JPH08505461A - 回転運動を伝達するための伝動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 駆動歯車（１１）の外歯機構（１２）と噛合する内歯機構（２）を有する被駆動歯車（１）を備えた、回転運動を伝達するための伝動装置において、内歯機構（２）と外歯機構（１２）とが、受容部（３，１３）内に支承された円形横断面の交換可能な連行体（４，１４）から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】 回転運動を伝達するための伝動装置 【技術分野】 本発明は、請求の範囲第１項の上位概念に記載の形式の、回転運動を伝達する ための伝動装置に関する。 【背景技術】 冒頭に述べた形式の従来の伝動装置では、外歯機構はトロコイド形の成形形状 を有する歯を備えているのに対して、内歯機構はニードル円筒から形成されてい て、このニードル円筒は歯車の円筒状の受容部に装備される。駆動歯車（ピニオ ン）の歯は駆動歯車の半径方向の周面に配置されていてひいては駆動歯車の一体 の部分を成している。このような歯の製作は多くの理由から困難でありかつ効果 的に実施できない。従って例えば１つだけの歯が損傷するだけで駆動歯車全体が 使用できなくなる。一体の駆動歯車は強度的な理由からも効果的ではない。それ というのも、歯の材料に課せられた要求は駆動歯車の基体に課せられた要求とは 異なっているからである。従って歯においては硬質の表面が要求されるのに対し て、基体は靭性な材料から形成されねばならない。この矛盾は、歯もしくは駆動 歯車に課せられた要求のコストを考慮して、妥協策の範囲で部分的に規制された 。従って、このような対抗 する要求に最も近い材料が使用された。しかしこの材料の化学的な加工及び熱加 工には著しく費用及び時間がかかる。形状の複雑な歯のトロコイド形成形形状は 従来の加工法では難なく製作することができない。ピニオンのトロコイド形歯機 構の場合には歯は所定の範囲でのみ最大に負荷される。これによって、歯は局部 的に摩耗しひいては駆動歯車が使用不能になる。 【発明の開示】 本発明の課題は、上記公知の欠点を回避することにある。 前記課題は本発明によれば、請求の範囲第１項の特徴部分に記載の本発明の構 成によって解決された。 本発明の別の有利な構成はその他の請求項に記載されている。 駆動歯車の外歯機構は円形横断面の交換可能な連行体を有していて、この連行 体は駆動歯車の外周面に形成された軸方向に延びる受容部内に支承されていて、 この場合、前記受容部は外周面に均一に分配されている。内歯機構は円形横断面 の交換可能な連行体を有していて、この連行体は歯車の内周面に配置された軸方 向に延びる受容部内に支承されていてかつ互いに等間隔を有している。歯車の受 容部は円弧状又はゴシック（ｇｏｔｈｉｃ）状の横断面を有している。 受容部の支承範囲には、潤滑剤層を形成するのに用いられる潤滑溝が設けられ ている。歯車の連行体は直 線的な成形形状又は両側で多少修正された成形形状を有するローラとして構成さ れている。この場合、駆動歯車の全ての連行体及び被駆動歯車の全ての連行体は 半径方向の共通の断面平面内で同じ横断面を有している。歯車の連行体は受容部 内に回転可能に支承されている。受容部は適当な転がり特性及び十分な強度を有 するライニングを備えている。内歯機構と外歯機構との歯数の差は伝達比に関連 している。被駆動歯車の連行体は修正された形状で構成できる。この場合被駆動 歯車は、ピンに僅かな遊びをもって支承されるスリーブから形成される。スリー ブは軸方向の両端面で固定されている。両歯車において交換可能な連行体を使用 することによって、連行体耐用寿命を越えた場合もしくは連行体が損傷した場合 、連行体を新たな連行体に換えることができる。従って歯車の著しく長い耐用寿 命が得られる。歯車の基体と連行体とを別個に製作することによって、設けられ る最良の材料を無制限に選ぶことができる。従って例えば連行体は硬度５８−６ ５ＨＲＣである材料から製作され、これによって連行体は極めて高い圧力で負荷 することができる。これに対して歯車の基体は靭性の高い材料から製作できる。 高い平均的な精度、高い形状精度及び所要の表面粗さを得るために、連行体のた めに極めて簡単な幾何学形状を選ぶことができる。