DE102018103221A1

DE102018103221A1 - Corrugated transmission and method for mounting a corrugated transmission

Info

Publication number: DE102018103221A1
Application number: DE102018103221.8A
Authority: DE
Inventors: Marco Hildebrand; Jürgen Weber; Daniel Heise
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-02-14
Filing date: 2018-02-14
Publication date: 2019-08-14

Abstract

Ein Wellgetriebe (1) umfasst ein flexibles, als Kragenhülse ausgebildetes Getriebeelement (8), welches drehfest an einem Gehäuseelement (2) gehalten ist, wobei sich Aussparungen (23) im Kragen (9) des Getriebeelementes (8) befinden und gehäusefeste Befestigungselemente (29), nämlich Zapfen, derart in die Aussparungen (23) eingreifen, dass eine Relativbeweglichkeit zwischen dem Gehäuseelement (2) und dem Kragen (9) gegeben ist. Zur Sicherung des flexiblen Getriebeelementes (8) in Axialrichtung ist ein am Gehäuseelement (2) befestigter Deckel (19) vorgesehen, wobei der Kragen (9) mit Spiel in Axialrichtung zwischen dem Deckel (19) und einer Stirnseite des Gehäuseelementes (2) angeordnet ist.

A wave gear (1) comprises a flexible, designed as a collar sleeve gear element (8) which is rotatably held on a housing element (2), wherein recesses (23) in the collar (9) of the transmission element (8) and fixed to the housing fastening elements (29 ), namely pins engage in the recesses (23) in such a way that a relative mobility between the housing element (2) and the collar (9) is given. To secure the flexible transmission element (8) in the axial direction, a cover (19) attached to the housing element (2) is provided, wherein the collar (9) is arranged with clearance in the axial direction between the cover (19) and an end face of the housing element (2) ,

Description

Die Erfindung betrifft ein als Stellgetriebe, insbesondere in einem elektromechanischen Nockenwellenversteller, verwendbares Wellgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines solchen Wellgetriebes.The invention relates to a suitable as a control gear, in particular in an electromechanical camshaft adjuster, wave transmission according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for assembling such a wave gear.

Ein gattungsgemäßes Wellgetriebe ist aus der WO 2017/041802 A1 bekannt. Dieses Wellgetriebe weist ein als Kragenhülse ausgebildetes elastisches Zahnrad auf, welches an einem Gehäusebauteil gehalten ist, wobei die Verbindung zwischen der Kragenhülse und dem Gehäusebauteil in Umfangsrichtung der genannten Bauteile spielarm und zugleich in axialer Richtung in größerem Maße spielbehaftet ist. Durch die damit gegebene partielle Entkopplung der Kragenhülse gegenüber dem Getriebegehäuse ausschließlich in axialer Richtung ist eine hohe Präzession hinsichtlich der Übertragung von Drehbewegungen erreichbar, wobei betriebsbedingte Verformungen eines verzahnten, zylindrischen Abschnitts der Kragenhülse in radialer Richtung ungehindert möglich sind.A generic wave gear is from the WO 2017/041802 A1 known. This wave gear has a trained as a collar sleeve elastic gear, which is held on a housing member, wherein the connection between the collar sleeve and the housing member in the circumferential direction of the said components play and at the same time in the axial direction to a greater extent play. By thus given partial decoupling of the collar sleeve relative to the gear housing exclusively in the axial direction is a high precession in terms of the transmission of rotational movements achievable, with operational deformations of a toothed, cylindrical portion of the collar sleeve in the radial direction are possible unhindered.

Eine alternative Möglichkeit der Kopplung einer Kragenhülse mit einem Gehäusebauteil eines Wellgetriebes ist in der WO 2017/041800 A1 offenbart. In diesem Fall ist eine Mehrzahl an Befestigungsstellen vorgesehen, an welchen der Flansch, da heißt Kragen, des als Kragenhülse ausgebildeten Zahnrads am Gehäusebauteil befestigt ist. Außerhalb der Befestigungsstellen ist ein Axialspiel zwischen dem Flansch und dem Gehäusebauteil gegeben.An alternative way of coupling a collar sleeve with a housing component of a wave gear is in the WO 2017/041800 A1 disclosed. In this case, a plurality of fastening points is provided, to which the flange, that is, collar, of the gear formed as a collar sleeve is fastened to the housing component. Outside the attachment points an axial clearance between the flange and the housing component is given.

Weitere Bauformen von Wellgetrieben, welche jeweils eine Kragenhülse als elastisches Getriebeelement aufweisen, sind zum Beispiel in den Dokumenten DE 10 2017 111 682 A1 , DE 10 2016 207 612 A1 , DE 10 2016 207 046 A1 und DE 10 2016 201 590 A1 beschrieben.Other types of corrugated gears, each having a collar sleeve as an elastic transmission element are, for example, in the documents DE 10 2017 111 682 A1 . DE 10 2016 207 612 A1 . DE 10 2016 207 046 A1 and DE 10 2016 201 590 A1 described.

