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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024171824
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】歯車機構
(51)【国際特許分類】
F16H 1/06 20060101AFI20241205BHJP
F16H 55/08 20060101ALI20241205BHJP
【ＦＩ】
F16H1/06
F16H55/08 A
F16H55/08 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023089067
(22)【出願日】2023-05-30
(71)【出願人】
【識別番号】511122075
【氏名又は名称】テクノダイナミックス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000176
【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 尚功
(72)【発明者】
【氏名】早川 明宏
【テーマコード（参考）】
3J009
3J030
【Ｆターム（参考）】
3J009DA11
3J009EA05
3J009EA21
3J009EA32
3J009EB01
3J030BB06
3J030BB11
3J030BB12
(57)【要約】 （修正有）
【課題】速度ばらつき抑制効果が発揮される歯車機構を実現する。
【解決手段】Ｍ個の円弧歯を備え、第一中心軸周りに回転する外歯状円弧歯車と、Ｎ個の非円弧歯を備え、第一中心軸から所定距離Ｄ離れた第二中心軸周りに回転する外歯状非円弧歯車と、を有する歯車機構であって、非円弧歯車歯側部は、少なくともその一部の形状が、前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、形成されていることを特徴とする。
【選択図】図８
【解決手段】Ｍ個の円弧歯を備え、第一中心軸周りに回転する外歯状円弧歯車と、Ｎ個の非円弧歯を備え、第一中心軸から所定距離Ｄ離れた第二中心軸周りに回転する外歯状非円弧歯車と、を有する歯車機構であって、非円弧歯車歯側部は、少なくともその一部の形状が、前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、形成されていることを特徴とする。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
Ｍ個の円弧歯を備え、第一中心軸周りに回転する外歯状円弧歯車と、Ｎ個の非円弧歯を備え、第一中心軸から所定距離Ｄ離れた第二中心軸周りに回転する外歯状非円弧歯車と、を有する歯車機構であって、
前記外歯状円弧歯車の前記円弧歯は、円弧歯車歯先部と、前記円弧歯車歯先部の側部に位置し半径ｒの円弧形状を備える円弧歯車歯側部と、を有し、
前記外歯状非円弧歯車の非円弧歯は、非円弧歯車歯先部と、前記非円弧歯車歯先部の側部に位置し前記円弧歯車歯側部と接触する非円弧歯車歯側部と、を有し、
前記非円弧歯車歯側部は、少なくともその一部の形状が、
前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、
形成されていることを特徴とする歯車機構。
前記外歯状円弧歯車の前記円弧歯は、円弧歯車歯先部と、前記円弧歯車歯先部の側部に位置し半径ｒの円弧形状を備える円弧歯車歯側部と、を有し、
前記外歯状非円弧歯車の非円弧歯は、非円弧歯車歯先部と、前記非円弧歯車歯先部の側部に位置し前記円弧歯車歯側部と接触する非円弧歯車歯側部と、を有し、
前記非円弧歯車歯側部は、少なくともその一部の形状が、
前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、
形成されていることを特徴とする歯車機構。
【請求項2】
請求項１に記載の歯車機構であって、
前記非円弧歯車歯側部は、前記円弧歯車歯側部と接触する部分の全ての形状が、
前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、
形成されていることを特徴とする歯車機構。
前記非円弧歯車歯側部は、前記円弧歯車歯側部と接触する部分の全ての形状が、
前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、
形成されていることを特徴とする歯車機構。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載の歯車機構であって、
前記円弧歯車歯側部は、第一円弧歯車歯側部であり、
前記外歯状円弧歯車の前記円弧歯は、
前記円弧歯車歯先部の側部に位置し、かつ、前記円弧歯車歯先部から見て前記第一円弧歯車歯側部とは反対側に設けられた半径ｒの円弧形状を備える第二円弧歯車歯側部であって、中心が前記第一円弧歯車歯側部の中心と異なる第二円弧歯車歯側部を備え、
前記非円弧歯は第一非円弧歯であり、
前記外歯状非円弧歯車は、前記第一非円弧歯とは異なる第二非円弧歯を有し、
前記外歯状非円弧歯車の前記第二非円弧歯は、非円弧歯車歯先部と、前記非円弧歯車歯先部の側部に位置し前記第二円弧歯車歯側部と接触する非円弧歯車歯側部と、を有し、
前記第二非円弧歯の前記非円弧歯車歯側部は、少なくともその一部の形状が、
前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記第二円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、
形成されていることを特徴とする歯車機構。
前記円弧歯車歯側部は、第一円弧歯車歯側部であり、
前記外歯状円弧歯車の前記円弧歯は、
前記円弧歯車歯先部の側部に位置し、かつ、前記円弧歯車歯先部から見て前記第一円弧歯車歯側部とは反対側に設けられた半径ｒの円弧形状を備える第二円弧歯車歯側部であって、中心が前記第一円弧歯車歯側部の中心と異なる第二円弧歯車歯側部を備え、
前記非円弧歯は第一非円弧歯であり、
前記外歯状非円弧歯車は、前記第一非円弧歯とは異なる第二非円弧歯を有し、
前記外歯状非円弧歯車の前記第二非円弧歯は、非円弧歯車歯先部と、前記非円弧歯車歯先部の側部に位置し前記第二円弧歯車歯側部と接触する非円弧歯車歯側部と、を有し、
前記第二非円弧歯の前記非円弧歯車歯側部は、少なくともその一部の形状が、
前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記第二円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、
形成されていることを特徴とする歯車機構。
【請求項4】
請求項３に記載の歯車機構であって、
前記第二非円弧歯の前記非円弧歯車歯側部は、前記第二円弧歯車歯側部と接触する部分の全ての形状が、
