專利名稱：可變式動(dòng)力傳遞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)力傳遞裝置，特別是指一種可以改變輸出能量及運(yùn)動(dòng)方向的可變式動(dòng)力傳遞裝置。
(2)背景技術(shù)在機(jī)械裝置自動(dòng)化的需求下，大多是以電氣馬達(dá)、油壓馬達(dá)、油壓缸及氣壓缸等提供所需的動(dòng)力來源，尤其是注射機(jī)或沖床等需要較大輸出動(dòng)力的加工機(jī)具。但是一般電氣馬達(dá)或油壓馬達(dá)有速度、回轉(zhuǎn)方向不可變的缺失，因此，對(duì)于難成形、復(fù)雜的形狀或需要高精度的材料，有技術(shù)層面上必需克服的部份。
而近年來業(yè)界逐漸開始利用一種可編程的伺服馬達(dá)提供所需的動(dòng)力來源，這種伺服系統(tǒng)雖然具有可以改變速度及回轉(zhuǎn)方向的特性，能克服所述技術(shù)層面上的問題，提高成品的附加價(jià)值，然而，它于實(shí)際使用時(shí)仍存有以下缺失而亟待解決1.由于一般驅(qū)動(dòng)源的輸出能量與體積成比例關(guān)系，所以輸出能量愈大，相對(duì)的體積也愈大，但是對(duì)于伺服馬達(dá)而言，卻必須做多方面的的考慮，只能采用較低的輸出能量，因此，只能利用在小型或中型的加工機(jī)具，而不能適用大型的加工機(jī)具，有應(yīng)用范疇受限無法有效推廣的困擾。
2.伺服馬達(dá)雖然可以改變回轉(zhuǎn)方向，但是在傳遞齒輪系固定不變且不能替換變更的情形下，該伺服馬達(dá)所能輸出的能量也只能固定不變，更不能配合方向的改變，輸出不同的能量，而在功能上仍有不足之處。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種能以脈動(dòng)方式正、逆向傳遞較大輸出能量的可變式動(dòng)力傳遞裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的可變式動(dòng)力傳遞裝置，其特點(diǎn)是，包括有一支撐軸，具有二端部及一套樞在一端部的套筒；一可供傳遞外部動(dòng)力且套固在套筒外周的行星齒輪；一可供輸入伺服動(dòng)力而正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)，且套樞在套筒外周靠近行星齒輪的離合齒輪；一可供輸出動(dòng)力且套樞在支撐軸另一端部的主動(dòng)齒輪；及一扭力線圈，分別具有一可供與離合齒輪固接的一端、一以正向或逆向順沿所述套筒外周纏繞并保持一極小間距的線圈本體及一可供與主動(dòng)齒輪固接的另一端。
采用上述方案，當(dāng)伺服動(dòng)力以脈動(dòng)方式正、逆向驅(qū)動(dòng)離合齒輪時(shí)，就可以使扭力線圈在程序設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生卷付作用并同時(shí)將外部動(dòng)力由行星齒輪傳遞至主動(dòng)齒輪，而能獲得一較大的輸出能量，且能借由多組傳遞裝置的組配，改變加工機(jī)具的運(yùn)動(dòng)方向及輸出能量的配置。
為進(jìn)一步說明本發(fā)明的目的、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和效果，以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
(4)


圖1是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的可變式動(dòng)力傳遞裝置的剖視圖。
圖2是該較佳實(shí)施例中一前滾筒、一后滾筒與一扭力線圈的立體圖。
圖3是示出該較佳實(shí)施例中該前滾筒與該扭力線圈的結(jié)構(gòu)關(guān)系的展開圖。
