(57)【要約】【課題】第１の空間から第２の空間への機械的な回転運動を伝達するロータリジョイントを可能とする。【解決手段】第１の軸１であって、該第１の軸を結合する手段を介して第１の歯車５，６と結合されている第１の軸と、ハウジング４において支持可能な、第２の歯車５，６と結合されている第２の軸３とを含み、前記歯車のうち１つがｉ＝３，４，．．．ｎ、ｘ＝１，２，．．．ｎとした歯数ｉを有する外歯歯車６であり、他の歯車が歯数ｉ＋ｘを有する内歯歯車５であり、外歯歯車が、内歯歯車の内部に配置されているとともに、該内歯歯車において転動することが可能であり、第１の軸の回転運動により該第１の軸に結合された歯車の偏心運動に至るように第１の軸１へ歯車を結合させる手段２と、第１の軸１に結合された歯車５，６をハウジング４に結合することが可能なシール７のための手段とを更に含んでいる。
2020515779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−第１の軸（１）であって、該第１の軸を結合する手段（２）を介して第１の歯車（５，６）と結合されている第１の軸と、
−ハウジング（４）において支持可能な、第２の歯車（５，６）と結合されている第２の軸（３）と
を含み、
前記歯車のうち１つがｉ＝３，４，．．．ｎ、ｘ＝１，２，．．．ｎとした歯数ｉを有する外歯歯車（６）であり、他の歯車が歯数ｉ＋ｘを有する内歯歯車（５）であり、前記外歯歯車が、前記内歯歯車の内部に配置されているとともに、該内歯歯車において転動することが可能であり、
−前記第１の軸の回転運動により該第１の軸に結合された前記歯車の偏心運動に至るように前記第１の軸（１）へ歯車を結合させる手段（２）と、
−前記第１の軸（１）に結合された前記歯車（５，６）を前記ハウジング（４）に結合することが可能なシールのための手段（７）と
を更に含んでいることを特徴とするロータリジョイント。
【請求項２】
結合させる手段（２）として、カム又は角度を有する軸を有することを特徴とする請求項１に記載のロータリジョイント。
【請求項３】
溝を含むカムと、ピボットを含む歯車（５，６）とを有することを特徴とする請求項２に記載のロータリジョイント。
【請求項４】
少なくとも１つのベローズを含むシールのための手段（７）を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のロータリジョイント。
【請求項５】
ハウジング（４）において支持され、内歯歯車（６）と結合された第２の軸（３）と、結合のための手段（２）を介して外歯歯車（５）と結合された第１の軸（１）とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のロータリジョイント。
【請求項６】
ハウジング（４）において支持され、外歯歯車（５）と結合された第２の軸（３）と、結合のための手段（２）を介して内歯歯車（６）と結合された第１の軸（１）とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のロータリジョイント。
【請求項７】
少なくとも６の歯数を備えた外歯歯車を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のロータリジョイント。
【請求項８】
少なくとも７の歯数を備えた内歯歯車（５）を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のロータリジョイント。
【請求項９】
駆動軸と被駆動軸の間の軸方向の変位を補整することが可能な追加的な継手、特にオルダム継手（１０）を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のロータリジョイント。
【請求項１０】
金属、高性能合成樹脂又はセラミックを含む内歯歯車及び／又は外歯歯車を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のロータリジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有利には密封式にシールされ得る、回転運動を伝達するロータリジョイント（回転伝動装置；回転ユニオン）、特にギヤ装置ロータリジョイントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
