DE29901418U1 - Stress wave gear - Google Patents
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16H49/00—Other gearings
- F16H49/001—Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
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Description
07. Dezember 1998 DB/MJ (4596) Gebrauchsmusteranmeldung
Bez.: „Spannungswellengetriebe"07 December 1998 DB/MJ (4596) Utility model application
Name: "Stress wave transmission"
Anm.: Horst Scholz GmbH + Co. KG, Nalser Straße 39, 96317 Kronach Vertreter: Patentanwälte Bauer & Bauer, Am Keilbusch 4, 52080 AachenNote: Horst Scholz GmbH + Co. KG, Nalser Straße 39, 96317 Kronach Representative: Patent Attorneys Bauer & Bauer, Am Keilbusch 4, 52080 Aachen
Die Erfindung betrifft ein Spannungswellengetriebe mit einem drehantreibbaren Wellengenerator, einem außenverzahnten Flexspline, der von dem Wellengenerator umlaufend oval verformbar ist, und einem innenverzahnten Circularspline, der an gegenüberliegenden und mit der Drehfrequenz des Wellengenerators umlaufenden Stellen mit dem Flexspline in Eingriff steht.The invention relates to a stress wave transmission with a rotationally drivable wave generator, an externally toothed flexspline which can be deformed into an oval shape by the wave generator, and an internally toothed circular spline which engages with the flexspline at opposite points which rotate at the rotational frequency of the wave generator.
Derartige Spannungswellengetriebe sind auch unter der Bezeichnung Harmonic-Drive-Getriebe allgemein bekannt und zeichnen sich durch ihre hohe Torsionssteifigkeit, Spielfreiheit sowie die große damit realisierbare Übersetzung ins Langsame aus. Der in der Regel als außenverzahnte Stahlbuchse ausgebildete Flexspline rollt in dem starren, in der Regel als Gehäuse ausgeführten, innenverzahnten Circularspline ab. Diese Abrollbewegung wird durch eine umlaufende Ovalverformung des materialelastischen Flexsplines erzeugt, der mit dem Circularspline lediglich an zwei gegenüberliegenden Stellen in Eingriff ist. Die Ovalverformung des Flexsplines wird durch einen innerhalb dieses Bauteils koaxial gelagerten Wellengenerator hervorgerufen. Dabei handelt es sich in der Regel um einen wälzkörpergelagerten Nocken mit elliptischer Außenkontur. Bei einer Umdrehung des Wellengenerators wird aufgrund einer geringen Differenz in den Zähnezahlen des Circularsplines und des Flexsplines eine sehr geringe Relatiwerdrehung zwischen den beiden Bauteilen erreicht, woraus selbst bei einstufiger Bauweise sehr große Untersetzungsverhältnisse im Bereich von etwa 50:1 bis 320:1 resultieren.Such stress wave gears are also generally known as harmonic drive gears and are characterized by their high torsional rigidity, freedom from play and the large slow gear ratio that can be achieved. The flexspline, which is usually designed as an externally toothed steel bushing, rolls in the rigid, internally toothed circular spline, which is usually designed as a housing. This rolling movement is generated by a circumferential oval deformation of the material-elastic flexspline, which only engages with the circular spline at two opposite points. The oval deformation of the flexspline is caused by a wave generator mounted coaxially within this component. This is usually a cam mounted on rolling elements with an elliptical outer contour. When the wave generator rotates, a very small relative rotation is achieved between the two components due to a small difference in the number of teeth of the circular spline and the flex spline, which results in very large reduction ratios in the range of approximately 50:1 to 320:1 even with a single-stage design.
