專利名稱：減速裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種減速裝置，具體地講，本發(fā)明涉及這樣一種減速裝置，其可以應用在各種機器的動力傳輸系統中，并且在將輸入軸的旋轉速度傳輸到輸出軸的過程中，使用了行星齒輪，以降低輸出軸的旋轉速度，從而可以獲得大且高精度的減速比。
然而，傳統的減速裝置具有這樣的缺點，即它們使用了正齒輪、蝸輪和類似物的組合結構，因此必須包含一個運動機構。此外，整個負載只作用在單一的齒即彼此嚙合著的齒輪上的一個齒上，因此每個齒容易磨損，從而導致減速裝置的耐用性和操作可靠性下降。另外，由于必須設有反轉防止裝置，因此零件數量增多了。
為了解決這些缺點，一種在1998年5月29日提交的韓國專利申請No.98-19936中描述的具有反轉防止功能的減速裝置被本申請人公開于本技術領域中。
在這種具有反轉防止功能的減速裝置中，如果動力從驅動裝置施加到輸入軸60上，則與輸入軸60形成一體的托架40將旋轉，而形成于托架40中的容室46中布置著的一對行星齒輪50將繞著它們自己的軸線旋轉。由于成對行星齒輪50上的第一行星齒輪部分52與固定環(huán)形齒輪20嚙合，因此成對行星齒輪52還會公轉。與此同時，由于成對行星齒輪50的第二行星齒輪部分54與輸出環(huán)形齒輪34嚙合，因此一個包含輸出軸32的輸出環(huán)件30將旋轉。此時，被驅動裝置(未示出)帶動著旋轉的輸入軸60的旋轉速度會因為第一和第二行星齒輪部分52和54之間或固定環(huán)形齒輪20與輸出環(huán)形齒輪34之間的齒數或模數差異而被減小，從而將減小了的旋轉速度以輸出軸32的旋轉速度的形式呈現出來。
此外，如果沒有負載從驅動裝置傳輸到輸入軸60上，則會由于輸出軸32上產生的反向負載而引起用于反向旋轉輸入軸60的力。此時，即使有反向負載通過輸出件30的輸出環(huán)形齒輪34傳輸到成對行星齒輪50的第二行星齒輪部分54上，但由于成對行星齒輪50上的齒數或模數與第二行星齒輪部分54不同的第一行星齒輪部分52與固定環(huán)形齒輪20嚙合著，因此反向負載會被阻止而不會傳輸到輸入軸60上，因此可以實現反轉防止功能。
然而，這種傳統的具有反轉防止功能的減速裝置仍會遇到一個問題，即由于減速比是由成對行星齒輪50的第一和第二行星齒輪部分52和54之間的齒數差決定的，因此在第二行星齒輪部分54的齒數比第一行星齒輪部分52少一個時達到的減速比，是傳統減速裝置所能夠獲得的最大減速比，因而會對大且高精度的減速比構成限制。
換言之，在傳統減速裝置中，由于第一和第二行星齒輪部分52和54具有相同的旋轉軸，因此從輸入軸60的中心線至第一和第二行星齒輪部分52和54的中心線的距離相等，在第一和第二行星齒輪部分52和54上形成的模數彼此不同的情況下，第一和第二行星齒輪部分52和54不能適宜地安置，因而不能實現由齒輪模數差而獲得高精度減速比。
本發(fā)明的公開內容因此，本發(fā)明是為了解決相關技術中出現的問題而研制的，而且本發(fā)明的一個目的是提供這樣一種采用了行星齒輪的減速裝置，其中為每個行星齒輪分別設置了單獨的旋轉軸，從而實現大且高精度的減速比。