Ein Wellgetriebe arbeitet prinzipbedingt mit einem elastischen Getriebeelement. Dieses Getriebeelement soll einerseits mit möglichst geringen Kräften verformbar sein, um unter anderem einen Betrieb des Wellgetriebes mit hohem Wirkungsgrad zu ermöglichen und Belastungsspitzen innerhalb des Wellgetriebes weitest möglich zu vermeiden. Andererseits ist eine ausreichend steife Auslegung und Aufhängung der Kragenhülse für eine präzise, betriebssichere Funktion des Wellgetriebes erforderlich.A corrugated transmission operates in principle with an elastic transmission element. This transmission element should be deformable on the one hand with the lowest possible forces to allow, inter alia, an operation of the wave gear with high efficiency and to avoid load peaks within the wave gear as far as possible. On the other hand, a sufficiently rigid design and suspension of the collar sleeve for a precise, reliable operation of the wave gear is required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den aufgezeigten, bei Wellgetrieben auftretenden Zielkonflikt bei zugleich einfachem, montagefreundlichen und raumsparenden Getriebeaufbau zu entschärfen.The invention has for its object to defuse the indicated, occurring in wave gear target conflict at the same time simple, easy to install and space-saving transmission structure.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wellgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ebenso wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Montage eines Wellgetriebes gemäß Anspruch 10. Im Folgenden im Zusammenhang mit dem Montageverfahren erläuterte Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung gelten sinngemäß auch für die Vorrichtung, das heißt das Wellgetriebe und umgekehrt.This object is achieved by a harmonic drive with the features of claim 1. Also, the object is achieved by a method for assembling a wave gear according to claim 10. In the following explained in connection with the mounting method embodiments and advantages of the invention apply mutatis mutandis to the device , that is, the wave gear and vice versa.

Das Wellgetriebe weist in prinzipiell bekannter Grundkonzeption ein flexibles, als Kragenhülse ausgebildetes Getriebeelement auf, welches drehfest an einem Gehäuseelement gehalten ist, wobei sich Aussparungen im Kragen des Getriebeelementes befinden und gehäusefeste Befestigungselemente derart in die Aussparungen eingreifen, dass eine Relativbeweglichkeit zwischen dem Gehäuseelement und dem Kragen gegeben ist.The corrugated transmission has in principle known basic design of a flexible, designed as a collar sleeve gear member which is rotatably supported on a housing member, wherein recesses are in the collar of the transmission element and housing-mounted fasteners engage in the recesses such that a relative movement between the housing member and the collar given is.

Erfindungsgemäß sind die Befestigungselemente als gewindelose Zapfen ausgebildet, wobei zur Sicherung des flexiblen Getriebeelementes in Axialrichtung ein am Gehäuse befestigter Deckel vorgesehen und der Kragen mit Spiel in Axialrichtung zwischen dem Deckel und einer Stirnseite des Gehäuseelementes angeordnet ist.According to the invention, the fastening elements are designed as unthreaded pins, with a cover attached to the housing being provided for securing the flexible transmission element in the axial direction and the collar being arranged with play in the axial direction between the cover and an end face of the housing element.

Im Unterschied zu Schrauben weisen die Zapfen keinen Kopf auf, was das nachträgliche Aufsetzen der Kragenhülse auf die Baueinheit aus Gehäuseelement und Zapfen ermöglicht. Auch eine einstückige Ausbildung von Zapfen und Gehäuseelement ist möglich. In jedem Fall wird durch den Entfall von Köpfen bei den gehäusefesten Befestigungselementen Bauraum in axialer Richtung eingespart.In contrast to screws, the pins have no head, which allows the subsequent placement of the collar sleeve on the assembly of housing element and pin. A one-piece design of pin and housing element is possible. In any case, space is saved in the axial direction by the omission of heads in the housing-fixed fasteners.

Die Zapfen, welche als Befestigungselemente in das Gehäuseelement eingesetzt sind, weisen in bevorzugter Ausgestaltung eine durchgehend zylindrische Form auf. Dementsprechend werden die Zapfen auch als Zylinderstifte bezeichnet. Bei kleinen Durchmesser/Längenverhältnissen haben die Zapfen die Form von Nadeln. Die Zapfen können beispielsweise in Durchgangsbohrungen oder in Sacklochbohrungen im Gehäuseelement eingesetzt sein. In beiden Fällen kann es sich bei den Bohrungen beispielsweise um kalibrierte Sinterbohrungen handeln.The pins, which are used as fastening elements in the housing element, in a preferred embodiment, a continuous cylindrical shape. Accordingly, the pins are also referred to as cylindrical pins. For small diameter / length ratios, the pins are in the form of needles. The pins can be used for example in through holes or in blind holes in the housing element. In both cases, the holes may be, for example, calibrated sintered holes.

Das Wellgetriebe ist in folgenden Schritten montierbar:

- Bereitstellung eines hohlzylindrischen Gehäuseelementes, welches eine Anzahl Bohrungen in insgesamt ringförmiger Anordnung aufweist,
- Befestigung von Zapfen in jeweils einer Bohrung derart, dass die Zapfen stirnseitig aus dem Gehäuse herausragen,
- Aufsetzen eines flexiblen, als Kragenhülse ausgebildeten Getriebeelementes auf die Zapfen derart, dass jeweils ein Zapfen in eine Aussparung im Kragen des Getriebeelementes eingreift,
- Befestigung eines Deckels am Gehäuseelement derart, dass die Kragenhülse auf den Zapfen mit Spiel in Axialrichtung geführt ist.

