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諧波齒輪系統.pdf

摘要
申請專利號:

CN201380054574.0

申請日:

2013.08.21

公開號:

CN104919221A

公開日:

2015.09.16

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):F16H 57/04申請日:20130821|||公開
IPC分類號: F16H57/04; F16H49/00; F16H57/029; F16D3/72; F16J15/14; F16C33/10; F16C33/66; F16N11/02; F16H57/022 主分類號: F16H57/04
申請人: 聶克森集團公司
發明人: 安東尼·威爾·克利柏; 查爾斯·克里斯蒂安·布謝克
地址: 美國明尼蘇達州維達那斯高地橡林大道560號
優先權: 61/691,400 2012.08.21 US
專利代理機構: 北京維澳專利代理有限公司11252 代理人: 王立民; 張應
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201380054574.0

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.04.27|||2015.10.14|||2015.09.16

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種諧波齒輪系統(10)包括位于一凸緣(84)與一定位板(88)之間的第一和第二組滾珠軸承(80,82),可與一個輸出和包含應變消除器(76)的輸入的一個徑向扁平碟(74)旋轉。應變消除器(76)為在徑向位于波產生器(94)和環齒輪(22)之內側的一個接合件(70)中的一個螺旋槽。環齒輪(22)被一個密封系統密封,密封系統包括密封劑(42),密封劑(42)被進入一個洞(36)的一個蓋(24)的一個突起(34)強迫穿過一個溝(40)進入框(12)的一個調節空間(38)。將框(12)安裝成可在輸出(54)旋轉的軸承(48)被一個潤滑系統潤滑,潤滑系統包括螺設在軸向孔(102)中的柱塞(110),軸向孔(102)與連通于軸承(48)徑向孔(47)的徑向孔(104)相交。

權利要求書

權利要求書
1.  一種諧波齒輪系統,其特征在于,包括以下組合:一個輸入,包括具有一個應變消除器的一個轂及具有軸向相隔的第一面及第二面的一個徑向延伸碟;一個環齒輪;一個波產生器,形狀為非圓形且連接到所述輸入而可與所述輸入旋轉;一個輸出;一個柔輪,連接到所述輸出而可與所述輸出旋轉,所述柔輪與所述環齒輪嚙合且位于所述環齒輪與所述波產生器之間,所述波產生器和所述環齒輪安排成與所述轂同心,所述應變消除器和所述轂在徑向位于所述柔輪,所述波產生器,及所述環齒輪之內側;徑向延伸且軸向相隔的第一環及第二環,所述第一環及第二環連接到所述輸出;一個第一軸承,位于所述第一面和所述第一環之間;一個第二軸承,位于所述第二面和所述第二環之間;一個框,具有一個外周圍,一個第一軸向端和從所述第一軸向端軸向延伸的一個軸向延伸內表面;一個蓋,具有一個第一軸向端和從所述蓋的所述第一端軸向延伸的一個軸向延伸環狀內表面,所述框和所述蓋的所述第一軸向端相靠,所述軸向延伸環狀內表面位于相同的徑向距離,所述環齒輪抵靠并重迭所述軸向延伸環狀內表面;一個突起,具有一個體積且形成在所述蓋和所述框其中一者的所述軸向延伸環狀內表面的一個相交處的所述第一軸向端上;一個洞,具有一個體積且形成在所述蓋和所述框另一者的所述軸向延伸環狀內表面的一個相交處的所述第一軸向端上,所述洞的所述體積大于所述框的所述體積;一個調節空間,形成在所述蓋和所述框另一者的所述第一軸向端且與所述軸向延伸環狀內表面和所述洞相隔;一個連接溝,連接所述洞和所述調節空間;密封劑,注入在所述洞內且通過位于所述洞的所述突起而穿過所述連接溝移入所述調節空間;一個第三軸承,將所述輸出可旋轉地安裝在所述框;一個孔,從所述框的所述外周圍延伸到所述第三軸承;一個柱塞,以受控方式可滑動地容納在所述孔中;及油脂,注入在所述孔中且位于所述柱塞和所述第三軸承之間,所述柱塞在所述孔中向內滑動迫使某量的油脂進入所述第三軸承。

