專利名稱：傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒隙消除方法及其構(gòu)造的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種齒輪傳動(dòng)的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種針對(duì)消除齒輪傳動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的齒隙，以及促進(jìn)齒輪傳動(dòng)嚙合穩(wěn)密度的發(fā)明。
背景技術(shù)：
目前許多產(chǎn)業(yè)機(jī)械的傳動(dòng)、位移是利用各種齒形結(jié)合傳動(dòng)達(dá)成，而齒形的機(jī)構(gòu)有相當(dāng)多種，如齒輪、導(dǎo)螺桿、齒條等的組合，都是藉由齒形物相互結(jié)合來傳遞動(dòng)力。而齒形構(gòu)件應(yīng)用于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)最大的缺點(diǎn)在于齒隙的產(chǎn)生，如圖1所示，當(dāng)齒輪與齒條嚙合時(shí)，齒與齒之間存在間隙。而造成齒隙的原因可能來自于制造公差、磨耗外，也可能是為了降低傳動(dòng)的摩擦力而設(shè)計(jì)。但是對(duì)于傳動(dòng)需求越來越精密的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)而言，齒隙的存在除了會(huì)造成不必要的噪音及震動(dòng)外，更容易形成傳動(dòng)定位上的誤差及傳動(dòng)質(zhì)量、效率的低落。為此便有諸多國內(nèi)、外業(yè)者投入改善齒輪傳動(dòng)產(chǎn)生齒隙的研發(fā)，略述于下首先，如中國專利第395468號(hào)公告，名稱雙小齒輪與齒排嚙合的背隙消除結(jié)構(gòu)(以下簡稱習(xí)用一)，請(qǐng)參閱圖2、圖3，該習(xí)用一主要是由一固定板、一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、二偏心滾輪、二小齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及一時(shí)規(guī)皮帶等部份所構(gòu)成，其主要特征在于利用該固定板上適當(dāng)處分別裝設(shè)一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及二小齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，且該機(jī)構(gòu)的軸桿頂端均分別設(shè)置一時(shí)規(guī)皮帶輪，并在各時(shí)規(guī)皮帶輪上套置一時(shí)規(guī)皮帶，而在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)與小齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)間的時(shí)規(guī)皮帶外分別設(shè)置一偏心滾輪，藉以擠壓時(shí)規(guī)皮帶產(chǎn)生適當(dāng)張力，藉時(shí)規(guī)皮帶產(chǎn)生的張力，對(duì)二小齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的時(shí)規(guī)皮帶輪分別產(chǎn)生反向拉力，進(jìn)而促使該二傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的小齒輪分別對(duì)齒排的鋸齒形成反向且恒為單邊緊密嚙合狀態(tài)，藉以消除二鋸齒在嚙合上所產(chǎn)生的背隙者。
上述習(xí)用一使用功能上雖然可達(dá)到消除齒隙目的，但因?yàn)槭墙逵蓵r(shí)規(guī)皮帶輪產(chǎn)生的張力而達(dá)成令小齒輪恒與齒排呈緊密接觸，故相對(duì)的當(dāng)整體機(jī)構(gòu)運(yùn)作時(shí)，該時(shí)規(guī)皮帶輪產(chǎn)生張力亦作用于小齒輪上，而增加傳動(dòng)效率的損失，即若是小齒輪的運(yùn)轉(zhuǎn)是藉由馬達(dá)帶動(dòng)時(shí)，則馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)的功率損耗亦因時(shí)規(guī)皮帶輪張力的作用而增加。此外就消除齒隙的的效能與穩(wěn)定性而言，此習(xí)用創(chuàng)作仍非最佳的設(shè)計(jì)而有需加以改善。
