[發明專利]混合包絡錐蝸桿蝸輪

無效

• 申請號: 201080017117.0
• 申請日: 2010-02-11
• 公開（公告）號: CN102395812A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 加法爾·卡茲卡茲;馬達夫·普帕拉;迪迪爾·理查德
• 申請（專利權）人: 伊利諾斯工具制品有限公司
• 主分類號: F16H1/12
• 分類號: F16H1/12;F16H1/16;F16H55/22
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎;楊宇宙

相關申請的交叉引用

本發明要求了2009年3月10日提交的臨時美國專利申請61/158,801的優先權。

背景技術

本發明涉及包絡齒輪裝置，更具體地，涉及使用錐蝸桿蝸輪裝置的包絡齒輪裝置。

齒輪是基本的機械機構之一并且已經被使用了幾個世紀。齒輪尤其被用于將能量從一個裝置傳遞到另一個裝置并能改變力的方向。

已知有許多種齒輪—直齒齒輪、斜交軸傘齒輪、傘齒輪、蝸輪及這些和其他類型齒輪的結合。還已知的有使用曲線齒輪齒的SPIROID牌齒輪。由于相對于形成在類似的齒輪輪坯(blank)上的直齒齒輪增加了齒輪齒的表面積，這種結構允許傳遞更大的負載。

某些應用需要齒輪必須經受得住高負載(力)。通常，經受這種力的能力通過使用更大的齒輪以增加齒輪齒上的施加力的區域來實現。經受力的能力必須與齒輪組件的尺寸要求，或相反地，與尺寸限制相平衡。有時甚至必須滿足更小的尺寸要求，而錐蝸輪實現了這種平衡。一種這種齒輪齒型公開在Saari的美國專利3,631,736中，該專利與本發明一起轉讓并通過引用并入本申請中。

因此，需要受限尺寸或小尺寸但能夠經受得住高負載/力的齒輪傳動系統。期望地，這種齒輪能夠由非金屬物形成，如聚合物材料。

發明內容

混合錐蝸桿蝸輪形成為具有旋轉軸的齒輪主體。所述齒輪主體具有多個形成在所述主體表面上的錐蝸輪齒，所述錐蝸輪齒相對于所述旋轉軸總體徑向形成，所述齒輪主體還具有多個形成在主體中并與所述錐蝸輪齒分隔開的蝸輪齒。所述蝸輪齒相對于所述齒輪的旋轉軸總體縱向形成。

已經發現本混合錐蝸桿蝸輪在沒有增加齒輪的尺寸的情況下使齒輪裝置的扭矩能力獲得了顯著增加。

在優選的實施例中，齒輪主體形成有一對大體上相對的表面和一中心輪轂，所述錐蝸輪齒形成在所述相對的兩個表面上，所述中心輪轂具有形成在其上的蝸輪齒，且所述蝸輪齒位于所述相對的兩個表面之間。齒輪可在錐蝸輪齒和蝸輪齒之間形成有間隙。

本發明齒輪主體形成為兩個部分，所述兩個部分在輪轂處的彼此結合。該兩部分可大體上相同。所述兩部分可以通過壓合、焊接、粘合、緊固件等等而接合。

所述蝸輪齒能形成有不同于或相同于所述錐蝸輪齒輪廓的輪廓，所述輪廓通過輪齒高度和/或輪齒間距限定。

優選的齒輪由聚合物材料(如乙縮醛材料等)制成。

所述混合錐蝸桿蝸輪設置成與齒桿嚙合，所述齒桿以不垂直于齒輪主體軸的角度放置。所述齒桿設置成具有間隔開的第一和第三螺紋形狀，所述第一和第三螺紋形狀被設置為與所述相對的兩個表面上的錐蝸輪齒嚙合，所述齒桿還具有設置在中間的第二螺紋形狀，所述第二螺紋形狀被設置成與所述蝸輪齒嚙合。所述齒桿的第一和第三螺紋形狀優選為相同。所述第二螺紋形狀可以不同于或相同于所述第一和第三螺紋形狀。所述第一、第二和第三螺紋形狀也能形成為在齒桿上連續的螺紋形狀。

一種用于制造混合錐蝸桿蝸輪的方法，所述方法為：形成第一齒輪主體部分，形成第二主體部分并且將第一和第二齒輪主體接合以形成混合錐蝸桿蝸輪。所述第一和第二主體部分可以形成為彼此相同。

從下述詳細描述，結合所附的權利要求，本發明的這些和其他特征以及優點將顯而易見。

附圖說明

在閱讀了下述詳細描述和附圖之后，本發明的益處和優點對本領域的技術人員來說將變得顯而易見。

圖1為體現了本發明原理的混合包絡錐蝸桿蝸輪(所示沒有相嚙合的齒桿)的頂部透視圖；

圖2為與圖1近似的放大圖；

圖3為朝中心的蝸輪看時齒輪組件的中心的頂視圖；

圖3A是蝸輪上的齒的放大圖；

圖4為與圖3相似的視圖并且還示出了能與混合錐蝸桿蝸輪一起使用的齒桿；

圖5為處在混合錐蝸桿蝸輪中適當位置的齒桿的視圖，該齒桿相對于混合錐蝸桿蝸輪的軸歪斜；

圖6為圖5中的齒桿和混合錐蝸桿蝸輪(從相對于圖5旋轉約90度的角度看去)的放大圖；

圖7A、7B和7C為分別沿圖6中的7A-7A、7B-7B和7C-7C線的剖視圖；

圖8為當齒桿位于混合錐蝸桿蝸輪中時大致沿齒桿看去的視圖；以及

圖9示出用于獲取混合錐蝸桿蝸輪和齒桿組件的扭矩數據的測試裝置。

本發明的詳細描述

雖然本發明容許有各種形式的實施例，附圖優選示出了實施例，并且其將在下文中描述優選實施例，但應當理解本公開應當被認為是本發明的示例且并不意味著將本發明限于所示的具體實施例。