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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein flexibles, außen verzahntes Zahnrad, das eine neue Form hat, die es ermöglicht, die Belastbarkeit eines Wellgetriebes zu erhöhen.
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Stand der Technik
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Ein bekannter Typ eines Wellgetriebes ist ein Wellgetriebe vom Bechertyp, in dem das flexible, außen verzahnte Zahnrad eine becherartige Form hat, und 4 ist eine vertikale Schnittansicht eines Wellgetriebes vom Bechertyp. Wie in der Zeichnung gezeigt, hat das Wellgetriebe 1a ein kreisförmiges, steifes, innen verzahntes Zahnrad 2A, ein becherförmiges flexibles, außen verzahntes Zahnrad 3A, das koaxial innerhalb des steifen, innen verzahnten Zahnrad 2A angeordnet ist, und einen elliptisch konturierten Wellgenerator 4A, der in das flexible, außen verzahnte Zahnrad 3A eingepasst und dazu eingerichtet ist, das flexible, außen verzahnte Zahnrad 3A in eine elliptische Form zu verbiegen, um das flexible, außen verzahnte Zahnrad teilweise in Eingriff mit dem steifen innen verzahnten Zahnrad 2A zu bringen.
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Das becherförmige flexible, außen verzahnte Zahnrad 3A hat: eine Nabe 5A mit konstanter Dicke, die von einem scheibenförmigen, steifen Körper gebildet wird; eine Membranplatte 6A, die sich von der runden äußeren Umfangsfläche der Nabe 5A in radialer Richtung nach außen erstreckt, wobei die Platte in der Lage ist, sich aus der Ebene zu verbiegen; einen zylindrischen Becherkörper 7A, der einstückig mit dem äußeren Umfang der Membranplatte 6A ist und sich in der Richtung der Zentralachse des Getriebes erstreckt, und der in der Lage ist, sich in radialer Richtung zu verbiegen; und eine Außenverzahnung 8A, die in der Nähe eines offenen Endes des zylindrischen Becherkörpers 7A auf einem äußeren Umfangsbereich ausgebildet ist.
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Der Bereich des zylindrischen Becherkörpers 7A, auf dem die Außenverzahnung 8A des flexiblen, außen verzahnten Zahnrades 3A ausgebildet ist, wird durch den Wellgenerator 4A elliptisch verbogen, und die äußeren Zähne, die an den beiden längsseitigen Enden der dadurch ausgebildeten elliptischen Kurve angeordnet sind, greifen in die Innenverzahnung 9A des steifen, innen verzahnten Zahnrades 2A ein. Die Anzahl der Zähne der beiden Zahnräder 2A, 3A unterscheidet sich um 2n (wobei n eine positive ganze Zahl, typischerweise n = 1, ist); daher bewegt sich, wenn der Wellgenerator 4A rotiert, die Position, an der die beiden Zahnräder ineinander greifen, in Umfangsrichtung, was eine relative Rotation zwischen den beiden Zahnrädern 2A, 3A erzeugt, die der Differenz in der Anzahl der Zähne entspricht. Durch Fixieren eines Zahnrades, so dass es nicht rotieren kann, und Abstützen des anderen Zahnrades in einem frei rotierbaren Zustand rotiert das rotierbar abgestützte Zahnrad mit einer Drehzahl, die wesentlich kleiner als die des Wellgenerators 4A ist.
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Der zylindrische Becherkörper 7A des becherförmigen flexiblen, außen verzahnten Zahnrades 3A ist in der Lage, durch den Wellgenerator 4A elliptisch verbogen zu werden und hat vor der Deformation einen kreisförmigen Querschnitt, wie er in der 5(a) gezeigt ist. Nachdem er durch den Wellgenerator 4A elliptisch verbogen worden ist, ist der zylindrische Becherkörper 7A in einem Zustand, in dem er sich von einer Seite, die näher an der Membranplatte 6a ist, zu einer Seite, die näher am offenen Ende 7a ist, fortschreitend nach außen aufweitet, wenn er in einem Querschnitt entlang der Hauptachse der elliptischen Kurve betrachtet wird, wie in der 5(b) gezeigt. Umgekehrt verengt sich der zylindrische Becherkörper 7A von der Seite an der Membranplatte 6A zu der Seite am offenen Ende, wenn er in einem Querschnitt entlang der Nebenachse der elliptischen Kurve betrachtet wird, wie in 5(c) gezeigt.
