TWI679358B - 具動力源之減速裝置 - Google Patents
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Abstract
本案關於一種減速裝置,包含:為動力源之馬達,馬達包含定子部、轉子部及軸部,轉子部包含第一偏心環及第二偏心環;減速機構,位於馬達之外側,且包含第一至第二擺線盤組與第一至第三滾柱輪組,第一至第三滾柱輪組分別包含複數個第一至第三滾柱,第一擺線盤組套設於第一偏心環上,且具有第一及第二齒部,第二擺線盤組套設於第二偏心環上,且具有第三及第四齒部,第一齒部與第三齒部分別與對應之第一滾柱與第二滾柱接觸,第二及第四齒部分別與對應之第三滾柱接觸。
Description
本案係為一種減速裝置,指一種具動力源之減速裝置。
一般而言,馬達包含高轉速而扭力小之特性,因此不易驅動大型的負載,故當馬達欲使用於推動重物時,便須利用減速機來進行減速,藉此提高扭力。
然而習知減速機跟馬達為分開的零部件,因此必需透過額外的機構件,例如聯軸器或是齒輪箱等,將減速機跟馬達連結在一起,如此一來,將增加減速機跟馬達在整體結構上的體積與重量,導致前述減速機跟馬達的連結結構並無法應用在一些需求輕量與空間緊湊的裝置內,例如工業用機器手臂或是行動輔具等。
另外,雖目前已有一些減速機在設計時即已包含馬達,藉此省去兩者間的聯軸器或是齒輪箱等,但該些減速機實際上係使用單擺線組(即單一的擺線盤),故該些減速機在高速運作時,將無法保持動力平衡而存在運作時具有較大的震動之問題。
因此,如何發展一種可改善上述習知技術缺失之具動力源之減速裝置,實為相關技術領域者目前所迫切需要解決之問題。
本案之一目的在於提供一種具動力源之減速裝置,其係在無需使用聯軸器或是齒輪箱等的連接結構的情況下將為馬達跟減速機結合在一起,使得減速機跟馬達為一體的設計,藉此達到減低減速裝置整體的重量與體積之功效。
本案之另一目的在於提供一種具動力源之減速裝置,其係可達到動平衡、高剛性、高減速比及高負載之特性。
為達上述目的,本案之一較廣義實施樣態為提供一種減速裝置,係包含:為動力源之馬達,係包含:定子部;軸部,係位於定子部之中心位置;以及轉子部,受定子部之驅動而進行轉動,並包含具中空結構之轉子殼體部、第一偏心環、第二偏心環,轉子殼體部係容置定子部,第一偏心環以及第二偏心環係相鄰地凸設於轉子殼體部之外側壁上;以及減速機構,係位於馬達之相對外側,且包含第一擺線盤組、第二擺線盤組、第一滾柱輪組、第二滾柱輪組以及第三滾柱輪組,第一擺線盤組係套設於第一偏心環上,且具有至少一第一齒部以及至少一第二齒部,第二擺線盤組係套設於第二偏心環上,且具有至少一第三齒部以及至少一個第四齒部,第一滾柱輪組係設置於馬達之第一側邊,且包含減速機第一外殼及設置於減速機第一外殼上之複數個第一滾柱,第二滾柱輪組係設置於與馬達之第一側邊相對之馬達之第二側邊,且包含減速機第二外殼及設置於減速機第二外殼上之複數個第二滾柱,第三滾柱輪組係設置於第一滾柱輪組及第二滾柱輪組之間,且與第一滾柱輪組及第二滾柱輪組共同包覆馬達,並包含一滾柱輪組中空環狀部及設置於滾柱輪組中空環狀部上之複數個第三滾柱,其中第一齒部係與對應之至少一第一滾柱接觸,第三齒部係與對應之至少一第二滾柱接觸,第二齒部及第四齒部分別與對應之至少一第三滾柱接觸。
1、1’‧‧‧具動力源之減速裝置
2‧‧‧馬達
20、60‧‧‧定子部
200、62‧‧‧軸部
201、600‧‧‧鐵芯
202、617‧‧‧線圈
21、61‧‧‧轉子部
210、610‧‧‧轉子殼體部
211、611‧‧‧第一偏心環
212、612‧‧‧第二偏心環
213、616‧‧‧磁鐵
214‧‧‧轉子第一殼體
215‧‧‧轉子第二殼體
2140‧‧‧底部
2141‧‧‧殼體中空環狀部
2142‧‧‧第一穿孔
2143‧‧‧轉子殼體第一軸承
2150‧‧‧第二穿孔
615‧‧‧穿孔
