TW201422949A - 減速裝置 - Google Patents

Abstract

一種減速裝置包括法蘭、行星架、至少一行星齒輪組件、第一軸承、輸入件、驅動件及輸出件。行星架包括裝設部、固接部及至少一支撐部，至少一支撐部連接固接部和裝設部，固接部與法蘭固定連接，裝設部與固接部同軸設置。至少一行星齒輪組件包括行星齒輪組、固定軸及至少一轉動件，行星齒輪組安裝於固接部及裝設部之間，固定軸穿設於行星齒輪組，並二端部分別與裝設部及固接部相固接，至少一轉動件圍繞固定軸活動地收容於行星齒輪組及固定軸之間，以使行星齒輪組相對行星架轉動。

Description

減速裝置

本發明涉及一種減速裝置，特別涉及一種應用於機器人之減速裝置。

傳統之減速裝置中，例如機器人中之行星齒輪減速裝置，其包括輸入件、輸出件、行星架及行星齒輪組。行星架包括固接部及裝設部，固接部及裝設部相對平行安裝於輸出件內，且裝設部位於固接部上方，行星齒輪組安裝於固接部及裝設部之間，並與分別與輸入件及輸出件相嚙合。行星齒輪組二側上分別設有連接軸，連接軸分別與固接部及裝設部轉動連接。然，於運行過程中所產生之振動，導致裝設部朝向行星齒輪組移動與行星齒輪組抵持，進而導致行星齒輪組轉動、不順暢，進而影響了減速效率。

鑒於上述內容，有必要提供一種行星齒輪組轉動順暢，且減速效率較高之減速裝置。

一種減速裝置，其包括法蘭、行星架、至少一行星齒輪組件、第一軸承、輸入件、驅動件及輸出件，該行星架固定裝設於該法蘭上，該至少一行星齒輪組件活動地安裝於該行星架內，該輸入件安裝於該行星架上，並與該至少一行星齒輪組件相嚙合，該驅動件與該輸入件相連接，以驅動該輸入件旋轉，該第一軸承套設於該行星架上，該輸出件套設於該第一軸承上，且該至少一行星齒輪組件與該輸出件內部相嚙合。該行星架包括裝設部、固接部及至少一支撐部，該至少一支撐部連接固接部和該裝設部，該固接部與該法蘭固定連接，該裝設部與與該固接部平行同軸設置。該至少一行星齒輪組件均包括行星齒輪組、固定軸及至少一轉動件，該行星齒輪組安裝於該固接部及該裝設部之間，該固定軸穿設於該行星齒輪組，並二端部分別與該裝設部及該固接部相固接，該至少一轉動件圍繞該固定軸活動地收容於該行星齒輪組及該固定軸之間，以使該行星齒輪組相對該行星架轉動。

上述減速裝置之固定軸依次穿過裝設部、行星齒輪組及固接部，並二端部分別固定裝設於行星架之裝設部及固接部，以支撐裝設部及固接部，從而保證行星齒輪組之轉動暢通，進而提高減速效率。

下面將結合附圖及具體實施方式對本發明之減速裝置作進一步詳細說明。

請參閱圖1及圖2，減速裝置100連接機器人之第一力臂200及第二力臂300，以將第一力臂200之動力傳遞給第二力臂300且達到降低轉速及增加轉矩之效果。於本實施方式中，減速裝置100為行星齒輪減速機。

請同時參閱圖3，減速裝置100包括法蘭10、過線筒20、行星架30、三行星齒輪組件40、第一軸承50、第二軸承60、輸入件70、驅動件（圖未示）及輸出件80。

請同時參閱圖4，法蘭10大致呈中空圓盤狀，其固定裝設於第一力臂200上。法蘭10上貫通開設有穿設孔11。

於本實施方式中，過線筒20呈中空T字形，其包括基部21及形成於基部21一端之固定部23。基部21呈中空圓柱狀，其穿過法蘭10之穿設孔11內。固定部23與法蘭10之底面固定連接。固定部23呈圓盤狀。基部21及固定部23開設有過線孔231，過線孔231之中心線與第一力臂200之軸線重合。

