CN107866804B - 机器人、齿轮装置以及齿轮装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供具备能够减少从啮合部流出的润滑剂的齿轮装置的机器人、齿轮装置以及齿轮装置的制造方法。机器人的特征在于，具备：第一部件、设置为相对于所述第一部件能够转动的第二部件以及从所述第一部件以及所述第二部件中的一个向另一个传递驱动力的齿轮装置，所述齿轮装置具有：内齿轮、具有挠性且具备局部地与所述内齿轮啮合的外齿部以及与所述外齿部在旋转轴方向上连接的本体部的外齿轮、以及与所述外齿轮接触且在使所述内齿轮与所述外齿轮的啮合位置在周向方向上移动的波动发生器，其中，所述本体部的表面具有斥油性高于所述外齿部的表面的斥油部。

Description

机器人、齿轮装置以及齿轮装置的制造方法

技术领域

本发明涉及机器人、齿轮装置以及齿轮装置的制造方法。

背景技术

在具备包括至少一个臂部构成的机器人臂部的机器人中，例如通过电机来驱动机器人臂部的关节部，但是，通常进行通过减速机对来自该电机的驱动力进行减速的动作。

例如，专利文献1公开了一种电机单元，其具有驱动转子(旋转轴)的旋转驱动部以及将转子的旋转减速后输出的减速部。该电机单元所具有的减速部具备与转子一体旋转的波发生器、具有配置在外侧的外齿的挠性齿轮(弹性齿轮)以及具有配置在外侧的内齿的刚性环形花键轴(内齿轮)。在该减速部中，波发生器随着转子的旋转而旋转时，该旋转经由挠性齿轮传递至刚性齿轮。由此，相对于转子的旋转，刚性齿轮以预定的减速比例减速后旋转。

并且，在根据专利文献1的电机单元中，为了抑制工作油从减速部侧向旋转驱动部侧泄漏，减速部与旋转驱动部之间设有油封或斥油部。

但是，在专利文献1记载的电机单元中，可以抑制工作油向旋转驱动部侧泄漏，但是，位于减速部内的外齿与内齿的啮合部的工作油流出，其结果，存在难以将工作油长期保持在啮合部的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-193822号公报。

发明内容

本发明的目的在于提供具备能够减少润滑剂从啮合部流出的齿轮装置的机器人、齿轮装置以及齿轮装置的制造方法。

所述目的通过下面的本发明实现。

本发明的机器人的特征在于具备：第一部件；第二部件，设置为相对于所述第一部件能够转动；以及齿轮装置，从所述第一部件以及所述第二部件中的一个向另一个传递驱动力，其中，所述齿轮装置具有：内齿轮；外齿轮，具有挠性，具备局部地与所述内齿轮啮合的外齿部以及与所述外齿部在旋转轴方向连接的本体部；以及波动发生器，与所述外齿轮接触，在周向方向上移动所述内齿轮与所述外齿轮的啮合位置，所述本体部的表面具有斥油部，所述斥油部的斥油性(oil repellency)比所述外齿部的表面更高。

根据这样的本发明的机器人，与外齿部连接的本体部上设有斥油部，所以能够减少配置在外齿部表面(齿面)的润滑剂流出到本体部。因此，能够长期在啮合部保持润滑剂。其结果，长期防止啮合部中出现烧灼或磨损等，能够延长齿轮装置的使用寿命。

优选地，在本发明的机器人中，所述斥油部至少设在所述本体部的所述外齿部侧部分。

由此，能够有效地抑制润滑剂从外齿部流出到本体部。

优选地，在本发明的机器人中，所述外齿部的表面具有多个凹部或者凸部。

由此，更加容易将润滑剂保持在外齿部的表面。

优选地，在本发明的机器人中，所述斥油部由含氟材料构成。

由此，能够降低斥油部的表面自由能。因此，能够提高斥油部的润滑剂的斥油性。

优选地，在本发明的机器人中，所述斥油部具有多个凹部或者凸部。

由此，能够加大斥油部中的润滑剂的接触角度。因此，能够进一步提高斥油部中的斥油性。

优选地，在本发明的机器人中，在所述齿轮装置中，与所述外齿部相比，所述本体部在竖直方向上位于下方。

在以这样的布置设置的齿轮装置中，设在外齿部的润滑剂因重力容易流入位于竖直方向的下方的本体部。因此，在这样的齿轮装置所具备的本体部中设置斥油部，在抑制润滑剂从外齿部流入到本体部方面非常有效。

优选地，在本发明的机器人中，所述齿轮装置的所述旋转轴延伸的方向随着所述第一部件以及所述第二部件中的至少一个的驱动可以变化。

在这样的齿轮装置的布置随着第一部件或者第二部件的驱动而变化的机器人中，设在外齿部的润滑剂通过外力(例如，重力或离心力)容易流入本体部。因此，在这样的齿轮装置的姿势变化的机器人中，在本体部设置斥油部，在抑制润滑剂从外齿部流入本体部方面非常有效。

优选地，在本发明的机器人中，所述齿轮装置包括具有与所述本体部相对的表面的部件，所述部件的所述表面具有斥油性高于所述外齿部的表面或者所述内齿轮的表面的部分。

由此，能够更加有效地抑制润滑剂从外齿部与内齿轮之间的啮合部流出。

本发明的齿轮装置的特征在于具有：内齿轮；外齿轮，具有挠性，具备局部地与所述内齿轮啮合的外齿部以及与所述外齿部在旋转轴方向上连接的本体部；以及波动发生器，与所述外齿轮接触，在周向方向上移动所述内齿轮与所述外齿轮的啮合位置，所述本体部的表面具有斥油部，所述斥油部的斥油性比所述外齿部的表面更高。

