DE102018123915A1

DE102018123915A1 - Wave gear

Info

Publication number: DE102018123915A1
Application number: DE102018123915.7A
Authority: DE
Inventors: Jochen Damerau; Jakob Epp
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2018-09-27
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2020-04-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wellgetriebe, umfassend ein von einem Wellgenerator (1) mit einer unrunden Außenumfangsfläche (6) umlaufend lokal radial verformbares, flexibles Ringelement (2) mit einer Außenverzahnung (3) und ein starres Ringelement (4) mit einer Innenverzahnung (5), wobei die Außenverzahnung (3) des flexiblen Ringelements (2) zur Übertragung eines Drehmoments an mindestens einem Zahneingriffsbereich (8a, 8b) mit der Innenverzahnung (5) des starren Ringelements (4) im Zahneingriff steht, wobei der Wellgenerator (1) ein unrund ausgebildetes Lagerelement (11), bestehend aus einem Innenring (9), einem Außenring (14) sowie radial dazwischen angeordneten Wälzkörpern (13), umfasst, wobei das Lagerelement (11) zumindest teilweise in das flexible Ringelement (2) axial hineinragt, wobei der Innenring drehfest mit einer Welle (10) und der Außenring (14) drehfest mit dem flexiblen Ringelement (2) verbunden ist, und wobei das Lagerelement (11) als Pendelrollenlager (18) ausgebildet ist.The invention relates to a wave gear, comprising a flexible ring element (2) with an external toothing (3) and a rigid ring element (4) with an internal toothing (5) that is locally radially deformable by a wave generator (1) with a non-circular outer peripheral surface (6). , The external toothing (3) of the flexible ring element (2) for transmitting a torque at at least one tooth engagement area (8a, 8b) is in tooth engagement with the internal toothing (5) of the rigid ring element (4), the wave generator (1) being out of round formed bearing element (11), consisting of an inner ring (9), an outer ring (14) and radially arranged rolling elements (13), the bearing element (11) at least partially protruding axially into the flexible ring element (2), the Inner ring rotatably connected to a shaft (10) and the outer ring (14) rotatably connected to the flexible ring element (2), and wherein the bearing element (11) as a spherical roller bearing (18) forms is.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wellgetriebe, umfassend ein von einem Wellgenerator mit einer unrunden Außenumfangsfläche umlaufend lokal radial verformbares, flexibles Ringelement mit einer Außenverzahnung und ein starres Ringelement mit einer Innenverzahnung. Das flexible Ringelement steht mit dem starren Ringelement zur Übertragung eines Drehmoments im Zahneingriff.The invention relates to a wave gear, comprising a flexible ring element with an external toothing that is locally radially deformable all around by a wave generator with a non-circular outer peripheral surface, and a rigid ring element with an internal toothing. The flexible ring element meshes with the rigid ring element to transmit a torque.

Aus der DE 10 2017 106 712 A1 geht ein Spannungswellengetriebe hervor, das einen Wellengenerator, der in einer radialflexiblen, außenverzahnten Hülse rotierbar gelagert ist, und ein erstes starres, innenverzahntes Hohlrad aufweist. Die Verzahnung des Hohlrades steht mit der Außenverzahnung der radialflexiblen, außenverzahnten Hülse in Zahneingriff. Ferner ist ein zweites starres, innenverzahntes Hohlrad vorgesehen, dessen Verzahnung ebenfalls mit der Außenverzahnung der radialflexiblen, außenverzahnten Hülse in Zahneingriff steht. Der Wellengenerator ist mittels eines einzigen radialflexiblen Wälzlagers relativ zu der radialflexiblen, außenverzahnten Hülse rotierbar gelagert, wobei das Wälzlager eine erste Wälzkörperreihe und wenigstens eine axial zu der ersten Wälzkörperreihe versetzte, zweite Wälzkörperreihe aufweist. Das Wälzlager ist als Kugellager ausgebildet und weist einen Außenring oder einen Innenring auf, mit dem die Wälzkörper der beiden Wälzkörperreihen unmittelbar in Kontakt stehen.From the DE 10 2017 106 712 A1 The result is a voltage wave gear, which has a shaft generator, which is rotatably mounted in a radially flexible, externally toothed sleeve, and a first rigid, internally toothed ring gear. The toothing of the ring gear meshes with the outer toothing of the radially flexible, externally toothed sleeve. Furthermore, a second rigid, internally toothed ring gear is provided, the toothing of which also meshes with the outer toothing of the radially flexible, externally toothed sleeve. The shaft generator is rotatably supported by means of a single radially flexible roller bearing relative to the radially flexible, externally toothed sleeve, the roller bearing having a first row of rolling elements and at least one second row of rolling elements offset axially to the first row of rolling elements. The rolling bearing is designed as a ball bearing and has an outer ring or an inner ring with which the rolling elements of the two rows of rolling elements are in direct contact.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Wellgetriebe dahingehend weiterzuentwickeln, dass eine Torsionssteifigkeit des Wellgetriebes verbessert wird. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren zu entnehmen.The object of the present invention is to further develop a wave gear in such a way that a torsional rigidity of the wave gear is improved. The object is achieved by the subject matter of claim 1. Preferred embodiments can be found in the dependent claims, the description and the figures.