行星架30套設於過線筒20之基部21上，並與法蘭10固定連接。行星架30大致呈中空臺階圓柱狀，其包括固接部31、三支撐部33及裝設部35。固接部31大致呈圓環狀，其套設於過線筒20之基部21，並與法蘭10固定連接。行星架30上貫通裝設部35及固接部31中心開有裝設孔353。裝設孔353與三安裝空間331相連通。過線筒20之基部21穿過裝設孔353。固接部31圍繞其週緣間隔貫通開設三第一固接孔312。三支撐部33分別由固接部31遠離法蘭10之一側垂直延伸形成且互相間隔設置。每相鄰二支撐部33位於一第一固接孔312之二側。裝設部35大致呈圓環狀，其與固接部31同軸設置。每相鄰二支撐部33之間由裝設部35及固接部31圍成一安裝空間331。本實施方式中，固接部31之直徑小於裝設部35之直徑。裝設部35邊緣上對應第一固接孔312貫通開設有第二固接孔351，第一固接孔312及第二固接孔351平行且同軸設置。

三行星齒輪組件40分別安裝於三安裝空間331內，並分別與行星架30固定連接。三行星齒輪組件40均包括行星齒輪組41、固定軸43及複數轉動件45。行星齒輪組41安裝於安裝空間331內，其包括同軸設置之第一齒輪412及第二齒輪413。本實施方式中，第一齒輪412之直徑大於第二齒輪413之尺寸。第一齒輪412靠近行星架30之裝設部35設置，且部分凸出於裝設孔353內，第二齒輪413靠近固接部31設置。第一齒輪412上貫通第一齒輪412及第二齒輪413開設有通孔415。固定軸43二端部分別固定裝設於第一固接孔312及第二固接孔351內，複數轉動件45圍繞固定軸43設置並位於固接部31及裝設部35之間。第一齒輪412及第二齒輪413藉由通孔415轉動地套設於固定軸43上。本實施方式中，固定軸43為銷軸。本實施方式中，轉動件45為滾針，複數轉動件45圍繞固定軸43設置，並收容於通孔415內，以與通孔415內壁相抵持，從而行星齒輪組41能夠相對行星架30轉動。

第一軸承50套設於行星架30之固接部31上。第一軸承50之內圈與行星架30之固接部31過盈配合。第二軸承60套設於行星架30之裝設部35上，第二軸承60之內圈與行星架30之裝設部35過盈配合。本實施方式中，第一軸承50及第二軸承均為角接觸球軸承。

輸入件70轉動地穿設於行星架30之裝設孔353中並套設於過線筒20之基部21上，且與三行星齒輪組件40之第一齒輪412相嚙合。輸入件70包括同軸設置之輸入齒輪71及傳動齒輪73。輸入件70上貫通輸入齒輪71及傳動齒輪73開設有圓孔712。輸入齒輪71活動地裝設於行星架30之裝設部35上之一側。過線筒20之基部21穿過圓孔712，並與圓孔712內壁轉動連接。傳動齒輪73活動地套設於過線筒20之基部21上，並收容於安裝空間331內，且與三行星齒輪組件40之第一齒輪412相嚙合，以使傳動齒輪73能夠帶動三行星齒輪組41。

驅動件（圖未示）安裝於第一力臂200上，並與輸入件70之輸入齒輪71相嚙合。驅動件上設有驅動齒輪（圖未示），驅動齒輪與輸入齒輪71相嚙合，以驅動輸入件70。

輸出件80活動地套設於行星架30上，並與第二力臂300固定連接。輸出件80大致呈中空臺階圓柱狀，其包括本體81及傳動部83。本體81大致呈圓環狀，其與第二力臂300固定連接，並與第二軸承60之外圈固定連接，以使輸出件80能夠相對行星架30之裝設部35轉動，以帶動第二力臂300。傳動部83由本體81遠離第二力臂300之一側圍繞其週緣垂直延伸形成，其大致呈圓環狀。傳動部83與第一軸承50之外圈固定連接。傳動部83上靠近本體81一端上圍繞其週緣沿傳動部83之軸心凸設有內齒條831。三行星齒輪組件40之第二齒輪413分別與內齒條831嚙合。本實施方式中第一齒輪412、第二齒輪413、輸入齒輪71、傳動齒輪73、驅動齒輪及內齒條831均為直齒輪，亦可為斜齒輪。

