外齿轮、偏心摆动型齿轮装置、机器人、偏心摆动型齿轮装置的使用方法、以及齿轮装置组的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种外齿轮、偏心摆动型齿轮装置、机器人、偏心摆动型齿轮装置的使用方法以及齿轮装置组。外齿轮(30)具有以中心轴线(ca)为中心而设的多个外齿(39)。供曲轴(25)穿过的贯穿孔(33)在以中心轴线(ca)为中心的虚拟圆周(vl)上形成有多个。外齿轮(30)相对于通过相邻的两个贯穿孔(33)在虚拟圆周上的中点(cp)和中心轴线(ca)的轴线(A)非对称地形成。
【专利说明】
外齿轮、偏心摆动型齿轮装置、机器人、偏心摆动型齿轮装置的使用方法、以及齿轮装置组
技术领域
[0001]本发明涉及偏心摆动型齿轮装置所采用的外齿轮、具有偏心摆动型齿轮装置的机器人、偏心摆动型齿轮装置的使用方法、以及包含多个偏心摆动型齿轮装置的齿轮装置组。
【背景技术】
[0002]例如像JP2014— 190451A所公开的那样，偏心摆动型齿轮装置是众所周知的。该偏心摆动型齿轮装置包括具有偏心体的曲轴、贯穿有曲轴的外齿轮、用于保持曲轴和外齿轮的齿轮架、以及用于保持齿轮架的外壳。在该偏心摆动型齿轮装置中，从驱动装置向曲轴输入旋转时，外齿轮在偏心体的偏心旋转的作用下被驱动，从而在以中心轴线为中心的圆周上移动、即摆动。此时，通过外齿轮的外齿与外壳的内齿啮合，外齿轮相对于外壳摆动旋转。其结果，通过将齿轮架和外壳中的一者固定，输入到曲轴的旋转以齿轮架和外壳中的另一者旋转的方式输出。在该齿轮装置的动作过程中，特别是在用作减速机的情况下，外齿轮承受很大的载荷。
[0003]但是，在使用齿轮装置时，大多会出现外齿轮在向一个方向的旋转和向另一个方向的旋转中的某一旋转动作中承受的载荷始终大于外齿轮在另一旋转动作中承受的载荷的倾向。具体地讲，在将偏心摆动型齿轮装置应用于向一个方向旋转来抬起臂和向另一方向旋转来降下臂的装置例如机器人、向一个方向旋转来拧紧紧固件和向另一方向旋转来放松紧固件的装置等的情况下，存在这样的倾向。外齿承受的载荷的大小随着旋转方向而发生变化，这会导致在外齿轮的特定位置、例如外齿的某一侧的齿面上局部地作用很大的应力。在外齿轮的特定位置局部地作用很大应力的情况下，需要考虑该应力来设定寿命，因此，与没有局部地产生应力的情况相比，设定寿命会缩短。
【发明内容】
[0004]本发明是着眼于以上问题点而提出的，其目的在于延长外齿轮寿命。
[0005]本发明的第I偏心摆动型齿轮装置的外齿轮具备以中心轴线为中心而设的多个外齿，
[0006]供曲轴穿过的贯穿孔在以所述中心轴线为中心的圆周上形成有多个，
[0007]多个贯穿孔相对于通过相邻的两个贯穿孔在所述圆周上的中点和所述中心轴线的轴线非对称地配置。
[0008]也可以是，本发明的第I偏心摆动型齿轮装置的外齿轮在所述两个贯穿孔之间形成有贯通孔，所述贯通孔沿着所述圆周自所述两个贯穿孔的所述中点偏离地配置。
[0009]也可以是，本发明的第I偏心摆动型齿轮装置的外齿轮在所述两个贯穿孔之间形成有贯通孔，框部在所述贯通孔和所述两个贯穿孔中的沿着所述圆周位于一侧的贯穿孔之间的宽度比框部在所述贯通孔和所述两个贯穿孔中的沿着所述圆周位于另一侧的贯穿孔之间的宽度大。
[0010]也可以是，在本发明的第I偏心摆动型齿轮装置的外齿轮中，所述外齿轮的厚度相对于通过所述两个贯穿孔的所述中点和所述中心轴线的所述轴线而言非对称。
[0011]也可以是，本发明的第I偏心摆动型齿轮装置的外齿轮在所述两个贯穿孔之间形成有加强部，与沿着所述圆周位于另一侧的贯穿孔相比，所述加强部接近沿着所述圆周位于一侧的贯穿孔。
[0012]本发明的第2偏心摆动型齿轮装置的外齿轮在装入到所述偏心摆动型齿轮装置中的状态下，针对在向一个方向旋转时所承受的力的刚性和针对在向另一方向旋转时所承受的力的刚性有所不同。
[0013]本发明的偏心摆动型齿轮装置具备上述本发明的第I偏心摆动型齿轮装置外齿轮和第2偏心摆动型齿轮装置外齿轮中的任一者。
