专利名称：锻造部品成型机专用的齿轮变速机构的制作方法
技术领域：
本发明是涉及一种锻造部品成型机的齿轮变速机构，特别是涉及一种利用变极电动机配合特定的变速机构及其内各组变速齿轮的特定齿数的搭配，以达到近等阶速度变换的锻造部品成型机专用的齿轮变速机构。一般的锻造部品成型机(如螺丝、螺帽的成型机等)，如
图1所示是一种以往的螺丝锻造部品成型机，是在一机台10上组装一线材送料机构11，且在送料机构11与一挡料机构12间装设一可将胚料13裁切成段的切料机构14，另借若干组夹料机构15将截断後的胚品依序夹持至多组对应的模具机构16内，并使对应於模具机构16的冲头机构17依序将胚品冲锻成型，其间可配合若干通出机构2将压锻後的胚品通出，再由夹料机构15夹送至下一程序，如此由前至後依序一贯化连续重覆作业，以不断一颗一颗地产出螺丝。上述锻造部品成型机中线材输送、线材剪断、胚料夹送、冲压锻造、胚品通出等各机构间的动作，是为一贯作业连续重覆同时间差的动作，并要互相前後配合依序动作，因此其动作间的动力源都是由同一动力电动机所提供，且因为螺丝成型机的设计是高速生产，也就是每分钟产出的颗数要多，生产速率愈高，因此，在上述各机构间的连续化依序动作设计妥当以後，机台的生产速率便由动力源电动机所决定。但是，因为在同一部锻造部品成型机中，有可能制造的螺丝尺寸、大小各有不同，长短粗细都有，有些螺丝或因夹料所需的时间，或因锻造冲压时所需的冲压力，而需要以较慢的速度生产，以免造成各机构在运作时与胚品或相邻机构产生干涉而撞坏机构的机件，相反地，有些螺丝若以较慢速度生产虽然不会出差错，但是却可以适度提高生产速度而运作仍然顺畅，因此，一般锻造部品成型机的动力源电动机都附有齿轮变速机构，当经常性地制造某一尺寸的螺丝後，如果要生产不同尺寸的螺丝时，就必需调整动力源电动机成不同的速度，才能使整体的锻造流程顺畅及合理，而达到最佳生产效率。如图2所示，是以往锻造部品成型机动力源电动机的齿轮变速机构，齿轮变速机构3是设在一壳体30内，包括一传动轴31，其一端凸伸於壳体30外，而与电动机(图未示)的动力输出相连接；三主动齿轮32、33、34，是固设於传动轴31上预定适当处，其齿数分别为28、26及24的第一主动齿轮32、第二主动齿轮33及第三主动齿轮34；一输出轴35，平行并排於传动轴31邻侧，其凸伸於壳体30的另一端，执行齿轮变速机构3的动力输出，在壳体30内部分为具齿状横截面的齿杆段36而部分为具圆形横截面的圆柱部37；一被动齿轮组38及一中递齿轮组39，被动齿轮组38具有二齿轮部380、381及一内齿轮部382，而中递齿轮组39具二齿轮部390、391，被动齿轮组38的二齿轮部380及381齿数分别为36及40，而中递齿轮组39的齿轮部390齿数为38，中递齿轮组39中空处的轮廓为圆形，是可活动地套在轮出轴35的圆柱部37上自由转动，使齿轮组39受在传动轴31相对应的第二主动齿轮33转动，而被动齿轮组38中空处的轮廓是对应输出轴35的齿状横截面而可套设在输出轴35的齿杆段36，使被动齿轮组38可於输出轴35上滑移且与输出轴35一体转动，另在二齿轮组38、39间具有连动构造，在此是具有齿轮组38的内齿轮部382、齿轮组39上对应的齿轮部391，及一拨动装置40，其设於壳体30上而框夹於被动齿轮组38的齿轮部381上，可移动被动齿轮组38的位置以分别与传动轴31上相对应的主动齿轮32、34或中递齿轮组39的齿轮部391啮合(潆合)，以执行三段变速的功能，若再配合变极电动机，可变化成六段速度的输出。
表一段数 齿数(入×出) 电动机极数 各段减速比 各段减速比的变化倍数 变速倍数差的百分比一 28×36四 R1＝0.7778二 26×38极 R2＝0.6842R1/R2＝1.1368三 24×40(1.0) R3＝0.6000R2/R3＝1.1403 0.0031四 28×36八 R4＝0.3889R3/R4＝1.5428 0.3530五 26×38极 R5＝0.3421R4/R5＝1.1368 -0.2632六 24×40(0.5) R6＝0.3000R5/R6＝1.1403 0.0031以往锻造部品成型机的各段减速比、各段减速比的变化倍数及变速倍数差额的百分率表。配合表一所示，是各段减速比及各段减速比的变化倍数表，当电动机的极数为四极，第一段数为在传动轴31上齿数为28的第一主动齿轮32与被动齿轮组38上齿数为36的齿轮部380啮合时，此段数的减速比R1为0.7778；而第二段数是利用拨动装置40，将被动齿轮组38的内齿轮部382与中递齿轮组39的齿轮部391啮合，使已与传动轴31上齿数为26的第二主动齿轮33啮合的中递齿轮组37带动被动齿轮组38，使此段数的减速比R2为0.6842；而第三段数则将被动齿轮组38以拨动装置40将其脱离中递齿轮组39，而使被动齿轮组38齿数为40的齿轮部381与传动轴31上齿数为24的第三主动齿轮34啮合，使此段的减速比R3为0.6；当拨换电动机上的极数键使其由四极变为八极时，电动机主轴本身的转速少一半，再利用拨动装置40依上述顺序，可依序得到第四段数的减速比R4为0.3889、第五段数的减速比R5为0.3421及第六段数的减速比R6为0.3。
