CN116464741A - 机器人的关节结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在使减速装置的一部分与第1机器人部件在径向上压接时能够抑制对内齿轮与外齿轮的啮合带来不良影响的技术。一种机器人的关节结构，其具备：第1机器人部件(14)；第2机器人部件；及减速装置，组装在连结第1机器人部件(14)与第2机器人部件的关节部，其中，减速装置具备：外齿轮；内齿轮(32)，与外齿轮啮合；及固定部件(34)，固定在第1机器人部件上且设置成无法与内齿轮相对旋转，通过第1紧固部件(B1)的紧固使得第1机器人部件的内周面与固定部件(34)的外周面压接，由此，固定部件固定在第1机器人部件，从径向观察时，第1紧固部件的轴向范围(A1)的至少一部分不与内齿轮的内齿(32b)重叠。

Description

机器人的关节结构

本申请主张基于2022年1月12日申请的日本专利申请第2022-002974号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

技术领域

本发明涉及一种机器人的关节结构。

背景技术

专利文献1公开了一种关节结构，其具备：第1机器人部件；第2机器人部件；及减速装置，组装在连结第1机器人部件及第2机器人部件的关节部。

专利文献1：日本特开2019-181623号公报

作为客户的需要，将减速装置固定于第1机器人部件的固定方式有各种各样的要求。作为其一例，有一种使减速装置的一部分与第1机器人部件在径向上压接的固定方式。若采用该固定方式，则对内齿轮与外齿轮的啮合带来不良影响的径向荷载会作用于减速装置。目前，尚未提出有对该问题进行研究的技术。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种在使减速装置的一部分与第1机器人部件在径向上压接时能够抑制对内齿轮与外齿轮的啮合带来不良影响的技术。

本发明的机器人的关节结构具备：第1机器人部件；第2机器人部件；及减速装置，组装在连结所述第1机器人部件与所述第2机器人部件的关节部，其中，所述减速装置具备：外齿轮；内齿轮，与所述外齿轮啮合；及固定部件，固定在所述第1机器人部件上且设置成无法与所述内齿轮相对旋转，通过第1紧固部件的紧固使得所述第1机器人部件的内周面与所述固定部件的外周面压接，由此，所述固定部件固定在所述第1机器人部件上，从径向观察时，所述第1紧固部件的轴向范围的至少一部分不与所述内齿轮的内齿重叠。

根据本发明，能够抑制对内齿轮与外齿轮的啮合带来不良影响。

附图说明

图1是表示第1实施方式的关节结构的侧视剖视图。

图2是表示第1实施方式的关节结构的一部分的侧视剖视图。

图3是表示第1实施方式的关节结构的一部分的另一侧视剖视图。

图4是表示第2实施方式的关节结构的侧视剖视图。

图5是表示第2实施方式的关节结构的立体图。

图6是示意地表示图4的X-X截面的一部分的剖视图。

图中：B1-第1紧固部件，B2-第2紧固部件，B3-第3紧固部件，B4-第4紧固部件，10-关节结构，12-机器人，14-第1机器人部件，16-第2机器人部件，18-关节部，20-减速装置，30-外齿轮，32-第1内齿轮，32b-第1内齿，33-第2内齿轮，33b-第2内齿，34-固定部件，36-主轴承，38-轴承壳体，40-同步部件，46-内齿部件。

具体实施方式

以下，对实施方式进行说明。对相同的构成要件标注相同的符号，并省略重复说明。在各附图中，为了便于说明，适当省略、扩大或缩小构成要件。根据符号的方向观察附图。

(第1实施方式)

参考图1。使用本实施方式的关节结构10的机器人12为多关节机器人，其作为工业用机器人、服务机器人(例如，烹饪机器人、家务机器人、医疗机器人等)等而使用。虽未图示，机器人12具备基座及支承于基座且串联连结的多个臂。

机器人的关节结构10具备：第1机器人部件14及第2机器人部件16；以及致动器22，包含组装在连结第1机器人部件14及第2机器人部件16的关节部18的减速装置20。第1机器人部件14及第2机器人部件16分别成为机器人12的臂及基座中的任一个。在此，示出了第1机器人部件14及第2机器人部件16均成为臂的例子，但其中一个也可以成为基座。本实施方式的第1机器人部件14成为支承致动器22的支承部件，第2机器人部件16成为被致动器22驱动的被驱动部件。

本实施方式的第1机器人部件14具备：筒状的第1外壳14a，容纳减速装置20；及第2外壳14b，容纳驱动装置26。本实施方式的第1外壳14a和第2外壳14b是不同的部件，其通过螺栓等固定在一起。第2机器人部件16具备设置在第1外壳14a的轴向X上的延长上的筒状的第3外壳16a。

致动器22除了具备减速装置20以外，还具备向减速装置20输入旋转动力的驱动装置26。本实施方式的驱动装置26为马达，但其具体例并不受特别限定，也可以是齿轮马达或发动机等。致动器22形成有沿轴向X(在后面叙述)贯穿致动器22的空心部22a。在空心部22a中插通有用于机器人12的电缆等配线部件。

