DE102018115627A1

DE102018115627A1 - Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps

Info

Publication number: DE102018115627A1
Application number: DE102018115627.8A
Authority: DE
Inventors: Masayuki Ishizuka; Shinji Yoshida; Toshiya NAGUMO; Fumito Tanaka; Yoshitaka Igarashi; Gou Tsutsumi
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-07-20
Filing date: 2018-06-28
Publication date: 2019-01-24
Anticipated expiration: 2038-06-29
Also published as: CN109282010A; KR20190010429A; DE102018115627B4; CN109282010B; KR102416790B1; JP6871818B2; JP2019019944A

Abstract

Es wird eine Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps geschaffen, die eine Zunahme eines Totgangs unterdrücken kann, während eine Zunahme der Kosten vermieden wird. Eine Getriebevorrichtung (100) des Biegeeingriffstyps enthält einen Wellengenerator (22a), ein äußeres Zahnrad (4), das durch den Wellengenerator (22a) gebogen und deformiert wird, und ein erstes inneres Zahnrad (6) und ein zweites inneres Zahnrad (8), die mit dem äußeren Zahnrad (4) ineinandergreifen. Die Anzahl der Zähne des ersten inneren Zahnrads (6) ist von der des äußeren Zahnrads (4) verschieden, während die Anzahl der Zähne des zweiten inneren Zahnrads (8) die gleiche wie die des äußeren Zahnrads (4) ist. Das erste innere Zahnrad (6) weist eine Verschleißfestigkeit auf, die höher als die des zweiten inneren Zahnrads (8) ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Eine bestimmte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps.
Es wird die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-140862 , eingereicht am 20. Juli 2017, beansprucht, deren Inhalt hier durch Bezugnahme vollständig mit Aufgenommen ist.
Beschreibung des Standes der Technik
Eine Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps ist als eine Getriebevorrichtung bekannt, die eine kleine Größe aufweist und leicht ist und ein hohes Drehzahlverringerungsverhältnis erhalten kann. Im Stand der Technik wird eine sogenannte Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps des flachen Typs vorgeschlagen, die enthält: einen Wellengenerator, ein röhrenförmiges äußeres Zahnrad, das an einem äußeren Umfang des Wellengenerators angeordnet ist, durch eine Drehung des Wellengenerators gebogen und deformiert wird und Elastizität aufweist, ein erstes inneres Zahnrad, mit dem das äußere Zahnrad innen ineinandergreift und das Steifigkeiten aufweist, und ein zweites inneres Zahnrad, das parallel zu dem ersten inneren Zahnrad vorgesehen ist, innen mit dem äußeren Zahnrad ineinandergreift und Steifigkeiten aufweist (z. B. die japanische Offenlegungsschrift Nr. 2011-112214 ).
In der in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2011-112214 beschriebenen Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps verschleißt jedes Zahnrad im Verlauf der Verwendung, wobei ein Totgang zunimmt. Bei Zunahme einer Verschleißfestigkeit jedes Zahnrads kann eine Zunahme des Totgangs unterdrückt werden. Es nehmen dann jedoch die Kosten zu.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht des oben beschriebenen Umstands gemacht worden, wobei es ihre Aufgabe ist, eine Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps zu schaffen, die eine Zunahme eines Totgangs unterdrücken kann, während sie eine Zunahme der Kosten vermeidet.
Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps geschaffen, die enthält: einen Wellengenerator; ein äußeres Zahnrad, das durch den Wellengenerator gebogen und deformiert wird; und ein erstes inneres Zahnrad und ein zweites inneres Zahnrad, die mit dem äußeren Zahnrad ineinandergreifen, wobei die Anzahl der Zähne des ersten inneren Zahnrads von der des äußeren Zahnrads verschieden ist und die Anzahl der Zähne des zweiten inneren Zahnrads die gleiche wie die des äußeren Zahnrads ist und das erste innere Zahnrad eine Verschleißfestigkeit aufweist, die höher als die des zweiten inneren Zahnrads ist.
Zusätzlich enthalten die Aspekte der vorliegenden Erfindung beliebige Kombinationen der oben beschriebenen konstituierenden Elemente und eine wechselseitige Ersetzung der konstituierenden Elemente oder Ausdrücke der vorliegenden Erfindung unter den Verfahren, Vorrichtungen, Systemen oder dergleichen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Zunahme eines Totgangs zu unterdrücken, während eine Zunahme der Kosten vermieden wird.
Figurenliste

1 ist eine Schnittansicht, die eine Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2A und 2B sind Ansichten, die Querschnitte eines ersten inneren Zahnrads und eines zweiten inneren Zahnrads zeigen, die entlang einer Ebene senkrecht zu einer Drehachse genommen sind.
3A ist eine entlang einer Linie A-A nach 2A genommene Schnittansicht und 3B ist eine entlang einer Linie B-B nach 2B genommene Schnittansicht.
