DE112016000998T5

DE112016000998T5 - Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112016000998T5
Application number: DE112016000998.4T
Authority: DE
Inventors: Hideo Saito; Yuichi Mizutani
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2015-03-02
Filing date: 2016-03-02
Publication date: 2017-11-16
Also published as: CN107250607B; CN107250607A; US10724607B2; TWI720967B; US20180045280A1; WO2016140234A1; TW201641839A

Abstract

Es wird eine Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung geschaffen, bei der die Drehsteifigkeit vergrößert werden kann. Eine Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung enthält ein Gehäuse 1, ein erstes Kronenrad 11, eine Stützeinheit 14, die von dem ersten Kronenrad 11 radial nach außen angeordnet ist, um das erste Kronenrad 11 in der Weise zu stützen, dass es zu einer Wellenbewegung imstande und zu einer Drehung bezüglich des Gehäuses 1 nicht imstande ist, ein zweites Kronenrad 12, das konfiguriert ist, bezüglich des Gehäuses 1 drehbar zu sein, wobei das zweite Kronenrad 12 eine von dem ersten Kronenrad 11 verschiedene Zahnzahl aufweist und das zweite Kronenrad 11 dem ersten Kronenrad 11 zugewandt ist, und eine Kurvenscheibeneinheit 5, die konfiguriert ist, das erste Kronenrad 11 bezüglich des zweiten Kronenrads 12 in der Weise zu neigen, dass sich das erste Kronenrad 11 mit dem zweiten Kronenrad 12 in Eingriff befindet, und zu verursachen, dass das erste Kronenrad 11 in der Weise einer Wellenbewegung unterzogen wird, dass sich der Kontaktort bewegt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung, in der bewirkt wird, dass ein erstes Kronenrad und ein zweites Kronenrad, die voneinander verschiedene Zahnzahlen aufweisen, einander zugewandt sind, wobei das erste Kronenrad in der Weise bezüglich des zweiten Kronenrads geneigt ist, dass sich das erste Kronenrad mit dem zweiten Kronenrad in Eingriff befindet, und verursacht wird, dass das erste Kronenrad einer Wellenbewegung in der Weise unterzogen wird, dass sich der Kontaktort bewegt.
Stand der Technik
Als eine bekannte Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung ist eine bekannt, in der zwei Stirnräder ein Involuten-Zahnprofil aufweisen. Das Stirnrad mit dem Involuten-Zahnprofil wird in der Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung stark verwendet, weil seine Herstellung leicht ist und es effizient ist. Es gibt jedoch eine Grenze für den Unterschied der Zahnzahlen zwischen zwei Stirnrädern. Folglich gibt es ein Problem, dass das Drehzahlverringerungsverhältnis oder das Drehzahlerhöhungsverhältnis nicht vergrößert werden kann.
Um das Drehzahlverringerungsverhältnis oder das Drehzahlerhöhungsverhältnis zu vergrößern, ist eine Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung entwickelt worden, in der verursacht wird, dass ein erstes Kronenrad und ein zweites Kronenrad, die voneinander verschiedene Zahnzahlen aufweisen, einander zugewandt sind, wobei das erste Kronenrad in der Weise bezüglich des zweiten Kronenrads geneigt ist, dass sich das erste Kronenrad mit dem zweiten Kronenrad in Eingriff befindet, und verursacht wird, dass das erste Kronenrad einer Wellenbewegung in der Weise unterzogen wird, dass sich der Kontaktort bewegt. Wenn verursacht wird, dass das erste Kronenrad einer Wellenbewegung unterzogen wird, führt das zweite Kronenrad Drehungen aus, die gleich einem Unterschied der Zahnzahlen bezüglich des ersten Kronenrads sind, sooft der Kontaktort eine Drehung ausführt. Durch das Ausgeben von Drehungen, die gleich dem Unterschied der Zahnzahlen zwischen den Zahnrädern sind, kann ein großes Drehzahlverringerungsverhältnis erhalten werden. Umgekehrt kann durch das Drehen des zweiten Kronenrads ein großes Drehzahlerhöhungsverhältnis erhalten werden.
Die Patentliteratur 1 offenbart z. B. eine Drehzahlverringerungsvorrichtung, die ein erstes Kronenrad, ein zweites Kronenrad und eine geneigte Kurvenscheibe enthält, als diese Art der Drehzahlverringerungsvorrichtung. Das erste Kronenrad und das zweite Kronenrad weisen unterschiedliche Zahnzahlen auf und sind einander zugewandt. Das erste Kronenrad ist durch die geneigte Kurvenscheibe, die mit einer Eingangswelle einteilig ist, geneigt. Wenn das erste Kronenrad geneigt ist, befinden sich das erste Kronenrad und das zweite Kronenrad an einem Punkt miteinander in Eingriff. Das zweite Kronenrad ist an einem Gehäuse befestigt. Das erste Kronenrad ist durch eine Kugelgelenkkeilverbindung gestützt, die in der Weise von dem ersten Kronenrad radial nach innen angeordnet ist, so dass sie zu einer Wellenbewegung imstande ist.
Wenn die Eingangswelle gedreht wird, verursacht die mit der Eingangswelle einteilige geneigte Kurvenscheibe, dass das erste Kronenrad einer Wellenbewegung unterzogen wird, während der Kontaktort mit dem zweiten Kronenrad bewegt wird. Die Wellenbewegung des ersten Kronenrads verursacht, dass das erste Kronenrad Drehungen ausführt, die gleich dem Unterschied der Zahnzahl bezüglich des zweiten Kronenrads ist. Die Drehung des ersten Kronenrads wird über eine Kugelgelenkkeilverbindung zu einer Ausgangswelle übertragen.
Liste der Entgegenhaltungen
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 51-126467 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In der bekannten Drehzahlverringerungsvorrichtung ist die Kugelgelenkkeilverbindung, die das erste Kronenrad in der Weise stützt, so dass es zu einer Wellenbewegung imstande ist, von dem ersten Kronenrad radial nach innen angeordnet. Die Drehbewegung des ersten Kronenrads wird über die Keilnutverbindung zu der Ausgangswelle übertragen. Der Durchmesser der Keilnutverbindung beeinflusst jedoch die Drehsteifigkeit der Keilnutverbindung im hohen Maße und durch die Erweiterung die Drehsteifigkeit der Drehzahlverringerungsvorrichtung. In der bekannten Drehzahlverringerungsvorrichtung ist der Durchmesser der Keilnutverbindung klein. Entsprechend gibt es ein Problem, dass die Drehsteifigkeit der Keilnutverbindung und durch die Erweiterung die Drehsteifigkeit der Drehzahlverringerungsvorrichtung nicht vergrößert werden können.
Folglich ist es eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung zu schaffen, die die Drehsteifigkeit vergrößern kann.
Überdies sind in der bekannten Drehzahlverringerungsvorrichtung die Zähne des ersten und des zweiten Kronenrades in einer dreieckigen oder trapezförmigen Form ausgebildet. Am Kontaktort zwischen dem ersten und dem zweiten Kronenrad ist ein Zahn des ersten Kronenrads eng in eine Zahnlücke des zweiten Kronenrads eingepasst. Wenn es eine Teilungsabweichung und/oder eine Profilabweichung in den Zähnen des ersten und des zweiten Kronenrads gibt, wird es folglich unmöglich, einen Zahn des ersten Kronenrads glatt in die Zahnlücke des zweiten Kronenrads einzupassen. Zusätzlich rollen das erste und das zweite Kronenrad, die ineinandergreifen, meistens nicht, sondern sie rutschen. Entsprechend gibt es ein Problem eines schlechten Getriebewirkungsgrades.
Folglich ist es eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine im hohen Grade effiziente Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung zu schaffen, die einen Zahn des ersten Kronenrads glatt in eine Zahnlücke des zweiten Kronenrads einpassen kann.
Die Lösung des Problems
Um die obigen Probleme zu lösen, ist ein erster Modus der vorliegenden Erfindung eine Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung, die enthält: ein Gehäuse; ein erstes Kronenrad; eine Stützeinheit, die von dem ersten Kronenrad radial nach außen angeordnet ist, um das erste Kronenrad in der Weise zu stützen, dass es zu einer Wellenbewegung imstande und zu einer Drehung bezüglich des Gehäuses nicht imstande ist; ein zweites Kronenrad, das konfiguriert ist, bezüglich des Gehäuses drehbar zu sein, wobei das zweite Kronenrad eine von dem ersten Kronenrad verschiedene Zahnzahl aufweist und das zweite Kronenrad dem ersten Kronenrad zugewandt ist; und eine Kurvenscheibeneinheit, die konfiguriert ist, das erste Kronenrad bezüglich des zweiten Kronenrads in der Weise zu neigen, dass sich das erste Kronenrad mit dem zweiten Kronenrad in Eingriff befindet, und zu verursachen, dass das erste Kronenrad in der Weise einer Wellenbewegung unterzogen wird, dass sich ein Kontaktort bewegt.
Ein zweiter Modus der vorliegenden Erfindung ist eine Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung, die enthält: ein erstes Kronenrad; ein zweites Kronenrad, das eine von dem ersten Kronenrad verschiedene Zahnzahl aufweist, wobei das zweite Kronenrad dem ersten Kronenrad zugewandt ist; und eine Kurvenscheibeneinheit, die konfiguriert ist, das erste Kronenrad bezüglich des zweiten Kronenrads in der Weise zu neigen, dass sich das erste Kronenrad mit dem zweiten Kronenrad in Eingriff befindet, und verursacht, dass das erste Kronenrad einer Wellenbewegung in der Weise unterzogen wird, dass sich ein Kontaktort bewegt, wobei das erste Kronenrad und das zweite Kronenrad abwechselnd einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt in einer Umfangsrichtung enthalten, wobei der obere Abschnitt eine auf einer Seitenfläche eines Kegels basierende konvexe Form aufweist und der untere Abschnitt eine auf einer Seitenfläche eines Kegels basierende konkave Form aufweist.
