CN105650215B - 谐波销驱动机构、电动机齿轮单元、车辆以及发电机 - Google Patents

谐波销驱动机构、电动机齿轮单元、车辆以及发电机 Download PDF

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CN105650215B CN201610101107.4A CN201610101107A CN105650215B CN 105650215 B CN105650215 B CN 105650215B CN 201610101107 A CN201610101107 A CN 201610101107A CN 105650215 B CN105650215 B CN 105650215B
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Abstract

一种齿轮、电动机齿轮单元、车辆、具有齿轮的发电机，以及力传送元件。本申请案揭示一种谐波销驱动机构，其包括：至少一个外齿圈，所述外齿圈的内齿适合于销环中的销的形状；用于连接到发电机的转子的传动装置；支撑在所述传动装置上的滚珠轴承；以及挠性构件的布置。所述挠性构件大体以一定半径分布在圆周上，并且所述挠性构件用于附接到壳体上。此外，所述挠性构件包括用于插入所述销环的销的开口。此外，输出轴用于接收所述外齿圈的旋转。

Description

谐波销驱动机构、电动机齿轮单元、车辆以及发电机
技术领域
本申请案涉及一种具有输入轴和输出轴的齿轮。更确切地说，本申请案涉及一种具有此类齿轮的电动机齿轮单元，以及一种具有此类电动机齿轮单元的机动车。本申请案还涉及一种发电机，所述发电机具有驱动单元，例如，内燃机或者水推进器或风推进器，所述发电机进一步具有用于发电的发电机单元以及根据本申请案的齿轮。
背景技术
无
发明内容
本申请案提供一种改进的齿轮、电动机齿轮单元、车辆、具有齿轮的发电机，以及力传送元件。
所述齿轮具有输入轴和输出轴，并且还具有外轮和内轮，所述内轮定位成与外轮同心，并且通常位于外轮的内部。外轮与内轮之间还延伸有环形或圆柱形或椭圆形牵引元件。回转式传动装置将牵引构件提离或拉离内轮的外圆周，并将其推到外轮的内圆周上。对于齿轮箱而言，这是一种简单而可靠的设置，可以提供较高的齿轮比。
将输入轴和输出轴连接到齿轮的方式有许多种。尤其有利的是，将输入轴连接到传动装置，而将输出轴连接到内轮或外轮。随后，未连接到输出轴的轮需要保持平稳或者与齿轮的外壳连接。
或者，也可以将输入轴与外轮或内轮连接，而将输出轴连接到传动装置。随后，未连接到输入轴的轮需要保持平稳或者与齿轮的外壳连接。此种布置需要仔细设计，从而避免传动装置自动锁定，但是此种布置尤其可用于将高输入扭矩从低电源转换成发电机通常需要的高旋转频率。
牵引构件可以作为以可旋转方式互连的链节组成的闭合链，例如，螺栓链(boltchain)或滚子链。
不仅可以将所述链条作为单个链螺栓，也可以作为双链或三链。此种双链或三链的一个优点是：可以将传动装置设置在轴向平面中，而该轴向平面不同于内轮或外轮的轴向平面。随后，可以提供较高的齿轮比。
齿轮可以设置成一排齿轮设计，其中牵引构件具有一个单独的径向区段，该径向区段可以与外轮接触并且用于内轮。在所述一排齿轮设计中，传动装置通常从内轮与外轮之间的间隙内接触牵引构件。传动装置、内轮、外轮以及牵引构件(相应地，压力构件)大体位于相同的轴向平面内，这使得该设计轴对称。
在非轴对称的两排齿轮设计中，内轮和外轮通常位于不同的轴向平面中，其中传动装置位于内轮的轴向平面中或者位于外轮的轴向平面中。牵引构件便在内轮的轴向平面与外轮的轴向平面之间轴向延伸，从而在相应圆周的不同区段处接触内轮和外轮。
在三排齿轮设计中，两对内轮和外轮通常位于不同的轴向平面中，其中传动装置位于这两对内轮与外轮之间的第三轴向平面中。还可以想象，三排齿轮设计具有两个内轮和一个外轮，或者也可以具有两个外轮和一个内轮。在进一步的替代方案中，还可以提供一种具有两个传动装置区段的双排传动装置，其中每个传动装置区段都设置在一个轴向平面中，该轴向平面不同于内轮的轴向平面。牵引构件便在外轮的轴向平面与内轮的轴向平面之间轴向延伸，从而在相应圆周的不同区段处接触内轮和外轮。
还可以提供一种轴对称的三排齿轮设计，这种设计具有位于不同轴向平面中的两个外轮和一个内轮，其中传动装置位于内轮的轴向平面中。那么，还可以提供一种具有两个传动装置区段的双排传动装置，其中每个传动装置区段设置在每个外轮的轴向平面中。牵引构件便在内轮的轴向平面与外轮的轴向平面之间轴向延伸，从而在相应圆周的不同区段处接触内轮和外轮。
所述牵引构件还可以包括至少一个连续的椭圆形牵引元件，所述牵引元件也可以是可变形的圆环或圆柱。此种牵引构件易于制造，尤其是在牵引元件采用的形式为可能带有齿的挠性皮带的情况下。此种牵引元件通常由塑料或橡胶制成，设置在金属网或者机织物或非机织物上。
采用非常有利的形式，牵引元件包括较薄的挠性花键元件，所述花键元件可能具有齿并且也可以由塑料制成。挠性花键元件可以包括多个销，所述销高出于花键元件的至少一个轴向表面或者从中突出，并且布置成与挠性花键元件同轴。用此种牵引元件可以达到极其高的齿轮比，因为可以使外轮直径与内轮直径之间的差值几乎与销的直径一样小。
一个或多个传动装置可以位于可旋转的传动装置托架(transmitter carrier)上，方式是将传动装置安装成与外轮和内轮同心。如上所述，传动装置托架优选连接到输入轴或输出轴，以达到较高的传动比。
传动装置可以各自安装在轴上，从而当轴设置在传动装置托架上时，传动装置能够旋转。或者，传动装置可以固定到传动装置托架上，其中牵引构件包括多个可旋转的接触元件，例如，链螺栓上的滚子。
还可以使传动装置从传动装置托架的旋转轴偏心，以使得传动装置的旋转轴定位成偏离传动装置托架的旋转轴。这为传动装置的外表面提供新形状，从而易于制造。
或者，传动装置的旋转轴可以与传动装置托架的旋转轴基本重合，其中传动装置面向牵引构件的接触面大体为椭圆形。形成大体的椭圆形包括提供非环形的平坦表面，使之成圆形，从而轴承或多个滚珠可以布置在接触面与牵引构件之间。
在使用齿轮的一种可能情况中，提供一种电动机，电动机的转子连接到齿轮的输入轴。对于轻型车辆而言，通常提供一种具有径向间隙的DC无刷电动机，但是也可以使用其他类型的电动机以及内燃机，如下文各项实施例所述。DC无刷电动机容易设有本申请案中的齿轮，因为齿轮外壳同时可以成为电动机外壳。
车辆，尤其是两轮车辆或三轮车辆可以配备有此种电动机齿轮单元，其中所述车辆的至少一个从动轮连接到齿轮的输出轴。
齿轮也可以用于发电机，所述发电机具有驱动单元，例如，内燃机或者水推进器或风推进器，并且具有用于发电的发电机单元。齿轮的输入轴便连接到驱动单元，而齿轮的输出轴连接到发电机的输入轴。
一种用于接触齿轮中的牵引构件的有利传动装置组件包括一个或多个第一传动装置元件和一个或多个第二传动装置元件，这些元件设置在可旋转的传动装置托架上，所述传动装置托架安装成与外轮和内轮同心，并且优选连接到输入轴或输出轴，以达到较高的传动比。传动装置元件各自安装在轴上，从而可以在传动装置托架上旋转。第一传动装置元件和第二传动装置元件设置成从传动装置托架的旋转轴偏心。此种布置使传动装置具有新形状，这使得齿轮的设计更加自由。
那么便有可能通过使连个传动元件相对于彼此移位而使传动装置收紧或拉紧。因此，可以引导第一传动装置元件相对于第二传动装置元件移位，而且提供带有导向元件的传动装置调节缝隙(adjustment slit)，其中所述导向元件设置在传动装置托架中的托架调节缝隙中，或者导向元件由相邻传动装置元件中的导向缝隙占据。
在替代形式中，本申请案的齿轮具有输入轴和输出轴，其中至少一个回转式传动装置将压力构件推离外轮的内圆周，并且将所述压力构件推到内轮的外圆周上。此种齿轮极其类似于其他替代形式，在这些替代形式中，传动装置使牵引构件移位而远离内轮的外圆周，并进入外轮的内圆周。其他齿轮元件的大多数设计可以用于具有压力构件的齿轮，除非所述压力构件需要能传送压缩力。这就是许多具有活动链节的链条不能用作压力构件的原因。
本申请案还提供一种用于齿轮的较薄的挠性花键元件，所述花键元件包括多个销，所述销高出于花键元件的至少一个轴向表面或者从中突出，并且布置成与挠性花键元件同轴。所述多个销也可以高出于花键元件的两个轴向表面。多个销设在多个轴向圆柱形孔口中的挠性花键元件易于制造。结果证明，有利的是，用铁制成销，随后将其硬化，以及用铝制成花键元件。
本申请案进一步揭示一种谐波销驱动机构(harmonic pin drive)。所述谐波销驱动机构包括：至少一个外齿圈，其带有内齿，所述内齿适合销环(pin ring)中销的形状；传动装置，其用于连接到发电机的转子；支撑在传动装置上的滚珠轴承；以及挠性构件的布置。所述挠性构件大体以一定半径分布在圆周上，并且用于附接到壳体。所述挠性构件包括：开口，其用于插入销环的销；以及输出轴，其用于通过自由轮和旋转元件等其他传动元件来接收外齿圈的旋转。
在此项实施例中，可以实现较高的减速比。与一些其他实施例不同，此项实施例不需要内轮。因此，减轻了重量并且节省了空间。挠性构件承受外环的反作用力。此外，连接有销的挠性构件允许销环的销进行径向运动。产生所述径向运动的原因在于，由电动机的转子驱动的传动装置部分发生运动。
可以使用轻便且坚固的销环。销环优于链条，因为销环包括更少的运动部分并且需要更少的润滑。
根据一个替代方案，将销环拉入外齿圈中的传动装置包括卵形部分，其中滚珠轴承支撑在所述卵形部分上。这是非常有利的，因为卵形可以使(例如)销环与外齿轮之间的间隙较小。
根据第二替代方案，传动装置包括环形部分，所述环形部分相对于转子的旋转轴以偏心方式受到支撑。这是非常有利的，因为滚珠轴承不必为挠性滚珠轴承。
具体而言，谐波销驱动机构可以包括两个外齿圈，其中啮合了销环，从而与只有一个外齿圈的情况相比，提供更均匀的力分布。
类似地，本申请案还揭示一种谐波销齿轮。所述谐波销齿轮包括：带有内齿的至少一个外齿圈；用于连接到输入轴的传动装置；支撑在传动装置上的滚珠轴承；以及挠性构件的布置。所述挠性构件大体以一定半径分布在圆周上，并且所述挠性构件用于附接到谐波销驱动机构的壳体。此外，销齿轮包括带有销的销环，其中销环的销连接到挠性构件，并且至少一个销啮合到外齿圈的内齿中。此外，销齿轮包括输出轴，用于通过自由轮和旋转元件等其他传动元件来接收外齿圈的旋转。
销和弹性构件可以制成整体，或者弹性构件可以包括开口，其中销环的销插入所述开口中。在第一种情况下，实现了坚固的连接，而在第二种情况下，销环可以单独进行制造。
类似于谐波销驱动机构，谐波销齿轮的传动装置可以包括卵形部分，或者其可以包括环形部分，所述环形部分相对于转子的旋转轴以偏心方式受到支撑。
类似于谐波销驱动机构，谐波销齿轮还可以包括两个外齿圈。
本申请案进一步揭示一种用于谐波销驱动机构的多层销环。所述多层销环包括外钢环和固定到外钢环上的接收环(reception ring)。接收环布置在外钢环的径向内部，其中所述接收环包括圆形开口，所述圆形开口适合容纳销。
通过使用两层结构，内层适用于产生较好的挠性，同时内层可以适合于接纳销。由于外层已提供稳定性，所以内层可以由较便宜的材料制成，例如，塑料。例如，多层销环可以有利地用于谐波销齿轮或谐波销驱动机构中。
此外，多层销环可以设计成具有内层的三层销环。所述内层设计成用于引导滚珠轴承的滚珠的外轴承表面，其中外轴承表面布置在接收环的径向内部，并且固定到接收环上。因此，滚珠轴承可以为不带有外环的轻型不完整滚珠轴承。
具体而言，用于容纳销的圆形开口可以沿着圆周以大体相等的距离分布。
此外，销可以设在接收环的开口中，所述销在两个相对侧上从接收环突出。因此，销的突出部分可以用于啮合到谐波销齿圈的对应销环中。
此外，根据本申请案的多层销环的圆形开口可以在接收环的内侧上形成插入缝隙。因此，易于插入销，或者从内部移除销。
此外，本申请案提供一种具有根据本申请案的谐波销驱动机构或谐波销齿轮的电动机齿轮单元。其中，提供电动机，并且所述电动机的转子经由输入轴连接到谐波销驱动机构或谐波销齿轮的传动装置。谐波销驱动机构的较高减速比有利于在高度回转并且输出较低输出频率的状况下驱动电动机，例如，以便用于电动自行车，或者用于获得高扭矩。
具体而言，电动机可以设计成具有径向间隙的DC无刷电动机。
本申请案进一步揭示一种具有谐波销驱动机构的谐波销齿轮的电动机齿轮单元，其中提供内燃机，并且所述内燃机的输出轴经由谐波销齿轮的输入轴连接到传动装置。
此外，本申请案揭示一种车辆，所述车辆包括根据本申请案的电动机齿轮单元，其中所述车辆的至少一个从动轮连接到谐波销齿轮的输出轴。
此外，本申请案还揭示一种发电机，所述发电机具有驱动单元、发电机单元，以及根据本申请案的谐波销驱动机构或谐波销齿轮。谐波销驱动机构或谐波销齿轮的传动装置经由输入轴连接到驱动单元，并且谐波销驱动机构的输出轴连接到发电机的输入轴。尤其在风力发电机中，由谐波销驱动机构完成从低转速到高转速的转换有利于发电。
附图说明
参看附图来更详细地描述本申请案的各项实施例，附图中：
图1示出本申请案中所揭示的电动机齿轮单元的正视图，
图2示出沿着图1中标记为J-J的交叉线截得的图1所示的电动机齿轮单元的截面，
图3示出沿着图1中标记为F-F的交叉线截得的图1所示的电动机齿轮单元的截面，
图4示出图1所示的电动机齿轮单元的俯视图，
图5示出沿着交叉线H-H截得的图4所示的电动机齿轮单元的截面，
图6示出图1所示的电动机齿轮单元成角度的正视图，
图7示出图6所示的电动机齿轮单元的视图，其中移除了外轮盖，
图8示出图6所示的电动机齿轮单元的另一视图，
图9示出具有图6所示电动机齿轮单元的内轮托架和内轮的定子，
图10为图9所示的具有内轮托架和内轮的定子的俯视图，其中传动装置托架位于适当的位置，
