TWI655380B - 平板型減速機 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種減速機，其主要係包括有一動力輸入裝置、一傳動裝置及一動力輸出端，動力輸入裝置包括有一個或多個下壓件，而傳動裝置則包括有多個軸向傳動件、多個復位件及一固定件，鄰近固定件處再設有動力輸出端，當動力輸入端隨著一動力源而轉動時，下壓件將會依序下壓一個軸向傳動件，並致使復位件形變，而被下壓之軸向傳動件的柱體底端又將接觸並擠壓動力輸出端的傳動孔位，以致使動力輸出端轉動，藉此以達到降低轉速及提高轉矩的目的。本發明各個構件皆可使用機械沖床程序所製成，無須使用齒輪，因此，不僅可降低製作時的複雜度及支出成本，又可縮減使用體積而成為一平板型等級的減速機。

Description

平板型減速機

本發明有關於一種減速機，尤指一種可降低齒輪咬合精密度要求及提高產品薄型化的平板型減速機。

減速機(reducer)係一種精密的動力傳動機構，主要是將電動機、內燃機或馬達等高速運轉的動力源通過減速機，以降低輸出端的轉速，及提高輸出端的轉矩。常見使用於交通工具、重型機具、生產設備、機械器具、玩具或日常生活用品中。

一般減速機，例如齒輪減速機(Gear Reducer)、斜齒輪減速Gear Reducer)、行星齒輪減速機(Planetary Gear Reducer)、擺線減速機(Cycloidal Reducer)、蝸輪蝸杆減速機(Turbine Worm Reducer)或諧波減速機(Harmonic Gear Drive)皆需使用到多個齒輪構件。由於齒輪構件於製造時相對複雜及精準度要求高，以致使其製造成本較高，且齒輪的使用也會因為機械損耗而影響工作精準度及產品使用壽命，因此，減速機存在有其改善空間。

本發明之主要目的，在於提出一種減速機，可有效改善習用減速機的部分缺點，減少齒輪的使用，其大部分構件可使用機械沖床所製成，不僅可降低減速機及其構件在製造時的複雜度，又可降低製作成本。

本發明之一目的，在於提出一種減速機，可減少齒輪組的摩擦 力，以曲面接觸及擠壓方式來達到轉速降低及提高轉矩，不僅可維持減速機的使用精準度，又可提高減速機的使用壽命。

本發明之又一目的，在於提出一種減速機，藉由其構件搭配，不僅可有效降低減速機的體積，又可適用於輕薄短小的產品中。

為達成上述目的，本發明提供一種平板型減速機，其主要係包括有：一動力輸入裝置，由一動力輸入端連設有一個或多個下壓件，隨著該動力輸入端的轉動而帶動該下壓件轉動；一傳動裝置，包括有多個軸向傳動件、多個復位件及一固定件，復位件設於軸向傳動件及固定件之間，每一個軸向傳動件係為一柱體，在柱體的兩側端分別定義為一柱體頂端及一柱體底端，柱體頂端鄰近該動力輸入裝置且突出於該復位件外，而柱體底端及部分柱體則可穿過該復位件及該固定件；及一動力輸出端，包括有一孔位盤，鄰近於該傳動裝置的該固定件，孔位盤面對於該固定件的一側面設有多個傳動孔位，每一個傳動孔位皆設有一孔位接觸面，傳動孔位的數量將大於或小於該軸向傳動件的數量；其中，當該動力輸入裝置的下壓件轉動時，將依續碰觸並下壓該軸向傳動件的柱體頂端，以致使該軸向傳動件形成至少一個下壓柱體及其他未被下壓的多個復位柱體，該下壓柱體的柱體底端將穿過該復位件及該固定件而碰觸並擠壓該孔位盤中一相對應傳動孔位的孔位接觸面，以致使該動力輸出端轉動，而該下壓件離開該下壓柱體的柱體頂端時，復位件將驅使該下壓柱體復位成為該復位柱體。。

