DE102016100181A1

DE102016100181A1 - Tension shaft gear

Info

Publication number: DE102016100181A1
Application number: DE102016100181.3A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Harmonic Drive SE
Current assignee: Harmonic Drive SE
Priority date: 2016-01-05
Filing date: 2016-01-05
Publication date: 2017-07-06

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Spannungswellengetriebe mit einem eine Außenverzahnung aufweisenden Zahnrad (Circular Spline), einem eine Innenverzahnung aufweisenden flexiblen Zahnrad (Flexspline) und einem Wellengenerator (Wave-Generator) mit einem Wave-Generator-Lager des Wave-Generators zum Auslenken des Flexsplines in radialer Richtung, wobei die Innenverzahnung des Flexsplines mit der Außenverzahnung des Circular Spline (4) in Eingriff bringbar ist. Der Flexspline weist einen sich in axialer Richtung, über die Innenverzahnung des Flexsplines hinaus erstreckenden Überhang auf, welcher im Zusammenwirken mit dem Getriebegehäuse eine Abschottung des Wave-Generator-Lagers des Wave-Generators bildet.The invention relates to a voltage wave transmission having an outer toothed gear (Circular Spline), an internal toothing having flexible gear (Flexspline) and a wave generator (wave generator) with a wave generator bearing of the wave generator for deflecting the Flexsplines in radial Direction, wherein the internal toothing of the Flexsplines with the outer toothing of the circular spline (4) is engageable. The flexspline has an overhang extending in the axial direction, beyond the internal toothing of the flexspline, which in cooperation with the transmission housing forms a partition of the wave generator bearing of the wave generator.

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere ein Spannungswellengetriebe, mit einem eine Außenverzahnung aufweisenden Zahnrad (Circular Spline), einem eine Innenverzahnung aufweisenden flexiblen Zahnrad (Flexspline) und einem Wellengenerator (Wave-Generator) zum Auslenken des flexiblen Zahnrades in radialer Richtung, wobei die Innenverzahnung des Flexsplines mit der Außenverzahnung des Circular Splines in Eingriff bringbar ist. Das Getriebe weist einen sich über die Innenverzahnung des Flexsplines hinaus erstreckenden, vorzugsweise stutzenförmigen, Überhang auf, welcher im Zusammenwirken mit dem Getriebegehäuse eine Abschottung des Wave-Generator-Lagers des Wave-Generators bildet. The invention relates to a transmission, in particular a tension shaft gear, with a external toothed gear (circular spline), an internal gear having flexible gear (Flexspline) and a wave generator (wave generator) for deflecting the flexible gear in the radial direction, wherein the internal toothing of the flexspline can be brought into engagement with the external teeth of the circular spline. The gearbox has a, preferably nozzle-shaped, overhang extending beyond the internal toothing of the flexspline, which, in cooperation with the gearbox housing, forms a partition of the wave generator bearing of the wave generator.

Aus der EP 1 764 530 A1 ist ein Außenläufer-Wellengetriebe bekannt mit einem eine Außenverzahnung aufweisenden Circular Spline und mit einem eine Innenverzahnung aufweisenden Flexspline, welche in Eingriff miteinander stehen. Ein sogenannter Wellengenerator lenkt den Flexspline in radialer Richtung aus und bewirkt eine umlaufende elliptische Verformung des Flexsplines. From the EP 1 764 530 A1 An external rotor shaft gear is known with a external spline having a circular spline and having an internal toothing Flexspline, which are engaged with each other. A so-called wave generator deflects the flexspline in the radial direction and causes a circumferential elliptical deformation of the flexspline.

Die im Verzahnungsbereich aufgrund von Abrieb an den einzelnen Zähnen der Innen- bzw. Außenverzahnung von Flexspline bzw. Circular Spline entstehenden Verschleißpartikel können den zum Schmieren des Verzahnungsbereiches des Getriebes vorgesehenen Schmierstoff verunreinigen. Dieser kontaminierte Schmierstoff kann bei Betrieb des Getriebes in das Wave-Generator-Lager eindringen und dieses beschädigen oder verunreinigen, was negativen Einfluss auf die Lebensdauer des Wave-Generator-Lagers hat. The resulting in the toothing area due to abrasion of the individual teeth of the internal or external teeth of Flexspline or Circular Spline wear particles can contaminate the intended for lubricating the toothed portion of the transmission lubricant. This contaminated lubricant may enter the shaft generator bearing during operation of the gearbox, damaging or contaminating it, negatively affecting the life of the wave generator bearing.

