偏心摆动型齿轮装置及工业用机械手的制作方法

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偏心摆动型齿轮装置及工业用机械手的制作方法

技术领域

本发明涉及一种偏心摆动型齿轮装置及组装有该齿轮装置的工业用机械手。



背景技术:

专利文献1中公开有一种偏心摆动型齿轮装置。

该偏心摆动型齿轮装置具备外壳、相对于该外壳旋转的轮架、摆动齿轮及使该摆动齿轮摆动旋转的曲轴。

曲轴具有中空部。在该中空部配置有与轮架一体化的轴部件。曲轴被配置在该曲轴与轴部件之间的一对轴承支承。轴承由圆锥滚子轴承构成。

专利文献1:日本专利第5122450号公报

然而,在上述专利文献1中公开的齿轮装置中,尤其关于曲轴的支承存在如下问题:难以确保较大的传递容量,而且要想确保必要的传递容量,则整个装置会变得大型化。



技术实现要素:

本发明是为了解决这种以往的问题而完成的,其课题在于提供一种能够维持较大的传递容量并且能够实现紧凑化的偏心摆动型齿轮装置。

本发明通过如下结构解决上述课题,即,一种偏心摆动型齿轮装置,其具备外壳、相对于该外壳进行旋转的轮架、摆动齿轮及使该摆动齿轮摆动旋转的曲轴,其中,所述曲轴具有中空部,所述外壳或所述轮架具有插入于所述中空部的轴部件,所述齿轮装置还具备:配置在所述曲轴的外周与所述外壳或所述轮架的内周之间的外侧轴承、配置在所述曲轴的内周与所述轴部件的外周之间的内侧轴承。

在本发明中,曲轴具有中空部,外壳或轮架具有插入于该中空部的轴部件。而且,在曲轴的外周与外壳或轮架的内周之间配置有外侧轴承,在曲轴的内周与轴部件的外周之间配置有内侧轴承。

由此,能够将外侧轴承配置在曲轴的外周,因此能够确保较大的传递容量。并且,能够将内侧轴承配置在曲轴的内周,因此能够实现紧凑化。

根据本发明,可获得能够维持较大的传递容量并且能够实现紧凑化的偏心摆动型齿轮装置。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的一例所涉及的偏心摆动型齿轮装置的剖视图。

图2是表示本发明的另一实施方式所涉及的偏心摆动型齿轮装置的剖视图。

图3是表示本发明的又一实施方式所涉及的偏心摆动型齿轮装置的剖视图。

图4是表示组装有图3的偏心摆动型齿轮装置的工业用机械手的例子的主要部分剖视图。

图5是放大表示图4的局部的主要部分放大剖视图。

图中:G1-齿轮装置,10-外壳,20-轮架,20S-轴部件,30-外齿轮(摆动齿轮),40-曲轴,40P2-(大径)中空部,72-外侧轴承,74-内侧轴承。

具体实施方式

以下,根据附图详细说明本发明的实施方式的一例。

图1是表示本发明的实施方式的一例所涉及的偏心摆动型齿轮装置G1的剖视图。

该偏心摆动型齿轮装置G1具备外壳10、相对于该外壳10旋转的轮架20、轴心摆动的外齿轮(摆动齿轮)30及使该外齿轮30旋转摆动的曲轴40。

齿轮装置G1的曲轴40形成为筒状且配置成自身的轴心C40与后述的内齿轮50的轴心C50一致。在曲轴40的轴向上的端部40E形成有螺孔40T。在曲轴40连结有用于向该曲轴40输入来自驱动源(例如马达)的动力的动力输入部件52(本例子中为正齿轮)。动力输入部件52是通过将螺栓53拧入所述螺孔40T中而连结于曲轴40。即,曲轴40构成该齿轮装置G1的输入轴。

曲轴40具备用于使外齿轮30摆动的两个偏心体54。偏心体54的轴心C54相对于曲轴40的轴心C40偏心。为了使外齿轮30的摆动得到平衡,两个偏心体54彼此以180°的相位差偏心。对与曲轴40的支承相关的结构以后详述。

在偏心体54与外齿轮30之间配置有偏心体轴承56。在该齿轮装置G1中,偏心体轴承56由不具有内圈及外圈的滚子56C构成。滚子56C通过保持架56R而被保持。外齿轮30经由该滚子56C组装于偏心体54的外周。因此,外齿轮30的轴心C30进行摆动。

