DE112014005706B4

DE112014005706B4 - Getriebe

Info

Publication number: DE112014005706B4
Application number: DE112014005706.1T
Authority: DE
Inventors: Kaoru YOTO
Original assignee: Nabtesco Corp
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2023-05-17
Anticipated expiration: 2034-12-13
Also published as: DE112014005706T5; KR20160099632A; CN109027138A; KR102280615B1; JP6194241B2; JP2015113974A; TWI654383B; TW201901063A; CN109027137B; CN109027137A; CN105829761B; US20160319907A1; TWI701398B; WO2015093419A1; TW201537065A; CN109027138B; US10001195B2; CN105829761A

Abstract

Getriebe (100), mit:
einer Kurbelwelle (4);
einem exzentrischen Rotationszahnrad (14), das ausgebildet ist, sich exzentrisch mit einer Drehung der Kurbelwelle (4) zu drehen; und
ein Rotationszahnrad (40), das in das exzentrische Rotationszahnrad (14) eingreift und bezogen auf die Anzahl der Zähne des exzentrischen Rotationszahnrades (14) eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen aufweist,
wobei die Kurbelwelle (4) einen Wellenabschnitt (6), einen ersten exzentrischen Abschnitt (18), der an einer Mitte des Wellenabschnitts (6) angeordnet und in Eingriff mit dem exzentrischen Rotationszahnrad (14) ist, und einen zweiten exzentrischen Abschnitt (62), der zwischen dem Wellenabschnitt (6) und dem ersten exzentrischen Abschnitt (18) angeordnet ist, aufweist,
wobei eine erste Drehachse (64) des ersten exzentrischen Abschnitts (18) um einen ersten Abstand (A1) von einer Drehachse (30) des Wellenabschnitts (6) versetzt ist,
wobei eine zweite Drehachse (66) des zweiten exzentrischen Abschnitts (62) um einen zweiten Abstand (A2) von der Drehachse (66) des Wellenabschnitts (6) versetzt ist, und
wobei der zweite Abstand (A2) kürzer als der erste Abstand (A1) ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Beschreibung betrifft eine Technik, die sich auf Getriebe bezieht.
Stand der Technik
Es ist ein Getriebe bekannt mit einem exzentrischen Rotationszahnrad, das ausgebildet ist, sich exzentrisch zu drehen, und einem Rotationszahnrad, das in das exzentrische Rotationszahnrad eingreift und eine sich von der Anzahl der Zähne des exzentrischen Rotationszahnrads unterscheidende Anzahl von Zähnen umfasst, bekannt. Bei dieser Art von Getriebe wird das exzentrische Rotationszahnrad unter Verwendung einer Kurbelwelle exzentrisch gedreht. Ein Durchgangsloch ist in dem exzentrischen Reaktionsgetriebe vorgesehen, und ein exzentrischer Abschnitt ist auf der Kurbelwelle ausgebildet. Der exzentrische Abschnitt ist in dem Durchgangsloch des exzentrischen Rotationgetriebes angeordnet. Zwischen dem exzentrischen Abschnitt und dem Durchgangsloch ist ein Lager (das im Nachfolgenden als erstes Lager bezeichnet wird) angeordnet. In einem weiteren Getriebe der japanischen Patentanmeldung Nr. JP H05-180 278 A (1993) wird zur Steuerung der Bewegung des ersten Lagers in Axialrichtung des ersten Lagers eine Scheibe an einen Wellenabschnitt der Kurbelwelle befestigt.
Weiterer Stand der Technik ist aus dem Dokument JP 2011 - 163 416 A bekannt, das auch ein Getriebe mit Kurbelwelle und exzentrischen Rotationszahnrad beschreibt.
Zusammenfassung der Erfindung
In dem Getriebe der japanischen Patentveröffentlichung Nr. H5-180278 (1993) ist die Scheibe an dem Wellenabschnitt der Kurbelwelle befestigt. Das heißt, die Scheibe ist koaxial an dem Wellenabschnitt, jedoch nicht konzentrisch an dem exzentrischen Abschnitt, befestigt. Wird somit die Kurbelwelle entlang einer Axialrichtung betrachtet, ist eine Länge, mit der die Scheibe zur Außenseite des exzentrischen Abschnitts vorsteht, in Abhängigkeit von einer Position in einer Umfangsrichtung des exzentrischen Abschnitts unterschiedlich. Somit ist es notwendig, einen Außenumfang der Scheibe außerhalb eines Außenumfangs des exzentrischen Abschnitts anzuordnen, um die Bewegung des ersten Lagers in der Axialrichtung (d.h. die Axialbewegung des ersten Lagers) zu steuern. Da die Scheibe und der exzentrische Abschnitt nicht koaxial sind, muss der Außendurchmesser der Scheibe vergrößert werden, um den Außenumfang der Scheibe außerhalb des Außenumfangs des exzentrischen Abschnitts anzuordnen. Nimmt jedoch der Außendurchmesser der Scheibe zu, ist es möglich, dass ein Teil der Scheibe über der Außenseite eines Außenumfangs des ersten Lagers vorsteht, und die Scheibe folglich störend auf andere Komponenten einwirkt. Wird andererseits der Außendurchmesser der Scheibe so eingestellt, dass die Scheibe nicht über der Außenseite des Außenumfangs des ersten Lagers vorsteht, wird ein Bereich der Scheibe, der nicht zur Außenseite des Außenumfangs des exzentrischen Abschnitts vorsteht, größer (breiter). Folglich ist es möglich, dass die Scheibe die Bewegung des ersten Lagers nicht mehr regulieren kann. Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des obigen Problems konzipiert, und ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Technik bereitzustellen, die die Bewegung des ersten Lagers in der Axialrichtung zuverlässiger steuern kann.
