专利名称：一种活针齿轮减速方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明属于活针齿轮变速领域，具体涉及一种通过偏心轮挤压活针的径向运动， 使活针挤压针齿，从而实现内外圆周转动减速n倍的变速方法与装置。
背景技术：
目前已知，传统意义上的减速传动装置多利用减速主被动轮的轮齿比来实现，此 种减速装置主被动轮的轴线分离，所占用空间和体积较大，不宜在小的空间中实现，并且有 回程差的弱点；行星齿轮减速负荷力矩又太小。 例如，在中国专利申请第200910104693号中公开了一种少齿差减速传动装置，其 包括壳体、同轴设置并分别与壳体转动配合的动力输入轴和动力输出轴，所述动力输入轴 外圆偏心转动配合设置驱动盘，所述动力输出轴传动配合设置动力输出盘，所述驱动盘和 动力输出盘沿轴向并列设置；所述壳体上与动力输入轴同心设置渐开线内齿轮，与渐开线 内齿轮啮合设置有渐开线外齿轮形成少齿差传动机构，沿驱动盘圆周方向均布设置传动 销，传动销沿轴向穿过驱动盘和渐开线外齿轮并分别偏心转动配合并与动力输出盘绕自身 轴线转动配合。 精密位移仪器中实现微小移动的结构中常用螺旋放大方式实现。螺旋测微器是利 用螺旋放大方式实现的一个典型的应用。依据螺旋放大的原理，即螺杆在螺母中旋转一周， 螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。若螺旋测微器的精密螺纹的螺距是 0. 5mm，手轮上有50个等分刻度，则手轮旋转一周，测微螺杆可前进或后退0. 5mm，因此旋转 每个小分度，相当于测微螺杆前进或后退0. 5/50 = 0. Olmm。可见，旋动刻度每一小分度表 示0. Olmm，所以螺旋测微器可分辨到0. Olmm，但微动手感甚差，不易调控。
发明内容
为了解决现有测量仪器中存在的上述问题，本发明提供了一种活针齿轮减速方法 及装置。 依据本发明的第一方面，提供一种活针齿轮减速方法，其使用一个偏心轮和与该 偏心轮连接于随动件的活齿轮，利用所述活针固定轮中的n+l个活针圆柱和减速针齿轮E 的支撑架中的n个H针齿圆柱的配合，利用偏心轮对n+l个活针圆柱的压挤，使n+l个活针 圆柱依次顺序压挤与其接触的H针齿圆柱，使外圈偏心轮旋转一圈，刚好使内圈减速针齿 轮E反向旋转移动一个圆柱周期的位置，最终达到了使外周偏心轮旋转位移一周变为内周 减速针齿轮E部件反向旋转位移1/n周的减速结果，其中n为正整数；其中活针固定轮为在 筒壁周围钻有横向圆孔(圆孔的作用是承载活针G)的中空圆柱筒。 依据本发明的第二方面，提供一种活针齿轮减速装置，其包括偏心轮、活针固定 轮、活针、减速针齿轮支撑架E和针轮齿，其中从外至内依次为偏心轮、活针固定轮和减速 针齿轮支撑架E，偏心轮位于最外侧，活针置于活针固定轮中；活针的一端与偏心轮相接 触，另一端与针轮齿相接触；针轮齿装于减速针齿轮支撑架E的外围，减速针齿轮支撑架E与微动件锁定；针轮齿的数量为n个，活针的数量为n+1个，其中n为正整数。
优选地，n = 16。 更优选地，活针固定轮中的活针为15(n_l = 15)个时，则为外周偏心轮C和内周 E部件同向旋转减速为1/16周。 使用上述的技术方案，在利用同轴圆周上相互垂直的两组针齿轮圆柱体外围的一 个偏心轮实现了内外圆周同轴旋转减速n倍的目的。尤其是，安装在精密仪器的转动测量 内轴上的减速转动部分可连接精密螺纹(杆)应用于微小位移装置(如螺旋测微器、微动 载物台、薄膜厚度测量仪、阿贝比长仪等)中实现微小线位移，或在旋转操作中实现微小角 位移的减速调控的目的。
