(57)【要約】【課題】認識可能な機能妨害なしにより費用のかからない、しかしより動作の確実な構造が達成されるように、波動歯車装置を簡易化する。【解決手段】遊星歯車３３が、互いに相対回動可能に、しかしこの連結において過負荷滑り連結として構成されており、遊星歯車３３に、遊星歯車と共に回転する、遊星歯車よりも大きな直径を有する遊星ローラ（２６）が装着されており、遊星ローラが、滑らかな転動面３７を用いて、フレクスプライン２８の歯なし内周面に対して半径方向に当て付けられながら該内周面に沿って転動する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波動歯車装置（１０）であって、ウェーブジェネレータ（３０）として働く遊星歯車駆動装置が設けられており、該遊星歯車駆動装置が、駆動側の太陽歯車（３１）おいて形状接続的に回転する、少なくとも１つの遊星歯車（３３）を有しており、この場合、ウェーブジェネレータ（３０）が、外部で噛み合った、回転する半径方向に変形可能なフレクスプライン（２８）の内周面に沿って転動するようになっており、該フレクスプラインが、ケーシング固定された半径方向で形状安定的な支持リング（１８）と、同様に半径方向で形状安定的であるが相対回動可能にケーシング（１１）に支承された被駆動リング（２８）との内歯列に亘って軸方向に延びている形式のものにおいて、
前記遊星歯車（３３）が、一緒に相対回動可能であるがこの連結において過負荷滑り連結として構成されており、前記遊星歯車（３３）に、該遊星歯車と共に回転する、該遊星歯車よりも大きな直径を有する遊星ローラ（２６）が装着されており、該遊星ローラが、滑らかな転動面（３７）を用いて、フレクスプライン（２８）の歯なし内周面に対して半径方向に当て付けられながら該内周面に沿って転動するようになっていることを特徴とする、波動歯車装置。
【請求項２】
遊星歯車の両側にそれぞれ１つの遊星ローラ（３６）が配置されており、これらの遊星ローラの内の一方が支持リング（１８）に、他方が被駆動リング（２７）に半径方向に配属させられている、請求項１記載の波動歯車装置。
【請求項３】
前記遊星歯車と遊星ローラ（３６）とが共通の軸（３８）によって遊星ウェブ（３５）に固定されている、請求項１又は２記載の波動歯車装置。
【請求項４】
内歯列（１９）を備えた別個に製造された支持リング８１８）が、ケーシング（１１）のベースプレート（１２）に取り付けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載の波動歯車装置。
【請求項５】
軸方向で互いに隣接した、内歯列（１９，２６）を備えたリング（１８，２７）に、半径方向に変形可能な、外歯列（２９）を備えたフレクスプライン（２８）が挿入されており、該フレクスプラインが、両リング（１８，２７）のそれぞれよりも軸方向で幅広である、請求項１から４までのいずれか１項記載の波動歯車装置。
【請求項６】
前記太陽歯車（３１）の支持及び駆動軸（１４）が、駆動側において駆動モータ（１５）の支承シールドに支承されており、該支承シールドが、支持リング（１８）のケーシング側の取付けのためにベースプレート（１２）として働くようになっている、請求項１から５までのいずれか１項記載の波動歯車装置。
【請求項７】
前記太陽歯車（３１）の支持及び駆動軸（１４）が、被駆動側において被駆動軸（２５）に支承されており、該被駆動軸が、支持リング（１８）と被駆動側のケーシングカバー（２３）との間に位置する被駆動リング（２７）を介して軸方向で案内されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の波動歯車装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動側の太陽歯車おいて形状接続的に回転する、少なくとも１つの遊星歯車を備えた、ウェーブジェネレータとして働く遊星歯車駆動装置が設けられており、この場合、ウェーブジェネレータが、外部で噛み合った、回転する半径方向に変形可能なフレクスプラインの内周面に沿って転動し、該フレクスプラインが、ケーシング固定された半径方向に形状安定的な支持リングと、同様に半径方向で形状安定的であるが相対回動可能にケーシングに支承された被駆動リングとの内歯列に亘って軸方向に延びている波動歯車装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上位概念部による伝動装置は、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７０８３１０号明細書から、非円形コアの形式又は駆動軸に対して偏心的に回転する円形ディスクの形式のウェーブジェネレータを備えたいわゆるリングバンド−減速伝動装置としても知られており、前記ディスクは、半径方向に弾性的な転動ブシュとも呼ばれるフレクスプラインの内周面に沿って転動する。それぞれのディスクは、相対回動不能に駆動軸と共に回転するプレートに回転可能に支承されていることができる。しかしながら本来的な波動歯車装置の前に入力減速が必要とされるならば、この刊行物によればディスクは遊星歯車であり、これらの遊星歯車は、相対回動不能に駆動軸に連結された太陽歯車と噛み合って回転する。ただし、このことは、この歯車の噛み合いヘッドが、より高くかつより多く摩耗を生じかつより騒々しい、フレクスプラインの内周面の負荷を惹起する。