Ein erfindungsgemäßes Wellgetriebe umfasst ein von einem Wellgenerator mit einer unrunden Außenumfangsfläche umlaufend lokal radial verformbares, flexibles Ringelement mit einer Außenverzahnung und ein starres Ringelement mit einer Innenverzahnung, wobei die Außenverzahnung des flexiblen Ringelements zur Übertragung eines Drehmoments an mindestens einem Zahneingriffsbereich mit der Innenverzahnung des starren Ringelements im Zahneingriff steht, wobei der Wellgenerator ein unrund ausgebildetes Lagerelement, bestehend aus einem Innenring, einem Außenring sowie radial dazwischen angeordneten Wälzkörpern, umfasst, wobei das Lagerelement zumindest teilweise in das flexible Ringelement axial hineinragt, wobei der Innenring drehfest mit einer Welle verbunden ist, und wobei das Lagerelement als Pendelrollenlager ausgebildet ist. Beispielsweise weisen der Wellgenerator und somit auch der Innenring sowie der Außenring des Lagerelements eine elliptische oder ovale Querschnittsform auf. Es ist auch denkbar, dass das Lagerelement eine Außenform in Form einer Resal-Kurve aufweist. Der Außenring ist vor der Montage im Wesentlichen rund ausgebildet und wird lediglich bei der Montage des Lagerelements elastisch verformt und in die elliptische oder ovale Form gebracht.A wave gear according to the invention comprises a flexible ring element with an external toothing that is locally radially deformable all around by a wave generator with a non-circular outer circumferential surface, and a rigid ring element with an internal toothing, the external toothing of the flexible ring element for transmitting a torque on at least one tooth engagement area with the internal toothing of the rigid ring element is in meshing engagement, the wave generator comprising a non-circular bearing element, consisting of an inner ring, an outer ring and radially arranged rolling elements, the bearing element at least partially protruding axially into the flexible ring element, the inner ring being connected in a rotationally fixed manner to a shaft, and wherein the bearing element is designed as a spherical roller bearing. For example, the wave generator and thus also the inner ring and the outer ring of the bearing element have an elliptical or oval cross-sectional shape. It is also conceivable that the bearing element has an outer shape in the form of a resal curve. Before assembly, the outer ring is essentially round and is only elastically deformed during assembly of the bearing element and brought into the elliptical or oval shape.

Der Außenring kann sowohl drehfest als auch zunächst drehbar mit der flexiblen Ringelement verbunden sein, wobei unter dem Begriff „zunächst drehbar“ zu verstehen ist, dass der Außenring während der Montage des Lagerelements in das flexible Ringelement keine direkte Verdrehsicherung zum flexiblen Ringelement aufweist. Jedoch kann sich der Außenring nach einer elastischen Verformung des flexiblen Ringelements in die elliptische oder ovale Form nicht mehr verdrehen und ist somit in Bezug auf das flexible Ringelement im Wesentlichen drehfest.The outer ring can be connected to the flexible ring element in a rotationally fixed manner as well as initially rotatably, whereby the term “initially rotatable” is to be understood to mean that the outer ring has no direct anti-rotation means to the flexible ring element during assembly of the bearing element in the flexible ring element. However, after an elastic deformation of the flexible ring element into the elliptical or oval shape, the outer ring can no longer twist and is therefore essentially non-rotatable with respect to the flexible ring element.

