专利名称：一种万向传动机构及包含该机构的减速电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种万向传动机构及包含该机构的减速电机。
背景技术：
现有技术中有一种蜗轮蜗杆减速电机，该减速电机主要包括电机、蜗轮和蜗杆，电机的输出轴与蜗杆相连，蜗杆与蜗轮啮合，电机驱动蜗杆转动，蜗杆驱动蜗轮转动。但是，现有的蜗轮蜗杆减速电机中，蜗杆与电机的输出轴之间是通过连接法兰固定连接的，这种固定连接要求蜗杆与电机的输出轴之间有较高的同轴度精度，若因加工或装配的原因导致蜗杆与电机的输出轴之间同轴度误差较大，则该蜗轮蜗杆减速电机运转时会有振动和噪音， 影响传动效果，且降低了该减速电机的使用寿命。为了降低上述振动和噪音，现有技术中有采用十字万向联轴节进行蜗杆与电机的输出轴的连接的，采用十字万向联轴节可有效减少上述振动和噪音，但是，十字万向联轴节结构复杂，加工和装配较难，成本较高。
实用新型内容本实用新型为解决上述的十字万向联轴节结构复杂、成本较高的问题，提供一种万向传动机构，该万向传动机构可将两个同轴度误差较大的转动轴相互连接且可避免因同轴度误差较大而产生的问题，另外，该万向传动机构结构简单，易装配，成本较低。本实用新型的万向传动机构，包括第一节叉、第二节叉和连接件，所述第一节叉包括第一基部和从第一基部向相同方向伸出的两个第一伸出臂，所述第二节叉包括第二基部和从第二基部向相同方向伸出的两个第二伸出臂，所述连接件包括鼓形基体和从鼓形基体的环形面上突起的四个限位部，四个限位部沿鼓形基体的周向分布，相邻两个限位部之间形成限位槽，两个第一伸出臂分别可转动地卡抓在两个相对的限位槽中，两个第二伸出臂分别可转动地卡抓在另外两个相对的限位槽中。进一步地，每个第一伸出臂上设有一个第一弯曲部，第一弯曲部位于第一伸出臂的远离第一基部的一侧，两个第一弯曲部相对，在第一伸出臂的伸出方向上，各第一弯曲部的中间相对两端向远离另一个第一弯曲部的方向凹陷；每个第二伸出臂上设有一个第二弯曲部，第二弯曲部位于第二伸出臂的远离第二基部的一侧，两个第二弯曲部相对，在第二伸出臂的伸出方向上，各第二弯曲部的中间相对两端向远离另一个第二弯曲部的方向凹陷； 两个第一弯曲部分别可转动地卡在两个相对的限位槽中，两个第二弯曲部分别可转动地卡在另外两个相对的限位槽中。进一步地，两个第一弯曲部的远离第一基部的端部之间的距离大于鼓形基体的两个平面间的距离且小于鼓形基体的最大直径，两个第二弯曲部的远离第二基部的端部之间的距离大于鼓形基体的两个平面之间的距离且小于鼓形基体的最大直径。进一步地，第一弯曲部上设有与鼓形基体的环形面相配合的第一凹面，在第一伸出臂的伸出方向上，各第一凹面的中间相对两端向远离另一个第一凹面的方向凹陷；第二弯曲部上设有与鼓形基体的环形面相配合的第二凹面，在第二伸出臂的伸出方向上，各第二凹面的中间相对其两端向远离另一个第二凹面的方向凹陷。进一步地，两个第一凹面的形状为属于同一个圆柱体的圆柱形曲面，两个第二凹面的形状为属于同一个圆柱体的圆柱形曲面，鼓形基体的环形面为球形曲面，所述球形曲面的半径与上述圆柱形曲面的半径相同，四个限位部沿鼓形基体的周向均勻分布。进一步地，两个第一凹面的形状为属于同一个球体的球形曲面，两个第二凹面的形状为属于同一个球体的球形曲面，鼓形基体的环形面为球形曲面，三个球形曲面的半径相同，四个限位部沿鼓形基体的周向均勻分布。进一步地，所述鼓形基体包括第一半鼓形部和第二半鼓形部，每个限位部包括第一限位体和第二限位体，第一半鼓形部和第二半鼓形部的形状相同，各限位部的第一限位体和第二限位体的形状相同，第一半鼓形部和第二半鼓形部相对设置且二者的相对面相贴
