CN108350951B - 结构中的传动件的连接机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种位于驱动侧结构(14)和使径向内布设的传动件封闭的传动件外环(12)之间的连接机构，其中，在所述传动件外环(12)和所述驱动侧结构(14)之间形成环形空间(16)，该环形空间(16)具有设置在其中的连接元件(18)，并且在环形空间(16)的轴向上的至少一侧形成位于传动件外环(12)和驱动侧结构(14)之间的周向引导部(17)，其中，连接元件(18)在周向延伸上具有间隔的、可弹性变形的凸起(26)并且在所述凸起(26)弹性变形的条件下在所述传动件外环(12)和所述驱动侧结构(14)之间形成力配合的连接。

Description

结构中的传动件的连接机构

技术领域

本发明涉及一种位于驱动侧结构和使径向内布设的传动件封闭的传动件外环之间的连接机构。该传动件能够在驱动侧与驱动装置连接并且在输出侧与输出轴连接。所提出的连接机构可以用于机械制造的多个领域，特别是机器人制造领域。

背景技术

DE 10 2005 027 290 A1中已知一种根据权利要求1的前序部分的连接机构。

发明内容

本发明的目的在于提供一种位于驱动侧结构和使径向内布设的传动件封闭的传动件外环之间的连接机构，该连接机构特别是实现了传动件外环在结构中简单、快速、低成本且定心的安装。

本发明可由独立权利要求的特征中得出。有利的扩展方案和设计为从属权利要求的主题。本发明其他的特征、用途和优点可由以下的描述以及对附图中示出的本发明实施例的说明中得出。

该目的的第一个方面通过一种位于驱动侧结构和使径向内布设的传动件封闭的传动件外环之间的连接机构得以实现，其中，在传动件外环和驱动侧结构之间形成环形空间，该环形空间具有设置在其中的连接元件，并且在环形空间的轴向上的至少一侧形成位于传动件外环和驱动侧结构之间的周向引导部。

按照本发明，连接元件在周向延伸上具有间隔的、可弹性变形的凸起，并且在凸起弹性变形的条件下在传动件外环和驱动侧结构之间形成力配合的连接。优选地，凸起在连接元件的周向延伸上均匀地分布。

连接元件使在凸起上径向出现的力尽可能均匀地在传动件外环的圆周上分布。另外，连接元件尽可能地补偿传动件外环和驱动侧结构出现的不同的热量相关的材料膨胀。通过传动件外环与驱动侧结构之间的力配合的连接排除了传动件的机械过载。为此，应适合地选择连接元件(形状和材料特性)以及环形空间(形状)，使得从预设的转矩开始发生传动件外环在驱动侧结构中的滑转(Durchrutschen)。

在此，在环形空间的两侧各形成一个径向引导传动件外环的周向导向件。有利的是，结构的两个周向引导部径向地相对于环形的周向引导部的纵轴线具有不同的距离，从而存在肩部，其中，传动件外环相对于径向间隔的周向引导部互补地设计，即，同样具有相对于传动件外环的纵轴径向距离不同的两个周面，也即，在此同样存在肩部。这促使对传动件外环的两级引导。由此可以减小连接机构的重量，这主要实现了轻质结构连接。有利的是，在驱动侧结构上的肩部的区域中存在倒角的引入部分。有利的是，在传动件外环上的肩部的区域中存在倒角的引入部分。通过在传动件外环上的倒角的肩部，在将传动件外环压入到驱动侧结构中时不会损坏连接元件。

有利地，传动件能够在驱动侧与驱动机构(例如电动机、液压马达等)连接，并且能够在输出侧例如与输出机构连接。根据要求选择相应的连接元件、必需的轴承和机械解决方案，以使连接机构连同驱动和输出一起集成到例如壳体中。有利地，传动件为波齿轮(Wellgetriebe)、摆线齿轮、星系齿轮(Galaxiegetriebe)或行星齿轮。

