本發(fā)明有關(guān)一種齒差變速裝置，尤指一種具有兩列外齒的外齒環(huán)設(shè)置在二個并列的內(nèi)齒環(huán)中，并通過一諧波產(chǎn)生器輸入或輸出動力的諧波齒差變速裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的諧波減速裝置為一種高減速比的傳動裝置，例如美國專利第2906143號所揭示的諧波傳動裝置(harmonic drive transmission)，其減速原理通由一橢圓形的凸輪組設(shè)于一呈杯狀或環(huán)狀的撓性齒輪中，使凸輪于受傳動力運轉(zhuǎn)后，凸輪輪面長軸向的的兩端可將撓性齒輪予于以撐張，使撓性齒輪與所匹配安置的一圓形剛性的內(nèi)齒花鍵產(chǎn)生一緊密無間隙的嚙合狀態(tài)，借由于撓性齒輪與內(nèi)齒花鍵所設(shè)計的齒數(shù)差，來產(chǎn)生一減速傳動效用。然而，現(xiàn)有的諧波減速裝置的減速比設(shè)計只適用于1:30～1:320此一區(qū)段的速比，過大速比或過小速比的需求，則無法實施應(yīng)用。

鑒于上述諧波傳動裝置只能適用于單一區(qū)段減速比的技術(shù)問題，本發(fā)明人深感尚有克服改善的空間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種諧波齒差變速裝置，進而達到可選擇應(yīng)用成減速傳統(tǒng)型態(tài)、加速傳統(tǒng)型態(tài)或微調(diào)速比型態(tài)來輕易達成1:8～1:640的速比范圍。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供諧波齒差變速裝置的較佳技術(shù)特征包括：一第一內(nèi)齒環(huán)，其內(nèi)環(huán)面具有第一內(nèi)齒；一第二內(nèi)齒環(huán)，其同軸并列在該第一內(nèi)齒環(huán)，其內(nèi)環(huán)面具有第二內(nèi)齒；一外齒環(huán)，其同軸設(shè)置在該第一內(nèi)齒環(huán)與該第二內(nèi)齒環(huán)之中，其外環(huán)面具有對應(yīng)該第一內(nèi)齒的第一外齒，及對應(yīng)該第二內(nèi)齒的第二外齒；該第一外齒的齒數(shù)小于該第一內(nèi)齒與該第二內(nèi)齒的齒數(shù)，該第二外齒的齒數(shù)不大于該第一內(nèi)齒與該第二內(nèi)齒的齒數(shù)，且該第一外齒的齒數(shù)與該第二外齒的齒數(shù)相同或不同；及一諧波產(chǎn)生器，其設(shè)置在該外齒環(huán)之中，其支撐該外齒環(huán)朝半徑方向偏移，使該外齒環(huán)的部分第一外齒嚙合在該第一內(nèi)齒，及部分第二外齒嚙合在該第二內(nèi)齒。

依上述較佳技術(shù)特征所述諧波齒差變速裝置，其中，當?shù)谝煌恺X的齒數(shù)與第二外齒的齒數(shù)相同時，該第一內(nèi)齒的齒數(shù)與該第二內(nèi)齒的齒數(shù)必不相同。

依上述較佳技術(shù)特征所述諧波齒差變速裝置，其中，當?shù)谝煌恺X的齒數(shù)與第二外齒的齒數(shù)不相同時，該第一內(nèi)齒的齒數(shù)與該第二內(nèi)齒的齒數(shù)可相同或不同。

依上述較佳技術(shù)特征所述諧波齒差變速裝置，其中該第一內(nèi)齒環(huán)作為固定端，該諧波產(chǎn)生器作為動力輸入端，該第二內(nèi)齒環(huán)作為減速動力輸出端。

依上述較佳技術(shù)特征所述諧波齒差變速裝置，其中該第一內(nèi)齒環(huán)作為固定端，該第二內(nèi)齒環(huán)作為動力輸入端，該諧波產(chǎn)生器作為加速動力輸出端。

依上述較佳技術(shù)特征所述諧波齒差變速裝置，其中該諧波產(chǎn)生器作為固定端，該第二內(nèi)齒環(huán)作為動力輸入端，該第一內(nèi)齒環(huán)作為變速動力輸出端。

本發(fā)明具有的優(yōu)點在于：

本發(fā)明提出的諧波齒差變速裝置，使此一變速裝置實際安裝應(yīng)用時，不受傳統(tǒng)諧波傳動裝置于速比上的區(qū)段范圍所限制，能夠選擇應(yīng)用成減速傳統(tǒng)型態(tài)、加速傳統(tǒng)型態(tài)或微調(diào)速比型態(tài)來輕易達成1:8～1:640的速比范圍。

