DE112016002571T5

DE112016002571T5 - Übertragungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112016002571T5
Application number: DE112016002571.8T
Authority: DE
Inventors: Shohei Sakata
Original assignee: Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Current assignee: Musashi Seimitsu Industry Co Ltd
Priority date: 2015-06-08
Filing date: 2016-06-06
Publication date: 2018-03-15
Also published as: JPWO2016199708A1; US20180291993A1; CN107636352A; WO2016199708A1

Abstract

Eine Übertragungsvorrichtung ist mit einem ersten und einem zweiten Drehungsübertragungselement (1, 15) ausgestattet, welche zu einer relativen Drehung um eine erste Drehachsenlinie (X1) in der Lage sind. Ein erster exzentrischer Körper (10) ist an einem Exzenterwellenteil (8b) auf einer zweiten Drehachsenlinie (X2) drehbar gehaltert, welche zu einem Hauptwellenteil (8b) einer Exzenterwelle (8) exzentrisch ist, welche sich auf der Drehachsenlinie (X1) dreht. Ein Gegengewicht (13), welches zu einer relativen Drehung in Bezug auf die Exzenterwelle (8) nicht in der Lage ist, ist zwischen dem ersten exzentrischen Körper (10) und einem zweiten Drehungsübertragungselement (15) angeordnet, welches mittels Verbindungselementen (11) mit dem ersten exzentrischen Körper (10) verbunden ist. Die Bahnkurve des Gegengewichts (13) überlappt einen Abschnitt der Bahnkurve mehrerer Zwischenelemente (19, 21), deren Bahnkurven durch Nutenteile definiert sind, welche an den gegenüberliegenden Flächen des ersten Drehungsübertragungselements (1) und des ersten exzentrischen Körpers (10) sowie den gegenüberliegenden Flächen des zweiten Drehungsübertragungselements (15) und des zweiten exzentrischen Körpers (12) gebildet sind, oder die Bahnkurve des Gegengewichts liegt außerhalb der Bahnkurve dieser Zwischenelemente (19, 21).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Übertragungsvorrichtung, welche für ein Fahrzeug anwendbar ist, und insbesondere eine Übertragungsvorrichtung, welche auch als eine Differentialvorrichtung angewendet werden kann.
HINTERGRUND
Eine bekannte Anordnung einer Übertragungsvorrichtung umfasst, wie in den Patentdokumenten 1 bis 3 offenbart, ein erstes Drehungsübertragungselement, ein zweites Drehungsübertragungselement, eine Exzenterwelle und eine Exzentereinheit. Insbesondere sind das erste Drehungsübertragungselement und das zweite Drehungsübertragungselement zu einer relativen Drehung um eine erste Drehachse in der Lage. Die Exzenterwelle umfasst einen Hauptwellenabschnitt und einen Exzenterwellenabschnitt. Der Hauptwellenabschnitt erstreckt sich entlang der ersten Drehachse. Der Exzenterwellenabschnitt erstreckt sich entlang einer zweiten Drehachse, welche in Bezug auf die erste Drehachse exzentrisch ist. Der Exzenterwellenabschnitt ist dazu in der Lage, um die erste Drehachse zu revolvieren. Die Exzentereinheit ist an dem Exzenterwellenabschnitt derart drehbar gehaltert, dass sie in der Lage ist, um die erste Drehachse zu revolvieren, während sie sich um die zweite Drehachse dreht. Die Exzentereinheit ist dazu in der Lage, eine Drehung zwischen dem ersten und dem zweiten Drehungsübertragungselement gegenseitig zu übertragen. Das erste und das zweite Drehungsübertragungselement sowie die Exzentereinheit weisen jeweils eine gegenüberliegende Fläche auf, welche einander zugewandt ist. Wenigstens eine der gegenüberliegenden Flächen weist einen darin gebildeten Nutabschnitt auf und umfasst eine Mehrzahl von Zwischenelementen, welche eine durch den Nutabschnitt beschränkte Kreisbahn aufweisen. Die Übertragungsvorrichtung gibt einen Drehungseingang einer ersten Welle, welche mit der Exzenterwelle integral verbunden ist, mit reduzierter Drehzahl einer zweiten Welle aus, welche mit dem zweiten Drehungsübertragungselement integral verbunden ist.
DOKUMENTE DES STANDS DER TECHNIK
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: japanisches Patent Nr. 4172516
Patentdokument 2: japanische Offenlegungsschrift Nr. 9-26011
Patentdokument 3: japanisches Patent Nr. 4814351

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
während die in den Patentdokumenten 1 bis 3 offenbarten Übertragungsvorrichtungen jeweils den Drehungseingang der ersten Welle über die Exzentereinheit, welche an dem Exzenterwellenabschnitt der Exzenterwelle gehaltert ist, an der zweiten Welle ausgeben, umfassen die in den Patentdokumenten 1 und 2 offenbarten Übertragungsvorrichtungen jeweils kein Gegengewicht zum Verhindern, dass die Exzenterwelle taumelt. Somit tritt an der Exzenterwelle eine exzentrische Belastung auf und die Exzenterwelle dreht sich ungleichmäßig.
Die in Patentdokument 3 offenbarte Übertragungsvorrichtung umfasst das Exzentergewicht 12c, welches als ein Gegengewicht dient, welches aber als das Zwischenelement zwischen der stationären Scheibe 3 und der Exzenterscheibe 4 innerhalb der ersten rollbaren Kugeln 10 angeordnet ist. Somit durfte das Exzentergewicht 12c aufgrund einer Notwendigkeit, welche involviert ist, um eine Interferenz zwischen dem Exzentergewicht 12c und den ersten rollbaren Kugeln 10 zu vermeiden, nicht als eine exzentrische Welle in der radialen Richtung der Exzenterwelle 12 weit nach außen vorstehen. Als ein Ergebnis war es erforderlich, das Gewicht des Exzentergewichts 12c zu erhöhen, um ein Momentengleichgewicht mit dem exzentrischen Abschnitt 12d zu erreichen.
Die vorliegende Erfindung ist im Lichte solcher Umstände ausgeführt worden und es ist eine Aufgabe davon, eine Übertragungsvorrichtung bereitzustellen, welche dazu in der Lage ist, zu verhindern, dass eine exzentrische Welle taumelt, während eine Gewichtsreduzierung erreicht wird.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Um die obige Aufgabe zu erreichen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Übertragungsvorrichtung bereitgestellt, welche umfasst: ein erstes Drehungsübertragungselement und ein zweites Drehungsübertragungselement, welche zu einer relativen Drehung um eine erste Drehachse in der Lage sind; eine Exzenterwelle, welche einen Hauptwellenabschnitt auf der ersten Drehachse und einen Exzenterwellenabschnitt auf einer zweiten Drehachse umfasst, welche in Bezug auf die erste Drehachse exzentrisch angeordnet ist, wobei der Exzenterwellenabschnitt dazu in der Lage ist, um die erste Drehachse zu revolvieren; eine erste Exzentereinheit, welche an dem Exzenterwellenabschnitt drehbar gehaltert ist, wobei die erste Exzentereinheit dazu in der Lage ist, um die erste Drehachse zu revolvieren, während sie sich um die zweite Drehachse dreht, und dazu in der Lage ist, eine Drehung zwischen der ersten Exzentereinheit und dem ersten Drehungsübertragungselement gegenseitig zu übertragen; eine zweite Exzentereinheit, welche über ein Verbindungselement mit der ersten Exzentereinheit verbunden ist, wobei die zweite Exzentereinheit dazu in der Lage ist, um die erste Drehachse zu revolvieren, während sie sich integral mit der ersten Exzentereinheit um die zweite Drehachse dreht, und dazu in der Lage ist, eine Drehung zwischen der zweiten Exzentereinheit und dem zweiten Drehungsübertragungselement gegenseitig zu übertragen; und ein Gegengewicht, welches zwischen der ersten Exzentereinheit und der zweiten Exzentereinheit angeordnet ist, wobei das Gegengewicht zu einer relativen Drehung in Bezug auf die Exzenterwelle nicht in der Lage ist, wobei wenigstens eines des ersten Drehungsübertragungselements und der ersten Exzentereinheit oder des zweiten Drehungsübertragungselements und der zweiten Exzentereinheit einen Nutabschnitt aufweist, welcher in wenigstens einer von zwei gegenüberliegenden Flächen davon gebildet ist, und eine Mehrzahl von Zwischenelementen umfasst, welche durch den Nutabschnitt beschränkte Kreisbahnen aufweisen, und das Gegengewicht eine Kreisbahn aufweist, welche, aus einer Richtung der ersten Drehachse betrachtet, außerhalb der Kreisbahnen der Zwischenelemente angeordnet ist oder von welcher nur ein Teil der Kreisbahn derart angeordnet ist, dass er die Kreisbahnen der Zwischenelemente überlappt. (Dies ist ein erster Aspekt)
