(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内歯列（４１）及び回転軸線（４０ａ）を有する、端面（４９）を備える中空円筒状の基体（４０）が設けられており、
前記基体（４０）内に、駆動される入力部（１０）及び出力部が回転可能に支承されており、
前記入力部（１０）は、少なくとも１つの偏心した区分（１７）を有し、
該出力部が、相対回動不能に互いに結合可能な、前記回転軸線（４０ａ）に関して横方向で円形の横断面を有する２つの回転体（５０，５０′）を有しており、前記回転軸線（４０ａ）方向において前記２つの回転体（５０，５０′）間に、前記偏心した区分（１７）に回転可能に支承され、外歯列（３３）が前記内歯列（４１）と噛み合いする少なくとも１つの歯車（３０）、及び前記歯車（３０）の遊星運動を前記出力部の回転運動に変換するための２つの変換部材（７０）が配置されており、
前記２つの回転体（５０，５０′）を一体保持する軸方向力が前記２つの回転体（５０，５０′）間で与えられている一方、前記２つの回転体（５０，５０′）と基体（４０）との間で作用する軸方向の支承力が前記２つの回転体（５０，５０′）の一方のみと基体（４０）との間で与えられており、
前記２つの変換部材（７０）は、それぞれ十字部材の形態を有し、前記２つの回転体（５０，５０′）と前記歯車（３０）との間にそれぞれ配置され、前記歯車（３０）の遊星運動を前記２つの回転体（５０，５０′）の回転運動にそれぞれ変換し、
前記基体（４０）内において前記出力部を軸方向で支承するために、前記伝動装置の負荷される作業側を形成する回転体（５０）のみが、前記基体（４０）に支承されていることを特徴とする、伝動装置。
【請求項２】
前記２つの回転体（５０，５０′）を一体保持する軸方向力が、前記２つの回転体（５０，５０′）間で作用する手段（６０）により印加されている、請求項１記載の伝動装置。
【請求項３】
前記出力部と基体（４０）との間で作用する軸方向の支承力が、前記２つの回転体（５０，５０′）の一方にのみ作用する手段（４０，４０′）により印加されている、請求項１又は２記載の伝動装置。
【請求項４】
前記出力部が基体（４０）に、前記端面（４９）に結合可能な又は結合される保持体（４０′）により取り付けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載の伝動装置。
【請求項５】
保持体（４０′）が環状である、請求項４記載の伝動装置。
【請求項６】
前記出力部を基体（４０）に取り付けるために、一方の回転体（５０）が直接基体（４０）に又は基体（４０）内に回転可能に支承されている、請求項４又は５記載の伝動装置。
【請求項７】
前記出力部を基体（４０）に取り付けるために、一方の回転体（５０）が、少なくとも軸方向力に対して支持するために直接基体（４０）に又は基体（４０）内に回転可能に支承されている一方、他方の回転体（５０′）が、基体（４０）に又は基体（４０）内に支承されていないか、又は間接的にのみ基体（４０）に又は基体（４０）内に回転可能に支承されているか、又は半径方向力に対して支持するためだけに直接基体（４０）に又は基体（４０）内に回転可能に支承されている、請求項４又は５記載の伝動装置。
【請求項８】
一方の回転体（５０）が、軸方向力に対して支持するためにも、半径方向力に対して支持するためにも、直接基体（４０）に又は基体（４０）内に回転可能に支承されている、請求項７記載の伝動装置。
【請求項９】
直接基体（４０）に又は基体（４０）内に回転可能に支承される一方の回転体（５０）が、支承手段（４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ，４３ｇ，４３ｒ）を介して、前記端面（４９）に固く結合可能な保持体（４０′）に支持されている、請求項７又は８記載の伝動装置。
【請求項１０】
支承手段（４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ，４３ｇ，４３ｒ）が、保持体（４０′）が配置されている端面（４９）の領域に配置されている、請求項９記載の伝動装置。
【請求項１１】
少なくとも、前記一方の回転体（５０）に、及び基体（４０）内に、支承手段を形成する転動体（４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ，４３ｅ，４３ｇ，４３ｒ）のための転動軌道（５０ｃ，５０ｄ，４２ａ，４２ｂ）が設けられている、請求項９又は１０記載の伝動装置。
【請求項１２】
少なくとも、前記一方の回転体（５０）を、軸方向で内歯列（４１）に向かって延びる力に対して支持するために、歯車（３０）の遊星運動を前記出力部の回転運動に変換するために役立ち、内歯列（４１）の、前記一方の回転体（５０）と同じ側に配置されている変換部材（７０）の領域に配置されている支承手段（４３ａ）が、半径方向外側にずらされて配置されている、請求項９から１１までのいずれか１項記載の伝動装置。
【請求項１３】
少なくとも、前記一方の回転体（５０）を、軸方向で延びる力に対して支持するために設けられている支承手段（４３ａ）が、歯車（３０）の遊星運動を前記出力部の回転運動に変換するために役立ち、内歯列（４１）の、前記一方の回転体（５０）と同じ側に配置されている変換部材（７０）に対して、回転軸線（４０ａ）の方向で内歯列（４１）から離間する方向にずらされて配置されている、請求項９から１１までのいずれか１項記載の伝動装置。
【請求項１４】
支承手段が球状の転動部材（４３ｇ）として形成されており、球状の転動部材（４３ｇ）が、前記一方の回転体（５０）を軸方向でも半径方向でも支持し、保持体（４０′）、基体（４０）及び前記一方の回転体（５０）に形成される転動面（４０′ａ，４２ａ，５０ｃ，５０ｄ）により画成される１つの共通の環状室内で、保持体（４０′）が配置されている端面（４９）の領域に配置されている、請求項９から１１までのいずれか１項記載の伝動装置。
【請求項１５】
支承手段が円柱状の転動部材（４３ｄ，４３ｅ）として形成されており、円柱状の転動部材（４３ｄ，４３ｅ）が、前記一方の回転体（５０）を軸方向でも半径方向でも支持し、保持体（４０′）、基体（４０）及び前記一方の回転体（５０）に形成され、それぞれ４５°回転軸線に対して傾けられた転動面（４０′ａ，４２ａ，５０ｃ，５０ｄ）により画成される１つの共通の環状室内で、保持体（４０′）が配置されている端面（４９）の領域に配置されている、請求項９から１１までのいずれか１項記載の伝動装置。
【請求項１６】
当該伝動装置が、支承されないか、又は間接的にのみ基体（４０）に又は基体（４０）内に支承されるか、又は半径方向力に対して支持するためだけに直接基体（４０）に又は基体（４０）内に支承される回転体（５０′）寄りの側に、カバー（９４）を有しており、カバー（９４）が、伝動装置内部の可動な部分を汚損から保護する、請求項１から１５までのいずれか１項記載の伝動装置。
【請求項１７】
カバー（９４）が、入力部（１０）が案内されている中央の開口を有する、請求項１６記載の伝動装置。
【請求項１８】
カバー（９４）と入力部（１０）との間に、中央の開口の領域に、環状のシール（９２）が配置されている、請求項１６記載の伝動装置。
【請求項１９】
カバー（９４）に、支承体（３）のための転動面（９１）が形成されており、支承体（３）により、入力部（１０）が、支承されないか、又は間接的にのみ基体（４０）に又は基体（４０）内に支承されるか、又は半径方向力に対して支持するためだけに直接基体（４０）に又は基体（４０）内に支承される回転体（５０′）寄りの側で、カバー（９４）に支承されている、請求項１６から１８までのいずれか１項記載の伝動装置。
【請求項２０】
直接基体（４０）に又は基体（４０）内に支承される回転体（５０）と、保持体（４０′）との間に、環状のシール（９３）が設けられている、請求項１から１９までのいずれか１項記載の伝動装置。
【請求項２１】
伝動装置の、直接基体（４０）に又は基体（４０）内に支承される回転体（５０）寄りの側が、伝動装置の被動側として形成されており、かつ伝動装置の、支承されないか、又は間接的にのみ基体（４０）に又は基体（４０）内に支承されるか、又は半径方向力に対して支持するためだけに直接基体（４０）に又は基体（４０）内に支承される回転体（５０′）寄りの側が、伝動装置の駆動側として形成されている、請求項１から２０までのいずれか１項記載の伝動装置。
【請求項２２】
