(57)【要約】  【課題】本発明は、外側ホイールと、内側ホイールと、偏心回転装置とを備えた内側メッシング伝達機構を提供する。  【解決手段】外側ホイールは、その内縁に第１の数の円弧歯を備え、前記第１の数の円弧歯は外側ホイールの内縁の周りに配置される。内側ホイールは、その外側リムに第２の数の歯を備える。前記第２の数の歯は、内側ホイールの外縁の周りに配置される。ｍ＞ｎである。偏心回転装置は、内側ホイールを外側ホイールの内側に偏心した状態で配置する。前記外側ホイール、内側ホイール、および偏心回転装置のうちの１つが入力パワーに接続され、他の１つが出力装置に接続されて、前記外側ホイールと前記内側ホイールとの間の係合を介して動力が伝達される。前記内側ホイールの歯付き形状は、内側ホイールが伝達のために外側ホイールに係合するときに、前記第２の数の歯の一部のみが、前記第１の数の円弧歯と係合し、前記第２の数の歯の残りは前記第１の数の円弧歯から離れるように、設計されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側ホイール（１０２）であって、その内縁（１０３）上に第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．、ｍ）を備え、前記第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．、ｍ）は外側ホイール（１０２）の内縁（１０３）の周りに配置された外側ホイール（１０２）と、
内側ホイール（１０８）であって、その外側リム（１０９）上に、外側リム（１０９）の周りに配置された第２の数の歯（１１０（ｊ）、ｊ＝１、２、．．．、ｎ）を備え、ｍ＞ｎである、内側ホイール（１０８）と、
それぞれの歯（１１０（ｊ）、（ｊ＝１、２、．．、ｎ）が、１つの歯先（２０２）と、前記歯先（２０２）の両側にそれぞれ接続する２つの歯腰（２０３）とを備え、
前記歯先（２０２）のプロファイルは、前記内側ホイール（１０８）が伝達のために前記外側ホイール（１０２）と係合しているとき、当該歯先（２０２）が前記外側ホイール（１０２）上の円弧歯と接触しないように設計されており、
前記歯腰（２０３）のそれぞれのプロファイルは、前記内側ホイール（１０８）が伝達のために前記外側ホイールと係合しているとき、前記歯腰（２０３）は、前記円弧歯に対して周期的に係合と係合解除することにより、内側ホイール（１０８）の歯と外側ホイール（１０２）の円弧歯との間の干渉なしの多歯同期メッシングを達成するように設計されており、
前記内側ホイール（１０８）は、隣接する歯を連結するための複数の歯リンク（２０１）をさらに有する、内側メッシング伝達機構。
【請求項２】
前記歯リンク（２０１）は曲線又は直線であり、
前記歯先（２０２）は曲線又は直線であり、
前記歯腰（２０３）は曲線、直線、円弧、およびスプラインからなるグループから選択される１つまたは複数からなる滑らかな複合曲線である、請求項１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項３】
前記歯腰（２０３）の１つのセグメントは、前記内側ホイール（１０８）が伝達のために前記外側ホイール（１０２）と係合しているときに、前記内側ホイール（１０８）の対応する歯と前記外側ホイール（１０２）の対応する円弧歯との間の一連の連続したメッシング点によって包絡線として形成される曲線（２１０）であり、前記内側ホイール（１０８）上の複数の歯が、所定の係合領域で前記外側ホイール（１０２）上のローラと干渉せずに係合するが、前記所定の係合領域の外側では接触または係合が起こらない、請求項２に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項４】
前記歯腰（２０３）上の前記包絡線の長さおよび位置は、前記内側ホイール（１０８）および前記外側ホイール（１０２）のメッシング歯の数および所定の歯係合間隔に依存する、請求項３に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項５】
前記歯の頂部（２０２）を形成する曲線または直線は、遷移曲線（２１２）によって前記歯腰（２０３）の前記包絡曲線に滑らかに接続される、請求項３に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項６】
前記歯リンク（２０１）の各々を形成する前記曲線または直線は、遷移曲線および／または直線（２１４）によって、前記歯腰（２０３）の前記包絡曲線と滑らかに接続され、前記歯リンク（２０１）は前記外側ホイール（１０２）上の円弧歯（１０４）とどの時点においても接触しない、請求項３に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項７】
前記歯リンク（２０１）の各々を形成する前記曲線は、前記歯腰（２０３）上の曲線と同じ包絡曲線を有する、請求項３に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項８】
前記内側ホイール（１０８）を駆動して、前記外側ホイール（１０２）の内縁（１０３）に対して並進運動および回転を行うことができる偏心回転装置（１１６）をさらに含む、請求項１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項９】
前記第２の数の歯（１１０（ｊ）、ｊ＝１、２、．．．、ｎ）の一部のみが、前記第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．、ｍ）と係合または接触し、前記第２の数の歯（１１０（ｊ）、ｊ＝１、２、．．．、ｎ）の残りが前記第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．、ｍ）と離れている、請求項１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項１０】
前記ｍ−ｎ＝ａ（ａは、１、２、３．．．、の自然数）であり、
前記内側ホイール（１０８）は、前記偏心回転装置（１１６）が１サイクル（３６０度）回転するときに歯角のａ個分だけ回転し、前記内側ホイール（１０８）は前記偏心回転装置（１１６）と反対方向に回転する、請求項８に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項１１】
前記外側ホイール（１０２）上の前記第１の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．、ｍ）は、ローラである、請求項１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項１２】
前記内側ホイール（１０８）を前記外側ホイール（１０２）の内縁（１０３）に対して並進運動および回転を有するように駆動することができる偏心回転装置（１１６）をさらに備え、
前記ローラの半径をｒ（ｄ＞ｒ／２）とすると、前記偏心回転装置（１１６）の偏心度に関するパラメータｄの値は、ｒ／２より大きい、請求項１１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項１３】
前記外側ホイール（１０２）上の前記第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．、ｍ）はローラであり、
前記ローラのそれぞれの中心からその対応する歯リンク（２０１）上の任意の点までの距離は、内側ホイール（１０８）上の歯とローラとの間の全てのメッシング領域における前記ローラの半径よりも大きい、請求項１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項１４】
前記外側ホイール（１０２）の内縁（１０３）にローラ溝（３０１）が設けられ、前記ローラ溝（３０１）の半径が前記ローラの半径と同じである、請求項１１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項１５】
前記ローラは、ローラ位置決めリング（３０２、３０４）によって前記ローラ溝（３０１）内に配置されるか、または、スペーサリング（１２２）によって前記ローラ溝（３０１）の内側に制御される、請求項１４に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項１６】
前記内側ホイール（１０８）が伝達のために前記外側ホイール（１０２）と係合しているとき、前記内側ホイール（１０８）上の全ての歯先（２０２）は前記円弧歯と接触しない、請求項１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項１７】
前記内側ホイール（１０８）が伝達のために前記外側ホイール（１０２）と係合しているときに、前記内側ホイール（１０８）上の全ての歯先（２０２）および歯リンク（２０１）が前記円弧歯と接触しない、請求項６に記載の内側メッシング伝達機構
【請求項１８】
前記内側ホイール（１０８）の各歯は前記偏心回転装置（１１６）の回転サイクル中に、前記外側ホイール（１０２）の前記円弧歯（１０４）から少なくとも１回離れる、請求項１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項１９】
前記内側メッシング伝達機構は、平行に配置された少なくとも４つの内側ホイール（１０８．１、１０８．２、１０８．３、１０８．４）を有する、請求項１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項２０】
前記内側ホイール（１０８）が伝達のために外側ホイール（１０２）に係合しているとき、前記第２の数の歯（１１０（ｊ），ｊ＝１、２、．．．、ｎ）と同期してメッシングする円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．、ｍ）の合計数は、当該円弧歯の全体数の６０％未満である、請求項１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項２１】
遊星キャリア（４００）をさらに備え、前記内側ホイール（１０８）は、前記内側ホイール（１０８）と前記遊星キャリア（４００）との間でトルクおよび回転を伝達するために前記遊星キャリア（４００）の内側に配置される、請求項１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項２２】
前記偏心回転装置（１１６）は前記遊星キャリア（４００）の内側に配置され、前記遊星キャリア（４００）は前記外側ホイール（１０２）の内側に取り付けられる、請求項２１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項２３】
前記歯先（２０２）の半分、前記歯先（２０２）の前記半分に隣接する前記歯腰（２０３）の１つ、および前記一方の歯腰（２０３）に隣接する前記歯リンク（２０１）の半分が、滑らかな接続を有する１つの曲線または一連の曲線から形成される、請求項２に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項２４】