减速装置20具备：输入轴28，从驱动装置26输入旋转动力；外齿轮30，被输入轴28驱动；及多个内齿轮32、33，与外齿轮30啮合。此外，减速装置20还具备：固定部件34，以无法与内齿轮32相对旋转的方式设置并固定在第1机器人部件14上；主轴承36，将第1机器人部件14与第2机器人部件16连结(支承)成能够相对旋转；轴承壳体38，容纳主轴承36；及同步部件40，固定在第2机器人部件16并能够与外齿轮30的自转成分同步。这些固定部件34、主轴承36、轴承壳体38及同步部件40的相关说明将在后面叙述，首先对周边结构进行说明。

在本说明书中，将沿着内齿轮32的中心C32的方向称为轴向X，将以其中心C32为中心的圆的半径方向及圆周方向分别简称为径向及周向。并且，为了便于说明，将轴向X上的一侧(图1的右侧)称为输入侧，将轴向X上的另一侧称为输入相反侧。

外齿轮30及内齿轮32、33构成输出对输入轴28的旋转进行减速后的输出旋转的齿轮机构。在齿轮机构中，通过由输入轴28驱动外齿轮30，能够使外齿轮30及内齿轮32、33中的一个自转。本实施方式的减速装置20是外齿轮30成为挠曲齿轮的挠曲啮合式减速装置。并且，本实施方式的减速装置20是内齿轮32、33具有第1内齿轮32及第2内齿轮33的筒型的挠曲啮合式减速装置。第1内齿轮32经由固定部件34以无法与第1机器人部件14相对旋转的方式连结于第1机器人部件14。第2内齿轮33经由同步部件40以无法与第2机器人部件相对旋转的方式连结于第2机器人部件16。在本实施方式中，第1内齿轮32成为以相对于支承部件(第1机器人部件14)不进行旋转的方式固定的静止侧内齿轮。并且，第2内齿轮33成为输出输出旋转从而驱动被驱动部件(第2机器人部件16)的驱动侧内齿轮。

输入轴28设置成能够从驱动装置26的输出轴26a传递旋转动力。为了实现这一点，本实施方式的输入轴28使用连接部件42能够一体旋转地连接于输出轴26a。输入轴28具备齿轮驱动部28a，该齿轮驱动部28a以自身的旋转中心线C28为中心进行旋转从而驱动外齿轮30。挠曲啮合式减速装置20中使用的输入轴28的齿轮驱动部28a是使外齿轮30挠曲变形从而驱动外齿轮30的起振体。成为起振体的齿轮驱动部28a在与轴向X正交的截面上呈椭圆形形状。这里的“椭圆”并不只限于几何学严格意义上的椭圆，还包含大致椭圆。

成为挠曲齿轮的外齿轮30是通过输入轴28的齿轮驱动部28a的旋转而能够挠曲变形的具有挠性的筒状部件。外齿轮30经由配置在其与输入轴28的齿轮驱动部28a之间的齿轮轴承44以与输入轴28相对旋转自如的方式支承于输入轴28。本实施方式的齿轮轴承44是双列轴承，但其种类并不受特别限定，例如，也可以是滚子轴承、滚针轴承及球轴承等单列轴承等。

与成为挠曲齿轮的外齿轮30不同，本实施方式的内齿轮32、33具有不会随着输入轴28的旋转而变形程度的刚性。第1内齿轮32作为第1内齿部件46的一部分而设置在第1内齿部件46的内周部。第1内齿部件46由与第1内齿轮32相同的材料与第1内齿轮32形成为一体。第1内齿轮32通过在设置于第1内齿部件46的第1环状部32a的内周部设置多个第1内齿32b而构成。第2内齿轮33作为第2内齿部件47的一部分而设置在第2内齿部件47的内周部。第2内齿部件47由与第2内齿轮33相同的材料与第2内齿轮33形成为一体。第2内齿轮33通过在设置于第2内齿部件47的第2环状部33a的内周部设置多个第2内齿33b而构成。

接着，对上述减速装置20的相关动作进行说明。在挠曲啮合式减速装置20的情况下，若成为起振体的输入轴28的齿轮驱动部28a旋转，则外齿轮30(挠曲齿轮)挠曲变形，从而成为与该齿轮驱动部28a的形状相匹配的椭圆形形状。如此，若外齿轮30挠曲变形，则外齿轮30与内齿轮32、33的啮合位置沿输入轴28的旋转方向发生变化。在本例子中，第1内齿轮32的齿数(例如，102个)设为相比外齿轮30的齿数(例如，100个)多2×n个(n为正整数)，第2内齿轮33的齿数则与外齿轮30的齿数相同。因此，输入轴28每旋转一次，外齿轮30自转相当于第1内齿轮32和外齿轮30的齿数差的量，其自转成分从成为驱动侧内齿轮的第2内齿轮33输出到成为被驱动部件的第2机器人部件16。此时，输出对输入轴28的输入旋转以对应于外齿轮30和内齿轮32、33的齿数的减速比进行减速后的输出旋转。

