JPH0735849B2 - サイクロイドの等間隔曲線ギヤ伝動機構及び装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明はギヤ伝動機構及びその装置に関し、特に全体的
なブランチサイクリツクサイクロイド（whole branch c
yclic cycloid）の等間隔曲線の内側及び／又は外側ギ
ヤを有する共軛ギヤ伝動機構及びこのような共軛伝動機
構によつて構成される種々の装置に関する。本願明細書
において、「サイクロイドの提灯ギヤ機構」とは、一対
のギヤが、サイクロンギヤと、これに噛合う提灯ギヤと
で構成されていて、力を伝達するためのに用いられるギ
ヤ伝動機構を意味する。「提灯ギヤ」とは、歯の代わり
にピンを用いたピン歯車のことである。

「全体的なブラニサイクリックサイクロイド」または、
「完全なブランチサイクリックサイクロイド」とは、全
体的なサイクロイドのブランチが互いに接続されたもの
を意味する。詳述すると、サイクロイドは周期的な曲線
で成るものであるが、１周期の曲線の部分をブランチと
言う。このようなブランチが連なっている曲線が、「全
体的な」又は「完全な」ブランチサイクリックサイクロ
イドと言われる。

「パンサイクロイド」とは、異なる形態のサイクロイド
のうちの或る１つを意味する。サイクロイドといっても
種々の形態がある。例えば、エピサイクロイド、ハイポ
サイクロイド、サイクロイド等間隔曲線、プロレイトサ
イクロイド（prolate cycloid）、及びクルテイトサイ
クロイド（curtate cycliod）などの違った形態ものも
がある。かような形態のものがパンサイクロイドと言わ
れる。

「ギヤラック」とは、最初の歯の輪郭を示すために用い
られる言葉である。ギヤの種々の型において、その歯の
数が相違すると、歯の輪郭の曲線も相違する。最も典型
的なギヤの歯形はギヤラックの歯形である。ギヤラック
は、ギヤの基本円の半径が無限大になって、その歯の数
が無限個になった場合を想定したギヤである。例えば、
ギヤを歯ぎりするために用いられるホブの歯形がギヤラ
ックの歯形である。この歯形を、最初の歯の輪郭の基本
的なギヤラックと言う。すなわち、或るギヤにおいて半
径が無限大になった場合を想定して、その場合のギヤが
ギヤラックである。

「共軛曲線」とは、一対の曲線が、どの点においても、
一方が他方に接する関係になっているものを意味する。
従って、それらが相対的に運動する時、それらは摺動と
同時に回転運動を行なうようになる。かくて、一対の曲
線は、互いに他に対して完全に包絡曲線になっている。

「等間隔曲線」とは、或る意味のどの点における法線上
でも同じ距離にある点の集まりで成る曲線を意味する。

従来技術 公知の典型的なサイクロイドのギヤ伝動機構はクロツク
ギヤ及びサイクロイドの提灯ギヤ機構（lantern gear m
echanism）である。クロツクギヤ伝動機構の動力は低
く、運動伝達装置に使用出来るに過ぎない。このような
ギヤの伝動原理はギヤの歯の輪郭形状にエピサイクロイ
ドの代りに円弧を、ハイポサイクロイドの代りに直線を
使用するもので、従つて時計工業に於ては実際上サイク
ロイドのギヤに近似し、即ちサイクロイドの狭い部分に
しか当嵌まらないので、理論に於ても実際に於ても円滑
な伝動は保持されないのである。

サイクロイドの提灯ギヤ伝動機構は高い能率で大なる動
作を伝動出来、又形状及び構造が小型になる利点があ
り、オイルギヤポンプ、減速装置等に適当で、国防、鉱
業、冶金、化学工業、織物工業及びその他の多くの工業
に使用される種々の装置に広く応用面が見出だされてい
る。しかし、サイクロイドの提灯ギヤ伝動機構の提灯ギ
ヤの構造は複雑で、製造が困難で、製造誤差の主な欠点
が蓄積されて高い精度を得るのが困難である。サイクロ
イドの提灯ギヤ機構に於ては、提灯ギヤの理論的な歯の
輪郭形状は直線でなく端面上に均一に分布される点であ
つて、従つて提灯ギヤ及びサイクロイドのギヤの理論的
な輪郭形状は１対の共軛の曲線機構であつて、その実際
の歯の輪郭形状は円弧及びパンサイクロイドであり、互
いに完全な包絡線として使用出来ないのである。製造に
際しては、これらのものは創成方法では作られないの
で、歯毎及び部片毎に作られ、然る後に組立られるので
ある。更に、サイクロイドの提灯ギヤは瞬間的な中心線
の外側で円弧−パンサイクロイドの噛合いであり、その
圧力角及び相対的な滑り速度は比較的大きい（提灯ギヤ
の滑動係数は大きく、提灯ギヤは通常過大な集中摩耗を
防止する為にスリーブを設けられている）。

