专利名称：可程控的扭矩扩大机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种扭矩扩大机构，特别是指一种可以传递较大输出能量的可程控的扭矩扩大机构。
(2)背景技术在机械装置自动化的需求下，大多是以电气马达、油压马达、油压缸及气压缸等提供所需的动力来源，尤其是注射机或冲床等需要较大输出动力的加工机具。但是一般电气马达或油压马达有速度、回转方向不可变的缺失，因此，对于难成形、复杂的形状或需要高精度的材料，有技术层面上必需克服的部份。
所以，近年来有多种利用含伺服马达、油压伺服等伺服系统的金属成形用冲床，这种伺服系统可改变速度及回转方向，还能让金属在合理的压力下，快速地成形而提高成品的附加价值。然而，它于实际使用时仍存有以下缺失而亟待解决由于一般驱动源的输出能量与体积成比例关系，所以输出能量愈大，相对的体积也愈大，但是对于伺服马达而言，却必须做多方面的的考虑，只能采用较低的输出能量，因此，只能利用在小型或中型的冲床，而不能适用大型的冲床，有应用范畴受限无法有效推广的困扰。
(3)发明内容本发明的目的在于提供一种脉动方式正、逆向传递较大输出能量的可程控的扭矩扩大机构。
为实现上述目的，本发明的可程控的扭矩扩大机构，其特点是，它包括有一动力输入机构，具有一可输出正、逆向动力的伺服马达、至少二支撑轴及一动力轴；一动力传输机构，具有一可供与动力轴套枢的轴套、一可传递外部动力的动力齿轮、二可借助伺服马达正、逆向驱动的传递齿套及一可供直接与动力轮套固且能输出动力的传动齿轮，该动力齿轮与传递齿套是穿固在轴套上；至少二个以上的动力输出机构，具有二可分别供与支撑轴套枢的套筒、二分别穿固在套筒上的行星齿轮、可分别套枢在套筒上的离合齿轮及二分别穿固在支撑轴上的主动齿轮，各该行星齿轮可分别供与动力齿轮直接啮合或间接形成连动关系形成不同转向，各该离合齿轮可供与传递齿套啮合；至少二扭力线圈，分别具有一可供与离合齿轮固接的一端、一配合行星齿轮的转向分别以正向、逆向顺沿所述套筒外周缠绕并保持一极小间距的线圈本体及一可供与主动齿轮固接的另一端。
采用上述方案，该伺服马达能以脉动方式正、逆向驱动动力输出机构，使扭力线圈在可程序的时间内，产生卷付作用并同时将外动动力由动力输出机构传递至动力传输机构输出，而能利用伺服马达达到变速及改变方向的目的，且能获得一较大的输出能量。
为进一步说明本发明的目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
(4)
图1是示出本发明一较佳实施例的可程控的扭矩扩大机构的剖视图。
图2是一由图1左侧观视的侧视图。
图3是一由图1右侧观视的侧视图。
图4是示出该较佳实施例中一动力输出机构的剖视图。
图5是示出该较佳实施例中一前滚筒、一后滚筒与一扭力线圈的立体图。
图6是示出该较佳实施例中该前滚筒与该扭力线圈的结构关系的展开图。
图7是示出该较佳实施例中该后滚筒与该扭力线圈的结构关系的展开图。
图8是示出该较佳实施例应用在一冲床的关系位置的侧视图。
(5)具体实施方式
参阅图1、图2，本发明可程控的扭矩扩大机构的较佳实施例包括一动力输入机构10、一动力传输机构20、二组动力输出机构30、二组前滚筒40、二组后滚筒50及二组扭力线圈60。
该动力输入机构10，具有一伺服马达12、四固定无法旋动的支撑轴13及一可自由旋动的动力轴14，该伺服马达12具有一可供正转的正向皮带121及一可供逆转的逆向皮带122，该支撑轴13是沿轴向环绕在动力轴14周侧，该支撑轴13分别具有二端部131、132，该动力轴14也具有二端部141、142。