2151‧‧‧轉子殼體第二軸承
3‧‧‧減速機構
30‧‧‧第一擺線盤組
300‧‧‧第一齒部
301‧‧‧第二齒部
302‧‧‧第一外側擺線盤
303‧‧‧第一內側擺線盤
31‧‧‧第二擺線盤組
310‧‧‧第三齒部
311‧‧‧第四齒部
312‧‧‧第二外側擺線盤
313‧‧‧第二內側擺線盤
32‧‧‧第一滾柱輪組
320‧‧‧減速機第一外殼
3200‧‧‧第一固接孔
321‧‧‧第一滾柱
33‧‧‧第二滾柱輪組
330‧‧‧減速機第二外殼
331‧‧‧第二滾柱
3300‧‧‧第二固接孔
34‧‧‧第三滾柱輪組
340‧‧‧滾柱輪組中空環狀部
341‧‧‧第三滾柱
35‧‧‧減速機第一外軸承
36‧‧‧減速機第二外軸承
4‧‧‧轉子第一外軸承組
5‧‧‧轉子第二外軸承組
6‧‧‧訊號發射端
7‧‧‧訊號接收端
8‧‧‧第一煞車裝置
9‧‧‧第二煞車裝置
30’‧‧‧第一擺線盤
31’‧‧‧第二擺線盤
304‧‧‧第一環狀內凹溝槽
314‧‧‧第二環狀內凹溝槽
第1圖係為本案第一較佳實施例之具動力源之減速裝置的剖面結構示意圖。
第2圖係為第1圖所示之具動力源之減速裝置的***結構示意圖。
第3圖係為第1圖所示之具動力源之減速裝置之馬達之轉子部的部分結構示意圖。
第4圖係為第3圖所示之具動力源之減速裝置之馬達之轉子部的一變化例的部分結構示意圖。
第5圖係為本案第二較佳實施例之具動力源之減速裝置的部分結構***示意圖。
第6圖係為本案第三較佳實施例之具動力源之減速裝置的部分結構***示意圖。
第7圖係為本案第四較佳實施例之具動力源之減速裝置的剖面結構示意圖。
第8圖係為第7圖所示之具動力源之減速裝置的***結構示意圖。
第9圖係為第7圖所示之具動力源之減速裝置之第一擺線盤組之第一擺線盤的結構示意圖。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化,其皆不脫離本案的範圍,且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用,而非架構於限制本案。
請參閱第1圖、第2圖及第3圖,其中第1圖係為本案第一較佳實施例之具動力源之減速裝置的剖面結構示意圖,第2圖係為第1圖所示之具動力
源之減速裝置的***結構示意圖,第3圖係為第1圖所示之具動力源之減速裝置之馬達之轉子部的部分結構示意圖。如第1圖、第2圖及第3圖所示,本實施例之具動力源之減速裝置1可為但不限於應用在各種動力機械內,例如工業用機器手臂或是行動輔具等,以便提供適當的減速功能,另外,減速裝置1實際上屬於兩階式擺線型減速機。減速裝置1包含為動力源之馬達2及減速機構3。
於本實施例中,馬達2係位於減速機構3的內側,且可由一徑向磁通馬達所構成,並包含軸部200、定子部20及轉子部21。定子部20係位於馬達2整體的相對內側。軸部200係位於定子部20之中心位置。轉子部21係位於馬達2整體的相對外側,且具有一轉子殼體軸承組,係套設於軸部200上,因此當馬達2運作而轉子部21利用與定子部20之間的磁力作用而被定子部20驅動時,轉子部21可利用轉子殼體軸承組而進行轉動,轉子部21係包含轉子殼體部210、第一偏心環211以及第二偏心環212。轉子殼體部210實際上為中空結構,藉此容置定子部20,而當定子部20容置於轉子殼體部210之中空結構內時,軸部200之第一末端部及第二末端部係分別突出於轉子殼體部210之相對兩側。第一偏心環211以及第二偏心環212係相鄰地凸設於轉子殼體部210之外側壁,當轉子部21進行轉動時,第一偏心環211以及第二偏心環212將相對於軸部200進行偏轉,此外,第一偏心環211以及第二偏心環212的偏心方向係相反。
於上述實施例中,定子部20更包含鐵芯201及線圈202。軸部200係位於鐵芯201之中心位置。線圈202則纏繞於鐵芯201上。轉子部21更包含至少一磁鐵213,例如弧狀或環狀磁鐵,係貼附於位於轉子殼體部210中空結構內的轉子殼體部210之內側壁上,磁鐵213可與定子部20之線圈202產生磁場間的交互作用力,使得磁鐵213帶動轉子部21進行轉動。
