DE102018124571A1 - Flexible gear component - Google Patents

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Peter Zierer
Tobias Preuss
Bastian Hain
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Abstract

Flexibles Getriebebauteil (5) eines Wellgetriebes (1) mit einem zylindrischen, außenverzahnten Abschnitt (6), sowie einem an den zylindrischen Abschnitt (6) anschließenden Flansch (8), der Befestigungsabschnitte (9) zur Befestigung des Flanschs (8) an einem Getriebebauteil aufweist, wobei der Flansch (8) eine umfangsveränderliche Breite aufweist.Flexible gear component (5) of a wave gear (1) with a cylindrical, externally toothed section (6), as well as a flange (8) adjoining the cylindrical section (6), the fastening sections (9) for fastening the flange (8) to a gear component The flange (8) has a circumferentially variable width.

Description

Die Erfindung betrifft ein für ein Wellgetriebe geeignetes flexibles Getriebebauteil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a flexible gear component suitable for a wave gear according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges Getriebebauteil ist aus der EP 0 741 256 B1 bekannt. Es handelt sich hierbei um ein verformbares Zahnrad mit einer Außenverzahnung, welches in einem Wellgetriebe innerhalb eines starren Zahnrads mit einer Innenverzahnung angeordnet ist. Der die Außenverzahnung aufweisende zylindrische Abschnitt des verformbaren Zahnrads geht in einen radial nach außen gerichteten Flansch über. Der innere Bereich des Flansches wird in der EP 0 741 256 B1 als ringförmige Membran bezeichnet. Diese Membran wiederum geht über in einen verdickten Bereich, welcher als ringförmige Nabe bezeichnet ist und eine Anzahl Befestigungsausnehmungen aufweist. Damit ist die ringförmige Nabe an einem Umgebungsbauteil befestigbar.Such a transmission component is from the EP 0 741 256 B1 known. This is a deformable gearwheel with external teeth, which is arranged in a wave gear inside a rigid gearwheel with internal teeth. The cylindrical section of the deformable gear wheel, which has the external toothing, merges into a radially outwardly directed flange. The inner area of the flange is in the EP 0 741 256 B1 referred to as an annular membrane. This membrane in turn merges into a thickened area, which is referred to as an annular hub and has a number of fastening recesses. The annular hub can thus be fastened to a surrounding component.

Die EP 0 514 829 B2 offenbart ein als flexibles Becher-Element bezeichnetes nachgiebiges Getriebebauteil, welches mit dem flexiblen Zahnrad nach der EP 0 741 256 B1 insofern Gemeinsamkeiten aufweist, als sich an einen zylindrischen, außenverzahnten Abschnitt des Getriebeelementes eine Membran und eine Nabe anschließen, welche sich in Radialrichtung des Getriebeelementes erstrecken. Im Fall der EP 0 514 829 B2 sind die Membran und die an diese anschließende Nabe jedoch radial nach innen gerichtet, so dass das Getriebeelement insgesamt eine Becher- oder Topfform beschreibt. Die in den genannten Dokumenten beschriebenen Getriebeelemente sollen in Stellgetrieben von Robotern verwendbar sein.The EP 0 514 829 B2 discloses a resilient gear member referred to as a flexible cup member, which with the flexible gear according to the EP 0 741 256 B1 insofar as they have similarities in that a membrane and a hub adjoin a cylindrical, externally toothed section of the gear element and extend in the radial direction of the gear element. In the case of EP 0 514 829 B2 However, the membrane and the hub adjoining this are directed radially inwards, so that the gear element as a whole describes a cup or pot shape. The gear elements described in the cited documents are said to be usable in robot actuators.

