CN103097773B - 动力传输装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种动力传输装置。根据本发明一实施例的动力传输装置包括：输入齿轮，连接至马达，使得所述输入齿轮可由马达带动而在前后方向上旋转；行星齿轮系，相对于输入齿轮外接于输入齿轮，并与输入齿轮的旋转相关联地进行旋转；环形齿轮，内接行星齿轮系，并相对于行星齿轮系旋转；主框架，具有沿圆周方向耦合的多个滚柱，所述多个滚柱与齿条相互作用并在环形齿轮的外侧与环形齿轮相耦合；不旋转的后侧固定装置，设置于设有输入齿轮的区域上；以及不旋转的前侧固定装置，经由环形齿轮及主框架而在环形齿轮与主框架之间设置于所述不旋转的后侧固定装置的相对侧处，并与所述不旋转的后侧固定装置相耦合。

Description

动力传输装置

技术领域

本发明涉及一种动力传输装置，更具体而言，涉及一种具有如下简单结构的动力传输装置：所述简单结构可减小安装高度以容易地应用于紧凑的装备；与传统技术不同，其可减少对复杂的***附件的使用；此外，与传统技术相比，其可显著地减小维护工作及清洁工作的频率，从而防止发生过程延迟（process delay）。

背景技术

动力传输装置通常被分为齿条与齿轮（rack and pinion）型及齿轮系（gear train）型，所述齿条与齿轮型用于将旋转运动转换成线性运动或将线性运动转换成旋转运动，而所述齿轮系型用于在仅传递旋转运动的同时转换旋转速度及力矩。通常，动力传输装置的动力传输***主要采用基于渐开线曲线（involute curve）的齿形，而极少采用基于摆线曲线（cycloid curve）的齿形及针齿轮（pin gear）。动力传输装置被广泛用于各种工业机械，例如半导体装备。

图1是例示传统的动力传输装置1的使用状态的侧视结构示意图。如图1所示，传统的动力传输装置1可部分地耦合至滑座3（图1的阴影部分），以使滑座3能够进行线性运动，滑座3例如耦合至轨道4的结构中的底板（base plate）2。

为使滑座3相对于底板2进行线性运动，连接至滑座3的动力传输装置1设置有齿条5及小齿轮（pinion）6，齿条5固定于底板2的区域中，且小齿轮6与齿条5相啮合。小齿轮6耦合至自动力传输装置1向外延伸的轴7的端部并在所述耦合期间与齿条5相啮合，如图1所示。

在上述结构中，当动力传输装置1的马达8工作时，轴7会基于动力传输装置1中所包括的各部件之间的相互作用而进行旋转，接着小齿轮6会进行旋转。这时，由于小齿轮6与固定的齿条5相啮合，因此旋转的小齿轮6会沿齿条5的长度方向进行线性运动，因而滑座3会相对于底板2进行线性运动。因此，当滑座3上装载有所需部件或设备时，所述部件或装置可被线性地移动。

图1所示动力传输装置1的上述结构是在现场使用最广泛的结构。然而，由于在图1所示的动力传输装置1的结构中，轴7向外突出且小齿轮6耦合至轴7的端部，因此占用面积、尤其是安装高度H会增大，使得难以将动力传输装置1应用于紧凑的装备。此外，还存在各种如下问题：需要例如齿轮箱或冷缩配合耦合件（shrink fitting coupling）等复杂的***附件；因润滑油被涂覆于小齿轮6的外表面上而使设备附近被污染；以及其结构使得需要频繁地进行维护工作及清洁工作，从而使过程延迟。因此，需要对结构进行改良。

发明内容

[技术问题]

本发明提供一种具有如下简单结构的动力传输装置：所述简单结构可减小安装高度以容易地应用于紧凑的装备；与传统技术不同，其可减少对复杂的***附件的使用；此外，与传统技术相比，其可显著地减小维护工作及清洁工作的频率，从而防止发生过程延迟。

[最佳模式]

根据本发明的一个方面，提供一种动力传输装置，所述动力传送装置包括：输入齿轮，连接至马达并由所述马达带动而在前后方向上旋转；行星齿轮系，在所述输入齿轮周围外接于所述输入齿轮，并与所述输入齿轮的旋转相关联地进行旋转；环形齿轮，被所述行星齿轮系内接，并由所述行星齿轮系带动而进行相对旋转；主框架，多个滚柱沿圆周方向耦合至所述主框架，所述多个滚柱与齿条相互作用并相对旋转，所述主框架围绕所述环形齿轮而耦合至所述环形齿轮；不旋转的后侧固定装置，设置于设有所述输入齿轮的区域中；以及不旋转的前侧固定装置，在与所述不旋转的后侧固定装置相对的侧上设置于所述环形齿轮与所述主框架之间，并耦合至所述不旋转的后侧固定装置。

