DE19901189C1 - Spannungswellen-Getriebe - Google Patents
Spannungswellen-GetriebeInfo
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Abstract
Beschrieben wird ein Spannungswellen-Getriebe mit einer, eine Verzahnung aufweisenden starren Einheit (Circular Spline), einer, ebenfalls eine Verzahnung aufweisenden flexiblen Einheit (Flexspline) sowie einem Auslenk-Generator (Wave-Generator), der die flexible Einheit derart dynamisch deformiert, daß die Verzahnung der flexiblen Einheit mit der Verzahnung der starren Einheit stets in zwei getrennten Bereichen in Eingriff bringbar ist, so daß sich die flexible Einheit relativ zur starren Einheit bewegt. DOLLAR A Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Auslenkgenerator ein Taumelelement mit einem kreisrunden Umfangsrand aufweist, in dem eine Nut eingearbeitet ist, die zwei zueinander geneigte Nutflächen vorsieht, daß peripher beabstandet um den Umfangsrand des Taumelelementes die flexible Einheit in Form eines flexiblen Außenrings vorgesehen ist, mit einer Innen- und Außenseite, dessen Innenseite eine Nut und dessen Außenseite die Verzahnung aufweist, daß zwischen dem Umfangsrand des Taumelelementes und der Innenseite des flexiblen Außenrings Kugeln derart eingebracht sind, daß die Kugeln zwischen den Nuten des flexiblen Außenrings und des Taumelelements anliegen, daß das Taumelelement orthogonal zu der durch den Umfangsrand eingeschriebenen Fläche um einen räumlich festen Drehpunkt auslenkbar ist, der den Mittelpunkt der Taumelscheibe bildet.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Spannungswellen-Getriebe mit einer, eine Ver
zahnung aufweisenden starren Einheit, der sogenannten Circular Spline, einer,
ebenfalls eine Verzahnung aufweisenden flexiblen Einheit, die sogenannte Flexspline
sowie einem Auslenk-Generator, der sogenannte Wave-Generator, der die flexible
Einheit derart dynamisch deformiert, daß die Verzahnung der flexiblen Einheit mit der
Verzahnung der starren Einheit stets in zwei getrennten Bereichen in Eingriff bring
bar ist, so daß sich die flexible Einheit relativ zur starren Einheit bewegt.
Spannungswellen-Getriebe sind seit den 60ger-Jahren bekannt und dienen der me
chanischen Kopplung von zwei kinematisch miteinander verbundenen Rotationsach
sen und weisen ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis auf. Der Aufbau und das
Funktionsprinzip eines Spannungswellen-Getriebes ist zur näheren Erläuterung in
Fig. 1 dargestellt. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist ein starrer, mit einer
Innenverzahnung ausgestatteter Ring vorgesehen, die sogenannte Circular Spline
CS, in dessen Innerem mit einer entsprechenden Außenverzahnung ausgestattet ein
flexibles, ebenfalls ringförmiges Element, die sogenannte Flexspline FS, eingebracht
ist. Innerhalb der Flexspline FS ist ein Auslenkgenerator, der sogenannte Wavegene
rator WG, vorgesehen, der die Flexspline zu einer Ellipse deformiert und die Außen
verzahnung der Flexspline gegen die innenverzahnte Circular Spline CS in der dar
gestellten Weise drückt. Typischerweise weist die Außenverzahnung der Flexspline
FS zwei Zähne weniger auf, als die Innenverzahnung der Circular Spline CS.
Dreht man den Wavegenerator WG in Uhrzeigerrichtung, wie es in den Bildsequen
zen der Fig. 1a bis d dargestellt ist, so bewegt sich die in Form einer Ellipse defor
mierte Flexspline FS entgegengesetzt zur Rotationsrichtung des Wavegenerators
WG. Nach einer Drehung des Wavegenerators WG um 360° (siehe hierzu Fig. 1d)
hat sich die Flexspline FS um zwei Zähne gegenüber der Circular Spline CS zurück
gedreht. Im allgemeinen wird der Wavegenerator WG von einem Servomotor ange
trieben und entspricht daher der Antriebswelle, die Flexspline FS ist hingegen mit der
Abtriebswelle verbunden und die Circular Spline CS ist in ein Getriebegehäuse inte
griert.