文献から、回転運動を伝達可能な多数の機械的なロータリジョイントが説明されている。機械的な回転運動を真空システムへ伝達する場合、例えば、エラストマでシールされたロータリジョイント又はベローズシールが知られている。また、雰囲気側の装置を用いて、運動が磁気継手を介して真空における軸へ伝達される、磁気的に結合されたロータリジョイント又は磁気流体を介してシールされたロータリジョイントが存在する。しかし、このような磁気的なロータリジョイントは、いくつかの医療技術的な用途において、又は磁気的な効果が役割を果たす融合実験においては不適である。
【０００３】
真空と雰囲気の間を密封式に分離する場合の、ベローズを有する回転運動の伝達のために、非特許文献１の図１に概略的に図示された、いわゆる猫の尾原理（Ｋａｔｚｅｎｓｃｈｗａｎｚｐｒｉｎｚｉｐ）又はよろめき原理（Ｔａｕｍｅｌｐｒｉｎｚｉｐ）が更に知られている。ここで、端部がクランクピン（３）において支持された、角度を有する駆動軸（１）が、真空における被駆動軸（４）を回転させる。駆動軸のようによろめき運動を行う、回転しないベローズシール（２）を介して、密封式のシールがなされる。被駆動軸及び駆動軸は、特殊鋼玉軸受を用いて支持されており、当該特殊鋼玉軸受は、真空に適した乾式潤滑をもってコーティングされている。超高真空（ＵＨＶ）用途のために、例えば、セラミックボールを有する水素化物軸受も用いることが可能である。
【０００４】
上記ロータリジョイントでは、有利には、密封式の遮蔽を実現することが可能である。当該ロータリジョイントについての欠点は、回転運動の変速が設定されていないことである。加えて、当該ロータリジョイントによっては、通常、例えば最大で５Ｎｍ又は１０Ｎｍのわずかなトルクのみを伝達することが可能である。
【０００５】
さらに、文献から機械的なギヤ装置が知られており、当該ギヤ装置を用いて、第１の回転運動Ｄ１を変速部を介して第２の回転運動Ｄ２≠Ｄ１へ伝達することが可能である。例として、サイクロイドギヤ装置を挙げることができる。
【０００６】
サイクロイドギヤ装置は、偏心ギヤ装置の特殊形態である。サイクロイドギヤ装置の機能を、非特許文献２の図２に基づいて説明することができる。
【０００７】
カムは、回転運動Ｄ１をもって、例えば玉軸受を介して、数ｉの湾曲部を有する内側の湾曲ディスクを駆動する。湾曲ディスクは、固定された外側のスタッドリングにおいて転動し、したがって、それ自体でよろめくような回転運動Ｄ２≠Ｄ１を実行する。駆動輪の各回転時には、被駆動部が湾曲部分を中心として更に移動する。内側の湾曲ディスクの回転運動は、スタッドを介して係合解除され、被駆動軸へ伝達される。サイクロイドギヤ装置の被駆動軸は、通常、駆動部の回転に比べて大幅に小さな回転数を有している。
【０００８】
サイクロイドギヤ装置は、真空用途に関して、更に、湾曲ディスクがトルクを転動式に伝達するという利点を有している。
【０００９】
これに対応して、わずかな材料選択において、潤滑剤を省略することも可能であり、このことは、特に真空における用途の場合に明らかな利点をもたらすものである。サイクロイドギヤ装置は、通常、長寿命であり、メンテナンスがわずかで済む。
【００１０】
偏心ギヤ装置も、またサイクロイドギヤ装置も、多様な配置及びギヤ段で構成されることが可能である。このとき、通常、高い変速比を達成することが可能である。サイクロイドギヤ装置についての典型的な変速比は、例えば２９：１〜１７９：１に達する。このとき、当該ギヤ装置は、大きなモーメント（コンパクトなギヤ装置から数千Ｎｍの商用のものを含む）で負荷を受けることが可能であり、加えて、衝突によりファクタ５の過負荷を受けることが可能である。高い耐負荷性のほかに、典型的には１ａｒｃｍｉｎ未満の高い位置精度も達成することができる。したがって、上述のギヤ装置は、しばしばロボット技術において応用される。
【００１１】
