专利名称：减速器、机器人手以及机器人的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种将被输入的旋转速度减小并输出的減速器。
背景技术：
在多数情况下，当原封不动地使用从马达等动カ源获得的动カ时，旋转速度会过高或不足。因此，通常总是实施以下措施利用減速器減速至适当的旋转速度，从而产生所需的转数与所需的扭矩。作为能够获得大的減速比的減速器，提出有如下结构。即，预先在内齿轮的内侧设置公转齿轮，该公转齿轮比内齿轮稍小、且齿数少于内齿轮(例如齿数少I个)。圆形凸轮 在相对于公转齿轮能够旋转的状态下设置于公转齿轮的中心位置。在内齿轮的中心轴上的位置从圆形凸轮立起设置有第一旋转轴，若利用第一旋转轴使圆形凸轮绕内齿轮的中心轴旋转，则公转齿轮一边与内齿轮啮合一边绕内齿轮的中心轴公转。在这样的结构中，公转齿轮在绕内齿轮的中心轴公转ー圈的期间内，在与公转方向相反的方向上自转与内齿轮之间的齿数差的量。因此，通过取出公转齿轮的自转运动，能够使输入的旋转(第一旋转轴的旋转)大幅減速。利用设置于公转齿轮的贯通孔、以及插入到贯通孔的贯通销将公转齿轮的自转运动取出。在贯通孔与贯通销之间设置有间隙，利用该间隙将公转齿轮的公转运动吸收，井利用贯通销将公转齿轮自转的运动取出。以该方式利用贯通销取出的公转齿轮的自转运动，从贯通销所连结的第二旋转轴向外部输出(专利文献I)。专利文献I :日本特开2008-240852号公报然而，上述专利文献I所记载的減速器存在易于产生背隙这样的问题。即，在第一旋转轴的输入从第二旋转轴输出之前的期间内，除了在内齿轮与公转齿轮啮合的部分产生通常的背隙以外，还存在在公转齿轮的贯通孔与贯通销抵接的部分所产生的背隙。后者的背隙是在基于专利文献I的动作原理的減速器中因制造误差而产生的背隙，从而作为整体易于产生与该背隙相应的较大的背隙。其结果，产生了如下问题产生了相对于第一旋转轴的输入无法获得输出扭矩的期间；或者在第二旋转轴产生大的晃动。因此，在组装后检查背隙的大小，若存在问题，则进行分解而将某一部件更换为尺寸略微不同的部件，再次进行组装并检查背隙。通过重复进行该作业能够获得背隙为规定的大小以下的減速器。或者，预先測量并挑选所有部件的尺寸，利用组合成不会在组装时产生贯通孔与贯通销之间的间隙的部件来进行组装，从而组装作业颇费时间。
发明内容
本发明是为了解决现有技术所具有的上述课题的至少一部分而完成的，其目的在于提供一种减速器，即便使用含有制造误差的部件，也无需进行部件尺寸挑选以及组装检查，井能够抑制在公转齿轮的贯通孔与贯通销抵接的部分产生背隙的情況。为了解决上述课题的至少一部分，本发明的減速器采用了以下结构。即，该减速器的主g在于具备内齿轮,该内齿轮在内周形成有多个齿轮齿；公转齿轮，该公转齿轮设置于所述内齿轮的内侧，在外周形成有多个齿轮齿并与该内齿轮啮合；圆形凸轮，该圆形凸轮在所述公转齿轮的中心位置设置成相对于该公转齿轮能够旋转；第一旋转轴，该第一旋转轴在所述内齿轮的中心轴上从所述圆形凸轮开始立起设置，使该圆形凸轮绕该中心轴旋转、且使该公转齿轮绕该中心轴公转；贯通销，该贯通销插入到形成于所述公转齿轮的贯通孔；第二旋转轴，该第二旋转轴设置于所述内齿轮的中心轴上而与所述贯通销连结， 输出因所述公转齿轮的自转产生的旋转；以及弾性部件，该弹性部件形成为圆环形状，装配于所述贯通孔的内周面或所述贯通销的外周面中的任一方，并且形成为该圆环的内径能够相对于该圆环的外径移动。在具有这样的结构的本发明的減速器中，若利用第一旋转轴使圆形凸轮绕内齿轮的中心轴旋转，则公转齿轮ー边与内齿轮啮合一边绕中心轴公转。并且，在后文中对详细情况进行叙述，公转齿轮一边公转一边沿与公转的方向相反的方向一点一点地(以与内齿轮和公转齿轮的齿数差相当的角度)自转，公转齿轮的自转的运动传动至插入到公转齿轮的贯通孔的贯通销。这样，传动至贯通销的公转齿轮的自转相对于输入的旋转减速，減速后的旋转从与贯通销连结的第二旋转轴输出。并且，在本发明的減速器中，圆环形状的弾性部件装配于贯通孔的内周面或贯通销的外周面中的任一方。该弹性部件形成为圆环的内周面能够相对于圆环的外周面移动。