图11示出图1所示的电动机齿轮单元成角度的后视图，
图12示出图11所示的电动机齿轮单元的视图，其中移除了外轮，
图13示出图11所示的电动机齿轮单元的另一视图，
图14示出图11所示的电动机齿轮单元的视图，其中移除了外轮，
图15示出沿着交叉平面M-M截得的图14所示的电动机齿轮单元的截面，
图16示出本申请案中所揭示的另一电动机齿轮单元成角度的后视图，所述电动机齿轮单元并入在车架中，
图17示出另一电动机齿轮单元的视图，
图18示出另一电动机齿轮单元的俯视图，其中装配了链条副齿轮，
图19至图22图示了本发明所揭示的谐波链条齿轮的功能，
图23示出一项实施例中所揭示的具有双链的谐波链条齿轮，
图24示出一项实施例中所揭示的具有三链的谐波链条齿轮的视图，
图25示出沿着图24中标记为F-F的截面截得的图24所示的谐波链条齿轮，
图26示出具有双链的谐波链条齿轮的另一实施例的分解图，
图27示出谐波链条齿轮的另一实施例的分解图，
图28示出双滚子链的切面图，
图29示出电动机齿轮单元的另一实施例的局部分解图，
图30示出图29中省略的齿轮部分的分解图，
图31示出图29中的电动机齿轮单元的视图，
图32示出图29中的电动机齿轮单元的截面，
图33示出图29中的电动机齿轮单元的侧视图，
图34示出图29中的电动机齿轮单元的另一截面，
图35示出具有压力构件的先前实施例的版本；
图36示出具有两排销式销环的谐波链条驱动机构的一项实施例的分解图，
图37示出图36中的电动机齿轮单元的截面，
图38示出具有两排销式销环和钢丝滚道轴承的谐波链条驱动机构的一项实施例的分解图，
图39示出具有两排销式销环和两个卵形牵引机盘(dragger disk)的谐波链条驱动机构的一项实施例的分解图，
图40示出通过图38或图39所示的电动机齿轮单元的截面，
图41示出图36所示的电动机齿轮单元的截面，
图42示出图37所示的电动机齿轮单元的截面，
图43示出图38所示的电动机齿轮单元的截面，
图44示出图37所示的电动机齿轮单元的局部截面，
图45示出销环的侧视图，
图46示出销环的元件的截面，
图47示出具有齿形带的谐波链条驱动机构的一项实施例的分解图，
图48示出图47中的谐波链条驱动机构的第一截面，
图49示出图47中的谐波链条驱动机构的第二截面，
图50示出减速齿轮的一项实施例，
图51示出呈现出三重对称的牵引机盘，
图52示出两级齿轮，
图53示出两级齿轮的另一实施例，
图54示出具有两个互连销环的两级齿轮的一项实施例，
图55示出用于电动自行车的两级齿轮的一项实施例，
图56示出用于电动自行车的两级齿轮的另一实施例，
图57示出用于电动自行车的两级齿轮的一项实施例，所述两级齿轮具有行星齿轮作为前置级，
图58示出具有双链的谐波链条驱动机构，所述谐波链条驱动机构具有两个外轮而不是一个内轮和一个外轮，
图59示出图58中的谐波链条驱动机构的截面，
图60示出用于具有两个谐波链条驱动机构的钻杆的倾度调节装置，
图61示出具有谐波链条驱动机构的可旋转工作台，
图62示出图61中的可旋转工作台的俯视图，
图63示出用于相位调节的基本驱动机构，所述基本驱动机构包括谐波链条齿轮，
图64示出用于改变制动力的具有谐波链条齿轮的制动致动器(brake actuator)，
图65示出具有两个谐波链条齿轮的机械手指，
图66示出具有两个谐波链条齿轮的机械手指的另一实施例，
图67示出具有谐波链条齿轮驱动机构的主轴驱动机构，
图68示出谐波销驱动机构的另一实施例，
图69示出两层销环的局部侧视图，
图70示出三层销环的局部侧视图，
图71示出多层销环的侧视图，以及
图72示出三层销环的透视图。
具体实施方式
以下说明提供一些细节来描述本申请案的各项实施例。但是，所属领域的技术人员将显而易见地了解，各项实施例可以在没有这些细节的情况下进行实践。
附图中所示的各项实施例中的某些部分具有相似的部分。这些相似的部分可能具有相同的名称或相似的零件编号。在适当的情况下，对这些相似部分的描述也适用于其他相似部分，从而减少文章的重复，但不会限制本发明。
图1至图15示出本申请案中所揭示的第一电动机齿轮单元100。
图2示出沿着图1中标记为J-J的交叉线截得的本申请案中所揭示的电动机齿轮单元100的截面，该图最清楚地示出，所述电动机齿轮单元100被分成以下部分：杯状外壳1；内轮6，所述内轮在这种情况下设置成整体并设置在安装于外壳1中的输出轴11上，从而能够旋转；以及滚子链8，所述滚子链由安装在外壳1中的传动装置托架5引导在外壳1与内轮6之间，从而能够旋转。
如图1中可以清楚地看出，外壳1的内部具有径向向内的外轮装齿2，而内轮6具有径向向外的内轮装齿7。滚子链8设计成以形状配合连接的方式与外轮装齿2和内轮装齿7啮合。
传动装置托架5在图3中最清楚地示出，图3示出沿着图1中标记为F-F的交叉线截得的电动机齿轮单元100的另一截面。
第一传动装置3和第二传动装置4位于外轮装齿2与内轮装齿7之间，并且随着传动装置托架5在外围旋转，每个传动装置都将滚子链8的一部分拖入外轮装齿2中，滚子链8通过内轮装齿而被提离第一传动装置3和第二传动装置4。
第一传动装置3和第二传动装置4拖动或提起滚子链8的情况在图5中示出，图5图示了沿着图4中标记为H-H的交叉线截得的截面。为此，第一传动装置3和第二传动装置4各自具有：弯曲的镰刀形内表面12，所述内表面12面对着内轮装齿7；以及凸起的外表面13，所述外表面13沿着滚子链8而在其上滑动。
传动装置托架5设计成柱体，安装在外壳1中并位于前径向轴承14和后径向轴承15上，以使得传动装置托架5能够围绕电动机齿轮单元100的对称轴10旋转。在此种布置中，传动装置5与第一传动装置3和第二传动装置4设计成整体，如图3最清楚地示出。
为了简化传动装置托架5的轴承组件，外壳1由以下两个部分组成：杯状前外壳区段16和圆柱形中心外壳区段17，这两者彼此径向配合。在此种布置中，前外壳区段16具有向前延伸的轴承支架18，前输出轴的轴承19位于所述轴承支架18中。图6中最清楚地示出前外壳区段16的径向外部与轴承支架18之间的区域中的孔20。总共设置了12个这样的孔20。这些孔用透明的塑料板(未示出)密封，以防止漏油。这些透明的板使得可以在外壳中看到油位，并且可以用于监控电动机齿轮单元100的运行。
外壳1中与前外壳区段16轴向相对的那侧由杯状后外壳区段9封闭，所述杯状后外壳区段9具有用于后输出轴的轴承26的收纳开口28，输出轴11安装在所述轴承26中，从而能够旋转。
盘形定子板50夹在后外壳区段9与中心外壳区段17之间的轴向中心位置，在该位置，所述盘形定子板50用固定螺栓51旋拧到后外壳区段9上，从而无法旋转。定子板50的外围具有多个电枢22，所述电枢22定位成与传动装置托架5的内壳体表面相对。在此种布置中，定子/电枢22被线圈绕组(此图中未示出)围绕，当电动机齿轮单元100运行时，电流流过所述线圈绕组。此外，设置若干个带有电容器连接器54的中间电路环形电容器52，以作为逆变器部件53的蓄能器，所述逆变器部件也设置在定子板50上。在逆变器部件53与后外壳区段9的内壁之间延伸的冷却主体55负责散热。在此种布置中，后外壳区段9配备有散热片，这些散热片在图4中最清楚地示出。
定子板50经由供电电缆56配备有电源，所述供电电缆56穿过后外壳区段9而伸出。
多个永磁体21位于圆柱形传动装置托架5的内部上或内壳体表面上，并且分布在传动装置托架5的外围。这些永磁体21在图3中最清楚地示出，图3示出沿着交叉线F-F截得的图1所示的电动机齿轮单元100的截面。图3中移除了后外壳区段9以及电动机齿轮单元100的其他部件。在此种布置中，永磁体21设计成假想圆柱体的壳体表面的部分，以使得所述永磁体21与传动装置托架5的内壳体表面齐平。由于存在这些永磁体21，因此传动装置托架变成电动机的转子。
多个电枢22定位成与永磁体21径向相对，所述电枢在图9中最清楚地示出。电枢22定位成径向围绕在内轮6的圆柱形壳体的内部，从而它们能够与内轮6一起围绕对称轴10旋转。在此种布置中，电枢22被线圈绕组(此图中未示出)围绕，电子控制单元(同样未示出)会将电力施加到所述线圈绕组上。这样会产生与永磁体21相互作用的交变磁场。
图3中尤其清楚地示出，永磁体21略微延伸到传动装置托架5的下边缘之外。在永磁体21的外围位置附近，有一些传感器装配到定子板，所述传感器用于确定传动装置托架的位置。在此种布置中，不仅可以使用霍尔传感器等标准传感器，而且可以使用便宜的光学传感器或简单的感应线圈，其中永磁体21在经过所述感应线圈时会产生特有的感应电流，从而改变传动装置托架的位置。
如图2中尤其清楚地示出，滚子链8具有多个螺栓23，其中滚子24和板25位于螺栓23上，并且与螺栓23一起形成多个链节。在此种布置中，滚子24的外直径、外轮装齿2的几何形状以及内轮装齿7的几何形状经过设计，从而在外壳1与内轮6之间形成链条驱动机构。
在此种布置中，外壳1与传动装置托架5之间的密封件(此处未示出)确保在滚子链8以及传动装置3、4与滚子链8之间的滑动触点以及轴承14、15、19得到润滑的同时，油不会到达定子22、定子板50和磁体21的区域。
为了更好地了解电动机齿轮单元100的结构，图6至图15示出电动机齿轮单元100的各个拆卸阶段。
图6示出处于完全组装状态的电动机齿轮单元100成角度的正视图。通过孔20中的观察面板，可以清楚地看到齿轮单元的运行方式，所述齿轮单元包括外轮装齿2、滚子链8、内轮装齿7和两个传动装置3、4。
图7示出图6所示的电动机齿轮单元的视图，其中移除了前外壳区段16。可以清楚地看到带有内轮装齿7的内轮6。图7中已移除了两个传动装置4、5之间的区域中的传动装置托架5上的油封，从而可以看到定子22的电枢冲片。
图8示出图6所示的电动机齿轮单元100的视图，其中移除了定子板50。因此，图7中仍然可见的定子22在图8中不再可见。因此，可以在传动装置托架5的内部清楚地看到永磁体21。
图9示出图8中移除的定子22，所述定子带有内轮6和输出轴11，而图10示出图9所示带有内轮6的定子的俯视图，其中传动装置托架5在适当的位置，并且所述定子带有两个轴承14、15和定子板50以及电容连接器54。
图11示出图1所示的电动机齿轮单元成角度的后视图，但是移除了后外壳区段9。可以清楚地看到带有突出的永磁体21的传动装置托架5，这些突出的永磁体21齐平地经过定子板。可以在永磁体21与定子板50之间看到定子22。这种定子22在图12中尤其清楚地示出，图12中也已移除了前外壳区段16、中心外壳区段17以及传动装置托架5。
图13示出图11所示的电动机齿轮单元100的视图，其中移除了中心外壳区段17和定子板50。
图14示出处于图10所示状态的电动机齿轮单元100的另一视图。
图15示出沿着交叉线M-M截得的图14所示的电动机齿轮单元的截面。可以清楚地看到带有两个传动装置3、4的传动装置托架5。传动装置3与传动装置4之间的空间用塑料观察玻璃(此处未示出)密封，以防止漏油。
当图1至图15所示的电动机齿轮单元100运行时，带有外壳1、内轮6和滚子链8的链条驱动机构按如下方式启动。以合适的方式将交流电压施加到电枢22周围的线圈绕组(此处未示出)上，从而产生与永磁体21协作的交变电磁场。在此种布置中，电子控制装置(此处示出该电子控制装置的逆变器部件和中间电路环形电容器)确保交变电磁场将传动装置托架5设定成围绕对称轴10旋转。第一传动装置3和第二传动装置4与传动装置托架5一起围绕对称轴10在圆周方向上移动。
如图5最清楚地示出，在此种布置中，滚子链8中的链节被连续地推向外轮装齿2的外围。在这个过程中，传动装置托架5的外围方向上随后的链串会在其之后拉动内轮。在这些情况下，外轮装齿2与内轮装齿7之间的半径差值会产生预定的传动比。
在上述实施例中，齿轮单元与电动机组合。齿轮单元也可以与适用于驱动传动装置托架5的另一类型的电动机一起使用，其中所述齿轮单元包括：带有外轮装齿2的外壳1；带有内轮装齿7并且带有输出轴11的内轮6；滚子链8；带有第一传动装置3和第二传动装置4的传动装置托架5。原则上，在固定传动装置托架5或外壳1的同时，也可以驱动输出轴11。随后，可以从外壳1或从传动装置托架5得到输出扭矩。
图16示出本申请案中所揭示的另一电动机齿轮单元100成角度的俯视图。图16中的电动机齿轮单元100与图1至图15所示的电动机齿轮单元100基本相同。相同部分给出相同的参考编号。在此种布置中，第一框架管30和第二框架管31焊接到前外壳区段16的外围，形成两轮车辆(此处未示出)的车架。输出轴11驱动该车辆(此处未示出)的后轮。
图17示出另一电动机齿轮单元的视图，所述另一电动机齿轮单元与先前图中所示的电动机齿轮单元基本具有相同的部分。相同部分给出相同的参考编号。
在此种布置中，用于安装两轮车辆轮胎的后轮或从动轮33旋拧到输出轴11。后轮33具有自由转动装置或自由轮57。
如图17中尤其清楚地示出，第一横向连杆34和第二横向连杆35固定到前外壳区段16。
图18示出另一电动机齿轮单元100，其设计成此处未完全示出的车辆的轮毂电动机。与图1至图17所示的电动机齿轮单元100中的那些相同的部分具有相同的参考编号，或者在所述部分具有相同功能但形式不同的情况下，用带有撇号的相同参考编号表示。
与先前实施例相比，输出轴11'被固定。所述输出轴安装在车辆(此处未示出)叉骨管(wishbone tube)中的两个方端65上。后轴螺母64将后外壳区段9'紧固到输出轴11'上的轴突出部分66上。在输出轴11'的相对侧上，前轴螺母63设置轴承19'、60的活动，借助于所述轴承，前外壳区段16'和中心外壳区段17'安装成使得它们能够在输出轴11'或后外壳区段9'上旋转。
在此种布置中，前外壳区段16'和中心外壳驱动17'各自具有轮辋法兰62，从而形成用于放置轮胎61的轮辋。
