同心多轴致动器的制造方法
【专利摘要】一种同心双轴致动器（1）具有两级交叉滚子轴承（2），并且前级致动器（3）和后级致动器（4）前后连接。后致动器（4）的后级旋转输出轴（6）的前端，所述后级旋转输出轴（6）穿过前级致动器（3）的中空部分（5）并向前突出，所述后级旋转输出轴连接并固定至两级交叉滚子轴承（2）的内环（13），以及起后级旋转输出构件作用的内环（13）。前级致动器（3）的输出旋转侧连接至两级交叉滚子轴承（2）的中环（12），并且所述中环（12）起到前级旋转输出构件的作用。每个级的旋转输出元件通过两级交叉滚子轴承（2）支承，并且每个级的旋转输出构件的表面振荡可因此最小，并可增加所述构件的力矩刚度。
【专利说明】同心多轴致动器
【技术领域】
[0001]本发明涉及同心多轴致动器，通过该同心多轴致动器，可用于多个致动器的输出转动，前后排列的各致动器从同一侧输出，并且具体涉及具有足够力矩刚度的同心多轴致动器，从这种同心多轴致动器获取旋转输出，但没有来自致动器的表面振荡(轴振荡)。
[0002]工业自动机械(也称为机器人)，例如，用于运输诸如基质的工件的运输自动机械采用同心多轴致动器作为旋转驱动机构。例如，在同心双轴致动器中，两个致动器前后连接，在前级侧的致动器是中空的设计，并且在后级侧处的致动器的旋转输出轴穿过前级侧致动器的中空部分，并且从前级侧致动器的中空输出轴向前突出。通过连接件分别固定至同心旋转输出轴和中空输出轴的诸如自动机械臂的部件可分别被驱动。同心多轴致动器具有在专利文件I一 8中公开的结构。与本发明有关的多级交叉滚子轴承在专利文件9中公开。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献I特开昭63-7285号公报、图6
[0006]专利文献2特许第2750771号公报、图2
[0007]专利文献3特开平6-791号公报
[0008]专利文献4特开平5-329785号公报
[0009]专利文献5特开平5-4178号公报
[0010]专利文献6特许第2703291号公报
[0011]专利文献7美国专利第6485250号公报
[0012]专利文献8美国专利第5720590号公报
[0013]专利文献9W02003/050428 公开
【发明内容】
[0014]本发明要解决的问题
[0015]在同心多轴致动器中，由于后级侧致动器的旋转输出轴经过前级侧致动器的中空部分，并在中空部分的前侧突出，后级侧旋转轴具有较长的轴向长度。具有较长的轴向长度，旋转输出轴的同心度较低，并且轴向振荡(表面振荡)更大。此外，力矩刚度因为旋转输出轴的更大长度也较低。当为了使轴向振荡最小并增加力矩刚度，轴承或类似物被加入来支承旋转输出轴，在一些情况下为了确保用于附加部件的安装空间，使旋转输出轴的轴向长度设置更长是必须的。
[0016]鉴于上述内容，本发明的目的在于提出可以防止轴向振荡或使轴向振荡最小化的同心多轴致动器，并此外具有高力矩刚度。
[0017]解决问题的手段
[0018]为了解决前述问题，根据本发明的同心多轴致动器的特征在于具有:
[0019]多级交叉滚子轴承；同轴地设置在多级交叉滚子轴承的后侧的前级致动器；以及同轴地设置在前级致动器后侧的后级致动器。
[0020]前级致动器设置有前级中空部分，该中空部分在轴线方向上延伸通过它的中心；
[0021]后级致动器设置有后级旋转输出轴，该旋转输出轴向前延伸通过前级中空部分；
[0022]多级交叉滚子轴承设置有:外环，同心地设置在外环内侧的中环，同心地设置在中环内侧的内环，形成在外环和中环之间的矩形横截面的环形外轨道，可旋转地插入到外轨道中的多个外部滚子，形成在中环和内环之间的矩形横截面的环形内轨道，以及滚子可旋转地插入到内轨道中的多个内部滚子；