Ein Getriebe der vorliegenden Erfindung umfasst ein Kurbelwelle, ein exzentrisches Rotationszahnrad und ein Rotationszahnrad. Das exzentrische Rotationszahnrad ist ausgebildet, sich exzentrisch mit einer Drehung der Kurbelwelle zu drehen. Das Rotationszahnrad greift in das exzentrische Rotationszahnrad ein und umfasst bezogen auf die Anzahl der Zähne des exzentrischen Rotationszahnrades eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen. Die Kurbelwelle umfasst einen Wellenabschnitt, einen ersten exzentrischen Abschnitt und einen zweiten exzentrischen Abschnitt. Der erste exzentrische Abschnitt ist in einer Mitte des Wellenabschnitts angeordnet und greift in das exzentrische Rotationszahnrad ein. Der zweite exzentrische Abschnitt ist zwischen dem Wellenabschnitt und dem ersten exzentrischen Abschnitt angeordnet. In dem Getriebe der vorliegenden Erfindung ist eine erste Rotationsachse des ersten exzentrischen Abschnitts um einen ersten Abstand von einer Drehachse des Wellenabschnitts versetzt, und eine zweite Rotationsachse des zweiten exzentrischen Abschnitts ist um einen zweiten Abstand von der Rotationsachse des Wellenabschnitts versetzt, wobei der zweite Abstand kürzer als der erste Abstand ist.
Gemäß dem zuvor erwähnten Getriebe ist es durch Befestigen einer Scheibe an dem zweiten exzentrischen Abschnitt möglich, die Scheibe von sowohl der Rotationsachse des Wellenabschnitts als auch der Rotationsachse (erste Rotationsachse) des ersten exzentrischen Abschnitts zu versetzen. Insbesondere kann die Scheibe derart an die Kurbelwelle befestigt werden, dass ein Exzentrizitätswert geringer als ein Exzentrizitätswert des ersten exzentrischen Abschnitts bezogen auf den Wellenabschnitt ist. Verglichen mit einem Fall, bei dem die Scheibe an dem Wellenabschnitt befestigt ist, ist es möglich, einen breiteren Bereich der Scheibe, der über einer Außenseite eines Außenumfangs des ersten exzentrischen Abschnitts vorsteht, unter gleichzeitiger Beibehaltung einer geringen Größe (Außendurchmesser) der Scheibe sicherzustellen.
Wird darüber hinaus der zweite exzentrische Abschnitt um den gleichen Wert wie der erste exzentrische Abschnitt von der Rotationsachse des Wellenabschnitts versetzt (wenn der zweite Abstand gleich dem ersten Abstand ist), wird eine Länge, um die die Scheibe zu der Außenseite des Außenumfangs des ersten exzentrischen Abschnitts vorsteht, in einer Umfangsrichtung des ersten exzentrischen Abschnitts gleich lang. Somit ist davon auszugehen, dass die Größe der Scheibe weiter verringert werden kann. Ist jedoch der zweite Abschnitt gleich groß wie der erste Abstand (der zweite exzentrische Abschnitt ist koaxial mit dem ersten exzentrischen Abschnitt angeordnet), nimmt der Exzentrizitätswert der Scheibe bezogen auf den Wellenabschnitt zu. Folglich ist es möglich, dass eine Komponente, die die Bewegung der Scheibe regulieren soll (d.h., die die Scheibe an dem zweiten exzentrischen Abschnitt halten soll), nicht in Kontakt mit der Scheibe gebracht werden kann. Bewegt sich die Scheibe in Axialrichtung, ist es folglich nicht möglich, dass die Scheibe die Axialbewegung des ersten Lagers steuert. Indem der zweite Abstand kürzer als der erste Abstand ausgebildet wird, kann das zuvor erwähnte Getriebe zuverlässiger die Axialbewegung des ersten Lagers steuern.
Figurenliste

1 zeigt eine Querschnittsansicht eines Getriebes der Ausführungsform;
2 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts, der von einer unterbrochenen Linie II der 1 umgeben ist;
3 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Eigenschaften des Getriebes der Ausführungsform;
4 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Eigenschaften eines herkömmlichen Getriebes; und
5 zeigt ein Diagramm zur Erläuterung der Eigenschaften eines Getriebes eines Vergleichsbeispiels.

Beschreibung der Ausführungsformen
Im Nachfolgenden werden einige der Merkmale des hierin offenbarten Getriebes beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass die entsprechenden technischen Elemente nicht voneinander abhängen. Darüber hinaus weist jedes der im Nachfolgenden beschriebenen Merkmale für sich einen technischen Nutzen auf.
