CN116917094A - 关节机构和多关节装置 - Google Patents

Abstract

本发明限定了可移动范围，而不增加成本。第一关节机构(10)包括基部部分(110)和相对于基部部分(110)旋转的旋转部分(120)。第一关节机构(10)包括与旋转部分(120)一起旋转的受限部分(B1)、设置在受限部分(B1)的旋转路径的扩展部分上并且具有将受限部分(B1)相对于基部部分(110)的旋转限制到第一可移动范围的功能的限制部分(A1)、以及安装到基部部分(110)或旋转部分(120)并且将受限部分(B1)的可移动范围设定为比所述第一可移动范围小的第二可移动范围。

Description

关节机构和多关节装置

技术领域

本公开涉及一种关节机构和多关节装置。

背景技术

例如，PTL 1公开了具有关节的机器人。

引用列表

专利文献

PTL 1：日本专利公开No.2003-117858

发明内容

技术问题

为了制备具有不同可移动范围的关节机构，需要根据各自的可移动范围分别制造机构。此外，用于调节可移动范围的部分可能由于关节机构的长时间使用而磨损和劣化。如果是这样，就有必要彻底改变关节机构。此外，在一个装置中使用多个关节机构的情况下，需要准备具有适合于各个使用位置或各个使用目的的不同可移动范围的多个关节机构。这些情况应当会导致成本增加。

问题的解决方案

本公开提出了一种关节机构，包括基部部分和相对于基部部分旋转的旋转部分。该关节机构包括与旋转部分一起旋转的被调节部分、设置在被调节部分的旋转轨迹的扩展部分上并具有在第一可移动范围内调节被调节部分相对于基部部分的旋转的功能的调节部分、以及安装在基部部分或旋转部分上并将比第一可移动范围窄的第二可移动范围限定为被调节部分的可移动范围的可移动范围限定构件。该关节机构可以在不增加成本的情况下限定可移动范围。

本公开提出了一种包括至少两个关节机构的多关节装置，其中所述至少两个关节机构包括第一关节机构和第二关节机构，并且可移动范围限定构件安装在第一关节机构或第二关节机构中的至少一个上。根据该多关节装置，可以提供包括具有不同可移动范围的关节机构的多关节装置，而不涉及成本增加。

附图说明

图1是根据本实施例的多关节装置的上后侧的透视图。

图2是根据本实施例的多关节装置的上前侧的透视图。

图3是根据本实施例的多关节装置的左侧视图。

图4是根据本实施例的多关节装置的后视图。

图5是根据本实施例的第一关节机构的上后侧的透视图。

图6是根据本实施例的第一关节机构的上前侧的透视图。

图7是根据本实施例的第一关节机构的后视图。

图8是根据本实施例的第一关节机构中的第二锥齿轮、第三锥齿轮及其周边的透视图。

图9是根据本实施例的第一锥齿轮及其周边的左侧视图。

图10是沿图9中X-X线截取的横截面图。

图11是根据本实施例的第一锥齿轮的透视图。

图12是安装在图11所示的被调节部分上的可移动范围限定构件的透视图。

图13是绕轴线ax12旋转的被调节部分、调节被调节部分的旋转的调节部分及其周边的左侧视图。

图14是安装在图13所示的调节部分上的可移动范围限定构件的左侧视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图解释本公开的实施例。

整体结构概述

首先，参照图1至图4说明根据本实施例的多关节装置1的整体结构概述。图1是根据本实施例的多关节装置的上后侧的透视图。图2是根据本实施例的多关节装置的上前侧的透视图。图3是根据本实施例的多关节装置的左侧视图。图4是根据本实施例的多关节装置的后视图。

在下面的说明中，附图中的箭头X1、箭头X2、箭头Y1、箭头Y2、箭头Z1和箭头Z2分别表示右侧、左侧、前侧、后侧、上侧和下侧。在图1至图4中，轴线ax11和轴线ax22沿前后方向延伸，轴线ax12和轴线ax32沿左右方向延伸，轴线ax21和轴线ax31沿上下方向延伸。应当注意的是，附图中的这些轴线在现实中都不存在，并且这些轴线是相应部件的旋转中心，这将在后面解释。在下面的说明中，将图1至图4所示的多关节装置1的姿态称为“基本姿态”。