Auch in der Kraftfahrzeugtechnik kommen Wellgetriebe als hochuntersetzte Stellegetriebe zum Einsatz. Wellgetriebe als Komponenten von elektrischen Nockenwellenverstellern sind zum Beispiel aus DE 10 2004 009 128 A1 , DE 10 2013 220 220 A1 sowie DE 10 2014 202 060 A1 bekannt. DE 10 2017 121 024 A1 offenbart ein gattungsgemäßes Getriebebauteil.Also in automotive engineering, wave gears are used as high-ratio actuators. For example, wave gearboxes as components of electric camshaft adjusters are out DE 10 2004 009 128 A1 , DE 10 2013 220 220 A1 such as DE 10 2014 202 060 A1 known. DE 10 2017 121 024 A1 discloses a generic transmission component.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik weiterentwickeltes flexibles Getriebebauteil für ein Wellgetriebe anzugeben, welches sich durch eine höhere Dauerhaltbarkeit auszeichnet.The invention is based on the object of specifying a flexible gear component for a wave gear which is further developed compared to the prior art and which is characterized by a higher durability.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein flexibles Getriebebauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das Getriebebauteil weist in an sich bekannter Grundform einen zylindrischen, außenverzahnten Abschnitt auf, an welchen sich ein Kragen, das heißt Flansch, anschließt, der Befestigungsabschnitte aufweist. Als Kragen wird sowohl ein radial nach außen gerichteter Flansch als auch ein radial nach innen gerichteter Bodenabschnitt bezeichnet.This object is achieved by a flexible transmission component with the features of claim 1. In a basic form known per se, the gear component has a cylindrical, externally toothed section, which is adjoined by a collar, that is to say a flange, which has fastening sections. Both a radially outwardly directed flange and a radially inwardly directed base section are referred to as collars.

Der Flansch weist eine umfangsveränderliche Breite auf. Stirnseitig betrachtet bildet der Flansch folglich keine Kreisringfläche, sondern weist Bereiche auf, die radial weiter auskragen als andere. Die Bereiche, die radial weniger auskragen, bilden Aussparungen gegenüber der Einhüllenden des Flanschs. Die Einhüllende des Flanschs ist durch einen Kreisring gebildet, dessen Radien durch den Abstand des radial am weitesten außen und innen liegenden Punkte bestimmt ist.The flange has a circumferentially variable width. Viewed from the end, the flange consequently does not form an annular surface, but rather has areas which project radially further than others. The areas that project less radially form recesses with respect to the envelope of the flange. The envelope of the flange is formed by a circular ring, the radii of which are determined by the distance of the radially most outer and inner point.

Die Aussparungen bewirken eine bessere Verformbarkeit des Flanschs. Wird das flexible Getriebeelement im zylindrischen Abschnitt durch einen Wellgenerator ovalisiert, verformt sich dabei teilweise auch der mit diesem verbundene Flansch. Insbesondere wenn der Flansch in einem oder mehreren Bereichen so befestigt ist, dass er dort nicht verformt werden kann, müssen die durch das Ovalisieren erzeugten Spannungen vom Werkstoff aufgenommen und abgebaut werden. Durch die vorgesehenen Aussparungen gegenüber dem Hüllkreis als einhüllender Kontur wird die Steifheit des Flansches partiell herabgesetzt, so dass sich insgesamt ein größerer Flanschbereich verformen kann und damit die Spannungsspitzen lokal reduziert werden. Die Aussparungen bewirken damit eine homogenere Verteilung des Verformungseintrags in den Flanschring.The recesses result in better deformability of the flange. If the flexible gear element is ovalized in the cylindrical section by a wave generator, the flange connected to it is also partially deformed. In particular, if the flange is fastened in one or more areas so that it cannot be deformed there, the stresses generated by the ovalizing must be absorbed and reduced by the material. The stiffness of the flange is partially reduced by the recesses provided in relation to the enveloping circle as an enveloping contour, so that overall a larger flange area can deform and thus the stress peaks are locally reduced. The recesses thus result in a more homogeneous distribution of the deformation input in the flange ring.

Die Befestigungsabschnitte des Flansches können als Befestigungsausnehmungen, beispielsweise Bohrungen, ausgebildet sein, über die der Flansch mit einem weiteren Getriebebauteil des Wellgetriebes verschraubt wird. Auch andere kraftschlüssige Verbindungsarten sind zur Fixierung des flexiblen Getriebebauteils geeignet.The fastening sections of the flange can be designed as fastening recesses, for example bores, via which the flange is screwed to a further gear component of the wave gear. Other non-positive connection types are also suitable for fixing the flexible transmission component.

Alternativ ist der Flansch mittels der Befestigungsabschnitte formschlüssig an dem weiteren Getriebebauteil des Wellgetriebes fixierbar. Gegebenenfalls erfolgt an dem weiteren Getriebebauteil keine Sicherung in Umfangsrichtung oder keine in Axialrichtung, so dass der noch verbleibende Freiheitsgrad über ein drittes Bauteil wie eine Axiallagerscheibe, ein Gehäuse oder ähnliches eliminiert wird.Alternatively, the flange can be positively fixed to the further gear component of the wave gear by means of the fastening sections. If necessary, there is no securing in the circumferential direction or in the axial direction on the further transmission component, so that the remaining degree of freedom is eliminated via a third component such as an axial bearing washer, a housing or the like.

