ITRM20090658A1 - AXIAL SPEED REDUCER WITH ORBITANT MECHANISM FOR GEAR INTERFACE. - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description
Riduttore di giri assiale con meccanismo orbitante ad interfacciamento di ingranaggi Axial speed reducer with orbiting mechanism interfacing gears
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La presente invenzione riguarda un riduttore di giri assiale con meccanismo orbitante ad interfacciamento di ingranaggi. The present invention relates to an axial speed reducer with orbiting gear interfacing mechanism.
Più precisamente, la presente invenzione riguarda un riduttore di giri assiale, il quale, grazie ad un meccanismo orbitante ad interfacciamento di ingranaggi, risulta essere compatto, robusto meccanicamente e non presenta moto retrogrado. Quest’ultimo vantaggio garantisce un’elevata protezione dell’albero motore. More precisely, the present invention relates to an axial speed reducer which, thanks to an orbiting mechanism interfacing with gears, is compact, mechanically robust and does not exhibit retrograde motion. This last advantage guarantees a high protection of the crankshaft.
Sono noti sistemi di riduzione di numero di giri di un motore. Systems for reducing the number of revolutions of an engine are known.
Tuttavia, à ̈ sentita l’esigenza di un riduttore che presenti un basso costo di realizzazione, un’eccellente funzionalità ed ingombri ridotti. However, the need is felt for a reducer that has a low manufacturing cost, excellent functionality and reduced dimensions.
Scopo della presente invenzione à ̈ quello di fornire un riduttore di giri assiale che risolva i problemi e superi gli inconvenienti della tecnica anteriori. The object of the present invention is to provide an axial speed reducer which solves the problems and overcomes the drawbacks of the prior art.
E’ oggetto della presente invenzione un riduttore di giri assiale, caratterizzato dal fatto di comprendere: The object of the present invention is an axial speed reducer, characterized in that it comprises:
- un albero centrale con fuori centro di trasmissione moto, che si connette all’estremità del fuori centro ad - a central shaft with out-of-center motion transmission, which connects to the end of the out-of-center ad
- un ingranaggio orbitante ad anello, assialmente in modo rigido, così da farlo ruotare, l’ingranaggio orbitante ad anello presentando una dentatura esterna con un numero N di denti, N intero positivo, ed essendo connesso a - an orbiting ring gear, axially in a rigid way, so as to make it rotate, the orbiting ring gear having an external toothing with a number N of teeth, N integer positive, and being connected to
- mezzi di limitazione del moto di detto ingranaggio orbitante ad anello, tali da consentire sostanzialmente solo le componenti del moto lungo due predefinite direzioni perpendicolari X ed Y del piano trasversale a detto asse centrale; - means for limiting the motion of said orbiting ring gear, such as to substantially allow only the components of the motion along two predefined perpendicular directions X and Y of the transverse plane to said central axis;
- un anello rotante con dentatura interna con un numero M di denti, M intero positivo, che va ad impegnarsi con la dentatura interna dell’ingranaggio orbitante ad anello, essendo M ≠N, - a rotating ring with internal toothing with a number M of teeth, M positive integer, which engages with the internal toothing of the orbiting ring gear, being M ⠉ N,
in modo tale che l’anello orbitante scorra rispetto all’anello rotante e si realizzi così una differenza di velocità di rotazione tra l’ingranaggio orbitante ad anello e l’anello rotante e con ciò una riduzione di giri assiale rispetto al moto rotativo dell’albero centrale. in such a way that the orbiting ring slides with respect to the rotating ring and thus realizes a difference in rotation speed between the orbiting ring gear and the rotating ring and with this a reduction of axial revolutions with respect to the rotary motion of the central shaft.
