專利名稱：差動齒輪型減速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用差動齒輪裝置的減速器，具體地講，涉及利用緊湊的機械構(gòu)造能夠得到較大的減速比的差動齒輪型減速器。
背景技術(shù)：
過去，關(guān)于使用差動齒輪裝置的變速器或者減速器，已經(jīng)知道有這樣的差動齒輪型無極變速器，該差動齒輪型無極變速器具有蝸輪機構(gòu)，其由設(shè)于輸入軸的錐齒輪、設(shè)于輸出軸的錐齒輪、以能夠傳遞動力的方式介于兩個錐齒輪之間的差動齒輪裝置、與該差動齒輪裝置的齒輪支撐體(外殼)連接的蝸輪和與該蝸輪嚙合的蝸桿構(gòu)成；以及通過該蝸輪機構(gòu)來控制差動齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)制動的電動馬達(dá)及其電氣控制裝置(例如，參照專利文獻(xiàn)I、專利文獻(xiàn)2)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本特開平4- 312250號公報專利文獻(xiàn)2日本特開2002- 327809號公報上述專利文獻(xiàn)I、專利文獻(xiàn)2記載的差動齒輪型無極變速器為了控制差動齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)制動，需要不同于驅(qū)動源的電動馬達(dá)及其電氣控制裝置。并且，由于使一系列的動作連續(xù)地?zé)o極地減速或者變速，因而主要被用于各種機械裝置的相位調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的差動齒輪型減速器，通過與連接于驅(qū)動源的輸入軸聯(lián)動地機械地控制差動齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)制動，能夠得到比較大的減速比。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的特征在于，由齒輪箱軸支撐的輸入軸和輸出軸通過在所述齒輪箱內(nèi)設(shè)置的差動齒輪裝置而聯(lián)動連接，在由所述齒輪箱軸支撐的與所述輸入軸平行的調(diào)整軸的一端部設(shè)有制動器，在該調(diào)整軸的另一端部設(shè)有離合器，被固定于所述輸入軸的一級小齒輪與轉(zhuǎn)動自如地設(shè)置于所述調(diào)整軸的一級齒輪嚙合，而且所述一級齒輪以卡合和脫離自如的方式與所述離合器聯(lián)動連接，被固定于所述差動齒輪裝置的外殼的二級小齒輪(齒輪)與被固定于所述調(diào)整軸的二級齒輪(小齒輪)嚙合，通過所述制動器和所述離合器的切換操作，與所述輸入軸聯(lián)動地使所述調(diào)整軸旋轉(zhuǎn)/停止，從而控制所述差動齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)制動。作為優(yōu)選的實施例，所述差動齒輪裝置是使用了錐齒輪、而且所述輸入軸和所述輸出軸被同軸配置的減速器。發(fā)明效果本發(fā)明的差動齒輪減速器利用與輸入軸聯(lián)動的兩級的齒輪列機械地控制在齒輪箱內(nèi)設(shè)置的差動齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)制動，因而差動齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)制動不需要其它的驅(qū)動源。而且，能夠利用緊湊的構(gòu)造得到比較大的減速比，因而實現(xiàn)了節(jié)能。并且，利用一臺減速器不必停止運轉(zhuǎn)即可在低速運轉(zhuǎn)和高速運轉(zhuǎn)這兩個階段之間切換而進(jìn)行運轉(zhuǎn)。并且，僅通過改變與輸入軸聯(lián)動的二級齒輪列的組合，齒輪箱、輸入軸、輸出軸、調(diào)整軸以及差動齒輪裝置即可直接在比較寬的范圍內(nèi)自由變更減速比。本發(fā)明的差動齒輪減速器不需停止運轉(zhuǎn)即可從低速運轉(zhuǎn)切換為高速運轉(zhuǎn)，因而適合作為各種卷取裝置、卷回裝置的動力傳遞單元，也能夠用作其它各種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中的動力傳遞單元。