摆动齿轮(即外齿轮30)与非摆动齿轮(即内齿轮50)内啮合。内齿轮50的轴心C50是固定的(不摆动)。内齿轮50具有与外壳10(后述的第1外壳体11)一体化的内齿轮主体50A、沿轴向形成在该内齿轮主体50A的内周的销槽50B及旋转自如地组装在该销槽50B内且构成该内齿轮50的内齿的圆柱形内齿销50C。内齿轮50的内齿的数量(内齿销50C的根数)比外齿轮30的外齿的数量稍多(本例子中仅多出1个)。

在外齿轮30的轴向上的与动力输入侧相反的一侧配置有轮架20。轮架20为相对于外壳10旋转的部件。对外壳10及轮架20的结构以后详述。

在外壳10与轮架20之间配置有主轴承60。主轴承60为将外壳10及轮架20支承为能够相对旋转的轴承,在该齿轮装置G1中,主轴承60由交叉滚子轴承构成。主轴承60由相当于内圈的轮架20侧的滚动面60A、相当于外圈的外壳10侧的滚动面60B及在该滚动面60A、60B内滚动的滚子60C构成。由于主轴承60由交叉滚子轴承构成,因此能够仅用一个轴承即可在轴向上及径向上支承轮架20。

另一方面,在外齿轮30的从其轴心C30偏移的位置贯穿有多个内销62。在外齿轮30形成有供内销62贯穿的多个内销孔30A。由于内销62贯穿外齿轮30,因此内销62与该外齿轮30的自转同步动作。内销62以悬臂状态从轮架20突出并且与轮架20形成为一体。

在该齿轮装置G1中,在内销62上外嵌有内辊64作为滑动促进部件。内辊64的一部分与外齿轮30的内销孔30A抵接。内辊64的外径小于内销孔30A的内径,在内辊64与内销孔30A之间确保有间隙δ30A。外齿轮30的摆动成分通过确保在该内辊64与内销孔30A之间的间隙δ30A而被吸收。

在此,对与曲轴40的支承相关的结构进行说明。

简略而言,齿轮装置G1的曲轴40具有大径中空部40P2。外壳10或轮架20(本例子中为轮架20)一体地具有插入于该大径中空部40P2的轴部件20S。齿轮装置G1具备配置在曲轴40的外周40A与外壳10或轮架20(本例子中为轮架20)的内周20R2之间的外侧轴承72。而且,齿轮装置G1还具备配置在曲轴40的内周(大径中空部40P2)与轴部件20S的外周20S1之间的内侧轴承74。

以下,进行更加详细的说明。

如上所述,本齿轮装置G1的曲轴40的整体形成为筒状。但是,曲轴40的外径及内径并不恒定。

曲轴40具有:中空直径D40P1较小的小径中空部40P1;中空直径D40P2比该小径中空部40P1的中空直径D40P1大的大径中空部40P2。

小径中空部40P1形成在曲轴40的轴向上的与动力输入侧相反的一侧。大径中空部40P2形成在曲轴40的轴向上的动力输入侧。小径中空部40P1及大径中空部40P2形成为均与曲轴40的轴心C40平行。

本齿轮装置G1的外壳10由与所述内齿轮主体50A一体化的第1外壳体11、配置在该第1外壳体11的轴向上的与动力输入侧相反的一侧的第2外壳体12及配置在第1外壳体11的轴向上的动力输入侧的第3外壳体13构成。

第1外壳体11位于外齿轮30的径向外侧,并且如前述兼作内齿轮50的内齿轮主体50A。第2外壳体12形成为环状且在内周形成有所述主轴承60的滚动面60B。第3外壳体13由在径向中央具有开口部13A的大致圆盘状的部件构成且覆盖齿轮装置G1的轴向上的动力输入侧。

在第1外壳体11贯穿形成有连结用螺孔11T。第1外壳体11与第2外壳体12通过从第2外壳体12侧插入螺栓15并将其拧入第1外壳体11的连结用螺孔11T而连结在一起。第1外壳体11与第3外壳体13通过从第3外壳体13侧插入螺栓(省略图示)并将其拧入第1外壳体11的连结用螺孔11T而连结在一起。在第1外壳体11与第2外壳体12之间配置有O型环70。在第1外壳体11与第3外壳体13之间配置有O型环71。在第2外壳体12与轮架20之间配置有油封17。

