DE102022108016A1 - Getriebesystem - Google Patents

Getriebesystem Download PDF

Info

Publication number
DE102022108016A1
DE102022108016A1 DE102022108016.1A DE102022108016A DE102022108016A1 DE 102022108016 A1 DE102022108016 A1 DE 102022108016A1 DE 102022108016 A DE102022108016 A DE 102022108016A DE 102022108016 A1 DE102022108016 A1 DE 102022108016A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
until
elastically deformable
gear system
flange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022108016.1A
Other languages
English (en)
Inventor
auf Antrag nicht genannt. Erfinder
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ovalo GmbH
Original Assignee
Ovalo GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ovalo GmbH filed Critical Ovalo GmbH
Priority to DE102022108016.1A priority Critical patent/DE102022108016A1/de
Publication of DE102022108016A1 publication Critical patent/DE102022108016A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H49/00Other gearings
    • F16H49/001Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H25/00Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20Screw mechanisms
    • F16H25/22Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • F16H25/2214Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls with elements for guiding the circulating balls
    • F16H25/2223Cross over deflectors between adjacent thread turns, e.g. S-form deflectors connecting neighbouring threads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H35/00Gearings or mechanisms with other special functional features
    • F16H35/10Arrangements or devices for absorbing overload or preventing damage by overload
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/01Monitoring wear or stress of gearing elements, e.g. for triggering maintenance
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/01Monitoring wear or stress of gearing elements, e.g. for triggering maintenance
    • F16H2057/018Detection of mechanical transmission failures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/02Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H2057/02034Gearboxes combined or connected with electric machines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Retarders (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Getriebesystem, das ein Drehmomentabstützelement und ein Dreiwellengetriebe aufweist, welches wenigstens ein, insbesondere ringförmiges, Zahnrad aufweist. Das Getriebesystem zeichnet sich dadurch aus, dass das Zahnrad als Flansch ausgebildet ist oder einen Flansch aufweist und dass das Zahnrad mittels eines elastisch verformbaren Koppelbauteils, das einen mit dem Flansch drehfest verbundenen Gegenflansch aufweist, an dem Drehmomentabstützelement festgelegt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Getriebesystem, das ein Drehmomentabstützelement und ein Dreiwellengetriebe aufweist, welches wenigstens ein, insbesondere ringförmiges, Zahnrad aufweist.
  • Ein Getriebesystem der eingangs genannten Art kann beispielsweise ein als Planentengetriebe oder als Spannungswellengetriebe ausgebildetes Dreiwellengetriebe aufweisen, wobei sich eine der Wellen drehfest an einem Gehäuse, das als Drehmomentabstützelement fungiert, abstützt. Eine weitere der Wellen des Getriebesystems fungiert als Antrieb und die dritte Welle fungiert als Abtrieb.
  • Ein Spannungswellengetriebe besitzt zumeist ein starres, in einem Querschnitt senkrecht zur Axialrichtung kreisförmiges, innenverzahntes Zahnrad, das auch Circularspline genannt wird, und ein flexibles außenverzahntes Zahnrad, das auch Flexspline genannt wird und in dem von dem starren, innenverzahnten Zahnrad umgebenen Raumvolumen angeordnet ist. In dem außenverzahnten Zahnrad ist ein zumeist elliptischer Wellengenerator rotierbar angeordnet, dessen Außenumfang einen Lagersitz für ein radialflexibles Wälzlager aufweist. Über das radialflexible Wälzlager steht der Wellengenerator mit dem radialflexiblen, außenverzahnten Zahnrad in Kontakt. Das radialflexible Wälzlager ermöglicht es, den Wellengenerator relativ zu dem radialflexiblen, außenverzahnten Zahnrad rotieren zu können. Der Wellengenerator biegt das radialflexible Wälzlager und das radialflexible, außenverzahnte Zahnrad zu einer elliptischen Form, um die Verzahnungen des innenverzahnten Zahnrades und des flexiblen außenverzahnten Zahnrades an jedem Ende der Ellipsen-Hauptachse (Hochachse) miteinander in Eingriff zu bringen. Bei dem radialflexiblen Wälzlager handelt es sich zumeist um ein Wälzlager mit Wälzkörpern, die als Kugeln ausgebildet sind.
  • Das radialflexible, außenverzahnte Zahnrad weist zumeist eine geringere Anzahl von Zähnen auf, als das starre, innenverzahnte Zahnrad. Wenn der Wellengenerator rotiert, wälzt die Außenseite des außenverzahnten Zahnrades auf der Innenseite des innenverzahnten, starren Zahnrades ab, wobei die Zähne des flexiblen außenverzahnten Zahnrades an gegenüberliegenden Seiten umlaufend in und außer Eingriff mit den Zähnen des starren innenverzahnten Zahnrades gelangen. Aufgrund des Unterschiedes der Zähnezahlen kommt es zu einer Relativdrehung des radialflexiblen, außenverzahnten Zahnrades relativ zu dem starren, innenverzahnten Zahnrad, wenn der Wellengenerator rotiert wird. Der Wellengenerator muss nicht zwingend elliptisch ausgebildet sein. Vielmehr ist jede von der Kreisform abweichende Form möglich, die im Ergebnis den beschriebenen Eingriff der Verzahnung des flexiblen, außenverzahnten Zahnrades in die Verzahnung des innenverzahnten Zahnrades bewirkt. Auch ist es möglich, den Wellengenerator derart auszubilden, dass die Verzahnung des radialflexiblen, außenverzahnten Zahnrades an drei oder mehr Stellen in die Verzahnung des innenverzahnten Zahnrades eingreift.
  • Aus DE 10 2016 113 687 A1 ist ein Spannungswellengetriebe mit einem innenverzahnten Hohlrad bekannt. Das Hohlrad ist dazu ausgebildet und bestimmt, entlang einer Einpressrichtung in eine Aufnahme eines Getriebebauteils eingepresst zu werden, wobei das Hohlrad auf seiner Außenseite wenigstens einen in Tangentialrichtung umlaufenden Schneidvorsprung mit einer Schneidkante aufweist, die so ausgebildet ist, dass sie bei einem Einpressvorgang in das Getriebebauteil schneidet, und wenigstens einen in Tangentialrichtung umlaufenden Klemmvorsprung aufweist, der keine Schneidkante aufweist und der axial von dem Schneidvorsprung beabstandet ist und der in Einpressrichtung dem Schneidvorsprung nachgelagert ist und der einen größeren Außendurchmesser aufweist, als der Schneidvorsprung.
