JP2022154388A - Gear device - Google Patents

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JP2022154388A JP2021057411A JP2021057411A JP2022154388A JP 2022154388 A JP2022154388 A JP 2022154388A JP 2021057411 A JP2021057411 A JP 2021057411A JP 2021057411 A JP2021057411 A JP 2021057411A JP 2022154388 A JP2022154388 A JP 2022154388A
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幸夫 岸本
Yukio Kishimoto
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Abstract

To provide a gear device that can be made light-weight.SOLUTION: A gear device comprises a crank shaft 14 having an eccentric body 12A, an external gear 16A swinging by the eccentric body 12A, and an internal gear 18A meshing with the external gear 16A, wherein the external gear 16A comprises a plurality of external teeth 40, which form an N-gonal outer peripheral shape on the whole when N is a natural number equal to or larger than 3, the outer peripheral shape of the external teeth 40 being a circular-arc shape which is convex to radially outside a line L1 connecting adjacent vertexes 42 of the N-gonal shape.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、歯車装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to gear systems.

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

特開２０１１－２２０４９６号公報JP 2011-220496 A

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

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

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

本開示の歯車装置によれば、軽量化を図ることができる。 According to the gear device of the present disclosure, weight reduction can be achieved.

実施形態の歯車装置の側面断面図である。1 is a side cross-sectional view of a gear device according to an embodiment; FIG. 図１のＡ－Ａ断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1; 第１外歯歯車の動作軌跡を示す第１説明図である。FIG. 4 is a first explanatory diagram showing an operation trajectory of the first external gear; 第１外歯歯車の動作軌跡を示す第２説明図である。FIG. 11 is a second explanatory diagram showing the motion trajectory of the first external gear; 図３の動作軌跡の一部を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a portion of the motion trajectory of FIG. 3; 図１のＢ－Ｂ断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1; 第１外歯歯車と第２外歯歯車の動作状態を示す第１説明図である。FIG. 4 is a first explanatory diagram showing operating states of a first external gear and a second external gear; 第１外歯歯車と第２外歯歯車の動作状態を示す第２説明図である。FIG. 11 is a second explanatory view showing operating states of the first external gear and the second external gear; 実施形態の第１外歯歯車セットを示す図である。It is a figure which shows the 1st external gear set of embodiment. 図１のＣ－Ｃ断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 1; FIG. 図１のＤ－Ｄ断面の一部を示す図である。図１のＤ－Ｄ断面図である。FIG. 2 is a diagram showing a part of the DD cross section of FIG. 1; FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG. 1;

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

以上の歯車装置１０の効果を説明する。 Effects of the gear device 10 described above will be described.

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

外歯歯車１６Ａ～１６Ｄの外歯４０の外周形状は、Ｎ角形の隣り合う頂点４２を結んだ線Ｌ１に対して径方向外側に凸となる円弧状をなす。よって、外歯４０の外周形状は、全体として大きく凹となる箇所のない形状、つまり、インボリュート歯形でいう歯元のない形状となり、歯元強度の考慮を不要にできる。 The outer peripheral shape of the external teeth 40 of the external gears 16A to 16D forms an arcuate shape projecting radially outward with respect to the line L1 connecting the adjacent vertices 42 of the N-sided shape. Therefore, the outer peripheral shape of the external teeth 40 is a shape without a large concave portion as a whole, that is, a shape without a tooth root, which is called an involute tooth profile, and it is unnecessary to consider the tooth root strength.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

