JP2023544207A - 滑り軸受取付型同軸ギアボックス - Google Patents

滑り軸受取付型同軸ギアボックス Download PDF

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Abstract

Figure 2023544207000001
ギアボックスの回転軸(5)を中心に配置されるギアリングの歯(7)を受けるための歯キャリア(40)であって、歯(7)が半径方向に変位可能かつガイドされるように歯キャリア(11)に配置された歯キャリア(40)と、回転軸(5)を中心に回転可能とされ、半径方向に歯(7)を駆動するために円周にわたって可変とされたカム曲率を有するカムディスク(20)と、を有し、カムディスク(20)上で摺動可能に取り付けられた軸受セグメント(24)が歯(7)とカムディスク(20)との間に配置されており、軸受セグメント(24)は、凹状曲率を有する接触領域を有すると共にカムディスク(20)に面する走行面上で中心となるように配置され、凹状曲率は、カムディスクの最小カム曲率よりも大きくカムディスクの最大カム曲率よりも小さい、ギアボックス(1)。
【選択図】図1

Description

本発明は、ギアボックス及びギアボックスの動作方法に関する。
歯キャリア内で半径方向に変位可能に取り付けられた歯を備えるギアボックスが、先行技術から知られている。歯を駆動するために、例えば、カムディスクのような輪郭形状を有する駆動要素が使用される。歯は、歯を備える歯キャリアと歯部との間の相対運動が生じるように、歯部の内歯に係合する。ここで、歯部と歯との間の相対運動は、輪郭形状を有する駆動要素の運動よりも少なくとも1の大きさだけ小さい。このようにして、高いギア比を達成することができる。
これらのギアボックスでは、カムディスクへの歯の取り付けが重要な問題である。この目的のために、今日までの先行技術からの解決策は、軸受セグメントを有するいわゆるセグメント取付けを使用する(例えば、DE 10 2015 105525 A1号公報を参照。)。しかしながら、軸受セグメントの下に転がり軸受を使用する構造は複雑である。
本発明の目的は、従来技術から知られているギアボックスと比較して改良されたギアボックスを特定することであり、その意図は、単純な構造に関連してより少ない摩擦を達成することである。さらに、本発明の目的は、そのようなギアボックスを動作させるための方法を特定することである。
この目的は、請求項項1に記載のギアボックスと、対応する請求項に記載のギアボックスを操作する方法とによって達成される。有利な改良および実施形態は、従属請求項および本明細書から得られる。
本発明の一態様は、ギアボックス、特に、同軸ギアボックスに関し、それは、ギアボックスの回転軸を中心に配置されるギアリングの歯を受けるための歯キャリアであって、歯が半径方向に変位可能かつガイドされるように歯キャリアに配置された歯キャリアと、回転軸を中心に回転可能とされ、半径方向に歯を駆動するために円周にわたって可変とされたカム曲率を有するカムディスクと、を有し、カムディスク上で摺動可能に取り付けられた軸受セグメントが歯とカムディスクとの間に配置されており、軸受セグメントは、凹状曲率を有する接触領域を有すると共にカムディスクに面する走行面上で中心となるように配置され、凹状曲率は、カムディスクの最小カム曲率よりも大きくカムディスクの最大カム曲率よりも小さい。
本発明の更なる態様は、本明細書に記載の典型的な実施形態のうちの1つにおけるギアボックスを動作させるための方法に関する。
曲率を比較する場合、本明細書で様々な範囲について記載されているように、一般に曲率の絶対値が比較される。カムディスクのカム曲率は典型的には全周にわたって凸状であり、いずれにしても少なくとも典型的な実施形態では全周にわたって凹状ではない。
軸受セグメントは、典型的にはカムディスク上を摺動するように取り付けられる。特に、軸受セグメントはカムディスクに直接取り付けられており、特に潤滑フィルムによって分離されているのみである。典型的な実施形態では、軸受セグメントが磁性を持たないか、又は非磁化性材料で構成される。軸受セグメントとカムディスクとは、典型的にはカムディスクと軸受セグメントとの間にいかなる磁力も、又は少なくとも実質的ないかなる磁力も蓄積しない材料で作製される。各々の場合において、滑り軸受による流体力学的取付けは、典型的に、ギアボックスの動作中において軸受セグメントの対応する走行面とカムディスクとの間に構成される。
