(57)【要約】問題なく製作可能でかつ容易に−カスケード化されても−組み立て可能な波動伝動装置（１０）は、ケーシングとは別個に製作されたサポートリング（１８）が端面側で回動不能にケーシング−ベースプレート（１２）に取付けられかつ同様にベースプレート（１２）に固定されるケーシング−キャップ（２０）によって外側から掴まれ、ケーシング−キャップ（２０）に、サポートリング（１８）に対し回動可能な、フード状の出力リング（２７）の出力軸（２５）が片持式に支承されている。これに対し、軸方向で前記両方のリングを貫通して延びる内歯車（２８）はケーシング内に支承されてはおらず、ケーシングのウェーブゼネレータ−ドライブコア（３０）を介して、ベースプレート（１２）を貫通してケーシング（１１）内へ突入する駆動軸（１４）の上に支承されている。駆動軸（１４）の支承シールド（３２）の前にベースプレート（１２）は相対回動不能に取付けられている。
2004518096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中央に孔のあけられたケーシング−ベースプレート（１２）と、回転変形可能な内歯車（２８）内にあるウェーブゼネレータードライブコア（３０）とを有し、前記内歯車（２８）が、出力軸（２５）でケーシング（１１）内に支承された、半径方向に形状の安定した、変形させられていない内歯車−外径よりもいくらか大きい内径を有する出力リング（２７）内を通って軸方向に延びている形式の波動伝動装置において、ケーシングとは無関係なサポートリング（１８）が端面側にてベースプレート（１２）に取付けられておりかつケーシング−キャップ（２０）により外から掴まれており、該ケーシング−キャップ（２０）の底（２３）が出力軸（２５）のための軸受けを備えておりかつケーシング−キャップ（２０）が前記底（２３）とは反対側の端縁で前記ベースプレート（１２）に固定的に結合されていることを特徴とする、キャップ状の出力リングを有する波動伝動装置。
【請求項２】
ベースプレート（１２）が、サポートリング（１８）とケーシング−キャップ（２０）とを形状接続で受容するために成形された縁部領域を備えている、請求項１記載の波動伝動装置。
【請求項３】
ケーシング−キャップ（２０）の中空円筒状の壁部（２１）がベースプレート（１２）の背後に係合するためのばねフック（２２）を備えている、請求項１又は２記載の波動伝動装置。
【請求項４】
ケーシング−キャップ（２０）においてフード状の出力リング（２７）が支承されているのに対し、内歯車（２８）がそのドライブコア（３０）と共に、ここでは支承されずにベースプレート（１２）を貫いてケーシング（１１）内へ突入する駆動軸（１４）の上にその支承シールド（３２）にて支承されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の波動伝動装置。
【請求項５】
ベースプレート（１２）が自由端面に、駆動軸（１４）の支承台座がセンタリングされて係合する同軸の旋削部（３１）を備えている、請求項１から４までのいずれか１項記載の波動伝動装置。
【請求項６】
駆動する支承シールド（３２）がベースプレート（１２）のための固定手段を備えている、請求項１から５までのいずれか１項記載の波動伝動装置。
【請求項７】
ベースプレート（１２）が軸平行な締付けねじ（３３）で、駆動する支承シールド（３２）に固定されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の波動伝動装置。
【請求項８】
駆動軸（１４）のための支承シールド（３２）がケーシング−ベースプレート（１２）を受容するために締付けねじ（３３）が係合するねじ孔（３４）を備えている、請求項１から７までのいずれか１項記載の波動伝動装置。
【請求項９】
伝動装置−ケーシング−キャップ（２０）の底（２３）がその前に配置された伝動装置（１０）における内歯車（２８）のための支承シールド（３２）として役立ち、後者のケーシング−ベースプレート（１２）が当該底（２３）の前に取付けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載の波動伝動装置。