現在に於ては、ローターポンプのようなサイクロイドの
提灯ギヤによつて構成されている装置に於ては、サイク
ロイドのローターが国内及び外国に於て広く使用されて
いて、円弧、パンサイクロイド、短いエピサイクロイド
の内側等間隔曲線を有している。このような歯の形状の
外側ローターの理論的な輪郭形状は円周上に均一に分布
された点によつて形成された劣化したサイクロイドであ
るから、等間隔曲線が円弧のセグメントであるにも拘わ
らず１対の共軛曲線ギヤ機構と称することは出来ない。
上述のように、パンサイクロイドの円弧は互いに完全な
包絡線にはならないから、これらのものの合致は互いに
包絡関係にある曲線の歯の輪郭形状の間の共軛でなく、
多数の点の接触に関係するものである。このような噛合
いの原理の欠点は特に実際の応用面にて一連の技術的な
欠陥を生じさせ、外側ローターが容易に摩耗する傾向を
生じ、伝動能率の向上が不可能になる等の結果を生じ、
従つて高圧オイルポンプに於ける応用を制限する。減速
装置に関しては、サイクロイドの提灯ギヤのプランジヤ
ーの低い能率は−出力機構と同様にこのような構造のギ
ヤによつて与えられる回転アームの製造の困難さ及び回
転アームの寸法の過酷な制限が伝動動力の向上を著しく
制限し、従つてサイクロイドの提灯ギヤの広い応用を制
限している。

発明の目的 本発明の目的は、現在得られているサイクロイドのギヤ
伝動機構を更に改良して、種々の新規な型式のサイクロ
イドの等間隔曲線ギヤ伝動機構及び装置を提供すること
であつて、このものは、特にサイクロイドの等間隔曲線
の完全なブランチを使用して１対のギヤの共軛のサイク
ロイドの等間隔曲線を互いに包絡関係になし、瞬間的な
中心線にて内側で噛合うようになして現在得られている
技術の欠点を克服し、更に伝動能率及び性能を向上させ
て応用範囲を拡大させることである。

発明の概要 上述の目的は、本発明の特徴によつてサイクロイドの等
間隔曲線ギヤ伝動機構に於て、最初の歯の輪郭即ち基本
的ギヤラツクがサイクロイドの曲率中心の側に位置する
単一の完全なブランチサイクリツクサイクロイドの等間
隔曲線によつて形成されている１対のギヤが共軛曲線に
よつて互いに噛合い、前記ギヤ機構の転動円が同じ直径
にあり、エピサイクロイドのギヤが内側の等間隔曲線で
あり、ハイポサイクロイドのギヤが外側の等間隔曲線で
あるようになされた伝動機構を提供することによつて解
決されるのである。

上述のサイクロイドの等間隔曲線ギヤ伝動機構は大なる
伝動比及び動力のオイルモーター及びエピサイクロイド
の等間隔曲線ギヤ減速装置を製造するのに利用されるこ
とが出来る。

前述のサイクロイドの等間隔曲線ギヤはサイクロイドの
等間隔曲線の完全なブランチを使用し、瞬間的な直線に
て内側噛合いの伝動を行わせる場合には対をなす伝動ギ
ヤの実際又は理論的な歯の輪郭形状は共軛曲線ギヤ機構
であつて、全体的にギヤ噛合せの基本的な原理を観察
し、即ちギヤの輪郭の接触点に対する共通の垂線が或る
点で中心線を交叉して円滑な伝動を保証する共軛の互い
に包絡関係のサイクロイドの等間隔曲線ギヤを形成し、
１対のサイクロイドの等間隔曲線ギヤの歯の輪郭の曲率
中心が同じ側にあり、凹形及び凸形の噛合いが可能にな
されて接触強さを向上させ、伝動性能を著しく向上させ
て、サイクロイドの提灯ギヤの構造よりも更に小型な構
造を可能になし、典型的な創成方法を応用することによ
つて製造コスト及び労働力を著しく低減させるのであ
る。

サイクロイドの等間隔曲線ギヤの噛合いに対する成形条
件は、同時の瞬間的な中心線の機構を形成する為に２つ
の基本円及び１つの転動円（最も小さい）の相対的な運
動に於て１つの点に於ける３つの接円が単なる転動であ
り、対をなすサイクロイド−一般的な意味で長いか又は
短いエピサイクロイド又はハイポサイクロイド−並びに
転動円上にある点によつて２つの基本円に対して形成さ
れる等間隔曲線が転動円の中又は外又はその円周上に位
置することが出来て総て互いに包絡線を構成するが、こ
れに反して噛合うサイクリツクサイクロイドの共軛曲線
機構は「同一線上の３点」の要求条件が満足され、即ち
小さい転動円を形成する瞬間的な中心点、瞬間的な中心
点及び大きい転動円を形成する形成点が同じ直線上にあ
る限り連続的又は多数の点の噛合いを得ることが出来る
のである。

