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JP7755536B2 - power transmission device - Google Patents
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JP7755536B2 - power transmission device - Google Patents

power transmission device

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JP7755536B2 JP2022056014A JP2022056014A JP7755536B2 JP 7755536 B2 JP7755536 B2 JP 7755536B2 JP 2022056014 A JP2022056014 A JP 2022056014A JP 2022056014 A JP2022056014 A JP 2022056014A JP 7755536 B2 JP7755536 B2 JP 7755536B2
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Description

本開示は、動力伝達装置に関する。 This disclosure relates to a power transmission device.

特許文献1は、三角形状をなす第1運動部材と、第1運動部材と接触する第2運動部材とを備える動力伝達装置を開示する。これら第1運動部材、第2運動部材は、第1運動部材に入力された回転運動を往復動運動に変換したうえで第2運動部材から出力している。 Patent Document 1 discloses a power transmission device comprising a triangular first moving member and a second moving member that contacts the first moving member. These first and second moving members convert rotational motion input to the first moving member into reciprocating motion, which is then output from the second moving member.

特開平07-112082号公報Japanese Patent Application Publication No. 07-112082

これら第1運動部材、第2運動部材を用いて異なる回転中心周りの高速回転運動と低速回転運動を行うことができるようにし、それらのうちの一方の回転運動が入力されたときに、それらのうちの他方の回転運動に変換して出力する場合がある。本願発明者は、このような場合に、第1運動部材、第2運動部材の形状によっては、一定回転速度の回転運動が入力された場合でも、出力される回転運動の回転速度に大きな速度ムラが発生することを新たに見出した。 The first and second moving members can be used to perform high-speed and low-speed rotational motion around different centers of rotation, and when one of these rotational motions is input, it can be converted into the other rotational motion and output. The inventors of this application have newly discovered that in such cases, depending on the shape of the first and second moving members, large speed variations can occur in the rotational speed of the output rotational motion, even when rotational motion is input at a constant rotational speed.

本開示の目的の1つは、第1運動部材、第2運動部材のいずれかから出力される回転運動の速度ムラを抑制できる動力伝達装置を提供することにある。 One of the objectives of the present disclosure is to provide a power transmission device that can suppress speed variations in the rotational motion output from either the first moving member or the second moving member.

本開示の動力伝達装置は、Nを3以上の自然数としたとき、外周形状においてN角形状をなすN個の第1接触面を有する第1運動部材と、前記第1接触面と接触する複数の第2接触面を有する第2運動部材と、を備える動力伝達装置であって、前記第1運動部材及び前記第2運動部材は、異なる回転中心周りの高速回転運動及び低速回転運動の一方が入力されたときに、前記第1接触面と前記第2接触面との接触により、それらの他方に変換して出力可能であり、前記第1接触面は、N角形の隣り合う頂点を結んだ線に対して全体として径方向外側に凸となる円弧状をなし、前記第2接触面は、全体として直線状をなし、前記第1接触面の中央との接触位置を前記第2接触面の中央としたとき、前記第1接触面及び前記第2接触面の少なくとも一方は、自身の中央からずれた位置に設けられる凸部を備える。 The power transmission device disclosed herein comprises a first moving member having N first contact surfaces forming an N-gon on its outer periphery, where N is a natural number greater than or equal to 3, and a second moving member having multiple second contact surfaces in contact with the first contact surfaces. When the first moving member and the second moving member receive input of one of high-speed rotational motion and low-speed rotational motion around different centers of rotation, the first moving member and the second moving member can convert this input into the other of high-speed rotational motion and low-speed rotational motion through contact between the first contact surfaces and the second contact surfaces. The first contact surfaces are arc-shaped and convex radially outward relative to a line connecting adjacent vertices of the N-gon. The second contact surfaces are linear. When the contact position with the center of the first contact surface is defined as the center of the second contact surface, at least one of the first contact surface and the second contact surface has a convex portion that is offset from its center.

本開示の他の動力伝達装置は、Nを3以上の自然数としたとき、外周形状においてN角形状をなすN個の第1接触面を有する第1運動部材と、前記第1接触面と接触する複数の第2接触部を有する第2運動部材と、を備える動力伝達装置であって、前記第1運動部材及び前記第2運動部材は、異なる回転中心周りの高速回転運動及び低速回転運動の一方が入力されたときに、前記第1接触面と前記第2接触面との接触により、それらの他方に変換して出力可能であり、前記第1接触面は、N角形の隣り合う頂点を結んだ線に対して全体として径方向外側に凸となる円弧状をなし、前記第2接触部は、前記第1接触面と転がり接触する複数のローラー面を備え、前記第1接触面は、前記ローラー面が転がり接触する複数の凹部を備える。 Another power transmission device disclosed herein is a power transmission device comprising: a first moving member having N first contact surfaces forming an N-gon on its outer periphery, where N is a natural number greater than or equal to 3; and a second moving member having multiple second contact portions in contact with the first contact surfaces; when the first moving member and the second moving member receive input of one of high-speed rotational motion and low-speed rotational motion around different centers of rotation, the first moving member and the second moving member are capable of converting this into the other of these through contact between the first contact surfaces and the second contact surfaces and outputting it; the first contact surfaces are arc-shaped and convex radially outward relative to a line connecting adjacent vertices of the N-gon; the second contact portions have multiple roller surfaces in rolling contact with the first contact surfaces; and the first contact surfaces have multiple recesses with which the roller surfaces make rolling contact.

本開示によれば、第1運動部材、第2運動部材のいずれかから出力される回転運動の速度ムラを抑制できる動力伝達装置を提供できる。 This disclosure provides a power transmission device that can suppress speed variations in the rotational motion output from either the first moving member or the second moving member.

第1実施形態の動力伝達装置の模式的な側面断面図である。1 is a schematic side cross-sectional view of a power transmission device according to a first embodiment. 第1実施形態の第1運動部材及び第2運動部材を軸方向から見た模式的な断面図である。3 is a schematic cross-sectional view of a first moving member and a second moving member of the first embodiment as viewed from the axial direction. FIG. 基準形状の第1運動部材及び第2運動部材を軸方向から見た図である。FIG. 10 is a view of the first and second moving members in their reference shapes as viewed from the axial direction. 第1運動部材及び第2運動部材の動作軌跡を示す動作図である。5 is a motion diagram showing the motion trajectories of the first and second motion members; FIG. 第2回転中心の描く軌跡に関する説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a locus traced by a second rotation center. 基準形状の第1運動部材及び第2運動部材の動作途中の状態を示す図である。10A and 10B are diagrams showing the first and second motion members in reference shapes in the middle of their movements; 第1実施形態の第2運動部材の凸部を示す図である。10A and 10B are diagrams showing a convex portion of a second motion member in the first embodiment. 第1実施形態の第2運動部材の凸部に関する説明図である。5A and 5B are explanatory diagrams relating to a convex portion of a second moving member in the first embodiment. 第2実施形態の第1運動部材の凸部を示す図である。10A and 10B are diagrams showing a convex portion of a first moving member of the second embodiment. 第2実施形態の第1運動部材の凸部を示す他の図である。FIG. 10 is another view showing the convex portion of the first moving member of the second embodiment. 第2実施形態の第1運動部材の凸部に関する説明図である。10 is an explanatory diagram of a convex portion of a first moving member of the second embodiment. FIG. 第3実施形態の第1運動部材の凸部を模式的に示す図である。FIG. 10 is a diagram schematically illustrating a convex portion of a first moving member according to a third embodiment. 第4実施形態の第1運動部材及び第2運動部材を軸方向から見た模式的な断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a first moving member and a second moving member of the fourth embodiment as viewed from the axial direction. 図13の第1運動部材の拡大図である。FIG. 14 is an enlarged view of the first motion member of FIG. 13. 第4実施形態の第1運動部材の全体の動作軌跡を示す動作図である。10 is a motion diagram showing the overall motion trajectory of the first motion member of the fourth embodiment. FIG. 第4実施形態の第1運動部材の一部の動作軌跡を示す動作図である。10 is a motion diagram showing a motion locus of a part of the first motion member of the fourth embodiment. FIG.

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。本明細書での「入力」、「出力」とは、特に明示がない限り、言及する条件を二者が直接的に満たす場合の他に、他の要素を介して間接的に満たす場合も含む。 The following describes the embodiments. Identical components are given the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted. In each drawing, components are omitted, enlarged, or reduced as appropriate for the sake of clarity. The drawings should be viewed according to the orientation of the reference numerals. Unless otherwise specified, "input" and "output" in this specification include cases where the conditions mentioned are directly satisfied by two elements, as well as cases where the conditions are indirectly satisfied via other elements.

(第1実施形態)図1を参照する。動力伝達装置10は、高速軸12及び低速軸14と、高速軸12及び低速軸14の一方から入力された回転運動を変速したうえで他方に出力する第1運動部材16及び第2運動部材18と、第1運動部材16及び第2運動部材18を収容するケーシング20と、を備える。この他に、動力伝達装置10は、第1運動部材16を有する運動ユニット22と、運動ユニット22の軸方向側方に配置されるキャリヤ24と、運動ユニット22及びキャリヤ24に挿通されるピン部材26と、を備える。本明細書では、高速軸12の回転中心C12(後述する第1回転中心Ca)に沿った方向を軸方向Xという。 (First embodiment) Refer to Figure 1. The power transmission device 10 comprises a high-speed shaft 12 and a low-speed shaft 14, a first moving member 16 and a second moving member 18 that change the speed of rotational motion input from one of the high-speed shaft 12 and the low-speed shaft 14 and output it to the other, and a casing 20 that houses the first moving member 16 and the second moving member 18. In addition, the power transmission device 10 comprises a moving unit 22 having the first moving member 16, a carrier 24 arranged axially to the side of the moving unit 22, and a pin member 26 inserted through the moving unit 22 and the carrier 24. In this specification, the direction along the center of rotation C12 of the high-speed shaft 12 (first center of rotation Ca, described below) is referred to as the axial direction X.

高速軸12は、駆動源(不図示)から回転動力が入力される入力部材となり、低速軸14は、被駆動装置に動力を出力する出力部材となる。駆動源は、例えば、モータ、ギヤモータ、エンジン等である。高速軸12は、第1高速軸軸受28Aによってケーシング20に回転可能に支持され、第2高速軸軸受28Bによって低速軸14に回転可能に支持される。低速軸14は、低速軸軸受30によってケーシング20に回転可能に支持される。本実施形態の高速軸12は偏心体32と一体に回転可能に設けられる。偏心体32の中心C32は、高速軸12の回転中心C12から偏心量e1の分だけ偏心している。偏心体32は、中心C32を円中心とする円形状を呈する。第1運動部材16と偏心体32との間には両者の相対回転を許容する偏心軸受34が配置される。これにより、高速軸12とともに偏心体32の中心C32が回転することで、偏心体32とともに第1運動部材16(運動ユニット22)に揺動運動を行わせることができる。 The high-speed shaft 12 is an input member that receives rotational power from a drive source (not shown), while the low-speed shaft 14 is an output member that outputs power to a driven device. Examples of drive sources include a motor, gear motor, and engine. The high-speed shaft 12 is rotatably supported on the casing 20 by a first high-speed shaft bearing 28A, and is rotatably supported on the low-speed shaft 14 by a second high-speed shaft bearing 28B. The low-speed shaft 14 is rotatably supported on the casing 20 by a low-speed shaft bearing 30. In this embodiment, the high-speed shaft 12 is rotatably mounted integrally with an eccentric body 32. The center C32 of the eccentric body 32 is eccentric from the rotation center C12 of the high-speed shaft 12 by an eccentricity amount e1. The eccentric body 32 has a circular shape with the center C32 as its center. An eccentric bearing 34 is disposed between the first moving member 16 and the eccentric body 32, allowing relative rotation between the two. As a result, the center C32 of the eccentric body 32 rotates together with the high-speed shaft 12, causing the first moving member 16 (movement unit 22) to perform an oscillating motion together with the eccentric body 32.

運動ユニット22は、第1運動部材16の軸方向側方に設けられ第1運動部材16と一体化したフランジ部材36を備える。フランジ部材36は、軸方向Xから見て、第1運動部材16から径方向外側に突き出るように設けられる。 The movement unit 22 includes a flange member 36 that is provided axially to the side of the first movement member 16 and is integrated with the first movement member 16. The flange member 36 is arranged to protrude radially outward from the first movement member 16 when viewed from the axial direction X.

本実施形態のキャリヤ24は低速軸14と一体化している。キャリヤ24は、ケーシング20にキャリヤ軸受38を介して回転可能に支持される。 In this embodiment, the carrier 24 is integrated with the low-speed shaft 14. The carrier 24 is rotatably supported in the casing 20 via a carrier bearing 38.

ピン部材26は、軸受40Aを介してキャリヤ24に自転可能に支持されるキャリヤピン部26aと、軸受40Bを介して運動ユニット22のフランジ部材36に相対回転可能に設けられるユニットピン部26bと、を備える。ユニットピン部26bは、自身が挿通される運動ユニット22を揺動させる偏心体32と同じ偏心方向及び偏心量e2でキャリヤピン部26aに対して偏心している。これにより、ピン部材26は、運動ユニット22の揺動運動に追従してキャリヤピン部26aの軸心C26a周りに自転することで、運動ユニット22の揺動運動を許容できるようになる。このピン部材26は、第1運動部材16の揺動運動を許容しつつ、第1運動部材16の自転成分と同期可能に第1運動部材16とキャリヤ24を連結する。ここでの「自転成分と同期」とは、ゼロを含む数字範囲内で言及対象の自転成分を同じ大きさに維持することをいう。 The pin member 26 comprises a carrier pin portion 26a rotatably supported on the carrier 24 via bearing 40A, and a unit pin portion 26b rotatably mounted on the flange member 36 of the motion unit 22 via bearing 40B. The unit pin portion 26b is eccentric with respect to the carrier pin portion 26a in the same eccentric direction and by the same eccentricity amount e2 as the eccentric body 32 that oscillates the motion unit 22 through which it is inserted. This allows the pin member 26 to rotate around the axis C26a of the carrier pin portion 26a in response to the oscillating motion of the motion unit 22, thereby allowing for the oscillating motion of the motion unit 22. This pin member 26 connects the first motion member 16 and the carrier 24 in a manner that is synchronized with the rotational component of the first motion member 16 while allowing for the oscillating motion of the first motion member 16. Here, "synchronized with the rotational component" refers to maintaining the same magnitude of the referenced rotational component within a numerical range that includes zero.

