TWM483607U

TWM483607U - 伺服機

Info

Publication number: TWM483607U
Application number: TW103205946U
Authority: TW
Inventors: Yan-Fu Chen
Original assignee: Tricore Corp
Priority date: 2014-04-07
Filing date: 2014-04-07
Publication date: 2014-08-01
Also published as: US20150285339A1; DE202014103691U1

Description

伺服機

本創作係與伺服機有關，特別是關於一種具有一傳動效率高、不易卡住且易組裝之一齒輪機構的伺服機。

請參閱第1圖，習用之伺服機10主要包含有一機殼11、一固設於該機殼11頂部之上蓋12、安裝於該機殼11內之一馬達13、一角度偵測器(圖中未示)及一電路板(圖中未示)，以及安裝於該上蓋12內之一齒輪機構14及一輸出軸15，該齒輪機構14將該馬達13提供之旋轉動能傳遞至該輸出軸15，該角度偵測器偵測該輸出軸15之角度位置，並將偵測訊號傳送至該電路板藉以控制該馬達13之運轉。

詳而言之，該機殼11具有一位於該馬達13上方且有一開口的安裝部112，該馬達13具有一位於該安裝部112內的輸出齒輪132，該馬達13提供之旋轉動能係由該輸出齒輪132依序傳遞至該齒輪機構14之第一至第六齒輪141~146，進而傳遞至該輸出軸15。其中，該第三齒輪143係同軸地固定於該第四齒輪144，該第四齒輪144係套設於一與該機殼11及該上蓋12固定之軸桿16。實際運轉時，該第四齒輪144與該軸桿16之間的摩擦對該馬達13提供之旋轉動能將造成相當比例之損耗，甚至會造成該齒輪機構14卡住而無法運轉，而且，該齒輪機構14在組裝上較為費時。

有鑑於上述缺失，本創作之主要目的在於提供一種伺服機，其齒輪機構具有高傳動效率、不易卡住，且較容易組裝。

為達成上述目的，本創作所提供之伺服機包含有一機殼、一設於該機殼內之馬達、一滾動軸承，以及一齒輪機構。該機殼具有一安裝部，該馬達具有一位於該安裝部內之輸出齒輪，該滾動軸承具有一固定地套設於該安裝部之內環，以及一能相對該內環轉動之外環。該齒輪機構包含有一與該輸出齒輪嚙合之第一齒輪、一同軸地固定於該第一齒輪之第二齒輪、一固定地套設於該滾動軸承之外環且與該第二齒輪嚙合之第三齒輪，以及一同軸地固定於該第三齒輪之第四齒輪。

藉此，該第三齒輪及該第四齒輪係藉由該滾動軸承而間接地且可轉動地設置於該機殼之安裝部，其轉動時產生的摩擦較小，因而較不容易卡住，且造成旋轉動能之損耗也較少，因此該齒輪機構具有較高的傳動效率。此外，該滾動軸承與第三、四齒輪可先相互組裝完成再設置到該安裝部上，因而組裝上較容易且省時，可簡化該伺服機之組裝工序並減少組裝工時。

有關本創作所提供之伺服機的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本創作領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本創作所列舉的特定實施例，僅係用於說明本創作，並非用以限制本創作之專利申請範圍。

[先前技術]

10‧‧‧伺服機

11‧‧‧機殼

112‧‧‧安裝部

12‧‧‧上蓋

13‧‧‧馬達

132‧‧‧輸出齒輪

14‧‧‧齒輪機構

141~146‧‧‧第一至第六齒輪

15‧‧‧輸出軸

16‧‧‧軸桿

[實施例]

20‧‧‧伺服機

30‧‧‧機殼

32‧‧‧頂面

34‧‧‧安裝部

342‧‧‧大徑段

344‧‧‧小徑段

346‧‧‧開口

36‧‧‧安裝部

40‧‧‧上蓋

50‧‧‧馬達

52‧‧‧定子

522‧‧‧矽鋼片

524‧‧‧線包

54‧‧‧轉子

542‧‧‧磁石

544‧‧‧轉軸

546‧‧‧輸出齒輪

60‧‧‧輸出軸

70‧‧‧齒輪機構

71~76‧‧‧第一至第六齒輪

732‧‧‧齒部

734‧‧‧套接部

80‧‧‧滾動軸承

82‧‧‧外環

822‧‧‧外周面

84‧‧‧內環

842‧‧‧內周面

86‧‧‧滾珠

92、94‧‧‧軸桿

96‧‧‧異性軸承

第1圖為習用之伺服機的部分剖視圖；第2圖為本創作一較佳實施例所提供之伺服機的立體組合圖；第3圖為本創作該較佳實施例所提供之伺服機的立體分解圖；以及第4圖為本創作該較佳實施例所提供之伺服機的部分剖視圖。

請參閱第2圖至第4圖，本創作一較佳實施例所提供之伺服機20包含有一機殼30、一固設於該機殼30頂部之上蓋40、一設置於該機殼30內之馬達50，以及設置於該上蓋40內之一輸出軸60、一齒輪機構70、一滾動軸承80及二軸桿92、94。此外，該機殼30內更設置一角度偵測器及一電路板，惟此二構件因與本創作之技術特徵較不相關而未顯示於圖式中。

