DE112018001013T5

DE112018001013T5 - Montageaufbau für ein lagerglied und untersetzungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112018001013T5
Application number: DE112018001013.9T
Authority: DE
Inventors: Jun Hirota; Junichi Iguchi; Hajime Fukushima
Original assignee: THK Co Ltd
Current assignee: THK Co Ltd
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2018-02-19
Publication date: 2019-11-07
Anticipated expiration: 2038-02-20
Also published as: CN110325753A; TWI695938B; CN110325753B; TW201831800A; JP6404380B2; US11009067B2; WO2018155376A1; JP2018138787A; US20200003255A1; DE112018001013B4

Abstract

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen Montageaufbau für ein Lagerglied vorzusehen, der eine Größen- und Gewichtsreduktion der gesamten Vorrichtung ermöglicht und auch zu einer Kostenreduktion beiträgt. Der Montageaufbau für ein Lagerglied umfasst: ein Lagerglied für das Halten einer Drehwelle; ein Gehäuseglied, an dem das Lagerglied montiert ist; und eine Montageplatte für das Klemmen des Lagerglieds in einer Axialrichtung der Drehwelle in Verbindung mit dem Gehäuseglied, wobei die Montageplatte einen Montageteil für ein an dem Gehäuseglied montiertes Gegenglied umfasst und das Gehäuseglied in der Axialrichtung in Verbindung mit dem Gegenglied klemmt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Montageaufbau für ein Lagerglied und weiterhin eine Untersetzungsvorrichtung, die diesen Montageaufbau enthält, sowie insbesondere einen Montageaufbau für ein Lagerglied und weiterhin eine Untersetzungsvorrichtung, die eine Größen- und Gewichtsreduktion sowie eine Kostenreduktion der gesamten Vorrichtung ermöglichen.
STAND DER TECHNIK
Herkömmlicherweise sind als eine Methode für das Montieren eines Lagerglieds, das eine sich drehende Drehwelle an einem Gehäuseglied usw. hält, neben einer Methode, in der ein Lagerglied in einen Montageteil pressgepasst wird, und einer Methode, in der ein Lagerglied mit einem Montageloch usw. versehen wird und an einem Gehäuseglied usw. befestigt wird, verschiedene andere Methoden bekannt wie etwa ein Montageaufbau, in dem ein Außenring und ein Innenring eines Lagerglieds jeweils durch eine Klammer gegriffen werden, um fixiert zu werden, wie in der weiter unten genannten Patentliteratur 1 beschrieben.
REFERENZLISTE
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1: Geprüfte japanische Gebrauchsmusteranmeldung mit der Veröffentlichungsnummer H5-18490
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
PROBLEMSTELLUNG
Weil jedoch bei dem Montageaufbau für ein Lagerglied der Patentliteratur 1 eine Befestigungsschraube an einem Gehäuse befestigt wird, muss das Gehäuse eine vorbestimmte Festigkeit aufweisen, um die Befestigungsstärke der Befestigungsschraube sicherzustellen, weshalb es schwierig ist, eine Gewichtsreduktion des Gehäuses zu erzielen.
Und obwohl ein Aufbau denkbar ist, in dem ein Befestigungsloch in einem Lagerglied ausgebildet wird und das Lagerglied direkt an einem Gehäuseglied montiert wird, sind in diesem Fall die Kosten des Lagerglieds selbst höher und ist auch eine entsprechende Festigkeit des Gehäuseglieds erforderlich. Also auch wenn eine derartige Konfiguration verwendet wird, ist es dennoch schwierig, eine Größen- und Gewichtsreduktion für die gesamte Vorrichtung zu erzielen.
Die vorliegende Erfindung nimmt auf die oben geschilderten Umstände Bezug, wobei es eine Aufgabe der Erfindung ist, einen Montageaufbau für ein Lagerglied, der eine Größen- und Gewichtsreduktion der gesamten Vorrichtung ermöglicht und auch zu einer Kostenreduktion beiträgt, und weiterhin eine Untersetzungsvorrichtung mit diesem Montageaufbau vorzusehen.
PROBLEMLÖSUNG
Ein Montageaufbau für ein Lagerglied gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Lagerglied zum Halten einer Drehwelle; ein Gehäuseglied, an dem das Lagerglied montiert ist; und eine Montageplatte für das Klemmen des Lagerglieds in einer Axialrichtung der Drehwelle in Verbindung mit dem Gehäuseglied, wobei die Montageplatte einen Montageteil für ein an dem Gehäuseglied montiertes Gegenglied umfasst und das Gehäuseglied in der Axialrichtung in Verbindung mit dem Gegenglied klemmt.
