CN108687752A - 机器人以及齿轮单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供可以延长齿轮装置的寿命的机器人以及齿轮单元。机器人其特征在于，具备：第一部件；第二部件，设置为能相对于所述第一部件转动；以及齿轮装置，从所述第一部件和所述第二部件中一方侧向另一方侧传递驱动力，其中，所述齿轮装置具有：内齿轮；外齿轮，具有在端部具备开口部的呈筒状的柔性的躯干部，并相对于所述内齿轮绕旋转轴相对地进行旋转；以及波动发生器，所述波动发生器具有：凸轮，具有非圆形的外周面；以及轴承，构成为包括内圈、外圈及多个球，所述第一部件具有与所述躯干部的所述开口部侧的端部相对配置的相对体，第一密封部件配置于所述外圈与所述相对体之间。

Description

机器人以及齿轮单元

技术领域

本发明涉及机器人以及齿轮单元。

背景技术

在具备包括至少一个臂而构成的机器人臂的机器人中，例如通过电机驱动机器人臂的关节部，但一般情况下，会进行通过减速机使来自于该电机的驱动力减速。作为这样的减速机，已知有例如专利文献1中记载的齿轮装置。

专利文献1记载的齿轮装置具有：刚性内齿轮；配置于其内侧的柔性外齿轮；以及波动发生器，使该柔性外齿轮沿半径方向弯曲而与刚性内齿轮局部啮合，并使该啮合位置沿周向移动。这里，在形成有柔性外齿轮的外齿的一侧的开口端对置配置有圆盘状的端板，安装于柔性外齿轮的开口端的环状的弹性密封件的前端侧与端板的内侧端面接触，划分为柔性外齿轮的外周侧的部分和内周侧的部分。由此，可以阻止润滑剂在柔性外齿轮的内侧空间与外侧空间之间流动。此外，专利文献1记载的齿轮装置具有的波动发生器具备呈椭圆形的刚性凸轮板、以及嵌入该外周面的波形轴承。

专利文献1：日本专利特开平9-291985号公报

在专利文献1记载的齿轮装置中，波形轴承的外圈其内周面与多个球接触，并且外周面与柔性外齿轮的内周面摩擦接触。这些接触部分的摩擦接触状态大有不同。

但是，专利文献1记载的构成存在如下所述的问题：润滑剂容易在波形轴承的外圈的内侧空间与外侧空间之间流入，难以提高前述两个接触部分双方的润滑性能。

发明内容

本发明的目的在于，提供可以延长齿轮装置的寿命的机器人以及齿轮单元。

本发明是为了解决上述问题的至少一部分而做出的，可以作为以下的应用例或方式来实现。

本应用例的机器人其特征在于，具备：第一部件；第二部件，构成为包括臂，并设置为能够相对于所述第一部件进行转动；以及齿轮装置，从所述第一部件和所述第二部件中一方侧向另一方侧传递驱动力，所述齿轮装置具有：内齿轮；外齿轮，设置有局部地与所述内齿轮啮合的外齿，并具有柔性的躯干部，所述躯干部在端部具备开口部，并呈筒状，所述外齿轮相对于所述内齿轮绕旋转轴相对地进行旋转；以及波动发生器，与所述外齿轮的内周面接触，使所述内齿轮与所述外齿轮的啮合位置沿绕所述旋转轴的周向移动，所述波动发生器具有：凸轮，具有非圆形的外周面；以及轴承，在所述外齿轮的内周面与所述凸轮的外周面之间配置成与所述外齿轮的内周面和所述凸轮的外周面接触，并构成为包括内圈、外圈和多个球，所述第一部件具有与所述躯干部的所述开口部一侧的端部相对配置的相对体，在所述外圈与所述相对体之间配置有第一密封部件。

根据这样的机器人，在外圈与相对体之间配置有第一密封部件，因此，可以减少润滑剂从外圈的内周侧(球侧)流向外周侧(外齿轮侧)。因此，可以分别容易地提高轴承内的润滑性能、以及外圈与外齿轮的接触部上的润滑性能，由此，可以延长齿轮单元的寿命。

在本应用例的机器人中，优选地，所述相对体设置于所述第一部件的内壁面。

由此，可以使相对体与第一部件一体化。因此，可以减少部件数量，并实现结构的简化。

在本应用例的机器人中，优选地，所述第一密封部件固定于所述外圈。

由此，可以使第一密封部件在保持与相对体之间的密封状态的情况下随着外圈的变形而变形。因此，仅在外圈的沿周向的部分设置第一密封部件即可，可以缩小第一密封部件的设置空间，其结果，可以提高第一密封部件的周边结构的设计自由度。