外側ホイール（１０２）であって、内縁（１０３）上に第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．ｍ）を備え、前記第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．ｍ）は外側ホイール（１０２）の内縁（１０３）の周りに設けられた、外側ホイール（１０２）と、
内側ホイール（１０８）であって、外側リム（１０９）上に第２の数の歯（１１０（ｊ），ｊ＝１、２、．．．、ｎ）を備え、前記第２の数の歯（１１０（ｊ），ｊ＝１、２、．．．、ｎ）は、前記内側ホイール（１０８）の外側リム（１０９）の周りに設けられ、ｍ＞ｎである、内側ホイール（１０８）と、
前記内側ホイール（１０８）を外側ホイール（１０２）の内部に偏心的に位置させるよう構成された偏心回転装置（１１６）とを備え、
前記外側ホイール（１０２）、内側ホイール（１０８）、および偏心回転装置（１１６）のうち１つが入力パワーに接続され、他の１つが出力装置に接続されたことにより、パワーが外側ホイール（１０２）と内側ホイール（１０８）との間の係合を介して伝えられ、
前記内側ホイール（１０８）の歯状突起のあるプロファイルは、前記内側ホイール（１０８）が伝達のために外側ホイール（１０２）に係合するときは常に、前記第２の数の歯（１１０（ｊ），ｊ＝１、２、．．．、ｎ）の一部のみが前記第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．ｍ）に係合するが、前記第２の数の歯（１１０（ｊ），ｊ＝１、２、．．．、ｎ）が他の部分は、前記第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．ｍ）から離れるように設計された、内側メッシング伝達機構。
【請求項２５】
それぞれの歯（１１０（ｊ），ｊ＝１、２、．．．、ｎ）は、
１つの歯先（２０２）と、
前記歯先（２０２）の両側にそれぞれ接続する２つの歯腰（２０３）とを備え、
前記歯先（２０２）のプロファイルは、前記内側ホイールが前記外側ホイールに伝達のために係合するときに、前記歯先（２０２）が前記外側ホイール（１０２）の前記円弧歯に接触しないよう設計されており、
前記歯腰（２０３）のそれぞれのプロファイルは、前記内側ホイールが前記外側ホイールに伝達のために係合するときに、前記歯腰（２０３）は前記円弧歯に対して周期的に係合と係合解除をすることにより、内側ホイール（１０８）の歯と外側ホイール（１０２）の円弧歯との間の干渉なしの多歯同期メッシングを達成するように設計されており、
内側ホイール（１０８）は、隣接する歯を接続する複数の歯リンクをさらに備えた、請求項２４に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項２６】
前記歯リンク（２０１）は曲線又は直線であり、
前記歯先（２０２）は曲線又は直線であり、
前記歯腰（２０３）は曲線、直線、円弧、およびスプラインからなるグループから選択される１つまたは複数からなる滑らかな複合曲線である、請求項２５に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項２７】
前記歯腰（２０３）の１つのセグメントは、前記内側ホイール（１０８）が伝達のために前記外側ホイール（１０２）と係合しているときに、前記内側ホイール（１０８）の対応する歯と前記外側ホイール（１０２）の対応する円弧歯との間の一連の連続したメッシング点によって包絡線として形成された曲線（２１０）であり、前記内側ホイール（１０８）上の複数の歯が所定の係合領域で前記外側ホイール（１０２）上のローラと干渉せずに係合するが、前記所定の係合領域の外側では接触または係合が起こらない、請求項２６に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項２８】
前記歯腰（２０３）上の前記包絡線の長さおよび位置は、前記内側ホイール（１０８）および前記外側ホイール（１０２）のメッシング歯の数および所定の歯係合間隔に依存する、請求項２７に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項２９】
前記歯の頂部（２０２）を形成する曲線または直線は、遷移曲線（２１２）によって前記歯の腰部（２０３）の前記包絡曲線に滑らかに接続される、請求項２７に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項３０】
前記歯リンク（２０１）の各々を形成する前記曲線または直線は、遷移曲線および／または直線（２１４）によって、前記歯腰（２０３）の前記包絡曲線と滑らかに接続され、前記歯リンク（２０１）は前記外側ホイール（１０２）上の円弧歯（１０４）とどの時点においても接触しない、請求項２７に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項３１】
前記歯リンク（２０１）の各々を形成する前記曲線は、前記歯腰（２０３）の曲線と同じ包絡曲線である、請求項２７に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項３２】
ｍ−ｎ＝ａ（ａは１、２、３、…の自然数）であり、
前記偏心回転装置（１１６）が１周期（３６０度）回転したとき、内側ホイール（１０８）は歯角のａ個分だけ回転し、内側ホイール（１０８）は偏心回転装置（１１６）と逆方向に回転する、請求項２４に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項３３】
前記外側ホイール（１０２）の内側の前記第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．、ｍ）がローラである、請求項２４に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項３４】
外側ホイール（１０２）の内側の前記第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．、ｍ）はローラであり、
前記ローラのそれぞれの中心からその対応する歯リンク（２０１）上の任意の点までの距離は、内側ホイール（１０８）上の歯とローラとの間の全てのメッシング領域における前記ローラの半径以上である、請求項２５に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項３５】
前記ローラの半径をｒ（ｄ＞ｒ／２）とすると、前記偏心回転装置（１１６）の偏心のパラメータｄの値は、ｒ／２より大きい、請求項３３に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項３６】
前記外側ホイール（１０２）の内縁（１０３）にローラ溝（３０１）が設けられ、前記ローラ溝（３０１）の半径が前記ローラの半径と同じである、請求項３３に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項３７】
前記ローラは、ローラ位置決めリング（３０２、３０４）によって前記ローラ溝（３０１）内に位置決めされるか、またはスペーサリング（１２２）によって前記ローラ溝（３０１）の内側に制御される、請求項３６に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項３８】
前記内側ホイール（１０８）が伝達のために前記外側ホイール（１０２）と係合しているときに、前記内側ホイール（１０８）の全ての歯先（２０２）は前記外側ホイール（１０２）の前記円弧歯と接触しない、請求項２５に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項３９】
前記内側ホイール（１０８）が伝達のために前記外側ホイール（１０２）と係合しているとき、前記内側ホイール（１０８）の全ての歯先（２０２）および前記歯リンク（２０１）は前記外側ホイール（１０２）の前記円弧歯（１０４）と接触しない、請求項３０に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項４０】
前記内側ホイール（１０８）の各歯は前記偏心回転装置（１１６）の回転サイクル中に、前記円弧歯（１０４）から少なくとも１回離れる、請求項２４に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項４１】
前記内側メッシング伝達機構は、平行に配置された少なくとも４つの前記内側ホイール（１０８．１、１０８．２、１０８．３、１０８．４）を有する、請求項２４に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項４２】
前記第２の数の歯（１１０（ｊ）、ｊ＝１、２、．．．、ｎ）と同期して噛み合う円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．、ｎ）の総数が、前記内側ホイール（１０８）が伝達のために前記外側ホイール（１０２）と係合しているときに、前記円弧歯の総数の６０％未満である、請求項２４に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項４３】
遊星キャリア（４００）をさらに備え、前記内側ホイール（１０８）は、前記内側ホイール（１０８）と前記遊星キャリア（４００）との間でトルクおよび回転を伝達するために前記遊星キャリア（４００）の内側に配置される、請求項２４に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項４４】
前記偏心回転装置（１１６）は前記遊星キャリア（４００）の内側に配置され、前記遊星キャリア（４００）は前記外側ホイール（１０２）の内側に取り付けられた、請求項４３に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項４５】
前記歯先（２０２）の半分、前記歯先（２０２）の前記半分に隣接する前記歯腰（２０３）の１つ、および前記一方の歯腰（２０３）に隣接する前記歯リンク（２０１）の半分が、滑らかな接続を有する１つの曲線または一連の曲線から形成される、請求項２６に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項４６】
内側メッシング伝達機構において外側ホイール（１０２）に係合する内側ホイール（１０８）であって、
前記内側ホイールは、前記外側ホイール（１０２）の内縁（１０３）上に設けられた第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．ｍ）と係合するために、外側リム（１０９）上に第２の数の歯（１１０（ｊ），ｊ＝１、２、．．．、ｎ）を備え、前記第２の数の歯（１１０（ｊ），ｊ＝１、２、．．．、ｎ）は、前記内側ホイール（１０８）の外側リム（１０９）の周りに設けられ、
前記歯（１１０（ｊ），ｊ＝１、２、．．．、ｎ）のそれぞれは、
１つの歯先（２０２）と、