図2を参照する。第1運動部材16、第2運動部材18の説明に移る。以下、これらに関して説明する場合、特段の言及がない限り、軸方向Xから見た関係を説明する。また、以降の図ではハッチングは省略する。 Refer to Figure 2. We will now move on to explaining the first moving member 16 and the second moving member 18. Below, when describing these, unless otherwise specified, we will explain their relationship as viewed from the axial direction X. Furthermore, hatching will be omitted in subsequent figures.

第1運動部材16は、Nを3以上の自然数としたとき、外周形状においてN角形状をなすN個の第1接触面42を備える。本明細書での「状」とは、特に言及がない限り、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である。N個(3個)の第1接触面42は、全体として、外周形状においてルーローのN角形状(ここではルーローの三角形状)をなす。 The first moving member 16 has N first contact surfaces 42 that form an N-sided polygon on the periphery, where N is a natural number greater than or equal to 3. In this specification, unless otherwise specified, "shape" does not only refer to a shape that geometrically closely matches the referenced shape, but also includes a shape similar to the referenced shape. In this embodiment, N is 3. The N (three) first contact surfaces 42 as a whole form an N-sided Reuleaux polygon on the periphery (here, a Reuleaux triangle).

N個の第1接触面42のなすN角形は、N個の頂点44を備える。N個の頂点44は、第1運動部材16の中心C16からの距離が等しく、かつ、360°/N(ここでは120°)の分だけ中心角をずらした位置に設けられる。ここでの第1運動部材16の中心C16は、後述の第2回転中心Cbと同心となる。 The N-sided polygon formed by the N first contact surfaces 42 has N vertices 44. The N vertices 44 are located at equal distances from the center C16 of the first moving member 16 and are offset in central angle by 360°/N (here, 120°). The center C16 of the first moving member 16 here is concentric with the second rotation center Cb, which will be described later.

N個の第1接触面42それぞれは、全体として、N角形の隣り合う頂点44を結んだ線Laに対して第1運動部材16の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、第1接触面42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。ここでの「全体として」とは、言及している対象(ここでは第1接触面42)を全体としてみたとき、を意味する。つまり、第1接触面42は、全体としてみたときに、線Laに対して径方向外側に凸となる円弧状をなしているということである。第1接触面42に後述する凸部80が設けられた場合も、第1接触面42は、全体として、線Laに対して径方向外側に凸となる円弧状をなす。 Each of the N first contact surfaces 42 forms an arc shape that is convex radially outward from the first moving member 16 with respect to a line La connecting adjacent vertices 44 of the N-gon. To satisfy this condition, the outer peripheral shape of the first contact surface 42 may be a single curve, a combination of multiple curves with different curvatures, or a combination of curves and straight lines. Here, "as a whole" refers to the object being referred to (here, the first contact surface 42) viewed as a whole. In other words, the first contact surface 42, when viewed as a whole, forms an arc shape that is convex radially outward from line La. Even if the first contact surface 42 is provided with a convex portion 80 (described below), the first contact surface 42 will also form an arc shape that is convex radially outward from line La.

第2運動部材18は、ケーシング20と一体化される。第2運動部材18は、第1運動部材16の第1接触面42と接触する複数の第2接触面46を備える。複数の第2接触面46は、後述する第1回転中心Caを挟んで相対する対の第2接触面46を少なくとも一組備える。対の第2接触面46の中央C46(後述する)は、それらを結ぶ直線Lbが第1回転中心Caを通るように設けられる。本実施形態において、複数の第2接触面46の個数は、N+1角形の角数と同数、つまり、4個となる。複数の第2接触面46は、対の第2接触面46を二組備えることになる。 The second moving member 18 is integrated with the casing 20. The second moving member 18 has a plurality of second contact surfaces 46 that contact the first contact surfaces 42 of the first moving member 16. The plurality of second contact surfaces 46 includes at least one pair of second contact surfaces 46 that face each other across the first center of rotation Ca, which will be described later. The centers C46 (described later) of the pair of second contact surfaces 46 are positioned so that the line Lb connecting them passes through the first center of rotation Ca. In this embodiment, the number of the plurality of second contact surfaces 46 is the same as the number of corners of the N+1 polygon, i.e., four. The plurality of second contact surfaces 46 includes two pairs of second contact surfaces 46.

第2接触面46は、全体として直線状をなす。第2接触面46は、対の第2接触面46の中央C46を通る直線Lbに対して直交する直線状をなす。N+1角形の角数と同数の個数となる複数の第2接触面46は、N+1角の正多角形の個々の辺に沿う直線状をなす。このN+1角形は、N+1個の辺の他に、N+1個の頂点48を備える。N+1個の頂点48は、N+1角形の中心50からの距離が等しく、かつ、360°/(N+1)(ここでは90°)の分だけ中心角をずらした位置に設けられる。ここでのN+1角形の中心50は後述する第1回転中心Caと同心となる。 The second contact surfaces 46 are linear as a whole. The second contact surfaces 46 are linear, intersecting at right angles to a line Lb passing through the center C46 of the pair of second contact surfaces 46. The multiple second contact surfaces 46, the number of which is the same as the number of corners of the N+1 polygon, are linear along the individual sides of the regular polygon with N+1 corners. In addition to the N+1 sides, this N+1 polygon has N+1 vertices 48. The N+1 vertices 48 are equidistant from the center 50 of the N+1 polygon and are located at positions offset by 360°/(N+1) (here, 90°). The center 50 of the N+1 polygon here is concentric with the first rotation center Ca, which will be described later.

本実施形態において、第1運動部材16は外歯歯車として機能し、第2運動部材18は第1運動部材16(外歯歯車)と噛み合う内歯歯車として機能する。このような第1運動部材16のN個の第1接触面42は個別の外歯として機能し、第2運動部材18のN+1個の第2接触面46は個別の内歯として機能する。 In this embodiment, the first moving member 16 functions as an external gear, and the second moving member 18 functions as an internal gear that meshes with the first moving member 16 (external gear). The N first contact surfaces 42 of the first moving member 16 function as individual external teeth, and the N+1 second contact surfaces 46 of the second moving member 18 function as individual internal teeth.

図3を参照する。本明細書では、第1接触面42の中央C42、第2接触面46の中央C46に関して、以下のように定義する。第1接触面42の中央C42は、第1接触面42のなすN角形の辺に対して最も遠い対角を構成する頂点44と第1運動部材16の部材中心(第2回転中心Cb)とを通る直線Lcを想定したとき、その直線Lcと第1接触面42の交点をいう。本実施形態において、第1接触面42の中央C42は、第1接触面42の中点でもある。また、第2接触面46の中央C46は、第1接触面42の中央C42が後述する第1回転中心Ca、第2回転中心Cbと同じ直線Lc上に配置されるとき、その第1接触面42と対向する第2接触面46において直線Lcの通る位置をいう。本実施形態において、この位置関係にあるとき、第2接触面46の中央C46は、第1接触面42の中央C42の接触位置となる。 Refer to Figure 3. In this specification, the center C42 of the first contact surface 42 and the center C46 of the second contact surface 46 are defined as follows. When a line Lc is assumed to pass through the vertex 44 constituting the farthest diagonal of the sides of the N-gon formed by the first contact surface 42 and the member center (second rotation center Cb) of the first moving member 16, the center C42 of the first contact surface 42 refers to the intersection of the line Lc and the first contact surface 42. In this embodiment, the center C42 of the first contact surface 42 is also the midpoint of the first contact surface 42. Furthermore, the center C46 of the second contact surface 46 refers to the position on the second contact surface 46 opposite the first contact surface 42 where the line Lc passes when the center C42 of the first contact surface 42 is positioned on the same line Lc as the first rotation center Ca and second rotation center Cb described below. In this embodiment, when this positional relationship is established, the center C46 of the second contact surface 46 is in contact with the center C42 of the first contact surface 42.

また、本明細書では、第1運動部材16の第1接触面42、第2運動部材18の第2接触面46のそれぞれに関して基準となる基準形状を想定する。各第1接触面42の基準形状は、第1運動部材16のなすN角形と同じ角数を持つルーローのN角形状Sa(以下、ルーロー形状Saという)となる。基準形状となるルーロー形状Saは幾何学的に厳密なルーローのN角形状をいう。この基準形状となるルーロー形状Saの各辺は最も遠くにある対角からの距離L1が一定の円弧となる。これにより、ルーロー形状は、差し渡し幅L1が常に一定の定幅図形となる。ここでの差し渡し幅L1は、軸方向Xから見て、言及している形状(ここではルーロー形状)に外接する一対の平行線を想定したとき、その一対の平行線の間隔をいう。差し渡し幅L1が常に一定とは、一対の平行線のうちの一方の平行線の外接する位置によらず、一対の平行線の間隔が一定であることを意味する。差し渡し幅L1は、言及している形状を水平面上で転がすときの鉛直方向の高さであるともいえる。差し渡し幅L1が常に一定とは、言及している形状を水平面上で転がすときに常に鉛直方向の高さが一定であるともいえる。この基準形状となるルーロー形状Saは、第1運動部材16のN個の第1接触面42それぞれの中央C42と、自身の各辺の中央(中点)とが合致する。 In addition, this specification assumes a reference shape for each of the first contact surface 42 of the first moving member 16 and the second contact surface 46 of the second moving member 18. The reference shape of each first contact surface 42 is a Reuleaux N-gon Sa (hereinafter referred to as a Reuleaux shape Sa) with the same number of sides as the N-gon formed by the first moving member 16. The reference shape, the Reuleaux shape Sa, is a geometrically strict Reuleaux N-gon. Each side of this reference shape, the Reuleaux shape Sa, is an arc with a constant distance L1 from the farthest diagonal. As a result, the Reuleaux shape is a constant-width figure with a constant across width L1. Here, the across width L1 refers to the distance between a pair of parallel lines circumscribing the reference shape (here, the Reuleaux shape) when viewed from the axial direction X. A constant across width L1 means that the distance between the pair of parallel lines is constant regardless of the circumscribing position of one of the parallel lines. The width L1 across can also be said to be the vertical height when the referenced shape is rolled on a horizontal plane. When the width L1 across is always constant, it can also be said that the vertical height when the referenced shape is rolled on a horizontal plane is always constant. In this reference shape, the Reuleaux shape Sa, the center C42 of each of the N first contact surfaces 42 of the first moving member 16 coincides with the center (midpoint) of each of its sides.

相対する対の第2接触面46の中央C46に両端Ldaを持ち差し渡し幅L1と同じ長さの線分Ldを想定する。各第2接触面46の基準形状は、この線分Ldの両端Ldaから線分Ldに対して垂直に延びる直線形状Sbとなる。基準形状となる直線形状Sbは幾何学的に厳密な直線形状をいう。本実施形態のようにN+1個の第2接触面46がある場合、N+1個の第2接触面46の基準形状のなす直線形状Sbは、辺長をL1とするN+1の角数を持つ正多角形状(ここでは正方形状)をなす。以下、相対する第2接触面46の中央C46を結ぶ線分Ldに沿った方向を、その第2接触面46の対向方向Daという。 Imagine a line segment Ld with both ends Lda at the center C46 of a pair of opposing second contact surfaces 46 and a length equal to the across width L1. The reference shape of each second contact surface 46 is a straight line Sb extending perpendicularly from both ends Lda of this line segment Ld to the line segment Ld. The straight line Sb serving as the reference shape is a geometrically strict straight line. In the present embodiment, when there are N+1 second contact surfaces 46, the straight line Sb formed by the reference shape of the N+1 second contact surfaces 46 is a regular polygon (here, a square) with N+1 sides and L1. Hereinafter, the direction along the line segment Ld connecting the centers C46 of the opposing second contact surfaces 46 is referred to as the facing direction Da of the second contact surfaces 46.

図4を参照する。以下、各運動部材16、18は接触面42、46のみを模式的に示す。ここでは、基準形状にある運動部材16、18の動作軌跡を図示のうえ、実施形態の運動部材16、18の動作を説明する。 Please refer to Figure 4. Below, only the contact surfaces 42, 46 of each moving member 16, 18 are shown schematically. Here, the movement trajectory of the moving members 16, 18 in their reference shape is illustrated, and the movement of the moving members 16, 18 in this embodiment is explained.

