本實用新型是一種減速機構(gòu),尤其是指一種利用預(yù)壓軸承而可穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的減速機構(gòu)。
背景技術(shù):
減速機構(gòu)為常用的設(shè)備,由于減速機構(gòu)能夠發(fā)揮減速以及增加轉(zhuǎn)矩的功能,因此被廣泛使用在各個領(lǐng)域。舉凡車船等交通工具、加工機具、建筑重型機具、乃至于家電產(chǎn)品皆可見其蹤影。
減速機構(gòu)有多種形式,常見的形式如斜齒減速機、行星齒減速機及擺線針輪減速機等,這些形式的減速機構(gòu)具有運作穩(wěn)定、體積小、輕量化、高減速比以及高精度的優(yōu)點。
然而,正因這些減速機擁有上述優(yōu)點,其也承擔著相當?shù)拇鷥r,為了兼顧高減速比以及縮小體積與輕量化的目標,減速機構(gòu)內(nèi)的傳動元件配置相對地較復(fù)雜,對于精密度的要求相當?shù)馗摺?/p>
上述減速機雖已屬較穩(wěn)定的形式,但就實際工業(yè)條件而言,機構(gòu)的尺寸誤差以及機械運轉(zhuǎn)振動乃為無法完全避免的問題;特別是擺線針輪減速機,由于其直接由輸入軸連動著擺線針輪以及末端輸出軸,加以其內(nèi)部元件組合也更為緊密,故前述誤差與振動相當容易造成輸入軸于高速運轉(zhuǎn)下被壓迫而偏移,進而產(chǎn)生不正常的側(cè)向扭矩而衍生斷裂問題。此外,由于運轉(zhuǎn)不夠穩(wěn)定的缺陷,對于大負載的重型機具而言,此亦容易造成輸出軸受損或斷裂。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
緣此,本實用新型提出一種減速機構(gòu),利用輸入端以及輸出端的多個軸承來穩(wěn)定化減速機構(gòu)的運作,且減速機構(gòu)各部元件依序同軸樞套且相互套疊而預(yù)壓軸承,在縮小整體體積同時,亦能降低機械運轉(zhuǎn)時的震動影響。
依據(jù)本實用新型的一實施方式,提供一種減速機構(gòu),包含一輸入軸、一傳動載體、多個外滾柱、一擺線輪、多個內(nèi)滾柱、一輸出輪、一滾柱軸承以及一軸承壓蓋。
傳動載體與輸入軸同軸樞合旋轉(zhuǎn),以使輸入軸相對傳動載體同軸樞轉(zhuǎn)。外滾柱可旋轉(zhuǎn)地受傳動載體限位,即置于傳動載體并受其限位,且這些外滾柱可自體旋轉(zhuǎn)。擺線輪容納于傳動載體,并且受輸入軸帶動而接觸前述的多個外滾柱。內(nèi)滾柱可旋轉(zhuǎn)地限位于擺線輪,即置于擺線輪并受其限位,且這些內(nèi)滾柱同樣可自體旋轉(zhuǎn)。輸出輪連接前述的多個內(nèi)滾柱而受前述的內(nèi)滾柱帶動,且輸出輪配合傳動載體限位擺線輪以及前述的外滾柱。滾柱軸承鄰接并抵靠著輸出輪,軸承壓蓋又鄰接在滾柱軸承于輸出輪的相對側(cè),借以配合輸出輪夾掣滾柱軸承,使?jié)L柱軸承具有一預(yù)壓力。
由于滾柱軸承在減速機構(gòu)初始狀態(tài)下即受有外部壓力,因而持續(xù)向輸出輪施加軸向的復(fù)位力,并且繼續(xù)向其他傳動元件傳遞復(fù)位力。對于擺線輪、內(nèi)滾柱以及外滾柱等非固定的元件而言,此種設(shè)置關(guān)系可以減少震動以及偏移問題,并相當程度地保持減速機構(gòu)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
在前述的減速機構(gòu)中,輸入軸還可包含一旋轉(zhuǎn)軸心以及一偏心部,偏心部凸設(shè)于旋轉(zhuǎn)軸心,且偏心部的外徑小于旋轉(zhuǎn)軸心的外徑。與此相對應(yīng)的,擺線輪還可包含一內(nèi)軸承,內(nèi)軸承套接在前述偏心部,同時樞裝于擺線輪。
