CN107152518A - 微型齿轮箱及其外壳结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及齿轮箱技术领域，提供微型齿轮箱及其外壳结构，齿轮箱的外壳，包括输出端盖及筒状的内齿壳，所述内齿壳的两端部具有连通的第一端口及第二端口，所述输出端盖安装于所述第一端口处，所述第二端口的边缘向内延伸形成端面，所述端面的中心具有可供输入轴伸出的输入孔。本发明中，针对齿轮箱的塑胶外壳强度低，易变形，影响齿轮箱性能的问题，将外壳结构进行改进，充分利用内齿壳两端尺寸精度和速度特点，通过一种半封闭式结构设计使外壳结构刚度好，不易发生变形，并将精度较高的半封闭的一端作为输入端，降低内齿壳的变形对齿轮箱的啮合平稳性的影响，降低了齿轮箱的噪音，特别是对于微型高速齿轮箱，噪音降低效果明显。

Description

微型齿轮箱及其外壳结构
技术领域
本发明涉及齿轮箱技术领域，更具体地说，是涉及一种微型齿轮箱及其外壳结构。
背景技术
采用塑胶材质和注塑工艺制作而成的微型齿轮箱具有重量轻、体积小、传动比大等优点，因此在电子通信、智能设备等领域具有广泛的应用。为了满足智能设备和可穿戴设备对微型齿轮箱小型化、轻量化的要求，齿轮箱的外壳壁厚不断减小，直径不断减小，对齿轮箱的传动精度要求也提高。
目前，采用注塑工艺生产的微型齿轮箱外壳主要有二种结构。一种是内齿壳与一端盖组合的二元式结构，另一种是内齿壳与两个端盖组合的三元式结构。内齿壳在注塑成型过程受塑胶材料的各向异性、温度分布不均匀等因素的影响易发生变形。三元式结构中的内齿壳的刚度不足，变形较明显，为了不影响齿轮箱的精度，故对两个端盖的精度要求较高，同时由于零件数量多，加工成本高。二元式结构中是将输出端与内齿壳设计为一个零件，而端盖所在一端为输入端为独立零件，此类齿轮箱的内齿壳在开口端即端盖所在一端变形较明显，影响齿轮箱的传动精度，特别是齿轮箱的输入转速较高时，内齿壳的变形使齿轮箱的噪音显著增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种齿轮箱及其轴体结构，旨在解决现有技术中齿轮箱内壳壳易变形、加工成本高、噪音大的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种齿轮箱的外壳，包括输出端盖及筒状的内齿壳，所述内齿壳的两端部具有连通的第一端口及第二端口，所述输出端盖安装于所述第一端口处，所述第二端口的边缘向内延伸形成端面，所述端面的中心具有可供输入轴伸出的输入孔。
可选地，所述端面上均匀分布有多个可与外部部件连接的定位件。
可选地，所述端面的外边缘相对设有两第一卡接块，各所述第一卡接块沿轴向方向延伸形成，各所述第一卡接块上设有与外部部件连接的第一连接孔。
可选地，所述第一卡接块远离所述第二端口的端部边缘设有第一导向斜面。
可选地，所述输出端盖包括盖体以及设于所述盖体内端面的齿环，所述齿环的直径小于所述盖体直径，所述第一端口处的内孔与所述齿环啮合。
可选地，所述第一端口的侧壁相对设有两第一沉槽，所述盖体的内端面边缘相对设有两可分别伸入所述第一沉槽内的第二卡接块，各所述第二卡接块上设有第二连接孔，各所述第一沉槽内设有可卡入所述第二连接孔内的第一卡扣。
可选地，各所述第二卡接块远离所述盖体的端部边缘设有第二导向斜面，所述第一卡扣的外端面具有与所述第二导向斜面配合的第三导向斜面。
可选地，所述盖体的内端面上且位于所述齿环外侧还设有第一定位凸台，所述第一端口的端面上设有与所述第一定位凸台配合的第一定位孔；或者，所述第一端口的端面上设有第一定位凸台，所述盖体的内端面上且位于所述齿环外侧设有与所述第一定位凸台配合的第一定位孔。
可选地，还包括一输入端盖，所述端面上均匀分布有多个第二定位凸台，所述输入端盖朝向所述端面的内端面设有可供各所述第二定位凸台插入的第二定位孔；所述输入端盖的侧壁相对设有两第二沉槽，所述内齿壳的侧壁边缘相对设有两可分别伸入所述第二沉槽内的第三卡接块，各所述第三卡接块上设有第三连接孔，各所述第二沉槽内设有可卡入所述第三连接孔内的第二卡扣。
