齿轮箱.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102317650 A (43)申请公布日 2012.01.11 CN 102317650 A *CN102317650A* (21)申请号 201080008812.0 (22)申请日 2010.02.12 0902445.6 2009.02.16 GB 0902436.5 2009.02.16 GB 0902448.0 2009.02.16 GB 0902446.4 2009.02.16 GB 0902618.8 2009.02.17 GB F16H 19/00(2006.01) F16H 25/20(2006.01) F16H 33/06(2006.01) F1

2、6H 61/32(2006.01) (71)申请人 科克斯特有限公司 地址 英国约克郡 (72)发明人 史蒂文科科伦 (74)专利代理机构 上海旭诚知识产权代理有限 公司 31220 代理人 郑立 王萍萍 (54) 发明名称 齿轮箱 (57) 摘要 一种齿轮箱 (1)， 其具有壳体 (2)、 致动器 (6)、 由致动器 (6) 旋转的导螺杆 (8)、 与导螺杆 (8) 螺纹配合以在导螺杆 (8) 旋转时纵向移动的 齿条螺母 (9)、 随齿条螺母 (9) 移动的带齿部分 (12)、 轴 (5) 和与轴 (5) 是一体的或相连的齿轮 (13)， 并且被布置成使齿轮 (13) 的旋转引起轴 (5)

3、的旋转。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2011.08.16 (86)PCT申请的申请数据 PCT/GB2010/000250 2010.02.12 (87)PCT申请的公布数据 WO2010/092346 EN 2010.08.19 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 16 页 附图 22 页 CN 102317657 A1/2 页 2 1. 一种齿轮箱， 包括 ： 致动器 ； 导螺杆， 所述导螺杆被布置成由所述致动器使所述导螺杆围绕所述导螺杆的轴线旋 转 ； 齿条螺母， 所述齿条螺母与所述导

4、螺杆螺纹配合， 并且被布置成使得所述导螺杆的旋 转纵向地相对于所述导螺杆驱动所述齿条螺母 ； 带齿部分， 所述带齿部分与所述齿条螺母是一体的或相联接的， 以便随所述齿条螺母 纵向移动 ； 轴 ； 和 齿轮， 所述齿轮与所述轴是一体的或相联接的， 并且被布置成使得所述齿轮的旋转引 起所述轴的旋转， 其中， 所述带齿部分被布置成与所述齿轮啮合， 使得所述带齿部分的纵向移动引起所 述齿轮的旋转。 2. 根据权利要求 1 所述的齿轮箱， 其中所述致动器包括马达。 3. 根据权利要求 2 所述的齿轮箱， 其中所述马达包括电动机。 4. 根据权利要求 1 所述的齿轮箱， 其中所述致动器包括手动驱动装置。

5、5. 根据在前的权利要求中的任一项所述的齿轮箱， 所述齿轮箱包括多个用于驱动所述 导螺杆的致动器。 6.根据在前的权利要求中的任一项所述的齿轮箱， 其中所述驱动齿条螺母包括与所述 导螺杆的螺纹相啮合的一体的带螺纹部分。 7. 根据权利要求 1 至 5 中的任一项所述的齿轮箱， 其中所述驱动齿条螺母包括与所述 导螺杆的螺纹相啮合的带螺纹插入物。 8. 根据在前的权利要求中的任一项所述的齿轮箱， 其中所述带齿部分可拆卸地连接到 所述驱动齿条螺母。 9. 根据权利要求 8 所述的齿轮箱， 其中所述带齿部分相对于所述驱动齿条螺母被弹性 地偏置。 10. 根据前述权利要求中的任一项所述的齿轮箱， 其中所

6、述驱动齿条螺母和 / 或所述 带齿部分被保持为允许在大致平行于所述导螺杆的所述轴线的方向上大致纵向移动， 但防 止它们相对于所述导螺杆的扭转。 11. 根据权利要求 10 所述的齿轮箱， 其中细长构件与所述驱动齿条螺母和 / 或所述带 齿部分的所需要的移动方向大致对齐， 并且被接纳到所述驱动齿条螺母和 / 或所述带齿部 分的凹陷部内。 12. 根据在前的权利要求中的任一项所述的齿轮箱， 还包括将所述轴联接到输出轴的 输出传动装置。 13. 根据在前的权利要求中的任一项所述的齿轮箱， 其中所述齿轮箱包括蓄能装置， 所 述蓄能装置被布置成在所述轴的至少一部分旋转过程中储存能量， 以便在所述轴的另一

7、部 分旋转过程中释放能量。 14. 根据权利要求 13 所述的齿轮箱， 其中所述蓄能装置包括弹簧。 15. 根据在前的权利要求中的任一项所述的齿轮箱， 还包括第二或另外的致动器、 导螺 权 利 要 求 书 CN 102317650 A CN 102317657 A2/2 页 3 杆、 驱动齿条螺母、 带齿部分， 和 / 或可以提供与所述轴相关联的齿轮， 以允许对所述轴的 额外的驱动。 16. 根据在前的权利要求中的任一项所述的齿轮箱， 还包括用于检测所述齿轮箱的运 作参数的一个或多个传感器。 17. 根据在前的权利要求中的任一项所述的齿轮箱， 还包括用于控制所述齿轮箱的运 作的处理器装置。 1