前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記第二円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、
形成されていることを特徴とする歯車機構。
前記第二非円弧歯の前記非円弧歯車歯側部は、前記第二円弧歯車歯側部と接触する部分の全ての形状が、
前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記第二円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、
形成されていることを特徴とする歯車機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、歯車機構に関する。
【背景技術】
【0002】
第一中心軸周りに回転する外歯状歯車と、当該第一中心軸から所定距離離れた第二中心軸周りに回転する外歯状歯車とを備えた歯車機構は、既によく知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2012-82893号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来、このような歯車機構の中には、片方の外歯状歯車が等速回転しているのに、他方の外歯状歯車の方がガタついて速度がばらつくような欠点（速度ばらつきと呼ぶ）を有するものがあった。そのため、このような欠点のない新たな歯形状を備えた歯車機構が要請されていた。
【0005】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、速度ばらつきが適切に抑制される効果が発揮される歯車機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するための主たる発明は、
Ｍ個の円弧歯を備え、第一中心軸周りに回転する外歯状円弧歯車と、Ｎ個の非円弧歯を備え、第一中心軸から所定距離Ｄ離れた第二中心軸周りに回転する外歯状非円弧歯車と、を有する歯車機構であって、
前記外歯状円弧歯車の前記円弧歯は、円弧歯車歯先部と、前記円弧歯車歯先部の側部に位置し半径ｒの円弧形状を備える円弧歯車歯側部と、を有し、
前記外歯状非円弧歯車の非円弧歯は、非円弧歯車歯先部と、前記非円弧歯車歯先部の側部に位置し前記円弧歯車歯側部と接触する非円弧歯車歯側部と、を有し、
前記非円弧歯車歯側部は、少なくともその一部の形状が、
前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、
形成されていることを特徴とする歯車機構である。
Ｍ個の円弧歯を備え、第一中心軸周りに回転する外歯状円弧歯車と、Ｎ個の非円弧歯を備え、第一中心軸から所定距離Ｄ離れた第二中心軸周りに回転する外歯状非円弧歯車と、を有する歯車機構であって、
前記外歯状円弧歯車の前記円弧歯は、円弧歯車歯先部と、前記円弧歯車歯先部の側部に位置し半径ｒの円弧形状を備える円弧歯車歯側部と、を有し、
前記外歯状非円弧歯車の非円弧歯は、非円弧歯車歯先部と、前記非円弧歯車歯先部の側部に位置し前記円弧歯車歯側部と接触する非円弧歯車歯側部と、を有し、
前記非円弧歯車歯側部は、少なくともその一部の形状が、
前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、
形成されていることを特徴とする歯車機構である。
【0007】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本実施の形態に係る歯車機構１を説明するための説明図である。
【図2】本実施の形態に係る外歯状円弧歯車１０の円弧歯１４を説明するための説明図である。
【図3】エピトロコイド曲線ＥＰの描き方を示した図である。
【図4】エピトロコイド曲線ＥＰの別の描き方を示した図である。
【図5】エピトロコイド曲線ＥＰに係るカム６０と半径０のカムフォロア６２ａとを備えるカム機構の振る舞いを説明するための説明図である。
【図6】オフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰを説明するための説明図である。
【図7】オフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰに係るカム６０と半径ｒの円に係るカムフォロア６２ａとを備えるカム機構の振る舞いを説明するための説明図である。
【図8】本実施の形態に係る外歯状非円弧歯車３０の非円弧歯３４を説明するための説明図である。
【図9】歯側部の対応関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
【0010】
Ｍ個の円弧歯を備え、第一中心軸周りに回転する外歯状円弧歯車と、Ｎ個の非円弧歯を備え、第一中心軸から所定距離Ｄ離れた第二中心軸周りに回転する外歯状非円弧歯車と、を有する歯車機構であって、
前記外歯状円弧歯車の前記円弧歯は、円弧歯車歯先部と、前記円弧歯車歯先部の側部に位置し半径ｒの円弧形状を備える円弧歯車歯側部と、を有し、
前記外歯状非円弧歯車の非円弧歯は、非円弧歯車歯先部と、前記非円弧歯車歯先部の側部に位置し前記円弧歯車歯側部と接触する非円弧歯車歯側部と、を有し、
前記非円弧歯車歯側部は、少なくともその一部の形状が、
前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、
形成されていることを特徴とする歯車機構。
前記外歯状円弧歯車の前記円弧歯は、円弧歯車歯先部と、前記円弧歯車歯先部の側部に位置し半径ｒの円弧形状を備える円弧歯車歯側部と、を有し、
前記外歯状非円弧歯車の非円弧歯は、非円弧歯車歯先部と、前記非円弧歯車歯先部の側部に位置し前記円弧歯車歯側部と接触する非円弧歯車歯側部と、を有し、
前記非円弧歯車歯側部は、少なくともその一部の形状が、
前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、
形成されていることを特徴とする歯車機構。
【0011】
このような歯車機構によれば、速度ばらつき抑制効果が発揮される歯車機構を実現することが可能となる。
【0012】
かかる歯車機構であって、
前記非円弧歯車歯側部は、前記円弧歯車歯側部と接触する部分の全ての形状が、
前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、
形成されていることとしてもよい。
前記非円弧歯車歯側部は、前記円弧歯車歯側部と接触する部分の全ての形状が、
前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、
形成されていることとしてもよい。
【0013】
このような歯車機構によれば、速度ばらつき抑制効果がより適切に発揮される歯車機構を実現することが可能となる。
【0014】
かかる歯車機構であって、