為了達到上述目的，根據本發(fā)明，提供了一種減速裝置，其包括一個圓柱形殼體，其具有一對殼部，上述殼部彼此可拆卸地組裝在一起而確定出一個接收空間；一個固定環(huán)形齒輪，其疊加上述一對殼體之間并連接它們上，并且具有形成在其內圓周表面上的齒；一個輸出件，其可旋轉地容納在殼體的接收空間中，并且具有一個輸出環(huán)形齒輪和一個輸出軸，輸出環(huán)形齒輪以這樣的方式形成在輸出件的內圓周表面上，即輸出環(huán)形齒輪的內徑與固定環(huán)形齒輪相等，而齒數比和模數分別與固定環(huán)形齒輪不同，輸出軸整體形成在輸出件的外表面上，以從殼體中伸出；一個托架，其具有第一托架件和第二托架件，第一托架件擁有圓盤形結構，并且具有一個導塊和一個輸入軸導槽，導塊形成在第一托架件的外表面中部上，從而可旋轉地支承在輸出件的內表面上，輸入軸導槽形成在第一托架件的內表面中部上，第二托架件以預定間距布置在第一托架件相反側，并在第一和第二托架件之間確定出一個容納空間，第二托架件具有一個形成在其中部的輸入軸插孔；一個輸入軸，其具有一個軸部，該軸部在其一端可旋轉地支承在第一托架件的輸入軸導槽中，并且在其另一端通過第二托架件的輸入軸插孔而從殼體中伸出，輸入軸還具有第一恒星齒輪和第二恒星齒輪，它們以這樣的方式形成在軸部的外圓周表面上，即第一和第二恒星齒輪安置在第一和第二托架件之間，而且在上述恒星齒輪之間設有一個間隙；多個第一行星齒輪，它們分別可旋轉地環(huán)繞著多個第一連接件裝配，第一連接件以這樣的方式緊固在第一和第二托架件上，即第一連接件沿圓周方向彼此相隔預定角度，第一行星齒輪與輸入軸的第一恒星齒輪嚙合；以及多個第二行星齒輪，它們分別可旋轉地環(huán)繞著多個第二連接件裝配，第二連接件以這樣的方式緊固在第一和第二托架件上，即每個第二連接件分別沿圓周方向布置在兩個第一行星齒輪之間，第二行星齒輪與輸入軸的第二恒星齒輪嚙合。
圖5是用于解釋根據本發(fā)明實施例的減速裝置的操作的剖視圖；圖6是根據本發(fā)明另一個實施例的減速裝置的剖視圖。
本發(fā)明的最佳實施模式下面參照附圖
中顯示的實例而更詳細地描述本發(fā)明。只要可能，就會在所有的附圖和描述中以相同的附圖標記表示相同或相似的部件。
圖2是根據本發(fā)明的一個實施例的減速裝置的分解透視圖；圖3是根據本發(fā)明實施例的減速裝置的示意性俯視圖；圖4是沿著圖3中的線A-A所作的剖視圖，以顯示根據本發(fā)明實施例的減速裝置。
如圖2至4所示，根據本發(fā)明的一個實施例的減速裝置包含一個輸入軸150，驅動力從驅動裝置(未示出)傳輸到該輸入軸上；一對第一行星齒輪160和一對第二行星齒輪170，它們被傳輸到輸入軸150上的旋轉力驅動；一個固定環(huán)形齒輪120，其與第一行星齒輪160嚙合；一個輸出件130，其與第二行星齒輪170嚙合；一個托架140，其可旋轉地支承著第一和第二行星齒輪160和170；以及一個殼體1 10，其包圍著上述元件。
殼體110實際上由一對圓柱形件構成，二者彼此可拆卸地連接著，從而在內部確定出一個接收空間。換言之，殼體110具有第一殼部112和第二殼部114。第一殼部112被安置得與驅動裝置相連并且設有第一中心孔112a，輸入軸150通過該中心孔插入殼體110中。第一殼部112還毗鄰其外圓周邊緣設有多個第一鎖孔112b。第二殼部114連接著第一殼部112，從而與第一殼部112面對著。第二殼部114在其中部設有第二中心孔114a，并毗鄰其外圓周邊緣設有與多個第一鎖孔112b相對應的多個第二鎖孔114b。
固定環(huán)形齒輪120疊加在第一和第二殼部112和114之間，并且通過多個第一鎖栓116連接著第一和第二殼部112和114。固定環(huán)形齒輪120擁有環(huán)形結構，以使齒形成在固定環(huán)形齒輪120的圓周內表面上。雖然優(yōu)選將固定環(huán)形齒輪120制成單獨零件并內置于第一和第二殼部112和114之間，如圖2所示，但本領域的普通技術人員容易理解，固定環(huán)形齒輪120也可以整體形成在第一殼部112的內圓周表面上。
