WO2008116412A1 - Réducteur de vitesse à plusieurs rapports - Google Patents

Description

1 5. 4月.2008 (1 5.04.2008)

说明书

多级减速齿轮箱 技术领域

本发明涉及一种齿轮箱， 尤其是一种应甩于无绳类旋转电动工具的多级减速齿轮箱， 多级减速齿轮箱可通过操作构件驱使控制构件选择性的限制传动构件中的齿轮支架或内 齿轮转动， 从而使输入构件与输出构件形成不同的传动关系， 输出构件同时能够输出相对 于输入构件相反旋转方向的转速。 背景技术

目前， 无绳类旋转电动工具通常都需要通过减速齿轮箱以提供多级转速或多级扭力， 由于空间、机构以及成本等因素的限制， 一般只能提供二级或三级的转速，不能完全满足 使用要求， 且结构复杂， 维修不便。公知无绳类旋转电动工具的减速齿轮箱的输出构件转 动方向都是保持和输入构件的转动方向一致，当电动工具快速启动或急速制动时， 由于惯 性作用电动工具会产生抖动， 这会导致操作者感到不适甚至是存在安全隐患。 发明内容

本发明的目的是针对现有的无绳电动工具减速箱存在的启停时抖动大， 结构复杂的 问题，提供一种多级减速齿轮箱， 该多级减速齿轮箱能够提供至少二级以上的转速， 而且 输出构件相对于输入构件以相反的方向旋转,籍此可以减小电动工具快速启动或急速制动 时的抖动。

本发明的技术方案是：

一种多级减速齿轮箱， 其特征在于该齿轮箱设有：

一箱体， 该箱体有若干长孔和一内腔， 该内腔的内壁上设有若干轴向凹槽；

• 一控制构件， 该控制构件包括一控制齿圈和若千销柱， 控制齿圈具有一内齿槽和若干 凸齿， 该凸齿和箱体内腔内壁上的轴向凹槽为滑动配合；

一操作构件， 该操作构件为一组可以驱使控制构件轴向滑动并选择性定位的元件； 一传动构件， 该传动构件由一齿轮支架、若干组安装在齿轮支架的轮轴上的行星齿轮

- 1 一 替换页（细则第 26条) ' . _ —

1 5. 4月.2008 (1 5.04.2008) 组以及若干与行星齿轮组啮合的内齿轮组成；

一输入构件， 该输入构件为一组安装在电机输出轴上的联轴齿轮， 该联轴齿轮和传动 构件中的各行星齿轮组分别啮合；

一输出构件，该输出构件有一输出齿轮和一内齿轮，该内齿轮可以和传动构件中的一 行星齿轮组啮合；

上述的输出构件、传动构件、 控制构件和输入构件依序装设于箱体的内腔， 控制构件 在箱体的内腔不可旋的滑动， 操作构件安装在箱体外壁上， 销柱穿过箱体的长孔分别联接 控制齿圈和操作构件，操作构件能驱使控制构件选择性的限制传动构件中的齿轮支架或内 齿轮转动。

当所述的操作构件驱使控制构件选择性的限制传动构件中的齿轮支架或内齿轮转动， 输出构件能够输出多级相对于输入构件相反旋转方向的转速。

所述的齿轮支架和内齿轮都设有一相同的、与控制构件中的控制齿圈的内齿槽相啮合 的外齿槽。

所述的操作构件由转套、 定位珠、弹簧及后盖组成， 转套内壁上设有若干定位槽及螺 旋槽， 定位珠与对应的定位槽啮合， 后盖上设有装设定位珠及弹簧的容腔， 螺旋槽与控制 构件中的控制销柱滑动配合。

所述的输出构件中的输出齿轮或直接与输出轴相连， 或通过一二次减速装置与输出 轴相连。

本发明具有以下优点：

本发明结构简单、 紧凑、 巧妙、合理， 输出构件能够输出二级或二级以上相对于输入 构件相反方向的转速，当电动工具快速启动或急速制动时，输出构件和输入构件产生相互 抵消的惯性力， 从而减轻了电动工具的抖动使操作者更舒适和安全。 附图说明

