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TITEL DER ERFINDUNG
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VERFORMUNGSWELLGETRIEBEVORRICHTUNG VOM EINHEITS-TYP
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verformungswellgetriebevorrichtung vom Einheits-Typ, bei der ein Lager zum Abstützen eines steifen innenverzahnten Zahnrads und eines flexiblen außenverzahnten Zahnrads in einem relativ zueinander drehbaren Zustand vorhanden ist; im Spezielleren betrifft die Erfindung eine Verformungswellgetriebevorrichtung vom Einheits-Typ, bei der ein Eingriffsbereich zwischen dem innenverzahnten Zahnrad und dem außenverzahnten Zahnrad mit Schmiermittel geschmiert wird.
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STAND DER TECHNIK
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Als Verformungswellgetriebevorrichtung vom Einheits-Typ ist bereits eine Verformungswellgetriebevorrichtung bekannt, die ein steifes innenverzahntes Zahnrad, ein flexibles außenverzahntes Zahnrad sowie ein Lager, wie z.B. ein Kreuzrollenlager und dergleichen, aufweist, um beide Zahnräder in einem relativ zueinander drehbaren Zustand abzustützen. Verformungswellgetriebevorrichtungen mit dieser Konfiguration sind in den Patentdokumenten 1 bis 4 beschrieben.
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Bei einer in dem Patentdokument 1 beschriebenen Verformungswellgetriebevorrichtung sind Schmiermittel-Strömungsöffnungen in dem zylindrischen Hülsenteil oder der Membran eines becherförmigen oder zylinderhutförmigen außenverzahnten Zahnrads gebildet, so dass die Leckage von Schmiermittel von dem Lager nach außen verhindert ist. Schmiermittel, das auf den Eingriffsbereich der beiden Zahnräder aufgebracht oder in diesen eingefüllt ist, wird zwangsweise in Richtung auf die Membran nach außen gedrückt, und zwar aufgrund der Pumpwirkung, die durch das wiederholte radiale Biegen des zylindrischen Hülsenteils des außenverzahnten Zahnrads durch den Wellbewegungsgenerator bzw. Wellgenerator verursacht wird. Das nach außen gedrückte Schmiermittel fließt in den Spalt zwischen dem zylindrischen Hülsenteil des außenverzahnten Zahnrads und dem Lager. Dieser Spalt steht mit der Laufbahnnut des Lagers sowie auch mit dem Innenraum des außenverzahnten Zahnrads über die in dem außenverzahnten Zahnrad gebildeten Schmiermittel-Strömungsöffnungen in Verbindung. Ein Teil des von dem Eingriffsbereich nach außen gedrückten Schmiermittels fließt somit über die Schmiermittel-Strömungsöffnungen in den Innenraum des außenverzahnten Zahnrads, so dass die Menge an Schmiermittel, die über den Spalt in die Laufbahnnut fließt, vermindert wird. Da die Menge an Schmiermittel, die die Laufbahnnut erreicht, somit reduziert werden kann, kann eine Leckage von Schmiermittel von der Laufbahnnut durch die Öldichtung zur Außenseite der Vorrichtung verhindert oder unterdrückt werden.
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Andererseits werden bei einem Verformungswellgetriebe, wie es in Patentdokument 4 offenbart ist, solche Bereiche wie ein Eingriffsbereich zwischen einem au-ßenverzahnten Zahnrad und einem innenverzahnten Zahnrad mit Öl geschmiert. Öl, das von dem Eingriffsbereich zwangsweise nach außen gedrückt wird, fließt über eine Ölzuführöffnung, die in der Erhebung bzw. Nabe des außenverzahnten Zahnrads gebildet ist, in das Innere des außenverzahnten Zahnrads. Der Innenraum des außenverzahnten Zahnrads ist unterteilt in eine Seite der mit der Ölöffnung ausgebildeten Nabe und eine Seite des Wellgenerators. Öl, das über die Ölzuführöffnung in den Innenraum des außenverzahnten Zahnrads fließt, wird über ein Ölfilter von Fremdstoffen befreit und wird dann zu der Seite des Wellgenerators zugeführt, um Gleitbereiche desselben zu schmieren.
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PATENTLITERATUR
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- Patentdokument 1: WO 2020/100309 A1
- Patentdokument 2: WO 2014/091522 A1
- Patentdokument 3: WO 2014/203293 A1
- Patentdokument 4: JP U 1985-12756 A
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KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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Bei einer Verformungswellgetriebevorrichtung vom Einheits-Typ, wie sie in Patentdokument 1 offenbart ist und bei der Schmiermittel-Strömungsöffnungen in dem zylindrischen Hülsenteil oder der Membran eines außenverzahnten Zahnrads gebildet sind, ist es wünschenswert zu verhindern, dass in dem Schmiermittel enthaltene Fremdkörper in den Innenraum des außenverzahnten Zahnrads gelangen.
