JP2002538374A

JP2002538374A - 軌道ギヤ伝達装置用のギヤ輪郭および軌道ギヤを用いた軌道ギヤ伝達装置とウィンチ

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Publication number: JP2002538374A
Application number: JP2000574377A
Authority: JP
Inventors: ウイルモット、エリック・ポール
Original assignee: エイムブリッジ・ピーティーワイ・リミテッド
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 2002-11-12
Also published as: KR100455071B1; US6342023B1; DE69731235D1; ATE279671T1; CA2295547A1; IL133833A; IL133833A0; DE69731235T2; CA2295547C; KR20010021931A

Abstract

(57)【要約】軌道ギヤ伝達装置用のギヤ輪郭が開示されていて、外側のギヤ（１０）と内側のギヤ（３０）とを有している。少なくとも一方のギヤが、他方のギヤに回転運動を与えるために軌道運動を抑制されている。内側のギヤ（３０）の歯（３４）の輪郭は、ギヤ（３０）のピッチ円（３６）の少なくとも近傍において正弦曲線的であり、ピッチ円（３６）は、歯（３４）の正弦曲線的輪郭の変曲部（５２）の部分と一致する。外側のギヤ（１０）は、ピッチ円（２５）を有していて、内側のギヤ（３０）の変曲部（１９）の点は、ピッチ円（２５）が歯（１４）の輪郭を横切る外側のギヤ（１０）の歯（１４）の輪郭の点を横切って回転する。軌道伝達システムが開示されていて、内側のギヤ（１０）または外側のギヤ（３０）のいずれか一方が入力シャフト（６４）によって駆動される偏心部（６３）に設けられている。軌道運動と板（６７）または復帰制御ギヤ（１１０）のために、ギヤ（１０または３０）の一方を抑制する軌道制御板（６７）または復帰制御ギヤ（１１０）は、板（６７）を固定するためのブレーキ機構（８０）、または復帰制御ギヤ（１１０）を固定的に有している。伝達装置を中立に位置させるために、ブレーキ（８０）は、開放できるので、軌道制御板（６７）は、軌道運動のために外側のギヤ（１０）または内側のギヤ（３０）を抑制するよりもむしろ回転できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、軌道ギヤ伝達装置、ヨット用のデッキウィンチまたは重量荷重持ち
上げ用の巻き上げ装置のような軌道ギヤ伝達装置を含むウィンチのためのギヤ輪
郭（ｐｒｏｆｉｌｅ）に関する。

【０００２】回転機械を通して大きなトルク荷重を伴うパワーの伝達は、通常種々のギヤシ
ステムによってなされる。大きな比率の変形とそれに伴うトルク転換が必要な場
合、平ギヤ（ｓｐｕｒｇｅａｒ）または遊星ギヤ列を使用するのが一般的であ
る。これらは沢山の部品を有しかさばる傾向がある。ウォーム（ｗｏｒｍ）およ
び車輪駆動はそれに替わる簡単な方法であるが、しかし、ギヤの係合が摺動接触
に依存しているので、これらの装置は大きな荷重下では効率的ではない。平ギヤ
および遊星ギヤは、表面にインボリュート（ｉｎｖｏｌｕｔｅ）の形状を持った
ギヤ歯を使用することによって回転接触で動くギヤ歯を使用している。これは高
い伝達効率を生み出す。

【０００３】外側に歯が形成された一方のギヤを、他方の内側の面に形成された係合歯の周
りに係合して軌道に乗せることによって動く軌道ギヤシステムが、しばしば知ら
れていた。そのようなギヤシステムは、比較的簡単な機械から非常に大きな変形
を提供する可能性があることがさらに知られていた。

【０００４】平ギヤまたは複円（ｅｐｉｃｙｃｌｅ）遊星ギヤシステムと異なり、２つのシ
リンダがそれらの外面で一緒に回転する際、歯の係合が予見される所では、軌道
ギヤは一方のシリンダを他方の内面を回転するようにする。平ギヤの歯すなわち
ラックは、シリンダの表面で小さな複円すなわち遊星運動を実行し、それ故、係
合プロセスは表面に対して多少接線方向になる。この運動は、歯表面のインボリ
ュート面を生成する。

【０００５】一方において、軌道ギヤは、内側のギヤの内面に対してサイクロイド運動を実
行し、それ故、係合プロセスは、本質的に放射状で、インボリュートギヤを持っ
た歯は、荷重下で大きな摩擦を持った摺動接触のみの製造を形成する。これは、
現在まで技術的に好奇心に過ぎない軌道ギヤを作ってきた。

【０００６】軌道ギヤの他の重要な態様を利用する試みにおいて、ある企業は、簡単なサイ
クロイド歯形状の使用に挑戦した。この形状は、依然として摺動接触を作り出し
、また、ベアリングの列およびベアリングと協同してこの摩擦問題を減少するけ
れども、それらの使用が厳しく限定されるような装置の寸法と複雑さを異常なま
でに増加する。

【０００７】それ故、それらのピッチ円が滑りなしで一体に回転するのを確実にするために
、基本的原理を維持しているけれども回転歯接触のみを採用した軌道ギヤシステ
ムが可能な新しいギヤを開発する必要性が明らかに存在する。

【０００８】本発明の第１の態様は、ギヤ本体部と；外側のギヤの内歯と係合するためのギヤ本体部の複数の外ギヤと；複数の外ギヤは、外側のギヤの歯と接触する接触面および相対する面を有し；
および接触面は接触面の長さの少なくとも一部分に沿った正弦曲線的輪郭を有し、ギ
ヤはピッチ円を有し、正弦曲線的輪郭は実質的にギヤのピッチ円に配置された変
曲部の点を有する；軌道ギヤシステム用ギヤに存在する。

【０００９】本発明の第１の態様はまた、内側のギヤおよび外側のギヤと；内側のギヤは複数の外歯を有し、複数の外歯は接触面と相対した面とを有し、
接触面は接触面の長さの少なくとも一部分に沿った正弦曲線的輪郭を有し、内側
のギヤはピッチ円を有し、正弦曲線的輪郭は第１のギヤのピッチ円に設けられた
変曲部の点を有し；外側のギヤは、内側のギヤの外歯と係合する複数の内歯を有し、内歯は、内側
のギヤの外歯の接触面を係合するための接触面を有していて、外側のギヤは、ピ
ッチ円を有していて；および内側のギヤと外側のギヤとが、一方のギヤから他方のギヤへパワーの伝達のた
めに組み立てられた場合、外歯の変曲部の点が、外側のギヤのピッチ円が外側の
ギヤの接触面を横切る内側のギヤのほぼ接触面の点を交差して係合し回る軌道ギ
ヤシステムに存在する。

【００１０】本発明の第１の態様はまた、軌道ギヤシステムを有する軌道ギヤ伝達装置を提
供することである。本発明の第１の態様はまた、接触部材を有する第１の本体部と；第１の本体部の接触部材を係合するための第２の本体部とを有し、回転運動を
第１の本体部から第２の本体部に移動し；第１の本体部と第２の本体部の一方が、第１の本体部と第２の本体部の他方に
関する軌道運動のために設けられていて；および第１の本体部と第２の本体部の部材は互いに接触し、回転運動が移動された場
合、互いにカップ形状の（ｃｕｐｓｏｉｄ）サイクロイド運動を実行し、一方の
部材が他方の部材の正弦曲線的な面をロックする部材間のロック運動によって径
方向に係合する回転伝達装置を提供することである。

【００１１】本発明の第１の態様は、軌道ギヤシステムおよび軌道ギヤ伝達装置の動作を著
しく改善したギヤ輪郭を提供する。本発明のこの態様のギヤシステムと伝達装置
は、ギヤを原理的に回転するが、しかし内側のギヤと外側のギヤとの間での滑り
を阻止することによって持ちこたえる。回転接触は、各ギヤのサイクルのほぼ４
％で起きるが、しかし、軌道ギヤシステムとより多いギヤが互いに係合する。本
発明は、特に、非常に類似した直径のピッチ円を有する軌道ギヤを可能にする。
その後、接触は、ギヤの非常に滑らかな操作で内側のギヤと外側のギヤとのピッ
チ円で起きる。内側のギヤの接触面の部分を形成する正弦曲線は、システムの２
つの変数に関連する。すなわち、軌道システムの偏心部性と、与えられた数の歯
用のピッチ円の直径である。ギヤは、レーザー切断機またはワイヤー切断機のよ
うな技巧的な装置によって作られるが、しかし、フェロー（Ｆｅｌｌｏｗｓ）成
形機のような成形機によってもまた同様に作られ、さらに、ホブ（Ｈｏｂｂ）工
具のような工具が、そのようなギヤの製造用の原理で構成できる。本発明のこの
態様による歯輪郭を使用した軌道ギヤシステムは、簡単な装置から非常に少ない
変形と、荷重下で停止する能力とを可能にし、また、伝達のための入力によって
作動されるまで固定的に維持する。さらに、伝達装置は、伝達装置を効果的に中
立の位置におくために、軌道システムの軌道制御手段を解放することによって容
易に係合を解くことができる。

【００１２】好ましくは、正弦曲線的輪郭は、次の方程式、ｙ＝ｆ（Ｄ）Ｓｉｎ｛πＷＤθｇ（ε）｝によって規定され、ここで、Ｄは、ピッチ円の直径、Ｗは、歯の幅、 εは、偏心度、 θは、角度置換、であり、抑制（ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ）内において、内側のギヤのＤが外側のギ
ヤのＤの２／３より大きい。

【００１３】好ましくは、内側のギヤの外歯は、ほぼ平坦な最外面を有するように先端を切
られていて、接触面の正弦曲線的な部分は、ギヤのピッチ円の径方向内方の点か
ら先端が切られた面に延びている。好ましくは、外歯の相対した面は、相対した面の長さの少なくとも一部分に沿
った正弦曲線的輪郭を備えていて、相対した面の正弦曲線的輪郭は、ギヤのピッ
チ円に設けられた変曲部の点を有しているので、ギヤは、一方の方向で外側のギ
ヤの内歯と接触する接触面と、反対の方向へ回転するために効果的に接触面とな
る相対した面とともに前方向と後方向の両方へ操作できる。

【００１４】好ましくは、外歯の接触面と相対した面は、互いに鏡面対称である。好ましくは、内側のギヤの接触面は、径方向に外の点から外側のギヤのピッチ
円が接触面と交差する点に延びている傾斜した平坦面である。好ましくは、外側のギヤの半径に関する平坦面の角度は、正弦曲線的輪郭の変
曲部の点で外歯の正弦曲線的輪郭を形成する正弦曲線の導関数によって決定され
る。好ましくは、内歯の接触面は、接触面の交差する点と外側のギヤのピッチ円か
ら内歯の径方向の最も内側の点へ径方向内方へ延びている。内歯は、接触面がギヤシステムの反対の動きになる相対した面と鏡面対称の相
対した面を有している。

【００１５】本発明の第２の態様は、軌道ギヤ伝達装置に関する。本発明のこの態様は、複数の外歯を有する内側のギヤと；内側のギヤの外歯と係合するための複数の内歯を有する外側のギヤと；内側のギヤと外側のギヤとの一方が設けられた偏心部部材と；および軌道運動を受けるために偏心部部材に設けられた内側のギヤまたは外側のギヤ
の運動を制御するように偏心部部材に設けられ、内側のギヤまたは外側のギヤを
係合するための軌道制御手段と；を備えた軌道ギヤ伝達装置に存在する。

