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CN111237428A - 减速器以及机器人 - Google Patents

减速器以及机器人 Download PDF

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CN111237428A
CN111237428A CN201911030862.8A CN201911030862A CN111237428A CN 111237428 A CN111237428 A CN 111237428A CN 201911030862 A CN201911030862 A CN 201911030862A CN 111237428 A CN111237428 A CN 111237428A
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CN
China
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gear
crankshaft
external
rigid
rotation
Prior art date
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Application number
CN201911030862.8A
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English (en)
Inventor
森弘树
片冈佑介
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Nabtesco Corp
Original Assignee
Nabtesco Corp
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Publication date
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    • F16H49/001Wave gearings, e.g. harmonic drive transmissions
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    • F16HGEARING
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Abstract

本发明提供一种减速器以及机器人。本发明的一实施方式的减速器包括:波动齿轮装置,其将自驱动源输入的旋转减速之后输出;以及减速机构,其将自该波动齿轮装置输出的旋转减速之后输出。

Description

减速器以及机器人
技术领域
本发明涉及减速器。
背景技术
在工业机器人、机床以及除它们以外的通过输入转矩进行动作的各种机械中使用减速器。减速器将自电动马达等驱动源输入的旋转减速之后向驱动对象的对方装置输出。作为减速器的一种,公知有偏心摆动型减速器。在日本特开2016-89916号公报中记载有以往的偏心摆动型减速器。
偏心摆动型减速器具有:曲轴,其具有偏心部;外齿轮,其借助该偏心部安装于曲轴;壳体,其具有与该外齿轮啮合的内齿;以及齿轮架,其被设为能够相对于该壳体相对旋转。在曲轴设有与输入齿轮啮合的正齿轮。在这样的偏心摆动型减速器中,来自驱动源的旋转自输入齿轮经由正齿轮向曲轴传递。在曲轴旋转时,外齿轮因被偏心部推压也进行旋转。因该外齿轮的旋转,齿轮架相对于壳体相对旋转。由此,自齿轮架或壳体向驱动对象的构件输出减速了的旋转。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-089916号公报
发明内容
发明要解决的问题
