CN103939532A - 谐波减速装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种谐波减速装置，包含一壳体，一第一齿轮，一第二齿轮，一偏心轴，及一动力输出单元。第一齿轮固定于壳体上，第一齿轮具有一第一数目的内啮合齿。第二齿轮和第一齿轮啮合，并具有一第二数目的外啮合齿，且第二数目相异于第一数目。偏心轴耦接于第二齿轮，用以驱动第二齿轮相对于第一齿轮偏心转动。动力输出单元耦接于第二齿轮，用以将第二齿轮的偏心转动转换成旋转动力。

Description

谐波减速装置
技术领域
本发明涉及一种谐波减速装置，尤指一种刚性强且容易制造的谐波减速装置。
背景技术
谐波减速器是一种具高减速比的谐波减速装置。现有的谐波减速器通常包含一刚性齿轮，一挠性齿轮，及一波发生器。波发生器耦接于一动力源(例如马达)，而挠性齿轮耦接于一动力输出轴以输出动力。刚性齿轮的啮合齿数目相异于挠性齿轮的啮合齿数目，而波发生器用以于转动时顶推挠性齿轮变形，以驱动挠性齿轮的不同位置的啮合齿和刚性齿轮的相对应啮合齿啮合。由于刚性齿轮及挠性齿轮的啮合齿数目相异，因此当波发生器持续转动时会使得挠性齿轮微幅转动。一般而言，谐波减速器的减速比是刚性齿轮的啮合齿数目除以刚性齿轮及挠性齿轮的啮合齿数目之差，当刚性齿轮的啮合齿数目较多且刚性齿轮及挠性齿轮的啮合齿数目差异较少时，谐波减速器可得到相当高的减速比。
然而，现有谐波减速器的挠性齿轮因材料较软而容易损坏，且挠性齿轮的制程复杂而不易加工。再者，现有谐波减速器的刚性齿轮及挠性齿轮的啮合齿数目只能相差2的倍数，因此现有谐波减速器的减速比较不具弹性。
发明内容
本发明的目的，即在提供一种谐波减速装置，包含一壳体，一第一齿轮，一第二齿轮，一偏心轴，及一动力输出单元。该第一齿轮固定于该壳体上，该第一齿轮具有一第一数目的内啮合齿。该第二齿轮和该第一齿轮啮合，该第二齿轮具有一第二数目的外啮合齿，该第二数目相异于该第一数目。该偏心轴耦接于该第二齿轮，用以驱动该第二齿轮相对于该第一齿轮偏心转动。该动力输出单元耦接于该第二齿轮，用以将该第二齿轮的偏心转动转换成旋转动力。
相较于现有谐波减速器，本发明谐波减速装置利用刚性齿轮来达到高减速比，因此本发明谐波减速装置较刚性强而不易损坏。另外，刚性齿轮的制程较简单，因此本发明的谐波减速装置容易加工制造，且良率较高。再者，本发明谐波减速器的第一齿轮及第二齿轮的啮合齿相差的数目可为奇数或偶数，因此本发明谐波减速器的减速比较具弹性。
附图说明
图1为本发明谐波减速装置的第一实施例的***图。
图2为图1谐波减速装置的内部结构的示意图。
图3为本发明谐波减速装置的第二齿轮相对于第一齿轮偏心转动的示意图。
附图标记说明
100                  谐波减速装置
110                  壳体
120                  第一齿轮
130                  第二齿轮
132                  孔洞
140                  偏心轴
150                  动力输出单元
152                  转动单元
154                  耦接单元
C1                   第一齿轮圆心
C2                   第二齿轮圆心
具体实施方式