圖4是示出該較佳實(shí)施例中該后滾筒與該扭力線圈的結(jié)構(gòu)關(guān)系的展開圖。
圖5是示出該較佳實(shí)施例以四組配置應(yīng)用于正、逆向傳動(dòng)的剖視圖。
圖6是一由圖5左側(cè)觀視的側(cè)視圖。
圖7是一由圖5右側(cè)觀視的側(cè)視圖。
(5)具體實(shí)施方式
參閱圖1，本發(fā)明可變式動(dòng)力傳遞裝置的較佳實(shí)施例包括一支撐軸10、一行星齒輪20、一離合齒輪30、一前滾筒40、一后滾筒50、一主動(dòng)齒輪60及一扭力線圈70。
該支撐軸10具有二固定的端部11、12、一可供自由旋動(dòng)的套筒13及一可供自由旋動(dòng)的輪盤14。該套筒13具有一可供與支撐軸10一端部11套樞的軸孔131及一環(huán)繞軸線的環(huán)壁132，該輪盤14具有一可供與支撐軸10另一端部12套樞的軸孔141、一環(huán)繞軸線形成有一孔壁142的一端、一環(huán)繞軸線形成有一環(huán)座143的另一端及一由環(huán)座143沿軸向凸出的耳座144。
該行星齒輪20可供傳遞外部動(dòng)力并具有一沿軸向且可供套固在套筒13環(huán)壁132靠近支撐軸10一端部11的齒孔21及一環(huán)繞軸線的環(huán)齒22。
該離合齒輪30可供輸入伺服動(dòng)力而正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)并具有一沿軸向且可供套樞在套筒13環(huán)壁132靠近行星齒輪20的穿孔31、一環(huán)繞軸線的環(huán)齒32及一面向支撐軸10另一端部12且形成有凸耳33的環(huán)面。
該前滾筒40，參閱圖2、圖3，分別具有一沿軸向且可供前滾筒40套固在套筒13環(huán)壁132靠近離合齒輪30的貫孔41、一環(huán)繞軸線的環(huán)壁42及數(shù)滾針43，該環(huán)壁42具有二端面421、422及數(shù)個(gè)由一端面421向另一端面422凹陷的缺槽423，可供滾針43分別穿置在缺槽423內(nèi)且周面部份凸出于缺槽423而顯露在環(huán)壁42上。
該后滾筒50，參閱圖2、圖4，分別具有一沿軸向且可供后滾筒50套固在套筒13環(huán)壁132靠近前滾筒40的貫孔51、一環(huán)繞軸線的環(huán)壁52及數(shù)滾軸53，該環(huán)壁52具有二端面521、522及數(shù)個(gè)由一端面521向另一端面522凹陷的缺口523，可供滾軸53分別穿置在缺口523內(nèi)且周面部份凸出于缺口523而顯露在環(huán)壁52上。
該主動(dòng)齒輪60，可供輸出動(dòng)力，具有一沿軸向且可供套固在輪盤14孔壁142的齒孔61，及一環(huán)繞軸線的環(huán)齒62。
該扭力線圈70，分別具有一可供與離合齒輪30凸耳333固接的一端71、一配合行星齒輪20的轉(zhuǎn)向分別以正向、逆向順沿前、后滾筒40、50環(huán)壁42、52及滾針43、滾軸53纏繞并保持一極小間距的線圈本體72及一可供與輪盤14耳座144固接的另一端73。
依據(jù)上述，如圖1所示，如果只有外部動(dòng)力驅(qū)動(dòng)行星齒輪20旋轉(zhuǎn)，而伺服動(dòng)力并不動(dòng)作時(shí)，該行星齒輪20只能帶動(dòng)套筒13在支撐軸上10空轉(zhuǎn)，此時(shí)，雖然，套筒13會(huì)同時(shí)帶動(dòng)前、后滾軸40、50，但由于前、后滾軸40、50與扭力線圈70間具有一極小的間距，且離合齒輪30并不旋動(dòng)，所以該扭力線圈70并不會(huì)與前、后滾筒40、50產(chǎn)生作用。
