CN114585831B - 具有可变有效直径滚子和滚子约束的纯滚动摆线传动装置 - Google Patents

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Abstract

提供了具有改进效率和其它益处的多种传动装置及其改进。传动装置包括由一个或多个凸轮或以其它方式驱动一个或多个内部构件以使其围绕旋转轴线进行进动旋转,该旋转轴线自身围绕主旋转轴线运转。多个成型滚子与内部构件和基底构件上的成型切口接触,使得经由凸轮施加的输入旋转/转矩在联接到内部构件的输出构件处被实现为输出旋转/转矩。滚子和接触表面被成形为使得滚子相对于接触表面进行滚动运动,从而提高效率。可以提供多个内部构件和相应的成型滚子组以增加功率容量、减少转矩波动、减少摆动或提供其它益处。

Description

具有可变有效直径滚子和滚子约束的纯滚动摆线传动装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年8月26日提交的美国专利申请62/891,551的优先权,在此通过引用并入本文。本申请还通过引用并入了于2017年12月21日提交的美国专利申请15/738,706的内容。
背景技术
除非本文另有说明,否则本节所述的材料不是本申请中的权利要求的现有技术,并且也不因包含在本节中而承认其为现有技术。
术语“传动装置(transmission)”通常可以指提供从旋转动力源到另一装置的速度转换和转矩转换的系统。工业机械、医疗机器人和家用电子产品可以使用这种传动装置。传动装置的选择或设计包括考虑多个因素。示例性因素包括负载能力、效率和成本。
可以加入传动装置作为各种机构的一部分,以便在输入转矩和输出转矩之间提供机械优势。因此,可以加入传动装置,以将马达、发动机、涡轮或其它转矩发生器的特性(例如,转矩-速度曲线、效率曲线)与效应器、车轮、发电机或其它一些产生转矩的预期应用的特性相匹配。例如,可以在汽车中提供传动装置,以使内燃机产生的高转速和相对较低的转矩与驱动汽车车轮的较低速度和较高转矩要求相匹配。在另一示例中,可以提供传动装置以将内燃机联接到发电机,使得内燃机和发电机两者都根据各自的有效转速运行。
加入联接件作为各种机构的一部分,以联接轴或其它旋转机械元件,使得可以在机械元件之间传递转矩和旋转。联接件可被构造为允许在具有偏移的旋转轴线、具有非平行的旋转轴线或具有各种不同的旋转轴线的轴之间传递旋转/转矩。例如,十字滑块联接件(Oldham coupling)将两个具有平行但偏移的旋转轴线的轴联接在一起。在一些示例中,联接件可被构造为允许轴(或其它联接的旋转机械元件)的旋转轴线的位置和/或角度随时间变化。例如,万向接头联接两个具有处于不同角度的旋转轴线的轴,并允许这些角度随时间变化。
可以提供联接件作为另一机构的一部分。例如,传动装置可以包括一个或多个联接件以联接传动装置内的元件的旋转。特别地,各种传动装置(例如,摆线传动器)包括一个或多个元件,这些元件进行摆线运动并且联接到传动装置的输出轴(或其它输出元件)。可以将这种摆线运动描述为围绕旋转轴线的旋转,该旋转轴线自身围绕另一旋转轴线运转。在摆线传动器或其它机构中,第一元件(例如,摆线齿轮)的旋转轴线可以围绕输出元件的旋转轴线运转(例如,当第一元件由联接到该机构的输入端的凸轮驱动时)。第一元件的旋转轴线和输出元件的旋转轴线之间的偏移可以保持基本恒定。
发明内容
本公开的一些实施例提供了一种传动装置,其包括:(i)太阳轮;(ii)输入构件,其联接到所述太阳轮,使得所述输入构件的旋转导致所述太阳轮的旋转;(iii)两个以上的行星齿轮,其与所述太阳轮齿轮式接触;(iv)两个以上的凸轮,所述两个以上的凸轮中的每一者联接到所述两个以上的行星齿轮中的对应一者,使得所述太阳轮的旋转导致所述两个以上的凸轮中的每一者的旋转;(v)偏心构件,其联接到所述两个以上的凸轮,使得所述两个以上的凸轮的旋转导致所述偏心构件的偏心运动,其中,所述偏心构件具有限定一系列的宽度可变切口的两个接触表面;(vi)基底构件,其具有限定了一系列的宽度可变切口的至少两个接触表面;(vii)输出构件,其联接到偏心构件,使得所述偏心构件的旋转导致所述输出构件的旋转;(viii)多个滚子,所述多个滚子中的每个滚子与所述偏心构件和所述基底构件的所述接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述偏心构件的旋转,由此所述输入构件的旋转引起所述输出构件的旋转。
本公开的一些实施例提供了一种传动装置,其包括:(i)输入构件;(ii)第一偏心构件,其联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第一偏心构件的偏心运动,其中,所述第一偏心构件具有限定一系列的宽度可变切口的第一接触表面和第二接触表面;(iii)第二偏心构件,其联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第二偏心构件的偏心运动,其中,所述第二偏心构件具有限定一系列的宽度可变切口的第三接触表面和第四接触表面;(iv)基底构件,其具有(1)限定一系列的宽度可变切口的第五接触表面和第六接触表面和(2)限定一系列的宽度可变切口的第七接触表面和第八接触表面;(v)输出构件,其联接到所述第一偏心构件和所述第二偏心构件,使得所述第一偏心构件和所述第二偏心构件的旋转导致所述输出构件的旋转;(vi)第一多个滚子和第二多个滚子,所述第一多个滚子中的每个滚子与所述第一接触表面、所述第二接触表面、所述第五接触表面和所述第六接触表面接触,并且所述第二多个滚子中的每个滚子与所述第三接触表面、所述第四接触表面、所述第七接触表面和所述第八接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述第一偏心构件和所述第二偏心构件的旋转,由此所述输入构件的旋转引起所述输出构件的旋转,其中,所述第一多个滚子中的每个滚子经由相应的中平面约束元件联接到所述第二多个滚子中的对应滚子,所述中平面约束元件在至少一个自由度上约束所述第一多个滚子中的滚子相对于所述第二多个滚子中的对应滚子的位置和旋转。
本公开的一些实施例提供了一种传动装置,其包括:(i)输入构件;(ii)第一偏心构件,其联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第一偏心构件的偏心运动;(iii)第二偏心构件,其联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第二偏心构件的与所述第一偏心构件的所述偏心运动同相的偏心运动,其中,所述第一偏心构件和所述第二偏心构件各自具有具有限定一系列的宽度可变切口的相应的第一接触表面和第二接触表面;(iv)第三偏心构件,其联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第三偏心构件的偏心运动,并且其中,所述第三偏心构件具有限定一系列的宽度可变切口的第三接触表面和第四接触表面,其中,所述第三偏心构件位于所述第一偏心构件和所述第二偏心构件之间;(v)基底构件,其具有(1)限定一系列的宽度可变切口的第五接触表面和第六接触表面以及(2)限定一系列的宽度可变切口的第七接触表面和第八接触表面;(vi)输出构件,其联接到所述第一偏心构件、所述第二偏心构件和所述第三偏心构件,使得所述第一偏心构件、所述第二偏心构件和所述第三偏心构件的旋转导致所述输出构件的旋转;(vii)第一多个滚子和第二多个滚子,所述第一多个滚子中的每个滚子与所述第一接触表面、所述第二接触表面、所述第五接触表面和所述第六接触表面接触,并且所述第二多个滚子中的每个滚子与所述第三接触表面、所述第四接触表面、所述第七接触表面和所述第八接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述第一偏心构件和所述第二偏心构件的旋转,由此所述输入构件的旋转引起所述输出构件的旋转,其中,所述第一多个滚子的每个滚子经由相应的中平面约束元件联接到所述第二多个滚子的对应滚子,所述中平面约束元件在至少一个自由度上约束所述第一多个滚子中的滚子相对于第二多个滚子中的对应滚子的位置和旋转。
通过阅读以下详细说明并在适当处参考附图,上述以及其它方面、优点和替代方案对于本领域普通技术人员而言将变得显而易见。
附图说明
图1A示出根据示例性实施例的在环内滚动的圆圈。
图1B示出根据示例性实施例的由在环内滚动的圆圈产生的摆线曲线。
图2A示出根据示例性实施例的第一环。
图2B示出根据示例性实施例的能够在图2A所示的第一环的开放环形空间内旋转的第二环。
图2C示出根据示例性实施例的具有能够在图2A的第一环内旋转的图2B的第二环的摆线驱动装置。
图2D示出根据示例性实施例的图2C所示的装置的简化图。
图3示出根据示例性实施例的包括两组异相180度驱动的滚子的装置的简化图。
图4是示例性传动装置的剖面立体图。
图5A以剖视图示出根据示例性实施例的两个并联连接并且相对彼此偏移的子传动装置。
图5B以剖视图示出根据示例性实施例的四个并联连接并且相对彼此偏移的子传动装置。
图5C以剖视图示出根据示例性实施例的四个并联连接并且相对彼此偏移的子传动装置。
图5D以剖视图示出根据示例性实施例的两个并联连接并且相对彼此偏移的子传动装置。
图5E以剖面立体图示出根据示例性实施例的两个并联连接并且相对彼此偏移的子传动装置。
图6A以剖视图示出根据示例性实施例的两个并联连接并且相对彼此偏移的子传动装置的滚子和其它元件。
