CN117693642A - 用于高减速齿轮机构的柔性齿轮盘和柔性齿轮以及这种类型的高减速齿轮机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于高减速齿轮机构的柔性齿轮盘，该柔性齿轮盘具有至少两个齿轮部段，该至少两个齿轮部段在齿轮盘的周向方向上彼此相邻布置并且借助弹簧部段彼此连接。本发明的问题是进一步改进现有技术中已知的装置，并且特别是提供一种柔性齿轮盘、具有至少两个柔性齿轮盘的柔性齿轮以及具有柔性齿轮的齿轮机构，它们能够同时使得齿轮盘或齿轮在径向方向上的柔性增加以及在周向方向上的刚性增加。根据本发明，该问题通过弹簧部段相对于齿轮盘的周向方向倾斜延伸的事实得以解决。

Description

用于高减速齿轮机构的柔性齿轮盘和柔性齿轮以及这种类型 的高减速齿轮机构

技术领域

本发明涉及一种用于高减速齿轮机构的柔性齿轮盘，其具有在齿轮盘的周向方向上彼此相邻布置的至少两个齿轮部段，该至少两个齿轮部段借助弹簧部段彼此连接。此外，本发明还涉及一种用于高减速齿轮机构的柔性齿轮，包括在轴向方向上彼此相邻布置的至少两个柔性齿轮盘，以及具有齿圈的齿轮机构，该齿圈具有柔性齿轮盘，柔性齿轮盘布置在齿圈中并且具有波形发生器，该波形发生器连接到柔性齿轮并使柔性齿轮变形，使得它与齿圈在某些区域中啮合。

背景技术

例如从EP 3 828442 A1中已知包括多个柔性齿轮盘的这种柔性齿轮和具有这种柔性齿轮的高减速齿轮机构。那里已经描述了柔性齿轮具有在轴向方向上彼此相邻布置的至少两个柔性齿轮盘，并且每个柔性齿轮盘包括在周向方向上彼此相邻布置的齿轮部段，这些齿轮部段借助弹簧部段彼此连接。弹簧部段在齿轮的径向方向上大约啮合在齿轮部段的中间并且构造为圆环区段。因此，弹簧部段位于与柔性齿轮同心的圆上，并且因此在柔性齿轮或柔性齿轮盘的周向方向上行进。每个柔性齿轮盘包括交替布置的两种不同类型的齿轮部段。每个齿轮部段具有头部区域和脚部区域。齿轮部段的头部区域各自设有可与齿圈的内齿啮合的外齿。齿轮部段的脚部区域与波形发生器接触。波形发生器的旋转运动导致柔性齿轮在某些区域被向外推动并与齿圈啮合。第一种类型的齿轮部段各自具有大致布置在齿轮部段中心的凹部，销接纳在该凹部中以便将柔性齿轮的旋转运动传递至输出部。第二种类型的齿轮部段没有凹部，而是中间呈缩腰形。弹簧部段在那里啮合。因此，能够增加弹簧部段的长度并且实现柔性齿轮盘以及因此柔性齿轮的柔性和稳定性的良好组合。

此外，DE10021236A1示出了一种减速齿轮机构，其具有波形发生器、罐形柔轮(flex spline)以及与柔轮相互作用的圆形花键。罐形柔轮包括设置有内齿和外齿的齿区域。内齿与波形发生器相互作用，外齿与圆形花键的内齿啮合。此外，罐形柔轮包括在轴向方向上布置在齿区域旁边的环形区域，以作用在毂部分上。环形区域借助在径向方向上有弹性的弯曲辐条连接至毂部分。

从CN109578547A中已知一种用于齿轮机构的柔性齿轮，该柔性齿轮包括借助间隔件彼此间隔开的各个刚性部段。每个部段包括在间隔件中滑动地引导的滑动区域和刚性的弓形齿板。每个部段都连接到在径向方向上起作用的螺旋弹簧，经由螺旋弹簧可以将其向外加压。

DE 102005016803 A1示出了谐波驱动齿轮机构，其具有固定的内齿圆形花键、具有内表面和外齿的可径向移动的柔轮以及波形发生器，该波形发生器连接到驱动装置并且使柔轮的外齿的部分与圆形花键的内齿周向地啮合。可径向移动的连接元件布置在可径向移动的柔轮和圆柱形输出元件之间，使得谐波驱动齿轮机构能够仅用若干部件构建成扁平的。柔轮和输出元件既可以布置在轴向偏移的平面中，也可以一起嵌套在一个平面中。

