Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Flachgetriebe in Form eines Wellgetriebes mit einem Circular Spline mit einer Innenverzahnung, einem axial dazu benachbarten Dynamic Spline mit einer Innenverzahnung und einem innerhalb von Circular Spline und Dynamic Spline angeordneten, flexiblen Flexspline mit wenigstens einer Außenverzahnung und einem innerhalb des Flexsplines angeordneten Wellengenerator zum Verformen des Flexsplines in Radialrichtung. Durch die Verformung des Flexplines wird zwischen Circular Spline und Flexspline an zwei gegenüberliegenden Stellen des Flexsplines und zwischen Flexspline und Dynamic Spline an vier Positionen beiderseits des Kontaktes zum Circular Spline eine formschlüssige, drehmomentübertragende Verbindung hergestellt. Derartige Flachgetriebe umfassen somit vier Hauptbauteile, nämlich den Wave Generator, den Flexspline, den Dynamic Spline und den Circular Spline.

Im Untersetzungsbetrieb des Wellgetriebes, d. h. bei Drehzahlreduzierung, dient der elliptisch geformte Wave Generator als Antriebselement. Über ein, insbesondere Dünnring-Wälzlager verformt der Wave Generator den Flexspline (FS), der sich in den innenverzahnten Hohlrädern, dem Circular Spline (CS) und dem Dynamic Spline (DS), im Eingriff befindet. Mit Drehen des Wave Generators (WG) verlagert sich die große Ellipsenachse und damit der Zahneingriffsbereich. Da der Flexspline weniger, insbesondere zwei Zähne weniger, als der Circular Spline besitzt, dreht sich während einer halben Umdrehung des Wave Generators der Flexspline relativ zum Circular Spline, insbesondere um den Winkel einer Zahnteilung und während einer ganzen Umdrehung um den Winkel von zwei Zahnteilungen. Bei ortsfestem Circular Spline dreht sich der Flexspline entgegen der Drehrichtung des Wave Generators.

Der Wave Generator besteht gewöhnlich aus einer elliptischen Stahlscheibe und einem darauf gefügten Dünnring-Wälzlager. Dieses Bauteil wird im Untersetzungsbetrieb als Antriebselement eingesetzt. Der Circular Spline ist ein innenverzahntes Hohlrad, dessen Verzahnung sich im Bereich der großen Ellipsenachse des Wave Generators mit der Außenverzahnung des Flexsplines im Eingriff befindet. Der Circular Spline hat gewöhnlich zwei Zähne mehr als der Flexspline. Die Ausführung des Flexsplines lässt in radialer Richtung große elastische Verformungen zu. Er wird durch den Wave Generator in eine elliptische Form gebracht. Im Bereich der großen Ellipsenachse befindet sich die Außenverzahnung des Flexsplines im Eingriff mit den Innenverzahnungen sowohl des Circular Splines als auch des Dynamic Splines.

Der Dynamic Spline ist ein innenverzahntes Hohlrad mit gleicher Zähnezahl wie der Flexspline. Dieses Bauteil rotiert in gleicher Drehrichtung und mit gleicher Drehzahl wie der Flexspline und wird im Untersetzungsbetrieb entweder als Abtriebselement oder als Gestell eingesetzt. Derartige Flachgetriebe können in unterschiedlichen technischen Gebieten vorteilhaft eingesetzt werden, insbesondere in der Service-Robotik.

Ein oben beschriebenes Flachgetriebe ist beispielsweise in der DE 10 2020 107 674 B3 beschrieben.

Aus der EP 3 690 280 A1 ist ein Doppelwellengetriebe mit einem außenverzahnten Zahnrad mit zwei Außenverzahnungen mit unterschiedlichen Zähnezahlen bekannt, wobei zwischen diesen Zähnen eine Lücke als Schneidspalt für Zahnfräser gebildet ist. Die DE 11 2012 005 159 B4 beschreibt eine Getriebevorrichtung des flexibel ineinandergreifenden Typs, welche einen Wellengenerator und ein röhrenförmiges außenverzahntes Rad, das flexibel ist und an einem äußeren Umfang des Wellengenerators angeordnet ist, umfasst. Sie umfasst weiterhin zwei innenverzahnte Räder, welche mit dem außenverzahnten Rad ineinandergreifen.

Aus der JP 2009-133414 A ist ein Wellenuntersetzungsgetriebe mit einem flexiblen Außenzahnrad bekannt, welches teilweise mit einem starren Innenzahnrad und einem substarren Innenzahnrad in Eingriff steht.