在本应用例的机器人中，优选地，所述第一密封部件固定于所述相对体。

由此，只要将第一密封部件跨随着外圈的变形而变化的与外圈的接触范围地固定于相对体即可，具有容易实现第一密封部件的设置的优点。

在本应用例的机器人中，优选地，在所述外圈的外周面与所述躯干部的内周面之间配置有第二密封部件。

由此，可以减少润滑剂从外圈的内周侧(球侧)流向外周侧(外齿轮侧)。

在本应用例的机器人中，优选地，所述外圈的外周面具有配置有所述第二密封部件的凹部。

由此，可以在良好地保持外圈与外齿轮的必要的接触状态的同时，通过第二密封部件密封外圈与外齿轮之间。此外，由于使凹部形成于外圈，因此，也不会对外齿轮的机械强度造成影响。

在本应用例的机器人中，优选地，所述躯干部的内周面具有配置有所述第二密封部件的凹部。

由此，可以在良好地保持外圈与外齿轮的必要的接触状态的同时，通过第二密封部件密封外圈与外齿轮之间。

在本应用例的机器人中，优选地，所述第一密封部件是弹性体。

由此，可以实现具有良好的密封性能的第一密封部件。

在本应用例的机器人中，优选地，具备：第一润滑剂，配置于所述躯干部的外周面侧；以及第二润滑剂，配置于所述躯干部的内周面侧，并且，润滑性能与所述第一润滑剂不同。

由此，可以容易地使外齿轮的内侧和外侧各自的区域的润滑状态最优化。

本应用例的齿轮单元，其特征在于，具有：内齿轮；外齿轮，设置有局部地与所述内齿轮啮合的外齿，并具有柔性的躯干部，所述躯干部在端部具备开口部，并呈筒状，所述外齿轮相对于所述内齿轮绕旋转轴相对地进行旋转；以及波动发生器，与所述外齿轮的内周面接触，使所述内齿轮与所述外齿轮的啮合位置沿绕所述旋转轴的周向移动；以及相对体，与所述躯干部的所述开口部一侧的端部相对配置，所述波动发生器具有：凸轮，具有非圆形的外周面；以及轴承，在所述外齿轮的内周面与所述凸轮的外周面之间配置成与所述外齿轮的内周面和所述凸轮的外周面接触，并构成为包括内圈、外圈和多个球，在所述外圈与所述相对体之间配置有第一密封部件。

根据这样的齿轮单元，由于在外圈与相对体之间配置有第一密封部件，因此，可以减少润滑剂从外圈的内周侧(球侧)流向外周侧(外齿轮侧)。因此，可以分别容易地提高轴承内的润滑性能、以及外圈与外齿轮的接触部上的润滑性能，由此，可以延长齿轮单元的寿命。

附图说明

图1是示出本发明的机器人的实施方式的概略构成的图。

图2是示出本发明的第一实施方式所涉及的齿轮单元的纵截面图。

图3是图2所示的齿轮单元具备的齿轮装置的主视图。

图4是用于说明图2所示的齿轮单元具备的第一、第二密封部件的局部放大纵截面图。

图5是图4所示的第一密封部件的立体图。

图6是图4所示的第二密封部件的立体图。

图7是用于说明本发明的第二实施方式所涉及的齿轮单元具备的第一、第二密封部件的局部放大纵截面图。

图8是示出本发明的第三实施方式所涉及的齿轮单元的纵截面图。

附图标记说明

1齿轮装置；1A齿轮装置；1B齿轮装置；2刚性齿轮(内齿轮)；3柔性齿轮(外齿轮)；3A柔性齿轮(外齿轮)；3B柔性齿轮(外齿轮)；4波动发生器；4A波动发生器；5壳体；10齿轮单元；10A齿轮单元；10B齿轮单元；11盖体；12主体；13轴承；14轴承；15第一密封部件；15A第一密封部件；16第二密封部件；16A第二密封部件；17内壁面；23内齿；31躯干部；32底部；32B凸缘部；33外齿；34凹部；41凸轮；42轴承；42A轴承；100机器人；110控制装置；111基台；120机器人臂；121第一臂；122第二臂；123第三臂；124第四臂；125第五臂；126第六臂；130手爪；131手指；132手指；140力检测器；150电机；151凹部；201轴；202轴；411轴部；412凸轮部；421内圈；422球；423外圈；423A外圈；4231凹部；La长轴；Lb短轴；S1空间；S2空间；a轴线。