所述主框架可包括：前框架部，具有多个第一滚柱嵌入孔，所述多个滚柱嵌入于所述多个第一滚柱嵌入孔中；后框架部，具有多个第二滚柱嵌入孔并平行于所述前框架进行设置，所述多个第二滚柱嵌入孔连接至所述多个第一滚柱嵌入孔；以及连接部，用于连接所述前框架部与所述后框架部。

在所述连接部内可进一步设置有环形齿轮连接肋，所述环形齿轮连接至所述环形齿轮连接肋。

在所述多个滚柱的每一者中可设置有润滑油流动孔，润滑油沿所述多个滚柱的每一者的长度方向经过所述润滑油流动孔流动。

在所述多个滚柱的每一者的侧壁中可设置有与所述润滑油流动孔连通的润滑油出口及润滑油入口，所述润滑油分别通过所述润滑油出口及所述润滑油入口被排出及进入。

所述润滑油出口与所述润滑油入口可在所述润滑油流动孔的每一端部的区域中沿所述多个滚柱每一者的径向方向被设置成面朝彼此相反的方向。

在相邻的所述第一滚柱嵌入孔或相邻的所述第二滚柱嵌入孔之间可进一步设置有润滑油流动通道，以允许所述润滑油流动。

所述润滑油流动通道可设于所述前框架部处，以连接至所述多个第一滚柱嵌入孔。

所述动力传输装置还可包括：油封，耦合至所述多个滚柱每一者的各端部中的每一端部并气密性地密封对应的位置；以及离心轴承，在所述油封外侧的位置处耦合至所述多个滚柱每一者的每一端部并有利于所述多个滚柱每一者的旋转。

所述动力传输装置还可包括至少一个主轴承，所述至少一个主轴承设置于所述不旋转的后侧固定装置与所述主框架之间或所述主框架与所述不旋转的前侧固定装置之间的区域中，并有利于所述主框架的旋转。

所述主轴承可包括：后主轴承，设置于所述不旋转的后侧固定装置与所述主框架之间；以及前主轴承，设置于所述主框架与所述不旋转的前侧固定装置之间。

在所述不旋转的前侧固定装置处可设置有多个突出部，所述多个突出部朝所述不旋转的后侧固定装置延伸，且滚针轴承可耦合至所述多个突出部中的每一者并连接至所述行星齿轮系。

所述动力传输装置还可包括：后侧密封盖，设置于所述不旋转的后侧固定装置外侧并支撑所述不旋转的后侧固定装置；以及前侧密封盖，设置于所述不旋转的前侧固定装置外侧并支撑所述不旋转的前侧固定装置。

在所述后侧密封盖与所述不旋转的后侧固定装置之间以及在所述前侧密封盖与所述不旋转的前侧固定装置之间可进一步设置有油封。

所述动力传输装置还可包括：输入齿轮支撑构件，用于支撑所述输入齿轮；配接器，所述马达容置于所述配接器上；以及至少一个连接装置，用于将所述输入齿轮支撑构件可旋转地连接至所述马达配接器。

所述连接装置可包括：输入齿轮支撑轴承，嵌入于所述输入齿轮支撑构件周围，并连接至所述输入齿轮支撑构件的凸缘区域；夹具，与所述输入齿轮支撑轴承一起嵌入于所述输入齿轮支撑构件周围，并将所述马达的马达轴耦合至所述输入齿轮支撑构件；以及油封，耦合至所述输入齿轮支撑构件，以防止所述输入齿轮支撑轴承与所述夹具之间发生所述润滑油的泄漏。