前記円弧歯車歯側部は、第一円弧歯車歯側部であり、
前記外歯状円弧歯車の前記円弧歯は、
前記円弧歯車歯先部の側部に位置し、かつ、前記円弧歯車歯先部から見て前記第一円弧歯車歯側部とは反対側に設けられた半径ｒの円弧形状を備える第二円弧歯車歯側部であって、中心が前記第一円弧歯車歯側部の中心と異なる第二円弧歯車歯側部を備え、
前記非円弧歯は第一非円弧歯であり、
前記外歯状非円弧歯車は、前記第一非円弧歯とは異なる第二非円弧歯を有し、
前記外歯状非円弧歯車の前記第二非円弧歯は、非円弧歯車歯先部と、前記非円弧歯車歯先部の側部に位置し前記第二円弧歯車歯側部と接触する非円弧歯車歯側部と、を有し、
前記第二非円弧歯の前記非円弧歯車歯側部は、少なくともその一部の形状が、
前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記第二円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、
形成されていることとしてもよい。
前記円弧歯車歯側部は、第一円弧歯車歯側部であり、
前記外歯状円弧歯車の前記円弧歯は、
前記円弧歯車歯先部の側部に位置し、かつ、前記円弧歯車歯先部から見て前記第一円弧歯車歯側部とは反対側に設けられた半径ｒの円弧形状を備える第二円弧歯車歯側部であって、中心が前記第一円弧歯車歯側部の中心と異なる第二円弧歯車歯側部を備え、
前記非円弧歯は第一非円弧歯であり、
前記外歯状非円弧歯車は、前記第一非円弧歯とは異なる第二非円弧歯を有し、
前記外歯状非円弧歯車の前記第二非円弧歯は、非円弧歯車歯先部と、前記非円弧歯車歯先部の側部に位置し前記第二円弧歯車歯側部と接触する非円弧歯車歯側部と、を有し、
前記第二非円弧歯の前記非円弧歯車歯側部は、少なくともその一部の形状が、
前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記第二円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、
形成されていることとしてもよい。
【0015】
このような歯車機構によれば、速度ばらつき抑制効果がより適切に発揮される歯車機構を実現することが可能となる。
【0016】
かかる歯車機構であって、
前記第二非円弧歯の前記非円弧歯車歯側部は、前記第二円弧歯車歯側部と接触する部分の全ての形状が、
前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記第二円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、
形成されていることとしてもよい。
前記第二非円弧歯の前記非円弧歯車歯側部は、前記第二円弧歯車歯側部と接触する部分の全ての形状が、
前記第二中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｎ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を定円とし、前記第一中心軸を中心とする半径Ｄ×Ｍ／（Ｍ＋Ｎ）の仮想円を動円とし、前記第二円弧歯車歯側部の中心を描画点としたときに、描かれるエピトロコイド曲線を、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線となるように、
形成されていることとしてもよい。
【0017】
このような歯車機構によれば、速度ばらつき抑制効果がより適切に発揮される歯車機構を実現することが可能となる。
【0018】
【0019】
歯車機構１は、互いに噛み合う２つの外歯状歯車（外歯車）を備えている。詳細については後述するが、一方の歯車の歯の形状が円弧状となっており、他方の歯車の歯の形状はそのようになっていない。そのため、便宜上、前者の歯車を外歯状円弧歯車１０、後者の歯車を外歯状非円弧歯車３０と呼ぶ。
【0020】
外歯状円弧歯車１０は第一中心軸１２周りに回転する歯車であり、Ｍ個（本実施の形態においては、８個）の歯（便宜上、円弧歯１４と呼ぶ）を備えている。すなわち、外歯状円弧歯車１０の歯数Ｍは８となっている。
【0021】
また、外歯状非円弧歯車３０は、第一中心軸１２から所定距離（つまり、軸間距離Ｄ）離れた第二中心軸３２周りに回転する歯車であり、Ｎ個（本実施の形態においては、１６個）の歯（便宜上、非円弧歯３４と呼ぶ）を備えている。すなわち、外歯状円弧歯車１０の歯数Ｎは１６となっている。
【0022】
そして、円弧歯１４と非円弧歯３４は、互いに噛み合っている。
【0023】
なお、歯数Ｍ、歯数Ｎは、８、１６に限定されない（歯数Ｍと歯数Ｎが同じ数であってもよい）。
【0024】
また、外歯状円弧歯車１０はＭ（８）個の円弧歯１４を備え、外歯状非円弧歯車３０はＮ（１６）個の円弧歯１４を備えており、外歯状非円弧歯車３０の歯数は、外歯状円弧歯車１０の歯数のＮ／Ｍ（２）倍となっている。そして、これに基づき、外歯状非円弧歯車３０の大きさを外歯状円弧歯車１０の２倍としている。より具体的には、軸間距離ＤのＭ／（Ｍ＋Ｎ）倍（１／３倍）の数値を外歯状円弧歯車１０のピッチ円ＰＣ１のピッチ円半径Ｒ１として使用し、軸間距離ＤのＮ／（Ｍ＋Ｎ）倍（２／３倍）の数値を外歯状非円弧歯車３０のピッチ円ＰＣ２のピッチ円半径Ｒ２として使用する。
【0025】
＝＝＝円弧歯１４について＝＝＝
次に、本実施の形態に係る外歯状円弧歯車１０の円弧歯１４について、図１及び図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態に係る外歯状円弧歯車１０の円弧歯１４を説明するための説明図である。なお、図２においては、図を分かり易くするために、便宜上、円弧歯１４を一つのみとし、他の円弧歯１４の記載を省略している。
次に、本実施の形態に係る外歯状円弧歯車１０の円弧歯１４について、図１及び図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態に係る外歯状円弧歯車１０の円弧歯１４を説明するための説明図である。なお、図２においては、図を分かり易くするために、便宜上、円弧歯１４を一つのみとし、他の円弧歯１４の記載を省略している。
【0026】
円弧歯１４は、歯車において一般的なインボリュート曲線とは異なる円弧曲線を備えた歯側部を有している。すなわち、円弧歯１４は、円弧歯車歯先部１６と円弧歯車歯先部１６の側部に位置し半径ｒの円弧形状を備える円弧歯車歯側部１８とを有している。円弧歯車歯側部１８としては、２つの歯側部が備えられている（第一円弧歯車歯側部１８ａ、第二円弧歯車歯側部１８ｂと呼ぶ。どちらも、等しい半径ｒを有する）。
【0027】
そして、第二円弧歯車歯側部１８ｂは、円弧歯車歯先部１６から見て、第一円弧歯車歯側部１８ａとは反対側に設けられている。また、第二円弧歯車歯側部１８ｂの中心Ｃ２は、第一円弧歯車歯側部１８ａの中心Ｃ１と異なっている。なお、第一中心軸１２から中心Ｃ１までの距離Ｌは、第一中心軸１２から中心Ｃ２までの距離Ｌと同じである（この距離Ｌは、任意に設定可能である）。また、半径ｒや図２に示す円弧対ピッチ角α（この角度を調整することで歯幅を調整することができる）も任意に設定可能である。