参考图2，对固定部件34等进行说明。固定部件34相对于第1内齿轮32(第1内齿部件46)配置在输入侧。本实施方式的固定部件34为与第1内齿轮32(第1内齿部件46)不同的另一部件。固定部件34呈围绕第1内齿轮32的中心C32连续的圆盘状，输入轴28贯穿其内侧。

通过第1紧固部件B1的紧固使得第1机器人部件14的内周面与固定部件34的外周面在径向上压接，由此，固定部件34以与第1机器人部件14无法相对旋转的方式固定在第1机器人部件14。这里的“紧固部件的紧固”是指：通过向多个被紧固部件施加沿第1紧固部件B1的轴部的紧固力从而紧固多个被紧固部件。本实施方式的第1紧固部件B1在径向上紧固作为多个被紧固部件的第1机器人部件14和固定部件34。这里的“在径向上紧固”是指：通过施加沿径向的紧固力来紧固多个被紧固部件。

固定部件34由杨氏模量[N/mm²]大于第1内齿部件46(即，第1内齿轮32)的杨氏模量的材料制成。为了实现这一点，例如，可以由树脂系材料制成第1内齿部件46，由金属系材料制成固定部件34。树脂系材料是指以树脂为主要材料的材料。树脂系材料例如可以是通用工程塑料、特殊工程塑料等仅使用了树脂的材料，也可以是碳纤维增强树脂、玻璃纤维增强树脂等使用了树脂的复合材料。金属系材料是指以金属为主要材料的材料。金属系材料例如可以是铁系材料、铝系材料、合金等仅使用了金属的材料，也可以是纤维增强金属等使用了金属的复合材料。另外，各部件的材料并不受特别限定，但在本实施方式中，不仅是第1内齿轮46由树脂系材料制成，第2内齿轮47及同步部件40也由树脂系材料制成，从而实现了轻型化。另一方面，轴承壳体38由杨氏模量大于第1内齿轮32的杨氏模量的材料(例如，金属系材料)制成。

本实施方式的第1紧固部件B1为螺栓，但其具体例并不受特别限定，例如也可以是柳钉(例如，盲铆钉)等。第1机器人部件14具备第1锪孔14c，所述第1锪孔14c设置在第1机器人部件14的外周面上并且容纳第1紧固部件B1的头部。第1锪孔14c形成为在第1机器人部件14的第1外壳14a上朝向径向内侧凹陷的凹部。固定部件34具备用于使第1紧固部件B1沿径向拧入的第1内螺纹孔34a。

假设第1紧固部件B1的轴向范围为A1。从径向观察时，轴向范围A1的至少一部分不与第1内齿轮32的第1内齿32b重叠。在本实施方式中，从径向观察时，整个轴向范围A1不与第1内齿32b重叠。为了满足该条件，本实施方式的第1紧固部件B1配置在比第1内齿32b更靠输入侧。

第1机器人部件14具备第1内台阶部14d，所述第1内台阶部14d从输入侧与固定部件34接触从而能够在轴向X上定位固定部件34。固定部件34通过在与第1机器人部件14的第1内台阶部14d接触的状态下沿径向拧入第1紧固部件B1从而固定在第1机器人部件14。

参考图1。本实施方式的固定部件34通过第2紧固部件B2以无法与第1内齿轮32(第1内齿部件46)相对旋转的方式设置在第1内齿轮32。本实施方式的第2紧固部件B2为螺栓，但其具体例并不受特别限定，例如，也可以是柳钉(例如，盲铆钉等)等。第2紧固部件B2在轴向X上紧固第1内齿轮32和固定部件34，使得第1内齿轮32和固定部件34无法相对旋转。第1内齿部件46具备用于使第2紧固部件B2沿轴向拧入的第2内螺纹孔46a。第1内齿部件46具有比第1内齿轮32的第1内齿32b更向输入侧突出的第1突出部46b。第2内螺纹孔46a形成在包含第1突出部46b在内的轴向范围内。固定部件34具备第2锪孔34b，所述第2锪孔34b容纳第2紧固部件B2的头部。第2锪孔34b设置于在径向上与固定部件34相对于第1机器人部件14的压接部位60的轴向位置重叠的位置。第2锪孔34b形成为从固定部件34的输入侧侧面朝向输入相反侧凹陷的凹部。

固定部件34具有第2突出部34c，所述第2突出部34c配置在比第1突出部46b更靠径向内侧且向输入相反侧突出。第2突出部34c从输入侧与外齿轮30接触，从而限制外齿轮30沿轴向移动。为了实现这一点，本实施方式的固定部件34直接与外齿轮30接触，但也可以经由间隔件接触。

参考图3。主轴承36配置在轴承壳体38与同步部件40之间。轴承壳体38设置成无法与第1机器人部件14相对旋转，同步部件40设置成无法与第2机器人部件16相对旋转。本实施方式的主轴承36将轴承壳体38与同步部件40连结(支承)成能够相对旋转，从而将第1机器人部件14与第2机器人部件16连结(支承)成能够相对旋转。

