TWI739356B

TWI739356B - 傳動裝置

Info

Publication number: TWI739356B
Application number: TW109109790A
Authority: TW
Inventors: 廖志勇; 胡為民; 賴逢祥; 俞木凱; 黃相瑀; 蕭志弘
Original assignee: 東元電機股份有限公司
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2021-09-11
Also published as: TW202136658A

Abstract

一種傳動裝置包含一傳動裝置本體、一第一限位軸承、一動力輸出軸件、一第二限位軸承、複數個限位件及一負載組接件。傳動裝置本體具有一輸出端部，輸出端部開設有一容置槽，容置槽設有一容置段與一抵頂段。第一限位軸承係抵接於抵頂段。動力輸出軸件係可轉動地設置於容置槽內，並具有一軸承固定環與一環狀分隔結構，且環狀分隔結構係抵接於第一限位軸承。第二限位軸承係套設於軸承固定環並抵接於環狀分隔結構。複數個限位件係分別鎖固於輸出端部，並卡抵住第二限位軸承。負載組接件係套設於輸出端部，並固接於動力輸出軸件。

Description

傳動裝置

本發明係關於一種傳動裝置，尤其是指一種應用於機械手臂之傳動裝置。

一般來說，在機器人的領域中，主要可以包含工業機器人與協作機器人，而工業機器人主要是用來實現自動化作業的製程，而協作機器人則主要是用來與人類協同工作，也因此協作機器人的關節模組往往會有重量及體積之要求，且其所使用之減速機多以諧波式為主，以柔輪作為輸出軸。其中，由於在體積的要求下，空間受到限制，因此通常會使用一交錯滾子軸承來承載軸向及徑向的負荷，但使用這類型的諧波減速機多為模組型，也因此會使得減速機的成本相對較高，同時還有重量較重的問題。

有鑒於在先前技術中，現有的協作機器人大都使用模組型的諧波減速機，而模組型的諧波減速機為了有效的減少體積通常都會使用交錯滾子軸承來承載徑向與軸向的負荷，也因此導致模組型的諧波減速機的重量與價格都相對較高；緣此，本發明的主要目的在於提供一種傳動裝置，可以利用特殊的機構來配合一般滾子型的軸承，進而達到可以有效承載軸向與徑向負荷的功能，藉以有效地減輕傳動裝置的重量並使成本相對地降低。

本發明為解決先前技術之問題，所採用的必要技術手段是提供一種傳動裝置，包含一傳動裝置本體、一第一限位軸承、一動力輸出軸件、一第二限位軸承、複數個限位件以及一負載組接件。

傳動裝置本體具有一輸出端部，輸出端部開設有一容置槽，且容置槽沿一組裝方向依序設有一容置段與一抵頂段，且抵頂段之內徑小於容置段之內徑。

第一限位軸承包含一第一軸承外環以及一第一軸承內環。第一軸承外環係抵接於抵頂段。第一軸承內環係可轉動地設置於第一軸承外環之內側。

動力輸出軸件係可轉動地設置於容置槽內，並具有一軸承固定環與一環狀分隔結構，環狀分隔結構係自軸承固定環徑向凸伸出，且環狀分隔結構係抵接於第一軸承內環。

第二限位軸承包含一第二軸承內環以及一第二軸承外環。第二軸承內環係套設於軸承固定環並抵接於環狀分隔結構相對於第一軸承內環之另一側。第二軸承外環係可轉動地設置於第二軸承內環之外側。

複數個限位件係分別鎖固於輸出端部，並卡抵住第二軸承外環。負載組接件係套設於輸出端部，並固接於動力輸出軸件。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，傳動裝置更包含一承接軸套，係可轉動地設置於該容置槽內，動力輸出軸件具有一傳動軸本體，傳動軸本體係固接地穿設於該承接軸套。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，輸出端部更具有一環形端面，環形端面係鄰接於容置槽，且限位件係固定於環形端面。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，環狀分隔結構更將軸承固定環區分出一內側設置區與一外側設置區，且第一軸承內環係套設固定於內側設置區，並抵接於環狀分隔結構，第二軸承內環係套設固定於外側設置區，並抵接於環狀分隔結構相對於第一軸承內環之另一側。

在上述必要技術手段所衍生之一附屬技術手段中，動力輸出軸件更包含一傳動軸本體，軸承固定環係一體成型地自轉動軸本體之一端向外延伸所形成。較佳者，負載組接件更具有一內縮槽，內縮槽係固接於傳動軸本體。

