TWI603018B - Motor reducer module - Google Patents
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Description
本發明涉及一種結合馬達及齒輪減速機構的模組設計,特別有關一種具有扁平外型特色的馬達減速機模組。
馬達減速機(gear motor)是一種結合電動馬達和齒輪減速機構或非齒輪減速機而成的一體式動力驅動裝置。一般馬達在相同的驅動電壓的情況下,若要有低轉速高扭力輸出,體積通常都會相對比較大,而且製作成本也高,若是高轉速低扭力輸出,則體積通常都會相對比較小,而且製作成本也低,而馬達減速機則允許馬達在生成高轉速低扭力情況下透過減速機轉換成低轉速高扭力,在相對較小體積下提供巨大的扭力輸出。
傳統馬達減速機之應用,可見揭露於例如是美國專利公告第6196347、6296072、6629574號等專利文獻中,其共同教示應用馬達減速機於自行車上充當動力輔助器,以便於減輕騎乘者踩踏時的體力負荷,或如美國專利公告第6031308號專利文獻教示一種運用於照相機的小型驅動機構。
且知,習見的馬達減速機之中組配齒輪減速機構的方式,通常是在馬達心軸上配置一小齒輪去嚙合驅動一大齒輪或齒輪串而得減速輸出,或在馬達心軸上組配一蝸桿去嚙合驅動一蝸輪而得減速輸出,亦或像上述美國公告第6196347、6296072、6629574、6031308號專利教示在馬達心軸的一側同軸配置一行星齒輪系而得減速輸出;其中,美國公告第6196347、6031308號專利揭露出具有佛格森齒輪系
(Ferguson’s mechanical paradox gear)減速輸出的馬達減速機配置技術,美國公告第6296072、6629574號專利則教示具有兩階減速輸出的馬達減速機配置技術。然而,這些傳統的馬達減速機的整體體積相對都過於龐大,尤其是在馬達心軸的軸向長度部分,明顯過於佔用空間,在安裝時,對於馬達心軸的軸向長度有所限制的設備而言,更是不合適。
美國公告第7886858號專利提供一種結合扁平式馬達與複合式行星齒輪系之一種設計,有效解決空間過大問題,尤其是有效縮短軸向尺寸。然其仍然存在數項缺失有待改進。例如,馬達轉子(rotor)或行星齒輪承載環(carrier)的一側轉子軸(rotor shaft)先樞接於驅動軸,驅動軸再與輪轂軸(hub spindle)軸接後受輪轂支撐次組合(hub bearing sub-assembly)的支撐,如此軸向串列樞接的方式在高速旋轉時容易有偏擺震動產生;又如,固定內齒輪環(stationary ring gear)與驅動內齒輪環(driving ring gear)兩者的齒差與行星齒輪數量間的最佳組合並未明白教示,而另一很重要的問題是以目前的加工技術而言,內齒輪的加工精度相對較低,整體系統效率也會因此而降低,運轉時也容易產生噪音。
有鑑於此,本發明之目的旨在提供一種馬達減速機之模組化設計,用以改善傳統馬達減速機的整體配置空間暨體積難以有效縮減的問題,尤其是捨棄使用內齒輪環,以改善整體系統效率並降低噪音。
為了實現上述目的並解決問題,本發明提供一較佳實施例,其機構配置細節包括:一機殼,其內部提供一中心線用以固接一中心軸;一減速機,由一行星齒輪系組合而成,該減速機接受中心軸的支撐而運轉;一中空型馬達,包含一外層的馬達定子與一內層的永久磁鐵,該馬達並繞設於行星齒輪系的外圍且坐落於機殼內。