The harmonic drive can be mounted in the following steps:

Provision of a hollow-cylindrical housing element which has a number of bores in a generally annular arrangement,
- Attachment of pins in each case a bore such that the pins protrude from the front side of the housing,
- Placing a flexible, designed as a collar sleeve gear element on the pin such that in each case a pin engages in a recess in the collar of the transmission element,
- Attaching a lid on the housing element such that the collar sleeve is guided on the pin with play in the axial direction.

Im Fall einer einstückigen Gestaltung von Zapfen und Gehäuseelement wird als erster Schritt ein hohlzylindrisches Gehäuseelement bereitgestellt, welches eine Stirnseite aufweist, aus der mehrere Zapfen herausragen. Unabhängig davon, ob die Baueinheit aus Gehäuseelement und Zapfen einteilig oder mehrteilig gestaltet ist, sind zur Komplettierung des Wellgetriebes weitere Elemente, insbesondere ein Abtriebselement und ein Wellgenerator, erforderlich, wobei die Gestaltung dieser Elemente von bekannten Wellgetrieben übernommen werden kann.In the case of a one-piece design of pin and housing element is provided as a first step, a hollow cylindrical housing member having an end face from which protrude a plurality of pins. Regardless of whether the assembly of housing element and pin is designed in one piece or multiple parts, further elements, in particular an output element and a wave generator, are required to complete the wave gear, the design of these elements can be taken over by well-known corrugated gears.

Die weiche Aufhängung der Kragenhülse, welche durch die axiale Verschiebbarkeit des Kragens auf den Zapfen gegeben ist, hat gegenüber einer axial steifen Anbindung den besonderen Vorteil, dass eine geringere Abhängigkeit der im Betrieb relevanten Eigenschaften des Wellgetriebes von in der Serienfertigung auftretenden Fertigungstoleranzen - bezogen auf den auslegungsgemäßen Idealzustand - auftritt. Insbesondere wird vermieden, dass sich nicht ideale Eigenschaften, zum Beispiel Rundheitsabweichungen, des Wellgetriebes in Form von unbeabsichtigten Vorzugsstellungen auswirken. Solche Vorzugsstellungen könnten das Regelverhalten eines elektromechanischen Stellsystems, welches das Wellgetriebe als Stellgetriebe umfasst, negativ beeinflussen. Die flexible Führung des Kragens des Getriebeelementes auf den Zapfen hat darüber hinaus den Vorteil, dass es bei der Montage des Wellgetriebes zu keinem Versatz der Kragenhülse in radialer Richtung kommen kann.The soft suspension of the collar sleeve, which is given by the axial displaceability of the collar on the pin, compared to an axially rigid connection has the particular advantage that a lower dependence of the relevant in operation characteristics of the wave gear of occurring in mass production tolerances - based on the according to the design ideal state - occurs. In particular, it is avoided that non-ideal properties, for example roundness deviations, of the corrugated transmission in the form of unintentional preferred positions have an effect. Such preferred positions could adversely affect the control behavior of an electromechanical actuating system, which includes the wave gear as a control gear. The flexible guidance of the collar of the transmission element on the pin also has the advantage that it can come in the assembly of the wave gear to no offset of the collar sleeve in the radial direction.

Der zwischen dem Deckel und der Stirnseite des Gehäuseelementes gebildete Hohlraum, in welchem der Kragen des Getriebeelementes beschränkt verschiebbar ist, ist vorzugsweise derart bemessen, dass ein welliges Verformen des Kragens beim Betrieb des Wellgetriebes nicht beschränkt wird. Das wellige Verformen wirkt sich praktisch nicht auf die Winkellage einer Außenverzahnung der Kragenhülse aus. Zugleich trägt das gleichmäßig wellige Verformen signifikant zur kraftarmen, Belastungsspitzen vermeidenden Verformbarkeit der Kragenhülse bei.The cavity formed between the cover and the front side of the housing element, in which the collar of the transmission element is limitedly displaceable, is preferably dimensioned such that a wavy deformation of the collar during operation of the wave gear is not limited. The wavy deformation practically does not affect the angular position of an outer toothing of the collar sleeve. At the same time, the uniform wavy deformation contributes significantly to the low-power, load peaks avoiding deformability of the collar sleeve.