本实施方式的主轴承36为交叉滚子轴承，其除了具备滚动体36a以外，还具备专用的外圈36b及内圈36c。主轴承36的具体例并不受特别限定，不仅可以由球轴承等其他单个轴承构成，还可以由沿轴向隔着间隔配置的多个轴承(角接触球轴承、圆锥轴承)构成。主轴承36也可以不具备专用的外圈36b，而是由轴承壳体38的内周面兼作该外圈36b。并且，主轴承36也可以不具备专用的内圈36c，而是由同步部件40的外周面兼作该内圈36c。

主轴承36配置在从第1内齿部件46及第2内齿部件47沿轴向X偏移的位置上。即，主轴承36配置在从第1内齿部件46及第2内齿部件47所在的轴向范围沿轴向X偏移的位置上。主轴承36的内径R36-1小于内齿部件46、47的外径R46、R47。这里的外径R46、R47是指：第1内齿部件46及第2内齿部件47各自中的最大的外径。并且，本说明书中的“内径”及“外径”均指半径。在像本实施方式那样具有多个内齿部件46、47的情况下，只要在与任一个内齿部件46、47之间满足该条件即可。在本实施方式中，内径R36-1小于外径R46、R47这两者。主轴承36的外径R36-2小于内齿部件46、47的外径R46、R47。在像本实施方式那样具有多个内齿部件46、47的情况下，只要在与任一个内齿部件46、47之间满足该条件即可。在本实施方式中，外径R36-2小于外径R46、R47这两者。另外，在本实施方式中，内径R36-1小于第1内齿部件46及第2内齿部件47的齿顶圆的内径。并且，外径R36-2大于第1内齿部件46及第2内齿部件47的齿顶圆的内径。

轴承壳体38配置在主轴承36的径向外侧。本实施方式的轴承壳体38由与第1机器人部件14不同的另一部件构成。本实施方式的第1机器人部件14具备第2内台阶部14e，所述第2内台阶部14e从输入侧与轴承壳体38接触从而能够在轴向上定位轴承壳体38。

本实施方式的轴承壳体38通过将多个壳体部件38a、38b组合而成。多个壳体部件38a、38b包括配置在主轴承36的径向外侧的第1壳体部件38a及配置在第1壳体部件38a的径向内侧的第2壳体部件38b。在第1壳体部件38a设置有第1移动限制部38c，所述第1移动限制部38c从输入侧与主轴承36接触，从而限制主轴承36沿轴向朝向输入侧移动。本实施方式的第1移动限制部38c由设置在第1壳体部件38a的内台阶部构成，但也可以由设置在第1壳体部件38a的挡圈等构成。在第2壳体部件38b设置有第2移动限制部38d，所述第2移动限制部38d从输入相反侧与主轴承36接触，从而限制主轴承36沿轴向朝向输入相反侧移动。本实施方式的第2移动限制部38d由设置在第2壳体部件38b的内台阶部构成，但也可以由设置在第2壳体部件38b的挡圈等构成。主轴承36与轴承壳体38的第1移动限制部38c和第2移动限制部38d接触从而相对于轴承壳体38在轴向上得到定位。

轴承壳体38通过第3紧固部件B3在径向上与第1机器人部件14紧固在一起。通过第3紧固部件B3的紧固使得第1机器人部件14的内周面与轴承壳体38的外周面压接，由此，轴承壳体38固定在第1机器人部件14。本实施方式的第3紧固部件B3为螺栓，但其具体例并不受特别限定，例如，也可以是柳钉(例如，盲铆钉等)等。第1机器人部件14具备第3锪孔14f，所述第3锪孔14f设置在第1机器人部件14的外周面上并且容纳第3紧固部件B3的头部。第3锪孔14f形成为在第1机器人部件14的第1外壳14a上朝向径向内侧凹陷的凹部。轴承壳体38具备用于使第3紧固部件B3沿径向拧入的第3内螺纹孔38e。第3内螺纹孔38e形成在轴承壳体38的第2壳体部件38b中。在轴承壳体38的第1壳体部件38a中形成有用于使第3紧固部件B3的轴部沿径向穿过的没有螺纹的插通孔38f。

假设第3紧固部件B3的轴向范围为A3。从径向观察时，轴向范围A3的至少一部分与第1内齿轮32的第1内齿32b及第2内齿轮33的第2内齿33b均未重叠。在本实施方式中，整个轴向范围A3满足该条件。为了满足该条件，本实施方式的第3紧固部件B3配置在比第2内齿轮33的第2内齿33b更靠输入相反侧。即，从径向观察时，第1紧固部件B1的整个轴向范围A1及第3紧固部件B3的整个轴向范围A3均未与第1内齿轮32的第1内齿32b及第2内齿轮33的第2内齿33b重叠。

同步部件40相对于外齿轮30配置在轴向上的一侧(在此为输入相反侧)。本实施方式的同步部件40具备：第1同步器件40a，在轴向X上配置在外齿轮30侧；及第2同步器件40b，相对于第1同步器件40a配置在轴向上的与外齿轮30相反的一侧。