4A ist eine Ansicht, die eine Lücke zwischen dem ersten inneren Zahnrad und einem ersten äußeren Zahnabschnitt eines äußeren Zahnrads zeigt, und 4B ist eine Ansicht, die eine Lücke zwischen dem zweiten inneren Zahnrad und einem zweiten äußeren Zahnabschnitt des äußeren Zahnrads zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden sind die gleichen Bezugszeichen den gleichen oder äquivalenten konstituierenden Elementen, Elementen und Prozessen, die in jeder Zeichnung gezeigt sind, zugewiesen, wobei sich überschneidende Beschreibungen geeignet weggelassen werden. Zusätzlich sind die Abmessungen der Elemente in jeder Zeichnung für ein leichtes Verständnis geeignet vergrößert und verkleinert. Überdies ist in jeder Zeichnung ein Abschnitt der Elemente, die zum Erklären einer Ausführungsform nicht wichtig sind, weggelassen, so dass er nicht gezeigt ist.
Ein Überblick einer Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps gemäß einer Ausführungsform ist wie folgt. Die Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps gemäß der Ausführungsform enthält einen Wellengenerator, ein äußeres Zahnrad, das durch den Wellengenerator gebogen und deformiert wird, und ein erstes inneres Zahnrad und ein zweites inneres Zahnrad, die mit dem äußeren Zahnrad ineinandergreifen. Die Anzahl der Zähne des ersten inneren Zahnrads ist von der des äußeren Zahnrads verschieden, während die Anzahl der Zähne des zweiten inneren Zahnrads die gleiche wie die des äußeren Zahnrads ist.
Hier verschleißt in der Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps jedes Zahnrad im Verlauf der Verwendung, wobei ein Totgang zunimmt. Falls die Verschleißfestigkeit jedes Zahnrads zunimmt, wird der Verschleiß jedes Zahnrads unterdrückt, wobei folglich eine Zunahme des Totgangs unterdrückt werden kann. Gemäß dessen nehmen jedoch die Kosten zu.
Als Ergebnis intensiver Untersuchungen haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung festgestellt, dass das erste innere Zahnrad, das die Anzahl von Zähnen aufweist, die von der des äußeren Zahnrads verschieden ist, leichter als das zweite innere Zahnrad verschlissen wird, das die Anzahl von Zähnen aufweist, die die gleiche wie die des äußeren Zahnrads ist. Entsprechend ist in der Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps gemäß der vorliegenden Ausführungsform das erste innere Zahnrad konfiguriert, so dass es die Verschleißfestigkeit aufweist, die höher als die des zweiten inneren Zahnrads ist. Das heißt, das erste innere Zahnrad ist so konfiguriert, dass es eine relativ hohe Verschleißfestigkeit aufweist. Entsprechend ist der Verschleiß des ersten inneren Zahnrads unterdrückt, wobei folglich die Zunahme des Totgangs unterdrückt werden kann. Überdies ist das zweite innere Zahnrad so konfiguriert, dass es eine relativ geringe Verschleißfestigkeit aufweist. Entsprechend ist es im Vergleich zu einem Fall, in dem die Verschleißfestigkeit des zweiten inneren Zahnrads etwa die gleiche wie die Verschleißfestigkeit des ersten inneren Zahnrads ist, möglich, die Zunahme der Kosten zu unterdrücken. Das heißt, gemäß der Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die Zunahme des Totgangs zu unterdrücken, während die Zunahme der Kosten unterdrückt wird. Im Folgenden wird dies ausführlich beschrieben.
1 ist eine Schnittansicht, die eine Getriebevorrichtung 100 des Biegeeingriffstyps gemäß einer Ausführungsform zeigt. Die Getriebevorrichtung 100 des Biegeeingriffstyps verringert eine Eingangsdrehung und gibt die verringerte Drehung aus. Die Getriebevorrichtung 100 des Biegeeingriffstyps enthält eine Wellenerzeugungseinheit 2, ein äußeres Zahnrad 4, ein erstes inneres Zahnrad 6, ein zweites inneres Zahnrad 8, ein Gehäuse 10, ein erstes Regelelement 12, ein zweites Regelelement 14, ein Hauptlager 16, ein erstes Lagergehäuse 18 und ein zweites Lagergehäuse 20. Die Getriebevorrichtung 100 des Eingriffstyps ist mit einem Schmiermittel (z. B. einem Schmierfett) gefüllt. Das Schmiermittel schmiert die ineinandergreifenden Abschnitte zwischen dem äußeren Zahnrad 4 und dem ersten inneren Zahnrad 6 und zwischen dem äußeren Zahnrad 4 und dem zweiten inneren Zahnrad 8, jedes Lager und dergleichen.
Die Wellenerzeugungseinheit 2 enthält eine Wellengeneratorwelle 22, mehrere erste Wälzkörper 24a, mehrere zweite Wälzkörper 24b, einen ersten Halter 26a, einen zweiten Halter 26b, ein erstes äußeres Ringelement 28a und ein zweites äußeres Ringelement 28b. Die Wellengeneratorwelle 22 ist z. B. eine Eingangswelle, ist mit einer Drehantriebsquelle, wie z. B. einem Motor, verbunden und wird um eine Drehachse R gedreht. Ein Wellengenerator 22a, dessen Querschnitt orthogonal zu der Drehachse R etwa elliptisch ist, ist mit der Wellengeneratorwelle 22 einteilig ausgebildet.
