專利名稱：一種活針齒輪減速方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于活針齒輪變速領(lǐng)域，具體涉及一種通過偏心輪擠壓活針的徑向運動， 使活針擠壓針齒，從而實現(xiàn)內(nèi)外圓周轉(zhuǎn)動減速n倍的變速方法與裝置。
背景技術(shù)：
目前已知，傳統(tǒng)意義上的減速傳動裝置多利用減速主被動輪的輪齒比來實現(xiàn)，此 種減速裝置主被動輪的軸線分離，所占用空間和體積較大，不宜在小的空間中實現(xiàn)，并且有 回程差的弱點；行星齒輪減速負荷力矩又太小。 例如，在中國專利申請第200910104693號中公開了一種少齒差減速傳動裝置，其 包括殼體、同軸設(shè)置并分別與殼體轉(zhuǎn)動配合的動力輸入軸和動力輸出軸，所述動力輸入軸 外圓偏心轉(zhuǎn)動配合設(shè)置驅(qū)動盤，所述動力輸出軸傳動配合設(shè)置動力輸出盤，所述驅(qū)動盤和 動力輸出盤沿軸向并列設(shè)置；所述殼體上與動力輸入軸同心設(shè)置漸開線內(nèi)齒輪，與漸開線 內(nèi)齒輪嚙合設(shè)置有漸開線外齒輪形成少齒差傳動機構(gòu)，沿驅(qū)動盤圓周方向均布設(shè)置傳動 銷，傳動銷沿軸向穿過驅(qū)動盤和漸開線外齒輪并分別偏心轉(zhuǎn)動配合并與動力輸出盤繞自身 軸線轉(zhuǎn)動配合。 精密位移儀器中實現(xiàn)微小移動的結(jié)構(gòu)中常用螺旋放大方式實現(xiàn)。螺旋測微器是利 用螺旋放大方式實現(xiàn)的一個典型的應(yīng)用。依據(jù)螺旋放大的原理，即螺桿在螺母中旋轉(zhuǎn)一周， 螺桿便沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向前進或后退一個螺距的距離。若螺旋測微器的精密螺紋的螺距是 0. 5mm，手輪上有50個等分刻度，則手輪旋轉(zhuǎn)一周，測微螺桿可前進或后退0. 5mm，因此旋轉(zhuǎn) 每個小分度，相當于測微螺桿前進或后退0. 5/50 = 0. Olmm。可見，旋動刻度每一小分度表 示0. Olmm，所以螺旋測微器可分辨到0. Olmm，但微動手感甚差，不易調(diào)控。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有測量儀器中存在的上述問題，本發(fā)明提供了一種活針齒輪減速方法 及裝置。 依據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種活針齒輪減速方法，其使用一個偏心輪和與該 偏心輪連接于隨動件的活齒輪，利用所述活針固定輪中的n+l個活針圓柱和減速針齒輪E 的支撐架中的n個H針齒圓柱的配合，利用偏心輪對n+l個活針圓柱的壓擠，使n+l個活針 圓柱依次順序壓擠與其接觸的H針齒圓柱，使外圈偏心輪旋轉(zhuǎn)一圈，剛好使內(nèi)圈減速針齒 輪E反向旋轉(zhuǎn)移動一個圓柱周期的位置，最終達到了使外周偏心輪旋轉(zhuǎn)位移一周變?yōu)閮?nèi)周 減速針齒輪E部件反向旋轉(zhuǎn)位移1/n周的減速結(jié)果，其中n為正整數(shù)；其中活針固定輪為在 筒壁周圍鉆有橫向圓孔(圓孔的作用是承載活針G)的中空圓柱筒。 依據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種活針齒輪減速裝置，其包括偏心輪、活針固定 輪、活針、減速針齒輪支撐架E和針輪齒，其中從外至內(nèi)依次為偏心輪、活針固定輪和減速 針齒輪支撐架E，偏心輪位于最外側(cè)，活針置于活針固定輪中；活針的一端與偏心輪相接 觸，另一端與針輪齒相接觸；針輪齒裝于減速針齒輪支撐架E的外圍，減速針齒輪支撐架E與微動件鎖定；針輪齒的數(shù)量為n個，活針的數(shù)量為n+1個，其中n為正整數(shù)。