本実施形態のピン部材７６Ａ、７６Ｂは、第１側方部材８０Ａとしての中間キャリヤ７４Ａに第１外歯歯車ユニット３０Ａを連結する中間ピン部材７６Ａと、第２側方部材８０Ｂとしての端側キャリヤ７４Ｂに第２外歯歯車ユニット３０Ｂを連結する端側ピン部材７６Ｂとを含む。本実施形態の中間ピン部材７６Ａは、中間キャリヤ７４Ａの他に、第２外歯歯車ユニット３０Ｂも、第１外歯歯車ユニット３０Ａの自転成分と同期可能に連結している。端側ピン部材７６Ｂは、端側キャリヤ７４Ｂを、第２外歯歯車ユニット３０Ｂの自転成分と同期可能に連結している。この結果、すべての外歯歯車ユニット３０Ａ、３０Ｂの自転成分と各キャリヤ７４Ａ、７４Ｂの自転成分が同期するよう、中間ピン部材７６Ａ及び端側ピン部材７６Ｂによって連結されることになる。 The pin members 76A and 76B of this embodiment are composed of an intermediate pin member 76A that connects the first external gear unit 30A to an intermediate carrier 74A as a first side member 80A and an end side carrier as a second side member 80B. 74B and an end pin member 76B that connects the second external gear unit 30B. The intermediate pin member 76A of this embodiment connects not only the intermediate carrier 74A but also the second external gear unit 30B so as to be synchronous with the rotation component of the first external gear unit 30A. The end pin member 76B connects the end carrier 74B so as to be synchronous with the rotation component of the second external gear unit 30B. As a result, the intermediate pin members 76A and the end side pin members 76B are connected so that the rotation components of all the external gear units 30A, 30B and the rotation components of the respective carriers 74A, 74B are synchronized.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

歯車装置１０は中間キャリヤ７４Ａを備えなくともよい。 The gear train 10 may not have the intermediate carrier 74A.

以上の実施形態及び変形形態は例示である。これらを抽象化した技術的思想は、実施形態及び変形形態の内容に限定的に解釈されるべきではない。実施形態及び変形形態の内容は、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態」との表記を付して強調している。しかしながら、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。実施形態及び変形形態において言及している構造には、製造誤差等を考慮すると同一とみなすことができる誤差の分だけずれた構造も当然に含まれる。 The above embodiments and variations are examples. The technical ideas that abstract these should not be construed as being limited to the content of the embodiments and modifications. Many design changes such as change, addition, and deletion of components are possible for the contents of the embodiments and variations. In the above-described embodiment, the description of "embodiment" is added to emphasize the contents that allow such design changes. However, design changes are permitted even if there is no such notation. The hatching attached to the cross section of the drawing does not limit the material of the hatched object. The structures referred to in the embodiments and modifications naturally include structures shifted by an error that can be regarded as the same when manufacturing errors and the like are taken into consideration.

１０…歯車装置、１２Ａ、１２Ｂ…偏心体、１４…クランク軸、１６Ａ～１６Ｄ…外歯歯車、１６Ａ…第１外歯歯車、１６Ｂ…第２外歯歯車、１８Ａ～１８Ｄ…内歯歯車、３０Ａ、３０Ｂ…外歯歯車ユニット、３２Ａ～３２Ｃ…フランジ体、４０…外歯、４２…頂点、４４…（Ｎ＋１）角形、４６…辺、４８…内歯、５０…頂点、５６…規制部材、６２…内歯部材、６４…歯車本体、７４Ａ…中間キャリヤ、７６Ａ、７６Ｂ…ピン部材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Gear apparatus, 12A, 12B... Eccentric body, 14... Crankshaft, 16A-16D... External gear, 16A... First external gear, 16B... Second external gear, 18A-18D... Internal gear, 30A , 30B... External gear unit, 32A to 32C... Flange body, 40... External tooth, 42... Vertex, 44... (N+1) square, 46... Side, 48... Internal tooth, 50... Vertex, 56... Regulating member, 62 ... internal tooth member, 64 ... gear body, 74A ... intermediate carrier, 76A, 76B ... pin member.