因此，当输出轴11'固定在叉骨管64中时，轮胎61经由前外壳区段16'和中心外壳区段17'而受到驱动。
图19至图22图示了本申请案所揭示的谐波链条齿轮的功能。在此种布置中，第一传动装置3和第二传动装置4相继在外围将滚子链8中的链节拉入或带入外轮装齿2中。
在这种情况下，前外壳区段16固定到外轮装齿2上。这由在前外壳区段16的顶部上标记的字母“B”指示，所述前外壳区段16在图19至图22中处于固定状态。
传动装置3、4与顺时针旋转的传动装置托架5一起回转。在图19中，第二传动装置4位于-35°(度)的位置；在图20中，第二传动装置4位于2°(度)的位置；在图21中，第二传动装置4位于+25°(度)的位置；以及在图22中，第二传动装置4位于+53°(度)的位置。
在这个过程中，在传动装置托架5的外围方向上跟随第二传动装置4的滚子链8的链串拉动内轮6。这由内轮6上标记的字母“C”和滚子链8上标记的字母“A”指示。
当第二传动装置4从图19中的-35°(度)位置顺时针移动到图22中的+53°(度)位置时，内轮6逆时针移动的角度为约30°(度)。
在这些情况下，外轮装齿2与内轮装齿7之间的半径差值产生的预定传动比为约3:1。
在本申请案中，可以用若干种方式来实现输出。第一，外轮1可以与图1至图17所示的实施例一样进行固定。此处，当电动机驱动传动装置托架5时，经由内轮6来实现输出。或者，内轮6可以与图18所示的实施例一样进行固定。在这种情况下，当电动机驱动传动装置托架5时，经由外轮1来实现输出。
或者，也可以设想，内轮6由电动机驱动，并且固定传动装置托架5或外轮1。当外轮1被固定时，经由传动装置托架5来实现输出。相反，如果传动装置托架5被固定，则经由外轮1来实现输出。在这些设计中，需要特别注意滚子链8区域中的摩擦特性，从而避免自身抑制。避免自身抑制或自动锁定的方式可以是适当地设计滚子链8的滑动表面，或者也可以借助于减小摩擦的方法，例如，在传动装置3、4中进行润滑或添加轴承等。
因此，电动机也可以驱动外轮1，其中经由传动装置托架5或内轮6来实现输出，具体取决于固定的是内轮6还是传动装置托架5。
滚子链8可以由两侧也都可能具有齿的其他牵引或压力构件来替换，例如，由齿形带来替换。类似的设计将在图47至图49中图示。并非像上述实施例那样进行形状配合从而使轮上的齿啮合在滚子链的间隙中，而是可以进行一种形状配合，从而使牵引或压力构件中的齿啮合在内轮或外轮的间隙中。最后，还可以设想，在对应的轮与牵引或压力构件之间使用摩擦连接。
图23示出另一电动机齿轮单元100的截面F-F，该电动机齿轮单元设计成车辆(未完全示出)的轮毂电动机。与先前图1至图22中的部分相对应的部分具有相同参考编号。此截面被标为F-F是因为截面的定向与图3相同，在图3中，链条8被提离内轮6。
与图3相比，传动装置托架5延伸出内轮6侧面上的杯状区域79。杯状区域79上设有两个轴83、84，这两个轴定位成平行于对称轴10。两个齿轮80、81安装在轴83、84上的滚珠轴承85、86上。齿轮80、81对应于图3所示的传动装置3、4。齿轮80、81在双链8'的第二链条82的内部进行啮合。第二链条82由虚线90指示。两个轴83、84定位成关于对称轴10彼此相对，并且距对称轴10的距离相等。在图23所示的实施例中，这个距离小于内轮6的半径。
如上所述，在运行过程中，传动装置托架5通过作用在永磁体21上的力而被设置成处于旋转状态。因此，双链8'的第一链条87的外部通过齿轮80、81而被拉入外轮装齿2中。双链8'的第一链条87的内部与内轮装齿7啮合，因此内轮6和输出轴11以先前图19至图22所示的方式受到驱动。
使用双链8'允许齿轮80、81在平行于内轮6的平面中旋转。因此，可以为齿轮80、81选择最佳尺寸。使用较大齿轮80、81增加了齿轮80、81与链条8'之间以及链条8'与外轮装齿2之间的接触面。因此，产生的力可以更均匀地分配，并且链条8'和外轮装齿2上的负载得以减小。此外，可以使内轮装齿7与外轮装齿2之间的距离变小。这意味着，在给定齿大小的情况下，可以实现较大的减速。
也可以使用滚子来代替齿轮80、81，所述滚子将第二链条82的内部向外推动。滚子，具体而言，齿轮80、81能够使沿着链条8'的外围产生的力发生偏转。当链条8'被拉入外齿2中时，这会降低摩擦损耗。
图24和图35示出又一实施例，其中提供三链8”来代替图23中所示的双链8'。图23中已示出的元件将不再重复。图24所示的截面H'-H'定位成平行于图4所示的对应截面H-H并且向输出轴11偏移。
传动装置盘90安装在输出轴11上，从而能够自由旋转。传动装置盘90中设有两个轴91、92，齿轮93、94分别位于每个轴上。齿轮93、94相对于对称轴10定位在相对侧上，并且在三链8”的第三链条88中从内部进行啮合。传动装置盘90在轴91、92的区域中进行切割，从而使得三链被提离内轮6的那个区域保持自由。在传动装置盘90的中心，环形开口自由地围绕输出轴。传动装置盘90的两个外部区域95、96位于内轮装齿7外围的外部，并且通过两个固定接头(未示出)而刚性连接到传动装置托架5。所述固定接头穿过内轮6与外轮装齿2之间的空间。
图25示出沿着图24中标记为F-F的交叉线截得的截面，该截面对应于图23所示的截面。如图25中最清楚地示出，齿轮93、94定位成与齿轮80、81相对，所述齿轮80、81在三链8”的第二链条82中从内部进行啮合。与齿轮80、81一样，齿轮93、94也安装在滚珠轴承97、98上。图25中为了清晰起见，用虚线来指示第二链条82和第三链条88，而只有最上面和最下面的链条螺栓用实线画出。
由于如图25所示，三链8”相对于内轮6布置成轴对称，因此，三链8”上的负载比图23所示的双链8'上的负载更均匀。
传动装置盘90可以由输出轴11上额外的轴承支撑。代替杯状区域79，传动装置托架5也可以采用另一种合适的形状。此外，图23至图25所示的实施例也可以与上文指定的其他输出变体相结合。此外，可以提供固定到传动装置托架而不是固定到齿轮或滚子的传动装置。这样会使设计较简单。
图26示出谐波链条齿轮的另一实施例的分解图。该图是从与输入端相对的侧面观察到的。该图并未示出在方向x上位于内轮6后面的部分。如图23，图26也示出双链8'，所述双链具有位于输入侧上的第一链条87以及第二链条82，第一链条87和第二链条82合并成一个整体的双链。第一链条87也称为第一链条排，而第二链条82也称为第二链条排。与图23不同，用于将双链8'的第一链条87拉入外轮装齿2中的链条导向板100设置在第二链条82的轴向平面中。含有外轮装齿2的外轮包括四个部分，由四个相同形状的四分之一环105、106、107、108构成。双链8'的长度经过尺寸设置，以使得双链8'与链条导向板100的外围邻近。内轮6位于双链8'的输入侧链条87的平面中，并且设计成具有外装齿的环。传动装置托架5穿过内轮6的内部。
链条导向板由位于链条82平面中的四个板3、4、101、102组成。在板3、4的区域中，双链8'被提离内轮6。因此，板3、4、101、102用作传动装置3、4、101、102，用于在内轮6的装齿与外轮装齿2之间传送扭矩。链条导向板100的板3、4、101、102旋拧在圆形中心板104与盘形滑链固定器103之间的位置上。因此，中心板104和滑链固定器103形成传动装置托架5的部件。内轮6的四分之一环105、106、107、108中、滑链固定器103中、链条导向板100的板中、中心板104中以及前外壳区段16中均设置螺钉孔，以用于从前部进行组装。如果经由外轮来实现输入，而经由传动装置托架5来实现输出，则按如下方式进行组装。将外轮旋拧到中空圆柱，所述中空圆柱连接到驱动电动机的转子。将内轮6旋拧到另一中空圆柱，所述另一中空圆柱连接到定子22。此外，借助于逐个堆叠的螺钉孔，将滑链固定器103、链条导向板100以及中心板104旋拧到输出轴11。
在图26的替代实施例中，传动装置托架的链条导向板也可以设计成一个部分，并且内轮可以由不同数量的零件组成。传动装置托架5也可以设计成使得图23所示的滚子或齿轮装配至所述传动装置托架，从而将双链8'拉入或提入外轮装齿2中。
由于使用双链8'，因此，传动装置3、4、101、102的压力不会直接作用在外轮105、106、107、108上。任何运行噪音都可以用双链8'来抵消。具体而言，外轮可以由多个部分制成，并且因此便于制造。
在上述实施例中，齿轮单元通常与电动机组合。齿轮单元可以与任何类型的电动机、发动机或涡轮机组合，所述齿轮单元包括双链8'、链条导向板100、外轮装齿2、内轮6以及带有传动装置3、4、101、102的传动装置托架5。原则上，可以驱动外轮105、106、107、108、内轮6或传动装置托架5。如果驱动外轮105、106、107、108，则随后可以固定传动装置托架5并从内轮6得到输出扭矩，或者固定内轮6并从传动装置托架5得到输出扭矩。如果驱动内轮6，则随后可以固定传动装置托架5并且从外轮105、106、107、108得到输出扭矩，或者固定外轮105、106、107、108并从传动装置托架5得到输出扭矩。如果驱动传动装置托架5，则随后可以固定内轮6并从外轮105、106、107、108得到输出扭矩，或者固定外轮105、106、107、108并从内轮6得到输出扭矩。
图27示出谐波链条驱动机构的另一实施例的分解图。与图26所示的部件相类似的部件具有相同的参考编号。代替图26所示的链条导向板100，图27具有环形的盘109、110，用于将双链8'拉入或提入外轮装齿2中。盘109、110安装在轴113、114上的滚珠轴承111、112上，从而能够旋转。轴113、114装配至平行于对称轴10的牵引机固定器103，并且所述轴113、114相对于对称轴10定位成彼此相对且它们距对称轴10的距离基本相等。
图28示出图26所示的实施例中使用的双链8'的切面图。双链8'设计成滚子链。在双链8'中，套筒117被滚子24围绕。两个套筒117由两个板25连接在一起。四个外部板116将两个链节接合起来。四个外部板116直接安装在螺栓23上。
套筒117与滚子24之间设置一个可以引入润滑油的空间。因此，滚子24能够在套筒117上自由旋转。由于滚子旋转，因此，使用滚子链而不是简单的套筒链减小了牵引机与链条之间的摩擦。因此，在图27所示的实施例中，可能不需要滚珠轴承111、112。
另一方面，如果牵引机与链条之间的任何滑动都由诸如图27的实施例所示中的滚珠轴承来抵消，则也可以使用(例如)不带有滚子的链条、套筒链或螺栓链。
可以从图24、图25和图27的实施例中最清楚地看出，传动装置托架的区域可以设计成带齿或不带齿的偏心盘，所述偏心盘相对于输出轴的轴以偏心方式进行安装，从而通过链条8、8'、8”在外轮装齿2与内轮6之间传送扭矩。在此种布置中，偏心盘的装齿区域围绕离输出轴11的轴最远的点设置，而且偏心盘的偏心座对应于图1至图15或图26的实施例中所示的传动装置。内轮6通过带齿偏心盘的偏心移动而被压在链条8、8'、8”上，并且链条8、8'、8”通过偏心盘的偏心移动而进一步移动。如果内轮6相对于外轮移动，则链条8、8'、8”会与传动装置啮合，并且使传动装置托架5围绕其旋转轴移动。
将偏心盘用作传动装置时，可以将滚珠或滚子而不是牵引构件用作压力构件，从而围绕外装齿2的齿之间的圆形空间滚动。
图29至图34示出具有双链的电动机齿轮单元的另一实施例。在此项实施例中，输出轴采用输出环269的形式。偏心盘283、291、偏心凸轮轴承284、288以及牵引机盘285、287形成传动装置。
图29示出电动机齿轮单元的另一实施例的局部分解图。图29中省略了电动机齿轮单元的齿轮部分，所述齿轮部分在图30中示出并且由图29中的多个圆点指示。图29从左往右示出：前外壳区段16；电动机块270，其带有部分可见的定子块22和转子5；支撑圆柱268，在该支撑圆柱上，输出环269以同心方式安装在第一输出轴承271和第二输出轴承272上；以及轴承固定器18'。
轴11(图29和图30中未示出)以同心方式定位在电动机块270的内部。类似于图18所示的实施例，轴11通过叉骨(此处也未示出)固定到框架。输出环269采用类似于图18所示的方式连接到轮辋法兰。然而，与图18不同，输出环269安装在支撑圆柱268上，而不是如图18所示直接安装在转子5上。与图18所示的版本相比，这样提高了稳定性并且减小了摩擦。此外，在图29所示的版本中，更易于使用与经由内轮来实现输出时所用相同的电动机设计。
支撑圆柱268设计成具有法兰的中空圆柱，所述支撑圆柱268的法兰旋拧到电动机块270上的法兰。输出轴承271、272设计成环形滚珠轴承，它们以同心方式定位在输出环269的内部，其中一个位于电动机侧，另一个位于齿轮侧。
齿轮侧输出轴承272与轴承固定器18'之间有齿轮部分，这些齿轮部分在图30中示出。
图30示出图29中省略的齿轮部分的分解图。图30从左往右示出：环形外轮固定器275；环形内轮6；双链8'；由四个相同的环区段277、278、279、280组成的外轮276；外轮固定环281；盘形偏心凸轮固定器282；电动机侧偏心凸轮283；电动机侧偏心凸轮轴承284；电动机侧牵引机环285；齿轮侧牵引机环287；齿轮侧偏心凸轮轴承288；间隔环290；齿轮侧偏心凸轮291以及图29所示的轮辋固定器18'。
外轮固定器275牢牢地旋拧到图29所示的转子5的前表面上。外轮276的四个环部件277、278、279、280经由螺钉孔而固定在外轮固定环281与外轮固定器275之间。
外轮276、外轮固定器环279和轮辋固定器18'经由逐个堆叠地定位的螺钉孔而旋拧到外轮固定器275，外轮固定器275继而牢牢地旋拧到输出环269上。
