CN101487526A - 传动机构的齿隙消除结构 - Google Patents

Abstract

本发明为一种传动机构的齿隙消除结构，是由一机构本体、马达、主动齿轮、从动齿轮，以及弹性单元等构件组成一可啮合在齿条上作移动的传动机构。主要是将所述的弹性单元组设在所述的机构本体相邻所述的从动齿轮的一侧适处，令所述的弹性单元可将一弹性力作用在所述的从动齿轮，且其施力方向是呈位于所述的主动齿轮与齿条间的斜向角度，进一步能令所述的从动齿轮恒同时向所述的主动齿轮与齿条一方向移动，达到齿隙消除的目的。

Description

传动机构的齿隙消除结构

技术领域

本发明涉及的是一种直线与弧形齿条传动结构，特别涉及的是一种针对消除齿条传动时所产生的齿隙，以及促进齿条传动啮合稳密度的结构。

背景技术

目前许多产业机械的传动、移动是利用各种齿形结合传动达成，而齿形的机构有相当多种，如齿轮、导螺杆、齿条等的组合，都是通过齿形物相互结合来传递动力。而齿形构件应用在传动机构最大的缺点在于齿隙的产生，当齿轮与齿条啮合时，齿与齿之间所存在的间隙。而造成齿隙的原因可能来自制造公差、磨耗外，也可能为了降低传动的摩擦力而设计。但是对于传动需求越来越精密的传动机构而言，齿隙的存在除了会造成不必要的噪音与震动外，更容易形成传动定位上的误差与传动质量、效率的低落。为此便有诸多国内、外业者投入改善齿条传动产生齿隙的研发，如中国台湾省专利公告第542766号数值控制机工具发明专利(以下简称现有一)，以及中国台湾省专利公告第537079号龙门铣床驱动机构改良专利案(以下简称现有二)所示的结构。

请参阅图1所示，所述的现有一是在一种构造中通过对于X轴线、Y轴线与Z轴线的三个进给机构，使得用在放置一工件的一台架以及用在固定一工具的一心轴相对移动以进行机械加工，其中对于各轴线使用两个马达并使用一齿条、小齿轮将一预负载施加至所有所述的对于X轴线、Y轴线与Z轴线的三个进给机构，以防止所述的齿条、小齿轮中产生齿隙。

上述现有一所公开的进给机构，利用二马达各传动一小齿轮在齿条上传动确实具有其设计上的功能性，因为所述的二小齿轮分别由一马达带动，而所述的二小齿轮又需同步在齿排上运动，故由于机构动力来源无法一致同步传动，而容易造成传动效率的缺陷。其次现有一最大的缺陷是其机构传动运动时需利用三个进给机构同时搭配方能达成消除齿隙目的，故在实施的层面上并无法广泛应用在各种传动机构上，因此设计上仍有需改良之处。

其次，请参阅图2，所述的现有二是由驱动齿轮对齿条运行产生轴向推力，并利用背隙消除装置适时消除齿轮对齿条的节距与直度误差，所述的背隙消除装置端部与进给装置轴枢，背隙消除装置设有一滚轮扣住在与工作台滑轨并行的导引面，再施予力量而令齿条与齿轮啮合。

上述现有二是利用背隙消除装置，以夹合方式令组设在所述的进给装置上的齿轮抵紧、扣合齿条。虽然此种结构确实可达成消除齿隙目的，但效果上仍有增进改善的空间，而现有二最主要需改善的缺失在于，由于背隙消除装置是以夹合型态夹制齿条，因此所述的进给装置另端必须以枢摆结构结合在一底座上(此点现有二专利范围与说明书中并未公开，由其图式可看出)，方能令装设在所述的进给装置上的齿轮，以所述的枢摆结构为中心作类似摆动的动作与齿条啮合。但所述的齿轮以整个进给装置为主体而移动时，不仅摆臂过大而造成整体传动机构组装上的空间限制或结构过在复杂而使机构刚性不易达成，更使得其齿隙消除的效果受到影响，而有加以改善的必要。

