专利名称：偏心齿轮机构及由此传递转动力的方法
技术领域：
本发明涉及一种偏心齿轮机构以及由此传递转动力的方法。
背景技术：
偏心齿轮机构属于本领域的7>知技术。7〉知的偏心齿轮机构包括 一在外周上设有外齿轮齿的内齿圏， 一 内周上设有内齿轮齿且与内齿 圏的外齿轮齿啮合的一外齿圏，以及用于在齿圏间产生偏心运动的装 置。
公知的偏心齿轮机构通常存在一些缺陷。尤其是，高速运转时会 产生不必要的振动。公知的偏心齿轮机构转动内齿圏，其靠着中心定
位的外齿圏运动，从而外齿圏以与偏心中心驱动装置(eccentric sun drive )相同的方向转动，与行星齿轮不同，内齿圏在相反的方向转动。 这意味着作用力与反作用力是相反的。虽然这对于仅有一个偏心齿轮 机构的工具来说并不成问题，因为输入驱动装置的方向可被切换，但 是当两个或更多的偏心齿轮机构位于彼此的顶上、或者一个偏心齿轮 机构位于行星齿轮台的顶部上以获得高比率时，这就成问题了。因为 与行星齿轮传动机构不同，偏心齿轮机构不能用在作为反作用力吸收 部的外部的中心定位的外齿圏中，因为由于偏心齿轮机构的传动比， 会减少总传动比。众所周知，滑动运动力大约比转动摩擦力大十倍， 迄今为止，如果任何运动的偏心装置需要传送中心作用力的话，在现 有的偏心齿轮机构中需要滑动运动。
因此确信可对现有的齿轮机构做进一步的改进。
发明内容
相应地，本发明的目的在于提供一种对现有齿轮机构改进的偏心 齿轮机构。
更特别的，本发明的目的在于提供一种新的偏心齿轮机构，其在较小的空间内具有非常高的传动比。
通过下文描述将会更加清楚上述目的和其他目的，本发明的一个
特征主要在于外齿轮机构，该机构包括 一输入驱动装置，其具有一 绕轴线旋转的中心部，以及一偏心部； 一可移动的内齿圏，其具有外 周齿轮齿，从而所述输入驱动装置的所述中心部和所述偏心部沿与所 述可移动的内齿圏相反的一个方向转动，所述内齿圏被构造成其允许 所述内齿圏做偏心运动，并将由所述内齿圏在与所述一个方向相反的 方向上产生的在相对方向上的给定转动力传到所述一个方向； 一外齿 圏，其具有与所述内齿圏的所述外周齿轮齿部分啮合的内周齿轮齿， 从而当由所述内齿圏在所述相反方向上产生所述给定转动力时，所述 外齿圏绕所述轴线转动，并且所述外齿圏将所述一个方向上的给定转 动力沿所述轴线向外传送。
本发明的另一特征主要在于一种通过外齿轮机构传送转动力的方 法，包括如下步骤提供具有带轴线的中心部和一偏心部的一输入驱 动装置；转动所述中心部，由此所述输入驱动装置绕所述轴线转动； 提供一具有外周齿轮齿的可移动内齿圏；在与所述可移动内齿圏相对 的一个方向上转动所述输入驱动装置的所述中心部和所述偏心部；按 如下方式形成所述内齿圏，即其允许所述内齿圏偏心运动，并将由所 述内轮齿圏产生的给定转动力在所述一个方向上的相反方向上传送； 提供一具有内周齿轮齿的外齿圏；将所述外齿圏的所述内周齿轮齿与 所述内齿圏的所述外周齿轮齿部分啮合，从而当由所述内齿圏在所述 相反方向上产生所述给定转动力时，所述外齿圏绕所述轴线转动，并 且所述外齿圏沿所述轴线向外在所述一个方向上传送给定转动力。
根据本发明的偏心齿轮机构由外至里包括其内周上具有齿轮齿 的中心定位外齿圏，其外周上具有齿轮齿的内齿圏当被中心定位的偏 心驱动装置推压在齿圏上时相对于外齿圏的内周上的齿轮齿可运动。
因此，当中心定位的偏心驱动装置顺时针转动，在转到中心定位 的外齿圏的齿轮齿上时，内齿圏接受逆时针转动力，而外齿圏接受顺 时针方向的转动力。这又意味着，如果当多于一级应用时，中心定位的偏心驱动装置的转动方向要被维持，则外齿圏变成驱动齿轮，内齿
圏变成反动齿轮。这还意味着内齿圏的偏心运动需要从滑动转变为转
动，以增加其效率，因为，若非如此，就没有重要的优点。
这可以通过设置一壳体部得以实现，例如，该壳体部可形成为盖
