TWI761436B - 具有正傳動比的同軸齒輪機構 - Google Patents

Abstract

齒輪機構，尤其是同軸齒輪機構，具有：一內齒輪，其具有一朝內之齒接件；一齒架，其相對於該內齒輪同軸地配置且其中容納有用於與該齒接件嚙合之多數齒，其中該等齒徑向可移位地安裝於該齒架中；一驅動元件，其具有一廓形以供徑向地驅動該等徑向可移位地安裝之齒，其中該廓形在其圓周上具有至少兩個高程；其中該齒輪機構經建構，使得在經由該驅動元件之一驅動與經由該齒架之一輸出之間存在一正傳動比。

Description

具有正傳動比的同軸齒輪機構

本發明係關於齒輪機構且係關於用於生產齒輪機構之方法。

出於先前技術，包含徑向可移位地安裝於齒架中之齒的齒輪機構係已知的。為了要驅動該等齒，具有廓形(profiling)的驅動元件(諸如凸輪盤)得以使用。該等齒嚙合至齒接件之內齒中，使得相對移動發生於具有齒之齒架與齒接件之間。與具有廓形之驅動元件的移動相比，在齒接件與齒之間的相對移動在此狀況下小了至少有一個數量級。以此方式，有可能達成高傳動比；此齒輪機構之實例公佈於DE 10 2007 011 175 A1中。

此齒輪機構之關鍵點為齒在凸輪盤上之安裝及作用於齒架中之軸承表面上的力。不改變力矩而減少力，或不改變力而增加齒輪機構所傳輸之力矩，係合乎需要的，例如以便增加齒輪機構之服務壽命或最大可傳輸力矩。此外，不改變力矩而減少力在一些情況下導致了減小之摩擦，且可因此增大齒輪機構的效率。

本發明之目標為明確說明相對於先前技術所已知之齒輪機構的改良齒輪機構，其中試圖達成減小之摩擦及因此較少的熱產生，或增大之最大可容許力矩或內力的減小。此外，本發明之目標為明確說明用於生產該類型之齒輪機構的方法。

該目標係藉由根據請求項1之齒輪機構，以及藉由根據相配合請求項的用於生產齒輪機構之方法來達成。有利的改進及實施例自子請求項及自此描述出現。

本發明之一態樣係關於一種齒輪機構，尤其是一同軸齒輪機構，具有：一內齒輪，其具有一朝內之齒接件；一齒架，其相對於該內齒輪同軸地配置且其中容納有用於與該齒接件嚙合之多數齒，其中該等齒徑向可移位地安裝於該齒架中；一驅動元件，其具有一廓形以供徑向地驅動該等徑向可移位地安裝之齒，其中該廓形在其圓周上具有至少兩個高程(elevation)；其中該齒輪機構經建構，使得在經由該驅動元件之一驅動與經由該齒架之一輸出之間存在一正傳動比。

本發明之另一態樣係關於一種用於生產在本文所述之典型實施例中的一者中之齒輪機構的方法。

本發明之實施例尤其係關於同軸齒輪機構。軸向方向通常指代齒輪機構之縱向軸線。齒至內齒輪之齒接件中的嚙合通常指代齒至齒接件之內齒中的嚙合，該齒接件在典型實施例中為圓形的。

在典型實施例中，驅動元件包含凸輪盤，或藉由凸輪盤而形成。表述「凸輪盤」通常大體被理解為：意謂著相應組件不會強制性地需要類似於圓盤。而是，凸輪盤亦可為驅動軸桿之部分，或可具有長形形狀，且尤其具有多個段。一或多個此等段可具有不同之半徑，使得凸輪盤之功能得以執行。另外的段可具有其他功能，例如用於力矩傳輸，且可為諸如圓柱形或配備有邊緣。通常，表述「凸輪盤」主要與該組件之功能有關，特別是與按適當方式來提供環狀廓形有關，例如，以一個取決於驅動軸桿之角位置、且因此取決於凸輪盤之角位置的方式來提供，以在徑向方向上驅動齒或允許齒在導引件中滑回。