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Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Verformungswellgetriebevorrichtung vom Einheits-Typ, bei der Fremdkörper daran gehindert werden, über eine in einem außenverzahnten Zahnrad ausgebildete Schmiermittel-Strömungsöffnung in einen Innenraum des außenverzahnten Zahnrads zu gelangen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Verformungswellgetriebevorrichtung vom Einheits-Typ, bei der Fremdkörper entfernt werden können, die in dem Schmiermittel enthalten sind, das über eine in dem zylindrischen Hülsenteil oder der Membran eines außenverzahnten Zahnrads gebildete Schmiermittel-Strömungsöffnung in das Innere des außenverzahnten Zahnrads fließt.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
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Eine Verformungswellgetriebevorrichtung vom Einheits-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung weist Folgendes auf:
- ein steifes innenverzahntes Zahnrad;
- ein flexibles außenverzahntes Zahnrad;
- ein Lager zum Abstützen des innenverzahnten Zahnrads und des außenverzahnten Zahnrads in einem relativ zu einander drehbaren Zustand;
- einen Wellbewegungsgenerator bzw. Wellgenerator; Schmiermittel, insbesondere Schmierfett oder Schmieröl, das auf einen Eingriffsbereich des innenverzahnten Zahnrads und des außenverzahnten Zahnrads aufgebracht oder in diesen eingefüllt ist;
- einen Spalt, der zwischen dem Lager und dem außenverzahnten Zahnrad gebildet ist und der mit einer Laufbahnnut zwischen einem Innenring und einem Außenring des Lagers sowie mit dem Eingriffsbereich in Verbindung steht;
- eine Schmiermittel-Strömungsöffnung, die in dem außenverzahnten Zahnrad gebildet ist; und
- ein Filter, das Schmiermittel passieren lässt und das dazu in der Lage ist, Fremdkörper aufzufangen, die in dem das Filter passierenden Schmiermittel enthalten sind,
- wobei das außenverzahnte Zahnrad Folgendes aufweist:
- einen zylindrischen Hülsenteil, der in Radialrichtung biegbar ist und der koaxial im Inneren des innenverzahnten Zahnrads angeordnet ist; und
- eine scheibenförmige Membran, die sich von einem Ende des zylindrischen Hülsenteils radial nach außen oder nach innen erstreckt und an der eine Außenverzahnung in einem Außenumfangsflächenbereich des zylindrischen Hülsenteils gebildet ist, wobei der Außenumfangsflächenbereich einer Innenverzahnung des innenverzahnten Zahnrads zugewandt ist;
- wobei der Wellgenerator koaxial im Inneren des zylindrischen Hülsenteils des au-ßenverzahnten Zahnrads angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, den zylindrischen Hülsenteil wiederholt in Radialrichtung zu biegen um eine Eingriffsposition zwischen der Außenverzahnung und der Innenverzahnung in einer Umfangsrichtung zu bewegen;
- wobei die Schmiermittel-Strömungsöffnung wenigstens eines von dem zylindrischen Hülsenteil und der Membran durchsetzt, um eine Verbindung zwischen dem Spalt und einem Innenraum des zylindrischen Hülsenteils herzustellen; und
- wobei das Filter Flexibilität aufweist, um der Biegung eines Bereichs, in dem die Schmiermittel-Strömungsöffnung gebildet ist, zu folgen, und an der Schmiermittel-Strömungsöffnung in einem Zustand angebracht ist, in dem es die Schmiermittel-Strömungsöffnung verschließt.
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Schmiermittel, das auf den Eingriffsbereich der beiden Zahnräder aufgebracht oder in diesen eingefüllt ist, wird aufgrund des Pumpeffekts durch das sich wiederholende radiale Biegen des zylindrischen Hülsenteils des außenverzahnten Zahnrads durch den Wellgenerator zwangsweise nach außen in Richtung auf die Membran gedrückt. Das nach außen gedrückte Schmiermittel fließt in den Spalt zwischen dem zylindrischen Hülsenteil des außenverzahnten Zahnrads und dem Lager. Dieser Spalt steht in Verbindung mit der Laufbahnnut des Lagers sowie auch mit dem Innenraum des außenverzahnten Zahnrads, und zwar über die in dem außenverzahnten Zahnrad gebildete Schmiermittel-Strömungsöffnung. Ein Teil des Schmiermittels, das von dem Eingriffsbereich nach außen gedrückt wird, fließt somit über die Schmiermittel-Strömungsöffnung in den Innenraum des außenverzahnten Zahnrads, so dass die Menge an Schmiermittel reduziert wird, die über den Spalt in die Laufbahnnut fließt. Da die Menge an Schmiermittel, die die Laufbahnnut erreicht, somit reduziert werden kann, kann eine Leckage von Schmiermittel von der Laufbahnnut durch eine Öldichtung zur Außenseite der Vorrichtung verhindert oder unterdrückt werden.
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Das Filter ist an der Schmiermittel-Strömungsöffnung angebracht. Fremdkörper bzw. Fremdstoffe, die in dem Schmiermittel enthalten sind, das über die Schmiermittel-Strömungsöffnung in den Innenraum des außenverzahnten Zahnrads fließt, werden aus dem Schmiermittel entfernt, während das Schmiermittel das Filter passiert. Es kann verhindert werden, dass Fremdkörper, die in Bereichen einschließlich des Eingriffsbereichs entstanden sind und sich in das Schmiermittel gemischt haben, in Gleitbereiche des Wellgenerators gelangen, der im Inneren des außenverzahnten Zahnrads angeordnet ist.
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Das Filter ist an der Schmiermittel-Strömungsöffnung angebracht, die in der Membran oder dem zylindrischen Hülsenteil des außenverzahnten Zahnrads gebildet ist, und die Membran und der zylindrische Hülsenteil werden in Abhängigkeit von der Rotation des Wellgenerators wiederholt gebogen. Das Filter besitzt Flexibilität (Elastizität), um der Biegung dieser Bereiche zu folgen. Die Installation des Filters verursacht keinerlei nachteilige Wirkung bei der Flexibilität der Membran und des zylindrischen Hülsenteils. Außerdem kann verhindert werden, dass das Filter aufgrund einer nicht angemessenen, auf das Filter wirkenden Kraft beschädigt wird oder aus der Öffnung heraus fällt, während die Membran und der zylindrische Hülsenteil wiederholt gebogen werden.
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Der Druck in dem Innenraum des außenverzahnten Zahnrads schwankt, da das außenverzahnte Zahnrad aufgrund der Rotation des Wellgenerators wiederholt gebogen wird. Die in dem Innenraum des außenverzahnten Zahnrads auftretende Druckschwankung kann durch die Installation der Schmiermittel-Strömungsöffnung unterdrückt werden, die eine Verbindung zwischen dem Außenraum und dem Innenraum des außenverzahnten Zahnrads herstellt.