图 1为本发明优选实施例的立体分解图。

图 2位本发明优选实施例输出第一级转速时的局部剖面图。

图 3位本发明优选实施例输出第二级转速时的局部剖面图。

图 4位本发明优选实施例输出第三级转速时的局部剖面图。

- 2 - 替换页（细则第 26条) 1 5. 4月.2008 (1 5.04.2008) 图中： 1、 箱体 11、 内腔 12、 凹槽 13、 长孔 2、 输出构件 21、 输出齿轮 22、 第一内齿轮 3、传动构件 31、第一行星齿轮组 32、 齿轮支架 321、 第一外 齿槽 322、轮轴 33、第二行星齿轮组 34、第二内齿轮 341、第二外齿槽 35、 第三行星齿轮组 36、第三内齿轮 361、第三外齿槽 4、控制构件 41、控制齿圈 411、销孔 412、 凸齿 413、 内齿圈 42、销柱 5、操作构件 51、 转套 511、 第一定位槽 512、第二定位槽 513、第三定位槽 514、螺旋槽 52、定位珠 53、 弹簧 54、后盖 541、容腔 6、输入构件 61、第一输入齿轮 62、第二输入齿 轮 63、 第三输入齿轮 具体实施方式

下面结构附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图 1所示。

一种多级减速齿轮箱，其主要由一箱体 1、一输出构件 2、一传动构件 3、一控制构件 4、 一操作构件 5和一输入构件 6组成， 输出构件 2、传动构件 3、控制构件 4和输入构件 6分别安 装在箱体 1中， 操作构件 5可转动地套装在箱体 1上。 下面以一个三级减速齿轮为例对本发 明作详细的说明。

箱体 1为一带有内腔 11的圆柱形壳体， 其壳壁上设有若干沿轴线方向的起导向作用的 长孔 13 , 在与该导向长孔 13相对的内腔 I I的内壁上设有轴向的导向凹槽 12。

输出构件 2设有输出齿轮 21和第一内齿轮 22， 该输出齿轮 21可直接与电动工具的输出 轴相连， 也可再通过一段减速机构与电动工具的输出轴相连。

传动构件 3由第一行星齿轮组 31、 齿轮支架 32、 第二行星齿轮组 33、 第二内齿轮 34、 第三行星齿轮组 35及第三内齿轮 36组成。齿轮支架 32设有第一外齿槽 321以及轮轴 322， 第 一行星齿轮组 31、 第二行星齿轮组 33及第三行星齿轮组 35均可旋转的装设在轮轴 322上， 轮轴 322的数量可为 3个， 也可视具体的需要采用 3个以上的轮轴 322， 但使全部行星齿轮组

31、 33、 35中的每个行星齿轮均有安装其的轮轴是基本必须， 第一内齿轮 22与第一行星齿 轮组 31可旋转的啮合， 第二内齿轮 34与第二行星齿轮组 33可旋转的啮合， 其外部有第二外 齿槽 341， 第三内齿轮 36与第三行星齿轮组 35可旋转的啮合， 其外部有第三外齿槽 361。

控制构件 4由控制齿圈 41和销柱 42组成。控制齿圈 41有销 ¾^411、凸齿 412和内齿槽 413，

- 3 - 替换页（细则第 26条) 1 5. 4月.2008 (1 5.04.2008) 销孔 411可连接销柱 42, 凸齿 412和凹槽 12为滑动配合， 内齿槽 413可分别啮合第一外齿槽 321、 第二外齿槽 341及第三外齿槽 361。

操作构件 5由转套 51、 定位珠 52、 弹簧 53及后盖 54组成。 它套装在箱体 1上， 转套 51 有第一定位槽 511、 第二定位槽 512、 第三定位槽 513及螺旋槽 514, 定位珠 52可分别与第一 定位槽 511、第二定位槽 512及第三定位槽 513啮合， 后盖 54有容腔 541可装设定位珠 52及弹 簧 53 , 螺旋槽 514与销柱 42为滑动配合。