Ein Getriebe umfasst eine Kurbelwelle, ein exzentrisches Rotationszahnrad und ein Rotationszahnrad. Das exzentrische Rotationszahnrad kann sich exzentrisch mit einer Drehung der Kurbelwelle drehen. Das Rotationszahnrad kann in das exzentrische Rotationszahnrad eingreifen und eine zu einer Anzahl von Zähnen des exzentrischen Rotationszahnrads unterschiedliche Anzahl von Zähnen aufweisen. Das exzentrische Rotationszahnrad kann ein Außenzahnrad sein, und das Rotationszahnrad kann ein Innenzahnrad sein. Wahlweise kann das exzentrische Rotationszahnrad ein Innenzahnrad, und das Rotationszahnrad ein Außenzahnrad sein. In einem Fall, in dem das exzentrische Rotationszahnrad ein Außenzahnrad ist, kann das exzentrische Rotationszahnrad einen Träger umfassen, der sich bezogen auf das Innenzahnrad dreht. Ein Gehäuse, das eine Außenseite des Außenzahnrades in einer Radialrichtung umgibt, kann ebenso als Innenzahnrad dienen. In diesem Fall kann die Kurbelwelle durch den Träger drehbar gehalten werden. Ein Wellenabschnitt der Kurbelwelle kann über ein Lager von dem Träger gehalten werden. In einem Fall, in dem das exzentrische Rotationszahnrad ein Innenzahnrad ist, kann das exzentrische Rotationszahnrad ein Gehäuse umfassen, das eine Außenseite des Innenzahnrades in einer Radialrichtung umgibt. In diesem Fall kann die Kurbelwelle drehbar von dem Gehäuse gehalten werden. Der Wellenabschnitt der Kurbelwelle kann über ein Lager von dem Gehäuse gehalten werden.
Die Kurbelwelle kann einen Wellenabschnitt, einen ersten exzentrischen Abschnitt und einen zweiten exzentrischen Abschnitt umfassen. Der erste exzentrische Abschnitt kann in der Mitte des Wellenabschnitts angeordnet sein. Mit anderen Worten kann sich der Wellenabschnitt von dem ersten exzentrischen Abschnitt in beide Orientierungen der Axialrichtung der Kurbelwelle erstrecken. Der erste exzentrische Abschnitt kann in das exzentrische Rotationszahnrad eingreifen. Ein Durchgangsloch kann in dem exzentrischen Rotationszahnrad vorgesehen sein, und der erste exzentrische Abschnitt kann über ein Lager (erstes Lager) in das Durchgangsloch eingreifen. Das heißt, das erste Lager kann zwischen dem ersten exzentrischen Abschnitt und dem exzentrischen Rotationszahnrad angeordnet sein. Das erste Lager kann ein zylindrisches Rollenlager sein. Eine erste Rotationsachse des ersten exzentrischen Abschnitts kann um einen ersten Abstand von einer Rotationsachse des Wellenabschnitts versetzt sein. Die erste Rotationsachse kann sich parallel zu der Rotationsachse des Wellenabschnitts erstrecken. Bei Drehung der Kurbelwelle dreht sich die erste Rotationsachse um die Rotationsachse des Wellenabschnitts.
Der zweite exzentrische Abschnitt kann zwischen dem Wellenabschnitt und dem ersten exzentrischen Abschnitt angeordnet sein. Eine zweite Rotationsachse des zweiten exzentrischen Abschnitts kann um einen zweiten Abstand von der Rotationsachse des Wellenabschnitts beabstandet sein. Der zweite Abstand kann sich von dem ersten Abstand unterscheiden. Ferner kann der zweite Abstand kürzer als der erste Abstand sein. Die zweite Rotationsachse kann sich parallel zu der Rotationsachse des Wellenabschnitts erstrecken. Bei Drehung der Kurbelwelle dreht sich die zweite Rotationsachse um die Rotationsachse des Wellenabschnitts. Die zweite Rotationsachse kann zwischen der Rotationsachse des Wellenabschnitts und der ersten Rotationsachse angeordnet sein. Das heißt, bei Betrachtung der Kurbelwelle in Axialrichtung der Kurbelwelle, können die Rotationsachse des Wellenabschnitts, die erste Rotationsachse und die zweite Rotationsachse auf einer einzelnen Geraden ausgerichtet sein. Mit anderen Worten können eine exzentrische Richtung des zweiten exzentrischen Abschnitts bezogen auf den Wellenabschnitt und eine exzentrische Richtung des ersten exzentrischen Abschnitts bezogen auf den Wellenabschnitt gleich sein.
Ein Durchmesser des zweiten exzentrischen Abschnitts kann größer als ein Durchmesser des Wellenabschnitts und kleiner als ein Durchmesser des ersten exzentrischen Abschnitts sein. Wird ferner die Kurbelwelle in Axialrichtung betrachtet, kann ein Außenumfang des ersten exzentrischen Abschnitts außerhalb eines Außenumfangs des zweiten exzentrischen Abschnitts angeordnet sein. Wird ferner die Kurbelwelle in Axialrichtung betrachtet, kann der Außenumfang des zweiten exzentrischen Abschnitts außerhalb eines Außenumfangs des Wellenabschnitts angeordnet sein. Ein Teil des Außenumfangs des zweiten exzentrischen Abschnitts kann außerhalb des Außenumfangs des Wellenabschnitts angeordnet sein, und ein weiterer Teil des Außenumfangs des zweiten exzentrischen Abschnitts kann mit dem Außenumfang des Wellenabschnitts überlappen. Darüber hinaus ist in der vorliegenden Beschreibung der Begriff „wird die Kurbelwelle in Axialrichtung betrachtet“ gleichbedeutend mit „Draufsicht“.
Ein Ringelement kann an dem zweiten exzentrischen Abschnitt befestigt sein. In einer Draufsicht der Kurbelwelle kann ein Außenumfang des Ringelements außerhalb des Außenumfangs des ersten exzentrischen Abschnitts angeordnet sein. In diesem Fall kann der gesamte Außenumfang des Ringelements außerhalb des Außenumfangs des exzentrischen Abschnitts angeordnet ein, oder ein Teil des Außenumfangs des Ringelements kann außerhalb des Außenumfangs des ersten exzentrischen Abschnitts angeordnet sein. Ferner kann in Draufsicht das Ringelement das erste Lager überlappen. In diesem Fall kann das Ringelement das erste Lager in der gesamten Umfangsrichtung des Ringelements überlappen, oder das Ringelement kann das erste Lager teilweise in der Umfangsrichtung des Ringelements überlappen.