Zudem kann der mit Verschleißpartikeln kontaminierte Schmierstoff aus dem Verzahnungsbereich in das empfindliche Wave-Generator-Lager des Wave-Generators eindringen und dort dann zu Lagerschäden führen, wodurch die Lebensdauer des Wave-Generator-Lagers verringert wird. In addition, the contaminated with wear particles lubricant from the gearing area in the sensitive wave generator bearing of the wave generator penetrate and then lead to bearing damage, whereby the life of the wave generator bearing is reduced.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Getriebe, insbesondere ein Spannungswellengetriebe, anzugeben, bei welchem die Menge der durch Abrieb entstandenen Verschleißpartikel, die das Wave-Generator-Lager des Wave-Generators erreichen, zumindest reduziert wird, so dass Beschädigungen am Wave-Generator-Lager wirksam reduziert werden und die Lebensdauer des Lagers erhöht wird. It is therefore an object of the present invention to specify a transmission, in particular a stress wave transmission, in which the amount of wear particles resulting from abrasion, which reach the wave generator bearing of the wave generator, is at least reduced, so that damage to the wave Generator bearings are effectively reduced and the life of the bearing is increased.

Die Aufgabe wird durch ein Getriebe, insbesondere ein Spannungswellengetriebe, mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. The object is achieved by a transmission, in particular a stress wave transmission, with the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the following description and the figures.

Das Getriebe, insbesondere Spannungswellengetriebe, weist ein Zahnrad mit einer Außenverzahnung (Circular Spline), ein flexibles Zahnrad mit einer Innenverzahnung (Flexspline) und einen Wellengenerator (Wave-Generator) zum Auslenken des Flexsplines in radialer Richtung auf, wobei die Innenverzahnung des Flexsplines mit der Außenverzahnung des Circular Splines in Eingriff bringbar ist. The transmission, in particular stress wave transmission, has a gear with an external toothing (Circular Spline), a flexible gear with an internal toothing (Flexspline) and a wave generator (wave generator) for deflecting the Flexsplines in the radial direction, wherein the internal toothing of the Flexsplines with the External teeth of the circular spline can be brought into engagement.

Erfindungsgemäß weist der Flexspline einen sich in axialer Richtung und über die Innenverzahnung des Flexsplines hinaus erstreckenden, vorzugsweise stutzenförmigen, Überhang auf, welcher im Zusammenwirken mit dem Getriebegehäuse eine Abschottung des Wave-Generator-Lagers des Wave-Generators bildet. According to the invention, the flexspline has an overhang extending in the axial direction and beyond the internal toothing of the flexspline, preferably a nozzle-shaped overhang which, in cooperation with the gearbox housing, forms a partition of the wave generator bearing of the wave generator.

Die Dichtwirkung des Überhangs beruht auf strömungstechnischen Effekten infolge einer Wegverlängerung für den zu transportierenden Schmierstoff, wobei dabei der Strömungswiderstand für den Schmierstoff erhöht wird. Durch diese Umlenkeffekte gelangt nur noch wenig mit Verschleißpartikeln aus dem Verzahnungsbereich kontaminierter Schmierstoff bei Betrieb des Getriebes in das Wave-Generator-Lager des Wave-Generators. The sealing effect of the overhang is based on fluidic effects due to a travel extension for the lubricant to be transported, while the flow resistance for the lubricant is increased. As a result of these deflection effects, only a small amount of lubricant contaminated with wear particles from the toothed area passes into the wave generator bearing of the wave generator during operation of the transmission.

Denkbar ist auch, dass diese Umlenkeffekte durch weitere Maßnahmen zur Wegverlängerung für den Schmierstoff, beispielsweise durch Ausgestaltung der Wandung des Gehäuses, noch verstärkt werden, so dass eine noch effektivere Dichtung entsteht und somit die Menge an Verschleißpartikeln, die in das Wave-Generator-Lager gelangt, weiter reduziert und die Lebensdauer des Wave-Generators verlängert wird. It is also conceivable that these deflecting effects are further enhanced by further measures for extending the path of the lubricant, for example by configuring the wall of the housing, so that an even more effective seal is produced and thus the amount of wear particles entering the wave generator bearing gets further reduced and extends the life of the wave generator.

Nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Schmierstoffraum dem Wave-Generator-Lager und ein zweiter Schmierstoffraum dem Verzahnungsbereich zugeordnet ist. Dies ist deshalb besonders vorteilhaft, da aufgrund der unterschiedlichen tribologischen Eigenschaften des Wave-Generator-Lagers und des Verzahnungsbereichs des Spannungswellengetriebes für die Schmierung verschiedene Schmiermittel verwendet werden können. Daher werden zwei getrennte Schmierstoffräume benötigt. Durch eine räumliche Trennung dieser beiden Räume mittels des Überhangs ist verhindert, dass sich die Schmiermittel gegenseitig vermischen. According to a first embodiment of the invention, it is provided that a lubricant space is assigned to the wave generator bearing and a second lubricant space is assigned to the toothed area. This is particularly advantageous because, due to the different tribological properties of the wave generator bearing and the toothing region of the stress wave transmission for lubrication different lubricants can be used. Therefore, two separate lubricant spaces are needed. By a spatial separation of these two spaces by means of the overhang prevents the lubricant mix each other.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung grenzt der Überhang bis wenigstens 1 mm an eine Wandung des Getriebegehäuses an, wodurch eine gute Abdichtung gegeben ist. According to a development of the invention, the overhang adjoins at least 1 mm to a wall of the transmission housing, whereby a good seal is given.

