專利名稱：高抗扭矩的和高強(qiáng)度的無螺釘?shù)乃芰淆X輪箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及機(jī)械零件和裝置，但更具體地涉及小型而高強(qiáng)度的塑料齒輪箱，其中具有減速齒輪傳動裝置。
背景技術(shù)：
授予Chen的U.S.專利NO.5598746描述一種具有塑料箱體和使用定位柱的塑料蓋的變速箱總成。Harday等人的U.S.專利NO.5737968公開一種具有三部分模塑成的殼體的齒輪電動機(jī)裝置，其中殼體具有多個(gè)圓柱形連接凸臺，它可以用超聲波焊接在一起。Komuro的U.S專利NO.4825727涉及一種具有一齒輪安裝板的減速器，其中安裝板具有降低噪聲的多個(gè)肋條。在本申請人看來，這三種現(xiàn)有技術(shù)的裝置對本發(fā)明的齒輪箱似乎是最相關(guān)的。
Swenson的U.S專利NO.2908180披露一種用于小功率電動機(jī)的齒輪減速裝置，包括一固定的短軸和一可旋轉(zhuǎn)的工作軸，它包括一系列在兩軸上自由旋轉(zhuǎn)的相互嚙合的減速齒輪以便驅(qū)動在最后一級中的動力軸上的一最后的固定輸出齒輪。動力由一電動機(jī)小齒輪得到，它驅(qū)動在第一或輸入級中的動力軸上自由旋轉(zhuǎn)的齒輪。Takimoto的U.S.專利NO.5038629公開一個(gè)具有多級齒輪減速的驅(qū)動傳動裝置。多個(gè)齒輪由同一軸支承并可相互相對旋轉(zhuǎn)。作為一個(gè)實(shí)例，參見第4列第22-27行。Masumi的歐洲專利NO.617213涉及一種具有一系列減速齒輪的機(jī)動化的驅(qū)動裝置。多個(gè)支承軸的每一個(gè)上具有多于一個(gè)齒輪并且可以相互相對旋轉(zhuǎn)。參見5列56行至6列39行。在本申請人看來，這三種早先的專利對本發(fā)明的減速傳動裝置似乎是最相關(guān)的參考文獻(xiàn)。
一示例性現(xiàn)有技術(shù)的裝置以剖視圖示出在圖1中。齒輪箱10具有由壓鑄鋅合金制成的主體11并且連接于直流(D.C.)電動機(jī)12，后者驅(qū)動一固定在一輸入軸16上的小輸入齒輪14。小輸入齒輪14驅(qū)動第一齒輪塊18，其與第一小齒輪20一起旋轉(zhuǎn)，后者又驅(qū)動第二齒輪塊22，其與第二小齒輪24一起旋轉(zhuǎn)。第一齒輪塊18和第一小齒輪20安裝在第一軸26上而第二齒輪塊22和第二小齒輪24安裝在第二軸28上。第一軸26和第二軸28分別由隔套30和32蓋住，這將軸26和28與蓋34隔開，蓋34用多個(gè)螺釘(未示出)連接于主體11并也由如主體11一樣的壓鑄鋅合金制成。第二小齒輪24驅(qū)動第三齒輪塊36，其與第三小齒輪38一起旋轉(zhuǎn)，后者又驅(qū)動一安裝在一輸出軸42上的大輸出齒輪40。第一軸環(huán)44將輸出軸42的一端固定于主體11中而第二軸環(huán)46將輸入軸42的另一端固定于蓋34中。一小的扁平鋼板經(jīng)繞卷而形成一C形銷48，其插入在輸出軸42的所述另一端以便在一投幣機(jī)(Slot machine)1中旋轉(zhuǎn)一存儲硬幣或輔幣的轉(zhuǎn)筒或存儲器6。齒輪箱10用多個(gè)螺栓8通過壁4固定到投幣機(jī)1上。
盡管圖1中所示的示例性現(xiàn)有技術(shù)的裝置由金屬制成，其需要螺釘(未示出)來將蓋34固定于主體11上。因此，由于各螺釘需要的孔削弱了主體11和蓋34的整體結(jié)構(gòu)，齒輪箱10不如沒有螺釘孔通過時(shí)應(yīng)有的那樣強(qiáng)。
同樣，由于不同的齒輪塊和小齒輪定位在五個(gè)獨(dú)立的軸上，能夠從小輸入齒輪14向大輸出軸42傳遞的力值是受限制的。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中為生產(chǎn)高抗扭矩的和高強(qiáng)的、內(nèi)部安裝減速傳動裝置的無螺釘齒輪箱是存在問題的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)主要目的是提供一種高抗扭矩的和高強(qiáng)度的無螺釘塑料齒輪箱以克服現(xiàn)有技術(shù)的金屬齒輪箱中存在的問題。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是顯著地減小齒輪箱在輸出軸處的厚度。