本發明一實施例中，其中該軸向傳動件的數量係為該下壓件數量的整數倍。

本發明一實施例中，其中該復位件係包括有一復位底盤，復位底盤上設有多個彈片，兩兩彈片之間形成有一間隙，而該軸向傳動件的柱體底端及部分柱體將可穿過該間隙。

本發明一實施例中，其中該柱體頂端的截面積將大於該復位件的間隙大小。

本發明一實施例中，其中該固定件包括有一盤體，盤體上設有多 個固定孔洞，而該軸向傳動件的柱體底端及部分柱體將可穿過該固定孔洞。

本發明一實施例中，其中該復位件係為一彈簧，固定套設於該軸向傳動件之柱體上，彈簧的截面積將大於該固定孔洞的截面積。

本發明一實施例中，其中該下壓件係包括有一引導面及一下壓接觸面，引導面係以一斜度連接該下壓接觸面。

本發明一實施例中，其中該柱體頂端、該柱體底端及該孔位接觸面都具有一曲面或一弧面。

本發明一實施例中，其中該軸向傳動件的柱體上設有一突出片，位於該柱體頂端及該柱體底端之間，突出片將致使該柱體頂端突出於該復位件外。

本發明一實施例中，其中該多個軸向傳動件係排列成為一個環圈或多個環圈者。

本發明一實施例中，其中該動力輸入裝置、該傳動裝置及該動力輸出端可組合成一第一減速單元，而另一動力輸入裝置、另一傳動裝置及另一動力輸出端可組合成一第二減速單元，第一減速單元與第二減速單元之間設有一中介傳動件，中介傳動件可分別連接第一減速單元的動力輸出端及第二減速單元的動力輸入裝置，以致使第二減速單元可隨著第一減速單元的轉動而轉動。

本發明一實施例中，其中該中介傳動件係包括有一套合件及一卡合件，該套合件可套合連接該第一減速單元的動力輸出端，而該卡合件則可卡合固定於該第二減速單元的動力輸入裝置。

20‧‧‧動力輸入裝置

21‧‧‧動力輸入端

25‧‧‧下壓件

251‧‧‧引導面

255‧‧‧下壓接觸面

30‧‧‧傳動裝置

31‧‧‧軸向傳動件

311‧‧‧柱體

313‧‧‧柱體頂端

315‧‧‧突出片

317‧‧‧柱體底端

32‧‧‧下壓柱體

34‧‧‧復位柱體

35‧‧‧復位件

351‧‧‧復位底盤

355‧‧‧彈片

3551‧‧‧軸向突出段

3555‧‧‧橫向突出段

357‧‧‧間隙

37‧‧‧固定件

371‧‧‧盤體

375‧‧‧固定孔洞

40‧‧‧動力輸出端

41‧‧‧孔位盤

45‧‧‧傳動孔位

455‧‧‧孔位接觸面

50‧‧‧動力輸入裝置

51‧‧‧軸向傳動件

513‧‧‧柱體頂端

53‧‧‧第二層軸向傳動件

575‧‧‧第二層傳動孔位

59‧‧‧彈簧

60‧‧‧第一減速單元

70‧‧‧第二減速單元

80‧‧‧中介傳動件

86‧‧‧套合件

87‧‧‧卡合件

第1圖：係本發明平板型減速機一較佳實施例的構造分解圖。

第2圖：係本發明平板型減速機的組合示意圖。

第3A圖及第3B圖：係本發明平板型減速機於轉動時的動作示意圖。

第4圖：係本發明平板型減速機又一實施例的構造分解圖。

第5圖：係本發明平板型減速機又一實施例的構造分解圖。

第6圖：係本發明平板型減速機又一實施例的構造示意圖。

首先，請參閱第1圖、第2圖、第3A圖及第3B圖，係分別為本發明平板型減速機一較佳實施例的構造分解圖、組合示意圖及動作示意圖。其中，第1圖僅顯示出部分軸向傳動件31。如圖所示，本發明平板型減速機(Flat-Plate Reducer)主要係包括有一動力輸入裝置20、一傳動裝置30及一動力輸出端40，其中，傳動裝置30又包括有一軸向傳動件31、一復位件35及一固定件37。

本發明動力輸入裝置20係包括有一動力輸入端21，以動力輸入端21為中心延伸設有一個或多個下壓件25，例如本實施例所示的兩個下壓件25。下壓件25包括有一引導面251及一下壓接觸面255，引導面251將以一斜度延伸而連接該下壓接觸面255。動力輸入端21將可連接有一動力源(未顯示)，例如但不限係為一電動機、內燃機或馬達。當動力輸入裝置20的動力輸入端21連接一動力源時，動力輸入端21將隨著動力源的動作而轉動，而下壓件25則隨著動力輸入端21的轉動而轉動。