十字部材の形態で形成される変換部材（７０）が、歯車（３０）及び前記２つの回転体（５０，５０′）に関して摺動可能に配置されており、入力部（１０）の軸線に関して横方向運動を行う、請求項１から２１までのいずれか１項記載の伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の伝動装置、すなわち、伝動装置であって、内歯列及び回転軸線を有する、端面を備える中空円筒状の基体が設けられており、基体内に、駆動される入力部及び出力部が回転可能に支承されており、該出力部が、相対回動不能に互いに結合可能な、回転軸線に関して横方向で円形の横断面を有する２つの回転体を有しており、回転体間に、少なくとも１つの歯車、及び歯車の遊星運動を出力部の回転運動に変換するための手段が配置されている形式のものに関する。
【０００２】
ＰＬ１６９８０８Ｂ１において公知の伝動装置は、内歯列及び回転軸線を有するカップ状の基体を有する。基体内には、駆動される入力部及び出力部が回転軸線を中心に回転可能に支承されている。出力部は、回転軸線に関して横方向で円形の横断面を有する回転体を有する。回転体とカップ状の基体の底との間には、内歯車が噛合する２つの歯車、及び歯車の遊星運動を出力部の回転運動に変換するための手段が配置されている。入力部は、回転体内及び底内で支承され、回転体は、基体内及び入力部上で支承されている。欠点は、片側のみの接近性、特に駆動側及び被動側に関して片側のみの接近性と、片側で閉鎖されたカップ内での複雑かつ管理不能な組立とにある。
【０００３】
ＥＰ０４７４８９７Ａ１において公知の伝動装置は、内歯列を有する基体を有する。基体内には、駆動される入力軸及び出力軸が回転可能に支承されている。出力部は、軸方向で摺動可能に出力軸に結合されている。出力部は、互いに間隔を置いて配置される、入力軸及び出力軸に関して横方向で円形の横断面を有する２つの回転体を有する。入力軸及び出力軸は、両回転体に関して垂直である。回転体は、互いに固く結合可能であるか、又は結合されている。回転体間には、内歯列に噛合する２つの歯車、及び歯車の遊星運動を出力部の回転運動に変換するための手段が配置されている。出力部は軸受なしに、内歯列に噛合する歯車により基体に対して半径方向で支持されている。基体に対する出力部の軸方向での支持は、存在しないか、又はやはり軸受なしに実施されている。その結果、出力部の軸方向運動は、カバー若しくは基体又は内歯列の歯面との接触によって初めて阻止される。この場合の欠点は、軸受なしに基体内に配置される出力部による、予測され得る高い摩耗との関連での、伝動装置の低い性能である。
【０００４】
ＷＯ９５／２２０１７において公知の伝動装置は、内歯列及び回転軸線を有する、端面を備える中空円筒状の基体を有する。基体内には、駆動される入力部及び出力部が回転軸線を中心に回転可能に支承されている。出力部は、互いに間隔を置いて配置される、回転軸線に関して横方向で円形の横断面を有する２つの回転体を有する。回転軸線は、両回転体に関して垂直である。回転体は、互いに固く結合可能であるか、又は結合されている。回転体間には、内歯列に噛合する少なくとも１つの歯車、及び歯車の遊星運動を出力部の回転運動に変換するための手段が配置されている。入力部は、出力部の回転体内で両側で支承されており、出力部は、中空円筒状の基体内で両側で支承されている。
【０００５】
両回転体は、直接基体に又は基体内に支承されている。このことは、両回転体を一体保持する力が同時に両回転体の支承部に作用することを結果として伴う。この結果として、支承部のひずみや、摩耗及び加熱の増加、最悪の場合、伝動装置のロックが生じる。さらに伝動装置の組立は、１つの回転体が既に基体内に配置されている状態で、回転体間に配置される部分が装入されなければならないので、煩雑である。さらに、伝動装置に作用する、特に軸方向で作用する外的な力が伝動装置内部に伝達され、そこでの交番荷重及び疲労現象に至る。
【０００６】
支承は、それぞれ１つのラジアル軸受がそれぞれ１つの回転体を、回転軸線に関して法線方向で作用する半径方向力に対して、基体のそれぞれ１つの端面に支持しているように形成されている。さらに、それぞれ１つのスラスト軸受が、基体の両側に配置される両回転体のそれぞれ１つを、それぞれ回転軸線の方向で基体に向かって方向付けられた軸方向力に対して、基体のそれぞれ１つの端面に支持している。入力部は、原理的に同じ形式で回転体に支承されている。しかし、入力部を回転体内で軸方向力に対して支持するスラスト軸受は、回転体を基体に対して支持するスラスト軸受とは、正反対に配置されている。このことは、入力部がそれぞれ１つのスラスト軸受により両回転体に支承されており、このスラスト軸受がそれぞれ、入力部に回転軸線の方向で基体から離間する方向に作用する軸方向力を、それぞれ力方向で見て基体の外側に配置される回転体に伝達する。選択的には、組み合わされたラジアル・スラスト軸受が、両機能を同時に充足してもよい。
【０００７】
重要なことは、伝動装置が両回転体間の結合なしには分解してしまうことにある。
【０００８】
このことを回避するために、出力部の両回転体は、結合部材、例えばねじにより解離可能に互いに結合されている。結合部材は、同時に複数の機能を果たす。一方では、結合部材は、伝動装置の、２つの回転体により形成される両被動側、一般には作業側に、同じ回転数及び同じトルクがかかることを保証する。結合部材は、回転体を互いに結合することにより、他方では、伝動装置の、基体内で回転軸線に沿って回転体間に位置する部分を一体保持する。これらの部分は、実質的に単数又は複数の、入力部により駆動されて偏心運動する、内歯列と噛合する歯車、入力部自体、及び単数又は複数の歯車の遊星運動を出力部の回転運動に変換するための手段である。さらに、結合部材は、入力部及び／又は出力部に作用する軸方向力を回転体に伝達し、回転体のスラスト支承部は、それぞれの軸方向力を基体に伝達可能である。このような軸方向力又は軸方向力対偶は、例えば回転軸線に関して横方向での、入力部及び／又は出力部に作用するモーメントにより生じることができる。付加的に結合部材は、回転体を互いに基体の端面側の転動面に対して押し付けることにより、出力部と入力部との間及び出力部と基体との間に配置される軸受が分解することを阻止する。
【０００９】
特に高い運転静粛性、高い変速品質及び駆動側から被動側への駆動出力の高い伝達品質が達成されるべきである場合、結合部材の複数の機能から難題が生じる。例えば、入力部及び／又は出力部に作用する軸方向力及び／又は力対偶を回転体の軸受を介して基体へ伝達するために、結合部材は両回転体をプリロードを加えた状態で押し合わせる必要がある。さもなければ、この力は回転体を引き離しかねない。回転体が引き離されると、大抵の事例において重要な、伝動装置の確実かつ精緻な運転は、もはや保証されない。相応に大きなプリロードの発生は、結合部材の相応に大きな寸法設定を必要とする。しかし、大きく寸法設定された結合部材は、構成スペースを必要とし、このような伝動装置の重量を増加させる。入力部と回転体との間及び回転体と基体との間の軸受は、プリロードにより、過度に強く軸方向で押し合わされてはならない。さもなければ、軸受内の摩擦損失による伝動装置の過剰な加熱が生じる。しかし、伝動装置の、回転軸線に沿って回転体間に配置される部分の公差は、回転体及び基体の公差と同様、積み重なるので、前記要求は相反する。
【００１０】
一方では、回転体間に配置される部分の公差が不都合に合計されると、これらの部分が、回転体の必要な高いプリロード時にやはり押し合わされる場合があるので、これにより、これらの部分間に高い摩擦損失が発生し得る。これにより、伝動装置は過熱され、破壊される場合がある。最悪の場合、これらの部分はそれどころか固着しかねない。他方では、回転体と基体及び／又は回転体と入力部の公差が不都合に合計されると、回転体と基体との間のスラスト軸受及び／又は入力部と両回転体との間のスラスト軸受が、回転体の必要な高いプリロード時にやはり押し合わされる場合があるので、これにより、やはりスラスト軸受内に高い摩擦損失が発生し得る。これにより、伝動装置は過熱され、早期に故障する場合がある。最終的には、この関連で、それどころか回転体の凹面状の撓曲が発生する恐れがあることは重大である。
【００１１】
結合部材の多重機能から生じる別の欠点は、結合部材が常時負荷されるために、伝動装置の運転中、結合部材により加えられるプリロードが弱まる場合があることにある。
【００１２】
これにより、背景技術の欠点は、以下のように要約される：
ａ）回転体の相互の動的な負荷；