在前述的減速機構(gòu)中,輸入軸還可包含一旋轉(zhuǎn)軸心以及一外軸承,外軸承套設(shè)旋轉(zhuǎn)軸心,并抵頂于旋轉(zhuǎn)軸心以及傳動載體之間。
在一實施例中,除了偏心部可以和內(nèi)軸承彼此套接,輸入軸亦可包含一第一止擋件以及一外軸承。而傳動載體還可包含一第一限位部,第一止擋件限位于第一限位部以止擋外軸承。具體地,外軸承套接旋轉(zhuǎn)軸心而抵頂于旋轉(zhuǎn)軸心以及傳動載體之間,且第一止擋件止擋外軸承而使其限位于傳動載體上的第一限位部。
此外,輸入軸可以透過偏心部來帶動擺線輪。為了確保輸入軸與擺線輪之間的運轉(zhuǎn)關(guān)系穩(wěn)定,擺線輪可再包含一第二限位部以及一第二止擋件,第二限位部、第二止擋件與前述的內(nèi)軸承同軸裝設(shè)于擺線輪上,且第二限位部環(huán)設(shè)于擺線輪以限位第二止擋件,而內(nèi)軸承位于第二止擋件以及旋轉(zhuǎn)軸心之間。
在一實施例中,輸出輪可包含對應(yīng)內(nèi)滾柱的多個樞槽,這些樞槽具有小于各個內(nèi)滾柱的外徑的開口,借以限位對應(yīng)的內(nèi)滾柱?;蛘撸敵鲚喛砂瑢?yīng)內(nèi)滾柱的多個樞槽,內(nèi)滾柱可以插置于樞槽,如此使內(nèi)滾柱可旋轉(zhuǎn)地局部限位于樞槽內(nèi),擺線輪旋轉(zhuǎn)時,即利用內(nèi)滾柱同步帶動輸出輪旋轉(zhuǎn)。
前述的減速機構(gòu)可再包含一輸出軸襯套,連接傳動載體,并罩覆滾柱軸承、內(nèi)滾柱以及擺線輪。較佳地,軸承壓蓋連接輸出軸襯套,且軸承壓蓋限位輥柱軸承。在此狀態(tài)下,輸出軸襯套亦罩覆于輸出輪外,而軸承壓蓋則于輸出軸襯套的一側(cè)限位滾柱軸承。
除了前述的第二限位部以及第二止擋件外,擺線輪可再包含一第三限位部以及一第三止擋件,第三限位部同樣設(shè)于擺線輪上,并且用以限位第三止擋件,在此配置下,內(nèi)軸承是進一步限位于第二止擋件以及第三止擋件之間。
在一實施例中,前述的擺線輪、滾柱軸承以及軸承壓蓋可以分別分為內(nèi)外兩部分。具體說明的,擺線輪可以包含一內(nèi)檐部以及一外檐部、滾柱軸承可以包含一內(nèi)環(huán)部以及一外環(huán)部、軸承壓蓋則包含一內(nèi)壓板以及一外壓板,且滾柱軸承的內(nèi)環(huán)部與外環(huán)部各自抵靠軸承壓蓋與輸出輪。內(nèi)檐部、內(nèi)環(huán)部以及內(nèi)壓板三者成組依序疊層抵靠;同理,外檐部、外環(huán)部以及外壓板亦為相同的關(guān)系。如此一來,滾柱軸承可以更精準而穩(wěn)定地發(fā)揮支撐功能。
通過上述其他實施例,減速機構(gòu)除了利用滾柱軸承穩(wěn)定輸出端以外,于輸入端更配合內(nèi)軸承以及外軸承分別確保擺線運動以及輸入軸自轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性,且內(nèi)軸承與外軸承位于傳動載體兩側(cè),對于輸入軸整體亦有平衡的額外作用。
此外,做為減速機構(gòu)的外殼,輸出軸襯套不僅罩覆減速機構(gòu)的重要元件,其與上述元件于徑度方向高度重疊,同時又配合軸承壓蓋,于軸向與徑向同時限位滾柱軸承,不僅有效節(jié)省空間,亦進一步利用了自身構(gòu)型來強化減速機構(gòu)的可靠度。
附圖說明
圖1是繪示本實用新型一實施例的減速機構(gòu)的爆炸視圖;
