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DE20007853U1 - Reduction gear with a wave generator formed by planet gears - Google Patents

Reduction gear with a wave generator formed by planet gears

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DE20007853U1
DE20007853U1 DE20007853U DE20007853U DE20007853U1 DE 20007853 U1 DE20007853 U1 DE 20007853U1 DE 20007853 U DE20007853 U DE 20007853U DE 20007853 U DE20007853 U DE 20007853U DE 20007853 U1 DE20007853 U1 DE 20007853U1
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DE
Germany
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planetary gears
flexspline
planet carrier
reduction gear
gear
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DE20007853U
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German (de)
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Neugart GmbH and Co
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Neugart GmbH and Co
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Description

PATENT- UND RECHTSANWALTSSOZIETÄT Patentanwalt Dipl.-Ing. H. SchmittPATENT AND LAW FIRM Patent Attorney Dipl.-Ing. H. Schmitt

SCHMITT, MAUCHER & BÖRJES PateniundStsanwalf^BorjeT-PestalozzaSCHMITT, MAUCHER & BÖRJES Pateni and Stsanwalf^BorjeT-Pestalozza

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Untersetzungsgetriebe mit einem durch Planetenräder gebildeten WavegeneratorReduction gear with a wave generator formed by planetary gears

Die Erfindung betrifft ein Untersetzungsgetriebe mit einem durch mehrere Planetenräder gebildeten Wavegenerator, mit einem von diesem beaufschlagten, durch einen flexiblen und radial deformierbaren, im wesentlichen zylindrischen Teil gebildeten Flexspline, welcher einen inneren Zahnkranz zum Zusammenwirken mit einer Außenverzahnung der Planetenräder und insbesondere koaxial dazu einen äußeren Zahnkranz hat, der mit einem als innenverzahntes Hohlrad ausgebildeten Circularspline zusammenwirkt, wobei die Planetenräder durch ein zentrales Sonnenrad oder Sonnenritzel antreibbar sind.The invention relates to a reduction gear with a wave generator formed by several planetary gears, with a flexspline acted upon by the latter and formed by a flexible and radially deformable, essentially cylindrical part, which has an inner gear ring for interacting with an external toothing of the planetary gears and in particular coaxially therewith an outer gear ring which interacts with a circular spline designed as an internally toothed ring gear, wherein the planetary gears can be driven by a central sun gear or sun pinion.

Ein derartiges Untersetzungsgetriebe ist aus DE 44 42 102 Al bekannt, wobei der Wavegenerator von zwei Planetenrädern gebildet sein kann, aber auch beispielsweise drei Planetenräder möglich wären. Problematisch ist dabei die Halterung der Planetenräder insbesondere während des Betriebes, da sie praktisch ungelagert zwischen dem Sonnenrad und dem Flexspline angeordnet und nur durch die Rückstellkraft des Flexsplines eingespannt gehalten werden. Damit der Flexspline gut und effektiv in die Innenverzahnung des Circularsplines eingedrückt werden kann, obwohl die Planetenräder selbst keine eigene Lagerung haben, muß ein derartiges Untersetzungsgetriebe mit hoher Präzision gefertigt werden.Such a reduction gear is known from DE 44 42 102 Al, whereby the wave generator can be formed by two planetary gears, but three planetary gears would also be possible, for example. The mounting of the planetary gears is problematic, particularly during operation, since they are arranged practically unsupported between the sun gear and the flexspline and are only held in place by the restoring force of the flexspline. In order for the flexspline to be pressed well and effectively into the internal teeth of the circular spline, even though the planetary gears themselves do not have their own bearings, such a reduction gear must be manufactured with high precision.

Außerdem hat der Flexspline aufgrund seiner elastischen Rückstellkräfte ständig das Bestreben, aus der Innenverzahnung des Circularsplines auszutreten, was durch die Planetenräder im jeweiligen Eingriffs- oder Berührbereich verhindert werden muß. Der Eingriff des Flexsplines in den Circularspline muß also gegen einen ständigen Widerstand erfolgen, was zur Folge hat, daß die Verzahnungen der Planetenräder in die des Sonnenrades fest eingedrückt und dadurch an dieser Eingriffsstelle spielfrei werden. Dies führt an dieser Eingriffsstelle zwischen Sonnenrad oder Sonnenritzel und Planetenrädern zu einem größeren Widerstand und somit zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrades und ferner im ™ Laufe der Zeit zu einem höheren Verschleiß. Insbesondere ergibt sich dadurch eine relativ hohe Flächenpressung der Zähne aneinander, was den erwähnten vorzeitigen Verschleiß begünstigt.In addition, due to its elastic restoring forces, the flexspline constantly tends to come out of the internal teeth of the circular spline, which must be prevented by the planetary gears in the respective engagement or contact area. The engagement of the flexspline in the circular spline must therefore take place against constant resistance, which means that the teeth of the planetary gears are pressed firmly into those of the sun gear and thus become free of play at this engagement point. This leads to greater resistance at this engagement point between the sun gear or sun pinion and planetary gears and thus to a deterioration in efficiency and also to greater wear over time. In particular, this results in a relatively high surface pressure of the teeth against one another, which promotes the premature wear mentioned above.

Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Untersetzungsgetriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem die Flächenpressung innerhalb der Verzahnung zwischen Sonnenrad und Planetenrädern vermindert ist.The task is therefore to create a reduction gear of the type mentioned above, in which the surface pressure within the toothing between the sun gear and the planet gears is reduced.

Die überraschende Lösung dieser scheinbar widersinnigen Aufgabe besteht bei einem Untersetzungsgetriebe der eingangs genannten Art darin, daß der Flexspline in axialer Richtung neben seiner Innenverzahnung einen Ringbereich aufweist, daß die Planetenräder an einem Planetenträger drehbar gelagert sind, der in den zylindrischen Ringbereich, diesen innenseitig entlang dem gesamten Umfang berührend, eingreift und die Form eines Mehrfachexzenters hat, wobei die Anzahl der exzentrischen Bereiche der Anzahl der Planetenräder entspricht und die exzentrischen Bereiche parallel 0 zu den Planetenrädern angeordnet sind und an dem Flexspline bei dem Umlauf der Planetenräder die durch die Planetenräder bewirkte Verformung auch an dem zylindrischen Ringbereich bewirken.The surprising solution to this seemingly absurd problem in a reduction gear of the type mentioned at the beginning consists in the fact that the flexspline has a ring area in the axial direction next to its internal toothing, that the planet gears are rotatably mounted on a planet carrier which engages in the cylindrical ring area, touching it on the inside along the entire circumference, and has the shape of a multiple eccentric, whereby the number of eccentric areas corresponds to the number of planet gears and the eccentric areas are arranged parallel to the planet gears and on the flexspline, when the planet gears rotate, the deformation caused by the planet gears also causes the cylindrical ring area.

Der Flexspline wird also einerseits durch die Planetenräder und 5 andererseits durch einen Planetenträger bei dem Antrieb und UmlaufThe Flexspline is therefore on the one hand by the planetary gears and on the other hand by a planet carrier in the drive and circulation

der Planetenräder gleichsinnig und übereinstimmend verformt, so daß die den verzahnten Bereich des Flexsplines beaufschlagenden Planetenräder selbst nicht oder kaum durch die Rückstellkraft des Flexsplines in radialer Richtung und in Richtung auf das Sonnenrad hin belastet werden. Dabei ist zwischen dem Ringbereich und der äußeren Mantelfläche des Planetenträgers eine Relativbewegung möglich, damit der Planetenträger zusammen mit den Planetenrädern relativ zu dem Flexsplines umlaufen kann.the planet gears are deformed in the same direction and in a consistent manner, so that the planet gears acting on the toothed area of the flexspline are not or hardly loaded by the restoring force of the flexspline in the radial direction and in the direction of the sun gear. A relative movement is possible between the ring area and the outer surface of the planet carrier, so that the planet carrier can rotate together with the planet gears relative to the flexspline.

Die von dem Flexsplines ausgehenden Rückstellkräfte können dabei in vorteilhafter Weise von dem mit einer entsprechenden AußenkonturThe restoring forces emanating from the Flexspline can be advantageously absorbed by the

™ und äußeren Mantelfläche versehenen Planetenträger aufgefangen werden, der dadurch eine Doppelfunktion hat, weil er zusätzlich auch die Lagerung für die Planetenräder aufweist. Die Planetenräder sind also an dem Planetenträger gelagert, so daß ihre Entfernung und Anordnung relativ zu dem Sonnenrad oder Sonnenritzel festliegt und auch deshalb keine übermäßige oder zusätzliche Druckkraft auf die Verzahnung des Sonnenrades ausüben können. Aufgrund der Lagerung der Planetenräder an dem Planetenträger sind also auch größere 0 Toleranzen bei der Getriebefertigung möglich. Vor allem wird der Flexspline trotz solcher eventuell größerer Toleranzen präzise verformt und in die Gegenverzahnung an dem Circularspline gedrückt™ and outer surface, which has a dual function because it also has the bearing for the planet gears. The planet gears are therefore mounted on the planet carrier so that their distance and arrangement relative to the sun gear or sun pinion is fixed and therefore cannot exert excessive or additional pressure on the teeth of the sun gear. Due to the bearing of the planet gears on the planet carrier, larger 0 tolerances are also possible in gear manufacturing. Above all, the Flexspline is precisely deformed and pressed into the counter teeth on the Circularspline despite such possibly larger tolerances.