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Figurenliste
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In den Zeichnungen zeigen:
- 1(A) eine schematische Längsschnittdarstellung einer Verformungswellgetriebevorrichtung vom Einheits-Typ gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
- 1(B) eine Perspektivansicht eines innenverzahnten Zahnrads und eines außenverzahnten Zahnrads mit Zylinderhut-Form;
- 1(C) eine Darstellung zur Erläuterung eines Bereichs einer Schmiermittel-Strömungsöffnung, an der ein Filter angebracht ist; und
- 1(D1) und 1(D2) Ansichten zur Erläuterung des Filters;
- 2(A) eine schematische Längsschnittdarstellung einer Verformungswellgetriebevorrichtung vom Einheits-Typ gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung; und
- 2(B) eine Darstellung zur Erläuterung eines Bereichs einer Schmiermittel-Strömungsöffnung, an der ein Filter angebracht ist.
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BESTE ART UND WEISE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen werden Ausführungsformen einer Verformungswellgetriebevorrichtung vom Einheits-Typ gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist.
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(Ausführungsform 1)
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1(A) zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung einer Verformungswellgetriebevorrichtung vom Einheits-Typ gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung, und 1(B) zeigt eine Perspektivansicht eines innenverzahnten Zahnrads und eines außenverzahnten Zahnrads. Eine Verformungswellgetriebevorrichtung 1 vom Einheits-Typ (die im Folgenden einfach als „Verformungswellgetriebevorrichtung 1“ bezeichnet wird) besitzt eine hohle Eingangswelle 2, ein erstes Eingangswellenlager 3, ein zweites Eingangswellenlager 4, eine erste Einheits-Endplatte 5, eine zweite Einheits-Endplatte 6, einen Verformungswellgetriebemechanismus 7 sowie ein Kreuzrollenlager 8.
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Die erste Einheits-Endplatte 5 stützt das eine Ende oder einen ersten Wellenendbereich 2a der hohlen Eingangswelle 2 über das erste Eingangswellenlager 3 in drehbarer Weise ab. Die zweite Einheits-Endplatte 6 stützt das andere Ende oder einen zweiten Wellenendbereich 2b der hohlen Eingangswelle 2 über das zweite Eingangswellenlager 4 in drehbarer Weise ab. Der Verformungswellgetriebemechanismus 7 ist zwischen der ersten Einheits-Endplatte 5 und der zweiten Einheits-Endplatte 6 in einem die hohle Eingangswelle 2 umgebenden Zustand montiert.
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Der Verformungswellgetriebemechanismus 7 weist einen Wellbewegungsgenerator bzw. Wellgenerator 7, der in integraler Weise mit der hohlen Eingangswelle 2 drehbar ist, ein flexibles außenverzahntes Zahnrad 12, das durch den Wellgenerator 11 in eine nicht kreisförmige Form gebogen wird, sowie ein steifes innenverzahntes Zahnrad 13 auf, das mit dem außenverzahnten Zahnrad 12 in partiellem Eingriff steht. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das außenverzahnte Zahnrad 12 durch den Wellgenerator 11 in eine elliptische Form gebogen.
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Der Wellgenerator 11 besitzt einen Stopfenbereich 11a mit elliptischer Kontur, der an der hohlen Eingangswelle 2 in integraler Weise ausgebildet ist, sowie ein Welllager 11c, das auf einer elliptischen Außenumfangsfläche 11b des Stopfenbereichs 11a angebracht ist. Das Welllager 11c besitzt einen Innenring und einen Außenring, die in Radialrichtung flexibel sind und durch den Stopfenbereich 11a in eine elliptische Form gebogen werden.
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Das außenverzahnte Zahnrad 12 besitzt eine Zylinderhut-Form und weist Folgendes auf: einen zylindrischen Hülsenteil 12a, der in Radialrichtung flexibel ist; eine ringförmige Membran 12b, die sich von einem Ende des kreisförmigen zylindrischen Hülsenteils 12a auf der Seite der ersten Einheits-Endplatte 5 in Radialrichtung nach außen erstreckt; eine ringförmige steife Erhebung 12c, die als Fortsetzung von dem äußeren Umfangsrand der Membran 12b ausgebildet ist; sowie eine Außenverzahnung 12d, die an dem Außenumfangsflächenbereich des zylindrischen Hülsenteils 12a auf der Seite der zweiten Einheits-Endplatte 6 gebildet ist. Der Wellgenerator 11 befindet sich auf einer Innenseite des Bereichs des zylindrischen Hülsenteils 12a, an dem die Außenverzahnung 12d gebildet ist, wobei dieser Bereich durch den Wellgenerator 11 elliptisch gebogen wird. Die Außenverzahnung 12d kämmt mit der Innenverzahnung 13a des innenverzahnten Zahnrads 13 an beiden Endposition der Hauptachse bzw. großen Achse des elliptisch gebogenen zylindrischen Hülsenteils 12a. Der Eingriffsbereich 14 der Außenverzahnung 12d und der Innenverzahnung 13a wird mit Schmiermittel geschmiert. Eine vorbestimmte Menge an Schmiermittel (nicht gezeigt) wird vorab auf den Eingriffsbereich 14 aufgebracht oder in diesen gefüllt. Außerdem wird auch der Innenraum 12e des außenverzahnten Zahnrads 12 mit Schmiermittel gefüllt, so dass der Gleitbereich zwischen dem außenverzahnten Zahnrad 12 und dem Wellgenerator 11 sowie das Welllager 11c und weitere Bereiche des Wellgenerators 11 geschmiert werden.
