DE102008001632A1 - Flex spline for harmonic drives comprises tubular section and flexible membrane which forms base of spline and holds it on shaft, membrane having foot section whose maximum axial length is four times minimum thickness of membrane - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine radialflexible Abrollbuchse für ein Wellgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a radially flexible Abrollbuchse for a wave gear according to the preamble of claim 1.
Radialflexible
Abrollbuchsen oder flex-splines für Wellgetriebe (harmonic-drives)
sind beispielsweise in der
Eine Außenmantelfläche der rohrartigen Büchse trägt um ihren Umfang eine Außenverzahnung, die unter Wirkung der Aufweitung durch einen exzentrischen Antriebskern in eine Innenverzahnung eines zylinderförmigen Stützrings greift. Aufgrund einer Zähnezahldifferenz zwischen der Außenverzahnung und der Innenverzahnung ergibt sich eine geringe Relativgeschwindigkeit der Rotation der radialflexiblen Abrollbuchse zu dem zylinderförmigen Stützring. Die Rotationsgeschwindigkeit des exzentrischen Antriebskern wird dadurch stark untersetzt.A Outer shell surface of the tubular bush carries around its periphery an external toothing, the under the effect of widening by an eccentric drive core in an internal toothing of a cylindrical support ring attacks. Due to a number of teeth difference between the External teeth and the internal teeth results in a low relative speed of rotation of the radially flexible Roll-off bush to the cylindrical support ring. The rotational speed of the eccentric drive core is thereby heavily stocky.
Bei den bekannten Wellgetrieben ist das Verhältnis des Teilkreisdurchmessers des Zahnbereichs zu der axialen Länge des verformbaren Verzahnungsbereichs etwa 1:1. Eine Verminderung der axialen Länge des verformbaren Verzahnungsteils (Außenverzahnung) verursacht eine Zunahme des Abbiegewinkels des verformbaren Verzahnungsteils (Außenverzahnung). Die Zunahme in dem Abbiegewinkel verursacht, dass die Biegebeanspruchung der scheibenförmigen Membran erhöht wird und dies verursacht ebenfalls, dass der Eingriffsbereich zwischen den Zähnen der Verzahnungsteile vermindert wird. Dies verschlechtert die Festigkeit des Wellgetriebes. Hinzu kommt, dass die Fehlausrichtung der Anordnung des verformbaren Verzahnungsteils die Leistungsfähigkeit des Wellgetriebes erheblich verschlechtert.at the well-known wave gear is the ratio of the pitch circle diameter of the tooth portion to the axial length of the deformable Gear area about 1: 1. A reduction in the axial length of the deformable gearing part (external gearing) an increase in the bending angle of the deformable gearing part (external gearing). The increase in the turn angle causes the bending strain the disc-shaped membrane is increased and causes this likewise, that the engagement area between the teeth the gearing parts is reduced. This deteriorates the strength of the corrugated transmission. On top of that, the misalignment of the arrangement of the deformable gearing part the efficiency of the wave gear deteriorates considerably.
Ferner verursacht eine Vergrößerung des Abbiegewinkels des verformbaren Verzahnungsteils, dass der Eingriffsbereich der Zähne zwischen dem verformbaren Verzahnungsteil (Außenverzahnung) und der Innenverzahnung verschoben wird.Further causes an increase in the turn angle of the deformable gearing part that the engagement area of the Teeth between the deformable gearing part (external gearing) and the internal toothing is moved.
Wenn der Abbiegewinkel der Außenverzahnung größer ist, kommen die Zähne der Außenverzahnung der radialflexiblen Abrollbuchse lediglich an ihrem Endseitenbereich mit denjenigen der Innenverzahnung des Stützrings in Eingriff. Eine harmonische Übertragung des Drehmoments ist dadurch nicht ermöglicht.If the turning angle of the external toothing larger is the teeth of the external teeth come radially flexible rolling bushing only at its end side area with those of the internal teeth of the support ring in engagement. A harmonic transmission of torque is characterized not possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine radialflexible Abrollbuchse anzugeben, die kompakt baut und eine harmonische Drehmomentübertragung ermöglicht.Of the Invention is based on the object, a radially flexible Abrollbuchse To specify that builds compact and a harmonious torque transmission allows.
Die Aufgabe wird mit einer radialflexiblen Abrollbuchse mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The Task is with a radially flexible rolling bush with the features of claim 1.