图1是本发明的活针齿轮减速装置的顶剖面示意图；图2是图1中所示B部件即活针(固定)轮顶视图；图3是图1中所示B部件即活针(固定)轮侧视图；图4是图1中所示C部件即手轮外套示意图；图5是图1中所示D部件即针齿轮锁板示意图；图6是图1中所示E部件即减速针齿轮顶视图；图7是图1中所示E部件即减速针齿轮侧视图；；图8是图1中所示F部件即手轮后盖侧视图；图9是图1中所示F部件即手轮后盖顶视图；；图10是图1中所示G部件即活针示意图；图11是图1中所示H部件即针齿柱示意图；图12是图1中所示I部件即轴钉示意图；图13是将本发明减速系统装置应用于阿贝比长仪的剖视总装示意14是图13中的A部件即固定支承座的示意图。
具体实施例方式
以下结合附图来详细说明本发明的活针齿轮减速方法及装置，仅仅作为示例来说 明，不应当将本发明的保护范围仅仅限制至活针齿轮减速装置具体结构或部件的具体数 依据本发明的第一方面，提供一种活针齿轮减速方法，其使用一个偏心轮和与该 偏心轮连接于随动件的活齿轮，利用所述活针固定轮中的n+1个活针齿圆柱和减速针齿轮 E的支撑架中的n个H针齿圆柱的配合，利用偏心轮对n+1个活针齿圆柱的压挤，使n+1个 活针依次顺序压挤与其接触的H针齿圆柱，使外圈偏心轮旋转一圈，刚好使内圈减速针齿 轮E反向旋转移动一个圆柱周期的位置，最终达到了使外周偏心轮旋转位移一周变为内周 减速针齿轮E部件反向旋转位移1/n周的减速结果，其中n为正整数。
依据本发明的第二方面，提供一种活针齿轮减速装置，其包括偏心轮、活针固定 轮、活针、减速针齿轮支撑架E和针轮齿，其中从外至内依次为偏心轮、活针固定轮和减速 针齿轮支撑架E，偏心轮位于最外侧，活针置于活针固定轮中；活针的一端与偏心轮相接触，另一端与针轮齿相接触；针轮齿位于减速针齿轮支撑架E的外围；针轮齿的数量为n 个，活针的数量为n+1个，其中n为正整数。
对各个附图的说明，详见
。 图1是本发明的活针齿轮减速装置的顶剖面示意图。在图1中示出了活针齿轮减 速方法及装置的工作原理。如图1中所示，本发明使用一个偏心轮(图l和图13中C部 件)与连接于随动件的活齿轮(图1和图13中B部件)，利用B中的17 (本特例中，n+l = 17)个活针G圆柱(图1、13中G部件)和图l和图13中E部件中的16(本特例中，n = 16)个H针齿圆柱的配合，利用偏心轮C部件对17个活针圆柱依次顺序压挤与其接触的H 针齿圆柱，这样就造成了外圈偏心轮C部件旋转一圈，刚好使内圈减速针齿轮E反向旋转移 动一个圆柱周期的位置，最终达到了使外周偏心轮C旋转位移一周变为内周E部件反向旋 转位移1/16周的减速结果。如果B中活针为15(n-l = 15)个时，则为外周偏心轮C和内 周E部件同向旋转减速为1/16周。 如果选用合适的偏心轮直径，以及与之匹配G活针圆柱和H针齿圆柱直径，可以设 计任意的n+1个G活针圆柱和n个H针齿圆柱实现内周转速和外周转速比为1/n倍(反向 或同向)的减速结果。 将本发明的活针齿轮减速装置应用于阿贝比长仪的示例安装结构如图13所示。 这是本发明的实际应用例之一，应用此方法于阿贝比长仪可实现优于lOOnm的手动微小距 离操作，而且体积很小(小50mm手轮)，结构简单实用。 如图13中所示，A(详细见图14)为固定支承座，其为一端有外螺纹的中空圆柱筒， 其目的是连接支承作用，即连接针齿减速装置和千分尺等其他需要减速的装置；在具体使 用中固定支承座A可与仪器支架连接。B(详细见图2和图3)为活针固定轮，目的是支撑垂 直于系统对称轴的活针G，使活针G在偏心轮的挤压下能垂直于对称轴运动。活针固定轮B 为在筒壁周围钻有横向圆孔(圆孔的作用是承载活针G)的中空圆柱筒。C(详细见图4)为 偏心轮，其作用是通过偏心轮的转动能挤压活针，使其在B部件的孔中运动；偏心轮C为上 部分为偏心圆的中空圆筒。