ただし、サイクロイドギヤ装置は、シール可能性の欠如により、通常、異なる圧力（Ｐ１，Ｐ２）を有する２つの空間の間の境界、特に真空と雰囲気（大気圧下）の間の境界におけるロータリジョイントとしての用途には適していない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｐｆｅｉｆｆｅｒ−ｖａｃｕｕｍ．ｃｏｍ／ｄｅ／ｋｎｏｗ−ｈｏｗ／ｍｅｃｈａｎｉｓｃｈｅ−ｋｏｍｐｏｎｅｎｔｅｎ−ｉｍ−ｖａｋｕｕｍ／ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒｅｎ−ｕｎｄ−ｍｅｃｈａｎｉｓｃｈｅ−ｄｕｒｃｈｆ−ｈｒｕｎｇｅｎ／ｆｕｎｋｔｉｏｎｓｐｒｉｎｚｉｐｉｅｎ／ｂａｌｇｇｅｄｉｃｈｔｅｔｅ−ｒｏｔａｔｉｏｎ／
【非特許文献２】ｈｔｔｐｓ：／／ｄｅ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／Ｚｙｋｌｏｉｄｇｅｔｒｉｅｂｅ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の課題は、第１の空間から第２の空間への機械的な回転運動を伝達するロータリジョイントを可能とすることにあり、これら空間は、例えば真空用途の場合のように密封式に互いに分離されることが可能である。
【００１４】
特に、本発明の課題は、異なる圧力Ｐ１及びＰ２を有する２つの空間のためのロータリジョイントを提供することにあり、有利には、Ｐ１又はＰ２が真空であり得る。
【００１５】
また、本発明の課題は、大きな変速比によって高い位置精度を可能とし、また２０Ｎｍを超える高いトルクにも適した上記のような装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の課題は、独立請求項による特徴全体を有するロータリジョイントによって解決される。ロータリジョイントの有利な形態は、これに従属する請求項から明らかである。
【００１７】
本発明の範囲において、特に真空においても用いられるべきロータリジョイントについて有利に偏心ギヤ装置又はサイクロイドギヤ装置の原理を用いることができることが見いだされ、猫の尾原理の場合と類似のように、ベローズを有する偏心運動のシールが更に用いられる。
【００１８】
したがって、本発明によるロータリジョイントは、ベローズシールを有する偏心ギヤ装置あるいはサイクロイドギヤ装置の最適な組み合わせを含んでいる。ロータリジョイントが少なくとも一方側で真空において動作されるべきである限り、真空に適した材料に留意すべきである。
【００１９】
偏心運動とは、物体の全ての点が同一の角速度で同一の大きさの円において様々な平行な軸線を中心として回転する物体の運動と理解される。回転の場合とは異なり、物体は、その空間における向きを変更しない。したがって、これは、純粋な置換である。
【００２０】
カム（偏心部）とは、機構学及び機械工学において、軸に設けられた、中心点が軸の軸線外にある制御ディスクであると理解される。
【００２１】
例えば、カムにより、回転する運動（回転運動）を並進的な運動（長手運動）へ変換し、また並進的な運動（長手運動）を回転する運動（回転運動）へ変換することが可能である。偏心度が小さくなればなるほど、より大きな力が駆動軸によって発生され、このための行程がより小さくなる。したがって、カムの目的は、一方では、長手運動への回転運動の変換であり、又は他方では力の増幅であることができ、一般に、両効果が所望される。
【００２２】
本発明によるロータリジョイントは、標準サイクロイドギヤ装置に類似して構成されているものの、いくつかの決定的な差異を有している。
【００２３】
本発明によるロータリジョイントは、第１の軸であって、第１の歯車に当該第１の軸を結合する手段を有する第１の軸と、ハウジングにおいて支持され、第２の歯車に結合された第２の軸とを含んでいる。第１及び第２の歯車は、一方では内側に位置するｉ＋ｘの歯を有する内歯歯車及び外側に位置するｉの歯を有する外歯歯車６である。ここで、ｉ＝３，４，５からｎ、ｘ＝１，２，３からｎであり、ｎ＝正の自然数が成り立つ。このとき、内歯歯車に比べた外歯歯車の寸法は、外歯歯車が内歯歯車内で転動可能であるようになっている。また、ロータリジョイントは、本発明の実施形態に応じてハウジングと歯車のうち１つの間に配置され、好ましくはシール、例えばベローズを含むシールのための少なくとも１つの手段を含んでいる。
