JPH10505400A - 偏心ギア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 偏心ギアは、互いに異なる大きな二つのギアリング（６、７）を含む。前記二つのギアリングのうちの外側のギアリング（６）は内方を向いた特定数の歯を備えており、内側のギアリンク（７）は、外方を向いた、より少ない数の歯を備えている。内側のギアリングの歯のうちの僅かな数だけが外側のギアリングと係合する。内側のギアリングは、偏心状態で軸受によって支持されている。内側のギアリング（７）は、ケーシング部分（８）に一体化されている。ケーシング部分（８）の回転軸線（Ａ）は、外側のギアリング（６）の中心を通る対象軸線（Ｂ）に対して傾斜している。内側のギアリングが転動する際に、ケーシング部分は傾動運動を生じ、該傾動運動をしている間にケーシング部分の回転軸線（Ａ）は、想像上の円錐に沿った母線のごとく、ギアリング（６、７）から軸方向に離れた位置にある円錐の頂点（Ｃ）の回りを移動する。ギアリング（６、７）から前記円錐の頂点（Ｃ）と等しい距離だけ離れた領域にて、ケーシング本体はギアリング（１２）と関連づけられる。該ギアリング（１２）は、これと補完的な第２のギアリングと係合可能なようになされており、該第２のギアリングは、適用対象の被駆動要素に設けられており、ギアリング（１２）は、第２のギアリングと一緒になることにより、力伝達ユニットを形成するようになされており、該力伝達ユニットは、対象軸線（Ｂ）に対して直角であって円錐の頂点（Ｃ）が位置づけられるところの平面（Ｄ−Ｄ）内に実質的に位置づけられている。

Description

【発明の詳細な説明】 偏心ギア 発明の技術分野 本発明は、回転可能な入力要素または駆動要素から被駆動要素へとトルクまた は力を伝達するための偏心ギアに関する。かかる偏心ギアは、互いに異なるピッ チ円直径を有して共働する二つのギアリングを有している。第１のギアリングは 外側ギアリングであって、内方を向いた特定数の歯を備え、最も大きい直径を有 している。第２のギアリングは内側ギアリングであり、より少ない数の、外側を 向いた歯を備えている。内側ギアリングの歯のうちの僅かな数（例えば１枚）の 歯だけが外側ギアリングと係合する。内側ギアリングは、外側ギアリングに対し て偏心するようにして軸受内に配置される。上述した駆動要素と被駆動要素との 間のギアチェンジすなわち変速の具合は、それぞれのギアリングにおける歯の総 数によって決まる。 従来の技術 大体において上述したような種類の偏心ギアとしては、既に様々な態様のもの が知られている。スエーデン特許第９２０３１０１−２号においては、工業用ロ ボットや他の種類のロボットに使用するのに特に適した（もっともこれらに限定 される訳ではない）偏心ギアが開示されている。この開示例の場合、ギアは独立 したユニットとして供給され、駆動源（例えば電動モータ）とロボット（または 他の適用対象）の回転可能な被駆動要素との間に挿入され、駆動源からの出力シ ャフトの高速回転速度をギアダウンして、適用対象の被駆動要素を形成する入力 シャフトに低速回転を伝える。偏心ギアの本質的な利点は、考えられる限りの大 きな変速比をたった一つの段階で実現できるということである。実際のところ、 偏心ギアは５０：１ないし２００：１の範囲の変速比を作り出してしまうことが できる。他の形式のギア（特に複数枚を組み合わせたギア）と比べてみると、偏 心ギアは構造が簡単である。このことは、大きな変速比を得ようとするとまず生 じる機械工学上の問題点に対しての解決策（しかも費用のかからない解決策）を 与えるものであると考えられていた。しかしながら、このような従来から知られ ていた偏心ギア（独立したユニットすなわち個別のユニットとしてシリーズ生産 され、 後に購入者やユーザによって適用されるようにされていた）は、軸受の中心に配 置されたシャフト部分である入力シャフトと、同様にして軸受の中心に配置され たシャフト部分である出力シャフトとの双方を常に有していた。これは従来のい ずれの偏心ギアについても共通して言えることであった。内側ギアリングは、小 さな軸方向延長部のリング状またはディスク状本体に設けられていた。該内側ギ アリングから出力シャフトへと、キャリア機構を介して、ギアダウンされた回転 運動が伝達されるようになされていた。キャリア機構は多かれ少なかれ複雑な構 造をしており、したがってまた高価なものであった。ギアの二つのシャフトのそ れぞれは、軸受を必要とするばかりでなく、その設置空間を確保する必要があっ た。