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Das Kreuzrollenlager 8 ist in einem Zustand angeordnet, in dem es den kreisförmigen zylindrischen Hülsenteil 12a des außenverzahnten Zahnrads 12 umgibt. Bei Betrachtung entlang der Richtung der Mittelachsenlinie 1a ist das Kreuzrollenlager 8 zwischen dem innenverzahnten Zahnrad 13 und der Membran 12b sowie der Erhebung 12c des außenverzahnten Zahnrads 12 angeordnet. Der Außenring 8a des Kreuzrollenlagers 8 ist an der ersten Einheits-Endplatte 5 durch eine Mehrzahl von Schrauben 9a derart festgelegt, dass die Erhebung 12c sandwichartig dazwischen angeordnet ist. Der Innenring 8b des Kreuzrollenlagers 8 ist an dem innenverzahnten Zahnrad 13 auf der Seite der zweiten Einheits-Endplatte 6 durch eine Mehrzahl von Schrauben 9b festgelegt. Das an der ersten Einheits-Endplatte 5 festgelegte außenverzahnte Zahnrad 12 und das an der zweiten Einheits-Endplatte 6 festgelegte innenverzahnte Zahnrad 13 sind in einem Zustand angeordnet, in dem sie durch das Kreuzrollenlager 8 relativ zu einander drehbar sind.
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Ein Spalt 15 ist zwischen dem außenverzahnten Zahnrad 12 und dem Kreuzrollenlager 8 gebildet. Der Spalt 15 beinhaltet einen ersten Spaltbereich 15a, der mit dem Eingriffsbereich 14 zwischen der Außenverzahnung 12d und der Innenverzahnung 13s in Verbindung steht. Der Spalt 15 beinhaltet ferner einen zweiten Spaltbereich 15b, der mit einer ringförmigen Laufbahnnut 8c zwischen dem Außenring 8a und dem Innenring 8b des Kreuzrollenlagers 8 in Verbindung steht. Der erste Spaltbereich 15a ist zwischen der Außenumfangsfläche des zylindrischen Hülsenteils 12a des außenverzahnten Zahnrads 12 und der Innenumfangsfläche des Innenring 8b gebildet und erstreckt sich in Richtung der Mittelachsenlinie 1a entlang des kreisförmigen zylindrischen Hülsenteils 12a.
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Der zweite Spaltbereich 15b ist zwischen der Membran 12b und der ringförmigen Stirnfläche bzw. Endfläche des Innenrings 8b gebildet und erstreckt sich in Radialrichtung entlang der Membran 12b. Der erste Spaltbereich 15a steht mit einem Ende mit dem Eingriffsbereich 14 in Verbindung und mit einem anderen Ende mit dem radial inneren Ende des zweiten Spaltbereichs 15b in Verbindung. Das radial äußere Ende des zweiten Spaltbereichs 15b steht durch einen Spalt zwischen dem Außenring 8a und dem Innenring 8b mit der Laufbahnnut 8c in Verbindung. Rollen sind derart in die Laufbahnnut 8c eingesetzt, dass sie rollen können. Bei dem Kreuzrollenlager 8 steht die Laufbahnnut 8c durch einen Spalt 8d zwischen dem Außenring 8a und dem Innenring 8b mit der Außenseite der Vorrichtung in Verbindung. Der Spalt 8d ist durch eine Öldichtung 16 dicht verschlossen, die zwischen dem Außenring 8a und dem Innenring 8b aufgenommen ist.
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Es ist auch ein in Radialrichtung entlang der Membran 12b verlaufender Spaltbereich 17 zwischen der Membran 12b und der ersten Einheits-Endplatte 5 gebildet. Der Spaltbereich 17 besitzt ein radial inneres Ende, wobei diese Seite mit dem Innenraum 12e des kreisförmigen zylindrischen Hülsenteils 12a des außenverzahnten Zahnrads 12 in Verbindung steht. Bei dem Innenraum 12e handelt es sich um einen ringförmigen Raum, der zwischen dem zylindrischen Hülsenteil 12a und der kreisförmigen Außenumfangsfläche der hohlen Eingangswelle 2 gebildet ist.
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Dabei ist eine Mehrzahl von Schmiermittel-Strömungsöffnungen 18 in dem radial mittleren Abschnitt der Membran 12b gebildet. Bei dem vorliegenden Beispiel handelt es sich bei den Schmiermittel-Strömungsöffnungen 18 um acht kreisförmige Durchgangsöffnungen, die in der Membran 12b in gleichen winkelmäßigen Intervallen in Umfangsrichtung derselben gebildet sind. Der zweite Spaltbereich 15b auf der einen Seite der Membran 12b sowie der Spaltbereich 17 auf der gegenüberliegenden Seite derselben stehen über die Mehrzahl der Schmiermittel-Strömungsöffnungen 18 miteinander in Verbindung.
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Die Schmiermittel-Strömungsöffnungen 18 können in der Membran 12b beispielsweise in gleichen winkelmäßigen Intervallen oder unterschiedlichen winkelmäßigen Intervallen in Umfangsrichtung derselben ausgebildet sein. Bei den Schmiermittel-Durchgangsöffnungen 18 kann es sich um Durchgangsöffnungen mit kreisförmiger, ovaler, polygonaler oder anderer Form handeln.
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Die Schmiermittel-Strömungsöffnungen 18 können in dem zylindrischen Hülsenteil 12a gebildet sein. In diesem Fall stehen der erste Spaltbereich 15a und der Innenraum 12e des außenverzahnten Zahnrads 12 über die Schmiermittel-Strömungsöffnungen 18 miteinander in Verbindung. Es ist auch möglich, dass die Schmiermittel-Strömungsöffnungen sowohl in der Membran 12b als auch in dem zylindrischen Hülsenteil 12a ausgebildet sind.