[0014]本发明的偏心摆动型齿轮装置也可以还包括具有内齿的外壳、支承在所述外壳上的齿轮架、以及以能够旋转的方式支承在所述齿轮架上且具有偏心体的曲轴，所述外齿轮与所述曲轴的所述偏心体卡合，在与所述内齿啮合的同时相对于所述外壳摆动旋转。
[0015]本发明的机器人包括上述本发明的偏心摆动型齿轮装置和通过所述偏心摆动型齿轮装置连接的两个臂，
[0016]所述外齿轮针对在相对于具有与所述外齿轮的所述外齿啮合的内齿的外壳向一个方向相对旋转时所承受的力的刚性比针对在所述外齿轮相对于所述外壳向另一方向旋转时所承受的力的刚性尚。
[0017]本发明的偏心摆动型齿轮装置的使用方法是在上述本发明的机器人中使用偏心摆动型齿轮装置的方法，其中，使用偏心摆动型齿轮装置，从而在所述偏心摆动型齿轮装置以将借助所述偏心摆动型齿轮装置连接的两个臂中的一个臂相对于另一臂抬起的方式动作时，所述外齿轮相对于所述外壳向所述一个方向相对旋转。
[0018]本发明的齿轮装置组包括:
[0019]第I偏心摆动型齿轮装置，其具有针对在在向一个方向旋转时所承受的力的刚性比针对在向另一方向旋转时所承受的力的刚性高的外齿轮;以及
[0020]第2偏心摆动型齿轮装置，其具有针对在向一个方向旋转时所承受的力的刚性比针对在向另一方向旋转时所承受的力的刚性低的外齿轮。
[0021]本发明的齿轮装置组也可以是，所述第I偏心摆动型齿轮装置的所述外齿轮和所述第2偏心摆动型齿轮装置的所述外齿轮是相同结构的齿轮，二者以正反互逆方式装入到对应的偏心摆动型齿轮装置中。
[0022]采用本发明，能够改善外齿轮的耐久性、有效地防止外齿损伤。由此，能够实现外齿轮的长寿命化。
【附图说明】
[0023]图1是用于说明本发明的一个实施方式的图，是以通过偏心摆动型齿轮装置的旋转轴线的剖面表示具有外齿轮的该偏心摆动型齿轮装置的图。
[0024]图2是表示装入到偏心摆动型齿轮装置中的外齿轮的一个例子的俯视图。
[0025]图3是表示装入到偏心摆动型齿轮装置中的外齿轮的另一个例子的俯视图。
[0026]图4是表示装入到偏心摆动型齿轮装置中的外齿轮的又一个例子的俯视图。
[0027]图5是沿着图4的V—V线的剖视图。
[0028]图6是表示作为偏心摆动型齿轮装置的一个应用例的机器人的立体图。
【具体实施方式】
[0029]以下，参照【附图说明】本发明的一个实施方式。图1是表示偏心摆动型齿轮装置的纵剖视图。图2?图5是表示本发明的外齿轮的几个具体例的图。图6是作为偏心摆动型齿轮装置的一个应用例表示机器人的立体图。
[0030]如图1所示，偏心摆动型齿轮装置10具有外壳15、齿轮架20、曲轴25、以及两个外齿轮30a、30b。外壳15具有内齿16。曲轴25驱动两个外齿轮30a、30b，并且支承在齿轮架20上。在该偏心摆动型齿轮装置10中，通过外齿轮30a、30b的外齿39与外壳15的内齿16啮合，齿轮架20以旋转轴线am为中心地相对于外壳15相对旋转。
[0031]齿轮架20具有利用紧固件互相固定的第I板21和第2板22。第I板21具有柱部21a。第I板21通过柱部21a与第2板22相连接。利用柱部21a，在第I板21和第2板22之间形成有用于收容外齿轮30a、30b的空间。柱部21a通过外齿轮30a、30b的后述的贯通孔35。齿轮架20和外壳15利用一对角接触球轴承12以能够以旋转轴线am为中心地旋转的方式连接。
[0032]在齿轮架20上形成有贯通第I板21和第2板22的支承孔23。支承孔23在以旋转轴线am为中心的圆周上隔开等间隔地设有三个。在三个支承孔23中分别借助第I圆筒滚柱轴承13a和第2圆筒滚柱轴承13b以能够旋转的方式支承有曲轴25。另外，曲轴25的旋转轴线a。与外壳15相对于齿轮架20的相对旋转轴线am平行。以下，将与外壳15相对于齿轮架20的相对旋转轴线&?平行的方向称作“轴向da”，将与外壳15相对于齿轮架20的相对旋转轴线am正交的方向称作“径向dr”。
