JPH11509304A - 伝動装置 - Google Patents

伝動装置

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JPH11509304A
JPH11509304A JP9514869A JP51486997A JPH11509304A JP H11509304 A JPH11509304 A JP H11509304A JP 9514869 A JP9514869 A JP 9514869A JP 51486997 A JP51486997 A JP 51486997A JP H11509304 A JPH11509304 A JP H11509304A
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フェコ チヴォル
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Abstract

(57)【要約】 [課題] 伝動装置、特に遊星歯車伝動装置であって、基本部体(40)と、少なくとも1つの回転可能に支承された出力部体(50)と、円筒形の転動体(47,47′)のための転動面(40e,44b,59a,59b)を備えた、前記出力部体(50)の軸受範囲に構成されたリング状の転動室(1)とを有する形式のものを改良して公知の伝動装置の欠点を除くこと。 [構成] 若干の転動体(47)が伝動装置の回転軸線(40a)に関し、ほぼ軸方向に向けられているのに対し、他の転動対(47′)がほぼ半径方向に位置決めされていること。

Description

【発明の詳細な説明】 伝動装置 本発明は請求項1の上位概念として記載されている伝動装置に関する。 例えばWO95/22017号に記載されているような、冒頭に述べた形式の 従来の伝動装置においては、出力部体は基本部体にて円筒形の部材を介して支承 されている。この場合には複数の転動室が設けられ、該転動室内に半径方向又は 軸方向に向けられた転動体が配置されている。この結果としては、伝動装置が軸 方向で望ましくない寸法を有することになっている。従来の伝動装置が持ってい る別の欠点は高い精度を有する軸受が装備されている少なくとも2つの転動室が 存在しなければならないことである。これは伝動装置の製作を面倒にするだけで はなく、コスト高にする。他面においては、例えばUS特許明細書第12692 35、275391、3814488、4479683号又はDE特許明細書第 859699号によれば半径方向及び軸方向の力を伝達するために適し、外リン グと内リングと両リングの間に支承された円筒形の転動体のための案内部材(保 持器又は分離体)とから成る軸受が開示されている。もちろん、高い精度でかつ 多大なコストで製作可能な、規定された半径方向及び 軸方向の壁厚さを有するリングは、該リングの使用中に該リング自体がスペース を取り、しかも案内された部分を必要とするという欠点を有している。さらに従 来の軸受の欠点は軸受が前記部分に個別に適合させられなければならないことで ある。これは特にリングの寸法(軸方向の長さと半径方向の厚さ)に関する。 上記の公知技術から出発して本発明の課題は公知の欠点を除くことである。 前記課題は本発明によれば請求項1の特徴によって解決された。 いずれにしても本発明は、基本部体と出力部体との間に少なくとも1つのリン グ状の中空室が構成され、これが転動体のための転動室として用いられていると 実現されることが判る。この場合にはこの転動室には有利には円筒形の転動体だ けが支承され、したがって付加的な外リング、内リングもしくは保持器は支承さ れていない。これらの転動体の若干は該転動体が伝動装置の軸方向で基本部体と 出力部体との間で作用する力を吸収するように向けられているのに対し、他の転 動体は最初に述べた転動体に対し直角に向けられかつ基本部体と出力部体との間 に作用する半径方向力を吸収するために設けられている。特に有利であるのは、 半径方向の横断面が円形である転動体を設けることである。