CN2076187U - 可进行刚性谐和减速或角度分割的驱动结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可进行刚性谐和 (Harmonic)减速或角度分割的驱动机构，借助一具 有特定弯折角度之输入轴以驱动套合此弯折角轴上 之一摆动端面齿轮，在输入轴作回转驱动时驱动端面 齿轮作推压摆动并与另一组设置于机架上与驱动轴 同中心之参考齿轮(与摆动端面齿轮之齿数不同或周 节及齿数不同)作差动啮合进而使两者产生差动回转 之减速运动或角度分割驱动。

Description

本实用新型涉及一种可进行刚性谐和（Harmonic）减速或角度分割的驱动结构，借助一具有特定弯折角度之输入轴以驱动套合此弯折角轴上之一摆动端面齿轮，在输入轴作回转驱动时驱动端面齿轮作推压摆动并与另一组设置于机架上与驱动轴同中心之参考齿输（与摆动端面齿轮之齿数不同或周节及齿数不同）作差动啮合进而使两者产生差动回转之减速运动或角度分割驱动。

上述减速机构可以是参考齿轮固定而可摆动之端面齿轮之外环作磨擦或啮合或其他方式驱动输出，或借助一摆动耦合结构（含摆动齿状离合器或弧状接头）以驱动输出轴，其另一输出方式为摆动端面齿轮仅作原位置摆动而由参考齿轮作回转输出。

上述设计并可进一步借助人力或机力以操控参考齿轮与摆动端面摆动间为可分离或啮合以便输出侧之被驱动体可藉分离形成自由转动，而供作位置选择或调整被驱动体与输入轴间之相位关系。

本实用新型主要系提供一种结构简洁而能同时达到减速或角度分割之效果的驱动结构。一般机械结构之减速装置大都藉不同直径或齿数之齿轮形成或有以蜗杆蜗轮形成，其结构组成较复杂、成本高、体积亦庞大，而挠性减速机构受材料限制，其挠性中介体所能承受机械力有限且易弹性疲乏；本实用新型刚性谐和（Harmonic）减速驱动机构乃系藉同轴上两不同转速之转轴以具特定弯折角度之输入轴为媒介推压轴上随动之端面齿轮作输出轴间相对推压摆动，而其迎面啮合一组不同周节之参考齿轮，藉两者之不同齿数或不同周节（Circular  Pitch）及齿数，产生特定方向之差动减速。此项设计所揭示刚性谐和减速和角度分割驱动结构，其主要特征为：

——一回转输入轴，其与所耦合驱动之摆动端面齿轮间借助轴之特定折角以便输入轴能藉径向迫动之方式迫动面端面齿轮在输入轴每一回转中同步摆动一次；

——一组参考齿轮，具有摆动端面齿轮不同齿数或不同周节及齿数，两者呈特定斜度啮合，其中至少有一齿相互脱离，以在摆动端面齿轮摆动中两者产生差动角位移而由其中一组固定而另一组作为输出，即参考齿轮组被固定而由摆动端面齿轮作差位回转输出或将摆动端面齿轮限作摆动功能而不作回转位移而由参考齿轮作差位回转输出；

——输出方式含由一输出轴与摆动端面齿轮作可摆动连轴之传输，其或可弯折缺口连轴方式；或将摆动端面齿输之外缘圆周制作成中高两边低之弧状以耦合其他齿轮作输出；或由参考齿轮驱动输出轴作输出。兹依附图详述其结构实施例如下：

图1为本实用新型实施例之立体剖面图。

图2为本实用新型实施例之剖视图。

图3为本实用新型实施例中不同周节之摆动端面齿轮与固定端面齿轮啮合产生差动方向之减速动作示意图。

图4为本实用新型实施例具有滚柱齿尖结构之立体分解图。

图5为图4实施例之动作示意图。

图6为本实用新型摆动端面齿轮与输出轴间藉弧形凸出滑动连轴结构结合输出轴实施例立体示意图。

图7为图6实施例之结构组合剖面图。

图8为本实用新型藉摆动端面齿轮周侧弧形齿作输出实施例结构立体示意图。

图9为图8实施例之结构组合剖面图。

图10为本实用新型藉参考齿轮输出轮之实施例立体示意图。

图11为图10实施例之结构组合剖面图。

如图1所示本实用新型实施例之立体分解图，图中主要结构包括：

——一组摆动端面齿轮101，为耦合于一输入轴102，此项摆动端面齿轮所耦合之转轴段103与输入轴102呈一特定折角（或藉套入一斜孔塞以构成）；在输入轴每一回转中，摆动端面齿轮101产生一周期之推压摆动；端面齿轮迎向输出侧之外围具有齿状结构供耦合固定于机体之参考齿轮104，两者并呈一特定斜度耦合，其中至少有一段为两组齿轮完全分离；摆动端面齿轮101迎向输出侧之内围具有圈状排列之齿尖106供与相对输出轴107上之圈状排列之齿尖108耦合，两者相互啮合在摆动端面齿轮101之摆动工作角的变化周期中亦不脱离以维持同步输出；

