滾子型傳動裝置的製作方法

2023-09-10 05:57:00

專利名稱：滾子型傳動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種滾子型傳動裝置，其中某些滾針總是與環齒輪的相應齒嚙合，並具體涉及一種改進成以高精度實現高減速比的滾子型傳動裝置。
背景技術：
作為一般差速減速裝置，日本公開專利申請第2006-300338號、第2006_3四431號以及第01-1691M號(以下稱其為參考文獻)介紹了滾子型減速裝置。這些文獻的減速裝置以往用於工業化自動機械的懸臂，從而減慢來自輸出高轉速低轉矩的電動機的速度。減速裝置具有外部齒輪環和內部齒輪環，其中心部分具有作為輸出環的偏心軸。 外部齒輪環具有外側，該外側具有以擺線方式周向成型的多個波形齒。內部齒輪環放置成圍繞外部齒輪環，並具有內側表面，該內側表面具有周向以規則間距放置的多個滾針。外部齒輪環使其外部齒對應於內部齒輪環的滾針，並確定外部齒的數量少於滾針的數量，差值為1。在運行減速裝置時，外部齒越過滾針以通過滾針的節距使內部齒輪環移動。由於當偏心軸轉動一圈時外部齒越過一個滾針，減速比由外部齒的數量的倒數表示。當外部齒的數量為40時，減速比計算為1/40。在上述各參考文獻中，內部齒輪環具有內側表面，該內側表面形成以規則間距平行周向布置的多個溝槽(橫截面為U形)。由於滾針大概壓配到相應溝槽內，以將滾針嵌入內齒輪環的內側表面內，其有必要將每個溝槽精確地以等距離、寬度和深度布置，同時保持溝槽的適當直度，由此需要包括諸如磨削工藝之類的精調工藝。相鄰的溝槽需要保持其間很小的距離，這使得難以使內部齒輪環直徑尺寸減小，從而不能使整個結構緊湊。為了從由轉動運動和迴轉運動組成的組合運動中僅取得轉動運動，設置調節機構，該調節機構形成限定在內部齒輪環上的調節板以具有沿調節板上某一節距圓布置的多個開口。該調節板具有設置在外齒輪環上與開口對準的銷。然而，已研究機械原理來開發不使用常規調節板和銷的簡單調節機構。這是因為常規調節機構會增加組裝調節機構時加工過程的次數，因此使得難以減小調節板的尺寸，從而不能使整個結構緊湊。

發明內容
因此，考慮上述缺點作出本發明，本發明的主要目的是提供一種轉子型傳動裝置， 其能夠使後衝現象最小，使滾針之間的節距精確，以高精度保持均勻的齒輪廓，均衡表面粗糙度並改進嚙合部分之間的嚙合精度，以及減少組裝工序的次數以減少製造成本，有助於
批量生產。
根據本發明，提供一種滾子型傳動裝置，其中殼體設置成可轉動地容納軸，該軸具有偏心軸部分。靜止環具有預定寬度，並以與軸同心的關係設置在殼體內。轉動本體以與軸同心的關係固定地放置在殼體內，並具有開口端部分，該開口端部分固定地放置可控制環作為與靜止環為同心關係的轉動環。傳動滾針陣列具有預定數量的滾針，所述滾針沿一定的基圓壓配在靜止環內以與靜止環的內側表面線接觸，啦鄰的滾針受到彼此線接觸施加的壓力。可控制滾針陣列具有預定數量的滾針，所述滾針沿一定的基圓壓配在轉動環內以與轉動環的內側表面線接觸，啦鄰的滾針受到彼此線接觸而圓形地施加的壓力。傳動環本體在靜止環和轉動環內可轉動地固定到偏心軸部分，從而與軸的轉動運動組合地進行偏心轉動。傳動環齒輪設置成具有在傳動環本體的一周向側沿周向連續形成的外部齒，各外部齒沿餘擺線曲線成型，外部齒中的某些總是與傳動滾針中的多個滾針配合。可控制環齒輪設置成具有在傳動環本體的另一周向側沿周向連續形成的外部齒，各外部齒沿圓弧形成型，外部齒中的某些總是與可控制滾針中的多個滾針配合。可控制環齒輪的外部齒的弧形直徑等於可控制滾針陣列的滾針的外徑加上偏心軸部分的偏心率的兩倍，並形成傳動滾針陣列的滾針的數量與傳動環齒輪的齒的數量之間的整數數量差。上述結構使得傳動滾針陣列壓配成沿靜止環的內側表面圓形布置，且可控制滾針陣列壓配成沿轉動環的內側表面圓形布置。對於滾針，採用高精度圓柱形滾針或通常用於滾針軸承等的滾針。傳動滾針陣列和可控制滾針陣列用作外部齒以使後衝現象最小，實現滾針之間精確的節距距離，高精度地保持均勻的齒型面，均衡表面粗糙度並改進嚙合部分之間的嚙合精度，從而實現順暢且精確的減速運動。為了組裝傳動滾針陣列和可控制滾針陣列，沿靜止環和轉動環的內側表面而圓形地壓配滾針即可。這減少組裝工序的次數並使整個結構緊湊，且滾針緊緊地沿圓形對準。由於滾針通常較廉價，所以能夠使滾子型傳動裝置在成本方面有優勢且有助於用簡化的組裝工藝大批量生產。由於傳動環齒輪總是使其某些外部齒與傳動滾針中的多個滾針配合，而可控制環齒輪總是使其某些外部齒與可控制滾針中的多個滾針配合，所以能夠以最少量的摩擦以高扭將轉動運動從傳動環齒輪傳遞到可控制環齒輪(高扭矩傳動)。通過對滾針採用軸承鋼，能夠提供具有高機械強度的傳動滾針和可控制滾針。