图6B以剖视图示出根据示例性实施例的两个并联连接并且相对彼此偏移的子传动装置的滚子和其它元件。
图7以剖面立体图示出根据示例性实施例的两个并联连接并且相对彼此偏移的子传动装置的滚子和其它元件。
图8A以剖面立体图示出根据示例性实施例的两个并联连接并且相对彼此偏移的子传动装置。
图8B以剖面立体图示出根据示例性实施例的两个并联连接并且相对彼此偏移的子传动装置。
具体实施方式
在以下详细说明中,参考了构成该说明的一部分的附图。在附图中,除非上下文另有说明,否则相似的附图标记通常表明相似的部件。在具体说明、附图和权利要求中所述的说明性实施例并不意味着限制。在不背离本文所述的主题的范围的情况下,可以使用其它实施例,并且可以进行其它修改。容易理解的是,如本文一般所述的和附图所示的本公开的各个方面可被布置、替换、组合、分离和设计为各种不同的构造,所有这些都是文本明确考虑的。
I.概述
此处提供的传动装置包括内部构件,该内部构件响应于被输入端经由一个或多个凸轮驱动而进行围绕旋转轴线的进动旋转(precessional rotation),该旋转轴线自身围绕传动装置的主旋转轴线运转。该进动运动联接到传动装置的输出端,以根据传动装置的传动比提供输入端和输出端的转矩/旋转之间的转换。反作用力通过多个成型滚子(shapedroller)在传动装置的内部构件和基底(ground)之间传递。成型滚子通过限定宽度可变切口的成型接触表面与内部构件和基底接触,使得当内部构件旋转时,成型滚子相对于接触表面进行滚动运动。这种滚动运动导致传动装置具有高效率、高功率/转矩等级、增加的使用寿命和其它优点。
在一些实施例中,并联地提供多个这种传动装置。这样做可以增大组合式传动装置的负载能力,增加组合式传动装置的使用寿命,或提供其它优点。例如,可以(例如通过联接到单个输入端并且各自具有相对彼此不同的角度偏移的凸轮)以相对彼此不同的相位驱动这种组合式传动装置的不同子传动装置。这种布置可以减小转矩脉动。额外地或替代地,可以指定各个传动装置的相对定相(relative phasing)以减少在操作期间由于偏心质量的运动(例如,各种传动装置的内部构件的运动)而导致的传动装置的平移性和/或旋转性的振动或摆动。这可以包括使一个子传动装置分体,使得其元件布置在中央子传动装置的任一侧,从而中央传动装置和分体传动装置的旋转质量在组合式传动装置的操作期间完全平衡。
在这种组合式传动装置的两个(以上的)传动装置具有大约180度的相对相位的情况下,两个传动装置的滚子可以联接在一起以保持滚子的旋转定相(rotationalphasing)。这样做可以防止滚子的旋转定相、取向、位置或其它特性偏离或次最佳,这种偏离或次最佳可能导致束缚(binding)、磨损增加、寿命缩短、传动效率降低或其它不期望的影响。一个传动装置的单独滚子可以通过中平面(mid-plane)约束元件联接到第二传动装置的对应滚子,该中平面约束元件(例如,通过将相应的滚子熔合或以其它方式刚性地联接在一起)在所有六个自由度上或在更少的自由度上约束滚子的相对取向和位置。例如,成型杆、成型元件组或(多个)其它中平面约束元件用于约束相应滚子的相对旋转,并同时允许相应滚子在其它两个旋转自由度上以及在三个平移自由度上变化。即使在(例如,由于第一滚子暂时与一个或多个通常与其接触的接触表面脱离接触而使得)第一滚子的不受约束的部分运动期间,滚子对之间的这种联接可以允许通过从与第一滚子联接的第二滚子传递的转矩和/或力来保持第一滚子的旋转定相。即使当这种联接在所有六个自由度上约束一对滚子的相对位置和取向时,这种联接也不必过度约束了这对滚子的位置和取向。
这种中平面约束元件可被构造为提供额外的益处。例如,可以提供保持架或(多个)其它对准元件以保持中平面约束元件的相对位置,从而保持与其联接的滚子的相对位置。在另一示例中,中平面约束元件可以与传动装置的内部构件和/或基底齿轮式接触(geared contact)、滚动式接触(rolling contact)或以某种其它形式接触,从而保持与其联接的滚子的正确旋转定相。
如本文所述的传动装置的内部构件可以由单个凸轮驱动或以其它方式联接到传动装置的输入端。在一些示例中,这种内部构件可以额外地或替代地由充当行星齿轮装置中的行星齿轮的两个以上的凸轮驱动,并且行星齿轮装置的太阳轮联接到传动装置的输入端。这可能有利于传动装置的传动比。在一些示例中,传动装置的输出端可以联接到两个以上的凸轮的轴以促进内部构件与输出端的联接。
II.示例性传动装置
如本文所使用,术语“摆线”是指在圆形轮子沿直线或圆形路径滚动而没有滑动时由该轮子的轮缘上的点描绘的曲线。这种摆线运动是各种“偏心运动”或“旋轮线运动(roulette motion)”,其中,物体围绕旋转轴线旋转,该旋转轴线自身围绕另一旋转轴线(例如,联接到进行这种偏心运动的构件的凸轮的旋转轴线)运转。在一个示例中,当圆形轮子在主圆圈或环内滚动时,会产生这种偏心、旋轮线和/或摆线运动。图1A示出根据示例性实施例的在环102内滚动的圆圈100。随着圆圈100沿着环102的内表面运动,圆圈100的边缘上的点104描绘出摆线曲线。
图1B示出根据示例性实施例的由在环102内滚动圆圈100而产生的摆线曲线106。随着圆圈100在环102内滚动,由点104描绘出摆线曲线106。当环102保持静止时,圆圈100的运动可被称为偏心运动。
本文公开了利用这种偏心运动的示例性传动系统和装置。如本文所述的特定实施例的偏心运动可以包括滚子、轴承、凸轮或进行摆线运动、外摆线运动、余摆线运动或根据一些其它旋轮线路径和/或轨迹的运动的其它元件。这些系统和装置可以提供有利构造,该构造能够实现高效率、增加的使用寿命、轻重量、增加的功率/转矩值、小形状因数或其它优点。这些传动系统可用于机器人应用,其中马达和传动装置可以安装在相对于机器人主体的一定距离处。汽车、重工业和能源生产以及其它应用也可以从本文所述的传动装置的利用中受益。
图2A、2B、2C和2D示出根据示例性实施例的示例传动装置的元件。特别地,图2A示出根据示例性实施例的第一环200。第一环200具有开放的环形空间202和由布置在第一环200的内周面206上的接触表面限定的一系列的宽度可变切口204A、204B、204C、204D、204E和204F。
图2B示出根据示例性实施例的可在第一环200的开放环形空间202内旋转的第二环208。第二环208具有由布置在第二环208的外周面212上的接触表面限定的相应系列的宽度可变切口,例如切口210A、210B、210C和210D。
第一环200的一系列的宽度可变切口204A-F和第二环208的一系列的宽度可变切口210A-D中的每个切口以第一宽度在该切口的第一端处开始。然后,宽度在切口的中心处增加到大于第一宽度的第二宽度,然后在切口的第二端处变窄回第一宽度。为了说明,第二环208的切口210A具有第一端214A和第二端214B。切口210A在第一端214A处的宽度较小。然后,宽度在切口210A的中心处逐渐增加到宽度“d”,然后逐渐减小直到第二端214B,在第二端处,宽度与第一端214A处的宽度相似。
图2A和2B分别示出由内周面206和外周面212的空白区域分离的单独切口204A-F和210A-D。例如,参考图2A所示的第一环200,切口204A-F形成连续接触表面的相应部分。
然而,在其它示例性实施例中,内周面206和外周面212可以分别具有被布置在其内的相应的宽度连续可变的通道或凹槽。每个宽度连续可变的通道或凹槽可以类比于轴承的滚道。在这个类比中,环200和208以类似于轴承的轴承环的方式操作。宽度可变凹槽的宽度可以在第一宽度和大于第一宽度的第二宽度之间逐渐变化。例如,第一宽度可以类似于切口210A的第一端214A处的宽度,并且第二宽度可以类似于切口210A的中心处的宽度“d”。宽度可变切口204A-F和210A-D可以表示宽度可变凹槽的从第一宽度增加到第二宽度并返回到第一宽度的区域。于是,宽度可变切口204A-F和210A-D可以通过诸如具有第一宽度或一些其它宽度的宽度可变凹槽的一部分之类的部分分离。以此方式,宽度可变切口204A-F和210A-D可以是相应的连续的宽度可变凹槽或滚道的部分。
图2C示出根据示例性实施例的具有(例如,由于通过布置在第二环208的中间部分内并联接到输入构件的凸轮驱动而)可在第一环200内旋转的第二环208的偏心驱动传动装置216。装置216包括布置在第一环200和第二环208之间并被构造为将多个成型滚子220A、220B、220C、220D和220E彼此联接的滚子保持架218。由于多个滚子220A-E在第一环200的内周面206和第二环208的外周面212上和之间滚动,滚子保持架218可在第一环200的开放环形空间202中旋转。滚子保持架218联接滚子220A-E,使得滚子220A-E彼此等间距。
由于滚子220A-E中的每个滚子在内周面206和第二环208的外周面212上滚动,所以滚子横穿切口204A-F和210A-D。由于滚子220A-E中的滚子横穿切口204A-F和210A-D中的切口,所以滚子从具有小宽度的切口的区域移动到更宽的区域(即,接近切口的中心区域)。因此,随着滚子经过切口,更多或更少的滚子接合在切口中。特别地,在切口的较宽区域处,滚子更深地穿过布置有切口的表面(即,内周面206或外周面212)。因此,随着滚子横穿切口,第一环200的中心与滚子之间的径向距离发生变化。