  • Aus DE 102 22 696 A1 ist eine Wellengetriebevorrichtung und ein Lager mit geringem Gewicht bekannt. Ein äußerer oder ein innerer Lagerring des Lagers weist Fixieröffnungen auf, um eine Anbringung des Rings an einem anderen Element zu ermöglichen.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Getriebesystem anzugeben, das einfach montierbar ist und das einen Schutz gegen eine Überbelastung bietet.
  • Die Aufgabe wird durch ein Getriebesystem gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Zahnrad als Flansch ausgebildet ist oder einen Flansch aufweist und dass das Zahnrad mittels eines elastisch verformbaren Koppelbauteils, das einen mit dem Flansch drehfest verbundenen Gegenflansch aufweist, an dem Drehmomentabstützelement festgelegt ist.
  • Die Erfindung hat den ganz besonderen Vorteil, dass das Dreiwellengetriebe mittels des Koppelbauteils einfach, beispielsweise in einem Getriebegehäuse, montierbar ist, indem das als Flansch ausgebildete Zahnrad mit dem Gegenflansch des elastisch verformbaren Koppelbauteils verbunden wird, was beispielsweise durch ein einfaches Anschrauben möglich ist, wobei das elastisch verformbare Koppelbauteil vorteilhafter Weise eine derartige Ankopplung ermöglicht, dass das Dreiwellengetriebe von kurzzeitigen Belastungsspitzen weitgehend entkoppelt bleibt. Derartige Belastungsspitzen können beispielsweise auftreten, wenn ein mittels des Getriebesystems angetriebener Roboterarm versehentlich an einem Objekt anschlägt und seine Bewegung hierdurch abrupt gestoppt wird.
  • Bei einer besonders vorteilhaften Ausführung ist der Flansch an den Gegenflansch angeschraubt. Eine solche Ausführung erlaubt eine zuverlässige drehfeste Abbindung des Zahnrades an das Koppelbauteil, die im Bedarfsfall, beispielsweise im Wartungs- oder Reparaturfall, zerstörungsfrei wieder gelöst werden kann.
  • Insbesondere bei einer ringförmigen Ausbildung des Zahnrades kann der Gegenflansch vorteilhaft ebenfalls ringförmig ausgebildet sein. Auf diese Weise wird eine kompakte Bauweise ohne überstehende Ecken und/oder Kanten ermöglicht. Insbesondere können der Flansch und/oder der Gegenflansch einen Ring aufweisen, der mit, insbesondere umlaufend gleichmäßig beabstandeten, Bohrungen, insbesondere Durchgangsbohrungen oder Sacklochbohrungen, versehen ist. Die Bohrungen des Flanschs oder des Gegenflanschs können insbesondere als Gewindebohrungen ausgeführt sein.
  • Bei einer besonders zuverlässigen und kompakten Ausführung ist das Zahnrad unmittelbar und ohne Zwischenschaltung eines weiteren Bauteils an dem elastisch verformbaren Koppelbauteil befestigt. Alternativ oder zusätzlich kann das elastisch verformbare Koppelbauteil vorteilhaft unmittelbar und ohne Zwischenschaltung eines weiteren Bauteils an dem Drehmomentabstützelement befestigt sein.
  • Das Zahnrad kann insbesondere eine Innenverzahnung aufweisen. Die Innenverzahnung kann beispielsweise die Innenverzahnung eines Circularsplines oder eines Dynamicsplines eines Spannungswellengetriebes sein und mit der Außenverzahnung eines Flexsplines kämmen. Das Spannungswellengetriebe kann als Ringgetriebe oder als Topfgetriebe oder als Hutgetriebe ausgebildet sein.
  • Die Innenverzahnung kann alternativ beispielsweise die Innenverzahnung eines Hohlrades eines Planetengetriebes sein, die mit den Verzahnungen der Planetenzahnräder kämmt.
  • Es ist jedoch auch möglich, dass das Zahnrad eine Außenverzahnung aufweist. Beispielsweise kann das außenverzahnte Zahnrad als ein Circularspline oder ein Dynamicspline eines als Außenläufer ausgebildeten Spannungswellengetriebes fungieren. Alternativ ist es beispielsweise auch möglich, dass das Zahnrad das außenverzahnte Sonnenrad eines Planentengetriebes ist.
  • Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung ist das Zahnrad aus einem anderen Material hergestellt als das elastisch verformbare Koppelbauteil. Dies hat den ganz besonderen Vorteil, dass das Material des Zahnrades für dessen spezifische Funktion und insbesondere beispielsweise im Hinblick auf die Haltbarkeit der Verzahnung ausgelegt sein kann, während das Koppelbauteil aus einem für dessen spezifische Funktion beispielsweise aus einem Material mit einer anderen, insbesondere höheren, Streckgrenze und/oder Zugfestigkeit und/oder aus einem Material mit einem anderen, insbesondere höheren Elastizitätsmodul, hergestellt sein kann. Bei dem Material des elastisch verformbaren Koppelbauteils und/oder bei dem Material des Zahnrades kann es sich insbesondere auch um eine Legierung handeln.
  • Beispielsweise kann das Zahnrad aus Stahl hergestellt sein, während das Koppelbauteil aus Titan oder einer Titanlegierung hergestellt ist. Titan und die allermeisten Titanlegierungen haben zwar ein niedrigeres Elastizitätsmodul jedoch eine viel höhere Streckgrenze als Stahl. Eine hohe Streckgrenze ist für die spezifische Funktion des Koppelbauteils von besonderem Vorteil, weil dadurch eine hohe Belastbarkeit des Koppelbauteils ohne die Gefahr einer Beschädigung (beispielsweise durch eine plastische Verformung oder einen Bruch) erreicht wird.
  • Das elastisch verformbare Koppelbauteil kann auch aus mehreren Bauteilen, die aus gleichen oder aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein können, zusammengesetzt sein. Besonders robust ist eine Ausführung, bei der das elastisch verformbare Koppelbauteil einstückig, insbesondere einstückig aus einem einzigen Stück Rohmaterial, hergestellt ist.