上述参考齿轮104为固定于机体105，其齿轮与摆动端面齿轮具有不同齿数或不同周节及齿数以使两者在相对的摆动中产生差动角位移；

——上述输入轴为供人力或机力作回转输入，以在每一回转运动中牵动摆动端面齿轮作一周期之推压摆动；

——上述输出轴107为藉齿尖108与摆动端面齿轮内围之圈状齿尖106作同步连结，以传输端面齿轮101与参考齿轮104间因不同周节及齿数所产生之差动角位移输出；

——机壳组，为供固定上述参考齿轮及供设置输入轴、输出轴之轴承以及结合其他机体之必要结构。

上述结构若多段串联将可如传统减速装置一般获得相乘扩大的减速比。

因为此项设计不同周节摆动端面齿轮与参考齿轮间之动作示意例，图中可以看到其相互迫近所产生差动角位移之必然性，并可进一步将其中一组齿轮尖设置滚动轮以改善上述磨擦滑动为滚动以提高效率，此将特别有利于大功率之应用，图4所示为本实用新型实施例具有斜锥滚柱齿尖结构之立体图，图5为其动作示意图。

图4中各齿中段呈阶级缩入，供置入介滚筒401，各齿402两侧边具有通孔供置入滚筒轴403，滚筒轴与滚筒间设有滚珠（或滚柱）或滚筒轴与各齿两侧边间设有轴承以减少磨擦损失。

在实际实施应用中，摆动端面啮合与输出轴间输出方式可视负载需要及成本之要求作成下列各种选择：

如图6所示本实用新型摆动端面啮合与输出轴间藉弧形凸出滑动连轴结构结合输出轴实施例立体示意图，图中主要特征为：摆动端面啮轮101中心与输出轴107间具有凹入603及凸出604互相嵌合可在回转及摆动时折角变化中作动力传输，其凸出604及凹入603结构可任意设置于上述摆动端面啮合迎面输出轴面或输出轴之任何一侧，其凹入槽及凸出榫头可为一组或一组以上。

图7为图6之剖面图，供显示此项结构之特征，图中603为凹入槽，604为其耦合之凸出榫头。

此外，摆动端面齿轮亦可藉摆动齿轮侧弧形齿作输出，其结构如图8所示，主要特征为在摆动端面齿轮101之侧面设有弧形之侧面向弧形齿801，而与另一相对凹入弧形输出齿轮802耦合以驱动与输入轴102平行或非平行之输出轴107，上述侧向弧形齿之齿宽为在摆动端面齿轮之推压输出中皆能与输出齿轮耦合，而摆动端面齿轮之弧形侧向齿轮弧形则依摆动端面齿轮输出轴间之角度而定而能顺畅作摆动回转输出。

图9为图8之剖面图，供显示此项结构之特征。

另外，在应用中亦可如图10所示，将摆动端面齿轮101耦合，以在无碍其摆动功能下能限制其不作回转角度位移，而易将参考齿轮104结合输出轴107，以在摆动端面齿轮的摆动周期中因不同齿数或不同周节及齿数产生之差动角位移量经由参考齿轮产生以传递至输出轴输出。

图11为图10之剖面图，供显示此项结构之特征。若将参考齿轮之侧面制成齿轮或皮带轮亦可由侧面输出。

借助上述结构，我们可供以达成减速或对输出轴（及其所驱动之机构）作角度分割，若需较大减速比则可进一步作多段串连而以输出轴作为次一级之输入轴，以获相乘之减速或角度分割比例，而由于此项结构为不可逆向传动，因此在应用中我们可进一步藉著将结构制成藉人力或机力以操控参考齿轮与摆动端面齿轮间为可分离或啮合以便输出侧之被驱动体可藉分离形成自由转动，而供作位置选择或调整被驱动体与输入轴间之相位关系。

Claims (8)

1、一种可进行刚性谐和(Harmonic)减速或角度分割的驱动结构，系藉一具特定弯折角度之输入轴驱动套合上述弯折角轴之摆动端面齿轮，于输入轴回转驱动时令该端面齿轮作推压摆动并与另一组设置于机架与驱动轴同轴心之参考齿轮(两者齿数不同或周节Circular Pitch)与齿数皆不同)作差动啮合进而产生差动回转之减速运动或角度分割驱动为其特殊设计，上述减速机构可参考齿轮固定而摆动端面齿轮外环作磨擦、啮合或其他方式驱动输出，或藉一摆动耦合结构(含摆动齿状离合器或球状接头)以驱动输出轴或为摆动端面齿轮仅作原位置摆动而由参考齿轮作回转输出，上述设计并可进一步藉人力或机力以操控参考齿轮与摆动端面齿轮间为可分离或啮合以便输出侧之被驱动体可藉分离形成自由转动，而供作位置选择或调整被驱动体与输入轴间之相位关系；