上述中,該行星齒輪系包含:一固定太陽齒輪,固接於該機殼並且被限制和該中心線同軸配置;一活動太陽齒輪,作為一動力輸出端;多個行星齒輪組,分別具有同軸心樞接並且串列的一第一行星齒輪及一第二行星齒輪,該第一行星齒輪相嚙固定太陽齒輪,該第二行星齒輪相嚙活動太陽齒輪;一承載座,樞接於該中心軸並且接受中心軸的支撐,該承載座並結合該馬達的永久磁鐵而共同形成一旋轉部件,其中該旋轉部件係成為一環形轉子的一部份,該環形轉子介於該固定太陽齒輪與活動太陽齒輪之間而分隔該固定太陽齒輪與活動太陽齒輪,該承載座並容設所述多個行星齒輪組而作為行星齒輪系的一動力輸入端;該第一行星齒輪與第二行星齒輪的齒數相同,該固定太陽齒輪與活動太陽齒輪的齒數排除相同而具有一齒數差,所述行星齒輪組係間隔一角度排列而配置於固定太陽齒輪與活動太陽齒輪的外緣,該角度接受下式的拘束:α=〔(360/N)×(R+Q)〕
其中:α為第1組行星齒輪組與第P組行星齒輪組的夾角;N為活動太陽齒輪與固定太陽齒輪的齒數差;R等於零時,Q為大於零且小於1的數值;R為大於等於1且小於等於(N-1)的整數時,Q為大於等於零且小於1的數值;所述行星齒輪組各自的第一行星齒輪之齒形與第二行星齒輪之齒形具有一夾角,所述夾角之間形成一特定角度關係,該特定角度關係接受下式的拘束:θp-θ1=〔(360/M)×Q〕
其中:θ1為第1組行星齒輪組的第一行星齒輪之齒形與第二行星齒輪之齒形的夾角,且θ1係大於等於零;θp為第P組行星齒輪組的第一行星齒輪之齒形與第二行星齒輪之齒形的夾角,且θp大於θ1;M為第一行星齒輪或第二行星齒輪的齒數。
上述實施例中,進一步的,還包括:在一實施中,該第一行星齒輪與第二行星齒輪的模數排除相同,該固定太陽齒輪與第一行星齒輪模數相同,該活動太陽齒輪與第二行星齒輪的模數相同。
在一實施中,所述多個行星齒輪組的雙側分別配置一行星齒輪盤,該行星齒輪盤定位所述多個行星齒輪組中的各第一行星齒輪與各第二行星齒輪同步繞行中心軸公轉。更進一步的,所述第一行星齒輪與第二行星齒輪同軸樞接於一行星齒輪軸上,該行星齒輪軸的雙端分別固定於所述兩個行星齒輪盤的盤面上。
在一實施中,該活動太陽齒輪結合一圓盤及一套筒而形成一活動太陽齒輪組,該套筒套設於中心軸並與中心軸樞接,該圓盤形成有一作為動力輸出介面的端面。
在一實施中,該活動太陽齒輪結合一圓盤而形成一活動太陽齒輪組,該活動太陽齒輪組的外緣形成一圓柱面,該圓柱面藉由一軸承與該機殼樞接,該圓盤形成有一作為動力輸出介面的端面。
在一實施中,該活動太陽齒輪結合一圓盤及一套筒而形成一活動太陽齒輪組,該套筒套設於該中心軸並與中心軸樞接,且該活動太陽齒輪組的外緣形成一圓柱面,該圓柱面藉由一軸承與該機殼樞接,該圓盤形成有一作為動力輸出介面的端面。
在一實施中,該永久磁鐵黏貼於承載座上,該承載座的內緣中段處形成一肋環,該肋環並沿該中心軸的徑向朝內延伸而分隔該固定太陽齒輪與活動太陽齒輪。
在一實施中,所述馬達為一內轉式直流無刷馬達,該旋轉部件由複數極對之永久磁鐵黏貼於承載座組合而成,該馬達定子由一具有多槽之導磁鋼片堆與依序繞組於所述多槽內的漆包線繞組結合而成。
依本發明上述之實施例,其技術上的創意暨效果在於:
第一:本發明之馬達與減速機為一充分融合之設計,該減速機的行星齒輪系並不具備傳統行星齒輪系的內齒輪環,但多了一個太陽齒輪,所以具備兩個太陽齒輪,而將其中一個太陽齒輪作為輸出之用,環形轉子分隔二太陽齒輪並向中心軸延伸而與中心軸樞接,以有效縮減馬達減速機的整體配置空間暨體積。