  • Beispielsweise kann das ringförmige Zahnrad aus Stahl oder aus Guss oder aus einer Gusslegierung, insbesondere Stahlguss, hergestellt sein. Stahl hat sich als Werkstoff für Zahnräder bewährt und bietet eine hohe Standfestigkeit bei gleichzeitig überschaubaren Herstellkosten. Es ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass das ringförmige Zahnrad aus einem anderen Material hergestellt ist.
  • Es ist allerdings auch möglich, dass das Zahnrad aus dem gleichen Material hergestellt ist, wie das elastisch verformbare Koppelbauteil. Beispielsweise können das Zahnrad und das elastisch verformbare Koppelbauteil aus Stahl hergestellt sein. Eine solche Ausführung bietet eine gute Belastbarkeit bei vergleichsweise geringen Material und Herstellkosten.
  • Ganz allgemein kann das elastisch verformbare Koppelbauteil vorteilhaft beispielsweise aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung oder aus Titan oder aus einer Titanlegierung oder aus Kunststoff hergestellt sein. In vorteilhafter Weise ist es, wie bereits erwähnt, auch möglich, dass das elastisch verformbare Koppelbauteil (oder wenigstens ein Teil des Koppelbauteils) aus Stahl hergestellt ist.
  • Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung ist wenigstens ein Anschlagelement vorhanden, das den Verformungsweg des elastisch verformbaren Koppelbauteils begrenzt und/oder das ausschließlich eine elastische Verformung des elastisch verformbaren Koppelbauteils zulässt. Auf diese Weise wird wirkungsvoll vermieden, dass das elastisch verformbare Koppelbauteil durch eine zu große Drehmomenteinwirkung beschädigt wird. Ein Anschlagelement kann beispielsweise fest und unbeweglich an dem Drehmomentabstützelement angeordnet sein und den Bewegungsweg eines fest und unbeweglich an dem Flansch, dem Zahnrad oder dem Gegenflansch angeordneten Anschlagelements begrenzen.
  • Das Drehmomentabstützelement kann insbesondere als ein Getriebegehäuse ausgebildet sein. Insbesondere kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Getriebegehäuse wenigstens einen Teil des Dreiwellengetriebes, insbesondere das gesamte Dreiwellengetriebe, einhaust. Alternativ oder zusätzlich kann das Getriebegehäuse derart ausgebildet sein, dass es das elastisch verformbare Koppelbauteil einhaust.
  • Das Drehmomentabstützelement kann beispielsweise als offener oder geschlossener Träger, beispielsweise als Träger einer Tragkonstruktion oder eines Fahrwerks oder eines Roboterarms, ausgebildet sein, an oder in dem das elastisch verformbare Koppelbauteil befestigt ist.
  • Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung weist das elastisch verformbare Koppelbauteil einen, insbesondere ringförmigen, Abstützflansch auf, der, insbesondere zerstörungsfrei wieder lösbar, drehfest an dem Drehmomentabstützelement festgelegt ist. Das Drehmomentabstützelement kann einen, insbesondere ringförmigen, Gegenabstützflansch aufweisen, der mit dem Abstützflansch, insbesondere zerstörungsfrei wieder lösbar, verbunden ist. Der Abstützflansch kann an den Gegenabstützflansch angeschraubt sein. Eine solche Ausführung erlaubt eine zuverlässige drehfeste Anbindung des Koppelbauteils an das Drehmomentabstützelement, die im Bedarfsfall, beispielsweise im Wartungs- oder Reparaturfall, zerstörungsfrei wieder gelöst werden kann.
  • Das elastisch verformbare Koppelbauteil kann in besonders vorteilhafter Weise wenigstens einen elastisch verformbaren Biegebalken, insbesondere mehrere elastisch verformbare Biegebalken, aufweisen. Eine solche Ausführung ist in vorteilhafter Weise einfach herstellbar. Außerdem ist bei einer solchen Ausführung das belastungsabhängige elastische Verformungsverhalten besonders präzise vorhersehbar. Darüber hinaus kann die Verformung des elastisch verformbaren Koppelbauteils bei einer solchen Ausführung besonders zuverlässig und genau überwacht werden, indem mit wenigstens einem Verformungssensor eine oder mehrere Biegeverformungen des Biegebalkens messtechnisch erfasst werden. Beispielsweise können auf den wenigstens einen Biegebalken Dehnungsmessstreifen aufgeklebt sein, um die Biegeverformungen des Biegebalkens messtechnisch zu erfassen. Die vorgenannten Vorteile können in ganz besonders vorteilhafter Weise insbesondere im Hinblick auf eine besonders genaue Messung ausgenutzt werden, wenn der wenigstens eine elastisch verformbare Biegebalken als Doppelbiegebalken ausgebildet ist.
  • Der Biegebalken kann insbesondere radial angeordnet sein. Besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine symmetrische Kräfteverteilung ist eine Ausführung, bei der mehrere Biegebalken (insbesondere im Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt) radial angeordnet sind. Eine solche Ausführung ist insbesondere in axialer Richtung besonders kompakt und bauraumsparend.
  • Der Biegebalken kann insbesondere axial angeordnet sein. Besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine symmetrische Kräfteverteilung ist eine Ausführung, bei der mehrere Biegebalken (insbesondere im Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt) axial angeordnet sind. Eine solche Ausführung ist insbesondere in radialer Richtung besonders kompakt und bauraumsparend.
  • Bei einer möglichen Ausführung sind der wenigstens eine Biegebalken und der Gegenflansch separat hergestellte und anschließend zusammengefügte Bauteile. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass der wenigstens eine Biegebalken und der Gegenabstützflansch separat hergestellte und anschließend zusammengefügte Bauteile sind.
  • Bei einer besonders robusten und langlebigen Ausführung sind der Gegenflansch und der wenigstens eine Biegebalken, gemeinsam einstückig, insbesondere gemeinsam einstückig aus demselben Stück Rohmaterial, hergestellt. Alternativ oder zusätzlich können auch der Abstützflansch und der wenigstens eine Biegebalken, gemeinsam einstückig, insbesondere gemeinsam einstückig aus demselben Stück Rohmaterial, hergestellt sein.
  • Im Hinblick auf eine zuverlässige Vorhersehbarkeit des elastischen Verformungsverhaltens des elastisch verformbaren Koppelbauteils und/oder im Hinblick auf eine präzise Messung der Verformung des elastisch verformbaren Koppelbauteils kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der Gegenflansch und der Abstützflansch, insbesondere ausschließlich, mittels des wenigstens einen Biegebalkens miteinander verbunden sind.
