DE69612597T2

DE69612597T2 - Flaches wellengetriebe

Info

Publication number: DE69612597T2
Application number: DE69612597T
Authority: DE
Inventors: Naomi Shirasawa
Original assignee: Harmonic Drive Systems Inc
Current assignee: Harmonic Drive Systems Inc
Priority date: 1995-05-19
Filing date: 1996-05-17
Publication date: 2002-05-29
Anticipated expiration: 2016-05-18
Also published as: WO1996036822A1; JP3768261B2; EP0770794A1; US5850765A; EP0770794B1; EP0770794A4; JPH08312730A; DE69612597D1

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Wellenzahnradgetriebe und insbesondere auf ein flaches Wellenzahnradgetriebe entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1, das mittels einer verringerten Anzahl von Teilen kompakt und preiswert hergestellt werden kann.

Hintergrund der Erfindung

Es sind Wellenzahnradgetriebe bekannt geworden, die ein verformbares Zahnrad mit Außenverzahnung von der Art aufweisen, die eine Ringform, eine Topfform oder eine Zylinderhutform aufweist. Unter solchen Zahnradgetrieben wurde von der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung ein Wellenzahnradgetriebe mit einem flachen, zylinderhutförmigen, verformbaren Zahnrad mit Außenverzahnung in der JP 8 166 051 A und der JP 8 166 052 A vorgeschlagen, die nach dem Prioritätsdatum dieser Anmeldung veröffentlicht wurden. Ein Wellenzahnradgetriebe kann unter Verwendung dieser Art eines flachen, zylinderhutförmigen, verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung flach ausgebildet werden.
Entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart die JP 3 134 345 A ein Wellenzahnradgetriebe, bei dem die ringförmige Nabe des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung mit dem Außenring des Lagers mit Hilfe von Schraubbolzen verbunden ist, deren jeweiliger Kopf in einem Raum aufgenommen ist, der zwischen der zweiten Endplatte und einer äußeren Endseite der ringförmigen Nabe definiert ist. Die zweite Endplatte ist an dem Außenring des Lagers mit Hilfe von Mitteln angebracht, die in der genannten Druckschrift nicht dargestellt sind. Darüber hinaus sind bei dem Wellenzahnradgetriebe nach dem Stand der Technik die erste Endplatte und das starre Zahnrad mit Innenverzahnung als ein einstückiges Bauteil ausgebildet.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Wellenzahnradgetriebe mit einem zylinderhutförmigen, verformbaren Zahnrad mit Außenverzahnung flach, klein und kompakt auszubilden und die Herstellungskosten eines solchen Wellenzahnradgetriebes zu verringern. Insbesondere besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein flaches Wellenzahnradgetriebe mit einer Struktur zu schaffen, die dazu geeignet ist, um von dem oben erwähnten, flachen, zylinderhutförmigen, verformbaren Zahnrad mit Außenverzahnung Gebrauch zu machen.
In Übereinstimmung mit Anspruch 1 ist bei einem flachen Wellenzahnradgetriebe entsprechend der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung vorgesehen, die durch eine erste Endplatte und eine zweite Endplatte definiert ist, wobei in einer axialen Richtung an je einem Ende des flachen Wellenzahnradgetriebes eine solche Endplatte vorgesehen ist und wobei zwischen diesen Endplatten ein zylinderhutförmiges, verformbares Zahnrad mit Außenverzahnung eingebaut ist, das aufweist: einen ringförmigen Körper, äußere Zähne, die an einer Außenumfangsfläche eines Öffnungsendes an der Seite der ersten Endplatte des Körpers gebildet sind, eine ringförmige Membran, die sich kontinuierlich und nach auswärts entlang der radialen Richtung von einem Öffnungsende an der Seite der zweiten Endplatte dieses Körpers erstreckt, und eine ringförmige, dicke Nabe, die sich von dem Außenrand der Membran erstreckt. Ein ringförmiges, starres Zahnrad mit Innenverzahnung ist um die äußeren Zähne herum vorgesehen und an einer Innenumfangsfläche von ihm mit inneren Zähnen versehen, die mit den äußeren Zähnen in Eingriff bringbar sind. Ein Wellengenerator ist innerhalb des ringförmigen Körpers vorgesehen, wo die äußeren Zähne gebildet sind, wobei der Wellengenerator den ringförmigen Körper in radialer Richtung verformt, um die äußeren Zähne mit den inneren Zähnen teilweise in Eingriff zu bringen, und die in Eingriff befindlichen Bereiche entlang einer Umfangsrichtung bewegt. Ferner ist eine Eingangswelle in einem sich entlang der axialen Richtung erstreckenden Zustand vorgesehen, wobei diese Eingangswelle an dem Wellengenerator befestigt ist und an einem Ende von ihr durch die erste Endplatte drehbar gelagert ist, wohingegen die Eingangswelle an dem anderen Ende von ihr durch die zweite Endplatte drehbar gelagert ist. Es ist ein Lager um den ringförmigen Körper des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung vorgesehen, wobei bei diesem Lager dessen Außenring mittels der ringförmigen Nabe an der zweiten Endplatte befestigt ist und dessen Innenring mittels des starren Zahnrads mit Innenverzahnung an der ersten Endplatte befestigt ist.
Das Lager ist vorzugsweise ein Schrägrollenlager. In diesem Fall wird bevorzugt, dass das Schrägrollenlager zwischen der ringförmigen Nabe des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung und dem starren Zahnrad mit Innenverzahnung vorgesehen ist, wobei der Außenring des Lagers, die zweite Endplatte und die ringförmige Nabe aneinander derartig befestigt sind, dass die ringförmige Nabe zwischen der ringförmigen Endseite des Außenrings des Lagers und der inneren, ringförmigen Endseite der zweiten Endplatte angeordnet ist, und wobei der Innenring des Lagers, die erste Endplatte und das starre Zahnrad mit Innenverzahnung aneinander derartig befestigt sind, dass das starre Zahnrad mit Innenverzahnung zwischen der ringförmigen Endseite des Innenrings des Lagers und der inneren, ringförmigen Endseite der ersten Endplatte angeordnet ist.
Darüber hinaus wird, wenn die Eingangswelle eine hohle Eingangswelle ist, bevorzugt, dass ein Durchgangsloch gebildet ist, das sich durch die Einrichtung entlang deren axialer Richtung erstreckt.
Bei dem flachen Wellenzahnradgetriebe entsprechend der vorliegenden Erfindung sind dessen beiden axialen Enden jeweils durch die erste Endplatte bzw. durch die zweite Endplatte definiert. Zwischen der ersten Endplatte und der zweiten Endplatte sind die Bauteile des Wellenzahnradgetriebes, d.h. das verformbare Zahnrad mit Außenverzahnung, das starre Zahnrad mit Innenverzahnung und der Wellengenerator angeordnet. Das Lager ist um das verformbare Zahnrad mit Außenverzahnung herum vorgesehen, wobei dessen Innenring bzw. dessen Außenring an der Seite der ersten Endplatte bzw. an der Seite der zweiten Endplatte befestigt ist. Zusätzlich sind beide Enden der Eingangswelle zum Drehen des Wellengenerators, nämlich das eine Ende durch die erste Endplatte und das andere Ende durch die zweite Endplatte, drehbar gelagert, was einen beidendig gelagerten Zustand der Eingangswelle ergibt.
Dementsprechend ist der Außenring des Lagers an der äußersten Seite zwischen der ersten Endplatte und der zweiten Endplatte gehalten und als ein Gehäuse der Einrichtung verdoppelt. Es ist nicht notwendig, ein anderes Element als das Gehäuse vorzusehen. Ein Verkürzen der axialen Länge des ringförmigen Körpers des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung ermöglicht es, das Wellenzahnradgetriebe flach auszubilden. Somit ist es, wenn von dem flachen, zylinderhutförmigen, verformbaren Zahnrad mit Außenverzahnung Gebrauch gemacht wird, das durch die Anmelderin der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen worden ist, ermöglicht, das Wellenzahnradgetriebe extrem flach auszubilden.
Weil das verformbare Zahnrad mit Außenverzahnung die Zylinderhutform aufweist und die an dem äußeren Ende seiner Membran gebildete, ringförmige, dicke Nabe genau zwischen der ersten Endplatte und dem Außenring des Lagers gehalten ist, können diese drei Elemente dadurch leicht eingebaut werden, dass diese Elemente mit Schraubenlöchern für Befestigungsschrauben versehen werden. Somit können die entsprechenden Elemente in der Gestalt einfach ausgebildet werden.
Darüber hinaus können, weil der Innenring des Lagers an der ringförmigen Endseite dieses Innenrings der ringförmigen Endseite des starren Zahnrads mit Außenverzahnung oder der ersten Endplatte gegenüber liegt, diese Elemente ebenfalls in einer einfachen Art unter Verwendung von Befestigungsschrauben oder dergleichen eingebaut werden.
Auf der anderen Seite kann, wenn die Eingangswelle eine hohle Eingangswelle ist, der hohle Bereich dazu verwendet werden, um andere Elemente unterzubringen und um elektrische Kabel anzuordnen, so dass Vorteile erzielt werden können, derart, dass die Flexibilität der Anordnung und dergleichen erhöht werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt ein Wellenzahnradgetriebe in einer ersten Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung, wobei (A) eine Seitenansicht in der Blickrichtung des Pfeils A ist, (B) eine Längsschnittansicht ist, die entlang der axialen Richtung genommen ist, und (C) eine Seitenansicht in der Blickrichtung des Pfeils C ist.
Fig. 2 ist eine Längsschnittansicht eines verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung, von dem bei dem Getriebe nach Fig. 1 Gebrauch gemacht werden kann.
Fig. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht zur Veranschaulichung des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung nach Fig. 2 in einem vergrößerten Maßstab.
Fig. 4 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung einer Konusbildung, die bei dem verformbaren Zahnrad mit Außenverzahnung auftritt.
Fig. 5 zeigt ein Wellenzahnradgetriebe in einer zweiten Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung, wobei (A) eine Seitenansicht in der Blickrichtung des Pfeils A ist, (B) eine Längsschnittansicht ist, die entlang der axialen Richtung genommen ist, und (C) eine Seitenansicht in der Blickrichtung des Pfeils C ist.
Fig. 6 zeigt ein Wellenzahnradgetriebe gemäß einer dritten Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung, wobei (A) eine Seitenansicht in der Blickrichtung des Pfeils A ist, (B) eine Längsschnittansicht ist, die entlang der axialen Richtung genommen ist, und (C) eine Seitenansicht in der Blickrichtung des Pfeils C ist.
Fig. 7 zeigt ein Wellenzahnradgetriebe gemäß einer vierten Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung, wobei (A) eine Seitenansicht in der Blickrichtung des Pfeils A ist, (B) eine Längsschnittansicht ist, die entlang der axialen Richtung genommen ist, und (C) eine Seitenansicht in der Blickrichtung des Pfeils C ist.

