TWI438355B - 減速裝置 - Google Patents

Description

減速裝置

本發明涉及一種減速裝置。

減速裝置作為機械傳動之重要部件，被廣泛應用於機器人、汽車等行業。常見之減速裝置通常採用二直徑不同之相互嚙合之齒輪來實現減速。

一種減速裝置，其包括殼體、設於殼體之齒輪、設於殼體內之具有偏心部之曲軸以及套設於偏心部之設有輪齒之擺線輪。擺線輪與曲軸偏心部連動，並藉由一邊與內齒輪嚙合一邊公轉來將輸入旋轉減速得到輸出旋轉。惟，為達到較高之嚙合重合度，獲得平穩之輸出，上述減速裝置之擺線輪通常於其外圓週面形成緊密設置之輪齒，當需設置之輪齒數量較多而減速裝置整體尺寸受到限制時，輪齒需做得非常細小，且輪齒於圓週方向彼此之間之間距亦較小，甚至於齒根部位會產生重疊干涉，從而使擺線輪及其輪齒之製造難度加大，生產成本較高且結構較複雜。另，齒輪之間存於齒隙，隨著長時間之摩擦，齒隙愈趨增大，其傳動誤差亦愈趨變大。

鑒於以上內容，有必要提供一種結構簡單且傳動精度較高之減速裝置。

一種減速裝置，其包括傳動組件及動力部件，傳動組件包括一主動件、一第一從動件、一第二從動件、一第一傳動件、一第二傳動件及二預緊機構，動力部件與主動件連接，提供主動件之轉動動力，第一傳動件纏繞於主動件及第一從動件上，並於主動件之驅動下帶動第一從動件轉動，第二傳動件纏繞於第一從動件及第二從動件上，並於第一從動件之驅動下帶動第二從動件轉動，二預緊機構分別與第一傳動件及第二傳動件彈性抵持，該第二傳動件包括傳動部，該傳動部上開設有供該主動件穿過之通孔，該主動件一端穿過該通孔。

上述減速裝置藉由將第一傳動件纏繞於主動件及第一從動件上，第二傳動件纏繞於第一從動件及第二從動件上，從而帶動第一從動件及第二從動件轉動，無需採用齒輪等結構複雜之機構，結構簡單，生產成本較低。並且，二預緊機構分別與第一傳動件及第二傳動件彈性抵持，以防止第一傳動件及第二傳動件長時間傳動而鬆弛，從而提高減速裝置之精度。

100‧‧‧減速裝置

10‧‧‧傳動組件

11‧‧‧主動件

12‧‧‧第一從動件

121‧‧‧從動軸

123‧‧‧從動輪

125‧‧‧容納槽

13‧‧‧第二從動件

131‧‧‧傳動部

1311‧‧‧連接端

1313‧‧‧側壁

1315‧‧‧弧形邊緣

1317‧‧‧收容槽

133‧‧‧傳動桿

135‧‧‧通孔

137‧‧‧轉動軸

14‧‧‧第一傳動件

15‧‧‧第二傳動件

16‧‧‧固定件

161‧‧‧定位塊

163‧‧‧調整塊

165‧‧‧碟形彈片

167‧‧‧連接桿

19‧‧‧預緊機構

191‧‧‧調節件

1912‧‧‧抵持部

1913‧‧‧轉軸部

192‧‧‧軸承

193‧‧‧抵擋件

194‧‧‧導向件

1941‧‧‧桿部

1942‧‧‧螺紋

1943‧‧‧阻擋部

195‧‧‧滑動支架

1951‧‧‧本體

1952‧‧‧通孔

1953‧‧‧收容槽

1954‧‧‧連接部

196‧‧‧彈性件

197‧‧‧緊固件

198‧‧‧連接件

1981‧‧‧螺孔

30‧‧‧動力部件

50‧‧‧支架

53‧‧‧底板

51‧‧‧側板

圖1係本發明實施方式之減速裝置之立體組裝圖。

圖2係圖1所示減速裝置之傳動組件之立體組裝圖。

圖3係圖1所示減速裝置另一視角之部分立體組裝圖。

圖4係圖3所示減速裝置之局部分解圖。

圖5係圖1所示減速裝置之傳動組件之立體分解圖。

下面將結合附圖及具體實施方式對本發明之減速裝置作進一步之 詳細說明。

請參閱圖1，本發明實施方式之減速裝置100，可應用於機器人等機械設備。減速裝置100包括傳動組件10、提供傳動組件10傳動動力之動力部件30及支撐該傳動組件10之支架50。