Vorzugsweise verbindet ferner das Verbindungselement einen äußeren Umfangsabschnitt der ersten Exzentereinheit mit einem äußeren Umfangsabschnitt der zweiten Exzentereinheit. (Dies ist ein zweiter Aspekt)
Vorzugsweise verläuft außerdem der Exzenterwellenabschnitt aus der ersten Exzentereinheit und der zweiten Exzentereinheit durch die erste Exzentereinheit und haltert nur dieselbe. (Dies ist ein dritter Aspekt)
Um die obige Aufgabe zu erreichen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Übertragungsvorrichtung bereitgestellt, welche umfasst: ein erstes Übertragungselement, welches um eine erste Achse drehbar ist; eine Exzenterwelle, welche einen Hauptwellenabschnitt, welcher um die erste Achse drehbar ist, und einen Exzenterwellenabschnitt umfasst, welcher auf einer zweiten Achse angeordnet ist, welche in Bezug auf die erste Achse exzentrisch angeordnet ist; ein zweites Übertragungselement, welches benachbart zu dem ersten Übertragungselement angeordnet ist und von dem Exzenterwellenabschnitt drehbar gehaltert ist; ein drittes Übertragungselement, welches benachbart zu dem zweiten Übertragungselement angeordnet ist und auf der ersten Achse drehbar ist; einen ersten Drehzahländerungsmechanismus, welcher ein Drehmoment überträgt, während er Drehzahlen zwischen dem ersten und dem zweiten Übertragungselement ändert; einen zweiten Drehzahländerungsmechanismus, welcher ein Drehmoment überträgt, während er Drehzahlen zwischen dem zweiten und dem dritten Übertragungselement ändert; und ein Gegengewicht, welches in einem Raum, welchem der Hauptwellenabschnitt des zweiten Übertragungselements zugewandt ist, fixiert an dem Hauptwellenabschnitt angebracht ist, und welches derart angeordnet ist, dass es einen Schwerpunkt aufweist, welcher eine einer Phase eines integrierten Schwerpunkts des Exzenterwellenabschnitts und des zweiten Übertragungselements entgegengesetzte Phase aufweist, um dadurch um die erste Achse zu revolvieren, wobei ein Drehradius um die erste Achse eines Schwerpunkts des Gegengewichts größer als ein Drehradius um die erste Achse des integrierten Schwerpunkts des Exzenterwellenabschnitts und des zweiten Übertragungselements ist. (Dies ist ein vierter Aspekt)
Vorzugsweise sind ferner das zweite Übertragungselement und das Gegengewicht derart gebildet, dass ein Versatzbetrag entlang der ersten Achse zwischen dem Schwerpunkt des Gegengewichts und dem integrierten Schwerpunkt des Exzenterwellenabschnitts und des zweiten Übertragungselements null ist. (Dies ist ein fünfter Aspekt)
Vorzugsweise umfasst außerdem das zweite Übertragungselement: eine erste Halbeinheit, welche an dem Exzenterwellenabschnitt drehbar gehaltert ist; und eine zweite Halbeinheit, welche über den Raum benachbart zu der ersten Halbeinheit angeordnet ist und welche mit der ersten Halbeinheit zu verbinden ist, wobei der erste Drehzahländerungsmechanismus zwischen dem ersten Übertragungselement und der ersten Halbeinheit angeordnet ist und der zweite Drehzahländerungsmechanismus zwischen der zweiten Halbeinheit und dem dritten Übertragungselement angeordnet ist. (Dies ist ein sechster Aspekt)
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die Übertragungsvorrichtung das erste Drehungsübertragungselement und das zweite Drehungsübertragungselement, die Exzenterwelle, die erste Exzentereinheit, die zweite Exzentereinheit und das Gegengewicht. Das erste Drehungsübertragungselement und das zweite Drehungsübertragungselement sind zu einer relativen Drehung um die erste Drehachse in der Lage. Die Exzenterwelle umfasst den Hauptwellenabschnitt auf der ersten Drehachse den Exzenterwellenabschnitt auf der zweiten Drehachse, welche in Bezug auf die erste Drehachse exzentrisch angeordnet ist, und der Exzenterwellenabschnitt ist dazu in der Lage, um die erste Drehachse zu revolvieren. Die erste Exzentereinheit ist an dem Exzenterwellenabschnitt drehbar gehaltert, ist dazu in der Lage, um die erste Drehachse zu revolvieren, während sie sich um die zweite Drehachse dreht, und ist dazu in der Lage, eine Drehung mit dem ersten Drehungsübertragungselement gegenseitig zu übertragen. Die zweite Exzentereinheit ist über das Verbindungselement mit der ersten Exzentereinheit verbunden, ist dazu in der Lage, um die erste Drehachse zu revolvieren, während sie sich integral mit der ersten Exzentereinheit um die zweite Drehachse dreht, und ist dazu in der Lage, eine Drehung mit dem zweiten Drehungsübertragungselement gegenseitig zu übertragen. Das Gegengewicht ist zwischen der ersten Exzentereinheit und der zweiten Exzentereinheit angeordnet und ist zu einer relativen Drehung in Bezug auf die Exzenterwelle nicht in der Lage. Somit kann eine exzentrische Belastung, welche in der Exzenterwelle auftreten kann, durch das Gegengewicht aufgehoben werden und ein Taumeln kann verhindert werden, sodass die Exzenterwelle gleichmäßig gedreht werden kann. Zusätzlich ist das Gegengewicht zwischen der ersten Exzentereinheit und der zweiten Exzentereinheit angeordnet, welche sich integral mit der ersten Exzentereinheit dreht. Auch wenn wenigstens eine der ersten Exzentereinheit und der zweiten Exzentereinheit eine Mehrzahl von Zwischenelementen umfasst, welche Kreisbahnen aufweisen, welche durch den Nutabschnitt beschränkt sind, kann eine Interferenz des Gegengewichts, welches zwischen der ersten Exzentereinheit und der zweiten Exzentereinheit angeordnet ist, mit den Zwischenelementen verhindert werden, welche an der äußeren lateralen Seite der ersten Exzentereinheit und der zweiten Exzentereinheit angeordnet sind. Somit kann das Gegengewicht derart angeordnet sein, dass es in einer radialen Richtung einen großen Abstand entfernt von der ersten Drehachse beabstandet ist. Somit kann, aus der Richtung der ersten Drehachse betrachtet, eine Kreisbahn des Gegengewichts außerhalb von Kreisbahnen der Zwischenelemente angeordnet sein oder nur ein Teil der Kreisbahn des Gegengewichts kann derart angeordnet sein, dass er die Kreisbahnen der Zwischenelemente überlappt. Somit kann ein Momentengleichgewicht mit der Exzenterwelle auch mit einem Gegengewicht, welches ein geringes Gewicht aufweist, einfach erreicht werden. Dies ermöglicht eine Gewichtsreduzierung der Übertragungsvorrichtung.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung verbindet das Verbindungselement den äußeren Umfangsabschnitt der ersten Exzentereinheit mit dem äußeren Umfangsabschnitt der zweiten Exzentereinheit. Ein ausreichender Drehungsraum für das Gegengewicht kann zwischen der ersten Exzentereinheit und der zweiten Exzentereinheit bereitgestellt sein.
Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung verläuft der Exzenterwellenabschnitt aus der ersten Exzentereinheit und der zweiten Exzentereinheit durch die erste Exzentereinheit, um nur dieselbe zu haltern. Dies ermöglicht, dass in einem Raum, welcher nicht verwendbar ist, wenn der Exzenterwellenabschnitt durch die zweite Exzentereinheit verläuft, eine vertiefte Nut gebildet ist oder eine Wand verdünnt ist. Eine Reduzierung der Größe und des Gewichts der Übertragungsvorrichtung kann somit einfach erreicht werden.
Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Übertragungsvorrichtung das erste Übertragungselement, die Exzenterwelle, das zweite Übertragungselement, das dritte Übertragungselement, den ersten Drehzahländerungsmechanismus, den zweiten Drehzahländerungsmechanismus und das Gegengewicht. Das erste Übertragungselement ist auf der ersten Achse drehbar. Die Exzenterwelle umfasst den Hauptwellenabschnitt, welcher auf der ersten Achse drehbar ist, und den Exzenterwellenabschnitt, welcher auf der zweiten Achse angeordnet ist, welche in Bezug auf die erste Achse exzentrisch angeordnet ist. Das zweite Übertragungselement ist benachbart zu dem ersten Übertragungselement angeordnet und ist von dem Exzenterwellenabschnitt drehbar gehaltert. Das dritte Übertragungselement ist benachbart zu dem zweiten Übertragungselement angeordnet und ist auf der ersten Achse drehbar. Der erste Drehzahländerungsmechanismus überträgt ein Drehmoment, während er Drehzahlen zwischen dem ersten Übertragungselement und dem zweiten Übertragungselement ändert. Der zweite Drehzahländerungsmechanismus überträgt ein Drehmoment, während er Drehzahlen zwischen dem zweiten Übertragungselement und dem dritten Übertragungselement ändert. Das Gegengewicht ist in dem Raum, welchem der Hauptwellenabschnitt des zweiten Übertragungselements zugewandt ist, fixiert an dem Hauptwellenabschnitt angebracht und ist derart angeordnet, dass es den Schwerpunkt aufweist, welcher eine der Phase des integrierten Schwerpunkts des Exzenterwellenabschnitts und des zweiten Übertragungselements entgegengesetzte Phase aufweist, um dadurch um die erste Achse zu revolvieren. In der Übertragungsvorrichtung ist der Drehradius um die erste Achse des Schwerpunkts des Gegengewichts größer als der Drehradius um die erste Achse des integrierten Schwerpunkts des Exzenterwellenabschnitts und des zweiten Übertragungselements. Während eine Gewichtsreduzierung des Gegengewichts und der Übertragungsvorrichtung erreicht wird, wird mit einer auf den Schwerpunkt des Gegengewichts wirkenden Zentrifugalkraft eine auf den integrierten Schwerpunkt des Exzenterwellenabschnitts und des zweiten Übertragungselements wirkende Zentrifugalkraft ausgeglichen. Ein Auftreten von durch die exzentrische Drehung des Exzenterwellenabschnitts und des zweiten Übertragungselements verursachten Schwingungen kann dadurch verhindert werden. Außerdem ist das Gegengewicht innerhalb des zweiten Übertragungselements angeordnet, welches mit dem Exzenterwellenabschnitt um die erste Achse revolviert. Der Schwerpunkt des Gegengewichts kann somit einen Versatzbetrag entlang der ersten Achse in Bezug auf den integrierten Schwerpunkt des Exzenterwellenabschnitts und des zweiten Übertragungselements auf null oder annähernd null bringen. Somit kann ein Kräftepaar, welches auftritt, wenn es durch die Zentrifugalkräfte verursacht wird, welche auf die zwei Schwerpunkte wirken, auf null oder annähernd null gebracht werden und ein Auftreten von durch das Kräftepaar verursachten Schwingungen kann auch verhindert werden.
Gemäß dem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung sind das zweite Übertragungselement und das Gegengewicht derart gebildet, dass der Versatzbetrag entlang der ersten Achse zwischen dem Schwerpunkt des Gegengewichts und dem integrierten Schwerpunkt des Exzenterwellenabschnitts und des zweiten Übertragungselements null ist. Ein Kräftepaar, welches anderenfalls auftritt, wenn es durch die Zentrifugalkräfte verursacht wird, welche auf den Schwerpunkt des Gegengewichts und den integrierten Schwerpunkt des Exzenterwellenabschnitts und des zweiten Übertragungselements wirken, kann auf null gebracht werden.
Gemäß dem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine Erstreckung des Raums, in welchem das Gegengewicht aufgenommen ist, entsprechend der Größe des Gegengewichts durch ein Auswählen eines Intervalls frei festgelegt werden, über welches die erste Halbeinheit benachbart zu der zweiten Halbeinheit des zweiten Übertragungselements angeordnet ist. Eine Gewichtsverteilung zwischen der ersten Halbeinheit und der zweiten Halbeinheit ermöglicht, dass die Position des integrierten Schwerpunkts des Exzenterwellenabschnitts und des zweiten Übertragungselements entlang der ersten Achse ohne weiteres eingestellt werden kann. Somit kann der Versatzbetrag entlang der ersten Achse des integrierten Schwerpunkts des Exzenterwellenabschnitts und des zweiten Übertragungselements in Bezug auf den Schwerpunkt des Gegengewichts ohne weiteres auf null eingestellt werden. Darüber hinaus ist das zweite Übertragungselement in die erste Halbeinheit und die zweite Halbeinheit aufgeteilt und der erste Drehzahländerungsmechanismus ist zwischen dem ersten Übertragungselement und der ersten Halbeinheit des zweiten Übertragungselements angeordnet und der zweite Drehzahländerungsmechanismus ist zwischen der zweiten Halbeinheit des zweiten Übertragungselements und dem dritten Übertragungselement angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht, dass der erste Drehzahländerungsmechanismus vor einem Zusammenbau unabhängig von dem zweiten Drehzahlmechanismus hergestellt werden kann, sodass eine Produktivität der Übertragungsvorrichtung verbessert werden kann.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Längsquerschnitt-Vorderansicht einer Übertragungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. (erste Ausführungsform)
2 ist eine schematische Ansicht der Übertragungsvorrichtung in 1. (erste Ausführungsform)
3 ist eine Querschnittsansicht der durch die Pfeile A3-A3 angezeigten Linie in 1. (erste Ausführungsform)
4 ist eine Querschnittsansicht der durch die Pfeile A4-A4 angezeigten Linie in 1. (erste Ausführungsform)
5 ist eine Querschnittsansicht der durch die Pfeile A5-A5 angezeigten Linie in 1. (erste Ausführungsform)
Bezugszeichenliste

1: Erstes Drehungsübertragungselement (erstes Übertragungselement, Differentialgehäuse)
2c: Nutabschnitt (trochoide Wellennut)
8: Exzenterwelle
8a: Hauptwellenabschnitt
8b: Exzenterwellenabschnitt
10: Erste Exzentereinheit (erste Halbeinheit)
10b: Nutabschnitt (trochoide Wellennut)
11: Verbindungselement
12: Zweite Exzentereinheit (zweite Halbeinheit)
12b: Nutabschnitt (trochoide Wellennut)
13: Gegengewicht
15: Zweites Drehungsübertragungselement (drittes Übertragungselement)
15c: Nutabschnitt (trochoide Wellennut)
19: Zwischenelement (erstes Rollenelement)
21: Zwischenelement (zweites Rollenelement)
22: Zweites Übertragungselement
G1: Integrierter Schwerpunkt des Exzenterwellenabschnitts und des zweiten Übertragungselements
G2: Schwerpunkt des Gegengewichts
R1: Drehradius um die erste Achse des integrierten Schwerpunkts des Exzenterwellenabschnitts und des zweiten Übertragungselements
R2: Drehradius um die erste Achse des Schwerpunkts des Gegengewichts
S: Raum
T1: Erster Drehzahländerungsmechanismus
T2: Zweiter Drehzahländerungsmechanismus
X1: Erste Drehachse (erste Achse)
X2: Zweite Drehachse (zweite Achse)

ARTEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Arten zum Ausführen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erklärt.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die 1 bis 5 stellen eine Übertragungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, welche als eine Differentialvorrichtung angewandt wird.
Die Übertragungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ist in 1 als eine Differentialvorrichtung D in einem Kraftfahrzeuggetriebegehäuse M aufgenommen. Die Übertragungsvorrichtung umfasst ein Differentialgehäuse 1 als ein erstes Drehungsübertragungselement. Das Differentialgehäuse eins umfasst eine erste Gehäusehalbeinheit 2 und eine zweite Gehäusehalbeinheit 3.
In 1 weisen die erste Gehäusehalbeinheit 2 und die zweite Gehäusehalbeinheit 3 des Differentialgehäuses 1 einen ersten Nabenabschnitt 2a bzw. einen zweiten Nabenabschnitt 3a auf, welche in einer zylindrischen Form gebildet sind. Der erste Nabenabschnitt 2a und der zweite Nabenabschnitt 3a weisen jeweils ein Achsenzentrum auf, welches sich entlang einer ersten Drehachse (erste Achse) X1 erstreckt. Zusätzlich weisen der erste Nabenabschnitt 2a sowie der zweite Nabenabschnitt 3a äußere Umfänge auf, welche über ein erstes Lager 4 bzw. ein zweites Lager 5 in dem Getriebegehäuse M montiert sind. Die erste Gehäusehalbeinheit 2 weist einen äußeren Umfangsabschnitt auf, welcher mit einem äußeren Umfangsabschnitt der zweiten Gehäusehalbeinheit 3 verbunden ist. Ein Hohlrad 6 ist mit einem äußeren Umfang der Verbindung zwischen der ersten Gehäusehalbeinheit 2 und der zweiten Gehäusehalbeinheit 3 integral gekoppelt. Das Hohlrad 6 ist mit einer nicht abgebildeten Antriebsquelle verbunden und eine Drehkraft, welche von der Antriebsquelle auf das Hohlrad 6 übertragen wird, verursacht, dass sich das Differentialgehäuse 1 um die erste Drehachse X1 dreht.