【００２４】
本願において外歯歯車について言及する限り、特に従来のサイクロイドギヤ装置において用いられる湾曲ディスクあるいはサイクロイドディスクも意図されており、ここで用いられる内歯歯車の用語においては、特にスタッド又はローラ又は転がり軸受又はスタッドリングも共に含んでいるべきである。
【００２５】
本発明の範囲では、ハウジングとは、本発明のロータリジョイントによる回転運動がなされることとなる区画可能な空間の一部と理解される。
【００２６】
好ましくは、第１の軸は駆動軸として動作され、対応して、第２の軸は被駆動軸として動作される。しかし、必ずしもこのようである必要はない。
【００２７】
ハウジングにしっかりと支持された第２の軸は、歯車にしっかりと結合されている。この関係において、しっかりととは、必ずしも材料結合式の結合を意味するものではなく、軸とこれに結合された歯車の回転運動の１：１の伝達がなされることのみを意味するものである。
【００２８】
これに対して、第１の軸は、結合のための手段を介してそれぞれ他の歯車と結合されており、当該手段は、軸の回転運動をこれに結合された歯車の偏心運動へ伝達することを可能とするものである。
【００２９】
外歯歯車及び内歯歯車は、幾何学的に互いに適合されている。外歯歯車は、内歯歯車が軸にしっかりと結合されている限り外歯歯車が内歯歯車において転動可能であるように、又は外歯歯車がしっかりと軸に結合されている限り内歯歯車が外歯歯車の周囲で転動可能であるように、内歯歯車の内部に配置されている。
【００３０】
本発明の実施形態に応じて、第２の軸が外歯歯車又は内歯歯車にしっかりと結合（固結）されている。そして、対応して、第１の軸は、それぞれ結合のための手段を介してそれぞれ他の歯車に結合されている。
【００３１】
結合のための手段の単純な一実施形態として、例えばカムを挙げることができ、当該カムは、第１の軸にしっかりと結合されているとともに、特に歯車の支持部を介して軸へ連結されている。
【００３２】
本発明の一実施形態では、カムは、駆動軸に対して中央に配置されていない凹部を備えており、当該凹部には、内歯歯車あるいは外歯歯車において中央に配置されたピボットが係合する。したがって、中央に配置されていない凹部の場合には、駆動軸の回転運動により、ピボットを介して内歯歯車あるいは外歯歯車へ伝達される偏心運動がもたらされる。このとき、ピボット及び凹部は、幾何学的に互いに適合されている。
【００３３】
本発明の代替的な一実施形態では、カムは、第１の軸に対して中央に配置されていないピボットを備えており、当該ピボットは、内歯歯車あるいは外歯歯車において中央に配置された凹部に係合する。同様に、第１の軸の回転運動により、ピボットを介して内歯歯車あるいは外歯歯車へ伝達される偏心運動がもたらされる。この場合も、ピボット及び凹部は、幾何学的に互いに適合されている。
【００３４】
結合手段２の別の代替的な実施形態は、第１の軸が端部において角度付けされており、当該端部は、結合されるべき歯車において中央に配置された凹部と係合するピボットで途切れている。
【００３５】
有利には、全ての実施形態において、ピボット及び凹部は、軸受、例えば玉軸受を介してスムーズに動作するようにフレキシブルに結合されることが可能である。
【００３６】
これに対応して、本発明によるロータリジョイントでは、それぞれ１つの歯車が第２の軸にしっかりと結合されており、それぞれ他の対応する歯車は、結合のための手段を介して他の第１の軸にフレキシブルに結合されており、フレキシブルな結合は、それぞれ結合された歯車の偏心運動への駆動軸の回転運動の伝達を可能とするものである。
【００３７】
内側に位置するｉ＋ｘ（ｉ＝３，４，５からｎ及びｘ＝１，２からｎ）の歯を有する外側の内歯歯車と、外側に位置するｉの歯を有する内側の外歯歯車とを用いることで、回転運動の伝達が１：１でなされず、駆動軸から被駆動軸へ回転運動の回転運動の減速が常になされる。このとき、回転運動の減速は、ｘが大きくなればなるほど、及びｉが小さく選択されればされるほど大きくなり、ｘは、絶対的に適宜の大きさに選択されることができず、幾何学的な理由から、常にｉに対して所定の関係にある。
