DE102008039943B4

DE102008039943B4 - Micro wave-type stress wave transmission with a shaft generator in the form of an epicyclic gearbox

Info

Publication number: DE102008039943B4
Application number: DE200810039943
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dr. Degen
Original assignee: Micromotion GmbH
Current assignee: Micromotion GmbH
Priority date: 2008-08-27
Filing date: 2008-08-27
Publication date: 2011-03-03
Anticipated expiration: 2028-08-28
Also published as: DE102008039943A1

Abstract

Spannungswellengetriebe (100; 100'') in Mikrobauweise mit einem Wellengenerator (1) in Art eines Umlaufrädergetriebes, einem damit gekoppelten Flexspline (2) und mit einem Circular Spline (3) und einem Dynamic Spline (4), welche mit dem Flexspline (2) wirkverbunden sind, wobei der Wellengenerator (1) mit einer Eingangswelle (5) und der Circular Spline (3), Dynamic Spline (4) oder Flexspline (2) mit einer Ausgangswelle (6) des Spannungswellengetriebes (100) koppelbar sind, und Eingangswelle (5) und Ausgangswelle (6) in Richtung ihrer Drehachse (11) jeweils eine durchgehende Öffnung, Kanal, Bohrung oder dergleichen Durchtritt (12) aufweisen, so dass ein Durchgang (13) durch das Spannungswellengetriebe (100) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Circular Spline (3) und der Dynamic Spline (4) innerhalb des Flexsplines (2) liegen und der Wellengenerator (1) mittels wenigstens eines Rades (7, 8) von außen auf den Flexspline (2) wirkt.Microstructure wave transmission (100, 100 ") in microstructure with a wave generator (1) in the form of a planetary gear, a Flexspline coupled thereto (2) and with a circular spline (3) and a dynamic spline (4), which with the Flexspline (2 ), wherein the wave generator (1) with an input shaft (5) and the circular spline (3), Dynamic Spline (4) or Flexspline (2) with an output shaft (6) of the voltage wave transmission (100) are coupled, and input shaft (5) and output shaft (6) in the direction of its axis of rotation (11) each have a through opening, channel, bore or the like passage (12), so that a passage (13) through the Spannungswellengetriebe (100) is formed, characterized that the circular spline (3) and the dynamic spline (4) lie within the flexspline (2) and the wave generator (1) acts from outside on the flexspline (2) by means of at least one wheel (7, 8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Spannungswellengetriebe in Mikrobauweise mit einem Wellengenerator in Art eines Umlaufrädergetriebes, einem damit gekoppelten Flexspline und mit einem Circular Spline und/oder einem Dynamic Spline, welche mit dem Flexspline wirkverbunden sind, wobei der Wellengenerator mit einer Eingangswelle und der Circular Spline, Dynamic Spline oder Flexspline mit einer Ausgangswelle des Spannungswellengetriebes koppelbar sind, wobei Eingangswelle und Ausgangswelle in Richtung ihrer Drehachse jeweils eine durchgehende Öffnung, Kanal, Bohrung oder dergleichen Durchtritt aufweisen.The invention relates to a voltage wave transmission in microstructure with a wave generator in the manner of a planetary gear, a flexspline coupled thereto and with a circular spline and / or a dynamic spline, which are operatively connected to the flexspline, wherein the wave generator with an input shaft and the circular spline, Dynamic Spline or Flexspline can be coupled to an output shaft of the stress wave transmission, wherein the input shaft and output shaft in the direction of its axis of rotation in each case have a through opening, channel, bore or the like passage.

Stand der TechnikState of the art

Ein derartiges Spannungswellengetriebe ist aus der DE 101 61 493 A1 bekannt. Das bekannte Spannungswellengetriebe weist einen Wellengenerator auf, welcher durch ein Planetenradgetriebe gebildet ist. Das Planetenradgetriebe hat ein Sonnenrad und wenigstens zwei mit dem Sonnenrad in Eingriff stehende Planetenräder. Das Sonnenrad ist drehfest auf einer zentrisch bezüglich der Drehachse des Getriebes angeordneten Antriebswelle angeordnet. Die Planetenräder stehen mit ihrer Außenverzahnung in Eingriff mit der Außenverzahnung des Sonnenrads und gleichzeitig mit der Innenverzahnung des Flexsplines des Spannungswellengetriebes in Eingriff. Dabei ist durch die Planetenräder der Flexspline elastisch verformt. Die Verformung des Flexsplines verlagert sich mit Drehen des Wellengenerators umlaufend, sodass hierdurch die sogenannte Wellenbewegung des Spannungswellengetriebes erzeugt ist.Such a voltage wave transmission is from the DE 101 61 493 A1 known. The known voltage wave transmission has a shaft generator, which is formed by a planetary gear. The planetary gear has a sun gear and at least two planet gears meshing with the sun gear. The sun gear is non-rotatably arranged on a drive shaft arranged centrally with respect to the axis of rotation of the transmission. The planetary gears engage with their external teeth in engagement with the outer teeth of the sun gear and simultaneously with the internal teeth of the flex spline of the stress wave transmission. It is elastically deformed by the planet wheels of the Flexspline. The deformation of the flexspline shifts circumferentially with rotation of the shaft generator, so that the so-called wave motion of the stress wave transmission is generated.