通过这种结构,外壳10在曲轴40的径向外侧密封齿轮装置G1的内部。在齿轮装置G1的内部封入有润滑剂。

本齿轮装置G1的轮架20具有圆盘状的法兰部20F、在该法兰部20F的外周部向轴向上的外齿轮30侧突出且与该法兰部20F形成为一体的环状部20R、在法兰部20F的轴心C20F(=环状部20R的轴心C20R=曲轴40的轴心C40=内齿轮50的轴心C50)上向轴向上的外齿轮30侧突出且与该法兰部20F形成为一体的轴部件20S及在从法兰部20F的轴心C20F偏移的位置向轴向上的外齿轮30侧突出且与该法兰部20F形成为一体的所述多个内销62。

轮架20的环状部20R的外周面20R1与第2外壳体12的内周在径向上对置。在环状部20R的外周面20R1形成有所述主轴承60的轮架20侧的滚动面60A。

轮架20的轴部件20S插入于曲轴40的大径中空部40P2。轴部件20S的外周20S1与大径中空部40P2对置。另外,符号20T表示用于连结未图示的对象部件(被驱动部件)的螺孔。

在具有上述结构的曲轴40、外壳10及轮架20的齿轮装置G1中,本齿轮装置G1的外侧轴承72配置在曲轴40的轴向上的与动力输入侧相反的一侧的端部的外周40A与轮架20(的环状部20R)的内周20R2之间。

外侧轴承72由具有内圈72A、外圈72B及滚动体72C的球轴承构成。外侧轴承72的外圈72B与轮架20的法兰部20F(后述)抵接,由此,外侧轴承72的轴向上的与动力输入侧相反的一侧得到定位。外侧轴承72的轴向上的动力输入侧的定位则由以与偏心体54相邻的方式形成的肩部40W1经由偏心体轴承56的保持架56R的压板57来进行。

另一方面,本齿轮装置G1的内侧轴承74配置在曲轴40的大径中空部40P2中,即,配置在曲轴40的轴向上的动力输入侧的端部的内周与和轮架20一体化的轴部件20S的外周20S1之间。

内侧轴承74由具有内圈74A、外圈74B及两组滚子列74C的自动调心滚子轴承构成。在曲轴40的小径中空部40P1与大径中空部40P2的交界处形成有壁面40W2,该壁面40W2由与轴垂直的面构成且形成为环状。壁面40W2构成内侧轴承74的轴向上的与动力输入侧相反的一侧的定位面。内侧轴承74的轴向上的动力输入侧的定位则通过嵌入于轴部件20S的挡圈75来进行。

另外,在本齿轮装置G1中,从径向观察时,配置于外齿轮(摆动齿轮)30与曲轴40之间的偏心体轴承56未与内侧轴承74重叠。内侧轴承74位于比偏心体轴承56更靠轴向上的动力输入侧(与轮架相反的一侧)的位置。

具体而言,在本齿轮装置G1中,轴部件20S从外齿轮30的轴向上的一侧(与动力输入侧相反的一侧)延伸至另一侧(动力输入侧)。内侧轴承74配置在该轴部件20S的沿轴向超越外齿轮30而继续延伸的部分。

更具体而言,轴部件20S从齿轮装置G1的外壳10的轴向上的一侧(与动力输入侧相反的一侧)延伸至另一侧(动力输入侧)。即,轴部件20S超越齿轮装置G1的外壳10的轴向上的端面13E而继续延伸至该齿轮装置G1的外部。内侧轴承74配置在该轴部件20S的延伸至齿轮装置G1的外部的部分。

并且,如前述,在本齿轮装置G1中,在曲轴40的动力输入侧的端部40E连结有所述动力输入部件52(输入来自驱动源的动力的部件)。从径向观察时,内侧轴承74与该动力输入部件52重叠。另外,在本实施方式中,整个内侧轴承74配置在大径中空部40P2的内侧。但是,也可以使内侧轴承74的一部分配置在动力输入部件52的内周。即,内侧轴承74可以同时配置在大径中空部40P2的内周与动力输入部件52的内周。

并且,在本齿轮装置G1中,将外壳10及轮架20支承为能够相对旋转的主轴承60配置在该外壳10与轮架20之间。从径向观察时,主轴承60与外侧轴承72重叠。即,在该齿轮装置G1中,主轴承60与外侧轴承72配置在大致相同的平面Pc上。