[0023]中环构成前级旋转输出构件，其可转动地由前级致动器驱动；以及
[0024]内环构成后级旋转输出构件，其牢固地连接至后级旋转输出轴。
[0025]其中后级致动器具有中空设计，中空部分延伸通过同心多轴致动器的中心而形成，并且因此中空部分能作为用于配线或类似物的空间使用。此外，同心三轴线致动器可通过进一步将致动器连接至后级致动器的后侧来实现，并使这个致动器的旋转输出轴通过中心部分向前伸出。同样的，中空设计的同心双轴致动器可作为在同心多轴致动器中的两个前侧级致动器部分被采用。
[0026]包括有马达和波动齿轮减速器的致动器可作为前级致动器或后级致动器被采用。在这种情况下，波动齿轮减速器较佳地是“大礼帽”设计的波动齿轮减速器，适合于确保大中空部分。
[0027]在这种情况下，本发明的同心多轴致动器可如如下构成。具体来说，前级致动器设置有前级马达和前级波动齿轮减速器；前级波动齿轮减速器设置有前级减速器壳体，同轴地固定至前级减速器壳体内部的前级刚性内部齿轮，同轴地设置在前级刚性内部齿轮的内侧的前级具有大礼帽形状的柔性外部齿轮，以及安装在前级柔性外部齿轮的内侧中的前级波动发生器；形成在前级波动发生器中的中心通道孔；前级壳体固定至外环；前级柔性外部齿轮固定至中环；以及前级波动发生器固定至前级马达的中空马达轴，该中空马达轴延伸通过前级波动发生器的中心通道孔。
[0028]此外，后级致动器设置有后级马达和后级波动齿轮减速器；后级波动齿轮减速器设置有后级减速器壳体，同轴地固定至后级减速器壳体的内部的后级刚性内部齿轮，同轴地设置在后级刚性内部齿轮的内侧的具有大礼帽形状的后级柔性外部齿轮，以及安装在后级柔性外部齿轮的内测中的后级波动发生器；中心通道孔形成在后级波动发生器中的；后级壳体固定至前级马达的马达壳体；后级柔性外部齿轮固定至后级旋转输出轴的后端；以及后级波动发生器固定至后级马达的马达轴，该马达轴延伸通过后级波动发生器的中心通道孔。
[0029]用于本发明中的多级交叉滚子轴承特征在于:内部滚子比外壁滚子小，并且内部滚子的中心沿着轴线方向位于相对于外部滚子中心的偏移处。
[0030]这个偏移量较佳的是内部轨道的轨道宽度的一半到内部轨道宽度和外部轨道宽度总值的一半。此外，偏移量较佳地为外部轨道轨道宽度的一半。
[0031]中环在径向上从圆形内部周面到圆形外部周面的厚度较佳地为外环在径向上从圆形内部周面到圆形外部周面的厚度的至少两倍。
[0032]此外，外部轨道和内部轨道较佳地在外环、中环和内环中位于靠近它们的侧表面之一的位置形成。[0033]接着，本发明中所应用的同心三轴线致动器采用三级交叉滚子轴承，在该交叉滚子轴承中，外环、第一中环、第二中环和内环同心设置。在这种情况下，在本发明的同心多轴制动器中，中级制动器同轴地设置在前级制动器和后级致动器之间。中级制动器设置有中级中空部分和中空设计的中级旋转输出轴，该中级中空部分在沿轴线方向延伸通过中级制动器的中心，并且中空设计的中级旋转输出轴向前延伸通过中级中空部分。后级致动器的后级旋转输出轴向前延伸通过中级中空部分、中级旋转输出轴和前级中空部分。此外，多级交叉滚子轴承设置有作为中环的第一中环和第二中环、矩形横截面的环形中轨道和多个中滚子，第二中环同心地设置在第一中环的内部，矩形横截面的环形中轨道在第一中环和第二中环之间形成，多个中滚子可转动的插入内部轨道中。第一中环构成由前级致动器转动驱动的前级转动输出构件，以及第二中环构成牢固地连接至中级转动输出轴的中级转动输出构件。
[0034]发明效果