減速機構3係設置於馬達2之相對外側而與馬達2相組接並包覆馬達2,且包含第一擺線盤組30、第二擺線盤組31、第一滾柱輪組32、第二滾柱輪
組33、第三滾柱輪組34、減速機第一外軸承35、減速機第二外軸承36。第一滾柱輪組32係設置於馬達2之第一側邊,且包含減速機第一外殼320及以環狀且間隔排列方式設置於減速機第一外殼320上之複數個第一滾柱321,其中減速機第一外殼320更包含第一固接孔3200,係與軸部200之第一末端部相對應位置設置,用以供軸部200之第一末端部穿設並進行固接。第二滾柱輪組33係設置於與馬達2之第一側邊相對之馬達2之第二側邊,且包含減速機第二外殼330及以環狀且間隔排列方式設置於減速機第二外殼330上之複數個第二滾柱331,其中減速機第二外殼330之中心位置包含第二固接孔3300,係與軸部200之第二末端部相對應位置設置,用以供軸部200之第二末端部穿設並進行固接。
第三滾柱輪組34係位於第一滾柱輪組32及第二滾柱輪組33之間,且與第一滾柱輪組32及第二滾柱輪組33共同包覆馬達2,其中第三滾柱輪組34包含滾柱輪組中空環狀部340及以間隔排列方式設置於滾柱輪組中空環狀部340內之複數個第三滾柱341,此外,滾柱輪組中空環狀部340之中空結構的大小係與減速機第一外殼320、減速機第二外殼330及馬達2的大小相對應,因此第三滾柱輪組34可容置馬達2,且當第三滾柱輪組34與第一滾柱輪組32及第二滾柱輪組33共同包覆馬達2時,減速機第一外殼320及減速機第二外殼330實際上可容置於滾柱輪組中空環狀部340內而與滾柱輪組中空環狀部340相組接。第一擺線盤組30係套設於第一偏心環211上,且具有至少一第一齒部300以及至少一第二齒部301,第二擺線盤組31係套設於第二偏心環212上,且具有至少一第三齒部310以及至少一個第四齒部311,另外,第一齒部300係與對應之至少一第一滾柱321接觸,第三齒部310係與對應之至少一第二滾柱331接觸,第二齒部301及第四齒部311分別與對應之至少一第三滾柱341接觸。減速機第一外軸承35係設置於減速機第一外殼320與滾柱輪組中空環狀部340之間的組接處。減速機第二外軸承36係設置於減速機第二外殼330與滾柱輪組中空環狀部340之間的組接處。
於上述實施例中,第一滾柱輪組32之減速機第一外殼320及第二滾柱輪組33之減速機第二外殼330可分別有螺絲孔(未圖示),藉此可與其它機械結構相組接。另外,第一滾柱輪組32及第二滾柱輪組33係不轉動,亦即不以軸部200為軸進行轉動,且當轉子部21進行轉動時,第一偏心環211以及第二偏心環212便分別帶動第一擺線盤組30及第二擺線盤組31進行轉動,而由於第一滾柱輪組32及第二滾柱輪組33不轉動,故第三滾柱輪組34係受每一第三滾柱341與對應之第二齒部301及第四齒部311之間的推擠運動而以軸部200為軸進行轉動,此時第三滾柱輪組34之滾柱輪組中空環狀部340實際上可構成動力輸出端而產生動力輸出。又於其它實施例中,第三滾柱輪組34之滾柱輪組中空環狀部340可包含螺絲孔(未圖示),藉此可與其它機械結構相組接,進而將動力傳遞至對應的機械結構。
由上可知,本案之具動力源之減速裝置1的馬達2跟減速機構3為一體設計,馬達2被配置在減速裝置1整體結構的徑向內側,減速機構3在減速裝置1整體結構的徑向外側,因此當轉子部21轉動時,轉子部21上的第一偏心環211以及第二偏心環212便分別帶動減速機構3上的第一擺線盤組30及第二擺線盤組31轉動,使得第一擺線盤組30及第二擺線盤組31可與固定不轉動的第一滾柱輪組32、第二滾柱輪組33及可轉動的第三滾柱輪組34作用,進而產生二階減速,因此本案之減速裝置1不需要額外聯軸器來連接馬達2跟減速機構3,故可減少重量與體積。此外,由於本案之減速裝置1之減速機構3係具有第一擺線盤組30及第二擺線盤組31,又第一擺線盤組30及第二擺線盤組31係分別設置於偏心方向相反之第一偏心環211以及第二偏心環212上,因此本案之減速裝置1不但具有高剛性及高負載性,更可達到動力平衡。
