提供一种最大传递转矩大且稳定、且简单结构的磁铁齿轮。磁铁齿轮(30)具备：第一磁极列(34)，其在旋转圆盘(31)的外周斜面(32)交替地排列有第一N极(35)和第一S极(36)；以及第二磁极列(37)，其交替地排列有第二N极(38)和第二S极(39)，在相互相邻的第一N极(35)和第二S极(36)之间的中间位置配置有第二N极(38)。(36)之间的中间位置配置有第二N极(38)。(36)之间的中间位置配置有第二N极(38)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁铁齿轮、具有该磁铁齿轮的致动器单元以及使用该致动器单元的连杆机构
[0001]本专利技术涉及在旋转圆盘的外周面配置有磁铁的磁铁齿轮、具有该磁铁齿轮的致动器单元以及使用该致动器单元的连杆机构。
技术介绍
[0002]已知有如下磁铁齿轮：在旋转圆盘的外周面以相同的宽度交替地磁化有不同极性的磁极，并以旋转圆盘的轴为中心进行旋转(专利文献1)。
[0003]而且，已知有如下磁铁齿轮：在非磁性体的圆锥台状基座的圆锥面上放射状地埋设有永久磁铁(专利文献2)。
[0004]另外，已知有如下磁铁齿轮：在旋转圆盘的外周部，将由放射状曲线(例如渐开线曲线)形状的永久磁铁构成的磁力齿附着设置为与N极、S极交替地排列，通过该磁力齿的磁力的吸引以及相斥来传递转矩(专利文献3)。
[0005]进一步地，已知有如下磁铁齿轮：具备在伞状的旋转圆盘的外周斜面以螺旋状隔开预定的间隔地排列有多个N极的N极磁极列、和沿着上述N极磁极列在上述外周斜面以螺旋状隔开预定的间隔排列有多个S极的S极磁极列(专利文献4)。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本公开专利公报2018
‑
189221号公报(2018年11月29日公开)
[0009]专利文献2：日本专利公报第4885247号说明书(2011年12月16日登记)
[0010]专利文献3：日本专利公报第3942101号说明书(2007年04月13日登记)
[0011]专利文献4：美国专利第10,224,798号说明书(2019年03月05日登记)
技术实现思路
[0012]专利技术所要解决的问题
[0013]然而，上述专利文献1所记载的磁铁齿轮存在如下问题：磁极彼此的啮合面积为点状且较小、最大传递转矩较小。
[0014]而且，专利文献2所记载的磁铁齿轮存在如下问题：在相互的磁铁齿轮的磁极彼此相对时，作用于磁极彼此的磁力以及传递转矩变大，在相互的磁铁齿轮的磁极的角度错开时，作用于磁极彼此的磁力以及传递转矩变小，其结果是，最大传递转矩依赖于磁铁齿轮的旋转角度而变动。
[0015]另外，专利文献3所记载的磁铁齿轮存在如下问题：将磁力齿的形状形成为放射状曲线(例如渐开线曲线)，以使磁力啮合变强，因此磁力齿的结构变得复杂。
[0016]进一步地，专利文献4所记载的磁铁齿轮存在如下问题：由于多个N极呈螺旋状排列、以及多个S极呈螺旋状排列，因此多个磁极的结构复杂。
[0017]本专利技术的一个方式的目的在于，实现一种最大传递转矩大且稳定、且具有简单的
结构的磁铁齿轮、具有该磁铁齿轮的致动器单元以及使用该致动器单元的连杆机构。
[0018]用于解决问题的手段
[0019]为了解决上述问题，本专利技术的一个方式所涉及的磁铁齿轮的特征在于，具备：第一磁极列，其沿着旋转圆盘的外周面的周向隔开预定的间隔地交替地排列有第一N极和第一S极；以及第二磁极列，其与所述第一磁极列相邻地沿着所述周向配置，且隔开预定的间隔地交替地排列有第二N极和第二S极，在与所述第一磁极列的相互相邻的第一N极和第一S极之间的中间位置对应的位置处，配置有所述第二磁极列的第二N极中的一个。
[0020]为了解决上述问题，本专利技术的一个方式所涉及的另一磁铁齿轮的特征在于，具备沿着旋转圆盘的外周面的周向排列的多个磁铁单元，各磁铁单元包含通过以增强所述外周面的外侧的磁场强度的方式使磁极的方向最佳化的海尔贝克排列而排列的多个磁铁。
[0021]专利技术效果
[0022]根据本专利技术的一个方式，能够提供最大传递转矩大且稳定、且具有简单的结构的磁铁齿轮、具有该磁铁齿轮的致动器单元以及使用该致动器单元的连杆机构。
附图说明
[0023]图1是表示第一实施方式所涉及的磁铁齿轮的外观的图像。
[0024]图2是上述磁铁齿轮的主视图。
[0025]图3是上述磁铁齿轮的侧视图。
[0026]图4是表示由排列于上述磁铁齿轮的磁极列产生的磁场的图。
[0027]图5是用于对上述磁铁齿轮的磁力啮合进行说明的示意图。
[0028]图6是通过磁场确认片观察由上述磁铁齿轮产生的磁场时的图像。
[0029]图7是通过磁场确认片观察上述磁场时的其他图像。
[0030]图8是表示上述磁铁齿轮的旋转角度与基于第一磁极列以及第二磁极列的传递转矩之间的关系的图表。
