專利名稱：偏心齒輪機(jī)構(gòu)及由此傳遞轉(zhuǎn)動力的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種偏心齒輪機(jī)構(gòu)以及由此傳遞轉(zhuǎn)動力的方法。
背景技術(shù)：
偏心齒輪機(jī)構(gòu)屬于本領(lǐng)域的7>知技術(shù)。7〉知的偏心齒輪機(jī)構(gòu)包括 一在外周上設(shè)有外齒輪齒的內(nèi)齒圏， 一 內(nèi)周上設(shè)有內(nèi)齒輪齒且與內(nèi)齒 圏的外齒輪齒嚙合的一外齒圏，以及用于在齒圏間產(chǎn)生偏心運(yùn)動的裝 置。
公知的偏心齒輪機(jī)構(gòu)通常存在一些缺陷。尤其是，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時會 產(chǎn)生不必要的振動。公知的偏心齒輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動內(nèi)齒圏，其靠著中心定
位的外齒圏運(yùn)動，從而外齒圏以與偏心中心驅(qū)動裝置(eccentric sun drive )相同的方向轉(zhuǎn)動，與行星齒輪不同，內(nèi)齒圏在相反的方向轉(zhuǎn)動。 這意味著作用力與反作用力是相反的。雖然這對于僅有一個偏心齒輪 機(jī)構(gòu)的工具來說并不成問題，因?yàn)檩斎腧?qū)動裝置的方向可被切換，但 是當(dāng)兩個或更多的偏心齒輪機(jī)構(gòu)位于彼此的頂上、或者一個偏心齒輪 機(jī)構(gòu)位于行星齒輪臺的頂部上以獲得高比率時，這就成問題了。因?yàn)?與行星齒輪傳動機(jī)構(gòu)不同，偏心齒輪機(jī)構(gòu)不能用在作為反作用力吸收 部的外部的中心定位的外齒圏中，因?yàn)橛捎谄凝X輪機(jī)構(gòu)的傳動比， 會減少總傳動比。眾所周知，滑動運(yùn)動力大約比轉(zhuǎn)動摩擦力大十倍， 迄今為止，如果任何運(yùn)動的偏心裝置需要傳送中心作用力的話，在現(xiàn) 有的偏心齒輪機(jī)構(gòu)中需要滑動運(yùn)動。
因此確信可對現(xiàn)有的齒輪機(jī)構(gòu)做進(jìn)一步的改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
相應(yīng)地，本發(fā)明的目的在于提供一種對現(xiàn)有齒輪機(jī)構(gòu)改進(jìn)的偏心 齒輪機(jī)構(gòu)。
更特別的，本發(fā)明的目的在于提供一種新的偏心齒輪機(jī)構(gòu)，其在較小的空間內(nèi)具有非常高的傳動比。
通過下文描述將會更加清楚上述目的和其他目的，本發(fā)明的一個
特征主要在于外齒輪機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括 一輸入驅(qū)動裝置，其具有一 繞軸線旋轉(zhuǎn)的中心部，以及一偏心部； 一可移動的內(nèi)齒圏，其具有外 周齒輪齒，從而所述輸入驅(qū)動裝置的所述中心部和所述偏心部沿與所 述可移動的內(nèi)齒圏相反的一個方向轉(zhuǎn)動，所述內(nèi)齒圏被構(gòu)造成其允許 所述內(nèi)齒圏做偏心運(yùn)動，并將由所述內(nèi)齒圏在與所述一個方向相反的 方向上產(chǎn)生的在相對方向上的給定轉(zhuǎn)動力傳到所述一個方向； 一外齒 圏，其具有與所述內(nèi)齒圏的所述外周齒輪齒部分嚙合的內(nèi)周齒輪齒， 從而當(dāng)由所述內(nèi)齒圏在所述相反方向上產(chǎn)生所述給定轉(zhuǎn)動力時，所述 外齒圏繞所述軸線轉(zhuǎn)動，并且所述外齒圏將所述一個方向上的給定轉(zhuǎn) 動力沿所述軸線向外傳送。
本發(fā)明的另一特征主要在于一種通過外齒輪機(jī)構(gòu)傳送轉(zhuǎn)動力的方 法，包括如下步驟提供具有帶軸線的中心部和一偏心部的一輸入驅(qū) 動裝置；轉(zhuǎn)動所述中心部，由此所述輸入驅(qū)動裝置繞所述軸線轉(zhuǎn)動； 提供一具有外周齒輪齒的可移動內(nèi)齒圏；在與所述可移動內(nèi)齒圏相對 的一個方向上轉(zhuǎn)動所述輸入驅(qū)動裝置的所述中心部和所述偏心部；按 如下方式形成所述內(nèi)齒圏，即其允許所述內(nèi)齒圏偏心運(yùn)動，并將由所 述內(nèi)輪齒圏產(chǎn)生的給定轉(zhuǎn)動力在所述一個方向上的相反方向上傳送； 提供一具有內(nèi)周齒輪齒的外齒圏；將所述外齒圏的所述內(nèi)周齒輪齒與 所述內(nèi)齒圏的所述外周齒輪齒部分嚙合，從而當(dāng)由所述內(nèi)齒圏在所述 相反方向上產(chǎn)生所述給定轉(zhuǎn)動力時，所述外齒圏繞所述軸線轉(zhuǎn)動，并 且所述外齒圏沿所述軸線向外在所述一個方向上傳送給定轉(zhuǎn)動力。