2.  如權利要求1所述的諧波齒輪系統,其特征在于,所述柱塞螺設在 所述孔中。

3.  如權利要求1或2所述的諧波齒輪系統,其特征在于,所述孔包括從所述框的所述周圍延伸到所述第三軸承的一個徑向孔,一個從所述框的所述周圍延伸到所述徑向孔的一個軸向孔,位于所述徑向孔內且位于所述框的所述周圍和所述徑向孔之間的一個塞,及形成在所述第三軸承內且與所述徑向孔連通的一個徑向孔。

4.  如前述權利要求中任一項所述的諧波齒輪系統,其特征在于,所述突起的截面為四邊形,所述四邊形具有在所述蓋和所述框所述其中一者的所述第一軸向端上的一個底部,平行于所述底部延伸但長度較短的一個頂部,在所述頂部和所述底部之間延伸且一般與所述蓋和所述框的所述其中一者的所述軸向延伸環狀內表面同長的一個第一端,及在所述底部和所述頂部之間延伸的一個第二端。

5.  如前述權利要求中任一項所述的諧波齒輪系統,其特征在于,所述洞和所述調節空間截面各為長方形,且其中所述連接溝形成在所述框和所述蓋的所述其中一者的所述第一軸向端中。

6.  如前述權利要求中任一項所述的諧波齒輪系統,其特征在于所述輸入為一轂;且其中所述應變消除器為在所述轂中的一個槽且為螺旋狀,以補償所述輸入相對于所述輸出的平行和角度的不對齊。

7.  如權利要求6所述的諧波齒輪系統,其特征在于所述輸入還包括固定在所述轂和所述徑向延伸碟之間的一個頸圈,所述波產生器固定在所述頸圈且與所述轂同心。

8.  如前述權利要求中任一項所述的諧波齒輪系統,其特征在于所述輸出包括一個徑向延伸凸緣,所述徑向延伸凸緣包括所述第一環及固定在所述徑向延伸凸緣且包括所述第二環的一個環狀固定件,其中所述第一軸承和第二軸承為第一滾珠軸承和第二組滾珠軸承,所述第一環和第二環形成有數個環槽以容置所述第一滾珠軸承和第二組滾珠軸承。

9.  如權利要求8所述的諧波齒輪系統,其特征在于所述輸出包括具有一支心軸的一個固定件,所述徑向延伸凸緣固定在所述心軸,所述柔輪包括一開口可滑動地容納所述心軸,及一個安裝件具有一開口可滑動地容納 所述心軸,所述柔輪夾在所述安裝件和所述徑向延伸凸緣之間,所述第三軸承固定在所述安裝件。

10.  一種諧波齒輪系統,包括以下組合:一個輸入,包括具有軸向相隔的第一面及第二面的一個徑向延伸碟;一個環齒輪;一個波產生器,形狀為非圓形且連接到所述輸入而可與所述輸入旋轉;一個輸出;一個柔輪,連接到所述輸出而可與所述輸出旋轉,所述柔輪與所述環齒輪嚙合且位于所述環齒輪與所述波產生器之間;徑向延伸且軸向相隔的第一環及第二環,所述第一環及第二環連接到所述輸出;一個第一軸承,位于所述第一面和所述第一環之間;及一個第二軸承,位于所述第二面和所述第二環之間。

11.  如權利要求10所述的諧波齒輪系統,其特征在于所述輸入還包括一個應變消除器。

12.  如權利要求11所述的諧波齒輪系統,其特征在于所述輸入為一轂;且其中所述應變消除器為在所述轂中的一個槽且為螺旋狀,以補償所述輸入相對于所述輸出的平行和角度的不對齊。

13.  如權利要求12所述的諧波齒輪系統,其特征在于所述輸入還包括固定在所述轂和所述徑向延伸碟之間的一個頸圈,所述波產生器固定在所述頸圈且與所述轂同心。

14.  如權利要求10-13中任一項所述的諧波齒輪系統,其特征在于所述輸出包括一個徑向延伸凸緣,所述徑向延伸凸緣包括所述第一環及固定在所述徑向延伸凸緣且包括所述第二環的一個環狀固定件,其中所述第一和第二軸承為第一和第二組滾珠軸承,所述第一和第二環形成有數個環槽以容置所述第一和第二組滾珠軸承頸圈。

15.  如權利要求14所述的諧波齒輪系統,其特征在于所述輸出包括具有一支心軸的一個固定件,所述徑向延伸凸緣固定在所述心軸,所述柔輪包括一開口可滑動地容納所述心軸,及一個安裝件具有一開口可滑動地容納所述心軸,所述柔輪夾在所述安裝件和所述徑向延伸凸緣之間,所述第三軸承固定在所述安裝件