由于弹性部件介于贯通孔与贯通销之间，因此即使因制造误差而形成为贯通孔的内周面与贯通销接近，弾性部件也仅变形为其内周面接近外周面而不会使贯通孔与贯通销干渉，从而减速器不会因干涉而处于锁定状态。因此，不必为了达成避免锁定状态的目的，预先将贯通销制造成小于贯通孔、或将贯通孔制造成大于贯通销，使得贯通孔与贯通销之间的间隙形成为具有富余的大间隙。或者，也无需为了避免将制造得大的贯通销组装于具有制造得小的贯通孔的公转齿轮而使得減速器处于锁定状态，对公转齿轮及贯通销进行挑选组装。因此，不进行挑选部件这样的繁琐的作业，而只要简单地将贯通孔与贯通销之间的间隙设定小，就不会使減速器处于锁定状态，并能够抑制贯通孔与贯通销之间的背隙。并且，在上述本发明的減速器中，可以将弹性部件装配成能够相对于贯通销的外周面旋转。于是，当贯通销在贯通孔中移动时，装配于贯通销的弹性部件以在贯通孔的内周面上滚动的方式进行移动。其結果，因弾性部件相对于贯通销滑动的量而降低弾性部件与贯通孔之间的滑动速度。由此，由于能够減少在贯通孔与弾性部件之间所产生的摩擦，因此能够抑制贯通孔、弾性部件因磨损而变形的情況。并且，由于能够实现大的減速比，并且能够通过消除贯通孔与贯通销之间的背隙来抑制输出的延迟及第ニ旋转轴的晃动，因此特别优选上述本发明的減速器作为装配到机器人手或机器人上使用的減速器。
图I是本实施例的减速器的外观图。图2是示出本实施例的减速器的内部结构的分解立体图。图3是示出本实施例的減速器的动作原因的说明图。图4是示出利用贯通销将公转齿轮的自转取出的情况的说明图。图5是示出对贯通孔组装弹性环的情况的说明图。图6是示出本实施例的弹性环的结构的说明图。 图7是通过取从某ー贯通销的中心轴通过的截面而示出在贯通孔组装有弹性环的情况的说明图。图8是示出本实施例的減速器利用弾性环将贯通孔与贯通销之间的间隙消除的机理的说明图。图9是示出将第一变形例的弹性环设置于贯通孔的情况的说明图。图10示出在第二变形例的減速器中对贯通销组装弹性环的情况的说明图。图11是示出第二变形例的減速器的贯通孔的周围情况的放大图。图12是示出形成第三变形例的弹性环的方法的说明图。图13是示出将本实施例的減速器组装入机器人手的关节部分等的情况的说明图。
具体实施例方式以下，为了使上述本申请发明的内容明确，按照如下顺序对实施例进行说明。A.本实施例的减速器的结构B.利用弾性环将贯通孔与贯通销之间的间隙消除的机理C.变形例C-1.第一变形例C-2.第二变形例C-3.第三变形例D.应用例A.本实施例的减速器的结构图I是本实施例的减速器10的外观图。如图所示，在本实施例的减速器10中，在圆柱形的主体部40的下表面侧设置有输入轴20 (第一旋转轴)，在主体部40的上面侧设置有输出轴30 (第二旋转轴)。若在将主体部40固定的状态下使输入轴20旋转，则该旋转被主体部40内的机构减速，并从固定于上盖板104的中心的输出轴30输出。图2是示出本实施例的减速器10的内部结构的分解立体图。如图所示，在本实施例的減速器10中，在构成主体部40的外周的圆筒形的部件的内周(以后也称作内周侧)形成有多个齿轮齿，从而构成了内齿轮100。并且，在内齿轮100的内侧设置有公转齿轮110，该公转齿轮110比内齿轮100稍小、且在外周(以后也称作外周侧)形成有多个齿轮齿。在公转齿轮110的中央设置有轴孔112，设置于输入轴20的偏心凸轮130 (圆形凸轮)经由轴承116以能够旋转的方式嵌入到该轴孔112。另外，在图示的本实施例的減速器10中，在内齿轮100的内侧设置有两个公转齿轮110，在后文中对其理由进行叙述。