Beste Art und Weise zum Ausführen der Erfindung

Es werden nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert.

(Erste Ausführungsform)

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform des Wellenzahnradgetriebes, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird.
Das Wellenzahnradgetriebe 1 gemäß dieser Ausführungsform weist eine erste Endplatte 2 und eine zweite Endplatte 3 auf, um die beiden Enden des Wellenzahnradgetriebes 1 in einer axialen Richtung 1a zu definieren. Die erste Endplatte 2 ist an der Mitte ihrer inneren Endseite mit einer ringförmigen Nut 21 versehen, deren Innenumfangsfläche ein Ende einer Eingangswelle 4 mittels eines Lagers 22 drehbar lagert, wobei die Eingangswelle 4 entlang der axialen Richtung 1a angeordnet ist. An der Seite der zweiten Endplatte 3 ist an deren Mitte ein Durchgangsloch 31 gebildet, dessen Innenumfangsfläche einen Endbereich der Eingangswelle 4 mittels eines Lagers 32 drehbar lagert. Die Eingangswelle 4 steht an ihrem Ende 41 nach auswärts von dem Durchgangsloch 31 vor.
Ein Wellenzahnradgetriebe-Mechanismus ist zwischen den Endplatten 2 und 3 untergebracht. Dieser Wellenzahnradgetriebe-Mechanismus ist durch ein ringförmiges, starres Zahnrad mit Innenverzahnung 5, ein zylinderhutförmiges, verformbares Zahnrad mit Außenverzahnung 6 und einen Wellengenerator 7 gebildet. Das verformbare Zahnrad mit Außenverzahnung 6 weist auf: einen ringförmigen Körper 61, äußere Zähne 62, die an der Außenumfangsfläche an einem Öffnungsende des Körpers gebildet sind, eine ringförmige Membran 63, die sich nach auswärts von dem Öffnungsende der anderen Seite und rechtwinklig zu diesem Öffnungsende der anderen Seite erstreckt, und eine ringförmige, dicke Nabe 64, die sich von dem Außenrand der Membran 63 erstreckt. Das starre Zahnrad mit Innenverzahnung 5 ist um die äußeren Zähne 62 herum vorgesehen, wobei eine Innenfläche des starren Zahnrads mit Innenverzahnung 5 mit inneren Zähnen 51 versehen ist, die mit den äußeren Zähnen 62 in Eingriff kommen können. Der Wellengenerator 7 ist innerhalb des Körpers 61 befestigt, an dem die äußeren Zähne 62 gebildet sind.
Der Wellengenerator 7 weist eine starre Steuerscheibe 71 mit elliptischer Gestalt und ein Lager 72 auf, das um die Steuerscheibe 71 herum befestigt ist. Die oben erwähnte Eingangswelle 4 dringt durch die Mitte der starren Steuerscheibe 71 und ist an dieser befestigt. Mittels des Wellengenerators 7 wird der Bereich des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung, an dem die äußeren Zähne 62 gebildet sind, elliptisch verformt, so dass die Zähne, die an dessen Hauptachse angeordnet sind, in einen Zustand des Eingriffs mit den inneren Zähnen kommen. Der Wellengenerator 7 wird in Übereinstimmung mit der Drehung der Eingangswelle 4 gedreht und, wenn sich der Wellengenerator dreht, werden die in Eingriff befindlichen Bereiche zwischen den äußeren Zähnen 62 und den inneren Zähnen 51 entlang der Umfangsrichtung bewegt. Weil die Anzahl der Zähne der äußeren Zähne 62 in typischer Weise um zwei geringer ist als diejenige der inneren Zähne 51, erfolgt zwischen dem Zahnrad mit Außenverzahnung und dem Zahnrad mit Innenverzahnung eine relative Drehung, die in der Drehzahl, verglichen mit der Eingangsdrehung, außerordentlich reduziert ist, in Reaktion auf die Bewegung der in Eingriff befindlichen Bereiche zwischen den äußeren Zähnen und den inneren Zähnen. Diese relative Drehung kann von der Seite des Zahnrads mit Innenverzahnung oder des Zahnrads mit Außenverzahnung gewonnen werden. Weil der Drehzahlreduktionsmechanismus wohl bekannt ist, wird auf dessen detaillierte Erläuterung in dieser Beschreibung verzichtet.
Weiterhin ist an der Seite der Außenumfangsfläche des Körpers 61 des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung ein Schrägrollenlager 8 zwischen der zweiten Endplatte 3 und dem starren Zahnrad mit Innenverzahnung 5 vorgesehen. Das Schrägrollenlager 8 ist durch einen Außenring 81, einen Innenring 82 und durch Rollen 83 gebildet, die in einer ringförmigen Nut, die zwischen dem Außenring und dem Innenring gebildet ist, in einer Art drehbar angeordnet sind, dass sie nacheinander schräg zueinander stehen.
Bei dieser Ausführungsform ist die ringförmige Nabe 64 des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung 6 in einer Art angeordnet, dass an einer Seite der ringförmigen Nabe 64 eine ringförmige Endseite 81a des Außenrings 81 des Schrägrollenlagers 8 anliegt und an der anderen Seite der ringförmigen Nabe 64 eine innere Endseite 32a der zweiten Endplatte 3 anliegt, wobei die innere Endseite 32a der ringförmigen Endseite 81a gegenüber liegt. Diese drei Elemente sind in ihnen mit einer Mehrzahl von Löchern für Befestigungsschrauben entlang der Umfangsrichtung versehen und aneinander durch Befestigungsschrauben 9 befestigt, die in die Löcher eingesetzt sind. Zusätzlich ist eine Mehrzahl von Schraubenlöchern 10 ebenfalls durch diese drei Elemente hindurchgehend gebildet, und das Wellenzahnradgetriebe 1 gemäß dieser Ausführungsform kann unter Verwendung dieser Löcher 10 an einem (nicht gezeigten) Gehäuse eines Motors oder dergleichen angebracht werden.
Auf der anderen Seite ist das starre Zahnrad mit Innenverzahnung 5 in einer Art vorgesehen, dass es beidseitig zwischen der ringförmigen Endseite 82a des Innenrings 82 des Schrägrollenlagers 8 und der ringförmigen Endseite 23 der ersten Endplatte 2 angeordnet ist, wobei die ringförmige Endseite 23 der Endseite 82a gegenüber liegt. Diese drei Elemente sind mittels Befestigungsschrauben 11 aneinander befestigt.

(Querschnittsgestalt des zylinderhutförmigen, verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung)