其特征是包括：

一组回转输入轴，为与所耦合驱动摆动端面齿轮间藉著轴特定折角以使输入轴能藉径向迫动之方式迫动摆动端面齿轮在输入轴每一回转中作同步摆动一次；

一组参考齿轮，具有与摆动端面齿轮不同齿数或不同周节及齿数，两者呈特定斜度啮合，其中至少有一齿相互脱离，在摆动端面齿轮摆动中两者逐产生差动角位移而由其中一组固定而另一组作为输出；

输出方式含由一输出轴与摆动端面齿轮作可摆动连轴之传输，其或可弯折缺口连轴方式；或将摆动端面齿轮外缘圆周制作成中高两边低之弧状以耦合其他齿轮作输出；或由参考齿轮驱动输出轴作输出。

2、根据权利要求1所述的可进行刚性谐和减速或角度分割的驱动结构，其特征是进一步包括：

一组摆动端面齿轮，耦合一输入轴，摆动端面齿轮耦合之转轴段与输入轴呈一特定折角（或藉套入一斜孔塞以构成）；输入轴每一回转中，摆动端面齿轮产生一周期之推压摆动；端面齿轮迎向输出侧之外围呈齿状结构与固定于机体之参考齿轮呈一特定斜度啮合，且至少有一段为两组齿轮完全分离；摆动端面齿轮迎向输出侧内围具有圈状排列齿尖供与相对输出轴上圈状排列齿尖耦合，在摆动端面齿轮之摆动工作角的变化周期中两者不脱离以维持同步输出；

上述参考齿轮为固定于机体，与摆动端面齿轮具有不同齿数或不同周节齿数，两者在相对的摆动中产生差动角位移；

上述输入轴为供人力或机力回转输入，在每一回转运动中牵动摆动端面齿轮作一周期之推压摆动；

上述输出轴具有可摆动齿状连轴结构供与摆动端面齿轮内围之圈状齿尖作同步连结，以传输摆动端面齿轮之输出；

机壳组，为供设置参考齿轮及输入轴，输出轴之轴承以及结合其他机体之必要结构。

3、根据权利要求1所述的可进行刚性谐和减速或角度分割的驱动结构，其特征是摆动端面齿轮与参考齿轮可进一步将其中一组齿轮各齿尖设置滚动轮；各齿中段呈阶级缩入，供置入中介滚筒，各齿两侧边具有通孔供置入滚筒轴，滚筒轴与滚筒间设有滚珠（或滚柱）或滚筒轴与各齿两侧边间设有轴承。

4、根据权利要求1所述的可进行刚性谐和减速或角度分割的驱动结构，其特征是：摆动端面齿轮与输出轴间进一步可藉弧形凸出滑动连轴结构结合输出轴；摆动端面齿轮中心与输出轴间具有凹入及凸出互相嵌合在回转及摆动折角变化中作动力传输，其凸出及凹入结构可任意设置于上述摆动端面齿轮迎面输出轴面或输出轴之任何一侧，其凹入槽及凸出榫头可为一组或一组以上。

5、根据权利要求1所述的可进行刚性谐和减速或角度分割的驱动结构，其特征是：摆动端面齿轮进一步可藉摆动齿轮输侧弧形齿作输出；在摆动端面齿轮之侧面设有弧形之侧向弧形齿，与另一相对凹入弧形输出齿轮耦合以驱动与输入轴平行或非平行之输出轴，上述侧向弧形齿齿宽为在摆动端面齿轮推压输出中皆能与输出齿轮耦合，而摆动端面齿轮弧形侧向齿轮弧形则依摆动端面齿轮与输出轴间角度而定而能顺畅作摆动回转输出。

6、根据权利要求1所述的可进行刚性谐和减速或角度分割的驱动结构，其特征是摆动端面齿轮可为保留摆动功能，而藉其背面或外侧制成凹凸状结构与另一固定互补结构耦合，以在无碍其摆动功能下限制其不作回转角度位移，而由参考齿轮结合输出轴，在摆动周期中产生之差动角位移量经由参考齿轮产生以传递至输出轴输出；若将参考齿轮之侧面制成齿轮或皮带齿轮亦可由侧面输出。

7、根据权利要求1所述的可进行刚性谐和减速或角度分割的驱动结构，其特征是：可进一步作多段串联而以输出轴作为次一级之输入轴，以获相乘之减速或角度分割比例。

8、根据权利要求1所述的可进行刚性谐和减速或角度分割的驱动结构，其特征是：包括藉人力或机力以操控参考齿轮与摆动端面齿轮间为可分离或啮合，使输出侧之被驱动体可藉分离形成自由转动，供作位置选择或调整被驱动体与输入间之相位关系。

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