Nachteilig bei kompakten Flachgetrieben in Form von Wellgetrieben ist, dass der Flexspline ohne Modifikationen der Verzahnung in Flankenrichtung eingesetzt wird und dort erhöhte Beanspruchungen auftreten, die zu einer verminderten Leistungsfähigkeit des Flachgetriebes führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Flachgetriebe der eingangs genannten Art mit optimierter Lastverteilung und verbesserter Leistungsfähigkeit bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.

Die Außenverzahnung wird somit axial ausgehend von der Ebene zwischen Circular Spline und Dynamic Spline radial in Richtung Getriebeachse zurückgenommen. Der axiale Verlauf der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung des Flexsplines weist also in axialer Richtung einen radial verringerten (zurückgenommenen) Bereich auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass aus der Auswertung praktischer Versuche und Finite-Elemente-Rechnungen bekannt ist, dass bei Flachgetrieben an den verzahnten Bauteilen in der Nähe der Ebene zwischen Circular Spline und Dynamic Spline, erhöhte Beanspruchungen auftreten.

Wie nunmehr erkannt wurde, können die erhöhten Beanspruchungen in der Ebene zwischen Circular Spline und Dynamic Spline verringert werden, indem die Verzahnung des Flexsplines in Flankenrichtung mit einer in bestimmten Bereichen modifizierten (profilverschobenen) Verzahnung bereitgestellt wird. Bei geringen Lasten soll die Verzahnung verstärkt in Richtung der Stirnseiten des Flexsplines tragen. Bei sich erhöhender Last erhöht sich so infolge der Verformung des Flexsplines die tragende Fläche, und die Last verteilt sich gleichmäßiger (als bei herkömmlichen Flachgetrieben) auf die Zahnflanke.

Der radial verringerte bzw. erfindungsgemäß verschobene Bereich des axialen Verlaufs der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung des Flexsplines kann sich axial, ausgehend von der Position zwischen Circular Spline und Dynamic Spline, bis zur jeweiligen Stirnseite des Flexsplines erstrecken. Er ist bevorzugt in der Ebene zwischen Circular Spline und Dynamic Spline bzw. einem Bereich um diese Ebene am größten und wird in Richtung Stirnseiten geringer. Mit Verschiebung des Verlaufs ist die radiale Verschiebung des Stirnschnittes der Flexsplineverzahnung in Richtung Mittelachse des Getriebes gemeint, woraus eine radial gesehene verringerte Ausdehnung der Außenverzahnung resultiert.

Vorteilhafterweise ist die größte radiale Verschiebung des radial verringerten Bereiches in Richtung der Mittelachse im Bereich einer Ebene zwischen Circular Spline und Dynamic Spline verortet. Auf diese Weise kann die unter Last durch die Verformung hervorgerufene erhöhte Belastung der Zahnflanke des Flexsplines in der Nähe der Ebene zwischen Circular Spline und Dynamic Spline ausgeglichen werden.

Der radial verringerte Bereich kann symmetrisch oder asymmetrisch zur axialen Mitte der Außenverzahnung ausgebildet sein. Die beiden Hohlräder (Circular Spline und Dynamic Spline) werden vorzugsweise gleichbreit ausgeführt.

In dem Fall, dass Circular Spline und Dynamic Spline nicht die gleiche axiale Ausdehnung haben, liegt der radial verringerte Bereich asymmetrisch zur Mitte der Außenverzahnung des Flexsplines. Es kann aufgrund von geometrischen Zwängen oder unterschiedlicher Belastungen der Hohlräder vorteilhaft sein, die Hohlräder unterschiedlich breit auszuführen. Unterschiedlich breite Hohlräder erfordern eine asymmetrische Ausgestaltung. Weiter kann auch für bestimmte Ausführungen, abhängig von den Konkreten Eingriffsverhältnissen, für gleichbreite Hohlräder eine asymmetrische Ausgestaltung optimaler sein. Die Verschiebung im radial verringerten Bereich der Verzahnung verbessert das Tragen an der Kante und verbessert die Lastverteilung auf die Zahnräder.

Vorteilhafterweise verkleinert sich die radiale Verschiebung des Stirnschnittes der Außenverzahnung des Flexsplines in Richtung der Mittelachse in axialer Richtung vom radial am stärksten verringerten Bereich aus beidseitig in Richtung Stirnseiten linear, d.h. zu den Stirnseiten hin wird die radiale Ausdehnung der Außenverzahnung jeweils größer.

