特表 2022-544458 高減速比変速機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-10-19

(54)【発明の名称】高減速比変速機

(51)【国際特許分類】

   F16H 1/32 20060101AFI20221012BHJP

【ＦＩ】

F16H1/32 B

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022505552

(86)(22)【出願日】2020-08-12

(85)【翻訳文提出日】2022-03-14

(86)【国際出願番号】 EP2020072556

(87)【国際公開番号】W WO2021028451

(87)【国際公開日】2021-02-18

(31)【優先権主張番号】19191460.5

(32)【優先日】2019-08-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】520300482

【氏名又は名称】マクソン インターナショナル アーゲー

【氏名又は名称原語表記】ＭＡＸＯＮ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＡＧ

(74)【代理人】

【識別番号】100107456

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 成人

(74)【代理人】

【識別番号】100162352

【弁理士】

【氏名又は名称】酒巻 順一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100123995

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 雅一

(72)【発明者】

【氏名】フォン レーマン， エルンスト

(72)【発明者】

【氏名】ジマーマン， アストリッド

【テーマコード（参考）】

3J027

【Ｆターム（参考）】

3J027FB02

3J027FB32

3J027GC06

3J027GC22

3J027GD04

3J027GD08

3J027GD12

(57)【要約】

本発明は、リングギヤを有する変速機であって、可撓性歯車が、変速機内に配置され、波動発生器に接続され、波動発生器が、可撓性歯車が一部の領域でリングギヤと係合するように、可撓性歯車を変形させ、可撓性歯車が、ばねセグメントを介して互いに接続された歯付きセグメントを備え、歯付きセグメントが穴を備え、ピン要素が穴に配置される、変速機に関する。本発明は、変速機直径が小さくても十分な可撓性歯車の弾性変形を可能にし、かつ全長が短く、ねじれ剛性が高い、変速機を提供する。ばねセグメントは各々、変速機の中央中心軸線を含み、かつばねセグメントを等しい長さの２つの領域に分割する、中心平面を有し、各穴は、中央中心軸線を含み、かつ穴を等しいサイズの２つの領域に分割する、中心平面を有し、各ばねセグメントの中心平面は、中心平面の各側に配置されておりかつばねセグメントに隣り合う、穴の中心平面から、異なる距離にある。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

リングギヤ（９）を有する変速機（１）であって、可撓性歯車（６）が、前記変速機（１）内に配置されており、前記可撓性歯車（６）が、波動発生器（２）に接続されており、前記波動発生器（２）が、前記可撓性歯車（６）が一部の領域で前記リングギヤ（９）と係合するように、前記可撓性歯車（６）を変形させ、前記可撓性歯車（６）が、ばねセグメント（８）を介して互いに接続された少なくとも２つの歯付きセグメント（７．１、７．２）を備え、前記歯付きセグメントのうちの少なくとも１つ（７．１）が、穴（１７）を備え、ピン要素（１１）が、前記穴（１７）内に配置されている、変速機（１）において、前記ばねセグメント（８）の各々が、中心平面（Ｍ_ＦＳ）であって、前記変速機（１）の中央中心軸線（Ｍ）を含み、前記ばねセグメント（８）それぞれを等しいサイズの２つの領域に分割する、中心平面（Ｍ_ＦＳ）を有し、各前記穴（１７）が、中心平面（Ｍ_Ａ）であって、前記変速機（１）の前記中央中心軸線（Ｍ）を含み、前記穴（１７）を等しいサイズの２つの領域に分割する、中心平面（Ｍ_Ａ）を有することと、各前記ばねセグメント（８）の前記中心平面（Ｍ_ＦＳ）が、前記ばねセグメント（８）の前記中心平面（Ｍ_ＦＳ）の各側に配置されておりかつ前記ばねセグメント（８）の前記中心平面（Ｍ_ＦＳ）に隣り合う、前記穴（１７）の前記中心平面（Ｍ_Ａ）から、異なる距離にあることと、を特徴とする、変速機（１）。

【請求項2】

前記歯付きセグメント（７．１、７．２）のうちの少なくとも１つが、前記可撓性歯車（６）の半径方向にくびれ部（２４）を有し、かつ前記ばねセグメント（８）が、前記くびれ部（２４）の領域で前記歯付きセグメント（７．２）に係合していることを特徴とする、請求項１に記載の変速機（１）。