優(yōu)選地，n = 16。 更優(yōu)選地，活針固定輪中的活針為15(n_l = 15)個時，則為外周偏心輪C和內(nèi)周 E部件同向旋轉(zhuǎn)減速為1/16周。 使用上述的技術(shù)方案，在利用同軸圓周上相互垂直的兩組針齒輪圓柱體外圍的一 個偏心輪實現(xiàn)了內(nèi)外圓周同軸旋轉(zhuǎn)減速n倍的目的。尤其是，安裝在精密儀器的轉(zhuǎn)動測量 內(nèi)軸上的減速轉(zhuǎn)動部分可連接精密螺紋(桿)應(yīng)用于微小位移裝置(如螺旋測微器、微動 載物臺、薄膜厚度測量儀、阿貝比長儀等)中實現(xiàn)微小線位移，或在旋轉(zhuǎn)操作中實現(xiàn)微小角 位移的減速調(diào)控的目的。


圖1是本發(fā)明的活針齒輪減速裝置的頂剖面示意圖；圖2是圖1中所示B部件即活針(固定)輪頂視圖；圖3是圖1中所示B部件即活針(固定)輪側(cè)視圖；圖4是圖1中所示C部件即手輪外套示意圖；圖5是圖1中所示D部件即針齒輪鎖板示意圖；圖6是圖1中所示E部件即減速針齒輪頂視圖；圖7是圖1中所示E部件即減速針齒輪側(cè)視圖；；圖8是圖1中所示F部件即手輪后蓋側(cè)視圖；圖9是圖1中所示F部件即手輪后蓋頂視圖；；圖10是圖1中所示G部件即活針示意圖；圖11是圖1中所示H部件即針齒柱示意圖；圖12是圖1中所示I部件即軸釘示意圖；圖13是將本發(fā)明減速系統(tǒng)裝置應(yīng)用于阿貝比長儀的剖視總裝示意14是圖13中的A部件即固定支承座的示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖來詳細說明本發(fā)明的活針齒輪減速方法及裝置，僅僅作為示例來說 明，不應(yīng)當將本發(fā)明的保護范圍僅僅限制至活針齒輪減速裝置具體結(jié)構(gòu)或部件的具體數(shù) 依據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種活針齒輪減速方法，其使用一個偏心輪和與該 偏心輪連接于隨動件的活齒輪，利用所述活針固定輪中的n+1個活針齒圓柱和減速針齒輪 E的支撐架中的n個H針齒圓柱的配合，利用偏心輪對n+1個活針齒圓柱的壓擠，使n+1個 活針依次順序壓擠與其接觸的H針齒圓柱，使外圈偏心輪旋轉(zhuǎn)一圈，剛好使內(nèi)圈減速針齒 輪E反向旋轉(zhuǎn)移動一個圓柱周期的位置，最終達到了使外周偏心輪旋轉(zhuǎn)位移一周變?yōu)閮?nèi)周 減速針齒輪E部件反向旋轉(zhuǎn)位移1/n周的減速結(jié)果，其中n為正整數(shù)。
依據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種活針齒輪減速裝置，其包括偏心輪、活針固定 輪、活針、減速針齒輪支撐架E和針輪齒，其中從外至內(nèi)依次為偏心輪、活針固定輪和減速 針齒輪支撐架E，偏心輪位于最外側(cè)，活針置于活針固定輪中；活針的一端與偏心輪相接觸，另一端與針輪齒相接觸；針輪齒位于減速針齒輪支撐架E的外圍；針輪齒的數(shù)量為n 個，活針的數(shù)量為n+1個，其中n為正整數(shù)。
