TW201420922A - 變速裝置 - Google Patents

Abstract

本發明之變速裝置係使用第1齒輪、第2齒輪及第3齒輪。第1齒輪具備內齒，第2齒輪具備外齒。於第1齒輪與第2齒輪之間設有齒數差。若第2齒輪於第2齒輪之一部分與第1齒輪之一部分嚙合之狀態下公轉，則2齒輪自轉。於第3齒輪為外齒之情形時，於第2齒輪形成內齒，而於第3齒輪為內齒之情形時，於第2齒輪形成外齒。於第3齒輪與第2齒輪之間設有齒數差。若第2齒輪一面公轉一面自轉，則第3齒輪自轉。

Description

變速裝置

本申請案係主張基於2012年9月21日申請之日本專利申請第2012-207792號之優先權。該申請案之所有內容係以參考之方式援用至本說明書中。於本說明書中揭示如下裝置，即，內齒之一部分與外齒之一部分嚙合，於內齒與外齒之間設置有齒數差，且利用齒輪之公轉運動引起齒輪之自轉運動之現象而變速。

已知有圖1所示之變速裝置。於圖1中，參考編號107表示殼體，105表示內齒。內齒105固定於殼體107，殼體107亦為內齒輪。參考編號103表示外齒輪。形成於外齒輪103之外周之外齒之一部分嚙合於內齒105之一部分。外齒輪103之齒數與內齒105之齒數不同。曲柄軸101a貫通外齒輪103之中心103e。曲柄軸101a係連接於輸入軸101。曲柄軸101a係自輸入軸101隔開距離D。內齒105係形成於以輸入軸101為中心之圓周上。外齒輪103之外齒係形成於以103e為中心之圓周上。於本說明書中，將內齒或外齒所沿著之圓周之中心稱作幾何中心。

於外齒輪103形成有貫通孔103c、103d。參考編號109係輸出軸，且前端分支。分支出之前端109c係插入至外齒輪103之貫通孔103c中，分支出之前端109d係插入至外齒輪103之貫通孔103d中。若輸入軸101繞軸A旋轉，則外齒輪103之幾何中心103e繞軸A公轉。若外齒輪103相對於內齒105公轉，則外齒輪103自轉。外齒輪103係一面公轉 一面自轉。於本說明書中，將一面公轉一面自轉之運動稱作行星運動。若外齒輪103進行行星運動，則輸出軸109自轉。分支出之前端109c、109d與貫通孔103c、103d係將進行行星運動之外齒輪103之自轉傳遞至輸出軸109之轉矩傳遞構件。藉由調整外齒輪103之齒數與內齒105之齒數差而可調整變速比。

圖2例示利用有2片外齒輪103、104之變速裝置。貫通外齒輪103之曲柄軸101a、及貫通外齒輪104之曲柄軸101b係以輸入軸101為中心向相反方向偏移。輸出軸109之分支出之前端109c係插入至外齒輪103之貫通孔103c與外齒輪104之貫通孔104c中，分支出之前端109d係插入至外齒輪103之貫通孔103d與外齒輪104之貫通孔104d中。參考編號106係固定於殼體107之內齒。與圖1相同之參考編號表示與圖1相同之構件。

圖1、圖2所例示之變速裝置適合獲得較大之變速比，但即便如此亦存在極限。日本專利實開平4-111947號公報(以下，稱作專利文獻1)提出有實現更大之變速比之變速裝置。專利文獻1之裝置係如圖3所例示般利用2片外齒輪103、104且使其等與圖2之裝置同樣地公轉。外齒輪103之一部分係嚙合於內齒105之一部分，若外齒輪103公轉則外齒輪103自轉。曲柄軸銷114係插入至外齒輪103與外齒輪104之間，若外齒輪103自轉則外齒輪104自轉。外齒輪104係一面公轉一面自轉。曲柄軸銷114係一面容許外齒輪103與外齒輪104之相對移位一面將外齒輪103之自轉傳遞至外齒輪104之轉矩傳遞構件。外齒輪104之一部分係與內齒106之一部分嚙合。內齒106係經由內殼體110而固定於輸出軸109。若外齒輪104進行行星運動，則內齒106自轉，且輸出軸109自轉。

日本專利特開平7-63243號公報(以下，稱作專利文獻2)揭示有圖4之變速裝置。該變速裝置亦利用2片外齒輪103、104且使其等與圖 2、圖3同樣地公轉。銷107c、107d自殼體107延伸。銷107c係插入至外齒輪103之貫通孔103c中。銷107d係插入至外齒輪103之貫通孔103d中。外齒輪103無法自轉。若外齒輪103不自轉而公轉，則內齒105自轉。內齒105係可相對於殼體107自轉地由內殼體116支持。若內齒105自轉，則內齒106亦自轉。若外齒輪104於外齒輪104之一部分與內齒106之一部分嚙合之狀態下公轉，則外齒輪104自轉。即，外齒輪104進行行星運動。外齒輪104之公轉數及內齒106之自轉數與外齒輪104及輸出軸109之自轉數有關。