在以往的减速器中,存在在齿轮彼此啮合时产生碰撞声这样的问题。由于输入齿轮进行高速旋转,因此在输入齿轮与正齿轮啮合时会产生特别大的碰撞声。像这样,认为以减速前的转速旋转的齿轮与其他齿轮啮合是产生较大的碰撞声的原因。在作业者在安装有减速器的机械的附近进行作业的情况下,期望在减速器中不会产生较大的碰撞声。近年来,开发出用于与作业者共同作业的工业机器人。在作业者和工业机器人共同作业的情况下,作业者在设于工业机器人的减速器的附近进行作业,因此需要使减速器静音化。
像这样,需要一种不会产生因齿轮之间的啮合导致的较大的碰撞声的减速器。本发明的目的在于解决或改善上述的以往技术的问题点。本发明的具体目的之一在于提供一种具有优异的静音性的减速器。本发明的具体目的之一在于提供一种能够减小在输入来自驱动源的旋转时产生的撞击声的减速器。对于本发明的除上述以外的目的,通过参照本说明书整体而变得显而易见。
用于解决问题的方案
本发明的一实施方式的减速器包括:波动齿轮装置,其将自驱动源输入的旋转减速之后输出;以及减速机构,其将自所述波动齿轮装置输出的旋转减速之后输出。
在本发明的一实施方式的减速器中,所述波动齿轮装置具有刚性齿轮和与所述刚性齿轮啮合的挠性齿轮。所述减速机构具有:壳体,其具有内齿;外齿轮,其具有与所述内齿啮合的外齿;以及曲轴,其与所述外齿轮连结。也可以是,所述曲轴固定于所述刚性齿轮。
在本发明的一实施方式的减速器中,所述曲轴和所述刚性齿轮具有整体构造。
在本发明的一实施方式的减速器中,所述曲轴固定于所述挠性齿轮。
在本发明的一实施方式的减速器中,所述刚性齿轮固定于所述壳体。
本发明的一实施方式的减速器还包括被设为能够与所述壳体相对旋转的齿轮架。在该实施方式中,所述刚性齿轮固定于所述齿轮架。也可以是,所述齿轮架固定于所述刚性齿轮的外周面。
在本发明的一实施方式的减速器中,所述波动齿轮装置还具有固定于所述驱动源的输出轴的波动发生器。
本发明的一实施方式的减速器包括:壳体,其具有内齿;外齿轮,其具有与所述内齿啮合的外齿;曲轴,其与所述外齿轮连结;以及波动齿轮装置,其将自驱动源输入的旋转减速之后向所述曲轴传递。
本发明的一实施方式涉及机器人。该机器人包括上述减速器中的任一减速器。
发明的效果
采用本发明的一实施方式,能够减小在来自驱动源的旋转输入时产生的撞击声。
附图说明
图1是表示将本发明的一实施方式的减速器沿着其旋转轴线剖切而得到的截面的剖视图。
图2是表示图1的减速器的沿着I-I线的截面的剖视图。
图3是表示将本发明的另一实施方式的减速器沿着其旋转轴线剖切而得到的截面的剖视图。
图4是表示将本发明的另一实施方式的减速器沿着其旋转轴线剖切而得到的截面的剖视图。
附图标记说明
1、减速器;10、波动齿轮装置;20、减速机构;11、波动发生器;12、轴承;13、113、213、挠性齿轮;14、刚性齿轮;21、113b、曲轴;22a、22b、滚针轴承;23a、23b、外齿轮;24、124、224、齿轮架;25、齿轮架销;26、圆筒辊;27、销;28、壳体;29a、29b、主轴承;30、130、辊;140、盖;230、连接器。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的各实施方式进行说明。另外,对各附图中共通的构成要素标注同一附图标记。需要注意的是,为了便于说明,各附图不一定按准确的比例尺进行记载。
参照图1和图2,对本发明的一实施方式的减速器1进行说明。图1是表示减速器1的沿着中心轴线A的截面的剖视图,图2是减速器1的沿着I-I线的剖视图。
如图示那样,减速器1包括波动齿轮装置10和减速机构20。波动齿轮装置10将自未图示的驱动源输入的旋转减速之后向减速机构20传递。驱动源例如是电动马达。减速机构20将自波动齿轮装置10输入的旋转减速之后向驱动对象的构件传递。减速器1可以设于工业机器人。在该情况下,驱动对象的构件例如是工业机器人的手臂。
波动齿轮装置10具有波动发生器11、设在波动发生器11的径向外侧的轴承12、设在轴承12的径向外侧的挠性齿轮13以及设在挠性齿轮13的径向外侧的刚性齿轮14。
