DE19950339A1

DE19950339A1 - Exzentrisch umlaufende Drehzahländerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE19950339A1
Application number: DE19950339A
Authority: DE
Inventors: Hongyou Wang
Original assignee: Teijin Seiki Co Ltd
Current assignee: Nabtesco Corp
Priority date: 1998-10-21
Filing date: 1999-10-19
Publication date: 2000-04-27
Also published as: JP2000120809A; JP4010671B2; US6220107B1

Abstract

Da die Phasen von Ritzeln und eines Ritzels um 180 DEG voneinander abweichen, werden die Ritzel mit der Eingriffskraft beaufschlagt, die in ihrer Wirkungsrichtung der Eingriffskraft des Ritzels entgegengesetzt ist und den halben Wert beträgt. Zu diesem Zeitpunkt, da die Abstände zwischen einem Zentrum in der Verzahnungsbreite des Ritzels und den Zentren der Verzahnungsbreite der Ritzel im wesentlichen gleich sind, sind die Eingriffskräfte in die Ritzel in der resultierenden Kraft und dem Rotationsmoment Null und ausgeglichen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Diese Erfindung bezieht sich auf eine exzentrisch umlaufende Drehzahländerungsvor richtung zum Übersetzen oder Untersetzen durch exzentrisch rotierende Ritzel oder Übertragungsscheiben.

Als eine konventionelle exzentrisch umlaufende Drehzahländerungsvorrichtung ist z. B. eine Vorrichtung bekannt, mit einem Gehäuse, das eine Innenverzahnung an einem In nenumfang aufweist, zwei Sätze von Ritzeln, die getrennt voneinander in Axialrichtung gehalten sind und an ihrem Außenumfang mit Außenverzahnungen versehen sind, die sich in der Innenverzahnung abwälzen, einem Träger, der einen säulenartigen Abschnitt aufweist, der sich durch die Ritzel in Axialrichtung hindurch erstreckt, und einer exzentri schen Kurbelwelle, die diese beiden Sätze von Ritzel dazu veranlaßt, sich exzentrisch um 180° phasenverschoben zu drehen.

Jedoch weist die konventionelle exzentrisch umlaufende Drehzahländerungsvorrichtung ein großes Problem des Erzeugens großer Vibrationen und Geräusche auf.

Ein Erfinder dieser Patentanmeldung führte ernsthafte Studien durch über Mechanis men, die Vibrationen und Geräusche in exzentrisch umlaufenden Drehzahländerungs vorrichtungen erzeugen, und kam zu folgenden Feststellungen. Nämlich, wenn die ex zentrisch umlaufende Drehzahländerungsvorrichtung 11 die Übersetzung reduziert, wie in Fig. 7, 8 und 9 dargestellt, wirkt der Wälzeingriff in X-Richtung (Tangentialrichtung) sowie der Wälzeingriff in Y-Richtung (Radiusrichtung) jeweils von den Außenverzah nungen der Ritzel zu den Innenverzahnungen des Gehäuses 12 durch Drehen der Rit zel 13, 14. Darüber hinaus werden die Ritzel 13, 14 jeweils durch die Zentrifugalkraft in X-Richtung durch ihre Drehung beansprucht. Zu diesem Zeitpunkt sind die Wälzkräfte Fx und Fy in X- und Y-Richtungen im Ritzel 13, sowie die Eingriffskräfte - Fx und Fy in X- und Y-Richtungen im Ritzel 14 gleich groß, jedoch ihre Wirkungsrichtungen entge gengesetzt, und die Zentrifugalkräfte P und -P in der Y-Richtung der Ritzel 13, 14 sind gleich groß, jedoch sind ihre Wirkungsrichtungen entgegengesetzt. Konsequenterweise gehen die resultierenden Kräfte der Wälzkräfte in den X- und Y-Richtungen und die re sultierende Stärke der Zentrifugalkraft zu Null aus und sind kräftemäßig ausgeglichen. Hier wird angenommen, daß die Eingriffskraft eine einzelne Kraft ist, die auf mittig flache Stirnseiten a, b der Verzahnungsbreite der Ritzel 13, 14 in Teilen maximalen Wälzein griffs der Ritzel 13, 14 und des Gehäuses 12 sind, und auf der anderen Seite wird an genommen, daß die Zentrifugalkraft eine einzelne Kraft ist, die auf den Schwerpunkt der Ritzel 13, 14 wirkt. Jedoch, wenn die Wälzkräfte Fy und -Fy in der Y-Axialrichtung und die Zentrifugalkräfte P und -P der Ritzel 13, 14 auf den flachen Stirnseiten eingeschlos sen die Y- und Z-Achsen, wie in Fig. 10 dargestellt, sind sowohl die Eingriffskräfte Fy, -Fy und die Zentrifugalkräfte P, -P durch einen Abstand L voneinander beabstandet, und konsequenterweise wird ein Kräftepaar aus Mf = Fy × L (Rotationsmoment) und ein Kräftepaar aus Mp = P × L (Rotationsmoment) sowohl durch die Wälzkräfte Fy, -Fy, als auch die Zentrifugalkräfte P, -P gebildet, und entsprechend wird die resultierende Kraft aus der Wälzkraft und die resultierende Kraft der Zentrifugalkraft aus der Balance ge bracht bezüglich des Drehmoments beim Stand der Technik. Da das Rotationsmoment (Kräftepaar) auf einen Kurbelstift 15 aufgebracht wird und graduell in Umfangsrichtung der exzentrischen Rotation der Ritzel 13, 14 abweicht, vibriert die exzentrisch umlaufen de Drehzahländerungsvorrichtung 11 periodisch, um große Vibrationen und Geräusche zu erzeugen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Diese Erfindung wurde realisiert basierend auf diesen Feststellungen, und soll eine ex zentrisch umlaufende Drehzahländerungsvorrichtung bereitstellen, die in der Lage ist, effektiv Vibrationen und Geräusche beim Beschleunigen und Abbremsen zu verhindern.