かかる設置空間は、歯を備えて偏心的に移動可能なリング状またはディスク 状本体が組み込まれたハウジング（ある程度の容積を有している）の両端に必要 となることも多い。さらに、コストもかかり設置空間も必要となる結合手段すな わち連結手段が必要となるが、これは駆動源とギアの入力シャフトとの間だけで なく、ギアの出力シャフトと被駆動回転要素（購入者またはユーザの適用対象に よって構成される）との間にも必要となる。 冒頭に述べたような種類の偏心ギアの他の例として、米国特許第５０３０１８ ４号に開示されたギアを挙げておく。 本発明の目的および特徴 本発明は、従来公知の偏心ギアの上述したような欠点を取り除き、構造的に非 常に簡単なギアを提供しようとするものである。したがって本発明の第１の目的 は、出力シャフトおよびそれに伴う軸受を必要とせず、したがってギアを適用対 象に結合させるために両者間に設けられる高価な連結手段を必要としない偏心ギ アを提供することである。さらに、任意の適用対象に簡単なやり方で結合するこ とのできる偏心ギアを提供することも、本発明の目的である。本発明のさらに別 の目的は、自身の機能のための要素として非常に少ない数の要素しか必要とせず 、したがって非常に低いコストで製造でき、高いコストがかかることが受け入れ 難い適用領域でもギアを利用することが可能となるような、偏心ギアを実現する ことにある。ある観点からすれば、本発明は、適用対象の被駆動要素を、回転運 動ばかりでなく、同時に生じる軸方向往復運動も可能となるようにするギアを提 供 することを目的とする。さらに別の観点からすれば、本発明は、簡単な構成にも かからわず、ギアの回転運動を適用対象の被駆動要素の往復運動に専ら変換する ことのできるギアを提供することも目的とする。 本発明によれば、請求の範囲第１項に記載した特徴部分によって、少なくとも 主目的を達成することができる。さらに、本発明の望ましい実施例が従属形式の 請求項に記載されている。 請求の範囲第２項により特定される望ましい実施例によれば、内側の可動偏心 ギアを形成されるところの細長い本体は、ケーシング部分またはケーシング様部 分の形状をしている。請求の範囲第３項に特定したように、このケーシング部分 は、適用対象の被駆動要素の一部を構成する相似ないし類似状ギアリングと係合 するよう意図された第３のギアリングを担持するために使用することができ、該 被駆動要素は、ケーシング部分が傾動運動（ｎｕｔａｔｉｎｇ ｍｏｔｉｏｎ） すなわち中心軸線に対して部材の回転軸線を傾斜させる運動をする際に回りを移 動するところの円錐の頂点の位置を決定するスペース内に静止部分を形成する。 従来技術の更なる説明 使用時に運動を与える、歯付きのケーシング部分を有する偏心ギア機構自体は 、国際公開第９３／０６９９９号公報で既に知られている。しかしながら、該国 際公開公報の場合、ギア機構は、一体化された内側構成要素として円筒形ロール に含まれている。それゆえ、別個の任意の適用対象をギア機構に結合することは できない。ましてや、本発明を特徴づけるような簡単な手法で結合することは不 可能である。 添付図面の簡単な説明 図１は本発明による偏心ギアの長手方向断面図であり、入力側がモータに連結 され、出力側が被駆動要素としてのバルブスピンドルを有する適用対象に連結さ れている状態を示す。 図２はギア自身のみの長手方向断面図。 図３は図２のギアの分解図。 図４は図１ないし図３のギアと類似しているがこれを変形した実施例を示す長 手方向断面図。 図５は別の実施例によるギアの長手方向断面図であり、ギアと適用対象の被駆 動要素との間の力伝達がギアベルトを介して行われるようになされている。 図６は図５のギアに含まれる個々の部材を示す分解図。 図７は図５に相当する長手方向断面図であるが、ここにおける実施例では、被 駆動要素への力伝達が、単一の歯を有するトランスミッションを介して行われる ようになされている。 図８はチェーンを介して被駆動要素へと力を伝達するためのギアの長手方向断 面図。 図９は駆動源の回転運動を被駆動要素の軸方向往復運動へと変換するギアの長 手方向断面図。 図１０はタイヤを備えた車輪とともに使用されたギアを示す部分側断面図。 本発明の望ましい実施例の詳細な説明 図１ないし図３において、参照符号１は、本発明にしたがって作られた偏心ギ ア全体を示している。この偏心ギアの入力側はモータ２（例えば電動モータ）の 形態をとる駆動源に連結されている。出力側においては、ギア１は適用対象（概 略図式に示し、参照符号３を付されている）に連結されている。この実施例にお いて、この適用対象はバルブスピンドル４を備えたバルブハウジングの形態とし てもよい。バルブスピンドル４は、付属するバルブの調整のために回転可能であ る。