Auch eine stoffschlüssige Verbindung im Bereich der Befestigungsabschnitte ist möglich.A material connection in the area of the fastening sections is also possible.

Vorzugsweise weist der Flansch mehrere, in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Befestigungsabschnitte auf. Die erforderliche Befestigungskraft je Befestigungsabschnitt ist dadurch reduziert, und die Verformung des Flanschs erfolgt in mehreren Flanschabschnitten, so dass die maximale Verformung und die dadurch bewirkte Ermüdung des Werkstoffs verringert werden.The flange preferably has a plurality of fastening sections spaced apart from one another in the circumferential direction. The required fastening force per fastening section is thereby reduced, and the flange is deformed in several flange sections, so that the maximum deformation and the resulting fatigue of the material are reduced.

In einer Weiterbildung der Erfindung weist der Flansch zwischen zwei Befestigungsabschnitten an seinem radialen Außenrand eine Einschnürung auf. Die Einschnürung bildet eine lokale Durchmesserverringerung und verringert die Steifigkeit des Flanschsegments zwischen den Befestigungsabschnitten.In a further development of the invention, the flange has a constriction on its radial outer edge between two fastening sections. The constriction forms a local reduction in diameter and reduces the rigidity of the flange segment between the fastening sections.

Besonders bevorzugt ist die Einschnürung in Bezug auf die Drehachse des flexiblen Getriebebauteils konkav ausgebildet, so dass lokale Spannungsspitzen im Flansch vermieden werden. Von der Drehachse gedachte radiale Strahlen schneiden den Flansch im Bereich der Einschnürung in einer weiteren Ausführungsform genau einmal.The constriction is particularly preferably concave with respect to the axis of rotation of the flexible transmission component, so that local stress peaks in the flange are avoided. In a further embodiment, radial rays imagined by the axis of rotation cut the flange in the region of the constriction exactly once.

In einer Weiterbildung weist die Einschnürung die Form eines Bogensegments oder Kreisbogensegments auf. Diese bewirken ein besonders gleichmäßiges Verformen des Flanschs im Betrieb.In one development, the constriction has the shape of an arc segment or circular arc segment. These bring about a particularly uniform deformation of the flange during operation.

Zur Vergleichmäßigung des Durchwalkens ist es weiterhin vorteilhaft, wenn in Umfangsrichtung zwischen jeweils zwei Befestigungsabschnitten immer eine Einschnürung angeordnet ist.To even out the walk through, it is also advantageous if a constriction is always arranged in the circumferential direction between two fastening sections in each case.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung weist das Getriebebauteil mehrere Einschnürungen auf, die derart ausgebildet sind, dass in jeder Radialebene die effektive radiale Flanschbreite kleiner als die durch die Einhüllende gebildete Flanschbreite ist. Die effektive Flanschbreite wird in Radialrichtung gesehen durch die Abschnitte des Flansches gebildet, in denen tatsächlich Material angeordnet ist. Weist also der Flansch Bohrungen als Befestigungsabschnitte auf, reduzieren die Bohrungen die effektive Flanschbreite um die Sekante des durch die Bohrung verlaufenden Radialstrahls.In a further embodiment of the invention, the transmission component has a number of constrictions which are designed such that the effective radial flange width is smaller in each radial plane than the flange width formed by the envelope. The effective flange width is formed in the radial direction by the sections of the flange in which material is actually arranged. If the flange has bores as fastening sections, the bores reduce the effective flange width by the secant of the radial beam running through the bore.

Die Lebensdauer des flexiblen Getriebebauteils ist besonders hoch, wenn die effektive Flanschbreite nur gering variiert. Vorteilhafterweise soll sich die effektive Flanschbreite in Umfangsrichtung gesehen um weniger als 50% gegenüber einem Mittelwert verändern. Besonders bevorzugt beträgt ihre Änderung höchstens 25%.The service life of the flexible transmission component is particularly long if the effective flange width varies only slightly. When viewed in the circumferential direction, the effective flange width should advantageously change by less than 50% compared to an average value. Their change is particularly preferably at most 25%.