输入构件 6为一个三联轴齿轮， 其第一输入齿轮 61、 第二输入齿轮 62及第三输入齿轮 63分别与第一行星齿轮组 31、 第二行星齿轮组 33及第三行星齿轮组 35可旋转的啮合。

在本发明优选实施例中， 第一输入齿轮 61的齿数为 18， 第二输入齿轮 62的齿数为 12， 第三输入齿轮 63的齿数为 15， 第一内齿轮 22的齿数为 48， 第二内齿轮 34的齿数为 45 , 第三 内齿轮 36的齿数为 48。

如图 2、 图 3及图 4所示， 各构件依序完毕后， 销柱 42穿过长孔 13和控制齿圈 41后插入 操作构件 5内壁上的螺旋槽 514， 操作者转动转套 51时螺旋槽 514可以驱使销柱 42带动控制 齿圈 41轴向滑动。

如图 2所示， 当操作者转动转套 51到第一定位槽 511与定位珠 52啮合的位置时， 内齿槽 413与第一外齿槽 321啮合， 同时也限制了齿轮支架 32的转动， 第二内齿轮 34和第三内齿轮 36均处于可旋转状态。第一输入齿轮 61通过第一行星齿轮组 31驱动第一内齿轮 22以相反的 方向旋转， 因此输出构件 2获得第一级相对于输入构件 6相反旋转方向的转速。 这时， 输出 构件 2与输入构件 6的传动比约为 -1 : 2.67。

如图 3所示， 当操作者转动转套 51到第二定位槽 512与定位珠 52啮合的位置时， 内齿槽 413与第二外齿槽 341啮合， 同时也限制了第二内齿轮 34的转动， 齿轮支架 32和第三内齿轮 36均处于可旋转状态。第二输入齿轮 62通过第二行星齿轮组 33带动齿轮支架 32以相同的方 向旋转， 由于第二输入齿轮 62与第二内齿轮 34的齿数比小于第一输入齿轮 61与第一内齿轮 22的齿数比，所以第一输入齿轮 61通过第一行星齿轮组 31驱动第一内齿轮 22以相反的方向 旋转， 因此输出构件 2获得第二级相对于输入构件 6相反旋转方向的转速。 这时， 输出构件 2与输入构件 6的传动比约为 -1 : 1 1.69。

如图 4所示， 当操作者转动转套 51到第三定位槽 513与定位珠 52啮合的位置时， 内齿槽

4 - 替换页（细则第 26条) 1 5. 4月.2008 (1 5.04.2008)

413与第三外齿槽 361啮合， 同时也限制了第三内齿轮 36的转动， 齿轮支架 32和第二内齿轮 34均处于可旋转状态。第三输入齿轮 63通过第三行星齿轮组 35带动齿轮支架 32以相同的方 向旋转，由于第三输入齿轮 63与第三内齿轮 36的齿数比小于第一输入齿轮 61与第一内齿轮 22的齿数比，所以第一输入齿轮 61通过第一行星齿轮组 31驱动第一内齿轮 22以相反的方向 旋转， 因此输出构件 2获得第三级相对于输入构件 6相反旋转方向的转速。 这时， 输出构件 2与输入构件 6的传动比为 -1 : 21。

以上仅是针对本发明优选实施例的一种描述性而非限制性的说明，并不代表本发明的 所有的实施形式。本领域的技术人员可以在本发明优选实施例的基础上作一些简单的改动 从而获得一些新的实施例， 比如改变各内齿轮或外齿轮的齿数以改变输出构件与输入构件 的传动比，又比如改变行星齿轮组齿轮的数量以及改变输入构件中联轴齿轮的数量及相应 地改变行星齿轮组的数量可实现不同级数的减速， 从而使本发明的调整范围更宽， 用户的 选择余地更大， 等等， 诸如此类的改动不脱离本发明的实质和范围。

