JP2023522538A - 変速機構 - Google Patents

Abstract

外側ホイールと、内側ホイールと、偏心シャフトと、第１フランジ本体と、回転シャフトと、遊星歯車装置とを備える変速機構を開示する。内側ホイールは、外側ホイールに設けられ、外側ホイールと係合する。偏心シャフトは中心軸周りに回転可能であり、偏心部と、偏心シャフト外歯と、第１支持部とが、偏心シャフトの周囲に設けられ、内側ホイールは偏心部の周囲に設けられる。第１フランジ本体と内側ホイールとは並設され、第１フランジ本体は第１支持部の周囲に設けられている。回転シャフトは、回転シャフト外歯を有する。遊星歯車装置は第１フランジ本体に支持されており、遊星歯車装置の周縁には、回転シャフト外歯と噛み合う第１列の遊星歯と、偏心シャフト外歯と噛み合う第２列の遊星歯とが設けられている。変速機構は広範囲の速度比を提供し、製造コストを低減することができる。
【選択図】図１１Ｂ

Description

本発明は変速機構に関し、特に、内部係合変速機構に関する。

従来の内部係合変速機構では、偏心シャフトに回転シャフトが配置されているため、回転シャフトの外歯と偏心シャフトの内歯との係合により、回転シャフトが偏心シャフトを直接的に回転駆動する。このような駆動方法は構造が簡単であるが、偏心シャフトに内歯が配置されているため、加工する際に不便である。特に、小型の変速機構では、偏心シャフトにおける中空の空間が小さいため、偏心シャフトの内歯を加工することが困難である。

本出願の例示的な実施形態は、上述の少なくともいくつかの問題を解決することができる。例えば、本願は、変速機構を提供する。トランスミッション機構は、外側ホイールと、内側ホイールと、偏心シャフトと、第１フランジと、回転シャフトと、少なくとも１つの遊星歯車装置とを備える。内側ホイールは、外側ホイールに配置されている。内側ホイールは、外側ホイールと係合することができる。偏心シャフトは、中心軸を中心として回転可能である。偏心シャフトの外周には偏心部が設けられている。偏心シャフト外歯および第１支持部と、内側ホイールとは、偏心部の周囲に配置され、偏心シャフトの回転が内側ホイールを偏心回転駆動可能であるか、または内側ホイールの偏心回転が偏心シャフトを回転駆動可能である。第１フランジおよび内側ホイールは並んで配置され、第１フランジは第１支持部の周囲に配置される。回転シャフトは、回転シャフト外歯を有する。少なくとも１つの遊星歯車装置は、第１フランジによって支持される。少なくとも１つの遊星歯車装置の各々の周囲には、第１遊星歯列と第２遊星歯列とが設けられている。第１遊星歯列は回転シャフト外歯と係合し、第２遊星歯列は、偏心シャフト外歯と係合する。

上記の変速機構によれば、回転シャフトを介して動力が入力されると、偏心シャフトの回転が内側ホイールを偏心回転駆動して第１フランジを介して動力を出力するように構成されているか、または、外側ホイールまたは変速機構が第１フランジまたは外側ホイールを介して動力が入力されると、内側ホイールの偏心回転が偏心シャフトを回転駆動して回転し、回転シャフトを介して動力を出力するように構成されている。

上述の変速機構によれば、第１フランジは、少なくとも１つの支持孔を備える。少なくとも１つの遊星歯車装置は、少なくとも１つの支持孔を介して第１フランジに回転可能に支持されることができる。

上記の変速機構によれば、偏心シャフトの周囲には、第２支持部が設けられている。内側ホイールには、少なくとも２つの内側ホイール貫通孔が設けられている。変速機構は、第２フランジと、少なくとも２つの連結伝達部品とをさらに備える。第１フランジおよび第２フランジはそれぞれ、内側ホイールの両側に配置され、第２フランジは第２支持部の周りに配置される。少なくとも２つの連結伝達部品の各々は、内側ホイールの少なくとも２つの内側ホイール貫通孔の対応する１つを貫通し、内側ホイールの両側の第１フランジおよび第２フランジは、一緒に連結される。偏心シャフトの偏心部は、第１フランジと第２フランジとの間に配置される。

上記の変速機構によれば、少なくとも１つの遊星歯車装置のそれぞれは、遊星歯車支持部と、第１遊星歯車と、第２遊星歯車とをさらに備える。第１遊星歯車は、遊星歯車支持部を介して第２遊星歯車に連結されている。第１遊星歯列および第２遊星歯列は、それぞれ第１遊星歯車および第２遊星歯車に配置される。

上記変速機構によれば、第１遊星歯列と第２遊星歯列とが支持孔の両側に配置されている。

上記変速機構によれば、第１フランジは、少なくとも１つの遊星歯車装置収容部を備える。少なくとも１つの遊星歯車装置収容部は、第２遊星歯車装置を収容するために、少なくとも１つの支持孔のうちの対応する１つの支持孔の周りに配置される。

上記の変速機構によれば、第１遊星歯車と第２遊星歯車とは、遊星歯車支持部の両端に配置されている。

上記の変速機構によれば、第１遊星歯列と第２遊星歯列とは第１フランジの同じ側に配置され、第２遊星歯列は第１遊星歯列よりも第１フランジに近い。第１フランジは、第１フランジを貫通する偏心シャフト収容部を備える。偏心シャフトは第１フランジの第１遊星歯列および第２遊星歯列と同じ側面に偏心シャフト外歯が配置されるように、偏心シャフト収容部を貫通している。

本出願の変速機構は少なくとも１つの遊星歯車装置を介して回転シャフトと偏心シャフトとの間で動力を伝達し、少なくとも１つの遊星歯車装置、回転シャフト、および偏心シャフトは外歯を備え、生産コストを低減しながら、広範囲の速度比を提供する。

本出願の他の特徴、利点、および実施形態は、以下の特定の実施形態、添付の図面、および特許請求の範囲を考慮することによって、詳細に説明され得るか、または明らかになり得る。さらに、要約および以下の特定の実施形態はすべて例示的であり、さらなる説明を提供することを意図するが、本出願の保護の範囲を限定することを意図しないことを理解されたい。しかしながら、特定の実施形態および特定の例は、本出願の好ましい実施形態を示すに過ぎない。当業者には、本出願の精神および範囲内の様々な変形および修正が特定の実施形態によって明らかになるであろう。

本出願のこれらおよび他の特徴および利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むことによって、よりよく理解され得る。添付のすべての図面において、同一の参照符号は、図において同一の部分を表す。
図１Ａは、本願に係る変速機構の一実施形態を、右から左に見た斜視図である。 図１Ｂは、図１Ａに示す変速機構を左から右に見た斜視図である。 図１Ｃは、図１Ａに示す変速機構の断面図である。 図２Ａは、図１Ｃに示す変速機構の回転シャフトを右から左に見た斜視図である。 図２Ｂは、図２Ａに示す回転シャフトの軸方向断面図である。 図３Ａは、図１Ｃに示す変速機構の偏心シャフトを右から左に見た斜視図である。 図３Ｂは、図３Ａに示す偏心シャフトの軸方向断面図である。 図４Ａは、図１Ｃに示す変速機構の遊星歯車装置を右から左に見た分解図である。 図４Ｂは、図１Ｃに示す変速機構の遊星歯車装置の軸方向断面図である。 図５Ａは、図１Ｃに示す変速機構の第１フランジを右から左に見た斜視図である。 図５Ｂは、図５Ａに示す第１フランジを左から右に見た斜視図である。 図５Ｃは、図５Ａに示される第１フランジの軸方向断面図である。 図６Ａは、図１Ｃに示す変速機構の第２フランジを右から左に見た斜視図である。 図６Ｂは、図６Ａに示す第２フランジを左から右に見た斜視図である。 図６Ｃは、図６Ａに示される第２フランジの軸方向断面図である。 図７Ａは、図１Ｃに示される変速機構の連結伝達部品の斜視図である。 図７Ｂは、図７Ａに示される連結伝達部品の軸方向断面図である。 図８Ａは、図１Ｃに示される変速機構の補助伝達部品の斜視図である。 図８Ｂは、図８Ａに示される補助伝達部品の軸方向断面図である。 図９は、図１Ｃに示す変速機構の第１内側ホイールおよび第２内側ホイールの斜視図である。 図１０Ａは、図１Ｃに示す変速機構の外側ホイールの斜視図である。 図１０Ｂは、図１０Ａに示す外側ホイールの軸方向断面図である。 図１１Ａは、図１Ｃに示す変速機構を右から左に見た側面図である。 図１１Ｂは図１１ＡのＡ－Ａ線に沿った図１Ｃに示す変速機構の断面図である。 図１２は、本願に係る変速機構の別の実施形態の軸方向断面図である。