针齿轮锁板D(详细见图5)为中空薄板，使用针齿轮锁板D的 目的是锁住减速针齿轮支撑架E (详细见图6和图7)中的针轮齿并将E针齿轮锁紧于欲微 调之螺杆上，使之实现微动；减速针齿轮支撑架E为U型圆筒，圆筒周围壁上由纵向的圆孔， 用来承载针齿轮H。 F(详细见图8和图9)是手轮后盖，目的是通过轴钉I(详细图12)实 现对减速针齿轮支撑架E的定轴，即能稳定整个系统。G(详细见图10)是活针，H(详细见 图ll)是针轮齿。在系统制备过程中，尺寸和公差需要适当配合。 图1和图13中各部件名称和作用相同。图14是图13中的A部件即固定支承座 (螺旋测微螺杆外套)的示意图。图13中没有示出E、D锁紧于数显螺旋测微器螺杆上。
利用本发明可以方便地利用通过偏心轮旋动挤压活针径向运动，使n+1个或n-1 个活针挤压n个针齿，从而实现内外圆周转动减速n倍的变速装置。利用此方法可实现优 于lOOnm的手动微小距离操作的目的。 如上述，已经清楚详细地描述了本发明提出的活针齿轮减速方法及装置，但是本 领域普通的技术人员可以理解，在不背离所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况 下，可以在形式和细节中做出多种修改。因此，所有参考本发明技术方案所做出的各种各样 的修改，均应当归入本发明的保护范围之内。
权利要求
一种活针齿轮减速方法，其使用一个偏心轮和与该偏心轮连接于随动件的活齿轮，利用所述活针固定轮中的n+1个活针圆柱和减速针齿轮E的支撑架中的n个针齿圆柱的配合，利用偏心轮对n+1个活针圆柱的压挤，使n+1个活针圆柱依次顺序压挤与其接触的H针齿圆柱，使外圈偏心轮旋转一圈，刚好使内圈减速针齿轮E反向旋转移动一个圆柱周期的位置，最终达到了使外周偏心轮旋转位移一周变为内周减速针齿轮E部件反向旋转位移1/n周的减速结果，其中n为正整数；其中活针固定轮为在筒壁周围钻有横向圆孔(圆孔的作用是承载活针G)的中空圆柱筒。
2. 根据权利要求1所述的活针齿轮减速方法，其中n = 16。
3. 根据权利要求l所述的活针齿轮减速方法，其中所述活针固定轮中的活针为15(n-l =15)个时，则为外周偏心轮C和内周E部件同向旋转减速为1/16周；其中n为正整数。
4. 一种使用权利要求l中所述活针齿轮减速方法的装置，该装置包括偏心轮、活针固 定轮、活针、减速针齿轮支撑架和针轮齿，其中从外至内依次为偏心轮、活针固定轮和减速 针齿轮支撑架，偏心轮位于最外侧，活针置于活针固定轮中；活针的一端与偏心轮相接触， 另一端与针轮齿相接触；针轮齿位于减速针齿轮支撑架的外围并接触；针轮齿的数量为n 个，活针的数量为n+1个，其中n为正整数。
5. 根据权利要求4的所述装置，其中n = 16。
6. 根据权利要求4的所述装置，其中所述活针固定轮中的活针为15(n-l = 15)个时， 则为外周偏心轮C和内周E部件同向旋转减速为1/16周；其中n为正整数。
全文摘要
本发明提供一种活针齿轮减速方法及装置，其使用一个偏心轮和与该偏心轮连接于随动件的活齿轮，利用所述活针固定轮中的n+1个活针圆柱和减速针齿轮的支撑架中的n个针齿圆柱的配合，利用偏心轮对n+1个活针圆柱的压挤，使n+1个活针圆柱依次顺序压挤与其接触的针齿圆柱，使外圈偏心轮旋转一圈，刚好使内圈减速针齿轮反向或同向旋转移动一个圆柱周期的位置，最终达到了使外周偏心轮旋转位移一周变为内周减速针齿轮部件反向或同向旋转位移1/n周的减速结果。
文档编号F16H1/32GK101788038SQ20101014489
公开日2010年7月28日 申请日期2010年4月13日 优先权日2010年4月13日
发明者谭成章, 陆文强 申请人:陆文强