ｂ）出力部のすべての部分が、特に高い精度で製作され、基体の対応する部分に合わせて調整されなければならず、このことは、長く、不都合な公差の連鎖に至る；
ｃ）出力部の傾き剛性は、軸方向で延在する結合手段（ねじ）の可撓性により制限されている；
ｄ）伝動装置の高い始動トルク。
【００１３】
本発明の課題は、対策を講じること、特に上位概念部に記載の形式の伝動装置を、不相応な構造的な手間なしに、個々の部品のより簡単な製造及び伝動装置のより簡単な組立において、より高いねじり強さ及びより高い出力密度が同じ寸法で達成されるように改良することである。
【００１４】
上記課題は、請求項１に記載の特徴、すなわち、前記出力部を一体保持する力と、前記出力部と基体との間で作用する支承力とが、互いに無関係であることにより解決される。好ましくは、前記出力部を一体保持する力と、前記出力部と基体との間で作用する支承力との無関係性を維持するために、前記出力部を一体保持する軸方向力が、前記出力部の回転体間で印加されている一方、前記出力部と基体との間で作用する軸方向の支承力が、前記出力部の両回転体の一方のみと基体との間で印加されている。好ましくは、前記出力部を一体保持する軸方向力が、前記出力部の回転体間で作用する手段により印加されている。好ましくは、前記出力部と基体との間で作用する軸方向の支承力が、前記出力部の両回転体の一方にのみ作用する手段により印加されている。好ましくは、前記出力部が基体に、前記端面に結合可能な又は結合される保持体により取り付けられている。好ましくは、保持体が環状である。好ましくは、前記出力部を基体に取り付けるために、一方の回転体が直接基体に又は基体内に回転可能に支承されている。好ましくは、前記出力部を基体に取り付けるために、一方の回転体が、少なくとも軸方向力に対して支持するために直接基体に又は基体内に回転可能に支承されている一方、他方の回転体が、基体に又は基体内に支承されていないか、又は間接的にのみ基体に又は基体内に回転可能に支承されているか、又は半径方向力に対して支持するためだけに直接基体に又は基体内に回転可能に支承されている。好ましくは、一方の回転体が、軸方向力に対して支持するためにも、半径方向力に対して支持するためにも、直接基体に又は基体内に回転可能に支承されている。好ましくは、直接基体に又は基体内に回転可能に支承される回転体が、支承手段を介して、前記端面に固く結合可能な保持体に支持されている。好ましくは、支承手段が、保持体が配置されている端面の領域に配置されている。好ましくは、少なくとも、直接基体に又は基体内に支承される回転体に、及び基体内に、支承手段を形成する転動体のための転動軌道が設けられている。好ましくは、少なくとも、直接基体に又は基体内に支承される回転体を、軸方向で内歯列に向かって延びる力に対して支持するために、歯車の遊星運動を前記出力部の回転運動に変換するために役立ち、内歯列の、直接基体に又は基体内に支承される回転体と同じ側に配置されている手段の領域に配置されている支承手段が、半径方向外側にずらされて配置されている。好ましくは、少なくとも、直接基体に又は基体内に支承される回転体を、軸方向で延びる力に対して支持するために設けられている支承手段が、歯車の遊星運動を出力部の回転運動に変換するために役立ち、内歯列の、直接基体に又は基体内に支承される回転体と同じ側に配置されている手段に対して、回転軸線の方向で内歯列から離間する方向にずらされて配置されている。好ましくは、支承手段が球状の転動部材として形成されており、球状の転動部材が、直接基体に又は基体内に支承される回転体を軸方向でも半径方向でも支持し、保持体、基体及び直接基体に又は基体内に支承される回転体に形成される転動面により画成される１つの共通の環状室内で、保持体が配置されている端面の領域に配置されている。好ましくは、支承手段が円柱状の転動部材として形成されており、円柱状の転動部材が、直接基体に又は基体内に支承される回転体を軸方向でも半径方向でも支持し、保持体、基体及び直接基体に又は基体内に支承される回転体に形成され、それぞれ４５°回転軸線に対して傾けられた転動面により画成される１つの共通の環状室内で、保持体が配置されている端面の領域に配置されている。好ましくは、当該伝動装置が、支承されないか、又は間接的にのみ基体に又は基体内に支承されるか、又は半径方向力に対して支持するためだけに直接基体に又は基体内に支承される回転体寄りの側に、カバーを有しており、カバーが、伝動装置内部の可能な部分を汚損から保護する。好ましくは、カバーが、入力部が案内されている中央の開口を有する。好ましくは、カバーと入力部との間に、中央の開口の領域で、環状のシールが配置されている。好ましくは、カバーに、支承体のための転動面が形成されており、支承体により、入力部が、支承されないか、又は間接的にのみ基体に又は基体内に支承されるか、又は半径方向力に対して支持するためだけに直接基体に又は基体内に支承される回転体寄りの側で、カバーに支承されている。好ましくは、直接基体に又は基体内に支承される回転体と、保持体との間に、環状のシールが設けられている。好ましくは、伝動装置の、直接基体に又は基体内に支承される回転体寄りの側が、伝動装置の被動側として形成されており、かつ伝動装置の、支承されないか、又は間接的にのみ基体に又は基体内に支承されるか、又は半径方向力に対して支持するためだけに直接基体に又は基体内に支承される回転体寄りの側が、伝動装置の駆動側として形成されている。好ましくは、歯車の遊星運動を出力部の回転運動に変換するための手段が、十字部材の形態の変換部材を有する。好ましくは、十字部材の形態で形成される変換部材が、歯車及び回転体に関して摺動可能に配置されており、入力部の軸線に関して横方向運動を行う。
【００１５】
本発明に係る伝動装置は、内歯列及び回転軸線を有する、端面を備える中空円筒状の基体を有する。基体内には、駆動される入力部及び出力部が回転可能に支承されている。出力部は、相対回動不能に互いに結合可能な又は結合される２つの回転体を有する。回転体は、回転軸線に関して横方向で円形の横断面を有する。回転体間には、少なくとも１つの歯車が配置されている。歯車は有利には内歯列と噛合する。回転体間には、歯車の遊星運動を出力部の回転運動に変換するための手段が配置されている。伝動装置において、出力部を一体保持する力は、出力部と基体との間で作用する支承力とは無関係である。
【００１６】
出力部を一体保持する力が、出力部と基体との間で作用する支承力とは無関係であるようにするために、有利には、出力部を一体保持する軸方向力が、出力部の回転体間で印加されるか、又は印加されている。出力部と基体との間で作用する軸方向の支承力は、出力部の両回転体の一方のみと基体との間で印加されるか、又は印加されている。
【００１７】
出力部を一体保持する軸方向力は、有利には、出力部の回転体間で作用する手段により印加されるか、又は印加されている。
【００１８】
出力部と基体との間で作用する軸方向の支承力は、有利には、出力部の両回転体の一方にのみ作用する手段により印加されるか、又は印加されている。
【００１９】
本発明は、いずれにしても、従来慣用のプラネタリギアにおいて、互いに平行に間隔を置いて延びる一般に２つの回転体を備えるコンパクトな出力部が、両回転体のうち一方の回転体のみが直接基体に又は基体内に支承されているように支承されていると実現されている。両回転体は、出力部及び基体の２つの端面を形成する。出力部に対して伝動装置の運転中に少なくとも軸方向で作用する外的な力は、実質的に完全に、直接基体に又は基体内に支承される回転体により受け取られる。基体の他方のサイドにある別の回転体は、外的な力に実質的に曝されていない、特に少なくとも軸方向で作用する外的な力に曝されていない。この回転体は基体とも協働関係にない。基体に又は基体内に回転可能に支承されないか、又は間接的にのみ基体に又は基体内に回転可能に支承されるか、又は半径方向力に対して支持するためだけに直接基体に又は基体内に回転可能に支承される回転体に作用する唯一の重要な力は、ユニットとして形成される出力部を一体保持するために、結合手段、一般にはねじから作用する静的な力である。この配置構造では、直接基体に又は基体内に支承される回転体に対して少なくとも軸方向で作用する外的な作業力が、他方の回転体に伝達されないことが保証されている。このことは、高い精度で加工されなければならない伝動装置の唯一の領域が、基体、直接基体に又は基体内に支承される回転体及び保持体の、出力部の支承のために設けられる接触面及び転動面であることを結果として伴う。これらの面が伝動装置の一方向から問題なく接近可能であるので、伝動装置の製造時間は半減可能である。本発明の構成の別の利点は、支承部材の特別なポジショニングにより伝動装置の有効な内室が著しく拡大され、これにより、伝動装置の出力が、外側寸法は同じまま、明らかに軽い重量で、かなり高められることにある。