齒接件通常為環狀的齒接件。齒，或齒之齒尖，嚙合至齒接件的內齒中，其中齒通常被安裝以便可相對於齒架來線性徑向地移位。此處，「線性徑向地」通常意謂著徑向方向上之導引得以提供，該導引准許齒僅在徑向方向上的移動。通常，藉由導引，齒可確切地在一個方向上線性地移位；此可例如憑藉在特定長度範圍內在移位方向上具有恆定橫截面之齒達成，其中齒架同樣具有用於具有恆定橫截面之齒的開口。通常，齒安裝於齒架中以便在每一狀況下可確切地在一個方向上移位，通常在齒之縱向軸線的方向上。此外，在典型實施例中，齒繞著齒輪機構之縱向軸線的相對於齒架的旋轉自由度受到阻塞。此情形可例如藉由齒在齒架中在徑向方向上之線性導引來實現。以此方式，齒繞著齒輪機構之縱向軸線而隨著齒架旋 轉，而不是相對於齒架旋轉。

在根據本發明之齒輪機構的典型實施例中，齒之至少一部分具有撓曲剛性設計。此處，表述「撓曲剛性」通常被理解為在技術上意謂著，歸因於齒之材料的剛度，齒之彎曲移動係足夠小，使得其對於齒輪機構的運動學而言至少在實質上是無足輕重的。撓曲剛性齒尤其包含由金屬合金製成之齒，而金屬合金尤其指鋼或鈦合金、鎳合金或其他合金。此外，撓曲剛性齒亦有可能由塑膠構成，以尤其提供給齒輪機構中有下述部件之至少一者亦同樣由塑膠製成的狀況：內齒輪或大齒輪(gearwheel)上之齒接件、齒架及驅動元件。在本發明之典型實施例中，齒架及齒係由金屬合金製成，或者，另外地令齒接件、或進一步另外地令驅動元件以金屬合金製成。如此齒輪機構所提供的優點是，其為高扭力剛性的且可適應高負載。至少部分地由塑膠構成、或包含由塑膠構成之組件的齒輪機構所提供的優點是，其可具有低重量。表述「撓曲剛性」尤其被理解為：意謂著關於齒之縱向軸線的撓曲剛度。

在典型實施例中，在齒與凸輪盤之間，配置有安裝於滾動軸承配置上之樞軸區段，該滾動軸承配置又處於凸輪盤上。有利實施例包括配置於凸輪盤與在每一狀況下至少一齒之間的樞軸區段。樞軸區段允許齒相對於凸輪盤之表面或相對於樞軸區段傾斜。通常，至少兩個齒安裝於樞軸區段上。在其他實施例中，確切地有一個齒，例如圓齒或平齒，在每一狀況下安裝於樞軸區段中之一者 上。平齒在軸承配置中可被緊固而抵抗繞著其自身軸線之旋轉。安裝於樞軸區段上之多個齒通常在軸向方向上彼此鄰近地配置成列。在多個齒之此等配置的情況下，或在平齒之情況下，樞軸區段之延行平滑度可增大。

本發明之典型實施例包括凸輪盤以作為驅動元件。凸輪盤較佳地具有非圓形或非橢圓形的拱形形狀或曲線。非圓形或非橢圓形的拱形形狀提供如下優點：可使用不同的凸輪，例如以便設定不同的傳動比。在本申請案之情形下，偏心機構通常屬於圓形或橢圓形形狀，因為在偏心機構之狀況下，僅為旋轉軸線不對應於圓形形狀之中心軸線的狀況，然而圓形形狀係存在的。典型的凸輪盤包含至少兩個、或確切地有兩個高程，其通常經配置以便均勻地分佈於圓周上。該等高程亦可被稱為最大值。多個高程使更多的齒與齒接件嚙合。

在典型實施例中，齒架或齒接件具有圓形形式。對齒架及齒接件而言，這提供了簡單幾何結構的優點。力之傳輸通常發生於齒輪機構之慢側上，在齒接件與齒架之間。此情形提供如下優點：用於力傳輸之路徑極其短，使得極其高之剛度可得以達成。

齒接件之內齒及該等齒通常具有彎曲齒腹。在典型實施例中，內齒及齒各自具有齒尖，該等齒尖在橫截面上對應於截角錐或在具有彎曲齒腹之每一狀況下對應於角錐。關於呈對數螺線之形式的曲率之一可能實施例，參考DE 10 2007 011 175 A1。彎曲表面提供如下優 點：嚙合之齒腹進行面的接觸，而不僅僅是線性或點的接觸。以此方式，在多數齒之間的良好負載分佈，及齒接件與齒之間的力之傳輸方面之極其高的剛度，得以達成。