根据这样的本发明的齿轮装置，能够减少配置在外齿部表面(齿面)的润滑剂流出到本体部。

本发明的齿轮装置的制造方法的特征在于，制备内齿轮、外齿轮以及波动发生器的工序，其中，所述外齿轮具有挠性，并且具备局部地与所述内齿轮啮合的外齿部以及与所述外齿部在旋转轴方向上连接的本体部，所述波动发生器与所述外齿轮接触，在周向方向上移动所述内齿轮与所述外齿轮的啮合位置；以及在所述本体部的表面形成斥油部的工序，所述斥油部的斥油性比所述外齿部的表面更高。

根据这样的本发明的齿轮装置的制造方法，可以得到能够减少配置在外齿部表面(齿面)的润滑剂流出到本体部的外齿轮的齿轮装置。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的机器人的简要侧视图。

图2是示出图1示出的机器人所具备的齿轮装置的分解立体图。

图3是图2示出的齿轮装置的纵向剖视图。

图4是图2示出的齿轮装置的正视图。

图5是说明图2示出的齿轮装置的刚性齿轮与挠性齿轮之间的啮合部及其周边构成的图。

图6是说明图5示出的挠性齿轮外齿部的外表面构成的图。

图7是说明图5示出的挠性齿轮本体部的外表面构成的图。

图8是说明图2示出的齿轮装置的制造方法的流程图。

图9是说明根据本发明第二实施方式的机器人所具备的齿轮装置的斥油部的图。

图10是示出根据本发明第三实施方式的机器人所具备的齿轮装置的纵向剖视图。

图11是根据本发明第四实施方式的机器人的简要侧视图。

附图标记：

1：齿轮装置，1A：齿轮装置，1B：齿轮装置，2：刚性齿轮，3：挠性齿轮，3A：挠性齿轮，3B：挠性齿轮，4：波动发生器，5：壳体单元，30：斥油部，30A：斥油部，31：外齿部，32：本体部，32A：本体部，33：底部，33B：凸缘部，41：主体部，42：轴部，43：辊，51：机壳，52：突起部，53：轴承，60：润滑剂，61：啮合部，100：机器人，110：基台，111：外壳，120：第一臂部，130：第二臂部，140：工作头，141：花键轴，150：末端执行器，160：布线引导部，170：第一电机，180：第一编码器，190：控制装置，210：齿面，211：内齿，310：齿面，311：外齿，313：凹部，320：外周面，320A：外周面，321：主体部，322：涂膜，322A：涂膜，323：凹部，331：孔，331B：内周部，332：孔，332B：孔，510：内周面，521：孔，522：孔，531：外轮，532：内轮，533：滚珠，800：机器人，810：控制装置，811：基台，820：机器人臂部，821：第一臂部，822：第二臂部，823：第三臂部，824：第四臂部，825：第五臂部，826：第六臂部，830：手部，831：手指，832：手指，840：力检测器，850：电机，J1：第一轴，J2：第二轴，J3：轴，La：长轴，Lb：短轴，S1：步骤，S2：步骤，S3：步骤，S4：步骤，a：轴线，a1：轴线。

具体实施方式

下面，基于附图中示出的优选的实施方式详细说明本发明的机器人、齿轮装置以及齿轮装置的制造方法。

＜第一实施方式＞

1、机器人

首先，说明本发明的机器人的第一实施方式。

图1是根据本发明第一实施方式的机器人的简要侧视图。需要说明的是，下面的说明中，为了便于说明，将图1中的上侧称为“上”，将下侧称为“下”。并且，将图1中的基台侧称为“基端”，将其相反侧(末端执行器侧)称为“前端”。并且，图1的上下方向为“竖直方向”，左右方向为“水平方向”。

图1示出的机器人100可以进行精密设备或构成精密设备的零部件(对象物)的供给、去除、输送以及组装等作业。

如图1示出，机器人100具有基台110、外壳111、第一臂部120、第二臂部130、工作头140、末端执行器150、布线引导部160。下面，依次简单地说明机器人100的各部分。

基台110例如通过螺栓等固定于未图示的地面。基台110形成为空心的长方体状，基台110的内部设有总体控制机器人100的控制装置190。并且，基台110具有向上部突出的突出部。该突出部的上端部连结有外壳111。由此，基台110与外壳111之间形成有空间。

外壳111的下端部连结有第一臂部120，第一臂部120的一部分(基端部)位于基台110与外壳111之间的空间内。第一臂部120相对于基台110可以绕沿竖直方向的第一轴J1(转动轴)转动。

外壳111内设有驱动源，驱动源具有产生用于转动第一臂部120的驱动力的伺服电机等的第一电机170以及对第一电机170的驱动力进行减速的作为第一减速机的齿轮装置1。齿轮装置1的输入轴连结于第一电机170的旋转轴，齿轮装置1的输出轴连结于第一臂部120。因此，第一电机170驱动后且其驱动力经由齿轮装置1传递到第一臂部120时，第一臂部120相对于外壳111以及连结于其的基台110而绕着第一轴J1在水平面内转动。并且，齿轮装置1的输出轴侧设有第一编码器180，用于检测第一臂部120相对于外壳111以及基台110的旋转状态(转动状态)。