8、8. 根据在前的权利要求中的任一项所述的齿轮箱， 其中所述壳体包括多个可连接到 一起的部件。 权 利 要 求 书 CN 102317650 A CN 102317657 A1/16 页 4 齿轮箱 背景技术 0001 齿轮箱已被使用了许多年， 并且具有许多不同应用。 通常， 齿轮箱包括四个主要元 件 ： 致动器、 传动系、 壳体和输出装置。 0002 致动器将力和运动传入传动系内。致动器可以是通过合适的传动齿轮 ( 例如正齿 轮、 锥齿轮、 螺旋齿轮或蜗轮 ) 连接到传动系的马达。 0003 传动系可以根据由致动器提供的输入的运动和力来控制输出的运动和力。 传动系 通常包括多个具有变化的参数(

9、例如不同的尺寸、 齿数、 齿的类型和用途)的齿轮， 例如， 正 齿轮、 螺旋齿轮、 蜗轮和 / 或内齿齿轮或外齿齿轮。 0004 齿轮箱壳体是使齿轮箱以正确方式保持内部工作的装置。例如， 齿轮箱壳体允许 将致动器、 传动系和输出装置保持正确的关系， 以实现所需的齿轮箱操作。 0005 输出装置与传动系相关联， 并且允许为了应用而施加来自传动系的力和运动。通 常， 输出装置离开齿轮箱壳体。 0006 输出装置通常可以连接到物体， 从而将来自传动系的所得输出运动和力经输出轴 传输到物体， 以将输出轴的运动和力施加到物体上。 或者， 输出装置可以将来自传动系的输 出运动和力施加到齿轮箱壳体， 从而充

10、分保持输出装置， 以允许齿轮箱壳体旋转。 0007 齿轮箱的设计和 / 或选择可能需要考虑许多变量。这些变量可以影响四个主要元 件， 因此每个变量可以具有相等或不相称的重要性。可以考虑的一些变量是应用将允许和 / 或要求的空间量、 振动、 噪音、 重量、 安全参数、 功耗、 效率、 使用寿命和成本。 0008 将致动器连接到传动系的一种已知方式是通过蜗杆传动装置连接， 其中致动器进 行工作以旋转与蜗轮啮合的蜗杆。蜗杆传动装置可以与连接到输出齿轮 ( 例如设置在输出 轴上的输出齿轮 ) 的传动系内的第一齿轮啮合。蜗杆传动装置提供的扭矩将取决于致动器 产生的扭矩和蜗杆 / 蜗轮的尺寸和 / 或特性

11、， 并且输出也将取决于传动系内的齿轮。对于 蜗杆传动来说， 如果需要高扭矩输出， 则将需要具有大扭矩和大蜗轮的致动器。 如果减小了 蜗轮的尺寸， 则需要具有更大输出的致动器来提供相同的输出扭矩。 这意味着， 包括用于为 传动系提供传动的蜗杆传动装置的齿轮箱通常比较大。具体地讲， 相对输出输入受到齿轮 箱尺寸的限制。 如果要改变齿轮箱的输出， 则由于蜗杆传动装置的工作能力范围非常窄， 需 要更换蜗杆传动装置和传动系。这意味着蜗杆传动的齿轮箱不够灵活， 因为其操作时的输 出范围较窄。 蜗杆传动的齿轮箱必须制造成具有精密的公差， 这使其造价不菲， 并且具有产 生大量过热的趋势， 从而使其效率低下且易

12、受磨损。 蜗杆传动的齿轮箱是自锁定的， 因为向 齿轮箱输出侧施加力不会导致蜗杆传动装置旋转。这也意味着齿轮箱不能在 “飞轮” 模式 下工作。 这意味着蜗杆传动的齿轮箱总是完全啮合的， 因而不能有选择地啮合或脱离啮合。 蜗杆传动的齿轮箱也是双向的， 因为传动装置在两个方向上同等地工作， 也就是说， 当升高 或降低负荷时， 负荷的有效重量始终由蜗杆传动装置传动。 0009 用于将致动器连接到传动系的一种替代方式是通过使用一个或多个规则齿轮， 例 如锥齿轮。在这种情况下， 输出与输入的比例取决于致动器和传动系之间的变速比以及传 动系自身内部的变速比。这意味着齿轮箱的尺寸 ( 从而重量 ) 与齿轮箱的

13、比例性有关， 并 说 明 书 CN 102317650 A CN 102317657 A2/16 页 5 且具有高输出输入比的齿轮箱将具有较大尺寸。 对于这种齿轮箱， 如果要改变输出输入比， 通常需要更换整个传动系。这种齿轮箱易受磨损。与蜗杆传动的齿轮箱不同， 依靠锥齿轮 之类齿轮的齿轮箱不是自锁定的， 因此向输出端施加力可以在输入端引起旋转。 发明内容 0010 根据本发明， 提供了一种齿轮箱， 其包括 ： 0011 致动器 ； 0012 导螺杆， 所述导螺杆被布置成由所述致动器使所述导螺杆围绕所述导螺杆的轴线 旋转 ； 0013 齿条螺母， 所述齿条螺母螺纹与导螺杆螺纹配合， 并且被布置成

