CN102195402A - 减速齿轮以及包括这种减速齿轮的电动致动器 - Google Patents

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Abstract

一种用于驱动家用屏蔽物的电动致动器(1)的减速齿轮(4)，该减速齿轮包括具有中心齿轮(42)的减速级，中心齿轮与至少一个行星齿轮(46，46’)相啮合，所述至少一个行星齿轮绕各自的轴(47)旋转并且定位在圆筒状件(45)内，该行星齿轮与固定环(48)相啮合，以便驱动圆筒状件(45)绕旋转轴线(X4)旋转。该减速齿轮还包括用于导引中心齿轮(42)旋转和导引圆筒状件(45)绕旋转轴线(X4)旋转的第一导引装置(43)。

Description

减速齿轮以及包括这种减速齿轮的电动致动器
技术领域
本发明涉及一种减速齿轮，并涉及一种用于驱动家用屏蔽物(home screen)的电动致动器。本发明还涉及一种用于驱动家用屏蔽物并且包括这种减速齿轮的管式电动致动器。
背景技术
家用屏蔽物通常由管式电动致动器驱动。这些管式电动致动器包括安装在管内的电动机。在欧洲，电动机以大约2800转/分钟(rpm)的相对高的速度驱动电机轴旋转。因此，为了在致动器的输出端处获得有用的转速和转矩，减速齿轮与电动机相关联。该减速齿轮通常具有三个减速级。
在通常设计中，该减速齿轮的第一减速级包括中心齿轮，该中心齿轮与电动机的输出轴相联并且与三个行星齿轮相啮合，所述三个行星齿轮容置在圆筒状件上，并且在轴向和径向上位于相同的高度处。所述行星齿轮绕固定到圆筒状件上的各自的轴旋转。每个行星齿轮定位成与其它两个行星齿轮呈120°。每个行星齿轮与共同的固定环相啮合，以便使得圆筒状件绕其旋转轴线旋转。该圆筒状件包括用于减速级的输出接口。该接口可包括用于下一个减速级的中心齿轮。
大部分的致动器制造商致力于降低由该组件产生的噪音。噪音的一个来源是来自于运动元件。因此，已经发现，从噪音的角度来看，改进可动元件相对于彼此的定位是有利的，并且特别是改进第一减速级的部件的定位是有利的，因为它们是旋转最快的部件。
专利EP-B-0863331公开了一种设计，其中电机轴由插入到壳体中央内的衬套导引。该电机轴的端部通过联接器与第一减速级的中心齿轮连接。该壳体还包括能使圆筒状件对中的孔。另外，中心齿轮由柱头螺栓来对中，该柱头螺栓沿中心齿轮延伸并且容置在圆筒状件上的配件(fitting)中。为了降低噪音，必须几乎没有齿隙，因此这意味着该中心齿轮和行星齿轮需要相对于彼此被很好地定位。不幸的是，由于行星齿轮直接相对于圆筒状件定位，中心齿轮同样相对于圆筒状件被很好地定位是很重要的。在该专利中所公开的实例中，中心齿轮通过位于大齿轮端部处的柱头螺栓而在第一端处被很好地对中。然而，该中心齿轮的第二端以不那么直接的方式相对于圆筒状件对中。中心齿轮连接到与电机轴配合的联接部件，电机轴由紧固到壳体上的衬套所导引，并且是壳体使圆筒状件对中。因此，在第二端出现的松弛足够大，从而干扰啮合并且产生噪音。
发明内容
本发明提供一种用于机电式致动器的减速齿轮，该减速齿轮包括具有中心齿轮的减速级，该中心齿轮与容置在圆筒状件中的至少一个行星齿轮相啮合。该行星齿轮绕固定到圆筒状件上的轴旋转并且与固定环相啮合，以便驱动圆筒状件绕旋转轴线旋转。中心齿轮和圆筒状件通过共同的导引装置被导引成绕旋转轴线旋转。
使用该共同的导引装置用于改进中心齿轮相对于圆筒状件的定位，并因而改进中心齿轮相对于行星齿轮的定位。这些部件的布置是规则的，由此降低了由致动器产生的声音水平。
中心齿轮相对于圆筒状件的定位是直接的，因为中心齿轮通过与圆筒状件相接触的两个导引装置而被导引旋转。支撑行星齿轮的轴的两端均被紧固到圆筒状件，从而确保轴在圆筒状件内处于稳定的位置。因此齿隙得到控制。
导引装置可固定到圆筒状件。导引装置与中心齿轮相接触但它们也部分地容置在固定环内的一位置处。在这些情况下，中心齿轮相对于导引装置是可动的，并且由圆筒状件和导引装置形成的组件相对于固定壳体是可动的。因此，该导引装置用于导引中心齿轮和圆筒状件绕它们共同的旋转轴线旋转。
可替代地，导引装置可固定到固定环上。它们与中心齿轮和与圆筒状件相接触，以便导引这些部件旋转。在这种情况下，中心齿轮和圆筒状件相对于导引装置是可动的。
这两种实施例都能够得到一种紧凑的组件，该组件便于组装减速齿轮。该组件可包括：配备有其行星齿轮的圆筒状件、插入其内的中心齿轮、导引装置、用于联接到电机轴的联接部件、以及可选地带有壳体(取决于实施例)。
为了减小组件的整体尺寸，可以设计各种布置：
●第一导引装置包括：用于导引中心齿轮旋转的孔、以及用于导引圆筒状件旋转的至少一个径向外部部分；
●导引装置的、用于中心齿轮的部分定位在圆筒状件内。
●第一导引装置包括与圆筒状件在轴向上相叠盖的部分和从圆筒状件沿轴向突出的部分；以及
●第一导引装置的最大外径小于圆筒状件的最大外径。
本发明特别适于公知为“II型”的普通复合行星齿轮系。
本发明还提供一种用于驱动家用屏蔽物的管式电动致动器，该管式电动致动器包括上述的减速齿轮。
附图说明
本发明可通过阅读下列仅通过实例给出并参考附图而进行的说明得到更好地理解，其中：
图1是管式致动器的构造的示意图；
图2是示出本发明减速级的管式致动器的部分截面图，该减速级对应于图1中的部分A；
图3是以更大比例示出的图2的细节B的视图；和
图4是根据本发明装配好的圆筒状件的立体图。
具体实施方式