波动发生器11具有凸轮11a。凸轮11a在与中心轴线A垂直的截面中具有相对于该中心轴线A偏心的形状。在图示的实施方式中,凸轮11a在与中心轴线A垂直的截面中具有椭圆形的形状。换言之,凸轮11a在沿着中心轴线A的方向进行观察时呈椭圆形。凸轮11a的形状并不局限于椭圆形,可以为相对于中心轴线A偏心的任意形状。
在凸轮11a设有输入轴11c。输入轴11c自凸轮11a沿着中心轴线A向X2方向延伸。凸轮11a和输入轴11c具有沿着中心轴线A方向延伸的凹部11b。凹部11b贯穿凸轮11a,延伸至输入轴11c。凹部11b能够收纳驱动源的输出轴(未图示)。驱动源的输出轴沿着中心轴线A插入凹部11b。在输入轴11c设有紧固件11d。紧固件11d例如是沿着与中心轴线A垂直的方向延伸的螺栓。驱动源的输出轴利用紧固件11d不松动地固定于输入轴11c。像这样,驱动源的输出轴借助输入轴11c固定于波动发生器11。
轴承12包括设于凸轮11a的外周面的内圈12a、设在挠性齿轮13的径向内侧的外圈12b以及保持在内圈12a与外圈12b之间的滚动体12c。内圈12a和外圈12b具有挠性。如图2清楚地所示那样,轴承12被凸轮11a向外侧扩开,从而在沿着中心轴线A的方向进行观察时轴承12具有仿照凸轮11a的形状的形状。在图示的实施方式中,轴承12被凸轮11a扩开而呈椭圆形。
挠性齿轮13借助轴承12设在波动发生器11的径向外侧。挠性齿轮13借助轴承12安装于凸轮11a。在一实施方式中,挠性齿轮13具有呈圆筒形状的筒部13a、自筒部13a的X2方向上的端向径向内侧延伸的隔膜13b以及设于筒部13a的外周面的外齿13c。挠性齿轮13的至少一部分具有挠性。例如,挠性齿轮13中的筒部13a具有挠性。
刚性齿轮14设在挠性齿轮13的径向外侧。刚性齿轮14具有环形状。刚性齿轮14具有设于其内周面的内齿14a。在刚性齿轮14的外周面如后述那样固定有曲轴21。
刚性齿轮14的内齿14a与挠性齿轮13的外齿13c的一部分啮合。具体而言,刚性齿轮14的内齿14a在绕中心轴线A的周向上的与凸轮11a的长轴相对应的位置与挠性齿轮13的外齿13c啮合。刚性齿轮14的内齿14a与挠性齿轮13的外齿13c相啮合的位置与波动发生器11的旋转相应地沿着周向移动。挠性齿轮13的外齿13c的齿数与刚性齿轮14的内齿14a的齿数不同。
对波动齿轮装置10的动作进行说明。在自驱动源的输出轴向输入轴11c输入旋转时,凸轮11a绕中心轴线A旋转。因该凸轮11a的旋转,使得挠性齿轮13的外齿13c与刚性齿轮14的内齿14a相啮合的啮合位置沿着绕中心轴线A的周向移动。由此,在挠性齿轮13与刚性齿轮14之间发生相对旋转。如后述那样,在图1及图2所示的实施方式中,齿轮架24的自转被限制,在该齿轮架24固定有挠性齿轮13,因此,在凸轮11a旋转时,刚性齿轮14进行旋转。并且,因该刚性齿轮14的旋转,使得曲轴21与刚性齿轮14一起旋转。这样一来,自驱动源输入至波动齿轮装置10的旋转在波动齿轮装置10以第1减速比减速,减速后的旋转被向曲轴21输出。第1减速比基于挠性齿轮13的外齿13c的齿数和刚性齿轮14的内齿14a的齿数决定。
接着,对减速机构20进行说明。在图示的实施方式中,减速机构20具有曲轴21、滚针轴承22a、22b、外齿轮23a、23b、齿轮架24、齿轮架销25、圆筒辊26、销27、壳体28、主轴承29a、29b以及滚子30。
曲轴21具有偏心部21a和在中心轴线A方向上设于比偏心部21a靠X2侧的偏心部21b。曲轴21具有沿着中心轴线A方向延伸的贯通孔21c。如上所述,曲轴21固定于刚性齿轮14。换言之,曲轴21被设为不相对于刚性齿轮14相对旋转。在一实施方式中,在曲轴21的内周面设有内花键,该内花键与设于刚性齿轮14的外周面的外花键花键结合。在另一实施方式中,曲轴21与刚性齿轮14形成为一体。换言之,曲轴21和刚性齿轮14具有一体的整体构造。