I=I O进一步地，第一半鼓形部的与第二半鼓形部相对的平面上设有第一凹腔，第二半鼓形部的与第一半鼓形部相对的平面上设有第二凹腔，第一凹腔与第二凹腔相对，所述连接件包括弹簧，弹簧被压缩地设置在第一凹腔和第二凹腔内，弹簧的两端分别与第一凹腔和第二凹腔的底壁抵接。进一步地，各第一弯曲部的宽度与对应的限位槽的宽度相适配，第一弯曲部与限位槽之间为间隙或过渡配合；各第二弯曲部的宽度与对应的限位槽的宽度相适应，第二弯曲部与限位槽之间为间隙或过渡配合。进一步地，各第一弯曲部的宽度与对应的限位槽的宽度相等，各第二弯曲部的宽度与对应的限位槽的宽度相等。进一步地，第一基部上设有第一安装孔，第一安装孔的轴线与第一伸出臂的伸出方向相同，第二基部上设有第二安装孔，第二安装孔的轴线与第二伸出臂的伸出方向相同。本实用新型还提供一种减速电机，所述减速电机包括电机、壳体、蜗轮和蜗杆，蜗轮和蜗杆可转动地安装在壳体内，蜗轮和蜗杆相互啮合，电机固定安装在壳体上且其输出轴伸入到壳体内，其中，所述减速电机还包括如权利要求11所述且设置在壳体内的万向传动机构，该万向传动机构设置在蜗杆和电机的输出轴之间，电机的输出轴固定安装在第一安装孔中，蜗杆的靠近电机的端部固定安装在第二安装孔中。本实用新型的有益效果是本实用新型中，第一节叉可相对连接件摆动，第二节叉也可相对连接件摆动，第一节叉和第二节叉的摆动方向不同，因此第二节叉可相对第一节叉在各个方向摆动。由于第一节叉和第二节叉可相对各向摆动，因此降低了对蜗杆与电机的输出轴之间的同轴度的要求，即使蜗杆与电机的输出轴之间的同轴度误差较大，蜗轮蜗杆转动的过程中也不会产生振动和噪音。另外，本实用新型的万向传动机构，只有第一节叉、第二节叉和连接件三个零件，结构较简单，而且，三个零件通过它们的结构特征相互连接在一起并可实现预期的转动，不需要再采用螺钉或螺栓等将它们相互连接，因此，装配和拆卸都很简单，节省了加工和装配的成本。
图1是本实用新型一种实施方式的万向传动机构的结构示意图；[0019]图2是本实用新型一种实施方式的万向传动机构的爆炸示意图；图3是本实用新型一种实施方式的万向传动机构的剖视结构示意图(沿鼓形基体的轴线剖切)；图4是本实用新型一种实施方式中连接件的爆炸示意图；图5是本实用新型一种实施方式的蜗轮蜗杆减速电机的剖视结构示意图(沿鼓形基体的轴线剖切)。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，
以下结合附图及实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式
仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图1-图4所示，本实用新型的一种实施方式的万向传动机构，包括第一节叉1、 第二节叉2和连接件3，所述第一节叉1包括第一基部101和从第一基部101向相同方向伸出的两个第一伸出臂102，所述第二节叉2包括第二基部201和从第二基部201向相同方向伸出的两个第二伸出臂202，所述连接件3包括鼓形基体301和从鼓形基体301的环形面上突起的四个限位部302，四个限位部302沿鼓形基体301的周向分布，相邻两个限位部302 之间形成限位槽309，两个第一伸出臂102分别可转动地卡抓在两个相对的限位槽309中， 两个第二伸出臂202分别可转动地卡抓在另外两个相对的限位槽309中。