Aus der DE 197 35 052 A1 ist ein Untersetzungsgetriebe bekannt, bei dem ebenfalls von dem Prinzip eines Spannungswellengetriebes Gebrauch gemacht wird. Der Wellengenerator in Form einer Exzenterscheibe dreht sich innerhalb einer im unverformten Zustand kreisförmigen Lagernabe des Flexsplines. Aufgrund einer entsprechenden Bemessung des Umfangs der Lagernabe wird diese bei derA reduction gear is known from DE 197 35 052 A1, which also makes use of the principle of a stress wave gear. The wave generator in the form of an eccentric disk rotates within a bearing hub of the flexspline, which is circular in the undeformed state. Due to a corresponding dimensioning of the circumference of the bearing hub, this is
Ö7. Dezember 1998Ö7 December 1998
DBMF (4596) Gebrauchsmusteranmeldung
Bez.: „Spannungswellengetriebe"DBMF (4596) Utility model application
Name: "Stress wave transmission"
Anm.: Horst Scholz GmbH + Co. KG, Nalser Straße 39, 96317 Kronach Vertreter: Patentanwälte Bauer & Bauer, Am Keilbusch 4, 52080 AachenNote: Horst Scholz GmbH + Co. KG, Nalser Straße 39, 96317 Kronach Representative: Patent Attorneys Bauer & Bauer, Am Keilbusch 4, 52080 Aachen
Rotation des Wellengenerators ebenso umlaufend oval verformt wie die Außenverzahnung des Flexsplines. Die Übertragung der Ovalverformung von der Lagernabe auf die Außenverzahnung erfolgt nacheinander über eine Vielzahl radial verlaufender Übertragungselemente, beispielsweise in Form von Speichen.Rotation of the wave generator causes the shaft to be deformed in an oval shape just like the external teeth of the flexspline. The transfer of the oval deformation from the bearing hub to the external teeth takes place one after the other via a large number of radially extending transmission elements, for example in the form of spokes.
Um die axiale Baulänge des Getriebes zu verkürzen, ist zwischen dem Fiexspline und einer Abtriebswelle ein Abtriebszahnring vorgesehen, der mit der Abtriebswelle ein einstückiges Bauteil bildet. Die Außenverzahnung des Flexsplines steht über einen Teil ihrer Breite mit der Innenverzahnung des Circularsplines in Verbindung und über einen sich in Abtriebsrichtung anschließenden zweiten Teil ihrer Breite mit einer Innenverzahnung des Abtriebszahnrings.In order to shorten the axial length of the gear, an output gear ring is provided between the Flexspline and an output shaft, which forms a one-piece component with the output shaft. The external teeth of the Flexspline are connected to the internal teeth of the circular spline over part of their width and to an internal toothing of the output gear ring over a second part of their width in the output direction.
Die Innenverzahnung des Abtriebszahnrings hat eine Zähnezahl, die annähernd mit der Zähnezahl der Außenverzahnung des Flexsplines übereinstimmt. Diese weicht bekanntlich geringfügig von der Zähnezahl der Innenverzahnung des Circularsplines ab.The internal toothing of the output gear ring has a number of teeth that is approximately the same as the number of teeth on the external toothing of the flex spline. As is well known, this differs slightly from the number of teeth on the internal toothing of the circular spline.
Um eine Drehbewegung des Abtriebszahnrades infolge der Drehbewegung des Flexsplines zu erzeugen, muß sich die Zähnezahl der Innenverzahnung des Abtriebszahnrings von der Zähnezahl der Innenverzahnung des Circularsplines unterscheiden. Je nachdem,ob die Zähnezahl der Innenverzahnung des Abtriebsrings größer oder kleiner als die Zähnezahl der Außenverzahnung des Flexsplines gewählt wird, ergibt sich eine weitere Untersetzung ins Langsame bzw. zusätzliche Übersetzung ins Schnelle.In order to generate a rotary movement of the output gear as a result of the rotary movement of the flexspline, the number of teeth of the internal toothing of the output gear ring must differ from the number of teeth of the internal toothing of the circular spline. Depending on whether the number of teeth of the internal toothing of the output ring is selected to be larger or smaller than the number of teeth of the external toothing of the flexspline, a further reduction in slow speed or an additional transmission in fast speed is achieved.
