CN114623224A - 齿轮装置及机器人 - Google Patents

Abstract

提供齿轮装置及机器人，在隔膜与波动发生器的旋转轴方向的距离较短时也可以承受施加于隔膜的应力。齿轮装置(1)具有内齿轮(2)、外齿轮(3)、波动发生器(4)。外齿轮(3)具有圆筒部(31)、隔膜(32)、凸台部(35)，隔膜(32)具有第一连接部(321)、第二连接部(322)、以及隔膜主体(323)。旋转轴Ja方向上从圆筒部(31)的一方的开口端(34)到开口端(34)的相反侧的隔膜(32)的面(326)的长度与半径方向上从与第二连接部(322)连接的凸台部(35)的内周面(351)到圆筒部(31)的外周面(314)的长度的比为1.0以上且5.0以下。另外，当将隔膜(32)的内周端A的厚度设为t(A)、将外周端C的厚度设为t(C)时，t(C)≥t(A)。

Description

齿轮装置及机器人

技术领域

本发明涉及齿轮装置、具备齿轮装置的机器人。

背景技术

在专利文献1中公开了在波动减速器(齿轮装置)中用于降低高负载扭矩下的疲劳破坏的隔膜的厚度形状。

专利文献1：国际公开第2018/100701号

在波动减速器中，当外齿轮的隔膜与波动发生器的旋转轴方向的距离较短时，与距离较长的情况相比，施加于隔膜的力变大，疲劳破坏的可能性较高。在专利文献1中，未考虑隔膜与波动发生器的旋转轴方向的距离较短的情况。

发明内容

齿轮装置具备：内齿轮；外齿轮，与所述内齿轮局部地啮合且相对于所述内齿轮绕旋转轴进行相对旋转，所述外齿轮具有可挠性；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在绕所述旋转轴的周向上移动，其中，所述外齿轮具有圆筒部、向所述圆筒部的半径方向外侧延伸的隔膜、以及与所述隔膜的外周端一侧连接的环状的凸台部，所述隔膜具有与所述圆筒部的端部连接的第一连接部、与所述凸台部的内周面连接的第二连接部、以及与所述第一连接部及所述第二连接部连接的隔膜主体，在所述旋转轴方向上从所述圆筒部的一方的开口端到所述开口端的相反侧的所述隔膜的面的长度与在所述半径方向上从与所述第二连接部连接的所述凸台部的内周面到所述圆筒部的外周面的长度的比为1.0以上且5.0以下，当将所述隔膜的内周端的厚度设为t(A)、将所述外周端的厚度设为t(C)时，t(C)≥t(A)。

机器人具备：第一部件；第二部件，相对于所述第一部件进行转动；齿轮装置，传递使所述第二部件相对于所述第一部件进行相对转动的驱动力；以及驱动源，向所述齿轮装置输出所述驱动力。

附图说明

图1是示出实施方式所涉及的机器人的概略构成的侧视图。

图2是示出实施方式所涉及的齿轮装置的分解立体图。

图3是齿轮装置的纵剖视图。

图4是示出齿轮装置的齿的啮合状态的图。

图5是以包括旋转轴的平面剖切外齿轮时的半剖视图。

图6是示出隔膜的厚度与应力的关系的图。

附图标记说明

1…齿轮装置，2…内齿轮，3…外齿轮，4…波动发生器，31…圆筒部，32…隔膜，34…圆筒部的开口端，35…凸台部，100…机器人，110…作为第一部件的基台，120…作为第二部件的第一臂，171…作为驱动源的电机，313…外齿轮的内周面，314…圆筒部的外周面，321…第一连接部，322…第二连接部，323…隔膜主体，326…开口端的相反侧的隔膜的面，351…凸台部的内周面，A…隔膜的内周端，t(A)…内周端的厚度，B…隔膜的中央部，t(B)…中央部的厚度，C…隔膜的外周端，t(C)…外周端的厚度，D…圆筒部的端部，t(D)…端部的厚度，Ja…旋转轴，L1…从凸台部的内周面到圆筒部的外周面的长度，L2…从圆筒部的开口端到隔膜的面的长度。

具体实施方式

图1是示出本实施方式所涉及的机器人100的概略构成的侧视图。需要指出，下面，为了便于说明，在图1的图面中将上侧称为“上”、将下侧称为“下”。此外，将图1中的基台110侧称为“基端侧”、将其相反侧即末端执行器150侧称为“前端侧”。此外，在图1的图面中，将上下方向设为“铅垂方向”、将左右方向设为“水平方向”。而且，将后述的旋转轴Ja延伸的方向设为“轴向”。需要指出，本说明书中的“方向”包括沿着轴的一侧的方向及其相反方向的双方。