【００１６】本発明のこの態様は、高い効率と非常に少ない変形でありながら簡単な装置を
提供する巻き上げ装置を有するウィンチ、および、ヨット用のデッキウィンチの
ような装置用の伝達装置を提供する。好ましくは、ブレーキ手段は、軌道制御手段を係合するために設けられていて
、偏心部に設けられた内側のギヤまたは外側のギヤの軌道運動を制御するように
軌道制御手段を固定して維持し、また、ブレーキ手段は、軌道制御手段を解放す
るように解放可能であるので、軌道制御手段は最早軌道運動を制御せず、それ故
、内側のギヤまたは外側のギヤは伝達装置を中立の位置に置くために自由に回転
できる。軌道制御手段は、偏心部に設けられた内側のギヤまたは外側のギヤのピンまた
は開口部と各係合する開口部またはピンを有する軌道制御板である。好ましくは、内側のギヤと外側のギヤとは、上述の本発明の第１の態様に基づ
いて構成される。

【００１７】本発明の他の実施例において、軌道制御手段は、偏心部に設けられた内側のギ
ヤまたは外側のギヤに備えられた制御ギヤ歯を係合するギヤ歯を有する復帰制御
ギヤである。復帰制御ギヤは、内側のギヤまたは外側のギヤの復帰運動を可能に
し、偏心部に設けられているので非常に少ない変形でできる。

【００１８】好ましくは、本発明の第２の態様による伝達装置は、ウィンチにおいて提供さ
れる。１つの実施例において、ウィンチは巻き上げ装置の形状を有していて、偏心部
に接続された入力シャフトに設けられた入力プーリを有していて、出力プーリは
、偏心部には設けられていない内側のギヤまたは外側のギヤに接続されていて、
駆動力は、入力プーリから入力シャフトへ、偏心部へ、偏心部に設けられた内側
のギヤまたは外側のギヤへ、次いで偏心部に設けられていない内側のギヤまたは
外側のギヤへ、および次いで出力プーリへ伝達される。巻き上げ装置に使用された本発明のこの態様は、特に利点があり、また、特に
、入力プーリに接続されたチェーンまたはケーブルを引くのをやめることによっ
て、入力シャフトが停止するとき、軌道伝達装置は固定的に維持できるので、伝
達装置それ故巻き上げ装置は、荷重を支持している場合であっても、入力それ故
軌道伝達装置を作動するために入力プーリのチェーンが再び引かれるまで、固定
的位置に維持される。荷重が取り除かれた後、ブレーキ手段を解放することによ
って、軌道伝達装置は中立におかれ、それによって巻き上げ装置が解放される。

【００１９】他の実施例において、軌道ギヤ伝達装置は、ヨット用のデッキウィンチに含ま
れていて、偏心部はウィンチハンドルによって回転される入力シャフトに接続さ
れていて、デッキウィンチは引き込まれるかまたはウィンチによって解放される
ロープを受けるためのドラムを有していて、ドラムは第１のラチェットによって
入力シャフトに接続されているので、入力シャフトの一方の方向への回転の際、
駆動力は、ドラムを１：１のギヤ比率で回転するためにラチェットを介して伝達
され、同様に偏心部部材に設けられていない内側のギヤまたは外側のギヤは、入
力シャフトが第１の方向へ回転された場合自由回転するがしかし入力シャフトが
反対の方向へ回転された場合係合する第２のラチェットによってドラムに接続さ
れているので、駆動力は、軌道ギヤ伝達装置の駆動比率に従った駆動比率で、ま
た、入力シャフトが反対の方向へ回転された場合に第１のラチェットの自由回転
でドラムを回転するために、軌道ギヤ伝達装置と第２のラチェットを介してドラ
ムに伝達される。

【００２０】このように、本発明のこの態様によれば、入力シャフトの反対方向への回転に
もかかわらず、ウィンチドラムは、常に同じ方向に回転されている。好ましくは、入力シャフトは、マストに設けられていて、入力シャフトは、マ
ストを受ける中空部を有する。再び、本発明のこの態様において、ブレーキ手段は、伝達装置を中立にしそれ
によってウィンチを解放するように軌道制御手段を解放するために解放されるこ
とができる。このように、帆を解放するためにデッキウィンチを素早く解放する
必要がある場合、ブレーキ機構は簡単に解放され、次いで、伝達装置を中立にし
それによってドラムが自由回転するために、軌道制御手段を解放する。本発明の好ましい実施例が、例示的に、添付した図面を参照して示される。

【００２１】図１は、軌道ギヤシステムの外側のギヤのギヤ輪郭を示していて、図２は、軌
道ギヤシステムの内側のギヤのギヤ輪郭を示している。図１を参照すると、外側のギヤ１０は、ほぼリング形状のギヤ本体部１２を有
している。リング１２は、内側の歯１４を有している（その２つのみが示されて
いる）空隙１６が、隣接する歯１４の間に設けられている。歯１４は、接触面１８と、相対した面１９とを有している。図示し易くするた
めに、１つの歯１４の相対した面１９が、隣接する歯１４の接触面１８に沿って
示されている。

【００２２】図１から分かるように、隣接する歯１４の面１８と１９とは、放射状のライン
２０に関して互いに鏡面対称（ｍｉｒｒｏｒｉｍａｇｅ）である。同じ歯１４
の面１８と１９もまた、歯１４を通った放射状のライン（図示せず）に関して鏡
面対称である。各歯１４の面１８と１９は、ほぼ、各歯１４のクリアランス面２
３の最内側点２２で出合う。隣接する歯１４の面１８と１９は、放射状に外方へ延びていて、歯１４間の空
隙１６の径方向の外側の点を規定する平坦面２４で終わっている。関連している相対した面１８と接触面１９とは、ギヤ１０の運動を受けるので
、面１８は図２に示されたギヤの歯を係合する。しかしながら、ギヤ１２が反対
方向に移動する場合、各歯１４の相対した面１９は明らかに接触面となり、面１
８は相対した面となる。

【００２３】図２を参照すると、シャフトに設けられるための中央開口部を有する一般にリ
ング形状の本体部３２を備えた内側のギヤ３０が示されている。本体部３０は、
歯３４（１つのみが示されている）に設けられている。ギヤ３０は、ピッチ円３
６と、接触面３８（ギヤ１０の歯１４の接触する面となる）を有する歯３４と、
相対した面４０とを有している。接触面３８と相対した面４０とは放射状のライ
ン４２に関して互いに鏡面対称である。接触面３８と相対した面４０とは、ほぼ
、点線で示した正弦曲線４４によって示されているように、正弦曲線的な形状で
ある。事実、点ＸとＹとの間の接触面３８と相対した面３９の部分は、正弦曲線
的である。点Ｘにおいて、歯１４は、径方向の外方の平坦面４６を設けるために
先端を切られている。歯１４の点Ｙの内側の輪郭は、クリアランスを形成するた
めに、参照符号５０で示されたように正弦曲線的なライン４４からわずかに内方
へテーパが付けられている。点ＸとＹとの間の正弦曲線的輪郭は、ギヤ３０のピ
ッチ円３６に設けられた変曲部５２の点を有している。

【００２４】図１に戻って参照すると、歯１４の点ＡとＢとの間の接触面１８と相対した面
１９の平坦面は、放射状のライン２０に関して角度θによって示されたように傾
斜すなわち角度が付けられている。角度θは、変曲部５２の点における歯３４の
点ＸとＹとの間の正弦曲線的輪郭の導関数（ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）によって決
定される。図１から明らかなように、歯１４の点ＡとＢとの間の真っ直ぐな部分は、図１
にはっきりと示されたようなアーチ状の輪郭のクリアランス面２３に入り込む。
この輪郭は、以下において好ましい実施例で詳細に示されるように、歯３４用の
クリアランス行路を提供している。この輪郭は、基本的には、ギヤ１０が軌道運
動を受けるように点Ｂが続く点線６０で示されたサイクロイド状の軌跡と一致す
る。点Ｂは、それ故、サイクロイド状の軌跡６０の先端（ｃｕｓｐ）であり、ギ
ヤ１０のピッチ円２５に設けられている。しかしながら、複数の点Ｂ間の歯１４
の正確な形状は、十分な歯の強度と歯３４用のクリアランスを提供するのと一致
するように任意に選択される。

【００２５】同様に、ギヤ１０の平坦面２４と歯３４の平坦面４６との正確な位置もまたあ
る程度任意に選択でき、適切なクリアランスを与えるように選択できる。繰り返
すと、面２４と４６との正確な輪郭は、ほぼ図示したような平坦面が好ましいが
、重要ではない。点Ａと点Ｂとの間の輪郭は、上述したように平坦であるのが最も好ましいが、
歯１４の点Ａと点Ｂとの間の輪郭は正弦曲線的輪郭であることも可能である。し
かしながら、歯１４に適用された正弦曲線を補償するために、歯１４の点Ｘと点
Ｙとの間の面の輪郭を規定する正弦曲線的機能において変更が必要である。

【００２６】図３は、互いに係合するように設けられたギヤ１０と３０とを示している。図
３に示された実施例において、ギヤ１０は、偏心部６３に設けられていて、次い
で入力シャフト６４に結合されている。ギヤ３０は、軌道制御板、軌道制御ギヤ
、あるいは類似のもののような軌道制御手段（後により詳細に述べる）によって
軌道運動を受けるように制止されている。本発明の他の実施例において、軌道運
動用にギヤ１０よりもギヤ３０を設けることが可能であることを理解しなければ
ならない。この配置を示す実施例は後に述べる。一般に、軌道運動を受けるため
に偏心部６３に設けられたギヤは、ギヤシステムの入力ギヤであり、他方のギヤ
は、出力伝達を提供する出力ギヤである。軌道運動用に設けられた内側のギヤの
配置は、ほぼ、内側のギヤに駆動力を与える入力シャフトと同じ方向へ回転する
外側のギヤになるのに対し、外側のギヤを軌道回転を受けるように設け、また、
内側のギヤから出力を取り出すことは、内側のギヤにおいて入力シャフトと反対
方向の回転を受けるようにする。この現象は、軌道ギヤ伝達装置を使用する特定
の実施例において利点となることができ、また、戻しギヤを提供するために使用
することができる。

【００２７】図４は、図３と同様に見たものであり、点線４４で示された正弦曲線と点線６
０で示されたサイクロイド状の軌跡の指定がない歯を示している。歯の輪郭は、
それ故、図４によりはっきりと見ることができる。図４を参照すると、歯３４と１４は、入力シャフト６４と偏心部６３の、図３
と４とにおける矢印Ａの方向への回転によって軌道運動を受ける外側のギヤ１０
と係合されていない位置に示されている。ギヤ１０が軌道を回り続けるので、歯
１４の接触面１８は、ギヤ３０の歯３４に向かって移動する。図４と５の入力シャフト６４にマークされた点Ｉは、参照のための軌道の位置
である。軌道運動が続いているので、ギヤは図６で示された位置に移動し、歯１４と３
４とはほとんど接触し、油のフィルム程度によって離間していて、歯３４は、油
のフィルムで歯１４に関して滑るがしかし歯１４と接続しない。