电动机侧环形偏心盘283以偏心的方式牢牢地旋拧到盘形偏心凸轮固定器282，所述盘形偏心凸轮固定器282继而以偏心的方式牢牢地旋拧到转子5的前表面。盘形突出部分位于偏心凸轮固定器282上，而所述盘形突出部分上放置了电动机侧偏心凸轮轴承284。电动机侧偏心凸轮轴承284以与电动机侧偏心盘283的中心点同心的方式定位在电动机侧偏心盘283的外部。电动机侧牵引机环285以与电动机侧偏心凸轮轴承284的中心点同心的方式定位在电动机侧偏心凸轮轴承284的外部。
齿轮侧环形偏心盘291牢牢地旋拧到电动机侧环形偏心盘283。偏心盘283与偏心盘291之间有间隔环290，所述间隔环290放置在电动机侧偏心凸轮283的盘形突出部分286上。齿轮侧偏心凸轮轴承288以与齿轮侧偏心盘291的中心点同心的方式定位在齿轮侧偏心盘291的外部。齿轮侧牵引机环287以与齿轮侧偏心凸轮轴承288的中心点同心的方式定位在齿轮侧偏心凸轮轴承289的外部。
在此种布置中，电动机侧偏心盘283和齿轮侧偏心盘291定位成彼此相对，以使得偏心盘283上距离轴11最远的点和偏心盘291上距离轴11最远的点相对于轴11彼此相对。此外，偏心凸轮固定器282、电动机侧偏心凸轮283和齿轮侧偏心凸轮291由穿过逐个堆叠的螺钉孔的四个螺钉旋拧到转子5的前表面上。在图30中示意性地示出这些螺钉。如图32中尤其清楚地示出，两个相同的牵引机环285和287具有L形轮廓。因此，可以使两个相同的偏心凸轮轴承284和288以及两个偏心盘283和291比双链8'的齿轮侧链条274的宽度厚。
内轮6位于双链8'的电动机侧链条273的轴向平面中，而外轮276以及电动机侧牵引机环285和齿轮侧牵引机环287位于双链8'的齿轮侧链条274的轴向平面中。牵引机环285、287的半径经过尺寸设置，以使得双链8'的齿轮侧链条274在牵引机环285、287与双链8'邻近的两个牵引机区域中，啮合在外轮装齿2中，这两个牵引机区域大体上相对于轴11的对称轴彼此相对。此外，双链8'的长度经过尺寸设置，以使得双链8'的电动机侧链条273在大致彼此相对并且与牵引机区域距离约45度的两个区域中，啮合在内轮6中。
在图29至图34所示的实施例中，传动装置托架和传动装置包括偏心凸轮固定器282、偏心凸轮283、偏心凸轮轴承284、牵引机环285、牵引机环287、齿轮侧偏心凸轮轴承288、间隔环290、齿轮侧偏心凸轮291以及轮辋固定器18'。传动装置分别包括牵引机环285和牵引机环287。此外，带有外轮装齿2的外轮276由四个环部件277、278、279、280组成。
图31示出从齿轮侧看到的图29中的电动机齿轮单元的视图。在此种布置中，通过轮辋固定器18'中的孔可以看到电动机侧牵引机环285、齿轮侧牵引机环287以及齿轮侧偏心凸轮轴承288。
图32示出沿着图31中标记为K-K的交叉线截得的图29中的电动机齿轮单元的截面，所述交叉线贯穿相对的牵引机区域。图中示出双链8'的两个链条排273、274的截面，左边可以看到一个连续的链条螺栓，而右边可以看到另一个连续的链条螺栓。相对的牵引机区域中的牵引机环285、287的内部与双链8'的齿轮侧链条274邻近。双链8'的电动机侧链条273被提离交叉线K-K平面中的内轮。
图33示出图29中的电动机齿轮单元的侧视图。为了在图33中图示电动机齿轮单元的内部结构，交叉线L-L显示为成角度的。
图34示出沿着图33中标记为L-L的交叉线截得的图29中的电动机齿轮单元的另一截面。截面的前部示出电动机侧牵引机环285、电动机侧偏心凸轮轴承284及其前面的间隔环290，所述截面贯穿双链8'的齿轮侧链条274。图34示出间隔环290的半径经过尺寸设置，以使得所述半径大于电动机侧偏心凸轮轴承284与轴11的对称轴之间的最小距离。
剖切面L-L的后部示出电动机侧偏心凸轮轴承284的另一部分，所述剖切面L-L贯穿双链8'的电动机侧链条273。也示出了内轮6，图30的较低区域中的电动机侧链条273与所述内轮6邻近。在它的后面可以看到转子5的前表面部分，转子5的所述前表面中设有通风孔。
当电动机运行时，转子5在装配至所述转子5的永磁体上的力作用下而发生旋转。这样使得旋拧到转子5的偏心盘283、291围绕轴11旋转。偏心盘283、291围绕轴11的旋转经由偏心凸轮轴承284、288传送到牵引机盘285、287，所述牵引机盘285、287相对于偏心凸轮283、291的对称轴定位成同心。牵引机盘285、287的旋转还使齿轮侧链条274的牵引机区域围绕轴11的对称轴旋转。在这个过程中，牵引机盘285、287在偏心凸轮轴承284、288上旋转，从而使双链的横向力偏转到牵引机盘285、287上。
双链8'的链节数目少于外轮276上的齿数目。此外，双链8'的链条啮合在内轮6和外轮276的齿中合。因此，双链8'不会相对于它们滑动。因此，牵引机盘的每次回转时，外轮必须围绕轴11前进nA-nK个齿，即，(nA-nK)/nA*360°，其中nA为外轮上的齿数目，而nK为双链8'中的链节数目。这样就给出了减速比nA/(nA-nK)。
外轮276将其旋转运动传送到外轮固定器275进而传送到输出环269，其中外轮276通过螺旋接头(screw connection)连接到输出环269。输出环269在输出轴承271和272上旋转。输出环269的旋转运动被传送到车辆的主动轮。这可以由直接装配至输出环269的主动轮轮辋法兰直接完成，或者由链条驱动机构以类似于图18所示的方式间接地完成。
图29至图34所示的实施例中示出的电动机齿轮单元具有许多优点。由于牵引机环285、287与轴11之间的距离保持恒定，并且牵引机环285、287也在很大程度上填充了外轮内部的空间，因此很少会造成失衡。
由于牵引机环285、287的特殊布置，因此可以选择较大的牵引机环285、287直径。这样使牵引机区域能够延伸，从而不会产生零星的负载。此外，由于双链8'的变化长度还可以更长，因此也可以实现更大的减速。
牵引机环285、287安装在滚珠轴承284、288上确保双链8'与外轮装齿2之间不会发生滑动或极少发生滑动，其中所述滚珠轴承284、288定位成距轴11预置的距离。同时减少了摩擦损耗。此外，不需要使用滚子链来防止滑动。简单的螺栓链就足够了。这也意味着双链8'的设计可以更加稳定。
相对于图23至图27所示的具有双/三链的实施例而言，已详细描述了图29至图34所示的具有双链的实施例的其他优点。相同或相似的优点适用于本申请案。
在图29至图34所示的实施例中，可以使用双滚子链而不是偏心凸轮轴承284、288，或者除了偏心凸轮轴承284、288以外，可以使用双滚子链。
在图29至图34所示的实施例的版本中，也可以经由内轮6来实现输出。为此，牵引机盘285、287和外轮276设置在电动机侧链条平面273中，而且外轮276固定到外壳的静止部分。另一方面，内轮6设置在齿轮侧链条平面274中，而且内轮6固定到输出环269。
在此种布置中，输出环269的半径有效地大于外轮276的半径。在这种情况下，术语“固定”包括使用中间部分进行的间接固定。
在经由外轮276来实现输出和经由内轮6来实现输出的情况下，也可以将旋转运动向内传送到输出轴11，而不是向外传送到输出环269，在这种情况下，可以省略输出环269和输出轴承271、272。随后，内轮6和外轮276可以固定到输出轴11，而输出轴11可以采用类似于图2所示用于内轮6的方式支撑在滚珠轴承上。
图35示出具有推进构件或压力构件的先前实施例的版本。压力构件131代替牵引构件设置在旋转的内轮6与静止的外轮130之间。例如，压力构件131可以采用挠性金属环或金属圆柱的形式。压力构件131、内轮6和外轮130经成形，以使得压力构件131与内轮6之间以及压力构件131与外轮130之间极少发生滑动或不会发生滑动。例如，这种成形可以采用齿的形式。
两个压力轮132、133定位在旋转的承载环(carrier ring)134上，从而使得它们在承载环的运动方向上位于压力构件131之前，并且与压力构件131接触。在此种布置中，承载环和压力轮132、133对应于位于内轮6与外轮130之间的传动装置。为了加固压力构件131，也可以任选地提供稳定轮135、136，所述稳定轮135、136会妨碍邻近压力构件的压力轮132、133。作为另一选择，也可以提供两个其他的压力轮(未示出)来作为传动装置的部件，从而从外部将压力构件推向内轮。压力轮或稳定轮定位成使得它们能够围绕它们的轴旋转，并且压力构件131能够回转。回转式压力构件131将其回转运动传送到内轮6。
在图35所示的版本中，内轮也可以为静止的，并且经由外轮130来实现输出。在这种情况下，输入和输出都具有相同的旋转方向。
图36至图46示出进一步的实施例，其中上文已提及的部分将不再详细阐述。
图36示出具有两排销式销环308的实施例的分解图。在第二输出轴承272的右边，图35从左往右示出：第一内环6'；两排销式销环308；具有电动机侧偏心凸轮283'和电动机侧偏心凸轮轴承284'的电动机侧牵引机盘285'；具有齿轮侧偏心凸轮291'和齿轮侧偏心凸轮轴承288'的齿轮侧牵引机盘287'；第二内环6”；以及先前实施例中所示的部分。牵引机盘285'和287'成形为环形盘。
这是三排齿轮设计，其中两对内轮和外轮6'、2'和6”、2”位于不同的轴向平面中，其中具有传动装置285'、287'、283'、284'、288'、291'的传动装置托架位于两对内轮和外轮6'、2'与6”、2”之间的第三轴向平面中。
第一内环6'和第二内环6”连接到定子22。外轮装齿设计成输出环269的两排内装齿。
此处，作为牵引构件的销环308的两排销在外轮2'、2”的内圆周与内轮6'、6”的外圆周7'、7”之间延伸。销305的凸出部分可以从图46中最清楚地看出，这些凸出部分具有与外轮和内轮6'、6”的齿相互作用的牵引链条中的螺栓的功能。在从动传动装置285'、287'、283'、284'、288'、291'的情况下，销环308被提离内轮6'、6”的外圆周7'、7”，并且被推向外轮的内圆周2'、2”，从而使内轮与外轮之间产生相对运动。在内轮6'、6”受到驱动的情况下，外轮与销环308之间发生相对运动，从而与传动装置285'、287'、283'、284'、288'、291'之间发生相对运动。在外轮受到驱动的其他情况下，内轮6'、6”与销环308之间发生相对运动，从而与传动装置285'、287'、283'、284'、288'、291'之间发生相对运动。随后，传动装置285'、287'、283'、284'、288'、291'由销环308驱动。
输出环269固定地连接到轮辋法兰等的输出驱动机构上。
电动机侧偏心凸轮283'上设有四个调节缝隙301，所述调节缝隙301以合适的角度面向电动机侧偏心凸轮283'的半径。所述四个调节缝隙301包括两对调节缝隙。每对调节缝隙301具有相同的定向，并且两对调节缝隙301彼此垂直定向。图47中可以看出，调节缝隙中设有导向圆柱。齿轮侧偏心凸轮291'中的孔成形为长圆孔。
经由调节缝隙301，牵引机285'和287'的偏心度可以进行调节，方式为使偏心凸轮283'、291'，由此使牵引机盘285'和287'沿着调节缝隙301移位。因此，两排销式销环308被紧固。当齿轮侧偏心凸轮291'的中心沿着两个导向圆柱移动远离对称轴10时，销环308被紧固。齿轮侧偏心凸轮291'的长圆孔允许齿轮侧偏心凸轮291'相对于穿过长圆孔的螺钉进行移动。
当齿轮侧偏心凸轮由穿过齿轮侧偏心凸轮291'的长圆孔并且穿过电动机侧偏心凸轮283'的对应孔的螺钉紧固到电动机侧偏心凸轮时，齿轮侧偏心凸轮291'被压向导向圆柱和电动机侧偏心凸轮283'，并且齿轮侧偏心凸轮291'的位置被固定。
图37示出图36中的电动机齿轮单元的截面。
图38和图39示出具有双面销环308和钢丝滚道轴承302的谐波链条驱动机构的两项实施例的分解图。与图36中的实施例相比，牵引机盘285”和287”并未设计成环形牵引机盘，而是设计成卵形牵引机盘。优选地，卵形的中心位于对称轴11上，以使得卵形盘位于彼此的顶部。图36中所示的偏心凸轮283'、291'并未用在图38的实施例中。同样，偏心凸轮轴承也未使用。实际上，钢丝滚道轴承302、303会减少摩擦，这种轴承也称为“弗兰卡轴承(Franke bearing)”。钢丝滚道轴承302、303布置在牵引机盘285”、287”与输出环269之间。通过牵引机盘285”、287”的回转运动，钢丝滚道轴承302、303发生变形并被压向外轮装齿2。在运行过程中，钢丝滚道轴承302、303减少牵引机盘285”、287”与两排销式销环308的内表面(图46中可以最清楚地看出)之间的摩擦。
图38和图39的区别在于钢丝滚道轴承302、303的类型。在图38中，使用完整的钢丝滚道轴承302，包括四个钢丝环和一个挠性滚珠轴承罩。四个钢丝环经布置，以使得它们围绕滚珠轴承的滚珠。所述滚珠被固定在挠性滚珠轴承罩中。图43中可以看到四个钢丝环的截面图。在替代实施例中，钢丝环的数目也可以为两个、三个或四个以上。在图39中，使用钢丝滚道轴承的内部部分303，包括挠性滚珠轴承罩但没有钢丝环。
图40示出根据图38或图39的电动机齿轮单元的截面图。内轮装齿与外轮装齿之间设有一个缝隙，以使得所述缝隙足够大，可以容纳销305。所述缝隙越小，特定齿大小的装齿的传动比就越大。因此，具有销环308的实施例可能具有特别大的传动比。
图41示出根据图36的电动机齿轮单元的截面。所述截面是在穿过相对的牵引机区域的平面中获取的，由此示出一个牵引机区域。可以看出，电动机侧牵引机环285'推挤销环308的挠性环304，从而使得销305推挤外轮。所述外轮设计成两个外轮，从而作为轴承支架18和输出环269的内装齿，并且用螺钉固定地连接起来。装齿在此处未示出，但在图36中示出。经由轴承而支撑了牵引机环285'、287'的偏心凸轮由四个螺钉旋拧到转子5，图42中可以看到螺钉末端。
