DE202011110841U1

DE202011110841U1 - Getriebe, Motor-Getriebe Einheit, Generator mit einem Getriebe- und Kraftübertragungselement

Info

Publication number: DE202011110841U1
Application number: DE202011110841.8U
Authority: DE
Original assignee: TQ Systems GmbH
Current assignee: TQ Systems GmbH
Priority date: 2010-10-07
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2016-11-03
Anticipated expiration: 2021-10-08
Also published as: WO2012046216A2; AU2011311151A1; CN103228951B; WO2012046216A3; CN105650215B; JP5899223B2; CN105650215A; EP2625441B1; EP2625441A2; US20130276575A1; EP2625441A4; AU2011311151B2; US9140342B2; EP3594532B1; CN103228951A; EP3865734A1; EP3594532A1; JP2013539848A

Abstract

Getriebe mit einer Eingangswelle und mit einer Ausgangswelle wobei das Getriebe die folgenden Merkmale aufweist: – ein Außenrad und ein konzentrisch zum Außenrad im Inneren des Außenrads angeordnetes Innenrad sowie ein sich zwischen Außenrad und Innenrad erstreckendes Zugmittel, – wenigstens einen umlaufenden Transmitter, der das Zugmittel vom äußeren Umfang des Innenrads abhebt und an den inneren Umfang des Außenrads drückt, ein nachgeschaltetes Planetengetriebe, das mit der Ausgangswelle verbunden ist.