如上所述,在本齿轮装置G1中,轴部件20S与轮架20(不是外壳10)形成为一体。而且,外侧轴承72配置在曲轴40的外周40A与轮架20的内周20R2(不是外壳10的内周)之间。

并且,在本齿轮装置G1中,外侧轴承72配置在比内侧轴承74更靠轴向上的与动力输入侧相反的一侧。

接着,说明本实施方式所涉及的偏心摆动型齿轮装置G1的作用。

首先,从该偏心摆动型齿轮装置G1的动力传递系统的作用开始说明。在曲轴40(输入轴)的轴向上的端部40E经由螺孔40T及螺栓53连结有动力输入部件52。曲轴40经由该动力输入部件52接受来自驱动源侧的动力而进行旋转。若曲轴40旋转,则与该曲轴40形成为一体的偏心体54旋转。

若偏心体54旋转,则经由偏心体轴承56组装在该偏心体54的外周的外齿轮30的轴心C30进行摆动。外齿轮30与内齿轮50内啮合。

外齿轮30的外齿的齿数比内齿轮50的内齿的齿数(内齿销50C的根数)仅少一个。由此,曲轴40每旋转一周,外齿轮30的轴心C30摆动一次,外齿轮30的相位相对于所啮合的内齿轮50偏移相当于齿数差的量(1齿量),从而进行自转。该自转成分传递至贯穿外齿轮30的内辊64及内销62,从而使内销62围绕内齿轮50的轴心C50公转。

通过该内销62的公转,与内销62形成为一体的轮架20绕内齿轮50的轴心C50旋转(自转)。通过轮架20的旋转,利用螺孔20T与该轮架20连结在一起的对象部件(被驱动部件)被驱动。

在此,在本实施方式所涉及的齿轮装置G1中,曲轴40具有中空部(大径中空部40P2),外壳10或轮架20(在本例子中为轮架20)一体地具有插入于该大径中空部40P2的轴部件20S。而且,在曲轴40的外周40A与轮架20的内周20R2之间配置有外侧轴承72,在曲轴40的内周(大径中空部40P2)与轴部件20S的外周20S1之间配置有内侧轴承74。

由于能够将外侧轴承72配置在曲轴40的“外周”,因此能够将外侧轴承72的外径设为较大。例如,在本齿轮装置G1中,外侧轴承72的内圈72A的内径D72A大于内侧轴承74的外圈74B的外径d74B。即,外侧轴承72的直径大到其整体位于比内侧轴承74更靠径向外侧的程度。其结果,能够确保较大的传递容量,能够将曲轴40的支承刚性维持为较高。

另外,在本实施方式中,基于该优点,由球轴承构成外侧轴承72。由此,(与作为曲轴40的轴承采用例如具有滚子类滚动体的轴承的情况相比)能够构成成本更低且动力损失更小的齿轮装置G1。针对动力损失而言,具有轴承直径越大损失就越大的倾向,因此能够由球轴承来构成曲轴40的轴承是非常有利的。

但是,在本发明中,外侧轴承72的外径或内径、内侧轴承74的外径或内径的大小并未特别限定(外侧轴承72的直径无需一定大于内侧轴承74的直径)。例如,通过扩大形成曲轴的配置内侧轴承的中空部(上述例子中为大径中空部40P2)的内径以使其远远大于配置外侧轴承的一侧的外周(上述例子中为与动力输入侧相反的一侧的外周40A)的外径,例如可以将外侧轴承的外径设定成小于内侧轴承的外径。

在此,本实施方式的内侧轴承74配置于曲轴40的“内周”,并且从径向内侧支承曲轴40。因此,在设计上,不会依赖于组装在曲轴40的部件(外齿轮30或动力输入部件52等)的配置位置而能够在曲轴40的轴向上的任意位置支承该曲轴40。因此,能够实现紧凑化(尤其是轴向上的紧凑化),并且能够实现更灵活的设计。

具体而言,例如,在该齿轮装置G1中,考虑到在曲轴40的轴向上的端部40E连结有动力输入部件52的情况,特意使轴部件20S从外齿轮30的轴向上的一侧(与动力输入侧相反的一侧)延伸至另一侧(动力输入侧),并在轴部件20S的沿轴向超越外齿轮30而继续延伸的部分配置内侧轴承74。其结果,从径向观察时,内侧轴承74与动力输入部件52重叠,因此能够实现整个装置在轴向上的紧凑化。并且,能够稳定地支承动力输入部件52。