在一实施方式中,偏心部21a和偏心部21b具有圆筒形状。在该情况下,在沿着中心轴线A方向进行观察时,偏心部21a和偏心部21b呈圆形,该圆形的中心位于在径向上偏离中心轴线A的位置。即,偏心部21a和偏心部21b相对于中心轴线A偏心。偏心部21a和偏心部21b具有彼此不同的相位。例如,偏心部21a的相位和偏心部21b的相位彼此错开180°。
在曲轴21的径向外侧设有多个滚针轴承。在图示的实施方式中,在偏心部21a的径向外侧设有滚针轴承22a,在偏心部21b的径向外侧设有滚针轴承22b。
外齿轮23a和外齿轮23b均具有大致环状的形状。外齿轮23a在其中央具有沿着中心轴线A方向延伸的曲轴孔23a1,外齿轮23b在其中央具有沿着中心轴线A方向延伸的曲轴孔23b1。外齿轮23a借助滚针轴承22a设于曲轴21的偏心部21a,外齿轮23b借助滚针轴承22b设于曲轴21的偏心部21b。外齿轮23a和外齿轮23b被设为能够相对于曲轴21旋转。
外齿轮23a具有外齿23a2,外齿轮23b具有外齿23b2。沿着中心轴线A的方向看到的外齿轮23a和外齿23b2的形状例如为周摆线曲线。外齿轮23a具有设在曲轴孔23a1的径向外侧的6个销孔23a3,外齿轮23b具有设在曲轴孔23b1的径向外侧的6个销孔23b3。销孔23a3和销孔23b3可以分别在绕中心轴线A的周向上等间隔地配置。销孔23a3和销孔23b3设于彼此相对的位置。
在外齿轮23a及外齿轮23b的径向外侧设有壳体28。壳体28具有呈中空的圆筒形状的壳体主体28a和设在壳体主体28a的径向外侧的凸缘28b。凸缘28b具有沿着中心轴线A方向延伸的螺栓孔。凸缘28b例如与驱动对象的对方装置(未图示)连结。驱动对象的对方装置例如是工业机器人的手臂。驱动对象的对方装置能够通过螺栓与凸缘28b连结。
在壳体主体28a的内周面形成有多个沿着中心轴线A延伸的槽28a1。换言之,壳体主体28a具有多个沿着中心轴线A延伸的槽28a1。在多个槽28a1的各个槽设置销27。销27的数量与外齿轮23a、23b的齿数不同。在图示的实施方式中,销27的数量比外齿轮23a、23b的齿数多一个。
在壳体28的径向内侧设有齿轮架24。齿轮架24被设为能够相对于壳体28相对旋转。齿轮架24具有第1齿轮架体24a和第2齿轮架体24b。
沿着中心轴线A在第1齿轮架体24a与第2齿轮架体24b之间设有外齿轮23a和外齿轮23b。第1齿轮架体24a在其中央具有沿着中心轴线A方向延伸的贯通孔24a1。驱动源的输出轴穿过该贯通孔24a1向波动齿轮装置10的输入轴11c插入。第1齿轮架体24a具有设在贯通孔24a1的径向外侧的6个贯通孔24a2。各贯通孔24a2均与中心轴线A平行地延伸。贯通孔24a2设于与销孔23a3和销孔23b3相对的位置。
第2齿轮架体24b具有呈圆盘形状的基部24b1、自基部24b1的中心附近向X1方向突出的中心隆起部24b2以及在比中心隆起部24b2靠径向外侧的位置向X1方向突出的周边隆起部24b3。在图示的实施方式中,第2齿轮架体24b具有6个周边隆起部24b3。
中心隆起部24b2具有沿着中心轴线A方向延伸的孔24b4。孔24b4收纳挠性齿轮13的隔膜13b。挠性齿轮13借助隔膜13b安装于第2齿轮架体24b的中心隆起部24b2。在一实施方式中,隔膜13b固定于中心隆起部24b2。挠性齿轮13被安装为不能相对于第2齿轮架体24b旋转。
各周边隆起部24b3均具有与中心轴线A平行地延伸的孔24b5。孔24b5设于与销孔23a3和销孔23b3相对的位置。
齿轮架销25设在贯通孔24a2、销孔23a3、销孔23b3以及孔24b5内。齿轮架销25贯穿贯通孔24a2、销孔23a3以及销孔23b3,延伸至孔24b5。第1齿轮架体24a和第2齿轮架体24b利用齿轮架销25连结。
第1齿轮架体24a借助主轴承29a设于壳体28。第2齿轮架体24b借助主轴承29b设于壳体28。像这样,第1齿轮架体24a和第2齿轮架体24b被安装为能够相对于壳体28相对旋转。第1齿轮架体24a和第2齿轮架体24b利用齿轮架销25连结,因此第1齿轮架体24a和第2齿轮架体24b呈一体地相对于壳体28相对旋转。第2齿轮架体24b和曲轴21借助滚子30连接。因而,曲轴21能够相对于第2齿轮架体24b相对旋转。