具体实施方式

下面，基于附图所示的优选实施方式对本发明的机器人以及齿轮单元进行详细说明。

1.机器人

首先，对本发明的机器人的实施方式进行说明。

图1是示出本发明的机器人的实施方式的概略构成的图。

图1所示的机器人100可以进行精密仪器、构成精密仪器的零部件(对象物)的供件、除件、传送及组装等作业。

机器人100是六轴的垂直多关节机器人，具有基台111、连接于基台111的机器人臂120、设置于机器人臂120的前端部的力检测器140及手爪130。此外，机器人100具有控制装置110，该控制装置110控制产生驱动机器人臂120的动力的多个驱动源(包括电机150及齿轮装置1)。

基台111是将机器人100安装于任意的设置位置的部分。需要说明的是，基台111的设置位置并没有特别的限定，例如可以列举出地板、墙壁、天花板、可移动的台车上等。

机器人臂120具有第一臂121(臂)、第二臂122(臂)、第三臂123(臂)、第四臂124(臂)、第五臂125(臂)、以及第六臂126(臂)，这些臂从基端侧向前端侧依次连结。第一臂121连接于基台111。在第六臂126的前端可装卸地安装有例如把持各种零部件等的手爪130(末端执行器)。该手爪130具有两根手指131、132，通过手指131、132可以把持例如各种零部件等。

在基台111上设置有驱动第一臂121的驱动源。该驱动源具有伺服电机等电机150、以及包括使来自于电机150的驱动力减速的齿轮装置1(减速机)的齿轮单元10。此外，虽然没有图示，但在各臂121～126上也分别设置有具有电机及减速机的多个驱动源。此外，各驱动源由控制装置110控制。

在这样的机器人100中，齿轮装置1从基台111(第一部件)及第一臂121(第二部件)中一方侧向另一方侧传递驱动力。更具体地说，齿轮装置1从基台111侧向第一臂121侧传递使第一臂121相对于基台111转动的驱动力。这里，通过齿轮装置1作为减速机而发挥功能，可以使驱动力减速，使第一臂121相对于基台111转动。需要说明的是，“转动”包括相对于某个中心点向包含一方向和其反方向的双向移动、以及相对于某个中心点旋转。

这样，机器人100具备作为“第一部件”的基台111、设置成能够相对于基台111转动的作为“第二部件”的第一臂121、以及包括齿轮装置1的齿轮单元10，该齿轮装置1从基台111(第一部件)和第一臂121(第二部件)中一方侧向另一方侧传递驱动力。需要说明的是，也可以将第二臂～第六臂122～126中从第一臂121侧起依次选择的任意个臂理解为“第二部件”。即、也可将由第一臂121以及第二臂～第六臂122～126中从第一臂121侧起依次选择的任意个臂构成的结构体说成是“第二部件”。例如，既可将由第一臂、第二臂121、122构成的结构体说成是“第二部件”，也可将整个机器人臂120说成是“第二部件”。此外，“第二部件”也可以包括手爪130。即、也可将由机器人臂120及手爪130构成的结构体说成是“第二部件”。

以上说明的机器人100为了延长齿轮装置1的寿命，具备以下说明的齿轮单元10。

2.齿轮单元

下面，对本发明的齿轮单元的实施方式进行说明。

第一实施方式

图2是示出本发明的第一实施方式所涉及的齿轮单元的纵截面图。图3是图2所示的齿轮单元具备的齿轮装置的主视图。图4是用于说明图2所示的齿轮单元具备的第一、第二密封部件的局部放大纵截面图。图5是图4所示的第一密封部件的立体图。图6是图4所示的第二密封部件的立体图。需要说明的是，在各图中，为了便于说明，根据需要而适当夸张了各部的尺寸来进行图示，各部间的尺寸比并不一定和实际的尺寸比一致。此外，在图3中，为了便于说明而省略了后述的第一密封部件15、第二密封部件16的图示。需要说明的是，“密封”是指，为了减少润滑剂、异物等的侵入、移动、为了获得密闭性而填埋间隙、接缝等，也称为“密闭(sealing)”，此外，“密封部件”是指用于密封的部件。

图2所示的齿轮单元10具有齿轮装置1、以及收容该齿轮装置1的壳体5。

齿轮装置

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的内侧的作为杯型的外齿轮的柔性齿轮3、配置在柔性齿轮3的内侧的波动发生器4、以及安装于波动发生器4的第一密封部件15和第二密封部件16。

