[发明专利]一种高分辨率、可调的步进式执行机构

权利要求书

1.一种高分辨率、可调的步进式执行机构，其特征在于：包括壳体(15)、输出轴(1)、外齿小齿轮(13)、内齿大齿轮(6)、曲轴(7)和往复驱动组件；

输出轴(1)通过圆柱滚子轴承(12)套装在壳体(15)内，输出轴(1)内部开有均沿轴向平行布置的两条油路，两条油路分别为轴内进油油路(16)和轴内回油油路(17)；

壳体(15)内部中空形成空腔，壳体(15)沿输出轴(1)轴向的两端均通过螺栓安装有端盖(3)，输出轴(1)中部固定有两个外齿小齿轮(13)，两个外齿小齿轮(13)外周围均套装有内齿大齿轮(6)，外齿小齿轮(13)外圈齿和各自的内齿大齿轮(6)内圈齿啮合，形成两组少齿差内啮合齿轮对；两个内齿大齿轮(6)之间通过曲轴(7)相连接，曲轴(7)两端通过圆柱滚子轴承(4)铰接安装在壳体(15)上；

壳体(15)周围沿周向间隔安装有多组往复驱动组件，每组往复驱动组件包括柱塞缸(8)、二位四通阀(9)、二位二通阀(19)、回油油路(5)、进油油路(10)和压缩弹簧(14)，柱塞缸(8)的活塞杆沿输出轴(1)径向布置，柱塞缸(8)的活塞杆端部经压缩弹簧(14)连接到内齿大齿轮(6)的外周侧面，二位四通阀(9)一侧两端口分别与柱塞缸(8)的有杆腔和无杆腔连接，另一侧两端口分别与进油油路(10)和回油油路(5)连接，分别经进油油路(10)和回油油路(5)分别连通到轴内进油油路(16)和轴内回油油路(17)；

柱塞缸(8)的有杆腔和无杆腔经二位二通阀(19)连接相通；各个往复驱动组件中的压缩弹簧(14)均贴合到两个内齿大齿轮(6)中的同一内齿大齿轮(6)；

所述的曲轴(7)中心轴平行于输出轴(1)，曲轴(7)具有两个不同轴于中心轴的轴颈，两个内齿大齿轮(6)分别铰接活动套装在两个轴颈上；

所述的壳体(15)沿输出轴(1)轴向的两端靠近处均开有结构相同的环形阶梯凹槽，两端的环形阶梯凹槽均安装有结构相同的密封油环(11)，密封油环(11)保持不转，密封油环(11)连接回油油路(5)/进油油路(10)，使得回油油路(5)/进油油路(10)经密封油环(11)和环形阶梯凹槽后和各自对应的轴内回油油路(17)/轴内进油油路(16)连接相通；

环形阶梯凹槽包括位于外圈的大环形凹槽和位于内圈的小环形凹槽，大环形凹槽内安装密封油环(11)，小环形凹槽作为储油槽(101)；密封油环(11)带有环形内腔(1102)，密封油环(11)环形内腔(1102)的外周面开设有和往复驱动组件数量相同的外侧油孔(1101)，各个外侧油孔(1101)分别和各个往复驱动组件的回油油路(5)/进油油路(10)固定连接并相通，密封油环(11)环形内腔(1102)的内周面沿周向间隔均布地开有多个内侧油孔(1103)，内侧油孔(1103)和储油槽(101)连接相通；

回油油路(5)连接处的环形阶梯凹槽经开设在输出轴(1)内部的径向油孔(18)和输出轴(1)内的轴内回油油路(17)连接相通处；进油油路(10)连接处的环形阶梯凹槽经开设在输出轴(1)内部的径向油孔(18)和输出轴(1)内的轴内进油油路(16)连接相通处；

通过二位四通阀(9)控制带动每个往复驱动组件中的柱塞缸(8)独立供油并工作，依次对各个往复驱动组件的柱塞缸(8)供油驱动各个往复驱动组件中柱塞缸(8)共同配合工作，推动各个往复驱动组件的内齿大齿轮(6)在垂直于输出轴(1)轴向的平面作平移运动，进而带动外齿小齿轮(13)进行旋转运动，从而完成输出轴(1)的运动输出。

2.根据权利要求1所述的一种高分辨率、可调的步进式执行机构，其特征在于：所述的回油油路(5)、进油油路(10)均穿设壳体(15)布置。

3.根据权利要求1所述的一种高分辨率、可调的步进式执行机构，其特征在于：所述的端盖(3)设有用于输出轴(1)贯穿通过的通孔，所述的端盖(3)通孔和输出轴(1)之间采用密封毡圈(2)密封。

4.根据权利要求1所述的一种高分辨率、可调的步进式执行机构，其特征在于：所述的外齿小齿轮(13)外圈齿的齿数和内齿大齿轮(6)内圈齿的齿数不同。

5.根据权利要求1所述的一种高分辨率、可调的步进式执行机构，其特征在于：所述的步进式执行机构用于机械人关节。