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Dabei sind Filter 19 an den jeweiligen Schmiermittel-Strömungsöffnungen 18 angebracht. Die Filter 19 gestatten die Passage von Schmiermittel und sind in der Lage, in dem Schmiermittel enthaltene Fremdkörper aufzufangen. Die Filter 19 sind aus einem Material mit Flexibilität oder Elastizität gebildet, so dass sie der durch den Wellgenerator 11 verursachten Biegung der Membran 12b folgen können. Beispielsweise kann es sich bei dem Filter um eines mit einer feinen Gitterstruktur handeln, das aus einem Vliesmaterial oder einem anderen Material gebildet ist.
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Die Filter 19 der vorliegenden Ausführungsform besitzen eine Scheibenform entsprechend den kreisförmigen Schmiermittel-Strömungsöffnungen 18. Die Filter 19 weisen einen Scheibenbereich 19a mit großem Durchmesser sowie einen Scheibenbereich 19b mit kleinem Durchmesser auf, der koaxial auf der Seitenfläche des Scheibenbereichs mit großem Durchmesser gebildet ist. Der Scheibenbereich 19b mit kleinem Durchmesser ist ein Bereich, der in den Schmiermittel-Strömungsöffnungen 18 angebracht und festgelegt wird, und bei dem Scheibenbereich 19a mit großem Durchmesser handelt es sich um einen Bereich, der einen größeren Durchmesser als die Schmiermittel-Strömungsöffnungen 18 aufweist. Das Filter 19 ist an der jeweiligen Schmiermittel-Strömungsöffnungen 18 derart angebracht, dass der Scheibenbereich 19b mit kleinem Durchmesser von der Seite des Spalts 15 in die Schmiermittel-Strömungsöffnungen 18 eingesetzt ist, und der Scheibenbereich 19a mit großem Durchmesser verschließt die Schmiermittel-Strömungsöffnung 18. Die Filter 19 sind an der Innenumfangsfläche oder dem Außenumfangsrand der Schmiermittel-Strömungsöffnungen 18 mittels Klebstoff usw. befestigt.
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Die Filter 19 können eine andere Formgebung als eine kreisförmige Formgebung aufweisen und können auch aus einem anderen Material als Vliesmaterial hergestellt sein.
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Es wird nun die Arbeitsweise der in dieser Weise ausgebildeten Verformungswellgetriebevorrichtung 1 erläutert. Wenn sich die mit einer Motorwelle (nicht gezeigt) gekoppelte hohle Eingangswelle 2 dreht, wird der Wellgenerator 11 in integraler Weise damit rotationsmäßig bewegt. Dies veranlasst die Eingriffsbereiche zwischen dem außenverzahnten Zahnrad 12 und dem innenverzahnten Zahnrad 13, sich in der Umfangsrichtung zu bewegen, und zwischen den beiden Zahnrädern 12 und 13 wird eine relative Rotationsbewegung in Abhängigkeit von der Differenz bei der Anzahl von Zähnen zwischen diesen Zahnrädern erzeugt. Wenn das innenverzahnte Zahnrad 13 (die zweite Einheits-Endplatte 6) festgelegt ist, wird eine Rotation mit reduzierter Drehzahl von dem außenverzahnten Zahnrad 12 (der ersten Einheits-Endplatte 5) abgegeben. Wenn umgekehrt das außenverzahnte Zahnrad 12 (die erste Einheits-Endplatte 5) festgelegt ist, wird eine Rotation mit reduzierter Drehzahl von dem innenverzahnten Zahnrad 13 (der zweiten Einheits-Endplatte 6) abgegeben.
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In dem Eingriffsbereich 14 des außenverzahnten Zahnrads 12 mit dem innenverzahnten Zahnrad 13 wird der zylindrische Hülsenteil 12a bei der Rotation des Wellgenerators 11 wiederholt in Radialrichtung gebogen. Diese Biegung verursacht die Entstehung einer Pumpwirkung in dem Eingriffsbereich 14, um Schmiermittel in Richtung entlang der Membran 12b zu drücken. Das mit Druck beaufschlagte Schmiermittel fließt durch den Spalt 15 in Richtung auf die Laufbahnnut 8c des Kreuzrollenlagers 8.
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Der zweite Spaltbereich 15b des Spalts 15 steht über die Schmiermittel-Strömungsöffnungen 18 mit dem Spaltbereich 17 auf der gegenüberliegenden Seite der Membran 12b in Verbindung. Ein Teil des Schmiermittels, das durch den zweiten Spaltbereich 15b fließt, geht zu der Laufbahnnut 8c, und der Rest desselben fließt in den Spaltbereich 17 auf der gegenüberliegenden Seite, und zwar über die Schmiermittel-Strömungsöffnungen 18, in denen die Filter angeordnet sind. In das Schmiermittel eingemischte Fremdkörper werden von dem Filter 19 aufgefangen. Das in den Spaltbereich 17 geflossene Schmiermittel wird zu dem Innenraum 12e des außenverzahnten Zahnrads 12 zurückgeführt.
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Durch die Ausbildung der Schmiermittel-Strömungsöffnungen 18 kann die Menge an Schmiermittel reduziert werden, die die Laufbahnnut 8c des Kreuzrollenlagers 8 erreicht. Somit kann eine Leckage von Schmiermittel über die Öldichtung 16 zur Außenseite der Vorrichtung verhindert oder unterdrückt werden. Ferner werden in das Schmiermittel gemischte Fremdkörper durch die in den Schmiermittel-Strömungsöffnungen 18 angebrachten Filter 19 entfernt bzw. aufgefangen, bevor das Schmiermittel in den Innenraum 12e des außenverzahnten Zahnrads 12 fließt. Hierdurch kann verhindert werden, dass Fremdkörper zusammen mit dem Schmiermittel in den Innenraum 12e fließen und in die Gleitbereiche des Wellgenerators 11 gelangen.