Claims (8)

偏心体を有するクランク軸と、
前記偏心体によって揺動する外歯歯車と、
前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車と、を備える歯車装置であって、
前記外歯歯車は、複数の外歯を備え、
前記複数の外歯の全体は、Ｎを３以上の自然数としたとき、外周形状において、Ｎ角形状をなし、
前記外歯の外周形状は、Ｎ角形の隣り合う頂点を結んだ線に対して径方向外側に凸となる円弧状をなす歯車装置。 a crankshaft having an eccentric;
an external gear that is oscillated by the eccentric body;
A gear device comprising an internal gear that meshes with the external gear,
The external gear has a plurality of external teeth,
The plurality of external teeth as a whole form an N-sided outer peripheral shape, where N is a natural number of 3 or more,
A gear device in which an outer peripheral shape of the external teeth is an arcuate shape projecting radially outward with respect to a line connecting adjacent vertices of the N-sided shape. 前記内歯歯車は、内周形状において、（Ｎ＋１）角形の個々の辺に沿った線状をなす複数の内歯を備える請求項１に記載の歯車装置。 2. The gear unit according to claim 1, wherein the internal gear has a plurality of linear internal teeth along each side of an (N+1)-sided polygon. 前記複数の内歯は、周方向に分かれた複数の内歯部材で構成され、
前記内歯歯車は、前記複数の内歯部材が着脱可能に固定される歯車本体を備える請求項２に記載の歯車装置。 The plurality of internal teeth are composed of a plurality of circumferentially divided internal tooth members,
3. The gear device according to claim 2, wherein the internal gear comprises a gear body to which the plurality of internal tooth members are detachably fixed. 前記外歯は、前記内歯よりも硬い請求項２または３に記載の歯車装置。 The gear device according to claim 2 or 3, wherein the external teeth are harder than the internal teeth. 前記外歯歯車は、共通の偏心位相を持って揺動する第１外歯歯車及び第２外歯歯車を含み、
前記第１外歯歯車及び前記第２外歯歯車の位相は、互いに３６０／（Ｎ×２）［°］ずれている請求項１から４のいずれか１項に記載の歯車装置。 The external gear includes a first external gear and a second external gear that oscillate with a common eccentric phase,
5. The gear unit according to claim 1, wherein the first external gear and the second external gear are out of phase with each other by 360/(N×2)[°]. 前記第１外歯歯車及び前記第２外歯歯車と前記偏心体との間に配置される規制部材を備え、
前記第１外歯歯車と前記第２外歯歯車は、前記規制部材によって相対回転を規制するように連結されている請求項５に記載の歯車装置。 A regulating member disposed between the first external gear and the second external gear and the eccentric body,
6. The gear device according to claim 5, wherein the first external gear and the second external gear are connected so as to restrict relative rotation by the restricting member. 前記外歯の噛合い部の軸方向外側に配置されるフランジ体と、
前記フランジ体に挿通され、前記外歯歯車の自転成分と同期するピン部材と、を備え、
前記ピン部材は、軸方向から見て、前記噛合い部の径方向外側に配置される請求項１から６のいずれか１項に記載の歯車装置。 a flange body arranged axially outside the meshing portion of the external teeth;
a pin member that is inserted through the flange body and synchronized with the rotation component of the external gear,
The gear device according to any one of claims 1 to 6, wherein the pin member is arranged radially outside of the meshing portion when viewed from the axial direction. 少なくとも一つの前記外歯歯車を有する複数の外歯歯車ユニットと、
前記外歯歯車ユニットに挿通され、前記外歯歯車ユニットの自転成分と同期するピン部材と、
隣り合う前記外歯歯車ユニットの間に配置され、前記ピン部材を回転自在に支持する中間キャリヤと、を備える請求項１から７のいずれか１項に記載の歯車装置。 a plurality of external gear units each having at least one external gear;
a pin member inserted through the external gear unit and synchronized with the rotation component of the external gear unit;
The gear device according to any one of claims 1 to 7, further comprising an intermediate carrier arranged between the adjacent external gear units and rotatably supporting the pin member.
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