14、使得导螺杆的旋 转纵向地相对于所述导螺杆驱动所述齿条螺母 ； 0014 带齿部分， 所述带齿部分与齿条螺母是一体的或相联接的， 以随着齿条螺母纵向 移动 ； 0015 轴 ； 和 0016 齿轮， 所述齿轮与轴一体的或相联接的， 并且被布置为使得齿轮的旋转引起轴的 旋转， 0017 其中， 所述带齿部分被布置为与所述齿轮啮合， 使得所述带齿部分的纵向移动引 起所述齿轮的旋转。 0018 采用根据本发明的齿轮箱时， 导螺杆的旋转导致与导螺杆啮合的带齿部分纵向移 动， 并引起轴的旋转。这样， 该齿轮箱的比例性 ( 即输入致动和输出之间的关系 ) 不像常规 齿轮箱 ( 例如具有蜗杆传动装置或多个齿轮

15、的齿轮箱 ) 那样限制齿轮箱的尺寸。 0019 对于通过旋转大致线性地移动与其啮合的驱动齿条螺母从而对轴的进行驱动导 螺杆来说， 由于导螺杆与驱动齿条螺母的啮合构造防止了在导螺杆不旋转的情况下驱动齿 条螺母的移动， 因此通过使用该导螺杆提供了一种自锁定齿轮箱。 0020 可以将导螺杆、 齿条螺母、 带齿部分和齿轮设置在壳体内。 0021 致动器可以是马达 ( 例如电动机 )， 或者可以是某些其他形式的驱动装置， 其可包 括手动驱动装置， 例如， 通过手动旋转手柄以旋转导螺杆。 虽然可以使用单个致动器来旋转 导螺杆， 但应当理解， 也可以使用多个致动器， 例如多个电机。 0022 驱动齿条螺母可

16、包括与其一体的带螺纹部分， 例如， 与导螺杆的螺纹啮合的内螺 纹孔。 或者， 驱动齿条螺母可包括带螺纹的插入物， 其与导螺杆的螺纹啮合并使驱动齿条螺 母产生大致线性的运动。 0023 带齿部分可以连接到驱动齿条螺母或与驱动齿条螺母是一体的。 当带齿部分连接 到驱动齿条螺母时， 可以有助于组装齿轮箱。此外， 例如， 通过在驱动齿条螺母和带齿部分 之间加入弹簧， 可以使带齿部分优选地相对于驱动齿条螺母可弹性地偏置。这样可以将带 齿部分偏置成与和轴相关联的齿轮啮合或脱离啮合。 这样可以有助于确保带齿部分与齿轮 在正常操作期间可靠啮合， 以使磨损和 / 或振动最小化。 0024 优选的是， 驱动齿条螺

17、母和 / 或带齿部分被保持为允许在大致平行于导螺杆轴线 的方向上大致纵向地运动， 但防止它们相对于导螺杆扭转， 例如， 防止它们在导螺杆围绕轴 线旋转时围绕导螺杆的轴线旋转。当设置有壳体时， 这可以通过邻接驱动齿条螺母和 / 或 说 明 书 CN 102317650 A CN 102317657 A3/16 页 6 带齿部分的表面(例如壳体的内表面)实现， 或者可以通过提供杆或管来实现， 所述杆或管 与驱动齿条螺母和 / 或带齿部分的所需运动方向大致对齐， 并且被接纳到驱动齿条螺母和 / 或带齿部分的凹陷部内。例如， 驱动齿条螺母和 / 或带齿部分可包括接纳管或杆的通孔。 0025 轴可以是齿

18、轮箱的最终输出轴， 或者可以连接到另一个输出轴。 在这种情况下， 该 轴可以直接连接到输出轴， 例如， 通过将输出轴作为延伸连接到该轴， 或者可以通过合适的 传动装置连接， 例如使用包括一系列齿轮的传动系。 当设置有这样的另一个传动装置时， 这 样可以在该轴的旋转和传动轴的旋转之间引入另一个比例关系。 0026 齿轮箱可包括蓄能装置， 该蓄能装置被布置用于在轴的至少一部分旋转过程中储 存能量， 以便在轴的另一部分旋转过程中释放能量。蓄能装置可以具有弹簧的形式。例如， 蓄能装置可以在轴在一个方向旋转时储存能量， 并在轴在相反方向旋转时释放能量， 以有 助于轴在相反方向上旋转。 作为另外一种选择或