Weiterhin umfasst eine Untersetzungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung: ein Lagerglied zum Halten einer Drehwelle mittels eines Tischglieds; ein Gehäuseglied, an dem das Lagerglied montiert ist, wobei das Gehäuseglied eine Schneckenwelle, die drehbar an dem Gehäuseglied montiert ist, und ein Schneckenrad, das in die Schneckenwelle eingreift, umfasst, und wobei sich die Drehwelle dreht, wenn sich das Schneckenrad dreht; und eine Montageplatte zum Klemmen des Lagerglieds in der Axialrichtung der Drehwelle in Verbindung mit dem Gehäuseglied, wobei die Montageplatte einen Montageteil für ein an dem Gehäuseglied montiertes Gegenglied umfasst und das Gehäuseglied in der Axialrichtung in Verbindung mit dem Gegenglied klemmt.
EFFEKTE DER ERFINDUNG
Weil gemäß der vorliegenden Erfindung eine Montageplatte, an der ein Lagerglied montiert ist, mit einem Montageteil für ein Gegenglied versehen ist, kann das Lagerglied sicher durch die Montageplatte unabhängig von dem Typ des Materials, aus dem das Gehäuseglied ausgebildet ist, montiert werden und können gleichzeitig eine Größen- und Gewichtsreduktion des Gehäuseglieds und eine Kostenreduktion der gesamten Vorrichtung erzielt werden.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht einer Untersetzungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Explosionsansicht einer Untersetzungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine A-A-Querschnittansicht von 1.
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Untersetzungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen Zustand zeigt, in dem eine Kugelgewindetriebeinrichtung montiert ist.
5 ist eine perspektivische Ansicht einer Kugelgewindetriebeinrichtung.

AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird eine Ausführungsform einer Untersetzungsvorrichtung mit einem Montageaufbau für ein Lagerglied gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass die folgenden Ausführungsformen den durch die Ansprüche definierten Erfindungsumfang nicht einschränken und die in den Ausführungsformen beschriebenen Kombinationen von Merkmalen nicht unbedingt als wesentlich für die Aufgabenlösung der Erfindung zu betrachten sind.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Untersetzungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 ist eine Explosionsansicht einer Untersetzungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 ist eine A-A-Querschnittansicht von 1. 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Untersetzungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die einen Zustand zeigt, in dem eine Kugelgewindetriebeinrichtung montiert ist. 5 ist eine perspektivische Ansicht einer Kugelgewindetriebeinrichtung.
Wie in 1 gezeigt, ist die Untersetzungsvorrichtung 20 gemäß der vorliegenden Erfindung eine Untersetzungsvorrichtung des sogenannten Durchtriebtyps, die eine Eingabewelle bei einer Eingabe von einer Antriebsquelle dreht und die Drehung auf die Drehwelle 51 überträgt. Die Untersetzungsvorrichtung 20 gemäß dieser Ausführungsform ist an zum Beispiel einem Gegenglied 10 montiert und fixiert.
Wie in 2 gezeigt, umfasst die Untersetzungsvorrichtung 20 gemäß dieser Ausführungsform eine Schneckenwelle 22 für das Eingeben einer Drehkraft von einer Antriebsquelle wie etwa einem Elektromotor (nicht gezeigt) und ein Schneckenrad 23, in dem ein mit der Schneckenwelle 22 eingreifender Zahnteil an dem Außenumfang ausgebildet ist, wobei diese Glieder in einem Aufnahmeteil 29 des Gehäuseglieds 21 aufgenommen sind. Die Verwendung eines leichten Materials wie etwa einer Aluminiumlegierung für das Gehäuseglied 21 ermöglicht eine vorteilhafte Größen- und Gewichtsreduktion der Untersetzungsvorrichtung 20.
Die Schneckenwelle 22 ist ein Glied, an dessen Außenumfang ein spiralförmiger Zahnteil ausgebildet ist, und ist drehbar in das Schneckenwellenloch 27 des Gehäuseglieds 21 eingesteckt. Beide Enden der Schneckenwelle 22 werden drehbar durch die Schneckenwellen-Lagerglieder 25 und 25 gehalten und außerdem durch Schließplatten 28 und 28 derart gehalten, dass sie sich nicht von dem Gehäuseglied 21 lösen.