【００３８】
第１の軸に結合された歯車が回転運動ではなく、二次元的な偏心運動のみを第１の軸の軸線に対して垂直に行うことができることにより、有利には、ハウジングと第１の軸に結合された歯車との間のシールを実現することが可能である。
【００３９】
当該シールは特に密封式であり得るため、このロータリジョイントの駆動側及び被駆動側において２つの区画された空間が生じ、これら空間は、回転運動の伝達に影響を与えることなく、そこに生じる圧力によって、及び／又はそこに包含される媒体（気体／液体）によって区別されることができる。
【００４０】
シールのための手段は、有利にはフレキシブルに構成されている。なぜなら、ハウジングに対する軸１に結合された歯車の偏心運動を受け止める必要があるためである。当該手段は、例えば、１つ若しくは複数のベローズ又はフレキシブルなフィルムを含んでいる。このとき、シールにおいて用いられる材料は、有利には、温度、設定された差圧あるいは存在する媒体（活性、腐食性など）についての適当な要求に適合されることが可能である。
【００４１】
以下に、第１の実施形態による本発明によるロータリジョイントの機能を、これを限定的に理解することなく説明する。
【００４２】
結合のための手段としてのカムを有する第１の軸（この場合は駆動軸）は、軸の回転運動Ｄ１をこれに結合された内歯歯車の偏心運動へ伝達する。サイクロイドギヤ装置の機能と同様に、内歯歯車５の偏心運動により、第２の軸（ここでは被駆動軸）にしっかりと結合された外歯歯車が内歯歯車の歯において転動し、これにより、それ自体回転運動Ｄ２を受けることとなる。内歯歯車におけるｉ＋ｘの歯（数）及び外歯歯車におけるｉの歯（数）の配置によって、被駆動側において回転運動Ｄ２＜Ｄ１、すなわち減速が生じるように、回転運動の伝達がなされる。
【００４３】
内歯歯車が偏心運動を行うものの回転運動を行わないことにより、有利には、内歯歯車は、密封式のシールを介して、被駆動軸３が支持されたハウジングと結合されることが可能である。本発明の一実施形態では、シールはベローズを含んでいる。したがって、当該実施形態は、異なる圧力を有する２つの空間の境界でロータリジョイントを応用するのに特に適している。例えば、ハウジング内には圧力Ｐ１が設定されることができ、一方、ハウジングの外部において、駆動軸の側では、圧力Ｐ２＞Ｐ１が生じ得る。
【００４４】
本発明によるロータリジョイントとサイクロイドギヤ装置の差異は、サイクロイドギヤ装置では駆動軸の回転運動によって外側に位置する歯を有する内側の円形ディスク（外歯歯車）が同時に偏心的な運動及び回転運動へ変換される一方、本発明によるロータリジョイントでは、内歯歯車が偏心運動へのみ変換されることにある。
【００４５】
これにより、サイクロイドギヤ装置とは異なり、本発明では、駆動軸が被駆動軸に対して有利には密封式にシールされることができ、その結果、このようなロータリジョインは、特に真空へ、又は真空からの回転運動の伝達に適している。シールは、例えば１つ又は複数のベローズを介して行われることが可能である。
【００４６】
本発明における決定的な点は、この装置の応用を特に大気圧と真空の間の境界において可能とする密封式のシールの可能性と組み合わされた、並進的な運動（偏心運動）のみへの第１の軸（特に駆動軸）の回転式の運動Ｄ１の移行及び当該並進的な運動から被駆動軸の回転式の運動への移行にある。
【００４７】
シールのための手段がそれ自体で耐ねじれ性をもって構成されている限り、追加的なオルダム継手も、駆動軸に結合された歯車が偏心運動のみを行い、回転運動を行わず、したがってシールも回転運動を受ける必要がないか、あるいは受け止める必要がないことを保証することができる。
【００４８】
第２の実施形態による、本発明によるロータリジョイントの機能は、以下のとおりである。
【００４９】
第１の軸（駆動軸）は、駆動軸の回転運動Ｄ１を、結合のための手段を介して、駆動軸に結合された外歯歯車の偏心運動へ伝達する。サイクロイドギヤ装置の機能と同様に、外歯歯車の偏心運動により、第２の軸（被駆動軸）にしっかりと結合された内歯歯車が外歯歯車の歯において転動し、これにより、それ自体回転運動Ｄ２を受けることとなる。当該実施形態でも、外歯歯車におけるｉ＋ｘの歯（数）及び内歯歯車におけるｉの歯（数）の配置によって、回転運動Ｄ２＜Ｄ１、すなわち減速が生じるように、回転運動の伝達がなされる。