设电动机主轴在四极时的输出转速为270转/分(rpm)，则其六段转速分别为270×0.7778(R1)＝210转/分、270×0.6842(R2)＝185转/分、270×0.6(R3)＝162转/分、270×0.3889(R4)＝105转/分、270×0.3421(R5)＝93转/分及270×0.3(R6)＝81转/分。使用上述具有三段齿轮变速机构的变极电动机装置时，其实际情况大致如下因一般以往的锻造部品成型机的齿轮变速机构配合变极电动机可达到上述六段变速的功能，而在使用上，是将电动机的变极键拨到八极的低转速试车，待试车完成後，再变换到四极时三段的高转速生产，这在生产一般中等尺寸大小的螺丝时，对於一个有经验的师傅而言，可轻易将锻造部品成型机调整动力源电动机到合乎最佳生产效率的速度，然而，在景气不佳的今日，不可能仅接一般中等尺寸规格的订单，而仍需接那些特别尺寸规格的订单，此时，如生产特别长、特别短、特别细或特别粗的螺丝，在欲保护锻造部品成型机的情况下，师傅在利用八极时的最慢的转速试车後，不敢直接将变极键变换成四极的高转速生产，而会将速度停留在八极时的较慢产速，以免机件撞伤，然而，以此产速生产螺丝却是不符经济效益，若欲逐阶段调高产速，又怕会因各段数间的变化量太大而损坏机器，尤其在变极时的速度变化是呈跳倍现象，如表一所示，在第三段数与第四段数间的减速比变化量是其他段数间变化量的若干倍，这更使得师傅不敢轻易尝试去调高产速，例如从第四段调到第三段，变速量太大，可能已超过此项产品可接受的临界最高产速，因此，基於上述的原因，在变换成不同特殊尺寸的部品时，不容易调到最高产速。
本发明的目的在於提供一种锻造部品成型机专用的齿轮变速机构，使各段速度间变化为近等阶，以利选择最高的生产速度。
本发明的技术方案为一种锻造部品成型机专用的齿轮变速机构，电动机为具有四极与八极的变极电动机，而齿轮变速机构是设於一壳体内，其中，齿轮变速机构包括一传动轴，其一端凸伸於壳体外而与电动机的动力输出相连接；四主动齿轮，分别为第一、二、三、四主动齿轮，是分隔地固设於传动轴上预定适当处，其齿数依序分别为38、35、29及32；一输出轴，平行并列於传动轴侧，其一侧凸伸於壳体另一端，为变速机构的动力输出，其於壳体内部分为齿状横截面的齿杆段；二被动齿轮组，分别为第一、二被动齿轮组，第一被动齿轮组具甲齿轮及乙齿轮，其与上述第一、二主动齿轮相对应的齿数分别为32及35，而第二被动齿轮具丙齿轮及丁齿轮，其与第三、四主动齿轮相对应的齿数为41及38，第一、二被动齿轮组中空处的轮廓是对应输出轴的横截面而可套设於输出轴的齿杆段，使第一、二被动齿轮组可於输出轴上滑移且与输出轴一体转动；及二拨动装置，每一拨动装置对应於一被动齿轮组，拨动装置是框夹於被动齿轮组上的一齿轮，使被动齿轮组上的齿轮可变换与传动轴上相对应的主动齿轮啮合。
如以上所述的齿轮变速机构，电动机为具有四极与八极的变极电动机，而齿轮变速机构设於一壳体内，其中，该齿轮变速机构包括一传动轴，其一端凸伸於壳体外而与电动机的动力输出相连接；四主动齿轮，分别为第一、二、三、四主动齿轮，是分隔地固设於传动轴上预定适当处，其齿数依序分别为35、32、26及29；一输出轴，平行并列於传动轴侧，其一侧凸伸於壳体另一端，为变速机构的动力输出，其於壳体内部分为齿状横截面的齿杆段；二被动齿轮组，分别为第一、二被动齿轮组，第一被动齿轮组具甲齿轮及乙齿轮，其与上述第一、二主动齿轮相对应的齿数分别为35及38，而第二被动齿轮具丙齿轮及丁齿轮，其与第三、四主动齿轮相对应的齿数为44及41，第一、二被动齿轮组中空处的轮廓是对应输出轴的横截面而可套设於输出轴的齿杆段，使第一、二被动齿轮组可於输出轴上滑移且与输出轴一体转动；及二拨动装置，每一拨动装置对应於一被动齿轮组，拨动装置是框夹於被动齿轮组上的一齿轮，使被动齿轮组上的齿轮可变换与传动轴上相对应的主动齿轮啮合。