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Die Verformungswellgetriebevorrichtung 1 vom Einheits-Typ besitzt ein innenverzahntes Zahnrad 13 und ein außenverzahntes Zahnrad 12 sowie einen Eingriffsbereich 14, die mittels Schmiermittel geschmiert werden. Aufgrund der Pumpwirkung durch die Biegung des außenverzahnten Zahnrads 12 wird Schmiermittel von dem Eingriffsbereich 14 in einen Spalt 15 zwischen einem Innenring 8b eines Kreuzrollenlagers 8 und dem außenverzahnten Zahnrad 12 gedrückt. Ein Teil des Schmiermittels wird über die Schmiermittel-Strömungsöffnung 18 zu dem Innenraum 12e des außenverzahnten Zahnrads zurückgeführt. Eine Leckage von Schmiermittel von einer Öldichtung 16 des Kreuzrollenlagers 8 zur Außenseite der Einheit kann kontrolliert werden. Ein an der Schmiermittel-Strömungsöffnung 18 angebrachtes Filter 19 verhindert, dass Fremdkörper zusammen mit dem Schmiermittel in den Innenraum 12 gelangen.
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(Ausführungsform 2)
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2(A) zeigt eine schematische Längsschnittansicht einer Verformungswellgetriebevorrichtung vom Einheits-Typ gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung. Bei einer Verformungswellgetriebevorrichtung 20 vom Einheits-Typ (die im Folgenden einfach als „Verformungswellgetriebevorrichtung 20“ bezeichnet wird) ist ein Verformungswellgetriebemechanismus montiert, der ein becherförmiges außenverzahntes Zahnrad aufweist.
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Die Verformungswellgetriebevorrichtung 20 weist einen Verformungswellgetriebemechanismus 30, ein Kreuzrollenlager 40 und eine Ausgangswelle 50 auf. Der Verformungswellgetriebemechanismus 30 umfasst einen Wellgenerator 31, ein flexibles außenverzahntes Zahnrad 32, das durch den Wellgenerator 31 in eine nicht kreisförmige Form gebogen wird, sowie ein starres innenverzahntes Zahnrad 33, das mit dem außenverzahnten Zahnrad 32 in partiellem Eingriff steht. In dem vorliegenden Beispiel wird das außenverzahnte Zahnrad 32 durch den Wellgenerator 31 elliptisch gebogen. Der Wellgenerator 31 weist einen Stopfenbereich 31a mit elliptischer Kontur sowie ein Welllager 31c auf, das auf der elliptischen Außenumfangsfläche 31b des Stopfenbereichs 31a angeordnet ist. Das Welllager 31c besitzt einen Innenring und einen Außenring, die in Radialrichtung flexibel sind, und wird durch den Stopfenbereich 31a in eine elliptische Form gebogen.
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Das außenverzahnte Zahnrad 32 besitzt eine Becherform und weist Folgendes auf: einen zylindrischen Hülsenteil 32a, der in Radialrichtung flexibel ist; eine Membran 32b, die sich von einem Ende des kreisförmigen zylindrischen Hülsenteils 32a auf der Seite der Ausgangswelle 50 in Radialrichtung nach innen erstreckt; eine ringförmige steife Erhebung bzw. Nabe 32c, die als Fortsetzung von dem Innenumfangsrand der Membran 32b ausgebildet ist; sowie eine Außenverzahnung 32d, die in dem Außenumfangsflächenbereich auf der anderen Seite von dem kreisförmigen zylindrischen Hülsenteil 32a gebildet ist. Der Wellgenerator 31 ist auf der Innenseite von dem Bereich des zylindrischen Hülsenteils 32a angeordnet, an dem die Außenverzahnung 32d gebildet ist, und dieser Bereich des Hülsenteils 32a wird durch den Wellgenerator 31 in eine elliptische Form gebogen. Die Außenverzahnung 32d kämmt mit der Innenverzahnung 33a des innenverzahnten Zahnrad 33 an beiden Enden der Hauptachse des elliptisch gebogenen zylindrischen Hülsenteils 32a. Der Eingriffsbereich 34 zwischen der Außenverzahnung 32d und der Innenverzahnung 33a wird mit Schmiermittel geschmiert. Eine vorbestimmte Menge an Schmiermittel (nicht gezeigt) wird vorab auf den Eingriffsbereich 34 aufgebracht oder in diesen eingefüllt. Außerdem wird auch der Innenraum 32e des außenverzahnten Zahnrads 32 mit Schmiermittel gefüllt, wodurch der Gleitbereich zwischen dem außenverzahnten Zahnrad 32 und dem Wellgenerator 31 sowie das Welllager 31c und andere Bereiche des Wellgenerators 31 geschmiert werden.
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Das Kreuzrollenlager 40 ist in Richtung der Mittelachsenlinie 20a benachbart dem innenverzahnten Zahnrad 33 angeordnet. Das Kreuzrollenlager 40 weist einen Außenring 41 auf, an dem das innenverzahnte Zahnrad 33 mittels Befestigungsschrauben koaxial festgelegt ist. Das Kreuzrollenlager 40 weist einen Innenring 42 auf, der bei dem vorliegenden Beispiel an dem Außenumfangsbereich der Ausgangswelle 50 in integraler Weise ausgebildet ist. Im Spezielleren sind der Innenring 42 und die Ausgangswelle 50 durch eine einzige Komponente gebildet. Ein Spalt zwischen dem Außenring 41 und dem Innenring 42, der zur Außenseite der Vorrichtung freiliegt, ist durch eine Öldichtung 45 dicht verschlossen. Die Ausgangswelle 50 ist scheibenförmige ausgebildet und weist eine Endfläche bzw. Stirnfläche auf der Innenseite auf, an der die Nabe 32c des außenverzahnten Zahnrads 32 mittels Befestigungsschrauben koaxial festgelegt ist. Damit befinden sich das an dem Außenring 41 festgelegte innenverzahnte Zahnrad 33 und das außenverzahnte Zahnrad 32, das an der in integraler Weise mit dem Innenring 42 ausgebildeten Ausgangswelle 50 festgelegt ist, in einem Zustand, in dem sich beide Zahnräder relativ zueinander drehen können.