本發(fā)明總體上涉及一種塑料齒輪箱和安裝于齒輪箱內(nèi)的減速傳動裝置以達(dá)到上述目的。齒輪箱和減速傳動裝置可以特別地但不僅僅用于具有旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)筒或存儲器的投幣機(jī)中，其中轉(zhuǎn)筒或存儲器存儲在存入投幣機(jī)內(nèi)一預(yù)定數(shù)量的硬幣后收到一電信號時(shí)由其釋放的硬幣或輔幣。
齒輪箱包括一塑料主體和一用超聲波焊接于主體的塑料蓋。圍繞主體和蓋的周邊間隔地設(shè)置各個(gè)焊接凸緣和圍繞的管。同樣，在齒輪箱的蓋的內(nèi)面設(shè)置各個(gè)定位凸緣。蓋上的多個(gè)定位柱用超聲波焊接于主體的各相應(yīng)的空心固定管中來提高齒輪箱的強(qiáng)度以便其可以抗高的扭矩水平而不斷裂。
這種裝置構(gòu)成一空的齒輪箱，內(nèi)部沒有傳動裝置，能夠抗高達(dá)300英寸磅的扭矩和重量達(dá)至少225磅而不破裂并且為將蓋固定在主體上無須采用任何螺釘。
該主體在外直壁與內(nèi)弧形壁之間還具有多個(gè)消聲腔。各內(nèi)弧形壁圍繞主體內(nèi)部的全部不同的軸和齒輪。這種雙壁結(jié)構(gòu)降低噪聲并且提供驚人的機(jī)械強(qiáng)度，其大于任何其他已知的現(xiàn)有技術(shù)的塑料齒輪箱的強(qiáng)度。本發(fā)明的這種特征對于導(dǎo)致強(qiáng)度可與金屬齒輪箱相比的塑料齒輪箱來說是一個(gè)意想不到的結(jié)果。
安裝在蓋與主體之間的傳動裝置包括安裝在僅三個(gè)軸上的多個(gè)齒輪而不是圖1中所示現(xiàn)有技術(shù)的裝置的五軸。由一D.C.電動機(jī)將動力供給安裝在第一輸入軸上的齒輪。該齒輪又驅(qū)動成塊安裝在單個(gè)中心軸上的各齒輪。然后各中心齒輪的最后一個(gè)驅(qū)動輸出軸上的輸出齒輪。
總之，本發(fā)明涉及一種高抗扭矩的和高強(qiáng)度的無螺釘塑料齒輪箱，特別是其特征在于超聲波焊接的多個(gè)凸緣、定位凸肋和支承柱。本發(fā)明還涉及上述的傳動裝置，借其四個(gè)中心齒輪成塊安裝在單個(gè)中心軸上以便成對獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。


本發(fā)明的更完全的評價(jià)及其有利的特征參照以下結(jié)合各附圖的詳細(xì)討論將易于理解。各附圖簡述如下圖1為已知的現(xiàn)有技術(shù)的裝置的橫斷面圖；圖2A為本發(fā)明的齒輪箱的橫斷面圖，它包括在一蓋之里面的內(nèi)部的傳動裝置；圖2B為沿圖2A的線2B-2B截取的局部頂平面圖；
圖3A為齒輪箱的主體的底平面圖；圖3B為齒輪箱的主體的頂平面圖，由其已拆去內(nèi)部的傳動裝置；圖3C為沿圖3B的線3C-3C截取的橫剖視圖；圖4A為齒輪箱的蓋的內(nèi)面圖；圖4B為沿圖4A的線4B-4B截取的橫剖視圖；圖4C為蓋的頂平面圖，在其下面具有齒輪箱的主體；圖5為齒輪箱的局部切去的橫剖視圖，由其拆去了內(nèi)部的傳動裝置。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)參照各附圖，同樣的標(biāo)號在全部不同的視圖中表示同樣的或相應(yīng)的零件。
圖2A中示出本發(fā)明的橫剖視圖。齒輪箱110具有一由ABS塑料(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯塑料)制成的主體111并且連接于一直流(D.C.)電動機(jī)112，其轉(zhuǎn)動一小輸入軸116，后者支承和旋轉(zhuǎn)一小輸入齒輪114。小輸入齒輪114的輪齒115與第一中心齒輪118的輪齒117嚙合并驅(qū)動齒輪117，第一中心齒輪118攜帶有第一小齒輪120并與其一起旋轉(zhuǎn)。該齒輪120的輪齒121又驅(qū)動第二齒輪122，其攜帶有第二小齒輪124并與其一起旋轉(zhuǎn)。
小輸入齒輪114由硬塑料制成而小輸入軸116由鋼制成。第一中心齒輪118由塑料制成而第一小齒輪120由鋼制成。第二齒輪122和第二小齒輪124由鋼成整體構(gòu)成。應(yīng)指出第一鋼小齒輪120和第二鋼小齒輪124具有同樣尺寸的直徑。