第二:本發明捨棄使用加工精度難以提高之內齒輪環,而採用可以容易得到高精度的兩個太陽齒輪,以得到較高效率之減速輸出並降低運轉噪音。
此外,有關本發明可供據以實施的相關技術細節,將在後續的實施方式及圖式中加以闡述。
10‧‧‧機殼
10a‧‧‧組裝孔
10b‧‧‧螺絲
10c‧‧‧螺絲
101‧‧‧中心線
11‧‧‧第一殼罩
11a‧‧‧通孔
11b‧‧‧凸環
11c‧‧‧通孔
12‧‧‧第二殼罩
12a‧‧‧螺孔
12b‧‧‧第一鋼珠軌道
13‧‧‧容置室
14‧‧‧開放孔
15‧‧‧端板
16‧‧‧軸承
17‧‧‧軸承
18‧‧‧中心軸
20‧‧‧馬達
21‧‧‧環形轉子
22‧‧‧永久磁鐵
23‧‧‧磁鐵護持環
24‧‧‧承載座
24a‧‧‧行星齒輪容置室
24b‧‧‧第一行星齒輪盤
24c‧‧‧軸孔
25‧‧‧螺孔
26‧‧‧肋環
27‧‧‧圓筒
28‧‧‧中心孔
29‧‧‧馬達定子
30‧‧‧行星齒輪系
31‧‧‧固定太陽齒輪
31a‧‧‧螺孔
31b‧‧‧軸心定位孔
32‧‧‧活動太陽齒輪組
32a‧‧‧活動太陽齒輪
32b‧‧‧圓盤
32c‧‧‧套筒
32d‧‧‧螺孔
32e‧‧‧第二鋼珠軌道
33‧‧‧軸承
34、341、342、343、344、345、346‧‧‧行星齒輪組
34a‧‧‧第一行星齒輪
34b‧‧‧第二行星齒輪
35‧‧‧行星齒輪軸
36‧‧‧第二行星齒輪盤
36a‧‧‧軸孔
36b‧‧‧穿孔
37‧‧‧螺絲
40‧‧‧鋼珠
L1、L2‧‧‧法線
α‧‧‧角度
θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6‧‧‧夾角
圖1是本發明實施例的立體分解圖。
圖2是圖1組立後的正視圖。
圖3是圖2中A-A斷面的剖示圖。
圖4是圖1中環型轉子的另一視角的立體圖。
圖5是圖1中活動太陽齒輪的另一視角的立體圖。
圖6是圖2中B-B斷面的剖示圖。
圖7是多個行星齒輪組的配置示意圖。
圖8a至圖8f分別是多個行星齒輪組各自的第一行星齒輪之齒形與第二行星齒輪之齒形的夾角之放大示意圖。
首先,請合併參閱圖1至圖6,揭露本發明一種較佳實施例的配置細節,說明本發明所提供之馬達減速機模組的結構組成,包括有:一機殼10、一由行星齒輪系30組合而成的減速機以及一中空型馬達20。該機殼10作為整個模組
之固定端並用以容納該馬達20及減速機的行星齒輪系30,該機殼10的內部提供一中心線101,用以配置一中心軸18,並使該中心軸18固定於機殼10內;其中,該馬達20係環繞於減速機之行星齒輪系30的外圍並且坐落於機殼10內。
由圖1及圖3可見悉該機殼10包含一第一殼罩11與一第二殼罩12。該第一殼罩11上形成有複數通孔11a,該第二殼罩12上形成有對應數量的螺孔12a,藉由對應數量之螺絲10b將該第一殼罩11與該第二殼罩12相對螺組拼合而成機殼10。該第一殼罩11於機殼10端面形成一封閉端板15,該第二殼罩12於機殼10另一端面形成一開放孔14,使機殼10內部形成一容置室13。配合圖2可見悉該第一殼罩11與該第二殼罩12上共同形成組裝孔10a,可穿設螺絲將整個馬達減速機模組安裝於有動力需求的設備上。
由圖1及圖3也可見悉該中心軸18配置於該機殼10內中心線101上,並固接於封閉端板15端面上向開放孔14端延伸,用以支撐行星齒輪系30與環形轉子21運轉。