典型的な実施形態における軸受セグメントの接触領域の凹状曲率は、少なくとも部分的に、又は少なくとも各々の接触領域の中心領域において一定である。曲率という用語に関して、これは、観測点における対応する表面の曲率の程度として理解されるべきであることに留意されたい。曲率は、典型的にはkappa:dphi/ds、したがって円弧長にわたる角度変化、すなわち1/rによって定義される。ここで、考慮すべきことは、例えば、カムディスクが特定の軸方向の幅を有し、その範囲内で同じ断面を持つが周方向に沿って異なる曲率を有する場合があることである。
本発明の実施形態は特に、同軸ギアボックス装置に関する。軸方向は、典型的にはギアボックスの長手方向軸を示す。リングギアの歯部における歯の係合は、典型的には歯部の内歯における歯の係合を示し、後者は典型的な実施形態において一定のピッチ円直径上にある。
「カムディスク」という用語は、典型的に、一般的に、対応する構成要素が必ずしも円盤状である必要はないことを意味すると理解される。むしろ、カムディスクは、駆動軸の一部であっても、延長された範囲を有してもよく、特に複数の部分を有して構成されてもよい。そのような1つ又は複数の部分は、カムディスクの機能が満たされるように、様々な半径を有することができる。更に別の部分は他の機能を有することができ、例えば、円筒形であるか、又は、例えばトルク伝達のために、縁部を有してもよい。カムディスクという用語は、典型的には主としてこの部品の機能に関し、特に、駆動軸の角度位置に応じて歯を半径方向に駆動するために回転する輪郭形状を提供する機能に関し、そしてそれにより、例えば、カムディスクは歯がガイド内で摺動逆行(スライドバック)することを許容する。
歯部は、典型的には包囲歯部である。歯部の内歯は歯と係合し、歯は、典型的には歯キャリアに対して半径方向に直線状に変位可能となるように取り付けられる。ここで、「半径方向に直線状」とは、通常、半径方向にガイドが存在することを意味し、ガイドは歯を半径方向の移動のみを許容する。典型的には、ガイドされた結果、歯はまさに一方向において直線状に変位可能であり、これは例えば、歯が変位方向において特定の距離にわたって一定の断面を有するという点で達成することができ、ここで、歯キャリアは歯のために同様に一定の断面を有する開口を有する。歯は通常、いずれの場合もまさに一方向において、典型的には歯の長手方向軸の方向において、変位可能に歯キャリアに取り付けられる。典型的な実施形態では、ギアボックスの長手方向軸を中心とする歯キャリアに対する歯の回転の自由度は、更にブロックされる。これは、例えば、歯キャリア内の半径方向における歯の直線ガイドによって達成することができる。このようにして、歯は、歯キャリアと協働してギアボックスの長手方向軸の周りを回転するが、歯キャリアに対して相対的に回転しない。
本発明によるギアボックスの典型的な実施形態では、歯の少なくとも一部が曲げ剛性を有するように具体化される。ここで、「曲げ剛性を有する」という用語は、典型的には技術的な意味で理解されるべきであり、歯の材料の剛性により歯の撓みが非常に小さく、撓みが、ギアボックスの運動力学の観点において少なくとも実質的に無関係であることを意味する。曲げ剛性を有する歯は、金属合金、特に鋼、又はチタン合金、ニッケル合金、又は他の合金から製造される歯を特に含む。更に、プラスチック材料から作製された曲げ剛性を有する歯は、特に、以下の部品のうちの少なくとも1つが同様にプラスチック材料から作製されたギアボックスの場合に提供され得る:リングギア上又はギアホイール上の歯部、歯キャリア及び駆動要素。本発明の典型的な実施形態では、歯キャリア及び歯、又は更に歯部又は更に駆動要素は金属合金から製造される。このようなギアボックスは、ねじれ剛性が非常に高く高い耐荷重性を持つという利点を提供する。少なくとも一部がプラスチック材料から構成されたギアボックス、又はプラスチック材料から構成された部品を有するギアボックスは、軽量化できるという利点を提供する。「曲げ剛性を有する」という用語は、特に、歯の横断軸周りの曲げ剛性について指す。
