CN105987154B - 具有马达的减速装置 - Google Patents

Abstract

一种具有马达的减速装置，其包含有本体、旋转制动件、挠性外齿传动件及内齿传动件，旋转制动件具有旋转轴、波发生器及马达，旋转轴穿设本体，波发生器包含一椭圆轮，该椭圆轮一体成型于旋转轴外周，马达具有一具有磁性的马达转子，该马达转子一体成型于旋转轴，通过将旋转轴、椭圆轮及马达转子一体成型的设计，使旋转轴、椭圆轮及马达转子能够稳定的转动，而减少产生组装公差的问题影响输出扭力及装置寿命。

Description

具有马达的减速装置

技术领域

本发明是有关于一种具有马达的减速装置，特别是指一种减少安装时非同轴旋转的可能性，减少非同轴心旋转影响的输出扭力及装置寿命。

背景技术

随着科技的发展，现今技术越来越讲究机械自动化，进而节省人力资源，同时带予工业及人类极大的方便性。一般机械相关的领域应用，诸如机器人、机器手臂、工具机及自动化生产设备等，皆会搭配驱动组件提供以轴线方向转动的动力。其中，驱动组件为减速装置及马达的配合，而谐波齿轮减速机较一般的齿轮传动机构具有高运动精度、传动比大、重量轻、体积小及承载力大等优点，因此谐波齿轮减速器被广泛的运用在自动化的机械设备上。

下述为两种谐波齿轮减速器及马达搭配的相关应用，第一件公知技术的旋转传动轴以同轴方式穿设中空马达轴的中空部并向外延伸，而输出轴传感器配置于中空马达轴的后端开口朝后方突出的旋转传递轴的后端部分；由于马达转子与旋转轴为两个分开设置的组件，因此在搭配上会有公差的问题，导致马达转子与旋转轴产生非同轴心旋转的变异性；此外，输入与输出角度传感器均设置于马达转子末端，而必须扩大整体的体积而产生体积过大的问题。

另一公知技术的旋转轴通过减速机内部与波发生器同轴安装，角度编码器安装在旋转轴上与角度传感器相互对应安装；然而其波发生器与旋转轴为两个独立结合的组件，在相互搭配时会产生公差的问题，而有非同轴心旋转的变异性，此外，其角度编码器安装于旋转轴上，仅能读取输入的转速。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有马达的减速装置，以改善公知技术中因各组件与旋转轴为分离式设计，导致相互搭配时产生公差问题，而产生非同轴心旋转的变异性的缺失。

为实现上述目的，本发明提供的具有马达的减速装置包含有一本体、一旋转制动件、一挠性外齿传动件及一内齿传动件，该旋转制动件设置于本体内，且旋转制动件具有一旋转轴、一波发生器及一马达，该旋转轴穿设本体，且旋转轴设有一第一端及一位于第一端相反侧的第二端，而该波发生器包含一椭圆轮，该椭圆轮为一体成型环设于旋转轴外周且靠近旋转轴的第一端，而马达包含有一环设于旋转轴且靠近旋转轴第二端的马达定子，及一具有磁性的马达转子，该马达转子一体成型于旋转轴且靠近旋转轴第二端，且马达转子对应马达定子；由此该旋转轴、波发生器及马达转子减少产生公知技术组装时所产生的公差问题，而能提升旋转扭力效果。该挠性外齿传动件设置于椭圆轮外周，该椭圆轮带动挠性外齿传动件作动；及内齿传动件套设于挠性外齿传动件外周，且挠性外齿传动件与该内齿传动件部分啮合。如此旋转制动件带动挠性外齿传动件转动并与内齿传动件啮合传动，以达到减速的效果。

本发明的旋转轴与马达转子及波发生器为一体成型同轴设置，以改善改善公知技术中因各组件与旋转轴为分离式设计，导致相互搭配时产生公差问题，而产生非同轴心旋转的变异性的缺失。