. und insgesamt in eine präzise, elastisch ausgelenkte, zum Beispiel elliptische Form gebracht, so daß sogar ein relativ weicher Werkstoff 5 verwendet werden kann, der nur durch die Planetenräder die erforderliche genaue Verformung nicht erfahren würde, sondern zusätzliche Biegungen erfahren könnte, die aber durch den Planetenträger verhindert werden.. and overall brought into a precise, elastically deflected, for example elliptical shape, so that even a relatively soft material 5 can be used, which would not undergo the required precise deformation by the planetary gears alone, but could undergo additional bending, which is, however, prevented by the planet carrier.

0 Durch den erfindungsgemäß vorgesehenen und geformten Planetenträger werden also mehrere Vorteile gleichzeitig erzielt, indem nämlich die Planetenräder eine Drehlagerung erhalten, ein starker, von den Rückstellkräften des Flexsplines herrührender Druck zwischen der Verzahnung der Planetenräder und der des Sonnenrades vermieden 5 wird und der Flexspline eine präzise verformte Umfangsform während0 The planet carrier provided and shaped according to the invention thus achieves several advantages at the same time, namely that the planet gears are provided with a rotary bearing, a strong pressure between the toothing of the planet gears and that of the sun gear resulting from the restoring forces of the flexspline is avoided 5 and the flexspline has a precisely deformed circumferential shape during

seines Umlaufes erhält, die für einen bestmöglichen Eingriff der Außenverzahnung des Flexsplines in die Innenverzahnung des Circularsplines erforderlich ist.of its orbit, which is necessary for the best possible engagement of the external teeth of the Flexspline with the internal teeth of the Circularspline.

Eine konstruktiv besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung kann darin bestehen, daß zwei zueinander beabstandete insbesondere gleich große und auf einem Durchmesser einander gegenüberliegende - Planetenräder auf parallelen Achsen des Planetenträgers gelagert sind und der Planetenträger eine der Anordnung dieser Planetenräder entsprechende ovale oder elliptische Umfangsform hat, wobei die größere Abmessung des PlanetenträgersA particularly useful embodiment of the invention can consist in that two planetary gears, which are spaced apart from one another and in particular are of equal size and opposite one another on a diameter, are mounted on parallel axes of the planet carrier and the planet carrier has an oval or elliptical circumferential shape corresponding to the arrangement of these planetary gears, the larger dimension of the planet carrier

W im Bereich der Planetenräder vorgesehen ist. Die Außenkontur des Planetenträgers ist also im Bereich seiner Exzentrizitäten, bei einem ovalen oder elliptischen Planetenträger im Bereich seines größten Durchmessers etwa in Übereinstimmung mit dem etwa parallel dazu angeordneten Teilkreis oder Fußkreis der Verzahnung, so daß der die Planetenräder und den Planetenträger außenseitig berührende Flexspline in gleicher Richtung und Größe bei dem Umlauf der Planetenräder und des Planetenträgers verformt wird. W is provided in the area of the planet gears. The outer contour of the planet carrier is therefore in the area of its eccentricities, in the case of an oval or elliptical planet carrier in the area of its largest diameter, approximately in line with the pitch circle or root circle of the gearing arranged approximately parallel to it, so that the flexspline touching the planet gears and the planet carrier on the outside is deformed in the same direction and to the same extent as the planet gears and the planet carrier rotate.

Eine konstruktive Abwandlung des erfindungsgemäßen Untersetzungsgetriebes kann darin bestehen, daß drei insbesondere gleich große Planetenräder mit übereinstimmendem Abstand zueinander an dem ^ Planetenträger gelagert sind und dieser die Form eines etwa 5 dreieckigen Mehrfachexzenters hat, wobei die Ecken des Dreieckes mit dem Krümmungsradius gerundet sind, der dem Radius des Teilkreises der Planetenräder entspricht. Somit ist auch in diesem Falle der Planetenträger mit einem Umriß ausgestattet, der der Verformungsgeometrie und Kontur des Flexsplines entspricht, die diesem durch 0 die drei exzentrischen Planetenräder bei deren Umlauf aufgezwungen wird, so daß auch in diesem Falle die Verformung des Flexsplines gleichzeitig durch die Planetenräder und den Planetenträger bewirkt wird. Es ergeben sich dann insgesamt drei Eingriffsbereiche an dem Circularspline, wie sich bei der Verwendung von zwei Planetenrädern 5 zwei derartige Berührungsbereiche ergeben.A structural modification of the reduction gear according to the invention can consist in that three planetary gears, in particular of the same size, are mounted at the same distance from one another on the planet carrier, which has the shape of an approximately triangular multiple eccentric, the corners of the triangle being rounded with a radius of curvature that corresponds to the radius of the pitch circle of the planetary gears. In this case too, the planet carrier is thus equipped with an outline that corresponds to the deformation geometry and contour of the flexspline that is imposed on it by the three eccentric planetary gears as they rotate, so that in this case too, the deformation of the flexspline is caused simultaneously by the planetary gears and the planet carrier. This results in a total of three engagement areas on the circular spline, just as two such contact areas result when two planetary gears are used.