第1運動部材16及び第2運動部材18は、異なる回転中心Ca、Cb周りの高速回転運動及び低速回転運動の一方がいずれかに入力されたときに、第1接触面42と第2接触面46との接触により、それらの他方に変換していずれかから出力可能である。高速回転運動は、第1回転中心Ca周りの運動であり、低速回転運動は、第2回転中心Cb周りの運動となる。高速回転運動は、揺動運動及び自転運動のいずれかとなる。揺動運動は、第2回転中心Cbを第1回転中心Ca周りに相対的に揺動(公転)させる運動をいう。揺動運動は、以下の実施形態では、第1回転中心Caが静止したまま第1回転中心Ca周りを第2回転中心Cbが揺動(公転)することで行われる。この他にも、揺動運動は、第2回転中心Cbが静止したまま第2回転中心Cb周りを第1回転中心Caが揺動(公転)することで行われてもよい。高速回転運動としての自転運動は、高速回転運動を行う運動部材を部材中心と同心にある第1回転中心Ca周りに自転させる運動をいう。低速回転運動は、低速回転運動を行う運動部材を部材中心と同心の第2回転中心Cb周りに自転させる運動をいう。高速回転運動が自転運動となる場合、高速回転運動と低速回転運動の回転方向(自転方向)は同じ方向となる。 When either high-speed rotational motion or low-speed rotational motion about different rotation centers Ca and Cb is input to either the first moving member 16 or the second moving member 18, the high-speed rotational motion can be converted into the other by contact between the first contact surface 42 and the second contact surface 46 and output from either one. High-speed rotational motion is motion around the first rotation center Ca, and low-speed rotational motion is motion around the second rotation center Cb. High-speed rotational motion can be either swinging motion or rotational motion. Swinging motion refers to motion in which the second rotation center Cb swings (revolves) relative to the first rotation center Ca. In the following embodiments, swinging motion is performed by the second rotation center Cb swinging (revolving) around the first rotation center Ca while the first rotation center Ca remains stationary. Alternatively, swinging motion may be performed by the first rotation center Ca swinging (revolving) around the second rotation center Cb while the second rotation center Cb remains stationary. Rotation as high-speed rotational motion refers to motion in which a moving member performing high-speed rotational motion rotates around a first rotation center Ca that is concentric with the center of the member. Low-speed rotational motion refers to motion in which a moving member performing low-speed rotational motion rotates around a second rotation center Cb that is concentric with the center of the member. When high-speed rotational motion becomes rotational motion, the rotational directions (rotational directions) of the high-speed rotational motion and the low-speed rotational motion are the same.

本実施形態では、第1運動部材16に揺動運動(高速回転運動)が入力され、その揺動運動を第1運動部材16の自転運動(低速回転運動)に変換したうえで第1運動部材16から出力する例を説明する。このような動作を行う動力伝達装置10は、外歯歯車として機能する第1運動部材16が揺動運動を行う外歯揺動タイプの偏心揺動型歯車装置として機能することになる。このように、第1運動部材16、第2運動部材18は、少なくとも一方が運動を行っていればよく、他方が運動を行うことは必須とはならない。 In this embodiment, an example is described in which an oscillating motion (high-speed rotational motion) is input to the first moving member 16, and this oscillating motion is converted into rotational motion (low-speed rotational motion) of the first moving member 16 before being output from the first moving member 16. A power transmission device 10 that operates in this manner functions as an externally oscillating type eccentric oscillating gear device in which the first moving member 16, which functions as an external gear, performs an oscillating motion. In this way, it is sufficient for at least one of the first moving member 16 and the second moving member 18 to be moving; it is not essential that the other be moving.

第1運動部材16によって揺動運動を行ううえでは、高速軸12の回転により、第2回転中心Cbと同心の偏心体32の中心C32を高速軸12の回転中心C12周りに回転させることで、偏心体32とともに第1運動部材16に揺動運動を行わせればよい。第1運動部材16に揺動運動を入力するうえでは、高速軸12を回転させることで、高速軸12から偏心体32を介して第1運動部材16に揺動運動が入力される。 To cause the first moving member 16 to perform an oscillating motion, the rotation of the high-speed shaft 12 rotates the center C32 of the eccentric body 32, which is concentric with the second center of rotation Cb, around the center of rotation C12 of the high-speed shaft 12, causing the first moving member 16 to perform an oscillating motion together with the eccentric body 32. To input an oscillating motion to the first moving member 16, the high-speed shaft 12 is rotated, and the oscillating motion is input from the high-speed shaft 12 to the first moving member 16 via the eccentric body 32.

揺動運動を行う第1運動部材16によって自転運動を行ううえでは、第2運動部材18と一体化されたケーシング20を外部の支持部材に固定することで第2運動部材18の自転を拘束する。これとともに、低速軸14と一体化されたキャリヤ24と第1運動部材16(運動ユニット22)とを、第1運動部材16の揺動運動を許容しつつ自転成分と同期可能なピン部材26により連結すればよい。これにより、自転運動を行う第1運動部材16の自転成分と同じ回転速度で低速軸14を回転させることができる。第1運動部材16から出力される自転運動と同じ回転速度で低速軸14を回転させることができることになる。 When rotating on its own axis using the first moving member 16 that performs an oscillating motion, the casing 20 integrated with the second moving member 18 is fixed to an external support member to restrain the rotation of the second moving member 18. At the same time, the carrier 24 integrated with the low-speed shaft 14 and the first moving member 16 (movement unit 22) are connected by a pin member 26 that can synchronize with the rotational component while allowing the oscillating motion of the first moving member 16. This allows the low-speed shaft 14 to rotate at the same rotational speed as the rotational component of the first moving member 16 that performs an oscillating motion. This means that the low-speed shaft 14 can be rotated at the same rotational speed as the rotational motion output from the first moving member 16.

第1運動部材16及び第2運動部材18は、所定の変速比で入力された一方の回転運動を他方の回転運動に変速したうえで出力する。所定の変速比は、各運動部材16、18の運動態様とNの大きさとに基づき定まる。この変速比は、高速回転運動が揺動運動となる場合、自転運動(低速回転運動)を行う運動部材とNの大きさに基づき定まる。この変速比として、低速回転運動に対する高速回転運動の減速比nを想定する。このとき、第1運動部材16が自転運動を行う場合、減速比nはN(ここでは3)となり、第2運動部材18が自転運動を行う場合、減速比はN+1となる。この他にも、高速回転運動が自転運動となる場合、減速比nは(N+1)/Nとなる。 The first moving member 16 and the second moving member 18 convert the input rotational motion into the other rotational motion at a predetermined speed ratio and then output it. The predetermined speed ratio is determined based on the motion mode of each moving member 16, 18 and the magnitude of N. When high-speed rotational motion becomes oscillating motion, this speed ratio is determined based on the moving member performing rotational motion (low-speed rotational motion) and the magnitude of N. This speed ratio assumes a reduction ratio n of high-speed rotational motion relative to low-speed rotational motion. In this case, when the first moving member 16 performs rotational motion, the reduction ratio n is N (here, 3), and when the second moving member 18 performs rotational motion, the reduction ratio is N+1. In addition, when high-speed rotational motion becomes rotational motion, the reduction ratio n is (N+1)/N.

第1運動部材16及び第2運動部材18は、入力された一方の回転運動を行う過程で、第1接触面42と第2接触面46の接触位置にできる接触点60に作用する力により、一方の回転運動を他方の回転運動に変換することができる。この接触点60は、各運動部材16、18の回転運動の進行に従って、第2接触面46に対する第1接触面42の第2接触範囲R46において進行方向Dbに向かって進行するように移動する。この第2接触範囲R46は、第2接触面46に対して第1接触面42が接触する過程で接触を開始する反進行方向側の末端位置R46aから、接触を終了する進行方向側の末端位置R46bまでの範囲となる。ここでの「反進行方向」とは、進行方向Dbとは反対方向をいう。接触点60は、この第2接触範囲R46において第1接触面42と第2接触面46とが連続的又は断続的に接触しつつ進行方向Dbに進行する。この接触点60の進行方向Dbは、各運動部材16、18の運動態様に応じて異なる方向となる。本実施形態のように高速回転運動が揺動運動である場合、進行方向Dbは、揺動運動の第1回転中心Ca周りでの回転方向Dcと同じとなる。この他にも、高速回転運動が自転運動である場合、進行方向Dbは、その自転運動の回転方向Dcと逆向きとなる。 During the process of performing one of the input rotational motions, the first moving member 16 and the second moving member 18 can convert one rotational motion into the other by a force acting on a contact point 60 formed at the contact position between the first contact surface 42 and the second contact surface 46. This contact point 60 moves in the direction of travel Db within a second contact range R46 of the first contact surface 42 relative to the second contact surface 46 as the rotational motion of each moving member 16, 18 progresses. This second contact range R46 extends from an end position R46a on the counter-traveling direction, where contact begins during the process of contact between the first contact surface 42 and the second contact surface 46, to an end position R46b on the counter-traveling direction, where contact ends. Here, "counter-traveling direction" refers to the direction opposite to the direction of travel Db. The contact point 60 progresses in the direction of travel Db as the first contact surface 42 and the second contact surface 46 continuously or intermittently contact each other within this second contact range R46. The direction of travel Db of this contact point 60 varies depending on the mode of motion of each moving member 16, 18. When the high-speed rotational motion is a swinging motion, as in this embodiment, the direction of travel Db is the same as the direction of rotation Dc of the swinging motion around the first center of rotation Ca. Additionally, when the high-speed rotational motion is a rotational motion, the direction of travel Db is opposite to the direction of rotation Dc of the rotational motion.

先行して接触している各接触面42、46の接触点60が進行方向Dbに進行すると、それらの接触状態を維持したまま、それらの接触面42、46に対して進行方向Dbに隣り合う他の各接触面42、46が接触を開始する接触開始動作が行われる。また、先行して接触している各接触面42、46の接触点60が第2接触範囲R46の進行方向側末端位置R46bまで進行すると、後続して接触した各接触面42、46の接触状態を維持したまま、先行して接触している接触面42、46同士の接触を解除する接触解除動作が行われる。このような後続する接触面42、46同士の接触開始動作と先行する接触面同士42、46の接触解除動作を繰り返しつつ、第1運動部材16、第2運動部材18による高速回転運動、低速回転運動が進行する。 When the contact points 60 of the preceding contact surfaces 42, 46 advance in the direction of travel Db, a contact initiation operation is performed in which the other contact surfaces 42, 46 adjacent to the preceding contact surfaces 42, 46 in the direction of travel begin to come into contact with the preceding contact surfaces 42, 46 while maintaining their contact state. Furthermore, when the contact points 60 of the preceding contact surfaces 42, 46 advance to the end position R46b of the second contact range R46 on the direction of travel, a contact release operation is performed in which the preceding contact surfaces 42, 46 release their contact while maintaining their contact state with the subsequent contact surfaces 42, 46. High-speed and low-speed rotational motions of the first moving member 16 and the second moving member 18 progress while the contact initiation operation between the subsequent contact surfaces 42, 46 and the contact release operation between the preceding contact surfaces 42, 46 are repeated.

ここで、以上の第1運動部材16、第2運動部材18を用いる場合の問題点を説明する。図5は、一定の回転速度w1、w2で高速回転運動(揺動運動)及び低速回転運動(自転運動)を行った場合に、第2回転中心Cbが描く第1軌跡70A、第2軌跡70Bを示す。第1軌跡70Aは、第1運動部材16の第1回転中心Ca、第2回転中心Cbの相対位置を拘束せずに、各第2接触面46の第2接触範囲R46内で第1接触面42が常に第2接触面46と接触するように第1運動部材16に回転運動をさせた場合に描かれる。第2軌跡70Bは、第1運動部材16の第1回転中心Ca、第2回転中心Cbの相対位置を拘束した場合に描かれる。いずれも基準形状にある運動部材16、18を用いる場合を想定している。また、回転速度w2は、回転速度w1×(1/減速比n)となる。第1軌跡70Aの一部と第2軌跡70Bは、図4においても参考のために付す。 Here, we will explain the problems that arise when using the first moving member 16 and the second moving member 18. Figure 5 shows the first and second loci 70A and 70B traced by the second center of rotation Cb when performing high-speed rotation (oscillating motion) and low-speed rotation (rotational motion) at constant rotational speeds w1 and w2. The first locus 70A is traced when the first moving member 16 is rotated such that the first contact surface 42 is always in contact with the second contact surface 46 within the second contact range R46 of each second contact surface 46, without constraining the relative positions of the first and second centers of rotation Ca and Cb of the first moving member 16. The second locus 70B is traced when the relative positions of the first and second centers of rotation Ca and Cb of the first moving member 16 are constrained. Both cases assume the use of moving members 16 and 18 in their reference shapes. The rotational speed w2 is calculated as the rotational speed w1 × (1/reduction ratio n). A portion of the first trajectory 70A and the second trajectory 70B are also shown in Figure 4 for reference.

一周分の高速回転運動が進行すると第1回転中心Ca周りを第2回転中心Cbが相対回転するような円形状の第1軌跡70A、第2軌跡70Bが描かれる。この第1軌跡70Aに従って第1回転中心Caに対して第2回転中心Cbが相対回転した場合、各第2接触面46の第2接触範囲R46内での接触点60の連続的な接触を維持しつつ、一定の回転速度w1、w2で高速回転運動、低速回転運動をできることを意味する。この条件を満たす第1軌跡70Aは、第1回転中心Caを中心とした真円とは異なる円形状を描く。 As the high-speed rotational motion progresses for one revolution, circular first and second loci 70A and 70B are traced out, with the second center of rotation Cb rotating relatively around the first center of rotation Ca. When the second center of rotation Cb rotates relative to the first center of rotation Ca according to this first locus 70A, this means that high-speed and low-speed rotational motion can be performed at constant rotational speeds w1 and w2 while maintaining continuous contact of the contact points 60 within the second contact range R46 of each second contact surface 46. The first locus 70A that satisfies this condition traces out a circular shape that is different from a perfect circle centered on the first center of rotation Ca.