每个第一伸出臂102上设有一个第一弯曲部104，第一弯曲部104位于第一伸出臂 102的远离第一基部101的一侧，两个第一弯曲部104相对，在第一伸出臂102的伸出方向上，每个第一弯曲部104的中间相对其两端向远离另一个第一弯曲部104的方向凹陷。每个第二伸出臂202上设有一个第二弯曲部204，第二弯曲部204位于第二伸出臂202的远离第二基部201的一侧，两个第二弯曲部204相对，在第二伸出臂202的伸出方向上，每个第二弯曲部204的中间相对其两端向远离另一个第二弯曲部204的方向凹陷。两个第一弯曲部104分别可转动地卡在两个相对的限位槽309中，两个第二弯曲部204分别可转动地卡在另外两个相对的限位槽309中。两个第一弯曲部104的远离第一基部101的端部之间的距离大于鼓形基体301的两个平面间的距离且小于鼓形基体301的最大直径，两个第二弯曲部204的远离第二基部 201的端部之间的距离大于鼓形基体301的两个平面之间的距离且小于鼓形基体301的最
大直径。第一弯曲部104上设有与鼓形基体301的环形面相配合的第一凹面105，在第一伸出臂102的伸出方向上，各第一凹面105的中间相对其两端向远离另一个第一凹面105的方向凹陷，第二弯曲部204上设有与鼓形基体301的环形面相配合的第二凹面205，在第二伸出臂202的伸出方向上，各第二凹面205的中间相对其两端向远离另一个第二凹面205 的方向凹陷。优选地，四个限位部302沿鼓形基体301的周向均勻分布。两个第一凹面105的形状为属于同一个圆柱体的圆柱形曲面，两个第二凹面205 的形状为属于同一个圆柱体的圆柱形曲面，鼓形基体301的环形面为球形曲面，所述球形曲面的半径与上述两个圆柱形曲面的半径相同。上述圆柱体是虚拟的圆柱体，是为了说明
6第一凹面105和第二凹面205的形状而提出的。第一基部101上设有第一安装孔103，第一安装孔103为花键孔，第一安装孔103 的轴线与第一伸出臂102的伸出方向相同。第二基部201上设有第二安装孔203，第二安装孔203为花键孔，第二安装孔203的轴线与第二伸出臂202的伸出方向相同。各第一弯曲部的宽度与对应的限位槽309的宽度相适应，第一弯曲部与限位槽 309之间为间隙或过渡配合；各第二弯曲部的宽度与对应的限位槽309的宽度相适应，第二弯曲部与限位槽309之间为间隙或过渡配合。优选地，各第一弯曲部的宽度与对应的限位槽309的宽度相等，各第二弯曲部的宽度与对应的限位槽309的宽度相等。下面描述本实施方式的万向传动机构的安装方法。将第一节叉1、第二节叉2和连接件3按图2所示方位放置，此时第一安装孔103的轴线与第二安装孔203的轴线大致垂直，将第一节叉1向连接件3方向移动，使两个第一弯曲部104移动到鼓形基体301的两个平面处，由于两个第一弯曲部104的远离第一基部101的端部之间的距离大于鼓形基体301的两个平面之间的距离，因此两个第一弯曲部104可移动到鼓形基体301的两个平面处，然后将连接件3转动大约90度，使两个第一弯曲部104分别插入到两个限位槽309中。将第二节叉2向下移动， 使两个第二弯曲部204移动到鼓形基体301的两个平面处，然后将第二节叉2转动大约90 度，使两个第二弯曲部204分别插入到两个限位槽309中，此时第一安装孔103的轴线与第二安装孔203的轴线大致重合。