对机器人100进行简单说明。

图1所示的机器人100例如是用于精密设备、或构成精密设备的部件的供料、除料、搬运及组装等作业的机器人。如图1所示，机器人100具有基台110、第一臂120、第二臂130、作业头140、末端执行器150、以及配管160。需要指出，“转动”包括相对于某中心点向一个方向或向包括其相反方向的双向移动、以及相对于某中心点旋转。

对机器人100的各部进行简单说明。

基台110例如通过螺栓等固定于未图示的地面上。在基台110的内部设置有统一控制机器人100的控制装置190。此外，基台110连结有第一臂120，该第一臂120能够相对于基台110绕沿着铅垂方向的第一轴J1转动。即、第一臂120相对于基台110进行相对转动。

在基台110内设置有第一驱动部170。第一驱动部170具有：电机171(驱动源)，作为产生使第一臂120转动的驱动力的伺服电机等的第一电机；以及齿轮装置1，作为使电机171的旋转减速的第一减速器。齿轮装置1的输入轴与电机171的旋转轴连结，齿轮装置1的输出轴与第一臂120连结。因此，电机171进行驱动，当其驱动力经由齿轮装置1传递至第一臂120时，第一臂120绕第一轴J1在水平面内转动。

在第一臂120的前端部连结有能够相对于第一臂120绕第二轴J2转动的第二臂130。虽然没有图示，但是，在第二臂130内设置有第二驱动部，该第二驱动部具有产生使第二臂130转动的驱动力的第二电机、以及使第二电机的旋转减速的第二减速器。另外，通过第二电机的驱动力经由第二减速器而传递至第二臂130，从而第二臂130相对于第一臂120绕第二轴J2在水平面内转动。

在第二臂130的前端部配置有作业头140。作业头140具有花键轴141，该花键轴141插通在同轴地配置于第二臂130的前端部的未图示的花键螺母以及滚珠丝杠螺母中。花键轴141能够相对于第二臂130绕图1所示的第三轴J3旋转，并且，能够在上下方向上移动。

虽然没有图示，但是，在第二臂130内配置有旋转电机及升降电机。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绕沿着铅垂方向的第三轴J3正反旋转。

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至滚珠丝杠螺母，当滚珠丝杠螺母正反旋转时，花键轴141进行上下移动。

在花键轴141的前端部连结有末端执行器150。作为末端执行器150，并没有特别的限定，例如，可以列举出把持被搬运物的末端执行器、对被加工物进行加工的末端执行器等。

与第二臂130内配置的各电子部件、例如第二电机、旋转电机、升降电机等连接的多条布线通过连结第二臂130与基台110的配管160内而被引绕至基台110内。而且，多条布线通过被集中于基台110内，从而和电机171及未图示的编码器所连接的布线一起被引绕至设置于基台110内的控制装置190。

如上所述，机器人100具备：作为第一部件的基台110；第一臂120，作为设置为能够相对于基台110进行转动的第二部件；齿轮装置1，从基台110及第一臂120的一侧向另一侧传递驱动力；以及电机171，作为向齿轮装置1输出驱动力的驱动源。

需要指出，也可以将第一臂120及第二臂130共同作为“第二部件”。此外，“第二部件”除了第一臂120及第二臂130之外，还可以包括作业头140及末端执行器150。

此外，在本实施方式中，第一减速器由齿轮装置1构成，但是，第二减速器也可以由齿轮装置1构成，此外，还可以是第一减速器及第二减速器的双方由齿轮装置1构成。在第二减速器由齿轮装置1构成的情况下，也可以将第一臂120作为“第一部件”、将第二臂130作为“第二部件”。

此外，在本实施方式中，电机171及齿轮装置1设置于基台110，但是，也可以将电机171及齿轮装置1设置于第一臂120。在这种情况下，使齿轮装置1的输出轴与基台110连结即可。

需要指出，本实施方式的机器人100举例示出了水平多关节机器人，但是，本发明的机器人并不限定于此，例如，机器人的关节数是任意的，此外，也可以应用于垂直多关节机器人。