バルブスピンドル４がネジ山を備える場合、軸方向移動を生じさせることも できる。 ギア１の一つの構成要素はフレーム形成リング５からなる。該フレーム形成リ ング５は、その内側に第１のギアリング６を有している。該第１のギアリング６ は、回転可能な本体８上の第２のギアリング７と公知の態様で協働する。第１の ギアリングである外側ギアリング６は、ギアリング７よりも大きなピッチ円直径 を有するとともに、内方を向いた特定数の歯を備えている。一方、内側ギアリン グ７は、より少ない数の、外方を向いた歯を備えているが、そのうちの僅かな数 の歯（例えば１枚）が外側ギアリング６に係合する。内側ギアリング７は外側ギ アリング６に対して偏心するように軸受内に装架されているのである。より詳細 に言えば、一端にて内側ギアリング７を有する本体８は、軸受９（例えば玉軸受 ）によって支持されており、該軸受９は偏心本体１０の外側に配置されている。 該偏心本体１０は、モータ２に付属しているシャフト１１に連結されてこれと共 に回転するようになされている。偏心本体１０はまた、軸受内でシャフト１１と 同軸に装架されている。偏心本体１０は、シャフト１１が連結可能な、偏心ギア １の回転可能な駆動入力要素を形成している。ギアのギアチェンジは、二つのギ アリング６、７の歯の総数によって決まる。外側ギアリング６の歯の数が９０で 、内側ギアリング７の歯の数が８９とする。シャフト１１および偏心本体１０が 回転すると、内側ギアリング７が外側ギアリング６上で遊星輪のような軌道を描 き、それによって内側ギアリング７が、その対称軸の回りをシャフト１１の回転 方向とは逆方向に回転する。外側ギアリング６と内側ギアリング７との歯数の差 は１枚だから、１ピッチだけの差が生じるのである。内側ギアリング７を完全に １回転させるため、また、それによって本体８を完全に１回転させるためには、 シャフト１１は８９回転しなければならない。換言すれば、８９：１の割合のギ アチェンジすなわち回転数の減少が得られるのである。 図１ないし図３に示した偏心ギアについて上述した内容に関する限りは、実質 的に従来から知られている。 本発明によれば、内側ギアリング７を備えた本体８は細長く、図１ないし図３ の実施例においてはケーシング部分またはケーシング様部分の形状をしている。 そして、その端部は内側ギアリング７から間隔をおかれている。本体８は、第１ の手段を有しており、該第１の手段は、バルブスピンドル４上の補完的な第２の 手段と連結され、または係合するようになされている。バルブスピンドル４は、 ギアによって駆動される要素を構成している。図示実施例によれば、上記第１の 手段（第１の係合手段）は、ケーシング部分の自由端部に連結または一体化され た第３のギアリングである内歯のギアリング1２からなっている。これと補完的 なバルブスピンドル４上の係合手段は、協働する外方を向いた歯を有する第４の ギアリング１３である。該第４のギアリング１３は、ディスク状本体１４に設け られており、該ディスク本体１４は、バルブスピンドル４に連結されてこれと共 に回転する。 ケーシング部分８は幾何学図形上の対称軸Ａ（図２参照）を有している。この 対称軸Ａは、外側ギアリング６の中心を通る想像上での幾何学図形上の対称軸Ｂ に対して傾斜している。内側ギアリング７が外側ギアリング６に対してギア係合 する際、ケーシング部分は傾動運動を受ける。このとき、ケーシング部分８の対 称軸Ａは想像上の円錐面に沿って母線のように移動する。より詳細に言えば、ケ ーシング部分８の対称軸Ａは、ギアリング６、７からかなりの距離だけ軸方向に 離れた円錐の頂点Ｃの回りを移動する。この実施例においては、ギアリング６、 ７のそれぞれは、小さな端部と大きな端部とを備えた円錐台形状（ｃｏｎｉｃａ ｌ ｂａｓｉｃ ｓｈａｐｅ）を有している。より詳細に言えば、コニシティ（ ｃｏｎｉｃｉｔｙ）は、ギアリングの小さな端部が同じ方向を向いているように なされている。特に図示実施例においては、ギアリングの小さな端部はモータ２ の方へ向かう方向を向いている。先に述べた円錐の頂点Ｃは、対称軸Ｂにほぼ直 角に広がる面Ｄ−Ｄ内に位置付けられる。この横断面Ｄ−Ｄと、対称軸Ｂに直角 に広がる横断面にしてギアリング６、７が位置付けられているところの横断面Ｅ −Ｅとの間の距離は、ギアリング１２から面Ｅ−Ｅまでの距離とほぼ同じである 。換言すれば、ギアリング１２は、ほぼ横断面Ｄ−Ｄ内に位置付けられているこ とになる。 ケーシング部分８内にはショルダー１５が設けられている。該ショルダー１５ は、この実施例においては、中間壁の形状をしている。この中間壁に押し付けら れるようにして、圧力バネ１６（例えば、つる巻圧力バネ）の一端が位置付けら れている。