并且，在公转齿轮110上，在从公转齿轮110的中央观察时在同心圆上的4处位置设置有贯通孔114，用于取出公转齿轮110的自转运动的贯通销120分别插入到贯通孔114。在后文中对利用贯通销120将公转齿轮110的自转运动取出的方法进行叙述。对于这些贯通销120而言，上端部安装于构成主体部40的上表面的上盖板104，并且下端部安装于构成主体部40的下表面的下盖板102。进而，螺母106安装于从上盖板104及下盖板102突出的贯通销120的端部，由此将贯通销120固定于上盖板104及下盖板102。另外，在本实施例的減速器10中，圆环形状的弹性环140 (弾性部件)分别嵌入到设置于公转齿轮110的4个贯通孔114。在后文中对设置这样的弹性环140的理由进行叙述。图3是示出本实施例的减速器10的动作原因的说明图。如利用图2在前文中所述，在内齿轮100的内侧设置有比内齿轮100小的公转齿轮110，内齿轮100与公转齿轮110在ー处位置啮合。因此，公转齿轮110处于相对于内齿轮100的中心位置偏心的状态。并且，轴孔112设置于公转齿轮110的中心，偏心凸轮130经由轴承116 (參照图2)嵌入到该 轴孔112。因此，若使输入轴20旋转，则偏心凸轮130旋转，从而使公转齿轮110产生以输入轴20 (以及内齿轮100的中心轴)为中心的公转运动。并且，虽然利用轴承116能够使公转齿轮110与偏心凸轮130之间旋转，但是公转齿轮110与内齿轮100通过齿轮齿啮合。因此，公转齿轮110形成为ー边因与内齿轮100的齿轮齿啮合而进行自转,一边进行以输入轴20 (以及内齿轮100的中心轴)为中心的公转。在图3(a)中，偏心凸轮130在附图中向上侧偏心，从而示出了公转齿轮110在附图中的上侧与内齿轮100啮合的状态。其中，在图3中，在公转齿轮110的侧面示出箭头，以便能够把握公转齿轮110旋转的情況。该箭头在图3(a)的状态下在附图中指示正上方。若使输入轴20从图3 (a)所示的状态绕顺时针方向旋转45度，则公转齿轮110因偏心齿轮130的作用也绕顺时针方向公转45度。并且，由于与内齿轮100啮合，因此公转齿轮110绕逆时针方向自转相当于齿轮齿的数量的角度。其結果，公转齿轮110处于图3(b)所示那样的状态。比较图3(a)与图3(b)可知，偏心凸轮130绕顺时针方向旋转45度，伴随与此，公转齿轮110也绕顺时针方向公转45度，从而在附图中移动到右上侧偏心的位置。并且，在公转齿轮110中所描绘的箭头的朝向与图3(a)同样地大致指示附图中的正上方。能够认为这是由于当使公转齿轮110绕顺时针方向公转时，因与内齿轮100的啮合而在公转齿轮110产生的绕逆时针方向的自转与绕顺时针方向的公转大致抵消。若使输入轴20从图3 (b)所示的状态进ー步绕顺时针方向旋转45度，则公转齿轮110移动到图3(c)所示的位置。该状态是相对于图3(a)所示的状态、公转齿轮110绕顺时针方向公转90度的状态。并且，公转齿轮110 —边与内齿轮100啮合一边公转到该位置，伴随与此，公转齿轮110绕逆时针方向自转了相当于齿轮齿的数量的角度。并且，设置于公转齿轮110的箭头的朝向与图3(b)同样地依然处于大致指示附图中的正上方的状态。若使输入轴20从图3(c)所示的状态进ー步绕顺时针方向旋转，则公转齿轮110向图3(d)所示的状态、图3(e)所示的状态、图3(f)所示的状态、图3(h)所示的状态移动，若使输入轴20正好旋转ー圏，则最终处于图3 (i)所示的状态。并且，与图3(a)相比，在公转齿轮110中示出的箭头的朝向正好绕逆时针方向旋转了齿轮齿的一个齿的量。即，虽然公转齿轮110所产生的绕顺时针方向的公转与绕逆时针方向的自转形成为大致互相抵消的大小，但是严格意义上，每公转一圏，自转的角度便増大ー个齿轮齿。其理由在于，公转齿轮Iio的齿轮齿的数量形成为比内齿轮100的齿轮齿的数量少ー个齿,结果,为了使公转齿轮110 —边与内齿轮100啮合一边绕顺时针方向公转ー圈，公转齿轮110必须绕逆时针方
向自转ー圈而且还要进一歩多自转ー个齿的量。这样，在本实施例的减速器10中，若使输入轴20旋转ー圈，则公转齿轮110绕相反方向自转相当于与内齿轮100的齿轮齿的数量之差的齿数的量。例如，若将内齿轮100的齿数设为50个、且将公转齿轮110的齿数设为49个，则每当使输入轴20旋转ー圈，公转齿轮110向反方向自转50分之I圈(因此为360度/50 = 7. 2度)。并且，还能够对使输入轴20旋转时的公转齿轮110的运动进行如下考虑。首先，若使输入轴20旋转，则公转齿轮110因偏心凸轮130而进行以输入轴20 (以及内齿轮100的中心轴)为中心的公转。另ー方面，由于公转齿轮110与内齿轮100啮合，因此公转齿轮110—边在内齿轮100上滚动ー边自转。