另一方面,在本齿轮装置G1中,内侧轴承74配置成从径向观察时并未与偏心体轴承56(配置在摆动齿轮与曲轴之间的轴承)重叠。由此,在将内侧轴承74压入大径中空部40P2时,防止压入造成的曲轴40的变形对偏心体轴承56带来不良影响。

另外,外侧轴承72配置在轴向上的壁厚原本就厚的轮架20上,因此,即使将外侧轴承72配置在曲轴40的外侧,也不会损害轴向上的紧凑化,并且通过配置外径较大的外侧轴承72,能够增加传递容量。

并且,在本齿轮装置G1中,将外壳10及轮架20支承为能够相对旋转的主轴承60配置在该外壳10与轮架20之间,并且从径向观察时,主轴承60与外侧轴承72重叠。即,主轴承60与外侧轴承72位于大致相同的平面Pc上。由此,能够实现齿轮装置G1的轴向上的紧凑化,并且能够将平面Pc周边的支承刚性维持为较高,能够提高各部件的旋转稳定性。

并且,在本齿轮装置G1中,曲轴40具有:中空直径D40P1较小的小径中空部40P1;中空直径D40P2比该小径中空部40P1的中空直径D40P1大的大径中空部40P2。而且,在该大径中空部40P2内配置有内侧轴承74。

由此,能够进一步加大内侧轴承74的外圈74B的外径d74B,从而能够确保更大的内侧轴承74的传递容量。并且,能够将形成在小径中空部40P1与大径中空部40P2的交界处的壁面40W2用作内侧轴承74的与动力输入侧相反的一侧的定位面,从而能够省略挡圈等定位部件的配置。

另外,在本实施方式中,外侧轴承72配置在曲轴40的轮架20侧的端部,内侧轴承74配置在曲轴40的与轮架20相反的一侧的端部。但是,在本发明中,针对外侧轴承72及内侧轴承74配置在曲轴40的轴向上的哪个位置,并未特别限定。例如,外侧轴承72可以配置在曲轴40的与轮架20相反的一侧的端部,外侧轴承72还可以如后述的实施方式那样配置在曲轴40的轴向上的中央附近。内侧轴承74也同样,其轴向上的配置位置并未特别限定。在外侧轴承72及内侧轴承74中的至少一个由例如自动调心滚子轴承或交叉滚子轴承等能够仅用一个轴承就可以在轴向上及径向上支承曲轴40的轴承构成的情况下,可以将外侧轴承72与内侧轴承74配置成从径向观察时彼此重叠。

图2中示出本发明的另一实施方式所涉及的偏心摆动型齿轮装置G101的结构例。

对于技术上与图1的实施方式相同的部位或相应的部位,标注后两位数字相同的符号,并适当省略重复说明。

在该偏心摆动型齿轮装置G101中,曲轴140也具有中空部(小径中空部140P1及大径中空部140P2)。外壳110或轮架120一体地具有插入于大径中空部140P2的轴部件110S。在本例子中,与先前的例子不同,外壳110(具体而言为后述的第3外壳体113)一体地具有轴部件110S。

另外,在例如该图2的例子及以下说明的图3的例子那样轴部件不贯穿小径中空部的结构中,小径中空部的中空直径可以是0。即,可以是实际上不存在小径中空部(相当于小径中空部的部分为实心)而只存在有底的大径中空部的结构。

齿轮装置G101具备配置在曲轴140的外周140A与外壳110或轮架120(本例子中为轮架120)的内周120R2之间的外侧轴承172。并且,齿轮装置G101还具备配置在曲轴140的内周(大径中空部140P2)与轴部件110S的外周110S1之间的内侧轴承174。

在该齿轮装置G101的曲轴140,(与先前的例子相反)在配置有轮架120的一侧的端部140E具有用于连结动力输入部件(省略图示)的螺孔140T。即,配置有轮架120的一侧为动力输入侧。

换言之,与先前的齿轮装置G1相反,在该齿轮装置G101中,外侧轴承172配置在比内侧轴承174更靠轴向上的动力输入侧。

齿轮装置G101的外壳110由与内齿轮主体150A一体化的第1外壳体111、配置在该第1外壳体111的轮架120侧的第2外壳体112及配置在第1外壳体111的与轮架120相反的一侧的第3外壳体113构成。