In dem zweiten Modus der vorliegenden Erfindung enthalten die auf einer Seitenfläche eines Kegels basierenden konvexen und konkaven Formen eine konvexe und eine konkave Form, die durch eine Seitenfläche eines Kegels ausgebildet ist, und eine konvexe und eine konkave Form, die unter Verwendung einer Trochoiden-Kurve erzeugt wird, die beschrieben wird, wenn ein kegelförmiger Körper des ersten Kronenrads entlang einem kegelförmigen Körper des zweiten Kronenrads gerollt wird. Überdies ist außerdem ein Fall enthalten, in dem die Flankenlinien des oberen Abschnitts und des unteren Abschnitts, die derartige konvexe und konkave Formen aufweisen, spiralförmig sind.
Die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung
Gemäß dem ersten Modus der vorliegenden Erfindung ist die Stützeinheit, die das erste Kronenrad zu einer Wellenbewegung imstande und zu einer Drehung nicht imstande macht, von dem ersten Kronenrad radial nach außen angeordnet; entsprechend kann der Durchmesser der Stützeinheit vergrößert werden. Die Drehsteifigkeit der Stützeinheit und durch die Erweiterung die Drehsteifigkeit der Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung können vergrößert werden.
Gemäß dem zweiten Modus der vorliegenden Erfindung weisen die oberen Abschnitte des ersten Kronenrads und des zweiten Kronenrads die auf einer Seitenfläche eines Kegels basierende konvexe Form auf und weisen die unteren Abschnitte des ersten Kronenrads und des zweiten Kronenrads die auf einer Seitenfläche eines Kegels basierende konkave Form auf. Entsprechend können die oberen Abschnitte eines des ersten Kronenrads und des zweiten Kronenrads glatt in die unteren Abschnitte des anderen eingepasst werden. Überdies befinden sich die oberen Abschnitte des einen von ihnen und die unteren Abschnitte des anderen meistens rollend miteinander in Eingriff. Entsprechend kann der Getriebewirkungsgrad erhöht werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine äußere perspektivische Ansicht einer Eingangswellenseite einer Drehzahlverringerungsvorrichtung der Ausführungsform.
2 ist eine externe perspektivische Ansicht einer Ausgangseinheitsseite der Drehzahlverringerungsvorrichtung der Ausführungsform.
3 ist eine perspektivische Querschnittsansicht der Drehzahlverringerungsvorrichtung der Ausführungsform.
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Drehzahlverringerungsvorrichtung der Ausführungsform.
5A bis 5C sind perspektivische Ansichten, die ein erstes und ein zweites Kronenrad veranschaulichen (5A veranschaulicht das zweite Kronenrad und das erste Kronenrad, das sich mit einer Neigung mit dem zweiten Kronenrad in Eingriff befindet, 5B veranschaulicht das zweite Kronenrad und 5C veranschaulicht das erste Kronenrad).
6 ist eine Abwicklung der Zähne des ersten und des zweiten Kronenrads.
7A und 7B sind perspektivische Ansichten, die schematische Ansichten der Zähne des ersten und des zweiten Kronenrads veranschaulichen (7A veranschaulicht das erste und das zweite Kronenrad und 7B veranschaulicht das zweite Kronenrad).
8 ist eine Abwicklung der Zähne des ersten und des zweiten Kronenrads.
9 ist eine perspektivische Ansicht, die die Zahnprofilkurven des ersten und des zweiten Kronenrads auf einem Bezugskreis r_c veranschaulicht.
10A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem sich die Spitzen und die Erzeugenden eines sich bewegenden Kegels (eines Körpers des ersten Kronenrads) und eines festen Kegels (eines Körpers des zweiten Kronenrads) in Kontakt befinden, und
10B ist eine perspektivische Ansicht, die die Präzession des sich bewegenden Kegels veranschaulicht.
11 ist eine graphische Darstellung, die die Beziehungen zwischen den Punkten auf dem sich bewegenden Kegel und den Vektoren veranschaulicht.
12 ist eine graphische Darstellung, die eine Beziehung zwischen θ und ϕ veranschaulicht.
13 ist eine perspektivische Ansicht, die eine durch einen Vektor p₂ beschriebene Trochoiden-Kurve veranschaulicht.
14 ist eine perspektivische Ansicht, die den Prozess des Bildens einer Wurzelortskurve p₃ veranschaulicht.
15 ist eine graphische Darstellung, die veranschaulicht, wie die Wurzelortskurve p₃ erhalten wird.
16A veranschaulicht eine Wurzelortskurve des ersten Kronenrads und 16B veranschaulicht eine Wurzelortskurve des zweiten Kronenrads.
17 ist eine graphische Darstellung, die die Kontakte zwischen dem ersten und dem zweiten Kronenrad auf den Zahnprofilkurven veranschaulicht.
18 ist eine perspektivische Ansicht des zweiten Kronenrads, wenn die Flankenlinie spiralförmig ist.
19 ist eine perspektivische Ansicht, die eine logarithmische Spirale veranschaulicht.
20 ist eine Querschnittsansicht entlang der Achse einer Drehzahlverringerungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
21 ist eine Querschnittsansicht entlang der Achse einer Drehzahlverringerungsvorrichtung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
22A ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem sich die Spitzen und die Erzeugenden eines sich bewegenden Kegels (eines Körpers des ersten Kronenrads) und eines festen Kegels (eines Körpers des zweiten Kronenrads) in Kontakt befinden, und 22B ist eine perspektivische Ansicht, die die Präzession des sich bewegenden Kegels veranschaulicht.
23 ist eine perspektivische Ansicht, die eine durch einen Vektor p₂ beschriebene Trochoiden-Kurve veranschaulicht.
Beschreibung der Ausführungsformen
Im Folgenden wird eine Drehzahlverringerungsvorrichtung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezüglich der beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Die Drehzahlverringerungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann jedoch in verschiedenen Modi verkörpert sein und ist nicht auf die in der Beschreibung beschriebenen Ausführungsformen eingeschränkt. Die Ausführungsformen sind mit der Absicht bereitgestellt, es den Fachleuten auf dem Gebiet zu ermöglichen, den Schutzumfang der Erfindung durch das ausreichende Offenbaren der Beschreibung vollständig zu verstehen.
<Die gesamte Konfiguration einer Drehzahlverringerungsvorrichtung einer ersten Ausführungsform>
1 veranschaulicht eine externe perspektivische Ansicht einer Eingangswellenseite einer Drehzahlverringerungsvorrichtung einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 veranschaulicht eine äußere perspektivische Ansicht einer Ausgangseinheitsseite der Drehzahlverringerungsvorrichtung. Den gleichen Konfigurationen sind überall in den beigefügten Zeichnungen und in der folgenden Beschreibung die gleichen Bezugszeichen zugewiesen.
In einem Gehäuse 1 sind eine Eingangswelle 2 und eine Ausgangseinheit 3 drehbar untergebracht. Eine Achse 2a der Eingangswelle 2 stimmt mit einer Achse 3a1 der Ausgangseinheit 3 überein. Wenn die Eingangswelle 2 um die Achse 2a gedreht wird, ist die Drehzahl der Ausgangseinheit 3 verringert, um die Ausgangseinheit 3 um die Achse 3a1 zu drehen. Das Drehzahlverringerungsverhältnis der Ausgangseinheit 3 bezüglich der Eingangswelle 2 ist durch die Zahnzahlen eines ersten Kronenrads 11 und eines zweiten Kronenrads 12 (siehe 3) bestimmt, die in dem Gehäuse 1 untergebracht sind.
Das Gehäuse 1 enthält einen zylindrischen Gehäusekörper 1a, der einen Flansch 1a1 und scheibenförmige Deckelelemente 1b und 1c, die an beiden axialen Enden des Gehäusekörpers 1a befestigt sind, aufweist. Ein Durchgangsloch für die Befestigung an einem Gegenstück ist in dem Flansch 1a1 des Gehäusekörpers 1a geöffnet. Die Deckelelemente 1b und 1c sind durch ein Befestigungselement, wie z. B. einen Bolzen, an dem Gehäusekörper 1a befestigt.
3 veranschaulicht eine perspektivische Querschnittsansicht der Drehzahlverringerungsvorrichtung der Ausführungsform. 4 veranschaulicht eine perspektivische Explosionsansicht der Drehzahlverringerungsvorrichtung der Ausführungsform. Wie in 3 veranschaulicht ist, enthält die Drehzahlverringerungsvorrichtung das Gehäuse 1, eine Kurvenscheibeneinheit 5, die eine mit der Eingangswelle 2 einteilige geneigte Kurvenscheibe 4 aufweist, das erste Kronenrad 11, eine Stützeinheit (eine kugelförmige Keilnut) 14, die das erste Kronenrad 11 in der Weise stützt, so dass es zu einer Wellenbewegung imstande und zu einer Drehung nicht imstande ist, das zweite Kronenrad 12 und die Ausgangseinheit 3, die an das zweite Kronenrad 12 gekoppelt ist. Für die Zweckmäßigkeit der Beschreibung wird die Konfiguration der Drehzahlverringerungsvorrichtung im Folgenden unter Verwendung der Richtungen, wenn die Achse 2a der Eingangswelle 2 und die Ausgangseinheit 3 in einer X-Richtung angeordnet sind, d. h., der X-, Y- und Z-Richtungen, die in 3 veranschaulicht sind, beschrieben.