Da der ovale Wellengenerator gleitend innerhalb der Lagerhülse des Flexsplines rotiert, ist der Reibungswiderstand dieser Lagerpaarung entsprechend groß. Es kommt daher zu einer vergleichsweise starken Erhitzung dieser Bauteile und zuSince the oval wave generator rotates slidingly within the bearing sleeve of the flexspline, the frictional resistance of this bearing pairing is correspondingly high. This leads to a comparatively strong heating of these components and
einem relativ großen Verschleiß. Um die Lebensdauer derartiger Wellengeneratoren, die als Kunststoffspritzgußteile ausgeführt sind, zu erhöhen, ist gemäß der DE 197 35 052 A1 noch vorgeschlagen worden, die Lagerhülse aus Metall auszuführen. Hierdurch werden die Produktionskosten jedoch wieder erhöht.relatively high wear. In order to increase the service life of such wave generators, which are made as plastic injection-molded parts, it has been proposed according to DE 197 35 052 A1 to make the bearing sleeve out of metal. However, this increases the production costs again.
Aus der DE 195 42 779 A1 ist schließlich noch ein Getriebe bekannt, bei dem der exzentrische Teil des Wellengenerators als Planetenträger eines Planetengetriebes vorgesehen ist. Das Sonnenrad des Planetengetriebes ist mit einer Antriebswelle verbunden, und die zweistufig ausgeführten Planetenräder kämmen mit einer Innenverzahnung in dem Getriebegehäuse. Durch die Vorschaltung des Planetengetriebes kann zwar eine insgesamt höhere Untersetzung des Getriebes als bei einem direkt angetriebenen Wellengenerator erzielt werden. Aufgrund der direkten Gleitreibung zwischen der Außenseite des Wellengenerators und der Innenfläche eines Verzahnungsrings ist der Reibungswiderstand zwischen diesen Übertragungselementen entsprechend hoch. Dies führt zu einer hohen Verlustleistung sowie zu einer Verkürzung der Lebensdauer des bekannten Getriebes.Finally, DE 195 42 779 A1 discloses a gearbox in which the eccentric part of the wave generator is provided as the planet carrier of a planetary gearbox. The sun gear of the planetary gearbox is connected to a drive shaft and the two-stage planet gears mesh with an internal gear in the gearbox housing. By connecting the planetary gearbox upstream, an overall higher gear reduction of the gearbox can be achieved than with a directly driven wave generator. Due to the direct sliding friction between the outside of the wave generator and the inner surface of a gear ring, the frictional resistance between these transmission elements is correspondingly high. This leads to high power loss and a shortening of the service life of the known gearbox.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Spannungswellengetriebe vorzuschlagen, mit dem sich noch größere Untersetzungen realisieren lassen und das sich durch eine geringe innere Reibung sowie hohe Lebensdauer auszeichnet.The invention is based on the object of proposing a stress wave transmission with which even greater reduction ratios can be achieved and which is characterized by low internal friction and a long service life.
Ausgehend von einem Getriebe der eingangs beschriebenen Art, wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Wellengenerator ein drehantreibbares Sonnenrad aufweist, das mit zwei um dieses umlaufenden und um 180° zueinander versetzt angeordneten Planetenrädern kämmt, die wiederum mit dem mit einer Innenverzahnung versehenen Flexspine im Eingriff sind.Starting from a gear of the type described above, this object is achieved according to the invention in that the wave generator has a sun gear that can be driven in rotation and that meshes with two planetary gears that rotate around it and are offset by 180° from one another, which in turn mesh with the flex spine provided with an internal toothing.
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07. Dezember 1998 DB/MJ (4596) Gebrauchsmusteranmeldung
Bez.: „Spannungswellengetriebe"07 December 1998 DB/MJ (4596) Utility model application
Name: "Stress wave transmission"
Anm.: Horst Scholz GmbH + Co. KG, Nalser Straße 39, 96317 Kronach Vertreter: Patentanwälte Bauer & Bauer, Am Keilbusch 4, 52080 AachenNote: Horst Scholz GmbH + Co. KG, Nalser Straße 39, 96317 Kronach Representative: Patent Attorneys Bauer & Bauer, Am Keilbusch 4, 52080 Aachen
Auf diese Weise kann zum einen eine höhere Gesamtuntersetzung des Getriebes verwirklicht werden, da die Ovalverformung nun nicht mehr mit der Frequenz der Eingangswelle umläuft, sondern mit der Umlauffrequenz der Planetenräder. Die Gesamtuntersetzung erhöht sich somit um das Verhältnis der Zähnezahl der Innenverzahnung des Flexspines zur Zähnezahl des Sonnenrades.In this way, a higher overall reduction ratio of the gear can be achieved, since the oval deformation no longer rotates at the frequency of the input shaft, but at the rotation frequency of the planetary gears. The overall reduction ratio is thus increased by the ratio of the number of teeth of the internal gearing of the flex spine to the number of teeth of the sun gear.