有鉴于此，本发明人针对前述现有实用新型问题深入探讨，并通过多年从事相关产业的研发与制造经验，积极寻求解决之道，经过长期努力的研究与发展，终于成功的开发出本发明传动机构的齿隙消除结构，以改善现有实用新型的问题。

发明内容

本发明的主要目的，在于解决上述的问题而提供一种传动机构的齿隙消除结构，其是令用以达成消除齿隙传动机构产生的齿间隙的结构，能更为精巧、简便，且齿隙的消除更为确实、稳定。

缘以达成上述的功效目的，本发明传动机构的齿隙消除结构包含一可在直线或弧形齿条上作传动移动的传动机构，所述的传动机构主要是由一机构本体、马达、主动齿轮、从动齿轮，以及一弹性单元等构件组成。其中所述的机构本体内设有若干容置部，其第一容置部是供所述的主动齿轮容置，且其外侧并供所述的马达组设，而所述的马达与主动齿轮之间并利用一连轴件接设。其次所述的第二容置部是相邻且连通所述的第一容置部，用以供所述的从动齿轮组设，且所述的从动齿轮是可利用一容置盒组设在所述的第二容置部内，并令其齿部向外透出以分别啮合所述的主动齿轮与齿条。而第三容置部则设在连通所述的第二容置部的侧边适处，用以容置所述的弹性单元，所述的弹性单元是由一推杆、定位件与弹性件等构件组成。所述的推杆是位于所述的定位件与弹性件之间，其对应所述的弹性件一端是凸设杆部以穿套所述的弹性件，而另端端面则形成有一斜推面，是利用所述的斜推面接抵所述的定位件，令其施力方向呈位于所述的主动齿轮与齿条间的斜向角度，再通过所述的定位件推顶所述的容置盒，令所述的从动齿轮同时向所述的主动齿轮与齿条一方移动，达到齿隙消除的目的。不仅结构精巧、降低构件组装空间，且能使齿隙消除的动作更为稳定、确实。

附图说明

图1是第一种现有实用新型的立体外观图；

图2是第二种现有实用新型的立体外观图；

图3是本发明的立体外观图；

图4是本发明的立体分解图；

图5是本发明设置在直线齿条上的使用实施例立体图；

图6是本发明设置在直线齿条上的组合剖面示意图；

图7是本发明设置在弧形齿条上的组合剖面示意图。

附图标记说明：1-传动机构；2-齿条；10-机构本体；11-第一容置部；12-第二容置部；13-第三容置部；14-第四容置部；15-盖板；16-锁盖；17-锁盖；18-固定板；20-马达；21-连轴件；30-主动齿轮；3-轮轴；32-轴承；40-从动齿轮；41-轮轴；42-轴承；50-弹性单元51-推杆；511-杆部；512-斜推面；52-定位件；53-弹性件；60-缓冲单元；61-轴杆；611-枢孔；612-杆体；62-弹性件；63-挡置件；70-容置盒；71-容置孔；72-定位孔；73-封盖。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图3～图7所示，本发明传动机构的齿隙消除结构是由一机构本体(10)、马达(20)、主动齿轮(30)、从动齿轮(40)、弹性单元(50)，以及一缓冲单元(60)等构件组成一传动机构(1)，令所述的传动机构(1)可在直线或曲线的齿条(2)上作移动，其中：

所述的机构本体(10)是在其周侧内缘分别设有若干容置部(11、12、13、14)，其第一容置部(11)是位于中心适处，且并呈阶段构态的贯穿孔结构，内侧是供所述的主动齿轮(30)容置，并锁设一盖板(15)加以固定。而第二容置部(12)则相邻且连通所述的第一容置部(11)，可供所述的从动齿轮(40)以直接或间接方式组设固定。所述的第三容置部(13)是设在连通所述的第二容置部(12)的侧边适处，用以容置所述的弹性单元(50)设置，外侧并利用一锁盖(16)加以固定。而所述的第四容置部(14)则凸设在对应所述的齿条(2)的侧面适处，且其二端是呈向外连通的贯穿结构，用以供所述的缓冲单元(60)容置组设，外侧也利用一锁盖(17)加以封闭固定。