由於可控制環齒輪的外部齒的弧形直徑確定為等於可控制滾針陣列的滾針的外徑加上偏心軸部分的偏心率的兩倍，通過確定該尺寸關係為(D = d+加)，所以能夠構成僅從由轉動運動和迴轉運動構成的複合運動中取出轉動運動的調節機構。其中(D)是可控制環齒輪的外部齒的弧形直徑，(d)是滾針的直徑，且(e)是偏心軸部分的偏心率。這能夠有助於使整個結構緊湊，與其中調節板和銷形成對應調節機構的現有結構相比具有簡化調節機構。根據本發明的另一方面，可控制環齒輪設置在傳動環本體的另一周向側處。可控制滾針陣列以彼此施壓的關係壓配在可控制環齒輪的內側表面內。轉動體具有轉動環，轉動環的外周側具有沿圓周連續形成的外部齒。可控制環齒輪使其某些外部齒總是與可控制滾針的相應滾針配合。在其中可控制環設置在傳動環本體的另一周向側上，且可控制環齒輪設置在轉動體側上的滾子型傳動裝置中，可實現與如上所述獲得的相同的優點。根據本發明的另一方面，傳動環齒輪設置在可控制環的外周處，使得靜止環設置在殼體的內側表面處，以與轉動環同心的關係繞傳動環齒輪定位。這使得能夠將靜止環、傳動滾針陣列、傳動環齒輪、可控制環、可控制滾針陣列和可控制環齒輪以彼此同心交疊的關係放置。這減小上述各部件的寬度，由此使整體結構軸向減小，從而使滾子型傳動裝置緊湊。根據本發明的另一方面，環形保持件固定到可控制滾針陣列的每個端表面，且另一環形保持件通過焊接工藝固定到傳動滾針陣列的每個端表面。由於如上所述設置的環形保持件，能夠牢固地保持圓形形式的可控制滾針陣列和傳動滾針陣列。在本發明的另一方面，可控制環和可控制滾針陣列彼此形成一體，且靜止環和傳動滾針陣列彼此形成一體。這使得能夠方便地由可控制滾針和傳動滾針形成弧形齒輪廓。在本發明的另一方面，使用燒結合金使可控制環和可控制滾針陣列彼此形成一體。也使用燒結合金使靜止環和傳動滾針陣列彼此形成一體。使用燒結合金作為一體形成材料，能夠用相對容易的工藝使可控制環和靜止環尺寸精確。根據本發明的另一方面，使用合成材料使可控制環和可控制滾針陣列彼此形成一體。也使用合成材料使靜止環和傳動滾針陣列彼此形成一體。使用合成材料作為一體形成物質，能夠在應用到工業化自動機械的懸臂時使可靜止環和可控制環輕質且耐用。根據本發明的另一方面，滾子型傳動裝置具有沿軸向尺寸為15_40mm的整個長度 (W)，並具有沿直徑方向尺寸為12-25mm的外徑。使滾子型傳動裝置最小化到適合諸如自動機械臂的有限區域的程度。根據本發明的另一方面，在傳動環本體的另一周向側與轉動環的開口端之間設置調節機構，從而在運行時僅從傳動環本體的偏心轉動取得轉動運動以將轉動運動傳遞到轉動環。該調節機構使得能夠僅從傳動環本體取得轉動運動以將轉動運動傳遞到轉動環。根據本發明的另一方面，調節機構具有多個圓形空腔，這些圓形空腔沿預定圓設置在傳動環本體的外周向側和轉動環的開口端側中的一個上。各銷設置在傳動環本體的外周向側和轉動環的開口端側中的另一個上。圓形空腔的直徑尺寸等於偏心軸部分的偏心率的兩倍加上滾針的直徑尺寸，從而在運行時各銷與各空腔的周向壁表面滑動接觸。使用設置在傳動環本體上的銷和轉動環上的空腔，能夠方便地製造和組裝該調節機構以使其產品成本低廉。根據本發明的另一方面，調節機構形成奧海姆(Oldham' s)軸聯接。在奧海姆軸聯接中，調節板設置在傳動環本體的外周向側與轉動環的開口端側之間。調節板的一側表面具有第一徑向葉片，且調節板的另一側表面具有第二徑向葉片，該第二徑向葉片與第一徑向葉片成十字關係。第一條徑向溝槽設置在傳動環本體的外周向側上以可滑動地接納第一徑向葉片。 第二條徑向溝槽設置在轉動環的開口端側上以可滑動地接納第二徑向葉片。
使用奧海姆軸聯接作為調節機構，能夠使得調節機構結構簡單且在成本方面有利，因為該調節機構是方便可利用的現有調節機構。


在附圖中示出本發明的較佳形式，其中圖1是根據本發明第一實施例的滾子型傳動裝置的縱向剖視圖；圖2是轉動環、可控制滾針陣列、傳動環本體、軸、靜止環和傳動滾針陣列的分解立體圖；圖3是傳動滾針陣列以圓形方式壓配在其中的靜止環的平面圖；圖4是可控制滾針以圓形方式壓配在其中的轉動環的平面圖；圖5是可控制滾針陣列怎樣沿轉動環的內側表面布置的過程的平面圖；圖6是可控制滾針陣列如何使用專用工具以圓形方式壓配在轉動環內的過程的立體圖；圖7是根據本發明第二實施例的轉動環內的環形保持件和可控制滾針陣列的分解立體圖；圖8是焊接到轉動環內的可控制滾針陣列的環形保持件的立體圖；圖9是根據本發明第三實施例的滾子型傳動裝置的縱向剖視圖；圖10是根據本發明第四實施例的滾子型傳動裝置的縱向剖視圖；圖11是根據本發明第五實施例小型化的滾子型傳動裝置的縱向剖視圖；圖12是根據本發明第六實施例的滾子型傳動裝置的縱向剖視圖；圖13是轉動環、可控制滾針陣列、傳動環本體、軸、靜止環和傳動滾針陣列的分解立體圖；圖14是根據本發明第七實施例的滾子型傳動裝置的縱向剖視圖；以及圖15是轉動環、可控制滾針陣列、傳動環本體、軸、靜止環和傳動滾針陣列的分解立體圖。