19、除此之外， 还可以提供能量转化装置， 以储 存或转化轴旋转产生的能量， 以供外部使用。这种转化装置的一个实例是发电机， 它通过 轴的旋转而旋转， 并由此产生可用来辅助齿轮箱的传动或用于齿轮箱外部的其他用途的电 能。 0027 本发明的齿轮箱允许从蓄能装置输入添加的能量， 以有助于驱动。 具体地讲， 通过 在带齿部分或驱动齿条螺母和 / 或齿轮和 / 或轴上施加力 / 运动， 可以减少为了驱动导螺 杆以使驱动齿条螺母沿导螺杆移动以及旋转齿轮和轴而必须施加的力的量。 这与蜗杆传动 装置不同， 在蜗杆传动装置中， 在蜗轮上施加力不会有助于传动装置的工作， 实际上通常会 导致在蜗杆和蜗轮之间施加力，

20、所施加的力需要被克服以操作蜗杆传动装置， 因而会增加 操作蜗杆传动装置所需要的力的量。 虽然其他齿轮箱装置可能能够利用添加的能量来帮助 传动输出， 但这些齿轮箱装置通常不是自锁定的。 因此， 优选齿轮箱的优点是其既能够自锁 定， 又能够利用添加的传动或能量。 0028 可以提供第二或另一致动器、 导螺杆、 驱动齿条螺母、 带齿部分和 / 或与轴相关的 齿轮， 以允许对轴进行额外的驱动。在这种情况下， 添加的致动器、 导螺杆、 驱动齿条螺母、 带齿部分和 / 或齿轮可以与所述致动器、 导螺杆、 驱动齿条螺母、 带齿部分和 / 或齿轮相同 或不同。根据本发明的多个齿轮箱可以连接到一起， 以形成集合

21、体。在这种情况下， 齿轮箱 可以相同或不同， 例如， 具有不同输出性质和 / 或内部部件。 0029 根据本发明的齿轮箱可具有一个或多个传感器， 以检测齿轮箱的工作参数。齿轮 箱也可包括用于控制齿轮箱的运作的处理器装置， 处理器可以使用来自传感器 ( 如有 ) 的 数据， 以有助于控制齿轮箱。当齿轮箱是集合体和 / 或网络的一部分时， 可以将数据发送至 集合体和 / 或网络的其他齿轮箱或其他装置， 和 / 或从其他齿轮箱或其他装置接收数据。 0030 齿轮箱壳体可以是一体式壳体， 但优选地壳体包括可连接到一起的多个部件。在 这种情况下， 优选的是， 壳体的一个或多个部件可替换成具有不同性质(例

22、如不同尺寸)的 其他部件。这样可以根据将要容纳在齿轮箱内的部件的尺寸改变壳体的总尺寸。 附图说明 0031 现在将以举例方式仅结合附图描述本发明的实施例， 在附图中 ： 0032 图 1 绘示出了齿轮箱的第一实施例的平面图 ； 0033 图 2 绘示出了图 1 的齿轮箱的侧视图 ； 说 明 书 CN 102317650 A CN 102317657 A4/16 页 7 0034 图 3 绘示出了轴对轴双齿轮箱的平面图 ； 0035 图 4 绘示出了背对背双齿轮箱的平面图 ； 0036 图 5A 绘示出了齿轮箱的第二实施例的平面图 ； 0037 图 5B 绘示出了图 5A 的齿轮箱的侧视图 ；

23、0038 图 6 绘示出了双齿轮箱的平面图 ； 0039 图 7 绘示出了具有至少一个联合输出装置的齿轮箱的平面图 ； 0040 图 8 绘示出了具有带两个输出轴的联合输出装置的双齿轮箱的平面图 ； 0041 图 9 绘示出了具有单个输出装置的双齿轮箱的平面图 ； 0042 图 10 绘示出了具有两个致动器的齿轮箱的侧视图 ； 0043 图 11 绘示出了双齿轮箱的主视图 ； 0044 图 12 绘示出了具有延伸装置的齿轮箱的侧视图 ； 0045 图 13 绘示出了具有连接装置的双齿轮箱的平面图 ； 0046 图 14 绘示出了安装管的能量装置的侧视图 ； 0047 图 15 绘示出了传动系装

24、置能量装置的侧视图 ； 0048 图 16 示出了具有能量装置的传动齿轮装置的侧视图 ； 0049 图 17 示出了具有能量装置的齿轮装置的侧视图 ； 0050 图 18 示出了具有能量装置的壳体的侧视图 ； 0051 图 19 示出了具有磨损的调节和最小化的装置的内部齿轮箱管能量装置的侧视 图 ； 0052 图 20 示出了致动装置储存和释放能量的可扩展性的侧视图， 其以磨损调节和最 小化装置为特征 ； 0053 图 21 示出了具有能量和快速释放装置的齿轮箱的侧视图 ； 具体实施方式 0054 在以下描述中， 除非另外说明或由上下文显而易见， 对所连接的部件的任何引用 应当理解为涵盖永久性