[0033]曲轴25具有在轴向da上排列的两个偏心体26a、26b和输入齿轮27。各偏心体26a、26b具有圆板状或者圆柱状的外形状。两个偏心体26a、26b的中心轴线aca、acb以曲轴25的旋转轴线ac为中心对称地偏心。两个外齿轮30a、30b在形成于齿轮架20的第I板21和第2板22之间的空间内在轴向da上排列。在各外齿轮30a、30b上形成有供曲轴25通过的贯穿孔33。夕卜齿轮30a的贯穿孔33收容偏心体26a和第3圆筒滚柱轴承13c，外齿轮30b的贯穿孔33收容偏心体26b和第4圆筒滚柱轴承13d。贯穿孔33与三个曲轴25相对应地在各外齿轮30a、30b上设有三个。外齿轮30a、30b的齿数少于外壳15的内齿16的齿数(作为一个例子是只少一个)。此夕卜，外齿轮30a、30b的外径比外壳15的内齿16的内径小一些。
[0034]在具有以上结构的偏心摆动型齿轮装置10中，来自马达等驱动装置5的转矩传递到输入齿轮27时，曲轴25以旋转轴线a。为中心进行旋转。此时，第I偏心体26a和第2偏心体26b偏心旋转。由此，各外齿轮30a、30b绕相对旋转轴线&?移动。此时，各外齿轮30a、30b的外齿39与外壳15的内齿16啮合。结果，外齿轮30a、30b相对于外壳15摆动旋转，借助曲轴25支承外齿轮30a、30b的齿轮架20也以旋转轴线&?为中心轴线相对于外壳15旋转。
[0035]该偏心摆动型齿轮装置10可作为减速机应用于构成机器人I的回旋主体、腕关节等回旋部2a、2b、2c(参照图6)、各种机床的回旋部等。在图6所示的例子中，通过将偏心摆动型齿轮装置10的外壳15固定在以能够回旋的方式连接的近端侧臂(基端侧臂)2ap、2bp、2cp和远端侧臂(顶端侧臂)2ad、2bd、2cd中的一者上，将偏心摆动型齿轮装置10的齿轮架20固定在其中另一者上，能够以大转矩使远端侧臂2ad、2bd、2cd相对于近端侧臂2ap、2bp、2cp旋转，而且能够高精度地控制远端侧臂2ad、2bd、2cd相对于近端侧臂2ap、2bp、2cp的相对位置。
[0036]然而，在齿轮架20和外壳15相对旋转时，外齿轮30a、30b在外齿39的周围自与外齿39啮合的内齿16承受载荷。此外，外齿轮30a、30b在其贯穿孔33的周围还自贯通该贯穿孔33的曲轴25承受载荷。特别是在用作变速机的偏心摆动型齿轮装置10中，载荷较大。外齿轮30a、30b承受的载荷会引起外齿轮30a、30b的变形、甚至是外齿轮30a、30b的损伤。而且，像在【背景技术】部分所述的那样，在应用偏心摆动型齿轮装置10时，容易出现外齿轮30a、30b在向一个方向旋转和向另一方向的旋转中的某一动作过程中承受的载荷比外齿轮30a、30b在另一动作过程中承受的载荷大的倾向。
[0037]例如在图6所示的机器人I的第I回旋部2a中，在齿轮架20和外壳15向一个方向dax相对旋转时，克服远端侧臂2ad的自重将该远端侧臂2ad相对于近端侧臂2ap抬起。另一方面，在齿轮架20和外壳15向另一方向day相对旋转时，将该远端侧臂2ad相对于近端侧臂2ap降下。在机器人I的第2回旋部2b中也同样地，在齿轮架20和外壳15向一个方向dbx相对旋转时，将远端侧臂2bd抬起，在齿轮架20和外壳15向另一方向dby相对旋转时，将远端侧臂2bd降下。因而，在第I回旋部2a和第2回旋部2b所应用的偏心摆动型齿轮装置10中，外齿轮30a、30b在齿轮架20和外壳15向一个方向dax、dbx相对旋转时承受的载荷比外齿轮30a、30b在齿轮架20和外壳15向另一方向day、dby相对旋转时承受的载荷大。
[0038]此外，在机器人I的顶端安装有用于拧紧紧固件的工具的情况下，在机器人I的第3回旋部2c中，通过齿轮架20和外壳15向一个方向dcx相对旋转，能够拧紧紧固件。另一方面，通过齿轮架20和外壳15向另一方向dcy相对旋转，能够放松紧固件。因而，在第3回旋部2c所应用的偏心摆动型齿轮装置10中，外齿轮30a、30b在外壳15和齿轮架20向一个方向dcx相对旋转时承受的载荷大于外齿轮30a、30b在外壳15和齿轮架20向另一方向dcy相对旋转时承受的载荷。
[0039]这样，外齿轮承受的载荷在旋转方向上发生变化意味着在外齿轮的特定位置、例如外齿的某一侧的齿面上集中地作用很大的应力。在外齿轮上局部地产生很大应力的情况下，需要考虑该应力来设定寿命，因此，与不会局部地产生应力的情况相比，设定寿命缩短。