为了说明,如图2C所示,随着滚子220E靠近切口204B的一端,滚子220E更少地与切口204B接合。另一方面,随着滚子220D接近切口204C的中心,滚子220D更多地与切口204C接合,即,滚子220D布置在切口204C中的更深处。由于滚子220C基本上位于切口204D的中心处,因此滚子220C甚至比滚子220D与切口204D的接合更多地与切口204D接合。随着滚子220A-E横穿切口210A-D,滚子220A-E的行为类似并且或多或少地与第二环208的切口210A-D接合。切口或限定切口的凹槽的可变宽度是随着滚子横穿切口或凹槽而改变滚子的有效直径的手段。滚子的有效直径的改变能够保持滚子相对于装置216的环200、208的接触表面的纯滚动运动或近似纯滚动运动。
如上所述,切口204A-F和210A-D可以是与轴承的滚道类似地操作的相应的宽度可变凹槽的部分。因此,原则上,各滚子220A-E在单个点处接触各滚道。然而,无限小的点上的负载会导致无限高的接触压力。在实践中,滚子在接触各滚道的地方略微变形(变平),就像轮胎在接触路面的地方变平。滚道在各滚子压在其上的地方也会略微凹陷。因此,滚子和滚道之间的接触是有限尺寸的并且具有有限的压力。
在一示例中,装置216可以作为被构造为以特定比率降低输入轴的速度的摆线减速器或传动装置进行操作。例如,第二环208可以经由凸轮和轴承偏心地安装到输入轴(未示出)上。在该构造中,输入轴在第一环200的开放环形空间202内沿弯曲路径偏心地驱动第二环208。此外,在一示例中,第一环200可被构造为减速器的定子或基底(即,第一环200可以是固定的)。然后,输出轴可以联接到第二环208,其中输出轴与输入轴相比具有降低的速度。在另一示例中,第一环200可以联接到输出轴并且是可旋转的,而第二环208可以是固定的并且被构造为作为减速器的定子进行操作。因此,参考图2A-2D或本文其它地方的实施例,输入、输出和定子/基底的名称是可以互换的。
为了使装置216作为这种速度修改(例如,减小或增加)传动装置进行操作,第二环208的宽度可变切口210A-D的总数小于第一环200的宽度可变切口204A-F的总数。此外,滚子220A-E的有效位置的总数(其可以大于或等于滚子的总数)小于第一环200的宽度可变切口204A-F的总数并且大于第二环208的宽度可变切口210A-D的总数。在上述装置216中,第一环200具有六个切口,第二环208具有四个切口,并且在第一环200和第二环208之间布置有五个滚子220A-E。
传动装置的减速比是基于滚子220A-E的有效位置的总数来确定的。特别地,可以使用以下等式来计算减速比:
其中R是减速比,并且Nr是滚子的数量。
装置216的一个优点是,基于等式(1),装置216能够提供非整数的减速比。例如,如果第一环200具有七个切口,第二环208具有五个切口,并且在第一环200和第二环208之间布置有六个滚子,则比率R可以通过等式(1)计算为2.5:1。
在示例中,切口和滚子的总数是三个连续的整数,例如,如图2A-2C所示,对于第二环208的4个切口、滚子保持架218中的5个滚子以及第一环200中的6个切口。然而,具有其它图案的摆线传动器也是可能的,例如,对于第二环208的4个切口、滚子保持架218中的6个滚子以及第一环200中的8个切口。
当刚体在它们的接触点处的线速度的大小和方向都匹配时,会发生纯滚动。这种纯滚动运动或近似纯滚动运动可以减少磨损和减少废热的产生(例如,通过减少接触的表面之间的相对运动),从而提高效率、增加装置寿命并产生其它益处。图2D示出根据示例性实施例的装置216的简化图。以下分析适用于任意数量的滚子或减速比。图2D有利于装置216的分析以及实现滚子220A-E的纯滚动或近似纯滚动的参数之间的关系。
图2D将第一环200、第二环208和滚子保持架218作为圆圈或圆柱示出。第一环200和第二环208的圆柱限定了滚子220A-E所接触的表面。因此,这些圆柱将位于第一环200和第二环208的凹槽或滚道内。第一环200、第二环208和滚子保持架218中的每一者都具有刚性的且分别同心地附属于它的相应节圆。在图2D中,节圆222对应于第一环200,节圆224对应于第二环208,并且节圆226对应于滚子保持架218。
限定环200和208的表面在此被描述为圆柱,但它们也可以是圆锥部分,其中每个截面都是圆形的。这种实施例类似于锥齿轮型装置。
三个节圆222、224和226可以通过由装置216实现的期望减速比以及输入轴和第二环208之间的偏心量来限定。具体地,第一环200、第二环208和滚子保持架218的节圆直径比率和直径比率等于各部件具有的切口或滚子的整数数量的比率。例如,节圆222的直径与节圆224的直径之间的比率等于第一环200中的切口数量和第二环208中的切口数量之间的比率。类似地,第一环200和第二环208的直径之间的比率也等于第一环200中的切口数量和第二环208中的切口数量之间的比率。作为另一示例,节圆222的直径和节圆226的直径之间的比率等于第一环200中的切口的数量与联接到滚子保持架218的滚子数量之间的比率。类似地,第一环200和滚子保持架218的直径之间的比率也等于第一环200中的切口数量与联接到滚子保持架218的滚子数量之间的比率。
图2D表示动态几何构造的快照,其中,针对联接到传动装置216的输入轴的每次旋转,瞬时旋转中心228完成一次轨道。滚子220A-E的有效直径通过轨道不断变化。尽管如此,上述分析依赖于不变的参数,并因此适用于通过圆圈的所有构造,从而适用于所有的滚子接触点。参考图2D,在滚子220A-E与第一环200和第二环208之间似乎存在干扰。例如,图2D所示的区域238似乎是滚子220B和第一环200之间的干扰。然而,区域238不是干扰。区域238示出滚子220B更深地位于第一环200中的相应凹槽或切口(例如,切口204A-F中的切口)中。换句话说,滚子220B恰好位于足够宽的凹槽或切口中的点处,从而导致滚子220B在第一环200中下沉得更深。
在上述构造中,滚子220A-E被显示为具有在底部处熔合在一起的两个圆锥体的形状。然而,这旨在作为本文所述的传动装置中的这种滚子的非限制性示例实施例。例如,这种滚子可以是球形的,或者可以具有在尖端处熔合在一起的两个圆锥体的形状。然而,如本文所述的传动装置的滚子通常将关于旋转轴线旋转对称。
偏心驱动传动装置216可以包括额外元件和/或是一些更大设备的一部分。例如,偏心驱动传动装置216可以是复合传动装置的一部分,该复合传动装置包括被与偏心驱动传动装置216异相地驱动并且与偏心驱动传动装置216联接到相同的输入端和输出端的额外偏心驱动传动装置。这样做可以为复合传动装置提供增加的转矩容量,减小转矩波动,减小振动且/或平衡偏心驱动传动装置216在其操作时的质心,或提供一些其它益处。
例如,额外偏心驱动传动装置可以被与偏心驱动传动装置216异相180度(或大约180度)地驱动。图3以示例的方式示出这种复合传动装置300的元件。复合传动装置300的额外偏心驱动传动装置包括额外的多个滚子240A-E、第三环(未示出)和第四环(未示出)。第三环联接到第一环200并且具有开放环形空间和一系列的宽度可变的切口(其尺寸和形状可以类似于第一环200的宽度可变切口204A、204B、204C、204D、204E和204F),这些切口由布置在第三环的内周面上的接触表面限定。额外偏心驱动传动装置还包括第四环209,其可在第三环的开放环形空间内旋转并且具有相应系列的宽度可变切口(其尺寸和形状可以类似于第二环208的宽度可变切口210A、210B、210C和210D),这些切口由布置在第四环209的外周面上的接触表面限定。
这种构造可以允许偏心驱动传动装置216的滚子220A-E经由相应的中平面约束元件250A-E联接到额外偏心驱动传动装置的相应滚子240A-E。这种中平面约束元件250A-E可被构造为至少约束滚子对围绕(基本上垂直于图3的平面并且随着滚子进动而沿弯曲路径平移的)单个旋转轴线的相对旋转。中平面约束元件250A-E可被构造为约束滚子对围绕额外旋转轴线的相对旋转,且/或约束滚子对沿一个或多个方向的相对位置。例如,中平面约束元件250A-E可被构造为约束滚子对在所有六个自由度上的相对旋转和位置。如本文其它地方所述,这种(这些)约束可以提供多种益处。
图3示出复合传动装置300的滚子对的瞬时旋转轴线(由实心黑点示出)。单独滚子的旋转对称轴线由“+”符号示出。例如,偏心驱动传动装置216的第一滚子220A通过第一中平面约束元件250A联接到额外偏心驱动传动装置的第一滚子240A。滚子220A、240A具有彼此偏移的各自的旋转对称轴线(“+”)。然而,复合传动装置300的构造导致滚子220A、240A围绕同一旋转轴线260A旋转,从而允许滚子220A、240A相互联接,而不会导致滚子相对于传动装置300的相应接触表面的过渡约束或滑动。
如本文所述的传动装置的偏心构件可以由联接到输入构件(例如,通过熔合或以其它方式联接到输入构件的轴)的偏心凸轮驱动。输出构件(例如,输出轴)可以以各种方式联接到偏心构件,以便由于经由输入构件向传动装置施加旋转/转矩而从偏心构件提取旋转/转矩。例如,多个销或柱可以刚性地联接到偏心构件(例如,与偏心构件一起由一块铸造或加工材料形成),并且(例如,通过多个滚针轴承)与校正板(rectifier plate)或联接到输出构件的(多个)其它元件中的圆孔或空腔接触。相反,这种销或柱可联接到输出构件并布置在偏心构件中的圆孔或空腔内。
在一些实施例中,偏心构件可以通过一组销联接到输出构件,这些销相对于偏心构件和输出构件(和/或与其联接的元件)的接触表面进行滚动运动。通过将偏心构件和输出构件以此方式(通过滚动运动)联接在一起,可以增加传动装置的效率、功率容量和寿命或提供其它益处。