25、连接 ( 例如， 通过焊接或通过使用结合剂或粘合剂连接 ) 和可移除 连接(例如， 使用诸如摩擦件、 螺栓、 螺钉之类的机械连接)。 此外， 除非由上下文显而易见， 永久性连接可包括一体地形成的部件。 0055 在下文中， 当提到轴承时， 轴承可以是可包括滚柱轴承、 滚珠轴承、 滑动轴承或滚 针轴承的任何合适的轴承。用于任何部件的轴承可以相同， 或者可以具有不同尺寸和 / 或 类型。 0056 图 1 和 2 示出了具有壳体 2 的齿轮箱 1。壳体 2 可以是一体式壳体， 或者可包括多 个部分， 所述多个部分可以被连接和 / 或密封， 例如， 使用粘合剂、 结合剂、 通过焊接和 / 或 使用机

26、械固定方式连接和 / 或密封。 0057 齿轮箱壳体 2 可具有一个或多个部分， 例如三个部分。当壳体 2 包括多个部分时， 这些部分可以以倒置形状、 锥形和唇缘构件为特征， 以使得当这些部分被布置在一起时， 通 过形状、 轮廓、 唇缘或锥形的互锁实现有效连接。 0058 齿轮箱壳体2可以具有防磁和/或隔热能力， 既为了保护齿轮箱的内部部件， 也为 了将对外部环境的任何热和 / 或电磁的影响最小化。齿轮箱壳体 2 也可包括结构构件， 该 说 明 书 CN 102317650 A CN 102317657 A5/16 页 8 结构构件防爆和 / 或耐高压并充分密封， 以使其本质上是安全的。 00

27、59 齿轮箱可以充满用于具体用途和要求 ( 例如提供防火保护 ) 的合适的惰性气体、 伪惰性气体或它们的混合物， 并且可包括耐火或阻燃材料、 防弹或防高速射弹装甲、 或装甲 层。 0060 应当理解， 齿轮箱 1 可以设置成没有专用壳体， 例如， 壳体是另一个装置的一部 分， 而在该装置中设置了齿轮箱1。 在这种情况下， 其他装置可以提供任何特征， 以允许齿轮 箱的部件发挥所需功能。 0061 所示齿轮箱 1 包括致动器 6、 导螺杆 8、 驱动齿条螺母 9、 带齿部分 12、 齿轮 13 和输 出轴 5。 0062 致动元件包括至少一个齿轮 13， 齿轮 13 连接到轴 5 或与轴 5 是一

28、体的。齿轮 13 的特征是可以具有至少一个与其是一体的齿轮齿表面。当齿轮 13 旋转时， 轴 5 将旋转。 0063 当齿轮 13 与轴 5 是一体的时， 齿轮 13 可以刻到轴 5 上。当齿轮 13 连接到轴 5 时， 齿轮 13 可以以任何合适方式固定到轴 5。 0064 轴 5 可以在至少一个轴承 14 上安装到壳体 2 内。轴承 14 可以位于轴 5 两侧。在 这种情况下， 轴 5 也可以形成齿轮箱的输出装置。输出装置也可以包括可拆卸地或永久性 地连接到轴 5 的另一个轴部分。 0065 当轴 5 和 / 或其他输出装置从齿轮箱延伸时， 优选地包括密封件， 以允许轴 5 和 / 或其他

29、输出装置旋转， 同时避免了污染物进入或离开齿轮箱的风险。 例如， 提供了端盖4， 使 轴 5 和 / 或其他输出装置延伸穿过端盖 4， 端盖包括用于接纳 O 形环或星形圈之类密封件 3 的凹槽， 或包括唇密封之类的一体化密封件。 0066 致动器 6 在该实例中为马达， 例如， 电动机。应当理解， 可以使用多个致动器 ( 例 如， 多个马达)， 并且可以使用其他致动器， 例如， 手柄之类的手动致动器、 发动机等。 致动器 连接到导螺杆 8。这种连接可以通过可连接到导螺杆 8 和 / 或致动器 6 的联接器实现。 0067 致动器 6 可以用缓冲装置保持， 以使得最大化地抵抗施加到齿轮箱上的冲击

30、和振 动载荷。该缓冲装置可包括至少一层合适的材料、 密封的流体卡圈和 / 或机械弹簧装置。 0068 导螺杆 8 用至少一个轴承 ( 优选地两个轴承 7、 10) 保持。这些轴承安装在壳体 2 内。图中所示轴承位于导螺杆 8 两侧。该轴承允许牢固地保持导螺杆 8， 同时允许其低摩擦 旋转。可以通过轴承 7、 10 在导螺杆 8 和齿轮箱壳体 2 之间传递力。 0069 驱动齿条螺母9具有带螺纹部分， 带螺纹部分可以与驱动齿条螺母9一体地形成， 或者可以作为单独的带螺纹部分提供， 例如， 作为带螺纹的插入物提供。 带螺纹部分与导螺 杆 8 上的螺纹啮合， 使得导螺杆 8 的旋转引起驱动齿条螺母