在本实施例中，多关节装置1包括第一关节机构10、第二关节机构20和第三关节机构30。

第一关节机构10包括在其一端的连接对象部分11和在其另一端的连接部分12。在第一关节机构10中，连接对象部分11相对于连接部分12绕轴线ax11并且绕在与轴线ax11垂直的方向上延伸的轴线ax12旋转。因此，第一关节机构10通常被称为双轴集成类型。

同样，第二关节机构20包括在其一端的连接对象部分21和在其另一端的连接部分22。在第二关节机构20中，连接对象部分21相对于连接部分22绕轴线ax21并且绕在与轴线ax21垂直的方向上延伸的轴线ax22旋转。因此，第二关节机构20通常被称为双轴集成类型。同样，第三关节机构30包括在其一端的连接对象部分31和在其另一端的连接部分32。在第三关节机构30中，连接对象部分31相对于连接部分32绕轴线ax31并且绕在与轴线ax31垂直的方向上延伸的轴线ax32旋转。因此，第三关节机构30通常被称为双轴集成类型。

应当注意，本说明书中的术语“旋转”是指以小于360度的圆周运动角度绕轴线沿顺时针方向或逆时针方向进行圆周运动的动作。

在图1至图4中，第一关节机构10的连接部分12与第二关节机构20的连接对象部分21连接，第二关节机构20的连接部分22与第三关节机构30的连接对象部分31连接。在该结构中，连接对象部分21相对于连接部分22的旋转导致第一关节机构10相对于第二关节机构20的旋转。另外，连接对象部分31相对于连接部分32的旋转导致第一关节机构10和第二关节机构20相对于第三关节机构的旋转。

关节机构

接下来，参照图5至图10，说明第一关节机构10的细节，以举例说明根据本实施例的关节机构。应当注意的是，由于第二关节机构20和第三关节机构30与第一关节机构10具有相同的结构并且以相同的方式操作，因此省略对这些关节机构的详细说明。应当注意的是，图5至图10各自示出了多关节装置1处于图1等所示的基本姿态的状态下的第一关节机构10。

图5是根据本实施例的第一关节机构的上后侧的透视图。图6是根据本实施例的第一关节机构的上前侧的透视图。图7是根据本实施例的第一关节机构的后视图。应当注意的是，图1至图4所示的齿轮盖C在图5至图7中未示出，以呈现后述的锥齿轮。应当注意，齿轮盖C旨在防止从外部观察锥齿轮，并保护锥齿轮免受灰尘等的影响。

图8是根据本实施例的第一关节机构中的第二锥齿轮、第三锥齿轮及其周边的透视图。图9是第一锥齿轮及其周边的左侧视图。图10是沿图9中X-X线截取的横截面图。

第一关节机构10主要包括基部部分110和旋转部分120。旋转部分120相对于基部部分110旋转。具体地，在第一关节机构10中，当基部部分110固定到第一关节机构10外部的构件时，旋转部分120旋转，并且当旋转部分120固定到第一关节机构10外部的构件时，基部部分110旋转。下面的说明描述了旋转部分120在基部部分110固定到第一关节机构10外部的构件的同时旋转的示例。

第一关节机构10还包括支撑部分130。附带地，当旋转部分120绕轴线ax11旋转时，支撑部分130成为基部部分110的一部分，并且当旋转部分120绕轴线ax12旋转时，支撑部分130成为旋转部分120的一部分，这将在后面详细说明。具体地，当旋转部分120绕轴线ax11旋转时，支撑部分130相对于旋转部分120旋转，并且当旋转部分120绕轴线ax12旋转时，支撑部分130相对于基部部分110旋转。

关节机构：旋转部分120

如图9所示，旋转部分120包括连接对象部分11和第一锥齿轮G1。连接对象部分11和第一锥齿轮G1一体地形成。因此，连接对象部分11与第一锥齿轮G1一起旋转。应当注意的是，在图5和图6中省略了连接对象部分11的图示。

第一锥齿轮G1的旋转中心是轴线ax11。在第一锥齿轮G1的中心部分形成有轴承孔h1，支撑部分130的第一支撑轴131插入其中，支撑部分130的第一支撑轴131将在后面说明。轴承孔h1可以形成为到达第一锥齿轮G1的后表面侧(参见图6)。