高速回転運動の第1回転中心Ca周りでの回転角に関して、第1回転中心Ca、第2回転中心Cbを通る直線上に、第1接触面42の中央C42と第2接触面46の中央C46との接触点60が位置する回転角を接触回転角θaという。例えば、図3は、高速回転運動の回転角が接触回転角θaにある状態を示す。第2回転中心Cbの第1軌跡70Aは、高速回転運動の回転角が接触回転角θaとなるとき、第1回転中心Caに対する距離を最も狭くする。このような条件を満たす接触回転角θaは、360°をN+1で等分した角度毎(つまり、ここでは90°毎)に現れる。隣り合う接触回転角θaの回転角を二等分する回転角を中間回転角θbという。このとき、第1軌跡70Aは、高速回転運動の回転角が接触回転角θaから中間回転角θbに近づくほど、第1回転中心Caに対する距離が大きくするような円形状を描く。 Regarding the rotation angle of the high-speed rotational motion around the first center of rotation Ca, the rotation angle at which the contact point 60 between the center C42 of the first contact surface 42 and the center C46 of the second contact surface 46 is located on a line passing through the first center of rotation Ca and the second center of rotation Cb is called the contact rotation angle θa. For example, Figure 3 shows a state in which the rotation angle of the high-speed rotational motion is at the contact rotation angle θa. The first locus 70A of the second center of rotation Cb narrows its distance from the first center of rotation Ca when the rotation angle of the high-speed rotational motion is the contact rotation angle θa. Contact rotation angles θa that satisfy this condition appear every N+1 equal angles of 360° (i.e., every 90° in this case). The rotation angle that bisects the rotation angle of adjacent contact rotation angles θa is called the intermediate rotation angle θb. At this time, the first trajectory 70A describes a circular shape in which the distance from the first center of rotation Ca increases as the rotation angle of the high-speed rotational motion approaches the intermediate rotation angle θb from the contact rotation angle θa.

実際には、第1回転中心Ca、第2回転中心Cbの相対位置を拘束した状態で用いるため、第2回転中心Cbは真円状の第2軌跡70Bを描き、真円とは異なる円形状の第1軌跡70Aを描くことができない。これに起因して、基準形状の第1運動部材16、第2運動部材18が高速回転運動と低速回転運動を同時に行う場合、第2接触範囲R46内での接触点60の連続的な接触を維持することができず、第1接触面42と第2接触面46が離間してしまう。 In reality, because the relative positions of the first rotation center Ca and the second rotation center Cb are constrained during use, the second rotation center Cb traces the second circular locus 70B and cannot trace the first circular locus 70A, which is different from a perfect circle. As a result, when the first moving member 16 and the second moving member 18 of the reference shape simultaneously perform high-speed and low-speed rotational motions, continuous contact at the contact point 60 within the second contact range R46 cannot be maintained, and the first contact surface 42 and the second contact surface 46 separate.

図6を参照する。第2接触範囲R46内を進行する過程で第1接触面42と第2接触面46が離間すると、それら第1接触面42と第2接触面46との間に瞬間的に微小な隙間72が生じる。この隙間72に起因して、第1運動部材16は、入力された高速回転運動(ここでは揺動運動)の回転角を維持した状態のまま、第1接触面42と第2接触面46が接触するまで、回転速度を瞬間的に変動させる低速回転運動(ここでは自転運動)を行い、その後、再び接触した位置から接触点60が進行しようとする。つまり、第2接触範囲R46内を進行する過程で第1接触面42と第2接触面46が離間してしまうと、第1運動部材16から出力される回転運動(ここでは自転運動)の速度ムラの原因となる。 Refer to Figure 6. When the first contact surface 42 and the second contact surface 46 separate while moving through the second contact range R46, a minute gap 72 momentarily forms between the first contact surface 42 and the second contact surface 46. Due to this gap 72, the first moving member 16 performs a low-speed rotational motion (here, rotational motion) that momentarily fluctuates in rotational speed while maintaining the rotation angle of the input high-speed rotational motion (here, swinging motion) until the first contact surface 42 and the second contact surface 46 come into contact, and then the contact point 60 attempts to move forward from the position where they made contact again. In other words, if the first contact surface 42 and the second contact surface 46 separate while moving through the second contact range R46, this causes speed unevenness in the rotational motion (here, rotational motion) output from the first moving member 16.

ここで、第1運動部材16の第1接触面42の中央C42と第2運動部材18の第2接触面46の中央C46とが接触する場合、前述のように、第1軌跡70A、第2軌跡70Bの何れを描く場合も第2回転中心Cbは同じ位置に配置される。この場合の第1、第2運動部材18の位置を基準回転位置として、そこから回転角θ1だけ高速回転運動が進行し、回転角θ2(=θ1×(1/減速比n))だけ低速回転運動が進行したときを考える(図6参照)。このとき、第2接触面46と対向するルーロー形状Saの辺の最も遠い対角Sa1から第2接触面46の対向方向Daに延びる直線Le上において第1接触面42が第2接触面46に最も近くなる。この回転角θ1、θ2にあるとき、基準形状にあるときに最も近くなる位置での間隔を基準間隔Lsという。 Here, when the center C42 of the first contact surface 42 of the first moving member 16 and the center C46 of the second contact surface 46 of the second moving member 18 come into contact, as described above, the second center of rotation Cb is located at the same position regardless of whether the first trajectory 70A or the second trajectory 70B is traced. Consider the positions of the first and second moving members 18 in this case as the reference rotation position, with high-speed rotation proceeding from there by a rotation angle θ1 and low-speed rotation proceeding by a rotation angle θ2 (= θ1 × (1/reduction ratio n)) (see Figure 6). At this time, the first contact surface 42 is closest to the second contact surface 46 on a straight line Le extending from the farthest diagonal Sa1 of the side of the Reuleaux shape Sa facing the second contact surface 46 in the facing direction Da of the second contact surface 46. The distance at the closest position when in the reference shape at these rotation angles θ1 and θ2 is referred to as the reference distance Ls.

本願発明者は、前述の速度ムラの対策として、回転角θ1、θ2にあるときに第1接触面42と第2接触面46との間において最も近くなる位置の間隔に関して基準間隔Lsよりも狭くするのが有効であることを新たに見出した。この間隔を狭くするほど、第2接触範囲R46内を接触点60が進行する途中に各接触面42、46が離間したとしても、いずれかの運動部材16、18から出力される回転運動の速度変動を許容する隙間72を小さくできる。この隙間72を小さくするほど、その隙間72に起因して出力される回転運動に速度変動が生じても、その速度差を小さくできる。ひいては、いずれかの運動部材16、18に一定回転速度の回転運動を入力したときに、第1接触面42と第2接触面46の離間に起因する、いずれかの運動部材16、18から出力される回転運動の大きな速度ムラを抑制できる。このような効果は、高速回転運動が揺動運動、自転運動のいずれにもよらず、かつ、高速回転運動、低速回転運動を行う運動部材16、18の組み合わせによらず得ることができる。これを実現するうえで、第1運動部材16、第2運動部材18に後述する凸部80を設けることが有効となる。以下、この凸部80の詳細を説明する。 The inventors of the present application have newly discovered that, as a countermeasure to the aforementioned speed unevenness, narrowing the distance between the first contact surface 42 and the second contact surface 46 at the closest positions when the rotation angles are θ1 and θ2 is more effective than the reference distance Ls. The narrower this distance, the smaller the gap 72 that allows for speed fluctuations in the rotational motion output from either moving member 16, 18 can be, even if the contact surfaces 42, 46 separate as the contact point 60 moves through the second contact range R46. The smaller this gap 72, the smaller the speed difference can be, even if speed fluctuations occur in the rotational motion output due to the gap 72. Ultimately, when a constant rotational speed is input to either moving member 16, 18, significant speed unevenness in the rotational motion output from either moving member 16, 18 due to the separation between the first contact surface 42 and the second contact surface 46 can be suppressed. This effect can be achieved regardless of whether the high-speed rotational motion is oscillating or rotating, and regardless of the combination of moving members 16, 18 that perform high-speed and low-speed rotational motion. To achieve this, it is effective to provide the first moving member 16 and the second moving member 18 with a convex portion 80, described below. Details of this convex portion 80 are explained below.

図7を参照する。本図は、第1接触面42の中央C42と第2接触面46の中央C46とが接触した基準回転位置にある状態を示す。また、本図では、説明のため、第2接触面46の基準形状となる直線形状Sbも併せて示す。第1接触面42及び第2接触面46の少なくとも一方は、自身の中央C42、C46からずれた位置に設けられる凸部80を備える。本実施形態では第2接触面46が凸部80を備える。本実施形態では、図示しないものの、第2運動部材18の全ての第2接触面46に凸部80が設けられる。本実施形態の凸部80は、第2接触面46において、第2接触面46の中央C46の両側に個別に設けられる。凸部80は、基準形状となる直線形状Sbよりも、自身と相対する第2接触面46側(第1運動部材16側)に凸となるように設けられる。 Refer to Figure 7. This figure shows the reference rotation position where the center C42 of the first contact surface 42 and the center C46 of the second contact surface 46 are in contact. For ease of explanation, this figure also shows the linear shape Sb, which is the reference shape of the second contact surface 46. At least one of the first contact surface 42 and the second contact surface 46 has a convex portion 80 that is positioned offset from its center C42, C46. In this embodiment, only the second contact surface 46 has the convex portion 80. Although not shown, in this embodiment, all second contact surfaces 46 of the second movement member 18 are provided with convex portions 80. In this embodiment, the convex portions 80 are individually provided on both sides of the center C46 of the second contact surface 46 on the second contact surface 46. The convex portions 80 are provided so as to be convex toward the opposing second contact surface 46 (the first movement member 16 side) relative to the linear shape Sb, which is the reference shape.

図7、図8を参照する。前述の通り、第1接触面42の中央C42と第2接触面46の中央C46とが接触する場合の第1運動部材16、第2運動部材18の位置を基準回転位置とする。前述と同様、この基準回転位置から高速回転運動が回転角θ1だけ進行し、低速回転運動が回転角θ2だけ進行したときに、第2接触面46と対向するルーロー形状Saの辺の対角Sa1から第2接触面46の対向方向Daに延びる直線Leを想定する。前述の通り、この直線Le上において第1接触面42が第2接触面46に最も近くなる。第1回転角θ1は±90°未満の範囲となる。凸部80は、この直線Le上における第1接触面42と第2接触面46との間の間隔を、基準形状にあるときの基準間隔Lsよりも狭めるように設けられる。本実施形態では、この直線Le上における間隔がゼロとなるように設けられる。つまり、この直線Le上において第1接触面42と第2接触面46の接触点60があるように凸部80が設けられる。この他にも、この直線Le上において第1接触面42と第2接触面46との間に隙間があいていてもよい。この条件を満たす凸部80は、第2接触面46の中央C46から連続する第2接触範囲R46の一部において設けられていればよい。本実施形態では、この条件を満たす凸部80は、第2接触面46の中央C46から第2接触範囲R46の末端位置R46a、R46bまでの全範囲に設けられる。 Refer to Figures 7 and 8. As mentioned above, the reference rotation position is the position of the first moving member 16 and the second moving member 18 when the center C42 of the first contact surface 42 and the center C46 of the second contact surface 46 are in contact. As mentioned above, when the high-speed rotational motion advances by a rotation angle θ1 from this reference rotation position and the low-speed rotational motion advances by a rotation angle θ2, a straight line Le is assumed extending from the diagonal angle Sa1 of the side of the Reuleaux shape Sa facing the second contact surface 46 in the facing direction Da of the second contact surface 46. As mentioned above, the first contact surface 42 is closest to the second contact surface 46 on this straight line Le. The first rotation angle θ1 is in the range of less than ±90°. The convex portion 80 is arranged so that the distance between the first contact surface 42 and the second contact surface 46 on this straight line Le is narrower than the reference distance Ls when they are in the reference shape. In this embodiment, the distance on this straight line Le is zero. In other words, the protrusions 80 are provided so that the contact point 60 between the first contact surface 42 and the second contact surface 46 is on this straight line Le. Alternatively, there may be a gap between the first contact surface 42 and the second contact surface 46 on this straight line Le. The protrusions 80 that satisfy this condition only need to be provided in a portion of the second contact range R46 that continues from the center C46 of the second contact surface 46. In this embodiment, the protrusions 80 that satisfy this condition are provided throughout the entire range from the center C46 of the second contact surface 46 to the end positions R46a and R46b of the second contact range R46.

凸部80は、第2接触面46の中央C46から離れるにつれて徐々に凸量が増加する凸量増加領域82を備える。ここでの凸量とは、第2接触面46に凸部80を設ける場合、前述の基準形状にある直線形状Sbから凸部80の表面までの対向方向Daでの距離をいう。この他に、凸部80は、凸量増加領域82の反中央側端部に連続し、その中央C46から離れるにつれて徐々に凸量が減少する凸量減少領域84を備える。 The convex portion 80 has an increasing convex amount region 82 in which the amount of convexity gradually increases with increasing distance from the center C46 of the second contact surface 46. The "amount of convexity" here refers to the distance in the opposing direction Da from the linear shape Sb in the reference shape described above to the surface of the convex portion 80 when the convex portion 80 is provided on the second contact surface 46. In addition, the convex portion 80 has a decreasing convex amount region 84 that is continuous with the end opposite the center of the increasing convex amount region 82 and whose amount of convexity gradually decreases with increasing distance from the center C46.

(A)このような凸部80を設けることで、第2接触範囲R46内を接触点60が進行する途中に第1接触面42と第2接触面46が離間したとしても、いずれかの運動部材16、18から出力される回転運動の変動を許容する大きな隙間72が生じ難くなる。ひいては、いずれかの運動部材16、18に一定回転速度の回転運動を入力したときに、いずれかの運動部材16、18から出力される回転運動の大きな速度ムラを抑制できる。 (A) By providing such a convex portion 80, even if the first contact surface 42 and the second contact surface 46 separate while the contact point 60 moves within the second contact range R46, a large gap 72 that allows fluctuations in the rotational motion output from either of the moving members 16, 18 is less likely to occur. Consequently, when a rotational motion at a constant rotational speed is input to either of the moving members 16, 18, large speed variations in the rotational motion output from either of the moving members 16, 18 can be suppressed.