具體實施例方式在以下對所示實施例的描述中，相同的附圖標記表示同一類型的特徵。參照圖1至6，示出根據本發明第一實施例的滾子型傳動裝置1和其相關結構。如圖1所示，圓柱形殼體2具有第一殼體部分加和第二殼體部分2b，它們以彼此鄰靠關係同軸連接。轉動軸3沿軸向同心地設置在殼體2內。軸3通過滾珠軸承4可轉動地支承在第一殼體部分2的開口端部分處。軸3的一端具有直徑減小的輸入軸部分3a，軸3的中部形成偏心軸部分北，軸3的另一端限定直徑增大的支承部分3c。在輸入軸部分3a與偏心軸部分北之間，軸3具有一體設置的重量部分3d作為與滾珠軸承4為鄰接關係的平衡件。偏心軸部分北的軸向中心(E》具有偏心率(e)，該偏心率對應於從軸3的軸向中心(El)的偏心，從而與軸3的轉動結合地偏心轉動。在殼體2內，環形傳動環本體5通過滾珠軸承6可轉動地支承在偏心軸部分北處。在傳動環本體5的外周界的一側處，設有傳動環齒輪7，其外表面具有沿著沿周向方向連續的次擺線曲線成型的外部齒7a，從而整體形狀像冬青樹葉。在傳動環本體5的外周界的另一側處，設有可控制環齒輪8，其外表面具有沿著沿周向方向連續的圓弧成型的外部齒8a。例如，傳動環齒輪7具有總數為30的外部齒7a，其數量與可控制環齒輪8的外部齒8a相同。圍繞傳動環齒輪7，同心地設有靜止環10，其內側表面IOa具有以圓形方式布置的傳動滾針的陣列11。這將傳動環齒輪7定位成從靜止環10偏心一定量的偏心率(e)。靜止環10形成第一殼體部分加的一部分，並具有作為預定長度和寬度的內側壁的內側表面 10a。傳動滾針陣列11由滾針Ila構成，每個滾針的形狀同為柱狀構造，也如圖2所示。如圖3所示，在傳動滾針陣列11以周向地沿基圓Pl彼此施壓的關係壓配入靜止環10內之後，每個滾針Ila具有與靜止環10的內側表面IOa線接觸的外側表面。在當滾針Ila以圓形方式周向布置時，每個滾針Ila的中心與靜止環10以同心關係連接的情況下形成基圓P1。滾針Ila的總數為31，該數量比傳動環齒輪7的外部齒7a的數量多1。傳動滾針陣列11壓配到靜止環10內的方式與可控制滾針陣列18壓配到可控制環17內的方式相同， 如下文詳細所述。在該情況下，傳動環齒輪7具有總是與傳動滾針陣列11的相應滾針Ila嚙合的多個外部齒7a。更具體地說，兩個或三個外部齒7a在其嚙合部分與滾針Ila中的兩個或三個一直嚙合。即，傳動環齒輪7總是使外部齒7a與相應滾針Ila嚙合，滾針Ila的數量與外部齒7a的數量相同。如圖1所示，轉動體12是杯形構造的形式，並具有位於殼體2內的轉動環13和設置成從殼體2向外延伸的輸出軸12a。轉動環13的開口端部分是具有兩臺階構造的圓柱形形式，該構造具有直徑增加的環部分13a和直徑減小的環部分13b。輸出軸1 與軸3的輸入軸部分3a同軸對準，並通過滾珠軸承14可轉動地支承在第二殼體部分2b的開口端部分處。轉動環13具有通過滾珠軸承15轉動地支承在軸3的支承部分3c處的直徑增加的環部分13a。在直徑減小環部分13b與第二殼體部分2b的內表面之間，同心地設有滾珠軸承16。直徑增加的環部分13a作為可控制環17與靜止環10軸向相對，其內側表面13c 具有以圓形方式布置的可控制滾針陣列18。可控制滾針陣列18由滾針18a構成，每個滾針的形狀同為柱狀構造，也如圖4所示。在可控制滾針陣列18以周向地沿基圓P2彼此施壓的關係壓配入可控制環17內之後，每個滾針18a具有與可控制環17的內側表面13c線接觸的外側表面。在當滾針18a 以圓形方式周向布置時每個滾針18a的中心與可控制環17以同心關係連接的情況下形成基圓P2。滾針18a的總數為30，該數量與可控制環齒輪8的外部齒8a的數量相同。在該情況下，可控制環齒輪8具有總是與相應滾針18a嚙合的多個外部齒8a。更具體地說，兩個或三個外部齒8a在其嚙合部分與滾針18a中的兩個或三個一直嚙合。艮口，可控制環齒輪8總是使外部齒8a與相應滾針18a嚙合，滾針18a的數量與外部齒8a的數量相同。 每個外部齒8a具有弧形直徑(D)，該弧形直徑確定成等於滾針18a的直徑(d)加上偏心軸部分北的偏心率(e)的兩倍(D = d+2e)。在如圖5所示將可控制滾針陣列18壓配到可控制環17內時，三十個滾針18a沿基圓P2周向布置，僅一個滾針18a未定位就位。如圖6所示，用老虎鉗T作為用兩個手動件Tl、T2按壓所述一個滾針18a以強制所述一個滾針18a沿基圓P2定位在相鄰兩個滾針18a之間(壓配工藝)的專用工具。