DE102016106721B4 - Lager mit einem Halter - Google Patents

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Abstract

Lager mit einem Halter, das bei einem harmonischen Reduziergetriebe angewendet wird, wobei das harmonische Reduziergetriebe mindestens ein starres innenverzahntes Rad (200), ein flexibles außenverzahntes Rad und einen Wellenerzeuger (100) aufweist, wobei sich das flexible außenverzahnte Rad im starren innenverzahnten Rad (200) befindet, wobei sich der Wellenerzeuger (100) im flexiblen außenverzahnten Rad befindet, wobei der Wellenerzeuger (100) ein Ovalrad (11), eine Kupplung (12) und das Lager (E) aufweist, wobei das Lager (E) durch das Drehen des Ovalrads (11) entsprechend der Kontur des Ovalrads (11) verformt wird, wobei das Lager (E) einen Innenring (3), der an der Außenseite eine Laufbahn (31) besitzt, einen Außenring (4), der den Innenring (3) umgibt und entsprechend der Laufbahn (31) eine Laufrille (41) besitzt, einen Halter (5), der ringförmig ausgebildet ist und sich zwischen dem Innenring (3) und dem Außenring (4) befindet, wobei der Halter (5) eine Vielzahl von beabstandeten Trennrippen (51) besitzt, zwischen denen die Halteteile (52) gebildet sind, wobei die Halteteile (52) von dem Innenring (3) und dem Außenring (4) einen Abstand (P) haben, und eine Vielzahl von Rollkörpern (2) aufweist, die in den Halteteilen (52) angeordnet sind und mit der Laufbahn (31) und der Laufrille (41) in Kontakt stehen, wobei die Zentren (C11) der Rollkörper (2, C1) einen irrealen Kreis (C) bilden, wobei die Rollkörper (2, F1) durch Drehen des Ovalrads (11) eine Laufstrecke haben, die ein durch die Zentren (F11) der Rollkörper (2, F1) gebildetes irreales Oval (F) ist, wobei die Trennrippen (51) jeweils zwei Halteflächen (510) für die Rollkörper (2) aufweisen, wobei die Halteflächen (510) jeweils einen geraden Abschnitt (512) besitzen, wobei der gerade Abschnitt (512) eine Länge (T) hat, die den folgenden Zusammenhang besitzt: T = (S/2 – R) + (R – U/2)wobei T für die Länge des geraden Abschnitts, R für den Radius des Kreises, S für die lange Achse des Ovals, und U für die kurze Achse des Ovals steht, wobei die Halteflächen (510) weiter jeweils zwei Begrenzungsabschnitte (511) besitzen, wobei sich die beiden Begrenzungsabschnitte (511) an den beiden Seiten des geraden Abschnitts (512) befinden und mit diesem verbunden sind, wobei die Begrenzungsabschnitte (511) zum Halten der Rollkörper (2) dienen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein harmonisches Reduziergetriebe, insbesondere ein Lager mit einem Halter, das auf das harmonische Reduziergetriebe angewendet wird.
  • Das harmonische Reduziergetriebe ist ein Reduziergetriebe mit hohem Reduzierverhältnis. Das herkömmliche Reduziergetriebe weist einen starren innenverzahnten Ring und einen flexiblen außenverzahnten Ring sowie einen Wellenerzeuger auf, der drehbar im flexiblen außenverzahnten Ring angeordnet ist. Wenn der Wellenerzeuger in dem flexiblen außenverzahnten Ring angeordnet ist, wird der flexible außenverzahnte Ring durch den Wellenerzeuger in eine ovale Form verformt. Beim Drehen des Wellenerzeugers greifen der starre innenverzahnte Ring und der flexible außenverzahnte Ring bei der langen Achse des Wellenerzeugers ineinander und trennen sich bei der kurzen Achse des Wellenerzeugers voneinander. Da der starre innenverzahnte Ring und der flexible außenverzahnte Ring eine unterschiedliche Zahnzahl haben, kann dadurch beim Drehen des Wellenerzeugers ein hohes Reduzierverhältnis erreicht werden, so dass eine große Drehkraft ausgegeben werden kann.