(B)また、凸部80は、第2接触面46において第2接触面46の中央C46の両側に個別に設けられる。これにより、第2接触面46の中央C46に対して片側だけに凸部80を設ける場合と比べ、より広い第2接触範囲R46において、いずれかの運動部材16、18から出力される回転運動の大きな速度ムラを抑制できる効果を得ることができる。 (B) Furthermore, the convex portions 80 are provided individually on both sides of the center C46 of the second contact surface 46. This has the effect of suppressing large speed variations in the rotational motion output from either of the moving members 16, 18 over a wider second contact range R46 compared to when the convex portions 80 are provided only on one side of the center C46 of the second contact surface 46.

なお、第1運動部材16の頂点44を含む角部86には、第2運動部材18との干渉を回避するための干渉回避部88が設けられる。干渉回避部88は、基準形状にある第1運動部材16の角部86(ルーロー形状Saの角部)よりも実際の第1運動部材16の角部86を内側に位置させることで設けられる。本実施形態の干渉回避部88は曲面状をなす。本実施形態において、第1運動部材16の第1接触面42は、干渉回避部88のある位置以外はルーロー形状Saと合致する形状となる。また、本実施形態の第2運動部材18の第2接触面46は、第2接触範囲R46外まで延びるように設けられるが、第2接触範囲R46内のみに設けられていてもよい。 In addition, an interference avoidance portion 88 is provided at the corner 86 including the vertex 44 of the first moving member 16 to avoid interference with the second moving member 18. The interference avoidance portion 88 is provided by positioning the actual corner 86 of the first moving member 16 more inward than the corner 86 of the first moving member 16 in its reference shape (the corner of the Reuleaux shape Sa). In this embodiment, the interference avoidance portion 88 is curved. In this embodiment, the first contact surface 42 of the first moving member 16 has a shape that matches the Reuleaux shape Sa except for the position where the interference avoidance portion 88 is located. In addition, the second contact surface 46 of the second moving member 18 in this embodiment is provided to extend outside the second contact range R46, but may be provided only within the second contact range R46.

(第2実施形態)図9、図10を参照する。以降の実施形態において、特に言及していない事項は、第1実施形態と同じ内容が適用される。ここでは、前述の凸部80を第1接触面42に替えて第2接触面46に設ける例を説明する。本実施形態では第1運動部材16の全ての第1接触面42に凸部80が設けられる。本実施形態において第1接触面42の凸部80は、第1接触面42において第1接触面42の中央C42の両側に個別に設けられる。凸部80は、基準形状となるルーロー形状Saの辺よりも第1運動部材16の径方向外側に凸となるように設けられる。第1接触面42の凸部80は、ルーロー形状Saにおける辺の曲率半径よりも小さい曲率半径を持つ。本実施形態の凸部80は、この条件を満たす複数の円弧形状によって構成される。 (Second embodiment) See Figures 9 and 10. In the following embodiments, the same content as in the first embodiment applies unless otherwise specified. Here, an example will be described in which the aforementioned convex portions 80 are provided on the second contact surfaces 46 instead of the first contact surfaces 42. In this embodiment, convex portions 80 are provided on all first contact surfaces 42 of the first moving member 16. In this embodiment, the convex portions 80 on the first contact surfaces 42 are provided individually on both sides of the center C42 of the first contact surfaces 42. The convex portions 80 are provided so as to be convex radially outward of the first moving member 16 relative to the sides of the Reuleaux shape Sa, which is the reference shape. The convex portions 80 on the first contact surfaces 42 have a radius of curvature that is smaller than the radius of curvature of the sides of the Reuleaux shape Sa. The convex portions 80 in this embodiment are composed of multiple arc shapes that satisfy this condition.

図9~図11を参照する。図11は、図8と同じ回転角θ1、θ2だけ基準回転位置から回転運動が進行したときの、図8のB部と同じ視点から第2実施形態の各運動部材16、18を見た図である。第1実施形態と同様、基準回転位置から回転角θ1、θ2だけ回転運動が進行したとき、第2接触面46と対向するルーロー形状Saの辺の最も遠い対角Sa1から第2接触面46の対向方向Daに延びる直線Leを想定する。このとき、本実施形態の凸部80も、第1実施形態と同様、この直線Le上における第1接触面42と第2接触面46との間の間隔を、基準形状にあるときの基準間隔Lsよりも狭めるように設けられる。本実施形態では、この直線Le上における間隔がゼロとなるように設けられる。つまり、この直線Le上において第1接触面42と第2接触面46との接触点60があるように凸部80が設けられる。 Refer to Figures 9 to 11. Figure 11 shows the moving members 16, 18 of the second embodiment, viewed from the same viewpoint as part B in Figure 8, when the rotational movement has progressed from the reference rotation position by the same rotation angles θ1 and θ2 as in Figure 8. As in the first embodiment, when the rotational movement has progressed from the reference rotation position by the rotation angles θ1 and θ2, a straight line Le is assumed to extend from the farthest diagonal Sa1 of the side of the Reuleaux shape Sa that faces the second contact surface 46 in the facing direction Da of the second contact surface 46. As in the first embodiment, the convex portion 80 of this embodiment is also arranged so that the distance between the first contact surface 42 and the second contact surface 46 on this straight line Le is narrower than the reference distance Ls when they are in the reference shape. In this embodiment, the distance on this straight line Le is arranged to be zero. In other words, the convex portion 80 is arranged so that the contact point 60 between the first contact surface 42 and the second contact surface 46 is located on this straight line Le.

第1接触面42に対する第2接触面46の接触範囲を第1接触範囲R42という。第1接触範囲R42は、第1接触面42に対して第2接触面46が接触する過程で接触を開始する反進行方向側の末端位置R42aから、接触を終了する進行方向側の末端位置R42bまでの範囲となる。このとき、凸部80は、第1接触面42の中央C42から連続する第1接触範囲R42の一部において設けられていればよい。本実施形態では、この条件を満たす凸部80は、第1接触面42の中央C42から第1接触範囲R42の末端位置R42a、R42bまでの全範囲に設けられる。 The contact range of the second contact surface 46 with the first contact surface 42 is referred to as the first contact range R42. The first contact range R42 ranges from the end position R42a on the counter-traveling direction side, where contact begins during the process of contact between the second contact surface 46 and the first contact surface 42, to the end position R42b on the traveling direction side, where contact ends. In this case, the convex portion 80 only needs to be provided in a portion of the first contact range R42 that continues from the center C42 of the first contact surface 42. In this embodiment, the convex portion 80 that satisfies this condition is provided in the entire range from the center C42 of the first contact surface 42 to the end positions R42a, R42b of the first contact range R42.

凸部80は、第1接触面42の中央C42から離れるにつれて徐々に凸量が増加する凸量増加領域82を備える。ここでの凸量とは、第1接触面42に凸部80を設ける場合、ルーロー形状Saにおける第1接触面42と重なる辺の最も遠くにある対角を中心とする半径方向での距離であって、ルーロー形状Saから凸部80の表面までの距離をいう。この他に、凸部80は、凸量増加領域82の反中央側端部に連続し、その中央位置から離れるにつれて徐々に凸量が減少する凸量減少領域84を備える。 The convex portion 80 has an increasing convex amount region 82 in which the convex amount gradually increases with increasing distance from the center C42 of the first contact surface 42. The convex amount here refers to the radial distance from the diagonal corner of the Reuleaux shape Sa that is the farthest from the edge that overlaps with the first contact surface 42 when the convex portion 80 is provided on the first contact surface 42, and is the distance from the Reuleaux shape Sa to the surface of the convex portion 80. In addition, the convex portion 80 has a decreasing convex amount region 84 that is continuous with the anti-center end of the increasing convex amount region 82 and whose convex amount gradually decreases with increasing distance from the center position.

これにより、本実施形態においても、前述の(A)と同様の効果を得ることができる。また、凸部80は、第1接触面42において第1接触面42の中央C42の両側に個別に設けられる。よって、前述の(B)と同様、第1接触面42の中央C42に対して片側だけに凸部80を設ける場合と比べ、より広い第1接触範囲R42において、大きな速度ムラを抑制できる効果を得ることができる。 As a result, in this embodiment, the same effect as in (A) above can be achieved. Furthermore, the protrusions 80 are provided individually on both sides of the center C42 of the first contact surface 42 on the first contact surface 42. Therefore, as in (B) above, the effect of suppressing large speed variations can be achieved over a wider first contact range R42 compared to when the protrusions 80 are provided only on one side of the center C42 of the first contact surface 42.

なお、本実施形態においても、第1運動部材16の角部86には干渉回避部88が設けられる。本実施形態において、第1運動部材16の凸部80は、第1接触面42において、干渉回避部88と中央C42以外の箇所に設けられる。また、第2運動部材18の第2接触面46は、本実施形態において、基準形状となる直線形状Sbと合致する形状となる。 In this embodiment, too, an interference avoidance portion 88 is provided at the corner 86 of the first moving member 16. In this embodiment, the convex portion 80 of the first moving member 16 is provided at a location on the first contact surface 42 other than the interference avoidance portion 88 and the center C42. In addition, in this embodiment, the second contact surface 46 of the second moving member 18 has a shape that matches the linear shape Sb, which is the reference shape.

(第3実施形態)図12を参照する。凸部80を設けるうえで満たすべき好ましい条件を説明する。高速回転運動及び低速回転運動が行われるとき、接触点60は瞬間中心90周りに回転運動をしている。第1回転中心Caから第2回転中心Cbまでの距離eを想定する。この距離eは、第1回転中心Caと同心の高速軸12の回転中心C12から、第2回転中心Cbと同心の偏心体32の中心C32までの偏心量でもある。このとき、基準回転位置から高速回転運動が第1回転角θ1だけ進行し、低速回転運動が第2回転角θ2(=θ1×(1/n))だけ進行した場合、接触点60の瞬間中心90は、三瞬間中心の定理から、第1回転中心Ca、第2回転中心Cbを通る直線Lf上に存在する。また、この場合、接触点60の瞬間中心90は、幾何学上、この直線Lf上において、第2回転中心Cbを挟んで第1回転中心Caとは反対側で、第2回転中心Cbから距離e×Nとなる位置(ここではe×3となる位置)に必ず存在する。 (Third embodiment) Refer to Figure 12. The preferred conditions to be met when providing a convex portion 80 will be explained. When high-speed rotational motion and low-speed rotational motion are performed, the contact point 60 rotates around the instantaneous center 90. Assume a distance e from the first rotational center Ca to the second rotational center Cb. This distance e is also the eccentricity amount from the rotational center C12 of the high-speed shaft 12, which is concentric with the first rotational center Ca, to the center C32 of the eccentric body 32, which is concentric with the second rotational center Cb. In this case, if the high-speed rotational motion progresses by a first rotational angle θ1 from the reference rotational position and the low-speed rotational motion progresses by a second rotational angle θ2 (= θ1 × (1/n)), the instantaneous center 90 of the contact point 60 will exist on the straight line Lf passing through the first rotational center Ca and the second rotational center Cb, according to the three-instantaneous center theorem. Furthermore, in this case, the instantaneous center 90 of the contact point 60 is geometrically always located on this straight line Lf at a distance e×N from the second center of rotation Cb (here, a position e×3) on the opposite side of the second center of rotation Cb from the first center of rotation Ca.

ここで、高速回転運動が行われるある回転角範囲(0≦|θ1|<90°)において、この瞬間中心90から対向方向Daに沿って延びる直線Lg上において第1接触面42と第2接触面46の接触点60がある場合を考える。この場合、その接触点60に関する条件を満たす回転角範囲において、一般にいわれる歯車の機構学的必要条件を満たすことができる。ひいては、その接触点60に関する条件を満たす回転角範囲において、低速回転運動の角速度に対する高速回転運動の角速度の比を一定にすることができる。 Now, consider a case where, within a certain rotational angle range (0≦|θ1|<90°) where high-speed rotational motion occurs, there is a contact point 60 between the first contact surface 42 and the second contact surface 46 on a line Lg extending from the instantaneous center 90 along the opposing direction Da. In this case, within the rotational angle range where the conditions for that contact point 60 are satisfied, it is possible to satisfy what are generally called the mechanical requirements of gears. Furthermore, within the rotational angle range where the conditions for that contact point 60 are satisfied, it is possible to maintain a constant ratio of the angular velocity of high-speed rotational motion to the angular velocity of low-speed rotational motion.

第1接触面42の凸部80は、この瞬間中心90を通る直線Lg上に接触点60があるように設けられると好ましい。この条件を満たす凸部80は、前述と同様、第1接触面42の中央C42から連続する第1接触範囲R42の少なくとも一部において設けられていればよい。本実施形態では、この条件を満たす凸部80は、第1接触範囲R42の全範囲(中央C42を除く範囲)において設けられる。この条件は、複数の第1接触面42のそれぞれにおいて満たされる。これにより、この条件を満たす回転角範囲(ここでは回転角によらない全回転角範囲)において、低速回転運動の角速度に対する高速回転運動の角速度の比を一定にすることができる。 It is preferable that the convex portions 80 of the first contact surface 42 are arranged so that the contact points 60 are on the straight line Lg passing through this instantaneous center 90. As described above, convex portions 80 that satisfy this condition need only be arranged in at least a portion of the first contact range R42 that continues from the center C42 of the first contact surface 42. In this embodiment, convex portions 80 that satisfy this condition are arranged throughout the entire first contact range R42 (the range excluding the center C42). This condition is satisfied for each of the multiple first contact surfaces 42. As a result, the ratio of the angular velocity of the high-speed rotational movement to the angular velocity of the low-speed rotational movement can be kept constant within the rotational angle range that satisfies this condition (here, the entire rotational angle range regardless of the rotational angle).