16.  如權利要求10-15中任一項所述的諧波齒輪系統,還包括以下組合:一個框,具有一個外周圍,一個第一軸向端和從所述第一軸向端軸向延伸 的一個軸向延伸內表面;一個蓋,具有一個第一軸向端和從所述蓋的所述第一端軸向延伸的一個軸向延伸環狀內表面,所述框和所述蓋的所述第一軸向端相靠,所述軸向延伸環狀內表面位于相同的徑向距離,所述環齒輪抵靠并重迭所述軸向延伸環狀內表面;一個突起,具有一個體積且形成在所述蓋和所述框其中一者的所述軸向延伸環狀內表面的一個相交處的所述第一軸向端上;一個洞,具有一個體積且形成在所述蓋和所述框另一者的所述軸向延伸環狀內表面的一個相交處的所述第一軸向端上,所述洞的所述體積大于所述框的所述體積;一個調節空間,形成在所述蓋和所述框另一者的所述第一軸向端且與所述軸向延伸環狀內表面和所述洞相隔;一個連接溝,連接所述洞和所述調節空間;及密封劑,注入在所述洞內且通過位于所述洞的所述突起而穿過所述連接溝移入所述調節空間。

17.  如權利要求16所述的諧波齒輪系統,其特征在于所述突起的截面為四邊形,所述四邊形具有在所述蓋和所述框所述其中一者的所述第一軸向端上的一個底部,平行于所述底部延伸但長度較短的一個頂部,在所述頂部和所述底部之間延伸且一般是與所述蓋和所述框的所述其中一者的所述軸向延伸環狀內表面同長的一個第一端,及在所述底部和所述頂部之間延伸的一個第二端。

18.  如權利要求16或17所述的諧波齒輪系統,其特征在于所述洞和所述調節空間截面各為長方形,且其中所述連接溝形成在所述框和所述蓋的所述其中一者的所述第一軸向端中。

19.  如權利要求10-15中任一項所述的諧波齒輪系統,還包括以下組合:一個框,有一個外周圍;一個第三軸承,將所述輸出可旋轉地安裝在所述框;一個孔,從所述框的所述外周圍延伸到所述第三軸承;一個柱塞,以受控方式可滑動地容納在所述孔中;及油脂,注入在所述孔中且位于所述柱塞和所述第三軸承之間,所述柱塞在所述孔中向內滑動迫使某量的油脂進入所述第三軸承。

20.  如權利要求19所述的諧波齒輪系統,其特征在于所述柱塞是螺設在所述孔中。

21.  如權利要求19或20所述的諧波齒輪系統,其特征在于所述孔包 括從所述框的所述周圍延伸到所述第三軸承的一個徑向孔,一個從所述框的所述周圍延伸到所述徑向孔的一個軸向孔,位于所述徑向孔內且位于所述框的所述周圍和所述徑向孔之間的一個塞,及形成在所述第三軸承內且與所述徑向孔連通的一個徑向孔。

22.  一種潤滑系統,包括以下組合:一個框;一個安裝件;一個軸承,將所述安裝件可旋轉地安裝在所述框;一個孔,從所述框的所述外周圍延伸到所述軸承;一個柱塞,以受控方式可滑動地容納在所述孔中;及油脂,注入在所述孔中且位于所述柱塞和所述軸承之間,所述柱塞在所述孔中向內滑動迫使某量的油脂進入所述軸承。

23.  如權利要求22所述的潤滑系統,所述柱塞螺設在所述孔中。

24.  如權利要求22或23所述的潤滑系統,其特征在于所述孔包括從所述框的所述周圍延伸到所述軸承的一個徑向孔,一個從所述框的所述周圍延伸到所述徑向孔的一個軸向孔,位于所述徑向孔內且位于所述框的所述周圍和所述徑向孔之間的一個塞,及形成在所述軸承內且與所述徑向孔連通的一個徑向孔。

