之一的高減速比的寬減速比范圍。
[0076] 在本實(shí)施例中，兩對(duì)齒輪機(jī)構(gòu)的煒度偏移設(shè)定為大體上彼此相等，使得輸入軸的 傾斜軸部26A、軸承61A和62A以及第二齒輪4A組成的擺動(dòng)部的重心能夠容易地與基準(zhǔn)點(diǎn) 72A -致。因而，即使在不使用配重或類似物時(shí)，本實(shí)施例的齒輪機(jī)構(gòu)也能夠在高輸入轉(zhuǎn)速 下使用。
[0077] 在高速具體地是以每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)使用時(shí)，兩個(gè)平面之間的平衡需要進(jìn)行校正。圖 IlA和IlB示出了具有兩個(gè)配重68和69的減速器，每個(gè)配重均具有大體上相同的形狀，從 而確保兩個(gè)平面的平衡狀態(tài)。這樣，即使在以高速使用時(shí)也能夠使振動(dòng)最小化，能夠延長(zhǎng)輸 入軸的軸承3IA和32A的使用壽命。
[0078] 此外，如圖7B所示，第一齒輪3A和第三齒輪5A每一個(gè)都形成為具有高剛性，同 時(shí)，第二齒輪4A包括設(shè)置在具有高剛性的齒部的內(nèi)周上的薄凸緣。這樣，在通過(guò)用第一齒 輪3A和第三齒輪5A夾住第二齒輪4A而施加預(yù)加負(fù)荷的情況下各齒之間的誤差能夠因凸 緣部的變形而被吸收。換句話說(shuō)，在本實(shí)施例中，根據(jù)減速器需要的剛性可以以這種方式賦 予燒性。
[0079] 此外，如圖8A至8C所示，兩對(duì)齒輪機(jī)構(gòu)在其全周上彼此嚙合，施加給第三齒輪5A 的轉(zhuǎn)矩通過(guò)按描述順序借助齒57A、齒47A和齒46A直接同相地傳遞給第一齒輪3A的齒 36A。因而，應(yīng)該理解，能夠得到非常高的剛性。注意，不僅在齒36A、齒46A、齒47A和齒57A 的數(shù)量如本實(shí)施例中分別設(shè)定為Z1、Z1+1、Z2+1和Z2以執(zhí)行正轉(zhuǎn)差動(dòng)輸出的情況下，而且 在齒36A、齒46A、齒47A和齒57A的數(shù)量分別設(shè)定為Zl+1、Zl、Z2和Z2+1以執(zhí)行反向旋轉(zhuǎn) 差動(dòng)輸出的情況下，都能夠獲得非常高的剛性。
[0080] 可替換地，當(dāng)齒36A、齒46A、齒47A和齒57A的數(shù)量分別設(shè)定為Zl、Z1+1、Z2和Z2+1 時(shí)，周轉(zhuǎn)角增加，代替差動(dòng)運(yùn)動(dòng)量增加。在這種情況下，不能充分地增大減速比，施加給第三 齒輪5A的轉(zhuǎn)矩以反相從齒57A傳遞給齒36A。因而，不能得到在增加差動(dòng)運(yùn)動(dòng)量的情況中 那樣高的剛性。然而，本實(shí)施例的齒輪機(jī)構(gòu)可應(yīng)用于減速器，該減速器提供相對(duì)低的減速比 并具有相對(duì)高的負(fù)載能力。此外，用于減小由于齒廓誤差和裝配誤差導(dǎo)致的局部接觸的鼓 形修整等也對(duì)根據(jù)本實(shí)施例的齒廓有效。
[0081] 在根據(jù)本發(fā)明各實(shí)施例的齒輪機(jī)構(gòu)中，轉(zhuǎn)矩可以被大量的齒共享。因而，例如，當(dāng) 使用高性能鋼作為齒輪用材料時(shí)，能夠提供高性能的減速器。注意，齒輪用材料不僅可以是 低成本的普通鋼，而且當(dāng)然可以是有色金屬、燒結(jié)材料以及樹脂。
[0082] 如上所述地，根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施例，兩個(gè)齒輪中的至少一個(gè)齒輪的凸面狀齒頂 部與齒根側(cè)上相配合的凹進(jìn)部的齒廓連續(xù)嚙合。因而，多個(gè)齒在從基準(zhǔn)相位到在大約±90 度方向的相位的范圍內(nèi)彼此嚙合。此外，在嚙合基準(zhǔn)點(diǎn)的壓力角可以根據(jù)齒數(shù)和傾角自由 地設(shè)定，因此能夠顯著地增大負(fù)載能力。附加地，在合適的壓力角可以提高效率。此外，可 以使齒廓的誤差平均化，因此能夠提高旋轉(zhuǎn)精度。附加地，能夠用具有凸面狀齒頂部的齒廓 形狀的工具執(zhí)行加工，因此能夠容易地獲得和處理齒廓。
[0083] 此外，通過(guò)設(shè)定大體上相等的齒頂部的凸面狀齒廓的齒厚，彼此嚙合的齒在每一 側(cè)具有大體上相同的齒廓，因此能夠確保強(qiáng)度。此外，通過(guò)設(shè)定兩個(gè)齒輪的基準(zhǔn)錐面的不同 的頂角，可以自由地改變兩個(gè)齒輪的軸的交點(diǎn)和齒面之間的位置關(guān)系，因此提高了設(shè)計(jì)自 由度。