該機殼30具有一頂面32，以及凸出於該頂面32之二安裝部34、36，該馬達50係設置於該機殼30內一位於該安裝部34下方的容置空間，該輸出軸60係能轉動地套設於該安裝部36且凸伸出該上蓋40，該角度偵測器係設置於該機殼30內一位於該安裝部36下方的容置空間，用以偵測該輸出軸60之角度位置，並將偵測訊號傳送至該電路板藉以控制該馬達50之運轉。

在本實施例中，該安裝部34具有一與該頂面32連接之大徑段342，以及一與該大徑段342連接且外徑小於該大徑段342之小徑段344，且該大徑段342具有一朝向該安裝部36之開口346。然而，該安裝部34不限制為具有大、小徑段342、344之設計，惟此設計可便於定位該滾動軸承80。

在本實施例中，該馬達50為一無殼馬達，亦即，該馬達50僅包含有一定子52(包含有多數環形矽鋼片522及一線包524)，以及一轉子54(包含有一磁石542、一轉軸544及一輸出齒輪546)，而不包含有容置該定子52及該轉子54之外殼，該定子52及該轉子54係直接受該機殼30包覆及定位。然而，該馬達50不限制為無殼馬達，惟該伺服機20在該馬達50為無殼馬達的實施態樣下可輸出較高的功率。

該馬達50之輸出齒輪546係固定地套設於該轉軸544，且位於該安裝部34內，因此可透過該安裝部34之開口346與該齒輪機構70連接。在本實施例中，該馬達50之轉軸544係穿過一固定於該機殼30之異性軸承(anisotropic bearing)96，如此可降低該機殼30之加工難度並提高該轉軸544之穩定性，但該伺服機20不限制於設有該異性軸承96。

該齒輪機構70包含有第一至第六齒輪71~76，其中，第一、二、六齒輪71、72、76係藉由該軸桿92而同軸設置，該第一齒輪71係與該輸出齒輪546嚙合，該第二齒輪72係固定於該第一齒輪71，該第三齒輪73係與該第二齒輪72嚙合，該第四齒輪74係同軸地固定於該第三齒輪73，該第五齒輪75係與該第四齒輪74嚙合，該第六齒輪76係與該第五齒輪75同軸設置且相互固定。藉此，該馬達50提供之旋轉動能係由該輸出齒輪546傳遞至該齒輪機構70，再由該第六齒輪76傳遞至該輸出軸60。

在本實施例中，該滾動軸承(rolling bearing)80為一滾珠軸承(ball bearing)，具有一外環82、一內環84，以及多數設於該外環82與該內環84之間的滾珠86，該外環82能相對該內環84轉動，各該滾珠86與外環82及內環84之間皆為點接觸，因此摩擦力相當小。然而，該滾動軸承 80不限制為滾珠軸承，亦可為其他因具有點接觸或線接觸特性而摩擦力小之滾動軸承，例如滾柱軸承(cylindrical roller bearing)、滾針軸承(needle roller bearing)等等。

前述之齒輪機構70中，該第三齒輪73係藉由該滾動軸承80而可轉動地且間接地設置於該安裝部34。詳而言之，該第三齒輪73具有一形狀如同一般正齒輪之齒部732，以及一呈外徑小於該齒部732的空心圓柱之套接部734，該套接部734係同軸地與該齒部732一體連接。該滾動軸承80之內環84係固定地套設於該機殼30之安裝部34的小徑段344，該第三軸承73之套接部734係固定地套設於該滾動軸承80之外環82。該外環82之一固定於該第三齒輪73之外周面822可(但不限於)設有壓花，藉以與該第三齒輪73更穩固地相接；該內環84之一固定於該安裝部34之內周面842亦可(但不限於)設有壓花，藉以與該安裝部34更穩固地相接。此外，該軸桿94係固定於該上蓋40且與該第四軸承74同軸地相接，可增加第三、四齒輪73、74之穩定性。

將本創作之伺服機20與先前技術中所述之伺服機10相比，該伺服機20之第三、四齒輪73、74係藉由該滾動軸承80而間接地且可轉動地設置於該機殼30，其轉動所產生之摩擦為點摩擦，而該伺服機10之第三、四齒輪143、144轉動所產生之摩擦為面摩擦，因此，本創作之伺服機20的第三、四齒輪73、74轉動時產生的摩擦較小，因而較不容易卡住，且造成旋轉動能之損耗也較少，因此傳動效率較高。此外，該滾動軸承80、該軸桿94與第三、四齒輪73、74可先相互組裝完成再設置到該安裝部34上，因而組裝上較容易且省時，可簡化該伺服機20之組裝工序並減少組裝工時。換言之，本創作所提供之伺服機20的齒輪機構70傳動效率較高、不易卡住，且較容易組裝。

最後，必須再次說明，本創作於前揭實施例中所揭露的構成元件，僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，其他等效元件的替代或變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。