【００２８】図７に示された位置において、歯３４と１４とは、歯１４の点Ｂを横切って回
転する変曲部５２の点と接触する。図７に明瞭に示されているように、ギヤ１０
と３０との２つのピッチ円２５と３６とは接点Ｂで互いに一致し、駆動力は、軌
道運動を受けているギヤ１０からギヤ３０に伝達され、ギヤ３０がその中心軸線
の周りに回転される。図７の１４’のラベルを付けられた隣接する歯の面１９は、歯３４の相対した
面４０と接触しない。ある程度の量のバックラッシュが相対した面２９と４０と
の間の、たとえば、０．５ミリメータの間隔があることによって与えられる。し
かしながら、幾つかの実施例において、所望であれば、相対した面１９と４０と
の間に瞬間的な接触ができる。２つのギヤ３４と１４との間の単一の係合が今迄述べた図に示されているけれ
ども、多くのギヤが、ギヤ３０に関するギヤ１０の軌道の性質によって互いに係
合するようになることが分かる。図８に示したように、歯３４が歯１４との係合
から外れようとすると、荷重は、ギヤ３０をその中心軸線の周りに回転するよう
に、ギヤ１０からギヤ３０へ駆動力を供給し続けるために歯１４と３４との他の
対に効果的に伝達される。

【００２９】図９は、係合が互いに明瞭に外れたギヤを示している。図１０は、隣接するギヤ１４のクリアランス面を通過して移動し、丁度そのギ
ヤをクリヤしたギヤ３４の平坦面４６を示していて、図１１は、ギヤ１０の軌道
運動が進行して互いに係合が外れた歯１４と３４とを示している。このようにして、入力シャフト６４と偏心部６３とは、図１１の矢印Ａで示さ
れた方向へ回転し、ギヤ１０は、軌道をほぼ矢印Ｂの方向へ回るので、ギヤ３０
の歯１４は、ギヤ１３に対して、矢印Ａで示された入力シャフト６４と偏心部６
３との回転方向とは逆の矢印Ｃの方向へ回転するようにする。

【００３０】図１２は、外側の軌道ギヤと内側の回転ギヤとの完全なギヤ輪郭を示している
線図である。図１から１１の実施例に示されたものと同様の部品は、同様の参照
符号で示されている。本発明のこの実施例において、内側のギヤ３０と外側のギヤ１０との両方の輪
郭は、図１から１１の実施例のように先端が切られているよりはむしろカーブし
ている。内側のギヤの歯３４の輪郭は、ピッチ円３６の周りに完全な正弦曲線で
ある。例えば、点Ｍと点Ｎとの間は完全な正弦曲線である。外側のギヤの歯１４
の輪郭は、図１から１１の実施例に同様のやり方で、カーブさせたクリアランス
面２３を持った図１から１１の実施例により、点Ａと点Ｂとの間で真っ直ぐな部
分の形状をしている。外側のギヤ１０の歯１４の間の空隙１６は、図１から１１
の実施例の先端を切られた凹部１６から明らかなように、歯３４のカーブした正
弦曲線を収容するために、カーブした凹部１６ａを有している。

【００３１】図１２は、ピッチ円２５と３６とが互いに一致する実質的な位置で、回転また
はロック運動によって起きる接触部を持った、歯１４、３４の４対の間で起きる
接触部Ｃを示している。上記で述べたように、歯３４の正弦曲線的輪郭の変曲部
の点は、基本的にはピッチ円２５と歯１４の輪郭との交点を越えて回転する。図
示した実施例において、歯の４つのセットはピッチ円２５と歯１４の輪郭の交点
と交差して、歯３４の正弦曲線的輪郭の変曲部の点の回転運動の種々の位置で接
触する。歯３４と歯１４との各対の接触部は、ギヤ３０の回転のほぼ４°のまま
に維持する。このように、例えば、図１２の右の歯３４と１４の対は、ピッチ円
２５と交差して回転しようとしている歯１４のピッチ円のわずかに下で、歯３４
の変曲部の点と丁度接触しようとしている。図１２の左の歯３４と１４の対の接
触部Ｃの点は、ピッチ円２５と交差する回転運動が完成され、これらの２つの歯
の間の接触は、丁度ほぼ中断するのに適している。図１２によるギヤの輪郭のコンピュータ化された試験は、比較（ｃｏｍｐａｒ
ａｔｉｖｅ）ＰＣＤが９３％、ＰＣＤスリップが０、径方向の運動が０．００７
ｍｍ、干渉が０、および圧力角度が２０°を示している。

【００３２】図１３と１４は、先に述べた実施例による歯の輪郭を使用した軌道ギヤ伝達装
置の第１の実施例を示している。図１から１１によるギヤの記述において使用されたような参照符号は、図１３
と１４の実施例においても使用される。

【００３３】入力シャフト６４は、必要な偏心部６３と共に設けられている。この実施例に
おいて、内側のギヤ３０は偏心部６３に設けられているが、しかし他の実施例を
参照して以下に述べるように、外側のギヤ１０は、上述したように偏心部６３に
設けることもできる。ベアリング６５が、偏心部６３とギヤ３０との間に設けら
れている。軌道制御板６７が、ギヤ３０の下方に設けられていて、４つの円形の
開口部６７を有している。ギヤ３０は開口部６７内に突出した４つのピン７１を
有していて、板６７は、固定ブロック８２と、板６７をブロック８２に関して固
定して保持するように板６７上にクランプするためにブロック８２にねじ込むこ
とができるネジ部材８４とを有するブレーキ機構８０によって固定されている。
図１３と１４に示されたブレーキ機構８０は、概略的なもののみであって、ブレ
ーキ機構の他の形状は、選択的に、板６７を固定的に保持するか板を所望に応じ
て解放するかによって容易に明らかになる。

【００３４】入力シャフト６４の回転は、偏心部６３を回転することによって引き起こされ
、次いで、ピン７１が開口部６９に係合することによってギヤ３０を軌道方式で
引きずるので、ピン７１は、有効に各開口部６９の内面の半分を摺動し、それに
よってギヤ３０の運動が、一般に、入力シャフト６４と偏心部６３の回転方向と
同一方向（図１３において矢印Ａによって示されたような）の軌道運動になるの
を抑制する。

【００３５】ギヤ３０が軌道に乗ると、ギヤ３０の歯３４は、ギヤ１０を図１３の矢印Ｃの
方向（図１３と１４に示された配置において矢印Ａの方向と同一である）へ回転
するようにギヤ１０の歯１４と係合する。ギヤ１０の回転は出力を提供し、また、例えば、ギヤ３０と１０によって与え
られた軌道伝達装置によって設定された駆動比率の回転出力を提供するように、
入力シャフト６４の延長部６４ａに支持されたギヤ１０と一体のスリーブ１０ａ
から離れる（ｔａｋｅｏｆｆ）ことができる。伝達装置を解放するために（すなわち伝達装置をニュートラルにするために）
、ブレーキ８０は簡単に解放されるので、板６７は解放されそれによって板６７
が簡単に偏心部６３およびギヤ３０と回転するので、伝達装置は、ギヤ１０に伝
達されたいかなる駆動力もなく有効に惰性で回る（ｆｒｅｅｗｈｅｅｌ）。板６
７の解放は、軌道運動の抑制からギヤ３０を有効に解放するので、ギヤ３０は、
解放された板６７を簡単に駆動するピン７１を持った軌道回転と共に回転し、板
６７は、ギヤ３０および偏心部６３と共に回転する。

【００３６】図１５と１６とは、本発明の更なる実施例を示していて、図１から１１に関し
て述べたものと類似した配置であって、外側のギヤ１０は軌道運動を抑制されて
いて、内側のギヤ３０は出力を離すのに使用される。この実施例において、マスト７５がベースプレート７７に設けられている。入
力シャフト６４は中空でマスト７５を覆っている。入力シャフト６４は一体の偏
心部６３を保持していて、次いでベアリング６５を介して外側のギヤ１０に設け
られている。内側のギヤ１０は、入力シャフト６４に関して回転するために入力
シャフト６４の周りに設けられている。軌道制御板６７は、４つの開口部６９を設けられていて、また、ベースプレー
ト７７に設けられていて、図１５と１６に示された配置において、板６７を固定
するようにロックするために溝内に配置できる突起部８３を設けられたブレーキ
８０を有している。この実施例において、外側のギヤ１０は、軌道制御板６７の孔６９に位置した
ピン７１が設けられているので、入力シャフト６４と偏心部６３とが回転される
と、ギヤ１０は、ピン７１が開口部６９内の保持されることによって軌道運動を
受けるために抑制される。

【００３７】図１５に示された矢印Ｂの方向への外側のギヤ１０の軌道運動は、図１から
１１に関してより詳細に述べたように、内側のギヤ１０を矢印Ａで示された入力
に対して反対方向Ｃへ回転するようにする。このように、入力シャフト６４を矢印Ａの方向へ回転することによって、駆動
力は、ギヤ３０と１０によって与えられた軌道伝達装置によって設定された比率
で、ギヤ３０に矢印Ｃで示したように反対方向に与えられる。この実施例において、ギヤ３０は、所望な場合にそこから出力を取り出すこと
ができる上部部分３０ａを有している。

【００３８】図１７は、図１３と１４とに示されたタイプの伝達装置を具現化する一般に巻
き上げ装置の形状のウィンチを示している。図１７を参照すると、巻き上げ装置
９０は、外側ケーシング部９２と９４とが設けられている。入力シャフト６４は
、上述したように、偏心部が一体に設けられている。入力シャフト６４は、また
、巻き上げ装置９０のチェーン９５が係合された入力プーリ９４を保持している
。内側のギヤ３０は、図１３と１４とに関して述べたような方法で偏心部６３に
設けられていて、軌道制御板６７の孔６９内に位置したピン７１によって軌道運
動が抑制される。ブレーキ機構８０は軌道制御板６７を固定して保持する。

【００３９】この実施例において、ブレーキ機構８０は、荷重が掛けられた場合、制御板を
固定的にロックするのに使用される歯止め（ｐａｗｌ）８９が設けられたシャフ
ト８６を有しているので、巻き上げ装置に荷重が掛けられた場合にブレーキは係
合を外すことができない。ブレーキ機構８０を解放するために、荷重は、歯止め
が制御板６７から係合を外すことができる前に、巻き上げ装置を外なければなら
ない。歯止め８９を制御板の周囲の歯と適切に係合するために、制御板６７は歯
止めを受けるための歯（図示せず）を有している。板６７を解放するために、歯
止め８９を板６７の周囲から離して引っ込め、それによって上述したように板が
回転するようにするために、シャフト８６は回転することができる。外側のギヤ１０は、図１３と１４に関して述べたのと同様な方法で内側のギヤ
３０の周りに設けられていて、また、外側のギヤ１０は出力プーリ９５が設けら
れている。出力プーリ９５は、入力プーリ９４から延びたチェーン９５を受ける
。ケーシング９２は、巻き上げ装置９０を吊すためのフック９９を有しているの
で、適切な荷重が出力プーリ９８から延びたチェーン９５に接続される。図１７には見えないが、入力プーリ９４の前部を覆っているチェーン９５を引
くことによって、入力プーリ９４は、上述したように、ギヤ３０が軌道に乗るよ
うに偏心部６３を回転するために矢印Ｆの方向に回転される。軌道運動は、ギヤ
３０から外側のギヤ１０に伝達され、それによって外側のギヤ１０がシャフト６
４の軸線の周りに回転し、次いで出力プーリ９８を回転し、それによってチェー
ン９５に接続された荷重を持ち上げることができる。

