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JP7649673B2 - Gearing - Google Patents
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Description

本開示は、歯車装置に関する。 This disclosure relates to a gear device.

特許文献1は、歯車機構として遊星歯車機構を組み込んだ歯車装置を開示する。この種の歯車装置は、通常、高速軸と一体的に回転する太陽歯車と、太陽歯車と噛み合う複数の遊星歯車と、遊星歯車と噛み合う内歯歯車とを備えている。 Patent Document 1 discloses a gear device incorporating a planetary gear mechanism as a gear mechanism. This type of gear device typically includes a sun gear that rotates integrally with the high-speed shaft, multiple planetary gears that mesh with the sun gear, and an internal gear that meshes with the planetary gears.

特開2011-220496号公報JP 2011-220496 A

歯車機構として遊星歯車機構を用いる場合、内歯歯車の内側に太陽歯車と遊星歯車を配置する必要がある。このため、高速軸の軸方向に直交する断面において、歯車の個数が多くなり、大重量化を招くという問題点がある。 When using a planetary gear mechanism as the gear mechanism, it is necessary to place the sun gear and planetary gears inside the internal gear. This causes the problem that the number of gears increases in the cross section perpendicular to the axial direction of the high-speed shaft, resulting in heavy weight.

本開示の目的の1つは、軽量化を図ることができる歯車装置を提供することにある。 One of the objectives of this disclosure is to provide a gear device that can be made lighter.

本開示の歯車装置は、偏心体を有するクランク軸と、前記偏心体によって揺動する外歯歯車と、前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、を備える歯車装置であって、前記外歯歯車は、複数の外歯を備え、前記複数の外歯の全体は、Nを3以上の自然数としたとき、外周形状において、N角形状をなし、前記外歯の外周形状は、N角形の隣り合う頂点を結んだ線に対して径方向外側に凸となる円弧状をなす。 The gear device disclosed herein is a gear device that includes a crankshaft having an eccentric body, an external gear that oscillates due to the eccentric body, and an internal gear that meshes with the external gear, and the external gear has multiple external teeth, and the external gear as a whole forms an N-sided polygon when N is a natural number of 3 or more, and the outer circumferential shape of the external teeth forms an arc shape that is convex radially outward with respect to a line connecting adjacent vertices of the N-sided polygon.

本開示の歯車装置によれば、軽量化を図ることができる。 The gear device disclosed herein can be made lighter.

実施形態の歯車装置の側面断面図である。FIG. 2 is a side cross-sectional view of the gear device according to the embodiment. 図1のA-A断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1. 第1外歯歯車の動作軌跡を示す第1説明図である。FIG. 4 is a first explanatory diagram showing a motion locus of a first external gear. 第1外歯歯車の動作軌跡を示す第2説明図である。FIG. 4 is a second explanatory diagram showing the movement locus of the first external gear. 図3の動作軌跡の一部を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a part of the movement trajectory of FIG. 3 . 図1のB-B断面図である。This is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG. 第1外歯歯車と第2外歯歯車の動作状態を示す第1説明図である。FIG. 4 is a first explanatory diagram showing an operating state of the first external gear and the second external gear. 第1外歯歯車と第2外歯歯車の動作状態を示す第2説明図である。FIG. 4 is a second explanatory diagram showing an operating state of the first external gear and the second external gear. 実施形態の第1外歯歯車セットを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a first external gear set according to the embodiment. 図1のC-C断面図である。This is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 図1のD-D断面の一部を示す図である。図1のD-D断面図である。2 is a diagram showing a part of a cross section taken along the line DD in FIG. 1;

以下、実施形態を説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。各図面では、説明の便宜のため、適宜、構成要素を省略、拡大、縮小する。図面は符号の向きに合わせて見るものとする。 The following describes the embodiments. Identical components are given the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted. In each drawing, components are omitted, enlarged, or reduced as appropriate for the sake of convenience. The drawings should be viewed according to the orientation of the reference numerals.

図1を参照する。歯車装置10は、少なくとも一つの偏心体12A、12Bを有するクランク軸14と、偏心体12A、12Bによって揺動する外歯歯車16A~16Dと、外歯歯車16A~16Dと噛み合う内歯歯車18A~18Dと、を備える。歯車装置10は、外歯歯車16A~16D及び内歯歯車18A~18Dを経由する動力伝達経路を介してクランク軸14と接続される低速軸20と、外歯歯車16A~16Dを収容するケーシング22と、を備える。 Refer to Figure 1. The gear device 10 comprises a crankshaft 14 having at least one eccentric body 12A, 12B, external gears 16A-16D that oscillate due to the eccentric bodies 12A, 12B, and internal gears 18A-18D that mesh with the external gears 16A-16D. The gear device 10 comprises a low-speed shaft 20 that is connected to the crankshaft 14 via a power transmission path that passes through the external gears 16A-16D and the internal gears 18A-18D, and a casing 22 that houses the external gears 16A-16D.

クランク軸14及び低速軸20の一方は、駆動源(不図示)から回転動力が入力される入力軸となり、それらの他方は、被駆動装置に回転動力を出力する出力軸となる。本実施形態ではクランク軸14が入力軸となり、低速軸20が出力軸となる。駆動源は、例えば、モータ、ギヤモータ、エンジン等である。入力軸が回転したとき、クランク軸14は相対的に高速で回転する高速軸となり、低速軸20は相対的に低速で回転する。以下、説明の便宜から、クランク軸14の軸方向Xの一方側(図1の右側)を入力側といい、それとは反対側を反入力側という。 One of the crankshaft 14 and the low-speed shaft 20 is an input shaft that receives rotational power from a drive source (not shown), and the other is an output shaft that outputs rotational power to a driven device. In this embodiment, the crankshaft 14 is the input shaft, and the low-speed shaft 20 is the output shaft. The drive source is, for example, a motor, a gear motor, an engine, etc. When the input shaft rotates, the crankshaft 14 becomes a high-speed shaft that rotates at a relatively high speed, and the low-speed shaft 20 rotates at a relatively low speed. For ease of explanation, one side of the crankshaft 14 in the axial direction X (the right side in FIG. 1) will be referred to as the input side, and the opposite side will be referred to as the anti-input side.

偏心体12A、12Bは、クランク軸14の軸方向Xの途中位置に設けられる。偏心体12A、12Bの軸芯C1は、クランク軸14の回転中心線CL1から偏心量e1の分だけ偏心している。偏心体12A、12Bは、軸芯C1を中心とする円形状を呈する。 The eccentric bodies 12A and 12B are provided at a midpoint in the axial direction X of the crankshaft 14. The axis C1 of the eccentric bodies 12A and 12B is eccentric from the rotation center line CL1 of the crankshaft 14 by an eccentricity amount e1. The eccentric bodies 12A and 12B have a circular shape centered on the axis C1.

本実施形態では、少なくとも一つの偏心体12A、12Bとして、入力側に配置される第1偏心体12Aと、反入力側に配置される第2偏心体12Bとを備える。複数の偏心体12A、12Bは、互いに異なる偏心位相を持つ。ここでの偏心位相とは、クランク軸14の回転中心線CL1から偏心体12A、12Bの軸芯C1に向かう偏心方向の回転中心線CL1周りの位相をいう。複数の偏心体12A、12Bの偏心位相は、偏心体12A、12Bの個数をM個(Mは2以上の自然数)としたとき、360°/Mの分だけずれている。本実施形態ではMが2となるため、第1偏心体12Aと第2偏心体12Bの偏心位相は180°(=360°/2)の分だけずれている。 In this embodiment, at least one eccentric body 12A, 12B is provided, which is a first eccentric body 12A arranged on the input side and a second eccentric body 12B arranged on the opposite input side. The multiple eccentric bodies 12A, 12B have different eccentric phases from each other. The eccentric phase here refers to the phase around the rotation center line CL1 in the eccentric direction from the rotation center line CL1 of the crankshaft 14 toward the axis C1 of the eccentric bodies 12A, 12B. When the number of eccentric bodies 12A, 12B is M (M is a natural number of 2 or more), the eccentric phases of the multiple eccentric bodies 12A, 12B are shifted by 360°/M. Since M is 2 in this embodiment, the eccentric phases of the first eccentric body 12A and the second eccentric body 12B are shifted by 180° (=360°/2).

クランク軸14は、クランク軸14を軸方向Xに分割した形状を持つ複数の軸部材24A、24B、24Cによって構成される。複数の軸部材24A、24B、24Cは、個別の偏心体12A、12Bが設けられる分割軸部材24A、24Bと、隣り合う分割軸部材24A、24Bを連結する連結軸部材24Cと、を備える。分割軸部材24A、24Bは、第1偏心体12Aが設けられる第1分割軸部材24Aと、第2偏心体12Bが設けられる第2分割軸部材24Bとを含む。分割軸部材24A、24Bと連結軸部材24Cはスプライン嵌合等によって一体回転可能に接続される。 The crankshaft 14 is composed of multiple shaft members 24A, 24B, 24C having a shape obtained by dividing the crankshaft 14 in the axial direction X. The multiple shaft members 24A, 24B, 24C include split shaft members 24A, 24B on which individual eccentric bodies 12A, 12B are provided, and a connecting shaft member 24C that connects adjacent split shaft members 24A, 24B. The split shaft members 24A, 24B include a first split shaft member 24A on which a first eccentric body 12A is provided, and a second split shaft member 24B on which a second eccentric body 12B is provided. The split shaft members 24A, 24B and the connecting shaft member 24C are connected so as to be able to rotate together by spline fitting or the like.

クランク軸14は、クランク軸受26A、26Bによって回転可能に支持される。クランク軸受26A、26Bは、ケーシング22とクランク軸14との間に配置される第1クランク軸受26Aと、低速軸20とクランク軸14との間に配置される第2クランク軸受26Bとを含む。 The crankshaft 14 is rotatably supported by crank bearings 26A and 26B. The crank bearings 26A and 26B include a first crank bearing 26A disposed between the casing 22 and the crankshaft 14, and a second crank bearing 26B disposed between the low speed shaft 20 and the crankshaft 14.

低速軸20は、低速軸受28によって回転可能に支持される。低速軸受28は、ケーシング22と低速軸20との間に配置される。 The low-speed shaft 20 is rotatably supported by a low-speed bearing 28. The low-speed bearing 28 is disposed between the casing 22 and the low-speed shaft 20.