25.  一種密封系統,包括以下組合:一個組件;一個框,具有一個第一軸向端和從所述第一軸向端軸向延伸的一個軸向延伸內表面;一個蓋,具有一個第一軸向端和從所述蓋的所述第一端軸向延伸的一個軸向延伸環狀內表面,所述框和所述蓋的所述第一軸向端相靠,所述軸向延伸環狀內表面位于相同的徑向距離,所述組件抵靠并重迭所述軸向延伸環狀內表面;一個突起,具有一個體積且形成在所述蓋和所述框其中一者的所述軸向延伸環狀內表面的一個相交處的所述第一軸向端上;一個洞,具有一個體積且形成在所述蓋和所述框另一者的所述軸向延伸環狀內表面的一個相交處的所述第一軸向端上,所述洞的所述體積大于所述框的所述體積;一個調節空間,形成在所述蓋和所述框另一者的所述第一軸向端且與所述軸向延伸環狀內表面和所述洞相隔;一個連接溝,連接所述洞和所述調節空間;密封劑,注入在所述洞內且通過位于所述洞的所述突起而穿過所述連接溝移入所述調節空間。

26.  如權利要求25所述的密封系統,其特征在于所述突起的截面為四 邊形,所述四邊形具有在所述蓋和所述框所述其中一者的所述第一軸向端上的一個底部,平行于所述底部延伸但長度較短的一個頂部,在所述頂部和所述底部之間延伸且一般是與所述蓋和所述框的所述其中一者的所述軸向延伸環狀內表面同長的一個第一端,及在所述底部和所述頂部之間延伸的一個第二端。

27.  如權利要求25或26所述的密封系統,其特征在于所述洞和所述調節空間截面各為長方形,且其中所述連接溝形成在所述框和所述蓋的所述其中一者的所述第一軸向端中。

28.  一種諧波齒輪系統,包括以下組合:一個輸入,包括具有應變消除器的一個轂;一個環齒輪;一個波產生器,形狀為非圓形且連接到所述輸入而可與所述輸入旋轉;一個輸出;一個柔輪,連接到所述輸出而可與所述輸出旋轉,所述柔輪與所述環齒輪嚙合且位于所述環齒輪與所述波產生器之間,所述波產生器和所述環齒輪安排成與所述轂同心,所述應變消除器和所述轂在徑向位于所述柔輪,所述波產生器,及所述環齒輪之內側。