Die effektive Flanschbreite unterliegt aufgrund der Befestigungsausnehmungen und weiterer Aussparungen im Flansch noch einer relativ hohen Varianz. Die Flanschverformungen erfolgen allerdings nicht allein radialsymmetrisch. Besonders belastete Bereiche wirken auf ihre angrenzenden Flächen ein. Es hat sich herausgestellt, dass die effektiven Flanschwinkelsegmentflächen möglichst gleich sein sollen. Unter Flanschwinkelsegmentfläche wird die tatsächliche Flanschfläche verstanden, die sich in einem beliebigen Winkelsegment des Flanschs befindet, wobei die Winkelbreite dem Winkel des Befestigungsabschnitts entspricht. Überstreicht beispielsweise ein als eine Bohrung ausgebildeter Befestigungsabschnitt einen Winkel von 10°, sollten Flanschwinkelsegmente von jeweils 10° betrachtet werden. Die durch diese Teilung gebildeten effektiven Flanschwinkelsegmentflächen sollten um weniger als 30%, besser um weniger als 15% voneinander abweichen.The effective flange width is subject to a relatively high variance due to the mounting recesses and further recesses in the flange. However, the flange deformations are not only radial symmetrical. Areas that are particularly exposed have an effect on their adjacent surfaces. It has been found that the effective flange angle segment surfaces should be as equal as possible. The flange angle segment surface is understood to mean the actual flange surface which is located in any angle segment of the flange, the angle width corresponding to the angle of the fastening section. If, for example, a fastening section designed as a bore passes an angle of 10 °, flange angle segments of 10 ° each should be considered. The effective flange angle segment surfaces formed by this division should deviate from one another by less than 30%, better by less than 15%.

Die Befestigungsabschnitte können gegenüber dem übrigen Flansch in Axialrichtung des Getriebebauteils versetzten Anschlussabschnitten angeordnet sein. In der unmittelbaren Nähe des aufliegenden Schraubenkopfs kann sich der Flansch nicht verformen. Der axiale Versatz der Anschlussabschnitte, welche an einem Umgebungsbauteil befestigbar sind, gegenüber dem restlichen Bereich des Flansches trägt dazu bei, auch bei Verformungen des Getriebebauteils die in diesem auftretenden mechanischen Spannungen in einem moderaten Rahmen zu halten. Gleichzeitig ist durch die in Axialrichtung versetzten Anschlussabschnitte im Vergleich zu einem hutförmigen oder topfförmigen Getriebebauteil, dessen Flansch in einer einzigen Ebene liegt, höchstens ein geringfügiger zusätzlicher Raumbedarf gegeben. Sind die Anschlussabschnitte gegenüber dem restlichen Bereich des Flansches zum zylindrischen Abschnitt hin versetzt, so bedeutet dies sogar eine Bauraumeinsparung, da Schraubenköpfe, welche an den Anschlussabschnitten anliegen, weniger weit aus dem Flansch herausragen.The fastening sections can be arranged in relation to the rest of the flange in the axial direction of the transmission component offset connecting sections. The flange cannot deform in the immediate vicinity of the screw head. The axial offset of the connection sections, which can be fastened to a surrounding component, with respect to the remaining area of the flange helps to keep the mechanical stresses occurring in this in a moderate frame even when the gear component is deformed. At the same time, due to the axially offset connection sections, there is at most only a slight additional space requirement compared to a hat-shaped or pot-shaped gear component, the flange of which lies in a single plane. If the connection sections are offset from the rest of the flange towards the cylindrical section, this even means a saving in installation space, since screw heads which abut the connection sections protrude less from the flange.

Das flexible Getriebebauteil kann je nach Getriebebauart entweder auf der Antriebsseite oder auf der Abtriebsseite des Getriebes angeordnet sein. Ist der Flansch radial nach außen gerichtet, das heißt das Getriebebauteil hutförmig gestaltet, so handelt es sich vorzugsweise um ein antriebsseitiges Getriebebauteil. Ist das Getriebeteil dagegen topfförmig, das heißt mit einem radial nach innen weisenden Flansch, gestaltet, so handelt es sich vorzugsweise um ein abtriebsseitiges Getriebebauteil.Depending on the type of transmission, the flexible transmission component can be arranged either on the drive side or on the driven side of the transmission. If the flange is directed radially outward, that is to say the gear component is hat-shaped, then it is preferably a gear component on the drive side. If, on the other hand, the gear part is cup-shaped, that is to say with a flange pointing radially inwards, then it is preferably a gear component on the output side.

