DE10024905C2 - Reduction gear - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description
Die Erfindung betrifft ein Untersetzungsgetriebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a reduction gear according to the Preamble of claim 1.
Ein derartiges Untersetzungsgetriebe ist aus der DE 197 08 310 A1 bekannt. Bei diesem auch als "Harmonic-Dri ve-Getriebe" bezeichneten Untersetzungsgetriebe befindet sich innerhalb eines starren Stützringes, der eine zylindri sche, innenverzahnte Stützfläche aufweist, eine außenver zahnte, radialflexible Abrollbuchse, die durch eine geeigne te Antriebseinrichtung, die unter anderem aus einer innerhalb der Abrollbuchse angeordneten Planetenradeinheit gebildet wird, elliptisch verformt wird. Die Planetenradein heit weist ein auf einer Antriebswelle angeordnetes und von dieser angetriebenes Sonnenrad auf, in dessen Außenverzah nung an zwei diametral gegenüberliegenden Stellen die Verzahnungen zweier Planetenräder eingreift. Die Innen- und Außenverzahnung der Stützfläche und der radialflexiblen Abrollbuchse weist eine unterschiedliche Zähnezahl auf und der Zahnkranz der radialflexiblen Abrollbuchse wird durch den elliptisch geformten Innenkern der Antriebseinrichtung in die zylindrische, innenverzahnte Stützfläche des starren Stützringes gedrückt.Such a reduction gear is from the DE 197 08 310 A1 known. With this also as "Harmonic Dri ve gearbox "called reduction gear itself within a rigid support ring, which is a cylindri cal, internally toothed support surface, an outside ver serrated, radially flexible roll-off bush, which can be te drive device, which, among other things, from within the roller bushing arranged planetary gear unit is formed, is deformed elliptically. The planet wheels Unit has a arranged on a drive shaft and of this driven sun gear, in the external toothing at two diametrically opposite points Interlocking teeth of two planet gears. The interior and External toothing of the support surface and the radially flexible Roll-off bush has a different number of teeth and the ring gear of the radially flexible roll-off bush is the elliptically shaped inner core of the drive device into the cylindrical, internally toothed support surface of the rigid Support ring pressed.
Aufgrund der unterschiedlichen Zähnezahl von Stützfläche und Abrollbuchse wird ein permanentes, fortlaufendes Verset zen der ineinandergreifenden Umfangsabschnitte bewirkt, so dass eine ganze Umdrehung der Antriebswelle nur eine Weiter bewegung der Abrollbuchse um die vorgesehene Differenz der Zähnezahl von Stützring und Abrollbuchse bewirkt. Dadurch kann mit einem derartigen Harmonic-Drive-Getriebe eine sehr hohe Untersetzung erreicht werden.Due to the different number of teeth on the support surface and roll-off bushing becomes a permanent, continuous offset zen of the interlocking circumferential sections, so that a full revolution of the drive shaft is just one more movement of the rolling bushing by the intended difference of Number of teeth of the support ring and rolling bush causes. Thereby can with such a harmonic drive a very high reduction can be achieved.
Der Antriebskern kann entsprechend den in dieser Druck schrift angegebenen Ausführungsbeispielen unterschiedlich ausgebildet sein. In einer Ausführungsform besteht der An triebskern aus einem Planetengetriebe mit zwei oder drei Planetenrädern, die diametral zueinander oder an den Ecken eines gleichschenkligen Dreiecks angeordnet sind und die Aussenverzahnung der Abrollbuchse in Eingriff mit den Innen verzahnungen des gehäusefesten Hohlrades und des Abtriebs hohlrades bringen. In einer weiteren Ausführungsform ist ein elliptischer Antriebskern vorgesehen und zwischen der Innenfläche des radialflexiblen Rings bzw. der Abrollbuchse und der Außenseite des elliptischen Antriebskerns ist ein Wälzlager mit einer Vielzahl von Kugeln angeordnet.The drive core can correspond to the pressure in this Scripture specified embodiments different be trained. In one embodiment, the An drive core from a planetary gear with two or three Planet gears that are diametrical to each other or at the corners of an isosceles triangle are arranged and the External toothing of the rolling bush engaging the inside gearing of the ring gear fixed to the housing and the output bring ring gear. In another embodiment an elliptical drive core is provided and between the Inner surface of the radially flexible ring or the rolling bush and the outside of the elliptical drive core is one Rolling bearings arranged with a large number of balls.