典型實施例在廓形與齒之間包含了具有樞軸區段及滾動主體之軸承配置。通常，每一樞軸區段設有至少兩個相互鄰近配置的齒，其特別地被軸向平行或偏移地定位。以此方式，樞軸區段在其滾道中或在其各別延行表面上可為穩定化的。樞軸區段繞著徑向軸線之旋轉可得以防止。通常，實施例之滾動主體係形成為圓柱滾子或滾針。

本發明之典型齒輪機構經建構，使得在經由驅動元件之驅動與經由齒架之輸出之間存在正傳動比。正傳動比通常指代的是，在驅動元件及齒架在相同方向上旋轉之狀況下的傳動比。

在典型實施例中，齒之齒架齒距角、或齒架中之齒之軸承配置的齒架齒距角，係小於內齒輪之齒接件之內齒的內齒輪齒距角。「齒距」或「齒距角」通常被理解為意謂虛變數；因此齒不必實際上在藉由齒距角來預定義之每一位置處提供於齒架中。在周向上，齒距角在每一狀況下計算為：360°除以針對齒架中之齒的理論可能位置的數目，或除以實際上提供於齒接件中之齒的數目。

在典型實施例中，並非每一齒距角位置被齒架中之齒佔據；而是，例如以下狀況：僅每一第二位置、或每一第三位置、或每一第四位置被齒佔據。以此方式， 充裕的空間可供齒、及可供齒架之材料之用，因為，在未提供齒之位置處，可提供齒架的材料。舉例而言，在位置因子為2之狀況下，在兩個齒之間、或在用於齒架中之齒間腹板的齒導引件之間存在足夠空間，以便充分地使齒架變硬。在典型實施例中，齒導引件之數目對應於容納於齒架中之齒的數目。在典型實施例中，藉由齒之齒距角來預定義的每一第二位置係自由的。齒架中之位置被佔據的密度藉由位置因子來反映。舉例而言，位置因子為2意謂著，僅有藉由齒距角來預定義之齒架中的每一第二位置被齒佔據；位置因子為3則相應地指代每一第三位置。安裝於齒架中之齒之間的實際角間距，通常總計為該等齒之齒距角或齒架之齒距角的兩倍、三倍或四倍。在其他實施例中，亦有可能提供大於四倍之間距。鄰近齒之間的實際角間距因此計算為：齒距角乘以位置因子。典型的位置因子為大於或等於1之整數，且其他典型的位置因子大於或等於2。

與內齒輪之齒接件之內齒的數目相比，用於齒之理論可能位置的數目通常較大，且大了至少有、或確切地有高程之數目。若齒架中之僅每一第二位置被佔據，則在廓形具有兩個高程的狀況下，齒架中之齒的數目對應於齒接件之內齒的數目加上高程之數目後除以位置因子，該位置因子在此狀況下為2。通常，在示範性實施例中，齒之數目係根據以下公式計算：

Z_z=齒架中之齒的數目

Z_I=內齒輪之內齒的數目

E=廓形之高程、或驅動元件之凸輪盤的高程之數目

PF=位置因子

針對在驅動(其令驅動元件旋轉)與輸出(其連接至根據本發明之齒輪機構的實施例之齒架)之間的傳動比之計算，獲得以下公式，其中內齒輪之內齒的數目必須始終陳述為負數：

通常，實施例在齒架中包含整數數目的齒。在廓形具有兩個高程、內齒輪中之齒的數目為46、且僅有藉由齒架齒距角來預定義之每一第二位置被佔據(即，位置因子為2)的典型實施例中，齒架中之齒的數目總計為24。在此，藉由針對i之以上公式，在驅動元件之驅動及齒架處之輸出的狀況下得出傳動比i=+24：

在具有兩個高程、內齒輪中之齒的數目為46、且位置因子為3之另一實施例中，齒架中之齒的數目總計為16。在內齒輪中之齒的數目為45、且僅有藉由齒架齒距角來預定義之每一第二位置被佔據(即，位置因子為2)的狀況下，另一實施例在3個高程之狀況下在齒架中具有2.4個齒。