圧力バネ１６の他端は、バルブスピンドル４によって支持された歯付 きのディスク状本体１４に押し付けられるように位置付けられている。バネ１６ は、ケーシング部分８が常にモータ２の方へ向けてバネ付勢され続けるようにす る目的で設けられる。より詳細に言えば、バネ１６の目的は、内側ギアリング７ の一枚の歯または複数枚の歯が、外側ギアリング６上の相似ないし類似状の歯に 対し、隙間なしの係合状態で係合を維持するようにすることである。このように して、ギアリングどうしの間で確実にして静かな力の伝達が確保される。 ギアリング６、７にとって必要な潤滑用グリースが半径方向のシール１７（封 止部材）によって封入されている。シール１７は、望ましくは標準型のシールと する。図１ないし図３の実施例においては、シールは断面がＶ字形をした弾性リ ングであり、望ましくはプラスチックまたはゴムで作られる。ギアリング１２と 同様に、リング状のシール１７もまた横断面Ｄ−Ｄ内に位置付けられる。 フレームリング５はラグ１８、１９を有している。これらのラグは、フランジ またはこれに類似した手段であり、ギア１を一方ではモータ２に固定し、他方で 適用対象３に固定するためのものである。より詳細に言えば、ラグ１８は、モー タ２のフランジ２０にギア１をネジ止めできるようにしており、一方、ラグ１９ は、適用対象３にしっかりと取り付けられた適当な連結用タップまたは手段２１ へのネジ止めを可能にしている。図１に示すようなネジ止め状態においては、フ レームリング５は、モータ２および適用対象３の双方に対して移動することがで きない。 軸受９とケーシング部分８の内側ショルダーとの間にはカップ形または皿形の バネ２２が作用している。このバネ２２の目的は、軸受を適所に維持するととも に該軸受を軸方向に軽く押して緩みを防止することにある。 本発明による偏心ギアの機能 前述したように、比較的細長いケーシング部分８は、内側ギアリング７が外側 ギアリング６に対して遊星輪のような運動をすると、傾動運動を行う。対象軸Ａ が対象軸Ｂとなす角度αの大きさは、ギアリング６、７間の偏心量および横断面 Ｅ−Ｅ、Ｄ−Ｄ間の距離によって決定される。これらの横断面間の距離が小さい と、ある偏心量の場合の角度αの大きさは、比較的大きいことが要求される。横 断面間の距離が大きくなるにつれて、角度αの大きさは減じられる。実際には、 角度αは０．１ないし３度の範囲内とされ、０．２ないし２度が適当であるが、 望ましくは０．３ないし１度とされる。ケーシング部分８の軸方向長さは、ギア リング７の直径の少なくとも５０％はあるものとすべきであるが、角度αを必要 以上に大きくし過ぎないようにするため、５０％以上の長さとすることが適当で ある。 当然のことながら、ケーシング部分８が傾動運動をしている間、内側ギアリン グ１２は右側の自由端において振れ運動をしようとする。しかしながら、このギ アリング１２は、円錐の頂点Ｃを共有する横断面Ｄ−Ｄ内に位置付けられている ので、該ギアリング１２は、偏心的な又は半径方向への動きをすることはできず 、軸方向振れ運動成分は非常に限定されたものとなる。したがって、ギアリング １２とバルブスピンドル４に関連づけられたギアリング１３との間の歯どうしの 連結における上記偏心的または半径方向運動および軸方向振れ運動成分を吸収す るのは、実際にはそれほど難しいことではない。例えば、吸収に適応した遊びを 歯に設けることによって行えばよい。歯を完全に真っすぐな状態に作らずに、あ る曲率を有するように作ることも、また有効であろう。ケーシング部分８が、ギ アリング１２を含む端部において、全部または一部がプラスチックまたは他の塑 性材料で作られるならば、ギアリング1３との歯の係合において、遊びなしの弾 性予応力（ｐｌａｙ−ｆｒｅｅ ｅｌａｓｔｉｃ ｐｒｅ−ｓｔｒｅｓｓ）状態 を得ることもできるであろう。 図１において、ケーシング部分８の自由端部における内側ギアリング１２の幅 が、ディスク状本体１４の外側ギアリング１３の幅よりも小さいことに注目され たい。さらに、ギアリング１２の内側エッジが、ケーシング部分８のショルダー 面２３からある距離だけ離れて位置付けられ、それによって、該ショルダー面２ ３とギアリング１２との間に隙間２４が生じていることに注目されたい。このよ うな形状にしたことにより、ギアリング１２、１３の噛み合い状態を外すことな く、また、円錐の頂点Ｃの空間位置が固定フレームリング５およびバルブハウジ ング（適用対象）３に対して変わることなく、ディスク状本体１４とそれに付属 するギアリング１３とが軸方向両側に自由に移動することができる。