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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Lagerhalter mit einer Lagervorspannfunktion, einen Lagermechanismus, der einen solchen Lagerhalter verwendet, und ein Verformungswellgetriebe, das einen solchen Lagerhalter verwendet.
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Stand der Technik
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Allgemein bekannte Beispiele von Verfahren, um in axialer Richtung (Schubrichtung) eine Vorspannung auf ein Lager auszuüben, umfassen eine Vorspannstruktur mit einer festen Position, die eine Schraube oder Ähnliches enthält, und eine Vorspannstruktur mit konstantem Druck, die eine Feder oder Ähnliches enthält. Patentdokument 1 offenbart ein Lager mit einer Vorspannstruktur mit einer festen Position und Patentdokument 2 offenbart eine Vorspannvorrichtung, die eine Vorspannstruktur mit konstantem Druck enthält.
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Eine Vorrichtung, die ein becherförmiges flexibles außen verzahntes Zahnrad enthält, ist als ein Beispiel für ein hohles Verformungswellgetriebe bekannt, das einen hohlen Bereich aufweist, der sich in axialer Richtung dadurch erstreckt. Patentdokument 3 offenbart einen hohlen Aktuator, der einen Aufbau hat, in dem ein hohler Motor in axialer Richtung integral mit einem hohlen Reduktionsverformungswellgetriebe ausgebildet ist, das ein becherförmiges flexibles außen verzahntes Zahnrad enthält.
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Der Wellgenerator des im Patentdokument 3 offenbarten Reduktionsverformungswellgetriebes umfasst eine hohle Rotationswelle, eine elliptisch konturierte Nockenplatte (Stopfen), die integral auf dem äußeren Umfangsflächenbereich der hohlen Rotationswelle an einer Position auf der Innenseite des flexiblen außen verzahnten Zahnrades ausgebildet ist, und einen Wellgenerator, der an der elliptischen Außenumfangsfläche der Nockenplatte angebracht ist. Ein Wellenendbereich der hohlen Rotationswelle, die innerhalb des flexiblen außen verzahnten Zahnrades angeordnet ist, ist durch ein Lager gelagert, das in einem Lagerhalter gehalten wird, der an einer Nabe des flexiblen außen verzahnten Zahnrades angebracht ist. Eine Vorspannung wird von der Seite, die der Nabe gegenüberliegt, auf das vom Lagerhalter gehaltene Lager aufgebracht, und die Vorspannung wird durch eine Vorspannstruktur mit konstantem Druck aufgebracht, die eine Spiralfeder enthält.
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Dokumente des Standes der Technik
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Patentdokumente
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- Patent Dokument 1: JP-A 2010-91065
- Patent Dokument 2: JP-A 2012-52569
- Patent Dokument 3: JP-A 2006-144971
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Zusammenfassung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösende Probleme
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Eine Vorspannstruktur mit fester Position, die eine Schraube oder Ähnliches enthält, erfordert einen Freiraum zum Festziehen der Schraube. Eine Vorspannstruktur mit konstantem Druck, die eine Spiralfeder, eine Federplatte, eine Federscheibe, oder Ähnliches enthält, erfordert ebenfalls, dass Raum zum Installieren der die Vorspannung erzeugenden Komponente vorgesehen ist. Daher eine Vorrichtung, in die ein Lager integriert ist, das eine Vorspannstruktur aufweist, insgesamt eine größere Länge in axialer Richtung.
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Z. B. ist es in einem Verformungswellgetriebe mit einem becherförmigen flexiblen außen verzahnten Zahnrad, wie es im Patentdokument 3 offenbart ist, vorteilhaft, wenn die Vorspannstruktur der von den Lagerhaltern abgestützten Lager in axialer Richtung nur einen kleinen Installationsraum benötigt, damit die Länge in axialer Richtung verkürzt werden kann.
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Angesichts dessen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lagerhalter bereitzustellen, der geeignet ist, mit einer Vorspannstruktur ausgebildet zu werden, die eine kleine Anzahl an Komponenten und einen in axialer Richtung kurzen Installationsraum hat.
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Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Lagermechanismus mit wenigen Komponenten und einer kurzen Länge in axialer Richtung bereitzustellen, in dem eine Vorspannstruktur eingerichtet ist, die den Lagerhalter benutzt.
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Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verformungswellgetriebe bereitzustellen, das den Lagermechanismus benutzt und das eine kurze Länge in axialer Richtung hat.
