行星摩擦輪傳動裝置的製作方法

2023-04-29 22:29:41 2

專利名稱：行星摩擦輪傳動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種行星摩擦輪傳動裝置，特別涉及一種用於假肢驅動機構的小型行星摩擦輪傳動裝置。此裝置的行星輪在主動軸的一個錐形區段及一相對主動軸靜止的太陽輪上滾動，其中主動軸一側裝有一個與行星輪相連的擋板，此時太陽輪和主軸錐形區段可沿軸線方向相互調整並相對固定。
在這種裝置的一已知構型中，行星輪裝有一錐形外殼，如此，行星輪被夾固在軸線上的擋板上，此擋板在行星輪夾持範圍內有一些彈性。對這種構型，所有行星輪外殼的母線(Erzeugende)以及所有行星輪的軸線絕對必須在主動軸縱軸線的一公共點上相交，因為只有這樣行星輪才在驅動軸的錐面上存在一均勻壓緊力。此外，太陽輪的錐面的角度同樣必須如此布置，即一方面太陽輪錐面的母線與行星輪錐形外殼表面的母線疊合，另一方面，主動軸錐形區段和太陽輪錐形區段二者的間距與行星輪的直徑精確對應相等。對這種已知構型要考慮到，因擋板的彈性構成，行星輪的支承軸線的角度可能擺動，從而導致行星輪錐形外殼表面的母線不再與驅動面或太陽輪錐形區段的母線疊合，使行星輪在滾動面上形成「點狀」支撐。此外，對這種已知構型，要考慮到它不能任意縮小，因為加工公差不能超過一預定值，而使間隙或夾緊力會因小型化而增大。
本發明的任務是提供一種本文開頭所述類型的行星摩擦輪傳動裝置，其行星輪在驅動軸上的壓力可精確調節，藉助於設計結構其加工公差也可得到抵消。
根據本發明，這一任務是通過如下方式解決的所述行星輪以已知的方式具有一圓柱形外殼，裝在驅動板上的驅動銷鬆緩地套插在行星輪的中央通孔中，行星輪藉助太陽輪，通過行星輪圓柱狀外表面的母線的總長度而夾固在主動軸錐形區段上。因此壓緊力可直接藉助太陽輪將行星輪夾持在滾動表面上，此時根據太陽輪的可調節性可將壓緊力均勻分配在所有的行星輪上。對根據本發明的構型而言，行星輪不是由一專門的定軸線引導，而是根據其圓柱構型均勻地環繞在主動軸錐形區段圓周表面上，此時行星輪是這樣對齊的，即行星輪圓周表面的母線與主動軸錐形區的母線疊合，此外，行星輪所有滾動面的母線亦相互平行。驅動銷僅鬆緩地嚙合套插在行星輪的中央通孔中，因此不會影響行星輪對齊。以此方式，行星摩擦輪傳動裝置可以製成總直徑為10mm，即達到極度小型化，從而根據本發明的行星摩擦輪使傳動裝置可安裝在空間關係極度受限的假肢驅動機構中。
如前所述，已知行星輪本身具有圓柱狀外表面，對此已知構型而言，主動軸及太陽輪的滾動表面是圓柱狀，從而行星輪壓緊力的選擇或調整是很困難的，因為一預定值不再能變化。當壓緊力太小主動軸會打滑，相反壓緊力過大又會導致材料損壞或變形。這種已知構型的另一缺點是，由於加工公差，主動軸會產生一滾切(Einlaufen)，即在主動軸上構成環繞的滾道，使行星輪斜傾，此時主動軸則負荷拉力、推力。所有這些缺點通過根據本發明的構型而得以避免。
有利的方式是，對一個裝在與主動軸同軸的固定的套殼上的太陽輪而言，該套殼可螺旋到附設的支承件上並可固定在所希望的位置上。因此，太陽輪可在主動軸涉及的錐形區段進行直接調整而無須調節主動軸。而針對前面所述的已知構型，為調整主動軸和太陽輪之間的間距，外殼中主動軸的全部支撐必須軸向移動。
另外，行星輪在太陽輪上的、位於主動軸錐形區段對側的滾動表面可呈向內拱形，藉此，行星輪可相對在主動軸錐形區段上的支承更好地進行調整。為阻止行星輪相對太陽輪作所不希望的滑動，行星輪在太陽輪上的滾動表面最好兩側都通過朝內的環形接合法蘭限定。
對另一個構型變化，主動軸的錐形區段可相對電機軸而軸向移動，並藉此旋轉連接，此時，與太陽輪相關的錐形區段以已知方式，通過一吸收軸向力的端軸承而支撐在套殼的支承件上。通過主動軸和電機軸之間可移動、但又是旋轉的連接關係，電機軸則可由軸向作用力自由夾持，這一軸向作用力可通過行星輪傳遞到錐形區段上。此時，產生的軸向力通過吸收軸向力的端軸承直接引導入支承件中。為達到一已知恆定的壓緊力，端軸承可具有一最好是連貫的、徑向外凸的法蘭，其上裝一壓縮彈簧，彈簧的另一端支撐在支承件上。通過適當調整太陽輪，彈簧可以所希望的尺度預壓縮或鬆弛，因此壓緊力僅由彈簧力決定，從而熱係數亦不再影響壓緊力。
附圖中表示兩實施例的軸向剖面圖，其中如