圖2是繪示圖1的減速機構(gòu)的剖面視圖;
圖3是繪示圖1的減速機構(gòu)的傳動示意圖;
圖4A是繪示圖1的減速機構(gòu)的輸入軸組合示意圖;
圖4B是繪示圖1的減速機構(gòu)的輸入端示意圖;
圖5A是繪示圖1的減速機構(gòu)的一種內(nèi)滾柱組合示意圖;
圖5B是繪示圖1的減速機構(gòu)的另一種內(nèi)滾柱組合示意圖;以及
圖6是繪示圖1的減速機構(gòu)的滾柱軸承組合示意圖。
具體實施方式
圖1是繪示本實用新型一實施例的減速機構(gòu)的爆炸視圖。請參照圖1,減速機構(gòu)包含一輸入軸100、一傳動載體200、多個外滾柱300、一擺線輪400、多個內(nèi)滾柱500、一輸出輪600、一輸出軸襯套700、一滾柱軸承800以及一軸承壓蓋900。
輸入軸100、傳動載體200、輸出輪600、輸出軸襯套700、滾柱軸承800以及軸承壓蓋900為同軸樞合,而輸入軸100前端具有一偏心部120,輸入軸100插置于傳動載體200,并由偏心部120帶動擺線輪400行擺線運動。外滾柱300置于傳動載體200上,并且被限位而可以自體軸向旋轉(zhuǎn)。擺線輪400容納于傳動載體200的凹槽中,并位于上述外滾柱300所圍成的區(qū)域內(nèi),擺線輪400受輸入軸100帶動時,擺線輪400將配合外滾柱300轉(zhuǎn)動且樞擺。
另外,輸入軸100大致可以分為外徑較小的偏心部120、以及外徑較大的一旋轉(zhuǎn)軸心110,且輸入軸100與擺線輪400分別包含一外軸承140以及一內(nèi)軸承410,外軸承140套設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸心110上,內(nèi)軸承410則套設(shè)在偏心部120上。
擺線輪400另包含一第二止擋件420以限位內(nèi)軸承410。外軸承140與內(nèi)軸承410的設(shè)置是為使輸入軸100分別與傳動載體200以及擺線輪400之間穩(wěn)定運作,避免外部動力源對后續(xù)的傳動造成不良影響。
內(nèi)滾柱500設(shè)置于擺線輪400的內(nèi)壁側(cè),且同樣被限位而可以自體軸向旋轉(zhuǎn),這些內(nèi)滾柱500于另一端連接輸出輪600,故輸出輪600與這些內(nèi)滾柱500具有相同的運動軌跡,輸入軸100即是透過擺線輪400、外滾柱300以及內(nèi)滾柱500使末端的輸出輪600減速。由于擺線減速裝置的原理為現(xiàn)有技藝且非本實用新型的技術(shù)重點,故此處不詳述其減速原理。
在圖1中,減速機構(gòu)的傳動元件由輸入軸100直至輸出輪600為止,而傳動載體200、輸出軸襯套700以及軸承壓蓋900三者則依序連接,并且罩覆前述的傳動元件。滾柱軸承800可容置在輸出軸襯套700內(nèi)圈中,并且一側(cè)鄰接而抵靠輸出輪600,另一側(cè)則抵靠于軸承壓蓋900。
圖2是繪示圖1的減速機構(gòu)的剖面視圖。請配合參照圖2,由圖中可知,實際插置于傳動載體200以及穿入擺線輪400內(nèi)的僅有偏心部120,旋轉(zhuǎn)軸心110則外露于傳動載體200的底部。
由于偏心部120的外徑較小,進而縮小擺線輪的擺線幅度,如此可以直接縮小傳動載體200的徑向維度,而擺線輪400則透過一內(nèi)軸承410與偏心部120相樞接,因偏心部120的外徑較旋轉(zhuǎn)軸心110小,使擺線輪400的擺幅得以隨之縮小,進一步令減速機構(gòu)微型化。