Mit dem nahezu spielfreien Spannungswellen-Getriebe lassen sich derzeit Unterset
zungen von 1 : 50 bis 1 : 320 in einer Getriebestufe erzielen.
Die Anwendungsgebiete für Spannungswellen-Getriebe sind äußerst vielfältig, da es
sich um eine universell einsetzbare Rotationsachse handelt, die die Abtriebswelle
des Getriebes darstellt und mit der Flexspline verbunden ist. Typische Einsatzberei
che stellt beispielsweise die Robotik dar, bei der zur kinematischen Ansteuerung von
Robotersystemen fein aufgelöste Weggeber erforderlich sind, um die genaue Ver
drehposition der Abtriebswelle zu bestimmen. Beispiele hierfür sind in der DE 35 22
336 A1 sowie der DE 35 45 068 C2 beschrieben.
Der Antrieb für den Wavegenerator, der typischerweise als elliptische Scheibe aus
gebildet ist, erfolgt üblicherweise mit Hilfe eines elektromotorischen Antriebes, wie
beispielsweise einem Schrittmotor oder Servomotor. Unter dem Aspekt einer hoch
präzisen rotatorischen Positionierung beispielsweise der Abtriebswelle des Span
nungswellen-Getriebes, weisen die vorstehend genannten Antriebsarten für den Wa
vegenerator eine Reihe von Nachteilen auf. Zwar ermöglicht der Einsatz eines
Schrittmotors eine sehr hohe Positioniergenauigkeit der Drehachse und ist überdies
mit nur geringen Kosten verbunden, doch vermögen Schrittmotoren nur geringe
Kräfte und Kraftmomente zu erzeugen. Überdies besteht die Gefahr des Schrittverlu
stes, wodurch die Information über die Positionierung der Rotationsachse verloren
gehen kann. Diese Nachteile können zwar durch Verwendung von Servomotoren mit
entsprechender Encoderschaltung und zusätzlicher Getriebeeinheit überwunden
werden, doch ist es für die Information über die Positionierung der Rotationsachse
nötig, ein externes Wegmeßsystem zu verwenden, das, neben dem zusätzlichen
Getriebeaufwand, zu einem hohen Systempreis führt.
Zur Überwindung der mit elektromotorischen Antrieben verbundenen Nachteile ist in
der russischen Druckschrift 441975 die Verwendung von Piezostellelementen vorge
schlagen worden, mit denen die elliptische Deformation der Flexspline realisiert wer
den soll. In dieser Druckschrift wird vorgeschlagen, den Wavegenerator durch 12
Piezoaktoren zu ersetzen, die raumfest relativ zur Flexspline angeordnet sind. Die
Verformung der Flexspline wird durch elektrische Ansteuerung der Piezoaktoren er
reicht, so daß diese insgesamt eine Ellipsenform in die Flexspline drücken. Durch
geeignete Ansteuerung kann die Ellipse und somit die Flexspline mit einer bestimm
ten Winkelgeschwindigkeit relativ zur Circular Spline verdreht werden, so daß sich
nach einer vollständigen Umdrehung der Flexspline diese sich relativ zur Circular-
Spline verschiebt. Aus der russischen Druckschrift ist zwar der Grundgedanke der
Verwendung von Piezostellelementen zur Deformation der Flexspline zu entnehmen,
doch stößt die technische Realisierung, wie sie in dieser Druckschrift vorgeschlagen
wird, aufgrund der nur sehr begrenzten Ausdehnungseigenschaften von Piezostelle
lementen an ihre Grenzen. So ist es beispielsweise nicht möglich, Stapel-
Piezoaktoren kinematisch unmittelbar mit der Flexspline zu kombinieren, zumal die
Ausdehnung derartiger Stapel-Piezoaktoren nur ca. 1 Promille ihrer Aktorlänge be
trägt. Mit den derzeit verfügbaren Piezostellelementen wäre die in der russischen
Druckschrift vorgeschlagene Lösung aufgrund der nur geringen Ausdehnungsmög
lichkeit der Piezostellelemente nicht realisierbar.