【0028】
歯丈についても、任意に設定可能であるが、本実施の形態においては、モジュールｍ（＝ピッチ円半径Ｒ１×２／歯数Ｍ）を使用して、半径Ｒ１のピッチ円ＰＣ１を基準に内側に‐１．２５×ｍの位置、外側に＋ｍの位置で円弧をカットしたものを円弧歯１４とする。
【0029】
＝＝＝非円弧歯３４について＝＝＝
次に、本実施の形態に係る外歯状非円弧歯車３０の非円弧歯３４について説明する。非円弧歯３４の形状は、以下で説明するように、エピトロコイド曲線ＥＰをオフセットしたオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰとなっている。
次に、本実施の形態に係る外歯状非円弧歯車３０の非円弧歯３４について説明する。非円弧歯３４の形状は、以下で説明するように、エピトロコイド曲線ＥＰをオフセットしたオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰとなっている。
【0030】
＜＜＜エピトロコイド曲線ＥＰについて＞＞＞
トロコイド曲線とは、円をある曲線（円はその特殊な場合）に沿って滑らないように転がしたとき、その円の内部または外部の定点（描画点とも呼ばれる）が描く曲線と定義されている。特に２つの外接円で構成したもの（つまり、移動する動円を固定された定円に沿って滑らないように転がしたとき、その動円の内部または外部の描画点が描く曲線）をエピトロコイド曲線ＥＰという。
トロコイド曲線とは、円をある曲線（円はその特殊な場合）に沿って滑らないように転がしたとき、その円の内部または外部の定点（描画点とも呼ばれる）が描く曲線と定義されている。特に２つの外接円で構成したもの（つまり、移動する動円を固定された定円に沿って滑らないように転がしたとき、その動円の内部または外部の描画点が描く曲線）をエピトロコイド曲線ＥＰという。
【0031】
図３は、エピトロコイド曲線ＥＰの描き方を示した図である。左上図において、固定された定円（第二摩擦車５２）が左側に、移動する動円（第一摩擦車５０）が右側に、それぞれ位置している。この例では、定円（第二摩擦車５２）の半径は、動円（第一摩擦車５０）の半径の２倍となっており、描画点Ｐは、動円（第一摩擦車５０）内かつＸ軸上に配置されている。かかる状態から、動円（第一摩擦車５０）が定円（第二摩擦車５２）に沿って自転しつつ公転し（左上図→右上図→左下図→右下図。θ１は自転角度、θ２は公転角度を表している）、公転角度が３６０度となったところで、動円（第一摩擦車５０）は元の位置に戻る。かかる動円（第一摩擦車５０）の移動の際に、描画点Ｐが描く軌跡がエピトロコイド曲線ＥＰとなる。
【0032】
【0033】
図３の例では、第二摩擦車５２が固定されていたが、本例では、第二摩擦車５２は回転する。また、図３の例では、第一摩擦車５０は自転しながら公転していたが、本例では、第一摩擦車５０は自転のみで公転しない。つまり、本例では、第一摩擦車５０及び第二摩擦車５２の回転中心が固定された状態で、第一摩擦車５０及び第二摩擦車５２が互いに滑らないように回転（自転）する（左上図→右上図→左下図→右下図。θ１は第一摩擦車５０の自転角度、θ２は第二摩擦車５２の自転角度を表している）。そして、かかる第一摩擦車５０の移動の際に、描画点Ｐ（描画点Ｐの配置は、図３の例と同じ）が描く軌跡がエピトロコイド曲線ＥＰとなるが、本例では、ＸＹ座標系を第二摩擦車５２の回転と共に回転させる（したがって、過去に描画された軌跡がＸＹ座標系の回転に伴って移動して行くこととなる）。このように、本例では、第二摩擦車５２を回転させた時に第一摩擦車５０が滑らないように転がった時に描画点Ｐが描く軌跡により描画を行うが、描画点Ｐの描く軌跡を第二摩擦車５２に固定されたＸＹ座標系から見て描画する。図４の右下図には、第一摩擦車５０が２回転（θ１＝７２０度）し、第二摩擦車５２が１回転（θ２＝３６０度）して、ＸＹ座標系が元の位置に戻り、エピトロコイド曲線ＥＰが描画された様子が示されている。図３の右下図と比較することにより明らかな通り、本例の方法でも図３で示したエピトロコイド曲線ＥＰと同じものを描くことができる。
【0034】
次に、仮に、当該エピトロコイド曲線ＥＰをカム６０、描画点Ｐを半径０の（換言すれば、限りなく直径が０に近い）カムフォロア６２ａと想定（仮定）したときの、カム機構の振る舞いを考察する。図５は、エピトロコイド曲線ＥＰに係るカム６０と半径０のカムフォロア６２ａとを備えるカム機構の振る舞いを説明するための説明図である。
【0035】
図５は、図４と基本的には同じ図となっている。ただし、図５では、図４で描画されるエピトロコイド曲線ＥＰの全体を４つの全図において表し（右下図だけでなく、左上図、右上図、左下図においてもエピトロコイド曲線ＥＰの全体を表している）、これをカム６０としている。また、これに加えて、図４における描画点Ｐを半径０の（換言すれば、限りなく直径が０に近い）カムフォロア６２ａとし、描画点Ｐから第一摩擦車５０の中心までを腕６２ｂとし、カムフォロア６２ａと腕６２ｂを有する従節６２を想定している。
【0036】
そして、図５に示されるように、第二摩擦車５２の回転に伴ってエピトロコイド曲線ＥＰが回転すると（左上図→右上図→左下図→右下図）、第一摩擦車５０の回転に伴って移動する描画点Ｐは、エピトロコイド曲線ＥＰ上を移動することとなる。つまり、カム６０（エピトロコイド曲線ＥＰ）とカムフォロア６２ａ（描画点Ｐ）は、互いに係合（接触）した状態で運動する。
【0037】
さらに、第一摩擦車５０及び第二摩擦車５２は互いに滑らないように回転するため、第二摩擦車５２が等速回転すると第一摩擦車５０も等速回転する。そして、この関係は、カム６０（エピトロコイド曲線ＥＰ）とカムフォロア６２ａ（描画点Ｐ）にも適用される。すなわち、第二摩擦車５２が等速回転すると、当該第二摩擦車５２に伴って回転するカム６０（エピトロコイド曲線ＥＰ）も等速回転し、かつ、等速回転する第一摩擦車５０に伴って回転するカムフォロア６２ａ（描画点Ｐ）も等速回転する。このように、カム６０（エピトロコイド曲線ＥＰ）とカムフォロア６２ａ（描画点Ｐ）は、互いに係合（接触）した状態で、共に等速回転運動を実行する。すなわち、カム６０（エピトロコイド曲線ＥＰ）が等速回転しているのに、カムフォロア６２ａ（描画点Ｐ）の方がガタついて速度がばらつくようなこと（以下、速度ばらつきと呼ぶ）が適切に抑制される。
【0038】
＜＜＜オフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰについて＞＞＞