Preferibilmente secondo l’invenzione, detti mezzi di limitazione del moto comprendono: Preferably according to the invention, said motion limiting means comprise:
- un supporto per supportare un motore e/o trasmettere il moto e fornire un primo vincolo ortogonale, comprendente una base con una prima apertura ed una estremità superiore con una seconda apertura, le quali costituiscono le estremità di un foro passante, attraversato da detto asse centrale il quale fuoriesce, con l’estremità del suo fuori centro, da detta estremità superiore che ha sezione non circolare; - un dispositivo per selezionare meccanicamente movimenti ortogonali, che presenta un’apertura centrale in cui si inserisce detta estremità superiore del supporto, detta apertura centrale essendo di forma corrispondente e dimensioni leggermente superiori all’estremità superiore, in modo tale che queste due parti possano avere un gioco e quindi un moto relativo limitato, la forma dell’estremità superiore e quella dell’apertura centrale essendo tali da consentire il moto solamente in dette due direzioni ortogonali predefinite X,Y; - a support for supporting a motor and / or transmitting motion and providing a first orthogonal constraint, comprising a base with a first opening and an upper end with a second opening, which constitute the ends of a through hole, crossed by said axis central which protrudes, with the extremity of its off-center, from said upper extremity which has a non-circular section; - a device for mechanically selecting orthogonal movements, which has a central opening into which the upper end of the support is inserted, said central opening being of a corresponding shape and dimensions slightly higher than the upper end, so that these two parts they can have a play and therefore a limited relative motion, the shape of the upper extremity and that of the central opening being such as to allow motion only in said two predefined orthogonal directions X, Y;
e dal fatto che: and by the fact that:
- l’ingranaggio orbitante ad anello presenta mezzi di connessione a detto dispositivo per selezionare meccanicamente movimenti ortogonali, tali che l’ingranaggio orbitante ad anello eserciti una coppia su detto dispositivo. - the orbiting ring gear has connection means to said device for mechanically selecting orthogonal movements, such that the orbiting ring gear exerts a torque on said device.
Preferibilmente secondo l’invenzione, detti mezzi di connessione a detto dispositivo per selezionare meccanicamente movimenti ortogonali sono costituiti da due elementi in rilievo che si inseriscono in due corrispondenti e apposite cavità provviste su detto dispositivo per selezionare meccanicamente movimenti ortogonali. Preferably according to the invention, said connection means to said device for mechanically selecting orthogonal movements consist of two raised elements which fit into two corresponding and suitable cavities provided on said device to mechanically select orthogonal movements.
Preferibilmente secondo l’invenzione, detta estremità superiore ha una sezione a quadrilatero, con i corrispondenti lati orientati lungo dette direzioni X e Y. Preferably according to the invention, said upper end has a quadrilateral section, with the corresponding sides oriented along said X and Y directions.
Preferibilmente secondo l’invenzione, detta estremità superiore ha sezione rettangolare. Preferably according to the invention, said upper extremity has a rectangular section.
L’invenzione verrà ora descritta a titolo illustrativo ma non limitativo, con particolare riferimento ai disegni delle figure allegate, in cui: The invention will now be described for illustrative but not limitative purposes, with particular reference to the drawings of the attached figures, in which:
- la figura 1 da mostra un esploso di una forma di realizzazione del riduttore secondo l’invenzione con viste dei vari componenti da (a) ad (e), in una prima vista prospettica; - figure 1 shows an exploded view of an embodiment of the reducer according to the invention with views of the various components from (a) to (e), in a first perspective view;
- la figura 2 mostra l’esploso della figura 1 in una seconda vista prospettica, con corrispondenti viste da (a) ad (e); - figure 2 shows the exploded view of figure 1 in a second perspective view, with corresponding views from (a) to (e);
- la figura 3 mostra l’assemblaggio del riduttore secondo l’invenzione nella forma di realizzazione illustrata, con viste successive da (a) ad (e). Facendo riferimento alle figure 1 e 2, il sistema di riduzione (riduttore) secondo l’invenzione à ̈ composto da 5 componenti fondamentali: Figure 3 shows the assembly of the reducer according to the invention in the embodiment illustrated, with subsequent views from (a) to (e). Referring to figures 1 and 2, the reduction system (reducer) according to the invention is composed of 5 fundamental components:
- supporto 10 per sostegno motore/trasmissione moto e primo vincolo ortogonale; - support 10 for engine / motion transmission support and first orthogonal constraint;
- albero centrale 20 con fuori centro 21 di trasmissione moto; - central shaft 20 with off-center 21 for motion transmission;
- dispositivo 30 di vincolo movimenti ortogonali; - ingranaggio orbitante 40 con dentatura esterna e secondo vincolo ortogonale; e - device 30 for restraining orthogonal movements; - orbiting gear 40 with external toothing and second orthogonal constraint; And
- anello rotante 50 con dentatura interna e uscita moto ridotto. - rotating ring 50 with internal toothing and reduced motion output.