所述的马达(20)是传动机构(1)的动力来源，固设在所述的机构本体(10)相对所述的第一容置部(11)的外侧处，且令其心轴(图中未显示)穿进所述的第一容置部(11)内，利用一连轴件(21)与所述的主动齿轮(30)连结，使其运转时可带动所述的主动齿轮(30)转动。

所述的主动齿轮(30)是一般传动用齿轮，设在所述的第一容置部(11)内，其轮轴(31)二端可套设轴承(32)，并通过所述的连轴件(21)与马达(20)作传动结合。

所述的从动齿轮(40)是一般传动用齿轮，其轮轴(41)二端也套组有轴承(42)。本发明的实施例设计上，所述的从动齿轮(40)与轴承(42)可设在一容置盒(70)中空内缘，并利用一封盖(73)加以封设固定，再通过所述的容置盒(70)组设在所述的第二容置部(12)处，且所述的容置盒(70)两侧受机构本体(10)与一固定板(18)支撑。

所述的容置盒(70)概呈三角状，其内缘中空，且相邻二侧并呈向外连通的开放结构，用以供所述的从动齿轮(40)容置在内时，其齿部可向外透出而分别啮合所述的主动齿轮(30)与齿条(2)，而其上、下面中心适处形成有穿通的容置孔(71)，可供所述的二轴承(42)容置。另外所述的容置盒(70)对应所述的弹性单元(50)的外侧面适处，凹设有一定位孔(72)，是供所述的弹性单元(50)一端顶抵接触时定位的用。如此令所述的从动齿轮因为容置盒轴向被所述的本体的第二容置部与固定板限制，而能稳定保持在所述的第二容置部的空间内，不会有任意轴向移动的情形产生，进而能确保所述的从动齿轮(40)动力传递的稳定性。

所述的弹性单元(50)是组设在所述的第三容置部(13)内，可提供一弹性力以直接或间接方式作用在所述的从动齿轮(40)，其是由一推杆(51)、定位件(52)与弹性件(53)等构件组成。其中所述的推杆(51)概呈凸字型，是置在所述的定位件(52)与弹性件(53)之间，其对应用以产生弹性力的所述的弹性件(53)一端，是凸设一恰可穿套所述的弹性件(53)的杆部(511)，而另端端面则形成有一斜推面(512)。是利用所述的斜推面(512)接抵所述的定位件(52)，令其弹性力的施力方向呈位于所述的主动齿轮(30)与齿条(2)间的斜向角度，再通过所述的定位件(52)抵顶接触在所述的容置盒(70)的定位孔(72)处，达到所述的弹性单元(50)将弹性力作用在所述的从动齿轮(40)的技术手段，令所述的从动齿轮(40)能始终同时向所述的主动齿轮(30)与齿条(2)一方移动，达到齿隙消除的目的。

所述的缓冲单元(60)是组设在所述的第四容置部(14)内，由一轴杆(61)、弹性件(62)，以及一挡置件(63)等构件组成。其中所述的轴杆(61)概呈凸字型，较大外径一端近端面处贯设一枢孔(611)，另端端面则凸设一杆体(612)，其组设在所述的第四容置部(14)内时，是将设有枢孔(611)一端朝机构本体(10)内部一方套组而外穿出，令所述的挡置件(63)一端插组在所述的枢孔(611)处。而所述的杆体(612)是可穿套、定位所述的弹性件(62)，令所述的弹性件(62)将弹性力作用在所述的轴杆(61)，而带动所述的挡置件(63)靠抵在所述的齿条(2)相对齿部的外侧面。

