技术领域
[0001] 本
发明涉及一种
传动系统，且特别是涉及一种传动系统的
螺旋齿轮齿隙消除装置。
背景技术
[0002] 随着工业的发展，对于各式机具的精
密度要求不断提高。在各式机具中，传动系统扮演着重要的
角色。通过传动系统中的齿轮可将
传动轴的动
力传递至被动齿轮上，以达到传动的目的。
[0003] 然而，
齿轮传动系统的最大缺点在于「齿隙」，即齿轮与齿轮
啮合运转时，为防止因制造误差与
热膨胀而发生齿与齿之间排挤、卡死的现象，齿与齿之间所必须存在的微小间隙。但是对于传动
精度越来越高的传动系统而言，齿隙的存在除了会造成不必要的噪音及震动外，更容易形成传动
定位上的误差及传动效率的低落，成为业界长久以来存在的问题。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种螺旋齿轮的齿隙消除装置，可于轴向上产生预紧弹力（preload spring force），用以消除齿轮组啮合时的齿隙，以使扭力无间隙地在齿轮组之间传递。
[0005] 为达上述目的，根据本发明的一方面，提出一种螺旋齿轮齿隙消除装置，用于一传动系统中，传动系统包括两个螺旋齿轮以及一搭配齿轮，搭配齿轮与此两个螺旋齿轮相互啮合。齿隙消除装置可包括一套筒以及齿轮固定件，套筒与此两个螺旋齿轮同轴配置，且套筒的两端部分别连接此两个螺旋齿轮，套筒的此两端部之间具有至少两段的螺旋形沟槽，各段螺旋形沟槽分别贯穿套筒的圆周表面且环绕套筒至少两圈，以形成至少两段的螺旋片状结构。在一
实施例中，轴固定件连接套筒与传动轴，且定位于此两段螺旋片状结构之间，以使套筒与传动轴同步旋转。以齿轮固定件分别连接此两端部与此两个螺旋齿轮或以一体成型的方式连接套筒与两个螺旋齿轮中的至少之一者，以使此两个螺旋齿轮之间保持一预定间隙，其中各段螺旋片状结构沿传动轴的轴向分别提供一预紧弹力，以使此两个螺旋齿轮分别与搭配齿轮紧密啮合。
[0006] 为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附
附图，作详细说明如下：
附图说明
[0007] 图1为本发明一实施例的齿轮传动系统的示意图；
[0008] 图2A仅为图1的齿轮传动系统的部分元件的分解立体图；
[0009] 图2B为图1的齿轮传动系统的套筒立体图；
[0010] 图3A及图3B为两个螺旋齿轮受预紧弹力推开或拉近的示意图；
[0011] 图4为本发明一实施例的齿轮传动系统的示意图；
[0012] 图5为本发明一实施例的齿轮传动系统的示意图；
[0013] 图6为本发明一实施例的齿轮传动系统的示意图；
[0014] 图7为本发明一实施例的齿轮传动系统的示意图；
[0016] 图8B为以齿条与两个螺旋齿轮相啮合的齿轮传动系统的示意图。
[0017] 主要元件符号说明
[0018] 100～105：齿轮传动系统
[0019] 110、110’：传动轴
[0020] 120、120’：套筒
[0022] 120b：内侧壁
[0023] 120c：螺旋形沟槽
[0024] 121、121’：传动部
[0025] 122：端部
[0026] 123：螺旋片状结构
[0027] 130：螺旋齿轮
[0028] 131：螺旋纹路
[0029] 140：滚珠衬套
[0030] 150：轴固定件
[0031] 160：齿轮固定件
[0032] 170：搭配齿轮
[0033] 171：螺旋纹路
[0034] 180：齿条
[0035] 181：斜齿纹路
[0036] A：横截面
[0037] C1：轴向
[0038] C2：圆周方向
[0039] D：间隙
[0040] F：预紧弹力
具体实施方式
[0041] 第一实施例
[0042] 请参照图1、图2A及图2B，其中图1绘示依照本发明一实施例的齿轮传动系统的示意图，图2A仅绘示图1的齿轮传动系统的部分元件的分解立体图，但未绘示传动轴及搭配齿轮，图2B绘示图1的齿轮传动系统的套筒立体图。在图1中，齿轮传动系统100包括一传动轴110、两个螺旋齿轮130以及一搭配齿轮170。搭配齿轮170与两个螺旋齿轮130相互啮合。在一实施例中，传动轴110可连接于一动力源（例如是
马达），用以输出一旋转扭力。传动轴110通过两个螺旋齿轮130而将旋转扭力传递至与两个螺旋齿轮相啮合的搭配齿轮170，此时，搭配齿轮170为从动轮。在另一实施例中，搭配齿轮170为主动轮，其可连接于一动力源（例如是马达），并通过与两个螺旋齿轮130的啮合而将旋转扭力传递至传动轴110，此时，传动轴110为被动轴。以下以传动轴110连接于一动力源为范例加以说明。
[0043] 如图1及图2A所示，此两个螺旋齿轮130的表面各具有螺旋纹路131，且两个螺旋齿轮130分别通过螺旋纹路131嚙合于搭配齿轮170的螺旋纹路171。螺旋纹路171的齿距与螺旋纹路131的齿距相同。然而，为解决搭配齿轮170与两个螺旋齿轮130之间的齿隙问题，本实施例以具有螺旋片状结构123的套筒120来消除齿隙。
[0044] 如图2A及图2B所示，套筒120为空心柱状结构，并套接于传动轴110上。套筒120与两个螺旋齿轮130同轴配置，并设置于两个螺旋齿轮130之间，可将传动轴110的旋转扭力传递至此两个螺旋齿轮130。
