齿轮单元和机器人制造技术

本发明专利技术涉及齿轮单元和机器人。该齿轮单元包括：内轴和外轴，所述内轴和所述外轴同心布置以组成两个同心的输出轴；以及第一输入轴和第二输入轴，所述第一输入轴和所述第二输入轴沿正交于所述输出轴的方向延伸并且分别操作地连接到所述内轴和所述外轴。所述内轴包括附接到其上的内齿轮并且所述外轴包括附接到其上的外齿轮。所述内齿轮和所述外齿轮布置成处于相互对置关系。所述第一输入轴和所述第二输入轴沿着所述输出轴的轴向方向彼此间隔开特定距离。所述第一输入轴包括与所述内齿轮啮合的第一输入齿轮，所述第二输入轴包括与所述外齿轮啮合的第二输入齿轮。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及齿轮单元和机器人。
技术介绍
常规地，作为用于驱动使机器人的臂或手互连的关节的构造，已知有一种驱动机构，在该驱动机构中，正时带缠绕在设置在多个同心旋转轴中的带轮上，并且其中所述旋转轴通过所述正时带被独立驱动(例如，参见日本特开2007-216364号公报)。然而，由于使用带轮和正时带，难以将日本特开2007-216364号公报中所公开的驱动机构形成为小单元。
技术实现思路
鉴于上述，本公开内容提供一种齿轮单元和机器人，该齿轮单元和机器人能够减小用于机器人等的关节驱动机构的尺寸。根据本专利技术的一方面，提供有一种齿轮单兀，其包括内轴和外轴，该内轴和该外轴同心布置以组成两个同心的输出轴；以及第一输入轴和第二输入轴，该第一输入轴和该第二输入轴沿正交于所述输出轴的方向延伸并且分别操作地连接到所述内轴和所述外轴，其中所述内轴包括附接到其上的内齿轮并且所述外轴包括附接到其上的外齿轮，所述内齿轮和所述外齿轮以相互对置的关系布置，所述第一输入轴和所述第二输入轴沿着所述输出轴的轴向方向彼此隔开特定距离，所述第一输入轴包括与所述内齿轮哨合的第一输入齿轮，所述第二输入轴包括与所述外齿轮啮合的第二输入齿轮。根据本公开内容，所述齿轮单元能形成为小齿轮，并且，因此能期望地用于例如用于使机器人的臂或手互连的关节的驱动机构。附图说明从结合附图给出的下列实施方式的描述将清楚本专利技术的目的和特征，附图中图1是示出根据第一实施方式的齿轮单元的竖直剖面图；图2是该齿轮单元的平面图；图3是该齿轮单元的后视图；图4A是示出根据第一改进示例的齿轮单元的平面图；图4B是示出根据第二改进示例的齿轮单元的平面图；图4C是示出根据第三改进示例的齿轮单元的平面图；图4D是示出根据第四改进示例的齿轮单元的平面图；图5是示出其中根据第一实施方式的齿轮单元被应用于机器人的情况的示意性说明图；图6是示出根据第二实施方式的齿轮单元的竖直剖面图；图7A是示出其中根据第二实施方式的齿轮单元被应用于机器人的一种情况的示意性说明图；图7B示出其中根据第二实施方式的齿轮单元被应用于机器人的另一情况的示意性说明图；以及图7C示出其中根据第二实施方式的齿轮单元被应用于机器人的又一情况的示意性说明图。具体实施例方式现在将参照形成主题申请的一部分的附图来描述该主题申请中所公开的齿轮单元和机器人的实施方式。然而，本公开内容不限于下面描述的实施方式。(第一实施方式)图1是示出根据本专利技术的第一实施方式的齿轮单元的竖直剖面图。图2是该齿轮单元的平面图。图3是该齿轮单元的后视图。首先，将对根据本实施方式的齿轮单元I进行描述。如图1至图3所示，齿轮单元I包括两个同心输出轴，这两个同心输出轴包括内轴2和外轴3，该内轴2和该外轴3两者都具有同心中心轴线；以及两个输入轴，这两个输入轴包括第一输入轴4和第二输入轴5。第一输入轴4操作地连接到第一马达11。第二输入轴5操作地连接到第二马达12。第一马达11的功率能从第一输入轴4通过齿轮直接传递到内轴2。第二马达12的功率能从第二输入轴5通过齿轮直接传递到外轴3。因此齿轮单元1、第一马达11和第二马达12能用作用于驱动从动构件(诸如待稍后描述的机器人的臂)的驱动单元。如图1所示，内齿轮6设置在作为其中一个输出轴的内轴2的一端(图1中的下端)附近。外齿轮7设置在比内轴2短的外轴3的一端(图1中的下端)附近。另一方面，第一输入齿轮8设置在作为其中一个输入轴的第一输入轴4的末端处。第二输入齿轮9设置在第二输入轴5的末端处。输入轴和输出轴以相互正交的关系通过轴承15和密封构件16附接到单元外壳10。在单元外壳10的一个表面(图1中的上表面)上形成通孔。输出轴(内轴2和外轴3)插入该通孔中。