关节机构：基部部分110

基部部分110包括形成第一关节机构10的外部的外部壳体H、第二锥齿轮G2和第三锥齿轮G3。第二锥齿轮G2和第三锥齿轮G3的旋转中心是轴线ax12。

第二锥齿轮G2设置成与第一锥齿轮G1啮合，并绕轴线ax12旋转，如图5、图10等所示。

如图8和图10所示，第二锥齿轮G2与正齿轮SG1一体形成。当从作为驱动源的第一电机M1接收驱动力时，正齿轮SG1旋转。第二锥齿轮G2与正齿轮SG1一起旋转。来自第一电机M1的驱动力可以经由减速齿轮等输入到正齿轮SG1。第一电机M1可以容纳在外部壳体H中。应当注意的是，将省略对第一电机M1的结构和布置的详细说明。这同样适用于第二电机M2，这将在后面解释。

在第二锥齿轮G2的中心部分形成有轴承孔h2，支撑部分130的第二支撑轴132插入其中，支撑部分130的第二支撑轴132将在后面说明。轴承孔h2形成为到达正齿轮SG1的后表面侧(参见图8)。

如图7、10等所示，第三锥齿轮G3与第一锥齿轮G1啮合。此外，第三锥齿轮G3设置成在轴线ax12的方向上面对第二锥齿轮G2，并绕轴线ax12旋转。

如图8和图10所示，第三锥齿轮G3与正齿轮SG2一体形成。在接收到来自作为驱动源的不同于第一电机M1的第二电机M2的驱动力时，正齿轮SG2旋转。第三锥齿轮G3与正齿轮SG2一起旋转。应当注意的是，来自第二电机M2的驱动力可以经由减速齿轮等输入到正齿轮SG2。

在第三锥齿轮G3的中心部分形成有轴承孔h3，支撑部分130的第二支撑轴132插入其中，支撑部分130的第二支撑轴132将在后面说明(参见图8)。

应当注意的是，图10等示出了包括两个径向分离构件的第二锥齿轮G2。然而，这只是一个示例。第二锥齿轮G2可以由一个构件形成。这同样适用于第三锥齿轮G3。

关节机构：支撑部分130

支撑部分130包括沿着轴线ax11延伸的第一支撑轴131和沿着轴线ax12延伸的第二支撑轴132。第一支撑轴131和第二支撑轴132各自具有柱形或圆柱形。

支撑部分130支撑第一锥齿轮G1、第二锥齿轮G2和第三锥齿轮G3。更具体地，支撑部分130的第一支撑轴131插入穿过形成在第一锥齿轮G1中的轴承孔h1，并且支撑第一锥齿轮G1。并且，支撑部分130的第二支撑轴132插入穿过形成在第二锥齿轮G2中的轴承孔h2和形成在第三锥齿轮G3中的轴承孔h3，并且支撑第二锥齿轮G2和第三锥齿轮G3。应当注意的是，轴承等优选地设置在第一支承轴131的外周表面与第一锥齿轮G1的轴承孔h1的内周表面之间(未示出)。同样地，轴承等优选地设置在第二支撑轴132的外周表面和第二锥齿轮G2的轴承孔h2的内周表面之间以及在第二支撑轴132的外周表面和第三锥齿轮G3的轴承孔h3的内周表面之间。

支撑部分130与第一锥齿轮G1、第二锥齿轮G2和第三锥齿轮G3分离。具体地，第一锥齿轮G1由第一支撑轴131支撑，使得第一锥齿轮G1中的轴承孔h1的内周表面相对于第一支撑轴131的外周表面可绕轴线ax11旋转。此外，第二锥齿轮G2由第二支撑轴132支撑，使得第二锥齿轮G2中的轴承孔h2的内周表面相对于第二支撑轴132的外周表面可绕轴线ax12旋转。另外，第三锥齿轮G3由第二支撑轴132支撑，使得第三锥齿轮G3中的轴承孔h3的内周表面相对于第二支撑轴132的外周表面可绕轴线ax12旋转。