本出願の特定の実施形態は、この説明の一部を構成する添付の図面を参照して以下に説明される。「左」および「右」、ならびに「外側」および「内側」などの用語は本発明において様々な例示的な構造部品および要素を説明するために本発明で使用されるが、本明細書で使用されるこれらの用語は説明を容易にするために、添付の図面に示される例示的な向きに基づいて決定されるに過ぎないことを諒解されたい。本願に開示される実施形態は異なる方向に配置することができるので、方向を示すこれらの用語は例示的なものにすぎず、限定と見なされるべきではない。なお、以下の図面において、同一の部品には同一の符号を付している。

本願の変速機構１００では、回転シャフト１１２と、外側ホイール１０２と、互いに連結された第１フランジ１０４および第２フランジ１０６とが相対運動することで、変速機構１００を介して動力が出力され、変速機構１００は減速または加速の目的を達成することができる。回転シャフト１１２が動力入力部品（すなわち、駆動部品に接続される）として機能し、変速機構１００が減速を実現する必要がある場合、外側ホイール１０２が固定され、第１フランジ１０４および／または第２フランジ１０６が動力出力部品（すなわち、被駆動部品に接続される）として機能し、または、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６が固定され、外側ホイール１０２が動力出力部品として機能する。外側ホイール１０２が動力入力部品であり、変速機構１００が加速を実現する必要がある場合、第１フランジ１０４と第２フランジ１０６を固定し、回転シャフト１１２を動力出力部品としてもよい。第１フランジ１０４および／または第２フランジ１０６が動力入力部品として機能し、変速機構１００が加速を実現する必要がある場合、外側ホイール１０２が固定され、回転シャフト１１２が動力出力部品として機能してもよい。以下では、説明を容易にするために、回転シャフト１１２が動力入力部品として、外側ホイール１０２が固定され、第２フランジ１０６が動力出力部品として、減速を実現する例について説明する。

図１Ａは、本願に係る変速機構１００の一実施形態を右から左に見た斜視図である。図１Ｂは、図１Ａに示す変速機構１００を左右から見た斜視図である。図１Ｃは図１Ａに示される変速機構の断面図であり、変速機構１００のより多くの部品を示す。図１Ａ－１Ｃに示すように、変速機構１００は、外側ホイール１０２と、第１フランジ１０４と、第２フランジ１０６と、第１内側ホイール１３１と、第２内側ホイール１３２と、連結伝達部品１１０と、補助伝達部品１２０と、偏心シャフト１０８と、遊星歯車装置１５１、１５２、１５３と、回転シャフト１１２とを備える。第１内側ホイール１３１、第２内側ホイール１３２、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６は、並んで配置され、外側ホイール１０２に支持されている。第１フランジ１０４および第２フランジ１０６は、それぞれ、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２の２つの側面に配置され、連結伝達部品１１０を介して互いに堅固に接続される。連結伝達部品１１０は、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２を第１フランジ１０４と第２フランジ１０６との間に保持するように、第１フランジ１０４、第１内側ホイール１３１、第２内側ホイール１３２、および第２フランジ１０６を通過する。補助伝達部品１２０は、第１内側ホイール１３１、第２内側ホイール１３２、および第２フランジ１０６を通過する。遊星歯車装置１５１、１５２、１５３は、第１フランジ１０４上に配置される。偏心シャフト１０８は、第１フランジ１０４、第２フランジ１０６、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２を貫通し、遊星歯車装置１５１、１５２、１５３と係合することができる。回転シャフト１１２は、偏心シャフト１０８の右側に配置され、遊星歯車装置１５１、１５２、１５３とも係合する。

変速機構１００が動作しているとき、その動力伝達関係は、実質的に以下のように説明される。

回転シャフト１１２は、遊星歯車装置１５１、１５２、１５３を回転駆動するように、遊星歯車装置１５１、１５２、１５３と係合する。遊星歯車装置１５１、１５２、１５３は、偏心シャフト１０８を回転させるように偏心シャフト１０８と係合する。偏心シャフト１０８は、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２を回転駆動することができる。連結伝達部品１１０および補助伝達部品１２０は、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２の動きを第１フランジ１０４および第２フランジ１０６に伝達して、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６を回転させる。第１フランジ１０４および第２フランジ１０６は速度変化およびトルク出力を達成するように、被駆動部品（図示せず）に接続される。

以下、図２Ａ～図１１Ｂを参照して、変速機構１００における各部品の具体的な構成について詳細に説明する。

図２Ａは、図１Ｃに示す変速機構１００の回転シャフト１１２を右から左に見た斜視図である。図２Ｂは、図２Ａに示す回転シャフト１１２の軸方向断面図であり、回転シャフト１１２の具体的な構成を示している。図２Ａ－２Ｂに示すように、回転シャフト１１２は略円筒状であり、中心軸Ｘを有する。回転シャフト１１２の左端の周面には、遊星歯車装置１５１、１５２、１５３の第１列の遊星歯４１１と係合するための回転シャフト外歯２０２が設けられている（図４Ａ～４Ｂ参照）。回転シャフト１１２の内部には、内部収容部２０８と、締結具受容部２１２とが設けられている。内部収容部２０８は、回転シャフト１１２の右側から内側に延びて形成され、駆動部品（例えば、モータの回転シャフト）の出力部品を収容するためのものである。また、内部収容部２０８は、中心軸Ｘを有する。内部収容部２０８には、駆動部品の出力端が回転シャフト１１２に対して中心軸Ｘ回りに回転することを防止するためのキースロット２１０が側面に設けられている。回転シャフト１１２はさらに、締結具を受容するための締結具受容部２１２を内部に備える。締結具受容部２１２は、中心軸Ｘに対して垂直に配置されている。駆動部品の出力端が内部収容部２０８に挿入された後、駆動部品の出力端が回転シャフト１１２に対して中心軸Ｘに沿って移動することを防止するために、締結具が、駆動部品の出力端に当接するように締結具受容部２１２に挿入され得る。