该动力传输机构20，具有一轴套21、一动力齿轮22、二传递齿套23、24及一传动齿轮25，该轴套21具有一可供与动力轴14一端部141套枢的轴孔211及一环绕轴线的环壁212，该动力齿轮22具有一沿轴向且可供套固在轴套21靠近动力轴14一端部141的齿孔221、一环绕轴线的环齿222及一可供与环齿222啮合的换向齿轮223，该传递齿套23、24分别具有一沿轴向且可供与动力轴14套枢的穿孔231、241一环绕轴线且可分别供与正、逆向皮带121、122套联的一端部232、242及一环绕轴且形成有环齿233、243的另一端部，该传动齿轮25具有一沿轴向且可供套固在轴套21靠近动力轴14另一端部142的齿孔251及一环绕轴线的环齿252。
各该动力输出机构30，参阅图3、图4，分别具有二套筒31、二轮盘32、二行星齿轮33、34、二离合齿轮35、36及二主动齿轮37、38，该套筒31具有一可供与支撑轴13一端部套枢的轴孔311及一环绕轴线的环壁312，该轮盘32具有一可供与支撑轴13另一端部132套枢的轴孔321、一环绕轴线形成有一孔壁322的一端、一环绕轴线形成有一环座323的另一端及一由环座323沿轴向凸出且面向离合齿轮35、36的耳座324，各该行星齿轮33、34具有一沿轴向且可供套固在套筒31环壁312靠近支撑轴13一端部131的齿孔331、341及一环绕轴线的环齿332、342，该行星齿轮33、34的环齿332、342可分别供与动力齿轮22环齿222啮合或与换向齿轮223啮合形成不同转向，各该离合齿轮35、36具有一沿轴向且可供套枢在套筒31环壁312靠近行星齿轮33、34的穿孔351、361、一环绕轴线且可供与传递齿套23、24环齿233、243啮合的环齿352、362及一面向支撑轴13另一端部132且形成有凸耳353、363的环面，该主动齿轮37、38具有一沿轴向且可供套固在轮盘32孔壁322的齿孔371、381及一环绕轴线且可供与传动齿轮25环齿252啮合的环齿372、382。
该前滚筒40，参阅图5、图6，分别具有一沿轴向且可供前滚筒40套固在套筒31环壁312靠近离合齿轮33、34的贯孔41、一环绕轴线的环壁42及数滚针43，该环壁42具有二端面421、422及数个由一端面421向另一端面422凹陷的缺槽423，可供滚针43分别穿置在缺槽423内且周面部份凸出于缺槽423而显露在环壁42上。
该后滚筒50，参阅图5、图7，分别具有一沿轴向且可供后滚筒50套固在套筒31环壁312靠近前滚筒40的贯孔51、一环绕轴线的环壁52及数个滚轴53，该环壁52具有二端面521、522及数个由一端面521向另一端面522凹陷的缺口523，可供滚轴53分别穿置在缺口523内且周面部份凸出于缺口523而显露在环壁52上。
该扭力线圈60，分别具有一可供与离合齿轮35、36凸耳353、363固接的一端61、一配合行星齿轮33、34的转向分别以正向、逆向顺沿前、后滚筒40、50环壁42、52及滚针43、滚轴53缠绕并保持一极小间距的线圈本体62及一可供与轮32耳座324固接的另一端63。