請一併參閱圖2，傳動組件10包括主動件11、第一從動件12、第二從動件13、第一傳動件14、第二傳動件15、固定件16及二預緊機構19。第一傳動件14纏繞於主動件11及第一從動件12上，第二傳動件15纏繞於第一從動件12及第二從動件13上。固定件16將第一傳動件14之末端與第一從動件12固定連接，第二傳動件15之末端與第二從動件13固定連接。二預緊機構19固定於支架50上，且分別與第一傳動件14及第二傳動件15彈性抵持。

請參閱圖3及圖4，主動件11基本為圓柱體，一端與動力部件30連接。

第一從動件12包括從動軸121及環繞形成於從動軸121上之從動輪123。從動軸121基本為圓柱體，從動軸121之直徑小於從動輪123之直徑。從動輪123上開設有螺旋設置之容納槽125。從動輪123之直徑與主動件11之直徑之比為第一級傳動比。

第二從動件13包括傳動部131、自傳動部131一端延伸形成之傳動桿133、開設於傳動部131之通孔135及穿設傳動部131之轉動軸137。傳動部131基本為扇形結構，其包括連接端1311、自連接端1311延伸之二側壁1313及連接二側壁1313之弧形邊緣1315。弧形邊緣1315上沿弧形之延伸方向開設有收容槽1317，本實施方式中，弧形邊緣1315上共設有四收容槽1317，且四收容槽1317基本平 行。傳動桿133自連接端1311遠離弧形邊緣1315延伸。通孔135位於側壁1313及弧形邊緣1315中間。轉動軸137部分地收容於連接端1311中。傳動部131之扇形結構之半徑與第一從動件12之從動軸121之半徑之比為第二級傳動比。其中，第二從動件13之傳動部131之扇形角度為第一從動件12之轉動圈數與第二級傳動比之比值並乘以三百六十度後得到。

第一傳動件14纏繞於主動件11及第一從動件12之從動輪123之容納槽125上。其中，第一傳動件14於第一從動件12之每一容納槽125上纏繞之圈數小於容納槽125上剩餘之圈數，以保證傳動之實現。第一傳動件14可以為鋼絲繩、鋼帶等結構，僅要其具有足夠之強度及韌性，以保證良好之傳動即可。本實施方式中，第一傳動件14為鋼絲繩。

第二傳動件15纏繞於第一從動件12之從動軸121及第二從動件13之收容槽1317內。第二傳動件15可為鋼絲繩、鋼帶等結構，僅要其具有足夠之強度及韌性，以保證良好之傳動即可。第二傳動件15之數量，亦可以根據實際需要之強度及減速裝置100之尺寸等因素確定。本實施例中，第二傳動件15為鋼絲繩。

本實施方式中，共有四固定件16，其中之二用於將第一傳動件14之末端固定於第一從動件12之從動輪123上，其餘固定件16用於將第二傳動件15之末端固定於第二從動件13之傳動部131上。每一固定件16包括定位塊161、調整塊163、碟形彈片165、連接桿167及螺釘(圖未示)。

請參閱圖5，每一預緊機構19包括一調節件191、二軸承192、二抵擋件193、二導向件194、一滑動支架195、二彈性件196、四緊 固件197及一連接件198。

調節件191包括圓柱形之抵持部1912及設於抵持部1912兩端之二轉軸部1913。二軸承192分別套設於二轉軸部1913上。抵擋件193大致為開環狀，其抵持於軸承192之外側，以防止軸承192從轉軸部1913上脫落。

導向件194包括桿部1941及設於桿部1941一端之阻擋部1943。桿部1941遠離阻擋部1943之一端形成有螺紋1942。

滑動支架195包括本體1951及從本體1951之一側面之兩端朝向本體1951同一側延伸之二連接部1954。本體1951與連接部1954相連之側面上形成有二通孔1952。每一連接部1954上之內側面上形成有收容槽1953，軸承192及抵擋件193收容於該收容槽1953內。

