TWI822542B - 單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構 - Google Patents
單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構 Download PDFInfo
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Abstract
本創作包括輸入組、環齒輪聯結件，以及第一至第三齒輪組；輸入組的驅動齒輪和太陽齒輪受其輸入軸驅動而一起旋轉；環齒輪聯結件結合第一、第二齒輪組的內齒輪及環齒輪；第三齒輪組的各從動齒輪與第二齒輪組之相對應的行星齒輪同軸結合且與第三齒輪組的增速齒輪相嚙合。本創作的第一齒輪組的內齒輪帶動環齒輪相對太陽齒輪反向旋轉，第二齒輪組同時由太陽齒輪和環齒輪輸入動力而具有二自由度，反向驅動，使各行星齒輪加速自轉，再驅動第三齒輪組，使輸出軸作增速旋轉，能提供一種結構精簡穩定且增速效益佳的單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構，可應用於一般工具機加裝此高速刀把進行高速切削。
Description
本創作係涉及一種齒輪裝置，尤指一種結構精簡穩定且增速效益佳的單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構，可應用於一般工具機加裝此高速刀把進行高速切削。
由於馬達、引擎等動力源之輸出軸的轉速固定，因此無法適用於各種不同的用途。一旦具有高速或低速應用的需求時，動力源便需要搭配一變速機構來，提高或降低轉速。
現有的變速機構常需要設置多數個一自由度的齒輪組來達到調整轉速的目的；但是為了獲得較大的變速效果，一自由度齒輪組的數量也會隨之增加，造成變速機構結構複雜的情況。
由此可知，為了降低現有變速機構的結構複雜程度，現有的變速機構在結構配置上，仍有進一步改良的空間，如一般工具機無法增速刀具轉速進行高速切削。
為了解決現有變速機構結構複雜的問題，本創作提供一種單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構，可提供於一般工具機加裝此增速刀把進行高速切削，能夠達到精簡穩定結構及獲得較佳之增速效益的目的。
本創作解決技術問題所提出之單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構，其包括：一機殼，其內部中空；
一輸入組，其包括有一輸入軸、一驅動齒輪及一太陽齒輪；該輸入軸呈桿狀且能轉動地穿置於該機殼；該驅動齒輪與該太陽齒輪同軸地結合於該輸入軸且能與該輸入軸一起旋轉；一環齒輪聯結件，其位於該機殼內、同軸地套設於該輸入軸且能以該輸入軸為軸心而旋轉；一第一齒輪組，其位於該機殼內且包括有多數個中間齒輪及一內齒輪；該多數個中間齒輪等角度地圍繞該驅動齒輪，各該中間齒輪能夠在固定的位置旋轉且與該驅動齒輪相嚙合；該內齒輪呈環狀且環繞該多數個中間齒輪、與各該中間齒輪相嚙合且能環繞該多數個中間齒輪旋轉；一第二齒輪組，其位於該機殼內且包括有一行星架、多數個行星齒輪及一環齒輪；該多數個行星齒輪等角度地圍繞該太陽齒輪，各該行星齒輪能轉動地結合於該行星架且與該太陽齒輪相嚙合；該環齒輪環繞該多數個行星齒輪、與各該行星齒輪相嚙合且能環繞該多數個行星齒輪旋轉；該內齒輪和該環齒輪固結於該環齒輪聯結件的相對兩側，且該內齒輪、該環齒輪能與該環齒輪聯結件一起旋轉；以及該行星架與該機殼的第一殼體間設置一滑動軸承；一第三齒輪組，其位於該機殼內且包括有一輸出件及多數個從動齒輪；該輸出件包括有同軸設置且能一起旋轉的一輸出軸及一增速齒輪，該輸出軸能轉動地穿置於該機殼；該多數個從動齒輪分別同軸地結合於該多數個行星齒輪，且穿過該行星架，由該行星架支撐各該行星齒輪的一行星齒輪軸，各該從動齒輪能與相結合的一該行星齒輪一起旋轉且與該增速齒輪相嚙合。
所述之單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構，其中各所述之行星齒輪包括有一鍵槽；各該從動齒輪係以一第三卡合鍵與相結合之一該行星齒輪的鍵槽相卡合。
所述之單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構，其中所述之輸入軸包括有一延伸方向、於該延伸方向上位置相對的一第一端及一第二端，以及一鍵槽；該輸入軸的第二端插入該機殼內；該鍵槽凹設於該輸入軸的周面，且沿著該輸入軸的延伸方向延伸至該輸入軸的第二端；該驅動齒輪係以一第一卡合鍵與該輸入軸的鍵槽相卡合。