【請求項3】

前記ばねセグメント（８）が、半径方向に弾性を示しかつ接線方向に剛性であるように構成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の変速機（１）。

【請求項4】

前記ばねセグメント（８）が、前記歯付きセグメント（７．１、７．２）と一体的に形成されていることを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の変速機（１）。

【請求項5】

前記ばねセグメント（８）が、隣り合う前記歯付きセグメント（７．１、７．２）を互いに接続するウェブとして形成されていることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の変速機（１）。

【請求項6】

前記可撓性歯車（６）が、前記穴（１７）が設けられた少なくとも１つの第１の前記歯付きセグメント（７．１）と、穴を備えない少なくとも１つの第２の前記歯付きセグメント（７．２）と、を備えることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の変速機（１）。

【請求項7】

前記ばねセグメント（８）が、前記少なくとも１つの第１の歯付きセグメント（７．１）の前記穴（１７）のレベルで、前記少なくとも１つの第１の歯付きセグメント（７．１）に係合していることを特徴とする、請求項６に記載のギヤ機構（１）。

【請求項8】

前記ばねセグメント（８）が、前記ばねセグメント（８）が前記少なくとも１つの第１の歯付きセグメント（７．１）と接触している領域に、逃げ溝（２５）を有することを特徴とする、請求項６または７に記載の変速機（１）。

【請求項9】

複数の前記歯付きセグメント（７．１、７．２）、特に少なくとも４つの前記歯付きセグメント（７．１、７．２）が、設けられていることを特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の変速機（１）。

【請求項10】

前記歯付きセグメントのうちの半数（７．１）が、前記穴（１７）を備えることを特徴とする、請求項９に記載の変速機（１）。

【請求項11】

前記第１の歯付きセグメント（７．１）の前記穴（１７）が、前記歯付きセグメント（７．１）それぞれの内部に配置されていることを特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載の変速機（１）。

【請求項12】

各前記歯付きセグメント（７．１、７．２）が、２つの支持点で前記波動発生器（２）に支持されていることを特徴とする、請求項１～１１のいずれか一項に記載の変速機（１）。

【請求項13】

前記波動発生器（２）が、前記可撓性歯車（６）と接触している少なくとも１つのカムを備えることと、前記歯付きセグメント（７．１、７．２）が、一定の半径（Ｒ）を有しかつ前記変速機の前記中央中心軸線（Ｍ）から定義された距離（ｅ）にある軸線（Ｍ_Ｓ）を中心に回転する、仮想歯車のセクションを形成するように、前記歯付きセグメント（７．１、７．２）が、前記リングギヤ（９）と係合している領域において変形されるように、前記カムが、構成されていることと、を特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載の変速機（１）。

【請求項14】

前記ピン要素が、出力シャフトに接続されたボルト（１２）として構成されていることを特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載の変速機（１）。

【請求項15】

スリーブ（１３）が、各ボルト（１２）に配置されていることを特徴とする、請求項１４に記載の変速機（１）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、リングギヤを有する変速機であって、可撓性歯車が、当該変速機内に配置されており、可撓性歯車が、波動発生器に接続されており、波動発生器が、当該可撓性歯車が一部の領域でリングギヤと係合するように、可撓性歯車を変形させ、可撓性歯車が、ばねセグメントを介して互いに接続された少なくとも２つの歯付きセグメントを備え、歯付きセグメントのうちの少なくとも１つが、穴（Ausnehmung）を備え、ピン要素が、当該穴内に配置されている、変速機に関する。

【背景技術】

【0002】

そのような変速機は、既に知られており、例えばロボット工学において、使用されている。自動車のセクターにおける使用も知られている。例えば、国際公開第２０１６／１６５６８４号は、リングギヤと、駆動輪と、波動発生器と、弾性平歯車とを有する２つの構成要素を調整するための、調整機構を示している。弾性平歯車は、いくつかの同一に構造化された歯付き要素からなる。各歯付き要素は、リングギヤに面する頭領域と、波動発生器に面する足領域とを備える。歯付き要素の頭領域には、リングギヤと接触することができる歯部が設けられている。さらに、各歯付き要素は、歯部を途切れさせかつ駆動輪の駆動ピンと接触している、その頭セグメント内の外側へ開いた穴を有する。隣り合って配置された歯付き要素は、弾性接続要素を介して互いに接続されている。波動発生器は、略楕円形であり、波動発生器はまた、弾性平歯車の２つの反対側に配置された領域がリングギヤと係合するように、弾性平ギヤに楕円形の形状を帯びさせる。