由圖1及圖3中還可見悉上述構成該減速機之行星齒輪系30的組成及其配置細節,包含:一固定太陽齒輪31、一活動太陽齒輪32a、多個行星齒輪組34及一承載座24。該固定太陽齒輪31係於機殼10內環繞中心線101配置並且固接於機殼10上;該活動太陽齒輪32a係作為行星齒輪系30之動力輸出端;所述多個行星齒輪組34實施上分別等間隔配置於該固定太陽齒輪31與該活動太陽齒輪32a的外緣,且所述多個行星齒輪組34分別具有同軸心樞接並且串列的一第一行星齒輪34a及一第二行星齒輪34b,該第一行星齒輪34a相嚙固定太陽齒輪31,該第二行星齒輪34b相嚙活動太陽齒輪32a;該承載座24係直接或間接與該中心軸18樞接並且接受中心軸18的支撐,以作為行星齒輪系30的動力輸入端,且該承載座24屬於一環形轉子21的一部份,該環形轉子21並
包含馬達的永久磁鐵22。實際上,該環形轉子21是馬達20的旋轉部件,間接受中心軸18支撐而可穩定旋轉(容後再述)。該環形轉子21中段並形成一肋環26介於固定太陽齒輪31與活動太陽齒輪32a之間,用以分隔固定太陽齒輪31與活動太陽齒輪32a。該承載座24更加包含多數行星齒輪容置室24a,用以容設所述多個行星齒輪組34。
請合併參閱圖6,所述固定太陽齒輪31端面形成至少一螺孔31a,並於中心形成一軸心定位孔31b,所述第一殼罩11上的端板15上於對應螺孔31a處形成至少一通孔11c;端板15並於對應軸心定位孔31b處形成一與中心線101同軸心之凸環11b,該凸環11b定位固定太陽齒輪31環繞中心線101配置,並由螺絲10c對應該通孔11c與該螺孔31a將固定太陽齒輪31鎖固於第一殼罩11上。
請合併參閱圖2,說明所述活動太陽齒輪32a係結合一圓盤32b及一套筒32c而組成一活動太陽齒輪組32。該套筒32c套設於中心軸18,並藉由軸承17與中心軸18樞接;該圓盤32b端面作為動力輸出介面,並提供螺孔32d做為鎖合對手件之用。如前所述承載座24藉由軸承16與套筒32c樞接,間接接受中心軸18支撐並繞行中心軸18而旋轉。如此,活動太陽齒輪32a經由作為輸出介面之圓盤32b由開放孔14延伸至機殼10外,做為減速機動力之輸出端。
請合併參閱圖3與圖5,說明所述活動太陽齒輪32a亦可只結合該圓盤32b(不需結合套筒32c)而組成該活動太陽齒輪組32。該活動太陽齒輪組32外緣的圓柱面可藉由軸承與機殼10樞接,而使該圓盤32b的端面作為動力輸出介面。其實施方式可在第二殼罩12的開放孔14周邊形成一第一鋼珠軌道12b,活動太陽齒輪組32的圓盤32b的外圓周邊形成一第二鋼珠軌道32e,多數鋼珠40環繞排列於第一鋼珠
軌道12b與第二鋼珠軌道32e之間形成一具軸承功能之裝置,支撐活動太陽齒輪組32穩定旋轉。
實施上,活動太陽齒輪組32可同時利用與中心軸18樞接以及與機殼10樞接之方式而得到更穩定的支撐效果。
上述的多個行星齒輪組34實施上可為6組,並且分別以等間隔方式配置於該固定太陽齒輪31與活動太陽齒輪32a的外緣;所述等間隔方式,實施上是利用兩個行星齒輪盤,包括第一行星齒輪盤24b與第二行星齒輪盤36,分別配置於所述多個行星齒輪組34的雙側,憑藉所述的兩個行星齒輪盤24b、36來定位所述多個行星齒輪組34以等圓周之相同弧距的方式間隔配置於固定太陽齒輪31與活動太陽齒輪32a的外緣。
所述第一行星齒輪盤24b可單獨成為一個零件,或如本實施例可一體形成於承載座24之行星齒輪容置室24a的一側。