子。为此，本发明的偏心齿轮机构具有用于将所述内齿圏连接于所述
壳体的连接装置，该连接装置包括用于接收所述输入驱动装置的一个 开口，和与所述一个开口间隔开的另一开口，该另一开口用于接收一
具有轴承的销，从而使所述内齿圏能作所述偏心运动，而不允许所述 内齿圏转动，而同时允许所述轴承在所述另一开口中转动。
根据本发明的一个实施例，所述另 一开口设置在所述壳体部中， 而具有所述轴承的所述销布置在所述内齿圏中。根据本发明的一个实 施例，所述另一开口设置在所述内齿圏中，而具有轴承的所述销设置 在所述壳体部中。
应当理解，这仅仅是将内齿圏产生的反作用力在没有滑动的情况 下传递到壳体上的两种方式。在不背离本发明实质精神的前提下，采 用其他方式也是可能的。
为了避免高速电动机驱动具有本发明的偏心齿轮机构的工具时产 生振动，可对中心定位的偏心驱动装置进行重量平衡，以确保其转动 期间，偏心驱动装置平衡到消除通常的振动的程度。
本发明的新颖特征在所附权利要求书中一一详述。但是，结合附 图，并通过下述具体实施例的说明，会更好地理解本发明本身，包括 其结构及其操作方法，以及其他目的及优点，
图1为本发明的偏心齿轮机构在机构操作过程中其部件在不同位
置处的轴向端视图2为本发明偏心齿轮机构的分解图，示出了其单独的部件；
图3和4示出了本发明偏心齿轮机构的两个相对的透视图；以及
图5示出了本发明偏心齿轮机构的各部件的运动。
具体实施方式
本发明的偏心齿轮机构具有一不可移动的、不可转动壳体1,例 如可作为一盖形成，或者作为一壳体形成，其上固定地、不可转动地 连接有固定的盖。
本发明的偏心齿轮机构还具有 一输入驱动装置，总体以附图标记
2表示。输入驱动装置具有一中心部，其形成一输入轴3，且从外部绕 轴线A转动。输入驱动装置2具有一偏心部，例如形成偏心凸轮4。
偏心凸轮4设有轴承5。轴承5可插入内齿圏7的内开口6。内齿 圏7的外周上设有外齿轮齿。
偏心齿轮机构还具有一外齿圏8，该外齿圏在其内周上设有内齿 轮齿。内齿圏7的外齿轮齿与外齿圏8的内齿轮齿部分地啮合。
设置装置用来将内齿圏7连接在例如形成盖的壳体1上。该连接 装置包括例如至少一个设置在壳体部1内的开口 9以及设置于内齿圏 7上的至少一个销10，该销IO具有插入开口 9中的轴承ll，在轴承 11的外径与开口 9的直径之间具有一间隙。从图中可以看出，在壳体 部1上可设有若干开口 9，具有销10的若干轴承11可插入其中。壳 体部1还设有一开口12,输入轴3可旋转地被插入其中。
可以理解，连接装置可不同地进行设计。例如，开口9可设在内 齿圏7中，而销IO可设在壳体部1内。同样，其他形式的变化也是可 能的。
偏心齿轮机构的外齿圏8具有比内齿圏7更多的齿。例如，外齿 圏8可比内齿圏6多两个齿。
外齿圏8设置于轴承12中并与中心齿轮13相连接，或者可与后 者一体制造。也可通过螺钉14进行这种连接。输入轴3的相对端例如 可支承在滚针轴承15中。在中心齿轮13上可布置一垫圏16。
当输入轴3从外部绕轴A旋转时，内齿圏7不能旋转，而内齿圏 作回转运动。内齿圏7的回转使得外齿圏8绕轴线A与输入轴3同方 向上转动，外齿圏8将转动力向外沿轴线A传送。
这样设计的偏心齿轮机构具有非常高的传动比，以便提供更大的 减速度和扭矩增加(torque multiplication )，并且其更为紧凑。将要理解的是，上述每一个元件，两个或更多地在一起，在不同 于上述类型的其他结构类型中也可获得应用。
虽然，本发明已按偏心齿轮机构的实施方式进行图解和描述，但 并非意味着限于所示出的细节，因为在不背离本发明实质的前提下， 可作各种修改和结构变化。
无需更多分析，上文已完全揭示本发明的要点，从现有技术水平 的观点看，在不缺少完全构成本发明的总体方面或具体方面的必要技 术特征的那些特征的前提下，他人通过运用现有知识易于将其适用于 各种用途。