前記歯先（２０２）の両側にそれぞれ接続する２つの歯腰（２０３）とを備え、
前記歯先（２０２）のプロファイルは、前記内側ホイールが前記外側ホイールに伝達のために係合するときに、前記歯先（２０２）が前記外側ホイール（１０２）の前記円弧歯に接触しないよう設計されており、
前記歯腰（２０３）のそれぞれのプロファイルは、前記内側ホイールが前記外側ホイールに伝達のために係合するときに、前記歯腰（２０３）は前記円弧歯に対して周期的に係合と係合解除をすることにより、内側ホイール（１０８）の歯と外側ホイール（１０２）の円弧歯との間の干渉なしの多歯同期メッシングを達成するように設計されており、
内側ホイール（１０８）は、隣接する歯を接続する複数の歯リンクをさらに備えた、内側ホイール。
【請求項４７】
前記歯リンク（２０１）は曲線又は直線であり、
前記歯先（２０２）は曲線又は直線であり、
前記歯腰（２０３）は曲線、直線、円弧、およびスプラインからなるグループから選択される１つまたは複数からなる滑らかな複合曲線である、請求項４６に記載の内側ホイール。
【請求項４８】
前記歯腰（２０３）の１つのセグメントは、前記内側ホイール（１０８）が伝達のために前記外側ホイール（１０２）と係合しているときに、前記内側ホイール（１０８）の対応する歯と前記外側ホイール（１０２）の対応する円弧歯との間の一連の連続したメッシング点によって包絡線として形成された曲線（２１０）であり、前記内側ホイール（１０８）上の複数の歯が所定の係合領域で前記外側ホイール（１０２）上のローラと干渉せずに係合するが、前記所定の係合領域の外側では接触または係合は生じない、請求項４６に記載の内側ホイール。
【請求項４９】
前記歯腰（２０３）上の前記メッシング曲線（２１０）の長さおよび位置は、メッシング歯の数と、前記内側ホイール（１０８）および前記外側ホイール（１０２）の所定の歯係合間隔とに依存する、請求項４８に記載の内側ホイール。
【請求項５０】
前記歯先（２０２）を形成する前記曲線又は直線は、遷移曲線（２１２）によって前記歯腰（２０３）の前記包絡曲線に滑らかに接続される、請求項４８に記載の内側ホイール。
【請求項５１】
前記歯リンク（２０１）の各々を形成する前記曲線または直線は、遷移曲線および／または直線（２１４）によって、前記歯腰（２０３）の前記包絡曲線と滑らかに接続され、前記歯リンク（２０１）は前記外側ホイール（１０２）上の円弧歯（１０４）とどの時点においても接触しない、請求項４８に記載の内側ホイール。
【請求項５２】
前記歯リンク（２０１）の各々を形成する前記曲線は、前記歯腰（２０３）の曲線と同じ包絡線である、請求項４８に記載の内側ホイール。
【請求項５３】
前記歯先（２０２）の半分、前記歯先（２０２）の前記半分に隣接する前記歯腰（２０３）の１つ、および前記一方の歯腰（２０３）に隣接する前記歯リンク（２０１）の半分が、滑らかな接続を有する１つの曲線または一連の曲線から形成される、請求項４７に記載の内側ホイール。
【請求項５４】
請求項１〜２３のいずれか記載の技術的特徴の任意の１つ又は任意の組み合わせを含む内側メッシング伝達機構。
【請求項５５】
請求項２４〜４５のいずれかに記載の技術的特徴の任意の１つ又は任意の組み合わせを含む内側メッシング伝達機構。
【請求項５６】
請求項４６〜５３のいずれかに記載の技術的特徴の任意の１つ又は任意の組み合わせを含む内側ホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、内側メッシング（噛み合い）伝達（変速）機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
このセクションは、特許請求の範囲に列挙された本発明の背景または文脈を提供することを意図している。ここでの説明は、権利化を試みる概念を含んでもよいが、必ずしも以前に考えられ又は権利化を試みられた概念ではない。したがって、本明細書で特に示さない限り、このセクションで説明されているものは、本出願の説明および特許請求の範囲に対する先行技術ではなく、このセクションに含めることによって先行技術であると認められるものではない。
【０００３】
内側メッシング伝達機構は、外部メッシング伝達機構と比較して、サイズが小さく、一段変速の速度比が高く、マルチ歯メッシングが容易になるなどの利点を有する。内側メッシング伝達機構では、内歯車と外歯車の歯数差が１のとき、変速比が最も大きくなる。しかしながら、係合のための従来のインボリュート歯車との歯数差が１である場合、内側歯車と外側歯車との間に歯係合干渉が生じ、歯の詰まりをもたらし、その結果、内側歯車と外側歯車との間で回転が起こらない。したがって、内側メッシング伝達機構に対して最大の速度比を達成するためには、内側ギアと外側ギアとの間の係合に対する干渉問題を解決しなければならない。
【０００４】
現在、ハーモニックギヤ及び全閉サイクロイドホイール駆動機構は、内側メッシング伝達機構において最も広く使用されている。ハーモニック駆動機構は、内歯車と外歯車との間のメッシング干渉を解決するために、係合のために、楕円形の外歯車としてフレックススプラインを使用する。ハーモニック駆動の適用は、フレックススプラインの製造の困難さおよび小さなトルク出力のために、非常に制限される。
【０００５】
サイクロイドホイールおよびローラ駆動機構は、内側ホイールとして、外側ホイール上のローラと係合してパワーを伝達するサイクロイドホイールを使用する。サイクロイドホイールの輪郭はサイクロイド（すなわち、円が直線上を転動しているときの円上の固定点の軌道）または内側ホイールとローラとの間の非干渉係合を実現する修正サイクロイドである。しかしながら、完全に閉じたサイクロイドホイールの輪郭は常に外側ホイールのローラと係合しており、内側ホイールとローラとの間に大きな摩擦容積をもたらす。摩擦を減少させるために、一般的かつ典型的な手法は、外側ホイール上のそれぞれのローラ上にスリーブベアリングを置くことであり、それは滑り摩擦を転がり摩擦に変える。しかしながら、伝達機構のサイズが大きくなり、ローラは両端で支持されているが中央に力が加わっているため、大きなトルク伝達が必要な場合にはローラは曲がろうとする。
【０００６】
上述の欠点のために、ハーモニック伝達機構およびサイクロイド伝達機構のいずれも、小型、高速比、大トルク伝達アプリケーションには理想的ではない。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は、既存の歯車伝動機構の欠点の全てを解決する内側メッシング伝動機構を提供することを目的とする。
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、
外側ホイールであって、その内縁上に第１の数の円弧歯を備え、前記第１の数の円弧歯は外側ホイールの内縁の周りに配置された外側ホイールと、
内側ホイールであって、その外側リム上に、外側リムの周りに配置された第２の数の歯を備え、ｍ＞ｎである、内側ホイールと、
それぞれの歯が、１つの歯先と、前記歯先の両側にそれぞれ接続する２つの歯腰とを備え、
前記歯先のプロファイルは、前記内側ホイールが伝達のために前記外側ホイールと係合しているとき、当該歯先が前記外側ホイール上の円弧歯と接触しないように設計されており、
前記歯腰のそれぞれのプロファイルは、前記内側ホイールが伝達のために前記外側ホイールと係合しているとき、前記歯腰は、前記円弧歯に対して周期的に係合と係合解除することにより、内側ホイールの歯と外側ホイールの円弧歯との間の干渉なしの多歯同期メッシングを達成するように設計されており、
前記内側ホイールは、隣接する歯を連結するための複数の歯リンクをさらに有する、内側メッシング伝達機構を提供できる。
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、前記歯リンクは曲線又は直線であり、前記歯先は曲線又は直線であり、前記歯腰は曲線、直線、円弧、およびスプラインからなるグループから選択される１つまたは複数からなる滑らかな複合曲線である。
【００１０】
本発明の第１の態様によれば  前記歯腰の１つのセグメントは、前記内側ホイールが伝達のために前記外側ホイールと係合しているときに、前記内側ホイールの対応する歯と前記外側ホイールの対応する円弧歯との間の一連の連続したメッシング点によって包絡線として形成される曲線であり、前記内側ホイール上の複数の歯が、所定の係合領域で前記外側ホイール上のローラと干渉せずに係合するが、前記所定の係合領域の外側では接触または係合が起こらない。
【００１１】
本発明の第１の態様によれば、前記歯腰上の前記包絡線の長さおよび位置は、前記内側ホイールおよび前記外側ホイールのメッシング歯の数および所定の歯係合間隔に依存する。
【００１２】
本発明の第１の態様によれば、前記歯の頂部を形成する曲線または直線は、遷移曲線によって前記歯腰の前記包絡曲線に滑らかに接続される。
【００１３】
本発明の第１の態様によれば、前記歯リンクの各々を形成する前記曲線または直線は、遷移曲線および／または直線によって、前記歯腰の前記包絡曲線と滑らかに接続され、前記歯リンクは前記外側ホイール上の円弧歯とどの時点においても接触しない。または、前記歯リンクの各々を形成する前記曲線は、前記歯腰上の曲線と同じ包絡曲線を有する。
【００１４】
本発明の第１の態様によれば、前記内側ホイールを駆動して、前記外側ホイールの内縁に対して並進運動および回転を行うことができる偏心回転装置をさらに含む。
【００１５】
本発明の第１の態様によれば、前記第２の数の歯の一部のみが、前記第１の数の円弧歯と係合または接触し、前記第２の数の歯の残りが前記第１の数の円弧歯と離れている。
【００１６】
本発明の第１の態様によれば、前記ｍ−ｎ＝ａ（ａは、１、２、３．．．、の自然数）であり、前記内側ホイールは、内側ホイールと外側ホイールとの間の歯数差により、前記偏心回転装置が１サイクル（３６０度）回転するときに歯角のａ個分だけ回転し、前記内側ホイールは前記偏心回転装置と反対方向に回転する。
【００１７】
本発明の第１の態様によれば、前記外側ホイール上の前記第１の円弧歯は、ローラである。
【００１８】
本発明の第１の態様によれば、前記ローラの半径をｒとすると、前記偏心回転装置の偏心度に関するパラメータｄの値は、ｒ／２より大きい。
【００１９】
本発明の第１の態様によれば、前記外側ホイールの内部の前記第１の数の円弧歯はローラであり、前記ローラのそれぞれの中心からその対応する歯リンク上の任意の点までの距離は、内側ホイール上の歯とローラとの間の全てのメッシング領域における前記ローラの半径よりも大きい。
【００２０】
本発明の第１の態様によれば、前記外側ホイールの内縁にローラ溝が設けられ、前記ローラ溝の半径が前記ローラの半径と同じである。
【００２１】
本発明の第１の態様によれば、前記ローラは、ローラ位置決めリングによって前記ローラ溝内に配置されるか、または、スペーサリングによって前記ローラ溝の内側に制御される。
【００２２】
本発明の第１の態様によれば、前記内側ホイールが伝達のために前記外側ホイールと係合しているとき、前記内側ホイール上の全ての歯先は前記外側ホイールの円弧歯と接触しない。
【００２３】