图46示出两排销式销环308的细节图。两排销式销环308的两排销由宽20mm、厚1.5mm的铁制销305形成，所述销305从中心弹性环304的两侧凸出。弹性环304优选由金属制成，例如，铁、铝、铜或其他合金。弹性环304包括细长的间隙，其中销305装配在所述细长的间隙中。
图42示出根据图37的电动机齿轮单元的截面图。所述截面类似于图41的截面。但与图41相比，挠性环并非由两个略微不轴对称的牵引机盘向外推动，而是由轴承的滚珠向推动，所述轴承的滚珠位于牵引构件或销环的挠性环元件304的中间平面中，以使得滚珠遵循在销环308的内表面上的环形路径。进一步可以看出，钢丝滚道轴承的内部部分的滚珠支撑在卵形牵引机盘285”、287”的圆形凹槽中，以便从内侧引导滚珠。示出了钢丝滚道轴承的内部部分的挠性轴承罩的截面。在挠性环304的内部，也设有圆形凹槽，以便从外侧引导滚珠。使用圆形凹槽之后，就不再需要提供环形钢丝来引导滚珠，反而是具有滚珠的挠性轴承罩便足够，例如，由钢丝滚道轴承的内部部分所提供的那样。
图43示出根据图38的电动机齿轮单元的截面图。与先前的图42相比，提供了完整的钢丝滚道轴承。方形间隙的外部拐角中可以看到四条钢丝，所述方形间隙由牵引机盘285”、287”的矩形开口和销环308的挠性环304的内部部分上的矩形开口围成。所述四条钢丝由矩形开口支撑。滚珠的每侧上都示出滚珠轴承罩的截面。
图44示出根据图37的电动机齿轮单元的局部截面图。从内到外，示出了卵形牵引机盘287'、钢丝滚道轴承302和两排销式销环308。从侧面示出了滚道球轴承302的滚珠轴承罩和钢丝环。在放大的截面中，从侧面示出滚珠轴承罩。
图45和图46示出两排销式销环302的细节图。在这种视图中，示出了弹性环304的内边界和外边界，其中销305具有1.5mm的直径。从内环到外环的距离为3mm，并且未变形的滚道球轴承的半径为205mm。上述实施例中的滚道球轴承302的优点在于，它可以在牵引机盘285'、285”、287'、287”压力下发生形变。
在图36至图46的包括销环302的实施例中，具有传动装置的传动装置托架围绕轴10回转，所述传动装置托架布置在销环302的内部。传动装置推挤销环302的挠性内环，并且在两个相对的牵引机区域中，将销环的销从内轮提起。在牵引机区域中，在外轮装齿的齿之间推动销排中的销305。销305反过来对外轮装齿施加横向力，以使得外轮转动。
在实施例中，传动装置实现为环形或卵形牵引机盘或牵引机环，而传动装置托架实现为固定有传动装置的支架。对于在牵引机盘与外轮装齿之间设置挠性轴承的这些实施例而言，减少摩擦的轴承可以看作传动装置的一部分，而在牵引机盘从内部支撑于轴承上的实施例中，所述减少摩擦的轴承可以看作传动装置托架的一部分。
图47示出另一实施例，其中齿形带310用作压力构件。
在第二输出轴承272的右边，图35从左往右示出：外轮276'；第一内环6'；齿形带310；具有电动机侧偏心凸轮283'和电动机侧偏心凸轮轴承284'的电动机侧牵引机盘285'；具有齿轮侧偏心凸轮291'和齿轮侧偏心凸轮轴承288'的齿轮侧牵引机盘287'；以及先前实施例中所示的部分。牵引机盘285'和287'成形为环形盘。
这种设计对应于两排齿轮的设计，其中内轮6和牵引机盘285'、287'位于两个不同的轴向平面中。与包括两排销式销环的先前实施例相比，外轮276'在齿形带310的整个宽度上延伸。内环6连接到定子22。外轮装齿2设计成外环276'的内装齿。
作为牵引构件的齿形带310在外轮276'的内圆周2与内轮6的外圆周之间延伸。齿形带310的齿具有牵引链条中螺栓的功能，其中所述齿形带310被设计成具有内装齿和外装齿的齿形带，所述牵引链条中的螺栓与外轮276'和内轮6的齿相互作用。在从动传动装置285'、287'、283'、284'、288'、291'的情况下，齿形带310被提离内轮6的外圆周7，并且被推向外轮276'的内圆周2，从而使内轮与外轮之间产生相对运动。在内轮6受到驱动的情况下，外轮276'与齿形带之间发生相对运动，从而与传动装置285'、287'、283'、284'、288'、291'之间发生相对运动。在外轮受到驱动的其他情况下，内轮6与齿形带之间发生相对运动，从而与传动装置285'、287'、283'、284'、288'、291'之间发生相对运动。随后，传动装置285'、287'、283'、284'、288'、291'由齿形带驱动。
输出环269固定地连接到轮辋法兰等的输出驱动机构上。
电动机侧偏心凸轮283'上设有四个调节缝隙301，所述调节缝隙301以合适的角度面向电动机侧偏心凸轮283'的半径。调节缝隙301中设有导向圆柱。设在齿轮侧偏心凸轮291'中的孔成形为长圆孔。对齿周(tooth rim)进行调节和紧固的机构类似于先前参考图36进行的描述。
图48示出沿着成角度的平面得到的图47中的谐波链条齿轮的截面，从而该平面的一半在内轮6的前面被切断，而另一半在电动机侧牵引机盘285'的前面被切断。牵引机盘285'和287'的位置使得两个相对的牵引机区域位于两半截面的边界处。可以看出，调节缝隙在将牵引区域连接起来的线的方向上。
图49示出图47中的谐波链条齿轮的截面，其中剖切面穿过对称轴10和相对的牵引机区域。牵引机区域中示出了齿形带310的一部分。截面中可以看到供偏心凸轮固定到转子5的四个螺钉中的两个螺钉，同样可以看到供内轮6固定到定子22的六个螺钉中的两个螺钉。
对于本申请案中所示或所述的实施例，原则上可以与谐波链条驱动齿轮一起使用所有类型的电动机。转子中设有永磁体的无刷DC电动机可能比较简单，同时在此种布置中也比较有利。为此，如实施例中所示，定子具有线圈绕组，适当的脉冲直流电压被施加到所述线圈绕组，从而产生与永磁体协作的交变磁场，继而使转子旋转。在此种布置中，可以在转子区域中设置采用辅助线圈或霍尔传感器形式的传感器，从而确定转子的瞬间位置，其中考虑到对通过线圈绕组的电流的控制。也可以设想没有传感器的电动机设计，其中当前转子位置由定子的一个或多个线圈中的感应电压来确定。
在其他版本中，可以将同步电动机或异步电动机与本申请案中所揭示的谐波链条驱动齿轮一起使用。在此类情况中，它们通常称为AC电动机。异步电动机具有以下优点：它们可以在无电刷的情况下运行，因为旋转的电磁场会带动设计成短路绕组的转子，在所述短路绕组中，交变磁场感生出磁场。
或者，也可以使用DC电动机，其中电刷用于将电流施加到转子线圈。
同步电动机和DC电动机的转子和定子中的线圈可以串联或并联运行。原则上，可以设想所有组合，即，同步串联电动机、同步并联或并励电动机、DC串联电动机以及DC并联或并励电动机。同步电动机也可以装配永磁体，以将该永磁体作为转子，在这种情况下，还可以设想与转子线圈的组合。
可以并联运行的同步电动机具有扭矩曲线，相对于速度而言，所述扭矩曲线几乎不变。相反，串联运行的同步电动机的可用扭矩会随着速度增加而增加。
在使用异步电动机并且同时使用同步并联电动机的情况下，可以观察到临界点，在该临界点处达到最大扭矩。当速度降低到特定水平以下时，可用扭矩减小。在多相电流电动机中，特殊的旋转角度并不会对静止扭矩产生特殊影响。
在具有串联特性的电动机中，在负载条件下可以看到较快的减速。因此，具有串联特性的电动机尤其适用于本申请案中的标的物，因为有可能在广泛的速度范围内，在没有开关转换的情况下运行，即，在减速固定的情况下运行。
此处，已证明DC串联电动机特别成功，所述DC串联电动机在低负载时速度极快，但随后速度会随着负载增加而急剧下降。它们会以较高的启动扭矩形成高速驱动，在驱动车辆时尤其需要这种高速驱动。当从静止状态启动时，串联电动机，尤其是DC串联电动机具有较高扭矩，这准许较高的启动加速度。在没有负载的情况下，速度可以完全达到极高的水平。通过向电动机施加较低驱动电压来降低功率，电子控制单元有利地抵制上述情况。
通过用合适的开关来控制异步电动机的定子线圈，有可能产生类似的特性，同时具有以下优点：不需要集流器和电刷来驱动转子。事实上，这样可以产生设计简单但更坚固的短路转子，所述转子具有类似于串联电动机的特征曲线。
就电动机的结构设计而言，双分离轴向电动机和单分离轴向电动机都有可能。也可以设想具有内部转子或外部转子的径向电动机。外部转子的优点在于惯性力矩较高，这对它形成的驱动单元的运转平稳性产生有利影响。还可以设想轴向电动机和径向电动机的组合，尤其是在它们设计成外部转子的情况下。
本申请案中的标的物可以用各种类型的电动机来实现，包括AC电动机、DC电动机、无刷DC电动机、串绕电动机、并绕电动机、同步电动机和异步电动机。也可以使用内燃机，例如，活塞式发动机或甚至燃气涡轮机。
原则上，上述类型的电动机也可以用作发电机，其中与电动机的主轴连接的齿轮部分为齿轮的输出轴。
也可以采用齿轮，以便使用水力涡轮机或风力涡轮机等低速驱动单元来以相对较高的速度驱动发电机。
或者，也可以采用齿轮，以便使用内燃机或者燃气或燃料涡轮机等高速驱动单元来以相对较低的速度驱动发电机。
原则上，本申请案的上述实施例通常具有外轮和内轮，因此，牵引构件在外轮的内圆周与内轮的外圆周之间延伸。通常使用的牵引构件包括塑料或金属链条、齿形带和可变形金属或塑料圆柱，或者其他椭圆形。在从动传动装置的情况下，牵引构件被提离内轮的外圆周，并且被推向外轮的内圆周，从而使内轮与外轮之间产生相对运动。在内轮受到驱动的情况下，外轮与牵引构件之间发生相对运动，从而与传动装置之间发生相对运动。在外轮受到驱动的其他情况下，内轮与牵引构件之间发生相对运动，从而与传动装置之间发生相对运动。随后，传动装置由牵引构件驱动。
本申请案还涵盖又一实施例，其中提供用于主要传送压缩力的压力构件或推进构件，以便代替主要在内轮与外轮之间传送张力的牵引构件。金属或塑料圆柱或者其他椭圆形通常用作压力构件。那么，此种齿轮便具有输入轴和输出轴，该齿轮具有外轮、布置成与外轮同心的内轮、在外轮与内轮之间延伸的压力构件，以及至少一个回转式传动装置，所述回转式传动装置迫使将压力构件远离外轮的内圆周并且将其推向内轮的外圆周。在从动传动装置的情况下，压力构件被推离内轮的外圆周，并且被推向外轮的内圆周，从而使内轮与外轮之间产生相对运动。在内轮受到驱动的情况下，外轮与牵引构件之间发生相对运动，从而与传动装置之间发生相对运动。在外轮受到驱动的其他情况下，内轮与压力构件之间发生相对运动，从而与传动装置之间发生相对运动。随后，传动装置由压力构件驱动。
压力构件可以设计成挠性金属护套，能够传送推力和弯曲力矩。在这种情况下，传动装置紧靠着护套的外部，并且在齿之间拉动所述护套。
本申请案中的标的物还涉及一种谐波链条齿轮，其中传动装置安装在轴上，以使得它们能够旋转，并且轴设置在传动装置托架上。在此种布置中，传动装置可以设计成齿轮或滚子。
在非轴对称的一排齿轮设计中，例如，在图1至图22以及图35所示的实施例中，牵引构件(相应地，压力构件)具有一个单独的径向区段，该径向区段用于与外轮接触并且提供用于内轮。在这种一排齿轮设计中，传动装置通常从内轮与外轮之间的间隙内接触牵引构件(相应地，压力构件)。传动装置、内轮、外轮以及牵引构件(相应地，压力构件)大体位于相同的轴向平面中。
在非轴对称的两排齿轮设计中，例如，在图23、图26至图34以及图47至图49所示的实施例中，内轮和外轮通常位于不同的轴向平面中，其中传动装置位于内轮的轴向平面中或者位于外轮的轴向平面中。牵引构件(相应地，压力构件)在内轮的轴向平面与外轮的轴向平面之间轴向延伸，从而在相应圆周的不同区段处接触内轮和外轮。
在三排齿轮设计中，例如，在图36至图46所示的实施例中，两对内轮和外轮位于不同的轴向平面中，其中传动装置位于这两对内轮与外轮之间的第三轴向平面中。
在图中未示出的又一实施例中，三排齿轮设计具有两个内轮和一个外轮，或者也可以具有两个外轮和一个内轮。
也可以使三排齿轮设计具有一个内轮和一个外轮。如图24至图25所示，那么也可以提供具有两个传动装置区段的双排传动装置，其中每个传动装置区段都设置在一个轴向平面中，该轴向平面不同于内轮的轴向平面。牵引构件(相应地，压力构件)在外轮的轴向平面与内轮的轴向平面之间轴向延伸，从而在相应圆周的不同区段处接触内轮和外轮。
尽管图中未示出，但是还可以提供一种轴对称的三排齿轮设计，这种设计具有位于不同轴向平面中的两个外轮和一个内轮，其中传动装置位于内轮的轴向平面中。那么，还可以提供一种具有两个传动装置区段的双排传动装置，其中每个传动装置区段设置在每个外轮的轴向平面中。牵引构件(相应地，压力构件)在内轮的轴向平面与外轮的轴向平面之间轴向延伸，从而在相应圆周的不同区段处接触内轮和外轮。
简而言之，任何数目的内轮和任何数目的外轮的组合都是可能的，其中可以使用单排传动装置或具有多个传动装置区段的多排传动装置。各项实施例仅示出本申请案中所揭示的许多组合中的一些组合。
为了促进对下文实施例的理解，以下表格指出用于不同主动/从动配置的精密谐波链条驱动机构的减速比/传动比。在表格中，R是指牵引机，I是指内轮，且A是指外轮。此处，牵引机可以采用不同的方式进行设计，例如，设计成位于链条与内轮之间的牵引机元件、设计成一个或多个以偏心方式支撑的环形盘，或者设计成一个或多个卵形盘。此外，nA是指外轮齿的数目，nI是指内轮齿的数目，且nK是指链节的数目。
输入 输出 固定 传动比 减速 相反方向
R I A 1:(nA-nK)/nI J J
R A I 1:(nK-nI)/nA J N
I A R 1:(nI/nA) J N
A I R 1:(nA/nI) N N
I R A 1:nI/(nA-nK) N J
A R I 1:nA/(nK-nI) N N
此外，根据本发明，包括牵引机和两个外轮的配置也是可能的，其中内轮和外轮上的齿数目等于相关从动、主动或固定外轮上的齿的对应数目。