輸出件130擁有大致圓柱形結構。輸出件130可旋轉地容納在殼體110的接收空間內，并且具有一個輸出環(huán)形齒輪132和一個輸出軸134。輸出環(huán)形齒輪132以這樣的方式形成在輸出件130的內圓周表面上，即輸出環(huán)形齒輪132的內徑與固定環(huán)形齒輪120相等，但齒數比和模數與固定環(huán)形齒輪120不同。輸出軸134整體形成在輸出件130的外表面上，以從殼體110中伸出。
一個軸承B1裝配在第二殼部114的第二中心孔114a中，以可旋轉地支承著輸出軸134，從而防止輸出件130前行和偏心。盡管優(yōu)選將輸出環(huán)形齒輪132整體形成在輸出件130的內圓周表面上，如圖2所示，但容易理解，輸出環(huán)形齒輪132可以設置為單獨的元件，并緊密裝配在輸出件130的內圓周表面上。
托架140具有第一托架件142和第二托架件144。第一托架件142擁有圓板形結構，并且具有一個導塊142a和一個輸入軸導槽142b。導塊142a形成在第一托架件142的外表面中部上，從而可旋轉地支承在輸出件130的內表面上。輸入軸導槽142b設置在第一托架件142的內表面中部上。第二托架件144以預定間距布置在第一托架件142相反側，并在第一和第二托架件142和144之間確定出一個容納空間。第二托架件144具有一個設定在其中部的輸入軸插孔144a。第二托架件144也擁有圓板形結構。
托架140被軸承B2和B3以及軸承B6可旋轉地支承著，軸承B2和B3分別裝配在一個形成于輸出件130內表面中部的槽136和第二托架件144的輸入軸插孔144a中，軸承B6裝配在第二托架件144的外圓周表面與第一殼部112的內圓周表面之間，這樣可以防止托架140前行和偏心。
第一托架件142和第二托架件144通過多個沿圓周方向彼此相隔預定角度的第一和第二連接件146而彼此相連。為此，第一和第二托架件142和144上分別設有多個第三和第四鎖孔142c和144b。每個第一和第二連接件146分別包括一個導桿146b，其在兩端插入第一和第二托架件142和144的第三和第四鎖孔142c和144b中，以及一個第二鎖栓146a，其插入導桿146b中，從而鎖定在第一托架件142和第二托架件144上。在這方面，第一和第二連接件146的鎖栓146a和導桿146b分別從彼此相反的方向裝配和插入。導桿146b擁有圓桿形結構，并且大致在其中央形成一個臺階部分。
輸入軸150具有一個軸部152，其在一端可旋轉地支承在第一托架件142的輸入軸導槽142b中，并且在其另一端通過第二托架件144的輸入軸插孔144a而從殼體110中伸出。輸入軸150還具有第一恒星齒輪154和第二恒星齒輪156，它們以這樣的方式形成在軸部152的外圓周表面上，即第一和第二恒星齒輪154和156安置在第一和第二托架件142和144之間，而且在第一和第二恒星齒輪154和156之間設有一個間隙。
輸入軸150被軸承B4和B5可旋轉地支承著，軸承B4裝配在第一托架件142的輸入軸導槽142b中，而軸承B5裝配在第一殼部112的第一中心孔112a中，這樣可以防止輸入軸150前行和偏心。
第一行星齒輪160分別環(huán)繞著第一連接件146可旋轉地裝配著，第一連接件以這樣的方式緊固在第一和第二托架件142和144上，即第一連接件146沿圓周方向彼此相隔預定角度。第一行星齒輪160與輸入軸150的第一恒星齒輪154嚙合。
第二行星齒輪170分別環(huán)繞著第二連接件146可旋轉地裝配著，第二連接件以這樣的方式緊固在第一和第二托架件142和144上，即每個第二連接件146分別沿圓周方向布置在一對第一行星齒輪160之間。第二行星齒輪170與輸入軸150的第二恒星齒輪156嚙合。
