DE102006028455A1 - Wave transmission device for use with e.g. harmonic drive, has rolling units provided between inner side of outer gear wheel and outer side of cylindrical bearing for carrying out rolling movement and for producing radial bend of wheel - Google Patents

Abstract

The device has an inner gear wheel that is formed in a circular and rigid manner, and a circular, flexible outer gear wheel (10). A wave generator (11) radially bends the wheel (10) in partial interference with the inner gear wheel, and shifts an interference position of the wheels in a circumferential direction. The generator has a hub (12) with a cylindrical bearing (13). Rolling units (14) provided between inner side of the wheel (10) and outer side of the bearing carry out a rolling movement and produce a radial bend of the wheel (10).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wellgetriebevorrichtung mit einem kreisförmigen, starr ausgebildeten Innenzahnrad, einem kreisförmigen, flexiblen Außenzahnrad sowie einem Wellengenerator, welcher das Außenzahnrad in partiellen Eingriff mit dem Innenzahnrad radial biegt und die Eingriffsposition der beiden Zahnräder in Umfangsrichtung verlagert.The The present invention relates to a wave gear device having a circular, rigidly formed internal gear, a circular, flexible external gear and a wave generator which partially engages the external gear the internal gear radially bends and the engaged position of the two gears shifted in the circumferential direction.

Derartige Wellgetriebevorrichtungen kommen bei Antrieben von technischen Mechaniken zum Einsatz, wobei diese im Allgemeinen als „Harmonic Drive" bezeichnet und vertrieben werden.such Shaft gear devices come in drives of technical mechanics used, and these generally referred to as "Harmonic Drive" and sold become.

In den 2a und 2b ist eine gattungsgemäße Wellgetriebevorrichtung dargestellt. Diese weist ein starres, kreisförmiges mit einer Innenverzahnung 23 ausgebildetes Innenzahnrad 24 auf, ein flexibles, kreisförmiges Außenzahnrad 26 mit einer Außenverzahnung 25, das in dem Innenzahnrad 24 derart angeordnet ist, dass die jeweilige Verzahnung zwei sich gegenüberstehenden Positionen ineinander greift, wobei die periodische Wechselbewegung der Verzahnungen 23 und 25 durch einen Wellengenerator 20 hervorgerufen wird. Der Wellengenerator 20 umfasst zunächst eine starre Nabe 21, welche eine elliptische Außenkontur aufweist. Auf der elliptischen Außenkontur ist ein Flexlager angeordnet, wobei der Innenring des Flexlagers auf der elliptischen Außenkontur der Nabe 21 mittels einer Welle-Nabe-Verbindung aufgebracht ist und zwischen dem elliptischen Innenring des Flexlagers 22 Wälzkörper angeordnet sind, welche gleich beabstandet eine umlaufenden Ellipsenbewegung im Außenring des Flexlagers hervorrufen. Somit wird im Betrieb das flexible Außenzahnrad 26 in eine elliptische Gestalt gebogen, wodurch die Verzahnungsbereiche des flexiblen Außenzahnrades 26 an jedem Ende der elliptischen Hauptachse dazu gebracht werden, mit den entsprechenden Zähnen des starren Innenzahnrades 24 zu kämmen. Wenn der Wellgenerator 20 durch einen Motor gedreht wird, bewegen sich die Positionen, in denen die beiden Zahnräder 24 und 26 miteinander kämmen, um den Umfang herum, wodurch eine relative Rotation erzeugt wird, die sich aufgrund der Differenz in der Anzahl von Zähnen der Innenverzahnung 23 bezogen auf die Außenverzahnung 25 ergibt. Im Allgemeinen beträgt die Differenz in der Anzahl von Zähnen bei den beiden Zahnrädern zwei Zähne, und bei Anbringung eines Innenzahnrades 24 an einem Antriebsgehäuse wird die rotationsgemäße Ausgangsleistung des Motors von dem externen Zahnrad, welches durch das Außenzahnrad 26 verkörpert ist, abgenommen, wobei die Drehzahl aufgrund der Differenz in der Anzahl von Zähnen stark vermindert wird, und das Übersetzungsverhältnis mit einem Faktor größer 100, minimal größer 50 oder in Ausnahmefällen größer als 30 ist.In the 2a and 2 B a generic wave gear device is shown. This has a rigid, circular with an internal toothing 23 trained internal gear 24 on, a flexible, circular external gear 26 with an external toothing 25 that in the internal gear 24 is arranged such that the respective teeth engages two opposing positions into each other, wherein the periodic alternating movement of the teeth 23 and 25 through a wave generator 20 is caused. The wave generator 20 initially includes a rigid hub 21 which has an elliptical outer contour. On the elliptical outer contour, a flex bearing is arranged, wherein the inner ring of the flex camp on the elliptical outer contour of the hub 21 is applied by means of a shaft-hub connection and between the elliptical inner ring of the flex bearing 22 Rolling elements are arranged, which equally spaced cause a circumferential elliptical motion in the outer ring of the flex camp. Thus, in operation, the flexible external gear 26 bent into an elliptical shape, whereby the toothed areas of the flexible external gear 26 at each end of the elliptical major axis, with the corresponding teeth of the rigid internal gear 24 to comb. When the wave generator 20 Turned by a motor, the positions in which the two gears move 24 and 26 mesh with each other around the circumference, whereby a relative rotation is generated, which is due to the difference in the number of teeth of the internal teeth 23 based on the external toothing 25 results. In general, the difference in the number of teeth in the two gears is two teeth, and when mounting an internal gear 24 on a drive housing, the rotational output power of the motor from the external gear, which by the external gear 26 is reduced, the speed is greatly reduced due to the difference in the number of teeth, and the gear ratio with a factor greater than 100, a minimum greater than 50 or, in exceptional cases, greater than 30.

