TWI387693B - 動力傳動裝置 - Google Patents

Description

動力傳動裝置

本發明係關於一種動力傳動裝置，特別指的是一種藉由馬達配合齒輪組在有限空間內構成之動力傳動裝置。

現有動力傳動裝置中通常是由馬達配合齒輪組以作調整轉速及扭力等功用，而較常見於習知動力傳動裝置當中的齒輪組，實務上大約可分為二種，一種是中介齒輪組，另一種則是行星齒輪組，惟應用在例如是機器人、機器手臂、電子寵物、遙控玩具或3C電子產品等機構中時，由於必須考量其微型化設計以節省空間，因此在相同減速比下體積佔用較多，且零件微型化較為不易的中介齒輪組幾乎不被考慮使用，反使大多是以行星齒輪組來與馬達組配成動力傳動裝置。

請參照第1圖所示，習知動力傳動裝置1乃是以一馬達10與一行星齒輪組總成20搭配組合而成，如圖所示馬達10係具有一馬達輸出軸11，而行星齒輪組總成20係由複數個行星齒輪組21串聯組成，其中每一個行星齒輪組21都是由一個驅動臂211、數個行星齒輪212、數個行星軸213所組成，其中驅動臂211可配置一太陽齒輪2111或一齒輪輸出軸22，每一行星齒輪212皆係與內齒輪23相囓合；在第1圖當中馬達10之馬達輸出軸11乃傳動一連動齒輪12，且藉由連動齒輪12再傳動與之嚙合之行星齒 輪212，而每一行星齒輪212都再藉由插設於其上的行星軸213再傳動驅動臂211，驅動臂211具有一心軸214，且驅動臂211可藉太陽齒輪2111再傳動次一級的行星齒輪組21的行星齒輪212，如此傳動至最前級之驅動臂211所配置之一齒輪輸出軸22以作動力輸出，通常，此行星齒輪組總成20之功能主要都是來做為減速並提昇扭力之用。

上述習知行星齒輪組總成20係由複數個行星齒輪組21串聯組成，當串聯級數越多時，組裝難度隨之提高，且難以確保各行星齒輪組21的同心度，易造成運轉不順暢的情況，產生較大的噪音，甚至嚴重到無法啟動，此外，習知動力傳動裝置1由於必須將行星齒輪組總成20與馬達輸出軸11必須是同心式連接，因此在有限制長度的應用場合當中，就必須將整體動力傳動裝置1作長度及減速比的修正，如此一來將造成設計及製造上的困難，上述此等缺失實有必要改善之。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種增加組裝便利性及提高運轉同心度之動力傳動裝置。

本發明之另一目的為提供一種能夠在有限長度下仍能維持減速比之動力傳動裝置。

緣是，為達上述目的，依據本發明之一種動力傳動裝置包括有一第一馬達、一第一中介齒輪組及一第一行星齒輪組總成。第一馬達具有一馬達輸出軸，而第一中介齒輪組具有一第一輸入齒輪而與馬達輸出軸連接，並藉由第一 馬達傳動第一中介齒輪組之第一輸出齒輪之第一中介齒輪輸出軸，而第一行星齒輪組總成則是具有一輸入端以與第一中介齒輪輸出軸連接，並藉由第一中介齒輪輸出軸傳動第一行星齒輪組總成之一輸出端之一行星齒輪輸出軸。

綜上所述，本發明動力傳動裝置利用中介齒輪組將馬達輸出軸之動力傳動至行星齒輪組總成，因此使得馬達與行星齒輪組總成在排列上可發展成縱向堆疊等多種變化，與習知遷就於同心軸的技術相較之下，本發明在長度空間不足的使用場合中，尚可在不犧牲減速比的情況下作結構上的配置，且其配合中介齒輪組的變化，亦可使得整個動力傳動裝置可設計為多種模式，而易於在有限的空間中將減速比及扭矩提升至更高。

以下將參照相關圖式，說明依據本發明較佳實施例之一種動力傳動裝置，然以下各示意圖當中各包括主圖號之後之副圖號的A圖及B圖，其中A圖為動力傳動裝置之剖視圖，而B圖為動力傳動裝置之側視圖，在此先予敘明。

請參照第2A圖~2B圖所示，為本發明第一較佳實施例之示意圖。此實施例所揭示之動力傳動裝置2包括有一第一馬達30、一第一中介齒輪組40及一第一行星齒輪組總成50A。第一馬達30具有一第一馬達輸出軸31，而第一中介齒輪組40具有一第一輸入齒輪41與第一馬達輸出軸31連接，並藉由第一馬達30傳動第一中介齒輪組40之一 第一輸出齒輪42之一第一中介齒輪輸出軸421，而第一行星齒輪組總成50A則是具有一輸入端以與第一中介齒輪輸出軸421連接，並藉由第一中介齒輪輸出軸421傳動該第一行星齒輪組總成50A之一輸出端之一行星齒輪輸出軸51。

