CN208169483U - 旋转致动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转致动装置，尤指一种减速机构中具有一外转马达的旋转致动装置，减速机构主要包含第一外齿环与第二外齿环构成的齿差外环，第一外齿环提供致动装置组接至外部相对应作用端，第二外齿环提供致动装置组接至外部相对应固定端；一与第一外齿环及第二外齿环齿同步啮合作用的内齿环，内齿环使第一外齿环与第二外齿环形成速差转动；一作用于内齿环的中空状的凸轮；及一嵌组设于凸轮内部的外转马达，外转马达驱动凸轮让内齿环与二齿差外环啮合运作，且内齿环与二齿差外环具有与轴向长度相当的啮合传动作用，达到减速机构最大输出的扭矩。

Description

旋转致动装置

技术领域

本实用新型有关于一种旋转致动装置，尤指一种将外转马达内置嵌组在减速机构中的旋转致动装置。

背景技术

传统的旋转致动装置多应用马达输出动力接至减速机构，通过减速机构将马达高速输出的转速，转化成高扭力的输出动力，使旋转致动装置可适合应用在高负载需求的应用领域，例如安装应用在机械手臂的各关节部。但是，现有的技术应用上，通常为马达的马达轴与减速机构串接的动力传动模式，形成马达与减速机构轴向排列构造，如此势必造成旋转致动装置整体的轴向长度过长，导致旋转致动装置的安装空间需要较大尺寸，不利机械手臂整体机构的规划与设计。因此，中国台湾发明专利公开第201626696号已经提出一种旋转致动装置，希望通过中空型的谐波齿轮装置来容置马达，以期达到缩减旋转致动装置轴向尺寸的目的。

但是，上述该专利公开案所揭示的谐波旋转致动装置，采用谐波齿轮减速机构，其外齿环与柔轮的轮齿的总咬合齿宽，受限于柔轮的结构及其材质因素，因而无法达到高扭矩输出，例如柔轮为可挠性合金所制成，其应用在高负载的情况下，能导致柔轮很快就发生机械疲乏。由此可见，上述谐波旋转致动装置的构造将致使其负载能力较不足，产业上的应用范围也受到限制。为此，本申请人提出一种旋转致动装置的实用新型，期使旋转致动装置在缩减轴向尺寸的目的下，同时能在扭矩输出上有着极佳的表现，使旋转致动装置整体的应用领域更加广泛。

实用新型内容

本实用新型的目的在提供一种旋转致动装置，其应用二个同轴套接的齿差外环，一啮合在二个齿差外环的内齿环，一设置在内齿环中的中空凸轮，及一设置在中空凸轮中的外转马达，组成一齿差旋转致动装置，进而达到旋转致动装置轴向体积缩小，能够产生最大的力矩与增进负载能力等目的。

为了达到上述目的，本实用新型的旋转致动装置，其较佳技术方案包含：一第一外齿环与一第二外齿环，该第一外齿环的一内环面具有一圈第一内齿；该第二外齿环的内环面具有一圈第二内齿，该第一内齿与该第二内齿并排，该第一内齿与该第二内齿的模数相同而齿数不同；一内齿环，该内齿环的外环面设有一圈外齿，该外齿啮合于该第一内齿与该第二内齿，该外齿的齿幅宽度等于该第一内齿与该第二内齿齿幅宽度的总合；一凸轮，其轮内二轴端分别设有第一容室及第二容室，其外围具有一凸轮面，该凸轮面装设有多个滚动件，该滚动件抵靠在该凸轮面及该内齿环的内环面之间以顶推作用该内齿环；一外转马达，其具有一法兰座，法兰座垂立一轴心，一设置于该法兰座的定子，与一环绕该定子的外壳转子，该外壳转子结合在该凸轮的第一容室以驱转该凸轮，该轴心的尾端突伸至该凸轮的第二容室，该轴心提供外壳转子、凸轮及第一外齿环的轴承支承定位；该第二外齿环结合于该法兰座，且与上述该法兰座的轴心同轴；借此，使第一外齿环提供致动装置组接至外部相对应作用端，第二外齿环提供致动装置组接至外部相对应固定端。

较佳的，上述的旋转致动装置中，该凸轮为一偏心轮。

较佳的，上述的旋转致动装置中，该凸轮的凸轮面所设置的多个滚动件为滚针。

较佳的，上述的旋转致动装置中，该凸轮的第二容室内设置有编码器。

本实用新型的旋转致动装置具有缩小轴向体积，能够产生最大的力矩与增进负载能力的功效。

附图说明

图1为本实用新型旋转致动装置的组合状态立体示意图。

图2为本实用新型旋转致动装置的分解状态立体示意图。

图3为本实用新型旋转致动装置的组合状态剖面立体示意图。

图4为本实用新型旋转致动装置的组合剖面示意图。

图5为本实用新型旋转致动装置的前视剖面示意图。

图中部件名称：

1第一外齿环；11第一内齿；12套接孔；13轴承孔；14轴承；2第二外齿环；

21第二内齿；3内齿环；31外齿；4凸轮；41第一容室；42第二容室；43轴承；

44凸轮面；45滚动件；5外转马达；51法兰座；52轴心；53定子；54外壳转子；6编码器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参阅图1所示，为本实用新型的一种旋转致动装置，并参阅图2、图3及图4所示，本实用新型较佳的具体实施例包含一第一外齿环1与一第二外齿环2、一内齿环3、一凸轮4以及一外转马达5，其中：