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Zweckmäßig ist es, wenn der Planetenträger eine Durchtrittsöffnung für die Antriebswelle des Sonnenrades oder des Sonnenritzels aufweist und wenn diese Antriebswelle die Durchtrittsöffnung berührungsfrei oder über ein in dieser Durchtrittsöffnung angeordnetes Lager durchsetzt. Somit kann auf der koaxial dazu abgewandten Seite des Planetenträgers und der Planetenräder der Abtrieb des Untersetzungsgetriebes angeordnet sein. Gleichzeitig ergibt sich eine gute Lagerung auch des Sonnenrades oder Sonnenritzels.It is useful if the planet carrier has a through hole for the drive shaft of the sun gear or sun pinion and if this drive shaft passes through the through hole without contact or via a bearing arranged in this through hole. This means that the output of the reduction gear can be arranged on the coaxial side of the planet carrier and the planet gears facing away from it. At the same time, the sun gear or sun pinion is also well supported.

Dabei ist es möglich, daß der Flexspline auf der dem zylindrischen Ringbereich abgewandten Seite seiner Innenverzahnung einen mit einer W Abtriebswelle oder Abtriebshülse verbundenen Nabenteil aufweist, der einstückig oder über in radialer Richtung bewegliche Verbindungsteile oder Schlitze mit dem Flexspline verbunden ist. An einem solchen Nabenteil kann dann die Abtriebswelle, gegebenenfalls auch eine Abtriebshülse, koaxial zu der Antriebswelle angeordnet sein, so daß sich insgesamt ein kompaktes Untersetzungsgetriebe ergibt, das hinsichtlich der Verzahnung eine erhöhte Lebensdauer verspricht.It is possible for the Flexspline to have a hub part connected to an output shaft or output sleeve on the side of its internal toothing facing away from the cylindrical ring area, which hub part is connected to the Flexspline in one piece or via connecting parts or slots that can move in the radial direction. The output shaft, and possibly also an output sleeve, can then be arranged coaxially to the drive shaft on such a hub part, so that overall a compact reduction gear is produced that promises an increased service life in terms of the toothing.

Damit die schon erwähnte Relativbewegung zwischen der außenseitigen Mantelfläche des Planetenträgers und dem Ringbereich möglichst gut stattfinden kann, ist es vorteilhaft, wenn die Innenseite des Ringbereiches und/oder die äußere Mantelfläche des Planetenträgers glatt sind. Entweder können beide sich berührenden Flächen glatt 5 sein oder eine der Flächen, insbesondere die Innenseite des Ringbereiches könnte die Fortsetzung der Innenverzahnung tragen, wenn die äußere Mantelfläche des Planetenträgers glatt ist. Gegebenenfalls können die sich berührenden Flächen auch mit Konturen oder Profilierungen versehen sein, die wie glatte Flächen 0 zusammenwirken und eine möglichst geringe gegenseitige Reibung bewirken.In order for the above-mentioned relative movement between the outer surface of the planet carrier and the ring area to take place as well as possible, it is advantageous if the inside of the ring area and/or the outer surface of the planet carrier are smooth. Either both contacting surfaces can be smooth 5 or one of the surfaces, in particular the inside of the ring area, could carry the continuation of the internal toothing if the outer surface of the planet carrier is smooth. If necessary, the contacting surfaces can also be provided with contours or profiles that interact like smooth surfaces 0 and cause as little mutual friction as possible.

Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt in zum Teil schematisierter 5 Darstellung:An embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the drawing. It shows in a partially schematic representation:

Fig.l einen Querschnitt eines erfindungsgemäßen Untersetzungsgetriebes mit einem Sonnenrad und zwei gleich großen, mit ihrer Lagerung auf einem gemeinsamen Durchmesser angeordneten Planetenträgern, deren Außenverzahnung inFig.l shows a cross-section of a reduction gear according to the invention with a sun gear and two planet carriers of equal size, arranged with their bearings on a common diameter, whose external teeth in

die Innenverzahnung eines Flexsplines eingreift und diesen in die Innenverzahnung eines Circularsplines drückt, wobei die Planetenräder an einem mit ihnen umlaufenden Planetenträger mit ovaler oder elliptischer Form gelagert sind, der in einen parallel zu der Verzahnung desthe internal teeth of a flexspline engages and presses it into the internal teeth of a circular spline, whereby the planet gears are mounted on a planet carrier with an oval or elliptical shape that rotates with them and which is inserted into a parallel to the teeth of the

Flexsplines angeordneten glatten Ringbereich desFlexsplines arranged smooth ring area of the

W Flexsplines eingreift, W Flexsplines engages,

Fig.2 einen in perspektivischer Darstellung gehaltenen Längsschnitt durch den Planetenträger, den Flexspline,Fig.2 is a perspective view of the planet carrier, the flexspline,

die Planetenräder und das Sonnenrad mit seiner Antriebsachse ohne den Circularspline und ohne das Getriebegehäuse sowiethe planet gears and the sun gear with its drive axle without the circular spline and without the gear housing as well as

Fig.3 eine Explosionsdarstellung des Planetenträgers, derFig.3 an exploded view of the planet carrier, the

Planetenräder, der Antriebswelle mit Sonnenrad bzw. Sonnenritzel und des Flexsplines vor dem Zusammenbau.Planetary gears, the drive shaft with sun gear or sun pinion and the flexspline before assembly.