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Ein Spalt 60 ist zwischen dem außenverzahnten Zahnrad 32 und dem Kreuzrollenlager 40 gebildet. Der Spalt 60 weist einen ersten Spaltbereich 61 und einen zweiten Spaltbereich 62 auf. Der erste Spaltbereich 61 ist zwischen dem außenverzahnten Zahnrad 32 und Bereichen des Außenrings 41 und des innenverzahnten Zahnrads 33 gebildet. Der zweite Spaltbereich 62 ist zwischen dem außenverzahnten Zahnrad 32 und dem Innenring 42 gebildet. Im Spezielleren ist der erste Spaltbereich 61 zwischen der Außenumfangsfläche des zylindrischen Hülsenteils 32a des außenverzahnten Zahnrads 32 und Bereichen gebildet, bei denen es sich um einen Stirnflächenbereich des Außenrings 41 und einen Innenumfangsflächenbereich benachbart der Innenverzahnung 33a des innenverzahnten Zahnrads 33 handelt, wobei der erste Spaltbereich in Richtung der Mittelachsenlinie 20a entlang des zylindrischen Hülsenteils 32a verläuft. Der erste Spaltbereich 61 weist ein Ende auf, das mit dem Eingriffsbereich 34 der Außenverzahnung 32d und der Innenverzahnung 33a in Verbindung steht, und weist ein weiteres Ende auf, das mit der Laufbahnnut 43 zwischen dem Außenring 41 und dem Innenring 42 in Verbindung steht und auch mit dem zweiten Spaltbereich 62 in Verbindung steht. Der zweite Spaltbereich 62 ist zwischen der Membran 32b und einer ringförmigen, innenseitigen Stirnfläche der Ausgangswelle 50 gebildet und verläuft in Radialrichtung entlang der Membran 32b. Das radial äußere Ende des zweiten Spaltbereichs 62 steht mit dem ersten Spaltbereich 61 in Verbindung.
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Eine Mehrzahl von Schmiermittel-Strömungsöffnungen 38 ist in dem radial mittleren Bereich der Membran 32b des außenverzahnten Zahnrads 32 gebildet. Bei dem vorliegenden Beispiel handelt es sich bei den Schmiermittel-Strömungsöffnungen 38 um eine Mehrzahl von kreisförmigen Durchgangsöffnungen, die in der Membran 32b in gleichen winkelmäßigen Intervallen in Umfangsrichtung derselben gebildet sind. Der zweite Spaltbereich 62 und der Innenraum 32e des außenverzahnten Zahnrads 32 stehen über eine Mehrzahl von Schmiermittel-Strömungsöffnungen 38 miteinander in Verbindung. Bei dem Innenraum 32e handelt es sich um einen Raum, der zwischen dem zylindrischen Hülsenteil 32a und dem Wellgenerator 31 gebildet ist.
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Dabei sind Filter 39 in den jeweiligen Schmiermittel-Strömungsöffnungen 38 angebracht. Die Filter 39 der vorliegenden Ausführungsform gestatten die Passage von Schmiermittel und sind in der Lage, in dem Schmiermittel enthaltene Fremdkörper bzw. Fremdstoffe aufzufangen. Die Filter 39 sind aus einem Material hergestellt, das Flexibilität oder Elastizität aufweist, so dass sie der Verformung der Membran 32b folgen können, die durch den Wellgenerator 31 hervorgerufen wird. Beispielsweise besitzen die Filter 39 eine feine Gitterstruktur aus einem Vliesmaterial oder einem anderen Material.
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2(B) zeigt eine Ansicht zur Erläuterung eines Abschnitts, in dem die Schmiermittel-Strömungsöffnung 38 gebildet ist und das Filter 39 an dieser angebracht ist. Die Filter 39 besitzen eine Scheibenform entsprechend den kreisförmigen Schmiermittel-Strömungsöffnungen 38. Die Filter 39 weisen einen Scheibenbereich 39a mit großem Durchmesser sowie einen Scheibenbereich 39b mit kleinem Durchmesser auf, der koaxial auf der Seitenfläche von dem Scheibenbereich mit großem Durchmesser gebildet ist. Bei dem Scheibenbereich 39b mit kleinem Durchmesser handelt es sich um einen Bereich, der in den jeweiligen Schmiermittel-Strömungsöffnungen 38 angebracht und festgelegt ist, und bei dem Scheibenbereich 39a mit großem Durchmesser handelt es sich um einen Bereich, der einen größeren Durchmesser als die Schmiermittel-Strömungsöffnungen 38 aufweist. Das Filter 39 ist an der jeweiligen Schmiermittel-Strömungsöffnungen 38 in einem derartigen Zustand angebracht, dass der Scheibenbereich 39b mit kleinem Durchmesser von der Seite des Spalts 60 in die Schmiermittel-Strömungsöffnung 38 eingesetzt ist, und der Scheibenbereich 39a mit großem Durchmesser verschließt die Schmiermittel-Strömungsöffnung 38. Die Filter 39 sind an der Innenumfangsfläche oder dem Außenumfangsrand der Schmiermittel-Strömungsöffnungen 38 mittels Klebstoff oder dergleichen festgelegt.
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Die Schmiermittel-Strömungsöffnung 38 kann in dem kreisförmigen zylindrischen Hülsenteil 32a gebildet sein. In diesem Fall steht der erste Spaltbereich 61 über die Schmiermittel-Strömungsöffnung 38, in der das Filter 39 aufgenommen ist, mit dem Innenraum 32e des außenverzahnten Zahnrads 32 in Verbindung. Die Schmiermittel-Strömungsöffnung 38 kann sowohl in der Membran 32b als auch dem zylindrischen Hülsenteil 32a gebildet sein. Das Filter 39 kann in diesem Fall in beiden Schmiermittel-Strömungsöffnungen 38 aufgenommen sein.