於一些實施例中,軸部200實際上為中空結構,故軸部200的中空結構可提供線圈202或是其它線材,例如編碼器之訊號線等通過,使得本案之減速裝置1之線路較為簡單。
另外,如第1圖及第2圖所示,減速裝置1更可具有轉子第一外軸承組4以及轉子第二外軸承組5,其中轉子第一外軸承組4係設置於第一偏心環211及第一擺線盤組30之間,轉子第二外軸承組5係設置於第二偏心環212及第二擺線盤組31之間。更甚者,轉子第一外軸承組4及轉子第二外軸承組5可分別由至少一軸承所構成,例如如第1圖及第2圖所示分別由單一的軸承所構成,但不以此為限,亦可分別由複數個軸承所構成。
轉子殼體部210可包含轉子第一殼體214及轉子第二殼體215。轉子第一殼體214可為杯狀結構,且具有底部2140及殼體中空環狀部2141,殼體中空環狀部2141係具有中空結構,其係構成轉子殼體部210之中空結構。底部2140包含第一穿孔2142,係與軸部200之第一末端部相對應位置設置,用以供軸部200之第一末端部穿設。殼體中空環狀部2141則垂直設置於底部2140上,且殼體中空環狀部2141之中空結構係構成轉子殼體部210之中空結構,藉此容置定子部20,而磁鐵213則貼附於殼體中空環狀部2141的內側壁上。轉子第二殼體215係呈現圓盤狀結構,且與殼體中空環狀部2141之中空結構的大小相對應,當轉子第一殼體214容置定子部20時,轉子第二殼體215可覆蓋轉子第一殼體214之殼體中空環狀部2141之中空結構,使得轉子第一殼體214及轉子第二殼體215包覆定子部20,此外,轉子第二殼體215更包含第二穿孔2150,係與軸部200之第二末端部相對應位置設置,用以供軸部200之第二末端部穿設。於其它實施例中,第一穿孔2142內可設置套設於軸部200之第一末端部上之轉子殼體第一軸承2143,第二穿孔2150內更可設置套設於軸部200之第二末端部穿設上之轉子殼體第二軸承2151,
而轉子殼體第一軸承2143及轉子殼體第二軸承2151實際上係構成轉子部21的轉子殼體軸承組。
再者,第一擺線盤組30係包含相鄰設之第一外側擺線盤302及第一內側擺線盤303,第二擺線盤組31係包含第二外側擺線盤312及第二內側擺線盤313,其中第一外側擺線盤302及第一內側擺線盤303係相鄰設,且第一內側擺線盤303係位於第一外側擺線盤302及第二內側擺線盤313之間,而第一齒部300係凸設於第一外側擺線盤302之外側壁上,第二齒部301係凸設於第一內側擺線盤303之外側壁上,第二外側擺線盤312及第二內側擺線盤313係相鄰設,且第二內側擺線盤313係位於第一內側擺線盤303及第二外側擺線盤312之間,而第三齒部310係凸設於第二外側擺線盤312之外側壁上,第四齒部311係凸設於第二內側擺線盤313之外側壁上。更甚者,第一外側擺線盤302藉由第一齒部300所構成之齒型係與第二外側擺線盤312藉由第三齒部310所構成之齒型相同,第一內側擺線盤303藉由第二齒部301所構成之齒型係與第二內側擺線盤313藉由第四齒部311所構成之齒型相同,而第一齒部300的個數係與第三齒部310的個數相同,第二齒部301的個數係與第四齒部311的個數相同。另外,第一外側擺線盤302及第一內側擺線盤303可相互固接,第二外側擺線盤312及第二內側擺線盤313可相互固接。又於一些實施例中,複數個第一滾柱321、複數個第二滾柱331及複數個第三滾柱341皆可以自身的軸心轉動,即自轉。