其次，再參閱圖4所示，另一習(xí)用創(chuàng)作是公告第542766號(hào)「數(shù)值控制機(jī)工具」發(fā)明專利(以下簡稱習(xí)用二)，該習(xí)用二是在一種構(gòu)造中藉由對(duì)于X軸線、Y軸線及Z軸線的三個(gè)進(jìn)給機(jī)構(gòu)，使得用于放置一工件的一臺(tái)架以及用于固定一工具的一心軸相對(duì)移動(dòng)以進(jìn)行機(jī)械加工，其中對(duì)于各軸線使用兩個(gè)馬達(dá)并使用一齒條、小齒輪將一預(yù)負(fù)載施加至所有該等對(duì)于X軸線、Y軸線及Z軸線的三個(gè)進(jìn)給機(jī)構(gòu)，以防止該齒條、小齒輪中產(chǎn)生齒隙。此習(xí)用二所揭露的進(jìn)給機(jī)構(gòu)利用二馬達(dá)各傳動(dòng)一小齒輪于齒條上傳動(dòng)確實(shí)具有其設(shè)計(jì)上的功能性，但因?yàn)樵摱↓X輪是分別由一馬達(dá)帶動(dòng)，而該二小齒輪又需同步于齒排上運(yùn)動(dòng)，故由于機(jī)構(gòu)動(dòng)力來源無法一致同步傳動(dòng)，而容易造成傳動(dòng)效率的缺失。其次習(xí)用二最大的缺失是其機(jī)構(gòu)傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)需利用三個(gè)進(jìn)給機(jī)構(gòu)同時(shí)搭配方能達(dá)成消除齒隙目的，故在實(shí)施的層面上并無法廣泛應(yīng)用于各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上，因此設(shè)計(jì)上仍有需改良之處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要的目的是提供一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒隙消除方法及其構(gòu)造，其是令利用齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)成傳動(dòng)目的的機(jī)構(gòu)于作動(dòng)過程中，能確實(shí)消除齒隙，增進(jìn)齒輪嚙合的準(zhǔn)確度，以提升傳動(dòng)質(zhì)量及效率。
為了達(dá)成上述的功效、目的，本發(fā)明傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒隙消除方法及其構(gòu)造，主要是由一機(jī)構(gòu)本體、一主動(dòng)輪、二擺臂、二從動(dòng)輪，以及二彈性組件組成。其中該機(jī)構(gòu)本體上設(shè)有一供該主動(dòng)輪置設(shè)的主軸孔，以及二相鄰設(shè)置用以供該二擺臂樞組的支軸孔，且二相對(duì)的外側(cè)面適處各設(shè)一凸耳部，于該凸耳部與該二擺臂間設(shè)置一彈性組件。該二擺臂是利用一蓋板蓋設(shè)后，再藉由二鎖桿穿設(shè)而結(jié)合、定位于該機(jī)構(gòu)本體上，各該擺臂一端形成有恰可容設(shè)于該支軸孔處的樞軸部，另端則開設(shè)一副軸孔，得利用樞桿樞固一從動(dòng)輪，且對(duì)應(yīng)該凸耳部的外側(cè)面適處則凸設(shè)一定位螺孔。該主動(dòng)輪設(shè)于該機(jī)構(gòu)本體的主軸孔內(nèi)，并與該二從動(dòng)輪嚙合接觸，外側(cè)則凸設(shè)一盤狀的鎖接部，用以固接由馬達(dá)、減速機(jī)等構(gòu)件組成的動(dòng)力機(jī)組。而該二彈性組件設(shè)于該機(jī)構(gòu)本體二側(cè)的凸耳部與該二擺臂的定位螺孔間，各該彈性組件是由一調(diào)整螺桿、頂軸及彈性體等構(gòu)件組成，用以將一緩動(dòng)彈力施予該從動(dòng)輪。據(jù)此，令該二從動(dòng)輪具有一彈性掣動(dòng)的支點(diǎn)，且該支點(diǎn)并恒位于該主動(dòng)輪與從動(dòng)輪圓心相連的直線上，藉以若傳動(dòng)機(jī)構(gòu)于齒條上位移產(chǎn)生齒間隙時(shí)，各該從動(dòng)輪得以該樞軸部為旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)向齒條靠攏，不僅可消除齒間隙，更可增進(jìn)齒輪傳動(dòng)嚙合的準(zhǔn)確度，提升傳動(dòng)效率。
有關(guān)本發(fā)明所采用的技術(shù)、手段及其功效，舉一較佳實(shí)施例并配合圖式詳細(xì)說明于后，相信本發(fā)明上述的目的、構(gòu)造及特征，當(dāng)可由的得一深入而具體的了解。


圖1為一般齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生齒隙示意圖。
圖2為第一種習(xí)用創(chuàng)作立體外觀圖。
圖3為第一種習(xí)用創(chuàng)作另一立體外觀圖。
圖4為第二種習(xí)用創(chuàng)作的立體外觀圖。