Falls kein Bedarf an einer erhöhten Gesamtuntersetzung besteht, können bei einer Untersetzung, die gegenüber bekannten Getrieben unverändert bleibt, gröbere Verzahnungen realisiert werden, wodurch die Anforderungen beispielsweise an Spritzgußteile gesenkt werden können. Die Produktionskosten lassen sich auf diese Weise senken.If there is no need for an increased overall reduction, coarser gearing can be achieved with a reduction that remains unchanged compared to known gears, which can reduce the requirements for injection-molded parts, for example. Production costs can be reduced in this way.
Ein bedeutender Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die im Stand der Technik vorhandene Gleitreibung bei dem anmeldungsgemäßen Getriebe nicht mehr existiert, da das Sonnenrad mit den Planetenrädern und diese mit der Innenverzahnung des Flexspines in Wälzkontakt stehen. Derartige Wälzkontakte zeichnen sich nicht nur durch eine schlupffreie Momentenübertragung, sondern auch durch ihre Verschleißarmut aus. Insbesondere bei der Verwendung von Kunststoffspritzgußteilen kann die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Getriebes im Vergleich zu bekannten Getreiben mit gleitgelagerten Wälzgeneratoren erheblich erhöht werden. Ferner kommt es infolge der Reibungsminimierung zu einer Wirkungsgradverbesserung des Getriebes sowie zu einer Reduzierung der Bauteiltemperaturen, was insbesondere im Bereich der Kunststofftechnik von großer Bedeutung ist.A significant advantage of the invention is that the sliding friction present in the prior art no longer exists in the gear according to the application, since the sun gear is in rolling contact with the planet gears and these are in rolling contact with the internal teeth of the flex spine. Such rolling contacts are not only characterized by slip-free torque transmission, but also by their low wear. In particular, when using plastic injection molded parts, the service life of the gear according to the invention can be significantly increased in comparison to known gears with plain bearing roller generators. Furthermore, the minimization of friction leads to an improvement in the efficiency of the gear and a reduction in component temperatures, which is of great importance in the field of plastics technology in particular.
Um die Gesamtuntersetzung des Getriebes zu erhöhen, wird vorgeschlagen, daß die Zähnezahl des Sonnenrades kleiner ist als die der Planetenräder.In order to increase the overall reduction ratio of the gear, it is suggested that the number of teeth of the sun gear is smaller than that of the planet gears.
07. Dezember 1998 DB/MJ (4596) Gebrauchsmusteranmeldung
Bez.: „Spannungswellengetriebe"07 December 1998 DB/MJ (4596) Utility model application
Name: "Stress wave transmission"
Anm.: Horst Scholz GmbH + Co. KG, Nalser Straße 39, 96317 Kronach Vertreter: Patentanwälte Bauer & Bauer, Am Keilbusch 4, 52080 AachenNote: Horst Scholz GmbH + Co. KG, Nalser Straße 39, 96317 Kronach Representative: Patent Attorneys Bauer & Bauer, Am Keilbusch 4, 52080 Aachen
Wenn die axiale Baulänge des Getriebes verkürzt werden soll, ist es sinnvoll, die Innenverzahnung des Flexspines in dessen Außenteil anzuordnen, das ringförmig ausgebildet ist und mit seiner Außenseite die Außenverzahnung des Flexspines abstützt, wobei ein scheibenförmig ausgebildetes und koaxial zum Außenteil angeordnetes Innenteil des Flexspines, das einen Abtrieb bildet, mit dem Außenteil über mehrere Verbindungselemente drehmomentfest verbunden ist, wobei des weiteren im wesentlichen innerhalb der radialen Projektion des Innenteils verlaufende Verbindungselemente eine radiale Beweglichkeit besitzen, die die durch den Wellengenerator verursachte Ovalverformung des Außenteils zuläßt.If the axial length of the gear unit is to be shortened, it is sensible to arrange the internal toothing of the flex spine in its outer part, which is ring-shaped and supports the external toothing of the flex spine with its outer side, whereby a disc-shaped inner part of the flex spine, which forms an output and is arranged coaxially to the outer part, is connected to the outer part in a torque-resistant manner via several connecting elements, whereby furthermore connecting elements running essentially within the radial projection of the inner part have a radial mobility that allows the oval deformation of the outer part caused by the wave generator.