Vorteilhafterweise nimmt der axiale Verlauf der radialen Verschiebung des Stirnschnittes der Außenverzahnung des Flexsplines im Bereich einer oder beider Stirnflächen einen konstanten Wert an. Der axiale Verlauf der radialen Verschiebung des Stirnschnittes der Außenverzahnung des Flexsplines weist im radial verringerten Bereich vorteilhafterweise (in axialer Richtung gesehen), eine konvexe oder konkave Form auf. Ein konvexer axialer Verlauf ermöglicht es, lokale hohe Kontaktspannungen weiter zu reduzieren.

Bevorzugt ist der Stirnschnitt der Außenverzahnung des Flexsplines im Bereich einer oder beider Stirnseiten in Richtung Mittelachse verschoben.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Flexspline zwei Außenverzahnungen, die durch eine Nut, insbesondere vollständig, voneinander getrennt sind.

Bevorzugt wird für die maximale Verschiebung des axialen Verlaufs der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung des Flexsplines in Richtung Mittelachse bezogen auf das Verhältnis von Teilkreis zu Anzahl der Zähne des Flexsplines (Modul) ein Wert zwischen 0 und 0,2 gewählt. Die maximale Verschiebung ist die Differenz zwischen der maximalen und der minimalen radialen Position eines Stirnschnittes der Verzahnung des Flexsplines (Profilverschiebung).

Der Stirnschnitt der Außenverzahnung des Flexsplines im Bereich einer oder beider Stirnseiten kann bevorzugt in Richtung Mittelachse verschoben sein. Durch diese Verschiebung der Verzahnung an den Stirnseiten können erhöhte Kontaktspannungen aufgrund von Kantentragen reduziert werden.

Ein Wälzlager mit Wälzkörpern des Flachgetriebes umfasst als Wälzkörper bevorzugt Kugeln, Rollen oder Nadeln. Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass durch die Verschiebung des axialen Verlaufs der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung des Flexsplines der typischen Belastung der Verzahnung in einem Flachgetriebe Rechnung getragen wird, wodurch die Belastbarkeit und die Lebensdauer des Getriebes, insbesondere um mindestens 25% erhöht werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung:

Figur 1 ein Flachgetriebe in einer bevorzugten Ausführungsform in einer Vorderansicht,

Figur 2 den Querschnitt des Flachgetriebes gemäß Figur 1 in einer Seitenansicht,

Figur 3 den Querschnitt einer Variante des Flachgetriebes mit einem WG- Lager gemäß Figur 1 in einer Seitenansicht,

Figur 4 den Querschnitt einer Variante des Flachgetriebes mit unterschiedlich breiten Hohlrädern (Circular Spline und Dynamic Spline) gemäß Figur 1 in einer Seitenansicht, Figur 5 einen axialen Verlauf der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung des Flexsplines einer Flexspline-Verzahnung in einer ersten bevorzugten Ausführung,

Figur 6 einen axialen Verlauf der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung des Flexsplines einer Flexspline-Verzahnung in einer zweiten bevorzugten Ausführung,

Figur 7 einen axialen Verlauf der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung des Flexsplines einer Flexspline-Verzahnung in einer dritten bevorzugten Ausführung,

Figur 8 einen axialen Verlauf der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung des Flexsplines einer Flexspline-Verzahnung in einer vierten bevorzugten Ausführung,

Figur 9 einen axialen Verlauf der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung des Flexsplines einer Flexspline-Verzahnung in einer fünften bevorzugten Ausführung,

Figur 10 einen axialen Verlauf der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung des Flexsplines einer Flexspline-Verzahnung in einer sechsten bevorzugten Ausführung,

Figur 11 einen axialen Verlauf der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung des Flexsplines einer Flexspline-Verzahnung in einer siebten bevorzugten Ausführung, Figur 12 ein weiteres bevorzugtes Flachgetriebe in einer seitlichen Darstellung, und

Figur 13 ein weiteres bevorzugtes Flachgetriebe in einer seitlichen Darstellung.

Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.