安装好后的万向传动机构如图1所示，第一节叉1可相对连接件3上下摆动，第二节叉2也可相对连接件3摆动，第一节叉1和第二节叉2的摆动方向垂直，因此第二节叉2 可相对第一节叉1在各个方向摆动。当需要拆卸该万向传动机构时，可转动第一节叉1或第二节叉2，使两个第一弯曲部104或两个第二弯曲部204移动到鼓形基体301的两个平面处，然后将第一节叉1或第二节叉2从连接件3中脱出，接下来再拆卸另外一个节叉，具体拆卸方法与装配方法相反， 因此不再赘述。由上面的描述可知，在该万向传动机构工作时，两个第一弯曲部104或两个第二弯曲部204不能移动到鼓形基体301的两个平面处，即不能使第一安装孔103的轴线与第二安装孔203的轴线垂直，因为此时第一节叉1或第二节叉2可从连接件3中脱出，导致该万向传动机构不能正常工作。本实施方式的万向传动机构，只有第一节叉1、第二节叉2和连接件3三个零件，结构较简单，另外，三个零件通过它们的结构特征相互连接在一起并可实现预期的转动，不需要再采用螺钉或螺栓等将它们相互连接，因此，装配和拆卸都很简单，节省了加工和装配的成本。在该万向传动机构中，由于两个第一凹面105的形状为属于同一个圆柱体的圆柱形曲面，两个第二凹面205的形状为属于同一个圆柱体的圆柱形曲面，鼓形基体301的环形面为球形曲面，所述球形曲面的半径与上述圆柱形曲面的半径相同，因此两个第一凹面105 和两个第二凹面205与鼓形基体301的环形面有较好的接触。当然，由于加工的误差，第一凹面105和第二凹面205与鼓形基体301的环形面之间的接触可能不太好，存在间隙，导致该万向传动机构运动的过程中产生振动和噪音。为了使第一凹面105和第二凹面205与鼓形基体301的环形面之间接触得更好，避免振动和噪音，优选地，鼓形基体包括第一半鼓形部304和第二半鼓形部305，每个限位部302包括第一限位体30 和第二限位体302b，第一半鼓形部304和第二半鼓形部305的形状相同，各限位部302的第一限位体30 和第二限位体302b的形状相同，第一半鼓形部304和第二半鼓形部305相对设置且二者的相对面相贴合。第一半鼓形部304的与第二半鼓形部305相对的平面上设有第一凹腔306，第二半鼓形部305的与第一半鼓形部304相对的平面上设有第二凹腔307，第一凹腔306和第二凹腔307相对。连接件3还包括弹簧308，弹簧308为压缩弹簧，弹簧308设置在第一凹腔 306和第二凹腔307内，弹簧308的两端分别与第一凹腔306和第二凹腔307的底壁抵接。 弹簧308的弹性力使第一半鼓形部304和第二半鼓形部305相互分离，因此，在安装该万向传动机构时，操作人员需要克服弹簧308的弹性力使第一半鼓形部304和第二半鼓形部305 相互贴合在一起，同时各第一限位体30 和第二限位体302b分别对齐，然后将整个连接件 3作为一个整体与第一节叉1和第二节叉2进行安装。整个万向传动机构安装好后，弹簧 308对第一半鼓形部304和第二半鼓形部305产生使二者相互分离的作用力，所述作用力可使第一凹面105和第二凹面205与鼓形基体301的环形面之间接触得更好，减少该万向传动机构运动过程中的振动和噪音，同时，由于第一凹面105和第二凹面205的限制，第一半鼓形部304和第二半鼓形部305不能相互分开，即通过该万向传动机构的结构可实现第一半鼓形部304和第二半鼓形部305的相互固定连接，不需要再采用焊接或螺钉连接等。