Um die Vorzüge von Piezostellelementen in dem vorstehend genannten Fall den
noch anwenden zu können, wird in der DE 197 47 566 C1 die Verwendung spezieller
Piezostellelemente vorgeschlagen, beispielsweise der Einsatz von Biege-
Piezoaktoren, Biege-Piezoaktor-Paare sowie Piezo-Stapelaktoren, die in unmittelba
rem Eingriff mit der flexiblen Einheit, der sogenannten Flex-Spline stehen und diese
in gewünschter Weise verformen. Wie es aus einem Ausführungsbeispiel der vorste
hend genannten Druckschrift auf Seite 2 hervorgeht, müssen für einen funktionsfähi
gen Betrieb eines Spannungswellen-Getriebes wenigstens 3 Piezoaktoren vorgese
hen werden, die jeweils um 120° versetzt unmittelbar mit der Flex-Spline in Kontakt
treten und diese in der gewünschten Weise in Art einer radial fortlaufenden Ellipse
verformen. Die Qualität hinsichtlich Leichtläufigkeit und Reduzierung auftretender
Reibungsverluste eines derartigen Getriebes kann dadurch erhöht werden, indem
eine große Anzahl, gleichmäßig entlang der Flex-Spline verteilter Piezoaktoren vor
gesehen werden, vermittels derer die Flex-Spline möglichst gleichmäßig gemäß ei
ner gewünschten Ellipse verformt werden kann. Je mehr Piezoaktoren jedoch ent
lang der Flex-Spline verteilt sind, um so größer wird zum einen der gerätetechnische
Aufwand und zum anderen um so komplizierter und komplexer gestaltet sich der Re
gelungsaufwand, den es bedarf, die einzelnen Piezoaktoren im Grad ihrer Auslen
kung aufeinander abzustimmen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Spannungswellen-Getriebe ge
mäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart auszubilden, so daß der Aufbau des
Spannungswellen-Getriebes vereinfacht ausgeführt werden soll. Insbesondere soll
das Ineinandergreifen der Flexspline in die starre Einheit, der sogenannten Circular
Spline, möglichst geschmeidig erfolgen, so daß die Reibungsverluste innerhalb des
Getriebes reduziert werden. Die Anzahl der zur Deformation der Flexspline erforder
lichen Aktoren ist zu minimieren ohne die Betriebssicherheit zu beeinträchtigen.
Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe sind in den Ansprüchen 1 und 6 ein
erfindungsgemäße Spannungswellen-Getriebe angegeben. Die sich an die An
sprüche 1 und 6 anschließenden Unteransprüche enthalten Merkmale, die den erfindungs
gemäßen Gedanken vorteilhaft ausbilden.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die in der vorstehend genannten Druckschrift
DE 197 47 566 C1 verwendeten Piezoaktoren, die unmittelbar mit der flexiblen Einheit in
Kontakt stehen, durch ein Taumelelement zu ersetzen, das vorzugsweise ring- oder
scheibenförmig ausgebildet ist und an seinem Umfangsrand eine vorzugsweise V-
Nut aufweist. Das Taumelelement wird peripher um seinen Umfangsrand von einem
flexibel gestalteten Außenring beabstandet umgeben, der eine Innen- und Außen
seite aufweist, wobei dessen Innenseite ebenfalls eine umlaufende Nut vorsieht. Die
Außenseite des flexiblen Außenrings ist mit einer Verzahnung versehen, die in einem
innigen Eingriff mit der Verzahnung der starren Einheit, der sogenannten Circular-
Spline bringbar ist. Zwischen dem Umfangsrand des Taumelelementes und der In
nenseite des flexiblen Außenringes sind Kugeln eingebracht, die sowohl an der V-
Nut des Taumelelementes als auch in der Nut des Außenrings anliegen. Der Außen
ring ist dabei derart dimensioniert, daß die Kugeln mit etwas Spiel zwischen dem
Taumelelement und dem Außenring gefaßt sind. Das Taumelelement ist zudem an
einem räumlich festen Drehpunkt gelagert, der mit dem Mittelpunkt des Taumelele
mentes zusammenfällt.