再者,第一滾柱輪組32之第一滾柱321的個數係與第二滾柱輪組33之第二滾柱331的個數相同,且第一滾柱321的個數係比第一齒部300的個數多至少一個,第二滾柱331的個數係比第三齒部310的個數多至少一個,且第三滾柱輪組34之第三滾柱341的個數係比第二齒部301的個數或比第四齒部311的個數多至少一個。
於一些實施例中,減速裝置1更可包含第一煞車裝置8及第二煞車裝置9,第一煞車裝置8係設置於與第二滾柱輪組33相鄰之轉子殼體部210之轉子第二殼體215的側面上,第二煞車裝置9係與第一煞車裝置8相對應地設置於與轉子第二殼體215相鄰之減速機第二外殼330之側面上,第一煞車裝置8可與第二煞車裝置9選擇性地相互分離或相互接觸,當第一煞車裝置8與第二煞車裝置9相互接觸時,可使轉子部21停止轉動,當第一煞車裝置8與第二煞車裝置9相互分離時,則可使轉子部21得以轉動。
於其它實施例中,減速裝置1更可包含編碼器組件,用以偵測馬達2之轉子部21在轉動時的角度或位移變化,編碼器組件係包含訊號發射端6及訊號接收端7,其中訊號發射端6係設置於轉子殼體部210之轉子第一殼體214之底部2140的一側,訊號接收端7係與訊號發射端6相鄰地設置於第一滾柱輪組32之減速機第一外殼320的一側,訊號發射端6可發射偵測訊號至訊號接收端7,而藉由訊號發射端6及訊號接收端7的配合可偵測馬達2之轉子部21在轉動時的角度或位移變化。
以下將示範性地說明本實施例之具動力源之減速裝置1之作動,並暫定第一滾柱輪組32之第一滾柱321的個數跟第二滾柱輪組33之第二滾柱331的個數相同,皆為N個,而第三滾柱輪組34之第三滾柱341的個數係為M個,且第一齒部300的齒數與第三齒部310的齒數相同而為A個、第二齒部301的齒數與第四齒部311的齒數相同而為B個。當馬達2之轉子部21轉動時,設置在轉子部21上的第一偏心環211與第二偏心環212將隨轉子部21同步轉動,而當第一偏心環211及第二偏心環212轉動時,因為與第一齒部300接觸的第一滾柱輪組32上的第一滾柱321並無法以軸部200為軸進行轉動,且與第三齒部310接觸的第二滾柱輪組33上的第二滾柱331並無法以軸部200為軸進行轉動,使得第一擺線盤組30及第二擺線盤組31分別在此拘束下,轉動速度為馬達2轉速的(A-N)/A,即產生第一
級減速,同時因第一擺線盤組30之第二齒部301及第二擺線盤組31的第四齒部311分別帶動第三滾柱輪組34上的第三滾柱341以軸部200為軸進行轉動,又第三滾柱341係設置於滾柱輪組中空環狀部340上,因為構成動力輸出端之滾柱輪組中空環狀部340的轉速便為馬達2轉速的((A×M)-(B×N))/(A×M),即產生第二級減速。因此當第一滾柱321的個數係比第一齒部300的個數多例如一個,第二滾柱331的個數係比第三齒部310的個數多例如一個,且第三滾柱輪組34之第三滾柱341的個數係比第二齒部301的個數或比第四齒部311的個數多例如一個,亦即第一齒部300個數A為N-1,第三齒部310個數A為N-1,第二齒部301或第四齒部311個數B為M-1個,則第一擺線盤組30及第二擺線盤組31的轉動速度為馬達2轉速的1/(N-1),構成動力輸出端之滾柱輪組中空環狀部340的轉速為馬達2轉速的(N-M)/((N-1)×M)。
於一些實施例中,如第4圖所示,轉子第一殼體214可為中空環形結構,亦即僅具有殼體中空環狀部2141,而不具有如第2圖所示之底部2140。
另外,對應於轉子第一殼體214為中空環形結構,故於其它實施例中,如第5圖所示,轉子殼體軸承組之轉子殼體第一軸承2143可改設置於減速機第一外殼320之內側壁及轉子殼體部210之外側壁之間,轉子殼體軸承組之轉子殼體第二軸承2151可改設置於減速機第二外殼330之內壁面及轉子殼體部210之外側壁之間,藉此轉子部21利用與定子部20之間的磁力作用而於馬達2運作時被定子部20驅動時,轉子部21可利用轉子殼體軸承組而進行轉動。
