TWI338751B - Eccentric gear mechanism and method of transfering turning force thereby - Google Patents

Description

1338751 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關偏心齒輪機構及傳遞轉動力量的方法。 【先前技術】 偏心齒輪機構於業界中業已周知。已知有一種偏心齒 輪機構包含：一內環形齒輪，在其外周設有齒輪齒：一外 環形齒輪，在內周設有齒輪齒，並與內環形齒輪的外齒輪 齒嚙合；以及用來於齒輪間產生偏心運動的裝置。 Φ 習知偏心齒輪機構通常有某些不利點。特別是’它們 . 會在高速下產生不必要的振動。習知偏心齒輪機構使逆著 - 位於中央之外環形齒輪運動的內環形齒輪轉動’俾外環形 齒輪朝與偏心之太陽驅動器相同之方向轉動’內環形齒輪 朝異於行星齒輪的相反方向轉動。這意謂著作用力與反作

I 用力相反。雖然這對僅具有單一偏心齒輪機構的工具而 言，因輸入驅動方向可切換而不是問題’惟當二個以上偏 心齒輪機構相互疊置或一偏心齒輪機構放置於行星齒輪段 ® 上以便獲得高齒輪比時，則因其不像行星齒輪’偏心齒輪 機構無法用在其位於中央之外環形齒輪作爲反作用力吸部 分，並因偏心齒輪機構的齒輪比會造成整體齒輪比減少而 有問題。已知滑動運動約大於轉動摩擦10倍’且到目前爲 止，任何偏心運動物體均須傳遞中心力量’在現有偏心齒 輪機構中，需要滑動運動。 因此，咸信現有偏心齒輪機構可進一步改進。 1338751 【發明內容】 - 因此，本發明之一目的在於提供現有齒輪機構之改良 的偏心齒輪機構。 更特別的是，本發明之一目的在於提供在一較小空間 內具有較高齒輪比的新穎偏心齒輪機構。 爲達成此等目的以及後文將變得清楚的其他目的，扼 要言之，本發明之一特點在於一種偏心齒輪機構，包括： +—輸入驅動器，具有一繞軸線旋轉之中心部，以及一偏心 ® 部；一可動內環形齒輪，具有外周齒輪齒，使得該輸入驅 動器之該中心部及該偏心部逆著該可動內環形齒輪朝一方 向轉動，該內環形齒輪係構造成容許藉該內環形齒輪進行 偏心運動，並傳遞該內環形齒輪朝與該一方向相反之方向 所產生之既定轉動力量：以及一外環形齒輪，具有內周齒 輪齒，與該內環形齒輪之該外周齒輪齒局部嚙合，俾當該 內環形齒輪朝該相反方向產生該既定轉動力量時，該外環 形齒輪繞該軸線旋轉，且該外環形齒輪朝該一方向，沿該 ® 軸向外傳遞該既定轉動力量。 扼要言之，本發明之另一特點在於一種藉偏心齒輪機 構傳遞轉動力量之方法，包括以下步驟：提供一輸入驅動 器，該輸入驅動器具備一具有一軸線的中心部以及一偏心 ，部；使該中心部旋轉並藉此使該輸入驅動器繞該軸線旋 轉：提供一具有外周齒輪齒之可動內環形齒輪；使該輸入 驅動器之該中心部及該偏心部逆著該可動內環形齒輪朝一 方向轉動：形成該內環形齒輪以便容許藉該內環形齒輪進 -6- 1338751 行偏心運動，並傳遞該內環形齒輪朝與該一方向相反之方 向所產生之一既定轉動力量；提供一具有內周齒輪齒之外 環形齒輪；使該外環形齒輪之該內周齒輪齒與該內環形齒 輪之該外周齒輪齒局部嚙合，俾當該內環形齒輪朝該相反 方向產生該既定轉動力量時，該外環形齒輪繞該軸線旋 轉，且該外環形齒輪朝該一方向，沿該軸向外傳遞該既定 轉動力量。 根據本發明之偏心齒輪機構由外向內具有位於中央、 內周上有齒輪齒的外環形齒輪，以及外周上有齒輪齒的內 環形齒輪，當藉位於中央的偏心驅動器推抵環形齒輪時， 此外周上的齒輪齒可相對於外環形齒輪之內周上的齒輪齒 移動。 因此，當位於中央之偏心驅動器順時鐘方向轉動時， 內環形齒輪接受位於中央之外環形齒輪之齒輪齒.轉動時的 逆時鐘方向轉動力量，而外環形齒輪則接受順時鐘方向轉 動力量。這接著意謂，若在應用超過1段時，繼續保持位 於中央之偏心驅動器的轉動方向，外環形齒輪即變成驅動 齒輪，內環形齒輪則變成反作用齒輪。這接著意謂，內環 形齒輪的偏心運動須由滑動運動轉成旋轉運動以增進效 率，否則，其即無主要優點。 這可藉由提供可例如形成爲蓋之一外殼部來達成。