图2是示出本实施方式所涉及的齿轮装置1的分解立体图。图3是齿轮装置1的纵剖视图。图4是示出齿轮装置1的齿的啮合状态的图。需要指出，在之后的各图中，为了便于说明，根据需要对各部的尺寸适当地进行了夸大图示，各部的尺寸也不一定与实际的尺寸一致。此外，在图2中，为了便于图示，省略了外齿轮3的一部分，具体而言，省略了隔膜32。

对齿轮装置1进行说明。

图2所示的齿轮装置1是波动齿轮装置，例如用作减速器。该齿轮装置1具有内齿轮2、设置于内齿轮2的内侧的呈礼帽形状且具有可挠性的外齿轮3、以及设置于外齿轮3的内侧且具备轴承42的波动发生器4。此外，虽然没有图示，但是，在齿轮装置1的各部，具体而言，在内齿轮2与外齿轮3的啮合部、外齿轮3与波动发生器4的嵌合部等处适当地配置有润滑油等润滑剂。

内齿轮2、外齿轮3及波动发生器4中的一个与前述的机器人100的基台110连接，另一个与前述的机器人100的第一臂120连接。在本实施方式中，内齿轮2固定于基台110，外齿轮3与第一臂120连接，波动发生器4与电机171的旋转轴(省略图示)连接。

因此，当电机171的旋转轴旋转时，波动发生器4以与电机171的旋转轴相同的旋转速度进行旋转。另外，内齿轮2及外齿轮3彼此齿数不同，因此，在彼此的啮合位置在周向上移动的同时，由于它们的齿数差引起绕旋转轴Ja进行相对旋转。在本实施方式中，内齿轮2的齿数比外齿轮3的齿数多，因此，可以通过比电机171的旋转轴的旋转速度低的旋转速度使外齿轮3旋转。即、可以实现将波动发生器4作为输入轴侧、将外齿轮3作为输出轴侧的减速器。

需要指出，内齿轮2、外齿轮3及波动发生器4的连接方式并不限定于前述的方式，例如，即便是使外齿轮3固定于基台110，使内齿轮2与第一臂120连接，也可以将齿轮装置1用作减速器。此外，即便是使外齿轮3与电机171的旋转轴连接，也可以将齿轮装置1用作减速器，在这种情况下，也可以使波动发生器4固定于基台110，使内齿轮2与第一臂120连接。

对齿轮装置1的构成进行简单说明。

如图2～图4所示，内齿轮2是由实质上不会在径向上挠曲的刚体构成的齿轮，是具有内齿23的环状的齿轮。在本实施方式中，内齿轮2为正齿轮。因此，内齿23具有平行于旋转轴Ja的齿线。需要指出，内齿23的齿线也可以相对于旋转轴Ja倾斜。即、内齿轮2也可以是斜齿轮、或者人字齿轮。

外齿轮3插通于内齿轮2的内侧。外齿轮3是具有能够在径向上挠曲变形的可挠性的齿轮，是具有与内齿轮2的内齿23啮合的外齿33的齿轮。此外，外齿轮3的齿数比内齿轮2的齿数少。这样，可以通过外齿轮3及内齿轮2的齿数彼此不同来实现减速器。

在本实施方式中，外齿轮3呈所谓的礼帽型，在图3的轴向右端具有开口端34。这里，外齿轮3具有呈绕旋转轴Ja的圆筒状的圆筒部31。该圆筒部31具备作为开口端34侧的部位的外齿形成部311、以及作为开口端34的相反侧的部位且具有固定的厚度的圆筒状的主体部312。需要指出，在外齿形成部311的外周面侧的部分形成有外齿33。

此外，外齿轮3除了圆筒部31之外，还具有与圆筒部31连接且向圆筒部31的半径方向外侧延伸的隔膜32。此外，外齿轮3具有与隔膜32连接的环状的凸台部35。

未图示的输出轴通过例如螺钉等固定件固定于外齿轮3的凸台部35。由此，输出轴与外齿轮3连接。需要指出，输出轴与外齿轮3的连接方法并不限定于此。

如图3、图4所示，波动发生器4配置于外齿轮3的内侧，能够绕旋转轴Ja旋转。另外，如图4所示，波动发生器4通过使外齿轮3的横剖面变形为设为长轴La及短轴Lb的椭圆形或长圆形，从而使外齿33与内齿轮2的内齿23啮合。外齿轮3及内齿轮2能够彼此绕相同的旋转轴Ja进行旋转，彼此内外啮合。