根據(jù)本發(fā)明的偏心齒輪機(jī)構(gòu)由外至里包括其內(nèi)周上具有齒輪齒 的中心定位外齒圏，其外周上具有齒輪齒的內(nèi)齒圏當(dāng)被中心定位的偏 心驅(qū)動裝置推壓在齒圏上時相對于外齒圏的內(nèi)周上的齒輪齒可運(yùn)動。
因此，當(dāng)中心定位的偏心驅(qū)動裝置順時針轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)到中心定位 的外齒圏的齒輪齒上時，內(nèi)齒圏接受逆時針轉(zhuǎn)動力，而外齒圏接受順 時針方向的轉(zhuǎn)動力。這又意味著，如果當(dāng)多于一級應(yīng)用時，中心定位的偏心驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)動方向要被維持，則外齒圏變成驅(qū)動齒輪，內(nèi)齒
圏變成反動齒輪。這還意味著內(nèi)齒圏的偏心運(yùn)動需要從滑動轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)
動，以增加其效率，因?yàn)?，若非如此，就沒有重要的優(yōu)點(diǎn)。
這可以通過設(shè)置一殼體部得以實(shí)現(xiàn)，例如，該殼體部可形成為蓋
子。為此，本發(fā)明的偏心齒輪機(jī)構(gòu)具有用于將所述內(nèi)齒圏連接于所述
殼體的連接裝置，該連接裝置包括用于接收所述輸入驅(qū)動裝置的一個 開口，和與所述一個開口間隔開的另一開口，該另一開口用于接收一
具有軸承的銷，從而使所述內(nèi)齒圏能作所述偏心運(yùn)動，而不允許所述 內(nèi)齒圏轉(zhuǎn)動，而同時允許所述軸承在所述另一開口中轉(zhuǎn)動。
根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，所述另 一開口設(shè)置在所述殼體部中， 而具有所述軸承的所述銷布置在所述內(nèi)齒圏中。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí) 施例，所述另一開口設(shè)置在所述內(nèi)齒圏中，而具有軸承的所述銷設(shè)置 在所述殼體部中。
應(yīng)當(dāng)理解，這僅僅是將內(nèi)齒圏產(chǎn)生的反作用力在沒有滑動的情況 下傳遞到殼體上的兩種方式。在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的前提下，采 用其他方式也是可能的。
為了避免高速電動機(jī)驅(qū)動具有本發(fā)明的偏心齒輪機(jī)構(gòu)的工具時產(chǎn) 生振動，可對中心定位的偏心驅(qū)動裝置進(jìn)行重量平衡，以確保其轉(zhuǎn)動 期間，偏心驅(qū)動裝置平衡到消除通常的振動的程度。
本發(fā)明的新穎特征在所附權(quán)利要求書中一一詳述。但是，結(jié)合附 圖，并通過下述具體實(shí)施例的說明，會更好地理解本發(fā)明本身，包括 其結(jié)構(gòu)及其操作方法，以及其他目的及優(yōu)點(diǎn)，


圖1為本發(fā)明的偏心齒輪機(jī)構(gòu)在機(jī)構(gòu)操作過程中其部件在不同位
置處的軸向端視圖2為本發(fā)明偏心齒輪機(jī)構(gòu)的分解圖，示出了其單獨(dú)的部件；
圖3和4示出了本發(fā)明偏心齒輪機(jī)構(gòu)的兩個相對的透視圖；以及
圖5示出了本發(fā)明偏心齒輪機(jī)構(gòu)的各部件的運(yùn)動。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的偏心齒輪機(jī)構(gòu)具有一不可移動的、不可轉(zhuǎn)動殼體1,例 如可作為一蓋形成，或者作為一殼體形成，其上固定地、不可轉(zhuǎn)動地 連接有固定的蓋。
本發(fā)明的偏心齒輪機(jī)構(gòu)還具有 一輸入驅(qū)動裝置，總體以附圖標(biāo)記
2表示。輸入驅(qū)動裝置具有一中心部，其形成一輸入軸3，且從外部繞 軸線A轉(zhuǎn)動。輸入驅(qū)動裝置2具有一偏心部，例如形成偏心凸輪4。