Jeder der mehreren ersten Wälzkörper 24a weist eine etwa Säulenform auf, wobei die mehreren ersten Wälzkörper 24a in Intervallen in einer Umfangsrichtung in einem Zustand vorgesehen sind, in dem eine axiale Richtung jedes der mehreren ersten Wälzkörper 24a eine Richtung ist, die zu der Richtung der Drehachse R etwa parallel ist. Die ersten Wälzkörper 24a sind rollbar durch den ersten Halter 26a gehalten und rollen auf einer äußeren Umfangsfläche 22b des Wellengenerators 22a. Die zweiten Wälzkörper 24b sind ähnlich zu den ersten Wälzkörpern 24a konfiguriert. Die mehreren zweiten Wälzkörper 24b sind rollbar durch den zweiten Halter 26b gehalten, der so angeordnet ist, dass er mit dem ersten Halter 26a in der axialen Richtung angeordnet ist, und rollen auf der äußeren Umfangsfläche 22b des Wellengenerators 22a. Im Folgenden werden der erste Wälzkörper 24a und der zweite Wälzkörper 24b gemeinsam als ein „Wälzkörper 24“ bezeichnet. Zusätzlich werden der erste Halter 26a und der zweite Halter 26b gemeinsam als ein „Halter 26“ bezeichnet.
Das erste äußere Ringelement 28a umgibt die mehreren ersten Wälzkörper 24a. Das erste äußere Ringelement 28a weist Elastizität auf und wird durch den Wellengenerator 22a über die mehreren ersten Wälzkörper 24a elliptisch abgelenkt. Falls der Wellengenerator 22a (d. h., die Wellengeneratorwelle 22) gedreht wird, wird das erste äußere Ringelement 28a gemäß der Form des Wellengenerators 22a kontinuierlich gebogen und deformiert. Das zweite äußere Ringelement 28b ist zu dem ersten äußeren Ringelement 28a ähnlich konfiguriert. Das zweite äußere Ringelement 28b ist separat von dem ersten äußeren Ringelement 28a ausgebildet. Zusätzlich kann das zweite äußere Ringelement 28b einteilig mit dem ersten äußeren Ringelement 28a ausgebildet sein. Im Folgenden werden das erste äußere Ringelement 28a und das zweite äußere Ringelement 28b gemeinsam als ein „äußeres Ringelement 28“ bezeichnet.
Das äußere Zahnrad 4 ist ein ringförmiges Element mit Elastizität, wobei der Wellengenerator 22a, der Wälzkörper 24 und das äußere Ringelement 28 in das äußere Zahnrad 4 eingepasst sind. Der Wellengenerator 22a, der Wälzkörper 24 und das äußere Ringelement 28 sind in das äußere Zahnrad 4 eingepasst, wobei folglich das äußere Zahnrad 4 elliptisch abgelenkt wird. Falls der Wellengenerator 22a gedreht wird, wird das äußere Zahnrad 4 gemäß der Form des Wellengenerators 22a kontinuierlich gebogen und deformiert. Das äußere Zahnrad 4 enthält einen ersten äußeren Zahnabschnitt 4a, der außerhalb des ersten äußeren Ringelements 28a positioniert ist, einen zweiten äußeren Zahnabschnitt 4b, der außerhalb des zweiten äußeren Ringelements 28b positioniert ist, und ein Basismaterial 4c. Der erste äußere Zahnabschnitt 4a und der zweite äußere Zahnabschnitt 4b sind an dem Basismaterial 4c ausgebildet, das ein einzelnes Basismaterial ist, und weisen eine einander gleiche Anzahl von Zähnen auf.
Das erste innere Zahnrad 6 ist ein ringförmiges Element mit Steifigkeiten, wobei ein erster innerer Zahlabschnitt 6a auf einem inneren Umfang des ersten inneren Zahnrads 6 ausgebildet ist. Der erste innere Zahnabschnitt 6a umgibt den ersten äußeren Zahnabschnitt 4a des elliptisch abgelenkten äußeren Zahnrads 4 und greift in einem vorgegebenen Bereich (zwei Bereichen) in der Nähe einer langen Achse des Wellengenerators 22a mit dem ersten äußeren Zahnabschnitt 4a ineinander. Die Anzahl der Zähne des ersten inneren Zahnabschnitts 6a ist größer als die des ersten äußeren Zahnabschnitts 4a.