【００２０】
普遍的には、本発明の基礎となる思想は、あらゆるタイプのプラネタリギアで使用可能である。本発明に係る伝動装置では、支承力と、回転体を一体保持する力との無関係性又は独立性を維持するために、有利には一方の回転体のみが、有利には少なくとも軸方向力に関して直接基体に支承されている。さらに、有利には、一方の端面に固く結合可能な環状の保持体が設けられており、保持体に、直接基体に支承される回転体が支承手段を介して支持されている。保持体は、有利には厚壁の、容易に加工可能な管区分として形成されていることができ、管区分の両端面は、問題なく研削され、ねじのための適当な開口が設けられるだけでよい。さらに、直接基体に支承される回転体は、同じ又は別の支承手段により基体に支持されていることができる。
【００２１】
さらに、本発明に係る伝動装置は背景技術に対して、１つの回転体の領域での出力部の、今や少なくとも軸方向力に関して片側の支承により、結合部材、一般にねじが、ほぼ無負荷であるという利点を有する。支承される回転体から、伝動装置を支持するフレームへの力伝達は、今や、少なくとも軸方向力に関して支承されていない第２の回転体を完全に迂回して、ひいては両回転体を互いに結合する結合部材を迂回して行われる。
【００２２】
背景技術から公知の欠点の対策の他、本発明に係る伝動装置は付加的に、明らかに簡単に製作かつ組立可能であるという利点を有する。このことは、とりわけ、回転体を直接基体に又は基体内に支承し、かつ少なくとも軸方向力に関して支持するための支承手段が、基体の片側にのみ配置されればよいことに起因する。この支承手段が有利には、回転体間に配置される部分と、基体との唯一の結合であるので、本発明に係る伝動装置は快適に、連続するステップで製作可能である。まず、回転体間に位置するすべての部分を組み立て、両回転体を互いに結合することによりポジショニングする。引き続いて、回転体と、回転体間に配置される部分とからなる完体のブロックが基体内に配置され得る。その際、背景技術のように、回転体、及び回転体間に配置される部分を基体内で組み立てる必要はもはやない。本発明により、例えば基体と、支承される回転体との間の支承手段は、前組み立てされたブロックを基体に取り付けて始めて装入されればよい。これにより、組立時間は短縮され、誤組立の発生は減少する。
【００２３】
歯車の遊星運動を出力部の回転運動に変換するための手段は、例えばＷＯ９５／２２０１７に記載されているように、直交する２方向で摺動可能に歯車と回転体との間に配置される、十字部材の形態の変換部材であってよい。しかし、歯車の遊星運動を出力部の回転運動に変換するための手段は、例えばＷＯ２００６／０５８７４３に記載されているように、歯車又は回転体に設けられる切欠きと、回転体又は歯車に配置され、歯車又は回転体に設けられる切欠き内に突入するピンとの間に配置されている偏心体リング状のスリーブであってもよい。
【００２４】
重要であるのは、出力部を基体に取り付けるために、一方の回転体が、有利には直接基体に又は基体内に回転可能に支承されていることである。
【００２５】
出力部を基体に取り付けるために、一方の回転体が、少なくとも軸方向力に対して支持するために直接基体に又は基体内に回転可能に支承されている一方、他方の回転体が、基体に又は基体内に支承されていないか、又は間接的にのみ基体に又は基体内に回転可能に支承されているか、又は半径方向力に対して支持するためだけに直接基体に又は基体内に回転可能に支承されている。
【００２６】
一方の回転体は、有利には、軸方向力に対して支持するためにも、半径方向力に対して支持するためにも、直接基体に又は基体内に回転可能に支承されていることができる。
【００２７】
有利には、直接基体に又は基体内に回転可能に支承される回転体が、支承手段を介して、一方の端面に固く結合可能な又は結合される保持体に支持されている。
【００２８】
本発明の有利な形態では、支承手段が、保持体が配置されている端面の領域に配置されている。これにより、本発明に係る伝動装置の製造は、背景技術に対して、支承手段の転動体のための転動軌道の、大幅に改善されたより簡単な接近性によっても、支承手段の転動体の、本発明に係る伝動装置の製造時の特に簡単化された位置決めによっても達成される。
【００２９】
本発明の別の有利な形態では、少なくとも、直接基体に又は基体内に支承される回転体に、及び基体内に、基体内の回転体の支承手段を形成する転動体のための転動軌道、例えば研磨され、硬化された表面を備える平面及び／又は溝の形態の転動軌道が設けられている。
【００３０】
本発明の付加的な有利な形態では、少なくとも、直接基体に又は基体内に支承される回転体を、軸方向で内歯列に向かって延びる力に対して支持するために、歯車の遊星運動を前記出力部の回転運動に変換するために役立ち、内歯列の、直接基体に又は基体内に支承される回転体と同じ側に配置されている手段の領域に配置されている支承手段、及び有利には対応する転動面が、半径方向外側にずらされて配置されている。このことから生じる利点は、支承手段を形成する転動体が、例えば、歯車の遊星運動を出力部の回転運動に変換する変換部材の領域で、半径方向外側に移動させられていることにより、特にコンパクトな外側寸法、特に短い長さを有する伝動装置が形成されることにある。
【００３１】
本発明の特に有利な形態では、少なくとも、直接基体に又は基体内に支承される回転体を、軸方向で延びる力に対して支持するために設けられている支承手段、及び有利には対応する、回転軸線を中心とした閉じた環状の転動面が、歯車の遊星運動を出力部の回転運動に変換するために役立ち、内歯列の、直接基体に又は基体内に支承される回転体と同じ側に配置されている手段に対して、回転軸線の方向で内歯列から離間する方向にずらされて配置されている。このことから生じる利点は、回転体間にある可動な部分のために提供される内室の拡大が生じることにある。このことは、支承手段を形成する転動体が、回転体間に配置される部分に対して軸方向でずらされ、かつ外側に変位されて配置されることにより行われる。これにより、例えば変換部材のために基体内により大きな構成スペースが半径方向で提供されるので、伝動装置は外径が同じであればより丈夫な構成とすることができる。
【００３２】
本発明の別の特に有利な形態では、支承手段が球状の転動部材として形成されており、球状の転動部材が、直接基体に又は基体内に支承される回転体を軸方向でも半径方向でも支持し、保持体、基体及び直接基体に又は基体内に支承される回転体に形成される、回転軸線を中心とした閉じた環状の転動面により画成される１つの共通の環状室内で、保持体が配置されている端面の領域に配置されている。この構成から生じる利点は、回転体に作用するすべての軸方向力及び半径方向力を共通の転動部材を介して基体、及び基体に固定手段を介して結合される保持体に伝達するために、唯一の環状室が必要であるにすぎないことにある。
【００３３】
本発明の付加的な特に有利な形態では、支承手段が円柱状の転動部材として形成されており、円柱状の転動部材が、直接基体に又は基体内に支承される回転体を軸方向でも半径方向でも支持し、保持体、基体及び直接基体に又は基体内に支承される回転体に形成され、それぞれ４５°回転軸線に対して傾けられる、回転軸線を中心とした閉じた環状の転動面により画成される１つの共通の環状室内で、保持体が配置されている端面の領域に配置されている。この構成の利点は、円筒状の転動部材が、それぞれ対応配置された転動面に点接触ではなく、線接触するので、球状の転動部材に比べて高い負荷に耐えることにある。
【００３４】
本発明の有利な形態では、当該伝動装置が、支承されないか、又は間接的にのみ基体に又は基体内に支承されるか、又は半径方向力に対して支持するためだけに直接基体に又は基体内に支承される回転体寄りの側に、カバーを有しており、カバーが、伝動装置内部の可動な部分を汚損から保護する。
【００３５】
有利には、カバーが、入力部が例えば駆動モータに結合するために案内されている中央の開口を有する。
【００３６】
伝動装置への異物の侵入を阻止するために、カバーと入力部との間に、中央の開口の領域に、環状のシールが配置されているとよい。
【００３７】