在单元外壳10的另一表面(图1的左表面)上形成与通孔正交的开口。输入轴插入穿过该开口。在单元外壳10内，内齿轮6和外齿轮7以相互对置关系布置。换言之，设置在相对长的内轴2的一端附近的内齿轮6和设置在相对短的外轴3的一端附近的外齿轮7以相互对置关系布置，其中在内齿轮6和外齿轮7之间留有特定间隙D，使得内齿轮6的齿阵列和外齿轮7的齿阵列能相互面对。形成在特定间隙D中的空间变成齿轮啮合空间Q。在本实施方式中，通过尽可能小地形成齿轮啮合空间Q来减小齿轮单元I的尺寸。在尽可能小地形成的齿轮啮合空间Q内，第一输入轴4和第二输入轴5沿着包括内轴2和外轴3的输出轴的同心轴线的方向彼此间隔开特定距离L。在其中输入轴沿水平方向延伸的姿势中，本实施方式的齿轮单元I构造成使得，如图1所示，布置在相对低的位置中的第一输入轴4操作地连接到内轴2，而布置在相对高的位置中的第二输入轴5操作地连接到外轴3。如此，第一输入轴4和第二输入轴5沿着输出轴相互偏移,使得在形成于内齿轮6和外齿轮7之间的齿轮哨合空间Q内，第一输入轴4的第一输入齿轮8与内齿轮6哨合,并且第二输入轴5的第二输入齿轮9与外齿轮7哨合。因此，根据本实施方式的齿轮单元I构造成具有小尺寸。然而，内齿轮6和第一输入齿轮8的组与外齿轮7和第二输入齿轮9的组不会彼此干涉并且能组成独立功率传递系统。在根据本实施方式的齿轮单元I中，内齿轮6和第一输入齿轮8的组以及外齿轮7和第二输入齿轮8的组由准双曲面齿轮组成。因此，设置有第一输入齿轮8的第一输入轴4的轴线不会和设置有与第一输入齿轮8啮合的内齿轮6的内轴2的轴线交叉。同样地，设置有第二输入齿轮9的第二输入轴5的轴线不会和设置有与第二输入齿轮9啮合的外齿轮7的外轴3的轴线交叉。因此，第一输入轴4和第二输入轴5能任意布置,而不必使第一输入轴4和第二输入轴5的轴线与内轴2或外轴3的轴线对齐。这可以增大包括第一马达11和第二马达12的驱动单元的布局的自由度。例如,如图2所不,第一输入轴4和第二输入轴5可以布置成彼此处于平行关系。因为第一输入轴4和第二输入轴5能利用准双曲面齿轮布置成彼此平行，因此可以将第一马达11和第二马达12并排地沿同一取向布置。这可以与具有特定间隙D的尽可能小地形成的齿轮啮合空间Q协作而进一步减小齿轮单元I的尺寸。如上所述，根据本实施方式的齿轮单元I基本上构造成包括内轴2 ;与该内轴2同心的外轴3 ;操作地连接到该内轴2的第一输入轴4 ;以及操作地连接到外轴3的第二输入轴5。内轴2和外轴3组成两个同心输出轴。第一输入轴4和第二输入轴5沿正交于输出轴的方向延伸。附接到内轴2的内齿轮6和附接到外轴3的外齿轮7布置成处于相互对置关系。第一输入轴4和第二输入轴5沿输出轴的轴向方向彼此间隔开特定距离L。第一输入轴4的第一输入齿轮8布置成与内齿轮6哨合,而第二输入轴5的第二输入齿轮9布置成与外齿轮7啮合。该构造可以减小齿轮单元I的尺寸。连接到第一马达11的第一输入轴4的转矩通过第一输入齿轮8和内齿轮6直接传递到内轴2。连接到第二马达12的第二输入轴5的转矩通过第二输入齿轮9和外齿轮7直接传递到外轴3。如图1所示，内轴2和外轴3分别包括空心轴体21和空心轴体31。因此，能穿过内轴2的轴体21进行布线/布管。在齿轮单元I应用于机器人并且臂或手连接到输出轴的情况下(如稍后将描述的)，通向设置在臂或手中的传感器和致动器的布线线路和空气管道能插入穿过内轴2的轴体21。(齿轮单元I的改进示例)接着，将参照图4A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齿轮单元，该齿轮单元包括：内轴和外轴，所述内轴和所述外轴同心布置以组成两个同心的输出轴；以及第一输入轴和第二输入轴，所述第一输入轴和所述第二输入轴沿正交于所述输出轴的方向延伸并且分别操作地连接到所述内轴和所述外轴，其中，所述内轴包括附接到其上的内齿轮并且所述外轴包括附接到其上的外齿轮，所述内齿轮和所述外齿轮布置成处于相互对置关系，所述第一输入轴和所述第二输入轴沿着所述输出轴的轴向方向彼此间隔开特定距离，所述第一输入轴包括与所述内齿轮啮合的第一输入齿轮，所述第二输入轴包括与所述外齿轮啮合的第二输入齿轮。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：古市昌稔，实政泰树，
申请(专利权)人：株式会社安川电机，
类型：发明
国别省市：