DE112013007274T5 - Spannungswellengetriebe - Google Patents

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Abstract

Es handelt sich um ein Spannungswellengetriebe (1), das mit einem ersten Zahnrad (2) mit Innenverzahnung und einem zweiten Zahnrad (3) mit Innenverzahnung; einem biegsamen röhrenförmigen Zahnrad (4) mit Außenverzahnung; und einem elliptisch geformten Wellengenerator (5) versehen ist. In der Richtung einer Mittelachse (1a) ist das Stützzentrum (P2) der Außenzähne durch den Wellengenerator (5) in Bezug auf das Zahnbreitenzentrum (P1) der Außenzähne des Zahnrads (4) mit Außenverzahnung um ein Versatzausmaß Δ entlang der Richtung der Mittelachse (1a) versetzt. Durch passendes Einrichten der Versatzrichtung und des Versatzausmaßes ist es möglich, ein Spannungswellengetriebe zu erzielen, das im Hinblick auf die Betriebsbedingungen und die mechanischen Eigenschaften des ersten und des zweiten Zahnrads (2, 3) mit Innenverzahnung passend ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spannungswellengetriebe, das als flaches Spannungswellengetriebe bezeichnet wird und ein zylinderförmiges Zahnrad mit Außenverzahnung umfasst, das in der Lage ist, sich in eine nicht kreisförmige Form zu verbiegen.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Ein flaches Spannungswellengetriebe umfasst ein erstes und ein zweites Zahnrad mit Innenverzahnung, die parallel angeordnet sind, ein zylinderförmiges Zahnrad mit Außenverzahnung, das darin angeordnet ist, und einen Wellengenerator, der im Inneren des Zahnrads mit Außenverzahnung angeordnet ist. Typischerweise ist das erste Zahnrad mit Innenverzahnung ein Zahnrad mit Innenverzahnung an der stationären Seite, das so fixiert ist, dass es sich nicht dreht, und mehr Zähne als das zweite Zahnrad mit Innenverzahnung aufweist. Das zweite Zahnrad mit Innenverzahnung weist die gleiche Anzahl von Zähnen wie das Zahnrad mit Außenverzahnung auf und ist ein antriebsseitiges Zahnrad mit Innenverzahnung, das in der Lage ist, sich einstückig mit dem Zahnrad mit Außenverzahnung zu drehen. Das Zahnrad mit Außenverzahnung wird durch den Wellengenerator in eine nicht kreisförmige Form gebogen, wobei das Zahnrad mit Außenverzahnung teilweise mit dem ersten und dem zweiten starren Zahnrad mit Innenverzahnung eingreift.
  • Wenn der Wellengenerator durch einen Motor oder dergleichen zur Drehung mit einer hohen Geschwindigkeit gebracht wird, bewegen sich die Positionen, an denen das Zahnrad mit Außenverzahnung mit dem ersten und dem zweiten Zahnrad mit Innenverzahnung eingreift, in der Umfangsrichtung. Zwischen dem ersten Zahnrad mit Innenverzahnung und dem Zahnrad mit Außenverzahnung wird eine relative Drehung gemäß dem Unterschied in der Anzahl der Zähne erzeugt. Da das erste Zahnrad mit Innenverzahnung so fixiert ist, dass es sich nicht dreht, dreht sich das Zahnrad mit Außenverzahnung. Die Drehung des Zahnrads mit Außenverzahnung wird von dem zweiten Zahnrad mit Innenverzahnung, das sich einstückig mit dem Zahnrad mit Außenverzahnung dreht, geliefert und zu einem lastseitigen Element übertragen.
  • Die Patentdokumente 1 und 2 offenbaren flache Spannungswellengetriebe, bei denen Kugellager, die biegsame innere und äußere Laufflächen umfassen, als Wellengeneratoren verwendet werden. Das Patentdokument 3 offenbart ein flaches Spannungswellengetriebe, bei dem ein Nadellager, das biegsame innere und äußere Laufflächen umfasst, als Wellengenerator verwendet wird. Das Patentdokument 4 offenbart ein flaches Spannungswellengetriebe, das einen Wellengenerator umfasst, der ein Paar von Rollen umfasst.