Wird beispielsweise eine als Taumelelement ausgebildete Taumelscheibe um eine
Achse verkippt, die durch den räumlich fixierten Drehpunkt verläuft, so werden durch
die Verkippung der Taumelscheibe die in der V-Nut befindlichen Kugeln, die nicht
von der Kippachse durchsetzt werden, entlang einer schräg verlaufenden Nutfläche
der V-Nut der Taumelscheibe radial nach außen gepreßt, wodurch die Kugeln den
flexiblen Außenring elliptisch verformen. Hierbei werden jene Kugeln zwischen dem
Umfangsrand der Taumelscheibe und dem flexiblen Außenring am weitesten radial
nach außen gedrückt, die sich am nächsten zur Achse befinden, die die aktuelle
Schwenkachse orthogonal schneidet. Je nach Ausbildung der Nuttiefe, Nutbreite so
wohl Kugelgröße der zwischen der Taumelscheibe und dem flexiblen Außenring be
findlichen Kugeln kann die elliptische Überhöhung, die bei Verkippen der Taumel
scheibe dem flexiblen Außenring aufgezwungen wird, variiert und gezielt eingestellt
werden.
Der entscheidende Vorteil eines Spannungswellen-Getriebes unter Verwendung ei
ner Taumelscheibe als Auslenk-Generator bzw. Wave-Generator liegt darin, daß der
flexible Außenring entlang seiner gesamten Innenkontur mit einer Vielzahl radial un
terschiedlich ausgelegter Kugeln in Verbindung steht, die den flexiblen Außenring
gleichmäßig zu einer Ellipse verformen.
Läßt man die ganze Taumelscheibe in eine bevorzugte Richtung um ihren räumlich
fixierten Drehmittelpunkt taumeln, so prägt sie dem Außenring eine fortschreitende
Welle ein, die in an sich bekannter Weise im Rahmen eines Spannungswellen-
Getriebes zur Drehübertragungsübersetzung dient.
Für das Aufprägen einer Taumelbewegung sind wenigstens 3 Stellelemente, vor
zugsweise Piezoaktoren, erforderlich, die um den Drehpunkt um 120° versetzt ange
ordnet sind und unabhängig voneinander die Taumelscheibe senkrecht zu ihrer
Taumelscheibenfläche auszulenken vermögen.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand von
erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 prinzipieller Aufbau eines bekannten Spannungswellen-Getriebes,
Fig. 2a, b Aufbau eines bekannten piezoangetriebenen
Spannungswellen-Getriebes
Fig. 3a, b Taumelscheibenanordnung in Seiten- und Vorderansicht und
Fig. 4a, b Taumelscheibe in einem Spannungswellen-Getriebe.
Das Funktionsprinzip eines Spannungswellen-Getriebes unter Verwendung des be
kannten Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1a-d ist bereits in der Beschreibungs
einleitung entsprechend dargestellt worden.
Bei einem in Fig. 2 dargestellten piezoangetriebenen Spannungswellen-Getriebe
wird die Funktion des Wavegenerators WG durch Piezoaktoren P ersetzt, wie es in
der bereist vorstehend zitierten P 197 47 566 genauer beschrieben ist. Die stationär
angebrachten Piezoaktoren P drücken nacheinander eine umlaufende Ellipse in die
flexible Einheit FS. Der Hub H eines Aktors entspricht dabei in etwa der doppelten
Zahnhöhe des Spannungswellen-Getriebes. Wie bereits in der Beschreibungseinlei
tung erläutert, wird die flexible Einheit FS durch die Piezoaktoren nur an lokalen bzw.
punktuellen Stellen von den Aktoren erfaßt und ausgelenkt, was zu einer stellenwei
se unsteten Verformung der flexiblen Einheit führt und mit erhöhten Reibungsverlu
sten und Materialbeanspruchungen innerhalb des Getriebes verbunden ist.
Um der flexiblen Einheit eine möglichst gleichförmige elliptische Verformung aufzu
prägen, sieht die Erfindung anstelle der Vielzahl einzelner Piezoaktoren gemäß dem
Ausführungsbeispiel in Fig. 2, eine Taumelscheibe 1 vor, an deren Umfangsrand ei
ne V-Nut 2 eingearbeitet ist, in der angulär um die Taumelscheibe 1 Kugeln 3 vorge
sehen sind, vorzugsweise Stahlkugeln, die einerseits von der Taumelscheibe 1 und
andererseits durch einen flexiblen Außenring 4 eingeschlossen werden (siehe hierzu
Fig. 3). In Fig. 3a ist eine Seiten- und Vorderansicht einer Anordnung dargestellt, be
stehend aus einer Taumelscheibe 1, den die Taumelscheibe umgebenden Stahlku
geln 3 sowie einen flexiblen Außenring 4. In dieser Stellung nimmt die Taumelschei
be 1 einen nicht seitlich ausgelenkten Zustand ein. Die Taumelscheibe 1 ist an ihrem
Drehmittelpunkt 5 räumlich fest gelagert und ist gegen den ebenso räumlich fest ge
lagerten flexiblen Außenring 4 um den Drehmittelpunkt 5 verschwenkbar.