第一中心齒輪118和第一小齒輪120安裝在單個(gè)中心軸126上而第二齒輪122及其小齒輪124安裝在第二軸128上。單個(gè)中心軸126在一端126A固定于主體111的第一凸臺111A中而在其另一端126B固定于蓋134的第一凸臺134A中。同樣，第二軸128在一端128A固定于主體111的第二凸臺111B中而在其另一端128B固定于蓋134的第二凸臺134B中。
第二小齒輪124的輪齒125與第三齒輪136的輪齒135嚙合，后者攜帶有第三小齒輪138并與其一起旋轉(zhuǎn)，第三小齒輪138又驅(qū)動安裝在輸出軸142上的大輸出齒輪140。
主體111的第一軸環(huán)144的孔144B圍繞輸出軸142的中段而第二軸環(huán)146將輸出軸142的非工作端142B固定于蓋134。在輸出軸142的非工作端142B與第二軸環(huán)146的底面145之間設(shè)置一間隙143。潤滑劑例如潤滑脂可通過一鉆通了蓋134的通道147注入該間隙143中。
第一軸環(huán)144和第二軸環(huán)146均分別與主體111和蓋134成整體成形。這種整體構(gòu)成減少制造齒輪箱110所需要的零件的數(shù)目。因?yàn)榕懦嗽趫D1中所示的現(xiàn)有技術(shù)的齒輪箱10中的單獨(dú)軸環(huán)44和46。
回到圖2A，第三齒輪136、第三小齒輪138、輸出齒輪140和輸出軸142均由鋼制成。因此，該傳動裝置通過構(gòu)成該傳動裝置的不同減速齒輪的獨(dú)特的內(nèi)部的設(shè)置開始利用小塑料輸入齒輪114和最后傳向大輸出鋼齒輪140。
在輸出軸142的工作端142A上有一實(shí)心鋼銷148，它在投幣機(jī)100中旋轉(zhuǎn)一存儲硬幣或輔幣的轉(zhuǎn)筒或存儲器(hopper)106。雖然實(shí)心鋼銷148是優(yōu)選的，但可以采用任何其他適用型式的連接件，例如螺紋軸、D形軸和具有雙扁平端的軸等。
這樣，有三個(gè)軸，即中心軸126、第二軸128和輸出軸142。輸出軸142比中心軸126和第二軸128具有較大的長度和較粗的直徑以便輸出軸142能夠支承輸出齒輪140，后者比第一齒輪118、第二齒輪122和第三齒輪136大得多。雖然中心軸126和第二軸128具有同樣的長度和同樣的直徑并且軸126和128的每一個(gè)分別支承直徑相同的齒輪136和122，小齒輪138和124具有不同的直徑。然而，攜帶有第一中心齒輪118的小齒輪120和與第二齒輪122成整體構(gòu)成的小齒輪124具有同樣的直徑。因此，雖然第一中心齒輪118和第三齒輪136安裝在同一中心軸126上，但這些齒輪118和136由輸入齒輪114和第二小齒輪124分別被相互無關(guān)地驅(qū)動。
穿過主體111的孔150使使用者可以從齒輪箱110的外部定位第二軸128的一端128A。同樣，主體111中的凹槽152用于使使用者可以從齒輪箱110的外部定位中心軸126的一端126A。然而，不象孔150，凹槽152并不完全穿透主體111的外表面，而可以在需要時(shí)易于鉆穿以便達(dá)到中心軸126。
如果齒輪箱110由于被D.C.電動機(jī)112在原位卡住不可能拆下，則通過鉆穿的凹槽152嵌接中心軸126和通過孔150嵌接第二軸128，使用者就可從D.C.電動機(jī)112上拔出齒輪箱110。
圖2B中示出主體111的局部頂平面圖，由其突出第一軸環(huán)144以便以輸出軸142的工作端142A支承輸出軸142，實(shí)心鋼銷148穿過該工作端142A延伸。
顯然，本發(fā)明的實(shí)心鋼銷148比圖1中所示現(xiàn)有技術(shù)的裝置的C形銷48更強(qiáng)和更抗扭矩。因此，本發(fā)明的銷148比現(xiàn)有技術(shù)的裝置的弱銷48能夠更牢固地工作。
圖3A中示出齒輪箱110的主體111的底平面圖。銷148穿過輸出軸142延伸，后者在其中段(未示出)由第一軸環(huán)144圍繞。
有四個(gè)垂直開細(xì)紋(grooved)的孔158，其中只有兩個(gè)示出在主體111的左邊。在主體111的右邊，可看出在各螺栓162上的四個(gè)釘頭160的兩個(gè)，該螺栓162未示出于圖3A中而由圖2A中可看出，那里也示出四個(gè)釘頭160中的兩個(gè)。如圖2A和3A中所示，墊圈164將每一釘頭160和與主體111成整體成形的突出部168的頂面166隔開。