[0035]在根据本发明的同心多轴致动器中，多级交叉滚子轴承、前级致动器和后级致动器前后连接；并且后级致动器的后级转动输出轴的前端牢固地连接至多级交叉滚子轴承的内环，该轴向前突出通过前级致动器的中空部分，该内环起到后级旋转输出构件的作用。前级致动器在转动输出侧连接至多级交叉滚子轴承的中环，该中环起到前级转动输出构件的作用。由于每个级的转动输出元件通过多级交叉滚子轴承支承，各级的转动输出构件的表面振荡可最小，并且可增加转动输出构件的力矩刚度。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1是应用到本发明中的同心双轴致动器的纵向剖视图；
[0037]图2是示出图1的两级交叉滚子轴承的端视图和纵向剖视图；以及
[0038]图3是示出应用到本发明中的同心三轴线致动器的描述图。
【具体实施方式】
[0039]下面参照附图来描述应用到本发明的同心多轴致动器的实施例。
[0040]参见图1描述根据本发明实施例的同心双轴致动器。同心双轴致动器I沿着它的轴线Ia具有两级交叉滚子轴承2、前级致动器3和后级致动器4，该两级交叉滚子轴承2用作滚子设置在前端处的多级交叉滚子轴承，前级致动器3同轴地连接至交叉滚子轴承的后侦牝后级致动器4同轴地连接至前级致动器的后侧。前级致动器3设置有沿轴线Ia方向延伸通过其中心的圆形横截面的前级中空部分5，而后级致动器4设置有向前延伸、同轴地通过前级中空部分5的中空设计的后级转动输出轴6。本示例的后级致动器4设置有沿轴线Ia方向延伸通过其中心的圆形横截面的后级中空部分7。
[0041]位于同心双轴致动器I前端处的两级交叉滚子轴承2设置有外环11、同轴地位于外环内部的中环12以及同轴地位于中环内部的内环13。矩形横截面的环形形状的外部轨道14形成在外环11和中环12之间，多个外部滚子15可转动地插入其中，多个外部滚子的中心轴处于交替地正交状态。同样的，矩形横截面的环形形状的内部轨道16形成在中环12和内环13之间，多个内部滚子17可转动地插入其中，多个内部滚子的中心轴处于交替地正交状态。结果，外部交叉滚子轴承由外环11、中环12、外部轨道14和外部滚子15构成；并且内部交叉滚子由中环12、内环13、内部轨道16和内部滚子17构成。
[0042]两级交叉滚子轴承的中环12起到由前级致动器3转动驱动的前级转动输出构件的作用，同时内环13起到由后级转动输出轴6转动驱动的后级转动输出构件的作用。沿轴线Ia方向延伸的中空部分通过内环13的中心通孔、后级旋转输出轴6的中空部分和后级中空部分7穿过同心双轴致动器I形成。
[0043]下面，每个部分的结构用更具体术语进行描述。前级致动器3设置有前级马达31和前级波动齿轮减速器32，该波动齿轮减速器用于将这个前级马达31的输出转动传送至中环12。前级波动齿轮减速器32设置有圆筒形形状的前级减速器壳体34，该圆筒形形状的前级减速器壳体连接至前级致动器3的马达壳体33的前端侧，前级刚性内齿轮35在一区域同轴地紧固和固定到壳体34的内周侧。大礼帽形状的前级柔性外部齿轮36同轴地布置在壳体34的内部，以及前级波动发生器37同轴地安装在壳体34的内部。
[0044]前级柔性外部齿轮36设置有圆形圆筒状筒部36a、隔板36b和刚性环形轴套36c，该圆形圆筒状筒部36a能够在直径方向弯曲，该隔板36b在前级柔性外部齿轮的两级交叉滚子轴承2侧从这个圆形圆筒状筒部36a的端部径向向外扩展，，该刚性环形轴套36c在前级柔性外部齿轮的外周边缘处形成。外部齿36d形成在开口端的外侧周边表面部分中，该开口端位于圆形圆筒状筒部36a的相对另一侧，以及椭圆体形轮廓的前级波动发生器37安装在圆形圆筒状筒部36a内部,夕卜部齿36d形成在该圆形圆筒状筒部36a上，因此位于已经变形成椭圆体形状的外部齿形成部分的主轴线方向上的两端的外部齿36d与前级刚性内部齿轮35的内部齿35d啮合。