Eine Exzenterwelle 8, eine erste Exzentereinheit 10, eine zweite Exzentereinheit 12, ein Gegengewicht 13 und ein zweites Drehungsübertragungselement 15 sind in dem Differentialgehäuse 1 aufgenommen. Im Besonderen umfasst die Exzenterwelle 8 einen Hauptwellenabschnitt 8a und einen Exzenterwellenabschnitt 8b. Der Hauptwellenabschnitt 8a ist mit einer ersten Drehwelle 7 verzahnt, welche durch den ersten Nabenabschnitt 2a verläuft. Der Hauptwellenabschnitt 8a ist um die erste Drehachse X1 drehbar. Der Exzenterwellenabschnitt 8b ist auf einer zweiten Drehachse (zweite Achse) X2 angeordnet, welche in Bezug auf die erste Drehachse X1 exzentrisch ist. Die erste Exzentereinheit 10 ist über ein drittes Lager 9 derart an einem äußeren Umfang des Exzenterwellenabschnitts 8b drehbar gehaltert, dass sie eine Seitenfläche 10a aufweist, welche einer inneren lateralen Fläche 2b der ersten Gehäusehalbeinheit 2 des Differentialgehäuses 1 zugewandt ist. Die zweite Exzentereinheit 12 ist über stabförmige Verbindungselemente 11 derart mit der ersten Exzentereinheit 10 integral verbunden, das sie entfernt von der anderen Seitenfläche der ersten Exzentereinheit 10 beabstandet ist. Das Gegengewicht 13 ist derart zwischen der ersten Exzentereinheit 10 und der zweiten Exzentereinheit 12 angeordnet, dass es zu einer relativen Drehung in Bezug auf die Exzenterwelle 8 nicht in der Lage ist.
Das zweite Drehungsübertragungselement 15 ist derart mit einer zweiten Drehwelle 14 verzahnt, welche durch den zweiten Nabenabschnitt 3a verläuft, dass es um die erste Drehachse X1 drehbar ist. Das zweite Drehungsübertragungselement 15 weist eine Seitenfläche 15a auf, welche einer äußeren lateralen Fläche 12a der zweiten Exzentereinheit 12 zugewandt ist.
Eine erste Druckscheibe 16 ist zwischen der inneren lateralen Fläche 2b der ersten Gehäusehalbeinheit 2 des Differentialgehäuses 1 und der Exzenterwelle 8 angeordnet. Eine zweite Druckscheibe 17 ist zwischen einer inneren lateralen Fläche 3b der zweiten Gehäusehalbeinheit 3 des Differentialgehäuses 1 und der anderen Seitenfläche 15b des zweiten Drehungsübertragungselements 15 angeordnet.
In der ersten Ausführungsform ist das Gegengewicht 13 über einen Schlüssel K und einen Clip C mit dem Hauptwellenabschnitt 8a der Exzenterwelle 8 verbunden, sodass es zu einer relativen Bewegung nicht in der Lage ist. Die Verbindung zwischen dem Gegengewicht 13 und der Exzenterwelle 8 ist jedoch nicht auf diese Anordnung beschränkt.
Die Verbindungselemente 11 verbinden einen äußeren Umfangsabschnitt der ersten Exzentereinheit 10 mit einem äußeren Umfangsabschnitt der zweiten Exzentereinheit 12, um einen ausreichenden Drehungsraum für das Gegengewicht 13 zwischen der ersten Exzentereinheit 10 und der zweiten Exzentereinheit 12 zu ermöglichen. Die Positionen, an welchen die Verbindungselemente 11 die erste Exzentereinheit 10 mit der zweiten Exzentereinheit 12 verbinden, sind nicht auf diese Anordnung beschränkt.
zusätzlich verläuft der Exzenterwellenabschnitt 8b aus der ersten Exzentereinheit 10 und der zweiten Exzentereinheit 12 durch die erste Exzentereinheit 10, um nur dieselbe zu haltern, damit ein ausgeschnittener Abschnitt, etc. in einem Raum an einem zentralen Abschnitt der zweiten Exzentereinheit 12 gebildet werden kann. Der Exzenterwellenabschnitt 8b kann derart gebildet sein, dass er durch die zweite Exzentereinheit 12 verläuft.
Zusätzlich ist zum Beispiel benachbart zu dem Differentialgehäuse 1 ein erster Drehzahländerungsmechanismus T1 zwischen dem Differentialgehäuse 1 und der ersten Exzentereinheit 10 angeordnet. Der erste Drehzahländerungsmechanismus T1 überträgt ein Drehmoment, während er Drehzahlen zwischen dem Differentialgehäuse 1 und der ersten Exzentereinheit 10 ändert. Zusätzlich ist zum Beispiel benachbart zu der zweiten Exzentereinheit 12 ein zweiter Drehzahländerungsmechanismus T2 zwischen der zweiten Exzentereinheit 12 und dem zweiten Drehungsübertragungselement 15 angeordnet. Der zweite Drehzahländerungsmechanismus T2 überträgt ein Drehmoment, während er Drehzahlen zwischen der zweiten Exzentereinheit 12 und dem zweiten Drehungsübertragungselement 15 ändert. Wenn zum Beispiel das Differentialgehäuse 1 ein erstes Übertragungselement ist und das zweite Drehungsübertragungselement 15 ein drittes Übertragungselement ist, bilden die erste Exzentereinheit 10 und die zweite Exzentereinheit 12 als ein Ganzes ein zweites Übertragungselement 22, welches ein Drehmoment überträgt, während es Drehzahlen zwischen dem Differentialgehäuse 1 als das erste Übertragungselement und dem zweiten Drehungsübertragungselement 15 als das dritte Übertragungselement ändert. Die erste Exzentereinheit 10 und die zweite Exzentereinheit 12 bilden eine erste Halbeinheit bzw. eine zweite Halbeinheit des zweiten Übertragungselements 22.
Der erste Drehzahländerungsmechanismus T1 und der zweite Drehzahländerungsmechanismus T2 werden im Folgenden beschrieben werden.
Ferner wird auf 2 als eine schematische Ansicht, 3 als eine Querschnittsansicht der durch die Pfeile A3-A3 angezeigten Linie in 1 und 4 als eine Querschnittsansicht der durch die Pfeile A4-A4 angezeigten Linie in 1 Bezug genommen. Die innere laterale Fläche 2b der ersten Gehäusehalbeinheit 2 weist acht Wellen einer hypotrochoiden Wellennut (Nutabschnitt) 2c auf, welche um die erste Drehachse X1 gebildet ist. Die eine Seitenfläche 10a der ersten Exzentereinheit 10, welche der hypotrochoiden Wellennut 2c zugewandt ist, weist sechs Wellen einer epitrochoiden Wellennut (Nutabschnitt) 10b auf, welche um die zweite Drehachse X2 gebildet ist. Zusätzlich ist eine Mehrzahl kugelförmiger erster Rollenelemente (Zwischenelemente) 19, welche in einem ersten Lagerringelement 18 gehalten sind, an einer Schnittstelle zwischen der hypotrochoiden Wellennut 2c und der epitrochoiden Wellennut 10b zwischen der hypotrochoiden Wellennut 2c und der epitrochoiden Wellennut 10b angeordnet. Die ersten Rollenelemente 19 sind zwischen der hypotrochoiden Wellennut 2c und der epitrochoiden Wellennut 10b sandwichartig aufgenommen und sind derart dazwischen angeordnet, dass sie sich entlang einer Kreisbahn bewegen, welche durch die hypotrochoide Wellennut 2c und die epitrochoide Wellennut 10b definiert ist. Somit dreht sich, wenn sich die erste Drehwelle 7 mit dem Differentialgehäuse 1 fixiert dreht, auch die erste Exzentereinheit 10 auf dem Exzenterwellenabschnitt 8b in einer Weise, in welcher sie einer Drehung des Exzenterwellenabschnitts 8b der Exzenterwelle 8 um die erste Drehachse X1 operativ zugeordnet ist. Zu dieser Zeit bewegt sich eine gegenüberliegende Position der hypotrochoiden Wellennut 2c und der epitrochoiden Wellennut 10b, was dazu führt, dass sich die ersten Rollenelemente 19, welche zwischen der hypotrochoiden Wellennut 2c und der epitrochoiden Wellennut 10b sandwichartig aufgenommen sind, bewegen und drehen, sodass die ersten Rollenelemente 19 verursachen, dass die erste Exzentereinheit 10 um die erste Drehachse X1 revolviert, während sie sich um die zweite Drehachse X2 dreht. Die hypotrochoide Wellennut 2c, die epitrochoide Wellennut 10b und die ersten Rollenelemente 19 bilden den ersten Drehzahländerungsmechanismus T1, welcher ein Drehmoment überträgt, während er zum Beispiel Drehzahlen zwischen dem Differentialgehäuse 1 und der ersten Exzentereinheit 10 ändert.