Der Wellgenerator, auch Wave Generator genannt, steht mit der Welle in Wirkverbindung, wobei die Welle angetrieben ist, um den Wellgenerator in eine Rotationsbewegung zu versetzen. Der Innenring und die Welle sind vorzugsweise zwei separate Bauteile, wobei der Innenring zur Realisierung einer drehfesten Verbindung beispielsweise auf der Welle aufgepresst ist. Alternativ ist denkbar, den Innenring und die Wellte einteilig auszubilden. Der Wellgenerator ist das Antriebselement des Wellgetriebes und wird, im Fall einer zweiteiligen Ausgestaltung der Welle und des Innenrings, vorzugsweise zusammen mit dem Lagerelement in das flexible bzw. elastisch verformbare Ringelement eingepresst.The wave generator, also called a wave generator, is operatively connected to the shaft, the shaft being driven in order to set the wave generator into a rotational movement. The inner ring and the shaft are preferably two separate components, the inner ring being pressed onto the shaft, for example, in order to achieve a rotationally fixed connection. Alternatively, it is conceivable to form the inner ring and the corrugation in one piece. The wave generator is the drive element of the wave gear and, in the case of a two-part design of the shaft and the inner ring, is preferably pressed together with the bearing element into the flexible or elastically deformable ring element.

Das flexible Ringelement wird auch Flexspline genannt und ist ein hochfestes sowie torsionssteifes Hülsenelement. Es ist derart flexibel ausgebildet, dass es den Wellgenerator mit dem Lagerelement zumindest teilweise axial aufnehmen kann, und dabei in Abhängigkeit der äußeren Form des Wellgenerators lokal verformbar ist. Das flexible Ringelement weist zumindest eine offene axiale Seite zur Aufnahme des Wellgenerators mit dem Lagerelement auf, wobei sich die Innenmantelfläche des flexiblen Ringelements an die Außenmantelfläche des Außenrings des Lagerelements anschmiegt. Anders gesagt kommt der Außenring des Wellgenerators bei einer Montage des Wellgetriebes drehfest an der Innenumfangsfläche des flexiblen Ringelements zur Anlage.The flexible ring element is also called Flexspline and is a high-strength and torsionally rigid sleeve element. It is designed to be so flexible that it can at least partially axially accommodate the wave generator with the bearing element, and is locally deformable depending on the external shape of the wave generator. The flexible ring element has at least one open axial side for receiving the wave generator with the bearing element, the inner surface area of the flexible ring element nestling against the outer surface area of the outer ring of the bearing element. In other words, the outer ring of the wave generator comes to rest against the inner circumferential surface of the flexible ring element when the wave gear is installed.

Während des Betriebs wird der Wellgenerator rotiert, wodurch der Innenring des Lagerelements relativ zum flexiblen Ringelement und dem darin drehfest aufgenommenen Außenring des Lagerelements verdreht wird. Dabei verformt das flexible Ringelement analog zu der Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit des Wellgenerators elastisch. Anders gesagt wird der Wellgenerator während des Betriebs des Wellgetriebes in eine Rotationsbewegung versetzt, die bewirkt, dass das flexible Ringelement eine umlaufende Verformung erfährt.During operation, the wave generator is rotated, as a result of which the inner ring of the bearing element is rotated relative to the flexible ring element and the outer ring of the bearing element received in a rotationally fixed manner. The flexible ring element deforms elastically analogous to the direction and speed of rotation of the wave generator. In other words, the wave generator is set in a rotational movement during the operation of the wave gear, which causes the flexible ring element to undergo circumferential deformation.