圖1所示，主動軸支承錐形支承面的部分通過一個端軸承直接支撐在太陽輪套殼的支承件上。而圖2所示的第二實施例中，端軸承通過一個彈簧而支撐在支承件上。圖3則是行星傳動機構的前視圖。
圖號1表示主動軸用以支承行星輪3的區段，其中行星輪的支承面2呈錐形，行星輪3由一設置在主動軸區段1的錐形支承面2上之太陽輪5夾持，其中太陽輪5的支承面8呈向內的拱形，太陽輪的滾動面亦可以以未繪出的方式構成錐形圓周表面(Kegelstumpfmantelfl
che)。太陽輪5與一套殼6相連，後者可旋緊在一相對驅動電機11固定的支承件7上，由電機11引出的電機軸13通過一齒形接合器12而與主動軸的區段1連接。齒形接合器允許旋轉連接的主動軸區段1和電機軸13兩部件之間有一軸向位移。主動軸區段1固定在一支承點形接合器12的部件14上，此部件14通過一軸肩15而支撐在一端軸承10上，端軸承的另一側面則支撐在支承件7上。行星輪在太陽輪5的拱形表面8上通過側邊內凸的環形接合法蘭9而防止滑動。行星輪3最好設計成滾珠軸承，在其中央通孔插接一驅動銷16，後者與一擋板17固定，以限制行星輪運動。此時，驅動銷16的軸線並不與行星輪3的軸線重合，但這一點並不十分重要，而只需適當選擇驅動銷16的厚度即可阻止其傾斜力矩傳遞到行星輪3上。
為使行星輪3的壓力旋加在主動軸區段1的錐形外表面2上，將套殼6適當遠地旋到支承件7上，因此，藉助拱形支承面8和錐形支承面2之間的壓力，將行星輪3以較大的壓緊力進行安裝，以便獲得一相應的驅動力。錐形接觸面2與主動軸區段1之間的反力，通過端軸承10和旋接套殼6的支承件7而產生。
對圖2所示的實施例而言，其構造與第一實施例基本相同，端軸承10具有徑向外凸的法蘭18，一彈簧19支撐其上，彈簧的另一端則靠在支承件7的前表面上。在支承件7和端軸承10之間留有一間隙，從而主動軸區段1對行星輪3的壓力只需通過彈簧19的力產生。因此預先選定彈簧19的壓力即可獲得一始終一致的壓力值。
藉助根據本發明的錐形摩擦傳動機構，可獲得一種特別對假肢或其他人造關節驅動機構而言體積較小而簡化的傳動機構，從而可減小軸向的力或運動。
根據實施例所述，行星輪的軸線4與行星輪3的錐形接觸面2之母線平行。一般情況下，行星輪3的軸線偏斜於主動軸軸線，如果二軸線平行則會產生較高的邊緣壓力。
權利要求
1.行星摩擦輪傳動裝置，特別是用於假肢傳動機構的小型傳動裝置，其行星在一主動軸的錐形區段和一相對於主動軸靜止的太陽輪上滾動，一與行星輪連接的擋板裝在主動軸上，太陽輪和主動軸錐形區段在軸線方向上可相互調節並在相對位置固定，其特徵在於所述行星輪3具有已知的圓柱狀外表面，裝在擋板上的驅動銷鬆弛不受束縛地嚙合套插在行星輪3的中央通孔中，藉助太陽輪5，通過行星輪3的圓柱形外表面母線的總長度而將行星輪3夾持在主動軸的錐形區段1上。
2.如權利要求1的行星摩擦輪傳動裝置，其特徵在於對所述裝在一與主動軸同軸固定的套殼6上的太陽輪5而言，所述套殼6可螺旋在附設的支承件7上，並固定在所希望的位置上。
3.如權利要求1或2所述的行星摩擦輪傳動裝置，其特徵在於所述行星輪3位於主動軸錐形區段1對面、在太陽輪5上的滾動表面8呈向內拱形。
4.如權利要求3所述的行星摩擦輪傳動裝置，其特徵在於所述行星輪3的位於太陽輪5上的滾動表面8，最好兩側都由朝內的環形接合法蘭9限定。
5.如前面1-4項權利要求中任一權項所述的行星摩擦輪傳動裝置，其特徵在於所述主動軸1、13的錐形區段1可相對電機軸13作軸向移動，但又與電機軸旋轉連接;與太陽輪5有關的錐形區段1以已知的方式通過一吸收軸向力的端軸承10而支撐在為支承太陽輪5而設的套殼6的支承件7上。
6.如權利要求5所述的行星摩擦輪傳動裝置，其特徵在於所述端軸承10具有一最好是連貫的、徑向外凸的法蘭18，其上裝有一壓縮彈簧19，彈簧的另一端支撐在支承件7上。
全文摘要
一種行星摩擦輪傳動裝置，特別是用於假肢傳動機構的小型傳動裝置，其行星輪在一主動軸的錐形區段、一相對主動軸靜止的太陽輪上滾動，一與行星輪連接的擋板裝在主動軸上，太陽輪和主動軸錐形區段在軸線方向上可相互調節並相對固定，其中所述行星輪3具有已知的圓柱外表面，裝在擋板上的驅動銷鬆弛地套插在行星輪3的中央通孔中，行星輪3藉助太陽輪5，通過其圓柱形外表面的母線的總長度而夾持在主動軸的錐形區段1上。
文檔編號F16H13/08GK1039474SQ8910497
公開日1990年2月7日 申請日期1989年7月18日 優先權日1988年7月18日
發明者愛德華特·荷瓦特 申請人:奧託帕克整形外科行業資產管理合股公司