圖5為本發(fā)明的立體組合外觀圖。
圖6為本發(fā)明的立體分解示意圖。
圖7為本發(fā)明的組合剖面示意圖。
圖8為本發(fā)明的另一組合剖面示意圖。
圖9為本發(fā)明于直線齒條上傳動(dòng)實(shí)施例示意圖。
圖10為本發(fā)明于弧形齒條上傳動(dòng)實(shí)施例示意圖。
附圖標(biāo)號(hào)說明機(jī)構(gòu)本體10；主軸孔11；支軸孔12；凸耳部13；擺臂20；樞軸部21副軸孔22；定位螺孔23；主動(dòng)輪30；鎖接部31；從動(dòng)輪40；彈性組件50；調(diào)整螺桿51；頂軸52；彈性體53；止付螺絲54；蓋板61；鎖桿62；軸承63；樞桿64；鎖蓋65；動(dòng)力機(jī)組70；馬達(dá)71；減速機(jī)72；直線齒條81；弧形齒條82。
具體實(shí)施例方式
為使其能進(jìn)一步了解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及技術(shù)，謹(jǐn)配合圖式再予說明于后請(qǐng)參閱圖5～圖9所示，本發(fā)明傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒隙消除構(gòu)造，其構(gòu)成包含一機(jī)構(gòu)本體10、二擺臂20、一主動(dòng)輪30、二從動(dòng)輪40，以及二彈性組件50所構(gòu)成，其中該機(jī)構(gòu)本體10為一斷面概呈Z字型的本體構(gòu)件，其內(nèi)緣穿設(shè)有一供該主動(dòng)輪30容置的主軸孔11，而一外側(cè)面形成有二相鄰的支軸孔12，用以供該二擺臂20樞組，且二相對(duì)的外側(cè)面適處各設(shè)一內(nèi)緣呈中空的凸耳部13，配合該二擺臂20接組該二彈性組件50。
該二擺臂20樞組于該機(jī)構(gòu)本體10二相鄰的支軸孔12處，各該擺臂20一端形成有呈長軸狀的樞軸部21，恰可樞套于該支軸孔12內(nèi)，另端則設(shè)一供該從動(dòng)輪40容置的副軸孔22，且外側(cè)面凸出的構(gòu)部適處形成一供該彈性組件50一端固定的定位螺孔23。該二擺臂20組裝于該機(jī)構(gòu)本體10上時(shí)，以呈X字型般前、后交迭方式令其一端的樞軸部21先后套組于各該支軸孔12內(nèi)，并將一蓋板61蓋固后，再利用二鎖桿62分別穿設(shè)各該樞軸部21中空內(nèi)緣后鎖固，令該二擺臂20具有樞擺作動(dòng)的功能。
該主動(dòng)輪30為一般齒輪構(gòu)件，設(shè)于該機(jī)構(gòu)本體10的主軸孔11內(nèi)，且一側(cè)并凸設(shè)有盤狀的鎖接部31，用以接組由馬達(dá)71及減速機(jī)72等構(gòu)件所組成的動(dòng)力機(jī)組70，緣于此動(dòng)力機(jī)組70的組成要件為一般習(xí)知的機(jī)構(gòu)，不再贅述。
該二從動(dòng)輪40亦為一般的齒輪構(gòu)件，各該從動(dòng)輪40中空內(nèi)緣設(shè)有軸承63，其容置于副軸孔22內(nèi)時(shí)，是利用一樞桿64由副軸孔22一端往另端穿套后與一鎖蓋65結(jié)合而定位，且令該從動(dòng)輪40與主動(dòng)輪30作嚙合接觸。
該二彈性組件50設(shè)于該機(jī)構(gòu)本體10二側(cè)的凸耳部13與該二擺臂20的定位螺孔23間，各該彈性組件50是由一調(diào)整螺桿51、頂軸52、彈性體53等構(gòu)件組成，其中該調(diào)整螺桿51一端螺設(shè)于該定位螺孔23處，另端則凸出該定位螺孔23與該頂軸52抵接，該頂軸52概呈T字型，其較大圓徑一端是與該調(diào)整螺桿51接觸，而另端則穿套該彈性體53后套置于該凸耳部13中空內(nèi)緣處，令該彈性體53二端分抵于該機(jī)構(gòu)本體10與擺臂20之間，進(jìn)一步令各該擺臂20具有一微彈性擺動(dòng)作用。而當(dāng)需調(diào)整該彈性體53的壓縮彈性力時(shí)，可利用旋緊或螺松該調(diào)整螺桿51的位置達(dá)成，且為增加各該彈性組件50整體彈性作動(dòng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，另可于該定位螺桿23供調(diào)整螺桿51螺組的外側(cè)處另再螺設(shè)一止付螺絲54，以避免該調(diào)整螺桿51于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)作動(dòng)時(shí)產(chǎn)生非預(yù)期的旋動(dòng)移位情形。