图1是管式致动器1的示意图，该管式致动器1包括在其内容置有电动机3的管2。该致动器用于驱动家庭用屏蔽物，例如(室外或室内)遮阳伞、卷帘、视频投影屏幕或者百叶窗帘。电动机3与减速齿轮4联接，以便齿轮的输出轴5以期望的速度旋转。减速齿轮4包括普通的复合行星齿轮系，特别是被公知为II型配置的复合行星齿轮系。减速齿轮的输出轴5对应于致动器的输出轴。它驱动固定到滚动管上的轮，致动器插入到该滚动管内并且电动机驱动的屏幕绕该滚动管被卷起，这些元件未被示出。电动机3还由与控制模块7连接的电缆6提供动力。无论其是机械的或者电子的，控制模块7用于在屏幕到达特定位置时和/或当它从控制点接到命令时切断供应到电动机的电源。控制模块7具有用于能够使致动器1紧固到一支撑件的接口71，该支撑件本身被紧固到一结构上。该控制模块由主电缆8提供动力。
图2到4示出了该管式致动器1的减速齿轮4的第一减速级。插入到管2内的电动机3包括卷绕定子31，并且线圈的悬垂部31b接收在环形壳体32内。环形壳体32插入到包括自润滑轴承34的碗状件33中，所述轴承导引电机轴35旋转。电机轴35固定到电动机的转子。它由卷绕定子31驱动旋转。第一接口部件36紧固到电机轴35的一端。它与紧固到减速齿轮4的第一减速级的中心齿轮42的第二接口部件41相配合。这两个接口部件36和41形成电动机3和减速齿轮4之间的联接件。
有利地，第二接口部件41由两种材料制成。第一部分411由阻尼材料(例如弹性体)制成。该第一部分与第一接口部件相配合并且用于降低噪音。第二部分412由比第一部分刚度高的材料(例如金属)制成。该第二部分与中心齿轮42相配合并且用于将转矩转递给减速齿轮。
中心齿轮42包括轴421和牢固地安装在轴421上的大齿轮422。大齿轮422具有两组螺旋齿422a和422b。中心齿轮42由作为牢固的配合件安装到轴421的第一端上的第二接口部件41驱动旋转。它由两个自润滑衬套43和44导引旋转。这些衬套作为牢固的配合件安装到圆筒状件45中，分别位于具有被标识为D453和D454的直径的孔453和454中。第一衬套43用于将轴421相对于圆筒状件45导引，并且它定位在接口部件41和大齿轮422之间。第一衬套43固定到圆筒状件45。同样，第二衬套44用于将轴421的第二端相对于圆筒状件45导引。
第一衬套43具有直接围绕轴421的径向内部部分431，并且它在该圆筒状件的高度处、沿所述圆筒状件的轴线X4、位于圆筒状件45的径向内侧。轴421的外径被标识为D421。轴421安装成在第一衬套43的径向内部部分431的孔内自由旋转，其中径向内部部分431具有被被标识为D431的直径。该部分431在轴向上与圆筒状件45相叠盖。衬套43还具有径向外部部分432，该径向外部部分从圆筒状件45沿轴向朝着电动机3延伸出来，从而使它能够与孔491相配合。
中心齿轮42与三个行星齿轮46、46′和46″相啮合。每个行星齿轮相对于其它两个呈120度定位。每个行星齿轮绕轴47、47′或47″旋转，并且这些轴的两端都安装在圆筒状件45上。每个行星齿轮具有三组齿46a、46b和46c。前两组齿46a和46b为螺旋齿，并且与中心齿轮的两组螺旋齿422a和422b相啮合。第三组齿46c是直齿，并且与固定在壳体49中的环48的内侧的一组齿48c相啮合。通过这种方式，中心齿轮422的旋转驱动圆筒状件45绕共同的轴线X4旋转。圆筒状件在一端处由轴套451导引而相对于固定环48旋转，所述轴套接收在固定环48的、具有被标识为D48的直径的孔内；圆筒状件在其另一端处由第一轴承43的径向外部部分432导引而相对于壳体49旋转，该径向外部部分与壳体49内的孔491相配合。径向外部部分432的外径被标识为D432，壳体49内的孔491的内径被标识为D491，这两个直径基本上相等。
衬套43的最大外径是径向外部部分432的外径D432。它小于圆筒状件45的最大外径D45。
圆筒状件45还具有接口外壳452，该接口外壳452用于接收制动件的具有互补形状的部分50，或者用于接收下一个减速级的中心齿轮。
当以这种方式设计时，致动器的组装件作为一个整体可被简化，因为紧凑的组件可被预先准备好。该紧凑的组件包括配备有行星齿轮和两个衬套的圆筒状件、接收在圆筒状件内并且通过两个衬套相对于圆筒状件对中的中心齿轮、以及作为牢固配合件安装在中心齿轮的端部的第二接口部件。这种紧凑的一体式组装件易于操作。
这种技术方案的优点在于：中心齿轮相对于圆筒状件具有很好的导引，由此确保中心齿轮相对于行星齿轮能够很好地定位。因此，大齿轮之间的啮合是规则的，因此基本上没有齿隙，并且致动器的声音水平很低。
一种替代性的技术方案是将第一衬套43固定到壳体49，而不是将它固定到圆筒状件45。在这种情况下，不同于上述的实施例，该衬套是固定的，在上述的实施例中它与圆筒状件一起转动。旋转导引不再设置在第一衬套43和壳体49之间，而是位于第一衬套43和圆筒状件45之间、位于第一轴承的直径被标识为D433的部分433的外表面以及圆筒状件45的孔453之间。通过这个实施例，所提出的紧凑的组件是不同的。它还额外包括壳体49。
第一衬套43执行两个功能：它用于使中心齿轮42在圆筒状件45内对中以及使圆筒状件45在壳体49内对中。它独立于壳体49，因此可以将其设计为具有小的尺寸，并因此可将它设计为由促进旋转导引的材料(例如自润滑的青铜)制成。
本发明也可应用于构成其它类型的减速级的圆筒状件。
圆筒状件不限于使用三个行星齿轮。它可具有少于或多于三个齿轮。