发明内容

本发明的目的是进一步改进现有技术中已知的装置，并且特别是提供一种柔性齿轮盘、具有至少两个柔性齿轮盘的柔性齿轮以及具有柔性齿轮的齿轮机构，其能够同时使得齿轮盘或齿轮在径向方向上的柔性增加以及在周向方向上的刚性增加。

该问题是关于用于高减速齿轮机构的柔性齿轮来解决的，该柔性齿轮具有至少两个齿轮部段，该两个齿轮部段在柔性齿轮的周向方向上彼此相邻地布置，这些齿轮部段借助弹簧部段彼此连接，其中，弹簧部段相对于柔性齿轮的周向方向倾斜地行进。在当前情况下，术语“盘”或“齿轮”用于限定其轴向延伸部与其径向延伸部相比非常小的部件。一方面，由于弹簧部段相对于柔性齿轮盘的周向方向倾斜地行进的事实，所以实现了期望的径向柔性所需的弹簧长度。另一方面，弹簧部段的倾斜路线导致弹簧部段在不同的高度处接合相邻的齿轮部段。这导致的事实是，当柔性齿轮盘通过波形发生器变形并且负载扭矩作用在齿轮部段上时，扭曲的方向对于齿轮部段是预定的。

在较佳实施例中，可以规定，每个弹簧部段的纵向轴线包括与在弹簧部段的中心周缘位置处邻抵柔性齿轮盘的周缘的切线所成的角度α＞0°，较佳地角度α在10°-70°的范围内，特别较佳地该角度α在35°-55°的范围内。弹簧部段的纵向轴线是在弹簧部段与两个相邻齿轮部段的两个连接点之间在弹簧部段的宽度和厚度上居中延伸的轴线。弹簧部段的中间周向位置是弹簧部段沿其纵向延伸部被分成等长的两部分的位置。弹簧部段基本上是杆状或带状的，使得它们的纵向延伸部显著大于它们的宽度和厚度。所描述的构造实现了一个或多个弹簧部段的倾斜布置，这导致了上述优点，即增加了径向柔性，同时增加了在周向方向上的刚性。

为了实现特别平坦的构造，可以规定，弹簧部段构造成使得它们与齿轮部段位于一平面中并且因此与柔性齿轮盘位于一平面中。该共用平面垂直于轴向方向延伸，即垂直于带齿盘的旋转轴线。

较佳地，弹簧部段在周向方向上布置在齿轮部段之间。

在另一较佳实施例中，可以规定，至少一个弹簧部段从齿轮部段的头部区域延伸至在柔性齿轮盘的周向方向上与其相邻布置的齿轮部段的脚部区域。弹簧部段与两个相邻齿轮部段的两个连接点因此在行进到齿轮部段的一半的中心圆的不同侧上。这导致弹簧部段的长度非常大，并且因此实现期望的径向柔性并结合增加柔性齿轮盘在周向方向上的刚性。

较佳地，齿轮部段仅经由弹簧部段彼此连接。

有利地，还可以规定，在弹簧部段上方的至少一个齿轮部段的脚部区域中形成槽。较佳地，槽位于弹簧部段接合齿轮部段或并入齿轮部段的点或区域上方。该槽较佳地平行于弹簧部段行进。这增加了一个或多个齿轮部段的弹性并导致期望的可变形性。

如果在弹簧部段下方的至少一个齿轮部段的头部区域中形成底切部，则能够进一步增加这种期望的可变形性。底切部还较佳地形成为平行于弹簧部段的延伸部。底切部显著短于形成在齿轮部段的脚部区域中的槽。较佳地，底切部的长度最大为槽的长度的0.3倍。

关于用于高减速齿轮机构的柔性齿轮，根据本发明解决上述问题在于，柔性齿轮包括至少两个柔性齿轮盘，至少两个柔性齿轮盘在轴向方向上彼此相邻布置并且如上所述构造，其中柔性齿轮盘布置成使得彼此相邻布置的柔性齿轮盘的弹簧部段彼此相交。因此，相邻的柔性齿轮盘布置成使得它们相对于垂直于柔性齿轮盘的旋转轴线延伸的轴线(因此围绕在柔性齿轮盘的径向方向上延伸的轴线)旋转180°。在沿着彼此相邻布置的柔性齿轮盘的轴向方向的俯视图中，相邻的或邻近的齿轮盘的弹簧部段因此相交。除了提高柔性齿轮的刚性外，对角行进并相交的弹簧部段还改善了效率、噪音发展、齿侧间隙和使用寿命。

