復(fù)合齒構(gòu)的變速裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型有關(guān)一種變速裝置，尤指一種具有嵌入射出成型的復(fù)合齒型結(jié)構(gòu)，應(yīng)用在變速裝置的齒環(huán)，而能提升齒環(huán)制造效率并降低重量的變速裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的自動(dòng)化機(jī)械領(lǐng)域中，機(jī)械手臂(robotic arm)是具有模仿人類手臂功能并可完成各種作業(yè)的自動(dòng)控制設(shè)備，這種機(jī)械手臂有多關(guān)節(jié)連接，并允許在平面或三度空間進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或使用線性位移移動(dòng)。目前機(jī)械手臂在機(jī)械人技術(shù)領(lǐng)域中得到最廣泛實(shí)際應(yīng)用的自動(dòng)化機(jī)械裝置，除了主要用于工業(yè)制造上，商業(yè)農(nóng)業(yè)、醫(yī)療救援、娛樂服務(wù)、軍事保全甚至在太空探索等領(lǐng)域都可以發(fā)現(xiàn)其應(yīng)用裝置。
[0003]而上述機(jī)械手臂的軸部關(guān)節(jié)多以傳統(tǒng)應(yīng)用金屬彈性力學(xué)的諧和式減速機(jī)(Harmonic Drive，以下簡稱HD)構(gòu)成，該HD應(yīng)用的柔性齒條(Flex Spline)為一杯型或帽型的金屬薄殼彈性體，在其外周開口部分切割有齒型，而于齒型的底部為一膜片(Diaphrgam)。由于該柔性齒條由疲勞性強(qiáng)度極高的特殊鋼所制成，且諧和式減速機(jī)傳動(dòng)方式與一般齒輪的嚙合動(dòng)力傳達(dá)方式相異，其齒型背隙值極小，因此其金屬齒型的加工，必須以特制刀具施作，除了刀具及特殊鋼素材取得不易之外，造價(jià)亦不斐，如果遇到成型齒型所在的位置不適合以刀具來施作時(shí)，則增添了加工的難度及制作成本。此外，由于此一 HD整體結(jié)構(gòu)均由金屬材質(zhì)組合構(gòu)成，因此對(duì)于組裝在機(jī)械手臂中段及末端部位時(shí)，會(huì)增加手臂前端關(guān)節(jié)處的負(fù)荷扭矩，致使機(jī)械手臂的有效負(fù)載值不佳。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在提供一種復(fù)合齒構(gòu)的變速裝置，通過嵌入射出成型的復(fù)合齒型結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，進(jìn)而達(dá)到變速裝置的構(gòu)件降低重量及快速生產(chǎn)的目的。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種復(fù)合齒構(gòu)的變速裝置，包括:一內(nèi)齒環(huán)，其具有一第一材質(zhì)構(gòu)成的外環(huán)體，該外環(huán)體的內(nèi)環(huán)面設(shè)有一個(gè)以上的附著部，及一與該第一材質(zhì)不同的第二材質(zhì)構(gòu)成的內(nèi)環(huán)體，該內(nèi)環(huán)體具有內(nèi)齒，該內(nèi)環(huán)體同軸結(jié)合在該外環(huán)體的內(nèi)環(huán)面，并固定地結(jié)合在該附著部；一外齒環(huán)，其能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在該內(nèi)齒環(huán)內(nèi)，其外環(huán)面具有匹配該內(nèi)齒的外齒；及一驅(qū)動(dòng)器，其能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在該外齒環(huán)內(nèi)，其頂推該外齒環(huán)的一部分外齒，使該外齒環(huán)的一部分外齒嗤合在該內(nèi)齒環(huán)的一部分內(nèi)齒中。
[0006]其中該外齒環(huán)為可撓性外齒環(huán)。
[0007]其中該驅(qū)動(dòng)器具有一橢圓形凸輪，該橢圓形凸輪兩端的凸輪面頂推該外齒環(huán)的二部分外齒，使該外齒環(huán)的二部分外齒嗤合在該內(nèi)齒環(huán)的二部分內(nèi)齒中。
[0008]其中該外齒環(huán)為剛性外齒環(huán)。
[0009]其中該驅(qū)動(dòng)器具有一偏心凸輪，該偏心凸輪的凸輪面頂推該外齒環(huán)的一部分外齒，使該外齒環(huán)的一部分外齒嗤合在該內(nèi)齒環(huán)的一部分內(nèi)齒中。
[0010]其中該內(nèi)齒環(huán)的附著部為矩形凸塊或矩形凹槽。
[0011]其中該內(nèi)齒環(huán)的附著部為T形凸塊或T形凹槽。
[0012]其中該內(nèi)齒環(huán)的附著部為鳩尾形凸塊或鳩尾形凹槽。
[0013]其中該外齒環(huán)的一端設(shè)有一彈性折環(huán)，該彈性折環(huán)具有一直徑大于該外齒環(huán)的固定環(huán)，及一體成型或組接在該固定環(huán)與該外齒環(huán)一端之間的彈性折部。