L’albero centrale 20 passa nell’apertura 11 alla base del supporto 10, in modo che la sua estremità 21 fuoriesca dall’apertura opposta 12 alla sommità del supporto 10. The central shaft 20 passes through the opening 11 at the base of the support 10, so that its end 21 protrudes from the opposite opening 12 at the top of the support 10.
L’estremità 21 si inserisce nel foro centrale 41 dell’ingranaggio orbitante con dentatura esterna 40, in modo tale da trasmettere a questo il moto rotatorio fuori-centro. The end 21 is inserted into the central hole 41 of the orbiting gear with external toothing 40, in such a way as to transmit to this the off-center rotary motion.
L’estremità superiore 13 del supporto 10 (quella che presenta l’apertura 12) à ̈ conformata in modo non circolare, nella figura in modo rettangolare. The upper end 13 of the support 10 (the one with the opening 12) is shaped in a non-circular way, in the figure in a rectangular way.
Tra l’ingranaggio orbitante 40 ed il supporto 10 viene interposto un dispositivo di vincolo di movimenti ortogonali 30, che presenta un’apertura centrale 31 di forma corrispondente a quella dell’estremità superiore 13 del supporto 10. L’apertura centrale 31 à ̈ di dimensioni leggermente superiori all’estremità superiore 13, in modo tale le due parti possano avere un gioco e quindi un moto relativo limitato. Between the orbiting gear 40 and the support 10 is interposed a constraint device of orthogonal movements 30, which has a central opening 31 with a shape corresponding to that of the upper end 13 of the support 10. The central opening 31 is slightly larger than the upper extremity 13, so that the two parts can have a play and therefore a limited relative motion.
La forma dell’estremità superiore 13 e quella dell’apertura centrale 31 deve essere tale da consentire il moto solamente in due direzioni ortogonali X,Y sul piano perpendicolare all’asse 20. The shape of the upper end 13 and that of the central opening 31 must be such as to allow motion only in two orthogonal directions X, Y on the plane perpendicular to axis 20.
L’ingranaggio orbitante con dentatura esterna 40 si connette da sopra al dispositivo di vincolo di movimenti ortogonali 30 tramite l’impegno di due suoi denti inferiori 42,42’ in corrispondenti incavi 32,32’ provvisti superiormente sul dispositivo 30. The orbiting gear with external toothing 40 is connected from above to the orthogonal movement constraint device 30 through the engagement of two of its lower teeth 42,42â € ™ in corresponding notches 32,32â € ™ provided above on the device 30.
E’ chiaro qui che tale connessione può essere realizzata in altro modo che ottenga la stessa funzione, ovvero il fatto di risultare rigida per quanto riguarda la rotazione, per cui l’ingranaggio orbitante 40 tenta di trasmettere integralmente il moto al dispositivo limitatore 30 il quale però à ̈ vincolato nella rotazione dall’estremità superiore 13 del supporto 10 che permette solo i suddetti movimenti ortogonali. It is clear here that this connection can be made in another way that achieves the same function, namely the fact of being rigid as regards the rotation, so that the orbiting gear 40 attempts to transmit the motion in full to the limiting device 30 which however is constrained in the rotation by the upper end 13 of the support 10 which allows only the aforementioned orthogonal movements.