図３Ａは、図１Ｃに示す変速機構１００の偏心シャフト１０８を右から左に見た斜視図である。図３Ｂは図３Ａに示す偏心シャフト１０８の軸方向断面図であり、偏心シャフト１０８の具体的な構造を示している。図３Ａ－３Ｂに示すように、偏心シャフト１０８は、略円筒状の中心軸Ｙを有する偏心シャフト本体３１８を備える。偏心シャフト１０８には偏心シャフト本体３１８の径方向に沿って外方に延びる偏心シャフト係合部３１０が設けられている。偏心シャフト係合部３１０の外周面には、遊星歯車装置１５１、１５２、１５３の第２列の遊星歯４３１と係合するための偏心シャフト外歯３０１が設けられている（図４Ｂ参照）。偏心シャフト１０８は、偏心シャフト係合部３１０の左側に配置された第１偏心部３１１および第２偏心部３１２をさらに備える。第１偏心部３１１および第２偏心部３１２は、中心軸Ｙに対して対称かつ偏心して配置され、同じ偏心率を有する。第１偏心部３１１および第２偏心部３１２は、いずれも、偏心シャフト１０８の中心軸Ｙに対して偏心配置された円環である。第１偏心部３１１の外周面と、第２偏心部３１２の外周面とは、同じ直径を有する。より具体的には、第１偏心部３１１および第２偏心部３１２がそれぞれ、第１内側ホイール中心軸Ｎ１および第２内側ホイール中心軸Ｎ２を有する。第１内側ホイール中心軸Ｎ１および第２内側ホイール中心軸Ｎ２は、偏心シャフト１０８の中心軸Ｙから距離ｅを有する。距離ｅは０より大きい。第１内側ホイール中心軸Ｎ１と第２内側ホイール中心軸Ｎ２とは、中心軸Ｙに対して対称に配置されている。すなわち、第１偏心部３１１と第２偏心部３１２とは１８０°の軸方向位相差を有している。偏心シャフト１０８がその中心軸Ｙを中心として回転すると、第１偏心部３１１の第１内側ホイール中心軸Ｎ１と、第２偏心部３１２の第２内側ホイール中心軸Ｎ２とは、共に中心軸Ｙを中心として回転する。

偏心シャフト本体３１８の右端は、中心軸Ｙに沿って第１偏心部３１１を越えて延び、第１フランジ軸受１１０４の内壁に当接する第１支持部３２１を形成している（図１１Ｂ参照）。偏心シャフト係合部３１０は、第１支持部３２１を越えて径方向に延びているため、第１フランジ軸受１１０４が軸方向に左方に移動することを規制することができる。偏心シャフト本体３１８の左端は、中心軸Ｙに沿って第２偏心部３１２を越えて延び、第２フランジ軸受１１０６の内壁に当接する第２支持部３２２を形成している（図１１Ｂ参照）。第２偏心部３１２は、第２支持部３２２を越えて径方向に延びているので、第２フランジ軸受１１０６が軸方向に右側に移動することを規制することができる。

図１Ａ～図１Ｃを参照すると、遊星歯車装置１５１、遊星歯車装置１５２および遊星歯車装置１５３は同じ構造を有し、第１フランジ１０４上に均等に配置される。より簡単な説明のために、遊星歯車装置１５１は、図４Ａ～図４Ｂを参照して以下の構造的説明のための一例として取り上げられる。

図４Ａは、図１Ｃに示す変速機構１００の遊星歯車装置１５１を右から左に見た分解図である。図４Ｂは図１Ｃに示される変速機構の遊星歯車装置１５１の断面図であり、遊星歯車装置１５１の具体的な構造を示す。図４Ａ－４Ｂに示すように、遊星歯車装置１５１は、第１遊星歯車４０１と、遊星歯車支持部４２１と、第２遊星歯車４０２とを備える。第１遊星歯車４０１、遊星歯車支持部４２１、および第２遊星歯車４０２は、中心軸Ｚを有する。第１遊星歯車４０１には、回転シャフト外歯２０２と係合するための第１列の遊星歯４１１が設けられている。第２遊星歯車４０２には、偏心シャフト外歯３０１と係合する第２遊星歯車４３１が設けられている。遊星歯車支持部４２１は、遊星歯車軸受１１３３の配置に用いられる（図１１Ｂ参照）。本実施形態では、第２遊星歯車４０２と遊星歯車支持部４２１とが一体に形成されている。遊星歯車支持部４２１の右端部は、第１遊星歯車４０１と連結するための略矩形の連結部４４４を有している。第１遊星歯車４０１は第２遊星歯車４０２を貫通し、第１遊星歯車４０１と第２遊星歯車４０２とが中心軸Ｚの周りで共に回転するように、第１遊星歯車４０１と第２遊星歯車４０２とを共に接続することを可能にするために、接続部４４４を収容するために使用される、連結受容部４４５を備える。

当業者であれば、第１遊星歯車４０１は遊星歯車支持部４２１と一体に形成され、本実施形態では第２遊星歯車４０２に接続されているが、第１遊星歯車４０１と第２遊星歯車４０２は本出願の保護範囲内にある任意の方法で互いに接続することができることを理解することができる。

図５Ａは、図１Ｃに示す変速機構１００の第１フランジ１０４を右から左に見た斜視図である。図５Ｂは、図５Ａに示す第１フランジ１０４を左から右に見た斜視図である。図５Ｃは、図５Ａに示される第１フランジ１０４の軸方向断面図である。具体的には、第１フランジ１０４が第１フランジ本体５１２と、第１フランジ突出部５１４とを備える。第１フランジ本体５１２は略リング状であり、中心軸Ｅを有する。第１フランジ突出部５１４は、第１フランジ本体５１２の右部に配置され、第１フランジ本体５１２から径方向に延びることにより形成されている。第１フランジ本体５１２および第１フランジ突出部５１４は、第１外側ホイール軸受アセンブリ１１１４（図１１Ｂ参照）内にボールを受容するために使用される段部５１６を形成し、第１外側ホイール軸受アセンブリ１１１４が軸方向に右に移動することを制限する。

第１フランジ１０４には、第１フランジ１０４を横断方向に貫通して偏心シャフト１０８を収容する偏心シャフト収容部５０８が設けられている。具体的には、偏心シャフト収容部５０８の左部の大きさは偏心シャフト収容部５０８の右部の大きさよりも大きく、偏心シャフト収容部５０８の左部は偏心シャフト１０８の偏心シャフト外歯３０１を収容可能であり、偏心シャフト収容部５０８の右部は偏心シャフト１０８の第１支持部３２１と、第１支持部３２１を覆う第１フランジ軸受１１０４とを収容可能である（図１１Ｂ参照）。より具体的には、偏心シャフト収容部５０８の右部には、第１フランジ軸受１１０４の外壁と接触するための内壁５２８が設けられている。

第１フランジ１０４には、第１フランジ１０４を横断方向に貫通する３つの支持孔５０４がさらに設けられている。３つの支持孔５０４は、第１フランジ１０４の周方向に均等に配置されている。第１フランジ１０４には、３つの遊星歯車収容部５０６がさらに設けられている。３つの遊星歯車収容部５０６のそれぞれは、３つの支持孔５０４のうちの対応する１つの支持孔の周囲に配置される。遊星歯車収容部５０６の右側部分には、遊星歯車支持部４２１と、遊星歯車支持部４２１に被せられた遊星歯車軸受１１３３とを収容することができる。遊星歯車収容部５０６は第２遊星歯車４０２を収容するために用いられ、遊星歯車装置１５１、１５２、１５３および偏心シャフト１０８が所定位置に配置されると、第２遊星歯車４０２上の第２列の遊星歯４３１が偏心シャフト１０８上の偏心シャフト外歯３０１と係合することができる。

第１フランジ１０４には、さらに、第１フランジ１０４を横断方向に貫通する９つの連結伝達部品取付部５１０が設けられている。３つの連結伝達部品取付部５１０の各グループは、２つの遊星歯車装置収容部５０６の間に均等に配置される。９つの連結伝達部品取付孔５１０は、すべて、連結伝達部品１１０を受け入れるために使用される座ぐり孔である（図１１Ｂ参照）。