Wenn des zylinderhutförmige, verformbare Zahnrad mit Außenverzahnung 6 für diese Ausführungsform verwendet wird, dann ist eines von der Art vorzuziehen, das die folgende Querschnittsgestalt aufweist. Fig. 2 zeigt schematisch den Längsschnitt eines kurzen, verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung 100, das zur Anwendung als das oben erwähnte zylinderhutförmige, verformbare Zahnrad mit Außenverzahnung 6 geeignet ist, wobei dieser Schnitt entlang einer Ebene genommen ist, die die axiale Linie 100a der Einrichtung einschließt. Ferner zeigt Fig. 3 eine schematische Darstellung des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung 100 in einem vergrößerten Maßstab.
Die Querschnittsgestalt eines jeden Bereichs ist wie folgt, wenn entlang einer Ebene betrachtet wird, die die axiale Linie 100a einschließt. Als Erstes ist eine Innenumfangsfläche eines Körpers 122 des Zahnrads mit Außenverzahnung 100 durch eine gerade Linie 122b parallel zu der axialen Linie 100a und von einem Öffnungsrand 122a ausgehend definiert, der sich an einer entfernt zur Einrichtung liegenden Seite befindet. Die gerade Linie 122b setzt sich an ihrem Punkt 122c, der sich an einer nahe zur Einrichtung liegenden Seite befindet, gleichmäßig in einen Bogen 122d fort. Die andere Seite des Bogens 122d setzt sich gleichmäßig an einem Punkt A in eine gerade Linie 231 fort, die eine hintere Seite einer Membran 123 definiert und zu der axialen Linie 100a rechtwinklig ist. Das andere Ende, d.h. das äußere Ende der geraden Linie 231, setzt sich gleichmäßig an einem Punkt C in einen Bogen 125a fort, der sich in die hintere Seite einer Nabe 125 fortsetzt. Das andere Ende des Bogens 125a setzt sich in eine gerade Linie 125b fort, die zu der axialen Linie 100a rechtwinklig ist.
Andererseits ist eine Außenumfangsfläche des Körpers 122 des Zahnrads mit Außenverzahnung 100 allgemein durch eine gerade Linie 122e parallel zu der geraden Linie 122b der Innenumfangsfläche definiert. Der Körper 122 ist an seiner Außenumfangsfläche, die sich an einer entfernt zur Einrichtung liegenden Seite befindet, mit den äußeren Zähnen 124 einstückig ausgebildet. Die gerade Linie 122e ist an ihrem Ende mit einem konvexen Bogen 122f gleichmäßig verbunden, der einen Mittelpunkt bei einem Punkt 01 aufweist. Der Bogen 122f ist mit einem konkaven Bogen 122g mit einem Mittelpunkt an einem Punkt 02 gleichmäßig verbunden. Der Bogen 122g ist seinerseits mit einem konkaven Bogen 122h gleichmäßig verbunden, dessen Krümmung kleiner als diejenige des Bogens 122f ist und dessen Mittelpunkt sich an einem Punkt 03 befindet. Der konkave Bogen 122h ist mit einem konkaven Bogen 1221 gleichmäßig verbunden, dessen Krümmung größer als diejenige des Bogens 122h ist und dessen Mittelpunkt sich an einem Punkt 04 befindet. Dementsprechend ist der sich an einer nahe zur Einrichtung liegenden Seite befindliche Bereich des Körpers 122 mit einem verdünnten Bereich versehen, der durch den Bogen 122g definiert ist, wobei die Dicke dieses verdünnten Bereichs geringer ist als die Dicke t (122) des Körpers 122, der durch die geraden Linien 122b und 122e definiert ist.
Der Bogen 1221 ist mit einem Bogen 233 gleichmäßig verbunden, der eine Seite der Membran 123 definiert und einen Mittelpunkt bei einem Punkt 05 aufweist. Der Bogen 233 ist an einem annähernden Mittelpunkt, d.h. dem Mittelpunkt zwischen den Punkten A und B, mit einem Bogen 234 gleichmäßig verbunden, dessen Krümmung geringfügig größer als diejenige des Bogens 233 ist und dessen Mittelpunkt sich an einem Punkt 06 befindet. Der Bogen 234 ist an dem anderen Ende mit einer geraden Linie 125c gleichmäßig verbunden, die rechtwinklig zu der Achse 100a verläuft und die Seite der Nabe 125 definiert.
Wie oben erläutert, ist die Membran 123 durch die gerade Linie an der hinteren Seite und durch die zwei Bögen 233 und 234 an der vorderen Seite definiert. Diese zwei Bögen 233 und 234 sind miteinander an einem Punkt B verbunden, welcher der Mittelpunkt der Membran 123 ist. Daher weist die Membran 123, die durch diese gerade Linie und diese Bögen definiert ist, die kleinste Dicke t(B) an ihrer Mitte, nämlich an dem Punkt B auf. Hingegen ist die Dicke t(A) am Punkt A, welcher das innere Umfangsende der Membran 123 darstellt, die größte Dicke. Die Dicke t(C) am Punkt C, welcher das äußere Umfangsende der Membran 123 darstellt, ist geringfügig dünner als die Dicke t(A).
Bei dem Wellenzahnradgetriebe, das das verformbare Zahnrad mit Außenverzahnung 100 aufweist, das so definiert ist, um die im Vorhergehenden beschriebene Querschnittsgestalt aufzuweisen, ist die Verteilung der während des Betriebs in der Membran 123 erzeugten Spannung glatter und gleichmäßiger als beim Stand der Technik. Darüber hinaus wird die Konzentration der Spannung an dem inneren Rand und an dem äußeren Rand gründlich erleichtert. Somit kann der Außendurchmesser der Membran 123 kleiner als beim Stand der Technik gemacht werden. Mit anderen Worten, der Außendurchmesser der Einrichtung, der in Fig. 2 mit D angegeben ist, kann verringert werden. Weil die in der Membran 123 erzeugte Spannung verringert werden kann, kann die Länge L (122) ebenfalls verkürzt werden.
Ferner ist der verdünnte Bereich an dem Bereich gebildet, der sich in den inneren Rand der Membran 123 des Körpers 122 fortsetzt. Untersuchungen entsprechend ist der sich in den inneren Rand fortsetzende Bereich derjenige, an dem die erzeugte Spannung gering ist. Dieser Bereich ist dünner als die benachbarten Bereiche des Körpers 122 gemacht, so dass die Verteilung der Spannung von dem Körper 122 zu der Membran 123 gleichmäßig gemacht werden kann.
Untersuchungen entsprechend werden, wenn die Dicken an dem Punkt A und an dem Punkt C innerhalb der folgenden Bereiche relativ zu der kleinsten Dicke t(B) eingestellt werden, die Spannungsverteilung zwischen dem inneren Rand und dem äußeren Rand der Membran 123 glatt und die Konzentration der Spannung an dem inneren Rand und an dem äußeren Rand erleichtert.
1,5 < t(A)/t(B) < 2,2
1,4 < t(C)/t(B) < 2,0