Das bekannte Spannungswellengetriebe ist ein Getriebe in Mikrobauweise, bei dem die Planetenräder schwimmend gelagert sind, also ein Träger für die Planetenräder nicht vorgesehen ist. Die Planetenräder sind zwischen dem Sonnenrad und dem Flexspline verspannt. Deshalb sind bei dem bekannten Spannungswellengetriebe die Planetenräder ringförmig mit relativ großem Durchmesser gegenüber dem Sonnenrad ausgebildet. Die Dimensionierung des Sonnenrades und der mit dem Sonnenrad verbundenen Eingangswelle oder Ausgangswelle ist dadurch erheblich begrenzt. Ein Spannungswellengetriebe mit im Durchmesser groß dimensionierten Eingangswelle oder Ausgangswelle ist dort nicht realisierbar.The known stress wave transmission is a transmission in micro construction, in which the planetary gears are floating, so a carrier for the planetary gears is not provided. The planet gears are clamped between the sun gear and the flexspline. Therefore, in the known voltage wave transmission, the planetary gears are annularly formed with a relatively large diameter relative to the sun gear. The dimensioning of the sun gear and connected to the sun gear input shaft or output shaft is thereby considerably limited. A voltage wave transmission with a large diameter input shaft or output shaft is not feasible there.

Weitere Spannungswellengetriebe sind aus der DD 149 694 A , DE 10 2006 022 543 A1 , DE 197 47 566 C1 , DE 102 10 954 B4 bekannt.Further stress wave gears are from the DD 149 694 A . DE 10 2006 022 543 A1 . DE 197 47 566 C1 . DE 102 10 954 B4 known.

Aufgabenstellungtask

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Spannungswellengetriebe mit den eingangs genannten Merkmalen vorzuschlagen, bei welchem die Eingangswelle und/oder die Ausgangswelle mit größeren Durchmessern als bisher realisiert werden kann.Based on this, the present invention seeks to propose a voltage wave transmission with the features mentioned, in which the input shaft and / or the output shaft can be realized with larger diameters than before.

Erfindung und vorteilhafte WirkungenInvention and advantageous effects

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Spannungswellengetriebe vorgeschlagen, welches die in Anspruch 1 genannten Merkmale aufweist.To solve the problem, a voltage wave transmission is proposed which has the features mentioned in claim 1.

Das Spannungswellengetriebe hat einen Wellengenerator in Art eines Umlaufrädergetriebes, einen damit gekoppelten Flexspline und einen Circular Spline und einen Dynamic Spline. Circular Spline und Dynamic Spline sind dabei mit dem Flexspline wirkverbunden. Ferner sind bei dem Spannungswellengetriebe der Wellengenerator mit einer Eingangswelle und der Circular Spline, Dynamic Spline oder Flexspline mit einer Ausgangswelle des Spannungswellengetriebes koppelbar.The stress wave transmission has a wave generator in the form of a planetary gear, a coupled Flexspline and a circular spline and a dynamic spline. Circular Spline and Dynamic Spline are operatively connected to the Flexspline. Further, in the voltage wave transmission, the wave generator with an input shaft and the circular spline, dynamic spline or flexspline can be coupled to an output shaft of the stress wave transmission.

Im Sinne der Erfindung wird unter Flexspline das elastisch verformbare Ringbauteil des Spannungswellengetriebes verstanden. Ferner wird unter dem Circular Spline und dem Dynamic Spline jeweils das nicht elastisch verformbare Rad des Spannungswellengetriebes verstanden. Flexspline, Circular Spline und Dynamic Spline können jeweils mit einer Verzahnung versehen oder als Reibräder ausgebildet sein. Sofern der Flexspline, Dynamic Spline und Circular Spline mit einer Verzahnung versehen ist, weist der Dynamic Spline dieselbe Zähnezahl und der Circular Spline eine geringfügig kleinere Zähnezahl wie der Flexspline auf.For the purposes of the invention, Flexspline is understood to mean the elastically deformable ring component of the stress wave transmission. Furthermore, the Circular Spline and the Dynamic Spline are each understood to mean the non-elastically deformable wheel of the stress wave transmission. Flexspline, Circular Spline and Dynamic Spline can each be provided with a toothing or designed as friction wheels. If the Flexspline, Dynamic Spline and Circular Spline are toothed, the Dynamic Spline has the same number of teeth and the Circular Spline has a slightly smaller number of teeth than the Flexspline.

Das Spannungswellengetriebe ist dabei ein Mikrogetriebe. Im Rahmen der Erfindung ist darunter ein Getriebe mit einem Außendurchmesser kleiner 20 mm zu verstehen. Ein als Zahnradgetriebe ausgebildetes Spannungswellengetriebe in Mikrobauweise weist ferner einen Zahnmodul kleiner 200 μm auf.The stress wave transmission is a microgear. In the context of the invention is to be understood as a transmission with an outer diameter less than 20 mm. A designed as a gear transmission voltage wave transmission in micro design also has a tooth module less than 200 microns.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der Wellengenerator von außen auf den Flexspline wirkt.According to the invention, it is provided that the wave generator acts on the flexspline from the outside.

Durch diese Maßnahme kann das Umlaufrädergetriebe des Wellengenerators außerhalb des Flexsplines angeordnet werden, sodass der Bauraum innerhalb des Flexsplines hierdurch nicht mehr begrenzt wird. Das erfindungsgemäße Spannungswellengetriebe ist somit auch für Eingangswellen bzw. Ausgangswellen mit großem Durchmesser geeignet, welche problemlos durch den Flexspline hindurchgeführt werden können. Auch ist hierdurch eine einfache Montage des gesamten Spannungswellengetriebes ermöglicht, da der Flexspline vor seiner Montage nicht mehr wie bisher verformt werden braucht. Bei den erfindungsgemäßen Spannungswellengetrieben kann der Flexspline ohne Verformung montiert werden, da der Wellengenerator von außen auf dem Flexspline wirkt.By this measure, the epicyclic gear of the wave generator can be placed outside the Flexsplines, so that the space within the Flexsplines is no longer limited thereby. The voltage wave transmission according to the invention is therefore also suitable for input shafts or output shafts with a large diameter, which can easily be passed through the Flexspline. Also, this is a simple installation of the entire stress wave transmission allows, since the Flexspline need not be deformed before its installation as before. In the voltage wave gears of the invention, the Flexspline can be mounted without deformation, since the wave generator acts from the outside on the Flexspline.