Solch ein Ziel kann erreicht werden durch:
Erstens, exzentrisch umlaufende Drehzahländerungsvorrichtung mit einem Gehäuse, das eine Innenverzahnung an einem Innenumfang aufweist, drei Sätzen von Ritzeln, die in Axialrichtung getrennt in dem Gehäuse gehalten sind, und auf deren Außenumfang Außenverzahnungen vorgesehen sind, die in Wälzeingriff mit der Innenverzahnung ge bracht werden, einem Träger, der einen säulenartigen Abschnitt aufweist, der sich durch die Ritzel in Axialrichtung hindurch erstreckt, und exzentrischen Rotationsmitteln, die ei nen Satz des Zentrumsritzels und zwei Sätze der Ritzel, die zu beiden Seiten des Zen trumsritzels angeordnet sind, dazu veranlaßt eine exzentrische Rotation unter der Be dingung einer Phasenversetzung des Zentrumsritzels und der beiden Seitenritzel um 180° durchzuführen, und welche Abstände zwischen einer Mittellinie in der Verzah nungsbreite des Zentrumsritzels und der beiden Mittellinien in der Getriebebreite der beiden Schichten beider Seitenritzel im wesentlichen gleich sind;
Zweitens, exzentrisch umlaufende Drehzahländerungsvorrichtung mit einem Gehäuse, das eine Innenverzahnung an einem Innenumfang aufweist, vier Ritzelsätze, die in dem Gehäuse gehalten sind, und an deren Außenumfang Außenverzahnungen vorgesehen sind, die in der Innenverzahnung abwälzen, einem Träger, der einen säulenartigen Ab schnitt aufweist, der sich durch die Ritzel in Axialrichtung hindurch erstreckt, und exzen trischen Rotationsmitteln, welche die beiden Sätze von Zentrumsritzeln in der gleichen Phase und die beiden Ritzelsätze gleicher Phasen, die auf beiden Seiten des Zentrums ritzels angeordnet sind, dazu veranlaßt, exzentrische Rotationen unter einer Bedingung des Phasenverschiebens der Zentrumsritzel und der beiden Seitenritzel um 180° durch zuführen, und bei dem die Abstände zwischen beiden Mittellinien in der Getriebebreite der beiden Sätze von Zentrumsritzeln und beiden Mittellinien in der Getriebebreite der beiden Sätze beider Seitenritzel im wesentlichen gleich sind;
Drittens, exzentrisch umlaufende Drehzahländerungsvorrichtung, mit einem zylindri schen Gehäuse, drei Sätzen von Übertragungsscheiben, die in dem Gehäuse in Axial richtung getrennt voneinander gehalten sind, und deren Außenumfänge sich in Rollkon takt mit dem Innenumfang des Gehäuses befinden, und deren Durchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser des Gehäuses, einem Träger, der einen säulenartigen Ab schnitt aufweist, der sich durch die Übertragungsscheiben in Axialrichtung hindurch er streckt, und exzentrischen Rotationsmittel, welche die Zentrumsübertragungsscheibe und die beiden Sätze der Übertragungsscheiben, die zu beiden Seiten der Zentrums übertragungsscheibe angeordnet sind, dazu veranlaßt, exzentrische Drehungen unter der Bedingung einer Phasenverschiebung der Zentrumsübertragungsscheibe und der beiden Seitenübertragungsscheibe um 180° durchzuführen, und bei dem die Abstände zwischen einer Mittellinie in Axialrichtung des Außenumfangs der Zentrumsübertra gungsscheibe und beide Zentrumslinien in Axialrichtung der Außenumfänge der beiden Sätze der beiden Seitenübertragungsscheiben gleich sind; und
Viertens, exzentrisch umlaufende Drehzahländerungsvorrichtung, mit einem zylindri schen Gehäuse, vier Sätzen von Übertragungsscheiben, die in dem Gehäuse in Axial richtung getrennt voneinander gehalten sind und deren Außenumfänge sich in Rollkon takt mit einem Innenumfang des Gehäuses befinden, und deren Durchmesser kleiner sind als der Innendurchmesser des Gehäuses, einem Träger, der einen säulenartigen Abschnitt aufweist, der sich durch die Übertragungsscheiben in Axialrichtung hindurch erstreckt, und exzentrischen Rotationsmitteln, welche die beiden Sätze der Zentrums übertragungsscheiben gleicher Phasen und die beiden Sätze von Übertragungsschei ben gleicher Phasen, die zu beiden Seiten der Zentrumsübertragungsscheiben ange ordnet sind, dazu veranlassen, exzentrische Drehungen unter einer Phasenverschie bung der Zentrumsübertragungsscheiben und der beiden Seitenübertragungsscheiben um 180° durchzuführen, und bei dem die Abstände zwischen den Mittellinien in Axial richtung der Außenumfänge der beiden Sätze von Zentrumsübertragungsscheiben und die beiden Zentrumslinien in Axialrichtung der Außenumfänge der beiden Sätze beider Seitenübertragungsscheiben im wesentlichen gleich sind.

Wenn die Übersetzungsreduzierung durch die exzentrisch umlaufende Drehzahlände rungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung durchgeführt wird, führen die sich mit dem Gehäuse in Wälzeingriff befindenden Ritzel die exzentrische Rotation durch ein exzentrisches Rotationsmittel durch, und zu diesem Zeitpunkt wirkt der Wälzeingriff in Y-Axialrichtung (Radiusrichtung) weiter durch Rotation der Ritzel von den Außenverzahnungen der Ritzel auf die Innenverzahnung des Gehäuses. Hier, da die Ritzel der drei Sätze bereitgestellt werden, und die beiden Sätze der beiden Seiten ritzel und der eine Satz des Zentrumsritzels um 180° phasenverschoben sind, wirkt die Eingriffskraft Fy in Y-Axialrichtung auf das Gehäuse vom Zentrumsritzel aus, während die Eingriffskraft -¹/₂Fy in Y-Axialrichtung (die Wirkungsrichtung ist umgekehrt zu Fy, und der Wert ist halb so groß) auf das Gehäuse von beiden Seitenritzeln aus wirkt. Dann, da die Abstände zwischen der Mittellinie in der Verzahnungsbreite des Zentrumsritzels und die beiden Mittellinien in der Verzahnungsbreite der beiden Sätze von beiden Seitenrit zeln im wesentlichen gleich sind, sind die Eingriffskräfte Fy und -¹/₂Fy des Zentrumsrit zels und der beiden Seitenritzel als resultierende Kraft Null, und das Rotationsmoment ist ausgeglichen, was darin resultiert, daß das Kräftepaar (Rotationsmoment) nicht auf die exzentrischen Rotationsmittel wirkt durch die Eingriffskraft in Y-Axialrichtung, wo durch Vibrationen und Geräusche effizient unterdrückt werden bei der exzentrisch um laufenden Drehzahländerungsvorrichtung.