Die zwei Bögen 233 und 234 werden dazu verwendet, um die Dicke der Membran 123 zu definieren. Es ist jedoch ebenfalls möglich, drei oder mehrere Bögen dazu zu verwenden, um die Dicke der Membran 123 zu definieren. Während die Hinterseite der Membran 123 durch die gerade Linie 231 definiert ist, so können die Hinterseite stattdessen durch gekrümmte Linien und die Vorderseite durch eine gerade Linie definiert sein. Es ist ferner möglich, eine Querschnittsgestalt, die den vorgenannten Bedingungen genügt, dadurch zu definieren, dass beide Seiten der Membran 123 durch gekrümmte Linien definiert werden.
Zusätzlich ist es, obwohl der verdünnte Bereich an der Außenumfangsfläche des Körpers 122 gebildet ist, möglich, stattdessen einen verdünnten Bereich an der Innenumfangsfläche des Körpers 122 zu bilden. Alternativ hierzu ist es möglich, einen verdünnten Bereich dadurch zu bilden, dass die Außenumfangsfläche und die Innenumfangsfläche eines Bereichs definiert werden, der durch konkave, gekrümmte Linien zu verdünnen ist.
Untersuchungen und dergleichen zeigten, dass die Dicke t(221) des verdünnten Bereichs 221 des Körpers 122 vorzugsweise auf etwa 80% der Dicke t(122) des Körpers 122 eingestellt wird.
Es wird nunmehr die Konusbildung des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung 100 bei dem Zylinderhut-Wellenzahnradgetriebe erläutert. Das verformbare Zahnrad mit Außenverzahnung 100 wird durch den hierin angeordneten Wellengenerator wiederholt zu einer elliptischen Gestalt verformt. Um die infolge dieser Verformung, d.h. Konusbildung, auf das Kugellager des Wellengenerators wirkende Konizitätskraft zu verringern, ist es vorzuziehen, die Länge (Zahnlänge) L (124) der äußeren Zähne 124 in der Zahnverlaufsrichtung zu verkürzen. Wenn die Zahnlänge L (124) verkürzt ist, kann die axiale Länge L (122) des Körpers 122 ebenfalls um einen entsprechenden Betrag verkürzt werden. Mit anderen Worten, es kann eine eine kurze axiale Länge aufweisende Zahnradeinrichtung mit flexiblem Eingriff verwirklicht werden. Jedoch, wenn die axiale Länge verkürzt ist, vergrößert sich der Konuswinkel 8 des verformbaren Zahnrads mit, Außenverzahnung 100, wie in Fig. 4 gezeigt ist. Infolgedessen wird bei der Membran 123 eine vergrößerte Spannung erzeugt.
Es ist jedoch festgestellt worden, dass, wenn die Dicken der verschiedenen Bereiche des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung 100 so definiert sind, wie im Vorhergehenden beschrieben, eine übermäßige Spannungskonzentration nicht auftritt und eine gleichmäßige Verteilung der erzeugten Spannung selbst dann erhalten werden kann, wenn die axiale Länge verkürzt ist.
Die Länge L (122) des Körpers 122 des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung 100 wird vorzugsweise in dem angenäherten Bereich von 20 bis 70% des Öffnungsdurchmessers der äußeren Zähne, d.h. des Teilkreisdurchmessers D(P) der äußeren Zähne, eingestellt. Es ist ferner vorzuziehen, dass von dem praktischen Standpunkt aus die Länge L (124) der äußeren Zähne in der Zahnverlaufsrichtung in dem angenäherten Bereich von 10 bis 30% des Teilkreisdurchmessers D(P) eingestellt werden soll.
Wie oben erwähnt, ist die Dicke der Membran des zylinderhutförmigen, verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung so definiert, dass der mittlere Bereich am dünnsten ist, der innere Rand am dicksten ist und der äußere Rand dünner als der innere Rand, jedoch dicker als der mittlere Bereich ist, und derart, dass dieses Dickemuster durch gleichmäßige Dickeänderung von dem inneren Rand zu dem äußeren Rand erhalten wird. Dementsprechend kann die Spannungskonzentration an dem inneren Rand und an dem äußeren Rand der Membran erleichtert und die Verteilung der bei der Membran erzeugten Spannung gleichmäßig gemacht werden. Infolgedessen kann der Außendurchmesser der Membran verringert werden. Weil eine an dem inneren Rand und dem äußeren Rand der Membran erzeugte, übermäßige Spannungskonzentration vermieden werden kann, selbst dann, wenn die Länge des Körpers verkürzt ist, kann das verformbare Zahnrad mit Außenverzahnung mit kurzer axialer Länge ebenfalls hergestellt werden.
Ferner ist das Ende des Körpers des zylinderhutförmigen, verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung an der Seite der Membran mit einem gekrümmten Bereich versehen, der sich rechtwinklig zu der Einrichtungsachse krümmt, um sich gleichmäßig in den inneren Rand der Membran fortzusetzen, und der Bereich des Körpers, der zu dem Beginn der gekrümmten Bereichs benachbart ist, ist als ein verdünnter Bereich mit einer geringeren Dicke als der hierzu benachbarte Bereich ausgebildet. Das Bilden des verdünnten Bereichs an dieser Stelle erleichtert die Konzentration der Spannung an dem inneren Rand und dem äußeren Rand der Membran und führt zu einer glatten Gesamtspannungsverteilung. Infolgedessen ist es möglich, ein kürzeres verformbares Zahnrad mit Außenverzahnung als in der Vergangenheit zu verwenden.
Die Körperlänge ist innerhalb des angenäherten Bereichs von 0,2 bis 0,7 des Teilkreisdurchmessers der äußeren Zähne des Zahnrads mit Außenverzahnung eingestellt, und die Länge der äußeren Zähne in der Richtung des Zahnverlaufs ist innerhalb des angenäherten Bereichs von 0,1 bis 0,3 des Teilkreisdurchmessers der äußeren Zähne eingestellt. Infolgedessen kann ein genauer Eingriff der äußeren und der inneren Zähne trotz einer Zunahme in dem Konuswinkel des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung aufrecht erhalten werden.
Darüber hinaus ist die entlang einer die Einrichtungsachse enthaltenden Ebene genommene Querschnittsgestalt der Membran des Zahnrads mit Außenverzahnung in der Weise eingestellt, dass, wenn die Dicke des inneren Randes t(A) ist, die Dicke des äußeren Randes t(C) ist und die Dicke des mittleren Bereichs zwischen dem inneren Rand und dem äußeren Rand t(B) ist, t(A) die größte Dicke ist, t(B) die kleinste Dicke ist und t(A) > t(C) > t(B). Bei dieser Ausgestaltung kann die Spannungskonzentration des inneren Randes und des äußeren Randes weiterhin erleichtert und ebenfalls die Spannungsverteilung weiterhin geglättet werden.
Wie oben erläutert, können, wenn von dem verformbaren Zahnrad mit Außenverzahnung mit der in Fig. 2 gezeigten Querschnittsgestalt Gebrauch gemacht wird, nicht nur der Außendurchmesser dieses Zahnrads, sondern ebenfalls dessen axiale Länge verringert werden.