如圖3A中可看出的，四個(gè)孔158，其中只示出兩個(gè)，從輸出軸142對稱和等距地定位在主體111上以便當(dāng)在釘頭160下面的螺栓162(未示出)擰入孔158中時(shí)，每當(dāng)銷148施加扭矩以進(jìn)行工作時(shí)輸出軸142總是具有優(yōu)越的穩(wěn)定性和最大的強(qiáng)度。
當(dāng)然，不用圖2A中所示的螺栓162，可以將多個(gè)其他型式的適用的緊固件例如長螺柱裝入孔158內(nèi)以穩(wěn)定輸出軸142并且還可以用來將齒輪箱110固定地安裝到投幣機(jī)100的壁104上。
優(yōu)選地，如圖3A中可看出的，各垂直開螺紋孔158設(shè)有相應(yīng)開細(xì)紋的鋼或黃銅鑲嵌件170，它制有內(nèi)螺紋用以安裝圖2A中所示的螺栓162。
圖3B示出齒輪箱110的主體111的頂平面圖，由其已拆去內(nèi)部的傳動裝置和蓋134。
四個(gè)孔158對穿過第一軸環(huán)144的孔144B的中心對稱和等距地定位。可看出多個(gè)空心固定管156的每一個(gè)的端視圖鄰近于四個(gè)孔158的每一個(gè)。
多個(gè)內(nèi)焊接凸緣172與主體111成整體地成形并沿主體111的外周邊設(shè)置。每一焊接凸緣172與外面圍繞的短管174間隔開空間。每一焊接凸緣172優(yōu)選為圓形的而每一管174優(yōu)選為圓柱形的。然而，如有必要，可以采用其他的形狀。這些焊接凸緣172經(jīng)超聲波加熱以使每一凸緣172部分地與其相應(yīng)的短管174一起熔化以便將主體111焊接于蓋134上，如圖2所示以保持齒輪箱110緊密密封的封閉。
圖3B中，各薄的凸肋壁176從一些短管174延伸到一內(nèi)周邊，后者由在主體111的內(nèi)部成整體成形的多個(gè)弧形部分178制成。因此，主體111的外周邊、各短管174、各薄凸肋壁176和各弧形壁部分178一起形成各種形狀的消聲腔180，它們可以充滿隔音空氣或填滿潤滑脂用以降低噪聲。應(yīng)指出每個(gè)腔180成整體成形于主體111中。
各弧形壁部分178一起形成一封閉的空間，用于傳動裝置的潤滑劑容易保持在該空間內(nèi)部。由于當(dāng)齒輪在軸上旋轉(zhuǎn)時(shí)潤滑劑不可能從圍繞傳動裝置的全部軸和齒輪的封閉的空間濺出，各齒輪具有較長的工作壽命并且不大需要頻繁地潤滑。在各弧形壁部分178的內(nèi)部，第一軸環(huán)144的外邊，有第一凸臺111A和第二凸臺111B。第一凸臺111A中的盲孔111C安裝中心軸126的一端126A，如圖2A中所示，而第二凸臺111B中的有凸緣的孔111D安裝第二軸128的一端128A，同樣如圖2A中所示。
圖3B中，各厚凸肋182分別從第一軸環(huán)144、第一凸臺111A和第二凸臺111B延伸到各弧形壁部分178，它們形成一內(nèi)部的空間用以保持傳動裝置以便在不大可能的軸斷裂和齒輪滑脫的事故中不可能飛出個(gè)別齒輪。
圖3C示出沿圖3B中線3C-3C截取的主體111的側(cè)剖視圖。通過圖3C的大部分清楚地示出三個(gè)弧形壁部分178的彎曲部分。沿主體111的左邊，可看出第一軸環(huán)144、第一凸臺111A和第二凸臺111B。也示出四個(gè)突出部168的兩個(gè)。在一個(gè)薄凸肋壁176的后面，可以看出以虛線表示的一個(gè)消聲腔180的部分。
圖4A示出以蓋134面向內(nèi)部的傳動裝置的內(nèi)面示出蓋134。圍繞內(nèi)面的周邊，設(shè)有多個(gè)定位柱154、多個(gè)焊接環(huán)184和多個(gè)定位凸肋186。
返回參照圖3B、圖4A中所示的每一焊接環(huán)184緊貼配合于在其相應(yīng)的內(nèi)焊接凸緣172和其相應(yīng)的外短管174之間的空間內(nèi)，從而當(dāng)超聲波輻射施加到環(huán)184、凸緣172和管174的每個(gè)組合上時(shí)，該組合熔化以便將蓋134焊接到主體111上而牢固地封閉齒輪箱110。
再參照圖3B、圖4A中所示每一定位凸肋186定位成使得沿主體111的外周邊卡扣于相應(yīng)的消聲腔180中，從而有助于形成蓋134在主體111上面的牢固的封閉。