[0084] 此外，利用包括兩對(duì)（至少一對(duì)）齒輪機(jī)構(gòu)（擺動(dòng)傳動(dòng)裝置）的減速器，大量齒彼 此嚙合，因而能夠得到上述優(yōu)點(diǎn)。結(jié)果，能夠提供剛性和轉(zhuǎn)矩能力大但尺寸和重量小的減速 器。附加地，當(dāng)在由第二齒輪（該第二齒輪的兩端面分別與第一齒輪和第三齒輪嚙合以擺 動(dòng)和旋轉(zhuǎn)）構(gòu)成的齒輪機(jī)構(gòu)中使用兩對(duì)根據(jù)第一實(shí)施例的齒輪機(jī)構(gòu)時(shí)，能夠提供剛性和轉(zhuǎn) 矩能力更高但尺寸和重量更小的減速器。
[0085] 注意，在第二實(shí)施例中描述的情況下的減速器IOA包括兩對(duì)齒輪機(jī)構(gòu)。然而，本發(fā) 明不限于此。例如，減速器可以是包括至少一對(duì)齒輪機(jī)構(gòu)的減速器。
[0086] 盡管已經(jīng)參考示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開 的示例性實(shí)施例。隨附權(quán)利要求的范圍應(yīng)給予最廣義的解釋，以涵蓋所有這類修改以及等 同的結(jié)構(gòu)和功能.
[0087] 本申請(qǐng)要求2012年9月25日提交的No. 2012-210920的日本專利申請(qǐng)的利益，在 此將該申請(qǐng)全文引入作為參考。
[0088] 附圖標(biāo)記列表
[0089] 3,3A 第一齒輪
[0090] 4,4A 第二齒輪
[0091] 10, IOA 減速器
[0092] 36 齒
[0093] 36a齒頂部
[0094] 36b凹進(jìn)部
[0095] 46 齒
[0096] 46a齒頂部
[0097] 46b凹進(jìn)部
[0098] 101，101A 機(jī)械手臂
[0099] 500,500A機(jī)械手裝置
[0100] η齒數(shù)差
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種齒輪機(jī)構(gòu)，包括： 具有環(huán)狀齒面的第一齒輪，該第一齒輪包括： 相對(duì)于預(yù)定高度形成在遠(yuǎn)端側(cè)的多個(gè)齒頂部；和 分別在多個(gè)齒頂部之間的位置相對(duì)于預(yù)定高度形成在齒根側(cè)的多個(gè)凹進(jìn)部；以及 具有環(huán)狀齒面的第二齒輪，該第二齒輪包括： 相對(duì)于預(yù)定高度形成在遠(yuǎn)端側(cè)的多個(gè)齒頂部；和 分別在多個(gè)齒頂部之間的位置相對(duì)于預(yù)定高度形成在齒根側(cè)的多個(gè)凹進(jìn)部； 第二齒輪的多個(gè)齒頂部和第二齒輪的多個(gè)凹進(jìn)部的數(shù)量分別比第一齒輪的多個(gè)齒頂 部和第一齒輪的多個(gè)凹進(jìn)部的數(shù)量多， 其中，第一齒輪和第二齒輪布置在這樣的狀態(tài)下，在所述狀態(tài)中，第一齒輪的旋轉(zhuǎn)軸和 第二齒輪的旋轉(zhuǎn)軸以預(yù)定的角度傾斜，從而形成最深嚙合位置和掠過(guò)位置，在該最深嚙合 位置，第一齒輪和第二齒輪中的一個(gè)齒輪的多個(gè)齒頂部中的一個(gè)齒頂部與第一齒輪和第二 齒輪中另一個(gè)齒輪的多個(gè)凹進(jìn)部中的相應(yīng)的一個(gè)凹進(jìn)部彼此最深地嚙合，在該掠過(guò)位置， 第一齒輪和第二齒輪中的一個(gè)齒輪的多個(gè)齒頂部中的所述一個(gè)齒頂部與第一齒輪和第二 齒輪中所述另一個(gè)齒輪的多個(gè)齒頂部中的相應(yīng)的一個(gè)齒頂部在最深嚙合位置的對(duì)向側(cè)彼 此掠過(guò)，以及從而形成第一嚙合區(qū)域和第二嚙合區(qū)域，在該第一嚙合區(qū)域中，第一齒輪和第 二齒輪中的所述一個(gè)齒輪的多個(gè)齒頂部中的所述一個(gè)齒頂部與第一齒輪和第二齒輪中所 述另一個(gè)齒輪的多個(gè)齒頂部中的相應(yīng)的一個(gè)齒頂部在掠過(guò)位置兩側(cè)的每一側(cè)保持彼此接 觸，在第二嚙合區(qū)域中，第一齒輪和第二齒輪中的所述一個(gè)齒輪的多個(gè)齒頂部中的所述一 個(gè)齒頂部與第一齒輪和第二齒輪中所述另一個(gè)的齒輪多個(gè)凹進(jìn)部中的相應(yīng)的一個(gè)凹進(jìn)部 相對(duì)于第一嚙合區(qū)域在最深嚙合位置側(cè)保持彼此接觸， 