図６Ａは、図１Ｃに示す変速機構１００の第２フランジ１０６を右から左に見た斜視図である。図６Ｂは、図６Ａに示す第２フランジ１０６を左から右に見た斜視図である。図６Ｃは、図６Ａに示される第２フランジ１０６の軸方向断面図である。具体的には、第２フランジ１０６が第２フランジ本体６０４と、第２フランジ突出部６０６とを備える。第２フランジ本体６０４は略リング状であり、中心軸Ｆを有する。第２フランジ突出部６０６は、第２フランジ本体６０４の左部に配置され、第２フランジ本体６０４から径方向に延びることにより形成されている。第２フランジ本体６０４および第２フランジ突出部６０６は、第２外側ホイール軸受アセンブリ１１１６（図１１Ｂ参照）内にボールを受容し、第２外側ホイール軸受アセンブリ１１１６が軸方向に左に移動するのを制限するために使用される段部６０８を形成する。

第２フランジ１０６には、第２フランジ本体６０４を横断方向に貫通して第２支持部３２２を収容する内部収容空間６４１が設けられている。内部収容空間６４１の内壁には、径方向に延びる溝６５３が設けられている。溝６５３の右側の内壁６５１は、第２フランジ軸受１１０６（図１１Ｂ参照）を受け入れるために使用され、溝６５３は停止シート１１０８（図１１Ｂ参照）を取り付けるために使用され、第２フランジ軸受１１０６が軸方向に左に移動することを制限する。

第２フランジ１０６には、さらに、第２フランジ１０６の周方向に均等に配置され、９つの連結伝達部品１１０および３つの補助伝達部品１２０（図１Ｃ参照）を受け入れるために使用される９つの連結伝達部品取付部６３１および３つの補助伝達部品取付部６３２が設けられている。９つの連結伝達部品取付部６３１のそれぞれには、連結伝達部品１１０の一端のねじ山と嵌合するねじ山が設けられており、第２フランジ１０６を連結伝達部品１１０に接続することができる。図１Ａおよび図１１Ａに示すように、本実施形態の変速機構１００には、９つの連結伝達部品１１０が設けられている。連結伝達部品１１０の各々は同じ構造を有し、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６を一緒に接続し、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２から第１フランジ１０４および第２フランジ１０６に動力を伝達するために使用される。

図７Ａは、図１Ｃに示される変速機構１００の連結伝達部品１１０の斜視図である。図７Ｂは、図７Ａに示される連結伝達部品１１０の軸方向断面図である。図７Ａ－７Ｂに示すように、連結伝達部品１１０は、ピン７２５と、スリーブ７２７と、締結具７２２とを備える。この実施形態では、締結具７２２はナットである。ピン７２５は実質的に円筒形であり、その直径は、中央部でより大きく、２つの端部でより小さい。スリーブ７２７は、より大きな直径を有するピン７２５の中央部の上に被覆される。ピン７２５およびスリーブ７２７の中央部は、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２からの動力を第１フランジ１０４および第２フランジ１０６に伝達するために、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２の内側ホイール貫通孔９２１（図９参照）に収容されている。スリーブ７２７は、ピン７２５を摩耗から保護するために使用される。より小さい直径を有するピン７２５の２つの端部は、ねじ山を備える。ピン７２５の左端のねじ山は、ピン７２５が第２フランジ１０６に接続されるように、連結伝達部品取付部６３１のねじ山と嵌合することができる。ピン７２５の右端のねじ山は、締結具７２２のねじ山と嵌合して、ピン７２５が第１フランジ１０４に接続されることを可能にすることができる。

図１Ａおよび図１１Ａに示すように、本実施形態に係る変速機構１００には、３つの補助変速部１２０が設けられている。各補助伝達部品１２０は同じ構造を有し、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２から第２フランジ１０６へ動力を伝達するために使用される。第１フランジ１０４と第２フランジ１０６とが互いに接続されているので、補助伝達部品１２０は、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２から第１フランジ１０４および第２フランジ１０６に動力を伝達することができる。

図８Ａは、図１Ｃに示される変速機構１００の補助伝達部品１２０の斜視図である。図８Ｂは、図８Ａに示される補助伝達部品１２０の軸方向断面図である。図８Ａ－８Ｂに示すように、補助伝達部品１２０は、ピン８２５およびスリーブ８２８を備える。ピン８２５は略円筒状であり、その直径は、右側部分で大きく、左側部分で小さくなっている。ピン８２５の左部は、第２フランジ１０６の補助伝達部品装着部６３２に第２フランジ１０６と嵌合するように収容されている。スリーブ８２８は、より大きな直径を有するピン８２５の右部分の上に被覆される。ピン８２５およびスリーブ８２８の右部は、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２から第２フランジ１０６に動力を伝達するために、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２の内側ホイール貫通孔９２１（図９参照）に収容されている。スリーブ８２８は、ピン８２５を摩耗から保護するために使用される。

図１Ｃおよび図１１Ｂに示すように、本実施形態に係る変速機構１００には、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２が設けられている。本実施形態では、第１内側ホイール１３１と第２内側ホイール１３２とは同じ構造であり、偏心シャフト１０８から連結伝達部品１１０と補助伝達部品１２０とに動力を伝達するために用いられる。

図９は、図１Ｃに示す変速機構１００の第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２の斜視図である。図９に示すように、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２は略リング状であり、一定の厚みを有している。第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２は、それぞれ、中心軸Ｎ１およびＮ２を有する。第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２には、さらに、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２を径方向に貫通する収容部９０４が設けられている。収容部９０４の壁９０６の直径は、内側ホイール軸受１１１７、１１１８の外径と実質的に同じであり（図１１Ｂ参照）、その結果、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２は、偏心部３１１、３１２の周りに配置された内側ホイール軸受１１１７、１１１８の上に被される。偏心シャフト１０８が回転すると、偏心シャフト１０８の偏心部３１１、３１２は、内側ホイール軸受１１１７、１１１８を介して第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２の偏心回転を駆動することができる。言い換えると、偏心シャフト１０８が回転すると、偏心シャフト１０８は、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２の中心軸Ｎ１、Ｎ２が偏心シャフト１０８の中心軸Ｙの周りを回転することを可能にする（すなわち、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２は、偏心シャフト１０８の中心軸Ｙの周りを円形経路に沿って回転することができる）。第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２の周囲には、内側ホイール外歯９１１が設けられている。内側ホイール外歯９１１は、外側ホイール１０２の外側ホイール内歯１００２と係合するように構成される（図１０Ａおよび図１０Ｂ参照）。より具体的には第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２が移動するとき、内側ホイール外歯９１１の少なくとも一部は外側ホイール１０２の外側ホイール内歯１００２と係合することができる。内側ホイール外歯９１１と外側ホイール内歯１００２との歯数には差がある。外側ホイール内歯１００２の数は、内側ホイール外歯９１１の数よりも多い（すなわち、歯数の差はゼロよりも大きい整数である。）。第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２が偏心シャフト１０８によって駆動されて外側ホイール１０２が偏心回転すると、内側ホイール外歯９１１と外側ホイール内歯１００２との係合により、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２が回転（自軸回転）する。このようにして、偏心シャフト１０８は、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２が円形経路に沿って外側ホイール１０２内で回転し、それら自体の軸上で回転することを可能にする。

第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２は、円周方向において中心軸Ｎ１、Ｎ２の周りに均等に配置され、連結伝達部品１１０および補助伝達部品１２０を収容するために使用される、１２個の内側ホイール貫通孔９２１をさらに備える。連結伝達部品１１０のスリーブ７２７の外径は、補助伝達部品１２０のスリーブ８２８の外径と同じサイズであるので、１２個の内側ホイール貫通孔９２１は同じサイズを有する。内側ホイール貫通孔９２１の壁とスリーブ７２７およびスリーブ８２８の周囲との間には間隙が設けられ、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２が偏心回転すると、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６が、連結伝達部品１１０および補助伝達部品１２０を介して一緒に回転するように駆動され得るように構成される。