同步部件40通过螺栓等第4紧固部件B4在径向上与第2机器人部件16紧固在一起。在同步部件40的第2同步器件40b的凸缘部40i(在后面叙述)设置有用于使第4紧固部件B4沿径向拧入的第4内螺纹孔40c。第2机器人部件16的第3外壳16a具备第4锪孔16b，所述第4锪孔16b容纳第4紧固部件B4的头部。第4锪孔16b形成为在第2机器人部件16的第3外壳16a上朝向径向内侧凹陷的凹部。

第1同步器件40a具备：第1外径部40d，通过螺栓等第5紧固部件B5在轴向X上与第2内齿部件47紧固在一起；及第2外径部40e，其外径小于第1外径部40d的外径。主轴承36配置在第2外径部40e。在第2外径部40e设置有阶梯状的肩部40f，所述阶梯状的肩部40f从轴向上的输入侧与主轴承36接触从而限制主轴承36沿轴向移动。第2内齿部件47具备用于使第5紧固部件B5沿轴向拧入的第5内螺纹孔47a。第2内齿部件47具有比第2内齿部件47的第2内齿33b更向输入相反侧突出的第3突出部47b。第5内螺纹孔47a形成在包含第3突出部47b在内的轴向范围内。

第1同步器件40a具有第4突出部40g，所述第4突出部40g配置在比第3突出部47b更靠径向内侧且向输入侧突出。关于第2内齿部件47和第1同步器件40a，在使第3突出部47b与第4突出部40g锁扣嵌合的状态下，利用第5紧固部件B5在轴向X上紧固在一起，从而设置成无法相对旋转。第4突出部40g从输入相反侧与外齿轮30接触，从而限制外齿轮30沿轴向移动。为了实现这一点，本实施方式的第4突出部40g直接与外齿轮30接触，但也可以经由间隔件接触。

第2同步器件40b通过将螺栓等第6紧固部件B6沿轴向拧入而在轴向X上与第1同步器件40a紧固在一起。第2同步器件40b具备移动限制部40h，所述移动限制部40h设置在第2同步器件40b的输入侧侧部且向输入侧突出。第2同步器件40b的移动限制部40h与第1同步器件40a的输入相反侧端部锁扣嵌合。第2同步器件40b的移动限制部40h从轴向X上的输入相反侧与主轴承36接触，从而限制主轴承36沿轴向移动。第2同步器件40b具备凸缘部40i，所述凸缘部40i设置在第2同步器件40b的输入相反侧部分且向径向外侧伸出。第2同步器件40b的凸缘部40i配置在第2机器人部件16的第3外壳16a的内侧。在第3外壳16a的内侧设置有与第2同步器件40b的凸缘部40i锁扣嵌合的嵌合部16c。

另外，用于本实施方式的关节结构10中的输入轴28、内齿轮32、33、外齿轮30及齿轮轴承44组合而成的齿轮单元62可以作为与用于关节结构10的其他要件独立的组件而使用。该齿轮单元62的利用者可以将由提供者(例如，制造者或销售者)提供的齿轮单元62和与齿轮单元62另行准备的其他要件进行组合而获得关节结构10。

接着，对以上关节结构10的效果进行说明。

在使减速装置20的一部分(在此为固定部件34)与第1机器人部件14在径向上压接时，基于第1紧固部件B1的紧固而产生的径向荷载F1会作用于减速装置20。在本实施方式中，基于第1紧固部件B1的紧固，朝向径向外侧的拉力作为径向荷载F1作用于成为被紧固部件的固定部件34(参考图2)。若固定部件34与具有第1内齿32b的第1内齿轮32一起因该径向荷载F1而变形，则有可能会对第1内齿轮32与外齿轮30的啮合带来不良影响。

(A)在此，从径向观察时，第1紧固部件B1的轴向范围A1的至少一部分不与第1内齿轮32的第1内齿32b重叠。因此，相比第1紧固部件B1的整个轴向范围A1与第1内齿32b重叠的情况，能够使基于第1紧固部件B1的紧固而产生的径向荷载F1难以作用于第1内齿轮32。进而，第1内齿轮32不易因由第1紧固部件B1产生的径向荷载F1而变形，因而能够抑制该径向荷载F1对第1内齿轮32与外齿轮30的啮合带来不良影响。

(B)尤其，在本实施方式中，从径向观察时，第1紧固部件B1的整个轴向范围A1不与第1内齿轮32的第1内齿32b重叠。因此，能够使基于第1紧固部件B1的紧固而产生的径向荷载F1更加难以作用于第1内齿轮32。

假设考虑通过第1紧固部件B1在轴向X上紧固第1机器人部件14与固定部件34的情况。此时，第1紧固部件B1的座面(第1锪孔14c的底面)会沿径向延伸，因此第1机器人部件14的外径容易变得大型化。在该点上，本实施方式的第1紧固部件B1在径向上紧固第1机器人部件14及固定部件34从而使第1机器人部件14与固定部件34压接。因此，第1紧固部件B1的座面无需在第1机器人部件14中沿径向延伸，因此在第1紧固部件B1的周围能够容易使第1机器人部件14的外径小型化。尤其，能够在维持致动器22的空心部22a的内径的情况下使第1机器人部件14的外径小型化，因而有效。