  • Der Wellenerzeuger weist üblicherweise ein Lager, ein Ovalrad und eine Kupplung auf. Das Lager ist im Ovalrad angeordnet. Die Kupplung ist mit dem Antrieb und dem Ovalrad verbunden, wodurch das Ovalrad gedreht werden kann und das Lager somit durch das Ovalrad verformt wird. Der flexible außenverzahnte Ring wird durch das Lager in eine ovale Form verformt und greift somit mit dem starren innenverzahnten Ring ein. Die Rollkörper im Lager werden von einem ringförmigen Halter auf Abstand gehalten, um ein Geräusch durch den Zusammenstoß der Rollkörper zu vermeiden. Da das Lager durch das Ovalrad verformt werden kann, kann zwischen dem Halter und dem Innenring des Lagers eine kontinuierliche Reibung erzeugt werden, wodurch der Halter beschädigt wird, so dass die Lebensdauer des Reduziergetriebes verkürzt und die Arbeitspräzision reduziert wird.
  • Aus der DE 14 50 057 A ist ein Lager mit einem Halter bekannt, das bei einem harmonischen Reduziergetriebe angewendet wird, wobei das harmonische Reduziergetriebe mindestens ein starres innenverzahntes Rad, ein flexibles außenverzahntes Rad und einen Wellenerzeuger aufweist, wobei sich das flexible außenverzahnte Rad im starren innenverzahnten Rad befindet, wobei sich der Wellenerzeuger im flexiblen außenverzahnten Rad befindet, wobei das Lager durch das Drehen des Ovalrads entsprechend der Kontur des Ovalrads verformt wird, wobei das Lager einen Innenring, der an der Außenseite eine Laufbahn besitzt, einen Außenring, der den Innenring umgibt und entsprechend der Laufbahn eine Laufrille besitzt, einen Halter, der ringförmig ausgebildet ist und sich zwischen dem Innenring und dem Außenring befindet, und eine Vielzahl von Rollkörpern aufweist, die in Halteteilen angeordnet sind und mit der Laufbahn und der Laufrille in Kontakt stehen, wobei die Zentren der Rollkörper einen irrealen Kreis bilden, wobei die Rollkörper durch Drehen des Ovalrads eine Laufstrecke haben, die ein durch die Zentren der Rollkörper gebildetes irreales Oval ist, wobei die Trennrippen jeweils zwei Halteflächen für die Rollkörper aufweisen, wobei die Halteflächen jeweils einen geraden Abschnitt besitzen.
  • Weitere Gestaltungen sind aus der WO 2012/157022 A1 , aus der DE 201 00 572 U1 , aus der US 42 25 199 A , aus der WO 2014/203295 A1 , sowie aus der DE 199 38 057 A1 bekannt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lager mit einem Halter zu schaffen, wobei, wenn das Lager durch das Ovalrad verformt wird, der Halter nicht mit dem Innenring und dem Außenring des Lagers eine Reibung erzeugt.
  • Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Lager mit einem Halter gelöst, das bei einem harmonischen Reduziergetriebe angewendet wird, wobei das harmonische Reduziergetriebe mindestens ein starres innenverzahntes Rad, ein flexibles außenverzahntes Rad und einen Wellenerzeuger aufweist, wobei sich das flexible außenverzahnte Rad im starren innenverzahnten Rad befindet, wobei sich der Wellenerzeuger im flexiblen außenverzahnten Rad befindet, wobei der Wellenerzeuger ein Ovalrad, eine Kupplung und das Lager aufweist, wobei das Lager durch das Drehen des Ovalrads entsprechend der Kontur des Ovalrads verformt wird, wobei das Lager einen Innenring, der an der Außenseite eine Laufbahn besitzt, einen Außenring, der den Innenring umgibt und entsprechend der Laufbahn eine Laufrille besitzt, einen Halter, der ringförmig ausgebildet ist und sich zwischen dem Innenring und dem Außenring befindet, wobei der Halter eine Vielzahl von beabstandeten Trennrippen besitzt, zwischen denen die Halteteile gebildet sind, wobei die Halteteile von dem Innenring und dem Außenring einen Abstand haben, und eine Vielzahl von Rollkörpern aufweist, die in den Halteteilen angeordnet sind und mit der Laufbahn und der Laufrille in Kontakt stehen, wobei die Zentren der Rollkörper einen irrealen Kreis bilden, wobei die Rollkörper durch Drehen des Ovalrads eine Laufstrecke haben, die ein durch die Zentren der Rollkörper gebildetes irreales Oval ist, wobei die Trennrippen jeweils zwei Halteflächen für die Rollkörper aufweisen, wobei die Halteflächen jeweils einen geraden Abschnitt besitzen, wobei der gerade Abschnitt eine Länge hat, die den folgenden Zusammenhang besitzt: T = (S/2 – R) + (R – U/2) wobei T für die Länge des geraden Abschnitts,
    • R
    für den Radius des Kreises,
    S
    für die lange Achse des Ovals, und
    U
    für die kurze Achse des Ovals steht.