Ein zweites Lager, das einen Innenring, Rollenelemente und einen Außenring umfasst, kann an dem Wellenabschnitt befestigt sein. Die Kurbelwelle kann über das zweite Lager von dem Träger oder dem Gehäuse gehalten werden. Das zweite Lager kann solche Arten von Lagern umfassen, die die Bewegung der Kurbelwelle in einer Axialrichtung und einer Radialrichtung der Kurbelwelle steuern. Darüber hinaus kann ein Kegelrollenlager, ein Schrägrollenlager, ein Schrägkugellager, etc., als Lagerart verwendet werden. In Draufsicht kann ein Außenumfang des Innenrings des zweiten Lagers außerhalb eines Außenumfangs des zweiten exzentrischen Abschnitts angeordnet sein. In diesem Fall kann der Innenring des zweiten Lagers außerhalb des Außenumfangs des zweiten exzentrischen Abschnitts in einer Gesamtumfangsrichtung des Innenrings angeordnet sein, oder der Innenring des zweiten Lagers kann außerhalb des Außenumfangs des zweiten exzentrischen Abschnitts in einer Teilumfangsrichtung des Innenrings angeordnet sein. Ferner kann der Innenring des zweiten Lagers in Kontakt mit dem Ringelement sein.
Ausführungsform
Im Nachfolgenden wird ein Getriebe 100 mit Bezug auf 1 beschrieben. Darüber hinaus erfolgt in der folgenden Beschreibung die Beschreibung der Komponenten mit den im Wesentlichen denselben Funktionen derart, dass die Buchstaben, die den Bezugszeichen beigefügt sind, weggelassen werden. Das Getriebe 100 umfasst ein Innenzahnrad 40, einen Träger 2, eine Kurbelwelle 4 und ein Außenzahnrad 14. Das Innenzahnrad 40 ist beispielsweise ein Rotationszahnrad und das Außenzahnrad 14 ist beispielsweise ein exzentrisches Rotationszahnrad. Das Innenzahnrad 40 weist ein Gehäuse 38 und eine Vielzahl von inneren Zahnstiften 36 auf. Das Gehäuse 38 umgibt eine Außenseite des Außenzahnrades 14 in dessen Radialrichtung. Die Innenzahnstifte 36 weisen jeweils eine Zylinderform auf und sind an einer Innenumfangsfläche des Gehäuses 38 angeordnet. Der Träger 2 wird mit einem Paar von Lagern 34 drehbar durch das Gehäuse 38 gehalten. Das Paar von Lagern 34 steuert die axiale und radiale Bewegung des Trägers 2 relativ zum Gehäuse 38. In dem Getriebe 100 werden Schrägkugellager als das Paar von Lagern 34 verwendet. Die Innenzahnstifte 36 sind zwischen den Paar von Lagern 34 angeordnet.
Der Träger 2 umfasst eine erste Platte 2a und eine zweite Platte 2c. Die erste Platte 2a umfasst einen Säulenabschnitt 2b. Der Säulenabschnitt 2a erstreckt sich von der ersten Platte 2a in Richtung der zweiten Platte 2c und ist an der zweiten Platte 2c befestigt. Die Kurbelwelle 4 wird mithilfe eines Paares von Lagern 8 (8a, 8b) durch den Träger 2 drehbar gehalten. Das Lager 8a ist an der ersten Platte 2a befestigt und das Lager 8b ist an der zweiten Platte 2c befestigt. Das Paar von Lagern 8 steuert die axiale und radiale Bewegung der Kurbelwelle 4 bezogen auf den Träger 2. In dem Getriebe 100 werden Schrägrollenlager als das Paar von Lagern 8 verwendet.
Das Paar von Lagern 8 bildet beispielsweise ein zweites Lager. Das Paar von Lagern 8 kann im Nachfolgenden als zweites Lager 8 (8a, 8b) bezeichnet werden. Einzelheiten der zweiten Lager 8 werden im Nachfolgenden beschrieben.
Die Kurbelwelle 4 umfasst zwei erste exzentrische Abschnitte (18a, 18b). Die ersten exzentrischen Abschnitte 18 sind in einer Mitte eines Wellenabschnitts 6 (6a, 6b) angeordnet. Der Wellenabschnitt 6 wird mit dem Paar der zweiten Lager 8 durch den Träger gehalten. Der erste exzentrische Abschnitt 18 greift mit Hilfe eines Lagers 16a in das Außenzahnrad 14a ein. Der erste exzentrische Abschnitt 18 greift über ein Lager 16b in das Außenzahnrad 14b ein. In dem Getriebe 100 werden als die Lager 16 (16a, 16b) zylindrische Rollenlager verwendet. Die Lager 16 bilden ein Beispiel des ersten Lagers. In der nachfolgenden Beschreibung werden die Lager 16 als die ersten Lager (16a, 16b) bezeichnet. Eine Axialbewegung des ersten Lagers 16a wird durch eine Scheibe 12a und den ersten exzentrischen Abschnitt 18b gesteuert. Die Scheibe 12a bildet ein Beispiel für ein Ringelement. Eine Axialbewegung des ersten Lagers 16b wird durch eine Scheibe 12b und den ersten exzentrischen Abschnitt 18a gesteuert. Die Einzelheiten der ersten Lager 16 werden im Nachfolgenden beschrieben.