  • DOKUMENTE DES STANDS DER TECHNIK
  • PATENTDOKUMENTE
    • Patentdokument 1: JP 2008-240876 A
    • Patentdokument 2: JP 2008-180259 A
    • Patentdokument 3: JP 2011-190826 A
    • Patentdokument 4: JP 2007-205450 A
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • PROBLEME, DIE DIE ERFINDUNG LÖSEN SOLL
  • Herkömmliche flache Spannungswellengetriebe sind wie in den Patentdokumenten 1 bis 4 beschrieben so ausgebildet, dass sie die folgenden Bedingungen A1 bis A4 erfüllen. Dies soll unter Bezugnahme auf 4 beschrieben werden.
  • Bedingung A1: Ein erstes Zahnrad 102 mit Innenverzahnung an der stationären Seite und ein antriebsseitiges zweites Zahnrad 103 mit Innenverzahnung umfassen Zähne mit der gleichen Breite.
  • Bedingung A2: Ein Zahnrad 104 mit Außenverzahnung umfasst Zähne, die ungefähr doppelt so breit wie jene eines jeden aus dem ersten und dem zweiten Zahnrad 102, 103 mit Innenverzahnung sind.
  • Bedingung A3: Das erste und das zweite Zahnrad 102, 103 mit Innenverzahnung sind so angeordnet, dass sie um eine orthogonale Ebene PL, die zu einer Mittelachsenlinie 100a eines Spannungswellengetriebes 100 orthogonal ist und durch die Zahnbreitenmitte P1 (die Mittelposition in Bezug auf die Zahnbreitenrichtung) des Zahnrads 104 mit Außenverzahnung verläuft, bilateral symmetrisch sind. Insbesondere stimmt eine Mittelposition P3 zwischen dem ersten und dem zweiten Zahnrad 102, 103 mit Innenverzahnung mit der Zahnbreitenmitte P1 des Zahnrads 104 mit Außenverzahnung überein.
  • Bedingung A4: Ein Wellengenerator 105 ist so angeordnet, dass er um die orthogonale Ebene P1 bilateral symmetrisch ist. Insbesondere stimmt eine Mitte P2 der Außenzähne (eine Kugelmitte), an der eine Stützung durch den Wellengenerator 105 bereitgestellt wird, mit der Zahnbreitenmitte P1 des Zahnrads 104 mit Außenverzahnung überein.
  • Es wurde noch kein Augenmerk auf eine Änderung der obigen Bedingungen bei flachen Spannungswellengetrieben gerichtet. Doch die Erfinder haben entdeckt, dass der herkömmliche Aufbau, der die oben beschriebenen Bedingungen A1 bis A4 erfüllt, in Anbetracht der mechanischen Eigenschaften des ersten Zahnrads mit Innenverzahnung, der mechanischen Eigenschaften des zweiten Zahnrads mit Innenverzahnung, der Betriebsbedingungen des flachen Spannungswellengetriebes und anderer Faktoren nicht immer optimal ist. Zum Beispiel ist ein derartiges Anordnen der Bestandteile, dass die Mittelposition zwischen dem ersten und dem zweiten Zahnrad mit Innenverzahnung mit der Mittelposition in der Zahnbreitenrichtung des Zahnrads mit Außenverzahnung übereinstimmt, und dass die Kugelmitte des Wellengenerators ebenfalls mit der Mittelposition in der Zahnbreitenrichtung übereinstimmt, nicht immer optimal.
  • Angesichts des Obigen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein flaches Spannungswellengetriebe bereitzustellen, das auf der Basis von Bedingungen aufgebaut ist, die sich von den bei dem Stand der Technik verwendeten unterscheiden.
  • MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEME
  • Dies soll unter Bezugnahme auf 1(a) und 1(b) beschrieben werden. Das Spannungswellengetriebe (1, 1A) der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass es
    ein erstes Zahnrad (2, 2A) mit Innenverzahnung und ein zweites Zahnrad (3, 3A) mit Innenverzahnung, die in der Richtung einer Mittelachsenlinie (1a) parallel angeordnet sind;
    ein zylinderförmiges biegsames Zahnrad (4) mit Außenverzahnung, das im Inneren des ersten und des zweiten Zahnrads (2, 3) mit Innenverzahnung angeordnet ist, wobei das biegsame Zahnrad (4) mit Außenverzahnung zum Eingriff mit jedem aus dem ersten und dem zweiten Zahnrad (2, 3) mit Innenverzahnung in der Lage ist; und
    einen Wellengenerator (5), der im Inneren des Zahnrads (4) mit Außenverzahnung angeordnet ist, wobei der Wellengenerator (5) das Zahnrad (4) mit Außenverzahnung dazu bringt, sich radial zu verbiegen und teilweise mit jedem aus dem ersten und dem zweiten Zahnrad (2, 3) mit Innenverzahnung einzugreifen; umfasst, wobei
    die Außenzähne (4a) des Zahnrads (4) mit Außenverzahnung breit genug sind, dass sie in der Lage sind, mit Innenzähnen (2a, 3a) (2b, 3b) sowohl des ersten als auch des zweiten Zahnrads (2, 3) mit Innenverzahnung einzugreifen, wobei der Eingriff über die gesamte Zahnbreitenrichtung der Innenzähne (2a, 3a) (2b, 3b) erfolgt;
    der Wellengenerator (5) eine Außenzahn-Stützfläche (5a) aufweist, die mit der inneren Umfangsfläche des Zahnrads (4) mit Außenverzahnung in Kontakt gelangt und das Zahnrad mit Außenverzahnung dazu bringt, sich radial in eine nicht kreisförmige Form zu verbiegen;
    und, wenn die Mittelposition der Außenzahn-Stützfläche (5a) in der Richtung der Mittelachsenlinie (1a) als Stützzentrum (P2) definiert ist, und die Mittelposition der Außenzähne (4a) in der Zahnbreitenrichtung als Zahnbreitenzentrum (P1) definiert ist,
    das Stützzentrum (P2) in Bezug auf das Zahnbreitenzentrum (P1) auf eine Position eingerichtet ist, die entlang der Mittelachsenlinie (1a) zu dem ersten Zahnrad (2) mit Innenverzahnung oder zu dem zweiten Zahnrad (3) mit Innenverzahnung hin versetzt ist.
  • Es wird auf 1(a) und 1(b) Bezug genommen, um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern; diese Zeichnungen beschränken die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf den darin gezeigten Aufbau.
  • Bei der vorliegenden Erfindung sind wie in 1(a) gezeigt dann, wenn die Zahnbreite (W2) des ersten Zahnrads (2) mit Innenverzahnung und die Zahnbreite (W3) des zweiten Zahnrads (3) mit Innenverzahnung gleich sind, das erste und das zweite Zahnrad (2, 3) mit Innenverzahnung an symmetrischen Position um eine orthogonale Ebene (PL), die orthogonal zu der Mittelachsenlinie (1a) ist und durch die Zahnbreitenmitte (P1) verläuft, angeordnet.
  • Zum Beispiel wird in einem Fall, in dem das erste Zahnrad (2) mit Innenverzahnung als Zahnrad mit Innenverzahnung an der stationären Seite definiert ist, das so fixiert ist, dass es sich nicht dreht, und das zweite Zahnrad (3) mit Innenverzahnung als antriebsseitiges Zahnrad mit Innenverzahnung definiert ist, von dem die untersetzte Drehung ausgegeben wird, dann, wenn das Stützzentrum (P2) in Bezug auf das Zahnbreitenzentrum (P1) der Außenzähne zu dem antriebsseitigen Zahnrad (3) mit Innenverzahnung hin versetzt ist, eine Wirkung zur Verringerung des Zahnflächenabriebs, der durch die relative Drehung zwischen dem Zahnrad (2) mit Innenverzahnung an der stationären Seite und dem Zahnrad (4) mit Außenverzahnung erzeugt wird, erzielt. Umgekehrt wird dann, wenn das Stützzentrum (P2) in Bezug auf das Zahnbreitenzentrum (P1) zu dem Zahnrad (2) mit Innenverzahnung an der stationären Seite hin versetzt ist, eine Wirkung zur Erhöhung des Ratschenmoments erzielt.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist wie in 1(b) gezeigt dann, wenn die Zahnbreite (W2A) des ersten Zahnrads (2A) mit Innenverzahnung und die Zahnbreite (W3A) des zweiten Zahnrads (3A) mit Innenverzahnung unterschiedlich sind, das erste Zahnrad (2A) mit Innenverzahnung um eine orthogonale Ebene (PL), die orthogonal zu der Mittelachsenlinie (1a) ist und durch das Stützzentrum (P2) verläuft, zu einem Ende in der Richtung der Mittelachsenlinie (1a) hin positioniert und das zweite Zahnrad (3A) mit Innenverzahnung zu dem anderen Ende hin positioniert.