此处，公转齿轮110形成为比内齿轮100稍小。因此，实际上即使公转齿轮110几乎不旋转(正确地说为自转)，也能够通过仅稍微进行平行移动便能够在内齿轮100上滚动。例如，在图3(a)所示的状态、以及图3(b)所示的状态下，公转齿轮110几乎不旋转，不过略微朝右下方向移动而己。尽管如此，公转齿轮110与内齿轮100啮合的位置，也从内齿轮100的中心位置移动了 45度。即，公转齿轮110在内齿轮100上滚动。并且，对于图3(b)所示的状态、以及图3(c)所示的状态也一祥，公转齿轮110几乎不旋转，不过略微朝大致下方的靠右侧移动而己。尽管如此，公转齿轮110与内齿轮100啮合的位置也进ー步移动了 45度。即，公转齿轮110在内齿轮100上滚动。这样，若预先使公转齿轮110形成为比内齿轮100稍小，则通过仅使公转齿轮110以振荡的方式移动(摆动)，便能够使公转齿轮110几乎不自转地在内齿轮100上滚动。进而，在公转齿轮110返回到原来的位置(例如图3(a)或图3(i)所示的位置)之前的期间内，公转齿轮110仅仅产生相当于内齿轮100与公转齿轮110的齿数之差的角度的自转。另外，若像上述那样地使输入轴20旋转ー圈，则公转齿轮110摆动一次。该情况表示若使输入轴20以高速进行旋转则公转齿轮110便剧烈地摆动，从而担心产生伴随与此的振动。然而，如前所述，形成为在本实施例的減速器10中设置有两个公转齿轮110 (參照图2)，这些公转齿轮110以互相错开半个周期的方式进行公转。因此，形成为，由ー个公转齿轮110的摆动而产生的振动被由另ー个公转齿轮110的摆动而产生的振动抵消，从而能够避免减速器10整体产生振动。如上所述，即便使本实施例的公转齿轮110进行公转，实际上公转齿轮110也不过是一边一点一点地自转一边在内齿轮100的内侧略微摆动而已。若考虑到此，贝1J也就能够理解利用贯通销120将公转齿轮110的自转取出的情況。即，如图2所示，在本实施例的公转齿轮110上设置有4个贯通孔114，贯通销120分别插入到这些贯通孔114。此处，若预先将贯通孔114的大小设定为比贯通销120的直径大ー些，则能够利用贯通孔114与贯通销120之间的间隙将公转齿轮110在内齿轮100内摆动的运动吸收，从而能够仅将公转齿轮110的自转取出。以下对此方面进行说明。图4是示出利用贯通销120将公转齿轮110的自转取出的情况的说明图。首先，对贯通孔114的大小进行说明。如图4(a)所示，当使公转齿轮110的中心位置与内齿轮100的中心位置一致吋，贯通孔114与贯通销120的位置重叠，并形成为比贯通销120的半径大a的孔。此处，“a”是指公转齿轮110相对于内齿轮100的中心位置的偏心量。利用偏心凸轮130使以上述方式形成了贯通孔114的公转齿轮110向附图中的上侧偏心。于是，公转齿轮Iio朝上方偏心了长度a，因此如图4(b)所示，形成为贯通孔114的下侧与贯通销120的外周面抵接的状态。并且，若利用偏心凸轮130使公转齿轮110向附图中的右侧偏心，则如图4(c)所示，贯通孔114的左侧与贯通销120抵接。同样，若公转齿轮110向附图中的下侧偏心，则如图4(d)所示，贯通孔114的上侧与贯通销120抵接，若公转齿轮110向附图中的左侧偏心，则如图4(e)所示，在贯通孔114的右侧，贯通孔114与贯通销120抵接。这样，在本实施例的减速器10中，预先使贯通孔114的大小形成为比贯通销120大相当于偏心量a的量，由此能够将公转齿轮110在内齿轮100内摆动的运动吸收。另外，所谓“使贯通孔114的大小形成为比贯通销120大相当于偏心量a的量”，能够换说成使贯 通孔114的半径形成为比贯通销120的半径大偏心量a的量；或者使贯通孔114的直径形成为比贯通销120的直径大偏心量a的2倍(2a)的量。另ー方面，若公转齿轮110进行自转，则由于贯通孔114的位置移动，因此该运动被传动至贯通销120。因此，能够仅将公转齿轮110的自转运动取出。这样取出的公转齿轮110的自转被传动至安装有贯通销120的上盖板104以及下盖板102 (參照图2)。