本發明傳動裝置30包括有一軸向傳動件31、一復位件35及一固定件37。軸向傳動件31在本實施例中係為一柱體311構造，其兩端側可分別定義為一柱體頂端313及一柱體底端317，且在柱體311上設有一突出片315。柱體頂端313及柱體底端317皆具有一曲面或一弧面構造，以方便與其他構件接觸及擠壓。又，復位件35係為一具有彈性特性的物件，例如在此圖式中，復位件35包括有一復位底盤351，復位底盤351上設有多個彈片355，彈片355的軸向突出端3551將連接該復位底盤351，並向上延伸且連接一橫向突出端3555，兩兩彈片355之間將自然形成有一間隙357。復位件35的間隙357將可讓軸向傳動件31的柱體311及柱體底端317穿越，而復位件突出片315將接觸彈片355的橫向突出端3555。於一實施例中，每一個間隙357都搭配一相對應的軸向傳動件31。突出片315將與柱體頂端313位於彈片355外，鄰近動力輸入裝置20，而柱體311及柱體底端317則位於彈片355的另一側，鄰近固定件37。又，傳動裝置30的固定件37， 例如但不限係包括有一盤體371，且於盤體371上，相對應於軸向傳動件31插置於間隙357的位置延伸處設有多個固定孔洞375。軸向傳動件31的部分柱體311及柱體底端317將被插置並穿越相對應的間隙357及固定孔洞375，而接觸擠壓於動力輸出端40。

本發明動力輸出端40係在一孔位盤41上設有多個傳動孔位45，而每一個孔位45上設有一具有曲面、斜面或弧面的孔位接觸面455。傳動孔位45的數量將不等於軸向傳動件31的數量，換言之，傳動孔位45的數量將大於或小於軸向傳動件31的數量。於此實施例中，軸向傳動件31的數量係為30個，而傳動孔位45則具有32個孔槽。軸向傳動件31將等於或小於間隙357及固定孔洞375的數量，其中又以軸向傳動件31數量等於間隙357及固定孔洞375的數量為較佳。

當動力輸入裝置20連接一動力源(未顯示)，並隨著動力源動作時，下壓件25的下壓接觸面255將依序壓制軸向傳動件31的柱頂頂端313，致使軸向傳動件31向動力輸出端40的方向位移，並觸接於動力輸出端40的傳動孔位45，如此也將造成相對應的彈片355形變。反之，當下壓接觸面255往下個軸向傳動件31移動而離開先前被壓制的軸向傳動件31時，軸向傳動件31將因為彈片355恢復原來形狀而致使軸向傳動件31恢復到原來位置，如第3A圖所示。被下壓接觸面255下壓而位移的軸向傳動件31將可定義為一下壓柱體312，而其他未被壓制或因為下壓接觸面255離開而恢復到原來位置的軸向傳動件31則定義為一復位柱體314。

由於本發明的下壓件25具有一斜面的引導面251，且軸向傳動件31的柱體頂端313亦具有一曲面、狐面或斜面，因此，當下壓件25接觸到欲壓制的軸向傳動件31時，引導面251會先碰觸並引導軸向傳動件31緩慢往動力輸出端40方向移動，直到下壓接觸面255碰到柱體頂端313時，讓柱體底端317接觸到傳動孔位45的最深位置，如第3B圖所示，並擠壓傳動孔位45及動力輸出端40向一特定方向移動。又，由於柱體底端317及傳動孔位45皆具有其個別的曲面、弧面或斜面，因此，當其接觸時會形成緩慢的推擠，藉此，以形成動力輸出端40具有平緩且穩定的轉動。

於此實施例中，一動力輸入裝置20具有兩個下壓件25，在轉動過程中，同時可壓制兩個軸向傳動件21向下位移及擠壓動力輸出端40的傳動孔位45。因此，如果傳動裝置30具有30個軸向傳動件31，且一次可向下壓制兩個軸向傳動件31，則其轉速比即為30/2=15。同理，如果傳動裝置30具有60個軸向傳動件31，且具有三個下壓件25，則其轉速比即為60/3=20。藉此，可達到本發明減速機減少轉速及提高轉矩的目的。