如以上所述的齿轮变速机构，电动机为具有四极与八极的变极电动机，而齿轮变速机构设於一壳体内，其中，该齿轮变速机构包括一传动轴，其一端凸伸於壳体外而与电动机的动力输出相连接；四主动齿轮，分别为第一、二、三、四主动齿轮，且分隔地固设於传动轴上预定适当处，其齿数依序分别为32、29、23及26；一输出轴，平行并列於传动轴侧，其一侧凸伸於壳体另一端，为变速机构的动力输出，其於壳体内部分为齿状横截面的齿杆段；二被动齿轮组，分别为第一、二被动齿轮组，第一被动齿轮组具甲齿轮及乙齿轮，其与上述第一、二主动齿轮相对应的齿数分别为38及41，而第二被动齿轮具丙齿轮及丁齿轮，其与第三、四主动齿轮相对应的齿数为47及44，第一、二被动齿轮组中空处的轮廓是对应输出轴的横截面而可套设於输出轴的齿杆段，使第一、二被动齿轮组可於输出轴上滑移且与输出轴一体转动；及二拨动装置，每一拨动装置对应於一被动齿轮组，拨动装置是框夹於被动齿轮组上的一齿轮，使被动齿轮组上的齿轮可变换与传动轴上相对应的主动齿轮啮合。
电动机为具有四极与八极的变极电动机，而齿轮变速机构设於一壳体内，其中，该齿轮变速机构包括一传动轴，其一端凸伸於壳体外而与电动机的动力输出相连接；五主动齿轮，分别为第一、二、三、四、五主动齿轮，是分隔地固设於传动轴上预定适当处，其齿数依序分别为29、27、25、21及23；一输出轴，平行并列於传动轴侧，其一侧凸伸於壳体的另一端，为变速机构的动力输出，其於壳体内部分为齿状横截面的齿杆段且部分为圆形横截面的圆柱部；二被动齿轮组及一中递齿轮组，其中第一被动齿轮组具甲、乙齿轮的齿数分别为30及32，第二被动齿轮组具丙、丁齿轮的齿数分别为34及38，而第一、二被动齿轮组中空处的轮廓是对应输出轴的齿状横截面而可套设於输出轴的齿杆段，使第一、二被动齿轮组可於输出轴上滑移且与输出轴一体转动，而中递齿轮组具一齿数为36的戊齿轮，中递齿轮组中空处的轮廓为圆形，活套在输出轴的圆柱部上自由转动，使此等齿轮组受在传动轴相对应的主动齿轮带动，另在第二被动齿轮组与中递齿轮组间具有连动构造；及二拨动装置，每一拨动装置对应於一被动齿轮组，拨动装置是框夹於被动齿轮组上的一齿轮，使被动齿轮组上的齿轮可变换与传动轴上相对应的主动齿轮啮合。
本发明的主要特点在于将齿轮变速机构设计成至少四段、五段或六段变速，以便填补变极时四极最後一段与八极最前一段间的变速空隙，使其搭配变极电动机所构成的八段、十段或十二段皂速度变化可趋近於等阶变速。其次，於齿轮变速机构内，将此等齿轮设计成特定的齿数，使其所构成减速比，除了获得更明显的近等阶变速效果外，且可降低变速差百分比至一更理想的差额，以便使增速的选择更易於操作达成，而欲变换生产不同规格尺寸的螺丝时，可轻易选择最高的产速。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明，图1是以往锻造部品成型机的简略机构示意图。
图2是以往锻造部品成型机的齿轮变速机构示意图。
图3是本发明第一较佳实施例锻造部品成型机的变速机构示意图。
图4是本发明第一较佳实施例中拨动装置的示意图。
图5是本发明第一较佳实施例中拨动装置的侧面示意图。
图6是本发明第一较佳实施例中限制构造的示意图。
图7是本发明第二较佳实施例的齿轮变速机构示意图。
图8是本发明第三较佳实施例的齿轮变速机构示意图。
如图3、4、5所示，是本发明第一较佳实施例的一种锻造部品成型机专用的齿轮变速机构的结构示意图，电动机(图未示)示具有四极与八极的变极电动机，而齿轮变速机构设於一壳体100内，其包括一传动轴110，其一端凸伸於壳体100外，而与电动机的动力输出相连接；四主动齿轮120、1 21、122、123，固设於传动轴110上预定适当处，在本实施例中其齿数依序分别为38、35、29及32的第一主动齿轮120、第二主动齿轮121、第三主动齿轮122及第四主动齿轮123；一输出轴130，平行并列於传动轴110邻侧，其凸伸於壳体100的另一端，执行变速机构的动力输出，其於壳体100内为齿状横截面的齿杆段131；二被动齿轮组140、150，其第一被动齿轮组140具甲齿轮141及乙齿轮142，第二被动齿轮组150具丙齿轮151及丁齿轮152，第一被动齿轮组140与上述第一、二主动齿轮120、121相对应的齿数分别为32及35，而第二被动齿轮组1 50与第三、四主动齿轮122、123相对应的齿数为41及38，第一、二被动齿轮组140、150中空处的轮廓是对应输出轴130的横截面而可套设於输出轴130的齿杆段131，使第一、二被动齿轮组140、150可於输出轴130上滑移且与输出轴130一体转动；二拨动装置160、170，分别对应於第一被动齿轮组140及第二被动齿轮组150，兹以其中一拨动装置160为例说明，如图4、5所示，其固设於壳体100的一固定座161上，固定座161具有一穿孔162，用以穿设一轴套163，轴套163以螺丝螺固於固定座161，其具有一轴孔164及三定位槽184、185、186，使具转轴165的转盘166将转轴165设在轴孔164，转盘166表面具有一槽道187