Das zweite innere Zahnrad 8 ist ein zylindrisches Element mit Steifigkeiten, wobei ein zweiter innerer Zahnabschnitt 8a auf einem inneren Umfang des zweiten inneren Zahnrads 8 ausgebildet ist. Der zweite innere Zahnabschnitt 8a umgibt den zweiten äußeren Zahnabschnitt 4b des elliptisch abgelenkten äußeren Zahnrads 4 und greift in einem vorgegebenen Bereich (zwei Bereichen) in einer Richtung der langen Achse des Wellengenerators 22a mit dem zweiten äußeren Zahnabschnitt 4b ineinander. Die Anzahl der Zähne des zweiten inneren Zahnabschnitts 8a ist die gleiche wie die des zweiten äußeren Zahnabschnitts 4b. Entsprechend wird das zweite innere Zahnrad 8 synchron mit den Drehungen des zweiten äußeren Zahnabschnitts 4b und dem äußeren Zahnrad 4 gedreht.
Das erste innere Zahnrad 6 (insbesondere der erste innere Zahnabschnitt 6a) weist eine Verschleißfestigkeit auf, die höher als die des zweiten inneren Zahnrads 8 (insbesondere des zweiten inneren Zahnabschnitts 8a) ist. Eine Konfiguration, um dies zu verwirklichen, wird später beschrieben.
Das erste Regelelement 12 ist ein flaches ringförmiges Element und ist zwischen dem äußeren Zahnrad 4, dem ersten äußeren Ringelement 28a und dem ersten Halter 26a und dem ersten Lagergehäuse 18 angeordnet. Das zweite Regelelement ist ein flaches ringförmiges Element und ist zwischen dem äußeren Zahnrad 4, dem zweiten äußeren Ringelement 28b und dem zweiten Halter 26b und dem zweiten Lagergehäuse 20 angeordnet. Das erste Regelelement 12 und das zweite Regelelement 14 regeln die axialen Bewegungen des äußeren Zahnrads 4, des äußeren Ringelements 28 und des Halters 26.
Das Gehäuse 10 ist ein etwa zylindrisches Element und umgibt das zweite innere Zahnrad 8. Das erste innere Zahnrad 6 ist durch einen Zapfen an dem Gehäuse 10 angebracht, so dass es mit dem Gehäuse 10 integriert ist. Das Hauptlager 16 ist zwischen dem Gehäuse 10 und dem zweiten inneren Zahnrad 8 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Hauptlager 16 ein Kreuzrollenlager, wobei es mehrere Rollen (Wälzkörper) 46 enthält, die in Intervallen in der Umfangsrichtung vorgesehen sind. Die mehreren Rollen 46 rollen auf einer Rolloberfläche 8b des zweiten inneren Zahnrads 8 und einer Rolloberfläche 10a des Gehäuses 10. Das heißt, eine äußere Umfangsseite des zweiten inneren Zahnrads 8 funktioniert als ein Innenring des Hauptlagers 16, während eine innere Umfangsseite des Gehäuses 10 als ein Außenring des Hauptlagers 16 funktioniert. Das Gehäuse 10 stützt das zweite innere Zahnrad 8 über das Hauptlager 16 in einem relativ drehbaren Zustand.
Das erste Lagergehäuse 18 ist ein ringförmiges Element und umgibt die Wellengeneratorwelle 22. Ähnlich ist das zweite Lagergehäuse 20 ein ringförmiges Element und umgibt die Wellengeneratorwelle 22. Das erste Lagergehäuse 18 und das zweite Lagergehäuse 20 sind so angeordnet, dass das äußere Zahnrad 4, der Wälzkörper 24, der Halter 26, das äußere Ringelement 28, das erste Regelelement 12 und das zweite Regelelement 14 in der axialen Richtung dazwischen angeordnet sind. Das erste Lagergehäuse 18 ist durch einen Zapfen an dem ersten inneren Zahnrad 6 angebracht, so dass es durch einen Bolzen an dem ersten inneren Zahnrad befestigt ist. Das zweite Lagergehäuse 20 ist durch einen Zapfen an dem zweiten inneren Zahnrad 8 angebracht, so dass es durch einen Bolzen an dem zweiten inneren Zahnrad 8 befestigt ist. Ein Lager 30 ist in den inneren Umfang des ersten Lagergehäuses 18 aufgenommen, ein Lager 32 ist in den inneren Umfang des zweiten Lagergehäuses 20 aufgenommenen und die Wellengeneratorwelle 22 ist über das Lager 30 und das Lager 32 durch das erste Lagergehäuse 18 und das zweite Lagergehäuse 20 drehbar gestützt.
Zwischen der Wellengeneratorwelle 22 und dem ersten Lagergehäuse 18 ist eine Öldichtung 40 angeordnet, zwischen dem ersten Lagergehäuse 18 und dem ersten inneren Zahnrad 6 ist ein O-Ring 34 angeordnet, zwischen dem ersten inneren Zahnrad 6 und dem Gehäuse 10 ist ein O-Ring 36 angeordnet, zwischen dem Gehäuse 10 und dem zweiten inneren Zahnrad 8 ist eine Öldichtung 42 angeordnet, zwischen dem zweiten inneren Zahnrad 8 und dem zweiten Lagergehäuse 20 ist ein O-Ring 38 angeordnet und zwischen dem zweiten Lagergehäuse 20 und der Wellengeneratorwelle 22 ist eine Öldichtung 44 angeordnet. Entsprechend ist es möglich, es zu verhindern, dass das Schmiermittel in der Getriebevorrichtung 100 des Biegeeingriffstyps ausläuft.