Ein Eingangsgetriebe 22 ist an dem Wellenabschnitt 6b befestigt. Das Eingangsgetriebe 22 ist außerhalb des Paares von zweiten Lagern 8 an dem Wellenabschnitt 6b befestigt. Ein Drehmoment von einem Motor (nicht gezeigt) wird an das Eingangsgetriebe 22 übertragen. Wird das Drehmoment von dem Motor auf das Eingangsgetriebe 22 übertragen, dreht sich die Kurbelwelle 4 um eine Rotationsachse 30. Bei der Drehung der Kurbelwelle 4 drehen sich die ersten exzentrischen Abschnitte 18 exzentrisch um die Rotationsachse 30. Gemäß der exzentrischen Rotation der ersten exzentrischen Abschnitte 18, drehen sich die Außenzahnräder 14 exzentrisch, während sie in das Innenzahnrad 40 eingreifen. Die Außenzahnräder 14 drehen sich exzentrisch um eine Achsenwelle 32 des Getriebes 100. Der erste exzentrische Abschnitt 18a und der erste exzentrische Abschnitt 18b sind bezogen auf die Rotationsachse 30 exzentrisch symmetrisch. Somit drehen sich das Außenzahnrad 14a und das Außenzahnrad 14b exzentrisch symmetrisch um die Achsenwelle 32.
Im Nachfolgenden wird die Kurbelwelle 4 detailliert mit Bezug auf 2 beschrieben. Darüber hinaus wird in der nachfolgenden Beschreibung ein Aufbau des umliegenden Bereichs des Wellenabschnitts 6a und des ersten exzentrischen Abschnitts 18b beschrieben. Da ein Aufbau des umliegenden Bereichs des Wellenabschnitts 6b und des ersten exzentrischen Abschnitts 18b im Wesentlichen dem Aufbau der Umgebung des Wellenabschnitts 6a und des ersten exzentrischen Abschnitts 18a entspricht, wird auf eine Beschreibung desselben verzichtet.
Wie in 2 gezeigt, weist die Kurbelwelle 4 einen Wellenabschnitt 6a, den ersten exzentrischen Abschnitt 18 und einen zweiten exzentrischen Abschnitt 62 auf. Eine Drehachse 64 des ersten exzentrischen Abschnitts 18 ist um einen Abstand A1 (erster Abstand) von der Rotationsachse 30 des Wellenabschnitts 6 versetzt. Eine Rotationsachse 66 des zweiten exzentrischen Abschnitts 62 ist um einen Abstand A2 (zweiter Abstand) von der Rotationsachse 30 des Wellenabschnitts 6 versetzt. Der Grad der Versetzung (Abstand A2) der Rotationsachse 66 bezogen auf die Rotationsachse 30 ist kürzer als der Grad der Versetzung (Abstand A1) der Rotationsachse 64 bezogen auf die Rotationsachse 30. Der zweite exzentrische Abschnitt 62 ist zwischen dem Wellenabschnitt 6a und dem ersten exzentrischen Abschnitt 18 in der Axialrichtung (die Richtung, in der sich die Rotationsachse 30 erstreckt) angeordnet. Der erste exzentrische Abschnitt 18 ist in einem Durchgangsloch 14h des Außenzahnrades 14 angeordnet. Das erste Lager 16 ist an den ersten exzentrischen Abschnitt 18 befestigt. Das erste Lager 16 passt mit einem Außenumfang des ersten exzentrischen Abschnitts 18 zusammen. Der erste exzentrische Abschnitt 18 greift über das erste Lager 16 in das Außenzahnrad 14 ein. Das erste Lager 16 umfasst einen Halter 58 und eine Vielzahl von Zylinderrollen 60.
Das zweite Lager 8 ist zwischen dem Wellenabschnitt 6 und dem Träger 2 angeordnet. Das zweite Lager 8 umfasst einen Innenring 50, Rollenelemente (Zylinderrollen) 52 und einen Außenring 54. Der Innenring 50 ist an dem Wellenabschnitt 6a befestigt. Insbesondere passt der Innenring 50 mit einem Außenumfang 6s des Wellenabschnitts 6a zusammen. Der Außenring 54 ist an dem Träger 2 befestigt. Ein Stoppelement 56 ist an dem Träger 2 befestigt und in Kontakt mit dem Außenring 54 des zweiten Lagers 8s. Das Stoppelement 56 steuert eine nach außen gerichtete Bewegung des Außenrings 54 in der Richtung der Rotationsachse 30 (Bewegung gegenüber einer Seite, an der sich der erste exzentrische Abschnitt 18 befindet).
Die Rollenelemente 52 sind zwischen dem Innenring 50 und dem Außenring 54 angeordnet. Eine Rotationsachse der Rollenelemente 52 ist bezogen auf die Drehachse 30 des Wellenabschnitts 6 geneigt. Insbesondere ist eine Rotationsachse der Rollenelemente 52 von einer Innenseite (die Seite, an der sich der erste exzentrische Abschnitt 18 befindet) der Rotationsachse 30, in der Richtung der Rotationsachse 30 der Kurbelwelle 4, zur Außenseite davon geneigt, um näher an der Rotationsachse 30 angeordnet zu sein. Ein Paar von zweiten Lagern 8a und 8b üben eine Vorspannkraft, die die Kurbelwelle 4 in der Richtung der Rotationsachse 30 zusammendrückt (siehe auch 1), aus. Die zweiten Lager 8 steuern die axiale und radiale Bewegung der Kurbelwelle 4.