Nachteilig bei diesen Ausgestaltungen des Antriebskerns ist zum einen die geringe Zahl in Eingriff befindlicher Zähne zwischen der Außenverzahnung der Abrollbuchse und den Innen verzahnungen des gehäusefesten Hohlrades und des Abtriebs hohlrades bei der Ausgestaltung des Antriebskerns als Planetengetriebe sowie die große Walkleistung bei der Ausgestaltung des Antriebskerns als elliptischer Antriebs kern, da bei dieser Ausgestaltung die gesamte Oberfläche des Antriebskerns in Eingriff mit der Innenmantelfläche des radialflexiblen Rings bzw. der Abrollbuchse ist.A disadvantage of these designs of the drive core is on the one hand the small number of teeth in engagement between the external toothing of the rolling bush and the inside gearing of the ring gear fixed to the housing and the output ring gear in the design of the drive core as Planetary gear as well as the great flexing power at Design of the drive core as an elliptical drive core, because with this configuration the entire surface of the drive core in engagement with the inner surface of the radially flexible ring or the rolling bush is.
Ausserdem sind sämtliche Ausführungsformen des aus der DE 197 08 310 A1 bekannten Antriebskerns verhältnismäßig voluminös, weisen ein erhebliches Gewicht auf und sind auf wendig konstruiert und daher teuer in der Herstellung.In addition, all embodiments of the from DE 197 08 310 A1 known drive core relatively voluminous, have a considerable weight and are maneuverable and therefore expensive to manufacture.
Die DE 296 22 185 U1 betrifft ebenfalls ein derartiges Un tersetzungsgetriebe. Ein Antriebskern dieses Getriebes besteht aus einem rotierenden Stegelement, das Abwälzsegmen te aufweist.DE 296 22 185 U1 also relates to such an Un reduction gears. A drive core of this transmission consists of a rotating web element, the rolling segment te.
Die DE 195 42 253 A1 offenbart ein Untersetzungsgetriebe. Dieses Getriebe weist einen rotierenden als elliptisches Innenteil ausgebildeten Antriebskern auf, an dessen Außen mantelfläche Abwälzelemente angeordnete sind.DE 195 42 253 A1 discloses a reduction gear. This gear has a rotating as an elliptical Inner part trained drive core on the outside Shell surface rolling elements are arranged.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Antriebs kern für ein Untersetzungsgetriebe der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei geringem Gewicht und minimalen Abmessungen einerseits eine minimale Walkleistung und minimale Reibungswiderstände bzw. -verluste und anderer seits den Eingriff einer größtmöglichen Zähnezahl zwischen der Außenverzahnung des radialflexiblen Rings und den Innenverzahnungen des gehäusefesten Hohlrades und des Ab triebshohlrades und damit minimale Flächenpressungen zur Übertragung hoher Drehmomente gewährleistet sowie einfach und kostengünstig aufgebaut ist.The object of the present invention is a drive core for a reduction gear of the aforementioned Kind of creating light weight and minimal Dimensions on the one hand a minimal flexing performance and minimal frictional resistance or loss and others the intervention of the largest possible number of teeth between the external toothing of the radially flexible ring and the Internal toothing of the ring gear fixed to the housing and the Ab drive ring gear and thus minimal surface pressure Transmission of high torques guaranteed as well as simple and is inexpensive.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of Claim 1 solved.
Die erfindungsgemäße Lösung schafft einen Antriebskern für ein Untersetzungsgetriebe, das ein geringes Gewicht und mi nimalen Abmessungen aufweist. Weiterhin zeichnet sich das erfindungsgemässe Untersetzungsgetriebe durch eine minimale Walkleistung und minimale Reibungswiderstände bzw. -verlu ste aus und gewährleistet den Eingriff einer größtmöglichen Zähnezahl zwischen der Außenverzahnung des radialflexiblen Rings und den Innenverzahnungen des gehäusefesten Hohlrades und des Abtriebshohlrades und damit minimale Flächen pressungen zur Übertragung hoher Drehmomente.The solution according to the invention creates a drive core for a reduction gear that is lightweight and mi has nominal dimensions. Furthermore, it stands out reduction gear according to the invention by a minimal Fulling performance and minimal frictional resistance or loss and ensures the greatest possible intervention Number of teeth between the external teeth of the radially flexible Rings and the internal toothing of the ring gear fixed to the housing and the output ring gear and thus minimal areas pressings for the transmission of high torques.
Um insbesondere die Reibung zwischen dem rotierenden Stege lement und dem elliptisch verformten radialflexiblen Ring zu minimieren, sind in den Abwälzsegmenten Wälzkörper angeordnet, die im Bereich der großen Ellipsenachsen zwi schen dem rotierenden Stegelement und dem radialflexiblen Ring abrollen.In particular, the friction between the rotating webs element and the elliptically deformed radially flexible ring rolling elements are to be minimized in the rolling segments arranged in the area of the large ellipse axes between between the rotating web element and the radially flexible Unroll the ring.