(C)固定部件34为与第1内齿轮32不同的另一部件。因此，与由相同的部件构成第1内齿轮32和固定部件34的情况相比，能够使基于第1紧固部件B1的紧固而产生的径向荷载F1难以作用于第1内齿轮32。

(D)固定部件34由杨氏模量大于第1内齿轮32的杨氏模量的材料制成。因此，相比固定部件34与第1内齿轮32的杨氏模量一致的情况，能够使固定部件34不易因径向荷载F1而变形，从而能够使该径向荷载F1更加难以作用于第1内齿轮32。

轴承壳体38通过第3紧固部件B3在径向上与第1机器人部件14紧固在一起。因此，相比在轴向X上紧固轴承壳体38与第1机器人部件14的情况，用于第3紧固部件B3的座面(第3锪孔14f的底面)无需在第1机器人部件14中沿径向延伸。进而，在第3紧固部件B3的周围能够容易使第1机器人部件14的外径小型化。

在通过第3紧固部件B3在径向上紧固轴承壳体38与第1机器人部件14时，基于第3紧固部件B3的紧固，径向荷载F3会作用于轴承壳体38。在本实施方式中，基于第3紧固部件B3的紧固，朝向径向外侧的拉力作为径向荷载F3而作用于轴承壳体38(参考图3)。在此，从径向观察时，第3紧固部件B3的轴向范围A3不与第2内齿轮33的第2内齿33b重叠。因此，相比第3紧固部件B3的轴向范围A3与第2内齿33b重叠的情况，能够使基于第3紧固部件B3的紧固而发挥作用的径向荷载F3难以作用于第2内齿轮33。进而，第2内齿轮33不易因由第3紧固部件B3产生的径向荷载F3而变形，从而能够抑制该径向荷载F3对第2内齿轮33与外齿轮30的啮合带来不良影响。

为了抑制对第2内齿轮33与外齿轮30的啮合带来不良影响，进一步优选采用如下说明的结构。从径向观察时，第3紧固部件B3的轴向范围A3与第2内齿部件47也不重叠。本实施方式的第3紧固部件B3配置在比第2内齿部件47更靠输入相反侧。从径向观察时，轴向范围A3的至少一部分不与主轴承36重叠，其配置在比主轴承36更靠输入相反侧。在本实施方式中，整个轴向范围A3配置在比主轴承36更靠输入相反侧。

同步部件40通过第4紧固部件B4在径向上与第2机器人部件16紧固在一起。因此，用于第4紧固部件B4的座面(第4锪孔16b的底面)无需在第2机器人部件16中沿径向延伸。进而，在第4紧固部件B4的周围能够容易使第2机器人部件16的外径小型化。

(E)主轴承36的内径R36-1小于内齿部件46、47的外径R46、R47。因此，与将主轴承36的内径R36-1设为内齿部件46、47的外径R46、R47以上的大小的情况相比，能够容易使第1机器人部件14的外径小型化。

(第2实施方式)

参考图4、图5及图6。第2实施方式的关节结构10与第1实施方式的关节结构10的不同点主要在于第1机器人部件14、第2机器人部件16、轴承壳体38及同步部件40上。

第1机器人部件14的一部分(在此为第1外壳14a)兼作本实施方式的轴承壳体38，本实施方式的轴承壳体38由与该第1机器人部件14的一部分相同的部件构成为一体。本实施方式的轴承壳体38也具备与第1实施方式相同的第1移动限制部38c及第2移动限制部38d，从而在轴向X上定位主轴承36。

本实施方式的同步部件40仅具备第1同步器件40a及第2同步器件40b中的第1同步器件40a，其不具备第2同步器件40b。第2机器人部件16通过第6紧固部件B6紧固于同步部件40，并且具备与第2同步器件40b相同的移动限制部40h。

第1机器人部件14具备沿周向分割第1机器人部件14的一部分(在此为第1外壳14a)而成的多个(本实施方式中为两个)分割部80。多个分割部80整体的与轴向X正交的截面呈筒状截面。相邻的分割部80具备设置在各个分割部80的周向上的端部且相互对接的对接端部80a。多个分割部80通过配置在输入侧的第1紧固部件B1和配置在输入相反侧的第3紧固部件B3而在周向(切线方向)上紧固在一起。

本实施方式的第1紧固部件B1在周向上紧固作为多个被紧固部件的多个分割部80从而使由多个分割部80构成的第1机器人部件14的一部分(在此为第1外壳14a)压接于固定部件34。这里的“在周向上紧固”是指：通过施加第1机器人部件14的外周面的切线方向上的紧固力来紧固多个分割部80。固定部件34通过基于第1紧固部件B1的紧固力而施加到其与第1机器人部件14之间的压接部位60的摩擦而固定在第1机器人部件14。第1紧固部件B1分别单独使用于分割部80的周向上的两侧的对接端部80a，从而紧固相邻的分割部80的对接端部80a。