專利文獻1與2之變速裝置係利用外齒輪103與內齒105之組、及外齒輪104與內齒106之組。專利文獻1與2之變速裝置係藉由組合使用2組變速要素而實現較大之減速比。然而，專利文獻1與2之變速裝置遺留有下述重要之問題。無論圖3之構造還是圖4之構造，外齒輪103與外齒輪104均必須可獨立地運動。即，無法固定外齒輪103與外齒輪104。換言之，無法將外齒輪103與外齒輪104一體化。若將外齒輪103與外齒輪104以兩者可獨立地公轉之方式收容於變速裝置之殼體內，則變速裝置之構造變得複雜。需要簡單且簡潔之構造之變速裝置。

本說明書中所揭示之變速裝置至少包括第1~第3齒輪。例如，如圖5所例示般，於第1齒輪(亦可兼用作殼體)107形成有內齒105。於第2齒輪103至少形成有外齒103f。第1齒輪107之內齒105之一部分與第2齒輪103之外齒103f之一部分嚙合。於第1齒輪107之齒數與嚙合於其之第2齒輪103之齒數之間設置有齒數差。因此，若第2齒輪103公轉，則第2齒輪103自轉。於圖5中，例示利用曲柄軸101a使第2齒輪103公轉之構造。然而，使第2齒輪103公轉之機構並不限定於曲柄軸機構，而可利用任意之公轉機構。

於圖5所例示之情形時，於第2齒輪103形成有內齒103g，於第3 齒輪118形成有外齒。第2齒輪103之內齒103g之一部分與第3齒輪118之外齒之一部分嚙合。於第3齒輪118之齒數與嚙合於其之第2齒輪之齒數之間設置有齒數差。若第2齒輪103進行行星運動，則第3齒輪118自轉，且固定於第3齒輪118之輸出軸109自轉。

如圖6所例示般，亦可於第2齒輪103形成有外齒103h，於第3齒輪120形成有內齒120h，且第2齒輪103之外齒103h之一部分與第3齒輪120之內齒120h之一部分為嚙合之關係。於第3齒輪120之齒數與嚙合於其之第2齒輪103之齒數之間設置有齒數差。若第2齒輪103進行行星運動，則第3齒輪120自轉，且固定於第3齒輪120之輸出軸109自轉。

如上所述，於本說明書中所揭示之變速裝置中，可於第2齒輪103形成有內齒103g，且於第3齒輪118形成有外齒，亦可於第2齒輪103形成有外齒103h，且於第3齒輪120形成有內齒120h。即，本說明書中所揭示之變速裝置係於第2齒輪與第3齒輪之一者形成有外齒，於第2齒輪與第3齒輪之另一者形成有內齒。

於本說明書中所記載之變速裝置中，如圖5般於第2齒輪103形成有外齒103f與內齒103g、或者如圖6般於第2齒輪103形成有外齒103f與外齒103h。第2齒輪103係只要整體可一體地運動即可。因此，第2齒輪103係只要外齒103f與內齒103g無需獨立地運動，則外齒103f與外齒103h亦無需獨立地運動。若比較圖5及圖6與圖3及圖4，則明顯地，本說明書中所揭示之變速裝置將構造簡單化。又，本說明書中所揭示之變速裝置不需要於圖3中必需之曲柄軸銷114、或於圖4中必需之銷107c、107d等。

亦可說本說明書中所揭示之變速裝置係如下之變速裝置，其包括：第1齒輪105，其固定於殼體107；第3齒輪118、120，其等可相對於殼體107自轉地被支持；及第2齒輪103，其相對於殼體107公轉並且嚙合於第1齒輪105之一部分及第3齒輪118、120之一部分。於第1齒輪 105之齒數與嚙合於其之第2齒輪103之齒數之間設有齒數差，且於第3齒輪118、120之齒數與嚙合於其之第2齒輪103之齒數之間設置有齒數差。因此，可對第2齒輪103之公轉數與第3齒輪118、120之自轉數之間賦予較大之變速比。

再者，藉由選擇齒數差，亦可使第3齒輪118、120之自轉數為零。於定義為「減速比=輸入軸之旋轉速度/輸出軸之旋轉速度」之情形時，亦可使分母為零。即，理論上可獲得無限大之減速比，且可消除可實現之減速比之上限。相反地，藉由選擇齒數差，亦可調整為較小之減速比。根據上述變速裝置，能夠將可實現之減速比之範圍確保為較大。