綜上所述，由於本發明之傳動裝置是利用第一限位軸承與第二限位軸承分別套設固定於軸承固定環，使第一限位軸承與第二限位軸承之內環分別抵接於環狀分隔結構，而第一限位軸承與第二限位軸承之外環則分別受到抵頂段與限位件之抵頂，因此可以有效的承受動力輸出軸件在轉動時的軸向負荷與徑向負荷。

本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。

請參閱第一圖至第三圖，第一圖係顯示本發明之傳動裝置之立體分解示意圖；第二圖係顯示在本發明之傳動裝置中，第一限位軸承與第二限位軸承設置於軸承固定環之部分分解之立體分解示意圖；第三圖係顯示在本發明之傳動裝置中，負載組接件與傳動裝置本體分解之立體分解示意圖。

如第一圖至第三圖所示，一種傳動裝置100包含一傳動裝置本體1、一承接軸套2、一第一限位軸承3、一動力輸出軸件4、一第二限位軸承5、六個限位件6（圖中僅標示一個）以及一負載組接件7。

傳動裝置本體1具有一輸出端部11，輸出端部11開設有一容置槽111，並具有一環形端面112。容置槽111沿一組裝方向D1依序設有一容置段1111與一抵頂段1112，且抵頂段1112之內徑小於容置段1111之內徑。環形端面112是鄰接於容置槽111，並開設有六個固定孔1121（圖中僅標示一個）。承接軸套2係可轉動地設置於容置槽111之抵頂段1112內。

第一限位軸承3包含一第一軸承外環31以及一第一軸承內環32。第一軸承外環31係抵接於抵頂段1112。第一軸承內環32係可轉動地設置於第一軸承外環31之內側。在實際運用上，第一軸承內環32與第一軸承外環31之間更設有複數個滾子，且在本實施例中為滾珠，藉以使第一軸承外環31與第一軸承內環32可以相對地轉動。

動力輸出軸件4包含一轉動軸本體41、一軸承固定環42以及一環狀分隔結構43。轉動軸本體41係固接地穿設於承接軸套2，軸承固定環42係一體成型地自轉動軸本體41之一端向外延伸所形成，而環狀分隔結構43是自軸承固定環42沿一垂直於組裝方向D1之徑向D2凸伸出，並將軸承固定環42區分出一內側設置區421與一外側設置區422；其中，第一軸承內環32係套設固定於內側設置區421，並抵接於環狀分隔結構43。

第二限位軸承5包含一第二軸承內環51以及一第二軸承外環52。第二軸承內環51係套設固定於外側設置區422，並抵接於環狀分隔結構43相對於第一軸承內環32之另一側。第二軸承外環52係可轉動地設置於第二軸承內環51之外側。

六個限位件6係分別鎖固於環形端面112之固定孔1121，且六個限位件6在鎖固於環形端面112時更卡抵住第二軸承外環52，藉以有效地將第二限位軸承5固定於容置段1111中。負載組接件7包含一負載組接件本體71與八個鎖固件72；其中，負載組接件本體71還設有一內縮槽711，且負載組接件本體71之周面更開設有複數個連結孔712（圖中僅標示一個）。此外，負載組接件7是將內縮槽711透過鎖固件72鎖固於轉動軸本體41之一端，藉以使負載組接件7固接於動力輸出軸件4，且當負載組接件7固接於動力輸出軸件4時，負載組接件本體71更可轉動地套設於轉動軸是係套設於輸出端部11。在實際運用上，負載組接件7例如為一負載安裝法蘭（Flange），可以用來安裝夾爪等其他機械手臂之作業端。

請繼續參閱第四圖與第五圖，第四圖係顯示本發明之傳動裝置之立體示意圖；第五圖係為第四圖之A-A剖面示意圖。

如第一圖至第五圖所示，在本實施例中，在實務上，第一限位軸承3與第二限位軸承5是分別套設固定於軸承固定環42之內側設置區421與外側設置區422，並使第一軸承內環32與第二軸承內環51分別抵接於環狀分隔結構43，然後再將動力輸出軸件4連同第一限位軸承3與第二限位軸承5一起置入容置槽111內，並使第一軸承外環31容置於容置段1111而抵接於抵頂段1112；但不限於此，第一限位軸承3也可以是先容置於容置段1111而使第一軸承外環31抵接於抵頂段1112，然後再將動力輸出軸件4與第二限位軸承5置入容置槽111內，並使第一軸承內環32套接於軸承固定環42之內側設置區421並抵接於環狀分隔結構43。