本发明还提供了一种微型齿轮箱，包括外壳、设于所述外壳内的至少一级行星齿轮传动机构、输出轴及输入齿轮，所述外壳为上述的齿轮箱的外壳结构，所述输出轴通过轴承安装于所述输出端盖中，所述输入齿轮安装于所述第二端口内侧，且所述输入齿轮的输入轴由所述输入孔伸出。
本发明中，针对齿轮箱的塑胶外壳强度低，易变形，影响齿轮箱性能的问题，将外壳结构进行改进，充分利用内齿壳两端尺寸精度和速度特点，通过一种半封闭式结构设计使外壳结构刚度好，不易发生变形，并将精度较高的半封闭的一端作为输入端，降低内齿壳的变形对齿轮箱的啮合平稳性的影响，降低了齿轮箱的噪音，特别是对于微型高速齿轮箱，噪音降低效果明显。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的微型齿轮箱的外壳的爆炸图；
图2是本发明实施例一中内齿壳的另一角度观察示意图；
图3是本发明实施例二提供的微型齿轮箱的外壳的爆炸图；
图4是本发明实施例提供的微型齿轮箱的侧视图；
图5是图4中A-A剖视图；
100-内齿壳； 110-第一端口； 111-内孔；
112-第一沉槽； 113-第一卡扣； 114-第三导向斜面；
115-第一定位孔； 120-第二端口； 121-端面；
122-输入孔； 123-定位件； 124-第一卡接块；
125-第一连接孔； 126-第一导向斜面； 127-第二定位凸台；
128-第三卡接块； 129-第三连接孔； 200-输出端盖；
210-盖体； 220-齿环； 230-第二卡接块；
240-第二连接孔； 250-第二导向斜面； 260-第一定位凸台；
270-轴承； 300-输入端盖； 310-第二沉槽；
320-第二卡扣； 400-输出轴； 500-输入齿轮；
610-行星齿轮； 620-一级行星齿轮； 630-二级太阳齿轮。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
还需要说明的是，本实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
本发明提供的齿轮箱的外壳，包括输出端盖及筒状的内齿壳，内齿壳的两端部具有连通的第一端口及第二端口，输出端盖安装于第一端口处，第二端口的边缘向内延伸形成端面，端面的中心具有可供输入轴伸出的输入孔。
由于内齿壳的第二端口的边缘向内延伸形成端面，即形成半封闭式结构，另一端口未延伸，即保持原始的开放式结构，由于半封闭的一端具有端面，结构刚度好，不易发生变形，尺寸和形状精度高，将精度较高的半封闭的一端作为输入端，降低内齿壳的变形对齿轮箱的啮合平稳性的影响，降低了齿轮箱的噪音。特别当输入端的齿轮转速较高时，这种半封闭式输入端的抗变形能力及尺寸精度对齿轮箱的啮合平稳性改善更加明显。
以下结合附图及实施例对齿轮箱的外壳进行进一步详述。
实施例一
参照图1，本实施例提供的齿轮箱的外壳，包括一筒状的内齿壳100及一输出端盖200，即是内齿壳100与一端盖组合的二元式结构。输出端盖200与内齿壳100分开成型，使输出端盖200具有较好的尺寸精度。
本实施例中，内齿壳100的两端部具有连通的第一端口110及第二端口120，输出端盖200安装于第一端口110处，第二端口120的边缘向内延伸形成端面121，端面121的中心具有可供输入轴伸出的输入孔122。
本实施例中，输出端盖200所在一端为开放式，而另一端为半封闭端，半封闭端作为输入端，其可齿轮箱的外部部件即输入部件配合连接。
参照图2，端面121上均匀分布有多个可与外部部件连接的定位件123。本实施例中，定位件123为4个，且均为方形凸台。与定位件123对应的定位孔位于连接位置的另一外部部件，其位置和形状与定位件123相同。为了方便装配，在定位件123的端部及定位孔的端部均设置倒角(图中示标号)。