【００５０】
当該実施形態においては、外歯歯車が偏心運動を行うものの回転運動を行わないことにより、この場合、ハウジングと外歯歯車の間の密封式のシールがなされ、場合によっては、ハウジングへのシールの良好な結合を可能とするために外歯歯車と相関する内歯歯車の寸法を越えて突出する追加の装置を外歯歯車が備えている。このとき、当該追加の装置は、外歯歯車の一部とみなされることができ、又はシールの一部としてもみなされることができる。
【００５１】
このような追加の装置は、例えば、内歯歯車において転動する外歯歯車の外側に固定され、内歯歯車よりもはるかに大きな直径を有する円形のディスクであってよい。そして、外側エッジには、ハウジングに結合されたベローズを設置することができ、その結果、外歯歯車の偏心運動時に、ベローズ自体は内歯歯車には当接しない。したがって、当該実施形態も、互いに密閉される必要がある、異なる圧力あるいは異なる媒体を有する２つの空間の境界でロータリジョイントを応用するのに特に適している。
【００５２】
もっとも単純な場合では、シールのための手段自体は、１つのみのベローズを有するベローズシールで構成されることが可能である。しかし、複数のベローズシールを有する形態も可能である。固定されたハウジングに対する偏心運動をシールが許容する限り、ハウジングの幾何形状に依存して、ロータリジョイントの箇所におけるシールの他のフレキシブルな可能性、例えばフレキシブルなフィルムも考えられる。
【００５３】
シールは、可能な応用分野及びそこで設定された温度及び圧力特性に適しているべきである。活性の媒体における使用時には、用いられる材料、特にベローズ又はフィルムの材料の適当な安定性及び耐久性に留意すべきである。
【００５４】
本発明によるロータリジョイントにおいては、当該ロータリジョイントが潤滑剤なしで済むことができ、これにより、所定の温度インターバルにおいてのみ用いられ、動作されることが許容される潤滑剤を有するギヤ装置についての従来技術から知られているようなものとは異なり、当該ロータリジョイントの応用範囲が所定の温度範囲に制限されないことが特に有利である。
【００５５】
外歯歯車と内歯歯車の間の運動のような転動する運動においては、通常、互いに滑る面が生じる。これにより、有利には、ロータリジョイントの機能をネガティブに害し得る捕捉のおそれが低減する。また、このようにして、小さな粒子が表面から脱落（剥離）するおそれを低減することが可能である。このことは、汚染物を生じさせないために、特に、ＵＨＶにおける使用において重要である。
【００５６】
また、必須ではないものの駆動軸又は被駆動軸の側で異なる圧力が生じる場合には、本発明によるロータリジョイントを特に有利に用いることが可能であることが再度確認される。負圧、大気圧又は過圧にかかわらず、駆動軸の両側で圧力が同一である場合に（Ｐ１＝Ｐ２）シールが必要となることも考えられる。なぜなら、例えば一方側が活性の、あるいは腐食性の媒体にさらされてはならない一方、他方側が当該媒体に感受性なく反応するためである。
【００５７】
有利には、本発明の範囲では歯車と呼ばれるピンあるいはローラを介したサイクロイドギヤ装置について典型的な力伝達により、高い効率、長い寿命及び極端にわずかなギヤ装置の遊びが可能となる。有利には、当該わずかな遊びにより、非常に良好な位置決め性が可能となる。このとき、高い位置決め性は、大きな減速及びギヤ装置の同時の遊びゼロによって達成され、適当に剛直なトルク支持部が前提とされる。
【００５８】
そのほか、力伝達に関与する全ての要素の転動摩擦は、非常にわずかな静摩擦トルクを保証する。
【００５９】
本願において開示される歯車あるいは歯車の表面コーティングのための材料として、サイクロイドギヤ装置についての従来技術から知られているように、全ての慣用の材料が適している。このとき、特に、金属、高性能合成樹脂及びセラミックを挙げることができ、歯車は、完全にこれら材料で製造されることができるか、又はこれらの材料によってのみコーティングされることも可能である。