Wie in 4 veranschaulicht ist, sind das erste Kronenrad 11 und das zweite Kronenrad 12 scheibenförmig. Auf einer gegenüberliegenden Oberfläche 11a des ersten Kronenrads 11 und auf einer gegenüberliegenden Oberfläche 12a des zweiten Kronenrads 12 sind mehrere Zähne radial ausgebildet. Die Zahnzahlen des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 sind nicht besonders eingeschränkt. Die Zahnzahl des ersten Kronenrads 11 beträgt z. B. 49, während die Zahnzahl des zweiten Kronenrads 12 50 beträgt. Die Zahnzahl des ersten Kronenrads 11 ist von der des zweiten Kronenrads 12 verschieden. Weil die Zahnzahlen verschieden sind, können sie sich in einem Zustand, in dem die Achsen des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 in Übereinstimmung sind, nicht miteinander in Eingriff befinden. Folglich ist das erste Kronenrad 11 bezüglich des zweiten Kronenrads 12 geneigt, so dass sich ein Abschnitt des ersten Kronenrads 11 mit einem Abschnitt des zweiten Kronenrads 12 in Eingriff befindet. Die gegenüberliegende Oberfläche 12a des zweiten Kronenrads 12 ist in einer Y-Z-Ebene nach 3 angeordnet. Die gegenüberliegende Oberfläche 11a des ersten Kronenrads 11 ist um einen Winkel α bezüglich der Y-Z-Ebene nach 3 um die Z-Achse geneigt.
Wie in 3 veranschaulicht ist, enthält die Kurvenscheibeneinheit 5 die Eingangswelle 2, die durch das Gehäuse 1 in der Weise gestützt ist, dass sie um die Achse drehbar ist, die scheibenförmige geneigte Kurvenscheibe 4, die mit der Eingangswelle 2 einteilig vorgesehen ist, und eine Kugel 6 als einen Wälzkörper, die zwischen der geneigten Kurvenscheibe 4 und dem ersten Kronenrad 11 (spezifisch einem inneren Ringabschnitt, der einteilig an dem ersten Kronenrad 11 befestigt ist) in der Weise angeordnet ist, dass sie zu einer Rollbewegung imstande ist (siehe außerdem 4). Die geneigte Kurvenscheibe 4 ist vorgesehen, um das erste Kronenrad 11 zu neigen. Eine Kurvenscheibenoberfläche 4a der geneigten Kurvenscheibe 4 ist um den Winkel α bezüglich der Y-Z-Ebene wie in dem ersten Kronenrad 11 geneigt und ist dem ersten Kronenrad 11 zugewandt. Eine kreisförmige Kugelrollnut 4b ist in der Kurvenscheibenoberfläche 4a der geneigten Kurvenscheibe 4 ausgebildet. Eine kreisförmige Kugelrollnut 7b, die der Kugelrollnut 4b der geneigten Kurvenscheibe 4 zugewandt ist, ist außerdem in dem inneren Ringabschnitt 7 der Stützeinheit 14 ausgebildet. Zwischen den Kugelrollnuten 4b und 7b sind mehrere Kugeln 6 in der Weise angeordnet, so dass sie zu einer Rollbewegung in einer Umfangsrichtung imstande sind. Das erste Kronenrad 11 ist gegen das zweite Kronenrad 12 gepresst, wobei es die Kugeln 6 vorbelastet, um einen Spielraum zwischen dem ersten Kronenrad 11 und dem zweiten Kronenrads 12 zu eliminieren. Eine Lücke zwischen den Kugelrollnuten 4b und 7b ist kleiner als der Durchmesser der Kugel 6. Die Kugeln 6 sind zwischen den Kugelrollnuten 4b und 7b zusammengedrückt. Die Kugeln 6 sind in einem ringförmigen Käfig 16 gehalten.
Die Eingangswelle 2 durchdringt das erste Kronenrad 11 und das zweite Kronenrad 12. Die Eingangswelle 2 ist hohl. Beide axialen Enden der Eingangswelle 2 sind durch die Lager 21 und 22 drehbar gestützt. Die Lager 21 und 22 sind von dem ersten Kronenrad 11 und dem zweiten Kronenrad 12 radial nach außen angeordnet.
Wie in 3 veranschaulicht ist, ist die Stützeinheit 14 von dem ersten Kronenrad 11 radial nach außen angeordnet. Die Stützeinheit 14 stützt das erste Kronenrad 11 in der Weise, dass es zu einer Wellenbewegung bezüglich des Gehäuses 1 imstande ist (mit anderen Worten, in der Weise drehbar ist, dass die Achse 11b des ersten Kronenrads 11 die Ortskurve eines Kegels mit einem Punkt P1 als den Scheitelpunkt beschreibt, wie in 3 veranschaulicht ist) und zu einer Drehung um die Achse nicht imstande ist. Die Wellenbewegung des ersten Kronenrads 11 wird außerdem als Präzession bezeichnet.
Wie in 3 veranschaulicht ist, enthält die Stützeinheit 14 einen äußeren Ringabschnitt 10, der in seiner kugelförmigen inneren Umfangsfläche eine Außenring-Keilnut 10a aufweist (siehe 4), den inneren Ringabschnitt 7, der innerhalb des äußeren Ringabschnitts 10 angeordnet ist, wobei der innere Ringabschnitt 7 in seiner kugelförmigen äußeren Umfangsfläche eine Innenring-Keilnut 7a aufweist (siehe 4), die der Außenring-Keilnut 10a zugewandt ist, und eine Kugel 9 als einen Wälzkörper, die zwischen der Außenring-Keilnut 10a und der Innenring-Keilnut 7a in der Weise angeordnet ist, dass sie zu einer Rollbewegung entlang der Ortskurve eines Bogens in der axialen Richtung imstande ist. Der äußere Ringabschnitt 10 ist mit dem Gehäuse 1 einteilig. Der innere Ringabschnitt 7 ist durch ein Befestigungselement, wie z. B. einen Bolzen, an dem ersten Kronenrad 11 befestigt. Die Kugel 9 ist durch einen Käfig 8 gehalten. Die Stützeinheit 14 macht das erste Kronenrad 11 um die Z-Achse und die Y-Achse mit dem Punkt P1 auf der Achse 2a als den Mittelpunkt schwenkbar. Die Drehbewegung des ersten Kronenrads 11 um die Achse 2a ist durch den Keilnutmechanismus der Stützeinheit 14 eingeschränkt. Die Kugelrollnut 7b der Kurvenscheibeneinheit 5 ist im inneren Ringabschnitt 7 ausgebildet, um die Wellenbewegung des ersten Kronenrads 11, dessen Drehung eingeschränkt ist, glatt zu machen.
Ein innerer Ring 3a der Ausgangseinheit 3 ist durch ein Befestigungselement, wie z. B. einen Bolzen, an dem zweiten Kronenrad 12 befestigt. Die Ausgangseinheit 3 ist durch eine Kreuzrolle 23 drehbar an dem Gehäuse 1 gestützt. Die Kreuzrolle 23 ist eine Rollenlinie, wo die Achsen der in der Umfangsrichtung benachbarten Rollen bei Betrachtung aus der Umfangsrichtung orthogonal sind (siehe 4). Das zweite Kronenrad 12 ist über die Ausgangseinheit 3 drehbar an dem Gehäuse 1 gestützt. In einer inneren Umfangsfläche des Deckelelements 1c des Gehäuses 1 ist eine kreisförmige Laufbahn 1c1 ausgebildet. Eine kreisförmige Laufbahn 3b, die der Laufbahn 1c1 zugewandt ist, ist in einer äußeren Umfangsfläche des inneren Rings 3a der Ausgangseinheit 3 ausgebildet. Die Kreuzrolle 23 ist als ein Wälzkörper zwischen den Laufbahnen 1c1 und 3b angeordnet. Ein durch eine Reaktion am Kontaktort zwischen den ersten Kronenrad 11 und dem zweiten Kronenrad 12 erzeugtes Moment wirkt auf die Ausgangseinheit 3. Die Verwendung der Kreuzrolle 23 kann die Momentsteifigkeit der Ausgangseinheit 3 verbessern. Das Lager 22, das ein Ende der Eingangswelle 2 drehbar stützt, ist zwischen der Ausgangseinheit 3 und der Eingangswelle 2 angeordnet.
Wenn eine nicht veranschaulichte Antriebsquelle, wie z. B. ein Motor, verwendet wird, um die Kurvenscheibeneinheit 5 um die Achse zu drehen, verursacht die geneigte Kurvenscheibe 4 der Kurvenscheibeneinheit 5, dass das erste Kronenrad 11 einer Wellenbewegung unterzogen wird, während sich der Kontaktort mit dem zweiten Kronenrad 12 bewegt. Das zweite Kronenrad 12 führt mit der Wellenbewegung des ersten Kronenrads 11 Drehungen aus, die gleich dem Unterschied der Zahnzahlen bezüglich des ersten Kronenrads 11 sind. In der Ausführungsform beträgt z. B. die Zahnzahl des ersten Kronenrads 11 49, während die Zahnzahl des zweiten Kronenrads 12 50 beträgt. Die Drehung des ersten Kronenrads 11 bezüglich des Gehäuses 1 ist durch die Stützeinheit 14 eingeschränkt, während die Drehung der Ausgangseinheit 3 bezüglich des Gehäuses 1 erlaubt ist. Folglich wird die Drehzahl der Ausgangseinheit 3 um einen Zahn verringert, wobei sie gedreht wird, um ein Drehzahlverringerungsverhältnis von 1/50 zu erhalten. Die Zahnzahlen des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 sind nicht eingeschränkt.