31、9 的纵向移动。 0070 驱动齿条螺母 9 连接到带齿部分 12。带齿部分 12 与齿轮 13 啮合。因此， 致动器 6 的旋转导致导螺杆 8 的旋转， 进而引起驱动齿条螺母 9 的纵向移动和带齿部分 12 的相应 移动。带齿部分 12 的移动引起齿轮 13 的旋转。齿轮 13 的旋转引起轴 5 的旋转。 0071 齿轮箱壳体 2 可以将齿轮箱 1 分成至少一个 ( 典型地两个 ) 内部腔室 17。这些腔 室17可以容纳齿轮箱1的不同部件， 例如， 一个腔室17可以容纳致动器6， 另一个腔室则容 纳导螺杆 8 和驱动齿条螺母 9。 0072 驱动齿条螺母 9 和带齿部分 12 容纳在齿轮箱壳

32、体 2 内， 以便纵向滑动。齿轮箱壳 体 2 的一部分可以接触驱动齿条螺母 9 和 / 或带齿部分 12， 以有助于使驱动齿条 9 和带齿 说 明 书 CN 102317650 A CN 102317657 A6/16 页 9 部分 12 相对于导螺杆 8 的轴线保持正确居中， 使得带齿部分 12 与齿轮 13 可操作地相连。 壳体2、 驱动齿条螺母9和/或带齿部分12可包括低摩擦或有润滑的表面， 以确保接触导致 最小的摩擦， 同时防止驱动齿条螺母 9 和带齿部分 12 围绕导螺杆 8 的轴线旋转。这在本文 中称为滑动腔室系留方法， 并且可以在任何齿轮箱和本发明的任何实施例中使用。 0073

33、应当理解， 所述装置是自锁的。具体地讲， 如果在输出轴 5 上施加旋转力， 则会导 致通过齿轮 13 与带齿部分 12 的啮合在驱动齿条螺母 9 上施加纵向力。然而， 由于驱动齿 条螺母 9 与导螺杆 8 螺纹连接， 驱动齿条螺母 9 无法纵向移动。驱动齿条螺母 9 的纵向移 动只能通过导螺杆 8 的旋转实现。因此， 在不存在引起导螺杆 8 的旋转的任何传动的情况 下， 即使存在施加到输出上的旋转力， 驱动齿条螺母 9 也不能移动， 因此轴 5 或齿轮箱的其 他部件将不会移动。 0074 在图 1 和 2 所示实例中， 提供了可选的管或杆 15。带齿部分 12 可以安装在管或杆 15 上， 以

34、引导带齿部分 12 的移动。管或杆 15 可以容纳在齿轮箱壳体 2 内。为了有助于带 齿部分 12 沿管或杆 15 自由移动， 管或杆 15 和 / 或带齿部分 12 可包括低摩擦或有润滑的 表面， 例如， 管或杆 15 被抛光， 和 / 或带齿部分 12 可包括位于带齿部分 12 和管或杆 15 之 间的轴承 16。这样有助于带齿部分 12 可滑动地移动， 使得在管或杆 15 上的摩擦最小。 0075 管或杆 15 可以有助于或单独实现带齿部分 12 和齿轮 13 之间的啮合关系， 以及驱 动齿条螺母 9 和带齿部分 12 与导螺杆 8 之间的所希望的关系。管或杆 15 允许带齿部分 12

35、可滑动地纵向移动， 同时将带齿部分12保持在正确的几何位置， 并使其与齿轮13保持接触 关系， 以将力和运动传递到齿轮 13。管或杆 15 和带齿部分 12 之间的这种关系可以预先设 定， 以产生正确的接触压力， 和 / 或可以连续地优化， 以便在带齿部分 12 和齿轮 13 之间实 现所需的接触压力。 0076 管或杆 15 与带齿部分 12( 进而与驱动齿条螺母 9) 的相互作用也可以抑制二者围 绕导螺杆 8 的旋转， 并且就其啮合构造而言， 可以在驱动齿条螺母 9 和导螺杆 8 之间建立和 / 或保持正确的接触压力。 0077 齿轮箱壳体 2 和导螺杆 8 在所示实例中的关系提供了带齿部

36、分 12 和齿轮 13 之间 的直接关联。通过改变齿轮箱壳体 2、 致动器 6、 导螺杆或齿轮箱的其他部件的几何形状， 可 以改变带齿部分 12 和齿轮 13 之间的压力。 0078 以上引用的相互作用中的至少一种确保可以由驱动齿条螺母 9 将力和运动经带 齿部分 12 传递到齿轮 13。 0079 齿轮箱壳体 2 具有至少一个部分， 而典型地， 壳体 2 具有至少三个部分， 其中包括 至少一个左部、 一个右部和一个中部。用于不同应用的齿轮箱 1 之间的主要区别是齿轮的 宽度和致动器的数量。例如， 通常， 力越大， 齿轮 13 越宽， 致动器 6 越多。因此， 齿轮箱壳体 2 可以被构造成使力

37、较大的齿轮箱和力较小的齿轮箱之间的唯一区别是齿轮的宽度， 因而 也是壳体 2 的中部的宽度。 0080 当齿轮箱壳体 2 包括多个腔室 17 时， 这些腔室可以在单个部分或多个部分内形 成， 并且可以根据需要用另外的部件限定。 还可以提供另外的部分， 这些部分可以与齿轮箱 腔室无关。可以提供内部边带以形成腔室 17。 0081 齿轮箱 1 可包括电子或计算机控制或监视装置， 该装置可以使用硬件、 固件、 软件 或它们的组合实现。齿轮箱 1 可通过有线或无线通信方式与其他齿轮箱或其他部件 ( 例如 说 明 书 CN 102317650 A CN 102317657 A7/16 页 10 服务器或