其结果，公转齿轮110的自转被从固定于上盖板104的输出轴30向减速器10的外部输出。此处，观察图4(b) 图4(e)可知在公转齿轮110在内齿轮100的内侧摆动的期间内，贯通孔114与贯通销120始終在ー处位置抵接，并且抵接位置始終在移动。因此，即使在某ー处存在贯通孔114与贯通销120的间隙过小的位置，则在该处位置贯通孔114会与贯通销120干涉而使得減速器10处于锁定状态。由于无法避免在制造贯通孔114或贯通销120时所产生的些许制造误差，因此为了避免这样的事态，必须预先使贯通孔114与贯通销120之间的间隙存在富余而形成为大的间隙。因此，在本实施例这样的动作原理的減速器10中会产生如下不良情况在贯通孔114与贯通销120之间产生间隙(背隙)，从而产生与该背隙的量对应的、使贯通孔114与贯通销120之间的扭矩传递延迟而无法获得输出扭矩的期间；或者尽管输入轴20停止但输出轴30却晃动。因此，在本实施例的減速器10中，采用了使弹性环140介于贯通孔114与贯通销120之间的结构，由此避免上述这样的不良情況。B.利用弾性环将贯通孔与贯通销之间的间隙消除的机理图5是示出对贯通孔114组装弹性环140的情况的说明图。图5中示出了如下情况相对于下侧的公转齿轮110的弹性环140已经被组装，正在对上侧的公转齿轮110组装弹性环140及上盖板104。另外，以下虽然对相对于上侧的公转齿轮110组装弹性环140等的方法进行说明，但是在相对于下侧的公转齿轮110组装弹性环140等的情况下，也能够利用同样的方法进行组装。如图所示，在本实施例的减速器10中，在公转齿轮110设置有4个贯通孔114，弹性环140 —个ー个地嵌入该贯通孔114。弹性环140是由金属材料形成的圆环形状的部件。在后文中对弹性环140的详细结构进行叙述。并且，弾性环140的外径形成为略微大于贯通孔114的内径。因此，若使弹性环140嵌入到贯通孔14，则弹性环140固定于贯通孔114的内側。对于本实施例的贯通孔114，在使弹性环140嵌入到贯通孔114的状态下，形成为弹性环140的内径比贯通销120的半径大a。在以该方式使弹性环140分别嵌入到4个贯通孔114以后，将贯通销120插入到贯通孔114，将该贯通销120的上端部安装于上盖板104的贯通孔。然后，将螺母106安装于从上盖板104突出的贯通销120，从而减速器10的组装结束。图6是示出本实施例的弹性环140的结构的说明图。图6 (a)示出了从环的上侧观察本实施例的弹性环140的放大图，图6(b)示出了从箭头的方向观察图6(a)所示的弹性环140的AA截面时的弹性环140的内部结构。如图6(a)所示，在本实施例的弹性环140设置有供贯通销120插入到环的中央的孔，在比该孔稍靠外侧的位置形成有圆形的窄槽(内槽142a)。如图6(b)所示，该内槽142a 从弹性环140的上表面挖设到比环的下表面略微靠上的位置。并且，虽然在从上侧观察弹性环140的状态(图6(a)的状态)下无法看到，但是在本实施例的弹性环140上、且在弹性环140的下表面侧也形成有圆形的窄槽(外槽142b)。如图6(b)所示，该外槽142b形成于比内槽142a的更靠外侧的位置，并从弹性环140的下表面挖设到比环的上表面略微靠下的位置。在形成有这样的槽的本实施例的弹性环140中，弹性环140的厚度的部分形成为将薄的金属板折叠成层状的结构。因此，若在压缩弹性环140的厚度的方向上施力，则弹性环140在受カ的部分被压缩，并且，若释放所施加的力，则弹性环140的厚度返回到原来的状态。图7是通过取从某ー贯通销120的中心轴通过的截面而示出在贯通孔114组装有弹性环140的情况的说明图。如图所示，弹性环140固定于贯通孔114的内侦彳。并且，由于贯通销120相对于贯通孔114偏心，因此相对于弹性环140也偏心。此处,如上所述,本实施例的弹性环140的内径形成为比贯通销120的半径大a的内径(參照图5)。由于半径a的值相当于公转齿轮110的偏心量(即，贯通销120相对于弹性环140的偏心量)，因此贯通销120相对于弹性环140偏心，由此形成为贯通销120与弹性环140的内周面抵接的状 态。