【００４０】入力プーリ９４と入力シャフト６４の回転を停止するために、チェーン９５を
簡単に解放することによって、荷重９５は、持ち上げ運動を継続するためにチェ
ーン９５が再び引かれるまで、ギヤ３０と１０を単に固定的にすることによって
形成された伝達装置と共に吊されたままにされる。荷重がチェーン６５に適用さ
れたとしても、ギヤが設けられている偏心部６３があるので、荷重は、ギヤボッ
クスを回すことをしない。わずかに低くすることが望まれる場合、荷重、次いで
図１７に示された入力プーリ９４を覆ってその後方へ延びたチェーン９５は引く
ことができるので、ギヤボックスは、出力プーリ９８を覆って延びたチェーン９
５の荷重を持ち上げる方向へ回転する。すでに述べたように、ブレーキ８０は、
板６７を固定的に維持する歯止め８９が板６７の周囲の歯（図示せず）と係合し
ているので、巻き上げ装置に荷重が掛けられている間解放されず、また、巻き上
げ装置に荷重が掛けられている間ロックされる。もし板が解放されることが望ま
れるならば、歯止め８９が板６７の周囲の歯（図示せず）から係合が外れるのを
可能にするために、荷重は取り除かれなければならない。これは、巻き上げ装置
に荷重が掛けられている間、ギヤボックスが解放され、中立に配置される可能性
を阻止し、巻き上げ装置によって取られた荷重を重力下で落とすのみであるが、
これはきわめて危険である。

【００４１】図１３から１７を参照して述べた実施例において、軌道制御は、偏心部６３に
設けられたギヤ１０または３０から延びたピンを受ける開口部を有する板６７に
よってなされる。しかしながら、他の実施例において、配置は反対にすることも
でき、場合によっては、ピンは板６７に設けられていて、ギヤ１０または３０に
設けられた開口部に受けられる。

【００４２】図１８は、図１７に類似した実施例を示しているが、軌道制御板６７は、復帰
（ｒｅｇｒｅｓｓｉｖｅ）制御ギヤ１１０によって置き換えられている。復帰制
御ギヤ１１０は、内側のギヤ３０の延在部３０ｂに設けられた制御歯１１３と係
合する歯１１１を有している。内側のギヤ３０は、上述したのと同様の方法で外
側のギヤ１０の歯１４と係合する歯３４を有している。図１８に示された巻き上
げ装置９０’の残りの部分は、図１７を参照して述べたものと同一である。復帰制御ギヤ１１０は、上述のものと同様な方法でブレーキ８０によって固定
的に維持され、また、偏心部の回転につれてギヤ３０が軌道運動を受けるのを制
限する。軌道運動は、ギヤ１０に伝達され、上述したように、出力プーリ９８を
回転するためにギヤ１０を入力シャフト６４の軸線の周りに回転するようにする
。

【００４３】伝達装置を中立の位置にするために、ブレーキ３０は、再度、カム８９をギヤ
１１０との係合から外すように解放することができ、それ故、ギヤ１１０は自由
に回転し、ギヤ１０は、軌道運動を受けるよりもむしろ偏心部６３と回転し、外
側のギヤ１０には駆動力が全く供給されない。復帰制御ギヤの使用は、比率の極めて大きな変形を提供するが、これは、内側
のギヤ３０が、復帰制御ギヤ１１０に関して前方方向のような一方の方向へ回転
することができるのに対し、ギヤ１０が反対方向に回転するので、ギヤ３０と復
帰制御ギヤ１１０との比率、および、内側のギヤ３０と外側のギヤ１０との比率
が、入力シャフト６４から外側のギヤ１０へのパワーの大きな減少のために効率
的に掛けられるという事実によるものである。

【００４４】図１９は、図１５と１６による軌道ギヤ伝達装置を使用したヨットのデッキを
示している。図１５と１６で使用された類似する参照符号が、再度、図１９において使用さ
れる。図１９の実施例において、入力シャフト６４は、マスト７５の回転用に設けら
れていて、ナット１１５によって適切な位置に保持されている。ウィンチハンド
ル（図示しない）は、入力シャフト６４に回転を与えるために入力シャフト６４
と係合することができる。この実施例において駆動出力を出すギヤ３０は、ラチ
ェット１２２によってウィンチドラム１２０に接続されている。ウィンチドラム
１２０は、また、ラチェット１２２に関して反対に設けられたラチェット１２１
によって直接入力シャフト６４に接続されている。

【００４５】このように、入力シャフト６４が、ウィンチハンドル（図示せず）によって第
１の方向に回転されると、駆動力は、ラチェット１２１を介してドラム１２０に
直接伝達され、ドラムは、入力シャフト６４に関して１：１の比率で回転し、ラ
チェット１２２とオーバーランするので、ギヤ３０からウィンチドラム１２０へ
は駆動力は全く伝達されない。入力シャフト６４が反対方向に回転された場合、
ラチェット１２１は惰性回転し、ラチェット１２２は係合するので、外側のギヤ
１０と内側のギヤ３０とによって形成された伝達装置の比率によって変形された
設定でウィンチドラムを駆動するために、駆動力は、ギヤ３０からラチェット１
２２によってウィンチドラム１２０へ伝達される。図１５と１６を参照して述べ
たように、ギヤ３０は、入力シャフト６４と反対の方向に回転するので、入力シ
ャフト６４が、ラチェット１２１を通して直接伝達されるべき駆動力を生ずる反
対の方向へ回転された場合、ドラムは、それにもかかわらず上述したのと同一方
向へ回転するので、ドラム１２０は、１：１の比率か、あるいは、ギヤ１０と３
０とによって形成された軌道ギヤ伝達装置によって形成され伝達装置によって設
定された比率のいずれかで、常に同一方向へ回転する。図示していないが、これ
らの構成部品の相対的回転を支持するために、入力シャフト６４とマスト７５と
の間、および同様に、入力シャフト６４とギヤ３０との間にベアリングを設ける
こともできる。

【００４６】ベースプレート７７は、また、ロープをドラム上におよび／または離して案内
するためのロープ案内部１２３を支持している。ドラム１２０は、また、ドラムをシャフトシャフト６４と案内部１２３の支持
面１０８とに関する回転から支持するベアリングを有していてもよい。

【００４７】上述の実施例において、内側のギヤ３０または外側のギヤ１０の一方は、回転
のためにシャフトに設けられていて、他方のギヤは軌道運動のために抑制される
。平ギヤシステムまたは類似のものとは異なり、接触が基本的にギヤ歯間で接線
的なこれらのシステムにおいて、接触と係合は径方向（ｒａｄｉａｌ）である。

【００４８】さらに、上述した実施例において、ギヤの１つのみが軌道運動用に制御される
のに対し、内側のギヤ３０と外側のギヤ１０との両方が軌道運動用に設けられる
ような実施例が提供できる。そのような実施例において、内側のギヤと外側のギ
ヤの各歯の係合はサイクロイドの交差点で起きる。この種類の二重軌道配置は、
我々の継続中のオーストラリア特許出願第ＰＯ３７３９号に開示されていて、そ
の内容をここで引用して取り込む。

【００４９】本発明の精神と範疇内の変更は、この分野の当業者によって容易に遂行される
が、本発明は、上述の例によって述べられた特定の実施例に限定されないことが
理解される。

【図面の簡単な説明】

【図１】軌道ギヤシステムの外側のギヤの歯の輪郭を示す線図；

【図２】軌道ギヤシステムの内側のギヤの歯の輪郭を示す線図；

【図３】図１と２のギヤを、図１と２のギヤのギヤ輪郭間の交差部を示すために回転用
に組み立てた位置で示す図；

【図４】駆動力が、ギヤの一方からギヤの他方へ移動されるような種々の位置における
図３のギヤを示す線図；

【図５】駆動力が、ギヤの一方からギヤの他方へ移動されるような種々の位置における
図３のギヤを示す線図；

【図６】駆動力が、ギヤの一方からギヤの他方へ移動されるような種々の位置における
図３のギヤを示す線図；

【図７】駆動力が、ギヤの一方からギヤの他方へ移動されるような種々の位置における
図３のギヤを示す線図；

【図８】駆動力が、ギヤの一方からギヤの他方へ移動されるような種々の位置における
図３のギヤを示す線図；

【図９】駆動力が、ギヤの一方からギヤの他方へ移動されるような種々の位置における
図３のギヤを示す線図；

【図１０】駆動力が、ギヤの一方からギヤの他方へ移動されるような種々の位置における
図３のギヤを示す線図；

【図１１】駆動力が、ギヤの一方からギヤの他方へ移動されるような種々の位置における
図３のギヤを示す線図；

【図１２】本発明の第２の実施例による歯の輪郭を示す線図；

【図１３】本発明を具体化した伝達装置の平面図；

【図１４】図１３の伝達装置を通った断面図；

【図１５】本発明の他の実施例による伝達装置の平面図；

【図１６】図１５の伝達装置を通った断面図；

【図１７】図１３と１４の伝達装置を使用した巻き上げ装置の形状のウィンチを示す図；

【図１８】図１７の巻き上げ装置の第２の実施例を示す図；

【図１９】図１５と１６の伝達装置を使用したデッキウィンチを示す図。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１０年３月１２日（１９９８．３．１２）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【発明の名称】軌道ギヤ伝達装置用のギヤ輪郭および軌道ギヤを用いた軌
道ギヤ伝達装置とウィンチ

【発明の詳細な説明】

【０００２】回転機械を通して大きなトルク荷重を伴うパワーの伝達は、通常種々のギヤシ
ステムによって成される。大きな比率の減少とそれに伴うトルク転換が必要な場
合、平ギヤ（ｓｐｕｒｇｅａｒ）または遊星ギヤ列を使用するのが一般的であ
る。これらは沢山の部品を有しかさばる傾向がある。ウォーム（ｗｏｒｍ）およ
び車輪駆動はそれに替わる簡単な方法であるが、しかし、ギヤの係合が摺動接触
に依存しているので、これらの装置は大きな荷重下では効率的ではない。平ギヤ
および遊星ギヤは、表面にインボリュート（ｉｎｖｏｌｕｔｅ）の形状を持った
ギヤ歯を使用することによって回転接触で動くギヤ歯を使用している。これは高
い伝達効率を生み出す。

【０００８】本発明の第１の態様は、内側のギヤおよび外側のギヤと；内側のギヤは複数の外歯を有し、複数の外歯は接触面と相対した面とを有し、
内側のギヤはピッチ円を有し、接触面は第１のサイクロイド状の軌跡に設けられ
た変曲部の点を有し；外側のギヤは、内側のギヤの外歯と係合する複数の内歯を有し、内歯は、内側
のギヤの外歯の接触面を係合するための接触面を有していて、外側のギヤは、ピ
ッチ円を有していて；および内側のギヤと外側のギヤとが、一方のギヤから他方のギヤへパワーの伝達のた
めに組み立てられた場合、内側のギヤと外側のギヤは、実質的に径方向の係合を
受け、外歯の変曲部の点を持ったピッチ円は、実質的に外側のギヤのピッチ円が
外側のギヤの接触面を横切る内側のギヤの接触面の点のみと交差して係合し回転
する軌道ギヤシステムを提供することである。

【０００９】本発明の第１の態様は、また、軌道ギヤシステムを有する軌道ギヤ伝達装置を
提供することである。本発明の第１の態様は、また、接触部材を有する第１の本体部と；第１の本体部の接触部材を係合するための第２の本体部とを有し、回転運動を
第１の本体部から第２の本体部に移動し；第１の本体部と第２の本体部の一方が、第１の本体部と第２の本体部の他方に
関する軌道運動のために設けられていて；および第１の本体部と第２の本体部の部材は互いに接触し、回転運動が移動された場
合、互いにカップ形状の（ｃｕｐｓｏｉｄ）サイクロイド運動を実行し、一方の
部材が他方の部材の正弦曲線な面をロックする部材間のロック運動によって径方
向に係合する；回転伝達装置を提供することである。

