谐波传动装置和用于谐波传动装置的轴承元件的制作方法

1.本发明涉及一种用于机器人传动装置的谐波传动装置，其包括至少一个具有内圈和外圈的轴承元件，其中在空间上在内圈和外圈之间设置有至少一个轴承保持架，滚动体被环绕地引导在轴承保持架中。本发明还涉及一种用于谐波传动装置的轴承元件。


背景技术：

2.de 10134191191a1公开了一种传动单元，其包括环形壳体和容纳在该壳体中的减速机构。此外，传动单元包括用于将减速机构的输出元件旋转支承在壳体处的滚动轴承，其中，滚动轴承具有固持在壳体处的外圈、存在于输出元件处的内圈以及多个滚动体。外圈在其外周面上设有外螺纹部段，而在壳体的内周面上构造有匹配于该外螺纹部段的内螺纹部段，并且外圈旋接在壳体上。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于：改进谐波传动装置以及用于谐波传动装置的轴承元件，使得其在组装简单的同时实现高倾斜刚度和低摩擦力矩。
4.根据本发明的用于机器人传动装置的谐波传动装置包括至少一个具有内圈和外圈的轴承元件，其中，内圈或外圈分段地构成，并且其中，在空间上在内圈和外圈之间设置有轴向相邻的两个轴向倾斜滚针保持架，在轴向倾斜滚针保持架中引导有滚针。换言之，轴承元件具有两个轴向间隔开的轴向倾斜滚针轴承列，其中，每个轴向倾斜滚针轴承列均由具有在其中被环绕引导的滚针的轴向倾斜滚针保持架构成。借助于以这种方式构造的轴承元件，可以在径向和轴向上传递较大的力，其中能够实现低的摩擦力矩以及相对高的倾斜刚度。特别地，简化了谐波传动装置或轴承元件的组装。
5.轴承元件优选地构成为谐波传动装置的从动轴承或者是从动轴承的一部分。优选地，轴承元件构成为双列的自保持的轴向倾斜滚针轴承，其中，多个滚针在空间上通过轴向倾斜滚针保持架彼此间隔开地布置并且滚动在内圈的外周面和外圈的内周面之间。换言之，两个对称的倾斜滚针列在轴向上彼此间隔开地设置在轴承元件之内，其中，双列轴向倾斜滚针轴承能够承受高的径向载荷和双向的轴向载荷。通过双列轴向倾斜滚针轴承实现轴承元件的高刚度。
6.术语“分段的内圈”或“分段的外圈”应理解为：内圈由多个内圈区段构成，或者外圈由多个外圈区段构成。
7.根据一个实施例，内圈由第一内圈区段和第二内圈区段构成，其中，两个轴向倾斜滚针保持架彼此以o型布置方式设置。特别地，内圈区段在轴向上相邻并且彼此同轴线地设置。在这种情况下，在组装轴承元件时，首先将轴向倾斜滚针保持架插入一件式的外圈中，然后将内圈区段、即内圈半部组装。例如，内圈区段可以彼此拧紧在一起。
8.根据另一个实施例，外圈由第一外圈区段和第二外圈区段构成，其中，两个轴向倾斜滚针保持架彼此以x型布置方式设置。特别地，外圈区段在轴向上相邻并且彼此同轴线地
设置。在这种情况下，在组装轴承元件时，首先将轴向倾斜滚针保持架插入一件式的内圈中，然后将外圈区段、即外圈半部组装。类似于o型布置方式，外圈半部可以通过拧紧被固定在其位置上。
9.特别地，若轴承元件由一件式的内圈和分段的外圈构成，则由于在运行中出现的离心力而必须保护轴承元件免于不期望的润滑剂泄漏。
10.为此，在第一外圈区段和第二外圈区段之间设置有o型圈。o型圈例如至少部分地容纳在第一外圈区段和/或第二外圈区段处的环绕的槽中，以便实现密封效果。
11.替选地或补充地，在第一外圈区段和第二外圈区段之间设置有液态密封部。液态密封部具有与o型圈相同的作用，或者可以附加地辅助或改善密封作用。
12.此外，替选地或补充地，在第一外圈区段和/或第二外圈区段处构造填缝轮廓，填缝轮廓抵靠在相应构造于相对置的第一外圈区段或第二外圈区段处的配合轮廓处。填缝轮廓基本上轴向地或平行于轴承元件的旋转轴线延伸，并且防止外圈区段之间的径向油泄漏。若填缝轮廓构造在第一外圈区段处，则填缝轮廓抵靠于在第二外圈区段处成形的配合轮廓处。相反于此，若填缝轮廓构造在第二外圈区段处，则填缝轮廓抵靠于在第一外圈区段处形成的配合轮廓处。