典型齒輪機構包含配置於廓形上之滾動主體，及用於齒之安裝的多數樞軸區段，其中樞軸區段配置於滾動主體上，其中滾動主體以至少兩個滾動主體列配置於廓形上，該等列在凸輪盤之旋轉方向上係平行的。典型實施例包含一或至少兩個滾動主體列，該等列通常鄰近於彼此呈軸向地配置及/或以便以樞軸區段之每環狀列方式平行地延行。樞軸區段可安裝於至少兩個滾動主體列上，該等列平行地以環狀型式延行。此處，在有平行配置之兩個或兩個以上齒列的狀況下，一滾動主體列在每一狀況下可在齒列下配置，使得樞軸區段被支撐成於每一齒列下。典型配置為，例如，齒列徑向地在滾動主體列上且具有介入之樞軸區段的配置。各別齒之中心軸線在各別滾動主體上通常處於中間80%、或中間50%、或中間20%、或至少實質上在中心。以此方式，滾動主體係實質上中心地加載。在典型實施例中，滾動主體列中之一者在與齒列中之一者的軸向平面中得以配置。通常，在每一狀況下，一列處於一軸向平面中，其中同一軸向平面意謂著，例如，中心至少實質上重合，及/或齒全部配置於各別滾動主體列的軸向延伸區內。

通常，廓形具有用於滾動軸承之至少一列的延行表面。通常，廓形包含至少兩個平行的延行表面。在典型實施例中，在每一狀況下，滾動主體列中之一者配置於平行的延行表面中之一者中或上。以此方式，平行延行之滾動主體具有專用的延行表面，或每一滾動主體列可在 經定義之專用延行表面中受導引。

廓形通常藉由至少一環狀中央肋狀物來劃分。以此方式，在實施例中，平行的延行表面可通常產生於中央肋狀物之兩側。在具有兩個齒列或兩個以上齒列的典型實施例中，多個平行的中央肋狀物有可能被提供以便產生兩個以上平行延行表面。

凸輪盤通常包含兩個環狀邊緣肋狀物。邊緣肋狀物通常在每一狀況下在軸向向外方向上對一外延行表面定界。在中央，延行表面通常藉由中央肋狀物定界。在典型實施例中，邊緣肋狀物確切地連同一個中央肋狀物對兩個延行表面定界；在其他實施例中，提供多個中央肋狀物，且亦因此有兩個以上延行表面，且亦可能提供兩個以上滾動主體列。

中央肋狀物及/或邊緣肋狀物可各自具有至少實質上對應於滾動主體之直徑的高度。在其他實施例中，其可具有稍小於該直徑，例如小0%與10%之間或0%與5%之間的高度。在其他實施例中，中央肋狀物及/或邊緣肋狀物之高度僅在滾動主體之直徑的50%與80%之間或50%與95%之間。中央肋狀物及邊緣肋狀物可具有不同的高度；例如，中央肋狀物可短於邊緣肋狀物。在實施例中，邊緣肋狀物亦用作用於樞軸區段之穩定化表面。在其他實施例中，例如若中央肋狀物用於使樞軸區段之延行平滑度穩定化，則中央肋狀物高於邊緣肋狀物。

通常，樞軸區段在每一狀況下在一側上具有 一滾動軸承表面於滾動主體之至少一部分上，且在每一狀況下在與該滾動軸承表面呈相對定位的一側上具有一齒軸承表面，其中通常，至少兩個齒被鉸接式安裝於齒軸承表面上。在典型實施例中，齒軸承表面得以形成，使得齒軸承表面針對至少兩個齒形成共同旋轉軸線。針對每一狀況下之至少一齒及/或軸向平行配置之多個齒，實施例之典型齒軸承表面在每一狀況下包含一圓化表面區，其中圓化表面區之半徑的中心點至少實質上與滾動軸承表面重合。通常，藉由齒軸承表面所形成之齒軸承旋轉軸線，至少實質上與滾動軸承表面重合。齒軸承表面在齒軸承區中可形成為珠粒及/或形成為圓區段。

實施例之典型齒輪機構包含平行地以環狀型式延行之齒列。通常，存在至少兩個、或確切地有兩個齒列。齒通常以列來延行，該等列平行地以環狀型式延行於齒架之導引件上。

在典型實施例中，在每一狀況下，至少兩個平行齒配置於樞軸區段上。通常，兩個平行齒屬於兩個平行齒列，該等列例如在齒架中之導引件中受導引。在實施例中，通常在樞軸區段之珠粒上或凹痕中，平行齒列之兩個平行齒在軸向方向上以一者在另一者後方的方式配置於樞軸區段上。