(Wirkungen der Ausführungsform 1)

Wie im Vorhergehenden erläutert, sind bei dem Wellenzahnradgetriebe 1 entsprechend der ersten Ausführungsform die Eingangswelle an ihren beiden Endbereichen zwischen der ersten Endplatte und der zweiten Endplatte drehbar gelagert, das zylinderhutförmige, verformbare Zahnrad mit Außenverzahnung zwischen diesen eingebaut und das Schrägrollenlager zwischen der Nabe des Zahnrads mit Außenverzahnung und dem starren Zahnrad mit Innenverzahnung angeordnet. Der Außenring des SchrägrollenlagerS hat die Aufgabe eines Gehäuses, das die äußere Umfangsseite der Einrichtung abdeckt. Somit ist es nicht erforderlich, andere Elemente als das Einrichtungsgehäuse anzuordnen. Weiterhin hängt der Abstand der Endplatten, d.h. die axiale Länge der Einrichtung, von der axialen Länge des zylinderhutförmigen, verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung ab. Wenn das Zahnrad mit Außenverzahnung vom Kurzkörpertyp, das zuvor von der Anmelderin dieser Anmeldung vorgeschlagen worden ist, verwendet wird, kann ein außerordentlich flaches Wellenzahnradgetriebe hergestellt werden. Darüber hinaus werden, ohne die Gestalt usw. des starren Zahnrads mit Innenverzahnung, des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung und des Wellengenerators zu ändern, welche die Hauptbauteile des Wellengetriebemechanismus sind, lediglich die beidseitigen Endplatten ausgetauscht, um die Projektionsrichtung der Eingangswelle zu ändern, d.h. die Befestigungsseite eines Motors zu ändern. Ferner kann, wenn eine hohle Welle als die Eingangswelle verwendet und so angeordnet wird, um durch die Endplatten zu verlaufen, eine Einrichtung vom hohlen Typ leicht hergestellt werden.