【００６０】
真空あるいは高真空における使用のためには特にセラミックが有利である。なぜなら、セラミックは、潤滑剤なしで済むとともに、大きな定格荷重を有し、すなわち、高負荷可能であり、特に高温及び高回転数に適しているためである。このとき、歯車のうち１つのみ、したがって、内歯歯車又は外歯歯車がセラミックで製造されるか、セラミックを含むか、又はセラミックによってのみコーティングされていれば十分である。
【００６１】
オプションとして、駆動部と被駆動部の間の軸方向の変位を補整することが可能な継手を更に設けることが可能である。これに特に良好に適した継手は、オルダム継手である。
【００６２】
以下に、本発明を様々な実施例及びいくつかの図において詳細に説明する。当該説明は、保護範囲を制限するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】非特許文献１に基づくいわゆる猫の尾原理の概略的な図示である。
【図２】非特許文献２に基づくサイクロイドギヤ装置の概略的な図示である。
【図３】被駆動軸にしっかりと結合された内歯歯車を有する、本発明によるロータリジョイントの一実施形態の概略的な断面図である。
【図４】被駆動軸にしっかりと結合された外歯歯車を有する、本発明によるロータリジョイントの一実施形態の概略的な断面図である。
【図５】よろめくような／固定された外歯歯車を有する、本発明によるロータリジョイントの一実施形態の概略的な断面図である。
【図６】駆動軸と内歯歯車あるいは外歯歯車の間を結合するための手段の例示的な実施形態を概略的に示す図である。
【図７】ｉの歯（数）を有する内歯歯車におけるｉ＋ｘの歯（数）を有する外歯歯車の互いの係合を概略的に示す図である。
【図８】オルダム継手による追加的な支持を有する、本発明によるロータリジョイントの特別な実施形態の概略的な断面図である。
【図９】オルダム継手を概略的に示す図である。
【図１０】内歯歯車としてここでは１０個のスタッド／転動体と、外歯歯車として９個の歯を有する湾曲ディスクとを有する、本発明によるロータリジョイントの特別な実施形態を概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６４】
以下に、密封式のシールを有する単純な偏心ギヤ装置に基づいて、図３において本発明の第１の実施形態が概略的に図示されているように、本発明によるロータリジョイントの機能を例示的に説明する。
【００６５】
本発明によるロータリジョイントの内歯歯車（内側に位置する歯部を有する外側のリング）５は、駆動軸１を介して、偏心（カム）体２を用いて偏心経路へ強制される。本ケースでは、このことは、偏心体における中心に配置されていない溝と、当該溝に対応する、中央に配置された内歯歯車におけるピボットとによってなされる。
【００６６】
他の側には、ハウジング４において支持された被駆動軸２が配置されており、当該被駆動軸２は、外歯歯車６に結合されている。外歯歯車６及び内歯歯車５は、対応しているとともに、外歯歯車が内歯車において転動し得るように位置決めされている。
【００６７】
従来のサイクロイドギヤ装置とは異なり、内歯歯車５は、その固有の軸を中心として回転せず、単に、カムによってあらかじめ設定された偏心運動を行う。図３から明らかであるように、これにより、内歯歯車５は、例えばベローズ７によって、ハウジング４に対して相対回転不能に支持及び密閉されることが可能である。
【００６８】
内歯歯車５及び外歯歯車６は異なる歯数を有しているため、外歯歯車６は、内歯歯車５の偏心運動自体によって回転運動へ転換される。ベローズの形態のシールにより、例えば、真空空間Ｐ１及び大気圧Ｐ２を有する空間又はこれとは逆の空間を密封して互いに分離することが可能である。
【００６９】
図４には、駆動軸１が外歯歯車６に固結され、被駆動軸３が内歯歯車５に固結されている、本発明の別の実施形態が示されている。ここでも、まずは外歯歯車６の偏心運動への駆動軸１の回転運動Ｄ１の変換に至り、外歯歯車は、対応する内歯歯車５の回転運動Ｄ２を生じさせ、内歯歯車は、固結された被駆動軸３へこの回転運動を伝達する。
【００７０】