【００１０】本発明の第１の態様は、軌道ギヤシステムおよび軌道ギヤ伝達装置の動作を著
しく改善したギヤ輪郭を提供する。本発明のこの態様のギヤシステムと伝達装置
は、ギヤを原理的に回転するが、しかし内側のギヤと外側のギヤとの間での滑り
を阻止することによって持ちこたえる。回転接触は、各ギヤのサイクルの例えば
ほぼ４％で起きるが、しかし、軌道ギヤシステムと共により多いギヤが互いに係
合する。本発明は、特に、非常に類似した直径のピッチ円を有する軌道ギヤを可
能にする。その後、接触は、ギヤの非常に滑らかな操作で内側のギヤと外側のギ
ヤとのピッチ円で起きる。内側のギヤの接触面の部分を形成する正弦曲線は、シ
ステムの２つの変数に関連する。すなわち、軌道システムの偏心部性と、与えら
れた数の歯用のピッチ円の直径である。ギヤは、レーザー切断機またはワイヤー
切断機のような技巧的な装置によって作られるが、しかし、フェロー（Ｆｅｌｌ
ｏｗｓ）成形機のような成形機によってもまた同様に作られ、さらに、ホブ（Ｈ
ｏｂｂ）工具のような工具が、そのようなギヤの製造用の原理で構成できる。本
発明のこの態様による歯輪郭を使用した軌道ギヤシステムは、簡単な装置から非
常に少ない変形と、荷重下で停止する能力とを可能にし、また、伝達のための入
力によって作動されるまで固定的に維持する。さらに、伝達装置は、伝達装置を
効果的に中立の位置におくために、軌道システムの軌道制御手段を解放すること
によって容易に係合を解くことができる。

【００１１】好ましくは、接触面は、正弦曲線的輪郭を有していて、正弦曲線的輪郭は、次
の方程式、ｙ＝ｆ（Ｄ）Ｓｉｎ｛πＷＤθｇ（ε）｝によって規定され、ここで、Ｄは、ピッチ円の直径、Ｗは、歯の幅、 εは、偏心度、 θは、角度置換、であり、抑制（ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ）内において、内側のギヤのＤが外側のギ
ヤのＤの２／３より大きい。

【００１２】好ましくは、内側のギヤの外歯は、ほぼ平坦な最外面を有するように先端を切
られていて、接触面の正弦曲線的な部分は、ギヤのピッチ円の径方向内方の点か
ら先端が切られた面に延びている。

【００１３】好ましくは、外歯の相対した面は、相対した面の長さの少なくとも一部分に沿
った正弦曲線的輪郭を備えていて、相対した面の正弦曲線的輪郭は、ギヤのピッ
チ円に設けられた変曲部の点を有しているので、ギヤは、一方の方向へ外側のギ
ヤの内歯と接触する接触面と、反対の方向へ回転するために効果的に接触面とな
る相対した面とともに前方と後方向の両方へ操作できる。

【００１４】好ましくは、外歯の接触面と相対したと面は、互いに鏡面対称である。好ましくは、内側のギヤの接触面は、径方向の外側の点から、外側のギヤのピ
ッチ円が接触面と交差する点へ延びた傾斜した平坦面である。好ましくは、外側のギヤの半径に関する平坦面の角度は、正弦曲線的輪郭の変
曲部の点で外歯の正弦曲線的輪郭を形成する正弦曲線の導関数によって決定され
る。好ましくは、内歯の接触面は、接触面の交差する点と外側のギヤのピッチ円か
ら内歯の径方向の最も内側の点へ径方向内方へ延びている。好ましくは、内歯は、接触面がギヤシステムの反対の動きになる相対した面と
鏡面対称の相対したと面を有している。

【００１５】本発明の第２の態様は、軌道ギヤ伝達装置に関する。本発明のこの態様は、複数の外ｈｔを有する内側のギヤと；内側のギヤの外歯と係合するための複数の内歯を有する外側のギヤと；内側のギヤと外側のギヤとの一方が設けられた偏心部部材と；軌道運動を受けるために偏心部部材に設けられた内側のギヤまたは外側のギヤ
の運動を制御するように偏心部部材に設けられ、内側のギヤまたは外側のギヤを
係合するための軌道制御手段と；軌道制御手段を係合し、偏心部に設けられた内側のギヤまたは外側のギヤの軌
道運動を制御するように軌道制御手段を固定して維持するためのブレーキ手段と
；およびブレーキを開放し次いで軌道制御手段を解放するので軌道制御手段は最早軌道運
動を制御せず、それ故、内側のギヤまたは外側のギヤは伝達装置を中立の位置に
置くために自由に回転できるようにする手段；とを備えた軌道ギヤ伝達装置を提供する。

【００１６】本発明のこの態様は、高い効率と非常に少ない変形で簡単な装置を提供する、
巻き上げ装置およびヨット用のデッキウィンチを有するウィンチのような機械装
置用の伝達装置を提供する。軌道制御手段は、偏心部に設けられた内側のギヤまたは外側のギヤのピンまた
は開口部と各係合する開口部またはピンを有する軌道制御板を備えている。好ましくは、内側のギヤと外側のギヤとは、上述した本発明の第１の態様に従
って構成されている。本発明の他の態様において、軌道制御手段は、偏心部に設けられた内側のギヤま
たは外側のギヤに備えられた制御ギヤ歯を係合するギヤ歯を有する復帰制御ギヤ
である。復帰制御ギヤは、偏心部内側のギヤと外側のギヤとの復帰制御を可能す
るが、偏心部に設けられているので非常に小さな変形を提供できる。好ましくは、本発明の第２の態様による伝達装置は、ウィンチに設けられている
。

【００１７】１つの実施例において、ウィンチは巻き上げ装置の形状をしていて、偏心部に
接続された入力シャフトに設けられた入力プーリを有していて、出力プーリは、
偏心部には設けられていない内側のギヤまたは外側のギヤに接続されていて、駆
動力は、入力プーリから入力シャフトへ、偏心部へ、偏心部に設けられた内側の
ギヤまたは外側のギヤへ、次いで偏心部に設けられていない内側のギヤまたは外
側のギヤへ、および次いで出力プーリへ伝達される。

【００１８】巻き上げ装置に使用される本発明のこの態様は特に利点を有していて、また、
特に、軌道伝達装置は、入力プーリの接続されたチェーンまたはケーブルを引く
ことをやめることによって入力シャフトが停止された場合、固定的に維持するこ
とができるので、伝達装置およびそれ故巻き上げ装置は、荷重を支持している場
合であっても、入力プーリ従って軌道伝達装置を作動するために、入力プーリの
チェーンが再び引かれるまで、固定的位置に維持する。荷重が除かれた後にブレ
ーキ機構を解放することによって、軌道伝達装置は、巻き上げ装置を解放するた
めに中立にすることができる。

【００１９】他の実施例において、軌道ギヤ伝達装置は、ヨット用のデッキウィンチに含ま
れていて、偏心部はウィンチハンドルによって回転される入力シャフトに接続さ
れていて、デッキウィンチは引き込まれるかまたはウィンチによって解放される
ロープを受けるためのドラムを有していて、ドラムは第１のラチェットによって
入力シャフトに接続されているので、入力シャフトの一方の方向への回転の際、
駆動力は、ドラムを１：１のギヤ比率で回転するためにラチェットを介して伝達
され、同様に偏心部部材に設けられていない内側のギヤまたは外側のギヤは、入
力シャフトが第１の方向へ回転された場合自由回転するがしかし入力シャフトが
反対の方向へ回転された場合係合する第２のラチェットによってドラムに接続さ
れているので、駆動力は、軌道ギヤ伝達装置の駆動比率に従った駆動比率で、ま
た、入力シャフトが反対の方向へ回転された場合に第１のラチェットの自由回転
でドラムを回転するために、軌道ギヤ伝達装置と第２のラチェットを介してドラ
ムに伝達される。このように、本発明のこの態様によれば、ウィンチドラムは、入力シャフトの
回転が反対の方向においても、常に同一方向に回転される。

【００２０】好ましくは、入力シャフトは、マストに設けられていて、入力シャフトは、マ
ストを受ける中空部を有する。本発明のこの実施例において、再度、ブレーキ機構は、伝達装置を中立に位置
しそれによってウィンチを解放するために軌道制御手段を解放するように、解放
することができる。このように、帆を解放するためにデッキウィンチを至急解放
することが必要な場合、ブレーキ機構は簡単に解放でき、次いで伝達装置を中立
に位置するために軌道制御手段を解放できるので、ドラムは惰性回転する。

【００２１】本発明は、また、複数の内歯を有する第１の外側のギヤを有し；複数の内歯を有する第２の外側のギヤを有し；偏心部に複数の外歯を有する第１の内側のギヤであって、第１の内側のギヤの
歯は第１の外側のギヤの歯と係合し；偏心部に複数の外歯を有する第２の内側のギヤであって、第２の内側のギヤの
歯は第２の外側のギヤの歯と係合し；および第２の外側のギヤに接続された出力部を有し；た軌道ギヤ伝達装置を提供する。

【００２２】本発明の好ましい実施例が、例示的に、添付した図面を参照して示される。

【００２３】図１は、軌道ギヤシステムの外側のギヤのギヤ輪郭を示していて、図２は、軌
道ギヤシステムの内側のギヤのギヤ輪郭を示している。図１を参照すると、外側のギヤ１０は、ほぼリング形状のギヤ本体部１２を有
している。リング１２は、内側の歯１４を有している（その２つのみが示されて
いる）空隙１６が、隣接する歯１４の間に設けられている。歯１４は、接触面１８と、相対した面１９とを有している。図示し易くするた
めに、１つの歯１４の相対した面１９が、隣接する歯１４の接触面１８に沿って
示されている。

【００２４】図１から分かるように、隣接する歯１４の面１８と１９とは、放射状のライン
２０に関して互いに鏡面対称（ｍｉｒｒｏｒｉｍａｇｅ）である。同じ歯１４
の面１８と１９もまた、歯１４を通った放射状のライン（図示せず）に関して鏡
面対称である。各歯１４の面１８と１９は、ほぼ、各歯１４のクリアランス面２
３の最内側点２２で出合う。隣接する歯１４の面１８と１９は、放射状に外方へ延びていて、歯１４間の空
隙１６の径方向の外側の点を規定する平坦面２４で終わっている。関連している相対した面１８と接触面１９とは、ギヤ１０の運動を受けるので
、面１８は図２に示されたギヤの歯を係合する。しかしながら、ギヤ１２が反対
方向に移動する場合、各歯１４の相対した面１９は明らかに接触面となり、面１
８は相対した面となる。

【００２５】図２を参照すると、シャフトに設けられるための中央開口部を有する一般にリ
ング形状の本体部３２を備えた内側のギヤ３０が示されている。本体部３０は、
歯３４（１つのみが示されている）に設けられている。ギヤ３０は、ピッチ円３
６と、接触面３８（ギヤ１０の歯１４の接触する面となる）を有する歯３４と、
相対した面４０とを有している。接触面３８と相対した面４０とは放射状のライ
ン４２に関して互いに鏡面対称である。接触面３８と相対した面４０とは、ほぼ
、点線で示した正弦曲線４４によって示されているように、正弦曲線的な形状で
ある。事実、点ＸとＹとの間の接触面３８と相対した面３９の部分は、正弦曲線
的である。点Ｘにおいて、歯１４は、径方向の外方の平坦面４６を設けるために
先端を切られている。歯１４の点Ｙの内側の輪郭は、クリアランスを形成するた
めに、参照符号５０で示されたように正弦曲線的なライン４４からわずかに内方
へテーパが付けられている。点ＸとＹとの間の正弦曲線的輪郭は、ギヤ３０のピ
ッチ円３６に設けられた変曲部５２の点を有している。