38、计算机 ) 通信， 并且可以利用这种通信交换包括新程序和 / 或其他软件更新在内 的数据。 0082 齿轮箱 1 可包括合适的电气装置 18， 例如， 传感装置、 电气连接、 电子电路、 接线 器、 可编程或不可编程的电路板、 微芯片和 / 或其他部件或组合能力。 0083 在提供了传感装置的情况下， 传感装置可包括传感器或传感器阵列， 用来感测扭 矩、 功耗之类参数和 / 或电气特性。传感器还可能包括润滑传感器， 用于使得齿轮箱 1 可以 将润滑油转移到所需位置。 0084 齿轮箱壳体 2 可装入可视数据屏和 LED 或其他发光部件或组件， 以显示有关齿轮 箱 1 的信息。 0085 电子控

39、制器和 / 或传感装置允许在网络内设置多个齿轮箱和 / 或其他装置， 并允 许一起有效地操作这些装置。 0086 根据本发明的实施例的多个齿轮箱可以有利地连接到一起， 以形成集合体。在最 简单的构造中， 可以将两个类似的齿轮箱连接到一起， 但也可以根据需要将任何数量和类 型的齿轮箱连接到一起。 0087 当处于网络中时， 齿轮箱能够为其他齿轮箱、 装置、 计算机装置、 电子装置和 / 或 电气人际交互装置或与这些装置处理、 交换和 / 或存储程序和数据。 0088 齿轮箱可具有唯一的计算机可读地址、 名称和 / 或其他唯一的标识符， 这些地址、 名称和 / 或标识符不仅可用来辨识齿轮箱的能力，

40、 而且可以用来鉴定和验证齿轮箱。 0089 齿轮箱可具有计算机可读数据存储装置， 该装置可存储信息， 例如， 齿轮箱的能 力、 齿轮箱的最后维修和/或检查时间、 齿轮箱的制造时间和认为相关的任何和/或全部其 他参数和 / 或程序。 0090 齿轮箱能够将与齿轮箱或其操作有关的信息发送到其他齿轮箱或其他装置 ( 例 如计算机 )， 例如， 以允许其他齿轮箱或其他装置确定应如何操作或确定齿轮箱本身应如何 操作。齿轮箱还能够例如从齿轮箱的传感器或外部源 ( 例如其他齿轮箱或计算机之类其他 装置 ) 接收信息， 以基于该信息控制齿轮箱的操作。 0091 齿轮箱能够根据至少一种已安装的程序评估其被要求完

41、成的操作， 并且根据任何 参数、 它们的位置、 至少一个操作、 至少一个主体和 / 或其它它们正在对其发生作用和 / 或 相互作用和/或相关联的事物， 比较和/或修改它们的操作， 所述任何参数与至少一个网络 相关联， 并且它们被保持在所述至少一个网络内和 / 或连接至所述至少一个网络。 0092 齿轮箱能够发送和接收错误报文， 从而能够在编程的参数和 / 或机械系统已经被 溢出、 制定、 实现或未实现时发送和接收数据。 0093 齿轮箱能够发送和接收有关警告和 / 或报警的数据， 齿轮箱可以发送有关温度和 / 或空气质量的数据和 / 或接收信息， 并依据各自的位置或提供人和 / 或机器可读的警

42、告。 就人机交互而言， 该警告将为例如声音和 / 或视觉警告。 0094 任何齿轮箱或其他相连的装置(例如计算机)可被布置用于负责网络和作为中央 数据处理、 发送和接收通信节点， 或者负责子网络和作为该子网络的中央数据处理、 发送和 接收通信节点。 0095 如果任何参数和 / 或机械系统已经被溢出、 制定、 实现或未实现， 则除非使用超驰 键， 齿轮箱可以限制使用。 说 明 书 CN 102317650 A CN 102317657 A8/16 页 11 0096 图 3 示出了将两个根据本发明第一实施例的齿轮箱 1 彼此相连的集合体。在这种 情况下， 齿轮箱 1 通过轴 5 和 / 或其他

43、输出装置相连， 以形成集合体输出装置 20。每个齿 轮箱可以独立工作， 但通常齿轮箱一起工作。齿轮箱可以共用同一壳体 2， 或者可以具有单 独的壳体 2。即使这些齿轮箱 1 的各自的内部部件 ( 例如传动系、 致动元件、 和 / 或输出装 置 ) 以及运动和力的输入与输出不同， 甚至这些齿轮箱 1 是不同的， 这些齿轮箱 1 也可以一 起协调工作。这是其他已知齿轮箱无法匹敌的优点。 0097 每个齿轮箱 1 可具有不同的输出装置， 不但在力和运动方面不同， 而且在尺寸和 形状方面不同。齿轮箱 1 可以以关于输出装置 5 以轴向对齐的方式彼此连接到一起 ( 如图 3 所示 )， 或者可以以非轴向