2‧‧‧馬達

4‧‧‧軸承

6‧‧‧馬達旋轉軸

6a‧‧‧鍵槽

8‧‧‧兼用作輸入軸與偏心擺動體之構件

8a‧‧‧圓筒部

8b‧‧‧偏心凸輪

8c‧‧‧圓筒部

8d‧‧‧凸條

10‧‧‧軸承

12‧‧‧軸承

16‧‧‧第2齒輪

16a‧‧‧外周面

16b‧‧‧環狀齒輪

16c‧‧‧圓板部

16d‧‧‧螺栓

16e‧‧‧內周面

16f‧‧‧開口

18‧‧‧銷

19‧‧‧內齒

20‧‧‧殼體

20a‧‧‧上板

20b‧‧‧螺栓

20c‧‧‧內周面

20d‧‧‧第1齒輪本體

20e‧‧‧螺栓

20f‧‧‧底板

20g‧‧‧孔

20h‧‧‧槽

22‧‧‧銷

23‧‧‧外齒

24‧‧‧自轉體

24a‧‧‧螺栓

24b‧‧‧第3齒輪本體24b

24c‧‧‧輸出軸部

24d‧‧‧孔

24e‧‧‧外周面

24f‧‧‧槽

25‧‧‧油封

26‧‧‧軸承

27‧‧‧O形環

28‧‧‧軸承

30‧‧‧變速裝置

42‧‧‧馬達

44‧‧‧正齒輪

46‧‧‧馬達旋轉軸

46a‧‧‧外齒

47a‧‧‧螺栓

47b‧‧‧自轉軸

48‧‧‧偏心擺動體

48a‧‧‧外周面

48b‧‧‧偏心擺動體本體

48c‧‧‧上板

48d‧‧‧螺栓

48e‧‧‧內周面

49a、49b‧‧‧軸承

50a、50b‧‧‧軸承

56‧‧‧第2齒輪

56a‧‧‧上外周面

56b‧‧‧下外周面

56c‧‧‧內周面

56d‧‧‧上部

56e‧‧‧螺栓

56f‧‧‧下部

58‧‧‧銷

59‧‧‧內齒

60‧‧‧殼體

60a‧‧‧上板

60b‧‧‧螺栓

60c‧‧‧筒部

60e‧‧‧螺栓

60f‧‧‧底板

60g‧‧‧孔

60h‧‧‧槽

62‧‧‧銷

63‧‧‧內齒

64‧‧‧自轉體

64a‧‧‧內周面

64b‧‧‧第3齒輪本體

64c‧‧‧螺栓

64d‧‧‧上板

64e‧‧‧孔

64f‧‧‧槽

66、68‧‧‧軸承

70‧‧‧變速裝置

101‧‧‧輸入軸

101a‧‧‧曲柄軸

101b‧‧‧曲柄軸

103‧‧‧外齒輪

103c‧‧‧貫通孔

103d‧‧‧貫通孔

103e‧‧‧中心

103f‧‧‧外齒

103g‧‧‧內齒

103h‧‧‧外齒

104‧‧‧外齒輪

104c‧‧‧貫通孔

104d‧‧‧貫通孔

105‧‧‧內齒

106‧‧‧內齒

107‧‧‧第1齒輪

107c、107d‧‧‧銷

109‧‧‧輸出軸

109c、109d‧‧‧分支前端

110‧‧‧內殼體

114‧‧‧曲柄軸銷

116‧‧‧內殼體

118‧‧‧第3齒輪

120‧‧‧第3齒輪

120h‧‧‧內齒

A‧‧‧軸

B‧‧‧軸

D‧‧‧距離

a‧‧‧方位

b‧‧‧方位

c‧‧‧距離

圖1例示先前之變速裝置之第1例。

圖2例示先前之變速裝置之第2例。

圖3例示先前之變速裝置之第3例。

圖4例示先前之變速裝置之第4例。

圖5例示本說明書中所記載之變速裝置之一例。

圖6例示本說明書中所記載之變速裝置之另一例。

圖7表示第1實施例之變速裝置之俯視圖。

圖8表示第1實施例之變速裝置之剖面圖。

圖9表示第2實施例之變速裝置之俯視圖。

圖10表示第2實施例之變速裝置之剖面圖。

以下，對本說明書中所揭示之實施例之若干技術特徵進行記載。再者，以下所記載之事項各自單獨地具有技術上之有用性。

(特徵1)第1齒輪之內齒之幾何中心、第3齒輪之內齒或外齒之幾何中心、輸出軸之軸心、及第2齒輪之公轉中心位於相同軸上。

(特徵2)如圖5與圖6所例示般，第1齒輪之對稱軸(通過幾何中心之軸)與第3齒輪之自轉軸係配置於第1軸A上。第2齒輪之自轉軸係於自第1軸A隔開距離D之位置配置於與第1軸A平行地延伸之第2軸B上。