偏心凸輪4設(shè)有軸承5。軸承5可插入內(nèi)齒圏7的內(nèi)開口6。內(nèi)齒 圏7的外周上設(shè)有外齒輪齒。
偏心齒輪機(jī)構(gòu)還具有一外齒圏8，該外齒圏在其內(nèi)周上設(shè)有內(nèi)齒 輪齒。內(nèi)齒圏7的外齒輪齒與外齒圏8的內(nèi)齒輪齒部分地嚙合。
設(shè)置裝置用來將內(nèi)齒圏7連接在例如形成蓋的殼體1上。該連接 裝置包括例如至少一個設(shè)置在殼體部1內(nèi)的開口 9以及設(shè)置于內(nèi)齒圏 7上的至少一個銷10，該銷IO具有插入開口 9中的軸承l(wèi)l，在軸承 11的外徑與開口 9的直徑之間具有一間隙。從圖中可以看出，在殼體 部1上可設(shè)有若干開口 9，具有銷10的若干軸承11可插入其中。殼 體部1還設(shè)有一開口12,輸入軸3可旋轉(zhuǎn)地被插入其中。
可以理解，連接裝置可不同地進(jìn)行設(shè)計。例如，開口9可設(shè)在內(nèi) 齒圏7中，而銷IO可設(shè)在殼體部1內(nèi)。同樣，其他形式的變化也是可 能的。
偏心齒輪機(jī)構(gòu)的外齒圏8具有比內(nèi)齒圏7更多的齒。例如，外齒 圏8可比內(nèi)齒圏6多兩個齒。
外齒圏8設(shè)置于軸承12中并與中心齒輪13相連接，或者可與后 者一體制造。也可通過螺釘14進(jìn)行這種連接。輸入軸3的相對端例如 可支承在滾針軸承15中。在中心齒輪13上可布置一墊圏16。
當(dāng)輸入軸3從外部繞軸A旋轉(zhuǎn)時，內(nèi)齒圏7不能旋轉(zhuǎn)，而內(nèi)齒圏 作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。內(nèi)齒圏7的回轉(zhuǎn)使得外齒圏8繞軸線A與輸入軸3同方 向上轉(zhuǎn)動，外齒圏8將轉(zhuǎn)動力向外沿軸線A傳送。
這樣設(shè)計的偏心齒輪機(jī)構(gòu)具有非常高的傳動比，以便提供更大的 減速度和扭矩增加(torque multiplication )，并且其更為緊湊。將要理解的是，上述每一個元件，兩個或更多地在一起，在不同 于上述類型的其他結(jié)構(gòu)類型中也可獲得應(yīng)用。
雖然，本發(fā)明已按偏心齒輪機(jī)構(gòu)的實(shí)施方式進(jìn)行圖解和描述，但 并非意味著限于所示出的細(xì)節(jié)，因?yàn)樵诓槐畴x本發(fā)明實(shí)質(zhì)的前提下， 可作各種修改和結(jié)構(gòu)變化。
無需更多分析，上文已完全揭示本發(fā)明的要點(diǎn)，從現(xiàn)有技術(shù)水平 的觀點(diǎn)看，在不缺少完全構(gòu)成本發(fā)明的總體方面或具體方面的必要技 術(shù)特征的那些特征的前提下，他人通過運(yùn)用現(xiàn)有知識易于將其適用于 各種用途。
所要求的新穎的、希望通過專利證書進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)范圍由所附 權(quán)利要求進(jìn)行表述。
權(quán)利要求
1.一種外齒輪機(jī)構(gòu)，包括一輸入驅(qū)動裝置，該裝置具有繞一軸線旋轉(zhuǎn)的一中心部，以及一偏心部；一可移動的內(nèi)齒圈，該內(nèi)齒圈具有外周齒輪齒，從而所述輸入驅(qū)動裝置的所述中心部和所述偏心部在與所述可移動內(nèi)齒圈相對的一個方向上轉(zhuǎn)動，所述內(nèi)齒圈被構(gòu)造成其允許所述內(nèi)齒圈產(chǎn)生偏心運(yùn)動，并傳遞由所述內(nèi)齒圈在與所述一個方向相反的方向產(chǎn)生的一給定的轉(zhuǎn)動力；一外齒圈，其具有與所述內(nèi)齒圈的所述外周齒輪齒部分地嚙合的內(nèi)周齒輪齒，從而當(dāng)所述內(nèi)齒圈在所述相反方向上產(chǎn)生所述給定的轉(zhuǎn)動力時，所述外齒圈繞所述軸線轉(zhuǎn)動，并且所述外齒圈沿所述軸線向外地在所述一個方向上傳送所述給定的轉(zhuǎn)動力。
2. 如權(quán)利要求1所述的外齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括 一殼 體；以及連接裝置，所述連接裝置用于將所述內(nèi)齒圏與所述殼體連接， 從而使得所述連接裝置允許所述內(nèi)齒圏的所述偏心運(yùn)動，而不允許所 述內(nèi)齒圏轉(zhuǎn)動。