In bevorzugter Ausgestaltung ist am Rand jeder Aussparung des Kragens ein Dom gebildet, welcher aus der Ebene, in der der übrige Kragen liegt, herausragt. Ein solcher Dom, das heißt ein kurzer Hohlzapfen, ist auf einfache Weise umformtechnisch herstellbar. Der Dom ist vorzugsweise von der Stirnseite des Gehäuseelementes weg gerichtet, wobei er in eine frontseitige Öffnung im Deckel eingreifen kann. Hierbei ist zwischen der Außenumfangsfläche des Doms und dem Rand der frontseitigen Öffnung des Deckels vorzugsweise ein Ringspalt gebildet.In a preferred embodiment, a dome is formed at the edge of each recess of the collar, which protrudes from the plane in which the rest of the collar is located. Such a dome, that is to say a short hollow pin, can be produced in a simple manner by forming technology. The dome is preferably directed away from the front side of the housing element, wherein it can engage in a front opening in the lid. In this case, an annular gap is preferably formed between the outer peripheral surface of the dome and the edge of the front opening of the lid.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist der Dom ballig gestaltet. Hierbei ist ein ringförmiger, näherungsweise linienförmiger Kontaktbereich zwischen dem Zapfen und dem Kragen gegeben, wobei sich der Dom, ausgehend vom ringförmigen Kontaktbereich, in beiden Axialrichtungen des Zapfens sowie des gesamten Wellgetriebes aufweitet. Durch den ringförmigen Kontaktbereich ist eine spielfreie oder annähernd spielfreie Kopplung zwischen dem Kragen und dem Zapfen gegeben, wobei zugleich zumindest geringfügige Verkippungen des Kragens zugelassen werden. Die an den einzelnen Zapfen gegebenen Kupplungsstellen zwischen dem Gehäuse und dem flexiblen Getriebeelement des Wellgetriebes sind damit als Gelenke ausgeführt.In a particularly preferred embodiment, the dome is designed crowned. Here, an annular, approximately linear contact area between the pin and the collar is given, wherein the dome, starting from the annular contact area, widens in both axial directions of the pin and the entire wave gear. Through the annular contact area a play-free or almost play-free coupling between the collar and the pin is given, at the same time at least slight tilting of the collar are allowed. The given at the individual pin coupling points between the housing and the flexible transmission element of the wave gear are thus designed as joints.

Der Deckel, welcher dem Kragen des flexiblen Getriebeelementes vorgesetzt ist, kann aus Kunststoff oder aus Metall, zum Beispiel Aluminium oder einer Leichtmetalllegierung, hergestellt sein. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Deckel um ein Stahlblechteil. Der Deckel ist vorzugsweise schraubenlos am Gehäuseelement befestigt. In bevorzugter Ausgestaltung weist der Deckel einen äußeren Hülsenabschnitt auf, welcher eine Mantelfläche des Gehäuseelementes umgibt. Dieser Hülsenabschnitt kann zum Beispiel durch eine Pressverbindung mit dem Gehäuseelement verbunden sein. Ebenso ist eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Deckel und dem Gehäuseelement möglich. Bei einer solchen Verbindung greifen beispielsweise in Form von Einprägungen verformte Bereiche des äußeren Hülsenabschnitts in korrespondierende Gegenkonturen des Gehäuseelementes ein.The lid, which is preset to the collar of the flexible transmission element, may be made of plastic or of metal, for example aluminum or a light metal alloy. Preferably, the lid is a sheet steel part. The lid is preferably fastened without screws to the housing element. In a preferred embodiment, the cover has an outer sleeve portion, which surrounds a lateral surface of the housing element. This sleeve portion may be connected to the housing member by a press connection, for example. Likewise, a positive connection between the lid and the housing element is possible. In such a connection, deformed regions of the outer sleeve section, for example in the form of indentations, engage in corresponding mating contours of the housing element.

Unabhängig von der Art der Befestigung des Deckels am Gehäuseelement kann der Deckel einen inneren hülsenförmigen Abschnitt aufweisen, durch welchen eine in Axialrichtung wirksame Sicherung gegenüber einem Wellgenerator, welcher sich in dem durch das flexible Getriebeelement umschlossenen Hohlraum befindet, gebildet ist.Regardless of the manner of attachment of the lid to the housing member, the lid may have an inner sleeve-shaped portion through which an axially effective securing against a wave generator, which is located in the area enclosed by the flexible transmission element cavity is formed.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Gehäuseelement an seiner Stirnseite, an welcher das flexible Getriebeelement gehalten ist, einen Innenflansch auf, welcher eine Axiallagerfunktion gegenüber einem hohlzylindrischen, vorzugsweise innenverzahnten, direkt mit dem flexiblen Getriebeelement zusammenwirkenden Abtriebselement hat.According to an advantageous development, the housing element has on its end face, on which the flexible transmission element is held, on an inner flange, which has a thrust bearing function against a hollow cylindrical, preferably internally toothed, directly cooperating with the flexible transmission element output element.

Das Wellgetriebe ist insbesondere als Stellgetriebe in einem elektromechanischen Nockenwellenversteller verwendbar. Auch die Verwendung des Wellgetriebes in einer Vorrichtung zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses eines Hubkolbenmotors kommt in Betracht. Ebenso ist das Wellgetriebe als Stellgetriebe in industriellen Anlagen, beispielsweise in einem Roboter oder in einer Werkzeugmaschine, verwendbar.The wave gear can be used in particular as a control gear in an electromechanical camshaft adjuster. The use of the wave gear in a device for adjusting the compression ratio of a reciprocating engine is also considered. Likewise, the wave gear is as a control gear in industrial equipment, for example in a robot or in a machine tool used.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Wellgetriebes in einer Schnittdarstellung,
2 ein Detail des Wellgetriebes nach 1,
3 ausschnittsweise ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wellgetriebes in einer Schnittdarstellung.

Two exemplary embodiments will be explained in greater detail below with reference to a drawing. Herein show:

1 a first embodiment of a wave gear in a sectional view,
2 a detail of the wave gear after 1 .
3 a detail of another embodiment of a wave gear in a sectional view.

Die folgenden Erläuterungen beziehen sich, soweit nicht anders angegeben, auf beide Ausführungsbeispiele. Einander entsprechende oder prinzipiell gleichwirkende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.Unless otherwise indicated, the following explanations refer to both embodiments. Corresponding or basically equivalent parts are indicated in all figures with the same reference numerals.