所述行星齿轮系可包括三个行星齿轮，所述三个行星齿轮与所述输入齿轮的外表面及所述环形齿轮的内表面进行齿啮合并与所述输入齿轮的旋转相关联地进行旋转。

附图说明

图1为例示传统的动力传输装置1的使用状态的侧视结构示意图；

图2为例示根据本发明实施例的动力传输装置的部分剖视透视示意图；

图3为例示图2所示马达配接器的分离状态的透视示意图；

图4为图2的分解透视图；

图5为图4的区域A的放大视图；

图6为例示根据本发明实施例的动力传输装置的使用状态的透视示意图；

图7为例示图6的结构的侧视示意图；

图8为例示根据本发明实施例的另一种类型的动力传输装置的使用状态的透视示意图；

图9为例示图8的结构的侧视示意图；以及

图10至图12为例示根据本发明实施例的各种类型的动力传输装置的使用状态的透视示意图。

具体实施方式

参照用于例示本发明实例性实施例的附图，以充分地理解本发明、本发明的优点、以及通过实施本发明所实现的目的。在下文中，将通过参照附图解释本发明的实例性实施例来详细阐述本发明。在附图中，相同的参考编号指示相同的元件。

图2是例示根据本发明实施例的动力传输装置100的部分剖视透视示意图。图3是例示图2所示马达配接器11的分离状态的透视示意图。图4是图2的分解透视图。图5是图4的区域A的放大视图。

参照图2至图5，根据本实施例的动力传输装置100包括：输入齿轮20，连接至马达10（参见图6及图7）并能够由马达10带动而在前后方向上旋转；行星齿轮系30，在输入齿轮20周围外接于输入齿轮20，并能够与输入齿轮20的旋转相关联地进行旋转；环形齿轮40，被行星齿轮系30内接，并由行星齿轮系30带动而进行相对旋转；主框架50，多个滚柱60沿圆周方向耦合至主框架50，所述多个滚柱60与齿条15（参见图6及图7）相互作用并相对旋转，且主框架50在环形齿轮40的外侧耦合至环形齿轮40；不旋转的后侧固定装置70，设置于设有输入齿轮20的区域中；以及不旋转的前侧固定装置80，设置于不旋转的后侧固定装置70的相对侧并耦合至不旋转的后侧固定装置70，其中环形齿轮40与主框架50夹置于不旋转的前侧固定装置80与不旋转的后侧固定装置70之间。

马达10根据对其施加的电力而产生旋转动力。马达10可为能够通过轻易的控制而在前后方向上进行旋转的伺服马达。然而，本发明并非仅限于此，而是可采用其他各种马达，例如步进式马达。

输入齿轮20自马达10接收旋转动力并在前后方向上旋转。因此，输入齿轮20连接至马达10，其（连接）结构将参照图4进行阐述。

输入齿轮20由输入齿轮支撑构件21支撑，如图4所示。换言之，在本实施例中，输入齿轮20可耦合至实质上具有轴形状的输入齿轮支撑构件21的端部或与所述端部被加工成一体。在输入齿轮支撑构件21的设有输入齿轮20的端部周围设置有凸缘22，凸缘22的直径相对大于输入齿轮支撑构件21的其他部分。

马达10容置于马达配接器11上并由马达配接器11支撑。输入齿轮支撑构件21经由连接装置23而可旋转地连接至马达配接器11。

连接装置23包括：输入齿轮支撑轴承23a，通过嵌入于输入齿轮支撑构件21中而连接至输入齿轮支撑构件21的凸缘22的区域；夹具23c，与输入齿轮支撑轴承23a一起嵌入于输入齿轮支撑构件21中，并使马达10的马达轴（图未示出）能够耦合至输入齿轮支撑构件21；以及油封23b，耦合至输入齿轮支撑构件21，以防止输入齿轮支撑轴承23a与夹具23c之间发生油泄漏。

输入齿轮支撑轴承23a以耦合方式与输入齿轮支撑构件21的凸缘22的区域相接触。夹具23c耦合至输入齿轮支撑构件21并与输入齿轮支撑构件21形成一体。

夹具23c具有包含一个开口侧的环形形状。当设置于输入齿轮支撑构件21的端部处的多个腿部21a被嵌入于夹具23c的通孔23d中时，可旋紧位于夹具23c的开口侧处的螺栓P以封闭开口侧，从而使从与夹具23c相对的侧进行耦合的马达10的马达轴与输入齿轮支撑构件21形成一体。换言之，当马达10的马达轴嵌于各腿部21a之间时，夹具23c会向内夹紧各腿部21a，从而使马达10的马达轴可被保持于各腿部21a之间。