Ferner wird auf 5 als eine Querschnittsansicht der durch die Pfeile A5-A5 angezeigten Linie in 1 Bezug genommen. Die äußere laterale Fläche 12a der zweiten Exzentereinheit 12 weist sechs Wellen einer hypotrochoiden Wellennut (Nutabschnitt) 12b auf, welche um die zweite Drehachse X2 gebildet ist. Die eine Seitenfläche 15a des zweiten Drehungsübertragungselements 15, welche der hypotrochoiden Wellennut 12b zugewandt ist, weist vier Wellen einer epitrochoiden Wellennut (Nutabschnitt) 15c auf, welche um die erste Drehachse X1 gebildet ist. Zusätzlich ist eine Mehrzahl kugelförmiger zweiter Rollenelemente (Zwischenelemente) 21, welche in einem zweiten Lagerringelement 20 gehalten sind, an einer Schnittstelle zwischen der hypotrochoiden Wellennut 12b und der epitrochoiden Wellennut 15c zwischen der hypotrochoiden Wellennut 12b und der epitrochoiden Wellennut 15c angeordnet. Die zweiten Rollenelemente 21 sind zwischen der hypotrochoiden Wellennut 12b und der epitrochoiden Wellennut 15c sandwichartig aufgenommen und sind derart dazwischen angeordnet, dass sie sich entlang einer Kreisbahn bewegen, welche durch die hypotrochoide Wellennut 12b und die epitrochoide Wellennut 15c definiert ist. Wenn die zweite Exzentereinheit 12 um die erste Drehachse X1 revolviert, während sie sich um die zweite Drehachse X2 in einer Weise dreht, in welcher sie einem Kreisbahnumlauf der ersten Exzentereinheit 10 um die erste Drehachse X1 mit einer gleichzeitigen axialen Drehung der ersten Exzentereinheit 10 um die zweite Drehachse X2 operativ zugeordnet ist, bewegen und drehen sich somit die zweiten Rollenelemente 21, welche zwischen der hypotrochoiden Wellennut 12b und der epitrochoiden Wellennut 15c sandwichartig aufgenommen sind, wenn sich eine gegenüberliegende Position der hypotrochoiden Wellennut 12b und der epitrochoiden Wellennut 15c bewegt. Das vorstehend Aufgeführte führt dazu, dass das zweite Drehungsübertragungselement 15 um die erste Drehachse X1 dreht und die Drehung des zweiten Drehungsübertragungselements 15 an die zweite Drehwelle 14 ausgegeben wird. Die hypotrochoide Wellennut 12b, die epitrochoide Wellennut 15c und die zweiten Rollenelemente 21 bilden den zweiten Drehzahländerungsmechanismus T2, welcher ein Drehmoment überträgt, während er zum Beispiel Drehzahlen zwischen der zweiten Exzentereinheit 12 und dem zweiten Drehungsübertragungselement 15 ändert.
Eine exzentrische Belastung auf die Exzenterwelle 8, welche als ein Ergebnis eines Kreisbahnumlaufs des Exzenterwellenabschnitts 8b der Exzenterwelle 8, der ersten Exzentereinheit 10 und der zweiten Exzentereinheit 12 um die erste Drehachse X1 auftritt, wird durch das Gegengewicht 13 aufgehoben, welches zu einer relativen Drehung in Bezug auf die Exzenterwelle 8 nicht in der Lage ist und welches an der Exzenterwelle 8 angeordnet ist. Das Gegengewicht 13 ist in einem Raum S, welcher zwischen der ersten Exzentereinheit 10 und der zweiten Exzentereinheit 12 gebildet ist und welchem der Hauptwellenabschnitt 8a der Exzenterwelle 8 zugewandt ist, fixiert an dem Hauptwellenabschnitt 8a der Exzenterwelle 8 angebracht, sodass es einen Schwerpunkt G2 aufweist, welcher eine einer Phase eines integrierten Schwerpunkts G1 des Exzenterwellenabschnitts 8b der Exzenterwelle 8, der ersten Exzentereinheit 10 und der zweiten Exzentereinheit 12 entgegengesetzte Phase aufweist.
Die vorstehend aufgeführte Anordnung ermöglicht, dass das Gegengewicht 13 eine Interferenz mit den ersten Rollenelementen 19 oder den zweiten Rollenelementen 21 verhindert und dass es in der radialen Richtung einen großen Abstand entfernt von der ersten Drehachse X1 beabstandet ist. Somit kann, aus der Richtung der ersten Drehachse X1 betrachtet, eine Kreisbahn des Gegengewichts 13 außerhalb von Kreisbahnen der ersten Rollenelemente 19 und der zweiten Rollenelemente 21 angeordnet sein oder nur ein Teil der Kreisbahn des Gegengewichts 13 kann derart angeordnet sein, dass er die Kreisbahnen der ersten Rollenelemente 19 und der zweiten Rollenelemente 21 überlappt.
Ein Drehradius R2 um die erste Drehachse X1 des Schwerpunkts G2 des Gegengewichts 13 ist zum Beispiel größer als ein Drehradius R1 um die erste Drehachse X1 des integrierten Schwerpunkts G1 des Exzenterwellenabschnitts 8b, der ersten Exzentereinheit 10 und der zweiten Exzentereinheit 12. Zusätzlich ist ein Versatzbetrag entlang der ersten Drehachse X1 zwischen dem Schwerpunkt G2 des Gegengewichts 13 und dem integrierten Schwerpunkt G1 des Exzenterwellenabschnitts 8b, der ersten Exzentereinheit 10 und der zweiten Exzentereinheit 12 zum Beispiel derart gebildet, dass er null oder annähernd null ist. Das Gegengewicht 13 kann auch derart gebildet sein, dass eine äußerste Umfangsfläche davon nahe den Verbindungselementen 11 angeordnet ist. Diese Anordnung ermöglicht einen vergrößerten Maximalradius des Gegengewichts 13 und somit einen vergrößerten Drehradius R2 des Gegengewichts 13, sodass eine weitere Gewichtsreduzierung des Gegengewichts 13 erreicht werden kann.
Angenommen, Z1 sei die Anzahl von Wellen der hypotrochoiden Wellennut 2c der inneren lateralen Fläche 2b der ersten Gehäusehalbeinheit 2, Z2 sei die Anzahl von Wellen der epitrochoiden Wellennut 10b der einen Seitenfläche 10a der ersten Exzentereinheit 10, Z3 sei die Anzahl von Wellen der hypotrochoiden Wellennut 12b der äußeren lateralen Fläche 12a der zweiten Exzentereinheit 12 und Z4 sei die Anzahl von Wellen der epitrochoiden Wellennut 15c der einen Seitenfläche 15a des zweiten Drehungsübertragungselements 15. Dann wird ein Übersetzungsverhältnis zwischen der ersten Drehwelle 7 und der zweiten Drehwelle 14 mit dem fixierten Differentialgehäuse 1 durch den folgenden Ausdruck angegeben: [1 – {(Z1 × Z3)/(Z2 × Z4)}]. In der ersten Ausführungsform ist Z1 = 8, Z2 = 6, Z3 = 6 und Z4 = 4, und ein Untersetzungsverhältnis ist –1, wenn die erste Drehwelle 7 eine Eingangswelle ist. Somit führt eine vollständige Drehung der ersten Drehwelle 7 in einer vollständigen Drehung der zweiten Drehwelle 14 in Minusrichtung.
Somit führen n vollständige Drehungen der ersten Drehwelle 7 mit dem fixierten Differentialgehäuse 1 zu en vollständigen Drehungen in umgekehrter Drehrichtung der zweiten Drehwelle 14. Unter dieser Bedingung bewirkt ein Aufbringen einer Drehkraft von der Antriebsquelle auf das Hohlrad 6, um dadurch das Differentialgehäuse 1 zu drehen, dass sich die erste Drehwelle 7 mit einer um n höheren Drehzahl als eine Drehzahl des Differentialgehäuses 1 dreht, und bewirkt, dass sich die zweite Drehwelle 14 mit einer um n niedrigeren Drehzahl als die Drehzahl des Differentialgehäuses 1 dreht. Somit kann eine gleiche Differentialdrehung erreicht werden, bei welcher eine Erhöhung der Drehzahl der Ausgangswelle an einer Seite mit einer Abnahme der Drehzahl des Ausgangs an der anderen Seite ausgeglichen wird. Wenn sich die erste Drehwelle 7 und die zweite Drehwelle 14 mit einer identischen Drehzahl drehen, ist die Drehzahl der ersten Drehwelle 7 und der zweiten Drehwelle 14 gleich zu der Drehzahl des Differentialgehäuses 1, sodass sich die erste Drehwelle 7 und die zweite Drehwelle 14 integral mit dem Differentialgehäuse 1 drehen. Somit kann die Übertragungsvorrichtung durch ein Auswählen der Anzahl von Wellen der Wellennuten derart als eine Differentialvorrichtung verwendet werden, dass wie in der ersten Ausführungsform ein Übersetzungsverhältnis von –1 erreicht wird.