Bei einem insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichneten Wellgetriebe handelt es sich um ein Stellgetriebe eines nicht weiter dargestellten Nockenwellenverstellers eines Verbrennungsmotors. Hinsichtlich des grundsätzlichen Aufbaus und der Funktion des Wellgetriebes 1 wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen.In a total with the reference numeral 1 characterized wave gear is a control gear of a camshaft adjuster of an internal combustion engine, not shown. With regard to the basic structure and function of the corrugated transmission 1 Reference is made to the cited prior art.

Das Wellgetriebe 1 weist ein Antriebselement 2 auf, welches als drehbares Gehäuseelement gestaltet und in den Ausführungsbeispielen einstückig mit einem Kettenblatt 3 ausgebildet ist. Das Kettenblatt 3 wird in an sich bekannter Weise über die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angetrieben, wobei es mit halber Kurbelwellendrehzahl rotiert.The wave gear 1 has a drive element 2 on, which designed as a rotatable housing element and in the embodiments in one piece with a chainring 3 is trained. The chainring 3 is driven in a conventional manner via the crankshaft of the engine, where it rotates at half crankshaft speed.

Ein Abtriebselement 4 des Wellgetriebes 1 ist als Hohlrad gestaltet und fest mit einer nicht dargestellten Nockenwelle des Verbrennungsmotors verbunden. Hierbei greift ein Zapfen 5 des Abtriebselementes 4 in die Nockenwelle ein. Verbindungsmittel zwischen dem Abtriebselement 4 und der Nockenwelle, insbesondere in Form einer Zentralschraube, sind in den Figuren nicht dargestellt. Ein Sicherungsring 6 dient der Sicherung des Abtriebselementes 4 innerhalb des Gehäuseelementes 2 in axialer Richtung. In der Gegenrichtung ist eine axiale Sicherung durch einen Innenflansch 7 gegeben, welcher unmittelbar durch das Gehäuseelement 2 gebildet ist.An output element 4 of the corrugated transmission 1 is designed as a ring gear and fixed to a camshaft, not shown, of the internal combustion engine. This is a pin 5 of the output element 4 into the camshaft. Connecting means between the output element 4 and the camshaft, in particular in the form of a central screw, are not shown in the figures. A circlip 6 serves to secure the output element 4 within the housing element 2 in the axial direction. In the opposite direction is an axial securing by an inner flange 7 given, which directly through the housing element 2 is formed.

Das Gehäuseelement 2 ist drehfest mit einem flexiblen Getriebeelement 8 gekoppelt, welches als Kragenhülse ausgebildet ist. Der Flansch, das heißt Kragen, des flexiblen Getriebeelementes 8 ist mit 9 bezeichnet. Der Kragen 9 geht an seinem inneren Rand in einen zylindrischen Abschnitt 10 über, welcher mit einer Außenverzahnung 11 versehen ist. Die Außenverzahnung 11 greift in an sich bekannter Weise partiell in eine Innenverzahnung 12 ein, welche unmittelbar durch das Abtriebselement 4 gebildet ist.The housing element 2 is non-rotatable with a flexible transmission element 8th coupled, which is designed as a collar sleeve. The flange, that is collar, of the flexible transmission element 8th is designated 9. The collar 9 goes at its inner edge into a cylindrical section 10 over, which with an external toothing 11 is provided. The external toothing 11 engages in a conventional manner partially in an internal toothing 12 which is directly by the output element 4 is formed.

Zur Verformung des flexiblen Getriebeelementes 8 beim Betrieb des Wellgetriebes 1 ist ein Wellgenerator 13 vorgesehen. Der Wellgenerator 13 umfasst ein als Kugellager ausgebildetes Wälzlager 14. Auf einem Innenring 15 des Wälzlagers 14 rollen Kugeln als Wälzkörper 16 ab, welche in einem Käfig 17 geführt sind. Der Innenring 15 weist eine nicht kreisrunde, elliptische Form auf. Der Antrieb des Innenrings 15 erfolgt über eine Ausgleichkupplung in Form einer Oldham-Kupplung 36. Über die Oldham-Kupplung 36 ist der Innenring 15 drehfest mit einer Motorwelle eines nicht dargestellten Elektromotors gekoppelt.For deformation of the flexible transmission element 8th during operation of the corrugated transmission 1 is a wave generator 13 intended. The wave generator 13 includes a ball bearing designed as a rolling bearing 14 , On an inner ring 15 of the rolling bearing 14 Roll balls as rolling elements 16 which is in a cage 17 are guided. The inner ring 15 has a non-circular, elliptical shape. The drive of the inner ring 15 via a compensation coupling in the form of an Oldham coupling 36 , About the Oldham clutch 36 is the inner ring 15 rotatably coupled to a motor shaft of an electric motor, not shown.