實施例之典型齒架包含至少一徑向向內或徑向向外延伸之連續(run-on)凸緣，該凸緣在軸向方向上在樞軸區段上至少部分地銜接。以此方式，可選擇將額外 之連續圓盤省掉。連續凸緣可與齒架整體地形成或可固接至齒架。典型實施例不具有連續圓盤。一些實施例至少在軸向地鄰近於樞軸區段、及/或鄰近於滾動主體的一側上，包含一連續圓盤，以供導引樞軸區段。

在齒架上具有連續凸緣之實施例中，狀況通常為連續凸緣中之至少一者包含直接與數個驅動軸承滾動主體相互作用的驅動軸承表面。通常，軸承整體地形成於齒架與凸輪盤(或與連接至凸輪盤之一軸桿)之間。此等實施例可具有空間節約設計。通常，驅動軸承滾動主體直接安裝於凸輪盤上。在其他實施例中，具有軸承環之軸承提供於齒架與凸輪盤之間。此情形可簡化生產。

通常，在每一狀況下，一輪緣軸承表面在兩側處配置於樞軸區段上，及/或在軸向方向上配置於樞軸區段之邊緣側處。在其他實施例中，肋狀物軸承表面在軸向方向上中央地配置於樞軸區段上，該等肋狀物軸承表面例如經提供以用於應對中央肋狀物。在兩側處及/或邊緣側處具有兩個肋狀物軸承表面之實施例中，肋狀物軸承表面可至少部分地處於凸輪盤的邊緣肋狀物上。以此方式，樞軸區段之傾斜可得以防止，且平滑延行可得到確保。

典型實施例之優點為增大之負載容量、加長之服務壽命或更緊密的設計。在根據本發明之齒輪機構的典型實施例中，與自先前技術已知的齒輪機構對比，凸輪盤或驅動元件上的切向力在與內齒輪之切向力相同的方向上起作用，此導致了齒導引件中之反作用力的減小。在實 施例中用於齒架中之齒導引力，在齒架中之外齒接觸件處減小了大約10%且在齒架中的內齒接觸件處減小了大約50%。因此減小之摩擦力亦在牽引操作期間，即在經由凸輪盤賦予驅動時，減小凸輪盤之軸承配置中的反作用力。該減小在牽引操作期間總計為大約12%。由於此軸承配置通常為用於齒輪機構之最大力矩或服務壽命的限定性元件，因此齒輪機構之力矩或服務壽命可增加。此外，效率亦可增加大約1%至3%。

1、201:齒輪機構

3:內齒輪

5:齒接件

7:齒

11:齒架

20:凸輪盤

22:廓形

23、50:滾動主體

24:樞軸區段

30:雙倍之齒架齒距角

31:雙倍之內齒輪齒距角

32、34、36:肋狀物

33、37:肋狀物軸承表面

41:縱向軸線

42:外殼

44:第二齒架部分

45:第一齒架部分

48:連接構件

54、55:齒架軸承表面

58:外殼軸承表面

60、64:驅動軸承表面

62:驅動軸承滾動主體

66:輸出側連續凸緣

68:連續凸緣

下文將以所附圖式為基礎更詳細地論述本發明，其中，在諸圖中：圖1以部分示意性截面圖示意性地展示本發明之第一實施例；及圖2以半截面示意性地展示另一實施例。

較佳實施例之詳細說明

下文將以諸圖為基礎描述本發明之典型實施例，其中本發明不限於示範性實施例；而是，本發明之範疇藉由申請專利範圍界定。在實施例之描述中，在一些狀況下在不同圖中且針對不同實施例，相同參考編號用於等同或類似部分，以便使描述更清晰。然而，此情形並不意謂著本發明之相應部分限於實施例中所說明的變體。

一般齒輪機構之齒架例如呈現於DE 10 2015 105524 A1中。此等齒輪機構具有齒之齒架齒距角，該齒架齒距角通常大於內齒輪之齒接件的內齒之內齒輪齒距角。藉由此構造，有可能實現驅動元件與齒架之間的大的負傳動比。以此等齒輪機構為基礎，下文將描述本發明之齒輪機構以驅動元件與齒架之間的正傳動比建構的方式。