如前所述，外齿轮3的圆筒部31具有外齿形成部311及主体部312。外齿形成部311为图3所示的开口端34侧的端部且为设置有外齿33的部分。此外，主体部312是圆筒部31中的位于隔膜32侧的部分。其中，外齿形成部311是产生锥旋(Corning)导致的大的变形的部分。锥旋意指如下所述的三维变形：在图4所示的长轴La的位置，圆筒部31相对于旋转轴Ja向外侧扩展，在短轴Lb的位置，圆筒部31相对于旋转轴Ja向内侧收窄。在波动发生器4嵌合于外齿轮3时，外齿形成部311比主体部312变形更大。

波动发生器4嵌入外齿轮3的外齿形成部311。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递增。凸轮41具有绕旋转轴Ja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。当从沿着旋转轴Ja的方向观察时，在图4的图面中，凸轮部412的外周面呈将上下方向设为长轴La、将左右方向设为短轴Lb的椭圆形或长圆形。轴承42具有：嵌入凸轮41且具有可挠性的内圈421及外圈423；以及配置于它们之间的多个滚珠422。

内圈421嵌入凸轮41的凸轮部412的外周面，沿着凸轮部412的外周面弹性变形为椭圆形或长圆形。随之，外圈423也弹性变形为椭圆形或长圆形。如图3所示，外圈423的外周面与圆筒部31的内周面313抵接。此外，多个滚珠422被未图示的保持器保持，以使在内圈421的周向上的彼此的间隔保持为恒定。

这样的波动发生器4随着凸轮41绕旋转轴Ja旋转而改变凸轮部412的朝向，并随之使外圈423变形。由此，使内齿轮2及外齿轮3的彼此的啮合位置在周向上移动。此时，内圈421固定地设置于凸轮部412的外周面，因此，变形方式不会改变。

图5是以包括旋转轴Ja的平面剖切外齿轮3时的半剖视图。需要指出，在图5中，省略了旋转轴Ja的图示。

对外齿轮3进行详细说明。

如前所述，外齿轮3的圆筒部31具备一端为开口端34的外齿形成部311、以及外齿形成部311到隔膜32之间的恒定厚度的主体部312。在外齿形成部311的外周面侧的部分形成有外齿33。

在本实施方式中，将主体部312的厚度设为恒定，但是，例如，也可以将主体部312的剖面形状设定为从隔膜32侧朝向外齿形成部311壁厚递减。

隔膜32具有与圆筒部31的端部D连接且弯曲的第一连接部321、与凸台部35的内周面351连接的第二连接部322、以及与第一连接部321及第二连接部322连接的隔膜主体323。

换言之，第一连接部321与隔膜主体323的内周端A连续，从朝向半径方向的内方的方向开始沿着旋转轴Ja向朝向圆筒部31的方向弯曲。另外，圆筒部31的端部D与第一连接部321相连。换言之，第二连接部322从隔膜主体323的外周端C向半径方向的外方延伸且与凸台部35的内周面351相连。隔膜主体323在作为与旋转轴Ja正交的方向的半径方向上延伸。

这里，圆筒部31的端部D是第一连接部321的圆筒部31侧的开始弯曲的部位。详细而言，圆筒部31的端部D是第一连接部321的凹圆弧54的圆筒部31侧的开始弯曲的部位。在隔膜32的外周端C中，第二连接部322的隔膜主体323的凸台部35突出一侧的面是从隔膜主体323朝向凸台部35开始弯曲的部位。隔膜32的内周端A是第一连接部321的隔膜主体323侧的开始弯曲的部位。详细而言，隔膜32的内周端A是第一连接部321的凹圆弧54的隔膜主体323侧的开始弯曲的部位。

在本实施方式中，例如，相对于旋转轴Ja，在半径方向上，与第二连接部322连接的凸台部35的内周面351至圆筒部31的外周面314的长度L1为8mm以上且20mm以下。此外，在旋转轴Ja方向上，圆筒部31的一方的开口端34至开口端34的相反侧的隔膜32(隔膜主体323)的面326的长度L2为20mm以上且40mm以下。

因此，在旋转轴Ja方向上圆筒部31的一方的开口端34至隔膜32(隔膜主体323)的面326的长度L2与在半径方向上凸台部35的内周面351至圆筒部31的外周面314的长度L1的比为1.0以上且5.0以下。这样，本实施方式的齿轮装置1为在旋转轴Ja方向上外齿轮3的隔膜32与波动发生器4的距离变短的扁平方式的小型的装置。