圖4A中，遠(yuǎn)離蓋134的外周邊，設(shè)有第二軸環(huán)146、第一凸臺134A和第二凸臺134B。第一凸臺134A中的設(shè)有凸緣的孔134C安裝中心軸126的另一端126B如圖2A中所示，而第二凸臺134B中的盲孔134D安裝第二軸128的另一端128B，同樣如圖2A中所示。
圖4A中，各厚凸肋194從第二軸環(huán)146和凸臺134A、134B向外延伸以加強(qiáng)蓋134。在第二軸環(huán)146的底面145可以看出通道147。
在蓋134中設(shè)有一圓孔188以便如圖2A中所示可以通過該孔插入輸入齒輪114用以與第一中心齒輪118相嚙合，同樣如圖2A中所示。
再參照圖4A，一對孔190對圓孔188的中心等間距設(shè)置。各個(gè)孔190具有一內(nèi)部的凸緣192用以支承一螺釘(未示出)的釘頭，該螺釘將D.C.電動機(jī)112固定到蓋134的頂面上，如圖2A中所示。
圖4B示出沿圖4A中的線4B-4B截取的蓋134的側(cè)剖視圖。在圖4B的頂部，可看出定位柱154的側(cè)視圖、焊接環(huán)184的側(cè)視圖和定位凸肋186的端視圖。這些定位柱154、焊接環(huán)184和定位凸肋186成整體成形在蓋134的內(nèi)面。也清楚地示出第二軸環(huán)146和凸臺134A、134B。
圖4B還示出間隙143，它容納通過第二軸環(huán)146底面145中的通道147的潤滑劑。并且，清楚地示出蓋134的第一凸臺134A中的設(shè)有凸緣的孔134C和蓋134的第二凸臺134B中的盲孔134D。
一安裝凸緣196與蓋134的頂面成整體地成形。安裝凸緣196利用螺釘(未示出)固定D.C.電動機(jī)112，如圖2A中所示，各螺釘穿過圖4A中所示各孔190。
圖4C示出蓋134的頂平面圖，在其下面具有主體111(未示出)。安裝凸緣196圍繞圓孔188。鉆穿安裝凸緣196的第一對厚臂196A的各孔190安裝各螺釘(未示出)，這些螺釘將D.C.電動機(jī)112固定到蓋134的頂面上，如圖2A中所示。第二對薄臂196B有助于在蓋134上平衡電動機(jī)112以便在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中沒有電動機(jī)112的晃動。
同樣在圖4C中，示出四個(gè)突出部168的各一部分和可注入潤滑劑的通道147。
設(shè)有一第二凹槽152A以便于在鉆穿時(shí)接近第一中心齒輪118，如圖2A中所示。
同樣，圖4C中，具有一孔198，如有必要通過該孔可以看到和接近中心軸126的另一端126B，如圖2A中所示。
圖5為齒輪箱110的局部切去的剖視圖，由其拆去了內(nèi)部的傳動裝置。以側(cè)視圖示出的安裝凸緣196成整體地成形在蓋134的頂面上。
在圖5的右上角中局部切去的圖中，可看出一個(gè)焊接環(huán)184和一個(gè)插入相應(yīng)的空心固定管156中的定位柱154的側(cè)視圖。
蓋134具有多個(gè)這樣的圍繞蓋134的周邊的定位柱154，為簡單起見只示出其中一個(gè)。每一定位柱154插入其相應(yīng)的空心固定管156中，后者成整體成形在主體111上并且在適當(dāng)?shù)奈恢蒙舷鄳?yīng)于其柱154以便蓋134被牢固地定位在主體111上。每一柱154用超聲波焊接于其相應(yīng)的空心固定管156中，以便提高齒輪箱110的強(qiáng)度以抗高水平的扭矩并且還改善蓋134在主體111上的對正。
鄰接于管156，在一個(gè)薄凸肋壁176的后面以虛線示出一個(gè)消聲腔180。
鉆穿蓋134進(jìn)入第二軸環(huán)146的底面145的通道147使得使用者可將潤滑劑注入在輸出軸142(未示出)后面的間隙143中，該輸出軸142在其中段被第一軸環(huán)144圍繞。因此，輸出軸142，如圖2A中所示，被可靠地對中，因?yàn)樗谄渲卸斡傻谝惠S環(huán)144的孔144B支承并且在其非工作端142B，如圖2A中所示，被支承于第二軸環(huán)146的底面145處的間隙143中。
同樣，如圖5中還示出的，主體111的第一凸臺11A中的盲孔111C安裝中心軸126的一端126A，如圖2A中所示，而蓋134的第一凸臺134A中的設(shè)有凸緣的孔134C安裝另一端126B，同樣如圖2A中所示，從而中心軸126在兩端126A、126B被固定并且當(dāng)蓋134用超聲波焊接于主體111而形成齒輪箱110時(shí)被在主體111的第一凸臺111A與蓋134的第一凸臺134A之間對中。