說明書

說明書諧波齒輪系統
技術領域
本發明一般是關于諧波齒輪系統,特別是關于內部可使用的密封及潤滑系統。
背景技術
諧波齒輪機構已成功地用于工業,醫療,航空及國防領域。一般而言,諧波齒輪機構作用是將一橢圓構件組裝到系統輸入,橢圓構件形成一外部齒輪(稱為“柔輪”),它的形狀使它在相隔180度位置結合內部設齒的外框,結合位置轉90度,則二齒輪之間有間隙。當輸入使橢圓構件轉動時,外部齒結合一個內部設齒的外構件(一般稱為“圓輪”)。外部設齒的齒輪齒數少于內部設齒的齒輪,而在齒輪之間產生相對動作,此相對動作可視為一齒輪比,最后結果是在動作控制市場上具高價值的一種速度/扭力交換。
一管狀軸被加到外部設齒的齒輪(柔輪)上,以達到諧波齒輪技術的許多特征,管狀軸讓諧波齒輪機構零游隙,減少軸承負載,及平衡內部力;它也通過將應變分布到較長距離而大幅地延長外部設齒的齒輪的應變壽命。
諧波齒輪機構有多用途,其中一種用途是一種設計用于一特定目的的一種特定機器的整合齒輪系統,這些系統為了特定應用而高度工程化和客制化。另外,一組諧波齒輪機構可以建構為具一輸入和一輸出的一框,而可為另一使用者使用,一般稱為齒輪箱,這些齒輪箱構造大多是為了一般市場,整合者將它和其他組件配對來建造機器。諧波齒輪箱有許多形式,但有一些共同處。首先,它們有一個輸入(一軸,一凸緣,或一孔),它們亦包括前面三種選擇的其中一種的一個輸出,另外,它們包括一框和一些軸承組合。
將橢圓構件(亦稱為波產生器)安裝到柔輪內部在得到正確齒輪組性 能方面是重要步驟,其中一種安裝方式是將波產生器裝到輸入并安裝為一總成,具這種構造的系統有多個缺點,第一,輸入需有客制化修改以將波產生器正確定位,例如一螺栓和步驟,客制化修改可能會大幅增加系統成本;第二,終端使用者是最后負責將齒輪系統重要組件正確定位的人,這增加了終端使用者的風險。若是制造商能完成定位,系統精確位置控制是由制造商承擔,而非終端使用者,最后可提高產品性能。
另一種安裝方法是限制波產生器,然后安裝該輸入。舉例言之,利用定位在波產生器的一側或兩側的滾珠軸承來限制波產生器。這種限制方法讓制造商正確地將波產生器定位,而非終端使用者。通過這種做法,終端使用者只需以簡單耦合裝置(例如鍵,螺栓連結,夾箍,螺栓等等)連接該系統。
這種方法有一缺點,因為滾珠軸承在徑向上過度限制系統,導致軸承制造時或軸承零件組裝時的任何錯誤將造成軸承以不想要的方式設置。這三個軸承各有不同的中心線,就是任何制造零件僅因機制公差的情況。當軸旋轉時,偏心在軸承中造成徑向負載,這是系統內的偏心量的函數。
與其他齒輪系統(例如行星齒輪),諧波齒輪機構的最大優點的其中一者是它的尺寸,諧波齒輪尺寸明顯小于具類似比例的其他齒輪系統,諧波齒輪箱尺寸減小進一步增加了產品價值。
輸入鏈接這個特征是可以改進以減少齒輪箱長度,因而增加性能。輸入連結可利用許多方式進行,包括鍵結,摩擦鎖緊,錐形鎖緊,固定件連結等等。在連結方面,通常是一種用來補償輸入旋轉軸線與波產生器旋轉軸線之間不對齊的順應裝置。在某些情況,在波產生器上沒有為軸承提供順應裝置,但這種鏈接方法的風險是因偏心負載造成波產生器軸承的損壞。用于諧波齒輪機構的典型順應連結是奧爾德姆型耦合。一個奧爾德姆型耦合使用兩個90度對設的耳部來傳遞扭力,這些驅動耳部通過一浮動構件連結,因而得以補償軸向不對齊。缺點是奧爾德姆型耦合增加了系統的長度和游隙,游隙來自需要空間讓驅動耳部徑向滑動而補償平行不對齊,長度僅因奧爾德姆型耦合緊接著波產生器定位。
這些系統也需要潤滑也因而需要密封,為了提供密封,典型設計使用 方法是使用O形環,墊片或接合密封件。任一方法有一缺點,進一步言之,O形環需要大空間,造成產品較大;墊片使系統長度增加并在二接點之間形成一撓性構件,降低了整個系統的硬度;接合密封件很難連續地應用在整個連接處,在接點之間形成一撓性構件,風險是有部分連接處沒有密封而會漏。
不同型式的軸承可用來支撐輸出,大多數的軸承,例如交叉滾子軸承,在使用前必須潤滑,而且是在產品壽命期間須定期潤滑。交叉滾子軸承在外環有徑向孔形式之設置以用于再潤滑,一般而言,再潤滑是終端使用者對齒輪制造商安裝的一接頭施加一油脂槍來進行,然而,客戶不喜歡用油脂,因為它臟而且可能會污染周圍的東西;很難確保所增加的油脂是正確的量;及不容易到達再潤滑點。
因此,有克服先前技術不足的方法和系統之需求。
發明內容