图4以剖面立体图示出以此方式构造的传动装置400的示例。传动装置400包括输入构件、偏心构件420和输出构件,输入构件包括输入轴410和与其联接的凸轮415,输出构件包括相对的第一板430a和第二板430b以及第三构件,并且第三构件用作传动装置的输入端并包括输入轴410和凸轮415。第一板430a和第二板430b可以螺栓连接在一起或以其它方式刚性连接在一起。输入轴410、凸轮415以及输出构件的第一板430a和第二板430b围绕第一旋转轴线401旋转并且偏心构件420围绕第二旋转轴线402旋转。旋转轴线401、402基本上相互平行且以非零距离彼此偏移。
偏心构件420经由一组销460联接到输出构件430a/430b,使得旋转/转矩从输入轴410经由偏心构件420传递到输出构件430a/430b(反之亦然)。偏心构件420和输出构件430a/430b分别包括销460所接触的圆柱形接触表面425和435,并且销460相对于这些接触表面进行滚动运动(例如,基本上纯滚动运动)。
应注意,在本公开中通篇提及了输入构件、偏心构件、输出构件和基底构件,其中,包含这些特征的传动装置通常被描述为通过输入构件接收旋转输入,通过输出构件提供旋转输出,并且将基底构件机械地固定。然而,这些实施例旨在作为非限制性示例来说明目的。本领域技术人员将理解,输入、输出和基底的功能可以根据应用以各种方式分配给本文所述的传动装置的各种元件。例如,本文的其中一个实施例的“输入构件”(例如,图4所示的传动装置400的输入构件)可以机械基底,其中,“输出构件”用作到传动装置的机械输入,而“基底构件”机械未固定并用作从传动装置的机械输出。此外,如本文所述的传动装置可被构造为双向地传递机械动力或转矩,从输入端到输出端以及从输出端到输入端。例如,如本文所述的传动装置可用于将电动车辆的电动发电机联接到车辆的车轮,使得传动装置在第一时间段期间用于将动力从电动发电机传递到车轮,并且在随后的第二时间段期间,从车轮提取动力,作为再生制动方案的一部分。
此外,除非另有说明,否则术语“构件”(例如,如“输入构件”中的构件)旨在具有广泛的含义。虽然这些构件在本文中可以通过示例的方式说明为由其它形式的板或其它形状的元件铸造、加工而成的单体,但“构件”可以包括用螺栓连接、焊接、螺纹连接、夹紧或以其它方式紧固在一起的多个元件。“构件”的多个元件可以螺栓连接或以其它方式紧固在一起使得它们紧密接触(例如,使得单个“构件”的多个这种元件的较大表面接触),或可以通过构件的中间额外元件紧固在一起(例如,通过一组杆、销、圆柱体或螺钉,它们可以穿过一些中间构件或传动装置的其它元件中的对应孔)。
III.示例性并联传动装置
相对于其它传动装置,具有成型滚子的上述传动装置提供了各种益处,该成型滚子表现出相对于传动装置的偏心构件和基底构件的限定宽度可变切口的接触表面的滚动运动(例如,基本上纯滚动运动)。这些益处可以包括提高效率、减少部件磨损、增加使用寿命、增加转矩和/或功率容量、减小尺寸和/或重量、减小间隙或其它益处。通过提供两个以上的这种传动装置还可以实现额外的益处,这些传动装置在输入端和输出端之间并联构造并作为组合式传动装置的一部分。这种益处可以包括增大的功率/转矩容量、增加的寿命或其它益处。可以例如通过设定不同传动装置相对彼此的相位(例如,通过设定用于驱动传动装置的偏心构件的凸轮的相应角度)来获得额外的益处,以减少转矩波动、减少平移或旋转摆动,或提供一些其它益处。
例如,这种组合式传动装置的两个传动装置可以以相反的相位进行驱动(例如,传动装置的偏心构件可以通过各自的偏心运动来驱动,这些偏心运动的相位差在170度和190度之间,或在179度和181度之间)。这可以具有的效果是,两个传动装置的偏心构件、凸轮、成型滚子和/或其它元件的质量运动部分或完全地相互抵消,减少或消除由两个组合的传动装置的操作产生的随时间变化的惯性力/转矩(可被称为“摆动”)。
图5A示出根据示例性实施例的并联连接的两个传动装置502和504,其中第一传动装置502相对于第二传动装置504偏移。第一传动装置502和第二传动装置504分别具有第一偏心构件506和第二偏心构件508并且公共机械基底514。传动装置502、504分别由联接到输入轴520的第一凸轮512A和第二凸轮512B驱动。凸轮相对彼此偏移了170度到190度之间的角度(例如,179度到181度之间的角度)。因此,偏心构件506、508以相应量的相位差分别进行异相的偏心运动。偏心构件506、508可以联接到单个输出端,或可以分别联接到不同的输出端。
这种异相并联的传动装置502、504的优点是第一传动装置502的偏心距被第二传动装置504的相应偏心距抵消或补偿。应注意,虽然这种布置由于两个传动装置的元件的偏心运动而可以完全或部分地抵消平移“摆动”,但由于传动装置的偏心运动位于相隔非零距离的平行平面中,因此这种布置仍可能表现出旋转“摆动”。
额外的传动装置(例如,多于两个的传动装置)可以组合成单个组合式传动装置以提供额外的或替代的益处。例如,这种组合式传动装置可以包括一组三个以上的并行传动装置,它们在相位上的偏移量基本相同,以减少组合式传动装置操作中的转矩波动。图5B示出这种组合式传动装置530B的示例,其包括并联地构造的第一传动装置532B、第二传动装置534B、第三传动装置536B和第四传动装置538B。每个传动装置532B、534B、536B、538B都包括由相应的凸轮552B、554B、556B、558B通过相应的偏心运动来驱动的相应的偏心构件542B、544B、546B、548B。凸轮552B、554B、556B、558B以各自不同的角度联接到输入轴560B,使得它们对应的偏心构件542B、544B、546B、548B分别以相应量的相位差进行异相的偏心运动。因此,可以设定凸轮552B、554B、556B、558B相对彼此的角度,以便减少组合式传动装置530B表现出的转矩波动量。例如,角度(以及偏心构件的偏心运动的相应相位)可以基本上均匀地间隔开(例如,相对于一个特定的被定义为处于0度的凸轮成90度、180度和270度)。
额外地或替代地,组合式传动装置内的多个传动装置的相位可被设定为减小或消除组合式传动装置在操作期间表现出的随时间变化的惯性力或转矩(其可被称为“摆动”)。例如,两个传动装置(或单个传动装置,其例如通过包括稳定器使得其质量等于两个传动装置而被构造为在惯性上表现得如同两个传动装置)可被布置在两个额外的传动装置之间并与额外的两个传动装置的相位不同地(例如,相位差在170度和190度之间)进行驱动。这可以具有减少或完全消除当这种组合式传动装置操作时可能发生的平移和旋转“摆动”的效果。
图5C示出这种组合式传动装置530C的示例,其包括并联地构造的第一传动装置532C、第二传动装置534C、第三传动装置536C和第四传动装置538C。每个传动装置532C、534C、536C、538C都包括由相应的凸轮552C、554C、556C、558C通过相应的偏心运动来驱动的相应的偏心构件542C、544C、546C、548C。凸轮552C、554C、556C、558C以各自不同的角度联接到输入轴560C,使得它们对应的偏心构件542C、544C、546C、548C以相应量的相位差分别进行异相的偏心运动。凸轮的角度被设定为使得相对彼此同相地驱动第一传动装置532C和第四传动装置538C,而相对彼此同相但与第一传动装置532C和第四传动装置538C异相地驱动第二传动装置534C和第三传动装置536C(例如,相位差在170度和190度之间,或在179度和181度之间)。
这种“摆动”的减小或消除也可以通过将其中一个传动装置“分体”成位于两个传动装置中的另一者的相对侧的两个单独的“半传动装置”而在由两个传动装置组合成的传动装置中实现。两个“半传动装置”的偏心构件可以通过延伸穿过相应孔的杆或其它构件机械地联接在一起,这些孔是穿过中间传动装置的偏心构件而形成的。
图5D示出这种组合式传动装置530D的示例,其包括第一传动装置532D和并联地构造的第一半传动装置534D和第二半传动装置536D。每个传动装置532D、534D、536D都包括由相应的凸轮552D、554D、556D通过相应的偏心运动来驱动的相应的偏心构件542D、544D、546D。凸轮552D、554D、556D以各自的角度联接到输入构件560D,使得它们对应的偏心构件542D、544D、546D进行各自的偏心运动,其中,第一半传动装置534D和第二半传动装置536D彼此同相并与第一传动装置532D异相。可以通过将半滚子与杆或其它受拉构件联接在一起来应对由传动装置530D的基底531D和半传动装置534D、536D的偏心构件544D、546D施加在第一半传动装置534D和第二半传动装置536D的半滚子(例如,574D和576D)上的反作用力。这种受拉构件可被成形或以其它方式构造为提供额外的益处,以例如约束第一传动装置532D的对应滚子的相对位置和/或旋转。
可以以各种方式将动力从多个偏心构件提取到这种组合式传动装置的输出构件,例如,通过与上文关于单个传动装置所述的机构类似的机构。在一些实施例中,多个传动装置的偏心构件可以通过一组销联接到输出构件,这些销相对于偏心构件的接触表面进行滚动运动并且通过滚针轴承或一些其它类型的轴承与输出构件配合(例如,套筒轴承或输出构件和销之间的直接接触)。通过以此方式地(通过相对于偏心构件的表面的滚动运动)将偏心构件和输出构件联接在一起,可以增加传动装置的效率、功率容量和寿命或提供其它益处。
图5E以剖面立体图示出以此方式构造的图5D的示例传动装置530D的示例。第一传动装置532D以及第一半传动装置534D和第二半传动装置536D的偏心构件542D、544D、546D通过一组销580D联接到输出构件的第一板570D和第二板575D板,使得旋转/转矩通过偏心构件542D、544D、546D从输入构件560D传递到输出构件570D/575D(反之亦然)。偏心构件542D、544D、546D分别包括圆柱形的接触表面543D、545D和547D,销580D与这些接触表面接触,并且销580D相对于这些接触表面进行滚动运动(例如,基本上纯滚动运动)。销580D通过滚针轴承或一些其它类型的轴承联接到输出构件570D/575D。