  • Ferner besitzen die Halteflächen weiter jeweils zwei Begrenzungsabschnitte, wobei sich die beiden Begrenzungsabschnitte an den beiden Seiten des geraden Abschnitts befinden und mit diesem verbunden sind, wobei die Begrenzungsabschnitte zum Halten der Rollkörper dienen.
  • Das Lager wird durch ein Ovalrad verformt, wobei die Rollenkörper nur entlang den geraden Abschnitten auf und ab bewegt werden können. Der Halter kann von dem Innenring und dem Außenring einen Abstand halten, wodurch eine Reibung mit dem Innenring und dem Außenring vermieden wird.
  • Im Folgenden wird die Erfindung an Hand einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf die Zeichnung im Detail beschrieben, In der Zeichnung zeigt:
  • 1 eine Explosionsdarstellung des Wellenerzeugers gemäß der Erfindung,
  • 2 eine perspektivische Darstellung des Wellenerzeugers gemäß der Erfindung,
  • 3 eine perspektivische Darstellung des Wellenerzeugers und des starren innenverzahnten Rads gemäß der Erfindung,
  • 4 eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in 2,
  • 5 eine Darstellung des irrealen Kreises, der durch die Zentren der Rollkörper gebildet ist, bevor das Lager in das Ovalrad eingesetzt wird, und des irrealen Ovals, das durch die Zentren der Rollkörper gebildet ist, wenn das Lager im Ovalrad angeordnet ist und
  • 6 eine vergrößerte Darstellung des Halters und der Rollkörper gemäß der Erfindung.
  • Wie aus den 1 bis 6 ersichtlich ist, wird das erfindungsgemäße Lager mit einem Halter bei einem harmonischen Reduziergetriebe angewendet. Das harmonische Reduziergetriebe weist mindestens ein starres innenverzahntes Rad (200), ein flexibles außenverzahntes Rad (nicht dargestellt) und einen Wellenerzeuger (100) auf. Das flexible außenverzahnte Rad befindet sich im starren innenverzahnten Rad (200). Der Wellenerzeuger (100) befindet sich im flexiblen außenverzahnten Rad. Der Wellenerzeuger (100) weist ein Ovalrad (11), eine Kupplung (12) und das Lager (E) auf. Das Lager (E) wird durch das Drehen des Ovalrads (11) entsprechend der Kontur des Ovalrads (11) verformt. Die Kraftübertragungsweise des harmonischen Reduziergetriebes ist eine bekannte Technik und wird daher nicht beschrieben. Das Lager (E) weist einen Innenring (3), der an der Außenseite eine Laufbahn (41) besitzt, einen Außenring (4), der den Innenring (3) umgibt und entsprechend der Laufbahn (31) eine Laufrille (41) besitzt, einen Halter (5), der ringförmig ausgebildet ist und sich zwischen dem Innenring (3) und dem Außenring (4) befindet, wobei der Halter (5) eine Vielzahl von beabstandeten Trennrippen (51) besitzt, zwischen denen die Halteteile (52) gebildet sind, wobei die Halteteile (52) von dem Innenring (3) und dem Außenring (4) einen Abstand (P) haben, und eine Vielzahl von Rollkörpern (2), die in den Halteteilen (52) angeordnet sind und mit der Laufbahn (31) und der Laufrille (41) in Kontakt stehen.
  • Der Halter wird nicht durch die Verformung des Lagers verformt. Wie aus den 4 und 5 ersichtlich ist, bilden die Zentren (C11) der Rollkörper (2, C1) einen irrealen Kreis (C), bevor das Lager (E) in das Ovalrad (11) eingesetzt wird. Wenn das Lager (E) im Ovalrad (11) angeordnet ist, kann das Lager (E) durch das Ovalrad (11) verformt werden, wodurch die Rollkörper (2, F1) durch Drehen des Ovalrads (11) eine Laufstrecke haben, die ein durch die Zentren (F11) der Rollkörper (2, F1) gebildetes irreales Oval (F) ist. Die Trennrippen (51) weisen jeweils zwei Halteflächen (510) für die Rollkörper (2) auf. Die Halteflächen (510) besitzen jeweils einen geraden Abschnitt (512) und zwei Begrenzungsabschnitte (511). Die beiden Begrenzungsabschnitte (511) befinden sich an den beiden Seiten des geraden Abschnitts (512) und sind mit diesem verbunden. Die Begrenzungsabschnitte (511) dienen zum Halten der Rollkörper (2), bevor der Halter (5) und die Rollkörper (2) zwischen dem Innenring (3) und dem Außenring (4) angeordnet sind, um ein Lösen der Rollkörper (2) von den Halteteilen (52) zu vermeiden. Der gerade Abschnitt (512) hat eine Länge (T), die den folgenden Zusammenhang besitzt: T = (S/2 – R) + (R – U/2) wobei T für die Länge des geraden Abschnitts,
    • R
    für den Radius des Kreises,
    S
    für die lange Achse des Ovals, und
    U
    für die kurze Achse des Ovals steht.