【００２６】図１に戻って参照すると、歯１４の点ＡとＢとの間の接触面１８と相対した面
１９の平坦面は、放射状のライン２０に関して角度θによって示されたように傾
斜すなわち角度が付けられている。角度θは、変曲部５２の点における歯３４の
点ＸとＹとの間の正弦曲線的輪郭の導関数（ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）によって決
定される。図１から明らかなように、歯１４の点ＡとＢとの間の真っ直ぐな部分は、図１
にはっきりと示されたようなアーチ状の輪郭のクリアランス面２３に入り込む。
この輪郭は、以下において好ましい実施例で詳細に示されるように、歯３４用の
クリアランス行路を提供している。この輪郭は、基本的には、ギヤ１０が軌道運
動を受けるように点Ｂが続く点線６０で示されたサイクロイド状の軌跡と一致す
る。点Ｂは、それ故、サイクロイド状の軌跡６０の先端（ｃｕｓｐ）であり、ギ
ヤ１０のピッチ円２５に設けられている。しかしながら、複数の点Ｂ間の歯１４
の正確な形状は、十分な歯の強度と歯３４用のクリアランスを提供するのと一致
するように任意に選択される。

【００２７】同様に、ギヤ１０の平坦面２４と歯３４の平坦面４６との正確な位置もまたあ
る程度任意に選択でき、適切なクリアランスを与えるように選択できる。繰り返
すと、面２４と４６との正確な輪郭は、ほぼ図示したような平坦面が好ましいが
、重要ではない。点Ａと点Ｂとの間の輪郭は、上述したように平坦であるのが最も好ましいが、
歯１４の点Ａと点Ｂとの間の輪郭は正弦曲線的輪郭であることも可能である。し
かしながら、歯１４に適用された正弦曲線を補償するために、歯１４の点Ｘと点
Ｙとの間の面の輪郭を規定する正弦曲線的機能において変更が必要である。

【００２８】図３は、互いに係合するように設けられたギヤ１０と３０とを示している。図
３に示された実施例において、ギヤ１０は、偏心部６３に設けられていて、次い
で入力シャフト６４に結合されている。ギヤ３０は、軌道制御板、軌道制御ギヤ
、あるいは類似のもののような軌道制御手段（後により詳細に述べる）によって
軌道運動を受けるように制止されている。本発明の他の実施例において、軌道運
動用にギヤ１０よりもギヤ３０を設けることが可能であることを理解しなければ
ならない。この配置を示す実施例は後に述べる。一般に、軌道運動を受けるため
に偏心部６３に設けられたギヤは、ギヤシステムの入力ギヤであり、他方のギヤ
は、出力伝達を提供する出力ギヤである。軌道運動用に設けられた内側のギヤの
配置は、ほぼ、内側のギヤに駆動力を与える入力シャフトと同じ方向へ回転する
外側のギヤになるのに対し、外側のギヤを軌道回転を受けるように設け、また、
内側のギヤから出力を取り出すことは、内側のギヤにおいて入力シャフトと反対
方向の回転を受けるようにする。この現象は、軌道ギヤ伝達装置を使用する特定
の実施例において利点となることができ、また、戻しギヤを提供するために使用
することができる。

【００２９】図４は、図３と同様に見たものであり、点線４４で示された正弦曲線と点線６
０で示されたサイクロイド状の軌跡の指定がない歯を示している。歯の輪郭は、
それ故、図４によりはっきりと見ることができる。図４を参照すると、歯３４と１４は、入力シャフト６４と偏心部６３の、図３
と４とにおける矢印Ａの方向への回転によって軌道運動を受ける外側のギヤ１０
と係合されていない位置に示されている。ギヤ１０が軌道を回り続けるので、歯
１４の接触面１８は、ギヤ３０の歯３４に向かって移動する。図４と５の入力シャフト６４にマークされた点Ｉは、参照のための軌道の位置
である。軌道運動が続いているので、ギヤは図６で示された位置に移動し、歯１４と３
４とはほとんど接触し、油のフィルム程度によって離間していて、歯３４は、油
のフィルムで歯１４に関して滑るがしかし歯１４と接続しない。

【００３０】図７に示された位置において、歯３４と１４とは、歯１４の点Ｂを横切って回
転する変曲部５２の点と接触する。図７に明瞭に示されているように、ギヤ１０
と３０との２つのピッチ円２５と３６とは接点Ｂで互いに一致し、駆動力は、軌
道運動を受けているギヤ１０からギヤ３０に伝達され、ギヤ３０がその中心軸線
の周りに回転される。図７の１４’のラベルを付けられた隣接する歯の面１９は、歯３４の相対した
面４０と接触しない。ある程度の量のバックラッシュが相対した面２９と４０と
の間の、たとえば、０．５ミリメータの間隔があることによって与えられる。し
かしながら、幾つかの実施例において、所望であれば、相対した面１９と４０と
の間に瞬間的な接触ができる。２つのギヤ３４と１４との間の単一の係合が今迄述べた図に示されているけれ
ども、多くのギヤが、ギヤ３０に関するギヤ１０の軌道の性質によって互いに係
合するようになることが分かる。図８に示したように、歯３４が歯１４との係合
から外れようとすると、荷重は、ギヤ３０をその中心軸線の周りに回転するよう
に、ギヤ１０からギヤ３０へ駆動力を供給し続けるために歯１４と３４との他の
対に効果的に伝達される。

【００３１】図９は、係合が互いに明瞭に外れたギヤを示している。図１０は、隣接するギヤ１４のクリアランス面を通過して移動し、丁度そのギ
ヤをクリヤしたギヤ３４の平坦面４６を示していて、図１１は、ギヤ１０の軌道
運動が進行して互いに係合が外れた歯１４と３４とを示している。このようにして、入力シャフト６４と偏心部６３とは、図１１の矢印Ａで示さ
れた方向へ回転し、ギヤ１０は、軌道をほぼ矢印Ｂの方向へ回るので、ギヤ３０
の歯１４は、ギヤ１３に対して、矢印Ａで示された入力シャフト６４と偏心部６
３との回転方向とは逆の矢印Ｃの方向へ回転するようにする。

【００３２】図１２は、外側の軌道ギヤと内側の回転ギヤとの完全なギヤ輪郭を示している
線図である。図１から１１の実施例に示されたものと同様の部品は、同様の参照
符号で示されている。本発明のこの実施例において、内側のギヤ３０と外側のギヤ１０との両方の輪
郭は、図１から１１の実施例のように先端が切られているよりはむしろカーブし
ている。内側のギヤの歯３４の輪郭は、ピッチ円３６の周りに完全な正弦曲線で
ある。例えば、点Ｍと点Ｎとの間は完全な正弦曲線である。外側のギヤの歯１４
の輪郭は、図１から１１の実施例に同様のやり方で、カーブさせたクリアランス
面２３を持った図１から１１の実施例により、点Ａと点Ｂとの間で真っ直ぐな部
分の形状をしている。外側のギヤ１０の歯１４の間の空隙１６は、図１から１１
の実施例の先端を切られた凹部１６から明らかなように、歯３４のカーブした正
弦曲線を収容するために、カーブした凹部１６ａを有している。

【００３３】図１２は、ピッチ円２５と３６とが互いに一致する実質的な位置で、回転また
はロック運動によって起きる接触部を持った、歯１４、３４の４対の間で起きる
接触部Ｃを示している。上記で述べたように、歯３４の正弦曲線的輪郭の変曲部
の点は、基本的にはピッチ円２５と歯１４の輪郭との交点を越えて回転する。図
示した実施例において、歯の４つのセットはピッチ円２５と歯１４の輪郭の交点
と交差して、歯３４の正弦曲線的輪郭の変曲部の点の回転運動の種々の位置で接
触する。歯３４と歯１４との各対の接触部は、ギヤ３０の回転のほぼ４°のまま
に維持する。このように、例えば、図１２の右の歯３４と１４の対は、ピッチ円
２５と交差して回転しようとしている歯１４のピッチ円のわずかに下で、歯３４
の変曲部の点と丁度接触しようとしている。図１２の左の歯３４と１４の対の接
触部Ｃの点は、ピッチ円２５と交差する回転運動が完成され、これらの２つの歯
の間の接触は、丁度ほぼ中断するのに適している。図１２によるギヤの輪郭のコンピュータ化された試験は、比較（ｃｏｍｐａｒ
ａｔｉｖｅ）ＰＣＤが９３％、ＰＣＤスリップが０、径方向の運動が０．００７
ｍｍ、干渉が０、および圧力角度が２０°を示している。

【００３４】図１３と１４は、先に述べた実施例による歯の輪郭を使用した軌道ギヤ伝達装
置の第１の実施例を示している。図１から１１によるギヤの記述において使用されたような参照符号は、図１３
と１４の実施例においても使用される。

【００３５】入力シャフト６４は、必要な偏心部６３と共に設けられている。この実施例に
おいて、内側のギヤ３０は偏心部６３に設けられているが、しかし他の実施例を
参照して以下に述べるように、外側のギヤ１０は、上述したように偏心部６３に
設けることもできる。ベアリング６５が、偏心部６３とギヤ３０との間に設けら
れている。軌道制御板６７が、ギヤ３０の下方に設けられていて、４つの円形の
開口部６７を有している。ギヤ３０は開口部６７内に突出した４つのピン７１を
有していて、板６７は、固定ブロック８２と、板６７をブロック８２に関して固
定して保持するように板６７上にクランプするためにブロック８２にねじ込むこ
とができるネジ部材８４とを有するブレーキ機構８０によって固定されている。
図１３と１４に示されたブレーキ機構８０は、概略的なもののみであって、ブレ
ーキ機構の他の形状は、選択的に、板６７を固定的に保持するか板を所望に応じ
て解放するかによって容易に明らかになる。

【００３６】入力シャフト６４の回転は、偏心部６３を回転することによって引き起こされ
、次いで、ピン７１が開口部６９に係合することによってギヤ３０を軌道方式で
引きずるので、ピン７１は、有効に各開口部６９の内面の半分を摺動し、それに
よってギヤ３０の運動が、一般に、入力シャフト６４と偏心部６３の回転方向と
同一方向（図１３において矢印Ａによって示されたような）の軌道運動になるの
を抑制する。

【００３７】ギヤ３０が軌道に乗ると、ギヤ３０の歯３４は、ギヤ１０を図１３の矢印Ｃの
方向（図１３と１４に示された配置において矢印Ａの方向と同一である）へ回転
するようにギヤ１０の歯１４と係合する。ギヤ１０の回転は出力を提供し、また、例えば、ギヤ３０と１０によって与え
られた軌道伝達装置によって設定された駆動比率の回転出力を提供するように、
入力シャフト６４の延長部６４ａに支持されたギヤ１０と一体のスリーブ１０ａ
から離れる（ｔａｋｅｏｆｆ）ことができる。伝達装置を解放するために（すなわち伝達装置をニュートラルにするために）
、ブレーキ８０は簡単に解放されるので、板６７は解放されそれによって板６７
が簡単に偏心部６３およびギヤ３０と回転するので、伝達装置は、ギヤ１０に伝
達されたいかなる駆動力もなく有効に惰性で回る（ｆｒｅｅｗｈｅｅｌ）。板６
７の解放は、軌道運動の抑制からギヤ３０を有効に解放するので、ギヤ３０は、
解放された板６７を簡単に駆動するピン７１を持った軌道回転と共に回転し、板
６７は、ギヤ３０および偏心部６３と共に回転する。