更に高い平均的な精度は連行 体の選択（選別）によって高められる。連行体と基体 とを別個に製作することによって、高い製作精度を得ることができ、この場合、 円筒形状（O）の偏差は０．８（mic．m）より小さくかつ粗さの偏差はＲａ＝０ ．０５−０．１（mic．m）の範囲にある。上記利点、即ち、高い寸法精度、高い 形状精度及び高い表面質は連続的な連行に重要な影響を及ぼしひいては伝動装置 の連続的な運転にも重要な影響を及ぼす。更に、協働する多数の連行体対間の負 荷の比例的な分配、高い運動学的な運転精度並びに歯機構の高い強度が得られる 。円筒状の連行体の選択によって、連行体は適当な受容部内に回転可能に支承す ることができ、これによって別の利点が得られる。協働する連行体対間の接触応 力（ｃｏｎｔａｃｔ ｓｔｒｅｓｓ）が著しく集中する範囲では摩擦が減少しか つ低い応力を有する範囲、即ち、エレメントと受容部との接触範囲に変位する。 これによって、連行体が極めて硬質の材料から製作できるという事実に基づいて 、歯機構は摩滅し難くなる。ピニオン・歯の局部的な負荷は減少しかつ連行体の 周面に伝達される。これによって、連行体の耐用寿命の長さに著しく影響が及ぼ される。更に、被駆動歯車又はピニオンの連行体の端部で僅かな変更が行われる ことによって、連行体の接触範囲で限界応力（ｍａｒｇｉｎａｌ ｓｔｒｅｓｓ ）が減少される。更に歯の別個の配置によって負荷された伝達装置の振動が減衰 される。それというのも、連行体と連行体支承部との間 に著しい緩衝作用を有する潤滑剤膜が形成されるからである。被駆動歯車の内側 の連行体とピニオンの外側の連行体とが協働する場合、最小負荷の場合ですらか なりの数の連行体対が連行体分岐部の負荷側で作用結合される。連行体対の数は ピニオンの負荷モーメントの増大に伴って増大する。これによって、それぞれの 歯車対の負荷容量が増大する。同時に伝動装置の強度特性も漸進的に増大する。 円筒状の歯機構の製作時の技術的費用及び投資費用が減少されると共に、上述の 全ての利点が得られ、このことは、従来の統合された歯の代わりに、簡単な幾何 学形状の交換可能な連行体が使用されることによって、得られる。連行体は大量 生産品として高い精度で安価に製作できかつ通常転がり軸受けの転動エレメント として使用される。 【図面の簡単な説明】 次に図示の実施例につき本発明を説明する。 第１図は伝動装置の横断面図、第２図は第１図Ａ−Ａ線に沿った断面図、第３ 図は第２図の一部の拡大図、第４図は連行体の軸方向断面図である。 【発明を実施するための最良の形態】 図示のように駆動歯車１１は連行体１４から成る外歯機構１２を有している。 この場合、連行体１４は成形形状を多少修正されたニードル状のローラから形成 されている。連行体の端部は受容部１３内に支承されていて、この受容部１３は ピッチ円１５の外周に均一 に配置されている。連行体１４は受容部内に回転可能に支承されていてかつ半径 方向運動を阻止されている。このことは、受容部が連行体１４を１８０度以上取 り囲むことによって、得られる。歯車１は連行体４によって形成された内歯機構 ２を備えている。連行体４は同様に直線的な成形形状を有するニードル状のロー ラから形成されていてかつ受容部３内に支承されている。受容部３は同心的なピ ッチ円５上に均一に分配されている。連行体４は受容部３内に回転可能に支承さ れていてかつ同時に半径方向運動を阻止されている。この場合受容部３は連行体 ４を１８０度以上密に取り囲んでいる。連行体と受容部との間に潤滑剤層を形成 するために、受容部３，１３は潤滑溝７，１７を備えている。駆動歯車１１の全 ての連行体１４は同じ直径を有している。同じことは歯車１の全ての連行体４に も該当する。連行体・比に関し、連行体１４の直径は連行体４の直径よりも大き く形成されている。この場合、駆動歯車１１の連行体１４の数は歯車１の連行体 ４の数よりも１つだけ少ない。軸方向では連行体４，１４の運動は側方の間挿部 材３２によって制限される。駆動歯車１１は、軸線間でコンスタントな間隔を置 いて、即ち、偏心率ｅを以って歯車１と協働していて、この偏心率はクランク軸 ２１の同心的な部分２２の軸線に対するクランク部分２３の軸線の半径方向の間 隔２０に相応している。