<Die Form der Zähne des ersten und des zweiten Kronenrads (ein Beispiel, bei dem der obere Abschnitt und der untere Abschnitt durch eine Seitenfläche eines Kegels ausgebildet sind)>
Die Form der Zähne des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 ist wie folgt: 5A veranschaulicht das zweite Kronenrad 12 und das erste Kronenrad 11, das sich mit einer Neigung mit dem zweiten Kronenrad 12 in Eingriff befindet. Wie in 5A veranschaulicht ist, befinden sich das erste Kronenrad 11 und das zweite Kronenrad 12 an einem Punkt (an einer Position A am linken Ende der 5A) in Eingriff. Die Kurvenscheibeneinheit 5 belastet jedoch das erste Kronenrad 11 vor. Entsprechend dehnt sich ein Berührungsbereich des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 über mehrere Zähne in der Umfangsrichtung mit dem Kontaktort als dem Mittelpunkt aus. Das erste Kronenrad 11 ist geneigt; entsprechend ist eine Lücke δ zwischen dem ersten Kronenrad 11 und dem zweiten Kronenrad 12 zur rechten Seite in 5A allmählich vergrößert.
Wie in 5A veranschaulicht ist, ist der Durchmesser des ersten Kronenrads 11 gleich dem des zweiten Kronenrads 12. Die Zahnzahl des ersten Kronenrads 11 ist von der des zweiten Kronenrads 12 verschieden; entsprechend ist die Zahnteilung des ersten Kronenrads 11 von der des ersten Kronenrads 11 verschieden.
5B veranschaulicht das zweite Kronenrad 12. Das zweite Kronenrad 12 ist kegelradförmig und weist einen kegelförmigen Körper auf. Auf einer Oberfläche des zweiten Kronenrads 12 sind wellenförmige Zähne 30 in der Umfangsrichtung kontinuierlich ausgebildet. Das zweite Kronenrad 12 enthält abwechselnd in der Umfangsrichtung mehrere obere Abschnitte 31, die radial angeordnet sind, und mehrere untere Abschnitte 32, die radial angeordnet sind. Der obere Abschnitt 31 des zweiten Kronenrads 12 weist eine konvexe Form auf, die durch eine Seitenfläche eines Kegels ausgebildet ist. Der untere Abschnitt 32 des zweiten Kronenrads 12 weist eine konkave Form auf, die durch eine Seitenfläche eines Kegels ausgebildet ist.
5C veranschaulicht das erste Kronenrad 11. Das erste Kronenrad 11 ist außerdem kegelradförmig und weist einen kegelförmigen Körper auf. Auf einer Oberfläche des ersten Kronenrads 11 sind außerdem wellenförmige Zähne 35 in der Umfangsrichtung kontinuierlich ausgebildet. Das erste Kronenrad 11 enthält außerdem abwechselnd in der Umfangsrichtung mehrere obere Abschnitte 33, die radial angeordnet sind, und mehrere untere Abschnitte 34, die radial angeordnet sind. Der obere Abschnitt 33 des ersten Kronenrads 11 weist eine konvexe Form auf, die durch eine Seitenfläche eines Kegels ausgebildet ist. Der untere Abschnitt 34 des ersten Kronenrads 11 weist eine konkave Form auf, die durch eine Seitenfläche eines Kegels ausgebildet ist.
Wie in einer Abwicklung nach 6 veranschaulicht ist, ist der Radius des unteren Abschnitts 32 des zweiten Kronenrads 12 größer als der des oberen Abschnitts 33 des ersten Kronenrads 11. Der obere Abschnitt 33 des ersten Kronenrads 11 ist an den unteren Abschnitt 32 des zweiten Kronenrads 12 angepasst. Die Spitze des oberen Abschnitts 33 des ersten Kronenrads 11 und der untere Abschnitt 32 des zweiten Kronenrads 12 berühren einander an der Kontaktposition A. Der Radius des unteren Abschnitts 34 des ersten Kronenrads 11 ist größer als der des oberen Abschnitts 31 des zweiten Kronenrads 12. Der obere Abschnitt 31 des zweiten Kronenrads 12 ist an den unteren Abschnitt 34 des ersten Kronenrads 11 angepasst. Die Kontaktposition A bewegt sich mit der Wellenbewegung des ersten Kronenrads 11, wobei sich die Spitze des oberen Abschnitts 31 des zweiten Kronenrads 12 und der untere Abschnitt 34 des ersten Kronenrads 11 einander berühren.
Die 7A und 7B veranschaulichen perspektivische Ansichten, in denen zu den Zähnen des zweiten Kronenrads 12 und des ersten Kronenrads 11 Kegel hinzugefügt sind. Um das Verständnis der Zahnform zu fördern, sind hier die Kegel hinzugefügt. Wie in 7B veranschaulicht ist, ist der obere Abschnitt 31 des zweiten Kronenrads 12 in einen Konus ausgebildet, dessen Breite zum Mittelpunkt verringert ist. Spezifisch ist der obere Abschnitt 31 des zweiten Kronenrads 12 durch einen Abschnitt einer Seitenfläche eines Kegels C1 ausgebildet. Der untere Abschnitt 32 des zweiten Kronenrads 12 ist außerdem in einen Konus ausgebildet, dessen Breite zum Mittelpunkt verringert ist. Spezifisch ist der untere Abschnitt 32 des zweiten Kronenrads 12 durch einen Abschnitt einer Seitenfläche eines Kegels C2 ausgebildet. Auf dem gleichen Umfang ist der Radius des Kegels C2 des unteren Abschnitts 32 größer als der des Kegels C1 des oberen Abschnitts 31. Die Spitzen der Kegel C1 der mehreren oberen Abschnitte 31 schneiden sich an einem Eingriffsmittelpunkt P2. Die Spitzen der Kegel C2 der mehreren unteren Abschnitte 32 schneiden sich außerdem an dem Eingriffsmittelpunkt P2. Wie in 3 veranschaulicht ist, befindet sich der Eingriffsmittelpunkt P2 auf der Achse 2a der Eingangswelle 2 und stimmt mit dem Mittelpunkt P1 der Wellenbewegung des ersten Kronenrads 11 überein. Folglich können das erste Kronenrad 11 und das zweite Kronenrad 12 in einen Linienkontakt miteinander gelangen.
Wie in 7A veranschaulicht ist, ist der obere Abschnitt 33 des ersten Kronenrads 11 durch einen Abschnitt einer Seitenfläche eines Kegels C3 ausgebildet, dessen Breite zum Mittelpunkt verringert ist. Der untere Abschnitt 34 des ersten Kronenrads 11 ist durch einen Abschnitt einer Seitenfläche eines Kegels C4 ausgebildet, dessen Breite zum Mittelpunkt verringert ist. Der Radius des Kegels C4 des unteren Abschnitts 34 ist größer als der des Kegels C3 des oberen Abschnitts 33. Um die Zahnteilung des ersten Kronenrads 11 von der Zahnteilung des zweiten Kronenrads 12 verschieden zu machen, ist der Radius des Kegels C3 des oberen Abschnitts 33 des ersten Kronenrads 11 gleich dem des Kegels C1 des oberen Abschnitts 31 des zweiten Kronenrads 12, während der Radius des Kegels C4 des unteren Abschnitts 34 des ersten Kronenrads 11 kleiner als der des Kegels C2 des unteren Abschnitts 32 des zweiten Kronenrads 12 ist. Die Spitzen der Kegel C3 der mehreren oberen Abschnitte 33 des ersten Kronenrads 11 stimmen mit dem Eingriffsmittelpunkt P2 des zweiten Kronenrads 12 überein. Die Spitzen der Kegel C4 der mehreren unteren Abschnitte 34 des ersten Kronenrads 11 stimmen mit dem Eingriffsmittelpunkt P2 des zweiten Kronenrads 12 überein.
Wie in der Abwicklung nach 6 veranschaulicht ist, ist der obere Abschnitt 33 des ersten Kronenrads 11 in einer Bogenform ausgebildet, wobei der untere Abschnitt 34 außerdem in einer Bogenform ausgebildet ist. Der obere Abschnitt 31 des zweiten Kronenrads 12 ist in einer Bogenform ausgebildet, wobei der untere Abschnitt 32 außerdem in einer Bogenform ausgebildet ist. Streng genommen beschreibt die Abwicklung der Zähne 30 und 35 des kegelförmigen ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 eine Eklipse, wobei sie aber als ein Bogen betrachtet werden kann. Wie oben beschrieben worden ist, ist der Radius des Bogens des oberen Abschnitts 33 des ersten Kronenrads 11 gleich dem des Bogens des oberen Abschnitts 31 des zweiten Kronenrads 12. Um die Teilung der Zähne 35 des ersten Kronenrads 11 von der der Zähne 30 des zweiten Kronenrads 12 verschieden zu machen, ist der Radius des unteren Abschnitts 34 des ersten Kronenrads 11 kleiner als der des unteren Abschnitts 32 des zweiten Kronenrads 12.