上述每一行星齒輪組34都包含一第一行星齒輪34a及一第二行星齒輪34b且串列成一體;一行星齒輪軸35係穿設於行星齒輪組34中心,一軸承33套設於該行星齒輪軸35與行星齒輪組34之間而相互樞接,且所述兩個行星齒輪盤24b、36的盤面上等間隔的開設有相等於行星齒輪組34數量的軸孔24c、36a,用以提供所述行星齒輪軸35的雙端等間隔固定在軸孔24c、36a內而成一組件。
此外,請配合圖3、圖4及圖6,說明所述第二行星齒輪盤36的盤面上還等間隔的開設有多個穿孔36b,承載座24相應的開設有等數的螺孔25,以便於螺絲37將第二行星齒輪盤36鎖固於承載座24,而使兩個行星齒輪盤24b、36能將行星齒輪系30中的各個行星齒輪組34定位組合;此外,如前所述該套筒32c套設於中心軸18,並藉由軸承17與
中心軸18樞接,環形轉子21包含承載座24藉由軸承16與套筒32c樞接,間接接受中心軸18支撐並繞行中心軸18旋轉,且行星齒輪組34係組設於承載座24內,依此,兩個行星齒輪盤24b、36便能定位所述多個行星齒輪組34同步繞行中心軸18公轉。
更進一步的,如圖3所示,該第一行星齒輪34a係與固定太陽齒輪31相嚙觸,且第二行星齒輪34b並與活動太陽齒輪32a相嚙觸,使得當環形轉子21轉動時,第一行星齒輪34a能夠受固定太陽齒輪31之導引而自轉,並跟隨環形轉子21同步公轉,並使得跟隨第一行星齒輪34a轉動之第二行星齒輪34b驅動活動太陽齒輪32a相對於環形轉子21以特定減速比減速旋轉。
上述馬達20為一扁平中空型馬達,為馬達減速機之動力源。馬達20的組成包括有一外環的定子27與內環的永久磁鐵22,如前所述,實際上永久磁鐵22黏貼於承載座24共同形成馬達的旋轉部件的一部份,該承載座24更加在內緣中段往中心軸18延伸形成一肋環26,並繼續往內延伸形成一圓筒27,該圓筒27內緣形成一中心孔28,利用軸承16與活動太陽齒輪組32的套筒32c樞接,並間接受中心軸18支撐。所謂永久磁鐵22,至少具有一N極與一S極所構成之一極對,其N極與S極相鄰配置成一環狀並緊貼於承載座24表面,且受非導磁性材料製成之磁鐵護持環23護持,以避免受旋轉離心力作用而剝離。該磁鐵護持環23、該永久磁鐵22、該承載座24、該肋環26、該圓筒27共同組成環形轉子21。
該定子27係由多槽式的導磁鋼片堆與依序繞組於所述槽內的漆包線繞組組合而成,由控制器及電源供應單元依序對漆包線繞組通電,永久磁鐵22所產生之磁力線與漆包線繞組之電流依安培定律互相作用,即可推動永久磁鐵旋轉,亦即推動環型轉子21旋轉,以生成馬達20的動力源。
此外,本發明可進一步的將固定太陽齒輪31與活動太陽齒輪32a配置上不同的齒數;換句話說,固定太陽齒輪31具有A齒數,活動太陽齒輪32a具有B齒數,且A齒數≠B齒數。再者,本發明還可以更進一步的將上述同步轉動(包含自轉及繞行中心軸18公轉)的第一行星齒輪34a與第二行星齒輪34b配置上不同的模數;換句話說,第一行星齒輪34a具有X模數,第二行星齒輪34b具有Y模數,且X模數≠Y模數;但第一行星齒輪34a與第二行星齒輪34b齒數相同。因固定太陽齒輪31與第一行星齒輪34a嚙觸,所以固定太陽齒輪31也具有X模數,活動太陽齒輪32a與第二行星齒輪34b嚙觸,所以活動太陽齒輪32a也具有Y模數。