能够实现柔性齿轮在周向方向上的刚性的进一步增加，这在于每个柔性齿轮盘的至少一个、并且特别是在周向方向上至少每隔一个的齿轮部段连接到、较佳地牢固地连接到在轴向方向上(即在旋转轴线的方向上)布置在其旁边的柔性齿轮盘的齿轮部段。当柔性齿轮安装在齿轮机构中时，齿轮部段的外齿与齿圈的内齿啮合。由于柔性齿轮或柔性齿轮盘的变形，每个柔性齿轮盘的至少两个、较佳地四个(在柔性齿轮或柔性齿轮盘的相对两侧上彼此相邻的两个)齿轮部段始终与齿圈齿啮合。由于在轴向方向上彼此相邻定位的柔性齿轮盘各自绕径向轴线相对于彼此旋转180°，使得它们的弹簧部段相交，因此当柔性齿轮盘并且因此柔性齿轮变形时，在轴向方向上彼此相邻布置的柔性齿轮盘的齿轮部段相对于彼此在相反的方向上旋转。通过连接在周向方向上彼此相邻布置的柔性齿轮盘的齿轮部段以便确定旋转方向，防止齿轮部段在相同方向上旋转。轴向邻接的齿轮部段只能在相反方向上交替旋转。由于邻接的齿轮部段在安装到齿轮机构中时彼此牢固地连接并且与齿圈啮合，因此这些齿轮部段防止彼此旋转。这增加了刚性。然而，仍然赋予齿轮在径向上的柔性，并且柔性齿轮能够适应由波形发生器引起的变形。较佳地，柔性齿轮适配成使得每个柔性齿轮盘的每个齿轮部段或在周向方向上每隔一个齿轮部段牢固地连接到相邻柔性齿轮盘的齿轮部段，或者在轴向方向上与其相邻布置的齿轮部段。柔性齿轮盘的齿轮部段在轴向方向上彼此相邻布置或邻接彼此布置，因此形成齿轮部段组群，每个齿轮部段组群在柔性齿轮的整个宽度上延伸。

彼此相邻布置的柔性齿轮盘的相邻齿轮部段的牢固连接能够在简单的构造中实现，因为彼此相邻布置的柔性齿轮盘在轴向方向上邻接的齿轮部段被销定在一起。

关于齿轮机构，上述问题是这样解决的：该齿轮机构包括齿圈、布置在齿圈中的柔性齿轮以及波形发生器，其中波形发生器连接到柔性齿轮并使柔性齿轮变形，使其与齿圈部分在某些区域中啮合，并且其中柔性齿轮如上所述地构造。由于齿轮机构中使用的柔性齿轮在周向方向上具有增加的刚性，因此改善了效率、噪音发展、齿侧间隙和使用寿命。

在一简单构造中，齿轮机构可以较佳地构造成使得柔性齿轮的至少一个齿轮部段连接到输出驱动部，使得柔性齿轮的滚动旋转运动被转换成简单的旋转运动。

例如，这能够通过以下方式实现：支承盘布置在柔性齿轮的至少一侧上，并且至少一个螺栓被引导穿过由在轴向方向上彼此相邻定位的齿轮部段形成的齿轮部段组群中的至少一个，至少一个螺栓与至少一个支承盘接触。较佳地，可以规定，支承盘布置在柔性齿轮的两侧上，并且至少一个螺栓与两个支承盘接触。较佳地，两个支承盘经由轴彼此刚性地连接。轴与柔性齿轮没有接触。

为了实现稳定且对称的构造，可以规定，至少一个螺栓被引导穿过由在轴向方向上彼此相邻定位的齿轮部段形成的柔性齿轮组群的每个齿轮部段，至少一个螺栓与至少一个支承盘接触。还可以规定，若干、较佳地两个螺栓被引导穿过每个齿轮部段组群，这些螺栓与横向布置在柔性齿轮旁边的支承盘接触。这增加了整个结构的稳定性。