在该齿轮装置1中，柔性齿轮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的部分，在该部分的长轴侧的两端部柔性齿轮3与刚性齿轮2啮合。此外，刚性齿轮2及柔性齿轮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输入了驱动力(例如来自于前述的电机150的驱动力)时，刚性齿轮2及柔性齿轮3边使彼此啮合的位置沿周向移动，边因齿数差而绕轴线a相对地旋转。由此，可以使从驱动源输入波动发生器4的驱动力减速并从柔性齿轮3输出。即、可以实现将波动发生器4作为输入轴侧、将柔性齿轮3作为输出轴侧的减速机。

如图2及图3所示，刚性齿轮2是由在径向上实质上不弯曲的刚体构成的齿轮，是具有内齿23的环状的内齿轮。在本实施方式中，刚性齿轮2是正齿轮。即、内齿23具有平行于轴线a的齿线。需要说明的是，内齿23的齿线也可以相对于轴线a倾斜。即、刚性齿轮2也可以是斜齿轮或人字齿轮。

柔性齿轮3插入刚性齿轮2的内侧。该柔性齿轮3是具有可在径向上弯曲变形的可挠性的齿轮，是具有与刚性齿轮2的内齿23啮合的外齿33(齿)的外齿轮。此外，柔性齿轮3的齿数少于刚性齿轮2的齿数。这样，通过柔性齿轮3及刚性齿轮2的齿数彼此不同，从而可以实现减速机。

在本实施方式中，柔性齿轮3呈轴线a方向上的一端(图2中右侧的端部)开口的杯形，在该开口侧的端部形成有外齿33。这里，柔性齿轮3具有绕轴线a的筒状(更具体地说是圆筒状)的躯干部31(筒部)、以及连接于躯干部31的轴线a方向上的另一端部侧的底部32。由此，可以使躯干部31的与底部32相反一侧的端部易于在径向上弯曲。因此，可以实现柔性齿轮3与刚性齿轮2的良好的弯曲啮合(flexural meshing)。此外，可以提高躯干部31的底部32侧的端部的刚性。该底部32上连接有轴202(例如输出轴)。

虽然没有图示，但在这样的柔性齿轮3的躯干部31的外周面侧的空间和内周面侧的空间内分别配置有润滑剂。配置于躯干部31的外周面侧的空间内的润滑剂分别用于刚性齿轮2与柔性齿轮3的啮合部的润滑、以及柔性齿轮3与波动发生器4的接触部的润滑。此外，配置于躯干部31的内周面侧的空间内的润滑剂用于后述的波动发生器4的轴承42内的润滑。需要说明的是，下面将刚性齿轮2与柔性齿轮3的啮合部、柔性齿轮3与波动发生器4的接触部以及轴承42内分别称为润滑对象部。

作为润滑剂，可以是润滑油、润滑脂、固体润滑剂中任一种。润滑脂包括基油及增稠剂而构成。作为增稠剂，例如可以列举出钙皂、钙复合皂、脂肪酸钠皂、铝皂、锂皂、锂复合皂等皂类、并且聚脲、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组合两种以上进行使用。此外，作为基油，例如可以列举出石蜡类、环烷烃类等矿油(精制矿物油)、聚烯烃、酯、硅酮等合成油，可以单独使用其中的一种或组合两种以上进行使用。

此外，润滑脂优选包括抗氧化剂、极压剂、防锈剂等添加剂、并且石墨、硫化钼、聚四氟乙烯(PTFE)等固体润滑剂等，特别优选包括极压剂。由此，即使润滑对象部成为极压润滑状态，也可以有效地防止咬死、磨损。特别是，优选采用有机钼化合物、二烷基二硫代磷酸锌作为极压剂。通过润滑脂包括有机钼化合物，从而可以有效地降低润滑对象部中的摩擦。特别是，有机钼发挥与二硫化钼同等的极压性以及耐磨性，而且，与二硫化钼相比，氧化稳定性更加优良。因此，可以实现润滑脂的长寿命化。

这里，柔性齿轮3的旋转量根据齿轮装置1的减速比或增速比而与波动发生器4(特别是后述的凸轮41)的旋转量大不相同，与此相应地，刚性齿轮2与柔性齿轮3的啮合部以及柔性齿轮3与波动发生器4的接触部上的滑动速度及压力同波动发生器4的后述的轴承42内的滑动速度及压力大不相同。