図１０Ａは、図１Ｃに示す変速機構１００の外側ホイール１０２の斜視図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示す外側ホイール１０２の軸方向断面図である。図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、外側ホイール１０２は略リング状であり、外側ホイール中心軸Ｏを有する。外側ホイール１０２は収容部１０１２を有し、収容部１０１２は外側ホイール１０２を貫通している。収容部１０１２の壁の中央部には、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２の内側ホイール外歯９１１と係合可能な外側ホイール内歯１００２が設けられている。

外側ホイール１０２は、外側ホイール内歯１００２の左右にそれぞれ配置された第１支持部１００４および第２支持部１００６をさらに備える。第１支持部１００４は、第１外側ホイール軸受アセンブリ１１１４を支持するために使用され、第２支持部１００６は第２外側ホイール軸受アセンブリ１１１６を支持するために使用される（図１１Ｂ参照）。

図１１Ａは、図１Ｃに示す変速機構１００を右から左に見た側面図である。図１１Ｂは図１１ＡのＡ－Ａ線に沿った図１Ｃに示す変速機構の断面図であり、変速機構１００における部品の相対位置と嵌合関係を示している。回転シャフト１１２、偏心シャフト１０８、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６は、外側ホイール１０２と同軸に配置されている。偏心シャフト１０８の第１偏心部３１１には、第１内側ホイール軸受１１１７が設けられている。偏心シャフト１０８の第２偏心部３１２には、第２内側ホイール軸受１１１８が設けられている。具体的には、第１内側ホイール軸受１１１７の内壁が第１偏心部３１１の外周面に接触しており、第１内側ホイール軸受１１１７の外壁は第１内側ホイール１３１の収容部９０４の壁９０６に接触しており、第１内側ホイール１３１が第１偏心部３１１に覆われている。偏心シャフト１０８が中心軸Ｏを中心に回転すると、第１内側ホイール１３１は中心軸Ｏを中心とする円軌道に沿って回転することができる。すなわち、第１内側ホイール１３１の第１内側ホイール中心軸Ｎ１が中心軸Ｏを中心に回転する（すなわち、並進する）。第２内側ホイール軸受１１１８の内壁は、第２偏心部３１２の外周面に接触し、第２内側ホイール軸受１１１８の外壁は第２内側ホイール１３２の収容部９０４の壁９０６に接触し、第２内側ホイール１３２は、第２偏心部３１２に覆われる。偏心シャフト１０８が中心軸Ｏを中心として回転すると、第２内側ホイール１３２は中心軸Ｏを中心とする円軌道に沿って回転する。すなわち、第２内側ホイール１３２の第２内側ホイール中心軸Ｎ２は、中心軸Ｏを中心として回転（並進）する。

第１内側ホイール１３１と第２内側ホイール１３２は同じ構造であり、第１内側ホイール１３１と第２内側ホイール１３２は中心軸Ｏに対して対称偏心配置されているので、偏心シャフト１０８が第１内側ホイール１３１と第２内側ホイール１３２を駆動して回転させると、第１内側ホイール１３１と第２内側ホイール１３２の位相差は常に１８０°となり、第１内側ホイール１３１と第２内側ホイール１３２が移動時に全体としてダイナミックバランスを保つことができる。

さらに、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２は、両方とも外側ホイール１０２と係合する。具体的には、偏心シャフト１０８が第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２を円軌道に沿って回転駆動する場合、内側ホイール外歯９１１と外側ホイール内歯１００２との歯数に差があり、外側ホイール１０２が固定されているため、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２はそれぞれの中心軸（すなわち、第１内側ホイール中心軸Ｎ１および第２内側ホイール中心軸Ｎ２）を中心に回転することができる。すなわち、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２は円軌道に沿って回転しながら、自らの軸線上で回転する（偏心回転）。

第１フランジ１０４および第２フランジ１０６はそれぞれ、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２の２つの側面に配置され、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６は連結伝達部品１１０を介して互いに接続される。第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２は、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６を、連結伝達部品１１０を介して回転するように駆動する。第１フランジ１０４は内側ホイール１３１の右側に配置され、第２フランジ１０６は内側ホイール１３２の左側に配置される。

具体的には、第１フランジ１０４が第１フランジ軸受１１０４を介して偏心シャフト１０８に被せられ、第１外側ホイール軸受組立体１１１４を介して外側ホイール１０２に配置される。第１フランジ軸受１１０４の内壁は第１支持部３２１に接触し、第１フランジ軸受１１０４の外壁は、第１フランジ１０４の偏心シャフト収容部５０８の内壁５２８に接触している。第１外側ホイール軸受アセンブリ１１１４内のボールは第１フランジ１０４の段部５１６に当接し、第１外側ホイール軸受アセンブリ１１１４の外壁は、外側ホイール１０２の第１支持部１００４に当接する。

同様に、第２フランジ１０６は、第２フランジ軸受１１０６を介して偏心シャフト１０８に被せられ、第２外側ホイール軸受アセンブリ１１１６を介して外側ホイール１０２に配置される。第２フランジ軸受１１０６の内壁は第２支持部３２２に接触し、第２フランジ軸受１１０６の外壁は、第２フランジ本体６０４の内壁６５１に接触する。第２外側ホイール軸受アセンブリ１１１６内のボールは第２フランジ１０６の段部６０８に当接し、第２外側ホイール軸受アセンブリ１１１６の外壁は外側ホイール１０２の第２支持部１００６に接触し、その結果、第２フランジ１０６は、第２外側ホイール軸受アセンブリ１１１６を介して外側ホイール１０２に取り付けられる。

したがって、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６の両方は、外側ホイール１０２に対して中心軸Ｏを中心として回転することができる。

第１フランジ１０４および第２フランジ１０６は連結伝達部品１１０内のピン７２５および締結具７２２を介して互いに接続され、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２は連結伝達部品１１０、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６を介して駆動し、中心軸Ｏを中心として回転する。具体的には、ピン７２５の左端のねじ山がピン７２５が第２フランジ１０６に接続されるように、第２フランジ１０６上の連結伝達部品取付部６３１内のねじ山と嵌合する。ピン７２５の右端部は第１フランジ１０４の左側から第１フランジ１０４の連結伝達部品取付孔５１０を貫通し、第１フランジ１０４の右側からピン７２５の右端部に亘って締結具７２２が外装される。締結具７２２上のねじ山は、ピン７２５の右端のねじ山と嵌合し、それにより、第１フランジ１０４と第２フランジ１０６とが一緒に接続される。

遊星歯車装置１５１、１５２、１５３の各々は、第１フランジ１０４上に支持される。具体的には、遊星歯車軸受１１３３が遊星歯車装置１５１、１５２、１５３の各遊星歯車支持部４２１に被せられ、第１フランジ１０４の支持孔５０４を左側から貫通し、第１フランジ１０４の右側から外方に延びる。遊星歯車支持部４２１の左端は第２遊星歯車４０２に接続され、遊星歯車支持部４２１の右端は第１遊星歯車４０１に接続され、３つの遊星歯車装置１５１、１５２、１５３が第１フランジ１０４に回転可能に支持される。３つの遊星歯車装置１５１、１５２、１５３の第２遊星歯車４０２上の第２列の遊星歯４３１は偏心シャフト１０８の偏心シャフト外歯３０１と係合し、その結果、３つの遊星歯車装置１５１、１５２、１５３は、偏心シャフト１０８を回転させるように駆動することができる。