Nachteilhafterweise ist für diese Anordnung gemäß dem Stand der Technik ein Flexlager 22 erforderlich, welches besondere Spezifikationen erfüllen muss, um die elliptische Wellenbewegung in Umlaufrichtung auszuführen. Hierbei sind sehr hohe Passgenauigkeiten erforderlich, wobei das Flexlager erhebliche Kosten im Gesamtsystem der Wellgetriebevorrichtung hervorruft. Ferner muss eine erhebliche Geräuschentwicklung festgestellt werden, welche durch nur endlich erreichbare Genauigkeiten des Flexlagers sowie des darauf angeordneten und ebenfalls die umlaufende Ellipsenbewegung ausführenden Außenzahnrades 26 hervorgerufen werden.Disadvantageously, for this arrangement according to the prior art, a flex bearing 22 required, which must meet special specifications to perform the elliptical wave motion in the direction of rotation. In this case, very high accuracy of fit is required, the flex bearing causes considerable costs in the overall system of the wave gear device. Furthermore, a considerable noise development has to be ascertained, which is achieved by only finely achievable accuracies of the flex bearing as well as the external gear wheel arranged thereon and likewise the circumferential elliptical motion 26 be caused.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wellgetriebevorrichtung zu schaffen, welche die bisher bekannte Anordnung eines Flexlagers vermeidet und durch höhere erreichbare Genauigkeiten eine geringere Geräuschemission bietet.It Therefore, the object of the present invention is a wave gear device to create which the previously known arrangement of a flex camp avoids and by higher achievable accuracies offers a lower noise emission.

Diese Aufgabe wird durch eine Wellgetriebevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These Task is by a wave gear device with the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments of the invention are specified in the dependent claims.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorteilhaft, dass der Wellengenerator eine Nabe aufweist, auf der ein zylindrisches Lager angeordnet ist und wobei Wälzelemente zwischen der Innenseite des Außenzahnrades und der Außenseite des zylindrischen Lagers eine Abrollbewegung ausführen, durch welche die radiale Biegung des Außenzahnrades erzeugbar ist.According to the present Invention, it is advantageous that the wave generator is a hub has, on which a cylindrical bearing is arranged and wherein rolling between the inside of the external gear and the outside of the cylindrical bearing perform a rolling motion through which the radial bending of the external gear can be generated.

Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, dass zunächst das Flexlager eingespart werden kann. Das erfindungswesentliche zylindrische Lager ersetzt das Flexlager, wobei auch im Betrieb die Zylinderform der Lagerschalen des zylindrischen Lagers in ihrer Form bleiben. Die an sich bekannte Ausführung einer Nabe innerhalb des Wellengenerators wird erfindungsgemäß dahingehend weiter entwickelt, dass die Nabe als Einzelelement zunächst einen zylinderförmigen Außendurchmesser aufweist. Auf diesen zylinderförmigen Außendurchmesser wird das zylindrische Lager aufgebracht, indem dieses beispielsweise über einen Passsitz auf die Nabe aufgeschoben wird. Das zylindrische Lager weist zueinander gleich große Wälzkörper auf, so dass der Innenring sowie der Außenring des zylindrischen Lagers auch im Betrieb der Wellengetriebevorrichtung äquidistant zueinander angeordnet sind. Auf dem Außenring des Lagers befinden sich außenseitig Wälzkörper, welche zwischen diesem und der Innenseite des Außenzahnrades eine Wälzbewegung ausführen. Somit verlaufen auf zwei unterschiedlichen Bahnen jeweilige Wälzkörper innerhalb des erfindungsgemäßen Wellengenerators, wobei zunächst die Wälzkörper des zylindrischen Lagers auf einer kleineren Umlaufbahn verlaufen, wohingegen die Wälzelemente zwischen dem Außenring des Lagers sowie dem Außenzahnrad auf einer größeren zweiten Bahn umlaufen.The invention is based on the idea that initially the flex bearing can be saved. The invention essential cylindrical bearing replaces the flex bearing, whereby remain in shape even in operation, the cylindrical shape of the bearing shells of the cylindrical bearing. The per se known design of a hub within the wave generator according to the invention further developed so that the hub as a single element initially has a cylindrical outer diameter. On this cylindrical outer diameter, the cylindrical bearing is applied by this example is pushed over a snug fit on the hub. The cylindrical bearing has mutually equal rolling elements, so that the inner ring and the outer ring of the cylindrical bearing are arranged equidistant from each other during operation of the shaft gear device. On the outer ring of the bearing are outside rolling elements, which perform a rolling movement between this and the inside of the outer gear. Thus, on two different tracks respective rolling elements run within the wave generator according to the invention, wherein initially the rolling elements of the cylindrical bearing on a klei neren orbit, whereas the rolling elements between the outer ring of the bearing and the outer gear rotate on a larger second path.

Aus konstruktiven Gründen ist es von besonderem Vorteil, dass die Wälzelemente, d.h. vorzugsweise die Kugellagerkugeln, zueinander ungleiche Durchmesser aufweisen, wobei wenigstens ein Wälzelement einen größeren Durchmesser aufweist, als die übrigen Wälzelemente. Zur Erzeugung der Wellenbewegung des Außenzahnrades sind Wälzelemente an den Stellen in Richtung der Hauptachse vorgesehen, welche einen größeren Durchmesser aufweisen. Durch den größeren Durchmesser der Wälzelemente vergrößert sich innerhalb dieses Umfangsbereiches der Außendurchmesser des Außenzahnrades, so dass gemäß der Funktion der Wellengetriebevorrichtung die umlaufende Ellipsenbewegung innerhalb des Außenzahnrades hervorgerufen werden kann.Out constructive reasons it is of particular advantage that the rolling elements, i. preferably the ball bearing balls have unequal diameters to each other, wherein at least one rolling element a larger diameter has, as the rest Rolling elements. To generate the wave motion of the external gear are rolling elements provided at the points in the direction of the main axis, which a have larger diameter. Due to the larger diameter the rolling elements increases within this peripheral area the external diameter of the external gear, so that according to the function the shaft gear device the orbiting elliptical motion within of the external gear can be caused.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Wälzelemente Durchmesserdifferenzen zueinander aufweisen, die gleichförmige Abstufungen bilden, um eine Ellipsenform des Außenzahnrades zu schaffen. So kann eine gleichförmige Abstufung der Durchmesser der jeweiligen benachbart zueinander angeordneten Wälzkörper vorgesehen sein, wobei das Wälzelement mit dem größten Durchmesser am jeweiligen Ende der elliptischen Hauptachse angeordnet sind, und die Durchmesser der Wälzelemente beabstandet zur Hauptachse stufenweise kleiner werden. Somit ist das flexible Außenzahnrad in gleichen Winkelabschnitten jeweils auf Wälzelemente abgestützt, und bildet die geforderte Ellipsenform.According to one another embodiment The present invention provides that the rolling elements Have differences in diameter to each other, the uniform gradations form to create an elliptical shape of the external gear. So can be a uniform Gradation of the diameters of the respective adjacent to each other Rolling provided be, wherein the rolling element with the largest diameter are arranged at the respective end of the elliptical main axis, and the diameter of the rolling elements spaced apart from the main axis gradually become smaller. Thus is the flexible external gear each supported on rolling elements at equal angular intervals, and forms the required elliptical shape.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass die Wälzelemente auf dem Umfang des Wellengenerators in den Umfangsegmenten angeordnet sind, in denen das Außenzahnrad radial nach außen gebogen ist, um in der Verzahnung des Innenzahnrades zu kämmen. Die Umfangssegmente sind dabei jeweils bilateralsymmetrisch gegenüberstehend zueinander angeordnet, so dass sie sich jeweils am Ende der elliptischen Hauptachse befinden.advantageously, is provided that the rolling elements arranged on the circumference of the wave generator in the peripheral segments are in which the external gear radially outward bent to mesh in the teeth of the internal gear. The Circumferential segments are each bilaterally opposed arranged one another so that they are each at the end of the elliptical Main axis are located.

Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Wälzelemente auf dem Umfang des Wellengenerators ungleich verteilt angeordnet sind. Gemäß einer ungleichen Verteilung der Wälzelemente sind diese nur oder hauptsächlich in Richtung der elliptischen Hauptachse angeordnet, wobei eins, zwei, drei oder eine sonstige Anzahl von Wälzelementen jeweils linksseitig sowie rechtsseitig von der Hauptachse in den beiden Endrichtungen angeordnet sind. An den Stellen, an denen sich das Außenzahnrad auf der Nebenachse der Ellipse befinden, welche schmaler ausgebildet ist, als die Hauptachse, sind keine Wälzelemente angeordnet.According to one another embodiment of the present invention is provided that the rolling elements arranged unevenly distributed on the circumference of the wave generator are. According to an unequal Distribution of rolling elements These are only or mainly arranged in the direction of the elliptical main axis, wherein one, two, three or a different number of rolling elements each left side as well as on the right side of the main axis in the two end directions are arranged. In the places where the external gear located on the minor axis of the ellipse, which are narrower is, as the main axis, no rolling elements are arranged.

Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung ist vorgesehen, dass sich zwischen dem Lager und dem Außenzahnrad eine Hohlwelle konzentrisch zur Nabe erstrecht. Dabei ist die Hohlwelle mit dem zylindrischen Lager durch einen Pressverband verbunden. Die Hohlwelle übernimmt dabei unter anderem die Aufgabe der Führung des Außenzahnrades, welche insbesondere an den Stellen erforderlich ist, an denen keine Wälzkörper zwischen dem Außenring des zylindrischen Lagers und dem Außenzahnrad angeordnet sind. Ferner kann jedoch auch vorgesehen sein, dass Wälzelemente auf den Umfangssegmenten angeordnet sind, in denen das Außenzahnrad nicht radial nach außen gebogen ist, um eine Führung des sich drehenden Außenzahnrades auf der Hohlwelle zu schaffen. Diese Wälzelemente weisen dabei einen kleineren Durchmesser auf, als die Wälzelemente, die auf oder benachbart zur elliptischen Hauptachse angeordnet sind.According to one another embodiment of the Invention is provided that between the bearing and the external gear a hollow shaft concentric to the hub erstrecht. Here is the hollow shaft connected to the cylindrical bearing by a press fit. The hollow shaft takes over among other things the task of guiding the external gear, which is required in particular at the places where no Rolling elements between the outer ring of the cylindrical bearing and the external gear are arranged. Furthermore, however, it can also be provided that rolling elements on the peripheral segments are arranged, in which the external gear is not radially to Outside bent to a guide of the rotating external gear to create on the hollow shaft. These rolling elements have one smaller diameter than the rolling elements which are on or adjacent to elliptical main axis are arranged.

Aus konstruktiven Gründen ist vorteilhaft, dass die Hohlwelle eine elliptische Außenkontur aufweist, um die ellipsenförmige Biegung des Außenzahnrades zu unterstützen. Die Herstellung der Ellipsenform der Hohlwelle kann vorteilhafterweise durch entsprechende Fräsprozesse sowie Schleifprozesse ausgebildet werden. Durch die Anwendung von durch Fräs- und Schleifprozessen kann eine hohe Genauigkeit der Hohlwelle realisiert werden. Vorteilhafterweise weist dabei die Hohlwelle Aussparungen auf, in denen die Wälzelemente eingesetzt und geführt sind. Die Hohlwelle nimmt dabei die Funktion eines Kugelkäfigs wahr, so dass die Wälzelemente in ihrer Position geführt sind. Die Aussparungen können als radial zur Mittelachse der Hohlwelle hin verlaufende zylindrische Bohrungen ausgebildet werden, wobei auch hier eine entsprechende spanende Bearbeitung, wie beispielsweise ein Aufreiben der Bohrungen möglich ist, um eine hohe Passgenauigkeit gegenüber den Wälzelementen zu schaffen, welche in den Aussparungen angeordnet sind. Somit verbleiben die Wälzelemente an ihren jeweiligen Position, so dass diese konstruktiv die elliptische Form ergeben, und die elliptische Form während des Betriebes der Wellengetriebevorrichtung unverändert bleibt.Out constructive reasons is advantageous in that the hollow shaft has an elliptical outer contour has to the elliptical Bend of the external gear to support. The preparation of the elliptical shape of the hollow shaft can advantageously through appropriate milling processes and grinding processes are formed. By the application of by Milling and Grinding processes can realize a high accuracy of the hollow shaft become. Advantageously, the hollow shaft has recesses, in which the rolling elements used and guided are. The hollow shaft performs the function of a ball cage, so that the rolling elements in their position are. The recesses can as radially to the central axis of the hollow shaft extending cylindrical Holes are formed, with a corresponding here machining, such as a drilling of the holes possible is to provide a high accuracy of fit against the rolling elements, which are arranged in the recesses. Thus, the rolling elements remain at their respective position, so that these constructively the elliptical Form, and the elliptical shape during operation of the wave gear device remains unchanged.