歯車装置10は、少なくとも一つの外歯歯車16A~16Dを有する複数の外歯歯車ユニット30A、30Bを備える。複数の外歯歯車ユニット30A、30Bのそれぞれは、個別の偏心体12A、12Bによって揺動する。複数の外歯歯車ユニット30A、30Bは、第1偏心体12Aによって揺動する第1外歯歯車ユニット30Aと、第2偏心体12Bによって揺動する第2外歯歯車ユニット30Bとを含む。第1外歯歯車ユニット30Aは、入力側に配置される第1外歯歯車16Aと、反入力側に配置される第2外歯歯車16Bとを備える。第2外歯歯車ユニット30Bは、入力側に配置される第3外歯歯車16Cと、反入力側に配置される第4外歯歯車16Dとを備える。 The gear device 10 includes a plurality of external gear units 30A, 30B having at least one external gear 16A-16D. Each of the plurality of external gear units 30A, 30B oscillates due to an individual eccentric body 12A, 12B. The plurality of external gear units 30A, 30B includes a first external gear unit 30A oscillated due to a first eccentric body 12A, and a second external gear unit 30B oscillated due to a second eccentric body 12B. The first external gear unit 30A includes a first external gear 16A arranged on the input side and a second external gear 16B arranged on the opposite input side. The second external gear unit 30B includes a third external gear 16C arranged on the input side and a fourth external gear 16D arranged on the opposite input side.

外歯歯車ユニット30A、30Bは、外歯歯車16A~16Dの他に、外歯歯車16B~16Dと一体化されるフランジ体32A~32Cを備える。フランジ体32A~32Cは、第1外歯歯車ユニット30Aの一部となり、第2外歯歯車16Bと一体化される第1フランジ体32Aを含む。この他に、フランジ体32A~32Cは、第3外歯歯車16Cと一体化される第2フランジ体32Bと、第4外歯歯車16Dと一体化される第3フランジ体32Cとを含む。第2フランジ体32B及び第3フランジ体32Cは、第2外歯歯車ユニット30Bの一部となる。本実施形態のフランジ体32A~32Cは、フランジ体32A~32Cと一体化する外歯歯車16B~16Dと同じ部材の一部として設けられるが、その外歯歯車16B~16Dとは別体に設けられてもよい。フランジ体32A~32Cは、フランジ体32A~32Cと一体化する外歯歯車16B~16Dの外歯40の噛合い部40aに対して軸方向外側に配置され、その噛合い部40aから径方向外側に突き出るように設けられる(図11参照)。ここでの外歯40の噛合い部40aとは、内歯歯車18B~18Dの内歯48と噛合う箇所をいう。 In addition to the external gears 16A to 16D, the external gear units 30A and 30B are provided with flange bodies 32A to 32C that are integrated with the external gears 16B to 16D. The flange bodies 32A to 32C are part of the first external gear unit 30A and include a first flange body 32A that is integrated with the second external gear 16B. In addition, the flange bodies 32A to 32C include a second flange body 32B that is integrated with the third external gear 16C and a third flange body 32C that is integrated with the fourth external gear 16D. The second flange body 32B and the third flange body 32C are part of the second external gear unit 30B. The flange bodies 32A to 32C in this embodiment are provided as part of the same member as the external gears 16B to 16D that are integrated with the flange bodies 32A to 32C, but may be provided separately from the external gears 16B to 16D. The flange bodies 32A to 32C are disposed axially outward from the meshing portions 40a of the external teeth 40 of the external gears 16B to 16D that are integrated with the flange bodies 32A to 32C, and are provided so as to protrude radially outward from the meshing portions 40a (see FIG. 11). The meshing portions 40a of the external teeth 40 here refer to the locations that mesh with the internal teeth 48 of the internal gears 18B to 18D.

外歯歯車16A~16Dは、偏心軸受34によって偏心体12A、12Bに回転可能に支持される。偏心軸受34は、クランク軸14の偏心体12A、12Bと、偏心体12A、12Bに対応する外歯歯車ユニット30A、30Bの外歯歯車16A~16Dに形成される貫通孔36との間に配置される。偏心軸受34は、コロ軸受、玉軸受等の転がり軸受である。本実施形態では、一つの外歯歯車ユニット30A、30Bに属する複数の外歯歯車16A~16Dと偏心体12A、12Bとの間に共通する偏心軸受34が配置される。 The external gears 16A-16D are rotatably supported on the eccentric bodies 12A, 12B by eccentric bearings 34. The eccentric bearings 34 are arranged between the eccentric bodies 12A, 12B of the crankshaft 14 and through holes 36 formed in the external gears 16A-16D of the external gear units 30A, 30B corresponding to the eccentric bodies 12A, 12B. The eccentric bearings 34 are rolling bearings such as roller bearings or ball bearings. In this embodiment, a common eccentric bearing 34 is arranged between the multiple external gears 16A-16D belonging to one external gear unit 30A, 30B and the eccentric bodies 12A, 12B.

歯車装置10は、少なくとも一つの内歯歯車18A~18Dからなる複数の内歯歯車ユニット38A、38Bを備える。複数の内歯歯車ユニット38A、38Bは、複数の外歯歯車ユニット30A、30Bに個別に対応しており、その対応する外歯歯車ユニット30A、30Bの外歯歯車16A~16Dと噛み合う。複数の内歯歯車ユニット38A、38Bは、第1外歯歯車ユニット30Aと対応する第1内歯歯車ユニット38Aと、第2外歯歯車ユニット30Bと対応する第2内歯歯車ユニット38Bとを含む。第1内歯歯車ユニット38Aは、第1外歯歯車16Aと噛み合う第1内歯歯車18Aと、第2外歯歯車16Bと噛み合う第2内歯歯車18Bとを備える。第2内歯歯車ユニット38Bは、第3外歯歯車16Cと噛み合う第3内歯歯車18Cと、第4外歯歯車16Dと噛み合う第4内歯歯車18Dとを備える。内歯歯車18A~18Dは、ケーシング22と一体化される。 The gear device 10 includes a plurality of internal gear units 38A, 38B each consisting of at least one internal gear 18A-18D. The plurality of internal gear units 38A, 38B correspond to the plurality of external gear units 30A, 30B individually, and mesh with the external gears 16A-16D of the corresponding external gear units 30A, 30B. The plurality of internal gear units 38A, 38B include a first internal gear unit 38A corresponding to the first external gear unit 30A, and a second internal gear unit 38B corresponding to the second external gear unit 30B. The first internal gear unit 38A includes a first internal gear 18A meshing with the first external gear 16A, and a second internal gear 18B meshing with the second external gear 16B. The second internal gear unit 38B includes a third internal gear 18C that meshes with the third external gear 16C, and a fourth internal gear 18D that meshes with the fourth external gear 16D. The internal gears 18A to 18D are integrated with the casing 22.

外歯歯車16A~16D及び内歯歯車18A~18Dの一方は自転する自転歯車となり、他方は自転が拘束された拘束歯車となる。本実施形態では外歯歯車16A~16Dが自転歯車となり、内歯歯車18A~18Dが拘束歯車となる。この場合、歯車装置10により駆動される被駆動装置とは別体の外部部材にケーシング22を固定することで、内歯歯車18A~18Dを自転が拘束された拘束歯車として機能させる。また、自転歯車となる外歯歯車16A~16Dは、後述するキャリヤ74A、74Bとピン部材76A、76Bによって、自転歯車の自転成分と低速軸20とを同期させるよう連結される。 One of the external gears 16A-16D and the internal gears 18A-18D is a rotating gear that rotates on its own axis, and the other is a constrained gear whose rotation is constrained. In this embodiment, the external gears 16A-16D are rotating gears, and the internal gears 18A-18D are constrained gears. In this case, the casing 22 is fixed to an external member separate from the driven device driven by the gear device 10, causing the internal gears 18A-18D to function as constrained gears whose rotation is constrained. In addition, the external gears 16A-16D, which are rotating gears, are connected by carriers 74A, 74B and pin members 76A, 76B, which will be described later, so as to synchronize the rotation component of the rotating gear with the low-speed shaft 20.

図2を参照する。以下の断面図では、偏心軸受34を模式的に示し、内歯歯車18A~18Dは外観形状を主に示す。また、ここでは、第1外歯歯車16A、第1内歯歯車18Aを図示のうえ、他の外歯歯車16B~16D、内歯歯車18B~18Dに共通する内容を説明する。 See Figure 2. In the following cross-sectional views, the eccentric bearing 34 is shown diagrammatically, and the external shapes of the internal gears 18A-18D are mainly shown. In addition, the first external gear 16A and the first internal gear 18A are shown here, and the contents common to the other external gears 16B-16D and internal gears 18B-18D are explained.

外歯歯車16A~16Dは、複数の外歯40を備える。複数の外歯40の全体は、Nを3以上の有限の自然数としたとき、外周形状において、N角形状をなす。本明細書での「状」とは、言及している形状に幾何学的に厳密に一致する形状のみではなく、言及している形状に似た形状も含む。本実施形態でのNは3であり、複数の外歯40の全体は、外周形状において、ルーローのN角形状(詳しくはルーローの三角形状)、つまり、奇数角形状をなす。この条件は、クランク軸14の軸方向Xに直交する断面において満たされる。 The external gears 16A to 16D each have a plurality of external teeth 40. When N is a finite natural number equal to or greater than 3, the plurality of external teeth 40 as a whole form an N-sided polygon on the outer periphery. In this specification, "shape" does not only mean a shape that geometrically closely matches the shape being referred to, but also includes a shape similar to the shape being referred to. In this embodiment, N is 3, and the plurality of external teeth 40 as a whole form an N-sided Reuleaux polygon (more specifically, a Reuleaux triangle), that is, an odd-sided shape on the outer periphery. This condition is met in a cross section perpendicular to the axial direction X of the crankshaft 14.

複数の外歯40のなすN角形は、N個の頂点42を備える。N個の頂点42は、N角形の中心C2からの距離が等しく、かつ、360°/N(本実施形態では120°)の分だけ中心角をずらした位置に設けられる。外歯40は、複数の外歯40のなすN角形の個々の辺によって構成され、その外歯数はN個(本実施形態では3個)となる。なお、N角形の中心C2は、外歯歯車16A~16Dの軸芯C2となる。 The N-sided polygon formed by the multiple external teeth 40 has N vertices 42. The N vertices 42 are equidistant from the center C2 of the N-sided polygon, and are located at positions shifted in central angle by 360°/N (120° in this embodiment). The external teeth 40 are formed by each side of the N-sided polygon formed by the multiple external teeth 40, and the number of external teeth is N (three in this embodiment). The center C2 of the N-sided polygon is the axis C2 of the external gears 16A to 16D.

複数の外歯40それぞれの外周形状は、N角形の隣り合う頂点42を結んだ線L1に対して径方向外側に凸となる円弧状をなす。この条件を満たすうえで、外歯40の外周形状は、単数の曲線の他に、互いに曲率の異なる複数の曲線を組み合わせてもよいし、曲線と直線を組み合わせてもよい。 The outer peripheral shape of each of the multiple external teeth 40 is an arc shape that is convex radially outward with respect to the line L1 that connects the adjacent vertices 42 of the N-gon. To satisfy this condition, the outer peripheral shape of the external teeth 40 may be a single curve, a combination of multiple curves with different curvatures, or a combination of curves and straight lines.