  • Ganz allgemein (und auch losgelöst von dem Vorhandensein wenigstens eines Biegebalkens) kann an dem elastisch verformbaren Koppelbauteil wenigstens ein Verformungssensor angeordnet sein, mittels dem die jeweils aktuelle elastische Verformung gemessen werden kann. Aus der gemessenen Verformung kann auf das Drehmoment zurückgeschlossen werden, das auf das Zahnrad einwirkt und/oder auf das Drehmoment, das auf das Dreiwellengetriebe einwirkt. Beispielsweise ist es möglich, eine Zuordnungstabelle zu erstellen, in der Verformungsmesswerten die jeweils zugehörigen Drehmomente zugeordnet sind. Die Zuordnungstabelle kann beispielsweise in digitaler Form in einem Speicher einer Steuerungsvorrichtung abgelegt sein.
  • Der Verformungssensor kann beispielsweise wenigstens einen Dehnungsmessstreifen aufweisen. Alternativ kann der Verformungssensor als kapazitiver Sensor ausgebildet sein.
  • Insbesondere kann das Getriebesystem auch mehrere Verformungssensoren (gleichen oder unterschiedlichen Typs) aufweisen. Beispielsweise kann an jedem Biegebalken des elastisch verformbaren Koppelbauteils wenigstens ein Verformungssensor angeordnet sein.
  • Eine Ausführung des Getriebesystems mit einem Verformungssensor ermöglicht es, das auf das Dreiwellengetriebe einwirkende Drehmoment zu messen und/oder, insbesondere kontinuierlich oder in regelmäßigen Zeitabständen, zu überwachen. Insbesondere kann das auf das Zahnrad einwirkende Drehmoment unmittelbar gemessen werden und daraus auf das Drehmoment geschlossen werden, das auf das Dreiwellengetriebe einwirkt.
  • Beispielsweise kann der Verformungssensor, wie bereits erwähnt, wenigstens einen Dehnungsmessstreifen aufweisen, der die elastische Verformung des elastisch verformbaren Koppelbauteils misst. Beispielsweise kann die elastische Verformung wenigstens eines Biegebalkens des elastisch verformbaren Koppelbauteils gemessen werden, um das jeweils einwirkende Drehmoment, mit dem sich das Zahnrad an dem Drehmomentabstützelement abstützt, zu ermitteln. Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung sind zwei Dehnungsmessstreifen in Längsrichtung hintereinander auf das elastisch verformbaren Koppelbauteil, insbesondere auf jeweils einen Biegebalken des elastisch verformbaren Koppelbauteils, aufgeklebt, was eine besonders genaue Messung ermöglicht. Es kann auch eine höhere Anzahl von Dehnungsmessstreifen (beispielsweise vier oder acht Dehnungsmessstreifen) aufgeklebt sein, um die Messgenauigkeit zu erhöhen. Beispielsweise können auf eine Seite des Biegenbalkens vier Dehnungsmessstreifen aufgeklebt sein, während auf die gegenüberliegende Seite ebenfalls vier Dehnungsmessstreifen aufgeklebt sind. Die vier Dehnungsmessstreifen einer Seite können jeweils in einer besonderen Messschaltung, beispielsweise in einer Wheatstoneschen Messbrücke, miteinander verschaltet sein. Bei einer solchen Ausführung sind besonders genaue Messungen möglich, weil sich der der Einfluss von Querkräften weniger oder gar nicht auswirkt.
  • Eine ganz besonders genaue Messung ist ermöglicht, wenn der Biegebalken als Doppelbiegebalken ausgebildet ist, der sich bei einer Belastung s-förmig verformt. Alternativ ist es auch möglich, dass der Verformungssensor als Scherkraftsensor ausgebildet ist. Eine solche Ausführung ist besonders robust. Der Verformungssensor kann insbesondere auch als piezoelektrischer Kraftsensor ausgebildet sein.
  • Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung wertet eine Steuerungsvorrichtung die Messsignale des Verformungssensors aus und gibt einen, vorzugsweise elektrischen, Messwert aus. Der Messwert kann dem jeweils aktuell wirkenden Drehmoment entsprechen. Beispielsweise kann der Messwert auf einem Display angezeigt werden oder an die Steuerung eines übergeordneten Systems oder eines anderen Systems übergeben werden. Der Messwert kann insbesondere bei der Steuerung eines übergeordneten Systems, zu dem das Getriebesystem gehört, verwendet werden. Bei dem übergeordneten System kann es sich beispielsweise um einen Roboter, insbesondere einen Industrieroboter, oder um ein Robotergelenk oder um ein Fahrzeug oder um eine Fahrzeugkomponente, insbesondere ein aktives Fahrwerk für ein Kraftfahrzeug oder eine Lenkung, handeln.
  • Bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung wertet eine Steuerungsvorrichtung die Messsignale des Verformungssensors aus und gibt ein, vorzugsweise elektrisches, Abschaltsignal aus. Das Abschaltsignal kann dazu dienen, ein drehmomenteinspeisendes System abzuschalten, um eine Überbelastung und damit eine Beschädigung des Getriebesystems oder eines übergeordneten Systems, in die das Getriebesystem eingebaut ist, zu verhindern. Das Abschaltsignal kann alternativ oder zusätzlich beispielsweise auch dazu dienen, eine schaltbare Kupplung zu öffnen, um eine Überbelastung und damit eine Beschädigung des Getriebesystems oder eines übergeordneten Systems, in die das Getriebesystem eingebaut ist, zu verhindern. Die schaltbare Kupplung kann Teil eines übergeordneten Systems, in die das Getriebesystem eingebaut ist, sein. Die schaltbare Kupplung kann alternativ auch Teil des Getriebesystems sein.
  • Von ganz besonderem Vorteil ist ein Aktuator, der ein erfindungsgemäßes Getriebesystem und einen, insbesondere elektrischen, Antriebsmotor aufweist, dem das Getriebesystem triebtechnisch nachgeschaltet ist.
  • Bei einer ganz besonders kompakten und robusten Ausführung des Aktuators sind der Antriebsmotor und das Dreiwellengetriebe koaxial zueinander angeordnet. Alternativ ist beispielsweise auch eine achsparallele Anordnung von Antriebsmotor und Dreiwellengetriebe möglich, wobei beispielsweise ein Zugmitteltrieb triebtechnisch zwischen den Antriebsmotor und den Antrieb des Dreiwellengetriebes geschaltet sein kann.