Die als Kugeln, Tonnen, Walzen, Nadeln oder Kegel ausgebil deten Wälzkörper sind dabei über mindestens einen Umlenkka nal an den Anfang der Roll- oder Eingriffsbahn zwischen den Abwälzsegmenten des rotierenden Stegelementes und dem radialflexiblen Ring zurückführbar. Auf diese Weise wird gleichzeitig die Voraussetzung dafür geschaffen, auf einen speziellen Wälzkörperkäfig zu verzichten und damit einen einfachen Aufbau des Antriebskerns zu ermöglichen. Zusätz lich zu diesen Vorteilen ist das erfindungsgemässe Unterset zungsgetriebeeinfach und kostengünstig aufgebaut.The trained as balls, barrels, rollers, needles or cones Deten rolling elements are at least one Umlenkka nal to the beginning of the taxiway or engagement path between the Rolling segments of the rotating web element and the radially flexible ring traceable. That way at the same time created the conditions for one to dispense with a special rolling element cage and thus a to enable simple construction of the drive core. Zusätz Lich to these advantages is the subset according to the invention simple and inexpensive.
Insbesondere ermöglicht das rotierende Stegelement den Ersatz eines teuren Spezialkugellagers und gewährleistet ohne eigene Verformung bei der Rotation eine Verformung des radialflexiblen Rings in der Weise, daß im Bereich der großen Ellipsenachsen ein definierter Eingriff zwischen den Verzahnungen des radialflexiblen Rings und des gehäusefe sten Hohlrades bzw. des Abtriebshohlrades mit einer maxima len, in Eingriff befindlichen Zähnezahl und damit geringen Flächenpressungen der Getriebezähne gewährleistet ist.In particular, the rotating web element enables the Replacement of an expensive special ball bearing and guaranteed without any deformation during rotation, a deformation of the radially flexible ring in such a way that in the area of large ellipse axes a defined intervention between the Toothings of the radially flexible ring and the housing Most ring gear or the output ring gear with a maxima len, engaging number of teeth and thus small Surface pressure of the gear teeth is guaranteed.
Dabei verlagert sich mit dem Drehen des rotierenden Stegele ments die große Ellipsenachse und damit der Zahneingriffsbe reich zwischen der Außenverzahnung des radialflexiblen Rings und den Innenverzahnungen des gehäusefesten Hohlrades und des Abtriebshohlrades. This shifts with the rotation of the rotating web ment the large ellipse axis and thus the tooth mesh rich between the outer teeth of the radially flexible Rings and the internal toothing of the ring gear fixed to the housing and the output ring gear.
Zur Sicherung eines Eingriffs einer größtmöglichen Zähne zahl weist die am radialflexiblen Ring anliegende Fläche des Abwälzsegments die Querschnittskontur eines Ellipsenab schnitts im Bereich der großen Ellipsenachsen auf, wobei die kleinen Ellipsenachsen der Ellipse, deren große Ellip senachsen die Querschnittskontur des Abwälzsegments bilden, geringfügig kleiner als der Radius des radialflexiblen Rings sind.To ensure an intervention of the largest possible teeth number indicates the area adjacent to the radially flexible ring the cross-sectional contour of an ellipse cuts in the area of the large ellipse axes, whereby the small ellipse axes of the ellipse, the large ellip form the cross-sectional contour of the rolling segment, slightly smaller than the radius of the radially flexible Rings are.
Das rotierende Stegelement weist vorzugsweise an beiden Enden eines mit der Antriebswelle verbundenen Steges Abwälz segmente auf. Es kann alternativ aber auch speichenförmig ausgebildet sein und mehrere von der Abtriebswelle ausgehen de Speichen aufweisen, an deren Enden jeweils Abwälzsegmen te angeordnet sind.The rotating web element preferably faces both Rolling ends of a web connected to the drive shaft segments on. Alternatively, it can also be spoke-shaped be formed and several start from the output shaft de spokes, at the ends of each of the gear segments te are arranged.
Vorzugsweise hält das rotierende Stegelement die Außenver zahnung des radialflexiblen Rings ohne Eigenverformung umlaufend mit den Innenverzahnungen des gehäusefesten Hohlrades und des Abtriebshohlrades in Eingriff.The rotating web element preferably holds the outer ver toothing of the radially flexible ring without self-deformation all around with the internal teeth of the housing Ring gear and the output ring gear in engagement.
Um die Reibung zwischen dem rotierenden Stegelement und dem elliptisch verformten radialflexiblen Ring zu minimieren, sind in der Außenfläche der Abwälzsegmente Wälzkörper angeordnet, die im Bereich der großen Ellipsenachsen zwi schen dem rotierenden Stegelement und dem radialflexiblen Ring abrollen.To the friction between the rotating web element and the to minimize elliptically deformed radially flexible ring, are rolling elements in the outer surface of the rolling segments arranged in the area of the large ellipse axes between between the rotating web element and the radially flexible Unroll the ring.