Um einen optimalen Spannungszustand des Flexsplines zu gewährleisten, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Überhang des Flexsplines einstückig an dem Flexspline angeformt ist. In order to ensure an optimum stress state of the flexspline, according to a further embodiment of the invention, it is provided that the overhang of the flexspline is integrally formed on the flexspline.

Bei einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spannungswellengetriebes verjüngt sich die Wandstärke des Überhangs zum freien Ende hin. Vorteilhaft ist ein möglichst kontinuierlicher und/oder fließender Übergang zum freien Ende des Flexsplines hin, beispielsweise durch eine elliptische Ausgestaltung des Übergangs. Dadurch wird das freie Ende des Flexsplines sehr dünnwandig, wodurch eine noch bessere Spannungsoptimierung des Flexsplines in diesem Bereich im Betrieb erreicht ist. In a particular embodiment of the stress wave transmission according to the invention, the wall thickness of the overhang tapers towards the free end. Advantageously, a continuous as possible and / or flowing transition to the free end of the Flexsplines out, for example, by an elliptical design of the transition. As a result, the free end of the flexspline becomes very thin-walled, resulting in even better stress optimization of the flexspline in this area during operation.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass zwischen Circular Spline und Flexspline im Bereich des Überhangs ein magnetischer Körper vorgesehen ist. Hierdurch lassen sich metallische Verschleißpartikel ortsfest auffangen bzw. binden. Durch die weitere Reduzierung von Verschleißpartikeln, welche sich im Wave-Generator-Lager sammeln, kann die Lebensdauer des Lagers des Wave-Generators nochmals erhöht werden. According to an advantageous development of the invention, it is provided that a magnetic body is provided between Circular Spline and Flexspline in the region of the overhang. As a result, metallic wear particles can be collected or bound in a stationary manner. The further reduction of wear particles that accumulate in the wave generator bearing, the life of the bearing of the wave generator can be increased again.

Nach der Erfindung kann auf der Außenfläche des Überhangs ein Dichtelement angeordnet sein, welches unter räumlicher Trennung der Schmierstoffräume zwischen dem des Wave-Generators-Lagers und dem des Verzahnungsbereichs an der Gehäusewandung anliegt. Hierdurch wird eine vollständige räumliche, hermetische Trennung des Verzahnungsbereiches von Flexspline und Circular Spline und des Wave-Generator-Lagers des Wave-Generators erreicht. Vorteile dieser sogenannten hermetischen bzw. quasi statischen Dichtung sind die Verwendung eines auf die tribologischen Bedürfnisse des Wave-Generator-Lagers und des Verzahnungsbereichs des Spannungswellengetriebes abgestimmter Schmierstoffe. According to the invention may be arranged on the outer surface of the overhang a sealing element, which rests on the housing wall with spatial separation of the lubricant spaces between that of the wave generator bearing and the toothing region. As a result, a complete spatial, hermetic separation of the toothing region of Flexspline and Circular Spline and the wave generator bearing of the wave generator is achieved. Advantages of this so-called hermetic or quasi-static seal are the use of a matched to the tribological needs of the wave generator bearing and the toothing of the stress wave transmission lubricants.

Nach der Erfindung kann das Dichtelement etwa L-förmig ausgebildet sein und mit seinem einen Schenkel an dem Überhang und mit seinem weiteren Schenkel an der Gehäusewandung anliegen. Durch diese einfache Ausgestaltung des Dichtelements ist eine leichte Montage bzw. eine einfache Nachrüstbarkeit des Dichtelementes bei gleichzeitiger wirksamen Abdichtung gewährleistet. According to the invention, the sealing element may be approximately L-shaped and bear with its one leg on the overhang and with its other leg on the housing wall. This simple design of the sealing element ensures easy assembly or easy retrofitting of the sealing element with simultaneous effective sealing.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Dichtelement an dem Überhang mittels eines Spannelementes, vorzugsweise mittels eines elastischen Ringelementes, fixiert ist. Das Ringelement kann beispielsweise als Spiralfeder ausgebildet sein, welches den Dichtring in Position hält, so dass die Walkbewegungen des Flexsplines im Hinblick auf die Dichtigkeit ausgeglichen werden. Hierdurch lassen sich die Lebensdauern von Wave-Generator-Lager des Wave-Generators und vom Verzahnungsbereich wesentlich erhöhen, da keine bzw. nur sehr wenige Verschleißpartikel in das Lager gelangen können. According to a further advantageous embodiment of the invention it is provided that the sealing element is fixed to the overhang by means of a clamping element, preferably by means of an elastic ring element. The ring element may for example be formed as a spiral spring, which holds the sealing ring in position, so that the flexing movements of the Flexsplines are balanced in terms of tightness. As a result, the lifetimes of wave generator bearings of the wave generator and of the toothing area can be substantially increased because no or only very few wear particles can enter the bearing.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung greift das freie Ende des Überhangs in eine Ringnut des Dichtelementes ein. Bevorzugt weist das Dichtelement zur sicheren Befestigung des Dichtelementes am Überhang des Flexsplines eine spezifische Kontur auf, welche an die Form des Überhangs angepasst ist, so dass eine effektive Dichtwirkung gewährleistet ist. According to a development of the invention, the free end of the overhang engages in an annular groove of the sealing element. Preferably, the sealing element for secure attachment of the sealing element on the overhang of the Flexsplines on a specific contour, which is adapted to the shape of the overhang, so that an effective sealing effect is ensured.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Dichtelement mit seinem gehäuseseitigen Ende in eine Aufnahme des Gehäuses eingreift. Durch diese Maßnahme sind ein sicherer Halt und damit eine zuverlässige Dichtwirkung des Dichtelements gegeben. According to one embodiment of the invention it is provided that the sealing element engages with its housing-side end in a receptacle of the housing. By this measure, a secure hold and thus a reliable sealing effect of the sealing element are given.