典型的な実施形態では、軸受セグメントが歯とカムディスクとの間に配置され、その軸受セグメントは回転動作中は潤滑膜によってカムディスク上に載置される。有利な実施形態は、カムディスクと各々において少なくとも1つの歯との間に配置された軸受セグメントを備える。軸受セグメントは、歯がカムディスクの走行面に対して、又は軸受セグメントに対して傾斜することを可能にする。少なくとも2つの歯が、典型的に、1つの軸受セグメントに取り付けられる。更なる実施形態では、ちょうど1つの歯、例えば丸歯又は平坦歯が、それぞれの場合において、軸受セグメントのうちの1つに取り付けられる。平坦歯は、歯ガイドの中で自身の軸周りにねじれないように固定されることができ、丸歯は、典型的には、軸受セグメントとの形状合致(フォームフィット)によって固定されることができる。1つの軸受セグメントに取り付けられた複数の歯は、典型的には、軸方向に1列に互いに隣接して配置される。軸受セグメントの滑らかな走行は、複数の歯のそのような配置を使用して、または平坦歯を使用して強化することができる。
本発明の典型的な実施形態は、駆動要素としてカムディスクを備える。カムディスクは、好ましくは非円形又は非楕円形の円弧状の形状又は曲線を有する。非円形又は非楕円形の円弧状の形状は、例えば、異なる歯車比を設定するために、異なる曲線を使用することができるという利点を提供する。本出願の文脈では、偏心形状の場合には回転軸のみが円形状の中心軸と一致しないがそれにも拘わらず円形状が存在するので、偏心形状は、典型的には、円形状又は楕円形状に含まれる。典型的なカムディスクは、少なくとも又はちょうど2つの頂部又は***部を備え、これらは典型的には円周にわたって均一に分布している。頂部は、最高部と呼ばれることもある。頂部が複数であれば、より多くの歯が歯部と係合する。本発明において使用可能な典型的なカムディスクは、例えば、ドイツ国イガースハイム97999に所在するWITTENSTEIN galaxie GmbH(有限会社)によるGalaxie G135(登録商標)から得ることができる。
典型的な実施形態では、歯キャリア又は歯部が円形状として構成される。これは、歯キャリア及び歯部に対して単純な幾何学的形状の利点を提供する。力の伝達は、典型的にはギヤボックスの低速側で、歯部と歯キャリアとの間で行われる。これは、力の伝達距離が極めて短く、そのため極めて高い剛性が達成されるという利点を提供する。
歯部の内歯及び歯は、典型的には湾曲した側面を有する。典型的な実施形態では、内歯と歯とはそれぞれにおいて歯頂部を有し、その断面は各場合において湾曲した側面を有する角錐台又は角錐の断面に対応する。対数螺旋の形態における曲率の潜在的な実施形態に関しては、DE 10 2007 011 175 A1号公報を参照されたい。湾曲面は、係合する側面が単に線状又は点状に接触するのでなく、平面的に接触するという利点を提供する。このようにすることで、多くの歯に積極的に荷重を分散させることができ、歯部と歯との間の力の伝達を極めて高いレベルの剛性で行うことができる。
典型的な実施形態では、軸受セグメントの接触領域の凹状曲率は、カムディスクの少なくとも1つの谷部におけるカムディスクの凸状カム曲率よりも大きい。カムディスクの少なくとも1つの谷部は、長手方向軸からの走行面の最小間隔によって区別される。この位置で、カムディスクは典型的には最小カム曲率を有し、典型的な実施形態におけるカムディスクの「最小カム曲率」という用語は、この位置での又はトラフ周りの領域でのカム曲率が0に等しくなり得るように理解してもよい。軸受セグメントの凹状曲率は、典型的に、カムディスクの少なくとも1つの頂部におけるカムディスクの凸状カム曲率よりも小さく、したがって、長手方向軸からの走行面の間隔は、典型的には最大である。カムディスクのカム曲率は、典型的には少なくとも1つの頂部の領域において最大である。しかしながら、更なる実施形態では、最大カム曲率が少なくとも1つの頂部とは別であってもよい。
カムディスクは、典型的には、回転軸からの最大半径方向間隔を有するちょうど1つのピークと、回転軸からの最小半径方向間隔を有する1つのトラフとを有し、軸受セグメントの凹状曲率は、典型的には両方の回転方向において、頂部から進行するカムディスクの全角度範囲の5%から35%までの角度範囲内において、最小凸状カム曲率よりも小さい。ちょうど1つの頂部を備えたカムディスクを有する典型的な実施形態では、凹状曲率は、典型的には両方の回転方向において、頂部から進行する20°から120°までの角度範囲内で、最小カム曲率よりも小さい。