Indem der Wellengenerator wenigstens ein Rad aufweist, welches von außen auf den Flexspline wirkt, ist sichergestellt, dass auch bei einem außenliegenden Wellengenerator der Flexspline zumindest mit einem Abschnitt seines Umfanges mit dem Wellengenerator in Wirkverbindung gebracht ist und hierdurch eine Verformung des Flexsplines erfolgen kann.By virtue of the fact that the shaft generator has at least one wheel which acts on the flexspline from the outside, it is ensured that even with an external shaft generator the flexspline is brought into operative connection with the shaft generator at least with a portion of its circumference and thus a deformation of the flexspline can take place.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das wenigstens eine Rad des Wellengenerators mit einer vorgebbaren oder vorgegebenen Anpresskraft auf den Flexspline wirkt. Dadurch ist der Flexspline mittels des Rades gezielt soweit verformbar, dass dauerhaft eine störungsfreie Funktion des Spannungswellengetriebes erreicht ist. Darüber hinaus kann die Anpresskraft in der Weise vorgegeben werden, dass eine spielfreie Verbindung zwischen Rad und Flexspline hergestellt ist, sodass das erfindungsgemäße Spannungswellengetriebe für Anwendungen mit präziser Bewegungsübertragung besonders geeignet ist. Derartige Anwendungen sind beispielsweise Vorgänge zum Justieren und/oder Positionieren von Elementen, Gütern oder dergleichen Einheiten.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the at least one wheel of the wave generator acts with a prescribable or predetermined contact pressure on the flexspline. As a result, the flexspline is deliberately deformable by means of the wheel so far that a trouble-free function of the stress wave transmission is permanently achieved. In addition, the contact pressure can be set in such a way that a backlash-free connection between the wheel and Flexspline is made, so that the voltage wave transmission according to the invention for applications with precise transmission of motion is particularly suitable. Such applications are, for example, operations for adjusting and / or positioning of elements, goods or similar units.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Wellengenerator einen Träger für das wenigstens eine Rad aufweist, durch welchen das wenigstens eine Rad mit einer Anpresskraft auf den Flexspline wirkt. Dadurch ist die Erzeugung der Anpresskraft auf einfache und kostengünstige Weise realisierbar, da dazu das in der Herstellung sehr aufwendige und teure Rad nicht selbst zur Krafterzeugung ausgebildet sein muss.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the wave generator has a support for the at least one wheel, through which acts the at least one wheel with a contact force on the flex spline. As a result, the generation of the contact pressure in a simple and cost-effective manner can be realized, since this in the production of very complex and expensive wheel does not have to be designed to generate power itself.

Vielmehr ist es nach der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Anpresskraft durch den Träger des Wellengenerators erzeugt wird. Dazu bietet es sich an, dass der Träger wenigstens einen elastisch wirkenden Abschnitt aufweist, welcher auf das wenigstens eine Rad wirkt. Dadurch wird sich die Materialeigenschaft des Trägers bzw. dessen Abschnittes zu Nutze gemacht, um die auf den Flexspline wirkende Anpresskraft erzeugen zu können. Der Abschnitt des Trägers selbst dient dabei als Speicher für die zum Erzeugen der Anpresskraft aufzuwendende mechanische Energie, wodurch der Abschnitt seine äußere Form ändert.Rather, it is provided according to the advantageous embodiment of the invention that the contact pressure is generated by the carrier of the wave generator. For this purpose, it is advisable that the carrier has at least one elastically acting portion which acts on the at least one wheel. As a result, the material property of the carrier or its portion is made use of in order to generate the force acting on the Flexspline contact force can. The portion of the carrier itself serves as a memory for the mechanical energy expended for generating the contact pressure, whereby the portion changes its external shape.

Bevorzugt weist der Abschnitt federelastische Eigenschaften auf. Hierdurch ist gewährleistet, dass beim Entspannen des Abschnittes bzw. des Rades von dem Flexspline der Abschnitt in seine ursprüngliche Form zurückkehrt. Der Abschnitt des Trägers ist dadurch beliebig oft vorspannbar, ohne dass es zu einer Ermüdung in Form von plastischen Verformungen am Träger kommt.The section preferably has spring-elastic properties. This ensures that when relaxing the section or the wheel of the Flexspline the section returns to its original shape. As a result, the section of the carrier can be prestressed as often as desired without causing fatigue in the form of plastic deformations on the carrier.

Weiterhin bietet es sich an, dass der Träger zumindest einen Teil des Gehäuses des Spannungswellengetriebes bildet. Dadurch kommt dem Träger zu der bereits vorliegenden Doppelfunktion, nämlich als Träger für das wenigstens eine Rad des Umlaufrädergetriebes zu dienen und eine Anpresskraft zu erzeugen, zusätzlich eine Gehäusefunktion zu. Eine solche Mehrfachfunktion durch den Träger unterstützt eine besonders kompakte und gewichtsmäßig leichte Ausbildung des gesamten Spannungswellengetriebes.Furthermore, it makes sense that the carrier forms at least part of the housing of the stress wave transmission. As a result, the carrier comes to the already existing double function, namely to serve as a carrier for the at least one wheel of the epicyclic gear and to produce a contact pressure, in addition to a housing function. Such a multiple function by the carrier supports a particularly compact and lightweight lightweight training of the entire stress wave transmission.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Wellengenerator zwei von außen auf den Flexspline wirkende Räder aufweist, welche vorzugweise im Wesentlichen diametral zueinander angeordnet sind. Hierdurch ist aufgrund der beiden auf den Flexspline wirkenden Räder eine Verformung des Flexsplines zu einer Ellipse realisierbar. Dabei verläuft die Nebenachse der Ellipse durch den Bereich der angreifenden Räder des Umlaufrädergetriebes und quer dazu die Hauptachse. Dadurch ergibt sich ein symmetrischer Aufbau und die auf den Flexspline wirkenden Anpresskräfte des Wellengenerators kompensieren sich gegenseitig, so dass eine Belastung der Lager aufgrund der wirkenden Anpresskräfte vermieden ist.According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the wave generator has two wheels acting from the outside on the Flexspline, which are preferably arranged substantially diametrically opposite each other. As a result, due to the two wheels acting on the flexspline, a deformation of the flexspline into an ellipse can be realized. In this case, the minor axis of the ellipse passes through the region of the engaging wheels of the epicyclic gear and transverse to the main axis. This results in a symmetrical structure and the force acting on the Flexspline contact forces of the wave generator compensate each other, so that a load on the bearing is avoided due to the acting contact forces.