Alternativ oder zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, das Dichtelement mittels Kleber am Gehäuse und/oder an dem Flexspline zu fixieren, so dass ein komplettdichtendes System erzeugt wird. Alternatively or additionally, it is also possible to fix the sealing element by means of adhesive on the housing and / or on the flexspline, so that a complete sealing system is produced.

Dadurch, dass das Dichtelement ebenso wie der Flexspline gehäusefest angeordnet ist, findet zwischen dem Dichtelement und dem Flexspline keine rotatorische Relativbewegung statt. Aufgrund der konischen Deformation des Flexsplines bei Betrieb des Getriebes wird das Dichtelement lediglich in radialer und axialer Richtung beansprucht. Durch die Elastizität des Dichtelements hält sein überhangseitiger Schenkel permanent Kontakt zum Überhang des Flexsplines, wodurch eine sehr gute Dichtwirkung gegeben ist. Dadurch lässt sich die Anzahl von Verschleißpartikeln, welche das Wave-Generator-Lager des Wave-Generators erreichen, nicht nur reduzieren, sondern durch die vollständige, praktisch hermetische, Abdichtung gelangen nahezu gar keine Partikel aus dem Verzahnungsbereich in das Wave-Generator-Lager. Dadurch wird die Lebensdauer des Spannungswellengetriebes weiter verlängert. Because the sealing element, like the flexspline, is fixed to the housing, there is no rotational relative movement between the sealing element and the flexspline. Due to the conical deformation of the Flexsplines during operation of the transmission, the sealing element is stressed only in the radial and axial directions. Due to the elasticity of the sealing element, its overhang-side limb permanently makes contact with the overhang of the flexspline, which results in a very good sealing effect. This not only reduces the number of wear particles that reach the wave generator bearing of the wave generator, but the complete, virtually hermetic seal virtually eliminates particles from the toothed area into the wave generator bearing. As a result, the life of the stress wave transmission is further extended.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Dichtelement zwischen überhangseitigem und gehäuseseitigem Ende im Querschnitt verjüngt und/oder weist mindestens eine Faltung auf, wodurch die radiale Bewegung des Flexsplines bei Betrieb des Getriebes vom Dichtelement aufgenommen und ausgeglichen wird. In an advantageous embodiment of the invention, the sealing element between überhangseitigem and housing-side end is tapered in cross-section and / or has at least one fold, whereby the radial movement of the Flexsplines is absorbed and compensated for by the sealing element during operation of the transmission.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Dichtelement aus einem Elastomer-Werkstoff oder einem metallischen Werkstoff besteht. Beispielsweise kann das Dichtelement aus einem Polymer wie NBR oder Fluorkautschuk (FKM) bestehen. Hierdurch erhält das Dichtelement eine hohe Biegewechselfestigkeit und kann somit die Walkbewegung des Flexsplines ausgleichen. According to a development of the invention, it is provided that the sealing element consists of an elastomeric material or a metallic material. For example, the sealing element may consist of a polymer such as NBR or fluororubber (FKM). As a result, the sealing element receives a high bending fatigue strength and can thus compensate for the flexing movement of the Flexsplines.

Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Other objects, advantages, features and applications of the present invention will become apparent from the following description of an embodiment with reference to the drawings. All described and / or illustrated features alone or in any meaningful combination form the subject matter of the present invention, also independent of their summary in the claims or their dependency.