  • Das Ausmaß des Versatzes (Δ) des Stützzentrums (P2) in Bezug auf das Zahnbreitenzentrum (P1) ist vorzugsweise auf einen Wert innerhalb eines Bereichs von 1 bis 4% des Teilkreisdurchmessers des Zahnrads (4) mit Außenverzahnung eingerichtet. Das Ausmaß des Versatzes (Δ) ist auf jenes Ausmaß eingerichtet, dass für die bestimmten Betriebsbedingungen und dergleichen optimal ist. Wenn das Ausmaß des Versatzes (Δ) zunimmt, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die mechanische Stärke des Zahnrads mit Innenverzahnung, das weiter von dem Stützzentrum (P2) entfernt ist, deutlich verringert werden wird. Entsprechend kann das Ausmaß des Versatzes (Δ) bei der praktischen Anwendung auf einen Wert innerhalb des Bereichs von 1 bis 4% des Teilkreisdurchmessers des Zahnrads (4) mit Außenverzahnung eingerichtet werden.
  • Der Wellengenerator (5) umfasst typischerweise einen Wellenzapfen (6) und ein Wellenlager (7), das wie in 1 gezeigt an die äußere Umfangsfläche des Wellenzapfens (6) gesetzt ist. Das Wellenlager (7) umfasst eine radial biegsame äußere Lauffläche (8), wobei die äußere Umfangsfläche der äußeren Lauffläche (8) die Außenzahn-Stützfläche (5a) ist. In diesem Fall ist das Stützzentrum (P2) in der Mitte, in Bezug auf die Mittelachsenlinie (1a), an einem rollenden Körper (9) des Wellenlagers (7) positioniert. Wenn der rollende Körper (9) eine Kugel ist, wie in den Zeichnungen gezeigt ist, stimmt das Stützzentrum (P2) mit dem Kugelzentrum überein.
  • Typischerweise ist die Anzahl der Zähne des ersten Zahnrads (2) mit Innenverzahnung eine erste Anzahl von Zähnen, ist die Anzahl der Zähne des zweiten Zahnrads (3) mit Innenverzahnung eine zweite Anzahl von Zähnen, die geringer als die erste Anzahl von Zähnen ist, und ist die Anzahl von Zähnen des Zahnrads (4) mit Außenverzahnung so festgelegt, dass sie der zweiten Anzahl von Zähnen gleich ist.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1(a) und 1(b) sind schematische Zeichnungen eines Spannungswellengetriebes der vorliegenden Erfindung;
  • 2(a) und 2(b) sind eine Endansicht und eine längsgeschnittene Ansicht eines Spannungswellengetriebes nach einer Ausführungsform, worauf die vorliegende Erfindung angewendet wird;
  • 3 ist eine längsgeschnittene Ansicht einer Abwandlung des Spannungswellengetriebes in 2; und
  • 4 ist eine Endansicht und eine längsgeschnittene Ansicht eines herkömmlichen Spannungswellengetriebes.
  • AUSFÜHRUNGSWEISE DER ERFINDUNG
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nachstehend eine Ausführungsform eines Spannungswellengetriebes, worauf die vorliegende Erfindung angewendet wird, beschrieben werden.