[0014]本實(shí)用新型還提供一種復(fù)合齒構(gòu)的變速裝置，包括:二個(gè)同軸并排設(shè)置的內(nèi)齒環(huán)，各該內(nèi)齒環(huán)具有一第一材質(zhì)構(gòu)成的外環(huán)體，該外環(huán)體的內(nèi)環(huán)面設(shè)有一個(gè)以上的附著部，及一與該第一材質(zhì)不同的第二材質(zhì)構(gòu)成的內(nèi)環(huán)體，該內(nèi)環(huán)體具有內(nèi)齒，該內(nèi)環(huán)體同軸結(jié)合在該外環(huán)體的內(nèi)環(huán)面，并固定地結(jié)合在該附著部；一外齒環(huán)，其能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在該二內(nèi)齒環(huán)內(nèi)，其外環(huán)面具有匹配該二內(nèi)齒環(huán)內(nèi)齒的外齒；及一驅(qū)動(dòng)器，其能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在該外齒環(huán)內(nèi)，其頂推該外齒環(huán)的一部分外齒，該外齒環(huán)的一部分外齒嗤合在該二內(nèi)齒環(huán)的一部分內(nèi)齒中。
[0015]本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0016]本實(shí)用新型提供的復(fù)合齒構(gòu)的變速裝置，可利用工程塑料以模具射出直接成型制造出內(nèi)齒環(huán)的內(nèi)齒結(jié)構(gòu)，同時(shí)使內(nèi)齒結(jié)構(gòu)附著在外環(huán)體的附著部，如此構(gòu)成復(fù)合齒構(gòu)的變速裝置，可改善現(xiàn)有內(nèi)齒切削加工制法麻煩的工序，提升變速裝置的生產(chǎn)效率。再者，本實(shí)用新型的內(nèi)齒環(huán)為嵌入射出成型的復(fù)合結(jié)構(gòu)，因此其外環(huán)體可采用合金金屬材質(zhì)，而具有內(nèi)齒的外環(huán)體可采用高強(qiáng)度的工程塑料，因此能降低內(nèi)齒環(huán)的重量，同時(shí)具有一定的強(qiáng)度，適于應(yīng)用在輕負(fù)載的自動(dòng)化機(jī)器中。另者，本案的外齒環(huán)也能與內(nèi)環(huán)體采用相同的工程塑料材質(zhì)，使其以相同的材質(zhì)相互嚙合，以獲取最佳的磨合配置，而且不受現(xiàn)有齒形切削刀具的限制，能夠在制作模具時(shí)改變齒寬，通過齒寬的增加來克服材質(zhì)強(qiáng)度的差異性，致使齒嚙合傳動(dòng)的抗扭矩強(qiáng)度獲得提升。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的分解示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型內(nèi)齒環(huán)的外環(huán)體剖面示意圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型內(nèi)齒環(huán)的內(nèi)環(huán)體剖面示意圖。
[0020]圖4為圖1較佳實(shí)施例的組合示意圖。
[0021]圖5為本實(shí)用新型外齒環(huán)一端實(shí)施彈性折環(huán)的示意圖。
[0022]圖6為本實(shí)用新型外齒環(huán)與外環(huán)結(jié)合的剖面示意圖。
[0023]圖7為本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)器的橢圓形凸輪的組合側(cè)視示意圖。
[0024]圖8為本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)器的偏心凸輪的組合側(cè)視示意圖。
[0025]圖9為本實(shí)用新型附著部矩形凸塊或凹槽的剖面示意圖。
[0026]圖10為本實(shí)用新型附著部T形凸塊或凹槽的剖面示意圖。
[0027]圖11為本實(shí)用新型附著部鳩尾形凸塊或凹槽的剖面示意圖。
[0028]圖12為本實(shí)用新型第二較佳實(shí)施例分解示意圖。
[0029]圖13為本實(shí)用新型第二較佳實(shí)施例的二內(nèi)齒環(huán)的剖面示意圖。
[0030]圖中:
[0031]I內(nèi)齒環(huán)；11外環(huán)體；
[0032]111附著部；Illa矩形凸塊；
[0033]Illb矩形凹槽；Illc T形凸塊；
[0034]Illd T形凹槽；Ille鳩尾形凸塊；
[0035]Illf鳩尾形凹槽；12內(nèi)環(huán)體；
[0036]121內(nèi)齒；13滾子溝；
[0037]2外齒環(huán)；21外齒；
[0038]22彈性折環(huán)；221固定環(huán)；
[0039]222彈性折部；3驅(qū)動(dòng)器；
[0040]31橢圓形凸輪；32偏心凸輪；
[0041]33滾動(dòng)體；4外環(huán)；
[0042]41滾子溝；5滾子。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0044]參閱圖1所示，本實(shí)用新型的復(fù)合齒構(gòu)的變速裝置，其第一較佳實(shí)施例包括一內(nèi)齒環(huán)1、一外齒環(huán)2及一驅(qū)動(dòng)器3，可以應(yīng)用成為機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)力減速或加速的變速裝置，其中:該內(nèi)齒環(huán)I實(shí)施有一第一材質(zhì)構(gòu)成的外環(huán)體11 (如圖2及圖3所示)，其第一材質(zhì)較佳的可為輕質(zhì)金屬，例如鋁合金等材質(zhì)，并在外環(huán)體I的內(nèi)環(huán)面設(shè)有一個(gè)以上的附著部111 ;而內(nèi)齒環(huán)I的內(nèi)環(huán)面實(shí)施有一與第一材質(zhì)不同的第二材質(zhì)構(gòu)成的內(nèi)環(huán)體12，第二材質(zhì)較佳的為適于模具成型的塑料，例如工程塑料等，可使上述外環(huán)體11置入模具內(nèi)，利用嵌入射出成型工法使工程塑料成型在外環(huán)體11的內(nèi)環(huán)面，且該