Es wird ein Betrieb der Getriebevorrichtung 100 des Biegeeingriffstyps beschrieben, die wie oben beschrieben konfiguriert ist. Hier wird ein Fall, in dem die Anzahl der Zähne des ersten äußeren Zahnabschnitts 4a 100 ist, die Anzahl der Zähne des zweiten äußeren Zahnabschnitts 4b 100 ist, die Anzahl der Zähne des ersten inneren Zahnabschnitts 6a 102 ist und die Anzahl der Zähne des zweiten inneren Zahnabschnitts 8a 100 ist, als ein Beispiel beschrieben. Zusätzlich wird ein Fall, in dem das zweite innere Zahnrad 8 und das zweite Lagergehäuse 20 mit einem angetriebenen Element verbunden sind, als ein Beispiel beschrieben.
Falls sich die Wellengeneratorwelle 22 in einem Zustand dreht, in dem der erste äußere Zahnabschnitt 4a mit dem ersten inneren Zahnabschnitt 6a an zwei elliptischen Orten in der Längsrichtung ineinandergreift, bewegt sich die Eingriffsposition zwischen dem ersten äußeren Zahnabschnitt 4a und dem ersten inneren Zahnabschnitt 6a gemäß der Drehung der Wellengeneratorwelle 22 außerdem in der Umfangsrichtung. Die Anzahlen der Zähne des ersten äußeren Zahnabschnitts 4a und des ersten inneren Zahnabschnitts 6a sind voneinander verschieden, wobei sich folglich zu diesem Zeitpunkt der erste äußere Zahnabschnitt 4a bezüglich des ersten inneren Zahnabschnitts 6a relativ dreht. Das erste innere Zahnrad 6 und das erste Lagergehäuse 18 sind fest, wobei sich folglich der erste äußere Zahnabschnitt 4a um einen Betrag dreht, der zu der Differenz der Anzahl der Zähne äquivalent ist. Das heißt, die Drehung der Wellengeneratorwelle 22 wird im hohen Maße verringert und wird zu dem ersten äußeren Zahnabschnitt 4a ausgegeben. Ein Drehzahlverringerungsverhältnis ist wie folgt.
Drehzahlverringerungsverhältnis = (Anzahl der Zähne des ersten äußeren Zahnabschnitts 4a - Anzahl der Zähne des ersten inneren Zahnabschnitts 6a)/Anzahl der Zähne des ersten äußeren Zahnabschnitts 4a = (100 - 102)/100 = -1/50.
Der zweite äußere Zahnabschnitt 4b ist mit dem ersten äußeren Zahnabschnitt 4a einteilig ausgebildet, wobei sich folglich der zweite äußere Zahnabschnitt 4b und der erste äußere Zahnabschnitt 4a einteilig miteinander drehen. Die Anzahl der Zähne des zweiten äußeren Zahnabschnitts 4b und die Anzahl der Zähne des zweiten inneren Zahnabschnitts 8a sind einander gleich, wobei folglich eine relative Drehung dazwischen nicht erzeugt wird und sich der zweite äußere Zahnabschnitt 4b und der zweite innere Zahnabschnitt 8a einteilig miteinander drehen. Entsprechend wird die gleiche Drehung wie die Drehung des ersten äußeren Zahnabschnitts 4a zu dem zweiten inneren Zahnabschnitt 8a ausgegeben. Im Ergebnis ist es möglich, von dem zweiten inneren Zahnrad 8 die Ausgabe zu extrahieren, die durch das Verringern der Drehung der Wellengeneratorwelle 22 zu -1/50 erhalten wird.
Fortgesetzt werden die Konfigurationen des äußeren Zahnrads 4, des ersten inneren Zahnrads 6 und des zweiten inneren Zahnrads 8 ausführlicher beschrieben. Die 2A und 2B sind Ansichten, die Querschnitte des ersten inneren Zahnrads 6 und des zweiten inneren Zahnrads 8 zeigen, die entlang einer Ebene genommen sind, die zu der Drehachse R senkrecht ist. 3A ist eine entlang der Linie A-A nach 2A genommene Schnittansicht und 3B ist eine entlang der Linie B-B nach 2B genommene Schnittansicht. 4A ist eine Ansicht, die eine Lücke zwischen dem ersten inneren Zahnrad 6 und dem ersten äußeren Zahnabschnitt 4a des äußeren Zahnrads 4 zeigt, und 4B ist eine Ansicht, die eine Lücke zwischen dem zweiten inneren Zahnrad 8 und dem zweiten äußeren Zahnabschnitt 4b des äußeren Zahnrads 4 zeigt.