參閱圖1到圖4，當(dāng)伺服動(dòng)力同時(shí)以一輸出扭矩(T)帶動(dòng)離合齒輪30旋動(dòng)時(shí)，會(huì)使離合齒輪30卷動(dòng)扭力線圈70一端71，并以輸出扭矩(T)及與各齒輪間的齒速比(N)產(chǎn)生一作動(dòng)扭矩(F＝T×N)。并借此一作動(dòng)扭矩(F)，該扭力線圈70的線圈本體72會(huì)隨其卷繞方向，對(duì)前、后滾筒40、50環(huán)壁42、52及滾針43、滾軸53產(chǎn)生卷付作用，使扭力線圈70束壓滾針43、滾軸53與前、后滾筒40、50的缺槽423、523契合，而束緊前、后滾筒40、50，并傳遞外力至扭力線圈70另一端73產(chǎn)生一極大的扭矩拉力(F’＝F×e2πμn，n＝扭力線圈70的繞圈數(shù)，μ＝前、后滾筒40、50與扭力線圈70的摩擦系數(shù))，使輪盤14及其上的主動(dòng)齒輪60受扭力線圈70另一端73拉引而旋轉(zhuǎn)，并輸出一較大的動(dòng)力。
借此，本發(fā)明可以結(jié)合一般動(dòng)力可輸出較大能量及伺服動(dòng)力可換向、變速的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到傳遞動(dòng)力的目的，因此，在使用的配置上，可以視使用要求，選擇上述單一結(jié)構(gòu)傳遞動(dòng)力，并利用伺服動(dòng)力可編程的特點(diǎn)改變速度?；蛉鐖D5、圖6所示，配置二個(gè)以上的動(dòng)力傳遞裝置傳遞外部動(dòng)力與伺服動(dòng)力，該外部動(dòng)力、伺服動(dòng)力在本實(shí)施例中是通過一傳動(dòng)軸80上套樞的動(dòng)力齒輪81、二傳遞齒套82、83與行星齒輪20及二動(dòng)力傳遞裝置不同轉(zhuǎn)向的離合齒輪30咬合，及以一與傳動(dòng)軸30套固的傳動(dòng)齒輪84與主動(dòng)齒輪60咬合。
此時(shí)，參閱圖6，只需以外部動(dòng)力(一般馬達(dá)的輸出動(dòng)力)驅(qū)動(dòng)逆向旋動(dòng)的動(dòng)力齒輪81直接帶動(dòng)二行星齒輪20’正向旋轉(zhuǎn)，并通過一分別與動(dòng)力齒輪81及行星齒輪20咬合的換向齒輪85，間接驅(qū)動(dòng)另外二星齒輪20″逆向旋轉(zhuǎn)，再啟動(dòng)伺服馬達(dá)90以正向皮帶91或逆向皮帶92帶動(dòng)傳遞齒套83或傳遞齒套84，就能通過傳遞齒套83或傳遞齒動(dòng)84驅(qū)動(dòng)離合齒輪30正向或逆向卷動(dòng)扭力線圈70一端71，使扭力線圈70對(duì)正向或逆向旋動(dòng)的前、后滾筒40、50及滾針43、滾軸53產(chǎn)生卷付作用，而束緊前、后滾筒40、50，并傳遞外力至扭力線圈70另一端73產(chǎn)生一極大的扭矩拉力，使輪盤14及其上的主動(dòng)齒輪60受扭力線圈70另一端73拉引而與行星齒輪20’、20″同樣為正向或逆向旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪84帶動(dòng)動(dòng)力軸80逆向或正向旋動(dòng)并傳導(dǎo)動(dòng)力，使本發(fā)明可以正、逆向傳導(dǎo)動(dòng)力，并通過伺服馬達(dá)90改變速度。
另外，本發(fā)明也可以在動(dòng)力的大小與傳導(dǎo)方向上做不同的配置，如圖6所示，若外部動(dòng)力為200噸，則每一正向或逆向與動(dòng)力齒輪81咬合的行星齒輪20’、20″所能傳導(dǎo)的外部動(dòng)力分別為50噸，所以，可以輸入傳動(dòng)裝置100噸的正向外部動(dòng)力或100噸的逆向外部動(dòng)力。或如圖7所示，使三個(gè)行星齒輪20’直接與動(dòng)力齒輪81咬合，就可以輸入傳動(dòng)裝置150噸的正向外部動(dòng)力及50噸的逆向外部動(dòng)力。
另外，為了防止正向外部動(dòng)力切換為逆向外部動(dòng)力時(shí)，因動(dòng)力差而使扭矩處于質(zhì)量不平衡狀態(tài)，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)有明顯的振動(dòng)，可以在動(dòng)力源處安裝一個(gè)電磁離合器，使外部動(dòng)力在切換方向時(shí)能更順暢。