於本實施例中，彈性件196為圓柱形彈簧。當然，彈性件196亦可為矩形彈簧，矩形彈簧提供之彈力比圓柱形彈簧較大。緊固件197為螺母。

連接件198開設有四螺孔1981。其中二螺孔1981供二導向件194穿設，另二螺孔1981供螺釘(圖未示)穿設，以將連接件198固定於支架50上。

動力部件30為馬達，其具有旋轉軸(圖未示)。

請參閱圖1，支架50大致為U型結構，其包括底板53及分別自底板53相對兩邊緣垂直延伸之側板51。

請參閱圖1至圖5，組裝減速裝置100時，第二從動件13之轉動軸137之相對兩端分別收容於支架50之二側板51內，並與二側板51 轉動連接。動力部件30固定於支架50其中一側板51上，主動件11穿過第二從動件13之通孔135後，一端穿過該側板51與動力部件30之旋轉軸轉動連接，另一端穿過另一側板51，並與該側板51轉動連接。第一從動件12之兩端分別穿過二側板51，並相對該二側板51可轉動。第一從動件12之從動軸121之軸線與主動件11之軸線基本平行。第一傳動件14於主動件11上纏繞若干圈後，兩端分別繞入第一從動件12之從動輪123之容納槽125內。第一傳動件14之兩端分別藉由一固定件16與從動輪123固定連接。其中，一固定件16之定位塊161藉由螺釘固定於從動輪123上，連接桿167穿過碟形彈片165、調整塊163後與定位塊161固定連接，第一傳動件14之一端插入調整塊163後，藉由螺釘螺入調整塊163固定。另一固定件16藉由相同方式將第二傳動件15之另一端固定於另一從動輪123上。其中二第二傳動件15於位於第一從動件12之二從動輪123之間之從動軸121上纏繞若干圈後，繞入第二從動件13上，並分別收容於二相互間隔之收容槽1317中。每一第二傳動件15之兩端分別藉由固定件16固定於第二從動件13之二側壁1313上，固定方式與第一傳動件14之末端之固定方式相同。將預緊機構19之二導向件194分別穿設滑動支架195之通孔1952內。二軸承192分別套設於調節件191之二轉軸部1913上。將抵擋件193抵持於軸承192之外側面，並一起收容於滑動支架195之收容槽1953內。將二彈性件196分別套設於二導向件194上。四緊固件197套設於二導向件194上，並與導向件194之螺紋1942螺合。將二導向件194之螺紋1942與連接件198之螺孔1981螺合。最後，將其中一預緊機構19之連接件198與支架50之底板53固定連接，另一預緊機構19之連接件198與支架50之其中一側板51固定連接。

減速裝置100工作時，動力部件30驅動主動件11轉動，為便於描述，本實施方式中，假設主動件11沿正方向轉動(即沿順時針方向轉動)。當主動件11沿正方向轉動時，第一傳動件14靠近動力部件30之部分逐漸從主動件11繞出，並繞入第一從動件12靠近動力部件30之從動輪123之容納槽125內，第一傳動件14遠離動力部件30之部分則隨之從另一從動輪123之容納槽125繞出。第一從動件12於第一傳動件14之帶動下沿反方向轉動，從而使纏繞於第一從動件12之從動軸121上之第二傳動件15部分繞入第二從動件13之收容槽1317內，另一部分從相鄰之收容槽1317內繞出，從而帶動第二從動件13沿正方向轉動。於主動件11沿正方向轉動一定圈數後，動力部件30會自動調整主動件11沿正方向之反方向轉動，相應地，第一從動件12會沿正方向轉動，第二從動件13會沿反方向轉動。二預緊機構19之調節件191可轉動，以減小第一傳動件14及第二傳動件15抵持時之摩擦力。滑動支架195可相對導向件194滑動，且與彈性件196抵持，使調節件191與第一傳動件14及第二傳動件15彈性抵持。