Die als Kugeln, Tonnen, Walzen, Nadeln oder Kegel ausgebil deten Wälzkörper sind vorzugsweise über mindestens einen Umlenkkanal an den Anfang der Roll- oder Eingriffsbahn zwischen den Abwälzsegmenten des rotierenden Stegelementes und dem radialflexiblen Ring zurückführbar. Damit wird sichergestellt, daß nur die an der Außenfläche der Abwälz segmente befindlichen Wälzkörper im Eingriff mit der Innen mantelfläche des radialflexiblen Rings stehen, während die im Umlenk- oder Rückführkanal befindlichen Wälzkörper keine tragende Funktion ausüben. Auf diese Weise wird gleichzei tig die Voraussetzung dafür geschaffen, auf einen speziel len Wälzkörperkäfig zu verzichten und damit einen einfachen Aufbau des Antriebskerns zu ermöglichen.The trained as balls, barrels, rollers, needles or cones Deten rolling elements are preferably over at least one Deflection channel at the beginning of the taxiway or engagement track between the rolling segments of the rotating web element and the radially flexible ring can be traced back. So that will ensured that only those on the outer surface of the pass Rolling elements located in segments in engagement with the inside shell surface of the radially flexible ring, while the Rolling elements located in the deflection or return channel are none perform a supporting function. This way, at the same time created the prerequisite for this in a special way len roller cage and thus a simple one To enable construction of the drive core.
Zur Rückführung der Wälzkörper kann der Umlenkkanal über die Innenfläche der Abwälzsegmente oder durch die Segment körper geführt werden oder die Wälzkörper sind über minde stens einen neben einem tragenden Kanal angeordneten Rück führkanal an den Anfang der Roll- oder Eingriffsbahn zwi schen den Abwälzsegmenten des rotierenden Stegelements und dem radialflexiblen Ring zurückführbar.The return duct can be used to return the rolling elements the inner surface of the rolling segments or through the segment body or the rolling elements are over min at least one rear arranged next to a supporting channel guide channel to the beginning of the taxiway or engagement path between between the rolling segments of the rotating web element and the radially flexible ring is traceable.
In einer besondere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung bilden jeweils ein tragender Kanal und ein Rückführ kanal einen Wälzkörperkanal und auf der Außenfläche der Ab wälzsegmente des rotierenden Stegelements sind zwei Wälzkör perkanäle nebeneinander angeordnet, wobei die tragenden Kanäle an den in axialer Richtung äußeren Seiten der Ab wälzsegmente angeordnet sind.In a special embodiment of the invention A supporting channel and a return form the solution channel a rolling element channel and on the outer surface of the Ab Rolling segments of the rotating web element are two rolling elements per channels arranged side by side, the load-bearing Channels on the axially outer sides of the Ab Rolling segments are arranged.
Das rotierende Stegelement kann wahlweise direkt die An triebswelle verkörpern oder eine nachgeschaltete Getriebe welle sein. Es ist auch möglich, das rotierende Stegelement direkt als Anker eines Elektromotors oder als einstückigen Bestandteil des Ankers eines Elektromotors auszubilden bzw. zweistückig mit dem Anker eines Elektromotors zu verbinden.The rotating web element can optionally directly connect the embody drive shaft or a downstream transmission be wave. It is also possible to use the rotating web element directly as an armature of an electric motor or as a one-piece To form part of the armature of an electric motor or to connect in two pieces to the armature of an electric motor.
Für einen leichten Einbau des rotierenden Stegelements in das Untersetzungsgetriebe und damit für eine leichte Monta ge durch leichtes Einsetzen des rotierenden Stegelements in das Untersetzungsgetriebe, zum Toleranzausgleich bei Abnut zung der Eingriffsbereiche, sowie zur Gewährleistung eines definierten Zahneingriffs zwischen der Außenverzahnung des radialflexiblen Rings und den Innenverzahnungen des gehäuse festen Hohlrades und des Abtriebshohlrades besteht das rotierende Stegelement aus zwei Abwälzsegmenten und einer Hülse, in deren Enden von den Innenflächen der Abwälzsegmen te abstehende Stege eingesetzt sind.For easy installation of the rotating web element in the reduction gear and thus for an easy assembly by gently inserting the rotating web element in the reduction gear, for tolerance compensation with Abnut the areas of intervention, as well as to ensure a defined meshing between the external teeth of the radially flexible ring and the internal teeth of the housing fixed ring gear and the output ring gear there rotating web element consisting of two rolling segments and one Sleeve, in the ends of which from the inner surfaces of the Abwälzsegmen protruding webs are used.