爲 此目的，具有發明性之偏心齒輪機構具有：連接裝置，用 來連接該內環形齒輪與該外殼，並包含設來收容該輸入驅 動器之一開口，以及與該一開口隔開並收容一附有一軸承 1338751 -之銷之另一開口 ’以便容許該內環形齒輪之該偏心運動， . 而該內環形齒輪繞該軸線不轉動，惟容許該軸承於該另一 開口內旋轉》 根據本發明之一實施例，該另一開口設在該外殼部 中’而附有該軸承之該銷配置在該內環形齒輪中。根據本 發明之另一實施例，該另一開口設在該內環形齒輪中，而 該軸承與該銷配置在該外殼部中。 須知’這只是不用滑動運動，將內環形齒輪所產生的 # 反作用力傳遞至外殼的二種方式。在不悖離本發明精神 下，亦可爲其他方法。 爲避免當設有具備發明性之偏心齒輪機構的工具藉一 高速馬達起動時，位於中央之偏心驅動器可以重量平衡， 以確保在其轉動運動期間內，偏心驅動平衡至一般振動消 除。 被視爲是本發明特徵的新穎特點特別說明於後附申請 專利範圍中。結合附圖閱讀，將可由以下具體實施例徹底 • 瞭解本發明本身，兼及於其構造及其操作方法，以及添加 目的和優點。 【實施方式】 根據本發明，偏心齒輪機構具有一不可動、不旋轉的 外殻1，該外殼1可形成爲例如蓋，或形成爲不可動、不 旋轉地連接有固定蓋的外殼。 具備發明性之偏心齒輪機構進一步具有整體以兀件符 號2標示的輸入驅動器。輸入驅動器具有一形成一輸入軸 1338751 3並繞一軸線A旋轉的中心部。輸入驅動器2具有一例如 形成來作爲一偏心凸輪4的偏心部。 偏心凸輪4設有一軸承5。軸承5可插入內環形齒輪7 之一內開口 6內。內環形齒輪7具有設於其外周上的外齒 輪齒。 偏心齒輪機構進一步具有一外環形齒輪 8，在其內周 上設有內齒輪齒。內環形齒輪7的外齒輪齒與外環形齒輪 8的內齒輪齒局部嚙合。 • 設有連接裝置•將內環形齒輪7連接於形成爲例如蓋 的外殼部1。連接裝置包含：例如設在外殼部1中的至少 一開口 9 :設在內環形齒輪7上並具有一軸承1 1的至少一 銷10，該軸承1 1插入開口 9中，於軸承1 1的外徑與開口 9的直徑間留有間隙。如由圖式可見，若干開口 9可設在 外殼部1中，且可將銷10與軸承1 1插入其內。外殼部1 亦設有一開口 1 2供輸入軸3旋轉插入其內。 須知，連接裝置可設計成不同。例如，開口 9可設在 ® 內環形齒輪7中，而銷1 0則可設在外殼部1中。亦可爲其 他變化 偏心齒輪機構之外環形齒輪8具有較內環形齒輪7多 的齒。例如，外環形齒輪8的齒可較內環形齒輪7多2個。 外環形齒輪8配置於一軸承12中，並連接於一太陽齒 輪13，或可與太陽齒輪13製成一體。可藉螺釘14進行連 接。輸入軸3的對向端可例如支承於一滾針軸承1 5中^ — 墊圈16可配置於太陽齒輪13上a 1338751 當輸入軸3自外側繞軸線A旋轉時，內環形齒輪7無 • 法旋轉’取而代之的是內環形齒輪進行迴旋運動。內環形 齒輪7之迴旋運動造成外環形齒輪8繞軸線a朝與輸入軸 3相同的方向旋轉’且外環形齒輪8沿軸線A向外傳遞轉 動力量。 如此設計的偏心齒輪機構具有很高的齒輪比以便提供 更大的減速及扭力增加，且其更小型。 須知’上述各兀件或一個以上元件亦可在異於上述類 • 型的其他類型構造中發現有用的用途。 雖然本發明業已圖示並說明以偏心齒輪機構來實施， 惟由於在不悖離本發明的精神下，可進行種種變更及構造 改變，因此，其本意在於不受限於上述細節。 不用進一步分析’前文完整呈現本發明精髓，以致於， 其他人藉由運用現有知識’即可在不省略從習知技術的觀 點看來充分構成本發明之一般或特定態樣之根本特徵的特 點下，馬上將其應用於種種用途。 • 所聲稱新穎並請求受到專利保護的內容陳述於後附申 請專利範圍中。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明偏心齒輪機構於該機構操作期間內其各 部不同位置之軸端視圖； 圖2係具備發明性之偏心齒輪機構的爆炸圖，該圖顯 ' 示其個別部分； 圖3及4係顯示具備發明性之偏心齒輪機構之二相向 -10- 1338751 立體視圖；以及 圖5示意顯示具備發明性之偏心齒輪機構各部之運 動。 【主要元件符號說明】