本發明動力輸出端40之傳動孔位45的數量將大於或小於軸向傳動件31、固定孔洞375、彈片355及/或間隙357的數量。如果傳動孔位45的數量大於軸向傳動件31的數量，例如本圖示中所顯示的傳動孔位45係有32個，而軸向傳動件31具有30個，如此，動力輸出端40將受到傳動裝置30的接觸及擠壓而與動力輸入端21的轉動方向相反，例如，動力輸入端21係順時針方向轉動，則動力輸出端40係以反時針方向轉動。反之，如果傳動孔位45的數量小於軸向傳動件31，則動力輸出端40將受到傳動裝置30的接觸及擠壓而與動力輸入端21的轉動方向相同，動力輸入端21係以順時針轉動時，動力輸出端40也是順時針方向轉動。

接續，請參閱第4圖，係為本發明又一實施例的構造分解圖。如圖所示，軸向傳動件51亦可設計為一頂端大而底端小的斜柱體，同樣可定義為一柱體頂端513、一柱體(如第1圖之311)及一柱體底端(如第1圖之317)，相較於前述第1圖，本實施例的軸向傳動件51將不具有突出片(315)。又，復位件亦可設計為一彈簧59，以取代前述實施例的復位底盤(351)、彈片(355)及間隙(357)。彈簧59可固定於固定孔洞375上，或直接套設於柱體(311)周邊，只需柱體頂端513的截面積大於彈簧59的截面積大小，或彈簧59的截面積將大於該固定孔洞375的截面積，以致使柱體頂端513外露於彈簧59外。

又，本發明的動力輸入裝置50也可設計為只有單一下壓件25者，下壓件25連接該動力輸入端21。當動力輸入端21連接一動力源而轉動時，同一時間下壓件25只能壓制單一軸向傳動件51位移，如此，其轉速比即為30/1=30。本發明的下壓件25可設計為一個或多個，如果是多個，則軸向傳動件51的個數 必須係為下壓件25個數的整數倍，軸向傳動件51個數必須可以整除下壓件25個數。

另外，請參閱第5圖，係為本發明又一實施例的構造分解圖。如圖所示，為增加本實施例的精密度或轉速比，也可將固定件37的固定孔洞375設計為單一環圈或多個環圈型態，例如本實施例所顯示的雙環圈或三環圈。第二環圈的固定孔洞575位置將設於第一環圈固定孔洞375的兩兩之間，當下壓件25轉動時，下壓接觸面255同一時間只能向下壓制其中一軸向傳動件31、53向下通過固定孔洞375或575。同理，如果要設計為三環圈固定孔洞，第三環圈固定孔洞最好也可以錯開第一環圈固定孔洞及第二環圈固定孔洞的相對位置。

相對於二環圈式固定孔洞375、575的構造，其軸向傳動件31、53也需設計為二環圈式，每一個軸向傳動件31、53皆具有其相對應的固定孔洞375、575。而傳動孔位45則可設計為多圈式或共用單圈式者皆可，同樣可達到減少轉速及提高轉矩的目的。而此實施例的轉速比即可為所有軸向傳動件31、53個數除以下壓件25個數，例如所有軸向傳動件為50個時，下壓件若只有1個，則其轉速比即為50/1=50。

最後，請參閱第6圖，係為本發明平板型減速機又一實施例的構造示意圖。如圖所示，平板減速機係包括複數個減速單元所構成，例如本圖所示的第一減速單元60及第二減速單元70，而第一減速單元60及第二減速單元70之間設有一中介傳動件80。中介傳動件80包括有一套合件86及一卡合件87，套合件86可連接第一減速單元60的動力輸出端40，並隨著第一減速單元60之動力輸出端40而轉動。卡合件87將可卡合固定於第二減速單元70的動力輸出端21，以作為第二減速單元70的動力源。當卡合件87隨著套合件86及第一減速單元60轉動時，也將帶動第二減速單元70的動力輸入裝置20轉動，如此更可達到減少轉速及提高轉矩的目的。