Um einen sicheren Zahneingriff zwischen den Verzahnungen des radialflexiblen Rings und des Abtriebshohlrades bzw. des gehäusefesten Hohlrades durch Begrenzung des radialen Verschiebespiels zwischen der Hülse und den Anschlagschul tern der Stege der Abwälzsegmente zu gewährleisten, ist die Summe der Abstände zwischen den Enden der Hülse und den An schlagschultern der Stege kleiner als die vorgegebene Ein griffstiefe zwischen der Außenverzahnung des radialflexi blen Rings und den Innenverzahnungen des gehäusefesten Hohlrades bzw. des Abtriebshohlrades.To ensure safe meshing between the teeth of the radially flexible ring and the output ring gear or of the fixed ring gear by limiting the radial Sliding play between the sleeve and the stop school To ensure the webs of the rolling segments is the Sum of the distances between the ends of the sleeve and the to the shoulders of the webs are smaller than the specified on Grip depth between the external teeth of the radial flexi blen rings and the internal teeth of the housing Ring gear or the output ring gear.
Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spielen soll der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke näher erläutert werden. Es zeigen: Based on the embodiment shown in the drawing should play the idea underlying the invention are explained in more detail. Show it:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Unterstetzungsge triebe mit einem rotierenden Stegelement und zwei an den Enden eines Steges angeordneten Abwälzsegmenten; Figure 1 shows a section through a Unterstaltungsge gear with a rotating web element and two arranged at the ends of a web rolling segments.
Fig. 2 eine schematisch-perspektivische Ansicht des rotierenden Stegelements gemäß Fig. 1; FIG. 2 shows a schematic perspective view of the rotating web element according to FIG. 1;
Fig. 3 eine schematisch-perspektivische Ansicht eines rotierenden Stegelements mit nebeneinan der angeordneten Kanälen und darin umlaufenden Wälzkörperkugeln und Fig. 3 is a schematic-perspective view of a rotating web element with next to each other arranged channels and rolling element balls and rotating therein
Fig. 4 einen Schnitt durch ein Untersetzungsge triebe mit einem rotierenden Stegelement, dessen Abwälzsegmente federbelastet gegen die Innenmantelfläche des radialflexiblen Rings drücken. Fig. 4 shows a section through a reduction gear with a rotating web element, the rolling segments press spring-loaded against the inner circumferential surface of the radially flexible ring.
Der in Fig. 1 dargestellte Schnitt durch ein Untersetzungs getriebe zeigt zwei in Zeichenebene hintereinander angeord nete Hohlräder, nämlich das in Betrachtungsrichtung vordere gehäusefeste Hohlrad 4 mit einer Innenverzahnung 40 und das dahinter befindliche Abtriebshohlrad 10 mit seiner Innenver zahnung 100. Mit den Innenverzahnungen 40, 100 des gehäuse festen Hohlrades 4 und des Abtriebshohlrades 10 kämmt die Außenverzahnung 61 eines radialflexiblen Rings 6, dessen Kern mehrere über den Umfang des radialflexiblen Rings 6 verteilt angeordnete Deformationshohlkammern 63 aufweist. The section shown in Fig. 1 through a reduction gear shows two in the drawing plane angeord designated ring gears, namely the front housing-fixed ring gear 4 with an internal toothing 40 and the output ring gear 10 located behind it with its internal toothing 100th The external teeth 61 of a radially flexible ring 6 , the core of which has a plurality of deformable hollow chambers 63 distributed over the circumference of the radially flexible ring 6 , meshes with the internal toothings 40 , 100 of the hollow ring gear 4 and the driven ring gear 10 .
Die Innenmantelfläche 62 des radialflexiblen Rings 6 steht partiell im Eingriff mit den Eingriffsflächen eines rotie renden Stegelementes 8. Diese Eingriffsflächen werden durch die Außenmantelflächen zweier Abwälzsegmente 81, 82 gebil det, die eine ellipsenförmige Kontur aufweisen und so an der Innenmantelfläche 62 des radialflexiblen Rings 6 angrei fen, daß die Außenverzahnung 61 des radialflexiblen Rings 6 mit den Innenverzahnungen 40, 100 des gehäusefesten Hohlra des 4 und des Abtriebshohlrades 10 im Bereich der großen Ellipsenachsen umlaufend in Eingriff gehalten wird.The inner circumferential surface 62 of the radially flexible ring 6 is partially in engagement with the engagement surfaces of a rotating web element 8 . These engagement surfaces are gebil det by the outer circumferential surfaces of two rolling segments 81 , 82 , which have an elliptical contour and so angrei fen on the inner circumferential surface 62 of the radially flexible ring 6 that the external toothing 61 of the radially flexible ring 6 with the internal teeth 40 , 100 of the housing-fixed Hohlra 4 and the output ring gear 10 is circumferentially engaged in the region of the large ellipse axes.