Bevorzugt steht die Außenverzahnung des flexiblen Ringelements zur Übertragung eines Drehmoments an, bezogen auf die Rotationsachse des Wellgenerators, zwei symmetrisch gegenüberliegenden Zahneingriffsbereichen zumindest teilweise mit der Innenverzahnung des starren Ringelements im Zahneingriff. Dadurch lässt sich eine gleichmäßige Krafteinleitung bzw. Kraftweiterleitung realisieren und das Wellgetriebe kann platzsparend ausgebildet werden.Preferably, the external toothing of the flexible ring element for transmitting a torque, based on the axis of rotation of the wave generator, is at least partially symmetrical with respect to the tooth engagement areas with the inner toothing of the rigid ring element in tooth engagement. As a result, uniform force transmission or force transmission can be achieved and the wave gear can be designed to save space.

Das starre Ringelement, auch Circular Spline genannt, ist ein torsionssteifer, starrer Ring, dessen Innenverzahnung mehr Zähne aufweist als die Außenverzahnung des flexiblen Ringelements. Die Drehung des Wellgenerators bewirkt einen permanenten, umlaufenden Zahneingriff von dem flexiblen Ringelement und dem starren Ringelement. Anders gesagt bewegen sich die gegenüberliegenden Zahneingriffsbereiche während der Rotation des Wellgenerators kontinuierlich um die Rotationsachse des Wellgenerators bzw. in Umfangsrichtung. Da das flexible Ringelement weniger Zähne aufweist als das starre Ringelement, bewirkt eine Drehung des Wellgenerators eine Relativbewegung des flexiblen Ringelements zum starren Ringelement. Dabei erfolgt ein Abrollen der Wälzkörper des Pendelrollenlagers zwischen dem Innenring und dem Außenring des Wellgenerators.The rigid ring element, also called circular spline, is a torsionally rigid, rigid ring, the inner toothing of which has more teeth than the outer toothing of the flexible ring element. The rotation of the wave generator causes a permanent, circumferential tooth engagement of the flexible ring element and the rigid ring element. In other words, the opposing tooth engagement areas move continuously around the axis of rotation of the wave generator or in the circumferential direction during the rotation of the wave generator. Since the flexible ring element has fewer teeth than the rigid ring element, rotation of the wave generator causes the flexible ring element to move relative to the rigid ring element. The rolling elements of the spherical roller bearing roll off between the inner ring and the outer ring of the shaft generator.

Das als Pendelrollenlager ausgebildete Lagerelement weist eine Vielzahl von als Tonnenrollen ausgebildete Wälzkörper auf, die räumlich zwischen einer Außenumfangsfläche des Innenrings und einer Innenumfangsfläche des Außenrings beabstandet zueinander angeordnet sind und abrollen. Die Tonnenrollen weisen beispielsweise im Vergleich zu kugelförmigen Wälzkörpern eine größere Kontaktfläche zwischen den Kugeln und den am Innen- bzw. Außenring ausgebildeten Laufbahnen auf, wobei gleichzeitig die Krümmung der jeweiligen Kontaktflächen vergleichsweise gering ist, sodass höhere radiale Lasten übertragbar sind. Vorteilhaft ist, dass dadurch die radiale Steifigkeit des Wellgenerators und daraus resultierend die Torsionssteifigkeit des gesamten Wellgetriebes verbessert wird. Ferner wird die Präzision des Wellgetriebes erhöht.The bearing element designed as a spherical roller bearing has a multiplicity of rolling bodies designed as barrel rollers, which are spaced apart from one another and roll off spatially between an outer peripheral surface of the inner ring and an inner peripheral surface of the outer ring. The barrel rollers have, for example, a larger contact surface between the balls and the raceways formed on the inner or outer ring compared to spherical rolling elements, the curvature of the respective contact surfaces being comparatively small at the same time, so that higher radial loads can be transmitted. It is advantageous that this improves the radial rigidity of the wave generator and, as a result, the torsional rigidity of the entire wave gear. Furthermore, the precision of the wave gear is increased.