[0045]两级交叉滚子轴承2的外环11紧固并固定至前级减速器壳34的前端面。前级柔性外部齿轮36的环形轴套36c紧固并固定至两级交叉滚子轴承2的中环12的环形前端面。前级波动发生器37设置有中心通孔37a，并且前级马达31的中空马达轴31a向前延伸并穿过中心通孔37a。之间级波动发生器37紧固并固定至这个中空马达轴31a的外部周边。结果，两个齿轮35、36的啮合位置通过前级波动发生器37沿圆周方向移动，而该前级波动发生器通过前级马达31的中空马达轴31a以高速转动，因此由于在两个齿轮之间的齿的数量的不同而在两个齿轮35、36之间产生相对转动。由于前级刚性内部齿轮35被固定以使其不转动，大大减速的转动从前级柔性外部齿轮36获得，并且输出至与前级柔性外部齿轮相连的中环12。后级致动器4设置有后级马达41，也设置有后级波动齿轮减速器42，该后级波动齿轮减速器用于通过后级旋转输出轴6将后级马达41的减速了的输出转动传送至内环13。后级波动齿轮减速器42设置有圆筒形形状的后级减速器壳44，该圆筒形形状的后级减速器壳形成在后级致动器4的马达壳43的前端侧处部分，并且后级刚性内部齿轮45在一区域同轴地紧固并固定至后级波动齿轮减速器42的内周边侧。大礼帽形状的后级柔性外部齿轮46同轴地设置在刚性内部齿轮内部，以及后级波动发生器47同轴地安装至柔性外部齿轮内部。
[0046]后级柔性外部齿轮46在结构上与前级柔性外部齿轮36相同，设置有圆形圆筒状筒部46a、隔板46b和刚性环形轴套46c，该圆形圆筒状筒部46a能够在直径方向弯曲，该隔板46b在后级柔性外部齿轮46的前级致动器3侧从这个圆形圆筒状筒部46a的端部径向向外扩展，该刚性环形轴套46c在后级柔性外部齿轮的外周边缘处形成。外部齿46d形成在开口端的外侧周边表面部分中，该开口端位于圆形圆筒状筒部46a的相对另一侧，以及椭圆体形轮廓的后级波动发生器47安装在圆形圆筒状筒部46a内部,外部齿46d形成在该圆形圆筒状筒部46a上，因此位于已经变形成椭圆体形状的外部齿形成部分的主轴线方向上的两端的外部齿46d与后级刚性内部齿轮45的内部齿45d啮合。
[0047]后级减速器壳44的前端面紧固并固定至后级致动器3的圆筒形壳33的后端面。设置有中心通孔48a的连接盘48设置在这些紧固并固定的部分的内部。向前突出的环形凸缘48b形成在更靠近连接盘48中心侧的部分中，并且后级旋转输出轴6的从后级致动器3的圆筒形壳33的后侧端板部分33a的中心通孔向后伸出的后端部分紧固并固定至这个前端部分。连接盘48通过球轴承49由圆筒形壳33的后侧端板部分33a转动地支承。此外，后级柔性外部齿轮46的环形轴套46c在连接盘48的后端侧处紧固并固定至端面。
[0048]接着，后级波动发生器47设置有中心通孔47a，后级马达41的中空马达轴41a向前延伸并穿过中心通孔47a。后级波动发生器47紧固并固定至这个中空马达轴41a的外部周边。结果，两个齿轮45、46的啮合位置通过后级波动发生器47沿圆周方向移动，而该后级波动发生器通过前级马达41的中空马达轴41a以高速转动，因此由于两个齿轮之间的齿数差而在两个齿轮45、46之间产生相对转动。由于后级刚性内部齿轮45被固定以使其不转动，大大减速的转动输出从后级柔性外部齿轮46获得，并且通过连接盘48和连接于连接盘48的最后级旋转输出轴6从两级交叉滚子轴承2中输出。
[0049]交叉滚子轴承同心地多级布置的这种多级交叉滚子轴承的构造遇到的问题是，起到外部交叉滚子轴承的内环和内部交叉滚子轴承的外环作用的中环中会出现预压缩变形，而这种预压缩变形难以确保内、外部交叉滚子轴承的平稳转动。然而，这个问题可以通过如下面描述的本示例的配置两级交叉滚子轴承2来解决。
[0050]参见图2作出下面的描述。在两级交叉滚子轴承2中，在内部交叉滚子轴承部分中的滚子比外部交叉滚子轴承部分中的滚子小，该在内部交叉滚子轴承部分中的滚子具体地是内部滚子17，该在外部交叉滚子轴承部分中的滚子具体地是外部滚子15。内部滚子17的滚子中心L2沿着轴线Ia偏离外部滚子15的滚子中心LI定位。