據(jù)此，藉上述的構(gòu)件組成，令該二從動(dòng)輪40以擺臂20的樞軸部21為支點(diǎn)，該支點(diǎn)并恒位于該主動(dòng)輪30與從動(dòng)輪40圓心相連的直線上，而具有一微彈性樞擺掣動(dòng)的自動(dòng)調(diào)整功能，藉以若傳動(dòng)機(jī)構(gòu)于齒條81、82上位移產(chǎn)生齒間隙時(shí)，該從動(dòng)輪40得以對(duì)應(yīng)的樞軸部21為旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)向齒條81、82靠攏，不僅可消除齒間隙，更可增進(jìn)齒輪傳動(dòng)嚙合的準(zhǔn)確度，提升傳動(dòng)效率。
由上述的說明可知，本發(fā)明令該二從動(dòng)輪40樞組于擺臂20上，而各具有一微動(dòng)樞擺支點(diǎn)，且同時(shí)由一主動(dòng)輪30嚙合帶動(dòng)的技術(shù)特征，確實(shí)能達(dá)到消除齒間隙，增進(jìn)齒輪傳動(dòng)嚙合的準(zhǔn)確度，提升傳動(dòng)效率。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D9、圖10所示，將本發(fā)明結(jié)構(gòu)特征應(yīng)用于機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)時(shí)，不僅可應(yīng)用于一般的直線齒條81，且更能適用于具角度的弧形齒條82，傳動(dòng)上因?yàn)樵摱膭?dòng)輪40是由主動(dòng)輪30同時(shí)帶動(dòng)，故不僅能準(zhǔn)確、穩(wěn)定的同步傳動(dòng)，且傳動(dòng)效能亦能相對(duì)提升。至于齒隙的消除功能上，因該二從動(dòng)輪40是隨時(shí)以各該擺臂20的樞軸部21為支點(diǎn)作主動(dòng)式的微動(dòng)樞擺，故能于齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)時(shí)確實(shí)消除齒與齒間因任何因素產(chǎn)生的齒間隙，同時(shí)本發(fā)明亦可藉由調(diào)整該彈性組件50的壓縮彈力，令該二從動(dòng)輪40消除齒隙的樞擺動(dòng)作能隨著機(jī)構(gòu)傳動(dòng)環(huán)境的不同而作適當(dāng)調(diào)整，而更具實(shí)用性及進(jìn)步性。
權(quán)利要求
1.一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒隙消除方法，其特征在于，其是利用一馬達(dá)驅(qū)動(dòng)一主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)，該主動(dòng)輪并可嚙合帶動(dòng)二從動(dòng)輪，是令該二從動(dòng)輪具有一彈性掣動(dòng)的支點(diǎn)，且該支點(diǎn)并恒位于該主動(dòng)輪與從動(dòng)輪圓心相連的直線上。
2.依權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒隙消除方法，其特征在于，其中該主動(dòng)輪是組設(shè)于一機(jī)構(gòu)本體的主軸孔處，且該主動(dòng)輪一輪側(cè)面并凸設(shè)一盤狀的鎖接部，用以接組由馬達(dá)及減速機(jī)等構(gòu)件所組成的動(dòng)力機(jī)組，而該二從動(dòng)輪則藉由二擺臂與機(jī)構(gòu)本體結(jié)合，各該擺臂一端形成有長孔狀的樞軸部，另端則開設(shè)一副軸孔，用以供該從動(dòng)輪容置，，并藉由一樞桿樞組定位，且該端外側(cè)適處并凸設(shè)形成一定位螺孔；至于該機(jī)構(gòu)本體是于上緣外側(cè)形成二相鄰的支軸孔，用以供該二擺臂組設(shè)，且二相對(duì)側(cè)面適處并設(shè)一凸耳部，于該凸耳部與該二擺臂的定位螺孔間設(shè)一彈性組件，又該二擺臂組裝時(shí)，是以前、后交迭構(gòu)態(tài)令其一端的樞軸部分別套組于該二支軸孔內(nèi)，而另端樞組的從動(dòng)輪則與該主動(dòng)輪嚙合接觸，再利用一蓋板及鎖桿穿設(shè)、蓋固。
3.依權(quán)利要求2所述的齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒隙消除方法，其特征在于，其中該彈性組件是由一調(diào)整螺桿、頂軸及彈性體等構(gòu)件組成，該調(diào)整螺桿螺設(shè)于各該擺臂的定位螺孔處，且一端并凸出該定位螺孔，用以接抵該頂軸較大圓徑的一端，而該頂軸另端穿套該彈性體后套置于該凸耳部內(nèi)，令該彈性體二端分抵于該凸耳部與定位螺孔間，進(jìn)一步令各該擺臂具有一微彈性擺動(dòng)作用，當(dāng)需調(diào)整該彈性體的壓縮彈性力時(shí)，藉由旋緊或螺松該調(diào)整螺桿的位置即可，而為增加該彈性組件整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，該調(diào)整螺桿外側(cè)另可再螺設(shè)一止付螺絲，以避免該調(diào)整螺桿產(chǎn)生非預(yù)期的旋動(dòng)。