【０００３】
前段に接続された遊星歯車伝動装置を備えた波動歯車装置からの同様の組み合わせが、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９１４５５５号明細書、ひいてはほぼ同じ構造の、ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９１４５５６号明細書から公知である。ただし、これらの明細書では、遊星歯車は、太陽歯車と、及び伝動装置ケーシングに設けられた取り囲んだ内歯列とに外部で噛合い、このことは、これにより生ぜしめられる、臨界的な負荷条件の下での遊星歯車の回転する半径方向の締付けを原因として、構造を危険にさらす局所的な過負荷を生ぜしめる虞がある。この危険性は、フレクスプラインの内部における摩擦接続式の転動プロセスがケーシング噛合い部における形状接続式の転動プロセスに相対回動不能に連結されているようなそれぞれの遊星歯車の場合よりも大きく、この軸方向の力伝達の経過において、過負荷防止が提供されていない。
【０００４】
駆動軸に対して同軸的な被駆動軸を備えた、非常に著しく減速する、自己制動するシステムとしての、ハーモニックドライブ又はリングバンド伝動装置としても知られる、この波動歯車装置の機能は、いわゆるウェーブジェネレータとしての、リング内で伝動軸線を中心に回転する少なくとも１つの遊星歯車が、フレクスプライン又はリングバンドとも呼ばれる輪を、回転しながら半径方向外方へ変形させ、これにより、リングの外周面が、回転しながら局所的に、ケーシング固定に定置な、形状安定的な支持リングとして働く中空車の、僅かにより大きな円周の中空円筒状の内周面に押し付けられる。その結果、フレクスプラインは、外周面において、摩擦面を介して摩擦接続式に又は（歯付きベルトの形式のフレクスプラインの場合）支持リングに設けられた噛合い部を介して形状接続的に転動し、この場合、フレクスプラインは、支持リングとフレクスプラインとの円周差の比に基づき、伝動軸線を中心としてモータにより駆動されるウェーブジェネレータよりも低速で回転する。駆動に対して著しく減速されたこの回転運動は、有利には、フレクスプラインの歯付きの外周面を介して、別の外側リング、すなわち支持リングに隣接して同軸的に配置されているが支持リングとは異なり定置ではなく相対回動可能である被駆動リング、の同様に歯付きの内周面に伝達され、前記被駆動リングは、例えばポット又はフード状に形成されておりかつ、伝動装置ケーシングに支承された被駆動軸が備えられている。被駆動リングへのフレクスプラインの噛合いにおいて、この場合、互いに異なる円周（つまり互いに異なる歯数）の結果として回転速度のさらに別の減速を生じることができる。
【０００５】
このようなウェーブジェネレータの駆動は、通常、同軸的にフランジによって取り付けられた高速回転の低電圧直流モータによって行われ、この低電圧直流モータのモータ軸は、同時に伝動装置駆動軸として働くことができる。伝動装置駆動軸の高速回転は、波動歯車装置によって、より大きなトルクに対応する著しくより低速な回転運動に減速され、このことは、例えば、自動車におけるモータマネジメント及び空調マネジメントのための及び別の特に手動による噛合いの代わりの機能のための調整エレメントとしての手段を提供する。ただし、構造的に生じる非常に大きな減速は、任意の小さな段付けを許容しない。したがって、特に中間の減速領域のために、時として入力側において、構造的に広い範囲で提供可能な入力減速が、例えば遊星歯車伝動装置を用いて提供される。
【０００６】
上位概念部により形成された波動歯車装置の場合、この波動歯車装置のためのウェーブジェネレータは、伝動軸線に対して直径方向で互いに向かい合った、端面歯列が設けられた２つの遊星歯車から成り、これらの遊星歯車は、遊星ウェブ、すなわち伝動軸線を中心に回転可能な、２つのアームを有するレバーに支承されており、それぞれの遊星歯車は、入力側で駆動される中央の太陽歯車と、ケーシング固定された支持リングとの間で噛合い係合しながら転動する。これらの両遊星歯車のそれぞれに対して軸方向にずらされて、遊星歯車に対して回転可能なローラが支承されており、これらのローラは、遊星歯車の回転運動の経過において、ウェーブジェネレータとして作用しながら、回転しながらフレクスプラインを局所的に半径方向外方へ変形させる。このことは、かなり費用のかかる構造を提供し、この構造は、伝動装置の低騒音運転に対する要求が高いことにより正当化される。