Description

Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf ein Getriebe mit einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle. Im Besonderen bezieht sich die vorliegende Anmeldung auf eine Motor-Getriebeeinheit mit solch einem Getriebe und auf ein Motorfahrzeug mit solch einer Motor-Getriebeeinheit. Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auch auf einen elektrischen Generator mit einer Antriebseinheit, wie zum Beispiel einer Verbrennungsmaschine mit interner Verbrennung oder einem wasser- oder windgetriebenen Propeller, der weiterhin eine Generatoreinheit zur Erzeugung von Elektrizität und ein Getriebe entsprechend der Anmeldung aufweist.
Die vorliegende Anmeldung stellt ein verbessertes Getriebe, eine Motor-Getriebeeinheit, ein Fahrzeug, einen Generator mit Getriebe und ein Kraftübertragungselement zur Verfügung.
Das Getriebe weist eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle und auch ein Außenrad und ein Innenrad auf, das konzentrisch in Bezug auf das Außenrad angeordnet ist, und das zumeist innerhalb des Außenrads angeordnet ist. Weiterhin ist ein ringförmiges oder zylindrisches oder elliptisches Antriebs- bzw. Zugmittel bereitgestellt, das sich zwischen dem Außenrad und dem Innenrad erstreckt. Ein umlaufender Transmitter hebt oder zieht das Zugmittel von dem äußeren Umfang des Innenrads weg und drückt es auf den inneren Umfang des Außenrads. Dies ist ein einfacher und zuverlässiger Aufbau für ein Getriebe, das hohe Übersetzungsverhältnisse zur Verfügung stellen kann.
Es gibt viele Arten, um die Eingangswelle und die Ausgangswelle mit dem Getriebe zu verbinden. Es ist besonders vorteilhaft, die Eingangswelle mit dem Transmitter zu verbinden und die Ausgangswelle mit dem Innenrad oder dem Außenrad zu verbinden. Das Rad, das nicht mit der Ausgangswelle verbunden ist, muss dann in Ruhe gehalten oder mit dem Gehäuse des Getriebes verbunden werden.
Alternativ dazu kann man auch die Eingangswelle mit dem Außenrad oder dem Innenrad verbinden, während die Ausgangswelle mit dem Transmitter verbunden ist. Das Rad, das nicht mit der Eingangswelle verbunden ist, muss in Ruhe gehalten oder mit dem Gehäuse des Getriebes verbunden werden. Diese Anordnung muss sorgfältig konstruiert werden, um Selbsthemmung des Transmitters zu vermeiden, jedoch ist sie besonders nützlich, um hohe Eingangsmomente von langsamen Kraftquellen in hohe Umdrehungsfrequenzen umwandeln, wie sie häufig von elektrischen Generatoren benötigt werden.
Das Zugmittel kann als eine geschlossene Kette von miteinander verbundenen Gliedern bereitgestellt werden, wie beispielsweise eine Bolzenkette oder eine Rollenkette.
Es ist nicht nur möglich, die Kette als eine Einzelkette bereitzustellen, sondern auch als eine Zweifach- oder eine Dreifachkette. Ein Vorteil solch einer Doppel- oder Dreifachkette ist, dass der Transmitter in einer axialen Ebene bereitgestellt werden kann, die verschieden ist von den axialen Ebenen des Außenrads und des Innenrads. Damit können höhere Übersetzungsverhältnisse bereitgestellt werden.
Das Getriebe kann in einer einreihigen Bauform bereitgestellt werden, wobei das Zugmittel einen einzelnen radialen Bereich hat, der für den Kontakt mit dem Außenrad und mit dem Innenrad bereitgestellt ist. In der einreihigen Getriebebauform berührt der Transmitter häufig das Zugmittel von dem Zwischenraum zwischen dem Innenrad und dem Außenrad her. Der Transmitter, das Innenrad, das Außenrad wie auch das Zugmittel bzw. das Druckmittel sind im Wesentlichen in derselben axialen Ebene angeordnet, wodurch die Bauform im Wesentlichen symmetrisch wird.
In einer axialsymmetrischen zweireihigen Getriebebauform sind das Innenrad und das Außenrad häufig in verschiedenen axialen Ebenen angeordnet, wobei der Transmitter entweder in der axialen Ebene des Innenrads angeordnet ist oder in der axialen Ebene des Außenrads. Das Zugmittel erstreckt sich dann axial zwischen den axialen Ebenen des Innenrads und des Außenrads, wobei es sowohl das Innenrad als auch das Außenrad in verschiedenen Bereichen ihrer jeweiligen Umfänge berührt.
In einer dreireihigen Getriebebauform sind die zwei Paare von Innenrad und Außenrad zumeist in verschiedenen axialen Ebenen angeordnet, wobei der Transmitter in einer dritten axialen Ebene zwischen den zwei Paaren von einem Innenrad und einem Außenrad angeordnet ist. Eine dreireihige Getriebebauform mit zwei Innenrädern und einem Außenrad oder auch – alternativ dazu – mit zwei Außenrädern und einem Innenrad ist auch möglich. Gemäß einer weiteren Alternative ist es auch möglich, einen zweireihigen Transmitter mit zwei Transmitterbreichen bereitzustellen, wobei jeder der Transmitterbereiche in einer axialen Ebene bereitgestellt ist, die verschieden ist von der axialen Ebene des Innenrads. Das Zugmittel erstreckt sich dann axial zwischen den axialen Ebenen der Außenräder und dem Innenrad, wobei es sowohl das Innenrad als auch die Außenräder in verschiedenen Bereichen ihrer jeweiligen Umfänge berührt.
Es ist weiterhin möglich, eine axialsymmetrische dreireihige Getriebebauform bereitzustellen, die zwei Außenräder und ein Innenrad aufweist, die in verschiedenen axialen Ebenen angeordnet sind wobei der Transmitter in der axialen Ebene des Innenrads angeordnet ist. Es ist dann weiterhin auch möglich einen zweireihigen Transmitter mit zwei Transmitterbereichen bereitzustellen, wobei jeder Transmitterbereich in der axialen Ebene des jeweiligen Außenrads bereitgestellt ist. Das Zugmittel erstreckt sich dann axial zwischen den axialen Ebenen der Innenräder und jedes der jeweiligen Außenräder, wobei es sowohl die Innenräder als auch die Außenräder in verschiedenen Bereichen ihrer jeweiligen Umfänge berührt.
Das Zugmittel kann auch wenigstens ein kontinuierliches elliptisches Zugmittel aufweisen, das auch ein deformierbarer kreisförmiger Ring oder Zylinder sein kann. Solch ein Zugmittel ist leicht herzustellen, insbesondere wenn das Zugmittel in Form eines flexiblen Bands bereitgestellt ist, möglicherweise mit Zähnen. Solch ein Zugmittel ist häufig aus Plastik oder Gummi hergestellt, das auf einem Metallgitter oder einem gewebten oder einem nichtgewebten Struktur bereitgestellt ist.
Gemäß einer sehr vorteilhaften Ausführungsform weist das Zugmittel ein dünnes und flexibles Spline-Element bzw. einen flexiblen Pinring auf, das bzw. der möglicherweise mit Zähnen versehen ist und auch aus Plastik hergestellt sein kann. Das flexible Element kann eine Mehrzahl von Pins aufweisen, die von zumindest einer axialen Oberfläche des Spline-Elementes hervorstehen oder hervorragen und die koaxial zu dem flexiblen Spline-Element angeordnet sind. Mit solch einen Antriebselement können extrem hohe Übersetzungsverhältnisse erreicht werden, weil die Differenz zwischen dem Durchmesser des Außenrads und dem Durchmesser des Innenrads fast so klein gemacht werden kann, wie der Durchmesser der Pins.
Der Transmitter oder die Transmitter können auf einem rotierbaren Transmitterträger angeordnet sein, indem sie konzentrisch in Bezug auf das Außenrad und das Innenrad montiert werden. Wie zuvor erwähnt, ist der Transmitterträger vorzugsweise mit der Eingangswelle oder mit der Ausgangswelle verbunden, um hohe Antriebsverhältnisse zu erzielen.
Die Transmitter können jeweils auf einer Welle montiert sein, so dass sie sich drehen können, während die Wellen auf dem Transmitterträger bereitgestellt sind. Alternativ dazu kann der Transmitter auf dem Transmitterträger befestigt sein, wobei das Zugmittel eine Mehrzahl von drehbaren Kontaktelementen wie beispielsweise Roller auf Kettenbolzen aufweist.
Es ist auch möglich, die Transmitter exzentrisch in Bezug auf die Rotationsachse des Transmitterträgers vorzusehen, so dass die Rotationsachse des Transmitters zu der Rotationsachse des Transmitterträgers versetzt ist. Dies stellt neuartige Formen der äußern Oberfläche der Transmitter bereit, die leicht herzustellen sind.
Alternativ dazu kann die Rotationsachse des Transmitters im Wesentlichen mit der Rotationsachse des Transmitterträgers übereinstimmen, wobei eine Kontaktfläche des Transmitters, die zu dem Zugmittel hinweist, mit einer im Wesentlichen elliptischen Form ausgestattet ist. Das Bereitstellen einer im Wesentliche elliptischen Form beinhaltet, dass eine nicht kreisförmige flache Oberfläche bereitgestellt ist, die rund ist, so dass ein Lager oder eine Anzahl von Kugeln zwischen der Kontaktfläche und dem Zugmittel angeordnet werden kann.
In einer möglichen Verwendung des Getriebes ist ein elektrischer Motor bereitgestellt, und ein Rotor des elektrischen Motors ist mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden. Für leichtgewichtige Fahrzeuge wird oft ein Gleichstrommotor mit einem radialen Schlitz bereitgestellt, aber andere Typen von Motoren und auch Verbrennungsmotoren mit interner Verbrennung können angewandt werden, wie unten in den Ausführungsformen beschrieben. Der bürstenlose Gleichstrommotor kann zusammen mit dem Getriebe der Anmeldung leicht zur Verfügung gestellt werden, da das Getriebegehäuse gleichzeitig auch das Motorgehäuse sein kann.
Ein Fahrzeug, insbesondere ein zwei- oder dreirädriges Fahrzeug, kann mit einer solchen Motor-Getriebeeinheit ausgestattet werden, wobei zumindest ein angetriebenes Rad des Fahrzeugs mit der Ausgangswelle des Getriebes verbunden ist.
Das Getriebe kann auch für einen elektrischen Generator mit einer Antriebseinheit verwendet werden, wie beispielsweise einer Verbrennungsmaschine mit interner Verbrennung oder einem wasser- oder windgetriebenen Propeller zur Erzeugung von Elektrizität. Eine Eingangswelle des Getriebes ist mit der Antriebseinheit verbunden und eine Ausgangswelle des Getriebes ist mit einer Eingangswelle des Generators verbunden.
Eine vorteilhafte Transmitteranordnung zum Kontaktieren eines Zugmittels in einem Getriebe weist ein oder mehrere erste Transmitterelemente und ein oder mehrere zweite Transmitterelemente auf, die auf einem drehbaren Transmitterträger vorgesehen sind, der konzentrisch in Bezug auf das Außenrad und das Innenrad montiert ist und der vorzugsweise mit der Eingangswelle oder mit der Ausgangswelle verbunden ist, um hohe Übersetzungsverhältnisse zu erreichen. Die Transmitterelement sind jeweils auf eine Welle montiert, so dass sie auf dem Transmitterträger rotieren können. Solch eine Anordnung erlaubt neue Formen von Transmittern, was einige zusätzliche Freiheitsgrade für den Entwurf eines Getriebes bereitstellt.
Es ist weiterhin möglich, den Transmitter mit den zwei Transmitterelementen zu spannen oder zu straffen, in dem man sie relativ zueinander verschiebt. Eine Führung zum Verschieben des ersten Transmitterelements relativ zu dem zweiten Transmitterelements kann daher bereitgestellt werden, als auch Transmitter-Einstellschlitze mit einem Führungselement, wobei das Führungselement entweder in Träger-Einstellschlitzen in dem Transmitterträger bereitgestellt ist, oder wobei die Führungselemente durch Führungsschlitze in benachbarten Transmitterelementen aufgenommen sind.
In einer alternativen Ausführungsform ist das Getriebe gemäß der Anmeldung mit einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle ausgestattet, wobei der zumindest eine umlaufende Transmitter das Druckmittel von dem inneren Umfang des Außenrads wegdrückt und das Druckmittel an den äußeren Umfang des Innenrads drückt. Diese Getriebe ist sehr ähnlich zu einer weiteren Alternative, bei der der Transmitter das Zugmittel von dem äußeren Umfang des Innenrads wegschiebt und in die inneren Umfang des Außenrads hineinschiebt. Die meisten der Bauelemente des anderen Getriebes kann für das Getriebe mit Druckmittel benutzt werden, außer dass das Druckmittel in der Lage sein muss, Kompressionskräfte zu übertragen. Daher können viele Arten von Ketten mit beweglichen Gliedern nicht als Druckmittel verwendet werden.
Die Anmeldung stellt weiterhin ein dünnes und flexibles Spline-Element für ein Getriebe bereit, das eine Vielzahl von Pins aufweist, die von zumindest einer axialen Oberfläche des Spline-Elements hervorstehen oder hervorragen, und die koaxial zu dem Spline-Element angeordnet sind. Die Vielzahl von Pins können auch von beiden axialen Oberflächen des Spline-Elements hervorstehen. Ein flexibles Spline-Element, bei dem die Vielzahl von Pins in einer Vielzahl von zylindrischen Öffnungen vorgesehen ist, ist leicht herzustellen. Es hat sich herausgestellt, dass es vorteilhaft ist, die Pins aus Stahl herzustellen, der später gehärtet wird, und das Spline-Element aus Aluminium herzustellen.
Die Anmeldung offenbart weiterhin einen harmonischen Pin-Antrieb. Der harmonische Pin-Antrieb weist mindestens ein äußeres Hohlrad mit einer Innenverzahnung, die an die Form von Pins eines Pinrings angepasst ist, einen Transmitter zum Verbinden eines Rotors eines elektrischen Motors, ein Kugellager, das auf dem Transmitter gelagert ist, und eine Anordnung von flexiblen Vorrichtungen auf. Die flexiblen Vorrichtungen sind im Wesentlichen auf dem Umfang eines Umkreises verteilt und sind zum Verbinden mit einem Gehäuse bereitgestellt. Die flexiblen Vorrichtungen weisen Öffnungen zum Einsetzen von Pins eines Pinrings auf, und eine Ausgangswelle zum Aufnehmen einer Rotation eines äußeren Hohlrads über weitere Transmissionselemente wie Freiläufe und rotierende Elemente.
In dieser Ausführungsform kann eine hohe Untersetzung erreicht werden. Anders als in einigen der anderen Ausführungsbeispiele wird ein Innenrad nicht benötigt. Dadurch kann Gewicht und Raum eingespart werden. Die Gegenkraft des Außenrings wird durch die flexiblen Vorrichtungen aufgenommen. Zusätzlich erlauben die flexiblen Vorrichtungen mit denen die Pins verbunden sind eine radiale Bewegung der Pins des Pinrings. Die radiale Bewegung wird durch die Bewegung des Transmitterteils verursacht, das durch den Rotor des Motors angetrieben wird.
Es wird ein Pinring verwendet, der leichtgewichtig und widerstandsfähig sein kann. Der Pinring ist gegenüber einer Kette insofern vorteilhaft, als er weniger bewegliche Teile aufweist und weniger Schmierung benötigt.
Gemäß einer Alternative weist der Transmitter, der den Pinring in den Außenring rakelt, einen oval geformten Bereich auf, auf dem das Kugellager gelagert ist. Dies ist insofern vorteilhaft, als die Form des Ovals beispielsweise so angepasst werden kann, dass sie einen schmalen Spalt zwischen Pinring und Außenring aufweist.
Gemäß einer zweiten Alternative weist der Transmitter einen runden Bereich auf, der in Bezug auf eine Rotationsachse des Rotors exzentrisch gelagert ist. Dies ist insofern vorteilhaft, als das Kugellager kein flexibles Kugellager zu sein braucht. Insbesondere kann der harmonische Pin-Antrieb zwei äußere Hohlräder aufweisen, die in den Pinring eingreifen, um eine gleichmäßigere Kraftverteilung als mit nur einem äußeren Hohlrad zu erreichen.
In ähnlicher Weise offenbart die Anmeldung ein harmonisches Pin-Getriebe, das aufweist. Das harmonische Pin-Getriebe weist zumindest ein äußeres Hohlrad mit einer Innenverzahnung, einen Transmitter zum Verbinden mit einer Eingangswelle, ein Kugellager, dass auf dem Transmitter gelagert ist, und eine Anordnung von flexiblen Vorrichtungen auf. Die flexiblen Vorrichtungen sind im Wesentlichen auf dem Umfang eines Umkreises verteilt und die flexiblen und die flexiblen Vorrichtungen sind zur Verbindung mit einem Gehäuse des harmonischen Pin-Antriebs bereitgestellt. Weiterhin weist das Pin-Getriebe einen Pinring mit Pins auf, wobei die Pins des Pinrings mit den flexiblen Vorrichtungen verbunden sind und zumindest einer der Pins in die Außenverzahnung des äußeren Hohlrads eingreift. Weiterhin weist das Pin-Getriebe eine Ausgangswelle zur Aufnahme der Rotation eines Außenrings über weitere Transmissionselemente wie Freiläufe und rotierende Elemente auf.
Die Pins und die flexiblen Vorrichtungen können aus einem Stück hergestellt sein, oder die flexiblen Vorrichtungen können Öffnungen aufweisen, in die die Pins des Pinrings eingesetzt sind. Im ersten Fall wird eine robuste Verbindung erreicht, während im zweiten Fall der Pinring separat hergestellt werden kann.
Ähnlich wie bei dem harmonischen Pin-Antrieb kann der Transmitter einen oval geformten Bereich aufweisen, oder er kann auch einen kreisförmigen Bereich aufweisen, der exzentrisch in Bezug auf eine Rotationsachse des Rotors gelagert ist.
Ähnlich wie bei dem harmonischen Pin-Antrieb kann das harmonische Pin-Getriebe ebenfalls zwei äußere Hohlringe aufweisen.
Die Anmeldung offenbart weiterhin einen mehrlagigen Pinring für einen harmonischen Pin-Antrieb. Der mehrlagige Pinring weist einen äußeren Stahlring und einen Aufnahmering auf, der an dem äußeren Stahlring befestigt ist. Der Aufnahmering ist radial innen von dem äußeren Stahlring angeordnet, wobei der Aufnahmering runde Öffnungen aufweist, die zum Aufnehmen von Pins angepasst sind.
Durch Verwendung des zweilagigen Aufbaus kann die innere Lage an eine gute Flexibilität angepasst werden, währen die innere Lage daran angepasst sein kann, die Pins aufzunehmen. Die innere Lage kann aus einem billigeren Material hergestellt sein, wie Plastik, da die äußere Lage bereits Stabilität zur Verfügung stellt. Der mehrlagige Pinring kann zum Beispiel vorteilhaft in dem harmonischen Pin-Getriebe oder dem harmonischen Pin-Antrieb verwendet werden.
Weiterhin kann der mehrlagige Pinring als dreilagiger Pinring mit einer inneren Lage konstruiert sein. Die innere Lage ist als eine äußere Lagerfläche zum Führen von Kugeln eines Kugellagers konstruiert, wobei die äußere Lagerfläche radial innen von dem Aufnahmering angeordnet ist und an dem Aufnahmering befestigt ist. Dadurch kann das Kugellager als ein leichtgewichtiges unvollständiges Kugellager ohne Außenring bereitgestellt werden.
Insbesondere können die runden Öffnungen zum Aufnahme der Pins in im Wesentlichen gleichen Abständen entlang des Umfangs verteilt sein.
Weiterhin können Pins in den Öffnungen des Aufnahmerings vorgesehen sein, die von dem Aufnahmering an zwei gegenüberliegenden Seiten hervorstehen. Dadurch können die hervorstehenden Bereiche der Pins dazu benutzt werden, in jeweilige Pinringe des harmonischen Pin-Getriebes einzugreifen.
Weiterhin können die runden Öffnungen des mehrlagigen Pinrings gemäß der Anmeldung einen Einsetzschlitz auf einer inneren Seite des Aufnahmerings ausbilden. Dadurch ist es leicht möglich, die Pins einzusetzen oder die Pins von der Innenseite her zu entfernen.
Des Weiteren stellt die Anmeldung eine Motor-Getriebe-Einheit mit einem harmonischen Pin-Antrieb bereit oder eine harmonisches Pin-Getriebe gemäß der Anmeldung. Dabei ist ein elektrischer Motor bereitgestellt und ein Rotor des elektrischen Motors ist mit dem Transmitter des harmonischen Pin-Antriebs oder des harmonischen Pin-Getriebes über eine Eingangswelle verbunden. Das hohe Untersetzungsverhältnis des harmonischen Pin-Antriebs ist vorteilhaft, um den elektrischen Motor in einem Bereich hoher Umdrehung zu betrieben, und eine niedrige Ausgangsfrequenz auszugeben, zum Beispiel für ein elektrisches Fahrrad oder zur Erzielung eines hohen Drehmoments.
Insbesondere kann der elektrische Motor als ein bürstenloser Gleichstrommotor mit einem radialen Schlitz konstruiert sein.
Die Anmeldung offenbart weiterhin eine Motor-Getriebe-Einheit mit einem harmonischen Getriebe eines harmonischen Pin-Antriebs, wobei ein interner Verbrennungsmotor bereitgestellt ist, und eine Ausgangswelle des Motors mit dem Transmitter über eine Eingangswelle des harmonischen Pin-Getriebes verbunden ist.
Weiterhin offenbart die Anmeldung ein Fahrzeug, das eine Motor-Getriebe-Einheit gemäß der Anmeldung aufweist, bei dem wenigstens ein abgetriebenes Rad des Fahrzeugs mit der Ausgangswelle des harmonischen Pin-Getriebes verbunden ist.
Weiterhin offenbart die Anmeldung auch einen elektrischen Generator mit einer Antriebseinheit, mit einer Generatoreinheit und mit einem harmonischen Pin-Antrieb oder einem harmonischen Pin-Getriebe gemäß der Anmeldung. Der Transmitter des harmonischen Pin-Antriebs oder des harmonischen Pin-Getriebes ist mit der Antriebseinheit über eine Eingangswelle verbunden und eine Ausgangswelle des harmonischen Pin-Antriebs ist mit einer Eingangswelle des Generators verbunden. Im Besonderen in einem windgetriebenen Generator ist die Umwandlung von einer niedrigen in ein hohe Umdrehungsrate, wie von dem harmonischen Pin-Antrieb ausgeführt wird, vorteilhaft zur Stromerzeugung.
Die Ausführungsbeispiele der Anmeldung werden in weiteren Einzelheiten durch die folgenden Figuren erklärt.
1 zeigt eine Ansicht einer Motor-Getriebe-Einheit, wie in der Anmeldung offenbart ist, von vorne,
2 zeigt eine einen Schnitt durch die Motor-Getriebe-Einheit gemäß 1 entlang der Schnittlinie J-J in 1,
3 zeigt eine einen Schnitt durch die Motor-Getriebe-Einheit gemäß 1 entlang der Schnittlinie F-F in 1,
4 zeigt eine Ansicht der Motor-Getriebe-Einheit gemäß 1 von oben,
5 zeigt eine einen Schnitt durch die Motor-Getriebe-Einheit gemäß 4 entlang der Schnittlinie H-H,
6 zeigt eine Ansicht der Motor-Getriebe-Einheit gemäß 1 von schräg vorne,
7 zeigt eine Ansicht der Motor-Getriebe-Einheit gemäß 6 mit abgenommener Außenraddeckel,
8 zeigt eine weitere Ansicht der Motor-Getriebe-Einheit gemäß 6,
9 zeigt einen Stator mit Innenradträger und Innenrad der Motor-Getriebe-Einheit gemäß 6,
10 eine Draufsicht auf den Stator mit Innenradträger und Innenrad gemäß 9 mit aufgesetztem Transmitterträger,
11 zeigt eine Ansicht einer Motor-Getriebe-Einheit gemäß 1 von schräg hinten,
12 zeigt eine Ansicht der Motor-Getriebe-Einheit gemäß 11 mit abgenommenen Außenrad,
13 zeigt eine weitere Ansicht der Motor-Getriebe-Einheit gemäß 11,
14 zeigt eine Ansicht der Motor-Getriebe-Einheit gemäß 11 mit abgenommenen Außenrad,
15 zeigt einen Schnitt durch die Motor-Getriebe-Einheit gemäß 14 entlang der Schnittlinie M-M,
16 zeigt eine Ansicht einer weiteren Motor-Getriebe-Einheit gemäß der Anmeldung von schräg hinten, die in einen Fahrzeugrahmen eingebaut ist,
17 zeigt eine Ansicht einer weiteren Motor-Getriebe-Einheit,
18 zeigt eine Ansicht einer weiteren Motor-Getriebe-Einheit mit angebautem Kettenritzel von oben,
19 bis 22 veranschaulichen die Funktion des in der Anmeldung offenbarten Harmonic-Chain-Getriebes,
23 zeigt ein Harmonic Chain Getriebe gemäß einer Ausführungsform mit einer Doppelkette,
24 zeigt eine Sicht auf ein Harmonic Chain Getriebe gemäß einer Ausführungsform mit einer Dreifachkette,
25 zeigt das Harmonic Chain Getriebe von 24 entlang des Querschnittes F-F aus 24, und
26 zeigt eine Explosionszeichnung einer weiteren Ausführungsform eines Harmonic Chain Getriebes mit einer Doppelkette,
27 zeigt eine Explosionszeichnung einer weiteren Ausführungsform eines harmonischen Kettengetriebes,
28 zeigt einen Ausschnitt einer Doppelrollenkette,
29 zeigt eine teilweise Explosionszeichnung einer weiteren Ausführungsform einer Motor-Getriebe-Einheit,
30 zeigt eine Explosionszeichnung der in 29 ausgelassenen Getriebeteile,
31 zeigt eine Aufsicht auf die Motor-Getriebe-Einheit von 29,
32 zeigt einen Schnitt durch die Motor-Getriebe-Einheit von 29,
33 zeigt eine Seitenansicht der Motor-Getriebe-Einheit von 29,
34 zeigt einen weiteren Schnitt durch die Motor-Getriebe-Einheit von 29, und
35 zeigt eine Variante der vorherigen Ausführungsformen mit einem Druckmittel,
36 zeigt eine Explosionszeichnung einer Ausführungsform eines harmonischen Kettengetriebes mit zweireihigem Pin-Ring,
37 zeigt einen Querschnitt durch die Motor-Getriebe-Einheit von 36,
38 zeigt eine Explosionszeichnung einer Ausführungsform eines harmonischen Kettengetriebes mit zweireihigem Pin-Ring und Drahtwälzlager,
39 zeigt eine Explosionszeichnung eines harmonischen Kettengetriebes mit zweireihigem Pin-Ring und zwei ovalen Rakelscheiben,
40 zeigt einen Querschnitt durch die Motor-Getriebe Einheit gemäß 38 oder 39,
41 zeigt einen Querschnitt durch die Motor-Getriebe Einheit gemäß 36,
42 zeigt einen Querschnitt durch die Motor-Getriebe Einheit gemäß 37,
43 zeigt einen Querschnitt durch die Motor-Getriebe Einheit gemäß 38,
44 zeigt einen Teil eines Querschnitts durch die Motor-Getriebe Einheit gemäß 37,
45 zeigt eine Seitenansicht des Pin-Rings,
46 zeigt einen Querschnitt durch einen Teil des Pin-Rings.
47 zeigt eine auseinandergezogene Darstellung einer Ausführungsform eines harmonischen Kettengetriebes mit einem Zahnriemen,
48 zeigt einen ersten Querschnitt durch das harmonischen Kettengetriebes von 47,
49 zeigt einen zweiten Querschnitt durch das harmonische Kettengetriebe von 47,
50 zeigt eine Ausführungsform eines Reduktionsgetriebes,
51 zeigt eine Rakelscheibe mit dreifacher Symmetrie,
52 zeigt ein zweistufiges Getriebe,
53 zeigt eine weitere Ausführungsform eines zweistufigen Getriebes,
54 zeigt eine Ausführungsform eines zweistufigen Getriebes mit zwei miteinander verbundenen Pinringen,
55 zeigt eines Ausführungsform eines zweistufigen Getriebes für ein elektrisches Fahrrad,
