JP2009008143A

JP2009008143A - 減速機構

Info

Publication number: JP2009008143A
Application number: JP2007169069A
Authority: JP
Inventors: Chiu-Hsiang Liu; 秋香劉
Original assignee: I Chin Gear Co Ltd
Current assignee: I Chin Gear Co Ltd
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2009-01-15

Abstract

【課題】減速機構の提供。
【解決手段】座体、歯環、偏転歯車セット、入力アセンブリ及び出力アセンブリを包含し、該座体内部に第１歯段が形成され、該歯環外周面に該第１歯段と対応する第２歯段が形成され、該歯環の内周面に内歯段が環状配置され、該第２歯段は該座体の第１歯段とかみ合い接続され、該偏転歯車セットは偏転軸及び少なくとも二つの歯車を具備し、該偏転軸に少なくとも二つの異なる軸心を有するが対称位置に位置する偏心部が形成され、各該歯車は各該偏心部に嵌合されて、偏転させることができ、各該歯車の外周面に外歯段が形成され、該外歯段は該歯環の内歯段とかみ合い、且つ各該外歯段の歯数は該内歯段の歯数より少なく、該入力アセンブリは該偏転軸に固着されて、回転動力を入力するのに用いられ、該出力アセンブリは各該歯車に接続され、該歯車の駆動を受けて原地で軸方向に回転し、これにより外歯段と内歯段の異なる歯数の差分原理により減速機能を達成する。
【選択図】図１

Description

本発明は減速機構と関係があり、特に、多数の歯のかみ合いにより体積を縮減可能な減速機構に関する。

一般に動力を伝送するのに用いられる機械中で、高回転速度を低回転速度に変換してトルクを増大させる必要がある時には、減速機構の変換により達成する。

一般の減速機構は、若干の大小の歯車の接続により、回転速度を漸次下げるか、或いは遊星歯車の構造により達成される。しかし、大小の歯車の接続或いは遊星歯車の駆動のいずれを採用しても、各歯車間の接触し駆動する歯数はいずれも一つから二つの歯とされ、このためその歯車直径を大きくし高度の硬化処理を行わねば、回転時の応力に十分に耐えることができず、このため、このような減速機構の体積及び製造コストはいずれも大幅にアップした。

本発明の主要な目的は、一種の減速機構を提供することにあり、それは、大幅にその体積を縮減可能であるものとする。

本発明の別の目的は、一種の減速機構を提供することにあり、それは、高度の硬化処理を行う必要がなく、ゆえに製造時のコストを減らすことができるものとする。

請求項１の発明は、減速機構において、
座体であって、内部に収容空間が形成され、並びに該収容空間の壁面に第１歯段が繞設された、上記座体と、
歯環であって、その外周面に該第１歯段と対応する第２歯段が形成され、その内周面に内歯段が繞設されて、該第２歯段と該座体の該第１歯段がかみ合い接続された、上記歯環と、
偏転歯車セットであって、偏転軸と少なくとも二つの歯車を具備し、該偏転軸に少なくとも二つの異なる軸心であるが対称位置に位置する偏心部が形成され、各該歯車がそれぞれ各該偏心部に嵌合され、偏転可能とされ、各該歯車の外周面に外歯段が形成され、該外歯段は該歯環の内歯段とかみ合い、且つ各該外歯段の歯数は該内歯段の歯数より少ない、上記偏転歯車セットと、
入力アセンブリであって、該偏転軸と固着されて回転動力を入力するのに用いられる、上記入力アセンブリと、
出力アセンブリであって、各該歯車と接続され、該歯車の駆動を受けて原地で軸方向に回転する、上記出力アセンブリと、
を包含したことを特徴とする、減速機構としている。
請求項２の発明は、請求項１に記載の減速機構において、該座体は固定本体と二つの蓋体を具え、該固定本体の内部に軸方向に貫通する該収容空間が形成され、並びに該収容空間の内周面に該第１歯段が繞設され、該二つの蓋体が該固定本体の二端に閉じ合わされて該収容空間を閉じることを特徴とする、減速機構としている。
請求項３の発明は、請求項１に記載の減速機構において、該偏転軸は軸方向に貫通する軸孔を具え、並びに該軸孔内壁に第１係合溝が形成され、該入力アセンブリは動力入力軸と係止キーを具備し、該動力入力軸の外周面に第２係合溝が形成され、該係止キーは局部が該第２係合溝中に嵌合し局部が外部に露出し、該動力入力軸は該偏転軸の軸孔中に挿通され、並びに該係止キーの露出した部分が該第１係合溝中に係合して、該動力入力軸が該偏転軸と協動状態を呈するものとされたことを特徴とする、減速機構としている。
請求項４の発明は、請求項３に記載の減速機構において、該入力アセンブリが更に位置制限部材を具備し、該位置制限部材は軸受により該動力入力軸に嵌合され、且つ該位置制限部材に複数の貫通する貫通孔が形成され、各該歯車にこれら貫通孔と対応する貫通孔が形成され、該出力アセンブリは位置制限部を具備し、該位置制限部に各該歯車の該貫通孔に対応する貫通孔が設けられ、並びに複数のピンが順に該位置制限部の貫通孔、各該歯車の貫通孔及び該位置制限部材の貫通孔中に挿通され、並びにナットとネジが該ピンの両端に固定されることで、該位置制限部材と該位置制限部間の位置が固定され、並びに該偏転歯車セットが該位置制限部材と該位置制限部の間に位置づけられたことを特徴とする、減速機構としている。
請求項５の発明は、請求項１に記載の減速機構において、該歯環が変形させられ各該歯車と噛み合わされることを特徴とする、減速機構としている。
請求項６の発明は、請求項５に記載の減速機構において、各該歯車の外歯段と変形後の歯環の内歯段の間は、少なくとも６分の１の歯数が相互に接触することを特徴とする、減速機構としている。
請求項７の発明は、請求項１に記載の減速機構において、該出力アセンブリの回転周数は該入力アセンブリの回転周数より少ないことを特徴とする、減速機構としている。