内歯歯車18A~18Dは、内周形状において、(N+1)角形44の個々の辺46に沿った線状をなす複数の内歯48を備える。内歯歯車18A~18Dの内歯数は、(N+1)角形44の辺の数と同数となり、N+1個(本実施形態では4個)となる。ここでの(N+1)角形44は、(N+1)個の辺46の他に、(N+1)個の頂点50を備える。(N+1)個の頂点50は、(N+1)角形44の中心C3からの距離が等しく、かつ、360°/(N+1)(本実施形態では90°)の分だけ中心角をずらした位置に設けられる。本実施形態でのNは3であることから、(N+1)角形44は四角形、つまり、偶数角形状となる。(N+1)角形44の辺46は全体として直線状であればよく、単数の直線により表される形状の他に、直線と曲線を組み合わせた形状でもよい。この条件は、クランク軸14の軸方向Xに直交する断面において満たされる。なお、(N+1)角形の中心C3は、内歯歯車18A~18Dの軸芯C3となる。 The internal gears 18A to 18D have a number of internal teeth 48 that are linear along each side 46 of the (N+1) polygon 44 in the inner peripheral shape. The number of internal teeth of the internal gears 18A to 18D is the same as the number of sides of the (N+1) polygon 44, which is N+1 (four in this embodiment). In addition to the (N+1) sides 46, the (N+1) polygon 44 here has (N+1) vertices 50. The (N+1) vertices 50 are located at equal distances from the center C3 of the (N+1) polygon 44 and are shifted in central angle by 360°/(N+1) (90° in this embodiment). Since N is 3 in this embodiment, the (N+1) polygon 44 is a quadrangle, that is, an even-numbered polygon. The sides 46 of the (N+1) polygon 44 need only be linear overall, and may be a shape represented by a single straight line or a shape that combines straight lines and curves. This condition is met in a cross section perpendicular to the axial direction X of the crankshaft 14. The center C3 of the (N+1) polygon is the axis C3 of the internal gears 18A-18D.

内歯48の内周形状は、(N+1)角形44の辺46に対して少なくとも部分的に重なっている。内歯48の内周形状が辺46に対して重なる重なり範囲は、本実施形態では、(N+1)角形44の頂点部を除く範囲となっている。この重なり範囲は、例えば、(N+1)角形44の辺46の長さの3/4以上の範囲となる。この他にも、内歯48の内周形状は、(N+1)角形44の辺46に対して全長さの範囲で重なっていてもよい。内歯48の内周形状は、(N+1)角形44の辺46と同様に全体として直線状をなすことになる。 The inner peripheral shape of the internal teeth 48 at least partially overlaps the side 46 of the (N+1) polygon 44. In this embodiment, the overlapping range of the inner peripheral shape of the internal teeth 48 with the side 46 is a range excluding the vertex of the (N+1) polygon 44. This overlapping range is, for example, a range of 3/4 or more of the length of the side 46 of the (N+1) polygon 44. In addition, the inner peripheral shape of the internal teeth 48 may overlap the entire length of the side 46 of the (N+1) polygon 44. The inner peripheral shape of the internal teeth 48 will be generally linear, like the side 46 of the (N+1) polygon 44.

以上の歯車装置10の動作を説明する。ここでは、自転歯車が外歯歯車16A~16D、拘束歯車が内歯歯車18A~18D、クランク軸14が入力軸、低速軸20が出力軸となる場合の動作を説明する。図3、図4を参照する。図3、図4は、クランク軸14が半周分回転したときの第1外歯歯車16Aの動作軌跡を示し、図3は、その前半分の動作軌跡を示し、図4は、その後半分の動作軌跡を示す。 The operation of the gear device 10 described above will now be explained. Here, the operation will be described when the rotating gears are the external gears 16A-16D, the restraining gears are the internal gears 18A-18D, the crankshaft 14 is the input shaft, and the low speed shaft 20 is the output shaft. Please refer to Figures 3 and 4. Figures 3 and 4 show the motion trajectory of the first external gear 16A when the crankshaft 14 rotates half a revolution, with Figure 3 showing the motion trajectory of the first half, and Figure 4 showing the motion trajectory of the latter half.

駆動装置から入力軸(クランク軸14)に回転動力が伝達されると、入力軸の回転方向Daの回転に追従して、偏心体12A、12Bによって、偏心体12A、12Bに対する相対回転を伴い外歯歯車16A~16Dが揺動する。ここでの揺動とは、クランク軸14の回転中心線CL1に対して偏心した状態で外歯歯車16A~16Dの軸芯C2が回転中心線CL1周りの回転方向Daに回転する動きをいう。 When rotational power is transmitted from the drive unit to the input shaft (crankshaft 14), the external gears 16A-16D oscillate with relative rotation to the eccentric bodies 12A, 12B in response to the rotation of the input shaft in the rotation direction Da, due to the eccentric bodies 12A, 12B. Oscillation here refers to the movement of the axis C2 of the external gears 16A-16D rotating in the rotation direction Da around the rotation center line CL1 while being eccentric with respect to the rotation center line CL1 of the crankshaft 14.

偏心体12A、12Bに対する相対回転を伴い外歯歯車16A~16Dが揺動する過程で、外歯歯車16A~16Dは、内歯歯車18A~18Dに対する噛合位置をクランク軸14の周方向(方向Db)に変えるように動く。この過程で、外歯歯車16A~16Dは、内歯歯車18A~18Dに対して転がるように動くともいえる。このとき、図5に示すように、外歯歯車16A~16Dと内歯歯車18A~18Dとが互いに噛み合うことで、自転歯車(外歯歯車16A~16D)に回転力Faが作用する。この回転力Faは、外歯歯車16A~16Dが自転歯車となる場合、入力軸の回転方向Daとは逆向きに作用する。この結果、外歯歯車16A~16Dが揺動すると、その動きに追従して、自転歯車に作用する回転力Faによって、自転歯車(外歯歯車16A~16D)が自転する。自転歯車が自転すると、自転歯車の自転成分が出力軸(低速軸20)に伝達されることで、出力軸(低速軸20)が回転する。 In the process of the external gears 16A-16D oscillating with the relative rotation with respect to the eccentric bodies 12A, 12B, the external gears 16A-16D move so as to change the meshing position with respect to the internal gears 18A-18D in the circumferential direction (direction Db) of the crankshaft 14. In this process, the external gears 16A-16D can be said to move as if they are rolling relative to the internal gears 18A-18D. At this time, as shown in FIG. 5, the external gears 16A-16D and the internal gears 18A-18D mesh with each other, and a rotational force Fa acts on the rotating gears (external gears 16A-16D). When the external gears 16A-16D become rotating gears, this rotational force Fa acts in the opposite direction to the rotation direction Da of the input shaft. As a result, when the external gears 16A to 16D oscillate, the rotating gears (external gears 16A to 16D) rotate in response to the movement due to the rotational force Fa acting on the rotating gear. When the rotating gear rotates, the rotation component of the rotating gear is transmitted to the output shaft (low speed shaft 20), causing the output shaft (low speed shaft 20) to rotate.

以上のように、入力軸が回転したとき、外歯歯車16A~16Dの揺動を伴い、外歯歯車16A~16Dと内歯歯車18A~18Dの噛合位置を変えることで、出力軸が回転する。ここで、入力軸に対する出力軸の回転速度の比である変速比は、自転歯車の歯数となる。本実施形態では、自転歯車となる外歯歯車16A~16Dの歯数が3であり、低速軸20が出力軸となるため、変速比としての減速比は3となる。内歯歯車18A~18Dが自転歯車となる場合、変速比としての減速比は4となる。 As described above, when the input shaft rotates, the external gears 16A-16D oscillate, changing the meshing positions of the external gears 16A-16D and the internal gears 18A-18D, causing the output shaft to rotate. Here, the gear ratio, which is the ratio of the rotational speed of the output shaft to that of the input shaft, is the number of teeth of the rotating gear. In this embodiment, the external gears 16A-16D, which serve as the rotating gears, have three teeth, and the low-speed shaft 20 serves as the output shaft, so the reduction ratio as the gear ratio is three. If the internal gears 18A-18D were to serve as the rotating gears, the reduction ratio as the gear ratio would be four.

以上の歯車装置10の効果を説明する。 The effects of the above gear device 10 will now be explained.

歯車機構としてN角形状をなす外歯歯車16A~16Dを用いる場合、内歯歯車18A~18Dの内側に外歯歯車16A~16Dを配置するだけで済む。よって、遊星歯車機構を用いる場合と比べ、クランク軸14の軸方向に直交する断面において、歯車の個数を削減でき、その分、歯車装置10の軽量化を図ることができる。 When using N-angled external gears 16A-16D as the gear mechanism, it is sufficient to place the external gears 16A-16D inside the internal gears 18A-18D. Therefore, compared to when a planetary gear mechanism is used, the number of gears can be reduced in a cross section perpendicular to the axial direction of the crankshaft 14, and the weight of the gear device 10 can be reduced accordingly.

外歯歯車16A~16Dの外歯40の外周形状は、N角形の隣り合う頂点42を結んだ線L1に対して径方向外側に凸となる円弧状をなす。よって、外歯40の外周形状は、全体として大きく凹となる箇所のない形状、つまり、インボリュート歯形でいう歯元のない形状となり、歯元強度の考慮を不要にできる。 The outer periphery of the external teeth 40 of the external gears 16A to 16D is an arc shape that is convex radially outward with respect to the line L1 that connects the adjacent vertices 42 of the N-sided polygon. Therefore, the outer periphery of the external teeth 40 is a shape that has no significant recesses overall, that is, a shape without a tooth base, which is the equivalent of an involute tooth profile, and it is not necessary to consider the tooth base strength.

内歯歯車18A~18Dの内歯48は、(N+1)角形44の辺46に沿った線状をなす。インボリュート歯形同士が噛み合う場合は、比較的に大きい曲率を持つ曲線状の外歯及び内歯が互いに噛み合うことになり、それらの噛み合い箇所での曲率が大きくなる。これに対して、本実施形態によれば、円弧状(曲線状)の外歯40と直線に近い線状の内歯48とが噛み合うことになり、それらの噛み合い箇所の曲率が大幅に小さくなる。ひいては、外歯40と内歯48の接触応力(ヘルツ応力)を小さくでき、大トルクの伝達に有利となる。 The internal teeth 48 of the internal gears 18A-18D are linear along the sides 46 of the (N+1) polygon 44. When involute tooth profiles mesh with each other, the curved external and internal teeth with a relatively large curvature mesh with each other, and the curvature at the meshing points is large. In contrast, according to this embodiment, the arc-shaped (curved) external teeth 40 mesh with the linear internal teeth 48 that are close to a straight line, and the curvature at the meshing points is significantly smaller. As a result, the contact stress (Hertz stress) between the external teeth 40 and the internal teeth 48 can be reduced, which is advantageous for transmitting large torque.

次に、歯車装置10の他の特徴を説明する。 Next, other features of the gear device 10 will be described.