Innerhalb des in einer einzigen Ebene liegenden, axial nicht freigestellten, insgesamt ringförmigen Bereichs des Flansches befinden sich in vorteilhafter Ausgestaltung mehrere Ausnehmungen, wobei jede dieser Ausnehmungen vorzugsweise radial unmittelbar innerhalb eines Befestigungsabschnitts liegt. Jede Ausnehmung überragt den angrenzenden Anschlussabschnitt vorzugsweise beidseitig in Umfangsrichtung des Flansches, wobei die Ausnehmung konkav gekrümmt und an ihren Enden aufgeweitet ist. Die konkave Krümmung der Ausnehmung bedeutet, dass diese entgegen der Krümmung, welche durch den Flansch beschrieben wird, gebogen ist. Aufgrund dieser konkaven Krümmungen können die aufgeweiteten Enden der Ausnehmung mit einer Befestigungsausnehmung, welche sich im Befestigungsabschnitt befindet, in Radialrichtung des Getriebebauteils überlappen. Dies bedeutet, dass mindestens ein zur Mittelachse des Getriebebauteils konzentrischer Kreis existiert, welcher sowohl die Befestigungsausnehmung im Anschlussabschnitt als auch die Enden der konkav gekrümmten Ausnehmung schneidet. Das Getriebebauteil weist damit eine ausgeprägte Nachgiebigkeit bei Kippbelastungen auf, wobei zugleich eine hohe Steifigkeit in Umfangsrichtung gegeben ist.In an advantageous embodiment, a plurality of recesses are located within the axially non-exposed, overall annular region of the flange, each of these recesses preferably lying radially directly within a fastening section. Each recess projects beyond the adjacent connection section, preferably on both sides in the circumferential direction of the flange, the recess being concavely curved and widened at its ends. The concave curvature of the recess means that it is curved against the curvature which is described by the flange. Because of these concave curvatures, the widened ends of the recess can also be used of a fastening recess, which is located in the fastening section, overlap in the radial direction of the transmission component. This means that there is at least one circle concentric to the central axis of the transmission component, which cuts both the fastening recess in the connection section and the ends of the concavely curved recess. The gear component thus has a pronounced flexibility under tipping loads, while at the same time there is a high degree of rigidity in the circumferential direction.

Das Getriebebauteil ist vorzugsweise als Blechteil ausgebildet; die Wandstärke des Kragens einschließlich der Anschlussabschnitte ist vorzugsweise zumindest annähernd einheitlich. Auch die Verzahnung des zylindrischen Abschnitts des Getriebebauteils ist vorzugsweise integraler Bestandteil des umformtechnisch hergestellten Getriebebauteils. In alternativen Bauformen ist ein verzahnter Ring als gesondertes Bauteil auf den zylindrischen Abschnitt aufgesetzt und mit diesem drehfest verbunden.The gear component is preferably designed as a sheet metal part; the wall thickness of the collar including the connecting sections is preferably at least approximately uniform. The toothing of the cylindrical section of the gear component is also preferably an integral part of the gear component produced by forming. In alternative designs, a toothed ring is placed as a separate component on the cylindrical section and connected to it in a rotationally fixed manner.

Das flexible Getriebebauteil eignet sich besonders zur Verwendung in einem Wellgetriebe, welches als Stellgetriebe eines elektrischen Nockenwellenverstellers zum Einsatz kommt. Ebenso ist das flexible Getriebebauteil für die Verwendung in einem Wellgetriebe in einer Vorrichtung zur Verstellung des Verdichtungsverhältnisses einer Hubkolbenmaschine, insbesondere eines Hubkolbenmotors, geeignet.The flexible gear component is particularly suitable for use in a wave gear, which is used as an actuator of an electric camshaft adjuster. The flexible transmission component is also suitable for use in a wave transmission in a device for adjusting the compression ratio of a reciprocating piston machine, in particular a reciprocating piston engine.

FigurenlisteFigure list

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

  • 1 ausschnittsweise ein Stellgetriebe, nämlich Wellgetriebe, mit einem flexiblen Getriebebauteil,
  • 2 das flexible Getriebebauteil der Anordnung nach 1 in Frontansicht und
  • 3 das flexible Getriebebauteil in perspektivischer Ansicht.
An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Show here:
  • 1 excerpts of an actuating gear, namely a wave gear, with a flexible gear component,
  • 2nd the flexible gear component according to the arrangement 1 in front view and
  • 3rd the flexible transmission component in a perspective view.

Die 1 zeigt einen schematisierten Ausschnitt eines Wellgetriebes 1, welches als Stellgetriebe eines elektrischen Nockenwellenverstellers zum Einsatz kommt. Hinsichtlich des prinzipiellen Aufbaus und der Funktion des Wellgetriebes 1 wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen.The 1 shows a schematic section of a wave gear 1 , which is used as an actuator for an electric camshaft adjuster. With regard to the basic structure and function of the wave gear 1 reference is made to the prior art cited at the beginning.