本発明は、一種の減速機構を提供し、それは、大幅にその体積を縮減可能である。

本発明はまた、一種の減速機構を提供し、それは、高度の硬化処理を行う必要がなく、ゆえに製造時のコストを減らすことができる。

上述の目的を達成するため、本発明は一種の減速機構を提供し、それは、座体であって、内部に収容空間が形成され、並びに該収容空間の壁面に第１歯段が繞設された上記座体と、歯環であって、その外周面に該第１歯段と対応する第２歯段が形成され、その内周面に内歯段が繞設されて、該第２歯段と該座体の該第１歯段がかみ合い接続された、上記歯環と、偏転歯車セットであって、偏転軸と少なくとも二つの歯車を具備し、該偏転軸に少なくとも二つの異なる軸心であるが対称位置に位置する偏心部が形成され、各該歯車がそれぞれ各該偏心部に嵌合され、偏転させることができ、各該歯車の外周面に外歯段が形成され、該外歯段は該歯環の内歯段とかみ合い、且つ各該外歯段の歯数は該内歯段の歯数より少ない、上記偏転歯車セットと、入力アセンブリであって、該偏転軸と固着されて回転動力を入力するのに用いられる、上記入力アセンブリと、出力アセンブリであって、各該歯車と接続され、該歯車の駆動を受けて原地で軸方向に回転する、上記出力アセンブリと、を包含する。

図１及び図２は本発明の好ましい実施例の減速機構（１００）を示し、それは、座体（１０）、歯環（２０）、偏転歯車セット（３０）、入力アセンブリ（４０）及び出力アセンブリ（５０）を包含する。

そのうち、該座体（１０）は、固定本体（１１）及び二つの蓋体（１２）（１３）を具備する。該固定本体（１１）は所定位置にしっかり固定され、該固定本体（１１）に軸方向に貫通する収容空間（１１１）が形成され、該収容空間（１１１）の内周面に第１歯段（１１２）が繞設される。該二つの蓋体（１２）（１３）は該固定本体（１１）の二端に閉じ合わされて、該収容空間（１１１）を閉じる。

該歯環（２０）は所定直径を有する環状体とされ、該歯環（２０）の外周面に該固定本体（１１）の第１歯段（１１２）と対応する第２歯段（２１）が繞設され、該歯環（２０）の内周面に内歯段（２２）が繞設される。該歯環（２０）は該固定本体（１１）の収容空間（１１１）中に置かれ、並びにその第２歯段（２１）と第１歯段（１１２）が相互に噛み合う。

該偏転歯車セット（３０）は、偏転軸（３１）及び二つの歯車（３２）（３３）を具備する。該偏転軸（３１）は軸方向に貫通する軸孔（３１１）を具え、並びに該軸孔（３１１）の内壁に第１係合溝（３１２）が設けられ、該偏転軸（３１）の外周面に第１偏心部（３１３）と第２偏心部（３１４）が形成され、該第１偏心部（３１３）及び該第２偏心部（３１４）の軸心は該軸孔（３１１）と異なった軸心線上に位置し、且つ該第１偏心部（３１３）及び該第２偏心部（３１４）は相互に対称な位置に位置する。該二つの歯車（３２）（３３）の軸方向に貫通する穿孔（３２１）（３３１）があり、並びに該穿孔（３２１）（３３１）の周辺に複数の貫通する貫通孔（３２２）（３３２）が形成され、該二つの歯車（３２）（３３）の外周面に外歯段（３２３）（３３３）が繞設され、該二つの歯車（３２）（３３）はそれぞれ軸受によりその穿孔（３２１）（３３１）で該偏転軸（３１）の第１、第２偏心部（３１３）（３１４）に嵌合される。該偏転歯車セット（３０）は該座体（１０）の収容空間（１１１）中に置かれ、並びに該二つの歯車（３２）（３３）の外歯段（３２３）（３３３）はそれぞれその一部を以て該歯環（２０）の内歯段（２２）に噛み合う。