滾針Ife布置成使徑向施加到可控制滾針陣列18的外力F沿相反方向沿基圓P2 分成兩個分量F1、F2，從而在呈圓形方式的可控制滾針陣列18上施壓。在實施壓配工藝時，必需將基圓P2的長度預先確定成稍小於以圓形方式布置的可控制滾針陣列18的理論周向長度。通過當將可控制滾針陣列18壓配到可控制環17內之後一個接一個連續連接相鄰滾針18a的中心而得到基圓P2的長度。應當注意，除了壓配工藝之外，也可使用熱縮配合工藝，其中在將可控制滾針陣列 18壓配到可控制環17內之前預先將可控制環17加熱膨脹。當以圓形方式布置時，滾針18a 可通過焊接工藝等彼此粘結。或者，可採用固定裝置，使用作為補充劑的粘結劑(膠)將可控制滾針陣列18補充地粘結到可控制環17的內側表面。由於這樣描述的結構，激勵電動機(未示出)以轉動地驅動軸3的輸入軸部分3a， 從而使偏心軸部分北偏心轉動。偏心軸部分北通過滾珠軸承6將其偏心轉動傳遞到傳動環本體5。然後，如圖3所示，傳動環齒輪7在靜止環10內章動運動，同時使外部齒7a滑過滾針11a，某些外部齒7a總是與相應滾針Ila嚙合。傳動環齒輪7所進行的章動運動，是由轉動運動和迴轉運動構成的複合運動。傳動環齒輪7的章動運動使可控制環齒輪8伴隨有複合運動。與如圖4所示章動運動的可控制環齒輪8相關聯，可控制環齒輪8使外部齒8a驅動滾針18a，某些外部齒8a總是與相應滾針18a嚙合。然後，可控制環齒輪8僅將迴轉運動傳遞到可控制環17，從而通過轉動環13轉動地驅動輸出軸12a。輸出軸1 驅動包含在工業化自動機械(未示出)內的機械手，從而在製造過程中將部件部分從一個位置移動到另一位置。輸出軸12a對輸入軸部分3a的減速比(R)具體計算如下。R = 1-(JK/LM)其中J( = 31)是傳動滾針陣列11的滾針Ila的數量，L ( = 30)是傳動環齒輪7的外部齒7a的數量，K( = 30)是可控制滾針陣列18的滾針18a的數量，以及M( = 30)是可控制環齒輪8的外部齒8a的數量。通過將這些數量應用到上述公式，得到較高的減速比R= 1-(30X31/30X30) =-1/30。減速比(R)由具有負號的符號表示。這意味著輸出軸12a以與輸入軸部分3a轉動運動的方向相反的方式轉動。應當注意，以上數量J、L、K以及M並不限於31、30、30以及30，而是在滾針Ila的數量J與外部齒7a的數量L之間存在整數差的情況下根據需要確定。例如，數量J、L、K以及M可以改為3(K29)、28Q6)JW25)以及觀05)。但是，必需總是將數量K設置成等於數量M。在上述結構中，將傳動滾針陣列11壓配成沿靜止環10的內側表面IOa圓形布置， 且可控制滾針陣列18壓配成沿可控制環17的內側表面13c圓形布置。對於滾針Ila(ISa)， 採用高精度圓柱形滾針或通常用於滾針軸承等的滾針。傳動滾針陣列11和可控制滾針陣列18用作外部齒以使後衝現象最小，因此實現滾針Ila(ISa)之間精確的節距距離，高精度地保持均勻的齒型面，均衡表面粗糙度並改進滾針Ila(ISa)與傳動環齒輪7 (可控制環齒輪8)之間的嚙合精度，從而實現順暢且精確的減速運動。為了組裝傳動滾針陣列11和可控制滾針陣列18，將滾針Ila沿靜止環10的內側表面IOa圓形壓配，同時將滾針18a沿可控制環17 (轉動環13)的內側表面13c圓形壓配即可。這減少組裝工序的數量並使整個結構緊湊，且滾針Ila(ISa)緊緊地沿圓形對準。 由於滾針Ila(ISa)通常較廉價，所以能夠使滾子型傳動裝置1在成本方面有優勢且有助於用簡化的組裝工藝大批量生產。由於傳動環齒輪7總是使其某些外部齒7a與相應滾針Ila配合，而可控制環齒輪 8總是使其某些外部齒8a與相應滾針18a配合，所以能夠以最少量的摩擦以高扭矩將轉動運動從傳動環齒輪7傳遞到可控制環齒輪8 (高扭矩傳動)。通過對滾針Ila(ISa)採用軸承鋼，能夠提供具有高機械強度的傳動滾針陣列11 和可控制滾針陣列18。由於可控制環齒輪17的外部齒17a的弧形直徑(D)確定為等於可控制滾針陣列 18的滾針18a的外徑(d)加上偏心軸部分3d的偏心率(e)的兩倍，通過確定該尺寸關係為 (D = d+加)，所以能夠構成從由轉動運動和迴轉運動構成的複合運動中取出僅轉動運動的調節機構。這能夠有助於使整個結構緊湊，與其中調節板和滾針形成對應調節機構的現有結構相比具有簡化調節機構。圖7、8示出本發明的第二實施例，其中金屬保持件19設置成薄的環形板構造的形式。如圖7所示，保持件19具有等於滾針18a的直徑(d)的寬度(H)，同時，具有尺寸對應於可控制環17的內徑(D2)的外徑(Dl)。如圖8所示，保持件19同心定位在可控制滾針陣列18的一端側上，從而通過焊接工藝(例如電阻焊接、TIG焊接、等離子焊接或雷射焊接工藝)固定到滾針18a的每個中心 (Gp)。