Die Scheibe 12a ist an einen Außenumfang 62s des zweiten exzentrischen Abschnitts 62 befestigt. Eine Dicke der Scheibe 12 entspricht in etwa einer Dicke des zweiten exzentrischen Abschnitts 62. Die Scheibe 12 ist zwischen dem ersten exzentrischen Abschnitt 18 und dem Innenring 50 angeordnet. Eine Axialbewegung der Scheibe 12 wird durch den ersten exzentrischen Abschnitt 18 und den Innenring 50 gesteuert. Ein Außendurchmesser der Scheibe 12 ist größer als ein Außendurchmesser des ersten exzentrischen Abschnitts 18. Wird ferner die Kurbelwelle 4 in Richtung der Rotationsachse 30 betrachtet, ist ein gesamter Außenumfang 12a der Scheibe 12 außerhalb eines Außenumfangs 18s des ersten exzentrischen Abschnitts 18 angeordnet. Ferner ist der gesamte Außenumfang 12s der Scheibe 12 innerhalb eines Außenumfangs 16s des ersten Lagers 16 angeordnet.
3 zeigt ein Diagramm, das die Positionen des Wellenabschnitts 6, des ersten exzentrischen Abschnitts 18, des zweiten exzentrischen Abschnitts 62, des ersten Lagers 16 und der Scheibe 12 darstellt, wenn die Kurbelwelle 4 entlang der Richtung der Rotationsachse 30 (Draufsicht) betrachtet wird. Darüber hinaus wird auf eine detaillierte Darstellung des ersten Lagers verzichtet und lediglich dessen vorhandener Bereich gezeigt. Wie aus den 2 und 3 ersichtlich, erstrecken sich die Rotationsachsen 64 und 66 parallel zu der Rotationsachse 30. Ferner ist die Rotationsachse 66 auf einer Geraden angeordnet, die die Rotationsachse 30 und die Rotationsachse 64 miteinander verbindet (3). Das heißt, der erste exzentrische Abschnitt 18 und der zweite exzentrische Abschnitt 62 weisen bezogen auf den Wellenabschnitt 6 die gleichen exzentrische Richtung auf, und ein Exzentrizitätswert des zweiten exzentrischen Abschnitts 62 bezogen auf den Wellenabschnitt 6 ist kleiner als ein Exzentrizitätswert des ersten exzentrischen Abschnitts 18 bezogen auf den Wellenabschnitt 6.
Wie in 3 gezeigt, ist der Außenumfang 12s der Scheibe 12 entlang des gesamten Umfangs außerhalb des Außenumfangs 18s des ersten exzentrischen Abschnitts 18 angeordnet. Die Scheibe 12 überlappt das erste Lager 16 entlang des Gesamtumfangs. Insbesondere überlappt die Scheibe 12 den Halter 58 des ersten Lagers 16 entlang dessen Gesamtumfangsrichtung (siehe auch 2). Die Scheibe 12 berührt das erste Lager 16 (den Halter 58) in dessen gesamter Umfangsrichtung und kann eine Axialbewegung des ersten Lagers 16 steuern. Ferner ist der Außenumfang 12s der Scheibe 12 innerhalb des Außenumfangs 16s des ersten Lagers 16 angeordnet. Das heißt, in Draufsicht überlappt (beeinträchtigt) die Scheibe 12 das Außenzahnrad 14 nicht.
Ein Außendurchmesser des zweiten exzentrischen Abschnitts 62 ist größer als ein Außendurchmesser des Wellenabschnitts 6. Ferner ist beinahe der gesamte Außenumfang 62s des zweiten exzentrischen Abschnitts 62 außerhalb des Außenumfangs 6s des Schaftabschnitts 6 angeordnet. Mit anderen Worten überlappt in einer Draufsicht ein Teil des Außenumfangs 62s den Außenumfang 6s. Der Außendurchmesser des zweiten exzentrischen Abschnitts 62 ist kleiner als der Außendurchmesser des ersten exzentrischen Abschnitts 18. Ferner ist der gesamte Außenumfang 62s des zweiten exzentrischen Abschnitts 62 innerhalb des Außenumfangs 18s des ersten exzentrischen Abschnitts 18 angeordnet. Wird somit die Scheibe an dem zweiten exzentrischen Abschnitt 62 befestigt, wird die Scheibe 12 in einer Gesamtumfangsrichtung der Scheibe 12 in Kontakt mit dem ersten exzentrischen Abschnitt 18 gebracht. Darüber hinaus ist der Innenring 50 des zweiten Lagers 8, in der Gesamtumfangsrichtung, außerhalb des Außenumfangs 62s des zweiten exzentrischen Abschnitts 62 angeordnet. Somit wird der Innenring 50 in der Gesamtumfangsrichtung des Innenring 50 mit der Scheibe 12 in Kontakt gebracht.