Es zeigen: Show it:

1 eine mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Spannungswellengetriebes mit einem am Flexspline angeordneten Überhang in schematischer Darstellung, 1 a possible embodiment of a voltage wave transmission according to the invention with a arranged on Flexspline overhang in a schematic representation,

2 das Spannungswellengetriebe gemäß 1 mit einem zusätzlich angeordneten magnetischen Körper, 2 the stress wave gear according to 1 with an additionally arranged magnetic body,

3 das Spannungswellengetriebe gemäß 1 mit einem L-förmigen Dichtelement und Spannring, 3 the stress wave gear according to 1 with an L-shaped sealing element and clamping ring,

4 das Spannungswellengetriebe gemäß 1 mit einem eine Faltung aufweisendem Dichtelement, 4 the stress wave gear according to 1 with a sealing element having a folding,

5 das Spannungswellengetriebe gemäß 1 mit einem einen verjüngenden Querschnitt aufweisendem Dichtelement und 5 the stress wave gear according to 1 with a tapered cross-section having sealing element and

6 einen vergrößerten Ausschnitt des Spannungswellengetriebes gemäß 5. 6 an enlarged section of the stress wave transmission according to 5 ,

1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Spannungswellengetriebes 10 mit zwei formschlüssig, vorzugsweise über eine Umfangsverzahnung miteinander gekoppelten Getrieberäder zum Übertragen einer Drehbewegung. Mit Bezugszeichen 1 ist der Flexspline des Spannungswellengetriebes 10 bezeichnet und mit Bezugszeichen 4 der koaxial dazu angeordnete Circular Spline, bei dem es sich um einen zylindrisch ausgebildeten Getriebering mit Hohlwelle handelt. 1 shows the basic structure of a stress wave transmission 10 with two form-fitting, preferably via a peripheral toothing coupled gear wheels for transmitting a rotational movement. With reference number 1 is the flex spline of the stress wave transmission 10 designated and with reference numerals 4 the coaxially arranged circular spline, which is a cylindrically shaped gear ring with a hollow shaft.

Unter dem Flexspline 1 wird vorliegend das elastisch verformbare Getrieberad des Spannungswellengetriebes 10 verstanden, welches sich, im Gegensatz zum „Standard“-Wellgetriebe, bei welchem der Flexspline 1 eine Außenverzahnung und der Circular Spline 4 eine Innenverzahnung aufweisen, über eine Innenverzahnung 2 im Eingriff mit einer Außenverzahnung 5 des Circular Splines 4 befindet. Der Flexspline 1 ist dabei in eine etwa elliptische Form auslenkbar, wobei die elliptische Auslenkung als eine über den Umfang des Flexsplines 1 umlaufende Verformung erzeugt werden kann. Der Flexspline 1 befindet sich mit seiner Innenverzahnung 2 lediglich im Bereich der kleinen Ellipsenachse in Eingriff mit der Außenverzahnung des Circular Splines 4. Durch die Verlagerung der elliptischen Verformung über den Umfang des Flexsplines 1 kommt es zu einer rotatorischen Relativbewegung zwischen Flexspline 1 und Circular Spline 4. Under the flexspline 1 in the present case, the elastically deformable gear wheel of the stress wave transmission 10 understood, which, in contrast to the "standard" -Wellgetriebe, in which the Flexspline 1 an outer toothing and the circular spline 4 have an internal toothing, via an internal toothing 2 in engagement with an external toothing 5 of the circular spline 4 located. The Flexspline 1 is deflectable in an approximately elliptical shape, wherein the elliptical deflection as a over the circumference of the Flexsplines 1 circumferential deformation can be generated. The Flexspline 1 is located with its internal teeth 2 only in the area of the small ellipse axis in engagement with the external teeth of the circular spline 4 , By shifting the elliptical deformation over the circumference of the flexspline 1 there is a rotatory relative movement between Flexspline 1 and Circular Spline 4 ,

Die elliptische Verformung des Flexsplines 1 erfolgt über einen Wave-Generator 7, der bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel durch einen Stahlring mit einer zentrischen Nabe, dem sogenannten Plug 28, welcher an der Innenseite eine ellipsenähnliche Kontur besitzt, und aufgezogenem elliptisch verformbaren Wave-Generator-Lager 23 gebildet wird. Das Wave-Generator-Lager 23 des Wave-Generators 7 ist an der Außenmantelfläche des Flexsplines 1 positioniert. Am Außenring des Wave-Generator-Lagers 23 wird der Plug 28 angebracht. Die Wellgeneratorfunktion wird an der Innenmantelfläche des Plugs 28 umgesetzt. The elliptical deformation of the flexspline 1 takes place via a wave generator 7 , which in the embodiment chosen here by a steel ring with a central hub, the so-called plug 28 which has an ellipse-like contour on the inside, and mounted elliptically deformable wave generator bearing 23 is formed. The Wave Generator warehouse 23 of the wave generator 7 is on the outer surface of the flexspline 1 positioned. On the outer ring of the Wave Generator bearing 23 becomes the plug 28 appropriate. The wave generator function is applied to the inner surface of the plug 28 implemented.

Der Wave-Generator 7 als angetriebenes Bauteil verformt über das Wave-Generator-Lager 23 den Flexspline 1, der sich in den gegenüberliegenden Bereichen der kleinen Ellipsenachse mit dem außenverzahnten Circular Spline 4 im Eingriff befindet. Mit Drehen des Wave-Generators 7 verlagern sich die kleine Ellipsenachse und damit der Zahneingriffsbereich. The Wave Generator 7 as a driven component deformed over the wave generator bearing 23 the Flexspline 1 located in the opposite areas of the small ellipse axis with the externally toothed circular spline 4 engaged. With turning the wave generator 7 the small ellipse axis and thus the meshing area shift.