IV.示例性中平面约束元件
本文说明了具有与相应的宽度可变接触表面切口以滚动运动的方式接触的成型滚子的各种传动装置。这种传动装置的性能可以与成型滚子的行为有关,例如,与它们相对于宽度可变接触表面进行纯滚动运动的程度有关。由于制造公差、摩擦磨损、存在灰尘、砂砾或金属颗粒、成型滚子在空间上受到过度或不足约束的机械奇点或其它因素,成型滚子可能会错位,甚至被束缚在传动装置中,从而导致效率较低、损坏或其它不期望的影响。
可以通过多种方式来减轻这些影响,例如,通过在传动装置中引入额外的元件以确保成型滚子在传动装置内以期望的方式旋转和平移。例如,可以添加保持架以保持成型滚子相对彼此的位置(例如,成型滚子可以通过滚针轴承或一些其它类型的轴承与保持架接触)。这种保持架可以通过来自成型滚子的反作用力(例如,基于与保持架接触的所有成型滚子所受到的反作用力的总和)保持在适当位置。额外地或替代地,这种保持架可以包括成型接触表面,该成型接触表面被构造为与基底构件、偏心构件、输出构件或传动装置的其它部件的相应接触表面以滚动运动的方式接触,以保持保持架和与其联接的成型滚子在传动装置中沿期望的轨迹运行。
如本文所述的由多个单独传动装置组成的组合式传动装置针对组合式传动装置的每个单独传动装置分别包含一组成型滚子。当这种组合式传动装置的两个相邻的传动装置相对彼此以特定的相对相位进行驱动时(例如,进行驱动使得相邻传动装置的偏心构件分别进行偏心运动,这些偏心运动相互之间的相位差在170度和190度之间或在179度和181度之间),相邻传动装置的相邻成型滚子的相对位置和取向可以通过中平面约束元件相互关联,使得相邻成型滚子的缺陷和/或位置在至少一个自由度上受到约束。这种约束可以有助于在成型滚子在传动装置内移动时沿期望的缺陷和/或位置轨迹保持这些成型滚子。这种构造的益处可以包括在成型滚子穿过其轨迹的欠约束或过约束区域时保持成型滚子沿期望轨迹的位置和/或取向。该益处可以通过成型滚子从与其联接的相邻成型滚子且/或从将该成型滚子联接到相邻成型滚子的中平面约束元件接收校正力/转矩来实现。
可以通过中平面约束元件,在定义相应成型滚子的相对位置和旋转的一个或多个(例如,所有六个)自由度上约束两个(或更多)并联传动装置的相应成型滚子。例如,中平面约束元件可以是刚性元件,两个相应的成型滚子都熔合或以其它方式刚性联接到该刚性元件,使得在所有六个自由度上完全约束相应成型滚子的相对位置和取向。在另一示例中,中平面约束可被构造为使得成型滚子相对彼此围绕第一轴线(例如,平行于成型滚子的旋转对称轴的轴线)的旋转受到约束,而围绕其余两个轴线的旋转和在三个维度上的相对运动相对不受约束。这种中平面约束元件可以包括两个以上的成型表面,这些成型表面联接到相应的成型滚子并通过它们的成型表面相互接触且/或与一个或多个干预元件接触,从而实现上述单自由度约束。
图6A以剖面立体图示出示例性组合式传动装置600A,其包括如本文所述的中平面约束元件640A。传动装置600A包括第一偏心构件610A,通过与第二偏心构件615A的偏心运动异相(例如,相位差在170度和190度之间,或在179度和181度之间)的偏心运动来驱动该第一偏心构件610A。第一偏心构件610A通过限定宽度可变切口的成型接触表面612A与第一组成型滚子(包括成型滚子630A)以滚动运动的方式接触,该第一组成型滚子又通过限定宽度可变切口的成型接触表面622A与机械基底620A以滚动运动的方式接触。第二偏心构件615A通过限定宽度可变切口的成型接触表面617A与第二组成型滚子(包括成型滚子635A)以滚动运动的方式接触,该第二组成型滚子又通过限定宽度可变切口的成型接触表面624A与机械基底620A以滚动运动的方式接触。
对应的成型滚子630A和635A经由中平面约束元件640A相互联接。如图所示,成型滚子630A、635A刚性地联接到中平面约束元件640A,从而导致成型滚子630A、635A的相对位置和取向在所有六个自由度上受到约束。成型滚子630A、635A可以是被焊接、螺栓连接、熔合或以其它方式刚性地联接到中平面约束元件640A的单独元件。替代地,一些或全部成型滚子630A、635A和中平面约束元件640A可以是单个连续件或材料,例如可以作为单件材料一起铸造,可以用单件材料加工而成等。
图6A的示例性成型滚子630A、630B具有“菱形”横截面,并且可被描述为具有成对圆锥体的形状。成型滚子的其它形状也是可能的,例如,如图5E所示的球体。在一些示例中,这种成型滚子的滚动运动接触表面可以是“面向外的”,即,滚动运动接触表面可以相互远离。球形和双锥形滚子就是这种情况。这种具有面向外的接触表面的成型滚子在用于本文所述的传动装置时将受到压缩力。然而,在某些应用中,使用具有面向内的滚动运动接触表面的成型滚子可能是有利的。这种具有面向内的接触表面的成型滚子在用于如本文所述的传动装置中时将受到张力。例如,在期望传动装置的偏心构件和/或基底构件在其成型滚子接触表面之间保持压缩力(而不是张力)的实施例中,这可能是有利的。应注意,这种面向内的成型滚子可以在单个传动装置中或在包括并联的多个这种单个传动装置的组合式传动装置中提供益处。
具有面向内的接触表面的这种成型滚子的一个可能益处是在滚子的用于将滚子相互联接和/或联接到中平面约束元件的端部处提供额外的表面积。图6B以剖视图示出第一成型滚子630B,其通过中平面约束元件640B联接到第二成型滚子635B。每个成型滚子630B、635B都具有“领结形”横截面并因此分别具有面向内的接触表面632B、637B,成型滚子630B、635B可以通过这些接触表面相对于本文所述的传动装置的偏心构件、基底构件或其它元件的相应成型接触表面进行纯滚动运动。
中平面约束元件可以具有小于与其联接的成型滚子的刚度。这可以通过允许中平面约束元件的弹性变形来防止成型滚子的束缚,从而使得(多个)成型滚子避免了束缚在传动装置中。
可以以各种方式构造中平面约束元件以在一个或多个自由度上约束两个成型滚子的相对位置和/或取向。例如,中平面约束元件可以包括拉杆,该拉杆在将分体成型滚子的位于第一成型滚子的相对侧的半滚子联接在一起并在它们之间保持张力的同时穿过第一成型滚子中的相应孔或开口。杆和相应的孔或开口可以具有相应的横截面形状,以在允许第一成型滚子和分体成型滚子的半滚子沿拉杆的长轴线不受约束地平移的同时,在五个自由度(所有旋转自由度和两个平移自由度)上约束第一成型滚子和半滚子的相对位置和取向。
在图7中以示例的方式描述了这种实施例。图7以剖视图的形式描述了组合式传动装置700的元件,该组合式传动装置包括位于第一半传动装置704和第二半传动装置706之间的第一传动装置702,所有半传动装置并联联接到公共的输入端和输出端(未显示)。第一传动装置702包括第一偏心构件722和多个成型滚子732,这些成型滚子相对于传动装置700的第一偏心构件722和基底构件710的成型接触表面进行滚动运动(例如,基本上纯滚动运动)。第一半传动装置704和第二半传动装置706包括相应的第二偏心构件724和第三偏心构件726以及相应的第一多个半滚子734和第二多个半滚子736,这些半滚子分别相对于第二偏心构件724和第三偏心构件726的成型接触表面以及相对于基底构件的成型接触表面进行滚动运动(例如,基本上纯滚动运动)。传动装置700还包括中平面约束元件,该中平面约束元件包括拉杆740,该拉杆740保持半滚子734、736之间的张力并且穿过第一传动装置702的成型滚子732中的相应成型孔或开口。
中平面约束元件可被构造为保持成型滚子相对于传动装置的基底或其它元件的绝对或相对位置和取向。例如,成型滚子的相对位置可以由联接到中平面约束元件的保持架来保持,该保持架保持中平面约束元件相对彼此和/或相对于传动装置的基底或其它元件的位置。可以提供这种保持架,作为被构造为保持成型滚子成组相对彼此和/或相对于传动装置的其它元件的位置的(多个)保持架的额外或替代保持架。
额外地或替代地,中平面约束元件可以包括与传动装置的偏心构件、基底构件或其它元件的对应接触表面齿轮式接触和/或纯滚动式接触的滚子或其它形状的元件。可以提供这种齿轮式接触或滚动式接触以保持成型滚子的相对角定相,以防止束缚,提高效率,从而通过期望的平移性和旋转性轨迹的只有成型滚子不受约束的各个部分确保滚子与该轨迹一致,且/或提供一些其它益处。
在图7中以示例的方式示出这些特征。图7所示的中平面约束元件除了拉杆之外还包括多个滚子750、752、754、756,它们与传动装置的相应接触表面接触,使得滚子750、752、754、756在传动装置操作时相对于接触表面进行滚动运动(例如,基本上纯滚动运动)。第一滚子750与组合式传动装置700的基底构件710的接触表面接触。第二滚子752、第三滚子754和第四滚子756分别与组合式传动装置700的第一偏心构件722、第二偏心构件724和第三偏心构件726的相应接触表面接触。这种滚动运动接触可以有助于保持组合式传动装置700的滚子和/或偏心构件的正确旋转定相。应注意,虽然图7所示的滚子与相应接触表面以滚动运动的方式接触,但额外或替代地,本文所述的中平面约束元件的这些元件可以与这种传动装置的元件齿轮式接触或以某种其它形式接触,以协助保持这种传动装置的成型滚子、偏心构件或其它元件的旋转定相。
还应注意,中平面约束元件的这种滚子可以提供额外的或替代的益处。例如,这种滚子可以将载荷从偏心构件传递到传动装置的基底,从而减小对传动装置中替代轴承表面的需求,提高传动装置的效率,降低传动装置的成本,缩短通过传动装置的载荷路径,或为这种传动装置提供其它益处。