又，由於本發明的動力輸入裝置20、傳動裝置30、軸向傳動件31、復位件35、固定件37及動力輸出端40皆可使用成熟的機械沖壓程序製成，不需要使用到精密製造程序，因此，不僅可有利於製作的方便性，也可節省製造成 本。且，本發明構件都可以利用巧妙搭配設置，不需要齒輪構件，不僅可增加產品使用精準度及使用壽命，也可以減少使用體積，而達到平板型等級的厚度，因此為一平板型減速機。

上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

Claims (12)

1. 一種平板型減速機，其主要係包括有： 　一動力輸入裝置，由一動力輸入端連設有一個或多個下壓件，隨著該動力輸入端的轉動而帶動該下壓件轉動； 　一傳動裝置，包括有多個軸向傳動件、多個復位件及一固定件，復位件設於軸向傳動件及固定件之間，每一個軸向傳動件係為一柱體，在柱體的兩側端分別定義為一柱體頂端及一柱體底端，柱體頂端鄰近該動力輸入裝置且位於該復位件外，而柱體底端及部分柱體則可穿過該復位件及該固定件；及 一動力輸出端，包括有一孔位盤，鄰近於該傳動裝置的固定件，孔位盤面對於該固定件的一側面設有多個傳動孔位，每一個傳動孔位皆具有一孔位接觸面，傳動孔位的數量將大於或小於該軸向傳動件的數量； 　其中，當該動力輸入裝置的下壓件轉動時，將依續碰觸並下壓該軸向傳動件的柱體頂端，以致使該軸向傳動件形成至少一個下壓柱體及其他未被下壓的多個復位柱體，該下壓柱體的柱體底端穿過該復位件及該固定件而碰觸並擠壓該孔位盤中一相對應傳動孔位，以驅使該動力輸出端轉動，而該下壓件離開該下壓柱體的柱體頂端時，復位件將驅使該下壓柱體復位並成為該復位柱體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之平板型減速機，其中該軸向傳動件的數量係為該下壓件數量的整數倍。
3. 如申請專利範圍第1項所述之平板型減速機，其中該復位件係包括有一復位底盤，復位底盤上設有多個彈片，兩兩彈片之間形成有一間隙，而該軸向傳動件的柱體底端及部分柱體即可穿過該間隙。
4. 如申請專利範圍第3項所述之平板型減速機，其中該柱體頂端的截面積將大於該復位件的間隙大小。
5. 如申請專利範圍第1項所述之平板型減速機，其中該固定件包括有一盤體，盤體上設有多個固定孔洞，而該軸向傳動件的柱體底端及部分柱體將可穿過該固定孔洞。
6. 如申請專利範圍第5項所述之平板型減速機，其中該復位件係為一彈簧，套設於該軸向傳動件之柱體上，彈簧的截面積將大於該固定孔洞的截面積。
7. 如申請專利範圍第1項所述之平板型減速機，其中該下壓件係包括有一引導面及一下壓接觸面，引導面係以一斜度連接該下壓接觸面。
8. 如申請專利範圍第1項所述之平板型減速機，其中該柱體頂端、該柱體底端及該孔位接觸面都具有一曲面、一斜面或一弧面。
9. 如申請專利範圍第1項所述之平板型減速機，其中該軸向傳動件的柱體上設有一突出片，位於該柱體頂端及該柱體底端之間，突出片將致使該柱體頂端突出於該復位件外。
10. 如申請專利範圍第1項所述之平板型減速機，其中該多個軸向傳動件係排列成為一個環圈或多個環圈者。
11. 如申請專利範圍第1項所述之平板型減速機，其中該動力輸入裝置、該傳動裝置及該動力輸出端可組合成一第一減速單元，而另一動力輸入裝置、另一傳動裝置及另一動力輸出端可組合成一第二減速單元，第一減速單元與第二減速單元之間設有一中介傳動件，中介傳動件可分別連接第一減速單元的動力輸出端及第二減速單元的動力輸入裝置，以致使第二減速單元可隨著第一減速單元的轉動而轉動。
12. 如申請專利範圍第11項所述之平板型減速機，其中該中介傳動件係包括有一套合件及一卡合件，該套合件可套合連接該第一減速單元的動力輸出端，而該卡合件則可卡合固定於該第二減速單元的動力輸入裝置。