Durch die Anordnung der Wälzelemente in der Hohlwelle mit entsprechend hohen Maßgenauigkeiten kann die Geräuschentwicklung im Betrieb der Wellengetriebevorrichtung erheblich reduziert werden. Die Wälzelemente wälzen auf dem Außenring des zylindrischen Lagers sowie auf der Innenseite des Außenzahnrades ab, und sind durch die Hohlwelle in ihrer Position geführt. Die Antriebswelle, d.h. die Eingangswelle mit einer hohen Drehzahl wird durch die Hohlwelle verkörpert, wobei die Nabe an entsprechenden raumfesten Komponenten des Gesamtsystems angeordnet werden kann, in welcher die Wellengetriebevorrichtung eingesetzt wird. Der Abtrieb der Wellengetriebevorrichtung wird durch das flexible Außenzahnrad gebildet, welche die gegenüber der Hohlwelle niedrige Drehzahl aufweist. Das zylindrische Lager ist vorgesehen, um die Hohlwelle gegenüber den restlichen Komponenten in ihrer Drehbewegung zu lagern.The arrangement of the rolling elements in the hollow shaft with correspondingly high dimensional accuracy, the noise during operation of the wave gear device can be significantly reduced. The rolling elements roll on the outer ring of the cylindrical bearing and on the inside of the external gear, and are guided by the hollow shaft in position. The drive shaft, ie the input shaft with a high speed is embodied by the hollow shaft, wherein the hub to corresponding space-fixed components of the overall system can be arranged, in which the wave gear device is used. The output of the shaft gear device is formed by the flexible external gear, which has the opposite to the hollow shaft low speed. The cylindrical bearing is provided to support the hollow shaft with respect to the remaining components in their rotational movement.

Vorteilhafterweise sind die Wälzelemente als Kugelelemente und/oder als Rollenelemente und/oder als Nadelelemente ausgebildet. In Abhängigkeit von der Breite des Wellengenerators und den auftretenden Flächenpressungen kann es vorteilhaft sein, anstatt der Kugelelemente zylindrisch ausgebildete Wälzkörper zu verwenden, welche entweder als Rollenelemente oder als Nadelelemente beschaffen sein können. Der Vorteil bei Rollenelementen oder Nadelelementen liegt in der Linienberührung zwischen dem Außenring des zylindrischen Lagers und dem Außenzahnrad, so dass auftretende Hertzsche Pressungen vermindert werden können. Hingegen bietet sich beim Einsatz von Kugelelementen der Vorteil, das auftretende Reibwiderstände geringer sind und die Wärmeentwicklung weniger stark ausgebildet ist, als bei rollen- oder nadelförmigen Wälzelementen. Ebenso ist es denkbar, zwei Ebenen vorzusehen, auf denen jeweils parallel zueinander die Wälzelemente paarweise angeordnet werden, um die Tragfähigkeit der Lageranordnung zu erhöhen. Die Aussparungen in der Hohlwelle werden dabei an die Form der Wälzelemente angepasst. Es ist auch möglich, die Aussparungen in der Hohlwelle selbst größer zu gestalten, als die jeweiligen Abmessungen der Wälzkörper, und zwischen den Wälzelementen und den Wandungen der Aussparungen in der Hohlwelle Distanzelemente einzusetzen, welche als Kugelkäfig fungieren. Damit lässt sich eine mögliche Geräuschentwicklung weiter vermindern, wobei zusätzlich Vorteile hinsichtlich auftretender Reibung und eines Verschleißes erzielt werden können.advantageously, are the rolling elements as ball elements and / or as roller elements and / or as needle elements educated. Dependent on from the width of the wave generator and the occurring surface pressures It may be advantageous, instead of the ball elements cylindrical trained rolling elements too use either as roller elements or as needle elements can be procured. The advantage with roller elements or needle elements lies in the line contact between the outer ring of the cylindrical bearing and the external gear, so that occurring Hertzian pressure can be reduced. On the other hand offers itself when using ball elements the advantage of occurring frictional resistance lower are and the heat development is less strong than with roller or needle-shaped rolling elements. Likewise, it is conceivable to provide two levels on each of which parallel to each other, the rolling elements arranged in pairs to the carrying capacity of the bearing assembly to increase. The recesses in the hollow shaft are doing to the shape of the rolling elements customized. It is also possible, make the recesses in the hollow shaft itself larger than the respective ones Dimensions of the rolling elements, and between the rolling elements and the walls of the recesses in the hollow shaft spacers to use, which act as a ball cage. Leave it a possible one noise further diminish, in addition Benefits in terms of friction and wear achieved can be.

Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben oder werden nachfolgend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:Further, the invention improving measures are in the subclaims stated below or together with the description a preferred embodiment of the Invention with reference to the figures shown. It shows:

1 eine schematische Darstellung eines Wellengenerators gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 a schematic representation of a wave generator according to the present invention;

2a eine Darstellung einer Wellgetriebevorrichtung gemäß dem Stand der Technik, wobei diese insbesondere einen Wellengenerator zeigt, der auf herkömmliche Weise ausgebildet ist; und 2a a representation of a wave transmission device according to the prior art, which in particular shows a wave generator, which is formed in a conventional manner; and

2b einen Wellengenerator gemäß dem Stand der Technik in einer Draufsicht. 2 B a wave generator according to the prior art in a plan view.

Bei den Figuren handelt es sich lediglich um eine beispielhafte Ausführung der vorliegenden Erfindung.at the figures are merely an exemplary embodiment of the present invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Wellengenerators 11 gemäß der vorliegenden Erfindung. Dieser umfasst zunächst eine Nabe 12, welche eine zentrisch angeordnete Bohrung aufweist. Auf der Nabe 12 ist ein zylindrisches Lager 13 schematisch dargestellt, wobei das zylindrische Lager 13 sowohl als Gleitlager als auch als Wälzlager ausgebildet sein kann. Das Wälzlager lagert eine Hohlwelle 15, welches auf dieses aufgepresst ist. Der Verband aus der Nabe 12, dem zylindrischen Lager 13 sowie der Hohlwelle 15 ist innenseitig in ein flexibles Außenzahnrad 10 eingesetzt, wobei zwischen dem – hier nicht weiter detailliert dargestellten – Außenring des zylindrischen Lagers 13 und dem Außenzahnrad 10 Wälzelemente 14, 14' angeordnet sind. Die Wälzelemente 14, 14' wälzen auf dem Außenring des zylindrischen Lagers 13 sowie der Innenseite des Außenzahnrades 10 ab. Dabei befinden sich die Wälzelemente 14 in Aussparungen 16, welche in die Hohlwelle 15 eingebracht sind. Das Wälzelement 14' ist im Durchmesser größer ausgebildet als die übrigen Wälzelemente 14, so dass die Hüllkurve der äußeren Punkte der Wälzelemente auf dem Umfang des Wellengenerators 11 eine Ellipse bilden, um diese auf das Außenzahnrad zu übertragen. Wird nun die Hohlwelle 15 in Rotation versetzt, so wird im flexiblen Außenzahnrad 10 eine umlaufende Ellipsenbewegung hervorgerufen. Damit wird die elliptische Gestalt, in die das Außenzahnrad 10 gebogen wird, in eine Umlaufbewegung gebracht, so dass sich die Position der Hauptachse der Ellipse, welche sich in der Bildebene in der Senkrechten befindet, dreht. 1 shows a schematic representation of a wave generator 11 according to the present invention. This first includes a hub 12 which has a centrally arranged bore. On the hub 12 is a cylindrical bearing 13 schematically shown, wherein the cylindrical bearing 13 can be designed both as a plain bearing and as a rolling bearing. The rolling bearing supports a hollow shaft 15 , which is pressed onto this. The bandage from the hub 12 , the cylindrical bearing 13 as well as the hollow shaft 15 is inside a flexible external gear 10 used, between the - not shown here in detail - outer ring of the cylindrical bearing 13 and the external gear 10 rolling 14 . 14 ' are arranged. The rolling elements 14 . 14 ' roll on the outer ring of the cylindrical bearing 13 and the inside of the external gear 10 from. Here are the rolling elements 14 in recesses 16 which is in the hollow shaft 15 are introduced. The rolling element 14 ' is formed larger in diameter than the other rolling elements 14 , so that the envelope of the outer points of the rolling elements on the circumference of the wave generator 11 form an ellipse to transfer it to the external gear. Will now the hollow shaft 15 set in rotation, so is the flexible external gear 10 caused a circumferential elliptical motion. This turns the elliptical shape into which the external gear 10 is bent in an orbiting motion, so that the position of the major axis of the ellipse, which is located in the image plane in the vertical, rotates.