Der Flexspline 1 besitzt in dem hier gewählten Ausführungsbeispiel zwei Zähne mehr als der Circular Spline 4, so dass sich nach einer halben Umdrehung des Wave-Generators 7 eine Relativbewegung zwischen Flexspline 1 und Circular Spline 4 um einen Zahn und nach einer ganzen Umdrehung um zwei Zähne vollzieht. The Flexspline 1 has in the embodiment chosen here two teeth more than the circular spline 4 , so after half a turn of the wave generator 7 a relative movement between Flexspline 1 and Circular Spline 4 by one tooth and after one complete revolution by two teeth.

Im Verzahnungsbereich von Innen- 2 und Außenverzahnung 5 des Flexsplines 1 bzw. des Circular Splines 4 kommt es aufgrund von Abrieb an den Zahnrädern zur Entstehung von Verschleißpartikeln. Diese Verschleißpartikel können bei den bekannten Spannungswellengetrieben der beschriebenen Bauart in den Schmierstoff gelangen und dann in das Wave-Generator-Lager 23 des Wave-Generators 7 eindringen. Dies führt zu Beschädigungen des Wave-Generator-Lagers 23 und senkt die Lebensdauer des Lagers 23 deutlich. In the gearing area of interior 2 and external teeth 5 of the flexspline 1 or the circular spline 4 it comes due to abrasion on the gears to the formation of wear particles. These wear particles can get into the lubricant in the known voltage wave gears of the type described and then in the wave generator bearing 23 of the wave generator 7 penetration. This leads to damage to the wave generator bearing 23 and reduces the life of the bearing 23 clear.

Zur Reduzierung der in das Wave-Generator-Lager 23 eindringenden Verschleißpartikel weist der Flexspline 1 gemäß 1 einen sich über die Innenverzahnung 2 des Flexsplines 1 hinaus erstreckenden, vorzugsweise stutzenförmigen, Überhang 8 auf, welcher im Zusammenwirken mit dem Getriebegehäuse 16 eine räumliche Trennung der Schmierstoffräume 3, 6 bilden kann. To reduce the in the wave generator warehouse 23 penetrating wear particles, the Flexspline 1 according to 1 one over the internal toothing 2 of the flexspline 1 Beyond extending, preferably nozzle-shaped, overhang 8th on, which in cooperation with the gearbox 16 a spatial separation of the lubricant spaces 3 . 6 can form.

Die Dichtwirkung des Überhangs 8 beruht auf strömungstechnischen Effekten infolge einer Wegverlängerung für den zu transportierenden Schmierstoff, wobei dabei der Strömungswiderstand für den Schmierstoff erhöht wird. Durch diese Umlenkeffekte gelangt nur noch wenig mit Verschleißpartikeln aus dem Verzahnungsbereich kontaminierter Schmierstoff bei Betrieb des Getriebes 10 in das Wave-Generator-Lager 23 des Wave-Generators 7. The sealing effect of the overhang 8th is based on fluidic effects due to a path extension for the lubricant to be transported, while the flow resistance for the lubricant is increased. As a result of these deflection effects, only a small amount of lubricant contaminated with wear particles from the toothed area will pass during operation of the gearbox 10 into the wave generator warehouse 23 of the wave generator 7 ,

Der Flexspline 1 führt im Betrieb eine Walkbewegung aus und wird aufgrund der ständigen elastischen Verformung stark beansprucht. Um dennoch einen optimalen Spannungszustand des Flexsplines 1 zu gewährleisten, kann der Überhang 8 einstückig mit dem Flexspline 1 verbunden sein. The Flexspline 1 performs a flexing motion during operation and is subject to heavy use due to the constant elastic deformation. Nevertheless, an optimal stress state of the Flexsplines 1 To ensure the overhang can 8th integral with the Flexspline 1 be connected.

Durch eine Verjüngung der Wandstärke des Überhangs 8 zu seinem freien Ende hin, ist ein gleichmäßigerer Spannungsverlauf bei den Walkbewegungen des Flexsplines 1 erreicht. Darüber hinaus wird der für die Bewegung des Flexsplines 1 in radialer Richtung notwendigen Festigkeit Rechnung getragen. By rejuvenating the wall thickness of the overhang 8th towards its free end, is a more uniform tension during the Flexsplines flexing movements 1 reached. In addition it will be responsible for the movement of the flexspline 1 required in the radial direction necessary strength.