回転シャフト１１２は、第１フランジ１０４の右側に配置され、３つの遊星歯車装置１５１、１５２、１５３の間に配置される。回転シャフト１１２の右端は、駆動部品（図示せず）に接続され、回転シャフト１１２が回転することを可能にするように構成される。回転シャフト１１２の左端の回転シャフト外歯２０２は遊星歯車装置１５１、１５２、１５３の第１列の遊星歯４１１と係合し、その結果、回転シャフト１１２は、３つの遊星歯車装置１５１、１５２、１５３を駆動して回転させることができる。

さらに、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２は、補助伝達部品１２０を介して、第２フランジ１０６を中心軸Ｏを中心に回転駆動することもできる。具体的には補助伝達部品１２０のピン８２５の左部分が第２フランジ１０６の補助伝達部品装着部６３２に収容され、ピン８２５およびスリーブ８２８の右部分は第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２の内側ホイール貫通孔９２１に収容され、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２が回転すると、補助伝達部品１２０を介して第２フランジ１０６を駆動して回転させることができる。

変速機構１００の動作中のトルク／動力の伝達のプロセスは外側ホイール１０２が固定され（すなわち、外側ホイール１０２が並進または回転しない）、第１フランジ１０４および／または第２フランジ１０６が出力部品として働き、回転シャフト１１２が入力部品として働く例を取って、以下で詳細に説明される。

駆動部品（例えば、モータ、図示せず）は回転シャフト１１２を駆動して中心軸Ｏの周りに回転させる。回転シャフト１１２の回転シャフト外歯２０２が３つの遊星歯車装置１５１、１５２、１５３の第１列の遊星歯４１１と係合し、３つの遊星歯車装置１５１、１５２、１５３はそれぞれの中心軸の周りに回転する（すなわち、それら自体の軸上で回転する）ことができる。３つの遊星歯車装置１５１、１５２、１５３の第２列の遊星歯４３１は、偏心シャフト１０８の偏心シャフト外歯３０１と係合するので、３つの遊星歯車装置１５１、１５２、１５３の回転は偏心シャフト１０８を駆動して中心軸Ｏの周りを回転させる。偏心シャフト１０８が第１偏心部３１１および第２偏心部３１２を介して、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２を駆動して円形経路に沿って回転させる（すなわち、第１内側ホイール中心軸Ｎ１および第２内側ホイール中心軸Ｎ２は中心軸Ｏの周りを回転させる）。第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２の内側ホイール外歯９１１は外側ホイール１０２の外側ホイール内歯１００２と係合し、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２はそれら自体の軸上で回転する（すなわち、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２は、それらのそれぞれの中心軸Ｎ１、Ｎ２の周りで回転することができる）。このようにして、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２は円形の経路に沿って回転しながら、自身の軸線上で回転することができる。

第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２が円形経路に沿って回転し、それら自身の軸線上で回転するとき、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２の内側ホイール貫通孔９２１と嵌合する連結伝達部品１１０（ピン７２５およびスリーブ７２７を含む）および補助伝達部品１２０の手段によって、連結伝達部品１１０および補助伝達部品１２０は第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２の回転をそれら自身の軸線上で第１フランジ１０４および第２フランジ１０６に伝達し、その結果、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６は中心軸線Ｏを中心に回転する。第１フランジ１０４および／または第２フランジ１０６は、被駆動装置（図示せず）に接続されてもよい。これにより、駆動機構のトルクを、変速機構１００を介して被駆動装置に出力することができる。

外側ホイール１０２が固定されている（すなわち、外側ホイール１０２が並進して回転しない）とき、第１フランジ１０４および／または第２フランジ１０６が出力部品として働き、回転シャフト１１２が入力部品として働くとき、３つの遊星歯車装置１５１、１５２、１５３が支持孔５０４を介して第１フランジ１０４に回転可能に支持されているので、第１フランジ１０４の回転はまた、３つの遊星歯車装置１５１、１５２、１５３を駆動して円形経路に沿って回転させる（すなわち、３つの遊星歯車装置１５１、１５２、１５３は中心軸Ｏのまわりを回転する）。しかしながら、円形経路に沿った３つの遊星歯車装置１５１、１５２、１５３の回転は、３つの遊星歯車装置１５１、１５２、１５３の第２列の遊星歯４３１が偏心シャフト１０８を回転させるのを妨げない。

なお、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６は第１外側ホイール軸受アセンブリ１１１４および第２外側ホイール軸受アセンブリ１１１６を介して外側ホイール１０２に取り付けられているので、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６は中心軸Ｏを中心に回転するだけである。したがって、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２から第１フランジ１０４および第２フランジ１０６に動力が伝達されると、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２の自軸の回転のみが第１フランジ１０４および第２フランジ１０６に伝達され、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２の円形経路に沿った回転は第１フランジ１０４および第２フランジ１０６に伝達されない。

本実施形態では、第１列の遊星歯４１１と回転シャフト外歯２０２とが第１歯数差を有し、第２列の遊星歯４３１と偏心シャフト外歯３０１とが第２歯数差を有し、内側ホイール外歯９１１と外側ホイール内歯１００２とが第３の歯数差を有する場合、変速機構１００は３段階の変速を実現することができる。具体的には、３段変速が、第１段変速、第２段変速、第３段変速を含む。第１段変速は、回転シャフト１１２の回転シャフト外歯２０２と、遊星歯車装置１５１、１５２、１５３の第１列の遊星歯４１１との速度比ｉ_１で達成される。第２段変速は、遊星歯車装置１５１、１５２、１５３の第２列の遊星歯４３１と、偏心シャフト１０８の偏心シャフト外歯３０１との速度比ｉ_２で達成される。第３段変速は、第１内側ホイール１３１および第２内側ホイール１３２から第１フランジ１０４および第２フランジ１０６への速度比ｉ_３での変速によって実現される。具体的には、回転シャフト１１２の回転シャフト外歯２０２の歯数はＺ_ａであり、遊星歯車装置１５１，１５２，１５３の第１列の遊星歯４１１の歯数はＺ_ｂ１であり、遊星歯車装置１５１，１５２，１５３の第２列の遊星歯４３１の歯数はＺ_ｂ２であり、偏心シャフト１０８の偏心シャフト外歯３０１の歯数はＺ_ｃであり、第１内側ホイール１３１と第２内側ホイール１３２の内側ホイール外歯９１１の歯数はＺ_ｄであり、外側ホイール１０２の外側ホイール内歯１００２の歯数はＺ_ｅである。

第１段速度比ｉ_１は、次式を満たす。

第２段速度比ｉ_２は、次式を満たす。

第３段速度比ｉ_３は、次式を満たす。

したがって、全体速度比Ｉは、次式を満たす。

本願に記載されるように、本願の変速機構１００は（１）変速機構１００が減速を達成する必要がある場合、外側ホイール１０２が固定され、回転軸１１２が動力入力部品となり、第１フランジ１０４および／または第２フランジ１０６が動力出力部品となる、（２）変速機構１００が減速を達成する必要がある場合、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６が固定され、回転シャフト１１２が動力入力部品となる、（３）変速機構１００が加速を達成する必要がある場合、外側ホイール１０２が固定され、第１フランジ１０４および／または第２フランジ１０６が動力入力部品となり、回転シャフト１１２が動力出力部品となる、（４）変速機構１００が加速を達成する必要がある場合、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６が固定され、外側ホイール１０２が動力入力部品として機能し、回転シャフト１１２が動力出力部品として機能する、という４つの変速モードを有する。以上が、第１変速モードにおける速度比の段階および全速度比である。同様に、他の３つの変速モードにおける速度比の段階および全速度比も計算されてもよい。

