[发明专利]传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的传动装置，并涉及一种制造和操作根据独立权利要求的传动装置的方法。

背景技术

现有技术已知的传动装置包括齿段，其以径向可移动的方式安装在齿座中。为驱动齿段，可使用具有轮廓的驱动件，诸如凸轮盘。齿段的齿与边齿啮合，从而引起具有齿段的齿座和边齿之间的相对移动。边齿和齿段之间的相对移动比具有轮廓的驱动件的移动小至少一个数量级。通过这种方式可以获得高传动比；DE10 2007 011 175A1中公开了这种传动装置的实例。

尽管这种传动装置具有很高的抗扭刚度，但是在负载改变时会出现扭矩间隙。然而，为确保在较宽的负载范围内的精确定位，在使用高精度驱动器的情况下，需要高抗扭刚度且无间隙。

发明内容

本发明的目的在于提出一种对现有技术中已知的传动装置进行改进的传动装置，其中，现有技术的缺点可以被消除或者至少被消弱，尤其是涉及精确定位方面。令人满意的是高能量密度、高抗扭刚度以及通常具有低磨损的高负载能力。本发明另外的目的在于提供一种用于制造这种传动装置的方法。

上述目的通过根据权利要求1的传动装置以及制造根据独立权利要求的传动装置的方法得以实现。实施例中有利的扩展可从从属权利要求和描述中得到。

本发明的实施例特别地涉及同轴传动装置。通常，根据本发明的传动装置包括作为具有轮廓的驱动件的内部凸轮盘以及具有内部边齿的齿圈，或者包括具有内部轮廓的外部驱动件以及内齿轮，或者包括当具有外部驱动件时配置了边齿的内部齿条。实施例的结构中涉及用于将旋转运动转换成线性移动的线性传动装置。根据本发明，传动装置具有初始应力，其也可被称为内部初始应力。通常，这意味着传动装置的独立部件在无负载状态时彼此拉紧。因此可实现最小化传动装置中的间隙的或消除该间隙。

边齿通常是圆周形的边齿。齿段的齿或齿尖与边齿啮合，其中齿段通常被安装成能够相对于齿座以线性径向的方式移动。“线性径向”通常表示在径向上存在的一种导向，其仅允许齿段在径向上移动。通常，齿段通过这种导向能够恰好在一个方向上线性移动；例如如果齿段在移动方向上的特定部分内具有恒定的横截面，则可以实现上述线性移动，其中，齿座还包括用于具有恒定横截面的齿段的开口。通常，齿段安装在齿座中，以使得齿段能够恰好在一个方向上移动。另外，在典型的实施例中，齿段相对于齿座绕传动装置的纵向轴线的旋转自由度被阻止。例如通过对齿段在齿座中的线性的径向导向，可以实现上述阻止。因此，齿段连同齿座绕着传动装置的纵向轴线旋转，但是齿段无法相对于齿座旋转。

根据本发明的传动装置的典型的实施例中，至少一部分齿段被设计成刚性的。术语“刚性”通常可从技术方面理解，即，由于齿段材料刚度，齿段的弯曲很小使得这种弯曲至少不与传动装置的运动有关。刚性齿段尤其包括由金属合金制成、尤其由钢或钛合金制成、镍合金或其它合金制成的齿段。另外，刚性齿段还可设置成塑料的，特别是在传动装置的如下部件中至少有一个部件同样由塑料制成的情况下：齿圈上的边齿或齿轮、齿座和驱动件。在本发明的典型实施例中，齿座和齿段由金属合金制成，或者附加地边齿或驱动件由金属合金制成。这种传动装置的优势在于：扭转刚度很强并且负载能力很高。由塑料制成的传动装置的优势在于重量较轻。术语“刚性”尤其指的是关于齿段横轴的抗弯刚度。这尤其意味着当将齿段看作从齿根向齿尖延伸的棒时，存在基本防止在齿尖和齿根之间的弯曲变形的抗弯刚度。抗弯刚度对传动装置产生极高负载能力和扭转刚度。

在典型的实施例中，底部接头设置在齿段和轮廓之间。有利的实施例包括枢转段，在任何情况下，枢转段均设置在具有轮廓的驱动件和至少一个齿段之间。可使用枢转段来形成底部接头。底部接头可使得齿段相对于轮廓倾斜或相对于枢转段倾斜。通常，齿段松动地连接至枢转段。优选地，在本文中的“松动连接”意味着齿段仅放置在枢转段上，并且通常直接放置其上。优选的枢转段包括防止齿段从枢转段滑脱或者防止枢转段在至少一个方向上滑动的外形。应当注意，通过被径向地且线性地导向的齿段，枢转段由此可以相对于齿座保持在周向上的适当位置处。例如，这种轮廓可以是与凹槽啮合的滚珠。这样可以保证齿段不会滑动穿过枢转段。因此，这样会使得枢转段被固定在齿的适当位置处，从而排除齿段和枢转段之间在周向的相对移动。优选地，该外形设置成阻止周向上的移动，从而防止周向上的滑动脱离。然而，在其他实施例中，也可以设置球帽形、球形或其他隆起以防止枢转段相对于齿段滑动。