[0040]并且，在应用齿轮装置10时，齿轮架20和外壳15向一个方向相对旋转的时间远比向另一方向相对旋转的时间长。在这种情况下，会长时间地对外齿轮的特定位置、例如外齿的某一侧的齿面作用应力。在该例子中，也需要考虑该应力来设定寿命，因此，与不会长时间产生应力的情况相比，设定寿命会缩短。
[0041 ]因此，在这里说明的偏心摆动型齿轮装置10中，外齿轮30a、30b针对在向一个方向dax、dbx、dcx相对旋转时承受的外力的刚性与外齿轮30a、30b针对在向另一方向相对旋转时承受的外力的刚性有所不同。即，不只是整体地改善了外齿轮30a、30b的刚性，还改善了针对可能导致意外损伤的载荷的刚性、即针对在一个旋转方向上产生的很大应力的刚性。通过改善刚性，能够减小在外齿轮30a、30b上产生的应力。由此，能够在避免外齿轮30a、30b和偏心摆动型齿轮装置10的大幅度的大型重量化的同时，通过高效率地对外齿轮30a、30b赋予与应用偏心摆动型齿轮装置10相应的适当的刚性来谋求外齿轮30a、30b的长寿命化。
[0042]以下，更详细地说明外齿轮30a、30b。另外，第I外齿轮30a和第2外齿轮30b可采用同一齿轮，而仅使装入到偏心摆动型齿轮装置10的状态下的相位相差180° (仅使自相对旋转轴线am偏心的偏心方向相反)。因而，第I外齿轮30a和第2外齿轮30b共用的说明使用附图标记“30”，而不区分第I外齿轮30a和第2外齿轮30b进行说明。
[0043]首先，在以下说明的图2?图5所示的具体例中，外齿轮30具有环状主体部31和沿着环状主体部31的周缘排列的外齿39。如上所述，外齿39与外壳15的内齿16啮合。在外齿轮30的环状主体部31上形成有分别供曲轴25贯穿的三个贯穿孔33。三个贯穿孔33在以外齿轮30的中心轴线ca为中心的虚拟圆周vl上隔开等间隔地排列。而且，外齿轮30形成为，在俯视时相对于轴线A非对称，该轴线A通过相邻的两个贯穿孔33在虚拟圆周vl上的中点cp和中心轴线Ca。
[0044]另外，外齿轮30的中心轴线ca形成为外齿39的排列中心。在外齿轮30装入到偏心摆动型齿轮装置10的状态下，中心轴线Ca与外壳15相对于齿轮架20的相对旋转轴线&?平行。但是，外齿轮30的中心轴线ca自相对旋转轴线am偏移与曲轴25的偏心体26a、26b的偏心量相当的距离。
[0045]首先，说明图2所示的外齿轮30的第I具体例。在第I具体例的外齿轮30中，在外齿轮30的环状主体部31上形成有贯通孔35。贯通孔35是供齿轮架20的柱部21a穿过的部位(参照图1)。贯通孔35通常设在采用借助柱部21a结合第I板21和第2板22的结构的齿轮架20上。如图2所示，贯通孔35沿着虚拟圆周vl形成在相邻的两个贯穿孔33(33a、33b)之间的位置。特别是在图2所示的第I具体例中，在相邻的每两个贯穿孔33之间形成有第I贯通孔35a和第2贯通孔35b。而且，这两个贯通孔35a、35b在虚拟圆周vl上自两个贯穿孔33(33a、33b)的中点cp偏移地配置。即，两个贯通孔35a、35b在虚拟圆周vl上相对于位于一侧的一侧贯穿孔33a接近位于另一侧的另一侧贯穿孔33b。但是，在外齿轮30的环状主体部31中，虚拟圆周vl上相邻的任意两个贯穿孔33之间的结构彼此相同。即，外齿轮30的环状主体部31整体以其中心轴线ca为中心的旋转对称、更详细地讲是三次对称。
[0046]如图2所示，在该结构的外齿轮30中，环状主体部31在贯穿孔33的沿着虚拟圆周vl的另一侧具有比一侧大的部分。换言之，由一个贯穿孔33和沿着虚拟圆周vl位于该贯穿孔33的另一侧的贯通孔35(35a)划分出的另一侧框部37b(37)的宽度Wb大于由该贯穿孔33和沿着虚拟圆周vl位于该贯穿孔33的一侧的贯通孔35(35b)划分出的一侧框部37a(37)的宽度Wa ο