Facendo ora riferimento anche alla figura 3, il movimento risultante trasmesso dall’albero centrale 20 con fuori-centro sarà un movimento orbitante (non rotatorio) dell’ingranaggio con dentatura esterna 40. La dentatura dell’ingranaggio 40 andrà ad interfacciarsi con quella dell’anello rotante con dentatura interna 50. La differenza del numero dei denti tra l’ingranaggio 40 e l’anello 50 determinerà uno scorrimento e quindi il movimento rotatorio dell’anello esterno 50, il quale trasmetterà il moto rotatorio ridotto essendo esso solidale con la trasmissione in uscita (non mostrata). Referring now also to Figure 3, the resulting movement transmitted by the central shaft 20 with off-center will be an orbiting (non-rotating) movement of the gear with external toothing 40. The toothing of the gear 40 will interface with that of the rotating ring with internal toothing 50. The difference in the number of teeth between the gear 40 and the ring 50 will cause a sliding and therefore the rotational movement of the external ring 50, which will transmit the rotary motion reduced since it is integral with the output transmission (not shown).
Il rapporto di riduzione sarà determinato dal rapporto tra la differenza del numero di denti tra l’ingranaggio orbitante con dentatura esterna 40 e l’anello rotante con dentatura interna 50 e il numero dei denti dell’ingranaggio orbitante 40. La differenza del numero dei denti andrà determinata in base alla geometria del dente stesso e alle dimensioni dell’ingranaggio e dell’anello esterno, compatibilmente con le interferenze meccaniche dovute al movimento orbitale. The reduction ratio will be determined by the ratio between the difference in the number of teeth between the orbiting gear with external toothing 40 and the rotating ring with internal toothing 50 and the number of teeth of the orbiting gear 40. the number of teeth will be determined on the basis of the geometry of the tooth itself and the dimensions of the gear and of the outer ring, compatibly with mechanical interference due to orbital movement.
Il riduttore di giri meccanico secondo l’invenzione presenta numerosi vantaggi, tra cui: The mechanical speed reducer according to the invention has numerous advantages, including:
- basso costo di realizzazione: il numero esiguo dei componenti renderà molto economica la realizzazione del riduttore; - low cost of construction: the small number of components will make the construction of the gearbox very economical;
- eccellente funzionalità : la semplicità del riduttore lo rende durevole nel tempo e adatto ad utilizzi prolungati, gravosi e con forti coppie; l’utilizzo à ̈ particolarmente indicato per secondi stadi di riduzione con relativi alti rapporti di riduzione a gioco ridotto; - excellent functionality: the simplicity of the reducer makes it durable over time and suitable for prolonged, heavy use and with high torque; the use is particularly suitable for second reduction stages with relative high reduction ratios with reduced backlash;
- ingombri ridotti: il particolare sistema di riduzione permette di ottenere rapporti di riduzione molto elevati senza l’utilizzo di viti particolari o ingranaggi complessi in spazi molto ridotti ed assiali rispetto al moto rotatorio. - reduced dimensions: the particular reduction system allows to obtain very high reduction ratios without the use of particular screws or complex gears in very small spaces and axial with respect to the rotary motion.
In quel che precede sono state descritte le preferite forme di realizzazione e sono state suggerite delle varianti della presente invenzione, ma à ̈ da intendersi che gli esperti del ramo potranno apportare modificazioni e cambiamenti senza con ciò uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate. In the foregoing, the preferred embodiments have been described and variants of the present invention have been suggested, but it is to be understood that those skilled in the art will be able to make modifications and changes without thereby departing from the relative scope of protection, as defined by claims attached.
Claims (5)
Priority Applications (1)
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| IT1397005B1 IT1397005B1 (en) | 2012-12-20 |
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-
2009
- 2009-12-15 IT ITRM2009A000658A patent/IT1397005B1/en active
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|---|---|---|---|---|
| US6280359B1 (en) * | 1998-01-30 | 2001-08-28 | Robert Bosch Gmbh | Eccentric toothed gear |
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