第1外壳体111、第2外壳体112的结构与图1的实施方式相同。但是,第3外壳体113由没有开口部的圆盘状部件构成。而且该第3外壳体113在径向上的中央一体地具有插入于曲轴140的大径中空部140P2的轴部件110S。轴部件110S从第3外壳体113仅突出大致与内侧轴承174的轴向上的宽度相当的轴向上的长度。

如此,轴部件如同先前的实施方式那样可与轮架一体化,如同本实施方式那样也可与外壳一体化。并且,如上述两个实施方式那样可以是一开始就与外壳或轮架形成为一体的结构,也可以是将单独的轴部件通过螺栓或压入等而连结于外壳或轮架的结构。

另外,第3外壳体113的径向上的中央部向与轮架120相反的一侧(与动力输入侧相反的一侧)位移δ113。通过该结构,在第3外壳体113的径向外侧的部分,该第3外壳体113作为内齿销150C及内辊164的压板而发挥功能。并且,在第3外壳体113的径向上的中央部,确保有在曲轴140上形成突起140H的空间。突起140H对偏心体轴承156的保持架156R进行定位。

齿轮装置G101的轮架120具有以与第2外壳体112对置的方式配置的环状部120R及在从该环状部120R的轴心C120R偏移的位置向轴向上的外齿轮130侧突出形成的多个内销162。即,齿轮装置G101的轮架120无需具有用于使轴部件突出的圆盘状的法兰部,因此不具有原本在图1的齿轮装置G1中存在的法兰部。取而代之,在轮架120的环状部120R形成有开口120R5,并且利用该开口120R5可输入来自驱动源侧的动力。

齿轮装置G101具备上述结构的曲轴140、外壳110及轮架120,并且在曲轴140的轴向上的大致中央的外周140A与轮架120(的环状部120R)的内周之间配置有外侧轴承172。并且,在曲轴140的轴向上的与动力输入侧相反的一侧的端部的内周(大径中空部140P2)和(与外壳110一体化的)轴部件110S的外周110S1之间配置有内侧轴承174。

另外,在图2的齿轮装置G101中,由于轮架120不具有法兰部,因而使外侧轴承172的外圈与设置在轮架120的环状部120R的肩部120R3抵接,由此,外侧轴承172的轴向上的动力输入侧得到定位。

从径向观察时,本齿轮装置G101的曲轴140的大径中空部140P2与偏心体轴承156重叠。即,在本齿轮装置G101中,从径向观察时,偏心体轴承156与内侧轴承174重叠。由此,抑制曲轴140的向偏心体154的与轮架120相反的一侧的突出量,从而实现齿轮装置G101的轴向上的紧凑化。

图3中示出本发明的又一实施方式所涉及的偏心摆动型齿轮装置G201的结构例。

该图3的齿轮装置G201的结构基本上与所述图2的齿轮装置G101的结构相同。因此,对于技术上与图2的实施方式相同的部位或相应的部位,标注后两位数字相同的符号。

该齿轮装置G201的较大的特点在于,将外壳210及轮架220支承为能够相对旋转的主轴承260并未配置在该外壳210与轮架220之间。即,在该齿轮装置G201中,以该齿轮装置G201组装于工业用机械手的关节部作为前提条件,将主轴承260配置在作为工业用机械手R901的构成要件的第1关节部件981与第2关节部件982之间,而不是配置在齿轮装置G201的外壳210与轮架220之间。

下面,参考图4及图5,详细说明该结构。

图4中示出将图3的齿轮装置G201组装在第5级的关节部上的工业用机械手R901的一例。为方便起见,以下将图3的齿轮装置G201称为第5级齿轮装置。该工业用机械手R901是被称作具有6轴自由度的点焊枪的焊接用机械手。

在第5级齿轮装置G201的输入轴(即曲轴240)的轴向上的端部240E,利用螺孔240T连结有锥齿轮952作为动力输入部件。来自未图示的马达的动力经由小锥齿轮954输入到锥齿轮952。

第5级齿轮装置G201的轮架220经由螺栓984与该工业用机械手R901的第1关节部件981连结在一起。在该例子中,第1关节部件981为组装在前一级(第4级)关节部的齿轮装置(第4级齿轮装置)G401的输出部件。

并且,第5级齿轮装置G201的外壳210经由螺栓985与工业用机械手R901的第2关节部件982连结在一起。在本例子中,第2关节部件982为连结第5级齿轮装置G201的外壳210与组装在后一级(第6级)关节部的齿轮装置(第6级齿轮装置)G601的外壳610的中继外壳。