Fig. 3b zeigt eine Seitenansicht der Anordnung mit leicht verschwenkter Taumel
scheibe 1.
Das Verschwenken der Taumelscheibe 1 um den Drehmittelpunkt 5 erfolgt mittels
senkrecht zur Taumelscheibe 1 einwirkenden Kräfte, die beispielsweise von nicht
weiter dargestellten Piezoaktoren herrühren. Insbesondere jene Kugeln, die nahe der
Achse angeordnet sind, die die aktuelle Schwenkachse senkrecht schneidet, werden
durch die Taumelscheibe und insbesondere durch die im Umfangsrand der Taumel
scheibe 1 eingearbeitete V-Nut radial nach außen gedrückt, wodurch der flexible Au
ßenring 4 an dieser Stelle besonders radial gedehnt wird. Kugeln, die im Bereich der
aktuellen Schwenkachse auf dem Umfangsrand der Taumelscheibe 1 plaziert sind,
verbleiben hingegen innerhalb der V-Nut 2 der Taumelscheibe 1, wodurch sich auf
den gesamten flexiblen Außenring 4 eine elliptische Ausprägung durch das Verkip
pen der Taumelscheibe 1 einprägt.
Die Verformung des Außenrings 4 erfolgt durch die am gesamten Umfangsrand der
Taumelscheibe 1 angeordneten Kugeln nahezu kontinuierlich und nicht wie im vor
stehend beschriebenen bekannten Fall nur an bestimmten lokalen Stellen, die un
mittelbar von Piezoaktoren ausgelenkt werden. Durch die Verwendung der Taumel
scheibe wird eine geschmeidige Verformung des Außenringes 4 ermöglicht, wodurch
der Einsatz dieser Anordnung innerhalb eines Spannungswellen-Getriebes, das im
weiteren unter Bezugnahme der Fig. 4 beschrieben wird, zu reduzierten Reibungs
verlusten im Getriebe führt.
Der in Fig. 3a, b dargestellte flexible Außenring 4 ist an seiner Außenseite mit einer
Außenverzahnung AV versehen und kann als flexible Einheit, der sogenannten Flex-
Spline, kombiniert mit der Taumelscheibe als Auslenk-Generator, dem sogenannten
Wave-Generator, in das Innere einer starren Einheit, der sogenannten Circular-
Spline, eingesetzt werden, wodurch eine neue Art eines Spannungswellen-Getriebes
geschaffen ist.
In den Fig. 4a und b ist ein derartiges Spannungswellen-Getriebe gezeigt, des
sen Auslenk-Generator als Taumelscheibe 1 ausgebildet ist.
In Fig. 4a umfaßt eine starre Einheit CS, die als Gehäuse G ausgebildet ist, die flexi
ble Einheit FS, die mit der starren Einheit CS über ein Kugellager KU drehbar ver
bunden ist, durch das eine Abtriebswelle ABW hindurchragt. Die flexible Einheit FS
weist an ihrem Randbereich eine Außenverzahnung AV auf, die einer entsprechen
den Innenverzahnung IV, die an der starren Einheit CS vorgesehen ist, gegenüber
liegend angeordnet ist. Der Innendurchmesser der flexiblen Einheit FS ist derart be
messen, daß bei bündigem Anliegen einer Taumelscheibe 1 an der Innenseite der
flexiblen Einheit FS die Verzahnungen AV und IV ineinander greifen. Wird die Tau
melscheibe 1, wie in Fig. 4a dargestellt, so weit um ihre Hochachse, die z-Achse,
geschwenkt, so greift der obere und untere Bereich der Außenverzahnung AV der
Taumelscheibe in die Innenverzahnung der starren Einheit CS.