[0051]这样，在两级交叉滚子轴承2中，由于小直径内部交叉滚子轴承部分的较小的滚子尺寸和大直径外部交叉滚子轴承部分的较大的滚子尺寸，当两级交叉滚子轴承2在组装状态中，来自于内部和外部的、作用于中环12上的预压缩应变可均衡。此外，由于外部交叉滚子轴承的滚子中心LI和内部交叉滚子轴承的滚子中心L2沿着它们的轴线Ia的方向偏移，与那些部分位于同一径向方向平面的情况相比，在中环12中产生的预压缩变形可减小。结果，两级交叉滚子轴承2处于组装状态时的中环的预压缩变形最小，可确保各自交叉滚子轴承部分的平稳转动。
[0052]这里，内部滚子17的滚子中心L2关于外部滚子15的滚子中心LI的偏移量Λ较佳地是从内部轨道16的轨道宽度W(16)的一半到内部轨道16的轨道宽度W(16)和外部轨道14的轨道宽度W(14)总和的一半的范围内的数值。当偏移量比这个范围内的值小时，中环的预压缩变形不能最小化到足够的程度，并且因此不能保证交叉滚子轴承的平稳转动。将偏移量增加至大于这个范围中的值的水平对于由于偏移而使预压缩变形最小的效果不会提供进一步改善，并且沿着中心轴线方向的两级交叉滚子轴承宽度尺寸变得更大，这对于使得各交叉滚子轴承部分的形状更平坦的目的是不期望的。
[0053]ff(16)/2<A<{ff(16)+ff(14)}/2[0054]根据本示例，为了使两级交叉滚子轴承2的形状变平，同时有效地使中环12的预压缩变形最小化，偏移量Λ是外部轨道14的轨道宽度W(14)的一半，并且滚子轴线L2位于相对于滚子中心LI更近地朝向环形端面12a侧。
[0055]此外，在本示例中，为了可靠地防止中环12的预压缩变形，从中环的圆形内部周面12d到圆形外部周面12e的中环12径向厚度t (12)设置成是从外环的圆形内部周面Ild到圆形外部周面Ile的外环11厚度的至少两倍。
[0056]此外，在本示例中，外环11、中环12和内环13的环形端面位于大体上相同的平面上，外部轨道14在靠近外环11和中环12的内部端面的一侧上，并且内部轨道16同样的在靠近在中环12和内环13的内部端面的一侧上。插入孔12f、13f形成在中环12和内环13的内部端面中，并由阻塞件18、19密封，各滚子插入到插入孔12f、13f中。这样外部轨道14和内部轨道16沿着轴承中心轴线Ia移向靠近在滚子插入侧上的端面的一侧。结果，可改善两级交叉滚子轴承2组装的简单性。
[0057]其他实施例
[0058]尽管前述示例属于将本发明应用于同心双轴致动器，但本发明可同样地应用于同心多轴致动器，在该同心多轴致动器中，致动器以三个或更多级前后连接，并从同一侧输出每个级的转动。例如，在如图3中所示的同心三轴致动器的情况中，三级交叉滚子轴承设置在前端处，并在同心三轴致动器的后侧同轴地连接前级制动器、中级致动器和后级致动器。
[0059]参见图3作出下面的描述。同心三轴致动器51具有三级交叉滚子轴承52、同轴设置在三级交叉滚子轴承52后侧的前级致动器53、同轴设置在前级致动器53后侧的中级致动器54和同轴设置在中级致动器54后侧的后级致动器55。前级致动器53设置有前级中空部分56，该前级中空部分沿轴线51a的方向延伸穿过前级致动器的中心。中级致动器54同样地设置有中级中空部分57，该中级中空部分沿轴线51a方向延伸穿过中级致动器的中心，以及中空设计的中级转动输出轴58向前延伸穿过前级中空部分56。后级致动器55设置有后级转动输出轴59，并且后级转动输出轴59向前延伸穿过中级中空部分57和中级转动输出轴58的中空部分。