In einem Zustand, in dem das erste Kronenrad 12 nicht vorbelastet ist, berühren sich der obere Abschnitt 33 des ersten Kronenrads 11 und das zweite Kronenrad 12 einander nur an einem Punkt A. Falls das erste Kronenrad 11 vorbelastet ist, berühren sich mehrere der Zähne 35 des ersten Kronenrads 11 und mehrere der Zähne 30 des zweiten Kronenrads 12 einander. Wenn verursacht wird, dass das erste Kronenrad 11 einer Wellenbewegung unterzogen wird, bewegt sich die Kontaktposition A in der Umfangsrichtung des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12, wobei dann das zweite Kronenrad 12 Drehungen ausführt, die gleich dem Unterschied der Zahnzahl bezüglich des ersten Kronenrads 11 ist.
<Ein weiteres Beispiel der Form der Zähne des ersten und des zweiten Kronenrads (ein Beispiel, bei dem der obere Abschnitt durch eine Seitenfläche eines Kegels ausgebildet ist und der untere Abschnitt unter Verwendung einer Trochoiden-Kurve erzeugt wird)>
Wenn die oberen Abschnitte 33 und 31 und die unteren Abschnitte 34 und 32 des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 eine Form aufweisen, die durch eine Seitenfläche eines Kegels ausgebildet ist, ist es leicht, das erste Kronenrad 11 und das zweite Kronenrad 12 herzustellen. Wenn jedoch die Ortskurve des oberen Abschnitts 33 (der in einem Kreis veranschaulicht ist) des ersten Kronenrads 11 beschrieben wird, wie in einer Abwicklung der Zähne des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 nach 8 veranschaulicht ist, wird eine kleine Lücke g zwischen dem ersten Kronenrad 11 und dem zweiten Kronenrad 12 erzeugt. Die Lücke g kann zu einem Winkelübertragungsfehler und einer Zunahme des Antriebsgeräuschs einladen. Dieses Beispiel veranschaulicht, dass die Lücke g eliminiert ist, um zu verursachen, dass der obere Abschnitt 33 und der untere Abschnitt 32 vollständig rollen, und um die Winkelübertragungsgenauigkeit und die Geräuschverringerungsleistung zu verbessern. Die Lücke g ist jedoch sehr klein. Selbst wenn die Lücke g nicht eliminiert ist, wird die Winkelübertragungsgenauigkeit erhalten, die gleich einem Involuten-Zahnprofil ist.
(Ein Überblick über den Entwurf)
Zuerst beginnt der Entwurf der gekrümmten Oberflächen der Zahnprofile des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 mit dem Erzeugen der Zahnprofilkurven des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 auf einem Bezugskreis r_c, wie in 9 veranschaulicht ist. Die erzeugte Zahnprofilkurve ist eine Kurve und ist keine Oberfläche. Um die gekrümmten Zahnprofiloberflächen des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 zu erhalten, werden die durch das Ändern des Radius r_c des Bezugskreises erhaltenen Zahnprofilkurven entlang den kegelförmigen Körpern des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 angeordnet. Folglich werden die gekrümmten Zahnprofiloberflächen des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 erhalten.
(Eine Entwurfsrichtlinie der Zahnprofilkurven)
Es wird angenommen, dass die oberen Abschnitte 33 und 31 des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 durch eine Seitenfläche eines Kegels ausgebildet sind und dass die Kurven der oberen Abschnitte 33 und 31 des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 auf dem Bezugskreis r_c Bögen mit einem einzigen R sind. Zu diesem Zeitpunkt sind die Wurzelortskurven der unteren Abschnitte 34 und 32 die Wege, denen durch die oberen Abschnitte 33 und 31 gefolgt wird, um zu verursachen, dass sowohl die oberen Abschnitte 33 und 31 als auch die unteren Abschnitte 34 und 32 einer Rollbewegung unterzogen werden. Die Bögen mit dem einzigen R der oberen Abschnitte 33 und 31 werden mit den Wurzelortskurven der unteren Abschnitte 34 und 33 glatt verbunden, um die Zahnprofilkurven des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 auf dem Bezugskreis r_c zu erhalten, wie in 9 veranschaulicht ist. Die Zahnprofilkurven werden in dem folgenden Ablauf erzeugt.

(i) Die Kurven (die Trochoiden-Kurven), entlang denen sich die oberen Abschnitte 33 und 31 bei der Wellenbewegung bewegen müssen, (die hier als Präzession bezeichnet wird) werden erhalten.
(ii) Die Radien der oberen Abschnitte 33 und 31 werden angenommen, um die Kurven zu erhalten, die beschrieben werden, wenn sich die oberen Abschnitte 33 und 31 entlang den in (i) erhaltenen Trochoiden-Kurven bewegen. Die Kurven sind als die Wurzelortskurven der unteren Abschnitte 34 und 32 definiert.
(iii) Die Radien der oberen Abschnitte 33 und 31 werden in der Weise bestimmt, um die Zahnkopfhöhenkurven (die Bögen) der oberen Abschnitte 33 und 31 glatt mit den Wurzelortskurven der unteren Abschnitte 34 und 32 zu verbinden.

(Die Berechnung einer Trochoiden-Kurve, wo sich der obere Abschnitt bewegen muss)
Das erste Kronenrad 11 befindet sich mit dem zweiten Kronenrad 12 in Eingriff, während es der Präzession unterzogen wird. Das erste Kronenrad 11 und das zweite Kronenrad 12 weisen einen kegelförmigen Körper auf. Ihre Zahnflanken befinden sich auf den kegelförmigen Körpern. Deshalb liegen die kongruenten Zahnprofilkurven in der Umfangsrichtung. Die Zahnprofilkurven sind jedoch in der radialen Richtung ähnlich, aber nicht kongruent. Folglich wird ein bestimmter Bezugskreis r_c bestimmt, um die Zahnprofilkurven auf dem Bezugskreis r_c zu erhalten.
Zuerst gibt es zwei Kegel, die den Bezugskreis r_c als eine Basis aufweisen, wobei ein Zustand angenommen wird, in dem sich ihre Spitzen und Erzeugenden in Kontakt befinden, wie in 10A veranschaulicht ist. Hier wird ein Kegel, der einer Präzession unterzogen wird, als ein sich bewegender Kegel bezeichnet, während ein Kegel, der fest ist, als ein fester Kegel bezeichnet wird. Die Spitze des Kegels wird als ein Ursprung O, der Kontaktpunkt zwischen den Basen als ein Punkt P₁, ein fester Punkt auf der Basis des sich bewegenden Kegels als ein Punkt P₂, ein Schenkel einer senkrechten Linie, die von der Spitze bis zur Basis des festen Kegels beschrieben wird, als H₁ und ein Schenkel einer senkrechten Linie, die von der Spitze bis zur Basis des sich bewegenden Kegels beschrieben wird, als H₂ bezeichnet. Zu diesem Zeitpunkt ist die durch den Punkt P₂ beschriebene Ortskurve, wenn der sich bewegende Kegel einer Präzession unterzogen wird, eine Kurve (eine Trochoiden-Kurve), entlang der sich die Zähne bewegen müssen. Nun wird ein Fall betrachtet, in dem der sich bewegende Kegel einer Präzession unterzogen wird, ohne von dem festen Kegel abzuweichen, wie in 10B veranschaulicht ist. Falls die Präzession angenommen wird, so dass der sich bewegende Kegel um –ϕ um seine eigene Achse OH₂ dreht und θ Drehungen um den festen Kegel ausführt, wird der Punkt P₁ so betrachtet, dass er sich um θ um OH₁ gedreht hat, während der Punkt P₂ so betrachtet wird, dass er sich um –ϕ um OH₂ gedreht hat. Wie in 11 veranschaulicht ist, wird ein zu dem Liniensegment OH₂ paralleler normierter Vektor als n, ein Vektor von dem Punkt O bis zum Punkt P₁ als p₁ und ein Vektor von dem Punkt O bis zum Punkt P₂ als p₂ bezeichnet. p₂ kann als ein Vektor betrachtet werden, der durch das Drehen von p₁ um ϕ um n erhalten wird; entsprechend kann er als:
[Math. 1]

p₂ = p₁cosψ + n(n·p₁)(1 – cosψ) + (n × p₁)sinψ ausgedrückt werden.

Falls sowohl der sich bewegende Kegel als auch der feste Kegel den Basisradius r_c und einen Basiswinkel ϕ_c aufweisen, können sowohl n als auch p₁ als: [Math. 2]
ausgedrückt werden.
Der bis zu diesem Punkt erhaltene p₂ kann einen Vektor ausdrücken, der eine Kurve beschreibt, entlang der sich der Mittelpunkt jedes der oberen Abschnitte 33 und 31 des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 durch das Ändern des Wertes von ϕ bewegen muss. Zuerst wird eine Kurve, entlang der sich der Mittelpunkt des oberen Abschnitts 33 des ersten Kronenrads 11 bewegen muss, erhalten. Der sich bewegende Kegel wird als das erste Kronenrad 11 betrachtet, während der feste Kegel als das zweite Kronenrad 12 betrachtet wird. Hier sind ihre Zahnzahlen z_i bzw. z₀. Überdies sind die Parameter der Präzession des sich bewegenden Kegels θ = θ_i und ϕ = ϕ_i. Zu diesem Zeitpunkt dreht sich in einem Fall eines Vorwärtsgangs ϕ in der entgegengesetzten Richtung einen Zahn weiter, während θ eine Drehung ausführt, während sich ϕ in einem Fall eines Rückwärtsgangs in der entgegengesetzten Richtung einen Zahn weniger weit dreht, während θ eine Drehung ausführt, wie in 12 veranschaulicht ist. Entsprechend gilt die Math. 3.