Hingegen löst sich im Fall der Fig. 4a die Taumelscheibe 1 von der flexiblen Einheit
FS an den sich gegenüberliegenden Bereichen senkrecht zur Zeichenebene. Auf
diese Weise bewirkt das Verkippen der Taumelscheibe 1 eine unmittelbare Einprä
gung einer elliptischen Form auf die flexible Einheit FS. Es ist lediglich dafür Sorge
zu tragen, daß die Taumelscheibe 1 an ihrem Drehmittelpunkt 5 räumlich fest gela
gert ist und ein Gleiten der Taumelscheibe 1 auf der Innenseite der flexiblen Einheit
FS gewährleistet ist, was durch entsprechende bekannte Schmiertechniken oder
entsprechende Materialwahl zu realisieren ist.
Im Falle der Darstellung gemäß Fig. 4b ist die Taumelscheibe 1 um eine Achse senk
recht zur Zeichenebene, der y-Achse, gekippt, was dazu führt, daß die flexible Ein
heit FS im oberen und unteren Bereich durch die Taumelscheibe nicht nach außen
gepreßt wird, sondern vielmehr durch ihre eigene Spannkraft nach innen gezogen
wird, wodurch die Verzahnungen AV und IV im oberen und unteren Bereich nicht im
Eingriff stehen, gleichwohl in den sich gegenüberliegenden Bereichen senkrecht zur
Zeichenebene.
Durch entsprechende Auslenkung der Taumelscheibe mit Hilfe nicht dargestellter
Stellelemente, vorzugsweise Piezoaktoren, kann die Taumelscheibe in einer vorge
gebenen Drehrichtung Taumelbewegungen ausführen, wodurch sich in die flexible
Einheit eine Welle kontinuierlich einprägt, die zur Unter- bzw. Übersetzung von
Drehbewegungen innerhalb eines Spannungswellen-Getriebes verwendet werden
können.
ABW Abtriebswelle
AV Außenverzahnung
CS starre Einheit
FS flexible Einheit
G Gehäuse
H Hub
IV Innenverzahnung
KU Kugellager
WG Auslenkgenerator
AV Außenverzahnung
CS starre Einheit
FS flexible Einheit
G Gehäuse
H Hub
IV Innenverzahnung
KU Kugellager
WG Auslenkgenerator
1
Taumelscheibe
2
V-Nut
3
Kugeln
4
flexibler Außenring
5
Drehpunkt
Claims (10)
1. Spannungswellen-Getriebe mit einer, eine Verzahnung aufweisenden starren
Einheit (CS = Circular Spline), einer, ebenfalls eine Verzahnung aufweisenden flexi
blen Einheit (Flexspline = FS) sowie einem Auslenk-Generator (Wave-Generator =
WG), der die flexible Einheit derart dynamisch deformiert, daß die Verzahnung der
flexiblen Einheit (FS) mit der Verzahnung der starren Einheit (CS) stets in zwei ge
trennten Bereichen in Eingriff bringbar ist, so daß sich die flexible Einheit (FS) relativ
zur starren Einheit (CS) bewegt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Auslenkgenerator (WG) ein Taumelelement mit einem kreisrunden Umfangsrand aufweist, in dem eine Nut eingearbeitet ist, die zwei zueinander geneigte Nutflächen vorsieht,
daß peripher beabstandet um den Umfangsrand des Taumelelementes die flexible Einheit (FS) in Form eines flexiblen Außenrings vorgesehen ist, mit einer Innen- und Außenseite, dessen Innenseite eine Nut und dessen Außenseite die Verzahnung aufweist,
daß zwischen dem Umfangsrand des Taumelelementes und der Innenseite des flexiblen Außenrings Kugeln derart eingebracht sind, daß die Kugeln zwischen den Nuten des flexiblen Außenrings und des Taumelelementes anliegen,
daß das Taumelelement orthogonal zu der durch den Umfangsrand einbeschriebe nen Fläche um einen räumlich festen Drehpunkt auslenkbar ist, der den Mittelpunkt des Taumelelemetes bildet.
dadurch gekennzeichnet, daß der Auslenkgenerator (WG) ein Taumelelement mit einem kreisrunden Umfangsrand aufweist, in dem eine Nut eingearbeitet ist, die zwei zueinander geneigte Nutflächen vorsieht,
daß peripher beabstandet um den Umfangsrand des Taumelelementes die flexible Einheit (FS) in Form eines flexiblen Außenrings vorgesehen ist, mit einer Innen- und Außenseite, dessen Innenseite eine Nut und dessen Außenseite die Verzahnung aufweist,
daß zwischen dem Umfangsrand des Taumelelementes und der Innenseite des flexiblen Außenrings Kugeln derart eingebracht sind, daß die Kugeln zwischen den Nuten des flexiblen Außenrings und des Taumelelementes anliegen,
daß das Taumelelement orthogonal zu der durch den Umfangsrand einbeschriebe nen Fläche um einen räumlich festen Drehpunkt auslenkbar ist, der den Mittelpunkt des Taumelelemetes bildet.