根據上述配置細節,當馬達定子29上的漆包線繞組依序通以電流驅動永久磁鐵22旋轉時將同步帶動環形轉子21旋轉,亦即行星齒輪承載座24也將同步旋轉而帶動行星齒輪組34繞行中心軸18公轉,所述具有X模數的多個第一行星齒輪34a因與固定太陽齒輪31嚙觸而被導引帶動自轉,由於第一行星齒輪34a與第二行星齒輪34b是同軸一體串列配置,因此當第一行星齒輪34a被驅動時,第二行星齒輪34b便能和第一行星齒輪34a同步轉動(包含自轉及繞行中心軸18公轉)。其中,在環形轉子21的高速旋轉轉速透過行星齒輪系30傳遞減速輸出的過程中,憑藉具有X模數的多個第一行星齒輪34a嚙觸具有A齒數的固定太陽齒輪31,並且憑藉具有Y模數的多個第二行星齒輪34b嚙觸傳動具有B齒數的活動太陽齒輪32a;其中,由於固定太陽齒輪31已被固定於機殼10內而不會轉動,因此具有B齒數的活動太陽齒輪32a因齒數與固定太陽齒輪31齒數A不同,驅使活動太陽齒輪32a相對於環形轉子21以特定減速比轉動而帶動活動太陽齒輪組32上之圓盤32b減速輸出,以供應有降低轉速需求的設備使用。
而且,本發明還能依下式取得最終減速比GR的輸出:GR=B/(B-A)即,減速比=活動太陽齒輪32a的齒數B/(活動太陽齒輪32a的齒數B-固定太陽齒輪31的齒數A)。由上述減速比的計算公式可知,活動太陽齒輪32a與固定太陽齒輪31的齒數差越小,所得到的減速比越大。當活動太陽齒輪32a與固定太陽齒輪31的齒數差等於1時可得最大減速比。
請參閱圖7,說明所述多個行星齒輪組34包含行星齒輪組341、342、343、344、345、346,其中第1組行星齒輪組34與第P組行星齒輪組34(在此將行星齒輪組341定義為第1組行星齒輪組、行星齒輪組342定義為第2組行星齒輪組、行星齒輪組343定義為第3組行星齒輪組、行星齒輪組344定義為第4組行星齒輪組、行星齒輪組345定義為第5組行星齒輪組、行星齒輪組346定義為第6組行星齒輪組,第P組行星齒輪組可為行星齒輪組342、343、344、345或346)是間隔一角度α的配置於活動太陽齒輪32a與固定太陽齒輪31的外緣,該角度α接受下式的拘束:α=〔(360/N)×(R+Q)〕
其中:N為活動太陽齒輪32a與固定太陽齒輪31的齒數差;R等於零時,Q為大於零且小於1的數值;R為大於等於1且小於等於(N-1)的整數時,Q為大於等於零且小於1的數值。
請合併參閱圖8a至圖8f,說明該行星齒輪組341、342、343、344、345、346各自的第一行星齒輪34a分別具有一法線L1,該法線L1由第一行星齒輪34a的中心延伸至第一行星齒輪34a之一齒形上,該法線L1對稱平分該齒形;該行星齒輪組341、342、343、344、345、346各自的第二行星齒輪34b分別具有一法線L2,該法線L2由第二行星齒輪34b
的中心延伸至第二行星齒輪34b之一齒形上,該法線L2對稱平分該齒形;該行星齒輪組341、342、343、344、345、346各自的法線L1、L2分別構成一夾角θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6,所述夾角θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6之間形成一特定角度關係,該特定角度關係接受下式的拘束:θp-θ1=〔(360/M)×Q〕
其中:θ1為第1組行星齒輪組34(由上述可知是指行星齒輪組341)的第一行星齒輪34a之齒形與第二行星齒輪34b之齒形的夾角,且θ1係大於等於零;θp為第P組行星齒輪組34(由上述可知,第P組行星齒輪組可為行星齒輪組342、343、344、345或346)的第一行星齒輪34a之齒形與第二行星齒輪34b之齒形的夾角,且θp係大於θ1;M為第一行星齒輪34a或第二行星齒輪34b的齒數,由上述可知,第一行星齒輪34a與第二行星齒輪34b齒數相同。