第一臂部120的前端部连结有第二臂部130。第二臂部130构成为相对于第一臂部120能够绕沿竖直方向的第二轴J2(转动轴)转动。虽然未图示，第二臂部130内设有驱动源，该驱动源具有产生用于转动第二臂部130的驱动力的第二电机以及对第二电机的驱动力进行减速的第二减速机。另外，第二电机的驱动力经由第二减速机传递到第二臂部130，从而第二臂部130相对于第一臂部120绕着第二轴J2在水平面内转动。并且，虽然未图示，第二减速机的输出轴侧设有检测第二臂部130相对于第一臂部120的旋转状态的第二编码器。

第二臂部130的前端部配置有工作头140。工作头140具有插入在同轴配置在第二臂部130的前端部的花键螺母以及球头螺钉螺母(均未图示)中的花键轴141。花键轴141相对于第二臂部130绕其轴J3可以旋转，而且在上下方向可以移动(升降)。

虽然未图示，但是，第二臂部130内配置有旋转电机以及升降电机。旋转电机的驱动力通过未图示的驱动力传递机构传递至花键螺母，当花键螺母正反旋转时，花键轴141绕沿竖直方向的轴J3正反旋转。并且，虽然未图示，但是，旋转电机设有检测花键轴141相对于第二臂部130的旋转状态的第三编码器。

另一方面，升降电机的驱动力通过未图示的驱动力传递机构传递到球头螺钉螺母，当球头螺钉螺母正反旋转时，花键轴141上下移动。并且，虽然未图示，但是，升降电机上设有检测花键轴141相对于第二臂部130的移动量的第四编码器。

花键轴141的前端部(下端部)连结有末端执行器150。作为末端执行器150，并不特别限定，可以例举例如把持被输送物的装置、加工被加工物的装置等。

连接于配置在第二臂部130内的各电子元器件(例如，第二电机、旋转电机、升降电机、第二编码器～第四编码器等)的多个配线通过连结第二臂部130和外壳111的管状布线引导部160被引导至基台110内以及外壳111内部。而且，该多个配线在基台110内汇集，从而与连接于第一电机170以及第一编码器180的配线一起引导至设在基台110内的控制装置190。

如以上说明的机器人100具备作为“第一部件”的外壳111、设置为相对于外壳111可转动的作为“第二部件”的第一臂部120以及齿轮装置1。齿轮装置1从外壳111(第一部件)以及第一臂部120(第二部件)中的一个向另一个传递驱动力。这样的机器人100由于齿轮装置1具有下面详细说明的构成，所以能够延长齿轮装置的使用寿命。

需要说明的是，可以将第一臂部120以及第二臂部130视为“第二部件”。并且，“第二部件”除了第一臂部120以及第二臂部130之外还可以包括工作头140以及末端执行器150。

并且，在本实施方式中，第一减速机由齿轮装置1构成，但是，还可以是第二减速机由齿轮装置1构成，并且，还可以是第一减速机以及第二减速机二者均由齿轮装置1构成。当第二减速机由齿轮装置1构成时，将第一臂部120视为“第一部件”，将第二臂部130视为“第二部件”即可。

2、齿轮装置

下面，说明本发明的齿轮装置的实施方式。

图2是示出图1示出的机器人所具备的齿轮装置的分解立体图。图3是图2示出的齿轮装置的纵向剖视图。图4是图2示出的齿轮装置的正视图。需要说明的是，在各图中，为了便于说明，根据需要适当地夸张示出了各部分的尺寸，各部分之间的尺寸比例并不一定与实际的尺寸比例一致。

图2至图4示出的齿轮装置1是波动齿轮装置，例如被用作减速机。该齿轮装置1具有作为内齿轮的刚性齿轮2、配置在刚性齿轮2的内侧的作为杯状外齿轮的挠性齿轮3、配置在挠性齿轮3内侧的波动发生器4以及以允许刚性齿轮2以及挠性齿轮3的相对旋转并且固定于刚性齿轮2以及挠性齿轮3的壳体单元5。

在该齿轮装置1中，挠性齿轮3的横截面具有通过波动发生器4而变形为椭圆形或长圆形形状的部分，在该部分的长轴侧的两端部，挠性齿轮3与刚性齿轮2啮合。另外，刚性齿轮2以及挠性齿轮3的齿数彼此不同。

在这样的齿轮装置1中，例如，当向波动发生器4输入有驱动力(例如，来自上述的第一电机170的驱动力)时，由于齿数差异，刚性齿轮2以及挠性齿轮3绕轴线a(齿轮装置1的旋转轴)相对旋转，同时刚性齿轮以及挠性齿轮的彼此啮合位置在周向方向上移动，同时。由此，可以对从驱动源(例如，上述的第一电机170)输入到波动发生器4的驱动力进行减速后从挠性齿轮3输出。即，可以实现以波动发生器4为输入轴侧、以挠性齿轮3为输出轴侧的减速机。

下面，简单地说明齿轮装置1的构成。

如图2至图4示出，刚性齿轮2是由在径向实质上不挠曲的刚体构成的齿轮，是具有内齿211的环形内齿轮。在本实施方式中，刚性齿轮2是正齿轮。即、内齿211具有平行于轴线a的齿线。需要说明的是，内齿211的齿线相对于轴线a可以倾斜。即，刚性齿轮2可以是斜齿轮或人字形齿轮。