2. Spannungswellen-Getriebe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Taumelelement ring- oder scheibenförmig aus
gebildet ist.
3. Spannungswellen-Getriebe nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Nut des Taumelelementes als V-Nut ausgebildet
ist.
4. Spannungswellen-Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kugeln und dem flexiblen Außenring
ein Spiel vorgesehen ist.
5. Spannungswellen-Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kugeln bei Auslenkung des Taumelelementes
aus einer Normallage, in der die Kugeln gleichmäßig an den Nutflächen des
Taumelelementes aufliegen, auf einer einzigen Nutfläche aufliegen und durch diese
radial nach Außen gedrückt werden, mit Ausnahme jener Kugeln, die auf einer virtu
ellen Achse sitzen, die den Drehpunkt schneidet und um die das Taumelelement
verkippt ist.
6. Spannungswellen-Getriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Auslenkgenerator (WG) ein Taumelelement mit
einem kreisrunden Umfangsrand aufweist,
daß peripher unmittelbar um den Umfangsrand des Taumelelementes die flexible Einheit (FS) vorgesehen ist, mit einer Innen- und Außenseite, dessen Außenseite die Verzahnung aufweist,
daß das Taumelelement orthogonal zu der durch den Umfangsrand einbeschriebe nen Fläche um einen räumlich festen Drehpunkt auslenkbar ist, der den Mittelpunkt des Taumelelemetes bildet
daß peripher unmittelbar um den Umfangsrand des Taumelelementes die flexible Einheit (FS) vorgesehen ist, mit einer Innen- und Außenseite, dessen Außenseite die Verzahnung aufweist,
daß das Taumelelement orthogonal zu der durch den Umfangsrand einbeschriebe nen Fläche um einen räumlich festen Drehpunkt auslenkbar ist, der den Mittelpunkt des Taumelelemetes bildet
7. Spannungswellen-Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß das Taumelelement Taumelbewegungen um den
räumlich festen Drehpunkt ausführt, die dem Taumelelement mittels einer Antriebs
einrichtung aufgezwungen wird.
8. Spannungswellen-Getriebe nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung wenigstens drei Stellelemente
vorsieht, die um den Drehpunkt um jeweils 120° versetzt angeordnet sind und ortho
gonal zu der durch den Umfangsrand einbeschriebenen Fläche Kraft auf das Tau
melelement ausüben.
9. Spannungswellen-Getriebe nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stellelemente Piezostellelemente (P) sind, die
durch Anliegen elektrischer Spannung längbar sind.
10. Spannungswellen-Getriebe nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die die Stel
lelemente derart ansteuert, daß die Krafteinwirkung durch die Stellelemente auf das
Taumelelement in einer Weise erfolgt, daß das Taumelelement in einer vorgebbaren
Taumelrichtung um den räumlich festen Drehpunkt bewegbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999101189 DE19901189C1 (de) | 1997-10-28 | 1999-01-14 | Spannungswellen-Getriebe |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997147566 DE19747566C1 (de) | 1997-10-28 | 1997-10-28 | Piezoangetriebenes Spannungswellen-Getriebe |
DE1999101189 DE19901189C1 (de) | 1997-10-28 | 1999-01-14 | Spannungswellen-Getriebe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19901189C1 true DE19901189C1 (de) | 2000-09-21 |
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ID=26041150
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DE1999101189 Expired - Fee Related DE19901189C1 (de) | 1997-10-28 | 1999-01-14 | Spannungswellen-Getriebe |
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DE (1) | DE19901189C1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3522336A1 (de) * | 1985-06-22 | 1987-01-02 | Bosch Gmbh Robert | Robotergelenk mit einem elektrischen antriebsmotor |
DE3545068C2 (de) * | 1985-12-19 | 1987-09-24 | Kuka Schweissanlagen + Roboter Gmbh, 8900 Augsburg, De |
-
1999
- 1999-01-14 DE DE1999101189 patent/DE19901189C1/de not_active Expired - Fee Related
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Title |
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