所述之單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構，其中所述之太陽齒輪係以一第二卡合鍵與該鍵槽相卡合。
所述之單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構，其中所述之環齒輪聯結件係由兩聯結塊結合而成。
本創作的技術手段可獲得的功效增進在於：本創作的單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構，其以該環齒輪聯結件結合該第一齒輪組的內齒輪和該第二齒輪組的環齒輪，該第二齒輪組同時由該太陽齒輪和該環齒輪輸入動力而具有二自由度，使該環齒輪與該太陽齒輪反向旋轉，讓介於該環齒輪與該太陽齒輪間的各該行星齒輪加速自轉，再驅動該第三齒輪組的輸出件，使該輸出件的輸出軸作增速旋轉，能精簡且相對穩定整體的結構。
10:機殼
11:第一殼體
12:第二殼體
20:輸入組
21:輸入軸
211:第一端
212:第二端
213:鍵槽
22:驅動齒輪
23:太陽齒輪
30:環齒輪聯結件
301:第一側
302:第二側
31:聯結塊
32:連接件
40:第一齒輪組
42:中間齒輪
43:內齒輪
24:第一卡合鍵
50:第二齒輪組
51:行星架
511:行星臂
53:行星齒輪
531:行星齒輪軸
532:鍵槽
54:環齒輪
55:滑動軸承
25:第二卡合鍵
60:第三齒輪組
61:輸出件
611:輸出軸
612:增速齒輪
62:從動齒輪
63:第三卡合鍵
64:徑向軸承
圖1係本創作較佳實施例的外觀立體示意圖。
圖2係本創作較佳實施例的另一外觀立體示意圖。
圖3係本創作較佳實施例的元件分解示意圖。
圖4係本創作較佳實施例的另一元件分解示意圖。
圖5係本創作較佳實施例的平面示意圖。
圖6係本創作較佳實施例沿圖5之A-A割面線的剖面示意圖。
圖7係本創作較佳實施例沿圖6之B-B割面線的剖面示意圖。
圖8係本創作較佳實施例沿圖6之C-C割面線的剖面示意圖。
為能詳細瞭解本創作的技術特徵及實用功效，並可依照發明內容來實現，玆進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如後：如圖1至圖4所示，本創作之較佳實施例的單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構，其包括有一機殼10、一輸入組20、一環齒輪聯結件30、一第一齒輪組40、一第二齒輪組50及一第三齒輪組60。
如圖1至圖3所示，該機殼10的內部中空且包括有一第一殼體11及一第二殼體12；其中，該第一殼體11及該第二殼體12皆呈筒狀，且該第二殼體12套置於該第一殼體11。
如圖1至圖4及圖6所示，該輸入組20包括有一輸入軸21、一驅動齒輪22及一太陽齒輪23。該輸入軸21呈桿狀且包括有一延伸方向、於該延伸方向上位置相對的一第一端211及一第二端212，以及一鍵槽213；該輸入軸21以其第二端212穿過該第一殼體11且插入該機殼10的內部，而能轉動地穿置於該機殼10；該鍵槽213凹設於該輸入軸21的周面，且沿著該輸入軸21的延伸方向延伸至該輸入軸21的第二端212。該驅動齒輪22和該太陽齒輪23同軸地結合於該輸入軸21且能與該輸入軸21一起旋轉；在本創作的較佳實施例中，該驅動齒輪22和該太陽齒輪23分別以一第一卡合鍵24及一第二卡合鍵25與該輸入軸21的鍵槽213相卡合，藉此來與該輸入軸21相結合。
如圖3及圖6所示，該環齒輪聯結件30係由兩聯結塊31搭配兩連接件32結合而成，使該環齒輪聯結件30方便組裝；且該環齒輪聯結件30包括有位置相對的一第一側301及一第二側302，該環齒輪聯結件30位於該機殼10內、同軸地裝設於該輸入軸21且能以該輸入軸21為軸心而旋轉。該環齒輪聯結件30
內亦能設置套設於該輸入軸21的一軸承，藉此支撐該輸入軸21且使該輸入軸21穩定旋轉。
如圖3及圖6所示，該第一齒輪組40位於該機殼10內，該第一齒輪組40包括有四個中間齒輪42及一內齒輪43。
如圖3及圖6所示，該數個中間齒輪42等角度地圍繞該驅動齒輪22，各該中間齒輪42能轉動地結合於固結於該第一殼體11；因此，各該中間齒輪42能夠在固定的位置旋轉，也就是各該中間齒輪42僅能在原地自轉而不能相對該驅動齒輪22公轉；且各該中間齒輪42與該驅動齒輪22相嚙合。該內齒輪43環繞該數個中間齒輪42、與各該中間齒輪42相嚙合且能環繞該數個中間齒輪42旋轉；在本創作中，該內齒輪43固結於該環齒輪聯結件30的第一側301而能與該環齒輪聯結件30一起旋轉。
如圖3、圖4、圖6及圖7所示，該第二齒輪組50位於該機殼10內，且第二齒輪組50和該第一齒輪組40受該環齒輪聯結件30所區隔。該第二齒輪組50包括有一行星架51、數個行星齒輪53及一環齒輪54。其中，該行星架51包括有呈板狀的一行星臂511。