圖I是表示本發(fā)明的差動齒輪型減速器的一個實施例的縱剖視圖。標(biāo)號說明I齒輪箱；2輸入軸；3輸出軸；8錐齒輪(輸入軸2側(cè))；9錐齒輪(輸出軸3側(cè))；10 差動齒輪裝置；11外殼；14主軸；17、18錐形惰輪；21 —級小齒輪；22 —級齒輪；23 二級齒輪；24 二級小齒輪；25內(nèi)置軸承；26圓筒狀輪轂；27筒狀連接軸；30調(diào)整軸；35電磁制動器；36電磁離合器；37驅(qū)動軸。
具體實施例方式下面，根據(jù)

本發(fā)明的實施方式。圖I表示本發(fā)明的差動齒輪型減速器的一個實施例。輸入軸2和輸出軸3相對置地且呈同軸狀態(tài)地軸支撐于齒輪箱I。輸入軸2在中間部位固定有一級小齒輪21，并由軸承4、中間軸承5旋轉(zhuǎn)自如地軸支撐于齒輪箱1，在輸入軸2的內(nèi)端部固定有錐齒輪8。該錐齒輪8構(gòu)成后述的差動齒輪裝置10的一部分。輸出軸3經(jīng)由軸承6、7旋轉(zhuǎn)自如地軸支撐于齒輪箱1，在內(nèi)端部固定有錐齒輪9。該錐齒輪9也與輸入軸2的錐齒輪8 一起構(gòu)成后述的差動齒輪裝置10的一部分，并且與錐齒輪8相對置地配置。在齒輪箱I內(nèi)設(shè)有使用錐齒輪的差動齒輪裝置10。該差動齒輪裝置10的外殼11收納輸入軸2的錐齒輪8和輸出軸3的錐齒輪9，而且經(jīng)由軸承12、13旋轉(zhuǎn)自如地支撐于輸入軸2和輸出軸3。在該外殼11設(shè)有與輸入軸2和輸出軸3正交的主軸14。該主軸14的兩端由軸承15、16旋轉(zhuǎn)自如地軸支撐于外殼11。一對錐形惰輪17、18經(jīng)由軸環(huán)19旋轉(zhuǎn)自如地嵌裝于主軸14的兩端部，兩個錐形惰輪17、18與輸入軸2的錐齒輪8和輸出軸3的錐齒輪9嚙合而構(gòu)成差動齒輪機構(gòu)。與輸入軸2的一級小齒輪21平行地而且呈同軸狀態(tài)地設(shè)置的二級小齒輪24被固定于外殼11的一個側(cè)壁。在齒輪箱I設(shè)有與輸入軸2及輸出軸3平行的調(diào)整軸30。該調(diào)整軸30經(jīng)由軸承31、中間軸承32及軸承33軸支撐于齒輪箱I，在從齒輪箱I突出的一端部安裝有電磁制動器35，在另一端部安裝有電磁離合器36。并且，在調(diào)整軸30設(shè)有與一級小齒輪21嚙合的一級齒輪22、和與二級小齒輪24嚙合的二級齒輪23。一級齒輪22被固定于經(jīng)由內(nèi)置軸承25旋轉(zhuǎn)自如地嵌合于調(diào)整軸30的圓筒狀輪轂(boss) 26，該圓筒狀輪轂26由軸承33軸支撐于齒輪箱1，并且經(jīng)由筒狀連接軸27以卡合和脫離自如的方式連接于電磁離合器36，筒狀連接軸27緊固連接于圓筒狀輪轂26。另一方面，二級齒輪23以花鍵固定的方式被固定于調(diào)整軸30，調(diào)整軸30的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由與二級齒輪23嚙合的二級小齒輪24傳遞給差動齒輪裝置10的外殼11，使該外殼11圍繞輸入軸2及輸出軸3轉(zhuǎn)動。另外，上述的小齒輪21、24及齒輪22、23都是斜齒輪，并且是在嚙合部位不產(chǎn)生間隙和松動的構(gòu)造。在圖中，標(biāo)號37表示與輸入軸2連接并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的伺服馬達(dá)(未圖示)的驅(qū)動軸。下面，對如上所述構(gòu)成的本發(fā)明的差動齒輪型減速器的運轉(zhuǎn)動作進(jìn)行說明。