図2、図6を参照する。第1外歯歯車ユニット30Aの第1外歯歯車16A、第2外歯歯車16Bは、共通の偏心位相を持って揺動する。第1外歯歯車16A、第2外歯歯車16Bの軸芯C2は、同じ偏心量、かつ、同じ偏心方向に偏心した状態で、クランク軸14の回転中心線CL1周りの同じ向きに回転するように動くということである。この条件を満たすうえで、本実施形態の第1外歯歯車16A、第2外歯歯車16Bは、共通の第1偏心体12Aによって揺動する。この他にも、この条件を満たすうえで、互いに別体かつ共通の偏心位相を持つ複数の偏心体によって第1外歯歯車16A、第2外歯歯車16Bを揺動してもよい。第1外歯歯車16Aと第2外歯歯車16Bは、相対回転を規制するように、連結部材としての規制部材56(後述する)によって連結されている。 Refer to Figures 2 and 6. The first external gear 16A and the second external gear 16B of the first external gear unit 30A oscillate with a common eccentric phase. The axis C2 of the first external gear 16A and the second external gear 16B move to rotate in the same direction around the rotation center line CL1 of the crankshaft 14 with the same eccentric amount and eccentric direction. To satisfy this condition, the first external gear 16A and the second external gear 16B of this embodiment oscillate by a common first eccentric body 12A. In addition, to satisfy this condition, the first external gear 16A and the second external gear 16B may be oscillated by multiple eccentric bodies that are separate from each other and have a common eccentric phase. The first external gear 16A and the second external gear 16B are connected by a restricting member 56 (described later) as a connecting member so as to restrict the relative rotation.

第1外歯歯車ユニット30Aの第1外歯歯車16A、第2外歯歯車16Bの位相は、互いに360/(N×2)[°]ずれている。ここでの外歯歯車16A~16Dの位相とは、外歯歯車16A~16Dの軸芯C2周りの位相をいう。本実施形態では、N=3であるため、第1外歯歯車16A、第2外歯歯車16Bの位相は60°ずれている。 The phases of the first external gear 16A and the second external gear 16B of the first external gear unit 30A are shifted from each other by 360/(N x 2) [°]. Here, the phases of the external gears 16A to 16D refer to the phases around the axis C2 of the external gears 16A to 16D. In this embodiment, since N = 3, the phases of the first external gear 16A and the second external gear 16B are shifted by 60°.

第1内歯歯車ユニット38Aの第1内歯歯車18A、第2内歯歯車18Bの位相は、互いに360/{(N+1)×2}[°]ずれている。ここでの内歯歯車18A~18Dの位相とは、内歯歯車18A~18Dの軸芯C3周りの位相をいう。本実施形態では、N=3であるため、第1内歯歯車18A、第2内歯歯車18Bの位相は45°ずれている。 The phases of the first internal gear 18A and the second internal gear 18B of the first internal gear unit 38A are shifted from each other by 360/{(N+1)×2} [°]. Here, the phases of the internal gears 18A to 18D refer to the phases of the internal gears 18A to 18D around the axis C3. In this embodiment, since N=3, the phases of the first internal gear 18A and the second internal gear 18B are shifted by 45°.

以上の利点を説明する。図7、図8を参照する。図8は、図7の状態から第1偏心体の偏心位相が45°ずれた状態を示す。外歯歯車16A、16Bの外歯40は、N角形の頂点42に近い箇所で内歯歯車18A、18Bと噛み合うことができる。この一方で、外歯歯車16A、16Bの外歯40は、隣り合う頂点42の中央にある中点52に近い箇所では内歯歯車18A、18Bと噛み合うことができない。 The above advantages will be explained with reference to Figures 7 and 8. Figure 8 shows a state in which the eccentric phase of the first eccentric body is shifted by 45° from the state in Figure 7. The external teeth 40 of the external gears 16A and 16B can mesh with the internal gears 18A and 18B at points close to the vertices 42 of the N-sided polygon. On the other hand, the external teeth 40 of the external gears 16A and 16B cannot mesh with the internal gears 18A and 18B at points close to the midpoint 52 in the middle of the adjacent vertices 42.

ここで、前述の条件を満たすことで、図7に示すように、第1外歯歯車16Aの中点52に近い箇所P1で第1内歯歯車18Aと噛み合うことができないときでも、第2外歯歯車16Bの頂点42に近い箇所P2で第2内歯歯車18Bと噛み合うことができる。また、図8に示すように、第2外歯歯車16Bの中点52に近い箇所P3で第2内歯歯車18Bと噛み合うことができないときも同様、第1外歯歯車16Aの頂点42に近い箇所P4で第1内歯歯車18Aと噛み合うことができる。つまり、第1外歯歯車16Aと第2外歯歯車16Bとを交互に第1内歯歯車ユニット38Aの内歯歯車18A、18Bと噛み合わせることができる。これにより、入力軸の回転位相によらず、第1外歯歯車ユニット30A全体として第1内歯歯車ユニット38Aの内歯歯車18A、18Bと噛み合う状態を維持することができる。ひいては、外歯歯車ユニット30A、30Bと内歯歯車ユニット38A、38Bとの間でトルクを安定して継続的に伝達することができる。 Here, by satisfying the above-mentioned conditions, as shown in FIG. 7, even when the first external gear 16A cannot mesh with the first internal gear 18A at a point P1 close to the midpoint 52 of the first external gear 16A, the second internal gear 18B can be meshed with the second external gear 16B at a point P2 close to the apex 42. Similarly, as shown in FIG. 8, even when the second internal gear 18B cannot mesh with the first external gear 16B at a point P3 close to the midpoint 52 of the second external gear 16B, the first external gear 16A can be meshed with the first internal gear 18A at a point P4 close to the apex 42 of the first external gear 16A. In other words, the first external gear 16A and the second external gear 16B can be alternately meshed with the internal gears 18A and 18B of the first internal gear unit 38A. As a result, regardless of the rotation phase of the input shaft, the first external gear unit 30A as a whole can maintain a state of meshing with the internal gears 18A and 18B of the first internal gear unit 38A. As a result, torque can be transmitted stably and continuously between the external gear units 30A, 30B and the internal gear units 38A, 38B.

ここで第1外歯歯車ユニット30Aに関して説明した前述の位相関係は、第2外歯歯車ユニット30Bの第3外歯歯車16C、第4外歯歯車16Dでも同様に満たされる。また、第1内歯歯車ユニット38Aに関して説明した前述の位相関係は、第2内歯歯車ユニット38Bの第3内歯歯車18C、第4内歯歯車18Dでも同様に満たされる。よって、前述したトルクを安定して継続的に伝達するという効果は、第2外歯歯車ユニット30Bと第2内歯歯車ユニット38Bとの間でも得ることができる。 The above-mentioned phase relationship described here with respect to the first external gear unit 30A is similarly satisfied by the third external gear 16C and the fourth external gear 16D of the second external gear unit 30B. Moreover, the above-mentioned phase relationship described here with respect to the first internal gear unit 38A is similarly satisfied by the third internal gear 18C and the fourth internal gear 18D of the second internal gear unit 38B. Therefore, the effect of stably and continuously transmitting the torque described above can also be obtained between the second external gear unit 30B and the second internal gear unit 38B.

図1、図9を参照する。2つの外歯歯車ユニット30A、30Bは、互いに異なる外歯歯車ユニット30A、30Bに属する2つの外歯歯車16A~16Dからなる2つの歯車セット54A、54Bを備える。2つの歯車セット54A、54Bは、第1歯車セット54Aと、第2歯車セット54Bとを含む。第1歯車セット54Aは、第1外歯歯車ユニット30Aに属する第1外歯歯車16Aと、第2外歯歯車ユニット30Bに属する第4外歯歯車16Dとからなる。第2歯車セット54Bは、第1外歯歯車ユニット30Aに属する第2外歯歯車16Bと、第2外歯歯車ユニット30Bに属する第3外歯歯車16Cとからなる。 Refer to Figures 1 and 9. The two external gear units 30A, 30B are provided with two gear sets 54A, 54B consisting of two external gears 16A to 16D belonging to different external gear units 30A, 30B. The two gear sets 54A, 54B include a first gear set 54A and a second gear set 54B. The first gear set 54A consists of a first external gear 16A belonging to the first external gear unit 30A and a fourth external gear 16D belonging to the second external gear unit 30B. The second gear set 54B consists of a second external gear 16B belonging to the first external gear unit 30A and a third external gear 16C belonging to the second external gear unit 30B.

第1歯車セット54Aの2つの外歯歯車16A、16Dは、2つの偏心体12A、12Bの偏心位相差と同じ大きさの位相差、つまり、互いに180°(=360/2)の位相差を持つ。第1歯車セット54Aの2つの外歯歯車16A、16Dと噛み合う2つの内歯歯車18A、18Dも同様に180°の位相差を持つ。ここでの位相とは、内歯歯車18A、18Dの軸芯C3周りの位相をいう。なお、図9では、2つの内歯歯車18A、18Dは回転対称(4回対称)の位置にあるため、180°の位相差は見かけ上に現れない。ここで第1歯車セット54Aに関して説明した位相関係は、図示しないものの、第2歯車セット54Bに関しても同様に満たされる。 The two external gears 16A, 16D of the first gear set 54A have a phase difference of the same magnitude as the eccentric phase difference between the two eccentric bodies 12A, 12B, that is, a phase difference of 180° (=360/2) between them. The two internal gears 18A, 18D that mesh with the two external gears 16A, 16D of the first gear set 54A also have a phase difference of 180°. The phase here refers to the phase around the axis C3 of the internal gears 18A, 18D. In FIG. 9, the two internal gears 18A, 18D are in rotational symmetry (four-fold symmetry), so the phase difference of 180° does not appear. The phase relationship described here for the first gear set 54A is also satisfied for the second gear set 54B, although not shown.

これにより、歯車セット54A、54Bの個々の外歯歯車16A~16Dを個別の内歯歯車18A~18Dに同時にかみ合わせることができる。よって、個々の歯車16A~16D、18A~18Dの負担を軽減させることで伝達容量の増大を図ることができる。また、個別の偏心体12A、12Bの軸芯C1に作用する荷重と偏心体12A、12Bの偏心とに起因するクランク軸14の径方向のモーメントを相殺でき、クランク軸14の回転バランスを良好にできる。 This allows the individual external gears 16A-16D of the gear sets 54A, 54B to mesh with the individual internal gears 18A-18D simultaneously. This reduces the burden on the individual gears 16A-16D, 18A-18D, thereby increasing the transmission capacity. In addition, the radial moment of the crankshaft 14 caused by the load acting on the axis C1 of the individual eccentric bodies 12A, 12B and the eccentricity of the eccentric bodies 12A, 12B can be offset, improving the rotational balance of the crankshaft 14.