組裝時，首先，過線筒20之固定部23固定裝設於法蘭10之收容孔112內，且基部21穿過穿設孔11；然後，行星架30套設於過線筒20之基部21，固接部31與法蘭10固定連接；接著，三行星齒輪組件40之行星齒輪組41分別活動地安裝於三安裝空間331內；第一軸承50套設於行星架30之固接部31上，第二軸承60套設於行星架30之裝設部35上；輸出件80之本體81與第二力臂300固定連接，並與第二軸承60之外圈固定連接，傳動部83與第一軸承50之外圈固定連接，且內齒條831與三行星齒輪組件40之第二齒輪413相嚙合；輸入件70之輸入齒輪71活動地裝設於行星架30之裝設部35上，傳動齒輪73與三行星齒輪組件40之第一齒輪412相嚙合；最後，驅動件安裝於第一力臂200上，驅動件之驅動齒輪並與輸入件70之輸入齒輪71相嚙合。

使用時，於驅動件驅動下驅動齒輪帶動輸入件70之輸入齒輪71，與輸入齒輪71同軸設置之傳動齒輪73 帶動三行星齒輪組件40之第一齒輪412，以使與第一齒輪412同軸設置之第二齒輪413帶動輸出件80之內齒條831，內齒條831固定連接第二力臂300能夠相對第一力臂200轉動，以達到第一力臂200與第二力臂300之間之減速傳動之效果。

本發明實施方式之減速裝置100之固定軸43活動地穿設行星齒輪組41並與行星架30相固接，複數轉動件45圍繞固定軸43設置，並收容於通孔415內，以與通孔415內壁相抵持，從而行星齒輪組41能夠相對行星架30轉動。由於行星齒輪組41直接行星架30接觸，以保證行星齒輪組41之第一齒輪412及第二齒輪413之轉動暢通，且亦提高了減速效率。進一步地，行星架30之固接部31與裝設部35藉由三支撐部33相連接之一體式結構，提高了減速裝置100之剛性。進一步地，由於行星架30、三行星齒輪組件40及法蘭10均收容於輸出件80內不僅節約了減速裝置100之空間，且結構緊湊。進一步地，採用行星架30藉由第一軸承50及第二軸承60與輸出件80相連接，以保證輸出件80相對行星架30轉動順暢。

可理解，第二軸承60可省略，僅用第一軸承50與行星架30連接即可。可理解，行星齒輪組件40之數量不限於本實施方式中之三，亦可是一或複數，第一固接孔312、第二固接孔351及安裝空間331之數量對應行星齒輪組件40之數量設計即可。

另，本領域技術人員還可於本發明精神內做其他變化，當然，這些依據本發明精神所做之變化，都應包含於本發明所要求保護之範圍內。

100．．．減速裝置

200．．．第一力臂

300．．．第二力臂

10．．．法蘭

11．．．穿設孔

20．．．過線筒

21．．．基部

23．．．固定部

231．．．過線孔

30．．．行星架

31．．．固接部

312．．．第一固接孔

33．．．支撐部

331．．．安裝空間

35．．．裝設部

351．．．第二固接孔

353．．．裝設孔

40．．．行星齒輪組件

41．．．行星齒輪組

412．．．第一齒輪

413．．．第二齒輪

415．．．通孔

43．．．固定軸

45．．．轉動件

50．．．第一軸承

60．．．第二軸承

70．．．輸入件

71．．．輸入齒輪

712．．．圓孔

73．．．傳動齒輪

80．．．輸出件

81．．．本體

83．．．傳動部

831．．．內齒條

圖1係具有本發明實施方式減速裝置裝配於機器人上時之示意圖。

圖2係圖1所示減速裝置之立體圖。

圖3係圖1所示減速裝置之立體分解圖。

圖4係圖2所示減速裝置沿IV-IV線之剖視圖。

10．．．法蘭

20．．．過線筒

231．．．過線孔

31．．．固接部

33．．．支撐部

35．．．裝設部

412．．．第一齒輪

413．．．第二齒輪

43．．．固定軸

45．．．轉動件

50．．．第一軸承

60．．．第二軸承

71．．．輸入齒輪

73．．．傳動齒輪

81．．．本體

83．．．傳動部

831．．．內齒條

Claims (10)