Ein in Figur 1 und Figur 2 dargestelltes Flachgetriebe 2 ist als Wellgetriebe ausgebildet und umfasst einen Flexspline 4, einen koaxial dazu angeordneten Circular Spline 6, einen Dynamic Spline 8 und einen Wave Generator 10. Der Circular Spline 6 und der Dynamic Spline 8 sind als innenverzahnte, zylindrische Hohlräder ausgebildet. Der Flexspline 4 hat die Form eines dünnwandigen Hohlzylinders mit einer Außenverzahnung 16. Innerhalb des Flexsplines 4 befindet sich ein Wave Generator 10, gebildet durch eine im Zentrum angeordnete Scheibe 28, dem sogenannten Plug, deren äußerer Querschnitt eine ellipsenähnliche Form aufweist und zwei auf der äußeren Mantelfläche des Plugs 28 montierten Wälzlagern 12. Die zylindrischen, dünnwandigen Ringe der Wälzlager 12 und der Flexspline 4 werden durch den Plug elastisch in einen ellipsenähnlichen Querschnitt verformt. Durch die Verformung greift die Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 in zwei Bereichen auf beiden Seiten der großen Ellipsenachse in die Innenverzahnungen 20 und 24 des Circular Spline 6 und des Dynamic Spline 8 ein.

Im hier gewählten Ausführungsbeispiel weist die Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 zwei Zähne weniger auf als die Innenverzahnung 20 des Circular Splines 6 und die gleiche Anzahl von Zähnen wie die Innenverzahnung 24 des Dynamic Splines 8. Beim Drehen des Plugs 28 um die Getriebeachse verlagern sich die Zahneingriffsbereiche der großen Ellipsenachse folgend in Umfangsrichtung. Aufgrund der unterschiedlichen Anzahl der Zähne des Flexsplines 4 und des Circular Splines 6 kommt es zu einer Drehung der Bauteile relativ zueinander um den Winkel von zwei Zahnteilungen bei einer Umdrehung des Plug 28. Da der Dynamic Spline 8 aufgrund der identischen Anzahl von Zähnen die gleiche Winkelposition wie der Flexspline 4 einnimmt, drehen sich Circular Spline 6 und Dynamic Spline 8 relativ zueinander. Nutzt man den Plug 28 als Antriebselement und den Circular Spline 6 und den Dynamic Spline 8 jeweils als Abtrieb oder Gestell, erhält man ein Getriebe mit einer hohen Untersetzung in einer Stufe.

In Figur 3 ist ein alternatives und bevorzugtes Flachgetriebe 2 dargestellt, bei welchem nur ein Wälzlager 12 vorgesehen ist. In der Variante mit einem Wälzlager erfüllt dieses die gleiche Funktion wie die beiden Wälzlager 12 und 14 in Figur 1 und Figur 2. Das Wälzlager 12 umfasst eine Reihe von Wälzkörpern 14, die vorliegend als Kugeln ausgebildet sind. Getriebe mit nur einem Wälzlager ertragen geringerer Belastungen, sind aber kostengünstiger.

Die beiden Hohlräder (CS und DS) werden vorzugsweise gleichbreit ausgeführt. Es kann aufgrund von geometrischen Zwängen oder unterschiedlicher Belastungen der Hohlräder vorteilhaft sein, die Hohlräder unterschiedlich breit auszuführen.

In den Seitenansichten (Querschnitten) gemäß Figur 2,3 und 4 befindet sich bei bekannten Flachgetrieben 4 jeder Stirnschnitt eines Zahnes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 auf der gleichen radialen Position bezogen auf die Getriebeachse bzw. Mittelachse 30. Die Profilverschiebung der Verzahnung des Flexsplines weist über die gesamte Breite den gleichen Wert auf.

In der Nähe der Ebene 34 zwischen Circular Spline 6 und Dynamic Spline 8 ist die Beanspruchung der Verzahnung bzw. der Außenverzahnung 16 größer als in den benachbarten lateralen Bereichen. Dadurch kommt es hier zu überhöhtem Verschleiß oder Schäden an der Verzahnung des Flexsplines, wodurch die Leistungsfähigkeit und Belastbarkeit des Flachgetriebes reduziert wird. Um diesem Effekt entgegenzuwirken, schlägt die vorliegende Erfindung vor, die Außenverzahnung 16 axial ausgehend von der Ebene zwischen Circular Spline und Dynamic Spline 34 radial in Richtung Getriebeachse zurückzunehmen.

Ein in radialer Richtung reduzierter axialer Verlauf 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 verteilt die Last besser auf die Zahnflanken. Die Spannungsspitze in der Nähe der Ebene 34 zwischen Circular Spline und Dynamic Spline, also an den Kanten der Verzahnung des CS und DS unmittelbar an dieser Ebenen 34, wird reduziert und damit die Leistungsfähigkeit des Flachgetriebes verbessert.