Während der Übersetzungsreduktion, wie oben beschrieben, wirkt auf jedes der Ritzel die Zentrifugalkraft in Y-Axialrichtung aufgrund der Umdrehung der Ritzel, jedoch, wenn dis Dicken der beiden Sätze beider Seitenritzel die Hälfte der Dicke des Zentrumsritzels gemäß den zweiten Aspekt der Erfindung beträgt, ist die Zentrifugalkraft -¹/₂P, die jeweils auf die beiden Ritzel wirkt, die umgekehrt in ihrer Wirkungsrichtung zur Zentrifugalkraft P ist, die auf das Zentrumsritzel wirkt, und beträgt der Wert ¹/₂. Als ein Ergebnis sind die Zentrifugalkräfte -¹/₂P und P im Zentrum und auf beide Seitenritzel in ihrer resultierenden Kraft und dem Rotationsmoment gleich Null, und sind ausgeglichen, so daß Vibrationen und Geräusche in der exzentrisch umlaufenden Drehzahländerungsvorrichtung noch effizienter unterdrückt werden.

Bei der exzentrisch umlaufenden Drehzahländerungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung werden vier Sätze von Ritzeln bereitgestellt, wobei die beiden Sätze von Zentrumsritzeln, die gleicher Phasen sind, wie auch die beiden Sätze von Ritzeln, die gleicher Phasen sind, die zu beiden Seiten der Zentrumsritzel angeord net sind, um 180° zueinander phasenverschoben sind, und darüber hinaus die Abstän de zwischen den beiden Zentrumslinien in der Getriebebreite der beiden Sätze von Zentrumsritzeln und die beiden Zentrumslinien der Getriebebreite der beiden Sätze bei der Seitenritzel im wesentlichen gleich sind, so daß die Eingriffskräfte Fy in der Y-Axial richtung der Zentrumsritzel und die Eingriffskraft -Fy (die Wirkungsrichtung ist umge kehrt zu Fy, und der Wert ist gleich) in der Y-Axialrichtung in beiden Seitenritzeln in ihrer resultierenden Kraft und Rotationsmoment gleich Null sind, und zueinander ausgegli chen sind, wodurch Vibrationen und Geräusche effizient unterdrückt werden bei der ex zentrisch umlaufenden Drehzahländerungsvorrichtung.

Zudem, gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung sind die Zentrifugalkraft P in der Y-Axialrichtung, die in den beiden Zentrumsritzeln erzeugt wird, und die Zentrifugalkraft -P, die in den beiden Seitenritzeln erzeugt wird, in ihrer Wirkungsrichtung entgegensetzt zueinander und sind ihre Werte gleich, so daß die Zentrifugalkräfte als resultierende und das Rotationsmoment gleich Null sind, und zueinander ausgeglichen sind, wodurch Vi brationen und Geräusche effizient unterdrückt werden in der exzentrisch umlaufenden Drehzahländerungsvorrichtung.

Bei der exzentrisch umlaufenden Drehzahländerungsvorrichtung gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung sind drei Sätze von Übertragungsscheiben bereitgestellt, die sich in Rollkontakt mit einem Innenumfang des Gehäuses wie die Ritzel der ersten Ausfüh rungsform der Erfindung befinden, und Sätze von Übertragungsscheiben sind an einem Zentrum angeordnet, und zwei Sätze von Übertragungsscheiben sind zu beiden Seiten der Zentrumsübertragungsscheibe um 180° phasenverschoben angeordnet, und dar über hinaus sind die Abstände zwischen einer Zentrumslinie in Axialrichtung des Au ßenumfangs der Zentrumsübertragungsscheibe und die beiden Zentrumslinien in Axial richtung der Außenumfänge der beiden Sätze beider Seitenübertragungsscheiben im wesentlichen gleich, so daß ähnlich zur ersten Ausführungsform der Erfindung, die Rei bungskraft Fy in Y-Axialrichtung in der Zentrumsübertragungsscheibe und die Rei bungskraft -Fy in Y-Axialrichtungen der beiden Seitenübertragungsscheiben (die Wir kungsrichtung ist umgekehrt zu Fy und der Wert ist die Hälfte), hinsichtlich der resultie renden Kraft und des Rotationsmoments gleich Null sind und gegeneinander ausgegli chen sind, wodurch Vibrationen und Geräusche effizient unterdrückt werden in der ex zentrisch umlaufenden Drehzahländerungsvorrichtung.

Wie bei der sechsten Ausführungsform der Erfindung offenbart wird, wenn die Dicke der beiden Sätze von Übertragungsscheiben, die zu beiden Seiten angeordnet sind, die Hälfte der beträgt der Zentrumsübertragungsscheibe, ähnlich der zweiten Ausführungs form, sind die Zentrifugalkräfte -¹/₂P und P im Zentrum und beiden Seitenübertragungs scheiben in der resultierenden und dem Rotationsmoment gleich Null und sind ausge glichen, so daß Vibrationen und Geräusche in der exzentrisch umlaufenden Drehzahl änderungsvorrichtung noch wirkungsvoller unterdrückt werden.

