TWM583498U - 偏心擺動滾珠滑軌裝置 - Google Patents

Abstract

一種偏心擺動滾珠滑軌裝置，包括有一本體外殼，二太陽齒輪、二行星齒輪、一偏心軸體、二凸緣出力軸、及一盤鋼珠所組成；其可藉由偏心軸體之旋轉，使嚙合太陽齒輪的二行星齒輪偏心擺動，其外側的滾珠弧槽跟隨擺動，嚙合二凸緣出力軸內側對應滾珠弧槽的複數滾珠滑軌的一盤鋼珠，並對鋼珠中心，進行偏心擺動，使鋼珠在滾珠滑軌內作簡諧運動的波動，並於圓周直徑方向產生推力，推動二凸緣出力軸一體的旋轉。本創作具鋼性可撓性功能，可涵蓋二凸緣出力軸中心的些微偏差，以確保數位傳動的平穩精準，更可進一步的降低成本。

Description

偏心擺動滾珠滑軌裝置

本創作係有關於一種擺線減速裝置，特別是一種偏心擺動滾珠滑軌裝置，其可藉由曲軸使嚙合太陽齒輪的行星齒輪偏心擺動，並藉由滾珠弧槽擺動嚙合滾珠滑軌的一盤鋼珠，進行簡諧運動。

先前習知之擺線減速裝置，請參閱第2、第5圖，其包括一本體外殼100，一太陽齒輪101，二行星齒輪11，一偏心軸體36，複數個軸銷34及外周的軸銷套35所組成；其可藉由偏心軸體36的旋轉，使嚙合太陽齒輪101的二行星齒輪11偏心擺動，並藉由其擺動嚙合連結二凸緣出力軸13貫穿二行星齒輪11的複數個軸銷34，及其軸銷套35，而於圓周直徑方向推動該二凸緣出力軸13旋轉；是一種典型傳統的擺線減速裝置，由於體型小，壽命長，耐操實用，廣泛的被應用於傳統產業的機械工業設備。

近年來精密級擺線減速裝置的產業設備日夯，傳動精度越來越精密，結構更為輕巧，功能越來越廣泛；而傳統擺線減速裝置，尤其在取出相對角位移之方式，部分仍停留在上述等速軸銷取出之架構，有待改善，例如停止間反轉現象，正逆轉滑動背隙大，無自然止推作用，嚙合率低軸銷受力少，且低減速比之軸銷孔較大，削弱了行星齒盤的強度，甚或造成低減速比無法製造的困擾，為適應傳動精度之需求，需要更進一步的改善其結構，使成為更精密實用的減速裝置。

為此，本創作提供一種偏心擺動滾珠滑軌裝置，請參閱第1、第3、第4圖，其包括有一本體外殼100，一太陽齒輪101，二行星齒輪11，一偏心軸體36，二凸緣出力軸13，一盤鋼珠18所組成；其可藉由偏心軸體36的旋轉，使嚙合太陽齒輪101的二行星齒輪11產生偏心擺動，並藉由該擺動，激動其外側之滾珠弧槽21，來嚙合對應於滾珠弧槽21複數個滾珠滑軌20內的一盤鋼珠18，並對鋼珠18中心，進行偏心擺動，使該一盤剛珠18於滾珠滑軌20內作簡諧運動，而於圓周直徑方向推動該二凸緣出力軸13旋轉。

本創作提供之偏心擺動滾珠滑軌裝置，係利用鋼珠無齒隙傳輸特性，以提升傳動的精度、並利用該鋼珠作簡諧運動，精密傳輸相對角位移運動，達成低背隙、可撓性、高效率及小型化之目的，更進一步的降低製造成本。