第二支撑轴132由轴承(未示出)支撑，该轴承设置在外部壳体H的右上部分HR和外部壳体H的左上部分HL上，以便连接右上部分HR和左上部分HL，如图5等所示。应当注意的是，右上部分HR包括覆盖正齿轮SG2的盖部C2，如图5和6所示。盖部C2是外部壳体H的一部分，并且具有沿着正齿轮SG2的外部形状形成的有底的管状形状。左上部分HL还包括覆盖正齿轮SG1的盖部C1。盖部C1是外部壳体H的一部分，并且具有沿着正齿轮SG1的外部形状形成的有底的管状形状。

如图8等所示，第二支撑轴132穿过轴承孔h2，并从正齿轮SG1的后表面侧突出。另外，在与轴线ax12垂直的方向上延伸的被调节部分B2安装在作为第二支撑轴132的从正齿轮SG1的后表面侧突出的部分的突起上。被调节部分B2安装在第二支撑轴132上，以便与第二支撑轴132的旋转一起绕轴线ax12旋转。应当注意的是，被调节部分B2的细节将在后面解释。

此外，如图5、8等所示，支撑部分130包括作为第一支撑轴131和第二支撑轴132相交的部分的中间部分135，并且中间部分135位于第二锥齿轮G2和第三锥齿轮G3之间。第二锥齿轮G2和第三锥齿轮G3通过中间部分135相对于轴线ax12的延伸方向定位。中间部分135与第一支撑轴131和第二支撑轴132一体地形成。

此外，如图8所示，中间部分135包括直径大于第一支撑轴131并且与第一支撑轴131一体的直径增大部分135a。在直径增大部分135a的外周表面上形成有在与轴线ax11垂直的方向上延伸的调节部分A1。应当注意的是，调节部分A1的细节将在后面解释。

应当注意的是，在轴线ax11的延伸方向上与直径增大部分135a相反的一侧上，图1等中示出但图5至10中未示出的齿轮盖C优选地固定到中间部分135。

关节机构：绕轴线ax11的旋转

如上所述，第二锥齿轮G2在接收到从第一电机M1输出的驱动力时旋转，而第三锥齿轮G3在接收到从第二电机M2输出的驱动力时旋转。

如果第二锥齿轮G2相对于X2方向顺时针旋转，则力F11在第一锥齿轮G1的与第二锥齿轮G2啮合的部分中向上作用(参见图10)。如果第三锥齿轮G3相对于X2方向逆时针旋转，则力F22在第一锥齿轮G1的与第三锥齿轮G3啮合的部分中向下作用(参见图10)。在力F11和力F22的作用下，第一锥齿轮G1绕轴线ax11向图10所示的R1方向(顺时针方向)旋转。根据第一锥齿轮G1的R1方向旋转，旋转部分120相对于Y2方向顺时针旋转。

如果第二锥齿轮G2相对于X2方向逆时针旋转，则力F12在第一锥齿轮G1的与第二锥齿轮G2啮合的部分中向下作用(参见图10)。如果第三锥齿轮G3相对于X2方向顺时针旋转，则力F21在第一锥齿轮G1的与第三锥齿轮G3啮合的部分中向上作用(参见图10)。在力F12和力F21的作用下，第一锥齿轮G1绕轴线ax11向图10所示的R2方向(逆时针方向)旋转。根据第一锥齿轮G1的R2方向旋转，旋转部分120相对于Y2方向逆时针旋转。

因此，如果第二锥齿轮G2和第三锥齿轮G3相对于相同方向相反地旋转，则第一锥齿轮G1绕轴线a11旋转。因此，旋转部分120相对于基部基部部分110绕轴线ax11旋转。

关节机构：绕轴线ax12的旋转

如果第二锥齿轮G2相对于X2方向顺时针旋转，则力F11在第一锥齿轮G1的与第二锥齿轮G2啮合的部分中向上作用(参见图10)。如果第三锥齿轮G3相对于X2方向顺时针旋转，则力F21在第一锥齿轮G1的与第三锥齿轮G3啮合的部分中向上作用(参见图10)。利用这些向上的力F11和F21，第一锥齿轮G1绕轴线ax12旋转，以跟随第二锥齿轮G2的形状和第三锥齿轮G3的形状。因此，旋转部分120绕轴线ax12向图9所示的R3方向旋转。