Nach der Erfindung ist es ferner vorgesehen, dass der Circular Spline und der Dynamic Spline innerhalb des Flexsplines liegen. Dadurch ist zum einen eine Kraftübertragung von dem Flexspline auf die Ausgangswelle gewährleistet, nämlich über den Circular Spline oder den Dynamic Spline. Da es sich bei dem Circular Spline bzw. dem Dynamic Spline lediglich um ein einziges Bauteil handelt, welches in radialer Richtung gesehen, innerhalb des Flexsplines liegt, ist der Circular Spline bzw. der Dynamic Spline mit einer Ausgangswelle mit wesentlich größerem Durchmesser koppelbar, als bei den bekannten Spannungswellengetrieben mit innen liegendem Wellengenerator.According to the invention, it is further contemplated that the circular spline and the dynamic spline lie within the flexspline. As a result, on the one hand ensures a power transmission from the Flexspline to the output shaft, namely via the Circular Spline or the Dynamic Spline. Since the circular spline or the dynamic spline is only a single component, which lies within the flexspline in the radial direction, the circular spline or the dynamic spline can be coupled to an output shaft with a substantially larger diameter than at the known voltage wave gears with internal wave generator.

Dabei bietet es sich an, dass die Eingangswelle, die Ausgangswelle, der Wellengenerator, der Flexspline und der Circular Spline und/oder Dynamic Spline koaxial zueinander angeordnet sind und vorzugsweise um eine gemeinsame Mittelachse drehbar sind. Dadurch ist ein besonders kompakter Aufbau des gesamten Spannungswellengetriebes erreicht. Darüber hinaus lassen sich bei einer solchen Anordnung besonders leicht Medien und/oder Informationen durch das Getriebe hindurch leiten.It is advisable that the input shaft, the output shaft, the wave generator, the flexspline and the circular spline and / or dynamic spline are arranged coaxially with each other and are preferably rotatable about a common center axis. As a result, a particularly compact construction of the entire stress wave transmission is achieved. Moreover, with such an arrangement, it is particularly easy to guide media and / or information through the transmission.

Dazu ist es nach der Erfindung vorgesehen, dass Eingangswelle und Ausgangswelle in Richtung ihrer Drehachse jeweils eine durchgehende Öffnung, Kanal, Bohrung oder dergleichen Durchtritt aufweisen. Der Durchtritt der Eingangswelle und der Durchtritt der Ausgangswelle sind derart zueinander ausgebildet, dass ein Durchgang durch das Spannungswellengetriebe realisiert ist. Bei dem erfindungsgemäßen Spannungswellengetriebe wird somit die Abmessung des Durchtritts der Eingangswelle sowie des Durchtritts der Ausgangswelle in radialer Richtung des Spannungswellengetriebes lediglich durch die Außenkontur des Dynamic Splines bzw. des Circular Splines begrenzt, welche mit dem Flexspline in Wirkkontakt steht. For this purpose, it is provided according to the invention that input shaft and output shaft in the direction of its axis of rotation in each case have a through opening, channel, bore or the like passage. The passage of the input shaft and the passage of the output shaft are formed to each other such that a passage through the voltage wave transmission is realized. In the voltage wave transmission according to the invention thus the dimension of the passage of the input shaft and the passage of the output shaft in the radial direction of the stress wave transmission is limited only by the outer contour of the Dynamic Splines or Circular Splines, which is in operative contact with the Flexspline.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Spannungswellengetriebes besteht ferner darin, dass der Flexspline mit der Ausgangswelle drehfest verbunden ist und der Circular Spline oder Dynamic Spline gehäusefest angeordnet ist. Hierdurch ist für einen Getriebebetrieb der Flexspline lediglich mit dem Circular Spline oder dem Dynamic Spline zu koppeln, so dass auf eines der beiden aufwendigen und teuren Getrieberäder verzichtet werden kann. Das Spannungswellengetriebe kann in der sogenannten Topfform realisiert werden, das heißt, dass der Flexspline topfförmig ausgebildet ist und mit seinem offenen Ende in Wirkkontakt mit dem Dynamic Spline oder Circular Spline steht und mit seinem Boden mit der Ausgangswelle drehfest gekoppelt ist.An advantageous embodiment of the stress wave transmission also consists in that the Flexspline is rotatably connected to the output shaft and the Circular Spline or Dynamic Spline is arranged fixed to the housing. As a result, for a transmission operation of the Flexspline only to be coupled with the Circular Spline or the Dynamic Spline, so that can be dispensed with one of the two expensive and costly gears. The stress wave transmission can be realized in the so-called cup shape, that is, the Flexspline is cup-shaped and is in operative contact with the Dynamic Spline or Circular Spline with its open end and is rotatably coupled with its bottom to the output shaft.