【請求項１０】
駆動する支承シールドが同時に該支承シールドに続く伝動装置段のケーシング−ベースプレートの機能を引受けている、請求項１から３までのいずれか１項記載の波動伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は独立請求項の上位概念に記載した波動伝動装置に関する。
【０００２】
きわめて高い減速比を有するセルフロックするシステムとして、入力軸に対し同軸的な出力軸を有する、商品名ハーモニックドライブ又はリングバンドギヤとしても知られている波動伝動装置の機能は、回転駆動された非円形のコア、いわゆるウェーブゼネレータがフレクスバンドとも呼ばれる内歯車リングを半径方向に回転変形し、それに基いて内歯車リングの外周面が回転しながら局部的に外方へ、ケーシングに対し不動である定置の形状の安定したサポートリングとして役立つ中空歯車のわずかに大きい周面に押し付けられることで得られる。その結果、内歯車はそれ自体が又はその上に回転可能に支承された歯車タイヤが摩擦接続的に摩擦面を介して又は形状接続的に歯を介してサポートリング内で転動する。この場合、歯車もしくはそのタイヤはサポートリングと内歯車との周面差に応じてウェーブゼネレータのモータで駆動されたドライブコアよりも低速で回転する。駆動装置に対し強く減速された前記回転運動は有利には内歯車タイヤの外歯を介して別の外リングの内歯に又はサポートリングに対し同心的であるがそれとは異って定置ではなく同軸に回動可能に配置された出力リングの内歯に伝達される。この出力リングは例えばキャップ又はフード状に形成され、伝動装置ケーシング内に支承された出力軸を備えている。この場合には内歯車から出力リングへの噛合いで、円周が異なること（すなわち歯数が異なること）に基づき回転速度のさらなる減速が行なわれる。波動伝動装置の駆動は通常は、同軸にフランジ結合された高回転の低電圧直流モータを介して行なわれる。この低電圧直流モータの高速回転は、相応して、トルクの大きいきわめて低速の回転に減速される。これは例えばモータ又は空調マネージメントへのため及び他の、特に自動車においてマニアル操作を代替する機能のための調節エレメントとして多様に使用される。
【０００３】
ドイツ国実用新案２９６１４７３８号によって公知でかつＨ・Ｈｉｒｎの寄槁“Ｇｅｎｉａｌ  ｅｉｎｆａｃｈ”（ＫＥＭ Ａｎｔｒｉｅｂｓｔｅｃｈｎｉｋ Ｈｅｆｔ １０／１９９６）に詳細に記述された前記形式の波動伝動装置においては、ウェーブゼネレータとして、非円形（軸方向横断面がほぼ３角形又は有利には楕円形）のドライブコアが半径方向に変形可能な内歯車のボス内で同心的に回転させられる。このドライブコアはスポーク状に半径方向に配向された、半径方向に変形可能な内歯車−ボスと同様に半径方向に変形可能な、歯車を備えた内歯車−タイヤとの間に突き棒を有する一体の射出成形部分であることができる。ドライブコアにより回転しながら半径方向に変形させられるボスとタイヤとの間にある、長手方向で形状の安定したスポークは、内歯車−タイヤの外歯が、その回転する半径方向の変形に相応して、それぞれ限られた、回転移動させられる円弧区分だけを介し、サポートリングと出力リングとの、同軸的な、軸方向に互いにずらされた内歯に係合させられるように働く。
【０００４】
本発明の課題は、コンパクトで、それにも拘らず容易に組み立て可能でかつ多様に使用可能である構造を、すでに実地における使用で高い評価を受けている前記形式の波動伝動装置のために提供するという技術的な問題を根底としている。
【０００５】