此需求及運動控制的其他問題之解決是通過提供一種諧波齒輪系統,包括一環齒輪,可與一輸入旋轉的一個波產生器,及一個柔輪,所述柔輪形狀為非圓形,可與一輸出旋轉,及通過波產生器與環齒輪嚙合。一個第一軸承位于所述輸出的一個第一環與所述輸入的一個徑向延伸碟的一個第一面之間,一個第二軸承位于所述輸出的一個第二環與所述輸入的所述徑向延伸碟的一個第二面之間。在所示的一個形式中,所述輸入更包括應變消除器。
在另一觀點中,一個密封系統包括一個框和一個蓋,所述框和蓋各包括相靠的第一軸向端且包括在相同徑向距離軸向延伸的內表面。一個組件,例如波產生器情況的環齒輪,容納在所述軸向延伸內表面內且抵靠所述軸向延伸內表面。所述蓋和所述框的其中一者的第一軸向端上靠近所述軸向延伸內表面處形成一個突起。所述蓋和所述框的另一者的第一軸向端上靠近所述軸向延伸內表面處形成一個洞。在組合時,所述突起延伸進入所述洞,迫使從所述洞來的密封劑穿過一個連通溝進入形成在所述第一軸向端的一個調節空間。
在又一觀點中,一個用于設在一個框和一個安裝件之間的一軸承的一個潤滑系統包括以受控方式可滑動地容納在一孔中的一固柱塞,所述孔從所述框的周圍延伸到所述軸承。所述孔中的油脂在所述柱塞滑入所述孔時被迫從所述孔進入所述軸承。
在以下詳細說明配合圖式將可更清楚說明用實施例。
附圖說明
圖1為一諧波齒輪系統的分解立體圖。
圖2為圖1中的諧波齒輪系統的剖視圖。
圖3為圖1中的諧波齒輪系統的部分放大剖視圖。
圖4為圖1中的諧波齒輪系統的部分放大剖視圖。
圖5為圖1中的諧波齒輪系統的部分放大剖視圖。
具體實施方式
所有圖式系僅便于解釋基本教導而已,圖式中將對構成說明用實施例之組件的數目、位置、關系、及尺寸之延伸將有所說明或在閱讀及了解以下描述后屬于業界技能。另外,在閱讀及了解以下描述后,配合特定力量、重量、強度、及類似要求之精確尺寸及尺寸比例之改變亦屬業界技能。
在不同圖式中系以相同標號來標示相同或類似組件;另外請了解文中諸如“頂部”、“底部”、“第一”、“第二”、“向前”、“向后”、“反向”、“前”、“后”、“高度”、“寛度”、“長度”、“端”、“側”、“水平”、“垂直”等等及類似用語系僅便于看圖者參考圖中構造以及僅用于幫助描述說明用實施例而已。
一種諧波齒輪系統示于圖中且標號為10,齒輪系統10一般包括形狀一般為圓柱形且具有一個第一軸向端14和一個第二軸向端16的一個框12。一個軸向延伸的內表面18從端16徑向向內延伸,并止于一個徑向延伸表面20,以形成一個導件。一個環齒輪22位于框12的導件中,且通過以諸如螺栓23穿過環齒輪22并螺入框12及通過一個環狀軸承蓋24(具有一軸向端26靠在端16)而固定在導件上。蓋24因為有兩個目的也稱為馬達轉換器。蓋24包括從端26軸向向內延伸的一個軸向延伸內表面28,其徑向程度或距離如同表面18。 表面28終止于一個徑向延伸表面30,表面28和30形成環齒輪22的導件。蓋24被適當地固定在框12上,例如如所示地利用螺栓33。環齒輪22包括多個花鍵內齒32。
一個突起34形成在端26上且靠近端26與表面28連接處,在所示形式中,突起34截面為四邊形。四邊形具有在端26上的一個底部,平行于底部延伸但長度較短的一個頂部,在頂部和底部之間延伸且一般是與表面28同長的一個第一端,及在底部和頂部之間一般呈45度延伸的一個第二端,但仍可為其他形狀和位置。一個洞36形成在端16與表面18連接處,且空間大于突起34以容納突起34,深度大于第一端長度,高度大于突起34底部長度。在所示形式中,洞36的截面為長方形,但仍可有其他形狀。一個調節空間38形成于端16內,且與表面18和洞36隔開。在所示形式中,空間38的截面為長方形,但仍可有其他形狀。一個連通溝40形成在端16內且連接洞36和空間38,溝40在端16內的深度小于洞36和空間38深度。
在一種組合方式中,環齒輪22置放在形成在框12內的導件中,密封劑42注入洞36中一般是直到溝40為止。接著蓋24在環齒輪22上被導引直到端26抵靠端16,使得環齒輪22抵靠并重迭表面18和28。如此進行之同時,突起34進入洞36并使密封劑42流動通過溝40進入空間38。空間38尺寸必須大于突起34尺寸,以容納被突起34從洞36內移動的密封劑42,以確保密封劑42不會進入端16和26之間。因此確保了密封劑42與框12,環齒輪22,和馬達轉換器24之間的正向連結,并確保密封件42不會進入框12和蓋24的抵靠端16和26之間。
