TWI585316B - Bearing with holder - Google Patents

Description

具保持器之軸承

本發明與諧波減速機有關，特別是指一種應用於諧波減速機的具保持器之軸承。

諧波減速機是一種具有高減速比的減速裝置，在習知的結構配置上主要包含有一剛性內齒環、一設於剛性內齒環內之撓性外齒杯，以及一可轉動地設於撓性外齒杯內之波產生器，當波產生器組裝於撓性外齒杯之後，撓性外齒杯會被波產生器之外周緣所推頂而變成橢圓形，藉此，當波產生器受到動力源之驅動而開始轉動時，剛性內齒環與撓性外齒杯之間在波產生器之長軸處可以完全咬合，而在波產生器之短軸處會完全脫離，由於剛性內齒環與撓性外齒杯之間有齒數的差異，所以當波產生器持續轉動時，此一齒數差異便能達到高減速比的效果，如此即可產生高力矩之輸出。

承上所述，該波產生器通常由一軸承、一橢圓輪及聯軸器所構成，該軸承係套設於該橢圓輪，而該聯軸器係與動力源連接並與該橢圓輪連接，讓該橢圓輪旋轉進而帶動該軸承依該橢圓輪的輪廓變形，使該撓性外齒杯會被軸承之外周緣所推頂而變成橢圓形，進而與剛性內齒輪嚙合。然而該軸承中的滾動體必須藉由一環狀的保持器間隔開來，以讓軸承的各部位受力一致並避免滾動體之間碰撞而產生噪音，但因為該軸承會與橢圓輪一起變形，故會使得該保持器不斷間歇的與軸承的內外環摩擦干涉，進而讓該保持器損壞而使得整個減速機壽命縮短，並使傳動不精確；故先前技術所產生的問題仍有改良精進之必要。

有鑑於上述問題，本發明主要目的在於：研發一種保持器之保持部的結構，使其於軸承依橢圓輪變形時，該保持器不與軸承之內外環產生摩擦干涉。

為了達成上述目的，本發明係為一種具保持器之軸承，其應用於諧波減速機，該諧波減速機至少包含：一剛性內齒輪、一撓性外齒輪及一波發生器，該撓性外齒輪係設於該剛性內齒輪中，該波發生器係設於該撓性內齒輪中，該波發生器包含：一橢圓輪及該軸承，該軸承係隨著該橢圓輪轉動而依該橢圓輪的輪廓變形；該軸承係包含：一內環，其於外緣面設有滾動溝；一外環，其設於該內環外側，並設有相對該滾動溝之滾動槽；一保持器，其為環狀並設於該內環與外環之間，該保持器設有複數個間隔排列的間隔部，兩該間隔部之間係為保持部，且該保持器之表面與該內環及外環係保持一間距；複數滾動體，其設於複數該保持部並與該滾動溝及滾動槽接觸，該滾動體之中心點環繞成一虛擬之圓，該滾動體因該橢圓輪轉動而產生的運動軌跡依滾動體之中心點環繞成一虛擬之橢圓；其中，該間隔部具有兩保持該滾動體之保持面，該保持面係具有一直線段，該直線段之長度係符合以下關係式；T=(S/2-R)+(R-U/2)

直線段：T；圓之半徑：R；橢圓之長軸：S；橢圓之短軸：U。

較佳的，該保持部更包含兩限制段，兩該限制段係位於該直線段的兩端並與其連接，其用以保持該滾動體。

本發明藉由該保持部的特殊結構設計，讓該軸承配合該橢圓輪變形時，能讓滾動體位於保持部中上下位移直線段所定義的位移量，進而讓該保持器之表面與該內環及外環係保持一間距，而不與該內環或外環產生摩擦干涉。