請參閱第6圖,其係為本案第三較佳實施例之具動力源之減速裝置的部分結構***示意圖。如第6圖所示,於一些實施例中,為了減少具動力源之減速裝置之整體厚度,減速裝置1之馬達2可改由一軸向磁通馬達所構成,且第6圖所示之馬達2同樣包含定子部60、轉子部61及軸部62,其中定子部60及轉子部61係設置於軸部62上,故軸部62係分別位於定子部60及轉子部61之中心位置。轉
子部61係包含轉子殼體部610、第一偏心環611及第二偏心環612。轉子殼體部610實際上可為中空結構而容置定子部60及部分軸部62,且當軸部62係部分容置於轉子殼體部610之中空結構內時,軸部62之第一末端部及第二末端部係分別突出於轉子殼體部610之相對兩側。第一偏心環611以及第二偏心環612係相鄰地凸設於轉子殼體部610之外側壁,當轉子部61轉動時,第一偏心環611以及第二偏心環612將相對於軸部62進行偏轉,此外,第一偏心環611以及第二偏心環612的偏心方向係相反。
於上述實施例中,定子部60更包含鐵芯600,鐵芯600之中心位置設有軸部62。轉子部61更包含至少一磁鐵616及線圈617。線圈617係環設於磁鐵616之外側壁上。磁鐵616可例如弧狀或環狀磁鐵,且貼附於轉子殼體部610之中空結構內之內壁面上,磁鐵616可與定子部60產生磁場間的交互作用力,使得磁鐵616帶動轉子部61進行轉動。當然,轉子殼體部610亦可包含轉子第一殼體613及轉子第二殼體614。轉子第一殼體613可為中空環形結構。轉子第二殼體614係呈現圓盤狀結構,且與轉子第一殼體613之中空結構的大小相對應,當轉子第一殼體613容置定子部60時,轉子第二殼體614可覆蓋轉子第一殼體613之中空結構,使得轉子第一殼體613及轉子第二殼體614包覆定子部60,此外,轉子第二殼體614更包含穿孔615,係與軸部62之第二末端部相對應位置設置,用以供軸部62之第二末端部穿設。
請參閱第7圖、第8圖及第9圖,其中第7圖係為本案第四較佳實施例之具動力源之減速裝置的剖面結構示意圖,第8圖係為第7圖所示之具動力源之減速裝置的***結構示意圖,第9圖係為第7圖所示之具動力源之減速裝置之第一擺線盤組之第一擺線盤的結構示意圖。如第7圖、第8圖及第9圖所示,本實施例之具動力源之減速裝置1’的結構、運作原理及減速比皆相似於第1圖及第2圖所示之具動力源之減速裝置1的結構、運作原理及減速比,故於此僅以相同符號
標示來代表元件的結構及作動係相似而不再贅述,惟相較於第1圖及第2圖所示之減速裝置1之第一擺線盤組30及第二擺線盤組31,本實施例之第一擺線盤組僅具有單一的第一擺線盤30’,第二擺線盤組僅具有單一的第二擺線盤31’,其中第一擺線盤30’與第二擺線盤31’的結構係相似,故第9圖僅例示第一擺線盤30’的結構。第一擺線盤30’係具有與複數個第一滾柱321相對應位置設置的第一環狀內凹溝槽304,且第一擺線盤30’之第一齒部300係形成於第一環狀內凹溝槽304之內側壁上,並與對應之至少一第一滾柱321接觸,而第一擺線盤30’之第二齒部301係凸設於第一擺線盤30’之外側壁上,並與對應之至少一第三滾柱341接觸。第二擺線盤31’係具有與複數個第二滾柱331相對應位置設置的第二環狀內凹溝槽314,且第二擺線盤31’之第三齒部310係形成於第二環狀內凹溝槽314之內側壁上,並與對應之至少一第二滾柱331接觸,而第二擺線盤31’之第四齒部311係凸設於第二擺線盤31’之外側壁上,並與對應之至少一第三滾柱341接觸。於一些實施例中,第一齒部300的個數係異於第二齒部301的個數,第三齒部310的個數係異於第四齒部311的個數。