第１図に示すサイクロイド等間隔曲線歯車若しくは等距
離曲線歯車の典型的創成方法において、延長されてない
サイクロイド曲線を短縮係数又は延長係数で統一の等距
離歯元に仕上げる転移機械加工の結果の示す所による
と、かかる転移加工は歯元円弧の干渉を受ける曲率半径
即ちサイクロイド曲線の最初の等距離未満か若しくはこ
れに等しい等距離値付近で生じ、歯形カーブの円滑な転
移及び歯先面の成形が不可能となる。このような状況は
等距離の増加につれ悪化しその逆も真である。第１図に
は、回転半径r₁をもつ回転円１と、半径r₂の基礎円２
と、半径r₃の基礎円３と、半径無限大の基礎直線４が示
されている。この回転円１と基礎円２及び３と基礎直線
４は点Ｐで接しておりそれぞれの中心O₁,O₂,O₃及び無限
遠におかれるO₄（図示せず）の周りに回転しそれにより
それぞれ純粋な回転を行つている時、回転円１上の点Ｍ
はエピサイクロイドa₁，a₃，a₂、ハイポサイクロイド
b₁，b₂，b₃ならびにサイクロイドc₁，c₂，c₃を基礎円２
及び３、基礎直線４上にそれぞれ画く。サイクロイドの
特性より見られるように、エピサイクロイドの曲率は比
較的大きく、ハイポサイクロイドの曲率は比較的小さ
く、一方サイクロイドの曲率はその中間にある。これら
３種のサイクロイドの最初の点の周り例えば点a₂，b₃及
びc₃の周りにおいてはその等距離カーブを得ることがで
きない。即ち、サイクロイドの、曲率半径が等距離値よ
りも小さな部分では等距離曲線即ち等距離カーブを得る
ことができない。従つて、等距離曲線は、等距離値を半
径としかつサイクロイドの最初の点を曲率中心とする円
弧に代えられる。エピサイクロイドエピサイクロイド
a₁，a₂，a₃上の等距離の値未満又はそれに等しい円弧部
分は明らかに大きく、これに反しハイポサイクロイド
b₁，b₂，b₃上の円弧部分は小さく、サイクロイドc₁，
c₂，c₃上の円弧部分はその中間にある。従つて、ハイポ
サイクロイドの等距離曲線はエピサイクロイドのそれよ
り円滑かつ完全であり、サイクロイドのそれは両者の中
間的なものである。また、ハイポサイクロイドの等距離
曲線は、それが大きな曲率半径を有しているために、互
いに容易に噛合できるものになつている。しかしなが
ら、エピサイクロイドの等距離曲線は、それが小さな曲
率半径を有するために、ハイポサイクロイドに比較して
噛合を良好に行えない。また、歯車を加工する場合に、
ハイポサイクロイドの歯車は従来の創成法で容易に加工
できるが、エピサイクロイドの歯車ではそれは不可能で
ある。

回転円若しくは転動円の半径ｒがサイクロイド等距離曲
線の等距離値に等しい場合には、円弧の、サイクロイド
等距離曲線の輪郭上に位置する部分は、等距離曲線の部
分に対して干渉（即ちアンダーカツト）を生じるが、そ
の干渉量即ち転造加工における通常の干渉極限量は半径
ｒの0.27％、即ち0.0027程度である。そして、エピサイ
クロイド等距離曲線の干渉は上記値よりわずかに大き
く、またハイポサイクロイド等距離曲線のそれは上記値
よりわずかに小さい。

次に、サイクロイド等距離の初めの歯形（基礎歯車ラツ
ク）の等式について考える。回転円の半径ｒを等距離値
と見做した場合、 この式におけるパラメータθは回転円の回転角度（゜）
である。転移加工に現われる極限点の座標値は ｘ＝0.9937439r ｙ＝−0.1167706r 極限点に相当するパラメータ値は θ_０＝38.734゜ 従つて、式（１）におけるパラロータθ_０の査定値はθ
_０〜360゜−θ_０即ち38.7゜〜321.3゜であるべきであ
る。サイクロイド等距離曲線の残りの部分はサイクロイ
ドの初めの点に中心点をおき等距離の値ｒを半径とする
円弧である。この特性は又エピサイクロイド及びハイポ
サイクロイドの等距離曲線に対しても適用できる。