在齿轮架销25的外周面设有圆筒辊26。圆筒辊26被设为能够相对于齿轮架销25旋转。圆筒辊26设于齿轮架销25的外周面中的自与外齿轮23a相对的区域到与外齿轮23b相对的区域的整个范围。
齿轮架24与其他构件连接,以限制齿轮架24的自转。在壳体28与工业机器人的手臂相连结的情况下,齿轮架24例如与该工业机器人的底座连接而限制齿轮架24的自转。工业机器人的底座将该工业机器人固定于该工业机器人的设置场所的地板等固定面。这样一来,限制齿轮架24的自转。
接着,对减速器1的动作进行说明。如已述那样,来自驱动源的旋转由波动齿轮装置10减速,减速后的旋转被向曲轴21输出。因自该波动齿轮装置10输入的旋转,使得曲轴21的偏心部21a和偏心部21b绕中心轴线A偏心旋转。由此,曲轴21每自转一周,外齿轮23a、23b就相对于壳体28相对旋转同销27的数量与外齿轮23a、23b的齿数的差、即一个齿相应的量。在图示的实施方式中,约束外齿轮23a、23b的自转,因此壳体28旋转同销27的数量与外齿轮23a、23b的齿数的差、即一个齿相应的量。这样一来,曲轴21的旋转被以1/(外齿轮23a、23b的齿数)的第2减速比减速之后向壳体28传递。
通过如以上那样,自驱动源输入至减速器1的旋转在波动齿轮装置10以第1减速比减速之后向减速机构20输出,在减速机构20以第2减速比减速之后自壳体28向对方装置输出。因而,减速器1能够以第1减速比与第2减速比之积所表示的较高的减速比对来自驱动源的旋转进行减速。
接着,参照图3,对本发明的另一实施方式的减速器1进行说明。在本发明的另一实施方式的减速器1中,波动齿轮装置10的挠性齿轮能够自转,但限制刚性齿轮的旋转,在这一方面与图1所示的减速器1不同。对图3所示的减速器1的构成要素中的与图1所示的减速器1的构成要素相同或类似的构成要素标注与图1相同或类似的附图标记,对于这些相同或类似的构成要素,省略详细的说明。
图3所示的减速器1的波动齿轮装置10具有波动发生器11、设在波动发生器11的径向外侧的轴承12、设在轴承12的径向外侧的挠性齿轮113以及设在挠性齿轮113的径向外侧的刚性齿轮14。
图3所示的减速器1的减速机构20具有滚针轴承22a、22b、外齿轮23a、23b、齿轮架124、齿轮架销25、圆筒辊26、销27、壳体28、主轴承29a、29b、滚子130以及盖140。
挠性齿轮113借助轴承12设在波动发生器11的径向外侧。挠性齿轮113具有呈圆筒形状的筒部113a以及设于筒部113a的外周面的外齿113c。挠性齿轮113的至少一部分具有挠性。例如,挠性齿轮113中的筒部113a具有挠性。曲轴113b设于筒部113a的X2方向上的端。曲轴113b固定于挠性齿轮113。换言之,曲轴113b被设为不会相对于挠性齿轮113相对旋转。在一实施方式中,曲轴113b与挠性齿轮113形成为一体。换言之,曲轴113b和挠性齿轮113具有一体的整体构造。
曲轴113b具有偏心部113b1、在中心轴线A方向上设于比偏心部113b1靠X2侧的偏心部113b2以及自偏心部113b2的径向中心向X2方向延伸的隆起部113b3。在一实施方式中,偏心部113b1和偏心部113b2均具有圆筒形状。在该情况下,在沿着中心轴线A方向进行观察时,偏心部113b1和偏心部113b2呈圆形,该圆形的中心位于在径向上偏离中心轴线A的位置。像这样,偏心部113b1和偏心部113b2相对于中心轴线A偏心。偏心部113b1和偏心部113b2具有彼此不同的相位。例如,偏心部113b1的相位和偏心部113b2的相位彼此错开180°。
在隆起部113b3的径向外侧设有盖140。盖140被设为不会相对于隆起部113b3相对旋转。盖140可以与隆起部113b3花键结合。盖140也可以与隆起部113b3设为一体。
在挠性齿轮113的径向外侧设有刚性齿轮14。刚性齿轮14具有环形状。刚性齿轮14具有设于其内周面的内齿14a。