由於如上所述固定的保持件19，所以能夠牢固地保持圓形形式的可控制滾針陣列 18。除了焊接工藝之外，可使用機器螺釘來將將金屬保持件19固定到滾針陣列18。保持件19的寬度(H)不一定等於滾針18a的直徑(d)，且保持件19的寬度(H)可能大於滾針 18a的直徑(d)。圖9示出本發明的第三實施例，其中可控制環20設置在傳動環本體5的另一周向側來代替可控制環齒輪8，且可控制環齒輪21設置在轉動環13的直徑增加的環部分13a上來代替可控制滾針陣列18。即，可控制滾針2 的陣列22壓配在可控制環20內，且可控制環齒輪21的齒21a連續地周向限定在直徑增加的環部分13a的外表面上。這使得某些可控制滾針22a總是與可控制環齒輪21的相應齒21a配合。在放置可控制環20來代替可控制環齒輪8，且放置可控制環齒輪21來代替可控制滾針陣列18的滾子型傳動裝置中，可實現與本發明第一實施例中所實現的相同的優點。圖10示出本發明的第四實施例，其中傳動環齒輪23設置在可控制環20的外周處以代替傳動環本體5。傳動環齒輪M具有外側表面，圍繞該外側表面連續周向地設有外部齒 23a0這種結構使得靜止環10設置在殼體2的內側表面2s處以與轉動環13同心的關係繞傳動環齒輪23定位，從而將靜止環10、傳動滾針陣列11、傳動環齒輪23、可控制環20、 可控制滾針陣列22以及可控制環齒輪21彼此交疊地同心放置。這使得能夠減小上述部件10、11、23、20、21、22的寬度，由此使整體結構軸向減
小，從而使滾子型傳動裝置1緊湊。圖11示出本發明的第五實施例，其中滾針lla、18a直徑減小到Imm或小於1mm，且
滾子型傳動裝置25最大程度地尺寸最小化。設置單件型管狀殼體M來代替本發明第一實施例的殼體2。軸3的軸向長度對應於滾子型傳動裝置25的整個長度(W)，且尺寸為15-40mm。管狀殼體M的外徑(U)對應於滾子型傳動裝置25的整個直徑，且尺寸為12-25mm。使滾子型傳動裝置25最小化到適合諸如自動機械臂的有限區域的程度。在圖11 中，應當注意，滾子型傳動裝置25與實際大小相比尺寸進行了放大。圖12和13示出本發明的第六實施例，其中省略可控制環齒輪8、各外部齒8a、可控制滾針陣列18和直徑增加的環部分13a，代而設置調節機構沈，如圖12中所觀察到的。調節機構沈放置在傳動環本體5的另一周向側5A與轉動環13的開口端側13A 之間，從而在運行時僅從傳動環本體5的偏心轉動取得轉動運動以將轉動運動傳遞到轉動環13。在調節機構沈中，沿預定圓I3X在傳動環本體5的外周向側5A上設置八個圓形空腔27，如圖13中觀察到的。在轉動環13的開口端側13A上，與相應的各空腔27對準且垂直於開口端側13A 形成八個銷觀。圓形空腔27的直徑尺寸Ex等於偏心軸部分北的偏心率(e)的兩倍加上銷28的直徑尺寸Ey (Ex = Ey+2e)。因此，運行時各銷28與相應各空腔27的周向壁表面滑動接觸。與傳動環本體5的偏心轉動相結合，傳動環本體5使各空腔27的周向壁表面沿相應各銷觀的外表面滑動。在該過程中，傳動環本體5使得迴轉運動對轉動環13來說為無效運動，使得傳動環本體5僅將轉動運動作為輸出動力傳遞到轉動環13。在本發明的第六實施例中，該調節機構沈使得能夠僅從傳動環本體5取得轉動運動以將轉動運動傳遞到轉動環13。使用設置在傳動環本體5上的各銷觀和轉動環13上的各空腔27，能夠方便地製造和組裝該調節機構26以使其產品成本低廉。
應當注意，各銷觀可設置在傳動環本體5上，而各圓形空腔設置在轉動環13上。 各空腔27的數量不限於八個，而是可在例如4-32個的範圍內變化，並按要求根據使用和安裝條件來確定。在每個銷觀周圍，可設有管狀襯套，該管狀襯套與各空腔27的周向壁表面滑動接觸。圖14和15示出本發明的第七實施例，其中設置奧海姆軸聯接作為調節機構33。在圖14中所觀察到的調節機構33中，在傳動環本體5的外周向側5A與轉動環13 的開口端側13A之間設置環形調節板34。如圖15中所觀察到的，調節板34的一側表面沿直徑方向具有一對第一徑向葉片 34a，且調節板34的另一側表面具有一對第二徑向葉片34b，第二徑向葉片34b與第一徑向葉片3 成十字關係。一對第一條徑向溝槽35沿直徑方向設置在傳動環本體5的另一周向側5A上以可滑動地接納第一徑向葉片34a。一對第二條徑向溝槽36沿直徑方向設置在轉動環13的開口端側13A上以可滑動地接納第二徑向葉片34b。第一徑向葉片3 在例如35-125度的角度範圍內與第二徑向葉片34成十字關係。在使傳動環本體5偏心轉動時，調節板34在進行轉動的同時使第一徑向葉片3 沿第一條徑向溝槽35滑動並使第二徑向葉片34b沿第二條徑向溝槽36滑動。