为了使得能够将柔性齿轮的滚动旋转运动传递到支承盘，可以规定，至少一个螺栓相对于至少一个齿轮部段组群以固定但可旋转的方式安装，因此相对于螺栓通过其引导的齿轮部段以固定但可旋转的方式安装，并在至少一个支承盘中的闭合轮廓上滚动。这使得构造简单且稳定。

在替代实施例中，可以规定，至少一个螺栓相对于至少一个支承盘以固定但可旋转的方式安装，并且在至少一个齿轮部段组群中的闭合轮廓上滚动，因此在螺栓通过其引导的齿轮部段中的闭合轮廓上滚动。

在又一替代实施例中，可以规定，至少一个螺栓既在至少一个支承盘中的闭合轮廓上滚动，又在至少一个齿轮部段组群的闭合轮廓上滚动，因此在螺栓通过其引导的齿轮部段中，其中，至少一个支承盘的轮廓和相应齿轮部段中的轮廓构造成使得它们的周向长度相同。这也实现了安全且稳定的传递。

在另一较佳实施例中，可以规定，在轴向方向上彼此相邻定位的柔性齿轮盘的弹簧部段在至少一个螺栓的径向高度处相交。这种构造还有助于实现期望的柔性。

此外，还可以通过以下事实来提高齿轮机构的效率：柔性齿轮不直接搁置在波形发生器上或布置在波形发生器上的柔性轴承上，而是至少一个滚子布置在由在轴向方向上彼此相邻地定位的齿轮形成柔性齿轮的至少一些齿轮部段组群的脚部区域中，该至少一个滚子与至少一个波形发生器接触。波形发生器和滚子之间的接触可以是直接的或间接的，这取决于波形发生器上是否布置有其它部件，比如柔性轴承。每个滚子较佳地安装在对应的齿轮部段组群的中心。还可以规定，每个齿轮部段组群布置有若干滚子，例如每个齿轮部段组群有两个滚子。在这种情况下，滚子较佳地布置在齿轮部段组群的边缘处，使得只有对应的齿轮部段组群的每隔一个齿轮部段与相应的滚子接触。

附图说明

下面参考附图更详细地解释本发明。附图中：

图1：示出了根据本发明的高减速齿轮机构的三维视图；

图2：示出了部分剖切的图1的齿轮机构的三维视图；

图3：示出了不带壳体的图1的齿轮机构的三维视图；

图4：示出了图1中所示的齿轮机构的柔性齿轮的前视图；

图5：示出了图1中所示的齿轮机构中彼此相邻布置的柔性齿轮盘的俯视图；

图6：示出了不带前支承盘的图1的齿轮机构的部分区域的三维视图；

图7：示出了不带壳体且不带前支承盘的图1的齿轮机构的前视图的局部视图；

图8：示出了图1的齿轮机构的细节，以及

图9：示出了根据本发明的不带壳体的齿轮机构的另一实施例的三维视图。

具体实施方式

图1示出了高减速齿轮机构1的三维视图。高减速齿轮机构1包括：齿圈2；布置在齿圈2中的柔性齿轮(图1中未示出)；与柔性齿轮接触的波形发生器3；两个支承盘4，两个支承盘4横向布置在柔性齿轮旁边；以及壳体5。

在图2中，齿轮机构1的前支承盘4被部分剖开，允许看到齿轮机构1的内部中。因此能够在图2中看到柔性齿轮6。柔性齿轮6包括在周向方向上彼此相邻布置的齿轮部段7，齿轮部段7借助弹簧部段8彼此弹性地连接。各个齿轮部段7布置成彼此稍微间隔开。每个齿轮部段7包括头部区域9和脚部区域10。齿轮部段7的头部区域9设有外齿11。齿圈2包括内齿12。齿轮部段7的脚部区域10与波形发生器3接触或者可以被带到与其接触。

借助波形发生器3，柔性齿轮6变形，使得至少两个齿轮部段7的外齿11与齿圈2的内齿12啮合。借助波形发生器3，柔性齿轮6的区域被向外推压。这通过弹簧部段8成为可能，弹簧部段8允许柔性齿轮6在径向方向R上运动(图3所示)。

如能从图2看出的，将弹簧部段8设计为带形元件。这意味着弹簧部段8的纵向延伸部显著大于它们的厚度和宽度。弹簧部段8相对于柔性齿轮6的周向方向U倾斜地延伸。弹簧部段8因此从第一齿轮部段7的脚部区域10延伸至相邻的齿轮部段7的头部区域9。