[0047]外齿轮30相对于固定的外壳15向第I方向(图2中的逆时针方向)dx旋转，该第I方向(图2中的逆时针方向)dx以沿着虚拟圆周vl的一侧为前方且以沿着虚拟圆周vl的另一侧为后方。此时，外齿轮30借助位于贯穿孔33内的曲轴25与齿轮架20—同动作。因而，外齿轮30自曲轴25承受与旋转方向相反的方向的反作用力。即，外齿轮30在向第I方向dx旋转时在沿着虚拟圆周vl位于贯穿孔33的另一侧的区域、也就是另一侧框部37b处承受来自曲轴25的反作用力。相反，在外齿轮30相对于固定的外壳15向以沿着虚拟圆周vl的另一侧为前方且以沿着虚拟圆周vl的一侧为后方的第2方向(图2中的顺时针方向)dy旋转时，外齿轮30在沿着虚拟圆周vl位于贯穿孔33的一侧的区域、也就是一侧框部37a处承受来自曲轴25的反作用力。
[0048]在图2所示的外齿轮30中，另一侧框部37b的宽度Wb大于一侧框部37a的宽度wa。因而，就图2所示的外齿轮30而言，针对在该外齿轮30相对于外壳15向第I方向dx旋转时所承受的载荷的刚性比针对在该外齿轮30相对于外壳15向第2方向dy旋转时所承受的载荷的刚性高。
[0049]因此，优选将具有外齿轮30的偏心摆动型齿轮装置10装入到机器人I中，从而可通过使该外齿轮30相对于外壳15向第I方向dx旋转而在偏心摆动型齿轮装置10内引起朝向参照图6说明的一个方向dax、dbx、dcx的相对旋转，其结果可将远端侧臂2ad相对于近端侧臂2ap抬起或者将紧固件拧紧。换言之，优选将具有外齿轮30的偏心摆动型齿轮装置10装入到机器人I中，从而可通过使该外齿轮30相对于外壳15向第2方向dy旋转而在偏心摆动型齿轮装置10内引起朝向参照图6说明的另一方向day、dby、cW的相对旋转。在这样的将偏心摆动型齿轮装置10应用于机器人I的过程中，外齿轮30在承受高负载的将远端侧臂2ad抬起或者将紧固件拧紧时呈现较高的刚性。另一方面，外齿轮30在将远端侧臂2ad降下时或者将紧固件放松时呈现与低负载相匹配的最低限度的刚性。
[0050]像以上那样，在第I具体例的外齿轮30和偏心摆动型齿轮装置10中，根据外齿轮30相对于外壳15的旋转方向的不同，外齿轮30具有不同的刚性。因而，采用该外齿轮30和偏心摆动型齿轮装置10，能够在有效地避免由整体的刚性加强引起的大型重量化的同时，呈现与应用偏心摆动型齿轮装置10相应的足够的刚性。由此，能够有效地防止外齿轮30和偏心摆动型齿轮装置10的意外损伤，能够有效地提升外齿轮30和偏心摆动型齿轮装置10的可靠性。
[0051]接着，说明图3所示的外齿轮30的第2具体例。在图2所示的第I具体例中，在相邻的两个贯穿孔33之间形成有两个贯通孔35，但在第2具体例的外齿轮30中，在相邻的两个贯穿孔33之间仅形成有一个贯通孔35。第2具体例的外齿轮30的贯通孔35的数量与第I具体例有所不同，其他部位同样地构成。因而，在第2具体例的外齿轮30中，相比于沿着虚拟圆周vl位于一侧的一侧贯穿孔33a，贯通孔35接近沿着虚拟圆周vl位于另一侧的另一侧贯穿孔33b。此外，位于一个贯通孔35和沿着虚拟圆周vl位于该贯通孔35的一侧的一侧贯穿孔33a之间的另一侧框部37b的宽度Wb大于位于该贯通孔35和沿着虚拟圆周vl位于该贯通孔35的另一侧的另一侧贯穿孔33b之间的一侧框部37a的宽度wa。
[0052]就由以上的结构构成的图3所示的第2具体例的外齿轮30而言，针对在外齿轮30相对于外壳15向第I方向dx旋转时所承受的载荷的刚性比针对在外齿轮30相对于外壳15向第2方向dy旋转时所承受的载荷的刚性高。在采用这样的第2具体例的外齿轮30的情况下，能够起到与采用第I具体例的外齿轮的情况同样的作用效果。
[0053 ]接着，说明图4和图5所示的外齿轮30的第3具体例。在图4和图5所示的第3具体例的外齿轮30中，在相邻的两个贯穿孔33之间形成有第I贯通孔35a和第2贯通孔35b这两个贯通孔35。然而，如图4所示，两个贯通孔35a、35b沿着虚拟圆周vl位于两个贯穿孔33的中间地配置。因而，在第3具体例的外齿轮30中，另一侧框部37b的宽度Wb和一侧框部37a的宽度1相同。而且，图4所示的俯视时的外齿轮30的外轮廓相对于轴线A对称，该轴线A通过相邻的两个贯穿孔33在虚拟圆周vl上的中点cp和中心轴线ca。
