CN1019327B - 行星摩擦轮传动装置 - Google Patents

Abstract

一种行星摩擦轮传动装置，特别是用于假肢传动机构的小型传动装置，其行星轮在一主动轴的锥形区段、一相对主动轴静止的太阳轮上滚动，一与行星轮连接的挡板装在主动轴上，太阳轮和主动轴锥形区段在轴线方向上可相互调节并相对固定，其中所述行星轮3具有已知的圆柱外表面，装在挡板上的驱动销松弛地套插在行星轮3的中央通孔中，行星轮3借助太阳轮5，通过其圆柱形外表面的母线的总长度而夹持在主动轴的锥形区段1上。

Description

本发明涉及一种行星摩擦轮传动装置，特别涉及一种用于假肢驱动机构的小型行星摩擦轮传动装置。此装置的行星轮在主动轴的一个锥形区段及一相对主动轴静止的太阳轮上滚动，而在主动轴一端的旁边另设有一个与行星轮相连的挡板，此时太阳轮和主动轴锥形区段可沿轴线方向相互调整并相对固定。

在这种装置的一已知构型中，行星轮装有一锥形外壳，如此，行星轮被夹固在轴线上的挡板上，此挡板在行星轮夹持范围内有一些弹性。对这种构型，所有行星轮外壳的母线（Erzengende）以及所有行星轮的轴线绝对必须在主动轴纵轴线的一公共点上相交，因为只有这样行星轮才在驱动轴的锥面上存在一均匀压紧力。此外，太阳轮的锥面的角度同样必须如此布置，即一方面太阳轮锥面的母线与行星轮锥形外壳表面的母线叠合，另一方面，主动轴锥形区段和太阳轮锥形区段二者的间距与行星轮的直径精确对应相等。对这种已知构型要考虑到，因挡板的弹性构成，行星轮的支承轴线的角度可能摆动，从而导致行星轮锥形外壳表面的母线不再与驱动面或太阳轮锥形区段的母线叠合，使行星轮在滚动面上形成“点状”支撑。此外，对这种已知构型，要考虑到它不能任意缩小，因为加工公差不能超过一预定值，而使间隙或夹紧力会因小型化而增大。

本发明的任务是提供一种本文开头所述类型的行星摩擦轮传动装置，其行星轮在驱动轴上的压力可精确调节，借助于设计结构其加工公差也可得到抵消。

根据本发明，这一任务是通过如下方式解决的：所述行星轮以 已知的方式具有一圆柱形外壳，装在驱动板上的驱动销松缓地套插在行星轮的中央通孔中，行星轮借助太阳轮，通过行星轮圆柱状外表面的母线的总长度而夹固在主动轴锥形区段上。因此压紧力可直接借助太阳轮将行星轮夹持在滚动表面上，此时根据太阳轮的可调节性可将压紧力均匀分配在所有的行星轮上。对根据本发明的构型而言，行星轮不是由一专门的定轴线引导，而是根据其圆柱构型均匀地环绕在主动轴锥形区段圆周表面上，此时行星轮是这样对齐的，即行星轮圆周表面的母线与主动轴锥形区的母线叠合，此外，行星轮所有滚动面的母线亦相互平行。驱动销仅松缓地啮合套插在行星轮的中央通孔中，因此不会影响行星轮对齐。以此方式，行星摩擦轮传动装置可以制成总直径为10mm，即达到极度小型化，从而根据本发明的行星摩擦轮使传动装置可安装在空间关系极度受限的假肢驱动机构中。

如前所述，已知行星轮本身具有圆柱状外表面，对此已知构型而言，主动轴及太阳轮的滚动表面是圆柱状，从而行星轮压紧力的选择或调整是很困难的，因为一预定值不再能变化。当压紧力太小主动轴会打滑，相反压紧力过大又会导致材料损坏或变形。这种已知构型的另一缺点是，由于加工公差，主动轴会产生一滚切（Einlaufen），即在主动轴上构成环绕的滚道，使行星轮斜倾，此时主动轴则受到拉力或推力。所有这些缺点通过根据本发明的构型而得以避免。

有利的方式是，对一个装在与主动轴共轴线固定的套壳上的太阳轮而言，该套壳可螺旋到附设的支承件上并可固定在所希望的位置上。因此，太阳轮可在主动轴涉及的锥形区段进行直接调整而无须调节主动轴。而针对前面所述的已知构型，为调整主动轴和太阳轮之间的间距，外壳中主动轴的全部支撑必须轴向移动。

另外，行星轮在太阳轮上的、位于主动轴锥形区段对侧的滚动 表面可呈向内拱形，借此，行星轮可相对在主动轴锥形区段上的支承更好地进行调整。为阻止行星轮相对太阳轮作所不希望的滑动，行星轮在太阳轮上的滚动表面最好两侧都通过朝内的环形接合法兰限定。

对另一个构型变化，主动轴的锥形区段可相对电机轴而轴向移动，并与该电机轴旋转连接，此时，与太阳轮相关的锥形区段以已知方式，通过一吸收轴向力的端轴承而支撑在套壳的支承件上。由于主动轴和电机轴之间的连接关系是相对可移动而又旋转，故电机轴可被轴向作用力自由保持住，这一轴向作用力可通过行星轮传递到主动轴的锥形区段上。此时，产生的轴向力通过吸收轴向力的端轴承直接引导入支承件中。为达到一已知恒定的压紧力，端轴承可具有一最好是连贯的、径向外凸的法兰，其上装一压缩弹簧，弹簧的另一端支撑在支承件上。通过适当调整太阳轮，弹簧可以所希望的尺度预压缩或松弛，因此压紧力仅由弹簧力决定，从而热系数亦不再影响压紧力。