本発明の第１の態様によれば、前記内側ホイールが伝達のために前記外側ホイールと係合しているときに、前記内側ホイール上の全ての歯先および歯リンクが前記外側ホイールの円弧歯と接触しない。
本発明の第１の態様によれば、前記内側ホイールの各歯は前記偏心回転装置の回転サイクル中に、前記外側ホイールの前記円弧歯から少なくとも１回離れる。
【００２４】
本発明の第１の態様によれば、前記内側メッシング伝達機構は、平行に配置された少なくとも４つの内側ホイールを有する。
【００２５】
本発明の第１の態様によれば、前記内側ホイールが伝達のために外側ホイールに係合しているとき、前記第２の数の歯と同期してメッシングする円弧歯の合計数は、当該円弧歯の全体数の６０％未満である。
【００２６】
本発明の第１の態様によれば、遊星キャリアをさらに備え、前記内側ホイールは、前記内側ホイールと前記遊星キャリアとの間でトルクおよび回転を伝達するために前記遊星キャリアの内側に配置される。
【００２７】
本発明の第１の態様によれば、前記偏心回転装置は前記遊星キャリアの内側に配置され、前記遊星キャリアは前記外側ホイールの内側に取り付けられる。
【００２８】
本発明の第１の態様によれば、前記歯先の半分、前記歯先の前記半分に隣接する前記歯腰の１つ、および前記一方の歯腰に隣接する前記歯リンクの半分が、滑らかな接続を有する１つの曲線または一連の曲線から形成される。
【００２９】
本発明の第２の態様によれば、
外側ホイールであって、内縁上に第１の数の円弧歯を備え、前記第１の数の円弧歯は外側ホイールの内縁の周りに設けられた、外側ホイールと、
内側ホイールであって、外側リム上に第２の数の歯を備え、前記第２の数の歯は、前記内側ホイールの外側リムの周りに設けられ、ｍ＞ｎである、内側ホイールと、
前記内側ホイールを外側ホイールの内部に偏心的に位置させるよう構成された偏心回転装置とを備え、
前記外側ホイール、内側ホイール、および偏心回転装置のうち１つが入力パワーに接続され、他の１つが出力装置に接続されたことにより、パワーが外側ホイールと内側ホイールとの間の係合を介して伝えられ、
前記内側ホイールの歯状突起のあるプロファイルは、前記内側ホイールが伝達のために外側ホイールに係合するときは常に、前記第２の数の歯の一部のみが前記第１の数の円弧歯に係合するが、前記第２の数の歯が他の部分は、前記第１の数の円弧歯から離れるように設計された、内側メッシング伝達機構が提供される。
【００３０】
本発明の第２の態様によれば、
それぞれの歯は、
１つの歯先と、
前記歯先の両側にそれぞれ接続する２つの歯腰とを備え、
前記歯先のプロファイルは、前記内側ホイールが前記外側ホイールに伝達のために係合するときに、前記歯先が前記外側ホイールの前記円弧歯に接触しないよう設計されており、
前記歯腰のそれぞれのプロファイルは、前記内側ホイールが前記外側ホイールに伝達のために係合するときに、前記歯腰は前記円弧歯に対して周期的に係合と係合解除をすることにより、内側ホイールの歯と外側ホイールの円弧歯との間の干渉なしの多歯同期メッシングを達成するように設計されており、
内側ホイールは、隣接する歯を接続する複数の歯リンクをさらに備える。
【００３１】
本発明の第２の態様によれば、前記歯リンクは曲線又は直線であり、前記歯先は曲線又は直線であり、前記歯腰は曲線、直線、円弧、およびスプラインからなるグループから選択される１つまたは複数からなる滑らかな複合曲線である。
【００３２】
本発明の第２の態様によれば、前記歯腰の１つのセグメントは、前記内側ホイールが伝達のために前記外側ホイールと係合しているときに、前記内側ホイールの対応する歯と前記外側ホイールの対応する円弧歯との間の一連の連続したメッシング点によって包絡線として形成された曲線であり、前記内側ホイール上の複数の歯が所定の係合領域で前記外側ホイール上のローラと干渉せずに係合するが、前記所定の係合領域の外側では接触または係合が起こらない。
【００３３】
本発明の第２の態様によれば、前記歯腰上の前記包絡線の長さおよび位置は、前記内側ホイールおよび前記外側ホイールのメッシング歯の数および所定の歯係合間隔に依存する。
【００３４】
本発明の第２の態様によれば、前記歯の頂部を形成する曲線または直線は、遷移曲線によって前記歯の腰部の前記包絡曲線に滑らかに接続される。
【００３５】
本発明の第２の態様によれば、前記歯リンクの各々を形成する前記曲線または直線は、遷移曲線および／または直線によって、前記歯腰の前記包絡曲線と滑らかに接続され、前記歯リンクは前記外側ホイール上の円弧歯とどの時点においても接触しない。または、前記歯リンクの各々を形成する前記曲線は、前記歯腰の曲線と同じ包絡曲線である。
【００３６】
本発明の第２の態様によれば、
ｍ−ｎ＝ａ（ａは１、２、３、…の自然数）であり、
前記偏心回転装置が１周期（３６０度）回転したとき、内側ホイールは歯角のａ個分だけ回転し、内側ホイールは偏心回転装置と逆方向に回転する。
【００３７】
本発明の第２の態様によれば、前記外側ホイールの内側の前記第１の数の円弧歯がローラである。
【００３８】
本発明の第２の態様によれば、外側ホイールの内側の前記第１の数の円弧歯はローラであり、前記ローラの半径をｒとすると、前記偏心回転装置の偏心のパラメータｄの値は、ｒ／２より大きい。
【００３９】
本発明の第２の態様によれば、前記ローラの半径をｒとすると、前記偏心回転装置の偏心のパラメータｄの値は、ｒ／２より大きい。
【００４０】
本発明の第２の態様によれば、前記外側ホイールの内縁にローラ溝が設けられ、前記ローラ溝の半径が前記ローラの半径と同じである。
【００４１】
本発明の第２の態様によれば、前記ローラは、ローラ位置決めリングによって前記ローラ溝内に位置決めされるか、またはスペーサリングによって前記ローラ溝の内側に制御される。
【００４２】
本発明の第２の態様によれば、前記内側ホイールが伝達のために前記外側ホイールと係合しているときに、前記内側ホイールの全ての歯先は前記外側ホイールの前記円弧歯と接触しない。
【００４３】
本発明の第２の態様によれば、前記内側ホイールが伝達のために前記外側ホイールと係合しているとき、前記内側ホイールの全ての歯先および前記歯リンクは前記外側ホイールの前記円弧歯と接触しない。
【００４４】
本発明の第２の態様によれば、前記内側ホイールの各歯は前記偏心回転装置の回転サイクル中に、前記円弧歯から少なくとも１回離れる。
【００４５】
本発明の第２の態様によれば、前記内側メッシング伝達機構は、平行に配置された少なくとも４つの前記内側ホイールを有する。
【００４６】
本発明の第２の態様によれば、前記第２の数の歯と同期して噛み合う円弧歯の総数が、前記内側ホイールが伝達のために前記外側ホイールと係合しているときに、前記円弧歯の総数の６０％未満である。
【００４７】
本発明の第２の態様によれば、遊星キャリアをさらに備え、前記内側ホイールは、前記内側ホイールと前記遊星キャリアとの間でトルクおよび回転を伝達するために前記遊星キャリアの内側に配置される。
【００４８】
本発明の第２の態様によれば、前記偏心回転装置は前記遊星キャリアの内側に配置され、前記遊星キャリアは前記外側ホイールの内側に取り付けられている。
【００４９】
本発明の第２の態様によれば、前記歯先の半分、前記歯先の前記半分に隣接する前記歯腰の１つ、および前記一方の歯腰に隣接する前記歯リンクの半分が、滑らかな接続を有する１つの曲線または一連の曲線から形成される。
【００５０】
本発明の第３の態様によれば、内側メッシング伝達機構において外側ホイールに係合する内側ホイールが提供される。ここで、前記内側ホイールは、前記外側ホイールの内縁上に設けられた第１の数の円弧歯と係合するために、外側リム上に第２の数の歯を備え、
前記歯のそれぞれは、
１つの歯先と、
前記歯先の両側にそれぞれ接続する２つの歯腰とを備え、
前記歯先のプロファイルは、前記内側ホイールが前記外側ホイールに伝達のために係合するときに、前記歯先が前記外側ホイールの前記円弧歯に接触しないよう設計されており、
前記歯腰のそれぞれのプロファイルは、前記内側ホイールが前記外側ホイールに伝達のために係合するときに、前記歯腰は前記円弧歯に対して周期的に係合と係合解除をすることにより、内側ホイール上の歯と外側ホイールの円弧歯との間の干渉なしの多歯同期メッシングを達成するように設計されており、
内側ホイールは、隣接する歯を接続する複数の歯リンクをさらに備える。
【００５１】
本発明の第３の態様によれば、前記歯リンクは曲線又は直線であり、
前記歯先は曲線又は直線であり、
前記歯腰は曲線、直線、円弧、およびスプラインからなるグループから選択される１つまたは複数からなる滑らかな複合曲線である。
【００５２】
本発明の第３の態様によれば、前記歯腰の１つのセグメントは、前記内側ホイールが伝達のために前記外側ホイールと係合しているときに、前記内側ホイールの対応する歯と前記外側ホイールの対応する円弧歯との間の一連の連続したメッシング点によって包絡線として形成された曲線であり、前記内側ホイール上の複数の歯が所定の係合領域で前記外側ホイール上のローラと干渉せずに係合するが、前記所定の係合領域の外側では接触または係合は生じない。
【００５３】
本発明の第３の態様によれば、前記歯腰上の前記メッシング曲線の長さおよび位置は、メッシング歯の数と、前記内側ホイールおよび前記外側ホイールの所定の歯係合間隔とに依存する。
【００５４】
本発明の第３の態様によれば、前記歯先を形成する前記曲線又は直線は、遷移曲線によって前記歯腰の前記包絡曲線に滑らかに接続される。
【００５５】
本発明の第３の態様によれば、前記歯リンクの各々を形成する前記曲線または直線は、遷移曲線および／または直線によって、前記歯腰の前記包絡曲線と滑らかに接続され、前記歯リンクは前記外側ホイール上の円弧歯とどの時点においても接触しない。または、前記歯リンクの各々を形成する前記曲線は、前記歯腰の曲線と同じ包絡線である。
【００５６】
本発明の第３の態様によれば、前記歯先の半分、前記歯先の前記半分に隣接する前記歯腰の１つ、および前記一方の歯腰に隣接する前記歯リンクの半分が、滑らかな接続を有する１つの曲線または一連の曲線から形成される。
【００５７】
既存のトランスミッションシステムと比較して、本発明による内側メッシング伝達（変速機）機構は、効果的に干渉を回避し、内側ホイールと外側ホイールとの間の係合から生じる摩擦を低減することができる。したがって、この内側メッシング伝達機構を備えたギヤボックスまたは変速機システムは、より大きな速度比、より大きな出力トルク、より長い寿命、より高い効率などを備えつつ、より小さなサイズにできる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
添付の図面と組み合わせた以下の詳細な説明は、本発明をより良く理解するためのものであり、同様の参照番号は、異なる図面における同様の部品またはエレメントを示す。
【図１】本発明による内側メッシング機構の概略正面図である；
【図２】本発明の内側ホイールの概略構造図である；
【図３Ａ】内側ホイールの歯付き輪郭の概略図である；
【図３Ｂ】外側ホイールのローラと内側ホイールの歯との係合の概略図である；
【図４Ａ】偏心回転装置１１６が１周期回転するときに、内側ホイールの歯と外側ホイールのローラとがどのように係合し、分離するかを示すために、簡略化した概略図で内側メッシングトランスミッションの係合を示す。