同樣，如圖5中還示出的，主體111的第二凸臺111B中的設(shè)有凸緣的孔111D安裝第二軸128的一端128A，如圖2A中所示，而蓋134的第二凸臺134B中的盲孔134D安裝另一端128B，從而第二軸128被安裝在兩端128A、128B并且當(dāng)蓋134用超聲波焊接于主體111而形成齒輪箱110時(shí)被可靠地對中在主體111的第二凸臺111B與蓋134的第二凸臺134B之間。
再參照圖5，主體111和蓋134用超聲波焊接相互固定以形成無螺釘?shù)凝X輪箱110。雖然螺釘(未示出)用來將D.C.電動機(jī)112，如圖2A中所示，固定到蓋134的頂面上并且螺栓162，同樣如圖2A中所示，用來將齒輪箱110通過壁104固定到投幣機(jī)上，這些螺釘(未示出)和螺栓162并不用于將蓋134固定到主體111上來形成齒輪箱110。
本發(fā)明的組裝如下，首先參照圖2A。當(dāng)主體111是空的而沒有蓋時(shí)，以下列方式裝進(jìn)傳動裝置。
首先，將輸出軸142與固定于其上的輸出齒輪140裝入第一軸環(huán)144的孔144B中。為了防止輸出齒輪140沿輸出軸142的滑動，第一軸環(huán)144在一側(cè)面將輸出齒輪140擋在輸出軸142上。然后將銷148塞過輸出軸142的工作端142A以防輸出軸142脫離第一軸環(huán)144的另一側(cè)面。
其次，將中心軸126的一端126A插入主體111的第一凸臺111A中。然后，將第三齒輪136與第三小齒輪138一起滑到中心軸126上直到第三小齒輪138貼靠第一凸臺111A為止。
接著，將第二軸128的一端128A插入主體111的第二凸臺111B中。然后，將第二齒輪122與第二小齒輪124一起滑到第二軸128上直到第二小齒輪124貼靠第二凸臺111B為止。
然后將第一中心齒輪118與第一小齒輪120一起滑上中心軸126直到第一小齒輪120貼靠已在中心軸126上的第三齒輪136為止。
現(xiàn)在參見蓋134，將小輸入齒輪114滑上并固定到D.C.電動機(jī)112的輸入軸116上，然后將D.C.電動機(jī)112用緊固螺釘(未示出)通過圖4A和4C中所示孔190固定到蓋134的安裝凸緣196上。結(jié)果是，圖2A的輸入齒輪114穿過圖4A和4C中所示的圓孔188。
如圖5中所示，然后將蓋134與固定到安裝凸緣196上的電動機(jī)112(未示出)一起通過使每個(gè)定位柱154裝入其相應(yīng)的空心固定管156中并安裝到主體111上。
同時(shí)，如圖4A中所示，蓋134上的每個(gè)焊接環(huán)184將配合于在圖3B中所示其相應(yīng)的焊接凸緣172與短管174之間的空間。同樣，圖4A中的每個(gè)定位凸肋186將卡扣于其相應(yīng)的圖3B中的消聲腔180中。
參照圖2A，當(dāng)蓋134用超聲波焊接到主體111上時(shí)，輸出齒輪140將在輸出軸142上被保持在主體111的第一軸環(huán)144與蓋134的第二軸環(huán)146之間。因此，第一軸環(huán)144在一側(cè)擋住輸出齒輪140而第二軸環(huán)146在另一側(cè)擋住輸出齒輪140。
由于D.C.電動機(jī)112固定到蓋134上而不是固定到主體111上，在齒輪箱110內(nèi)的整個(gè)傳動裝置在通過將蓋134超聲波焊接到主體111上封閉以前可以經(jīng)過充分地檢驗(yàn)。相反，圖1中所示現(xiàn)有技術(shù)的裝置，電動機(jī)12固定到主體11上從而將蓋34在封裝在其上以形成封閉的齒輪箱10以前不可能檢驗(yàn)內(nèi)部的傳動裝置。
如圖5中可最清楚看出的，裝配者通過使每個(gè)定位柱154在其相應(yīng)的空心固定管156中熔化可以將蓋134用超聲波焊接到主體111上。當(dāng)裝配者圍繞圖4A中所示蓋134的頂面的外周邊移動一超聲波焊桿(未示出)時(shí)，每個(gè)焊接環(huán)184將同樣熔化和融合在其在圖3B中所示相應(yīng)的凸緣172與其短管174之間的空間中。同樣，圖4A中的每個(gè)定位凸肋186將由超聲波焊桿(未示出)沿其圖3B中的相應(yīng)的消聲腔180的一個(gè)內(nèi)邊緣的加熱而融合。