在本實施例當中，動力傳動裝置2乃是設置在一殼體60裡面，且該殼體60上設置有一傳動軸61。

上述第一中介齒輪組40更包括一第一惰輪43，第一輸入齒輪41乃是透過第一惰輪43來連動第一輸出齒輪42，且第一惰輪43即是連接在殼體60上的傳動軸61。

上述第一行星齒輪組總成50A乃由複數個串接的行星齒輪組52囓合於一內齒輪55中以組成，且每一行星齒輪組52主要是由一驅動臂521、複數個行星齒輪522、複數個行星軸523所組成，其中驅動臂521可設置一太陽齒輪5211或一行星齒輪輸出軸51，每一行星齒輪組52皆藉由各自的行星齒輪522以與內齒輪55相囓合；另外，在第一行星齒輪組總成50A之輸入端另設置有一傳動齒輪53以與第一中介齒輪輸出軸421連接，如圖所示，第一中介齒輪輸出軸421係可藉由傳動齒輪53傳動其周圍之行星齒輪522，而行星齒輪522再藉由與其固接之行星軸523而傳動驅動臂521轉動，行星軸523與驅動臂521之間具有間隙，可使兩者間有相對轉動，再藉由設置於驅動臂521上之太陽齒輪5211傳動次一級的行星齒輪522，且該等驅動臂521乃由一心軸54貫穿而串接，心軸54與該等驅動臂521之 間具有間隙，使該等驅動臂521能繞心軸54同心轉動，藉此提高該等驅動臂521之間的同心度及方便複數個行星齒輪組52組裝，因此當如此階層地傳動至位於第一行星齒輪組總成50A之輸出端之驅動臂521時，將傳動組設於此驅動臂521上之行星齒輪輸出軸51，而依據目前市面上的實物觀之，上述五階的第一行星齒輪組總成50A可達成減速比為854：1。

在第2圖的實施例中，第一馬達輸出軸31與行星齒輪輸出軸51的轉向相同，若要改變行星齒輪輸出軸51之轉向，則傳動軸61及第一惰輪43可省略，或增加另一組傳動軸61及第一惰輪43，並經由適當選用第一輸入齒輪41及第一輸出齒輪42而使兩者相囓合，便可改變行星齒輪輸出軸51的轉向。

另外值得注意的是，此實施例當中第一馬達30與第一行星齒輪組總成50A係為縱向堆疊排列，由此圖當中可見第一馬達30乃設置在殼體60中的上方，而第一行星齒輪組總成50A乃設置在殼體60中的下方，然依照使用者之需求，將此排列方式上下對調，應被視為可輕易思及之技術改變。

請再參閱第3A圖~3B圖所示，為本發明第二較佳實施例之示意圖。與第一較佳實施例相較之下，此實施例乃增設一第二行星齒輪組總成50A於第一馬達30之上，且如此一來第一中介齒輪組40亦必須增設一第二輸出齒輪44，且第二輸出齒輪44上設有一第二中介齒輪輸出軸441 以傳動第二行星齒輪組總成50B。

當然，第一中介齒輪組40在第一輸入齒輪41與第二輸出齒輪44之間亦設有一第二惰輪45，其亦連接在殼體60上之一傳動軸61，而第一輸入齒輪41即是透過第二惰輪45而連動第二輸出齒輪44。

請再參閱第4A圖~4B圖所示，為本發明第三較佳實施例之示意圖。與第一較佳實施例相較之下，此實施例乃增設一第二中介齒輪組70及一第二行星齒輪組總成50B，且新增之第二行星齒輪組總成50B設置在殼體60之最下方，而第二中介齒輪組70具有一第三輸入齒輪71與一第三輸出齒輪72，第三輸入齒輪71與第一行星齒輪組總成50A之行星齒輪輸出軸51連接，而得連動第三輸出齒輪72，另外由於第三輸出齒輪72設有一第二中介齒輪輸出軸721，因而得以再連動第二行星齒輪組總成50B及其第二行星齒輪輸出軸51。

請再參閱第5A圖~5B圖所示，為本發明第四較佳實施例之示意圖。此實施例近似於第一較佳實施例與第二較佳實施例之結合，惟兩者之差異處在於本實施中第一行星齒輪組總成50A與第二行星齒輪組總成50B為橫向併列設置，而第一馬達30乃是堆疊在第一行星齒輪組總成50A與第二行星齒輪組總成50B之上。