回転円の推薦半径（mm単位）の標準数量の級数は、１、
1.25、1.5、1.75、２、2.5、３、3.5、４、4.5、５、5.
5、６、6.5、７、7.5、８、９、10、12、14、16、18、2
0である。

エピサイクロイド内方等距離曲線ギヤの歯形と、極限点
と、曲率半径ならびに幾何学的計算は回転円の半径ｒを
等距離の全数値に対して取上げると 上式で、Ｚは歯数 ｒは回転円の半径即ち等距離値 θは回転円の中心に対する基礎円のサイクロイド角度 分枝サイクロイドを有する場合、θは からである（実際の歯形は でなければならぬ）（下記等式３に示すように、残りは
ｒを円弧の半径として取上げる） 理論的極限点及び実際の極限点の座標値 理論的極限点はエピサイクロイド等距離曲線と理論的曲
線であり、等距離ｒの対応点に等しくされたエピサイク
ロイド上の曲率半径Ｐは等距離曲線及び歯底円（半径
ｒ）の両者の理論的極限点であり、そのパラメータは 実際の極限点は歯底円（半径ｒ）とエピサイクロイドの
内方等距離曲線との交差点であり、そのパラメータは 式（３）より得られる理論的極限点θを基準値として採
用した場合、試行錯誤法に得られる式（３′）の分解に
より実際の極限点（交差点）の値θが与えられ、そこで
この値を式（２）に代入して交差点の座標値を得る。

エピサイクロイド等距離曲線の曲率半径は この式（４）より判るように、歯数が少なければ少ない
程エピサイクロイド曲線わん曲度が大きくなり、更に
は、歯数が少ない程転移機械加工が劣る。従つて、エピ
サイクロイド等距離曲線ギヤの歯数を多く選ぶことは有
利である。

さまざまな形状のエピサイクロイド等距離曲線に対する
計算式は次の通りである。

基礎円の半径（ピツチ半径r₁,r₂に等しい） r_b＝ｚ・ｒ …（５） 歯先円の半径（等距離は回転円の半径に等しい） 外歯車R_a＝r_b＋ｒ …（６） 内歯車R_a＝r_b−ｒ …（７） 歯元円の半径（等距離は回転円の半径ｒに等しい） 外歯車R_f＝r_b−ｒ …（８） 内歯車R_f＝r_b＋ｒ …（９） 内接噛合の中心距離 ａ＝r_b2−ｒ_b1＝ｒ_２−r₁ …（10） ヘリカルギヤのらせん角度 ここでｂは歯幅である。

ハイポサイクロイド等距離曲線ギヤの歯形と極限点、曲
率半径及び幾何学的形状に対する計算式（等距離値を回
転円の半径とみなす） 歯形の等式 ここで、Ｚは歯数 ｒは回転円の半径及び等距離値 θは回転円の中心に対する基礎円のサイクロイド角度
で、サイクロイドの分枝を要する場合、θは ［実際の歯形は下式（13）に示すように であり］、残りは半径ｒの円弧である。

理論的と実際の極限点のパラメータ 実際の極限的（歯先円の半径ｒとハイポサイクロイド外
方等距離曲線との交差点）のパラメータ 式（13）より得られる理論的極限θ_０を試行錯誤法によ
り式（13′）を解くための基準として用い実際の極限点
（交差点）の数値θ_０を得、これを式（12）に代入して
交差点の座標値を求める。

ハイポサイクロイド等距離曲線ギヤの曲率半径 式（14）から判るように、ハイポサイクロイド曲線ギヤ
の曲率半径は歯数に比例して減少する。従つて、ハイポ
サイクロイド等距離曲線ギヤの歯に対する軽い移転機械
加工を行えるよう歯数を少なくすることが好ましい。

その他のハイポサイクロイド等距離曲線ギヤの幾何学的
形状のための計算式 基礎円の半径（ピツチ半径に等しい） r_b＝Ｚ・ｒ …（15） 歯先円の半径（等距離としての回転円の半径ｒ） 外歯車R_a＝r_b＋ｒ …（16） 内歯車R_a＝r_b−ｒ …（17） 歯元円の半径（等距離としての回転円の半径ｒ） 外歯車R_f＝r_b−ｒ …（18） 内歯車R_f＝r_b＋ｒ …（19） 内接噛合の中心距離 ａ＝r_b2−ｒ_b1＝ｒ_２−r₁ …（20） ヘリカルギヤのらせん角度 ここで、ｂは歯幅である。