因此，优选在躯干部31的外周面侧的空间和内周面侧的空间内采用的润滑剂的润滑性能不同。即、优选机器人100或齿轮单元10具备配置于躯干部31的外周面侧的第一润滑剂、以及配置于躯干部31的内周面侧且润滑性能与第一润滑剂不同的第二润滑剂。由此，可以容易地使柔性齿轮3的内侧及外侧各自的区域的润滑状态最优化。这里，在齿轮单元10中，即使是这样地采用了润滑性能不同的两种润滑剂，也可以如后所述，通过设置第一密封部件15、第二密封部件16而降低这些润滑剂混合的情况。

第一润滑剂伴随着柔性齿轮3的径向上的弯曲变形(柔性齿轮3的开口部的开闭运动)而被供给至刚性齿轮2与柔性齿轮3的啮合部、以及柔性齿轮3与波动发生器4的接触部。因此，优选采用耐负荷及耐磨性优良的润滑脂、例如包括钼等极压添加剂的润滑脂作为第一润滑剂，此外，为了易于流入间隙，优选采用稠度高(软)、离油度高的润滑脂。

优选采用应对高速旋转的润滑脂作为第二润滑剂，例如，优选采用稠度低(硬)的沟槽型润滑脂、即速度指数(dmN值)大的高速旋转用润滑脂、包含具有抑制剥落的效果的添加剂(例如亚硝酸钠、有机钼)的润滑脂。

需要说明的是，根据润滑剂的特性，也可以在前述的柔性齿轮3的内周面侧的空间和外周面侧的空间中采用相同的润滑剂。在这种情况下，也是配置在这些空间内的润滑剂通过前述的不同的滑动速度及压力而表现出不同的性状或特性的变化，因此降低这些润滑剂的混合，从而有助于齿轮装置1的长寿命化。

波动发生器4配置于柔性齿轮3的内侧，可以绕轴线a旋转。此外，如图3所示，波动发生器4使柔性齿轮3的开口部(与底部32相反一侧的部分)的横截面变形为具有长轴La及短轴Lb的椭圆形或长圆形，使外齿33啮合于刚性齿轮2的内齿23。这里，柔性齿轮3和刚性齿轮2可以绕同一轴线a旋转地彼此内外啮合。

在本实施方式中，波动发生器4具有凸轮41、以及安装于凸轮41的外周的轴承42。凸轮41具有绕轴线a旋转的轴部411、以及从轴部411的一端部向外侧突出的凸轮部412。这里，在轴部411上连接有轴201(例如输入轴)。在从沿着轴线a的方向观察时，凸轮部412的外周面呈椭圆形或长圆形。轴承42具有柔性的内圈421和外圈423、以及配置于它们之间的多个球422。这里，内圈421嵌入凸轮41的凸轮部412的外周面，沿凸轮部412的外周面弹性变形为椭圆形或长圆形。外圈423也随之弹性变形为椭圆形或长圆形。此外，内圈421的外周面及外圈423的内周面分别成为沿周向引导多个球422滚动的轨道面。此外，虽然没有图示，但多个球422被保持器保持为使彼此的周向上的间隔保持为一定。

特别是，如图4所示，轴承42的外圈423与内圈421相比，沿轴线a的方向上的长度更长，具有从柔性齿轮3的开口部向外侧(图4中右侧)突出的部分。此外，在该部分安装有第一密封部件15。该第一密封部件15在外圈423与壳体5(内壁面17)之间与它们双方接触。由此，可以降低润滑剂通过外圈423与壳体5之间(图4所示的空间S1与空间S2之间)而在柔性齿轮3的内外往来。

如图5所示，第一密封部件15呈环状，在其一方的侧面形成有沿周向的凹部151。外圈423的局部插入该凹部151。由此，可以通过简易的构成，将第一密封部件15固定地安装于外圈423。此外，即便是外圈423沿径向弯曲变形，也可以使第一密封部件15追随其变形。这里，第一密封部件15为了维持与外圈423和壳体5双方接触的状态，边相对于壳体5滑动边进行变形。

作为这样的第一密封部件15的构成材料，只要可以进行前述的密封即可，并没有特别的限定，但优选采用树脂材料、橡胶材料、弹性体材料等弹性材料。即、优选第一密封部件15为弹性体。由此，可以实现具有优良密封性能的第一密封部件15。

此外，如图4所示，在外圈423的外周面安装有第二密封部件16。在本实施方式的外圈423的外周面上沿周向设置有凹部4231(凹状的槽)。此外，在该凹部4231内配置有第二密封部件16。该第二密封部件16在外圈423与柔性齿轮3之间与它们双方接触。由此，可以降低润滑剂通过外圈423与柔性齿轮3之间而在柔性齿轮3的内外往来。此外，通过在凹部4231内配置有第二密封部件16，具有可以在保持外圈423与柔性齿轮3的必要的接触状态的同时通过第二密封部件16进行密封的优点。在本实施方式中，轴承42的外圈423具有比内圈421更向柔性齿轮3的内部侧(底部32侧)突出的部分，并在该部分设置有凹部4231。由此，在凹部4231内配置第二密封部件16的上述优点得以显著发挥。