另外，此例中第一中介齒輪組40共設有二個第一輸出齒輪42，其係由第一輸入齒輪41傳動第一惰輪43後，再由第一惰輪43傳動之，並利用二個第一輸出齒輪42分別 連動第一行星齒輪組總成50A與第二行星齒輪組總成50B。

請再參閱第6A圖~6B圖所示，為本發明第五較佳實施例之示意圖。此實施例近似於第二較佳實施例與第四較佳實施例之結合，惟兩者之差異處在於本實施中更增設了一第三行星齒輪組總成50C及一第四行星齒輪組總成50D，且第三行星齒輪組總成50C及第四行星齒輪組總成50D乃為橫向併列設置，且堆疊在第一馬達30上，而為了配合此配置方式，第一中介齒輪組40共設有二個第一輸出齒輪42及二個第二輸出齒輪44，其係由第一輸入齒輪41傳動第一惰輪43及第二惰輪45後，再分別由第一惰輪43傳動二個第一輸出齒輪42及由第二惰輪45傳動二個第二輸出齒輪44之，並利用二個第一輸出齒輪42分別連動第一行星齒輪組總成50A與第二行星齒輪組總成50B，及利用二個第二輸出齒輪44分別連動第三行星齒輪組總成50C與第四行齒輪組總成50D。

請再參閱第7A圖~7B圖所示，為本發明第六較佳實施例之示意圖。此實施例近似於第二較佳實施例，惟兩者之差異處在於此實施例乃是增設一第二馬達30’，而非第二較佳實施例中乃是增設一第二行星齒輪組總成50B，在本實施例當中，第一行星齒輪組總成50A乃是夾設在第一馬達30與第二馬達30’之間。

因為在此例當中係將第一實施例之第一馬達30與第一行星齒輪組總成50A的上下關係顛倒過來，因此本實施 例之第一中介齒輪組40之第一輸入齒輪41乃由第一馬達30傳動，並藉由第一惰輪43傳動第一輸出齒輪42，且再藉由第一中介齒輪輸出軸421以連動第一行星齒輪組總成50A；另外，由於此例當中增設第二馬達30’，其具有之一第二馬達輸出軸31’係連接於第一中介齒輪組40之一第二輸入齒輪46，且可透過第二惰輪45亦得傳動第一輸出齒輪42，而使得本例中之第一行星齒輪組總成50係同時由二個馬達30一同傳動。

另外值得注意的是，第7A圖、7B圖當中第一馬達30與第二馬達30’二馬達配合一第一行星齒輪組總成50A之配置方式，亦可參考第5A、5B圖及第6A、6B圖當中的配置方式，而將第一馬達30與第二馬達30’為橫向併列設置，而第一行星齒輪組總成50A堆疊於二馬達30’上，或是增設一第三馬達(未圖示)及一第四馬達(未圖示)橫向併列設置，並堆疊在該第一行星齒輪組總成50A、第一馬達30及第二馬達30’上。

本發明動力傳動裝置利用中介齒輪組將馬達輸出軸之動力傳動至行星齒輪組總成，因此使得馬達與行星齒輪組總成在排列上可發展成縱向堆疊等多種變化，與習知遷就於同心軸的技術相較之下，本發明在長度空間不足的使用場合中，尚可在不犧牲減速比的情況下作結構上的配置，且其配合中介齒輪組的變化，亦可使得整個動力傳動裝置可設計為多種模式，而易於在有限的空間中將減速比及扭矩提升至更高。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1‧‧‧動力傳動裝置