图8是示出本实施例的减速器10利用弹性环140将贯通孔114与贯通销120之间的背隙消除的机理的说明图。如前所述，贯通销120相对于贯通孔114(以及弹性环140)偏心，贯通销120与弹性环140在ー处位置接触。然而，若公转齿轮110进行公转，则贯通销120在弹性环140中移动。进而，由于贯通孔114存在制造误差，因此当贯通销120在贯通孔114中移动时，能够引起贯通孔114与贯通销120之间的距离缩小的情況。即使在这样的情况下，如图8所示，在本实施例的减速器10中由于弹性环140在贯通孔114与贯通销120之间被压縮，因此不会出现弹性环140与贯通销120干涉而使得減速器10处于锁定状态的情况。若处于锁定状态，则不仅减速器10不进行动作，还会给減速器10带来损伤，因此必须要避免減速器10处于锁定状态的情況。然而，在贯通孔114、贯通销120的制造时必定会产生制造误差。因此，若欲使即使在将制造成小于偏差的中央值的贯通孔114、与制造成大于偏差的中央值的贯通销120组合的情况下也不会形成锁定状态，则必须预先将贯通孔114的中央值制造成略微大些、且将贯通销120的中央值制造成略微小些。其结果，形成为在贯通孔114与贯通销120之间必定会产生背隙的状态。特别是在将贯通孔114制造成大于中央值、且将贯通销120制造成小于中央值的情况下，会产生大的背隙。当然，通过下述方式则能够抑制这样的问题測量贯通孔114及贯通销120的大小，并预先挑选贯通孔114及贯通销120，将大的贯通销120与制造成大尺寸的贯通孔114组合，并将小的贯通销120与制造成小尺寸的贯通孔114组合。然而，为了挑选并组合贯通孔114与贯通销120，需要很多劳力，制造成本也大幅増加。对此，在本实施例的减速器10中，利用介于贯通孔114与贯通销120之间的弹性环140能够避免減速器10形成为锁定状态的情況。因此，无需为了达成避免锁定状态的目的而在贯通孔114与贯通销120之间具有富余地形成大的间隙，能够相应地将间隙设定为小间隙。其結果，由于能够抑制贯通孔114与贯通销120之间的背隙，因此能够抑制因背隙而产生使扭矩传递延迟而无法获得输出扭矩的期间、或使输出轴30晃动的情況。并且，也无需进行贯通孔114及贯通销120的挑选这样的繁琐的作业。
以上，虽然以因制造公差而产生贯通孔114的错位的情况为例进行了说明，但是除此以外，在因制造公差而产生贯通销120的错位、或者未使贯通孔114的内周面(或贯通销120的外周面)形成为完整的圆形的情况下，也会引起贯通孔114与贯通销120之间的间隔缩小的情況。即使在这样的情况下，由于像上述那样地弹性环140在贯通孔114与贯通销120之间被压縮，因此减速器10不会处于锁定状态。C.变形例针对上述实施例想到了几个变形例。以下对这些变形例进行简单的说明。另外，在以下所说明的变形例中，对具有与上述实施例相同的结构的部分标记与实施例相同的标号，并将其详细说明省略。C-1.第一变形例在上述实施例的減速器10中对以下情况进行了说明即使在贯通孔114与贯通销120之间的间隙因制造误差的影响而缩小的情况下，弹性环140也被压缩变形，从而避免减速器10形成为锁定状态。如上所述，只要能够避免锁定状态，就能够减小贯通孔114与贯通销120之间的间隙。然而，不仅如此，也可以形成为在贯通孔114与贯通销120之间的间隙因制造误差的影响而扩大的情况下，弹性环140发生变形而填充该间隙。图9是示出将第一变形例的弹性环140设置于贯通孔114的情况的说明图。图9所示的弹性环140形成为弹性环140的内径比图7所示的实施例的弹性环140的内径稍小。若相对于这样的弹性环140插入贯通销120，则如图9的左侧所示，弹性环140因贯通销120而处于被略微压缩的状态。另外，此时弹性环140还未达到弹性界限，仍旧处于存在压缩的余地的状态。在这样的第一变形例的減速器10中，若贯通孔114与贯通销120之间的间隙因贯通孔114、贯通销120的制造误差而扩大，则如图9的右侧所示，预先被压缩的弹性环140欲返回到原来的厚度。由此，由于弹性环140与贯通销120維持在始终抵接的状态，因此能够防止在贯通孔114与贯通销120之间产生间隙。当然，由于弹性环140介于贯通孔114与贯通销120之间，因此减速器10不会因贯通孔114及贯通销120的制造误差而处于锁定状态。
