齿轮机构以及机器人的制作方法

本发明涉及齿轮机构以及机器人。

背景技术：

1、以往，作为机器人，已知有与作业人员共享作业空间的协作机器人。在这种协作机器人中的例如多关节协作机器人等，在连结两个臂的关节部设置有减速机构作为齿轮机构，并设置有对减速机构施加旋转力的电动马达等。通过将电动马达的旋转力减速并输出，从而能够相对于两个臂中的一臂向另一臂施加较大的输出扭矩。

2、作为减速机构，例如使用旋转位置精度、承载性较高的偏心摆动型的减速机构。这种减速机构例如具备内齿齿轮、与内齿齿轮啮合的摆动齿轮(外齿齿轮)以及使摆动齿轮摆动旋转的曲轴(偏心体)。

3、然而，在这种减速机构中，由于依次变更内齿齿轮与摆动齿轮之间的啮合位置而产生的摩擦热，减速机构内的温度会上升。若减速机构内的温度成为高温，则会产生老化等而使产品寿命变短。因此，提出了用于抑制减速机构内的温度上升的各种各样的技术。

4、例如，公开有使摆动齿轮为树脂制的技术。公开有由树脂制的外壳(内齿齿轮主体)和内齿销(外销)构成内齿齿轮的技术，该内齿销旋转自如地配置于在壳体设置的销槽，且由导热率比壳体的导热率高的原材料形成。通过这样构成，将因内齿齿轮与摆动齿轮之间的啮合而产生的热向内齿销传递，抑制壳体、摆动齿轮的温度上升。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本特开2020-16262号公报

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、在如上所述的齿轮机构的内齿齿轮中，与外壳的体积相比，内齿销的体积极小。因此，积存于内齿销的热量有限，因此齿轮机构内的温度上升的抑制实际上依赖于外壳的散热性。其结果为存在如下课题：未促进齿轮机构内的散热，而使热滞留，难以高效地抑制齿轮机构内的温度上升。

3、本发明提供一种能够高效地抑制内部的温度上升的齿轮机构以及机器人。

4、用于解决问题的方案

5、本发明的一技术方案的齿轮机构具备：第1齿轮；第2齿轮，其与所述第1齿轮啮合；以及轴，其插入于所述第2齿轮，所述轴向所述第2齿轮传递旋转力、或传递所述第2齿轮的旋转力，所述轴具有轴侧高导热部，该轴侧高导热部在所述轴的至少在局部遍及所述轴的轴向整体地设置，所述轴侧高导热部的导热率高于所述第2齿轮的导热率。

6、通过这样构成，能够将因第1齿轮与第2齿轮之间的啮合而产生的热、在第2齿轮与轴之间产生的热积极地向轴传递。由于在轴的至少局部遍及轴向整体地设置有轴侧高导热部，因此传递至轴的热向轴的轴向两端散布。能够使热从该轴的轴向两端积极地散热。因此，能够高效地抑制齿轮机构的内部的温度上升。

7、在上述结构中，也可以是，所述轴具有沿所述轴的轴向整体延伸的管状部，所述轴侧高导热部设置于所述管状部的内部，并且与所述管状部的内周面接触，所述管状部的刚性高于所述轴侧高导热部的刚性。

8、在上述结构中，也可以是，所述轴侧高导热部的导热率高于所述管状部的导热率，并且为100w/m·k以上。

9、在上述结构中，也可以是，所述轴侧高导热部包含热管。

10、在上述结构中，也可以是，该齿轮机构具备支承部，该支承部以所述轴旋转自如的方式支承所述轴的轴向端部，所述支承部具有设置于所述轴的周围的支承部侧高导热部，所述支承部侧高导热部的导热率高于所述第2齿轮以及所述支承部的导热率。