在圖2中,輸入軸100、傳動載體200、外滾柱300、擺線輪400、內(nèi)滾柱500、輸出輪600、輸出軸襯套700于徑向方向依序同軸樞套且相互套疊,而輸出輪600又配合擺線輪400形狀成為內(nèi)凹形狀,如此可大幅降低減速機構(gòu)的體積。且偏心部120、擺線輪400、輸出輪600基本在同一個平面上旋轉(zhuǎn),除了減少扭力損失,可以減低元件之間因匹配的誤差造成的不良影響。
輸入軸100以及軸承壓蓋900分別包含一第一油封150以及第二油封910,兩者于減速機構(gòu)的輸入端及輸出端緊密配合相鄰的其他元件。
再配合圖1說明,輸入軸100包含一第一止擋件130,而傳動載體200包含限位前述第一止擋件130的一第一限位部201,并借此將外軸承140限制于傳動載體200內(nèi)。
同理,上述擺線輪400所包含的第二止擋件420,亦為利用一第二限位部402加以固定,借此形成內(nèi)軸承410一側(cè)的限位端。而在一較佳實施例中,擺線輪400可再包含一第三限位部403以及一第三止擋件430,如圖2所示,通過擺線輪400底部的第三限位部403,第三止擋件430可在第二止擋件420的相對側(cè)抵靠內(nèi)軸承410。
圖3是繪示圖1的減速機構(gòu)的傳動示意圖。請一并參照圖3,減速機構(gòu)的實際傳動元件配置如圖所示(此圖省略輸出輪以及輸出軸襯套),考量減速機構(gòu)的維度問題,輸出軸襯套700在徑度縮小時,將會與傳動載體200的凹槽邊緣接觸。此時,過高的外滾柱300將抵觸輸出軸襯套700,故在本實施方式中,外滾柱300的高度是與傳動載體200的凹槽切齊,從而避免上述的抵觸問題。當然,在傳動載體200與輸出軸襯套700所形成的空間中,擺線輪400或外滾柱300可以微縮調(diào)整其形狀或高度,例如兩者的高度可以進一步縮小至低于傳動載體200的凹槽,借以再度縮小輸出軸襯套700。
圖4A是繪示圖1的減速機構(gòu)的輸入軸100組合示意圖。圖4B是繪示圖1的減速機構(gòu)的輸入端示意圖。請配合圖3參照圖4A以及圖4B,詳述減速機構(gòu)于輸入端的傳動關(guān)系,在圖4A中,第二限位部402為一凹陷的環(huán)狀槽,第二止擋件420為一C型環(huán),兩者皆同軸設(shè)置于擺線輪400上。C型環(huán)受壓后可卡設(shè)在前述第二限位部402內(nèi),并藉受壓的復(fù)位力緊密地抵頂于第二限位部402的內(nèi)壁。
當然,只要能夠在軸向方向抵擋第二止擋件420通過,則上述第二限位部402并不需限制為凹陷或是環(huán)狀,例如第二限位部402可以是凸起的,也可以是齒狀間隔分布。
而在擺線輪400的底部,第三限位部403可以凹槽形式實施,但不限于此種形式。第三止擋件430的厚度恰可容置于第三限位部403內(nèi),并且供偏心部120穿置而抵靠于其根部。
利用偏心部120與旋轉(zhuǎn)軸心110的外徑差異,內(nèi)軸承410恰可利用余下的空間樞接于第二止擋件420以及第三止擋件430之間,借以維持輸入軸100與擺線輪400之間的穩(wěn)定連動。
而在圖4B中,旋轉(zhuǎn)軸心110外露于減速機構(gòu)的輸入端以連接外部動力源。本實施方式中,由于旋轉(zhuǎn)軸心110未接觸傳動載體200,故外軸承140可自外部套合旋轉(zhuǎn)軸心110,并且抵頂于旋轉(zhuǎn)軸心110以及傳動載體200之間,令輸入軸100與外部動力源相互匹配。
借此,傳動載體200可配合擺線輪400承載輸入軸100的所有運轉(zhuǎn),并維持其內(nèi)外側(cè)的扭矩平衡。