したがって 、ネジ付きのバルブスピンドル４は、バルブを異なる調整位置へと調節するため に必要な軸方向の移動性を失うことなく、ギアと結合することもできる。明らか にギアは、比較的高速の回転速度で且つ低いトルクの状態をギアチェンジして、 減速された回転速度状態にしたり、回転の角度を変えたりすることができ（これ らは実際のギアチェンジの機能に依存する）、また、バルブスピンドル４のトル クを増大させることができる。 本発明の利点は明白である。何ら覆われることなく露呈されたギアリング１２ をケーシング部分８に利用できることにより、ギアはバルブスピンドルに容易か つ迅速に連結することができるが、このとき、ギアの軸受に装架された出力シャ フトと適用対象の回転要素との間に従来必要とされていたような特別な連結装置 は何も用いずにすむ。さらに、これまで説明してきたギアは非常に簡単な構成を しており、極端に僅かな構成要素しか含まない。すなわち、実質的には、フレー ムリング５と、ケーシング部分８と、軸受９と、偏心本体１０とだけである。望 ましくは更に、バネ１６とシール１７とが含まれる。換言すれば、本発明による 偏心ギアは、従来公知の偏心ギアに比べて非常に低いコストで製造できることに なる。 図４には変形実施例が示されている。この実施例では、断面Ｖ字形のシールリ ング１７の代わりに単純なＯリング２５が使用されている。このシールリング２ ５もまた、ケーシング部分８’の円錐の頂点Ｃが位置付けられるところの横断面 Ｄ−Ｄ内に位置付けられている。図２および図３において、ケーシング部分８が 傾動運動をするもとで、いかにギアリング１２が振れ運動を小さくするかを示し た。Ｏリングの上方部分の大部分は横断面Ｄ−Ｄのいくぶん右側に示され、下方 部分の大部分は該横断面の左側に示されている。Ｏリング２５（半径方向に関し て比較的高い剛性を有する）は、スピンドルに対するギアの組み付けを簡単にす る。ギアリング６および７間の接触を出来る限り良好なものとするため、円錐の 頂点Ｃは、対称軸Ｂ上に位置するものとする。 ケーシング部分８のギアリング１２は、適用対象の被駆動要素の外側ギアリン グと連結されるための内側ギアリングとして示されているが、逆となる関係であ ってもよい。すなわち、ケーシング部分８に外側ギアリングを設け、被駆動要素 に内側ギアリングを設けてもよい。 次に、別の実施例を示す図５および図６を参照する。この実施例においては、 ギア１によって駆動される要素４’は、任意の適用対象（図示せず）に含まれる シャフトの形状をしている。ギアは、ケーシング部分８’’を含む。該ケーシン グ部分８’’は軸受支持されているが、該軸受支持は、偏心配置された第１の軸 受９によってばかりでなく、ケーシング部分８’’の自由端にて同心配置された 第２の軸受２６によっても行われる。この軸受２６は、全体を符号２７で示すホ ルダによって適所に維持される。該ホルダ２７は、フレームリング５’にしっか りと連結された、直角に曲がった形状のアーム２８と、該アーム２８に取り付け られた支持リング２９とを含んでいる。偏心本体１０’（この実施例では釣り合 い重り３０を有している）は延長部３１を備えており、該延長部３１の自由端は 、支持リング２９内で軸受支持されている。 この実施例においては、ケーシング部分８’’は、外歯のギアリングである第 ５のギアリング３２を有している。該ギアリング３２は、ギアの最初の係合手段 すなわち力伝達手段を形成している。図５に見られるように、ギアリング３２は ギアベルト３３に係合し、該ギアベルト３３は被駆動シャフト４’に取り付けら れたギアベルトディスク３４に係合する。 図１ないし図３に示した実施例における第３のギアリング１２と同様に、ギア リング３２は、ケーシング部分８’’がその傾動運動を行うときの中心となる円 錐の頂点を含む横断面内に位置づけられる。また、この実施例においてもギアリ ング３２は振れ運動をするが、その振れは限定された小さなものなので、弾性ま たは可撓性のギアベルト３３がその振れ運動を問題なく吸収してしまうことがで きる。 図７に示した実施例においては、軸受２６’のための静止ホルダ２７’がカバ ーの形態をしており、該静止ホルダ２７’にはギアホイール３４’のための開口 ３５が設けられている。該ギアホイール３４’の歯は、ギアリング３２’と直接 係合する。つまり、この実施例では、被駆動要素４’に関連づけられる係合手段 はギアホイール３４’だけであり、図５および図６の実施例におけるギアベルト ３３はこれに取って代わられている。 図８に示す実施例においては、ギアはケーブル伝達手段またはチェーン伝達手 段と直接連結されるような形態とされている。この実施例では、外側の支持フレ ームリング５’’が、適当な形式のキャリア３６に固定されている。