依此設計,本發明行星齒輪系30捨棄了傳統行星齒輪減速機組成(由一太陽齒輪、一行星齒輪組及一內齒輪環組成)中加工精度較難提升的內齒輪環,而增加了一個容易得到高加工精度的太陽齒輪,如此實施,不僅可提升系統效率,更可降低系統運轉噪音。況且傳統行星齒輪減速機在空間安排上只能往馬達一側延伸,而本發明的二太陽齒輪31、32a卻可安排於馬達20兩側,使得馬達減速機之空間能夠有效地得到縮減。
然而,以上實施例僅為表達了本發明的較佳實施方式,但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。因此,本發明應以申請專利範圍中限定的請求項內容為準。
10a‧‧‧組裝孔
10b‧‧‧螺絲
10c‧‧‧螺絲
11‧‧‧第一殼罩
11a‧‧‧通孔
11b‧‧‧凸環
11c‧‧‧通孔
12‧‧‧第二殼罩
12a‧‧‧螺孔
12b‧‧‧第一鋼珠軌道
13‧‧‧容置室
14‧‧‧開放孔
15‧‧‧端板
16‧‧‧軸承
17‧‧‧軸承
18‧‧‧中心軸
21‧‧‧環形轉子
22‧‧‧永久磁鐵
23‧‧‧磁鐵護持環
24‧‧‧承載座
24a‧‧‧行星齒輪容置室
25‧‧‧螺孔
26‧‧‧肋環
27‧‧‧圓筒
28‧‧‧中心孔
29‧‧‧馬達定子
31‧‧‧固定太陽齒輪
31a‧‧‧螺孔
31b‧‧‧軸心定位孔
32‧‧‧活動太陽齒輪組
32a‧‧‧活動太陽齒輪
32b‧‧‧圓盤
32c‧‧‧套筒
32d‧‧‧螺孔
32e‧‧‧第二鋼珠軌道
33‧‧‧軸承
34‧‧‧行星齒輪組
34a‧‧‧第一行星齒輪
34b‧‧‧第二行星齒輪
35‧‧‧行星齒輪軸
36‧‧‧第二行星齒輪盤
36a‧‧‧軸孔
36b‧‧‧穿孔
37‧‧‧螺絲
40‧‧‧鋼珠
Claims (9)
- 一種馬達減速機模組,包括:一機殼,其內部提供一中心線用以固接一中心軸;一減速機,由一行星齒輪系組合而成,該減速機接受中心軸的支撐而運轉;一中空型馬達,包含一外層的馬達定子與一內層的永久磁鐵,該馬達並繞設於行星齒輪系的外圍且坐落於機殼內;其中,該行星齒輪系包含:一固定太陽齒輪,固接於該機殼並且被限制和該中心線同軸配置;一活動太陽齒輪,作為一動力輸出端;多個行星齒輪組,分別具有同軸心樞接並且串列的一第一行星齒輪及一第二行星齒輪,該第一行星齒輪相嚙固定太陽齒輪,該第二行星齒輪相嚙活動太陽齒輪;一承載座,樞接於該中心軸並且接受中心軸的支撐,該承載座並結合該馬達的永久磁鐵而共同形成一旋轉部件,其中該旋轉部件係成為一環形轉子的一部份,該環形轉子介於該固定太陽齒輪與活動太陽齒輪之間而分隔該固定太陽齒輪與活動太陽齒輪,該承載座並容設所述多個行星齒輪組而作為行星齒輪系的一動力輸入端;該第一行星齒輪與第二行星齒輪的齒數相同,該固定太陽齒輪與活動太陽齒輪的齒數排除相同而具有一齒數差,所述行星齒輪組係間隔一角度排列而配置於固定太陽齒輪與活動太陽齒輪的外緣,該角度接受下式的拘束:α=〔(360/N)×(R+Q)〕其中:α為第1組行星齒輪組與第P組行星齒輪組的夾角;N為活動太陽齒輪與固定太陽齒輪的齒數差;R等 於零時,Q為大於零且小於1的數值;R為大於等於1且小於等於(N-1)的整數時,Q為大於等於零且小於1的數值;所述行星齒輪組各自的第一行星齒輪之齒形與第二行星齒輪之齒形具有一夾角,所述夾角之間形成一特定角度關係,該特定角度關係接受下式的拘束:θp-θ1=〔(360/M)×Q〕其中:θ1為第1組行星齒輪組的第一行星齒輪之齒形與第二行星齒輪之齒形的夾角,且θ1係大於等於零;θp為第P組行星齒輪組的第一行星齒輪之齒形與第二行星齒輪之齒形的夾角,且θp大於θ1;M為第一行星齒輪或第二行星齒輪的齒數。