  • Die vorstehende Beschreibung stellt nur die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen und Modifikationen gehören zum Schutzbereich dieser Erfindung.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Wellenerzeuger
    11
    Ovalrad
    12
    Kupplung
    E
    Lager
    2
    Rollkörper
    3
    Innenring
    31
    Laufbahn
    4
    Außenring
    41
    Laufrille
    5
    Halter
    51
    Trennrippe
    510
    Haltefläche
    511
    Begrenzungsabschnitt
    512
    gerader Abschnitt
    52
    Halteteil
    200
    starres innenverzahntes Rad
    F
    Oval
    F1
    Rollkörper
    F11
    Zentrum
    C
    Kreis
    C1
    Rollkörper
    C11
    Zentrum
    U
    kurze Achse
    S
    Zange Achse
    T
    Länge
    R
    Radius
    P
    Abstand

Claims (1)

  1. Lager mit einem Halter, das bei einem harmonischen Reduziergetriebe angewendet wird, wobei das harmonische Reduziergetriebe mindestens ein starres innenverzahntes Rad (200), ein flexibles außenverzahntes Rad und einen Wellenerzeuger (100) aufweist, wobei sich das flexible außenverzahnte Rad im starren innenverzahnten Rad (200) befindet, wobei sich der Wellenerzeuger (100) im flexiblen außenverzahnten Rad befindet, wobei der Wellenerzeuger (100) ein Ovalrad (11), eine Kupplung (12) und das Lager (E) aufweist, wobei das Lager (E) durch das Drehen des Ovalrads (11) entsprechend der Kontur des Ovalrads (11) verformt wird, wobei das Lager (E) einen Innenring (3), der an der Außenseite eine Laufbahn (31) besitzt, einen Außenring (4), der den Innenring (3) umgibt und entsprechend der Laufbahn (31) eine Laufrille (41) besitzt, einen Halter (5), der ringförmig ausgebildet ist und sich zwischen dem Innenring (3) und dem Außenring (4) befindet, wobei der Halter (5) eine Vielzahl von beabstandeten Trennrippen (51) besitzt, zwischen denen die Halteteile (52) gebildet sind, wobei die Halteteile (52) von dem Innenring (3) und dem Außenring (4) einen Abstand (P) haben, und eine Vielzahl von Rollkörpern (2) aufweist, die in den Halteteilen (52) angeordnet sind und mit der Laufbahn (31) und der Laufrille (41) in Kontakt stehen, wobei die Zentren (C11) der Rollkörper (2, C1) einen irrealen Kreis (C) bilden, wobei die Rollkörper (2, F1) durch Drehen des Ovalrads (11) eine Laufstrecke haben, die ein durch die Zentren (F11) der Rollkörper (2, F1) gebildetes irreales Oval (F) ist, wobei die Trennrippen (51) jeweils zwei Halteflächen (510) für die Rollkörper (2) aufweisen, wobei die Halteflächen (510) jeweils einen geraden Abschnitt (512) besitzen, wobei der gerade Abschnitt (512) eine Länge (T) hat, die den folgenden Zusammenhang besitzt: T = (S/2 – R) + (R – U/2) wobei T für die Länge des geraden Abschnitts, R für den Radius des Kreises, S für die lange Achse des Ovals, und U für die kurze Achse des Ovals steht, wobei die Halteflächen (510) weiter jeweils zwei Begrenzungsabschnitte (511) besitzen, wobei sich die beiden Begrenzungsabschnitte (511) an den beiden Seiten des geraden Abschnitts (512) befinden und mit diesem verbunden sind, wobei die Begrenzungsabschnitte (511) zum Halten der Rollkörper (2) dienen.
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