[0031]图9是表示上述磁铁齿轮的旋转角度与最大传递转矩之间的关系的图表。
[0032]图10是第二实施方式所涉及的磁铁齿轮的立体图。
[0033]图11是表示排列于上述磁铁齿轮的外周斜面上的磁铁单元的侧视图。
[0034]图12是表示由在上述磁铁齿轮上通过海尔贝克排列而排列的多个磁铁产生的磁场的图。
[0035]图13是表示由在比较例所涉及的磁铁齿轮上排列的多个磁铁产生的磁场的图。
[0036]图14是表示第三实施方式所涉及的多指手的外观的图像。
[0037]图15是表示设置于上述多指手的致动器单元的结构的立体图。
[0038]图16是表示设置于上述多指手的另一致动器单元的结构的立体图。
[0039]图17是表示对设置于上述致动器单元的指尖关节进行了PD角度控制时的角度响应的图表。
[0040]图18是表示对上述指尖关节进行了PD角度控制时的角速度响应的图表。
[0041]图19是表示对设置于上述致动器单元的根部关节进行了PD角度控制时的角度响应的图表。
[0042]图20是表示对上述根部关节进行了PD角度控制时的角速度响应的图表。
[0043]图21是表示上述根部关节的摩擦/齿槽转矩控制的效果的图表。
[0044]图22是用于对设置于上述多指手的第一指的麦克斯韦模型控制的机制进行说明的示意图。
[0045]图23是按时间序列表示通过上述麦克斯韦模型控制进行控制的多指手的第一指的轻量物体捕捉动作的图。
[0046]图24是按时间序列表示通过比较例所涉及的控制模式进行控制的多指手的第一指的轻量物体捕捉动作的图。
[0047]图25是表示作用于通过上述麦克斯韦模型控制以及上述比较例所涉及的控制模式进行控制的多指手的第一指的虚拟弹簧反作用力与经过时间之间的关系的图表。
[0048]图26是表示第四实施方式所涉及的多指手的动作的第一阶段的示意图。
[0049]图27是表示上述多指手的动作的第二阶段的示意图。
[0050]图28是表示上述多指手的动作的第三阶段的示意图。
[0051]图29是表示想要高速地抓握薄板状物体的上述多指手的动作的图像。
[0052]图30是表示高速地抓握了上述薄板状物体的上述多指手的动作的图像。
[0053]图31是表示上述多指手的塑性变形控制模式的概念的示意图。
[0054]图32是表示上述多指本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种磁铁齿轮，其特征在于，所述磁铁齿轮具备：第一磁极列，其沿着旋转圆盘的外周面的周向隔开预定的间隔地交替地排列有第一N极和第一S极；以及第二磁极列，其与所述第一磁极列相邻地沿着所述周向配置，且隔开预定的间隔地交替地排列有第二N极和第二S极，在与所述第一磁极列的相互相邻的第一N极和第一S极之间的中间位置对应的位置处，配置有所述第二磁极列的第二N极中的一个。2.根据权利要求1所述的磁铁齿轮，其特征在于，所述第一N极、所述第一S极、所述第二N极以及所述第二S极具有圆柱形状，并沿着其轴向而埋入于所述外周面。3.根据权利要求1所述的磁铁齿轮，其特征在于，所述旋转圆盘具有圆锥台形状，所述第一磁极列和所述第二磁极列排列于所述圆锥台形状的旋转圆盘的外周斜面，所述磁铁齿轮为锥齿轮。4.根据权利要求1所述的磁铁齿轮，其特征在于，所述旋转圆盘由铝材料或树脂材料形成。5.一种磁铁齿轮，其特征在于，所述磁铁齿轮具备沿着旋转圆盘的外周面的周向排列的多个磁铁单元，各磁铁单元包含通过以增强所述外周面的外侧的磁场强度的方式使磁极的方向最佳化的海尔贝克排列而排列的多个磁铁。6.根据权利要求5所述的磁铁齿轮，其特征在于，各磁铁单元具有长方体形状，并粘接于所述外周面。7.根据权利要求5所述的磁铁齿轮，其特征在于，所述旋转圆盘具有圆锥台形状，所述磁铁单元排列于所述圆锥台形状的旋转圆盘的外周斜面，所述磁铁齿轮为锥齿轮。8.根据权利要求5所述的磁铁齿轮，其特征在于，所述旋转圆盘由铝材料或树脂材料形成。9.根据权利要求7所述的磁铁齿轮，其特征在于，各磁铁单元沿着从与所述旋转圆盘的旋转轴交叉的方向观察而相对于所述旋转轴倾斜的方向配置。10.一种致动器单元，其特征在于，所述致动器单元具备：马达；第一磁铁齿轮，其与所述马达的旋转轴连结；第二磁铁齿轮，其与所述第一磁铁齿轮磁性地卡合；以及行星减速器，其与所述第二磁铁齿轮的旋转轴连结，所述第一磁铁齿轮以及所述第二磁铁齿轮是权利要求1所述的磁铁齿轮或权利要求5
所述的磁铁齿轮。11.根据权利要求10所述的致动器单元，其特征在于，所述马达具有编码器，所述编码器对在外力转矩作用于所述行星减速器的输出轴时所述马达的旋转轴进行反向旋转的反向旋转量进行测量，所述致动器单元还具备控制电路，所述控制电路基于由所述编码器测量出...
【专利技术属性】
技术研发人员：小山佳祐，
申请(专利权)人：国立大学法人大阪大学，
类型：发明
国别省市：
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