本发明的工作原理为：

当控制构件限制传动构件中的齿轮支架转动时，输入构件通过传动构件中的一行星齿 轮组驱使输出构件形以相反方向的转动。 假设输入构件与输出构件的齿数比为 il， 输入构 件的转速为 nl , 输出构件的转速 n=-nlil ; 当控制构件限制传动构件中的内齿轮转动时， 输 入构件通过传动构件中的一行星齿轮组驱使齿轮支架以相同方向转动，输入构件与输出构 件形成差速传动关系。 假设输入构件与输出构件的齿数比为 il， 输入构件与传动构件中的 内齿轮的齿数比为 i2， 输入构件的转速为 nl， 输出构件的转速n=nl(i2 -il)/(i2 +1),当 i2 <il 时, n为负数,即输出构件以相对于输入构件相反的方向转动； 当传动构件中的行星齿轮组 数量为 2、 内齿轮数量为 1时， 输出构件能够输出二级相对于输入构件以相反的方向旋转的 转速； 当传动构件中的行星齿轮组数量为 3、 内齿轮数量为 2时， 输出构件能够输出三级相 对于输入构件以相反的方向旋转的转速； 依此类推， 增加动构件中的行星齿轮组和内齿轮 的数量， 输出构件便能够输出更多级数相对于输入构件相反方向的转速， 实现多级减速传 动。

一 5 - 替换页（细则第 26条)

Claims

WO 2008/116412

J 4月.2008 (1 5.04.2008) 权利要求书 ι、 一种多级减速齿轮箱， 其特征在于该齿轮箱设有- 一箱体， 该箱体有若干长孔和一内腔， 该内腔的内壁上设有若干轴向凹槽；

一控制构件， 该控制构件包括一控制齿圈和若干销柱， 控制齿圈具有一内齿槽和若干 凸齿， 该凸齿和箱体内腔内壁上的轴向凹槽为滑动配合；

一操作构件， 该操作构件为一组可以驱使控制构件轴向滑动并选择性定位的元件； 一传动构件， 该传动构件由一齿轮支架、 若干组安装在齿轮支架的轮轴上的行星齿轮 组以及若干与行星齿轮组啮合的内齿轮组成；

一输入构件， 该输入构件为一组安装在电机输出轴上的联轴齿轮， 该联轴齿轮和传动 构件中的各行星齿轮组分别啮合；

一输出构件， 该输出构件有一输出齿轮和一内齿轮， 该内齿轮可以和传动构件中的一 行星齿轮组啮合；

上述的输出构件、 传动构件、 控制构件和输入构件依序装设于箱体的内腔， 控制构件 在箱体的内腔不可旋的滑动， 操作构件安装在箱体外壁上， 控制销柱穿过箱体的长孔分别 联接控制齿圈和操作构件， 操作构件能驱使控制构件选择性的限制传动构件中的齿轮支架 或内齿轮转动。

2、根据权利要求 1所述的多级减速齿轮箱， 其特征在于： 当所述的操作构件驱使控制 构件选择性的限制传动构件中的齿轮支架或内齿轮转动， 输出构件能够输出多级相对于输 入构件相反旋转方向的转速。

3、根据权利要求 1所述的多级减速齿轮箱， 其特征在于： 所述的齿轮支架和内齿轮都 设有一相同的、 与控制构件中的控制齿圈的内齿槽相啮合的外齿槽。

4、根据权利要求 1所述的多级减速齿轮箱， 其特征在于： 所述的操作构件由转套、 定 位珠、 弹簧及后盖组成， 转套内壁上设有若干定位槽及螺旋槽， 定位珠与对应的定位槽啮 合， 后盖上设有装设定位珠及弹簧的容腔， 螺旋槽与控制构件中的销柱滑动配合。

5、根据权利要求 1所述的多级减速齿轮箱， 其特征在于： 所述的输出构件中的输出齿 轮或直接与输出轴相连， 或通过一二次减速装置与输出轴相连。

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