【0003】

この先行技術から出発して、特に変速機のより小さい直径でも可撓性歯車の十分な弾性変形を得ることができるように、上記の変速機がここでさらに改善されるべきであり、高いねじれ剛性を有する非常に短い変速機が提供される。

【発明の概要】

【0004】

本発明によれば、この目的のために、ばねセグメントの各々が、中心平面であって、変速機の中央中心軸線を含み、ばねセグメントそれぞれを等しい長さの２つの領域に分割する、中心平面を有し、各穴が、中心平面であって、変速機の中央中心軸線を含み、穴を等しいサイズの２つの領域に分割する、中心平面を有することと、各ばねセグメントの中心平面が、ばねセグメントの中心平面の各側に配置されておりかつばねセグメントの中心平面に隣り合う、穴の中心平面から、異なる距離にあることと、が提供される。

【0005】

そのような歯車は、非常に短くなるように構築することができるが、それでもやはり所望の高いねじれ剛性を有することができる。さらに、本発明による変速機の構成は、特に変速機の小さな直径で依然として歯車の十分な弾性変形を達成できるように、可撓性歯車の可撓性を向上する可能性を開く。

【0006】

歯付きセグメントのうちの少なくとも１つが、可撓性歯車の半径方向にくびれ部（Taillierung）を備えることと、ばねセグメントが、くびれ部の領域でこの歯付きセグメントに係合していることと、も提供することができる。結果として、ばねセグメントは、より大きくまたはより長くなるように、それぞれ構成することができ、そのことによって、可撓性歯車の可撓性は、さらに向上し、これは、小さい変速機直径で特に有利である。

【0007】

ばねセグメントは、好適には、半径方向に弾性を示しかつ接線方向に剛性であるように構成されているべきである。すると、可撓性歯車の変形は、半径方向にのみ可能にされる。接線方向では、可撓性歯車が接線方向に変形することなしに、１つの歯付きセグメントから隣りの歯付きセグメントへ力が伝達されることができる。結果として、変速機入力と変速機出力との間のギヤバックラッシュが、可能な限り小さく保たれる。

【0008】

ばねセグメントが歯付きセグメントと一体的に形成されているという点で、可撓性歯車の特に簡素な構成を可能にすることができる。

【0009】

ばねセグメントは、好適には、隣り合う歯付きセグメントを接続するウェブとして、構成されている。これらのウェブは、好ましくは弧状であるように形成されており、半径方向に所望の弾性を確保する一方で、接線方向には剛性である。ウェブは、好ましくは、歯付きセグメントの頭領域から距離を置いて、かつ足領域から距離を置いて、配置されている。ここで、当該歯付きセグメントは、当該頭領域でリングギヤと係合し、当該足領域で波動発生器と接触する。弧状ウェブは、好ましくは、円形線に沿って延在し、当該円形線の中心は、変速機の、領域内または中央中心軸線上に配置されている。代替として、直線状に設計されたウェブも可能である。

【0010】

可撓性をさらに向上させるために、穴が設けられた少なくとも１つの第１の歯付きセグメントと、穴を備えない少なくとも１つの第２の歯付きセグメントと、を可撓性歯車が備えることを提供することができる。くびれ部が設けられた歯付きセグメントは、好ましくは、穴を備えない。結果として、歯付きセグメント間に延在するばねセグメントを、より長くなるように構成することができ、歯付きセグメントの可撓性と強度との良好な組み合わせが得られる。少なくとも１つの第２の歯付きセグメントの歯部の力は、ばねセグメントを介して少なくとも１つの第１の歯付きセグメントに伝達される。

【0011】

さらに別の実施形態では、ばねセグメントは、少なくとも１つの第１の歯付きセグメントの穴のレベルで、少なくとも１つの第１の歯付きセグメントに係合している。これにより、少なくとも１つの第２の歯付きセグメントの歯部の力の、少なくとも１つの第１の歯付きセグメントへの良好な伝達がもたらされる。