特に有利には、カバーに、支承体のための転動面が形成されており、支承体により、入力部が、支承されないか、又は間接的にのみ基体に又は基体内に支承されるか、又は半径方向力に対して支持するためだけに直接基体に又は基体内に支承される回転体寄りの側で、カバーに支承されている。
【００３８】
これにより、軸方向力が、支承されない回転体に作用することがないことが保証される。これにより、両回転体を互いに結合する結合部材が軸方向力を回転体間で伝達する必要がないことも保証されている。
【００３９】
有利には、直接基体に又は基体内に支承される回転体と、保持体との間に、有利には、被動側における伝動装置内への異物の侵入を阻止する環状のシールが設けられているとよい。
【００４０】
本発明の特に有利な形態では、伝動装置の、直接基体に又は基体内に支承される回転体寄りの側が、伝動装置の被動側として形成されており、かつ伝動装置の、支承されないか、又は間接的にのみ基体に又は基体内に支承されるか、又は半径方向力に対して支持するためだけに直接基体に又は基体内に支承される回転体寄りの側が、伝動装置の駆動側として形成されている。経験上、駆動側よりも被動側における負荷が大きいので、被動側を、支承される回転体に形成することが好ましい。これにより、支承手段に働くモーメント及びこれから生じる力対偶はより小さい。
【００４１】
本発明について以下に実施の形態を参照しながら詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る伝動装置の第１の実施の形態の概略横断面図である。
【図１ａ】図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図１ｂ】図１の線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【図１ｃ】図１の線Ｃ−Ｃに沿った断面図である。
【図１ｄ】図１に示す伝動装置の歯車の斜視図である。
【図１ｅ】図１に示す伝動装置の、出力部の第１の部分を形成する第１の回転体の斜視図である。
【図１ｆ】図１に示す伝動装置の、出力部の第２の部分を形成する第２の回転体の斜視図である。
【図１ｇ】図１に示す伝動装置の変換部材の斜視図である。
【図２】本発明に係る伝動装置の第２の実施の形態の概略横断面図である。
【図２ａ】図２の線Ａ−Ａ又は線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【図３】本発明に係る伝動装置の第３の実施の形態の概略横断面図である。
【図４】本発明に係る伝動装置の第４の実施の形態の概略横断面図である。
【図５】本発明に係る伝動装置の第５の実施の形態を、フランジ結合された駆動モータと共に示す概略図である。
【図６】図５に示す領域ＶＩの第１の実施の形態を示す図である。
【図７】図５に示す領域ＶＩの第２の実施の形態を示す図である。
【図８】図１ｂに示す領域ＶＩＩＩを示す図である。
【図９】図５に示す伝動装置の分解立体図である。
【００４３】
図１〜図９に全体的に又は部分的に示す伝動装置はすべて、内歯列４１及び回転軸線４０ａを有する、端面４９を備える中空円筒状の基体４０からなる。基体４０内には、駆動される入力部又は入力機構１０及び出力部又は出力機構が回転可能に支承されている。出力部は、第１、第２の回転体５０，５０′を有する。回転体は、略ディスク形に形成されている。回転体５０，５０′のディスク形の部分は、互いに間隔を置いて配置されている。回転体５０，５０′は、固く互いに結合可能であるか、又は結合されている。回転体５０，５０′は、回転軸線４０ａに関して横方向で円形の横断面を有する。回転体５０，５０′間には、２つの歯車３０が配置されている。歯車３０の外歯列３３は、基体４０の内歯列４１と噛合する。さらに回転体５０，５０′間には、歯車３０の遊星運動を出力部の回転運動に変換するための手段が配置されている。図１〜図９に示す伝動装置の場合、それぞれ、両回転体５０，５０′の一方のみ、すなわち回転体５０だけが、直接基体４０内で支承されている。さらに、端面４９に固く結合可能な環状の保持体４０′が設けられている。回転体５０は、転動部材４３ａ，４３ｂ，４３ｃ（図１及び図９）又は４３ａ，４３ｒ（図２）又は４３ｇ（図３）又は４３ｄ，４３ｅ（図４）を介して、軸方向及び半径方向で直接基体４０、及び端面４９に配置される保持体４０′に支持される。
【００４４】
回転体５０，５０′間で基体４０内に配置される可動の部分の機能的な構造は、図１〜図９に示すすべての実施の形態で同一である。入力軸の形態の入力部１０は、２つの偏心した区分１７を有する。２つの偏心した区分１７は、１８０°互いにずらされて配置されている。偏心した区分１７は、偏心ｅの分だけ回転軸線４０ａに対してずらされている。偏心した区分１７の各々には、歯車３０が回転可能に支承されている。これにより、偏心ｅは、歯車３０の軸線３０ａと基体４０の回転軸線４０ａとの間の間隔に相当する。偏心した区分１７と歯車３０との間には、摩擦損失を減少させるために転動部材１２が配置されている。転動部材１２はそれぞれ、偏心した区分１７の外周面を転動する。このために、偏心した区分１７の周面には、転動部材１２のための転動軌道が形成されている。転動部材１２は、歯車３０のための支承体として役立つ。歯車３０は、外歯列３３、及び転動体１２のための内側の転動面３１を備える中央の開口を有する。
【００４５】
歯車３０は、内側の転動面３１を備える中央の開口に関して半径方向でずらされて配置される、貫通した複数の軸方向の開口３２を有する。軸方向の開口３２はそれぞれ均等に、歯車３０の軸線３０ａの周りに分配されている。歯車３０の軸線３０ａは、入力部１０、及び２つの回転体５０，５０′により形成される出力部の回転軸線４０ａに関して平行に延びる。回転軸線４０ａは同時に基体４０の対称軸線である。入力部１０は、図５に示すように、詳細には説明しないキーにより駆動モータ８のモータ軸に結合されている。駆動モータ８は、中空歯車又はリングギヤとして形成される、内歯列４１を備える基体４０に、カバー９４、及び図示しないねじにより結合されている。駆動モータ８は、伝動装置の、基体４０内に支承される回転体５０とは反対側に配置されている。この側は、駆動側を形成する。これに対して、基体４０内で支承される回転体５０は、伝動装置の被動側を形成する。
【００４６】
歯車３０は、円形の外側輪郭又は回転軸線４０ａに関して横方向で円形の横断面を備えて形成される２つの回転体５０，５０′の中間に配置されている。回転体５０，５０′は、結合部材６０，６２により解離可能に互いに結合されており、相俟って伝動装置の出力部を形成する。回転体５０には、スペーサ体５２が配置されている。スペーサ体５２は、結合部材６０，６２を受容するための開口５３ａ，５３ｂ及びねじ山付き受容部５９ａ，５９ｂを有する。スペーサ体５２は、非接触に歯車３０の開口３２を貫通するので、回転体５０，５０′は、歯車３０を貫いて固く互いに結合可能である。互いに結合される両回転体５０，５０′により形成される出力部は、内歯列４１を備える基体４０に関して、回転軸線４０ａを中心に回転可能に支承されている。
【００４７】
基体４０の内歯列４１は、歯車３０の外歯列と噛合する。歯車３０の軸線は、基体４０の回転軸線４０ａに関して平行に配置されており、偏心ｅの分だけずらされている。回転体５０，５０′には、案内軌道５４ａ，５４ｂが設けられており、リニアガイド５０ｂを規定する。このリニアガイド５０ｂは、回転体５０，５０′の回転軸線４０ａに関して横方向で方向付けられている。各歯車３０には、案内軌道３４ａ，３４ｂが設けられており、リニアガイド３０ｂを規定する。このリニアガイド３０ｂは、歯車３０の軸線３０ａに関して横方向で方向付けられている。伝動装置の両側には、回転体５０又は５０′と歯車３０との間に、十字部材として形成される変換部材７０が配置されている。変換部材７０は、互いに直交配置される２方向で案内面７４ａ，７４ｂ又は７５ａ，７５ｂを有する。案内面７４ａ，７４ｂ又は７５ａ，７５ｂは、変換部材７０が一方ではそれぞれの回転体５０，５０′に対して、かつ他方では歯車３０に対して、互いに垂直に延びる２方向で摺動可能に配置されているように、それぞれの回転体５０，５０′のリニアガイド５０ｂ又は歯車３０のリニアガイド３０ｂと対応する。一方のリニアガイド５０ｂは、回転体５０又は５０′に形成されており、変換部材７０は他の方向で、歯車３０に設けられたリニアガイド３０ｂ内に摺動可能に配置されている。
【００４８】