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Mittel, zum Lösen der zuvor beschriebenen Probleme
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Um die zuvor beschriebenen Probleme zu lösen ist ein Lagerhalter der vorliegnden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass er aufweist:
einen Flanschbereich, der an einem anderen Element angebracht ist;
einen Halter-Körperbereich zum Halten eines äußeren Laufringes eines Lagers; und
einen Federplattenbereich zum Verbinden des Flanschbereiches mit dem Halter-Körperbereich; wobei
der Flanschbereich, der Federplattenbereich und der Halter-Körperbereich integral ausgebildete Komponenten sind, die ein einziges Element umfassen; und
der Federplattenbereich elastische Eigenschaften hat, die es dem Halter-Körperbereich ermöglichen, in Richtung seiner Zentralachse gedrückt zu werden.
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Bestandteil eines Lagerhalters gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Federplattenbereich. Wenn der Lagerhalter an dem Befestigungselement befestigt ist, und das Lager gehalten wird, wird eine Vorspannung in Richtung der Zentralachse auf das gehaltene Lager ausgeübt, wenn der Federplattenbereich in Richtung der Zentralachse verschoben wird. Da der Lagerhalter zusätzlich zur Lagerhaltefunktion mit einer Lagervorspannfunktion ausgebildet ist, besteht keine Notwendigkeit eine separate Feder, Schraube oder andere Komponente zum Vorspannen vorzusehen. Es ist daher möglich, einen Lagermechanismus zu erhalten, der eine Vorspannstruktur aufweist, die in axialer Richtung nur einen kleinen Installationsraum benötigt. In einer Vorrichtung mit einem Rotationselement, das durch diesen Lagermechanismus gelagert ist, kann die Länge in axialer Richtung kürzer sein, als wenn ein Lagermechanismus mit einem konventionellen Aufbau benutzt wird.
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Der Halterkörperbereich umfasst eine kreisförmige Innenumfangsfläche, an der der äußere Laufring des Lagers angebracht ist, und eine Außenlaufring-Aufnahmefläche, die aus einer ringförmigen gestuften Fläche aufgebaut ist, die an einem Ende der kreisförmigen Innenumfangsfläche in einem rechten Winkel zur Zentralachse ausgebildet ist. Der Federplattenbereich ist zwischen dem Halterkörperbereich und dem Flanschbereich ausgebildet, und der Federplattenbereich erstreckt sich in einer Richtung rechtwinklig zur Zentralachse. Der Flanschbereich kann auch ein ringförmiger Flanschbereich sein.
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Als nächstes bezieht sich die vorliegenden Erfindung auf einen Lagermechanismus zum rotierbaren Lagern eines Wellenendbereiches einer rotierenden Welle, wobei der Lagermechanismus aufweist:
ein Lager zum Lagern eines Wellenendbereichs der hohlen Rotationswelle
einen Lagerhalter zum Halten des Lagers; und
ein Befestigungselement, an dem der Lagerhalter angebracht ist; dabei
hat der Wellenendbereich eine kreisförmige Außenumfangsfläche zum Einpassen eines inneren Laufringes des Lagers und eine Innenlaufringaufnahmefläche mit einer ringförmig gestuften Fläche, die an einem Ende der kreisförmigen Umfangsfläche ausgebildet ist;
der Lagerhalter ist der Lagerhalter mit dem zuvor beschriebenen Aufbau; und
eine Vorspannkraft wird durch eine Druckkraft, die durch den Federplattenbereich des Lagerhalters erzeugt wird, auf das Lager ausgeübt, wobei die Vorspannkraft in einer Richtung aufgebracht wird, in der der innere Laufring des Lagers gegen die Innenlaufringaufnahmefläche gedrückt wird.
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Ein Verformungswellgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist:
ein steifes innen verzahntes Zahnrad;
ein becherförmiges flexibles außen verzahntes Zahnrad, das innerhalb des steifen innen verzahnten Zahnrades angeordnet und in der Lage ist, in das steife innen verzahnte Zahnrad einzugreifen;
einen Wellgenerator, der innerhalb des flexiblen außen verzahnten Zahnrades angeordnet ist und bewirkt, dass sich das flexible außen verzahnte Zahnrad in eine elliptische Form verbiegt und teilweise in das steife innen verzahnte Zahnrad eingreift;
eine Nabe, die einen zentralen Bereich einer Bodenfläche des Bechers des flexiblen außen verzahnten Zahnrades definiert; und
einen Lagermechanismus zum rotierbaren Lagern eines Wellenendbereiches des Wellgenerators auf der der Nabe zugewandten Seite; wobei
der Lagermechanismus ein Lagermechanismus mit dem zuvor beschriebenen Aufbau ist; und
der Lagerhalter an der Nabe innerhalb des flexiblen außen verzahnten Zahnrades, welche das Befestigungselement ist, befestigt ist.