なお、第1運動部材16、第2運動部材18の両者が基準形状にある場合、この瞬間中心90から第2接触面46の対向方向Daに沿って延びる直線Lg上において、前述した第1接触面42と第2接触面46の間の隙間72が生じる。この直線Lgは、第1回転角θ1の大きさによっては前述した図8の直線Leとは僅かに異なる位置を通る。本実施形態の凸部80は、このような直線Leとは異なる位置を通る直線Lg上にある隙間72がなくなるように設けられるものといえる。 When both the first moving member 16 and the second moving member 18 are in their reference shapes, a gap 72 is formed between the first contact surface 42 and the second contact surface 46 on a straight line Lg extending from the instantaneous center 90 along the opposing direction Da of the second contact surface 46. Depending on the magnitude of the first rotation angle θ1, this straight line Lg passes through a position slightly different from the straight line Le in FIG. 8 described above. The convex portion 80 of this embodiment can be said to be arranged so as to eliminate the gap 72 on the straight line Lg that passes through a position different from the straight line Le.

(第4実施形態)図13を参照する。本実施形態の動力伝達装置10は、第1運動部材16及び第2運動部材18の構成において相違する。本実施形態の第1運動部材16、第2運動部材18は、前述した凸部80を備えていない。本実施形態の第2運動部材18は、ケーシング20と一体化される本体部材100と、本体部材100に着脱可能に取り付けられる複数の接触部材102と、を備える。複数の接触部材102のそれぞれには個別の第2接触面46が設けられる。 (Fourth embodiment) Refer to Figure 13. The power transmission device 10 of this embodiment differs in the configuration of the first moving member 16 and the second moving member 18. The first moving member 16 and the second moving member 18 of this embodiment do not have the convex portion 80 described above. The second moving member 18 of this embodiment comprises a main body member 100 that is integrated with the casing 20, and a plurality of contact members 102 that are detachably attached to the main body member 100. Each of the plurality of contact members 102 is provided with an individual second contact surface 46.

第2運動部材の第2接触面46は、第1運動部材16の第1接触面42と転がり接触する複数のローラー面103を備える。ローラー面103は、接触部材102に回転自在に支持されるローラー104の外周面からなる。第2接触面46は、接触部材102の内周面102aとローラー面103とが交互に並ぶように設けられる。ローラー104は、接触部材102に設けられた溝部102bに嵌め込まれることで回転自在に支持される。この他にも、ローラー104は、接触部材102に設けられたピンを介して回転自在に支持されてもよい。複数のローラー104は、相対する対の第2接触面46の中央C46を結ぶ直線Lbに対して垂直方向に列状に配列されている。本実施形態では個々の第2接触面46のそれぞれに10個のローラー面103が設けられる。 The second contact surface 46 of the second moving member has multiple roller surfaces 103 that are in rolling contact with the first contact surface 42 of the first moving member 16. The roller surfaces 103 are made up of the outer peripheral surfaces of rollers 104 that are rotatably supported on the contact member 102. The second contact surface 46 is arranged so that the inner peripheral surface 102a of the contact member 102 and the roller surfaces 103 are arranged alternately. The rollers 104 are rotatably supported by being fitted into grooves 102b provided in the contact member 102. Alternatively, the rollers 104 may be rotatably supported via pins provided on the contact member 102. The multiple rollers 104 are arranged in a row perpendicular to a straight line Lb that connects the centers C46 of opposing pairs of second contact surfaces 46. In this embodiment, ten roller surfaces 103 are provided on each individual second contact surface 46.

図13、図14を参照する。第1運動部材16の第1接触面42は、ローラー面103が転がり接触する複数の凹部106を備える。一つの第1接触面42にある複数の凹部106は、一つの第2接触面46にある少なくとも一部のローラー面103と一対一に対応している。本実施形態では一つの第1接触面42に6つの凹部106が設けられ、一つの第2接触面46にある10個のローラー面103のうちの6個のローラー面103が6つの凹部106と一対一に対応する。 Refer to Figures 13 and 14. The first contact surface 42 of the first motion member 16 has a plurality of recesses 106 with which the roller surfaces 103 make rolling contact. The plurality of recesses 106 on one first contact surface 42 correspond one-to-one with at least some of the roller surfaces 103 on one second contact surface 46. In this embodiment, six recesses 106 are provided on one first contact surface 42, and six of the ten roller surfaces 103 on one second contact surface 46 correspond one-to-one with the six recesses 106.

各運動部材16、18の一方又は両方によって一定の第1回転速度w1で高速回転運動を行い、一定の第2回転速度w2(=第1回転速度w1×(1/減速比n))で低速回転運動が行う場合を考える。この場合に、凹部106は、自身と対応するローラー面103が転がり接触するように形成される。これは、第1運動部材16の成形時において、第1回転速度w1での高速回転運動と、第2回転速度w2での低速回転運動を行いつつ、ローラー面103のある位置にローラー面103と同径で切削可能な回転刃を配置することで実現できる。 Consider the case where one or both of the moving members 16, 18 perform high-speed rotational motion at a constant first rotational speed w1 and low-speed rotational motion at a constant second rotational speed w2 (= first rotational speed w1 × (1/reduction ratio n)). In this case, the recesses 106 are formed so that they come into rolling contact with the corresponding roller surface 103. This can be achieved by positioning a rotary blade capable of cutting with the same diameter as the roller surface 103 at a position on the roller surface 103 during molding of the first moving member 16, while performing high-speed rotational motion at the first rotational speed w1 and low-speed rotational motion at the second rotational speed w2.

一つの第1接触面42にある複数の凸部80は、第1接触面42の中央C42から離れるにつれて凹み量d1~d3が小さくなる。ここでの凹み量とは、第1接触面42における凹部106の両端を結ぶ線分Lhに対して垂直な方向での線分Lhから凹部106の底までの最大長さをいう。第1接触面42の中央C42に対して片側にある3つの凹部106それぞれの凹み量を中央C42側から順にd1~d3としたとき、d1、d2、d3の順で小さくなるということである。 The recess amounts d1 to d3 of the multiple protrusions 80 on one first contact surface 42 decrease as the distance from the center C42 of the first contact surface 42 increases. The recess amount here refers to the maximum length from the line segment Lh connecting both ends of the recess 106 on the first contact surface 42 to the bottom of the recess 106 in a direction perpendicular to the line segment Lh. When the recess amounts of the three recesses 106 on either side of the center C42 of the first contact surface 42 are d1 to d3, in order from the center C42 side, the recess amounts decrease in the order d1, d2, and d3.

一つの第1接触面42にある複数の凹部106は、第1接触面42の中央C42から離れるに連れて幅w1~w3が広くなる。ここでの凹部106の幅w1~w3とは、凹部106の両端を結ぶ線分Lhの長さをいう。第1接触面42の中央C42に対して片側にある3つの凹部106それぞれの幅を中央C42側から順にw1~w3としたとき、w1、w2、w3の順で幅が広くなるということである。 The widths w1 to w3 of the multiple recesses 106 on one first contact surface 42 increase with increasing distance from the center C42 of the first contact surface 42. Here, the widths w1 to w3 of the recesses 106 refer to the length of the line segment Lh connecting both ends of the recess 106. When the widths of the three recesses 106 on either side of the center C42 of the first contact surface 42 are designated w1 to w3, in order from the center C42 side, the widths increase in the order w1, w2, and w3.

このような条件を満たすうえで、一つの第1接触面42にある凹部106は、第1接触面42の中央C42側にある凹部106の曲率半径が最も小さくなり、そこから離れるにつれて曲率半径が徐々に大きくなる円弧状をなす。この条件を満たすうえで、個々の凹部106は、単数又は複数の円弧を組み合わせた円弧状となる。 To satisfy these conditions, the recesses 106 on one first contact surface 42 are arc-shaped, with the radius of curvature of the recess 106 closest to the center C42 of the first contact surface 42 being smallest, and the radius of curvature gradually increasing as the distance from that point increases. To satisfy these conditions, each recess 106 is arc-shaped, combining a single or multiple arcs.

図15を参照する。以上の各運動部材16、18も、第1実施形態と同様、高速回転運動及び低速回転運動のうちの一方が入力されたとき、第1接触面42と第2接触面46の接触により、その一方を他方に変換したうえで出力可能である。また、第1実施形態と同様、各運動部材16、18は、所定の変速比で、一方の回転運動を他方の回転運動に変速したうえで出力する。第1実施形態と同様、第2接触面46に対する第1接触面42の接触点60(図示せず)は、各運動部材16、18の運動時において、第2接触面46に対する第1接触面42の第2接触範囲R46において進行方向Dbに向かって進行するように移動する。また、第1実施形態と同様、後続する接触面42、46同士の接触開始動作と先行する接触面同士42、46の接触解除動作を繰り返しつつ、第1運動部材16、第2運動部材18による高速回転運動、低速回転運動が進行する。以下、第1実施形態と同様、高速軸12から第1運動部材16に揺動運動(高速回転運動)が入力され、その揺動運動を自転運動(低速回転運動)に変換したうえで第1運動部材16から低速軸14に出力する例を説明する。 See FIG. 15. Similarly to the first embodiment, when either high-speed or low-speed rotational motion is input, each of the moving members 16, 18 can convert one of the input rotational motions into the other through contact between the first contact surface 42 and the second contact surface 46 and then output the other rotational motion. Also, similar to the first embodiment, each moving member 16, 18 converts one rotational motion into the other rotational motion at a predetermined gear ratio and then outputs the other rotational motion. Similarly to the first embodiment, the contact point 60 (not shown) of the first contact surface 42 with the second contact surface 46 moves in the direction of travel Db within the second contact range R46 of the first contact surface 42 with the second contact surface 46 during the movement of each moving member 16, 18. Also, similar to the first embodiment, the high-speed and low-speed rotational motions of the first moving member 16 and the second moving member 18 progress by repeatedly initiating contact between the trailing contact surfaces 42, 46 and releasing contact between the leading contact surfaces 42, 46. Below, we will explain an example in which, as in the first embodiment, oscillating motion (high-speed rotational motion) is input from the high-speed shaft 12 to the first moving member 16, and this oscillating motion is converted into rotational motion (low-speed rotational motion) and then output from the first moving member 16 to the low-speed shaft 14.

図16を参照する。ここでは、図16(A)→図16(B)→図16(C)→図16(D)の順で各運動部材16、18は動作する例を示す。各図では第1接触面42と第2接触面46の接触点60の移動軌跡も併せて示す。また、ここでは、説明の便宜から、各ローラー面103、ローラー104に進行方向Dbに向かって徐々に大きくなる順序数を付して区別する。つまり、各ローラー面103に関して、進行方向に向かって、第1ローラー面103、第2ローラー面103、・・・第9ローラー面103、第10ローラー面103の順で区別する。図では、この1~10の順序数をローラー104に付して示す。 Refer to Figure 16. Here, an example is shown in which the motion members 16, 18 operate in the order of Figure 16(A) → Figure 16(B) → Figure 16(C) → Figure 16(D). Each figure also shows the movement trajectory of the contact point 60 between the first contact surface 42 and the second contact surface 46. For ease of explanation, each roller surface 103 and roller 104 is distinguished by assigning an ordinal number that gradually increases in the direction of travel Db. In other words, the roller surfaces 103 are distinguished in the order of the first roller surface 103, the second roller surface 103, ... the ninth roller surface 103, and the tenth roller surface 103 in the direction of travel. In the figures, these ordinal numbers 1 to 10 are assigned to the rollers 104.

本実施形態によれば、第2接触範囲R46を接触点60が進行する過程で、第1接触面42と接触する第2接触面46のローラー面103を進行方向Dbに替えながら、第2接触範囲R46内において接触点60を進行方向Dbに飛び飛びで進行させることができる。第2接触範囲R46内において第1接触面42と接触しているローラー面103を接触ローラー面という。図16(A)では第5ローラー面103~第8ローラー面103が接触ローラー面となる例を示す。同様に、図16(B)では第6ローラー面103~第9ローラー面103、図16(C)では第7ローラー面103~第9ローラー面103、図16(D)では、第9ローラー面103~第10ローラー面103が接触ローラー面となる例を示す。 According to this embodiment, as the contact point 60 moves through the second contact range R46, the roller surface 103 of the second contact surface 46 that is in contact with the first contact surface 42 changes direction in the direction of travel Db, allowing the contact point 60 to move in a discontinuous manner within the second contact range R46 in the direction of travel Db. The roller surface 103 that is in contact with the first contact surface 42 within the second contact range R46 is referred to as the contact roller surface. Figure 16(A) shows an example in which the fifth roller surface 103 to the eighth roller surface 103 are the contact roller surfaces. Similarly, Figure 16(B) shows an example in which the sixth roller surface 103 to the ninth roller surface 103, Figure 16(C) shows an example in which the seventh roller surface 103 to the ninth roller surface 103, and Figure 16(D) shows an example in which the ninth roller surface 103 to the tenth roller surface 103 are the contact roller surfaces.

接触点60の進行に伴い、接触ローラー面103と第1接触面42との接触を維持した状態のまま、接触ローラー面103と進行方向Dbに隣り合うローラー面103と第1接触面42との接触を開始する接触開始動作が行われる。接触開始動作は、図16(A)では第8ローラー面103、図16(B)では第9ローラー面103、図16(D)では第10ローラー面103が行っている例を示す。 As the contact point 60 progresses, a contact initiation operation is performed in which the contact roller surface 103 and the roller surface 103 adjacent to it in the direction of travel Db begin contact with the first contact surface 42 while maintaining contact between the contact roller surface 103 and the first contact surface 42. Figure 16(A) shows an example in which the contact initiation operation is performed by the eighth roller surface 103, Figure 16(B) shows the ninth roller surface 103, and Figure 16(D) shows the tenth roller surface 103.