3. 如權(quán)利要求1所述的外齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括 一殼 體；以及連接裝置，該連接裝置用于將所述內(nèi)齒圏與所述殼體連接， 從而使得所述連接裝置允許所述內(nèi)齒圏的所述偏心運(yùn)動，而沒有所述 連接裝置的滑動，且所述內(nèi)齒圏不繞所述軸線轉(zhuǎn)動。
4. 如權(quán)利要求1所述的外齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括 一殼 體；以及連接裝置，該連接裝置用于將所述內(nèi)齒圏與所述殼體連接， 并包括一個用于接收所述輸入驅(qū)動裝置而設(shè)置的開口，和另一開口， 其與所述的一個開口間隔開且接收一具有軸承的銷，從而允許所述內(nèi) 齒圏的所述偏心運(yùn)動，而不允許所述內(nèi)齒圏繞所述軸線轉(zhuǎn)動，同時允 許所述軸承在所述另 一開口中轉(zhuǎn)動。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的外齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述另一開 口設(shè)置在所述殼體部內(nèi)，而具有所述軸承的所述銷布置在所述內(nèi)齒圏 中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的外齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述另一開 口設(shè)置在所述內(nèi)齒圏內(nèi)，而具有所述軸承的所述銷設(shè)置在所述殼體部 中。
7. 如權(quán)利要求4所述的外齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述殼體具有 形成為一蓋的殼體部。
8. 如權(quán)利要求1所述的外齒輪機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述輸入驅(qū)動 裝置的所述偏心部為重量平衡的。
9. 一種通過外齒輪機(jī)構(gòu)傳送轉(zhuǎn)動力的方法，包括如下步驟提供 一輸入驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置具有帶有軸線的中心部以及一偏心部； 轉(zhuǎn)動所述中心部，由此所述輸入驅(qū)動裝置繞所述軸線轉(zhuǎn)動；提供一具 有外周齒輪齒的可移動的內(nèi)輪圏；在與所述可移動的內(nèi)齒圏相對的一 個方向上轉(zhuǎn)動所述輸入驅(qū)動裝置的所述中心部和所述偏心部；按這種 方式形成所述內(nèi)輪圏，即其允許所述內(nèi)輪圏做偏心運(yùn)動，并傳送由所 述內(nèi)齒圏在與所述一個方向相反的方向上產(chǎn)生的一給定轉(zhuǎn)動力；提供 一具有內(nèi)周齒輪齒的外齒圏；將所述外齒圏的所述內(nèi)周齒輪齒與所述 內(nèi)齒圏的所述外周齒輪齒部分地嚙合，從而當(dāng)所述內(nèi)齒圏在所述相反 方向上產(chǎn)生所述給定轉(zhuǎn)動力時，所述外齒圏繞所述軸線轉(zhuǎn)動，并且所 述外齒圏沿所述軸線向外地在所述一個方向上傳送所述給定轉(zhuǎn)動力。
全文摘要
一種外齒輪機(jī)構(gòu)，其具有輸入驅(qū)動裝置，該裝置具有繞軸線旋轉(zhuǎn)的中心部和偏心部；可移動的內(nèi)齒圈，具有外周齒輪齒，從而所述輸入驅(qū)動裝置的中心部和偏心部沿與所述可移動內(nèi)齒圈相對的一方向轉(zhuǎn)動，所述內(nèi)齒圈配置成允許通過所述內(nèi)齒圈產(chǎn)生偏心運(yùn)動，并將由所述內(nèi)齒圈產(chǎn)生的給定轉(zhuǎn)動力在與所述一個方向相反方向上傳送；一外齒圈，其具有部分與所述內(nèi)齒圈的所述外周齒輪齒嚙合的內(nèi)周齒輪齒，從而當(dāng)由所述內(nèi)齒圈沿所述相對方向產(chǎn)生所述給定轉(zhuǎn)動力時，所述外齒圈繞所述軸線轉(zhuǎn)動，并且所述外齒圈在沿所述軸線向外的一個方向上傳送給定轉(zhuǎn)動力。
文檔編號F16H1/04GK101290041SQ20071018220
公開日2008年10月22日 申請日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月19日
發(fā)明者約翰·K·瓊克斯 申請人:約翰·K·瓊克斯