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Es wird nun die Arbeitsweise der in dieser Weise ausgebildeten Verformungswellgetriebevorrichtung erläutert. Wenn der Wellgenerator 31 durch einen Motor (nicht gezeigt) rotationsmäßig bewegt wird, wird der Eingriffsbereich zwischen dem außenverzahnten Zahnrad 32 und dem innenverzahnten Zahnrad 33 zur Ausführung einer Bewegung in der Umfangsrichtung veranlasst. Eine relative Rotationsbewegung zwischen den beiden Zahnrädern 32 und 33 wird in Abhängigkeit von der Differenz bei der Anzahl von Zähnen zwischen diesen Zahnrädern erzeugt. Das innenverzahnte Zahnrad 33 ist als stationäre Seite vorgegeben, und eine Rotationsbewegung mit reduzierter Drehzahl wird von der Ausgangswelle 50 abgegeben, die mit dem außenverzahnten Zahnrad 32 gekoppelt ist.
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In dem Eingriffsbereich 34 des außenverzahnten Zahnrads 32 mit dem innenverzahnten Zahnrad 33 wird der zylindrische Hülsenteil 32a bei der Rotation des Wellgenerators 31 wiederholt in Radialrichtung gebogen. Dieses Biegen verursacht die Entstehung eines Pumpeffekts in dem Eingriffsbereich 34, um Schmiermittel in Richtung zu der Membran 32b zu drücken. Das mit Druck beaufschlagte Schmiermittel fließt durch den ersten Spaltbereich 61 in Richtung der Laufbahnnut 43 des Kreuzrollenlagers 40.
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Der erste Spaltbereich 61 steht über den zweiten Spaltbereich 62 und die Schmiermittel-Strömungsöffnungen 38 in Verbindung mit dem Innenraum 32e des außenverzahnten Zahnrads 33. Ein Teil des Schmiermittels, das zu dem ersten Spaltbereich 61 nach außen gedrückt wird, gelangt zu der Laufbahnnut 43, und der Rest des Schmiermittels kehrt zu dem Innenraum 32e des außenverzahnten Zahnrads 32 zurück, indem es den zweiten Spaltbereich 62 und die Schmiermittel-Strömungsöffnungen 38 passiert. Da die Menge an Schmiermittel, das die Laufbahnnut 43 des Kreuzrollenlagers 40 erreicht, reduziert werden kann, kann eine Leckage von Schmiermittel zur Außenseite der Einheit über die Öldichtung 45 verhindert oder unterdrückt werden. Außerdem sind die Filter 39 an den Schmiermittel-Strömungsöffnungen 38 angebracht, und in das Schmiermittel gemischte Fremdkörper werden von den Filtern 39 aufgefangen, so dass verhindert werden kann, dass die Fremdkörper in den Innenraum 32e gelangen. Hierdurch kann verhindert werden, dass Fremdkörper zusammen mit dem Schmiermittel in den Innenraum 32e gelangen sowie in die Gleitbereiche des Wellgenerators 31 hinein gelangen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verformungswellgetriebevorrichtung
- 1a
- Mittelachsenlinie
- 2
- hohle Eingangswelle
- 2a
- erster Wellenendbereich
- 2b
- zweiter Wellenendbereich
- 3
- erste Eingangswelle
- 4
- zweite Eingangswelle
- 5
- erstes Einheits-Lager
- 6
- zweites Einheits-Lager
- 7
- Verformungswellgetriebemechanismus
- 8
- Kreuzrollenlager
- 8a
- Außenring
- 8b
- Innenring
- 8c
- Laufbahnnut
- 8d
- Spalt
- 9a, 9b
- Schrauben
- 11
- Wellgenerator
- 11a
- Stopfenbereich
- 11b
- elliptische Außenumfangsfläche
- 11c
- Welllager
- 12
- außenverzahntes Zahnrad
- 12a
- zylindrischer Hülsenteil
- 12b
- Membran
- 12c
- Erhebung
- 12d
- Außenverzahnung
- 12e
- Innenraum
- 13
- innenverzahntes Zahnrad
- 13a
- Innenverzahnung
- 14
- Eingriffsbereich
- 15
- Spalt
- 15a
- erster Spaltbereich
- 15b
- zweiter Spaltbereich
- 16
- Öldichtung
- 17
- Spaltbereich
- 18
- Schmiermittel-Strömungsöffnungen
- 19
- Filter
- 19a
- Scheibenbereich mit großem Durchmesser
- 19b
- Scheibenbereich mit kleinem Durchmesser
- 20
- Verformungswellgetriebevorrichtung
- 20a
- Mittelachsenlinie
- 30
- Verformungswellgetriebemechanismus
- 31
- Wellgenerator
- 31a
- Stopfenbereich
- 31b
- elliptische Außenumfangsfläche
- 31c
- Welllager
- 32
- außenverzahntes Zahnrad
- 32a
- zylindrischer Hülsenteil
- 32b
- Membran
- 32c
- Erhebung
- 32d
- Außenverzahnung
- 32e
- Innenraum
- 33
- innenverzahntes Zahnrad
- 33a
- Innenverzahnung
- 34
- Eingriffsbereich
- 38
- Schmiermittel-Strömungsöffnungen
- 39
- Filter
- 39a
- Scheibenbereich mit großem Durchmesser
- 39b
- Scheibenbereich mit kleinem Durchmesser
- 40
- Kreuzrollenlager
- 41
- Außenring
- 42
- Innenring
- 43
- Laufbahnnut
- 45
- Öldichtung
- 50
- Ausgangswelle
- 60
- Spalt
- 61
- erster Spaltbereich
- 62
- zweiter Spaltbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2020/100309 A1 [0004]
- WO 2014/091522 A1 [0004]
- WO 2014/203293 A1 [0004]
- JP 198512756 A [0004]