(特徵3)附加有沿著第3齒輪之自轉軸109延伸之輸入軸101、及繞輸入軸101公轉之偏心擺動體101a。若偏心擺動體101a繞輸入軸101公轉，則第2齒輪103公轉(第2齒輪之自轉軸B繞輸入軸A旋轉)。偏心擺動體可為與輸入軸平行地延伸過自輸入軸偏移之位置之曲柄軸，亦可為具備於自輸入軸偏移之位置具有中心之圓周之偏心凸輪。只要為具備於自輸入軸之軸心偏移之位置具有中心之圓周面，且該中心公轉者即可。

(特徵4)如圖6所示，於第3齒輪120形成有內齒120h。第2齒輪103之外齒103h之一部分與第3齒輪120之內齒120h之一部分嚙合。

(特徵5)如圖6所示，第1齒輪105與第3齒輪120之內齒120h於沿著第3齒輪120之自轉軸之方向上配置於不同之位置。

(特徵6)既有嚙合於第1齒輪之第2齒輪103之外齒103f之齒數、與嚙合於第3齒輪120之內齒120h之第2齒輪103之外齒103h之齒數不同之實施例，亦有該等齒數一致之實施例。

(特徵7)如圖5所示，第2齒輪103為形成有外齒103f與內齒103g之環狀。於第3齒輪118形成有外齒，且第2齒輪103之內齒103g之一部分與第3齒輪118之外齒之一部分嚙合。

(特徵8)如圖5、圖6所示，第2齒輪103可相對於殼體107自由地自轉。即，於第2齒輪103與殼體107之間，不存在限制第2齒輪103之自轉之關係。又，於第2齒輪103與輸入軸101之間，亦不存在限制第2齒輪103之自轉之關係。進而，於第2齒輪103與輸出軸109之間，亦不存在限制第2齒輪103之自轉之關係。因此，為必需零件數較少且簡單之 構造。

(特徵9)第2齒輪可由一個構件構成，亦可固定複數個構件而構成。

(特徵10)第1齒輪係固定於殼體，第3齒輪係固定於輸出軸。於第2齒輪上，形成有與第1齒輪嚙合之外齒、與第3齒輪嚙合之外齒或內齒、及收入偏心擺動體(公轉體)之開口，且該等構件配置於相同軸上。第2齒輪係相對於偏心擺動體(公轉體)自如自轉。第2齒輪之自轉亦不受殼體限制，且亦不受輸入軸限制，亦不受輸出軸限制。

(特徵11)若第1齒輪之齒數=A、與第1齒輪嚙合之第2齒輪之齒數=B、第3齒輪之齒數=D、與第3齒輪嚙合之第2齒輪之齒數=C、減速比=輸入軸之旋轉速度/輸出軸之旋轉速度，則減速比=BD/{A(D-C)-D(A-B)}=BD/(BD-AC)。

(特徵12)「A-B」與「D-C」係設定為相同符號，實現較大之減速比。即，為A>B並且D>C，或者為A<B並且D<C。

(特徵13)「A-B」與「D-C」係設定為不同符號，實現較小之減速比。即，為A>B並且D<C，或者為A<B並且D>C。

(特徵14)表示特徵11所示之減速比之式之分母為正，且為「輸入軸之旋轉方向=輸出軸之旋轉方向」。或者，上述分母為負，且為「輸入軸之旋轉方向與輸出軸之旋轉方向」相反。藉由調整齒數，可選擇輸出軸之旋轉方向。

[實施例] (第1實施例)

圖7及圖8表示與圖5對應之實施例。參考編號2係馬達，固定於變速裝置30之殼體20。參考編號6係馬達旋轉軸，繞第1軸A自轉。參考編號8係兼用作輸入軸與偏心擺動體(公轉體)之構件，包括與第1軸A為同軸之圓筒部8a、偏心凸輪8b、及與第1軸A為同軸之圓筒部8c。 圓筒部8a係可自轉地由軸承12支持於下文所述之輸出軸(自轉體)24，圓筒部8c係可自轉地由軸承4支持於殼體20。於馬達旋轉軸6形成有鍵槽6a。於輸入軸8形成有插入至鍵槽6a中之凸條8d。若馬達旋轉軸6繞軸A自轉，則輸入軸8繞第1軸A自轉。

偏心凸輪8b具備圓形之外周面。偏心凸輪8b之中心位於第2軸B上。第2軸B係自第1軸A偏移距離D。即，自B軸至偏心凸輪8b之外周面之距離c係不論方位如何均固定。與此相對，自A軸至偏心凸輪8b之外周面之距離係根據方位而如「a」或「b」所示般產生變化。