図1、図2、図6を参照する。歯車装置10は、第1外歯歯車ユニット30Aの複数の外歯歯車16A、16Bと第1偏心体12Aとの間に配置される規制部材56を備える。本実施形態の規制部材56はリング部材である。本実施形態の規制部材56は、偏心軸受34とは別体に設けられる。規制部材56の内側には、偏心軸受34の外輪34aが締まり嵌めにより取り付けられる。 Refer to Figures 1, 2, and 6. The gear device 10 includes a regulating member 56 disposed between the multiple external gears 16A, 16B of the first external gear unit 30A and the first eccentric body 12A. The regulating member 56 in this embodiment is a ring member. The regulating member 56 in this embodiment is provided separately from the eccentric bearing 34. The outer ring 34a of the eccentric bearing 34 is attached to the inside of the regulating member 56 by an interference fit.

規制部材56は、規制部材56の外周部に設けられる外周嵌合部58を備える。複数の外歯歯車16A、16Bは、規制部材56の外周嵌合部58が嵌め合わされる内周嵌合部60を備える。内周嵌合部60は、外歯歯車16A、16Bの貫通孔36の内周部に設けられる。外周嵌合部58と内周嵌合部60は、互いに周方向に当たることで回転力を伝達可能に嵌め合う形状である。この条件を満たす形状として、本実施形態では雄スプラインと雌スプラインの組み合わせが用いられる。この他にも、例えば、キーとキー溝の組み合わせが用いられてもよい。複数の外歯歯車16A、16Bは、共通の規制部材56によって、相対回転を規制するように連結されている。 The regulating member 56 has an outer peripheral fitting portion 58 provided on the outer peripheral portion of the regulating member 56. The multiple external gears 16A, 16B have inner peripheral fitting portions 60 into which the outer peripheral fitting portions 58 of the regulating member 56 are fitted. The inner peripheral fitting portions 60 are provided on the inner peripheral portion of the through holes 36 of the external gears 16A, 16B. The outer peripheral fitting portions 58 and the inner peripheral fitting portions 60 are shaped to be fitted together so that they can transmit rotational force by contacting each other in the circumferential direction. In this embodiment, a combination of male splines and female splines is used as a shape that satisfies this condition. In addition, for example, a combination of a key and a key groove may be used. The multiple external gears 16A, 16B are connected by a common regulating member 56 so as to regulate relative rotation.

このように、第1偏心体12Aと外歯歯車16A、16Bとの間のスペースに配置される規制部材56を利用して複数の外歯歯車16A、16Bを連結できる。よって、複数の外歯歯車16A、16Bを連結する連結部材(例えば、ピン)を設けるために外歯歯車16A、16Bの他の箇所にスペースを確保せずに済む。ひいては、外歯歯車16A、16Bの外径寸法の小型化を図ることができる。 In this way, the multiple external gears 16A, 16B can be connected by using the restricting member 56 arranged in the space between the first eccentric body 12A and the external gears 16A, 16B. Therefore, it is not necessary to secure space in other locations of the external gears 16A, 16B to provide a connecting member (e.g., a pin) that connects the multiple external gears 16A, 16B. As a result, the outer diameter dimensions of the external gears 16A, 16B can be reduced.

なお、ここで規制部材56に関して説明した構成は、第2外歯歯車ユニット30Bと第2偏心体12Bでも同様に満たされる。第2外歯歯車ユニット30Bの複数の外歯歯車16C、16Dと第2偏心体12Bとの間にも同様の規制部材56が配置されるということである。 The configuration described here with respect to the regulating member 56 is similarly satisfied by the second external gear unit 30B and the second eccentric body 12B. A similar regulating member 56 is also disposed between the multiple external gears 16C, 16D of the second external gear unit 30B and the second eccentric body 12B.

図2を参照する。ここでは、複数の内歯歯車18A~18Dに共通する構成に関して、第1内歯歯車18Aを参照して説明する。内歯歯車18A~18Dは、内歯48が設けられる内歯部材62と、内歯部材62と一体化される歯車本体64と、を備える。本実施形態の内歯部材62は、複数の内歯48のそれぞれが個別に設けられる複数の内歯部材62を含む。複数の内歯48は、周方向に分かれた複数の内歯部材62で構成されることになる。内歯部材62は、全体として、(N+1)角形44の辺46に沿った方向に延びる板状をなす。 Refer to FIG. 2. Here, the configuration common to the multiple internal gears 18A to 18D will be described with reference to the first internal gear 18A. The internal gears 18A to 18D each include an internal gear member 62 on which the internal teeth 48 are provided, and a gear body 64 integrated with the internal gear member 62. The internal gear member 62 in this embodiment includes multiple internal gear members 62 on which the multiple internal teeth 48 are each provided individually. The multiple internal teeth 48 are composed of multiple internal gear members 62 separated in the circumferential direction. The internal gear member 62 is generally in the shape of a plate extending in a direction along the side 46 of the (N+1) polygon 44.

歯車本体64は、ケーシング22と一体化される。本実施形態の歯車本体64は、ケーシング22とは別体であり、ケーシング22の内側に配置される。歯車本体64は、ケーシング22に着脱可能に固定される。これを実現するうえで、本実施形態では、上下で対となる一対のケーシング部材68によってケーシング22を構成し、複数のケーシング部材68をボルトによって着脱可能に連結している。複数のケーシング部材68を分解することで、ケーシング22から歯車本体64を脱離可能となる。 The gear body 64 is integrated with the casing 22. In this embodiment, the gear body 64 is separate from the casing 22 and is disposed inside the casing 22. The gear body 64 is removably fixed to the casing 22. To achieve this, in this embodiment, the casing 22 is formed by a pair of casing members 68 that are paired above and below, and the multiple casing members 68 are removably connected by bolts. The gear body 64 can be detached from the casing 22 by disassembling the multiple casing members 68.

歯車本体64は、固定具70を収容する収容穴72を備える。収容穴72は、歯車本体64において内歯部材62とは径方向反対側に開口している。固定具70は、例えば、ボルトであり、内歯部材62にねじ込まれることで、内歯部材62を歯車本体64に着脱可能に固定する。これにより、内歯部材62は、歯車本体64に着脱可能に固定されることになる。以上の構成により、他の内歯部材62は残したまま、交換を要する内歯部材62だけ交換できるようになる。 The gear body 64 has a receiving hole 72 that receives the fixing device 70. The receiving hole 72 opens on the radially opposite side of the gear body 64 from the internal teeth member 62. The fixing device 70 is, for example, a bolt, which is screwed into the internal teeth member 62 to removably fix the internal teeth member 62 to the gear body 64. As a result, the internal teeth member 62 is removably fixed to the gear body 64. With the above configuration, it is possible to replace only the internal teeth member 62 that needs to be replaced, while leaving the other internal teeth members 62 in place.

以上の外歯歯車16A~16Dの外歯40は、内歯48よりも硬い。外歯40の表面硬さは内歯48の表面硬さよりも硬いということである。ここでの表面硬さとは、例えば、JIS Z2244に準拠した方法により測定されるビッカース硬さのことをいう。この条件は、少なくとも一つの外歯40と、少なくとも一つの内歯48との間で満たされていればよい。本実施形態では、一の外歯歯車16Aの全ての外歯40は、一の内歯歯車18Aの全ての内歯48よりも硬い。 The external teeth 40 of the above external gears 16A to 16D are harder than the internal teeth 48. This means that the surface hardness of the external teeth 40 is harder than the surface hardness of the internal teeth 48. Surface hardness here refers to, for example, Vickers hardness measured by a method conforming to JIS Z2244. This condition needs to be met between at least one external tooth 40 and at least one internal tooth 48. In this embodiment, all of the external teeth 40 of one external gear 16A are harder than all of the internal teeth 48 of one internal gear 18A.

これにより、外歯歯車16A~16Dと内歯歯車18A~18Dとの噛み合いに起因して疲労が生じたとしても、その発生箇所を外歯40よりも硬さの低い内歯48にとどめることができる。ひいては、噛み合いに起因する疲労が生じたとしても、外歯歯車16A~16Dと比べて簡易な構成の内歯48の設けられる内歯部材62を交換するだけで交換作業を済ませることができる。 As a result, even if fatigue occurs due to the meshing of the external gears 16A-16D and the internal gears 18A-18D, the location of the fatigue can be limited to the internal teeth 48, which are less hard than the external teeth 40. Even if fatigue occurs due to the meshing, the replacement work can be completed simply by replacing the internal teeth member 62, which is provided with the internal teeth 48, which has a simpler configuration than the external gears 16A-16D.

図1を参照する。歯車装置10は、外歯歯車ユニット30A、30Bの軸方向側方に配置されるキャリヤ74A、74Bと、外歯歯車ユニット30A、30Bに挿通されるピン部材76A、76Bとを備える。 Refer to Figure 1. The gear device 10 includes carriers 74A, 74B arranged axially to the sides of the external gear units 30A, 30B, and pin members 76A, 76B inserted into the external gear units 30A, 30B.

キャリヤ74A、74Bは、隣り合う外歯歯車ユニット30A、30Bの間に配置される中間キャリヤ74Aと、複数の外歯歯車ユニット30A、30Bに対して軸方向外側に配置される端側キャリヤ74Bと、を含む。端側キャリヤ74Bは、低速軸20と一体化している。本実施形態の端側キャリヤ74Bは、低速軸20と同じ部材の一部として一体に設けられるが、低速軸20とは別体に設けられてもよい。端側キャリヤ74Bは、低速軸20から径方向外側に突き出るように設けられる。端側キャリヤ74Bとケーシング22との間には軸受78が配置される。 The carriers 74A, 74B include an intermediate carrier 74A arranged between adjacent external gear units 30A, 30B, and an end carrier 74B arranged axially outward relative to the multiple external gear units 30A, 30B. The end carrier 74B is integrated with the low-speed shaft 20. In this embodiment, the end carrier 74B is provided integrally as part of the same member as the low-speed shaft 20, but may be provided separately from the low-speed shaft 20. The end carrier 74B is provided so as to protrude radially outward from the low-speed shaft 20. A bearing 78 is provided between the end carrier 74B and the casing 22.