典型的な実施形態は、回転軸からの最大半径方向間隔を有する2つの頂部と、各々が頂部の間に位置して回転軸からの最小半径方向間隔を有する2つの谷部とを有するカムディスクを有し、軸受セグメントの凹状曲率は、第1の頂部から第2の頂部へと進行する全角度範囲の5%から35%までの角度範囲内で、最小カム曲率よりも小さい。2つの頂部を備えたカムディスクを有する典型的な実施形態では、凹状曲率が、典型的には両方の回転方向において、頂部から進行する10°から60°までの角度範囲内で、最小カム曲率よりも小さい。3つの頂部を有する更なる典型的な実施形態では、凹状曲率が、典型的には両方の回転方向に、頂部から進行する6°から40°までの角度範囲内で、最小カム曲率よりも小さい。
歯のいわゆる係合領域、すなわち、力を伝達する方法で、歯が一方では内歯と、他方では軸受セグメントと係合する領域は、少なくとも実質的に典型的に所定の角度範囲内に位置する。典型的なカムディスクは、いずれにしても、対称的な湾曲輪郭を頂部の周り及び谷部の周りに有する。
凹状曲率は、典型的には、それぞれ上述した角度範囲、例えば、5%から35%まで、又は20°から120°まで、10°から60°まで、又は6°から40°までの範囲内で、最大で0.2%、最大で0.5%、又は最大で1%最小カム曲率より小さい。
典型的な実施形態では、走行面の周辺領域における軸受セグメントの走行面は、いずれの場合も周方向において凸状に湾曲している。周方向の周辺領域は、凹状曲率を有する接触領域の前後にそれぞれ存在し、凹状曲率に直接隣接することも、平面によって接触領域から分離することも可能である。また、各実施形態の各々において、1つの平坦サブ面を凸状の周辺領域に隣接するように配置することができる。このように、典型的な実施形態では、走行面の中心から周方向に進行すると次のような順序となる:接触領域の凹状曲率、周辺領域の凸状曲率、平坦サブ面、及びオプション的に更に軸受セグメントの縁部の凸状曲率。この幾何学的形状によって、潤滑膜の形成が補助されることとなる。更なる典型的な実施形態では、周辺領域が非常に小さな凸状曲率で完全に具体化される。
軸受セグメントの走行面は、典型的には滑り軸受材料、例えば、青銅、黄銅、又は白色金属を含み、「又は」の文言は、それぞれの場合において「及び/又は」の組合せも含む。代替的に又は追加的に、カムディスクの走行面のコーティングが提供されてもよい。このようにして、孔食(ピッティング)を大幅に排除することができ、それにより、潤滑膜の局所的な破損や個々の粒子との接触は直接的に軸受特性の破壊を引き起こさない。
典型的な実施形態では、歯当り面を有するビードが、カムディスクと反対側に面する軸受セグメントの表面に構成されており、歯当り面は、その軸が少なくとも実質的に走行面の領域に位置するような部分円筒形状を有する。このようにして、走行面上の歯のピボット軸が変位され、それにより圧力点の任意の移動、又は軸受セグメントの中心からの圧力点の任意の移動が回避される。「実質的に走行面の領域に」とは、典型的には、走行面の上方又は下方の軸受セグメントの半径方向における厚さの最大20%又は最大10%の領域を示す。
軸受セグメントは、典型的には回転方向においてそれぞれ1つの直線状の前縁と1つの直線状の後縁とを有する。このことは、構造を単純化する。
典型的な実施形態の利点は、特に、ほぼ一貫して高い回転速度を持つ出力範囲において、とりわけ、高耐久性、減衰の増加、又は高耐荷重能力であり得る。
本発明は、以下において添付図面を用いてより詳細に説明される。
図1は、本発明の第1の実施形態を断面図で概略的に示す。 図2は、図1の実施形態の詳細を概略的に示す。 図3は、図1の実施形態の軸受セグメントを上面図で概略的に示す。
本発明の典型的な実施形態は、図面を用いて以下に説明されるが、本発明はこれらの例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明の射程範囲は請求項によって決定される。実施形態の説明では、異なる図面や異なる実施形態について、説明の明確性を向上させるために、同一又は類似の部分について同一の参照符号が使用される場合がある。しかしながら、そのことは、本発明の対応部分が実施形態に示された変形例に限定されることを意味するものではない。
例示的な実施形態が、図1の概略断面図に示される。図1は、内部包囲歯部5を有するリングギヤ3を備えたギヤボックス1の断面を概略的に示す。歯7は歯部5に係合する。より明確とするために、図1の歯7の各々には参照符号7が付されていない。このことは、複数個存在する図1の他の部分にも該当しており、同様にそれらの全てに各々の参照符号が付されているわけではない。軸方向に平行な2つのギアリングには、典型的に個々の歯7が設けられている。