第2齒輪16之圓板部16c係位於偏心凸輪8b之周圍。於圓板部16c之中心形成有開口16f，於中心開口16f與偏心凸輪8b之間介置有軸承10。若輸入軸8繞軸A自轉，則偏心凸輪8b之中心軸B繞軸A公轉，第2齒輪16之幾何中心軸(自轉軸)B亦繞軸A公轉。

第2齒輪16係繞幾何中心軸B旋轉對稱。具有外齒與內齒之環狀齒輪16b係藉利用螺栓16d固定於圓板部16c。如圖7所示，於環狀齒輪16b之外周面16a形成有周擺線齒形。於環狀齒輪16b之內周面16e，亦形成有周擺線齒形。存在將形成於環狀齒輪16b之外周面之齒形稱作外齒16a，將形成於內周面之齒形稱作內齒16e之情況。可說環狀齒輪16b為第2齒輪本體。第2齒輪16係收容於殼體20內。

殼體20包括底板20f、第1齒輪本體20d、及上板20a，且利用螺栓20e、20b等一體化。參考編號27係O形環，密閉殼體內避免其與空氣接觸。孔20g係用以將變速裝置30固定於機械手等之安裝孔。

如圖7所示，第1齒輪本體20d之內周面20c係以軸A為中心之圓周面。於內周面20c，以特定間隔形成有剖面為半圓狀之槽20h。於各槽20h中插入有銷18。銷18可於半圓槽20h內自轉。環狀齒輪16b之外周面16a靠近第1齒輪本體20d之內周面20c。因此，銷18不會自槽20h凸出。藉由銷18與第1齒輪本體20d之內周面20c形成內齒19。可說殼體 20為於內周面形成有內齒19之第1齒輪。殼體20既為第1齒輪，亦為內齒輪。由於實體為一體，故而對殼體、第1齒輪、內齒輪使用共用之參考編號20。於其他構件，對實體相同之構件，即便於自功能來看使用不同名稱之情形時，亦使用共用之參考編號。

如圖7所示，形成於第1齒輪20之內齒19之一部分與形成於環狀齒輪16b之外周面之外齒16a之一部分嚙合。於圖7之情形時，相對於內齒19之中心軸A，環狀齒輪16b之外齒16a之中心軸B向右側偏心。因此，於圖7之右側，內齒19與外齒16a較深地嚙合。於圖7之左側，內齒19與外齒16雖接觸，但並未嚙合。可說內齒19之一部分與外齒16a之一部分嚙合，內齒19之一部分與外齒16a之一部分未嚙合。再者，本說明書中之「嚙合」之用語係指外觀上嚙合。「嚙合」之用語與於內齒與外齒之間傳遞轉矩之區域不同。形成於第1齒輪20之內齒19之齒數與形成於第2齒輪16之外齒16a之齒數不一致。於本實施例中，前者為30，後者為29。

如圖8所示，於環狀齒輪16b之內側，收容有兼用作第3齒輪與輸出軸之自轉體24。自轉體24包括第3齒輪本體24b與輸出軸部24c，且利用螺栓24a一體化。自轉體24係可自轉地由軸承26、28支持於殼體20。自轉體(兼用作第3齒輪與輸出軸)24之自轉軸係等同於A軸。

孔24d係用以將未圖示之物體固定於兼用作輸出軸之自轉體24之安裝孔。例如，若將機械手之臂之基部側固定於殼體20之安裝孔20g中，且將機械手之臂之前端側固定於自轉體24之安裝孔24d中，並藉由馬達2使輸入軸8旋轉，則臂之前端側相對於臂之基部側旋轉。變速裝置30可減慢馬達2之旋轉速度而使臂之前端側旋轉。參考編號25係油封，阻止封閉於殼體內之潤滑油向殼體外洩漏。

自轉體(兼用作第3齒輪與輸出軸)24之自轉軸係等同於第1軸A。如圖7所示，於以第1軸A為中心之外周面24e，以特定間隔形成有剖 面半圓狀之槽24f。於各槽24f中插入有銷22。銷22可於槽24f內自轉。如圖7所示，環狀齒輪16b之內周面16e靠近第3齒輪本體24b之外周面24e。因此，銷22不會自槽24f凸出。藉由銷22與第3齒輪本體24b之外周面24e之整體形成外齒23。

如圖7所示，於環狀齒輪16b之內周面16e形成有周擺線齒形。第3齒輪本體24b之外齒23之一部分與形成於環狀齒輪16b之內周面之內齒16e之一部分嚙合。於圖7之情形時，相對於外齒23之中心軸A，環狀齒輪16b之內齒16e之中心軸B於右側偏心。因此，於圖7之左側，內齒16e與外齒23較深地嚙合。於圖7之右側，內齒16e與外齒23雖相接，但並未嚙合。第3齒輪本體24b之外齒23之齒數與環狀齒輪16b之內齒16e之齒數不一致。於本實施例中，前者為20，後者為19。