  • Der Aktuator kann ein Aktuatorgehäuse aufweisen, das den Antriebsmotor und/oder das Dreiwellengetriebe einhaust. Auf diese Weise sind der Antriebsmotor und/oder das Dreiwellengetriebe vor Verschmutzung und Beschädigung geschützt.
  • Bei einer ganz besonders kompakt ausbildbaren Ausführung ist das Aktuatorgehäuse wenigstens teilweise durch das Getriebegehäuse gebildet. Es ist bei einer ganz besonders zuverlässigen Ausführung jedoch auch möglich, dass in dem Aktuatorgehäuse zusätzlich ein Getriebegehäuse angeordnet ist.
  • In dem Aktuatorgehäuse kann vorteilhaft eine Steuerungselektronik angeordnet sein. Die Steuerungselektronik kann insbesondere dazu ausgebildet sein, den Antriebsmotor zu steuern oder zu regeln. Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerungselektronik die oben erwähnte Steuerungsvorrichtung beinhalten, die Messsignale von wenigstens einem Verformungssensor empfängt und auswertet.
  • Die Steuerungselektronik kann vorteilhaft räumlich zwischen dem Dreiwellengetriebe und dem Antriebsmotor angeordnet sein. Eine solche Ausführung erlaubt auf einfache Weise eine elektrische Anbindung der Steuerungselektronik sowohl an den wenigstens einen Verformungssensor als auch an den Antriebsmotor.
  • Alternativ kann der Antriebsmotor räumlich zwischen dem Dreiwellengetriebe und der Steuerungselektronik angeordnet sein. Bei einer solchen Ausführung kann wenigstens ein elektrisches Kabel oder wenigstens eine Litze, das bzw. die von einem an dem Koppelbauteil angeordneten Verformungssensor durch einen Zwischenraum zwischen dem Antriebsmotor und dem Aktuatorgehäuse, insbesondere durch einen Zwischenraum zwischen einem Stator des Antriebsmotors und dem Aktuatorgehäuse, hindurch zu der Steuerungselektronik verläuft, vorhanden sein. Eine solche Ausführung erlaubt eine elektrische Anbindung der Steuerungselektronik sowohl an den wenigstens einen Verformungssensor als auch an den Antriebsmotor, ohne dass das wenigstens eine Kabel bzw. die wenigstens eine Litze aus dem Aktuatorgehäuse heraus und wieder in das Aktuatorgehäuse hinein geführt werden muss.
  • Von ganz besonderem Vorteil ist ein Roboter, insbesondere ein Industrieroboter, der wenigstens ein erfindungsgemäßes Getriebesystem oder einen erfindungsgemäßen Aktuator mit einem solchen Getriebesystem beinhaltet.
  • Insbesondere kann das erfindungsgemäße Getriebesystem in einem Robotergelenk eingesetzt werden. Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Getriebesystems bzw. des erfindungsgemäßen Aktuators kann die Zuverlässigkeit des Roboters erhöht und die Ausfallzeit verringert werden.
  • Von besonderem Vorteil ist insbesondere eine Fahrzeugkomponente, beispielsweise ein aktives Fahrwerk oder eine Lenkung oder ein Nockenwellenversteller oder eine Stellvorrichtung zur Veränderung des Expansionshubes und/oder des Verdichtungsverhältnisses eines Verbrennungsmotors für ein Kraftfahrzeug, die wenigstens ein erfindungsgemäßes Getriebesystem oder einen erfindungsgemäßen Aktuator mit einem solchen Getriebesystem aufweist. Durch die Verwendung einer solchen Fahrzeugkomponente kann die Zuverlässigkeit und Sicherheit des Fahrzeuges erhöht werden. Außerdem ist es vorteilhaft möglich, längere Inspektions- und/oder Reparaturintervalle vorzusehen, was die Wirtschaftlichkeit des Fahrzeuges erhöht.
  • Von ganz besonderem Vorteil ist ein Fahrwerk, insbesondere ein aktives Fahrwerk für ein Kraftfahrzeug, das wenigstens ein erfindungsgemäßes Getriebesystem oder einen erfindungsgemäßen Aktuator mit einem solchen Getriebesystem aufweist. Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Getriebesystems bzw. des erfindungsgemäßen Aktuators kann die Zuverlässigkeit des Fahrwerks erhöht werden. Insbesondere können umfangreiche Reparaturarbeiten vermieden werden. Dies ist von besonderem Vorteil, weil eine Reparatur oder ein Austausch eines verschlissenen Getriebes bei einem Fahrwerk besonders aufwendig ist, da viele andere Bauteile für die Reparatur vorübergehend demontiert werden müssen.
  • Von ganz besonderem Vorteil ist eine Lenkung, insbesondere PKW-Lenkung oder LKW-Lenkung, die wenigstens ein erfindungsgemäßes Getriebesystem oder einen erfindungsgemäßen Aktuator mit einem solchen Getriebesystem aufweist. Die Lenkung kann insbesondere eine Servolenkung und/oder eine Überlagerungslenkung sein. Durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Getriebesystems bzw. des erfindungsgemäßen Aktuators kann die Zuverlässigkeit der Lenkung erheblich erhöht werden. Insbesondere können umfangreiche Reparaturarbeiten vermieden werden. Dies ist von besonderem Vorteil, weil eine Reparatur oder ein Austausch eines verschlissenen Getriebes bei einer Lenkung besonders aufwendig ist, da viele andere Bauteile für die Reparatur vorübergehend demontiert werden müssen.
  • Ganz allgemein kann das von dem wenigstens einen Verformungssensor erzeugte Messsignal als Regelgröße zum Steuern eines Systems, in dem das Getriebesystem verbaut ist, verwendet werden. Beispielsweise kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass wenigstens eine Sicherheitshandlung des Systems ausgelöst wird, wenn ein vorgegebener oder vorgebbarer Messwert des von den Verformungssensoren erzeugten Messsignals überschritten wird. Die Sicherheitshandlung kann beispielsweise eine Sicherheitsabschaltung, insbesondere eine Sicherheitsabschaltung eines Antriebsmotors, oder eine Leistungsreduzierung, insbesondere eine Reduzierung der Ausgangsleistung eines Antriebsmotors umfassen.