本发明在不增加装置体积的情况下增设第一侦测组及第二侦测组，以提供侦测输入端及输出端旋转轴的旋转角度。

附图说明

图1是本发明减速装置的较佳实施例的剖视图；

图2是剖视图，主要揭示本发明较佳实施例的减速装置的输入端传感器及输入端编码器的配置关系态样；

图3是剖视图，主要揭示本发明较佳实施例的减速装置安装于机械手臂外壳内的实施态样；

图4是剖视图，主要揭示本发明减速装置安装在另一机械手臂外壳内的实施态样。

附图中符号说明

10本体，20旋转制动件，22旋转轴，222第一端，224第二端，226轴向长度，228线路孔，24波发生器，242椭圆轮，244挠型轴承，26马达，260马达定子，262马达转子，264马达外壳，264a末端，264b前端，268轴向长度，30挠性外齿传动件，40内齿传动件，60第一侦测组，62第一编码器，64第一传感器，70滚柱轴承，72内环，74外环，80第二侦测组，82第二编码器，84第二传感器，100机械手臂，110电线，200减速装置。

具体实施方式

有关本发明所提供的具有马达的减速装置的详细内容及特点，将于后续的实施方式详细说明中予以描述。然而，本领域技术人员应能了解，该些详细说明以及实施本发明所列举的特定实施例，仅用于说明本发明，并非用以限制本发明的专利申请范围。

本发明前述所提的各项目的，以及其他的特征、优点，由以下的详细说明，所附申请专利范围，以及各附图，将可得到更进一步的了解，其中：

请参阅图1，是本发明较佳实施例，本发明为一种具有马达的减速装置，其包含有一本体10、一旋转制动件20、一挠性外齿传动件30、一内齿传动件40、一第一侦测组60、一滚柱轴承70及一第二侦测组80。该旋转制动件20设置于本体10内，且旋转制动件20具有一旋转轴22、一波发生器24及一马达26。

该旋转轴22穿设本体10，且旋转轴22设有一第一端222及一位于第一端222相反侧的第二端224，该波发生器24包含一椭圆轮242及一挠型轴承244，该椭圆轮242是一体成型环设于旋转轴22外周且靠近旋转轴22的第一端222，挠型轴承244套设椭圆轮242。

该马达26包含有一环设于旋转轴22且靠近旋转轴22第二端224的马达定子260、一具有磁性的马达转子262及一马达外壳264，该马达转子262一体成型于旋转轴22的中段且靠近旋转轴22的第二端224，且马达转子262对应马达定子260。该马达外壳264设于旋转轴22外，且旋转轴22可相对马达外壳264转动，而马达转子262位于马达外壳264内。

旋转轴22定义一轴向长度226，而该马达转子262定义一轴向长度268该旋转轴22的轴向长度226与马达转子262的轴向长度268比例范围为0.25至0.4之间。

该挠性外齿传动件30，套设于椭圆轮242且一端靠抵挠型轴承244外环，而椭圆轮242靠抵挠型轴承244内环。该内齿传动件40为刚性材质，且内齿传动件40套设挠性外齿传动件30，且挠性外齿传动件30与该内齿传动件40部分啮合。该挠性外齿传动件30与内齿传动件40具有相同模数，且挠性外齿传动件30与内齿传动件40的齿数差为2。

其中，该椭圆轮242作动时以长轴端的区域推抵挠性外齿传动件30的部分外齿与内齿传动件40的内齿完全啮合，而使外齿传动件30沿着圆周方向旋转作动。

该滚柱轴承70包含有一内环72及一外环74，该内环72一端抵于内齿传动件40，而另一端抵于挠性外齿传动件30，而外环74一端连接挠性外齿传动件30；

该第一侦测组60包含一第一编码器62及至少一第一传感器64，该第一编码器62设置于旋转轴22的第二端224外周，而第一传感器64设置于马达外壳264的末端264a，该第一传感器64的数量总合为偶数，且该第一传感器64为对称环设于马达外壳264的末端264a(请参阅图2所示具有四个第一传感器64且两两相对设置)，该第一传感器64对应该第一编码器62，该第一传感器64用以读取旋转轴22的角度位移及转速。

该第二侦测组80包含有一第二编码器82及该至少一第二传感器84，该至少一第二传感器84环设于马达外壳264的前端264b，该第二编码器82设置于滚柱轴承70的外环74的一端，且第二编码器82对应该第二传感器84，而该第二传感器84的数量总和为偶数，该第二传感器84为对称环设于马达外壳264的前端264b(由于第二传感器84的设置方式与第一传感器64的设置方式相同，因此在此不再重复绘制图式，此部分仅参考图2的内容，即能轻易地得推知第二传感器84的排列方式)，该第二传感器84用以读取滚柱轴承70的位移角度及转速。