Eine alternative Ausgestaltung des Spannungswellengetriebes besteht darin, dass der Dynamic Spline mit der Ausgangswelle drehfest verbunden ist und der Circular Spline gehäusefest angeordnet ist. Hierdurch ist das Spannungswellengetriebe in der sogenannten Flachbauweise realisierbar, bei der das Spannungswellengetriebe in Richtung der Drehachse besonders kompakt gebaut werden kann. Selbstverständlich ist auch die umgekehrte Anordnung möglich, nämlich dass der Circular Spline mit der Ausgangswelle drehfest verbunden ist und der Dynamic Spline gehäusefest angeordnet ist.An alternative embodiment of the stress wave transmission is that the dynamic spline is rotatably connected to the output shaft and the circular spline is fixed to the housing. As a result, the stress wave transmission in the so-called flat construction can be realized, in which the stress wave transmission in the direction of the axis of rotation can be made very compact. Of course, the reverse arrangement is possible, namely that the circular spline is rotatably connected to the output shaft and the dynamic spline is fixed to the housing.

Alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass das Spannungswellengetriebe als Überlagerungsgetriebe ausgebildet ist und eine weitere Eingangswelle oder Ausgangswelle vorgesehen ist. Das Spannungswellengetriebe ist hierdurch für eine Einkopplung einer weiteren Bewegung bzw. Auskopplung einer zusätzlichen Bewegung geeignet, sodass die Bewegung der Ausgangswelle bzw. die Bewegung der beiden Ausgangswellen jeweils aus einem Bewegungsanteil der Eingangswelle besteht.Alternatively, it can also be provided that the stress wave transmission is designed as a superposition gear and a further input shaft or output shaft is provided. The stress wave transmission is thereby suitable for coupling in a further movement or decoupling of an additional movement, so that the movement of the output shaft or the movement of the two output shafts respectively consists of a movement proportion of the input shaft.

Von Vorteil ist es dabei, dass die weitere Eingangswelle oder Ausgangswelle mit dem Flexspline, dem Circular Spline oder dem Dynamic Spline drehfest verbunden ist.The advantage here is that the other input shaft or output shaft is rotatably connected to the Flexspline, the Circular Spline or the Dynamic Spline.

Bevorzugt sind bei einem Spannungswellengetriebe in Mikrobauweise zumindest die Bauteile des Wellengenerators aus einem Kunststoff und/oder einer Nickel-Eisen-Legierung hergestellt. Selbstverständlich können die Bauteile des Wellengenerators auch bei einem Spannungswellengetriebe in konventioneller Baugröße aus einem Kunststoff und/oder einer Nickel-Eisen-Legierung bestehen.Preferably, in a voltage wave transmission in micro construction, at least the components of the wave generator made of a plastic and / or a nickel-iron alloy. Of course, the components of the wave generator can be made of a plastic and / or a nickel-iron alloy even with a voltage wave transmission in a conventional size.

Bezüglich des erfindungsgemäßen Spannungswellengetriebes wird Bezug genommen auf die Patentanmeldung DE 10 2008 039 942 A1 , deren Inhalt hiermit in diese Anmeldung aufgenommen ist.With regard to the voltage wave transmission according to the invention, reference is made to the patent application DE 10 2008 039 942 A1 , the content of which is hereby incorporated in this application.

Ausführungsbeispieleembodiments

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung.Further advantages and possible applications of the present invention will become apparent from the following description of two embodiments with reference to the drawings.

Es zeigen:Show it:

1 eine mögliche Ausführungsform eines Spannungswellengetriebes mit einem Wellengenerator in Art eines Umlaufrädergetriebes, dargestellt im Querschnitt, 1 a possible embodiment of a stress wave transmission with a shaft generator in the manner of a planetary gear, shown in cross section,

2 das Spannungswellengetriebe gemäß 1 als Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie A-A gemäß 1, 2 the stress wave gear according to 1 as a sectional view along the section line AA according to 1 .

3 das Spannungswellengetriebe gemäß 1 in schematischer Darstellung, 3 the stress wave gear according to 1 in a schematic representation,

4 und 5 weitere mögliche Ausführungsformen eines Spannungswellengetriebes mit einem Wellengenerator in Art eines Umlaufrädergetriebes in schematischer Darstellung. 4 and 5 Other possible embodiments of a stress wave transmission with a wave generator in the manner of a planetary gear in a schematic representation.

1 und 2 zeigen ein Spannungswellengetriebe 100 mit einem Wellengenerator 1 in Art eines Umlaufrädergetriebes. 3 zeigt das Spannungswellengetriebe 100 in schematischer Darstellung. 1 and 2 show a stress wave transmission 100 with a wave generator 1 in the manner of an epicyclic gearbox. 3 shows the stress wave transmission 100 in a schematic representation.