歯7は、歯キャリア11内で半径方向に変位可能に取り付けられる。この目的のために、歯キャリア11は半径方向に配列されたダクト状の円形開口部又はスロット状の開口部を有しており、これは、歯キャリア11内での歯7の半径方向のガイドを保証する。開口部内で半径方向にガイドされることにより、歯7は、その長手方向軸に沿って半径方向にのみ移動可能とされる。ギアボックス1の長手方向軸周りにおける歯キャリア11に対するねじれは、特に排除される。
歯の長手方向軸は、典型的には歯の根元から歯の頂部まで延びる軸を表し、一方、ギアボックスの長手方向軸は、ギアボックスの回転軸の方向を指す。これは、例えば、出力として使用可能な歯キャリアの回転軸、又はカムディスクの回転軸であってもよい。
歯7は、中空カムディスク20として具体化されたカムディスク20の形態での駆動要素によって駆動される。カムディスク20は、歯7を半径方向に駆動するための輪郭形状22を有する。輪郭形状22は、周上に2つの頂部を有する輪郭を有し、それにより、各々対向する歯7が歯部5の歯間隙に最大範囲(図1の上下)まで入り込む。
中心にある回転軸周りにおいて最大半径を有するカムディスク20の輪郭形状22の2つの頂部は、図1において上側及び下側に示されており、一方、図1において最小半径を有する谷部は、それぞれ、カムディスクの右側及び左側に配置され、頂部に対して約90°回転した位置にある。
図1に示すギアボックス1において、歯7が滑り軸受を用いた取付けによってカムディスク20の輪郭形状22上に配置される。滑り軸受による取付けは、潤滑膜(図示せず)によって輪郭形状22上をスライドする軸受セグメント22を含む。
図1の例示的な実施形態では、出力は歯キャリアから得られ、リングギアは歯部によって固定的に確立されている。
歯7に面する側の軸受セグメント24は、各々、1つの円形歯当り面を有し、歯当り面は部分的に特に円筒形状であって(図2も参照)かつビードを形成し、ビード上には1つの歯7、又は典型的な実施形態においては2つ、3つ又は4つの歯の根元がギアボックス1の軸方向において隣り合って配置され得る。ビードは、各々歯7の根元において対応するクリアランスと協働して、歯7が軸受セグメント24上でスリップするのを防止する。
歯7の根元関節は各々ビードによって構成され、それにより、歯7は軸受セグメント24に対して傾斜することができて非拘束のガイドを保証する。軸受セグメント24の半径方向外側のビードは、各々において歯7の溝に係合され、それぞれの軸受セグメント24に対して中心になるように配置される。このようにして、軸受セグメント24による力の中心的な伝達が達成される。
回転方向の軸受セグメント24は、直線状の前縁及び後縁を有して回転方向に相互に変位可能であり、それにより、軸受セグメント24間の間隔は、歯の位置に応じて変化し得る。これにより、カムディスク20の輪郭形状22によって、軸受セグメント24の大幅に非拘束のガイドと大幅に非拘束の半径方向駆動が可能となる。輪郭形状22と軸受セグメント24との間の摩擦抵抗を最小限にするために、又は、潤滑膜を確実なものとするために、カムディスクに面する軸受セグメント24の側面は、以下に例示する典型的な形状を有する。
軸受セグメント24の半径方向外側のビードは、各々において歯7の溝に係合され、それぞれの軸受セグメント24に対して中心になるように配置される。軸受セグメント24による力の中心的な伝達は、このようにして達成される。
図2には、3つの軸受セグメント24がより詳細に示されている。カムディスクに面する走行面の形状は、特に、図2の3つの軸受セグメント24のうちの中央のものを用いてより詳細に説明され、その走行面の形状は、走行面において中心となるように配置された接触領域26を有する。接触領域26は凹状曲率を有し、凹状曲率は、カムディスクの最小凸状カム曲率よりも大きく、カムディスクの最大凸状カム曲率よりも小さい。凹状曲率は、カムディスクの最小凸状カム曲率、特に谷部内のカム曲率よりも少なくとも50%大きい。
カムディスク20のカム曲率は、各々の場合において、特定の位置における輪郭形状22のカム曲率を示す。
図中の上側に示された突起から進行して、2つの角度30が、軸受セグメントの走行面26の曲率をより詳細に特定するのに利用するために、図1にプロットされている。接触領域26の凹状曲率は接触領域26の領域にわたって一定であり、両方の回転方向において頂部から進行する10°から60°までの角度範囲内において最小カム曲率よりも小さく、典型的には、その角度範囲内において最小カム曲率よりも最大で0.2%小さい。より具体的には、接触領域の凹状曲率は、10°と60°との間で最小カム曲率の99.8%である。カムディスクは、典型的には対称設計であることに留意されたい。