56 zeigt eine weitere Ausführungsform eines zweistufigen Getriebes für ein Elektrofahrrad,
57 zeigt eine Ausführungsform eines zweistufigen Getriebes für ein Elektrofahrrad,
58 zeigt ein harmonisches Kettengetriebe mit zwei Außenrädern anstelle eines Innen- und eines Außenrads,
59 zeigt einen Schnitt durch das harmonische Kettengetriebe von 58,
60 zeigt ein Neigungsanpassungsgerät für eine Bohrstange, das zwei harmonische Kettenantriebe hat,
61 zeigt einen rotierbaren Tisch mit einem harmonischen Kettenantrieb,
62 zeigt eine Draufsicht auf den rotierbaren Tisch von 61,
63 zeigt einen Freilaufantrieb zur Phasenanpassung, der ein harmonisches Kettengetriebe aufweist,
64 zeigt einen Bremsenaktuator mit einem harmonischen Kettenantrieb zum Modifizieren der Bremskraft,
65 zeigt einen Roboterfinger mit zwei harmonischen Kettengetrieben,
66 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Roboterfingers mit zwei harmonischen Kettengetrieben,
67 zeigt einen Spindeltrieb mit einem harmonischen Kettenantrieb,
68 zeigt eine weitere Ausführungsform eines harmonischen Pinantriebs,
69 zeigt eine teilweise Seitenansicht eines zweilagigen Pinrings,
70 zeigt eine teilweise Seitenansicht eines dreilagigen Pinrings,
71 zeigt eine Seitenansicht eines mehrlagigen Pinrings, und
72 zeigt eine perspektivische Ansicht eines dreilagigen Pinrings.
In der folgenden Beschreibung sind Einzelheiten bereitgestellt, um die Ausführungsformen der Anmeldung zu beschreiben. Es soll dem Fachmann jedoch offenkundig sein, dass die Ausführungsformen ohne solche Einzelheiten ausgeführt werden können.
Einige Bestandteile der Ausführungsformen, die in den untenstehenden Figuren gezeigt sind, haben ähnliche Teile. Die Beschreibung solcher ähnlichen Teile gilt durch Bezugnahme für andere ähnliche Teile, wo es zweckmäßig ist, wodurch Textwiederholungen vermieden werden ohne die Offenbarung einzuschränken.
In 1 bis 15 ist eine erste Motor-Getriebe-Einheit 100 gezeigt, wie in der vorliegenden Anmeldung offenbart.
Wie man am besten in 2 sieht, die einen Querschnitt durch die Motor-Getriebe-Einheit 100, wie in der vorliegenden Anmeldung offenbart, entlang der Schnittlinie J-J in 1 zeigt, gliedert sich diese in ein topförmiges Gehäuse 1, in ein Innenrad 6, das hier einstückig an einer drehbar im Gehäuse 1 gelagerten Ausgangswelle 11 vorgesehen ist, sowie in eine Rollenkette 8, die von einem im Gehäuse 1 drehbar gelagerten Transmitterträger 5 zwischen dem Gehäuse 1 und dem Innenrad 6 geführt wird.
Wie man gut in 1 sieht, weist das Gehäuse 1 innenseitig eine radial nach innen gerichtete Außenradverzahnung 2 auf, während das Innenrad 6 eine radial nach außen gerichtete Innenradverzahnung 7 aufweist. Die Rollenkette 8 ist so ausgeführt, dass sie formschlüssig sowohl in die Außenradverzahnung 2 als auch in die Innenradverzahnung 7 eingreift.
Der Transmitterträger 5 selbst ist am besten in 3 zu sehen, die einen weiteren Querschnitt durch die Motor-Getriebe-Einheit 100 zeigt, und zwar entlang der Schnittlinie F-F in 1.
Der erste Transmitter 3 und der zweite Transmitter 4, die zwischen der Außenradverzahnung 2 und der Innenradverzahnung 7 angeordnet sind, und die peripher mit dem Transmitterträger 5 rotieren, rakeln jeweils einen Bereich der Rollenkette 8 in die Außenradverzahnung 2, wobei die Rollenkette 8 von den ersten 3 und zweiten Transmittern 4 durch die Innenradverzahnung abgehoben wird.
Das Rakeln oder Abheben der Rollenkette 8 durch den ersten Transmitter 3 bzw. durch den zweiten Transmitter 4 veranschaulicht 5, die einen Querschnitt entlang der Schnittlinie H-H von 4 wiedergibt. Der erste Transmitter 3 und der zweite Transmitter 4 weisen dazu jeweils eine sichelförmig gekrümmte Innenfläche 12 auf, die der Innenradverzahnung 7 zugewandt ist, sowie eine konvexe Außenfläche 13, auf der die Rollenkette 8 gleitet.
Der Transmitterträger 5 ist als zylindrischer Grundkörper ausgebildet, der auf einem vorderen Radiallager 14 und einem hinteren Radiallager 15 um eine Symmetrieachse 10 der Motor-Getriebe-Einheit 100 drehbar im Gehäuse 1 gelagert ist. Der Transmitterträger 5 ist dabei einstückig mit dem ersten Transmitter 3 und mit dem zweiten Transmitter 4 ausgebildet, wie am besten in 3 zu sehen ist.
Zur leichteren Montage der Lagerung des Transmitterträgers 5 ist das Gehäuse 1 zweiteilig aus einem topfförmigen Gehäuse-Vorderteil 16 und einem zylindrischen Gehäuse-Mittelteil 17 ausgeformt, die radial passgenau miteinander verbunden sind. Das Gehäuse-Vorderteil weist dabei einen sich nach vorne erstreckenden Lagerträger 18 auf, in dem ein vorderes Ausgangswellenlager 19 angeordnet ist. Aussparungen 20 im Bereich zwischen der radialen Außenseite des Außenrad-Vorderteil s 16 und dem Lagerträger 18 sind am besten in 6 zu sehen. Insgesamt sind 12 solcher Aussparungen 20 vorgesehen, die mit hier nicht gezeigten Klarsichtscheiben aus Kunststoff öldicht verschlossen sind. Die Klarsichtscheiben gewähren einen Einblick auf den Ölstand im Gehäuse und sie dienen zur Funktionskontrolle der Motor-Getriebe-Einheit 100.
Auf der dem Gehäuse-Vorderteil 16 axial gegenüberliegenden Seite des Gehäuses 1 wird dieses durch ein topfförmiges Gehäus-Rückteil 9 verschlossen, das eine Aufnahmeöffnung 28 für ein hinteres Ausgangswellenlager 26 aufweist, in dem die Ausgangswelle 11 drehbar gelagert ist.
Zwischen dem Gehäuse-Rückteil 9 und dem Gehäuse-Mittelteil 17 ist eine scheibenförmige Statorplatine 50 axial zentriert geklemmt und mit Befestigungsbolzen 51 drehfest an dem Gehäuse-Rückteil 9 verschraubt. Die Statorplatine 50 trägt umfangsseitig eine Vielzahl von Ankern 22, die der inneren Mantelfläche des Transmitterträgers 5 gegenüberliegen. Die Statoren bzw. Anker 22 werden dabei von in dieser Ansicht nicht gezeigten Spulenwicklungen umschlossen, die im Betrieb der Motor-Getriebe-Einheit 1 von elektrischem Strom durchflossen werden. Außerdem sind mehrere Zwischenkreis-Ringkondensatoren 52 mit Kondensatoranschlüssen 54 als Energiespeicher für die ebenfalls auf der Statorplatine 50 vorgesehenen Umrichterkomponenten 53 vorgesehen sind. Kühlkörper 55, die sich zwischen den Umrichterkomponenten 53 und der Innenwand des Gehäuse-Rückteils 9 erstrecken, sorgen für eine Wärmeabfuhr. Das gehäuse-Rückteil 9 ist dabei mit Kühlrippen versehen, wie man am besten in 4 sieht.
Die Statorplatine 50 wird über Zuleitungskabel 56, die durch das Gehäuse-Rückteil 9 nach außen geführt sind, mit elektrischer Energie versorgt.
Auf der Innenseite bzw. auf der inneren Mantelfläche des zylindrischen Transmitterträgers 5 sind eine Vielzahl von Dauermagneten 21 über den Umfang des Tansmitterträgers 5 angeordnet. Diese Dauermagneten 21 sind am besten in 3 zu sehen, die einen Schnitt durch die Motor-Getriebe-Einheit 100 gemäß 1 entlang der Schnittlinie F-F zeigt. Das Gehäuse-Rückteil 9 sowie weitere Bauteile der Motor-Getriebe-Einheit 100 sind in 3 entfernt. Die Dauermagneten 21 sind dabei als Teilbereiche der Mantelfläche eines gedachten Zylinders ausgeführt, so dass diese plan an der inneren Mantelfläche des Transmitterträgers 5 anliegen. Durch diese Dauermagneten 21 ist der Transmitterträger zum Rotor eines Elektromotors ausgebildet.
Dem Dauermagneten 21 radial gegenüber liegt eine Anzahl von Ankern 22, die am besten in 9 zu sehen sind. Die Anker 22 sind radial gelegen auf der Innenseite des zylindrischen Mantels des Innenrads 6 angeordnet, so dass diese zusammen mit dem Innenrad 6 um die Symmetrieachse 10 herum rotieren können. Die Anker 22 werden dabei von einer in dieser Ansicht nicht gezeigten Spulenwicklung umschlossen, die von einer ebenfalls nicht gezeigten Ansteuerungselektronik mit elektrischem Strom beaufschlagt wird. Dadurch wird ein Magnet-Wechselfeld erzeugt, das mit dem Dauermagneten 21 in Wechselwirkung tritt.
Wie man in 3 besonders gut sieht ragen die Dauermagneten 21 etwas über den unteren Rand des Transmitterträgers 5 hinaus. Auf der Statorplatine sind in der Nähe der Umlaufposition der Dauermagnete 21 Sensoren angebracht, die eine Positionserkennung des Transmitterträgers ermöglichen. Dabei können neben den üblichen Sensoren wie Hallsensoren auch billige optische Sensoren oder einfache Induktionsspulen verwendet werden, in denen die vorbeistreichenden Dauermagneten 21 für die Positionsänderung des Transmitterträgers charakteristische Induktionsströme erzeugen.
Wie man in 2 besonders gut sieht, hat die Rollenkette 8 eine Anzahl Bolzen 23, auf denen Rollen 24 angeordnet sind, sowie Laschen 25, die zusammen mit den Bolzen 23 eine Vielzahl von Kettengliedern ausformen. Der Außendurchmesser der Rollen 24 sowie die Geometrie der Außenradverzahnung 2 und die Geometrie der Innenradverzahnung 7 sind dabei so ausgebildet, dass sich ein Kettentrieb zwischen dem Gehäuse 1 und dem Innenrad 6 ergibt.
Eine hier nicht gezeigte Abdichtung zwischen dem Gehäuse 1 und dem Transmitterträger 5 stellt dabei sicher, dass die Rollenkette 8, der Gleitkontakt zwischen den Transmittern 3, 4 und der Rollenkette 8 sowie die Lagerungen 14, 15, 19 geschmiert werden, ohne dass Öl in den Bereich der Statoren 22, der Statorplatine 50 und der Magnete 21 gelangen kann.
Zum besseren Verständnis des Aufbaus der Motor-Getriebe-Einheit 100 zeigen die 6 bis 15 verschiedene Stadien deren Zerlegung.
6 zeigt dabei sie Motor-Getriebe-Einheit 100 in vollständig montiertem Zustand von schräg vorne. Man sieht gut durch die Sichtfenster in den Aussparungen 20, wie die darin vorgesehene Getriebeeinheit mit Außenradverzahnung 2, Rollenkette 8, Innenradverzahnung 7 und den beiden Transmittern 3, 4 arbeitet.
7 zeigt eine Ansicht der Motor-Getriebe-Einheit gemäß 6 mit abgenommenem Gehäuse-Vorderteil 16. Man sieht gutdas Innenrad 6 mit der Innenradverzahnung 6. Die Abdichtung gegen Öleintritt am Transmitterträger 5 im Bereich zwischen den beiden Transmittern 4, 5 ist wie schon in 7 entfernt, so dass ein Einblick auf die Blech- und Drahtpakete der Statoren 22 gewährt wird.
8 zeigt eine Ansicht der Motor-Getriebe-Einheit 100 gemäß 6 mit entnommener Statorplatine 50. Die in 7 noch sichtbaren Statoren 22 sind in 8 demnach nicht mehr sichtbar. Dafür sieht man gut die Dauermagneten 21 an der Innenseite des Transmitterträgers 5.
9 zeigt den in 8 entnommenen Stator 22 mit Innenrad 6 und Ausgangswelle 11 und 10 zeigt eine Draufsicht auf den Stator mit Innenrad 6 gemäß 9, jedoch mit aufgesetztem Transmitterträger 5 und den beiden Lagern 14, 15 sowie mit der Statorplatine 50 und den Kondensatoranschlüssen 54.
11 zeigt eine Ansicht der Motor-Getriebe-Einheit gemäß 1 von schräg hinten, jedoch mit abgenommenem Gehäuse-Rückteil 9. Deutlich sieht man den Transmitterträger 5 mit den überstehenden Dauermagneten 21, die dicht an der Statorplatine vorbeistreichen. Zwischen den Dauermagneten 21 und der Statorplatine 50 hindurch kann man den Stator 22 sehen. Dieser Stator 22 ist besonders gut in 12 zu sehen, in der zusätzlich das Gehäuse-Vorderteil 16, das Gehäuse-Rückteil 17 und der Transmitterträger 5 abgenommen sind.
13 zeigt eine Ansicht der Motor-Getriebe-Einheit 100 gemäß 11 mit abgenommenen Gehäuse-Mittelteil 17 und amit abgenommener Statorplatine 50.
14 zeigt eine andere Ansicht der Motor-Getriebe-Einheit 100 in dem Zustand wie sie in 10 dargestellt ist.
15 zeigt einen Schnitt durch die Motor-Getriebe-Einheit gemäß 14 entlang der Schnittlinie M-M. Deutlich sieht man den Transmitterträger 5 mit den beiden Transmittern 3, 4. Die Zwischenräume zwischen den Transmittern 3, 4 sind mit hier nicht gezeigtem Schauglas aus Kunststoff öldicht verschlossen.
Im Betrieb der Motor-Getriebe-Einheit 100 gemäß den 1 bis 15 wird der Kettentrieb mit dem Gehäuse 1, dem Innenrad 6 und der Rollenkette 8 wie folgt betätigt. Die hier nicht gezeigten Spulenwindungen um die Anker 22 werden auf geeignete Weise mit einer Wechselspannung beaufschlagt, so dass sich ein elektro-magnetisches Wechselfeld ergibt, das mit dem Dauermagneten 21 zusammenwirkt. Eine elektronische Steuerungseinrichtung, von der hier die Umrichterkomponenten und die Zwischenkreis-Ringkondensatoren gezeigt sind, stellt dabei sicher, dass das elektro-magnetische Wechselfeld den Transmitterträger 5 in Rotation um die Symmetrieachse 10 versetzt. Der erste Transmitter 3 und der zweite Transmitter 4 bewegen sich dabei zusammen mit dem Transmitterträger 5 kreisförmig um die Symmetrieachse 10 herum.
Wie man am besten in 5 sieht, werden dabei Glieder der Rollenkette 8 nacheinander umfangsmäßig in die Außenradverzahnung 2 gedrückt. Das in Umlaufrichtung des Transmitterträgers 5 nachfolgende Kettentrum zieht dabei das Innenrad nach. Durch den unterschiedlichen Radius der Außenradverzahnung 2 und der Innenradverzahnung 7 ergibt sich in diesem Zusammenhang ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis.
16 zeigt eine Ansicht einer weiteren Motor-Getriebe-Einheit 100 von schräg oben, wie in dieser Anmeldung offenbart. Die Motor-Getriebe-Einheit 100 in 16 stimmt im Wesentlichen mit der Motor-Getriebe-Einheit 100 überein, die in den 1 bis 15 gezeigt ist. Gleiche Teile haben dieselben Bezugsziffern. Ein erstes Rahmenrohr 30 sowie ein zweites Rahmenrohr 31 sind dabei am Umfang des Außenrad-Vorderteils 16 angeschweißt, so dass sich ein Rahmen eines hier nicht gezeigten Zweirads ergibt. Mit der Ausgangswelle 11 wird ein hier nicht gezeigtes Hinterrad des Kraftfahrzeugs angetrieben.
17 zeigt eine Ansicht einer weiteren Motor-Getriebe-Einheit, die in wesentlichen Teilen derjenigen in den vorher gezeigten Figuren entspricht. Gleiche Teile haben dieselben Bezugsziffern.
Dabei ist ein Laufrad 33, das für die Aufnahme eines Reifens eines Zweirads vorgesehen ist, an der Ausgangswelle 11 angeschraubt. Das Laufrad 33 ist dabei mit einem Freilauf 57 versehen.
Wie man in 17 besonders gut sieht, sind an dem Gehäuse-Vorderteil 16 ein erster Querlenker 34 sowie ein zweiter Querlenker 35 befestigt.
18 zeigt eine weitere Motor-Getriebe-Einheit 100, die als Radnabenmotor eines hier nicht vollständig gezeigten Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Teile, die Teilen der in den vorstehend gezeigten 1 bis 17 entsprechen, haben dieselben Bezugsziffern oder dieselben Bezugsziffern mit einem Apostroph, wenn es sich um ein Teil mit gleicher Funktion aber anderer konkreter Gestaltung handelt.
Anders als in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen steht die Ausgangswelle 11' fest, sie ist über zwei Vierkant-enden 65 in je einem Schwingenrohr eines hier nicht gezeigten Kraftfahrzeugs gelagert. Eine hintere Wellenmutter 64 zieht das Gehäuse-Rückteil 9' an einem Wellenabsatz 66 der Ausgangswelle 11' fest. Auf der gegenüberliegenden Seite der Ausgangswelle 11' legt eine vordere Wellenmutter 63 das Spiel der angestellten Lagerung 19', 60 fest, mit dem das Gehäuse-Vorderteil 16' und das Gehäuse-Mittelteil 17' drehbar auf der Ausgangswelle 11' bzw. auf dem Gehäuse-Rückteil 9' gelagert ist.
Das Gehäuse-Vorderteil 16' und das Gehäuse-Mittelteil 17' sind dabei mit je einem Felgenhorn 62 versehen und somit zu einer Felge ausgebildet, auf der der Reifen 61 angeordnet ist.
Somit wird der Reifen 61 über das Gehäuse-Vorderteil 16' und das Gehäuse-Mittelteil 17' angetrieben, während die Ausgangswelle 11' in den Schwingenrohren 64 fest steht.
19 bis 22 veranschaulichen die Funktion eines Harmonic-Chain-Getriebes gemäß der Anmeldung. Dabei werden Glieder der Rollenkette 8 vom ersten Transmitter 4 und vom zweiten Transmitter 4 nacheinander umfangsmäßig in die Außenradverzahnung 2 gerakelt.
Im vorliegenden Fall steht das Gehäuse-Vorderteil 16 mit der Außenradverzahnung 2 fest. Eine Markierung "B" an der Oberseite des Gehäuse-Vorderteils 16, die in den 19 bis 22 fest steht, zeigt dies an.
Die Transmitter 3, 4 laufen mit dem sich im Uhrzeigersinn drehenden Transmitterträger 5 um. In 19 steht der zweite Transmitter 4 auf einer Position von –35° (Grad), in 20 steht der zweite Transmitter 4 auf einer Position von –2° (Grad), in 21 steht der zweite Transmitter 4 auf einer Position von +25° (Grad) und in 22 steht der zweite Transmitter 4 auf einer Position von +53° (Grad).
Das in Umlaufrichtung des Transmitterträgers 5 hinter dem zweiten Transmitter 4 nachfolgende Kettentrum der Rollenkette 8 zieht dabei das Innenrad 6 nach. Eine Markierung "C" auf dem Innenrad 6 und eine Markierung "A" auf der Rollenkette 8 zeigt dies an.
Bei einer Bewegung des zweiten Transmitters 4 von einer Position von –35° (Grad) in 19 auf eine Position von +53° (Grad) in 22 im Uhrzeigersinn bewegt sich das Innenrad 6 um einen Winkel von ca. 30° (Grad) gegen den Uhrzeigersinn.
Durch den unterschiedlichen Radius der Außenradverzahnung 2 und der Innenradverzahnung 7 ergibt sich in diesem Zusammenhang ein vorbestimmtes Übersetzungsverhältnis von etwa 3:1.
Gemäß der Anmeldung kann der Abtrieb auf mehrere Arten und Weisen erfolgen. Zum einen kann das Außenrad 1 festgelegt werden, wie das in den Ausführungsbeispielen gemäß den 1 bis 17 der Fall ist. Der Abtrieb erfolgt dann über das Innenrad 6, wenn der Elektromotor den Transmitterträger 5 antreibt. Abweichend davon kann man auch das Innenrad 6 festlegen, wie dies im Ausführungsbeispiel gemäß 18 gezeigt ist. Der Abtrieb erfolgt dann über das Außenrad 1, wenn der Elektromotor den Transmitterträger 5 antreibt.
Abweichend davon ist es auch denkbar, das Innenrad 6 durch den Elektromotor antreiben zu lassen, und entweder den Transmitterträger 5 festzulegen oder das Außenrad 1. Bei festgelegtem Außenrad 1 erfolgt der Abtrieb dann über den Transmitterträger 5. Andersherum erfolgt der Abtrieb bei festgelegtem Transmitterträger 5 über das Außenrad 1. Für diese Gestaltungen ist es notwendig, die Reibungsverhältnisse im Bereich der Rollenkette 8 besonders zu beachten, damit keine Selbsthemmung auftritt. Dies kann durch die entsprechende Gestaltung der Gleitflächen der Rollenkette 8 und auch durch reibungsverminderte Maßnahmen, wie beispielsweise Schmierung oder zusätzliche Lagerungen im Transmitter 3, 4, erreicht werden.
Entsprechend kann der Elektromotor auch das Außenrad 1 antreiben, wobei der Abtrieb entweder über den Transmitterträger 5 oder das Innenrad 6 erfolgt, je nachdem ob das Innenrad 6 festgelegt ist oder der Transmitterträger 5.
Die Rollenkette 8 kann durch andere Zug- oder Druckmittel ersetzt werden, beispielsweise durch einen Zahnriemen, der auch beidseitig mit Zähnen versehen werden kann. Ein ähnlicher Aufbau wird anhand der 47–49 erläutert werden. Anstelle eines Formschlusses wie in den Ausführungsbeispielen, bei denen Zähne in den Rädern in Lücken in der Rollenkette eingreifen, können auch Zähne in dem Zugmittel in Lücken in den Innenrädern eingreifen. Schließlich ist es auch denkbar, einen Reibschluss zwischen den entsprechenden Rädern und dem Zug- oder Druckmittel zu verwenden.
23 zeigt einen Querschnitt F-F einer weiteren Motor-Getriebe-Einheit 100, die als Radnabenmotor eines hier nicht vollständig gezeigten Kraftfahrzeugs ausgebildet ist. Teile, die Teilen in den vorstehend gezeigten 1 bis 22 entsprechen, haben dieselben Bezugsziffern. Der Schnitt ist mit F-F gekennzeichnet, denn die Orientierung des Querschnittes entspricht der 3, in der die Kette 8 vom Innenrad 6 abgehoben ist.
Der Transmitterträger 5 ist im Vergleich zu der 3 auf der Seite des Innenrads 6 um einen topfförmigen Bereich 79 erweitert. Auf dem topfförmigen Bereich 79 sind zwei Achsen 83, 84 vorgesehen, die parallel zur Symmetrieachse 10 angeordnet sind. Zwei Zahnräder 80, 81 sind jeweils über Kugellager 85, 86 auf den Achsen 83, 84 gelagert. Die Zahnräder 80, 81 entsprechen den Transmittern 3, 4 aus 3. Die Zahnräder 80, 81 stehen mit der Innenseite einer zweiten Kettenreihe 82 einer Doppelkette 8' in Eingriff. Die zweite Kettenreihe 82 ist durch gestrichelte Linien 90 angedeutet. Die beiden Achsen 83, 84 liegen sich bezüglich der Symmetrieachse 10 gegenüber und haben von der Symmetrieachse 10 den gleichen Abstand. In dem Ausführungsbeispiel von 23 ist dieser Abstand geringer als der Radius des Innenrads 6.
Wie zuvor beschreiben, wird der Transmitterträger 5 im Betrieb durch Kräfte auf die Dauermagneten 21 in Rotation versetzt. Die Außenseite einer ersten Kettenreihe 87 der Doppelkette 8' wird dabei mittels der Zahnräder 80, 81 in die Außenradverzahnung 2 gerakelt. Die Innenseite der ersten Kettenreihe 87 der Doppelkette 8' steht mit der Innenradverzahnung 7 in Eingriff, so dass das Innenrad 6 und dadurch die Ausgangswelle 11 in der zuvor in 19–22 gezeigten Weise angetrieben werden.
Die Verwendung einer Doppelkette 8' erlaubt es, dass die Zahnräder 80, 81 in einer zum Innenrad 6 parallelen Ebene rotieren können. Dadurch kann die Größe der Zahnräder 80, 81 optimal gewählt werden. Durch Verwendung größerer Zahnräder 80, 81 vergrößert sich die Berührungsfläche zwischen den Zahnrädern 80, 81 und der Kette 8' sowie zwischen der Kette 8' und der Außenradverzahnung 2. Die auftretenden Kräfte werden somit gleichmäßiger verteilt und die Belastung auf die Kette 8' und die Außenradverzahnung 2 wird verringert. Zudem kann der Abstand zwischen Innenradverzahnung 7 und Außenradverzahnung 2 kleiner gewählt werden. Dadurch wird bei vorgegebener Zahngröße eine höhere Untersetzung möglich.
Statt der Zahnräder 80, 81 können auch Rollen verwendet werden, die die Innenseite der zweiten Kettenreihe 82 nach außen drücken. Die Rollen und insbesondere die Zahnräder 80, 81 können den Kräften, die entlang des Umfangs der Kette 8' auftreten, ausweichen. Dies führt zu geringeren Reibungsverlusten, wenn die Kette 8' in die Außenradverzahnung 2 gerakelt wird.
24 und 35 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, in dem statt der in 23 gezeigten Doppelkette 8' eine Dreifachkette 8'' vorgesehen ist. Bereits in 23 gezeigte Elemente werden nicht gesondert erläutert. Die Schnittebene H'-H' der 24 befindet sich parallel zur entsprechenden Schnittebene H-H aus 4 zur Ausgangswelle 11 hin versetzt.
Eine Transmitterscheibe 90 ist auf der Ausgangswelle 11 frei drehbar gelagert. In der Transmitterscheibe 90 sind zwei Achsen 91, 92 vorgesehen, auf denen jeweils ein Zahnrad 93, 94 angeordnet ist. Die Zahnräder 93, 94 befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten bezüglich der Symmetrieachse 10 und greifen von innen in eine dritte Kettenreihe 88 der Dreifachkette 8'' ein. Die Transmitterscheibe 90 ist in der Umgebung der Achsen 91, 92 jeweils so ausgeschnitten, dass der Bereich, in dem die Dreifachkette von dem Innenrad 6 abgehoben ist, frei bleibt. In der Mitte der Transmitterscheibe 90 ist eine kreisförmige Öffnung um die Ausgangswelle herum freigelassen. Zwei Außenbereiche 95, 96 der Transmitterscheibe 90, die sich außerhalb des Umfangs der Innenradverzahnung 7 befinden, sind jeweils durch zwei nicht gezeigte Befestigungen starr mit dem Transmitterträger 5 verbunden. Die Befestigungen sind jeweils durch den Zwischenraum zwischen dem Innenrad 6 und der Außenradverzahnung 2 hindurchgeführt.
Die 25 zeigt einen Schnitt entlang der in 24 gezeigten Schnittlinie F-F, der dem Schnitt aus 23 entspricht. Wie in 25 gezeigt ist, sind die Zahnräder 93, 94 jeweils gegenüber der Zahnräder 80, 81 angeordnet, die in die zweite Kettenreihe 82 der Dreifachkette 8'' von innen her eingreifen. Wie die Zahnräder 80, 81 sind auch die Zahnräder 93, 94 jeweils auf Kugellagern 97, 98 gelagert. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in 25 die zweite Kettenreihe 82 und die dritte Kettenreihe 88 gestrichelt angedeutet und es ist jeweils nur der oberste und der unterste Kettenbolzen vollständig eingezeichnet.
Durch die in 25 gezeigte symmetrische Anordnung der Dreifachkette 8'' bezüglich des Innenrades 6 wird die Dreifachkette 8'' gleichmäßiger belastet als die in 23 gezeigte Doppelkette 8'.
Die Transmitterscheibe 90 kann auch durch ein zusätzliches Lager auf der Ausgangswelle 11 abgestützt werden. Statt eines topfförmigen Bereichs 79 ist auch eine andere geeignete Formgebung des Transmitterträgers 5 möglich. Weiterhin sind die Ausführungsbeispiele der 23 bis 25 auch mit den anderen zuvor genannten Abtriebsvarianten kombinierbar. Es ist ferner möglich, dass statt der Zahnräder oder Rollen Transmitter vorgesehen werden, die fest mit dem Transmitterträger verbunden sind. Dadurch ergibt sich eine einfachere Konstruktion.
26 zeigt eine Explosionszeichnung einer weiteren Ausführungsform eines harmonischen Kettengetriebes. Die Blickrichtung ist von der dem Antrieb gegenüberliegenden Seite aus. Teile, die sich in x-Richtung hinter dem Innenrad 6 befinden, sind nicht gezeigt. Wie in 23 ist auch in 26 eine Doppelkette 8' mit einer antriebseitigen ersten Kettenreihe 87 und einer zweiten Kettenreihe 82 vorgesehen. Anders als in 23 ist der Ebene der zweiten Kettenreihe 82 ein Kettenschieber 100 zum Rakeln der ersten Kettenreihe 87 der Doppelkette 8' in die Außenradverzahnung 2 vorgesehen. Das Außenrad, das die Außenradverzahnung 2 enthält, ist vierteilig und ist aus vier identisch geformten Viertelringen 105, 106, 107, 108 zusammengesetzt. Die Länge der Doppelkette 8' ist so dimensioniert, dass die Doppelkette 8' auf dem Umfang des Kettenschiebers 100 anliegt. Ein Innenrad 6 befindet sich in der Ebene der antriebsseitigen Kettenreihe 87 der Doppelkette 8' und ist als ein Ring mit Außenzähnung ausgeführt. Ein Transmitterträger 5 ist durch den Innenraum des Innenrades 6 hindurchgeführt.