附圖說明

圖１為本發(fā)明諧波齒差變速裝置較佳實施例的分解示意圖。

圖２為本發(fā)明諧波齒差變速裝置較佳實施例的側(cè)視示意圖。

圖３為本發(fā)明諧波齒差變速裝置較佳實施例的剖面示意圖。

圖４為本發(fā)明諧波齒差變速裝置應(yīng)用成減速狀況的示意圖。

圖５為本發(fā)明諧波齒差變速裝置應(yīng)用成加速狀況的示意圖。

圖６為本發(fā)明諧波齒差變速裝置應(yīng)用成調(diào)速狀況的示意圖。

圖中：

1 第一內(nèi)齒環(huán)； 11 第一內(nèi)齒；

11a 齒數(shù)； 2 第二內(nèi)齒環(huán)；

21 第二內(nèi)齒； 21b 齒數(shù)；

3 外齒環(huán)； 31 第一外齒；

31c 齒數(shù)； 32 第二外齒；

32d 齒數(shù)； 4 諧波產(chǎn)生器；

41 凸輪； 42 滾子 。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。

參閱圖１、圖２及圖３所示，本發(fā)明的諧波齒差變速裝置，用于連接在機械動力輸出源，進而達到調(diào)整動力的轉(zhuǎn)速，其較佳的實施例包括：一第一內(nèi)齒環(huán)1，其實施為正圓環(huán)體，其一內(nèi)環(huán)面具有第一內(nèi)齒11，第一內(nèi)齒11具有齒數(shù)11a。一第二內(nèi)齒環(huán)2，其實施為正圓環(huán)體，其同軸并列在第一內(nèi)齒環(huán)1一側(cè)，其一內(nèi)環(huán)面具有第二內(nèi)齒21，第二內(nèi)齒21具有齒數(shù)21b。一外齒環(huán)3，其同軸設(shè)置在第一內(nèi)齒環(huán)1與第二內(nèi)齒環(huán)2之中，其外環(huán)面具有對應(yīng)第一內(nèi)齒11的第一外齒31，及對應(yīng)第二內(nèi)齒21的第二外齒32，第一外齒31具有齒數(shù)31c，第二外齒32具有齒數(shù)32d。及一諧波產(chǎn)生器4，其設(shè)置在該外齒環(huán)3之中，其包括一凸輪41及多個排列設(shè)置在凸輪41圓周的滾子42，該凸輪41的形式可為單側(cè)偏移中心的單側(cè)凸輪，或是對向雙側(cè)偏移中心的雙側(cè)凸輪(如附圖所示的橢圓形凸輪)，使諧波產(chǎn)生器4支撐外齒環(huán)3朝半徑方向偏移，致使外齒環(huán)3的部分第一外齒31嚙合在第一內(nèi)齒環(huán)1的第一內(nèi)齒11，及部分第二外齒32嚙合在第二內(nèi)齒環(huán)2的第二內(nèi)齒21。

參閱圖３及圖４所示，上述該第一內(nèi)齒環(huán)1的第一內(nèi)齒11的齒數(shù)11a大于該外齒環(huán)3的第一外齒31的齒數(shù)31c，第二內(nèi)齒21的齒數(shù)21b大于該外齒環(huán)3的第二外齒32的齒數(shù)32d，而且第一外齒31的齒數(shù)31c與第二外齒32的齒數(shù)32d可實施為相同或不同齒數(shù)，借此組成本發(fā)明的諧波齒差變速裝置，能夠應(yīng)用于大速比的減速、加速或微變速。

以下針對本發(fā)明諧波齒差變速裝置的各較佳應(yīng)用模式的齒配運算，予以說明：

減速型態(tài)：

固定外圈(內(nèi)齒輪)，由凸輪入力，另一外圈(內(nèi)齒輪)出力(如圖４所示)，速比計算公式如下：

[外圈內(nèi)齒非固定圈齒數(shù)(21b)／(外圈內(nèi)齒非固定圈齒數(shù)(21b)－外圈內(nèi)齒固定圈齒數(shù)(11a)]×(內(nèi)圈外齒與外圈非固定圈嚙合的齒數(shù)(32d)／內(nèi)圈外齒與外圈固定圈嚙合的齒數(shù)(31c))＝速比

例如：

外圈內(nèi)齒非固定圈齒數(shù)(21b)=51

外圈內(nèi)齒固定圈齒數(shù)(11a)=50

內(nèi)圈外齒與外圈固定圈嚙合的齒數(shù)(31c)=30

內(nèi)圈外齒與外圈非固定圈嚙合的齒數(shù)(32d)=30

51／(51-50)×(30／30)=51

所求出的速比為51，出力回轉(zhuǎn)方向與入力回轉(zhuǎn)方向相同。

加速型態(tài)：

固定外圈(內(nèi)齒輪)，由另一外圈(內(nèi)齒輪)入力， 凸輪出力(如圖５所示)，速比計算公式如下：

[外圈內(nèi)齒非固定圈齒數(shù)(21b)／(外圈內(nèi)齒非固定圈齒數(shù)(21b)－外圈內(nèi)齒固定圈齒數(shù)(11a)]×(內(nèi)圈外齒與外圈非固定圈嚙合的齒數(shù)(32d)／內(nèi)圈外齒與外圈固定圈嚙合的齒數(shù)(31c))＝加速比