この場合にはこの横 断面は一定であることができるが、しかし転動体の中央からその両端に向かって 連続的に増大するかもしくは減少することができる。しかしながら本発明のもっ とも簡単な構成では、高い精度で製作可能な、円筒の形をした従来の転動体が使 用されている。このような場合には、出力部体の特に正確な支承は、出力部体及 び基本部体に構成された転動面が相応に加工されかつ構成されていることですで に達成される。しかもこれは最小の技術的な費用ですでに達成される。特に両方 の部体にそれぞれ1つの段部が構成され、該段部が一緒になって必要な転動室を 規定することで達成される。提案した構成によって、従来の軸受リングの機能が 基本部体と出力部体とによって引き受けられる伝動装置が得られる。したがって 伝動装置は軸受の1部になるかもしくは軸受は伝動装置に統合された構成部分に なる。伝動装置に対する軸受の個別化は行なわれず、これはもはや必要ではない 。この結果、転動体は出力部体のもっとも外側の半径方向外側範囲に、円板状の 出力部体を小さくする必要なしに配置されることができるようになる。この処置 は有利には伝達比の大きい伝動装置において利用される。 本発明の別の有利な合目的的である構成は従属請求項に記載されている。 図面には本発明の若干の実施例が概略的に示され、以下これについて詳細に説 明する。 図1は伝動装置の分解図。 図2は図1に示された伝動装置を、組み立てられた状態でかつ軸方向に断面し た図。 図3は図2のIII−III線に沿った断面図。 図4は別の伝動装置の軸方向断面図。 図5は軸受の1部の拡大図。 図6は十字部体を備えた伝動装置の横断面図。 図7は図6のVIIIに沿った断面図。 図8、図8a、図8bは位置決め体の平面図、側面図及び横断面図。 図1、2、3においては伝動装置が示されている。円筒ころ12を備えた入力 軸10は2つの偏心的な区分17を有し、該区分17は180°回動させられて いる。偏心的な区分17は外歯33と中央の開口31とを備えた、回転可能に支 承された歯車30を保持している。歯車30は歯車30の軸を中心として均一に 分配された複数の貫通する軸方向の開口32を有している。偏心体17の外周に は歯車30のための支承体として役立つころのための転動面が構成されている。 入力軸10は駆動モータのモータ軸にキーで結合されている。モータは内歯41 を有する歯車として構成された基本部体40に1つの部体と複数のねじとを用い て結合されている。歯車30は結合部材60によって互いに結合された、円形の フランジとして構成された出力部体50の間の中央に配置されている。結合部材 60は接触なしに歯車30の開口32を貫き、フラン ジ50は互いに不動に結合可能である。フランジ対50は内歯41を有する歯車 40に対して回転可能に支承されている。歯車40は歯車30の外歯と噛み合っ ている。歯車30の軸線は歯車40の軸線40aに対して平行に配置されている が、しかし偏心率eだけずらされている。フランジ50は案内面/路54a,, 54bを備えている。これらの案内面/路54a,,54bは直線的な案内50 bを規定している。案内50bはフランジ50の軸線に対して横方向に配向され ている。各歯車30は直線的な案内30bを規定する案内路34a,34bを備 えている。この場合、この直線的な案内30bは歯車30の軸線に対して横方向 に配向されている。伝動装置の両側においてはフランジ50と歯車30との間に 十字部体として構成された変換する部体70が配置されている。変換する部体7 0は2つの互いに直交する方向に軌道74a,74bもしくは75a,75bを 有している。これらの軌道は互いに垂直に延びる方向に移動可能に配置されてい る。1つの直線案内はフランジ50に構成されているのに対し、部体70は他の 方向で歯車30の案内30b内に移動可能に配置されている。両方のフランジ5 0と部体70は中央の開口51もしくは71を有している。入力軸10は両端で フランジ50の中央開口51に支承されている。入力軸10は部体70の開口7 1をこれに接触することなく貫通している。この場合 、開口71の内径は開口71を貫通する入力軸部分の外径よりも少なくとも2e だけ大きい。