Als weiteren Lagerring zusätzlich zum Innenring 15 weist das Wälzlager 14 einen Außenring 18 auf. Im Unterschied zum Innenring 15 handelt es sich beim Außenring 18 um ein nachgiebiges Bauteil. Durch die Wälzkörper 16 wird der Außenring 18 permanent in eine unrunde Form entsprechend der Form des Innenrings 15 gezwungen. Der mit der Außenverzahnung 11 versehene Bereich des zylindrischen Abschnitts 10 umgibt unmittelbar den Außenring 18, ohne mit diesem fest verbunden zu sein. In grundsätzlich bekannter Weise werden die Verzahnungen 11, 12 lediglich an zwei Stellen, nämlich im Bereich der Großachse des Innenrings 15, in Eingriff miteinander gebracht. Eine geringfügig unterschiedliche Zahl der Zähne der Außenverzahnung 11 einerseits und der Innenverzahnung 12 andererseits sorgt in an sich bekannter Weise dafür, dass eine volle Umdrehung des Innenrings 15, bezogen auf die Winkellage des Gehäuseelementes 2, in eine vergleichsweise geringe Verschwenkung zwischen dem Gehäuseelement 2 und dem Abtriebselement 4 umgesetzt wird. Das Wellgetriebe 1 fungiert damit als hochuntersetztes Stellgetriebe.As another bearing ring in addition to the inner ring 15 has the rolling bearing 14 an outer ring 18 on. In contrast to the inner ring 15 it is the outer ring 18 a compliant component. Through the rolling elements 16 becomes the outer ring 18 permanently in a non-circular shape according to the shape of the inner ring 15 forced. The one with the external teeth 11 provided area of the cylindrical portion 10 immediately surrounds the outer ring 18 without being attached to it. In a basically known manner, the teeth 11 . 12 only in two places, namely in the region of the major axis of the inner ring 15 , brought into engagement with each other. A slightly different number of teeth of the external teeth 11 on the one hand and the internal toothing 12 on the other hand ensures in a conventional manner that a full revolution of the inner ring 15 , based on the angular position of the housing element 2 , In a comparatively small pivoting between the housing element 2 and the output element 4 is implemented. The wave gear 1 thus acts as a highly suspended actuating gear.

Der dem Wälzlager 14 zuzurechnende Außenring 18 ist in Axialrichtung auf der einen Seite durch den Boden des als Hohlrad ausgebildeten Abtriebselementes 4 gesichert. In der entgegengesetzten Richtung ist eine axiale Sicherung des Außenrings 18 und damit des gesamten Wellgenerators 13 durch einen Frontdeckel 19 gegeben, welcher am Gehäuseelement 2 befestigt ist. Hierbei kann der Außenring 18 an einem Innenbord 20 anlaufen, welcher unmittelbar durch den Frontdeckel 19 gebildet ist und einen inneren hülsenförmigen Abschnitt 21 des Frontdeckels 19 abschließt. Der innere hülsenförmige Abschnitt 21 des Frontdeckels 19 ist koaxial innerhalb des zylindrischen Abschnitts 10 der Kragenhülse 8 angeordnet. Auf seiner dem Innenbord 20 gegenüberliegenden Stirnseite geht der innere hülsenförmige Abschnitt 21 in einen Flanschabschnitt 22 über, welcher dem Kragen 9 vorgelagert ist.The rolling bearing 14 attributable outer ring 18 is in the axial direction on one side by the bottom of the output element designed as a ring gear 4 secured. In the opposite direction is an axial securing of the outer ring 18 and thus the entire wave generator 13 through a front cover 19 given, which on the housing element 2 is attached. Here, the outer ring 18 on an inboard 20 run, which directly through the front cover 19 is formed and an inner sleeve-shaped portion 21 of the front cover 19 concludes. The inner sleeve-shaped section 21 of the front cover 19 is coaxial within the cylindrical section 10 the collar sleeve 8th arranged. On his inboard 20 opposite end of the inner sleeve-shaped section goes 21 in a flange section 22 over which the collar 9 is upstream.

Im Flanschabschnitt 22 des Deckels 19, das heißt Frontdeckels, befinden sich mehrere kreisrunde Öffnungen 27. An seinem äußeren Rand geht der Flanschabschnitt 22, welcher in einer zur Mittelachse des Wellgetriebes 1 normalen, zum Kragen 9 parallelen Ebene liegt, in einen äußeren Hülsenabschnitt 24 über. Innerhalb des äußeren Hülsenabschnitts 24 ist eine Einprägung 25 erkennbar, welche formschlüssig in eine Vertiefung 26 eingreift. Bei den Ausführungsbeispielen handelt es sich bei der Vertiefung 26 um eine ringförmig umlaufende Rille. Ebenso könnte es sich bei den Einprägungen 25 um einzelne Prägepunkte handeln, welche in korrespondierende Gegenkonturen als Vertiefungen 26 eingreifen. In the flange section 22 of the lid 19 , that is, front covers, there are several circular openings 27 , At its outer edge of the flange section goes 22 , which in a to the central axis of the wave gear 1 normal, to the collar 9 parallel plane lies in an outer sleeve section 24 about. Inside the outer sleeve section 24 is an impression 25 recognizable, which form fit into a depression 26 intervenes. In the embodiments, it is in the recess 26 around an annular circumferential groove. Likewise, it could be at the impressions 25 to act on individual embossing points, which in corresponding counter-contours as depressions 26 intervention.