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Um ein elliptisches Verbiegen des Bereiches des zylindrischen Becherkörpers 7A, der näher am offenen Ende 7a ist, zu ermöglichen, sind der zylindrische Becherkörper 7A und die steife Nabe 5A durch die Membranplatte 6A miteinander verbunden. Wie in der 5(b) gezeigt, biegt sich die Membranplatte 6A um den Bereich, an der sie mit der Nabe 5A verbunden ist, nach hinten, wie durch den Pfeil gezeigt, wenn sie in einem Querschnitt entlang der Hauptachse der elliptischen Kurve betrachtet wird. Im Gegensatz dazu ist die Membranplatte 6A, wie in der 5(c) gezeigt, leicht zum offenen Ende 7a geneigt, wenn sie in einem Querschnitt entlang der Nebenachse betrachtet wird. Da die Bereiche des zylindrischen Becherkörpers 7A in der Nähe des offenen Endes 7a wiederholt radial verbogen werden, wird in der Membranplatte 6A wiederholt eine Biegedeformation in einer Vorwärts-/Rückwärtsrichtung entlang der Zentralachse 1a des Getriebes erzeugt.
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Die Membranplatte 6A wird dadurch durch die Drehmomentübertragung induzierter Scher- und Biegespannung ausgesetzt, die sich aus der Biegedeformation ergibt.
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Die Form des Querschnitts der Membranplatte
6A ist daher so konstruiert, dass sie es erlaubt, die kombinierte Spannung, die durch die zuvor beschriebenen Spannungen in der Membranplatte
6A erzeugt wird, zu reduzieren und ein großes Drehmoment zu übertragen. Patentdokument 1 (
JP-U S61-173851 ) schlägt eine Form des Querschnitts vor, um die Konzentration der Spannung auf den Bereich, an dem die Membranplatte mit der Nabe verbunden ist, zu verringern. Im Patentdokument 2 (
JP-A H06-017888 ) ist die Dicke des Bereiches der Membranplatte, die mit der Nabe verbunden ist, wenigstens dreimal so groß wie die minimale Dicke der Membranplatte, und die Dicke nimmt von dem Bereich, der mit der Nabe verbunden ist, in radialer Richtung nach außen fortschreitend ab, wodurch verhindert wird, dass sich eine übermäßige Spannung auf das becherförmige flexible, außen verzahnte Zahnrad konzentriert, das in Axialrichtung eine kurze Länge hat. Patentdokument 3 (
JP-A 2006-057684 ) schlägt ein Verfahren des Definierens der Dicke der verschiedenen Bereiche der Membranplatte in einem becherförmigen Wellgetriebe vor, das ein hohes Übersetzungsverhältnis hat, um die Belastbarkeit zu erhöhen.
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Dokumente des Standes der Technik
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Patentdokumente
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- Patentdokument 1 ( JP-U S61-173851 )
- Patentdokument 2 ( JP-A H06-017888 )
- Patentdokument 3 ( JP-A 2006-057684 )
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Zusammenfassung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösende Aufgaben
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Bei konventionellen becherförmigen flexiblen, außen verzahnten Zahnrädern wurde, obwohl der Dicke der Membranplatte, insbesondere Änderungen der Dicke ihres Bereiches, der mit der Nabe verbunden ist, Beachtung geschenkt wurde, der Form anderer Bereiche der Membranplatte keine Beachtung geschenkt. Insbesondere wird, wie in den zuvor genannten Patentdokumenten 1–3 offenbart, die Querschnittsform einer typischen Membranplatte durch eine flache innere Stirnfläche, die einstückig mit einer inneren Stirnfläche der Nabe ist und sich in radialer Richtung rechtwinklig zur Zentralachse des Getriebes nach außen erstreckt, und durch eine äußere Stirnfläche, die einstückig mit der runden äußeren Umfangsfläche der Nabe ist und sich in radialer Richtung nach außen erstreckt, und sich insgesamt rechtwinklig zur Zentralachse des Getriebes (d. h. in radialer Richtung) erstreckt, definiert.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein becherförmiges flexibles, außen verzahntes Getriebe vorzuschlagen, in dem die Form der Membranplatte verbessert worden ist, was im Stand der Technik nicht beachtet worden ist, um die Belastbarkeit des Wellgetriebes zu erhöhen.