ピン部材76A、76Bは、側方部材80A、80Bに対して、外歯歯車ユニット30A、30Bの自転成分と同期可能に外歯歯車ユニット30A、30Bを連結する。この側方部材80A、80Bとは、外歯歯車ユニット30A、30Bに対して軸方向側方に配置される部材をいい、本実施形態ではキャリヤ74A、74Bとなる。ここでの「自転成分と同期可能に連結」とは、ゼロを含めた数字範囲内で、言及している二つの対象の自転成分を同じ大きさに維持することをいう。ピン部材76A、76Bは、外歯歯車16A~16Dが自転歯車になる場合、ゼロ超の数字範囲内で外歯歯車ユニット30A、30Bと側方部材80A、80Bの自転成分を同じ大きさに維持する。ピン部材76A、76Bは、自転しない拘束歯車に外歯歯車16A~16Dがなる場合、外歯歯車ユニット30A、30Bと側方部材80A、80Bの自転成分をゼロに維持する。この場合、外歯歯車ユニット30A、30Bの自転成分を側方部材80A、80Bとピン部材76A、76Bによって拘束することで、外歯歯車16A~16Dを拘束歯車として機能させることになる。 The pin members 76A, 76B connect the external gear units 30A, 30B to the side members 80A, 80B so as to be synchronized with the rotational components of the external gear units 30A, 30B. The side members 80A, 80B refer to members arranged axially to the external gear units 30A, 30B, and in this embodiment, are the carriers 74A, 74B. Here, "connected so as to be synchronized with the rotational components" refers to maintaining the rotational components of the two objects being mentioned at the same magnitude within a numerical range including zero. When the external gears 16A-16D become rotational gears, the pin members 76A, 76B maintain the rotational components of the external gear units 30A, 30B and the side members 80A, 80B at the same magnitude within a numerical range exceeding zero. When the external gears 16A-16D are constrained gears that do not rotate, the pin members 76A, 76B maintain the rotational components of the external gear units 30A, 30B and the side members 80A, 80B at zero. In this case, the rotational components of the external gear units 30A, 30B are constrained by the side members 80A, 80B and the pin members 76A, 76B, causing the external gears 16A-16D to function as constrained gears.

本実施形態のピン部材76A、76Bは、第1側方部材80Aとしての中間キャリヤ74Aに第1外歯歯車ユニット30Aを連結する中間ピン部材76Aと、第2側方部材80Bとしての端側キャリヤ74Bに第2外歯歯車ユニット30Bを連結する端側ピン部材76Bとを含む。本実施形態の中間ピン部材76Aは、中間キャリヤ74Aの他に、第2外歯歯車ユニット30Bも、第1外歯歯車ユニット30Aの自転成分と同期可能に連結している。端側ピン部材76Bは、端側キャリヤ74Bを、第2外歯歯車ユニット30Bの自転成分と同期可能に連結している。この結果、すべての外歯歯車ユニット30A、30Bの自転成分と各キャリヤ74A、74Bの自転成分が同期するよう、中間ピン部材76A及び端側ピン部材76Bによって連結されることになる。 The pin members 76A and 76B of this embodiment include an intermediate pin member 76A that connects the first external gear unit 30A to the intermediate carrier 74A as the first side member 80A, and an end pin member 76B that connects the second external gear unit 30B to the end carrier 74B as the second side member 80B. The intermediate pin member 76A of this embodiment connects the second external gear unit 30B in addition to the intermediate carrier 74A so as to be synchronized with the rotation component of the first external gear unit 30A. The end pin member 76B connects the end carrier 74B so as to be synchronized with the rotation component of the second external gear unit 30B. As a result, all the external gear units 30A and 30B are connected by the intermediate pin member 76A and the end pin member 76B so that the rotation components of the carriers 74A and 74B are synchronized.

図1、図10を参照する。中間ピン部材76Aは、内歯歯車18A~18Dの軸芯C3周りに間隔を空けて設けられる。中間ピン部材76Aは、中間キャリヤ74Aに挿通される中間キャリヤピン部82と、外歯歯車ユニット30A、30Bに挿通される歯車ピン部84A、84Bと、を備える。歯車ピン部84A、84Bは、第1外歯歯車ユニット30Aに挿通される第1歯車ピン部84Aと、第2外歯歯車ユニット30Bに挿通される第2歯車ピン部84Bと、を含む。 Refer to Figures 1 and 10. The intermediate pin members 76A are provided at intervals around the axis C3 of the internal gears 18A to 18D. The intermediate pin member 76A includes an intermediate carrier pin portion 82 that is inserted into the intermediate carrier 74A, and gear pin portions 84A, 84B that are inserted into the external gear units 30A, 30B. The gear pin portions 84A, 84B include a first gear pin portion 84A that is inserted into the first external gear unit 30A, and a second gear pin portion 84B that is inserted into the second external gear unit 30B.

中間キャリヤ74Aは、中間キャリヤピン部82が相対回転自在に挿通される中間キャリヤピン孔86を備える。中間キャリヤピン孔86と中間キャリヤピン部82との間には軸受88が配置される。中間キャリヤピン部82は、軸受88を介して、中間キャリヤ74Aによって回転自在に支持されている。 The intermediate carrier 74A has an intermediate carrier pin hole 86 through which the intermediate carrier pin portion 82 is inserted so as to be rotatable relative to the intermediate carrier 74A. A bearing 88 is disposed between the intermediate carrier pin hole 86 and the intermediate carrier pin portion 82. The intermediate carrier pin portion 82 is rotatably supported by the intermediate carrier 74A via the bearing 88.

外歯歯車ユニット30A、30Bは、中間ピン部材76Aの歯車ピン部84A、84Bが相対回転自在に挿通される歯車ピン孔90を備える。本実施形態において、歯車ピン孔90は、第1外歯歯車ユニット30Aの第1フランジ体32A及び第2外歯歯車ユニット30Bの第2フランジ体32Bに形成される。中間ピン部材76Aは、第1フランジ体32A及び第2フランジ体32Bに挿通されることになる。歯車ピン孔90と歯車ピン部84A、84Bとの間には軸受92が配置される。歯車ピン孔90は、フランジ体32A~32Cに代えて、外歯歯車ユニット30A、30Bの外歯歯車16A、16Bに形成されてもよい。 The external gear units 30A, 30B have gear pin holes 90 through which the gear pin portions 84A, 84B of the intermediate pin member 76A are inserted so as to be rotatable relative to one another. In this embodiment, the gear pin holes 90 are formed in the first flange body 32A of the first external gear unit 30A and the second flange body 32B of the second external gear unit 30B. The intermediate pin member 76A is inserted through the first flange body 32A and the second flange body 32B. A bearing 92 is disposed between the gear pin hole 90 and the gear pin portions 84A, 84B. The gear pin holes 90 may be formed in the external gears 16A, 16B of the external gear units 30A, 30B instead of the flange bodies 32A-32C.

第1歯車ピン部84Aの軸芯C4は、中間キャリヤピン部82の軸芯C5から偏心量e2の分だけ偏心している。この偏心方向及び偏心量e2は、第1外歯歯車ユニット30Aを揺動させる第1偏心体12Aの偏心方向及び偏心量e1と同じ大きさとなる。この条件は全ての中間ピン部材76Aにおいて満たされる。 The axis C4 of the first gear pin portion 84A is eccentric from the axis C5 of the intermediate carrier pin portion 82 by an eccentricity amount e2. This eccentricity direction and eccentricity amount e2 are the same as the eccentricity direction and eccentricity amount e1 of the first eccentric body 12A that oscillates the first external gear unit 30A. This condition is satisfied for all intermediate pin members 76A.

第2歯車ピン部84Bの軸芯C6は、中間キャリヤピン部82の軸芯C5から偏心量e2の分だけ偏心している。この偏心方向及び偏心量e2は、第2外歯歯車ユニット30Bを揺動させる第2偏心体12Bの偏心方向及び偏心量e2と同じ大きさとなる。この条件は全ての中間ピン部材76Aにおいて満たされる。 The axis C6 of the second gear pin portion 84B is eccentric from the axis C5 of the intermediate carrier pin portion 82 by an eccentricity amount e2. This eccentricity direction and eccentricity amount e2 are the same as the eccentricity direction and eccentricity amount e2 of the second eccentric body 12B that oscillates the second external gear unit 30B. This condition is met for all intermediate pin members 76A.

これにより、中間キャリヤピン部82の軸芯C5周りに歯車ピン部84A、84Bの軸芯C4、C6が回転するように中間ピン部材76Aを揺動させることができる。ひいては、中間キャリヤ74Aによって中間ピン部材76Aを支持した状態のまま、外歯歯車ユニット30A、30Bの揺動に追従して、前述のように中間ピン部材76Aも揺動させることができる。 This allows the intermediate pin member 76A to be swung so that the axes C4, C6 of the gear pin portions 84A, 84B rotate around the axis C5 of the intermediate carrier pin portion 82. As a result, while the intermediate pin member 76A is supported by the intermediate carrier 74A, it can also be swung as described above in response to the swinging of the external gear units 30A, 30B.

このように、歯車装置10は、中間ピン部材76Aを回転自在に支持する中間キャリヤ74Aを備える。これによれば、第1外歯歯車ユニット30Aの第1偏心体12Aによる揺動を許容しつつ、中間キャリヤ74Aによって中間ピン部材76Aを支持できるようになる。また、偏心位相の異なる第1外歯歯車ユニット30Aと第2外歯歯車ユニット30Bを中間ピン部材76Aによって連結しつつ、各外歯歯車ユニット30A、30Bの偏心体12A、12Bによる揺動を許容できる利点もある。 In this way, the gear device 10 is provided with an intermediate carrier 74A that rotatably supports the intermediate pin member 76A. This allows the intermediate carrier 74A to support the intermediate pin member 76A while allowing the first eccentric body 12A of the first external gear unit 30A to oscillate. Another advantage is that the first external gear unit 30A and the second external gear unit 30B, which have different eccentric phases, can be connected by the intermediate pin member 76A while allowing the eccentric bodies 12A and 12B of each external gear unit 30A and 30B to oscillate.

図1を参照する。端側ピン部材76Bは、内歯歯車18A~18Dの軸芯C3周りに間隔を空けて設けられる。端側ピン部材76Bは、端側キャリヤ74Bに挿通される端側キャリヤピン部96と、第2外歯歯車ユニット30Bに挿通される第3歯車ピン部98とを備える。本実施形態において、歯車ピン部98は、第2外歯歯車ユニット30Bの第3フランジ体32Cに挿通される。 Refer to FIG. 1. The end pin members 76B are provided at intervals around the axis C3 of the internal gears 18A-18D. The end pin members 76B include an end carrier pin portion 96 that is inserted into the end carrier 74B, and a third gear pin portion 98 that is inserted into the second external gear unit 30B. In this embodiment, the gear pin portion 98 is inserted into the third flange body 32C of the second external gear unit 30B.

第3歯車ピン部98の軸芯C7は、端側キャリヤピン部96の軸芯C8から偏心量e2の分だけ偏心している。この偏心方向及び偏心量e2は、第2外歯歯車ユニット30Bを揺動させる第2偏心体12Bの偏心方向及び偏心量e1と同じ大きさとなる。この条件は全ての端側ピン部材76Bにおいて満たされる。これにより、端側キャリヤピン部96の軸芯C8周りに第3歯車ピン部98の軸芯C7が回転するように端側ピン部材76Bを揺動させることができる。ひいては、端側ピン部材76Bによって第2外歯歯車ユニット30Bを支持した状態のまま、第2外歯歯車ユニット30Bの揺動に追従して、端側ピン部材76Bも揺動させることができる。 The axis C7 of the third gear pin portion 98 is eccentric from the axis C8 of the end carrier pin portion 96 by an eccentricity amount e2. This eccentric direction and eccentricity amount e2 are the same as the eccentric direction and eccentricity amount e1 of the second eccentric body 12B that oscillates the second external gear unit 30B. This condition is satisfied for all end pin members 76B. This allows the end pin member 76B to oscillate so that the axis C7 of the third gear pin portion 98 rotates around the axis C8 of the end carrier pin portion 96. In addition, while the second external gear unit 30B is supported by the end pin member 76B, the end pin member 76B can also oscillate in response to the oscillation of the second external gear unit 30B.