Zuerst werden die Definitionen einiger Begriffe beschrieben. Eine „Zahnhöhe“ ist ein radialer Abstand zwischen einem Kopfkreis, der ein Querschnitt eines Kopfzylinders ist, und einem Fußkreis, der ein Querschnitt eines Fußzylinders ist, des inneren Zahnrads, genommen entlang der zu der Drehachse R senkrechten Ebene. Spezifisch ist eine Zahnhöhe h1 des ersten inneren Zahnrads 6 ein radialer Abstand zwischen einem Kopfkreis Ca1, der ein Querschnitt eines Kopfzylinders ist, und einem Fußkreis Cb1, der ein Querschnitt eines Fußzylinders ist, des ersten inneren Zahnrads 6, genommen entlang der zu der Drehachse R senkrechten Ebene (siehe 2A). Zusätzlich ist eine Zahnhöhe h2 des zweiten inneren Zahnrads ein radialer Abstand zwischen einem Kopfkreis Ca2, der ein Querschnitt eines Kopfzylinders ist, und einem Fußkreis Cb2, der ein Querschnitt eines Fußzylinders ist, des zweiten inneren Zahnrads 8, genommen entlang der zu der Drehachse R senkrechten Ebene (siehe 2B).
Eine „Zahnbreite“ ist ein axialer Abstand an einer Mitte zwischen einem Zahnkopf und einem Zahnfuß des inneren Zahnrads. Spezifisch ist eine Zahnbreite w1 des ersten inneren Zahnrads ein axialer Abstand an einer Mitte zwischen einem Zahnkopf Tal und einem Zahnfuß Tb1 des ersten inneren Zahnrads (siehe 3A). Zusätzlich ist eine Zahnbreite w2 des zweiten inneren Zahnrads ein axialer Abstand an einer Mitte zwischen einem Zahnkopf Ta2 und einem Zahnfuß Tb2 des zweiten inneren Zahnrads (siehe 3B).
Eine „Eingriffslücke“ ist eine radiale Lücke an einer Längsposition zwischen dem inneren Zahnrad und dem äußeren Zahnrad 4 (siehe 4). Spezifisch ist die Eingriffslücke durch den folgenden Ausdruck 1 spezifiziert. $\begin{array}{l} Eingriffslüke gi = (Fehler des BBD des ersten inneren Zahnrads - Fehler des \\ OBD der langen Achse des i-ten Zahnabschnitts d es äußeren Zahnrads) / 2 (i ist 1 \\ oder 2) \end{array}$
Hier ist der BBD der Zwischenkugeldurchmesser des inneren Zahnrads, ist der OBD der langen Achse der maximale Überkugeldurchmesser des durch den Wellengenerator 22a gebogenen und deformierten äußeren Zahnrads 4 und ist der Fehler eine Differenz, die durch das Subtrahieren eines Entwurfswerts von einem gemessenen Wert erhalten wird. Zusätzlich sind ein Entwurfswert des BBD und ein Entwurfswert des OBD der langen Achse der BBD bzw. der OBD, wenn die Eingriffslücke gi 0 mm ist.
Als Nächstes werden die Konfigurationen des äußeren Zahnrads 4, des ersten inneren Zahnrads 6 und des zweiten inneren Zahnrads 8 beschrieben, damit das erste inneren Zahnrad 6 eine Verschleißfestigkeit aufweist, die höher als die des zweiten inneren Zahnrads 8 ist. Zusätzlich werden in den folgenden Beschreibungen fünf Konfigurationen (1) bis (5) beschrieben. Es kann jedoch irgendeine dieser Konfigurationen angewendet oder beliebig kombiniert und angewendet werden.

(1) Das erste innere Zahnrad 6 und das zweite innere Zahnrad 8 sind so konfiguriert, dass eine Oberflächenhärte einer Zahnoberfläche S1 des ersten inneren Zahnabschnitts 6a höher als eine Oberflächenhärte einer Zahnoberfläche S2 des zweiten inneren Zahnabschnitts 8a ist. Dies kann durch das Bilden des ersten inneren Zahnrads 6 aus einem Material, das härter als das des zweiten inneren Zahnrads 8 ist, verwirklicht werden, kann durch das Anwenden einer Oberflächenbehandlung auf das erste innere Zahnrad 6 verwirklicht werden, so dass das erste innere Zahnrad 6 eine Oberflächenhärte aufweist, die höher als die des zweiten inneren Zahnrads 8 ist, oder kann durch das Verwenden dieser gemeinsam verwirklicht werden. Vorzugsweise sind das erste innere Zahnrad 6 und das zweite innere Zahnrad 8 so konfiguriert, dass die Oberflächenhärte der Zahnoberfläche S1 des ersten inneren Zahnabschnitts 6a um eine Brinell-Härte von 20 [HB] oder mehr höher als die Oberflächenhärte der Zahnoberfläche S2 des zweiten inneren Zahnabschnitts 8a ist. Als ein Beispiel ist die Oberflächenhärte der Zahnoberfläche S1 des ersten inneren Zahnabschnitts 6a des ersten inneren Zahnrads 6 HB 400 in der Brinell-Härte und ist die Oberflächenhärte der Zahnoberfläche S2 des zweiten inneren Zahnabschnitts 8a des zweiten inneren Zahnrads 8 HB 300 in der Brinell-Härte. Die Brinell-Härte wird durch ein Verfahren gemäß JIS Z 2243 gemessen.