Für den axialen Verlauf 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 werden in den folgenden Figuren vorteilhafte Ausführungen dargestellt.

In Figur 5 ist der axiale Verlauf 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 in einer ersten bevorzugten Ausführung dargestellt.

Eine Verschiebung des axialen Verlaufs der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung des Flexsplines“ charakterisiert die radiale Verschiebung des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 in Richtung Mittelachse 30 des Flachgetriebes 2 ausgehend von einer radialen Auslegungsposition. Der Stirnschnitt wird in bekannter Weise durch die Schnittkurve zwischen der Verzahnung und einer beliebigen parallel zur Stirnfläche liegenden Ebene gebildet. Stellt man die radiale Position der Schnittkurve in Abhängigkeit von der axialen Position der Schnittebene dar, ergibt sich ein Verlauf.

Der axiale Verlauf 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 (radiale Verschiebung des Zahnstirnschnittes) der Außenverzahnung 16 ist symmetrisch zur Ebene 34 zwischen Circular Spline 6 und Dynamic Spline 8 ausgebildet. Die Verschiebung des axialen Verlaufs 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 in Richtung Mittelachse 30 weist im radial verringerten Bereich 44 (d.h. einem radial in Richtung der Mittelachse 30 radial verschobenen Bereich) symmetrisch zur Ebene zwischen Circular Spline und Dynamic Spline 34 den größten Betrag auf. Daran anschließend vergrößert sich radial der axiale Verlauf 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 14 des Flexsplines 6 in den Abschnitten bzw. Bereichen 64 und 68 beidseitig, linear und symmetrisch zur Ebene 34 zwischen Circular Spline und Dynamic Spline bis auf den Auslegungsstirnschnitt der Außenverzahnung 16.

Im weiteren Verlauf in den Abschnitten 48 und 52 verbleibt der Zahnstirnschnitt der Außenverzahnung 16 radial mit unveränderter Profilverschiebung auf der Auslegungsposition. Ein Abstand 60 ist der größte Betrag der radialen Verschiebung des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4.

In Figur 6 ist eine zweite bevorzugte Ausführungsform des axialen Verlaufs 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 dargestellt. In dieser zweiten Ausführungsform schließen sich an den im Bereich der Ebene 34 zwischen Circular Spline 6 und Dynamic Spline 8 verorteten radial verringerten Bereich 44, in dem der axiale Verlauf 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 den radial geringsten Betrag aufweist, beidseitig zwei Bereiche 64, 68 an, in denen sich die der axiale Verlauf 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 linear bis auf den Auslegungsstirnschnitt an den Stirnseiten des Flexsplines 6 radial vergrößert. Die zu bevorzugende Ausführungsform hängt von anderen Ausprägungsmerkmalen des Flexsplines 64 wie Zähnezahl, Profilform der Verzahnung und Wandstärke ab und muss auf Grundlage der Belastung der Zahnflanke für das konkrete Exemplar festgelegt werden.

Eine dritte bevorzugte Ausführungsform eines axialen Verlaufes 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 ist in Figur 7 dargestellt. Die Struktur ähnelt dem in der Figur 5 dargestellten Verlauf. Im Unterschied zu Figur 5 weist diese Ausführungsform eine asymmetrische Position der Ebene 34 zwischen Circular Spline 6 und Dynamic Spline 8 und einen asymmetrischen Verlauf des axialen Verlaufs 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 auf.

In dieser dritten Ausführungsform schließen sich an den im Bereich der Ebene 34 zwischen Circular Spline 6 und Dynamic Spline 8 verorteten Abschnitt des radial verringerten Bereichs 44, in dem der axiale Verlauf 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 den radial gesehen geringsten Betrag aufweist, beidseitig zwei Bereiche 64, 68 an, in denen sich der axiale Verlauf 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 radial vergrößert. In dem Bereich 64 weist dabei der Verlauf 40 eine größere Steigung als in dem Bereich 68 auf, sodass entsprechend Bereich 68 eine größere Breite hat.

In den an die Bereiche 64, 68 angrenzenden Bereichen 48, 62 ist der axiale Verlauf 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 wieder konstant. Aufgrund unterschiedlicher Belastungen können Circular Spline 6 und Dynamic Spline 8 verschieden breit ausgeführt werden. Die asymmetrische Ausführungsform trägt dieser Möglichkeit Rechnung.