同时，端面121的外边缘相对设有两第一卡接块124，各第一卡接块124沿轴向方向延伸形成，各第一卡接块124上设有与外部部件连接的第一连接孔125。这样，通过定位件123以及两第一卡接块124的设置，方便，内齿壳100的输入端与外部部件实现固定连接。
进一步地，为了使第一卡接块124与外部部件插接更顺畅，第一卡接块124远离第二端口120的端部边缘设有第一导向斜面126。
请再参照图1，输出端盖200包括盖体210以及设于盖体210内端面的齿环220。其中，齿环220的直径小于盖体210直径，第一端口110处的内孔111与齿环220啮合。齿环220与内齿壳100的第一端口110处的内孔111配合对内齿壳100的变形具有一定的校正作用，进一步减小内齿壳100开口端变形对齿轮箱传动的影响。
输出端盖200与内齿壳100之间的连接结构通过卡合结构实现。具体为：第一端口110的侧壁相对设有两第一沉槽112，盖体210的内端面边缘相对设有两可分别伸入第一沉槽112内的第二卡接块230，各第二卡接块230上设有第二连接孔240，各第一沉槽112内设有可卡入第二连接孔240内的第一卡扣113。
进一步地，各第二卡接块230远离盖体210的端部边缘设有第二导向斜面250，而各第一卡扣113的外端面具有与第二导向斜面250配合的第三导向斜面114。
本实施例中，第二卡接块230呈弧形弯曲的块状结构，其弯曲角度与内齿壳100的外壁弧面一致。第二卡接块230的厚度与第一沉槽112的厚度相近。而第一沉槽112的宽度和长度均较第二卡接块230的尺寸略大，为了保证输出端盖200与内齿壳100之间的定位精度，本实施例在卡合结构的端面上还设置有定位结构。具体地，盖体210的内端面上且位于齿环220外侧设有第一定位凸台260，第一端口110的端面121上设有与第一定位凸台260配合的第一定位孔115。通过第一定位凸台260与第一定位孔115的配合实现输出端盖200与内齿壳100之间的精密定位。当然，第一定位凸台260与第一定位孔115的位置也可以互换，即将第一定位凸台260设置在第一端口110的端面121上，而将第一定位孔115设置在盖体210的内端面上且位于齿环220外侧。同样的，为了方便装配，在第一定位凸台260的端部及第一定位孔115的端部均设置倒角。
在安装输出端盖200时，首先将第二卡接块230与第一沉槽112正对并使二者相互靠拢，第一卡扣113上的第三导向斜面114首先与第二卡接块230端部的第二导向斜面250贴合，第二卡接块230在第三导向斜面114的推顶作用下向外发生弹性变形而张开，第一卡扣113继续移动，第一定位凸台260在倒角的导向下插入第一定位孔115内。第一卡扣113继续移动，并完全滑入第二卡接块230的第二连接孔240内，并利用第一卡扣113上与第三导向斜面114相邻的垂直端面与第二连接孔240的内壁之间的卡接牢固卡接，从而实现输出端盖200与内齿壳100的装配。当齿轮箱受轴向拉力时，由于第一卡扣113上的垂直端面与第二连接孔240的内壁之间的卡接牢固卡接防止第一卡扣113从第二连接孔240中脱出。
通过上述的卡接结构，使齿轮箱能够承受轴向拉力，可靠性高；而且，这种卡接结构简单，加工方便、占用体积小，适用于小直径的微型齿轮箱。
实施例二
参照图3，本实施例提供的齿轮箱的外壳，包括一筒状的内齿壳100、一输出端盖200及一输入端盖300，即是内齿壳100与两端盖组合的三元式结构。
本实施例中，内齿壳100的结构与输出端盖200结构与第一实施例相同。在内齿壳100半封闭的端面121上均匀分布多个第二定位凸台127，即是实施例一中的定位件123，在内齿壳100的侧壁边缘相对设有两第三卡接块128，各第三卡接块128上设有第三连接孔129，此第三卡接块128及第三连接孔129的结构也与实施例一中第一卡接块124及第一连接孔125结构相同。对应的，在输入端盖300朝向内齿壳100的内端面设有可供各第二定位凸台127插入的第二定位孔(图中未示出)；输入端盖300的侧壁相对设有两第二沉槽310，第三卡接块128可分别伸入第二沉槽310内，各第二沉槽310内设有可卡入第三连接孔129内的第二卡扣320。第二沉槽310、第二卡扣320的结构也与实施例一中第一沉槽112及第一卡扣113结构相同。故，在安装后实现第二卡扣320与第三卡接块128的牢固固定，从而使输入端盖300方便、快捷地与内齿壳100装配。
