之一的高减速比的宽减速比范围。
[0076] 在本实施例中，两对齿轮机构的炜度偏移设定为大体上彼此相等，使得输入轴的 倾斜轴部26A、轴承61A和62A以及第二齿轮4A组成的摆动部的重心能够容易地与基准点 72A -致。因而，即使在不使用配重或类似物时，本实施例的齿轮机构也能够在高输入转速 下使用。
[0077] 在高速具体地是以每分钟数千转使用时，两个平面之间的平衡需要进行校正。图 IlA和IlB示出了具有两个配重68和69的减速器，每个配重均具有大体上相同的形状，从 而确保两个平面的平衡状态。这样，即使在以高速使用时也能够使振动最小化，能够延长输 入轴的轴承3IA和32A的使用寿命。
[0078] 此外，如图7B所示，第一齿轮3A和第三齿轮5A每一个都形成为具有高刚性，同 时，第二齿轮4A包括设置在具有高刚性的齿部的内周上的薄凸缘。这样，在通过用第一齿 轮3A和第三齿轮5A夹住第二齿轮4A而施加预加负荷的情况下各齿之间的误差能够因凸 缘部的变形而被吸收。换句话说，在本实施例中，根据减速器需要的刚性可以以这种方式赋 予烧性。
[0079] 此外，如图8A至8C所示，两对齿轮机构在其全周上彼此啮合，施加给第三齿轮5A 的转矩通过按描述顺序借助齿57A、齿47A和齿46A直接同相地传递给第一齿轮3A的齿 36A。因而，应该理解，能够得到非常高的刚性。注意，不仅在齿36A、齿46A、齿47A和齿57A 的数量如本实施例中分别设定为Z1、Z1+1、Z2+1和Z2以执行正转差动输出的情况下，而且 在齿36A、齿46A、齿47A和齿57A的数量分别设定为Zl+1、Zl、Z2和Z2+1以执行反向旋转 差动输出的情况下，都能够获得非常高的刚性。
[0080] 可替换地，当齿36A、齿46A、齿47A和齿57A的数量分别设定为Zl、Z1+1、Z2和Z2+1 时，周转角增加，代替差动运动量增加。在这种情况下，不能充分地增大减速比，施加给第三 齿轮5A的转矩以反相从齿57A传递给齿36A。因而，不能得到在增加差动运动量的情况中 那样高的刚性。然而，本实施例的齿轮机构可应用于减速器，该减速器提供相对低的减速比 并具有相对高的负载能力。此外，用于减小由于齿廓误差和装配误差导致的局部接触的鼓 形修整等也对根据本实施例的齿廓有效。
[0081] 在根据本发明各实施例的齿轮机构中，转矩可以被大量的齿共享。因而，例如，当 使用高性能钢作为齿轮用材料时，能够提供高性能的减速器。注意，齿轮用材料不仅可以是 低成本的普通钢，而且当然可以是有色金属、烧结材料以及树脂。
[0082] 如上所述地，根据本发明的各实施例，两个齿轮中的至少一个齿轮的凸面状齿顶 部与齿根侧上相配合的凹进部的齿廓连续啮合。因而，多个齿在从基准相位到在大约±90 度方向的相位的范围内彼此啮合。此外，在啮合基准点的压力角可以根据齿数和倾角自由 地设定，因此能够显著地增大负载能力。附加地，在合适的压力角可以提高效率。此外，可 以使齿廓的误差平均化，因此能够提高旋转精度。附加地，能够用具有凸面状齿顶部的齿廓 形状的工具执行加工，因此能够容易地获得和处理齿廓。
[0083] 此外，通过设定大体上相等的齿顶部的凸面状齿廓的齿厚，彼此啮合的齿在每一 侧具有大体上相同的齿廓，因此能够确保强度。此外，通过设定两个齿轮的基准锥面的不同 的顶角，可以自由地改变两个齿轮的轴的交点和齿面之间的位置关系，因此提高了设计自 由度。
[0084] 此外，利用包括两对（至少一对）齿轮机构（摆动传动装置）的减速器，大量齿彼 此啮合，因而能够得到上述优点。结果，能够提供刚性和转矩能力大但尺寸和重量小的减速 器。附加地，当在由第二齿轮（该第二齿轮的两端面分别与第一齿轮和第三齿轮啮合以摆 动和旋转）构成的齿轮机构中使用两对根据第一实施例的齿轮机构时，能够提供刚性和转 矩能力更高但尺寸和重量更小的减速器。
[0085] 注意，在第二实施例中描述的情况下的减速器IOA包括两对齿轮机构。然而，本发 明不限于此。例如，减速器可以是包括至少一对齿轮机构的减速器。
[0086] 尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开 的示例性实施例。随附权利要求的范围应给予最广义的解释，以涵盖所有这类修改以及等 同的结构和功能.