對各個附圖的說明，詳見

。 圖1是本發(fā)明的活針齒輪減速裝置的頂剖面示意圖。在圖1中示出了活針齒輪減 速方法及裝置的工作原理。如圖1中所示，本發(fā)明使用一個偏心輪(圖l和圖13中C部 件)與連接于隨動件的活齒輪(圖1和圖13中B部件)，利用B中的17 (本特例中，n+l = 17)個活針G圓柱(圖1、13中G部件)和圖l和圖13中E部件中的16(本特例中，n = 16)個H針齒圓柱的配合，利用偏心輪C部件對17個活針圓柱依次順序壓擠與其接觸的H 針齒圓柱，這樣就造成了外圈偏心輪C部件旋轉(zhuǎn)一圈，剛好使內(nèi)圈減速針齒輪E反向旋轉(zhuǎn)移 動一個圓柱周期的位置，最終達到了使外周偏心輪C旋轉(zhuǎn)位移一周變?yōu)閮?nèi)周E部件反向旋 轉(zhuǎn)位移1/16周的減速結(jié)果。如果B中活針為15(n-l = 15)個時，則為外周偏心輪C和內(nèi) 周E部件同向旋轉(zhuǎn)減速為1/16周。 如果選用合適的偏心輪直徑，以及與之匹配G活針圓柱和H針齒圓柱直徑，可以設(shè) 計任意的n+1個G活針圓柱和n個H針齒圓柱實現(xiàn)內(nèi)周轉(zhuǎn)速和外周轉(zhuǎn)速比為1/n倍(反向 或同向)的減速結(jié)果。 將本發(fā)明的活針齒輪減速裝置應(yīng)用于阿貝比長儀的示例安裝結(jié)構(gòu)如圖13所示。 這是本發(fā)明的實際應(yīng)用例之一，應(yīng)用此方法于阿貝比長儀可實現(xiàn)優(yōu)于lOOnm的手動微小距 離操作，而且體積很小(小50mm手輪)，結(jié)構(gòu)簡單實用。 如圖13中所示，A(詳細見圖14)為固定支承座，其為一端有外螺紋的中空圓柱筒， 其目的是連接支承作用，即連接針齒減速裝置和千分尺等其他需要減速的裝置；在具體使 用中固定支承座A可與儀器支架連接。B(詳細見圖2和圖3)為活針固定輪，目的是支撐垂 直于系統(tǒng)對稱軸的活針G，使活針G在偏心輪的擠壓下能垂直于對稱軸運動。活針固定輪B 為在筒壁周圍鉆有橫向圓孔(圓孔的作用是承載活針G)的中空圓柱筒。C(詳細見圖4)為 偏心輪，其作用是通過偏心輪的轉(zhuǎn)動能擠壓活針，使其在B部件的孔中運動；偏心輪C為上 部分為偏心圓的中空圓筒。針齒輪鎖板D(詳細見圖5)為中空薄板，使用針齒輪鎖板D的 目的是鎖住減速針齒輪支撐架E (詳細見圖6和圖7)中的針輪齒并將E針齒輪鎖緊于欲微 調(diào)之螺桿上，使之實現(xiàn)微動；減速針齒輪支撐架E為U型圓筒，圓筒周圍壁上由縱向的圓孔， 用來承載針齒輪H。 F(詳細見圖8和圖9)是手輪后蓋，目的是通過軸釘I(詳細圖12)實 現(xiàn)對減速針齒輪支撐架E的定軸，即能穩(wěn)定整個系統(tǒng)。G(詳細見圖10)是活針，H(詳細見 圖ll)是針輪齒。在系統(tǒng)制備過程中，尺寸和公差需要適當配合。 圖1和圖13中各部件名稱和作用相同。圖14是圖13中的A部件即固定支承座 (螺旋測微螺桿外套)的示意圖。圖13中沒有示出E、D鎖緊于數(shù)顯螺旋測微器螺桿上。