以枢设一变速杆188，在变速杆188一端相对於此等定位槽184、185、186位置设有一定位栓梢189，而变速杆188另一端与转盘166相对处为一倾斜面190，在倾斜面190上及相对应的转盘166上各设一容置孔191、192，用以容置一弹性元件193，以迫使定位栓梢189在一定位槽内，当压迫弹性元件193时，定位梢189可脱离定位槽而可随转盘166转动到另外的定位槽内，以达变速及固定的目的，另在转轴165的末端固设於摇臂167的一端，在摇臂167此端的顶部设有一凹槽169(179)，而在摇臂167的另一端枢设一夹具168，如图3、4、5，夹具168(178)夹套於被动齿轮组的一齿轮142(151)，藉压迫弹性元件可使在转盘上的变速杆分别转动转盘166、176可带动摇臂167、177，使被动齿轮组140、150可分别在齿杆段131上轴向滑移及定位；以及一限制构造180，如图6所示，限制构造180示一限制臂181，其两端各具一凸出部182、183，限制臂181中央枢设於壳体100，使凸出部182、183在空档时分别均半落入在凹槽169、179内，且与凹槽169、179都留有空隙，当其中一拨动装置170转动时，摇臂177跟着摆动，因此可迫使於摇臂177上的凸出部183上移离开凹槽179，而抵在摇臂177上的圆滑表面，而相对地另一端的凸出部182可下移而抵扣另一摇臂167的凹槽169，以确保摇臂167无法转动，以达到限制的目的。
表二段数 齿数(入×出) 电动机极数各段减速比各段减速比的变化倍数 变速倍数差的百分比一38×32四R1＝1.1875二35×352＝1.0000 R1/R2＝1.1875三32×38极R3＝0.8421R2/R3＝1.18750四29×41×1.0)R4＝0.7073R3/R4＝1.1906 0.0026五38×32八R5＝0.5938R4/R5＝1.1912 0.0005六35×35R6＝0.5000R5/R6＝1.1875 -0.0031七32×38极R7＝0.4211R6/R7＝1.1875 0八29×41×0.5)R8＝0.3537R7/R8＝1.1906 0.0026本发明第一较佳实施例的一种各段减速比、各段减速比的变化倍数及变速倍数差额的百分率表。配合表二所示，是本发明第一较佳实施例中的一种高速齿轮箱的各段减速比、各段减速比的变化倍数及变速倍数差额的百分率表，其中，当电动机的极数为四极，而利用拨动装置160使第一被动齿轮组140上齿数为32的甲齿轮141与齿数为38的第一主动齿轮120啮合，此时，第一段数的减速比R1为1.1875；而第二段数是利用拨动构造160将第一被动齿轮组140上齿数为35的乙齿轮142与齿数为35的第二主动齿轮121啮合，其减速比R2为1.0；而第三段数则是以另一拨动装置170将第二被动齿轮组150上齿数为38的丙齿轮151与齿数为32的第四主动齿轮123啮合，其减速比R3为0.8421；而第四段数则是将第二被动齿轮组150上齿数为41的丁齿轮152与齿数为29的第三主动齿轮122啮合，其减速比R4为0.7073；当拨换电动机上的极数键使其由四极变为八极时，电动机主轴本身的转速少一半，再依上述的顺序，可依序得到第五段数的减速比R5为0.5937、第六段数的减速比R6为0.5、第七段数的减速比R7为0.4210及第八段数的减速比R8为0.3537。而各减速比间的变化倍数其第一、二段数间的变化倍数R1/R2为1.1875，第二、三段数间的变化倍数R2/R3为1.1875，第三、四段数间的变化倍数R3/R4为1.1906，第四、五段数间的变化倍数R4/R5为1.1912，第五、六段数间的变化倍数R5/R6为1.1875，第六、七段数间的变化倍数R6/R7为1.1875，第七、八段数间的变化倍数R7/R8为1.1906。
由以上可知，第一、二段数间、第二、三段数间、第五、六段数间及第六、七段数间的变化倍数都为1.1875，因此为等阶变化，而其他段数间变化倍数的比率也都很相近，使整体齿轮变速机构可达到「近等阶」变速的八段速度输出。
又，各段间其变速倍数差的百分比，在第一、二段数间变化倍数R1/R2与第二、三段数间变化倍数R2/R3的百分率为0、第二、三段数间变化倍数R2/R3与第三、四段数间变化倍数R3/R4的百分率为0.0026、第三、四段数间变化倍数R3/R4与第四、五段数间变化倍数R4/R5的百分率为0.0005、第四、五段数间变化倍数R4/R5与第五、六段数间变化倍数R5/R6的百分率为-0.0031、第五、六段数间变化倍数R5/R6与第六、七段数间变化倍数R6/R7的百分率为0、第六、七段数间变化倍数R6/R7与第七、八段数间变化倍数R7/R8的百分率为0.0026，也就是每段间变速的等阶倍数的误差降低至0.0050(0.5％)左右。