刚性齿轮14借助连接板125安装于齿轮架124。连接板125具有环形状的底部125a、自底部125a的径向外端向X1方向延伸的壁部125b以及自壁部125b的X1侧的端向径向外侧延伸的凸缘125c。连接板125在其底面125a和壁面125b与刚性齿轮14接触。连接板125被设为不会相对于刚性齿轮14相对旋转。在一实施方式中,连接板125与刚性齿轮14花键结合。连接板125也可以与刚性齿轮14形成为一体。换言之,连接板125和刚性齿轮14也可以具有一体的整体构造。
连接板125以不会相对于齿轮架124相对旋转的方式设于齿轮架124。在一实施方式中,在凸缘125c设有用于收纳螺栓126的螺栓孔,连接板125利用螺栓126紧固于齿轮架124的第1齿轮架体124a。连接板125也可以与齿轮架124的第1齿轮架体124a形成为一体。换言之,连接板125和第1齿轮架体124a也可以具有一体的整体构造。
齿轮架124设在壳体28的径向内侧。齿轮架124具有第1齿轮架体124a和第2齿轮架体124b。第1齿轮架体124a和第2齿轮架体124b利用齿轮架销25连结。齿轮架124与例如固定工业机器人的底座连结而限制齿轮架124的自转。
第1齿轮架体124a具有中空的环形状。在形成于第1齿轮架体124a的中心的贯通孔配置有波动齿轮装置10。第1齿轮架体124a具有凹部124a1。凹部124a1具有沿着径向延伸的底面124a2以及自底面124a2的径向外端向X1方向延伸的壁部124a3。凹部124a1的底面124a2与连接板125的凸缘125c相对。波动齿轮装置10设在第1齿轮架体124a的径向内侧。
第2齿轮架体124b具有中空的环形状。在形成于第2齿轮架体124b的中心的贯通孔配置有挠性齿轮113的隆起部113b3和盖140。第2齿轮架体124b借助滚子130将挠性齿轮113的隆起部113b3和盖140支承为能够相对旋转。
对减速器1的动作进行说明。在自驱动源的输出轴向波动齿轮装置10的输入轴11c输入旋转时,凸轮11a绕中心轴线A旋转。与该凸轮11a的旋转相应地,挠性齿轮113的外齿113c与刚性齿轮14的内齿14a相啮合的啮合位置沿着绕中心轴线A的周向移动。由此,在挠性齿轮113与刚性齿轮14之间发生相对旋转。在图3所示的实施方式中,限制齿轮架124的自转,刚性齿轮14固定于该齿轮架124,因此刚性齿轮14的自转也被限制。因此,在凸轮11a旋转时,挠性齿轮113进行旋转。像这样,自驱动源输入至波动齿轮装置10的旋转在波动齿轮装置10以第1减速比减速,减速后的旋转被向曲轴113b输出。基于挠性齿轮113的外齿113c的齿数和刚性齿轮14的内齿14a的齿数来决定第1减速比。
因该挠性齿轮113的旋转,使得曲轴113b的偏心部113b1和偏心部113b2绕中心轴线A偏心旋转。由此,曲轴113b每自转一周,外齿轮23a、23b就相对于壳体28相对旋转同销27的数量与外齿轮23a、23b的齿数的差、即一个齿相应的量。在图示的实施方式中,约束外齿轮23a、23b的自转,因此壳体28旋转同销27的数量与外齿轮23a、23b的齿数的差、即一个齿相应的量。这样一来,曲柄部113b的旋转被以1/(外齿轮23a、23b的齿数)的第2减速比减速之后向壳体28传递。
通过如以上那样,自驱动源输入至减速器1的旋转在波动齿轮装置10以第1减速比减速之后向减速机构20输出,在减速机构20以第2减速比减速之后自壳体28向对方装置输出。
接着,参照图4,对本发明的另一实施方式的减速器1进行说明。在本发明的另一实施方式的减速器1中,齿轮架能够旋转,但限制壳体的旋转,在这一方面与图3所示的减速器1不同。对图4所示的减速器1的构成要素中的与图1及图3所示的减速器1的构成要素相同或类似的构成要素标注与图1及图3相同或类似的附图标记,对于这些相同或类似的构成要素,省略详细的说明。
减速器1包括波动齿轮装置10和减速机构20。波动齿轮装置10具有波动发生器11、设在波动发生器11的径向外侧的轴承12、设在轴承12的径向外侧的挠性齿轮213以及设在挠性齿轮213的径向外侧的刚性齿轮14。