1 外 殼 2 輸 入 驅 動 器 3 輸 入 軸 4 偏 心 凸 輪 5 軸 承 6 內 開 P 7 內 環 形 齒 輪 8 外 環 形 齒 輪 9 開 □ 10 銷 11 軸 承 12 開 □ 13 太 陽 齒 輪 14 螺 釘 15 滾 針 軸 承 16 墊 圈 -11-

Claims (1)

1338751 • * > ------- 第96 137787號「偏心齒輪機構及傳遞轉動力量的方法」 (2010 年 1〇 月 28 十、申請專利範圍： 1.一種偏心齒輪機構，包括：一輸入驅動器，具有 軸線旋轉之中心部以及一偏心部：一可動內環形 具有外周齒輪齒且收容該輸入驅動器之該中心部 該內環形齒輪進行偏心運動：以及一外環形齒輪 內周齒輪齒，與該內環形齒輪之該外周齒輪齒 合，俾當該輸入驅動器之該中心部及該偏心部在 向轉動時，該內環形齒輪在相反方向轉動，且該 齒輪在該一個方向轉動。 2 .如申請專利範圍第1項之偏心齒輪機構，其中進 括：一外殼；以及連接裝置，用來將該內環形齒 外殻連接，使得該連接裝置容許該內環形齒輪之 運動，而該內環形齒輪不轉動。 3 .如申請專利範圍第1項之偏心齒輪機構，其中進 括：一外殼：以及連接裝置，用來將該內環形齒 外殼連接，使得該連接裝置容許該內環形齒輪之 運動，而該連接裝置不滑動，且該內環形齒輪不 線轉動。 4.如申請專利範圍第1項之偏心齒輪機構，其中進 括：一外殼：及連接裝置，用來連接該內環形齒 外殼，並包含設來收容該輸入驅動器之一開口， 該一開口隔開並收容一附有一軸承之銷之另一開

專利案 曰修正） 一繞一 齒輪， ，使得 ，具有 局部嚙 一個方 外環形 一步包 輪與該 該偏心 一步包 輪與該 該偏心 繞該軸 一步包 輪與該 以及與 口 ，以 1338751 便容許該內環形齒輪之該偏心蓮動，而該內環形齒輪不 繞該軸線轉動，惟容許該軸承於該另一開口內旋轉。 5 .如申請專利範圍第4項之偏心齒輪機構’其中該另一開 口設在該外殻部中，而附有該軸承之該銷配置在該內環 形齒輪中。 6. 如申請專利範圍第4項之偏心齒輪機構’其中該另—開 口設在該內環形齒輪中，而附有該軸承之該銷配置在該 外殻部中。 7. 如申請專利範圍第4項之偏心齒輪機構’其中該外殼具 有形成爲蓋之外殼部。 8 .如申請專利範圍第1項之偏心齒輪機構’其中該輸入驅 動器之偏心部是以重量平衡。 9.一種藉外齒輪機構傳遞轉動力量之方法’包括以下步 驟：提供一輸入驅動器’該輸入驅動器具備—中心部以 及一偏心部；使該該輸入驅動器之該中心部繞一軸線旋 轉：將該輸入驅動器之該中心部收容在一具有外周齒輪 齒之內環形齒輪，使得該內環形齒輪進行偏心運動·’以 一外環形齒輪之內周齒輪齒與該內環形齒輪之該外周齒 輪齒局部嚙合，俾當該輸入驅動器之該中心部及該偏心 部在一個方向轉動時，該內環形齒輪在相反方向轉動’ 且該外環形齒輪在該一個方向轉動。 -2-