Der Kettenschieber besteht aus vier Platten 3, 4, 101, 102 die sich in der Ebene der Kettenreihe 82 befinden. Im Bereich der Platten 3, 4 ist die Doppelkette 8' vom Innenrad 6 abgehoben. Die Platten 3, 4 dienen somit als Transmitter 3, 4 zum Übertragen des Drehmoments auf die Außenradzähnung 2. Die Platten 3, 4, 101, 102 des Kettenschiebers 100 sind zwischen einer runden Zentrierungsplatte 104 und einem scheibenförmigen Kettenschieberhalter 103 festgeschraubt. Die Zentrierungsplatte 104 und der Kettenschieberhalter 103 bilden somit Bestandteile des Transmitterträgers 5. Zur Montage von der Vorderseite her sind in den Viertelringen 105, 106, 107, 108 des Innenrades, in dem Kettenschieberhalter 103, in den Platten des Kettenschiebers 100, in der Zentrierplatte 104 und in dem Gehäusevorderteil 16 Schraublöcher vorgesehen. Wenn der Antrieb über das Außenrad und der Abtrieb über den Transmitterträger 5 erfolgen soll, wird die Montage wie nachstehend beschrieben ausgeführt. Das Außenrad wird an einen Hohlzylinder aufgeschraubt, der mit einem Rotor des Antriebsmotors verbunden ist. Das Innenrad 6 wird an einen weiteren Hohlzylinder aufgeschraubt, der mit dem Stator 22 verbunden ist. Weiterhin werden der Kettenschieberhalter 103, der Kettenschieber 100 und die Zentrierungsplatte 104 mittels übereinander angeordneter Schraublöcher an die Ausgangswelle 11 angeschraubt.
In einer alternativen Ausführungsformen zu 26 kann der Kettenschieber des Transmitterträgers auch einstückig ausgeführt sein und das Innenrad aus einer anderen Anzahl von Teilen bestehen. Der Transmitterträger 5 kann auch so ausgeführt sein, dass auf ihm Rollen oder – wie in 23 gezeigt – Zahnräder angebracht sind, die die Doppelkette 8' in die Außenradverzahnung 2 rakeln.
Durch die Verwendung einer Doppelkette 8' wirkt die Druckkraft der Transmitter 3, 4 nicht unmittelbar auf das Außenrad. Eine etwaige Laufunruhe kann durch die Doppelkette 8' ausgeglichen werden. Insbesondere dadurch kann das Außenrad mehrteilig ausgeführt werden und ist so einfacher zu fertigen.
In der oben beschriebenen Ausführungsform wird eine Getriebeeinheit häufig mit einem elektrischen Motor kombiniert. Die Getriebeeinheit, die die Doppelkette 8', den Kettenschieber 100, die Außenradverzahnung 2, das Innenrad 6 und den Transmitterträger mit den Transmittern 3, 4, 101, 102 aufweist, kann mit jedem Typ von Motor, Verbrennungsmotor oder Turbine kombiniert werden. Es ist im Prinzip möglich, das Außenrad 105, 106, 107, 108, das Innenrad 6 oder den Transmitterträger 5 anzutreiben. Wenn das Außenrad 105, 106, 107, 108 angetrieben ist, kann man entweder den Transmitterträger 5 festlegen und das Ausgangsdrehmoment von dem Innenrad 6 abgreifen, oder man legt das Innenrad 6 fest und greift das Ausgangsdrehmoment von dem Transmitterträger 5 ab. Wenn das Innenrad 6 angetrieben ist, kann man entweder den Transmitterträger 5 festlegen und dann das Ausgangsdrehmoment von dem Außenrad 105, 106, 107, 108 abgreifen, oder man kann das Außenrad 105, 106, 107, 108 festlegen und das Ausgangsdrehmoment von dem Transmitterträger 5 abgreifen. Wenn der Transmitterträger 5 angetrieben ist, kann man entweder das Innenrad 6 festlegen und das Ausgangsdrehmoment von dem Außenrad 105, 106, 107, 108 abgreifen, oder man kann das Außenrad 105, 106, 107, 108 festlegen und das Ausgangsdrehmoment von dem Innenrad 6 abgreifen.
27 zeigt eine Explosionszeichnung einer weiteren Ausführungsform eines harmonischen Kettengetriebes. Zu 26 ähnliche Bauteile haben gleiche Bezugsziffern. Anstatt des in 26 gezeigten Kettenschiebers 100 sind in 27 Scheiben 109, 110 zum Rakeln der Doppelkette 8' in die Außenradverzahnung 2 vorgesehen, die jeweils über Kugellager 111, 112 drehbar auf Achsen 113, 114 gelagert sind. Die Achsen 113, 114 sind parallel zur Symmetrieachse 10 auf einem Rakelhalter 103 angebracht, liegen sich bezüglich der Symmetrieachse 10 gegenüber und haben zur Symmetrieachse 10 den gleichen Abstand.
28 zeigt einen Ausschnitt einer Doppelkette 8', die als Rollenkette ausgebildet ist. Bei der Doppelrollenkette ist ein eine Buchse 117 von einer Rolle 24 umgeben. Die zwei Buchsen sind jeweils durch zwei Laschen 25 miteinander verbunden. Vier äußere Laschen 116 verbinden jeweils zwei Kettenglieder. Die vier äußeren Laschen 116 sitzen direkt auf dem Bolzen 23 auf.
Zwischen einer Buchse 117 und einer Rolle 24 ist ein Zwischenraum vorhanden, in den Schmierflüssigkeit eingebracht werden kann. Dadurch sind die Rollen 24 frei auf den Buchsen 117 drehbar. Durch die Verwendung einer Rollenkette statt einer einfachen Buchsenkette wird die Reibung zwischen Rakel und Kette durch die drehbaren Rollen verringert. Dadurch wird es möglich, im Ausführungsbeispiel gemäß 27 auf die Kugellager 111, 112 zu verzichten.
Andererseits kann eine Kette ohne Rollen verwendet werden, beispielsweise eine Buchsenkette oder eine Bolzenkette, wenn ein Schlupf zwischen Rakel und Kette durch Kugellager ausgeglichen wird.
Wie in den Ausführungsbeispielen der 24, 25 und 27 am besten erkennbar ist, ist es möglich einen Bereich des Transmitterträgers als eine gezähnte oder nicht gezähnte exzentrische Scheibe auszuführen, die exzentrisch in Bezug auf ein Achse der Ausgangswelle montiert ist, um Drehmoment über die kette 8, 8', 8'' zwischen der Außenradverzahnung 2 und der Innenradverzahnung 6 zu übertragen. In dieser Anordnung entspricht der Bereich der Verzahnung der exzentrischen Scheibe um den Punkt, der am weitesten weg von der Achse der Ausgangswelle 11 und von der exzentrischen Montierung ist, einem Transmitter wie in den Ausführungsbeispielen der 1–15 oder der 26 gezeigt. Das Innenrad 6 wird durch eine exzentrische Bewegung der gezähnten exzentrischen Scheibe gegen die Kette 8, 8', 8'' gedrückt, und die Kette 8, 8', 8'' wird durch die exzentrische Bewegung der exzentrischen Scheibe weiterbewegt. Wenn das Innenrad 6 in Bezug auf das Außenrad bewegt würde, würde die Kette 8, 8', 8'' in den Transmitter eingreifen und den Transmitter und den Transmitterträger um seine Rotationsachse drehen. Bei der Verwendung einer exzentrischen Scheibe als Transmitter ist es möglich – anstelle eines Zugmittels – Kugeln oder Walzen als Druckmittel zum Abrollen um die abgerundeten Zwischenräume zwischen den Zähnen der äußeren Verzahnung 2 herum einzusetzen.
Die 29 bis 34 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Motor-Getriebe-Einheit mit Doppelkette. In dieser Ausführungsform entspricht der Abtriebswelle ein Abtriebsring 269. Einem Transmitter entsprechen Exzenterscheiben 283, 291, Exzenterlager 284, 288 sowie Rakelscheiben 285, 287.
29 zeigt eine teilweise Explosionszeichnung der weiteren Ausführungsform einer Motor-Getriebe-Einheit. In 29 ausgelassene Teile sind durch Punkte gekennzeichnet. 29 zeigt, von links nach rechts, ein Gehäuse-Vorderteil 16, einen Motorblock 270 mit einem teilweise sichtbaren Statorblock 22 und einem Rotor 5, einen Stützzylinder 268 auf dem ein Abtriebsring 269 über ein erstes Abtriebslager 271 und ein zweites Abtriebslager 272 konzentrisch gelagert ist und einen Lagerhalter 18'.
Innerhalb des Motorblocks 270 ist eine hier nicht gezeigte Achse 11 konzentrisch angeordnet. Ähnlich wie in 18 gezeigt, ist diese Achse 11 über eine Schwinge fest mit einem Rahmen verbunden. Der Abtriebsring 269 ist, ähnlich wie in 18 gezeigt, mit einem Felgenhorn verbunden. Anders als in 18 ist jedoch der Abtriebsring 269 auf einem Stützzylinder 268 gelagert und nicht, wie in 18 gezeigt, direkt auf dem Rotor 5. Somit ist gegenüber der Ausführungsform von 18 die Stabilität erhöht und die Reibung verringert. Weiterhin ist es bei der Ausführung gemäß 29 besser möglich, die gleiche Bauform eines Motors zu verwenden, die auch beim Abtrieb über das Innenrad benutzt wird.
Der Stützzylinder 268 ist als Hohlzylinder mit Flansch ausgebildet, wobei der Flansch des Stützzylinders 268 an einem Flansch des Motorblocks 270 angeschraubt ist. Die Abtriebslager 271, 272 sind als ringförmige Kugellager ausgebildet, die jeweils motorseitig und getriebeseitig konzentrisch innerhalb des Abtriebsrings 269 angeordnet sind.
Zwischen dem getriebeseitigen Abtriebslager 272 und dem Lagerhalter 18' befinden sich weitere Getriebeteile, die in 30 gezeigt sind.
30 zeigt eine Explosionszeichnung der in 29 ausgelassenen Getriebeteile. 30 zeigt, von links nach rechts, einen ringförmigen Außenradhalter 275, ein ringförmiges Innenrad 6, eine Doppelkette 8', ein aus den vier baugleichen Teilringen 277, 278, 279, 280 bestehendes Außenrad 276, einen Außenradhaltering 281, einen scheibenförmigen Exzenterträger 282, einen motorseitigen Exzenter 283, ein motorseitiges Exzenterlager 284, einen motorseitigen Rakelring 285, einen getriebeseitigen Rakelring 287, ein getriebeseitiges Exzenterlager 288, einen Abstandsring 290, einen getriebeseitigen Exzenter 291, sowie den Lagerhalter 18' aus 29.
Der Außenradhalter 275 ist an einer Stirnfläche des Rotors 5 festgeschraubt. Die vier Ringteile 277, 278, 279, 280 des Außenrads 276 sind über Schraublöcher zwischen dem Außenradhaltering 281 und dem Außenradhalter 275 befestigt. Das Außenrad 276, der Außenradhaltering 279 und der Felgenhalter 18' sind über übereinanderliegende Schraublöcher an dem Außenradhalter 275 angeschraubt, der seinerseits an dem Abtriebsring 269 festgeschraubt ist.
Die motorseitige kreisförmige Exzenterscheibe 283 ist exzentrisch auf dem scheibenförmigen Exzenterträger 282 festgeschraubt, der seinerseits konzentrisch an der Stirnseite des Rotors 5 festgeschraubt ist. Auf dem Exzenterträger 282 befindet sich ein scheibenförmiger Absatz, auf den das motorseitige Exzenterlager 284 aufgesteckt ist. Außen auf der motorseitigen Exzenterscheibe 283 ist konzentrisch zum Mittelpunkt der motorseitigen Exzenterscheibe 283 das motorseitige Exzenterlager 284 angeordnet. Außen auf dem motorseitigen Exzenterlager 284 ist konzentrisch zum Mittelpunkt des motorseitigen Exzenterlagers 284 der motorseitige Rakelring 285 angeordnet.
Die getriebeseitige kreisförmige Exzenterscheibe 291 ist auf der motorseitigen kreisförmigen Exzenterscheibe 283 festgeschraubt. Zwischen den Exzenterscheiben 283 und 291 befindet sich ein Abstandsring 290, der auf einen scheibenförmigen Absatz 286 des motorseitigen Exzenters 283 aufgesteckt ist. Außen auf der getriebeseitigen Exzenterscheibe 291 ist konzentrisch zum Mittelpunkt der getriebeseitigen Exzenterscheibe 291 das getriebeseitige Exzenterlager 288 angeordnet. Außen auf dem getriebeseitigen Exzenterlager 289 ist konzentrisch zum Mittelpunkt des getriebeseitigen Exzenterlagers 288 der getriebeseitige Rakelring 287 angeordnet.
In dieser Anordnung sind die motorseitige Exzenterscheibe 283 und die getriebeseitige Exzenterscheibe 291 relativ zueinander so angeordnet, dass sich der Punkt der Exzenterscheibe 283, der den größten Abstand von der Achse 11 hat, und der Punkt der Exzenterscheibe 291, der den größten Abstand von der Achse 11 hat, bezüglich der Achse 11 gegenüberliegen. Weiterhin sind der Exzenterträger 282, der motorseitige Exzenter 283 und der getriebeseitige Exzenter 291 durch vier Schrauben an einer Stirnfläche des Rotors 5 angeschraubt, die durch übereinanderliegende Schraublöcher geführt sind. Diese Schrauben sind in 30 schematisch angedeutet. Die beiden baugleichen Rakelringe 285 und 287 haben ein L-förmiges Profil, wie besonders gut in 32 erkennbar ist. Dadurch ist es möglich, die beiden baugleichen Exzenterlager 284 und 288 sowie die beiden Exzenterscheiben 283 und 291 dicker als die Breite der getriebeseitigen Kettenreihe 274 der Doppelkette 8' auszuführen.
Das Innenrad 6 ist in der Ebene einer motorseitigen Kettenreihe 273 der Doppelkette 8' angeordnet, wogegen das Außenrad 76 und die motor- und getriebeseitigen Rakelringe 85, 87 in der Ebene einer getriebeseitigen Kettenreihe 274 der Doppelkette 8' angeordnet sind. Die Radien der Rakelringe 285, 287 sind so dimensioniert, dass die getriebeseitige Kettenreihe 274 der Doppelkette 8' auf zwei Rakelbereichen, in denen die Rakelringe 285, 287 an der Doppelkette 8' anliegen, in die Außenradzähnung 2 eingreift, wobei sich die zwei Rakelbereiche bezüglich der Symmetrieachse der Achse 11 im Wesentlichen gegenüberliegen. Weiterhin ist die Länge der Doppelkette 8' so dimensioniert, dass die motorseitige Kettenreihe 73 der Doppelkette 8' auf zwei Bereichen in das Innenrad 6 eingreift, die sich in etwa gegenüberliegen, und die von den Rakelbereichen in etwa um 45 Grad entfernt sind.
In der Ausführungsform der 29–34 umfassen der Transmitterträger und der Transmitter den exzentrischen Kurvenscheibenhalter 282, die exzentrische Kurvenscheibe bzw. die Exzenterscheibe 283, das exzentrische Kurvenscheibenlager bzw. das Exzenterlager 284, den Rakelring 285, den Rakelring 287, das getriebeseitige Exzenterlager 288, den Abstandsring 290, die getriebeseitige Exzenterscheibe 291 und den Lagerhalter 18'. Die Transmitter umfassen jeweils den Rakelring 285 und den Rakelring 287. Weiterhin ist ein Außenrad 276 mit einer Außenradverzahnung 2 durch die vier Ringbestandteile 277, 278, 279, 280, 276 gegeben.
31 zeigt eine Aufsicht auf die Motor-Getriebe-Einheit von 29 von der Getriebeseite her. Hierbei sind durch die Aussparungen des Lagerhalters 18' hindurch der motorseitige Rakelring 285, der getriebeseitige Rakelring 287 und das getriebeseitige Exzenterlager 288 sichtbar.
32 zeigt einen Schnitt durch die Motor-Getriebe-Einheit von 29 entlang der in 30 gezeigten Schnittlinie K-K, die durch die gegenüberliegenden Rakelbereiche verläuft. Die Kettenreihen 273, 274 der Doppelkette 8' sind im Schnitt gezeigt, wobei links und rechts jeweils ein durchgehender Kettenbolzen erkennbar ist. Wie in 32 erkennbar, liegen die Rakelringe 285, 287 an jeweils gegenüberliegenden Rakelbereichen von innen an der getriebeseitigen Kettenreihe 274 der Doppelkette 8' an. Die motorseitige Kettenreihe 273 der Doppelkette 8' ist in der Ebene der Schnittlinie K-K von dem Innenrad abgehoben.
33 zeigt eine Seitenansicht der Motor-Getriebe-Einheit von 29. Zur Verdeutlichung des inneren Aufbaus der Motor-Getriebe-Einheit ist in 33 eine Schnittlinie L-L gewinkelt eingezeichnet.
34 zeigt einen weiteren Schnitt durch die Motor-Getriebe-Einheit von 29 entlang der Schnittlinie L-L aus 33. In dem vorderen Teil der Schnittebene, der durch die getriebeseitige Kettenreihe 274 der Doppelkette 8' verläuft, ist der motorseitige Rakelring 285 und das motorseitige Exzenterlager 284, sowie der davorliegende Abstandsring 290 gezeigt. Gemäß 34 ist der Radius des Abstandsrings 290 so dimensioniert, dass er größer ist als der kleinste Abstand des motorseitigen Exzenterlagers 284 von der Symmetrieachse der Achse 11.
Ein weiterer Teil des motorseitigen Exzenterlagers 284 ist in dem hinteren Teil der Schnittebene L-L gezeigt, der durch die motorseitige Kettenreihe 273 der Doppelkette 8' verläuft. Weiterhin ist das Innenrad 6 gezeigt, an das die motorseitige Kettenreihe 273 im unteren Bereich der 30 anliegt. Dahinter ist ein Teil der Stirnseite des Rotors 5 mit darin vorgesehenen Belüftungslöchern zu erkennen.
Während eines Betriebs des Motors wird der Rotor 5 über eine Kraftwirkung auf daran angebrachte Permanentmagneten in Rotation versetzt. Dadurch rotieren die Exzenterscheiben 283, 291, die mit dem Rotor 5 verschraubt sind, um die Achse 11. Die Rotation der Exzenterscheiben 283, 291 um die Achse 11 wird über die Exzenterlager 284, 288 auf die Rakelscheiben 285, 287 übertragen, die jeweils konzentrisch zur Symmetrieachse der Exzenter 283, 291 angeordnet sind. Durch die Rotation der Rakelscheiben 285, 287 rotieren die Rakelbereiche der getriebeseitigen Kettenreihe 274 ebenfalls um die Symmetrieachse der Achse 11. Dabei drehen sich die Rakelscheiben 285, 287 auf den Exzenterlagern 284, 288 und weichen dadurch der Querkraft der Doppelkette auf die Rakelscheiben 285, 287 aus.
Die Doppelkette 8' hat weniger Kettenglieder als die Anzahl der Zähne des Außenrads 276. Weiterhin greifen die Kettenreihen der Doppelkette 8' jeweils in die Zähnungen des Innenrads 6 und Außenrades 276 ein. Die Doppelkette 8' weist daher relativ zu diesen keinen Schlupf auf. Somit muss sich das Außenrad pro Umdrehung der Rakelscheiben um die Achse 11 um nA – nK Zähne weiterbewegen, also um (nA – nK)/nA·360°, wobei nA die Anzahl der Zähne des Außenrades und nK die Anzahl der Kettenglieder der Doppelkette 8' ist. Daraus ergibt sich ein Untersetzungsverhältnis von nA/(nA – nK).
Das Außenrad 276 überträgt seine Drehbewegung auf den Außenradhalter 275 und den Abtriebsring 269, mit denen es durch eine Schraubverbindung verbunden ist. Der Abtriebsring 269 dreht sich auf den Abtriebslagern 271 und 271. Die Drehbewegung des Abtriebsrings 269 wird auf ein Antriebsrad eines Fahrzeuges übertragen. Dies kann, ähnlich wie in 18 gezeigt, direkt über ein auf dem Abtriebsring 269 angebrachtes Felgenhorn des Antriebsrads oder indirekt über einen Kettenantrieb erfolgen.
Eine Motor-Getriebe-Einheit gemäß der Ausführungsform der 29 bis 34 bietet verschiedene Vorteile. Da der Abstand der Rakelringe 285, 287 von der Achse 11 konstant bleibt und die Rakelringe 285, 287 zudem den Innenraum des Außenrads weitgehend ausfüllen, entsteht nur eine sehr geringe Unwucht.
Durch die spezielle Anordnung der Rakelringe 285, 287 können die Radien der Rakelringe 285, 287 groß gewählt werden. Dies ermöglicht eine größere Ausdehnung der Rakelbereiche, so dass keine punktuellen Belastungen entstehen. Zudem kann so eine höhere Untersetzung erreicht werden, da auch die Kettenlänge der Doppelkette 8' größer gewählt werden kann.
Die Lagerung der Rakelringe 285, 287 auf Kugellagern 284, 288, die in einem vorgegebenen Abstand von der Achse 11 angeordnet sind, sorgt dafür, dass kein oder nur wenig Schlupf zwischen Doppelkette 8' und Außenradzähnung 2 entsteht. Reibungsverluste werden verringert. Zudem ist es nicht erforderlich, eine Rollenkette zu verwenden, um den Schlupf auszugleichen. Daher kann die Doppelkette 8' stabiler ausgeführt werden.
Weitere Vorteile der Ausführungsform mit Doppelkette gemäß 29 bis 34 sind bereits bei den Ausführungsformen der guren 23 bis 27 mit Doppel- bzw. Dreifachkette genannt worden. Gleiche oder ähnliche Vorteile treffen auch hier zu.
Bei der Ausführungsform gemäß der 29 bis 34 kann statt der Exzenterlager 284, 288, oder auch zusätzlich, eine Rollendoppelkette verwendet werden.
In einer Variante der Ausführungsform der 29 bis 34 kann der Abtrieb auch über das Innenrad 6 ausgeführt werden. Hierzu werden die Rakelscheiben 285, 287 und das Außenrad 276 in der motorseitigen Kettenebene 273 vorgesehen und das Außenrad 276 an einem stationären Gehäuseteil befestigt. Hingegen wird das Innenrad 6 in der getriebeseitigen Kettenebene 274 vorgesehen und das Innenrad 6 an einem Abtriebsring 269 befestigt.
Hierbei wird der Radius des Abtriebsringes 269 zweckmäßigerweise größer sein als der Radius des Außenrades 276. Der Begriff 'befestigen' soll hier auch die mittelbare Befestigung über Zwischenteile umfassen.
Sowohl beim Abtrieb über das Außenrad 276 als auch beim Abtrieb über das Innenrad 6 ist es weiterhin möglich, die Drehbewegung nach innen auf eine Abtriebswelle 11 zu übertragen, statt nach außen auf einen Abtriebsring 269. Daher entfällt dann der Abtriebsring 269 und die Abtriebslager 271, 272. Das Innenrad 6 bzw. das Außenrad 276 kann dann an der Abtriebswelle 11 befestigt werden und die Abtriebswelle 11 über Kugellager abgestützt werden, ähnlich wie in 2 für das Innenrad 6 gezeigt.
35 zeigt eine Variante der vorherigen Ausführungsformen mit einem Druckmittel. Gemäß 35 ist statt eines Zugmittels ein Druckmittel 131 zwischen einem drehbaren Innenrad 6 und einem stationäre Außenrad 130 vorgesehen. Das Druckmittel 131 kann beispielsweise durch einen flexiblen Metallring gegeben sein. Das Druckmittel 131, das Innenrad 6 und das Außenrad 130 sind so ausgeformt, dass jeweils zwischen dem Druckmittel 131 und dem Innenrad 6 und dem Druckmittel 131 und dem Außenrad 130 kein oder wenig Schlupf besteht. Diese Ausformung kann zum Beispiel durch eine Zähnung realisiert sein.
Zwei Druckräder 132, 133 sind auf einem drehbaren Trägerring 134 so angeordnet, dass sie jeweils in Bewegungsrichtung des Trägerrings vor dem Druckmittel 131 liegen und das Druckmittel 131 berühren. Der Trägerring und die Druckräder 132, 133 entsprechen hierbei einem Transmitter, der sich zwischen Innenrad 6 und Außenrad 130 befindet. Zur Versteifung des Druckmittels 131 können optional gegenüber der Druckräder 132, 133 jeweils Stabilisierungsräder 135, 136 vorgesehen sein, die an dem Druckmittel anliegen. Optional können als Bestandteil des Transmitters auch zwei hier nicht gezeigte weitere Druckräder vorgesehen sein, um das Druckmittel an das Innenrad von außen anzudrücken. Die Druckräder bzw. die Stabilisierungsräder sind um ihre Achse drehbar angeordnet, so dass das Druckmittel 131 umlaufen kann. Das umlaufende Druckmittel 131 überträgt seine Umlaufbewegung auf das Innenrad 6.
Bei der Variante gemäß 35 kann das Innenrad auch stationär sein und der Abtrieb stattdessen über das Außenrad 130 erfolgen. Hierbei erfolgen Antrieb und Abtrieb in der gleichen Rotationsrichtung.
Die 36 bis 46 zeigen weitere Ausführungsbeispiele, wobei bereits oben erwähnte Bauteile nicht näher erläutert sind.
36 zeigt eine Explosionszeichnung einer Ausführungsform eines harmonischen Kettengetriebes mit zweireihigem Pin-Ring 308. Rechts des zweiten Abtriebs- bzw. Ausgangslagers 272 zeigt 36 von links nach rechts einen ersten Innenring 6', einen zweireihigen Pin-Ring 308, eine motorseitigen Rakelscheibe 285' mit motorseitigem Exzenter 283' und motorseitigem Exzenterlager 284', eine getriebeseitige Rakelscheibe 287' mit einem getriebeseitigen Exzenter 291' und einem getriebeseitigen Exzenterlager 288', einen zweiten Innenring 6'' sowie bereits erwähnte Bauteile. Die Rakelscheiben 285' und 287' sind als kreisförmige Scheiben ausgebildet.
Dies ist eine dreireihige Getriebebauform bzw. -Anordnung, wobei die zwei Paare 6', 2' bzw. 6'', 2'' aus einem Innenrad und einem Außenrad in verschiedenen axialen Ebenen angeordnet sind, wobei eine Transmitterträger mit Transmittern 285', 287', 283', 284', 288', 291' in einer dritten axialen Ebene zwischen den zwei Paaren 6', 2' bzw. 6'', 2'' aus einem Innenrad und einem Außenrad.
Der erste Innenring 6' und der zweite Innenring 6'' sind mit dem Stator 22 verbunden. Eine Außenradzähnung 2 ist als eine zweireihige innere Zähnung eines Abtriebsring 269 ausgeführt.
In dieser Ausführungsform erstrecken sich die zwei Pinreihen des Pinrings 308 als eine Zugmittel zwischen den inneren Umfängen 2', 2'' ´der Außenräder und den äußeren Umfängen 7', 7'' der Innenräder 6', 6''. Die hervorstehenden Teile der Pins 305, die am besten in der 46 erkannt werden können, stellen die Funktion der Bolzen einer Antriebskette bereit, die mit den Zähnen der Außenräder und der Innenräder 6', 6'' wechselwirken. Im Fall eines angetriebenen Transmitters 285', 287', 283', 284', 288', 291' wird der Pinring 308 von dem äußeren Umfängen 7', 7'' der Innenräder 6', 6'' abgehoben und gegen die inneren Umfänge 2', 2'' der Außenräder gedrückt, wodurch eine relative Bewegung zwischen den Innenrädern und den Außenrädern erzeugt wird. In Fällen, in denen die Innenräder 6', 6'' angetrieben sind, wird eine Relativbewegung zwischen den Außenrädern und dem Pinring 308 – und damit dem Transmitter 285', 287', 283', 284', 288', 291' – erzeugt. In anderen Fällen, in denen das Außenrad angetrieben ist, wird eine Relativbewegung zwischen dem Innenrad 6', 6'' und dem Pinring 308 – und damit dem Transmitter 285', 287', 283', 284', 288', 291' – erzeugt. Der Transmitter 285', 287', 283', 284', 288', 291' wird dann durch den Pinring 308 angetrieben.
Der Ausgangsring 269 ist fest mit einem Abtrieb, wie beispielsweise einem Außenrand-Flansch, verbunden.
Auf der motorseitigen exzentrischen Kurvenscheibe 283' sind vier Justier- bzw. Einstellschlitze 301 vorgesehen, die in einem rechten Winkel zu einem Radius der motorseitigen exzentrischen Kurvenscheibe 283' vorgesehen sind. Die vier Einstellschlitze 301 weisen zwei Paare von Einstellschlitzen auf. Die Einstellschlitze 301 jedes Paares haben die gleiche Orientierung und die Einstellschlitze 301 der Paare sind senkrecht zueinander orientiert. Führungszylinder sind ein den Einstellschlitzen vorgesehen, die in 47 erkannt werden können. Öffnungen in der getriebeseitigen exzentrischen Kurvenscheibe 291' sind als Langlöcher ausgebildet.