図11を参照する。ピン部材76Aは、クランク軸14の軸方向Xから見て、ピン部材76Aが挿通されるフランジ体32Aと一体化し、かつ、そのフランジ体32Aと隣り合う外歯歯車16Bの噛合い部40aの径方向外側に配置される。この位置条件は、フランジ体32Aに挿通される複数のピン部材76Aのうちの少なくとも一つが満たしていればよい。また、この位置条件は、ピン部材76Aにおいてフランジ体32Aに挿通されている箇所(本実施形態では歯車ピン部84A)が満たしていればよい。この位置条件を満たすうえで、ピン部材76Aの一部が外歯歯車16Bの径方向外側に配置されていればよく、その全体が外歯歯車16Bの径方向外側に配置されることは必須ではない。以上の位置条件は、本実施形態では、計8個のピン部材76Aのうち7個のピン部材76Aが満たしている。このうち、3個のピン部材76A、76Bは、そのフランジ体32Aに挿通されている箇所(歯車ピン部84A)全体が外歯歯車16Bの噛合い部40aの径方向外側に配置される。 Refer to FIG. 11. When viewed from the axial direction X of the crankshaft 14, the pin member 76A is integrated with the flange body 32A through which the pin member 76A is inserted, and is disposed radially outside the meshing portion 40a of the external gear 16B adjacent to the flange body 32A. This position condition only needs to be satisfied by at least one of the multiple pin members 76A inserted into the flange body 32A. In addition, this position condition only needs to be satisfied by the portion of the pin member 76A that is inserted into the flange body 32A (the gear pin portion 84A in this embodiment). In order to satisfy this position condition, it is sufficient that a part of the pin member 76A is disposed radially outside the external gear 16B, and it is not essential that the entire pin member 76A is disposed radially outside the external gear 16B. In this embodiment, the above position condition is satisfied by seven pin members 76A out of a total of eight pin members 76A. Of these, the three pin members 76A and 76B have their entire portions (gear pin portions 84A) inserted into the flange body 32A positioned radially outside the meshing portion 40a of the external gear 16B.

これにより、外歯歯車16Bの自転成分と同期するピン部材76Aを用いるうえで、外歯歯車16Bそのものにピン部材76Aを挿通させる場合と比べ、外歯歯車16Bの外径寸法を小型化できる。 As a result, when using the pin member 76A that is synchronized with the rotation component of the external gear 16B, the outer diameter dimension of the external gear 16B can be made smaller than when the pin member 76A is inserted through the external gear 16B itself.

ここで説明した位置条件は、中間ピン部材76A、第2フランジ体32B、第3外歯歯車16Cでも同様に成立している。また、この位置条件は、端側ピン部材76B、第3フランジ体32C、第4外歯歯車16Dでも同様に成立している。これらに関しても、外歯歯車16C、16Dそのものにピン部材76A、76Bを挿通させる場合と比べ、外歯歯車16C、16Dの外径寸法を小型化できるということである。 The positional conditions described here are similarly satisfied for the intermediate pin member 76A, the second flange body 32B, and the third external gear 16C. The same positional conditions are also satisfied for the end pin member 76B, the third flange body 32C, and the fourth external gear 16D. In these cases too, the outer diameter dimensions of the external gears 16C, 16D can be reduced compared to when the pin members 76A, 76B are inserted through the external gears 16C, 16D themselves.

各構成要素の他の変形形態を説明する。 Other variations of each component are described.

ここまで、自転歯車が外歯歯車16A~16D、拘束歯車が内歯歯車18A~18Dとなる場合の動作を説明した。この他にも、自転歯車が内歯歯車18A~18D、拘束歯車が外歯歯車16A~16Dとなってもよい。この場合、外部部材に固定された側方部材80A、80Bにピン部材76A、76Bを挿通することで、外歯歯車16A~16Dの自転を拘束すればよい。この場合、入力軸が回転すると、外歯歯車16A~16D(拘束歯車)は、自転が拘束された状態で揺動する。また、この場合、自転歯車となる内歯歯車18A~18Dの自転成分と低速軸20とを同期させるよう連結する連結手段として、例えば、ケーシング22を用いてもよい。 So far, we have described the operation when the rotating gears are the external gears 16A-16D and the constraint gears are the internal gears 18A-18D. Alternatively, the rotating gears may be the internal gears 18A-18D and the constraint gears may be the external gears 16A-16D. In this case, the rotation of the external gears 16A-16D can be constrained by inserting the pin members 76A, 76B into the side members 80A, 80B fixed to the external member. In this case, when the input shaft rotates, the external gears 16A-16D (constraint gears) oscillate in a state where their rotation is constrained. In this case, for example, a casing 22 may be used as a connecting means for connecting the rotation components of the internal gears 18A-18D that are the rotating gears to the low-speed shaft 20 so as to synchronize them.

ここまで、クランク軸14が入力軸、低速軸20が出力軸となる減速装置として歯車装置10を用いる場合を説明した。この他にも、低速軸20が入力軸、クランク軸14が出力軸となる増速装置として歯車装置10を用いてもよい。この場合、増速装置としての歯車装置10は、例えば、風力発電機等として用いてもよい。 So far, we have described a case where the gear device 10 is used as a reduction device in which the crankshaft 14 is the input shaft and the low-speed shaft 20 is the output shaft. In addition, the gear device 10 may be used as a speed-up device in which the low-speed shaft 20 is the input shaft and the crankshaft 14 is the output shaft. In this case, the gear device 10 as a speed-up device may be used, for example, as a wind power generator, etc.

クランク軸14は、内歯歯車18A~18Dの軸芯C3上に設けられる例を説明した。この他にも、クランク軸14は、内歯歯車18A~18Dの軸芯C3からオフセットした位置において径方向に間隔を空けて設けられてもよい。 In the above example, the crankshaft 14 is disposed on the axis C3 of the internal gears 18A to 18D. Alternatively, the crankshaft 14 may be disposed at a radial distance from the axis C3 of the internal gears 18A to 18D at a position offset from the axis C3.

ここまで、外歯歯車16A~16Dの外周形状は奇数角形状をなし、内歯歯車18A~18Dの内周形状は偶数角形状をなす例を説明した。これに限定されず、外歯歯車16A~16Dの外周形状は偶数角形状をなし、内歯歯車18A~18Dの内周形状は奇数角形状をなしてもよい。いずれにしても、外歯歯車16A~16Dの外周形状はN角形状をなし、内歯歯車18A~18Dの内周形状は(N+1)角形状をなしていてもよい。また、Nは3以上であればよく、その数は特に限定されず、4以上の数でもよい。 So far, an example has been described in which the outer peripheral shapes of the external gears 16A to 16D have an odd-numbered polygonal shape, and the inner peripheral shapes of the internal gears 18A to 18D have an even-numbered polygonal shape. This is not limiting, and the outer peripheral shapes of the external gears 16A to 16D may have an even-numbered polygonal shape, and the inner peripheral shapes of the internal gears 18A to 18D may have an odd-numbered polygonal shape. In any case, the outer peripheral shapes of the external gears 16A to 16D may have an N-numbered polygonal shape, and the inner peripheral shapes of the internal gears 18A to 18D may have an (N+1)-numbered polygonal shape. Furthermore, N may be 3 or more, and is not particularly limited, and may be 4 or more.

外歯歯車ユニット30A、30Bの外歯歯車16A~16Dの個数は特に限定されない。例えば、外歯歯車ユニット30A、30Bの外歯歯車16A~16Dの数は単数でもよいし、三つ以上でもよい。また、歯車装置10に用いられる外歯歯車16A~16Dの個数は特に限定されない。外歯歯車16A~16Dは、例えば、1つでもよいし、5つ以上でもよい。 The number of external gears 16A-16D of the external gear units 30A, 30B is not particularly limited. For example, the number of external gears 16A-16D of the external gear units 30A, 30B may be one, or three or more. Furthermore, the number of external gears 16A-16D used in the gear device 10 is not particularly limited. The number of external gears 16A-16D may be one, or five or more, for example.

歯車セット54A、54Bに属する二つの外歯歯車16A~16Dの位相関係は特に限定されない。例えば、二つの外歯歯車16A~16Dは任意の位相ずれていてもよい。 The phase relationship between the two external gears 16A-16D belonging to the gear sets 54A and 54B is not particularly limited. For example, the two external gears 16A-16D may be shifted in phase with each other in any way.

内歯歯車18A~18Dの複数の内歯48は、(N+1)角形44の辺46に沿った線状をなしていなくともよい。複数の内歯48は、例えば、インボリュート歯形、トロコイド歯形等をなしていてもよい。 The multiple internal teeth 48 of the internal gears 18A to 18D do not have to be linear along the sides 46 of the (N+1) polygon 44. The multiple internal teeth 48 may have, for example, an involute tooth profile, a trochoid tooth profile, etc.

複数の内歯48を周方向に分かれた複数の内歯部材62で構成するうえで、個々の内歯部材62に設けられる内歯48の個数は特に限定されない。例えば、実施形態のように一つの内歯部材62に一つの内歯48を設ける場合の他に、一つの内歯部材62に複数の内歯48を設けてもよい。 When the multiple internal teeth 48 are configured with multiple internal teeth members 62 separated in the circumferential direction, the number of internal teeth 48 provided on each internal teeth member 62 is not particularly limited. For example, in addition to providing one internal tooth 48 on one internal teeth member 62 as in the embodiment, multiple internal teeth 48 may be provided on one internal teeth member 62.

歯車本体64に対して内歯部材62を着脱可能に固定するための手段は特に限定されない。内歯部材62は、例えば、圧入等によって、歯車本体64に対して着脱可能に固定されてもよい。内歯歯車18A~18Dの複数の内歯48は単数の内歯部材62によって構成されてもよい。 The means for removably fixing the internal teeth member 62 to the gear body 64 is not particularly limited. The internal teeth member 62 may be removably fixed to the gear body 64, for example, by press fitting. The multiple internal teeth 48 of the internal gears 18A to 18D may be formed by a single internal teeth member 62.

内歯部材62とケーシング22との間には内歯48の位置を調整するためのシムを配置してもよい。シムは、シムの厚みを調整することで、外歯歯車16A~16Dと内歯歯車18A~18Dとの間のバックラッシを調整するために用いられる。 Shims for adjusting the position of the internal teeth 48 may be placed between the internal teeth member 62 and the casing 22. The shims are used to adjust the backlash between the external gears 16A-16D and the internal gears 18A-18D by adjusting the thickness of the shims.