[0054]另一方面，如图4和图5所示，在两个贯穿孔33之间形成有加强部38。在两个贯穿孔33之间，与沿着虚拟圆周vl位于另一侧的另一侧贯穿孔33b相比，加强部38接近沿着虚拟圆周vl位于一侧的贯穿孔。在图4所示的例子中，加强部38设在另一侧框部37b上。加强部38是用于加强外齿轮30的刚性的部位。如图5所示，加强部38可形成为用于增加厚度的鼓出部。SP，在图4和图5所示的第3具体例中，外齿轮30的厚度相对于通过两个贯穿孔33之间的中点cp和中心轴线ca而成的轴线A而言非对称。
[0055]如图5所示，在第3具体例的外齿轮30中，另一侧框部37b的厚度U比一侧框部37a的厚度。因而，在图4和图5所示的外齿轮30中，与针对在外齿轮30相对于外壳15向第I方向dx旋转时所承受的载荷的刚性相比，针对在外齿轮30相对于外壳15向第2方向dy旋转时所承受的载荷的刚性较高。在采用这样的第3具体例的外齿轮30的情况下，能够起到与采用第I具体例的外齿轮的情况同样的作用效果。
[0056]在以上说明的本实施方式中，供曲轴25穿过的贯穿孔33在以中心轴线ca为中心的虚拟圆周vl上形成有多个。外齿轮30具有相对于通过相邻的两个贯穿孔33在虚拟圆周vl上的中点cp和外齿轮30的中心轴线ca的轴线A而言非对称的结构。采用该外齿轮30，针对在外齿轮30向一个方向旋转时所承受的外力的刚性和针对在外齿轮30向另一方向旋转时所承受的外力的刚性有所不同。因而，通过以外齿轮30在承受相对较大载荷的旋转方向上具有较高刚性的方式将外齿轮30装入到偏心摆动型齿轮装置10，能够有效地改善外齿轮30的耐久性。其结果，不取决于与旋转方向相应地偏心摆动型齿轮装置10可承受的载荷的大小，也能够有效地防止外齿轮30的变形。由此，能够有效地防止外齿轮的意外破损而实现外齿轮30的长寿命化。
[0057]此外，在图2或图3所示的具体例中，在外齿轮30上的、供曲轴25通过的两个贯穿孔33之间形成有贯通孔35。贯通孔35自两个贯穿孔35的中点cp偏离地配置。换言之，与一侧贯穿孔33a相比，贯通孔35位于接近另一侧贯穿孔33b的位置;该一侧贯穿孔33a沿着排列有贯穿孔33的虚拟圆周vl位于一侧;该另一侧贯穿孔33b沿着虚拟圆周vl位于另一侧。因而，通过使用该贯通孔35，能够利用非常简单的结构实现刚性对应于旋转方向的不同而不同的外齿轮30。而且，作为该贯通孔35，能够利用供齿轮架20的柱部21a穿过的孔。在这种情况下，能够防止由新形成专用的孔引起外齿轮整体的刚性下降。
[0058]换言之，在图2或图3所示的具体例中，位于贯通孔35和两个贯穿孔33中的沿着虚拟圆周vl位于一侧的一侧贯穿孔33a之间且沿着半径方向延伸的另一侧框部37b的沿着虚拟圆周vl的宽度Wb比位于贯通孔35和两个贯穿孔33中的沿着虚拟圆周vl位于另一侧的另一侧贯穿孔33b之间且沿着半径方向延伸的一侧框部37a的沿着虚拟圆周vl的宽度wa大。即，位于贯通孔35和沿着虚拟圆周vl位于一侧的一侧贯穿孔33a之间的另一侧框部37b的宽度Wb比位于贯通孔35和沿着虚拟圆周vl位于另一侧的另一侧贯穿孔33b之间的一侧框部37a的宽度1大。只要利用贯通孔35调整框部37a、37b的宽度Wa、Wb，就能够利用非常简单的结构实现刚性对应于旋转方向的不同而不同的外齿轮30。而且，可以利用供外壳20的柱部21a穿过的孔作为该贯通孔35。在这种情况下，能够防止由新形成专用的贯通孔35引起的外齿轮整体的刚性下降。
[0059]并且，在图4和图5所示的具体例中，外齿轮30具有其厚度相对于通过两个贯穿孔33的中点cp和中心轴线ca的轴线A而言非对称的结构。通过使厚度相对于预定的轴线A而言非对称地变化，能够利用非常简单的结构实现刚性对应于旋转方向的不同而不同的外齿轮30。例如，使沿着排列有贯穿孔33的虚拟圆周vl处于贯穿孔33的另一侧的区域37b的厚度tb比处于该贯穿孔33的一侧的区域37a的厚度^大。在该例子中，在外壳15固定的状态下，在外齿轮30以虚拟圆周vl的一侧为前方的同时、以另一侧为后方地旋转时，厚度较厚部分从移动方向后方加强供曲轴25贯穿的贯穿孔33的周围部分。即，外齿轮30被高效率地针对随着这样的旋转而自曲轴25承受的力而赋予较高的刚性。另一方面，在外齿轮30以虚拟圆周vl的另一侧为前方、以一侧为后方地旋转时，能够维持针对该外齿轮30所承受的载荷的刚性。