本实施方式的万向传动机构可用在各种两个转动轴之间需要相互连接并传动但两个转动轴不同轴(或者说同轴度误差较大)的场合，下面以蜗轮蜗杆减速电机为例来说明该万向传动机构的应用。具体如图5所示，该蜗轮蜗杆减速电机主要包括电机5、壳体6、蜗轮7、蜗杆8和本实施方式的万向传动机构，蜗轮7和蜗杆8可转动地安装在壳体6中，蜗轮7和蜗杆8相互啮合，蜗杆8通过两个轴承可转动地安装在壳体6中，电机5通过螺钉固定安装在壳体6 上，电机5的输出轴501伸入到壳体6中，万向传动机构设置在蜗杆8和电机5的输出轴501 之间，电机5的输出轴501安装到第一安装孔103中并通过花键配合与第一节叉1固定连接，蜗杆8的靠近电机5的端部安装到第二安装孔203中并通过花键配合与第二节叉2固定连接。由于加工和装配时的误差，蜗杆8与电机5的输出轴501之间的同轴度误差较大， 因此，若采用连接法兰将蜗杆8与电机5的输出轴501相连，则在蜗轮7和蜗杆8转动的过程中会产生振动和噪音，降低该蜗轮蜗杆减速电机的使用寿命；本实施方式中由于采用了万向传动机构，该万向传动机构的第一节叉1和第二节叉2可相对摆动，因此降低了对蜗杆 8与电机5的输出轴501之间的同轴度的要求，即使蜗杆8与电机5的输出轴501之间的同轴度误差较大，蜗轮7蜗杆8转动的过程中也不会产生振动和噪音。在本实用新型的另一种实施方式中的万向传动机构中，两个第一凹面105的形状为属于同一个球体的球形曲面，两个第二凹面205的形状为属于同一个球体的球形曲面， 鼓形基体301的环形面为球形曲面，三个球形曲面的半径相同。上述球体是虚拟的球体，是为了说明第一凹面105和第二凹面205的形状而提出的。其它与前一个实施方式相同。以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种万向传动机构，其特征在于，包括第一节叉、第二节叉和连接件，所述第一节叉包括第一基部和从第一基部向相同方向伸出的两个第一伸出臂，所述第二节叉包括第二基部和从第二基部向相同方向伸出的两个第二伸出臂，所述连接件包括鼓形基体和从鼓形基体的环形面上突起的四个限位部，四个限位部沿鼓形基体的周向分布，相邻两个限位部之间形成限位槽，两个第一伸出臂分别可转动地卡抓在两个相对的限位槽中，两个第二伸出臂分别可转动地卡抓在另外两个相对的限位槽中。
2.如权利要求1所述的万向传动机构，其特征在于，每个第一伸出臂上设有一个第一弯曲部，第一弯曲部位于第一伸出臂的远离第一基部的一侧，两个第一弯曲部相对，在第一伸出臂的伸出方向上，各第一弯曲部的中间相对两端向远离另一个第一弯曲部的方向凹陷；每个第二伸出臂上设有一个第二弯曲部，第二弯曲部位于第二伸出臂的远离第二基部的一侧，两个第二弯曲部相对，在第二伸出臂的伸出方向上，各第二弯曲部的中间相对两端向远离另一个第二弯曲部的方向凹陷；两个第一弯曲部分别可转动地卡在两个相对的限位槽中，两个第二弯曲部分别可转动地卡在另外两个相对的限位槽中。
3.如权利要求2所述的万向传动机构，其特征在于，两个第一弯曲部的远离第一基部的端部之间的距离大于鼓形基体的两个平面间的距离且小于鼓形基体的最大直径，两个第二弯曲部的远离第二基部的端部之间的距离大于鼓形基体的两个平面之间的距离且小于鼓形基体的最大直径。
4.如权利要求3所述的万向传动机构，其特征在于，第一弯曲部上设有与鼓形基体的环形面相配合的第一凹面，在第一伸出臂的伸出方向上，各第一凹面的中间相对两端向远离另一个第一凹面的方向凹陷；第二弯曲部上设有与鼓形基体的环形面相配合的第二凹面，在第二伸出臂的伸出方向上，各第二凹面的中间相对其两端向远离另一个第二凹面的方向凹陷。