在马达10连接至马达配接器11之后，马达10的马达轴被夹具23c固定地保持于输入齿轮支撑构件21上，并因此获得图2所示的最终耦合状态。在此种状态中，当马达10在前后方向上旋转时，输入齿轮支撑构件21与马达10的旋转相关联地进行旋转，因此位于输入齿轮支撑构件21的端部处的输入齿轮20与马达10的旋转相关联地进行旋转。

在输入齿轮20周围外接于输入齿轮20的行星齿轮系30与输入齿轮20的旋转相关联地进行旋转。在本实施例中，行星齿轮系30与输入齿轮20的外表面及环形齿轮40的内表面进行齿啮合并包括三个行星齿轮30a，所述三个行星齿轮30a与输入齿轮20的旋转相关联地进行旋转。所述三个行星齿轮30a具有相同的形状及结构。

尽管在本实施例中，行星齿轮系30是通过使用处于平面排列状态的三个行星齿轮30a来提供，然而用于形成行星齿轮系30的行星齿轮30a的数目及排列结构可不同于附图所示者。

例如，在增大减速速率的情形中，可减少行星齿轮30a的数目。在提供强的力矩输出的情形中，可增加行星齿轮30a的数目。此外，由于可提供内接型行星齿轮系来取代通常的行星齿轮（系），因此内部动力传输部的结构可根据情况而相差很大。因此，本发明的正确范围可不限于附图所示的限制。因此，可使用例如内接型行星齿轮系来自由地替换行星齿轮系30。

环形齿轮40被由所述三个行星齿轮30a形成的行星齿轮系30内接。

尽管将在下文中进行阐述，然而需说明的是，当行星齿轮系30被输入齿轮20的输入旋转动力带动而进行旋转时，环形齿轮40会相对于行星齿轮系30而进行相对旋转。这是因为连接至行星齿轮系30的不旋转的前侧固定装置80保持不旋转或固定状态。

在常规情形中，当行星齿轮系30由输入齿轮20的输入旋转动力带动而进行旋转时，不旋转的前侧固定装置80一般会以相同方式进行旋转。然而，在本实施例中，由于不旋转的前侧固定装置80保持固定状态，因此被行星齿轮系30外接的环形齿轮40会进行旋转。因此，在本实施例中，输入齿轮20的输入旋转动力经由行星齿轮系30而以环形齿轮40的旋转运动的形式进行传输。

主框架50在环形齿轮40的外侧耦合至环形齿轮40。如上所述，由于输入齿轮20的输入旋转动力以环形齿轮40的旋转运动的形式进行传输，因此环形齿轮40旋转，从而使主框架50与环形齿轮40一起以相同方式进行旋转。

多个滚柱60沿圆周方向耦合至主框架50，所述多个滚柱60与齿条15（参见图6及图7）相互作用并相对于齿条15进行相对旋转。齿条15的齿形可包括摆线（cycloid）形及次摆线（trochoid）形。

参照图4及图5，以下将详细阐述主框架50及滚柱60的结构。

如图4所示，主框架50可主要包括三部分，即前框架部51、后框架部52、及连接部53。前框架部51、后框架部52、及连接部53只是为了便于解释而根据各部分的位置进行的分类，这些部分也可被制造成一体。

前框架部51具有朝向行星齿轮系30的圆盘型结构。前框架部51中设置有多个第一滚柱嵌入孔51a，所述多个滚柱60嵌入于所述多个第一滚柱嵌入孔51a中。所设置的第一滚柱嵌入孔51a与滚柱60的数目一样多，且第一滚柱嵌入孔51a是沿前框架部51的圆周方向以等角间距规则地进行排列。

后框架部52具有朝向马达配接器11的圆盘型结构并平行于前框架部51进行设置。后框架部52中设置有多个第二滚柱嵌入孔52a以与各第一滚柱嵌入孔51a相连通，滚柱60嵌入于所述多个第二滚柱嵌入孔52a中。

因此，如图2及图3所示，滚柱60可连接至主框架50，使得每一滚柱60的相对两端被嵌入于第一滚柱嵌入孔51a及第二滚柱嵌入孔52a中。

连接部53连接前框架部51与后框架部52。连接部53被设置成使其直径小于前框架部51及后框架部52的直径，从而使滚柱60在旋转期间不被干扰。

连接部53内设置有环形齿轮连接肋54，环形齿轮40连接至环形齿轮连接肋54。环形齿轮连接肋54具有突出的阶梯结构，所述突出的阶梯结构自连接部53的内侧沿径向向内突出。当环形齿轮40与具有突出的阶梯结构的环形齿轮连接肋54进行表面接触并随后通过螺栓或销而耦合至环形齿轮连接肋54时，环形齿轮40会连接至主框架50并与主框架50形成一体。在一实施例中，环形齿轮40与主框架50可被制造成一体。