  • 2(a) ist eine Endansicht eines Spannungswellengetriebes nach einer Ausführungsform, und 2(b) ist eine längsgeschnittene Ansicht davon. Das Spannungswellengetriebe 10 umfasst ein erstes Zahnrad 12 mit Innenverzahnung und ein zweites Zahnrad 13 mit Innenverzahnung, die in der Richtung einer Mittelachsenlinie 10a parallel angeordnet sind. Ein radial biegsames zylinderförmiges Zahnrad 14 mit Außenverzahnung ist koaxial im inneren des ersten und des zweiten Zahnrads 12, 13 mit Innenverzahnung angeordnet. Das Zahnrad 14 mit Außenverzahnung kann mit jedem aus dem ersten und dem zweiten Zahnrad 12, 13 mit Innenverzahnung eingreifen. Ein Wellengenerator 15 ist koaxial im Inneren des Zahnrads 14 mit Außenverzahnung angeordnet. Der Wellengenerator 15 bringt das Zahnrad 14 mit Außenverzahnung dazu, sich radial in eine nicht kreisförmige Form zu verbiegen und teilweise mit jedem aus dem ersten und dem zweiten Zahnrad 12, 13 mit Innenverzahnung einzugreifen.
  • Das erste Zahnrad 12 mit Innenverzahnung ist ein Zahnrad mit Innenverzahnung an der stationären Seite, das an einem Element (nicht gezeigt) an der festen Seite fixiert ist, und das zweite Zahnrad 13 mit Innenverzahnung ist ein antriebsseitiges Zahnrad mit Innenverzahnung, von dem eine untersetzte Drehung ausgegeben wird. Die Anzahl der Zähne des ersten Zahnrads 12 mit Innenverzahnung an der stationären Seite ist größer als die Anzahl der Zähne des antriebsseitigen zweiten Zahnrads 13 mit Innenverzahnung. Die Innenzähne 12a, 13a des ersten und des zweiten Zahnrads 12, 13 mit Innenverzahnung sind von gleicher Breite.
  • Die Außenzähne 14a des Zahnrads 14 mit Außenverzahnung sind breit genug, dass sie in der Lage sind, über die gesamte Zahnbreitenrichtung der Innenzähne 12a, 13a mit den Innenzähnen 12a, 13a sowohl des ersten als auch des zweiten Zahnrads 12, 13 mit Innenverzahnung einzugreifen. Das erste und das zweite Zahnrad 12, 13 mit Innenverzahnung sind mit einem nominellen Spalt dazwischen parallel angeordnet, und die Außenzähne 14a sind ungefähr doppelt so breit wie ihre Innenzähne 12a, 13a. Die Anzahl der Zähne des Zahnrads 14 mit Außenverzahnung ist der Anzahl der Zähne des antriebsseitigen Zahnrads 13 mit Innenverzahnung gleich.
  • Der Wellengenerator 15 umfasst einen ellipsenförmig geformten Wellenzapfen 16 mit einer vorgeschriebenen Dicke und ein Wellenalger 17, das an die ellipsenförmige äußere Umfangsfläche des Wellenzapfens 16 gesetzt ist. An dem Mittelbereich des Wellenzapfens 16 ist eine Nabe 16b gebildet, die eine Wellenöffnung 16a zur Anbringung einer Motorwelle (nicht gezeigt) oder dergleichen umfasst. Das Wellenlager 17 umfasst eine äußere Lauffläche 18a und eine innere Lauffläche 18b, die radial biegsam sind, und mehrere Kugeln 19, die wälzfähig zwischen die äußere und die innere Lauffläche 18a, 18b gesetzt sind. Die ellipsenförmig gebogene äußere Umfangsfläche der äußeren Lauffläche 18a ist eine Außenzahn-Stützfläche 15a in Kontakt mit einer inneren Umfangsfläche 14b des Zahnrads 14 mit Außenverzahnung.