Im Nachfolgenden wird ein Betrieb des Getriebes 100 beschrieben. Wird ein Drehmoment eines Motors (nicht gezeigt) auf das Eingangszahnrad 22 übermittelt, dreht sich die Kurbelwelle 4 um die Rotationsachse 30. Die ersten exzentrischen Abschnitte 18 drehen sich gemäß der Drehung der Kurbelwelle 4 exzentrisch um die Rotationsachse 30. Beispielsweise dreht sich im Fall des ersten exzentrischen Abschnitts 18a die Rotationsachse 64 des ersten exzentrischen Abschnitts 18a um die Rotationsachse 30. Gemäß der exzentrischen Rotation der ersten exzentrischen Abschnitte 18 drehen sich die Außenzahnräder 14 exzentrisch um die Rotationsachse 32, während sie in das Innenzahnrad 40 eingreifen. Eine Anzahl von Zähnen der Außenzahnräder 14 unterscheidet sich von einer Anzahl von Zähnen des Innenzahnrads 40 (die Anzahl der Innenzahnstifte 36). Drehen sich somit die Außenzahnräder 14 exzentrisch, dreht sich, gemäß der Anzahl der unterschiedlichen Zähne der Außenzahnräder 14 und des Innenzahnrads 40, der die Außenzahnräder 14 haltende Träger 2 relativ zu dem Innenzahnrad 40 (Gehäuse 38). Die Rotationsachse 32 ist auch die Rotationsachse des Trägers 2.
Während des Antriebs des Getriebes 100, wenn das erste Lager 16 versucht, sich in Axialrichtung (die Richtung der Rotationsachse 30) zu bewegen, wird der Halter 58 des ersten Lagers 16 in Kontakt mit der Scheibe 12 gebracht. Dabei kann die Axialbewegung des ersten Lagers während des Antriebs des Getriebes 100 gesteuert werden. Darüber hinaus ist der Innenring 50 des zweiten Lagers 8 in Kontakt mit der Scheibe 12. Darüber hinaus wird, wie zuvor beschrieben, eine Vorspannkraft durch das zweite Lager 8 übertragen, um die Kurbelwelle 4 in Richtung der Rotationsachse 30 zu drücken. Somit wird durch den Innenring 50 eine Kraft auf die Scheibe 12 ausgeübt, so dass die Scheibe 12 gegen den ersten exzentrischen Abschnitt 18 gedrückt wird.
Folglich ist es möglich, die Axialbewegung der Scheibe selbst dann zu steuern, wenn von dem ersten Lager 16 eine Kraft auf die Scheibe 12 ausgeübt wird.
Im Nachfolgenden werden die Vorteile des Getriebes 100 mit Bezug auf 2 bis 5 beschrieben. Dabei zeigen 4 und 5 Teile der Kurbelwellen 104 und 204. 4 und 5 entsprechen dem in 2 gezeigten Bereich. Hinsichtlich der Kurbelwellen 104 und 204, werden die Elemente, die im Wesentlichen gleich jenen der Kurbelwelle 4 sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet bzw. mit Bezugszeichen, deren zwei letzten Zahlen übereinstimmen, bezeichnet, und auf eine Beschreibung derselben verzichtet.
Wie zuvor beschrieben, umfasst die Kurbelwelle 4 den ersten exzentrischen Abschnitt 18 und den zweiten exzentrischen Abschnitt 62. Das Ausmaß der Versetzung der Rotationsachse 64 des ersten exzentrischen Abschnitts 18 von der Rotationsachse 30 unterscheidet sich von dem Ausmaß der Versetzung der Rotationsachse 66 des zweiten exzentrischen Abschnitts 62 von der Rotationsachse 30. Folglich können die folgenden Vorteile erzielt werden: (1) es ist möglich, eine Störung der Scheibe mit anderen Komponenten zu unterdrücken (beispielsweise Außenzahnrad); (2) die Scheibe kann auf einfache Weise die Axialbewegung des ersten Lagers steuern; und (3) der Innenring des zweiten Lagers kann auf einfache Weise die Axialbewegung der Scheibe steuern (siehe 2 und 3). Das heißt, es ist möglich, die Bewegung der ersten Lager in der Axialrichtung zuverlässig zu steuern, während eine Behinderung der Scheibe durch eine weitere Komponente unterdrückt wird.
In der in 4 gezeigten Kurbelwelle 104 ist eine Rotationsachse eines zweiten exzentrischen Abschnitts 162 koaxial mit der Rotationsachse 30 des Wellenabschnitts 6 angeordnet. Ferner entspricht ein Durchmesser des zweiten exzentrischen Abschnitts 162 dem Durchmesser des Wellenabschnitts 6. Mit anderen Worten ist die Kurbelwelle 104 nicht mit einem zweiten exzentrischen Abschnitt ausgebildet, und eine Scheibe 112 ist an dem Wellenabschnitt 6 befestigt. In dem Fall der Kurbelwelle 104 kann das erste Lager 16 nicht hinreichend durch die Scheibe 112 zusammengedrückt werden, wodurch es folglich nicht möglich ist, die Axialbewegung des ersten Lagers 16 in ausreichendem Maße zu regulieren. Das heißt, der zuvor erwähnte Vorteil (2) kann nicht erzielt werden.
Nimmt darüber hinaus ein Durchmesser der Scheibe 112 zu, ist es möglich, die Bewegung des ersten Lagers 16 in der Axialrichtung zu steuern. In diesem Fall jedoch ist ein Teil der Scheibe 112 außerhalb des Außenumfangs 16s des ersten Lagers 16 angeordnet, wodurch es schwierig wird, den zuvor erwähnten Vorteil (1) zu erzielen. Selbst wenn der Durchmesser des zweiten exzentrischen Abschnitts 162, obwohl nicht gezeigt, größer als der Durchmesser des Wellenabschnitts 6 ausgebildet wird, kann nur ein Innendurchmesser der Scheibe 112 verringert werden, und somit kann der zuvor erwähnte Vorteil (2) nicht erzielt werden.