具体的には上記第２変速モード（すなわち、変速機構１００が減速を達成する必要がある場合、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６が固定され、回転シャフト１１２が動力入力部品として機能し、外側ホイール１０２が動力出力部品として機能する）において、第１段速度比ｋ_１および第２段速度比ｋ_２は第１段変速モードにおける第１段速度比ｉ_１および第２段速度比ｉ_２と同じである。しかしながら、第２変速モードでは第１フランジ１０４と第２フランジ１０６とが固定されているため、第２変速モードにおける遊星歯車装置１５１、１５２、１５３は円軌道に沿って回転することはないので、第２段変速モードにおける第３段速度比ｋ_３は次式を満たす。

したがって、変速機構１００の全体速度比Ｋは次式を満たす。

上記の第３変速モード（すなわち、変速機構１００が加速を達成する必要がある場合、外側ホイール１０２が固定され、第１フランジ１０４および／または第２フランジ１０６が動力入力部品として機能し、回転シャフト１１２が動力出力部品として機能する）では第１変速モードにおける変速の順序に基づいて、第３段変速モードにおける変速の順序が第１段モードにおける変速の逆の順序であることは当業者には容易に理解されよう、したがって、変速の順序は詳細に説明されない。三段変速機も達成されてもよく、全体速度比ｍは次式を満たす。

同様に、上記第４変速モード（すなわち、変速機構１００が加速を達成する必要がある場合、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６が固定され、外側ホイール１０２が動力入力部品として機能し、回転シャフト１１２が動力出力部品として機能する）では第２変速モードにおける変速の順序に基づいて、第４の変速モードにおける変速の順序が第２モードにおける変速の逆の順序であることは当業者には容易に理解されよう、したがって、変速の順序は詳細に説明されない。３段変速機も達成されてもよく、全速度比ｎは次式を満たす。

なお、全体速度比を正の数として算出する場合、出力成分の回転方向は、入力成分の回転方向と同じであることを示す。全速度比を負の数として計算すると、出力成分の回転方向が入力成分の回転と逆方向であることが示される。

従来の変速機構では、回転シャフトの一端を偏心シャフトに配置する必要がある。回転シャフトには回転シャフト外歯が設けられ、偏心シャフトには偏心シャフト内歯が設けられており、偏心シャフトに回転シャフトを係合させて偏心シャフトを回転駆動することができる。このような構成では、回転シャフトを収容するための偏心シャフトに収容空間を設け、偏心シャフト内歯を設ける必要があり、空間を大きくする必要があり、その結果、変速機構の全体サイズが大きくなる。また、機械は、外歯よりも内歯を加工することが困難であるため、加工効率が低い。例えば、４０ｍｍの直径を有する部品について、外歯が機械加工される場合、所要時間は３～１５分だけであるが、内歯が機械加工される場合、少なくとも１時間を要する。

本願の変速機構１００は、従来の変速機構と比較して、少なくとも以下の有益な効果を奏する。

まず、本願の変速機構１００は、加工時間が短く、製造コストが低い。具体的には、本願の変速機構１００は、第１フランジ１０４に遊星歯車装置１５１、１５２、１５３を設けることにより、回転シャフト１１２と偏心シャフト１０８との間の変速を実現する。より具体的には、本願の変速機構１００では、回転シャフト１１２、遊星歯車装置１５１、１５２、１５３、および偏心シャフト１０８は全て外歯を備えており、外歯の係合によって変速が行われる。外歯は良好な被削性を有し、短い加工時間を必要とするので、本願の変速機構１００は、加工時間が短く、製造コストが低い。

第２に、本願の変速機構１００は、より大きな速度比を実現することができる。具体的には本願の変速機構１００では、遊星歯車装置１５１、１５２、１５３は、第１列の遊星歯４１１と第２列の遊星歯４３１とを備え、変速機構１００は３段階の変速を達成する。第１変速モードを例にとると、Ｚ_ａ＝１４、Ｚ_ｂ１＝５８、Ｚ_ｂ２＝１５、Ｚ_ｃ＝４２、Ｚ_ｄ＝１２５、Ｚ_ｅ＝１２６の場合、本願の変速機構１００は、全体速度比Ｉ＝－１４６０を達成することができる。しかしながら、従来の変速機構は一般に、２００未満の速度比を達成することができる。

上記の実施形態は３つの遊星歯車装置１５１、１５２、１５３を備えるが、遊星歯車装置の数は３つに限定されず、少なくとも１つの遊星歯車装置であれば本願の保護の範囲内にあることが、当業者によって理解され得る。

また、当業者であれば、本願の実施形態に示すように、内側ホイールの数は２つに限定されず、複数の内側ホイールは、回転速度偏心回転時に全体として動的なバランスを保つことができるように構成されていることを理解することができる。

この実施形態では、９つの連結伝達部品１１０が設けられ、したがって、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６にはそれぞれ、９つの連結伝達部品取付孔５１０と、９つの連結伝達部品取付孔６３１とが設けられるが、当業者であれば、伝達部品１００には少なくとも２つの連結伝達部品１１０が設けられ、第１フランジ１０４および第２フランジ１０６にはそれぞれ、対応する数の連結伝達部品取付孔５１０と、連結伝達部品取付孔６３１とが設けられることが理解されよう。

この実施形態では、連結伝達部品取付孔５１０は座ぐり孔であり、連結伝達部品取付孔６３１は止まり孔であるが、連結伝達部品１１０と嵌合できる限り、それらは貫通孔または他の形態であってもよいことが当業者には理解されよう。

この実施形態では、連結伝達部品１１０がピン７２５、スリーブ７２７、および締結具７２２を備えるが、第１内側ホイール１３１、第２内側ホイール１３２、および第２フランジ１０６と嵌合することができることのみが必要であることが、当業者によって理解され得る。

補助伝達部品１２０はこの実施形態では設けられているが、補助伝達部品１２０は他の実施形態では設けられていなくてもよいことも当業者には理解されよう。

この実施形態では回転シャフト１１２が第１フランジ１０４の右側に配置され、遊星歯車装置１５１、１５２、１５３と係合するが、他の実施形態では動力入力部品が変速機構１００の左側に配置されるとき、回転シャフト１１２はまた、偏心シャフト１０８の内部収容空間を貫通し、回転シャフト１１２の左部分が動力入力部品に接続されることを可能にし、右部分の回転シャフト外歯２０２が遊星歯車装置１５１、１５２、１５３と係合することを可能にし得ることもまた、当業者によって理解され得る。

図１２は、本出願による変速機構の別の実施形態の軸方向断面図を示す。図１２に示される変速機構１２００は、図１Ａ～図１１Ｂに示される変速機構１００と実質的に同じである。簡潔な表現のために、同じ部分は詳細には説明されない。相違点は、変速機構１００において、遊星歯車装置１５１、１５２、１５３における第１遊星歯車４０１および第２遊星歯車４０２は遊星歯車支持部４２１の両端に配置され（すなわち、第１遊星歯車４０１および第２遊星歯車４０２は第１フランジ１０４の両側に配置され）、偏心シャフト１０８における偏心シャフト係合部３１０および第１支持部３２１は第１偏心部３１１の右側に順次配置される点である。しかし、図１２に示す変速機構１２００では、遊星歯車装置１２５１、１２５２、１２５３における第１遊星歯車１２４１および第２遊星歯車１２４２は、遊星歯車支持部１２４３の右側に配置されている（すなわち、第１遊星歯車１２４１および第２遊星歯車１２４２は第１フランジ１０４の同じ側に配置されている）。第１遊星歯車１２４１および第２遊星歯車１２４２は共に回転可能であり、遊星歯車支持部１２４３を介して第１フランジ１０４に支持されている。第２遊星歯車４０２は、第１遊星歯車４０１よりも第１フランジ１０４側に配置されている。第１遊星歯車１２４１上の第１列の遊星歯１２１１は、回転シャフト外歯２０２と係合することができる。これにより、第１偏心部３１１の右側には、第１支持部１２３２と偏心シャフト１０８の偏心シャフト係合部１２３１とが順次配置される。第１支持部１２３２は偏心シャフト１０８が第１フランジ１０４内に配置されるように、第１フランジ軸受アセンブリ１１０４で覆われる。偏心シャフト係合部１２３１上の偏心シャフト外歯１２６１は、第２遊星歯車１２４２上の第２列の遊星歯１２１２と係合することができる。