【０００７】
【特許文献１】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７０８３１０号明細書
【特許文献２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９１４５５５号明細書
【特許文献３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９９１４５５６号明細書
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、認識可能な機能妨害なしに、より低費用であるがより動作の確実な構造が達成されるように、上位概念部に記載の波動歯車装置を簡略化するという技術的課題に基づく。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
従属請求項の特徴の組み合わせによれば、前記課題は、ケーシングとの遊星歯車の噛合い係合が放棄され、ウェーブジェネレータローラが遊星ローラとして形状接続的に入力側の太陽歯車によって直接に駆動され、前記遊星ローラが遊星歯車と相対回動不能に結合されていることによってほぼ解決された。
【００１０】
これにより、さもなければ高負荷の遊星歯車の伝動装置ケーシングへの噛合い係合が排除され、ひいてはこの噛合い係合に必要な著しく高い製造コスト、及びこの噛合い係合によってさもなければ提供される騒音源が排除される。その代わりに、太陽歯車から形状接続的に駆動されるローラが、その転動面若しくは摩擦面によってフレクスプラインにおいて転動し、このフレクスプラインは、通常通り他方ではその外面において、ケーシング固定された支持リングと、軸方向で直接に隣接した、フレクスプラインに対して同心的に回転可能な被駆動リングとに局所的に回転しながら噛み合う。フレクスプラインの歯なし内周面におけるこの転動は、同時に滑り連結の機能を有し、この機能は、駆動軸と被駆動軸との間に生じるトルクに関して、伝動装置の機械的な過負荷が有効となる。これは、フレクスプラインの外周面における噛合いの場合又は太陽歯車と遊星歯車とが噛み合う場合に運動学的に臨界的な過負荷が生じる虞なしにフレクスプラインが定置でありかつウェーブジェネレータローラがフレクスプラインにおいて滑ることを意味する。
【００１１】
別の利点と、特別な構成及び別な構成と、その利点とに関して、別の請求項と、本発明による解決のための有利な実施例の以下の説明とが参照される。図面は、ウェーブジェネレータとしての遊星歯車入力段を備えた波動歯車装置を縦断面図で示しており、この波動歯車装置は騒音発生及び過負荷を回避するためにフレクスプラインに摩擦接続的に結合されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に縦断面図で示された、完全にプラスチック射出成形部品から製造可能な、本発明により構成された波動歯車装置１０は、ほぼ円板状のベースプレート１２を備えたケーシング１１を有している。中央の貫通孔１３は、駆動軸１４と噛み合い、この場合、この駆動軸は、直接に駆動モータ１５のモータ軸であることができる。貫通孔１３の直径は、半径方向の支承機能を生じないように、軸１４の直径よりも大きい。なぜならば、支承機能はモータ軸受によって行われるからである。別の場合、すなわちベースプレート１２がモータ１５の支承シールドである場合には、貫通孔１３には軸受１６が備えられている。軸受１６とは反対の側において、駆動軸１４は、図示したように、曲げ応力を回避するために、そこに支承された被駆動軸２５に支承されていてよい。
【００１３】
ベースプレート１２には、図示した実施例の場合、縁部領域において、形状安定的な中空円筒状の内周面に内歯列１９を備えたケーシング固定された支持リング１８を形状接続的に収容するための成形部が備えられている。このように個別に製造されてから初めてベースプレート１２に取り付けられる支持リング１８は、ベースプレート１２と一体的な保護リング及びその他と比べて、支持リングの内歯列１９をより正確に真円形に製造することができ、これにより損失の少ない、ひいては特に騒音の少ない伝動装置運転を達成できるという特別な利点を提供する。
【００１４】
反対側に位置したカバー２３は、ケーシング１１ひいては伝動装置１０の自由端面を形成しており、駆動軸１４ひいては伝動軸線２２に対して同軸的に突出した被駆動軸２５のための被駆動側ラジアル軸受２４を有している。この被駆動軸２５は、ポット状又はフード状の、形状安定的な内歯列２６が設けられた被駆動リング２７と相対回転不能に結合されており、被駆動リング２７は、ベースプレート１２に向かって被駆動リングの前方に位置させられた、ケーシング固定された支持リング１８と、カバー２３の内側表面との間においてケーシング１１内で軸方向で案内されている。