力配合的连接针对根据要求可预设的静摩擦而设计。这意味着，仅当超过预设的转矩时，传动件外环才在驱动侧结构上围绕传动件外环的纵轴线进行滑转或旋转运动。

所提出的连接机构特别有利地在机器人臂中应用，其中，相对于现有技术显著地简化了机器人臂中的传动件单元的机械集成。到目前为止在机器人制造中使用的传动件在机器人臂中的连接是螺纹连接，因为在机器人制造中使用的传动件类型(例如波齿轮)仅作为市场上提供的可旋紧的变型。另外，由于对尺寸精度的高要求，所使用的传动件类型通过径向力仅造成极小的影响。传动件的轴向旋紧几乎不会在径向方向上施加力，而在压入传动件外环时，部件中的最小容许公差对所使用的齿轮部件的相互匹配造成显著的影响。出于这个原因，在这种情况下没有压入而是旋紧传动件。相对于目前为止在现有技术中使用的连接，所提出的连接机构具有更轻的重量。另外，通过所提出的连接机构得到机器人臂的更紧凑的结构类型，其实现了机器人臂的改善的动力学和灵敏度。此外，相对于现有技术，所提出的连接机构的可伸缩性(Skalierbarkeit)得到了改善，因为在缩减了现有技术中使用的螺纹连接件或所使用的螺栓的情况下连接的稳定性降低。所提出的连接机构还实现了更高的强度。此外，由于在所提出的连接机构中使用较少的部件来将传动件连接/集成到机器人臂中，因此最终使易出故障性和磨损降低。

有利的是，驱动侧结构具有传动件外环的轴引导部，从而防止周向引导部沿纵轴线的移动。

有利的是，环形空间形成为驱动侧结构中的周侧的凹部。替代性地，环形空间形成为传动件外环中的周侧的凹部。

有利的是，连接元件在未安装的状态下具有大于环形空间的深度的厚度，从而使引入环形空间中的连接元件从环形空间径向突出(在尚未安装的传动件外环的情况下)。传动件外环的相应倒角的引入部分(见上文)简化了传动件外环向结构中的轴向引入，在该结构中设置了在环形空间中已从环形空间突出的连接元件。在传动件外环的轴向引入的过程中，该倒角的引入部分将从环形空间突出的连接元件连续地压入环形空间，从而不会被卡住。

有利的是，在传动件外环上形成用于使驱动侧的轴承法兰定心的肩部。该肩部特别是用于引导驱动侧的轴承法兰。

连接元件有利地具有弹性。有利的是，连接元件形成为具有间隔的、径向延伸的凸起的封闭条带或开放条带。有利的是，分别参照条带在环形空间中的安装状态和环形空间的纵轴线，凸起沿着该条带全部径向向外、径向向内延伸，或者部分向外且部分向内延伸。

有利的是，凸起形成为沿着条带或者仅在条带的部分区域内均匀分布。有利的是，凸起设置在条带的部分区域中，该部分区域在连接元件的安装状态下分别处于径向相对。有利的是，凸起在连接元件的部分宽度上延伸。有利的是，凸起形成为拱形的。

在连接机构的一个扩展方案中，连接元件在周向上形成为波浪形的或锯齿形的。另外，有利的是，连接元件形成为开放的或封闭的环。

有利的是，对于连接机构而言，能够安装不同几何形状和/或材料的可更换的连接元件，以调整传动件外环和驱动壳体之间不同的滑转转矩(Durchrutschdrehmomente)。因此，相同的连接机构可以针对不同的使用情况而配置。

有利的是，根据具体的使用目的和驱动侧结构的配置选择传动件外环的(例如，关于其厚度、其几何形状的设计、其材料的)设计，以便排除或至少尽可能地排除由连接元件上径向作用的力引起的传动件外环的机械变形。

本发明的另一方面涉及一种具有一个或多个如上所述的连接机构的关节机器人单元(Robotergelenkeinheit)或机器人臂。

附图说明

其他的优点、特征和细节可从以下描述中得出，在以下描述中在必要时参照附图详细描述了至少一个实施例。相同、类似和/或功能相同的部分设有相同的附图标记。

图1以纵截面示出了所提出的连接机构的一个实施例，

图2为图1的连接机构的详细视图，而且

图3示出了连接元件的一个实施例。

具体实施方式

图1以纵截面示出了所提出的连接机构10的一个实施例的示意图，该连接机构10位于驱动侧结构14和使径向内布设的传动件封闭的传动件外环12之间。在这种情况下，驱动侧结构14形成为管状的。在传动件外环12和驱动侧结构14之间形成环形空间16，该环形空间具有设置在其中的连接元件18。环形空间16实施为在驱动侧结构14中周侧环绕的凹部。连接元件18具有弹性，由弹簧钢制成并作为具有间隔的径向延伸的凸起26的开放条带形成(参见图3)。在凸起26弹性变形的情况下，形成传动件外环12和驱动侧结构14之间的力配合连接。参照连接元件18已在环形空间16中安装的状态和连接机构10的中心轴线(未示出)，沿条带的凸起26全部径向向内地延伸。连接机构10另外还轴向地在环形空间16两侧具有在传动件外环12和驱动侧结构14之间的周向引导部17。