13.填缝轮廓尤其构成为，使得其在组装期间或在两个外圈区段拧紧期间弹性和/或塑性地变形，以便在填缝轮廓和配合轮廓之间的接触面处实现足够的密封效果。为此，填缝轮廓具有例如锐角形构造的接触尖端，该接触尖端在组装期间弹性和/或塑性变形。换言之，填缝轮廓优选地比配合轮廓更软地构造。因此，相比于配合轮廓，填缝轮廓含有的材料具有较低的抵抗弹性和/或塑性变形的能力。
14.替选于此，配合轮廓比填缝轮廓更软地构造。在这种情况下，配合轮廓在组装期间或在两个外圈区段拧紧期间弹性和/或塑性变形，以便在填缝轮廓和配合轮廓之间的接触面处实现足够的密封效果。为此，填缝轮廓例如以其接触尖端穿入到配合轮廓的表面中，配合轮廓在组装期间弹性和/或塑性变形。附加地，配合轮廓可以已经配备有用于容纳和引导填缝轮廓的凹口或槽。在这种情况下，配合轮廓和填缝轮廓之间的接触面彼此对应地构成。
15.此外，替选地，可考虑的是：填缝轮廓和配合轮廓均柔软地构成，使得通过填缝轮廓以及配合轮廓的弹性和/或塑性变形产生用于密封的相对应的密封面。
16.根据替选或补充的设计方案，在空间上在内圈和外圈之间设置有润滑剂混合物，润滑剂混合物至少由润滑剂和聚合物构成。润滑剂混合物使得能够省去附加的用于实现密封效果的构件或材料。润滑剂混合物优选地设置在轴向倾斜滚针保持架的区域、滚针的滚道的区域和/或在设有填缝轮廓和配合轮廓的情况的密封面的区域中。润滑剂混合物尤其满足双重功能。一方面，在谐波传动装置的摆动运行期间改善润滑，另一方面，有效地防止润滑剂的径向泄漏。润滑剂混合物也称为润滑剂化合物，其通常由多孔聚合物和润滑剂组成。替选地，也可以使用润滑脂、润滑油或固体润滑剂代替这种润滑剂混合物。
17.根据本发明的用于谐波传动装置的轴承元件包括内圈和外圈，其中，内圈或外圈分段地构成，并且其中，在空间上在内圈和外圈之间设置有轴向相邻的两个轴向倾斜滚针保持架，在轴向倾斜滚针保持架中引导有滚针。
附图说明
18.下面根据四个附图结合本发明的三个优选实施例的描述更详细地阐述改进本发明的其他措施，其中相同或相似的构件设有相同的附图标记。在此示出：
19.图1示出根据第一实施例的用于谐波传动装置的根据本发明的轴承元件的简化的示意性剖视图，
20.图2示出根据第二实施例的根据本发明的轴承元件的简化的示意性剖视图，
21.图3示出根据图2的根据本发明的轴承元件的简化的示意性细节剖视图，和
22.图4示出用于说明根据第三实施例的根据本发明的轴承元件的两个相互抵靠的外圈区段的极度简化的示意性细节剖视图。
具体实施方式
23.根据图1至图3，根据本发明的用于谐波传动装置(在此未示出)的轴承元件1包括内圈2和外圈3，其中，在空间上在内圈2和外圈3之间设置有轴向相邻的两个轴向倾斜滚针保持架4a、4b，在轴向倾斜滚针保持架4a、4b中引导有滚针5。换言之，轴承元件1在此构成为双列轴向倾斜滚针轴承并且在此具有两个轴向彼此错开设置的滚动体列12a、12b，其中第一滚动体列12a的滚针5相对于第二滚动体列12b的滚针5对称地设置。此外，轴承元件1具有用于轴向密封轴承元件1的密封元件10。
24.按照根据图1的第一实施例，外圈3一件式地构成，其中内圈2分段地、即由第一内圈区段2a和第二内圈区段2b构成。在这种情况下，两个轴向倾斜滚针保持架4a、4b彼此以o型布置方式设置，以便简化轴承元件1的组装以及增加轴承元件1的倾斜刚度。为此，首先将轴向倾斜滚针保持架4a、4b插入一件式的外圈中，然后将两个内圈区段2a、2b组装、例如彼此拧紧。在轴承元件1的这种设计方案中有利的是：润滑剂不会由于离心力而沿径向向外泄漏。
25.按照图2至图4，内圈2一件式地构成并且外圈3分段地、即由第一外圈区段3a和第二外圈区段3b构成。在这种情况下，为了简化组装，将两个轴向倾斜滚针保持架4a、4b彼此以x型布置方式设置。