Vorzugsweise ist das Pendelrollenlager einreihig ausgebildet. Anders gesagt ist das einreihige Pendelrollenlager auch als Tonnenrollenlager bzw. Tonnenlager zu verstehen. Tonnenlager sind einreihige, winkeleinstellbare Lagerelemente, die hohe radiale Belastungen, insbesondere stoßartige Belastungen aufnehmen und ausgleichen können. Ferner eignen sich Tonnenlager zum Ausgleich von Fluchtungsfehlern zwischen dem Wellgenerator und dem Circular Spline.The spherical roller bearing is preferably designed in a single row. In other words, the single-row spherical roller bearing is also to be understood as a barrel roller bearing or barrel bearing. Spherical roller bearings are single-row, angle-adjustable bearing elements that can absorb and compensate for high radial loads, especially shock loads. Barrel bearings are also suitable for compensating misalignments between the wave generator and the circular spline.

Alternativ ist das Pendelrollenlager zweireihig ausgebildet. Mit anderen Worten ist ein solches Pendelrollenlager ein zweireihiges, selbsthaltendes Lagerelement. Dabei sind bevorzugt zwei symmetrische Tonnenrollenreihen innerhalb des Lagerelements axial benachbart zueinander angeordnet, wobei zweireihige Pendelrollenlager hohe radiale und beidseitig axiale Belastungen aufnehmen können. Durch ein zweireihiges Pendelrollenlager ist im Vergleich zum einreihigen Pendelrollenlager eine höhere radiale Steifigkeit des Wellgenerators erzielbar. Das Lagerelement kann alternativ auch als vollrolliges Zylinderrollenlager ausgeführt sein.Alternatively, the spherical roller bearing is designed in two rows. In other words, such a spherical roller bearing is a two-row, self-supporting bearing element. Two symmetrical rows of barrel rollers are preferably arranged axially adjacent to one another within the bearing element, double-row spherical roller bearings being able to absorb high radial and axial loads on both sides. A double-row spherical roller bearing enables a higher radial rigidity of the wave generator to be achieved compared to the single-row spherical roller bearing. Alternatively, the bearing element can also be designed as a full complement cylindrical roller bearing.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Wellgenerator zur Kompensierung einer Verformung des flexiblen Ringelements um eine Kippachse kippbar, wobei die Kippachse in einer Ebene im Wesentlichen senkrecht zu einer Rotationsachse des Wellgenerators liegt. Beispielsweise werden dabei Fluchtungsfehler, die in Folge von lokalen oder umfänglichen Verformungen des flexiblen Ringelements auftreten können, ausgeglichen. Die Kippachse schneidet vorzugsweise die Rotationsachse des Wellgenerators bzw. des Lagerelements in dessen Schwerpunkt.According to a preferred exemplary embodiment, the wave generator can be tilted about a tilt axis to compensate for a deformation of the flexible ring element, the tilt axis lying in one plane essentially perpendicular to an axis of rotation of the wave generator. For example, misalignments that can occur as a result of local or extensive deformations of the flexible ring element are compensated for. The tilt axis preferably intersects the axis of rotation of the wave generator or the bearing element in its center of gravity.

Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Kippachse in der Ebene im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse um die Rotationsachse des Wellgenerators frei drehbar ausgebildet ist. Unter dem Begriff „frei drehbar“ ist zu verstehen, dass der Innenring des Lagerelements in Abhängigkeit der am Wellgetriebe auftretenden Einwirkungen und Belastungen relativ zum Außenring des Lagerelements bzw. zum flexiblen und starren Ringelement verkippen kann. Mit anderen Worten verdreht sich die Kippachse in Abhängigkeit der Position der Zahneingriffsbereiche und der angreifenden Lasten, also lastabhängig automatisch um die Rotationsachse des Wellgenerators. Unter einer frei drehbaren Ausbildung der Kippachse ist demnach nicht zu verstehen, dass die Kippachse manuell um die Rotationsachse des Wellgenerators verdreht oder eingestellt wird, sondern eine Einstellung der Kippachse relativ zur Rotationsachse des Wellgenerators selbsttätig erfolgt.The invention includes the technical teaching that the tilt axis is designed to be freely rotatable in the plane substantially perpendicular to the axis of rotation about the axis of rotation of the wave generator. The term “freely rotatable” is to be understood that the inner ring of the bearing element can tilt relative to the outer ring of the bearing element or to the flexible and rigid ring element depending on the effects and loads occurring on the wave gear. In other words, the tilt axis rotates automatically around the axis of rotation of the wave generator depending on the position of the meshing areas and the loads acting on it, depending on the load. A freely rotatable configuration of the tilt axis is therefore not to be understood as meaning that the tilt axis is manually rotated or adjusted about the axis of rotation of the wave generator, but rather that the tilt axis is set automatically relative to the axis of rotation of the wave generator.

Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung von zwei bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der drei Figuren näher dargestellt, wobei gleiche oder ähnliche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigt

1 eine vereinfachte schematische Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Wellgetriebes gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine schematische Teillängsschnittdarstellung des Wellgetriebes gemäß 1, und
3 eine schematische Teillängsschnittdarstellung des Wellgetriebes gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Further measures improving the invention are shown below together with the description of two preferred exemplary embodiments of the invention with reference to the three figures, the same or similar components being provided with the same reference numerals. It shows

1 2 shows a simplified schematic sectional illustration of a wave gear according to the invention in accordance with a first exemplary embodiment,
2nd is a schematic partial longitudinal sectional view of the wave gear according to 1 , and
3rd is a schematic partial longitudinal sectional view of the wave gear according to a second embodiment.

Gemäß den 1 und 2 umfasst ein erfindungsgemäßes Wellgetriebe einen Wellgenerator 1, der gemäß der ersten Ausführungsform ein als zweireihiges Pendelrollenlager 18 ausgebildetes Lagerelement 11 mit einem Innenring 9, einem Außenring 14, sowie einer Vielzahl von räumlich dazwischen angeordneten und beabstandet zueinander geführten Wälzkörpern 13 aufweist. Der Wellgenerator 1 umfasst ferner eine Welle 10, auf die der Innenring 9 zur Ausbildung einer drehfesten Verbindung aufgepresst ist, wobei der Wellgenerator 1 über die Welle 10 in eine Rotationsbewegung versetzbar ist.According to the 1 and 2nd a wave gear according to the invention comprises a wave generator 1 which according to the first embodiment as a double-row spherical roller bearing 18th trained bearing element 11 with an inner ring 9 , an outer ring 14 , as well as a large number of rolling elements which are arranged spatially between them and are spaced apart from one another 13 having. The wave generator 1 also includes a wave 10th on which the inner ring 9 is pressed to form a rotationally fixed connection, the wave generator 1 over the wave 10th can be set into a rotational movement.

Der Innenring 9 und der Außenring 14 des Pendelrollenlagers 18 weisen vorliegend eine elliptische Außengeometrie auf, wobei die Außenumfangsfläche 6 des Außenrings 14 an einer Innenumfangsfläche 17 eines flexiblen Ringelements 2 zur Anlage kommt. Vor der Montage des Pendelrollenlagers 18 weist der Außenring 14 eine im Wesentlichen runde Außengeometrie auf, die sich jedoch während der Montage in Abhängigkeit der Außengeometrie des Innenrings 9 elastisch in die elliptische Außengeometrie verformt. Der Wellgenerator 1 bzw. das Lagerelement 11 ist in das flexible Ringelement 2 eingepresst, sodass der Wellgenerator 1 mit dem Pendelrollenlager 18 in das flexible Ringelement 2 hineinragt. Dabei nimmt das flexible Ringelement 2 die elliptische Form des Wellgenerators 1 an. Während des Betriebs des Wellgetriebes wird der Wellgenerator 1 in eine Rotationsbewegung versetzt, wobei der Außenring 14 sowie das flexible Ringelement 2 dabei lokal radial verformt. Anders gesagt bewirkt die Rotation des Wellgenerators 1 um eine Rotationsachse 7, dass das flexible Ringelement 2 und der Außenring 14 umlaufend verformt werden.The inner ring 9 and the outer ring 14 of the spherical roller bearing 18th in the present case have an elliptical outer geometry, the outer peripheral surface 6 the outer ring 14 on an inner peripheral surface 17th a flexible ring element 2nd comes to the plant. Before assembling the spherical roller bearing 18th points the outer ring 14 an essentially round outer geometry, which, however, changes during assembly depending on the outer geometry of the inner ring 9 elastically deformed into the elliptical outer geometry. The wave generator 1 or the bearing element 11 is in the flexible ring element 2nd pressed in so that the wave generator 1 with the spherical roller bearing 18th into the flexible ring element 2nd protrudes. The flexible ring element 2nd the elliptical shape of the wave generator 1 on. During the operation of the wave gear, the wave generator 1 set in a rotational movement, the outer ring 14 as well as the flexible ring element 2nd locally radially deformed. In other words, the rotation of the wave generator causes 1 about an axis of rotation 7 that the flexible ring element 2nd and the outer ring 14 be deformed all around.