【００３８】図１５と１６とは、本発明の更なる実施例を示していて、図１から１１に関し
て述べたものと類似した配置であって、外側のギヤ１０は軌道運動を抑制されて
いて、内側のギヤ３０は出力を離すのに使用される。この実施例において、マスト７５がベースプレート７７に設けられている。入
力シャフト６４は中空でマスト７５を覆っている。入力シャフト６４は一体の偏
心部６３を保持していて、次いでベアリング６５を介して外側のギヤ１０に設け
られている。内側のギヤ１０は、入力シャフト６４に関して回転するために入力
シャフト６４の周りに設けられている。軌道制御板６７は、４つの開口部６９を設けられていて、また、ベースプレー
ト７７に設けられていて、図１５と１６に示された配置において、板６７を固定
するようにロックするために溝内に配置できる突起部８３を設けられたブレーキ
８０を有している。この実施例において、外側のギヤ１０は、軌道制御板６７の孔６９に位置した
ピン７１が設けられているので、入力シャフト６４と偏心部６３とが回転される
と、ギヤ１０は、ピン７１が開口部６９内の保持されることによって軌道運動を
受けるために抑制される。

【００３９】図１５に示された矢印Ｂの方向への外側のギヤ１０の軌道運動は、図１から
１１に関してより詳細に述べたように、内側のギヤ１０を矢印Ａで示された入力
に対して反対方向Ｃへ回転するようにする。このように、入力シャフト６４を矢印Ａの方向へ回転することによって、駆動
力は、ギヤ３０と１０によって与えられた軌道伝達装置によって設定された比率
で、ギヤ３０に矢印Ｃで示したように反対方向に与えられる。この実施例において、ギヤ３０は、所望な場合にそこから出力を取り出すこと
ができる上部部分３０ａを有している。

【００４０】図１７は、図１３と１４とに示されたタイプの伝達装置を具現化する一般に巻
き上げ装置の形状のウィンチを示している。図１７を参照すると、巻き上げ装置
９０は、外側ケーシング部９２と９４とが設けられている。入力シャフト６４は
、上述したように、偏心部が一体に設けられている。入力シャフト６４は、また
、巻き上げ装置９０のチェーン９５が係合された入力プーリ９４を保持している
。内側のギヤ３０は、図１３と１４とに関して述べたような方法で偏心部６３に
設けられていて、軌道制御板６７の孔６９内に位置したピン７１によって軌道運
動が抑制される。ブレーキ機構８０は軌道制御板６７を固定して保持する。

【００４１】この実施例において、ブレーキ機構８０は、荷重が掛けられた場合、制御板を
固定的にロックするのに使用される歯止め（ｐａｗｌ）８９が設けられたシャフ
ト８６を有しているので、巻き上げ装置に荷重が掛けられた場合にブレーキは係
合を外すことができない。ブレーキ機構８０を解放するために、荷重は、歯止め
が制御板６７から係合を外すことができる前に、巻き上げ装置を外なければなら
ない。歯止め８９を制御板の周囲の歯と適切に係合するために、制御板６７は歯
止めを受けるための歯（図示せず）を有している。板６７を解放するために、歯
止め８９を板６７の周囲から離して引っ込め、それによって上述したように板が
回転するようにするために、シャフト８６は回転することができる。外側のギヤ１０は、図１３と１４に関して述べたのと同様な方法で内側のギヤ
３０の周りに設けられていて、また、外側のギヤ１０は出力プーリ９５が設けら
れている。出力プーリ９５は、入力プーリ９４から延びたチェーン９５を受ける
。ケーシング９２は、巻き上げ装置９０を吊すためのフック９９を有しているの
で、適切な荷重が出力プーリ９８から延びたチェーン９５に接続される。図１７には見えないが、入力プーリ９４の前部を覆っているチェーン９５を引
くことによって、入力プーリ９４は、上述したように、ギヤ３０が軌道に乗るよ
うに偏心部６３を回転するために矢印Ｆの方向に回転される。軌道運動は、ギヤ
３０から外側のギヤ１０に伝達され、それによって外側のギヤ１０がシャフト６
４の軸線の周りに回転し、次いで出力プーリ９８を回転し、それによってチェー
ン９５に接続された荷重を持ち上げることができる。

【００４２】入力プーリ９４と入力シャフト６４の回転を停止するために、チェーン９５を
簡単に解放することによって、荷重９５は、持ち上げ運動を継続するためにチェ
ーン９５が再び引かれるまで、ギヤ３０と１０を単に固定的にすることによって
形成された伝達装置と共に吊されたままにされる。荷重がチェーン６５に適用さ
れたとしても、ギヤが設けられている偏心部６３があるので、荷重は、ギヤボッ
クスを回すことをしない。わずかに低くすることが望まれる場合、荷重、次いで
図１７に示された入力プーリ９４を覆ってその後方へ延びたチェーン９５は引く
ことができるので、ギヤボックスは、出力プーリ９８を覆って延びたチェーン９
５の荷重を持ち上げる方向へ回転する。すでに述べたように、ブレーキ８０は、
板６７を固定的に維持する歯止め８９が板６７の周囲の歯（図示せず）と係合し
ているので、巻き上げ装置に荷重が掛けられている間解放されず、また、巻き上
げ装置に荷重が掛けられている間ロックされる。もし板が解放されることが望ま
れるならば、歯止め８９が板６７の周囲の歯（図示せず）から係合が外れるのを
可能にするために、荷重は取り除かれなければならない。これは、巻き上げ装置
に荷重が掛けられている間、ギヤボックスが解放され、中立に配置される可能性
を阻止し、巻き上げ装置によって取られた荷重を重力下で落とすのみであるが、
これはきわめて危険である。

【００４３】図１３から１７を参照して述べた実施例において、軌道制御は、偏心部６３に
設けられたギヤ１０または３０から延びたピンを受ける開口部を有する板６７に
よってなされる。しかしながら、他の実施例において、配置は反対にすることも
でき、場合によっては、ピンは板６７に設けられていて、ギヤ１０または３０に
設けられた開口部に受けられる。

【００４４】図１８は、図１７に類似した実施例を示しているが、軌道制御板６７は、復帰
（ｒｅｇｒｅｓｓｉｖｅ）制御ギヤ１１０によって置き換えられている。復帰制
御ギヤ１１０は、内側のギヤ３０の延在部３０ｂに設けられた制御歯１１３と係
合する歯１１１を有している。内側のギヤ３０は、上述したのと同様の方法で外
側のギヤ１０の歯１４と係合する歯３４を有している。図１８に示された巻き上
げ装置９０’の残りの部分は、図１７を参照して述べたものと同一である。復帰制御ギヤ１１０は、上述のものと同様な方法でブレーキ８０によって固定
的に維持され、また、偏心部の回転につれてギヤ３０が軌道運動を受けるのを制
限する。軌道運動は、ギヤ１０に伝達され、上述したように、出力プーリ９８を
回転するためにギヤ１０を入力シャフト６４の軸線の周りに回転するようにする
。

【００４５】伝達装置を中立の位置にするために、ブレーキ３０は、再度、カム８９をギヤ
１１０との係合から外すように解放することができ、それ故、ギヤ１１０は自由
に回転し、ギヤ１０は、軌道運動を受けるよりもむしろ偏心部６３と回転し、外
側のギヤ１０には駆動力が全く供給されない。復帰制御ギヤの使用は、比率の極めて大きな変形を提供するが、これは、内側
のギヤ３０が、復帰制御ギヤ１１０に関して前方方向のような一方の方向へ回転
することができるのに対し、ギヤ１０が反対方向に回転するので、ギヤ３０と復
帰制御ギヤ１１０との比率、および、内側のギヤ３０と外側のギヤ１０との比率
が、入力シャフト６４から外側のギヤ１０へのパワーの大きな減少のために効率
的に掛けられるという事実によるものである。

【００４６】図１９は、図１５と１６による軌道ギヤ伝達装置を使用したヨットのデッキを
示している。図１５と１６で使用された類似する参照符号が、再度、図１９において使用さ
れる。図１９の実施例において、入力シャフト６４は、マスト７５の回転用に設けら
れていて、ナット１１５によって適切な位置に保持されている。ウィンチハンド
ル（図示しない）は、入力シャフト６４に回転を与えるために入力シャフト６４
と係合することができる。この実施例において駆動出力を出すギヤ３０は、ラチ
ェット１２２によってウィンチドラム１２０に接続されている。ウィンチドラム
１２０は、また、ラチェット１２２に関して反対に設けられたラチェット１２１
によって直接入力シャフト６４に接続されている。

【００４７】このように、入力シャフト６４が、ウィンチハンドル（図示せず）によって第
１の方向に回転されると、駆動力は、ラチェット１２１を介してドラム１２０に
直接伝達され、ドラムは、入力シャフト６４に関して１：１の比率で回転し、ラ
チェット１２２とオーバーランするので、ギヤ３０からウィンチドラム１２０へ
は駆動力は全く伝達されない。入力シャフト６４が反対方向に回転された場合、
ラチェット１２１は惰性回転し、ラチェット１２２は係合するので、外側のギヤ
１０と内側のギヤ３０とによって形成された伝達装置の比率によって変形された
設定でウィンチドラムを駆動するために、駆動力は、ギヤ３０からラチェット１
２２によってウィンチドラム１２０へ伝達される。図１５と１６を参照して述べ
たように、ギヤ３０は、入力シャフト６４と反対の方向に回転するので、入力シ
ャフト６４が、ラチェット１２１を通して直接伝達されるべき駆動力を生ずる反
対の方向へ回転された場合、ドラムは、それにもかかわらず上述したのと同一方
向へ回転するので、ドラム１２０は、１：１の比率か、あるいは、ギヤ１０と３
０とによって形成された軌道ギヤ伝達装置によって形成され伝達装置によって設
定された比率のいずれかで、常に同一方向へ回転する。図示していないが、これ
らの構成部品の相対的回転を支持するために、入力シャフト６４とマスト７５と
の間、および同様に、入力シャフト６４とギヤ３０との間にベアリングを設ける
こともできる。

【００４８】ベースプレート７７は、また、ロープをドラム上におよび／または離して案内
するためのロープ案内部１２３を支持している。ドラム１２０は、また、ドラムをシャフトシャフト６４と案内部１２３の支持
面１０８とに関する回転から支持するベアリングを有していてもよい。

【００４９】上述の実施例において、内側のギヤ３０または外側のギヤ１０の一方は、回転
のためにシャフトに設けられていて、他方のギヤは軌道運動のために抑制される
。平ギヤシステムまたは類似のものとは異なり、接触が基本的にギヤ歯間で接線
的なこれらのシステムにおいて、接触と係合は径方向（ｒａｄｉａｌ）である。