如图6所示，第二密封部件16呈环状(环形带状)。作为这样的第二密封部件16的构成材料，只要可以进行前述的密封即可，并没有特别的限定，可以采用和前述的第一密封部件15的构成材料同样的材料，优选采用树脂材料、橡胶材料、弹性体材料等弹性材料。即、优选第二密封部件16为弹性体。由此，可以实现具有优良密封性能的第二密封部件16。

在这样的波动发生器4中，随着凸轮41绕轴线a的旋转，凸轮部412的朝向发生改变，外圈423的外周面也随之变形，使刚性齿轮2与柔性齿轮3彼此的啮合位置沿周向移动。

此外，优选刚性齿轮2、柔性齿轮3及波动发生器4分别由金属材料构成，特别是，出于机械特性及加工性优良、且比较廉价的考虑，优选采用铁类材料。作为这样的铁类材料，并没有特别的限定，但例如优选是铸铁、镍铬钼钢、铬钼钢(SCM)、马氏体时效钢及沉淀硬化型不锈钢中任一种。需要说明的是，刚性齿轮2及波动发生器4分别为实质上的刚体，因此也可以通过陶瓷材料等构成，但出于与柔性齿轮3的强度的平衡的考虑，优选采用金属材料。如果这些部件的强度差过大，则强度低一侧的部件极其容易磨损，其结果会导致齿轮装置1的寿命变短。

壳体

图2所示的壳体5具有通过轴承13支承轴201(例如输入轴)的大致板状的盖体11、以及通过轴承14支承轴202(例如输出轴)的杯状的主体12，在它们之间收容有前述的齿轮装置1。这里，前述的齿轮装置1的刚性齿轮2例如通过紧固螺丝等固定于盖体11和主体12中至少一方。

这样的壳体5的盖体11呈在轴线a的直角方向上扩展的板状，以覆盖柔性齿轮3的开口部。此外，在盖体11上具有前述的第一密封部件15所接触的内壁面17。该内壁面17是前述的第一密封部件15随着其变形而滑动的滑动面。这样的壳体5例如由金属材料构成，设置于前述的机器人100的基台111的内壁面。这里，盖体11既可以与基台111分体，也可以是一体的。

如上所述，机器人100具备的齿轮单元10具有作为内齿轮的刚性齿轮2、作为外齿轮的柔性齿轮3、波动发生器4、以及作为相对体的盖体11。

这里，柔性齿轮3设置有局部地与刚性齿轮2啮合的外齿33，具有在端部具备开口部的呈筒状的柔性的躯干部31，并相对于刚性齿轮2绕轴线a(旋转轴)相对地旋转。

波动发生器4与柔性齿轮3的内周面接触，使刚性齿轮2与柔性齿轮3的啮合位置沿绕轴线a的周向移动。此外，波动发生器4包括：具有非圆形的外周面的凸轮41；以及配置于柔性齿轮3的内周面与凸轮41的外周面之间并与它们接触的轴承42。轴承42构成为包括内圈421、外圈423及多个球422。

盖体11(相对体)与躯干部31的开口部侧(图2及图4中右侧)的端部相对配置。此外，在外圈423与盖体11之间配置有第一密封部件15。这样，由于在外圈423与盖体11之间配置有第一密封部件15，因此，可以降低润滑剂从外圈423的内周侧(球422侧)流向外周侧(柔性齿轮3侧)。因此，可以分别容易地提高轴承42内的润滑性能、以及外圈423与柔性齿轮3的接触部上的润滑性能，由此，可以延长齿轮单元10(齿轮装置1)的寿命。

在这样的机器人100或齿轮单元10中，优选盖体11(相对体)设置于基台111(第一部件)的内壁面。由此，可以使盖体11与基台111一体化。因此，可以减少部件数量，并实现结构的简化。

在本实施方式中，第一密封部件15固定于外圈423。由此，可以使第一密封部件15在保持与盖体11之间的密封状态的情况下随着外圈423的变形而变形。因此，仅在外圈423的沿周向的部分设置第一密封部件15即可，可以缩小第一密封部件15的设置空间，其结果，可以提高第一密封部件15的周边结构的设计自由度。