なお、変速機構１００において、第１フランジ１０４には第１フランジ１０４を横断する偏心シャフト収容部５０８が設けられているが、偏心シャフト収容部５０８は第１フランジ１０４を貫通していなくてもよく、第１支持部３２１と、第１支持部３２１を覆う第１フランジ軸受１１０４とを収容する凹部が設けられていてもよい。しかしながら、変速機構１２００の構成では、第１フランジ１０４には第１フランジ１０４を横断方向に貫通する偏心シャフト収容部が必然的に設けられており、偏心シャフト１０８の偏心シャフト係合部１２３１を第１フランジ１０４の右側（外側）に配置することができ、偏心シャフト係合部１２３１の偏心シャフト外歯１２６１が第２列の遊星歯１２１２に係合するようになっている。

図１２に示す実施形態では変速機構１００と同様の技術的効果を得ることができるが、ここでは詳細に説明しない。

本明細書では本出願のいくつかの特徴のみが図示および説明されているが、当業者は様々な改良および変更を行うことができる。したがって、添付の特許請求の範囲は、本出願の実質的な精神および範囲内にある前述のすべての改良および変更を網羅することを意図することを理解されたい。

Claims (9)

1. 変速機構（１００）であって、
   外側ホイール（１０２）と、
   内側ホイール（１３１，３３２）と、
   偏心シャフト（１０８）と、
   第１フランジ（１０４）と、
   回転シャフト（１１２）と、
   少なくとも１つの遊星歯車装置（１５１）とを備え、
   前記内側ホイール（１０２）は前記外側ホイール（１０２）内に配置され、前記内側ホイール（１０２）は前記外側ホイール（１０２）と係合することができ、
   前記偏心シャフト（１０８）は中心軸（Ｏ）周りで回転可能であり、前記偏心シャフト（１０８）の周囲に、偏心部（３１１、３１２）と、偏心シャフト外歯（３０１）と、第１支持部（３２１）とを備え、前記内側ホイール（１３１、３３２）は、前記偏心シャフト（１０８）の回転が前記内側ホイール（１３１、３３２）を偏心回転駆動可能であり、または、前記内側ホイール（１３１，３３２）の偏心回転が前記偏心シャフト（１０８）を回転駆動可能であるように、前記偏心部（３１２，３１３）の周りに配置されており、
   前記第１フランジ（１０４）と前記内側ホイール（１３１、３３２）とは並んで配置され、前記第１フランジ（１０４）は前記第１支持部（３２１）の周りに配置され、
   前記回転シャフト（１１２）は回転シャフト外歯（２０２）を備え、
   前記少なくとも１つの遊星歯車装置（１５１）は、前記第１フランジ（１０４）によって支持され、前記少なくとも１つの遊星歯車装置（１５１）のそれぞれの周囲は第１遊星歯列（４１１）および第２遊星歯列（４３１）を備え、前記第１遊星歯列（４１１）は前記回転シャフト外歯（２０２）と係合し、前記第２遊星歯列（４３１）は前記偏心シャフト外歯（３０１）と係合する、変速機構。
2. 前記変速機構（１００）は、前記回転シャフト（１１２）を介して動力が入力されると、前記偏心シャフト（１０８）の回転が前記内側ホイール（１３１、３３２）を偏心回転駆動可能であり、前記第１フランジ（１０４）または前記外側ホイール（１０２）を介して動力を出力するように構成されているか、または、
   前記変速機構（１００）は、前記第１フランジ（１０４）または前記外側ホイール（１０２）を介して動力が入力されると、前記内側ホイール（１３１、３３２）の偏心回転が前記偏心シャフト（１０８）を回転駆動可能であり、前記回転シャフト（１１２）を介して動力を出力するように構成されている、請求項１に記載の変速機構。
3. 前記第１フランジ（１０４）は少なくとも１つの支持孔（５０４）を備え、前記少なくとも１つの遊星歯車装置（１５１）は前記少なくとも１つの支持孔（５０４）を介して前記第１フランジ（１０４）に回転可能に支持される、請求項１に記載の変速機構。
4. 前記偏心シャフト（１０８）の周囲には、第２支持部（３２２）が設けられ、
   前記内側ホイール（１３１、３３２）は、少なくとも２つの内側ホイール貫通孔（９２１）を備え、
   前記変速機構（１００）が、
   第２フランジ（１０６）と、
   少なくとも２つの連結伝達部品（１１０）とを備え、
   前記第２フランジ（１０６）と、前記第１フランジ（１０４）および前記第２フランジ（１０６）はそれぞれ、前記内側ホイール（１３１、３３２）の両側に配置され、前記第２フランジ（１０６）は前記第２支持部（３２２）の周りに配置され、
   前記少なくとも２つの連結伝達部品（１１０）のそれぞれが、前記内側ホイール（１３１、３３２）における少なくとも２つの内側ホイール貫通孔（９２１）のうちの対応する１つを貫通し、前記内側ホイール（１３１、３３２）の両側の第１フランジ（１０４）および第２フランジ（１０６）が互いに連結され、
   前記偏心シャフト（１０８）の偏心部（３１１、３１２）は、前記第１フランジ（１０４）と前記第２フランジ（１０６）との間に配置される、請求項３に記載の変速機構。
5. 前記少なくとも１つの遊星歯車装置（１５１）のそれぞれは、遊星歯車支持部（４２１）、第１遊星歯車（４０１）、および第２遊星歯車（４０２）をさらに備え、
   前記第１遊星歯車（４０１）は前記遊星歯車支持部（４２１）を介して前記第２遊星歯車（４０２）に連結され、
   前記第１遊星歯列（４１１）および前記第２遊星歯列（４３１）は前記第１遊星歯車（４０１）および前記第２遊星歯車（４０２）にそれぞれ配置される、請求項４に記載の変速機構。
6. 前記第１遊星歯列（４１１）および前記第２遊星歯列（４３１）は、前記支持孔（５０４）の両側に配置される、請求項５に記載の変速機構。
7. 前記第１フランジ（１０４）は、少なくとも１つの遊星歯車装置収容部（５０６）を備え、前記少なくとも１つの遊星歯車装置収容部（５０６）は前記第２遊星歯車装置（４０２）を収容するために、前記少なくとも１つの支持孔（５０４）のうちの対応する１つの周囲に配置される、請求項６に記載の変速機構。
8. 前記第１遊星歯車（４０１）および前記第２遊星歯車（４０２）は、前記遊星歯車支持部（４２１）の両端に配置される、請求項７に記載の変速機構。
9. 前記第１遊星歯列および前記第２遊星歯列は、前記第１フランジ（１０４）の同じ側に配置され、前記第２遊星歯列は前記第１遊星歯列よりも前記第１フランジ（１０４）に近く、
   前記第１フランジ（１０４）は、前記第１フランジ（１０４）を貫通する偏心シャフト収容部を備え、
   前記偏心シャフト（１０８）は、前記第１フランジ（１０４）の第１遊星歯列および第２遊星歯列と同じ側に前記偏心シャフト外歯が配置されるように、前記偏心シャフト収容部を貫通する、請求項５に記載の変速機構。

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