Ebenso ist bei der exzentrisch umlaufenden Drehzahländerungsvorrichtung gemäß ei ner siebten Ausführungsform der Erfindung, ähnlich zur dritten Ausführungsform, die Reibungskraft Fy in der Y-Axialrichtung in der Zentrumsübertragungsscheibe und die Reibungskraft -Fy in den Y-Axialrichtungen der beiden Seitenübertragungsscheiben (die Wirkungsrichtung ist umgekehrt zu Fy, und der Wert beträgt die Hälfte) in der resultie renden Kraft und dem Rotationsmoment gleich Null und gegeneinander ausgeglichen, durch Vibrationen und Geräusche effizient in der exzentrisch umlaufenden Drehzahlän derungsvorrichtung unterdrückt werden.

Bei der exzentrisch umlaufenden Drehzahländerungsvorrichtung der achten Ausfüh rungsform der Erfindung sind die Zentrifugalkraft P in der Y-Axialrichtung, die in den bei den Zentrumsübertragungsscheiben erzeugt wird, und die Zentrifugalkraft -P, die in den beiden Seitenübertragungsscheiben erzeugt wird, in ihre Wirkungsrichtung entgegen gesetzt zueinander und ihre Werte sind gleich, so daß die Zentrifugalkräfte als resultie rende Kraft und dem Rotationsmoment gleich Null sind und gegeneinander ausgegli chen sind, wodurch Vibrationen und Geräusche effizient unterdrückt werden in der ex zentrisch umlaufenden Drehzahländerungsvorrichtung.

Der Ausdruck "im wesentlichen gleich", der in dieser Anmeldung verwendet wird, soll nicht nur einen Fall einschließen, wo die Abstände genau oder fast genau gleich sind, sondern auch solch einen Fall, wo die Abstände geringfügig unterschiedlich zueinander sind, solange Geräusche und Vibrationen effektiv unterdrückt werden.

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf den Stand der Technik, der in der japani schen Patentanmeldung Nr. Hei. 10-99294 (angemeldet am 21. Oktober 1998) enthal ten ist, welche hiermit ausdrücklich in ihrer Gesamtheit einbezogen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den beigefügten Zeichnungen:

Fig. 1 ist eine Seitenansicht, die eine erste Ausführungsform der Erfindung darstellt;

Fig. 2 ist eine Prinzipskizze desselben;

Fig. 3 ist eine darstellende Ansicht zum Erklären der Kraftverhältnisse;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht, die eine zweite Ausführungsform der Erfindung dar stellt;

Fig. 5 ist eine Seitenansicht, die eine dritte Ausführungsform der Erfindung darstellt;

Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie I-I aus Fig. 5;

Fig. 7 ist eine Prinzipskizze, welche eine Ausführungsform einer konventionellen exzentrisch umlaufenden Drehzahländerungsvorrichtung darstellt;

Fig. 8 ist eine erklärende Ansicht zum Erläutern der Kraftverhältnisse in einer fla chen Stirnseite a;

Fig. 9 ist eine erklärende Ansicht zum Erläutern der Kraftverhältnisse in einer fla chen Stirnfläche b; und

Fig. 10 ist eine erläuternde Ansicht zum Erklären der Kraftverhältnisse.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben.

In Fig. 1 bezeichnet Bezugszeichen 21 ein beinahe zylindrisches und drehbares Ge häuse. In einem Innenumfang des Gehäuses 21 und am Zentrum in seiner Axialrichtung ist eine Vielzahl von Innenverzahnungsstiften 22, die eine Innenverzahnung bilden, in einem Zustand befestigt, daß die Innenverzahnungsstifte beinahe zur Hälfte eingesetzt sind, und diese Innenverzahnungsstifte 22 sich axial erstrecken, während sie in Um fangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet sind. In dem Gehäuse 21 sind drei Stücke von scheibenförmigen Ritzeln 23, 24, 25 gehalten und an den Außenumfängen der jeweiligen Ritzel 23, 24, 25 befinden sich Außenverzahnungen 26, 27, 28, die über die gesamte Breite ausgebildet sind, deren Zähnezahl geringer ist als die Anzahl der In nenverzahnungsstifte 22 (in dieser Ausführungsform ist die Anzahl um eins niedriger). Zwei Sätze von Ritzeln 23, 25 sind an beiden Seiten angeordnet und weisen eine Dicke auf, die der Hälfte der des Zentrumsritzels 24 entspricht. Die Außenverzahnungen 26, 27, 28 der Ritzel 23, 24, 25 befinden sich in Wälzeingriff mit der Innenverzahnung 22 des Gehäuses 21. Die Abschnitte maximalen Eingriffs (die innersten Abschnitte des Wälzeingriffs) befinden sich in der gleichen Phase an beiden Seitenritzeln 23, 25, je doch beim Zentrumsritzel 24 ist die Phase um 180° von den Abschnitten maximalen Eingriffs beider Ritzel 23, 25 phasenversetzt. Diese drei Sätze von Ritzeln 23, 24, 25 sind in Axialrichtung im wesentlichen gleichmäßig voneinander beabstandet, und sind konsequenterweise in ihren Abständen in Axialrichtung vom Zentrum 27a um die Ver zahnungsbreite der Außenverzahnung 27 des Ritzels 24 beabstandet, das mittig zu den Zentren 26a, 28a in der Verzahnungsbreite der Außenverzahnungen 26, 28 der beiden Sätze beider Seitenritzel 23, 25 angeordnet ist. An den Innenseiten der Ritzel 23, 24, 25 sind drei Durchgangslöcher 32 ausgebildet, die gleichmäßig von der zentralen Achse zwischen zumindest einem Spielloch 31 (hier sind drei Spiellöcher in Umfangsrichtung gleichmäßig voneinander beabstandet) um ein benachbartes Spielloch 31. Bezugszei chen 35 bestimmt einen Träger, der an einem Sicherungselement (nicht dargestellt) befestigt ist, das in dem Gehäuse 21 gehalten ist. Der Träger 35 umfaßt ein Paar von scheibenförmigen Kantenplatten 36, 37 und einen säulenförmigen Abschnitt 39, der ab nehmbar an seinem einen Ende an der Kantenplatte 360 über eine Vielzahl von Bolzen 38 befestigt ist, und integral mit der Kantenplatte 37 an seinem anderen Ende ausgebil det ist. Der säulenartige Abschnitt 39, der die Kantenplatten 36, 37 verbindet, erstreckt sich in Axialrichtung durch die Spiellöcher 31 der Ritzel 23, 24, 25 hindurch. Bezugszei chen 40, 41 bezeichnen Lager, die zwischen den Außenumfängen der Kantenplatten 36, 37 und dem Innenumfang des Gehäuses 21 angeordnet sind, und durch diese La gerungen 40, 41 wird das Gehäuse 21 auf dem Träger 35 gestützt.