如果第二锥齿轮G2相对于X2方向逆时针旋转，则力F12在第一锥齿轮G1的与第二锥齿轮G2啮合的部分中向下作用(参见图10)。如果第三锥齿轮G3相对于X2方向逆时针旋转，则力F22在第一锥齿轮G1的与第三锥齿轮G3啮合的部分中向下作用(参见图10)。利用这些向下的力F12和F22，第一锥齿轮G1绕轴线ax12旋转，以跟随第二锥齿轮G2的形状和第三锥齿轮G3的形状。因此，旋转部分120绕轴线ax12向图9所示的R4方向旋转。

另外，当包括第一锥齿轮G1的旋转部分120绕轴线ax12向图9所示的R3或R4方向旋转时，支撑部分130的第一支撑轴131的外周表面被推靠在第一锥齿轮G1中的轴承孔h1的内周表面上。因此，支撑部分130绕轴线ax12旋转。

关节机构的可移动范围

本实施例采用物理地调节第一关节机构10绕轴线ax11和轴线ax12的旋转可移动范围的配置。更具体地，绕轴线ax11的旋转可移动范围由调节部分A1调节，并且绕轴线ax12的旋转可移动范围由调节部分A2调节。下面将给出更具体的解释。

关节机构的可移动范围：绕轴线ax11的旋转

图11是根据本实施例的第一锥齿轮的透视图。

在第一锥齿轮G1中，与轴承孔h1同轴地形成有直径比插入第一支撑轴131的轴承孔h1大的中心孔h11。被调节部分B1设置在中心孔h11的内周表面上。被调节部分B1与第一锥齿轮G1绕轴线ax11的旋转一起绕轴线ax11旋转。

如图8等所示，调节部分A1设置在支撑部分130的第一支撑轴131上。调节部分A1设置在被调节部分B1的旋转轨迹的扩展部分上。调节部分A1具有在图10所示的第一可移动范围Ra1内调节被调节部分B1的旋转的功能。

例如，如果第一锥齿轮G1绕轴线ax11向图10所示的R1方向旋转，则被调节部分B1与第一锥齿轮G1的旋转一起向R1方向旋转。在绕轴线ax11旋转规定角度之后，被调节部分B1与调节部分A1接触。当以这种方式将被调节部分B1卡在调节部分A1上时，被调节部分B1向R1方向的旋转被调节。

如果第一锥齿轮G1绕轴线ax11向图10所示的R2方向旋转，则被调节部分B1与第一锥齿轮G1的旋转一起向R2方向旋转。在绕轴线ax11旋转规定角度之后，被调节部分B1与调节部分A1接触。当以这种方式将被调节部分B1卡在调节部分A1上时，被调节部分B1向R2方向的旋转被调节。

以这种方式调节被调节部分B1绕轴线ax11的旋转，从而调节旋转部分120相对于基部部分110绕轴线ax11的旋转。

在根据本实施例的第一关节机构10中，可移动范围限定构件RA1安装在第一锥齿轮G1的调节部分B1上。图12是安装在图11所示的调节部分上的可移动范围限定构件的透视图。

可移动范围限定构件RA1配置为将被调节部分B1的可移动范围设置为比图10所示的第一可移动范围Ra1窄。可移动范围限定构件RA1与被调节部分B1分离，并且优选地可附接到被调节部分B1上/可从被调节部分B1拆卸。

图12示出了这样一个示例，其中可移动范围限定构件RA1形成为几乎完全覆盖被调节部分B1，并且在轴线ax11的周向方向上具有比被调节部分B1长的长度。然而，可移动范围限定构件RA1不限于该示例。以被调节部分B1的可移动范围变得至少比图10所示的第一可移动范围Ra1窄的方式设置可移动范围限定构件RA1就足够了。例如，可移动范围限定构件RA1可以被安装成仅覆盖被调节部分B1的轴线ax11的周向方向的一个端部侧。可移动范围限定构件RA1不必须形成为覆盖被调节部分B1，因此，可移动范围限定构件RA1可以在轴线ax11的圆周方向上与被调节部分B1分开设置。在这种情况下，优选将可移动范围限定构件RA1固定安装在第一锥齿轮G1的中心孔h11的内周表面上。