Ein Antriebselement 2 des Wellgetriebes 1 ist als Kettenrad ausgebildet und wird von der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors angetrieben, wobei es in an sich bekannter Weise mit halber Kurbelwellendrehzahl rotiert. Mit Hilfe mehrerer Schrauben 3 ist ein flexibles Getriebebauteil 5, nämlich eine Kragenhülse, mit dem Antriebselement 2 verbunden, wobei zugleich eine Scheibe 4, welche als Anschlagscheibe innerhalb des Wellgetriebes 1 fungiert, am Antriebselement 2 befestigt ist.A drive element 2nd of the wave gear 1 is designed as a chain wheel and is driven by the crankshaft of an internal combustion engine, whereby it rotates at half the crankshaft speed in a manner known per se. With the help of several screws 3rd is a flexible transmission component 5 , namely a collar sleeve, with the drive element 2nd connected, at the same time a disc 4th , which acts as a stop disc within the shaft gear 1 acts on the drive element 2nd is attached.

Das flexible Getriebebauteil 5 weist einen zylindrischen Abschnitt 6 auf, an dessen Mantelfläche sich eine Verzahnung 7 als Außenverzahnung befindet. Die Verzahnung 7 wirkt in an sich bekannter Weise mit der Innenverzahnung eines nicht dargestellten, in sich starren Getriebeelementes zusammen, wobei der zylindrische Abschnitt 6 einschließlich der Verzahnung 7 beim Betrieb des Wellgetriebes 1 durch einen Wellgenerator verformt wird.The flexible transmission component 5 has a cylindrical portion 6 on, on the outer surface of a toothing 7 located as external teeth. The gearing 7 interacts in a manner known per se with the internal toothing of a transmission element (not shown) which is rigid per se, the cylindrical section 6 including the gearing 7 when operating the wave gear 1 is deformed by a wave generator.

Auf der der Verzahnung 7 gegenüberliegenden Stirnseite des flexiblen Getriebeelementes 5 geht der zylindrische Abschnitt 6 in einen radial nach außen gerichteten Flansch 8 über, welcher auch als Kragen bezeichnet wird.On the toothing 7 opposite end of the flexible gear element 5 goes the cylindrical section 6 in a radially outward flange 8th above, which is also referred to as a collar.

Der Flansch 8 liegt größtenteils in einer einzigen, zur Mittelachse des flexiblen Getriebebauteils 5 und damit zur Rotationsachse des Wellgetriebes 1 normalen Ebene. Von dieser Ebene abgehoben sind Anschlussabschnitte 10, welche gleichförmig am Umfang des Flanschs 8 verteilt sind und integrale Bestandteile des Flanschs 8 darstellen. Mittig in jedem der insgesamt fünf Anschlussabschnitte 10 befindet sich ein Befestigungsabschnitt 9 in Form einer Bohrung, durch welche jeweils eine Schraube 3 gesteckt ist, so dass der Kopf der Schraube 3 flächig am Anschlussabschnitt 10 anliegt.The flange 8th lies mostly in a single, to the central axis of the flexible transmission component 5 and thus to the axis of rotation of the wave gear 1 normal level. Connection sections are raised from this level 10th which are uniform around the circumference of the flange 8th are distributed and integral parts of the flange 8th represent. In the middle of each of the five connection sections 10th there is a mounting section 9 in the form of a hole through which a screw 3rd is stuck so that the head of the screw 3rd flat on the connection section 10th is present.

Die Anschlussabschnitte 10 sind vom übrigen, ringförmigen Bereich des Flansches 8 derart in Axialrichtung abgehoben, dass sie näher an der Verzahnung 7 angeordnet sind. Der Versatz der Anschlussabschnitte 10 gegenüber den umgebenden Abschnitten des Flanschs 8 ist größer als dessen Wandstärke. Der gesamte Flansch 8 einschließlich der Anschlussabschnitte 10 weist eine einheitliche Wandstärke auf.The connection sections 10th are from the rest of the annular area of the flange 8th lifted in the axial direction so that they are closer to the toothing 7 are arranged. The offset of the connection sections 10th opposite the surrounding portions of the flange 8th is greater than its wall thickness. The entire flange 8th including the connection sections 10th has a uniform wall thickness.