柔性齿轮6的具体结构、特别是与支承盘4的连接以及在波形发生器3上的布置或与波形发生器3的接触将在下面参考其它附图更详细地解释。

图3示出了不带壳体且不带齿圈的柔性齿轮机构1的三维视图。柔性齿轮6包括四个柔性齿轮盘13，这些柔性齿轮盘13在轴向方向A上、因此沿着旋转轴线彼此相邻地布置。齿轮盘13较佳地构造为相同的部件。柔性齿轮盘13各自在一件中形成。与齿轮盘13的径向延伸部相比，每个齿轮盘13的轴向延伸部较小，这例如将齿轮盘与传统的罐形柔轮区别开来。

每个柔性齿轮盘13均如上所述地构造，并且包括在周向方向U上彼此相邻布置的齿轮部段7，齿轮部段7借助弹簧部段8彼此连接。齿轮部段7和弹簧部段8布置在垂直于齿轮盘的旋转轴线延伸的平面中。每个柔性齿轮盘13的齿轮部段7布置成彼此稍微间隔开。如上所述，每个齿轮部段7包括头部区域9和脚部区域10。齿轮部段7的头部区域9设有外齿11。齿轮部段7的脚部区域10与波形发生器3接触或者可以被带到与其接触。弹簧部段8构造为带形元件，其纵向延伸显著大于其厚度和宽度。弹簧部段8相对于柔性齿轮的周向方向U倾斜地延伸。弹簧部段8因此从第一齿轮部段7的脚部区域10延伸至相邻的齿轮部段7的头部区域9。彼此相邻布置的柔性齿轮盘13各自围绕在柔性齿轮6的径向方向上行进的轴线相对于彼此旋转180°，使得相邻齿轮盘13的弹簧部段8彼此交叉。对角地延伸且相交的弹簧部段8增加了柔性齿轮盘13的刚性，并且因此也增加了柔性齿轮6在周向方向上的刚性。仍然赋予径向方向的柔性，使得柔性齿轮6能够适应由波形发生器3引起的变形。效率、噪音发展、齿侧间隙和使用寿命也得到改善。弹簧部段8的对角布置意味着实现了必要的弹簧长度。

在所示的实施例中，所有柔性齿轮盘13的齿轮部段7和弹簧部段8均被相同地构造。每个齿轮部段7包括脚部区域10和头部区域9。外齿11形成在头部区域9中。弹簧部段8从第一齿轮部段7的脚部区域10开始在周向方向上延伸至相邻的齿轮部段6的头部区域9。因此，实现了弹簧部段8的对角布置。弹簧部段8不必恰好在头部区域和脚部区域中连接至齿轮部段7。如果弹簧部段的一端位于假想中心圆的上方并且弹簧部段的另一端位于假想中心圆的下方就足够了。术语“中心圆”在此用于描述与柔性齿轮盘13同心并且在径向方向上在齿轮部段7的一半高度处行进的圆。此外，在每个齿轮部段7中形成槽14，该槽14在弹簧部段8上方并平行于弹簧部段8延伸。该槽14增加了脚部区域中的弹簧部段7的弹性。在齿轮部段7的头部区域9中，在每种情况中形成有底切部15，这也导致弹簧部段7在该区域中的弹性增加。底切部15的长度显著短于槽14的长度并且至多为槽14的长度的三分之一。由齿轮部段的脚部和头部区域限定了从脚部区域开始朝向头部区域的方向，因此在从齿轮盘的中心开始向外的径向方向。因此，槽14形成在弹簧部段14的面向齿轮部段7的头部区域9的一侧上。底切部15形成在弹簧部段14的背离齿轮部段7的头部区域9的一侧上。

因此，每个齿轮部段7在脚部区域10中的一侧上连接至布置在那里的弹簧部段8，并且在头部区域9中的另一侧上连接至布置在那里的弹簧部段8。结果，齿轮部段7的本体是不对称的。柔性齿轮盘13彼此相邻地布置，使得齿轮部段7基本上重叠。由于齿轮部段7本身不对称，因此这种布置导致头部区域9以及因此相邻齿轮盘13的齿轮部段7的外齿11重叠。较佳地，在轴向方向上彼此相邻布置的齿轮部段7各自重叠一个齿。这也导致柔性齿轮6的稳定性增加。在轴向方向上彼此相邻地定位的柔性齿轮盘13的齿轮部段7彼此牢固地连接。在所示的实施例中，相邻的齿轮部段7利用销16牢固地销定在一起。由于相邻的齿轮部段7被销定在一起，因此形成齿轮部段组群。