11、在上述结构中，也可以是，所述支承部具有形成于所述轴的周围的凹部，所述支承部侧高导热部收纳于所述凹部内。

12、在上述结构中，也可以是，所述支承部侧高导热部包含油脂。

13、在上述结构中，也可以是，所述支承部侧高导热部的导热率为5w/m·k以上。

14、在上述结构中，也可以是，该齿轮机构具有供所述支承部安装的对应构件，所述对应构件的导热率为所述轴侧高导热率部的导热率以上。

15、在上述结构中，也可以是，所述第1齿轮包含具有内齿的内齿齿轮，所述第2齿轮包含具有与所述内齿啮合的外齿且摆动旋转的摆动齿轮，所述轴包含向所述摆动齿轮传递旋转力的输入曲轴以及传递所述摆动齿轮的旋转力的输出轴中的至少任一者，所述输入曲轴具有将所述摆动齿轮支承为旋转自如的偏心部，所述输出轴配置于所述输入曲轴的周围并且插入于所述摆动齿轮。

16、在上述结构中，也可以是，所述内齿齿轮具备：筒状的外壳；以及多个内齿销，其沿着周向排列于所述外壳的内周面，所述外壳的导热率高于所述内齿销的导热率以及所述摆动齿轮的导热率。

17、在上述结构中，也可以是，所述内齿齿轮具备：筒状的外壳；以及多个内齿销，其沿着周向排列于所述外壳的内周面，所述外壳的导热率高于所述摆动齿轮的导热率，所述内齿销的导热率高于所述摆动齿轮的导热率。

18、在上述结构中，也可以是，所述摆动齿轮由树脂形成。

19、本发明的另一技术方案的机器人具备：第1构件和第2构件；以及齿轮机构，其设置于所述第1构件与所述第2构件之间，所述齿轮机构使所述第2构件相对于所述第1构件旋转，所述齿轮机构具备：内齿齿轮，其具有内齿；摆动齿轮，其摆动旋转；输入曲轴，其向所述摆动齿轮传递旋转力；输出轴，其传递所述摆动齿轮的旋转力；以及支承部，其固定于所述第2构件，所述内齿齿轮固定于所述第1构件，所述摆动齿轮具有与所述内齿齿轮的所述内齿啮合的外齿，所述输入曲轴具有将所述摆动齿轮支承为旋转自如的偏心部，所述输出轴配置于所述输入曲轴的周围并且插入于所述摆动齿轮，所述支承部以所述输出轴旋转自如的方式支承所述输出轴的轴向两端部，所述输入曲轴和所述输出轴中的至少任一者具有导热率高于所述摆动齿轮的导热率的轴侧高导热部，所述轴侧高导热部在所述输入曲轴和所述输出轴的至少局部遍及轴向整体地设置。

20、像这样，在使用了偏心摆动型的齿轮机构的机器人中，能够高效地抑制齿轮机构的内部的温度上升。其结果为，能够延长齿轮机构的产品寿命，还能够降低机器人的维护成本。

21、发明的效果

22、上述的齿轮机构以及机器人能够高效地抑制内部的温度上升。

技术特征：

1.一种齿轮机构，其中，

2.根据权利要求1所述的齿轮机构，其中，

3.根据权利要求2所述的齿轮机构，其中，

4.根据权利要求2或3所述的齿轮机构，其中，

5.根据权利要求1～4中任一项所述的齿轮机构，其中，

6.根据权利要求5所述的齿轮机构，其中，

7.根据权利要求5所述的齿轮机构，其中，

8.根据权利要求5～7中任一项所述的齿轮机构，其中，

9.根据权利要求5～8中任一项所述的齿轮机构，其中，

10.根据权利要求1～9中任一项所述的齿轮机构，其中，

11.根据权利要求10所述的齿轮机构，其中，

12.根据权利要求10所述的齿轮机构，其中，

13.根据权利要求10～12中任一项所述的齿轮机构，其中，

14.一种机器人，其中，

技术总结
本发明涉及齿轮机构以及机器人。本发明的一形态的减速机构(1B)具备：外壳(2)和内齿销(6)；摆动齿轮(11、12)，其与内齿销(6)啮合；输入曲轴(8)，其向摆动齿轮(11)、(12)传递旋转力；以及输出轴(9)，其传递摆动齿轮(11)、(12)的旋转力。各轴(8、9)中的任一者具有轴侧高导热部，该轴侧高导热部在轴(8、9)的至少局部遍及轴(8、9)的轴向整体且导热率高于摆动齿轮(11、12)的导热率。

技术研发人员：牧角知祥
受保护的技术使用者：纳博特斯克有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12