Zu diesem Zweck weisen die an der Innenmantelfläche 62 des radialflexiblen Rings 6 anliegenden Außenflächen der Abwälz segmente 81, 82 die Querschnittskontur eines Ellipsenab schnitts im Bereich der großen Ellipsenachsen auf. Zur Erzielung einer möglichst großen Eingriffsfläche sind die kleinen Ellipsenachsen dieser Ellipse geringfügig kleiner als der Radius der Innenmantelfläche 62 des radialflexiblen Rings 6.For this purpose, the outer surfaces of the rolling segments 81 , 82 which bear against the inner circumferential surface 62 of the radially flexible ring 6 have the cross-sectional contour of an elliptical section in the region of the large ellipse axes. To achieve the largest possible engagement surface, the small ellipse axes of this ellipse are slightly smaller than the radius of the inner circumferential surface 62 of the radially flexible ring 6 .
Die beiden Abwälzsegmente 81, 82 sind über einen Steg 80 diametral miteinander und mit einer Antriebswelle 9 verbun den. Die Antriebswelle 9 kann unmittelbar die Achse eines Elektromotors sein, so daß die Abwälzsegmente 81, 82 den Anker eines Elektromotors bilden, einstückiger Bestandteil eines Ankers eines Elektromotors oder zweistückig mit dem Anker des Elektromotors verbunden sein.The two rolling segments 81 , 82 are diametrically connected to one another via a web 80 and to a drive shaft 9 . The drive shaft 9 can be directly the axis of an electric motor, so that the rolling segments 81 , 82 form the armature of an electric motor, are an integral part of an armature of an electric motor or are connected in two pieces to the armature of the electric motor.
Zur Minimierung der Reibung zwischen den Außenflächen der Abwälzsegmente 81, 82 und der Innenmantelfläche 62 des radialflexiblen Rings 6 sind Wälzkörper 11 vorgesehen, die in Kanälen 12, 13 der Abwälzsegmente 81, 82 geführt sind. To minimize the friction between the outer surfaces of the rolling segments 81 , 82 and the inner lateral surface 62 of the radially flexible ring 6 , rolling elements 11 are provided, which are guided in channels 12 , 13 of the rolling segments 81 , 82 .
In dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbei spiel bestehen die Wälzkörper aus Walzen oder Nadeln, können aber auch kugelförmig (Fig. 3), tonnenförmig oder kegelförmig ausgebildet sein.In the game shown in FIGS. 1 and 2, the rolling elements consist of rollers or needles, but can also be spherical ( FIG. 3), barrel-shaped or conical.
Die Kanäle 12, 13 bilden tragende Kanäle 12, wobei die in den tragenden Kanälen 12 befindlichen Wälzkörper 11 in Eingriff mit der Innenmantelfläche 62 des radialflexiblen Rings 6 stehen sowie Rückführkanäle 13, in denen die entla steten Wälzkörper an den Anfang der Roll- oder Eingriffs bahn bzw. des tragenden Kanals 12 zurückgeführt werden. Die in den Kanälen 12, 13 angeordneten Wälzkörper 11 können wahlweise in einen Wälzkörperkäfig eingebunden sein oder ohne Wälzkörperkäfig in die Kanäle 12, 13 eingesetzt wer den.The channels 12 , 13 form supporting channels 12 , wherein the rolling elements 11 located in the supporting channels 12 are in engagement with the inner circumferential surface 62 of the radially flexible ring 6 and return channels 13 , in which the rolling elements relieved at the beginning of the rolling or engagement path or the supporting channel 12 are returned. The rolling elements 11 arranged in the channels 12 , 13 can optionally be integrated into a rolling element cage or inserted into the channels 12 , 13 without a rolling element cage.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung und Ausgestal tung des Antriebskerns als rotierendes Stegelement 8 ent steht Walkleistung des Untersetzungsgetriebes nur noch in dem radialflexiblen Ring 6, während die zwischen dem rotie renden Stegelement 8 und dem radialflexiblen Ring 6 auftre tende, unvermeidliche Reibung durch die Anordnung der Wälz körper 11 in den Abwälzsegmenten 81, 82 minimiert wird.In the arrangement and configuration shown in FIG. 1 of the drive core as a rotating web element 8 , flexing power of the reduction gear is only produced in the radially flexible ring 6 , while the inevitable friction between the rotating element 8 and the radially flexible ring 6 occurs due to the Arrangement of the rolling elements 11 in the rolling segments 81 , 82 is minimized.
Fig. 3 zeigt in schematisch-perspektivischer Darstellung ein rotierendes Stegelement 8, in dessen Abwälzsegmente 81, 82 Wälzkörper 11 in nebeneinander in der Außenfläche der Ab wälzsegmente 81, 82 angeordneten Kanälen 14, 15, 16, 17 eingesetzt sind. Dabei bilden die außenliegenden Kanäle 14, 16 die tragenden Kanäle, während die innenliegenden Kanäle 15, 17 die Rückführkanäle bilden, so daß die Abwälzsegmente 81, 82 an ihren Außenkanten an der Innenmantelfläche 62 des radialflexiblen Rings 6 anliegen. Fig. 3 shows a schematic perspective view of a rotating web element 8 , in the rolling segments 81 , 82 rolling elements 11 in side by side in the outer surface of the rolling segments 81 , 82 arranged channels 14 , 15 , 16 , 17 are used. The outer channels 14 , 16 form the load-bearing channels, while the inner channels 15 , 17 form the return channels, so that the rolling segments 81 , 82 rest on their outer edges on the inner circumferential surface 62 of the radially flexible ring 6 .