上記においては、エピトロコイド曲線ＥＰをカム６０、描画点Ｐを半径０の（換言すれば、限りなく直径が０に近い）カムフォロア６２ａと想定（仮定）したが、ここでは、当該エピトロコイド曲線ＥＰに関連付けられたオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰを定義し、このオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰをカム６０、エピトロコイド曲線ＥＰの描画点Ｐを中心とする半径ｒの円をカムフォロア６２ａと想定したときの、カム機構の振る舞いを考察する。図６は、オフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰを説明するための説明図である。図７は、オフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰに係るカム６０と半径ｒの円に係るカムフォロア６２ａとを備えるカム機構の振る舞いを説明するための説明図である。
上記においては、エピトロコイド曲線ＥＰをカム６０、描画点Ｐを半径０の（換言すれば、限りなく直径が０に近い）カムフォロア６２ａと想定（仮定）したが、ここでは、当該エピトロコイド曲線ＥＰに関連付けられたオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰを定義し、このオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰをカム６０、エピトロコイド曲線ＥＰの描画点Ｐを中心とする半径ｒの円をカムフォロア６２ａと想定したときの、カム機構の振る舞いを考察する。図６は、オフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰを説明するための説明図である。図７は、オフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰに係るカム６０と半径ｒの円に係るカムフォロア６２ａとを備えるカム機構の振る舞いを説明するための説明図である。
【0039】
エピトロコイド曲線上の各点において接線ＴＡを引き、この接線ＴＡに対し当該各点から法線方向に内側へ一定距離オフセットさせた点を採る。そして、これらの点を結んだ曲線をオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰと定義する。換言すれば、図６に示すように、バー７０の外側端７０ａにおいてバー７０と直交するラインＬＩが常にエピトロコイド曲線ＥＰの接線ＴＡになるように、バー７０を動かしたときのバーの内側端７０ｂの軌跡が、オフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰとなる。
【0040】
そして、当該一定距離を長さｒとしたオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰ（つまり、エピトロコイド曲線ＥＰを長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰ）をカム６０、エピトロコイド曲線ＥＰの描画点Ｐを中心とする半径ｒの円をカムフォロア６２ａとして想定する。すなわち、図７では、エピトロコイド曲線ＥＰを長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰを４つの全図において表し、これをカム６０としている。また、これに加えて、描画点Ｐを中心とする半径ｒの円をカムフォロア６２ａとし、描画点Ｐから第一摩擦車５０の中心までを腕６２ｂとし、カムフォロア６２ａと腕６２ｂを有する従節６２を想定している。
【0041】
そして、図７に示されるように、第二摩擦車５２（エピトロコイド曲線ＥＰ）の回転に伴ってオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰが回転すると（左上図→右上図→左下図→右下図）、第一摩擦車５０（描画点Ｐ）の回転に伴って移動するカムフォロア６２ａは、オフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰと接した状態を維持したまま動作することとなる。つまり、カム６０（エピトロコイド曲線ＥＰを長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰ）とカムフォロア６２ａ（半径ｒの円）は、互いに係合（接触）した状態で運動する。
【0042】
さらに、第一摩擦車５０及び第二摩擦車５２は互いに滑らないように回転するため、第二摩擦車５２が等速回転すると第一摩擦車５０も等速回転する。そして、この関係は、カム６０（エピトロコイド曲線ＥＰを長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰ）とカムフォロア６２ａ（半径ｒの円）にも適用される。すなわち、第二摩擦車５２が等速回転すると、当該第二摩擦車５２に伴って回転するカム６０（オフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰ）も等速回転し、かつ、等速回転する第一摩擦車５０に伴って回転する（第一摩擦車５０の中心周りを公転する）カムフォロア６２ａ（半径ｒの円）も等速回転する。このように、カム６０（オフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰ）とカムフォロア６２ａ（半径ｒの円）は、互いに係合（接触）した状態で、共に等速回転運動を実行する。すなわち、カム６０（オフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰ）が等速回転しているのに、カムフォロア６２ａ（半径ｒの円）の方がガタついて速度がばらつくようなこと（速度ばらつき）が適切に抑制される。
【0043】
＜＜＜非円弧歯３４の形状について＞＞＞
上述した通り、エピトロコイド曲線ＥＰを長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰ）をカム６０、エピトロコイド曲線ＥＰの描画点Ｐを中心とする半径ｒの円をカムフォロア６２ａと想定すると、このカム機構については、速度ばらつきが適切に抑制される効果（以下、速度ばらつき抑制効果とも呼ぶ）が発揮される。したがって、かかる事項を、歯車機構１の歯の設計に適用（応用）する。
上述した通り、エピトロコイド曲線ＥＰを長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰ）をカム６０、エピトロコイド曲線ＥＰの描画点Ｐを中心とする半径ｒの円をカムフォロア６２ａと想定すると、このカム機構については、速度ばらつきが適切に抑制される効果（以下、速度ばらつき抑制効果とも呼ぶ）が発揮される。したがって、かかる事項を、歯車機構１の歯の設計に適用（応用）する。
【0044】
【0045】