  • Alternativ oder zusätzlich kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass der wenigsten seine Verformungssensor Teil eines elektronischen oder elektrischen Regekreises, insbesondere eines Aktuators, eines Roboters oder einer Fahrzeugkomponente ist. Insbesondere ist bei einer ganz besonders vorteilhaften Ausführung vorgesehen, dass ein Antriebsmotor und/oder eine Kupplung und/oder eine Bremse in Abhängigkeit von dem Messsignal des wenigstens einen Verformungssensors gesteuert wird. Der Antriebsmotor, die Kupplung und/oder die Bremse können beispielsweise Teil eines Aktuators, eines Roboters oder einer Fahrzeugkomponente sein.
  • In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielhaft und schematisch dargestellt und wird anhand der Figuren nachfolgend beschrieben, wobei gleiche oder gleich wirkende Elemente auch in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen zumeist mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:
    • 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Aktuators,
    • 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Aktuators,
    • 3 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Aktuators,
    • 4 ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Aktuators
    • 5 ein Ausführungsbeispiel eines elastisch verformbaren Koppelbauteils eines erfindungsgemäßen Getriebesystems.
  • 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Aktuators, der einen elektrischen Antriebsmotor 1 mit einem Rotor 2 und einem Stator 3 aufweist. Der Aktuator weist außerdem ein Getriebesystem 4 auf. Das Getriebesystem beinhaltet in einem Getriebegehäuse 5 ein als Spannungswellengetriebe ausgebildetes Dreiwellengetriebe 6, das ein ringförmiges Zahnrad 7 aufweist. Das Getriebegehäuse 5 dient als ein Drehmomentabstützelement 8.
  • Das Zahnrad 7 weist eine Innenverzahnung auf und ist als Flansch 9 mit mehreren Durchgangsbohrungen 10 ausgebildet. Das Zahnrad 7 ist mittels eines elastisch verformbaren Koppelbauteils 11, das einen mit dem Flansch 9 drehfest verbundenen Gegenflansch 12 aufweist, an dem Drehmomentabstützelement 8 festgelegt. Konkret weist das Drehmomentabstützelement 8 einen ringförmigen Gegenabstützflansch 13 mit Gewindebohrungen 14 auf, der mittels Befestigungsschrauben 15 mit einem Abstützflansch 16 des elastisch verformbaren Koppelbauteils 11 verbunden ist. Außerdem weist der Gegenflansch 12 Gewindebohrungen 17 auf, in die Befestigungsschrauben 15 eingedreht sind, die durch die Durchgangsbohrungen 10 des Flanschs 9 verlaufen, um eine drehfeste Verbindung zwischen dem Flansch 9 und dem Gegenflansch 12 herzustellen.
  • Das elastisch verformbare Koppelbauteil 11 weist mehrere radial ausgerichtete Biegebalken 18 auf, die den Gegenflansch 12 mit dem Abstützflansch 16 verbinden.
  • Das Zahnrad fungiert als Circularspline des Spannungswellengetriebes, das außerdem einen topfförmigen Flexspline 20 aufweist, in dem ein, vorzugsweise elliptischer, Wellengenerator 21 mittels eines radialflexiblen Wälzlagers 22 rotierbar angeordnet ist. Der Flexspline 20 ist drehfest mit einer rotierbar gelagerten Abtriebswelle 23 verbunden, die als Hohlwelle ausgebildet ist. Der Wellengenerator 21 ist über eine rotierbar gelagerte Antriebswelle 24, die als Hohlwelle ausgebildet ist, mit dem Rotor 2 drehfest verbunden.
  • Das Getriebegehäuse, das das Dreiwellengetriebe 6 einhaust, ist Teil eines Aktuatorgehäuses 19, das auch den Antriebsmotor 1 sowie eine Steuerungselektronik 25 einhaust.
  • 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Aktuators, der ähnlich aufgebaut ist, wie der in 1 dargestellte Aktuator. Im Unterschied zu dem in 1 dargestellten Aktuator weist das elastisch verformbare Koppelbauteil 11 mehrere axial ausgerichtete Biegebalken 18 auf, die den Gegenflansch 12 mit dem Abstützflansch 16 verbinden.
  • 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Aktuators, der ähnlich aufgebaut ist, wie der in 1 dargestellte Aktuator. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist an jedem Biegebalken 18 ein Verformungssensor 26 angeordnet, um die Biegeverformungen der Biegebalken 18 messtechnisch zu erfassen. Aus der gemessenen Verformung kann auf das Drehmoment zurückgeschlossen werden, das auf das Zahnrad 7 einwirkt. Die Verformungssensoren 26 sind jeweils mittels eines Kabels 27, das durch einen Zwischenraum 30 zwischen dem Antriebsmotor 1 und dem Aktuatorgehäuse 19, nämlich durch einen Zwischenraum 30 zwischen dem Stator 3 des Antriebsmotors 1 und dem Aktuatorgehäuse 19, hindurch verläuft, elektrisch an die Steuerungselektronik 25 angeschlossen. Der Stator 3 ist mit Verbindungselementen, die radial durch den Zwischenraum 30 verlaufen, drehfest mit dem Aktuatorgehäuse verbunden, was in der Figur jedoch nicht dargestellt ist.
  • 4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Aktuators, der ähnlich aufgebaut ist, wie der in 3 dargestellte Aktuator. Im Unterschied zu dem in 3 dargestellten Aktuator weist das elastisch verformbare Koppelbauteil 11 mehrere axial ausgerichtete Biegebalken 18 auf, die den Gegenflansch 12 mit dem Abstützflansch 16 verbinden.
  • 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines elastisch verformbaren Koppelbauteils 11 eines erfindungsgemäßen Getriebesystems 4. Das elastisch verformbare Koppelbauteil 11 weist einen Gegenflansch 12 mit mehreren Bohrungen 28 auf, der dazu ausgebildet ist mit einem als Flansch 9 ausgebildeten Zahnrad 7 oder einem Flansch 9 eines Zahnrades 7 drehfest verbunden zu werden. Das elastisch verformbare Koppelbauteil 11 weist außerdem einen Abstützflansch 16 mit mehreren weiteren Bohrungen 29 auf, der dazu ausgebildet ist mit einem Gegenabstützflansch 13 eines Drehmomentabstützelements 8 drehfest verbunden zu werden.