第４図と第13図は外接噛合による一対のサイクロイド等
距離ギヤよりなるトランスミツシヨン機構を示す概略図
で、エピサイクロイドの内方曲線のギヤ7,9の歯形70及
びハイポサイクロイド外方等距離曲線のギヤ8,10の歯形
80は相互抱合関係になつており、これに反し内接噛合の
場合、第２図に示す２つのエピサイクロイド内方等距離
曲線ギヤ5,7の歯形間においてかつ又第３図に示す２つ
のエピサイクロイド外方等距離ギヤ6,8の歯形間におい
て共役性が示されており、上記ギヤのすべてに対し１よ
り大きいか若しくは１に等しい歯数差を有している。外
接噛合とギヤとの間における１より大きい歯数差を有す
る内接噛合に対して食違い軸歯が用いられる。上述の第
４図例は一歯より多い歯数差を有する食違い軸歯を示
し、第５図及び第６図は一歯より大きな歯数差でエピサ
イクロイド等距離ヘリカル歯の多重歯差内接噛合せ一点
接触ギヤ9,11の内接噛合せの共役ギヤ機構及び多重歯差
内接噛合せ一点接触のハイポサイクロイド等距離ヘリカ
ル歯ギヤ10,12をそれぞれ示している。一般に、これら
の横断面形状はエピサイクロイド等距離曲線である。

本発明のハイポ・エピサイクロイド等距離ゼロ歯差内接
噛合せの共役ギヤ機構について述べると、第７図及び第
８図にその中心等距離が示され、これら機構の歯形曲線
は又等距離の曲線であり互いに包絡しかつ必要条件を満
たすよう多重点接触を形成している。実際の使用に当つ
ては、ギヤの約半分が噛合せに加わり、ギヤの約1/4が
力を受けるものであり、これは非常に良好な状態を示す
テストに示されている。

外接噛合せ及び一歯より少い歯数差の場合、内接噛合せ
は一般に第４図の如くヘリカルギヤによる。

第９図はヘリカルギヤ12とヘリカルギヤラツク13を示
し、第10図はウオームギヤ14とウオーム15機構を示して
いる。

ダブルサイクロイド等距離のギヤポンプ及びオイルモー
タはサイクロイド等距離ギヤ機構の特殊実施例に用いら
れ、円弧・完全サイクロイドロータポンプを基礎にかつ
共役で相互包絡可能のサイクロイド等距離歯形を有する
ギヤを用いて円弧歯形を修正することにより構成され
る。

第11図はダブルハイポサイクロイド等距離一歯差噛合せ
ギヤロータポンプ（又はオイルモータ）の一種で、ハイ
ポサイクロイド等距離内部ロータの外歯車８が軸線33上
に固定され、外ロータの内歯車６が中間ポンププレート
36に位置し位置ぎめピン38その他により固定され、外ロ
ータ48及び内ロータ８の歯形は偏心を残して互いに合致
している。回転軸線33はロール摩擦を発生し外ロータに
そつて内ロータがベアリング34上を摺動することにより
回転し、それにより低圧オイルの入力は高圧オイル出力
に回転的に圧縮される（図示省略）。

第12図にダブルエピサイクロイド等距離一歯数差内接噛
合せギヤポンプ（又はオイルモータ）の一種であり、エ
ピサイクロイド等距離内部ロータ７とエピサイクロイド
等距離外部ロータ５の構造の違いは大体の所第11図と同
じである。

第13図はハイポ・エピサイクロイド等距離外接噛合せギ
ヤロータポンプの一種で、本発明によるエピサイクロイ
ド等距離ギヤ７及びハイポサイクロイド等距離直線Ｂの
使用を除き基本的に在来のギヤポンプと同じである。か
かるポンプはエボリユートギヤと平行に設けられ吐出ポ
ンプ専用として使用さるべきである。

かかるダブルサイクロイドロータポンプ又はオイルモー
タは機械加工の点で合理的かつ完全であり、円弧・完全
サイクロイドロータポンプ又はオイルモータの技術的表
示に示された性能を著しく超えるものであり、更に、外
接噛合い（この場合歯数差ゼロで）にも使用でき、近い
将来ダブルサイクロイド等距離ロータポンプは在来のロ
ータポンプ又はオイルモータにとつて代るものと確実に
考えられる。

上述の如く、ロータポンプはサイクロイド等距離直線の
内外ロータを有するダブルサイクロイド等距離共役歯形
を用いており、多重点接触による合致性向上と優れた安
定性、僅少な滑動係数、歯形間における良好シーリン
グ、小圧力角、高伝達力及び高能率という利点を有し、
従つて高圧オイルポンプに適している。

一歯数差の内接噛合せサイクロイド等距離対抗ギヤの力
分解 歯形接触点の法線力F_x 第17図に示すように、内歯車５はセパレータとして見做
され、外部トルクＴの作用を受け外歯車７により抑制さ
れたギヤC,C…Ｃは接触点K,K…Ｋにおいてそれぞれ法線
力F,F…Ｆを受け、この法線角度はそれぞれθ，θ…θ
に表わされる。