换言之,可理解为,在图3所示的工业用机械手的第5级齿轮装置G201中附设有与轮架220连结在一起的第1关节部件981(前级的输出部件)及与外壳210连结在一起的第2关节部件982。

在第5级齿轮装置G201中,将外壳210及轮架220支承为能够相对旋转的主轴承260配置在该第1关节部件981与第2关节部件982之间(并未配置在外壳210与轮架220之间)。在该实施方式中,主轴承260由交叉滚子轴承构成。

更具体而言,如图4所示,第1关节部件981以与其旋转中心线(组装在前一级关节部的第4级齿轮装置G401的输出部件的旋转中心线)C981大致同轴的方式延伸并且延伸到第5级齿轮装置G201的曲轴240附近。

相对于该第1关节部件981的旋转中心线C981而言,第1关节部件981在旋转中心线C981的一侧经由螺栓984与第5级齿轮装置G201的轮架220连结在一起。第1关节部件981在旋转中心线C981的另一侧具有与第5级齿轮装置G201的曲轴240的轴心C240同轴的管身部981S。

另一方面,第2关节部件982由大致圆柱形的部件构成。第2关节部件982在该圆柱形的端部982E具有从外侧包围所述管身部981S的外嵌部982R。

第5级齿轮装置G201的主轴承260配置在第1关节部件981的管身部981S与第2关节部件982的该外嵌部982R之间。

即,相对于第1关节部件981的旋转中心线C981而言,在该旋转中心线C981的一侧配置有第5级齿轮装置G201,而在另一侧配置有第5级齿轮装置G201的主轴承260。通过这种结构,第5级齿轮装置G201的轮架220与外壳210被该主轴承260支承为能够相对旋转,由此,尤其能够使旋转中心线C981的第5级齿轮装置G201的齿轮机构侧(有曲轴240及外齿轮230的一侧)的轴向上的尺寸LG201紧凑化。

另外,“在旋转中心线C981的一侧配置有第5级齿轮装置G201,而在另一侧配置有第5级齿轮装置G201的主轴承260”的结构中的“旋转中心线”也可以理解为,组装在该关节部的“后一级(第6级)关节部”的第6级齿轮装置G601的输出部件(后述的第2轮架622)的“旋转中心线C622”。即,该工业用机械手R901也可以理解为,“在旋转中心线C622的一侧配置有第5级齿轮装置G201,而在另一侧配置有第5级齿轮装置G201的主轴承260”。

而且,该工业用机械手R901还可以理解为,“相对于包含旋转中心线C981及旋转中心线C622的平面P901而言,在该平面P901的一侧配置有第5级齿轮装置G201,而在另一侧配置有第5级齿轮装置G201的主轴承260”。

最后,简单说明该工业用机械手R901的第5级齿轮装置G201的后一级的结构。

主要参考图5,第5级齿轮装置G201的后一级的第6级齿轮装置G601具有专用的马达605。马达605的马达轴605A经由带轮608、609与曲轴640连结。在曲轴640,经由偏心体654及偏心体轴承656以能够摆动旋转的方式组装有外齿轮630。外齿轮630与内齿轮650内啮合。内齿轮650的内齿的齿数比外齿轮630的外齿的齿数稍多(例如仅多出一个)。在外齿轮630的轴向上的两侧配置有第1轮架621及第2轮架622。第1轮架621及第2轮架622经由主轴承660A及主轴承660B旋转自如地支承于外壳610。

如前述,该第6级齿轮装置G601的外壳610经由第2关节部件982与第5级齿轮装置G201的外壳210连结在一起。外齿轮630在从其轴心偏移的位置贯穿有多个内销662。由于内销662贯穿外齿轮630,因此内销662的动作与该外齿轮630的自转同步。内销662支承于第1轮架621及第2轮架622。

另外,内销662以间隙配合方式嵌入于第1轮架621。并且,内销662以过盈配合方式嵌入(压入)于第2轮架622。在内销662外嵌有内辊664作为滑动促进部件。

在内销662与内辊664之间,沿轴向排列配置有第1滚针轴承691及第2滚针轴承692。第1滚针轴承691及第2滚针轴承692分别经由第1保持架691R及第2保持架692R得到保持。第1滚针轴承691及第2滚针轴承692与第1保持架691R及第2保持架692R在轴向上抵接并以该状态被第1轮架621及第2轮架622夹持,由此,第1滚针轴承691及第2滚针轴承692在轴向上得到定位。