参阅图1、图2，当有外力驱动轴套21上的动力齿轮22正向旋转时，该动力齿轮22会直接带动二行星齿轮33、换向齿轮223正向旋转，然后通过换向齿轮223的传动再带动二行星齿轮34逆向旋转，使行星齿轮33、34分别与套筒31在支撑轴上13空转，并以套筒31同时带动前、后滚轴40、50，但由于前、后滚轴40、50与扭力线圈60间具有一极小的间距，且此时的离合齿轮35、36在不被伺服马达12驱动的情形下，并不会随着套筒31旋转，所以该扭力线圈60并不会与前、后滚筒40、50产生作用。
参阅图3，此时，只须激活伺服马达12以正向皮带121带动传递齿套23的一端部232，就能通过传递齿套23与离合齿轮35的啮合关系，以一输出扭矩(T)带动离合齿轮35正向旋动，使离合齿轮35卷动扭力线圈60一端61，并以输出扭矩(T)及与各齿轮间的齿速比(N)产生一作动扭矩(F＝T×N)。参阅图5、图6、图7，借此一作动扭矩(F)，该扭力线圈60的线圈本体62会随其卷绕方向，对正向旋动的前、后滚筒40、50环壁42、52及滚针43、滚轴53产生卷付作用，使扭力线圈60束压滚针43、滚轴53与前、后滚筒40、50的缺槽423、523契合，而束紧前、后滚筒40、50，并传递外力至扭力线圈60另一端63产生一极大的扭矩拉力(F’＝F×e2πμn，n＝扭力线圈60的绕圈数，μ＝前、后滚筒40、50与扭力线圈60的摩擦系数)，使轮盘32及其上的主动齿轮37受扭力线圈60另一端63拉引而与行星齿轮33同样为正向旋转，驱动传动齿轮25带动动力轴14逆向旋动并传导动力，而另外二动力输出机构30的行星齿轮34仍与套筒31在支撑轴上13空转，且该扭力线圈60并不会与前、后滚筒40、50产生作用。
相反，如果启动伺服马达12以逆向皮带1 22带动传递齿套24的一端部242，就能通过传递齿套24与离合齿轮36的啮合关系，以一输出扭矩带动离合齿轮36逆向旋动，使离合齿轮36卷动逆向缠绕的扭力线圈60一端61，并以输出扭矩与所述外力产生一作动扭矩。借助此一作动扭矩，该扭力线圈60同样会对逆向旋动的前、后滚筒40、50环壁42、52及滚针43、滚轴53产生卷付作用，使扭力线圈60束压滚针43、滚轴53与前、后滚筒40、50的缺槽423、523契合，而束紧前、后滚筒40、50，及于扭力线圈60另一端63产生一极大的扭矩拉力，使轮盘32及其上的主动齿轮38受扭力线圈60另一端63拉引而与行星齿轮34同样为逆向旋转，驱动传动齿轮25带动动力轴14正向旋动并传导动力，而另外二动力输出机构30的行星齿轮33仍与套筒31在支撑轴上13空转，且该扭力线圈60并不会与前、后滚筒40、50产生作用。
依据上述，本发明可以正、逆向传导动力，并通过伺服马达12改变速度，参阅图8，所以，本发明可以应用一般的冲床70(或其它需要较大输出动力的加工机具)，该冲床70具有一飞轮71、一动力马达72、一传动轴73、一曲柄轴74、一连杆75及一冲子76。该飞轮71是配挂在动力轴14一端部141的轴套21上，该动力马达72则具有一可供与飞轮71套联的通过皮带721，该传动轴73具有一可供与动力轴14另一端部142连接的一端731及一设有一传动齿轮732的另一端，该曲柄轴74具有一形成有一从动齿轮741且可供传动齿轮732啮合的一端及一可供与连杆75连结的另一端742，该连杆75则连结在曲柄轴74与冲子76之间。
这样，当动力马达72输出一动力，并以皮带721带动飞轮71转动时，虽然会同时驱动与飞轮71同轴的轴套21，但只要伺服马达12没有启动，则动力马达72的动力并不会传达至冲子76。因此，配合上述动作，当伺服马达12以正向皮带121驱动传递齿套23时，通过上述动力传输机构20、动力输出机构30、前、后滚筒40、50及扭力线圈60的作用，就会使动力轴14反向转动，并带动冲床70的传动轴73反向旋转，使传动轴73驱动曲柄轴74反向作动，并牵动连杆75带动冲子76向下位移。