各フランジ50が備えている案内面54aと54bはストッパ55 aと55bの互いに対向する側に構成されている。ストッパ55aと55bは軸 対称な対を成して構成され、フランジの端面に配置されている。案内面54aと 54bはフランジ50のストッパ55aと55bとに直接的に構成されている。 この案内面54a,54bはストッパ55a,55bの対向する面に固定されて いることのできる扁平な条片として構成されていてもよい。フランジ50のスト ッパ55a,55bを通って軸方向の開口/孔535a,53bが設けられてい る。各歯車30が備えている案内軌道はストッパ35bの対向する面に構成され ている。この案内軌道は歯車30の端面に存在する、中央で向き合った対を成し て形成されている。歯車30の軸方向の開口32はストッパ対の間の円上に配置 されている。案内軌道34a,34bは歯車30のストッパ55a,55bに直 接的に構成されている。しかしながら案内軌道34a,34bはストッパの対向 する側に固定的に構成された扁平な条片として構成されていることもできる。 部体70はリング区分によって保持された4つの脚/アームを備えている。対 向するアームの1対は案内軌道を有し、この案内軌道によって部体70はフラン ジ50の直線案内50b内に移動可能に配置されてい る。対向するアームの第2の対は同様に平行な案内軌道を有している。この案内 軌道によって部体70は歯車30の直線的な軸30bに移動可能に配置されてい る。歯車30における直線案内30bの案内軌道34aと34b及び部体70が 移動可能に配置されている部体70の軌道も同様に実現されている。いずれの場 合にも、部体が歯車に対しかつフランジ50と軸線40aに対し相対的な振動運 動を行なうと、転動体80,90を用いた部体70の案内が保証される。歯車4 0の内歯41は軸方向の溝内に支承された円筒体から成っている。軸方向の溝は 歯車40の内周に均一に分配されている。したがってこの歯車は、歯が有利には 円筒体から成っている歯車である。これは円形横断面を有する部体から成る歯車 30の外歯33にも当嵌まる。これらの部体も軸方向溝内に支承されている。こ れらの軸方向溝は歯車30の外周に一様に分配されている。フランジ50と歯車 40との接触範囲においては半径方向の環状軌道もしくは転動室1が構成され、 これには円筒体47,47′が位置決め体49と共に支承されている。軸方向の スペーサリング44によって軸受に軸方向に作用する所望のバイアスが達成され る。 このような伝動装置の別の詳細はWO95/22017号に開示されている。 フランジ50のストッパ55a及び55bにはスペ ーサ部材52が配置されている。このスペーサ部材52は歯車30の軸方向の開 口32を遊びをおいて貫通している。この場合、スペーサ部材52は軸方向の開 口53a,53bを備えている。これらの開口を結合部材60が貫通している。 ねじナットを締めることによってスペーサ部材52の端面は両方のフランジの位 置を規定する。 さらに図2,4及び6から判るように、基本部体40と出力部体50(フラン ジ)との間には円筒形に似た転動体47,47′のための転動面40e,44b ,59a,59bを有する2つのリング状の転動室1が構成されている。若干の 転動体47は伝動装置の回転軸線40aに関しほぼ軸方向に向けられているのに 対し、他の転動体47′はほぼ半径方向に位置決めされている。転動室1は伝動 装置の軸方向の横断面で見て方形、この実施例では正方形である。この場合、転 動面40e,44b,59a及び59bは転動面対40e,59a並びに,44 b 59bを形成する。その他の点でこれらの転動面対が有している特殊性は、 これらの転動面対が互いに向き合った平行な面を規定しており、これらの面のそ れぞれ一方の面が基本部体40もしくはスペーサリング44に構成されているの に対し、それぞれ向き合った面が出力部体50に構成されていることである。ス ペーサリング44が設けられていないと、転動面44bは基本部体40に直接的 に 形成される。