  • Das Zahnrad 14 mit Außenverzahnung wird durch den Wellengenerator 15 ellipsenförmig verbogen, wobei das Zahnrad 14 mit Außenverzahnung an beiden Endpositionen entlang der Hauptachse der ellipsenförmigen Form sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Zahnrad 12, 13 mit Innenverzahnung eingreift. Wenn sich der Wellengenerator 15 dreht, bewegen sich die Positionen, an denen das Zahnrad 14 mit Außenverzahnung mit dem ersten und dem zweiten Zahnrad 12, 13 mit Innenverzahnung eingreift, in der Umfangsrichtung. Bei dem vorliegenden Beispiel ist die Anzahl der Zähne des ersten Zahnrads 12 mit Innenverzahnung um 2n größer als die Anzahl der Zähne des zweiten Zahnrads 13 mit Innenverzahnung und die Anzahl der Zähne des Zahnrads 14 mit Außenverzahnung (wobei n eine positive ganze Zahl ist), z. B. doppelt so groß. Wenn sich der Wellengenerator 15 ein Mal dreht, wird zwischen dem ersten Zahnrad 12 mit Innenverzahnung und dem Zahnrad 14 mit Außenverzahnung eine relative Drehung gemäß dem Unterschied in der Anzahl der Zähne erzeugt. Da das erste Zahnrad 12 mit Innenverzahnung ein Zahnrad mit Innenverzahnung an der stationären Seite ist, das so fixiert ist, dass es sich nicht dreht, dreht sich das Zahnrad 14 mit Außenverzahnung. Das zweite Zahnrad 13 mit Innenverzahnung, das mit dem Zahnrad 14 mit Außenverzahnung eingreift, weist die gleiche Anzahl an Zähnen wie das Zahnrad 14 mit Außenverzahnung auf und dreht sich daher einstückig mit dem Zahnrad 14 mit Außenverzahnung.
  • Die Mittelposition in der Zahnbreitenrichtung der Außenzähne 14a des Zahnrads 14 mit Außenverzahnung ist als Zahnbreitenzentrum P1 definiert. Die Mittelposition, in Bezug auf die Mittelachsenlinie 10a, an der Außenzahn-Stützfläche 15a des Wellengenerators 15 ist als Stützzentrum P2 definiert. Das Stützzentrum P2 stimmt in der Richtung der Mittelachsenlinie 10a mit der Mitte der Kugeln 19, die rollende Körper sind, überein.
  • Bei dem vorliegenden Beispiel ist die Mitte P2, an der die Stütze durch den Wellengenerator 15 bereitgestellt ist, auf eine Position eingerichtet, die in Bezug auf das Zahnbreitenzentraum P1 des Zahnrads 14 mit Außenverzahnung entlang der Richtung der Mittelachsenlinie 10a zu dem ersten Zahnrad 12 mit Innenverzahnung an der stationären Seite hin versetzt ist. Das Ausmaß des Versatzes Δ ist auf einen Wert innerhalb eines Bereichs von 1 bis 4% des Teilkreisdurchmessers des Zahnrads 14 mit Außenverzahnung in einem perfekt kreisförmigen Zustand vor dem ellipsenförmigen Verbiegen festgelegt. Das erste und das zweite Zahnrad 12, 13 mit Innenverzahnung sind so angeordnet, dass sie um eine orthogonale Ebene PL, die orthogonal zu der Mittelachsenlinie 10a ist und durch das Zahnbreitenzentrum P1 verläuft, bilateral symmetrisch sind.
  • Daher kann dann, wenn die Mitte P2 der Außenzähne, an der die Stütze durch den Wellengenerator 15 bereitgestellt wird, zu dem Zahnrad 12 mit Innenverzahnung an der stationären Seite hin versetzt ist, das Ratschenmoment zwischen den Innenzähnen 13a und den Außenzähnen 14a höher als in einem Fall gestaltet werden, in dem das Außenzahn-Stützzentrum P2 und das Zahnbreitenzentrum P1 übereinstimmen (siehe 4).