从径向观察时，第1紧固部件B1的轴向范围A1的至少一部分配置在不与固定部件34重叠的位置上。为了满足该条件，第1紧固部件B1的至少一部分相对于固定部件34配置在轴向X上与第1内齿轮32相反的一侧(输入侧)。本实施方式的第1紧固部件B1的轴向范围A1的至少一部分配置在比第1机器人部件14的第1内台阶部14d更靠输入侧。

本实施方式的第3紧固部件B3在周向上紧固多个分割部80从而使由多个分割部80构成且兼作轴承壳体38的第1机器人部件14的一部分(在此为第1外壳14a)压接于主轴承36。与第1紧固部件B1相同地，第3紧固部件B3也分别单独使用于分割部80的周向上的两侧的对接端部80a，从而紧固相邻的分割部80的对接端部80a。

假设第3紧固部件B3的轴向范围为A3。第3紧固部件B3的轴向范围A3具有与第1实施方式的第3紧固部件B3的轴向范围A3相同的特征。例如，从径向观察时，第3紧固部件B3的轴向范围A3的至少一部分与第1内齿轮32的第1内齿32b及第2内齿轮33的第2内齿33b均未重叠。

本实施方式的第1紧固部件B1及第3紧固部件B3具备螺栓82及螺母84。螺栓82插通于设置在相邻的分割部80的对接端部80a的插通孔80b中。第1机器人部件14的外周面具备第1锪孔14c，所述第1锪孔14c分别容纳螺栓82的头部及螺母84。

接着，对以上关节结构10的效果进行说明。

在本实施方式中，基于第1紧固部件B1的紧固，朝向径向内侧的荷载作为径向荷载F1(参考图6)从成为被紧固部件的分割部80作用于固定部件34。与上述相同地，从径向观察时，第1紧固部件B1的轴向范围A1的至少一部分不与第1内齿轮32的第1内齿32b重叠。因此，与上述相同地，能够使基于第1紧固部件B1的紧固而产生的径向荷载F1难以作用于第1内齿轮32。进而，即使在周向上紧固多个分割部80的情况下，也与上述(A)相同地，能够抑制径向荷载对第1内齿轮32与外齿轮30的啮合带来不良影响。

并且，基于第3紧固部件B3的紧固，朝向径向内侧的荷载作为径向荷载(未图示)从分割部80作用于主轴承36。在此，从径向观察时，第3紧固部件B3的轴向范围A3不与第2内齿轮33的第2内齿33b重叠。因此，相比第3紧固部件B3的轴向范围A3与第2内齿33b重叠的情况，能够使基于第3紧固部件B3的紧固而发挥作用的径向荷载难以作用于第2内齿轮33。

此外，本实施方式的关节结构10也具备上述的(B)～(E)中进行说明的构成要件(未图示)，因而获得与这些说明相对应的效果。

接着，对上述各构成要件的变形例进行说明。

在实施方式中，对减速装置20为挠曲啮合式减速装置的例子进行了说明，但其种类并不只限于此。例如，减速装置20也可以是使用了曲轴作为输入轴的偏心摆动型减速装置。此时，可以是曲轴配置在内齿轮的中心上的中心曲柄式，也可以是在从内齿轮的中心偏移的位置上配置有多个曲轴的分配式。此时，内齿轮的个数也可以为一个。并且，在上述的采用挠曲啮合式减速装置的情况下，作为其具体例，对具备两个内齿轮32、33的筒型的挠曲啮合式减速装置进行了说明，但其种类并不只限于此。例如，也可以是具备一个内齿轮的杯型、礼帽型等。并且，减速装置20的种类也可以是简单行星齿轮装置。

在实施方式中，对第1机器人部件14成为支承部件且第2机器人部件16成为被驱动部件的例子进行了说明。此外，第1机器人部件14也可以成为被驱动部件，第2机器人部件16也可以成为支承部件。此时，在使用筒型的挠曲啮合式减速装置时，第1内齿轮32可以成为驱动成为被驱动部件的第1机器人部件14的驱动侧内齿轮，第2内齿轮33可以成为固定在成为支承部件的第2机器人部件16的静止侧内齿轮。

在采用偏心摆动型减速装置的情况下，输入轴28的齿轮驱动部28a可以成为使外齿轮30摆动从而进行驱动的偏心体。此时，同步部件40可以成为相对于外齿轮30配置在轴向上的一侧并且通过贯穿外齿轮30的销能够与外齿轮30的自转成分同步的轮架。

固定部件34只要能够基于第1紧固部件B1的紧固使得第1机器人部件14与固定部件34在径向上压接从而能够固定在第1机器人部件14即可，其具体结构并不只限于实施方式的内容。固定部件34也可以由与内齿轮32相同的部件构成为一体。固定部件34的杨氏模量可以为内齿轮32的杨氏模量以下。

从径向观察时，只要第1紧固部件B1的轴向范围A1的至少一部分不与内齿轮32的内齿32b重叠即可，其一部分也可以与内齿轮32的内齿32b重叠。

以无法相对旋转的方式设置内齿轮32和固定部件34的机构并不只限于第2紧固部件B2。为了实现这一点，例如，还可以使用花键、键等的嵌合。

以无法相对旋转的方式设置轴承壳体38和第1机器人部件14的机构并不只限于第3紧固部件B3。为了实现这一点，例如，还可以使用花键、键等的嵌合。并且，轴承壳体38也可以通过第3紧固部件B3在轴向X上与第1机器人部件14紧固在一起。