挠性齿轮3插入通过刚性齿轮2的内侧。该挠性齿轮3是具有在径向上能够挠曲变形的挠性齿轮，是具有与刚性齿轮2的内齿211啮合的外齿311(齿)的外齿轮。并且，挠性齿轮3的齿数比刚性齿轮2的齿数少。这样，通过使得挠性齿轮3以及刚性齿轮2的齿数彼此不同，从而能够实现减速机。

在本实施方式中，挠性齿轮3形成为一端开口的杯形，其开口侧的端部形成有外齿311。其中，挠性齿轮3包括具有外齿311的外齿部31、与外齿部31在轴线a方向上连接且绕轴线a形成筒状(更加具体地，圆筒形)的本体部32(筒部)以及在轴线a方向上连接于本体部32的端部的底部33。由此，能够使外齿部31在径向上容易挠曲。因此，挠性齿轮3能够良好地挠曲啮合于刚性齿轮2。并且，能够提高本体部32的底部33侧的端部的刚性。因此，能够在底部33稳定地连接输入轴或者输出轴。

并且，如图3示出，底部33上形成有沿轴线a贯通的孔331和在孔331周围贯通的多个孔332。输出侧的轴体可以插入穿过孔331。并且，孔332可以用作用于将输出侧的轴体固定于底部33的螺丝插入穿过的螺丝孔。需要说明的是，适当地设置这些孔即可，也可以省略。

如图4示出，波动发生器4配置在挠性齿轮3的内侧，可以绕轴线a旋转。另外，波动发生器4使外齿部31的横截面变形为长轴La以及短轴Lb的椭圆形或者长圆形，从而使外齿311与刚性齿轮2的内齿211啮合。在这里，挠性齿轮3以及刚性齿轮2以可以绕同一轴线a旋转的方式彼此在内外啮合。

如图3示出，在本实施方式中，波动发生器4具有主体部41、从主体部41沿轴线a突出的轴部42以及以绕平行于轴线a的轴线a1可以旋转的方式设在主体部41的一对辊43。在这样的波动发生器4中，一对辊43一边在挠性齿轮3的内周面上滚动一边从内侧推动挠性齿轮3，从而主体部41、轴部42以及一对辊43可以绕轴线a旋转。从而，例如，一旦从驱动源向波动发生器4输入驱动力，则刚性齿轮2以及挠性齿轮3的彼此之间的啮合位置沿周向方向移动。

如图3示出，壳体单元5配置在挠性齿轮3的外侧。壳体单元5具有固定于刚性齿轮2的机壳51、固定于挠性齿轮3的底部33的突起部52以及设在机壳51与突起部52之间的轴承53。

机壳51具有内周面510(面)，其形成为包围挠性齿轮3的本体部32的形状，并且与本体部32相对。突起部52具有与孔331、332对应的孔521、522。并且，轴承53是具有外环531、内环532以及多个滚珠533的向心球轴承。需要说明的是，轴承53还可以是例如推力球轴承、向心滚子轴承、推力滚子轴承。

并且，上述的刚性齿轮2、挠性齿轮3、波动发生器4以及壳体单元5的构成材料分别可以例举例如各种陶瓷材料、各种金属材料、各种树脂材料等，可以单独使用这些材料中的一种或者组合两种以上使用。这些材料中，优选地，主要由金属材料构成，尤其是，优选采用铁类材料，这是因为其具有出色的机械特性以及加工性，而且相对廉价。作为这样的铁类材料，并不特别限定，可以例举例如铸铁、镍铬钼钢、马氏体时效钢以及沉淀硬化不锈钢等。

以上，简单说明了齿轮装置1的构成。在这样的齿轮装置1中，如上所述，例如，当向波动发生器4输入驱动力时，刚性齿轮2以及挠性齿轮3由于齿数差异而绕轴线a相对旋转，同时刚性齿轮2以及挠性齿轮3彼此啮合的位置在周向方向上移动。这时，挠性齿轮3反复变形，并且相对于波动发生器4反复接触和分开。于是，在具有内齿211的刚性齿轮2与具有外齿311的挠性齿轮3的外齿部31之间设置润滑剂，以降低内齿211与外齿311的摩擦。另外，在本实施方式的齿轮装置1中，为了减少润滑剂从刚性齿轮2与外齿部31之间流出且延长齿轮装置1的使用寿命，具有如下说明的构成。

图5是说明图2示出的齿轮装置的刚性齿轮与挠性齿轮之间的啮合部及其周边的构成的图。图6是说明图5示出的挠性齿轮的外齿部的外表面的构成的图。图7是说明图5示出的挠性齿轮本体部的外表面构成的图。

如上所述，齿轮装置1具有作为“内齿轮”的刚性齿轮2、具有挠性且具有局部与刚性齿轮2啮合的外齿部31以及与外齿部31在作为旋转轴的轴线a方向连接的本体部32的作为“外齿轮”的挠性齿轮3、以及与挠性齿轮3接触且在周向方向移动刚性齿轮2与挠性齿轮3的啮合位置的波动发生器4。

另外，如图5示出，本体部32的外周面320(表面)具有斥油性比外齿部31的齿面310(表面)更高的斥油部30。其中，如图6示出，刚性齿轮2与挠性齿轮3的外齿部31之间的啮合部61设有用于减少摩擦的润滑剂60。通过刚性齿轮2和外齿部31彼此反复接触，从而润滑剂60容易从啮合部61流入本体部32。在本实施方式中，本体部32的外周面320具有斥油部30，可以通过斥油部30排斥，以使要流出的润滑剂60留在外齿部31。因此，能够减少从啮合部61流出到本体部32的润滑剂60，能够在啮合部61更加长期保持润滑剂60。其结果，能够长期防止产生啮合部61中的烧灼或磨损等，能够延长齿轮装置1的使用寿命。或者，能够降低补充润滑剂60的频率。