Über die Einstellschlitze 301 kann die Exzentrizität der Rakelscheiben 285' und 287' durch Verschieben der exzentrischen Kurvenscheiben 283', 291' und dadurch der Rakelscheiben 285' und 287' eingestellt werden entlang der Einstellschlitze 301 der zweireihige Pinring 308 eingestellt werden. Dadurch wird der zweireihige Pinring 308 gestrafft. Wenn das Zentrum der getriebeseitigen Kurvenscheibe 291' entlang zwei der Führungszylinder von der Symmetrieachse 10 wegbewegt wird, und der Pinring 308 wird gestrafft. Die Langlöcher der getriebeseitigen exzentrischen Kurvenscheibe 291' erlauben eine Bewegung der exzentrischen Kurvenscheibe 291' relativ zu den Schrauben, die durch die Langlöcher reichen.
Wenn die getriebeseitige exzentrische Kurvenscheibe an die motorseitige exzentrische Kurvenscheibe durch die Schrauben angezogen wird, die durch die Langlöcher der getriebeseitigen exzentrischen Kurvenscheibe 291' und durch die entsprechenden Löcher der motorseitigen exzentrischen Kurvenscheibe 283' verlaufen, wird die getriebeseitige exzentrische Kurvenscheibe 291' gegen die Führungszylinder und gegen die motorseitige exzentrische Kurvenscheibe 291' gepresst und die Position der getriebeseitigen exzentrischen Kurvenscheibe 291' wird fixiert.
37 zeigt einen Querschnitt durch die Motor-Getriebe-Einheit von 36.
38 und 39 zeigen eine Explosionszeichnung von zwei Ausführungsformen eines harmonischen Kettengetriebes mit zweireihigem Pin-Ring 308 und Drahtwälzlager 302. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel von 36 sind die Rakelscheiben 285'', 287'' als ovale Rakelscheiben ausgebildet. Vorzugsweise liegt der Mittelpunkt des Ovals im Wesentlichen auf der Symmetrieachse 11, so dass die oval geformten Scheiben aufeinander liegen. Die in 36 gezeigten Exzenterscheiben 283', 291' werden in der Ausführungsform von 38 nicht verwendet. Auch die Exzenterlager werden hier nicht verwendet. Stattdessen wird die Reibung durch die Drahtwälzlager 302, 303 aufgenommen, die auch als "Franke-Lager" bezeichnet werden. Die Drahtwälzlager 302, 303 sind zwischen den Rakelscheiben 285'' und 287'' und dem Ausgangsring 269 angeordnet. Durch die Umlaufbewegung der Rakelscheiben 285', 285'' werden die Drahtwälzlager 302, 303 verformt und gegen die Außenradverzahnung 2 gepresst. Während des Betriebs nehmen die Drahtwälzlager 302, 303 die Reibung zwischen den Rakelscheiben 285'', 287'' und der inneren Oberfläche des zweireihigen Pin-Rings 308 auf, was in 46 am besten zu sehen ist.
Die 38 und 39 unterscheiden sich in der Art der Drahtwälzlager 302, 303. In 38 wird ein vollständiges Drahtwälzlager verwendet, das vier Drahtringe und einen flexiblen Kugelkäfig aufweist. Die vier Drahtringe sind so angeordnet, dass sie die Kugeln des Kugellagers umschließen. Die Kugeln sind in dem flexiblen Kugelkäfig festgehalten. Die vier Drahtringe sind in der Querschnittsansicht von 43 ersichtlich. In alternativen Ausführungsformen kann die Anzahl von Drahtringen auch zwei, drei oder mehr als vier sein. In 39 wird eine innerer Teil 303 eines Drahtwälzlagers verwendet, der einen flexiblen Kugelkäfig aber keine Drahtringe aufweist.
40 zeigt einen Querschnitt durch die Motor-Getriebe Einheit gemäß 38 oder 39. Ein Zwischenraum ist so zwischen der Innenradverzahnung und der Außenradverzahnung vorgesehen, dass der Zwischenraum gerade groß genug ist, um die Pins 305 aufzunehmen. Je kleiner der Zwischenraum, desto größer das Antriebsverhältnis bei einer gegebenen Zahngröße der Verzahnungen. Im Ergebnis sind für die Ausführungsformen mit dem Pinring 308 besonders große Antriebsverhältnisse möglich.
41 zeigt einen Querschnitt durch die Motor-Getriebe Einheit gemäß 36. Der Querschnitt verläuft in einer Ebene, die durch die gegenüberliegenden Rakelbereiche verläuft, von denen ein Rakelbereich gezeigt ist. Man erkennt, dass der motorseitige Rakelring 285' gegen den flexiblen Ring 304 des Pinrings 308 drückt, so dass die Pins 305 gegen ein Außenrad drücken. Das Außenrad ist als zwei Außenräder konstruiert, die als innere Verzahnungen der Lagerabstützung 18 und des Ausgangsrings 269 ausgeführt sind, und die durch Schrauben fest verbunden sind. Die Verzahnungen sind hier nicht gezeigt, aber in 36. Die exzentrischen Kurvenscheiben auf denen die Rakelscheiben 285', 287' durch Lager abgestützt sind, sind an dem Rotor 5 über vier Schrauben angeschraubt, von denen ein Schraubenende in 42 sichtbar ist.
46 zeigt eine detaillierte Ansicht des zweireihigen Pinrings 308. Die zwei Pinreihen des zweireihigen Pinrings 308 werden durch aus Stahl gefertigte Pins gebildet, die ein Breite von 20 mm und eine Dicke von 1.5 mm haben, und die von beiden Seiten des zentralen elastischen Rings 304 hervorragen. Der elastische Ring 304 ist vorzugsweise aus Metall, wie zum Beispiel Eisen, Aluminium, Bronze oder anderen Legierungen gefertigt. Der elastische Ring 304 weist längliche Spalte auf, in die die Pins 305 eingepasst werden können.
42 zeigt einen Querschnitt durch die Motor-Getriebe Einheit gemäß 37. Der Querschnitt ist ähnlich zu dem Querschnitt von 41. Aber im Gegensatz zu 41 wird der flexible Ring nicht durch zwei axial leicht asymmetrische Rakelscheiben nach außen gedrückt sondern durch die Kugeln des Lagers, die in der mittleren Ebene des flexiblen Ringelements 304 des Zugmittels oder Pinrings, so dass die Kugeln einem kreisförmigen Pfad auf der inneren Oberfläche des Pinrings 308 folgen. Weiterhin kann man erkennen, dass die Kugeln eines inneren Teils des Drahtringlagers in einer Nut auf der inneren Oberfläche des Pinrings 308. Man kann weiterhin erkennen, dass die Kugeln eines inneren Teils des Drahtringlagers in einer runden Nut der ovalen Rakelscheiben 285'', 287'' gelagert sind, so dass die Kugeln von der Innenseite her geführt werden. Ein flexibler Käfig des inneren Teils des Drahtringlagers ist im Querschnitt gezeigt. Auf der Innenseite des flexiblen Rings 304 ist ebenfalls eine runde Nut vorgesehen, so dass die Kugeln von der Außenseite geführt werden. Durch die Verwendung kreisförmiger Nuten ist es nicht mehr länger nötig, Ringdrähte vorzusehen, durch die die Kugeln geführt werden, sondern ein flexibler Käfig mit Kugeln ist ausreichen, so wie er durch den inneren Teil eines Drahtringlagers zur Verfügung gestellt wird.
43 zeigt einen Querschnitt durch die Motor-Getriebe Einheit gemäß 38. Im Gegensatz zu der vorherigen 42 ist ein komplettes Drahtwälzlager vorgesehen. Die vier Drahtringe können in den äußeren Ecken des quadratisch geformten Zwischenraums erkannt werden, der durch die rechteckige Öffnung der Rakelscheiben 285'', 287'' begrenzt ist, und weiterhin eine rechteckige Öffnung eines Teils innerhalb des flexiblen Rings 304 des Pin-Rings 308. Die vier Drähte sind durch die rechteckige Öffnung abgestützt. Ein Kugelkäfig ist im Querschnitt auf jeder Seite der Kugel gezeigt.
44 zeigt einen Teil eines Querschnitts durch die Motor-Getriebe Einheit gemäß 37. Von innen nach außen sind die ovale Rakelscheibe 287', das Drahtwälzlager 302, sowie der doppelreihige Pin-Ring 308 gezeigt. Ein Kugelkäfig sowie Drahtringe des Drahtwälzlagers 302 sind in einer Seitenansicht gezeigt. In einem vergrößerten Ausschnitt ist ein Kugelkäfig von der Seite gezeigt.
Die 45 und 46 zeigen detaillierte Ansichten des zweireihigen Pinrings 302. In dieser Ansicht sind eine innere und eine äußere Begrenzung eines elastischen Rings 304 gezeigt, in dem Pins mit einem Durchmesser von 1,5 mm vorgesehen sind. Der Abstand von dem inneren zu dem äußeren Ring beträgt 3 mm und der Radius des unverformten Drahtring-Kugellagers ist 205 mm. Ein Vorteil des Drahtring-Kugellagers 302 in den oben erwähnten Ausführungsbeispielen ist seine Verformbarkeit durch den Druck der Rakelscheiben 285', 285'', 287', 287''.
In den Ausführungsbeispielen der 36–46, die einen Pinring 302 aufweisen, ist ein Transmitterträger mit Transmittern innerhalb des Pinrings 302 angeordnet und dreht sich um die Achse 10. Die Transmitter drücken gegen den flexiblen inneren Ring des Pinrings 302 und heben in zwei gegenüberliegenden Rakelbereichen die Pins des Pinrings von dem Innenrad bzw. von den Innenrädern. In den Rakelbereichen werden die Pins 305 der Pinreihe zwischen die Zähne der Außenrad-Verzahnung bzw. der Außenrad-Verzahnungen gedrückt. Die Pins 305 üben ihrerseits eine Querkraft gegen die Außenrad-Verzahnung bzw. die Verzahnungen aus, so dass sich das Außenrad bewegt.
In den Ausführungsbeispielen sind die Transmitter als kreisförmige oder als ovale Rakelscheiben oder Rakelringe ausgeführt und die Transmitterträger sind als Lager ausgeführt, auf denen die Transmitter befestigt sind. Ein Lager, das die Reibung aufnimmt kann für diejenigen Ausführungsbeispiele, bei denen ein flexibles Lager zwischen den Rakelscheiben und der Außenradverzahnung vorgesehen ist, als Teil des Transmitters angesehen werden, und es kann in denjenigen Ausführungsbeispielen, in denen die Rakelscheiben von der Innenseite her auf dem Lager gelagert sind, als Teil des Transmitterträgers angesehen werden.
47 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, in dem ein Zahnriemen 310 als Druckmittel benutzt wird.
Rechts von dem zweiten Ausgangslager 272 zeigt 35, von links nach rechts gesehen, ein Außenrad 276', einen ersten Innenring 6', einen Zahnriemen 310, eine motorseitige Rakelscheibe 285' mit einer motorseitigen externen Kurvenscheibe 283' und einem motorseitigen exzentrischen Kurvenlager 288', eine getriebeseitige Rakelscheibe 27' mit einer getriebeseitigen exzentrischen Kurvenscheibe 291' und einem getriebeseitigen exzentrischen Kurvenlager, als auch Teile, die in den vorherigen Ausführungsformen gezeigt sind. Die Rakelscheiben 285' und 287' sind als kreisförmige Scheiben ausgeformt.
Die Bauweise entspricht einer zweireihigen Getriebebauweise, wobei das Innenrad 6 und die Rakelscheiben 285', 287' in verschiedenen axialen Ebenen angeordnet sind. Das Außenrad 276' erstreckt sich über die gesamte Breite des Zahnriemens 310, in Gegensatz zu den vorherigen Ausführungsbeispielen, die einen zweireihigen Pinring aufweisen. Der innere Ring 6 ist mit dem Stator 22 verbunden. Eine Außenradverzahnung 2 ist als Innenverzahnung eines äußeren Rings 276' ausgestaltet.
Der Zahnriemen 310 erstreckt sich als Zugmittel zwischen dem inneren Umfang 2 des Außenrads 276' und dem äußeren Umfang des Innenrads 6. Die Zähne des Zahnriemens 310, die als Zahnriemen mit einer inneren und einer äußeren Verzahnung ausgestaltet sind, haben die Funktion von Stiften einer Antriebskette die mit den Zähnen des Außenrads 276' und des Innenrads 6 wechselwirken. In dem Fall eines angetriebenen Transmitters 285', 287', 283', 284', 288', 291' wird der Zahnriemen 310 von dem äußeren Umfang 7 der Innenräder 6 abgehoben und gegen die inneren Umfänge 2 des Außenrads 276' gedrückt, wodurch eine relative Bewegung zwischen den Innenrädern und den Außenrädern erzeugt wird. In Fällen, in denen das Innenrad 6 angetrieben ist, wird eine relative Bewegung zwischen dem Außenrad 276' und dem Zahnriemen – und damit dem Transmitter 285', 287', 283', 284', 288', 291' – bereitgestellt. Der Transmitter 285', 287', 283', 284', 288', 291' wird dann durch den Zahnriemen angetrieben.
Der Ausgangsring 269 ist fest verbunden mit dem Abtrieb, wie zum Beispiel dem Randflansch.
Auf der motorseitigen exzentrischen Kurvenscheibe 283' sind vier Einstellschlitze 301 vorgesehen, die in einem rechten Winkel zu einem Radius der motorseitigen exzentrischen Kurvenscheibe 283' angeordnet sind. In den Einstellschlitzen 301 sind Führungszylinder vorgesehen. Öffnungen, die in der getriebeseitigen exzentrischen Kurvenscheibe 291' vorgesehen sind, sind als längliche Öffnungen geformt. Der Mechanismus des Einstellens und Spannens des Zahnriemens ist analog zu der vorherigen Beschreibung in Bezug auf 36.
48 zeigt einen Querschnitt durch das harmonische Kettengetriebe von 47 entlang einer gewinkelten Ebene, so dass die Hälfte der Ebene vor dem Innenrad 6 schneidet und die andere Hälfte vor der motorseitigen Rakelscheibe 285' schneidet. Die Lage der Rakelscheiben 285' und 287' ist so, dass die zwei gegenüberliegenden Rakelbereiche an der Grenze der zwei Hälften des Querschnitts liegen. Man kann erkennen, dass der Einstellschlitz in Richtung einer Linie angeordnet ist, der die zwei Rakelbereiche verbindet.
49 zeigt einen Querschnitt durch das harmonische Kettengetriebe von 47, wobei die Schnittebene durch die Symmetrieachse 10 und durch die gegenüberliegenden Rakelbereiche verläuft. Ein Teil des Zahnriemens in den Rakelbereichen ist gezeigt. Zwei der vier Schrauben, mit denen die exzentrischen Kurvenscheiben an dem Rotor 5 befestigt sind, sind in dem Querschnitt erkennbar, sowie zwei der sechs Schrauben, mit denen das Innenrad 6 an dem Stator 22 befestigt ist.
Für die Ausführungsbeispiele, die in dieser Anmeldung gezeigt oder beschrieben sind ist es im Prinzip möglich, alle Arten von elektrischen Motoren zusammen mit dem harmonischen Kettengetriebe zu benutzen. Bürstenlose Gleichstrommotoren, in denen der Rotor mit Permanentmagneten ausgestattet ist, können in dieser Anordnung sowohl einfach als auch vorteilhaft sein. Zu diesem Zweck hat der Stator Spulenwindungen, wie in den Ausführungsbeispielen gezeigt ist, an denen eine geeignet gepulste Gleichstromspannung angelegt wird, und er erzeugt ein alternierendes magnetisches Feld, das mit den Permanentmagneten zusammenwirkt, wodurch der Rotor seinerseits in Bewegung gesetzt wird. In dieser Anordnung ist möglich, zur Bestimmung der momentanen Position des Rotors Sensoren in der Form von Hilfswicklungen oder Hall-Sensoren in dem Bereich des Rotors vorzusehen, wobei die momentane Position bei der Regelung des Stroms durch die Spulenwicklungen berücksichtigt wird. Sensorlose Motorbauformen sind auch denkbar, in denen die momentane Position durch eine Induktionsspannung in einer Spule oder in Spulen des Stators bestimmt wird.
In weiteren Abwandlungen ist es möglich, Synchronmotoren oder Asynchronmotoren zusammen mit dem harmonischen Kettengetriebe, wie es in der vorliegenden Anmeldung offenbart ist, zu verwenden. In solchen Fällen werden sie oftmals als Wechselstrom-Motoren bezeichnet. Asynchronmotoren haben den Vorteil, dass sie ohne Bürsten betätigt werden können, weil ein rotierendes elektromagnetisches Feld den Rotor mitzieht, der als eine Kurzschlusswindung ausgeführt ist, in der das alternierende Feld ein magnetisches Feld induziert.
Alternativ dazu ist es auch möglich, Gleichstrom-Motoren zu benutzen, in denen Bürsten zum Anlegen eines Stroms an die Rotorspule verwendet werden.
Die Spulen in dem Rotor und dem Stator von Synchronmotoren und Gleichstrommotoren können in Reihe oder parallel betrieben werden. Im Prinzip sind alle Kombinationen möglich, d.h. synchrone Reihenmotoren, synchrone Parallelmotoren, Nebenschlussmotoren, Gleichstrom-Reihenmotoren und Gleichstromparallel oder -Nebenschlussmotoren. Synchronmotoren können auch mit einem Permanentmagnet als Rotor ausgestattet sein, wobei in diesem Fall auch eine Kombination mit einer Rotorspule denkbar ist.
Synchronmotoren, die parallel betrieben werden können, haben eine Momentenkurve, die in Bezug auf die Geschwindigkeit weithin konstant ist. Im Gegensatz dazu steigt das verfügbare Drehmoment eines in Reihe betriebenen Synchronmotors an, wenn die Geschwindigkeit zunimmt.
Bei Asynchronmotoren und auch bei synchronen Parallelmotoren wird eine Umkehrpunkt beobachtet, in dem ein maximales Drehmoment erreicht wird. Wenn die Geschwindigkeit unter ein bestimmtes Niveau fällt, nimmt das verfügbare Drehmoment ab. Insbesondere bei Drehstrommotoren hat der Rotationswinkel keinen besonderen Einfluss auf das stationäre Drehmoment.
Bei Motoren mit Reihenschaltungsverhalten, kann ein stärkerer Geschwindigkeitsabfall unter Last beobachtet werden. Motoren mit einem Reihenschaltungsverhalten sind daher besonders geeignet für den Gegenstand der Anmeldung, weil ein Betrieb ohne Schalteinrichtung, d.h. mit einem festen Untersetzungsverhältnis, über einen weiten Geschwindigkeitsbereich hin möglich ist.
Hierbei haben sich Gleichstrommotoren, die eine hohe Geschwindigkeit bei niedriger Belastung entwickeln, aber bei denen die Geschwindigkeit stark abfällt, wenn die Last zunimmt, als besonders erfolgreich erwiesen. Sie erzeugen einen Hochgeschwindigkeitsantrieb mit hohem Anfangsdrehmoment, was beim Fahren von Fahrzeugen besonders erstrebenswert ist. Bei Anfahren aus dem Stand weist ein Reihenmotor und insbesondere ein Gleichstrom-Reihenmotor ein hohes Drehmoment auf, das eine hohe Anfangsbeschleunigung erlaubt. Die Geschwindigkeit kann ganz ohne Last sehr hohe Niveaus erreichen. Eine elektronische Regeleinheit wirkt dem vorteilhafterweise durch Verringerung der Leistung durch Anlegen einer niedrigeren Antriebsspannung an den Motor entgegen.
Mit einer geeigneten Umschaltung zur Regelung der Statorspulen eines Asynchronmotors ist es möglich, ähnliche Eigenschaften zu erzeugen, und es gibt außerdem den Vorteil, dass kein Kollektor und keine Bürsten benötigt werden, um den Motor anzutreiben. In der Tat ergibt dies einen robusteren Kurzschlussrotor mit einfacher Ausführung, der eine charakteristische Kurve aufweist, die ähnlich der eines Reihenmotors ist.
In Bezug auf die strukturelle Bauweise des elektrischen Motors kommen sowohl Axialmotoren mit Doppelspalt als auch mit Einfachspalt in Betracht. Ein radialer Motor mit einem inneren Rotor oder einem äußeren Rotor ist auch denkbar. Außenrotoren haben den Vorteil eines höheren Trägheitsmoments, das eine vorteilhafte Wirkung auf die Laufruhe der damit gebildeten Antriebseinheit hat. Kombinationen von Axialmotoren und Radialmotoren sind auch denkbar, insbesondere wenn sie als Motoren mit Außenrotoren ausgebildet sind.
Der Gegenstand der Anmeldung kann mit einer breiten Auswahl von elektrischen Motortypen verwirklicht werden die Wechselstrommotoren, Gleichstrommotoren, bürstenlose Gleichstrommotoren, Reihenschlussmotoren, Nebenschlussmotoren, Synchronmotoren und Asynchronmotoren einschließt. Verbrennungsmotoren mit innenliegender Verbrennung, wie Kolbenmotoren oder sogar Verbrennungsmotoren mit außenliegender Verbrennung wie Verbrennungsturbinen können auch verwendet werden.
Die obengenannten Typen von elektrischen Motoren können im Prinzip auch als Generator verwendet werden, wobei ein Teil des Getriebes, das mit der Hauptwelle des Motors verbunden ist, die Ausgangswelle des Getriebes ist.
Das Getriebe kann auch benutzt werden, um eine langsame Antriebseinheit, wie eine Wasserturbine oder eine Windturbine dazu zu verwenden, einen Generator mit einer relativ hohen Geschwindigkeit anzutreiben.
Alternativ dazu kann das Getriebe auch dazu benutzt werden, eine Hochgeschwindigkeits-Antriebseinheit, wie eine Verbrennungsmaschine mit interner Verbrennung oder eine Gas oder Kraftstoff-Verbrennungsturbine dazu zu benutzen, einen Generator mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit anzutreiben.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen der Anmeldung haben im Prinzip ein Außenrad und ein Innenrad gemeinsam, wobei sich ein Zugmittel zwischen dem inneren Umfang des Außenrads und dem äußeren Umfang eines Innenrads erstreckt. Allgemein verwendete Zugmittel umfassen Plastik- oder Metallketten, Zahnriemen und verformbare Metall- oder Plastikzylinder oder andere elliptische Formen. Im Fall eines angetriebenen Transmitters wird das Zugmittel von dem äußeren Umfang eines Innenrads abgehoben und gegen den inneren Umfang des Außenrads gedrückt, wodurch eine Relativbewegung zwischen dem Innenrad und dem Außenrad erzeugt wird. In Fällen, in denen das Innenrad angetrieben wird, wird eine Relativbewegung zwischen dem Außenrad und dem Zugmittel – und dadurch dem Transmitter – bereitgestellt. Der Transmitter wird dann durch das Zugmittel angetrieben.
Die Anmeldung umfasst auch eine weitere Ausführungsform, in der ein Druckmittel oder Stoßmittel zur hauptsächlichen Übertragung von Kompressionskräften in Stelle eines Zugmittels bereitgestellt wird, das im Wesentlichen Zugkräfte zwischen dem Innenrad und dem Außenrad überträgt. Metallzylinder oder Plastikzylinder oder andere elliptische Formen werden häufig als Druckmittel verwendet. Solch ein Getriebe hat eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle, wobei das Getriebe ein Außenrad, ein Innenrad, das konzentrisch in Bezug auf das Außenrad angeordnet ist, und ein Druckmittel das sich zwischen dem Außenrad und dem Innenrad erstreckt, und wenigstens einen umlaufenden Transmitter aufweist, der das Druckmittel von dem inneren Umfang des Außenrads weg und gegen den äußeren Umfang des Außenrads presst oder drückt. Im Fall eines angetriebenen Transmitters wird das Druckmittel von dem äußeren Umfang des Innenrads weggedrückt und gegen den inneren Umfang des Außenrads gedrückt, wodurch eine Relativbewegung zwischen dem Innenrad und dem Außenrad erzeugt wird. In Fällen, in denen das Innenrad angetrieben wird, wird eine Relativbewegung zwischen dem Außenrad und dem Zug- bzw. dem Antriebsmittel – und dadurch dem Transmitter – bereitgestellt. In weiteren Fällen, in denen das Außenrad angetrieben ist, wird eine Relativbewegung zwischen dem Innenrad und dem Druckmittel – und dadurch dem Transmitter – bereitgestellt. Der Transmitter wird dann durch das Druckmittel angetrieben.
Das Druckmittel kann als ein flexibler Metallmantel ausgeführt sein, der in der Lage ist, Schubkräfte und Biegemomente zu übertragen. Wo dies der Fall ist, liegen die Transmitter an der Außenseite des Mantels an und rakeln ihn von Zahn zu Zahn.
Der Gegenstand der Anmeldung bezieht sich auch auf ein harmonisches Kettengetriebe, in dem Transmitter auf Wellen angeordnet sind, so dass sie in der Lage sind zu rotieren, und die Wellen sind auf Transmitterträgern angeordnet. In dieser Anordnung sind die Transmitter als Räder oder als Rollen ausgeführt.
In einer axialsymmetrischen einreihigen Getriebebauform, wie in den Ausführungsformen der 1–22 und in 35 gezeigt, hat das Zugmittel bzw. das Druckmittel einen einzigen radialen Bereich, der sowohl für den Kontakt mit dem Außenrad als auch mit dem Innenrad bereitgestellt ist. In der einreihigen Getriebebauform berührt der Transmitter im Allgemeinen das Zugmittel bzw. das Druckmittel von dem Zwischenraum zwischen dem Innenrad und dem Außenrad her. Der Transmitter, das Innenrad und das Außenrad sowie das Zugmittel bzw. das Druckmittel sind im Wesentlichen in derselben axialen Ebene angeordnet.
In einer axialsymmetrischen zweireihigen Getriebebauform, wie in den Ausführungsbeispielen der 23, 26–34, und 47–49 gezeigt, sind das Innenrad und das Außenrad häufig in verschiedenen axialen Ebenen angeordnet, wobei der Transmitter entweder in der axialen Ebene des Innenrads oder in der axialen Ebene des Außenrads angeordnet ist. Das Zugmittel bzw. das Druckmittel erstreckt sich axial zwischen den axialen Ebenen des Innenrads und des Außenrads, wobei es das Innenrad und das Außenrad in verschiedenen Bereichen ihrer jeweiligen Umfänge berührt.
In einem dreireihigen Aufbau, wie in den Ausführungsbeispielen der 36–46 gezeigt, sind die zwei Paare von einem Innenrad und einem Außenrad in verschiedenen axialen Ebenen angeordnet, wobei der Transmitter in einer dritten axialen Ebene zwischen den zwei Paaren von einem Innenrad und einem Außenrad angeordnet ist.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel, das in den Figuren nicht gezeigt ist, ist eine dreireihige Getriebebauform mit zwei Innenrädern und einem Außenrad oder – alternativ – auch mit zwei Außenrädern und einem Innenrad bereitgestellt.
Es ist auch möglich, eine dreireihige Getriebeanordnung mit einem Innenrad und einem Außenrad vorzusehen. Wie in den 24–25 gezeigt, ist es dann möglich einen zweireihigen Transmitter mit zwei Transmitterbereichen vorzusehen, wobei jeder Transmitterbereich in einer axialen Ebene vorgesehen ist, die von der axialen Ebene des Innenrads verschieden ist. Das Zugmittel bzw. das Druckmittel erstreckt sich axial zwischen den axialen Ebenen der Außenräder und des Innenrads, wobei sowohl das Innenrad als auch die Außenräder in verschiedenen Bereichen ihrer jeweiligen Umfänge berührt werden.
Es ist auch möglich, obwohl in den Figuren nicht gezeigt, dass man eine axialsymmetrische dreireihige Getriebebauform mit zwei Außenrädern und einem Innenrad vorsieht, die in verschiedenen axialen Ebenen angeordnet sind, wobei der Transmitter in der axialen Ebene des Innenrads angeordnet ist. Es ist ferner auch möglich einen zweireihigen Transmitter mit zwei Transmitterbereichen vorzusehen, wobei jede der Transmitterbereiche in der axialen Ebene des jeweiligen Außenrads vorgesehen ist. Das Zugmittel bzw. das Druckmittel erstreckt sich axial zwischen den axialen Ebenen der Innenräder und des Außenrads, wobei es sowohl die Innenräder als auch das Außenrad in verschiedenen Bereichen ihrer jeweiligen Umfänge berührt.
In Kürze ausgedrückt, es sind Kombinationen von sämtlichen Anzahlen von Innenräder und sämtlichen Anzahlen von Außenrädern möglich, in denen ein einreihiger Transmitter oder ein mehrreihiger Transmitter mit mehreren Transmitterabschnitten verwendet werden. Die Ausführungsformen zeigen nur einige der vielen Kombinationen, die in der vorliegenden Anmeldung offenbart sind.