従つて相当噛合角 この噛合角はエボリユート直線一歯数差内接噛合（即ち
56゜）より遥かに小さい値で、サイクロイド提灯ギヤト
ランスミツシヨン（〜40゜）よりも小さい。更に、歯側
の空隙の増加及びピツチ点より遠ざかるような法線力の
ゆるみと共に相当噛合角C^-1を更に減らすことができ
る。

本発明の減速機の重要な技術は高性能サイクロイド等距
離ギヤ及び優秀な設計を実施することである。以上３種
類の出力機構が確立されており、内外二連遊星歯車一歯
数差出力機構と、内外二連遊星歯車歯数差ゼロの出力機
構と、二連外部遊星歯車の内接噛合ZK−IIポジライブ機
構の３種である。これら３種の出力機構はそれぞれi:10
〜25、i:20〜50、i:50〜2000の異なれるトランスミツシ
ヨン比範囲に好適である。

第４図に示した第１のものは外歯車７を出力として内歯
５を固定としてかつ遊星ギヤを二連内外歯車５′,7′と
してそれぞれ設けたエピサイクロイド等距離ギヤ減速機
である。トランスミツシヨンは２種類のもので１つは一
歯数差二連内接噛合（第14a図）で他の１つはゼロの歯
数差又は１対１の歯差（第14b図）の対構成によるもの
である。これにより形成される減速機は第14c図に示さ
れている。

第15図に示す第２のものは外歯車７を固定に内歯車５を
出力に遊星歯車を二連の内外歯車５′,7′として構成し
たエピサイクロイド等距離ギヤ減速機である。トランス
ミツシヨンは同様に２種類に分けられ、その１つは一歯
差の二連内接噛合（第15a図）でもう１つは歯差ゼロ又
は１対１の歯差の対構成によるものである（第15b
図）。これにより形成される減速機を第15c図に示す。

第16図に示す第３のものは遊星ギヤを二連内外歯車とし
て内歯車５を固定として内歯車７′を出力として構成せ
る遊星ギヤ減速機である。第16a図はトランスミツシヨ
ンダイヤグラムで第16b図はかかる装置の構成図であ
る。ギヤ5,7及び５′,7′はすべて一歯差であり、代表
的なZK−II位置装置である。

エピサイクロイド等距離ギヤ遊星減速機の特殊構造が第
14c図、第15c図及び第16b図に示されている。内外歯車
以外にリテーナ25と、ボデイベース26と、出力軸27と、
小端カバー28と、軸スリーブ29と、偏心スリーブ35と、
大端カバー31と入力軸32その他も包含されている。これ
ら部品の全部は特殊な構造寸法の僅少差を除いて同様な
形態をしている。

これら図示の全部において、それぞれの内外歯車はボデ
イベース26と大端カバー31の間に位置し、固定せる内歯
車５又は外歯車７はスタツド又はねじによりボデイベー
ス26と大端カバー３との間に締結され、二連内外歯車
５′,7′はベアリング及び偏心スリーブ38により入力軸
32に取付けられ、軸の両端はベアリングで支持され、出
力の内外歯車５又は７はキージヨイントで出力軸21に一
体となつている。

第14図に示す例はもつとも典型的な構造を示し、引伸ば
された入力軸12は偏心スリーブ38に接着され、大端カバ
ー31におかれ出力軸27の右端のフランジ部に埋込んだそ
れぞれのベアリングの両方により支持される。偏心スリ
ーブの外面に１対の回転アームベアリングが取付けられ
その外円には１対の接着された遊星ギヤ即ち遊星外歯車
７と内歯車５′が取付けられている。入力軸32が固定軸
線上に回転し偏心スリーブを駆動し回転ならびに平面運
動実施のため二連遊星ギヤに指図する時、遊星ギヤの絶
対運動は内部サンギヤ５により抑制され規定の平面運動
をもつ（自己回転プラス共通回転）。最後に、かかる動
きは遊星内歯車４と噛合う外部サンギヤ７′により出力
され、従つて出力軸27の出力回転はゼロの歯差がギヤ３
及び４に形成された場合遊星ギヤの絶対回転となり、一
歯差がギヤ７′及び５′に形成された場合遊星ギヤの絶
対回転の半分となる。サンギヤ７′及び出力軸27はフラ
ンジを介して一体若しくは接合される。内部サンギヤ５
はフランジを介してハウジングの一部を構成するボデイ
ベース26に取付けられ、大端カバー31は大型サンギヤ５
に同じくフランジを介して接着されている。出力軸27は
２個のベアリングを用いてボデイベース26に支持され、
出力軸32と同軸状に配置されている。