前述したとおり、円弧歯１４は、円弧曲線を備えた円弧歯車歯側部１８（第一円弧歯車歯側部１８ａ及び第二円弧歯車歯側部１８ｂ）を有している。ここで、円弧歯車歯側部１８は半径ｒの円の一部となっているため、１つの円弧歯１４の第一円弧歯車歯側部１８ａ（例えば、符号ＴＣ１で示した円弧歯車歯側部１８）を前記カムフォロア６２ａに対応させることができる（図７、図８の上図参照）。そうすると、第二中心軸３２を中心とする半径Ｒ２（＝軸間距離Ｄ×歯数Ｎ／（歯数Ｍ＋歯数Ｎ））の仮想円を定円（第二摩擦車５２）とし、第一中心軸１２を中心とする半径Ｒ１（＝軸間距離Ｄ×歯数Ｍ／（歯数Ｍ＋歯数Ｎ））の仮想円を動円（第一摩擦車５０）とし、第一円弧歯車歯側部ＴＣ１の中心Ｃ１を描画点Ｐとしたときに、描かれるエピトロコイド曲線ＥＰを、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰ（図７参照）は、前記カム６０に対応することになる。したがって、円弧歯車歯側部１８（第一円弧歯車歯側部１８ａ）と接触する非円弧歯車歯側部３８の形状を、当該オフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰとすれば（図８の上図参照）、速度ばらつき抑制効果を備えた歯車機構１を実現することができる。
【0046】
このように、本実施の形態に係る非円弧歯車歯側部３８は、少なくともその一部の形状が、第二中心軸３２を中心とする半径Ｒ２（＝軸間距離Ｄ×歯数Ｎ／（歯数Ｍ＋歯数Ｎ））の仮想円を定円（第二摩擦車５２）とし、第一中心軸１２を中心とする半径Ｒ１（＝軸間距離Ｄ×歯数Ｍ／（歯数Ｍ＋歯数Ｎ））の仮想円を動円（第一摩擦車５０）とし、第一円弧歯車歯側部１８ａの中心Ｃ１を描画点Ｐとしたときに、描かれるエピトロコイド曲線ＥＰを、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰ（図７参照）となるように、形成されている。
【0047】
なお、非円弧歯３４は、円弧歯１４と同様、非円弧歯車歯側部３８の他に非円弧歯車歯先部３６を備えている。つまり、非円弧歯３４は、非円弧歯車歯先部３６と、前記非円弧歯車歯先部３６の側部に位置する非円弧歯車歯側部３８を有している。
【0048】
また、本実施の形態に係る非円弧歯３４の設計例について、具体的に説明すると、以下の通りとなる。先ず、１つの第一円弧歯車歯側部１８ａ（例えば、符号ＴＣ１で示した円弧歯車歯側部１８）を選択し、これに対応する前記オフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰを描画する。そして、オフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰのうち、第一円弧歯車歯側部ＴＣ１と接触し得る部分について、円弧歯１４と同様、半径Ｒ２のピッチ円ＰＣ２を基準に内側に‐１．２５×ｍの位置、外側に＋ｍの位置でオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰをカットしたものを非円弧歯３４の非円弧歯車歯側部３８（符号ＴＮ１ａで示す）とする（ただし、歯丈について、円弧歯１４と同様、任意に設定可能である）。
【0049】
また、本実施の形態においては、外歯状非円弧歯車３０の歯数が外歯状円弧歯車１０の歯数の２倍となっているため、外歯状円弧歯車１０が２回転する間に外歯状非円弧歯車３０が１回転する。したがって、第一円弧歯車歯側部ＴＣ１と接触する非円弧歯車歯側部３８は２つ存在するため、非円弧歯車歯側部ＴＮ１ａと第二中心軸３２から見て点対称の位置にあるオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰをカットしたものも非円弧歯車歯側部３８（符号ＴＮ１ｂで示す）とする。上述した設計により、本実施の形態に係る非円弧歯車歯側部ＴＮ１ａ、ＴＮ１ｂについては、全体の形状がオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰとなっており、したがって、非円弧歯車歯側部ＴＮ１ａ、ＴＮ１ｂは、円弧歯車歯側部１８と接触する部分の全ての形状がオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰとなるように、形成されていることとなる。
【0050】
次に、上記事項（手順）を、円弧歯車歯先部１６から見て第一円弧歯車歯側部ＴＣ１とは反対側に設けられた第二円弧歯車歯側部１８ｂ（符号ＴＣ２で示す）でも行う（図８の下図参照）。すなわち、第二円弧歯車歯側部ＴＣ２に対応する前記オフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰを描画する。そして、オフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰのうち、第二円弧歯車歯側部ＴＣ２と接触し得る部分について、半径Ｒ２のピッチ円ＰＣ２を基準に内側に‐１．２５×ｍの位置、外側に＋ｍの位置でオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰをカットしたものを非円弧歯３４の非円弧歯車歯側部３８（符号ＴＮ２ａで示す）とする。さらに、非円弧歯車歯側部ＴＮ２ａと第二中心軸３２から見て点対称の位置にあるオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰをカットしたものも非円弧歯車歯側部３８（符号ＴＮ２ｂで示す）とする。なお、非円弧歯車歯側部ＴＮ２ａ（非円弧歯車歯側部ＴＮ２ｂ）は、非円弧歯車歯側部ＴＮ１ａ（非円弧歯車歯側部ＴＮ１ｂ）を備える非円弧歯３４（第一非円弧歯３４ａとも呼ぶ）とは異なる別の（隣りの）非円弧歯３４（第二非円弧歯３４ｂとも呼ぶ）の歯側部である。
【0051】
そして、上記事項（手順）を、他の７個の円弧歯１４について行えば、全ての非円弧歯３４を得ることができる。図９は、歯側部の対応関係を示した図である。第一円弧歯車歯側部ＴＣ１（ＴＣ３、ＴＣ５、ＴＣ７、ＴＣ９、ＴＣ１１、ＴＣ１３、ＴＣ１５）に上記手順を施すことによって得られる非円弧歯車歯側部３８を符号ＴＮ１ａ及びＴＮ１ｂ（ＴＮ３ａ及びＴＮ３ｂ、ＴＮ５ａ及びＴＮ５ｂ、ＴＮ７ａ及びＴＮ７ｂ、ＴＮ９ａ及びＴＮ９ｂ、ＴＮ１１ａ及びＴＮ１１ｂ、ＴＮ１３ａ及びＴＮ１３ｂ、ＴＮ１５ａ及びＴＮ１５ｂ）で示し、第二円弧歯車歯側部ＴＣ２（ＴＣ４、ＴＣ６、ＴＣ８、ＴＣ１０、ＴＣ１２、ＴＣ１４、ＴＣ１６）に上記手順を施すことによって得られる非円弧歯車歯側部３８を符号ＴＮ２ａ及びＴＮ２ｂ（ＴＮ４ａ及びＴＮ４ｂ、ＴＮ６ａ及びＴＮ６ｂ、ＴＮ８ａ及びＴＮ８ｂ、ＴＮ１０ａ及びＴＮ１０ｂ、ＴＮ１２ａ及びＴＮ１２ｂ、ＴＮ１４ａ及びＴＮ１４ｂ、ＴＮ１６ａ及びＴＮ１６ｂ）で示す。
【0052】
なお、非円弧歯３４においても、円弧歯車歯側部１８と同様、非円弧歯車歯側部３８として、２つの歯側部、すなわち、第一非円弧歯車歯側部３８ａ（例えば、符号ＴＮ３ａで示された非円弧歯車歯側部３８）と、非円弧歯車歯先部３６から見て第一非円弧歯車歯側部３８ａとは反対側に設けられた第二非円弧歯車歯側部３８ｂ（例えば、符号ＴＮ２ａで示された非円弧歯車歯側部３８）と、が備えられている。
【0053】