Im Unterschied zum Frontdeckel 19 ist das flexible Getriebeelement 8 nicht starr mit dem Gehäuseelement 2 verbunden. Im Kragen 9 befinden sich kreisrunde Öffnungen 23, allgemein als Aussparungen bezeichnet, welche einen geringeren Durchmesser als die frontseitigen Öffnungen 27 im Deckel 19 haben. Der Rand einer jeden Aussparung 23 ist durch einen gezogenen Dom 28 gebildet. Der Dom 28 greift in die frontseitige Öffnung 27 im Deckel 19 ein, wobei ein Ringspalt 33 zwischen dem Dom 28 und dem Rand der frontseitigen Öffnung 27 verbleibt. Dies gilt sowohl für das Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2, bei welchem der Dom 28 eine zylindrische Form aufweist, als auch für das Ausführungsbeispiel nach 3, bei welchem der Dom 28 ballig geformt ist.In contrast to the front cover 19 is the flexible transmission element 8th not rigid with the housing element 2 connected. In the collar 9 there are circular openings 23 commonly referred to as recesses having a smaller diameter than the front openings 27 in the lid 19 to have. The edge of each recess 23 is by a drawn dome 28 educated. The cathedral 28 reaches into the front opening 27 in the lid 19 one, with an annular gap 33 between the cathedral 28 and the edge of the front opening 27 remains. This applies both to the embodiment of the 1 and 2 in which the cathedral 28 has a cylindrical shape, as well as for the embodiment according to 3 in which the cathedral 28 is spherically shaped.

Der Dom 28 umgibt in beiden Fällen spielarm einen Zapfen 29, welcher in eine Durchgangsbohrung 34 im Gehäuseelement 2 eingepresst ist und stirnseitig aus dem Gehäuseelement 2 herausragt. Die Zapfen 29 werden allgemein als Befestigungselemente bezeichnet. Außerhalb der gezogenen Dome 28, welche gleichmäßig am Umfang des Kragens 9 verteilt sind, weist der Kragen 9 eine ebene Form auf. Der Kragen 9 befindet sich hierbei in einem Hohlraum, welcher zwischen dem Flanschabschnitt 22 des Frontdeckels 19 und der Stirnseite des Gehäuseelementes 2 gebildet ist. Innerhalb dieses Hohlraums ist der Kragen 9 in Axialrichtung verschiebbar. Zur Veranschaulichung dieser Verschiebbarkeit sind in 3 zwei Spalträume SP1, SP2 markiert, welche in gleicher Weise auch bei der Anordnung nach 2 gegeben sind.The cathedral 28 surrounds a pin in both cases without play 29 which is in a through hole 34 in the housing element 2 is pressed in and the front side of the housing element 2 protrudes. The cones 29 are commonly referred to as fasteners. Outside the towed dome 28 , which are even on the circumference of the collar 9 distributed, the collar points 9 a flat shape. The collar 9 is here in a cavity which between the flange 22 of the front cover 19 and the front side of the housing element 2 is formed. Within this cavity is the collar 9 displaceable in the axial direction. To illustrate this displacement are in 3 two cracks SP1 . SP2 marked, which in the same way in the arrangement according to 2 given are.

In 3 ist ein linienförmiger Kontaktbereich 30 gekennzeichnet, welcher zwischen dem Zapfen 29 und dem Dom 28 gegeben ist. Ein solcher Kontaktbereich 30 existiert auch bei der Ausführungsform nach 1, hat dort jedoch aufgrund der zylindrischen Gestalt des Doms 28 eine in Axialrichtung breitere Ausdehnung.In 3 is a linear contact area 30 characterized, which between the pin 29 and the cathedral 28 given is. Such a contact area 30 also exists in the embodiment according to 1 but has there due to the cylindrical shape of the cathedral 28 an axially wider extent.