Dabei ist das flexible Außenzahnrad 10 in seitlicher Richtung auf einer Führungsfläche 17 auf dem Umfang der Hohlwelle 15 durch einen Gleitkontakt geführt, wobei sich auch in diesem Umfangssegment Wälzkörper befinden können, die einen kleineren Durchmesser aufweisen.Here is the flexible external gear 10 in a lateral direction on a guide surface 17 on the circumference of the hollow shaft 15 guided by a sliding contact, which may be located in this circumferential segment rolling elements, which have a smaller diameter.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Wellengenerators 11 kann dieses ohne ein Flexlager ausgeführt werden, wobei lediglich ein handelsübliches zylindrisches Lager 13 zum Einsatz kommt, welches sich in seiner zylindrischen Gestalt auch im Betrieb der Wellengetriebevorrichtung nicht verändert. Die Erzeugung der Ellipsenform und die Überführung des flexiblen Außenzahnrades 10 in eine elliptische Gestalt wird durch unterschiedlich große Wälzelemente 14, 14' hervorgerufen, wobei gemäß 1 die Wälzelemente 14' geringfügig größer ausgebildet sind, als die Wälzelemente 14. Beispielhaft sind jeweils ein linksseitiges sowie ein rechtsseitiges Wälzelement 14 benachbart zum größer ausgeführten Wälzelement 14' dargestellt, wobei sich die Erfindung nicht auf die dargestellte Anzahl von Wälzelementen beschränkt. Ferner können stufenweise geringere Durchmesser der Wälzelemente vorgesehen sein, so dass diese kaskadenförmig bzw. stufenförmig kleiner werden, je weiter sie von der Hauptachse, d.h. von der Vertikalen in der Bildebene der 1 entfernt angeordnet sind.Due to the inventive design of the wave generator 11 this can be done without a flex bearing, with only a standard cylindrical bearing 13 is used, which does not change in its cylindrical shape in the operation of the wave gear device. The generation of the elliptical shape and the transfer of the flexible external gear 10 in an elliptical shape is due to different sized rolling elements 14 . 14 ' caused, according to 1 the rolling elements 14 ' are slightly larger than the rolling elements 14 , By way of example, a left-sided as well as a right side rolling element 14 adjacent to the larger running rolling element 14 ' illustrated, wherein the invention is not limited to the illustrated number of rolling elements. Further, gradually smaller diameter of the rolling elements may be provided so that they are cascade-shaped or stepwise smaller, the farther they from the main axis, ie from the vertical in the image plane of the 1 are arranged away.

Die vorliegenden Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene, bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht.The limited to the present invention in their execution not to the above-mentioned, preferred embodiment. Rather, a number of variants is conceivable, which of the illustrated solution also in principle different types Use.

1010

Außenzahnradexternal gear

1111

Wellengeneratorwave generator

1212

Nabehub

1313

zylindrisches Lagercylindrical camp

1414

Wälzelementrolling

1515

Hohlwellehollow shaft

1616

Aussparungrecess

1717

Führungsflächeguide surface

2020

Wellengeneratorwave generator

2121

Nabehub

2222

FlexlagerFlex storage

2323

Innenverzahnunginternal gearing

2424

Innenzahnradinternal gear

2525

Außenverzahnungexternal teeth

2626

Außenzahnradexternal gear

Claims (10)