(Zweite Ausführungsform)

Fig. 5 zeigt ein Wellenzahnradgetriebe gemäß einer zweiten Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung. Weil die Grundstruktur des Wellenzahnradgetriebes 50 gemäß dieser Ausführungsform zu derjenigen der ersten Ausführungsform ähnlich ist, werden entsprechende Elemente durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und es wird auf deren Erläuterung hier verzichtet.
Das charakteristische Merkmal des Wellenzahnradgetriebes 50 gemäß dieser Ausführungsform besteht darin, dass ein Wellenzahnradgetriebe vom hohlen Typ unter Verwendung einer Eingangswelle vom hohlen Typ gebildet ist. Zu diesem Zweck sind bei dieser Ausführungsform die an einer Seite befindliche, erste Endplatte 510 und die an einer anderen Seite befindliche, zweite Endplatte 520 jeweils so ausgebildet, um eine ringförmige Platte zu sein, die in ihr mit einem mittleren Loch gleicher Größe versehen ist, und es ist eine hohle Eingangswelle 550 in einem Zustand drehbar gelagert, dass sie durch die mittleren Löcher der Endplatten hindurchgeht. Insbesondere ist die hohle Eingangswelle 550 an einer jeweiligen Innenumfangsfläche der Endplatte 510 bzw. 520 mittels eines Lagers 530 bzw. 540 drehbar gelagert. Ein Ende 551 der hohlen Eingangswelle 550 steht von der Endplatte 520 leicht vor, wobei mit diesem Ende 551 eine (nicht gezeigte) Ausgangswelle eines (nicht gezeigten) Antriebsmotors verbunden ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine starre Steuerscheibe 71a eines Wellengenerators 7 als eines der Bauteile des Wellengetriebemechanismus einstückig an der Eingangswelle 550 ausgebildet. Die verbleibenden Bereiche sind die gleichen wie diejenigen bei der ersten Ausführungsform.
Entsprechend dem wie oben ausgebildeten Wellenzahnradgetriebe 50 können die gleichen Wirkungen wie diejenigen, die durch die Einrichtung gemäß der ersten Ausführungsform erhalten werden, erhalten werden. Zusätzlich ist es, weil das Durchgangsloch 560 an der Mitte der Einrichtung gebildet ist, möglich, diesen Bereich zum Anordnen von anderen Elementen, Kabeln und dergleichen zu verwenden.

(Dritte Ausführungsform)