所要求的新颖的、希望通过专利证书进行保护的保护范围由所附 权利要求进行表述。
权利要求
1.一种外齿轮机构，包括一输入驱动装置，该装置具有绕一轴线旋转的一中心部，以及一偏心部；一可移动的内齿圈，该内齿圈具有外周齿轮齿，从而所述输入驱动装置的所述中心部和所述偏心部在与所述可移动内齿圈相对的一个方向上转动，所述内齿圈被构造成其允许所述内齿圈产生偏心运动，并传递由所述内齿圈在与所述一个方向相反的方向产生的一给定的转动力；一外齿圈，其具有与所述内齿圈的所述外周齿轮齿部分地啮合的内周齿轮齿，从而当所述内齿圈在所述相反方向上产生所述给定的转动力时，所述外齿圈绕所述轴线转动，并且所述外齿圈沿所述轴线向外地在所述一个方向上传送所述给定的转动力。
2. 如权利要求1所述的外齿轮机构，其特征在于，还包括 一壳 体；以及连接装置，所述连接装置用于将所述内齿圏与所述壳体连接， 从而使得所述连接装置允许所述内齿圏的所述偏心运动，而不允许所 述内齿圏转动。
3. 如权利要求1所述的外齿轮机构，其特征在于，还包括 一壳 体；以及连接装置，该连接装置用于将所述内齿圏与所述壳体连接， 从而使得所述连接装置允许所述内齿圏的所述偏心运动，而没有所述 连接装置的滑动，且所述内齿圏不绕所述轴线转动。
4. 如权利要求1所述的外齿轮机构，其特征在于，还包括 一壳 体；以及连接装置，该连接装置用于将所述内齿圏与所述壳体连接， 并包括一个用于接收所述输入驱动装置而设置的开口，和另一开口， 其与所述的一个开口间隔开且接收一具有轴承的销，从而允许所述内 齿圏的所述偏心运动，而不允许所述内齿圏绕所述轴线转动，同时允 许所述轴承在所述另 一开口中转动。
5. 根据权利要求4所述的外齿轮机构，其特征在于，所述另一开 口设置在所述壳体部内，而具有所述轴承的所述销布置在所述内齿圏 中。
6. 根据权利要求4所述的外齿轮机构，其特征在于，所述另一开 口设置在所述内齿圏内，而具有所述轴承的所述销设置在所述壳体部 中。
7. 如权利要求4所述的外齿轮机构，其特征在于，所述壳体具有 形成为一盖的壳体部。
8. 如权利要求1所述的外齿轮机构，其特征在于，所述输入驱动 装置的所述偏心部为重量平衡的。
9. 一种通过外齿轮机构传送转动力的方法，包括如下步骤提供 一输入驱动装置，该驱动装置具有带有轴线的中心部以及一偏心部； 转动所述中心部，由此所述输入驱动装置绕所述轴线转动；提供一具 有外周齿轮齿的可移动的内轮圏；在与所述可移动的内齿圏相对的一 个方向上转动所述输入驱动装置的所述中心部和所述偏心部；按这种 方式形成所述内轮圏，即其允许所述内轮圏做偏心运动，并传送由所 述内齿圏在与所述一个方向相反的方向上产生的一给定转动力；提供 一具有内周齿轮齿的外齿圏；将所述外齿圏的所述内周齿轮齿与所述 内齿圏的所述外周齿轮齿部分地啮合，从而当所述内齿圏在所述相反 方向上产生所述给定转动力时，所述外齿圏绕所述轴线转动，并且所 述外齿圏沿所述轴线向外地在所述一个方向上传送所述给定转动力。
全文摘要
一种外齿轮机构，其具有输入驱动装置，该装置具有绕轴线旋转的中心部和偏心部；可移动的内齿圈，具有外周齿轮齿，从而所述输入驱动装置的中心部和偏心部沿与所述可移动内齿圈相对的一方向转动，所述内齿圈配置成允许通过所述内齿圈产生偏心运动，并将由所述内齿圈产生的给定转动力在与所述一个方向相反方向上传送；一外齿圈，其具有部分与所述内齿圈的所述外周齿轮齿啮合的内周齿轮齿，从而当由所述内齿圈沿所述相对方向产生所述给定转动力时，所述外齿圈绕所述轴线转动，并且所述外齿圈在沿所述轴线向外的一个方向上传送给定转动力。
文档编号F16H1/04GK101290041SQ20071018220
公开日2008年10月22日 申请日期2007年10月12日 优先权日2007年4月19日
发明者约翰·K·琼克斯 申请人:约翰·K·琼克斯