图50示出根据本申请案的减速齿轮400的一项实施例。减速齿轮包括主动轴401、外壳402、与主动轴401相对的从动轴403，以及位于外壳402内部的其他部件。从主动侧到从动侧，减速齿轮400的结构如下：主动轴401上形成有卵形牵引机盘404。卵形牵引机盘404上形成有用于钢丝滚道轴承或弗兰卡轴承405的钢丝的接收区域。销环406的接收区域位于钢丝滚道轴承405上。接收区域设置在销环406的内部。销环406的从动侧销407在外轮装齿6中在相对牵引机点处啮合，所述外轮装齿6设置在固定的静止主动侧外壳部分408上。
从动轴403上形成了具有内轮装齿2的内轮5，所述内轮由主动轴401上的滚珠轴承411支撑。销环406的其他销407在图中未示出的相对点处啮合在内轮装齿2中。共同旋转式外壳部分414设置在从动轴403上，所述外壳部分414由交叉滚子轴承409在外部支撑于静止的主动侧外壳部分上。静止的主动侧外壳部分410由滚珠轴承412支撑在主动轴上。用于固定外壳的螺钉孔413穿过静止的外壳部分408和410。用于固定其他元件，例如，用于固定工件或处理工具的孔415设置在共同旋转式外壳部分414中。
在这种情况下，牵引机点定位成正好彼此相对。因此，为了实现较好的啮合，有利的是，内轮齿的数目、链节的数目以及外轮齿的数目彼此相差一个偶数。在替代布置中，也可以提供三个对称布置的牵引机点。在此种情况下，有利的是，齿的数目和链节数目的差值为三的倍数。在这种情况下，牵引机点三重旋转对称。此类型的布置在图51中通过实例的方式示出。牵引机盘404经成形以使得钢丝滚道轴承405在三个牵引机点417、418、419处将销环406的销407从内轮(在图49中用虚线指示)提起，从而使销407在三个牵引机点处啮合在外轮装齿6中。外轮装齿6和未示出的内轮装齿位于销407的平面中，而牵引机盘404和钢丝滚道轴承405位于它们后面的平面中。
图52示出根据本申请案的两级齿轮。在两级齿轮中，第一齿轮级420和第二齿轮级421位于静止的外壳部分422和共同旋转式外壳部分423的内部。第一齿轮级具有主动轴425，所述主动轴上设有卵形牵引机盘426。钢丝滚道轴承427位于牵引机盘426圆周上的接收区域上。销环428位于钢丝滚道轴承427上，所述销环428中设有销429。销环428的销429啮合在外轮装齿6中，所述外轮装齿6设置在静止的外壳422上。
在图52所示的绘图平面外部，销环248的其他销429啮合在内轮5中，所述内轮5位于牵引机盘426的从动侧上。内轮5位于中空轴430上，所述中空轴430由主动轴425上的滚珠轴承431支撑。输出轴425'上的另一滚珠轴承431'支撑中空轴430。第二齿轮级421的内轮5'设置在中空轴430上。
第二齿轮级421以类似于第一齿轮级420的方式进行构造，并且从主动侧到从动侧看，所述第二齿轮级包括具有内轮装齿2'的内轮5'、共同旋转式外壳部分上的外轮装齿6'、具有销429'的销环428'，以及设置在固定轴425'上的卵形牵引机盘426'。与第一齿轮级相比，轴425'和外轮装齿6'设置在共同旋转式外壳部分423上，其中卵形牵引机盘426'在所述轴425'上保持不动。
在运行中，主动轴425驱动第一齿轮级420的牵引机盘426、钢丝滚道轴承427以及销环428。销环428被拉入外轮装齿6中，并且将由此产生的轨道运动传送到内轮5。内轮5经由中空轴430而将该内轮的旋转运动传送到第二齿轮级421的内轮5'。内轮5'将其旋转运动传送到销环428'，并且传送到共同旋转的外壳部分423的内轮装齿6'。
通过齿轮级的组合，实现了较高的传动比，或者相应地，通过颠倒输入和输出，实现较高的减速比。减速比为
其中nAj为第j个外轮上的齿的数目，nIj为第j个内轮上的齿的数目，而nKj为第j个销环上的销的数目。
图53示出根据本申请案的两级齿轮的另一实施例，其中第一齿轮级420和第二齿轮级421的结构大体上对应于图52所示的结构。然而，与图52所示的实施例相比，外轮装齿6'设置在静止的外壳部分上，并且轴425'设计成可以自由旋转的从动轴425'。
在运行中，第一齿轮级420如参考图52所示的实施例所述的那样运行。在齿轮级421中，内轮5'的旋转运动被传送到销环428'的销429'。销429'啮合在静止的外轮装齿6'中，从而使牵引机环426'进行回转运动。总体而言，这样得到传动比：
如果第一齿轮级和第二齿轮级具有类似的尺寸，则可以达到与1略有不同的传动比。通过使用低齿隙谐波销齿圈，还有可能特别准确地将预定的输入旋转转换成规定的输出旋转。
图54示出谐波减速齿轮的一项实施例，其中每个销环具有一个牵引机点。谐波减速齿轮具有两个环形牵引机盘440、441，这两个牵引机盘以偏心方式定位并且在主动轴442上偏移180度。第一滚珠轴承443和第二滚珠轴承444位于第一牵引机盘440的圆周上和第二牵引机盘441的圆周上。齿轮外壳446中的滚珠轴承445在外部支撑主动轴442。第一销环447位于第一牵引机盘440和第一滚珠轴承443的周围，而第二销环448位于第二牵引机盘441和第二滚珠轴承443的周围。
第二销环448的销450与缝隙449啮合，所述缝隙449设置在第一销环447中，以使得第一销环447能够相对于第二销环448径向向内和向外运动。第一销环447的销451在第一牵引机位置处啮合在外轮装齿6中，所述外轮装齿6形成于外壳上。此外，第二销环的销在第二牵引机点453处啮合在外轮装齿6'，其中所述第二牵引机点相对于第一牵引机点452偏移180°，所述外轮装齿6'形成于齿轮外壳446上。第二销环448中的其他销450啮合在内轮装齿2中。内轮装齿2形成于内轮5上，所述内轮5形成从动轴454的一部分。从动轴454在内部支撑于内滚珠轴承455上，并且在外部支撑于外部滚珠轴承456上，所述外部滚珠轴承456依靠在齿轮外壳446上。
在运行中，牵引机盘440、441由主动轴442驱动，并且将第一销环447拉入外轮装齿6'中，将第二销环448拉入外轮装齿6'中。外轮装齿6'的齿数目与销环448的销数目之间的差值和外轮装齿6的齿数目与销环447的销数目之间的差值相同，从而使销环447和销环448以相同速度旋转。通过将第二销环448的销450、451啮合到内轮装齿2中，销环447、448的旋转运动被传送到内轮5和从动轴454。
因为每个销环447、448仅有一个牵引机点452、453，所以销450、451的数目和外轮装齿6、6'上齿的数目不需要相差2的倍数，当存在两个牵引机点时也是如此。例如，此处它们可能仅相差1。因此，齿和销450、451具有相同尺寸时，实现的减速可以高一倍。两个牵引机点452、453偏移180°可以避免力的不对称分布，并且使啮合在外轮装齿中的销450、451的数目加倍。
图55至图58所示的实施例尤其适用于电动自行车。通过装配双自由轮，可以提供一种调节电动机与助踩所需的肌肉力量之间的比的方法，例如，通过简单的构件进行调节。为此，可以在内自由轮与外自由轮之间设置主动轴，其中内自由轮支撑在曲柄轴周围，外自由轮连接到电动机驱动机构，所述主动轴与输出机构连接，例如，与输出副齿轮连接。外自由轮位于电动机与内自由轮之间的传动装置中，并且配置成在脚踏驱动产生的旋转速度大于电动机产生的旋转速度的情况下，使电动机断开。
图55和图56示出两级谐波链条驱动机构的实施例。随着齿轮级的传动比加倍，可以进一步减小齿轮尺寸，或者可以用相同尺寸来实现更高的减速。
图55示出用于电动自行车的双链式谐波链条驱动机构470的一项实施例。
双链式谐波链条驱动机构470具有外部转子电动机471和两个齿轮级472、473，它们位于脚踏轴475周围的齿轮外壳474中。
第一齿轮级472具有连接到电动机471的转子5的牵引机476、静止的内轮2、连接到第二齿轮级473的牵引机478的可旋转外轮477，以及位于内轮2与可旋转外轮477之间的链条8。可旋转外轮477支撑在具有外滚道的滚珠轴承469中，所述滚珠轴承连接到齿轮外壳474。转子5在外部支撑在具有外滚道的滚珠轴承468上，所述滚珠轴承也连接到齿轮外壳474。
第二齿轮级473包括静止的外轮479、牵引机478、可旋转内轮5'，以及链条8'，所述链条8'位于可旋转内轮5'与静止的外轮479之间。静止的外轮479连接到齿轮外壳474，而可旋转内轮5'由脚踏轴475上的自由轮480支撑。齿轮外壳474中的滚珠轴承481、482在外部支撑脚踏轴475。
图56示出用于电动自行车的双链式谐波链条驱动机构470'的另一实施例。与图55所示的双链式链条驱动机构470'相比，此处的第一齿轮级472位于第二齿轮级473的内部。第一齿轮级472具有连接到外部转子电动机471的转子5的牵引机476、静止的内轮2、可旋转外轮477'，以及链条8，所述链条8位于静止的内轮2与可旋转外轮477'之间。可旋转外轮477'经由环483连接到第二齿轮级473的牵引机478。图56仅示出环483的U形截面。第二齿轮级473的可旋转内轮5'上的滚珠轴承469'在外部支撑可旋转外轮477'，而外壳474上的另一滚珠轴承484在外部支撑环483。第二齿轮级473以偏心方式位于第一齿轮级472的平面中，并且位于第一齿轮级472的周围。第二齿轮级473包括可旋转内轮5'、牵引机478、静止的外轮479，以及链条8'。可旋转内轮5'由脚踏轴475上的自由轮480支撑。
图57示出用于电动自行车的具有行星前置级472的谐波链条驱动机构的一项实施例。谐波链条驱动机构包括采用行星前置级472形式的第一齿轮级472，以及采用谐波链条驱动机构473形式的第二齿轮级473。
行星前置级472包括可旋转太阳齿轮5、行星齿轮487、行星齿轮架488，以及静止的中空环489。太阳齿轮5连接到外部转子电动机471的转子上，并且在内部由齿轮外壳474上的内滚珠轴承490支撑。齿轮外壳474上的外部滚珠轴承468在外部支撑所述转子。所述转子连接到太阳齿轮5上。行星齿轮487设置在太阳齿轮5与静止的中空齿轮489之间，所述行星齿轮487的直径大于太阳齿轮5的直径。静止的中空齿轮平稳地固定到齿轮外壳474上，或者形成于齿轮外壳474上。行星齿轮487由行星齿轮架488的轴上的轴承(此处未示出)支撑。所述轴安装在行星齿轮架488的环形齿轮上，图57仅示出行星齿轮架488的剖面。两部分式牵引机478牢牢地固定到行星齿轮架488上。
牵引机478为第二齿轮级473的部件，所述第二齿轮级473还包括静止的外轮479、链条8，以及可旋转内轮5'。牵引机478和链条8'位于可旋转内轮5'与静止的外轮479之间，所述静止的外轮479平稳地连接到齿轮外壳474上。可旋转内轮5'由脚踏轴475上的自由轮480支撑。齿轮外壳474上的电动机侧滚珠轴承481和齿轮侧滚珠轴承482在外部支撑脚踏轴475。
也可以使用行星后置级来代替行星前置级。有利的是，构造一个谐波链条驱动机构以使得内轮与外轮之间的间隙尽可能小，从而使施加在传动构件上的力及其发生的变形保持尽可能小，例如，所述传动构件为链条、销环或齿形带。在此种情况下，达到的减速也较高。通过下游行星级可以再次降低这种较高的减速。在轮周长为0.25m至0.5m的电动自行车中，以下量可以实现与最佳电动机速度的良好配合：对于电动机速度>10,000rpm U/min或甚至>15,000rpm的情况，将谐波链条驱动机构的减速U_HCD设定为1:20至1:60，并且将下游行星齿轮的传动比设定为1:1至1:3。对于谐波链条驱动机构的减速而言，下限可以达到1:10，而上限可以达到1:100，并且对于行星齿轮的传动比而言，上限可以达到1:100。
图58示出具有双链8的谐波链条驱动机构的另一实施例。此项实施例包括位于双链8的第一链条排平面中的静止外轮2，以及位于双链8的第二链条排平面中的可旋转外轮495，而不是可旋转内轮。图58中以截面示出的环形齿轮连接到外部转子电动机的转子5上。图59中可以尤其清楚地看到环形齿轮。在外部与所述环形齿轮邻近的是双链8的第一链条排。与此第一链条排邻近的是静止的外轮2。后外壳部分496由滚珠轴承497支撑，并且连接到输出轴11上，其中所述滚珠轴承497以可旋转方式位于静止外壳部分16上。可旋转外轮495在内部形成于后外壳部分496上。
图59示出沿着图58所示的谐波链条驱动机构中的交叉线[X-X]截得的截面。在偏移了180°的两个牵引机区域498、499处，环形盘500上设有两个牵引机3、4。支撑齿轮501、502相对于牵引机3、4偏移90°，以在内部支撑双链8，所述支撑齿轮都以可旋转方式支撑在滚珠轴承上。滚珠轴承都支撑在设置于环形盘500上的轴上。此外，图59示出后外壳部分496和滚珠轴承，所述后外壳部分496支撑在滚珠轴承上。
在运行中，双链8的电动机侧链条排被拉入静止外轮的外轮装齿2中。双链8的链节数比静止外轮的齿数少，因此双链8发生回转。双链8的轨道运动被传送到可旋转外轮495。如果可旋转外轮495的齿数目nA2大于链节数目nK，则结果出现下游减速，对应于比例nA2/nK。
图60示出在钻探操作中用于定向钻杆503的倾度调节装置518。
倾度调节装置518包括外壳519、驱动机构、第一谐波链条驱动机构510，以及第二谐波链条驱动机构520。钻杆503位于外壳519的内部，所述钻杆503由倾度调节装置518进行定向。
第一谐波链条驱动机构510包括牵引机盘511，所述牵引机盘511支撑在滚珠轴承512上。滚珠轴承512支撑在中空轴上，所述中空轴连接到电动机523的转子504。销环513位于牵引机盘511上，并且部分啮合在内轮的内轮装齿514中，部分啮合在形成于外壳部分517上的外轮装齿516中。为了清晰起见，仅示出销环513的一个销。
相对于第一谐波链条驱动机构510而言，第二谐波链条驱动机构520也包括牵引机盘521、滚珠轴承522、销环513、内轮装齿524、外轮装齿516，以及外壳部分517，如上所述，这些部分彼此连接。