100‧‧‧波發生器

11‧‧‧橢圓輪

12‧‧‧聯軸器

E‧‧‧軸承

2‧‧‧滾動體

3‧‧‧內環

31‧‧‧滾動溝

4‧‧‧外環

41‧‧‧滾動槽

5‧‧‧保持器

51‧‧‧間隔部

510‧‧‧保持面

511‧‧‧限制段

512‧‧‧直線段

52‧‧‧保持部

200‧‧‧剛性齒輪

F‧‧‧橢圓

F1‧‧‧滾動體

F11‧‧‧中心點

C‧‧‧圓

C1‧‧‧滾動體

C11‧‧‧中心點

U‧‧‧短軸

S‧‧‧長軸

T‧‧‧長度

R‧‧‧半徑

P‧‧‧間距

第一圖係為包含本發明軸承之波發生器的系統圖。

第二圖係為包含本發明軸承之波發生器的組合圖。

第三圖係為包含本發明軸承之波發生器組裝於剛性內齒輪的組合圖。

第四圖係為第二圖A-A剖視圖。

第五圖係為本發明軸承未裝入橢圓輪時滾動體之中心點所環繞構成的虛擬圓及軸承裝入橢圓輪時滾動體之中心點所環繞構成的虛擬橢圓，圓與橢圓疊合之示意圖。

第六圖係為本發明保持器與滾動體組合局部放大圖。

請參閱第一圖至第六圖所示，本發明係為一種具保持器之軸承，其應用於諧波減速機，該諧波減速機至少包含：一剛性內齒輪(200)、一撓性外齒輪(未顯示)及一波發生器(100)，該撓性外齒輪係設於該剛性內齒輪(200)中，該波發生器(100)係設於該撓性內齒輪中，該波發生器(100)包含：一橢圓輪(11)、聯軸器(12)及該軸承(E)，該軸承(E)係隨著該橢圓輪(11)轉動而依該橢圓輪(11)的輪廓變形，該諧波減速機的傳動方式因屬習知技術在此不再多作贅述；該軸承(E)係包含：一內環(3)，其於外緣面設有滾動溝(31)；一外環(4)，其設於該內環(3)外側，並設有相對該滾動溝(31)之滾動槽(41)；一保持器(5)，其為環狀並設於該內環(3)與外環(4)之間，該保持器(5)設有複數個間隔排列的間 隔部(51)，兩該間隔部(51)之間係為保持部(52)，且該保持器(5)之表面與該內環(3)及外環(4)係保持一間距(P)；複數滾動體(2)，其設於複數該保持部(52)並與該滾動溝(31)及滾動槽(41)接觸；本發明為了讓該保持器不會因為軸承變形為橢圓形而也隨之變型為橢圓形，故以下說明本發明針對保持部的結構設計方法，請參閱第四圖及第五圖所示，當該橢圓輪(11)未裝設於軸承(E)時，該滾動體(2、C1)之中心點(C11)環繞成一虛擬之圓(C)；當該橢圓輪(11)裝設於軸承(E)時，因為該軸承(E)配合該橢圓輪(11)變形，故該滾動體(2、F1)因該橢圓輪(11)轉動而產生的運動軌跡，依滾動體(2、F1)之中心點(F11)環繞成一虛擬之橢圓(F)；其中，該間隔部(51)具有兩保持該滾動體(2)之保持面(510)，該保持面(510)係具有一直線段(512)及兩限制段(511)，兩該限制段(511)係位於該直線段(512)的兩端並與其連接，該限制段(511)的設計主要避免該保持器(5)與滾動體(2)組裝一起時，在未裝入該內環(3)及外環(4)時，該限制段(511)可用以保持該滾動體(2)，以避免該滾動體(2)脫離該保持部(52)，該直線段(512)之長度(T)係符合以下關係式；T=(S/2-R)+(R-U/2)

直線段：T；圓之半徑：R；橢圓之長軸：S；橢圓之短軸：U。

綜所上述，所以本發明之『具有產業之可利用性』應已毋庸置疑，除此之外，在本案實施例所揭露出的特徵技術，於申請之前並未曾見於諸刊物，亦未曾被公開使用，不但具有如上所述功效增進之事實，更具有不可 輕忽的附加功效，是故，本發明的『新穎性』以及『進步性』都已符合專利法規，爰依法提出發明專利之申請，祈請惠予審查並早日賜准專利，實感德便。

以上所述實施例之揭示係用以說明本發明，並非用以限制本發明，故舉凡數值之變化與等效元件之置換，仍應隸屬本發明之範疇。

11‧‧‧橢圓輪

12‧‧‧聯軸器

E‧‧‧軸承

2‧‧‧滾動體

3‧‧‧內環

31‧‧‧滾動溝

4‧‧‧外環

41‧‧‧滾動槽

5‧‧‧保持器

51‧‧‧間隔部

52‧‧‧保持部

Claims (1)

1. 一種具保持器之軸承，其應用於諧波減速機，該諧波減速機至少包含：一剛性內齒輪、一撓性外齒輪及一波發生器，該撓性外齒輪係設於該剛性內齒輪中，該波發生器係設於該撓性內齒輪中，該波發生器包含：一橢圓輪及該軸承，該軸承係隨著該橢圓輪轉動而依該橢圓輪的輪廓變形；該軸承係包含：一內環，其於外緣面設有滾動溝；一外環，其設於該內環外側，並設有相對該滾動溝之滾動槽；一保持器，其為環狀並設於該內環與外環之間，該保持器設有複數個間隔排列的間隔部，兩該間隔部之間係為保持部，且該保持器之表面與該內環及外環係保持一間距；複數滾動體，其設於複數該保持部並與該滾動溝及滾動槽接觸，該滾動體之中心點環繞成一虛擬之圓，該滾動體因該橢圓輪轉動而產生的運動軌跡依滾動體之中心點環繞成一虛擬之橢圓；其中，該間隔部具有兩保持該滾動體之保持面，該保持面係具有一直線段，其中，該保持部更包含兩限制段，兩該限制段係位於該直線段的兩端並與其連接，其用以保持該滾動體；該直線段之長度係符合以下關係式；T=(S/2-R)+(R-U/2)直線段：T圓之半徑：R橢圓之長軸：S橢圓之短軸：U。