In 1 ist ferner gezeigt, dass das flexible Ringelement 2 eine Außenverzahnung 3 aufweist, die zur Übertragung eines Drehmoments mit einer Innenverzahnung 5 eines starren Ringelements 4 des Wellgetriebes in Zahneingriff steht. Da sich das flexible Ringelement 2 an die elliptische Form des Wellgenerators 1 anpasst, steht das flexible Ringelement 2 mit dessen Außenverzahnung 3 an zwei symmetrisch gegenüberliegenden Zahneingriffsbereichen 8a, 8b mit der Innenverzahnung 5 des starren Ringelements 4 im Zahneingriff.In 1 it is also shown that the flexible ring element 2nd an external toothing 3rd has that for the transmission of a torque with an internal toothing 5 of a rigid ring element 4th of the wave gear is in mesh. Because the flexible ring element 2nd to the elliptical shape of the wave generator 1 the flexible ring element 2nd with its external toothing 3rd on two symmetrically opposite tooth meshing areas 8a , 8b with the internal toothing 5 of the rigid ring element 4th in meshing.

Nach den 2 und 3 sind die Wälzkörper 13 des Pendelrollenlagers 18 als Tonnenrollen ausgebildet und räumlich zwischen einer Außenumfangsfläche 16 des Innenrings 9 und einer Innenumfangsfläche 15 des Außenrings 14 angeordnet und durch einen Käfig 20 beabstandet zueinander geführt. Der Wellgenerator 1 ist um eine Kippachse 12, die in einer Ebene senkrecht zur Rotationsachse 7 des Wellgenerators 1 liegt, verkippbar. Anders gesagt kann der Innenring 9 relativ zum Außenring 14 um die Kippachse 12 verkippen, um Verformungen des flexiblen Ringelements 2 während des Betriebs zu kompensieren. Die Kippachse 12 ist um die Rotationsachse 7 des Wellgenerators 1 frei drehbar ausgebildet, sodass der Wellgenerator 1 in Abhängigkeit der auftretenden Lasten und Verformungen um die Kippachse 12 verkippen kann.After the 2nd and 3rd are the rolling elements 13 of the spherical roller bearing 18th formed as barrel rolls and spatially between an outer peripheral surface 16 of the inner ring 9 and an inner peripheral surface 15 the outer ring 14 arranged and by a cage 20th spaced apart. The wave generator 1 is about a tilt axis 12th that are in a plane perpendicular to the axis of rotation 7 of the wave generator 1 is tiltable. In other words, the inner ring 9 relative to the outer ring 14 about the tilt axis 12th tilt to deformation of the flexible ring member 2nd to compensate during operation. The tilt axis 12th is about the axis of rotation 7 of the wave generator 1 designed to rotate freely so that the wave generator 1 depending on the occurring loads and deformations around the tilt axis 12th can tilt.