钻杆503穿过上穿孔盘505中的孔以及下穿孔盘506中的孔。穿孔盘505、506设计成圆盘，所述圆盘具有以偏心方式定位的孔。上穿孔盘由上电磁离合器507连接到第二谐波链条驱动机构520的从动元件。另一电磁离合器507和中空轴508将第二谐波链条驱动机构的驱动元件连接到转子504。下穿孔盘506由下电磁离合器509连接到第一谐波链条驱动机构的驱动元件。从动元件设计成内轮515、525并且中空轴与之连接。支撑电磁联轴器508、509的交叉滚子轴承由偏菱形表示。
有利的是，第一谐波链条驱动机构510和第二谐波链条驱动机构520大体具有相同的减速比。这样可以实现均匀旋转并且可以使用具有相同设计的部分。代替销环，也可以使用具有销或螺栓的其他环形传动构件，例如，链条等。
使用谐波链条驱动机构510、520可以达到高扭矩。这种高扭矩足够用于定向甚至相对较重的钻杆503。此外，通过减速可以很准确地控制倾度。电动机523和谐波链条驱动机构510、520且因此倾度调节装置518的设计可以比较紧凑，从而钻杆503可以被引入钻孔中，尤其可以引入到钻头那么远。
使用倾度调节装置518，可以向后调整钻探的方向。例如，由于成本和时间的原因，这在钻探原油时比较有利。
图61和图62示出用于旋转工作台的定位装置，例如，所述工作台为实验台或用于处理样本的工作台。例如，用于反射激光束的镜子可以放置在工作台上，并且所述工作台可以用于精确地调节激光束方向。图61和图62的布置包括工作台528、镜子529、支架530，以及谐波链条驱动机构531。谐波链条驱动机构531的输出端用齿环533连接到轮531上，所述齿环533中啮合了牵引构件(此种情况下为销环)。
图63示出相位调节设备550。相位调节设备550中的相位调节减速器534具有第一谐波链条齿轮535和第二谐波链条齿轮536。第一谐波链条齿轮535的第一牵引机盘538连接到相位调节电动机。内轮541将第一牵引构件539连接到第二谐波链条齿轮536的第二牵引构件540上，以使得这些牵引构件在背对背的状态下一起旋转。用于第二谐波链条齿轮536的第二牵引机盘542是不可旋转的。在正常电力传送期间，相位调节电动机并不运行。因此，当两个齿轮装置的减速比设定为相等时，第一谐波链条驱动机构535进入第一刚性内齿轮543的输入旋转以相同的旋转频率从第二刚性内齿轮544中输出。
根据此种布置，可以用较低的成本制造出旋转传动误差较低的相位调节设备。相位调节设备可以用于补偿周期运动中的时间延迟或时间超前，例如，以便对内燃机中的阀门开度加以控制。
图64示出小型伺服电动机制动装置551，所述制动装置在正常运行过程中的运行速度较低，从而能释放制动器，其中压缩螺旋弹簧557使滑动板556的压力抵抗固定到电动机轴552上的制动盘554，从而实现制动。根据本申请案，具有谐波链条驱动机构的小型电动机562使控制盘558进行旋转运动，旋转方向是控制表面随动件560从控制表面559的腔室559b向上滚动到顶部559a的方向。滑动板556在弹簧力的作用下移动远离制动板554，并且装置从旋转运动转换到制动器释放状态。如果控制表面盘558受到进一步旋转，则控制表面随动件560从控制表面的顶部559a移动到连续的腔室559b中，并且滑动板556被弹簧力压向制动板554，而装置转换到制动力作用于电动机轴552的状态。
图65示出具有两个谐波链条齿轮的机械手指，旋转致动器5具有第一谐波链条驱动机构20和第二谐波链条驱动机构30，并且具有电动机40。第一谐波链条驱动机构20的内轮连接到齿轮驱动式外壳单元7，而第二谐波链条驱动机构30的内轮并入到齿轮驱动式外壳单元8中。第一谐波链条驱动机构20和第二谐波链条驱动机构30的构造基本相同，并且定位成同轴，从而它们在相同方向上相向。公用的旋转输入轴13沿着此谐波链条驱动机构的中心延伸，而且旋转输入轴13的中心轴线对应于接合轴线4。
容纳在齿轮驱动式外壳单元7中的第一谐波链条驱动机构20设计成具有内部带齿的外轮21、以同轴方式定位在外轮21中的内轮22，以及以同轴方式位于外轮21内部并具有椭圆形轮廓的牵引机23或牵引机盘23。牵引机23以同轴方式固定到旋转输入轴13的远端区域。从动内轮22连接到外壳2。外轮21静态连接到外壳部分上，并且由从动轴上的轴承14以可旋转方式支撑，所述从动轴连接到内轮21。连接到内轮21上的厚圆柱形轮毂24安装在齿轮驱动式外壳单元7的横向区域上。
旋转输入轴13以可旋转方式从第一牵引机延伸到第二牵引机，其中旋转输入轴13由轴承14以可旋转方式支撑。第一输出轴11设计成与圆柱形轮毂24成整体，所述第一输出轴11从轴承14伸入另一齿轮驱动式外壳单元8的横向表面附近的区域中。连接到第一输出轴11的传动装置3的第一保持臂9整体连接到输出轴11。
容纳在另一齿轮驱动式外壳单元8中的第二谐波链条驱动机构30具有相同的设计，并且也具有环形外轮31、以同轴方式定位在外轮31内部的内轮32，以及以同轴方式位于外轮内部的牵引机33。牵引机33以同轴方式固定在旋转输入轴13上。刚性外轮31连接到外壳2。内轮32连接到厚圆柱形轮毂34，并且由轴承16以可旋转方式支撑，所述轮毂34形成于烧杯状底座的中心区域中。
此外，第二输出轴12设计成整体位于圆柱形轮毂34上，所述第二输出轴12从轴承16横向突出，远离齿轮驱动的外壳单元8。连接到第二输出轴12的传动装置3的第二保持臂10整体连接到输出轴12。
旋转致动器5的电动机40位于特定点处，所述特定点面对底座6的后表面上的齿轮驱动式外壳单元8。电动机40的旋转输出轴41在与接合轴线4成直角的方向上延伸，穿过底座6中的孔6a并且伸入齿轮驱动式外壳单元8中。
主动锥齿轮42以同轴方式连接到旋转输出轴41的远端，并且固定到该远端上。以同轴方式固定在旋转输入轴13上的从动锥齿轮43与主动锥齿轮42啮合。
下文描述具有此种配置的指形接合机制1的运行模式。由于电动机40的驱动，旋转输出轴41的旋转运动由主动锥齿轮42和从动锥齿轮43传送到旋转输入轴13，并且输入轴13以可旋转方式运动。第一谐波链条驱动机构20的牵引机23和第二谐波链条驱动机构30的牵引机33固定在旋转输入轴13上。当牵引机旋转时，由内轮22与外轮21之间以及内轮32与外轮31之间的两个齿轮上齿数目的差值引起的相对旋转运动因而产生。由于外轮21和31固定，因此，内轮22和外轮32执行旋转运动，并且内轮中的输出轴11和12作为一个整体旋转。因此，连接到输出轴11和12的传动装置3在预定的方向上围绕接合轴线4旋转。
上述驱动机构也可以构造成不对称版本，其中旋转致动器5的输出轴定位成相对于对称轴3a偏移。此处，锥齿轮42相对于对称轴3a定位在锥齿轮43的外部上，并且锥齿轮43上的装齿向外成角度，以使得位于外部上的锥齿轮42能够啮合在锥齿轮43中。这使得谐波链条驱动机构20、30能更靠近地放置在一起。通过将谐波链条驱动机构20定位在轴3a上，而将其他谐波链条驱动机构定位在轴3a的侧面，形成另一不对称版本，其中致动器5的输出轴仍旧位于轴3a上。此外，还可以提供仅只有一个谐波链条驱动机构的接合机制。
在图66所示的布置中，电动机40位于该接合机制的内部。因此，不再需要锥齿轮42、43，并且轴13可以直接由电动机40驱动。
图67示出具有谐波链条驱动机构571的主轴驱动机构570。谐波链条驱动机构570可以根据上述实施例中的任一实施例进行设计。谐波的输出端连接到第一带齿轮(toothwheel)572，所述第一带齿轮572继而连接到第二带齿轮573。第二带齿轮573设计成中空带齿轮573，并且布置成与主轴驱动机构570的轴同心。中空轴573的内侧包括楔形边缘574，所述楔形边缘574啮合到轴576的螺纹575中，所述轴576可以在与轴576的纵向轴一致的直线方向上移动。轴576以同心方式布置在中空轴577中，并且支撑在中空轴577中。中空带齿轮573受到支撑，从而它可以围绕自身的轴旋转，但是仍相对于所述直线方向保持固定。图67中未详细示出所述机制。例如，它可以由固定到中空轴577或壳体上的两个横的滚珠轴承来实现。
在运行中，谐波链条驱动机构使齿轮572在两个方向中的一个方向上转动。齿轮572使齿轮573转动，并且边缘574经由与螺纹575啮合而使轴576沿着直线方向移动。图67示出一项实施例，其中轴576垂直向上定向，从而可以用于克服重力而非常精确地提起上面有物品577的工作台。然而，轴567也可以水平定向或在其他方向上定向，并且可以被支撑在两个或两个以上位置处。
至于下述装置，本发明涉及一种具有用于装置中的谐波链条齿轮的致动器，例如，电动机，并且涉及具有至少一个谐波链条齿轮的装置。本申请案揭示一种具有谐波链条齿轮的调节装置，用于调节诸如飞机座椅或牙医座椅等座椅的位置。此外，本申请案揭示一种轮椅、一种电动船、一种冰箱压缩机、一种滑轮组机制、一种电动锯、一种割草机以及一种钢丝绳绞车，它们都包括驱动机构以及连接到该驱动机构和装置的谐波链条齿轮。同样，本申请案还揭示一种具有驱动机构和谐波链条齿轮的电动工具，例如，锯、螺丝起子，或者冲击扳手。同样，本申请案揭示一种具有谐波链条齿轮的驱动机构，用于车库门、花园门、帐篷遮帘(canvas blind)、滑动门、电梯、过山车以及其他类型的轨道车辆。根据本申请案的谐波链条齿轮可以比较紧凑，因此它甚至可以将驱动机构合并在较小的装置中。例如，在电梯的情况下，具有谐波链条齿轮的驱动机构可以用作连接到电梯的备用驱动机构。
此外，本申请案还揭示一种用于照相机的支座、一种用于照相机镜头的聚焦驱动机构，以及一种用于追踪天文望远镜的驱动机构，该驱动机构借助的是包括谐波链条齿轮的驱动机构。“望远镜”是指业余使用的小型望远镜以及用于可能为地球或地球外的专业系统的小型或大型天文望远镜。在这些申请案中，谐波链条齿轮提供一种高精度驱动机构。
图68示出谐波销驱动机构600的另一实施例，其中销环308'的销601连接到弹性弹簧杆602，所述弹性弹簧杆602连接到谐波销驱动机构600的壳体603。在图68的截面图中，示出了销环308'的一个销601以及一个弹簧杆602。在第一替代方案中，弹性弹簧杆602和销601形成为一个部分，而在第二替代方案中，销601插入到弹性弹簧杆的对应开口中。
弹簧杆602具有弹性，并且弹簧杆可以在图68中截面的平面内上下运动。另一弹簧杆602可以采用类似的方式移动。弹簧杆602布置在围绕壳体的圆柱形部分605的一个圆的圆周上。圆柱形部分605携有线圈606，所述线圈606设置在圆柱形部分605的内壁上。
内圆柱607径向向内设置在线圈606上。图68中未示出的磁体设置在内圆柱607上。圆柱形部分605、线圈606以及内圆柱607形成电动机，其中圆柱形部分605和线圈606形成电动机的定子，而内圆柱607形成电动机的转子。内圆柱607也称为谐波销齿轮或销驱动机构的“输入轴”。
在输出侧上，传动装置部分608设置在内圆柱606上。内圆柱607经由带沟球轴承609而径向支撑在输出轴624上，并且由径向止推滚珠轴承610横向支撑在杯状部分627上。包括传动装置部分608的部分也称为“传动装置”。
滚珠轴承611安装在传动装置部分608上。销环308'设置在滚珠轴承611周围。第一外齿圈2和第二外齿圈2'也称为外轮，它们设置在滚珠轴承611的两个轴向相对的侧面上。第一外齿圈2和第二外齿圈2'形成于电动机输出部分613的外圆柱形部分612上。外齿圈2、2'包括沿着外齿圈2、2'的内圆周的内齿，并且所述内齿的形状适合于销601的形状。圆柱形部分612也称为“输出轴”。
电动机输出部分613包括：外圆柱形部分612，其旋拧到电动机输出部分613的盘形部分614；以及内圆柱形部分615，其旋拧到盘形部分614。电动机输出部分613的盘形部分614经由滚珠轴承617而径向向外支撑在壳体的保持盘616上。
盘形部分616经由滚针轴承621和外自由轮622而径向向内支撑在输出部分619的圆柱状部分618上。齿轮架623固定在圆柱形部分618上。输出部分619的圆柱状部分618经由内自由轮625和滚珠轴承626而支撑在输出轴624上。圆柱状部分618经由双滚珠轴承628而径向向外支撑在杯状部分627上。
在与输出齿轮623的输出侧相对的电动机侧上，壳体603的电动机盖子630经由滚珠轴承631而支撑在输出轴624上。电动机盖子630包括径向布置的散热片632。壳体603的外圆柱633旋拧到电动机盖子630上，而保持盘616旋拧到外圆柱633上。
在第一实施例中，传动装置部分608为卵形部分608，而滚珠轴承611为挠性滚珠轴承611。例如，挠性滚珠轴承611可以为钢丝滚道轴承，也称为“弗兰卡”轴承。在第二实施例中，传动装置部分608为环形部分608，所述环形部分608相对于轴604以偏心方式进行安装。在这种情况下，滚珠轴承611可以为非挠性滚珠轴承611，所述非挠性滚珠轴承611大体上位于环形中。
在第一和第二实施例中，滚珠轴承611可以为不具有外齿圈和/或不具有内环的不完整滚珠轴承。不具有外齿圈的不完整滚珠轴承有利于与图70所示的三层销环组合。
在谐波销驱动机构600的运行过程中，线圈606具有电流。电流经由电磁场产生会驱动内圆柱607的旋转磁场，所述电磁场作用在磁体上。内圆柱607使传动装置部分608旋转，进而使滚珠轴承611的内环旋转。
滚珠轴承611的运动引起销601的径向位移。继而，销的径向位移使销601在外齿圈2、2'的齿上运动。径向位移的相位沿着外齿圈2、2'的圆周增加。
销601的径向运动在外齿圈2、2'的齿的倾斜侧面上产生推进力。弹簧杆602产生对应的反作用力，销601连接到所述弹簧杆602上。根据本申请案，销环和外齿圈2、2'的尺寸可以经过设置，以使得可以实现约4500:75的减速。为了说明，两个箭头指示从电动机的转子607流到外齿圈2、2'的扭矩。
外齿圈2、2'将它们的旋转运动传送到电动机输出部分613。如果电动机输出部分613的回转速度大于输出部分619的回转速度，则电动机输出部分613经由外自由轮622来驱动输出部分619。而另一方面，如果输出轴624的回转速度大于输出部分618的回转速度，则输出轴经由内自由轮来驱动输出部分。内自由轮625和外自由轮622用作超速离合器。