Fig. 6 zeigt ein Wellenzahnradgetriebe gemäß einer dritten Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung. Das Wellenzahnradgetriebe 60 gemäß dieser Ausführungsform weist prinzipiell die gleiche Struktur wie diejenige bei der ersten Ausführungsform auf, ist jedoch insofern unterschiedlich, als ein zweireihiges Kugellager 650 anstatt des Schrägrollenlagers 8 verwendet wird. Daher sind in Fig. 6 die Bereiche, die denjenigen der Einrichtung 1 gemäß der ersten Ausführungsform entsprechen, durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Das Wellenzahnradgetriebe 60 gemäß dieser Ausführungsform ist an beiden Enden jeweils durch eine Endplatte definiert, d.h. an einem Ende durch eine erste Endplatte 610 und an dem anderen Ende durch eine zweite Endplatte 620. Die erste Endplatte 610 ist an der Mitte ihrer inneren Endseite mit einer kreisförmigen Ausnehmung 621 versehen, wobei mittels einer Innenumfangsfläche dieser Ausnehmung 621 eine entlang der Einrichtungsachse 600 angeordnete Eingangswelle 4 an ihrem Ende durch ein Lager 22 drehbar gelagert ist. Hingegen ist die zweite Endplatte 620 an ihrer Mitte mit einem Durchgangsloch 31 versehen, wobei mittels einer Innenumfangsfläche dieses Durchgangsloches 31 das andere Ende der Eingangswelle 4 durch ein Lager 32 drehbar gelagert ist. Das Ende 41 der Eingangswelle 4 steht von dem Durchgangsloch 31 nach auswärts vor.
Weiterhin ist zwischen den Endplatten 610, 620 ein Wellenzahnradmechanismus eingebaut. Der Wellenzahnradmechanismus weist ein ringförmiges, starres Zahnrad mit Innenverzahnung 500, ein zylinderhutförmiges, verformbares Zahnrad mit Außenverzahnung 6 und einen Wellengenerator 7 auf. Das verformbare Zahnrad mit Außenverzahnung 6 ist gebildet durch: einen ringförmigen Körper 61, äußere Zähne 62, die an einer Außenumfangsfläche an einem Öffnungsende an einer Seite des Körpers gebildet sind, eine ringförmige Membran 63, die sich rechtwinklig zu dem anderen Öffnungsende des Körpers und in der radialen Richtung nach auswärts von diesem anderen Öffnungsende des Körpers aus erstreckt, und eine ringförmige, dicke Nabe 64, die sich in den Außenrand der Membran 63 fortsetzt. Das starre Zahnrad mit Innenverzahnung 500 ist um die äußeren Zähne 62 herum vorgesehen und ist an seiner Innenumfangsfläche mit inneren Zähnen 51 versehen, die mit den äußeren Zähnen 62 in Eingriff kommen können. Der Wellengenerator 7 ist in dem Körper 61 angeordnet, an dem die äußeren Zähne 62 gebildet sind.
Der Wellengenerator 7 weist eine elliptische, starre Steuerscheibe 71 und ein Lager 72 auf, das um die Steuerscheibe herum angeordnet ist. Die Eingangswelle 4 erstreckt sich durch die Mitte der starren Steuerscheibe 71, die mit der Eingangswelle 4 fest verbunden ist. Das verformbare Zahnrad mit Außenverzahnung 6 wird an seinem Bereich, an dem die äußeren Zähne gebildet sind, durch den Wellengenerator 7 elliptisch verformt, und die äußeren Zähe 62 an beiden Enden der Hauptachse der elliptischen Gestalt sind in dem Zustand des Eingriffs mit den inneren Zähnen 51. Der Wellengenerator 6 wird durch die Drehung der Eingangswelle 4 gedreht, und dementsprechend werden die in Eingriff befindlichen Bereiche zwischen den äußeren Zähnen und den inneren Zähnen in einer Umfangsrichtung bewegt. In typischer Weise ist die Anzahl der Zähne der äußeren Zähne 62 um zwei geringer als diejenige der inneren Zähne 51, und es wird, wenn sich der dazwischen in Eingriff befindliche Bereich in der Umfangsrichtung bewegt, eine relative Drehung zwischen den äußeren und den inneren Zähnen erzeugt, die, verglichen mit der Eingangsdrehung, in der Drehzahl erheblich reduziert ist. Weil der Drehzahlreduktionsmechanismus bekannt ist, wird auf dessen detaillierte Erläuterung in dieser Beschreibung verzichtet.
Weiterhin ist ein zweireihiges Kugellager 650 um den Körper 61 des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung 6 herum angeordnet, wodurch das starre Zahnrad mit Innenverzahnung 500 und das verformbare Zahnrad mit Außenverzahnung 6 in einen Zustand versetzt sind, dass sie relativ zueinander frei drehbar sind. Das Kugellager 650 weist einen gemeinsamen Außenring 651 auf, der an einem mittleren Bereich einer Innenumfangsfläche mit einem ringförmigen Vorsprung 652 versehen ist, der nach einwärts vorsteht, wobei beide Seiten dieses Vorsprungs 652 mit Kugellagerflächen 653 und 654 versehen sind. Zwei Innenringe 655 und 656 sind den Kugellagerflächen gegenüber liegend angeordnet und an der Außenumfangsfläche 510 des starren Zahnrads mit Innenverzahnung 500 des Wellenzahnradmechanismus angebracht und hieran abgestützt. Eine Mehrzahl von Kugeln 657 und 658 ist zwischen dem Außenring 651 und dem jeweiligen Innenring 655 und 656 drehbar eingesetzt. Wie oben erläutert, ist das starre Zahnrad mit Innenverzahnung 500 gemäß der vorliegenden Ausführungsform so ausgebildet, um ein ringförmiges Element zu sein, das sich von der ersten Endplatte 610 zu der zweiten Endplatte 620 erstreckt, so dass es die Innenringe 655 und 656 des Lagers 650 an seiner Außenumfangsfläche abstützt, und die inneren Zähne 51 sind an der Innenumfangsfläche des Zahnrads mit Innenverzahnung an der Seite der ersten Endplatte 610 gebildet, wohingegen ein ringförmiges Innenring- Druckelement 510 mit großem Durchmesser an dem Ende des Zahnrads mit Innenverzahnung an der Seite der zweiten Endplatte 620 gebildet ist und mit der Seite des Innenrings 656 in Berührung kommt. Die Seite des anderen Innenrings 655 ist mit einem ringförmigen Innenring-Druckelement 611 in Berührung, das an der inneren Seite der ersten Endplatte 610 gebildet ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die ringförmige Nabe 64 des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung 6 in einem Zustand angeordnet, dass sie zwischen der ringförmigen Endseite 661 des Lager-Außenrings 651 und der inneren Endseite 621 der zweiten Endplatte 620 angeordnet ist, die dem Außenring gegenüberliegt. Diese drei Elemente sind aneinander durch Befestigungsschrauben 9 befestigt, die in einer Mehrzahl von Befestigungs-Schraubenlöchern eingesetzt sind, die in diesen Elementen entlang ihrer jeweiligen Umfangsrichtung ausgebildet sind. Eine Mehrzahl von anderen Schraubenlöchern ist in diesen drei Elementen entlang ihrer jeweiligen Umfangsrichtung in einem Zustand ausgebildet, dass diese Schraubenlöcher durch diese drei Elemente durchgehen, so dass die Einrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform an einem Gehäuse oder dergleichen eines Motors angebracht werden kann (was nicht gezeigt ist).
Andererseits steht die den Innenring des Lagers 650 abstützende, ringförmige Endseite 520 des starren Zahnrads mit Innenverzahnung 500 in enger Berührung mit der ringförmigen Endseite 620, die an der ersten Endplatte 610 gebildet ist, und diese zwei Elemente sind aneinander mittels Befestigungsschrauben 11 befestigt.
Wie im Vorhergehenden erläutert, sind entsprechend dem Wellenzahnradgetriebe 60 gemäß dieser Ausführungsform zwischen der ersten Endplatte und der zweiten Endplatte die Eingangswelle an beiden Enden drehbar gelagert, das verformbare Zahnrad mit Außenverzahnung eingebaut und das Kugellager angeordnet. Somit wirkt der Außenring des Kugellagers als ein Gehäuse, das die äußere Umfangsseite der Einrichtung abdeckt. Somit ist ein anderes Element nicht erforderlich, um ein Einrichtungsgehäuse zu bilden. Darüber hinaus hängt der Abstand der Endplatten, d.h. die axiale Länge der Einrichtung, von der axialen Länge des zylinderhutförmigen, verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung ab. Wenn das Zahnrad mit Außenverzahnung vom Kurzkörpertyp, das zuvor durch die Anmelderin dieser Anmeldung vorgeschlagen wurde, verwendet wird, kann ein außerordentlich flaches Wellenzahnradgetriebe hergestellt werden. Ferner werden, ohne die Gestalt und dergleichen der starren Zahnrads mit Innenverzahnung, des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung und des Wellengenerators zu ändern, welche die Hauptbauteile des Wellenzahnradmechanismus sind, lediglich die beidseitigen Endplatten ausgetauscht, um die Projektionsrichtung der Eingangswelle zu ändern, d.h., um die Anbringungsseite eines Motors zu ändern.

(Vierte Ausführungsform)

Fig. 7 zeigt ein Wellenzahnradgetriebe in einer vierten Ausführungsform entsprechend der vorliegenden Erfindung. Das Wellenzahnradgetriebe 70 gemäß dieser Ausführungsform weist die Grundstruktur auf, welche die gleiche wie diejenige der dritten Ausführungsform ist, und daher werden entsprechende Bereiche durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und auf ihre Erläuterung wird verzichtet.
Das charakteristische Merkmal des Wellenzahnradgetriebes 70 gemäß dieser Ausführungsform besteht darin, dass ein Wellenzahnradgetriebe vom hohlen Typ unter Verwendung einer Eingangswelle vom hohlen Typ gebildet ist. Zu diesem Zweck ist bei dieser Ausführungsform die auf beiden Seiten jeweils angeordnete Endplatte, nämlich die erste Endplatte 710 der einen Seite und die zweite Endplatte 720 der anderen Seite, jeweils so ausgebildet, um eine ringförmige Platte zu sein, die in ihr mit einem mittleren Loch gleicher Größe versehen ist, und es ist eine hohle Eingangswelle 750 in einem Zustand drehbar gelagert, dass sie durch die mittleren Löcher der Endplatten hindurchgeht. Insbesondere ist die hohle Eingangswelle 750 an einer jeweiligen Innenumfangsfläche der Endplatte 710 bzw. 720 mittels eines Lagers 730 bzw. 740 drehbar gelagert. Ein Ende 751 der hohlen Eingangswelle 750 steht von der Endplatte 720 leicht vor, wobei mit diesem Ende 751 eine (nicht gezeigte) Ausgangswelle eines (nicht gezeigten) Antriebsmotors verbunden ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist eine starre Steuerscheibe 71a eines Wellengenerators 7 als eines der Bauteile des Wellenzahnradmechanismus einstückig an der Eingangswelle 750 ausgebildet. Die verbleibenden Bereiche sind die gleichen wie diejenigen bei der dritten Ausführungsform.
Entsprechend dem wie oben ausgebildeten Wellenzahnradgetriebe 70 können die gleichen Wirkungen wie jene erhalten werden, die durch die Einrichtung gemäß der ersten Ausführungsform erhalten werden. Zusätzlich ist es, weil das Durchgangsloch 760 an der Mitte der Einrichtung ausgebildet ist, möglich, diesen Bereich für die Anordnung von anderen Elementen, Verdrahtungen und dergleichen zu verwenden.