【図４Ｂ】偏心回転装置１１６が１周期回転するときに、内側ホイールの歯と外側ホイールのローラとがどのように係合し、分離するかを示すために、簡略化した概略図で内側メッシングトランスミッションの係合を示す。
【図４Ｃ】偏心回転装置１１６が１周期回転するときに、内側ホイールの歯と外側ホイールのローラとがどのように係合し、分離するかを示すために、簡略化した概略図で内側メッシングトランスミッションの係合を示す。
【図４Ｄ】偏心回転装置１１６が１周期回転するときに、内側ホイールの歯と外側ホイールのローラとがどのように係合し、分離するかを示すために、簡略化した概略図で内側メッシングトランスミッションの係合を示す。
【図４Ｅ】偏心回転装置１１６が１周期回転するときに、内側ホイールの歯と外側ホイールのローラとがどのように係合し、分離するかを示すために、簡略化した概略図で内側メッシングトランスミッションの係合を示す。
【図４Ｆ】偏心回転装置１１６が１周期回転するときに、内側ホイールの歯と外側ホイールのローラとがどのように係合し、分離するかを示すために、簡略化した概略図で内側メッシングトランスミッションの係合を示す。
【図５】偏心回転装置の２つの異なる位置における内側ホイールのそれぞれの位置の比較を示す、本発明による内側メッシング伝達機構の簡略化された係合図である。
【図６】外側ホイール上にローラを取り付けるための構造を示す、本発明による外側ホイールの部分斜視概略図である。
【図７Ａ】本発明による内側メッシング伝達機構の概略斜視図である。
【図７Ｂ】内側メッシング伝達機構の断面図である。
【発明の実施の形態】
【００５９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。「前方」、「後方」、「上方」、「下方」、「左」、「右」などの部品および構造の方向指示のためのすべての用語は、説明の便宜のためにのみ本明細書で使用されることを理解されたい。本発明の開示された実施形態は多くの異なる配置を有し得るので、説明のために使用されるそのような用語は、本発明を制限するものと見なされるべきではない。可能な限り、異なった領域における部品又は要素に対する同一又は類似の符号は、同一又は類似の部品又は要素を意味する。
【００６０】
図１に示す本発明による内側メッシング伝達機構は、外側ホイール１０２と、内側ホイール１０８と、偏心回転装置１１６とを含む。偏心回転装置１１６は内側ホイール１０８の内側に配置され、外側ホイール１０２は内側ホイール１０８の外側に配置される。内側メッシング伝達機構はまた、内側ホイール１０８と外側ホイール１０２との間の動力伝達を可能にする遊星キャリア４００（図１には示されていないが、図７Ａおよび図７Ｂには示されている）を備え、内側ホイール１０８および遊星キャリア４００は外側ホイール１０２の内側に配置される。これらの部品間の相互作用によって、内側ホイール１０８と外側ホイール１０２との間の係合は、出力速度を減少または増加させる目的で実現される。減速出力が必要な場合は偏心回転装置１１６を高速入力とし、遊星キャリア４００または外側ホイール１０２を低速出力とし、外側ホイール１０２を低速出力とする場合は遊星キャリア４００を固定し、遊星キャリア４００を低速出力とする場合は、外側ホイール１０２を固定する。高速出力が必要な場合は遊星キャリア４００または外側ホイール１０２を高速入力とし、偏心回転装置１１６を低速出力とする。本発明の内側メッシング変速機構は、複数の低速出力モードと高速出力モードとを実現することができる。本発明の内側メッシング伝達機構をより良く説明するために、以下では、遊星キャリア４００を出力として使用し、偏心回転装置１１６を高速入力として使用する減速出力モードで説明する。この減速出力モードでは、偏心回転装置１１６は高速で外部パワーに接続され、遊星キャリア４００は減速出力し、外側ホイール１０２は静止したままである。
【００６１】
図１に示すように、本発明の内側メッシング伝達機構では、外側ホイール１０２が第１の数の円弧歯１０４（ｉ）、（ｉ＝１、２、．．、ｍ）を備えた内縁１０３を有する。内側ホイール１０８は、その上に第２の数の歯１１０（ｊ）、（ｊ＝１、２、．．、ｎ）を備える外側リム１０９を有する。外側ホイール１０２の内縁１０３は、内側ホイール１０８に設けられた第２の数の歯１１０（ｊ）、（ｊ＝１、２、．．、ｎ）と、外側ホイール１０２に設けられた第１の数の円弧歯１０４（ｉ）、（ｉ＝１、２、．．、ｍ）とによって内側ホイール１０８が外側ホイール１０２と係合するように偏心して配置されるハウジング空間を形成する。
【００６２】
外側ホイール１０２上の第１の数の円弧歯１０４（ｉ）（ｉ＝１，２，．．．，ｍ）は、外側ホイール１０２の内縁１０３上に直接形成された円弧歯によって、または外側ホイール１０２の内縁１０３上のローラ溝内に取り付けられたローラによって、様々な方法で形成することができる。円弧歯が外側ホイール１０２の内縁１０３上のローラ溝に取り付けられたローラによって形成される場合、外側ホイール１０２の内縁１０３から突出するローラ１０４の部分の形状は、円弧歯の形状を形成する。円弧歯が内側ホイール１０８の歯と係合して内側ホイール１０８と外側ホイール１０２との間の動力伝達を係合によって可能にする限り、他の方法で円弧歯を形成しても良い。本発明の一実施形態によれば、第１の数の円弧歯１０４（ｉ）、（ｉ＝１、２、．．、ｍ）を形成するためにローラが設けられ、外側ホイール１０２の内縁１０３に設けられたそれぞれのローラ溝内に設置される。ローラの具体的な設置については、後に図６を参照して詳細に説明する。本発明の一例によれば、図１は、ローラによって形成された円弧歯を示す。以下では、本発明の実施形態の内容の便宜上、円弧歯の代わりにローラを用いて説明する。
【００６３】
さらに図１に示すように、内側ホイール１０８の中央部分には、内側ホイール１０８をオフセットする偏心回転装置１１６を収容するためのハウジング空間が設けられている。内側ホイール１０８は、偏心セグメント上の軸受によって、偏心回転装置１１６上に配置される（詳細は図７Ｂを参照のこと）。内側ホイール１０８は、遊星キャリア４００の出力ピンを保持するための複数の穴１２６を有する。
【００６４】
内側ホイール１０８の並進運動は偏心回転装置１１６が高速で回転しているときに起こり、一方、内側ホイール１０８の低速回転は、内側ホイール１０８の歯と外側ホイール１０２のローラとの間の係合及び歯数差の原理のために実現され、遊星キャリアを介して出力される。内側ホイール１０８は歯数「ｎ」を提供し、外側ホイール１０２は歯数差の原理を形成するために、数「ｎ」よりも大きい数「ｍ」のローラを提供する。ここで、ｍ−ｎをａとする。本発明の一例によれば、ａは１である。しかし、「ａ」は、任意の自然な整数であり得る。
【００６５】
本発明による内側メッシング伝達機構の内側ホイール１０８の歯付き輪郭は、外側ホイールのローラと内側ホイールの歯との間で歯数差が１であっても、干渉なしに同期して噛み合う多歯を有するように設計される。これは、多歯のメッシングが、内側ホイール１０８の歯と外側ホイール１０２のローラとの間の係合によって、干渉なしに同期的にパワーを伝達することを可能にする。さらに、本発明による内側ホイール１０８上の歯付き輪郭は、内側ホイール１０８が伝達のために外側ホイール１０２と係合しているとき、内側ホイール１０８上の第２の数の歯の一部のみが外側ホイール１０２上のローラと係合し、内側ホイール１０８上の残りの歯が外側ホイール１０２上のローラから分離されるように、設計される。以下、図２及び図３Ａを用いて、内側ホイール１０８の歯付き輪郭を詳細に説明する。
【００６６】
図２は、本発明の内側ホイール１０８の概略構造図を示し、第２の数の歯１１０（ｊ）（ｊ＝１、２、．．、ｎ）は、内側ホイール１０８の外縁１０９の周りに配置される。図３Ａは、内側ホイールの歯付き輪郭を示す。図３Ａに示すように、それぞれの歯は、歯先（ｔｏｏｔｈ  ｔｏｐ）２０２と、歯先２０２の両側に接続された２つの歯腰（ｔｏｏｔｈ  ｗａｉｓｔ）２０３とを有する。２つの隣接する歯１１０は、歯リンク２０１によって連結されている。歯リンク２０１、歯先２０２、及び歯腰２０３が一緒になって、本発明の内側ホイール上に歯付き輪郭を形成する。本発明によれば、一つの歯先２０２の半分と、この歯先２０２の半分に接続する歯腰２０３の一方の側と、歯腰２０３の一方の側に接続する歯リンク２０１の半分とは、１つの曲線または滑らかな接続を有する一連の曲線から形成される。
【００６７】
図３Ｂは、内側ホイール上の歯と外側ホイール上のローラとの間の係合を示す概略図であり、ローラが、それに近接する左側歯と係合していることを示す。
【００６８】
本発明に係る歯先２０２の輪郭は、内側ホイール１０８が伝達のために外側ホイール１０２と係合している間はローラと接触しないように設計されている（同じことが、以下に、図４Ａ〜図４Ｆに関連して詳細に説明される）。従って、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、歯先２０２は、曲線または直線として設計される。図２に示すように、例えば、歯先２０２は内側ホイール１０８と同心の曲線である。つまり、全ての歯先２０２は、内側ホイール１０８と同心の円上に位置する。
【００６９】
歯腰２０３の輪郭は、内側ホイール１０８が伝達のために外側ホイール１０２と係合しているときに、歯腰（２０３）がローラと周期的に係合し、ローラから係合解除して、内側ホイール（１０８）の歯と外側ホイール（１０２）の円弧歯との間の干渉なしに多歯同期メッシングを達成し、内側ホイール（１０８）と外側ホイール（１０２）との間でパワーを伝達するように設計されている。したがって、歯腰２０３は、曲線、直線、円弧、およびスプラインからなるグループから選択される１つまたは複数からなる滑らかな複合曲線として設計される。歯腰２０３の１つのセグメントは、ローラと噛み合うためのメッシング曲線２１０である。本発明の一実施形態によれば、ローラが内側ホイール１０８と係合しているとき、ローラは歯腰２０３上の曲線２１０のみに接触するが、歯腰２０３上の他の部分には接触しない（同じことは、図４Ａから図４Ｆに関連して以下に詳細に説明される）。一例として、メッシング曲線２１０は、内側ホイールが並進運動および回転を有するときに、内側ホイール上の対応する歯と指定された係合領域における外側ホイール上の対応するローラとの間の一連の連続メッシング点によって形成される包絡線であり、その結果、内側ホイール上の複数の歯が、指定された係合領域において外側ホイール上のローラと干渉せずに係合するが、指定された係合領域の外側では接触または係合は生じない。歯腰２０３上の包絡線の長さおよび位置は、噛み合う歯の数と、内側ホイール上の歯および外側ホイール上のローラの指定された歯係合間隔とに依存する。
【００７０】