5 Ein im ganzen mit 1 bezeichnetes Untersetzungsgetriebe weist einen durch mehrere gleich große, im Ausführungsbeispiel zwei, Planetenräder 2 mitgebildeten Wavegenerator 3 auf, zu dem zusätzlich noch ein noch zu beschreibender Planetenträger 4 gehört.5 A reduction gear, designated as a whole with 1, has a wave generator 3 formed by several planetary gears 2 of equal size, two in the exemplary embodiment, to which a planetary carrier 4, still to be described, also belongs.

0 Zur Untersetzung und Übertragung der von den Planetenrädern 2 bei ihrem Antrieb und Umlauf erzeugten Drehung dient ein von diesen beaufschlagter, durch einen flexiblen und radial deformierbaren, im wesentlichen zylindrischen Teil gebideter Flexspline 5, welcher einen inneren Zahnkranz 6 zum Zusammenwirken mit einer Außen-5 Verzahnung 2a der Planetenräder 2 und einen äußeren Zahnkranz 70 To reduce and transmit the rotation generated by the planetary gears 2 during their drive and rotation, a flexspline 5 is used which is acted upon by these and is formed by a flexible and radially deformable, essentially cylindrical part, which has an inner gear ring 6 for interaction with an external 5 toothing 2a of the planetary gears 2 and an outer gear ring 7

hat, der mit einem als innenverzahntes Hohlrad ausgebildeten Circularspline 8 zusammenwirkt. Die Planetenräder 2 werden dabei gemäß Fig.l und 2 durch ein zentrales Sonnenrad oder Sonnenritzel 9 angetrieben, welches in dem Ausführungsbeispiel einstückig mit einer Antriebswelle 10 für das Getriebe 1 verbunden ist.which interacts with a circular spline 8 designed as an internally toothed ring gear. The planetary gears 2 are driven according to Fig. 1 and 2 by a central sun gear or sun pinion 9, which in the exemplary embodiment is integrally connected to a drive shaft 10 for the transmission 1.

In Fig. 2 und 3 erkennt man, daß der Flexspline 5 in axialer Richtung benachbart zu seinem inneren Zahnkranz 6 - und damit auch zu seinem äußeren Zahnkranz 7, der konzentrisch zu dem Zahnkranz 6 angeordnet ist - einen im Ausführungsbeispiel innenseitig glatten Ringbereich 11 aufweist, der einstückig zu dem gesamten Flexspline 5 gehört.In Fig. 2 and 3 it can be seen that the Flexspline 5 in the axial direction adjacent to its inner gear ring 6 - and thus also to its outer gear ring 7, which is arranged concentrically to the gear ring 6 - has a ring region 11 which is smooth on the inside in the exemplary embodiment and which is an integral part of the entire Flexspline 5.

Ferner ist in allen Figuren dargestellt, daß die Planetenräder 2 an dem schon erwähnten Planetenträger drehbar auf bolzenartigen Vorsprüngen 12 gelagert sind. In Fig.2 ist dargestellt, daß dieser Planetenträger 2 in den ursprünglich zylindrischen, jedoch elastisch deformierbaren Ringbereich 11 eingreift und diesen innenseitig entlang dem gesamten Umfang flächig mit seiner äußeren Mantelfläche 4b berührt. Dabei hat der Planetenträger 4 die Form eines Mehrfachexzenters, im Ausführungsbeispiel eines Doppelexzenters, das heißt er hat an seiner Mantelfläche 4b eine etwa ovale oder elliptische Außenkontur, die in Fig.3 angedeutet ist, wobei die größere Abmessung in derselben Richtung verläuft, in welcher eineFurthermore, it is shown in all figures that the planet wheels 2 are rotatably mounted on bolt-like projections 12 on the planet carrier already mentioned. In Fig.2 it is shown that this planet carrier 2 engages in the originally cylindrical, but elastically deformable ring area 11 and touches it on the inside along the entire circumference with its outer surface 4b. The planet carrier 4 has the shape of a multiple eccentric, in the embodiment of a double eccentric, i.e. it has an approximately oval or elliptical outer contour on its surface 4b, which is indicated in Fig.3, with the larger dimension running in the same direction in which a