圖1以部分、四等分之示意性截面圖展示示範性實施例。圖1以四等分之截面示意性地展示齒輪機構1，齒輪機構1具有具內部定位之環狀的齒接件5的內齒輪3。齒輪機構1之其他三個另外的四分之一在截面上關於所說明截面具有類似鏡射的構造。

齒7嚙合至齒接件5中。為更好的清晰度起見，並非圖1之每一齒7亦藉由參考編號7來指示。通常，具有個別齒7之兩個軸向平行的齒環得以提供。齒7徑向可移位地安裝於齒架11中。為此目的，齒架11具有徑向定向、通道狀、圓形或狹槽狀開口，該等開口確保齒7在齒架11中之徑向導引。歸因於開口中之徑向導引，齒7有可能沿著其縱向軸線僅在徑向方向上移動；詳言之，相對於齒架11繞著齒輪機構1之縱向軸線的旋轉得以防止。

齒之縱向軸線通常指代自齒根延行至齒尖的軸線，而齒輪機構之縱向軸線指向齒輪機構之旋轉軸線的方向。此例如可為可用作輸出的齒架之旋轉軸線，或凸輪盤之旋轉軸線。

齒7藉由呈凸輪盤20之形式的驅動元件驅 動，凸輪盤20被設計為中空凸輪盤20。凸輪盤20具有用於在徑向方向上驅動齒7之廓形22。廓形22在圓周上有著具有兩個高程之輪廓，使得在每一狀況下，相對定位之齒7以最遠程度嚙合至齒接件5的齒空間(在圖1之四分之一截面中不可見)中。

在圖1中所說明之齒輪機構1中，齒7與滾動軸承配置一起配置於驅動元件的廓形上。滾動軸承配置包含滾動主體23，滾動主體23在此示範性實施例中被設計為滾針。

在圖1之示範性實施例中，輸出在齒架處被取下，其中具有齒接件的內齒輪係固定的。

齒輪機構1包含用於齒7之分段式軸承配置。分段式軸承配置包含樞軸區段24，樞軸區段24在每一狀況下在面向齒7之側上具有圓化的、尤其是截面上呈圓柱形之齒軸承表面(參見圖2)，該表面形成珠粒，在該珠粒上可配置有一齒7的根，或在典型實施例中可配置有在齒輪機構1之軸向方向上鄰近於彼此之兩個、三個或四個齒的根。該珠粒連同各別齒7之齒根中的相應凹座防止了齒7在樞軸區段24上之滑移。

藉由該等珠粒，用於齒7之各別根接頭得以形成，使得齒7可相對於樞軸區段24傾斜以便確保無約束的導引。樞軸區段24在周向上可相對於彼此移位，使得樞軸區段24之間的間距可變化。以此方式，樞軸區段24之周向上的自由度亦不受阻塞。此情形藉由凸輪盤20之廓形22 而准許樞軸區段24的實質上無約束之導引及實質上無約束的徑向驅動。針對廓形22與樞軸區段24之間的摩擦阻力之最小化，滾動主體23提供為滾針。在其他實施例中，圓柱形滾子或其他滾動軸承經提供以用於樞軸區段之安裝。

如圖1中可見，齒架11中之齒7的齒架齒距角小於內齒輪之齒接件5之內齒的內齒輪齒距角。此情形藉由雙倍之齒架齒距角30及雙倍之內齒輪齒距角31說明於圖1中。此處，必須考慮到，僅有藉由齒架齒距角來預定義之每一第二位置被齒架11中的齒7佔據。

總共而言，僅四分之一以截面說明於圖1中之齒輪機構具有26個齒及50個內齒以及廓形的兩個高程。因此，在此示範性實施例中，與內齒之數目的一半相比，齒的數目大1。示範性實施例中之位置因子總計為2，即，僅有藉由理論齒架齒距角來預定義之在齒架中的每一第二位置被齒佔據。此情形得出正傳動比i=+26。

圖2以半截面展示另一實施例。圖2之實施例的特徵可與圖1之實施例的特徵組合；詳言之，圖2之齒輪機構同樣具有正傳動比，因為垂直於縱向軸線的截面中之齒的配置及數目對應於圖1的實施例。來自該組合之特定優點得自如下事實：圖1及圖2中所說明之特徵得出具有高負載容量的特定緊密結構形式。相同的參考編號用於等同或類似部分。