フレームリ ング５’’は、その外方自由端にて軸受２６’’を支持している。該軸受２６’ ’には、チェーンホイールまたはスプロケット３７が回転可能に装架されている 。該スプロケット３７は、ケーシング部分８’’’の延長部を構成するシャフト ３８に連結されてこれと共に回転する。ケーシング部分８’’’のディスク状部 分３９には内側ギアリング７が設けられている。該ギアリング７は、前述したよ うにして外側ギアリング６と協働する。ギアリング６はパートリング５’’’の 内 側に設けられており、該パートリング５’’’は、フレームリング５’’に脱着 可能に連結されている。モータ２がギアに連結される。ホイール３７は、チェー ンと係合するための歯４０を有している。この歯４０は、ギアの第１の係合手段 を構成する。 これまで説明してきた実施例と同様、第１の係合手段である歯４０は、円錐の 頂点Ｃが位置づけられる横断面Ｄ−Ｄ内に位置づけられている。この横断面Ｄ− Ｄ内には軸受２６’’も位置づけられている。この実施例の場合、横断面Ｄ−Ｄ とギアリング６、７を含む横断面との間の距離は比較的大きい（ギアリング７の 直径よりも大きい）ので、前述した軸ＡとＢとの間の傾斜角αは比較的小さくな る。したがって、図８の実施例ではこの角度は約０．２０ないし０．３０度まで にすることができる。 偏心ギアを模式的に示した図９の実施例においては、モータ２の出力シャフト の回転運動を、被駆動要素の往復軸方向運動に変換するものである。被駆動要素 の例として、ここでは、静止ホルダの形態をとる適用対象３’のスイベル機構ア ーム４’’の形態のものを示している。この実施例においては、ネジまたネジ形 タップ４１がケーシング部分８’’’’に連結されてこれと共に回転するように なされている。該ネジまたはネジ形タップ４１の外側のネジ山は、ホルダ３’の 貫通孔の内側のネジ山と係合する。ネジ４１が偏心ギアによって回転せしめられ ると（このときの回転速度はモータ２の回転速度に比べて減じられている）、ネ ジ４１は、上述したネジ山どうしの係合により、軸方向運動を受ける。該軸方向 運動は、ケーシング部分の回転方向如何で図９において左方向にも右方向にも行 われる。ネジ４１のこの軸方向運動は、ジョイント４２を介してホルダ３’に対 して枢動可能とされているアーム４’’の揺動運動に変換される。ネジ形タップ ４１は、ケーシング部分８’’’’に固定するように連結してもよいし、スプラ インを設けるようにしてもよい。ケーシング部分そして円錐の頂点Ｃは、適用対 象３’に相対的に軸方向に移動せしめられることになる。この移動は通常は小さ く、許容されるものである。あるいはまた、ネジ山付きのタップ４１が、適用対 象を構成し且つスプラインを設けられ、該スプラインがケーシング部分８’’’ ’の対応するスプラインと係合するようにしてもよい（図１参照）。 最後に参照する図１０の実施例においては、ギア１は、モータ２（例えば液圧 モータ）からのトルクをタイヤ付きの車輪４３に伝達するように構成されている 。該車輪４３は、ゴム製のタイヤ４３’とリム部分４３’’とを含んでいる。図 ８におけるスプロケット３７と同様に、車輪４３は軸受４４に装架されている。 軸受４４は、前述したようにして、傾動運動するケーシング部分８’’’の円錐 の頂点が含まれる横断面と同じ横断面内に位置づけられている。タイヤの横方向 の弾性により、振れ運動は吸収される。図１０の実施例においては、リム部分４ ３’’は適用対象の被駆動要素を形成する。該被駆動要素は、ネジ付きジョイン ト４６を介してリングフランジ４５と容易に連結することができる。該リングフ ランジ４５は、ケーシング部分８’’’と連結してこれと共に回転する。 本発明の可能な変形例 もちろんのこと、本発明は、これまでに説明し且つ図示してきた実施例だけに 限定されるものではない。例えば、ギアの外側の第１のギアリングおよび内側の 第２のギアリングのそれぞれを、円錐台形を有するギアリングの形状とは異なる 別の形態のものとすることができる。例えば、外側のギアリングを円筒形にし、 内側のギアリングを円錐形にしてもよい。精度の要求が厳しくない単純なギアと するために、双方のギアリングをほぼ円筒形状にしてもよい。さらに、少なくと も一方のギアリングの歯を僅かな曲線状にしてもよく、また、歯を構成するにあ たって、歯どうしの間の接触点の軌跡が、螺旋状に延び、いくつかの連続する歯 または連続する対の歯に沿って分布するようにしてもよい。ケーシング部分は、 ギアリングを備える細長い本体とすることが望ましいが、該本体を別なように形 成してもよい。