减速机构20具有滚针轴承22a、22b、外齿轮23a、23b、齿轮架224、齿轮架销25、圆筒辊26、销27、壳体28、主轴承29a、29b、滚子30、盖140和连接器230。
挠性齿轮213借助轴承12设在波动发生器11的径向外侧。挠性齿轮213具有呈圆筒形状的筒部213a、设于筒部213a的X2方向上的端的曲轴113b以及设于筒部213a的外周面的外齿213c。挠性齿轮213的至少一部分具有挠性。例如,挠性齿轮213中的筒部213a具有挠性。筒部213a比齿轮架224的第1齿轮架体224a的X1方向上的端面224a1向X1方向延伸。换言之,筒部213a具有位于第1齿轮架体224a的周向内侧的第1部位213a1以及自第1部位向X1方向延伸的第2部位213a2。第2部位自第1齿轮架体224a的端面224a1向X1方向突出。外齿213c设于筒部213a中的第2部位213a2的外周面。
在挠性齿轮213的径向外侧设有刚性齿轮14。刚性齿轮14具有环形状。刚性齿轮14具有设于其内周面的内齿14a。刚性齿轮14设在挠性齿轮213的筒部213a的第2部位213a2的径向外侧。
刚性齿轮14借助杯状构件225安装于齿轮架224。杯状构件225具有环形状的底部225a、自底部225a的径向外端向X1方向延伸的壁部225b以及自壁部225b的X1侧的端向径向外侧延伸的凸缘225c。杯状构件225利用其底面225a和壁面225b支承刚性齿轮14。杯状构件225被设为不会相对于刚性齿轮14相对旋转。在一实施方式中,杯状构件225与刚性齿轮14花键结合。杯状构件225也可以与刚性齿轮14形成为一体。换言之,杯状构件225和刚性齿轮14也可以具有一体的整体构造。
杯状构件225以不会相对于连接器230相对旋转的方式设于连接器230。在一实施方式中,在凸缘225c设有用于收纳螺栓226的螺栓孔,杯状构件225利用螺栓226紧固于连接器230。杯状构件225也可以与连接器230形成为一体。换言之,杯状构件225和连接器230也可以具有一体的整体构造。
像这样,在图4所示的减速器1中,刚性齿轮14固定于壳体28。
连接器230具有圆盘形状的基部231、凸缘233以及连接基部231和凸缘233的连接部232。在沿着中心轴线A进行观察时,基部231呈圆盘形状。在基部231的中央设有贯通孔。基部231利用其内周面和X1侧的表面221a的一部分支承杯状构件225。在沿着中心轴线A的方向进行观察时,凸缘233具有与壳体28的凸缘28b相同的形状。凸缘233自基部的径向外端向X2方向延伸。
齿轮架224设在壳体28的径向内侧。齿轮架224具有第1齿轮架体224a和第2齿轮架体224b。第1齿轮架体224a和第2齿轮架体224b利用齿轮架销25连结。齿轮架224与例如工业机器人的手臂连结。
壳体28与例如该工业机器人的底座连接而限制壳体28的自转。
第1齿轮架体224a具有中空的环形状。第2齿轮架体224b具有与第2齿轮架体124b相同或同样的形状。
对减速器1的动作进行说明。在自驱动源的输出轴向波动齿轮装置10的输入轴11c输入旋转时,凸轮11a绕中心轴线A旋转。与该凸轮11a的旋转相应地,挠性齿轮213的外齿213c与刚性齿轮14的内齿14a相啮合的啮合位置沿着绕中心轴线A的周向移动。由此,在挠性齿轮213与刚性齿轮14之间发生相对旋转。在图4所示的实施方式中,限制壳体28的自转,刚性齿轮14固定于该壳体28,因此刚性齿轮14的自转也被限制。因此,在凸轮11a旋转时,挠性齿轮213进行旋转。像这样,自驱动源输入至波动齿轮装置10的旋转在波动齿轮装置10以第1减速比减速,减速后的旋转被向曲轴113b输出。基于挠性齿轮213的外齿213c的齿数和刚性齿轮14的内齿14a的齿数来决定第1减速比。
因该挠性齿轮213的旋转,使得曲轴113b的偏心部113b1和偏心部113b2绕中心轴线A偏心旋转。由此,曲轴113b每自转一周,外齿轮23a、23b就相对于壳体28相对旋转同销27的数量与外齿轮23a、23b的齿数的差、即一个齿相应的量。在图示的实施方式中,约束壳体28的自转,因此外齿轮23a、23b旋转同销27的数量与外齿轮23a、23b的齿数的差、即一个齿相应的量。这样一来,曲轴113b的旋转被以1/(外齿轮23a、23b的齿数)的第2减速比减速之后向壳体28传递。