該入力アセンブリ（４０）は、動力入力軸（４１）、係止キー（４２）、及び位置制限部材（４３）を具備する。該動力入力軸（４１）の外周面に第２係合溝（４１１）が形成され、並びにその一端の外周面に環状溝（４１２）が形成される。該係止キー（４２）は局部が該第２係合溝（４１１）中に係合し、局部が外部に露出し、該動力入力軸（４１）は該偏転軸（３１）の軸孔（３１１）中に挿入され、並びに該係止キー（４２）の露出した部分が該第１係合溝（３１２）に係合し、該動力入力軸（４１）と該偏転軸（３１）が協動状態を呈し、並びに一つのＣ形スナップリング（４１３）が該環状溝（４１２）に係合させられることにより、該動力入力軸（４１）と該偏転歯車セット（３０）の間の相対位置関係が制限される。該位置制限部材（４３）は軸受により該動力入力軸（４１）に嵌合され、且つ該位置制限部材（４３）に複数の貫通する貫通孔（４３１）が形成され、これら貫通孔（４３１）は該歯車（３２）の貫通孔（３２２）の位置と対応する。

該出力アセンブリ（５０）は、動力出力軸（５１）と該動力出力軸（５１）の一端に同軸で接続された位置制限部（５２）を具え、該位置制限部（５２）に複数の、軸方向に貫通する貫通孔（５２１）が形成され、該位置制限部（５２）の貫通孔（５２１）は該歯車（３３）の貫通孔（３３２）の位置に対応し、並びに複数のピン（５３）がそれぞれ順に、該位置制限部（５２）の貫通孔（５２１）、該二つの歯車（３２）（３３）の貫通孔（３２２）（３３２）、及び該位置制限部材（４３）の貫通孔（４３１）中を貫通し、並びにそれぞれナット（５４）及びネジ（５５）で該ピン（５３）の両端が固定されることで、該位置制限部材（４３）と該位置制限部（５２）の間の位置が固定され、並びに該偏転歯車セット（３０）が該位置制限部材（４３）と該位置制限部（５２）の間に位置づけられる。

以上は本発明の提供する好ましい実施例の減速機構（１００）の各部構成部材及びその組立位置の紹介であるが、続いてその使用の特徴を以下に紹介する。

図３及び図４に示されるように、各歯車（３２）（３３）の外歯段（３２３）（３３３）と該歯環（２０）の内歯段（２２）の間は、６分の１の歯数が相互に接触し、これにより相互に回転する時、比較的多くの歯数の接触が可能であり、回転時に発生する応力が接触するそれぞれの歯に分散され、比較的多くの歯数で応力を受けるため、歯車の直径を増大することで応力に抵抗する強度を増す必要がなく、このため歯車の直径を大幅に縮減でき、且つ歯車に高度の硬化処理を施す必要がなく、こうして本発明の目的を達成することができる。

続いて、該入力アセンブリ（４０）の動力入力軸（４１）により高速回転動力を入力する時、各該歯車（３２）（３３）の外歯段（３２３）（３３３）と該歯環（２０）の内歯段（２２）間の異なる歯数の設計により、すなわち本実施例では、各該歯車（３２）（３３）の外歯段（３２３）（３３３）には１５０歯が採用され、該歯環（２０）の内歯段（２２）には１５２歯が採用され、これにより差分原理を利用して減速作用が達成される。すなわち、該動力入力軸（４１）が１５０周回転させられる時、各歯車（３２）（３３）の外歯段（３２３）（３３３）と該歯環（２０）の内歯段（２２）の間の異なる歯数の差分原理作用下で、該動力出力軸（５１）は僅かに２周回転し、これにより減速の目的が達成される。図５及び図６に示されるように、その動力入力軸（４１）が駆動されて約３８周回転した後、各該歯車（３２）（３３）は僅かに歯環（２０）の内歯段（２２）に沿って約０．５周回転し、その動力出力軸（５１）もまた同期に約０．５周回転させられる。

ここで特に説明すべきことは、実際に組み立てる時は、まず該歯環（２０）を僅かに変形させることで、二つの、偏心軸状態に位置する歯車（３２）（３３）に嵌合させることができる。