圖5A是繪示圖1的減速機構(gòu)的一種內(nèi)滾柱500組合示意圖。請參照圖5A,內(nèi)滾柱500與輸出輪600的組合配置如圖所示,輸出輪600包含對應(yīng)內(nèi)滾柱500的數(shù)量以及位置的多個樞槽601,使內(nèi)滾柱500可旋轉(zhuǎn)地局部限位于樞槽601內(nèi),再擺線輪400自轉(zhuǎn)時,即利用內(nèi)滾柱500帶動輸出輪600旋轉(zhuǎn)。
圖5B是繪示圖1的減速機構(gòu)的另一種內(nèi)滾柱500組合示意圖。繼續(xù)參照圖5B,前述的內(nèi)滾柱500也可以采用另一種形式與輸出輪600連接,每個樞槽601具有小于內(nèi)滾柱500的外徑的開口,如此,內(nèi)滾柱500僅能軸向地抽出而無法徑向脫離,借以限位這些內(nèi)滾柱500。
圖6是繪示圖1的減速機構(gòu)的滾柱軸承800組合示意圖。請配合圖2參照圖6,對于減速機構(gòu)而言,輸出輪600為傳動系統(tǒng)的最末端,設(shè)置滾柱軸承800的目的有二,第一在于將輸出輪600以及內(nèi)部其他元件一并封裝在減速機構(gòu)內(nèi)。其次則為提供輸出輪600于出力端的軸承用途。
在圖6中,軸承壓蓋900固定于輸出軸襯套(此圖未繪示),滾柱軸承800是如圖中受軸承壓蓋900以及輸出輪600夾掣,并產(chǎn)生一預(yù)壓力??衫斫獾氖牵噍^于固定無法移動的軸承壓蓋900,預(yù)壓力將反作用于輸出輪600,借此透過輸出輪600來緊固軸向上的其他元件。
本實施方式中,滾柱軸承800可以使用交叉滾柱軸承,但不限制軸承種類。輸出輪600、滾柱軸承800以及軸承壓蓋900皆分為內(nèi)外兩部分,亦即:內(nèi)檐部602、內(nèi)環(huán)部801、內(nèi)壓板900A以及外檐部603、外環(huán)部802、外壓板900B。在滾柱軸承800為交叉滾柱軸承的實施例下,自輸出輪600開始,來自輸入軸100的力量負荷將自動適應(yīng)滾柱軸承800的結(jié)構(gòu)而被分為內(nèi)外兩個系統(tǒng)。此外,由于內(nèi)環(huán)部801與外環(huán)部802之間具有多個滾柱互相止推,滾柱軸承800的受力部位形同被拆分得較為細致,且通過內(nèi)環(huán)部801與外環(huán)部802互相配合,最終達到平衡以反饋外力。
由上述各個實施方式所揭露內(nèi)容,本實用新型的減速機構(gòu)至少具備以下優(yōu)點:第一,本實用新型利用樞設(shè)于減速機構(gòu)的輸入軸以及輸出軸的多個個軸承以發(fā)揮穩(wěn)定傳動功效,可以有效降低因元件尺寸物差、安裝不同軸或是震動造成的偏移或斷裂問題,提高減速機構(gòu)的運轉(zhuǎn)品質(zhì)。
第二,減速機構(gòu)的各個元件形狀彼此配合,且依序同軸樞套呈現(xiàn)層層平行的緊密套疊的構(gòu)型,使減速機構(gòu)的機構(gòu)能夠大幅地縮小。
第三,除了令減速機構(gòu)的傳動在基本相同的平面上完成,本實用新型同時利用預(yù)壓滾柱軸承來對各傳動元件施予軸向推力,借此減速機構(gòu)運轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn)的不必要空隙,確保減速機構(gòu)的性能能夠良好發(fā)揮。
雖然本實用新型已以實施方式揭露如上,然其并非用以限定本實用新型,任何熟悉此技藝者,在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi),當可作各種的更動與潤飾,因此本實用新型的保護范圍當視所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準。