Claims (10)

1.一种用于驱动家用屏蔽物的电动致动器(1)的减速齿轮(4)，该减速齿轮包括具有中心齿轮(42)的减速级，所述中心齿轮与至少一个行星齿轮(46、46′、46″)相啮合，所述至少一个行星齿轮绕各自的轴(47、47′、47″)旋转并且定位在圆筒状件(45)中，行星齿轮与固定环(48)相啮合，以便驱动圆筒状件绕旋转轴线(X4)旋转，其特征在于，该减速齿轮还包括用于导引中心齿轮(42)并且导引圆筒状件(45)绕旋转轴线(X4)旋转的第一导引装置(43)。
2.如权利要求1所述的减速齿轮，其特征在于，第二导引装置(44)也用于导引中心齿轮(42)旋转，所述第二导引装置被容纳在圆筒状件(45)中。
3.如前述任一项权利要求所述的减速齿轮，其特征在于，第一导引装置(43)固定于圆筒状件(45)。
4.如权利要求1或2所述的减速齿轮，其特征在于，第一导引装置(43)包括用于导引中心齿轮(42)旋转的孔(431)，并包括用于导引圆筒状件(45)旋转的至少一个径向外部部分(432，433)。
5.如权利要求1或2所述的减速齿轮，其特征在于，第一导引装置(43)和第二导引装置(44)的用于中心齿轮的部分位于圆筒状件内。
6.如权利要求1或2所述的减速齿轮，其特征在于，第一导引装置(43)包括在轴向上与圆筒状件(45)相叠盖的部分(431)和从圆筒状件沿轴向突出的部分(432)。
7.如权利要求1或2所述的减速齿轮，其特征在于，第一导引装置(43)的最大外径(D432)小于圆筒状件(45)的最大外径(D45)。
8.如权利要求1或2所述的减速齿轮，其特征在于，第一导引装置是衬套(43)。
9.如权利要求1或2所述的减速齿轮，其特征在于，减速级(4)是普通的复合II型行星齿轮系。
10.一种用于驱动家用屏蔽物的管式电动致动器(3)，其特征在于，该管式电动致动器包括根据前述任一项权利要求所述的减速齿轮(4)。
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