2 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spannungswellengetriebes 10 mit einem magnetischen Körper 11, welcher zwischen Flexspline 1 und Circular Spline 4 im Bereich des Überhangs 8 vorgesehen ist. Aufgrund der magnetischen Kraft können die im Schmierstoff befindlichen metallischen Verschleißpartikel aufgefangen und ortsfest gebunden werden, wodurch sich die Lebensdauer des Wave-Generator-Lagers 23 nochmals verlängern lässt. Der magnetische Körper 11 kann zusätzlich zum Überhang 8 des Flexsplines 1 vorgesehen sein. 2 shows a further embodiment of the voltage wave transmission according to the invention 10 with a magnetic body 11 which is between Flexspline 1 and Circular Spline 4 in the area of the overhang 8th is provided. Due to the magnetic force, the metallic wear particles in the lubricant can be collected and fixed in place, which increases the life of the wave generator bearing 23 extend it again. The magnetic body 11 can in addition to the overhang 8th of the flexspline 1 be provided.

Aus 3 geht ein L-förmiges Dichtelement 12 hervor, welches zwischen Flexspline 1 und der Wandung des Getriebegehäuses 17 angeordnet ist, so dass der überhangseitige Schenkel 13 permanent Kontakt zum Überhang 8 des Flexsplines 1 hält. Hierdurch ist eine sehr gute Dichtwirkung gegeben, so dass praktisch keine Verschleißpartikel das Wave-Generator-Lager 23 des Wave-Generators 7 erreichen. Das Dichtelement 12 kann alternativ oder zusätzlich zum magnetischen Körper 11 vorgesehen sein. Out 3 goes an L-shaped sealing element 12 which is between Flexspline 1 and the wall of the transmission housing 17 is arranged so that the overhang-side leg 13 permanent contact to the overhang 8th of the flexspline 1 holds. As a result, a very good sealing effect is given, so that virtually no wear particles the wave generator bearing 23 of the wave generator 7 to reach. The sealing element 12 may alternatively or in addition to the magnetic body 11 be provided.

4 zeigt eine weitere Ausführung des erfindungsgemäßen Getriebes 1, wobei das Dichtelement 12 mit seinem gehäuseseitigen Ende 14 in eine Aufnahme 22 im Getriebegehäuse 16 eingreift und mit seinem überhangseitigen Ende 13 an dem Flexspline 1 angeordnet ist. Das Dichtelement 12 weist eine Faltung 18 auf, so dass die radiale Bewegung des Flexsplines 1 bei Betrieb des Getriebes 10 aufgenommen wird. Da das Dichtelement 12 ebenso wie der Flexspline 1 gehäusefest ausgeführt ist, findet zwischen dem Dichtelement 12 und dem Flexspline 1 keine rotatorische Relativbewegung statt. 4 shows a further embodiment of the transmission according to the invention 1 , wherein the sealing element 12 with its housing-side finish 14 in a recording 22 in the gearbox 16 engages and with its overhang-side end 13 on the flexspline 1 is arranged. The sealing element 12 has a convolution 18 on, allowing the radial movement of the flexspline 1 during operation of the gearbox 10 is recorded. As the sealing element 12 as well as the Flexspline 1 is executed fixed to the housing, takes place between the sealing element 12 and the flexspline 1 no rotational relative movement takes place.

Auch durch diese Ausführungsform ist somit eine quasi statische Dichtung realisiert, welche auf die ständige elastische Verformung aufgrund der Walkbewegung des Flexsplines 1 abgestimmt ist. Also by this embodiment, a quasi-static seal is thus realized, which on the permanent elastic deformation due to the flexing movement of the Flexsplines 1 is tuned.