Radial nach innen ist jeder Anschlussabschnitt 10 begrenzt durch eine Ausnehmung 11, welche innerhalb des Flansches 8 gebildet ist. Die Ausnehmung 11 ist in Umfangsrichtung ausgedehnter als der Anschlussabschnitt 10. Die Form eines jeden Anschlussabschnitts 10 ist annähernd rechteckig mit abgerundeten Längsseiten, welche einerseits durch die Außenkontur des Flanschs 8 und andererseits durch den Rand der Ausnehmung 11 gebildet sind. Jede Ausnehmung 11 beschreibt eine längliche, konkave Form mit aufgeweiteten Enden, wobei die Enden der Ausnehmung 11 in Umfangsrichtung des Flansches 8 beidseitig neben dem Anschlussabschnitt 10 angeordnet sind.Each connection section is radially inward 10th limited by a recess 11 which are inside the flange 8th is formed. The recess 11 is more circumferential than the connector section 10th . The shape of each connector section 10th is approximately rectangular with rounded long sides, which is due to the outer contour of the flange 8th and on the other hand through the edge of the recess 11 are formed. Any recess 11 describes an elongated, concave shape with flared ends, the ends of the recess 11 in the circumferential direction of the flange 8th on both sides next to the connection section 10th are arranged.

In Umfangsrichtung zwischen zwei Befestigungsausnehmungen 9 ist jeweils eine Einschnürung 12 angeordnet. Die Einschnürung 12 reduziert die Flanschbreite und erleichtert ein Deformieren des Flanschs 8. Die Einschnürung weist in Bezug auf die Rotationsachse 13 eine konkave Form auf. Vorliegend beschreibt sie einen Kreisbogenabschnitt 15, der endseitig durch Radien 16 verrundet ist.In the circumferential direction between two fastening recesses 9 is one at a time Constriction 12th arranged. The constriction 12th reduces the flange width and makes it easier to deform the flange 8th . The constriction points with respect to the axis of rotation 13 a concave shape. In the present case, it describes a section of a circular arc 15 that ends with radii 16 is rounded.

Die Einschnürungen 12 reduzieren die effektive Flanschbreite bϕ, welche durch die Summe aller im Flansch 8 verlaufenden Teilstrecken des Radialstrahls im Winkel ϕ gegeben ist. Die effektive Flanschbreite bϕ, streut um eine mittlere effektive Flanschbreite mit einer Abweichung von weniger als 50% und führt zu einer vergleichmäßigten Flanschverformung.The constrictions 12th reduce the effective flange width b ϕ , which is the sum of all in the flange 8th extending sections of the radial beam at an angle ϕ is given. The effective flange width b ϕ scatters around an average effective flange width with a deviation of less than 50% and leads to a more uniform flange deformation.

Mit Fϕ ist die effektiven Flanschwinkelsegmentflächen bezeichnet. Sie wird gebildet durch das Flanschmaterial, das sich im Winkel ϕ mit einer Winkelbreite der Befestigungsabschnitte 9 befindet. Die durch diese Teilung gebildeten effektiven Flanschwinkelsegmentflächen weichen von einer mittleren Flanschwinkelsegmentfläche um weniger als 25% voneinander ab.The effective flange angle segment surfaces are designated by F ϕ . It is formed by the flange material, which is at an angle ϕ with an angular width of the fastening sections 9 located. The effective flange angle segment areas formed by this division deviate from one another by less than 25% from an average flange angle segment area.

BezugszeichenlisteReference list

11
WellgetriebeWave gear
22nd
AntriebselementDrive element
33rd
Schraubescrew
44th
Scheibedisc
55
flexibles Getriebebauteil, Kragenhülseflexible gear component, collar sleeve
66
zylindrischer Abschnittcylindrical section
77
VerzahnungGearing
88th
Kragen, FlanschCollar, flange
99
BefestigungsabschnittFastening section
1010th
AnschlussabschnittConnection section
1111
AusnehmungRecess
1212th
EinschnürungConstriction
1313
RotationsachseAxis of rotation
1414
EinhüllendeEnvelope
1515
KreisbogenabschnittArc section
1616
Radius radius
bϕ b ϕ
effektive Flanschbreiteeffective flange width
bE b E
Flanschbreite der EinhüllendenFlange width of the envelope
Fϕ F ϕ
FlanschwinkelsegmentflächeFlange angle segment surface
ϕi ϕ i
Winkelangle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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  • EP 0514829 B2 [0003]EP 0514829 B2 [0003]
  • DE 102004009128 A1 [0004]DE 102004009128 A1 [0004]
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  • DE 102014202060 A1 [0004]DE 102014202060 A1 [0004]
  • DE 102017121024 A1 [0004]DE 102017121024 A1 [0004]