例如：

外圈內(nèi)齒非固定圈齒數(shù)(21b)=50

外圈內(nèi)齒固定圈齒數(shù)(11a)=51

內(nèi)圈外齒與外圈固定圈嚙合的齒數(shù)(31c)=30

內(nèi)圈外齒與外圈非固定圈嚙合的齒數(shù)(32d)=30

50／(50-51)×(30／30)=-50

所求出的速比為50，出力回轉(zhuǎn)方向與入力回轉(zhuǎn)方向相反。

微調(diào)速型態(tài)：

固定凸輪(如圖６所示)，速比計算公式如下：

(外圈內(nèi)齒輸入齒數(shù)(21b)／外圈內(nèi)齒輸出齒數(shù)(11a))×(內(nèi)圈外齒輸出齒數(shù)(31c)／內(nèi)圈外齒輸入齒數(shù)(32d))＝速比

此一狀態(tài)的條件為其中一齒數(shù)與其余三者齒數(shù)不同，即可產(chǎn)生微調(diào)速，同時，出力回轉(zhuǎn)方向與入力回轉(zhuǎn)方向是為相同的轉(zhuǎn)向。

例如：

外圈內(nèi)齒非固定圈齒數(shù)(21b)=51

外圈內(nèi)齒固定圈齒數(shù)(11a)=50

內(nèi)圈外齒與外圈固定圈嚙合的齒數(shù)(31c)=30

內(nèi)圈外齒與外圈非固定圈嚙合的齒數(shù)(32d)=31

(51／50)×(30／31)=0.987

所求出的速比為0.987，出力回轉(zhuǎn)方向與入力回轉(zhuǎn)方向相同。

加速／減速型態(tài)的回轉(zhuǎn)方向說明：

當所求速比為正值：出力回轉(zhuǎn)與入力回轉(zhuǎn)方向相同。

當所求速比為負值：出力回轉(zhuǎn)與入力回轉(zhuǎn)方向相反。

參閱圖４所示，本發(fā)明應(yīng)用為大減速的變速型態(tài)：可使上述該第一內(nèi)齒1環(huán)作為固定端，諧波產(chǎn)生器4作為動力輸入端，而第二內(nèi)齒環(huán)2作為減速動力輸出端；并根據(jù)上述齒數(shù)11a、21b、31c及32d的定義，所能得到的減速比為：

[21b／(21b－11a)]×(32d／31c)＝速比

例如：

第二內(nèi)齒環(huán)2的齒數(shù)21b=51T

第一內(nèi)齒1的齒數(shù)(11a)=50T

外齒環(huán)3第一外齒31的齒數(shù)31c=30T

外齒環(huán)3第二外齒32的齒數(shù)32d=30T

[51／(51-50)]×(30／30)=51

所求出的速比為51，出力回轉(zhuǎn)方向與入力回轉(zhuǎn)方向相同。

再參閱圖５所示，本發(fā)明應(yīng)用為大加速的變速型態(tài)：該第一內(nèi)齒環(huán)1作為固定端，該第二內(nèi)齒環(huán)2作為動力輸入端，而該諧波產(chǎn)生器4作為加速動力輸出端；借此，根據(jù)上述齒數(shù)11a、21b、31c及32d的定義，所能得到的減速比為：

[21b／(21b－11a)]×(32d／31c)＝加速比

例如：

第二內(nèi)齒環(huán)2的齒數(shù)21b=50T

第一內(nèi)齒環(huán)1的齒數(shù)11a=51T

外齒環(huán)3第一外齒31的齒數(shù)31c =30T

外齒環(huán)3第二外齒32的齒數(shù)32d =30T

[50／(50-51)]×(30／30)=-50

所求出的速比為50，出力回轉(zhuǎn)方向與入力回轉(zhuǎn)方向相反。

再閱圖６所示，本發(fā)明應(yīng)用為微調(diào)速的變速型態(tài)：可使上述該諧波產(chǎn)生器4作為固定端，該第二內(nèi)齒環(huán)2作為動力輸入端，而該第一內(nèi)齒環(huán)1作為變速動力輸出端；因此，根據(jù)上述齒數(shù)11a、21b、31c及32d的定義，所能得到的減速比為：

(21b／11a)×(31c／32d)＝速比

此一狀態(tài)的條件為其中一齒數(shù)與其余三者齒數(shù)不同，即可產(chǎn)生微調(diào)速，同時，出力回轉(zhuǎn)方向與入力回轉(zhuǎn)方向是為相同的轉(zhuǎn)向。

例如：

第二內(nèi)齒環(huán)2的齒數(shù)21b=51T

第一內(nèi)齒環(huán)1的齒數(shù)11a=50T

外齒環(huán)3第一外齒31的齒數(shù)31c =30T

外齒環(huán)3第二外齒32的齒數(shù)32d =31T

(51／50)×(30／31)=0.987

所求出的速比為0.987，出力回轉(zhuǎn)方向與入力回轉(zhuǎn)方向相同。

綜上所述，本發(fā)明諧波齒差變速裝置，在具體安裝應(yīng)用時，可選擇應(yīng)用成減速傳統(tǒng)型態(tài)、加速傳統(tǒng)型態(tài)或微調(diào)速比型態(tài)來輕易達成1:8～1:640的速比范圍。

以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例，本發(fā)明的保護范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準。