此外，在外圈423的外周面与柔性齿轮3的躯干部31的内周面之间配置有第二密封部件16。由此，可以减少润滑剂从外圈423的内周侧(球422侧)流向外周侧(柔性齿轮3侧)。

在本实施方式中，外圈423的外周面具有配置有第二密封部件16的凹部4231。由此，可以在良好地保持外圈423与柔性齿轮3的必要的接触状态的同时，通过第二密封部件16密封外圈423与柔性齿轮3之间。此外，由于使凹部4231形成于外圈423，因此，不会对柔性齿轮3的机械强度造成影响。

第二实施方式

下面，对本发明的第二实施方式进行说明。

图7是用于说明本发明的第二实施方式所涉及的齿轮单元具备的第一、第二密封部件的局部放大纵截面图。

本实施方式除了第一密封部件及第二密封部件的构成不同以外，均与前述的第一实施方式相同。此外，在以下说明中，关于本实施方式，围绕与前述实施方式的不同点进行说明，关于相同的事项则省略其说明。此外，在图7中，对与前述的实施方式相同的构成标注了相同的符号。

图7所示的齿轮单元10A具有齿轮装置1A、以及收容该齿轮装置1A的壳体5。齿轮装置1A具有作为内齿轮的刚性齿轮2、配置于刚性齿轮2的内侧的作为外齿轮的柔性齿轮3A、配置于柔性齿轮3A的内侧的波动发生器4A、安装于壳体5的第一密封部件15A、以及安装于柔性齿轮3A的第二密封部件16A。这里，波动发生器4A具备凸轮41、以及设置于该凸轮41的外周面并具有内圈421、外圈423A和多个球422的轴承42A。

第一密封部件15A例如通过粘结剂等固定于壳体5的盖体11的内壁面17。该第一密封部件15A在外圈423A与壳体5之间与它们双方接触。由此，可以减少润滑剂通过外圈423A与壳体5之间(图7所示的空间S1与空间S2之间)而在柔性齿轮3A的内外往来。

这样，第一密封部件15A固定于作为相对体的盖体11。由此，只要将第一密封部件15A跨随着外圈423A的变形而变化的与外圈423A的接触范围地固定于盖体11即可，具有容易实现第一密封部件15A的设置的优点。这里，外圈423A以维持与第一密封部件15A接触的状态的方式边相对于第一密封部件15A的表面滑动边进行变形。需要说明的是，在图示中，第一密封部件15A呈环状，但只要跨与外圈423A的接触范围设置即可，并不限定于此，例如也可以是板状或薄片状。

此外，在本实施方式的柔性齿轮3A的内周面上沿周向设置有凹部34(凹状的槽)。此外，在该凹部34内配置有第二密封部件16A。该第二密封部件16A在外圈423A与柔性齿轮3A之间与它们双方接触。由此，可以减少润滑剂通过外圈423A与柔性齿轮3A之间而在柔性齿轮3A的内外往来。此外，由于在凹部34内配置有第二密封部件16A，从而具有可以在保持外圈423A与柔性齿轮3A的必要的接触状态的同时，通过第二密封部件16A进行密封的优点。在本实施方式中，轴承42A的外圈423A具有比内圈421更向柔性齿轮3A的内部侧突出的部分，在柔性齿轮3A的与该部分相对的部分设置有凹部34。由此，在凹部34内配置第二密封部件16A的上述优点得以显著发挥。

这样，在外圈423A的外周面与柔性齿轮3A的躯干部31的内周面之间配置有第二密封部件16A。由此，可以进一步减少润滑剂从外圈423A的内周侧(球422侧)流向外周侧(柔性齿轮3A侧)。

此外，躯干部31的内周面具有配置有第二密封部件16A的凹部34。由此，可以良好地保持外圈423A与柔性齿轮3A的必要的接触状态，并通过第二密封部件16A对外圈423A与柔性齿轮3A之间进行密封。

通过以上说明的第二实施方式，也可以实现齿轮装置1A或齿轮单元10A的长寿命化。

第三实施方式

下面，对本发明的第三实施方式进行说明。

图8是示出本发明的第三实施方式所涉及的齿轮单元的纵截面图。

本实施方式除了外齿轮的构成不同以外，均与前述的第一实施方式相同。此外，在以下说明中，关于本实施方式，围绕与前述实施方式的不同点进行说明，关于相同的事项则省略其说明。此外，在图8中，对与前述实施方式相同的构成标注了相同的符号。