C-2.第二变形例在上述实施例及第一变形例的減速器10中，对将弹性环140嵌入到贯通孔114的情况进行了说明。然而也可以将弹性环140嵌入贯通销120。图10示出在第二变形例的减速器10中对贯通销120组装弹性环140的情况的说明图。在图9中示出了如下情况弹性环140等已经组装到了下侧的公转齿轮110等上，而正在对上侧的公转齿轮110组装弹性环140、上盖板104等。另外，以下虽然对将弹性环140等对上侧的公转齿轮110组装的方法进行说明，但是对下侧的公转齿轮110组装弹性环140等的情况下，也能够利用同样的方法进行组装。图10所示的变形例的弹性环140形成为弹性环140的外径比贯通孔114的内径的半径小a(公转齿轮110的偏心量)的量。并且，弾性环140的内径形成为相对于贯通销120能够旋转的内径。当使这样的弹性环140嵌入到贯通销120时，首先将垫片150嵌入到贯通销120。于是，垫片150在沿贯通销120滑落以后，与组装于下侧的公转齿轮110的 弹性环140抵接而停止。进而，若使弹性环140嵌入到垫片150之上，则弹性环140与垫片150抵接而停止。在该状态下，将弹性环140定位干与上侧的公转齿轮110的贯通孔114相同的高度。在以该方式使弹性环140嵌入到4个贯通销120以后，从弹性环140的上方安装上盖板104，将螺母106安装于从上盖板104突出的贯通销120而完成減速器10的组装。图11是示出第二变形例的减速器10的贯通孔114的周围情况的放大图。如图所示，贯通销120相对于贯通孔114偏心，相伴与此，嵌入到贯通销120的弹性环140也偏心。并且，如上所述，由于弹性环140的外径形成为比贯通孔114的内径的半径小a(公转齿轮110的偏心量)的量，因此在弹性环140偏心的状态下，弹性环140与贯通孔114的内周面抵接。即使以该方式使弹性环140嵌入到贯通销120，由于不使贯通孔114与贯通销120之间的间隙产生富余就能够防止減速器10的锁定状态，因此能够避免因产生背隙而导致的上述弊害。并且，由于弹性环140在相对于贯通销120能够旋转的状态下被嵌入到贯通销120，因此当贯通销120在贯通孔114中移动时，弹性环140 —边在贯通孔114的内周面上滚动ー边移动。因此，由于能够減少在贯通孔114与弹性环140之间产生的摩擦，因此能够抑制贯通孔114及弹性环140因磨损而变形的情況。C-3.第三变形例在上述实施例及变形例中，说明了对圆环形状的金属部件进行切削加工而形成弾性环140的情況。然而，也可以利用以下这样的方法形成弹性环140。图12是示出形成第三变形例的弹性环140的方法的说明图。通过对大致圆筒形状的两个部件进行组合而形成第三变形例的弹性环140。其中，图12(a)中示出了一个部件(部件a)的外观形状，图12(b)中示出了另ー个部件(部件b)的外观形状。并且，图12(c)中示出了通过将部件a与部件b组合而形成的弹性环140的外观形状。并且，在部件a、部件b以及弹性环140的外观图的右侧，示出了取从各部件(或者弹性环140)的圆筒的中心通过的纵截面时的内部结构。如图12(a)所示，部件a是大致圆筒形的部件，形成为圆筒的上端部在内侧折曲的形状。并且，如图12(b)所示，部件b是比部件a小一圈的大致圆筒形的部件，圆筒的下端部形成为在外侧折返的形状。若在使部件a与部件b的中心位置重合的状态下使部件a从部件b的上方嵌入，则这样的部件a及部件b的部件彼此在互相折返的部分处啮合而形成为一体。其结果，如图12(c)所示，形成了具有与前述的弹性环140 (參照图6)同样结构的弹性环140。上述部件a及部件b结构简单，能够利用冲压加工等容易地制造。进而，仅通过使部件a嵌入到部件b便能够形成弹性环140。因此，如前所述，与利用切削加工在弹性环140上形成细槽的情况相比，能够简单地形成弹性环140。D.应用例如上所述，本实施例的減速器10能够实现大的减速比，并且能够防止输出的延迟以及输出轴30的晃动。因此，本实施例的減速器10特别适合于用作安装于像机器人手的关节等那样的要求精密动作的部分的減速器。