如圖3、圖6及圖7所示，該數個行星齒輪53等角度地圍繞該太陽齒輪23，各該行星齒輪53能轉動地結合於能轉動之該行星架51的行星臂511且與該太陽齒輪23相嚙合；因此，各該行星齒輪53能夠隨著該行星架51而環繞該太陽齒輪23公轉；在本創作的較佳實施例中，各該行星齒輪53包括有一鍵槽532。該環齒輪54環繞該數個行星齒輪53、與各該行星齒輪53相嚙合且能環繞該數個行星齒輪53旋轉；在本創作中，該環齒輪54固結於該環齒輪聯結件30的第二側302而能與該環齒輪聯結件30及該內齒輪43一起旋轉；另該行星架51的行星臂511與該第一殼體11間設置一滑動軸承55，使該行星架51穩定緩慢轉動。
如圖3、圖4及圖6所示，該第三齒輪組60位於該機殼10內且包括有一輸出件61及數個從動齒輪62。其中，該輸出件61包括有一輸出軸611及一增速齒輪612；該輸出軸611呈桿狀且包括有一延伸方向，以及在該輸出軸611延伸方向上位置相對的一輸出端及一輸入端，該輸出軸611能轉動地穿置於該機殼10的第二殼體12，且該輸出軸611的輸出端穿出該第二殼體12；該增速齒輪612同軸地固結於該輸出軸611的輸入端且與該輸入軸21的第二端212相間隔，該增速齒輪612與該輸出軸611能一起旋轉。
如圖3、圖4及圖6所示，在本創作中，所述從動齒輪62的數目與所述行星齒輪53的數目相對應，該第三齒輪組60對應該數個行星齒輪53而將所述從動齒輪62設為數個；數個該從動齒輪62分別同軸於該行星齒輪軸531地結合於數個該行星齒輪53，且各該從動齒輪62能與相結合於該行星齒輪軸531的一該行星齒輪53一起旋轉；在本創作的較佳實施例中，各該從動齒輪62係以一第三卡合鍵63與相對應之一該行星齒輪軸531的鍵槽532相卡合，藉此來與該行星齒輪53相結合。
如圖6所示，該輸入軸21的第一端211能結合一動力源，當動力源將動力由該輸入軸21輸入後，動力分成二流向，一為直接由該輸入軸21高速傳動該太陽齒輪23，帶動該太陽齒輪23高速轉動；二為依序經由該內齒輪43及該環齒輪聯結件30傳遞至該環齒輪54。
如圖6至8所示，在本創作中，該第二齒輪組50同時由該太陽齒輪23和該環齒輪54輸入動力而具有二自由度，讓該環齒輪54驅動數個該行星齒輪53，使該環齒輪54與該太陽齒輪23反向旋轉，進而驅使介於該環齒輪54與該太陽齒輪23間的各該行星齒輪53加速自轉；加速自轉的各該行星齒輪53再將動力輸入該第三齒輪組60，由該第三齒輪組60進一步增速。在本創作中，該第二齒輪組50同時由該太陽齒輪23和該環齒輪54輸入動力而具有二自由度，讓各該
行星齒輪53加速自轉後再驅動該第三齒輪組60的輸出件61，使該輸出件61的輸出軸611作增速旋轉，同時於該輸出軸611與該第二殼體12間設置徑向軸承64剛性支撐該輸出件61，較佳以二軸承支撐。若該驅動齒輪22的齒數94T、該第一齒輪組40的各中間齒輪42的齒數25T、內齒輪43的齒數144T；該太陽齒輪23的齒數94T、該第二齒輪組50之各行星齒輪53的齒數25T、環齒輪54的齒數144T；該第三齒輪組60之各從動齒輪62的齒數94T、該增速齒輪612的齒數25T；該輸入軸21的轉速3600rpm，該輸出軸611的轉速50895rpm，增速比為14.1。
以上所述，僅是本創作的較佳實施例，並非對本創作作任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者，若在不脫離本創作所提技術方案的範圍內，利用本創作所揭示技術內容所作出局部更動或修飾的等效實施例，並且未脫離本創作的技術方案內容，均仍屬於本創作技術方案的範圍內。
10:機殼
11:第一殼體
12:第二殼體
21:輸入軸
211:第一端
212:第二端
213:鍵槽
22:驅動齒輪
23:太陽齒輪
24:第一卡合鍵
25:第二卡合鍵
30:環齒輪聯結件
301:第一側
302:第二側
40:第一齒輪組
42:中間齒輪
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50:第二齒輪組
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64:徑向軸承
Claims (7)