  • 3 ist eine längsgeschnittene Ansicht eines Beispiels für eine Abwandlung des Spannungswellengetriebes 10 in 2, Bei dem in 3 gezeigten Spannungswellengetriebe 10A ist die Mitte P2 der Außenzähne 14a, an der die Stütze durch den Wellengenerator 15 bereitgestellt wird, in Bezug auf das Zahnbreitenzentrum P1 der Außenzähne 14a entlang der Richtung der Mittelachsenlinie 10a zu dem antriebsseitigen zweiten Zahnrad 13 mit Innenverzahnung hin versetzt. Wenn dieser Aufbau eingesetzt wird, kann der Zahnflächenabrieb, der durch den Eingriff der Außenzähne 14a mit den Innenzähnen 13a verursacht wird, in einem stärkeren Maße minimiert werden, als in einem Fall, in dem das Außenzahn-Stützzentrum P2 und das Zahnbreitenzentrum P1 übereinstimmen (siehe 4).
  • (Andere Ausführungsformen)
  • Bei der oben beschriebenen Ausführungsform weisen die Zähne des ersten und des zweiten Zahnrads 12, 13 mit Innenverzahnung die gleiche Breite auf, doch kann die vorliegende Erfindung wie in 1(b) gezeigt auch angewendet werden, wenn die Zähne des ersten und des zweiten Zahnrads 12, 13 mit Innenverzahnung von unterschiedlicher Breite sind. In diesem Fall ist die Breite der Außenzähne 4a ungefähr der Summe der Breiten der Innenzähne 2b des ersten Zahnrads 2A mit Innenverzahnung und der Innenzähne 3b des zweiten Zahnrads 3A mit Innenverzahnung gleich. Das erste und das zweite Zahnrad 2A, 3A mit Innenverzahnung sind an den beiden Seiten einer orthogonalen Ebene PL, die durch die Mitte P2 der Außenzähne, an der eine Stütze durch den Wellengenerator bereitgestellt wird, verläuft, angeordnet.
  • Zudem wird bei der oben beschriebenen Ausführungsform in dem Wellengenerator ein Kugellager, das biegsame innere und äußere Laufflächen umfasst, verwendet. Doch wie in dem oben angeführten Patentdokument 3 beschrieben kann in dem Wellengenerator statt dessen ein Nadellager, das biegsame innere und äußere Laufflächen umfasst, verwendet werden.
  • Darüber hinaus kann als Wellengenerator auch ein Wellengenerator, der wie in den oben angeführten Patentdokument 4 beschrieben ein Paar von Rollen umfasst, oder ein Wellengenerator, der mehrere Rollen umfasst, verwendet werden.

Claims (6)

  1. Spannungswellengetriebe (1, 1A), dadurch gekennzeichnet, dass es ein erstes Zahnrad (2, 2A) mit Innenverzahnung und ein zweites Zahnrad (3, 3A) mit Innenverzahnung, die in einer Richtung einer Mittelachsenlinie (1a) parallel angeordnet sind; ein zylinderförmiges biegsames Zahnrad (4) mit Außenverzahnung, das im Inneren des ersten und des zweiten Zahnrads (2, 3) mit Innenverzahnung angeordnet ist, wobei das biegsame Zahnrad (4) mit Außenverzahnung zum Eingriff mit jedem aus dem ersten und dem zweiten Zahnrad (2, 3) mit Innenverzahnung in der Lage ist; und einen Wellengenerator (5), der im Inneren des Zahnrads (4) mit Außenverzahnung angeordnet ist, wobei der Wellengenerator (5) das Zahnrad (4) mit Außenverzahnung dazu bringt, sich radial zu verbiegen und teilweise mit jedem aus dem ersten und dem zweiten Zahnrad (2, 3) mit Innenverzahnung einzugreifen; umfasst, wobei die Außenzähne (4a) des Zahnrads (4) mit Außenverzahnung eine Zahnbreite aufweisen, die mit Innenzähnen (2a, 3a) (2b, 3b) sowohl des ersten als auch des zweiten Zahnrads (2, 3) (2A, 3A) mit Innenverzahnung eingreifen kann, wobei der Eingriff über eine gesamte Zahnbreitenrichtung der Innenzähne (2a, 3a) (2b, 3b) erfolgt; der Wellengenerator (5) eine Außenzahn-Stützfläche (5a) aufweist, die mit der inneren Umfangsfläche des Zahnrads (4) mit Außenverzahnung in Kontakt gelangt und das Zahnrad mit Außenverzahnung dazu bringt, sich radial in eine nicht kreisförmige Form zu verbiegen; und wenn eine Mittelposition der Außenzahn-Stützfläche (5a) in der Richtung der Mittelachsenlinie (1a) als Stützzentrum (P2) definiert ist, und eine Mittelposition der Außenzähne (4a) in ihrer Zahnbreitenrichtung als Zahnbreitenzentrum (P1) definiert ist, das Stützzentrum (P2) in Bezug auf das Zahnbreitenzentrum (P1) auf eine Position eingerichtet ist, die entlang der Mittelachsenlinie (1a) zu dem ersten Zahnrad (2) mit Innenverzahnung oder zu dem zweiten Zahnrad (3) mit Innenverzahnung hin versetzt ist.