一方では軸受リング(基本部体40もしくは出力部体50と運転的 に結合可能である軸受リング)の1部でありかつ他方では基本部体40もしくは 出力部体50の1部であることができる他の転動面40e,59a,59bの場 合にも事情は同様である。これに関連して基本部体40もしくは出力部体50の 材料も選択される。この場合にはそれぞれ隣り合う転動面は互いにほぼ直角に配 置されている。転動室1は有利には、出力部体50が軸受範囲において環状の段 部59を有し、該段部59の壁が転動面59a,59bを規定していることで達 成される。この場合には段部59は伝動装置の軸線40aに向かって段差がつけ られかつ内包もしくは外方へ向けられている。出力部体40にはリング44を受 容する、補完する段部59′が構成されている。伝動装置の製作費用を減少させ るためには、出力部体50の半径方向に向けられた転動面59bに向き合った半 径方向の転動面44bが、伝動装置に配置されたリング44の部分である。この 場合にはリング44の半径方向の厚さは転動室1の半径方向の高さよりも大きく 選ばれている。リング44の軸方向の端面は軸受の所望の特性を保証するために は特に簡単に加工され得る。 さらに図1、3及び5から判るように、転動体47,47′の軸方向の長さは その直径よりも小さく、2つの隣り合う転動体47,47′の間にはそれぞれ1 つの位置決め体49が配置されている。この位置決め体49はコンカーブで、転 動体47,47′に形状接続的に接触する転動面49a,49bを有している。 この場合、転動面49a,49bの軸線は、配属された転動体47,47′の軸 線に対して平行に向けられている。位置決め体49の他の面49c,49d及び 49eは転動面40e,44b,59a及び59bと接触している。転動面は修 正されたプロフィールを有することができ、例えば横断面で見てコンベックスで あることができる。これによって転動体47,47′の良好な転動とわずかな摩 滅が得られる。図4に示された伝動装置の特殊性は、基本部体40が互いに結合 可能な3つのリング40′,40″,40″′から成り、この場合、リング40 ′が内歯41を有する歯車として構成されていることである。歯車40′は高価 な材料、例えば鋼から成っているのに対し、リング40″とリング40″′はこ の前提を必ずしも充たさなければならないことはない。リング40″と40″′ は歯車40′に対して高精度に製作可能な部分である必要はない。むしろ転動部 材47と接触する転動面40eが必要な精度を有するだけで十分である。特に図 5から判るように、転動部材47,47′と位置決め体49は基本部体40と出 力部体50と共に転動室1を有する軸受を形成する。この場合、位置決め体49 は転動部材47,47′が所定の位置を取りかつ維持 することを保証する。一般的には転動部材47の軸線は伝動装置10の軸線40 aに対し、5°、10°又は30°ですらある角度を成す。これと同じことは前 記軸線40aに対し85°、80°又は70°の角度を成す転動部材47′にも あてはまる。しかしながら出力部材50から惹起される力を基本部体50に特に 良好に伝達することは、転動部材47,47′の軸線が軸線40aに対してほぼ 平行もしくは直角に延びていると達成可能である。 図6と図7に示された実施例は1つの十字部体70と2つの転動室1とを有し 、転動室1内に軸方向及び半径方向に向けられた転動体47,47′が支承され ている伝動装置が示されている。しかしながらこの場合には転動室1は十字部体 70の片側にしか存在せず、したがってこの実施例では1つの出力部体50しか 存在していない。すなわちこの実施例では結合部材60はもはや必要ではない。 伝動装置の基本は環体40′ と軸受リング40″′と閉鎖体40″とから成っ ている。さらに図8、8a、8bには開口2を有する位置決め体49が示されて いる。この開口2には軸受のための潤滑剤を配置しておくことができる。 転動体47,47′と位置決め体49とから成る軸受はあらかじめ製作してお き、次いで転動室1内に挿入することができる。しかしながらこれらの部分は転 動室1内に直接的に個別に挿入することもできる。最 初の場合には伝動装置を使用している間に溶解できる結合剤で転動体と位置決め 体とをまとめて保持することで行なわれる。