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Mittel zum Lösen der Aufgabe
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Um die zuvor genannte Aufgabe zu lösen, ist ein flexibles, außen verzahntes Zahnrad für ein Wellgetriebe gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass es aufweist:
eine Nabe, die von einem scheiben- oder ringförmigen steifen Körper gebildet wird;
eine Membranplatte, die einstückig mit einem äußeren Umfangsbereich der Nabe ist und sich in einer radialen Richtung der Nabe nach außen erstreckt;
einen zylindrischer Becherkörper, der einstückig mit einem runden äußeren Umfangsbereich der Membranplatte ist und sich in einer Richtung einer Zentralachse der Nabe erstreckt, und der in der Lage ist, sich in einer radialen Richtung davon zu verbiegen; und
eine Außenverzahnung, die auf Seiten eines offenen Endes des zylindrischen Becherkörpers auf einem Bereich der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Becherkörpers ausgebildet ist;
wobei die Membranplatte gegenüber einer rechtwinkligen Ebene, die rechtwinklig zur Zentralachse ist, geneigt ist, wobei die Membranplatte in einer Richtung geneigt ist, so dass sich ein äußerer Umfangsbereich der Membranplatte von einem inneren Umfangsbereich der Membranplatte zu einem äußeren Umfangsbereich der Membranplatte vom offenen Ende des zylindrischen Becherkörpers weg bewegt, der äußere Umfangsbereich der Membranplatte durchgängig mit dem zylindrischen Becherkörper ist und der innere Umfangsbereich der Membranplatte einstückig mit dem äußeren Umfangsbereich der Nabe ist.
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Im flexiblen, außen verzahnten Zahnrad gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Membranplatte in Bezug auf die rechtwinklige Ebene, die rechtwinklig zur Zentrachse ist, geneigt, wobei die Membranplatte so in einer Richtung geneigt ist, dass sich der äußere Umfangsbereich von einem inneren Umfangsbereich in der Nähe der Nabe zu einem äußeren Umfangsbereich in der Nähe des zylindrischen Becherbereichs vom offenen Ende des zylindrischen Becherbereichs weg bewegt. Dies ermöglicht es im Vergleich zu Fällen, in denen sich die Membranplatte rechtwinklig zur Zentralachse erstreckt, sowohl die Länge der Membranplatte von der Nabe zum zylindrischen Körperbereich als auch die axiale Länge des zylindrischen Körperbereichs zu vergrößern. Darüber hinaus kann die axiale Länge des zylindrischen Becherkörpers gegenüber Fällen vergrößert werden, in denen die Membranplatte in Bezug auf die rechtwinklige Ebene, die rechtwinklig zur Zentralachse ist, in einer Richtung geneigt ist, die der der vorliegenden Erfindung entgegengesetzt ist.
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Insbesondere kann die Länge der Membranplatte des flexiblen, außen verzahnten Zahnrades gemäß der vorliegenden Erfindung gegenüber der eines flexiblen, außen verzahnten Zahnrades mit dem gleichen Durchmesser vergrößert werden, wodurch es möglich wird, die Spannungskonzentration in der Membranplatte abzubauen. Darüber hinaus können sowohl die Länge der Membranplatte als auch die Länge des zylindrischen Becherkörpers in axialer Richtung gegenüber einem flexiblen, außen verzahnten Zahnrades, das den gleichen Durchmesser und die gleiche axiale Länge hat, vergrößert werden. Dies ermöglicht eine drastische Reduktion der Lagergegenkräfte, die von dem Wellgenerator erzeugt werden, was einen großen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit des Wellgetriebes hat. Als ein Ergebnis kann die Haltbarkeit der Membranplatte ebenso wie die Belastbarkeit eines Wellgetriebes, in welches das flexible, außen verzahnte Zahnrad eingebaut ist, vergrößert werden.
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Es ist wünschenswert, dass die Membranplatte so geneigt angeordnet ist, dass sie in Richtung der Zentralachse im Bereich der Dicke der Nabe verbleibt. Dies ermöglicht es, die Belastbarkeit des Wellgetriebes zu erhöhen, ohne die Abmessungen des Getriebes zu vergrößern.
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In der Membranplatte gemäß der vorliegenden Erfindung wird in dem Bereich, der einstückig mit der Nabe ausgebildet ist, eine maximale Spannung erzeugt; es ist daher wünschenswert, dass die Dicke der Membranplatte so gewählt wird, dass sie vom inneren Umfangsbereich zum äußeren Umfangsbereich fortlaufend abnimmt, um die Spannungskonzentration abzubauen.