Das Spannungswellengetriebe 100 ist bevorzugt in Mikrobauweise ausgeführt und weist einen elastisch verformbaren Ring 2, den sogenannten Flexspline auf, welcher bei der Ausführungsform gemäß 1 und 2 mit einer Innenverzahnung versehen ist. Innerhalb des Flexsplines 2 sind zwei Räder 3, 4 in Richtung der Drehachse 11 des Spannungswellengetriebes 100 hintereinanderliegend angeordnet, welche jeweils mit ihrer Außenverzahnung mit der Innenverzahnung des Flexsplines 2 kämmen. Das eine Rad 3 ist der sogenannte Circular Spline, dessen Verzahnung eine geringfügig kleinere Zähnezahl aufweist als die Verzahnung des Flexsplines 2. Das andere Rad 4 ist der sogenannte Dynamic Spline, dessen Verzahnung die gleiche Zähnezahl wie die Verzahnung des Flexsplines 2 aufweist. Der Circular Spline 3 ist mit dem Gehäuse 15 des Spannungswellengetriebes 100 fest verbunden. Der Circular Spline 3 stützt sich dazu bevorzugt in axialer Richtung gegen einen Anschlag 14 ab, welcher in Art einer Scheibe ausgebildet ist und sich bevorzugt wiederum gegen einen Absatz des Gehäuses 15 abstützt.The stress wave transmission 100 is preferably designed in a microstructure and has an elastically deformable ring 2 , the so-called flexspline, which in the embodiment according to 1 and 2 is provided with an internal toothing. Inside the flexspline 2 are two wheels 3 . 4 in the direction of the axis of rotation 11 the stress wave transmission 100 arranged one behind the other, each with its external toothing with the internal toothing of the Flexsplines 2 comb. The one wheel 3 is the so-called Circular Spline, whose teeth have a slightly smaller number of teeth than the teeth of the Flexsplines 2 , The other wheel 4 is the so-called Dynamic Spline whose teeth have the same number of teeth as the teeth of the Flexsplines 2 having. The circular spline 3 is with the case 15 the stress wave transmission 100 firmly connected. The circular spline 3 is supported preferably in the axial direction against a stop 14 from which is formed in the manner of a disc and preferably in turn against a shoulder of the housing 15 supported.

Bei dem Spannungswellengetriebe 100 gemäß der 1 bis 3 wirkt der Wellengenerator 1 von außen auf den Flexspline 2. Der durch das Umlaufrädergetriebe gebildete Wellengenerator 1 weist wenigstens ein Rad, vorzugsweise zwei Räder 7, 8 auf, welche diametral gegenüberliegend auf den Flexspline 2, vorzugsweise unter einer vorgegebenen Anpresskraft, wirken. Durch die Räder 7, 8 wird der Flexspline 2 zwischen den Rädern 7, 8 und dem Circular Spline 3 sowie dem Dynamic Spline 4 verspannt, sodass der Flexspline 2 hierdurch eine elliptische Verformung erhält. Die Nebenachse 16 der Ellipse verläuft dabei durch den von den Rädern 7, 8 erzeugten Eingriffsbereich zwischen Flexspline 2 und Circular Spline 3 bzw. Dynamic Spline 4. Mit Drehen des Wellengenerators 1 bzw. Umlaufen der Räder 7, 8 um den Außenumfang des Flexsplines 2 verlagert sich die Nebenachse 16 und damit der Zahneingriffsbereich zwischen Flexspline 2 und Circular Spline 3 bzw. Dynamic Spline 4, sodass auf diese Weise der Flexspline 2 in eine umlaufende Wellenbewegung gebracht ist.In the stress wave transmission 100 according to the 1 to 3 the wave generator acts 1 from the outside onto the flexspline 2 , The wave generator formed by the epicyclic gear train 1 has at least one wheel, preferably two wheels 7 . 8th on which diametrically opposite to the Flexspline 2 , preferably under a predetermined contact force, act. Through the wheels 7 . 8th becomes the Flexspline 2 between the wheels 7 . 8th and the circular spline 3 as well as the Dynamic Spline 4 tense so that the flexspline 2 This gives an elliptical deformation. The minor axis 16 The ellipse runs through the wheel 7 . 8th generated engagement area between Flexspline 2 and Circular Spline 3 or Dynamic Spline 4 , With turning of the wave generator 1 or revolving the wheels 7 . 8th around the outer circumference of the flexspline 2 the minor axis shifts 16 and thus the meshing area between Flexspline 2 and Circular Spline 3 or Dynamic Spline 4 so in this way the Flexspline 2 is brought into a circulating wave motion.

Bei dem Spannungswellengetriebe 100 gemäß der 1 bis 3 sind die Räder 7, 8 des Wellengenerators bzw. Umlaufrädergetriebes 1 mit dem Flexspline 2 kraftschlüssig, vorzugsweise über Reibflächen, miteinander gekoppelt.In the stress wave transmission 100 according to the 1 to 3 are the wheels 7 . 8th of the wave generator or planetary gear 1 with the Flexspline 2 non-positively, preferably via friction surfaces, coupled together.

Selbstverständlich können die Räder 7, 8 mit dem Flexspline 2 formschlüssig, vorzugsweise über eine Umfangsverzahnung, miteinander gekoppelt sein. In diesem Fall haben die Räder 7, 8 des Wellengenerators jeweils eine Außenverzahnung und der Flexspline hat ebenfalls eine Außenverzahnung.Of course, the wheels can 7 . 8th with the Flexspline 2 positively, preferably via a peripheral toothing, be coupled together. In this case, the wheels have 7 . 8th the wave generator each has an external toothing and the flexspline also has an external toothing.

Die Räder 7, 8 sind in einem Träger 9 aufgenommen. Dazu weist der Träger 9 elastische, vorzugsweise federelastische Abschnitte 10 auf, an deren freien Ende 18 sich jeweils eines der Räder 7, 8 abstützt, vorzugsweise drehbar gelagert ist. Bevorzugt sind in axialer Richtung des Spannungswellengetriebes 100 jeweils zwei hintereinander liegend angeordnete Abschnitte 10 vorgesehen, zwischen denen das jeweilige Rad 7 bzw. 8 angeordnet ist, wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist. Das Rad 7 bzw. 8 ist dazu über eine Achse, Welle oder dergleichen Verbindungselement 17 mit den Abschnitten 10 verbunden.The wheels 7 . 8th are in a carrier 9 added. For this purpose, the carrier 9 elastic, preferably elastic sections 10 on, at the free end 18 each one of the wheels 7 . 8th supports, preferably rotatably supported. Preferred are in the axial direction of the stress wave transmission 100 two successively arranged lying sections 10 provided between which the respective wheel 7 respectively. 8th is arranged, in particular from 2 is apparent. The wheel 7 respectively. 8th is about an axle, shaft or the like connecting element 17 with the sections 10 connected.