相反，当伺服马达12以逆向皮带122驱动传递齿套24时，通过上述动力传输机构20、动力输出机构30、前、后滚筒40、50及扭力线圈60的作用，就会使动力轴14正向转动，并带动冲床70的传动轴73正向旋转，使传动轴73驱动曲柄轴74正向作动，并牵动连杆75带动冲子76向上升移。所以，该冲床70可以通过伺服马达12控制动力传递，使冲子76除了可以上、下换向作动外，还可以在瞬间停止作动。
归纳上述，本发明的可程控的扭矩扩大机构实已具有如下所列的优点及功效本发明能使伺服马达12与一般动力马达72结合，使应用本发明的机械装置能以脉动方式正、逆向传导运动量，它不但能以伺服控制达到变速及改变方向的目的，且能获得一较大的输出能量，使本发明的应用范畴更为广泛，而更具实用性。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种可程控的扭矩扩大机构，其特征在于，它包括有一动力输入机构，具有一可输出正、逆向动力的伺服马达、至少二支撑轴及一动力轴；一动力传输机构，具有一可供与动力轴套枢的轴套、一可传递外部动力的动力齿轮、二可借助伺服马达正、逆向驱动的传递齿套及一可供直接与动力轮套固且能输出动力的传动齿轮，该动力齿轮与传递齿套是穿固在轴套上；至少二个以上的动力输出机构，具有二可分别供与支撑轴套枢的套筒、二分别穿固在套筒上的行星齿轮、可分别套枢在套筒上的离合齿轮及二分别穿固在支撑轴上的主动齿轮，各该行星齿轮可分别供与动力齿轮直接啮合或间接形成连动关系形成不同转向，各该离合齿轮可供与传递齿套啮合；至少二扭力线圈，分别具有一可供与离合齿轮固接的一端、一配合行星齿轮的转向分别以正向、逆向顺沿所述套筒外周缠绕并保持一极小间距的线圈本体及一可供与主动齿轮固接的另一端。
2.如权利要求1所述的可程控的扭矩扩大机构，其特征在于该可程控的扭矩扩大机构还包括有至少二前、后滚筒分别沿轴向套固在所述动力输出机构的套筒上，该前滚筒具有一环绕轴线的环壁及数滚针，该环壁具有二端面及数个由一端面向另一端面凹陷的缺槽，可供滚针分别穿置在缺槽内且周面部份凸出于缺槽而显露在环壁上，该后滚筒具有一环绕轴线的环壁及数个滚轴，该环壁具有二端面及数由一端面向另一端面凹陷的缺口，可供滚轴分别穿置在缺口内且周面部份凸出于缺口而显露在环壁上。
3.如权利要求1所述的可程控的扭矩扩大机构，其特征在于该动力齿轮还具有一可供与一行星齿轮啮合的换向齿轮，使二行星齿轮分别以正、逆向旋转。
4.如权利要求1所述的可程控的扭矩扩大机构，其特征在于该动力输出机构还具有一轮盘穿固在支撑轴上，且可供主动齿轮与轮盘套固为一体。
全文摘要
一种可程控的扭矩扩大机构包括有一动力输入机构、一动力传输机构及至少二动力输出机构及一扭力线圈，该动力输入机构具有一可输出正、逆向动力的伺服马达及一可供前述动力传输机构、动力输出机构套枢或穿固的支撑轴、动力轴，该扭力线圈可供传递动力或阻断动力的传递，借此，使扭力线圈产生卷付作用并将外部动力由动力输出机构传递至动力传输机构输出，而能利用伺服马达达到变速及改变方向的目的，获得一较大的输出能量。
文档编号F16H61/00GK1435295SQ0210338
公开日2003年8月13日 申请日期2002年1月30日 优先权日2002年1月30日
发明者纪金怀 申请人:金丰机器工业股份有限公司