独立請求項の特徴の組合わせにしたがって前記課題は、問題なく正確に製作可能な波動伝動装置のために、サポートリングの内歯が伝動装置ケーシングに統合された構成部分ではなく、個別に製作されたあとでケーシング−ベースプレートに取付けられ、次いで別個にその横に固定されるケーシング−キャップによって外側から掴まれることによって解決された。これにより噛合構成部分相互の正確な真円回転が保証される。キャップはそれ自体内に片持式の支承で、フード状の出力リングの中央の出力軸を受容するのに対し、ベースプレートは回転する伝動装置部分のためには直接的な支承機能を発揮しない。他面においては伝動装置の反力は前記ベースプレートだけによって吸収される。つまり、伝動装置の反力はベースプレートの上に固定されていることによって付加的に半径方向にセンタリングするようにかつ軸方向に案内するように働く他のケーシング部分の支承機能を妨げない。ベースプレートはその外側において幾何学的に種々に構成し、多様に提供される駆動モータに取付けることができる。
【０００６】
したがって内歯車のセンタリングは直接ベースプレートを介して行なわれるのではなく、このベースプレートを貫く駆動軸を用いて行なわれる。スリーブ状のドライブコアへの駆動軸の直接的な係合は、伝動装置ケーシングにおける駆動側の支承が省略されるという利点をもたらす。なぜならばこの支承機能は駆動側では伝動装置の外側で行なわれるからである。これは駆動装置の前にクラッチ部材を間装しない直接的な取付けを可能にし、ひいてはきわめて減速比の大きい軸方向で短い構造形態が与えられる。
【０００７】
他の利点並びに特別な構成と変化実施例とその利点については、従属請求項の他に、本発明による課題を解決するために構成された実施例に基づく記述を参照されたい。図面には構成的な主要部分に限定して波動伝動装置がほぼ寸法的に正しく示されている。
【０００８】
実施例
図１に分解図で示された、完全にプラスチック射出成形部品から製作された、本発明にしたがって構成された波動伝動装置１０は円板状のベースプレート１２を有するケーシング１１を有している。中央の貫通孔１３は、駆動モータ１５の駆動軸１４を波動伝動装置１０へ係合させるために役立つ。しかし、貫通孔１３の直径は軸１４の直径よりも大きいのでここでは半径方向の支承機能は生じない。
【０００９】
ベースプレート１２の縁部領域１６には、形状の安定した内歯１９を有し、ケーシングに対し不動に配置されたサポートリング１８の端面領域１７に設けられた対応する成形部が形状接続で係合する切込み及び／又は成形部が設けられている。したがってサポートリング１８は、あとから半径方向の遊びをおいて被せられたケーシング−キャップ２０とは無関係に、端面側にて形状又は摩擦接続で、例えばクリンピング又はろう接けもしくは接着により、貫通孔１３に対し同心的にベースプレート１２に回動不能に固定される。そのあとでサポートリング１８は外側から軸方向と半径方向で、キャップ状の、同様に端面側にてベースプレート１２に保持された、挿入された出力リング２７を有するケーシング−キャップ２０によって掴まれる。ケーシング−キャップ２０の壁部２１はその周方向に分配されて、若干の軸平行なばねフック２２をベースプレート１２の縁部領域１６と係合するために有している（図２参照）。ばねフック２２は端面側のキャップ開口に向かって、ひいてはベースプレート１２に向かって舌片状に切出され、成形された縁領域１６の背後に係合させられる、折曲げられた自由端部を備えた曲げばねの形を有している。個別にベースプレート１２に取付けられたサポートリング１８は、ケーシング−キャップ２０の中空円筒状の周壁へ統合されたサポートリング１８とは異って、すでに記述したように、サポートリング１８の内歯１９をより正確に製作し、これにより損失の少ない、つまり特に騒音の少ない伝動装置の運転を達成できるという特別な利点を有する。
【００１０】