请同时参考图1及图2。图1为本发明谐波减速装置的***图。图2为图1谐波减速装置的组合图。如图所示，本发明谐波减速装置100包含一壳体110，一第一齿轮120，一第二齿轮130，一偏心轴140，及一动力输出单元150。第一齿轮120固定于壳体110上，且第一齿轮120具有一第一数目的内啮合齿。第二齿轮130和第一齿轮120啮合，且第二齿轮130具有一第二数目的外啮合齿。该第二数目相异于该第一数目。偏心轴140耦接于第二齿轮130，用以驱动第二齿轮130相对于第一齿轮120偏心转动。动力输出单元150包含一转动单元152，及多数个耦接单元154。转动单元152以可转动之方式固定于壳体110上。耦接单元154耦接于转动单元152及第二齿轮130之间，用以传递第二齿轮130的偏心转动至转动单元152，进而驱动转动单元152转动以输出旋转动力。耦接单元154的第一端可固定于转动单元152，而耦接单元154的第二端可***第二齿轮130的相对应孔洞132，以传递第二齿轮130的偏心转动至转动单元152。
另外，第一齿轮120为内齿轮，而第二齿轮130为外齿轮。第二齿轮130的分度圆直径小于第一齿轮120的分度圆直径，且第一齿轮120及第二齿轮130的中心不重合且相平行。第一齿轮120及第二齿轮130皆为刚性齿轮。偏心轴140可耦接于一动力源(例如马达)，而转动单元152可耦接于一动力输出轴以输出动力。
依据上述实施例的配置，当动力源驱动偏心轴140转动时会改变第二齿轮130和第一齿轮120的啮合位置，进而驱动第二齿轮130相对于第一齿轮120偏心转动。举例来说，请参考图3，并一并参考图1及图2。图3为本发明的谐波减速装置的第二齿轮相对于第一齿轮偏心转动的示意图。如图3所示，当偏心轴140顺时针转动时，第二齿轮130和第一齿轮120的啮合位置也会以顺时针方向改变，第二齿轮130的圆心C2会绕着第一齿轮120的圆心C1进行圆周运动。假设第一数目和第二数目相差4，当偏心轴140转一圈时，由于第一齿轮120固定于壳体110上而不转动，且第一齿轮120和第二齿轮130相差4个啮合齿，第二齿轮120会相对第一齿轮120转动4个啮合齿的圆周角，并进一步经由耦接单元154传递第二齿轮130的偏心转动至转动单元152，以驱动转动单元152转动。因此谐波减速装置100的减速比是第一齿轮120的啮合齿数目除以第一齿轮120及第二齿轮130的啮合齿数目的差，当第一齿轮120的啮合齿数目较多且第一齿轮120及第二齿轮130的啮合齿数目差异较少时，本发明谐波减速装置100可得到相当高的减速比。
在本发明实施例中，第一数目和第二数目最小可相差1，且第一数目和第二数目相差的数目可为奇数或偶数。
相较于现有谐波减速器，本发明谐波减速装置利用刚性齿轮来达到高减速比，因此本发明谐波减速装置较刚性强而不易损坏。另外，刚性齿轮的制程较简单，因此本发明谐波减速装置容易加工制造，且良率较高。再者，本发明谐波减速器的第一齿轮及第二齿轮的啮合齿相差的数目可为奇数或偶数，因此本发明谐波减速器的减速比较具弹性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种谐波减速装置，包含：
一壳体；
一第一齿轮，固定于该壳体，该第一齿轮具有一第一数目的内啮合齿；
一第二齿轮，和该第一齿轮啮合，该第二齿轮具有一第二数目的外啮合齿，该第二数目相异于该第一数目；
一偏心轴，耦接于该第二齿轮，用以驱动该第二齿轮相对于该第一齿轮偏心转动；以及
一动力输出单元，耦接于该第二齿轮，用以将该第二齿轮的偏心转动转换成旋转动力。
2.如权利要求1所述的谐波减速装置，其特征在于：其中该动力输出单元包含：
一转动单元，以可转动的方式固定于该壳体上；及
多数个耦接单元，耦接于该转动单元及该第二齿轮之间，用以传递该第二齿轮的偏心转动至该转动单元。
3.如权利要求1所述的谐波减速装置，其特征在于：其中该第二齿轮的分度圆直径小于该第一齿轮的分度圆直径。
4.如权利要求1所述的谐波减速装置，其特征在于：其中该第一齿轮及该第二齿轮的中心线不重合。
5.如权利要求1所述的谐波减速装置，其特征在于：其中该第一齿轮及该第二齿轮的中心线相平行。
6.如权利要求1所述的谐波减速装置，其特征在于：其中该第一齿轮及该第二齿轮为刚性齿轮。
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