[Math. 3]
Wenn sie geordnet sind
[Math. 4]
Falls eine Kurve erhalten wird, entlang der sich der Mittelpunkt des oberen Abschnitts 31 des zweiten Kronenrads 12 bewegen muss, wird der sich bewegende Kegel als das zweite Kronenrad 12 betrachtet, während der feste Kegel als das erste Kronenrad 11 betrachtet wird. Hier sind die Parameter der Präzession θ = θ_o und ϕ = ϕ_o. Math. 5 gilt ähnlich.
[Math. 5]
In dieser Weise wird Math. 4 oder 5 entsprechend den Eigenschaften der zu kombinierten Zahnräder gewählt. ϕ wird in Math. 1 eingesetzt, um die Kurve zu erhalten, entlang der sich der Mittelpunkt des oberen Abschnitts bewegen muss. Ein Beispiel der zu diesem Zeitpunkt erhaltenen Kurve ist in 13 veranschaulicht. In 13 ist die durch den Vektor p₂ beschriebene Ortskurve eine Trochoiden-Kurve. Der Drehwinkel und die Richtung von p1 und p2 sind die gleichen wie jene in 12.
(Die Berechnung der Wurzelortskurve)
Als Nächstes wird eine Wurzelortskurve erhalten. Wie in 14 veranschaulicht ist, ist die durch den oberen Abschnitt 33 des Gegenstück-Zahnrads beschriebene Ortskurve eine Wurzelortskurve p₃. Mit anderen Worten, es ist erforderlich, die Trochoiden-Kurve p₂ zu erhalten, entlang der sich der Mittelpunkt des oberen Abschnitts 33 des Gegenstück-Zahnrads bewegen muss, und eine Ortskurve zu berechnen, die erhalten wird, wenn ein Kreis mit dem Radius des oberen Abschnitts 33 des Gegenstück-Zahnrads entlang der Trochoiden-Kurve p₂ bewegt wird. Hier wird der Radius des Oberteils des Gegenstück-Zahnrads als h_k bezeichnet, während der Kreis als C bezeichnet wird. Zu diesem Zeitpunkt ist der Vektor p₃, der die Wurzelortskurve beschreibt, ein Vektor bis zu dem Punkt P₃, der sowohl zu p₂ als auch zu einem Richtungsvektor Δp₂ des p₂ unter den Punkten zu dem Zeitpunkt, zu dem der Kreis C in p₂ gezeichnet wird, orthogonal ist, wie in 15 veranschaulicht ist. Deshalb gilt die Beziehung zwischen Math. 6 und Math. 7.
[Math. 6]

|p₃ – p₂| = h_k

[Math. 7]

p₂ ⊥ (p₃ – p₂) und Δp₂ ⊥ (p₃ – p₂) und p₂ ⊥ Δp₂

Aus dem obigen Ergebnis gilt
[Math. 8]
Plus oder Minus in der Gleichung ist durch die Richtung des Richtungsvektors bestimmt.
(Die Verbindung der Zahnkopfhöhenkurve und der Wurzelortskurve)
16A veranschaulicht die in Übereinstimmung mit den obigen Gleichungen berechneten Zahnprofilkurven (die Zahnkopfhöhenkurve und die Wurzelortskurve) des ersten Kronenrads 11. 16B veranschaulicht die in Übereinstimmung mit den obigen Gleichungen berechneten Zahnprofilkurven (die Zahnkopfhöhenkurve und die Wurzelortskurve) des zweiten Kronenrads 12. Der Radius der Zahnkopfhöhenkurve wird in der Weise bestimmt, dass die Zahnkopfhöhenkurve glatt mit der Wurzelortskurve verbunden ist. Der Radius der Zahnkopfhöhenkurve wird unter der Bedingung ”zu dem Zeitpunkt, zu dem die Zahnkopfhöhenkurve und die Wurzelortskurve nur einen Kontakt aufweisen” bestimmt. Es wird ein Ansatz (Gleichung der Zahnkopfhöhenkurve) = (Gleichung der Ortswurzelkurve) gemacht. Es wird der Wert des Radius des Oberteils zu dem Zeitpunkt, zu dem die obige Gleichung eine mehrfache Wurzel aufweist, gefunden. Aus dem Obigen können die Zahnprofilkurven des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 erzeugt werden.
17 veranschaulicht die in Übereinstimmung mit dem Obigen erhaltenen Zahnprofilkurven des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12. Die schwarzen Punkte in 17 veranschaulichen die Kontaktpunkte. Es ist ersichtlich, dass sich das erste Kronenrad 11 und das zweite Kronenrad 12 immer in Kontakt befinden und dass sich die Kontaktpunkte vom Beginn des Kontakts bei (S1) bis zum Ende des Kontakts bei (S5) bewegen. Es ist aus den Bewegungen der Kontaktpunkte ersichtlich, dass das erste Kronenrad 11 und das zweite Kronenrad 12 aneinander rollen.
Es ist außerdem möglich, die unteren Abschnitte 34 und 32 des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 aus einer Seitenfläche eines Kegels zu bilden und die oberen Abschnitte 33 und 31 des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 mit Trochoiden-Kurven zu erzeugen. In diesem Fall sind die Kurven der unteren Abschnitte 32 und 34 des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 auf dem Bezugskreis r_c als ein Bogen mit einem einzigen R festgelegt, während die Zahnkopfhöhenkurven der oberen Abschnitte 33 und 31 mit den Trochoiden-Kurven berechnet werden.
<Ein noch weiteres Beispiel der Form der Zähne des ersten und des zweiten Kronenrads (ein Beispiel, bei dem die Flankenlinie spiralförmig ist)>
Wie in 18 veranschaulicht ist, wird die Phase der Zahnprofilkurve des zweiten Kronenrads 12 auf dem Bezugskreis in der Umfangsrichtung verschoben, wann immer der Radius des Bezugskreises geändert wird; entsprechend kann die Flankenlinie spiralförmig gemacht werden. Wie in 18 veranschaulicht ist, ist die Phase der Zahnprofilkurve auf einer Außenseite des zweiten Kronenrads 12 von der Phase auf einer Innenseite des zweiten Kronenrads 12 verschieden. Ähnlich kann die Flankenlinie des ersten Kronenrads 11 außerdem ähnlich spiralförmig gemacht werden.
Eine in 19 veranschaulichte logarithmische Spirale kann für die spiralförmige Flankenlinie übernommen werden. Die logarithmische Spirale ist eine Spirale, bei der ein durch die Erzeugende eines Körpers eines Kegels gebildeter Winkel β immer konstant ist und die durch Math. 9 ausgedrückt werden kann. [Math. 9]
wobei a und b Parameter sind, die angeben, wie sich die Spirale herumwickelt.
<Die Wirkungen der Drehzahlverringerungsvorrichtung der Ausführungsform>
Die Konfiguration der Drehzahlverringerungsvorrichtung der Ausführungsform ist oben beschrieben worden. Gemäß der Drehzahlverringerungsvorrichtung der Ausführungsform werden die folgenden Wirkungen ausgeübt. Die Stützeinheit 14, die das erste Kronenrad 11 in der Weise stützt, dass es zu einer Wellenbewegung imstande und zu einer Drehung nicht imstande ist, ist von dem ersten Kronenrad 11 radial nach außen angeordnet. Entsprechend kann der P. C. D (der Teilungskreisdurchmesser) der Kugel 9, die den Keilnutmechanismus der Stützeinheit 14 konfiguriert, vergrößert werden. Die Drehsteifigkeit der Stützeinheit 14 und durch die Erweiterung die Drehsteifigkeit der Drehzahlverringerungsvorrichtung können vergrößert werden. Überdies wird der Keilnutmechanismus, der die Kugel 9 enthält, für die Stützeinheit 14 verwendet; entsprechend ist es möglich, zu verursachen, dass das erste Kronenrad 11 einer glatten Wellenbewegung unterzogen wird.
Die Eingangswelle 2 durchdringt das erste Kronenrad 11 und das zweite Kronenrad 12. Entsprechend können beide Enden der Eingangswelle 2 durch die Lager 21 und 22 drehbar gestützt sein. Selbst wenn das durch die Reaktion am Kontaktort zwischen dem ersten Kronenrad 11 und dem zweiten Kronenrad 12 erzeugte Moment auf die Eingangswelle 2 wirkt, kann die Momentsteifigkeit der Eingangswelle 2 verbessert werden. Überdies kann die axiale Länge der Drehzahlverringerungsvorrichtung im Vergleich zu einem Fall, in dem die Eingangswelle 2 das erste Kronenrad 11 und das zweite Kronenrad 12 nicht durchdringt, außerdem verringert werden.
Wie Kugel 6 ist zwischen der geneigten Kurvenscheibe 4 der Kurvenscheibeneinheit 5 und dem ersten Kronenrad 11 in der Weise angeordnet, dass sie zu einer Rollbewegung imstande ist. Entsprechend ist es möglich, zu verursachen, dass das erste Kronenrad 11 einer glatten Wellenbewegung unterzogen wird.
Der äußere Ringabschnitt der Stützeinheit 14 ist mit dem Gehäuse 1 einteilig. Entsprechend kann eine Verringerung der Anzahl der Teile der Drehzahlverringerungsvorrichtung und eine Größenverringerung in der radialen Richtung gefördert werden.
Der innere Ringabschnitt 7 der Stützeinheit 14 ist durch ein Befestigungselement an dem ersten Kronenrad 11 befestigt, um die Herstellung des ersten Kronenrads 11 und des inneren Ringabschnitts 7 zu fördern.
Die oberen Abschnitte 33 und 31 des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 weisen eine auf einer Seitenfläche eines Kegels basierende konvexe Form auf. Die unteren Abschnitte 34 und 32 des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 weisen eine auf einer Seitenfläche eines Kegels basierende konkave Form auf. Entsprechend befinden sich die oberen Abschnitte 33 und 31 und die unteren Abschnitte 34 und 32 meistens rollend miteinander in Eingriff; deshalb kann der Wirkungsgrad des Getriebes verbessert werden.