カムディスクに面する軸受セグメント24の1つの側面は、図3の概略図においてより詳細に示されている。走行面の1つの周辺領域27は、各々、中心接触領域26のいずれかの側に隣接し、その周辺領域27は凸状に構成される。これに隣接して、平坦サブ面28が設けられ、これは、各々、軸受セグメント24の凸状にR形状の縁部29によって隣接される。この形状は、図2からも概略的に導くことができるが、明確さを向上させるため、図2内の対応する領域には参照符号を付していない。

Claims (11)

  1. ギアボックスであって、
    ギアボックスの回転軸を中心に配置されるギアリングの歯を受けるための歯キャリアであって、歯が半径方向に変位可能かつガイドされるように歯キャリアに配置された歯キャリアと、
    回転軸を中心に回転可能とされ、半径方向に歯を駆動するために円周にわたって可変とされたカム曲率を有するカムディスクと、を有し、
    前記カムディスク上で摺動可能に取り付けられた軸受セグメントが前記歯と前記カムディスクとの間に配置されており、
    軸受セグメントは、凹状曲率を有する接触領域を有すると共にカムディスクに面する走行面上で中心となるように配置され、凹状曲率は、カムディスクの最小カム曲率よりも大きくカムディスクの最大カム曲率よりも小さい。
  2. 前記カムディスクは、前記回転軸からの最大半径方向間隔を有するちょうど1つの頂部と、前記回転軸からの最小半径方向間隔を有するちょうど1つの谷部とを有し、
    前記凹状曲率は、前記山部から進行する前記カムディスクの全角度範囲の5%から35%までの角度範囲内で前記最小カム曲率よりも小さい、請求項1に記載のギアボックス。
  3. 前記カムディスクは、前記回転軸からの最大半径方向間隔を有する少なくとも2つの頂部と、各々が頂部間に位置して回転軸からの最小半径方向間隔を有する少なくとも2つの谷部とを有し、
    前記凹状曲率は、前記山部のうちの第1のものから第2のものへと進行する前記カムディスクの全角度範囲の5%から35%までの角度範囲内で前記最小カム曲率よりも小さい、請求項1に記載のギアボックス。
  4. 前記凹状曲率は、5%から35%までの角度範囲内で、前記最小カム曲率より最大で1%小さい、請求項2に記載のギアボックス。
  5. 前記走行面の周辺領域における前記軸受セグメントの走行面は、いずれも周方向に凸状に湾曲している、請求項1に記載のギアボックス。
  6. 前記凸状周辺領域は、前記接触領域と平坦サブ面との間に配置されている、請求項5に記載のギアボックス。
  7. 前記軸受セグメントの前記走行面が滑り軸受材料を含む、請求項1に記載のギアボックス。
  8. 歯当り面を有するビードの各々が、カムディスクと反対側に面する軸受セグメントの表面に構成されており、前記歯当り面は、その軸が少なくとも実質的に走行面の領域に位置するような部分円筒形状を有している、請求項1に記載のギアボックス。
  9. 前記受セグメントは、回転方向から見たときに、1つの直線状の前縁と1つの直線状の後縁とを各々有する、、請求項1に記載のギアボックス。
  10. ギアボックスの動作中において、前記軸受セグメントの走行面とカムディスクとの間に、滑り軸受による流体力学的な取付けが各々構成される、請求項1に記載のギアボックス。
  11. 請求項1に記載のギアボックスの動作方法。
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DE3667832D1 (de) * 1985-04-12 1990-02-01 Beijing Inst Of Aeronautics An Exzentergetriebe mit oszillierenden zaehnen.
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DE102007019607A1 (de) * 2007-04-02 2008-10-16 Wittenstein Ag Koaxialgetriebe, insbesondere Hohlwellengetriebe für die industrielle Antriebstechnik
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