[0060]并且，在图4和图5所示的一个实施方式中，在外齿轮30上的、供曲轴25穿过的两个贯穿孔33之间形成有加强部38。与沿着虚拟圆周vl位于另一侧的另一侧贯穿孔33b相比，加强部38接近沿着虚拟圆周vl位于一侧的一侧贯穿孔33a。即，加强部38自通过两个贯穿孔33的中点cp和中心轴线ca的轴线A偏移。采用该加强部38的设置，能够利用非常简单的结构实现刚性对应于旋转方向的不同而不同的外齿轮30。例如在外壳15固定的状态下，在外齿轮30以虚拟圆周vl的一侧为前方的同时、以另一侧为后方地旋转时，加强部38从曲轴25的移动方向后方加强供曲轴25贯穿的贯穿孔33的周围部分。即，外齿轮30被高效率地针对随着这样的旋转所承受的来自曲轴25的力而赋予较高的刚性。另一方面，在外齿轮30以虚拟圆周vl的另一侧为前方、以一侧为后方地旋转时，能够维持针对该外齿轮30所承受的载荷的刚性。
[0061]此外，在本实施方式中，机器人I具有偏心摆动型齿轮装置10和通过偏心摆动型齿轮装置10连接的一对臂2ap、2bp、2cp、2ad、2bd、2cd。而且，外齿轮30针对在相对于具有与外齿轮30的外齿39卡合的内齿16的外壳15向一个方向dax、dbx、dcx相对旋转时所承受的外力的刚性比针对在外齿轮30相对于外壳15向另一方向day、dby、dcy相对旋转时所承受的外力的刚性高。在该机器人I中，与相对于一个臂2ap、2bp、2cp降下另一臂2ad、2bd、2cd的动作时相比，外齿轮30在相对于一个臂2ap、2bp、2cp抬起另一臂2ad、2bd、2cd的动作时承受的载荷较大。因而，优选的是，在偏心摆动型齿轮装置10以克服另一臂2ad、2bd、2cd的自重而将该另一臂2ad、2bd、2cd相对于一个臂2ap、2bp、2cp抬起的方式动作时，外齿轮30相对于外壳15向一个方向dahdbhCU相对旋转。只要将这样的偏心摆动型齿轮装置10应用于机器人I，偏心摆动型齿轮装置10的外齿轮30就在承受较大的载荷的动作时呈现较强的刚性。因而，能够改善偏心摆动型齿轮装置1的耐久性，谋求偏心摆动型齿轮装置1的长寿命化。
[0062]另外，优选的是形成齿轮装置组，该齿轮装置组包含:第I偏心摆动型齿轮装置10，其具有针对在向一个方向dax、dbx、dcx相对旋转时所承受的外力的刚性比针对在向另一方向day、dby、U对旋转时所承受的外力的刚性高的外齿轮30;以及第2偏心摆动型齿轮装置1，其具有针对在向一个方向dax、dbx、dcx相对旋转时所承受的外力的刚性比针对在向另一方向day、dby、cMf对旋转时所承受的外力的刚性低的外齿轮30。通过预先形成包含第I偏心摆动型齿轮装置10和第2偏心摆动型齿轮装置10的齿轮装置组，能够从第I偏心摆动型齿轮装置10和第2偏心摆动型齿轮装置10中选择适当的偏心摆动型齿轮装置10。由此，能够有效地避免偏心摆动型齿轮装置10的意外损伤。
[0063]此外，该齿轮装置组优选的是，第I偏心摆动型齿轮装置10的外齿轮30和第2偏心摆动型齿轮装置10的外齿轮30是相同结构的齿轮，以正反互逆的方式装入到对应的偏心摆动型齿轮装置10中。即，优选的是，如上述的一个实施方式所述，能够通过改变相同的外齿轮30的正反方向来准备第I偏心摆动型齿轮装置10和第2偏心摆动型齿轮装置10。在这种情况下，第I偏心摆动型齿轮装置10的外齿轮30和第2偏心摆动型齿轮装置10的外齿轮30若改变正反方向，即为相同的正反对称，能够共用全部的组成部件。
[0064]另外，能够对上述的实施方式施加各种各样的变更。