利用本發(fā)明可以方便地利用通過偏心輪旋動擠壓活針徑向運動，使n+1個或n-1 個活針擠壓n個針齒，從而實現(xiàn)內(nèi)外圓周轉(zhuǎn)動減速n倍的變速裝置。利用此方法可實現(xiàn)優(yōu) 于lOOnm的手動微小距離操作的目的。 如上述，已經(jīng)清楚詳細地描述了本發(fā)明提出的活針齒輪減速方法及裝置，但是本 領(lǐng)域普通的技術(shù)人員可以理解，在不背離所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的情況 下，可以在形式和細節(jié)中做出多種修改。因此，所有參考本發(fā)明技術(shù)方案所做出的各種各樣 的修改，均應(yīng)當歸入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種活針齒輪減速方法，其使用一個偏心輪和與該偏心輪連接于隨動件的活齒輪，利用所述活針固定輪中的n+1個活針圓柱和減速針齒輪E的支撐架中的n個針齒圓柱的配合，利用偏心輪對n+1個活針圓柱的壓擠，使n+1個活針圓柱依次順序壓擠與其接觸的H針齒圓柱，使外圈偏心輪旋轉(zhuǎn)一圈，剛好使內(nèi)圈減速針齒輪E反向旋轉(zhuǎn)移動一個圓柱周期的位置，最終達到了使外周偏心輪旋轉(zhuǎn)位移一周變?yōu)閮?nèi)周減速針齒輪E部件反向旋轉(zhuǎn)位移1/n周的減速結(jié)果，其中n為正整數(shù)；其中活針固定輪為在筒壁周圍鉆有橫向圓孔(圓孔的作用是承載活針G)的中空圓柱筒。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的活針齒輪減速方法，其中n = 16。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的活針齒輪減速方法，其中所述活針固定輪中的活針為15(n-l =15)個時，則為外周偏心輪C和內(nèi)周E部件同向旋轉(zhuǎn)減速為1/16周；其中n為正整數(shù)。
4. 一種使用權(quán)利要求l中所述活針齒輪減速方法的裝置，該裝置包括偏心輪、活針固 定輪、活針、減速針齒輪支撐架和針輪齒，其中從外至內(nèi)依次為偏心輪、活針固定輪和減速 針齒輪支撐架，偏心輪位于最外側(cè)，活針置于活針固定輪中；活針的一端與偏心輪相接觸， 另一端與針輪齒相接觸；針輪齒位于減速針齒輪支撐架的外圍并接觸；針輪齒的數(shù)量為n 個，活針的數(shù)量為n+1個，其中n為正整數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的所述裝置，其中n = 16。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4的所述裝置，其中所述活針固定輪中的活針為15(n-l = 15)個時， 則為外周偏心輪C和內(nèi)周E部件同向旋轉(zhuǎn)減速為1/16周；其中n為正整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種活針齒輪減速方法及裝置，其使用一個偏心輪和與該偏心輪連接于隨動件的活齒輪，利用所述活針固定輪中的n+1個活針圓柱和減速針齒輪的支撐架中的n個針齒圓柱的配合，利用偏心輪對n+1個活針圓柱的壓擠，使n+1個活針圓柱依次順序壓擠與其接觸的針齒圓柱，使外圈偏心輪旋轉(zhuǎn)一圈，剛好使內(nèi)圈減速針齒輪反向或同向旋轉(zhuǎn)移動一個圓柱周期的位置，最終達到了使外周偏心輪旋轉(zhuǎn)位移一周變?yōu)閮?nèi)周減速針齒輪部件反向或同向旋轉(zhuǎn)位移1/n周的減速結(jié)果。
文檔編號F16H1/32GK101788038SQ20101014489
公開日2010年7月28日 申請日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者譚成章, 陸文強 申請人:陸文強