( I)關(guān)于運轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)所有電源為斷開狀態(tài)，驅(qū)動軸37被未圖示的伺服馬達(dá)的內(nèi)置制動器鎖定，向輸入軸2的動力傳遞停止。并且，電磁制動器35也是斷開狀態(tài)并被鎖定，調(diào)整軸30停止旋轉(zhuǎn)。電磁離合器36由于電源斷開而成為自由狀態(tài)。(2)關(guān)于減速運轉(zhuǎn)狀態(tài)在將電源接通后(接通狀態(tài))，所述伺服馬達(dá)的驅(qū)動軸37旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動輸入軸2旋 轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)力傳遞給一級小齒輪21和一級齒輪22。同時，電磁制動器35由于電源接通而成為釋放狀態(tài)，并且電磁離合器36由于電源接通而成為動作狀態(tài)，一級齒輪22和調(diào)整軸30經(jīng)由電磁離合器36而連接，調(diào)整軸30與一級齒輪22聯(lián)動地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)調(diào)整軸30旋轉(zhuǎn)時，二級齒輪23和二級小齒輪24聯(lián)動地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使差動齒輪裝置10的外殼11圍繞輸入軸2和輸出軸3而旋轉(zhuǎn)。當(dāng)外殼11旋轉(zhuǎn)時，與輸入軸2的錐齒輪8及輸出軸3的錐齒輪9嚙合的惰輪17、18圍繞輸入軸2和輸出軸3的軸線而進(jìn)行公轉(zhuǎn)，其結(jié)果是，與錐齒輪8的旋轉(zhuǎn)聯(lián)動地經(jīng)由惰輪17、18而旋轉(zhuǎn)的錐齒輪9的轉(zhuǎn)速減小，輸出軸3的轉(zhuǎn)速相對于輸入軸2的轉(zhuǎn)速而減速。這樣從輸入軸2傳遞給輸出軸3的轉(zhuǎn)速的減速比是根據(jù)與輸入軸2聯(lián)動的二級齒輪列21、22、23、24的齒數(shù)的組合而設(shè)定的。具體情況如后述的實施例I所示。(3)關(guān)于等速運轉(zhuǎn)狀態(tài)在將電源接通的接通狀態(tài)下，所述伺服馬達(dá)的驅(qū)動軸37旋轉(zhuǎn)并驅(qū)動輸入軸2旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)力傳遞給一級小齒輪21和一級齒輪22。另一方面，電磁制動器35在電源斷開狀態(tài)下對調(diào)整軸30進(jìn)行制動，并鎖定為旋轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)，電磁離合器36在電源斷開狀態(tài)下成為自由狀態(tài)，一級齒輪22與電磁離合器36的連接被切斷,與輸入軸2的一級小齒輪21哨合的一級齒輪22處于經(jīng)由內(nèi)置軸承25圍繞調(diào)整軸30空轉(zhuǎn)的狀態(tài)。并且，由于調(diào)整軸30被鎖定為旋轉(zhuǎn)停止?fàn)顟B(tài)，因而旋轉(zhuǎn)力不會從二級齒輪23傳遞給二級小齒輪24,差動齒輪裝置10的外殼11也處于被固定的狀態(tài)。因此，輸入軸2的旋轉(zhuǎn)從錐齒輪8經(jīng)由惰輪17、18直接傳遞給錐齒輪9，輸出軸3進(jìn)行與輸入軸2等速的旋轉(zhuǎn)。實施例I根據(jù)實施例來具體說明上述的差動齒輪裝置10的減速比。一級小齒輪21的齒數(shù)32個一級齒輪22的齒數(shù)72個二級齒輪23的齒數(shù)40個二級小齒輪24的齒數(shù)36個輸入軸2的轉(zhuǎn)速600rpm。差動齒輪裝置10的減速比i為i = (32/72) X (40/36) = 1/2. 025差動齒輪裝置10的外殼11的轉(zhuǎn)速η為
η=600 X ( 1/2.025； ^ 296.2962963rpm
輸出軸的轉(zhuǎn)速N為