该第一外齿环1为一合金或塑钢模塑制成的杯环体，其内环面具有一圈第一内齿11，该第一外齿环1的一端设有一直径大于该第一内齿11且同轴心的套接孔12，于杯环体的轴心部成型有轴承孔13供一轴承14装填；该第二外齿环2同样为一合金或塑钢模塑制成的圆环体，其一内环面具有一圈第二内齿21，该第二外齿环2的一端转动地设置入该第一内齿环1的套接孔12，使该第一内齿11与该第二内齿21轴向并排，且该第一内齿11与该第二内齿21的模数相同而齿数不同，可利用其中的第二外齿环2作为固定端，而第一外齿环1作为动力输出端。

该内齿环3同样为一合金或塑钢模塑制成的圆环体，其直径适于设置在该第一外齿环1与该第二外齿环2之中，其外环面设有一圈外齿31，该外齿31的齿幅宽同时涵盖作用于该第一内齿11与该第二内齿21，即该外齿的齿幅宽度等于该第一内齿11与该第二内齿21齿幅宽度的总合，且该外齿31啮合在该第一内齿11与该第二内齿21(如图3及图4所示)。该凸轮4为用于驱动该内齿环3的元件，其轮内二轴端分别设有第一容室41及第二容室42，于区隔第一容室41及第二容室42的轮轴部设置有一轴承43，其外围具有一凸轮面44，该凸轮面44装设有多个滚动件45，将该凸轮4转动地设置在该内齿环3之中，使该滚动件45抵靠在该凸轮面44及该内齿环3的内环面之间以顶推作用该内齿环3。

该外转马达5为一种轴心作为固定轴而外壳转动的马达，其主要具有一法兰座51，法兰座51垂立一轴心52，一设置于该法兰座51的定子53，与一环绕该定子53的外壳转子54；其安装时，将该外转马达5的外壳转子54同轴心结合设置在该凸轮4的第一容室41(如图3及图4所示)，再使外壳转子54及凸轮4一并组结至定子53外侧，令轴心52的端尾穿过轴承43而突伸至该凸轮4的第二容室42；借此，当该外转马达5转动时，通过其外壳转子54驱转该凸轮4，而该凸轮4再通过滚动件45来驱转该内齿环3。其中，图示的该滚动件45实施为滚针，但此一形式并非局限滚动件45的其他实施例，并予指明。

当该外转马达5与凸轮4及内齿环3结合一体时，得使该第二外齿环2以同心方式结合于法兰座51，令第二内齿21可与内齿环3形成局部啮合状(如图5所示)；该凸轮4的第二容室42内装设有一编码器6，该编码器6系将位置转换成电子信号后再输出信号的模块，可以是现有的机械式编码器、光学编码器或磁性编码器等；再使第一外齿环1的轴承14穿过轴心52，使第一外齿环1的第一内齿11与内齿环3形成局部啮合状，该套接孔12套合于第二外齿环2的外环面，使该第一外齿环1与该第二外齿环2可相对转动，进而缩短致动装置的总体宽度，借此组成本实用新型的旋转致动装置。

本实用新型的旋转致动装置使用时，可使用该法兰座51及第一外齿环1分别结合在机械手臂活动关节的二端，当该外转马达5启动时，通过其外壳转子54驱转该凸轮4，该凸轮4再驱转该内齿环3，使内齿环3一侧的外齿31啮合在该第一外齿环1的第一内齿11与该第二外齿环2的第二内齿21转动，由于第一内齿11与第二内齿21为模数相同而齿数不同(如图5所示)，因此该第一外齿环1与该第二外齿环2呈高减速比相对转动，达到高减速比输出的功能。特别是，本实用新型的第一外齿环1与第二外齿环2为轴向套合的构造，且外转马达5完全藏设于该第二外齿环2的轴向重叠空间，故其轴向的宽度能更缩小，而其第一内齿11与第二内齿21及内齿环3的外齿31的宽度能因其结构的关系实施到最宽，意即达到全齿幅咬合状态，能够增进其输出力矩。且本实用新型的外转马达5实施在凸轮4中，可以缩小致动装置的整体轴向宽度，使旋转致动装置整体的应用领域更加广泛。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (4)

1.一种旋转致动装置，其特征在于，包含：

一第一外齿环与一第二外齿环，该第一外齿环的内环面具有一圈第一内齿；该第二外齿环的内环面具有一圈第二内齿，该第一内齿与该第二内齿轴向并排，该第一内齿与该第二内齿的模数相同而齿数不同；

一内齿环，该内齿环的外环面设有一圈外齿，该外齿啮合于该第一内齿与该第二内齿，该外齿的齿幅宽度等于该第一内齿与该第二内齿齿幅宽度的总合；

一凸轮，其轮内二轴端分别设有第一容室及第二容室，其外围具有一凸轮面，该凸轮面装设有多个滚动件，该滚动件抵靠在该凸轮面及该内齿环的内环面之间以顶推作用于该内齿环；

一外转马达，其具有一法兰座，法兰座垂立一轴心，一设置于该法兰座的定子，与一环绕该定子的外壳转子，该外壳转子结合在该凸轮的第一容室以驱转该凸轮，该轴心的尾端突伸至该凸轮的第二容室，该轴心提供外壳转子、凸轮及第一外齿环的轴承支承定位；

该第二外齿环结合于该法兰座，且与上述该法兰座的轴心同轴，使第一外齿环提供致动装置组接至外部相对应作用端，第二外齿环提供致动装置组接至外部相对应固定端。

2.如权利要求1所述的旋转致动装置，其特征在于，该凸轮为一偏心轮。

3.如权利要求２所述的旋转致动装置，其特征在于，该凸轮的凸轮面所设置的多个滚动件为滚针。

4.如权利要求1所述的旋转致动装置，其特征在于，该凸轮的第二容室内设置有编码器。