此外，每个齿轮部段7具有两个凹部17。柔性齿轮盘13布置成使得被销定在一起的齿轮部段7的凹部17一个位于另一个之上，或者是一致的。将螺栓18接纳在一个位于另一个之上的凹部17的每一个中。如能从图1和图2看出的，螺栓18与横向布置在柔性齿轮6旁边的支承盘4接触。为此目的，支承盘4还具有与螺栓18接触的凹部20。由于螺栓18，将柔性齿轮6的滚动旋转运动减少为支承盘4的简单旋转运动。下面参考图7更详细地描述螺栓18在柔性齿轮盘的凹部17中和在支承盘的凹部20中的布置。当然，每个齿轮部段可以仅设置一个螺栓或若干螺栓，以将柔性齿轮的旋转运动传递至横向布置的支承盘。

支承盘4经由轴19彼此刚性地连接，而轴19不与柔性齿轮6接触(也参见图1和图2)。

滚子21布置在齿轮部段7的脚部区域10处，齿轮部段7经由滚子21与波形发生器3接触。这导致在齿轮部段7和波形发生器3之间的接触点位处或者布置在波形发生器3和柔性齿轮6之间的柔性轴承处的滚动摩擦而不是滑动摩擦。这增加了齿轮机构的效率，因为在齿轮部段和波形发生器之间的相对运动期间的摩擦损失被最小化。在图3所示的实施例中，每个齿轮部段组群上布置有两个滚子21。滚子21偏心地布置在齿轮部段7上并且位于齿轮部段7的脚部区域10的侧部上，没有弹簧部段8接合在该侧部上。因此，滚子21仅与齿轮部段组群的每隔一个齿轮部段7接触。

图4示出了不带壳体和支承盘的齿轮机构1的前视图。能够清楚地看到上述柔性齿轮盘13的构造。每个柔性齿轮盘13包括在周向方向上彼此相邻布置的多个齿轮部段7，每个齿轮部段7借助弹簧部段8彼此连接。在所示的实施例中，每个柔性齿轮盘13包括十二个齿轮部段7和十二个弹簧部段8。弹簧部段8相对于柔性齿轮盘13的周向方向U倾斜地行进。如已经描述的，弹簧部段8是伸长的。因此，弹簧部段8的纵向延伸部显著大于其宽度和厚度。因此，每个弹簧部段8具有纵向轴线L。每个弹簧部段8的纵向轴线L是在弹簧部段8与两个相邻齿轮部段7的两个连接点之间在弹簧部段8的宽度和厚度上居中延伸的轴线。每个弹簧部段8的纵向轴线L包括具有切线T的角度α，其中切线T在相应弹簧部段的中间周向位置的高度处邻抵齿轮盘13的周缘。弹簧部段的中间周向位置是弹簧部段沿其纵向延伸部被分成等长的两部分的位置。该角度α＞0并且较佳地在10°至70°的范围内，并且特别较佳地在35°至55°的范围内。在所示的实施例中，弹簧部段8构造成使得它们与齿轮部段7位于一平面中，并且因此与柔性齿轮13位于一平面中。在该较佳实施例变型中，弹簧部段8在周向方向上布置在齿轮部段7之间。此外，齿轮部段7较佳地仅经由弹簧部段8彼此连接。

图5示出了柔性齿轮盘13的齿轮部段7的重叠布置。如上所述，各个齿轮部段7不对称地构造。由于相邻的柔性齿轮盘13布置成绕齿轮盘的径向轴线旋转180°，因此齿轮部段7的头部区域重叠。如能够从图4中清楚地看出的，该重叠正好是一个齿宽。使齿轮部段7的头部区域重叠增加了柔性齿轮6的刚性。