在实施方式中，对轴承壳体38通过将多个壳体部件38a、38b组合而成的例子进行了说明，但也可以由单个部件构成轴承壳体38。此时，轴承壳体38也可以具备多个移动限制部40h。

从径向观察时，第3紧固部件B3也可以与第1内齿轮32的第1内齿32b及第2内齿轮33的第2内齿33b中的任一个重叠。

以无法相对旋转的方式设置第2机器人部件16和同步部件40的具体机构并不受特别限定。为了实现这一点，例如，还可以使用花键、键等的嵌合。

主轴承36在轴向X上可以配置在不与内齿部件46、47错开的位置上，即，可以设置在从径向观察时与内齿部件46、47重叠的位置上。此时，主轴承36的内径R36-1可以成为内齿部件46、47的外径R46、R47以上的大小。

以上实施方式及变形例只是示例。将这些抽象化的技术思想不应被实施方式及变形例的内容限定性解释。实施方式及变形例的内容可以进行构成要件的变更、追加、删除等诸多设计变更。在上述实施方式中，关于能够进行这种设计变更的内容，标注了“实施方式”的语句来进行了强调。然而，并不意味着没有这种语句的内容就不允许进行设计变更。附图的截面的阴影线并不用于限定标有阴影线的对象的材质。在实施方式及变形例中提及的结构中，当然也包含考虑到制造误差时能够视为相同的结构。

在实施方式中，由单个部件构成的构成要件也可以由多个部件构成。相同地，在实施方式中，由多个部件构成的构成要件也可以由单个部件构成。

Claims (11)

1.一种机器人的关节结构，其具备：第1机器人部件；第2机器人部件；及减速装置，组装在连结所述第1机器人部件与所述第2机器人部件的关节部，其特征在于，

所述减速装置具备：外齿轮；内齿轮，与所述外齿轮啮合；及固定部件，固定在所述第1机器人部件上且设置成无法与所述内齿轮相对旋转，

通过第1紧固部件的紧固使得所述第1机器人部件的内周面与所述固定部件的外周面压接，由此，所述固定部件固定在所述第1机器人部件上，

从径向观察时，所述第1紧固部件的轴向范围的至少一部分不与所述内齿轮的内齿重叠。

2.根据权利要求1所述的机器人的关节结构，其特征在于，

所述第1紧固部件在径向上紧固所述第1机器人部件与所述固定部件，从而使所述第1机器人部件与所述固定部件压接。

3.根据权利要求1所述的机器人的关节结构，其特征在于，

所述第1机器人部件具备在周向上分割所述第1机器人部件的一部分而成的多个分割部，

所述第1紧固部件在周向上紧固所述多个分割部，从而使所述第1机器人部件与所述固定部件压接。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的机器人的关节结构，其特征在于，

从径向观察时，所述第1紧固部件的整个轴向范围不与所述内齿重叠。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的机器人的关节结构，其特征在于，

所述固定部件为与所述内齿轮不同的另一部件。

6.根据权利要求5所述的机器人的关节结构，其特征在于，

所述固定部件由杨氏模量大于所述内齿轮的杨氏模量的材料制成。

7.根据权利要求5或6所述的机器人的关节结构，其特征在于，

所述固定部件通过第2紧固部件在轴向上与所述内齿轮紧固在一起。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的机器人的关节结构，其特征在于，具备：

主轴承，将所述第1机器人部件与所述第2机器人部件连结成能够相对旋转；及

轴承壳体，配置在所述主轴承的径向外侧并且容纳所述主轴承，

所述轴承壳体通过第3紧固部件在径向上与所述第1机器人部件紧固在一起。

9.根据权利要求8所述的机器人的关节结构，其特征在于，

所述减速装置是作为内齿轮具有第1内齿轮和第2内齿轮的挠曲啮合式减速装置，

所述第1内齿轮以无法与所述第1机器人部件相对旋转的方式连结于所述第1机器人部件，

所述第2内齿轮以无法与所述第2机器人部件相对旋转的方式连结于所述第2机器人部件，

从径向观察时，所述第3紧固部件不与所述第2内齿轮的内齿重叠。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的机器人的关节结构，其特征在于，

所述机器人的关节结构还具备同步部件，所述同步部件设置成无法与所述第2机器人部件相对旋转并且与所述外齿轮的自转成分同步，

所述同步部件通过第4紧固部件在径向上与所述第2机器人部件紧固在一起。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的机器人的关节结构，其特征在于，

所述机器人的关节结构还具备主轴承，所述主轴承将所述第1机器人部件与所述第2机器人部件连结成能够相对旋转，

所述主轴承配置在从由与所述内齿轮相同的材料与所述内齿轮形成为一体的内齿部件沿轴向偏移的位置上，

所述主轴承的内径小于所述内齿部件的外径。