また、上記においては、外歯状円弧歯車１０が、図９に示すような回転位置に位置するときに、上記事項（手順）を行って外歯状非円弧歯車３０を形成したが、この回転位置については任意である。例えば、外歯状円弧歯車１０が、図９の回転位置から少し回転した位置で、上記事項（手順）を行っても、同様の外歯状非円弧歯車３０を形成することができる。
【0054】
＝＝＝本実施の形態に係る歯車機構１の有効性について＝＝＝
上述したとおり、本実施の形態に係る歯車機構１は、Ｍ個の円弧歯１４を備え、第一中心軸１２周りに回転する外歯状円弧歯車１０と、Ｎ個の非円弧歯３４を備え、第一中心軸１２から所定距離Ｄ離れた第二中心軸３２周りに回転する外歯状非円弧歯車３０と、を備え、外歯状円弧歯車１０の円弧歯１４は、円弧歯車歯先部１６と、前記円弧歯車歯先部１６の側部に位置し半径ｒの円弧形状を備える円弧歯車歯側部１８（例えば、図８において、符号ＴＣ１で示した第一円弧歯車歯側部１８ａ）と、を有している。
上述したとおり、本実施の形態に係る歯車機構１は、Ｍ個の円弧歯１４を備え、第一中心軸１２周りに回転する外歯状円弧歯車１０と、Ｎ個の非円弧歯３４を備え、第一中心軸１２から所定距離Ｄ離れた第二中心軸３２周りに回転する外歯状非円弧歯車３０と、を備え、外歯状円弧歯車１０の円弧歯１４は、円弧歯車歯先部１６と、前記円弧歯車歯先部１６の側部に位置し半径ｒの円弧形状を備える円弧歯車歯側部１８（例えば、図８において、符号ＴＣ１で示した第一円弧歯車歯側部１８ａ）と、を有している。
【0055】
そして、外歯状非円弧歯車３０の非円弧歯３４は、非円弧歯車歯先部３６と、非円弧歯車歯先部３６の側部に位置し円弧歯車歯側部１８（例えば、図８において、符号ＴＣ１で示した第一円弧歯車歯側部１８ａ）と接触する非円弧歯車歯側部３８（例えば、図８において、符号ＴＮ１ａやＴＮ１ｂで示した非円弧歯車歯側部３８）と、を有し、非円弧歯車歯側部３８（例えば、図８において、符号ＴＮ１ａやＴＮ１ｂで示した非円弧歯車歯側部３８）は、少なくともその一部の形状が、第二中心軸３２を中心とする半径Ｒ２（＝軸間距離Ｄ×歯数Ｎ／（歯数Ｍ＋歯数Ｎ））の仮想円を定円（第二摩擦車５２）とし、第一中心軸１２を中心とする半径Ｒ１（＝軸間距離Ｄ×歯数Ｍ／（歯数Ｍ＋歯数Ｎ））の仮想円を動円（第一摩擦車５０）とし、第一円弧歯車歯側部１８ａの中心Ｃ１を描画点Ｐとしたときに、描かれるエピトロコイド曲線ＥＰを、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰ（図７参照）となるように、形成されている。
【0056】
そのため、上述したとおり、速度ばらつき抑制効果が発揮される歯車機構１を実現することが可能となる。
【0057】
さらに、本実施の形態において、非円弧歯車歯側部３８（例えば、図８において、符号ＴＮ１ａやＴＮ１ｂで示した非円弧歯車歯側部３８）は、円弧歯車歯側部１８（例えば、図８において、符号ＴＣ１で示した第一円弧歯車歯側部１８ａ）と接触する部分の全ての形状が、第二中心軸３２を中心とする半径Ｒ２（＝軸間距離Ｄ×歯数Ｎ／（歯数Ｍ＋歯数Ｎ））の仮想円を定円（第二摩擦車５２）とし、第一中心軸１２を中心とする半径Ｒ１（＝軸間距離Ｄ×歯数Ｍ／（歯数Ｍ＋歯数Ｎ））の仮想円を動円（第一摩擦車５０）とし、第一円弧歯車歯側部１８ａの中心Ｃ１を描画点Ｐとしたときに、描かれるエピトロコイド曲線ＥＰを、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰ（図７参照）となるように、形成されている。
【0058】
そのため、速度ばらつき抑制効果がより適切に発揮される歯車機構１を実現することが可能となる。
【0059】
また、前記円弧歯車歯側部１８は、第一円弧歯車歯側部１８ａであり、外歯状円弧歯車１０の円弧歯１４は、円弧歯車歯先部１６の側部に位置し、かつ、円弧歯車歯先部１６から見て第一円弧歯車歯側部１８ａ（例えば、図８において、符号ＴＣ１で示した第一円弧歯車歯側部１８ａ）とは反対側に設けられた半径ｒの円弧形状を備える第二円弧歯車歯側部１８ｂであって、中心が第一円弧歯車歯側部１８ａの中心と異なる第二円弧歯車歯側部１８ｂ（例えば、図８において、符号ＴＣ２で示した第二円弧歯車歯側部１８ｂ）を備え、前記非円弧歯３４は第一非円弧歯３４ａ（図８の上図参照）であり、外歯状非円弧歯車３０は、前記第一非円弧歯３４ａとは異なる第二非円弧歯３４ｂ（図８の下図参照）を有し、外歯状非円弧歯車３０の第二非円弧歯３４ｂは、非円弧歯車歯先部３６と、前記非円弧歯車歯先部３６の側部に位置し前記第二円弧歯車歯側部１８ｂ（例えば、図８において、符号ＴＣ２で示した第二円弧歯車歯側部１８ｂ）と接触する非円弧歯車歯側部３８（例えば、図８において、符号ＴＮ２ａやＴＮ２ｂで示した非円弧歯車歯側部３８）と、を有し、第二非円弧歯３４ｂの非円弧歯車歯側部３８（例えば、図８において、符号ＴＮ２ａやＴＮ２ｂで示した非円弧歯車歯側部３８）は、少なくともその一部の形状が、第二中心軸３２を中心とする半径Ｒ２（＝軸間距離Ｄ×歯数Ｎ／（歯数Ｍ＋歯数Ｎ））の仮想円を定円（第二摩擦車５２）とし、第一中心軸１２を中心とする半径Ｒ１（＝軸間距離Ｄ×歯数Ｍ／（歯数Ｍ＋歯数Ｎ））の仮想円を動円（第一摩擦車５０）とし、第二円弧歯車歯側部の中心Ｃ２を描画点Ｐとしたときに、描かれるエピトロコイド曲線ＥＰを、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰ（図７参照）となるように、形成されている。
【0060】
そのため、速度ばらつき抑制効果がより適切に発揮される歯車機構１を実現することが可能となる。
【0061】
さらに、本実施の形態において、第二非円弧歯３４ｂの非円弧歯車歯側部３８（例えば、図８において、符号ＴＮ２ａやＴＮ２ｂで示した非円弧歯車歯側部３８）は、第二円弧歯車歯側部１８ｂ（例えば、図８において、符号ＴＣ２で示した第二円弧歯車歯側部１８ｂ）と接触する部分の全ての形状が、第二中心軸３２を中心とする半径Ｒ２（＝軸間距離Ｄ×歯数Ｎ／（歯数Ｍ＋歯数Ｎ））の仮想円を定円（第二摩擦車５２）とし、第一中心軸１２を中心とする半径Ｒ１（＝軸間距離Ｄ×歯数Ｍ／（歯数Ｍ＋歯数Ｎ））の仮想円を動円（第一摩擦車５０）とし、第二円弧歯車歯側部の中心Ｃ２を描画点Ｐとしたときに、描かれるエピトロコイド曲線ＥＰを、長さｒ分オフセットしたオフセットエピトロコイド曲線ＯＥＰ（図７参照）となるように、形成されている。
【0062】
そのため、速度ばらつき抑制効果がより適切に発揮される歯車機構１を実現することが可能となる。
【0063】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係る歯車機構を説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
以上、上記実施の形態に基づき本発明に係る歯車機構を説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【符号の説明】