如此一来，由于环形齿轮40与主框架50形成一体且滚柱60耦合至主框架50，因此行星齿轮系30由输入齿轮20的输入旋转动力带动而进行旋转，且环形齿轮40由行星齿轮系30带动而进行相对旋转。因此，与环形齿轮40形成一体的主框架50可进行旋转。

根据本实施例的动力传输装置100还包括主轴承57a及57b作为有利于主框架50的旋转的装置。换言之，后主轴承57a设置于不旋转的后侧固定装置70与主框架50之间，且前主轴承57b设置于主框架50与不旋转的前侧固定装置80之间，从而进一步有利于主框架50的旋转。尽管主轴承57a及57b为滚珠轴承，然而也可采用其他类型的轴承。

当滚柱60耦合至主框架50时，如果滚柱60通过例如凹痕（identation）等方法而固定至主框架50，则在主框架50进行旋转期间，滚柱60仅沿主框架50的圆周进行转动。然而，在本实施例中，滚柱60可相对旋转地耦合至主框架，以在进行转动之外也能够在其自身位置上进行旋转。

因此，在主框架50旋转期间，滚柱60不仅沿主框架50的圆周转动，而且还自身旋转。滚柱60的每一者的旋转是仅在齿条15接触滚柱60并与滚柱60进行相互作用时才进行的运动，如图6及图7所示。

为使滚柱60耦合至主框架50以便能够如上所述同时进行转动及旋转，同时采用用于使滚柱60在主框架50中进行旋转的结构以及用于平稳地保持旋转的润滑结构，以下将对此进行详细阐述。

参照图5，每一滚柱60中设置有润滑油流动孔61，以用于使润滑油沿每一滚柱60的长度方向流动。每一滚柱60的侧壁中设置有与润滑油流动孔61连通的润滑油出口62及润滑油入口63，润滑油分别通过润滑油出口62及润滑油入口63被排出及进入。如图5所示，润滑油出口62及润滑油入口63可在润滑油流动孔61的每一端部的区域中沿每一滚柱61的径向方向被设置成面朝彼此相反的方向，然而本发明并非仅限于此。

除滚柱60的上述润滑结构之外，如图5所示，在相邻的第一滚柱嵌入孔51a之间在前框架部51的表面中设置有润滑油流动通道51b，润滑油流动通道51b连接各第一滚柱嵌入孔51a，使得润滑油可经过各第一滚柱嵌入孔51a进行流动。润滑油流动通道51b可设置于前框架部51与后框架部52两者处或其中任一者处。在本实施例中，润滑油流动通道51b被例示于前框架部51处。

根据此种结构，润滑油可流经润滑油入口63、润滑油流动孔61、以及润滑油出口62，并且还经由润滑油流动通道51b而流经各第一滚柱嵌入孔51a。因此，可进一步有利于每一滚柱60在主框架50中的旋转。

参照图2及图4，在每一滚柱60的相对两端部的区域周围嵌入有油封55a及55b。利于每一滚柱60进行旋转的离心轴承56a及56b耦合至每一滚柱60的相对两端部，使得油封55a及55b夹置于离心轴承56a与56b之间。

如此一来，由于油封55a及55b耦合至每一滚柱60的相对两端部，且如下所述，后侧密封盖96a及前侧密封盖96b耦合至动力传输装置100的相对两端部，因此，与传统技术不同，润滑油并不暴露于外部，进而可防止润滑油污染周围环境。

不旋转的后侧固定装置70与不旋转的前侧固定装置80彼此耦合，使得设置于其间的环形齿轮40、主框架50、及主轴承57a及57b可形成一个总成。

如上所述，与进行旋转的主框架50不同，不旋转的后侧固定装置70与不旋转的前侧固定装置80不进行旋转，而是保持位置固定状态。

具体而言，在本实施例中，不旋转的前侧固定装置80（被称为载体）被固定地定位，而不与行星齿轮系30一起旋转。因此，当行星齿轮系30由输入齿轮20的输入旋转动力带动而进行旋转时，作为行星齿轮系30的对应部的环形齿轮40可进行相对旋转，以引起与滚轮60相耦合的主框架50进行旋转。