クランク軸２１は左側で第１の同心 的な部分２２を介して左側の軸受け２４内にかつフランジ３３内に支承されてい る。クランク軸２１の右側の同心的な部分２２は右側の軸受け２５及び低速回転 する軸２７内に支承されている。フランジ３３は歯車１に回動不能に結合されて いる。低速回転する軸２７は低速回転する軸受け３１を介して部体３０，内に支 承されていて、この場合、部体は歯車１に回動不能に結合されている。駆動歯車 １１は中央開口１９を有していてかつクランク軸２１の偏心的な部分２３に軸受 け２６を介して支承されている。回転可能に支承されたクランク軸２１によって 駆動歯車１１は高速回転する偏心的な運動を行う。同時に、外歯機構１２と協働 する歯車１の内歯機構２は、駆動歯車１１を転がり円１６に沿って滑りなく転動 せしめ、この転がり円１６は歯車１の転がり円６に沿って転動する。駆動歯車１ １のこの高速回転する偏心的な運動及び同時の低速回転する回転運動は弾性的な 部材を介して低速回転する軸２７の低速回転する同心的な回転運動に変換される 。低速回転する軸２７は被駆動ユニットに固着ネジ山２８を介して結合されてい て、かつ、固着開口９を介して歯車１は基部に固定されている。コンパクトな形 式で伝動装置は固定ネジ１０を備えている。 本発明の伝動装置は特に差動伝動システムのために設けられていて、この差動 伝動システムにおいては最小の遊び、高い運動学的な精度、静かな騒音のない回 転、高い強度及び僅かなエネルギ損失、高い固有出力、極めて長い耐用寿命及び 僅かな製作費用を前提としている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ， ＣＺ，ＦＩ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，Ｍ Ｇ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＳ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．駆動歯車（１１）の外歯機構（１２）と噛合する内歯機構（２）を有する被 駆動歯車（１）を備えた、回転運動を伝達するための伝動装置において、内歯機 構（２）と外歯機構（１２）とが、受容部（３，１３）内に支承された円形横断 面の交換可能な連行体（４，１４）から構成されていることを特徴とする、回転 運動を伝達するための伝動装置。 ２．歯車（１，１１）がクランク軸（２１）に回転可能に支承されている、請求 項１記載の伝動装置。 ３．歯車（１）がクランク軸（２１）の同心的な部分（２２）にかつ歯車（１１ ）がクランク軸（２１）の偏心的な部分（２３）に支承されている、請求項１又 は２記載の伝動装置。 ４．歯車（１１）の回転軸線がクランク軸（２１）の回転軸線に対して、クラン ク軸（２１）の縦中央軸線と偏心的な部分（２３）の縦中央軸線との間隔（２０ ）に相応する偏心率（ｅ）だけずらされている、請求項１から３までのいずれか １項記載の伝動装置。 ５．連行体（４，１４）が直線的な又は修正された成形形状を有するローラとし て構成されていて、この場合、全ての連行体（４，１４）が共通の断面平面内で 同じ円形横断面を有している、請求項１から４ までのいずれか１項記載の伝動装置。 ６．外歯機構の歯数が内歯機構の歯数よりも少ない、請求項１から５までのいず れか１項記載の伝動装置。 ７．受容部（３，１３）が半径方向の横断面でみて円弧状又はゴシック状の成形 形状を有していて、この場合、半径方向の断面平面内でそれぞれの歯車（１，１ １）の受容部（３，１３）が同じ成形形状を有している、請求項１から６までの いずれか１項記載の伝動装置。 ８．少なくとも一方の受容部（３，１３）が縦方向に延びる潤滑溝（７，１７） を有している、請求項１から７までのいずれか１項記載の伝動装置。 ９．少なくとも一方の受容部（３，１３）が支承体（８，１８）によって被覆さ れている、請求項１から８までのいずれか１項記載の伝動装置。 10．連行体（４）が、ピン（３５）上に回転可能に支承されたスリーブ（３４） から構成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の伝動装置。