Das Schneckenrad 23 weist ein an seiner Mitte montiertes Tischglied 24 auf. Und das Schneckenrad 23 und das Tischglied 24 werden drehbar durch ein Lagerglied 30 gehalten, das an dem Gehäuseglied 21 mittels einer Montageplatte 40 und einer Halteplatte 26 montiert ist. Es ist zu beachten, dass die Montageplatte 40 vorzugsweise aus zum Beispiel einem Material wie etwa Eisen oder Stahl ausgebildet ist, das eine höhere Materialfestigkeit aufweist als das für das oben beschriebene Gehäuseglied 21 verwendete Material.
Das Tischglied 24 umfasst: einen Schneckenrad-Montageteil 61, der in ein Mittenloch des Schneckenrads 23 eingesteckt ist; einen Lagerglied-Montageteil 62, der mit einem kleineren Durchmesser als der Schneckenrad-Montageteil 61 ausgebildet ist; und einen Halteplatten-Montageteil 63, der mit einem kleineren Durchmesser als der Lagerglied-Montageteil 62 und mit einer Gewinderille an seinem Außenumfang ausgebildet ist. Das Tischglied 24 ist an dem Schneckenrad 23 befestigt, das an dem Schneckenrad-Montageteil 61 mittels Tischbefestigungsschrauben 24a montiert ist. Weiterhin ist das Tischglied 24 mit einem Drehwellen-Durchgangsloch 24c versehen, durch das die Drehwelle 51 eingesteckt ist. Das Drehwellen-Durchgangsloch 24c für das Einstecken der Drehwelle ist in dem Tischglied 24 derart ausgebildet, dass das an dem Lagerglied-Montageteil 62 montierte Lagerglied 30 die Drehwelle 51 drehbar hält.
Wie in 3 gezeigt, weist das Lagerglied 30 eine Vielzahl von zylindrischen Rollelementen 33 auf, die zwischen einem V-förmigen Rollelement-Rollabschnitt in einem Außenring 31 und einem V-förmigen Rollelement-Rollabschnitt in einem Innenring 32 angeordnet sind, und sind Drehwellen von benachbarten Rollelementen 33 orthogonal zueinander angeordnet, um eine sogenanntes Querrollenlager zu bilden. Unter Verwendung des Querrollenlagers kann das Lagerglied 30 Lasten in verschiedenen Richtungen wie etwa eine Radiallast, eine Axiallast und eine Momentlast durch ein einzelnes Lagerglied tragen.
Im Folgenden wird der Montageaufbau des Lagerglieds 30 in der Untersetzungsvorrichtung 20 gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Zuerst wird das Lagerglied 30 in das Gehäuseglied 21 eingesteckt und wird der Außenring 31 des Lagerglieds 30 in der Axialrichtung durch die Montageplatte 40 fixiert. Weiterhin wird ein Tischglied 24 mit einem daran montierten Schneckenrad 23 in das Lagerglied 30 eingesteckt, wird der Innenring 32 des Lagerglieds 30 an dem Lagerglied-Montageteil 62 des Tischglieds 24 montiert und wird danach die Halteplatte 26 an einer an dem Halteplatten-Montageteil 63 ausgebildeten Gewinderille befestigt, sodass der Innenring 32 durch eine Stufe zwischen dem Lagerglied-Montageteil 62 und dem Schneckenrad-Montageteil 61 geklemmt wird, wodurch die Halteplatte 26 fixiert wird.
Anschließend wird der Außenring 31 des Lagerglieds 30 zusammen mit dem Gehäuseglied 21 fixiert, indem er in der Axialrichtung der Drehwelle durch die Montageplatte 40 und das Gegenglied 10 geklemmt und fixiert wird. Insbesondere montiert wie in 2 gezeigt die Montageplatte 40 das Lagerglied 30 an dem Gehäuseglied 21, indem es dieses an dem Gehäuseglied 21 durch eine vorläufige Befestigungsschraube 44 über einen zweiten Montageteil 42 fixiert. Es ist zu beachten, dass diese vorläufige Befestigungsschraube 44 für eine Positionierung des Montageteils 41 einer Halteplatte 40 befestigt wird, um die Montage einer Montageplatten-Befestigungsschraube 43 während der Montagearbeit zwischen dem unten beschriebenen Gegenglied 10 und der Untersetzungsvorrichtung 20 zu bewerkstelligen, wobei auch auf die Verwendung der vorläufigen Befestigungsschraube 44 verzichtet werden kann, wenn eine Positionierung des Montageteils 41 auf andere Weise bewerkstelligt wird.