Industrielle Anwendbarkeit

Wie im Vorangehenden erläutert, wird bei dem flachen Wellenzahnradgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung von einer derartigen Konstruktion Gebrauch gemacht, dass ein zylinderhutförmiger, verformbarer Zahnradmechanismus mit Außenverzahnung zwischen der ersten Endplatte und der zweiten Endplatte eingebaut ist, ein Lager drumherum angeordnet ist und die Eingangswelle an ihren beiden Enden zwischen der ersten Endplatte und der zweiten Endplatte drehbar gelagert ist. Der Außenring des Lagers kann daher als ein Einrichtungsgehäuse verwendet werden. Ferner wird, weil die axiale Länge der Einrichtung von derjenigen des zylinderhutförmigen Zahnrads mit Außenverzahnung des Wellenzahnradmechanismus abhängt, ein flaches Zahnrad mit Außenverzahnung dazu verwendet, um hierdurch eine kleine und kompakte Einrichtung mit kurzer axialer Länge herzustellen. Weiterhin können die Positionen und dergleichen eines an der Einrichtung angebrachten Antriebsmotors dadurch leicht geändert werden, dass nur die Gestalt der beiden Endplatten geändert wird.
Auf der anderen Seite werden entsprechend der Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Bauteile der Einrichtung, z.B. das starre Zahnrad mit Innenverzahnung, das verformbare Zahnrad mit Außenverzahnung und dergleichen aneinander zu der gleichen Zeit befestigt, wenn die Einrichtung an einem Antriebsmotor oder dergleichen angebracht wird, so dass die Anzahl der Bauteile verringert werden kann. Zusätzlich ist es, weil das zylinderhutförmige, verformbare Zahnrad mit Außenverzahnung verwendet wird, möglich, die Torsionsfestigkeit der Membran verglichen mit dem Fall zu verstärken, in dem ein topfförmiges Zahnrad mit Außenverzahnung verwendet wird, so dass die Steifigkeit der Einrichtung verbessert werden kann.

Claims

1. Ein flaches Wellenzahnradgetriebe (1), aufweisend:

eine erste Endplatte (2) und eine zweite Endplatte (3), wobei in einer axialen Richtung an je einem Ende eine solche Endplatte vorgesehen ist;

ein zylinderhutförmiges, verformbares Zahnrad mit Außenverzahnung (6), das zwischen den Endplatten (2, 3) vorgesehen ist und aufweist: einen ringförmigen Körper (61), äußere Zähne (62), die an einer Außenumfangsfläche eines Öffnungsendes an einer Seite der ersten Endplatte (2) gebildet sind, eine ringförmige Membran (63), die sich in radialer Richtung und nach auswärts von einem Öffnungsende des Körpers (61) an einer Seite der zweiten Endplatte (3) fortsetzt, und eine ringförmige, dicke Nabe (64), die sich in einen Außenrand der Membran (63) fortsetzt;

ein ringförmiges, starres Zahnrad mit Innenverzahnung (5), das um die äußeren Zähne (62) herum vorgesehen und an einer Innenumfangsfläche von ihm mit inneren Zähnen (51) versehen ist, die mit den äußeren Zähnen (62) in Eingriff bringbar sind;

einen Wellengenerator (7), der innerhalb des ringförmigen Körpers (61) vorgesehen ist, wo die äußeren Zähne (62) gebildet sind, wobei der Wellengenerator (7) den Körper (61) in radialer Richtung verformt, um die äußeren Zähne (62) mit den inneren Zähnen (51)

teilweise in Eingriff zu bringen, und die in Eingriff befindlichen Bereiche in einer Umfangsrichtung bewegt;

eine Eingangswelle (4), die an dem Wellengenerator (7) befestigt ist und sich durch den Wellengenerator (7) hindurch erstreckt und an dem einen Endbereich von ihr an der ersten Endplatte (2) drehbar gelagert ist und an dem anderen Endbereich an der zweiten Endplatte (3) drehbar gelagert ist; und

ein Lager (8), das um den ringförmigen Körper (61) des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung (6) vorgesehen ist und einen Außenring (81), der an der zweiten Endplatte (3) befestigt ist, und einen Innenring (82) aufweist, der an der ersten Endplatte (2) befestigt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß der Außenring (81) des Lagers an der zweiten Endplatte mittels der ringförmigen Nabe (64) befestigt ist und daß der Innenring (82) des Lagers (8) an der ersten Endplatte (2) mittels des starren Zahnrads mit Innenverzahnung (5) befestigt ist, das ein Bauteil ist, das von der ersten Endplatte (2) getrennt vorgesehen ist.

2. Ein flaches Wellenzahnradgetriebe nach Anspruch 1, bei welchem das Lager (8) ein Schrägrollenlager ist, das zwischen der ringförmigen Nabe (64) des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung (6) und dem starren Zahnrad mit Innenverzahnung (5) vorgesehen ist, und bei welchem ein Außenring (81) des Schrägrollenlagers, die ringförmige Nabe (64) des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung (6) und die zweite Endplatte (3) aneinander in einem Zustand befestigt sind, daß die Nabe (64) des verformbaren Zahnrads mit Außenverzahnung (6) zwischen einer ringförmigen Endseite (81a) des Außenrings (81) des Schrägrollenlagers (8) und einer innenseitigen, ringförmigen Endseite (32a) der zweiten Endplatte (3) angeordnet ist, wohingegen der Innenring (82) des Schrägrollenlagers (8), das starre Zahnrad mit Innenverzahnung (5) und die erste Endplatte (2) aneinander in einem Zustand befestigt sind, daß das starre Zahnrad mit Innenverzahnung (5) zwischen einer ringförmigen Endseite (82a) des Innenrings (82) des Schrägrollenlagers (8) und einer innenseitigen, ringförmigen Endseite (23) der ersten Endplatte (2) angeordnet ist.

3. Ein flaches Wellenzahnradgetriebe (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Eingangswelle (4) eine Eingangswelle vom hohlen Typ ist.