(2) Das erste innere Zahnrad 6 und das zweite innere Zahnrad 8 sind so konfiguriert, dass der erste innere Zahnabschnitt 6a eine Oberflächenbehandlungsschicht aufweist, die eine Verschleißfestigkeit aufweist, die höher als die des zweiten inneren Zahnabschnitts 8a ist. Es kann z. B. nur der erste innere Zahnabschnitt 6a eine Oberflächenbehandlungsschicht aufweisen, die eine hohe Verschleißfestigkeit aufweist. Außerdem kann der erste innere Zahnabschnitt 6a z. B. eine erste Oberflächenbehandlungsschicht aufweisen, während der zweite innere Zahnabschnitt 8a eine zweite Oberflächenbehandlungsschicht aufweisen kann, die eine Verschleißfestigkeit aufweist, die geringer als die der ersten Oberflächenbehandlungsschicht ist. Eine Oberflächenbehandlungsschicht mit einer hohen Verschleißfestigkeit kann eine Schicht sein, die einer Oberflächenbehandlung unterworfen worden ist, um die Oberflächenhärte zu vergrößern, wobei sie eine Schicht sein kann, die einer Oberflächenbehandlung, die die Schmierfähigkeit vergrößert, z. B. einer Oberflächenbehandlung zum Bilden von Mikrounregelmäßigkeiten (Mikrovertiefungen) unterworfen worden ist, die die Halteleistung eine Schmiermittels verbessert. In dem Beispiel nach den 2A und 2B weist nur der erste innere Zahnabschnitt 6a des ersten inneren Zahnrads 6 eine dem Kugelstrahlen unterworfene Oberflächenbehandlungsschicht L auf. Gemäß dem Kugelstrahlen nimmt die Oberflächenhärte der Zahnoberfläche S1 des ersten inneren Zahnabschnitts 6a zu, wobei die Halteleistung des Schmiermittels verbessert ist und die Schmierfähigkeit des ersten inneren Zahnabschnitts 6a verbessert ist.
(3) Das erste innere Zahnrad 6 und das zweite innere Zahnrad 8 sind so konfiguriert, dass die Zahnbreite w1 des ersten inneren Zahnabschnitts 6a größer als die Zahnbreite w2 des zweiten inneren Zahnabschnitts 8a ist (siehe die 3A und 3B). Im Ergebnis nimmt ein Oberflächendruck auf den ersten inneren Zahnabschnitt 6a ab, d. h., die Verschleißfestigkeit des ersten inneren Zahnrads 6 ist verbessert. Vorzugsweise sind das erste innere Zahnrad 6 und das zweite innere Zahnrad 8 so konfiguriert, dass ein Unterschied zwischen der Zahnbreite w1 des ersten inneren Zahnabschnitts 6a und der Zahnbreite w2 des zweiten inneren Zahnabschnitts 8a größer als 0,2 mm ist.
(4) Das äußere Zahnrad 4, das erste innere Zahnrad 6 und das zweite innere Zahnrad 8 sind so konfiguriert, dass die Eingriffslücke g1 zwischen dem ersten inneren Zahnabschnitt 6a und dem ersten äußeren Zahnabschnitt 4a größer als die Eingriffslücke g2 zwischen dem zweiten inneren Zahnabschnitt 8a und dem zweiten äußeren Zahnabschnitt 4b ist (siehe die 4A und 4B). Weil in diesem Fall die durch das Ineinandergreifen zwischen dem ersten inneren Zahnabschnitt 6a und dem ersten äußeren Zahnabschnitt 4a erzeugte Wärmemenge abnimmt, werden eine Zunahme der Temperatur des Schmiermittels und eine Abnahme der Viskosität des Basisöls unterdrückt, wobei im Ergebnis der Verschleiß des ersten inneren Zahnabschnitts 6a abnimmt. Das heißt, die Verschleißfestigkeit des ersten inneren Zahnrads 6 nimmt zu. Vorzugsweise sind das äußere Zahnrad 4, das erste innere Zahnrad 6 und das zweite innere Zahnrad 8 so konfiguriert, dass sie dem folgenden Ausdruck 2 entsprechen. $\frac{\sqrt{g_{1}^{2} - g_{2}^{2}}}{m} \leq 63,175$

Hier ist m ein Modul des äußeren Zahnrads 4. Der Modul ist ein Wert, der durch das Dividieren eines Durchmessers eines Wälzkreises durch die Anzahl der Zähne erhalten wird, wobei der Durchmesser des Wälzkreises ein Wert ist, der durch „Durchmesser des Wälzkreises = (Durchmesser des Kopfkreises + Durchmesser des Fußkreises)/2“ berechnet wird.