キャップ２０の反対側の底２３はケーシング１１、ひいては伝動装置１０の自由な端面を成し、伝動装置１０の唯一の軸受個所を有している。このためにはキャップ底２３は台座状の内厚部を備えている。この肉厚部はモータ駆動軸１４に対し同軸的に貫通突出する伝動装置出力軸２５のために半径方向の軸受２４を構成する。伝動装置出力軸２５は、同様にキャップ状又はフード状でかつ形状の安定した内歯２６を備えた出力リング２７と回動不能に結合されている。出力リング２７の中央直径はベースプレート１２に向かって軸方向で出力リング２７の前に配置され、ケーシングに対し不動なサポートリング１８の中央直径にほぼ等しいので、出力リング２７はサポートリング１８とケーシングキャップ２０の底２３の内側の表面との間で軸方向に案内される。出力リング２７の半径方向の保持はキャップ底に係留されているかキャップ底と一体に構成された出力軸２５を介しケーシング軸受２４内で行なわれ、必要な場合には付加的にキャップ又はケーシング壁部２１の中空円筒状の内周面に対し行なわれる。わずかに異なる内周面に相応して異なる歯数を有する、同軸的に保持されかつ軸方向で互いに隣り合う両方のリング１８〜２７内には、外歯２９を有する半径方向に変形可能な内歯車２８が配置されている。この内歯２８は軸方向で見て、互いに隣り合った、形状の安定した両方のリング１８，２７の各々よりも長く、したがってちょうど半径方向に膨出した円弧区分で、両方のリング１８，２７の両方の内歯１９，２６に同時に噛合う。有利には内歯車２８の長さは両方のリング１８〜２７の長さを合わせた長さと等しく、これにより内歯車２８はベースプレート１２と出力リング２７のフード底との間で軸方向に案内されるようになっている。半径方向の変形に基づき噛合う内歯車２８の円弧区分の回転のためには、内歯車２８の中空の、同様に半径方向に変形可能なボスは遊びなく、横断面が非円形で、有利には楕円形であるドライブコア３０を受容するこのドライブコア３０には伝動装置１０の外側からモータで回転運動が与えられる。
【００１１】
内歯車２８と中央のドライブコア３０は伝動装置１０のケーシング１１においては支承されておらず、したがってそれ自体は、内径のより大きいリング１８，２７内にセンタリングされていない。しかし半径方向の位置決めは、ベースプレート１２が該ベースプレート１２を貫いてかつドライブコア３０内に突入する駆動軸１４に対してセンタリングされて取付けられること、すなわち、軸１４の支承シールドの上にベースプレート１２が同軸に取付けられた状態で軸１４がドライブコア３０内へ係合することで行なわれる。この場合、支承シールド３２自体は駆動モータ１５のケーシングの端面側の終端部を成している。
【００１２】
ドライブコア３０における駆動軸１４の係合は摩擦接続的であることができる。差込み組立が簡単であるにも拘らず確実で、スリップのないトルク伝達にとっては、軸１４の領域的にて面取りされた横断面に基づく形状接続が有利である。これについては図３の軸２５／１４を参照されたい。
【００１３】
センタリングされた組立を促進させるためには、ベースプレート１２は外側に、つまり自由端面に同軸的な旋削部３１（図２）を有し、該旋削部３１内に、駆動軸１４（特に駆動モータ１５の駆動軸）のための支承シールド３２の上にある扁平な中空円錐台形の台座３５が軸方向に係合する。取付け自体は有利には、一体に成形された固定エレメント又は個別の固定エレメント、例えば締付けねじ３３で行なわれる。この締付けねじ３３は軸平行にベースプレート１２を通して差込まれかつ支承シールド３２におけるねじ孔３４内にねじ込まれる。まだ前記固定が行なわれていない場合にはサポートリング１８はベースプレート１２に固定されていることができる。駆動軸１４の、ベースプレート１２を貫通する自由端部にはドライブコア３０が装備され、ドライブコア３０には内歯車２８が装備される。次いでフード状の出力リング２７が内歯車２８の、サポートリング１８から軸方向に突出する部分に被せられ、最後にケーシング−キャップ２０がベースプレート１２に係止させられるまで出力リング２７の上に被せ嵌められる。伝動装置１０の出力軸２５はケーシング軸受２４を貫通し、これで波動伝動装置１０はすでに、運転され得るように組み立てられている。
【００１４】