本發明實施例之減速裝置100藉由將第一傳動件14纏繞於主動件11及第一從動件12上，第二傳動件15纏繞於第一從動件12及第二從動件13上，從而帶動第一從動件12及第二從動件13轉動，無需採用齒輪等結構複雜之機構，結構簡單，生產成本較低。並且，二預緊機構19分別與第一傳動件14及第二傳動件15彈性抵持，以防止第一傳動件14及第二傳動件15長時間傳動而鬆弛，從而提高減速裝置100之精度。

進一步地，將第二從動件13上開設之通孔135，使傳動部131為中 空結構，可以使主動件11從其中穿過，從而使減速裝置100之結構緊湊。

進一步地，固定件16中之碟形彈片165藉由彈性回復力使第一傳動件14及第二傳動件15保持拉緊狀態，當第一傳動件14或第二傳動件15因為長時間使用後，鬆動超過碟形彈片165之彈性回復力所能拉緊之範圍時，可以藉由螺釘連接桿167壓縮碟形彈片165，使第一傳動件14或第二傳動件15再次被拉緊，從而避免打滑等情況出現。

可以理解，預緊機構19不限於實施例中之結構，亦可為其他結構，僅需該結構可與第一傳動件14或第二傳動件15彈性抵持即可，例如，採用彈性材料製成之支撐柱，該支撐柱自由端設有滾輪，滾輪與第一傳動件14或第二傳動件15抵持時，支撐柱發生彈性形變。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出申請專利。惟，以上該者僅為本發明之較佳實施例，舉凡熟悉本案技藝之人士，於爰依本發明精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之如申請專利範圍內。

10‧‧‧傳動組件

11‧‧‧主動件

12‧‧‧第一從動件

13‧‧‧第二從動件

14‧‧‧第一傳動件

15‧‧‧第二傳動件

16‧‧‧固定件

19‧‧‧預緊機構

Claims (9)

1. 一種減速裝置，其包括傳動組件及動力部件，該傳動組件包括一主動件及一第一從動件，該動力部件與該主動件連接，提供該主動件之轉動動力，其改良在於：該傳動組件還包括一第二從動件、一第一傳動件、一第二傳動件及二預緊機構，該第一傳動件纏繞於該主動件及第一從動件上，並於該主動件之驅動下帶動該第一從動件轉動，該第二傳動件纏繞於該第一從動件及第二從動件上，並於該第一從動件之驅動下帶動該第二從動件轉動，該二預緊機構分別與該第一傳動件及第二傳動件彈性抵持，該第二傳動件包括傳動部，該傳動部上開設有供該主動件穿過之通孔，該主動件一端穿過該通孔。
2. 如申請專利範圍第1項所述之減速裝置，其中該第一從動件與該主動件並排設置，該第一從動件之轉動軸線與該主動件之轉動軸線平行。
3. 如申請專利範圍第2項所述之減速裝置，其中該第一從動件包括從動軸及環繞形成於從動軸上之從動輪，該第一傳動件於該主動件上纏繞後，兩端纏繞於該第一從動件之從動輪上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之減速裝置，其中該第二傳動件於該第一從動件之從動軸上纏繞後，兩端纏繞於該傳動部上。
5. 如申請專利範圍第4項所述之減速裝置，其中該第二從動件 之傳動部為扇形。
6. 如申請專利範圍第4項所述之減速裝置，其中該傳動組件還包括二將該第一傳動件之兩端分別固定於該從動輪上之固定件，及二將該第二傳動件之兩端分別固定於該第二從動件上之固定件。
7. 如申請專利範圍第1項所述之減速裝置，其中每一預緊機構包括導向件、相對於該導向件滑動之滑動支架、與該滑動支架可轉動連接之調節件及與該滑動支架相抵持之彈性件。
8. 如申請專利範圍第7項所述之減速裝置，其中每一預緊機構還包括固定地套設於該導向件上之緊固件，該彈性件套設於該導向件上且抵持於該導向件與滑動支架之間。
9. 如申請專利範圍第7項所述之減速裝置，其中該調節件包括抵持部及設於抵持部兩端之二轉軸部，每一預緊機構還包括可轉動地套設於該二轉軸部之二軸承，該滑動支架上開設有收容該二軸承之二收容槽。