本発明による歯リンク２０１はまた、曲線または直線として設計される。歯リンク２０１は、内側ホイール１０８が伝達のために外側ホイール１０２と係合しているときに、内側ホイール上の歯と外側ホイール上のローラとのメッシング歯の数および指定された歯係合間隔に応じて、ローラとの接線を有していてもよいし、有していなくてもよい。内側ホイールのメッシング領域が歯リンク２０１を覆うように設計されている場合、歯リンク２０１は、歯腰２０３のメッシング曲線２１０と同じ包絡曲線である。この状況では、歯リンク２０１および歯腰２０３上のメッシング曲線２１０の両方が、ローラとの接触を有する。メッシング領域が歯リンク２０１を覆わないように設計されている場合、歯リンク２０１は、遷移曲線および／または直線２１４によって、隣接する歯腰２０３上の包絡曲線（メッシング曲線２１０）と滑らかに接続される。その結果、内側ホイールと外側ホイールとの間の摩擦は、歯リンク２０１と外側ホイール１０２上のローラとの間の係合が無いために、ある程度低減される。
【００７１】
図３Ｂの実施形態に示されるように、歯リンク２０１は、内側ホイール１０８が外側ホイール１０２に対して回転または回転している間は、ローラと係合または接触しないように設計される。このように設計された２つの隣り合う歯の間のローラの係合状態を示す図３Ｂから明らかなように、ローラは歯腰２０３とのみ係合し、歯リンク２０１とは係合しない。つまり、ローラは歯リンク２０１から分離している。図３Ｂから分かるように、ローラの中心から隣り合う歯リンク２０１上の任意の点までの距離は、ローラの径よりも大きい。歯腰２０３はさらに、図３Ａに示すように、メッシング曲線２１０と歯リンク２０１とを滑らかに接続するための遷移直線および／または曲線２１４を含む。
【００７２】
例えば、図３Ａに示すように、メッシング曲線２１０に加えて、歯腰２０３は、メッシング曲線２１０を歯先２０２に滑らかに接続する遷移曲線２１２も含む。簡単に言えば、歯腰２０３は、図３Ａに示されるように、遷移曲線２１２、メッシング曲線２１０、遷移直線および／または曲線２１４を、上から下へ向かってこの順序で含む。
【００７３】
もちろん、図３Ａに示した事例に加えて、歯腰２０３はローラと内側ホイール１０８上の歯腰２０３との間で多歯の連続係合が起こる限り、異なったプロファイルを有する可能性がある。前述の歯付き輪郭デザインにより、内側ホイール１０８が外側ホイール１０２に対して回転または回転しているときは常に、内側ホイール１０８上の第２の数の歯１１０（ｊ）（ｊ＝１、２、．．、３）の一部のみがローラ１０４と係合し、一方、第２の数の歯の残りはローラから分離している。さらに、係合は歯腰の一部とローラとの間、または歯腰の一部と歯リンクおよびローラとの間でのみ行われ、歯先はローラと接触しない。その結果、係合によって生じる摩擦は、従来の完全閉鎖型サイクロイドホイール伝達機構と比較して、大幅に低減される。
【００７４】
このタイプの係合設計は、外側ホイールのローラの数ｍと内側ホイールの歯の数ｎとの間の差が１つのみ（すなわち、歯の数の差が１）であっても、メッシングに対して干渉が起こらないようにするためである。本発明の一例によれば、内側ホイール１０８が外側ホイール１０２に対して回転または旋回している間は常に、内側ホイール上の歯と噛み合うローラの総数は、ローラの総数ｍの６０％未満である。
【００７５】
しかしながら、上述と同じ歯付き輪郭デザインが、外側ホイールのローラの数ｍと内側ホイールの歯の数ｎとの間の歯数差が１より大きい条件に適用される場合、噛み合う歯の数を減少させ、したがって摩擦を減少させることもできることに留意されたい。
【００７６】
さらに、本発明の内側ホイール１０８の歯付き輪郭デザインは（従来のサイクロイド変速機と比較して）大きな偏心容積に基づいている。すなわち、偏心は、従来のサイクロイド変速機のそれよりも大きい。以下に、偏心回転装置１１６の偏心量について、図４Ｈを用いて説明する。
【００７７】
内側ホイール１０８上の第２の数の歯の一部のみが外側ホイール１０２上のローラと係合する状況をより良く理解するために、図４Ａ〜図４Ｆは、偏心回転装置１１６が１サイクル（すなわち、回転角Ｔ＝３６０°）回転するときに、内側ホイールの歯と外側ホイールのローラとがどのように係合し、係合解除するかを簡略化した概略図で示す。これらの簡略化された係合概略図において、内容および理解の便宜上、外側ホイール１０２は１６個のローラのみを有し、内側ホイール１０８は、ローラの数よりも１つ少ない１５個の歯を有するものと仮定する。ローラは、ローラと歯との間の部分的な係合を示すために、各図において１〜１６で示されている。また、偏心回転装置１１６、内側ホイール１０８、ローラ１０４の上または横に、矢印１１６Ａ、１０８Ａ、１０４Ａを付けて、各図におけるこれらの３部品の位置変化を示す。なお、マーク矢印の位置は、対応する部品上で固定されている。
【００７８】
図４Ａは、偏心回転装置１１６の初期回転位置（すなわち、Ｔ＝０）における内側ホイールおよび外側ホイールの係合状態を示す。２番、３番、４番、５番、１３番、１４番、１５番および１６番の８つのローラは、この位置で、内側ホイール１０８上の対応する８つの歯と係合し、残りのローラは内側ホイール１０８から分離している。このとき、偏心回転装置１１６、内側ホイール１０８、ローラ１０４のそれぞれに対応する矢印１１６Ａ、１０８Ａ、１０４Ａの方向は直線である。
【００７９】
図４Ｂは、偏心回転装置１１６を時計回りに６７．５°（Ｔ＝６７．５°）回転させたときの内側ホイールと外側ホイールの係合状態を示す図である。５、６、７、８および３、２、１、１６と番号付けされた８つのローラは、この位置で内側ホイール１０８上の対応する８つの歯と係合し、残りのローラは内側ホイール１０８から分離している。図４Ｂから図４Ａまでの矢印方向を比較すると、偏心回転装置１１６は時計回り方向に６７．５°回転し、内側ホイール１０８は反時計回り方向に４．５°回転する（歯数差の原則）。
【００８０】
図４Ｃは、偏心回転装置１１６を時計回りに１３５°（すなわち、Ｔ＝１３５°）回転させたときの内側ホイールと外側ホイールの係合状態を示している。３、４、５、６および８、９、１０、１１と番号付けされた８つのローラは、この位置で、内側ホイール１０８上の対応する８つの歯と係合し、残りのローラは内側ホイール１０８から分離している。
【００８１】
図４Ｄは、偏心回転装置１１６を時計回りに１８０°（すなわち、Ｔ＝１８０°）回転させたときの内側ホイールと外側ホイールの係合状態を示している。５番、６番、７番、８番および１０番、１１番、１２番、１３番の８つのローラは、この位置で、内側ホイール１０８上の対応する８つの歯と係合し、残りのローラは内側ホイール１０８から分離している。
【００８２】
図４Ｅは、偏心回転装置１１６を時計回りに２４７．５°（Ｔ＝２４７．５°）回転させたときの内側ホイールと外側ホイールの係合状態を示す図である。８、９、１０、１１および１３、１４、１５、１６と番号付けされた８つのローラは、この位置で、内側ホイール１０８の対応する８つの歯と係合し、残りのローラは内側ホイール１０８から分離している。
【００８３】
図４Ｆは、偏心回転装置１１６を時計回りに３６０°（すなわち、Ｔ＝３６０°）回転させたときの内側ホイールと外側ホイールとの係合状態を示している。１３、１４、１５、１６および２、３、４、５の番号が付された８つのローラは、この位置で、内側ホイール１０８上の対応する８つの歯と係合し、残りのローラは内側ホイール１０８から離れている。しかし、内側ホイール１０８上の矢印１０８Ａは、内側ホイール１０８が反時計方向に２４°、すなわち内側ホイールの１つの歯角だけ回転したことを示す。
【００８４】
図４Ａ〜図４Ｆから分かるように、内側ホイール１０８が外側ホイール１０２に対して回転または旋回しているときは常に、内側ホイールの歯の一部のみがローラと係合し、内側ホイールの残りの歯はローラから完全に離れている。図４Ａ〜図４Ｆに示された例では、常に、歯と係合するローラの数はローラの総数の５０％であり、内側ホイール１０８のそれぞれの歯は偏心回転装置１１６の１サイクル（３６０°）の回転中に少なくとも１回、外側ホイール１０２のローラから離れる。
【００８５】
さらに、図４Ａ〜図４Ｆを比較することによって、内側ホイール１０８は反時計回り方向に１歯角回転し、偏心回転装置１１６は時計回り方向に１周期回転する。すなわち、偏心回転装置１１６が一方向に１周期回転する間、内側ホイール１０８は逆方向に歯角の数「ａ」だけ回転する。ここで、ａは、外側ホイール上のローラの数（ｍ）から、内側ホイール上の歯の数（ｎ）を引いた数である。
【００８６】
図５は、図４Ａおよび図４Ｄを重ねることによって得られ、偏心回転装置１１６がその初期位置（すなわち、Ｔ＝０°）と比較して１８０°回転した後の内側ホイールの位置変化を示す（ここで、図４Ｄにおける内側ホイールの位置は、破線で示される）。図５に視覚的に示されるように、偏心回転装置１１６の回転によって内側ホイール１０８に対して並進運動が起こり、係合によって反時計回り方向の回転が起こる。
【００８７】
また、図５に示すように、偏心回転装置１１６によって内側ホイールに対して生じる偏心量は「ｄ」である。本発明の一例によれば、偏心ｄはｒ／２より大きい。ｒは円弧歯またはローラ１０４の半径であり、すなわち、ｄ＞ｒ／２である。
【００８８】
本発明の内側メッシング伝達機構は、内側ホイール上の歯の一部のみが外側ホイール上のローラと係合するので、内側ホイールと外側ホイールとの間の係合から生じる摩擦を低減することができる。したがって、摩擦を低減するためのローラ用のスリーブベアリングは不要であり、ローラを、溝の全長に亘って堅固なサポートを有するローラ溝内にローラを直接配置することができる。さらに、ローラの移動なしに、ローラ溝内での回転のみで干渉を回避することができる。ローラ取り付け構造は、図６に具体的に示されている。
【００８９】
図６は、外側ホイールにローラを取り付けるための構造を示す。説明を明確にするために、図６は、外側ホイールの小さな部分のみを示す。図６に示すように、外側ホイール１０２の内縁１０３には、ローラと同数のローラ溝３０１が複数設けられている。ローラ溝３０１の半径は、ローラ半径と同じである。２つのローラ位置決めリング３０２、３０４がローラ溝３０１の端部に設けられ、ローラの両端部を支持することによってローラを位置決めする。ローラは、ローラ溝３０１内で回転することができるが、全溝長においては堅固な支持を有するので、曲がることなく大きなトルクを伝達することができる。ローラ溝３０１は、ローラからの全荷重を支える。
【００９０】
また、本発明の他のローラ取り付け構造によれば、後述する内側ホイールスペーサリング１２２によって、ローラ溝３０１内に正確に位置決めすることもできる。
【００９１】
本発明の内側メッシング伝達機構は、上記構成および構造に加えて、他の部品または部材も含む。図７Ａ及び図７Ｂは、本実施形態の一例としての内側メッシング伝達機構の詳細構造を示す。図７Ａは斜視構造図を示し、図７Ｂは内側メッシング伝達機構の断面図を示す。
【００９２】
本発明の実施形態によれば、内側メッシング伝達機構は平行かつ対称に配置されているが、１８０°、９０°、または１２０°だけ異なる偏心方向を有する複数の内側ホイール１０８を有することができる。複数の内側ホイールを使用することは、入力シャフトの滑らかな走行を達成するように、入力シャフトの両端でベアリングに対抗する動的バランスおよび対称的な力を達成することである。もちろん、内側ホイールが１つだけの場合にも適用可能である。任意の数の内側ホイールの使用は、本発明の範囲内である。