以下將示範性地說明本實施例之具動力源之減速裝置1’之作動,並暫定第一滾柱輪組32之第一滾柱321的個數跟第二滾柱輪組33之第二滾柱331的個數相同,皆為N個,而第三滾柱輪組34之第三滾柱341的個數係為M個,且第一齒部300的齒數與第三齒部310的齒數相同而為A個、第二齒部301與第四齒部311的齒數相同而為B個。當馬達2之轉子部21轉動時,設置在轉子部21上的第一偏心環211與第二偏心環212將隨轉子部21同步轉動,而當第一偏心環211及第二偏心環212轉動時,因為與第一齒部300接觸的第一滾柱輪組32上的第一滾柱321並無法以軸部200為軸進行轉動,且與第三齒部310接觸的第二滾柱輪組33上的第二滾柱331並無法以軸部200為軸進行轉動,使得第一擺線盤組及第二擺線盤組分別在此拘束下,轉動速度為馬達2轉速的(A-N)/A,即產生第一級減速,同
時因第一擺線盤組之第二齒部301及第二擺線盤組的第四齒部311分別帶動第三滾柱輪組34上的第三滾柱341以軸部200為軸進行轉動,又第三滾柱341係設置於滾柱輪組中空環狀部340上,因為構成動力輸出端之滾柱輪組中空環狀部340的轉速便為馬達2轉速的((A×M)-(B×N))/(A×M),即產生第二級減速。因此當第一滾柱321的個數係比第一齒部300的個數多例如一個,第二滾柱331的個數係比第三齒部310的個數多例如一個,且第三滾柱輪組34之第三滾柱341的個數係比第二齒部301的個數或比第四齒部311的個數多例如一個,亦即第一齒部300個數A為N-1,第三齒部310個數A為N-1,第二齒部301或第四齒部311個數B為M-1個,則第一擺線盤組及第二擺線盤組的轉動速度為馬達2轉速的1/(N-1)。構成動力輸出端之滾柱輪組中空環狀部340的轉速為馬達2轉速的(N-M)/((N-1)×M)。
綜上所述,本案提供一種具動力源之減速裝置,減速裝置包含一體設計的馬達跟減速機構,馬達被配置在減速裝置整體結構的徑向內側,減速機構在減速裝置整體結構的徑向外側,當轉子部轉動時,轉子部上的第一偏心環以及第二偏心環便分別帶動減速機構上的第一擺線盤組及第二擺線盤組轉動,使得第一擺線盤組及第二擺線盤組可與固定不轉動的第一滾柱輪組、第二滾柱輪組及可轉動的第三滾柱輪組作用,進而產生二階減速,因此本案之具動力源之減速裝置不但不需要額外聯軸器來連接馬達跟減速機構,故可達到減少重量與體積之功效,更因為二階減速而實現高減速比之優勢。此外,由於本案之具動力源之減速裝置之減速機構係具有第一擺線盤組及第二擺線盤組,所以相較於使用單組擺線盤之減速機,本案之具動力源之減速裝置不但具有高剛性,更可承受更高的負荷。第一擺線盤組及第二擺線盤組係分別設置於偏心方向相反之第一偏心環以及第二偏心環上,因此本案之具動力源之減速裝置可達到動力平衡。
Claims (11)
- 一種具動力源之減速裝置,係包含: 為動力源之一馬達,係包含: 一定子部; 一軸部,係位於該定子部之中心位置;以及 一轉子部,受該定子部之驅動而進行轉動,並包含具一中空結構之一轉子殼體部、一第一偏心環、一第二偏心環,該轉子殼體部係容置該定子部,該第一偏心環以及該第二偏心環係相鄰地凸設於該轉子殼體部之外側壁上;以及 一減速機構,係位於該馬達之相對外側,且包含一第一擺線盤組、一第二擺線盤組、一第一滾柱輪組、一第二滾柱輪組以及一第三滾柱輪組,該第一擺線盤組係套設於該第一偏心環上,且具有至少一第一齒部以及至少一第二齒部,該第二擺線盤組係套設於該第二偏心環上,且具有至少一第三齒部以及至少一個第四齒部,該第一滾柱輪組係設置於該馬達之一第一側邊,且包含一減速機第一外殼及設置於該減速機第一外殼上之複數個第一滾柱,該第二滾柱輪組係設置於與該馬達之該第一側邊相對之該馬達之一第二側邊,且包含一減速機第二外殼及設置於該減速機第二外殼上之複數個第二滾柱,該第三滾柱輪組係設置於該第一滾柱輪組及該第二滾柱輪組之間,且與該第一滾柱輪組及該第二滾柱輪組共同包覆該馬達,並包含一滾柱輪組中空環狀部及設置於該滾柱輪組中空環狀部上之複數個第三滾柱,其中該第一齒部係與至少一該第一滾柱接觸,該第三齒部係與至少一該第二滾柱接觸,該第二齒部及該第四齒部分別與至少一該第三滾柱接觸。
- 如申請專利範圍第1項所述之具動力源之減速裝置,其中該第一偏心環以及該第二偏心環的偏心方向係相反。