4.一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒隙消除構(gòu)造，其特征在于，其構(gòu)成包含一機(jī)構(gòu)本體，其上設(shè)有一主軸孔及二相鄰的支軸孔，用以供一主動(dòng)輪及二擺臂樞組，且二相對(duì)的側(cè)面適處各設(shè)一凸耳部；二擺臂，分別樞組于該機(jī)構(gòu)本體的支軸孔處，各該擺臂一端形成有恰可容設(shè)于該支軸孔處的樞軸部，而另端則開設(shè)一副軸孔，利用樞桿樞固一從動(dòng)輪，且對(duì)應(yīng)該凸耳部的外側(cè)面適處并凸設(shè)一定位螺孔；一主動(dòng)輪，設(shè)于該機(jī)構(gòu)本體的主軸孔內(nèi)，且一側(cè)并與作為動(dòng)力來源的動(dòng)力機(jī)組組接；二從動(dòng)輪，分別組設(shè)于各該擺臂的副軸孔處，當(dāng)該二擺臂樞組于該機(jī)構(gòu)本體的支軸孔處時(shí)，該二從動(dòng)輪并與該主動(dòng)輪嚙合接觸；二彈性組件，設(shè)于該機(jī)構(gòu)本體二側(cè)的凸耳部與該二擺臂的定位螺孔間，用以將一緩動(dòng)彈力施予該從動(dòng)輪；據(jù)此，令該二從動(dòng)輪具有一彈性掣動(dòng)的支點(diǎn)，且該支點(diǎn)并恒位于該主動(dòng)輪與從動(dòng)輪圓心相連的直線上。
5.依權(quán)利要求4所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒隙消除構(gòu)造，其特征在于，其中該二擺臂是利用一蓋板蓋設(shè)后，再藉由二鎖桿穿設(shè)其樞軸部而結(jié)合、定位于該機(jī)構(gòu)本體上。
6.依權(quán)利要求4所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒隙消除構(gòu)造，其特征在于，其中該動(dòng)力機(jī)組是由馬達(dá)、減速機(jī)等構(gòu)件組成，而該主動(dòng)輪的輪側(cè)面凸設(shè)一盤狀的鎖接部與該動(dòng)力機(jī)組接固。
7.依權(quán)利要求4所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒隙消除構(gòu)造，其特征在于，其中該彈性組件是由一調(diào)整螺桿、頂軸及彈性體等構(gòu)件組成，該調(diào)整螺桿螺設(shè)于各該擺臂的定位螺孔處，且一端并凸出該定位螺孔，用以接抵該頂軸較大圓徑的一端，而該頂軸另端是穿套該彈性體后套置于該凸耳部內(nèi)，令該彈性體二端分抵于該凸耳部與定位螺孔間，進(jìn)一步令各該擺臂具有一微彈性擺動(dòng)作用，當(dāng)需調(diào)整該彈性體的壓縮彈性力時(shí)，藉由旋緊或螺松該調(diào)整螺桿的位置即可，而為增加該彈性組件整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，該調(diào)整螺桿外側(cè)另可再螺設(shè)一止付螺絲，以避免該調(diào)整螺桿產(chǎn)生非預(yù)期的旋動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒隙消除方法及其構(gòu)造，其構(gòu)成是于一機(jī)構(gòu)本體上組設(shè)相嚙合傳動(dòng)的主動(dòng)輪及二從動(dòng)輪，該主動(dòng)輪一側(cè)與動(dòng)力機(jī)組組接；而該二從動(dòng)輪是利用二擺臂與該機(jī)構(gòu)本體作樞動(dòng)結(jié)合，并于該二擺臂外側(cè)與機(jī)構(gòu)本體間設(shè)置一彈性組件，得將一緩動(dòng)彈力施予該從動(dòng)輪，藉此令該二從動(dòng)輪具有一彈性掣動(dòng)的支點(diǎn)，且該支點(diǎn)并恒位于該主動(dòng)輪與從動(dòng)輪圓心相連的直線上，當(dāng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)于齒條上位移產(chǎn)生齒間隙時(shí)，各該從動(dòng)輪得以該樞軸部為旋轉(zhuǎn)支點(diǎn)向齒條靠攏，不僅可消除齒間隙，更可增進(jìn)齒輪傳動(dòng)嚙合的準(zhǔn)確度，提升傳動(dòng)效率。
文檔編號(hào)F16H55/28GK1892073SQ200510080349
公開日2007年1月10日 申請(qǐng)日期2005年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月1日
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