Die Abschnitte 10 sind mit ihrem anderen Ende 19 mit einem Basisteil 20 des Trägers 9 verbunden, vorzugsweise daran angeformt oder daraus herausgearbeitet. Das Basisteil 20 des Trägers 9 ist vorzugweise ringförmig ausgebildet, wobei in radialer Richtung gesehen, sich die anderen Bauteile des Spannungswellengetriebes 100, wie der Flexspline 2, der Circular Spline 3, der Dynamic Spline 4, die Eingangswelle 5 sowie die Ausgangswelle 6 des Spannungswellengetriebes 100 sowie die Abschnitte 10 mit den Rädern 7, 8 befinden.The sections 10 are with their other end 19 with a base part 20 of the carrier 9 connected, preferably molded or worked out of it. The base part 20 of the carrier 9 is preferably annular, wherein seen in the radial direction, the other components of the stress wave transmission 100 like the Flexspline 2 , the Circular Spline 3 , the Dynamic Spline 4 , the input shaft 5 as well as the output shaft 6 the stress wave transmission 100 as well as the sections 10 with the wheels 7 . 8th are located.

Bei dem Spannungswellengetriebe 100 gemäß der 1 bis 3 ist der Träger 9, vorzugsweise das Basisteil 20 des Trägers 9, mit der Eingangswelle 5 drehfest verbunden. Es bewirkt die Drehbewegung der Eingangswelle 5 ein Verdrehen des Trägers 9 und damit der Räder 7, 8 um den Flexspline 2, wodurch die Drehbewegung auf den Dynamic Spline 4 und von dort auf die Ausgangswelle 6 übertragen wird. Der Dynamic Spline 4 ist dazu drehfest mit der Ausgangswelle 6 verbunden.In the stress wave transmission 100 according to the 1 to 3 is the carrier 9 , preferably the base part 20 of the carrier 9 , with the input shaft 5 rotatably connected. It causes the rotational movement of the input shaft 5 a twisting of the carrier 9 and therefore the wheels 7 . 8th around the flexspline 2 , causing the rotary motion on the Dynamic Spline 4 and from there to the output shaft 6 is transmitted. The Dynamic Spline 4 is non-rotatable with the output shaft 6 connected.

Die Eingangswelle 5, die Ausgangswelle 6, der Wellengenerator 1, der Flexspline 2, der Circular Spline 3 und der Dynamic Spline 4 sind koaxial bezüglich der Drehachse 11 des Spannungswellengetriebes 100 angeordnet, wobei die Drehachse 11 die Mittelachse in Längsrichtung des Spannungswellengetriebes 100 ist.The input shaft 5 , the output shaft 6 , the wave generator 1 , the Flexspline 2 , the Circular Spline 3 and the Dynamic Spline 4 are coaxial with respect to the axis of rotation 11 the stress wave transmission 100 arranged, with the axis of rotation 11 the central axis in the longitudinal direction of the stress wave transmission 100 is.

Die Eingangswelle 5 und die Ausgangswelle 6 weisen in Richtung ihrer Drehachse 11 jeweils eine durchgehende Öffnung, Kanal, Bohrung oder dergleichen Durchtritt 12 auf, wobei der jeweilige Durchtritt 12 einen Durchgang 13 durch das Spannungswellengetriebe 100 bilden.The input shaft 5 and the output shaft 6 point in the direction of its axis of rotation 11 in each case a through opening, channel, bore or the like passage 12 on, with the respective passage 12 a passage 13 through the stress wave transmission 100 form.

4 und 5 zeigen in schematischer Darstellung weitere Varianten eines Spannungswellengetriebes 100' bzw. 100'' mit einem Wellengenerator 1, welcher von außen auf den Flexspline 2 wirkt. 4 and 5 show in schematic representation further variants of a stress wave transmission 100 ' respectively. 100 '' with a wave generator 1 , which from the outside on the Flexspline 2 acts.

Bauteile des Spannungswellengetriebes 100' gemäß der 4 sowie des Spannungswellengetriebes 100'' gemäß der 5, welche mit den Bauteilen des Spannungswellengetriebes 100 gemäß der 1 bis 3 identisch sind, sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Insoweit wird auf die Beschreibung zu den 1 bis 3 verwiesen.Components of the stress wave transmission 100 ' according to the 4 and the stress wave transmission 100 '' according to the 5 , which with the components of the stress wave transmission 100 according to the 1 to 3 are identical, are provided with the same reference numerals. In that regard, the description of the 1 to 3 directed.

Das Spannungswellengetriebe 100' gemäß der 4 unterscheidet sich von dem Spannungswellengetriebe 100 gemäß der 3 unter anderem dadurch, dass ein topfförmig ausgebildeter Flexspline 2' vorgesehen ist und dieser drehfest mit der Ausgangswelle 6 verbunden ist. Das Spannungswellengetriebe 100' weist lediglich den gehäusefest angeordneten Circular Spline 3 auf, dagegen keinen Dynamic Spline.The stress wave transmission 100 ' according to the 4 differs from the stress wave transmission 100 according to the 3 among other things, that a cup-shaped Flexspline 2 ' is provided and this non-rotatably with the output shaft 6 connected is. The stress wave transmission 100 ' has only the fixed housing fixed Circular Spline 3 on, but no Dynamic Spline.