圖2之齒輪機構201包含凸輪盤20作為驅動元件，凸輪盤20與驅動軸桿整體形成且藉此在軸向方向上 具有長形形式。凸輪盤20包含兩個廓形22，廓形22亦可被稱為滾道(raceway)或樞軸軸承滾道。該等廓形22具有在圓周上變化之半徑；詳言之，其在每一狀況下具有兩個最大值(其亦可被稱為高程)及兩個最小值，其中兩個廓形22具有變化半徑的相同角位置。

其他實施例具有僅一個滾道或一個廓形。在替代性實施例中，亦有可能提供針對滾動主體之三個或三個以上廓形或滾道。

滾動主體23安裝於廓形22上。在該等滾動主體23上安裝有樞軸區段24，其中僅一樞軸區段24說明於圖1之截面圖中。樞軸區段24因此處於環狀滾動主體23之兩列上。

樞軸區段24在樞軸區段24之徑向外側上包含珠粒，該珠粒嚙合至兩個齒7的凹槽中。齒7在其相對於齒輪機構1之縱向軸線41的軸向位置之方面上，係藉由滾動主體23至少實質上中央地安裝，其中在每一狀況下一齒7藉由兩個滾動主體23中之一者安裝。以此方式，藉由樞軸區段24之力連續傳輸得以實現。此外，被設計為滾針之滾動主體23被近似中央地加載。此外，滾動主體23自身之結構長度可藉由此手段來減小，其中延行穩定性可增大。

為了對廓形22定界，凸輪盤20具有肋狀物32、34及36。肋狀物34中央地定位於滾動主體23之間，而兩個肋狀物32及36在每一狀況下在向外軸向方向上限制滾動主體23的移動自由度。樞軸區段24具有肋狀物軸承 表面33及37，該等表面可在每一狀況下支撐於肋狀物32及36上。在其他實施例中，樞軸區段支撐於中央肋狀物上。以此方式，樞軸區段24之延行平滑度增大。

齒7嚙合至共同的齒接件5中，齒接件5與齒輪機構1之外殼42整體形成。以此方式，內齒輪與齒接件整體形成於外殼中，使得個別部分可被省掉，而有緊密設計及簡單生產之益處。在其他實施例中，內齒輪及外殼係分別形成的。

齒7在齒架之第二齒架部分44中被接納於徑向定向之導引件中。此外，齒架亦包含第一齒架部分45，第一齒架部分45藉由呈螺桿形式之連接構件48連接至第二齒架部分44。多數連接構件48提供於齒架之圓周上，其中總共六個提供於圖1的示範性實施例中。

在其他實施例中，亦有可能提供不同數目個連接構件，其中奇數數目亦為可能的。連接構件可均勻地分佈於齒架之圓周上，但亦有可能提供不同的角間距，例如以便允許兩個齒架部分僅在一特定角位置接合在一起。在圖1之實施例中，藉由實例，連接構件之間的角度因此並非均勻的，以便使齒架之齒架部分可相對於彼此僅在一特定相對角位置重新組裝。在其他實施例中，有可能提供凹槽、插腳或其他外廓(contour)，或可提供標記以便允許或准許僅在一特定角位置重新組裝。以此方式，齒架之加工在一夾頭裝置中係可能的，其中齒架部分隨後再次彼此釋放以便使其接著在齒輪機構中再次彼此連接。

針對齒架在外殼42上之安裝，提供滾動主體50，滾動主體50相對於齒輪機構1之縱向軸線41以60°角度安裝。此處，滾動主體50之角位置相對於齒輪機構1的軸向截面平面為鏡面對稱的，以便實現齒架在外殼42中的可靠安裝。在其他實施例中，大於或小於60°之角度亦取決於是否適應軸向力及適應何種量值之軸向力而得到使用。

滾動主體50在每一狀況下直接安裝於第一齒架部分44及第二齒架部分45之齒架軸承表面54及55上。在外殼側處，滾動主體50安裝於外殼42之外殼軸承表面58上。滾動主體50因此在每一狀況下直接在齒架軸承表面54及55上以及在外殼軸承表面58上滾動。以此方式，佔用較小結構空間之緊密的一體式軸承配置得以實現。