(5) Das erste innere Zahnrad 6 und das zweite innere Zahnrad 8 sind so konfiguriert, dass die Zahnhöhe h1 des ersten inneren Zahnabschnitts 6a kleiner als die Zahnhöhe h2 des zweiten inneren Zahnabschnitts 8a ist (siehe die 2A und 2B). In diesem Fall ist in dem ersten inneren Zahnabschnitt 6a der Zahnkopf, der eine hohe Gleitgeschwindigkeit aufweist, relativ kurz, wobei folglich die durch die Reibung erzeugte Wärmemenge abnimmt, die Zunahme der Temperatur des Schmiermittels und die Abnahme der Viskosität des Basisöls des Schmiermittels unterdrückt werden und im Ergebnis der Verschleiß des ersten inneren Zahnabschnitts 6a abnimmt. Das heißt, die Verschleißfestigkeit des ersten inneren Zahnrads 6 nimmt zu. Vorzugsweise sind das erste innere Zahnrad 6 und das zweite innere Zahnrad 8 so konfiguriert, dass der Unterschied zwischen der Zahnhöhe h2 des zweiten inneren Zahnabschnitts 8a und der Zahnhöhe h1 des ersten inneren Zahnabschnitts 6a größer als 0,01 mm ist.

Gemäß der Getriebevorrichtung 100 des Biegeeingriffstyps gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die oben beschrieben worden ist, sind das erste innere Zahnrad 6 und das zweite innere Zahnrad 8 so konfiguriert, dass die Verschleißfestigkeit des ersten inneren Zahnabschnitts 6a höher als die Verschleißfestigkeit des zweiten inneren Zahnabschnitts 8a ist. Das heißt, die Verschleißfestigkeit des ersten inneren Zahnrads 6, das relativ leicht verschlissen wird, ist relativ hoch. Im Ergebnis wird der Verschleiß des ersten Zahnrads 6 unterdrückt und kann eine Zunahme des Totgangs unterdrückt werden. Außerdem ist die Verschleißfestigkeit des zweiten inneren Zahnrads 8, das relativ schwierig zu verschleißen ist, relativ gering. Im Ergebnis ist es z. B. im Vergleich zu einem Fall, in dem die Verschleißfestigkeit des zweiten inneren Zahnrads 8 so festgelegt ist, dass sie etwa die gleiche wie die Verschleißfestigkeit des ersten inneren Zahnrads 6 ist, möglich, eine Zunahme der Kosten zu unterdrücken. Das heißt, gemäß der Getriebevorrichtung 100 des Biegeeingriffstyps gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die Zunahme des Totgangs zu unterdrücken, während die Zunahme der Kosten vermieden wird.
Oben ist die Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps gemäß der Ausführungsform beschrieben worden. Es wird durch einen Fachmann auf dem Gebiet erkannt, dass diese Ausführungsform lediglich ein Beispiel ist, verschiedene Modifikationen an den Kombinationen der konstituierenden Elemente und den Verarbeitungsprozessen ausgeführt werden können und die Modifikationen außerdem im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung enthalten sind.
Bezugszeichenliste

4:: äußeres Zahnrad
6:: erstes inneres Zahnrad
8:: zweites inneres Zahnrad
22a:: Wellengenerator
100:: Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017140862 [0002]
JP 2011112214 [0003, 0004]

Claims

Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps, die umfasst: einen Wellengenerator; ein äußeres Zahnrad, das durch den Wellengenerator gebogen und deformiert wird; und ein erstes inneres Zahnrad und ein zweites inneres Zahnrad, die mit dem äußeren Zahnrad ineinandergreifen, wobei die Anzahl der Zähne des ersten inneren Zahnrads von der des äußeren Zahnrads verschieden ist und die Anzahl der Zähne des zweiten inneren Zahnrads die gleiche wie die des äußeren Zahnrads ist und das erste innere Zahnrad eine Verschleißfestigkeit aufweist, die höher als die des zweiten inneren Zahnrads ist.
Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps nach Anspruch 1, wobei von dem zweiten inneren Zahnrad eine verlangsamte Drehung ausgegeben wird und das zweite innere Zahnrad mit einem angetriebenen Element verbunden ist.
Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Oberflächenhärte einer Zahnoberfläche des ersten inneren Zahnrads höher als die einer Zahnoberfläche des zweiten inneren Zahnrads ist.
Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste innere Zahnrad eine Oberflächenbehandlungsschicht aufweist, die eine Verschleißfestigkeit aufweist, die höher als die des zweiten inneren Zahnrads ist.
Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Zahnbreite des ersten inneren Zahnrads größer als eine Zahnbreite des zweiten inneren Zahnrads ist.
Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Eingriffslücke zwischen dem ersten inneren Zahnrad und dem äußeren Zahnrad größer als eine Eingriffslücke zwischen dem zweiten inneren Zahnrad und dem äußeren Zahnrad ist.
Getriebevorrichtung des Biegeeingriffstyps nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Zahnhöhe des ersten inneren Zahnrads kleiner als eine Zahnhöhe des zweiten inneren Zahnrads ist.