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Die Membranplatte kann sich vom Bereich der runden äußeren Umfangsfläche der Nabe, die näher am offenen Ende ist, in radialer Richtung nach außen erstrecken. Im Allgemeinen ist die Membranplatte so ausgebildet, dass der innere Umfangsbereich der inneren Stirnfläche der Membran, die dem offenen Ende des zylindrischen Becherkörpers zugewandt ist, durchgängig glatt mit der inneren Stirnfläche der Nabe ist, die dem offenen Ende des zylindrischen Becherkörpers zugewandt ist, und die Seite der Membranplatte, die der Seite, die dem offenen Ende des zylindrischen Becherkörpers zugewandt ist, gegenüberliegt, durchgängig glatt mit der runden äußeren Umfangsfläche der Nabe ist.
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In diesem Fall ist es wünschenswert, dass die Querschnittsformen der Nabe und der Membranplatte wie folgt definiert sind, wenn sie entlang einer Ebene entlang der Zentralachse geschnitten werden, da dies eine Konzentration der Spannung in diesen Bereichen abbaut. Die Form der inneren Stirnfläche der Nabe und der Membranplatte sind wie folgt definiert:
- (a1) Die innere Stirnfläche der Nabe wird durch eine innere gerade Linie definiert, die rechtwinklig zur Zentralachse ist.
- (a2) Die innere Stirnfläche der Membran wird durch eine innere konvex gekrümmte Linie, die an einem Endpunkt der inneren geraden Linie durchgängig glatt ist und die konvex nach innen gekrümmt ist, und durch eine innere geneigte gerade Linie, die an einem Endpunkt der inneren konvex gekrümmten Linie durchgängig glatt ist, definiert.
- (a3) Die innere geneigte gerade Linie ist gegenüber der inneren geraden Linie in einem ersten Neigungswinkel geneigt und definiert die innere Stirnfläche der Nabe in einer Richtung, so dass sich ein Endpunkt davon, der näher am zylindrischen Becherkörper ist, in Bezug auf den Endpunkt, der näher an der Nabe ist, von der inneren Stirnfläche der Nabe weg bewegt.
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Die Form der äußeren Stirnflächen der Nabe und der Membranplatte sind wie folgt definiert:
- (b1) Die äußere Stirnfläche der Nabe wird auf der Seite, die der inneren Stirnfläche der Nabe gegenüberliegt, durch eine äußere gerade Linie definiert, die rechtwinklig zur Zentralachse ist.
- (b2) Die runde äußere Umfangsfläche der Nabe, die einstückig mit dem äußeren Umfang der äußeren Stirnfläche der Nabe ist, wird durch eine gerade äußere Umfangslinie definiert, die sich nach hinten biegt, so dass sie sich von einem Endpunkt der äußeren geraden Linie zur inneren Stirnfläche der Nabe erstreckt.
- (b3) Die äußere Stirnfläche der Membran wird durch eine erste konkav gekrümmte Linie, die an einem Endpunkt der geraden äußeren Umfangslinie durchgängig glatt ist und die sich konkav nach innen krümmt, eine zweite konkav gekrümmte Linie, die an einem Endpunkt der ersten konkav gekrümmten Linie durchgängig glatt ist und die sich konkav nach innen krümmt, eine dritte konkav gekrümmte Linie, die an einem Endpunkt der zweiten konkav gekrümmten Linie durchgängig glatt ist, und eine geneigte gerade äußere Linie, die an einem Endpunkt der dritten konkav gekrümmten Linie durchgängig glatt ist, definiert.
- (b4) Die Krümmungsradien der ersten konkav gekrümmten Linie, der zweiten konkav gekrümmten Linie und der dritten konkav gekrümmten Linie sind so gewählt, dass sie in dieser Reihenfolge größer werden.
- (b5) Die äußere geneigte gerade Linie ist mit einem zweiten Neigungswinkel, der kleiner als der erste Neigungswinkel ist, in die gleiche Richtung wie die innere geneigte gerade Linie geneigt.