Eine vierte bevorzugte Ausführungsform eines axialen Verlaufes 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 ist in Figur 8 dargestellt. Im Unterschied zur in Figur 5 dargestellten Ausführungsform verläuft hier der axiale Verlauf 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 in axialer Richtung in den zu dem konstanten radial verringerten Bereich 44 benachbarten Bereichen 64, 68 nicht linear. Der Verlauf ist konvex gekrümmt. Ein konvexer axialer Verlauf 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 erlaubt es, die lokalen Kontaktspannungen auf der Zahnflanke weiter zu reduzieren. Ein konvexer Verlauf lässt sich schwieriger fertigen.

In Figur 9 ist eine fünfte bevorzugte Ausführungsform des axialen Verlaufes 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 dargestellt. Im Unterschied zu dem in Figur 8 dargestellten Verlauf weist diese Ausführungsform zusätzliche Rücknahmen (Verringerungen der radialen Ausdehnung) an den

Stirnseiten 70, 72 des Flexsplines 6 auf. Durch diese zusätzlichen reduzierten Bereiche können erhöhte Spannungen an den stirnseitigen Kannten der Verzahnungen von Circular Spline, Dynamic Spline und Flexspline verringert werden.

In Figur 10 ist eine fünfte bevorzugte Ausführungsform eines axialen Verlaufes 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 dargestellt. Im Unterschied zu der in Figur. 5 dargestellten Ausführungsform verläuft hier der axiale Verlauf 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 in axialer Richtung nicht linear. Der Verlauf ist in einem zentralen radial verringerten Bereich 44 konkav gekrümmt. Ein konkaver Verlauf des axialen Verlaufs der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 lässt sich leichter fertigen, kann allerdings im Vergleich zur konvexen Ausführung (Figur 9) zu ungünstigeren lokalen Kontaktspannungen auf der Zahnflanke führen.

Im Vergleich zu einem bekannten axialen Verlauf der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 ist auch bei dieser Ausführungsform die Belastung der Zahnflanken günstiger. Benachbart zu dem Bereich 44 sind zwei Bereiche 48, 52 mit konstantem Verlauf des axialen Verlaufs des radialen Zahnstirnschnittes ausgebildet.

In Figur 1 1 ist eine sechste bevorzugte Ausführungsform eines axialen Verlaufs 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 dargestellt. In dieser Ausführungsform ist die Außenverzahnung 16 in dem zentralen radial verringerten Bereich 44 durch eine Nut 62 vollständig unterbrochen, sodass eine erste Außenverzahnung 82 und eine zweite Außenverzahnung 84 gebildet werden, welche die gemeinsame Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 bilden. In einem radial verringerten Bereich 44 ist der axialer Verlauf 40 der radialen Position des Zahnstirnschnittes der Außenverzahnung 16 des Flexsplines 4 radial verringert, ausgebildet, welche im Bereich der Mittelebene 34 durch die Nut 62 unterbrochen ist.

In Figur 12 ist ein Flachgetriebe 2 in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Das Flachgetriebe 2 weist zwei Wälzlager 12 auf, in denen jeweils Wälzkörper 14 angeordnet sind, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Rollen ausgebildet sind. Rollen ertragen höhere Lasten im Vergleich zu Kugeln. Die Figur 13 zeigt ein weiteres Flachgetriebe 2 in einer bevorzugten Ausführungsform. Das Flachgetriebe gemäß Figur 13 weist ein für Circular Spline 6 und Dynamic Spline 8 gemeinsames Kugel Wälzlager 12 auf, wobei die gemeinsamen Wälzkörper 14 als Nadeln Rollen ausgebildet sind.

Bezugszeichenliste

2 Flachgetriebe

4 Flexspline

6 Circular Spline

8 Dynamic Spline

10 Wave Generator

12 Wälzlager

14 Wälzkörper

16 Außenverzahnung

20 Innenverzahnung

24 Innenverzahnung

28 Plug

30 Mittelachse, Getriebeachse

34 Ebene zwischen Circular Spline und Dynamic Spline

40 axialer Verlauf der radialen Position des Zahnstirnschnittes der

Außenverzahnung des Flexsplines

44 radial verringerter Bereich

48,52 Bereich an den Stirnflächen

60 Abstand

62 Nut

64,68 Bereich

70,72 Stirnflächen

82 erste Außenverzahnung

84 zweite Außenverzahnung