【００１５】
同軸的に固定された、軸方向で互いに隣接した両方のリング１８，２７には、撓みやすい幅広の歯付きベルト、すなわち外歯列２９を備えた半径方向に変形可能なフレクスプライン２８が取り付けられている。フレクスプライン２８は、互いに隣接した形状安定的な両方のリング１８，２７のそれぞれよりも軸方向で幅広であり、その結果、ちょうど半径方向に張り出された（示された断面図から分かる）円弧部分を介して両方の内歯列１９，２６に同時に噛み合う。有利には、フレクスプライン２８は（図面において明らかな原理図示とは異なり）、両方のリング１８，２７を合わせたのと同じ軸方向の幅を有しており、これにより、ベースプレート１２と被駆動リング２７のフード底部との間に軸方向で案内されている。半径方向変形の結果としてリング１８，２７に噛み合うフレクスプライン２８の円弧部分の回転のために、フレクスプライン２８の内部には軸発電機３０が収容されており、この軸発電機は伝動装置１０の外部からモータによって回動させられる。
【００１６】
フレクスプライン２８と、中央でフレクスプライン内に配置されたウェーブジェネレータ３０とは、伝動装置１０のケーシング１１内に駆動軸１４を介して支承されている。また、駆動軸１４は太陽歯車３１を支持しており、この太陽歯車の外歯列３２を介して、図示した実施例の場合２つの遊星歯車３３が端面噛合い部３４を用いて転動し、このために、遊星歯車３３は、太陽歯車３１に対して軸方向にずらされた遊星ウェブ３５に支承されており、この遊星ウェブ３５を、駆動軸１４が遊びをもって貫通している。確かに遊星歯車３３の端面噛合い部３４とフレクスプライン２８の内周面との間には半径方向間隔が存在するが、遊星歯車３３には、より一層大きな直径のローラ３６が相対回動不能に装備されているので、ローラ３６の滑らかな転動面３７が摩擦によって半径方向で、フレクスプライン２８の歯なし内周面に当接し、これにより、フレクスプラインを噛合い係合のために局所的に半径方向外方へ支持リング及び被駆動リング１８，２７の内周面へ押し付け、この場合、このために、横断面で見て段状のフレクスプラインを使用する必要はない。傾斜されない転動プロセスのために、有利には、軸方向で互いにずらされた両方の外側リング１８，２７のそれぞれに、遊星歯車３３の両側において固有の遊星ローラ３６が配属している。この場合、遊星歯車と遊星ローラとのそれぞれの摩擦接続的な軸方向の連結部において、確実な過負荷防止のための滑り連結機能が存在する。
【００１７】
駆動軸１４の回転数は、歯付きの遊星歯車３３への駆動固定された太陽歯車３１の有利には噛み合った回転結合において、構造的に細かく段付け可能な第１の減速を提供され、この減速は、フレクスプライン２８が外側リング１８，２７に噛み合っていることにより、本来の波動歯車装置１０のための典型的で極めて大きな付加的な減速を提供される。力の伝達経路は、駆動軸１４から相対回動不能に太陽歯車３１を介して半径方向に遊星歯車３３へと延び、遊星歯車からそれぞれ軸平行に摩擦によって２つの遊星ローラ３６に分岐させられ、有利には同様に摩擦によって再び半径方向に、外側でのみ噛み合ったフレクスプライン２８に導入される。したがって、入力減速のための遊星伝動装置３１〜３３と、伝動装置ケーシング１１との間には噛合いが存在しない。軸発電機３０として働きかつ、遊星歯車３３と摩擦接続式に結合された遊星ローラ３６の、これにより緊張されずかつ静粛な、同時に今や入力速度が減じられた、フレクスプライン２８の内周面における有利には形状接続的ではなく摩擦接続的に回転する転動は、力の伝達経路における複数の確実な過負荷滑り連結として、付加的にそれぞれの遊星歯車３３とこれらの遊星歯車の両側の遊星ローラ３６との摩擦の形式で過負荷防止するために働く。これに対して（図示した実施例とは異なり）噛み合ったウェーブジェネレータ３０の場合、別の付加的な、遊星歯車３３と遊星ローラ３６との連結のために働く滑り連結機能は、太陽歯車と遊星歯車との間の噛み合っていない、ひいては摩擦接続のみによる回転結合に収容されることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による波動歯車装置の軸方向断面図である。
【符号の説明】
１０  波動歯車装置、  １１  ケーシング、  １２  ベースプレート、  １３貫通孔、  １４  駆動軸、  １５  駆動モータ、  １６  軸受、  １８  支持リング、  １９  内歯列、  ２２  駆動軸線、  ２３  カバー、  ２５  駆動軸、  ２６  内歯列、  ２７  駆動リング、  ２８  フレクスプライン、  ２９  外歯列、  ３０  軸発電機、  ３１  太陽歯車、  ３２  外歯列、  ３３  遊星歯車、  ３４  端面噛合い部、  ３５  遊星ウェブ、  ３６  遊星ローラ、  ３７  転動面
【図１】
2004156645.tif 000003