両回転体５０，５０′は、中央の開口５１，５１′を有し、変換部材７０は、中央の開口７１を有する。入力部１０は、その両端で回転体５０，５０′の中央の開口５１，５１′内で支承されている。中央の開口５１，５１′は、その内面に支承体３のための転動軌道を形成する。支承体３により、入力部１０の端部は、回転体５０，５０′の中央の開口５１，５１′内で支承されている。入力部１０は、非接触に変換部材７０の開口７１を貫通する。開口７１の内径は、入力部１０の、開口７１を貫通する区分の外径より少なくとも２ｅの分だけ大きい。各回転体５０，５０′に設けられている案内軌道５４ａ，５４ｂは、突起５５ａ，５５ｂの、互いに対向して位置する面に形成されている。突起５５ａ，５５ｂは、軸線対称の対偶として形成されており、それぞれの回転体５０，５０′の端面に配置されている。案内軌道５４ａ，５４ｂは直接、回転体５０，５０′の突起５５ａ，５５ｂに形成されている。案内軌道５４ａ，５４ｂは、突起５５ａ，５５ｂの、互いに対向して位置する面に固定されていることができる、フラットな条片として形成されていてもよい。
【００４９】
各歯車３０に設けられている案内軌道３４ａ，３４ｂは、突起３５ｂの、互いに対向して位置する面に形成されている。突起３５ｂは、歯車３０の端面に形成されている、同心的に互いに対向して位置する対偶により形成されている。歯車３０の軸方向の開口３２は、１つの円弧上に均等に分配されて突起３５ａ，３５ｂ間に配置されている。案内軌道３４ａ，３４ｂは直接、歯車３０の突起３５ａ，３５ｂに形成されている。しかし、案内軌道３４ａ，３４ｂは、固定的に突起３５ａ，３５ｂの、互いに対向して位置する面に形成されているフラットな条片として形成されていてもよい。
【００５０】
変換部材７０は、環状の中央の部分７３、及び環状の中央の部分７３に配置される４つの腕７４を有する。環状の中央の部分７３には、開口７１が配置されており、開口７１を通して入力部が非接触に通されている。反対側に位置する腕７４の対偶は、案内軌道７５ａ，７５ｂを有する。案内軌道７５ａ，７５ｂにより、変換部材７０は、回転体５０のリニアガイド５０ｂ内に摺動可能に配置されている。反対側に位置する腕７４の第２の対偶も、平行な案内軌道７４ａ，７４ｂを有する。案内軌道７４ａ，７４ｂにより、変換部材７０は、歯車３０のリニアガイド３０ｂ内に摺動可能に配置されている。回転体５０のリニアガイド５０ｂの案内軌道５４ａ，５４ｂと、変換部材７０をリニアガイド５０ｂ内に摺動可能に配置する、変換部材７０の案内軌道７５ａ，７５ｂとの間には、円柱状の転動部材８０が配置されている。歯車３０に設けられるリニアガイド３０ｂの案内軌道３４ａ，３４ｂと、変換部材７０をリニアガイド３０ｂ内に摺動可能に配置する、変換部材７０の案内軌道７４ａ，７４ｂとの間にも、円柱状の転動部材９０が配置されている。両者において、変換部材７０が歯車３０に対して並びに回転体５０及び回転軸線４０ａに対して振動するとき、変換部材７０の案内は転動部材８０，９０により保証されている。変換部材７０の腕７４には、案内軌道７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂを制限するために、転動部材８０，９０の運動を制限する制限面７６，７６′が形成されている。
【００５１】
図８には詳細図で、どのように転動部材８０，９０が、腕７４に形成される案内軌道７４ａ，７４ｂ又は７５ａ，７５ｂ間に組付け状態で配置されているかが示されている。制限面７６，７６′は、転動部材８０，９０が運動可能な、腕７４に設けられる案内軌道７４ａ，７４ｂ又は７５ａ，７５ｂの有効長さｌを制限する。ｗは腕７４の幅を表す。さらに図８には、内歯列４１の内円４１ｐｃが、軸方向溝４１ａ内に配置されるニードル状の転動体４１ｂの対称軸線を通ることが示されている。内歯列４１の外円４１ｆｃは、軸方向溝４１ａの底を通る。
【００５２】
基体４０の内歯列４１は、ニードル状の転動体４１ｂからなる。転動体４１ｂは、基体４０の内周面に設けられる軸方向溝４１ａ内に支承されている。軸方向溝４１ａは、基体４０の内周面に均等に分配されている。これにより、基体４０は、有利には横臥した円柱からなる歯を備える歯車である。歯車３０の外歯列３３は、相応に波形に形成されている。
【００５３】
回転体５０の突起５５ａ，５５ｂにはスペーサ体５２が配置されている。このスペーサ体５２は、遊びを有して歯車３０の軸方向の開口３２を貫通する。スペーサ体５２には、軸方向の受容部５３ａ，５３ｂ及びねじ山付き受容部５９ａ，５９ｂが設けられている。受容部５３ａ，５３ｂ及びねじ山付き受容部５９ａ，５９ｂは、結合部材６０，６２を受容するために設けられている。結合部材はピン６２及びねじ６０として形成されている（図９）。ねじ６０として構成される結合部材６０を締めることにより、スペーサ体５２の端面は、両回転体５０，５０′の位置を規定する。
【００５４】
直接基体４０に支承されない回転体５０′とは異なり、回転体５０は、直接支承手段により基体４０に対して半径方向で、つまり回転軸線４０ａに関して法線方向で、かつ基体４０及び保持体４０′に対して軸方向で、つまり回転軸線４０ａの方向で支持されている。支承手段は、基体４０内で回転体５０を直接転がり支承する転がり支承部４２を有する。基体４０の端面４９には、保持体４０′を基体４０に固定可能とする固定手段９５のための開口４７が配置されている。
【００５５】
転がり支承部４２は、図１、図１ａ、図１ｂ、図１ｃ、図５及び図９に示す伝動装置では、円柱状の転動部材４３ａ，４３ｂ，４３ｃにより形成されている。円柱状の転動部材４３ａ，４３ｂ，４３ｃは、基体４０、回転体５０及び保持体４０′に形成される、回転軸線４０ａを中心とする閉じた環状の転動面４２ａ，４２ｂ，５０ｃ，５０ｄ，４０′ａを転動する。
【００５６】
転動部材４３ａは、転動面４２ａと、回転体５０の内歯列４１側の転動面５０ｃとの間に配置されている。転動面４２ａは、環状の、ステップ状の段部を形成する。この段部は、回転軸線４０ａに関して垂直に、内歯列４１とほぼ面一に終わっている。転動部材４３ａが直接回転体５０上で転動することになる転動面５０ｃは、回転体５０の内歯列４１側の、回転軸線４０ａに関して法線方向で延びる面の、外側の環である。円柱状の転動部材４３ａの軸線４３ａ１は、回転体５０の回転軸線４０ａに関して垂直に延びる。
【００５７】
転動部材４３ｂは、転動面４０′ａと、回転体５０の内歯列４１とは反対側の転動面５０ｃとの間に配置されている。転動面４０′ａは、保持体４０′の回転体５０側の、回転軸線４０ａに関して法線方向で延びる平面の、内側の環である。転動部材４３ｂが回転体５０上で転動することになる転動面５０ｃは、回転体５０の内歯列４１とは反対側の面に設けられるステップ状の段部の、回転軸線４０ａに関して法線方向で延びる環状の面である。円柱状の転動部材４３ｂの軸線４３ｂ１も、回転体５０の回転軸線４０ａに関して垂直に延びる。
【００５８】
転動部材４３ａ，４３ｂは、回転体５０を直接基体４０及び保持体４０′に対して両軸方向で支持する。
【００５９】
転動部材４３ｃは、回転軸線４０ａを中心に延びる転動面４２ｂと、回転体５０の内歯列４１とは反対側の面に配置され、やはり回転軸線４０ａを中心に延びる、回転体５０の転動面５０ｄとの間に配置されている。転動面４２ｂは、基体４０の回転体５０側の内面に設けられる、軸方向で回転軸線４０ａに関して平行に延びる円筒内周面である。転動面５０ｄは、回転体５０の内歯列４１とは反対側の面に配置される段部により回転体に形成されている円筒外周面により形成される。円筒状の転動部材４３ｃの軸線４３ｃ１は、回転体５０の回転軸線４０ａに関して平行に延びる。転動部材４３ｃは、回転体５０を基体４０に対して半径方向で支持する。
【００６０】
転動部材４３ａは、軸受保持器４５内に配置されている。原則的には、すべての転動部材４３ａ，４３ｂ，４３ｃが軸受保持器内に配置され、軸受保持器が転動部材４３ａ，４３ｂ，４３ｃを互いに離間させ、転動部材間に摩擦損失が発生しないようにすることが可能である。
【００６１】
転動部材４３ａ，４３ｂ，４３ｃのために、実証され大量生産で高精度に製造可能な、個別の適合を必要としない従来慣用の部品、具体的には円筒状の転動体が、使用可能である。
【００６２】
軽量化のために、入力部１０は、回転軸線４０ａに関して同軸的に延びる貫通した開口４を有する。この開口４は同時に、図５に示すように、駆動モータ８の駆動軸の受容及び／又は結合のために役立つことができる。
【００６３】