對變速裝置30之動作進行說明。若驅動馬達2因而馬達旋轉軸6繞軸A自轉，則偏心凸輪8b之中心軸B繞軸A公轉，且第2齒輪16隨之公轉。由於在內齒19與外齒16a之間設有齒數差，故而若第2齒輪16相對於第1齒輪20公轉，則第2齒輪16自轉。於第2齒輪16與偏心凸輪8b之間插入有軸承10，第2齒輪16可自轉。

由於在內齒16e與外齒23之間設有齒數，故而若第2齒輪16公轉，則第3齒輪24自轉。若第2齒輪16自轉，則第2齒輪16之自轉數會影響第3齒輪24之自轉數。於本實施例中，藉由第2齒輪16之公轉所產生之第3齒輪24之自轉方向與第2齒輪16之自轉方向成為相反方向。即，成為「第3齒輪24之自轉速度」=「藉由第2齒輪16之公轉所產生之第3齒輪24之自轉速度」-「第2齒輪16之自轉速度」。因此，第3齒輪24之自轉速度極其慢。變速裝置30獲得較大之變速比。

再者，藉由選擇齒數，可使藉由第2齒輪16之公轉所產生之第3齒輪24之自轉方向與第2齒輪16之自轉方向一致。於該情形時，可獲得「第3齒輪24之自轉速度」=「藉由第2齒輪16之公轉所得之自轉速 度」+「第2齒輪16之自轉速度」之關係。於本實施例中，選擇使第3齒輪24之自轉速度之符號與輸入軸8之自轉速度之符號一致之齒數。藉由選擇齒數，可使第3齒輪24之自轉速度之符號與輸入軸8之自轉速度之符號不同。即，只要亦可將馬達2之旋轉方向與輸出軸部24c之旋轉方向一致，則亦可將該等旋轉方向設為相反方向。

於上述變速裝置30中，對與輸出軸部24c一體化之第3齒輪本體24b傳遞旋轉力。變速裝置30由於將旋轉力傳遞至輸出軸，故而不需要圖1、圖2及圖4所示之分支前端109c、109d。於利用分支前端109c、109d傳遞轉矩之方式之情形時，必須解決分支前端109c、109d之強度不足之問題。因此，妨礙變速裝置之小型化。需要分支前端109c、109d之構造本身亦妨礙小型化。進而，分支前端109c、109d之存在會提高製造成本。於本實施例中，對繞輸出軸部24c之自轉軸(A軸)自轉之第3齒輪本體24b傳遞旋轉力。因此，變速裝置30不需要分支前端109c、109d，故而適合使變速裝置小型化。

又，根據本實施例，可將第1齒輪20之內齒19與嚙合於其之第2齒輪16之外齒16a、及第3齒輪24之外齒23與嚙合於其之第2齒輪16之內齒16e設置於相同平面內。可使變速裝置30之沿著旋轉軸A之方向之厚度變薄。於本實施例中，由複數個構件構成第2齒輪16。第2齒輪本身由於作為一體運動即可，故而亦可由1個構件構成。

(第2實施例)

圖9及圖10表示與圖6對應之實施例。對與圖7及圖8所示之構件相同之構件，使用對標註於圖7與圖8之構件之參考編號加上40所得之參考編號。參考編號42係馬達，固定於變速裝置70之殼體60。參考編號46係馬達旋轉軸，繞軸A自轉。於馬達旋轉軸46形成有外齒46a。參考編號44係正齒輪。正齒輪44係繞利用螺栓47a固定之自轉軸47b自轉。

參考編號48係偏心擺動體。偏心擺動體48包括偏心擺動體本體48b與上板48c，且利用螺栓48d一體化。於上板48c之內周面48e形成有內齒，該內齒與正齒輪44之外齒嚙合。若馬達旋轉軸46繞軸A自轉，則偏心擺動體48亦繞軸A自轉。偏心擺動體本體48b之內周係以軸A為中心之圓，且由軸承49a、49b支持。軸承49a、49b係配置於以軸A為中心之位置。

偏心擺動體本體48b之外周面48a為圓形，其中心位於B軸上。B軸係自A軸偏移距離D。即，自B軸至外周面48a之距離c係不論方位如何均固定。與此相對，自A軸至外周面48a之距離係根據方位而如「a」或「b」所示般產生變化。

第2齒輪56位於偏心擺動體本體48b之周圍。第2齒輪56包括上部56d與下部56f。上部56d與下部56f係利用螺栓56e固定。第2齒輪56之內周面56c為圓形。第2齒輪56係可自轉地由軸承50a、50b支持於偏心擺動體本體48b之外周面48a之周圍。第2齒輪56係繞軸B自轉。第2齒輪56之上外周面56a與下外周面56b亦以軸B為中心。