圖2A中所示組裝好的齒輪箱110現(xiàn)在易于固定到投幣機(jī)100的轉(zhuǎn)筒或存儲器106上。在銷148嵌入轉(zhuǎn)筒或存儲器106以后，通過將各螺栓162穿過投幣機(jī)的壁104的內(nèi)面擰進(jìn)主體111的突出部168使齒輪箱110固定到投幣機(jī)100上。
齒輪箱110現(xiàn)在準(zhǔn)備好操作。最初，經(jīng)營者給投幣機(jī)擬定程序以便在另一預(yù)定數(shù)量的硬幣或輔幣加入投幣機(jī)以后從轉(zhuǎn)筒或存儲器106發(fā)送一預(yù)定數(shù)量的硬幣或輔幣。
例如，一游戲者插件12四開式插入投幣機(jī)中，發(fā)送一電信號使D.C.電動機(jī)112通電。參照圖2A，電動機(jī)112在蓋134的安裝凸緣196上旋轉(zhuǎn)輸入軸116以便旋轉(zhuǎn)小塑料輸入齒輪114。輸入齒輪114上的輪齒115嚙合第一中心齒輪118的輪齒117以便旋轉(zhuǎn)齒輪118和第一小齒輪120。齒輪120的輪齒121嚙合第二大齒輪122的輪齒并因而旋轉(zhuǎn)齒輪122和第二小齒輪124。齒輪124的輪齒125嚙合第三齒輪136的輪齒135從而使第三齒輪和第三小齒輪138一起旋轉(zhuǎn)。
應(yīng)指出，雖然全部四個(gè)齒輪118、120、136和138安裝在同一中心軸126上，但第三齒輪136和第三小齒輪138與第一中心齒輪118和第一小齒輪120無關(guān)地旋轉(zhuǎn)。齒輪138的輪齒139嚙合大輸出齒輪140的輪齒從而旋轉(zhuǎn)齒輪140和通過齒輪140的中心固定的輸出軸142。
在輸出軸142的工作端142A，銷148旋轉(zhuǎn)裝填硬幣或輔幣的轉(zhuǎn)筒或存儲器106一個(gè)預(yù)定的短時(shí)期，直到約只10個(gè)硬幣或輔幣落進(jìn)游戲人的一接收托盤(未示出)中以便收集為止。
關(guān)于圖1中所示現(xiàn)有技術(shù)的裝置，有時(shí)投幣機(jī)1的轉(zhuǎn)筒或存儲器6會在一開口位置卡住從而其中的全部硬幣或輔幣將被排出并溢出游戲人的接收托盤。
如此大量的幣(獎(jiǎng)金)雖然對游戲人來說是高興的，但對娛樂場和其他得到批準(zhǔn)的賭博設(shè)施的經(jīng)營者來說是無利可圖的。
如讀者可以意識到的，當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)的齒輪箱10發(fā)生故障并使老虎機(jī)1的轉(zhuǎn)筒或存儲器6保持開口從而全部的硬幣或輔幣被作為游戲人的獲勝而排空。
關(guān)于本發(fā)明，它在操作上比圖1的現(xiàn)有技術(shù)的裝置是更為可靠的，將消除如此大量的幣并且只在由每一游戲人以較多的預(yù)定數(shù)量的硬幣或輔幣插入老虎機(jī)100中以后才發(fā)放預(yù)定數(shù)量的硬幣或輔幣。
雖然借助于一優(yōu)選的實(shí)施方案已描述了本發(fā)明，但在該特殊技術(shù)中的那些技術(shù)人員在閱讀本公開內(nèi)容以后將想到其他一些修改。然而，如果這些修改并沒有偏離本發(fā)明的精神則這些修改可以被視為在從屬權(quán)利要求的范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種齒輪箱包括a.一具有第一凸臺、第二凸臺和第一軸環(huán)的主體；b.一封裝到主體上的蓋，該蓋具有第一凸臺、第二凸臺和第二軸環(huán)；c.一中心軸，它在一端支承于主體的第一凸臺中而在另一端支承于蓋的第一凸臺中；d.一第二軸，它在一端支承于主體的第二凸臺內(nèi)而在另一端支承于蓋的第二凸臺中；以及e.一輸出軸，在其中段由主體的第一軸環(huán)支承而在非工作端由蓋的第二軸環(huán)支承。
2.按照權(quán)利要求1所述的齒輪箱，還包括一固定在輸出軸的工作端上的連接件。
3.按照權(quán)利要求1所述的齒輪箱，還包括一安裝在中心軸上的第一中心齒輪。
4.按照權(quán)利要求3所述的齒輪箱，還包括一由第一中心齒輪附帶的第一小齒輪。
5.按照權(quán)利要求4所述的齒輪箱，還包括一第二齒輪，它安裝在第二軸上并由第一小齒輪驅(qū)動。
6.按照權(quán)利要求5所述的齒輪箱，還包括一由第二齒輪附帶的第二小齒輪，它貼靠主體的第二凸臺。