  • Der Gegenflansch 12 und der Abstützflansch 16 sind koaxial zueinander angeordnet und mittels mehrerer Biegebalken 18 relativ zueinander elastisch rotierbar miteinander verbunden. An die Biegebalken 18 können Verformungssensoren 26, insbesondere in Form von Dehnungsmessstreifen, angebracht werden um die Biegeverformungen der Biegebalken 18 im Betrieb des Getriebesystems messtechnisch zu erfassen. Die Verformungssensoren 26 können insbesondere Dehnungsmessstreifen aufweisen, die auf die Biegebalken 18 aufgeklebt sind.
  • Bezugszeichenliste:
  • 1
    Antriebsmotor
    2
    Rotor
    3
    Stator
    4
    Getriebesystem
    5
    Getriebegehäuse
    6
    Dreiwellengetriebe
    7
    Zahnrad
    8
    Drehmomentabstützelement
    9
    Flansch
    10
    Durchgangsbohrung
    11
    elastisch verformbaren Koppelbauteil
    12
    Gegenflansch
    13
    Gegenabstützflansch
    14
    Gewindebohrung
    15
    Befestigungsschraube
    16
    Abstützflansch
    17
    Gewindebohrung
    18
    Biegebalken
    19
    Aktuatorgehäuse
    20
    Flexspline
    21
    Wellengenerator
    22
    Radialflexibles Wälzlager
    23
    Abtriebswelle
    24
    Antriebswelle
    25
    Steuerungselektronik
    26
    Verformungssensor
    27
    Kabel
    28
    Bohrungen
    29
    Weitere Bohrungen
    30
    Zwischenraum
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102016113687 A1 [0005]
    • DE 10222696 A1 [0006]

Claims (44)

  1. Getriebesystem (4), das ein Drehmomentabstützelement (8) und ein Dreiwellengetriebe (6) aufweist, welches wenigstens ein, insbesondere ringförmiges, Zahnrad (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (7) als Flansch (9) ausgebildet ist oder einen Flansch (9) aufweist und dass das Zahnrad (7) mittels eines elastisch verformbaren Koppelbauteils (11), das einen mit dem Flansch (9) drehfest verbundenen Gegenflansch (12) aufweist, an dem Drehmomentabstützelement (8) festgelegt ist.
  2. Getriebesystem (4) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (9) an den Gegenflansch (12) angeschraubt ist.
  3. Getriebesystem (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenflansch (12) ringförmig ausgebildet ist.
  4. Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (7) unmittelbar und ohne Zwischenschaltung eines weiteren Bauteils an dem elastisch verformbaren Koppelbauteil (11) befestigt ist und/oder dass das elastisch verformbare Koppelbauteil (11) unmittelbar und ohne Zwischenschaltung eines weiteren Bauteils an dem Drehmomentabstützelement (8) befestigt ist.
  5. Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (7) eine Innenverzahnung aufweist.
  6. Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (7) aus einem anderen Material hergestellt ist, als das elastisch verformbare Koppelbauteil (11).
  7. Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Zahnrad (7) aus Stahl hergestellt ist.
  8. Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Koppelbauteil (11) aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung oder aus Titan oder aus einer Titanlegierung oder aus Kunststoff oder aus Stahl hergestellt ist.
  9. Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Anschlagelement vorhanden ist, das den Verformungsweg des elastisch verformbaren Koppelbauteils (11) begrenzt und/oder das ausschließlich eine elastische Verformung des elastisch verformbaren Koppelbauteils (11) zulässt.
  10. Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentabstützelement (8) als ein Getriebegehäuse (5) ausgebildet ist.
  11. Getriebesystem (4) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (5) wenigstens einen Teil des Dreiwellengetriebes (6), insbesondere das gesamte Dreiwellengetriebe (6), einhaust.
  12. Getriebesystem (4) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebegehäuse (5) das elastisch verformbare Koppelbauteil (11) einhaust.
  13. Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Koppelbauteil (11) einen, insbesondere ringförmigen, Abstützflansch (16) aufweist, der, insbesondere zerstörungsfrei wieder lösbar, drehfest an dem Drehmomentabstützelement (8) festgelegt ist.
  14. Getriebesystem (4) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmomentabstützelement (8) einen, insbesondere ringförmigen, Gegenabstützflansch (13) aufweist, der mit dem Abstützflansch (16), insbesondere zerstörungsfrei wieder lösbar, verbunden ist.
  15. Getriebesystem (4) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützflansch (16) an den Gegenabstützflansch (13) angeschraubt ist.
  16. Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Koppelbauteil (11) wenigstens einen elastisch verformbaren Biegebalken (18), insbesondere mehrere elastisch verformbare Biegebalken (18), aufweist.
  17. Getriebesystem (4) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine elastisch verformbare Biegebalken (18) als Doppelbiegebalken ausgebildet ist.
  18. Getriebesystem (4) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegebalken (18) radial angeordnet ist bzw. dass die mehreren Biegebalken (18) radial angeordnet sind.
  19. Getriebesystem (4) nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Biegebalken (18) axial angeordnet ist bzw. die mehreren Biegebalken (18) axial angeordnet sind.
  20. Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenflansch (12) und der wenigstens eine Biegebalken (18) gemeinsam einstückig, insbesondere gemeinsam einstückig aus demselben Stück Rohmaterial, hergestellt sind.
  21. Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstützflansch (16) und der wenigstens eine Biegebalken (18) gemeinsam einstückig, insbesondere gemeinsam einstückig aus demselben Stück Rohmaterial, hergestellt sind.
  22. Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 13 bis 15 in Kombination mit einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenflansch (12) und der Abstützflansch (16), insbesondere ausschließlich, mittels des wenigstens einen Biegebalkens (18) miteinander verbunden sind.
  23. Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass an dem elastisch verformbaren Koppelbauteil (11) wenigstens ein Verformungssensor (26) angeordnet ist.
  24. Getriebesystem (4) nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungssensor (26) wenigstens einen Dehnungsmessstreifen aufweist.
  25. Getriebesystem (4) nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungsvorrichtung die Messsignale des Verformungssensors (26) auswertet.
  26. Getriebesystem (4) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsvorrichtung einen Messwert, insbesondere an ein drehmomenteinspeisendes System, ausgibt, und/oder dass die Steuerungsvorrichtung ein Abschaltsignal, insbesondere an ein drehmomenteinspeisendes System und/oder an eine schaltbare Kupplung, ausgibt, wenn ein vorgegebener oder vorgebbarer Verformungswert überschritten wird.