Der Betrieb der ersten Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben werden.
Die Differentialvorrichtung D umfasst das Differentialgehäuse (erstes Drehungsübertragungselement, erstes Übertragungselement) 1, welches zu einer relativen Drehung um die erste Drehachse (erste Achse) X1 in der Lage ist. Die Exzenterwelle 8, die erste Exzentereinheit 10, die zweite Exzentereinheit 12 und das Gegengewicht 13 sind in dem Differentialgehäuse 1 aufgenommen. Die Exzenterwelle 8 umfasst den Hauptwellenabschnitt 8a, welcher um die erste Drehachse X1 drehbar ist, und den Exzenterwellenabschnitt 8b, welcher auf der zweiten Drehachse (zweite Achse) X2 angeordnet ist, welche in Bezug auf die erste Drehachse X1 exzentrisch ist. Die erste Exzentereinheit 10 ist derart an dem äußeren Umfang des Exzenterwellenabschnitts 8b drehbar gehaltert, dass ihre eine Seitenfläche 10a der inneren lateralen Fläche 2b der ersten Gehäusehalbeinheit 2 zugewandt ist. Die zweite Exzentereinheit 12 ist über die Verbindungselemente 11 derart mit der ersten Exzentereinheit 10 integral verbunden, dass sie entfernt von der ersten Exzentereinheit 10 beabstandet ist. Das Gegengewicht 13 ist zwischen der ersten Exzentereinheit 10 und der zweiten Exzentereinheit 12 derart angeordnet, dass es zu einer relativen Drehung in Bezug auf die Exzenterwelle 8 nicht in der Lage ist. Somit kann die exzentrische Belastung, welche durch den Kreisbahnumlauf der Exzenterwelle 8 um die erste Drehachse X1 des Exzenterwellenabschnitts 8b auftritt, durch das Gegengewicht 13 aufgehoben werden. Dies eliminiert ein Auftreten eines Taumelns der Exzenterwelle 8, auch wenn die exzentrische Belastung an der Exzenterwelle 8 auftritt, sodass die Exzenterwelle 8 gleichmäßig gedreht werden kann.
Die innere lateralen Fläche 2b der ersten Gehäusehalbeinheit 2 hat die hypotrochoide Wellennut 2c gebildet, welche acht Wellen aufweist, während die eine Seitenfläche 10a der ersten Exzentereinheit 10, welche der hypotrochoiden Wellennut 2c zugewandt ist, die epitrochoide Wellennut 10b gebildet hat, welche sechs Wellen aufweist. Zusätzlich sind die ersten Rollenelemente 19 zwischen der hypotrochoiden Wellennut 2c und der epitrochoiden Wellennut 10b angeordnet und die äußere laterale Fläche 12a der zweiten Exzentereinheit 12 hat die hypotrochoide Wellennut 12b gebildet, welche sechs Wellen aufweist, und die eine Seitenfläche 15a des zweiten Drehungsübertragungselements 15, welche der hypotrochoiden Wellennut 12b zugewandt ist, hat die epitrochoide Wellennut 15c gebildet, welche vier Wellen aufweist. Die zweiten Rollenelemente 21 sind zwischen der hypotrochoiden Wellennut 12b und der epitrochoiden Wellennut 15c angeordnet. Ein Anordnen des Gegengewichts 13 in der radialen Richtung entfernt von der ersten Drehachse X1 beabstandet, wie versucht, um eine Interferenz mit den ersten Rollenelementen 19 und den zweiten Rollenelementen 21 zu verhindern, war auf herkömmliche Weise eine schwierig zu erreichende Aufgabe. In der ersten Ausführungsform ist das Gegengewicht 13 jedoch zwischen der ersten Exzentereinheit 10 und der zweiten Exzentereinheit 12 angeordnet, wobei das Gegengewicht 13 frei von einer Interferenz mit den ersten Rollenelementen 19 und den zweiten Rollenelementen 21 ist, sodass das Gegengewicht 13 in der radialen Richtung einen großen Abstand entfernt von der ersten Drehachse X1 beabstandet sein kann.
Somit kann in der ersten Ausführungsform, aus der Richtung der ersten Drehachse X1 betrachtet, die Kreisbahn des Gegengewichts 13 außerhalb der Kreisbahnen der ersten Rollenelemente 19 und der zweiten Rollenelemente 21 angeordnet sein oder nur ein Teil der Kreisbahn des Gegengewichts 13 kann derart angeordnet sein, dass er die Kreisbahnen der ersten Rollenelemente 19 und der zweiten Rollenelemente 21 überlappt. Somit kann ein Momentengleichgewicht mit der Exzenterwelle 8 auch mit einem Gegengewicht 13, welches ein geringes Gewicht aufweist, einfach erreicht werden. Dies ermöglicht eine Gewichtsreduzierung der Differentialvorrichtung (Übertragungsvorrichtung) D, welche innerhalb eines Kraftfahrzeugs aufgenommen ist.
Die Differentialvorrichtung D umfasst kein Kegelrad und keine Mittelplatte und ist somit in der axialen Richtung nicht groß. Zusätzlich sind die trochoiden Wellennuten 10b und 12b an nur einer lateralen Seite der zwei lateralen Seiten jeder der ersten bzw. der zweiten Exzentereinheit 10 bzw. 12 gebildet. Im Besonderen ist die trochoide Wellennut nicht an entgegengesetzten Seiten einer einzelnen Exzentereinheit gebildet. Dies erleichtert eine Bildung der trochoiden Wellennut und reduziert involvierte Arbeitsprozesse.
Die Verbindungselemente 11 verbinden den äußeren Umfangsabschnitt der ersten Exzentereinheit 10 mit dem äußeren Umfangsabschnitt der zweiten Exzentereinheit 12, sodass ein ausreichender Drehungsraum für das Gegengewicht 13 zwischen der ersten Exzentereinheit 10 und der zweiten Exzentereinheit 12 bereitgestellt werden kann.
Zusätzlich verläuft der Exzenterwellenabschnitt 8b aus der ersten Exzentereinheit 10 und der zweiten Exzentereinheit 12 durch die erste Exzentereinheit 10, um nur dieselbe zu haltern. Dies ermöglicht, dass in einem Raum, welcher nicht verwendbar ist, wenn der Exzenterwellenabschnitt 8b durch die zweite Exzentereinheit 12 verläuft, eine ausgeschnittene oder ausgesparten Nut gebildet wird oder eine Wand verdünnt wird. Dies erreicht auf einfache Weise eine Reduzierung der Größe und des Gewichts der Übertragungsvorrichtung (Differentialvorrichtung).
Das Gegengewicht 13 ist in dem Raum S, welchem der Hauptwellenabschnitt 8a zugewandt ist, fixiert an dem Hauptwellenabschnitt 8a des zweiten Übertragungselements 22 angebracht, und ist derart angeordnet, dass es den Schwerpunkt G2 aufweist, welcher eine der Phase des integrierten Schwerpunkts G1 des Exzenterwellenabschnitts 8b und des zweiten Übertragungselements 22 entgegengesetzte Phase aufweist, um sich dadurch um die erste Achse X1 zu drehen. Der Drehradius R2 um die erste Achse X1 des Schwerpunkts G2 des Gegengewichts 13 ist größer als der Drehradius R1 um die erste Drehachse X1 des integrierten Schwerpunkts G1 des Exzenterwellenabschnitts 8b und des zweiten Übertragungselements 22. Während eine Gewichtsreduzierung des Gegengewichts 13 und der Differentialvorrichtung (Übertragungsvorrichtung) D erreicht wird, wird eine Zentrifugalkraft, welche auf den integrierten Schwerpunkt G1 des Exzenterwellenabschnitts 8b und des zweiten Übertragungselements 22 wirkt, mit einer Zentrifugalkraft ausgeglichen, welche auf den Schwerpunkt G2 des Gegengewichts 13 wirkt. Ein Auftreten von durch eine exzentrische Drehung des Exzenterwellenabschnitts 8b und des zweiten Übertragungselements 22 verursachten Schwingungen kann dadurch verhindert werden. Außerdem ist das Gegengewicht 13 innerhalb des zweiten Übertragungselements 22 angeordnet, welches mit dem Exzenterwellenabschnitt 8b um die erste Achse X1 revolviert. Der Schwerpunkt G2 des Gegengewichts 13 kann somit den Versatzbetrag entlang der ersten Achse X1 in Bezug auf den integrierten Schwerpunkt G1 des Exzenterwellenabschnitts 8b und des zweiten Übertragungselements 22 auf null oder annähernd null bringen. Somit kann ein Kräftepaar, welches auftritt, wenn es durch die Zentrifugalkräfte verursacht wird, welche auf die Schwerpunkte G1 und G2 wirken, auf null oder annähernd null gebracht werden und ein Auftreten von durch das Kräftepaar verursachten Schwingungen kann auch verhindert werden.