Zum besseren Verständnis der untenstehenden Ausführungsbeispiele zeigt die folgende Tabelle die Reduktions- bzw. die Antriebsverhältnisse eines harmonischen Präzisions-Kettengetriebes für verschiedene Antriebs/Abtriebs-Konfigurationen. In der Tabelle bezieht sich R auf das Rakel, I auf das Innenrad und A auf das Außenrad. Das Rakel kann hierbei auf verschiedene Weise realisiert werden, zum Beispiel als Rakelelement, das zwischen Kette und Innenrad angeordnet ist, als ein oder mehr exzentrische gelagerte kreisförmige Scheiben oder als ein oder mehr ovale Scheiben. Weiterhin bezieht sich nA auf die Anzahl der Außenradzähne, nI auf die Anzahl der Innenradzähne und nK auf die Anzahl der Kettenglieder.

Ein	Aus	Fest	Antriebsverhältnis	Reduktion	Richtungs umkehr
R	I	A	1:(nA – nK)/nI	J	J
R	A	I	1:(nK – nI)/nA	J	N
I	A	R	1:(nI/nA)	J	N
A	I	R	1:(nA/nI)	N	N
I	R	A	1:nI/(nA – nK)	N	J
A	R	I	1:nA/(nK – nI)	N	N

Weiterhin sind gemäß der Erfindung auch Konfigurationen, die ein Rakel und zwei Außenräder aufweisen, möglich, wobei die Anzahl der Zähne der Innen- und Außenräder der entsprechenden Anzahl von Zähnen auf den relevanten angetriebenen, antreibenden oder festen Außenrädern.
50 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Untersetzungsgetriebes 400 gemäß der vorliegenden Anmeldung. Das Untersetzungsgetriebe weist eine Antriebswelle 401, ein Gehäuse 402, eine Abtriebswelle 403 gegenüber der Antriebswelle 401 und weitere Bestandteil auf, die sich innerhalb des Gehäuses 402 befinden. Das Untersetzungsgetriebe 400 ist, von der Antriebs- zur Abtriebsseite her, wie folgt aufgebaut: auf der Antriebwelle 401 ist eine ovale Rakelscheibe 404 ausgeformt. Auf der ovalen Rakelscheibe 404 ist ein Aufnahmebereich für Drähte eines Drahtwälzlagers oder Franke-Lagers 405 ausgeformt. Ein Aufnahmebereich des Pinrings 405 liegt auf dem Drahtwälzlager 405. Der Aufnahmebereich ist auf der Innenseite des Pinrings 406 vorgesehen. Abtriebsseitige Pins 407 des Pinrings 406 greifen in gegenüberliegende Rakelpunkte in der Außenradverzahnung 6 ein, die auf einem festen, stationären antriebsseitigen Gehäuseteil 408 vorgesehen ist.
Auf der Abtriebswelle 403 ist ein Innenrad 5 mit einer Innenradverzahnung 2 ausgeformt, das durch eine Kugellager 411 auf der Antriebswelle 401 gelagert ist. Weitere Pins 407 des Pinrings 406 greifen in die Innenradverzahnung 2 an gegenüberliegenden Punkten an, die in dieser Ansicht nicht gezeigt sind. Ein mitrotierendes Gehäuseteil 414, das außen auf dem stationären antriebsseitigen Gehäuseteil durch ein Kreuzrollenlager 409 gelagert ist, ist auf der Abtriebswelle 403 vorgesehen.
Ein stationäres antriebsseitiges Gehäuseteil 410 ist auf der Antriebswelle durch ein Kugellager 412 gelagert. Schraublöcher 415 sind zur Befestigung weiterer Elemente, z.B. zu Befestigung eines Werkstücks oder eines Bearbeitungswerkzeugs in dem mitrotierenden Gehäuseteil 414 vorgesehen.
In diesem Fall sind die Rakelpunkte diametral gegenüberliegend angeordnet. Um einen guten Eingriff zur erzielen, ist es daher vorteilhaft, wenn die Anzahl der Innenradzähne, der Kettenglieder und der Außenradzähne um eine gerade Anzahl voneinander abweichen. Gemäß einer alternativen Anordnung ist es auch möglich, drei symmetrisch angeordnete Rakelpunkte vorzusehen.
In solch einem Fall ist eine Differenz in der Zähnezahl und der Anzahl der Kettenglieder von Vorteil, die ein Vielfaches von drei beträgt. In diesem Fall hat die Rakelscheibe eine dreifache Rotationssymmetrie. Eine Anordnung dieses Typs ist in 51 beispielhaft gezeigt. Die Rakelscheibe 404 ist so geformt, dass das Drahtwälzlager 405 die Pins 407 des Pinrings 406 von dem Innenrad abhebt, was in 49 mittels einer durchbrochenen Linie an drei Rakelpunkten 417, 418, 419 angedeutet ist, so dass die Pins 407 an den drei Rakelpunkten in die Außenradverzahnung eingreifen. Die Außenradverzahnung 6 und die Innenradverzahnung, die nicht gezeigt ist, sind in der Ebene der Pins 407 angeordnet, wogegen die Rakelscheibe 404 und das Drahtwälzlager 405 in der Ebene dahinter angeordnet sind.
52 zeigt ein zweireihiges Getriebe gemäß der Anmeldung. In einem zweireihigen Getriebe sind eine erste Getriebestufe 420 und eine zweite Getriebestufe 422 und ein mitrotierendes Gehäuseteil 423. Die erste Getriebestufe hat eine Antriebswelle 425, auf der eine ovale Rakelscheibe 426 vorgesehen ist. Auf einem Aufnahmebereich auf dem Umfang der Rakelscheibe 426 liegt ein Drahtwälzlager 427. Auf dem Drahtwälzlager 427 liegt eine Pinring 428, in dem Pins 429 vorgesehen sind. Die Pins 429 des Pinrings 428 greifen in die Außenradverzahnung 6 ein, die an dem stationären Gehäuse 422 vorgesehen ist.
Außerhalb der Zeichenebene, die in 52 gezeigt ist, greifen weitere Pins 429 des Pinrings 428 in ein Innenrad 5, das auf der angetriebenen Seite der Rakelscheibe 426 angeordnet ist. Das Innenrad 5 ist auf einer Hohlwelle 430 angeordnet, die auf einem Kugellager 431 auf der Antriebswelle 425 angeordnet ist. Ein weiteres Kugellager 431' einer Abtriebswelle 425' stützt die Hohlwelle 430 ab. Ein Innenrad 5' der zweiten Getriebestufe 421 ist auf der Hohlwelle vorgesehen.
Die zweite Getriebestufe 421 ist in einer ähnlichen Weise wie die erste Getriebestufe 420 aufgebaut und weist, von der Antriebsseite zur Abtriebsseite gesehen, ein Innenrad 5' mit einer Innenradverzahnung 2', eine Außenradverzahnung 6' auf dem mitrotierenden Gehäuseteil, einen Pinring 428' mit Pins 429' und eine ovale Rakelscheibe 426' auf, die auf einer stationären Welle bzw. Achse 425' gelagert ist. Im Gegensatz zu der ersten Getriebestufe ist die Welle 425', auf der die ovale Rakelscheibe 426' angeordnet ist, stationär und die Außenradverzahnung ist auf dem mitrotierenden Gehäuseteil 423 vorgesehen.
Im Betrieb treibt die Antriebswelle 425 die Rakelscheibe 426, das Drahtwälzlager 427 und den Pinring 428 der ersten Getriebestufe 420 an. Der Pinring 428 wird in die Außenradverzahnung 6 gerakelt und überträgt die so erzeugte Umlaufbewegung auf das Innenrad 5. Das Innenrad 5 überträgt seine Drehbewegung über die Hohlwelle 430 auf das Innenrad 5' der zweiten Getriebestufe 421. Das andere Innenrad 5' überträgt seine Rotationsbewegung auf den Pinring 428' und auf die Innenradverzahnung 6' des mitrotierenden Gehäuseteils 423.
Durch das Kombinieren der Getriebestufen wird ein hohes Übersetzungsverhältnis erzielt, beziehungsweise, bei Umkehr von Antrieb und Abtrieb, ein hohes Untersetzungsverhältnis. Das Reduktionsverhältnis ist
wobei n_Aj die Anzahl der Zähne auf dem j-ten Außenrad ist, n_Ij die Anzahl der Zähne auf dem j-ten Innenrad, und n_Kj die Anzahl der Zähne auf dem j-ten Pinring.
53 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines zweistufigen Getriebes gemäß der Anmeldung, wobei der Aufbau der ersten und zweiten Getriebestufen 420 und 421 im Wesentlichen dem in 52 gezeigten Aufbau entspricht. Im Unterschied zu der in 52 gezeigten Ausführungsform ist jedoch die Außenradverzahnung 6' auf einem stationären Gehäuseteil vorgesehen und die Welle 425' ist als eine frei drehbare Welle 425' ausgeführt.
Im Betrieb arbeitet die erste Getriebestufe 420 wie unter Bezug auf das Ausführungsbeispiel der 52 beschrieben. In der Getriebestufe 421 wird die Rotationsbewegung des Innenrads 5' auf die Pins 429' des Pinrings 428' übertragen. Die Pins 429' greifen in die stationäre Außenradverzahnung 6' ein, wodurch sie eine umlaufende Bewegung des Rakelrings 426' erzeugen. Insgesamt ergibt dies ein Antriebsverhältnis von
Wenn die erste und die zweite Getriebestufe ähnliche Dimensionen haben ist es möglich, ein Antriebsverhältnis zu erzielen, dass sich nur wenig von 1 unterscheidet. Durch Verwendung eines harmonischen Pinring-Getriebes mit geringem Rückschlag ist es auch möglich eine vordefinierte Eingangsdrehbewegung in eine definierte Ausgangsdrehbewegung mit einer bestimmten Genauigkeit umzuwandeln.
54 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines harmonischen Reduktionsgetriebes mit einem Rakelpunkt pro Pinring. Das harmonische Reduktionsgetriebe hat zwei kreisförmige Rakelscheiben 440, 441, die exzentrisch angeordnet sind und die auf einer Antriebswelle 442 um 180 Grad versetzt sind. Ein erstes Kugellager 443 und ein zweites Kugellager 444 sind sowohl auf dem Umfang der ersten Rakelscheibe 440 als auch auf dem Umfang der zweiten Rakelscheibe 444 angeordnet. Ein Kugellager 445 in einem Getriebegehäuse 446 stützt die Antriebswelle 442 nach außen ab. Ein erster Pinring 447 ist um die erste Rakelscheibe 447 herum angeordnet und das erste Kugellager 443 und der zweite Pinring 448 sind um die zweite Rakelscheibe 441 und das zweite Kugellager 443 herum angeordnet.
Pins 450 des zweiten Pinrings 448 greifen in Schlitze 449 ein, die in dem ersten Pinring 447 vorgesehen sind, so dass der erste Pinring in der Lage ist, sich in Bezug auf den zweiten Pinring 448 radial nach innen und nach außen zu bewegen. Pins 451 des ersten Pinrings 447 greifen an einem ersten Rakelort in die Außenradverzahnung 6 ein, die auf dem Gehäuse ausgeformt ist. Zusätzlich greifen Pins des zweiten Pinrings an einem zweiten Rakelpunkt 453, der um 180 Grad gegenüber dem ersten Rakelpunkt 452 in eine Außenradverzahnung 6' ein, die auf einem Getriebegehäuse 446 angeordnet ist. Weitere Pins 450 des zweiten Pinrings 448 greifen in die Innenradverzahnung 2 ein. Die Innenradverzahnung 2 ist auf einem Innenrad 5 ausgeformt, das Teil einer Antriebswelle 454 bildet. Die Antriebswelle 454 ist nach innen auf einem inneren Kugellager 455 abgestützt und ist nach außen auf einem äußeren Kugellager 456 abgestützt, das auf dem Getriebegehäuse 446 ruht.
Im Betrieb werden die Rakelscheiben 440 und 441 durch den Antriebsschaft 442 angetrieben und rakeln den ersten Pinring 447 in die Außenradverzahnung 6' und den zweiten Pinring 448 in die Außenradverzahnung 6'. Die Differenz zwischen der Zähnezahl der Außenradverzahnung 6' und der Pinanzahl des Pinrings 448 sowie die Differenz zwischen der Zähnezahl der Außenradverzahnung 6 und der Pinzahl des Pinrings 447 sind gleich, so dass sich der Pinring 447 und der Pinring 448 mit derselben Geschwindigkeit drehen. Die Drehbewegung der Pinringe 447, 448 wird auf das Innenrand 5 übertragen und auf die Abtriebswelle 454 durch den Eingriff der Pins 450, 541 des zweiten Pinrings 448 in die Innenradverzahnung 2.
Weil es nur einen Rakelpunkt 452, 453 pro Pinring 447, 448 gibt, braucht die Anzahl der Pins 450, 451 und der Zähne der Außenradverzahnung nicht um eine Vielfaches von 2 voneinander abzuweichen, so wie es der Fall ist, wenn zwei Rakelpunkte vorhanden sind. In dem vorliegenden Fall können sie zum Beispiel auch nur um 1 voneinander abweichen. Wenn die Zähne und die Pins 450, 451 die gleichen Dimensionen haben, kann die erzielte Reduktion doppelt so groß sein. Das Vorhandensein von zwei Rakelpunkten 452, 453, die um 180 Grad versetzt sind, vermeidet eine asymmetrische Kraftverteilung und verdoppelt die Anzahl der Pins 450, 451, die in die Außenradverzahnung eingreifen.
Die in den 55 bis 58 gezeigten Ausführungsbeispiele sind besonders geeignet für elektrische Fahrräder. Durch Ausstattung mit einem doppelten Freilauf ist es möglich, das Verhältnis zwischen Motor- und Muskelkraft, das beispielsweise für Pedelecs benötigt wird, durch einfache Mittel anzupassen. Zu diesem Zweck kann eine Abtriebswelle zwischen einem inneren Freilauf, der auf einer Kurbelwelle gelagert ist, und einem äußeren Freilauf, mit einem Motorantrieb verbunden ist, vorgesehen sein, wobei die Abtriebswelle mit einem Ausgang verbunden ist, zum Beispiel mit einem Ausgangsritzel. Der äußere Freilauf ist in dem xx zwischen dem Motor und dem inneren Freilauf angeordnet und ist so konfiguriert, dass der Motor entkoppelt wird, wenn die Rotationsgeschwindigkeit, die durch den Pedalantrieb erzeugt wird, größer ist als die Rotationsgeschwindigkeit, die durch den Motor erzeugt wird.
Die 55 und 56 zeigen Ausführungsbeispiele für zweistufige harmonische Kettentriebe. Weil sich die Antriebsverhältnisse der Getriebestufen multiplizieren, ist es möglich die Getriebedimensionen weiter zu reduzieren oder eine höhere Reduktion mit denselben Dimensionen zu erzielen.
55 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines harmonischen Zwei-Ketten-Kettengetriebes 470 für ein elektrisches Fahrrad.
Das harmonische Zwei-Ketten-Kettengetriebe 470 hat einen Außenrotor-Motor 471 und zwei Getriebestufen 472, 473, die in einem Getriebegehäuse 474 um eine Pedalwelle bzw. Kurbelwelle 475 herum angeordnet sind.
Die erste Getriebestufe 472 hat ein Rakel 476, das mit einem Rotor 5 des Motors 471 verbunden ist, ein stationäres Innenrad 2, ein drehbares Außenrad 477, das mit einem Rakel 478 der zweiten Getriebestufe 473 und einer Kette 8, die zwischen dem Innenrad 2 und dem drehbaren Außenrad 477 angeordnet ist. Das drehbare Außenrad 477 ist in einem Kugellager 469 mit einem äußeren Ring gelagert, der mit dem Getriebegehäuse 474 verbunden ist. Der Rotor 5 ist außen mit einem Kugellager 468 verbunden, das einen Außenring aufweist, der ebenfalls mit dem Getriebegehäuse 474 verbunden ist.
Die zweite Getriebestufe 473 weist ein stationäres Außenrad 479, den Rakel 478, ein drehbares Innenrad 5' und eine Kette 8' auf, die zwischen dem drehbaren Innenrad 5' und dem stationären Außenrad 479 angeordnet ist. Das stationäre Außenrad 479 mit dem Getriebegehäuse 474 verbunden, während das drehbare Innenrad 5' durch einen Freilauf 480 auf der Pedalwelle 475 gelagert ist. Kugellager 481, 482 in dem Getriebegehäuse 474 stützen die Pedalwelle 475 nach außen ab.
56 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines harmonischen Zwei-Ketten Kettengetriebes 470' für eine elektrisches Fahrrad. Im Gegensatz zu dem Zwei-Ketten-Getriebe 470' das in 55 gezeigt ist, ist hier eine erste Getriebestufe 472 innerhalb einer ersten Getriebestufe 473 gelagert. Die erste Getriebestufe 472 weist ein Rakel 476 auf, das mit einem Rotor 5 eines Außenrotor-Motors 471 verbunden ist, ein stationäres Innenrad 2, ein drehbares Außenrad 477' und eine Kette 8, die zwichen dem stationären Innenrad 2 und dem drehbaren Außenrad 477' angeordnet ist. Das drehbare Außenrad 477' ist über einen Ring 483 mit einem Rakel 478 mit der zweiten Getriebestufe 473 verbunden. 56 zeigt nur den U-förmigen Querschnitt des Rings 483. Ein Kugellager 469' auf einem drehbaren Innenrad 5' der zweiten Getriebestufe 473 stützt das drehbare Außenrad 477' nach außen ab und ein weiteres Kugellager 484 auf dem Gehäuse 474 stützt den Ring 483 nach außen ab. Die zweite Getriebestufe 473 ist im Wesentlichen in der Ebene der ersten Getriebestufe 472 und um die erste Getriebestufe 472 herum angeordnet. Die zweite Getriebestufe 473 weist das drehbare Innenrad 5', das Rakel 478, ein stationäres Außenrad 479 und eine Kette 8' auf. Das drehbare Innenrad 5' ist durch einen Freilauf 480 auf der Pedalwelle 475 gelagert.
57 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines harmonischen Kettengetriebes für ein elektrisches Fahrrad mit einer planetaren Vorstufe 472. Das harmonische Kettengetriebe weist eine erste Getriebestufe 472 in Form der planetaren Getriebevorstufe 472 und eine zweite Getriebestufe 473 in Form eines harmonischen Kettenantriebs 473 auf.
Die planetare Vorstufe 472 weist ein drehbares Sonnenrad 5, Planetenräder 487, einen Planetenträger 488 und ein stationäres Hohlrad auf. Das Sonnenrad 5 ist verbunden mit einem Rotor eines Außenrotor-Motors 471 und ist nach innen durch ein inneres Kugellager 490 auf einem Getriebegehäuse 474 gelagert. Ein äußeres Kugellager 468 auf dem Getriebegehäuse 474 stützt den Rotor nach außen ab. Der Rotor ist mit dem Sonnenrad 5 verbunden. Die Planetenräder 487, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Sonnenrads 5, sind zwischen dem Sonnenrad 5 und dem stationären Hohlrad 489 vorgesehen. Das stationäre Hohlrad ist stationär an dem Getriebegehäuse 474 befestigt oder aus dem Getriebegehäuse 474 ausgeformt. Die Planetenräder 479 sind durch ein Lager auf Wellen des Planetenträgers 488 gelagert, das hier nicht gezeigt ist. Die Wellen sind an einem Zahnkranz des Planetenträgers 488 befestigt, der in 57 nur im Profil gezeigt ist. Ein zweiteiliges Rakel 487 ist starr an dem Planetenträger 488 befestigt.
Das Rakel 478 ist ein Bestandteil der zweiten Getriebestufe 473, die auch ein stationäres Außenrad 479, eine Kette 8 und ein drehbares Innenrad 5' aufweist. Das Rakel 478 und die Kette 8 sind zwischen dem drehbaren Innenrad 5' und dem stationären Außenrad 479 angeordnete, das stationär an dem Getriebegehäuse 474 befestigt ist. Das drehbare Innenrad 5' ist durch einen Freilauf 480 auf der Pedalwelle 475 gelagert. Ein motorseitiges Kugellager 481 und ein getriebeseitiges Kugellager 482 auf dem Getriebegehäuse stützen die Pedalwelle 475 nach außen ab.
Statt einer planetaren Vorstufe ist es auch möglich eine nachgeschaltete planetare Stufe bzw. eine planetare Nachstufe zu verwenden. Es ist vorteilhaft, ein harmonisches Kettengetriebe so aufzubauen, dass der Zwischenraum zwischen dem Innenrad und dem Außenrad so klein wie möglich ist, um die auf die Antriebsmittel wie z.B. die Kette, den Pinring oder den Zahnriemen ausgeübten Kräfte und Deformationen so klein wie möglich zu halten. In diesem Fall ist die erzielte Reduktion ebenfalls hoch. Diese hohe Reduktion kann weiter reduziert werden durch ein nachgeschaltetes Planentengetriebe. In einem elektrisch angetriebenen Fahrrad in dem die Räder einen Umfang von 0,25 bis 0,5 m haben können gute Übereinstimmungen mit der Motorgeschwindigkeit bei den folgenden Dimensionierungen erreicht werden: für eine Motorgeschwindigkeit > 10,000 U/min oder sogar > 15,000 U/min ist die Reduktion U_HCD des harmonischen Kettengetriebes festgelegt zwischen 1:20 und 1:60 und das Antriebsverhältnis des nachgeschalteten Planetengetriebes ist festgelegt zwischen 1:1 und 1:3. Eine untere Grenze von bis zu 1:10 und eine obere Grenze von bis zu 1:100 sind für die Untersetzung des harmonischen Kettengetriebes möglich und eine obere Grenze von bis zu 1:100 ist für das Antriebsverhältnis des Planetengetriebes möglich.
58 zeigt eine weitere Ausführungsform eines harmonischen Kettengetriebes mit einer Doppelkette 8. Dieses Ausführungsbeispiel weist ein stationäres Außenrad 8 auf und, anstelle eines drehbaren Innenrads, ein drehbares Außenrad 495 in der Ebene einer zweiten Kettenreihe der doppelreihigen Kette 8. Ein Hohlrad, das in 58 im Querschnitt gezeigt ist, ist mit dem Rotor eines Außenrotor-Motors verbunden. Das Hohlrad ist besonders gut in 59 sichtbar. Nach außen daran anschließend ist eine erste Kettenreihe der doppelreihigen Kette 8. Benachbart zu dieser ersten Kettenreihe ist das stationäre Außenrad 2. Ein rückwärtiges Gehäuseteil 496 ist durch ein Kugellager 497 drehbar auf einem stationären Gehäuseteil 16 gelagert und mit einer Abtriebswelle 11 verbunden. Ein drehbares Außenrad 495 ist in dem rückwärtigen Gehäuseteil 496 ausgeformt.
59 zeigt einen Querschnitt entlang einer Schnittlinie [X-X] des harmonischen Getriebes, das in 58 gezeigt ist. Auf der Ringscheibe 500 sind an zwei Rakelbereichen 498, 499 zwei Rakel 3, 4 vorgesehen. Um 90 Grad versetzt in Bezug auf die Rakel 3, 4 sind unterstützende Zahnräder 501, 502 vorgesehen, um die Kette 8 von innen zu stützen, die beide drehbar auf einem Kugellager gelagert sind. Die Kugellager sind beide auf Achsen gelagert, die auf der Ringscheibe 500 vorgesehen sind. Zusätzlich zeigt 59 das rückwärtige Gehäuseteil 496 und das Kugellager auf dem das rückwärtige Gehäuseteil 496 gelagert ist.
Während des Betriebs wird die motorseitige Kettenreihe der Doppelkette 8 in die Außenradverzahnung 2 des stationären Außenrads gerakelt. Die Doppelkette 8 hat weniger Kettenglieder als das stationäre Außenrad Zähne aufweist und daher dreht sich die Doppelkette 8. Diese umlaufende Bewegung der Doppelkette 8 wird auf das drehbare Außenrad 495 übertragen. Wenn die Anzahl der Zähne nA2 auf den drehbaren Außenrädern 495 größer ist als die Anzahl der Kettenglieder nK, ist das Ergebnis eine nachgeschaltete Untersetzung, die dem Verhältnis nA2/nK entspricht.
60 zeigt ein Neigungseinstellgerät 518 zum Orientieren einer Bohrstange 503 zur Verwendung in einer Bohrung.
Das Neigungseinstellgerät 518 weist ein Gehäuse 519, einen Antrieb, einen ersten harmonischen Kettenantrieb 510 und einen zweiten harmonischen Kettenantrieb 520 auf. Innerhalb des Gehäuses 519 befindet sich eine Bohrstange 503, die durch das Neigungseinstellgerät 518 ausgerichtet wird.
Der erste harmonische Kettenantrieb 510 weist eine Rakelscheibe 511 auf, die auf einem Kugellager 512 gelagert ist. Das Kugellager 512 ist auf einer Hohlwelle gelagert, die mit einem Rotor 504 des Motors 523 verbunden ist. Ein Pinring 513 liegt auf der Rakelscheibe 511 auf und greift teilweise in die Innenradverzahnung 514 eines Innenrads und teilweise in eine Außenradverzahnung ein, die auf einem Gehäuseteil 517 ausgeformt ist. Der Übersichtlichkeit halber ist nur einer der Pins des Pinrings 513 gezeigt.
Wie der erste harmonische Kettenantrieb 510 weist auch der zweite harmonische Kettenantrieb 520 eine Rakelscheibe 521, ein Kugellager 522 einen Pinring 513, eine Innenradverzahnung 524, eine Außenradverzahnung 516 und ein Gehäuseteil 517 auf, die wie oben beschrieben miteinander verbunden sind.
Die Bohrstange 503 geht durch ein Loch in einer oberen Lochscheibe 505 und ein Loch in einer unteren Lochscheibe 506. Die Lochscheiben 505, 506 sind als runde Scheiben mit einem exzentrisch angeordneten Loch ausgeführt. Die obere Lochscheibe ist durch eine obere elektromagnetische Kupplung 507 mit einem angetriebenen Element des zweiten harmonischen Kettenantriebs 520 verbunden. Eine weitere elektromagnetische Kupplung 407 und eine Hohlwelle 508 verbinden einen Antrieb des zweiten harmonischen Kettenantriebs mit dem Rotor 504. Die untere Lochscheibe 506 ist durch eine untere elektromagnetische Kupplung 509 mit einem Abtriebselement des ersten harmonischen Kettenantriebs verbunden. Die Abtriebselemente sind als Innenräder 515, 525 ausgebildet und Hohlwellen sind damit verbunden. Kreuzrollenlager, die die elektromagnetischen Kupplungen 508, 509 abstützen, sind durch Rauten angezeigt.
Der erste harmonische Kettenantrieb 510 und der zweite harmonische Kettenantrieb 520 haben vorteilhafterweise das gleiche Untersetzungsverhältnis. Dadurch wird es möglich, eine gleichmäßige Rotation zu erreichen und Teile gleicher Bauform zu verwenden. Anstelle von Pinringen ist es auch möglich, ringförmige Transmissionselemente mit Pins oder Bolzen zu verwenden, wie zum Beispiel Ketten.
Durch die Verwendung der harmonischen Kettenantriebe 510, 520 wird ein hohes Drehmoment erzielt. Das hohe Drehmoment ist ausreichend, um sogar eine relativ schwere Bohrstange 503 auszurichten. Außerdem kann die Neigung vermittels der Reduktion mit großer Genauigkeit kontrolliert werden. Die Gestaltung des Motors 523 und der harmonischen Kettenantriebe 510, 520, und damit des Neigungseinstellgerätes 518 kann so kompakt sein, dass die Bohrstange 503 in das Bohrloch eingeführt werden kann, insbesondere so weit wie der Bohrkopf.
Durch Verwendung des Neigungseinstellgerätes 518 ist es möglich, die Bohrrichtung nachträglich zu korrigieren. Dies ist beispielsweise aus Kosten- und Zeitgründen bei einer Rohölbohrung vorteilhaft.
Die 61 und 62 zeigen ein Positioniergerät zum Drehen eines Tisches, wie beispielsweise eines Labortisches oder ein Tisch zum Bearbeiten einer Probe. Zum Beispiel kann ein Spiegel zum Reflektieren eines Laserstrahls auf dem Tisch angeordnet werden und die Tafel kann zu Präzisionseinstellung des Laserstrahls verwendet werden. Die Anordnung der 61 und 62 weist den Tisch 528, einen Motor 529, ein Lagerung 530 und den harmonischen Kettenantrieb 531 auf. ein Abtrieb des harmonischen Kettenantriebs 531 ist mit einem Rad 531 durch einen Zahnring 533 verbunden, in den das Zugmittel, in dem Fall der Pinring, eingreift.
63 zeigt ein Phasenreguliergerät 550. Ein Phasenregulierungs-Geschwindigkeitsreduzierer 534 in dem Phasenreguliergerät 550 hat erste und zweite harmonische Kettengetriebe 535, 536. Ein Innenrad 541 verbindet ein erstes Zug- bzw. Antriebsmittel 539 mit einem zweiten Antriebsmittel 540 des zweiten harmonischen Getriebes 536, so dass diese Antriebsmittel gemeinsam in einer Rücken-an-Rücken Lage rotieren. Eine zweite Rakelscheibe 542 für das zweite harmonische Kettengetriebe 536 ist nicht drehbar ausgeführt. Während einer Zeitdauer einer normalen Kraftübertragung wird der Phasenreguliermotor nicht bedient. Daher wird, wenn das Untersetzungsverhältnis der zwei Getriebe gleichgesetzt ist, eine Eingangsrotation des ersten harmonischen Kettenantriebs 535 in ein erstes festes internes Zahnrad 543 mit der gleichen Drehfrequenz von einem zweiten festen internen Zahnrad 544 ausgegeben.
Gemäß dieser Anordnung kann ein Phasenreguliergerät mit einem geringen Rotationsübertragungsfehler kostengünstig hergestellt werden. Das Phasenreguliergerät kann dazu verwendet werden, eine Zeitverzögerung oder ein zeitliches Vorauseilen in periodischen Bewegungen zu kompensieren, wie zum Beispiel für die Kontrolle einer Ventilöffnung in einem Verbrennungsmotor.
64 zeigt ein kleinformatiges Servomotor-Bremsgerät 551, das eine kleine Arbeitsfrequenz hat, um eine Bremse während einer normalen Bedienung zu lösen, wobei Druckspiralfedern 557 einen Druck auf eine Gleitplatte 556 und gegen eine Bremsscheibe 554 ausüben, die auf einer Motorwelle 552 befestigt ist, so dass eine Abbremsung erzielt wird. Ein kleinformatiger Motor 562 mit einem harmonischen Kettenantrieb gemäß der Anmeldung bewirkt eine Rotationsbewegung einer Kontrollscheibe 558 in einer Richtung, in der ein Kontrollflächenfolger 560 aufwärts von einer Ausnehmung 559b einer Kontrollfläche 559 zu einer Spitze 559a rollt. Die Gleitfläche 559 bewegt sich weg von der Bremsplatte 554 entgegen der Federkraft und das Gerät schaltet von einer Drehbewegung in einen Bremsenlösungs-Zustand um. Wenn eine weitere Rotation der Kontrollflächenscheibe 558 bewirkt wird, bewegt sich der Kontrollflächenfolger 560 von der Spitze 559a der Kontrollfläche in eine nachfolgende Ausnehmung 559b und die Gleitplatte 6 wird entgegen der Federkraft gegen die Bremsplatte 554 gepresst, und das Gerät schaltet in einen Zustand um, in dem ein Bremskraft auf die Motorwelle 552 wirkt.
Der rotierende Aktuator 5 ist mit ersten und zweiten harmonischen Kettenantrieben 20 und 30 und mit einem Motor 40 ausgestattet. Ein Innenrad des ersten harmonischen Kettenantriebes 20 ist mit dem Motor-Getriebeeinheits-Gehäuse 7 verbunden, und ein Innenrad des zweiten harmonischen Kettenantriebs 30 ist in das Motor-Getriebeeinheits-Gehäuse 30 integriert. Die ersten und zweiten harmonischen Kettenantriebe 20 und 30 sind im Wesentlichen baugleich und sind koaxial positioniert, so dass sie in dieselbe Richtung zeigen. Eine gemeinsame rotierende Eingangswelle 13 erstreckt sich entlang des Zentrums dieses harmonischen Kettenantriebs und die Wellenmittellinie der Eingangswelle entspricht der gemeinsamen Wellenmittellinie 4.
Der erste harmonische Kettenantrieb 20, der in dem Motorgetriebe-Einheitsgehäuse 7 untergebracht ist, ist mit einem innenverzahnten Außenrad 21 ausgeführt, wobei ein Innenrad 22 koaxial in dem Außenrad 21 angeordnet ist und ein Rakel 23 oder eine Rakelscheibe 23 mit einer elliptischen Kontur ist koaxial innerhalb des Außenrads 21 angeordnet. Das Rakel 23 ist koaxial an einem entfernten Endbereich der rotierenden Eingangswelle 13 befestigt. Das angetriebene Innenrad 22 ist mit dem Gehäuse 2 verbunden. Das Außenrad 21 ist statisch mit einem Gehäuseteil verbunden und ist drehbar auf einem Lager 14 auf einer Antriebswelle gelagert, die mit dem Innenrad 21 verbunden ist. Eine dicke zylindrische Nabe 24, die mit dem Innenrad 21 verbunden ist, ist auf einem seitlichen Bereich des Motor-Getriebeeinheits-Gehäuses 7 montiert.
Die rotierende Eingangswelle 13 erstreckt sich drehbar von dem ersten Rakel zu dem zweiten Rakel, wobei die rotierende Eingangswelle 13 drehbar auf dem Lager 14 gelagert ist. Die erste Ausgangswelle 11, die von dem Lager 14 in ein Gebiet in der Nähe der seitlichen Fläche des anderen Motor-Getriebeeinheits-Gehäuses 8 hineinragt, ist in einem Stück mit der zylindrischen Nabe 24 ausgeführt. Der erste Haltearm 9 des Transmitters 3, der mit der ersten Ausgangswelle 11 verbunden ist, ist integral mit der Ausgangswelle 11 verbunden.
Der zweite harmonische Kettenantrieb 30, der in dem anderen Motor-Antriebseinheits-Gehäuse 8 untergebracht ist, ist baugleich und ist ebenso mit einem ringförmigen Außenrad 31, einem Innenrad 32, das koaxial innerhalb des Außenrads angeordnet ist, ausgestattet, und mit einem Rakel, das koaxial innerhalb des Außenrads angeordnet ist. Der Rakel 33 ist koaxial auf der rotierenden Eingangswelle 13 befestigt. Das starre Außenrad 31 ist mit dem Gehäuse 2 verbunden. Das Innenrad 32 ist mit einer dicken zylindrischen Nabe 34 verbunden, die in dem Zentralbereich der Basis der Becherform ausgeformt ist, und die drehbar durch ein Lager 16 gelagert ist.
Weiterhin ist die zweite Ausgangswelle 12, die von dem Lager 16 absteht und die seitlich von dem Motor-Getriebeeinheits-Gehäuse 8 absteht, in einem Stück auf der zylindrischen Nabe 34 ausgestaltet. Der zweite Haltearm 10 auf dem Transmitter 3, der mit der Ausgangswelle 12 verbunden ist, ist integral mit der Ausgangswelle 12 verbunden.
Der Motor 40 des rotierenden Aktuators 5 ist an einem Punkt angeordnet, der dem Motor-Getriebeeinheits-Gehäuse 8 gegenüberliegt, und der auf der Rückseite der Basis 6 liegt. Eine rotierende Eingangswelle 41 des Motors 40 erstreckt sich in einer Richtung, die im rechten Winkel zu der Gelenk-Welle Verbindungslinie 4 liegt, geht durch ein Loch 6a in der Basis 6 und ragt in das Motor-Getriebeeinheits-Gehäuse 8 hinein.
Ein Antriebs-Kegelrad 42 ist koaxial mit einem distalen Ende der rotierenden Ausgangswelle 41 verbunden und ist daran befestigt. Ein angetriebenes Kegelrad 43, das koaxial auf der rotierenden Eingangswelle 13 befestigt ist, greift in das Antriebs-Kegelrad 42 ein.
Das folgende ist eine Beschreibung der Wirkungsweise des Fingergelenkmechanismus 1 mit dieser Anordnung. Aufgrund des Antriebs des Motors 40 wird die Drehbewegung der rotierenden Ausgangswelle 41 durch das Kegelrad 42 übertragen und über das Antriebs-Kegelrad 43 auf die rotierende Eingangswelle 13, und die Eingangswelle 13 wird in rotierende Bewegung versetzt. Die Rakel 23 und 33 der ersten und zweiten harmonischen Kettenantriebe 20 und 30 sind auf der rotierenden Eingangswelle 13 befestigt. Wenn die Rakel rotieren, wird dadurch eine relative Drehbewegung erzeugt, die durch die Differenz der Zähnezahlen der zwei Zahnräder zwischen dem Innenrad 22 und dem Außenrad 21 und zwischen dem Innenrad 32 und dem Außenrad 31 bewirkt wird. Da die Außenräder 21 und 31 fest sind, führen die Innenräder 22 und 32 eine Drehbewegung aus und die Ausgangswellen 11 und 12 in den Innenräder drehen sich als Ganzes. Als Ergebnis rotiert der Transmitter 3, der mit den Ausgangswellen 11 und 12 verbunden ist, in einer vorbestimmten Richtung um die Gelenk-Welle Verbindungslinie 4.
Der zuvor erwähnte Antrieb kann auch in einer asymmetrischen Ausführung konstruiert sein, in der die Ausgangswelle des rotierenden Aktuators 5 in Bezug auf die symmetrische Welle versetzt liegt. Hierbei ist das Kegelzahnrad 42 auf der Außenseite des Kegelzahnrads 34 in Bezug auf die symmetrische Welle 3a positioniert, und die Verzahnung auf dem Kegelzahnrad 43 ist nach außen geneigt, so dass das auf der Außenseite angeordnete Kegelzahnrad 42 in der Lage ist, in das Kegelzahnrad 43 einzugreifen. Dies erlaubt es, die harmonischen Kettenantriebe 20 und 30 näher beieinander anzuordnen. Eine weitere asymmetrische Ausführung wird durch Anordnen des harmonischen Kettenantriebs 20 auf der Welle 3a erzeugt, wobei der andere harmonische Kettenantrieb seitlich davon liegt, und wobei die Ausgangswelle des Aktuators 5 weiterhin auf der Welle 3a liegt. Zusätzlich ist es auch möglich, ein Gelenk mit nur einem harmonischen Kettenantrieb vorzusehen.
In der in 66 gezeigten Anordnung ist der Motor 40 innerhalb des Gelenks angeordnet. Die Kegelzahnräder 42, 43 werden daher nicht länger benötigt und die Welle kann direkt durch den Motor 40 angetrieben werden.
67 zeigt einen Spindelantrieb 570 mit einem harmonischen Kettenantrieb 571. Der harmonische Kettenantrieb 570 kann gemäß irgendeiner der oben beschriebenen Ausführungsformen ausgeführt sein. Ein Abtrieb des harmonischen Kettenantriebs ist mit einem ersten Zahnrad 572 verbunden, der wiederum mit einem zweiten Zahnrad 573 verbunden ist. Das zweite Zahnrad 573 ist als ein Hohlrad 573 ausgebildet und ist konzentrisch zu einer Achse des Spindeltriebs 570 angeordnet. Die innere Seite der Hohlwelle 573 weist eine keilförmige Kante 574 auf, die in ein Gewinde 575 einer Welle 576 eingreift, das in einer geradlinigen Richtung beweglich ist, die mit einer Längsachse der Welle 576 übereinstimmt. Die Welle 576 ist konzentrisch in einer Hohlwelle 577 angeordnet und in der Hohlwelle 577 gelagert. Das Hohlwellenzahnrad 573 ist so gelagert, dass es um seine Achse rotieren kann, aber in Bezug auf die geradlinige Richtung fest bleibt. Der Mechanismus ist in 67 nicht im Einzelnen gezeigt. Er kann zum Beispiel durch zwei seitliche Kugellager verwirklicht werden, die an der Hohlwelle 577 oder an einem Gehäuse befestigt sind.
Während des Betriebs dreht der harmonische Kettenantrieb das Zahnrad 572 in eine von zwei Richtungen. Das Zahnrad 572 dreht das Zahnrad 573 und die Kante 574 bewegt die Welle 576 entlang der geradlinigen Richtung über das Eingreifen in das Gewinde 575. 67 zeigt eine Ausführungsform, in der die Welle 576 vertikal nach oben gerichtet ist, so dass er dazu verwendet werden kann, einen Tisch mit Gegenständen 577 darauf gegen eine Gewichtskraft mit hoher Präzision anzuheben. Jedoch kann die Welle 567 auch horizontal oder in andere Richtungen orientiert sein und sie kann an zwei oder mehr Stellen gelagert sein.
Für die weiter unten erwähnten Geräte bezieht sich die Offenbarung auf einen Aktuator, wie beispielsweise einen Motor, mit einem harmonischen Kettengetriebe zur Verwendung in dem Gerät und auf ein Gerät mit mindestens einem harmonischen Kettengetriebe. Die Anmeldung offenbart ein Justiergerät mit einem harmonischen Kettengetriebe zum Justieren einer Position eines Sitzes, wie zum Beispiel eines Flugzeugsitzes oder eines Zahnarztstuhls. Weiterhin offenbart die Anmeldung einen Rollstuhl, ein elektrisch angetriebenes Boot, einen Kühlschrankkompressor, eine Flaschenzugvorrichtung, eine Motorsäge, einen Rasenmäher und eine Seilwinde, wobei jede von ihnen einen Antrieb und ein harmonisches Kettengetriebe aufweist, das mit dem Antrieb und mit dem Gerät verbunden ist.
Gleichermaßen offenbart die Anmeldung ein elektrisches Werkzeug, wie eine Säge einen Schraubenzieher oder einen Schlagschrauber, mit einem Antrieb und einem harmonischen Kettenantrieb. Desgleichen offenbart die Anmeldung einen Antrieb mit einem harmonischen Kettengetriebe für eine Garagentür, eine Gartentür eine Markise, eine Schiebetür, einen Aufzug, eine Achterbahn oder andere Arten von Schienenfahrzeugen. Das harmonische Kettengetriebe gemäß der Anmeldung kann kompakt ausgeführt werden und es ist daher möglich, es sogar in kleineren Geräten in den Antrieb zu integrieren. Zum Beispiel im Fall eines Aufzugs kann der Antrieb mit dem harmonischen Kettengetriebe als ein Ersatzantrieb verwendet werden, der mit dem Aufzug verbunden ist.
Weiterhin offenbart die Anmeldung auch einen Ständer für eine Fotokamera, ein Fokussierungsgerät für eine Kameralinse und einen Antrieb für ein Nachführen eines astronomischen Teleskops mit einem Antrieb, der ein harmonisches Kettengetriebe aufweist. Der Begriff "Teleskop" bezieht sich kleinformatiges Teleskop für Amateurbenutzung oder auch auf großformatige astronomische Teleskope für professionelle Systeme, die erdgebunden oder weltraumgestützt sein können. In diesen Anwendungen stellt der harmonische Kettenantrieb einen Antrieb mit hoher Präzision zur Verfügung.
68 zeigt eine weitere Ausführungsform eines harmonischen Pingetriebes 600, in der Pins 601 eines Pinrings 308' mit elastischen Federstäben verbunden sind, die mit einem Gehäuse 603 des harmonischen Pinantriebs 600 verbunden sind. In der Querschnittsansicht der 68 ist ein Pin 601 des Pinrings 308' und ein Federstab 602 gezeigt. In einer ersten Alternative sind die elastischen Federstäbe 602 und die Pins 601 in einem Stück geformt, wobei in einer zweiten Alternative die Pins 601 in entsprechende Öffnungen der elastischen Federstäbe eingesetzt sind.
Die Federstäbe 602 sind elastisch und die Federstäbe können sich innerhalb der Ebene des Querschnitts der 68 auf und ab bewegen. Die anderen Federstäbe 602 sind in einer ähnlichen Art beweglich. Die Federstäbe 602 sind auf einem Umfang eines Kreises um einen zylindrisch geformten Bereich 605 des Gehäuses angeordnet. Der zylindrisch geformte Bereich 605 trägt eine Spule 606, die auf einer Innenwand des zylindrisch geformten Bereichs 605 vorgesehen ist.
Ein innerer Zylinder 607 ist radial nach innen in Bezug auf die Spule 606 vorgesehen. Magneten, die in 68 nicht gezeigt sind, sind auf dem inneren Zylinder 607 vorgesehen. Der zylindrisch geformte Bereich 605, die Spule 606 und der innere Zylinder 607 stellen einen elektrischen Motor zur Verfügung, wobei der zylindrisch geformte Bereich 607 und die Spule 606 einen Stator eines elektrischen Motors bereitstellen und der innere Zylinder 607 einen Rotor des elektrischen Motors bereitstellen. Der innere Zylinder 607 wird auch als "Eingangswelle" des harmonischen Kettengetriebes oder Kettenantriebs bezeichnet.
Auf einer Ausgangsseite ist ein Transmitterbreich 608 auf dem inneren Zylinder vorgesehen. Der innere Zylinder 607 ist radial auf einer Ausgangswelle 624 durch ein Rillenkugellager 609 gelagert und ist seitlich auf einem becherförmigen Teil 627 durch ein Schrägkugellager 610 gelagert. Der Teil, der einen Transmitterbereich 608 aufweist wird auch als "Transmitter" bezeichnet.
Ein Kugellager 611 ist auf einem Transmitterbereich 608 montiert. Der Pinring 308' ist um das Kugellager 611 herum vorgesehen. Ein erstes Hohlrad 2 und ein zweites Hohlrad 2', die auch als Außenräder bezeichnet werden, sind auf zwei axial gegenüberliegenden Seiten des Kugellagers 611 vorgesehen. Das erste äußere Hohlrad 2 und das zweite äußere Hohlrad 2' sind auf einem zylindrischen Bereich 612 eines Motorabtriebsteils 613 vorgesehen. Die äußeren Hohlräder 2, 2' weisen innere Zähne entlang innere Umfänge der äußeren Hohlräder 2, 2' auf und die Formen der inneren Zähne sind an die Form der Pins 601 angepasst. Der zylindrische Bereich 612 wird auch als "Ausgangswelle" bezeichnet.
Das Motorabtriebsteil 613 weist den äußeren zylindrischen Bereich 612 auf, der an ein scheibenförmiges Teil 614 des Motorabtriebsteils 613 angeschraubt ist, und einen inneren zylindrischen Bereich 615, der an das scheibenförmige Teil 614 angeschraubt ist. Das scheibenförmige Teil 614 des Motorabtriebsteils 613 ist radial nach außen auf einer Haltescheibe 616 des Gehäuses durch ein Kugellager 617 gelagert.
Radial nach innen ist das scheibenförmige Teil 616 auf einem zylinderähnlichen Bereich 618 des Abtriebsteils 619 durch ein Nadellager 612 und einen äußeren Freilauf 622 gelagert. Ein Zahnradträger 623 ist auf dem zylinderähnlichen Bereich 618 befestigt. Der zylinderähnliche Bereich 618 des Abtriebsteils 619 ist auf einer Abtriebswelle 624 über einen inneren Freilauf 625 und eine Kugellager 626 gelagert. Radial nach außen ist der zylinderähnliche Bereich 618 auf dem becherförmigen Bereich 627 über einen Zweifach-Kugellager 628 gelagert.
Auf einer Motorseite, die gegenüber der Abtriebsseite des Abtriebszahnrads 623 liegt, ist eine Motorabdeckung 630 des Gehäuses 603 auf der Ausgangswelle 624 durch ein Kugellager 631 gelagert. Die Motorabdeckung 630 weist radial angeordnete Kühlrippen 632 auf. Ein Außenzylinder 633 eines Gehäuses 603 ist auf der Motorabdeckung 630 aufgeschraubt und die Haltescheibe 616 ist auf den Außenzylinder 633 aufgeschraubt.
In einer ersten Ausführungsform ist der Transmitterbereich 608 mit einem oval geformten Bereich 608 ausgestattet und das Kugellager 611 ist als ein flexibles Kugellager ausgeführt. Ein flexibles Kugellager kann zum Beispiel als ein Drahtringlager vorgesehen sind, dass auch als Franke-Lager 611 bezeichnet wird. In einem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Transmitterbereich 508 als ein kreisförmig geformter Bereich 608 ausgestaltet, der exzentrisch in Bezug auf eine Achse 604 montiert ist. In diesem Fall kann das Kugellager 611 als ein unflexibles Kugellager Kugellager vorgesehen sein, das im Wesentlichen in einer kreisförmigen Form bleibt.
In dem ersten und in dem zweiten Ausführungsbeispiel kann das Kugellager 611 als ein unvollständiges Kugellager ohne einen Außenring und/oder ohne einen Innenring bereitgestellt werden. Ein unvollständiges Lager ohne Innenring ist vorteilhaft in Verbindung mit dem dreilagigen Pinring, der in 70 gezeigt ist.
Während eines Betriebs des harmonischen Pinantriebs 600 wird die Spule 606 mit einem Strom versorgt. Der Strom stellt ein rotierendes Feld bereit, das den Innenzylinder 607 durch ein elektromagnetisches Feld antreibt, das auf die Magneten wirkt. Der innere Zylinder 607 rotiert den Transmitterbereich 608, der wiederum den Innenring des Kugellagers 611 dreht.
Die Bewegung des Kugellagers 611 bewirkt eine radiale Verlagerung der Pins 601. Die radiale Verlagerung der Pins bewirkt ihrerseits, dass sich die Pins 601 über die Zähne des äußeren Hohlrads 2, 2' bewegen. Eine Phase der radialen Verlagerung wächst entlang des Umfangs der äußeren Hohlräder 2, 2' an.
Die radiale Bewegung der Pins 601 bewirkt eine Antriebskraft auf die geneigten Flanken der Zähne der äußeren Hohlräder 2, 2'. Die entsprechende Gegenkraft wird durch die Federstäbe 602 aufgenommen, mit denen die Pins 601 verbunden sind. Gemäß der Anmeldung können die Dimensionen des Pinrings und der äußeren Hohlräder 2, 2' so gestaltet werden, dass eine Geschwindigkeitsreduktion von ungefähr 4500:75 erreicht werden kann. Zur Veranschaulichung zeigen zwei Pfeile einen Momentenfluss vom Rotor 607 des elektrischen Motors auf die äußeren Hohlräder 2, 2' an.
Die äußeren Hohlräder 2, 2' übertragen ihre Drehbewegung auf das Motorabtriebsteil 613. Wenn die Drehbewegung des Motorabtriebsteils 613 schneller ist als die Drehbewegung des Abtriebsteils 619, treibt das Motorabtriebsteil 613 das Abtriebsteil 619 über den äußeren Freilauf 622 an. Wenn andererseits die Umdrehungsgeschwindigkeit des Abtriebsteils 618 schneller ist als die Umdrehungsgeschwindigkeit des Abtriebsteils 618, treibt die Ausgangswelle das Abtriebsteil über den inneren Freilauf an. Die inneren und äußeren Freiläufe 625 und 622 funktionieren als Freilaufkupplungen.
Die 69 bis 72 zeigen mehrlagige Pinringe. Gemäß der Anmeldung können die mehrlagigen Pinringe in den harmonischen Pin Getrieben gemäß der Anmeldung verwendet werden, die in den 36–47, 50, 51, 52, 53 und 68 gezeigt sind.
69 zeigt eine teilweise Seitenansicht eines zweilagigen Pinrings 308'. Der äußere Teil weist einen Stahlring 635 und einen Aufnahmering 636 auf, der auf dem Stahlring 635 befestigt ist. Der Aufnahmering kann beispielsweise aus Aluminium, Plastik, Stahl oder Eisen gefertigt sein. Der Stahlring 635 ist radial außerhalb des Aufnahmerings 636 vorgesehen. Runde Öffnungen 637 sind in dem Aufnahmering 636 in regelmäßigen Abständen entlang eines Umfangs des Aufnahmerings 636 vorgesehen. Pins, die in den 69 und 70 nicht gezeigt sind, sind in den runden Öffnungen 637 gezeigt.
70 zeigt eine teilweise Seitenansicht eines dreilagigen Pinrings 308''. Radial einwärts des Aufnahmerings 636 ist eine äußere Lagerfläche 638 mit dem Aufnahmering 636 verbunden. Die äußere Lagerfläche 638 entspricht einem äußeren Hohlrad 638 eines flexiblen Lagers und weist eine integrierte Lagerfläche mit abrollenden Elementen auf, die in 70 nicht gezeigt sind.
71 zeigt eine Seitenansicht eines zweilagigen Pinrings 308' in der die Pins in den runden Öffnungen von der Seite gezeigt sind.
72 zeigt eine perspektivische Ansicht des zweilagigen Pinrings 308' von 71. Die Pins stehen an zwei gegenüberliegenden Seiten von dem zweilagigen Pinring 308' ab. Gemäß der Anmeldung kann der Pinring in einen harmonischen Pinring-Antrieb in einer symmetrischen Anordnung eingesetzt werden, in der jede der zwei hervorstehenden Bereiche des Pins in einen entsprechenden Außenring eingreift. Diese symmetrische Anordnung stellt eine ausgeglichene Kraftverteilung zur Verfügung.
In den Pinringen der 69, 70, 72 können die runden Öffnungen so geformt sein, dass sie zur Innenseite des Aufnahmerings 636 hin offen sind. Die Breite des Aufnahmerings ist kleiner als der Durchmesser der Pins. Die Pins können durch den Einfügeschlitz eingefügt oder entfernt werden, indem sie von der Innenseite her hineingedrückt oder herausgezogen werden.
In Allgemeinen entspricht der Pinring einem Zugmittel, der Rotor entspricht einer Eingangswelle und das äußere Hohlrad entspricht einem Außenrad. Eine Übertragung der Rotationsbewegung des Außenrads auf die Ausgangswelle kann durch weitere Übertragungselement ausgeführt werden, wie zum Beispiel Freilaufkupplungen. Die flexible Vorrichtung kann durch flexible Stäbe verwirklicht werden, aber andere Formen sind auch möglich, wie beispielsweise ein elastischer Kegelschnitt, wobei die flexiblen Vorrichtungen als Bereiche des Kegelschnitts vorgesehen sind, oder als Kegelschnitte mit flexiblen Fingern.
Im Allgemeinen können sich die runden Öffnungen des mehrlagigen Pinrings von einer Seite des Pinrings zu einer gegenüberliegenden Seite erstrecken und eine röhrenförmige Öffnung bilden, in die die Pins eingesetzt werden können.
Insbesondere sind die Pins häufig aus einem beständigem Metall gefertigt, wie beispielsweise Stahl.
Die Ausführungsformen können auch mit den folgenden Aufzählungen von Elementen beschrieben werden, die in Aufzählungspunkten geordnet sind. Die jeweiligen Kombinationen von Merkmalen, die in der Aufzählung offenbart sind, werden als unabhängige Gegenstände angesehen, die auch mit anderen Merkmalen der Anmeldung kombiniert werden können.