在該過程中，傳動環本體5使得迴轉運動對轉動環13來說為無效運動，使得傳動環本體5僅將轉動運動作為輸出動力傳遞到轉動環13。採用奧海姆軸聯接作為調節機構33，能夠使得調節機構33結構簡單且在成本方面有利，因為該調節機構33是方便可利用的現有調節機構。應當注意，也可將第一徑向葉片3 設置在傳動環本體5上，而將第二徑向葉片 34b設置在轉動環13上，將第一條徑向溝槽35和第二條徑向溝槽36都形成在調節板34 上。在本發明的第八實施例中，可控制環17和可控制滾針陣列18彼此形成一體，且靜止環10和傳動滾針陣列11彼此形成一體。這使得能夠方便地形成可控制滾針18a和傳動滾針Ila的弧形齒輪廓。在本發明的第九實施例中，使用燒結合金使可控制環17和可控制滾針陣列18彼此形成一體。也使用燒結合金使靜止環10和傳動滾針陣列11彼此形成一體。使用燒結合金作為一體形成材料，能夠用簡化工藝使可控制環17和靜止環10尺寸精確。作為燒結材料，使用基於金屬的物質，諸如銅、鐵、合金鋼、鈷、鎳、鋯、鈦、鉬、碳化鎢等的粉末。在本發明的第十實施例中，使用合成材料使可控制環17和可控制滾針陣列18彼此形成一體。也使用合成材料使靜止環10和傳動滾針陣列11彼此形成一體。使用合成材料作為一體形成物質，能夠在應用到工業化自動機械的懸臂時使可靜止環10和可控制環17輕質且耐用。作為合成材料，使用工程塑料，諸如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PBTF)、聚丙烯(PPE)。應當注意，第六和第七實施例中的調節機構沈、33也可應用於本發明第三至第五實施例中的調節機構。應當注意，在本發明的第七實施例中，第一徑向葉片3 相對於第二徑向葉片34b 形成的角度範圍並不限於35-125度，而是按要求根據使用和安裝條件來確定。應當理解，傳動環齒輪7可沿近餘擺線、外擺線或內擺線曲線(基於擺線的曲線) 來代替餘擺線曲線形成外部齒7a的輪廓。傳動滾針Ila和可控制滾針18a可各自在中部收縮成鼓狀構造。
權利要求
1.一種滾子型傳動裝置(1)，其中殼體( 設置成可轉動地容納軸(3)，所述軸(3)具有偏心軸部分C3b)，靜止環(10)具有預定寬度並以與所述軸C3)同心的關係設置在所述殼體O)內，其特徵在於，轉動本體(12)，所述轉動本體(1 以與所述軸(3)同心的關係固定地放置在所述殼體O)內，並具有開口端部分，所述開口端部分固定地放置可控制環(17)作為與所述靜止環(10)為同心關係的轉動環(13)；傳動滾針陣列(11)，所述傳動滾針陣列(11)具有預定數量的滾針(11a)，所述滾針 (Ila)沿一定的基圓(Pl)壓配在所述靜止環(10)內以與所述靜止環(10)的內側表面 (IOa)線接觸，啦鄰的滾針(Ila)受到彼此線接觸而圓形地施加的壓力；可控制滾針陣列(18)，所述可控制滾針陣列(18)具有預定數量的滾針(18a)，所述滾針(18a)沿一定的基圓(P》壓配在所述轉動環(1 內以與所述轉動環(1 的內側表面 (13c)線接觸，啦鄰的滾針(18a)受到彼此線接觸而圓形地施加的壓力；傳動環本體(5)，所述傳動環本體( 在所述靜止環(10)和所述轉動環(1 內可轉動地固定到所述偏心軸部分(北)，從而與所述軸(3)的轉動運動組合地進行伴隨有轉動運動和迴轉運動的偏心轉動；傳動環齒輪(7)，所述傳動環齒輪(7)設置成具有在所述傳動環本體( 的一周向側沿周向連續形成的外部齒(7a)，所述外部齒(7a)沿餘擺線曲線成型，所述外部齒(7a)中的某些總是與所述傳動滾針陣列(11)的多個所述滾針(Ila)配合；可控制環齒輪(8)，所述可控制環齒輪(8)設置成具有在所述傳動環本體( 的另一周向側沿周向連續形成的外部齒(8a)，所述外部齒(8a)沿圓弧形成型，所述外部齒(8a)中的某些總是與所述可控制滾針陣列(1 的多個所述滾針(18a)配合；以及所述可控制環齒輪(8)的所述外部齒(8a)的弧形直徑等於所述可控制滾針陣列(18) 的所述滾針(18a)的外徑加上所述偏心軸部分(3b)的偏心率(e)的兩倍，並形成所述傳動滾針陣列(11)的所述滾針(Ila)的數量與所述傳動環齒輪(7)的所述齒(7a)的數量之間的整數數量差。