Bezugszeichen 45 bestimmt Kurbelstifte von gleicher Anzahl wie die Durchgangslöcher. Kurbelstift 45 ist drehbar an seinem Kantenteil an der Kantenplatte 36 über das Lager 46 unterstützt, und am anderen Kantenteil über die Lagerung 47 an der Kantenplatte 37 unterstützt. Jeder der Kurbelstifte 45 weist drei exzentrische Abschnitte 48, 49, 50 auf, die exzentrisch sind durch gleichmäßige Abstände von der zentralen Welle des Kur belstiftes 45, und beide exzentrischen Seitenabschnitte 48, 50 befinden sich in der glei chen Phase, während der exzentrische Zentrumsabschnitt 49 um 180° von den exzen trischen Abschnitten 48, 50 phasenverschoben ist. Die exzentrischen Abschnitte 48, 49, 50 werden in die Durchgangslöcher 32 der Ritzel 23, 24, 25 unter der Bedingung des Einfügens von Kugellagern 51, 52, 53 in die Durchgangslöcher 32 eingesetzt. Wenn auf die Kurbelstifte 45 von ihren anderen Enden eine Drehung gleicher Geschwindigkeit in der gleichen Richtung von einem Motor (nicht dargestellt) aufgebracht wird, und diese um die Zentrumswelle gedreht werden, werden die exzentrischen Abschnitte 48, 49, 50 exzentrisch gedreht in den Durchgangslöchern 32, um dadurch exzentrisch (Umdre hung) die Ritzel 23, 25 unter der Bedingung der Phasenabweichung um 180° zu dre hen. Dann ist die Anzahl der Innenverzahnungsstifte 22 und die Anzahl der äußeren Zähne 26, 27, 28 geringfügig unterschiedlich (hier ist die Anzahl der äußeren Zähne 26, 27, 28 um eins geringer als die Anzahl der Innenverzahnungsstifte 22), so daß das Ge häuse 21 mit niedriger Geschwindigkeit durch die exzentrische Rotation der Ritzel 23, 24, 25 gedreht wird. Der Motor und die Kurbelstifte 45 bilden als Gesamtes ein exzentri sches Rotationsmittel 54, welches exzentrisch die beiden Sätze von Ritzeln 23, 25, die an beiden Seiten angeordnet sind, und den einen Satz Ritzel 24 um 180° phasenver schoben dreht.

Als nächstes wird Bezug genommen auf die erste Ausführungsform der Erfindung.

Zum Durchführen der Drehzahlherabsetzung mittels einer exzentrisch umlaufenden Drehzahländerungsvorrichtung 55 wird der Motor (nicht dargestellt) derart betrieben, um alle Kurbelstifte 45 um die Zentrumswellen in gleicher Richtung mit gleicher Geschwin digkeit zu drehen. Als ein Ergebnis rotieren die exzentrischen Abschnitte 48, 49, 50 der Kurbelstifte 45 exzentrisch in den Durchgangslöchern 32 der Ritzel 23, 24, 25 und dre hen sich die Ritzel 23, 24, 25 (Umdrehung), jedoch, da die Anzahl der äußeren Zähne 26, 27, 28 geringer ist als die Anzahl der Innenverzahnungsstifte 11, wird die Umdre hung der Kurbelstifte 45 mit hoher Rate übersetzt und auf das Gehäuse 21 übertragen, um dieses Gehäuse mit niedriger Drehzahl zu drehen.

Während des Durchführens der Drehzahlherabsetzung wird der Innenverzahnungsstift 22 des Gehäuses 21, wie dies in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist, mit einer Eingriffskraft in Y-Richtung (Radiusrichtung) durch Drehen der Ritzel 23, 24, 25 von den Außenzäh nen 26, 27, 28 der Ritzel 23, 24, 25 beaufschlagt, und mit der Zentrifugalkraft in Y-Rich tung durch die Drehung der Ritzel 23, 24, 25 beaufschlagt. Da Ritzel dreier Sätze be reitgestellt werden und die beiden Seiten der Ritzel 23, 25 und das eine Zentrumsritzel 24 um 180° phasenverschoben sind, wird das Gehäuse 21 mit der Eingriffskraft Fy be aufschlagt, die in Y-Richtung vom Zentrumsritzel 24 aus aufgebracht wird, und wird die Eingriffskraft -¹/₂Fy (die Wirkrichtung ist umgekehrt zu Fy und der Wert beträgt die Hälf te), die in Y-Richtung von beiden Seitenritzeln 23, 25 her rührt, jedoch zu diesem Zeit punkt, da die Abstände L1 vom Zentrum 27a in der Getriebebreite des Zentrumsritzels 24 zu den Zentren 26a, 28a in der Getriebebreite der beiden Seitenritzel 23, 25 im we sentlichen gleich ist, sind die Eingriffskräfte Fy und -¹/₂Fy im Zentrum und den beiden Seitenritzeln 24 und 23, 25 in der resultierenden Kraft und dem Rotationsmoment gleich Null und ausgeglichen. Als Ergebnis stehen keine Kräftepaare (Rotationsmoment), die auf die Kurbelstifte 45 durch die Eingriffskraft in Y-Axialrichtung wirken, so daß Vibratio nen und Geräusche effizient unterdrückt werden bei der exzentrisch umlaufenden Dreh zahländerungsvorrichtung. Auf der anderen Seite, der Wert, der auf die Ritzel 23, 24, 25 wirkt, ist P beim Zentrumsritzel 24, jedoch beträgt ¹/₂P (die Wirkungsrichtung ist umge kehrt zu P und der Wert beträgt die Hälfte) für die Ritzel 23, 25, die die halbe Dicke des Ritzels 24 aufweisen, und daher sind die Zentrifugalkräfte P und -¹/₂P im Zentrum und für die Seitenritzel 24 und 23, 25 in der resultierenden Kraft und dem Rotationsmoment gleich Null. Als Ergebnis ist ein Kräftepaar (Rotationsmoment) für den Kurbelstift 45 durch die Zentrifugalkraft nicht gegeben, so daß Vibrationen und Geräusche noch effizi enter unterdrückt werden bei der exzentrisch umlaufenden Drehzahländerungsvorrich tung 55. Hier, angenommen, daß die Eingriffskraft dazwischen eine einzelne Kraft ist, die auf die flachen Zentrumsoberflächen a, b1, b2 in der Verzahnungsbreite der Ritzel 23, 24, 25 bei maximalem Wälzeingriff zwischen den Ritzeln 23, 24, 25 und im Gehäuse 21 wirken, die Zentrifugalkraft als eine einzelne Kraft angenommen wird, die auf den Schwerpunkt der Ritzel 23, 24, 25 wirkt.

Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform sind im Gehäuse 21 vier Sätze von Ritzeln 64, 65, 66, 67 gleicher Dicke mit zugehöri gen Außenverzahnungen 60, 61, 62, 63 angeordnet, die sich im Wälzeingriff mit der In nenverzahnung 22 befinden. Die Phasen der beiden Sätze von Ritzeln 64, 67, die an beiden Seiten angeordnet sind, sind gleich, während die Phasen der beiden Sätze von Ritzeln 65, 66, die im Zentrum angeordnet sind, gleich sind, und die Phasen der Ritzel 64, 67 und die Phasen der Ritzel 65, 66 um 180° gegeneinander verschoben sind. Dar über hinaus sind die Abstände zwischen den Zentren 61a, 62a in Verzahnungsbreite derAußenverzahnungen 61, 62 der Zentrumsritzel 65, 66 und die Zentren 60a, 63a in Verzahnungsbreite der Außenverzahnungen 60, 63 der beiden Seiten Ritzel 64, 67 im wesentlichen gleich. Die Ritzel 64, 65, 66, 67 können leicht hergestellt werden durch Verwenden von vier Sätzen von Ritzeln gleicher Dicke. Die anderen Bestandteile sind die gleichen wie die bei der ersten Ausführungsform.

Ebenso bei dieser zweiten Ausführungsform ist die Eingriffskraft Fy in Y-Axialrichtung der Zentrumsritzel 65, 66 und die Getriebekraft -Fy (die Wirkungsrichtung ist umgekehrt zu Fy und der Wert ist gleich) in Y-Axialrichtung in den beiden Seitenritzeln 64, 67 in der resultierenden Kraft und dem Rotationsmoment gleich Null, so daß Vibrationen und Ge räusche effizient unterdrückt werden bei der exzentrisch umlaufenden Drehzahlände rungsvorrichtung. Darüber hinaus, da all die Ritzel 64, 65, 66, 67 die gleiche Dicke auf weisen, ist die Zentrifugalkraft P in Y-Axialrichtung, die in den Zentrumsritzeln 65, 66 er zeugt wird, und die Zentrifugalkraft -P in Y-Axialrichtung, die in den beiden Seitenritzeln 64, 67 erzeugt wird, in ihrer Wirkungsrichtung entgegengesetzt zueinander und von gleichem Wert, und als Ergebnis dieser Zentrifugalkräfte ist die resultierende Kraft und das Rotationsmoment gleich Null, so daß Vibrationen und Geräusche effizienter unter drückt werden bei der exzentrisch umlaufenden Drehzahländerungsvorrichtung 55. Die andren Vorgänge sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform. Hier können die beiden Sätze von Zentrumsritzeln 65, 66 miteinander verbunden sein, um eine Einheit zu bilden, und in diesem Fall ist die Eingriffskraft und die Zentrifugalkraft die gleiche, wie für die erste Ausführungsform.

Fig. 5 und 6 zeigen eine dritte Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform ist eine In nenverzahnung nicht an einem Innenumfang des Gehäuses 71 gehalten und konse quenterweise ist das Gehäuse 71 zylindrisch. Im Gehäuse 71 sind keine Ritzel gehalten, die mit Außenverzahnungen an ihrem Außenumfang versehen sind, sondern sind drei Sätze von Übertragungsscheiben 72, 73, 74 gehalten, die in Axialrichtung voneinander beabstandet sind, wobei ihre Außendurchmesser kleiner sind als der Innendurchmesser des Gehäuses 71. Die Abstände zwischen dem Zentrum 73a in Axialrichtung des Au ßenumfangs der Zentrumsübertragungsscheibe 73 und der Zentren 72a, 74a in Axial richtung des Außenumfangs der beiden Seitenübertragungsscheiben 72, 74 sind im we sentlichen gleich. Die Dicke der beiden Seitenübertragungsscheiben 72, 74 beträgt die Hälfte der Dicke der Zentrumsübertragungsscheibe 73. Hier befinden sich die Außen umfänge dieser Übertragungsscheiben 72, 73, 74 in Rollkontakt mit dem Innenumfang an einer Stelle, und die Kontaktpunkte sind gleichphasig für die beiden Seitenübertra gungsscheiben 72, 74, jedoch die Kontaktpunkte der einen Zentrumsübertragungs scheibe sind um 180° von denen der beiden Seitenübertragungsscheiben 72, 74 pha senverschoben. Auch bei dieser Ausführungsform ist ein Träger 65 bereitgestellt, der einen säulenförmigen Abschnitt aufweist, der sich durch die Übertragungsscheiben 72, 73, 74 in der Axialrichtung hindurch erstreckt, und eine exzentrische Rotationseinrich tung 76 rotiert exzentrisch beide Seitenübertragungsscheiben 72, 74 und die Zen trumsübertragungsscheibe 73 unter Phasenabweichung von 180°. Der Träger 75 und die exzentrischen Rotationsmittel 76 sind von gleicher Struktur wie der bereits genannte Träger 35 und die exzentrischen Rotationsmittel 54, und daher werden gleiche Bezugs zeichen für gleiche Teile vergeben, um eine detaillierte Beschreibung wegzulassen.