承上所述，在動力輸出軸件4、第一限位軸承3與第二限位軸承5置入容置槽111內之後，限位件6是鎖固於環形端面112之固定孔1121，並同時抵接住第二軸承外環52。

綜上所述，相較於先前技術之協作機器人所使用的模組型諧波減速機大都使用價格較高且重量較重的交錯滾子軸承來承載徑向與軸向的負荷，導致協作機器人的製造成本相對地增加且重量也較重；本發明之傳動裝置主要是利用第一限位軸承與第二限位軸承分別套設固定於軸承固定環，使第一限位軸承與第二限位軸承之內環分別抵接於環狀分隔結構，而第一限位軸承與第二限位軸承之外環則分別受到抵頂段與限位件之抵頂，因此可以有效的承受動力輸出軸件在轉動時的軸向負荷與徑向負荷，此外由於本發明所使用之第一限位軸承與第二限位軸承皆為一般常見的軸承，因此不僅有重量較輕的優勢，且還能有效降低傳動裝置的製造成本。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。

100:傳動裝置 1:傳動裝置本體 11:輸出端部 111:容置槽 1111:容置段 1112:抵頂段 112:環形端面 1121:固定孔 2:承接軸套 3:第一限位軸承 31:第一軸承外環 32:第一軸承內環 4:動力輸出軸件 41:轉動軸本體 42:軸承固定環 421:內側設置區 422:外側設置區 43:環狀分隔結構 5:第二限位軸承 51:第二軸承內環 52:第二軸承外環 6:限位件 7:負載組接件 71:負載組接件本體 711:內縮槽 712:連結孔 72:鎖固件 D1:組裝方向 D2:徑向

第一圖係顯示本發明之傳動裝置之立體分解示意圖；第二圖係顯示在本發明之傳動裝置中，第一限位軸承與第二限位軸承設置於軸承固定環之部分分解之立體分解示意圖；第三圖係顯示在本發明之傳動裝置中，負載組接件與傳動裝置本體分解之立體分解示意圖；第四圖係顯示本發明之傳動裝置之立體示意圖；以及第五圖係為第四圖之A-A剖面示意圖。

100:傳動裝置

1:傳動裝置本體

11:輸出端部

111:容置槽

1111:容置段

1112:抵頂段

1121:固定孔

2:承接軸套

3:第一限位軸承

31:第一軸承外環

32:第一軸承內環

4:動力輸出軸件

41:轉動軸本體

42:軸承固定環

421:內側設置區

422:外側設置區

43:環狀分隔結構

5:第二限位軸承

51:第二軸承內環

52:第二軸承外環

6:限位件

7:負載組接件

71:負載組接件本體

711:內縮槽

712:連結孔

72:鎖固件

D1:組裝方向

D2:徑向

Claims

一種傳動裝置，包含：一傳動裝置本體，具有一輸出端部，該輸出端部開設有一容置槽，且該容置槽沿一組裝方向依序設有一容置段與一抵頂段，且該抵頂段之內徑小於該容置段之內徑，該輸出端部更具有一環形端面，該環形端面係鄰接於該容置槽；一第一限位軸承，包含：一第一軸承外環，係抵接於該抵頂段；以及一第一軸承內環，係可轉動地設置於該第一軸承外環之內側；一動力輸出軸件，係可轉動地設置於該容置槽內，並具有一軸承固定環與一環狀分隔結構，該環狀分隔結構係自該軸承固定環徑向凸伸出，且該環狀分隔結構係抵接於該第一軸承內環；一第二限位軸承，包含：一第二軸承內環，係套設於該軸承固定環，並抵接於該環狀分隔結構相對於該第一軸承內環之另一側；以及一第二軸承外環，係可轉動地設置於該第二軸承內環之外側；複數個限位件，係分別鎖固於該環形端面，並卡抵住該第二軸承外環；以及一負載組接件，係套設於該輸出端部，並固接於該動力輸出軸件。
如請求項1所述之傳動裝置，更包含一承接軸套，係可轉動地設置於該容置槽內，該動力輸出軸件具有一傳動軸本體，該傳動軸本體係固接地穿設於該承接軸套。
如請求項1所述之傳動裝置，其中，該環狀分隔結構更將該軸承固定環區分出一內側設置區與一外側設置區，且該第一軸承內環係套設固定於該內側設置區，並抵接於該環狀分隔結構，該第二軸承內環係套設固定於該外側設置區，並抵接於該環狀分隔結構相對於該第一軸承內環之另一側。
如請求項1所述之傳動裝置，其中，該動力輸出軸件更包含一傳動軸本體，該軸承固定環係一體成型地自該轉動軸本體之一端向外延伸所形成。
如請求項4所述之傳動裝置，其中，該負載組接件更具有一內縮槽，該內縮槽係固接於該傳動軸本體。