この結合剤は潤滑剤に埋め込まれて いることができる。 この実施例は全体としては、内歯41を有する歯車として構成された基本部体 40と、この歯車の上に回転可能に支承された出力部体50と、少なくとも1つ の偏心的な区分17を備えた入力軸10とを有し、偏心的な区分17の上に外歯 33を有する、前記内歯41と噛合う歯車30が支承されている伝動装置である 。この場合には歯車30と各出力部体50との間には歯車30の遊星運動を出力 部体50の回転運動に変換する部体70が配置されている。出力部体50,50 は互いに間隔をおおて配置されかつ互いに回動不能に結合可能である。 図6と7に示された伝動装置は1つの変換部体70と2つの出力部体50とを 有している。部体70のアンバランスを補償するためにはカウンタウエートが設 けられている。さらに偏心率、まつり歯車30の軸線30aと基本部体40の軸 線40aとの間の間隔が示されている。 本発明は転動面40e,44b,59a及び59bを有する転動室1に配置さ れている円筒形の転動体47,47′を有する冒頭に述べた形式の伝動装置の軸 受にも関する。この場合には転動体47の若干のもの は伝動装置の回転軸線40aに関し、ほぼ軸方向に向けられているのに対し、他 の転動体47′はほぼ半径方向に位置決めされている。 本発明によって達成された利点は要約すると以下の通りである。 −リング(外リング及び内リング)並びに転動体47,47′のための保持器が 不要になるので出力部体50を基本部体40に対して支承するために定められた 単個部分の数が著しく減らされる。 −提案された軸受は伝動装置のタイプ、特に大きさと形式には無関係である。 −軸受は出力部体50のもっとも外の半径方向の外側範囲に、つまり基本部体4 0から出力部体50へ最大の力の伝達が行なわれる範囲に配置されていることが できる。これによって伝動装置の内室も良好に利用することができるようになる 。 −出力及び又は基本部体の加工は転動室1の製作に関して簡単になり、この処理 は段部の構成に尽きるようになる。 −高い精度で大量生産で製作可能な従来の有利な部分、すならち円筒状の転動体 47,47′だけを使用することができる。これらの転動体は個別化は必要とし ない。 −出力及び基本部体50,40において、したがって歯33,41においても外 径と内径の最大化が得ら )が増大される。この事実に基づき、伝動装置の他の部分、例えば入力軸10、 部体70等もより大きく構成できる。 −転動室1の製作は著しく簡単化され、その測定はすでにその製作中に連続的に 行なうことができる。軸線40に対してほぼ45°傾けられ、2倍のV溝の形に 構成され、一方のV溝が出力部体50に構成されているのに対し、他方のV溝が 基本部体40に構成されている従来の転動室は利点のこのような集積は有してい ない。これは、基本部体40もしくは出力部体50における方形の、軸方向並び に半径方向外方へ開いた段部(図5参照)は経験によれば、同じ部体における半 径方向に開いたV形の溝(切込み)よりも簡単に、迅速にかつ正確に製作可能で あることによって達成される。さらに2倍のV溝の形をした転動室の場合には基 本部体40及び又は出力部体50が軸線40aの方向で接合できる2つの部分か ら成っていなければならない。前記接合は通常はねじで行なわれる。もちろん2 つの部分から接合された部体40,50は転動体47,47′の支承に関し、本 発明による一体の部体とは全く異なる特性(強度、精度、遊び等)を有する。こ れは伝動装置の重要な特性(安定性、コンパクト性等)に直接的に作用する。 −さらに本発明による転動室1においては力の伝達は直接的行なわれるのに対し 、V形溝(切込み)の場合には常に複数の力成分(合成力は2つの力ベクトルの 和)が存在する。これはきわめて不都合である。