In der Gestaltung nach 3 stellt der Kontaktbereich 30 einen Linienkontakt zwischen dem Zapfen 29 und dem Kragen 9 dar. Mit 31 ist eine Verrundung bezeichnet, welche am Übergang zwischen dem Dom 28 und dem flächigen Abschnitt des Kragens 9 gebildet ist. Ein auf der gegenüberliegenden Seite an den Kontaktbereich 30 anschließender aufgeweiteter Bereich des Doms 28 ist mit 32 bezeichnet. Zusammen mit der Verrundung 31 sorgt der trichterförmig aufgeweitete Bereich 32 dafür, dass zwischen dem Zapfen 29 und dem Kragen 9 eine zumindest geringfügig gelenkartige Lagerung gegeben ist. Zugleich ist in Umfangsrichtung höchstens ein geringes Spiel zwischen der Kragenhülse 8 und dem Gehäuseelement 2 gegeben. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass in jedem Betriebszustand die Innenverzahnung 12 in genau definierter Weise in die Außenverzahnung 11 eingreift. Der Verdrehwinkel des Abtriebselementes 4, welches die Innenverzahnung 12 aufweist, in Relation zum Gehäuseelement 2 ist durch Verdrehsicherungskonturen 35 begrenzt. Die Verdrehsicherungskonturen 35 befinden sich einerseits an dem durch diese Konturen unterbrochenen Innenflansch 7 des Gehäuseelementes 2 und andererseits unmittelbar am Abtriebselement 4, nämlich an der offenen, dem Boden des Abtriebselementes 4 gegenüberliegenden Stirnseite des Abtriebselementes 4.In the design after 3 represents the contact area 30 a line contact between the pin 29 and the collar 9 with 31 is a rounding designated which at the transition between the cathedral 28 and the flat portion of the collar 9 is formed. One on the opposite side to the contact area 30 subsequent expanded area of the cathedral 28 is with 32 designated. Together with the rounding 31 ensures the funnel-shaped widened area 32 for that between the tenon 29 and the collar 9 an at least slightly articulated storage is given. At the same time, there is at most a slight play between the collar sleeve in the circumferential direction 8th and the housing element 2 given. In this way, it is ensured that in each operating state, the internal teeth 12 in a well-defined way in the external teeth 11 intervenes. The angle of rotation of the output element 4 which the internal toothing 12 has, in relation to the housing element 2 is by anti-rotation contours 35 limited. The anti-rotation contours 35 are located on the one hand on the interrupted by these contours inner flange 7 of the housing element 2 and on the other hand directly on the output element 4 , namely at the open, the bottom of the output element 4 opposite end face of the output element 4 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: WellgetriebeThe wave gear
22: Antriebselement, GehäuseelementDrive element, housing element
33: Kettenblattchainring
44: Abtriebselement, HohlradOutput element, ring gear
55: Zapfenspigot
66: Sicherungsringcirclip
77: Innenflanschinner flange
88th: flexibles Getriebeelement, Kragenhülseflexible transmission element, collar sleeve
99: Kragencollar
1010: zylindrischer Abschnittcylindrical section
1111: Außenverzahnungexternal teeth
1212: Innenverzahnunginternal gearing
1313: Wellgeneratorwave generator
1414: Wälzlager, KugellagerRolling bearings, ball bearings
1515: Innenringinner ring
1616: Wälzkörper, KugelRolling element, ball
1717: KäfigCage
1818: Außenringouter ring
1919: Frontdeckelfront cover
2020: Innenbordinboard
21 21: innerer hülsenförmiger Abschnittinner sleeve-shaped section
2222: Flanschabschnittflange
2323: Öffnung im Kragen, AussparungOpening in the collar, recess
2424: äußerer Hülsenabschnittouter sleeve section
2525: Einprägungimpressing
2626: Vertiefung, RilleDepression, groove
2727: frontseitige Öffnungfront opening
2828: Dom, gezogenDom, pulled
2929: Zapfen, Zylinderstift, BefestigungselementPin, cylinder pin, fastener
3030: Kontaktbereichcontact area
3131: Verrundungrounding
3232: aufgeweiteter Bereichexpanded area
3333: Ringspaltannular gap
3434: DurchgangsbohrungThrough Hole
3535: VerdrehsicherungskonturVerdrehsicherungskontur
3636: Oldham-Kupplung Oldham coupling
SP1, SP2SP1, SP2: Spalträumegaps

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2017/041802 A1 [0002]
WO 2017/041800 A1 [0003]
DE 102017111682 A1 [0004]
DE 102016207612 A1 [0004]
DE 102016207046 A1 [0004]
DE 102016201590 A1 [0004]

Claims

Corrugated transmission (1), with a flexible, designed as a collar sleeve transmission element (8) which is rotatably supported on a housing element (2), wherein recesses (23) in the collar (9) of the transmission element (8) and fixed to the housing fastening elements (29 engage in the recesses (23) such that a relative mobility between the housing element (2) and the collar (9) is given, characterized in that the fastening elements (29) are designed as pins and for securing the flexible transmission element (8) in the axial direction on the housing element (2) fixed lid (19) is provided, wherein the collar (9) with play in the axial direction between the lid (19) and an end face of the housing element (2) is arranged.

Wave gear (1) after Claim 1 , characterized in that each pin (29) has a continuous cylindrical shape.

Wave gear (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that at the edge of each recess (23) by the collar (9), a dome (28) is formed, which protrudes from the plane in which the rest of the collar (9).

Wave gear (1) after Claim 3 , characterized in that the dome (28) faces away from the end face of the housing element (2) on which the collar (9) is located, the dome (28) being in a front opening (27) in the cover (19). intervenes.

Wave gear (1) after Claim 4 , characterized in that through the dome (28) an annular contact area (30) between the pin (29) and the collar (9) is formed, wherein the dome (28) - starting from the annular contact area (30) (- in expands in both axial directions.

Wave gear (1) according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the lid (19) has an outer sleeve portion (24) which is positively secured to the housing element (2).

Wave gear (1) according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the lid (19) has an inner sleeve-shaped portion (21) through which an axially effective securing against a wave generator (13), which is in the through the flexible transmission element (8) enclosed cavity is formed ,

Wave gear (1) according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the housing element (2) on its end face on which the flexible transmission element (8) is held, an inner flange (7) which has a thrust bearing function against a hollow cylindrical output member (4).

Wave gear (1) after Claim 8 , characterized in that on the side of the driven element (4), which faces the inner flange (7), between the driven element (4) and the housing element (2) effective Verdrehsicherungskontur (35) is formed.

Method for assembling a wave gear (1), comprising the following steps: - Providing a hollow cylindrical housing element (2), which has a number of holes (34) in a generally annular arrangement, - Attachment of pins (29) in each case a bore (34) such that the pins (29) protrude from the front side of the housing element (2), - placing a flexible collar element designed as a transmission element (8) on the pins (29) such that in each case a pin (29) in a recess (23) in the collar (9) of the transmission element (8) engages - Attachment of a lid (19) on the housing element (2) such that the collar sleeve (8) on the pin (29) is guided with play in the axial direction.