[0045] 套筒120具有一外侧壁120a、一内侧壁120b及至少两段的螺旋形沟槽120c。各段螺旋形沟槽120c贯穿外侧壁120a及内侧壁120b，且环绕套筒120至少两圈。如图1所示，各段螺旋形沟槽120c环绕套筒120四圈，以形成至少两段的螺旋片状结构123，其各别环绕套筒120三圈。此螺旋片状结构123可以在传动轴110的轴向C1具有弹性，并提供预紧弹力F，以使两个螺旋齿轮130分别与搭配齿轮170紧密啮合，以消除齿隙。
[0046] 在一实施例中，预紧弹力F为伸张推力，用以推开两个螺旋齿轮130。在另一实施例中，预紧弹力F为压缩拉力，用以拉近两个螺旋齿轮130。无论是伸张推力或压缩拉力，均可使两个螺旋齿轮130分别与搭配齿轮170紧密啮合，以使扭力无齿隙地在齿轮组之间传递。请参照图3A，当预紧弹力F将两个螺旋齿轮130向两侧推开时，位于左侧的螺旋齿轮130的左侧齿腹（flank）将与搭配齿轮170的右侧齿腹
接触，而位于右侧的螺旋齿轮130的右侧齿腹将与搭配齿轮170的左侧齿腹接触，以消除传动时的齿隙。此外，请参照图3B，当预紧弹力F将两个螺旋齿轮130向中央拉近时，位于左侧的螺旋齿轮130的右侧齿腹将与搭配齿轮170的左侧齿腹接触，而位于右侧的螺旋齿轮130的左侧齿腹将与搭配齿轮170的右侧齿腹接触，以消除传动时的齿隙。因此，本实施例可消除两个螺旋齿轮130与搭配齿轮170正反转双向嚙合的齿隙。
[0047] 就旋转扭力的传递而言，如图1所示，套筒120包括一传动部121及两端部122。传动部121位于此两个螺旋形沟槽120c之间。端部122位于此两个螺旋形沟槽120c的外侧，并与两个螺旋齿轮130相互抵接。传动部121通过轴固定件150连接至传动轴110，以使传动轴110的旋转扭力能够传递至套筒120，进而使套筒120与传动轴110同步旋转。
此外，两个螺旋齿轮130分别通过齿轮固定件160连接至套筒120的两端部，以使套筒120的旋转扭力能够传递至两个螺旋齿轮130，并使两个螺旋齿轮130之间保持一预定间隙D。
在本实施例中，轴固定件150例如是一斜面键(taper key)、
螺栓或锥形迫紧环件(Tapered power lock)，而齿轮固定件160例如是螺栓。
[0048] 由于螺旋形沟槽120c所形成的螺旋片状结构123在圆周方向C2仍为刚性结构，因此传动部121的旋转扭力能够继续经由螺旋片状结构123传递至端部122。此外，两个螺旋齿轮130分别固定连接套筒120的两端部122，因此两端部122的旋转扭力也能够继续传递至两个螺旋齿轮130。
[0049] 第二实施例
[0050] 请参照图4，其绘示依照本发明一实施例的齿轮传动系统的示意图。本实施例的齿轮传动系统101与第一实施例不同之处在于齿隙消除装置还包括一滚珠衬套140，其余相同之处不再重复叙述。
[0051] 滚珠衬套140设置于套筒120的外侧壁120a，并接触螺旋齿轮130。设置于套筒120与螺旋齿轮130之间的滚珠衬套140可以减小螺旋齿轮130与套筒120之间的间隙，以增加螺旋齿轮130的径向刚性与
稳定性。
[0052] 第三实施例
[0053] 请参照图5，其绘示依照本发明一实施例的齿轮传动系统的示意图。本实施例的齿轮传动系统102与第二实施例不同之处在于传动部121’与传动轴110’的固定方式，其余相同之处不再重复叙述。
[0054] 在本实施例中，轴固定件150’沿着传动轴110’的轴向C1穿过传动部121’。轴固定件150’例如为螺栓，通过此一连接方式，可使套筒的传动部121’固定连接于传动轴110’。
[0055] 第四实施例
[0056] 请参照图6，其绘示依照本发明一实施例的齿轮传动系统的示意图。本实施例的齿轮传动系统103与第一实施例不同之处在于套筒120’与一螺旋齿轮130’一体成型，其余相同之处不再重复叙述。
[0057] 在本实施例中，通过一体成型的方式，套筒120’与螺旋齿轮130’之间不需以额外的齿轮固定件相连接。
[0058] 第五实施例
[0059] 请参照图7，其绘示依照本发明一实施例的齿轮传动系统的示意图。本实施例的齿轮传动系统104与第一实施例不同之处在于套筒120’与两个螺旋齿轮130’一体成型，其余相同之处不再重复叙述。
[0060] 在本实施例中，通过一体成型的方式，套筒120’与两个螺旋齿轮130’之间皆不需以额外的齿轮固定件相连接。
[0061] 第六实施例
[0062] 请参照图8A及图8B，图8A绘示搭配齿轮为一齿条的示意图，其中区域A为齿条180的横截面，且齿条180具有等距排列的斜齿纹路181，而图8B绘示以齿条与两个螺旋齿轮相啮合的齿轮传动系统的示意图。本实施例的齿轮传动系统105通过套筒120的各段螺旋片状结构123提供预紧弹力，以使两个螺旋齿轮130分别与齿条180紧密啮合，以消除齿隙。
[0063] 有关消除齿隙的说明与套筒120、两个螺旋齿轮130以及传动轴的配置关系，请参照上述各实施例，在此不再赘述。
[0064] 综上所述，虽然结合以上较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围应以附上的
权利要求所界定的为准。