本実施例は対称位置に位置する二つの歯車の設置を採用しているが、実際には必要に応じて三つ以上の対称位置に位置する歯車を設置可能であり、同様に本発明の目的を達成できる。

本発明の好ましい実施例の立体分解図である。図１の実施例の組み合わせ断面図である。図１の実施例の一つの歯車の位置表示図であり、未回転の状態を示す。図１の実施例の二つの歯車の位置表示図であり、未回転の状態を示す。図１の実施例の一つの歯車の位置表示図であり、すでに回転している状態を示す。図１の実施例の二つの歯車の位置表示図であり、すでに回転している状態を示す。

符号の説明

１００減速機構
１０座体１１固定本体
１１１収容空間１１２第１歯段
１２、１３蓋体２０歯環
２１第２歯段２２内歯段
３０偏転歯車セット３１偏転軸
３１１軸孔３１２第１係合溝
３１３第１偏心部３１４第２偏心部
３２、３３歯車３２１、３３１穿孔
３２２、３３２貫通孔３２３、３３３外歯段
４０入力アセンブリ４１動力入力軸
４１１第２係合溝４１２環状溝
４１３Ｃ形スナップリング４２係止キー
４３位置制限部材４３１貫通孔
５０出力アセンブリ５１動力出力軸
５２位置制限部５２１貫通孔
５３ピン５４ナット
５５ネジ

Claims

減速機構において、
座体であって、内部に収容空間が形成され、並びに該収容空間の壁面に第１歯段が繞設された、上記座体と、
歯環であって、その外周面に該第１歯段と対応する第２歯段が形成され、その内周面に内歯段が繞設されて、該第２歯段と該座体の該第１歯段がかみ合い接続された、上記歯環と、
偏転歯車セットであって、偏転軸と少なくとも二つの歯車を具備し、該偏転軸に少なくとも二つの異なる軸心であるが対称位置に位置する偏心部が形成され、各該歯車がそれぞれ各該偏心部に嵌合され、偏転可能とされ、各該歯車の外周面に外歯段が形成され、該外歯段は該歯環の内歯段とかみ合い、且つ各該外歯段の歯数は該内歯段の歯数より少ない、上記偏転歯車セットと、
入力アセンブリであって、該偏転軸と固着されて回転動力を入力するのに用いられる、上記入力アセンブリと、
出力アセンブリであって、各該歯車と接続され、該歯車の駆動を受けて原地で軸方向に回転する、上記出力アセンブリと、
を包含したことを特徴とする、減速機構。
請求項１に記載の減速機構において、該座体は固定本体と二つの蓋体を具え、該固定本体の内部に軸方向に貫通する該収容空間が形成され、並びに該収容空間の内周面に該第１歯段が繞設され、該二つの蓋体が該固定本体の二端に閉じ合わされて該収容空間を閉じることを特徴とする、減速機構。
請求項１に記載の減速機構において、該偏転軸は軸方向に貫通する軸孔を具え、並びに該軸孔内壁に第１係合溝が形成され、該入力アセンブリは動力入力軸と係止キーを具備し、該動力入力軸の外周面に第２係合溝が形成され、該係止キーは局部が該第２係合溝中に嵌合し局部が外部に露出し、該動力入力軸は該偏転軸の軸孔中に挿通され、並びに該係止キーの露出した部分が該第１係合溝中に係合して、該動力入力軸が該偏転軸と協動状態を呈するものとされたことを特徴とする、減速機構。
請求項３に記載の減速機構において、該入力アセンブリが更に位置制限部材を具備し、該位置制限部材は軸受により該動力入力軸に嵌合され、且つ該位置制限部材に複数の貫通する貫通孔が形成され、各該歯車にこれら貫通孔と対応する貫通孔が形成され、該出力アセンブリは位置制限部を具備し、該位置制限部に各該歯車の該貫通孔に対応する貫通孔が設けられ、並びに複数のピンが順に該位置制限部の貫通孔、各該歯車の貫通孔及び該位置制限部材の貫通孔中に挿通され、並びにナットとネジが該ピンの両端に固定されることで、該位置制限部材と該位置制限部間の位置が固定され、並びに該偏転歯車セットが該位置制限部材と該位置制限部の間に位置づけられたことを特徴とする、減速機構。
請求項１に記載の減速機構において、該歯環が変形させられ各該歯車と噛み合わされることを特徴とする、減速機構。
請求項５に記載の減速機構において、各該歯車の外歯段と変形後の歯環の内歯段の間は、少なくとも６分の１の歯数が相互に接触することを特徴とする、減速機構。
請求項１に記載の減速機構において、該出力アセンブリの回転周数は該入力アセンブリの回転周数より少ないことを特徴とする、減速機構。