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In dem Verformungswellgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Wellenendbereich des Wellgenerators, der sich innerhalb des becherförmigen flexiblen außen verzahnten Zahnrades befindet, durch den Lagermechanismus gelagert, wobei der Lagerhalter eine Vorspannfunktion hat. Dementsprechend besteht keine Notwendigkeit, eine Feder, eine Schraube oder eine andere Vorspannung erzeugende Komponente innerhalb des flexiblen außen verzahnten Zahnrades vorzusehen, um eine Vorspannung in axialer Richtung auf das Lager auszuüben, das von dem Lagerhalter gehalten wird. Demzufolge kann die Länge des Verformungswellgetriebes in axialer Richtung reduziert werden. Der Aufbau ist einfach, da die Anzahl der Komponenten klein ist, und auch die Herstellungskosten können reduziert werden.
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Die vorliegende Erfindung kann in einem hohlen Verformungswellgetriebe verwendet werden, das einen hohlen Bereich hat, der in axialer Richtung durch die Vorrichtung verläuft. In diesem Fall weist der Wellgenerator eine hohle Rotationswelle auf, ein Stopfen ist auf der Außenumfangsfläche der hohlen Rotationswelle ausgebildet, und das Wellgeneratorlager ist an der elliptischen Außenumfangsfläche des Stopfens angebracht. Der Wellenendbereich des Wellgenerators ist ein nabenseitiger Wellenendbereich auf der Seite der hohlen Rotationswelle, die der Nabe zugewandt ist, und die Nabe des flexiblen außen verzahnten Zahnrades ist eine ringförmige Nabe. Der Lagerhalter umfasst einen ringförmigen Nabenbefestigungsbereich, der an einer zentralen Durchgangsöffnung der Nabe befestigt ist. Die zentrale Durchgangsöffnung des Nabenbefestigungsbereichs und des hohlen Bereichs der hohlen Rotationswelle sind koaxial ausgerichtet und es wird ein hohler Bereich der Vorrichtung ausgebildet, der in der axialen Richtung durch die Vorrichtung verläuft.
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Wenn das Verformungswellgetriebe als eine Einheit verwendet wird, weist das Verformungswellgetriebe auf:
eine erste Stirnplatte, die an einem steifen innen verzahnten Zahnrad befestigt ist, und eine zweite Stirnplatte, die an der Nabe des flexiblen außen verzahnten Zahnrades befestigt ist;
ein Lager der Einheit zum Lagern des steifen innen verzahnten Zahnrades und der zweiten Stirnplatte in einem Zustand, der eine relative Rotation zwischen ihnen erlaubt; und
ein Lager, das an einer Innenumfangsfläche einer zentralen Durchgangsöffnung angebracht ist, die in der ersten Stirnplatte ausgebildet ist, und das einen Wellenendbereich der hohlen Rotationswelle auf einer dem nabenseitigen Wellenendbereich gegenüberliegenden Seite von außen abstützt.
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In diesem Fall ist es aufgrund von Überlegungen im Zusammenhang mit dem Reduzieren der Anzahl der Komponenten, dem Reduzieren der Anzahl der Schritte beim Zusammenbau usw. wünschenswert, die erste Stirnplatte zusammen mit dem steifen innen verzahnten Zahnrad als eine einzige Komponente auszubilden, und die zweite Stirnplatte zusammen mit einem Laufring des Lagers der Vorrichtung als eine einzige Komponente auszubilden. Auch das steife innen verzahnte Zahnrad, die erste Stirnplatte und den anderen Laufring der Getriebevorrichtung können aus einer einzigen Komponente ausgebildet sein.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Längsschnittansicht eines hohlen Verformungswellgetriebes, in dem die vorliegende Erfindung benutzt wird;
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2 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht, die eine Vergrößerung eines Teils aus 1 zeigt;
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3 ist eine Querschnittansicht des Bereichs, der in der 1 durch die Linie III-III geschnitten ist;
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4 ist eine Halbschnittansicht, die ein hohles Verformungswellgetriebe mit einer Haltevorrichtung zeigt, der keine Haltevorrichtungsklammer benötigt; und
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5 ist eine Halbschnittansicht, die ein hohles Verformungswellgetriebe, das ein Dichtelement aufweist, in radialer Richtung zeigt.
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Art, die Erfindung auszuführen
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Ausführungsbeispiele eines hohlen Verformungswellgetriebes, in dem die vorliegende Erfindung benutzt wird, werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine Längsschnittansicht einer hohlen Verformungswellgetriebeeinheit gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, 2 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittansicht, die einen vergrößerten Teil davon zeigt und 3 ist eine Querschnittansicht des Bereichs, der durch die Linie III-III in 1 geschnitten wird.