軸承B7分別環(huán)繞著導桿146b裝配，以使第一和第二行星齒輪160和170能夠光滑地旋轉。
第一和第二行星齒輪160和170以這樣的方式形成，即它們具有不同的模數。此時，第二行星齒輪170的模數比第一行星齒輪160大一個很小的量值，該量值小于1，從而可以獲得高精度減速比。
另一方面，在本發(fā)明的減速裝置中，盡管被解釋得設有兩對第一和第二行星齒輪160和170，但本領域的普通技術人員可以認識到，可以設置三對或更多對行星齒輪，這些均不脫離本發(fā)明的范圍。
根據本發(fā)明，第一行星齒輪160、固定環(huán)形齒輪120和第一恒星齒輪154具有相同的模數，第二行星齒輪170、輸出環(huán)形齒輪132和第二恒星齒輪156具有相同的模數。
下面詳細描述如上所述構造的本發(fā)明的實施例的減速裝置的操作。
從圖2至4中容易看出，如果有動力從外側驅動裝置施加到輸入軸150上而使之旋轉，則與輸入軸150的第一恒星齒輪154嚙合著的第一行星齒輪160將分別繞著它們自己的軸線旋轉，并且與此同時在這樣的狀態(tài)下繞著第一恒星齒輪154公轉，即第一行星齒輪160與固定環(huán)形齒輪120嚙合。
這樣，由于與第二恒星齒輪156嚙合著的第二行星齒輪170也與輸出環(huán)形齒輪132嚙合著，因此包含輸出軸134的輸出件130也會旋轉。此時，被外側驅動裝置(未示出)帶動著旋轉的輸入軸150的旋轉速度會因為第一和第二行星齒輪部分160和170之間或固定環(huán)形齒輪120與輸出環(huán)形齒輪132之間的齒數或模數差異而被減小，從而將減小了的旋轉速度以輸出軸134的旋轉速度的形式呈現出來。
此外，在包含輸出軸134的輸出件130沿著與輸入軸150相同的向前和向后旋轉方向以減小了的速度旋轉而獲得預定的減速比時，如果沒有負載從驅動裝置傳輸到輸入軸150上，則會因輸出軸134產生的反向負載而形成用于反向旋轉輸入軸150的力。此時，即使反向負載通過輸出件130的輸出環(huán)形齒輪132傳輸到第二行星齒輪170上，但由于齒數或模數與第二行星齒輪170不同的第一行星齒輪160咬合著固定環(huán)形齒輪120，因此反向負載會被阻止而不能傳輸到輸入軸150上，因此，不必使用單獨的結構就能實現反轉防止功能。
與此同時，從上述的敘述中容易理解，由于可以為第一和第二行星齒輪分別配置單獨的旋轉軸，以使第一和第二行星齒輪具有不同的模數，因此本發(fā)明可以實現大且高精度的減速比，下面將比照傳統減速裝置更詳細地描述本發(fā)明。
圖5是用于解釋根據本發(fā)明實施例的減速裝置的操作的剖視圖。圖5a中示意性顯示了傳統減速裝置，其中第一和第二行星齒輪g2和g5整體連接在同一旋轉軸上，圖5b中示意性顯示了根據本發(fā)明的減速裝置，其中第一和第二行星齒輪G2和G5連接在不同的旋轉軸上。
作為示例，首先，在圖5a所示的傳統減速裝置中，第一和第二行星齒輪g2和g5整體連接在同一旋轉軸上。如果假定恒星齒輪g1和g4具有相同的齒數10，第一和第二行星齒輪g2和g5具有相同的齒數30，齒輪g1、g2和g3的模數為1.1，而齒輪g4、g5和g6的模數為1.5，也就是說，在只通過上部齒輪g1、g2和g3與下部齒輪g4、g5和g6之間的不同模數而獲得減速的情況下，利用一個計算方程d＝Z*m，其中d是節(jié)圓直徑，Z是齒數，m為模數，則可以計算出齒輪g1的節(jié)圓直徑為11(d＝10*1.1)，齒輪g2的節(jié)圓直徑為33(d＝30*1.1)，因此可以計算出第一旋轉軸s1與第二旋轉軸s2的中心線之間的距離x為22(x＝(11+33)/2)。