さらにケーシング−キャップ２０の、伝動装置例の支承シールドとして役立つ底２３も、駆動モータ１５の支承シールドのように、固定手段、例えば締付けねじ３３のねじ孔３４を備えていると有利である。この場合にはこのような波動伝動装置はそのベースプレート旋削部３１で、駆動モータ１５の前に取付ける代りに、他のこのような波動伝動装置の前に、そのセンタリングする支承台座３５で取付け、図３に示したように伝動的な減速をカスケード化することができる。いまや、最先端の伝動装置１０の、最先端のキャップ底２３から自由に突出する軸だけが、出力軸１４として役立つ。このようなカスケードの波動伝動装置１０は、そのベースプレート１２で先行する波動伝動装置１０のキャップ底２３の前に取付けられる。これにより先行する波動伝動装置１０の底２３は駆動軸１４のための支承シールド３２として作用する。この支承シールド３２は次の伝動段のケーシング１１における内歯車２８をセンタリングする。
【００１５】
本発明の別の構成によれば駆動モータ１５の又はカスケード化しようとする伝動装置１０の支承シールド３２自体を直接的に、接続しようとする波動伝動装置１０のケーシングのためのベースプレートとして構成することもできる。これによって締付けねじ３３又はそれに類似した固定部材を介した独立した取付けは省略することができる。
【００１６】
問題なく製造可能でかつ容易に−カスケード化されても−組み立てることのできる波動伝動装置１０は、本発明によれば、ケーシング１１から離して製作されたサポートリング１８を回動不能にケーシング−ベースプレート１２に取付け、そのあとで、同様にベースプレート１２に固定しようとするケーシングキャップ２０を上から被せ嵌めることで得られる。この場合にはキャップ２０の底２３にてサポートリング１８に対して回動可能な、フード状の出力リング２７が片持支承される。半径方向に形状の安定した両方のリング１８〜２７の間を、半径方向の遊びをおいて軸方向に延びる、半径方向に変形可能な内歯車２８は、ケーシング１１自体に支承されているのではなく、ケーシング１１のウェーブゼネレータ−ドライブコア３０を介し、半径方向の遊びをおいてベースプレート１２を貫通して同軸的にケーシング１１へ突入する駆動軸１４に支承されている。この場合、駆動軸１４の支承シールド３２の前にはベースプレート１２が回動不能に取付けられている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
波動伝動装置の構造をまだ組み立てられていない分解図で示した図。
【図２】
組立済みの波動伝動装置をケーシング−ベースプレートに向かって見た図。
【図３】
カスケード化可能な配置で２つの波動伝動装置を示した図。
【符号の説明】
１０  波動伝動装置
１１  ケーシング
１２  ベースプレート
１３  貫通孔
１４  軸
１５  駆動モータ
１６  縁部領域
１７  端面領域
１８  サポートリング
１９  歯
２０  ケーシング−キャップ
２１  壁部
２２  ばねフック
２３  底
２４  軸受
２５  出力軸
２６  内歯
２７  出力リング
２８  内歯車
２９  外歯
３０  ドライブコア
３１  旋削部
３２  支承シールド
３３  締付けねじ
３４  ねじ孔
３５  支承台座
【国際公開パンフレット】
2004518096.tif 000003
2004518096.tif 000004
2004518096.tif 000005
2004518096.tif 000006
2004518096.tif 000007
2004518096.tif 000008
2004518096.tif 000009
2004518096.tif 000010
2004518096.tif 000011
2004518096.tif 000012
2004518096.tif 000013
2004518096.tif 000014
【国際調査報告】
2004518096.tif 000015
2004518096.tif 000016
2004518096.tif 000017
2004518096.tif 000018
2004518096.tif 000019
2004518096.tif 000020