[0060]三级交叉滚子轴承52设置有外环61、同心地设置在外环61内部的第一中环62、同心地设置在第一中环62内部的第二中环63和同心地设置在第二中环63内部的内环64。此外，在外环61和第一中环62之间形成矩形横截面的环形外部轨道65，并且多个外部滚子66可转动地插入在外部轨道65中，它们的中心轴处于交替正交状态。矩形横截面的环形中轨道67形成在第一和第二中环62、63之间，并且多个中滚子68可转动地插入到矩形横截面的环形中轨道中，它们的中心轴处于交替正交状态。同样的，矩形横截面的环形内部轨道69形成在第二中环63和内环64之间，并且多个内部滚子70可转动地插入矩形横截面的环形内部轨道中，多个内部滚子的中心轴处于处于交替正交状态。
[0061]第一中环62是前级转动输出构件，该前级转动输出构件由前级致动器53可转动地驱动，第二中环63是中级旋转输出构件，该中级旋转输出构件牢固地连接至中级转动输出轴58，以及内环64是后级旋转输出构件，该后级旋转输出构件牢固地连接至后级旋转输出轴59。
[0062]作为前级致动器53，可采用一个在结构上相比于图1中的前级致动器3的致动器；并且作为中级致动器54，可采用一个在结构上相比于图1中的后级致动器4的致动器。作为后级致动器55，可采用一个在结构上类似于图1中的后级致动器4的致动器，但是马达轴41a可以是实心轴，省略后级中空部分7。
[0063]后级致动器55还可以是相比于图1中的后级致动器4的中空设计，并且后级旋转输出轴59可以是中空轴。穿过同心三轴致动器51的中心的中空部分可因此形成，这允许这个部分作为线敷设部分或类似物来使用。
【权利要求】
1.一种同心多轴致动器(I)，其特征在于包括: 多级交叉滚子轴承(2)、同轴地设置在所述多级交叉轴承(2)的后侧的前级致动器(3)和同轴地设置在所述前级致动器(3)的后侧的后级致动器(4)； 所述前级致动器(3)具有前级中空部分(5)，所述前级中空部分在轴线(Ia)方向上延伸通过前级致动器的中心； 所述后级致动器(4)设置有后级旋转输出轴(6)，所述后级旋转输出轴向前延伸通过所述前级中空部分(5); 所述多级交叉滚子轴承(2)设置有外环(11)、同心地设置在所述外环内侧的中环(12)、同心地设置在所述中环内侧的内环(13)、形成在所述外环(11)和所述中环(12)之间的矩形横截面的环形外轨道(14)、可旋转地插入到所述外轨道(14)中的多个外部滚子(15)、在所述中环(12)和所述内环(13)之间形成的矩形横截面的环形内轨道(16)以及可旋转地插入到所述内轨道(16)中的多个内部滚子(17)； 所述中环(12)是前级旋转输出构件，所述前级旋转输出构件可转动地由所述前级致动器(3)驱动；以及 所述内环(13)是后级旋转输出构件，所述后级旋转输出构件固定至所述后级旋转输出轴(6 )。
2.如权利要求1中所述的同心多轴致动器(1)，其特征在于: 所述后级致动器(4)具有后级中空部分(7)，所述后级中空部分延伸通过后级致动器的中心， 所述后级旋转输出轴(6)是中空轴，以及 所述内环(13)形成有中心通孔，以及 所述后级中空部分(7)，所述后级旋转输出轴(6)的所述中空部分和所述内环(13)的所述中心通孔构成沿所述轴线(Ia)的方向延伸穿过的中空部分。
3.如权利要求2中所述的同心多轴致动器(1)，其特征在于: 所述前级致动器(3)具有前级马达(31)和前级波动齿轮减速器(32)， 所述前级波动齿轮减速器(32)具有前级减速器壳(34)、同轴地固定在所述前级减速器壳内侧的前级刚性内部齿轮(35)、同轴地设置在所述前级刚性内部齿轮内侧的大礼帽形状的前级柔性外部齿轮(36)，安装在所述前级柔性外部齿轮的内侧的前级波动发生器(37)以及形成在所述前级波动发生器(37)中的中心通孔(37a)； 所述前级减速器壳(34)固定至所述外环(11);所述前级柔性外部齿轮(36)固定至所述中环(12);以及所述前级波动发生器(37)固定至所述前级马达(31)的中空马达轴(31a)，所述中空马达轴延伸通过所述前级波动发生器的所述中心通孔(37a)； 