在不旋转的前侧固定装置80处设置有多个突出部81，所述多个突出部81朝不旋转的后侧固定装置70延伸。滚针轴承82耦合至突出部81中的每一者并连接至行星齿轮系30。根据此种结构，不旋转的前侧固定装置80可被固定地定位，而不与行星齿轮系30一起以相同方式进行旋转。

后侧密封盖96a及前侧密封盖96b分别耦合于不旋转的后侧固定装置70的外侧及不旋转的前侧固定装置80的外侧。后侧密封盖96a及前侧密封盖96b在其各自的位置处执行密封。

在后侧密封盖96a与不旋转的后侧固定装置70之间以及在前侧密封盖96b与不旋转的前侧固定装置80之间分别进一步设置有油封98a及98b。

在具有如上构造的动力传输装置100工作过程中，当马达10工作时，连接至马达10的输入齿轮支撑构件21进行旋转，因此输入齿轮20沿一个方向进行旋转。

当输入齿轮20沿一个方向进行旋转时，具有与输入齿轮20相啮合的三个行星齿轮30a的行星齿轮系30进行旋转。

如上所述，由于不旋转的前侧固定装置80是经由耦合至每一突出部81的滚针轴承82而连接至行星齿轮系30，因此不旋转的前侧固定装置80被固定地定位于其位置处而不与行星齿轮系30一起旋转。因此，在行星齿轮系30进行旋转期间，行星齿轮系30在初始位置处进行旋转，因此作为行星齿轮系30的对应部的环形齿轮40进行旋转。

由于环形齿轮40经由环形齿轮连接肋54而与主框架50形成一体，因此当行星齿轮系30运行而带动环形齿轮40进行旋转时，主框架50会与环形齿轮40一起进行旋转。在主框架50进行旋转期间，主轴承57a及57b的运行可使主框架50的旋转更加平稳。

当通过上述操作而带动主框架50进行旋转时，耦合至主框架50的滚柱60会沿主框架50转动。

另一方面，根据本实施例的动力传输装置100并非仅如图2所示进行使用，而是通常通过附装至图6及图7所示的装置而与齿条15一起使用。在此种情形中，滚柱60与齿条15相啮合以相对于齿条15进行线性运动、或使齿条15进行线性运动或曲线运动。当滚柱60与齿条15相关联地进行旋转时，能够实现每一滚柱60的转动。

接下来，将参照图6及图7来详细阐述其中将根据本实施例的动力传输装置100应用于半导体设备或***的使用状态。

图6是例示根据本发明实施例的动力传输装置100的使用状态的透视示意图。图7是例示图6所示动力传输装置100的结构的侧视示意图。

参照图6及图7，例如，当轨道结构中耦合至底板12的滑座13沿图6中的箭头所指示的方向进行线性运动时，可使用根据本实施例的动力传输装置100，在所述轨道结构中，齿条15固定于底板12的一侧处。

当动力传输装置100中所设置的滚柱60与齿条15相关联地进行设置以与齿条15进行相互作用时，使用螺栓B将动力传输装置100固定于滑座13的上表面上。

随后，如上所述，当马达10工作时，输入齿轮20引起行星齿轮系30进行旋转，进而经由环形齿轮40而产生主框架50的旋转运动。因此，耦合至主框架50的滚轮60与主框架50一起进行旋转，进而使滑座13沿齿条15的长度方向进行线性运动。

由于根据本实施例的动力传输装置100固定至滑座13，因此与主框架50一起进行旋转的滚柱60沿齿条15的长度方向进行线性运动，进而滑座13可沿由图6中的箭头所指示的方向进行线性运动。

尽管可认为根据本实施例的动力传输装置100与图1所示的传统动力传输装置1的相似之处在于滑座13进行线性运动，然而与图1所示的传统动力传输装置1不同的是，根据本实施例的动力传输装置100不具有与向外突出的轴7的端部相耦合的小齿轮6的结构。

换言之，由于与齿条15进行相互作用的滚柱60通过嵌入于主框架50中而耦合至主框架50，且与滚柱60相耦合的主框架50在不旋转的后侧固定装置70与不旋转的前侧固定装置80之间被紧凑地组装，因此可减小动力传输装置100的大小、尤其是其高度。因此，根据本实施例的动力传输装置100可应用于紧凑的装备。