【0012】

くびれ部が設けられた歯付きセグメントよりも中間領域において著しくより幅広の、穴が設けられた歯付きセグメントであってもまた十分な可撓性を得るために、ばねセグメントが、当該ばねセグメントが少なくとも１つの第１の歯付きセグメントと接触している領域に、逃げ溝（Freistich）を有することを提供することができる。

【0013】

さらに、複数の歯付きセグメント、特に少なくとも４つの歯付きセグメントが設けられていることを提供することができる。４つ以上の歯付きセグメントを有し、それに応じて４つ以上のばねセグメントによって互いに接続された、可撓性歯車の場合、歯車の十分な可撓性を簡素な方法で確保することができる。

【0014】

可撓性歯車の可撓性と十分な強度との間の良好な妥協点が、歯付きセグメントのうちの半数が穴を備えることで可能になり得る。したがって、同じ数の第１および第２の歯付きセグメントが存在する。穴を備えない第２の歯付きセグメントは、歯部の力を、穴を有する第１の歯付きセグメントに、ばね要素を介して伝達する。結果として、可撓性の接続部をより大きくなるように構成することができ、そのことによって、可撓性歯車の可撓性が向上し、変速機の直径が小さくても十分な弾性変形を依然として確保することができる。

【0015】

さらに別の実施形態では、歯付きセグメントそれぞれの内部の第１の歯付きセグメントに穴が配置されていることを提供することができる。したがって、これら歯付きセグメントの穴は、閉じた周輪郭を有し、ピン要素は、当該周輪郭に沿って転動する。結果として、ピン要素と歯付きセグメントそれぞれの穴との間の接触は、決して途切れることがなく、これにより変速機の運転の滑らかさが向上する。穴は、好適には、略楕円形であるように構成されている。すると、さらに、歯付きセグメントは、リングギヤに面する頭領域に、端から端までの歯部を有することができる。

【0016】

さらに別の実施形態によれば、歯付きセグメントの各々は、２つの支持点で波動発生器に支持されていることができる。すると、波動発生器に面する足領域は、２つの点でのみ波動発生器と接触するように、くぼんでいるように構成されている。２つの支持点間の角度は、好ましくは、約１７０°である。したがって、歯付きセグメントの、波動発生器の外輪郭に対して垂直な位置合わせが改善され得る。

【0017】

さらに別の実施形態では、波動発生器が、可撓性歯車と接触している少なくとも１つのカムを備えることと、歯付きセグメントが、一定の半径を有しかつ変速機の中央中心軸線から定義された距離に配置されている軸線を中心に回転する、仮想歯車のセクションを形成するように、当該歯付きセグメントが、リングギヤと係合している領域において変形されるように、カムが、構成されていることと、が提供される。一定の半径を有する、仮想歯車のセクションは、好ましくは４５°～１００°または５５°～８５°および特に６０°～８０°の角度範囲を含む。仮想歯車の一定の半径は、好ましくは７５～９９％、または８２～９７％および特に８５～９５％の、リングギヤの半径に対する長さ比を有する。結果として、歯付きセグメントの数は、可撓性歯車全体の歯の数とは無関係とすることができる。したがって、歯車の歯の数は、歯付きセグメントの個数の整数倍ではない。結果として、歯付きセグメント上の歯の配置は、必ずしも均一である必要はない。上記の波動発生器の構成は、歯付きセグメント上のすべての歯が同じ形状を有することを保証する。そこでの唯一の境界条件は、隣接する歯セグメント上に位置する２つの外側歯の間の距離が、この領域内の歯幅Ｓの整数倍であることである。そこでの歯幅Ｓは、２つの隣り合う歯の間の距離の２倍を意味する。波動発生器は、好ましくは、波動発生器が、一定の半径を有するセクションを、可撓性歯車がリングギヤと接触する領域に備えるように、波動発生器の周上に配置された２つのそれぞれのカムを備える。一定の半径を有するセクションは、好ましくは４５°～１００°または５５°～８５°および特に６０°～８０°の角度範囲を含む。あるいは、波動発生器は、楕円形のセクションプロファイルを、可撓性歯車がリングギヤと接触する領域に備えることもできる。上述の構成では、好ましくはそれに応じて可撓性歯車の歯が適合されることができ、可撓性歯車の歯は、少なくとも２つの異なる歯の形状を有することができる。例えば３つ、４つ、またはそれ以上のカムを有する波動発生器の構成も、可能である。カムは、好ましくは、波動発生器の周の周りに対称に配置されている。

