JP2013242042A5 - トランスミッション及びその製造方法 - Google Patents

Description

典型的な実施形態では、歯部は、円周歯である。また、典型的な実施形態では、歯状セグメントの歯又は先端部は、歯部と噛み合っており、歯状セグメントは、ホルダーに対して径方向に直線的に移動可能なように取り付けられている。「径方向に直線的に」とは、歯状セグメントが径方向にのみ移動可能に案内されることを意味する。典型的な実施形態では、歯状セグメントは、その案内によってまさに一方向に直線的に移動可能である。例えば、歯状セグメントの移動方向でのある断面において、ホルダーが歯状セグメント用の開口部を有していてもよい。基本的に、歯状セグメントは、まさに一方向に移動可能なようにホルダー内に支持される。さらに、典型的な実施形態では、ホルダーに対して歯状セグメントがトランスミッションの長軸回りに回転する自由度は阻止されている。例えば、ホルダー内で径方向に直線的に歯状セグメントを案内する手段により実現される。結果として、歯状セグメントは、ホルダーと共にトランスミッションの長軸回りに回転するが、ホルダーに対して回転するものではない。

オーバーサイズを行う寸法は、歯部の直径、すなわち、歯部の内径の、好ましくは０．０００１％以上、より好ましくは０．０００５％以上、さらに好ましくは０．００１％以上の寸法とされる。また、典型的な実施形態では、オーバーサイズを行う寸法は、歯部の直径、すなわち、歯部の内径の、０．２％以下、好ましくは０．０５％以下、より好ましくは０．０１％以下の寸法とされる。その設計からトランスミッションの高い剛性が得られることで、弾性要素をなくすことが可能であり、オーバーサイズを行うわずかな量だけで、例えば、トランスミッションの定格トルクの少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも５０％、又は、最大１００％の初期内部応力を得るのに十分である。典型的な実施形態では、ばね要素がない、すなわち、弾性要素がない。典型的な実施形態では、「ばね要素なし」又は「弾性要素なし」とは、トランスミッション、又は、トランスミッションにより伝達される力の経路、例えば、歯部から歯状セグメント、ホルダーを経由して力を出力する構成、すなわち、スラスト軸受に関連する。これにより、高い剛性を得ることができる。本発明に係る実施形態によれば、ばね要素等を必要とせず、極めてわずかにオーバーサイズを行うことで初期内部応力を得ることができるという特有の効果を奏する。その結果、高い剛性で、遊びがなく、低摩耗であることが達成される。典型的な実施形態では、初期内部応力は、トランスミッションの定格負荷の最大５０％、又は最小５０％である。「定格負荷」とは、典型的な実施形態では、トランスミッションにより連続的に伝達可能なトルク、すなわち、直線的トランスミッションが連続的に伝達可能な駆動トルクを意味する。また、典型的な実施形態では、トランスミッションの定格負荷の少なくとも８０％、又は、少なくとも１００％に相当する初期内部応力を有する。その結果、トランスミッションの負荷範囲全体で遊びがないことが達成される。

Claims (14)

1. 同軸のトランスミッション又は直線的なトランスミッションであって、
   歯部（５）と、
   複数の歯状セグメント（７１〜７３）を前記歯部（５）に噛み合わせるように収容し、前記歯状セグメント（７１〜７３）を径方向に移動可能に支持するホルダーと、
   対向する前記歯状セグメント（７）が最も延びたときに前記歯部（５）の隙間に到達するように、前記歯状セグメント（７１〜７３）を径方向に駆動させるための輪郭であるプロファイル（２２）を有する駆動要素（２０）とを備え、
   初期内部応力を有し、
   前記歯部（５）、前記歯状セグメント（７１〜７３）及び／又は前記駆動要素（２０）を含むトランスミッション（１）の構成要素の寸法を、初期内部応力を有さないトランスミッションの構成要素の寸法に比べて、初期内部応力が発生する程度に大きくするオーバーサイズによって前記初期内部応力が発生している
   ことを特徴とするトランスミッション（１）。
2. 前記歯状セグメント（７１〜７３）が剛性を有することを特徴とする請求項１に記載のトランスミッション（１）。
3. 前記歯状セグメント（７１〜７３）のそれぞれに対して設けられ、前記歯状セグメント（７１〜７３）のビード（２６）が嵌合する凹部を具備し、周方向に互いに移動可能である枢動セグメント（２４）が少なくとも前記歯状セグメント（７１〜７３）と前記プロファイル（２２）との間に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のトランスミッション（１）。
4. 前記歯状セグメント（７１〜７３）のうちの少なくとも１つは、枢動セグメント（２４）に緩接続されていることを特徴とする請求項１に記載のトランスミッション（１）。
5. 前記歯状セグメント（７１〜７３）は、前記ホルダー内に径方向に及び／又は直線的に案内され、及び／又は、前記歯状セグメント（７１〜７３）が前記ホルダーに対してトランスミッション（１）の長軸回りに相対回転する自由度は阻止されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のトランスミッション（１）。
6. 前記歯状セグメント（７１〜７３）のうちの少なくとも２つが前記歯部（５）の１つのフランク面と噛み合うことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のトランスミッション（１）。
7. 前記歯部（５）に駆動される第１の歯状セグメント（７１）は、歯状セグメント（７１）の前方のフランク面でのみ前記歯部（５）の各フランク面と噛み合い、
   前記歯部（５）に駆動される第２の歯状セグメント（７２）は、歯状セグメント（７２）の後方のフランク面でのみ前記歯部（５）の各フランク面と噛み合うことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のトランスミッション（１）。
8. トランスミッション（１）が停止状態で、前記第１の歯状セグメント（７１）が前記第２の歯状セグメント（７２）から初期内部応力を受けることを特徴とする請求項７に記載のトランスミッション（１）。
9. 前記駆動要素の最大外径及び／又は前記歯部（５）の直径の０．０００１％以上及び／又は０．２％以下分だけオーバーサイズされていることを特徴とする請求項１に記載のトランスミッション（１）。
10. 前記駆動要素（２０）は、カムディスクを有することを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載のトランスミッション（１）。
11. 前記プロファイル（２２）は、１つ、２つ、３つ又は少なくとも４つの凸部を有することを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のトランスミッション（１）。
12. 初期内部応力がトランスミッション（１）の定格負荷の少なくとも５％に相当することを特徴とする請求項１〜１１の何れか１項に記載のトランスミッション（１）。
13. 請求項１〜１２の何れか１項に記載のトランスミッション（１）の製造方法であって、
    トランスミッション（１）の剛性を決定する工程と、
    剛性と所望される初期トルクとの関数としてオーバーサイズする寸法を決定する工程と、
    オーバーサイズしてトランスミッション（１）の構成要素の寸法を選定する工程と、
    トランスミッション（１）を組み立てる工程とを含むことを特徴とするトランスミッション（１）の製造方法。
14. オーバーサイズする寸法を前記歯状セグメント（７１〜７３）の少なくとも１つと前記歯部（５）との間の相対運動学の関数として決定し、及び／又は、オーバーサイズする寸法を前記駆動要素（２０）の前記プロファイル（２２）を研磨することによって調整することを特徴とする請求項１３に記載の製造方法。