参照图4、图5，本发明还提供了一种微型齿轮箱，其包括上述实施例一中的外壳、设于外壳中内齿壳100内的至少一级行星齿轮传动机构、输出轴400及输入齿轮500，输出轴400通过轴承安装于输出端盖200中，输入齿轮500安装于第二端口120内侧，且输入齿轮500的输入轴由输入孔122伸出。
本实施例中，行星齿轮传动机构为二级行星齿轮传动机构，其包括与输入齿轮500啮合的行星齿轮610、固定安装行星齿轮610的一级行星架620以及与一级行星架620一体成型的二级太阳齿轮630，行星齿轮610与内齿壳100啮合，驱动一级行星架620转动，同时，在输出端，输出端盖200具有一定的厚度，其中安装有轴承270，输出轴400安装在轴承270内并与一级行星架620连接，从而将输出动力传动到齿轮箱外。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.微型齿轮箱的外壳结构，包括输出端盖及筒状的内齿壳，所述内齿壳的两端部具有连通的第一端口及第二端口，所述输出端盖安装于所述第一端口处，其特征在于：所述第二端口的边缘向内延伸形成端面，所述端面的中心具有可供输入轴伸出的输入孔。
2.如权利要求1所述的微型齿轮箱的外壳结构，其特征在于：所述端面上均匀分布有多个可与外部部件连接的定位件。
3.如权利要求1所述的微型齿轮箱的外壳结构，其特征在于：所述端面的外边缘相对设有两第一卡接块，各所述第一卡接块沿轴向方向延伸形成，各所述第一卡接块上设有与外部部件连接的第一连接孔。
4.如权利要求3所述的微型齿轮箱的外壳结构，其特征在于：所述第一卡接块远离所述第二端口的端部边缘设有第一导向斜面。
5.如权利要求1至4中任一项所述的微型齿轮箱的外壳结构，其特征在于：所述输出端盖包括盖体以及设于所述盖体内端面的齿环，所述齿环的直径小于所述盖体直径，所述第一端口处的内孔与所述齿环啮合。
6.如权利要求5所述的微型齿轮箱的外壳结构，其特征在于：所述第一端口的侧壁相对设有两第一沉槽，所述盖体的内端面边缘相对设有两可分别伸入所述第一沉槽内的第二卡接块，各所述第二卡接块上设有第二连接孔，各所述第一沉槽内设有可卡入所述第二连接孔内的第一卡扣。
7.如权利要求6所述的微型齿轮箱的外壳结构，其特征在于：各所述第二卡接块远离所述盖体的端部边缘设有第二导向斜面，所述第一卡扣的外端面具有与所述第二导向斜面配合的第三导向斜面。
8.如权利要求6所述的微型齿轮箱的外壳结构，其特征在于：所述盖体的内端面上且位于所述齿环外侧还设有第一定位凸台，所述第一端口的端面上设有与所述第一定位凸台配合的第一定位孔；或者，所述第一端口的端面上设有第一定位凸台，所述盖体的内端面上且位于所述齿环外侧设有与所述第一定位凸台配合的第一定位孔。
9.如权利要求1所述的微型齿轮箱的外壳结构，其特征在于：还包括一输入端盖，所述端面上均匀分布有多个第二定位凸台，所述输入端盖朝向所述端面的内端面设有可供各所述第二定位凸台插入的第二定位孔；所述输入端盖的侧壁相对设有两第二沉槽，所述内齿壳的侧壁边缘相对设有两可分别伸入所述第二沉槽内的第三卡接块，各所述第三卡接块上设有第三连接孔，各所述第二沉槽内设有可卡入所述第三连接孔内的第二卡扣。
10.微型齿轮箱，包括外壳、设于所述外壳内的至少一级行星齿轮传动机构、输出轴及输入齿轮，其特征在于：所述外壳为权利要求1至8中任一项所述的微型齿轮箱的外壳结构，所述输出轴通过轴承安装于所述输出端盖中，所述输入齿轮安装于所述第二端口内侧，且所述输入齿轮的输入轴由所述输入孔伸出。
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