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Effekt der Erfindung
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In einem flexiblen, außen verzahnten Zahnrad gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Membranplatte in Bezug auf eine radiale Richtung rechtwinklig zur Zentralachse von einem inneren Umfangsbereich in der Nähe der Nabe zu einem äußeren Umfangsbereich in der Nähe des zylindrischen Becherkörpers in einer Richtung so geneigt, dass sich der äußere Umfangsbereich vom offenen Ende des zylindrischen Becherkörpers weg bewegt. Somit kann die Länge der Membranplatte des flexiblen, außen verzahnten Zahnrades gegenüber einem konventionellen flexiblen, außen verzahnten Zahnrad mit dem gleichen Durchmesser vergrößert werden, was es ermöglicht, ein Spannungskonzentration auf die Membranplatte abzubauen. Darüber hinaus können die Länge der Membranplatte und die Länge des zylindrischen Becherkörpers gegenüber einem konventionellen flexiblen, außen verzahnten Zahnrades mit dem gleichen Durchmesser und der gleichen axialen Länge vergrößert werden, was eine drastische Reduktion der von dem Wellgenerator erzeugten Lagergegenkräfte ermöglicht, was einen großen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit des Wellgetriebes hat. Im Ergebnis kann in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung die Haltbarkeit der Membranplatte ebenso wie die Belastbarkeit des Wellgetriebes, in das das flexible, außen verzahnte Zahnrad eingebaut wird, erhöht werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 umfasst eine schematische Längsschnittansicht und eine schematische Aufbaudarstellung, die ein becherförmiges Wellgetriebe zeigt, in dem die vorliegende Erfindung benutzt wird.
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2(a) ist eine Halbquerschnittansicht eines flexiblen, außen verzahnten Zahnrades des in der 1 gezeigten becherförmigen Wellgetriebes, und
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2(b) ist eine Halbquerschnittansicht eines konventionellen flexiblen, außen verzahnten Zahnrades.
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3 ist eine vergrößerte Teilquerschnittansicht des flexiblen, außen verzahnten Zahnrades, das in der 2(a) gezeigt ist.
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4 ist eine schematische Längsschnittansicht eines typischen becherförmigen Wellgetriebes gemäß dem Stand der Technik.
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5 ist eine Darstellung eines becherförmigen flexiblen, außen verzahnten Zahnrades in einem gebogenen Zustand, wobei
(a) eine Längsschnittansicht eines Zustandes vor der Deformation;
(b) eine Darstellung eines Zustandes der Deformation in einem Querschnitt entlang der Hauptachse nach der Deformation in eine elliptische Form; und (c) eine Darstellung eines Zustandes der Deformation in einem Querschnitt entlang der Nebenachse nach der Deformation in eine elliptische Form ist.
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Beste Art, die Erfindung auszuführen
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Ein Ausführungsbeispiel eines becherförmigen Wellgetriebes, in dem die vorliegende Erfindung benutzt wird, wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1(a) ist eine schematische Längsschnittansicht eines becherförmigen Wellgetriebes gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und 1(b) ist eine schematische Aufbaudarstellung, die entlang einer Ebene rechtwinklig zur Zentralachse des Getriebes geschnitten ist.
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Ein becherförmiges Wellgetriebe 1 (im Folgenden einfach ein „Wellgetriebe 1”) hat grundsätzlich einen Aufbau, der ähnlich dem eines konventionellen Wellgetriebes 1A ist, wie es in den 4 und 5 gezeigt ist, und hat ein ringförmiges steifes, innen verzahntes Zahnrad 2, ein becherförmiges flexibles, außen verzahntes Zahnrad 3, das koaxial innerhalb des steifen, innen verzahnten Zahnrades 2 angeordnet ist, und einen Wellgenerator 4, der in das flexible, außen verzahnte Zahnrad 3 eingepasst ist. Der Wellgenerator 4 hat einen elliptischen Umfang und biegt das flexible, außen verzahnte Zahnrad in eine elliptische Form und bringt es teilweise in Eingriff mit dem steifen, innen verzahnten Zahnrad 2.
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Das becherförmige flexible, außen verzahnte Zahnrad 3 hat:
eine Nabe 5 mit konstanter Dicke, die von einem ringförmigen steifen Körper gebildert wird; eine Membranplatte 6, die sich von einer runden äußeren Umfangsfläche 5a der Nabe 5 in radialer Richtung nach außen erstreckt, wobei die Platte in der Lage ist, sich aus der Ebene zu verbiegen; einen zylindrischen Becherkörper 7, der einstückig mit dem runden äußeren Umfang der Membranplatte 6 ausgebildet ist, der sich in Richtung der Zentralachse 1a des Getriebes erstreckt und der in der Lage ist, sich in radialer Richtung zu verbiegen; und eine Außenverzahnung 8, die auf einen Bereich der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Becherkörpers 7 auf Seiten eines offenen Endes 7a ausgebildet ist. Die Außenverzahnung 8 greift an Positionen auf beiden Seiten der Hauptachse In der elliptischen Kurve in die Innenverzahnung 9 des steifen, innen verzahnten Zahnrades 2 ein.