™ gedachte Verbindungslinie durch die Lagervorsprünge 12 für die Planetenräder 2 orientiert ist. Die exzentrischen Bereiche 4a, also die auf dem größeren Durchmesser des Planetenträgers 4 angeordneten Außenkonturen dieses Planetenträgers 4 sind dabei etwa parallel und in gleichem Abstand zur Mitte angeordnet, wie die Planetenräder 2, so daß der Planetenträger 4 an dem Flexspline 5 bei seinem und 0 dem Umlauf der Planetenräder 2 an dem Ringbereich 11 dieselbe Verformung bewirkt, wie die Planetenräder 2 im Bereich der Zahnkränze 6 und 7. Es erfolgt also eine übereinstimmende synchrone Verformung des Flexsplines an den Zahnkränzen 6 und 7 und gleichzeitig an dem Ringbereich 11, wobei diese Verformungen dem Umlauf der Planetenräder 5 2 und damit auch des Planetenträgers 4 folgen.™ imaginary connecting line is oriented through the bearing projections 12 for the planet gears 2. The eccentric regions 4a, i.e. the outer contours of this planet carrier 4 arranged on the larger diameter of the planet carrier 4, are arranged approximately parallel and at the same distance from the center as the planet gears 2, so that the planet carrier 4 causes the same deformation on the flexspline 5 during its rotation and that of the planet gears 2 on the ring region 11 as the planet gears 2 do in the region of the gear rings 6 and 7. There is therefore a corresponding synchronous deformation of the flexspline on the gear rings 6 and 7 and at the same time on the ring region 11, with these deformations following the rotation of the planet gears 5 2 and thus also of the planet carrier 4.

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Somit werden die elastischen Rückstellkräfte des Flexsplines 5 weitestgehend von dem Planetenträger 4 und teilweise auch von den Lagervorsprüngen 12 der Planetenräder 2 aufgefangen und von der Sonnenradverzahnung abgehalten.
5
Thus, the elastic restoring forces of the flexspline 5 are largely absorbed by the planet carrier 4 and partly also by the bearing projections 12 of the planet gears 2 and kept away from the sun gear teeth.
5

Die beiden zueinander beabstandeten Planetenräder 2 sind also auf parallelen Achsen, nämlich den Vorsprüngen 12 des Planetenträgers 4 drehbar gelagert und der Planetenträger 4 hat eine der Anordnung dieser Planetenräder 2 entsprechende ovale oder elliptische Umf angsf orm, wobei die größere Abmessung des Planetenträgers 4 gemäß Fig.2 im Bereich der Planetenräder 2 vorgesehen ist und der Fußkreis W der Verzahnung des inneren Zahnkranzes 6 im Bereich seines größten Abstandes vom Mittelpunkt des Planetenträgers 2 oder des Sonnenrades 9 mit dem Abstand der Außenkontur des Planetenträgers in diesem Bereich übereinstimmt, worauf außerdem die Innenkontur des Ringbereiches 11 abgestimmt ist. Dadurch wird erreicht, daß beim Umlauf der Planetenräder 2 die Verformung des Flexsplines 5 im Bereich der Zahnkränze 6 und 7 gleichförmig und gleichzeitig mit der des Ringbereiches 11 erfolgt. Durch geringe Durchmesserunter-0 schiede in diesen Bereichen kann unter Umständen noch eine Beeinflussung der Verformung des Flexsplines 5 und der Aufnahme der damit einhergehenden Gegenkräfte erreicht werden.The two planet gears 2, which are spaced apart from one another, are thus rotatably mounted on parallel axes, namely the projections 12 of the planet carrier 4, and the planet carrier 4 has an oval or elliptical circumferential shape corresponding to the arrangement of these planet gears 2, the larger dimension of the planet carrier 4 according to Fig. 2 being provided in the area of the planet gears 2 and the root circle W of the teeth of the inner ring gear 6 in the area of its greatest distance from the center of the planet carrier 2 or the sun gear 9 matching the distance of the outer contour of the planet carrier in this area, to which the inner contour of the ring area 11 is also matched. This ensures that when the planet gears 2 rotate, the deformation of the flexspline 5 in the area of the ring gears 6 and 7 takes place uniformly and simultaneously with that of the ring area 11. By making small differences in diameter in these areas, it may be possible to influence the deformation of the Flexspline 5 and the absorption of the associated counterforces.