1. Getriebe, das eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle aufweist, wobei das Getriebe weiterhin die folgenden Elemente aufweist: ein Außenrad, ein Innenrad, das konzentrisch in Bezug auf das Außenrad angeordnet ist, und ein Zugmittel, das sich zwischen dem Außenrad und dem Innenrad erstreckt, und mindestens ein umlaufender Transmitter, der das Zugmittel von dem Innenrad abhebt und gegen den inneren Umfang des Außenrads drückt.
2. Getriebe gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Eingangswelle mit dem Transmitter verbunden ist.
3. Getriebe gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Eingangswelle mit dem Außenrad verbunden ist.
4. Getriebe gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Eingangswelle mit dem Innenrad verbunden ist.
5. Getriebe gemäß einem der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass die Ausgangswelle mit der Eingangswelle verbunden ist.
6. Getriebe gemäß einem der Punkte 1, 3 oder 4 gekennzeichnet dadurch, dass die Ausgangswelle mit dem Transmitter verbunden ist.
7. Getriebe gemäß einem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, dass die Ausgangswelle mit dem Außenrad verbunden ist.
8. Getriebe gemäß einem der vorhergehenden Aufzählungspunkte, gekennzeichnet dadurch, dass das Zugmittel als eine Kette drehbar miteinander verbundener Glieder bereitgestellt ist.
9. Getriebe gemäß einem der Punkte 1 bis 7, gekennzeichnet dadurch, dass das Zugmittel zumindest ein kontinuierliches elliptisches Antriebselement aufweist.
10. Getriebe gemäß Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, dass das Zugmittel ein flexibles Band aufweist.
11. Getriebe gemäß Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, dass das Zugmittel ein flexibles Splineelement aufweist.
12. Getriebe gemäß Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, dass das flexible Splineelement eine Vielzahl von Pins aufweist, die von wenigstens einer axialen Fläche des Splineelements hervorsteht und die koaxial zu dem flexiblen Splineelement angeordnet ist.
13. Getriebe gemäß einem der vorhergehenden Punkte, gekennzeichnet dadurch, dass der Transmitter auf einem rotierbaren Transmitterträger angeordnet ist.
14. Getriebe gemäß Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, dass der Transmitter an dem Transmitterträger befestigt ist, wobei das Zugmittel eine Vielzahl rotierbarer Kontaktelemente aufweist.
15. Getriebe gemäß Punkt 13, gekennzeichnet dadurch, dass der Transmitter rotierbar auf dem Transmitterträger vorgesehen ist.
16. Getriebe gemäß Punkt 15, gekennzeichnet dadurch, dass der Transmitter exzentrisch zu der Rotationsachse des Transmitterträgers angeordnet ist.
17. Getriebe gemäß Anspruch 15, gekennzeichnt dadurch, dass die Rotationsachse des Transmitters im Wesentlichen mit der Rotationsachse des Transmitterträgers übereinstimmt, wobei eine Kontaktfläche des Transmitters, die zu dem Zugmittel hinweist, mit einer im Wesentlichen elliptischen Form ausgestattet ist.
18. Motor-Getriebe-Einheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass ein elektrischer Motor bereitgestellt ist, wobei ein Rotor des elektrischen Motors mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden ist.
19. Motor-Getriebeeinheit gemäß Punkt 18, gekennzeichnet dadurch, dass der elektrische Motor ein bürstenloser Gleichstrommotor mit einem radialen Schlitz ist.
20. Motor-Getriebeeinheit gemäß einem der Punkte 1 bis 17, gekennzeichnet dadurch, dass eine interne Verbrennungsmaschine vorgesehen ist, wobei eine Ausgangswelle der Verbrennungsmaschine mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden ist.
21. Fahrzeug, das eine Motor-Getriebe-Einheit gemäß einem der Punkte 18 bis 20 aufweist, gekennzeichnet dadurch, dass wenigstens ein Abtriebsrad des Fahrzeugs mit der Ausgangswelle des Getriebes verbunden ist.
22. Elektrischer Generator mit einer Antriebseinheit und mit einer Generatoreinheit und mit einem Getriebe gemäß einem der Punkte 1 bis 17, wobei eine Eingangswelle des Getriebes mit der Antriebseinheit verbunden ist und eine Ausgangswelle des Getriebes mit der Eingangswelle des Generators verbunden ist.
23. Transmitteranordnung zum Kontaktieren eines Zugmittels in einem Getriebe, wobei der Transmitter ein erstes Transmitterelement und eine zweites Transmitterelement aufweist, die auf einem rotierbaren Transmitterträger vorgesehene sind, wobei das erste Transmitterelement und das zweite Transmitterelement auf dem Transmitterträger rotierbar sind und wobei jedes Transmitterelement exzentrisch von der Rotationsachse des Transmitterträgers angeordnet ist.
24. Transmitteranordnung gemäß Punkt 23, gekennzeichnet dadurch, dass eine Führung zum Verschieben des ersten Transmitterelements in Bezug auf das zweite Transmitterelements vorgesehen ist.
25. Transmitter gemäß Punkt 24, gekennzeichnet dadurch, dass das erste Transmitterelement und das zweite Transmitterelement jeweils zumindest einen Transmitterjustierschlitz mit einem Führungselement aufweisen.
26. Getriebe, das eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle aufweist, wobei das Getriebe weiterhin die folgenden Merkmale aufweist: ein Außenrad, ein Innenrad, das konzentrisch in Bezug auf das Außenrad angeordnet ist, ein Druckmittel, das sich zwischen dem Außenrad und dem Innenrad erstreckt, und mindestens einen umlaufenden Transmitter, der das Druckmittel von dem inneren Umfang des Außenrads wegdrückt und der das Druckmittel auf den äußeren Umfang des Innenrads drückt.
27. Flexibles Splineelement für ein Getriebe, wobei das Splineelement eine Vielzahl von Pins aufweist, die von mindestens eine axialen Fläche hervorstehen, und die koaxial zu dem Splineelement angeordnet sind.
28. Flexibles Splineelement gemäß Punkt 27, gekennzeichnet dadurch, dass die Mehrzahl von Pins von beiden axialen Flächen des Splineelements hervorsteht.
29. Flexibles Splineelement gemäß einem der Punkte 27 oder 28, gekennzeichnet dadurch, dass die Vielzahl von Pins in einer Vielzahl von axialen zylindrischen Öffnungen vorgesehen ist.
30. Flexibles Splineelement gemäß einem der Punkte 27 oder 29, gekennzeichnet dadurch, dass die Pins gehärteten Stahl aufweisen, und dass das Splineelement Aluminium aufweist.
31. Harmonischer Pin-Antrieb, aufweisend – mindestens ein äußeres Hohlrad mit einer Innenverzahnung, die an die Form der Pins des Pinrings angepasst ist, – einen Transmitter zum Verbinden eines Rotors eines elektrischen Motors, – ein Kugellager, das auf dem Transmitter gelagert ist, – eine Anordnung flexibler Vorrichtungen, wobei die flexiblen Vorrichtungen im Wesentlichen auf dem Umfang eines Umkreises angeordnet sind und wobei die flexiblen Vorrichtungen für eine Befestigung an einem Gehäuse vorgesehen sind, wobei die flexiblen Vorrichtungen Öffnungen zum Einsetzen von Pins eines Pinrings aufweisen, und – eine Ausgangswelle zur Aufnahme einer Rotation eines äußeren Hohlrads.
32. Harmonischer Pin-Antrieb gemäß Punkt 31, gekennzeichnet dadurch, dass der Transmitter einen oval geformten Bereich aufweist.
33. Harmonischer Pin-Antrieb gemäß Punkt 31, gekennzeichnet dadurch, dass der Transmitter einen kreisförmigen Bereich aufweist, der exzentrisch in Bezug auf eine Rotationsachse des Rotors angeordnet ist.
34. Harmonischer Pin-Antrieb gemäß Punkt 31, gekennzeichnet dadurch, dass der harmonische Pin-Antrieb zwei äußere Hohlräder aufweist.
35. Harmonisches Pin-Getriebe, aufweisend – mindestens ein äußeres Hohlrad mit Innenverzahnung, – einen Transmitter zum Verbinden mit einer Eingangswelle, – ein Kugellager, das auf dem Transmitter gelagert ist, – eine Anordnung von flexiblen Vorrichtungen, wobei die flexiblen Vorrichtungen im Wesentlichen auf dem Umfang eines Umkreises angeordnet sind, und wobei die flexiblen Vorrichtungen zur Befestigung an einem Gehäuse des harmonischen Pin Antriebs vorgesehen sind, – einen Pinring mit Pins, wobei die Pins des Pinrings mit den flexiblen Vorrichtungen verbunden sind und zumindest einer der Pins in Eingriff mit einem inneren Zahn des äußeren Hohlrads ist, und eine Ausgangswelle zum Aufnehmen einer Rotation des äußeren Hohlrads.
36. Harmonisches Pin-Getriebe gemäß Punkt 35, gekennzeichnet dadurch, dass der Transmitter einen oval geformten Bereich aufweist.
37. Harmonisches Pin-Getriebe gemäß Punkt 35, gekennzeichnet dadurch, dass der Transmitter einen kreisförmigen Bereich aufweist, der exzentrische in Bezug auf eine Rotationachse des Rotors gelagert ist.
38. Harmonisches Pin-Getriebe gemäß einem der Punkte 35 bis 37, gekennzeichnet dadurch, dass das harmonische Pin-Getriebe zwei äußere Hohlräder aufweist.
39. Mehrlagiger Pinring für ein harmonisches Pin-Getriebe, wobei der mehrlagige Pinring aufweist: – einen äußeren Stahlring und – einen Aufnahmering, der an dem äußeren Stahlring befestigt ist, wobei der Aufnahmering radial innen von dem äußeren Stahlring angeordnet ist, wobei der Aufnahmering runde Öffnungen aufweist, die zum Aufnehmen von Pins angepasst sind.
40. Mehrlagiger Pinring gemäß Punkt 39, wobei der mehrlagige Pinring weiter aufweist: eine äußere Lagerfläche zum Führen von Kugeln eines Kugellagers, wobei die äußere Lagerfläche radial innen von dem Aufnahmering angeordnet und an dem Aufnahmering befestigt ist.
41. Mehrlagiger Pinring gemäß Punkt 39 oder Punkt 40, gekennzeichnet dadurch, dass die runden Öffnungen zur Aufnahme der Pins in im Wesentlichen gleichen Abständen entlang eines Umfangs verteilt sind.
42. Mehrlagiger Pinring gemäß einem der Punkte 39 bis 41, gekennzeichnet dadurch, dass Pins in den Öffnungen des Aufnahmerings vorgesehen sind, wobei die Pins von dem Aufnahmering auf zwei gegenüberliegenden Seiten hervorstehen.
43. Mehrlagiger Pinring gemäß einem der Punkte 39 bis 42, gekennzeichnet dadurch, dass die runden Öffnungen des Aufnahmerings einen Einsetzschlitz auf der inneren Seite des Aufnahmerings ausbilden.
44. Motor-Getriebe-Einheit mit einem harmonischen Antrieb gemäß einem der Punkte 31 bis 34 oder mit einem harmonischen Pin-Getriebe gemäß Punkt 35 bis 38, gekennzeichnet dadurch, dass ein elektrischer Motor bereitgestellt ist, wobei ein Rotor des elektrischen Motors mit dem Transmitter des harmonischen Pin-Antriebs oder des harmonischen Pin-Getriebes über eine Eingangswelle verbunden ist.
45. Motor-Getriebe-Einheit gemäß Punkt 44, gekennzeichnet dadurch, dass der elektrische Motor ein bürstenloser Gleichstrommotor mit einem radialen Schlitz ist.
46. Motor-Getriebe-Einheit mit einem harmonischen Pin-Antrieb gemäß Punkt 31 bis 34 oder mit einem harmonischen Pin-Getriebe gemäß einem der Punkte 35 bis 38, gekennzeichnet dadurch, dass eine interne Verbrennungsmaschine bereitgestellt ist, wobei eine Ausgangswelle der Verbrennungsmaschine mit dem Transmitter über eine Eingangswelle des harmonischen Pin-Antriebs oder des harmonischen Pin-Getriebes verbunden ist.
47. Fahrzeug mit einer Motor-Getriebe-Einheit gemäß einem der Punkte 44 bis 46, gekennzeichnet dadurch, dass mindestens ein Abtriebsrad des Fahrzeugs mit der Ausgangswelle des harmonischen Pin-Getriebes verbunden ist.
48. Elektrischer Generator mit einer Antriebseinheit, mit einer Generator-Einheit und mit einem harmonischen Pin-Antrieb gemäß einer der Punkte 31 bis 34 oder mit einem harmonischen Pin-Getriebe gemäß einem Punkte 35 bis 38, gekennzeichnet dadurch, dass der Transmitter des harmonischen Pin-Antriebs mit der Antriebseinheit über eine Eingangswelle verbunden ist und dass eine Ausgangswelle des harmonischen Pin-Antriebs mit einer Eingangswelle des Generators verbunden ist.
49. Neigungsjustiergerät das ein erstes Getriebe gemäß einem der Punkte 1 bis 17 und ein zweites Getriebe gemäß einem der Punkte 1 bis 17 aufweist, gekennzeichnet dadurch, dass eine erste gelochte Scheibe mit einer Ausgangswelle des ersten Getriebes verbunden ist und eine zweite gelochte Scheibe mit einer Ausgangswelle des zweiten Getriebes verbunden ist, und dadurch, dass jeweilige Löcher der ersten gelochten Scheibe und der zweiten gelochten Scheibe dazu angepasst sind, eine Röhre aufzunehmen, und dass eine Eingangswelle des ersten Getriebes mit einem Motor verbunden ist und eine Eingangswelle des zweiten Getriebes mit einem Motor verbunden ist.
50. Roboterarm, der ein Getriebe gemäß einem der Punkte 1 bis 17 aufweist, gekennzeichnet dadurch, dass das Getriebe an einem ersten Teil eines Gelenks des Roboterarms befestigt ist und dass eine Ausgangswelle des Getriebes an einem zweiten Teil des Gelenks des Roboterarms befestigt ist, wobei der zweite Teil des Gelenks in Bezug auf den ersten Teil drehbar ist, und dadurch, dass eine Eingangswelle des Getriebes mit einem Motor verbunden ist.
51. Positioniergerät für einen Tisch, das ein Getriebe gemäß einem der Punkte 1 bis 17 aufweist, gekennzeichnet dadurch, dass das Getriebe an einer Auflage befestigt ist, wobei eine Eingangswelle an einem Rad mit einem Zahnring befestigt ist, wobei das Rad dazu vorgesehen ist, einen Tisch zu rotieren.
52. Spindelantrieb, der ein Getriebe gemäß einem der Punkte 1 bis 17 aufweist, gekennzeichnet dadurch, dass eine Eingangswelle des Getriebes mit einem Motor verbunden ist und eine Ausgangswelle des Getriebes mit einem Zahnrad verbunden ist, wobei der Spindelantrieb weiterhin ein Hohlrad mit einer keilförmigen Kante aufweist, wobei das Hohlrad in das Zahnrad eingreift, und eine Welle mit einem Gewinde, wobei die keilförmige Kante des Hohlrads in das Gewinde der Welle eingreift.