7.按照權(quán)利要求6所述的齒輪箱，還包括一安裝在中心軸上并由第一小齒輪貼靠的第三齒輪，該第三齒輪由第二小齒輪驅(qū)動并與中心軸上的第一中心齒輪和第一小齒輪無關(guān)地旋轉(zhuǎn)。
8.按照權(quán)利要求7所述的齒輪箱，還包括一由第三齒輪附帶的第三小齒輪，它貼靠主體的第一凸臺。
9.按照權(quán)利要求8所述的齒輪箱，還包括一由輸出軸支承并由第三小齒輪驅(qū)動的輸出齒輪，該輸出齒輪在一側(cè)由主體的第一軸環(huán)擋在輸出軸上而在另一側(cè)由蓋的第一軸環(huán)擋在輸出軸上。
10.按照權(quán)利要求9所述的齒輪箱，還包括多個(gè)成形在主體中的內(nèi)部的弧形壁部分，從而構(gòu)成一圍繞全部軸和齒輪的封閉的空間。
11.按照權(quán)利要求1所述的齒輪箱，還包括一安裝凸緣，它成整體成形在蓋上并且具有第一對臂和第二對臂。
12.按照權(quán)利要求11所述的齒輪箱，還包括一直流電動機(jī)，它通過安裝凸緣的第一對臂固定到蓋上并且由安裝凸緣的第二對臂在蓋上平衡以便在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中沒有直流電動機(jī)的晃動。
13.按照權(quán)利要求12所述的齒輪箱，還包括一由直流電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的輸入軸。
14.按照權(quán)利要求13所述的齒輪箱，還包括一由輸入軸支承和旋轉(zhuǎn)的輸入齒輪。
15.按照權(quán)利要求3所述的齒輪箱，還包括一構(gòu)成為用于驅(qū)動第一中心齒輪的輸入齒輪。
16.按照權(quán)利要求1所述的齒輪箱，還包括裝入各孔中的多個(gè)緊固件，這些孔對輸出軸對稱和等距地定位在主體上。
17.按照權(quán)利要求1所述的齒輪箱，還包括多個(gè)成形在蓋的內(nèi)面上的定位柱。
18.按照權(quán)利要求17所述的齒輪箱，還包括多個(gè)空心固定管，它成形在主體上并且在各位置上對應(yīng)于多個(gè)定位柱以便每個(gè)定位柱插入一相應(yīng)的管。
19.按照權(quán)利要求1所述的齒輪箱，還包括多個(gè)成形在蓋的內(nèi)面上的焊接環(huán)。
20.按照權(quán)利要求19所述的齒輪箱，還包括多個(gè)內(nèi)焊接凸緣和外面圍繞的管，該管成形在主體上并且在各位置上對應(yīng)于多個(gè)焊接環(huán)以便每個(gè)焊接環(huán)配合于在內(nèi)焊接凸緣與相應(yīng)于它的外面的圍繞的管之間的空間。
21.按照權(quán)利要求1所述的齒輪箱，還包括多個(gè)成形在蓋的內(nèi)面上的定位凸肋。
22.按照權(quán)利要求21所述的齒輪箱，還包括多個(gè)消聲腔，它成形在主體中并且在各位置上相應(yīng)于多個(gè)定位凸肋以便每個(gè)定位凸肋卡扣在對應(yīng)于它的消聲腔中。
23.按照權(quán)利要求2所述的齒輪箱，其特征在于，所述連接件為一實(shí)心銷。
全文摘要
一種高抗扭矩的和高強(qiáng)度的無螺釘?shù)乃芰淆X輪箱在其輸出軸處具有減小的厚度。該齒輪箱及其中的減速傳動裝置可以特別地但不僅僅用于具有旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)筒或存儲器的投幣機(jī)中，其中轉(zhuǎn)筒或存儲器存儲由其待釋放的硬幣或輔幣。該齒輪箱包括一主體和一用超聲波焊接于主體的蓋。設(shè)置多個(gè)定位柱、固定管、內(nèi)焊接凸緣、外面圍繞的管和定位凸肋，用以將蓋焊接于主體上。各消聲腔成形在主體的外壁與內(nèi)弧形壁之間。內(nèi)弧形壁圍繞主體內(nèi)部的全部軸和齒輪。該雙壁結(jié)構(gòu)降低噪聲并提供驚人的機(jī)械強(qiáng)度。全部的齒輪安裝在固定于主體與蓋之間的只三個(gè)軸上。四個(gè)齒輪成塊安裝在單個(gè)中心軸上并且成兩對相互無關(guān)地旋轉(zhuǎn)。
文檔編號A63F5/04GK1483951SQ0312787
公開日2004年3月24日 申請日期2003年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月19日
發(fā)明者阿塔納斯·N·采爾加斯, 阿塔納斯 N 采爾加斯 申請人:莫龍發(fā)動機(jī)及線圈公司