并且，在本实施方式中，本体部32的外周面320的整个区域构成斥油部30。由此，能够显著地发挥上述效果。但是，斥油部30只要至少设在本体部32的外齿部31侧部分(例如，图9示出的形成部位)即可，由此，能够有效地抑制润滑剂60从外齿部31流出到本体部32。

其中，如图5以及图7示出，在本实施方式中，本体部32由主体部321和设在主体部321外表面的涂膜322构成。另外，涂膜322的外表面构成斥油部30。

作为涂膜322的构成材料，只要能够发挥斥油性即可，并不特别限定，可以例举氟类树脂、硅类树脂以及陶瓷材料等，可以单独使用其中的一种或者组合两种以上使用，其中，优选使用氟类树脂。作为氟类树脂，可以例举例如聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(PVF)、全氟烷氧基树脂(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、乙烯-三氟氯乙烯共聚物(ECTFE)等。

这样，斥油部30由含氟材料构成，从而能够降低斥油部30的表面自由能。因此，能够提高斥油部30中的润滑剂60的斥油性。具体地，通过由含氟材料构成，从而能够将斥油部30的表面自由能保持在10mJ/m²以上25mJ/m²以下的程度。

并且，如图7示出，本体部32的主体部321具有多个细微的凹部。另外，设在主体部321外表面的涂膜322沿着主体部321的多个细微的凹部设置。因此，涂膜322的外表面即斥油部30具有多个细微的凹部323。由此，能够进一步加大斥油部30中的润滑剂60的接触角度。因此，能够进一步提高斥油部30中的斥油性。具体地，根据润滑剂60的种类等有所不同，但是，通过以含氟材料构成，将斥油部30中的润滑剂60的接触角度可以形成为例如90°以上120°以下的程度。需要说明的是，斥油部30还可以具有多个凸部，由此来代替多个凹部323，并且，还可以具有多个凹部以及凸部。并且，在本实施方式中，多个凹部323可以随机形成，也可以是有规则地形成。

优选地，斥油部30的表面粗糙度Ra(JISB0601)在0.01μm以上10.0μm以下的范围内，更加优选地，在0.03μm以上7.0μm以下的范围内，进一步优选地在0.05μm以上5.0μm以下的范围内。由此，能够有效地提高斥油部30中的斥油性。

需要说明的是，在本实施方式中，构成为本体部32具备涂膜322，但是，本体部32还可以不具备涂膜322。这时，可以例举例如通过除了涂布之外的方法(例如，粘贴膜)形成的层(斥油性覆层)或者对于本体部32的主体部321外表面执行氟等离子处理，从而形成斥油部30。

并且，如图6示出，配置有润滑剂60的外齿部31的齿面310(表面)具有多个细微的凹部313。由此，将润滑剂60留在齿面310，能够进一步减少润滑剂60从啮合部61流出。这是因为润滑剂60进入到各凹部313内。需要说明的是，齿面310还可以具有多个凸部，以此来代替多个凹部313，并且还可以具有多个凹部以及凸部。并且，在本实施方式中，凹部313可以随机形成，也可以是有规则地形成。

优选地，外齿部31的齿面310的表面粗糙度Ra(JISB0601)在0.01μm以上10.0μm以下的范围内，更加优选地，在0.03μm以上7.0μm以下的范围内，进一步优选地，在0.05μm以上5.0μm以下的范围内。由此，能够更加显著地发挥将润滑剂60留在齿面310的效果。

需要说明的是，齿面310的凹部313的深度(大小)可以与斥油部30的凹部323的深度(大小)相同，并且，还可以比凹部323更大或更小。

优选地，润滑剂60包含基础油以及增稠剂。由此，可以将润滑剂60形成为固体状或者半固体状的润滑脂。因此，容易使润滑剂60留在啮合部61。其中，作为增稠剂，可以例举例如钙皂、钙复合皂、钠皂、铝皂、锂皂、锂复合皂等的皂类、和聚脲、对苯二甲酸钠、聚四氟乙烯(PTFE)、有机膨润土、硅胶等非皂类等，可以单独使用其中的一种或者组合两种以上使用，但是，优选地，使用锂皂。通过作为增稠剂使用锂皂，可以提高润滑剂60的剪切稳定性。并且，能够提高润滑剂60的作为润滑剂的特性的平衡。并且，作为基础油，可以例举例如石蜡类、环烷酸类等矿物油(精制矿物油)、聚烯烃、酯、硅等合成油，可以单独使用其中的一种或者组合两种以上使用。

并且，如上所述，齿轮装置1具有作为具有与本体部32相对的内周面510(面)的部件的机壳51(参照图5)。另外，机壳51(部件)的内周面510具有斥油性高于外齿部31的齿面310(表面)或者刚性齿轮2(内齿轮)的齿面210(表面)的部分。由此，通过本体部32的外周面320以及机壳51的内周面510，可以通过斥油部30排斥将要从啮合部61流出的润滑剂60，使润滑剂保持在外齿部31上。因此，能够抑制润滑剂60从啮合部61流出到斥油部30与内周面510之间，其结果，能够更加简单地将润滑剂60留在啮合部61。