11‧‧‧行星齒輪

13‧‧‧凸緣出力軸

15‧‧‧螺栓

16‧‧‧陰螺紋

17‧‧‧油封

18‧‧‧鋼珠

20‧‧‧滾珠滑軌

21‧‧‧滾珠弧槽

24‧‧‧滾珠軸承

25‧‧‧鍵槽

26‧‧‧偏心體

28‧‧‧斜角滾珠軸承

30‧‧‧太陽齒

31‧‧‧行星齒

33‧‧‧軸銷孔

34‧‧‧軸銷

35‧‧‧軸銷套

36‧‧‧偏心軸體

100‧‧‧本體外殼

101‧‧‧太陽齒輪

第1圖係本創作的剖面組合圖。

第2圖係習知擺線減速裝置的剖面組合圖。

第3圖係本創作沿著第1圖中B-B箭號的剖面圖(一個鋼珠例)。

第4圖係本創作沿著第1圖中A-A箭號的剖面圖(一個鋼珠例)。

第5圖係本創作行星齒輪沿著第2圖中C-C箭號的剖面圖。

第6圖係本創作滾珠弧槽嚙合滾珠滑軌一盤剛珠的剖面示意圖。

第7圖係本創作沿著第1圖中A-A箭號的剖面圖(三個鋼珠例)。

第8圖係本創作沿著第1圖中B-B箭號的剖面圖(三個鋼珠例)。

請參閱第1圖，係本創作實施例的剖面組合圖，包括一太陽齒輪101，其係於本體外殼100內壁環列一盤太陽齒30所構成，該太陽齒輪101與本體外殼100一體成形；內接嚙合二行星齒輪11，該二行星齒輪11係於外圓周面一體成形等距環列一盤行星齒31所構成，其外側設置有一半圓弧狀之滾珠弧槽21；而前述行星齒數略少於太陽齒數，至少一齒，為減少多齒嚙合引起之振動，本創作依據齒輪定律，設定該行星齒31與太陽齒30的齒徑是相同的，以降低嚙合齒數，抑制振動源；而該二行星齒輪11嚙合太陽齒輪101，永遠保持著180度相位差，以確保傳動之平衡；前述滾珠弧槽21，其組合剖面圖式，請參閱第6圖，該滾珠弧槽21深度略少於鋼珠直徑，寬度應略大於兩倍偏心距加鋼珠數量直徑之和，例如第3圖顯示，係置放一個剛珠，因此該寬度應略大於兩倍偏心距加一個鋼珠直徑之和，而第8圖顯示，係置放三個鋼珠，因此該寬度應略大於兩倍偏心距加三個鋼珠直徑之和；本創作於機型或容許負荷較大時，可酌情置放更多的鋼珠18，以分擔負荷，延長使用壽命；該二行星齒輪11分別內接滾珠軸承24，套設在該偏心軸體36二偏心體26外周，該偏心軸體36，係中空狀，內有鍵槽25，外周是以相位差180度互為偏置排列一體形成二偏心體26，其軸線中心兩端套設滾珠軸承24，分別支承於兩側二凸緣出力軸13中心貫穿孔內，外端設有油封17防漏；該二凸緣出力軸13外接斜角滾珠軸承28與油封17而分別支承於本體外殼100兩側，並以複數個螺栓15軸向連結而可一體的旋轉，該複數個螺栓15可兼作為鋼珠18齒隙與斜角滾珠軸承28預壓精度調整使用，而於凸緣出力軸13內側銑有複數個等距環列的滾珠滑軌20，滾珠滑軌20與滾珠弧槽21 間，置放一盤鋼珠18，其可承受來自滾珠弧槽21的激波，而於滾珠滑軌20內進行簡諧運動之波動；該滾珠滑軌20，其組合剖面圖式，請參閱第6圖，深度略少於鋼珠18直徑，寬度略大於鋼珠18直徑，長度應略大於兩倍偏心距加鋼珠18數量直徑之和，例如第4圖顯示，係置放一個鋼珠18，因此該滾珠滑軌20長度應略大於兩倍偏心距加一個鋼珠直徑之和，而第7圖顯示，係置放三個鋼珠，因此前述長度應略大於兩倍偏心距加三個鋼珠直徑之和，即總長度按鋼珠數量比例增加；另為容許二凸緣出力軸13中心安裝之些微偏差，該滾珠滑軌長度可略為增加兩倍之偏差量，以避免鋼珠18被卡死。

本創作之偏心擺動滾珠滑軌裝置，可藉由偏心體軸36的旋轉，使永遠保持著180度相位差的二行星齒輪11，依序嚙合太陽齒輪101而偏心擺動，使環列二行星齒輪11外側的滾珠弧槽21跟隨擺動，激動滾珠滑軌20與滾珠弧槽21間的一盤鋼珠18，並對鋼珠中心，進行偏心擺動，使該一盤剛珠分別於滾珠滑軌20內作簡諧運動之波動，而於圓周直徑方向陸續推動該二凸緣出力軸13旋轉；若本體外殼100旋轉受到抑制，該相對角位移可由該二凸緣出力軸13旋轉直接取出；若二凸緣出力軸13旋轉受到抑制，該相對角位移可由該本體外殼100旋轉間接取出。

本創作有效的可以達成精密、效率、成本、輕巧之效果，而鋼珠於滾珠滑軌內的簡諧運動，更具可撓性功能，可容許二凸緣出力軸間安裝的些微偏差，使其更適合於伺服數位傳動之領域。

Claims (8)

1. 一種偏心擺動滾珠滑軌裝置，包括：一太陽齒輪，其係於本體外殼內壁環列一盤太陽齒所構成，該太陽齒輪與本體外殼一體成形；二行星齒輪，其係於外圓周面一體成形環列一盤行星齒所構成，其外側設置有一半圓弧狀的滾珠弧槽；一偏心軸體，其係中空狀，內有鍵槽，其外周是以相位差180度互為偏置排列一體形成二偏心體；二凸緣出力軸，其係外接斜角滾珠軸承與油封而支承於本體外殼兩側，並以複數個螺栓軸向連結而可一體的旋轉，內側銑有複數個等距環列的滾珠滑軌；一盤鋼珠，置放於滾珠滑軌與滾珠弧槽間，其可承受來自滾珠弧槽的激波，而於滾珠滑軌內進行簡諧運動之波動。
2. 如請求項1所述之偏心擺動滾珠滑軌裝置，其中該行星齒數略少於太陽齒數，至少一齒。
3. 如請求項1所述之偏心擺動滾珠滑軌裝置，其中該行星齒與太陽齒之齒徑是相同的。
4. 如請求項1所述之偏心擺動滾珠滑軌裝置，其中可軸向連結二凸緣出力軸而可使其一體旋轉的複數個螺栓，可兼作為鋼珠齒隙或斜角滾珠軸承預壓精度調整使用。
5. 如請求項1所述之偏心擺動滾珠滑軌裝置，其中該二行星齒輪嚙合太陽齒輪，永遠保持著180度的相位差，以確保傳動之平衡。
6. 如請求項1所述之偏心擺動滾珠滑軌裝置，其中該滾珠弧槽之深度略小於鋼珠直徑，寬度應略大於兩倍偏心距加鋼珠數量直徑之和。
7. 如請求項1所述之偏心擺動滾珠滑軌裝置，其中該滾珠滑軌之深度略小於鋼珠直徑，寬度略大於鋼珠直徑，長度應略大於兩倍偏心距加鋼珠數量直徑之和。
8. 如請求項1所述之偏心擺動滾珠滑軌裝置，若本體外殼旋轉受到抑制，該相對角位移可由該二凸緣出力軸旋轉直接取出，若二凸緣出力軸旋轉受到抑制，該相對角位移可由該本體外殼旋轉間接取出。