Die Ovalverformung des Getriebes ist in diesem Fall auf einen genau definierten und kleingehaltenen Bereich des Flexspines, nämlich das Außenteil, begrenzt, während das Innenteil gänzlich unverformt bleibt. Die Mindestbreite des Flexspines ist im wesentlichen durch die Mindestbreite der Verzahnung des Außenteils festgelegt, während der als Planetengetriebe ausgebildete Wellengenerator vollständig im Inneren des topfförmigen Flexspines angeordnet sein kann.In this case, the oval deformation of the gear is limited to a precisely defined and small area of the flex spine, namely the outer part, while the inner part remains completely undeformed. The minimum width of the flex spine is essentially determined by the minimum width of the teeth of the outer part, while the wave generator, designed as a planetary gear, can be arranged entirely inside the pot-shaped flex spine.
Schließlich wird nach der Erfindung noch vorgeschlagen, daß die Breiten des Sonnenrades, der Planetenräder und des Außenteils des Flexspines im wesentlichen übereinstimmen. Hierdurch läßt sich eine minimale axiale Baulänge verwirklichen.Finally, according to the invention, it is proposed that the widths of the sun gear, the planet gears and the outer part of the flex spine essentially match. This allows a minimal axial length to be achieved.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeipiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the drawing. It shows:
Figur 1 ein Spannungswellengetriebe im AxialschnittFigure 1 a stress wave transmission in axial section
Figur 2 eine Vorderansicht des Getriebes gemäß Figur 1 nach Entfernung des GehäusedeckelsFigure 2 a front view of the gearbox according to Figure 1 after removing the housing cover
Figur 3 den Flexspline des Getriebes nach Figur 1 im Herstellzustand undFigure 3 shows the flexspline of the gearbox according to Figure 1 in the manufacturing state and
Figur 4 wie Figur 3, jedoch im oval verformten Zustand (Deformation übertrieben dargestellt).Figure 4 like Figure 3, but in oval deformed state (deformation exaggerated).
Das in Figur 1 dargestellte Spannungswellengetriebe 1 besteht aus einem Circularspline 2 in Form eines topfförmigen Gehäuses, einem Flexspline 3, der einstückig mit einem Wellenstummel 4 für einen Abtrieb verbunden ist, und einem Wellengenerator 5, der sich wiederum aus zwei Planetenrädern 6 sowie einem Sonnenrad 7 zusammensetzt.The stress wave transmission 1 shown in Figure 1 consists of a circular spline 2 in the form of a pot-shaped housing, a flex spline 3, which is integrally connected to a shaft stub 4 for an output, and a wave generator 5, which in turn consists of two planetary gears 6 and a sun gear 7.
Der Circularspline 2, der Flexspline 3, der Wellengenerator 5, das Sonnenrad 7 sowie ein Gehäusedeckel 8 sind koaxial zueinander angeordnet, ihre gemeinsame Dreh- bzw. Mittelachse ist mit 9 bezeichnet. Die Breiten des Sonnenrades 7 der Planetenräder 6 sowie eines Außenteils 10 des Flexspines 3 stimmen im wesentlichen überein. Der von dem Sonnenrad 7 und den Planetenrädern 6 gebildete Wellengenerator 5 ist vollständig innerhalb des die Form eines flachen Topfes aufweisenden Flexspines 3 untergebracht.The circular spline 2, the flex spline 3, the wave generator 5, the sun gear 7 and a housing cover 8 are arranged coaxially to one another, their common rotational or central axis is designated 9. The widths of the sun gear 7 of the planetary gears 6 and an outer part 10 of the flex spine 3 are essentially the same. The wave generator 5 formed by the sun gear 7 and the planetary gears 6 is housed completely within the flex spine 3, which has the shape of a flat pot.