内歯歯車18A~18Dの歯車本体64は、ケーシング22とは別体である例を説明したが、ケーシング22が兼ねていてもよい。この他にも、歯車本体64は、複数の内歯48のそれぞれに対応して個別に設けられてもよい。 In the above example, the gear body 64 of the internal gears 18A to 18D is separate from the casing 22, but the casing 22 may also serve as the gear body 64. Alternatively, the gear body 64 may be provided individually to correspond to each of the multiple internal teeth 48.

外歯40と内歯48の硬さ関係は特に限定されない。外歯40は、内歯48と同じ硬さでもよいし、内歯48よりも柔らかくともよい。 The hardness relationship between the external teeth 40 and the internal teeth 48 is not particularly limited. The external teeth 40 may be the same hardness as the internal teeth 48, or may be softer than the internal teeth 48.

規制部材56は、複数の外歯歯車16A~16Dの相対回転を規制するよう連結できればよく、その具体例はリング部材に限定されない。規制部材56は、この他にも、複数の外歯歯車16A~16Dを貫通するピン部材でもよい。規制部材56は、偏心軸受34とは別体に構成される例を説明したが、偏心軸受34の外輪34aによって構成されてもよい。 The restricting member 56 may be any member capable of connecting the multiple external gears 16A-16D to restrict the relative rotation of the multiple external gears 16A-16D, and is not limited to a ring member. The restricting member 56 may also be a pin member that passes through the multiple external gears 16A-16D. Although an example has been described in which the restricting member 56 is configured separately from the eccentric bearing 34, it may also be configured by the outer ring 34a of the eccentric bearing 34.

ピン部材76A、76Bは、外歯歯車ユニット30A、30Bの自転成分と側方部材80A、80Bを同期させるうえで外歯歯車16A~16Dと側方部材80A、80Bを直接に連結してもよい。ピン部材76A、76Bによって外歯歯車ユニット30A、30Bと連結される側方部材80A、80Bは、キャリヤ74A、74Bに限定されない。側方部材80A、80Bは、例えば、ケーシング22等でもよい。 The pin members 76A, 76B may directly connect the external gears 16A-16D to the side members 80A, 80B to synchronize the rotational components of the external gear units 30A, 30B with the side members 80A, 80B. The side members 80A, 80B connected to the external gear units 30A, 30B by the pin members 76A, 76B are not limited to the carriers 74A, 74B. The side members 80A, 80B may be, for example, the casing 22, etc.

歯車装置10は中間キャリヤ74Aを備えなくともよい。 The gear device 10 does not need to include the intermediate carrier 74A.

以上の実施形態及び変形形態は例示である。これらを抽象化した技術的思想は、実施形態及び変形形態の内容に限定的に解釈されるべきではない。実施形態及び変形形態の内容は、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態」との表記を付して強調している。しかしながら、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。実施形態及び変形形態において言及している構造には、製造誤差等を考慮すると同一とみなすことができる誤差の分だけずれた構造も当然に含まれる。 The above embodiments and variations are merely examples. The technical ideas that abstract these should not be interpreted as being limited to the contents of the embodiments and variations. Many design changes are possible in the contents of the embodiments and variations, such as changing, adding, or deleting components. In the above embodiments, the contents in which such design changes are possible are emphasized by adding the notation "embodiment". However, design changes are also permitted even in contents without such notation. The hatching on the cross sections in the drawings does not limit the material of the hatched object. The structures referred to in the embodiments and variations naturally include structures that are shifted by the amount of error that can be considered to be the same when manufacturing errors, etc. are taken into account.

10…歯車装置、12A、12B…偏心体、14…クランク軸、16A~16D…外歯歯車、16A…第1外歯歯車、16B…第2外歯歯車、18A~18D…内歯歯車、30A、30B…外歯歯車ユニット、32A~32C…フランジ体、40…外歯、42…頂点、44…(N+1)角形、46…辺、48…内歯、50…頂点、56…規制部材、62…内歯部材、64…歯車本体、74A…中間キャリヤ、76A、76B…ピン部材。 10...gear device, 12A, 12B...eccentric body, 14...crankshaft, 16A-16D...external gear, 16A...first external gear, 16B...second external gear, 18A-18D...internal gear, 30A, 30B...external gear unit, 32A-32C...flange body, 40...external teeth, 42...apex, 44...(N+1)-gon, 46...side, 48...internal teeth, 50...apex, 56...regulating member, 62...internal teeth member, 64...gear body, 74A...intermediate carrier, 76A, 76B...pin member.

Claims (7)

偏心体を有するクランク軸と、
前記偏心体によって揺動する外歯歯車と、
前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、を備える歯車装置であって、
前記外歯歯車は、複数の外歯を備え、
前記複数の外歯の全体は、Nを3以上の自然数としたとき、外周形状において、N角形状をなし、
前記外歯の外周形状は、N角形の隣り合う頂点を結んだ線に対して径方向外側に凸となる円弧状をなし、
記内歯歯車は、内周形状において、(N+1)角形の個々の辺に沿った線状をなす複数の内歯を備える歯車装置。
A crankshaft having an eccentric body;
an external gear that oscillates due to the eccentric body;
An internal gear meshing with the external gear,
The external gear has a plurality of external teeth,
The plurality of external teeth as a whole have an N-sided polygonal outer periphery, where N is a natural number of 3 or more.
The outer circumferential shape of the external teeth is an arc shape that is convex radially outward with respect to a line connecting adjacent vertices of the N-gon,
The internal gear is a gear device having a plurality of internal teeth that are linearly arranged along each side of an (N+1) polygon on its inner circumference.
前記複数の内歯は、周方向に分かれた複数の内歯部材で構成され、
前記内歯歯車は、前記複数の内歯部材が着脱可能に固定される歯車本体を備える請求項に記載の歯車装置。
The plurality of internal teeth are constituted by a plurality of internal teeth members separated in a circumferential direction,
The gear device according to claim 1 , wherein the internal gear comprises a gear body to which the plurality of internally toothed members are removably fixed.
前記外歯は、前記内歯よりも硬い請求項またはに記載の歯車装置。 3. A gear arrangement according to claim 1 or 2 , wherein the external teeth are harder than the internal teeth. 偏心体を有するクランク軸と、
前記偏心体によって揺動する外歯歯車と、
前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、を備える歯車装置であって、
前記外歯歯車は、複数の外歯を備え、
前記複数の外歯の全体は、Nを3以上の自然数としたとき、外周形状において、N角形状をなし、
前記外歯の外周形状は、N角形の隣り合う頂点を結んだ線に対して径方向外側に凸となる円弧状をなし、
記外歯歯車は、共通の偏心位相を持って揺動する第1外歯歯車及び第2外歯歯車を含み、
前記第1外歯歯車及び前記第2外歯歯車の位相は、互いに360/(N×2)[°]ずれている歯車装置。
A crankshaft having an eccentric body;
an external gear that oscillates due to the eccentric body;
An internal gear meshing with the external gear,
The external gear has a plurality of external teeth,
The plurality of external teeth as a whole have an N-sided polygonal outer periphery, where N is a natural number of 3 or more.
The outer circumferential shape of the external teeth is an arc shape that is convex radially outward with respect to a line connecting adjacent vertices of the N-gon,
the external gear includes a first external gear and a second external gear that oscillate with a common eccentric phase,
A gear device in which the phases of the first external gear and the second external gear are shifted from each other by 360/(N×2) [°].
前記第1外歯歯車及び前記第2外歯歯車と前記偏心体との間に配置される規制部材を備え、
前記第1外歯歯車と前記第2外歯歯車は、前記規制部材によって相対回転を規制するように連結されている請求項に記載の歯車装置。
a restricting member disposed between the first external gear and the eccentric body, and between the second external gear and the eccentric body,
The gear device according to claim 4 , wherein the first external gear and the second external gear are connected to each other so that relative rotation between them is restricted by the restricting member.
偏心体を有するクランク軸と、
前記偏心体によって揺動する外歯歯車と、
前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、を備える歯車装置であって、
前記外歯歯車は、複数の外歯を備え、
前記複数の外歯の全体は、Nを3以上の自然数としたとき、外周形状において、N角形状をなし、
前記外歯の外周形状は、N角形の隣り合う頂点を結んだ線に対して径方向外側に凸となる円弧状をなし、
記外歯の噛合い部の軸方向外側に配置されるフランジ体と、
前記フランジ体に挿通され、前記外歯歯車の自転成分と同期するピン部材と、を備え、
前記ピン部材は、軸方向から見て、前記噛合い部の径方向外側に配置される歯車装置。
A crankshaft having an eccentric body;
an external gear that oscillates due to the eccentric body;
An internal gear meshing with the external gear,
The external gear has a plurality of external teeth,
The plurality of external teeth as a whole have an N-sided polygonal outer periphery, where N is a natural number of 3 or more.
The outer circumferential shape of the external teeth is an arc shape that is convex radially outward with respect to a line connecting adjacent vertices of the N-gon,
a flange body disposed axially outside the meshing portion of the external teeth;
a pin member that is inserted through the flange body and synchronized with a rotation component of the external gear,
A gear device in which the pin member is disposed radially outward of the meshing portion when viewed from the axial direction.
偏心体を有するクランク軸と、
前記偏心体によって揺動する外歯歯車と、
前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、を備える歯車装置であって、
前記外歯歯車は、複数の外歯を備え、
前記複数の外歯の全体は、Nを3以上の自然数としたとき、外周形状において、N角形状をなし、
前記外歯の外周形状は、N角形の隣り合う頂点を結んだ線に対して径方向外側に凸となる円弧状をなし、
なくとも一つの前記外歯歯車を有する複数の外歯歯車ユニットと、
前記外歯歯車ユニットに挿通され、前記外歯歯車ユニットの自転成分と同期するピン部材と、
隣り合う前記外歯歯車ユニットの間に配置され、前記ピン部材を回転自在に支持する中間キャリヤと、を備える歯車装置。
A crankshaft having an eccentric body;
an external gear that oscillates due to the eccentric body;
An internal gear meshing with the external gear,
The external gear has a plurality of external teeth,
The plurality of external teeth as a whole have an N-sided polygonal outer periphery, where N is a natural number of 3 or more.
The outer circumferential shape of the external teeth is an arc shape that is convex radially outward with respect to a line connecting adjacent vertices of the N-gon,
A plurality of external gear units each having at least one of the external gears;
a pin member that is inserted into the external gear unit and synchronized with a rotation component of the external gear unit;
an intermediate carrier disposed between adjacent external gear units and rotatably supporting the pin member.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021503063A (en) 2017-11-14 2021-02-04 キメックス グループ エス.アール.オー.Kimex Group S.R.O. Transmission device
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