并且，在本实施方式中，内周面510的整个区域的斥油性高于齿面310或者齿面210。但是，该斥油性较高的部分只要至少设在内周面510的齿面210侧的部分，则能够很好地抑制润滑剂60从啮合部61流出。并且，内周面510的高斥油性部分可以构成为与上述的斥油部30相同。并且，优选地，内周面510的高斥油性部分由含氟材料构成，优选地具有多个细微的凹部或者凸部。由此，可以发挥与斥油部30相同的效果。对于斥油性的评价，通过液滴法求出接触角度，可以判断为接触角度越大斥油性则越高。并且还可以系通过AATCC-118法来评价斥油性。

根据上述构成的齿轮装置1，减少润滑剂60从啮合部61流出，可以将润滑剂60长期保持在啮合部61。

其中，在上述构成的机器人100中，作为齿轮装置1的旋转轴的轴线a与第一轴J1(转动轴)大致一致。即、轴线a沿竖直方向延伸。另外，在齿轮装置1中，与外齿部31相比，本体部32在竖直方向上位于下方。在设置为这样的布置的齿轮装置1中，设在外齿部31的润滑剂60因重力容易流出到在竖直方向上位于下方的本体部32。因此，在这样的齿轮装置1中，在本体部32设置斥油部30时，在抑制润滑剂60从外齿部31流出到本体部32方面非常有效。

可以通过如下方法制造如上说明的齿轮装置1。

(齿轮装置的制造方法)

下面，以制造齿轮装置1的情况为例说明本发明的齿轮装置的制造方法。

图8是说明图2示出的齿轮装置的制造方法的流程图。

如图8示出，齿轮装置1的制造方法具有[1]制备挠性齿轮3等的工序(步骤S1)、[2]形成斥油部30的工序(步骤S2)、[3]配置润滑剂60的工序(步骤S3)、[4]组装工序(步骤S4)。下面，依次说明各工序。

[1]制备挠性齿轮3等的工序(步骤S1)

首先，制备挠性齿轮3、刚性齿轮2、波动发生器4以及壳体单元5。

作为这些部件的形成方法，不特别限定，可以采用各种机械加工以及各种成形方法。并且，作为挠性齿轮3、刚性齿轮2、波动发生器4以及壳体单元5的构成材料可以例举上述的材料。

并且，对于挠性齿轮3所具有的本体部32的外表面以及外齿部31的齿面310分别进行例如珠击(shot peen)处理。由此，在本体部32的外表面形成凹部，并且在外齿部31的齿面310形成凹部313。并且，通过珠击处理，对于本体部32的外表面以及外齿部31的齿面310赋予残余应力，能够提高本体部32的外表面以及外齿部31的齿面310的硬度。

[2]形成斥油部30的工序(步骤S2)

其次，在挠性齿轮3所具有的本体部32形成涂膜322。由此，形成了斥油性高于外齿部31的齿面310的斥油部30。

作为形成涂膜322的方法，可以例举化学蒸镀(CVD)、物理蒸镀(PVD)法等气相成膜法、或者浸渍、旋涂、旋涂等各种液相成膜法等。

[3]配置润滑剂60的工序(步骤S3)

其次，在挠性齿轮3的本体部32的外周面320涂布配置润滑剂60。并且，挠性齿轮3的内部也配置润滑剂60。

[4]组装工序(步骤S4)

其次，虽然未图示，但是，将波动发生器4插入挠性齿轮3的内侧，使挠性齿轮3以及刚性齿轮2彼此内外啮合。并且，将挠性齿轮3插入壳体单元5的内侧，将壳体单元5固定于刚性齿轮2。其中，在使挠性齿轮3以及刚性齿轮2彼此内外啮合时，挠性齿轮3与刚性齿轮2之间存在润滑剂60，从而形成配置有润滑剂60的啮合部61。并且，挠性齿轮3的内侧插入了波动发生器4，从而配置在挠性齿轮3的内侧的润滑剂60还供给至波动发生器4内部。

通过以上说明的工序可以制造齿轮装置1。

以上说明的齿轮装置1的制造方法包括制备挠性齿轮3等必要的零部件的工序(步骤S1)以及形成斥油部30的工序(步骤S2)。在制备工序(步骤S1)中，制备作为“内齿轮”的刚性齿轮2、具有挠性且具备局部地与刚性齿轮2啮合的外齿部31以及与外齿部31在作为旋转轴的轴线a方向上连接的本体部32的作为“外齿轮”的挠性齿轮3、与挠性齿轮3接触且在周向方向移动刚性齿轮2与挠性齿轮3的啮合位置的波动发生器4。之后，在形成斥油部30的工序(步骤S2)中，在本体部32的外周面320(表面)形成斥油性高于外齿部31的齿面310(表面)的斥油部30。根据这样的齿轮装置1的制造方法，可以得到具有挠性齿轮3的齿轮装置1，该挠性齿轮能够减少配置在外齿部31的齿面310的润滑剂60流出到本体部32。

＜第二实施方式＞

其次，说明本发明的第二实施方式。

图9是说明根据本发明第二实施方式的机器人所具备的齿轮装置的斥油部的图。

需要说明的是，在下面的说明中，关于本实施方式，主要说明与上述的第一实施方式的区别，对于相同的事宜，省略说明。

在图9示出的齿轮装置1A中，挠性齿轮3A所具备的本体部32A由主体部321以及设在主体部321外表面的一部分的涂膜322A构成。因此，在本实施方式中，涂膜322A的外表面和主体部321的外表面的一部分(未形成涂膜322A的部分)构成本体部32A的外周面320A。另外，涂膜322A的外表面构成斥油部30A。