【0064】
１ 歯車機構
１０ 外歯状円弧歯車
１２ 第一中心軸
１４ 円弧歯
１６ 円弧歯車歯先部
１８ 円弧歯車歯側部
１８ａ 第一円弧歯車歯側部
１８ｂ 第二円弧歯車歯側部
３０ 外歯状非円弧歯車
３２ 第二中心軸
３４ 非円弧歯
３４ａ 第一非円弧歯
３４ｂ 第二非円弧歯
３６ 非円弧歯車歯先部
３８ 非円弧歯車歯側部
３８ａ 第一非円弧歯車歯側部
３８ｂ 第二非円弧歯車歯側部
５０ 第一摩擦車
５２ 第二摩擦車
６０ カム
６２ 従節
６２ａ カムフォロア
６２ｂ 腕
７０ バー
７０ａ 外側端
７０ｂ 内側端
Ｃ１ 中心
Ｃ２ 中心
Ｄ 軸間距離
ＥＰ エピトロコイド曲線
Ｌ 距離
ＬＩ ライン
ＯＥＰ オフセットエピトロコイド曲線
Ｐ 描画点
ＰＣ１ ピッチ円
ＰＣ２ ピッチ円
Ｒ１ ピッチ円半径
Ｒ２ ピッチ円半径
ＴＡ 接線
α 円弧対ピッチ角
ＴＣ１ 第一円弧歯車歯側部
ＴＣ２ 第二円弧歯車歯側部
ＴＣ３ 第一円弧歯車歯側部
ＴＣ４ 第二円弧歯車歯側部
ＴＣ５ 第一円弧歯車歯側部
ＴＣ６ 第二円弧歯車歯側部
ＴＣ７ 第一円弧歯車歯側部
ＴＣ８ 第二円弧歯車歯側部
ＴＣ９ 第一円弧歯車歯側部
ＴＣ１０ 第二円弧歯車歯側部
ＴＣ１１ 第一円弧歯車歯側部
ＴＣ１２ 第二円弧歯車歯側部
ＴＣ１３ 第一円弧歯車歯側部
ＴＣ１４ 第二円弧歯車歯側部
ＴＣ１５ 第一円弧歯車歯側部
ＴＣ１６ 第二円弧歯車歯側部
ＴＮ１ａ、ＴＮ１ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ２ａ、ＴＮ２ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ３ａ、ＴＮ３ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ４ａ、ＴＮ４ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ５ａ、ＴＮ５ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ６ａ、ＴＮ６ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ７ａ、ＴＮ７ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ８ａ、ＴＮ８ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ９ａ、ＴＮ９ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ１０ａ、ＴＮ１０ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ１１ａ、ＴＮ１１ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ１２ａ、ＴＮ１２ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ１３ａ、ＴＮ１３ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ１４ａ、ＴＮ１４ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ１５ａ、ＴＮ１５ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ１６ａ、ＴＮ１６ｂ 非円弧歯車歯側部
１０ 外歯状円弧歯車
１２ 第一中心軸
１４ 円弧歯
１６ 円弧歯車歯先部
１８ 円弧歯車歯側部
１８ａ 第一円弧歯車歯側部
１８ｂ 第二円弧歯車歯側部
３０ 外歯状非円弧歯車
３２ 第二中心軸
３４ 非円弧歯
３４ａ 第一非円弧歯
３４ｂ 第二非円弧歯
３６ 非円弧歯車歯先部
３８ 非円弧歯車歯側部
３８ａ 第一非円弧歯車歯側部
３８ｂ 第二非円弧歯車歯側部
５０ 第一摩擦車
５２ 第二摩擦車
６０ カム
６２ 従節
６２ａ カムフォロア
６２ｂ 腕
７０ バー
７０ａ 外側端
７０ｂ 内側端
Ｃ１ 中心
Ｃ２ 中心
Ｄ 軸間距離
ＥＰ エピトロコイド曲線
Ｌ 距離
ＬＩ ライン
ＯＥＰ オフセットエピトロコイド曲線
Ｐ 描画点
ＰＣ１ ピッチ円
ＰＣ２ ピッチ円
Ｒ１ ピッチ円半径
Ｒ２ ピッチ円半径
ＴＡ 接線
α 円弧対ピッチ角
ＴＣ１ 第一円弧歯車歯側部
ＴＣ２ 第二円弧歯車歯側部
ＴＣ３ 第一円弧歯車歯側部
ＴＣ４ 第二円弧歯車歯側部
ＴＣ５ 第一円弧歯車歯側部
ＴＣ６ 第二円弧歯車歯側部
ＴＣ７ 第一円弧歯車歯側部
ＴＣ８ 第二円弧歯車歯側部
ＴＣ９ 第一円弧歯車歯側部
ＴＣ１０ 第二円弧歯車歯側部
ＴＣ１１ 第一円弧歯車歯側部
ＴＣ１２ 第二円弧歯車歯側部
ＴＣ１３ 第一円弧歯車歯側部
ＴＣ１４ 第二円弧歯車歯側部
ＴＣ１５ 第一円弧歯車歯側部
ＴＣ１６ 第二円弧歯車歯側部
ＴＮ１ａ、ＴＮ１ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ２ａ、ＴＮ２ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ３ａ、ＴＮ３ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ４ａ、ＴＮ４ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ５ａ、ＴＮ５ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ６ａ、ＴＮ６ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ７ａ、ＴＮ７ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ８ａ、ＴＮ８ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ９ａ、ＴＮ９ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ１０ａ、ＴＮ１０ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ１１ａ、ＴＮ１１ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ１２ａ、ＴＮ１２ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ１３ａ、ＴＮ１３ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ１４ａ、ＴＮ１４ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ１５ａ、ＴＮ１５ｂ 非円弧歯車歯側部
ＴＮ１６ａ、ＴＮ１６ｂ 非円弧歯車歯側部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】