【図面の簡単な説明】

第１図はサイクロイドの等間隔曲線ギヤの形成を示す概
略的な図面。 第２図は内部で係合する歯数が１枚異なる多数の接触点
を有するエピサイクロイドの等間隔共軛ギヤ機構を示す
概略的な図面。 第３図は内部で係合する歯数が１枚異なる多数の接触点
を有するハイポサイクロイドの等間隔共軛ギヤ機構を示
す概略的な図面。 第４図は外部で係合する１点接触のハイポ及びエピサイ
クロイドの等間隔共軛ヘリカルギヤ機構を示す概略的な
図面。 第５図は内部で係合する歯数が複数枚異なる１点接触の
エピサイクロイドの等間隔共軛ヘリカルギヤ機構を示す
概略的な図面。 第６図は内部で係合する歯数が複数枚異なる１点接触の
ハイポサイクロイドの等間隔共軛ヘリカルギヤ機構を示
す概略的な図面。 第７図は内部で係合する歯数が同じで多数の接触点を有
するエピサイクロイドの等間隔曲線ギヤ機構（中心間距
離は等間隔の相違距離に等しい）を示す概略的な図面。 第８図は内部で係合する歯数が同じで多数の接触点を有
するハイポサイクロイドの等間隔曲線ギヤ機構（中心間
距離は等間隔の相違距離に等しい）を示す概略的な図
面。 第９図はハイポサイクロイドの等間隔曲線ヘリカルギヤ
とサイクロイドの等間隔曲線ヘリカルラツクとの係合機
構を示す概略的な図面。 第10図はサイクロイドの等間隔曲線ウオーム及びウオー
ムギヤの係合伝動機構を示す概略的な図面。 第11図は歯数が１枚異なる内部で係合するダブルハイポ
サイクロイドの等間隔曲線ギヤで構成したローターポン
プ（即ちオイルモーター）の構成を示す概略図。 第12図は歯数が１枚異なる内部で係合するダブルエピサ
イクロイドの等間隔曲線ギヤで構成したローターポンプ
（即ちオイルモーター）の構成を示す概略図。 第13図は外部で係合するハイポ及びエピサイクロイドの
等間隔曲線ギヤで構成したローターポンプの構成を示す
概略図。 第14図のａからｃはエピサイクロイドの等間隔曲線の２
連の内側及び外側ギヤにより構成され、内側ギヤが固定
で外側ギヤが出力ギヤである遊星ギヤ減速機構の構成及
び伝動機構を示す概略図。 第15図のａからｃはエピサイクロイドの等間隔曲線の２
連の内側及び外側ギヤにより構成され、外側ギヤが固定
で内側ギヤが出力ギヤである遊星ギヤ減速機構の構成及
び伝動機構を示す概略図。 第16図のａからｂは歯数が１枚異なる２連の遊星外側ギ
ヤを有するエピサイクロイドの等間隔の２連の内側の遊
星ギヤ減速機構の構成及び伝動機構を示す概略図。 第17図は歯数が１枚異なる内部で係合するサイクロイド
の等間隔曲線ギヤの力解析図。 第18図のａからｃはエピサイクロイドの内側等間隔外側
ギヤの外側転動機構を示す概略図。 第19図のａからｄはエピサイクロイドの内側等間隔外側
ギヤの複合転動機構を示す概略図。 第20図のａからｃはハイポサイクロイドの外側等間隔小
径円に対する内側の転動機構を示す概略図。 第21図のａからｃはハイポサイクロイドの外側等間隔大
径円に対する内側転動機構を示す概略図。 １……転動円 2,3……基本円 ４……基本線 5,7,9……エピサイクロイドの内側等間隔曲線ギヤ ５′,7′……２連ギヤ 6,8,10……ハイポサイクロイドの外側等間隔曲線ギヤ 12……ヘリカルギヤ 13……ヘリカルギヤラツク 14……ウオーム 15……ウオームギヤ 25……リテーナー 26……ボデーベース 27……出力シヤフト 28,31……カバー 29,35……スリーブ 32……入力シヤフト 33……軸線 36……プレート 38……ピン 50,60,70,80……歯形