更加具体地，涂膜322A不均匀地设在本体部32A的外齿部31侧部分。即使是这样构成的涂膜322A，也能够减少润滑剂60从外齿部31流出到本体部32A。并且，可以在本体部32A的未设置涂膜322A的部分上配置润滑剂，相对地缩小涂膜322A的宽度，从而能够从该部分越过涂膜322A向啮合部61供给润滑剂。因此，长期防止出现啮合部61中的烧灼或磨损等，能够延长齿轮装置1A的使用寿命。尤其是，这样构成的齿轮装置1A在例如与外齿部31相比本体部32A位于竖直方向上方时有效。

通过以上说明的第二实施方式，也可以减少配置在外齿部31的齿面310的润滑剂60流出到本体部32A。

除了机器人100之外，这样的齿轮装置1A还可以设在后述的机器人800中。

＜第三实施方式＞

其次，说明本发明的第三实施方式。

图10是示出根据本发明第三实施方式的机器人所具备的齿轮装置的纵剖视图。

需要说明的是，在下面的说明中，关于本实施方式，主要说明与上述的第一实施方式的区别，对于相同的事宜，省略说明。

图10示出的齿轮装置1B具有配置在刚性齿轮2的内侧的挠性齿轮3B，挠性齿轮3B是帽式(hat type)外齿轮。

该挠性齿轮3B具有凸缘部33B，凸缘部在轴线a方向上设置在绕轴线a呈筒状的本体部32的一端部上，朝向与轴线a相反的一侧突出设置。即使是这样的形状的挠性齿轮3B，挠性齿轮3B也可以很好地挠曲啮合于刚性齿轮2。并且，能够将输入轴或者输出轴稳定地连接于凸缘部33B。

在本实施方式中，凸缘部33B上形成有沿轴线a贯通的多个孔332B。该孔332B可以被用作用于将输出侧的轴体固定于凸缘部33B的螺丝插入通过的螺丝孔。并且，可以使输出侧的轴体插通凸缘部33B的内周部331B。

这样，齿轮装置1B具有作为“内齿轮”的刚性齿轮2、具有挠性且局部地与刚性齿轮2啮合的作为“外齿轮”的挠性齿轮3B、以及与挠性齿轮3B接触且在周向方向移动刚性齿轮2与挠性齿轮3B的啮合位置的波动发生器4。另外，挠性齿轮3B的本体部32的外周面320(表面)具有斥油性高于外齿部31的齿面310(表面)的斥油部30。

根据以上说明的第三实施方式，也能够减少配置在外齿部31的齿面310的润滑剂60流出到本体部32。

除了机器人100之外，这样的齿轮装置1B还可以设在后述的机器人800中。

＜第四实施方式＞

其次，说明本发明的第四实施方式。

图11是根据本发明第四实施方式的机器人的简要侧视图。

需要说明的是，在下面的说明中，关于本实施方式，主要说明与上述的第一实施方式的区别，对于相同的事宜，省略说明。

图11示出的机器人800是六轴垂直多关节机器人，具有基台811、连接于基台811的机器人臂部820、设在机器人臂部820前端部的力检测器840以及手830。并且，机器人800具有控制多个驱动源(包括电机850以及齿轮装置1)的控制装置810，多个驱动源产生用于驱动机器人臂部820的动力。

基台811是将机器人800安装于任意设置地方的部分。需要说明的是，对于基台811的设置地方不加以特别限定，可以例举例如地面、墙壁、天花板、可移动的卡车上等。

机器人臂部820具有第一臂部821(臂部)、第二臂部822(臂部)、第三臂部823(臂部)、第四臂部824(臂部)、第五臂部825(臂部)、第六臂部826(臂部)，这些臂部从基端侧(基台侧)朝前端侧按照该顺序连结。第一臂部821连接于基台811。第六臂部826的前端可装卸地安装有例如把持各种零部件等的手部830(末端执行器)。该手部830具有两根手指831、832，可以通过手指831、832把持例如各种零部件等。

在这样的机器人800中，齿轮装置1从基台811侧向第一臂部821侧传递使第一臂部821相对于基台811转动的驱动力。其中，齿轮装置1起到减速机的功能，从而可以在对驱动力进行减速的情况下使第一臂部821相对于基台811转动。需要说明的是，“转动”包括相对于某一个中心点向包括一个方向或者其相反方向的两个方向的移动、以及相对于某一个中心点的旋转。

如上所述，机器人800具备基台811、设置为相对于基台811可转动的第一臂部821以及从基台811以及第一臂部821中的一个向另一个传递驱动力的齿轮装置1。其中，可以将基台811视为“第一部件”，将第一臂部821视为“第二部件”，还可以将基台811视为“第一部件”，将在第二～第六臂部822～826中从第一臂部821侧开始依次选择的任意数量的臂部视为“第二部件”。即、可以认为由第一臂部821以及在第二～第六臂部822～826中从第一臂部821侧开始依次选择的任意数量的臂部构成的结构体是“第二部件”。例如，可以说由第一、第二臂部821、822构成的结构体是“第二部件”，还可以说整个机器人臂部820是“第二部件”。并且，“第二部件”可以包含手830。即、还可以说由机器人臂部820以及手830构成的结构体是“第二部件”。