图69至图72示出多层销环。根据本申请案，多层销环可以用于根据本申请案的谐波销驱动机构中，所述谐波销驱动机构在图36至图47、图50、图51、图52、图53以及图68中示出。
图69示出两层销环308'的局部侧视图。外部包括钢环635和固定到所述钢环635的接收环636。例如，接收环636可以由铝、塑料、钢或铁制成。钢环635设置在接收环636的径向外部。圆形开口637沿着接收环636的圆周以固定的距离设置在接收环636中。图69和图70中未示出的销设置在圆形开口637中。
图70示出三层销环308”的局部侧视图。在接收环636的径向内部，外轴承表面638连接到接收环636。外轴承表面638对应于挠性轴承的外齿圈638，并且包括用于图70中未示出的滚动元件的整体轴承表面。
图71示出两层销环308'的侧视图，其中从侧面示出圆形开口中的销。
图72示出图71中的两层销环308'的透视图。销在两个相对侧面上从两层销环308'突出。根据本申请案，销环可以插入到采用对称布置的谐波销驱动机构中，其中销的两个突出部分都啮合在对应的外齿圈中。此种对称布置使力均衡分布。
在图69、图70、图72的销环中，圆形开口可以经形成，以使得它们朝向接收环636的内部开口，从而在接收环的内部上形成插入缝隙。插入环的宽度小于销的直径。通过从内部按压或拉动销，可以将所述销插入到插入缝隙中或从中移除。
一般来说，销环对应于牵引构件，转子对应于输入轴，并且外齿圈对应于外轮。将外齿圈的旋转传送到输出轴可以经由其他的传动元件来实施，例如，经由超速离合器来实施。挠性构件可以实现为挠性杆，但也可以采用其他形式，例如，弹性圆锥形区段，其中挠性构件为圆锥形区段的各个部分，或为具有弹性手指的圆锥形区段。
通常，多层销环的圆形开口从销环的一侧延伸到相对侧并且它们形成管状开口，销可以插入到所述管状开口中。
具体来说，销通常由钢等的耐用金属制成。
也可以用组织成项的以下元件列表来描述各项实施例。项列表中所揭示特征的相应组合分别看作独立的标的物，也可以与本申请案的其他特征组合。
1.一种齿轮，其包括输入轴和输出轴，所述齿轮进一步包括以下元件：
-外轮、定位成与所述外轮同心的内轮，以及在所述外轮与所述内轮之间延伸的牵引构件，以及
-至少一个回转式传动装置，所述传动装置将所述牵引构件提离所述内轮的外圆周，并将它推到所述外轮的内圆周上。
2.根据项1所述的齿轮，
其特征在于，
所述输入轴连接到所述传动装置。
3.根据项1所述的齿轮，
其特征在于，
所述输入轴连接到所述外轮。
4.根据项1所述的齿轮，
其特征在于，
所述输入轴连接到所述内轮。
5.根据项1至3中任一项所述的齿轮，
其特征在于，
所述输出轴连接到所述内轮。
6.根据项1、3或4中任一项所述的齿轮，
其特征在于，
所述输出轴连接到所述传动装置。
7.根据项1至4中任一项所述的齿轮，
其特征在于，
所述输出轴连接到所述外轮。
8.根据上述项中任一项所述的齿轮，
其特征在于，
所述牵引构件为以可旋转方式互连的链节组成的链条。
9.根据项1至7中任一项所述的齿轮，
其特征在于，
所述牵引构件包括至少一个连续的椭圆形牵引元件。
10.根据项9所述的齿轮，
其特征在于，
所述牵引元件包括挠性带。
11.根据项9所述的齿轮，
其特征在于，
所述牵引元件包括挠性花键元件。
12.根据项11所述的齿轮，
其特征在于，
所述挠性花键元件包括多个销，所述销从所述花键元件的至少一个轴向表面突出，并且布置成与所述挠性花键元件同轴。
13.根据上述项中任一项所述的齿轮，
其特征在于，
所述传动装置位于可旋转的传动装置托架上。
14.根据项13所述的齿轮，
其特征在于，
所述传动装置固定到所述传动装置托架，其中所述牵引构件包括多个可旋转的接触元件。
15.根据项13所述的齿轮，
其特征在于，
所述传动装置以可旋转方式设置在所述传动装置托架上。
16.根据项15所述的齿轮，
其特征在于，
所述传动装置设置成与所述传动装置托架的旋转轴偏心。
17.根据项15所述的齿轮，
其特征在于，
所述传动装置的旋转轴大体与所述传动装置托架的所述旋转轴重合，其中面向所述牵引构件的所述传动装置的接触面大体为椭圆形。
18.一种具有根据上述项中任一项所述的齿轮的电动机齿轮单元，
其特征在于，
提供了电动机，所述电动机的转子连接到所述齿轮的输出轴。
19.根据项18所述的电动机齿轮单元，
其特征在于，
所述电动机为具有径向间隙的DC无刷电动机。
20.一种具有根据项1至17中任一项所述的齿轮的电动机齿轮单元，
其特征在于，
提供了内燃机，所述内燃机的输出轴连接到齿轮的输入轴。
21.一种包括根据项18至20中任一项所述的电动机齿轮单元的车辆，
其特征在于，
所述车辆的至少一个从动轮连接到齿轮的输出轴。
22.一种发电机，其具有驱动单元、发电机单元以及根据项1至17中任一项所述的齿轮，所述齿轮的输入轴连接到所述驱动单元，而所述齿轮的输出轴连接到所述发电机的输入轴。
23.一种用于接触齿轮中牵引构件的传动装置组件，所述传动装置包括设置在可旋转的传动装置托架上的第一传动装置元件和第二传动装置元件，其中所述第一传动装置元件和所述第二传动装置元件可以在所述传动装置托架上旋转，并且其中每个传动装置元件设置成与所述传动装置托架的旋转轴偏心。
24.根据项23所述的传动装置组件，
其特征在于，
设置了导向件，所述导向件用于使所述第一传动装置元件相对于所述第二传动装置元件移位。
25.根据项24所述的传动装置，
其特征在于，
所述第一传动装置元件和所述第二传动装置元件各自包括具有导向元件的至少一个传动装置调节缝隙。
26.一种齿轮，其包括输入轴和输出轴，所述齿轮进一步包括以下特征：
-外轮，
-定位成与所述外轮同心的内轮，
-在所述外轮与所述内轮之间延伸的压力构件，以及
-至少一个回转式传动装置，所述传动装置将所述压力构件推离所述外轮的内圆周，并将所述压力构件推到所述内轮的外圆周上。
27.一种用于齿轮的挠性花键元件，所述挠性花键元件包括：
多个销，所述销从所述花键元件的至少一个轴向表面突出，并且布置成与所述挠性花键元件同轴。
28.根据项27所述的挠性花键元件，
其特征在于，
所述多个销从所述花键元件的两个轴向表面突出。
29.根据项27或28所述的挠性花键元件，
其特征在于，
所述多个销设置在多个轴向圆柱形孔口中。
30.根据项27或29所述的挠性花键元件，
其特征在于，
所述销包括硬化钢，并且所述挠性花键元件包括铝。
31.一种谐波销驱动机构，其包括：
-至少一个外齿圈，所述外齿圈的内齿适合于销环中的销的形状，
-用于连接到电动机的转子的传动装置，
-支撑在所述传动装置上的滚珠轴承，
-挠性构件的布置，所述挠性构件大体以一定半径分布在圆周上，并且所述挠性构件用于附接到壳体上，其中所述挠性构件包括用于插入所述销环中的销的开口，以及
-用于接收所述外齿圈的旋转的输出轴。
32.根据项31所述的谐波销驱动机构，
其特征在于，
所述传动装置包括卵形部分。
33.根据项31所述的谐波销驱动机构，
其特征在于，
所述传动装置包括环形部分，所述环形部分相对于所述转子的旋转轴以偏心方式受到支撑。
34.根据项31所述的谐波销驱动机构，
其特征在于，
所述谐波销驱动机构包括两个外齿圈。
35.一种谐波销齿轮，其包括：
-具有内齿的至少一个外齿圈，
-用于连接到输入轴的传动装置，
-支撑在所述传动装置上的滚珠轴承，
-挠性构件的布置，所述挠性构件大体以一定半径分布在圆周上，并且所述挠性构件用于附接到谐波销驱动机构的壳体上，
-具有销的销环，所述销环的销连接到所述挠性构件，并且所述销中的至少一个销啮合到所述外齿圈的内齿中，以及
-用于接收所述外齿圈的旋转的输出轴。
36.根据项35所述的谐波销齿轮，
其特征在于，
所述传动装置包括卵形部分。
37.根据项35所述的谐波销齿轮，
其特征在于，
所述传动装置包括环形部分，所述环形部分相对于所述转子的旋转轴以偏心方式受到支撑。
38.根据项35至37中任一项所述的谐波销齿轮，
其特征在于，
所述谐波销驱动机构包括两个外齿圈。
39.一种用于谐波销驱动机构的多层销环，所述多层销环包括：
-外钢环，以及
-固定到所述外钢环的接收环，所述接收环布置在所述外钢环的径向内部，其中所述接收环包括圆形开口，所述圆形开口适合容纳销。
40.根据项39所述的多层销环，所述多层销环进一步包括：
用于引导滚珠轴承的滚珠的外轴承表面，其中所述外轴承表面布置在所述接收环的径向内部并且固定到所述接收环上。
41.根据项39或项40所述的多层销环，
其特征在于，
用于容纳所述销的所述圆形开口沿着圆周以大体相等的距离分布。
42.根据项39至41中任一项所述的多层销环，
其特征在于，
销设置在所述接收环的所述开口中，所述销在两个相对侧上从所述接收环突出。
43.根据项39至42中任一项所述的多层销环，
其特征在于，
所述接收环的所述圆形开口在所述接收环的内侧上形成插入缝隙。
44.一种电动机齿轮单元，其具有根据项31至34中任一项所述的谐波销驱动机构或具有根据项35至38中任一项所述的谐波销齿轮，
其特征在于，
提供了电动机，所述电动机的转子经由输入轴而连接到所述谐波销驱动机构或所述谐波销齿轮的传动装置上。
45.根据项44所述的电动机齿轮单元，
其特征在于，
所述电动机为具有径向间隙的DC无刷电动机。
46.一种电动机齿轮单元，其具有根据项31至34所述的谐波销驱动机构或具有根据项35至38中任一项所述的谐波销齿轮，
其特征在于，
提供了内燃机，所述内燃机的输出轴经由所述谐波销驱动机构或所述谐波销齿轮的输入轴而连接到传动装置。
47.一种包括根据项44至46中任一项所述的电动机齿轮单元的车辆，
其特征在于，
所述车辆的至少一个从动轮连接到谐波销齿轮的输出轴。
48.一种发电机，其具有驱动单元、发电机单元以及根据项31至34中任一项所述的谐波销驱动机构或根据项权利要求35至38中任一项所述的谐波销齿轮，所述发电机的特征在于，所述谐波销驱动机构的传动装置经由输入轴而连接到所述驱动单元，并且所述谐波销驱动机构的输出轴连接到所述发电机的输入轴。
49.一种倾度调节装置，其包括根据项1至17中任一项所述的第一齿轮以及根据项1至17中任一项所述的第二齿轮，
所述装置的特征在于，
第一穿孔盘连接到所述第一齿轮的输出轴，而第二穿孔盘连接到所述第二齿轮的输出轴，并且所述第一穿孔盘和所述第二穿孔盘的相应孔适合容纳管道，
所述第一齿轮的输入轴连接到电动机，并且所述第二齿轮的输入轴连接到电动机。
50.一种包括根据项1至17中任一项所述的齿轮的机械臂，其特征在于，所述齿轮固定到所述机械臂的接合处的第一部分，并且所述齿轮的输出轴固定到所述机械臂的所述接合处的第二部分，所述接合处的所述第二部分可以相对于所述第一部分枢转，并且特征在于，所述齿轮的输入轴连接到电动机。
51.一种用于工作台的定位装置，其包括根据项1至17中任一项所述的齿轮，所述定位装置的特征在于，所述齿轮固定到支架，所述齿轮的输入轴连接到电动机，并且输出轴连接到带有齿环的轮，所述轮用于使工作台旋转。
52.一种主轴驱动机构，其包括根据项1至17中任一项所述的齿轮，所述主轴驱动机构的特征在于，
所述齿轮的输入轴连接到电动机，所述齿轮的输出轴连接到带齿轮，所述主轴驱动机构进一步包括：
具有楔形边缘的中空带齿轮，所述中空带齿轮与所述带齿轮啮合，
-具有螺纹的轴，所述中空带齿轮的所述楔形边缘啮合到轴的所述螺纹中。
尽管上述描述包括许多细节，但是这不应被解释为限制各项实施例的范围，而是仅仅说明可预见的实施例。各项实施例的上述优点不应被解释为尤其限制各项实施例的范围，而是仅仅阐述在所述实施例付诸实践的情况下，可能获得的成就。因此，各项实施例的范围应由权利要求书及其等效物来确定，而不是由给定的实例来确定。

Claims (9)

1.一种谐波销驱动机构，其包括：
至少一个外齿圈，所述外齿圈的内齿适合于销环中的销的形状，
具有外齿的内轮，
用于连接到电动机的转子的传动装置，
支撑在所述传动装置上的挠性滚珠轴承，
其中所述销环包括
挠性构件的布置，所述挠性构件大体以一定半径分布在圆周上，其中所述挠性构件包括多个销，所述销高出于所述挠性构件的至少一个轴向表面或者从中突出，以及其中所述挠性构件包括用于插入所述销环的销的开口，所述多个销被插入到所述开口中，
以及
用于接收所述外齿圈的旋转的输出轴，以及
行星后置级，所述行星后置级被连接到所述输出轴。
2.根据权利要求1所述的谐波销驱动机构，
其特征在于，
所述传动装置包括卵形部分。
3.根据权利要求1所述的谐波销驱动机构，
其特征在于，
所述传动装置包括环形部分，所述环形部分相对于所述转子的旋转轴以偏心方式受到支撑。
4.根据权利要求1所述的谐波销驱动机构，
其特征在于，
所述谐波销驱动机构包括两个外齿圈。
5.一种具有根据权利要求1所述的谐波销驱动机构的电动机齿轮单元，
其特征在于，
提供了电动机，所述电动机的转子经由输入轴而连接到谐波销驱动机构的传动装置。
6.根据权利要求5所述的电动机齿轮单元，
其特征在于，
所述电动机为具有径向间隙的DC无刷电动机。
7.一种具有根据权利要求1所述的谐波销驱动机构的电动机齿轮单元，
其特征在于，
设有一内燃机，所述内燃机的输出轴经由所述谐波销驱动机构的输入轴而连接到所述传动装置。
8.一种包括根据权利要求5所述的电动机齿轮单元的车辆，
其特征在于，
所述车辆的至少一个从动轮连接到所述谐波销驱动机构的所述输出轴。
9.一种发电机，其具有驱动单元、发电机单元以及根据权利要求1所述的谐波销驱动机构，所述发电机的特征在于，所述谐波销驱动机构的传动装置经由所述谐波销驱动机构的输入轴而连接到所述驱动单元，并且所述谐波销驱动机构的输出轴连接到所述发电机的输入轴。
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