谐波传动装置及这种传动装置的内齿轮制造方法及图纸

谐波传动装置（１２）的星形内齿轮（１５）由若干推杆（２１）构成，这些推杆由一个保持环（２８）可动地相互连接，该保持环在大约推杆颈部的高度的一半处将这些推杆围起，这样，它们就构成了一个可以操作的单独的部件。推杆颈部的内前端（２８）是热形状稳定的，其带有一个滑动靴，或至少带有一个耐滑动的涂层，相对的一侧是一个径向上可弹性变形的头（２６）。内齿轮（１５）作为注塑件的一部分以一种多成份工艺制成，并带有一受热形状稳定的脚（２３）、弹性地模塑在各形状稳定的推杆颈部上的支撑环臂（２８）以及头壁（２７、３２），这些部件分别由不同的塑料制成。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及如各独立权利要求的前序部分的谐波传动装置和用于这种传动装置的内齿轮。谐波传动装置----也称之为harmonic drive(谐波传动装置的英语-译者注)或环带式传动装置----作为主动轴与从动轴共轴的减速比非常大的减速和自制动系统的功能的依据是，一个旋转的所谓波发生器使一个也称之为挠性带的轮圈循环地径向变形，从而使其轮缘，即，其外表面循环地局部向外压一个静止的形状稳定的支撑圈的略大一点的周边的内表面。内齿本身或可旋转地支撑在其上的轮圈受力吻合地通过摩擦面或形状吻合地通过齿啮合在支撑圈内滚动，轮或者其轮圈按照其周边差的比例，比波发生器的马达驱动的驱动芯慢地旋转。这一与原驱动运动相比减慢了许多的旋转运动优选经轮圈的外齿传递到与支撑圈同心但不静止的从动圈的另一外圈的内齿上，采用不同的周边(齿数)，还可以使转速进一步减速。波发生器的驱动通过由一个共轴的、法兰连接的、高转速因而价格合理的低压直流电机来实现，该电机的旋转被减速到一个非常缓慢的旋转运动，该非常慢的旋转运动对应一个较大的转矩。在29614738号德国技术中公开并在H.Him的发表于KEMAntriebstechnik第11/1996期上的文章“Genial einfach”中详细地描述的这种谐波发生器的一个实施形式中，例如一个非圆(轴向横截面上大致为三角形或优选椭圆形)的驱动芯作为波发生器在一个径向可变形的内齿轮的毂内同心地旋转。形状稳定的轮幅位于可径向变形的毂与内齿轮的同样可径向变形的带外齿的轮圈之间，其作用是使相应于其循环径向变形的外齿总是只在一个有限的弧段上与被支撑的支撑环的内齿啮合。代替与静止的外支撑环相对并相对于驱动芯反向旋转的由毂、轮幅和带齿的外轮圈构成的内齿轮，在所引用的技术中还规定，各蘑菇或T形的推杆及其颈部在一静止的笼的通道中相对于波发生器的轴线径向移动。于是，在支撑环内的滚压过程的循环的径向偏移通过如下的方式实现，推杆的脚在弹性偏压下支撑在驱动芯的非圆的外表面上，而在所述笼的一个同轴的中心孔中的驱动芯在马达驱动下旋转。在周边或圆周方向上，切向上加宽的推杆的头带动作为轮圈的挠性带，其外齿按照径向向外偏移的推杆的顺序局部循环地向外变形，从而滚压在支撑环上。就这样，在这种谐波传动装置中，输入轴的非常高的转速转换成与输入轴同轴的输出轴的相比之下非常低的转速，该非常低的转速对应于一个较大的扭矩。为了减小驱动芯与内齿轮毂或推杆——脚系列的相对旋转的塑料表面对之间的产生热的摩擦，在本领域的现有技术中加入一个滑动轴承，该滑动轴承形式为一个金属轴套，在其内旋转的偏心的驱动芯的影响下，该轴套也循环地偏心变形。这一加入的滑动轴承将驱动芯与内齿轮之间的相对旋转分成两级，此外，由于通常有利的塑料与金属的摩擦比，还导致摩擦损失的减少，也就是实际上完全由注塑部件小型化地制造的密封的谐波发生器内的导致损耗的加热的减少。然而，这种总是在负荷下变形的轴套需要有很高的交变疲劳强度，并且将其装入这种小尺寸的谐波传动装置中导致明显的制造成本的提高，这是因为，所述非圆的传动芯必须装入一个圆形的金属轴套中。可能是由于这种严重的缺陷，在按照DE19733497A1的谐波传动装置的进一步的发展中——用一系列无间隙的相互径向支撑的圆环扇形块代替在圆周方向上彼此隔开的推杆——放弃了这种金属轴套，取而代之的是(第2栏，第11行)重视内齿轮毂的高弹性，以便在安装非圆的驱动芯时尽可能容易插入。当(如前述公开的图6所示)两个平行于轴线的凸起平面(即，驱动芯的外表面和各内齿轮扇形的脚端)相互支撑时更需要高弹性，这时出现了一种几乎就是直线形的承载压力，并伴有相应升高了的单位面积压力。