另外，请参阅图3、图4，本发明能够安装于机械手臂100中，为了让机械的电线110能够穿过本发明减速装置200，因此于本发明的旋转轴22轴向贯设一线路孔228，配合附图所示，机械手臂100的电线110能从机械手臂100的一端由旋转轴22的线路孔228穿过至机械手臂100的另一端。

综上所述，本发明透过该旋转轴22、椭圆轮242及马达转子26为一体成型的结构能减少三者在相互结合上的公差及非同轴心配置产生的偏心旋转问题，而使椭圆轮242能够平均稳定地向挠性外齿传动件30施力，令挠性外齿传动件30与内齿传动件40确实地相互啮合，以提升挠性外齿传动件30及内齿传动件40的使用寿命、提升本发明整体刚性表现及减少非同轴心旋转影响的输出扭力及装置寿命。另外，由于第二侦测组80的第二编码器82及第一侦测组60的第一编码器62分别设置于滚柱轴承70的外环74及旋转轴22上，以同时准确量测到旋转轴22及滚柱轴承70的转速及角度，且不需要额外增加体积来达此功效。

必须再次说明，本发明于前述实施例中所描述的构成组件，仅为举例说明，并非用来限制本发明的范围，其他等效组件的替代或变化，亦应为本发明的申请专利范围所涵盖。

Claims (6)

1.一种具有马达的减速装置，包含有：

一本体；

一旋转制动件，其设置于本体内，且旋转制动件具有一旋转轴、一波发生器及一马达，该旋转轴穿设本体，旋转轴设有一第一端及一位于第一端相反侧的第二端，而该波发生器包含一椭圆轮，该椭圆轮为一体成型环设于旋转轴外周且靠近旋转轴的第一端，而马达包含有一环设于旋转轴且靠近旋转轴第二端的马达定子，及一具有磁性的马达转子，该马达转子一体成型于旋转轴且该马达转子对应马达定子设置；

一挠性外齿传动件，套设于椭圆轮外周，该椭圆轮带动挠性外齿传动件作动；以及

一内齿传动件，套设于挠性外齿传动件外周，且挠性外齿传动件与该内齿传动件部分啮合；

还包含有一第一侦测组，而该马达包含一马达外壳，该马达外壳设于该旋转轴外，且该旋转轴可相对该马达外壳转动，而该马达转子位于该马达外壳内，且该第一侦测组包含一第一编码器及至少一第一传感器，该第一编码器设于旋转轴的第二端外周，而该至少一第一传感器设置于马达外壳的末端，且该至少一第一传感器对应该第一编码器，该至少一第一传感器用以读取旋转轴的旋转角度位移；

还包含一滚柱轴承及一第二侦测组，该滚柱轴承包含有一内环及一外环，该内环一端抵于内齿传动件，而另一端抵于挠性外齿传动件，而外环一端连接挠性外齿传动件；该第二侦测组包含有一第二编码器及该至少一第二传感器，该至少一第二传感器设于马达外壳的前端，该第二编码器设置于外环与挠性外齿传动件连接的相反端，且该至少一第二编码器对应该至少一第二传感器。

2.根据权利要求1所述具有马达的减速装置，其中，该旋转轴与马达转子各定义一轴向长度，且该具有磁性的马达转子的轴向长度与旋转轴的轴向长度比例范围为0.25至0.4之间。

3.根据权利要求1所述具有马达的减速装置，其中，该至少一第一传感器的数量总和为偶数，且该第一传感器为对称环设于马达外壳末端。

4.根据权利要求1所述具有马达的减速装置，其中，该至少一第二传感器的数量总和为偶数，且该第二传感器为对称环设于马达外壳的前端。

5.根据权利要求1所述具有马达的减速装置，其中，该旋转轴是轴向贯穿一线路孔。

6.根据权利要求1所述具有马达的减速装置，其中，该挠性外齿传动件与该内齿传动件具有相同模数，且该挠性外齿传动件与该内齿传动件的齿数差为2。