図５には、図５のものと類似の本発明の別の実施形態が図示されている。ただし、この場合、シールは、ベローズによってなされず、ハウジングの他の幾何学的な配置に基づき、フレキシブルで気体不透過性のフィルムによってなされている。
【００７１】
図６には、駆動軸１と、一方側で当該駆動軸に固結されているカム２と、当該カムにフレキシブルに結合された歯車との間の結合の可能で適切な実施形態が例示的に示されており、当該歯車は、実施形態に応じて、内歯歯車であっても、また外歯歯車（ここでは不図示）であってもよい。左側の実施形態では、追加のカムを省略することが可能である。なぜなら、ここでは角度を有する駆動軸１が同時にカムの機能を担うためである。
【００７２】
図７には、外歯歯車６の中央の配置及び周設された内歯歯車５の中央の配置が断面で示されている。内歯歯車がｉ＋ｘの歯（数）を有し、外歯歯車６がｉのみの歯（数）を有していることにより、内歯歯車の偏心運動により、外歯歯車が回転運動へ強制される。なぜなら、外歯歯車の歯が内歯歯車において対応して転動するためである。したがって、異なる歯数により、強制的に常に駆動軸及び被駆動軸の回転運動の（歯車）減速に至ることとなる。したがって、被駆動軸への駆動軸の回転運動の１：１の伝達は、本発明によるロータリジョイントによっては、この実施形態では実現することができない。
【００７３】
図８には、オルダム継手（図９、断面Ｂ−Ｂ）による追加の支持部を有する本発明によるロータリジョイントの一実施形態が図示されている。駆動軸１は、サイクロイドディスク６の円運動を生じさせる。サイクロイドディスク６には、ここでもベローズ７が固定されており、当該ベローズは、ハウジング４に対する密封式のシールを可能とするものである。サイクロイドディスク（湾曲ディスク）６のモーメント支持は、オルダム継手１０によってなされる。この実施例では、このオルダム継手は、水平なスリット１１及び垂直なスリット１２の２つのスリットを有するディスクで構成されている。水平なスリット１１には、湾曲ディスク６に固定されたスリーブ１３が係合する。垂直なスリットには、ハウジング４に固結されたウェブ１４が係合する。基本的には、サイクロイドギヤ装置においても、オルダム継手を省略するとともに、モーメントを、ベローズを介して支持することも可能である。
【００７４】
図１０では、サイクロイドディスク（湾曲ディスク）への転動体１５の係合を見て取ることができる。ここでは、転動体は、その側でころがり軸受１６を介して保持されている。したがって、ギヤ段全体は、純粋に転動するように変換されることが可能である。
【００７５】
サイクロイドギヤ装置は、通常、自己ロックするものではない。したがって、駆動軸を被駆動軸へ交換することも可能である。このようにして、例えば、真空におけるより迅速な回転運動も生じさせることが可能である。
【符号の説明】
【００７６】
Ａ            カムＥを有する駆動軸Ａ１
Ｂ            カム用のころがり軸受
Ｃ            １０（ｉ）の歯（数）及びピン用の貫通部を有する湾曲ディスク（外歯歯車）
Ｄ            １１（ｉ＋１）の歯（数）を有する、固定された外側のスタッドリング（内歯歯車）
Ｅ            ピンに結合された被駆動軸Ａ２  
１            第１の軸、特に駆動軸
２            第１の軸へ歯車を結合させる手段
３            第２の軸、特に被駆動軸
４            ハウジング
５            内歯歯車／スタッドリング
６            外歯歯車／湾曲ディスク／サイクロイドディスク
７            特に少なくとも１つのベローズ又はフィルムを含むシール手段
１０          オルダム継手
１１          オルダム継手の水平なスリット
１２          オルダム継手の垂直なスリット
１３          スリーブ
１４          ウェブ
１５          転動体
１６          ころがり軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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