Aus 5 und einer Detailansicht gemäß 6 geht eine wiederum andere Ausgestaltung des Dichtelements 12 hervor, wobei wie bei der Ausführungsform gemäß 4 das gehäuseseitige Ende 14 in einer Aufnahme 22 des Gehäuses 16 aufgenommen ist, das überhangseitige Ende 13 jedoch mit einer Ringnut 21 versehen ist, in welche der Flexspline 1 eingreift. Gemäß 5 ist das Dichtelement 12 zwischen überhangseitigem 13 und gehäuseseitigem Ende 14 im Querschnitt verjüngt, so dass die radiale Walkbewegung des Flexsplines 1 bei Betrieb des Getriebes 10 aufgenommen wird und dennoch eine optimale Biegewechselfestigkeit des Dichtelements 12 gegeben ist. Insgesamt wird dadurch eine hohe Dichtwirkung sichergestellt, so dass die unterschiedlichen tribologischen Eigenschaften des Wave-Generator-Lagers 23 des Wave-Generators 7 und des Verzahnungsbereiches im Hinblick auf die Wahl verschiedener Schmierstoffe berücksichtigt werden können und sich die Lebensdauer des Spannungswellengetriebes 10 verlängern lässt. Out 5 and a detailed view according to 6 a turn another embodiment of the sealing element 12 showing, as in the embodiment according to 4 the housing-side end 14 in a recording 22 of the housing 16 is included, the overhang-side end 13 however with an annular groove 21 in which the Flexspline 1 intervenes. According to 5 is the sealing element 12 between overhang-sided 13 and housing end 14 tapered in cross section, allowing the radial flexing movement of the flexspline 1 during operation of the gearbox 10 is recorded and yet an optimal bending fatigue strength of the sealing element 12 given is. Overall, this ensures a high sealing effect, so that the different tribological properties of the wave generator bearing 23 of the wave generator 7 and the Verzahnungsbereiches with regard to the choice of different lubricants can be considered and the life of the stress wave transmission 10 lengthen.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Flexspline flexpline
2 2: Innenverzahnung internal gearing
3 3: Schmierstoffraum lubricant space
4 4: Circular Spline Circular spline
5 5: Außenverzahnung external teeth
6 6: Schmierstoffraum lubricant space
7 7: Wave-Generator Wave generator
8 8th: Flexspline-Überhang Flexspine overhang
9 9: Flexspline-Öffnung Flexspine opening
1010: Spannungswellengetriebe Tension shaft gear
1111: Magnetischer Körper Magnetic body
1212: Dichtelement sealing element
1313: Überhangseitiges Ende des Dichtelements Overhang-side end of the sealing element
1414: Gehäuseseitiges Ende des Dichtelements Housing-side end of the sealing element
1515: Dichtungsring sealing ring
1616: Getriebegehäuse gearbox
1717: Wandung des Getriebegehäuses Wall of the gear housing
1818: Faltung folding
1919: Außenfläche des Überhangs Outside surface of the overhang
2020: Verjüngender Teil des Dichtelements Tapering part of the sealing element
2121: Ringnut ring groove
2222: Aufnahme admission
2323: Wave-Generator-Lager Wave Generator bearing
2424: Freies Ende des Überhangs Free end of the overhang
25 25: Schenkel des Dichtelements Leg of the sealing element
2626: Schenkel des Dichtelements Leg of the sealing element
2727: Spannelement clamping element
2828: Plug plug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1764530 A1 [0002]

Claims

Stress wave transmission ( 10 ) with an external toothing ( 5 ) having gear ( 4 ) (Circular spline), an internal toothing ( 2 ) having flexible gear ( 1 ) (Flexspline) and a wave generator ( 7 ) (Wave generator) with a wave generator bearing ( 23 ) for deflecting the flexspline ( 1 ) in the radial direction, wherein the internal toothing ( 2 ) of the Flexspline ( 1 ) with the external toothing ( 5 ) of the circular spline ( 4 ) is engageable, characterized in that the flexspline ( 1 ) extending in the axial direction, beyond the internal toothing of the Flexsplines beyond overhang ( 8th ), which in cooperation with the transmission housing ( 16 ) a foreclosure of the wave generator warehouse ( 23 ).

Stress wave transmission ( 10 ) according to claim 1, characterized in that a lubricant space ( 3 ) the wave generator ( 7 ) and another lubricant space ( 6 ) is assigned to the toothed area.

Stress wave transmission ( 10 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the overhang ( 8th ) to at least 1 mm to a wall ( 17 ) of the transmission housing ( 16 ) adjoins.

Stress wave transmission ( 10 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the overhang ( 8th ) in one piece on the Flexspline ( 1 ) is formed.

Stress wave transmission ( 10 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the wall thickness of the overhang ( 8th ) to the free end ( 24 ) tapers.

Stress wave transmission ( 10 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that between the circular spline ( 4 ) and the Flexspline ( 1 ) in the area of the overhang ( 8th ) a magnetic body ( 11 ) is provided.

Stress wave transmission ( 10 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the outer surface ( 19 ) of the overhang ( 8th ) a sealing element ( 12 ), which, with spatial separation of the at least two lubricant spaces ( 3 . 6 ) on the housing wall ( 17 ) is present.

Stress wave transmission ( 10 ) according to claim 7, characterized in that the sealing element ( 12 ) approximately L-shaped ( 15 ) is formed and with its one leg ( 25 ) on the overhang ( 8th ) and with its further leg ( 26 ) on the housing wall ( 17 ) is present.

Stress wave transmission ( 10 ) according to one of claims 7 or 8, characterized in that the sealing element ( 12 ) on the overhang ( 8th ) by means of a tensioning element ( 27 ), preferably by means of an elastic ring element, is fixed.

Stress wave transmission ( 10 ) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the free end ( 24 ) of the overhang ( 8th ) in an annular groove ( 21 ) of the sealing element ( 12 ) intervenes.

Stress wave transmission ( 10 ) according to one of claims 7, 9 or 10, characterized in that the sealing element ( 12 ) with its housing-side end ( 14 ) into a recording ( 22 ) of the housing ( 16 ) intervenes.

Stress wave transmission ( 10 ) according to one of claims 7, 9 to 11, characterized in that the sealing element ( 12 ) between overhang-side ( 13 ) and the housing end ( 14 ) is tapered in cross-section ( 20 ) and / or at least one convolution ( 18 ) having.

Stress wave transmission ( 10 ) according to one of claims 7, 9 to 12, characterized in that the sealing element ( 12 ) consists of an elastomeric material or a metallic material.