図１、図１ａ、図１ｂ、図１ｃ、図５及び図９に示す伝動装置の場合、円柱状の転動部材４３ａは、半径方向外側にずらされて変換部材７０の領域に配置されている。これにより、特に省スペースな構造形式が達成される。この構造形式は特に軸方向で特に短く、かつコンパクトな寸法を有する。円柱状の転動部材４３ａのレベルには、半径方向内側にずらされて、回転軸線４０ａを中心とする純然たる回転運動ではなく、回転軸線４０ａを中心とする回転運動と、回転軸線４０ａに関して法線方向での直線運動との組み合わせを実施する変換部材７０があるので、円柱状の転動部材４３ａは、変換部材７０によっては基体４０の内周面におけるその所定の位置に保持されることができない。このため、回転体５０と歯車３０との間に配置される環状の支持体４６が設けられている。支持体４６は、円柱状の転動部材４３ａをその所定の位置に保持する。さらに円柱状の転動部材４３ａは、軸受保持器内に配置されている。図１、図１ａ、図１ｂ、図１ｃ、図５及び図９に示す伝動装置の別の特徴は、回転体を半径方向で支持する円柱状の転動部材４３ｃ、及び円柱状の転動部材４３ａとは逆向きの軸方向で支持する円柱状の転動部材４３ｂが、転動面４０′ａ，４２ｂ，５０ｃ及び５０ｄにより画成される１つの共通の環状室内に配置されていることである。
【００６４】
図２及び図２ａに示す伝動装置は、図１、図１ａ、図１ｂ、図１ｃ、図５及び図９に示す伝動装置よりも頑丈な構成である。この頑丈な構成は、転動面４０′ａ，４２ｂ，５０ｃ及び５０ｄにより画成される第１の環状室内、及び転動面４２ａ，４２ｂ，５０ｃ及び５０ｄにより画成される第２の環状室内にそれぞれ、回転体５０を基体４０に直接半径方向で支持するための円柱状の転動部材４３ｒ、及び回転体５０を基体４０及び保持体４０′に直接軸方向で支持するための円柱状の転動部材４３ａが配置されていることにより達成される。転動部材４３ｒの機能は、図１、図１ａ、図１ｂ、図１ｃ、図５及び図９における転動部材４３ｃの機能に相当する。円柱状の転動部材４３ａの軸線は、回転軸線４０ａに関して垂直に延びるのに対し、円柱状の転動部材４３ｒの軸線は、回転軸線４０ａに関して平行に延びる。両環状室は、転動面４２ａ，４２ｂにより形成される、変換部材７０の幅の分だけ基体４０の内歯列４１から間隔を置いている１つの共通のステップ状の段部により画成されている。これにより、回転体５０を基体４０及び保持体４０′に、軸方向で延びる力に抗して支持するための転動部材４３ａは、内歯列４１の回転体５０と同じ側に配置される変換部材７０に対して、回転軸線４０ａの方向で内歯列４１から離間する方向にずらされて配置されている。このことから生じる利点は、支承手段を形成する転動体が、回転体５０，５０′間に配置される部分に対して軸方向でずらされ、かつ外方に移動されて配置されることにより、回転体５０，５０′間の可動の部分のために提供される内室の拡大が生じる点にある。これにより伝動装置は、外径又は外側寸法が同じであればより頑丈に構成され得る。それというのも、変換部材７０に対して基体４０内に、半径方向でより大きな構成スペースが提供されるからである。
【００６５】
図３に示す伝動装置の場合、円柱状の転動部材４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｒの代わりに、球状の転動部材４３ｇが使用される。球状の転動部材４３ｇは、対応して成形される、保持体４０′、基体４０及び回転体５０により画成される環状室内に配置されている。球状の転動部材４３ｇは、対応して成形される環状室との関連で、回転体５０を軸方向でも半径方向でも直接基体４０及び保持体４０′に支持することができる。環状室は、凹状に湾曲する、回転軸線を中心とする閉じた環状の転動面４０′ａ，４２ａ，５０ｃ，５０ｄにより画成される。転動面４０′ａ，４２ａ，５０ｃ，５０ｄは、回転軸線４０に対してそれぞれ約４５゜傾いて配置されている。それゆえ、転動面４０′ａは、本実施の形態では、保持体４０′に設けられる、回転軸線４０ａに対して傾き、内歯列４１に向かって方向付けられる凹状の面である。転動面４２ａは、本実施の形態では、基体４０に設けられる、回転軸線４０ａに対して傾き、内歯列４１とは背離する方向に方向付けられる凹状の面である。転動面５０ｃは、本実施の形態では、回転体５０に設けられる、回転軸線４０ａに対して傾き、内歯列４１から背離する方向に方向付けられる凹状の面である。転動面５０ｄは、本実施の形態では、回転体５０に設けられる、回転軸線４０ａに対して傾き、基体４０に向かって方向付けられる凹状の面である。この実施の形態から生じる利点は、回転体５０に作用するすべての軸方向力及び半径方向力を共通の転動部材４３ｇを介して直接基体４０、及び基体４０に固定手段９５を介して結合される保持体４０′に伝達するために、唯一の環状室が必要である点にある。
【００６６】
図４に示す伝動装置の場合、回転体５０を軸方向でも半径方向でも基体４０及び保持体４０′に対して直接支持するために、円柱状の転動部材４３ｄ，４３ｅが設けられている。転動部材４３ｄ，４３ｅは、４５°だけ回転軸線４０ａに対して傾き、正方形の横断面を有し、かつ回転軸線４０ａを中心として環状に延びる環状室内に配置されている。転動部材４３ｄ，４３ｅの軸線４３ｄ１，４３ｅ１は逆方向に、それぞれ４５°回転軸線４０ａに対して傾けられている。環状室は、保持体４０′、基体４０及び回転体５０により画成されている。保持体４０′、基体４０及び回転体５０にはそれぞれ、回転軸線を中心とする閉じた環状の、環状室を形成する転動面４０′ａ，４２ａ，５０ｃ，５０ｄが配置されている。それゆえ、転動面４０′ａは、本実施の形態では、保持体４０′に設けられる、回転軸線４０ａに対して４５°傾き、回転軸線４０ａ及び内歯列４１に向かって方向付けられる平坦な面である。転動面４２ａは、本実施の形態では、基体４０に設けられる、回転軸線４０ａに対して４５°傾き、回転軸線４０ａに向かってかつ内歯列４１から背離する方向に方向付けられる平坦な面である。転動面５０ｃは、本実施の形態では、回転体５０に設けられる、回転軸線４０ａに対して４５°傾き、回転軸線４０ａ及び内歯列４１から背離する方向に方向付けられる平坦な面である。転動面５０ｄは、本実施の形態では、回転体５０に設けられる、回転軸線４０ａに対して４５°傾き、回転軸線４０ａから背離する方向にかつ基体４０に向かって方向付けられる平坦な面である。この実施の形態から生じる利点は、回転体５０に作用するすべての軸方向力及び半径方向力が転動部材４３ｄ，４３ｅを介して直接基体４０、及び基体４０に固定手段９５を介して結合される保持体４０′に伝達するために、唯一の環状室が必要である点にある。図３に示す実施の形態に対する利点は、円柱状の転動部材４３ｄ，４３ｅが、それぞれ対応配置される転動面に点接触ではなく、線接触するので、球状の転動部材４３ｇに比してより高い負荷に耐える点にある。
【００６７】
伝動装置の別の実施の形態は図５及び図９に示されている。この伝動装置では、図５で見てモータ軸により入力部１０に結合される駆動モータ８が配置されている駆動側に、カバー９４が設けられている。カバー９４は、伝動装置内部の可動な部分を汚損から保護する。
【００６８】
カバー９４は、外周面に設けられるステップ状の先細り部により形成される段部を有する。このステップ状の先細り部は、形状結合（ｆｏｒｍｓｃｈｌｕｅｓｓｉｇ：形状による束縛）式に基体４０の内径に嵌合する。カバー９４の外周面は、基体４０の外周面と面一になる。カバー９４は、入力部１０が通されている中央の開口を有する。カバー９４と入力部１０との間には、異物の侵入を阻止するために、環状のシール９２が配置されている。
【００６９】
また、図９に示すように、回転体５０と保持体４０′との間には、被動側における伝動装置内への異物の侵入を阻止する環状のシール９３が設けられていてよい。
【００７０】
さらに、カバー９４に設けられる中央の開口には、図５及び図９に示すように、支承体３のための転動面９１が形成されていてよい。支承体３により、入力部１０は、図１〜図４に示す実施の形態のように、支承されないか、又は直接的には基体４０に支承されない回転体５０′に支承される代わりに、カバー９４に支承されている。この実施の形態では、入力部１０が支承体３を介して、支承されないか、又は直接的には基体４０に支承されない回転体５０′に支持される代わりに、基体４０に結合されるカバー９４に支持されている。これにより、支承されないか、又は直接的には基体４０に支承されない回転体５０′に対して軸方向力が作用しないことが保証される。これにより、両回転体５０，５０′を互いに結合する結合部材６０，６２が、外的な軸方向力、又は外的な作用により発生する軸方向力を回転体５０，５０′間で伝達せずに済むことが保証されている。
【００７１】