Die Spitzen P2 der Kegel der oberen Abschnitte 33 und 31 und der unteren Abschnitte 34 und 32 des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 stimmen mit dem Mittelpunkt P1 der Präzession des ersten Kronenrads 11 überein. Entsprechend können die oberen Abschnitte 33 und 31 mit den unteren Abschnitten 34 und 32 in einen Linienkontakt gebracht werden. Der Kontaktbereich und das Kontaktverhältnis können vergrößert werden. Entsprechend können die Steifigkeit, der Wirkungsgrad und die Geräuschverringerung vergrößert werden.
Die oberen Abschnitte 33 und 31 des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 weisen eine Form auf, die durch eine Seitenfläche eines Kegels ausgebildet ist. Die unteren Abschnitte 34 und 32 des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 weisen eine Form auf, die unter Verwendung einer Trochoiden-Kurve erzeugt wird, die beschrieben wird, wenn der kegelförmige Körper des ersten Kronenrads 11 entlang des kegelförmigen Körpers des zweiten Kronenrads 12 gerollt wird. Entsprechend ist es möglich, dass sich die oberen Abschnitte 33 und 31 und die unteren Abschnitte 34 und 32 in Eingriff befinden, während sie vollständig rollen. Die Steifigkeit, der Wirkungsgrad und Geräuschverringerung können weiter vergrößert werden.
Der Radius R des Kegels des oberen Abschnitts 33 des ersten Kronenrads 11 stimmt mit dem Radius R des Kegels des oberen Abschnitts 31 des zweiten Kronenrads 12 überein. Entsprechend ist die Herstellung beider oberer Abschnitte 33 und 31 leicht, wobei außerdem verursacht werden kann, dass ihre Festigkeiten übereinstimmen.
Die Flankenlinien der oberen Abschnitte 33 und 31 und der unteren Abschnitte 34 und 32 des ersten Kronenrads 11 und des zweiten Kronenrads 12 sind spiralförmig. Entsprechend können der Kontaktbereich und das Kontaktverhältnis vergrößert werden. Die Steifigkeit, der Wirkungsgrad und die Geräuschverringerung können weiter verbessert werden.
<Eine Drehzahlverringerungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform>
20 veranschaulicht eine Querschnittsansicht einer Drehzahlverringerungsvorrichtung einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Drehzahlverringerungsvorrichtung der Ausführungsform enthält ein Gehäuse 1, eine Eingangswelle 2, eine geneigte Kurvenscheibe 4, die mit der Eingangswelle 2 einteilig ist, ein erstes Kronenrad 11, ein zweites Kronenrad 12, eine Stützeinheit (eine kugelförmige Keilnut) 14 und eine Ausgangseinheit 3 wie in der Drehzahlverringerungsvorrichtung der ersten Ausführungsform. Ihre Konfigurationen sind im Wesentlichen die gleichen wie jene der Drehzahlverringerungsvorrichtung der ersten Ausführungsform. Entsprechend sind die gleichen Bezugszeichen zugewiesen und sind ihre Beschreibungen weggelassen.
Die Drehzahlverringerungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform ist in der Hinsicht von der Drehzahlverringerungsvorrichtung der ersten Ausführungsform verschieden, dass die Kugeln 41 als die Wälzkörper in der Weise zwischen dem Gehäuse 1 und der geneigten Kurvenscheibe 4 angeordnet sind, dass sie zu einer Rollbewegung imstande sind. Eine kreisförmige Kugelrollnut 4d ist in einer Oberfläche 4c, die dem Gehäuse 1 (d. h., einer Rückseite der Kurvenscheibenoberfläche 4a) gegenüberliegt, der geneigten Kurvenscheibe 4, die mit der Eingangswelle 2 einteilig ist, ausgebildet. Ein Ring 42 ist an dem Gehäuse 1 befestigt. In dem Ring 42 ist eine kreisförmige Kugelrollnut 42a, die der Kugelrollnut 4d zugewandt ist, ausgebildet. Zwischen der Kugelrollnut 4d und der Kugelrollnut 42a sind mehrere Kugeln 41 in der Weise angeordnet, dass sie zu einer Rollbewegung in der Umfangsrichtung imstande sind.
An dem Kontaktort zwischen dem ersten Kronenrad 11 und dem zweiten Kronenrad 12 tritt eine Reaktion auf. Eine Kraftkomponente in der axialen Richtung wirkt aufgrund der Reaktion auf die geneigte Kurvenscheibe 4. Die Kugeln 41 sind zwischen dem Gehäuse 1 und der geneigten Kurvenscheibe 4 angeordnet. Entsprechend kann die Kraftkomponente unterstützt werden und kann die Steifigkeit der Drehzahlverringerungsvorrichtung verbessert werden.
<Eine Drehzahlverringerungsvorrichtung einer dritten Ausführungsform>
21 veranschaulicht eine Querschnittsansicht einer Drehzahlverringerungsvorrichtung einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Drehzahlverringerungsvorrichtung der Ausführungsform enthält ebenfalls ein Gehäuse 51, eine Eingangswelle 52, eine geneigte Kurvenscheibe 54, die mit der Eingangswelle 52 einteilig ist, ein erstes Kronenrad 61, ein zweites Kronenrad 62, eine Stützeinheit (eine kugelförmige Keilnut) 64 und eine Ausgangseinheit 63. Der Grundbetrieb der Drehzahlverringerungsvorrichtung der dritten Ausführungsform ist der gleiche wie der der Drehzahlverringerungsvorrichtungen der ersten und der zweiten Ausführungsform. Mit anderen Worten, wenn die Eingangswelle 52 gedreht wird, verursacht die geneigte Kurvenscheibe 54, die mit der Eingangswelle 52 einteilig ist, dass das erste Kronenrad 61 einer Wellenbewegung unterzogen wird. Es wird verursacht, dass das zweite Kronenrad 62 bei der Wellenbewegung des ersten Kronenrads 61 Drehungen ausführt, die gleich dem Unterschied der Zahnzahlen zwischen ihnen sind.
Die Drehzahlverringerungsvorrichtung der dritten Ausführungsform ist in der Hinsicht von den Drehzahlverringerungsvorrichtungen der ersten und der zweiten Ausführungsform verschieden, dass das zweite Kronenrad 62 kegelradförmig ist und das erste Kronenrad 61 umgekehrt kegelradförmig ist. Mit anderen Worten, eine Oberfläche, die dem ersten Kronenrad 61 gegenüberliegt, des zweiten Kronenrads 62 ist in einer kegelförmigen Form ausgebildet, die zu dem ersten Kronenrad 61 vorsteht. Der Winkel der Spitze des Kegels ist kleiner als der Winkel der Spitze des Kegels des zweiten Kronenrads 12 der Drehzahlverringerungsvorrichtungen der ersten und der zweiten Ausführungsform. Eine Oberfläche, die dem zweiten Kronenrad 62 gegenüberliegt, des ersten Kronenrads 61 ist in einer kegelförmigen Form ausgebildet, die wie eine Schale ausgespart ist. Ein Eingriffsmittelpunkt P2 des ersten Kronenrads 61 und des zweiten Kronenrads 62 (die Spitzen der Kegel der oberen Abschnitte und der unteren Abschnitte des ersten Kronenrads 61 und des zweiten Kronenrads 62) bleibt jedoch in Übereinstimmung mit einem Mittelpunkt P1 der Wellenbewegung des ersten Kronenrads 61. Dieser Punkt ist der gleiche wie der der Drehzahlverringerungsvorrichtungen der ersten und der zweiten Ausführungsform (siehe 20).
Ein Außendurchmesser des zweiten Kronenrads 62 ist kleiner als ein Innendurchmesser einer ringförmigen Wälzkörperlinie (eines Kreuzrollenrings 65), die die Ausgangseinheit 63 drehbar stützt. Das zweite Kronenrad 62 ist in der Ausgangseinheit 63 eingebettet. In der Drehzahlverringerungsvorrichtung der dritten Ausführungsform ist das zweite Kronenrad 62 in einer Kegelradform ausgebildet und ist das erste Kronenrad 61 in einer umgekehrten Kegelradform ausgebildet. Entsprechend kann ein Kontaktabschnitt e (ein innerer Bereich zwischen den gestrichelten Linien nach 21) von einer Mittellinie cl der Stützeinheit (der kugelförmigen Keilnut) 64 zur Ausgangseinheit 63 versetzt sein, während der Eingriffsmittelpunkt P2 und der Mittelpunkt P1 der Wellenbewegung miteinander übereinstimmend aufrechterhalten werden. Deshalb können das erste Kronenrad 61 und das zweite Kronenrad 62 von der Mittellinie cl zu der Ausgangseinheit 63 versetzt sein. Folglich kann das zweite Kronenrad 62 in der Ausgangseinheit 63 eingebettet sein. Wenn sowohl das zweite Kronenrad 12 als auch das erste Kronenrad 11 in einer Kegelradform ausgebildet sind, wie in 20 veranschaulicht ist, befindet sich ein Kontaktabschnitt e' (ein innerer Bereich zwischen den gestrichelten Linien nach 20) auf einer Mittellinie cl' der Stützeinheit (der kugelförmigen Keilnut) 14.