【００５０】さらに、上述した実施例において、ギヤの１つのみが軌道運動用に制御される
のに対し、内側のギヤ３０と外側のギヤ１０との両方が軌道運動用に設けられる
ような実施例が提供できる。そのような実施例において、内側のギヤと外側のギ
ヤの各歯の係合はサイクロイドの交差点で起きる。この種類の二重軌道配置は、
我々の継続中のオーストラリア特許出願第ＰＯ３７３９号に開示されていて、そ
の内容をここで引用して取り込む。

【００５１】本発明の精神と範疇内の変更は、この分野の当業者によって容易に遂行される
が、本発明は、上述の例によって述べられた特定の実施例に限定されないことが
理解される。

【図面の簡単な説明】

【図１３】本発明を具体化した伝達装置の平面図；

【図１４】図１３の伝達装置を通った断面図；

【図１５】本発明の他の実施例による伝達装置の平面図；

【図１６】図１５の伝達装置を通った断面図；

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ【要約の続き】帰制御ギヤ（１１０）を固定的に有している。伝達装置を中立に位置させるために、ブレーキ（８０）は、開放できるので、軌道制御板（６７）は、軌道運動のために外側のギヤ（１０）または内側のギヤ（３０）を抑制するよりもむしろ回転できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ギヤ本体部と；外側のギヤの内歯と係合するためのギヤ本体部の複数の外ギヤと；複数の外歯は、外側のギヤの歯と接触する接触面および相対する面を有し；お
よび接触面は接触面の長さの少なくとも一部分に沿った正弦曲線的輪郭を有し、ギ
ヤはピッチ円を有し、正弦曲線的輪郭は実質的にギヤのピッチ円に配置された変
曲部の点を有する；ことを特徴とする軌道ギヤシステム用ギヤ。
【請求項２】正弦曲線的輪郭は、次の方程式、ｙ＝ｆ（Ｄ）Ｓｉｎ｛πＷＤθｇ（ε）｝によって規定され、ここで、Ｄは、ピッチ円の直径、Ｗは、歯の幅、 εは、偏心度、 θは、角度置換、であり、抑制内において、内側のギヤのＤが外側のギヤのＤの２／３より大きい
ことを特徴とする請求項１記載のギヤ。
【請求項３】内側のギヤの外歯は、ほぼ平坦な最外面を有するように先端
を切られていて、接触面の正弦曲線的な部分は、ギヤのピッチ円の径方向内方の
点から先端が切られた面に延びていることを特徴とする請求項１記載のギヤ。
【請求項４】外歯の相対した面は、相対した面の長さの少なくとも一部分
に沿った正弦曲線的輪郭を備えていて、相対した面の正弦曲線的輪郭は、ギヤの
ピッチ円に設けられた変曲部の点を有しているので、ギヤは、一方の方向で外側
のギヤの内歯と接触する接触面と、反対の方向へ回転するために効果的に接触面
となる相対した面とともに前方向と後方向の両方へ操作できることを特徴とする
請求項１記載のギヤ。
【請求項５】外歯の接触面と相対した面とは、互いに鏡面対称であること
を特徴とする請求項１記載のギヤ。
【請求項６】内側のギヤの接触面は、径方向に外側の点から外側のギヤの
ピッチ円が接触面と交差する点に延びている傾斜した平坦面であることを特徴と
する請求項１記載のギヤ。
【請求項７】外側のギヤの半径に関する平坦面の角度は、正弦曲線的輪郭
の変曲部の点で外歯の正弦曲線的輪郭を形成する正弦曲線の導関数によって決定
されることを特徴とする請求項１記載のギヤ。
【請求項８】内歯の接触面は、接触面の交差する点と外側のギヤのピッチ
円から内歯の径方向の最も内側の点へ径方向内方へ延びていることを特徴とする
請求項１記載のギヤ。
【請求項９】内歯は、接触面がギヤシステムの反対の動きになる相対した
面と鏡面対称の相対した面を有していることを特徴とする請求項１記載のギヤ。
【請求項１０】内側のギヤおよび外側のギヤと；内側のギヤは複数の外歯を有し、複数の外歯は接触面と相対した面とを有し、
接触面は接触面の長さの少なくとも一部分に沿った正弦曲線的輪郭を有し、内側
のギヤはピッチ円を有し、正弦曲線的輪郭は第１のギヤのピッチ円に設けられた
変曲部の点を有し；外側のギヤは、内側のギヤの外歯と係合する複数の内歯を有し、内歯は、内側
のギヤの外歯の接触面を係合するための接触面を有していて、外側のギヤは、ピ
ッチ円を有していて；および内側のギヤと外側のギヤとが、一方のギヤから他方のギヤへパワーの伝達のた
めに組み立てられた場合、外歯の変曲部の点が、外側のギヤのピッチ円が外側の
ギヤの接触面を横切る内側のギヤのほぼ接触面の点を交差して係合して回ること
を特徴とする軌道ギヤシステム。
【請求項１１】正弦曲線的輪郭は、次の方程式、ｙ＝ｆ（Ｄ）Ｓｉｎ｛πＷＤθｇ（ε）｝によって規定され、ここで、Ｄは、ピッチ円の直径、Ｗは、歯の幅、 εは、偏心度、 θは、角度置換、であり、抑制内において、内側のギヤのＤが外側のギヤのＤの２／３より大きい
ことを特徴とする請求項１０記載の軌道ギヤシステム。
【請求項１２】内側のギヤの外歯は、ほぼ平坦な最外面を有するように先
端を切られていて、接触面の正弦曲線的な部分は、ギヤのピッチ円の径方向内方
の点から先端が切られた面に延びていることを特徴とする請求項１０記載の軌道
ギヤシステム。
【請求項１３】外歯の相対した面は、相対した面の長さの少なくとも一部
分に沿った正弦曲線的輪郭を備えていて、相対した面の正弦曲線的輪郭は、ギヤ
のピッチ円に設けられた変曲部の点を有しているので、ギヤは、一方の方向で外
側のギヤの内歯と接触する接触面と、反対の方向へ回転するために効果的に接触
面となる相対した面とともに前方と後方向の両方へ操作できることを特徴とする
請求項１０記載の軌道ギヤシステム。
【請求項１４】外歯の接触面と相対した面は、互いに鏡面対称であること
を特徴とする請求項１０記載の軌道ギヤシステム。
【請求項１５】内側のギヤの接触面は、径方向に外の点から外側のギヤの
ピッチ円が接触面と交差する点に延びている傾斜した平坦面であることを特徴と
する請求項１０記載の軌道ギヤシステム。
【請求項１６】外側のギヤの半径に関する平坦面は、正弦曲線的輪郭の変
曲部の点で外歯の正弦曲線的輪郭を形成する正弦曲線の導関数によって決定され
ることを特徴とする請求項１０記載の軌道ギヤシステム。
【請求項１７】内歯の接触面は、接触面の交差する点と外側のギヤのピッ
チ円から内歯の径方向の最も内側の点へ径方向内方へ延びていることを特徴とす
る請求項１０記載の軌道ギヤシステム。
【請求項１８】内歯は、接触面と鏡面対称の相対した面を有し、相対した
面はギヤシステムの反対の動きにおいて接触面になることを特徴とする請求項１
０記載の軌道ギヤシステム。
【請求項１９】接触部材を有する第１の本体部と；第１の本体部の接触部材を係合するための第２の本体部とを有し、回転運動を
第１の本体部から第２の本体部に移動し；第１の本体部と第２の本体部の一方が、第１の本体部と第２の本体部の他方に
関する軌道運動のために設けられていて；および第１の本体部と第２の本体部の部材は互いに接触し、回転運動が移動された場
合、互いにカップ形状のサイクロイド運動を実行し、一方の部材が他方の部材の
正弦曲線的な面をロックする部材間のロック運動によって径方向に係合する；ことを特徴とする回転伝達装置。
【請求項２０】正弦曲線的輪郭は、次の方程式、ｙ＝ｆ（Ｄ）Ｓｉｎ｛πＷＤθｇ（ε）｝によって規定され、ここで、Ｄは、ピッチ円の直径、Ｗは、歯の幅、 εは、偏心度、 θは、角度置換、であり、抑制内において、内側のギヤのＤが外側のギヤのＤの２／３より大きい
ことを特徴とする請求項１９記載の回転伝達装置。
【請求項２１】複数の外歯を有する内側のギヤと；内側のギヤの外歯と係合するための複数の内歯を有する外側のギヤと；内側のギヤと外側のギヤとの一方が設けられた偏心部部材と；および軌道運動を受けるために偏心部部材に設けられた内側のギヤまたは外側のギヤ
の運動を制御するように偏心部部材に設けられ、内側のギヤまたは外側のギヤを
係合するための軌道制御手段と；を備えたことを特徴とする軌道ギヤ伝達装置。
【請求項２２】ブレーキ手段は、軌道制御手段を係合するために設けられ
ていて、偏心部に設けられた内側のギヤまたは外側のギヤの軌道運動を制御する
ように軌道制御手段を固定して維持し、また、ブレーキ手段は、軌道制御手段を
解放するように解放可能であるので、軌道制御手段は最早軌道運動を制御せず、
それ故、内側のギヤまたは外側のギヤは伝達装置を中立の位置に置くために自由
に回転できることを特徴とする請求項２３記載の伝達装置。
【請求項２３】軌道制御手段は、偏心部に設けられた内側のギヤまたが、
外側のギヤのピンまたは開口部と各係合する開口部またはピンを有する軌道制御
板であることを特徴とする請求項２１記載の軌道ギヤ伝達装置。
【請求項２４】軌道制御手段は、偏心部に設けられた内側のギヤまたは、
外側のギヤに備えられた制御ギヤ歯を係合するギヤ歯を有する復帰制御ギヤであ
ることを特徴とする請求項２４記載の軌道ギヤ伝達装置。
【請求項２５】伝達装置はウィンチを有していて、ウィンチは巻き上げ装
置の形状を有していて、偏心部に接続された入力シャフトに設けられた入力プー
リを有していて、出力プーリは、偏心部には設けられていない内側のギヤまたは
外側のギヤに接続されていて、駆動力は、入力プーリから入力シャフトへ、偏心
部へ、偏心部に設けられた内側のギヤまたは外側のギヤへ、次いで偏心部に設け
られていない内側のギヤまたは外側のギヤへ、および次いで出力プーリへ伝達さ
れることを特徴とする請求項２４記載の軌道ギヤ伝達装置。
【請求項２６】ヨット用のデッキウィンチに含まれていて、偏心部はウィ
ンチハンドルによって回転される入力シャフトに接続されていて、デッキウィン
チは引き込まれるかまたはウィンチによって解放されるロープを受けるためのド
ラムを有していて、ドラムは第１のラチェットによって入力シャフトに接続され
ているので、入力シャフトの一方の方向への回転の際、駆動力は、ドラムを１：
１のギヤ比率で回転するためにラチェットを介して伝達され、同様に偏心部部材
に設けられていない内側のギヤまたは外側のギヤは、入力シャフトが第１の方向
へ回転された場合自由回転するがしかし入力シャフトが反対の方向へ回転された
場合係合する第２のラチェットによってドラムに接続されているので、駆動力は
、軌道ギヤ伝達装置の駆動比率に従った駆動比率で、また、入力シャフトが反対
の方向へ回転された場合に第１のラチェットの自由回転でドラムを回転するため
に、軌道ギヤ伝達装置と第２のラチェットを介してドラムに伝達されることを特
徴とする請求項２２記載の軌道ギヤ伝達装置。
【請求項２７】入力シャフトは、マストに設けられていて、入力シャフト
は、マストを受ける中空部を有することを特徴とする請求項２６記載の軌道ギヤ
伝達装置。