【0018】

出力シャフトに接続されたボルトとしてピン要素が構成されていることを、簡素な構成で提供することができる。結果として、可撓性歯車の運動は、ボルトを介して出力部の均一な回転運動に伝達される。

【0019】

そこでは、関連する利点を有する滑り軸受が形成されるように、各ボルトにスリーブが配置されていることが好ましい。あるいは、弾性スリーブまたは弾性Ｏリングを各ボルトに配置することもできる。この構成変形では、関連する穴は、代替的に、円形断面を有して構成され得る。

【0020】

代替的な構成では、ピン要素は、固定されているように形成されており、リングギヤは、回転可能であるように形成されている。そこでは、リングギヤは、可撓性歯車の係合によって駆動され、したがって、この構成変形における出力要素として機能する。

【0021】

本発明は、図を使用して以下により詳細に説明される。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明による変速機の斜視図である。

【図2】図１の変速機の正面図である。

【図3】図２の変速機のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図である。

【図4】図１の変速機の可撓性歯車を示す図である。

【図5】図４の可撓性歯車の細部を示す図である。

【図6】図１の変速機の、可撓性歯車とリングギヤとの間の係合の領域の図である。

【図7】図６に示す可撓性歯車とリングギヤとの間の係合の領域の、簡略化された図である。

【図8】可撓性歯車とリングギヤとの間の係合の領域の拡大された図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

同様の構成要素が同様の参照符号によって示されるということが、以下の説明に適用される。関連する図の説明においてより詳細に説明されていない参照符号を、図が含む場合、先行するかまたは後続の図の説明が、参照される。

【0024】

本発明の変速機１の一実施形態を図１に示す。変速機１は、波動発生器２と、可撓性歯車６と、固定リングギヤ９と、ピン要素１１と、が配置されたハウジング１０を備える。ハウジング１０のカバーは、変速機の内部が見えるようにするために、取り外されている。変速機１は、略ディスク形状であり、中央中心軸線Ｍを有する。

【0025】

波動発生器２は、略楕円形の断面を有する、基体３を備える。略楕円形の断面による結果として、基体３は、隆起部を有する２つのセクションを有する。基体３上の隆起部は、波動発生器２のカムを形成する。可撓性歯車６は、カムによってリングギヤ９に接触するように作られている。基体３は、一定の半径を有するセクションを備えることができ、この場合、この一定の半径の中心Ｍ_Ｓは、中央中心軸線Ｍから距離ｅだけオフセットされている。変形可能なスリーブ５によって囲まれた、転動要素４が、基体３上に配置されている。可撓性歯車６は、波動発生器２上に配置されている。したがって、可撓性歯車６は、変形可能なスリーブ５および転動要素４を介して、基体３と接触している。

【0026】

可撓性歯車６は、可撓性ばねセグメント８を介して互いに接続された、いくつかの歯付きセグメント７．１、７．２を備える。可撓性歯車６には、外側歯部１４が設けられており、当該外側歯部１４は、固定リングギヤ９の内側歯部１５と係合するように作られ得る。図示の実施形態では、可撓性歯車６は、６個の第１の歯付きセグメント７．１および６個の第２の歯付きセグメント７．２に分割された、１２個の歯付きセグメント７．１、７．２を備える。第１の歯付きセグメント７．１は、第１の歯付きセグメント７．１それぞれの内部の端から端までの開口部として構成された、穴１７をそれぞれ備える。ピン要素１１のボルト１２はそれぞれ、各穴１７に受け入れられる。各ボルト１２は、滑り軸受が形成されるように、スリーブ１３によって囲まれている。波動発生器２の基体３の楕円形の形状は、転動要素４および変形可能なスリーブ５によって可撓性歯車６に伝達される。結果として、２つの互いに反対側に配置された点で、可撓性歯車６の外側歯部１４は、リングギヤ９の内側歯部１５と係合する。