对外齿轮3进行更加详细的说明。

当在剖面上进行观察时，如图5所示，由与旋转轴Ja平行地延伸的外侧直线53规定外齿轮3的圆筒部31的主体部312的外周面314中从与外齿形成部311相连的部位51至主体部312的端部D。当在剖面上进行观察时，主体部312的内周面313也是由与旋转轴Ja平行地延伸的内侧直线52所规定的。因此，通过外侧直线53及内侧直线52规定了恒定厚度的主体部312。

当在剖面上进行观察时，与主体部312相连的隔膜32的第一连接部321的外周面由凹圆弧54所规定。凹圆弧54的一端在主体部312的端部D的位置处与外侧直线53平滑地相连。当在剖面上进行观察时，第一连接部321的内周面被超过端部D而延伸的内侧直线52的直线部52a、与该直线部52a平滑地相连的凸圆弧55、以及与凸圆弧55的另一端平滑地相连且向半径方向的外方延伸的直线部56a所规定。

这里，在第一连接部321中，将内周端A至端部D之间的连接部中央位置设为E。在第一连接部321中，使外侧的凸圆弧55的曲率半径小于内侧的凹圆弧54的曲率半径。第一连接部321的壁厚在连接部中央位置E处为最大，从内周端A到连接部中央位置E递增，从连接部中央位置E到端部D递减。

当在剖面上进行观察时，如图5所示，与第一连接部321相连的隔膜主体323的圆筒部31侧的面327由凹曲线57所规定。

这里，将隔膜主体323中的内周端A至外周端C之间的大致的中央部设为B。凹曲线57例如由规定从内周端A到中央部B的凹圆弧57a、以及规定从中央部B到外周端C的凹圆弧57b构成。凹圆弧57a的一端在内周端A的位置处与凹圆弧54平滑地相连，另一端与凹圆弧57b平滑地相连。

当在剖面上进行观察时，如图5所示，与第一连接部321相连的隔膜主体323的圆筒部31侧的相反侧的面326由从直线部56a的端开始超过内周端A而延伸的直线部56所规定。直线部56沿着与旋转轴Ja正交的半径方向延伸至外周端C的位置。

凹曲线57和直线部56所规定的隔膜主体323的厚度在中央部B处最薄，从中央部B朝向内周端A递增，从中央部B朝向外周端C递增。

然后，当在剖面上进行观察时，与隔膜主体323的外周端C相连的第二连接部322的圆筒部31侧的面由凹曲线57的凹圆弧57b中的超过外周端C而延伸的圆弧所规定。当在剖面上进行观察时，凹圆弧57b的端与规定凸台部35的相同侧的面的直线部58相连。

当在剖面上进行观察时，第二连接部322的圆筒部31侧的面的相反侧的面由在外周端C的位置处与直线部56的端平滑地相连的凹圆弧59所规定。凹圆弧59的另一端与凸台部35的内周面351平滑地相连。凹圆弧59以规定的曲率半径而形成。

图6是示出隔膜32的厚度与应力的关系的图。详细而言，在图6中，在将隔膜32的内周端A的厚度设为t(A)、将外周端C的厚度设为t(C)时，横轴为t(A)/t(C)，纵轴为施加于从内周端A到外周端C的区域的最大的负载应力。需要指出，由于负载应力施加在内周端A上比施加在外周端C上多，因此，纵轴也可以作为施加在内周端A上的负载应力。

如图6所示，当隔膜32的内周端A的厚度t(A)与隔膜32的外周端C的厚度t(C)的比t(A)/t(C)为0.7到1时，施加于内周端A的负载应力增加，但并非极端增加。但是，当t(A)/t(C)大于1时，换言之，当内周端A的厚度t(A)大于外周端C的厚度t(C)时，可以判断出施加于内周端A的负载应力急剧地增加。再换言之，当外周端C的厚度t(C)小于内周端A的厚度t(A)时，应力也急剧地施加于外周端C。