Wenn dann wie in 3 gezeigt die Untersetzungsvorrichtung 20 an dem Gegenglied 10 montiert wird, wird eine Montage zwischen dem Gegenglied 10 und der Untersetzungsvorrichtung 20 durch eine Montageplatten-Befestigungsschraube 43 durchgeführt. Dabei ist die Montageplatten-Befestigungsschraube 43 konfiguriert, um in den an der Montageplatte 40 ausgebildeten Montageteil 41 geschraubt zu werden. Und weil die Montageplatte 40 aus einem Material mit einer größeren Materialfestigkeit als das Gehäuseglied 21 ausgebildet ist, kann auch dann, wenn eine leichte Aluminiumlegierung oder ähnliches für das Gehäuseglied 21 verwendet wird, um eine Gewichtsreduktion zu erzielen, eine Montagefestigkeit mit dem Gegenglied 10 sichergestellt werden.
Weil bei dem Montageaufbau des Lagerglieds 30 der Untersetzungsvorrichtung 20 gemäß dieser Ausführungsform die Montageplatte 40 eine Fixierung des Lagerglieds 30 und gleichzeitig eine Montage mit dem Gegenglied 10 durchführt, kann das Gehäuseglied 21 aus einem leichten Material ausgebildet werden, wodurch eine Größen- und Gewichtsreduktion der gesamten Vorrichtung ermöglicht wird. Und weil das herkömmlicherweise verwendete Lagerglied 30 unverändert genutzt werden kann, ohne dass ein Befestigungsloch oder ähnliches für die Montage in dem Lagerglied 30 ausgebildet werden muss, trägt die Konfiguration auch zu einer Kostenreduktion bei.
Weil bei dem Montageaufbau des Lagerglieds 30 die Untersetzungsvorrichtung 20 gemäß der vorliegenden Erfindung der Montageaufbau Lasten in verschiedenen Richtungen wie etwa eine Radiallast, eine Axiallast und eine Momentlast der Drehwelle 51 tragen kann, muss keine Vielzahl von Lagergliedern 30 in Entsprechung zu den verschiedenen Lasten des Lagerglieds 30 vorgesehen werden, wodurch eine Größen- und Gewichtsreduktion der Untersetzungsvorrichtung ermöglicht wird.
Wie in 4 gezeigt, wird die Drehwelle 51 in ein Drehwellen-Durchgangsloch 24c des Tischglieds 24 eingesteckt und wird dann ein Wellenende der Drehwelle 51 durch eine Drehwellen-Befestigungsmutter 24b fixiert. Es ist zu beachten, dass die Untersetzungsvorrichtung 20 gemäß dieser Ausführungsform eine Schraubenwelle einer Kugelgewindetriebeinrichtung 50 als die Drehwelle 51 verwendet. Weil auf diese Weise ein Wellenende der Drehwelle 51 an dem Tischglied 24, an dem das Lagerglied 30 montiert ist, fixiert wird, muss keine Achsenausrichtung zwischen der Drehwelle 51 und dem Lagerglied 30 vorgenommen werden, wodurch die Montage vereinfacht wird und zu einer Kostenreduktion der Untersetzungsvorrichtung 20 beigetragen wird.
Wie in 5 gezeigt, umfasst die Kugelgewindetriebeinrichtung 50: eine Schraubenwelle als die Drehwelle 51, die mit einer schraubenförmigen Rollelement-Rollrille (nicht gezeigt) und mit einer vorbestimmten Gewindesteigung an einer Außenumfangsfläche versehen ist und derart ausgebildet ist, dass sie sich entlang einer Axialrichtung erstreckt; und ein Mutternglied 52, das ein Durchgangsloch, durch das sich die Drehwelle 51 erstreckt, aufweist und mit einer zylindrischen Form ausgebildet ist, wobei eine Belastetes-Rollelement-Rollrille gegenüber der an der Drehwelle 51 ausgebildeten Rollelement-Rollrille in einer Innenumfangsfläche des Durchgangslochs ausgebildet ist und wobei die Drehwelle 51 in das Mutternglied 52 geschraubt ist und eine Vielzahl von Rollelementen (nicht gezeigt) zwischen der Rollelement-Rollrille und der Belastetes-Rollelement-Rollrille angeordnet sind.
Die Kugelgewindetriebeinrichtung 50 ist derart konfiguriert, dass sich das auf die Drehwelle 51 geschraubte Mutternglied 52 entlang der Axialrichtung der Drehwelle 51 bewegt, wenn die Drehwelle 51 gedreht wird. Weil in der Untersetzungsvorrichtung 20 gemäß dieser Ausführungsform die Drehwelle 51 durch eine Eingabekraft von einer Antriebsquelle gedreht wird, kann sie zum Beispiel als ein Stellglied für ein hebendes Antreiben des Muttemglieds 52 verwendet werden.