2.一種滾子型傳動裝置(1)，其中殼體( 設置成可轉動地容納軸(3)，所述軸(3)具有偏心軸部分C3b)，靜止環(10)具有預定寬度並以與所述軸C3)同心的關係設置在所述殼體O)內，其特徵在於，轉動本體(12)，所述轉動本體(1 以與所述軸(3)同心的關係固定地放置在所述殼體O)內，並具有開口端部分，所述開口端部分固定地放置與所述靜止環(13)為同心關係的轉動環(17)；傳動滾針陣列(11)，所述傳動滾針陣列(11)具有預定數量的滾針(11a)，所述滾針 (Ila)沿一定的基圓(Pl)壓配在所述靜止環(10)內以與所述靜止環(10)的內側表面 (IOa)線接觸，啦鄰的滾針(Ila)受到彼此線接觸而圓形地施加的壓力；傳動環本體(5)，所述傳動環本體( 在所述靜止環(10)和所述轉動本體(1 之間可轉動地固定到所述偏心軸部分C3b)，從而與所述軸(3)的轉動運動組合地進行伴隨有轉動運動和迴轉運動的偏心轉動；傳動環齒輪(7)，所述傳動環齒輪(7)設置成具有在所述傳動環本體( 的一周向側沿周向連續形成的外部齒(7a)，所述外部齒(7a)沿餘擺線曲線成型，所述外部齒(7a)中的某些總是與所述傳動滾針陣列(11)的多個所述滾針(Ila)配合；可控制環(17)，所述可控制環(17)設置在所述傳動環本體( 的另一外周側以與所述靜止環(10)對準；可控制滾針陣列(18)，所述可控制滾針陣列(18)具有預定數量的滾針(18a)，所述滾針(18a)沿一定的基圓(P》壓配在所述可控制環(17)內以與所述可控制環(17)的內側表面(13c)線接觸，啦鄰的滾針(18a)受到彼此線接觸而圓形地施加的壓力；可控制環齒輪(8)，所述可控制環齒輪(8)設置成具有在所述轉動環(1 的一周向側沿周向連續形成的外部齒(8a)，所述外部齒(8a)沿圓弧形成型，所述外部齒(8a)中的某些總是與所述可控制滾針中的多個所述滾針(18a)配合；以及所述可控制環齒輪(8)的所述外部齒(8a)的弧形直徑等於所述可控制滾針陣列(18) 的所述滾針(18a)的外徑加上所述偏心軸部分(3b)的偏心率(e)的兩倍，並形成所述傳動滾針陣列(11)的所述滾針(Ila)的數量與所述傳動環齒輪(7)的所述齒(7a)的數量之間的整數數量差。
3.如權利要求2所述的滾子型傳動裝置(1)，其特徵在於，不是在所述傳動環本體(5) 的所述一周向側，而是在所述可控制環00)的外周處設有傳動環齒輪(23)，使得所述靜止環(10)設置在所述殼體O)的內側表面Os)處，從而以與所述轉動環(1 同心的關係繞所述傳動環齒輪定位，從而將所述靜止環(10)、所述傳動滾針陣列(11)、所述傳動環齒輪(23)、所述可控制環(20)、所述可控制滾針陣列0 以及所述可控制環齒輪以彼此交疊且同心的關係放置。
4.如權利要求1或2所述的滾子型傳動裝置(1)，其特徵在於，環形保持件(19)通過焊接工藝固定到所述可控制滾針陣列(18)的每個端表面，且另一環形保持件通過焊接工藝固定到所述傳動滾針陣列(11)的每個端表面。
5.如權利要求1或2所述的滾子型傳動裝置(1)，其特徵在於，所述可控制環(17)和所述可控制滾針陣列(18)彼此形成一體，且所述靜止環(10)和所述傳動滾針陣列(11)彼此形成一體。
6.如權利要求1或2所述的滾子型傳動裝置(1)，其特徵在於，所述可控制環(17)和所述可控制滾針陣列(18)使用燒結合金彼此形成一體，且所述靜止環(10)和所述傳動滾針陣列(11)使用燒結合金彼此形成一體。
7.如權利要求1或2所述的滾子型傳動裝置(1)，其特徵在於，所述可控制環(17)和所述可控制滾針陣列(18)使用合成材料彼此形成一體，且所述靜止環(10)和所述傳動滾針陣列(11)使用合成材料彼此形成一體。
8.如權利要求1-7中任何項所述的滾子型傳動裝置(25)，其特徵在於，整個長度(W) 沿軸向尺寸為15-40mm，且外徑(U)沿直徑方向尺寸為12_25mm，兩所述滾針(11a、18a)的直徑都減小到Imm或小於1mm。
9.一種滾子型傳動裝置(1)，其中殼體( 設置成可轉動地容納軸(3)，所述軸(3)具有偏心軸部分C3b)，靜止環(10)具有預定寬度並以與所述軸C3)同心的關係設置在所述殼體O)內，其特徵在於，轉動本體(12)，所述轉動本體(1 以與所述軸(3)同心的關係固定地放置在所述殼體O)內，並具有開口端部分，所述開口端部分固定地放置可控制環(17)作為與所述靜止環(10)為同心關係的轉動環(13)；傳動滾針陣列(11)，所述傳動滾針陣列(11)具有預定數量的滾針(11a)，所述滾針 (Ila)沿一定的基圓(Pl)壓配在所述靜止環(10)內以與所述靜止環(10)的內側表面 (IOa)線接觸，啦鄰的滾針(Ila)受到彼此線接觸而圓形地施加的壓力；可控制滾針陣列(18)，所述可控制滾針陣列(18)具有預定數量的滾針(18a)，所述滾針(18a)沿一定的基圓(P》壓配在所述轉動環(1 內以與所述轉動環(1 的內側表面 (13c)線接觸，啦鄰的滾針(18a)受到彼此線接觸而圓形地施加的壓力；傳動環本體(5)，所述傳動環本體( 在所述靜止環(10)和所述轉動環(1 內可轉動地固定到所述偏心軸部分C3b)，從而當所述軸( 