此外，在圖1之示範性實施例中，驅動軸承亦形成為一體式軸承，其中齒架或在圖1之實施例中第二齒架部分44具有驅動軸承表面60，形成為滾子之驅動軸承滾動主體62在驅動軸承表面60上直接滾動。在凸輪盤上形成有另一驅動軸承表面64，驅動軸承表面64同樣直接與驅動軸承滾動主體62相互作用。以此方式，驅動軸承滾動主體直接在凸輪盤20上滾動。以此方式，整合式軸承針對緊密結構形式而產生。

第二齒架部分44之驅動軸承表面60為輸出側連續凸緣66之部分，凸緣66防止樞軸區段24在輸出側方向上的偏轉。藉由連續凸緣66與第二齒架部分44之一體式設計，緊密結構形式及高剛度得以達成。

第一齒架部分45具有另一連續凸緣68，凸緣68同樣防止樞軸區段24在相反方向上的偏轉。

通常，與輸出端相對，即與驅動軸承之側相對，另一軸承針對與驅動軸桿整體形成之凸輪盤20而提供。然而，該另外軸承處於圖1中所說明之區外部。在驅動側處，在一些情形下亦存在在徑向方向上可用之相對大的結構空間，使得驅動側軸承可能設計為具有單獨延行表面的軸承。在其他實施例中，驅動軸承亦可形成為一體式軸承。

1:齒輪機構

3:內齒輪

5:齒接件

7:齒

11:齒架

20:凸輪盤

22:廓形

23:滾動主體

24:樞軸區段

30:雙倍之齒架齒距角

31:雙倍之內齒輪齒距角

Claims (11)

1. 一種齒輪機構，尤其是同軸齒輪機構，其具有一內齒輪，其具有一朝內之齒接件，一齒架，其相對於該內齒輪同軸地配置且其中容納有用於與該齒接件嚙合之多數齒，其中該等齒係徑向可移位地安裝於該齒架中，一驅動元件，其具有一廓形以供徑向地驅動該等徑向可移位地安裝之齒，其中該廓形在其圓周上具有至少兩個高程，其中該齒輪機構經建構，使得在經由該驅動元件之一驅動與經由該齒架之一輸出之間存在一正傳動比，滾動主體，其配置於該廓形上，及多數樞軸區段，其用於該等齒之安裝，其中該等樞軸區段配置於該等滾動主體上，其中齒之數目係根據以下公式計算：

   

   其中Z_z為該齒架中之齒的數目，其中Z_I為該內齒輪之內齒的數目，且其中E為該驅動元件之該廓形的高程之數目，且其中PF為一位置因子，該位置因子係一整數。
2. 如請求項1之齒輪機構，其中該等齒之齒架齒距角係小於該內齒輪的該齒接件之數個內齒之內齒輪齒距角。
3. 如請求項2之齒輪機構，其中，在該齒 架中，僅有藉由該齒架齒距角來預定義之每一個至少第二位置被一齒佔據。
4. 如請求項1至3中任一項之齒輪機構，其中齒的數目，與該內齒輪之該齒接件之內齒的數目之一半相比，係至少大於一或確切地大於一。
5. 如請求項1至3中任一項之齒輪機構，其中該等滾動主體以至少兩個滾動主體列配置於該廓形上，該等列在凸輪盤之旋轉方向上為平行的。
6. 如請求項1至3中任一項之齒輪機構，其中該廓形具有至少兩個平行的延行表面，該等表面藉由一至少部分地環狀之中央肋狀物而劃分。
7. 如請求項1至3中任一項之齒輪機構，其中該等齒中之每一者形成為一單一件。
8. 如請求項1至3中任一項之齒輪機構，其中與部分類似地建置之具有一負傳動比的一傳動裝置相比，用於該齒架中之該等齒之導引的力減小了至少10%。
9. 如請求項1至3中任一項之齒輪機構，其中該齒接件之該等內齒及該等齒各自具有齒尖，其在橫截面上對應於一截角錐或在具有彎曲齒腹的每一狀況下對應於一角錐。
10. 如請求項1至3中任一項之齒輪機構，其中該齒接件之該等內齒及該等齒各自在齒尖上具有一半徑。
11. 一種用於生產如請求項1至10中任一 項之一齒輪機構的方法。

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