Wie sich auch der Figur 2 entnehmen läßt, kämmen die beiden Planetenräder 6 sowohl mit dem kleineren Sonnenrad 7 als auch mit einer Innenverzahnung in dem Flexspline 3. Anstelle der Verzahnungen sind in Fig. 2 der Übersichtlichkeit halber lediglich die zugehörigen Wälzkreisdurchmesser dargestellt.As can be seen from Figure 2, the two planetary gears 6 mesh with both the smaller sun gear 7 and an internal toothing in the flexspline 3. Instead of the toothing, only the corresponding pitch circle diameters are shown in Figure 2 for the sake of clarity.
07. Dezember 1998 DB/MJ (4596) Gebrauchsmusteranmeldung
Bez.: „Spannungswellengetriebe"07 December 1998 DB/MJ (4596) Utility model application
Name: "Stress wave transmission"
Anm.: Horst Schob GmbH + Co. KG, Nalser Straße 39, 96317 Kronach Vertreter: Patentanwälte Bauer & Bauer, Am Keilbusch 4, 52080 AachenNote: Horst Schob GmbH + Co. KG, Nalser Straße 39, 96317 Kronach Representative: Patent Attorneys Bauer & Bauer, Am Keilbusch 4, 52080 Aachen
Da der Wälzkreisdurchmesser des Flexsplines 3 (im unverformten Zustand) kleiner ist als die Summe aus dem Wälzkreisdurchmesser des Sonnenrades 7 und dem doppelten Wälzkreisdurchmesser eines Planetenrades 6, ist der Flexspline 3 bei in Eingriff befindlichen Verzahnungen oval verformt. Durch eine Drehbewegung des Sonnenrades und eine dadurch verursachte Drehbewegung der Planetenräder läuft diese Ovalverformung des Flexsplines 3 um.Since the pitch circle diameter of the Flexspline 3 (in the undeformed state) is smaller than the sum of the pitch circle diameter of the sun gear 7 and twice the pitch circle diameter of a planet gear 6, the Flexspline 3 is ovally deformed when the gears are in engagement. Due to a rotational movement of the sun gear and a resulting rotational movement of the planet gears, this oval deformation of the Flexspline 3 is reversed.
Im Bereich der Ovalverformung, d.h. im Eingriffsbereich der Planetenräder 6, greift der im Durchmesser vergrößerte und mit einer Außenverzahnung versehene Flexspline 3 in den mit einer Innenverzahnung versehenen Circularspline 2 ein. Aufgrund der nur geringfügig kleineren Zähnezahl der Außenverzahnung des Flexsplines 3 gegenüber der Innenverzahnung des Circularsplines 2 (Zahndifferenz = 2) kommt es nur zu einer sehr langsamen Relativverdrehung zwischen dem Flexspline 3 und dem Circularspline 2. Bei feststehendem Gehäuse dient der mit dem Flexspline 3 verbundene Wellenstummel 4 als Abtrieb.In the area of oval deformation, i.e. in the engagement area of the planet gears 6, the Flexspline 3, which is enlarged in diameter and has external teeth, engages with the Circularspline 2, which has internal teeth. Due to the only slightly smaller number of teeth on the external teeth of the Flexspline 3 compared to the internal teeth of the Circularspline 2 (tooth difference = 2), there is only a very slow relative rotation between the Flexspline 3 and the Circularspline 2. When the housing is stationary, the shaft stub 4 connected to the Flexspline 3 serves as the output.