通过如以上那样,自驱动源输入至减速器1的旋转在波动齿轮装置10以第1减速比减速之后向减速机构20输出,在减速机构20以第2减速比减速之后自齿轮架224向对方装置输出。
接着,对上述实施方式取得的作用效果进行说明。在上述的实施方式中,减速器1包括:波动齿轮装置10,其将自驱动源输入的旋转减速之后输出;以及减速机构20,其将自所述波动齿轮装置输出的旋转减速之后输出。根据该实施方式,来自驱动源的旋转被输入波动齿轮减速器。因此,在减速器1中,齿轮彼此不会以减速之前的驱动源的转速碰撞。由此,能够防止产生因以输入的旋转的转速旋转的齿轮与其他齿轮(例如,正齿轮)碰撞导致的较大的撞击声。
在上述的实施方式中,曲轴21固定于刚性齿轮14的外周面。由此,使减速器1的轴向尺寸小型化。
在上述的实施方式中,曲轴21和刚性齿轮具有整体构造。由此,能够削减零部件个数。
在上述的实施方式中,曲轴113b固定于挠性齿轮113或挠性齿轮213。由此,能够削减零部件个数。
在上述的实施方式中,刚性齿轮14固定于壳体28。由此,能够自齿轮架224输出减速了的旋转。
在上述的实施方式中,波动齿轮装置10设在第1齿轮架体124a的径向内侧。由此,使减速器1的轴向尺寸小型化。
在上述的实施方式中,刚性齿轮14固定于齿轮架124。由此,能够自壳体28输出减速了的旋转。
在上述的实施方式中,波动齿轮装置10具有固定于驱动源的输出轴的波动发生器11。由此,驱动源的输出轴的旋转输入被固定于该输出轴的波动发生器11,因此能够防止产生在以驱动源的转速旋转的齿轮与其他齿轮碰撞时产生的较大的撞击声。
本说明书中说明的各构成要素的尺寸、材料及配置并不限定于实施方式中明确地说明的尺寸、材料及配置,各构成要素能够变形为具有能够包含于本发明的范围的任意的尺寸、材料及配置。并且,也能够将本说明书中未明确地说明的构成要素附加于已说明的实施方式,也能够将在各实施方式中说明的构成要素的一部分省略。
上述的各实施方式也可以适当地组合。通过使多个实施方式组合而实现的形态也能够成为本发明的一实施方式。

Claims (10)

1.一种减速器,其中,
该减速器包括:
波动齿轮装置,其将自驱动源输入的旋转减速之后输出;以及
减速机构,其将自所述波动齿轮装置输出的旋转减速之后输出。
2.根据权利要求1所述的减速器,其中,
所述波动齿轮装置具有刚性齿轮和与所述刚性齿轮啮合的挠性齿轮,
所述减速机构具有:壳体,其具有内齿;外齿轮,其具有与所述内齿啮合的外齿;以及曲轴,其与所述外齿轮连结,
所述曲轴固定于所述刚性齿轮。
3.根据权利要求2所述的减速器,其中,
所述曲轴和所述刚性齿轮具有整体构造。
4.根据权利要求1所述的减速器,其中,
所述波动齿轮装置具有刚性齿轮和与所述刚性齿轮啮合的挠性齿轮,
所述减速机构具有:壳体,其具有内齿;外齿轮,其具有与所述内齿啮合的外齿;以及曲轴,其与所述外齿轮连结,
所述曲轴固定于所述挠性齿轮。
5.根据权利要求4所述的减速器,其中,
所述刚性齿轮固定于所述壳体。
6.根据权利要求4所述的减速器,其中,
该减速器还包括被设为能够与所述壳体相对旋转的齿轮架,
所述刚性齿轮固定于所述齿轮架。
7.根据权利要求6所述的减速器,其中,
所述齿轮架固定于所述刚性齿轮的外周面。
8.根据权利要求2~7中任一项所述的减速器,其中,
所述波动齿轮装置还具有固定于所述驱动源的输出轴的波动发生器。
9.一种减速器,其中,
该减速器包括:
壳体,其具有内齿;
外齿轮,其具有与所述内齿啮合的外齿;
曲轴,其与所述外齿轮连结;以及
波动齿轮装置,其将自驱动源输入的旋转减速之后向所述曲轴传递。
10.一种机器人,其中,
该机器人包括权利要求1~9中任一项所述的减速器。
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