Weiterhin können die Ausführungsformen auch mit den folgenden Aufzählungen von Elementen beschrieben werden, die in Aufzählungspunkten geordnet sind. Die jeweiligen Kombinationen von Merkmalen, die in der Aufzählung offenbart sind, werden als unabhängige Gegenstände angesehen, die auch mit anderen Merkmalen der Anmeldung kombiniert werden können.

1. Harmonischer Pin-Antrieb, der aufweist: – mindestens ein äußeres Hohlrad mit einer Innenverzahnung, die daran angepasst ist, Pins eines Pinrings aufzunehmen, – einen Transmitter zur Verbindung mit einem Rotor eines elektrischen Motors, – ein Kugellager, das auf dem Transmitter gelagert ist, – eine Anordnung flexibler Vorrichtungen, wobei die flexiblen Vorrichtungen im Wesentlichen auf dem Umfang eines Umkreises verteilt sind und wobei die flexiblen Vorrichtungen zum Befestigen an einem Gehäuse vorgesehen sind, wobei die flexiblen Vorrichtungen Öffnungen zum Einsetzen von Pins des Pinrings aufweisen, und – eine Ausgangswelle zur Aufnahme einer Rotation des äußeren Hohlrads.
2. Harmonischer Pin-Antrieb gemäß Aufzählungspunkt 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Transmitter einen oval geformten Bereich aufweist.
3. Harmonischer Pin-Antrieb gemäß Aufzählungspunkt 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Transmitter einen kreisförmigen Bereich aufweist, der exzentrisch in Bezug auf eine Rotationsachse des Rotors gelagert ist.
4. Harmonischer Pin-Antrieb gemäß Aufzählungspunkt 1, gekennzeichnet dadurch, dass der harmonische Pin-Antrieb zwei äußere Hohlräder aufweist.
5. Harmonisches Pin-Getriebe, aufweisend mindestens ein äußeres Hohlrad mit Innenverzahnung, einen Transmitter zum Verbinden mit einer Eingangswelle, ein Kugellager, das auf dem Transmitter gelagert ist, eine Anordnung flexibler Vorrichtungen, wobei die flexiblen Vorrichtungen im Wesentlichen auf dem Umfang eines Umkreises verteilt sind, und wobei die flexiblen Vorrichtungen zur Befestigung an einem Gehäuse des harmonischen Pin-Antriebs vorgesehen sind, – mindestens ein äußeres Hohlrad mit einer Innenverzahnung, – einen Transmitter zur Verbindung mit einer Eingangswelle, – ein Kugellager, das auf dem Transmitter gelagert ist, – eine Anordnung flexibler Vorrichtungen, wobei die flexiblen Vorrichtungen im Wesentlichen auf dem Umfang eines Umkreises verteilt sind, und wobei die flexiblen Vorrichtungen zur Verbindungen mit einem Gehäuse des harmonischen Pin-Antriebs vorgesehen sind, – einen Pinring mit Pins, wobei die Pins des Pinrings mit den flexiblen Vorrichtungen verbunden sind und mindestens einer der Pins in einen inneren Zahn des äußeren Hohlrads eingreift, und – eine Ausgangswelle zur Aufnahme einer Rotation der äußeren Hohlwelle.
6. Harmonisches Pin-Getriebe gemäß Aufzählungspunkt 5, gekennzeichnet dadurch, dass der Transmitter einen oval geformten Bereich aufweist.
7. Harmonisches Pin-Getriebe gemäß Aufzählungspunkt 5, gekennzeichnet dadurch, dass der Transmitter einen kreisförmiger Bereich aufweist, der exzentrisch in Bezug auf die Rotationsachse des Rotors gelagert ist.
8. Harmonisches Pin-Getriebe gemäß Aufzählungspunkt 5, gekennzeichnet dadurch, dass der harmonische Pin-Antrieb zwei äußere Hohlräder aufweist.
9. Mehrlagiger Pinring für einen harmonischen Pin-Antrieb, wobei der mehrlagige Pinring einen äußeren Stahlring, und einen Aufnahmering aufweist, der an dem äußeren Stahlring befestigt ist, wobei der Aufnahmering radial innen von dem äußeren Stahlring angeordnet ist, wobei der Aufnahmering runde Öffnungen aufweist, die zur Aufnahme von Pins angepasst sind.
10. Mehrlagiger Pinring gemäß Aufzählungspunkt 9, wobei der mehrlagige Pinring außerdem eine äußere Lagerfläche zum Führen von Kugeln eines Kugellagers aufweist, wobei die äußere Lagerfläche radial innen von dem Aufnahmering angeordnet und an dem Aufnahmering befestigt ist.
11. Mehrlagiger Pinring gemäß Aufzählungspunkt 9, gekennzeichnet dadurch, dass die runden Öffnungen zur Aufnahme der Pins in im Wesentlichen gleichen Abständen entlang des Umfangs verteilt sind.
12. Mehrlagiger Pinring gemäß Aufzählungspunkt 9, gekennzeichnet dadurch, dass Pins in den Öffnungen des Aufnahmering vorgesehen sind, wobei die Pins von dem Aufnahmering auf zwei gegenüberliegenden Seiten hervorstehen.
13. Mehrlagiger Pinring gemäß Aufzählungspunkt 9, gekennzeichnet dadurch, dass die runden Öffnungen des Aufnahmerings einen Einsetzschlitz auf einer inneren Seite des Aufnahmerings ausbilden.
14. Motor-Getriebe-Einheit mit einem harmonischen Pin-Antrieb gemäß Aufzählungspunkt 1, gekennzeichnet dadurch, dass ein elektrischer Motor vorgesehen ist, wobei ein Rotor des elektrischen Motors mit dem Transmitter des harmonischen Pin-Antriebs über eine Eingangswelle verbunden ist.
15. Motor-Getriebe-Einheit gemäß Aufzählungspunkt 14, gekennzeichnet dadurch, dass der elektrische Motor ein bürstenloser Gleichstrommotor mit einem radialen Schlitz ist.
16. Motor-Getriebe-Einheit mit einem Getriebe gemäß Aufzählungspunkt 13, gekennzeichnet dadurch, dass eine interne Verbrennungsmaschine vorgesehen ist, wobei eine Ausgangswelle der Verbrennungsmaschine mit dem Transmitter über eine Eingangswelle des harmonischen Pin-Getriebes verbunden ist.
17. Fahrzeug, das eine Motor-Getriebe-Einheit gemäß Aufzählungspunkt 14 aufweist, gekennzeichnet dadurch, dass mindestens ein abgetriebenes Rad des Fahrzeugs mit der Ausgangswelle des harmonischen Pin-Getriebes verbunden ist.
18. Elektrischer Generator mit einer Antriebseinheit, mit einer Generatoreinheit und mit einem harmonischen Pin-Antrieb gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Transmitter des harmonischen Pin-Antriebs mit der Antriebseinheit über eine Eingangswelle verbunden ist, und eine Ausgangswelle des harmonischen Pin-Getriebes mit einer Eingangswelle des Generators verbunden ist.

Obwohl die obige Beschreibung viele Einzelheiten aufweist, sollen diese Einzelheiten nicht so interpretiert werden, dass der Schutzbereich der Ausführungsformen begrenzt wird, sondern lediglich als Bereitstellen einer Veranschaulichung der vorhersehbaren Ausführungsbeispiele. Die oben erwähnten Vorteile der Ausführungsbeispiele sollen insbesondere nicht so interpretiert werden, dass sie den Schutzbereich der Ausführungsbeispiele begrenzen, sondern lediglich so, dass sie mögliche Erfolge zu erklären, wenn die beschriebenen Ausführungsbeispiele in die Praxis umgesetzt werden. Daher soll der Schutzbereich der Ausführungsbeispiele durch die Patentansprüche und ihre Äquivalente bestimmt werden anstatt durch die bereitgestellten Beispiele.

Claims

Getriebe mit einer Eingangswelle und mit einer Ausgangswelle wobei das Getriebe die folgenden Merkmale aufweist: – ein Außenrad und ein konzentrisch zum Außenrad im Inneren des Außenrads angeordnetes Innenrad sowie ein sich zwischen Außenrad und Innenrad erstreckendes Zugmittel, – wenigstens einen umlaufenden Transmitter, der das Zugmittel vom äußeren Umfang des Innenrads abhebt und an den inneren Umfang des Außenrads drückt, ein nachgeschaltetes Planetengetriebe, das mit der Ausgangswelle verbunden ist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswelle mit dem Transmitter verbunden ist.
Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswelle mit dem Außenrad verbunden ist.
Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswelle mit dem Innenrad verbunden ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle mit dem Innenrad verbunden ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle mit dem Transmitter verbunden ist.
Getriebe nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangswelle mit dem Außenrad verbunden ist.
Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel als eine Kette aus rotierbar miteinander verbundenen Gliedern ausgebildet ist. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel wenigstens ein kontinuierliches elliptisches Antriebselement aufweist. Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zugmittel ein flexibles Spline-Element aufweist. Getriebe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Spline-Element eine Mehrzahl von Pins aufweist, die von zumindest einer axialen Fläche des Spline-Elements hervorstehen und die mit dem Spline-Element koaxial angeordnet sind. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transmitter auf einem drehbar gelagerten Transmitterträger angeordnet ist. Getriebe nach Anspruch 13, gekennzeichnet dadurch, dass der Transmitter an einem Transmitterträger befestigt ist, wobei das Zugmittel eine Vielzahl von drehbaren Kontaktelementen aufweist. Getriebe nach Anspruch 13, gekennzeichnet dadurch, dass der Transmitter auf dem Transmitterträger drehbar angeordnet ist. Getriebe nach Anspruch 15, gekennzeichnet dadurch, dass der Transmitter exzentrisch zu der Rotationsachse des Transmitterträgers angeordnet ist. Getriebe nach Anspruch 15, gekennzeichnet dadurch, dass die Rotationsachse des Transmitters im Wesentlichen mit der Rotationsachse des Transmitterträgers übereinstimmt, wobei eine Kontaktfläche des Transmitters, die zu dem Zugmittel hinweist, mit einer im Wesentlichen elliptischen Form ausgestattet ist. Motor-Getriebe-Einheit mit einem Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Elektromotor vorgesehen ist, dessen Rotor mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden ist. Motor-Getriebe-Einheit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor ein bürstenloser Gleichstrommotor mit einem Radialspalt ist. Motor-Getriebe-Einheit mit einem Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein interner Verbrennungsmotor vorgesehen ist, wobei eine Ausgangswelle des Motors mit der Eingangswelle des Getriebes verbunden ist. Fahrzeug mit einer Motor-Getriebe-Einheit nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Laufrad des Fahrzeugs mit der Ausgangswelle des Getriebes verbunden ist. Stromerzeuger mit einer Antriebseinheit, mit einer Generatoreinheit und mit einem Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei eine Eingangswelle des Getriebes mit der Antriebseinheit verbunden ist und wobei eine Ausgangswelle des Getriebes mit einer Eingangswelle des Generators verbunden ist. Flexibler Pinring für ein harmonisches Pin-Getriebe, wobei der flexible Pinring runde Öffnungen aufweist, die zum Aufnehmen von Pins angepasst sind, wobei die runden Öffnungen jeweils einen Einsetzschlitz auf einer inneren Seite des flexiblen Spline-Elements ausbilden. Flexibler Pinring gemäß Anspruch 23, wobei die runden Öffnungen im Wesentlichen gleichmäßig entlang eines Umfangs der Pinrings verteilt sind. Flexibler Pinring nach Anspruch 23 oder Anspruch 24, wobei der flexible Pinring Aluminium aufweist. Flexibler Pinring nach einem der Ansprüche 23 bis 25, wobei der flexible Pinring eine Vielzahl von Pins aufweist, die in die runden Öffnungen des flexiblen Pinrings eingesetzt sind und die von einer ersten axialen Fläche und von einer zweiten axialen Fläche des flexiblen Pinrings hervorstehen und die koaxial mit dem flexiblen Pinring angeordnet sind, wobei der flexible Pinring einen elastischen Ring mit axialen zylindrischen Öffnungen aufweist, in die die Pins eingepasst sind. Flexibler Pinring gemäß Anspruch 26, gekennzeichnet dadurch, dass die Pins gehärteten Stahl aufweisen. Getriebe mit einer Eingangswelle und mit einer Ausgangswelle wobei das Getriebe die folgenden Merkmale aufweist: – ein Außenrad und ein konzentrisch zum Außenrad im Inneren des Außenrads angeordnetes Innenrad sowie ein sich zwischen Außenrad und Innenrad erstreckendes Zugmittel, wobei das Zugmittel durch einen flexiblen Pinring gemäß einem der Ansprüche 23 bis 27 gebildet wird, und wobei Pins in die runden Öffnungen des flexiblen Pinrings eingesetzt sind, – wenigstens einen umlaufenden Transmitter, der die Pins des flexiblen Pinrings vom äußeren Umfang des Innenrads abhebt und an den inneren Umfang des Außenrads drückt. Getriebe nach Anspruch 28, das ein zweites Außenrad aufweist, wobei ein erstes Außenrad, das durch das Außenrad des Anspruchs 20 gebildet wird, in einer ersten axialen Ebene angeordnet ist, wobei das zweite Außenrad in einer zweiten axialen Ebene angeordnet ist, und wobei ein mittlerer Bereich des flexiblen Pinrings, von dem die Pins an zwei gegenüberliegenden Seiten hervorstehen, in einer dritten axialen Ebene angeordnet ist, die sich zwischen der ersten axialen Ebene und der der zweiten axialen Ebene befindet, und wobei der Transmitter die Pins des flexiblen Pinrings vom äußeren Umfang des Innenrads abhebt und an den inneren Umfang des ersten Außenrads und an den inneren Umfang des zweiten Außenrads drückt. Mehrlagiger Pinring für ein harmonisches Pin-Getriebe, wobei der mehrlagige Pinring aufweist: – einen äußeren Stahlring und – einen Aufnahmering, der an dem äußeren Stahlring befestigt ist, wobei der Aufnahmering radial innen von dem äußeren Stahlring angeordnet ist, wobei der Aufnahmering runde Öffnungen aufweist, die zum Aufnehmen von Pins angepasst sind. Mehrlagiger Pinring gemäß Anspruch 30, wobei der mehrlagige Pinring weiter aufweist: eine äußere Lagerfläche zum Führen von Kugeln eines Kugellagers, wobei die äußere Lagerfläche radial innen von dem Aufnahmering angeordnet und an dem Aufnahmering befestigt ist. Mehrlagiger Pinring gemäß Anspruch 30 oder Anspruch 31, gekennzeichnet dadurch, dass die runden Öffnungen zur Aufnahme der Pins in im Wesentlichen gleichen Abständen entlang eines Umfangs verteilt sind. Mehrlagiger Pinring gemäß einem der Ansprüche 30 bis 32, gekennzeichnet dadurch, dass Pins in den Öffnungen des Aufnahmerings vorgesehen sind, wobei die Pins von dem Aufnahmering auf zwei gegenüberliegenden Seiten hervorstehen. Mehrlagiger Pinring gemäß einem der Ansprüche 30 bis 33, gekennzeichnet dadurch, dass die runden Öffnungen des Aufnahmerings einen Einsetzschlitz auf der inneren Seite des Aufnahmerings ausbilden. Getriebe mit einer Eingangswelle und mit einer Ausgangswelle wobei das Getriebe die folgenden Merkmale aufweist: – ein Außenrad und ein konzentrisch zum Außenrad im Inneren des Außenrads angeordnetes Innenrad sowie ein sich zwischen Außenrad und Innenrad erstreckendes Zugmittel, wobei das Zugmittel durch einen mehrlagigen Pinring gemäß einem der Ansprüche 30 bis 34 gebildet wird, und wobei Pins in die runden Öffnungen des mehrlagigen Pinrings eingesetzt sind, – wenigstens einen umlaufenden Transmitter, der die Pins des mehrlagigen Pinrings vom äußeren Umfang des Innenrads abhebt und an den inneren Umfang des Außenrads drückt. Getriebe nach Anspruch 35, das ein zweites Außenrad aufweist, wobei ein erstes Außenrad, das durch das Außenrad von Anspruch 35 gebildet wird, in einer ersten axialen Ebene angeordnet ist, wobei das zweite Außenrad in einer zweiten axialen Ebene angeordnet ist, und wobei ein mittlerer Bereich des mehrlagigen Pinrings, von dem die Pins an zwei gegenüberliegenden Seiten hervorstehen, in einer dritten axialen Ebene angeordnet ist, die sich zwischen der ersten axialen Ebene und der der zweiten axialen Ebene befindet, und wobei der Transmitter die Pins des mehrlagigen Pinrings vom äußeren Umfang des Innenrads abhebt und an den inneren Umfang des ersten Außenrads und an den inneren Umfang des zweiten Außenrads drückt. Getriebe nach Anspruch 35 oder Anspruch 36, das ein nachgeschaltetes Planetengetriebe aufweist, das mit der Ausgangswelle verbunden ist.