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サイクロイドの等間隔曲線ギヤ伝動機構に
   於て、最初の歯の輪郭即ち基本的ギヤラックがサイクロ
   イドの曲率中心の側に位置する単一の完全なブランチサ
   イクリックサイクロイドの等間隔曲線によって形成され
   ている１対のギヤが、共軛曲線によって互いに噛合い、
   前記ギヤ機構の転動円が同じ直径にあり、エピサイクロ
   イドのギヤは、内側の等間隔曲線であり、ハイポサイク
   ロイドのギヤは、外側の等間隔曲線であることを特徴と
   するサイクロイドの等間隔曲線ギヤ伝動機構。
2. 【請求項２】前記曲率中心が前記対のギヤと同じ側に位
   置し、等間隔の値が大体前記転動円の半径に等しいか、
   又はこれよりも小さいことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のギヤ。
3. 【請求項３】外側噛合いに於て、エピサイクロイドの内
   側の等間隔曲線ギヤ及びハイポサイクロイドの外側等間
   隔曲線ギヤの歯の輪郭が互いに共軛であるが、内側噛合
   いに於ては両方のエピサイクロイドの内側等間隔曲線ギ
   ヤ及び両方のハイポサイクロイドの外側等間隔曲線ギヤ
   が夫々共軛になされていて、両方の場合に、歯数の差が
   １より大きいか又は１に等しいことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のギヤ。
4. 【請求項４】歯数の差が１よりも大きい状態で前記外側
   噛合い及び内側噛合いがヘリカルギヤを必要とし、その
   歯の輪郭の断面形状がハイポサイクロイドの等間隔曲線
   及びエピサイクロイドの等間隔曲線を有するねじを形成
   していることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の
   ギヤ。
5. 【請求項５】望ましくは大きいエピサイクロイドのギヤ
   が多い歯数で、ハイポサイクロイドのギヤが少ない歯数
   であることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載のギ
   ヤ。
6. 【請求項６】「０」の歯数の有するギヤに対し２つのギ
   ヤの間の中心距離が前記等間隔の差であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項、第２項又は第５項の何れか
   １項に記載のギヤ。
7. 【請求項７】前記１に等しい歯数の差を有する前記ギヤ
   がエピサイクロイドの等間隔の歯数の差が１つの歯と内
   側噛合いを行う共軛ギヤ機構及びハイポサイクロイドの
   等間隔の歯数の差が１つの歯と内側噛合いを行う共軛ギ
   ヤ機構であることを特徴とする特許請求の範囲第１項、
   第２項、第３項又は第５項の何れか１項に記載のギヤ。
8. 【請求項８】前記「０」に等しい歯数の差を有する前記
   ギヤがエピサイクロイドの等間隔の関数の差が０の歯と
   内側噛合いを行う共軛ギヤ機構及びハイポサイクロイド
   の等間隔の歯数の差が０の歯と噛合う共軛ギヤ機構であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項又は
   第５項の何れか１項に記載のギヤ。
9. 【請求項９】前記エピサイクロイド又はハイポサイクロ
   イドの等間隔の曲線の歯数の差が１つの歯と噛合う共軛
   ギヤ機構がローターポンプ機構（即ちオイルモーター機
   構）として使用され、軸（33）上に取付けられた外部ギ
   ヤ（８）又は（７）が軸受（34）によって滑動可能又は
   転動可能に支持されていて、内側ギヤ（６）又は（５）
   が中央ポンププレートに取付けられ、位置決めピン（3
   8）、ボルト等によって後部及び前部ポリプロピレンプ
   レート（35）及び（37）に固定されていて、ポンプ本体
   がオイル入口及び出口開口を有することを特徴とする特
   許請求の範囲第３項記載のギヤ。
10. 【請求項１０】前記ハイポサイクロイド又はエピサイク
    ロイドの等間隔の歯数の差が０の歯と噛合う曲線ギヤが
    ギヤローターポンプに適していることを特徴とする特許
    請求の範囲第３項記載のギヤ。
11. 【請求項１１】エピサイクロイドの等間隔の遊星減速装
    置に於て、外側ギヤ（７）が出力であって、内側ギヤ
    （５）が本体（26）及び大きい端部カバー（31）の間に
    固定され、内側及び外側の二連の遊星ギヤ（５′,7′）
    が、両端を軸受によって支持された入力軸（32）に対し
    てピンによって緊締された偏心ブッシング（38）に撓み
    得るように取付けられていて、前記内側ギヤ（５）及び
    外側ギヤ（７′）並びに前記内側ギヤ（５′）及び外側
    ギヤ（７）が夫々１つの歯数の差又は１対１又は１対０
    の歯数の差のものであることを特徴とするエピサイクロ
    イドの等間隔の遊星減速装置。
12. 【請求項１２】前記外側ギヤ（７）が固定されていて、
    前記内側ギヤ（５）が出力であることを特徴とする特許
    請求の範囲第11項記載の減速装置。
13. 【請求項１３】前記遊星ギヤ（7,7′）が二連の外側ギ
    ヤで、夫々内側ギヤ（５）が固定され、内側ギヤ
    （５′）が出力であり、前記内側ギヤ（５）及び前記外
    側ギヤ（７）並びに前記内側ギヤ（５′）及び前記外側
    ギヤ（７′）が夫々歯数の差が１つであることを特徴と
    する特許請求の範囲第11項記載の減速装置。