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Gesamtaufbau
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Die hohle Verformungswellgetriebeeinheit 1 (die im Folgenden manchmal einfach als „Verformungswellgetriebeeinheit 1” bezeichnet wird) umfasst ein ringförmiges steifes innen verzahntes Zahnrad 2 mit rechteckigem Querschnitt. Ein becherförmiges flexibles außen verzahntes Zahnrad 3 ist koaxial innerhalb des steifen innen verzahnten Zahnrades 2 angeordnet. Innerhalb des flexiblen außen verzahnten Zahnrades 3 ist ein Wellgenerator 4 angeordnet, der bewirkt, dass sich das flexible außen verzahnte Zahnrad 3 in eine elliptische Form verbiegt und teilweise in das steife innen verzahnte Zahnrad 2 eingreift. Ebenso ist in der hohlen Verformungswellgetriebeeinheit 1 ein hohler Bereich 5 der Einheit ausgebildet, der sich in Richtung der Achse 1a durch den zentralen Bereich erstreckt.
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Eine scheibenförmige erste Stirnplatte 6 der Einheit ist integral auf einer Stirnfläche 2a des steifen innen verzahnten Zahnrades 2 ausgebildet. Diese Bereiche 2, 6 können auch als separate Elemente aneinander befestigt sein. Die erste Stirnplatte 6 der Einheit erstreckt sich in einer Richtung rechtwinklig zur Achse 1a. An der inneren Umfangsfläche einer zentralen Durchgangsöffnung der ersten Stirnplatte 6 der Einheit ist ein erstes Lager 7 angebracht, und ein erster Wellenendbereich 4a des Wellgenerators 4 ist rotierbar durch das erste Lager 7 gelagert. Daneben, auf Seiten der anderen Stirnfläche 2b des steifen innen verzahnten Zahnrades 2, ist ein Kreuzrollenlager 8, das ein Lager der Einheit ist, angeordnet.
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Auf der Stirnfläche 2b des steifen innen verzahnten Zahnrades 2 ist integral ein äußerer Laufring 8a des Kreuzrollenlagers 8 ausgebildet. Diese Bereiche 2, 8a können auch separate Elemente sein, die aneinander befestigt sind. In einem inneren Laufring 8b des Kreuzrollenlagers 8 ist auf der Stirnfläche auf der dem steifen innen verzahnten Zahnrad 2 gegenüberliegenden Seite der Einheit integral eine scheibenförmige zweite Stirnplatte 9 ausgebildet. Diese Bereiche 9, 8b können auch separate Elemente sein, die aneinander befestigt sind. Die scheibenförmige zweite Stirnplatte 9 der Einheit, die sich in einer Richtung rechtwinklig zur Achse 1a erstreckt, ist an der äußeren Umfangsfläche einer ringförmigen Nabe 33 befestigt, die den zentralen Bereich der Bodenfläche des Bechers des becherförmigen flexiblen außen verzahnten Zahnrades 3 begrenzt.
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Ein Lagerhalter 10, der an der Nabe 33 befestigt ist, ist auf der Innenseite des flexiblen außen verzahnten Zahnrades 3 angeordnet. Ein zweites Lager 11 ist an dem Lagerhalter 10 angebracht. Ein zweiter Wellenendbereich 4b ist im Wellgenerator 4 durch das zweite Lager 11 auf der der Nabe 33 zugewandten Seite rotierbar gelagert.
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Z. B. ist das steife innen verzahnte Zahnrad 2 befestigbar an einem (nicht gezeigten) feststehenden Element angebracht, der erste Wellenendbereich 4a des Wellgenerators 4 ist mit einer (nicht gezeigten) Motorwelle oder einer anderen Welle, die mit hoher Drehzahl rotiert, verbunden, und die zweite Stirnplatte 9 der Einheit, die an dem flexiblen außen verzahnten Zahnrad 3 befestigt ist, ist mit einem (nicht gezeigten) Element verbunden. In diesem Fall sind das steife innen verzahnte Zahnrad 2, die erste Stirnplatte 6 der Einheit und der äußere Laufring 8a des Kreuzrollenlagers 8 integral als eine Komponente ausgebildet, die ein feststehendes Einheitsgehäuse 12 der Verformungswellgetriebeeinheit 1 bildet. Der innere Laufring 8b des Kreuzrollenlagers 8 und die zweite Stirnplatte 9 der Einheit sind integral als eine Komponente ausgebildet, die ein rotierendes Einheitsgehäuse 13 der Verformungswellgetriebeeinheit 1 bildet.