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2 ist eine Halbquerschnittansicht eines becherförmigen, flexiblen, außen verzahnten Zahnrades 3, das mit einem konventionellen, flexiblen, außen verzahnten Zahnrad 3A verglichen wird, und 3 ist eine teilweise vergrößerte Querschnittansicht des flexiblen, außen verzahnten Zahnrades 3. Wie in den Zeichnungen gezeigt, ist die Membranplatte 6 des flexiblen, außen verzahnten Zahnrades 3 gegenüber der rechtwinklige Ebene V, die rechtwinklig zur Zentralachse 1a des Getriebes ist, geneigt. Die Membranplatte 6 ist so in eine Richtung geneigt, dass sie sich vom inneren Umfangsbereich 6a der Membran 6 zum äußeren Umfangsbereich 6b der Membran 6 vom offenen Ende 7a des zylindrischen Becherkörpers 7 weg bewegt. Der äußere Umfangsbereich 6b der Membran 6 ist einstückig mit dem zylindrischen Becherkörper 7 ausgebildet, und der innere Umfangsbereich 6a ist einstückig mit der runden äußeren Umfangsfläche 5a der Nabe 5 ausgebildet. Die Dicke der Membranplatte 6 nimmt vom inneren Umfangsbereich 6a der Membran zum äußeren Umfangsbereich 6b der Membran allmählich ab.
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Die Membranplatte 6 erstreckt sich von einem Bereich der runden äußeren Umfangsfläche 5a der Nabe 5 nach außen, wobei der Bereich in Richtung des offenen Endes 7a versetzt ist. Insbesondere ist die Membranplatte 6 so geformt, dass der innere Umfangsbereich der inneren Stirnfläche 12 der Membranplatte 6 am offenen Ende 7a glatt in die innere Stirnfläche 11 der Nabe 5 am offenen Ende 7a übergeht und der innere Umfangsbereich der äußeren Stirnfläche 22 der Membranplatte 6 auf der dem offenen Ende 7a gegenüberliegenden Seite glatt in die runde äußere Umfangsfläche 5a der Nabe 5 übergeht.
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Die Querschnittsform der verschiedenen Bereiche des flexiblen, außen verzahnten Zahnrades 3 ist, wenn es durch eine Ebene entlang der Zentralachse 1a des flexiblen, außen verzahnten Zahnrades 3 geschnitten wird, insbesondere wie folgt definiert:
Zunächst ist die innere Stirnfläche 11 der Nabe 5 durch eine innere gerade Linie 14 definiert, die rechtwinklig zur Zentralachse 1a des Getriebes ist. Die innere Stirnfläche 12 der Membran ist durch eine innere konvex gekrümmte Linie 15, die an einem Endpunkt 14a der inneren geraden Linie 14 durchgängig glatt ist, und eine innere geneigte gerade Linie 16, die an einem Endpunkt 15a der inneren konvex gekrümmten Linie 15 durchgängig glatt ist, definiert. Die innere konvex gekrümmte Linie 15 ist eine gekrümmte Linie, die einen Krümmungsradius R15 und ein Zentrum O15 hat, das außerhalb positioniert ist. Eine innere Umfangsfläche 13 des zylindrischen Körperbereichs 7 wird durch einen innere konkav gekrümmte Linie 17, die an einem Endpunkt 16A der inneren geneigten gerade Linie 16 durchgängig glatt ist, und eine innere gerade Umfangslinie 18, die an einem Endpunkt 17a der inneren konkav gekrümmten Linie 17 durchgängig glatt ist, definiert. Die innere konkav gekrümmte Linie 17 ist eine gekrümmte Linie mit einem Krümmungsradius R17, wobei das Zentrum O17 innerhalb positioniert ist. Die innere gerade Umfangslinie 18 ist eine gerade Linie, die parallel zur Zentralachse 1a ist.