若馬達旋轉軸46繞軸A自轉，則偏心擺動體48亦繞軸A自轉。偏心擺動體本體48b之外周面48a之中心軸B係繞軸A公轉。其結果，第2齒輪56之幾何中心軸(自轉軸)B亦繞軸A公轉。

於第2齒輪56之上外周面56a形成有周擺線齒形，於第2齒輪56之下外周面56b亦形成有周擺線齒形。存在將形成於上外周面之齒形稱作外齒56a之情況，且存在將形成於下外周面之齒形稱作外齒56b之情況。

殼體60包括底板60f、筒部60c、及上板60a，且利用螺栓60e、60b等一體化。孔60g係用以將變速裝置70固定於機械手等之安裝孔。筒部60c之內周面係以軸A為中心之圓周面。如圖9所示，於筒部60c之內周面，以特定間隔形成有剖面為半圓狀之槽60h。於各槽60h中插入 有銷58。銷58可於半圓槽60h內自轉。如圖10所示，第2齒輪16之下外周面56b靠近筒部60c之內周面，銷58不會自槽60h凸出。由銷58與筒部60c之內周面形成內齒59。可說殼體60為於內周面形成有內齒59之第1齒輪。

如圖10所示，形成於第1齒輪60之內齒59之一部分與形成於第2齒輪56之外周面之外齒56b之一部分嚙合。於圖10之情形時，相對於內齒59之中心軸A，第2齒輪56之外齒56b之中心軸B向左側偏心。因此，於圖10之左側，內齒59與外齒56b較深地嚙合。於圖10之右側，內齒59與外齒56b雖接觸，但並未嚙合。形成於第1齒輪60之內齒59之齒數與形成於第2齒輪56之外齒56b之齒數不一致。於本實施例中，前者為71個，後者為70個。

於第2齒輪56之上外周面56a之外側配置有兼用作第3齒輪與輸出軸之自轉體64。自轉體64係利用螺栓64c將第3齒輪本體64b與上板64d一體化而得者。自轉體64係可自轉地由軸承66、68支持於殼體60。自轉體(兼用作第3齒輪與輸出軸)64之自轉軸係等同於A軸。

孔64e係用以將未圖示之物體固定於兼用作輸出軸之自轉體64之安裝孔。例如，若將機械手之臂之基部側固定於殼體60之安裝孔60g中，且將機械手之臂之前端側固定於自轉體64之安裝孔64e中，並驅動馬達42，則臂之前端側相對於臂之基部側旋轉。變速裝置70可減慢馬達42之旋轉速度而使臂之前端側旋轉。

自轉體(兼用作第3齒輪與輸出軸)64之自轉軸係等同於A軸。如圖9所示，於以A軸為中心之內周面64a，以特定間隔形成有半圓狀之槽64f。於各槽64f中插入有銷62。銷62可於槽64f內自轉。如圖9所示，第2齒輪56之上外周面56a靠近兼用作第3齒輪之自轉體64之內周面64a。因此，銷62不會自槽64f凸出。藉由銷62與自轉體64之內周面.64a之整體形成內齒63。

於第2齒輪56之外周面56a形成有周擺線齒形。如圖9、圖10所示，兼用作第3齒輪之自轉體64之內齒63之一部分與形成於第2齒輪56之外周面之外齒56a之一部分嚙合。於圖10之情形時，相對於內齒63之中心軸A，第2齒輪56之外齒56a之中心軸B向左側偏心。因此，於圖10之左側，內齒63與外齒56a較深地嚙合。於圖10之右側，內齒63與外齒56a雖接觸，但並未嚙合。如圖9所示，第2齒輪56之外齒56a之齒數與亦作為第3齒輪之自轉體64之內齒63之齒數不一致。於本實施例中，前者為70個，後者為69個。

對變速裝置70之動作進行說明。若驅動馬達42而使馬達旋轉軸46繞軸A自轉，則經由平齒輪44而使偏心擺動體48繞軸A自轉，偏心擺動體本體48b之外周面48a之中心軸B繞軸A公轉。其結果，第2齒輪56之幾何中心軸(自轉軸)B亦繞軸A公轉。由於第1齒輪60與第2齒輪56之齒數不同，故而若第2齒輪56相對於第1齒輪60公轉，則第2齒輪56自轉。於第2齒輪56與偏心擺動體本體48b之間插入有軸承50a、50b，第2齒輪56可自轉。

由於在第3齒輪64與第2齒輪56之間存在齒數差，故而若第2齒輪56公轉則第3齒輪64自轉。若第2齒輪16自轉，則第2齒輪16之自轉會影響第3齒輪64之自轉數。於本實施例中，成為「第3齒輪64之自轉速度」=「藉由第2齒輪56之公轉所產生之第3齒輪64之自轉速度」-「第2齒輪56之自轉速度」。因此，第3齒輪64之自轉速度極其慢。變速裝置70獲得較大之變速比。