Auch in dieser Ausführungsform ist die Kontur der Abwälzseg mente 81, 82 so ausgebildet, daß sie den Abschnitt einer Ellipse im Bereich der großen Ellipsenachse bilden, um zu gewährleisten, daß die Außenverzahnung des radialflexiblen Rings 6 mit den Innenverzahnungen des gehäusefesten Hohlra des und des Abtriebshohlrades über einen möglichst großen Bereich, nämlich den der großen Ellipsenachsen umlaufend in Eingriff gehalten wird.Also in this embodiment, the contour of the Abwälzseg elements 81 , 82 is formed so that they form the section of an ellipse in the region of the large axis of the ellipse, in order to ensure that the external toothing of the radially flexible ring 6 with the internal toothing of the housing-fixed Hohlra and the output ring gear over as large a range as possible, namely that of the large elliptical axes is kept in engagement all round.
Der in Fig. 4 dargestellte Schnitt durch ein Untersetzungs getriebe zeigt analog zu dem in Fig. 1 dargestellten Unter setzungsgetriebe ein gehäusefestes Hohlrad 4 mit einer In nenverzahnung 40 sowie ein in der Zeichenebene dahinterlie gendes Abtriebshohlrad 10 mit einer Innenverzahnung 100 und einem radialflexiblen Ring 6, dessen Außenverzahnung 61 im Bereich der großen Ellipsenachsen in Eingriff mit den Innen verzahnungen 40, 100 des gehäusefesten Hohlrades 4 und des Abtriebshohlrades 10 steht. Als Antriebskern ist ein rotie rendes Stegelement 8 vorgesehen, dessen Abwälzsegmente 81, 82 mit ihrer Außenkontur an der Innenmantelfläche 62 des radialflexiblen Rings 6 anliegen und damit bewirken, daß die Außenverzahnung 61 des radialflexiblen Rings 6 in definierter Weise in Eingriff mit den Innenverzahnungen 40, 100 des gehäusefesten Hohlrades 4 und des Abtriebshohlrades 10 steht. The section shown in FIG. 4 through a reduction gear shows, analogously to the reduction gear shown in FIG. 1, a housing-fixed ring gear 4 with internal toothing 40 and an output ring gear 10 behind it in the plane of the drawing with internal toothing 100 and a radially flexible ring 6 , whose external toothing 61 is in the area of the large elliptical axes in engagement with the internal toothing 40 , 100 of the ring gear 4 fixed to the housing and the output ring gear 10 . As the drive core, a rotating web element 8 is provided, the rolling segments 81 , 82 of which rest with their outer contour on the inner circumferential surface 62 of the radially flexible ring 6 and thus cause the external toothing 61 of the radially flexible ring 6 to engage in a defined manner with the internal toothings 40 , 100 of the fixed ring gear 4 and the output ring gear 10 is.
Im Unterschied zu dem rotierenden Stegelement 8 gemäß Fig. 1 weist das in Fig. 4 dargestellte rotierende Stegelement 8 eine mit einr Antriebswelle verbundene Hülse 85 auf, in deren Enden die von den radial innenliegenden Flächen der Abwälzsegmente 81, 82 abstehenden Stege 83, 84 eingesetzt sind. Über zusätzliche Langlochführungen 87, 88 sind die Abwälzsegmente 21, 82 axial und radial abgestützt. Eine zwischen den Enden der Stege 83, 84 angeordnete Feder 89 bewirkt eine radiale Federbelastung der Abwälzsegmente 81, 82, die mit definierter Vorspannkraft gegen die Innenmantel fläche 62 des radialflexiblen Rings 6 drücken und damit die Verzahnungen des radialflexiblen Rings 6, des Abtriebshohl rades 10 und des gehäusefesten Hohlrades 4 in Eingriff halten.In contrast to the rotating web element 8 according to FIG. 1, the rotating web element 8 shown in FIG. 4 has a sleeve 85 connected to a drive shaft, in the ends of which the webs 83 , 84 projecting from the radially inner surfaces of the rolling segments 81 , 82 are inserted are. The rolling segments 21 , 82 are axially and radially supported via additional elongated hole guides 87 , 88 . A arranged between the ends of the webs 83 , 84 spring 89 causes a radial spring loading of the rolling segments 81 , 82 , the surface 62 press with a defined biasing force against the inner jacket surface of the radially flexible ring 6 and thus the teeth of the radially flexible ring 6 , the hollow output wheel 10 and hold the ring gear 4 fixed to the housing.