利用相同方法，可以理解，能夠計算出齒輪g4的節(jié)圓直徑為15(d＝10*1.5)，齒輪g5的節(jié)圓直徑為45(d＝30*1.5)，因此可以計算出第一旋轉軸s1與第二旋轉軸s2的中心線之間的距離x′為30(x＝(15+45)/2)。
也就是說，由于上部齒輪和下部齒輪的中心線距離x和x′彼此不同，因此第一和第二齒輪g2和g5不能被適宜地布置。即使齒輪以這樣的方式形成，即距離x和x′彼此相同，但由于輸出環(huán)形齒輪g6的齒數不能為整數(表示為Z＝d/m＝77/1.5＝51.33)，因此在第一和第二齒輪g2和g5整體形成在同一旋轉軸上的情況下，不能獲得不同的模數，因而不可能實現由不同模數而獲得的高精度減速比。
相反，在圖5b所示的減速裝置中，第一和第二行星齒輪G2和G5分別安裝在不同的旋轉軸S2和S3上。如果假定恒星齒輪G1和G4具有相同的齒數10，第一和第二行星齒輪G2和G5具有相同的齒數30，齒輪G1、G2和G3的模數為1.1，而齒輪G4、G5和G6的模數為1.5，也就是說，在只通過上部齒輪G1、G2和G3與下部齒輪G4、G5和G6之間的不同模數而獲得減速的情況下，利用一個計算方程d＝Z*m，其中d是節(jié)圓直徑，Z是齒數，m為模數，則可以計算出齒輪G1的節(jié)圓直徑為11，齒輪G2的節(jié)圓直徑為33，因此可以計算出第一旋轉軸S1與第二旋轉軸S2的中心線之間的距離X為22。利用相同方法，可以理解，能夠計算出齒輪G4的節(jié)圓直徑為15，齒輪G5的節(jié)圓直徑為45，因此可以計算出第一旋轉軸S1與第二旋轉軸S2的中心線之間的距離X′為30。盡管上部齒輪和下部齒輪的中心線距離X和X′也像傳統減速裝置中那樣彼此不同，但在本發(fā)明中，由于連接著下部齒輪G5的單獨的第三軸S3被設置為獨立的軸，因此可以將第三軸S3移向托架C。其結果是，在本發(fā)明中，即使上部和下部齒輪的模數彼此不同，也能夠構成減速裝置。
因此，在本發(fā)明的結構中，其中第一和第二行星齒輪160和170連接著它們自己的旋轉軸，可以使第一和第二行星齒輪160和170獲得不同模數。這樣，由于減速功能不但能夠通過不同齒數實現，還能夠通過不同模數實現，因此可以獲得高精度的減速比。例如，通過以模數差小于1的方式加工齒輪，可以獲得高精度的減速比。
另一方面，圖6是根據本發(fā)明另一個實施例的減速裝置的剖視圖。本圖是沿著與圖3中相同的線橫剖根據本發(fā)明另一個實施例的減速裝置而獲得的。
在前面描述的本發(fā)明的實施例中，由于第一恒星齒輪154和第二恒星齒輪156必須分開形成在尺寸相對較小的輸入軸150上，或者必須將單獨制作的第一恒星齒輪154和第二恒星齒輪156固定在輸入軸150上，因此難以加工輸入軸150的齒，所以需要高度的技巧，而且組裝和加工程序的數量會增多。為了解決這個問題，在本發(fā)明的另一個實施例中，如圖6所示，單一的恒星齒輪150a形成在輸入軸150上，以同時用作第一個實施例中的第一和第二恒星齒輪。
也就是說，由于輸入軸150的第一和第二恒星齒輪彼此組合在一起，因此可以獲得相同的模數，從而使得與第一和第二恒星齒輪嚙合著的第一和第二行星齒輪160和170以及與第一和第二行星齒輪160和170嚙合著的固定環(huán)形齒輪120和輸出環(huán)形齒輪132具有相同的模數。
通過本發(fā)明的這個實施例，用與成形輸入軸上的齒的過程得到簡化，而且不需要高度的技巧，從而可以以方便和容易的方式加工和組裝輸入軸150。此外，由于第一和第二行星齒輪160和170連接著它們自己的旋轉軸，因此盡管各個齒輪具有相同的模數，但也可以以各種不同的方式改變齒數，因此可以獲得高精度的減速比。