  2. Spannungswellengetriebe (1) nach Anspruch 1, wobei dann wenn die Zahnbreite (W2) des ersten Zahnrads (2) mit Innenverzahnung und die Zahnbreite (W3) des zweiten Zahnrads (3) mit Innenverzahnung gleich sind, das erste und das zweite Zahnrad (2, 3) mit Innenverzahnung an symmetrischen Positionen um eine orthogonale Ebene (PL), die orthogonal zu der Mittelachsenlinie (1a) ist und durch die Zahnbreitenmitte (P1) verläuft, angeordnet sind.
  3. Spannungswellengetriebe (1A) nach Anspruch 1, wobei dann wenn die Zahnbreite (W2A) des ersten Zahnrads (2A) mit Innenverzahnung und die Zahnbreite (W3A) des zweiten Zahnrads (3A) mit Innenverzahnung unterschiedlich sind, das erste Zahnrad (2A) mit Innenverzahnung um eine orthogonale Ebene (PL), die orthogonal zu der Mittelachsenlinie (1a) ist und durch das Stützzentrum (P2) verläuft, zu einem Ende in der Richtung der Mittelachsenlinie (1a) hin positioniert ist und das zweite Zahnrad (3A) mit Innenverzahnung zu dem anderen Ende hin positioniert ist.
  4. Spannungswellengetriebe (1, 1A) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Ausmaß des Versatzes (Δ) des Stützzentrums (P2) in Bezug auf das Zahnbreitenzentrum (P1) auf einen Wert innerhalb eines Bereichs von 1 bis 4% des Teilkreisdurchmessers des Zahnrads (4) mit Außenverzahnung eingerichtet ist.
  5. Spannungswellengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Wellengenerator (5) einen Wellenzapfen (6) und ein Wellenlager (7), das an die äußere Umfangsfläche des Wellenzapfens (6) gesetzt ist, aufweist, das Wellenlager (7) eine radial biegsame äußere Lauffläche (8) aufweist, eine äußere Umfangsfläche der äußeren Lauffläche (8) die Außenzahn-Stützfläche (5a) ist, und das Stützzentrum (P2) in der Mitte, entlang der Mittelachsenlinie (1a), an einem rollenden Körper (9) des Wellenlagers (7) positioniert ist.
  6. Spannungswellengetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Anzahl der Zähne des ersten Zahnrads (2) mit Innenverzahnung eine erste Anzahl von Zähnen ist, die Anzahl der Zähne des zweiten Zahnrads (3) mit Innenverzahnung eine zweite Anzahl von Zähnen ist, die geringer als die erste Anzahl von Zähnen ist, und die Anzahl von Zähnen des Zahnrads (4) mit Außenverzahnung so festgelegt ist, dass sie der zweiten Anzahl von Zähnen gleich ist.
DE112013007274.2T 2013-07-25 2013-07-25 Spannungswellengetriebe Active DE112013007274B4 (de)

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PCT/JP2013/070245 WO2015011820A1 (ja) 2013-07-25 2013-07-25 波動歯車装置

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