5.如权利要求4所述的万向传动机构，其特征在于，两个第一凹面的形状为属于同一个圆柱体的圆柱形曲面，两个第二凹面的形状为属于同一个圆柱体的圆柱形曲面，鼓形基体的环形面为球形曲面，所述球形曲面的半径与上述圆柱形曲面的半径相同，四个限位部沿鼓形基体的周向均勻分布。
6.如权利要求4所述的万向传动机构，其特征在于，两个第一凹面的形状为属于同一个球体的球形曲面，两个第二凹面的形状为属于同一个球体的球形曲面，鼓形基体的环形面为球形曲面，三个球形曲面的半径相同，四个限位部沿鼓形基体的周向均勻分布。
7.如权利要求1所述的万向传动机构，其特征在于，所述鼓形基体包括第一半鼓形部和第二半鼓形部，每个限位部包括第一限位体和第二限位体，第一半鼓形部和第二半鼓形部的形状相同，各限位部的第一限位体和第二限位体的形状相同，第一半鼓形部和第二半鼓形部相对设置且二者的相对面相贴合。
8.如权利要求7所述的万向传动机构，其特征在于，第一半鼓形部的与第二半鼓形部相对的平面上设有第一凹腔，第二半鼓形部的与第一半鼓形部相对的平面上设有第二凹腔，第一凹腔与第二凹腔相对，所述连接件包括弹簧，弹簧被压缩地设置在第一凹腔和第二凹腔内，弹簧的两端分别与第一凹腔和第二凹腔的底壁抵接。
9.如权利要求2所述的万向传动机构，其特征在于，各第一弯曲部的宽度与对应的限位槽的宽度相适配，第一弯曲部与限位槽之间为间隙或过渡配合；各第二弯曲部的宽度与对应的限位槽的宽度相适应，第二弯曲部与限位槽之间为间隙或过渡配合。
10.如权利要求9所述的万向传动机构，其特征在于，各第一弯曲部的宽度与对应的限位槽的宽度相等，各第二弯曲部的宽度与对应的限位槽的宽度相等。
11.如权利要求1-10中任一项所述的万向传动机构，其特征在于，第一基部上设有第一安装孔，第一安装孔的轴线与第一伸出臂的伸出方向相同，第二基部上设有第二安装孔， 第二安装孔的轴线与第二伸出臂的伸出方向相同。
12.一种减速电机，包括电机、壳体、蜗轮和蜗杆，蜗轮和蜗杆可转动地安装在壳体内，蜗轮和蜗杆相互啮合，电机固定安装在壳体上且其输出轴伸入到壳体内，其特征在于， 所述减速电机还包括如权利要求11所述且设置在壳体内的万向传动机构，该万向传动机构设置在蜗杆和电机的输出轴之间，电机的输出轴固定安装在第一安装孔中，蜗杆的靠近电机的端部固定安装在第二安装孔中。
专利摘要本实用新型提供了一种万向传动机构及包含该机构的减速电机，该万向传动机构包括第一节叉、第二节叉和连接件，所述第一节叉包括第一基部和两个第一伸出臂，所述第二节叉包括第二基部和两个第二伸出臂，所述连接件包括鼓形基体和从鼓形基体的环形面上突起的四个限位部，相邻两个限位部之间形成限位槽，两个第一伸出臂分别可转动地卡抓在两个相对的限位槽中，两个第二伸出臂分别可转动地卡抓在另外两个相对的限位槽中。该减速电机包括电机、壳体、蜗轮、蜗杆和上述的万向传动机构，该万向传动机构设置在蜗杆和电机的输出轴之间。该万向传动机构可减小蜗轮蜗杆转动过程中的振动和噪音，且该万向传动机构结构较简单，装配和拆卸都很方便。
文档编号F16D3/26GK201963757SQ20102069173
公开日2011年9月7日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者张高军, 祝继红 申请人:比亚迪股份有限公司