図８に示すように、細長い本体が、歯を備えたディスク状の部分 と、中央の軸方向タップ部材（ディスク状部分に直接連結または一体化されてい る）とからなるようにしてもよい。図８の実施例において、車輪３７を別な態様 に変形し、ギアがチェーン以外の対象のものとも連結できるようにしてもよい。 車輪は、例えば、患者用リフトに使用されるような伝達ベルトと連結可能なよう に形成してもよい。この場合、車輪とベルトとの間の摩擦係合によって力の伝達 を行うことができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＫ ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ， ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，Ｌ Ｔ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ， ＳＩ，ＳＫ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ 【要約の続き】 アリングと係合可能なようになされており、該第２のギ アリングは、適用対象の被駆動要素に設けられており、 ギアリング（１２）は、第２のギアリングと一緒になる ことにより、力伝達ユニットを形成するようになされて おり、該力伝達ユニットは、対象軸線（Ｂ）に対して直 角であって円錐の頂点（Ｃ）が位置づけられるところの 平面（Ｄ−Ｄ）内に実質的に位置づけられている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．回転可能な入力要素すなわち駆動要素（１０、１１）から被駆動要素（４ 、４’、４’’）へとトルクまたは力を伝達するための偏心ギアにして、互いに 異なる大きなピッチ円直径を有して互いに協働する二つのギアリング（６、７） を含む偏心ギアであって、 前記二つのギアリングの一方が、最も大きい直径を有する、外側の第１のギア リング（６）であり、該外側のギアリング（６）は、内方を向いた特定数の歯を 備えており、 前記二つのギアリングの他方は、外方を向いた、より少ない数の歯を備えた、 内側の第２のギアリングであり、 前記内側の第２のギアリングの歯のうちの僅かな数（例えば１枚）だけが前記 外側の第１のギアリングと係合するようになされており、 前記内側の第２のギアリングは、前記外側の第１のギアリングに対して偏心す るように軸受によって支持されており、前記駆動要素と前記被駆動要素との間の ギアチェンジが、前記二つのギアリングのそれぞれにおける歯の総数に依存して 決定されるようになされている、 偏心ギアにおいて、 該偏心ギアは、前記被駆動要素（４、４’、４’’）を有する任意の適用対象 （３、３’）に連結可能な別個の分離したユニット（１）の形態をしており、 前記内側の第２のギアリング（７）は、それ自体公知の手法にて、回転可能な 細長い本体（８、８’、８’’、８’’’、８’’’’）に連結または一体化さ れており、該本体の回転軸線（Ａ）は、前記外側の第１のギアリング（６）の中 心を通る想像上の対象軸線（Ｂ）に対して傾斜しており、前記本体は、前記外側 の第１のギアリングに対して前記内側の第２のギアリングが係合する際に傾動運 動を生じ、該傾動運動をしている間に前記本体の前記回転軸線（Ａ）は、想像上 の円錐を包囲する外周面に沿った母線のごとく、前記ギアリング（６、７）から 軸方向に離れた位置にある円錐の頂点（Ｃ）の回りを移動するようになされてお り、 前記本体が、前記ギアリング（６、７）から前記円錐の頂点（Ｃ）と実質的に 等しい距離だけ離れた領域にあり、該本体は、第１の係合手段（１２、３２、４ ０、４１）とともに作動するように関連づけられており、該第１の係合手段は、 これと補完的な第２の係合手段（１３、３３、３４’）に連結できるよう又は係 合できるようになされており、該第２の係合手段は、前記適用対象（３、３’） の前記被駆動要素（４、４’、４’’）に設けられており、前記第１の係合手段 は、前記第２の係合手段と一緒になることにより、力伝達ユニットを形成するよ うになされており、該力伝達ユニットは、前記対象軸線（Ｂ）に対して直角であ って前記円錐の頂点（Ｃ）が位置づけられるところの平面（Ｄ−Ｄ）内に実質的 に位置づけられることを特徴とする、 偏心ギア。 ２．請求の範囲第１項に記載の偏心ギアにおいて、 前記細長い本体が、ケーシング部分すなわちケーシング状に形成された部分（ ８、８’、８’’、８’’’、８’’’’）を有することを特徴とする偏心ギア 。 ３．