若采用在内销662与内辊664之间如此配置第1滚针轴承691及第2滚针轴承692的结构,则能够极为顺畅地进行内销662与内辊664的相对旋转,即使从点焊枪装置988侧传来无法预料的荷载,也能够将其影响抑制在最小,其结果能够使外齿轮630顺畅地摆动旋转。

并且,由于排列组装有第1滚针轴承691及第2滚针轴承692,因此与组装有一个长的滚针轴承的结构相比,第1滚针轴承691及第2滚针轴承692的旋转方式可存在细微的差异。由此,能够更好地吸收来自点焊枪装置988侧的荷载。

通过内销662及内辊664的公转,第1轮架621及第2轮架622旋转。在第2轮架622上经由通过螺栓986连结的连结器983而连结有具备点焊枪装置988的附属装置989。在第6级齿轮装置G601中,通过马达605的马达轴605A旋转,第1轮架621及第2轮架622相对于与第2关节部件982连结在一起的外壳610进行旋转,从而使连结于第2轮架622侧的整个附属装置989绕该第6级齿轮装置G601的输出部件(即第2轮架622)的旋转中心线C622进行旋转。

另外,在上述实施方式中,采用了如下结构,即,a)外侧轴承配置在曲轴的外周与轮架的内周之间,并且内侧轴承配置在曲轴的内周和与轮架一体化的轴部件的外周之间(图1的结构);b)外侧轴承配置在曲轴的外周与轮架的内周之间,并且内侧轴承配置在曲轴的内周和与外壳一体化的轴部件的外周之间(图2及图3的结构)。

但是,本发明并不限定于该结构例,例如,也可采用如下结构,即,c)外侧轴承配置在曲轴的外周与外壳的内周之间,并且内侧轴承配置在曲轴的内周和与轮架一体化的轴部件的外周之间,或d)外侧轴承配置在曲轴的外周与外壳的内周之间,并且内侧轴承配置在曲轴的内周和与外壳一体化的轴部件的外周之间。

并且,以往,作为这种偏心摆动型齿轮装置已知有具有各种外壳结构及轮架结构的装置。即,在上述实施方式中,均示出了轮架仅配置在摆动齿轮的轴向上的单侧的结构例,但是,作为偏心摆动型齿轮装置,还已知有所述第6级齿轮装置中所采用的在摆动齿轮的轴向上的两侧具有轮架的结构。并且,在上述实施方式中,示出了在非摆动齿轮(上述例子中为内齿轮)的轴心上仅设置有一个曲轴的、所谓中心曲柄式的偏心摆动型齿轮装置。但是,作为偏心摆动型齿轮装置,例如,还已知有在从非摆动齿轮的轴心偏移的位置设置有具有使摆动齿轮摆动的偏心体的多个曲轴的、所谓分配式的偏心摆动型齿轮装置。而且,在上述实施方式中,示出了摆动齿轮由外齿轮构成,并且非摆动齿轮由内齿轮构成的结构例。但是,作为偏心摆动型齿轮装置,例如还已知有该外齿轮和内齿轮的关系彼此相反,即由外齿轮构成非摆动齿轮,由内齿轮构成摆动齿轮的结构的齿轮装置。本发明能够适用于任何结构的偏心摆动型齿轮装置中。

在将这种偏心摆动型齿轮装置组装在例如工业用机械手的关节部时,如上述实施方式所例示,受到前后关节部件或配置有马达等的影响,需要从各个方向对齿轮装置输入或输出动力。因此,要求维持较大的传递容量或较高的支承刚性并且实现高紧凑性。

因此,需要响应这些要求而设计出具有各种外壳结构及轮架结构的齿轮装置。另一方面,对于这种偏心摆动型齿轮装置而言,如上述实施方式所例示,例如只在曲轴的轴向上的一侧设置有轮架或只在一侧设置有动力输入部件的情况较多,因此径向上的余量在曲轴的轴向上的动力输入侧和与动力输入侧相反的一侧存在“差异”的情况较多。在本发明中,外侧轴承设置在曲轴的外周,并且内侧轴承设置在曲轴的内周,因此对该径向上的余量的“差异”具有极高的灵活性,能够设计各种形式的偏心摆动型齿轮装置,并且能够广泛适用于各种工业用机械手。

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