Das erste Kronenrad 61 und das zweite Kronenrad 62 sind von der Mittellinie cl zu der Ausgangseinheit 63 versetzt, wobei das zweite Kronenrad 62 in der Ausgangseinheit 63 eingebettet ist. Entsprechend kann die Abmessung in der axialen Richtung signifikant verringert sein, ohne den Durchmesser des Kreuzrollenrings 65 zu vergrößern. Überdies ist die Abmessung des Gehäuses 51 in der axialen Richtung verringert, um eine Federkonstante des Gehäuses 51 zu vergrößern. Entsprechend kann die Drehsteifigkeit der Ausgangseinheit 63 vergrößert werden.
<Der Entwurf der Zähne der Drehzahlverringerungsvorrichtung der dritten Ausführungsform>
Der Entwurf der Zähne der Drehzahlverringerungsvorrichtung der dritten Ausführungsform ist im Wesentlichen der gleiche wie der der Drehzahlverringerungsvorrichtung der ersten Ausführungsform. Das erste Kronenrad 61 weist jedoch einen kegelförmigen Körper auf, der wie eine Schale über dem zweiten Kronenrad 62 ist, wobei das zweite Kronenrad 62 einen kegelförmigen Körper aufweist, der zu dem ersten Kronenrad 61 vorsteht. Folglich ist er so entworfen, dass er eine Form aufweist, wo das erste Kronenrad 61, das ein sich bewegender Kegel ist, das zweite Kronenrad 62, das ein fester Kegel ist, überdeckt, wie in 22A veranschaulicht. Beim Erhalten einer Trochoiden-Kurve muss die oben beschriebene Math. 2 in: [Math. 2a]
geändert werden, wobei der Basisradius des sich bewegenden Kegels r_cr ist, der Basiswinkel ϕ_cr ist, der Basisradius des festen Kegels r_cf ist und der Basiswinkel ϕ_cf ist. Die anderen Math. 3 bis Math. 7 müssen nicht geändert werden.
23 veranschaulicht die erhaltene Trochoiden-Kurve. In 23 ist die durch einen Vektor p₂ beschriebene Ortskurve die Trochoiden-Kurve.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Verwirklichung der Ausführungsformen eingeschränkt und kann in verschiedenen Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs verwirklicht sein, die den Kern der vorliegenden Erfindung nicht ändern.
In den obigen Ausführungsformen sind Beschreibungen gegeben worden, die sich auf ein Untersetzungsgetriebe konzentrieren. Die Verwendung als ein Drehzahlerhöhungs-Getriebe, das in der axialen Richtung kompakt ist, ist durch das Austauschen der Orte der Eingangsseite und der Ausgangsseite außerdem möglich. Die vorliegende Erfindung wird z. B. als ein Drehzahlerhöhungs-Getriebe für einen Generator, der eine große Leistung auf der Eingangsseite aufweist, wie z. B. einen Wasserkraftgenerator, verwendet, um eine Größenverringerung in der axialen Richtung zu fördern.
Die vorliegende Beschreibung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-039782 , eingereicht am 2. März 2015, und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2015-039783 , eingereicht am 2. März 2015, deren gesamte Inhalte hier aufgenommen sind.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
1a: Gehäusekörper
1b, 1c: Deckelelement
2: Eingangswelle
2a: Achse
3: Ausgangseinheit
4: geneigte Kurvenscheibe
5: Kurvenscheibeneinheit
6: Kugel (Wälzelement der Kurvenscheibeneinheit)
7: innerer Ringabschnitt
7a: Innenring-Keilnut
9: Kugel (Wälzelement der Stützeinheit)
10: äußerer Ringabschnitt
10a: Außenring-Keilnut
11: erstes Kronenrad
12: zweites Kronenrad
14: Stützeinheit
31: oberer Abschnitt des zweiten Kronenrads
32: unterer Abschnitt des zweiten Kronenrads
33: oberer Abschnitt des ersten Kronenrads
34: unterer Abschnitt des ersten Kronenrads
C1: Kegel (Kegel des oberen Abschnitts des zweiten Kronenrads)
C2: Kegel (Kegel des unteren Abschnitts des zweiten Kronenrads)
C3: Kegel (Kegel des oberen Abschnitts des ersten Kronenrads)
C4: Kegel (Kegel des unteren Abschnitts des ersten Kronenrads)
P2: Spitze des Kegels
P1: Mittelpunkt der Wellenbewegung
p₂: Trochoiden-Kurve

Claims

Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung, die Folgendes umfasst: ein Gehäuse; ein erstes Kronenrad; eine Stützeinheit, die von dem ersten Kronenrad radial nach außen angeordnet ist, um das erste Kronenrad in der Weise zu stützen, dass es zu einer Wellenbewegung imstande ist und zu einer Drehung bezüglich des Gehäuses nicht imstande ist; ein zweites Kronenrad, das konfiguriert ist, bezüglich des Gehäuses drehbar zu sein, wobei das zweite Kronenrad eine von dem ersten Kronenrad verschiedene Zahnzahl aufweist und das zweite Kronenrad dem ersten Kronenrad zugewandt ist; und eine Kurvenscheibeneinheit, die konfiguriert ist, das erste Kronenrad bezüglich des zweiten Kronenrads in der Weise zu neigen, dass sich das erste Kronenrad mit dem zweiten Kronenrad in Eingriff befindet, und zu verursachen, dass das erste Kronenrad in der Weise einer Wellenbewegung unterzogen wird, dass sich ein Kontaktort bewegt.
Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kurvenscheibeneinheit enthält: eine geneigte Kurvenscheibe, die mit einer Eingangswelle einteilig ausgebildet ist; und ein Wälzelement, das zwischen der geneigten Kurvenscheibe und dem ersten Kronenrad in der Weise angeordnet ist, dass es zu einer Rollbewegung imstande ist.
Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Stützeinheit enthält: einen äußeren Ringabschnitt, der eine Außenring-Keilnut aufweist, einen inneren Ringabschnitt, der innerhalb des äußeren Ringabschnitts angeordnet ist, wobei der innere Ringabschnitt eine Innenring-Keilnut aufweist, die der Außenring-Keilnut zugewandt ist, und ein Wälzelement, das in der Weise zwischen der Außenring-Keilnut und der Innenring-Keilnut angeordnet ist, dass es zu einer Rollbewegung imstande ist.
Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei der äußere Ringabschnitt mit dem Gehäuse einteilig ist.
Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei der innere Ringabschnitt durch ein Befestigungselement an dem ersten Kronenrad befestigt ist.
Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das erste Kronenrad und das zweite Kronenrad abwechselnd einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt in einer Umfangsrichtung enthalten, der obere Abschnitt eine auf einer Seitenfläche eines Kegels basierende konvexe Form aufweist, der untere Abschnitt eine auf einer Seitenfläche eines Kegels basierende konkave Form aufweist und die Spitzen der Kegel mit dem Mittelpunkt der Wellenbewegung des ersten Kronenrads übereinstimmen.
Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei ein Wälzelement, das eine am Kontaktort zwischen dem ersten und dem zweiten Kronenrad erzeugte Reaktion empfängt, zwischen dem Gehäuse und der geneigten Kurvenscheibe in der Weise angeordnet ist, dass es zu einer Rollbewegung imstande ist.
Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zweite Kronenrad kegelradförmig ist und das erste Kronenrad umgekehrt kegelradförmig ist, ein Außendurchmesser des zweiten Kronenrads kleiner als ein Innendurchmesser einer ringförmigen Wälzelementlinie ist, die eine Ausgangseinheit drehbar an dem Gehäuse stützt, und das zweite Kronenrad in der Ausgangseinheit eingebettet ist.
Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung, die Folgendes umfasst: ein erstes Kronenrad; ein zweites Kronenrad, das eine von dem ersten Kronenrad verschiedene Zahnzahl aufweist, wobei das zweite Kronenrad dem ersten Kronenrad zugewandt ist; und eine Kurvenscheibeneinheit, die konfiguriert ist, das erste Kronenrad bezüglich des zweiten Kronenrads in der Weise zu neigen, dass sich das erste Kronenrad mit dem zweiten Kronenrad in Eingriff befindet, und verursacht, dass das erste Kronenrad einer Wellenbewegung in der Weise unterzogen wird, dass sich ein Kontaktort bewegt, wobei das erste Kronenrad und das zweite Kronenrad abwechselnd einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt in einer Umfangsrichtung enthalten, wobei der obere Abschnitt eine auf einer Seitenfläche eines Kegels basierende konvexe Form aufweist und der untere Abschnitt eine auf einer Seitenfläche eines Kegels basierende konkave Form aufweist.
Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Spitzen der Kegel mit dem Mittelpunkt der Wellenbewegung des ersten Kronenrads übereinstimmen.
Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, wobei einer des oberen Abschnitts oder des unteren Abschnitts die Form aufweist, die durch eine Seitenfläche eines Kegels ausgebildet ist, und der andere des oberen Abschnitts oder des unteren Abschnitts eine Form aufweist, die unter Verwendung einer Trochoiden-Kurve erzeugt wird, die beschrieben wird, wenn ein kegelförmiger Körper des ersten Kronenrads entlang einem kegelförmigen Körper des zweiten Kronenrads gerollt wird.
Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei ein Radius des Kegels des oberen Abschnitts des ersten Kronenrads mit einem Radius des Kegels des oberen Abschnitts des zweiten Kronenrads übereinstimmt oder ein Radius des Kegels des unteren Abschnitts des ersten Kronenrads mit einem Radius des Kegels des unteren Abschnitts des zweiten Kronenrads übereinstimmt.
Drehzahlverringerungs- oder Drehzahlerhöhungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die Flankenlinien des oberen Abschnitts und des unteren Abschnitts spiralförmig sind.