在本实施例中，由于使用了可移动范围限定构件RA1，因此为了第一关节机构10等的使用目的，可以控制旋转部分120绕轴线ax11旋转的可移动范围。因此，由于使用根据本实施例的第一关节机构10，不需要根据各自的使用目的准备具有不同可移动范围的关节机构。因此，可以抑制成本增加。

此外，由于被调节部分B1配置为根据绕轴线ax11的旋转而与调节部分A1接触，所以在长期使用之后，被调节部分B1可能会磨损和劣化。在本实施例中，可移动范围限定构件RA1被安装成覆盖被调节部分B1，从而抑制被调节部分B1的磨损或劣化。即，可移动范围限定构件RA1另外地具有保护被调节部分B1的功能。如果可移动范围限定构件RA1磨损和劣化，则可将可移动范围限定构件RA1从被调节部分B1移除，并用新的构件替换。由于可移动范围限定构件RA1是可更换的，所以即使当可移动范围限定构件RA1磨损和劣化时，也不需要更换第一关节机构10本身。因此，可以抑制成本增加。应当注意的是，可移动范围限定构件RA1至少与被调节部分B1分离就足够了。可移动范围限定构件RA1包括与被调节部分B1的材料相同的材料，或者可以包括与被调节部分B1的材料不同的材料。

关节机构的可移动范围：绕轴线ax12的旋转

图13是绕轴线ax12旋转的被调节部分、调节被调节部分的旋转的调节部分及其周边的左侧视图。

调节部分A2设置在第一关节机构10的外壳体H的左上部分HL(盖部C2)中。调节部分A2设置在被支撑部分B2的旋转轨迹的扩展部分上。调节部分A2具有在规定的可移动范围内调节被调节部分B2的旋转的功能。优选的是，如图5等所示，调节部分A2具有跟随左上部分HL(盖部C2)的形状的圆弧形状。调节部分A2根据调节部分A2在轴线ax12的周向方向上的长度来调节被调节部分B2的可移动范围。具体地，当调节部分A2在轴线ax12的周向方向上较长时，被调节部分B2的可移动范围变窄。当调节部分A3在轴线ax12的周向方向上较短时，被调节部分B2的可移动范围变宽。

例如，如果第一锥齿轮G1绕轴线ax12向图9所示的R3方向旋转，则被调节部分B2与第一锥齿轮G1的旋转一起向R3方向旋转。然后，在绕轴线ax12旋转规定角度之后，被调节部分B2与调节部分A2接触。当以这种方式将被调节部分B2卡在调节部分A2上时，被调节部分B2向R3方向的旋转被调节。

如果第一锥齿轮G1绕轴线ax12向图9所示的R4方向旋转，则被调节部分B2与第一锥齿轮G1的旋转一起向R4方向旋转。在绕轴线ax12旋转规定角度之后，被调节部分B2与调节部分A2接触。当以这种方式将被调节部分B2卡在调节部分A2上时，被调节部分B2向R4方向的旋转被调节。

如以上所解释的，调节被调节部分B2绕轴线ax12的旋转，由此调节旋转部分120相对于基部部分110绕轴线ax12的旋转。

在根据本实施例的第一关节机构10中，可移动范围限定构件RA2安装在调节部分A2上。图14是安装在图13所示的调节部分上的可移动范围限定构件的左侧视图。

可移动范围限定构件RA2将被调节部分B2的可移动范围设置为比图13所示的第一可移动范围Ra3窄的第二可移动范围Ra4。可移动范围限定构件RA2与调节部分A2分离，并且优选地可附接到调节部分A2上/可从调节部分A2拆卸。

图14示出了其中可移动范围限定构件RA2安装在调节部分A2的沿轴线ax12的周向方向的一个端部侧上的示例。然而，可移动范围限定构件RA2不限于该示例。以被调节部分B2的可移动范围变得至少比图13所示的第一可移动范围Ra3窄的方式设置可移动范围限定构件RA2就足够了。例如，可移动范围限定构件RA2可以安装在调节部分A2的沿轴线ax12的周向方向的两端上。替代地，可移动范围限定构件RA2可以在轴线ax12的周向方向上与调节部分A2分开设置。在这种情况下，在调节部分B2的旋转轨迹绕轴线ax12延伸时，可移动范围限定构件RA2例如可以固定到基部部分110的外部壳体H。