Dadurch dass die scheibenförmige Membran durch eine Mehrzahl von Kurven mit unterschiedlicher Krümmung definiert wird, wobei eine Kurve mit stärkerer Krümmung von dem Wurzelbereich zu dem Büchsenbereich so gewählt ist, dass eine allmähliche Verminderung der Stärke der Membran von einer Längsachse der radialflexiblen Abrollbuchse zu der Büchse erfolgt und insbesondere die Stärke der Wurzel der scheibenförmigen Membran höchsten etwa das Vierfache der Mimimalstärke der Membran ist, ist eine radialflexible Abrollbuchse geschaffen, die ein korrektes Ineinandergreifen der Außenverzahnung in die Innenverzahnung ermöglicht, selbst wenn die axiale Länge der rohrartigen Büchse verringert ist, da die Steifigkeit der Membran verringert ist und eine bessere Verformung erlaubt.Thereby that the disc-shaped membrane by a plurality of Curves with different curvature is defined, where a curve with greater curvature from the root area is selected to the rifle area so that a gradual reduction in the strength of the membrane from a longitudinal axis of the radially flexible rolling bush to the rifle takes place and in particular the strength the root of the disc-shaped membrane highest is about four times the Mimimalstärke of the membrane is one created radially flexible Abrollbuchse that a correct mesh allows the external teeth in the internal teeth, even if the axial length of the tubular bush is reduced because the stiffness of the membrane is reduced and a better deformation allowed.
Bevorzugte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.preferred Designs emerge from the dependent claims.
Die Wandstärke der scheibenförmigen Membran ist bevorzugt am Übergang der Membran zu der rohrartigen Büchse am geringsten um eine leichte radiale Auslenkung der rohrartigen Büchse zu ermöglichen.The Wall thickness of the disk-shaped membrane is preferred at the transition of the membrane to the tubular bushing least by a slight radial deflection of the tubular To enable rifle.
Die Wandstärken der Büchse und die Wandstärken der Nabe und der Wurzel der radialflexiblen Abrollbuchse sind spannungsoptimiert sodaß der Materialverbrauch für die Herstellung der radialflexiblen Abrollbuchse minimiert ist. Sie berücksichtigt Lastfälle bei der Montage und im Betrieb der radialflexiblen Abrollbuchse. Bevorzugt ist die Wandstärke der rohrartigen Büchse etwa konstant, während die Wandstärke des Flanschbereiches der scheibenartigen Membran zu dem Flansch hin sich vergrößert.The Wall thickness of the box and the wall thicknesses The hub and the root of the radially flexible roller bushing are voltage-optimized so the material consumption for the production the radially flexible rolling bush is minimized. It takes into account load cases during assembly and operation of the radially flexible rolling bush. The wall thickness of the tubular bush is preferred approximately constant while the wall thickness of the flange area the disc-like membrane to the flange increases.
Die Erfindung wird nun näher anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben und anhand der beiliegenden Zeichnung wiedergegeben.The Invention will now be closer with reference to an embodiment described and reproduced with reference to the accompanying drawings.
In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:
In
- 11
- Radialflexible Abrollbuchseradial Flexible rolling cup
- 22
- WellgetriebeThe wave gear
- 33
- Büchse, rohrartigRifle, tube-like
- 44
- Außenverzahnungexternal teeth
- 55
- Membran, scheibenförmigMembrane, disc-shaped
- 66
- Nabehub
- 77
- Wurzelroot
- 88th
- Wellewave
- 99
- ÜbergangsbereichTransition area
- 1010
- Längsachselongitudinal axis
- 1111
- Ende, axialThe End, axial
- 1212
- Ende, axialThe End, axial
- 1313
-
Innenseite,
v.
5 Inside, v.5 - 1414
-
Außenseite,
v.
5 Outside, v.5 - ta t a
- Stärke, WurzelStrength, root
- te t e
- Minimalstärke, MembranMinimum thickness, membrane
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - WO 02/36992 A1 [0002] WO 02/36992 A1 [0002]
- - DE 69212703 T3 [0002] - DE 69212703 T3 [0002]
- - DE 69701776 T1 [0002] - DE 69701776 T1 [0002]
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- 2008-05-07 DE DE102008001632A patent/DE102008001632A1/en not_active Withdrawn
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