Claims (10)

Flexibles Getriebebauteil (5) eines Wellgetriebes (1) mit einem zylindrischen, außenverzahnten Abschnitt (6), sowie einem an den zylindrischen Abschnitt (6) anschließenden Flansch (8), der Befestigungsabschnitte (9) zur Befestigung des Flanschs (8) an einem Getriebebauteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (8) eine umfangsveränderliche Breite aufweist.Flexible gear component (5) of a wave gear (1) with a cylindrical, externally toothed section (6), as well as a flange (8) adjoining the cylindrical section (6), the fastening sections (9) for fastening the flange (8) to a gear component , characterized in that the flange (8) has a circumferentially variable width. Flexibles Getriebebauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (8) in Umfangsrichtung gesehen zwischen zwei Befestigungsabschnitte (9) an seinem radialen Außenrand eine Einschnürung (12) aufweist.Flexible gear component according to Claim 1 , characterized in that the flange (8), seen in the circumferential direction, has a constriction (12) between two fastening sections (9) on its radial outer edge. Flexibles Getriebebauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen jeweils zwei Befestigungsabschnitten (9) eine Einschnürung (12) befindet.Flexible gear component according to Claim 2 , characterized in that there is a constriction (12) between each two fastening sections (9). Flexibles Getriebebauteil nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschnürung (12) in Bezug auf die Drehachse des Getriebebauteils (5) konkav ausgebildet ist.Flexible gear component according to Claim 2 or 3rd , characterized in that the constriction (12) is concave with respect to the axis of rotation of the transmission component (5). Flexibles Getriebebauteil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebebauteil mehrere Einschnürungen (12) aufweist, die derart ausgebildet sind, dass in jeder Radialebene die effektive radiale Flanschbreite (bϕ), welche durch die Abschnitte des Flansches (8) gebildet ist, in denen Material auf einem gedachten Radialstrahl angeordnet ist, kleiner ist als die durch die Einhüllende (14) gebildete Flanschbreite (bE), welche durch die Differenz der Radien der radial am weitesten außen und innen liegenden Punkte des Flanschs (8) gebildet ist.Flexible gear component according to one of the Claims 2 to 4th , characterized in that the gear component has several constrictions (12) which are designed such that in each radial plane the effective radial flange width (b ϕ ), which is formed by the sections of the flange (8), in which material on an imaginary Radial beam is arranged, is smaller than the flange width (b E ) formed by the envelope (14), which is formed by the difference in the radii of the radially outermost and inner points of the flange (8). Flexibles Getriebebauteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die effektive radiale Flanschbreite (bϕ)in Umfangsrichtung um weniger als 50% verändert.Flexible gear component according to Claim 5 , characterized in that the effective radial flange width (b ϕ ) changes in the circumferential direction by less than 50%. Flexibles Getriebebauteil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das flexible Getriebebauteil (5) mehrere Einschnürungen (12) aufweist, die derart ausgebildet sind, dass die einzelnen effektiven Flanschwinkelsegmentflächen (Fϕ), die durch das Flanschmaterial, das sich im Winkel (ϕ) mit einer Winkelbreite der Befestigungsabschnitte (9) gebildet sind, voneinander um weniger als 25% von einer mittleren Flanschwinkelsegmentfläche abweichen.Flexible gear component according to one of the Claims 2 to 4th , characterized in that the flexible transmission component (5) has a plurality of constrictions (12) which are designed such that the individual effective flange angle segment surfaces (F ϕ ) by the flange material which is at an angle (ϕ) with an angular width of the fastening sections (9) are formed, deviate from each other by less than 25% from an average flange angle segment area. Flexibles Getriebebauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Befestigungsabschnitte (9) als Befestigungsausnehmungen ausgebildet sind.Flexible transmission component according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening sections (9) are designed as fastening recesses. Flexibles Getriebebauteil nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine zwischen der Befestigungsausnehmung (9) und dem zylindrischen Abschnitt (6) angeordnete Ausnehmung (11) im Flansch (8).Flexible gear component according to Claim 7 , characterized by a recess (11) arranged in the flange (8) between the fastening recess (9) and the cylindrical section (6). Flexibles Getriebebauteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als Blechteil ausgebildet ist und der Flansch (8) eine einheitliche Wandstärke aufweist.Flexible transmission component according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed as a sheet metal part and the flange (8) has a uniform wall thickness.
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