图6和图7示出了齿轮部段7的外齿10与齿圈2的内齿11的啮合。由于柔性齿轮2借助波形发生器3的变形，至少两个齿轮部段7始终与齿圈2的内齿11啮合。如图7中箭头所示，中间齿轮部段7被波形发生器3向外推压，从而在逆时针方向上旋转。弹簧部段8的对角布置使同一柔性齿轮盘13的相邻齿轮部段7在相反方向上旋转，即顺时针旋转。柔性齿轮盘13的各齿轮部段被阻止在相同的方向上旋转；齿轮部段只能在相反方向上交替旋转。这导致柔性齿轮盘13的刚性增加并且因此柔性齿轮6的刚性增加。由于彼此相邻布置的柔性齿轮盘总是布置成绕柔性齿轮的径向轴线相对于彼此旋转180°，因此从观察者的视角在图7中的第二柔性齿轮盘13或者后柔性齿轮盘13的齿轮部段顺时针旋转，而与其相邻布置的齿轮部段7相应地逆时针旋转。图7中的后柔性齿轮盘13或第二柔性齿轮盘13的齿轮部段7因此在与第一柔性齿轮盘13或前柔性齿轮盘13的齿轮部段7完全相反的方向上旋转。由于彼此相邻布置的齿轮盘13的齿轮部段7被销定在一起，因此防止齿轮部段在相同方向上旋转，从而进一步增加了柔性齿轮6在周向方向上的刚性。

图8示出了齿轮部段7中的凹部17和支承盘4中的凹部20的布置，以及布置在其中的螺栓18。齿轮部段7中的凹部17和支承盘4中的凹部20在所示的实施例中形成具有相同周向长度的椭圆形轮廓。齿轮部段中的凹部和支承盘中的凹部的轮廓也可以布置成相对于彼此旋转180°。由此，螺栓18在两个轮廓上滚动，即在齿轮部段7的凹部17的轮廓上以及在支承盘4中的凹部21的轮廓上滚动，这增加了齿轮机构的效率和使用寿命。

然而，当将柔性齿轮的旋转运动传递至支承盘时，其它实施例变型也是可能的。例如，可以规定，螺栓相对于齿轮部段以固定但可旋转的方式安装并且在支承盘中的闭合轮廓上滚动。另一方面，可以规定，螺栓以相对于支承盘固定但可旋转的方式安装，并且在齿轮部段7中的闭合轮廓上滚动。

图9示出了高减速齿轮机构1的第二实施例。在图9中，未示出齿轮机构的壳体和齿圈。该第二实施例与第一实施例的主要不同仅在于，在齿轮部段7的每个脚部区域中仅设置一个滚子21，柔性齿轮6或柔性齿轮盘13经由该滚子21与波形发生器3接触。每个滚子21较佳地布置在相应齿轮部段7的脚部区域10的中心。柔性齿轮盘13以及因此柔性齿轮6和齿轮机构1的其它构造对应于已经参照图1至图8描述的构造。

附图标记列表

1 齿轮机构

2 齿圈

3 波形发生器

4 支承盘

5 壳体

6 柔性齿轮

7 齿轮部段

8 弹簧部段

9 头部区域齿轮部段

10 脚部区域齿轮部段

11 外齿齿轮部段

12 内齿齿圈

13 柔性齿轮盘

14 槽

15 底切部

16 销

17 齿轮部段的凹部

18 螺栓

19 轴

20 支承盘的凹部

21 滚子

U 周向方向柔性齿轮

L 纵向轴线弹簧部段

A 轴向方向

R 径向方向

T 切线

α 角度

Claims (17)

1.用于高减速齿轮机构(1)的柔性齿轮盘(13)，所述柔性齿轮盘具有至少两个齿轮部段(7)，所述至少两个齿轮部段(7)在所述柔性齿轮盘(13)的周向方向(U)上彼此相邻地布置，所述至少两个齿轮部段(7)借助弹簧部段(8)彼此连接，其特征在于，所述弹簧部段(8)相对于所述柔性齿轮盘(13)的所述周向方向(U)倾斜地行进。

2.根据权利要求1所述的柔性齿轮盘(13)，其特征在于，所述弹簧部段(8)与所述齿轮部段(7)位于一平面中。

3.根据权利要求1所述的柔性齿轮盘(13)，其特征在于，每个弹簧部段(8)的纵向轴线(L)包括与在所述柔性齿轮盘(13)的周缘上位于所述弹簧部段(8)的中间周缘位置处的切线(T)所成的角度α＞0°，较佳地角度α在10°至70°的范围内，特别较佳地角度α在35°至55°的范围内。