Wiederum aus Figur 1 läßt sich entnehmen, daß der Flexspline 3 aus einem ringförmigen Außenteil 10 und einem rechtwinklig daran anschließenden scheibenförmigen Innenteil 11 besteht. Das Außenteil 10 ist an seiner inneren Mantelfläche mit einer Innenverzahnung für die Planetenräder 6 und an seiner äußeren Mantelfläche mit einer Außenverzahnung für den Circularspline 2 versehen und erfährt eine periodisch mit den Planetenrädern 6 umlaufende Ovalverformung. Das starre Innenteil 11 ist unmittelbar mit dem Wellenstummel 4 zur Drehmomentausleitung verbunden.Again, from Figure 1 it can be seen that the flexspline 3 consists of an annular outer part 10 and a disk-shaped inner part 11 adjoining it at right angles. The outer part 10 is provided on its inner surface with an internal toothing for the planetary gears 6 and on its outer surface with an external toothing for the circular spline 2 and undergoes a periodic oval deformation that rotates with the planetary gears 6. The rigid inner part 11 is directly connected to the shaft stub 4 for the torque transfer.
Wie aus den Figuren 3 und 4 ersichtlich ist, sind das Außenteil 10 und das Innenteil 11 über insgesamt acht Verbindungselemente 12 miteinander gekoppelt. Die Verbindungselemente 12 besitzen die Form von (leicht gekrümmten) Stäben, dieAs can be seen from Figures 3 and 4, the outer part 10 and the inner part 11 are coupled together via a total of eight connecting elements 12. The connecting elements 12 have the shape of (slightly curved) rods, which
07. Dezember 1998 DB/MJ (4596) Gebrauchsmusteranmeldung
Bez.: „Spannungswellengetriebe"07 December 1998 DB/MJ (4596) Utility model application
Name: "Stress wave transmission"
Anm.: Horst Scholz GmbH + Co. KG, Nalser Straße 39, 96317 Kronach Vertreter: Patetitanwälte Bauer & Bauer, Am Keilbusch 4, 52080 AachenNote: Horst Scholz GmbH + Co. KG, Nalser Straße 39, 96317 Kronach Representative: Patent attorneys Bauer & Bauer, Am Keilbusch 4, 52080 Aachen
einerseits mit dem Außenteil 10 und andererseits mit dem Innenteil 11 verbunden sind. Die Stäbe sind durch S-förmig verlaufende Nuten 13 einerseits von dem Innenteil 11 und andererseits von dem Außenteil 10 getrennt. Ein außenliegender Abschnitt 14 einer Nut 13 überlappt dabei einen innenliegenden Abschnitt 15 der benachbarten Nut 13. Die Abschnitte 14 und 15 liegen jeweils auf konzentrischen Kreisen, deren gemeinsamer Mittelpunkt 16 auf der Mittelachse 9 des Getriebes liegt.on the one hand with the outer part 10 and on the other hand with the inner part 11. The bars are separated by S-shaped grooves 13 on the one hand from the inner part 11 and on the other hand from the outer part 10. An outer section 14 of a groove 13 overlaps an inner section 15 of the adjacent groove 13. The sections 14 and 15 each lie on concentric circles, the common center 16 of which lies on the center axis 9 of the gear.
Aufgrund der im wesentlichen tangentialen Ausrichtung der Verbindungselemente 12 im undeformierten Zustand und der zu beiden Seiten jedes Stabes befindlichen Nuten 13 ist eine Abwinklung der Verbindungselemente möglich, wobei sich das dem Außenteil 10 zugewandte Ende dort, wo die Planetenräder 6 mit der Innenverzahnung des Außenteils 10 in Eingriff stehen, in radialer Richtung vom Mittelpunkt 16 entfernt. Eine derartige Auslenkung der Verbindungselemente 12 erfolgt an diametral gegenüberliegenden Stellen des Flexsplines.Due to the essentially tangential alignment of the connecting elements 12 in the undeformed state and the grooves 13 on both sides of each rod, it is possible to bend the connecting elements, with the end facing the outer part 10, where the planet gears 6 engage with the internal teeth of the outer part 10, moving away from the center point 16 in the radial direction. Such a deflection of the connecting elements 12 takes place at diametrically opposite points on the flexspline.