Wenn die Übertragungsscheiben 72, 73, 74 exzentrisch gedreht werden durch den Kur belstift 45 in der oben beschriebenen Struktur, befinden sich die Außenumfänge der Übertragungsscheiben 72, 73, 74 und der Innenumfang des Gehäuses 71 in Rollkon takt. Dann, da die Länge der Außenumfänge der Scheibe 72, 73, 74 kürzer ist als die Länge des Innenumfangs des Gehäuses 71, wird eine Drehung auf das Gehäuse 71 durch die Scheibe 72, 73, 74 durch Reibwiderstand aufgrund der unterschiedlichen Länge der Umfänge aufgebracht, so daß das Gehäuse 71 mit niedriger Geschwindigkeit gedreht wird. Die dermaßen auf dem Kurbelstift 45 aufgebrachte Drehung wird durch das Gehäuse 71 und die Scheiben 72, 73, 74 verlangsamt und wird anschließend vom Gehäuse 71 ausgegeben. Die Reibkraft Fy in Y-Axialrichtung in der Zentrumsscheibe 73 und die Reibkraft -Fy (die Wirkungsrichtung ist entgegengesetzt zu Fy und der Wert be trägt die Hälfte) in der Y-Axialrichtung in den beiden Seitenscheiben 72, 74 sind in der resultierenden Kraft und dem Rotationsmoment Null, so daß Vibration und Geräusche effizient unterdrückt werden, bei der exzentrisch umlaufenden Drehzahländerungsvor richtung.

Ähnlich zur zweiten Ausführungsform sind im Gehäuse 71 vier Sätze von Übertragungs scheiben gehalten, und die Phasen zweier Sätze von Übertragungsscheiben, die an beiden Seiten angeordnet sind, und die Phasen zweier Sätze von Scheiben, die am Zentrum angeordnet sind, sind gleich, und die vorgenannten Phasen und die zuletzt ge nannten Phasen weichen um 180° voneinander ab. Zusätzlich sind die Abstände zwi schen den Zentren in Axialrichtung der Außenumfänge der beiden Zentrumsscheiben und die Zentren in Axialrichtung der Außenumfänge der beiden Seitenscheiben im we sentlichen gleich. In solch einer Weise wird die gleiche Funktion und die Effekte erhal ten, wie bei der zweiten Ausführungsform. Dann, da alle Dicken der Übertragungsschei ben im wesentlichen gleich sein können, und auch in diesem Fall kann die gleiche Funktion und die gleichen Effekte wie bei der zweiten Ausführungsform erhalten werden.

Bei den zuvor genannten Ausführungsformen ist der Träger 35 fest und das Gehäuse 21 drehbar, und die Rotationsaufgabe auf dem Kurbelstift 45 wird durch die Ritzel 23, 24, 25 verlangsamt und auf das Gehäuse 1 abgegeben. Bei der Erfindung kann es er laubt sein, daß das Gehäuse fest ist, der Träger drehbar ist, und die Rotation, die auf dem Kurbelstift aufgegeben wird, verlangsamt wird durch die Stifte und die Übertra gungsscheiben, und auf dem Träger ausgegeben wird. Zusätzlich sind bei den obigen Ausführungsformen die Ritzel 23, 24, 25 mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern 32 ausgebildet, die gleichmäßig von den Zentrumsachsen der Ritzel 23, 24, 25 beabstan det sind, und die exzentrischen Abschnitte 48, 49, 50 der Kurbelstifte 45 sind in die Durchgangslöcher 32 eingesetzt, und wenn die Kurbelstifte 45 gedreht werden, werden die Stifte 23, 4, 25 exzentrisch gedreht. Bei dieser Erfindung wird es erlaubt, daß die Stifte und die Übertragungsscheiben mit Durchgangslöchern in ihren Zentrumslinien versehen sind, und die Durchgangslöcher sind in exzentrischen Abschnitten der Kur belwellen eingesetzt, und wenn die Kurbelwelle gedreht wird, werden die Ritzel und die Übertragungsscheiben exzentrisch gedreht. In diesem Fall befinden sich die Säulenab schnitte des Trägers in Kontakt an einer Position mit den Innenumfängen der Spiellö cher der Übertragungsscheiben, so daß eine Selbstrotation der Ritzel und Übertra gungsscheiben auf den Träger übertragen wird. Darüber hinaus wird bei den obigen Ausführungsformen das Aufbringen der Rotation auf den Kurbelstift 45 verlangsamt und vom Gehäuse 21 oder dem Träger 35 abgenommen. Bei der Erfindung wird es erlaubt, daß das Aufbringen der Drehzahl in dem Gehäuse oder dem Träger beschleunigt wird und dann von dem Kurbelstift oder der Kurbelwelle abgenommen wird. Es ist auch er laubt, daß z. B. ein Vorstufenübersetzungsgetriebe aus einer Vielzahl von Führungsge trieben besteht, mit den Eingangsanschlüssen der Kurbelstifte oder der Kurbelwelle in Verbindung stehen, und nach dem Reduzieren der aufgebrachten Rotation durch das Vorstufenreduktionsgetriebe, die verlangsamte Rotation auf die Kurbelstifte oder die Kurbelwelle aufgebracht wird.