在本实施例中，由于使用了可移动范围限定构件RA2，因此可以根据第一关节机构10等的使用目的来控制旋转部分120绕轴线ax12旋转的可移动范围。因此，由于使用根据本实施例的第一关节机构10，不需要根据各自的使用目的准备具有不同可移动范围的关节机构。因此，可以抑制成本增加。

此外，由于被调节部分B2随着调节部分B2绕轴线ax12的旋转而与调节部分A2接触，在长期使用后，调节部分A2可能会磨损和劣化。在本实施例中，由于可移动范围限定构件RA2被安装成覆盖调节部分A2的与被调节部分B2接触的部分，因此抑制了调节部分A2的磨损或劣化。即，可移动范围限定构件RA2另外地具有保护调节部分A2的功能。如果可移动范围限定构件RA2磨损和劣化，则可将可移动范围限定构件RA2从调节部分A2移除，并用新的构件替换。由于可移动范围限定构件RA2是可更换的，所以即使当可移动范围限定构件RA2磨损和劣化时，也不需要更换第一关节机构10本身。因此，可以抑制成本增加。

其他

参照图5至图14对第一关节机构10进行了说明。优选地，第二关节机构20和第三关节机构30也具有相同的构造。即，优选第一关节机构10、第二关节机构20和第三关节机构30彼此相同。此外，可移动范围限定构件RA1和RA2的存在/不存在优选地根据使用目的或根据位置来决定。在图1至图4所示的多关节装置1中，在第一关节机构10和第三关节机构30中的每一个的调节部分A2上安装有可移动范围限定构件RA2，而在第二关节机构20的调节部分A2上没有安装可移动范围限定构件。在该构造中，第一关节机构10绕轴线ax12的旋转可移动范围等于第三关节机构30绕轴线ax32的旋转可移动范围。另一方面，第二关节机构20绕轴线ax22的旋转可移动范围比第一关节机构10绕轴线ax12的旋转可移动范围更宽。应当注意的是，安装在第一锥齿轮G1的被调节部分B1上的可移动范围限定构件RA1的存在/不存在也优选地根据使用目的或根据位置来决定。尽管这没有在附图中示出。

应当注意的是，多关节装置1优选地用于例如可以用两条腿或四条腿行走的人或动物形态的机器人。在包括多个关节机构的多关节装置1用于人形机器人的手臂的情况下，例如，关节机构中的一个被用作肩关节，另一个关节机构被用作肘关节。

在本实施例中已经说明了包括三个关节机构的多关节装置1。然而，关节机构的数量不受限制，因此，数量可以是一个、两个、四个或更多。

在图1等所示的多关节装置1中，任何其它关节机构都可以附加地连接到第一关节机构10的连接对象部分11或第三关节机构30的连接部分32。此外，任何类型的端部执行器都可以附加地连接到连接对象部分11或连接部分32。

在上述实施例中，当从相同方向观察时，第二锥齿轮G2和第三锥齿轮G3沿相同方向或相反方向旋转。替代地，第二锥齿轮G2或第三锥齿轮G3可以被驱动以旋转，而另一个齿轮停止。在这种情况下，旋转部分120相对于基部部分110旋转，以便相对于轴线ax11和轴线ax12扭曲，但是将省略其详细说明。

另外，优选地，调节部分A2形成为与被调节部分B2表面接触。如果是这样，则在未安装可移动范围限定构件RA2的状态下，调节部分A2通过其表面接收由与被调节部分B2接触引起的冲击，并且抑制局部力作用在调节部分A2上。因此，提高了调节部分A2的耐久性，并且增加了调节部分A2的寿命。另外，可移动范围限定构件RA2优选也形成为与被调节部分B2表面接触。如果是这样，则可移动范围限定构件RA2通过其表面接收由与被调节部分B2的接触引起的冲击，并且抑制局部力作用在可移动范围限定构件RA2上。因此，提高了可移动范围限定构件RA2的耐久性，并且增加了可移动范围限定构件RA2的寿命。

在本实施例中，可移动范围限定构件RA2安装在设置在第二锥齿轮G2和正齿轮SG1的后表面侧的调节部分A2上，由此可以容易地从外部接近可移动范围限定构件RA2。即，可移动范围限定构件RA2容易附接到调节部分A2上/从调节部分A2拆卸。