44、对齐方式或彼此成角度地相连。 0098 如所有齿轮箱一样， 输出装置 20 的特征在于， 可以沿其长度在任何位置具有不同 形状和 / 或构造。例如， 输出装置可以是六边形或椭圆形的。输出装置也可以带有用于在 设备之间耦合数据和/或电力的电气装置18。 这种电气连接也可以用来确认齿轮箱连接到 一起。 0099 图 4 示出了不同的集合体配置。该集合体可以具有与图 3 的集合体完全相同的功 能、 特征和能力， 但在该配置中， 齿轮箱 1 背对背设置， 使得轴 5 关于部分 21 相连。在一些 实施例中， 轴 5 并不连接到一起。 0100 如同图 3 所示构造一样， 图 4 的齿轮箱 1 可以以轴

45、向对齐或偏离方式相连， 并且能 够根据需要彼此连通。 0101 可以连接另一个齿轮箱 1， 例如， 可以将添加的齿轮箱以图 3 所示方式连接到图 4 所示齿轮箱之一， 以形成至少一个三单元的集合体。可以将另一个齿轮箱 1 以图 3 所示方 式连接到如图 4 所示集合体的其他齿轮箱， 以形成至少四个齿轮箱 1 的集合体。可以以如 图 3 和 4 所示变化的方式增加另外的齿轮箱， 以形成一长串齿轮箱， 例如形成在图 3 的构造 和图 4 的构造之间交替变化的一串齿轮箱 1。这样会形成传动链和 / 或传动凸轮轴。 0102 来自一个齿轮箱的输出装置5可以独立于另一个齿轮箱1的输出装置或独立地可 移动

46、， 并且在后一种情况下， 输出装置5可以可运动地连接。 如果齿轮箱1要单独工作， 则其 可以具有不连接到部分21的单独的输出装置5。 当输出装置5被布置为用于在相连情况下 独立工作时， 可以利用系留轴承实现这一点。在这种形式下， 将以允许齿轮箱 1 的输出装置 5 在不同的运动和力下、 在不同方向上和轴向或非轴向对齐地不同地旋转的方式， 使用齿轮 箱1的输出装置5。 例如， 输出装置5可以相连， 因而移动是两个致动器和传动系的总和， 并 且在相连情况下， 输出装置可以连接到中部 21 处。 0103 图 5A 和 5B 示出了第二实施例的齿轮箱 100。图 5A 示出了平面图， 图 5B 示出

47、了侧 视图。 0104 齿轮箱 100 类似于结合图 1 和 2 所示出和描述的齿轮箱。因此， 对于相同部件的 所用编号与图 1 和 2 中相同， 并且如结合图 1 和 2 所描述的基本齿轮箱的说明、 可选特征和 功能将不再重复。 0105 齿轮箱 100 与图 1 和 2 所示齿轮箱的主要区别是传动系， 例如将从动轴 5 连接到 单独的输出轴 105 的附加的齿轮。在图示实例中， 齿轮 13 设置在轴 5 上， 其包括传动系的 第一齿轮传动齿轮 22。传动齿轮 22 与设置在轴 25 上的中间齿轮 23 啮合， 中间齿轮 23 又 与设置在输出轴 105 上的输出齿轮 24( 此时为传动系的

48、最末齿轮 ) 啮合。输出轴 105 可以 说 明 书 CN 102317650 A CN 102317657 A9/16 页 12 延伸穿过与第一实施例的端盖4类似的端盖104， 并且根据需要具有密封件3， 例如， 如结合 第一实施例所述那样。 0106 齿轮可以分别一体地形成到其各自的轴上， 或者连接到轴上。 0107 由于齿轮 22 和齿轮 13 共用相同的轴， 导致齿轮 13 旋转的驱动齿条螺母 9 和相应 的带齿部分 12 的线性移动会引起齿轮 22 的旋转。齿轮 22 与齿轮 23 啮合， 因此齿轮 22 的 旋转又导致与齿轮 24 啮合的齿轮 23 的旋转。因此， 齿轮 24 旋转

49、， 从而导致其所处的输出 轴 105 的旋转。 0108 轴 5、 25、 105 中每一个都可以安装到合适的轴承上。 0109 如第一实施例中那样， 应当理解， 齿轮箱 100 可包括传感器和其他电气装置， 可包 括软件、 用于以有线或无线方式通信的通信系统， 可包括指示灯、 制动系统和蓄能系统。 0110 类似所有实施例， 齿轮箱 100 可以成为多个齿轮箱的集合体的一部分， 例如， 以与 结合图 3 和图 4 所示出和描述的相似的方式连接。这些布置分别在图 7 和 8 中示出。 0111 图 6 示出了使用根据本发明的第二实施例的齿轮箱 100 的另一个集合的布置。在 这种情况下， 齿轮箱 100 连接到齿轮箱壳体 2 的边缘 27 处。多个齿轮箱的导螺杆 8 和致动 器 6 不连接和 / 或接触， 因此每个齿轮箱 100 可以独立操作。