【0027】

波動発生器２は、好ましくは駆動シャフトに接続されている。駆動シャフトの回転によって波動発生器２が回転する。この回転運動は、可撓性歯車６に伝達される。したがって、可撓性歯車６の外側歯部１４は、リングギヤ９の内側歯部１５に沿って延びる。歯付きセグメント７．１、７．２の間に配置されたばねセグメント８は、可撓性歯車６の可撓性または弾性変形を可能にする。可撓性歯車６の運動は、ボルト１２を介して出力部の均一な回転運動に伝達される。

【0028】

図２では、図１の変速機１が、正面図で示されている。波動発生器２および波動発生器２の基体３の、楕円形の断面形状は、そこではっきりと見ることができる。楕円の中心は、常に変速機１の中央中心軸線Ｍ上にある。図示されている場合において、楕円形の基体３の主軸線１６は、正確に水平に位置合わせされている。波動発生器２の楕円形の形状に起因して、可撓性歯車６は、可撓性歯車６の外側歯部１４が固定リングギヤ９の内側歯部１５と係合するように、２つの領域、図２に示されている場合においては変速機１の右手側および左手側でそれぞれ変形される。さらに、図２の上側および下側に示されている、他の２つの領域では、可撓性歯車６の外側歯部１４は、リングギヤ９の内側歯部１５と係合していない。

【0029】

図３は、図２の変速機１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面図を示している。変速機１は、ハウジングカバー１０．１によって閉じられる、ハウジング１０を備える。リングギヤ９は、ハウジング１０内に固定されている。リングギヤ９は、セクションで可撓性歯車６と係合しており、その目的のために、リングギヤ９は内側歯部１５を備えかつ可撓性歯車６は外側歯部１４を備える。可撓性歯車６は、第１の歯付きセグメント７．１を備える。第１の歯付きセグメント７．１の各々は、穴１７を備える。ボルト１２のうちの１つが、各穴１７に配置されている。スリーブ１３のうちの１つは、滑り軸受が形成されるように、ボルト１２の各々に取り付けられ得る。穴１７は、スリーブ１３よりも幾分大きい。図示されている場合において、穴１７は、楕円形の断面を有する。ボルト１２およびスリーブ１３の断面は、円形である。穴１７の直径は、スリーブ１３の外径よりも僅かに大きい。可撓性歯車の輪６は、変形可能なスリーブ５上に載っている。変形可能なスリーブ５は、転動要素４を介して基体３に接続されている。基体３、転動要素４、および変形可能なスリーブ５は、波動発生器２を形成する。図３においてはっきりと見ることができるように、変速機１は、非常に短い全長Ｌ_Ｇを有し、したがって、直径に対して非常に短い。それにもかかわらず、高いねじれ剛性が与えられる。上記のような変速機は、減速比が高い。

【0030】

可撓性歯車６の一実施形態を図４に示す。既に説明したように、可撓性歯車６は、ばねセグメント８を介して互いに接続された、第１および第２の歯付きセグメント７．１、７．２を備える。図示の実施形態では、可撓性歯車６は、１２個の歯付きセグメント７．１、７．２を備える。歯付きセグメントの２個目ごとに、すなわち第１の歯付きセグメント７．１は、穴１７を備える。第１の歯付きセグメント７．１は、すべて互いに同一に構成されている。第２の歯付きセグメント７．２は、第１の歯付きセグメント７．１の間に配置されている。第２の歯付きセグメント７．２は、穴を備えない。隣り合う歯付きセグメント７．１、７．２は、ばねセグメント８を介して接続されている。ばねセグメント８は、円形線に沿って延在する弧状ウェブとして構成されており、この構成では、当該円形線の中心は、変速機１の中心軸線上に配置されている。