表三段数齿数(入×出)电动机极数各段减速比 各段减速比的变化倍数 变速倍数差的百分比一 35×35 四R1＝1.0000二 32×38 R2＝0.8421R1/R2＝1.1875三 29×41 极R3＝0.7073 R2/R3＝1.1906 0.0026四 26×44 ×1.0)R4＝0.5909 R3/R4＝1.1970 0.0054五 35×35 八R5＝0.5000 R4/R5＝1.1818 -0.0127六 32×38 R6＝0.4211R5/R6＝1.1875 0.0050七 29×41 极R7＝0.3537 R6/R7＝1.1906 0.0026八 26×44 ×0.5)R8＝0.2955 R7/R8＝1.1970 .0054本发明第一较佳实施例的另一种各段减速比、各段减速比的变化倍数及变速倍数差额的百分率表。配合表三所示，本发明第一较佳实施例中的一种中速齿轮箱的各段减速比、各段减速比的变化倍数及变速倍数差额的百分率表，其中，第一主动齿轮120、第二主动齿轮121、第三主动齿轮122及第四主动齿轮123的齿数分别为35、32、26及29时，而依序相对应的第一被动齿轮组140甲、乙齿轮141、142齿数为35及38与第二被动齿轮组150丙、丁齿轮151、152齿数为44及41，其各段数的变化便如上所述，而各段减速比及各段减速比的变化倍数如表所示，其各段数间变化倍数的比率都很相近，使整体齿轮变速机构可达到「近等阶」变速的八段中等速度输出。
表四段数 齿数(入×出)电动机极数各段减速比 各段减速比的变化倍数 变速倍数差的百分比一32×38 四R1＝0.8421二29×41 R2＝0.7073R1/R2＝1.1906三26×44 极R3＝0.5909 R2/R3＝1.1970 0.0054四23×47 (×1.0) R4＝0.4894 R3/R4＝1.2074 0.0087五32×38 八R5＝0.4211 R4/R5＝1.1623 -0.0374六29×41 R6＝0.3537R5/R6＝1.1906 0.0243七26×44 极R7＝0.2955 R6/R7＝1.1970 0.0054八23×47 (×0.5) R8＝0.2447 R7/R8＝1.2074 0.0087本发明第一较佳实施例的又一种各段减速比、各段减速比的变化倍数及变速倍数差额的百分率表。配合表四所示，是本发明第一较佳实施例中的一种低速齿轮箱的各段减速比、各段减速比的变化倍数及变速倍数差额的百分率表，其中，第一主动齿轮120、第二主动齿轮121、第三主动齿轮122及第四主动齿轮123的齿数分别为32、29、23及26时，而依序相对应的第一被动齿轮组140甲、乙齿轮141、142齿数为38及41与第二被动齿轮组150丙、丁齿轮151、152齿数为47及44，其各段数的变化便如上所述，而各段减速比及各段减速比的变化倍数如表所示，其各段数间变化倍数的比率都很相近，使整体齿轮变速机构可达到「近等阶」变速的八段中等速度输出。
如图7所示，是本发明第二较佳实施例一种锻造部品成型机专用的齿轮变速机构的结构示意图，其中，大部分的构造如壳体200、传动轴210、拨动装置250、251及限制构造260等与上述第一较隹实施例大致相同，所以在此不再详细叙述，不同的是在五主动齿轮，固设於传动轴210上预定适当处，其齿数分别为29、27、25、21及23的第一主动齿轮220、第二主动齿轮221、第三主动齿轮222、第四主动齿轮223及第五主动齿轮224；一输出轴230，平行并列於传动轴210侧，其一侧凸伸於壳体200的另一端，为变速机构的动力输出，其於壳体200内部分为齿状横截面的齿杆段231且部分为圆形横截面的圆柱部232；二被动齿轮组240、241及一中递齿轮组242，其中第一被动齿轮组240具甲、乙齿轮243、244的齿数分别为30及32，而第二被动齿轮组241具丙、丁齿轮245、246及一内齿轮247，丙、丁齿轮245、246的齿数分别为34及38，而中递齿轮组242具一齿数为36的戊齿轮248及一外齿轮249，中递齿轮组242中空处的轮廓为圆形，活套在输出轴230的圆柱部232上自由转动，使中递齿轮组242受在传动轴210相对应的第五主动齿轮224带动，而第一、二被动齿轮组240、241中空处的轮廓是对应输出轴230的齿状横截面而可套设於输出轴230的齿杆段232，使第一、二被动齿轮组240、241可於输出轴230上滑移且与输出轴230一体转动，另在第二被动齿轮组241与中递齿轮组242间具有连动构造，在本实施例中为第二被动齿轮组241的内齿轮247，及中递齿轮组242上相对应的外齿轮249。