Es ist zu beachten, dass ein Keilteil 51a an einer in das Tischglied 24 eingesteckten Position der Drehwelle 51 ausgebildet ist. Wie in 3 gezeigt, wird der Keilteil 51a fixiert, indem eine an der Innenumfangsfläche des Drehwellen-Durchgangslochs 24c ausgebildete Keilnut 51b mit ihm eingreift, sodass sich die Drehwelle 51 nicht axial relativ zu dem Tischglied 24 dreht.
Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und verschiedene Modifikationen an den beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Zum Beispiel kann in der Untersetzungsvorrichtung 20 gemäß dieser Ausführungsform, obwohl vorstehend ein Fall beschrieben wurde, in dem das Gehäuseglied 21 aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet ist, das Gehäuseglied 21 auch aus Kunstharz oder ähnlichem ausgebildet sein.
Außerdem wurde ein Fall beschrieben, in dem eine Schraubwelle einer Kugelgewindetriebeinrichtung 50 für die Drehwelle 51 verwendet wird, wobei die Drehwelle 51 jedoch nicht darauf beschränkt ist und auch eine beliebige andere Drehwelle verwendet werden kann. Und obwohl die Untersetzungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung einen Aufbau aufweist, in dem eine Übertragung der Drehung von einem Schneckenrad 23 zu einer Schneckenwelle 22 schwierig ist, weil die Schneckenwelle 22 und das Schneckenrad 23 ineinander eingreifen, kann ein Rückwärtseingabe-Unterdrückungsmechanismus zum Unterdrücken einer Rückwärtseingabe von dem Schneckenrad 23 vorgesehen sein. Aus den Ansprüchen geht deutlich hervor, dass Ausführungsformen mit einer derartigen Modifikation oder Verbesserung ebenfalls im Erfindungsumfang enthalten sind.
Bezugszeichenliste
10 Gegenglied; 21 Gehäuseglied; 22 Schneckenwelle; 23 Schneckenrad; 24 Tischglied; 26 Halteplatte; 30 Lagerglied; 31 Außenring; 32 Innenring; 40 Montageplatte; 41 Montageteil; 51 Drehwelle.

Claims

Montageaufbau für ein Lagerglied, aufweisend: ein Lagerglied zum Halten einer Drehwelle, ein Gehäuseglied, an dem das Lagerglied montiert ist, und eine Montageplatte für das Klemmen des Lagerglieds in einer Axialrichtung der Drehwelle in Verbindung mit dem Gehäuseglied, wobei: die Montageplatte einen Montageteil für ein an dem Gehäuseglied montiertes Gegenglied umfasst und das Gehäuseglied in der Axialrichtung in Verbindung mit dem Gegenglied klemmt.
Montageaufbau für ein Lagerglied nach Anspruch 1, wobei: die Materialfestigkeit des Lagerglieds größer ist als die Zugfestigkeit des Gehäuseglieds.
Montageaufbau für ein Lagerglied nach Anspruch 1 oder 2, wobei: das Gehäuseglied eine Schneckenwelle, die drehbar an dem Gehäuseglied montiert ist, und ein Schneckenrad, das in die Schneckenwelle eingreift, umfasst, und sich die Drehwelle dreht, wenn sich das Schneckenrad dreht.
Montageaufbau für ein Lagerglied nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei: ein Wellenende der Drehwelle in ein Tischglied, an dem das Schneckenrad montiert ist, eingesteckt und an diesem fixiert ist.
Montageaufbau für ein Lagerglied nach Anspruch 4, wobei: ein Außenring des Lagerglieds durch die Montageplatte und das Gehäuseglied geklemmt wird, und ein Innenring des Lagerglieds durch das Tischglied und eine an dem Tischglied befestigte Halteplatte geklemmt wird.
Untersetzungsvorrichtung, umfassend: ein Lagerglied für das Halten eine Drehwelle mittels eines Tischglieds, ein Gehäuseglied, an dem das Lagerglied montiert ist, wobei das Gehäuseglied eine drehbar an dem Gehäuseglied montierte Schneckenwelle und ein in die Schneckenwelle eingreifendes Schneckenrad umfasst und wobei sich die Drehwelle dreht, wenn sich das Schneckenrad dreht, und eine Montageplatte zum Klemmen des Lagerglieds in der Axialrichtung der Drehwelle in Verbindung mit dem Gehäuseglied, wobei: die Montageplatte einen Montageteil für ein an dem Gehäuseglied montiertes Gegenglied umfasst und das Gehäuseglied in der Axialrichtung in Verbindung mit dem Gegenglied klemmt.