然而，缺点也是由于相邻扇形之间的不断的摩擦运动而引起的超过期望的加热。随后出现了按照尚未公开的DE19833290C1的进一步的发展，对此，在仍然是轮幅状的内齿的推杆在波发生器的驱动芯上的支撑方面，令人担心热疲劳极限会更糟，这是因为仍然彼此隔开但却是彼此通过一个挠性环带连接起来的推杆的脚不是更紧凑，而是松散了，这样是为了通过弹性弯曲产生一种径向弹簧的作用。可以看到，此时专业人员没有再对内齿轮的热负荷的问题给予适当的重视。因此，本专利技术试图解决的基本技术问题是，通过进一步减少所安装的磨损部件的数量，使这种减速比非常大的塑料传动装置功能更可靠，并且更小型化，然而，尽管体积有限，还是将磨擦产生的损耗热进一步减少，因为塑料部件对这种热的耗散很慢。为了解决这一问题，我们从下述理念出发，即，在这里所涉及的注塑制造的小型传动装置中，径向变形的内齿轮——现在为整体的或由单个部件装配而成的——的功能要求在径向截面上非常不同的甚至矛盾的材料特性。尽管摩擦生热，在驱动芯上的滚压过程还必须疲劳强度大且形状稳定，因此，对于循环的径向力传递，尽量采用弹性连接但本身刚性的轮幅或推杆——颈部，这样可以避免像现有技术那样，由于附加一个笼或者由于扇形推杆的松散的相对两侧的侧面的支撑而引起的安装成本高和摩擦产生的热，对于轮圈或挠性带在支撑环内的滚压过程，在此，很希望局部循环地以比较大的外半径在径向上弹性并挠性地紧贴凹入的弧形段中。按照本专利技术的解决方案是公知的由轮毂、轮幅和轮圈构成的整体内齿轮与彼此独立地径向引导到一个笼中的单独的推杆这两种形式之间的一种形式，特别是，这种形式与一种同样在摩擦热的情况下疲劳强度大的推杆——脚的设计结合。按照这种方案，整体上呈辐射状或星状设置的各个推杆虽然轴向平行地沿周边彼此连接，它们的脚沿着一个轮毂，头沿着一个轮圈，以支撑定位，但这种连接已经不再是固定的，而是在形状稳定地支撑在波发生器的驱动芯上的前提下，通过周向上向与两侧隔开地相邻的推杆延伸的挠性臂基本上对中地彼此连接。各推杆的颈部的脚端都是相互靠近地沿径向上耐滑动(也在热形状稳定和良好的可滑动性的意义上)地支撑在波发生器的驱动芯的外表面上，在相对的一端上，推杆还可以带有可在径向上弹性地压缩的头，这些头中，只有那些正位于波发生器的较大的直径的延长部分上，即，从一个想像中的圆弧沿径向向夕申出一些的头才十足地紧贴在轴向上彼此相邻的外环(支撑环和从动环)的空心圆筒状的内表面上。如要实现一种形状吻合的滚压过程，可以将内齿轮的外齿直接设计在周边上的一系列彼此隔开地相邻的推杆头的外表面上，这一系列推杆头构成间断的轮圈，或者(此处原文为ober，意思不通，译者认为是oder的笔误，故将其作为oder译出，这样，意思就通顺了)把推杆头用作一单独的同轴挠性带的支撑体，该挠性带带有外齿，推杆头将其撑起。通过特定的形状或者材料选择，使各推杆的头在颈部的纵向上具有良好的可弹性变形性。与此相反的是，在相反的方向上的各推杆的颈部的脚端还是要设计成在摩擦生热的情况下疲劳强度很大，这在前面已经叙述过，为此，可以对其施加一层适合于滑动的，例如电镀的涂层，或/并使其带有由硬的并耐高温的材料构成的滑石(滑石的露出的表面上还可衬上相对于驱动芯的外表面耐滑动的材料)。只要各推杆的颈部具有两个短的弯曲臂，各臂的端部成型出连接结构，用于与圆周方向上相邻的两侧相邻推杆的相邻的臂铰接，则可由可变数量的推杆组装成一个内轮。但推杆的数量优选预先确定好。所述臂或者设计成与两侧相邻的推杆颈本文档来自技高网...

【技术保护点】
谐波传动装置（１２），具有一在其内共轴旋转地设置的非圆的驱动芯，该驱动芯构成波发生器（１４），并具有一可循环地径向变形的内齿轮（１５），其推杆（２１）以滑动的方式径向支撑在波发生器（１４）上，其特征在于：推杆（２１）通过与其颈部（２２）相连的非抗弯的臂（２８－２８）可周向运动地相互连接，各推杆的颈部（２２）的脚端设计成耐热变形的，并且相对于波发生器的外表面（４０）具有良好的耐滑动性。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M鲁托，W沃尔夫，
申请(专利权)人：厄克斯勒股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]