图2示出了参考图1的连接机构10的详细视图。可以看出，在环形空间16的两侧各形成一个周向导向件17，使得环形空间16形成为驱动侧结构14中的周侧的凹部，并且还在传动件外环12上的两个周向导向件17之间形成肩部22，其中，在肩部22的区域中形成倒角的引入部分24。因此，该肩部促使两级的引导。与之互补地，在驱动侧结构14上形成肩部23，其中，在肩部23的区域中形成倒角的引入部分25。

图3示出了根据本发明的连接元件18的一个实施例。该连接元件18实施为由弹性材料制成的开放条带。沿着内条带表面，连接元件18具有向内拱曲的凸起26。

尽管已通过优选的实施例详细地说明和描述了本发明，但是本发明不受所公开示例限制，并且本领域技术人员可以在不脱离本发明的范围的条件下从中得出其他变型。因此，明显存在多种的变化可能性。同样清楚的是，所提及的实施例实际上仅为示例，其无论如何不应被理解为对本发明的保护范围、用途或配置的限制。相反，以上的描述和附图描述使得本领域技术人员能够具体地实施示例性的实施方式，其中，在不离开通过权利要求书及其法力等同内容(例如在说明书中的进一步解释)限定的保护范围的条件下，本领域技术人员在了解了公开的发明构思的情况下能够想到关于示例性实施方式中提及的各个元件的功能和布设的各种变化形式。

附图标记列表

10 连接机构

12 传动件外环

13 在传动件外环上的肩部

14 驱动侧结构

16 环形空间

17 周向引导部

18 连接元件

22 在传动件外环上的肩部

23 在驱动侧结构上的肩部

24 在传动件外环上的引入部分

25 在驱动侧结构上的引入部分

26 一个/多个凸起

Claims (10)

1.一种位于驱动侧结构（14）和使径向内布设的传动件封闭的传动件外环（12）之间的连接机构（10），其中，在环形空间（16）轴向上的两侧上形成位于传动件外环（12）和驱动侧结构（14）之间的两个周向引导部（17），其中，连接元件（18）在周向延伸上具有间隔的、可弹性变形的凸起（26）并且在所述凸起（26）弹性变形的条件下在所述传动件外环（12）和所述驱动侧结构（14）之间形成力配合的连接，其特征在于，在所述传动件外环（12）和所述驱动侧结构（14）之间形成所述环形空间（16），所述连接元件（18）形成于所述环形空间（16）中，并且肩部（23）形成在所述驱动侧结构（14）上处于所述两个周向引导部（17）之间。

2.根据权利要求1所述的连接机构（10），其特征在于，所述环形空间（16）形成为所述驱动侧结构（14）中的周侧的凹部。

3.根据权利要求1所述的连接机构（10），其特征在于，所述环形空间（16）形成为所述传动件外环（12）中的周侧的凹部。

4.根据权利要求1所述的连接机构（10），其特征在于，在所述驱动侧结构（14）上的所述肩部（23）的区域中存在倒角的引入部分（24）。

5.根据权利要求4所述的连接机构（10），其特征在于，所述肩部（23）促使所述传动件外环（12）的至少两级的引导。

6.根据上述权利要求中任一项所述的连接机构（10），其特征在于，在所述传动件外环（12）上形成用于使驱动侧的轴承法兰定心的肩部（13）。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的连接机构（10），其特征在于，所述连接元件（18）形成为具有间隔的、径向延伸的凸起（26）的条带。

8.根据权利要求6所述的连接机构（10），其特征在于，所述连接元件（18）形成为具有间隔的、径向延伸的凸起（26）的条带。

9.一种关节机器人单元，所述关节机器人单元具有根据上述权利要求中任一项所述的连接机构（10）。

10.一种机器人臂，所述机器人臂具有根据权利要求1-8中任一项所述的连接机构（10）。

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