因此，隔膜32的内周端A的厚度t(A)相对于隔膜32的外周端C的厚度t(C)为：

t(C)≥t(A)，

此外，优选为0.7＜t(A)/t(C)≤1.0。

更优选为0.83≤t(A)/t(C)≤0.98。

需要指出，在本实施方式中，设定为：当将隔膜32中的内周端A、中央部B、外周端C、端部D的厚度分别设为t(A)、t(B)、t(C)、t(D)时，

t(C)≥t(A)＞t(D)＞t(B)。

详细而言，优选将四个部位(内周端A、中央部B、外周端C、端部D)中最厚的外周端C的厚度t(C)作为基准，对内周端A、中央部B、端部D的厚度进行如下所述的设定。

如前所述，隔膜32的内周端A的厚度t(A)相对于隔膜32的外周端C的厚度t(C)为：

t(C)≥t(A)，

优选为0.7＜t(A)/t(C)≤1.0，

更优选为0.83≤t(A)/t(C)≤0.98。

隔膜32的中央部B的厚度t(B)相对于隔膜32的外周端C的厚度t(C)为：

t(C)≥t(A)＞t(B)，

优选为0.5＜t(B)/t(C)＜0.9，

更优选为0.55≤t(B)/t(C)≤0.65。

圆筒部31的端部D的厚度t(D)相对于隔膜32的外周端C的厚度t(C)为：

t(C)≥t(A)＞t(D)，

优选为0.5＜t(D)/t(C)＜1.0，

更优选为0.6≤t(D)/t(C)≤0.9。

此外，隔膜32的中央部B的厚度t(B)与圆筒部31的端部D的厚度t(D)为：

t(B)＜t(D)。

根据本实施方式，可以获得以下的效果。

本实施方式的齿轮装置1具有内齿轮2、外齿轮3、波动发生器4。另外，外齿轮3具有圆筒部31、隔膜32、凸台部35。隔膜32具有与圆筒部31的端部D连接的第一连接部321、与凸台部35的内周面351连接的第二连接部322、以及与第一连接部321及第二连接部322连接的隔膜主体323。此外，圆筒部31的端部D是第一连接部321的圆筒部31侧的开始弯曲的部位。此外，隔膜32的外周端C是第二连接部322的隔膜主体323侧的开始弯曲的部位。此外，隔膜32的内周端A是第一连接部321的隔膜主体323侧的开始弯曲的部位。需要指出，在旋转轴Ja方向上从圆筒部31的一方的开口端34到开口端34的相反侧的隔膜32的面的长度与在半径方向上从与第二连接部322连接的凸台部35的内周面351到圆筒部31的外周面314的长度的比为1.0以上且5.0以下。另外，当将隔膜32的内周端A的厚度设为t(A)、将外周端C的厚度设为t(C)时，t(C)≥t(A)。

根据该构成，在齿轮装置1中，在旋转轴Ja方向上从圆筒部31的开口端34到隔膜32的面326的长度与在半径方向上从凸台部35的内周面351到圆筒部31的外周面314的长度的比为1.0以上～5.0以下。这样，当外齿轮3的隔膜32与波动发生器4的旋转轴Ja方向上的距离较短时，由于t(C)≥t(A)，从而可以承受施加于隔膜32的应力。因此，当隔膜32与波动发生器4的旋转轴Ja方向上的距离较短时，可以应对施加于隔膜32的应力，从而可以实现齿轮装置1的小型化。

在本实施方式的齿轮装置1中，隔膜32的内周端A的厚度t(A)相对于隔膜32的外周端C的厚度t(C)为0.7＜t(A)/t(C)≤1.0，更优选为0.83≤t(A)/t(C)≤0.98。

根据该构成，齿轮装置1可以进一步承受施加于隔膜32的应力。

在本实施方式的齿轮装置1中，当将隔膜32的内周端A和外周端C的中央部B的厚度设为t(B)时，为t(C)≥t(A)＞t(B)。此外，隔膜32的中央部B的厚度t(B)相对于隔膜32的外周端C的厚度t(C)为0.5＜t(B)/t(C)＜0.9，更优选为0.55≤t(B)/t(C)≤0.65。

根据该构成，在齿轮装置1中，除了隔膜32的内周端A和外周端C之外，中央部B也易于变形，通过分散并减轻对内周端A、外周端C的应力集中，可以抑制隔膜32的疲劳破坏。

在本实施方式的齿轮装置1中，当将圆筒部31的端部D的厚度设为t(D)时，为t(C)≥t(A)＞t(D)。此外，圆筒部31的端部D的厚度t(D)相对于隔膜32的外周端C的厚度t(C)为0.5＜t(D)/t(C)＜1.0，更优选为0.6≤t(D)/t(C)≤0.9。