歸納上述，本發(fā)明的可變式動(dòng)力傳遞裝置實(shí)已具有如下所列的優(yōu)點(diǎn)及功效1.本發(fā)明能使伺服馬達(dá)90與一般動(dòng)力馬達(dá)結(jié)合，使應(yīng)用本發(fā)明的機(jī)械裝置能以脈動(dòng)方式正、逆向傳導(dǎo)運(yùn)動(dòng)量，它不但能以伺服控制達(dá)到變速及改變方向的目的，且能獲得一較大的輸出能量，使本發(fā)明的應(yīng)用范疇更為廣泛，而更具實(shí)用性。
2.且本發(fā)明可以在動(dòng)力的大小與傳導(dǎo)方向上做不同的配置，輸出不同的能量，而能配合機(jī)具不同的使用要求，使本發(fā)明在功能上更完備。
當(dāng)然，本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對(duì)本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可變式動(dòng)力傳遞裝置，其特征在于，包括有一支撐軸，具有二端部及一套樞在一端部的套筒；一可供傳遞外部動(dòng)力且套固在套筒外周的行星齒輪；一可供輸入伺服動(dòng)力而正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)，且套樞在套筒外周靠近行星齒輪的離合齒輪；一可供輸出動(dòng)力且套樞在支撐軸另一端部的主動(dòng)齒輪；及一扭力線圈，分別具有一可供與離合齒輪固接的一端、一以正向或逆向順沿所述套筒外周纏繞并保持一極小間距的線圈本體及一可供與主動(dòng)齒輪固接的另一端。
2.如權(quán)利要求1所述的可變式動(dòng)力傳遞裝置，其特征在于該支撐軸還具有一輪盤穿固在另一端部，該輪盤可供主動(dòng)齒輪套固為一體。
3.如權(quán)利要求1所述的可變式動(dòng)力傳遞裝置，其特征在于該可變式動(dòng)力傳遞裝置還包括有一前、后滾筒分別沿軸向套固在套筒上，該前滾筒具有一環(huán)繞軸線的環(huán)壁及數(shù)滾針，該環(huán)壁具有二端面及數(shù)個(gè)由一端面向另一端面凹陷的缺槽，可供滾針分別穿置在缺槽內(nèi)且周面部份凸出于缺槽而顯露在環(huán)壁上，該后滾筒具有一環(huán)繞軸線的環(huán)壁及數(shù)滾軸，該環(huán)壁具有二端面及數(shù)個(gè)由一端面向另一端面凹陷的缺口，可供滾軸分別穿置在缺口內(nèi)且周面部份凸出于缺口而顯露在環(huán)壁上。
全文摘要
一種可變式動(dòng)力傳遞裝置包括一支撐軸、一可供傳遞外部動(dòng)力的行星齒輪、一可供輸入伺服動(dòng)力而正轉(zhuǎn)或逆轉(zhuǎn)的離合齒輪、一可供輸出動(dòng)力的主動(dòng)齒輪及一扭力線圈。該扭力線圈可供傳遞動(dòng)力或阻斷動(dòng)力的傳遞。借此，當(dāng)伺服動(dòng)力以脈動(dòng)方式正、逆向驅(qū)動(dòng)離合齒輪時(shí)，就可以使扭力線圈在程序設(shè)定的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)生卷付作用并同時(shí)將外部動(dòng)力由行星齒輪傳遞至主動(dòng)齒輪，而能獲得一較大的輸出能量，并改變運(yùn)動(dòng)方向及輸出能量的配置。
文檔編號(hào)F16H61/00GK1435583SQ0210338
公開日2003年8月13日 申請(qǐng)日期2002年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月30日
發(fā)明者紀(jì)金懷 申請(qǐng)人:金豐機(jī)器工業(yè)股份有限公司