在上述实施例中，被调节部分B1设置在第一锥齿轮G1的中心孔h11的内周表面上。替代地，被调节部分B1可以设置在第一锥齿轮G1的后表面侧上。如果是这样，则优选地，调节部分A1设置在作为第一支撑轴131的从第一锥齿轮G1的后表面侧突出的一部分的突起上。然而，在这种情况下，难以将另一构件连接到旋转部分120的连接对象部分11。即，当采用调节部分B1设置在第一锥齿轮G1的中心孔h11的内周表面上的本实施例的构造时，实现了另一构件可以容易地连接到第一关节机构10的旋转部分120的结构。

在本实施例中，可移动范围限定构件RA1安装在被调节部分B1上。替代地，可移动范围限定构件RA1可以安装在调节部分A1上。并且，在本实施例中，可移动范围限定构件RA2安装在调节部分A2上。替代地，可移动范围限定构件RA2可以安装在被调节部分B2上。

附带地，在本实施例中，在旋转部分120旋转的同时固定基部部分110。然而，旋转部分120相对于基部部分110旋转就足够了。即，如果旋转部分120是固定的，则基部部分110可以旋转。在这种情况下，被调节部分B1用作调节调节部分A1的旋转的构件，而被调节部分B2用作调节调节部分A2的旋转的构件。

Claims (10)

1.一种关节机构，包括基部部分和相对于所述基部部分旋转的旋转部分，所述关节机构包括：

被调节部分，与所述旋转部分一起旋转；

调节部分，设置在所述被调节部分的旋转轨迹的扩展部分上，并且具有在第一可移动范围内调节所述被调节部分相对于所述基部部分的旋转的功能；以及

可移动范围限定构件，安装在所述基部部分或所述旋转部分上，并且限定比所述第一可移动范围窄的第二可移动范围作为所述被调节部分的可移动范围。

2.根据权利要求1所述的关节机构，其中

所述可移动范围限定构件安装在所述被调节部分或所述调节部分上。

3.根据权利要求1或2所述的关节机构，其中

所述旋转部分包括绕第一轴线方向旋转的第一锥齿轮，

所述基部部分包括第二锥齿轮和第三锥齿轮，第二锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合并绕与所述第一轴线方向相交的第二轴线方向旋转，第三锥齿轮与所述第一锥齿轮啮合，布置成相对于所述第二轴线方向的延伸方向面对第二齿轮，并绕所述第二轴线方向旋转，

所述被调节部分包括相对于所述基部部分绕所述第一轴线方向旋转的第一被调节部分和相对于所述基部部分绕所述第二轴线方向旋转的第二被调节部分，并且

所述调节部分包括第一调节部分和第二调节部分，所述第一调节部分设置在所述第一被调节部分的旋转轨迹的扩展部分上，所述第二调节部分设置在所述第二被调节部分的旋转轨迹的扩展部分上。

4.根据权利要求3所述的关节机构，其中

所述第一被调节部分设置在中心孔的内周表面上，该中心孔与所述第一锥齿轮中的第一轴线方向同轴地形成，并且

所述第一调节部分设置在支撑所述第一锥齿轮的第一支撑轴上。

5.根据权利要求4所述的关节机构，其中

连接对象部分布置在所述旋转部分中的第一锥齿轮的后表面侧上，位于所述关节机构外部的构件连接到该连接对象部分。

6.根据权利要求5所述的关节机构，还包括：

第二支撑轴，支撑所述第二锥齿轮和所述第三锥齿轮，其中

所述第二被调节部分设置在所述第二支撑轴上，并且

所述第二调节部分设置在所述基部部分上。

7.根据权利要求6所述的关节机构，其中

所述第二被调节部分安装在作为第二支撑轴的一部分的突起上，所述突起从所述第二锥齿轮的后表面侧突出。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的关节机构，其中

所述可移动范围限定构件至少安装在所述第一被调节部分上。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的关节机构，其中

所述可移动范围限定构件至少安装在所述第二被调节部分上。

10.一种多关节装置，包括：

至少两个根据权利要求1至9中任一项所述的关节机构，其中

至少两个关节机构包括第一关节机构和第二关节机构，并且

所述可移动范围限定构件安装在所述第一关节机构或所述第二关节机构中的至少一个上。