其中第一齒輪的多個(gè)齒頂部和第二齒輪的多個(gè)齒頂部每一個(gè)都形成為在第一嗤合區(qū) 域的一個(gè)點(diǎn)保持彼此接觸，以及 其中第一齒輪的多個(gè)凹進(jìn)部和第二齒輪的多個(gè)凹進(jìn)部均形成為與通過(guò)區(qū)域一致，其中 所述通過(guò)區(qū)域沿著多個(gè)配合的齒頂部中的一個(gè)齒頂部在第二嚙合區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)延 伸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的齒輪機(jī)構(gòu)，其中第一齒輪的多個(gè)齒頂部和第二齒輪的多個(gè)齒頂 部均基于假定X-Yp-Zp坐標(biāo)系和X-Yq-Zq坐標(biāo)系的以下表達(dá)式形成，該X-Yp-Zp坐標(biāo)系和 X-Yq-Zq坐標(biāo)系包括： 對(duì)應(yīng)于第一齒輪的旋轉(zhuǎn)軸的Zp軸； 對(duì)應(yīng)于第二齒輪的旋轉(zhuǎn)軸的Zq軸； 對(duì)應(yīng)于Zp軸和Zq軸之間的交點(diǎn)的原點(diǎn)O ; 與包括Zp軸和Zq軸的平面垂直的公共X軸； 與Zp軸和公共X軸垂直的Yp軸；和 與Zq軸和公共X軸垂直的Yq軸， yp = Rtan ( q /2) cos (xpZ)以及 yq = -Rtan ( q /2) cos (xq (Z+n)) 其中，R表示第一齒輪和第二齒輪的半徑，n表示Zq軸相對(duì)Zp軸的傾斜角，Z表示第 一齒輪的齒數(shù)，Z+n表示第二齒輪的齒數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的齒輪機(jī)構(gòu)，其中第一齒輪的多個(gè)齒頂部和第二齒輪的多個(gè)齒頂部 形成為具有在掠過(guò)位置保持彼此接觸的相應(yīng)的遠(yuǎn)端。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2的齒輪機(jī)構(gòu)，其中第一齒輪的多個(gè)齒頂部和第二齒輪的多個(gè)齒頂部 被切削以具有在掠過(guò)位置彼此脫離接觸的遠(yuǎn)端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項(xiàng)的齒輪機(jī)構(gòu)，其中第一齒輪和第二齒輪的齒數(shù)差n為 一和二中的一個(gè)。
6. -種減速器，包括至少一對(duì)根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的齒輪機(jī)構(gòu)，該減速器配置 成以低速輸出一輸入旋轉(zhuǎn)。
7. -種關(guān)節(jié)式機(jī)械手，包括 至少一個(gè)關(guān)節(jié)；和 致動(dòng)器，該致動(dòng)器具有： 驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；和 根據(jù)權(quán)利要求6的減速器，該減速器與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)連接，該致動(dòng)器安裝在至少一個(gè)關(guān)節(jié) 上。
【專利摘要】一種齒輪機(jī)構(gòu)，包括：第一齒輪；和第二齒輪。第一齒輪和第二齒輪以一傾角布置，以形成第一嚙合區(qū)域和第二嚙合區(qū)域。第一齒輪的多個(gè)齒頂部和第二齒輪的多個(gè)齒頂部均形成為在第一嚙合區(qū)域中的一個(gè)點(diǎn)保持彼此接觸。第一齒輪的多個(gè)凹進(jìn)部和第二齒輪的多個(gè)凹進(jìn)部均形成為與通過(guò)區(qū)域一致，所述通過(guò)區(qū)域沿著多個(gè)配合的齒頂部中的一個(gè)齒頂部在第二嚙合區(qū)域中運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)延伸。
【IPC分類】F16H1-32
【公開號(hào)】CN104755801
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380054882
【發(fā)明人】長(zhǎng)谷川勝英
【申請(qǐng)人】佳能株式會(huì)社
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2013年9月20日
【公告號(hào)】EP2901041A1, US20150224642, WO2014051131A1