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Wenn der Wellgenerator 4 rotiert wird, bewegen sich die Positionen, an denen die Außenverzahnung 3a des flexiblen außen verzahnten Zahnrades 3 in die Innenverzahnung 2b des steifen innen verzahnten Zahnrades 2 eingreift, in der Umfangsrichtung. Die Anzahl der Zähne des flexiblen außen verzahnten Zahnrades 3 ist um 2n (wobei n eine positive ganze Zahl ist), üblicherweise um 2 (n = 1), kleiner als die Anzahl der Zähne des steifen innen verzahnten Zahnrades 2. Daher tritt, wenn sich die Eingriffspositionen in Umfangsrichtung bewegen, eine relative Rotation zwischen den beiden Zahnrädern 2, 3 auf, die der Differenz der Anzahl der Zähne entspricht. Eine reduzierte Rotation, deren Drehzahl entsprechend der Differenz der Anzahl der Zähne reduziert ist, wird über die zweite Stirnplatte 9 der Einheit an das (nicht gezeigte) angetriebene Element ausgegeben.
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Als Nächstes wird der Aufbau der Komponenten im Detail beschrieben. Zunächst weist der Wellgenerator 4 eine hohle Rotationswelle 41, einen elliptisch konturierten Stopfen 42 mit einer vorgegebenen Breite, der integral auf der Außenumfangsfläche der hohlen Rotationswelle 41 ausgebildet ist, und ein Wellgeneratorlager 43 auf, das an der elliptischen Außenumfangsfläche des Stopfens 42 angebracht ist. Der hohle Bereich der hohlen Rotationswelle 41 definiert einen wellgeneratorseitigen hohlen Bereich 5a mit kreisförmigem Querschnitt, der sich in Richtung der Achse 1a durch den Wellgenerator 4 erstreckt. Ein Wellenendbereich der hohlen Rotationswelle 41 ist der erste Wellenendbereich 4a des Wellgenerators 4, und der andere Wellenendbereich ist der zweite Wellenendbereich 4b des Wellgenerators 4. Der zweite Wellenendbereich 4b ist ein nabenseitiger Wellenendbereich, der an der Nabe 33 des flexiblen außen verzahnten Zahnrades 3 angeordnet ist.
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Das Wellgeneratorlager 43 hat einen inneren Laufring 44 und einen äußeren Laufring 45, die in der Lage sind, sich in radialer Richtung zu verbiegen. Mehrere Kugeln 46 sind in einem rollbaren Zustand in eine ringförmige Laufbahn zwischen dem inneren Laufring 44 und dem äußeren Laufring 45 eingefügt. Die Kugeln 46 werden durch eine ringförmige Haltevorrichtung („Retainer”) 47 entlang der Umfangsrichtung in vorgegebenen Abständen gehalten. Die Haltevorrichtung 47 hat eine ringförmige Platte 47a und Teilungsplatten 47b, die sich in vorgegebenen Winkelabständen in einem rechten Winkel (in Richtung der Achse 1a) von der Stirnfläche der ringförmigen Platte 47a aus erstrecken. Für jede der Kugeln 46 ist zwischen benachbarten Teilungsplatten 47b eine Tasche ausgebildet. Die Haltevorrichtung 47 ist von Seiten der zweiten Stirnplatte 9 der Einheit in Richtung der Achse 1a zwischen dem inneren und dem äußeren Laufring 44, 45 angebracht.
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Das flexible außen verzahnte Zahnrad 3 hat einen zylindrischen Trommelbereich 31, der in der Lage ist, sich in radialer Richtung zu verbiegen, eine scheibenförmige Membran 32, die sich von einem Ende des zylindrischen Trommelbereichs 31 in radialer Richtung nach innen erstreckt, und eine ringförmige Nabe 33, die am inneren Umfangsrand der Membran 32 ausgebildet ist. Die Außenverzahnung 3a ist auf dem Außenumfangsflächenbereich am anderen offenen Ende des zylindrischen Trommelbereichs 31 ausgebildet. Die Nabe 33 ist durch Presspassen, Kleben, Schweißen oder Ähnliches lückenlos an der kreisförmigen Innenumfangsfläche der zweiten Stirnplatte 9 der Einheit befestigt. Der Lagerhalter 10 ist durch Pressen, Kleben, Schweißen oder Ähnliches von der der zweiten Stirnplatte 9 der Einheit gegenüberliegenden Seite aus lückenlos in der kreisförmigen zentralen Durchgangsöffnung der Nabe 33 befestigt.