^ Gemäß Fig.2 und 3 hat der Planetenträger 4 eine Durchtrittsöffnung 13 für die Antriebswelle 10 des Sonnenrades oder Sonnenritzels 9, wobei diese Durchtrittsöffnung 13 so bemessen ist, daß die Antriebswelle 10 sie berührungslos durchsetzen kann. Je nach Leistung und Höhe der zu übertragenden Kräfte und Momente könnte im Bereich dieser Durchtrittsöffnung 13 auch noch ein Lager für die Antriebs-0 welle 10 angeordnet sein.^ According to Fig.2 and 3, the planet carrier 4 has a through-opening 13 for the drive shaft 10 of the sun gear or sun pinion 9, whereby this through-opening 13 is dimensioned such that the drive shaft 10 can pass through it without contact. Depending on the power and level of the forces and moments to be transmitted, a bearing for the drive shaft 10 could also be arranged in the area of this through-opening 13.

Der Flexspline 5 hat auf seiner dem Ringbereich 11 abgewandten Seite seiner Zahnkränze 6 und 7 einen mit einer nicht näher dargestellten Abtriebswelle oder Abtriebshülse verbindbaren oder verbundenen, 5 nur schematisch angedeuteten Nabenteil 14, der dabei gemäß Fig.2The Flexspline 5 has on its side of its gear rings 6 and 7 facing away from the ring area 11 a hub part 14 which can be connected or is connected to an output shaft or output sleeve (not shown in detail) and which is only indicated schematically in FIG. 2.

einstückig mit diesem Flexspline 5 verbunden ist. Es sind aber auch andere Verbindungsmöglichkeiten zwischen dem Flexspline 5 und einem Abtrieb des Getriebes 1 möglich.is integrally connected to this Flexspline 5. However, other connection options between the Flexspline 5 and an output of the gearbox 1 are also possible.

Das Untersetzungsgetriebe 1 ist nach dem Prinzip des "Harmonie-Drive" mit einem durch Planetenräder 2 gebildeten Wavegenerator 3, einem davon beaufschlagten und verformbaren Flexspline 5 und einem Circularspline 8 versehen, wobei die Planetenräder 2 durch ein Sonnenrad 9 angetrieben und im Umlauf versetzt werden. Der Flexspline 5 hat dabei in axialer Richtung neben seinem mit den Planetenrädern 2 zusammenwirkenden Zahnkranz 6 einen zumindest innenseitig glattenThe reduction gear 1 is provided according to the principle of the "Harmony Drive" with a wave generator 3 formed by planetary gears 2, a flexspline 5 acted upon and deformable by them and a circular spline 8, whereby the planetary gears 2 are driven and rotated by a sun gear 9. The flexspline 5 has in the axial direction, in addition to its ring gear 6 which interacts with the planetary gears 2, a smooth at least on the inside

P Ringbereich 11 und die Planetenräder 2 sind an einem Planetenträger 4 gelagert, der in den Ringbereich 11 eingreift und selbst eine den Flexspline 5 analog den Planetenrädern 2 verformende Außenkontur hat, so daß der Flexspline 5 synchron von dem Planetenträger 4 und den Planetenrädern 2 verformt und durch die Planetenräder 2 in üblicher Weise in Drehung versetzt wird. Der Planetenträger lagert gleichzeitig die Planetenräder 2 und wirkt bei der Verformung des Flexsplines 5 mit, so daß dessen Rückstellkräfte von dem Sonnenrad 9 ferngehalten werden.P Ring area 11 and the planet gears 2 are mounted on a planet carrier 4, which engages in the ring area 11 and itself has an outer contour that deforms the flexspline 5 in a similar way to the planet gears 2, so that the flexspline 5 is deformed synchronously by the planet carrier 4 and the planet gears 2 and is set in rotation in the usual way by the planet gears 2. The planet carrier simultaneously supports the planet gears 2 and helps to deform the flexspline 5, so that its restoring forces are kept away from the sun gear 9.

AnsprücheExpectations

Claims (6)