图8所示的齿轮单元10B具有齿轮装置1B以及盖体11。齿轮装置1B具有配置于刚性齿轮2内侧的作为帽型的外齿轮的柔性齿轮3B。该柔性齿轮3B具有连接于筒状的躯干部31的一端部并向与轴线a相反的一侧突出的凸缘部32B(连接部)。在凸缘部32B上安装有未图示的输出轴。

这样的齿轮装置1B和前述的第一实施方式的齿轮装置1同样地安装有第一密封部件15、第二密封部件16。

通过以上说明的第三实施方式，也可以实现齿轮装置1B或齿轮单元10B的长寿命化。

以上，基于图示的实施方式对本发明的机器人及齿轮单元进行了说明，但本发明并不限定于此，各部的构成可以替换为具有相同功能的任意的构成。此外，也可以在本发明中增加其它任意构成物。此外，本发明的柔性齿轮的制造方法也可以增加任意的工序。

在前述的实施方式中，对机器人具备的基台为“第一部件”、第一臂为“第二部件”、并从第一部件向第二部件传送驱动力的齿轮装置进行了说明，但本发明并不限定于此，对第n(n为1以上的整数)臂为“第一部件”、第(n+1)臂为“第二部件”，并从第n臂和第(n+1)臂中一方向另一方传递驱动力的齿轮装置也是适用的。此外，还可以适用于从第二部件向第一部件传递驱动力的齿轮装置。

此外，在前述的实施方式中，对六轴的垂直多关节机器人进行了说明，但本发明只要是采用具有柔性齿轮的齿轮装置即可，并不限定于此，例如，机器人的关节数可以是任意的，此外，也可以适用于水平多关节机器人。

此外，本发明的齿轮单元也可以设置于机器人以外的任意的装置(具有驱动力传递部)。

Claims (10)

1.一种机器人，其特征在于，具备：

第一部件；

第二部件，构成为包括臂，并设置成能够相对于所述第一部件进行转动；以及

齿轮装置，从所述第一部件和所述第二部件中一方侧向另一方侧传递驱动力，

所述齿轮装置具有：

内齿轮；

外齿轮，设置有局部地与所述内齿轮啮合的外齿，并具有柔性的躯干部，所述躯干部在端部具备开口部，并呈筒状，所述外齿轮相对于所述内齿轮绕旋转轴相对地进行旋转；以及

波动发生器，与所述外齿轮的内周面接触，使所述内齿轮与所述外齿轮的啮合位置沿绕所述旋转轴的周向移动，

所述波动发生器具有：

凸轮，具有非圆形的外周面；以及

轴承，在所述外齿轮的内周面与所述凸轮的外周面之间配置成与所述外齿轮的内周面和所述凸轮的外周面接触，并构成为包括内圈、外圈和多个球，

所述第一部件具有与所述躯干部的所述开口部一侧的端部相对配置的相对体，

在所述外圈与所述相对体之间配置有第一密封部件。

2.根据权利要求1所述的机器人，其特征在于，

所述相对体设置于所述第一部件的内壁面。

3.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，

所述第一密封部件固定于所述外圈。

4.根据权利要求1或2所述的机器人，其特征在于，

所述第一密封部件固定于所述相对体。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的机器人，其特征在于，

在所述外圈的外周面与所述躯干部的内周面之间配置有第二密封部件。

6.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，

所述外圈的外周面具有配置有所述第二密封部件的凹部。

7.根据权利要求5所述的机器人，其特征在于，

所述躯干部的内周面具有配置有所述第二密封部件的凹部。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的机器人，其特征在于，

所述第一密封部件是弹性体。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的机器人，其特征在于，所述机器人具备：

第一润滑剂，配置于所述躯干部的外周面侧；以及

第二润滑剂，配置于所述躯干部的内周面侧，并且，润滑性能与所述第一润滑剂不同。

10.一种齿轮单元，其特征在于，具有：

内齿轮；

外齿轮，设置有局部地与所述内齿轮啮合的外齿，并具有柔性的躯干部，所述躯干部在端部具备开口部，并呈筒状，所述外齿轮相对于所述内齿轮绕旋转轴相对地进行旋转；

波动发生器，与所述外齿轮的内周面接触，使所述内齿轮与所述外齿轮的啮合位置沿绕所述旋转轴的周向移动；以及

相对体，与所述躯干部的所述开口部一侧的端部相对配置，

所述波动发生器具有：

凸轮，具有非圆形的外周面；以及

轴承，在所述外齿轮的内周面与所述凸轮的外周面之间配置成与所述外齿轮的内周面和所述凸轮的外周面接触，并构成为包括内圈、外圈和多个球，

在所述外圈与所述相对体之间配置有第一密封部件。