In der in 5 gezeigten Kurbelwelle 202 ist eine Rotationsachse des zweiten exzentrischen Abschnitts 262 koaxial mit der Rotationsachse 30 des Wellenabschnitts 6 angeordnet. Im Falle der Kurbelwelle 204 kann der zuvor erwähnte Vorteil (3) nicht erzielt werden. Folglich kann auch die Kurbelwelle 204 die Bewegung des ersten Lagers 16 in der Axialrichtung nicht ausreichend steuern. Insbesondere mit zunehmendem Exzentrizitätswert des ersten exzentrischen Abschnitts 18 (das Ausmaß der Versetzung der Rotationsachse 64 bezogen auf die Rotationsachse 30), nimmt ein Durchmesser des zweiten exzentrischen Abschnitts 262 zu, wodurch es schwieriger wird, den zuvor erwähnten Vorteil (3) zu erzielen.
In der obigen Ausführungsform ist der Innenring 50 des zweiten Lagers 8 über dessen Gesamtumfangsrichtung in Kontakt mit der Scheibe 12, und die Scheibe 12 ist über deren Gesamtumfangsrichtung in Kontakt mit dem ersten Lager 16 (dem Halter 58). Jedoch kann ein Teil des Innenrings 50 des zweiten Lagers 8 nicht in Kontakt mit der Scheibe 12 in einer Umfangsrichtung des Innenrings 50 sein. Ferner kann die Scheibe 12 nicht in Kontakt mit einem Teil des ersten Lagers 16 in einer Umfangsrichtung des ersten Lagers 16 sein. Wichtig jedoch ist, dass zwei Arten von exzentrischen Abschnitten (der erste exzentrische Abschnitt, der in das exzentrische Rotationszahnrad eingreift, und der zweite exzentrische Abschnitt) auf der Kurbelwelle vorgesehen sind, dass der zweite exzentrische Abschnitt zwischen dem Wellenabschnitt und dem ersten exzentrischen Abschnitt vorgesehen ist, und dass der Exzentrizitätswert des zweiten exzentrischen Abschnitts bezogen auf die Rotationsachse der Kurbelwelle kleiner als der Exzentrizitätswert des ersten exzentrischen Abschnitts ist.

Claims

Getriebe (100), mit: einer Kurbelwelle (4); einem exzentrischen Rotationszahnrad (14), das ausgebildet ist, sich exzentrisch mit einer Drehung der Kurbelwelle (4) zu drehen; und ein Rotationszahnrad (40), das in das exzentrische Rotationszahnrad (14) eingreift und bezogen auf die Anzahl der Zähne des exzentrischen Rotationszahnrades (14) eine unterschiedliche Anzahl von Zähnen aufweist, wobei die Kurbelwelle (4) einen Wellenabschnitt (6), einen ersten exzentrischen Abschnitt (18), der an einer Mitte des Wellenabschnitts (6) angeordnet und in Eingriff mit dem exzentrischen Rotationszahnrad (14) ist, und einen zweiten exzentrischen Abschnitt (62), der zwischen dem Wellenabschnitt (6) und dem ersten exzentrischen Abschnitt (18) angeordnet ist, aufweist, wobei eine erste Drehachse (64) des ersten exzentrischen Abschnitts (18) um einen ersten Abstand (A1) von einer Drehachse (30) des Wellenabschnitts (6) versetzt ist, wobei eine zweite Drehachse (66) des zweiten exzentrischen Abschnitts (62) um einen zweiten Abstand (A2) von der Drehachse (66) des Wellenabschnitts (6) versetzt ist, und wobei der zweite Abstand (A2) kürzer als der erste Abstand (A1) ist.
Getriebe (100) nach Anspruch 1, wobei eine exzentrische Richtung des zweiten exzentrischen Abschnitts (62) bezogen auf den Wellenabschnitt (6) gleich einer exzentrischen Richtung des ersten exzentrischen Abschnitts (18) bezogen auf den Wellenabschnitt (6) ist.
Getriebe (100) nach Anspruch 2, wobei ein Ringelement (12a) an dem zweiten exzentrischen Abschnitt (62) befestigt ist, und sich aus Sicht der Kurbelwelle (4) in axialer Richtung der Kurbelwelle (4), ein Außenumfang des Ringelements (12a) außerhalb eines Außenumfangs des ersten exzentrischen Abschnitts (18) befindet.
Getriebe (100) nach Anspruch 3, wobei sich der gesamte Außenumfang des Ringelementes (12a) außerhalb des Außenumfangs des ersten exzentrischen Abschnitts (18) befindet.
Getriebe (100) nach Anspruch 4, wobei ein erstes Lager (16) zwischen dem ersten exzentrischen Abschnitt (18) und dem exzentrischen Rotationszahnrad (14) angeordnet ist, und sich aus Sicht der Kurbelwelle (4) in axialer Richtung der Kurbelwelle (4), das Ringelement (12a) mit dem ersten Lager (16) in einer gesamten Umfangsrichtung des Ringelements (12a) überlappt.
Getriebe (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein zweites Lager (8), das einen Innenring (50), Rollenelemente (52) und einen Außenring (54) aufweist, an dem Wellenabschnitt (6a) befestigt ist, und sich aus Sicht der Kurbelwelle (4) in axialer Richtung der Kurbelwelle (4), der Innenring (50) des zweiten Lagers (8) außerhalb eines Außenumfangs des zweiten exzentrischen Abschnitts (62) in einer Gesamtumfangsrichtung des Innenrings (50) befindet.