  27. Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Dreiwellengetriebe (6) als Spannungswellengetriebe ausgebildet ist.
  28. Getriebesystem (4) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (7) ein Circularspline oder ein Dynamicspline des Spannungswellengetriebes ist.
  29. Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Dreiwellengetriebe (6) als Planetengetriebe ausgebildet ist.
  30. Getriebesystem (4) nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Zahnrad (7) ein Hohlrad des Planetengetriebes ist.
  31. Aktuator, der ein Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 30 und einen, insbesondere elektrischen, Antriebsmotor (1) aufweist, dem das Getriebesystem (4) triebtechnisch nachgeschaltet ist.
  32. Aktuator nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (1) und das Dreiwellengetriebe (6) koaxial angeordnet sind.
  33. Aktuator nach Anspruch 31 oder 32, gekennzeichnet durch ein Aktuatorgehäuse (19), das den Antriebsmotor (1) und/oder das Dreiwellengetriebe (6) einhaust.
  34. Aktuator nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktuatorgehäuse (19) wenigstens teilweise durch das Getriebegehäuse (5) gebildet ist.
  35. Aktuator nach Anspruch 33 oder 34, gekennzeichnet durch eine in dem Aktuatorgehäuse (19) angeordnete Steuerungselektronik (25).
  36. Aktuator nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungselektronik (25), insbesondere mit einer Platine, räumlich zwischen dem Dreiwellengetriebe (6) und dem Antriebsmotor angeordnet ist.
  37. Aktuator nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (1) räumlich zwischen dem Dreiwellengetriebe (6) und der Steuerungselektronik (25) angeordnet ist.
  38. Aktuator nach Anspruch 37, gekennzeichnet durch wenigstens ein elektrisches Kabel (27) oder wenigstens eine Litze, die von einem an dem Koppelbauteil (11) angeordneten Verformungssensor (26) durch einen Zwischenraum (30) zwischen dem Antriebsmotor und dem Aktuatorgehäuse, insbesondere durch einen Zwischenraum (30) zwischen einem Stator (3) des Antriebsmotors (1) und dem Aktuatorgehäuse (19), hindurch zu der Steuerungselektronik (25) verlä uft.
  39. Roboter, insbesondere Industrieroboter, beinhaltend wenigstens ein Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 30 oder einen Aktuator nach einem der Ansprüche 31 bis 38.
  40. Robotergelenk beinhaltend wenigstens ein Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 30 oder einen Aktuator nach einem der Ansprüche 31 bis 38.
  41. Fahrzeugkomponente, die wenigstens ein Getriebesystem (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 30 oder einen Aktuator nach einem der Ansprüche 31 bis 38 aufweist.
  42. Fahrzeugkomponente nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugkomponente als Fahrwerk, insbesondere aktives Fahrwerk, für ein Kraftfahrzeug ausgebildet ist.
  43. Fahrzeugkomponente nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugkomponente als Lenkung, insbesondere PKW-Lenkung oder LKW-Lenkung, ausgebildet ist.
  44. Fahrzeugkomponente nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkung eine Servolenkung und/oder eine Überlagerungslenkung ist.
DE102022108016.1A 2022-04-04 2022-04-04 Getriebesystem Pending DE102022108016A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022108016.1A DE102022108016A1 (de) 2022-04-04 2022-04-04 Getriebesystem

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022108016.1A DE102022108016A1 (de) 2022-04-04 2022-04-04 Getriebesystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022108016A1 true DE102022108016A1 (de) 2023-10-05

Family

ID=88018894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022108016.1A Pending DE102022108016A1 (de) 2022-04-04 2022-04-04 Getriebesystem

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022108016A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10222696A1 (de) 2001-05-22 2003-02-20 Harmonic Drive Systems Lager mit geringem Gewicht und Wellengetriebevorrichtung
DE102016113687A1 (de) 2016-07-25 2018-01-25 Ovalo Gmbh Innenverzahntes Hohlrad für ein Spannungswellengetriebe

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10222696A1 (de) 2001-05-22 2003-02-20 Harmonic Drive Systems Lager mit geringem Gewicht und Wellengetriebevorrichtung
DE102016113687A1 (de) 2016-07-25 2018-01-25 Ovalo Gmbh Innenverzahntes Hohlrad für ein Spannungswellengetriebe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3507580B1 (de) Drehmomentsensor mit radialelastischer momentübertragung
DE69202976T2 (de) Axialkompakter Drehmomentwandler.
EP3507582B1 (de) Drehmomentsensor mit dichtungsmembran
DE102016010549A1 (de) Drehmomentsensor mit Nebenschlussspeiche
EP1080353B1 (de) Verspannungsprüfstand für hubschraubergetriebe
EP2938893B1 (de) Bauteilanordnung für eine windenergieanlage, montageverfahren und betriebsverfahren
EP1878917A2 (de) Windenergieanlage
DE102012105549A1 (de) Planetengetriebe hohlradaufhängung
DE102012015051A1 (de) Planetengetriebe
DE102014115241A1 (de) Pressenantriebsvorrichtung für eine Presse und Presse mit Pressenantriebsvorrichtung
EP1843055A1 (de) Wälzlager mit Sensor
EP2436949B1 (de) Planetengetriebe für eine Windkraftanlage oder industrielle Anwendungen
EP2500595A1 (de) Wellenkupplung
DE102010024619B4 (de) Vorgespanntes Differentialgetriebe ohne Zahnflankenwechsel
DE102022108016A1 (de) Getriebesystem
CN1033435C (zh) 齿轮传动机构
EP4257848A1 (de) Getriebesystem
DE102014008377A1 (de) Radflansch-Gelenkgehäuseanordnung für eine Seitenwelle eines Fahrzeugs
DE2947389A1 (de) Zahnkupplung
EP2397716B1 (de) Elastische kupplung
EP3572628A1 (de) Dampfturbinenanordnung
DE102016010546B3 (de) Drehmomentsensor mit axialem Anschlagelement
EP4365466A1 (de) Getriebe mit einem getriebeaussenring
EP4390119A1 (de) Planetengetriebe sowie antriebsstrang und windkraftanlage mit einem entsprechenden planetengetriebe
EP4365465A1 (de) Getriebevorrichtung