於上述變速裝置70之情形時，對兼用作輸出軸與第3齒輪之自轉體64傳遞旋轉力。由於將旋轉力傳遞至輸出軸，故而不需要圖1、圖2及圖4所示之分支前端109c、109d。利用分支前端109c、109d傳遞轉矩之方式之情形會妨礙變速裝置之小型化。於本實施例中，由於對兼用作輸出軸與第3齒輪之自轉體64傳遞旋轉力，故而不需要分支前端 109c、109d。因此，實施例之變速裝置適合進行小型化。

於上述實施例中，殼體(第1齒輪)固定(不動)而自輸出軸(第3齒輪)提取輸出(旋轉)，但亦可將輸出軸(第3齒輪)固定而自殼體(第1齒輪)提取輸出(旋轉)。

以上，雖對本發明之具體例進行了詳細說明，但其等僅為例示，並不限定專利申請範圍。於專利申請範圍所記載之技術中，包含將以上所例示之具體例進行各種變形、變更而得者。本說明書或圖式所說明之技術要素係單獨地或藉由各種組合發揮技術上之有用性，並不限定於申請時之技術方案所記載之組合。又，本說明書或圖式所例示之技術係同時達成複數個目的，且達成其中之一個目的之情形本身具有技術上之有用性。

101‧‧‧輸入軸

101a‧‧‧曲柄軸

103‧‧‧外齒輪

103f‧‧‧外齒

103g‧‧‧內齒

105‧‧‧內齒

107‧‧‧第1齒輪

109‧‧‧輸出軸

118‧‧‧第3齒輪

A‧‧‧軸

B‧‧‧軸

D‧‧‧距離

Claims (11)

1. 一種變速裝置，其特徵在於：至少包括第1齒輪、第2齒輪及第3齒輪，且於第1齒輪形成有內齒，於第2齒輪至少形成有外齒，第1齒輪之一部分與第2齒輪之一部分嚙合，於第1齒輪與嚙合於其之第2齒輪之齒數之間設置有齒數差，若第2齒輪公轉則第2齒輪自轉，於第2齒輪與第3齒輪之一者形成有外齒，於第2齒輪與第3齒輪之另一者形成有內齒，第2齒輪之一部分與第3齒輪之一部分嚙合，於第3齒輪與嚙合於其之第2齒輪之齒數之間設置有齒數差，若第2齒輪一面公轉一面自轉，則第3齒輪自轉。
2. 如請求項1之變速裝置，其中第1齒輪之對稱軸與第3齒輪之自轉軸配置於第1軸上，第2齒輪之自轉軸配置於與第1軸平行地延伸過自第1軸隔開距離之位置之第2軸上。
3. 如請求項2之變速裝置，其附加有：輸入軸，其沿著第3齒輪之自轉軸延伸；及偏心擺動體，其繞輸入軸公轉；且若偏心擺動體繞輸入軸公轉，則第2齒輪公轉。
4. 如請求項3之變速裝置，其中於第3齒輪形成有內齒，且第2齒輪之外齒之一部分與第3齒輪之內齒之一部分嚙合。
5. 如請求項4之變速裝置，其中第1齒輪與第3齒輪係於沿著第3齒輪之自轉軸之方向配置於不同之位置。
6. 如請求項4或5之變速裝置，其中嚙合於第1齒輪之第2齒輪之齒數與嚙合於第3齒輪之第2齒輪之齒數不同。
7. 如請求項1至3中任一項之變速裝置，其中於第2齒輪形成有外齒與內齒，於第3齒輪形成有外齒，第2齒輪之內齒之一部分與第3齒輪之外齒之一部分嚙合。
8. 如請求項1之變速裝置，其附加有：輸入軸，其沿著第3齒輪之自轉軸延伸；及偏心擺動體，其繞輸入軸公轉；且若偏心擺動體繞輸入軸公轉則第2齒輪公轉。
9. 如請求項1之變速裝置，其中於第3齒輪形成有內齒，第2齒輪之外齒之一部分與第3齒輪之內齒之一部分嚙合。
10. 一種變速裝置，其特徵在於包括：第1齒輪，其固定於殼體；第3齒輪，其可相對於殼體自轉地被支持；及第2齒輪，其相對於殼體公轉，且嚙合於第1齒輪之一部分及第3齒輪之一部分；且於第1齒輪與嚙合於其之第2齒輪之齒數之間設有齒數差，於第3齒輪與嚙合於其之第2齒輪之齒數之間設有齒數差。
11. 如請求項10之變速裝置，其中第2齒輪自由地自轉。