Zusätzlich ermöglicht die Anordnung, in welcher der Versatzbetrag entlang der ersten Achse X1 zwischen dem Schwerpunkt G2 des Gegengewichts 13 und dem integrierten Schwerpunkt G1 des Exzenterwellenabschnitts 8b und des zweiten Übertragungselements 22 null ist, dass das Kräftepaar, welches anderenfalls auftritt, wenn es durch die Zentrifugalkräfte verursacht wird, welche auf den Schwerpunkt G2 des Gegengewichts 13 und den integrierten Schwerpunkt G1 des Exzenterwellenabschnitts 8b und des zweiten Übertragungselements 22 wirken, null ist.
Eine Erstreckung des Raums, in welchem das Gegengewicht 13 aufgenommen ist, kann entsprechend der Größe des Gegengewichts 13 durch ein Auswählen eines Intervalls frei festgelegt werden, über welches die erste Halbeinheit (erste Exzentereinheit) 10 des zweiten Übertragungselements 22 benachbart zu der zweiten Halbeinheit (zweite Exzentereinheit) 12 des zweiten Übertragungselements 22 angeordnet ist. Eine Gewichtsverteilung zwischen der ersten Halbeinheit 10 und der zweiten Halbeinheit 12 ermöglicht, dass die Position des integrierten Schwerpunkts G1 des Exzenterwellenabschnitts 8b und des zweiten Übertragungselements 22 entlang der ersten Achse X1 ohne weiteres eingestellt werden kann. Somit kann der Versatzbetrag entlang der ersten Achse X1 des integrierten Schwerpunkts G1 des Exzenterwellenabschnitts 8b und des zweiten Übertragungselements 22 in Bezug auf den Schwerpunkt G2 des Gegengewichts 13 ohne weiteres auf null eingestellt werden. Darüber hinaus ist das zweite Übertragungselement 22 in die erste Halbeinheit 10 und die zweite Halbeinheit 12 aufgeteilt und der erste Drehzahländerungsmechanismus T1 ist zwischen dem ersten Übertragungselement 1 und der ersten Halbeinheit 10 des zweiten Übertragungselements 22 angeordnet und der zweite Drehzahländerungsmechanismus T2 ist zwischen der zweiten Halbeinheit 12 des zweiten Übertragungselements 22 und dem dritten Übertragungselement 15 angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht, dass der erste Drehzahländerungsmechanismus T1 vor einem Zusammenbau unabhängig von dem zweiten Drehzahlmechanismus T2 hergestellt werden kann, sodass eine Produktivität der Differentialvorrichtung (Übertragungsvorrichtung) D verbessert werden kann.
Die erste Halbeinheit 10 und die zweite Halbeinheit 12 des zweiten Übertragungselements 22 sind über die Verbindungselemente 11 miteinander verbunden, welche in der radialen Richtung des ersten Drehzahländerungsmechanismus T1 und des zweiten Drehzahländerungsmechanismus T2 an der Außenseite ringförmig angeordnet sind. Diese Anordnung ermöglicht eine einfache Verbindung zwischen der ersten Halbeinheit 10 und der zweiten Halbeinheit 12, ohne dass es dem ersten Drehzahländerungsmechanismus T2 und dem zweiten Drehzahländerungsmechanismus T2 ermöglicht wird, als ein Hindernis zu dienen, oder ohne eine Verformung, eine Beschädigung oder ein anderweitiges Verursachen eines Defekts an dem ersten Drehzahländerungsmechanismus T1 und dem zweiten Drehzahländerungsmechanismus T2. Das Gegengewicht 13 ist derart gebildet, dass sich die äußerste Umfangsfläche davon nahe den Verbindungselementen 11 befindet. Diese Anordnung ermöglicht einen vergrößerten Maximalradius des Gegengewichts 13 und somit einen vergrößerten Drehradius R2 des Gegengewichts 13, sodass eine weitere Gewichtsreduzierung des Gegengewichts 13 erreicht werden kann.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden beschrieben werden.
Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist wie folgt eingerichtet. Im Besonderen ist das erste Drehungsübertragungselement 1 der Übertragungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung derart fixiert, dass es zu einer Drehung nicht in der Lage ist, und entweder die erste Drehwelle 7 oder die zweite Drehwelle 14 ist als eine Eingangswelle eines Drehmoments definiert und die andere der ersten Drehwelle 7 und der zweiten Drehwelle 14 ist als eine Ausgangswelle des Drehmoments definiert, um dadurch eine Übertragung des von der Eingangswelle eingegebenen Drehmoments auf die Ausgangswelle mit reduzierter oder erhöhter Drehzahl zu ermöglichen. Im Besonderen ist das Differentialgehäuse 1 in der ersten Ausführungsform von dem Getriebegehäuse M entfernt und das Differentialgehäuse 1 ist derart fixiert, dass es zu einer Drehung nicht in der Lage ist. Entweder die erste Drehwelle 7 oder die zweite Drehwelle 14 ist als die Eingangswelle definiert und die andere der ersten Drehwelle 7 und der zweiten Drehwelle 14 ist als die Ausgangswelle definiert. Eine weitere Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird weggelassen. Der Betrieb der zweiten Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben werden.
Auch in der zweiten Ausführungsform ist das Gegengewicht 13 zwischen der ersten Exzentereinheit 10 und der zweiten Exzentereinheit 12 angeordnet, welche die ersten Rollenelemente 19 und die zweiten Rollenelemente 21 als die Zwischenelemente nicht beeinträchtigen. Diese Anordnung ermöglicht, dass das Gegengewicht 13 in der radialen Richtung einen großen Abstand entfernt von der ersten Drehachse X1 beabstandet ist. Somit kann, aus der Richtung der ersten Drehachse X1 betrachtet, eine Kreisbahn des Gegengewichts 13 außerhalb von Kreisbahnen der ersten Rollenelemente 19 und der zweiten Rollenelemente 21 angeordnet sein oder nur ein Teil der Kreisbahn des Gegengewichts 13 kann derart angeordnet sein, dass er die Kreisbahnen der ersten Rollenelemente 19 und der zweiten Rollenelemente 21 überlappt. Dies ermöglicht, dass ein Momentengleichgewicht mit der Exzenterwelle 8 auch mit einem leichten Gegengewicht 13 einfach erreicht werden kann, sodass eine Gewichtsreduzierung der Übertragungsvorrichtung erreicht werden kann.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind oben erklärt worden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt und kann auf vielfältige Weisen modifiziert werden, solange die Modifikationen nicht von dem Geist und Umfang davon abweichen.
Zum Beispiel ist, obwohl der Nutabschnitt in der ersten und der zweiten Ausführungsform im Besonderen die trochoide Wellennut ist, die vorliegende Erfindung nicht auf die trochoide Wellennut beschränkt. Der Nutabschnitt kann zum Beispiel eine zykloide Wellennut, etc. sein.
Zusätzlich ist, obwohl in der ersten und der zweiten Ausführungsform die ersten Rollenelemente 19 und die zweiten Rollenelemente 21 als die Zwischenelemente jeweils in einer Kugelform gebildet sind, die vorliegende Erfindung nicht auf diese Form beschränkt. Die ersten Rollenelemente 19 und die zweiten Rollenelemente 21 können jeweils eine Rollenform oder eine Stiftform aufweisen.
In der ersten und der zweiten Ausführungsform sind die Nutabschnitte in den gegenüberliegenden Flächen der ersten Gehäusehalbeinheit 2 und der ersten Exzentereinheit 10 als ein erster Drehungsübertragungsabschnitt und in den gegenüberliegenden Flächen der zweiten Exzentereinheit 12 und des zweiten Drehungsübertragungselements 15 als ein zweiter Drehungsübertragungsabschnitt gebildet. Diese Anordnung ist jedoch nur illustrativ und nicht beschränkend. Einer der Drehungsübertragungsabschnitte kann zum Beispiel aus Wellennuten, welche in dem äußeren Umfang und dem inneren Umfang der zwei Dreheinheiten gebildet sind, oder aus einem Eingriff von Zahnrädern oder aus jeglichen Formen bestehen, welche anders als die Nutabschnitte ausgebildet sind.