所述后级致动器(4)具有后级马达(41)和后级波动齿轮减速器(42); 所述后级波动齿轮减速器(42)具有后级减速器壳(44)、同轴地固定在所述后级减速器壳内侧的后级刚性内部齿轮(45)、同轴地设置在所述后级刚性内部齿轮内侧的大礼帽形状的后级柔性外部齿轮(46)、安装在所述后级柔性外部齿轮的内侧的后级波动发生器(47)以及形成在所述后级波动发生器(47)中的中心通孔(47a)； 所述后级减速器壳(44)固定至所述前级马达(31)的马达壳(43);所述后级柔性外部齿轮(46)固定至所述后旋转输出轴(6)的后端；以及所述后级波动发生器(47)固定至所述后级马达(41)的马达轴(41a),所述后级马达(41)的马达轴(41a)延伸通过所述后级波动发生器(41)的所述中心通孔(47a)。
4.如权利要求3中所述的同心多轴致动器(1)，其特征在于: 所述内部滚子(17)的滚子尺寸比所述外部滚子(15)的滚子尺寸小，以及所述内部滚子(17)的滚子中心(L2)定位成沿着所述轴线(Ia)的方向相对于所述外部滚子(15)的滚子中心(LI)偏移。
5.如权利要求4中所述的同心多轴致动器(1)，其特征在于: 所述内部滚子(17)的所述滚子中心(L2)关于所述外部滚子(15)的所述滚子中心(LI)的偏移量(△)在所述内部轨道(16)的轨道宽度的一半到这个轨道宽度和所述外部轨道(14)的轨道宽度的总和的一半的范围内。
6.如权利要求5中所述的同心多轴致动器(1)，其特征在于: 所述偏移量(△)为所述外部轨道(14)的所述轨道宽度的一半。
7.如权利要求4中所述的同心多轴致动器(1)，其特征在于: 所述中环(12)在径向上从其圆形内部周面到圆形外部周面的厚度是在所述外环(11)在径向上从其圆形内部周面到圆形外部周面的厚度的至少两倍。
8.如权利要求4-7中任意一项所述的同心多轴致动器(1)，其特征在于: 所述外部轨道(14)和所述内部轨道(16)形成在所述外环(11)、所述中环(12)和所述内环(13)中并在相对于它们的另一个侧表面更靠近它们的一个侧表面的位置，以及 滚子插入孔(12f、13f )形成在所述中环(12)和所述内环(13)的所述一个侧表面中，并由阻塞件(18、19)密封。
9.如权利要求1中所述的同心多轴致动器(1)，其特征在于进一步包括:设置在所述前级致动器(53)和所述后级致动器(55)之间的中级致动器(54)，其中所述中级致动器(54)具有中级中空部分(57 )和中空设计的中级旋转输出轴(58 )，所述中级中空部分沿轴线方向延伸通过中级致动器的中心，并且中空设计的中级旋转输出轴(58)向前延伸通过所述中级中空部分(56)， 所述后级致动器(55)的所述后级旋转输出轴(59)向前延伸通过所述中级中空部分(57)和所述中级旋转输出轴(58)的中空部分， 所述多级交叉滚子轴承(52)具有作为中环的第一中环(62)和同心设置在第一中环内部的第二中环(63)， 矩形横截面的环形形状的中轨道(67 )在所述第一中环(62 )和所述第二中环(63 )之间形成，多个中滚子(68)可转动地插入在所述内部轨道中， 所述第一中环(62)是由所述前级致动器(53)可转动地驱动的前级旋转输出构件；以及 所述第二中环(63)是固定地连 接至 所述中级旋转输出轴(58)的中级旋转输出构件。
【文档编号】H02K7/08GK103534906SQ201180070878
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2011年5月16日 优先权日:2011年5月16日
【发明者】横山晃启 申请人:谐波传动系统有限公司