- 如申請專利範圍第1項所述的馬達減速機模組,其中該第一行星齒輪與第二行星齒輪的模數排除相同,該固定太陽齒輪與第一行星齒輪模數相同,該活動太陽齒輪與第二行星齒輪的模數相同。
- 如申請專利範圍第1項所述的馬達減速機模組,其中所述多個行星齒輪組的雙側分別配置一行星齒輪盤,該行星齒輪盤定位所述多個行星齒輪組中的各第一行星齒輪與各第二行星齒輪同步繞行中心軸公轉。
- 如申請專利範圍第3項所述的馬達減速機模組,其中所述多個行星齒輪組中的第一行星齒輪與第二行星齒輪同軸樞接於一行星齒輪軸上,該行星齒輪軸的雙端分別固定於所述兩個行星齒輪盤的盤面上。
- 如申請專利範圍第1項所述的馬達減速機模組,其中該活動太陽齒輪結合一圓盤及一套筒而形成一活動太陽齒輪組,該套筒套設於中心軸並與中心軸樞接,該圓盤形成有一作為動力輸出介面的端面。
- 如申請專利範圍第1項所述的馬達減速機模組,其中該活 動太陽齒輪結合一圓盤而形成一活動太陽齒輪組,該活動太陽齒輪組的外緣形成一圓柱面,該圓柱面藉由一軸承與該機殼樞接,該圓盤形成有一作為動力輸出介面的端面。
- 如申請專利範圍第1項所述的馬達減速機模組,其中該活動太陽齒輪結合一圓盤及一套筒而形成一活動太陽齒輪組,該套筒套設於該中心軸並與中心軸樞接,且該活動太陽齒輪組的外緣形成一圓柱面,該圓柱面藉由一軸承與該機殼樞接,該圓盤形成有一作為動力輸出介面的端面。
- 如申請專利範圍第1項所述的馬達減速機模組,其中該永久磁鐵黏貼於承載座上,該承載座的內緣中段處形成一肋環,該肋環並沿該中心軸的徑向朝內延伸而分隔該固定太陽齒輪與活動太陽齒輪。
- 如申請專利範圍第8項所述的馬達減速機模組,其中所述馬達為一內轉式直流無刷馬達,該旋轉部件由複數極對之永久磁鐵黏貼於承載座組合而成,該馬達定子由一具有多槽之導磁鋼片堆與依序繞組於所述多槽內的漆包線繞組結合而成。
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CN110048547A (zh) * | 2019-05-13 | 2019-07-23 | 谷林电器(深圳)有限公司 | 一种齿轮电机和使用该齿轮电机的步行辅助装置 |
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TWM426686U (en) * | 2011-09-20 | 2012-04-11 | Hwa Kai Entpr Co Ltd De | Planetary gearbox structure |
TWI404306B (zh) * | 2010-08-02 | 2013-08-01 | Hiwin Mikrosystem Corp | 具有減速機構之直流有刷馬達 |
CN204403285U (zh) * | 2015-01-08 | 2015-06-17 | 胡晓东 | 一种行星减速机构及减速箱 |
-
2016
- 2016-12-15 TW TW105141565A patent/TWI603018B/zh not_active IP Right Cessation
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