一軸承48的一外環46夾在一環狀軸承蓋50和框12之間,軸承蓋50適當地固定在框12上,例如通過螺栓52。一軸承48的內環49固定在一環狀安裝件或輸出54,例如利用形成在輸出54中的一導件的一固定環56加以限位。輸出54包括一中央軸向孔58。
一柔輪60一般為杯狀且包括尺寸和形狀對應孔58的一個中央軸向孔62,柔輪60更包括與環齒輪22的齒32嚙合的徑向向外的齒64。
柔輪60是可旋轉地固定在輸出54上,例如利用由螺栓67適當固定的一定位件66而夾靠定位。在所示形式中,徑向對齊之達成是利用固定件66的一 支心軸68可滑動地容納在輸出54和柔輪60的孔58和60中。
諧波齒輪系統10更包括呈一轂或接合件70形式的一個輸入,以及從接合件70延伸且終止于一徑向扁碟74的一個頸圈或徑向延伸凸緣72。在所示形式中,接合件70包括一個應變消除器76,圖中所示為從接合件70移除材料形成且為螺旋狀的一槽。請了解可使用從接合件70移除材料的其他方式,以允許接合件70應變而補償平行和角度方面的不對齊,但不犠牲游隙。
為了將接合件70在軸向(但不是徑向)上相對于輸出54,柔輪60及固定件66限位,第一和第二組滾珠軸承80和82是位于扁平碟74的相對軸向面或側。第一組軸承80容置在形成于固定件66的一個徑向延伸凸緣84中的一個環槽83內,因此,第一組滾珠軸承80位于扁平碟74第一面與徑向延伸凸緣84形成的一個第一環之間。第二組滾珠軸承82容置在形成于一環狀定位板88的一環槽86中,環狀定位板88利用例如螺栓90而固定在在徑向位于扁平碟74之外側的固定件66的凸緣84。因此,第二組滾珠軸承82位于扁平碟74的第二面和一第二環之間,第二環由環狀定位板88形成且與第一環軸向隔開。將滾珠軸承80和82容納在槽83和86中確保滾珠軸承80和82的滾珠在運作期間不會徑向或軸向移動,只觀察到旋轉動作。雖然所示者為滾珠軸承80和82,可使用諸如黃銅或聚四氟乙烯(PTFE)的實心潤滑軸承,優點是材料在運作期間會磨損,留下零阻力的扭力驅動運作。
諧波齒輪系統10亦包括一個波產生器94,一般是與接合件70同心,且在所示形式中是利用例如螺栓96固定在凸緣72。波產生器94為非圓形或一般為橢圓形,具有至少二個直徑上相對的凸部,其位置是沿其外周圍,且在徑向是位于接合件之外側,且在徑向是在齒32和64之內側。請了解應變消除器76在徑向是在齒32和64及波產生器94之內側,且與齒32和64及波產生器94同心,以達成順應,但不會增加諧波齒輪系統10的長度或游隙。特別言之,波產生器94連接到凸緣72,而包含應變消除器76的接合件70在波產生器94下方回折。
框12包括徑向在軸承48之外側且軸向位于端14和16之間的一個徑向延伸階梯100,數個軸孔102從階梯100朝端14延伸但與端14相隔,且在圓周方向彼此相隔,且在徑向位于軸承48之外側。數個徑向孔104從外周圍106 延伸且與所述數個軸孔102相交,且與形成于軸承48外環46中數個徑向孔47通路相通。各徑向孔104被外周圍106附近且利用例如壓合適當固定在其內部的一塞108封閉。各軸向孔102包括鄰近階梯100且以受控方式可滑動地容納在其內部(例如螺接)的一個柱塞110。
在組合時,油脂112注入所述數個孔102和104中,各柱塞110位于其行程的最外部位置。在安裝和使用諧波齒輪系統10之后,碰到要再潤滑的時候,終端使用者簡單地將其中一個柱塞110向內移動,例如在所示形式中以一工具旋轉柱塞110,直到它到達行程。因此,油脂112被迫從對應孔102和104流入徑向孔47,油脂112的量是齒輪48制造商建議的精確油脂量。因此,軸承48可被再潤滑等同諧波齒輪系統10包含的柱塞110數目,所提供的柱塞110數目足以提供軸承48壽命所需的再潤滑。
基本教導已加以說明,對業界普通技業人士而言,明顯地仍有許多延伸和變化。例如,即使所示形式的諧波齒輪系統10包括相信是可得到加成效果的數個特征及系統,這些系統可建構成包含這些特征的單一特征或其他組合。
由于說明書揭示的本發明可在未脫離本發明精神或大體特征的其它特定形式來實施,且這些特定形式的一些形式已經被指出,所以,說明書揭示的實施例應視為舉例說明而非限制。本發明的范圍是由所附的權利要求界定,而不是由上述說明所界定,對于落入權利要求的均等意義與范圍的所有改變仍將包含在其范圍之內。

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諧波 齒輪 系統
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