根据该构成，在齿轮装置1中，通过使圆筒部31的端部D比隔膜32的外周端C薄，从而圆筒部31的端部D也易于变形，通过分散并减轻对隔膜的内周端A、外周端C的应力集中，可以抑制隔膜32的疲劳破坏。

在本实施方式的齿轮装置1中，隔膜32的中央部B的厚度t(B)与圆筒部31的端部D的厚度t(D)为t(B)＜t(D)。

在齿轮装置1中，在外齿轮3的各剖面上施加基于负载扭矩的旋转方向上的剪切应力。此外，当距离旋转轴Ja的半径方向的距离小时，剪切应力变大。因此，在距离旋转轴Ja的距离比距离圆筒部31的端部D更远的隔膜32的中央部B，与圆筒部31的端部D相比，剪切应力变小。由此，即便是使隔膜32的中央部B的厚度t(B)比圆筒部31的端部D的厚度t(D)薄，也可以承受剪切应力。

本实施方式的机器人100具备：第一部件(基台110)；第二部件(第一臂120)，相对于第一部件(基台110)进行转动；齿轮装置1，传递使第二部件(第一臂120)相对于第一部件(基台110)进行相对转动的驱动力；以及驱动源(电机171)，向齿轮装置1输出驱动力。需要指出，也可以将第一臂120及第二臂130共同作为“第二部件”。此外，“第二部件”除了第一臂120及第二臂130之外，还可以包括作业头140及末端执行器150。

在齿轮装置1中，当外齿轮3的隔膜32与波动发生器4的旋转轴Ja方向上的距离较短时，即便是施加于隔膜32的应力变大也可以承受，因此，可以实现小型化。因此，在具备第一部件、第二部件、齿轮装置1以及驱动源的机器人100中，也可以实现小型化。

Claims (9)

1.一种齿轮装置，其特征在于，具备：

内齿轮；

外齿轮，与所述内齿轮局部地啮合且相对于所述内齿轮绕旋转轴进行相对旋转，所述外齿轮具有可挠性；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在绕所述旋转轴的周向上移动，

其中，所述外齿轮具有圆筒部、向所述圆筒部的半径方向外侧延伸的隔膜、以及与所述隔膜的外周端一侧连接的环状的凸台部，

所述隔膜具有与所述圆筒部的端部连接的第一连接部、与所述凸台部的内周面连接的第二连接部、以及与所述第一连接部及所述第二连接部连接的隔膜主体，

在所述旋转轴方向上从所述圆筒部的一方的开口端到所述开口端的相反侧的所述隔膜的面的长度与在所述半径方向上从与所述第二连接部连接的所述凸台部的内周面到所述圆筒部的外周面的长度的比为1.0以上且5.0以下，

当将所述隔膜的内周端的厚度设为t(A)、将所述外周端的厚度设为t(C)时，

t(C)≥t(A)。

2.根据权利要求1所述的齿轮装置，其特征在于，

0.7＜t(A)/t(C)≤1.0。

3.根据权利要求1所述的齿轮装置，其特征在于，

0.83≤t(A)/t(C)≤0.98。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的齿轮装置，其特征在于，

当将所述隔膜的所述内周端和所述外周端的中央部的厚度设为t(B)时，t(C)≥t(A)＞t(B)，且，

0.5＜t(B)/t(C)＜0.9。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的齿轮装置，其特征在于，

当将所述隔膜的所述内周端和所述外周端的中央部的厚度设为t(B)时，t(C)≥t(A)＞t(B)，且，

0.55≤t(B)/t(C)≤0.65。

6.根据权利要求1所述的齿轮装置，其特征在于，

当将所述圆筒部的所述端部的厚度设为t(D)时，

t(C)≥t(A)＞t(D)，且，

0.5＜t(D)/t(C)＜1.0。

7.根据权利要求1所述的齿轮装置，其特征在于，

当将所述圆筒部的所述端部的厚度设为t(D)时，

t(C)≥t(A)＞t(D)，且，

0.6≤t(D)/t(C)≤0.9。

8.根据权利要求6或7所述的齿轮装置，其特征在于，

t(B)＜t(D)。

9.一种机器人，其特征在于，具备：

第一部件；

第二部件，相对于所述第一部件进行转动；

权利要求1至8中任一项所述的齿轮装置，传递使所述第二部件相对于所述第一部件进行相对转动的驱动力；以及

驱动源，向所述齿轮装置输出所述驱动力。

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