10‧‧‧馬達

11‧‧‧馬達輸出軸

12‧‧‧連動齒輪

20‧‧‧行星齒輪組總成

21‧‧‧行星齒輪組

211‧‧‧驅動臂

2111‧‧‧太陽齒輪

212‧‧‧行星齒輪

213‧‧‧行星軸

214‧‧‧心軸

22‧‧‧齒輪輸出軸

23‧‧‧內齒輪

2‧‧‧動力傳動裝置

30‧‧‧第一馬達

30’‧‧‧第二馬達

31‧‧‧第一馬達輸出軸

31’‧‧‧第二馬達輸出軸

40‧‧‧第一中介齒輪組

41‧‧‧第一輸入齒輪

42‧‧‧第一輸出齒輪

421‧‧‧第一中介齒輪輸出軸

43‧‧‧第一惰輪

44‧‧‧第二輸出齒輪

441‧‧‧第二中介齒輪輸出軸

45‧‧‧第二惰輪

46‧‧‧第二輸入齒輪

50A,50B,50C,50D‧‧‧行星齒輪組總成

51‧‧‧行星齒輪輸出軸

52‧‧‧行星齒輪組

521‧‧‧驅動臂

5211‧‧‧太陽齒輪

522‧‧‧行星齒輪

523‧‧‧行星軸

53‧‧‧傳動齒輪

54‧‧‧心軸

55‧‧‧內齒輪

60‧‧‧殼體

61‧‧‧傳動軸

70‧‧‧第二中介齒輪組

71‧‧‧第三輸入齒輪

72‧‧‧第三輸出齒輪

721‧‧‧第二中介齒輪輸出軸

第1圖為習知動力傳動裝置之示意圖；第2A圖~2B圖為本發明第一實施例之動力傳動裝置之剖視、側視示意圖；第3A圖~3B圖為本發明第二實施例之動力傳動裝置之剖視、側視示意圖；第4A圖~4B圖為本發明第三實施例之動力傳動裝置之剖視、側視示意圖；第5A圖~5B圖為本發明第四實施例之動力傳動裝置之剖視、側視示意圖；第6A圖~6B圖為本發明第五實施例之動力傳動裝置之剖視、側視示意圖；以及第7A圖~7B圖為本發明第六實施例之動力傳動裝置之剖視、側視示意圖。

2‧‧‧動力傳動裝置

30‧‧‧第一馬達

31‧‧‧第一馬達輸出軸

40‧‧‧第一中介齒輪組

41‧‧‧第一輸入齒輪

42‧‧‧第一輸出齒輪

421‧‧‧第一中介齒輪輸出軸

43‧‧‧第一惰輪

50A‧‧‧行星齒輪組總成

51‧‧‧行星齒輪輸出軸

52‧‧‧行星齒輪組

521‧‧‧驅動臂

522‧‧‧行星齒輪

523‧‧‧行星軸

53‧‧‧傳動齒輪

54‧‧‧心軸

55‧‧‧內齒輪

60‧‧‧殼體

61‧‧‧傳動軸

Claims (8)

1. 一種動力傳動裝置，包括：一第一馬達，具有一馬達輸出軸；一第一中介齒輪組，具有一第一輸入齒輪以與該馬達輸出軸連接，並藉由該第一馬達傳動該第一中介齒輪組之一第一輸出齒輪之一第一中介齒輪輸出軸；以及一第一行星齒輪組總成，具有一輸入端以與該第一中介齒輪輸出軸連接，並藉由該第一中介齒輪輸出軸傳動該第一行星齒輪組總成之一輸出端之一行星齒輪輸出軸；其中更包括一第二行星齒輪組總成，且該第一中介齒輪組更包括一第二輸出齒輪，且該第二輸出齒輪亦具有一第二中介齒輪輸出軸以傳動該第二行星齒輪組總成，該第一行星齒輪組總成與該第二行星齒輪組總成為橫向併列設置，而該第一馬達係堆疊於該第一行星齒輪組總成與該第二行星齒輪組總成之上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之動力傳動裝置，其中更包括一第三行星齒輪組總成及一第四行星齒輪組總成橫向併列設置，且堆疊在該第一馬達上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之動力傳動裝置，其中該第一中介齒輪組更包括複數個輸出齒輪，且該些輸出齒輪各設置有一中介齒輪輸出軸以傳動該第三行星齒輪組總成及該第四行星齒輪組總成。
4. 一種動力傳動裝置，包括： 一第一馬達，具有一馬達輸出軸；一第一中介齒輪組，具有一第一輸入齒輪以與該馬達輸出軸連接，並藉由該第一馬達傳動該第一中介齒輪組之一第一輸出齒輪之一第一中介齒輪輸出軸；以及一第一行星齒輪組總成，具有一輸入端以與該第一中介齒輪輸出軸連接，並藉由該第一中介齒輪輸出軸傳動該第一行星齒輪組總成之一輸出端之一行星齒輪輸出軸；其中更包括一第二馬達，該第二馬達具有一第二馬達輸出軸，而該第一中介齒輪組更包括一第二輸入齒輪以與該第二馬達輸出軸連接，以使得該第一行星齒輪組總成同時由該第一馬達及該第二馬達傳動，該第一馬達與該第二馬達為橫向併列設置，而該第一行星齒輪組總成係堆疊於該第一馬達與該第二馬達之上。
5. 如申請專利範圍第4項所述之動力傳動裝置，其中該第二輸入齒輪係透過一第二惰輪以連動該第一輸出齒輪。
6. 如申請專利範圍第5項所述之動力傳動裝置，其中該動力傳動裝置係設置在一殼體內，且該第二惰輪係連接於該殼體上之一傳動軸。
7. 如申請專利範圍第4項所述之動力傳動裝置，其中該第一馬達、該第二馬達與該第一行星齒輪組總成係為縱向堆疊排列。
8. 如申請專利範圍第4項所述之動力傳動裝置，其中更包括一第三馬達及一第四馬達橫向併列設置，且堆疊在該 第一行星齒輪組總成上。