N= (600X 1/2-296.2962963) X2rpm
=3.7037037 X 2rpm
N 7.4074074rpm在上述計算式中將輸入軸2的轉(zhuǎn)速600rpm設(shè)為1/2，這是因為差動齒輪裝置10的惰輪17、18在進(jìn)行公轉(zhuǎn)，因而輸入軸2的錐齒輪8和輸出軸3的錐齒輪9進(jìn)行彼此相反的 旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生2倍的減速效果。輸出軸3相對于輸入軸2的減速比I為
1=7. 4074074/600
= 1/81.00000008
N 1/81因此，相對于輸入軸2旋轉(zhuǎn)81圈，輸出軸3旋轉(zhuǎn)I圈，能夠得到比較大的減速比。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的差動齒輪型減速器能夠利用緊湊的結(jié)構(gòu)得到比較大的減速比，而且能夠在運轉(zhuǎn)中馬上從減速切換為等速(高速)以及與此相反的切換，因而能夠有效地用作各種卷揚裝置和卷取設(shè)備的動力傳遞單元。
權(quán)利要求
1.一種差動齒輪型減速器，其特征在于， 由齒輪箱軸支撐的輸入軸和輸出軸通過在所述齒輪箱內(nèi)設(shè)置的差動齒輪裝置而聯(lián)動連接， 在由所述齒輪箱軸支撐的與所述輸入軸平行的調(diào)整軸的一端部設(shè)有制動器，在該調(diào)整軸的另一端部設(shè)有離合器， 被固定于所述輸入軸的一級小齒輪與轉(zhuǎn)動自如地設(shè)置于所述調(diào)整軸的一級齒輪嚙合，而且所述一級齒輪以卡合和脫離自如的方式與所述離合器聯(lián)動連接， 被固定于所述差動齒輪裝置的外殼上的二級小齒輪與被固定于所述調(diào)整軸的二級齒輪嚙合，或者被固定于所述差動齒輪裝置的外殼上的二級齒輪與被固定于所述調(diào)整軸的二級小齒輪嚙合，通過所述制動器和所述離合器的切換操作，與所述輸入軸聯(lián)動地使所述調(diào)整軸旋轉(zhuǎn)/停止，從而控制所述差動齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)制動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的差動齒輪型減速器，其特征在于，所述差動齒輪裝置是使用了錐齒輪的裝置，所述輸入軸和所述輸出軸被配置成同軸狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的差動齒輪型減速器，其特征在于，所述制動器和所述離合器是電磁式的。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任意一項所述的差動齒輪型減速器，其特征在于，所述輸入軸與伺服馬達(dá)連接。
全文摘要
一種結(jié)構(gòu)緊湊的差動齒輪型減速器，通過與輸入軸(2)聯(lián)動地機械地控制差動齒輪裝置(10)的旋轉(zhuǎn)制動，能夠得到比較大的減速比。輸入軸和輸出軸(3)通過在齒輪箱(1)內(nèi)設(shè)置的差動齒輪裝置而聯(lián)動連接，在與輸入軸平行的調(diào)整軸(30)的一端部設(shè)有制動器(35)，在另一端部設(shè)有離合器(36)。被固定于輸入軸的一級小齒輪(21)與轉(zhuǎn)動自如地設(shè)于調(diào)整軸的一級齒輪(22)嚙合，一級齒輪以卡合和脫離自如的方式與離合器聯(lián)動連接。被固定于差動齒輪裝置的外殼(11)的二級小齒輪(齒輪)(24)與被固定于調(diào)整軸的二級齒輪(小齒輪)(23)嚙合，通過制動器和離合器的切換操作，使調(diào)整軸與輸入軸聯(lián)動地旋轉(zhuǎn)/停止，從而控制差動齒輪裝置的旋轉(zhuǎn)制動。
文檔編號F16H37/08GK102829149SQ20121019327
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月14日
發(fā)明者島靜男 申請人:牧新光股份有限公司