26.按照根据图2和图3的第二实施例，在第一外圈区段3a和第二外圈区段3b之间设置有o型圈6。两个外圈区段3a、3b分别具有轴向引导部段11a、11b，轴向引导部段11a、11b彼此沿径向重叠设置。在该实施例中，第一外圈区段3a的轴向引导部段11a在径向上围绕第二外圈区段3b的轴向引导部段11b。o型圈径向地设置在两个引导部段11a、11b之间，并且在此容纳在第一外圈区段3的引导部段11a处。替选地或补充地，可以考虑的是：在第一外圈区段3a和第二外圈区段3b之间设有液态密封部(在此未示出)，以代替或改善密封效果。此外，能够考虑的是：代替o型圈6地，在外圈区段3a、3b的两个引导部段11a、11b之间或者在两个外圈区段3a、3b之间设有压配合。
27.在此，至少由润滑剂和多孔聚合物构成的润滑剂混合物7在空间上设置在内圈2和外圈3之间。润滑剂混合物(也称为润滑剂化合物)可以与其他密封件、例如o型圈同时使用，也可单独地在没有附加密封件的情况下使用，由此降低制造和维护成本。用润滑剂混合物润滑的轴承元件1相比于标准涂脂的轴承具有相同的承载量，并且基本上免维护地运转。润滑剂混合物形成附加的屏障，以防止污染滚动体和滚道之间的滚动接触。此外，润滑剂混合
物更好地结合在轴承元件1中，由此降低了润滑剂泄漏的风险。
28.按照根据图4的第三实施例，在第二外圈区段3b的第二引导部段11b处构造有构成为接触尖端的填缝轮廓8，该填缝轮廓抵靠于在相对置的第一外圈区段3a处构造的配合轮廓9处。替选地，填缝轮廓8也可以构造在第一外圈区段3a的第一引导部段11a处，配合轮廓9相应地构造在第二外圈区段3b处。在此，配合轮廓9比填缝轮廓8更软地构造。这意味着：在组装轴承元件1时，填缝轮廓8轴向地进入到配合轮廓9中，配合轮廓9重新塑性变形，以实现期望的密封效果。替选地，填缝轮廓8可以比配合轮廓9更软地构造，使得填缝轮廓8相对于配合轮廓9塑性变形。此外，替选地，配合轮廓9可以与填缝轮廓8互补地构成。换言之，配合轮廓9和填缝轮廓可以具有相对应的接触面，所述接触面可以基本上平面地或弯曲地成形。例如，配合轮廓9可以具有凸曲率，而填缝轮廓8可以具有与其对应的凹曲率。
29.附图标记列表
[0030]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轴承元件
[0031]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
内圈
[0032]
2a、2b
ꢀꢀꢀꢀꢀ
内圈区段
[0033]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
外圈
[0034]
3a、3b
ꢀꢀꢀꢀꢀ
外圈区段
[0035]
4a、4b
ꢀꢀꢀꢀꢀ
轴向倾斜滚针保持架
[0036]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
滚针
[0037]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
o型圈
[0038]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
润滑剂混合物
[0039]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
填缝轮廓
[0040]9ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
配合轮廓
[0041]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
密封元件
[0042]
11a、11b
ꢀꢀꢀ
引导部段
[0043]
12a、12b
ꢀꢀꢀ
滚动体列