[0087] 本申请要求2012年9月25日提交的No. 2012-210920的日本专利申请的利益，在 此将该申请全文引入作为参考。
[0088] 附图标记列表
[0089] 3,3A 第一齿轮
[0090] 4,4A 第二齿轮
[0091] 10, IOA 减速器
[0092] 36 齿
[0093] 36a齿顶部
[0094] 36b凹进部
[0095] 46 齿
[0096] 46a齿顶部
[0097] 46b凹进部
[0098] 101，101A 机械手臂
[0099] 500,500A机械手装置
[0100] η齿数差
【主权项】
1. 一种齿轮机构，包括： 具有环状齿面的第一齿轮，该第一齿轮包括： 相对于预定高度形成在远端侧的多个齿顶部；和 分别在多个齿顶部之间的位置相对于预定高度形成在齿根侧的多个凹进部；以及 具有环状齿面的第二齿轮，该第二齿轮包括： 相对于预定高度形成在远端侧的多个齿顶部；和 分别在多个齿顶部之间的位置相对于预定高度形成在齿根侧的多个凹进部； 第二齿轮的多个齿顶部和第二齿轮的多个凹进部的数量分别比第一齿轮的多个齿顶 部和第一齿轮的多个凹进部的数量多， 其中，第一齿轮和第二齿轮布置在这样的状态下，在所述状态中，第一齿轮的旋转轴和 第二齿轮的旋转轴以预定的角度倾斜，从而形成最深啮合位置和掠过位置，在该最深啮合 位置，第一齿轮和第二齿轮中的一个齿轮的多个齿顶部中的一个齿顶部与第一齿轮和第二 齿轮中另一个齿轮的多个凹进部中的相应的一个凹进部彼此最深地啮合，在该掠过位置， 第一齿轮和第二齿轮中的一个齿轮的多个齿顶部中的所述一个齿顶部与第一齿轮和第二 齿轮中所述另一个齿轮的多个齿顶部中的相应的一个齿顶部在最深啮合位置的对向侧彼 此掠过，以及从而形成第一啮合区域和第二啮合区域，在该第一啮合区域中，第一齿轮和第 二齿轮中的所述一个齿轮的多个齿顶部中的所述一个齿顶部与第一齿轮和第二齿轮中所 述另一个齿轮的多个齿顶部中的相应的一个齿顶部在掠过位置两侧的每一侧保持彼此接 触，在第二啮合区域中，第一齿轮和第二齿轮中的所述一个齿轮的多个齿顶部中的所述一 个齿顶部与第一齿轮和第二齿轮中所述另一个的齿轮多个凹进部中的相应的一个凹进部 相对于第一啮合区域在最深啮合位置侧保持彼此接触， 其中第一齿轮的多个齿顶部和第二齿轮的多个齿顶部每一个都形成为在第一嗤合区 域的一个点保持彼此接触，以及 其中第一齿轮的多个凹进部和第二齿轮的多个凹进部均形成为与通过区域一致，其中 所述通过区域沿着多个配合的齿顶部中的一个齿顶部在第二啮合区域中运动时的运动延 伸。
2. 根据权利要求1的齿轮机构，其中第一齿轮的多个齿顶部和第二齿轮的多个齿顶 部均基于假定X-Yp-Zp坐标系和X-Yq-Zq坐标系的以下表达式形成，该X-Yp-Zp坐标系和 X-Yq-Zq坐标系包括： 对应于第一齿轮的旋转轴的Zp轴； 对应于第二齿轮的旋转轴的Zq轴； 对应于Zp轴和Zq轴之间的交点的原点O ; 与包括Zp轴和Zq轴的平面垂直的公共X轴； 与Zp轴和公共X轴垂直的Yp轴；和 与Zq轴和公共X轴垂直的Yq轴， yp = Rtan ( q /2) cos (xpZ)以及 yq = -Rtan ( q /2) cos (xq (Z+n)) 其中，R表示第一齿轮和第二齿轮的半径，n表示Zq轴相对Zp轴的倾斜角，Z表示第 一齿轮的齿数，Z+n表示第二齿轮的齿数。
3. 根据权利要求2的齿轮机构，其中第一齿轮的多个齿顶部和第二齿轮的多个齿顶部 形成为具有在掠过位置保持彼此接触的相应的远端。
4. 根据权利要求2的齿轮机构，其中第一齿轮的多个齿顶部和第二齿轮的多个齿顶部 被切削以具有在掠过位置彼此脱离接触的远端。
5. 根据权利要求2至4中任一项的齿轮机构，其中第一齿轮和第二齿轮的齿数差n为 一和二中的一个。
6. -种减速器，包括至少一对根据权利要求1至5中任一项的齿轮机构，该减速器配置 成以低速输出一输入旋转。
7. -种关节式机械手，包括 至少一个关节；和 致动器，该致动器具有： 驱动马达；和 根据权利要求6的减速器，该减速器与驱动马达连接，该致动器安装在至少一个关节 上。
【专利摘要】一种齿轮机构，包括：第一齿轮；和第二齿轮。第一齿轮和第二齿轮以一倾角布置，以形成第一啮合区域和第二啮合区域。第一齿轮的多个齿顶部和第二齿轮的多个齿顶部均形成为在第一啮合区域中的一个点保持彼此接触。第一齿轮的多个凹进部和第二齿轮的多个凹进部均形成为与通过区域一致，所述通过区域沿着多个配合的齿顶部中的一个齿顶部在第二啮合区域中运动时的运动延伸。
【IPC分类】F16H1-32
【公开号】CN104755801
【申请号】CN201380054882
【发明人】长谷川胜英
【申请人】佳能株式会社
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年9月20日
【公告号】EP2901041A1, US20150224642, WO2014051131A1