进一步注意的是,虽然图7示出具有与本文所述的组合式传动装置700的基底构件和每个偏心构件接触的滚子的中平面约束元件,但这仅旨在作为非限制性示例性实施例。可以预计的是,根据应用,这种中平面约束元件可以包括这种滚子的任何子集。例如,这种中平面约束元件可以仅包括与传动装置的基底构件接触的滚子,或者可以仅包括与传动装置的一个或多个偏心构件接触的滚子。
V.(多个)偏心构件的示例性行星驱动机构
在上述传动装置中,各个偏心构件通过单个凸轮联接到输入端(或输出端,或机械基底),使得偏心构件响应于输入端的旋转而进行偏心运动。然而,传动装置的这种偏心构件可以由布置在行星装置中的多个凸轮驱动。每个这种凸轮可以联接到相应的齿轮并且通过齿轮由联接到输入轴或其它构件的太阳轮驱动。例如,通过在多个凸轮之间分配输入负载,通过行星齿轮组对传动装置的传动比提供额外的增大或减小,传动装置的这种构造可以提供多种益处或一些其它益处。
图8A示出这种传动装置800A的示例,其包括被并联地且异相地驱动的两个子传动装置。传动装置800A包括输入构件810A,输入构件810A具有联接到其上的太阳轮815A,使得输入构件810A的旋转导致太阳轮815A的旋转。太阳轮815A与多个行星齿轮821A齿轮式接触,每个行星齿轮821A联接到相应的轴820A。每个轴820A还联接到一组凸轮825A、823A,这些凸轮与相应的偏心构件830A、835A接触。这种传动装置的输出端可以以各种方式(例如,如本文其它地方所述的方式)联接到偏心构件,以促进通过传动装置传递转矩和/或动力。如图8A所示,传动装置800A的输出构件840A经由轴820A联接到偏心构件830A、835A。每个轴820A通过滚针轴承或一些其它类型的轴承与输出构件840A接触。
应注意,虽然图8A描述了使用行星凸轮组来驱动具有两个并排的完整子传动装置的组合式传动装置的偏心构件,但这种行星凸轮组可用于驱动以其它方式构造的单个或多个传动装置,例如,图2C-D、3、4、5A-E、6A或7中所示的单个或多个传动装置的任何构造。
图8A的传动装置800A的行星齿轮相对于传动装置的凸轮位于“远侧”(即,不在凸轮之间)。例如,通过降低传动装置的成本和/或通过使其更容易安装和/或维修传动装置,这种布置可以提供多种益处。然而,在某些应用中将行星齿轮放置在凸轮之间可能是有益的。例如,这样做可能是为了平衡从行星齿轮传递的负载,缩短传动装置内的负载路径,减少在显著负载下的轴上的轴承数量和/或降低负载的大小,或提供一些其它的益处。
图8B示出以此方式构造的传动装置800B。传动装置800B包括输入构件810B,输入构件810B具有联接到其上的太阳轮815B,使得输入构件810B的旋转导致太阳轮815B的旋转。太阳轮815B与多个行星齿轮821B齿轮式接触,每个行星齿轮联接到相应的轴820B。每个轴820B还联接到凸轮组825B、823B,该凸轮组位于行星齿轮821B的任一侧并且与相应的偏心构件830B、835B接触。传动装置800B的输出构件840B经由轴820B联接到偏心构件830B、835B。每个轴820B通过滚针轴承或一些其它类型的轴承与输出构件840B接触。
VI.结论
附图所示的特定布置不应被视为限制性的。应理解,其它实施例可以包括更多或更少的给定附图所示的每个元件。此外,可以组合或省略一些示出的元件。此外,示例性实施例可以包括图中未示出的元件。
此外,虽然本文已经公开了各个方面和实施例,但是对于本领域技术人员而言,其它方面和实施例将是显而易见的。本文所公开的各个方面和实施例是为了说明的目的,并不意图进行限制,真正的范围和精神由所附权利要求书指示。在不背离本文所提出的主题的精神或范围的情况下,可以使用其它实施例,并且可以进行其它修改。很容易理解的是,如本文一般所述的和附图所示的本公开的各个方面可进行布置、替换、组合、分离以及设计成多种不同的构造,所有这些都是本文所考虑的。
此外,通篇提及了被构造为在至少一个自由度上约束传动装置或本文所述的其它机构的滚子的相对旋转和/或位置的“中平面约束元件”。这种“中平面约束元件”的组在本文中通常被描述为沿公共平面布置,该公共平面位于复合传动装置的两个以上的子传动装置之间。然而,这旨在作为非限制的示例性实施例。作为这种约束元件组的一部分的约束元件可被布置在多个不同的平面上(例如,交替的约束元件可被布置在各个不同的平面上),这些平面可以或可以不布置在复合传动装置的子传动装置之间。术语“中平面约束元件”在本文中以非限制性的方式使用,并且可以描述未布置在位于复合传动装置的子传动装置之间的平面上的和/或作为并非全部沿单个平面布置(例如,沿两个不同平面交替布置)的这种约束元件组的一部分的约束元件。

Claims (41)

1.一种传动装置,所述传动装置包括:
太阳轮;
输入构件,所述输入构件联接到所述太阳轮,使得所述输入构件的旋转导致所述太阳轮的旋转;
两个以上的行星齿轮,所述两个以上的行星齿轮与所述太阳轮齿轮式接触;
两个以上的凸轮,所述两个以上的凸轮中的每一者联接到所述两个以上的行星齿轮中的对应一者,使得所述太阳轮的旋转导致所述两个以上的凸轮中的每一者的旋转;
偏心构件,所述偏心构件联接到所述两个以上的凸轮,使得所述两个以上的凸轮的旋转导致所述偏心构件的偏心运动,其中,所述偏心构件具有限定一系列的宽度可变切口的两个接触表面;
基底构件,所述基底构件具有限定一系列的宽度可变切口的至少两个接触表面;
输出构件,所述输出构件联接到所述偏心构件,使得所述偏心构件的旋转导致所述输出构件的旋转;
多个滚子,所述多个滚子中的每个滚子与所述偏心构件和所述基底构件的所述接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述偏心构件的旋转,由此所述输入构件的旋转引起所述输出构件的旋转;
额外保持架,所述额外保持架与所述多个滚子接触,以保持所述多个滚子相对彼此的位置。
2.根据权利要求1所述的传动装置,所述传动装置还包括:
两个以上的额外凸轮,所述两个以上的额外凸轮中的每一者联接到所述两个以上的行星齿轮中的对应一者,使得所述太阳轮的旋转导致所述两个以上的额外凸轮中的每一者的旋转;
额外偏心构件,所述额外偏心构件联接到所述两个以上的额外凸轮,使得所述两个以上的额外凸轮的旋转导致所述额外偏心构件的偏心运动,其中,所述额外偏心构件具有限定一系列的宽度可变切口的两个接触表面,并且其中,所述基底构件具有限定额外一系列的宽度可变切口的至少两个额外接触表面;以及
多个额外滚子,所述多个额外滚子中的每个滚子与所述额外偏心构件的所述接触表面和所述基底构件的所述至少两个额外接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述额外偏心构件的旋转,由此所述输入构件的旋转导致所述输出构件的旋转。
3.根据权利要求2所述的传动装置,其中,所述两个以上的行星齿轮中的特定行星齿轮位于所述两个以上的凸轮中的联接到所述特定行星齿轮的凸轮与所述两个以上的额外凸轮中的联接到所述特定行星齿轮的凸轮之间。
4.根据权利要求2所述的传动装置,其中,所述输入构件的旋转使所述偏心构件和所述额外偏心构件进行相位差在170度和190度之间的相应偏心运动。
5.根据权利要求4所述的传动装置,所述传动装置还包括:
多个中平面约束元件,其中,所述多个中平面约束元件中的特定中平面约束元件在至少一个自由度上基本上约束所述多个滚子中的第一特定滚子相对于所述多个额外滚子中的对应的第二特定滚子的位置和旋转。
6.根据权利要求5所述的传动装置,其中,所述特定中平面约束元件、所述第一特定滚子和所述第二特定滚子联接在一起。
7.根据权利要求5所述的传动装置,其中,所述特定中平面约束元件包括(i)联接到所述第一特定滚子的第一约束部和(ii)联接到所述第二特定滚子的第二约束部,所述第一约束部和所述第二约束部各自的形状约束所述第一特定滚子和所述第二特定滚子之间的围绕第一旋转轴线的相对旋转,并同时允许所述第一特定滚子和所述第二特定滚子之间的围绕垂直于所述第一旋转轴线的第二旋转轴线和第三旋转轴线的相对旋转并且还允许所述第一特定滚子和所述第二特定滚子之间的相对平移。
8.根据权利要求5所述的传动装置,其中,所述特定中平面约束元件包括杆,所述杆布置在所述第一特定滚子和所述第二特定滚子中的开口内,使得所述特定中平面约束元件约束所述第一特定滚子和所述第二特定滚子之间的围绕第一旋转轴线的相对旋转,并同时允许所述第一特定滚子和所述第二特定滚子之间的沿所述第一旋转轴线的相对平移。
9.根据权利要求5所述的传动装置,其中,所述特定中平面约束元件包括第一滚子和第二滚子,其中,所述第一滚子与所述基底构件的额外接触表面接触,并且所述第二滚子与所述偏心构件的额外接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述第一滚子和所述第二滚子在分别与所述基底构件的所述额外接触表面和所述偏心构件的所述额外接触表面接触的情况下进行滚动运动。
10.根据权利要求9所述的传动装置,其中,所述特定中平面约束元件额外地包括第三滚子,所述第三滚子与所述额外偏心构件的额外接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述第三滚子在与所述额外偏心构件的所述额外接触表面接触的情况下进行滚动运动。
11.根据权利要求5所述的传动装置,所述传动装置还包括保持架,所述保持架与所述多个中平面约束元件接触,以保持所述多个中平面约束元件相对彼此的位置。