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 伝動装置、特に遊星歯車伝動装置であって、基本部体(40)と、該基本 部体(40)に対し回転可能に支承された出力部体(50)と、異なって方向づ けられた回転軸線を有する円筒に似た転動体(47,47′)のために両方の前 記部体(40,50)の間に構成されたリング状の転動室(1)とを有し、若干 の転動体(47)が基本部体(40)の軸線に対しほぼ平行に延びているのに対 し、他の転動体(47′)が前記軸線(40a)に対してほぼ垂直に配向されて いる形式のものにおいて複数の転動面(40e,44b,59a,59b)を有 する転動室(1)を有し、互いに向き合った転動面の間隔が転動体(47,47 ′)の直径にほぼ相応していることを特徴とする、伝動装置。 2. 転動室(1)が伝動装置の横断面で見て4角形である、請求項1記載の伝 動装置。 3. それぞれ隣接する転動面(40e,44b,59a,59b)が互いにほ ぼ直交して配置されている、請求項1記載の伝動装置。 4. 出力部体(50)及び(又は)基本部体(40)が軸受範囲において環状 の段部(59)を有し、該段部(59)の壁が転動面(59a,59b)を規定 している、請求項1から3までのいずれか1項記 載の伝動装置。 5. 段部(59)が伝動装置の軸線(40a)に向かって段差を有している、 請求項1から4までのいずれか1項記載の伝動装置。 6. 基本部体(40)及び/又は出力部体(50)に前記段部(59)を補完 する段部(59′,59″)が構成されている、請求項1から5までのいずれか 1項記載の伝動装置。 7. 出力部体(50)の半径方向に向けられた転動面(59b)に向き合った 半径方向の転動面(44b)が伝動装置に配置されたリング(44)の部分であ る、請求項1から6までのいずれか1項記載の伝動装置。 8. リング(44)の半径方向の厚さが転動室(1)の半径方向の高さより大 きい、請求項7記載の伝動装置。 9. 円筒形の転動体(47,47′)を有し、転動体(47,47′)の軸方 向の長さがその直径よりも小さい、請求項1から8までのいずれか1項記載の伝 動装置。 10.それぞれ2つの隣接する転動体(47,47′)の間に位置決め体(49 )が配置され、この位置決め体が有利には少なくとも1つの開口(2)を潤滑剤 のために有している、請求項1から9までのいずれか1項記載の伝動装置。 11.位置決め体(49)が転動体(47,47′)と形状接続的に接触する転 動面(49a,49b)を有している、請求項10記載の伝動装置。 12.転動面(49a,49b)の軸線が、配属された転動体(47,47)の 軸に対して平行に延びる、請求項11記載の伝動装置。 13.位置決め体(49)の他の面(49c,49d,49e)が転動面(40 e,44b,59a,59b)に対し間隔をおいて配置されている、請求項10 から12までのいずれか1項記載の伝動装置。 14.内歯(41)を有する歯車として構成された基本部体(40)と、該歯車 の上に回転可能に支承された出力部体(50)と、少なくとも1つの偏心的な区 分(17)を有する入力軸(10)とを有し、偏心的な区分(17)の上に前記 内歯(41)と噛合う外歯(39)を有する歯車(30)が回転可能に支承され ており、歯車(30)と出力部体(50)との間に歯車(30)の遊星運動を出 力部体(50)の回転運動に変換する部体(70)が配置されている、請求項1 から13までのいずれか1項記載の伝動装置。 15.互いに回動不能に結合された、互いに間隔をおいて配置された2つの出力 部体(50,50)を有している、請求項14記載の伝動装置。 16.転動面(40e,44b,59a,59b)を有 する転動室(1)内に配置された複数の円筒形の転動体(47,47′)を有し 、若干の転動体(47)が伝動装置の回転軸(40a)に関し、ほぼ軸方向に向 けられているのに対し、他の転動体(47′)がほぼ半径方向に位置決めされて いる、請求項115からまでのいずれか1項記載の伝動装置。 17.それぞれ2つの隣り合った転動体(47,47′)の間にそれぞれ1つの 位置決め体(49)が配置されている、請求項16記載の伝動装置。 18.位置決め体(49)がプラスチック又は金属から成っている、請求項17 記載の伝動装置。
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