[0065]首先，在图4和图5的第3具体例中，通过形成作为鼓出部的加强部38，外齿轮30的刚性与旋转方向相应地有所不同。但是，并不限定于该例子，也可以在排列有贯穿孔33的虚拟圆周vl上，在贯穿孔33的两侧中的任一侧的部分设置肋等加强结构物作为加强部38。此夕卜，在排列有贯穿孔33的虚拟圆周vl上，通过减小贯穿孔33的两侧中的任一侧的部分的厚度，能够在实现外齿轮30的轻量化的同时使外齿轮30的刚性与旋转方向相应地有所不同。
[0066]此外，在上述的实施方式中表示了偏心摆动型齿轮装置10包含第I外齿轮30a和第2外齿轮30b这两个外齿轮30的例子。但是，并不限定于该例子，偏心摆动型齿轮装置10可以包含仅一个外齿轮30，或者也可以包含三个以上外齿轮30。
[0067]并且，在上述的实施方式中表示了偏心摆动型齿轮装置10具有三个曲轴25的例子，但并不限定于该例子，可以具有两个曲轴25，也可以具有四个以上曲轴25。
【主权项】
1.一种偏心摆动型齿轮装置的外齿轮，其中， 该外齿轮具备以中心轴线为中心而设的多个外齿， 供曲轴穿过的贯穿孔沿着以所述中心轴线为中心的圆周形成有多个， 该外齿轮相对于通过相邻的两个贯穿孔在所述圆周上的中点和所述中心轴线的轴线非对称地形成。2.根据权利要求1所述的偏心摆动型齿轮装置的外齿轮，其中， 在所述两个贯穿孔之间形成有贯通孔， 所述贯通孔沿着所述圆周自所述两个贯穿孔的所述中点偏离地配置。3.根据权利要求1所述的偏心摆动型齿轮装置的外齿轮，其中， 在所述两个贯穿孔之间形成有贯通孔， 框部在所述贯通孔和所述两个贯穿孔中的沿着所述圆周位于一侧的贯穿孔之间的宽度比框部在所述贯通孔和所述两个贯穿孔中的沿着所述圆周位于另一侧的贯穿孔之间的宽度大。4.根据权利要求1所述的偏心摆动型齿轮装置的外齿轮，其中， 所述外齿轮的厚度相对于通过所述两个贯穿孔的所述中点和所述中心轴线的所述轴线而言非对称。5.根据权利要求1所述的偏心摆动型齿轮装置的外齿轮，其中， 在所述两个贯穿孔之间形成有加强部， 与沿着所述圆周位于另一侧的贯穿孔相比，所述加强部接近沿着所述圆周位于一侧的贯穿孔。6.—种偏心摆动型齿轮装置的外齿轮，其中， 该外齿轮在装入到所述偏心摆动型齿轮装置中的状态下，针对在向一个方向旋转时所承受的力的刚性和针对在向另一方向旋转时所承受的力的刚性有所不同。7.一种偏心摆动型齿轮装置，其中， 该偏心摆动型齿轮装置具备权利要求1?6所述的外齿轮。8.—种机器人，其包括权利要求7所述的偏心摆动型齿轮装置和通过所述偏心摆动型齿轮装置连接的两个臂， 所述外齿轮针对在相对于具有与所述外齿轮的所述外齿啮合的内齿的外壳向一个方向相对旋转时所承受的力的刚性比针对在所述外齿轮相对于所述外壳向另一方向旋转时所承受的力的刚性尚。9.一种偏心摆动型齿轮装置的使用方法，其是权利要求8所述的机器人中的偏心摆动型齿轮装置的使用方法，其中， 使用偏心摆动型齿轮装置，从而在所述偏心摆动型齿轮装置以将借助所述偏心摆动型齿轮装置连接的两个臂中的一个臂相对于另一臂抬起的方式动作时，所述外齿轮相对于所述外壳向所述一个方向相对旋转。10.—种齿轮装置组，其中， 该齿轮装置组包括: 第I偏心摆动型齿轮装置，其具有针对在向一个方向旋转时所承受的力的刚性比针对在向另一方向旋转时所承受的力的刚性高的外齿轮;以及 第2偏心摆动型齿轮装置，其具有针对在向一个方向旋转时所承受的力的刚性比针对在向另一方向旋转时所承受的力的刚性低的外齿轮。11.根据权利要求10所述的齿轮装置组，其中， 所述第I偏心摆动型齿轮装置的所述外齿轮和所述第2偏心摆动型齿轮装置的所述外齿轮是相同结构的齿轮，二者以正反互逆方式装入到对应的偏心摆动型齿轮装置中。
【文档编号】F16H1/32GK106090134SQ201610252428
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年4月21日 公开号201610252428.4, CN 106090134 A, CN 106090134A, CN 201610252428, CN-A-106090134, CN106090134 A, CN106090134A, CN201610252428, CN201610252428.4
【发明人】中村江児, 光野悠太
【申请人】纳博特斯克有限公司