此外，由于根据本实施例的动力传输装置100所具有的简单结构能够引导滚柱60与位于动力传输装置100内的输入齿轮20、行星齿轮系30、及环形齿轮40的相对旋转相关联地进行旋转运动，因此，与图1所示的传统动力传输装置1不同，动力传输装置100不需要例如齿轮箱或冷缩配合耦合件等复杂的***部件。

如此一来，由于根据本实施例的动力传输装置100可设置于简单的结构中，因此与传统技术相比可显著减小维护工作及清洁工作的频率并因此防止发生过程延迟。

此外，根据本实施例，由于所述简单结构使安装高度减小，因此根据本实施例的动力传输装置100可应用于紧凑的装备。此外，与传统技术不同的是，可减少对复杂的***部件的使用。此外，与传统技术相比可显著减小维护工作及清洁工作的频率并因此防止发生过程延迟。

图8是例示根据本发明实施例的另一种类型的动力传输装置100的使用状态的透视示意图。图9是例示图8所示动力传输装置100的结构的侧视示意图。

图6及图7所示的动力传输装置100耦合至滑座13的上表面。然而，在图8及图7所示的动力传输装置100中，部分区域（即主框架50的区域）设置于底板12a与滑座13a之间，使得滚柱60可与齿条15a相互作用。

根据本实施例的具有如上构造的动力传输装置100能够使滑座13a沿由图8的箭头所指示的方向进行线性运动。

图10至图12是例示根据本发明实施例的各种类型的动力传输装置的使用状态的透视示意图。在上述各实施例中，与根据本发明实施例的动力传输装置100相耦合的滑座13或13a（参见图6及图8）进行线性运动。然而也可为相反的情形。

例如，如图10所示，当根据本实施例的动力传输装置100被固定地定位且滚柱60进行旋转时，齿条15b可进行线性运动。

同样，如图11及图12所示，当根据本实施例的动力传输装置100被固定地定位成分别内接或外接于齿条15c及15d且滚柱60进行旋转时，齿条15c及15d可进行线性运动。

因此，可使用根据本实施例的动力传输装置100来使与根据本实施例的动力传输装置100相耦合的滑座13或13a（参见图6及图8）进行线性运动或使相对的齿条15b至15d进行线性运动或旋转运动。可适当地选择这些用法来配合采用根据本实施例的动力传输装置100的设备或***的环境。

如上所述，根据本发明，由于动力传输装置具有简单的结构，因此可减小安装高度以容易地应用于紧凑的装备，且与传统技术不同，其可减少对复杂的***附件的使用，此外，与传统技术相比可显著减小维护工作及清洁工作的频率，并因此防止发生过程延迟。

尽管上文参照优选实施例并使用特定的术语来具体显示及阐述本发明，然而各实施例及术语应被视为仅具有说明意义而非用于限制。因此，所属领域的普通技术人员应理解，可在不背离由随附权利要求书所界定的本发明精神及范围的条件下对本发明的形式及细节作出各种改变。

[工业适用性]

本发明可用于需要进行动力传输的各种领域，例如半导体装备、显示装备、与汽车或船舶相关的装备、精密控制装备、机器人装备等。

Claims (17)

1.一种动力传输装置，其特征在于，包括：

输入齿轮，连接至马达并由所述马达带动而在前后方向上旋转；

行星齿轮系，在所述输入齿轮周围外接于所述输入齿轮，并与所述输入齿轮的旋转相关联地进行旋转；

环形齿轮，被所述行星齿轮系内接，并由所述行星齿轮系带动而进行相对旋转；

主框架，多个滚柱沿圆周方向耦合至所述主框架，所述多个滚柱与齿条相互作用并相对旋转，所述主框架围绕所述环形齿轮而耦合至所述环形齿轮；

不旋转的后侧固定装置，设置于设有所述输入齿轮的区域中；以及

不旋转的前侧固定装置，设置于与所述不旋转的后侧固定装置相对的侧上，其中所述环形齿轮与所述主框架夹置于所述不旋转的前侧固定装置与所述不旋转的后侧固定装置之间，所述不旋转的前侧固定装置并耦合至所述不旋转的后侧固定装置。