Gemäß 2 ist das Pendelrollenlager 18 ein zweireihiges Pendelrollenlager und weist vorliegend zwei axial versetzt zueinander angeordnete Wälzkörperreihen 19a, 19b auf, wobei die Wälzkörper 13 der ersten Wälzkörperreihe 19a symmetrisch zu den Wälzkörpern 13 der zweiten Wälzkörperreihe 19b angeordnet sind.According to 2nd is the spherical roller bearing 18th a double-row spherical roller bearing and in the present case has two rows of rolling elements arranged axially offset from one another 19a , 19b on, with the rolling elements 13 the first row of rolling elements 19a symmetrical to the rolling elements 13 the second row of rolling elements 19b are arranged.

In 3 ist das Pendelrollenlager 18 gemäß einer alternativen Ausführungsform als einreihiges Pendelrollenlager 18 ausgebildet. Die Funktionsweise des vorliegenden Pendelrollenlagers 18 ist analog zu den 1 und 2, wobei sich ein einreihiges Pendelrollenlager 18 insbesondere für geringere auftretende Lasten und Verformungen eignet, wodurch das Wellgetriebe leichter und kostengünstiger herstellbar sowie einfacher montierbar ist.In 3rd is the spherical roller bearing 18th according to an alternative embodiment as a single-row spherical roller bearing 18th educated. How this spherical roller bearing works 18th is analogous to the 1 and 2nd , with a single row spherical roller bearing 18th Particularly suitable for lower loads and deformations, which makes the wave gear easier and cheaper to manufacture and easier to assemble.

BezugszeichenlisteReference list

11: WellgeneratorWave generator
22nd: Flexibles RingelementFlexible ring element
33rd: AußenverzahnungExternal teeth
44th: Starres RingelementRigid ring element
55: InnenverzahnungInternal teeth
66: AußenumfangsflächeOuter peripheral surface
77: RotationsachseAxis of rotation
8a, 8b8a, 8b: ZahneingriffsbereichMeshing area
99: InnenringInner ring
1010th: Wellewave
1111: LagerelementBearing element
1212th: KippachseTilt axis
1313: WälzkörperRolling elements
1414: AußenringOuter ring
1515: InnenumfangsflächeInner circumferential surface
16 16: AußenumfangsflächeOuter peripheral surface
1717th: InnenumfangsflächeInner circumferential surface
1818th: PendelrollenlagerSpherical roller bearings
19a, 19b19a, 19b: WälzkörperreiheRow of rolling elements
2020th: KäfigCage

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102017106712 A1 [0002]

Claims

Corrugated gear, comprising a flexible ring element (2) with an external toothing (3) and a rigid ring element (4) with an internal toothing (5), which is locally radially deformable all round by a wave generator (1) with a non-circular outer peripheral surface (6), the external toothing (3) of the flexible ring element (2) for transmitting a torque on at least one tooth engagement area (8a, 8b) with the internal toothing (5) of the rigid ring element (4), the wave generator (1) being a non-circular bearing element (11 ), consisting of an inner ring (9), an outer ring (14) and rolling elements (13) arranged radially therebetween, the bearing element (11) at least partially projecting axially into the flexible ring element (2), and wherein the inner ring (9 ) is non-rotatably connected to a shaft (10), characterized in that the bearing element (11) is designed as a spherical roller bearing (18).

Wave gear after Claim 1 , characterized in that the spherical roller bearing (18) is designed in a single row.

Wave gear after Claim 1 , characterized in that the spherical roller bearing (18) is designed in two rows.

Wave gear according to one of the preceding claims, characterized in that the wave generator (1) can be tilted to compensate for deformation of the flexible ring element (2) about a tilt axis (12), the tilt axis (19) being in a plane substantially perpendicular to a rotation axis (7) of the wave generator (1).

Wave gear after Claim 4 , characterized in that the tilt axis (12) is freely rotatable in the plane substantially perpendicular to the axis of rotation (7) about the axis of rotation (7) of the wave generator (1).

Wave gear according to one of the preceding claims, characterized in that the external toothing (3) of the flexible ring element (2) for transmitting a torque to two symmetrically opposite tooth engagement areas (8a, 8b), based on the axis of rotation (7) of the wave generator (1). is at least partially in mesh with the internal toothing (5) of the rigid ring element (4).