- 如申請專利範圍第1項所述之具動力源之減速裝置,其中該第一滾柱輪組及該第二滾柱輪組不以該軸部為軸進行轉動,且於該轉子部進行轉動時,該第一偏心環以及該第二偏心環係轉動而分別帶動該第一擺線盤組及該第二擺線盤組轉動,使得該第三滾柱輪組係受每一該第三滾柱與對應之該第二齒部及該第四齒部之間的推擠運動而以該軸部為軸進行轉動,進而驅使該滾柱輪組中空環狀部轉動而產生動力輸出。
- 如申請專利範圍第1項所述之具動力源之減速裝置,其中該轉子殼體部更包含: 一轉子第一殼體,係包含一殼體中空環狀部,該殼體中空環狀部具有該中空結構,且用以容置該定子部;以及 一轉子第二殼體,係為圓盤狀結構,且與該殼體中空環狀部之該中空結構的大小相對應,用以覆蓋該殼體中空環狀部,進而與該轉子第一殼體包覆該定子部。
- 如申請專利範圍第4項所述之具動力源之減速裝置,其中該減速裝置更包含一第一煞車裝置及一第二煞車裝置,該第一煞車裝置係設置於與該第二滾柱輪組相鄰之該轉子殼體部之該轉子第二殼體的一側面上,該第二煞車裝置係與該第一煞車裝置相對應地設置於與該轉子第二殼體相鄰之該減速機第二外殼之一側面上,該第一煞車裝置與該第二煞車裝置相互接觸時,係使該轉子部停止轉動,當該第一煞車裝置與該第二煞車裝置相互分離時,係使該轉子部得以轉動。
- 如申請專利範圍第4項所述之具動力源之減速裝置,其中該軸部包含一第一末端部及一第二末端部,該轉子第一殼體係為杯狀結構,更包含一底部,該底部包含一第一穿孔,係與該第一末端部相對應位置設置,用以供該第一末端部穿設,該殼體中空環狀部係垂直設置於該底部上,且該轉子第二殼體更包含一第二穿孔,係與該第二末端部相對應位置設置,用以供該第二末端部穿設。
- 如申請專利範圍第1項所述之具動力源之減速裝置,其中該第一擺線盤組係包含相鄰設之一第一外側擺線盤及一第一內側擺線盤,該第二擺線盤組係包含一第二外側擺線盤及一第二內側擺線盤,該第一外側擺線盤及該第一內側擺線盤係相鄰設,且該第一內側擺線盤係位於該第一外側擺線盤及該第二內側擺線盤之間,而該第一齒部係凸設於該第一外側擺線盤之外側壁上,該第二齒部係凸設於該第一內側擺線盤之外側壁上,該第二外側擺線盤及該第二內側擺線盤係相鄰設,且該第二內側擺線盤係位於該第一內側擺線盤及該第二外側擺線盤之間,而該第三齒部係凸設於該第二外側擺線盤之外側壁上,該第四齒部係凸設於該第二內側擺線盤之外側壁上。
- 如申請專利範圍第7項所述之具動力源之減速裝置,其中該第一外側擺線盤之齒型係與該第二外側擺線之齒型相同,該第一內側擺線盤之齒型係與該第二內側擺線盤之齒型相同,且該第一齒部的個數係與該第三齒部之個數相同,該第二齒部的個數係與該第四齒部之個數相同。
- 如申請專利範圍第1項所述之具動力源之減速裝置,其中該第一滾柱的個數係與該第二滾柱的個數相同,且該第一滾柱的個數係比該第一齒部的個數多至少一個,該第二滾柱的個數係比該第三齒部的個數多至少一個,該第三滾柱的個數係比該第二齒部的個數或比該第四齒部的個數多至少一個。
- 如申請專利範圍第1項所述之具動力源之減速裝置,其中該第一擺線盤組係包含一第一擺線盤,該第一擺線盤係包含一第一環狀內凹溝槽,其中該第一擺線盤組之該第一齒部係形成於該第一環狀內凹溝槽之內側壁上,並與至少一該第一滾柱接觸,而該第一擺線盤組之該第二齒部係凸設於該第一擺線盤之外側壁上,並與至少一該第三滾柱接觸,而該第二擺線盤組係包含一第二擺線盤,該第二擺線盤係包含一第二環狀內凹溝槽,其中該第二擺線盤組之該第三齒部係形成於該第二環狀內凹溝槽之內側壁上,並與至少一該第二滾柱接觸,而該第二擺線盤之該第四齒部係凸設於該第二擺線盤組之外側壁上,並與至少一該第三滾柱接觸。
- 如申請專利範圍第10項所述之具動力源之減速裝置,其中該第一齒部的個數係異於該第二齒部的個數,該第三齒部的個數係異於該第四齒部的個數。
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