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Der Lagerhalter 10 hat einen ringförmigen Nabenbefestigungsbereich 101 (einen Flanschbereich), einen dicken, scheibenförmigen Federplattenbereich 102, der sich in radialer Richtung vom Nabenbefestigungsbereich 101 nach außen erstreckt, und einen ringförmigen Halter-Körperbereich 103, der sich in radialer Richtung vom äußeren Umfangsrand des Federplattenbereichs 102 zur ersten Stirnplatte 6 der Einheit erstreckt. Der Nabenbefestigungsbereich 101 hat eine L-förmige Querschnittsform mit einem Einfügebereich 104, der an der kreisförmigen Innenumfangsfläche 34 der Nabe 33 befestigt ist, und einen ringförmigen Bereich 105, der sich entlang einer kreisförmigen Stirnfläche 35 auf der Innenseite der Nabe 33 erstreckt. Das zweite Lager 11 wird auf der Innenseite des Halterkörperbereichs 103 gehalten. Der Nabenbefestigungsbereich 101, der Federplattenbereich 102 und der Halter-Körperbereich 103 sind integral ausgebildete Elemente, die aus einem einzigen Element aufgebaut sind. Der Federplattenbereich 102 ist elastisch genug, um den Halter-Körperbereich 103 in Richtung der Achse 1a zu drücken.
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Am Halter-Körperbereich 103 ist eine kreisförmige Innenumfangsfläche 103a zum Anbringen eines äußeren Laufringes ausgebildet, wie in 2 gezeigt. Am Ende der kreisförmigen Innenumfangsfläche 103 ist auf Seiten der zweiten Stirnplatte 9 der Einheit eine Außenlaufring-Aufnahmefläche 103b ausgebildet, die aus einer ringförmigen Fläche aufgebaut ist, die mit einer vorgegebenen Breite rechtwinklig zur Achse 1a abgestuft ist. Die Außenlaufringaufnahmefläche 103b ist eine der ersten Stirnplatte 6 der Einheit zugewandte Fläche. Ein äußerer Laufring 11a des zweiten Lagers 11 ist an der kreisförmigen Innenumfangsfläche 103a angebracht, und die ringförmige Stirnfläche des äußeren Laufringes steht im Kontakt mit der Außenlaufringaufnahmefläche 103b. Der Federplattenbereich 102 erstreckt sich in einer Richtung rechtwinklig zur Achse 1a. Der Federplattenbereich 102 verbindet einen Endbereich des Halter-Körperbereichs 103, der näher als die Außenlaufringaufnahmefläche 103b an der zweiten Stirnplatte 9 der Einheit ist, mit der Außenumfangsfläche des ringförmigen Bereichs 105 des Nabenbefestigungsbereichs 101.
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Auf der kreisförmigen Außenumfangsfläche des zweiten Wellenendbereichs 4b der hohlen rotierenden Welle 41 ist eine kreisförmige Außenumfangsfläche 4c zum Anbringen eines inneren Laufringes ausgebildet. Am Ende der kreisförmigen Außenumfangsfläche 4c ist auf der dem ersten Wellenendbereich 4a zugewandten Seite der kreisförmigen Außenumfangsfläche 4c eine Innenlaufringaufnahmefläche 4d ausgebildet, die aus einer ringförmigen Fläche ausgebildet ist, die mit einer vorgegebenen Breite rechtwinklig zur Achse 1a abgestuft ist. Die Innenlaufringaufnahmefläche 4d ist eine Fläche, die der zweiten Einheitsstirnplatte zugewandt ist. An der kreisförmigen Außenumfangsfläche 4c ist ein innerer Laufring 11b des zweiten Lagers 11 angebracht, und die ringförmige Stirnfläche des inneren Laufringes steht im Kontakt mit der Innenlaufringaufnahmefläche 4d.
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Wenn das zweite Lager 11 angebracht ist, wird der Federplattenbereich 102 entlang der Achse 1a leicht in Richtung der zweiten Stirnplatte 9 der Einheit verschoben. Die elastische Rückstellkraft des Federplattenbereichs 102 in der axialen Richtung bewirkt, dass in axialer Richtung (der Richtung, in der der innere Laufring gegen die Innenlaufringaufnahmefläche 4d gedrückt wird) eine Vorspannung auf das zweite Lager 11 aufgebracht wird.
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Daher ist der Lagermechanismus zum rotierbaren Lagern des zweiten Wellenendbereichs 4b der hohlen Rotationswelle 41 unter Verwendung des Lagerhalters 10 aufgebaut, der eine Vorspannfunktion hat. Es besteht keine Notwendigkeit, eine Komponente zum Aufbringen einer Vorspannung auf das zweite Lager 11 hinzuzufügen. Ein Lagermechanismus, der eine Vorspannfunktion hat, kann aus einer kleinen Zahl von Komponenten aufgebaut werden, und auch der Installationsraum in radialer Richtung ist klein. Daher kann die Länge der hohlen Verformungswellgetriebeeinheit 101 in axialer Richtung verkürzt werden, wenn ein Lagermechanismus gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet wird.