Gemäß der Erfindung können Vibrationen und Geräusche effizient beim Übersetzen und Untersetzen unterdrückt werden.

Claims

1. Exzentrisch umlaufende Drehzahländerungsvorrichtung mit:
einem Gehäuse, das eine Innenverzahnung an einem Innenumfang aufweist,
drei Sätzen von Ritzeln, die in dem Gehäuse in Axialrichtung voneinander beab standet sind, und an ihren Außenumfängen mit Außenverzahnungen versehen sind, die sich in Wälzeingriff mit der Innenverzahnung befinden;
einem Träger, der einen säulenartigen Abschnitt aufweist, der sich durch die Rit zel in Axialrichtung hindurch erstreckt; und
einer exzentrischen Rotationseinrichtung, die das Zentrumsritzel und die beiden Ritzel, die zu beiden Seiten des Zentrumsritzels angeordnet sind, dazu veranlaßt, exzentrische Rotationen unter einer Bedingung einer Phasenverschiebung um 180° zueinander des Zentrumsritzels und der beiden Seitenritzel durchzuführen, wobei Abstände zwischen einer Zentrumslinie in der Verzahnungsbreite des Zentrumsritzels und beider Zentrumslinien der Verzahnungsbreite der beiden Seitenritzel im wesentlichen gleich ist.

2. Exzentrisch umlaufende Drehzahländerungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Dicken der beiden Sätze von Seitenritzeln die Hälfte der des Zentrumsrit zels entspricht.

3. Exzentrisch umlaufende Drehzahländerungsvorrichtung mit:
einem Gehäuse, das eine Innenverzahnung an einem Innenumfang aufweist;
vier Sätzen von Ritzeln, die in dem Gehäuse gehalten sind und an ihren Außen umfängen mit Außenverzahnungen versehen sind, die sich mit der Innenverzah nung in Wälzeingriff befinden;
einen Träger, der einen säulenartigen Abschnitt aufweist, der sich durch die Rit zel in Axialrichtung hindurch erstreckt; und
exzentrischen Rotationsmitteln, welche die beiden Sätze von Zentrumsritzeln gleicher Phase und die beiden Sätze von Ritzeln gleicher Phase, die an den bei den Seiten der Zentrumsritzel angeordnet sind, dazu veranlaßt, exzentrische Drehungen unter einer Bedingung einer Phasenverschiebung um 180° der Zen trumsritzel und der beiden Seitenritzel durchzuführen, wobei Abstände zwischen beiden Zentrumslinien in der Verzahnungsbreite der beiden Sätze von Zentrums ritzeln und die beiden Zentrumslinien in der Verzahnungsbreite der beiden Sätze von Seitenritzeln im wesentlichen gleich sind.

4. Exzentrisch umlaufende Drehzahländerungsvorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Dicken der vier Sätze von Ritzeln alle gleich sind.

5. Exzentrisch umlaufende Drehzahländerungsvorrichtung mit:
einem zylindrischen Gehäuse;
drei Sätzen von Übertragungsscheiben, die in dem Gehäuse in Axialrichtung voneinander beabstandet sind, wobei Außenumfänge der Übertragungsscheiben sich in Rollkontakt mit dem Innenumfang des Gehäuses befinden, und Durch messer der Übertragungsscheiben kleiner sind als ein Innendurchmesser des Gehäuses;
einem Träger mit einem säulenartigen Abschnitt, der sich durch die Übertra gungsscheiben in Axialrichtung hindurch erstreckt; und
exzentrischen Rotationsmitteln, welche die Zentrumsübertragungsscheibe und die beiden Sätze von Übertragungsscheiben, die an beiden Seiten der Zen trumsübertragungsscheibe angeordnet sind, dazu zu veranlassen, exzentrische Rotationen unter einer Bedingung einer Phasenverschiebung um 180° der Zen trumsübertragungsscheibe und der beiden Seitenübertragungsscheiben durch zuführen, wobei Abstände zwischen einer Zentrumslinie in Axialrichtung des Au ßenumfangs der Zentrumsübertragungsscheibe und beide Zentrumslinien in Axialrichtung der Außenumfänge der beiden Sätze von beiden Seitenübertra gungsscheiben im wesentlichen gleich sind.

6. Exzentrisch umlaufende Drehzahländerungsvorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Dicken der beiden Sätze beider Seitenübertragungsscheiben gleich die Hälfte der beträgt der Zentrumsübertragungsscheibe.

7. Exzentrisch umlaufende Drehzahländerungsvorrichtung mit:
einem zylindrischen Gehäuse;
vier Sätzen von Übertragungsscheiben, die in dem Gehäuse aufgenommen sind, wobei Außenumfänge der Übertragungsscheiben sich in Rollkontakt befinden mit einem Innenumfang des Gehäuses, und Durchmesser der Übertragungsschei ben kleiner sind als ein Innendurchmesser des Gehäuses;
einem Träger, der einen säulenartigen Abschnitt aufweist, der sich durch die Übertragungsscheibe in Axialrichtung hindurch erstreckt; und
exzentrischen Rotationsmitteln, die die beiden Sätze von Zentrumsübertra gungsscheiben gleicher Phase und die beiden Sätze von Übertragungsscheiben gleicher Phase, die zu beiden Seiten der Zentrumsübertragungsscheiben ange ordnet sind, dazu veranlassen, exzentrische Rotationen unter einer Bedingung der Phasenverschiebung um 180° der Zentrumsübertragungsscheiben und der beiden Seitenübertragungsscheiben durchzuführen, wobei Abstände zwischen Zentrumslinien in Axialrichtung der Außenumfänge der beiden Sätze von Zen trumsübertragungsscheiben und der beiden Zentrumslinien in Axialrichtung der Außenumfänge der beiden Sätze von Seitenübertragungsscheiben im wesentli chen gleich sind.

8. Exzentrisch umlaufende Drehzahländerungsvorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Dicken der vier Sätze Übertragungsscheiben alle gleich sind.