工業(yè)應用性其結果是，根據本發(fā)明的減速裝置可以提供這樣的優(yōu)點，即可以通過第一和第二行星齒輪的不同齒數而獲得大減速比，而且不需要使用單獨的結構就能夠實現反轉防止功能。具體地講，由于為每個第一和第二行星齒輪的旋轉軸分別提供了一個單獨的連接件，因此可以通過行星齒輪的不同模數或行星齒輪的相同模數獲得高精度減速比。
權利要求
1.一種減速裝置，包括一個圓柱形殼體，其具有一對殼部，上述殼部彼此可拆卸地組裝在一起而確定出一個接收空間；一個固定環(huán)形齒輪，其疊加上述一對殼體之間并連接它們上，并且具有形成在其內圓周表面上的齒；一個輸出件，其可旋轉地容納在殼體的接收空間中，并且具有一個輸出環(huán)形齒輪和一個輸出軸，輸出環(huán)形齒輪以這樣的方式形成在輸出件的內圓周表面上，即輸出環(huán)形齒輪的內徑與固定環(huán)形齒輪相等，而齒數比和模數分別與固定環(huán)形齒輪不同，輸出軸整體形成在輸出件的外表面上，以從殼體中伸出；一個托架，其具有第一托架件和第二托架件，第一托架件擁有圓盤形結構，并且具有一個導塊和一個輸入軸導槽，導塊形成在第一托架件的外表面中部上，從而可旋轉地支承在輸出件的內表面上，輸入軸導槽形成在第一托架件的內表面中部上，第二托架件以預定間距布置在第一托架件相反側，并在第一和第二托架件之間確定出一個容納空間，第二托架件具有一個形成在其中部的輸入軸插孔；一個輸入軸，其具有一個軸部，該軸部在其一端可旋轉地支承在第一托架件的輸入軸導槽中，并且在其另一端通過第二托架件的輸入軸插孔而從殼體中伸出，輸入軸還具有第一恒星齒輪和第二恒星齒輪，它們以這樣的方式形成在軸部的外圓周表面上，即第一和第二恒星齒輪安置在第一和第二托架件之間，而且在上述恒星齒輪之間設有一個間隙；多個第一行星齒輪，它們分別可旋轉地環(huán)繞著多個第一連接件裝配，第一連接件以這樣的方式緊固在第一和第二托架件上，即第一連接件沿圓周方向彼此相隔預定角度，第一行星齒輪與輸入軸的第一恒星齒輪嚙合；以及多個第二行星齒輪，它們分別可旋轉地環(huán)繞著多個第二連接件裝配，第二連接件以這樣的方式緊固在第一和第二托架件上，即每個第二連接件分別沿圓周方向布置在兩個第一行星齒輪之間，第二行星齒輪與輸入軸的第二恒星齒輪嚙合。
2.如權利要求1所述的減速裝置，其特征在于，第二行星齒輪的模數比第一行星齒輪大一個很小的量值，該量值小于一。
3.如權利要求1所述的減速裝置，其特征在于，與第一行星齒輪嚙合著的恒星齒輪以這樣的方式整體形成在輸入軸上，即恒星齒輪的齒的模數與第一和第二恒星齒輪相同，而分別與第一和第二恒星齒輪嚙合著的固定環(huán)形齒輪和輸出環(huán)形齒輪被成形得具有相同的模數。
全文摘要
一種減速裝置包括:一個殼體,其具有組合在一起而確定出一個接收空間的殼部;一個固定環(huán)形齒輪,其連接著殼部;一個輸出件,其具有一個與固定環(huán)形齒輪的齒數比和模數不同的輸出環(huán)形齒輪和一個伸出到殼體之外的輸出軸;一個托架,其具有帶導塊和輸入軸導槽的第一托架件和與第一托架件一起確定出一個容納空間的第二托架件;一個輸入軸,其具有一個軸部以及安置在第一和第二托架件之間的第一恒星齒輪和第二恒星齒輪;第一行星齒輪,其環(huán)繞著第一連接件裝配并且與第一恒星齒輪嚙合;以及第二行星齒輪,其環(huán)繞著第二連接件裝配并且與第二恒星齒輪嚙合。
文檔編號F16H1/46GK1351696SQ00807752
公開日2002年5月29日 申請日期2000年5月16日 優(yōu)先權日1999年5月20日
發(fā)明者裴明淳 申請人:裴明淳