【0031】

第１の歯付きセグメント７．１および第２の歯付きセグメント７．２の形状は、以下により詳細に説明される。

【0032】

各第１の歯付きセグメント７．１は、足領域１８を備え、当該各第１の歯付きセグメント７．１は、当該足領域１８で波動発生器２と接触する。足領域１８から出発して、胴領域１９が、半径方向に外側に隣接しており、穴１７は、当該胴領域１９内に配置されている。したがって、穴１７は、歯付きセグメント７．１の内部に位置する、閉じた輪郭を有する。ボルト１２またはスリーブ１３は、それぞれ、この輪郭に沿って転動する。結果として、ボルト１２またはスリーブ１３と穴１７との接触は、決して途切れることがなく、そのことによって、変速機１の運転の滑らかさが向上する。頭領域２０は、半径方向に胴領域１９に隣接している。外側歯部１４は、各第１の歯付きセグメント７．１の頭領域２０の、外側へ面する周面上に形成されている。穴１７は、第１の歯付きセグメント７．１の内部に配置されているため、外側歯部１４は、第１の歯付きセグメント７．１の、外側へ面する周面全体にわたって延在する。可撓性歯車６の周方向Ｕにおける第１の歯付きセグメント７．１の幅が、ここで調べられる場合、第１の歯付きセグメント７．１は、足領域１８において最初の幅を有し、当該幅は、胴領域でテーパ状になって、第１の歯付きセグメント７．１が外周で最大幅を有するように外側に向かって再び増大する。

【0033】

第２の歯付きセグメント７．２も、波動発生器２と接触する足領域２１を備える。胴領域２２は、頭領域２３に移行するのであり、第２の歯付きセグメント７．２の場合にも、半径方向に外側においてこの足領域２１に隣接する。第２の歯付きセグメント７．２は、穴を備えない。代わりに、第２の歯付きセグメント７．２は、胴領域２２で激しくくびれており、したがって、くびれ部２４を有する。外側歯部１４は、第２の歯付きセグメント７．２の頭領域２３の、外側へ面する周面上にも形成されている。

【0034】

歯付きセグメント７．１、７．２の各々は、隣接して配置された歯付きセグメント７．２、７．１に、ばねセグメント８を介して接続されている。ばねセグメント８は、可撓性歯車６の周方向に円形線上に延在する、弧状ウェブとして構成されている。ばねセグメント８は、穴１７の略中心のレベルで、第１の歯付きセグメント７．１に係合している。ばねセグメント８と第２の歯付きセグメント７．２との間の接続は、くびれ部２４のレベルにある。図４においてはっきりと見ることができるように、可撓性歯車６は、一体的に形成されている。

【0035】

穴を備えない第２の歯付きセグメント７．２は、歯部の力を、穴１７を有する第１の歯付きセグメント７．１に、ばね要素８を介して伝達する。これにより、ばねセグメント８をより大きく構成することが可能になり、そのことによって、可撓性が向上し、変速機１のより小さい直径でも依然として十分な弾性変形を得ることができる。図示のばね要素８の形状は、それらばね要素８が接線方向に弾性を可能な限り有しないのであって半径方向にのみ弾性を有することを、確実にする。

【0036】

ばねセグメント８の各々は、中心平面Ｍ_ＦＳであって、変速機１の中央中心軸線を含み、かつばねセグメント８それぞれを等しい長さの２つの領域に分割する、中心平面Ｍ_ＦＳを有する。ばねセグメント８は、ウェブによって円形の弧の形状に形成されているため、この長さは、弧の長さに対応する。穴１７の各々も、中心平面Ｍ_Ａであって、変速機１の中央中心軸線を含み、穴１７それぞれを２つの等しく大きな領域に分割する、中心平面Ｍ_Ａを有する。歯付きセグメント７．１、７．２の間のばねセグメント８は、各ばねセグメント８の中心平面Ｍ_ＦＳが、隣りの穴１７の２つの中心平面Ｍ_Ａから異なる距離にあるように、非対称であるように構成されている。各ばねセグメント８の中心平面Ｍ_ＦＳ、および各穴１７の中心平面Ｍ_Ａは、変速機１の中央中心軸線Ｍで交差する。したがって、各ばねセグメントの中心平面Ｍ_ＦＳと、それの隣りに配置された２つの中心平面Ｍ_Ａそれぞれとの間の距離は、サイズの異なる角度によって表すことができる。

【0037】

図４の細部Ｖを拡大して図５に示す。第１の歯付きセグメント７．１および第２の歯付きセグメント７．２が、示されている。既に説明したように、第１の歯付きセグメント７．１は、足領域１８と、胴領域１９と、頭領域２０とを備える。穴１７は、第１の歯付きセグメント７．１の胴領域１９に位置する。外側歯部１４は、頭領域２０に形成されている。第２の歯付きセグメント７．２も、足領域２１と、くびれ部２４を備える胴領域２２と、頭領域２３とを備える。外側歯部１４は、頭領域２３の外周面上に形成されている。第２の歯付きセグメント７．２の足領域２１、さらには第１の歯付きセグメント７．１の足領域１８は、歯付きセグメント７．１、７．２の各々が、２つの支持点で波動発生器２に支持されるように、くぼんだ穴を備える。したがって、歯付きセグメント７．１、７．２の、波動発生器２の外輪郭に対して垂直な位置合わせが改善される。このくぼんだ陥没は、約１７０°の開口角度βを有する。