表五段数 齿数(入×出)电动机极数各段减速比各段减速比的变化倍数变速倍数差的百分比一29×30 四R1＝0.9667二27×32 R2＝0.8438R1/R2＝1.1457三25×34 极R3＝0.7353R2/R3＝1.1475 0.0016四23×36 R4＝0.6389R3/R4＝1.1509 0.0030五21×38 (×1.0) R5＝0 5526R4/R5＝1.1561 0.0045六29×30 八R6＝0.4834R5/R6＝1.1434 -0.0110七27×32 R7＝0.4219R6/R7＝1.1457 0.0020八25×34 极R8＝0.3677R7/R8＝1.1475 0.0016九23×36 R9＝0.3195R8/R9＝1.1509 0.0030十21×38 (×0.5) R10＝0.2763 R9/R10＝1.1561 0.0045本发明第二较佳实施例的各段减速比、各段减速比的变化倍数及变速倍数差额的百分率表。配合表五所示，是本发明第二较佳实施例的各段减速比、各段减速比的变化倍数及变速倍数差额的百分率表，其中，各段数的变换主要也由二拨动装置250、251控制第一、二被动齿轮组240、241变换，如表中所示，其各段数间变化倍数的比率均很相近，使整体齿轮变速机构可达到近等阶的十段速度输出。
如图8所示，是本发明第三较佳实施例一种锻造部品成型机专用的齿轮变速机构的结构示意图，其中，大部分的构造如壳体300、传动轴310、拨动装置360、361及限制构造370等与上述实施例大致相同，所以在此不再详细叙述，而不同的是在六主动齿轮，固设於传动轴310上预定适当处，其齿数依序分别为32、30、34、28、24及26的第一主动齿轮320、第二主动齿轮321、第三主动齿轮322、第四主动齿轮323、第五主动齿轮324及第六主动齿轮325；一输出轴330，平行并列於传动轴310侧，其凸伸在壳体300相对於传动轴310凸伸的另一端，为变速机构的动力输出，其於壳体300内靠近固定输出轴330的部分为圆形横截面的圆柱部331，而在二圆柱部331间的部分为齿状横截面的齿杆段332；二中递齿轮组340、341及二被动齿轮组350、351，其中第一、二中递齿轮组340、341中空处的轮廓为圆形，活套在输出轴330的圆柱部331上自由转动，而第一中递齿轮组340具一齿数为40的甲齿轮342及第一外齿轮343，第二中递齿轮组341具一齿数为46的乙齿轮344及第二外齿轮345，使第一、二中递齿轮组340、341受在传动轴330相对应的第一、六主动齿轮320、325带动；而第一、二被动齿轮组350、351中空处的轮廓是对应输出轴330的齿状横截面而可套设於输出轴330的齿杆段332，使第一、二被动齿轮组350、351可於输出轴330上滑移且与输出轴330一体转动，而第一被动齿轮组350具一齿数为42的丙齿轮352、一齿数为38的丁齿轮353及第一内齿轮354，第二被动齿轮组351具一齿数为44的戊齿轮355、一齿数为48的己齿轮356及第二内齿轮357，另在第一中递、被动齿轮组340、350间与第二中递、被动齿轮组341、351间各设有一连动构造，在本实施例中为第一外、内齿轮343、354及第二外、内齿轮345、357。
表五段数 齿数(入×出)电动机极数各段减速比 各段减速比的变化倍数 变速倍数差的百分比一34×38 四R1＝0.8947二32×40 R2＝0.8000R1/R2＝1.1184三30×42 极R3＝0.7143 R2/R3＝1.1200 0.0014四28×44 R4＝0.6363R3/R4＝1.1245 0.0040五26×46 (×1.0) R5＝0.5652 R4/R5＝1.1257 0.0010六24×48 R6＝0.5000R5/R6＝1.1304 0.0042七34×38 八R7＝0.4474 R6/R7＝1.1177 -0.0112八32×40 R8＝0.4000R7/R8＝1.1184 0.0006九30×42 极R9＝0.3572 R8/R9＝1.1200 0.0014十28×44 R10＝0.3182 R9/R10＝1.1245 0.0040十一 26×46 (×0.5) R11＝0.2826 R10/R11＝1.12570.0010十二 24×48 R12＝0.2500 R11/R12＝1.1304 0.0042本发明第三较佳实施例的各段减速比、各段减速比的变化倍数及变速倍数差额的百分率表。
配合表六所示，本发明第三较佳实施例的各段减速比、各段减速比的变化倍数及变速倍数差额的百分率表，其中，各段数的变换主要也由二拨动装置360、361控制第一、二被动齿轮组350、351变换，如表所示，其各段数间变化倍数的比率都很相近，使整体齿轮变速机构可达到近等阶的十二段速度输出，且在各段变速中最高段数及最低段数间存在十二段速，也具有趋近类似直流电动机无段变速的微调效果。