また、接触点60の進行に伴い、複数の接触ローラー面103のうち進行方向Dbにある接触ローラー面103との接触を維持した状態のまま、反進行方向にある接触ローラー面103と第1接触面42とが離間することで、両者の接触を解除する接触解除動作が行われる。接触解除動作は、図16(A)では第4ローラー面103、図16(B)では第5ローラー面103、図16(C)では第6ローラー面103、図16(D)では第7ローラー面103が行っている例を示す。このようなローラー面103と第1接触面42の接触開始動作と接触解除動作を繰り返しつつ、第2接触面46における接触点60が進行方向Dbに飛び飛びに進行する。 Furthermore, as the contact point 60 moves, the contact roller surface 103 in the opposite direction of travel and the first contact surface 42 move away from each other while maintaining contact with the contact roller surface 103 in the direction of travel Db, thereby performing a contact release operation that releases the contact between the two. Figure 16(A) shows an example of the contact release operation being performed by the fourth roller surface 103, Figure 16(B) shows the fifth roller surface 103, Figure 16(C) shows the sixth roller surface 103, and Figure 16(D) shows the seventh roller surface 103. While repeating this contact initiation and contact release operation between the roller surface 103 and the first contact surface 42, the contact point 60 on the second contact surface 46 moves discontinuously in the direction of travel Db.

凹部106と一対一に対応するローラー面103に接触点60がある場合、そのローラー面103は凹部106の内面に転がり接触する。図16(A)では第5ローラー面103~第7ローラー面103が一対一に対応する凹部106の内面に転がり接触している例を示す。このように凹部106があることで、その凹部106と一対一に対応するローラー面103との干渉を回避しつつ接触点60を進行させることができる。 When a contact point 60 exists on a roller surface 103 that corresponds one-to-one with a recess 106, that roller surface 103 comes into rolling contact with the inner surface of the recess 106. Figure 16 (A) shows an example in which the fifth to seventh roller surfaces 103 to 103 come into rolling contact with the inner surfaces of the recesses 106 that correspond one-to-one. The presence of the recesses 106 in this way allows the contact point 60 to move forward while avoiding interference between the recess 106 and the roller surface 103 that corresponds one-to-one.

本実施形態の動力伝達装置10は、以上のように、第2運動部材18の第2接触面46にローラー面103を設け、第1運動部材16の第1接触面42に凹部106を設けている。これにより、ローラー面103と第1接触面42とが接触した状態にあるとき、ローラー面103の転がり接触により、ローラー面103と第1接触面42とを離間させることなく、第2接触面46と第1接触面42との接触点60を進行させることができる。また、第2接触面46のいずれかのローラー面103と第1接触面42との接触を維持した状態のまま、接触点60を飛び飛びに進行させることができる。ひいては、第2接触範囲R46内において接触点60を進行させる過程で、第2接触面46と第1接触面42との離間が生じ難くなる。この結果、第1接触面42と第2接触面46の離間に起因する、いずれかの運動部材16、18から出力される回転運動の大きな速度ムラを抑制できる。 As described above, the power transmission device 10 of this embodiment has a roller surface 103 on the second contact surface 46 of the second moving member 18 and a recess 106 on the first contact surface 42 of the first moving member 16. As a result, when the roller surface 103 and the first contact surface 42 are in contact, the rolling contact of the roller surface 103 allows the contact point 60 between the second contact surface 46 and the first contact surface 42 to advance without separating the roller surface 103 from the first contact surface 42. Furthermore, the contact point 60 can advance in a discontinuous manner while maintaining contact between any of the roller surfaces 103 of the second contact surface 46 and the first contact surface 42. Consequently, the second contact surface 46 and the first contact surface 42 are less likely to separate as the contact point 60 advances within the second contact range R46. As a result, large speed variations in the rotational motion output from either of the moving members 16, 18 caused by separation between the first contact surface 42 and the second contact surface 46 can be suppressed.

次に、ここまで説明した各構成要素の変形形態を説明する。 Next, we will explain variations of each of the components described above.

高速回転運動、低速回転運動を行う第1運動部材16、第2運動部材18の組み合わせは特に限定されない。この組み合わせとして、例えば、次の(1)~(3)が挙げられる。
(1)第1運動部材16が高速回転運動(揺動運動)を行い、第2運動部材18が低速回転運動(自転運動)を行う。
(2)第2運動部材18が高速回転運動(揺動運動)を行い、第1運動部材16が低速回転運動(自転運動)を行う。
(3)第1運動部材16が高速回転運動(自転運動)を行い、第2運動部材18が低速回転運動(自転運動)を行う。
There is no particular limitation on the combination of the first moving member 16 and the second moving member 18 that perform high-speed rotational motion and low-speed rotational motion. Examples of such combinations include the following (1) to (3).
(1) The first moving member 16 performs a high-speed rotational motion (oscillating motion), and the second moving member 18 performs a low-speed rotational motion (spinning motion).
(2) The second moving member 18 performs high-speed rotational motion (swinging motion), and the first moving member 16 performs low-speed rotational motion (spinning motion).
(3) The first moving member 16 performs high-speed rotation (spinning), and the second moving member 18 performs low-speed rotation (spinning).

(1)の動力伝達装置10は、例えば、外歯歯車として機能する第1運動部材16が揺動運動を行う外歯揺動タイプの偏心揺動型歯車装置として機能する場合を想定している。この場合、第1運動部材16によって揺動運動を行ううえでは、前述と同様、高速軸12の回転により、偏心体32とともに第1運動部材16に揺動運動を行わせればよい。また、第2運動部材18によって自転運動を行ううえでは、キャリヤ24を外部の支持部材に固定することで第1運動部材16の自転を拘束しつつ、ケーシング20を低速軸14と一体化すればよい。これにより、自転運動を行う第2運動部材18の自転成分と同じ回転速度で低速軸14を回転させることができる。この場合、第2運動部材18の第2接触面46の数(歯数)はN+1個としてもよい。 The power transmission device 10 of (1) is intended to function, for example, as an externally oscillating eccentric oscillating gear device in which the first moving member 16, functioning as an external gear, performs oscillating motion. In this case, to perform oscillating motion using the first moving member 16, the rotation of the high-speed shaft 12 is simply caused to cause the first moving member 16 to perform oscillating motion together with the eccentric body 32, as described above. Furthermore, to perform rotational motion using the second moving member 18, the carrier 24 is fixed to an external support member to constrain the rotation of the first moving member 16, while the casing 20 is integrated with the low-speed shaft 14. This allows the low-speed shaft 14 to rotate at the same rotational speed as the rotational component of the second moving member 18, which performs axial rotation. In this case, the number of second contact surfaces 46 (number of teeth) of the second moving member 18 may be N+1.

(2)の動力伝達装置10は、例えば、内歯歯車として機能する第2運動部材18が揺動運動を行う内歯揺動タイプの偏心揺動型歯車装置として機能する場合を想定している。この場合、第2運動部材18によって揺動運動を行ううえでは、高速軸12の回転により、偏心体32とともに第2運動部材18に揺動運動を行わせればよい。この場合、揺動運動を行う第2運動部材18と偏心体32との間には両者の相対回転を許容する偏心軸受34が配置される。また、この場合、第1運動部材16によって自転運動を行ううえでは、低速軸14と一体回転可能に第1運動部材16を設ければよい。これにより、自転運動を行う第1運動部材16の自転成分と同じ回転速度で低速軸14を回転させことができる。この場合、自転運動の回転中心となる第2回転中心Cbが静止したまま第2回転中心Cb周りを第1回転中心Caが揺動(公転)することで揺動運動が行われる。この場合、第2運動部材18の第2接触面46の数(歯数)はN+1個としてもよい。 The power transmission device 10 (2) is assumed to function, for example, as an internally oscillating eccentric oscillating gear device in which the second moving member 18, functioning as an internal gear, oscillates. In this case, the second moving member 18 oscillates together with the eccentric body 32 due to the rotation of the high-speed shaft 12. In this case, an eccentric bearing 34 is disposed between the second moving member 18 and the eccentric body 32, which oscillates, allowing relative rotation between them. Furthermore, in this case, the first moving member 16 is rotated about its axis by the first moving member 16 being arranged so that it can rotate integrally with the low-speed shaft 14. This allows the low-speed shaft 14 to rotate at the same rotational speed as the rotational component of the first moving member 16. In this case, the first center of rotation Ca oscillates (revolves) around the second center of rotation Cb, which serves as the center of rotation for the rotation, while the second center of rotation Cb remains stationary, resulting in oscillating motion. In this case, the number of second contact surfaces 46 (number of teeth) of the second moving member 18 may be N+1.

(3)の場合、高速回転運動を行う第1運動部材16は高速軸12と一体回転可能に設け、低速回転運動を行う第2運動部材18は低速軸14と一体回転可能に設ければよい。この場合も、各運動部材16、18は、高速回転運動と低速回転運動の一方が入力されたとき、その一方を他方に変換したうえで他方の回転運動を出力できる。この場合、減速比nは、前述の通り、(N+1)/Nとなる。この場合、第2運動部材18の第2接触面46の数(歯数)はN+1個としてもよい。 In the case of (3), the first moving member 16 that performs high-speed rotational motion can be arranged to rotate integrally with the high-speed shaft 12, and the second moving member 18 that performs low-speed rotational motion can be arranged to rotate integrally with the low-speed shaft 14. In this case, when either high-speed or low-speed rotational motion is input to each moving member 16, 18, it can convert one into the other and output the other rotational motion. In this case, the reduction ratio n is (N+1)/N, as described above. In this case, the number of second contact surfaces 46 (number of teeth) of the second moving member 18 may be N+1.

ここまで、第1運動部材16及び第2運動部材18のいずれかに高速回転運動が高速軸12から入力されたときに、それを低速回転運動に変換したうえで、第1運動部材16及び第2運動部材18のいずれかから低速軸14に出力する例を説明した。この他にも、第1運動部材16及び第2運動部材18のいずれかに低速回転運動が低速軸14から入力されたときに、それを高速回転運動に変換したうえで、第1運動部材16及び第2運動部材18のいずれかから高速軸12に出力してもよい。つまり、第1運動部材16、第2運動部材18は、高速軸12から入力された回転運動を減速して低速軸14に出力してもよいし、低速軸14から入力された回転運動を増速して高速軸12に出力してもよい。 So far, we have explained an example in which high-speed rotational motion is input from the high-speed shaft 12 to either the first moving member 16 or the second moving member 18, and the motion is converted into low-speed rotational motion before being output from either the first moving member 16 or the second moving member 18 to the low-speed shaft 14. Alternatively, when low-speed rotational motion is input from the low-speed shaft 14 to either the first moving member 16 or the second moving member 18, the motion may be converted into high-speed rotational motion before being output from either the first moving member 16 or the second moving member 18 to the high-speed shaft 12. In other words, the first moving member 16 and the second moving member 18 may decelerate the rotational motion input from the high-speed shaft 12 and output it to the low-speed shaft 14, or may accelerate the rotational motion input from the low-speed shaft 14 and output it to the high-speed shaft 12.

この他にも、第1運動部材16及び第2運動部材18は、高速回転運動及び低速回転運動の一方を他方に変換したうえで、それをそのまま出力せずに、他の運動に変換したうえで出力してもよい。例えば、高速軸12から偏心体32を介して第1運動部材16に揺動運動(高速回転運動)が入力されたときに、その入力を第1運動部材16の自転運動(低速回転運動)に変換しつつ、第2運動部材18の直線運動にも変換したうえでケーシング20を介して低速軸14に出力してもよい。これは、第1運動部材16の第1回転中心Caから第2回転中心Cbまでの距離(偏心体32の偏心量)を大きくし、第1運動部材16をカムとして利用する場合を想定している。この場合、第2運動部材18は、対の第2接触面46のみを備えていてもよい。 Alternatively, the first moving member 16 and the second moving member 18 may convert one of the high-speed and low-speed rotational motions into the other, and then output the converted motion rather than outputting it as is. For example, when oscillating motion (high-speed rotational motion) is input from the high-speed shaft 12 to the first moving member 16 via the eccentric body 32, that input may be converted into rotational motion (low-speed rotational motion) of the first moving member 16, and also into linear motion of the second moving member 18, which may then be output to the low-speed shaft 14 via the casing 20. This is intended for cases where the distance from the first center of rotation Ca to the second center of rotation Cb of the first moving member 16 (the eccentricity of the eccentric body 32) is increased, and the first moving member 16 is used as a cam. In this case, the second moving member 18 may only have a pair of second contact surfaces 46.

第1運動部材16、第2運動部材18の個数は特に限定されない。例えば、一体回転可能に複数の第1運動部材16を連結してもよいし、ピン部材を介して自転成分を同期可能に複数の第1運動部材16を連結してもよい。この場合、複数の第1運動部材16は軸方向にずらした位置に配置される。この場合、互いに連結される複数の第1運動部材16の中心周りの位相は互いにずれていてもよい。この場合、複数の第1運動部材16のそれぞれに対応する個別の第2運動部材18を用いてもよい。 The number of first motion members 16 and second motion members 18 is not particularly limited. For example, multiple first motion members 16 may be connected so that they can rotate together, or multiple first motion members 16 may be connected via a pin member so that their rotational components can be synchronized. In this case, the multiple first motion members 16 are arranged at positions offset in the axial direction. In this case, the phases around the center of the multiple first motion members 16 that are connected to each other may be offset from each other. In this case, individual second motion members 18 corresponding to each of the multiple first motion members 16 may be used.

第1運動部材16のN個の第1接触面42は奇数角形状をなす場合、そのNは3に限定されず、5以上の奇数でもよい。第2運動部材18がN+1個の第2接触面46を備える場合、N+1個の第2接触面46は偶数角形状をなしていてもよいともいえる。また、第1運動部材16のN個の第1接触面42は偶数角形状をなしていてもよく、その場合のNは4以上の偶数となってもよい。 When the N first contact surfaces 42 of the first moving member 16 form an odd-numbered polygonal shape, N is not limited to 3 and may be an odd number greater than or equal to 5. When the second moving member 18 has N+1 second contact surfaces 46, it can also be said that the N+1 second contact surfaces 46 may form an even-numbered polygonal shape. Furthermore, the N first contact surfaces 42 of the first moving member 16 may also form an even-numbered polygonal shape, in which case N may be an even number greater than or equal to 4.