【００９３】
図７Ｂに示すように、内側メッシング伝達機構は、並列に並べられた４つの内側ホイール１０８．１、１０８．２、１０８．３、１０８．４を有する。したがって、偏心回転装置１１６は、図７Ｂに示すように、４つの対称偏心セグメント１１５．１、１１５．２、１１５．３および１１５．４を有するクランクシャフトを備えた偏心シャフトであり、中央の２つの偏心セグメント１１５．２および１１５．３は同じ偏心方向であり、他の２つの偏心セグメント１１５．１および１１５．４は中央の２つの偏心セグメント１１５．２および１１５．３の偏心方向と１８０°逆の同じ偏心方向である。内側ホイール１０８．１、１０８．２、１０８．３および１０８．４の各々は、その間のスペーサリング１２２と平行なベアリング１１４によって、偏心軸の対応する偏心セクション１１５．１、１１５．２、１１５．３および１１５．４上に配置される。ローラ溝３０１内のローラを正確に制御するために、スペーサリング１２２を使用することもできる。
【００９４】
内側メッシング伝達機構の遊星キャリア４００は、第１の出力端４０２、第２の出力端４０１、遊星キャリアボルト４０３、ナット４０４および出力ピン１２５を含む。偏心軸１１６は遊星キャリア４００内に配置され、両端はそれぞれ、ベアリングによって、第１の出力端４０２および第２の出力端４０１の中央ボアに配置される。第１の出力端４０２および第２の出力端４０１はフランジであり、ボルト４０３およびナット４０４によって固定されて、中空遊星キャリア４００を形成する。４つの内側ホイール１０８．１、１０８．２、１０８．３および１０８．４は、すべての内側ホイールのピンホールを貫通する複数の出力ピン１２５を有する遊星キャリア４００の内側に配置され、出力ピンの両端はそれぞれ、第１および第２の出力端４０２および４０１に取り付けられる。出力ピン１２５にはスリーブベアリング１２７が設けられている。遊星キャリア４００は、４０２及び４０１の２つの出力フランジ上の主軸受を介して外側ホイール１０２の内側（または「シェル」と称される）に配置され、内側メッシング伝達機構の内側の潤滑オイルが漏れるのを防止するために、シールによって外側に対してシールされる。
【００９５】
以下に、図７Ａおよび図７Ｂに示す機構がどのように動作するかを、偏心軸１１６を動力入力とし、内側ホイール１０８を動力出力とする減速モードを例示して説明する。
【００９６】
この減速モードでは、偏心軸１１６が駆動動力源（例えばモータ）に接続され、遊星キャリア４００が外部出力装置に接続され、外側ホイール１０２がベースに接続される（すなわち、外側ホイールは静止したまま）。偏心軸１１６は、モータと同じ高速度を有する。駆動モータが回転を開始すると、内側ホイール１０８は、ベアリングを介して偏心軸１１６の偏心セグメント１１５を用いて並進運動によって導かれる。内側ホイール１０８の並進運動の周波数は、モータ速度と同じである。一方、内側ホイール１０８は、内側ホイール１０８の歯と外側ホイール１０２のローラとの間の係合により、回転によって導かれる。具体的には、内側メッシングの歯数差の原則により、内側ホイール１０８上の歯と外側ホイール上のローラとの間の歯数差が「ａ」である場合、内側ホイール１０８は、１サイクルの間並進運動を行いながら（すなわち、偏心回転装置１１６が３６０°回転する）、歯角の「ａ」個分だけ回転し、内側ホイール１０８の回転方向は偏心回転装置１１６の回転方向とは反対である。これを図４Ａ〜図４Ｆに、非常に直感的な方法で示す。内側ホイール１０８の回転中に、回転およびトルクは内側ホイールの内側に配置されたピン１２５を介して、内側ホイール１０８から遊星キャリア４００に伝達され、その結果、遊星キャリア４００は同時に回転させられ、したがって、回転およびトルクは、遊星キャリア４００の第１の出力端４０２および／または第２の出力端４０１を介して、外部出力装置に伝達される。したがって、入力と出力との間の伝達速度の低減が、図７Ａおよび図７Ｂに示す装置によって達成される。
【００９７】
上記で詳細に説明した減速モードに加えて、前述の他のモードによれば、遊星キャリア４００の第１および第２の出力端４０２および４０１が固定される、すなわち、遊星キャリア４００が固定される。そして、遊星キャリア４００が固定されているので、偏心回転装置が駆動モータによって回転されるとき、内側ホイール１０８は並進運動のみによって、回転することなく、導かれる。内側ホイールの並進運動の間、外側ホイール１０２は偏心軸１１６と同じ方向に低速で回転し、同時に出力トルクを伝達する。また、本発明の内側メッシング伝達機構は、第１出力端４０２または第２出力端４０１を低速入力とし、外側ホイール１０２をベースに固定した場合（または第１出力端４０２または第２出力端４０１を固定し、外側ホイール１０２を低速入力とする場合）には、偏心回転軸１１６を高速回転させて高速化を図ることができる。
【００９８】
本発明による内側メッシング伝達機構の２つの典型的な用途及びその動作は、上記で詳細に説明されている。外側ホイール、内側ホイール、および偏心回転装置のいずれか１つをパワー入力に接続することができ、他方、他のいずれか１つを外部出力装置に接続して、内側ホイールと外側ホイールとの間の係合によって動力を伝達することができる。上記は単なる例示であり、いかなる用途にも制限するものではない。本発明による内側メッシング伝達機構は、様々な所望のモードを有する多くの異なるアプリケーションおよびニーズに適用することができる。
【００９９】
本出願は図面の特定の実施形態を参照して説明されているが、本発明は、本発明によって教示される精神および文脈から逸脱することなく、構造変更によって、多くの異なる内側ホイール構成および減速または加速モードを達成することができることを理解されたい。寸法、プロファイル、エレメント、または材料タイプなどのパラメータを変更することによる多くの様々な方法は、すべて、本発明の特許請求の範囲の精神および範囲内に入ることに当業者は留意されたい。
【図１】
2018530721.tif 000003
【図２】
2018530721.tif 000004
【図３Ａ】
2018530721.tif 000005
【図３Ｂ】
2018530721.tif 000006
【図４Ａ】
2018530721.tif 000007
【図４Ｂ】
2018530721.tif 000008
【図４Ｃ】
2018530721.tif 000009
【図４Ｄ】
2018530721.tif 000010
【図４Ｅ】
2018530721.tif 000011
【図４Ｆ】
2018530721.tif 000012
【図５】
2018530721.tif 000013
【図６】
2018530721.tif 000014
【図７Ａ】
2018530721.tif 000015
【図７Ｂ】
2018530721.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月11日(2018.6.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側ホイール（１０２）であって、内縁（１０３）上に第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．ｍ）を備え、前記第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．ｍ）は外側ホイール（１０２）の内縁（１０３）の周りに設けられた、外側ホイール（１０２）と、
内側ホイール（１０８）であって、外側リム（１０９）上に第２の数の歯（１１０（ｊ），ｊ＝１、２、．．．、ｎ）を備え、前記第２の数の歯（１１０（ｊ），ｊ＝１、２、．．．、ｎ）は、前記内側ホイール（１０８）の外側リム（１０９）の周りに設けられ、ｍ＞ｎである、内側ホイール（１０８）と、
前記内側ホイール（１０８）を外側ホイール（１０２）の内部に偏心的に位置させるよう構成された偏心回転装置（１１６）とを備え、
前記外側ホイール（１０２）、内側ホイール（１０８）、および偏心回転装置（１１６）のうち１つが入力パワーに接続され、他の１つが出力装置に接続されたことにより、パワーが外側ホイール（１０２）と内側ホイール（１０８）との間の係合を介して伝えられ、
前記内側ホイール（１０８）の歯状突起のあるプロファイルは、前記内側ホイール（１０８）が伝達のために外側ホイール（１０２）に係合するときは常に、前記第２の数の歯（１１０（ｊ），ｊ＝１、２、．．．、ｎ）の一部のみが前記第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．ｍ）に係合するが、前記第２の数の歯（１１０（ｊ），ｊ＝１、２、．．．、ｎ）が他の部分は、前記第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．ｍ）から離れるように設計され、
前記ローラの半径をｒ（ｄ＞ｒ／２）とすると、前記偏心回転装置（１１６）の偏心のパラメータｄの値は、ｒ／２より大きい、内側メッシング伝達機構。
【請求項２】
それぞれの歯（１１０（ｊ），ｊ＝１、２、．．．、ｎ）は、
１つの歯先（２０２）と、
前記歯先（２０２）の両側にそれぞれ接続する２つの歯腰（２０３）とを備え、
前記歯先（２０２）のプロファイルは、前記内側ホイールが前記外側ホイールに伝達のために係合するときに、どの時点においても前記歯先（２０２）が前記外側ホイール（１０２）の前記円弧歯に接触しないよう設計されており、
前記歯腰（２０３）のそれぞれのプロファイルは、前記内側ホイールが前記外側ホイールに伝達のために係合するときに、前記歯腰（２０３）は前記円弧歯に対して周期的に係合と係合解除をすることにより、内側ホイール（１０８）の歯と外側ホイール（１０２）の円弧歯との間の干渉なしの多歯同期メッシングを達成するように設計されており、
内側ホイール（１０８）は、隣接する歯を接続する複数の歯リンクをさらに備えた、請求項１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項３】
前記歯リンク（２０１）は曲線又は直線であり、
前記歯先（２０２）は曲線又は直線であり、
前記歯腰（２０３）は曲線、直線、円弧、およびスプラインからなるグループから選択される１つまたは複数からなる滑らかな複合曲線である、請求項２に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項４】
前記歯腰（２０３）の１つのセグメントは、前記内側ホイール（１０８）が伝達のために前記外側ホイール（１０２）と係合しているときに、前記内側ホイール（１０８）の対応する歯と前記外側ホイール（１０２）の対応する円弧歯との間の一連の連続したメッシング点によって包絡線として形成された曲線（２１０）であり、前記内側ホイール（１０８）上の複数の歯が所定の係合領域で前記外側ホイール（１０２）上のローラと干渉せずに係合するが、前記所定の係合領域の外側では接触または係合が起こらず、
前記歯腰（２０３）上の前記包絡線の長さおよび位置は、前記内側ホイール（１０８）および前記外側ホイール（１０２）のメッシング歯の数および所定の歯係合間隔に依存する、請求項３に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項５】