并且，相同地，第一臂部821与第二臂部822的关节部也具备从第一臂部821向第二臂部822传递驱动力的齿轮装置1。其中，例如，可以将第一臂部821视为“第一部件”，将第二臂部822视为“第二部件”，这种情况下，该齿轮装置1的轴线a(旋转轴)的延伸方向随着第一臂部821(第一部件)以及第二臂部822(第二部件)中的至少一个的驱动而发生变化。即，齿轮装置1的布置根据第一臂部821以及第二臂部822中的至少一个的驱动而发生变化。这样，在齿轮装置1的布置根据第一臂部821或者第二臂部822的驱动发生变化的机器人800中，设在外齿部31的润滑剂60因外力(例如，重力或离心力)容易流入本体部32。因此，在这样的齿轮装置1的布置变化的机器人800中，在本体部32设置斥油部30，在抑制润滑剂60从外齿部31流出到本体部32的方面非常有效。

并且，第二～第六臂部822～826的各关节部也可以具备齿轮装置1。这种情况下，可以将第n(n是1以上的整数)臂部视为“第一部件”，将第(n+1)臂部视为“第二部件”。

根据以上说明的第四实施方式，也可以减少配置在外齿部31的齿面310上的润滑剂60流出到本体部32。

以上，基于附图中示出的实施方式说明了本发明的机器人、齿轮装置以及齿轮装置的制造方法，但是，本发明并不限定于这些，各部分的构成可以替换为具有相同功能的任意构成。并且，还可以在本发明上添加其它任意的构成物。并且，还可以适当地组合各实施方式。

并且，在上述的实施方式中，说明了单臂水平多关节机器人以及单臂垂直多关节机器人，但是，只要是采用具有挠性齿轮的齿轮装置，则本发明并不限定于此，例如，还可以是双臂机器人。并且，机器人的关节数量是任意数。

并且，本发明并不限定于上述的实施方式的波动齿轮装置，只要是具有内齿轮、与内齿轮啮合的外齿轮以及波动发生器，且在外齿轮的本体部上具有斥油部的构成，则不限定于上述的实施方式，可以将本发明应用于各种齿轮装置中。

Claims (10)

1.一种机器人，其特征在于，具备：

第一部件；

第二部件，连结于所述第一部件，且相对于所述第一部件转动；以及

齿轮装置，将驱动力从所述第一部件以及所述第二部件中的一个向另一个传递，

其中，所述齿轮装置具有：

具有内齿的内齿轮；

外齿轮，具有挠性，所述外齿轮具备具有局部地与所述内齿轮啮合的外齿的外齿部、以及与所述外齿部在所述齿轮装置的旋转轴延伸的方向上连接的本体部；以及

波动发生器，与所述外齿轮接触，所述波动发生器在周向方向上使得所述内齿轮与所述外齿轮的啮合位置移动，

在具有所述内齿的所述内齿轮和具有所述外齿的外齿部之间设置有润滑剂，

所述本体部的表面具有斥油部，所述斥油部的斥油性比所述外齿部的表面的斥油性更高，以减少所述润滑剂从所述内齿轮与所述外齿部之间流出。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，

所述斥油部至少设在所述本体部的位于所述外齿部一侧的部分上。

3.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，

所述外齿部的表面具有多个凹部或者凸部。

4.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，

所述斥油部由含氟材料构成。

5.根据权利要求4所述的机器人，其特征在于，

所述斥油部具有多个凹部或者多个凸部。

6.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，

在所述齿轮装置中，与所述外齿部相比，所述本体部在竖直方向上位于更下方。

7.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，

所述齿轮装置的所述旋转轴延伸的方向随着所述第一部件或者所述第二部件的驱动而变化。

8.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，

所述齿轮装置包括具有与所述本体部相对的表面的部件，

所述齿轮装置的所述部件的所述表面具有斥油性高于所述外齿部的表面或者所述内齿轮的表面的部分。

9.一种齿轮装置，其特征在于，所述齿轮装置包括：

具有内齿的内齿轮；

外齿轮，具有挠性，所述外齿轮具备具有局部地与所述内齿轮啮合的外齿的外齿部、以及与所述外齿部在所述齿轮装置的旋转轴延伸的方向上连接的本体部；以及

波动发生器，与所述外齿轮接触，所述波动发生器使所述内齿轮与所述外齿轮的啮合位置在周向方向上移动，

在具有所述内齿的所述内齿轮和具有所述外齿的外齿部之间设置有润滑剂，

所述本体部的表面具有斥油部，所述斥油部的斥油性比所述外齿部的表面的斥油性更高，以减少所述润滑剂从所述内齿轮与所述外齿部之间流出。

10.一种齿轮装置的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

制备具有内齿的内齿轮、外齿轮以及波动发生器的工序，其中，所述外齿轮是挠性的并且具备具有局部地与所述内齿轮啮合的外齿的外齿部、以及与所述外齿部在所述齿轮装置的旋转轴延伸的方向上连接的本体部，所述波动发生器与所述外齿轮接触且所述波动发生器使得所述内齿轮与所述外齿轮的啮合位置在周向方向上移动；以及

在所述本体部的表面上形成斥油部的工序，所述斥油部的斥油性比所述外齿部的表面的斥油性更高，以减少润滑剂从所述内齿轮与所述外齿部之间流出，

在具有所述内齿的所述内齿轮和具有所述外齿的外齿部之间设置有所述润滑剂。

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