据此，通过上述的构件组成，利用所述的弹性单元(50)恒推顶所述的从动齿轮(40)朝主动齿轮(30)与齿条(2)一方移动的结构设计，确实可提升齿隙消除的效果，并促使其动作更为稳定，同时通过其精巧的结构设计，也能降低构件组装空间，提升产业的技术。

再者，当所述的传动机构(1)在所述的齿条(2)上移动时，利用所述的缓冲单元(60)将一弹性缓冲力件用在所述的齿条(2)外侧面，不仅可降低所述的传动机构(1)动作时，所述的弹性单元(50)单向施力作用在所述的从动齿轮(40)、齿条(2)产生的作用力，并可以挡抵支撑方式，令所述的齿条(2)与从动齿轮(40)间的传动啮合更为紧密，而增进齿隙消除的功效。

综上所述，本发明在同类产品中实有其极佳的进步实用性，同时遍查国内外关于此类结构的技术数据、文献中也未发现有相同的构造存在，因此本发明实已具备发明专利要件，依法提出申请。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种传动机构的齿隙消除结构，其特征在于：其包含一传动机构，所述的传动机构上设有一马达，所述的马达是通过一主动齿轮啮合带动一从动齿轮转动，所述的传动机构在一齿条上移动，且所述的传动机构相邻所述的从动齿轮一侧处设有一弹性单元，所述的弹性单元将一弹性力作用在所述的从动齿轮，使所述的从动齿轮始终同时向所述的主动齿轮与齿条一方向移动。

2.根据权利要求1所述的传动机构的齿隙消除结构，其特征在于：所述的传动机构具有一机构本体，所述的机构本体内设有若干容置部，其中，一第一容置部是供所述的主动齿轮容置，且其外侧供所述的马达组设，而所述的马达与主动齿轮之间利用连轴件进行接设，一第二容置部是相邻且连通所述的第一容置部，用以供所述的从动齿轮组设，而第三容置部则设在连通所述的第二容置部的侧边，用以容置所述的弹性单元。

3.根据权利要求1或2所述的传动机构的齿隙消除结构，其特征在于：所述的弹性单元是由一推杆、定位件与弹性件组成，所述的推杆位于所述的定位件与弹性件之间，其对应所述的弹性件一端凸设一杆部，并穿套所述的弹性件，而另端端面则形成有一斜推面，所述的斜推面与所述的定位件接抵，使其施力方向呈位于所述的主动齿轮与齿条间的斜向角度，再通过所述的定位件以间接或直接方式推顶所述的从动齿轮，使所述的从动齿轮同时向所述的主动齿轮与齿条一方向移动。

4.根据权利要求2所述的传动机构的齿隙消除结构，其特征在于：所述的从动齿轮通过一容置盒组设在所述的机构本体的第二容置部内，所述的机构本体与一固定板支撑所述的从动齿轮，所述的容置盒内缘中空，且相邻两侧呈向外连通的开放结构，用以供所述的从动齿轮容置时，其齿部向外透出以分别啮合所述的主动齿轮与齿条，所述的容置盒对应所述的弹性单元的外侧面，凹设一定位孔，用以供所述的弹性单元一端推顶时定位，又所述的容置盒上、下面中心形成有容置孔，供套设在所述的从动齿轮轮轴上的轴承容置，所述的容置盒轴向被所述的本体的第二容置部与固定板限制，所述的从动齿轮保持在所述的第二容置部的空间内。

5.根据权利要求1所述的传动机构的齿隙消除结构，其特征在于：所述的传动机构相对所述的齿条一侧还组设一缓冲单元，所述的缓冲单元是由一轴杆、弹性件，以及一挡置件组成，所述的轴杆组设在所述的传动机构内，其对应所述的传动机构的内部一端向外穿出，且所述端贯设一枢孔，用以供所述的挡置件一端插组，而另端则凸设一杆体，用以穿套、定位所述的弹性件，进一步当所述的传动机构在所述的齿条上移动时，所述的挡置件受所述的弹性体的弹性力推顶，而紧抵在所述的齿条外侧面。

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