12.根据权利要求11所述的传动装置,其中,所述特定中平面约束元件包括第一滚子,所述第一滚子与所述基底构件的额外接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述第一滚子在与所述基底构件的所述额外接触表面接触的情况下进行滚动运动。
13.根据权利要求5所述的传动装置,其中,所述特定中平面约束元件与所述基底构件的额外接触表面齿轮式接触。
14.根据权利要求1所述的传动装置,其中,所述多个滚子中的特定滚子具有与所述偏心构件的所述接触表面接触的至少两个面向内的接触表面。
15.根据权利要求1所述的传动装置,其中,所述两个以上的行星齿轮、所述两个以上的凸轮以及所述偏心构件形成第一子传动装置,并且其中,所述传动装置额外地包括:
两个以上的额外子传动装置,每个所述额外子传动装置包括相应的额外的偏心构件、额外的两个以上的行星齿轮以及额外的两个以上的凸轮。
16.根据权利要求15所述的传动装置,其中,所述输入构件的旋转引起所述偏心构件和所述额外子传动装置的所述偏心构件进行相应的具有基本上均匀分开的相位的偏心运动。
17.根据权利要求1所述的传动装置,其中,所述两个以上的凸轮中的每一者联接到具有相应轴承的相应轴并且围绕所述轴旋转,并且其中,所述输出构件经由所述轴承和所述轴联接到所述偏心构件。
18.根据权利要求1所述的传动装置,所述传动装置还包括两个以上的销,所述两个以上的销与所述输出构件的接触表面和所述偏心构件的额外接触表面滚动式接触,其中,所述输出构件经由所述两个以上的销联接到所述偏心构件。
19.根据权利要求1所述的传动装置,其中,所述保持架包括分别与所述基底构件的额外接触表面和所述偏心构件的额外接触表面滚动式接触的第一接触表面和第二接触表面。
20.一种传动装置,所述传动装置包括:
输入构件;
第一偏心构件,所述第一偏心构件联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第一偏心构件的偏心运动,其中,所述第一偏心构件具有限定一系列的宽度可变切口的第一接触表面和第二接触表面;
第二偏心构件,所述第二偏心构件联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第二偏心构件的偏心运动,其中,所述第二偏心构件具有限定一系列的宽度可变切口的第三接触表面和第四接触表面;
基底构件,所述基底构件具有(i)限定一系列的宽度可变切口的第五接触表面和第六接触表面以及(ii)限定一系列的宽度可变切口的第七接触表面和第八接触表面;
输出构件,所述输出构件联接到所述第一偏心构件和所述第二偏心构件,使得所述第一偏心构件和所述第二偏心构件的旋转导致所述输出构件的旋转;
第一多个滚子和第二多个滚子,所述第一多个滚子中的每个滚子与所述第一接触表面、所述第二接触表面、所述第五接触表面和第六接触表面接触,并且所述第二多个滚子中的每个滚子与所述第三接触表面、所述第四接触表面、所述第七接触表面和第八接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述第一偏心构件和所述第二偏心构件的旋转,由此所述输入构件的旋转引起所述输出构件的旋转,其中,所述第一多个滚子中的每个滚子经由相应的中平面约束元件联接到所述第二多个滚子的对应滚子,所述中平面约束元件在至少一个自由度上约束所述第一多个滚子中的滚子相对于所述第二多个滚子的对应滚子的位置和旋转,
其中,所述中平面约束元件中的特定一者对应于所述第一多个滚子中的第一滚子和所述第二多个滚子中的第二滚子,并且其中,特定中平面滚子与所述第一滚子和所述第二滚子联接在一起。
21.根据权利要求20所述的传动装置,所述传动装置还包括:
第一凸轮,所述第一凸轮联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第一凸轮的旋转,其中,所述第一偏心构件联接到所述第一凸轮,使得所述第一凸轮的旋转导致所述第一偏心构件的偏心运动;以及
第二凸轮,所述第二凸轮联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第二凸轮的旋转,其中,所述第二偏心构件联接到所述第二凸轮,使得所述第二凸轮的旋转导致所述第二偏心构件的偏心运动,并且其中,所述第一凸轮和所述第二凸轮以偏移的方式联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转使所述第一偏心构件和所述第二偏心构件进行相位差在170度和190度之间的相应偏心运动。
22.一种传动装置,所述传动装置包括:
输入构件;
第一偏心构件,所述第一偏心构件联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第一偏心构件的偏心运动,其中,所述第一偏心构件具有限定一系列的宽度可变切口的第一接触表面和第二接触表面;
第二偏心构件,所述第二偏心构件联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第二偏心构件的偏心运动,其中,所述第二偏心构件具有限定一系列的宽度可变切口的第三接触表面和第四接触表面;
基底构件,所述基底构件具有(i)限定一系列的宽度可变切口的第五接触表面和第六接触表面以及(ii)限定一系列的宽度可变切口的第七接触表面和第八接触表面;
输出构件,所述输出构件联接到所述第一偏心构件和所述第二偏心构件,使得所述第一偏心构件和所述第二偏心构件的旋转导致所述输出构件的旋转;
第一多个滚子和第二多个滚子,所述第一多个滚子中的每个滚子与所述第一接触表面、所述第二接触表面、所述第五接触表面和第六接触表面接触,并且所述第二多个滚子中的每个滚子与所述第三接触表面、所述第四接触表面、所述第七接触表面和第八接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述第一偏心构件和所述第二偏心构件的旋转,由此所述输入构件的旋转引起所述输出构件的旋转,其中,所述第一多个滚子中的每个滚子经由相应的中平面约束元件联接到所述第二多个滚子的对应滚子,所述中平面约束元件在至少一个自由度上约束所述第一多个滚子中的滚子相对于所述第二多个滚子的对应滚子的位置和旋转,
其中,所述第一多个滚子中的特定滚子具有与所述第一偏心构件的所述第一接触表面和所述第二接触表面接触的至少两个面向内的接触表面。
23.一种传动装置,所述传动装置包括:
输入构件;
第一偏心构件,所述第一偏心构件联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第一偏心构件的偏心运动,其中,所述第一偏心构件具有限定一系列的宽度可变切口的第一接触表面和第二接触表面;
第二偏心构件,所述第二偏心构件联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第二偏心构件的偏心运动,其中,所述第二偏心构件具有限定一系列的宽度可变切口的第三接触表面和第四接触表面;
基底构件,所述基底构件具有(i)限定一系列的宽度可变切口的第五接触表面和第六接触表面以及(ii)限定一系列的宽度可变切口的第七接触表面和第八接触表面;
输出构件,所述输出构件联接到所述第一偏心构件和所述第二偏心构件,使得所述第一偏心构件和所述第二偏心构件的旋转导致所述输出构件的旋转;
第一多个滚子和第二多个滚子,所述第一多个滚子中的每个滚子与所述第一接触表面、所述第二接触表面、所述第五接触表面和第六接触表面接触,并且所述第二多个滚子中的每个滚子与所述第三接触表面、所述第四接触表面、所述第七接触表面和第八接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述第一偏心构件和所述第二偏心构件的旋转,由此所述输入构件的旋转引起所述输出构件的旋转,其中,所述第一多个滚子中的每个滚子经由相应的中平面约束元件联接到所述第二多个滚子的对应滚子,所述中平面约束元件在至少一个自由度上约束所述第一多个滚子中的滚子相对于所述第二多个滚子的对应滚子的位置和旋转,
其中,所述中平面约束元件中的特定一者对应于所述第一多个滚子中的第一滚子和所述第二多个滚子中的第二滚子,并且其中,所述特定中平面约束元件包括(i)联接到所述第一滚子的第一约束部以及(ii)联接到所述第二滚子的第二约束部,所述第一约束部和所述第二约束部各自的形状约束所述第一滚子和所述第二滚子之间的围绕第一旋转轴线的相对旋转,并同时允许所述第一滚子和所述第二滚子之间的围绕垂直于所述第一旋转轴线的第二旋转轴线和第三旋转轴线的相对旋转,并且还允许所述第一滚子和所述第二滚子之间的相对平移。
24.一种传动装置,所述传动装置包括:
输入构件;
第一偏心构件,所述第一偏心构件联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第一偏心构件的偏心运动,其中,所述第一偏心构件具有限定一系列的宽度可变切口的第一接触表面和第二接触表面;
第二偏心构件,所述第二偏心构件联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第二偏心构件的偏心运动,其中,所述第二偏心构件具有限定一系列的宽度可变切口的第三接触表面和第四接触表面;
基底构件,所述基底构件具有(i)限定一系列的宽度可变切口的第五接触表面和第六接触表面以及(ii)限定一系列的宽度可变切口的第七接触表面和第八接触表面;
输出构件,所述输出构件联接到所述第一偏心构件和所述第二偏心构件,使得所述第一偏心构件和所述第二偏心构件的旋转导致所述输出构件的旋转;