実施の形態で説明したすべての伝動装置は、ステップ４４の形態の、基体４０のステップ状の先細り部を有する点で共通している。このステップ４４は、伝動装置をフレーム１に固定するために役立つ。ステップ４４を設けたために、保持体４０′を基体４０に固定するための固定手段９５は同時に、伝動装置をフレーム１に固定するために役立つことができる。ステップ４４は、外側の端面４４ａ及び環状の周面４４ｅにより形成される。基体４０の内側には、伝動装置の、ステップ４４寄りの側に、カバー９４をセンタリングするための内側のセンタリング面４４ｉが設けられている。
【００７２】
センタリング面４４ｉは、図６及び図７に示すように形成されていてよい。図６において、内側のセンタリング面４４ｉは、基体４０の内周面に設けられる面取り部として形成されている。これにより、カバー９４は、自動調心するので、特に簡単に基体４０に載着可能である。図７において、センタリング面４４ｉは、円筒状の内面として形成されている。この円筒状の内面は同時に、後側の回転体５０′を基体４０に対して半径方向で案内するラジアル支承体５のための転動軌道として役立つことができる。このとき、重要なことは、ラジアル支承体５が回転軸線４０ａの方向で自由に摺動可能、つまり、軸方向力を受容不能及び伝達不能であることである。これにより、結合部材６０，６２が、外的な軸方向力、又は外的な作用により発生する軸方向力を回転体５０，５０′間で伝達せずに済むことが保証されている。
【００７３】
重要なことは、本発明に係る伝動装置が、１つの歯車３０、１つの変換部材７０及び２つの回転体５０，５０′だけ備えて構成されてもよいことである。この場合、変換部材７０の不釣合いを補償するために、カウンタウェイトが設けられていてもよい。
【００７４】
やはり重要なことは、本発明に係る伝動装置では、原則的に任意に入力部、出力部又は基体を、伝動装置の原理的な機能に影響を及ぼすことなく、駆動側、被動側又は固定の要素とすることが可能である。これにより、変速比だけが変化する。図１〜図９に示す実施の形態では、それぞれ入力部１０が、駆動モータ８による駆動のために予定されており、この場合、駆動側は有利には、伝動装置の、支承されないか、又は直接的には基体４０に支承されない回転体５０′が配置されている側である。被動側は、基体４０内に直接支承される回転体５０により形成される。経験上、被動側の負荷は、駆動側の負荷より大きいので、被動側を直接支承される回転体５０に形成することが好ましい。
【００７５】
提案した伝動装置の主要な特徴及び利点は、直接基体４０に支承される回転体５０だけが、伝動装置に対して又は伝動装置内で外的な負荷又は力の作用により働く実質的にすべての力に曝されている点にある。支承されないか、又は直接的には基体４０に支承されない回転体５０′は、結合部材に由来する内的な静的な力に曝されているにすぎない。直接支承される回転体５０は通常、伝動装置の負荷される作業側を形成する。しかし、その際に発生する力及び負荷は、支承されないか、又は直接的には基体４０に支承されない回転体５０′に伝達されない。これにより、有利にはねじとして形成される結合部材もより簡単に構成され得る。それというのも、結合部材は出力部をまとめるだけでよいからである。支承されないか、又は直接的には基体４０に支承されない回転体５０′の機能は、出力部を補完することに減じられている。これにより、通常円形のディスクとして形成される、支承されないか、又は直接的には基体４０に支承されない回転体５０′の厚さは、最小に減じられることができる。このことは、伝動装置の軸方向の長さを減じることができるという結果を伴う。直接基体４０に支承される回転体５０と協働する保持体４０′は、最も簡単な構成では、端面を研削し、ねじのための孔を設けるだけの管区分であってよい。これにより、保持体の手間のかかる複雑な加工は省略される。保持体の内径は、直接基体４０に支承される回転体５０及び基体４０の外径に合わせて調整されている。直接基体４０に支承される回転体５０と、基体４０と、保持体４０′との間には、転動部材が配置されている転動室が規定されている。直接基体４０に支承される回転体５０がその両端面で支承されているとき、円筒状の支承部材が使用され得る。そのうちの一方は軸方向で方向付けられ、他方は半径方向で方向付けられている。第２の転動室は、十字部材の平面内にある。このことは、伝動装置の有利な軸方向の短縮（ほぼ十字部材の厚さ分だけの短縮）、ひいては軽量化につながる。基体４０における回転体５０の本発明における直接的な支承は、円筒状の基体の外径と、その最大の内径との間の比が、背景技術に比べて明らかに小さいという結果を伴う。これにより、このプラネタリギアの十字部材、歯車、開口その他部材の寸法も、伝動装置のトーション容量を（外径は不変とする）、伝動装置が８０％までの明らかに低い重量を有していても高めることができるように互いに調整され、最適化され得る。
【００７６】
本発明は特に、プラネタリギア又はサイクロイドギア、例えば産業ロボットでの使用、自動車の電気的なパーキングブレーキ、又は一般的に、可及的にコンパクトな構成スペース内で、高い変速比及び高い出力データを備える軽量の伝動装置を必要とする用途のためのプラネタリギア又はサイクロイドギアを製造する分野で産業上利用可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１  フレーム
３  支承体
４  入力部に設けられた貫通した開口
５  ラジアル支承体
１０  入力部
１２  転動部材
３０  歯車
３０ａ  歯車の軸線
３０ｂ  歯車に設けられたリニアガイド
３１  内側の転動面
３２  軸方向の開口
３３  外歯列
３４ａ，３４ｂ  歯車に設けられたリニアガイドの案内軌道
３５ａ，３５ｂ  歯車に設けられた突起
４０  基体
４０′  保持体
４０ａ  回転軸線
４０′ａ  保持体に設けられた転動面
４１  基体に設けられた内歯列
４１ａ  基体の内周面に設けられた軸方向溝
４１ｂ  軸方向溝内に配置されたニードル状の転動体
４１ｐｃ  内歯列の内円
４１ｆｃ  内歯列の外円
４２  転がり支承部
４２ａ  転動面
４２ｂ  転動面
４３ａ  円柱状の転動部材
４３ｂ  円柱状の転動部材
４３ｃ  円柱状の転動部材
４３ｄ  円柱状の転動部材
４３ｅ  円柱状の転動部材
４３ｇ  球状の転動部材
４３ｒ  円柱状の転動部材
４３ａ１  軸線
４３ｂ１  軸線
４３ｃ１  軸線
４３ｄ１  軸線
４３ｅ１  軸線
４４  ステップ
４４ａ  外側の端面
４４ｅ  環状の周面
４４ｉ  内側のセンタリング面
４５  軸受保持器
４６  支持体
４７  固定手段のための開口
４９  端面
５０  支承される回転体
５０′  支承されない回転体
５１，５１′  中央の開口
５２  スペーサ体
５３ａ，５３ｂ  開口
５４ａ，５４ｂ  案内軌道
５５ａ，５５ｂ  突起
５９ａ，５９ｂ  ねじ山付き受容部
６０，６２  結合部材
７０  変換部材
７１  変換部材に設けられた中央の開口
７３  変換部材の中央の部分
７４  変換部材の腕
７４ａ，７４ｂ  変換部材の腕に設けられた歯車に対する案内軌道
７５ａ，７５ｂ  変換部材の腕に設けられた回転体に対する案内軌道
７６，７６′  制限面
８０，９０  転動部材
９１  転動面
９２  シール
９３  シール
９４  カバー
９５  固定手段
ｅ  偏心
ｗ  変換部材の腕の幅
ｌ  変換部材の腕における転動軌道の有効長さ
【図１】
0005675104.tif 000002
【図１ａ】
0005675104.tif 000003
【図１ｂ】
0005675104.tif 000004
【図１ｃ】
0005675104.tif 000005
【図１ｄ】
0005675104.tif 000006
【図１ｅ】
0005675104.tif 000007
【図１ｆ】
0005675104.tif 000008
【図１ｇ】
0005675104.tif 000009
【図２】
0005675104.tif 000010
【図２ａ】
0005675104.tif 000011
【図３】
0005675104.tif 000012
【図４】
0005675104.tif 000013
【図５】
0005675104.tif 000014
【図６】
0005675104.tif 000015
【図７】
0005675104.tif 000016
【図８】
0005675104.tif 000017
【図９】
0005675104.tif 000018