Durch einen Abstand a1 bzw. a2 zwischen den Enden der Hülse 85 und Anschlagschultern der Stege 83, 84 bzw. der radial innenliegenden Flächen der Abwälzsegmente 81, 82 wird die Möglichkeit geschaffen, das rotierende Stegelement 8 durch radiales Zusammendrücken der Abwälzelemente 81, 82 und damit Vermindern des Abstandes der Außenflächen des rotie renden Stegelements 8 leicht in die Innenmantelfläche 62 des radial flexiblen Rings einzusetzen und damit eine leichte Montage des Untersetzungsgetriebes zu gewährlei sten.By a distance a1 or a2 between the ends of the sleeve 85 and stop shoulders of the webs 83 , 84 or the radially inner surfaces of the rolling segments 81 , 82 , the possibility is created of the rotating web element 8 by radially compressing the rolling elements 81 , 82 and thus Reduce the distance between the outer surfaces of the rotating web element 8 easy to insert into the inner circumferential surface 62 of the radially flexible ring and thus to ensure easy assembly of the reduction gear.
Weiterhin sorgt die radiale Federbelastung der diametral ge genüberstehenden Abwälzsegmente 81, 82 für einen Toleranz ausgleich bei einer Abnutzung der Bauteile. Andererseits sind die Abstände a1 und a2 so bemessen, daß die Summe beider Abstände zwischen den Enden der Hülse 85 und den Anschlagschultern der Stege 83, 84 kleiner ist als die vorgegebene Eingriffstiefe zwischen der Außenverzahnung 61 des radialflexiblen Rings 6 und den Innenverzahnungen 40, 100 des gehäusefesten Hohlrades 4 und des Abtriebshohlrades 10. Damit ist gewährleistet, daß auch bei unmittelbar an den Enden der Hülse 85 anliegenden Anschlagschultern der Stege 83, 84 die vorgegebene Zahneingriffstiefe gewährlei stet ist.Furthermore, the radial spring loading of the diametrically opposite rolling segments 81 , 82 ensures tolerance compensation when the components wear. On the other hand, the distances a1 and a2 are dimensioned such that the sum of the two distances between the ends of the sleeve 85 and the stop shoulders of the webs 83 , 84 is smaller than the predetermined depth of engagement between the external teeth 61 of the radially flexible ring 6 and the internal teeth 40 , 100 of the Ring gear 4 fixed to the housing and the output ring gear 10 . This ensures that the predetermined tooth engagement depth is guaranteed even with abutting shoulders of the webs 83 , 84 at the ends of the sleeve 85 .
Die erfindungsgemäße Lösung läßt verschiedene Abwandlungen und Ausgestaltungen zu, die nicht in den Ausführungsbeispie len der Fig. 1 bis 4 dargestellt sind. So kann die Deformation des radialflexiblen Rings abweichend von den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 bis 4 nicht nur über den Innendurchmesser des radialflexiblen Rings, son dern auch über den Außendurchmesser des radialflexiblen Rings erfolgen, d. h. das Untersetzungsgetriebe kann mit Innenläufermotoren, Außenläufermotoren und Glockenläufermo toren usw. kombiniert werden.The solution according to the invention allows various modifications and refinements that are not shown in the exemplary embodiments of FIGS . 1 to 4. Thus, the deformation of the radially flexible ring, deviating from the exemplary embodiments according to FIGS . 1 to 4, can take place not only via the inside diameter of the radially flexible ring, but also via the outside diameter of the radially flexible ring, ie the reduction gear can be operated with internal rotor motors, external rotor motors and bell-type motors etc. . be combined.
Weiterhin eignet sich das erfindungsgemäße Untersetzungsge triebe sowohl für mechanisch als auch für elektronisch kom mutierte Motoren, wobei insbesondere die direkte Verbindung des als rotierendes Stegelement ausgebildeten Antriebskerns mit dem motorischen Antrieb Vorteile bei der Schaffung eines integrierten Systems bildet, bei dem durch Mehrfach funktion einzelner Bauteile sowohl als motorischer als auch als getriebeseitiger Bestandteil schafft.The reduction gear according to the invention is also suitable drives for both mechanical and electronic com mutated engines, especially the direct connection of the drive core designed as a rotating web element with the motor drive creating advantages an integrated system, in which by multiple function of individual components both as motor and as part of the transmission.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispie le, sondern es ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der in der Zeichnung und Beschreibung dargestell ten Lösung auch bei grundsätzlich andersgearteten Ausführun gen Gebrauch macht.The invention is not limited in its execution the preferred embodiments given above le, but a number of variants are conceivable, which of the shown in the drawing and description solution even with fundamentally different types gene use.
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