轉動時進行與與轉動和迴轉運動相結合的偏心轉動；傳動環齒輪(7)，所述傳動環齒輪(7)設置成具有在所述傳動環本體( 的一周向側沿周向連續形成的外部齒(7a)，所述外部齒(7a)沿餘擺線曲線成型，所述外部齒(7a)中的某些總是與所述傳動滾針陣列(11)的多個所述滾針(Ila)配合；以所述傳動滾針陣列(11)的所述滾針(Ila)的數量與所述傳動環齒輪(7)的所述齒 (7a)的數量之間的整數數量差；以及調節機構06，33)，所述調節機構(沈，3；3)設置在所述傳動環本體(5)的另一周向側 (5A)與所述轉動環(1 的開口端側(13A)之間，從而在運行時僅從所述傳動環本體(5)的所述偏心轉動取得所述轉動運動以將所述轉動運動傳遞到所述轉動環(13)。
10.一種滾子型傳動裝置(1)，其中殼體( 設置成可轉動地容納軸(3)，所述軸(3)具有偏心軸部分C3b)，靜止環(10)具有預定寬度並以與所述軸C3)同心的關係設置在所述殼體O)內，其特徵在於，轉動本體(12)，所述轉動本體(1 以與所述軸(3)同心的關係固定地放置在所述殼體O)內，並具有開口端部分，所述開口端部分固定地放置與所述靜止環(13)為同心關係的轉動環(17)；傳動滾針陣列(11)，所述傳動滾針陣列(11)具有預定數量的滾針(11a)，所述滾針 (Ila)沿一定的基圓(Pl)壓配在所述靜止環(10)內以與所述靜止環(10)的內側表面 (IOa)線接觸，啦鄰的滾針(Ila)受到彼此線接觸而圓形地施加的壓力；傳動環本體(5)，所述傳動環本體( 在所述靜止環(10)和所述轉動本體(1 之間可轉動地固定到所述偏心軸部分C3b)，從而當所述軸( 轉動時進行與轉動和迴轉運動相結合的偏心轉動；傳動環齒輪(7)，所述傳動環齒輪(7)設置成具有在所述傳動環本體( 的一周向側沿周向連續形成的外部齒(7a)，所述外部齒(7a)沿餘擺線曲線成型，所述外部齒(7a)中的某些總是與所述傳動滾針陣列(11)的多個所述滾針(Ila)配合；以所述傳動滾針陣列(11)的所述滾針(Ila)的數量與所述傳動環齒輪(7)的所述齒 (7a)的數量之間的整數數量差；以及調節機構06，33)，所述調節機構(沈，3；3)設置在所述傳動環本體(5)的外周向側 (5A)與所述轉動環(1 的開口端側(13A)之間，從而在運行時僅從所述傳動環本體(5)的所述偏心轉動取得所述轉動運動以將所述轉動運動傳遞到所述轉動環(13)。
11.如權利要求9或10所述的滾子型傳動裝置(1)，其特徵在於，所述調節機構06)具有多個圓形空腔07)和銷( )，所述多個圓形空腔07)沿預定圓(Px)設置在所述傳動環本體(5)的外周向側(5A)和所述轉動環(13)的開口端側(13A)中的一個上，且各所述銷08)設置在所述傳動環本體(5)的外周向側(5A)和所述轉動環(13)的開口端側(13A) 中的另一個上，所述圓形空腔(XT)的直徑尺寸等於所述偏心軸部分(3b)的偏心率的兩倍加上所述銷08)的直徑尺寸，使得在運行時各所述銷08)與各所述空腔08)的周向壁表面滑動接觸。
12.如權利要求9或10所述的滾子型傳動裝置(1)，其特徵在於，所述調節機構(33) 形成奧海姆軸聯接，所述奧海姆軸聯接包括調節板(34)，所述調節板(34)設置在所述傳動環本體(5)的外周向側(5A)與所述轉動環(13)的開口端側(13A)之間，所述調節板(34)的一側表面具有第一徑向葉片(34a), 且所述調節板的另一側表面具有第二徑向葉片(34b)，所述第二徑向葉片(34b)與所述第一徑向葉片CMa)成十字關係；第一條徑向溝槽(35)，所述第一條徑向溝槽(3 設置在所述傳動環本體( 的所述外周向側(5A)上以可滑動地接納所述第一徑向葉片(34a)；以及第二條徑向溝槽(36)，所述第二條徑向溝槽(36)設置在所述轉動環(1 的開口端側 (13A)上以可滑動地接納所述第二徑向葉片(34b)。
全文摘要
在滾子型傳動裝置(1)中，將傳動滾針陣列(11)圓形地壓配在靜止環(10)的內側表面(10a)內，且可控制滾針陣列(18)圓形地壓配在轉動環(13)的內側表面(13c)內。對於滾針(11a，18a)，採用高精度圓柱形滾針或通常用於滾針軸承等的滾針。該結構使得傳動滾針陣列(11)和可控制滾針陣列(18)用作內部齒以使後衝現象最小，實現滾針之間精確的節距距離，高精度地保持均勻的齒型面，均衡表面粗糙度並改進滾針(11a，18a)與齒(7a、8a)之間的嚙合精度。
文檔編號F16H57/08GK102297245SQ20111018859
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月24日 優先權日2010年6月25日
發明者今瀨憲司, 永田助次郎 申請人:加茂精工株式會社