請求の範囲第１項または第２項に記載の偏心ギアにおいて、 力を伝達する前記第１の係合手段が、第３のギアリング（１２）であり、該第 ３のギアリング（１２）は、前記内側の第２のギアリング（７）から離れた位置 にある、前記ケーシング部分（８）の端部に配置されており、該第３のギアリン グ（１２）は、前記適用対象（３）の前記被駆動要素（４）の一部を構成し且つ 前記第２の係合手段を形成する、対応した第４のギアリング（１３）と係合する ようになされており、前記適用対象の前記被駆動要素（４）は、前記円錐の頂点 （Ｃ）の位置を決定する部分を形成しており、該部分の位置は空間内で決定され るようになされている、偏心ギア。 ４．請求の範囲第３項に記載の偏心ギアにおいて、 前記ギアリング（１２、１３）間の歯どうしの係合が維持されたままで且つ前 記円錐の頂点（Ｃ）が前記適用対象に対して位置を変えることがないという条件 のもとで、前記第３のギアリングが前記ケーシング部分（８）に対して軸方向に 移動可能となるよう、前記第３のギアリング（１２）の歯の軸方向長さが前記第 ４のギアリングの対応する歯の軸方向長さよりも短くされていることを特徴とす る、偏心ギア。 ５．請求の範囲第３項または第４項に記載の偏心ギアであって、 前記第１および第２のギアリング（６、７）が、それ自体は公知の、小径端部 および大径端部を有する円錐台形をしており、双方のギアリング（６、７）の小 径端部が同じ方向を向くようにして互いに係合している場合において、 前記ケーシング部分（８）内に中間壁のような固定ショルダー（１５）が配置 されており、該固定ショルダー（１５）には圧縮バネ（１６）の一端が当接可能 とされており、該圧縮バネ（１６）の他端は前記適用対象の前記被駆動要素に当 接可能とされており、それによって、該圧縮バネ（１６）はその圧縮状態におい て、円錐台形の前記第１および第２のギアリング（６、７）を、互いの間に隙間 がないような係合状態となるように弾性的に付勢しながら保持可能となされてい る、偏心ギア。 ６．請求の範囲第５項に記載の偏心ギアにおいて、 前記外側の第１のギアリング（６）が、フレーム形成リング（５）の内側に設 けられており、該フレーム形成リング（５）は、自身を一方で前記適用対象（３ ）に対し、他方で電動モータのようなモータ（２）に対し、それぞれ動かないよ うに固定するための手段（１８、１９）を有しており、該モータ（２）は、偏心 ギアの駆動要素を形成する偏心本体（１０）を駆動するための出力シャフト（１ １）を有しており、該出力シャフト（１１）は前記モータ（２）と同心となるよ うに軸受支持されている、偏心ギア。 ７．請求の範囲第１項または第２項に記載の偏心ギアにおいて、 前記ケーシング部分（８’’）は軸受支持されており、該軸受支持は、前記第 ２のギアリング（７）の領域内で偏心状態で配置された第１の軸受（９）によっ てばかりでなく、前記ケーシング部分の反対側の端部にて同心状態で配置された 第２の軸受（２６）によっても行われており、該第２の軸受は、前記円錐の頂点 （Ｃ）の位置を決定する静止ホルダ（２７）によって適所に維持されており、 前記第２の軸受（２６）の領域にて前記ケーシング部分は、前記第１の係合手 段を形成する、外歯を備えた第５のギアリング（３２、３２’）を有しており、 該第５のギアリングは、前記適用対象の回転要素（４’）に連結されたギアホイ ール（３４’）やギアベルト（３３）のような補完的な第２の係合手段と係合す るようになされている、偏心ギア。 ８．請求の範囲第１項に記載の偏心ギアにおいて、 前記細長い本体が、前記第２のギアリング（７’）が関連づけられているとこ ろのケーシング状部分（８’’’）と、該ケーシング状部分の延長部に沿って延 びているシャフトタップ（３８）とからなり、該シャフトタップは、その外側自 由端にて回転可能な車輪（３７）と連結してこれと共に回転可能とされており、 該車輪（３７）には、前記第１の係合手段（４０）が設けられており、該車輪（ ３７）は、軸受（２６’’）に支持されており、該軸受（２６’’）は、前記円 錐の頂点（Ｃ）が位置づけられるところの横断面と同じ横断面内に位置づけられ 、且つ、パイプ状部分またはリング状部分（５’’）によって保持されている、 偏心ギア。 ９．請求の範囲第１項に記載の偏心ギアにおいて、 前記細長い本体またはケーシング部分（８’’’’）が外側タップ（４１）を 含み、該タップ（４１）は、固定ホルダ（３’）内の孔に設けた内側のネジ山と 係合する外側のネジ山を有しており、該タップ（４１）はまた、かかるネジ山ど うしの係合により、回転時に往復両方向への軸方向運動を行うことが可能であり 、該軸方向運動によりアームまたはリンク（４’’）に影響を与えるようになさ れている、偏心ギア。