减速器及具有该减速器的制动装置的制作方法

本发明涉及一种减速器及具有该减速器的制动装置。

背景技术

减速器是一种相对精密的机械，使用它的目的是降低转速，增加转矩。减速器的种类繁多、型号各异，不同种类的减速器有不同的用途。减速器按照传动类型可分为齿轮减速器、蜗杆减速器和行星齿轮减速器；按照传动级数不同可分为单级和多级减速器；按照齿轮形状可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器和圆锥－圆柱齿轮减速器；按照传动的布置形式又可分为展开式、分流式和同轴式减速器。

减速器作为机械传动的重要部件，被广泛应用于机器人、汽车等行业，常见的减速机构通常采用两个直径不同的相互啮合的齿轮来实现减速。目前，减速器在机械传动系统中广泛伺服电机。为降低转速和增加扭矩，电机需要与体积小、传动链短、传动效率高和传动力矩大的减速器配套使用。然而，现有的减速器存在传动链长、结构复杂和体积大等不足。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种减速器，该减速器包括：内齿圈、输出盘以及中间啮合盘。输出盘与内齿圈同心且固定设置在内齿圈的中心。中间啮合盘设置在内齿圈和输出盘之间且相对于输出盘周向固定。中间啮合盘的半径和齿数小于内齿圈的半径和齿数，当按压中间啮合盘时，中间啮合盘能够相对于输出盘所在的平面倾斜以与内齿圈啮合。

优选地，中间啮合盘能够相对于内齿圈在正负方向上同时啮合。

优选地，中间啮合盘为陀螺轮。

优选地，输出盘为球轮。

优选地，输出盘包括沿球轮的主体周向向外延伸以用于限制所述中间啮合盘相对于输出盘周向运动的卡块，中间啮合盘上形成有用于与卡块相匹配的凹槽。

优选地，卡块至少为两个且沿输出盘周向均布。

优选地，减速器还包括用于输入的施力部件，施力部件按压中间啮合盘时，中间啮合盘能够相对于输出盘所在的平面倾斜。

优选地，施力部件为点压曲柄轴。

优选地，点压曲柄轴包括沿输出盘的轴线方向设置的主轴、与主轴连接的水平臂以及垂直与水平臂的点压部，当主轴靠近输出盘时，点压部能够按压中间啮合盘的外表面。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种制动装置，该制动装置包括上述的减速器。

本发明的减速器在满足结构简单、体积小、重量轻的同时，能够实现极高的减速比。另外，由于陀螺轮因与内齿圈在点压曲柄轴所指的正负方向上同时啮合，有助于消除回差，提高精度。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明一种实施方式的减速器的俯视结构示意图；

图2为图1的斜视图；

图3为图1的侧视图；

图4为本发明一种实施方式的减速器平稳状态的截面图；

图5为本发明一种实施方式的减速器啮合状态的截面图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例。

附图标记说明：

内齿圈；2-中间啮合盘；3-输出盘；31-卡块；21-凹槽；4-点压曲柄轴。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本领域的技术人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，在本领域普通技术人员没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

如图1-3所示，本发明提供了一种减速器，该减速器包括：内齿圈1、输出盘3以及中间啮合盘2。输出盘3与内齿圈1同心且固定设置在内齿圈1的中心。中间啮合盘2设置在内齿圈1和输出盘3之间且相对于输出盘3周向固定。中间啮合盘2的半径和齿数小于内齿圈1的半径和齿数，当按压中间啮合盘2时，中间啮合盘2能够相对于输出盘3所在的平面倾斜以与内齿圈1啮合。

如图3所示，在本发明的一个具体的实施方式中，中间啮合盘2为陀螺轮，输出盘3为球轮。陀螺轮与球轮的几何对称中心点相同。陀螺轮与球轮紧密配合，以保持两者周向角度一致，且陀螺轮可绕几何对称中心点做一定程度的倾斜。这样，由于输出盘3的上下表面为球面，中间啮合盘2相对于输出盘3可左右摆动的幅度较大，进而便于提高设计空间。

如图4所示，在本发明的另一个具体的实施方式中，中间啮合盘2为陀螺轮，输出盘3为扁平轮。这样，由于输出盘3的上下表面为平面，中间啮合盘2相对于输出盘3可左右摆动的角度较小，进而占用空间小，可以将减速器做的相对扁平化。

进一步地，减速器还包括用于输入的施力部件，施力部件按压陀螺轮时，陀螺轮能够相对于球轮所在的平面倾斜。具体地，施力部件为点压曲柄轴4。点压曲柄轴4包括沿球轮的轴线方向设置的主轴、与主轴连接的水平臂以及垂直与水平臂的点压部，当主轴靠近球轮时，点压部能够按压陀螺轮的外表面。具体地，在没有安装点压曲柄轴4的时候，如图4所示，由于陀螺轮半径与齿数比内齿圈略小，陀螺轮与内齿圈不构成啮合。在安装了点压曲柄轴4的时候，如图5所示，由于陀螺轮产生了一定程度的倾斜，此时陀螺轮在点压曲柄轴所指方向上半径增长，与内齿圈构成啮合。

为了消除回差，陀螺轮设置成与内齿圈在点压曲柄轴所指的正负方向上同时啮合。具体地，当点压曲柄轴4按压陀螺轮时，陀螺轮相对于球轮所在的平面倾斜，陀螺轮上升侧底部的齿轮与相应位置处的外齿圈顶部的齿轮啮合，陀螺轮下降侧顶部的齿轮与相应位置处的外齿圈底部的齿轮啮合。

此外，为了防止陀螺轮相对于球轮周向运动，球轮包括沿球轮的主体周向向外延伸的卡块31，陀螺轮上形成有用于与卡块31相匹配的凹槽21。优选地，卡块31至少为两个且沿球轮的周向均布。卡块31的形状可以为条形、三角形、半圆形以及多边形等。

当点压曲柄轴4与输入相连，绕中心轴线转动时，点压曲柄轴4方向上的陀螺轮齿廓与内齿圈1连续发生啮合。例如，内齿圈齿数为100，陀螺轮齿数为99，在点压曲柄轴4转动满一周时，陀螺轮相当于绕中心轴线逆向转动1/99周。球轮因与陀螺轮周向角度一致，所以可将陀螺轮的逆向转动传递到输出，由此得到99:1的超高减速比。

最后，本发明还提供了一种制动装置，该制动装置包括上述的减速器。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。