第一多个滚子和第二多个滚子,所述第一多个滚子中的每个滚子与所述第一接触表面、所述第二接触表面、所述第五接触表面和第六接触表面接触,并且所述第二多个滚子中的每个滚子与所述第三接触表面、所述第四接触表面、所述第七接触表面和第八接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述第一偏心构件和所述第二偏心构件的旋转,由此所述输入构件的旋转引起所述输出构件的旋转,其中,所述第一多个滚子中的每个滚子经由相应的中平面约束元件联接到所述第二多个滚子的对应滚子,所述中平面约束元件在至少一个自由度上约束所述第一多个滚子中的滚子相对于所述第二多个滚子的对应滚子的位置和旋转,
其中,所述中平面约束元件中的特定一者对应于所述第一多个滚子中的第一滚子和所述第二多个滚子中的第二滚子,并且其中,所述特定中平面约束元件包括布置在所述第一滚子和所述第二滚子中的开口内的杆,使得所述特定中平面约束元件约束所述第一滚子和所述第二滚子之间的围绕第一旋转轴线的相对旋转,并同时允许所述第一滚子和所述第二滚子之间的沿所述第一旋转轴线的相对平移。
25.一种传动装置,所述传动装置包括:
输入构件;
第一偏心构件,所述第一偏心构件联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第一偏心构件的偏心运动,其中,所述第一偏心构件具有限定一系列的宽度可变切口的第一接触表面和第二接触表面;
第二偏心构件,所述第二偏心构件联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第二偏心构件的偏心运动,其中,所述第二偏心构件具有限定一系列的宽度可变切口的第三接触表面和第四接触表面;
基底构件,所述基底构件具有(i)限定一系列的宽度可变切口的第五接触表面和第六接触表面以及(ii)限定一系列的宽度可变切口的第七接触表面和第八接触表面;
输出构件,所述输出构件联接到所述第一偏心构件和所述第二偏心构件,使得所述第一偏心构件和所述第二偏心构件的旋转导致所述输出构件的旋转;
第一多个滚子和第二多个滚子,所述第一多个滚子中的每个滚子与所述第一接触表面、所述第二接触表面、所述第五接触表面和第六接触表面接触,并且所述第二多个滚子中的每个滚子与所述第三接触表面、所述第四接触表面、所述第七接触表面和第八接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述第一偏心构件和所述第二偏心构件的旋转,由此所述输入构件的旋转引起所述输出构件的旋转,其中,所述第一多个滚子中的每个滚子经由相应的中平面约束元件联接到所述第二多个滚子的对应滚子,所述中平面约束元件在至少一个自由度上约束所述第一多个滚子中的滚子相对于所述第二多个滚子的对应滚子的位置和旋转,
其中,所述中平面约束元件中的特定一者包括第一滚子和第二滚子,其中,所述第一滚子与所述基底构件的额外接触表面接触,并且所述第二滚子与所述第一偏心构件的额外接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述第一滚子和所述第二滚子在分别与所述基底构件的所述额外接触表面和所述第一偏心构件的所述额外接触表面接触的情况下进行滚动运动。
26.根据权利要求25所述的传动装置,其中,所述特定中平面约束元件额外地包括第三滚子,所述第三滚子与所述第二偏心构件的额外接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述第三滚子在与所述第二偏心构件的所述额外接触表面接触的情况下进行滚动运动。
27.根据权利要求20、22至25中任一项所述的传动装置,所述传动装置还包括保持架,所述保持架与所述中平面约束元件中的每一者接触,以保持所述中平面约束元件相对彼此的位置。
28.根据权利要求27所述的传动装置,所述传动装置还包括额外保持架,所述额外保持架与所述第一多个滚子中的每个滚子接触,以保持所述第一多个滚子相对彼此的位置。
29.根据权利要求27所述的传动装置,其中,所述中平面约束元件中的特定一者包括第一滚子,所述第一滚子与所述基底构件的额外接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述滚子轴承在与所述基底构件的所述额外接触表面接触的情况下进行滚动运动。
30.根据权利要求20所述的传动装置,其中,所述中平面约束元件中的特定一者与所述基底构件的额外接触表面齿轮式接触。
31.根据权利要求20、22至25中任一项所述的传动装置,所述传动装置还包括两个以上的销,所述两个以上的销与所述输出构件的接触表面和所述第一偏心构件和所述第二偏心构件的额外接触表面滚动式接触,其中,所述输出构件经由所述两个以上的销联接到所述第一偏心构件和所述第二偏心构件。
32.根据权利要求20、22至25中任一项所述的传动装置,所述传动装置还包括保持架,所述保持架与所述第一多个滚子中的每个滚子接触,以保持所述第一多个滚子相对彼此的位置。
33.根据权利要求32所述的传动装置,其中,所述保持架包括分别与所述基底构件的额外接触表面和所述第一偏心构件的额外接触表面滚动式接触的第一接触表面和第二接触表面。
34.一种传动装置,所述传动装置包括:
输入构件;
第一偏心构件,所述第一偏心构件联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第一偏心构件的偏心运动;
第二偏心构件,所述第二偏心构件联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第二偏心构件的与所述第一偏心构件的所述偏心运动同相的偏心运动,其中,所述第一偏心构件和所述第二偏心构件具有限定一系列的宽度可变切口的相应的第一接触表面和第二接触表面;
第三偏心构件,所述第三偏心构件联接到所述输入构件,使得所述输入构件的旋转导致所述第三偏心构件的偏心运动,其中,所述第三偏心构件具有限定一系列的宽度可变切口的第三接触表面和第四接触表面,并且其中,所述第三偏心构件位于所述第一偏心构件与所述第二偏心构件之间;
基底构件,所述基底构件具有(i)限定一系列的宽度可变切口的第五接触表面和第六接触表面以及(ii)限定一系列的宽度可变切口的第七接触表面和第八接触表面;
输出构件,所述输出构件联接到所述第一偏心构件、所述第二偏心构件和所述第三偏心构件,使得所述第一偏心构件、所述第二偏心构件和所述第三偏心构件的旋转导致所述输出构件的旋转;
第一多个滚子和第二多个滚子,所述第一多个滚子中的每个滚子与所述第一接触表面、所述第二接触表面、所述第五接触表面和所述第六接触表面接触,并且所述第二多个滚子中的每个滚子与所述第三接触表面、所述第四接触表面、所述第七接触表面和第八接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述第一偏心构件和所述第二偏心构件的旋转,由此所述输入构件的旋转引起所述输出构件的旋转,其中,所述第一多个滚子中的每个滚子经由相应的中平面约束元件联接到所述第二多个滚子中的对应滚子,所述中平面约束元件在至少一个自由度上约束所述第一多个滚子中的滚子相对于所述第二多个滚子中的对应滚子的位置和旋转。
35.根据权利要求34所述的传动装置,其中,所述第一多个滚子中的特定第一滚子包括与所述第一接触表面和所述第五接触表面接触的第一半滚子和与所述第二接触表面和所述第六接触表面接触的第二半滚子,并且其中,所述第一半滚子和所述第二半滚子通过被构造为保持所述第一半滚子和所述第二半滚子之间的轴向间隔的受拉构件联接在一起。
36.根据权利要求35所述的传动装置,其中,所述受拉构件是所述中平面约束元件中的对应于所述特定第一滚子的特定一者的一部分,其中,所述特定中平面约束元件还对应于所述第二多个滚子中的特定第二滚子,并且其中,所述受拉构件布置在所述特定第二滚子中的开口内,使得所述受拉构件约束所述特定第一滚子和所述特定第二滚子之间的围绕第一旋转轴线的相对旋转,并同时允许所述特定第一滚子和所述特定第二滚子之间的沿所述第一旋转轴线的相对平移。
37.根据权利要求34所述的传动装置,其中,所述中平面约束元件中的特定一者包括第一滚子和第二滚子,其中,所述第一滚子与所述基底构件的额外接触表面接触,并且所述第二滚子与所述第三偏心构件的额外接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述第一滚子和所述第二滚子在分别与所述基底构件的所述额外接触表面和所述第三偏心构件的所述额外接触表面接触的情况下进行滚动运动。
38.根据权利要求37所述的传动装置,其中,所述特定中平面约束元件额外地包括第三滚子,所述第三滚子与所述第一偏心构件的额外接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述第三滚子在与所述第一偏心构件的所述额外接触表面接触的情况下进行滚动运动。
39.根据权利要求34所述的传动装置,所述传动装置还包括保持架,所述保持架与所述中平面约束元件中的每一者接触,以保持所述中平面约束元件相对彼此的位置。
40.根据权利要求34所述的传动装置,其中,所述中平面约束元件中的特定一者包括第一滚子,所述第一滚子与所述基底构件的额外接触表面接触,使得所述输入构件的旋转导致所述第一滚子在与所述基底构件的所述额外接触表面接触的情况下进行滚动运动。
41.根据权利要求34所述的传动装置,所述传动装置还包括保持架,所述保持架与所述第一多个滚子中的每个滚子接触,以保持所述第一多个滚子相对彼此的位置。
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