Wellgetriebevorrichtung mit einem kreisförmigen, starr ausgebildeten Innenzahnrad, einem kreisförmigen, flexiblen Außenzahnrad (10) sowie einem Wellengenerator (11), welcher das Außenzahnrad (10) in partiellen Eingriff mit dem Innenzahnrad radial biegt und die Eingriffsposition der beiden Zahnräder in Umfangsrichtung verlagert, dadurch gekennzeichnet, dass der Wellengenerator (11) eine Nabe (12) aufweist, auf der ein zylindrisches Lager (13) angeordnet ist, und wobei Wälzelemente (14) zwischen der Innenseite des Außenzahnrades (10) und der Außenseite des zylindrischen Lagers (13) zum Ausführen einer Abrollbewegung und zum Erzeugen einer radialen Biegung des Außenzahnrades (10) vorgesehen sind.Corrugated gear device with a circular, rigidly formed internal gear, a circular, flexible external gear ( 10 ) and a wave generator ( 11 ), which the external gear ( 10 ) radially deflects in partial engagement with the internal gear and displaces the engagement position of the two gears in the circumferential direction, characterized in that the shaft generator ( 11 ) a hub ( 12 ), on which a cylindrical bearing ( 13 ), and wherein rolling elements ( 14 ) between the inside of the external gear ( 10 ) and the outside of the cylindrical bearing ( 13 ) for performing a rolling movement and for generating a radial bending of the external gear ( 10 ) are provided. Wellgetriebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzelemente (14) zueinander ungleiche Durchmesser aufweisen, wobei wenigstens ein Wälzelement (14') einen größeren Durchmesser aufweist als die übrigen Wälzelemente (14).Corrugated gear device according to claim 1, characterized in that the rolling elements ( 14 ) have unequal diameters to each other, wherein at least one rolling element ( 14 ' ) has a larger diameter than the other rolling elements ( 14 ). Wellgetriebevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen dem Lager (13) und dem Außenzahnrad (10) eine Hohlwelle (15) konzentrisch zur Nabe (12) erstreckt, wobei die Hohlwelle (15) mit dem zylindrischen Lager (13) durch einen Pressverband verbunden ist.Corrugated gear device according to claim 1 or 2, characterized in that between the bearing ( 13 ) and the external gear ( 10 ) a hollow shaft ( 15 ) concentric with the hub ( 12 ), wherein the hollow shaft ( 15 ) with the cylindrical bearing ( 13 ) is connected by a press fit. Wellgetriebevorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (15) Aussparungen (16) aufweist, in denen die Wälzelemente (14, 14') eingesetzt und durch diese geführt sind.Corrugated gear device according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow shaft ( 15 ) Recesses ( 16 ), in which the rolling elements ( 14 . 14 ' ) are used and guided by them. Wellgetriebevorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzelemente (14) auf dem Umfang des Wellengenerators (11) ungleich verteilt angeordnet sind.Corrugated gear device according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling elements ( 14 ) on the circumference of the wave generator ( 11 ) are distributed unevenly. Wellgetriebevorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzelemente (14) auf dem Umfang des Wellengenerators (11) in Umfangssegmenten angeordnet sind, in denen das Außenzahnrad (10) radial nach außen gebogen ist, um in der Verzahnung des Innenzahnrades zu kämmen.Corrugated gear device according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling elements ( 14 ) on the circumference of the wave generator ( 11 ) are arranged in circumferential segments, in which the outer gear ( 10 ) is bent radially outward to mesh in the toothing of the internal gear. Wellgetriebevorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzelemente (14) Durchmesserdifferenzen zueinander aufweisen, die gleichförmige Abstufungen bilden, um eine Ellipsenform des Außenzahnrades (10) zu schaffen.Corrugated gear device according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling elements ( 14 ) Have differences in diameter which form uniform gradations to an elliptical shape of the outer gear ( 10 ) to accomplish. Wellgetriebevorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Wälzelemente (14) auf Umfangssegmenten angeordnet sind, in denen das Außenzahnrad (10) nicht radial nach außen gebogen ist, um eine Führung des sich drehenden Außenzahnrades (10) gegenüber der Hohlwelle (15) zu schaffen.Corrugated gear device according to one of the preceding claims, characterized in that rolling elements ( 14 ) are arranged on peripheral segments, in which the external gear ( 10 ) is not bent radially outwardly to a guide of the rotating external gear ( 10 ) relative to the hollow shaft ( 15 ) to accomplish. Wellgetriebevorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlwelle (15) eine elliptische Außenkontur aufweist, um die ellipsenförmige Biegung des Außenzahnrades (10) zu unterstützen.Corrugated gear device according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow shaft ( 15 ) has an elliptical outer contour to the elliptical bending of the outer gear ( 10 ) to support. Wellgetriebevorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzelemente (14, 14') als Kugelelemente und/oder als Rollenelemente und/oder als Nadelelemente ausgebildet sind.Corrugated gear device according to one of the preceding claims, characterized in that the rolling elements ( 14 . 14 ' ) are designed as ball elements and / or as roller elements and / or as needle elements.