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Als Nächstes hat der Lagerhalter 10 zusätzlich zur Vorspannfunktion auch eine Haltevorrichtung-Klammerfunktion für das Wellgeneratorlager 43. Insbesondere weist der Halter-Körperbereich 103 des Lagerhalters 10 eine ringförmige Halterstirnfläche 106 auf, die dem Wellgeneratorlager 43 zugewandt ist, wie aus 2 ersichtlich. Die Halterstirnfläche 106 ist an einer Position ausgebildet, an der die Fläche der ringförmigen Platte 47a der Haltevorrichtung 47 des Wellgeneratorlagers 43 in Richtung der Achse 1a gegenüberliegt. In einem Außenumfangsflächenbereich der Halterstirnfläche 106 ist ein ringförmiger Vorsprung ausgebildet, der leicht in Richtung auf die Haltevorrichtung 47 hervorsteht. Der ringförmige Vorsprung 107 liegt der Stirnfläche der ringförmigen Platte 47a der Haltevorrichtung 47 in einem winzigen Abstand gegenüber.
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Wenn sich die Haltevorrichtung 47 bewegt, um sich in Richtung der Achse 1a aus ihrer Position zwischen der inneren und dem äußeren Laufring 44, 45 herauszubewegen, kommt die Haltevorrichtung 47 in Kontakt mit dem ringförmigen Vorsprung 107. Der ringförmige Vorsprung 107 wirkt als Halteklammer. Es besteht keine Notwendigkeit, auf der Innenseite des flexiblen außen verzahnten Zahnrades 3 eine Halteklammer für den Wellgenerator 43 vorzusehen. Daher kann die axiale Länge der hohlen Verformungswellgetriebeeinheit 1 verkürzt werden.
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Es ist wünschenswert, in der hohlen Verformungswellgetriebeeinheit 1 eine Halterung zu verwenden, die keine Halteklammerplatte benötigt. Eine Haltevorrichtung 47A umfasst in diesem Fall ringförmige Platten 47c, 47d, die auf beiden Seiten der Kugeln 46 angeordnet sind, und Teilungsplatten 47e, die zwischen diesen ringförmigen Platten 47c, 47d ausgebildet sind, wie in der 4 gezeigt. Daher muss ein Raum 11 freigehalten werden, in dem die ringförmige Platte 47d in Richtung der Achse 1a zwischen dem Wellgenerator 4 und der ersten Stirnplatte 6 der Einheit angeordnet wird. Dieser Raumbedarf ist nicht wünschenswert, da er die Länge der hohlen Wellgetriebeeinheit 1 in axialer Richtung vergrößert.
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Dichtungsmechanismus des hohlen Bereichs
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Diese Beschreibung bezieht sich wieder auf die 1 und 2. Der hohle Bereich 5 der Einheit ist aus einem wellgeneratorseitigen hohlen Bereich 5, der durch den hohlen Bereich der hohlen Rotationswelle 41 des Wellgenerators 4 definiert wird, und einem nabenseitigen hohlen Bereich 5b, der durch eine zentrale Durchgangsöffnung im Einfügebereich 104 des Lagerhalters 10 definiert wird, der an der Nabe 33 des flexiblen außen verzahnten Zahnrades 3 befestigt ist, ausgebildet. Daher ist in der Innenumfangsfläche des hohlen Bereichs 5 der Einheit eine ringförmige Lücke ausgebildet. Diese Lücke wird durch ein ringförmiges Dichtungselement 14 abgedichtet, das einen V-förmigen Querschnitt hat.