前記歯の頂部（２０２）を形成する曲線または直線は、遷移曲線（２１２）によって前記歯の腰部（２０３）の前記包絡曲線に滑らかに接続され、
前記歯リンク（２０１）の各々を形成する前記曲線または直線は、遷移曲線および／または直線（２１４）によって、前記歯腰（２０３）の前記包絡曲線と滑らかに接続され、前記歯リンク（２０１）は前記外側ホイール（１０２）上の円弧歯（１０４）とどの時点においても接触せず、
前記歯リンク（２０１）の各々を形成する前記曲線は、前記歯腰（２０３）の曲線と同じ包絡曲線である、請求項４に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項６】
前記外側ホイール（１０２）の内側の前記第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．、ｍ）がローラであり、
外側ホイール（１０２）の内側の前記第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．、ｍ）はローラであり、
前記外側ホイール（１０２）の内縁（１０３）にローラ溝（３０１）が設けられ、前記ローラは、ローラ位置決めリング（３０２、３０４）によって前記ローラ溝（３０１）内に位置決めされるか、またはスペーサリング（１２２）によって前記ローラ溝（３０１）の内側に制御され
前記ローラのそれぞれの中心からその対応する歯リンク（２０１）上の任意の点までの距離は、内側ホイール（１０８）上の歯とローラとの間の全てのメッシング領域における前記ローラの半径以上である、請求項１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項７】
ｍ−ｎ＝ａ（ａは１、２、３、…の自然数）であり、
前記偏心回転装置（１１６）が１周期（３６０度）回転したとき、内側ホイール（１０８）は歯角のａ個分だけ回転し、内側ホイール（１０８）は偏心回転装置（１１６）と逆方向に回転する、請求項６に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項８】
前記内側ホイール（１０８）が伝達のために前記外側ホイール（１０２）と係合しているとき、前記内側ホイール（１０８）の全ての歯先（２０２）および前記歯リンク（２０１）は前記外側ホイール（１０２）の前記円弧歯（１０４）と接触しない、請求項１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項９】
前記内側ホイール（１０８）の各歯は前記偏心回転装置（１１６）の回転サイクル中に、前記円弧歯（１０４）から少なくとも１回離れ、
前記第２の数の歯（１１０（ｊ）、ｊ＝１、２、．．．、ｎ）と同期して噛み合う円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．、ｎ）の総数が、前記内側ホイール（１０８）が伝達のために前記外側ホイール（１０２）と係合しているときは常に、前記円弧歯の総数の６０％未満である、請求項１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項１０】
遊星キャリア（４００）をさらに備え、前記内側ホイール（１０８）は、前記内側ホイール（１０８）と前記遊星キャリア（４００）との間でトルクおよび回転を伝達するために前記遊星キャリア（４００）の内側に配置され、
前記偏心回転装置（１１６）は前記遊星キャリア（４００）の内側に配置され、前記遊星キャリア（４００）は前記外側ホイール（１０２）の内側に取り付けられた、請求項１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項１１】
外側ホイール（１０２）であって、その内縁（１０３）上に第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．、ｍ）を備え、前記第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．、ｍ）は外側ホイール（１０２）の内縁（１０３）の周りに配置された外側ホイール（１０２）と、
内側ホイール（１０８）であって、その外側リム（１０９）上に、外側リム（１０９）の周りに配置された第２の数の歯（１１０（ｊ）、ｊ＝１、２、．．．、ｎ）を備え、ｍ＞ｎである、内側ホイール（１０８）と、
それぞれの歯（１１０（ｊ）、（ｊ＝１、２、．．、ｎ）が、１つの歯先（２０２）と、前記歯先（２０２）の両側にそれぞれ接続する２つの歯腰（２０３）とを備え、
前記歯先（２０２）のプロファイルは、前記内側ホイール（１０８）が伝達のために前記外側ホイール（１０２）と係合しているとき、当該歯先（２０２）が前記外側ホイール（１０２）上の円弧歯とどの時点においても接触しないように設計されており、
前記歯腰（２０３）のそれぞれのプロファイルは、前記内側ホイール（１０８）が伝達のために前記外側ホイールと係合しているとき、前記歯腰（２０３）は、前記円弧歯に対して周期的に係合と係合解除することにより、内側ホイール（１０８）の歯と外側ホイール（１０２）の円弧歯との間の干渉なしの多歯同期メッシングを達成するように設計されており、
前記内側ホイール（１０８）は、隣接する歯を連結するための複数の歯リンク（２０１）をさらに有する、内側メッシング伝達機構。
【請求項１２】
前記歯リンク（２０１）は曲線又は直線であり、
前記歯先（２０２）は曲線又は直線であり、
前記歯腰（２０３）は曲線、直線、円弧、およびスプラインからなるグループから選択される１つまたは複数からなる滑らかな複合曲線である、請求項１１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項１３】
前記歯腰（２０３）の１つのセグメントは、前記内側ホイール（１０８）が伝達のために前記外側ホイール（１０２）と係合しているときに、前記内側ホイール（１０８）の対応する歯と前記外側ホイール（１０２）の対応する円弧歯との間の一連の連続したメッシング点によって包絡線として形成される曲線（２１０）であり、前記内側ホイール（１０８）上の複数の歯が、所定の係合領域で前記外側ホイール（１０２）上の円弧歯と干渉せずに係合するが、前記所定の係合領域の外側では接触または係合が起こらず、
前記歯腰（２０３）上の前記包絡線の長さおよび位置は、前記内側ホイール（１０８）および前記外側ホイール（１０２）のメッシング歯の数および所定の歯係合間隔に依存する、請求項１２に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項１４】
前記歯の頂部（２０２）を形成する曲線または直線は、遷移曲線（２１２）によって前記歯腰（２０３）の前記包絡曲線に滑らかに接続され、
前記歯リンク（２０１）の各々を形成する前記曲線または直線は、遷移曲線および／または直線（２１４）によって、前記歯腰（２０３）の前記包絡曲線と滑らかに接続され、前記歯リンク（２０１）は前記外側ホイール（１０２）上の円弧歯（１０４）とどの時点においても接触せず、
前記歯リンク（２０１）の各々を形成する前記曲線は、前記歯腰（２０３）上の曲線と同じ包絡曲線を有する、請求項１３に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項１５】
前記外側ホイール（１０２）上の前記第１の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．、ｍ）は、ローラであり、
前記外側ホイール（１０２）の内縁（１０３）上にローラ溝（３０１）が設けられ、前記ローラは、ローラ位置決めリング（３０２、３０４）によって前記ローラ溝（３０１）内に配置されるか、または、スペーサリング（１２２）によって前記ローラ溝（３０１）の内側に制御され、
前記ローラのそれぞれの中心からその対応する歯リンク（２０１）上の任意の点までの距離は、内側ホイール（１０８）上の歯とローラとの間の全てのメッシング領域における前記ローラの半径以上である、請求項１１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項１６】
前記内側ホイール（１０８）を前記外側ホイール（１０２）の内縁（１０３）に対して並進運動および／または回転を有するように駆動することができる偏心回転装置（１１６）をさらに備え、
前記ローラの半径をｒ（ｄ＞ｒ／２）とすると、前記偏心回転装置（１１６）の偏心度に関するパラメータｄの値は、ｒ／２より大きく、
前記ｍ−ｎ＝ａ（ａは、１、２、３．．．、の自然数）であり、
前記内側ホイール（１０８）は、前記偏心回転装置（１１６）が１サイクル（３６０度）回転するときに歯角のａ個分だけ回転し、前記内側ホイール（１０８）は前記偏心回転装置（１１６）と反対方向に回転する、請求項１５に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項１７】
前記内側ホイール（１０８）が伝達のために前記外側ホイール（１０２）と係合しているときに、前記内側ホイール（１０８）上の全ての歯先（２０２）および歯リンク（２０１）が前記円弧歯と接触しない、請求項１１に記載の内側メッシング伝達機構
【請求項１８】
内側ホイール（１０８）が伝達のために外側ホイール（１０２）に係合しているときは常に、前記第２の数の歯（１１０（ｊ）、ｊ＝１、２、．．．、ｎ）の一部のみが、前記第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．、ｍ）と係合または接触し、前記第２の数の歯（１１０（ｊ）、ｊ＝１、２、．．．、ｎ）の残りが前記第１の数の円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．、ｍ）と離れている、請求項１１に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項１９】
前記内側ホイール（１０８）の各歯は前記偏心回転装置（１１６）の回転サイクル中に、前記外側ホイール（１０２）の前記円弧歯（１０４）から少なくとも１回離れ、
前記内側ホイール（１０８）が伝達のために外側ホイール（１０２）に係合しているとき、前記第２の数の歯（１１０（ｊ），ｊ＝１、２、．．．、ｎ）と同期してメッシングする円弧歯（１０４（ｉ）、ｉ＝１、２、．．．、ｍ）の合計数は、常に、当該円弧歯の全体数の６０％未満である、請求項１６に記載の内側メッシング伝達機構。
【請求項２０】
遊星キャリア（４００）をさらに備え、前記内側ホイール（１０８）は、前記内側ホイール（１０８）と前記遊星キャリア（４００）との間でトルクおよび回転を伝達するために前記遊星キャリア（４００）の内側に配置され、
前記偏心回転装置（１１６）は前記遊星キャリア（４００）の内側に配置され、前記遊星キャリア（４００）は前記外側ホイール（１０２）の内側に取り付けられる、請求項１６に記載の内側メッシング伝達機構。
【国際調査報告】
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