Zusätzlich muss der Nutabschnitt nicht notwendigerweise die Wellennut aufweisen. Der Nutabschnitt kann eine einfache kreisförmige Nut sein und das Zwischenelement kann ein zylindrischer Körper sein, welcher sich von einer Seitenfläche einer Dreheinheit in die kreisförmige Nut wölbt. Der Drehungsübertragungsabschnitt kann dann als ein Einstellmechanismus gebildet sein, welcher auf einfache Weise eine axiale Drehung und einen Kreisbahnumlauf der einen Dreheinheit als eine Drehung der anderen Dreheinheit startet.
Zusätzlich sind die Verbindungselemente 11 nicht auf eine Stabform beschränkt. Die Verbindungselemente 11 können zum Beispiel Beinabschnitte sein, welche, aus der Richtung der zweiten Drehachse X2 betrachtet, eine ringförmige Form oder eine bogenförmige Form aufweisen. Alternativ kann entweder die erste Exzentereinheit 10 oder die zweite Exzentereinheit 12 mit einem ringförmigen Verbindungselement bereitgestellt sein, welches über der anderen als ein Deckel zu platzieren ist, und die erste Exzentereinheit 10 kann dann mit der zweiten Exzentereinheit 12 in Eingriff stehen oder daran geschweißt sein.
In der ersten Ausführungsform ist die Differentialvorrichtung D in einem Kraftfahrzeug in dem Getriebegehäuse M aufgenommen. Die Differentialvorrichtung D ist jedoch nicht nur auf die Differentialvorrichtung in Kraftfahrzeugen beschränkt.
In der zweiten Ausführungsform ist der Drehungseingang von der ersten Drehwelle 7 derart gebildet, dass er der Ausgang von der zweiten Drehwelle 14 ist. Eine solche Anordnung, dass ein Drehungseingang von der zweiten Drehwelle 14 von der ersten Drehwelle 7 auszugeben ist, ist möglich.

Claims

Übertragungsvorrichtung, umfassend: ein erstes Drehungsübertragungselement (1) und ein zweites Drehungsübertragungselement (15), welche zu einer relativen Drehung um eine erste Drehachse (X1) in der Lage sind; eine Exzenterwelle (8), welche einen Hauptwellenabschnitt (8a) auf der ersten Drehachse (X1) und einen Exzenterwellenabschnitt (8b) auf einer zweiten Drehachse (X2) umfasst, welche in Bezug auf die erste Drehachse (X1) exzentrisch angeordnet ist, wobei der Exzenterwellenabschnitt (8b) dazu in der Lage ist, um die erste Drehachse (X1) zu revolvieren; eine erste Exzentereinheit (10), welche an dem Exzenterwellenabschnitt (8b) drehbar gehaltert ist, wobei die erste Exzentereinheit (10) dazu in der Lage ist, um die erste Drehachse (X1) zu revolvieren, während sie sich um die zweite Drehachse (X2) dreht, und dazu in der Lage ist, eine Drehung zwischen der ersten Exzentereinheit (10) und dem ersten Drehungsübertragungselement (1) gegenseitig zu übertragen; eine zweite Exzentereinheit (12), welche über ein Verbindungselement (11) mit der ersten Exzentereinheit (10) verbunden ist, wobei die zweite Exzentereinheit (12) dazu in der Lage ist, um die erste Drehachse (X1) zu revolvieren, während sie sich integral mit der ersten Exzentereinheit (10) um die zweite Drehachse (X2) dreht, und dazu in der Lage ist, eine Drehung zwischen der zweiten Exzentereinheit (12) und dem zweiten Drehungsübertragungselement (15) gegenseitig zu übertragen; und ein Gegengewicht (13), welches zwischen der ersten Exzentereinheit (10) und der zweiten Exzentereinheit (12) angeordnet ist, wobei das Gegengewicht (13) zu einer relativen Drehung in Bezug auf die Exzenterwelle (8) nicht in der Lage ist, wobei wenigstens eines des ersten Drehungsübertragungselements (1) und der ersten Exzentereinheit (10) oder des zweiten Drehungsübertragungselements (15) und der zweiten Exzentereinheit (12) einen Nutabschnitt (2c, 10b; 12b, 15c) aufweist, welcher in wenigstens einer von zwei gegenüberliegenden Flächen davon gebildet ist, und eine Mehrzahl von Zwischenelementen (19, 21) umfasst, welche durch den Nutabschnitt (2c, 10b; 12b, 15c) beschränkte Kreisbahnen aufweisen, und das Gegengewicht (13) eine Kreisbahn aufweist, welche, aus einer Richtung der ersten Drehachse (X1) betrachtet, außerhalb der Kreisbahnen der Zwischenelemente (19, 21) angeordnet ist oder von welcher nur ein Teil der Kreisbahn derart angeordnet ist, dass er die Kreisbahnen der Zwischenelemente (19, 21) überlappt.
Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Verbindungselement (11) einen äußeren Umfangsabschnitt der ersten Exzentereinheit (10) mit einem äußeren Umfangsabschnitt der zweiten Exzentereinheit (12) verbindet.
Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Exzenterwellenabschnitt (8b) aus der ersten Exzentereinheit (10) und der zweiten Exzentereinheit (12) durch die erste Exzentereinheit (10) verläuft und nur dieselbe haltert.
Übertragungsvorrichtung, umfassend: ein erstes Übertragungselement (1), welches um eine erste Achse (X1) drehbar ist; eine Exzenterwelle (8), welche einen Hauptwellenabschnitt (8a), welcher um die erste Achse (X1) drehbar ist, und einen Exzenterwellenabschnitt (8b) umfasst, welcher auf einer zweiten Achse (X2) angeordnet ist, welche in Bezug auf die erste Achse (X1) exzentrisch angeordnet ist; ein zweites Übertragungselement (22), welches benachbart zu dem ersten Übertragungselement (1) angeordnet ist und von dem Exzenterwellenabschnitt (8b) drehbar gehaltert ist; ein drittes Übertragungselement (15), welches benachbart zu dem zweiten Übertragungselement (22) angeordnet ist und auf der ersten Achse (X1) drehbar ist; einen ersten Drehzahländerungsmechanismus (T1), welcher ein Drehmoment überträgt, während er Drehzahlen zwischen dem ersten und dem zweiten Übertragungselement (1, 22) ändert; einen zweiten Drehzahländerungsmechanismus (T2), welcher ein Drehmoment überträgt, während er Drehzahlen zwischen dem zweiten und dem dritten Übertragungselement (22, 15) ändert; und ein Gegengewicht (13), welches in einem Raum (S), welchem der Hauptwellenabschnitt (8a) des zweiten Übertragungselements (22) zugewandt ist, fixiert an dem Hauptwellenabschnitt (8a) angebracht ist, und welches derart angeordnet ist, dass es einen Schwerpunkt aufweist, welcher eine einer Phase eines integrierten Schwerpunkts (G1) des Exzenterwellenabschnitts (8b) und des zweiten Übertragungselements (22) entgegengesetzte Phase aufweist, um dadurch um die erste Achse (X1) zu revolvieren, wobei ein Drehradius (R2) um die erste Achse (X1) eines Schwerpunkts (G2) des Gegengewichts (13) größer als ein Drehradius (R1) um die erste Achse (X1) des integrierten Schwerpunkts (G1) des Exzenterwellenabschnitts (8b) und des zweiten Übertragungselements (22) ist.
Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei das zweite Übertragungselement (22) und das Gegengewicht (13) derart gebildet sind, dass ein Versatzbetrag entlang der ersten Achse (X1) zwischen dem Schwerpunkt (G2) des Gegengewichts (13) und dem integrierten Schwerpunkt (G1) des Exzenterwellenabschnitts (8b) und des zweiten Übertragungselements (22) null ist.
Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei das zweite Übertragungselement (22) umfasst: eine erste Halbeinheit (10), welche an dem Exzenterwellenabschnitt (8b) drehbar gehaltert ist; und eine zweite Halbeinheit (12), welche über den Raum (S) benachbart zu der ersten Halbeinheit (10) angeordnet ist und welche mit der ersten Halbeinheit (10) zu verbinden ist, wobei der erste Drehzahländerungsmechanismus (T1) zwischen dem ersten Übertragungselement (1) und der ersten Halbeinheit (10) angeordnet ist und der zweite Drehzahländerungsmechanismus (T2) zwischen der zweiten Halbeinheit (12) und dem dritten Übertragungselement (15) angeordnet ist.