Das Spannungswellengetriebe 100'' gemäß 5 unterscheidet sich von dem Spannungswellengetriebe 100 gemäß 3 sowie dem Spannungswellengetriebe 100' gemäß 4 unter anderem dadurch, dass das Spannungswellengetriebe 100'' als Überlagerungsgetriebe ausgebildet ist und insofern eine weitere Ausgangswelle 6' vorgesehen ist. Anstelle der weiteren Ausgangswelle 6' kann eine alternative Ausgestaltung natürlich eine weitere Eingangswelle vorsehen.The stress wave transmission 100 '' according to 5 differs from the stress wave transmission 100 according to 3 as well as the stress wave transmission 100 ' according to 4 among other things, that the stress wave transmission 100 '' is designed as a superposition gear and thus a further output shaft 6 ' is provided. Instead of the other output shaft 6 ' Of course, an alternative embodiment can provide a further input shaft.

Bei dem Spannungswellengetriebe 100'' gemäß der 5 ist die weitere Ausgangswelle 6' mit dem topfförmig ausgebildeten Flexspline 2' drehfest verbunden. Die weitere Ausgangswelle 6' ist als Hohlwelle ausgebildet, welche die Ausgangswelle 6 umgibt. Das Spannungswellengetriebe 100'' weist einen Circular Spline 3' auf, welcher mit der Ausgangswelle 6 drehfest verbunden ist. Ein Dynamic Spline ist bei dem Spannungswellengetriebe 100'' gemäß 5 nicht vorgesehen.In the stress wave transmission 100 '' according to the 5 is the other output shaft 6 ' with the pot-shaped Flexspline 2 ' rotatably connected. The further output shaft 6 ' is formed as a hollow shaft, which is the output shaft 6 surrounds. The stress wave transmission 100 '' has a circular spline 3 ' on, which with the output shaft 6 rotatably connected. A Dynamic Spline is at the stress wave transmission 100 '' according to 5 not provided.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Wellengeneratorwave generator
2, 2'2, 2 ': Flexsplineflexpline
3, 3'3, 3 ': Circular SplineCircular spline
44: Dynamic SplineDynamic Spline
55: Eingangswelleinput shaft
6, 6'6, 6 ': Ausgangswelleoutput shaft
77: Radwheel
88th: Radwheel
99: Trägercarrier
1010: Elastischer AbschnittElastic section
1111: Drehachseaxis of rotation
1212: Durchtrittpassage
1313: Durchgangpassage
1414: Anschlagattack
1515: Gehäusecasing
1616: Nebenachseminor axis
1717: Achse, WelleAxle, shaft
1818: EndeThe End
1919: EndeThe End
2020: Basisteilbase
100, 100', 100''100, 100 ', 100' ': SpannungswellengetriebeTension shaft gear

Claims

Stress wave transmission ( 100 ; 100 '' ) in micro construction with a wave generator ( 1 ) in the manner of an epicyclic gear, a Flexspline coupled thereto ( 2 ) and with a circular spline ( 3 ) and a Dynamic Spline ( 4 ), which with the Flexspline ( 2 ) are actively connected, wherein the wave generator ( 1 ) with an input shaft ( 5 ) and the circular spline ( 3 ), Dynamic Spline ( 4 ) or Flexspline ( 2 ) with an output shaft ( 6 ) of the stress wave transmission ( 100 ) are coupled, and input shaft ( 5 ) and output shaft ( 6 ) in the direction of its axis of rotation ( 11 ) each have a through opening, channel, bore or the like passage ( 12 ), so that a passage ( 13 ) by the stress wave transmission ( 100 ), characterized in that the circular spline ( 3 ) and the Dynamic Spline ( 4 ) within the Flexspline ( 2 ) and the wave generator ( 1 ) by means of at least one wheel ( 7 . 8th ) from the outside onto the Flexspline ( 2 ) acts.

Voltage wave transmission according to claim 1, characterized in that the at least one wheel ( 7 . 8th ) of the wave generator ( 1 ) with a predeterminable contact force on the Flexspline ( 2 ) acts.

Voltage wave transmission according to claim 1 or 2, characterized in that the wave generator ( 1 ) a carrier ( 9 ) for the at least one wheel ( 7 . 8th ), by which the at least one wheel ( 7 . 8th ) with a contact force on the Flexspline ( 2 ) acts.

Voltage wave transmission according to claim 3, characterized in that the carrier ( 9 ) at least one elastically, preferably resiliently acting portion ( 10 ), which on the at least one wheel ( 7 . 8th ) acts.

Voltage wave transmission according to claim 3 or 4, characterized in that the carrier ( 9 ) at least a part of the housing of the stress wave transmission ( 100 ).

Voltage wave transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the wave generator ( 1 ) two from the outside on the Flexspline ( 2 ) acting wheels ( 7 . 8th ), which are arranged substantially diametrically opposite each other.

Voltage wave transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the input shaft ( 5 ), the output shaft ( 6 ), the wave generator ( 1 ), the Flexspline ( 2 ) and the circular spline ( 3 ) and / or Dynamic Spline ( 4 ) are arranged coaxially to one another and preferably around a common central axis ( 11 ) are rotatable.

Stress wave transmission according to one of the preceding claims, characterized in that the Flexspline is rotatably connected to the output shaft and the Circular Spline or Dynamic Spline is fixed to the housing.

Voltage wave transmission according to one of claims 1 to 7, characterized in that the dynamic spline ( 4 ) with the output shaft ( 6 ) is rotatably connected and the circular spline ( 3 ) is arranged fixed to the housing.

Stress wave transmission according to one of claims 1 to 9, characterized in that the voltage wave transmission is designed as a superposition gear and a further input shaft or output shaft is provided.

Voltage wave transmission according to claim 10, characterized in that the further input shaft or output shaft is rotatably connected to the Flexspline, the Circular Spline or the Dynamic Spline.

Voltage wave transmission according to one of the preceding claims, characterized in that at least the components of the wave generator ( 1 ) consist of a plastic and / or a nickel-iron alloy.