凸部80は、第1接触面42、第2接触面46の両方に設けられていてもよい。この場合も、凸部80は、前述のように、基準回転位置から回転角θ1、θ2だけ高速回転運動、低速回転運動が進行したときに、前述の直線Le上における間隔を基準間隔Lsよりも狭めるように設けられていればよい。 The protrusions 80 may be provided on both the first contact surface 42 and the second contact surface 46. In this case, too, the protrusions 80 need only be provided so as to narrow the distance on the aforementioned straight line Le below the reference distance Ls when the high-speed rotational movement and the low-speed rotational movement progress from the reference rotational position by rotation angles θ1 and θ2, respectively, as described above.

凸部80は、第1接触面42に設ける場合、第1接触面42の中央C42に対して片側にだけ設けてもよい。凸部80は、第1運動部材16に設ける場合、全ての第1接触面42に設けずに、一部の第1接触面42にだけ設けていてもよい。 When the protrusion 80 is provided on the first contact surface 42, it may be provided on only one side of the center C42 of the first contact surface 42. When the protrusion 80 is provided on the first moving member 16, it may not be provided on all of the first contact surfaces 42, but may be provided on only some of the first contact surfaces 42.

凸部80は、第2接触面46に設ける場合、第2接触面46の中央C46に対して片側にだけ設けていてもよい。凸部80は、第2運動部材18に設ける場合、全ての第2接触面46に設けずに、一部の第2接触面46にだけ設けてもよい。 When the protrusion 80 is provided on the second contact surface 46, it may be provided on only one side of the center C46 of the second contact surface 46. When the protrusion 80 is provided on the second moving member 18, it may not be provided on all of the second contact surfaces 46, but may be provided on only some of the second contact surfaces 46.

ピン部材26は、第1運動部材16の揺動運動を許容しつつ、第1運動部材16の自転成分と同期可能に第1運動部材16とキャリヤ24を連結できればよく、そのための具体的な構成は特に限定されない。例えば、ピン部材26をキャリヤ24と一体に設け、運動ユニット22に設けたピン部材26の挿通孔をピン部材26の中心に対して偏心させ、その偏心方向及び偏心量を自身が挿通される運動ユニット22を揺動させる偏心体32と同じにしてもよい。ピン部材26により第1運動部材16とキャリヤ24を連結するうえで、第1運動部材16と一体のフランジ部材36を介さずに両者を連結してもよい。 The pin member 26 need only connect the first moving member 16 and the carrier 24 in synchronization with the rotational component of the first moving member 16 while allowing the first moving member 16 to oscillate, and the specific configuration for this is not particularly limited. For example, the pin member 26 may be provided integrally with the carrier 24, and the insertion hole of the pin member 26 provided in the movement unit 22 may be eccentric with respect to the center of the pin member 26, with the direction and amount of eccentricity being the same as that of the eccentric body 32 that oscillates the movement unit 22 into which it is inserted. When connecting the first moving member 16 and the carrier 24 with the pin member 26, the two may be connected without using the flange member 36 that is integral with the first moving member 16.

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/数値には、寸法誤差等の製造誤差を考慮すると同一とみなすことができるものも当然に含まれる。 The above embodiments and variations are merely examples. The abstract technical concepts behind them should not be interpreted as being limited to the content of the embodiments and variations. Many design changes are possible within the contents of the embodiments and variations, such as changing, adding, or deleting components. In the above embodiments, the terms "embodiment" are used to emphasize content that allows for such design changes. However, design changes are also permitted even in content that does not have such a notation. Hatching on cross sections in the drawings does not limit the material of the hatched objects. The structures/values referred to in the embodiments and variations naturally include those that can be considered identical when taking into account manufacturing errors such as dimensional errors.

以上の構成要素の任意の組み合わせも有効である。例えば、実施形態に対して他の実施形態の任意の説明事項を組み合わせてもよいし、変形形態に対して実施形態及び他の変形形態の任意の説明事項を組み合わせてもよい。実施形態において単数部材により構成された構成要素は複数部材で構成されてもよい。同様に、実施形態において複数部材により構成された構成要素は単数部材で構成されてもよい。 Any combination of the above components is also valid. For example, an embodiment may be combined with any of the descriptions of other embodiments, or a variant may be combined with any of the descriptions of an embodiment and another variant. A component made up of a single member in an embodiment may be made up of multiple members. Similarly, a component made up of multiple members in an embodiment may be made up of a single member.

10…動力伝達装置、16…第1運動部材、18…第2運動部材、42…第1接触面、C42…中央、44…頂点、46…第2接触面、C46…中央、48…頂点、60…接触点、80…凸部、82…凸量増加領域、88…干渉回避部、104…ローラー、106…凹部。 10...power transmission device, 16...first moving member, 18...second moving member, 42...first contact surface, C42...center, 44...vertex, 46...second contact surface, C46...center, 48...vertex, 60...contact point, 80...convex portion, 82...region of increased convexity, 88...interference avoidance portion, 104...roller, 106...recess.

Claims (9)

Nを3以上の自然数としたとき、外周形状においてN角形状をなすN個の第1接触面を有する第1運動部材と、
前記第1接触面と接触する複数の第2接触面を有する第2運動部材と、を備える動力伝達装置であって、
前記第1運動部材及び前記第2運動部材は、異なる回転中心周りの高速回転運動及び低速回転運動の一方がいずれかに入力されたときに、前記第1接触面と前記第2接触面との接触により、それらの他方に変換していずれかから出力可能であり、
前記第1接触面は、全体として、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、
前記第2接触面は、全体として直線状をなし、
前記第1接触面の中央との接触位置を前記第2接触面の中央としたとき、前記第1接触面及び前記第2接触面の少なくとも一方は、自身の中央からずれた位置に設けられる凸部を備える動力伝達装置。
a first moving member having N first contact surfaces, the outer periphery of which has an N-sided polygonal shape, where N is a natural number of 3 or more;
a second moving member having a plurality of second contact surfaces that contact the first contact surface,
when one of high-speed rotational motion and low-speed rotational motion around different rotation centers is input to either of the first and second moving members, the first and second moving members can convert the input into the other of the high-speed rotational motion and the low-speed rotational motion and output the other of the input through contact between the first contact surface and the second contact surface,
the first contact surface has an arc shape that is convex radially outward with respect to a line connecting adjacent vertices of the N-gon,
the second contact surface is generally linear;
A power transmission device in which, when the contact position with the center of the first contact surface is the center of the second contact surface, at least one of the first contact surface and the second contact surface has a convex portion that is located at a position offset from its center.
前記N角形と同じ角数を持ち個々の辺の中点が前記N個の第1接触面それぞれの中央と合致するルーローのN角形状と、相対する対の前記第2接触面の中央に両端を持ち前記ルーローのN角形状の差し渡し幅と同じ長さの線分の両端から垂直に延びる直線形状とを基準形状とし、前記低速回転運動及び前記高速回転運動の運動態様と前記Nとに基づき定まる前記低速回転運動に対する前記高速回転運動の減速比nを想定したとき、
前記第1接触面の中央と前記第2接触面の中央とが接触した基準回転位置から前記高速回転運動が第1回転角θ1だけ進行し、前記低速回転運動が第2回転角θ2(=θ1×(1/n))だけ進行した場合に、前記凸部は、前記第1接触面と前記第2接触面との間において最も近くなる位置の前記線分に沿った方向での間隔を、前記基準形状にあるときの間隔よりも狭めるように設けられる請求項1に記載の動力伝達装置。
When a Reuleaux N-gon shape having the same number of angles as the N-gon and midpoints of each side coinciding with the centers of the N first contact surfaces and a linear shape extending perpendicularly from both ends of a line segment having both ends at the centers of the opposing pairs of second contact surfaces and a length equal to the across width of the Reuleaux N-gon shape are used as reference shapes, and a reduction ratio n of the high-speed rotational motion relative to the low-speed rotational motion determined based on the motion modes of the low-speed rotational motion and the high-speed rotational motion and N is assumed,
2. The power transmission device of claim 1, wherein when the high-speed rotational motion progresses by a first rotational angle θ1 and the low-speed rotational motion progresses by a second rotational angle θ2 (= θ1 × (1/n)) from a reference rotational position where the center of the first contact surface and the center of the second contact surface are in contact, the convex portion is arranged so that the distance in the direction along the line segment at the closest position between the first contact surface and the second contact surface is narrower than the distance when they are in the reference shape.
前記高速回転運動の第1回転中心から前記低速回転運動の第2回転中心までの距離eと、相対する対の前記第2接触面の中央を結ぶ線分に沿った対向方向と、前記低速回転運動及び前記高速回転運動の運動態様と前記Nとに基づき定まる前記低速回転運動に対する前記高速回転運動の減速比nとを想定したとき、
前記第1接触面の中央と前記第2接触面の中央とが接触した基準回転位置から前記高速回転運動が第1回転角θ1だけ進行し、前記低速回転運動が第2回転角θ2(=θ1×(1/n))だけ進行した場合に、前記第1回転中心と前記第2回転中心を通る直線上において前記第2回転中心から距離e×Nとなる位置から前記対向方向に沿って延びる直線上に、前記第1接触面と前記第2接触面との接触点があるように前記凸部が設けられる請求項1または2に記載の動力伝達装置。
When a distance e from a first center of rotation of the high-speed rotational motion to a second center of rotation of the low-speed rotational motion, an opposing direction along a line segment connecting centers of the opposing pairs of second contact surfaces, and a reduction ratio n of the high-speed rotational motion relative to the low-speed rotational motion determined based on the motion modes of the low-speed rotational motion and the high-speed rotational motion and N are assumed,
3. The power transmission device of claim 1, wherein the convex portion is arranged so that when the high-speed rotational motion progresses by a first rotational angle θ1 and the low-speed rotational motion progresses by a second rotational angle θ2 (= θ1 × (1/n)) from a reference rotational position where the center of the first contact surface and the center of the second contact surface are in contact, the contact point between the first contact surface and the second contact surface is on a line extending in the opposing direction from a position that is a distance e × N from the second rotational center on a line passing through the first rotational center and the second rotational center.
前記凸部は、前記第1接触面において前記第1接触面の中央の両側、又は、前記第2接触面において前記第2接触面の中央の両側に個別に設けられる請求項1から3のいずれかに記載の動力伝達装置。 A power transmission device according to any one of claims 1 to 3, wherein the protrusions are individually provided on both sides of the center of the first contact surface on the first contact surface, or on both sides of the center of the second contact surface on the second contact surface. 前記N角形と同じ角数を持ち個々の辺の中点が前記N個の第1接触面それぞれの中央と合致するルーローのN角形状を想定したとき、
前記第1接触面の前記凸部は、前記ルーローのN角形状における辺の曲率半径よりも小さい曲率半径を持つ請求項1から4のいずれかに記載の動力伝達装置。
When an N-gon Reuleaux shape is assumed, which has the same number of sides as the N-gon and the midpoints of the sides coincide with the centers of the N first contact surfaces,
The power transmission device according to claim 1 , wherein the convex portion of the first contact surface has a radius of curvature smaller than the radius of curvature of a side of the Reuleaux N-sided polygon.
前記凸部は、前記第1接触面及び前記第2接触面のいずれかの中央から離れるにつれて徐々に凸量が増加する凸量増加領域を備える請求項1から5のいずれかに記載の動力伝達装置。 A power transmission device according to any one of claims 1 to 5, wherein the convex portion has an increasing convexity region in which the convexity gradually increases with increasing distance from the center of either the first contact surface or the second contact surface. Nを3以上の自然数としたとき、外周形状においてN角形状をなすN個の第1接触面を有する第1運動部材と、
前記第1接触面と接触する複数の第2接触面を有する第2運動部材と、を備える動力伝達装置であって、
前記第1運動部材及び前記第2運動部材は、異なる回転中心周りの高速回転運動及び低速回転運動の一方が入力されたときに、前記第1接触面と前記第2接触面との接触により、それらの他方に変換して出力可能であり、
前記第1接触面は、全体として、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、
前記第2接触面は、前記第1接触面と転がり接触する複数のローラー面を備え、
前記第1接触面は、前記ローラー面が転がり接触する複数の凹部を備える動力伝達装置。
a first moving member having N first contact surfaces, the outer periphery of which has an N-sided polygonal shape, where N is a natural number of 3 or more;
a second moving member having a plurality of second contact surfaces that contact the first contact surface,
when one of high-speed rotational motion and low-speed rotational motion around different rotation centers is input, the first moving member and the second moving member can convert the input into the other of the high-speed rotational motion and low-speed rotational motion and output the other of the high-speed rotational motion and low-speed rotational motion by contact between the first contact surface and the second contact surface,
the first contact surface has an arc shape that is convex radially outward with respect to a line connecting adjacent vertices of the N-gon,
the second contact surface comprises a plurality of roller surfaces in rolling contact with the first contact surface;
The first contact surface has a plurality of recesses with which the roller surface makes rolling contact.
前記複数の凹部は、前記第1接触面の中央から離れるにつれて凹み量が小さくなる請求項7に記載の動力伝達装置。 The power transmission device described in claim 7, wherein the recesses decrease in depth as they move away from the center of the first contact surface. 前記複数の凹部は、前記第1接触面の中央から離れるにつれて幅が小さくなる請求項7または8に記載の動力伝達装置。 A power transmission device as described in claim 7 or 8, wherein the width of the recesses decreases with increasing distance from the center of the first contact surface.
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