1. Untersetzungsgetriebe (1) mit einem durch mehrere Planetenräder (2) gebildeten Wavegenerator (3), mit einem von diesem beaufschlagten, durch einen flexiblen und radial deformierbaren, im wesentlichen zylindrischen Teil gebildeten Flexspline (5), welcher einen inneren Zahnkranz (6) zum Zusammenwirken mit einer Außenverzahnung (2a) der Planetenräder (2) und einen äußeren Zahnkranz (7) hat, der mit einem als innenverzahntes Hohlrad ausgebildeten Circularspline (8) zusammenwirkt, wobei die Planetenräder (2) durch ein zentrales Sonnenrad oder Sonnenritzel (9) antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Flexspline (5) in axialer Richtung neben seinem inneren Zahnkranz (6) einen Ringbereich (11) aufweist, daß die Planetenräder (2) an einem Planetenträger (4) drehbar gelagert sind, der in den Ringbereich (11), diesen innenseitig entlang dem gesamten Umfang berührend, eingreift und die Form eines Mehrfachexzenters hat, wobei die Anzahl der exzentrischen Bereiche der Anzahl der Planetenräder entspricht und die exzentrischen Bereiche parallel zu den Planetenrädern angeordnet sind und an dem Flexspline (5) bei dem Umlauf der Planetenräder (2) die durch die Planetenräder (2) bewirkte Verformung auch an dem Ringbereich (11) bewirken. 1. Reduction gear ( 1 ) with a wave generator ( 3 ) formed by several planetary gears ( 2 ), with a flexspline ( 5 ) acted upon by the latter and formed by a flexible and radially deformable, essentially cylindrical part, which has an inner ring gear ( 6 ) for interacting with an external toothing ( 2a ) of the planetary gears ( 2 ) and an outer ring gear ( 7 ) which interacts with a circular spline ( 8 ) designed as an internally toothed ring gear, the planetary gears ( 2 ) being drivable by a central sun gear or sun pinion ( 9 ), characterized in that the flexspline ( 5 ) has an annular region ( 11 ) in the axial direction next to its inner ring gear ( 6 ), that the planetary gears ( 2 ) are rotatably mounted on a planet carrier ( 4 ) which extends into the annular region ( 11 ), on the inside of the annular region along the entire Circumference touching, engages and has the shape of a multiple eccentric, wherein the number of eccentric regions corresponds to the number of planetary gears and the eccentric regions are arranged parallel to the planetary gears and on the flexspline ( 5 ) during the rotation of the planetary gears ( 2 ) the deformation caused by the planetary gears ( 2 ) also causes the ring region ( 11 ) to be deformed. 2. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei zueinander beabstandete Planetenräder (2) auf parallelen Achsen des Planetenträgers (4) gelagert sind und der Planetenträger (4) eine der Anordnung dieser Planetenräder (2) entsprechende ovale oder elliptische Umfangs form hat, wobei die größere Abmessung des Planetenträgers (4) im Bereich der Planetenräder (2) vorgesehen ist. 2. Reduction gear according to claim 1, characterized in that two planetary gears ( 2 ) spaced apart from one another are mounted on parallel axes of the planetary carrier ( 4 ) and the planetary carrier ( 4 ) has an oval or elliptical circumferential shape corresponding to the arrangement of these planetary gears ( 2 ), the larger dimension of the planetary carrier ( 4 ) being provided in the region of the planetary gears ( 2 ). 3. Untersetzungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei insbesondere gleich große Planetenräder mit übereinstimmendem Abstand zueinander an dem Planetenträger gelagert sind und dieser die Form eines etwa dreieckigen Mehrfachexzenters hat, wobei die Ecken des Dreieckes mit dem Krümmungsradius gerundet sind, der dem Radius des Teilkreises der Planetenräder entspricht. 3. Reduction gear according to claim 1, characterized in that three planetary gears, in particular of equal size, are mounted at the same distance from one another on the planet carrier and the latter has the shape of an approximately triangular multiple eccentric, the corners of the triangle being rounded with the radius of curvature which corresponds to the radius of the pitch circle of the planetary gears. 4. Untersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Planetenträger (4) eine Durchtrittsöffnung (13) für die Antriebswelle (10) des Sonnenrades oder des Sonnenritzels (9) aufweist und daß diese Antriebswelle (10) die Durchtrittsöffnung (13) berührungsfrei oder über ein in dieser Durchtrittsöffnung angeordnetes Lager durchsetzt. 4. Reduction gear according to one of claims 1 to 3, characterized in that the planet carrier ( 4 ) has a passage opening ( 13 ) for the drive shaft ( 10 ) of the sun gear or the sun pinion ( 9 ) and that this drive shaft ( 10 ) passes through the passage opening ( 13 ) without contact or via a bearing arranged in this passage opening. 5. Untersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flexspline (5) auf der dem Ringbereich (11) abgewandten Seite seiner Zahnkränze (6, 7) einen mit einer Abtriebswelle oder Abtriebshülse verbundenen Nabenteil (14) aufweist, der einstückig oder über in radialer Richtung bewegliche Verbindungsteile oder Schlitze mit dem Flexspline (5) verbunden ist. 5. Reduction gear according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flexspline ( 5 ) has, on the side of its gear rings ( 6 , 7 ) facing away from the ring region ( 11 ), a hub part ( 14 ) connected to an output shaft or output sleeve, which is connected to the flexspline ( 5 ) in one piece or via connecting parts or slots movable in the radial direction. 6. Untersetzungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseite des Ringbereiches 11 und/oder die äußere Mantelfläche 4b des Planetenträgers (4) glatt sind. 6. Reduction gear according to one of claims 1 to 5, characterized in that the inner side of the ring region 11 and/or the outer surface 4 b of the planet carrier ( 4 ) are smooth.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102009034839A1 (en) * 2009-07-27 2011-02-03 Minebea Co., Ltd. Control device for a valve of an air conditioner of a motor vehicle
DE102017216489B3 (en) 2017-09-18 2018-10-31 Magna Powertrain Bad Homburg GmbH Harmonic Drive gearbox with a planetary gear as wave generator

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