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Im Vergleich dazu wird eine äußere Stirnfläche 21 der Nabe durch eine äußere gerade Linie 24 definiert, die rechtwinklig zur Zentralachse 1a des Getriebes ist. Die runde äußere Umfangsfläche 5a der Nabe 5, die einstückig mit dem äußeren Umfang der äußeren Stirnfläche 21 der Nabe ist, wird durch eine gerade Außenumfangslinie 25 definiert, die sich in einem im Wesentlichen rechten Winkel nach hinten biegt, um sich von einem Endpunkt 24a der äußeren geraden Linie 24 zur inneren Stirnfläche 11 der Nabe zu erstrecken.
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Die äußere Stirnfläche 22 der Membran wird definiert durch eine erste konkav gekrümmte Linie 26, die an einem Endpunkt 25a der geraden äußeren Umfangslinie 25 durchgängig glatt ist und die sich konkav nach innen krümmt, eine zweite konkav gekrümmte Linie 27, die an einem Endpunkt 26a der ersten konkav gekrümmten Linie 26 durchgängig glatt ist und die sich konkav nach innen krümmt, eine dritte konkav gekrümmte Linie 28, die an einem Endpunkt 27a der zweiten konkav gekrümmten Linie 27 durchgängig glatt ist, und eine gerade, nach außen geneigte Linie 29, die an einen Endpunkt 28a der dritten konkav gekrümmten Linie 28 durchgängig glatt ist. Die erste konkav gekrümmte Linie 26 ist eine gekrümmte Linie mit einem Krümmungsradius R26, wobei ein Zentrum O26 außerhalb positioniert ist, die zweite konkav gekrümmte Linie 27 ist eine gekrümmte Linie mit einem Krümmungsradius R27, wobei ein Zentrum A27 außerhalb positioniert ist, und die dritte konkav gekrümmte Linie 28 ist eine gekrümmte Linie mit einem Krümmungsradius R28, wobei ein Zentrum A28 außerhalb positioniert ist. Die Krümmungsradien dieser gekrümmten Linien haben die folgende Beziehung:
R26 < R27 < R28
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Der Radius der Krümmung R15 der inneren konvex gekrümmten Linie 15 ist größer als der Radius der Krümmung R28.
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Eine äußere Umfangsfläche 23 des zylindrischen Becherkörpers 27 wird definiert durch eine konvex gekrümmte Linie 30, die an einem Endpunkt 29a der äußeren geneigten geraden Linie 29 durchgängig glatt ist, eine konkav gekrümmte Linie 31, die an einem Endpunkt 31a der konvex gekrümmten Linie 30 durchgängig glatt ist, eine konvex gekrümmte Linie 32, die an einem Endpunkt 31a der konkav gekrümmten Linie 31 durchgängig glatt ist, eine gerade Linie 33, die an einem Endpunkt 32a der konvex gekrümmten Linie 32 durchgängig glatt ist, eine konkav gekrümmte Linie 34, die an einem Endpunkt 33a der geraden Linie 33 durchgängig glatt ist, und eine Konturlinie 35 der Spitzen der Außenverzahnung 8, die sich von einem Endpunkt 34 der konkav gekrümmten Linie 34 ausgehend erstreckt. Die konvex gekrümmte Linie 30 ist eine gekrümmte Linie mit einem Krümmungsradius R30 mit einem Zentrum O17, das innerhalb positioniert ist, die konkav gekrümmte Linie 31 ist eine gekrümmte Linie mit einem Krümmungsradius R31 und einem außerhalb positionierten Zentrum O31, die konvex gekrümmte Linie 32 ist eine gekrümmte Linie mit einem Krümmungsradius R32 mit einem außerhalb positionierten Zentrum O32, und die konkav gekrümmte Linie 34 ist eine gekrümmte Linie mit einem Krümmungsradius R34 mit einem außerhalb positionierten Zentrum R34. Die gerade Linie 33 ist eine gerade Linie parallel zur Zentralachse 1a des Getriebes.
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Die innere geneigte gerade Linie 16 der Membranplatte 6 ist in Bezug auf die innere gerade Linie 14, welche die innere Stirnfläche 11 der Nabe begrenzt, in einem ersten Neigungswinkel θ1 in einer Richtung so geneigt, dass der Endpunkt 16a, der näher am zylindrischen Becherkörper ist, gegenüber dem Endpunkt 15a, der näher an der Nabe ist, zur äußeren Stirnfläche 21 verschoben ist. Im Gegensatz dazu ist die äußere geneigte gerade Linie 29 in einem zweiten Neigungswinkel θ2, der kleiner als der erste Neigungwinkel ist, in der gleichen Richtung wie die innere geneigte gerade Linie 16 geneigt. Die Membranplatte 6 ist vorzugsweise so geneigt, dass sie im Bereich der Dicke T5 der Nabe 5 bleibt.