1. 一種減速裝置，其包括法蘭、行星架、至少一行星齒輪組件、第一軸承、輸入件、驅動件及輸出件，該行星架固定裝設於該法蘭上，該至少一行星齒輪組件活動地安裝於該行星架內，該輸入件安裝於該行星架上，並與該至少一行星齒輪組件相嚙合，該驅動件與該輸入件相連接，以驅動該輸入件旋轉，該第一軸承套設於該行星架上，該輸出件套設於該第一軸承上，且該至少一行星齒輪組件與該輸出件內部相嚙合，其改良在於：該行星架包括裝設部、固接部及至少一支撐部，該至少一支撐部連接固接部和該裝設部，該固接部與該法蘭固定連接，該裝設部與該固接部同軸設置；該至少一行星齒輪組件均包括行星齒輪組、固定軸及至少一轉動件，該行星齒輪組安裝於該固接部及該裝設部之間，該固定軸穿設於該行星齒輪組，且二端部分別與該裝設部及該固接部相固接，該至少一轉動件圍繞該固定軸活動地收容於該行星齒輪組及該固定軸之間，以使該行星齒輪組相對該行星架轉動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之減速裝置，其中該行星齒輪組包括同軸連接設置之第一齒輪及第二齒輪，且貫通該第一齒輪及該第二齒輪開設有通孔，該固定軸穿過該通孔，且其二端部分別與該裝設部及該固接部固接，以支撐該行星齒輪組，該轉動件收容於該通孔內，以與該行該通孔內壁固接。
3. 如申請專利範圍第2項所述之減速裝置，其中該行星架中心位置處貫通該裝設部及該固接部開有裝設孔；該輸入件包括傳動齒輪，該傳動齒輪活動地收容於該裝設孔內；該第一齒輪靠近該行星架之裝設部設置，且部分伸入該裝設孔內與該傳動齒輪相嚙合，該第二齒輪靠近該固接部設置。
4. 如申請專利範圍第1項所述之減速裝置，其中該輸入件還包括與該傳動齒輪同軸設置之輸入齒輪，該輸入齒輪活動地裝設於該行星架之裝設部上；該驅動件上設有驅動齒輪，該驅動齒輪與該輸入齒輪相嚙合，以驅動輸入件旋轉。
5. 如申請專利範圍第1項所述之減速裝置，其中該固接部邊緣上圍繞其週緣間隔貫通開設至少一第一固接孔，該至少一支撐部靠近該至少一第一固接孔，該裝設部邊緣上對應該至少一第一固接孔貫通開設有至少一第二固接孔，該固定軸之二端部分別固定裝設於該至少一第一固接孔及該至少一第二固接孔內。
6. 如申請專利範圍第1項所述之減速裝置，其中該輸出件包括傳動部，該傳動部與該第一軸承之外圈固定連接，以使該輸出件藉由該第一軸承與該行星架轉動連接。
7. 如申請專利範圍第6項所述之減速裝置，其中該輸出件還包括與該傳動部同軸相連之本體；該減速裝置還包括第二軸承，該第二軸承固定套設於該裝設部上，並與該本體固定連接。
8. 如申請專利範圍第1項所述之減速裝置，其中該輸出件上凸設有內齒條，該至少一行星齒輪組件之行星齒輪組與該內齒條嚙合。
9. 如申請專利範圍第3項所述之減速裝置，其中該法蘭上貫通開設有穿設孔，該輸入件上貫通開設有圓孔，該減速裝置還包括過線筒，該過線筒依次穿過該穿設孔、該裝設孔及該圓孔，並與該圓孔內壁固定連接。
10. 如申請專利範圍第9項所述之減速裝置，其中該過線筒包括基部及形成於該基部一端之固定部，該基部依次穿過該穿設孔、該裝設孔及該圓孔，並與該圓孔內壁固定連接，該固定部與該法蘭之底面固定連接。