4.根据权利要求1或2所述的柔性齿轮盘(13)，其特征在于，所述弹簧部段(8)中的至少一个从所述齿轮部段(7)的头部区域(9)延伸至在所述柔性齿轮盘(13)的所述周向方向(U)上与其相邻布置的所述齿轮部段(7)的脚部区域(10)。

5.根据权利要求4所述的柔性齿轮盘(13)，其特征在于，在所述弹簧部段(8)上方的至少一个齿轮部段(7)的所述脚部区域(10)中形成槽(14)。

6.根据权利要求4或5中的一项所述的柔性齿轮盘(13)，其特征在于，在所述弹簧部段(8)下方的至少一个齿轮部段(7)的所述头部区域(9)中形成底切部(15)。

7.用于高减速齿轮机构(1)的柔性齿轮(6)，包括在轴向方向(A)上彼此相邻布置的至少两个根据权利要求1至6中的至少一项所述的柔性齿轮盘(13)，其中所述柔性齿轮盘(13)布置成使得相对于彼此相邻布置的所述柔性齿轮盘(13)的所述弹簧部段(8)相交。

8.根据权利要求7所述的柔性齿轮(6)，其特征在于，每个柔性齿轮盘(13)的至少一个齿轮部段(7)、特别是在所述周向方向上至少每隔一个的齿轮部段(7)连接到、较佳地牢固地连接到在所述轴向方向(A)上布置在其旁边的柔性齿轮盘(13)的齿轮部段(7)。

9.根据权利要求7或8中的一项所述的柔性齿轮(6)，其特征在于，彼此相邻布置的所述柔性齿轮盘(13)的所述齿轮部段(7)在所述轴向方向(A)上被销定在一起。

10.齿轮机构(1)，所述齿轮机构带有齿圈(2)、布置在所述齿圈(2)中的柔性齿轮(6)以及波形发生器(3)，所述波形发生器(3)连接到所述柔性齿轮(6)并且使所述柔性齿轮(6)变形，使得所述柔性齿轮(6)在某些区域中与所述齿圈(2)啮合，其中，所述柔性齿轮(6)根据权利要求7至9中的一项所述的柔性齿轮(6)来构造。

11.根据权利要求10所述的齿轮机构(1)，其特征在于，所述齿轮部段(7)中的至少一个连接到输出驱动部，使得所述柔性齿轮(6)的滚动旋转运动被转换成简单的旋转运动。

12.根据权利要求10或11所述的齿轮机构，其特征在于，支承盘(4)布置在所述柔性齿轮(6)的至少一侧上，较佳地布置在所述柔性齿轮(6)的两侧上，并且与至少一个支承盘(4)接触的螺栓(18)被引导通过至少一个齿轮部段组群，所述至少一个齿轮部段组群由在轴向方向上彼此相邻定位的齿轮部段(7)形成。

13.根据权利要求12所述的齿轮机构(1)，其特征在于，所述至少一个螺栓(18)以相对于所述至少一个齿轮部段组群固定但可旋转的方式安装，并且在所述至少一个支承盘(4)的自容纳的轮廓上滚动。

14.根据权利要求12所述的齿轮机构(1)，其特征在于，所述至少一个螺栓(18)以相对于所述至少一个支承盘(4)固定但可旋转的方式安装，并且在所述至少一个齿轮部段组群的自容纳的轮廓上滚动。

15.根据权利要求12所述的齿轮机构(1)，其特征在于，所述至少一个螺栓(18)既在所述至少一个支承盘(4)中的闭合轮廓上滚动，又在所述至少一个齿轮部段组群的闭合轮廓上滚动，其中所述至少一个支承盘(4)的轮廓和所述至少一个齿轮部段组群的轮廓构造成使得它们的周向长度相同。

16.根据权利要求12至15中的至少一项所述的齿轮机构(1)，其特征在于，在所述轴向方向(A)彼此相邻定位的所述柔性齿轮盘(13)的所述弹簧部段(8)在所述至少一个螺栓(18)的径向高度处相交。

17.根据权利要求10至16中至少一项所述的齿轮机构(1)，其特征在于，与所述至少一个波形发生器(3)接触的至少一个滚子(21)、较佳地两个滚子(21)布置在由在所述轴向方向上彼此相邻定位的所述齿轮部段(7)形成的所述柔性齿轮的至少一些齿轮部段组群的脚部区域(10)中。