图13是示出将本实施例的減速器10组装入机器人手的关节部分等的情况的说明 图。在图13(a)所示的机器人手200中，在两根互相对置的手指202的3处位置设置有关节，减速器10被组装入该关节部分。并且，在图13(b)所示的机器人500中，减速器10被组装入机器人的臂部分与机器人手200的连接部以及臂部分的肘的部分、或者臂部分的根的部分等。因此，能够防止组装入了減速器10的关节部分的输出的延迟以及输出轴30的晃动，从而能够使关节的运动顺畅。以上虽然对本实施例的減速器进行了说明，但是本发明并不局限于上述实施例，在不脱离其主g的范围内能够以各种方式实施。标号说明10...减速器；20...输入轴；30...输出轴；40...主体部；100...内齿轮；
102···下盖板；104···上盖板；106···螺母；110···公转齿轮；112···轴孔；114···贯通孔；116...轴承；120...贯通销；130...偏心凸轮；140...弹性环；142a...内槽；142b. · ·外槽；150. · ·垫片；200. · ·机器人手；202. · ·手指；500. · ·机器人。
权利要求
1.一种减速器，其特征在于，该减速器具备 内齿轮，该内齿轮在内周形成有多个齿轮齿； 公转齿轮，该公转齿轮设置于所述内齿轮的内侧，在外周形成有多个齿轮齿并与所述内齿轮啮合； 圆形凸轮，该圆形凸轮在所述公转齿轮的中心位置设置成相对于所述公转齿轮能够旋转; 第一旋转轴，该第一旋转轴在所述内齿轮的中心轴上从所述圆形凸轮开始立起设置，使所述圆形凸轮绕所述中心轴旋转、且使所述公转齿轮绕所述中心轴公转； 贯通销，该贯通销插入到形成于所述公转齿轮的贯通孔； 第二旋转轴，该第二旋转轴设置于所述内齿轮的中心轴上而与所述贯通销连结，输出因所述公转齿轮的自转产生的旋转；以及 弾性部件，该弹性部件形成为圆环形状，装配于所述贯通孔的内周面或所述贯通销的外周面中的任一方，并且形成为所述圆环的内径能够相对于所述圆环的外径移动。
2.根据权利要求I所述的减速器，其特征在干， 所述弹性部件装配成相对于所述贯通销的外周面能够以所述贯通销为中心轴旋转。
3.一种机器人手，其特征在干， 该机器人手搭载有权利要求I或权利要求2所述的减速器。
4.一种机器人,其特征在于， 该机器人搭载有权利要求I或权利要求2所述的减速器。
5.—种机器人,其特征在于,该机器人具备 内齿轮，该内齿轮在内周形成有多个齿轮齿； 公转齿轮，该公转齿轮设置于所述内齿轮的内侧，在外周形成有多个齿轮齿并与所述内齿轮啮合； 圆形凸轮，该圆形凸轮在所述公转齿轮的中心位置设置成相对于所述公转齿轮能够旋转; 第一旋转轴，该第一旋转轴在所述内齿轮的中心轴上从所述圆形凸轮开始立起设置，使所述圆形凸轮绕所述中心轴旋转、且使所述公转齿轮绕所述中心轴公转； 贯通销，该贯通销插入到形成于所述公转齿轮的贯通孔； 第二旋转轴，该第二旋转轴设置于所述内齿轮的中心轴上而与所述贯通销连结，输出因所述公转齿轮的自转产生的旋转；以及 弾性部件，该弹性部件形成为圆环形状，装配于所述贯通孔的内周面或所述贯通销的外周面中的任一方，并且形成为所述圆环的内径能够相对于所述圆环的外径移动。
6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在干， 所述弹性部件相对于所述贯通销的外周面装配成能够以所述贯通销为中心轴旋转。
全文摘要
本发明提供一种减速器、机器人手以及机器人。贯通孔设置于一边与内齿轮啮合一边公转的公转齿轮，将贯通销插入到贯通孔。在贯通孔的内周面或贯通销的外周面中的任一方装配圆环形状的弹性部件，该弹性部件形成为内径相对于外径能够移动。于是，贯通孔与贯通销不会干涉，从而减速器不会因干涉而处于锁定状态，并能够相应地将贯通孔与贯通销之间的间隙设定为小间隙。其结果，能够抑制贯通孔与贯通销之间的背隙。
文档编号F16H1/32GK102691753SQ20121007300
公开日2012年9月26日 申请日期2012年3月19日 优先权日2011年3月22日
发明者片冈祐哉 申请人:精工爱普生株式会社