本发明依上揭的装置，当同一部机台欲变换生产一较特殊、不常生产的产品时，操作师傅可从最低速阶开始尝试，确定完全无异音，再逐阶调高转速，由于本发明近等阶的变速效果，操作师傅可一阶一阶地往上调，不必害怕跳倍或明显倍差而导致变速量太大，当听到稍有异音时，再调回前一低速并以此速度生产，便可达到最高产速。
由以上说明可知，本发明一种锻造部品成型机专用的齿轮变速机构，其借由变速段数的增加及齿数比的选择设计，使其具有以下的优点
1.填补跳倍空隙因以往的三段变速箱在电动机变极时，其速度的变化非常地大，而为其他速度间变化的倍数，本发明将变速箱设计为四段以上，除可填补变极的变速跳倍空隙外，更可提供一更低的速度供选择使用。
2.近等阶变化在本发明中的主动齿轮与中递齿轮组、被动齿轮组间的齿数，是经特别设计，使其所构成的齿数比可导致每段间速度的变化为近等阶，也就是每段间变速的等阶倍数的误差降低至0.0050(0.5％)左右。
3.防止干扰变速在本发明中的变速箱为四段以上，因此设计以二套拨动装置来变换其转速，为避免二套拨动装置相互干扰，本发明则另设一限制构造，使一拨动装置在作动时，另一拨动装置无法动作，以防止互相干扰。
综上所述，本发明的锻造部品成型机专用的齿轮变速机构，借由各齿轮与齿轮组中齿轮的齿数比选择，以使其具有填补跳倍空隙、近等阶变化及防止干扰变速的效果。
权利要求
1.一种锻造部品成型机专用的齿轮变速机构，电动机为具有四极与八极的变极电动机，而齿轮变速机构是设於一壳体内，其特征在于齿轮变速机构包括一传动轴，其一端凸伸於壳体外而与电动机的动力输出相连接；四主动齿轮，分别为第一、二、三、四主动齿轮，是分隔地固设於传动轴上预定适当处，其齿数依序分别为38、35、29及32；一输出轴，平行并列於传动轴侧，其一侧凸伸於壳体另一端，为变速机构的动力输出，其於壳体内部分为齿状横截面的齿杆段；二被动齿轮组，分别为第一、二被动齿轮组，第一被动齿轮组具甲齿轮及乙齿轮，其与上述第一、二主动齿轮相对应的齿数分别为32及35，而第二被动齿轮具丙齿轮及丁齿轮，其与第三、四主动齿轮相对应的齿数为41及38，第一、二被动齿轮组中空处的轮廓是对应输出轴的横截面而可套设於输出轴的齿杆段，使第一、二被动齿轮组可於输出轴上滑移且与输出轴一体转动；及二拨动装置，每一拨动装置对应於一被动齿轮组，拨动装置是框夹於被动齿轮组上的一齿轮，使被动齿轮组上的齿轮可变换与传动轴上相对应的主动齿轮啮合。
2.一种锻造部品成型机专用的齿轮变速机构，电动机为具有四极与八极的变极电动机，而齿轮变速机构设於一壳体内，其特征在于该齿轮变速机构包括一传动轴，其一端凸伸於壳体外而与电动机的动力输出相连接；四主动齿轮，分别为第一、二、三、四主动齿轮，是分隔地固设於传动轴上预定适当处，其齿数依序分别为35、32、26及29；一输出轴，平行并列於传动轴侧，其一侧凸伸於壳体另一端，为变速机构的动力输出，其於壳体内部分为齿状横截面的齿杆段；二被动齿轮组，分别为第一、二被动齿轮组，第一被动齿轮组具甲齿轮及乙齿轮，其与上述第一、二主动齿轮相对应的齿数分别为35及38，而第二被动齿轮具丙齿轮及丁齿轮，其与第三、四主动齿轮相对应的齿数为44及41，第一、二被动齿轮组中空处的轮廓是对应输出轴的横截面而可套设於输出轴的齿杆段，使第一、二被动齿轮组可於输出轴上滑移且与输出轴一体转动；及二拨动装置，每一拨动装置对应於一被动齿轮组，拨动装置是框夹於被动齿轮组上的一齿轮，使被动齿轮组上的齿轮可变换与传动轴上相对应的主动齿轮啮合。
3.一种锻造部品成型机专用的齿轮变速机构，电动机为具有四极与八极的变极电动机，而齿轮变速机构设於一壳体内，其特征在于该齿轮变速机构包括一传动轴，其一端凸伸於壳体外而与电动机的动力输出相连接；四主动齿轮，分别为第一、二、三、四主动齿轮，且分隔地固设於传动轴上预定适当处，其齿数依序分别为32、29、23及26；一输出轴，平行并列於传动轴侧，其一侧凸伸於壳体另一端，为变速机构的动力输出，其於壳体内部分为齿状横截面的齿杆段；二被动齿轮组，分别为第一、二被动齿轮组，第一被动齿轮组具甲齿轮及乙齿轮，其与上述第一、二主动齿轮相对应的齿数分别为38及41，而第二被动齿轮具丙齿轮及丁齿轮，其与第三、四主动齿轮相对应的齿数为47及44，第一、二被动齿轮组中空处的轮廓是对应输出轴的横截面而可套设於输出轴的齿杆段，使第一、二被动齿轮组可於输出轴上滑移且与输出轴一体转动；及二拨动装置，每一拨动装置对应於一被动齿轮组，拨动装置是框夹於被动齿轮组上的一齿轮，使被动齿轮组上的齿轮可变换与传动轴上相对应的主动齿轮啮合。