【0038】

ばねセグメント８は、略穴１７のレベルで、第１の歯付きセグメント７．１に係合している。ばねセグメント８は、ばねセグメント８が第１の歯付きセグメント７．１に移行する領域に、逃げ溝２５を有する。この逃げ溝２５は、ばねセグメント８から第１の歯付きセグメント７．１への移行領域における、可撓性歯車６の可撓性を向上することができる。

【0039】

ばねセグメント８は、くびれ部２４のレベルで、第２の歯付きセグメント７．２に係合している。第２の歯付きセグメント７．２は、この領域において非常に小さな幅を有するため、そこには十分な可撓性が与えられる。隣り合って配置された歯付きセグメント７．１、７．２は、頭領域、さらには足領域の両方で、互いに距離を置いて配置されている。

【0040】

図５において見ることができるように、第１の歯付きセグメント７．１は、第２の歯付きセグメント７．２とは異なる数の歯を有することができる。したがって、可撓性歯車６の歯の数は、歯付きセグメント７．１、７．２の個数の整数倍ではない。したがって、歯付きセグメント７．１、７．２の個数は、可撓性歯車６全体の歯の数によって決まらない。したがって、歯付きセグメント７．１、７．２上の歯の、数および／または配置は、必ずしも均一ではない。歯付きセグメント７．１、７．２上のすべての歯が同じ形状を有するための目的で、波動発生器２の幾何学的形状、すなわち２つの反対側に配置されたカムを有する楕円形の断面形状が、上側の高い点（高さ）の領域に角度αにわたって一定の半径Ｒが延在するように、選択され得る。ここで、歯付きの係合は、当該角度α内で起きる。この実施形態では、角度αは、７２°である。これを図６～図８に示す。このセクション、すなわち角度αのセクション内に位置するすべての歯付きセグメント７．１、７．２は、軸線Ｍ_Ｓを中心に回転する、半径Ｒを有する仮想歯車をもたらす。この軸線Ｍ_Ｓは、変速機１の中央中心軸線Ｍから一定の距離ｅにある。距離ｅはそこで、リングギヤの半径に対して１０％未満の長さ比を有する。唯一の境界条件は、隣接する変速機要素７．１、７．２上に位置する２つの外側歯の間の距離が、この領域内の歯幅Ｓの整数倍であることである。歯幅Ｓは、ここでは、外側歯部１４の隣り合って配置された２つの歯の間の距離の２倍として定義される。これを図８に示す。

【0041】

高減速比の本発明による変速機の利点は、変速機の長さが非常に短く、ねじれ剛性が高いことである。

【符号の説明】

【0042】

１ 変速機
２ 波動発生器
３ 基体
４ 転動要素
５ 変形可能なスリーブ
６ 可撓性歯車
７．１ 第１の歯付きセグメント
７．２ 第２の歯付きセグメント
８ ばねセグメント
９ リングギヤ
１０ ハウジング
１０．１ ハウジングカバー
１１ ピン要素
１２ ボルト
１３ スリーブ
１４ 外側歯部
１５ 内側歯部
１６ 主軸線基体
１７ 穴
１８ 足領域第１の歯付きセグメント
１９ 胴領域第１の歯付きセグメント
２０ 頭領域第１の歯付きセグメント
２１ 足領域第２の歯付きセグメント
２２ 胴領域第２の歯付きセグメント
２３ 頭領域第２の歯付きセグメント
２４ くびれ部
２５ 逃げ溝
Ｍ 中央中心軸線変速機
Ｌ_Ｇ 全長変速機
Ｕ 周方向
Ｍ_ＦＳ 中心平面ばねセグメント
Ｍ_Ａ 中心平面穴
Ｍ_Ｓ 軸線仮想歯車
Ｒ 半径仮想歯車
ｅ 距離仮想歯車
α 角度
β 開口角度
Ｓ 歯幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】