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

技术特征：
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的反向旋转量，以吸收作用于所述行星减速器的输出轴的冲击转矩的方式对所述马达进行控制，所述控制电路以补偿在所述第一磁铁齿轮以及所述第二磁铁齿轮所卡合的磁极进行切换的时机产生的齿槽转矩的方式对所述马达进行控制。12.一种连杆机构，其特征在于，所述连杆机构具备：第一连杆；第一关节，其与所述第一连杆的一端侧连结；第二关节，其与所述第一连杆的另一端侧连结；以及第二连杆，其一端侧与所述第二关节连结，所述第一关节以及所述第二关节具有权利要求10所述的致动器单元。13.根据权利要求12所述的连杆机构，其特征在于，所述连杆机构还具备控制电路，所述控制电路以在所述第二连杆的另一端侧作用有虚拟阻尼器的力的方式对所述第一关节的致动器单元进行阻尼控制，并且以在所述第二连杆的另一端侧作用有虚拟弹簧的力的方式对所述第二关节的致动器单元进行柔顺控制。14.根据权利要求12所述的连杆机构，其特征在于，所述连杆机构还具备：第三连杆；第三关节，其与所述第三连杆的一端侧连结；第四关节，其与所述第三连杆的另一端侧连结；以及第四连杆，其一端侧与所述第四关节连结，所述第三关节以及所述第四关节具有权利要求10所述的致动器单元，所述连杆机构还具备控制电路，为了以低冲击抓握对象物，所述控制电路依次执行：第一阶段，在所述第一阶段中，对所述第一关节进行阻尼控制，并且对所述第二关节进行柔顺控制；第二阶段，在所述第二阶段中，对所述第三关节进行位置控制，并且使所述第四关节朝向所述对象物靠近；以及第三阶段，在所述第三阶段中，对所述第一关节进行位置控制，并且以使基于所述第四关节的柔顺控制的虚拟弹簧的位移为恒定的方式对第三关节进行位置控制。15.根据权利要求12所述的连杆机构，其特征在于，所述连杆机构还具备：第三连杆；第三关节，其与所述第三连杆的一端侧连结；第四关节，其与所述第三连杆的另一端侧连结；以及第四连杆，其一端侧与所述第四关节连结，所述第三关节以及所述第四关节具有权利要求10所述的致动器单元，
所述连杆机构还具备控制电路，为了以低冲击抓握对象物，所述控制电路在对所述第一关节进行阻尼控制并且对所述第二关节进行柔顺控制、对所述第三关节进行角度控制并且对所述第四关节进行柔顺控制之后，通过将虚拟弹簧和虚拟阻尼器并联连接的模型对所述第一关节至第四关节进行控制。

技术总结
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)。


技术研发人员：小山佳祐
受保护的技术使用者：国立大学法人大阪大学
技术研发日：2021.07.06
技术公布日：2023/3/3