Jeweils um 90° verdreht hierzu sind - ebenfalls an diametral gegenüberliegenden Stellen - die Verbindungselemente 12 bis an das Innenteil 11 herangedrückt, so daß die innenliegenden Abschnitte 15' dieser Nuten 13 nahezu nicht mehr vorhanden sind. In diesem Bereich kommt es auch zu einer Verkleinerung der außenliegenden Abschnitte 14' der Nuten 13 im S-förmigen Übergangsbereich, so daß der radiale Abstand zwischen dem Innenteil 11 und dem Außenteil 10 in diese Richtung vermindert wird. Dies ist erforderlich, da der Umfang des Außenteils 10 insgesamt in etwa konstant ist.The connecting elements 12 are rotated by 90° each and pressed against the inner part 11 - also at diametrically opposite points - so that the inner sections 15' of these grooves 13 are almost no longer present. In this area, the outer sections 14' of the grooves 13 are also reduced in size in the S-shaped transition area, so that the radial distance between the inner part 11 and the outer part 10 is reduced in this direction. This is necessary because the circumference of the outer part 10 is approximately constant overall.
Bei der Drehmomentübertragung von dem Außenteil 10 auf das Innenteil 11 findet in erster Linie eine Beanspruchung der Verbindungselemente 12 auf Zug bzw. auf Druck statt (je nach Drehrichtung des Sonnenrades). Demgegenüber werden dieWhen torque is transmitted from the outer part 10 to the inner part 11, the connecting elements 12 are primarily subjected to tension or compression (depending on the direction of rotation of the sun gear). In contrast, the
Verbindungselemente 12 bei der Ovalverformung im wesentlichen auf Biegung beansprucht.Connecting elements 12 are essentially subjected to bending stress during oval deformation.
Der Flexspline 3 ist insgesamt aus einem spritzgießfähigen Kunststoff hergestellt und zeichnet sich daher durch niedrige Herstellungskosten bei gleichzeitig langer Lebensdauer aus. Da sämtliche Bauteile des Spannungswellengetriebes 1 aus Kunststoff-Spritzguß-Teilen bestehen, ist eine Schmierung der Verzahnungen nicht erforderlich.The Flexspline 3 is made entirely from an injection-moldable plastic and is therefore characterized by low manufacturing costs and a long service life. Since all components of the stress wave gear 1 are made from injection-molded plastic parts, lubrication of the gears is not necessary.
Der Figur 1 ist schließlich noch zu entnehmen, daß die Planetenräder 6 und das Sonnenrad 7 in axialer Richtung direkt an das Innenteil 11 des Flexsplines 3 angrenzen. In dieser Darstellung sind die Verbindungselemente 12 nicht sichtbar, weil die Schnittebene genau durch den S-förmigen Bereich zweier Nuten, d.h. zwischen jeweils zwei Stäben, verläuft.Finally, it can be seen from Figure 1 that the planet gears 6 and the sun gear 7 are directly adjacent to the inner part 11 of the flexspline 3 in the axial direction. In this illustration, the connecting elements 12 are not visible because the cutting plane runs exactly through the S-shaped area of two grooves, i.e. between two bars each.
Claims (4)
Bez.: „Spannungswellengetriebe"07 December 1998 DB/MJ (4596) Utility model application
Name: "Stress wave transmission"
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE29901418U DE29901418U1 (en) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | Stress wave gear |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE29901418U DE29901418U1 (en) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | Stress wave gear |
Publications (1)
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|---|---|
| DE29901418U1 true DE29901418U1 (en) | 1999-05-06 |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE29901418U Expired - Lifetime DE29901418U1 (en) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | Stress wave gear |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29901418U1 (en) |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19990617 |
|
| R163 | Identified publications notified |
Effective date: 19990614 |
|
| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20020415 |
|
| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20050204 |
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| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20070119 |
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| R071 | Expiry of right | ||
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: BAUER WAGNER PELLENGAHR SROKA PATENT- & RECHTS, DE |