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Die Querschnittsformen der Nabe 5, der Membranplatte 6 und des zylindrischen Becherkörpers 7 sind wie zuvor beschrieben definiert. D. h., die Dicke T5 der Nabe 5 ist am größten und die Dicke des inneren Umfangsbereichs 6a der Membranplatte 6, die einstückig damit ausgebildet ist, wird durch die innere konvex gekrümmte Linie 15 und die äußeren ersten bis dritten konkav gekrümmten Linien 26 bis 28 fortlaufend reduziert. Die Dicke wird auch vom inneren Umfangsbereich 6a zum äußeren Umfangsbereich 6b durch die innere geneigte gerade Linie 16 und die äußere geneigte gerade Linie 29, die unterschiedliche Winkel haben, fortlaufend reduziert.
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Der Bereich des zylindrischen Becherkörpers 7, der die Seite der Membranplatte 6 kontaktiert, wird durch die gekrümmte Linien 17, 30 definiert, die das gleiche Zentrum O17 und den gleichen Krümmungsradius R17 haben, und hat daher eine konstante Dicke. Die Innenseite des Bereiches des zylindrischen Becherkörpers 7, der damit verbunden ist, wird durch die gerade innere Umfangslinie 18 definiert, und die Außenseite wird durch die konkav gekrümmte Linie 31 definiert, wodurch an einer Zwischenposition ein Bereich 7b minimaler Dicke des zylindrischen Becherkörpers 7 ausgebildet wird.
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Im becherförmigen flexiblen, außen verzahnten Zahnrad 3 des Wellgetriebes 1, wie es zuvor diskutiert worden ist, ist die Membranplatte 6 gegenüber der rechtwinklige Ebene V, die rechtwinklig zur Zentralachse 1a des Getriebes ist, vom inneren Umfangsbereich 6a, der näher an der Nabe 4 ist, zum äußeren Umfangsbereich 6b, der näher am zylindrischen Becherkörper 7 ist, geneigt, so dass der äußere Umfangsbereich 6b weiter außen als der innere Umfangsbereich 6a angeordnet ist.
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Es ist daher möglich, im Vergleich zu Fällen, in denen sich die Membranplatte 6 rechtwinklig zur Zentralachse 1a des Getriebes erstreckt, sowohl die Länge der Membranplatte 6 von der Nabe 5 zum zylindrischen Becherkörper 7 als auch die axiale Länge des zylindrischen Becherkörpers 7 zu vergrößern. Darüber hinaus kann die axiale Länge des zylindrischen Becherkörpers 7 im Vergleich zu Fällen, in denen die Membranplatte 6 in Bezug auf die rechtwinklige Ebene 5 rechtwinklig zur Zentralachse 1a des Getriebes in einer Richtung entgegengesetzt zu der der vorliegenen Erfindung geneigt ist, erheblich vergrößert werden.
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D. h., die Länge L6 der Membranplatte 6 des flexiblen, außen verzahnten Zahnrades 3 kann in dem gezeigten Ausführungsbeispiel, das in der 2(a) gezeigt ist, gegenüber der Länge L6A des konventionellen flexiblen, außen verzahnten Zahnrades 3A, wie es in der 2(b) gezeigt ist und das den gleichen Durchmesser D und die gleiche axiale Länge L hat, erheblich vergrößert werden, und die axiale Länge L7 des zylindrischen Becherkörpers 7 kann gegenüber der Länge L7A des konventionellen Zahnrades 3A vergrößert werden. Als ein Ergebnis kann eine Spannungskonzentration in der Membranplatte 6 abgebaut werden und die erzeugte Spannung kann reduziert werden, und eine Lagergegenkraft F (siehe 5(b)), die durch den Wellgenerator 4 erzeugt wird und die Leistung des Wellgetriebes 1 erheblich beeinträchtigt, kann reduziert werden. Im Ergebnis kann die Haltbarkeit der Membranplatte 6 ebenso wie die Belastbarkeit des Wellgetriebes 1, in welches das flexible, außen verzahnte Zahnrad 3 eingebaut ist, erhöht werden.