4.一种锻造部品成型机专用的齿轮变速机构，电动机为具有四极与八极的变极电动机，而齿轮变速机构设於一壳体内，其特征在于该齿轮变速机构包括一传动轴，其一端凸伸於壳体外而与电动机的动力输出相连接；五主动齿轮，分别为第一、二、三、四、五主动齿轮，是分隔地固设於传动轴上预定适当处，其齿数依序分别为29、27、25、21及23；一输出轴，平行并列於传动轴侧，其一侧凸伸於壳体的另一端，为变速机构的动力输出，其於壳体内部分为齿状横截面的齿杆段且部分为圆形横截面的圆柱部；二被动齿轮组及一中递齿轮组，其中第一被动齿轮组具甲、乙齿轮的齿数分别为30及32，第二被动齿轮组具丙、丁齿轮的齿数分别为34及38，而第一、二被动齿轮组中空处的轮廓是对应输出轴的齿状横截面而可套设於输出轴的齿杆段，使第一、二被动齿轮组可於输出轴上滑移且与输出轴一体转动，而中递齿轮组具一齿数为36的戊齿轮，中递齿轮组中空处的轮廓为圆形，活套在输出轴的圆柱部上自由转动，使此等齿轮组受在传动轴相对应的主动齿轮带动，另在第二被动齿轮组与中递齿轮组间具有连动构造；及二拨动装置，每一拨动装置对应於一被动齿轮组，拨动装置是框夹於被动齿轮组上的一齿轮，使被动齿轮组上的齿轮可变换与传动轴上相对应的主动齿轮啮合。
5.如权利要求4所述的锻造部品成型机专用的齿轮变速机构，其特征在于该连动构造在第二被动齿轮组设有一内齿轮，而在中递齿轮组设有相对应的外齿轮。
6.一种锻造部品成型机专用的齿轮变速机构，电动机为具有四极与八极的变极电动机，而齿轮变速机构设於一壳体内，其特征在于该齿轮变速机构包括一传动轴，其一端凸伸於壳体外而与电动机的动力输出相连接；六主动齿轮，分别为第一、二、三、四、五、六主动齿轮，是分隔地固设於传动轴上预定适当处，其齿数依序分别为32、30、34、28、24及26；一输出轴，平行并列於传动轴侧，其一侧凸伸於壳体的另一端，为变速机构的动力输出，其於壳体内部分为齿状横截面的齿杆段且部分为圆形横截面的圆柱部；二中递齿轮组及二被动齿轮组，其中第一、二中递齿轮组中空处的轮廓为圆形，活套在输出轴的圆柱部上自由转动，而第一中递齿轮组具一齿数为40的甲齿轮，第二中递齿轮组具一齿数为46的乙齿轮，使第一、二中递齿轮组受在传动轴相对应的第一、六主动齿轮带动，该第一、二被动齿轮组中空处的轮廓是对应输出轴的齿状横截面而可套设於输出轴的齿杆段，使第一、二被动齿轮组可於输出轴上滑移且与输出轴一体转动，而第一被动齿轮组具一齿数为42的丙齿轮及一齿数为38的丁齿轮，第二被动齿轮组具一齿数为44的戊齿轮及一齿数为48的己齿轮，另在第一中递、被动齿轮组间与第二中递、被动齿轮组间各设有一连动构造；及二拨动装置，每一拨动装置对应於一被动齿轮组，拨动装置是框夹於被动齿轮组上的一齿轮，使被动齿轮组上的齿轮可变换与传动轴上相对应的主动齿轮啮合。
7.如权利要求6所述锻造部品成型机专用的齿轮变速机构，其特征在于其一连动构造为在第一被动齿轮组设有第一内齿轮，且在第一中递齿轮组设有相对应的第一外齿轮；而另一连动构造为在第二被动齿轮组设有一第二内齿轮，且在第二中递齿轮组设有相对应的第二外齿轮。
8.如权利要求1、2、3、4或6所述锻造部品成型机专用的齿轮变速机构，其特征在于该拨动装置包括一轴套，轴套框设於壳体上，轴套具有一轴孔，其使一具转轴的转盘将转轴设在轴孔，转轴的末端固设在摇臂的一端，在摇臂此端的顶部设一凹槽，而在摇臂的另一端枢设一夹具，使夹具夹套於被动齿轮组的一齿轮。
9.如权利要求1、2、3、4或6所述锻造部品成型机专用的齿轮变速机构，其特征在于在二拨动装置间设有一限制构造，限制构造主要为一限制臂，其两端各具一凸出部，限制臂中央则枢设於壳体，使二凸出部在空档时分别均半落入在二拨动装置的凹槽内，且与凹槽都留有空隙，当其中一拨动装置转动时，摇臂跟着摆动，因此可迫使於摇臂上的凸出部上移离开凹槽，而抵在摇臂上的圆滑表面，而相对地另一端的凸出部可下移而抵扣另一摇臂的凹槽，以确保摇臂无法转动。
全文摘要
一种锻造部品成型机专用的齿轮变速机构，包括一传动轴、四主动齿轮、一输出轴、二被动齿轮组、二拨动装置，借由在传动轴上设至少四个齿轮，而在输出轴有相对应的齿轮组可变换与齿轮啮合，配合变极电动机，使齿轮变速机构可达多段变速的效果，再设计传动轴上的齿轮齿数与齿轮组上的齿轮齿数，使齿轮变速机构各段数间的变化为近等阶变化，以利成型机在更换不同部品的长度或宽度时，可逐渐调整变速机构达到最佳的输出动力，并达到部品的最高生产效率。
文档编号B21J9/10GK1239682SQ9811525
公开日1999年12月29日 申请日期1998年6月22日 优先权日1998年6月22日
发明者张允得 申请人:福光企业股份有限公司