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Das Dichtungselement 14 ist in eine Lücke 15 eingepasst, die zwischen dem Nabenbefestigungsbereich 101 des Lagerhalters 10 und dem zweiten Wellenendbereich 4b des Wellgenerators 4 ausgebildet ist. Die Lücke 15 umfasst einen besonders schmalen ringförmigen Lückenbereich 15a, der sich in der kreisförmigen Innenumfangsfläche des hohlen Bereichs 5 der Einheit öffnet, und einen breiten ringförmigen Lückenbereich 15b, der im äußeren Umfang ausgebildet ist. Die Lücke 15, die den extrem schmalen Lückenbereich 15a und den breiten Lückenbereich 15b umfasst, ist auf die folgende Art und Weise ausgebildet: Ein Stirnflächenbereich 108 (nabenseitige Stirnfläche) der Lagerhalterung 10, der dem Wellgenerator 4 zugewandt ist, ist eine flache Stirnfläche rechtwinklig zur Achse 1a. Die Stirnflächen auf der Seite des Wellgenerators 4, die dem Stirnflächenbereich 108 gegenüberliegt, ist eine Wellenstirnfläche 48 des zweiten Wellenendbereichs 4b. Diese Wellenstirnfläche 48 hat eine ringförmige Innenumfangsstirnfläche 48a und eine ringförmige Außenumfangsstirnfläche 48b, die in Richtung der Achse 1a weiter vom Stirnflächenbereich 108 der Lagerhalterung 10 zurückversetzt ist als die Innenumfangsstirnfläche 48a. Zwischen der Außenumfangsstirnfläche 48b und dem Stirnflächenbereich 108 der Lagerhalterung 10 befindet sich ein breiter ringförmiger Lückenbereich 15b. Zwischen der Innenumfangsstirnfläche 48a auf der Innenseite und dem Stirnflächenbereich 108 befindet sich der extrem schmale Lückenbereich 15a.
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Daher ist die Wellenstirnfläche 48 des zweiten Wellenendbereiches 4b der hohlen Rotationswelle 41 stufenförmig ausgebildet und die Außenumfangsstirnfläche 48b ist in Richtung der Achse 1a gegenüber der Innenumfangsstirnfläche 48a zurückversetzt. Der breite Lückenbereich 15b zum Anbringen des Dichtungselements ist zwischen den Außenumfangsstirnflächen 48b und dem Stirnflächenbereich 108 auf der gegenüberliegenden Seite des Lagerhalters 10 ausgebildet. Daher kann das Dichtungselement 14 in Richtung der Achse 1a zwischen dem Nabenbefestigungsbereich 101 und der wellgeneratorseitigen Innenrotationswelle 41 angeordnet werden.
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Es ist wünschenswert, zwischen einer Innenumfangsfläche 105 des Einfügebereichs 104 des Nabenbefestigungsbereichs 101 und einem Außenumfangsflächenbereich 41a des Wellenstirnbereichs 4b der hohlen Rotationswelle 41, die durch dessen Inneres geführt ist, ein Dichtungselement 14a einzufügen, wie in der 5 gezeigt. Insbesondere wird das Dichtungselement 14A in radialer Richtung zwischen dem Einfügebereich 105 des Nabenbefestigungsbereichs 101 und dem Wellenendbereich 4b der wellgeneratorseitigen hohlen Rotationswelle 41 eingefügt. Wenn das Dichtungselement 14a in radialer Richtung angeordnet ist, wird der Innendurchmesser eines hohlen Bereichs 5a der Einheit durch den hohlen Durchmesser der hohlen Rotationswelle 41 begrenzt, der durch das Innere des Einfügebereichs 104 des Nabenbefestigungsbereichs 101 eingeführt worden ist. Dies ist dementsprechend nicht geeignet, um den hohlen Bereich der Einheit mit einem großen Innendurchmesser auszubilden. Mit der Verformungswellgetriebeeinheit 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das in den 1 bis 3 gezeigt ist, kann dieses Problem gelöst werden, und es kann ein hohler Bereich 5 der Einheit ausgebildet werden, der einen großen Durchmesser hat.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Lückenbereich 15b zum Einpassen des Dichtungselements so ausgebildet, dass er sich auf der Innenseite des inneren Laufringes 11b des zweiten Lagers 11 befindet, wie in den 1 und 2 gezeigt. Daher kann das Dichtungselement 14 bei gleicher Länge der Einheit in Axialrichtung angeordnet werden, als wenn das Dichtungselement 14 in der radialen Richtung angeordnet ist, wie in 5 gezeigt. Demzufolge kann gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines becherförmigen flexiblen außen verzahnten Zahnrades 3 eine hohle Verformungswellgetriebeeinheit 1 erhalten werden, die einen hohlen Bereich 5 mit großem Durchmesser und eine kurze axiale Länge hat.
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Im vorliegenden Beispiel wird die Lücke zwischen der Innenumfangsfläche der ersten Stirnplatte 6 der Einheit und der Außenumfangsfläche des ersten Wellendbereichs 4a durch eine erste Öldichtung 16 abgedichtet, die in einen Bereich auf der Außenseite des ersten Lagers 7 eingepasst ist, wie in der 1 gezeigt. Die Lücke zwischen dem inneren Laufring 8b und dem äußeren Laufring 8a des Kreuzrollenlagers 8 wird auf der Seite mit der zweiten Stirnplatte 9 der Einheit durch eine ringförmige zweite Öldichtung 17 abgedichtet.