2.如权利要求1所述的动力传输装置，其特征在于，所述主框架包括：

前框架部，具有多个第一滚柱嵌入孔，所述多个滚柱嵌入于所述多个第一滚柱嵌入孔中；

后框架部，具有多个第二滚柱嵌入孔并平行于所述前框架进行设置，所述多个第二滚柱嵌入孔连接至所述多个第一滚柱嵌入孔；以及

连接部，用于连接所述前框架部与所述后框架部。

3.如权利要求2所述的动力传输装置，其特征在于，在所述连接部内进一步设置有环形齿轮连接肋，所述环形齿轮连接至所述环形齿轮连接肋。

4.如权利要求2所述的动力传输装置，其特征在于，在所述多个滚柱的每一者中设置有润滑油流动孔，润滑油沿所述多个滚柱的每一者的长度方向经过所述润滑油流动孔流动。

5.如权利要求4所述的动力传输装置，其特征在于，在所述多个滚柱的每一者的侧壁中设置有与所述润滑油流动孔连通的润滑油出口及润滑油入口，所述润滑油分别通过所述润滑油出口及所述润滑油入口被排出及进入。

6.如权利要求5所述的动力传输装置，其特征在于，所述润滑油出口与所述润滑油入口在所述润滑油流动孔的每一端部的区域中沿所述多个滚柱每一者的径向方向被设置成面朝彼此相反的方向。

7.如权利要求4所述的动力传输装置，其特征在于，在相邻的所述第一滚柱嵌入孔或相邻的所述第二滚柱嵌入孔之间进一步设置有润滑油流动通道，以允许所述润滑油流动。

8.如权利要求7所述的动力传输装置，其特征在于，所述润滑油流动通道设于所述前框架部处，以连接至所述多个第一滚柱嵌入孔。

9.如权利要求1所述的动力传输装置，其特征在于，还包括：

油封，耦合至所述多个滚柱每一者的各端部中的每一端部并气密性地密封对应的位置；以及

离心轴承，在所述油封外侧的位置处耦合至所述多个滚柱每一者的每一端部并有利于所述多个滚柱每一者的旋转。

10.如权利要求1所述的动力传输装置，其特征在于，还包括至少一个主轴承，所述至少一个主轴承设置于所述不旋转的后侧固定装置与所述主框架之间或所述主框架与所述不旋转的前侧固定装置之间的区域中，并有利于所述主框架的旋转。

11.如权利要求10所述的动力传输装置，其特征在于，所述主轴承包括：

后主轴承，设置于所述不旋转的后侧固定装置与所述主框架之间；以及

前主轴承，设置于所述主框架与所述不旋转的前侧固定装置之间。

12.如权利要求1所述的动力传输装置，其特征在于，在所述不旋转的前侧固定装置处设置有多个突出部，所述多个突出部朝所述不旋转的后侧固定装置延伸，且滚针轴承耦合至所述多个突出部中的每一者并连接至所述行星齿轮系。

13.如权利要求1所述的动力传输装置，其特征在于，还包括：

后侧密封盖，设置于所述不旋转的后侧固定装置外侧并支撑所述不旋转的后侧固定装置；以及

前侧密封盖，设置于所述不旋转的前侧固定装置外侧并支撑所述不旋转的前侧固定装置。

14.如权利要求13所述的动力传输装置，其特征在于，在所述后侧密封盖与所述不旋转的后侧固定装置之间以及在所述前侧密封盖与所述不旋转的前侧固定装置之间进一步设置有油封。

15.如权利要求1所述的动力传输装置，其特征在于，还包括：

输入齿轮支撑构件，用于支撑所述输入齿轮；

配接器，所述马达容置于所述配接器上；以及

至少一个连接装置，用于将所述输入齿轮支撑构件可旋转地连接至所述马达配接器。

16.如权利要求15所述的动力传输装置，其特征在于，所述连接装置包括：

输入齿轮支撑轴承，嵌入于所述输入齿轮支撑构件周围，并连接至所述输入齿轮支撑构件的凸缘区域；

夹具，与所述输入齿轮支撑轴承一起嵌入于所述输入齿轮支撑构件周围，并将所述马达的马达轴耦合至所述输入齿轮支撑构件；以及

油封，耦合至所述输入齿轮支撑构件，以防止所述输入齿轮支撑轴承与所述夹具之间发生所述润滑油的泄漏。

17.如权利要求1所述的动力传输装置，其特征在于，所述行星齿轮系包括三个行星齿轮，所述三个行星齿轮与所述输入齿轮的外表面及所述环形齿轮的内表面进行齿啮合并与所述输入齿轮的旋转相关联地进行旋转。