附图中表示两实施例的轴向剖面图，其中如图1所示，主动轴支承锥形支承面的部分通过一个端轴承直接支撑在太阳轮套壳的支承件上。而图2所示的第二实施例中，端轴承通过一个弹簧而支撑在支承件上。图3则是行星传动机构的前视图。

图号1表示主动轴用以支承行星轮3的区段，其中行星轮的支承面2呈锥形，行星轮3由一设置在主动轴区段1的锥形支承面2上之太阳轮5夹持，其中太阳轮5的支承面8呈向内的拱形，太阳轮的滚动面亦可以以未绘出的方式构成锥形圆周表面（Kegelstumpfmantelflache）。太阳轮5与一套壳6相连，后者可旋紧在一相对驱动电机11固定的支承件7上，由电机11引出的电机轴13通过一齿轮联轴器12而与主动轴的区段1连接。齿轮联轴器允许旋转连接的主动轴区段1和电机轴13两部件之间有一轴向位移。主动 轴区段1固定在一用来支承齿轮联轴器12的部件14上，此部件14通过一轴肩15而支撑在一端轴承10上，端轴承的另一侧面则支撑在支承件7上。行星轮在太阳轮5的拱形表面8上通过侧边内凸的环形接合法兰9而防止滑动。行星轮3最好设计成滚珠轴承，在其中央通孔插接一驱动销16，后者与一挡板17固定，以限制行星轮运动。此时，驱动销16的轴线并不与行星轮3的轴线重合，但这一点并不十分重要，而只需适当选择驱动销16的厚度即可阻止其倾斜力矩传递到行星轮3上。

为使行星轮3的压力施加在主动轴区段1的锥形外表面2上，将套壳6适当远地旋到支承件7上，因此，借助拱形支承面8和锥形支承面2之间的压力，将行星轮3以较大的压紧力进行安装，以便获得一相应的驱动力。锥形接触面2与主动轴区段1之间的反力，通过端轴承10和旋接套壳6的支承件7而产生。

对图2所示的实施例而言，其构造与第一实施例基本相同，端轴承10具有径向外凸的法兰18，一弹簧19支撑其上，弹簧的另一端则靠在支承件7的前表面上。在支承件7和端轴承10之间留有一间隙，从而主动轴区段1对行星轮3的压力只需通过弹簧19的力产生。因此预先选定弹簧19的压力即可获得一始终一致的压力值。

借助根据本发明的锥形摩擦传动机构，可获得一种特别对假肢或其他人造关节驱动机构而言体积较小而简化的传动机构，从而可减小轴向的力或运动。

根据实施例所述，行星轮的轴线4与行星轮3的锥形接触面2之母线平行。一般情况下，行星轮3的轴线偏斜于主动轴轴线，如果二轴线平行则会产生较高的边缘压力。

Claims (6)

1、行星摩擦轮传动装置，特别是用于假肢传动机构的小型传动装置，它包括一具有一锥形区段1的主动轴，一相对于主动轴静止的太阳轮5，诸在主动轴的锥形区段及太阳轮5之间滚动的行星轮3以及一位于主动轴旁与诸行星轮3连接的挡板17，其特征在于：所述行星轮3具有已知的圆柱状外表面及中心通孔；所述传动装置还包括一用于沿所述主动轴轴线相对调节所述太阳轮5并将该太阳轮5固定于所需位置的装置，以使太阳轮和主动轴锥形区段1在轴线方向上可相互调节并在相对位置固定；所述挡板17上装有松动啮合套插在所述行星轮3的中心通孔中的诸驱动销16，以借助太阳轮5，通过行星轮3的圆柱形外表面母线的总长度而将行星轮3夹持在主动轴的锥形区段1上。

2、如权利要求1的行星摩擦轮传动装置，其特征在于：所述用于调节太阳轮与主动轴的相对位置的装置包括一套壳6和一附设的支承件7，所述太阳轮5固定于所述套壳6，所述套壳6与所述主动轴共轴线地螺旋连接于附设的支承件7上。

3、如权利要求1或2所述的行星摩擦轮传动装置，其特征在于：所述行星轮3位于主动轴锥形区段1对面、在太阳轮5上的滚动表面8呈向内拱形。

4、如权利要求3所述的行星摩擦轮传动装置，其特征在于：所述行星轮3的位于太阳轮5上的滚动表面8，最好两侧都由朝里的环形接合法兰9限定。

5、如前面1-4项权利要求中任一权项所述的行星摩擦轮传动装置，其特征在于：所述主动轴的锥形区段1可相对电机轴13作轴向移动，但又与电机轴旋转连接;与太阳轮5有关的锥形区段1以已知的方式通过一吸收轴向力的端轴承10而支撑在为支承太阳轮5而设的套壳6的支承件7上。

6、如权利要求5所述的行星摩擦轮传动装置，其特征在于：所述端轴承10具有一最好是连贯的、径向外凸的法兰18，其上装有一压缩弹簧19，弹簧的另一端支撑在支承件7上。

Images