- 一種單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構，其包括：一機殼，其內部中空；一輸入組，其包括有一輸入軸、一驅動齒輪及一太陽齒輪；該輸入軸呈桿狀且能轉動地穿置於該機殼；該驅動齒輪與該太陽齒輪同軸地結合於該輸入軸且能與該輸入軸一起旋轉；一環齒輪聯結件，其位於該機殼內、同軸地套設於該輸入軸且能以該輸入軸為軸心而旋轉；一第一齒輪組，其位於該機殼內且包括有多數個中間齒輪及一內齒輪；該多數個中間齒輪等角度地圍繞該驅動齒輪，各該中間齒輪能夠在固定的位置旋轉且與該驅動齒輪相嚙合；該內齒輪呈環狀且環繞該多數個中間齒輪、與各該中間齒輪相嚙合且能環繞該多數個中間齒輪旋轉；一第二齒輪組，其位於該機殼內且包括有一行星架、多數個行星齒輪及一環齒輪；該多數個行星齒輪等角度地圍繞該太陽齒輪，各該行星齒輪能轉動地結合於該行星架且與該太陽齒輪相嚙合；該環齒輪環繞該多數個行星齒輪、與各該行星齒輪相嚙合且能環繞該多數個行星齒輪旋轉；該內齒輪和該環齒輪固結於該環齒輪聯結件的相對兩側，且該內齒輪、該環齒輪能與該環齒輪聯結件一起旋轉；一第三齒輪組，其位於該機殼內且包括有一輸出件及多數個從動齒輪；該輸出件包括有同軸設置且能一起旋轉的一輸出軸及一增速齒輪，該輸出軸能轉動地穿置於該機殼；該多數個從動齒輪分別同軸地結合於該多數個行星齒輪，各該從動齒輪能與相結合的一該行星齒輪一起旋轉且與該增速齒輪相嚙合。
- 如請求項1所述之如請求項1所述之單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構，其中該多數個行星齒輪的行星齒輪軸貫穿該行星架與該多數 個從動齒輪結合，並由該行星架支撐該多數個行星齒輪的行星齒輪軸作高速旋轉，而該行星架與外殼間設置一滑動軸承，支撐該行星架穩定緩慢轉動。
- 如請求項1所述之單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構，其中所述的輸入軸包括有一延伸方向、於該延伸方向上位置相對的一第一端及一第二端，以及一鍵槽；該輸入軸的第二端插入該機殼內；該鍵槽凹設於該輸入軸的周面，且沿著該輸入軸的延伸方向延伸至該輸入軸的第二端；該驅動齒輪係以一第一卡合鍵與該輸入軸的鍵槽相卡合。
- 如請求項3所述之單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構，其中所述的太陽齒輪係以一第二卡合鍵與該鍵槽相卡合。
- 如請求項4所述之單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構，其中所述的環齒輪聯結件係由兩聯結塊結合而成。
- 如請求項1至5中任一項所述之單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構，其中所述的增速齒輪與該輸入軸相間隔。
- 如請求項6所述之單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構，其中所述的輸出軸與該機殼的一第二殼體設置徑向軸承，剛性支撐高速旋轉該輸出件。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| TW111150966A TWI822542B (zh) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 單動力源二自由度行星齒輪增速複合機構 |
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| TWI822542B true TWI822542B (zh) | 2023-11-11 |
| TW202426788A TW202426788A (zh) | 2024-07-01 |
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ID=89722692
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| TW (1) | TWI822542B (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109681587A (zh) * | 2017-10-18 | 2019-04-26 | 丰田自动车株式会社 | 复合行星齿轮装置 |
-
2022
- 2022-12-30 TW TW111150966A patent/TWI822542B/zh active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109681587A (zh) * | 2017-10-18 | 2019-04-26 | 丰田自动车株式会社 | 复合行星齿轮装置 |
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