JP2000120715A - 回転運動伝達機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 活用上の便利性、製作容易性、耐久性、トル
ク伝達力性等を向上できる回転運動伝達機構を提供する
こと。 【解決手段】 歯車２０−１，２と、歯車２０−１，２
を回転自在に軸支するとともに歯車２０−１，２の回転
軸２１−１，２とは異なる回転軸３３を中心にして回転
する回転部材３０と、歯車２０−１，２が噛み合うラッ
ク歯１１を設けるとともにラック歯１１の歯面に交差す
る方向の回転軸１３を中心にして回転自在なラック歯を
具備する部材１０とを有し、回転部材３０とラック歯を
具備する部材１０の間で回転運動が伝達される回転運動
伝達機構である。歯車２０−１，２は複数（２個）であ
り、且つ回転部材３０は複数の歯車２０−１，２をそれ
ぞれ異なる位置の回転軸２１−１，２を中心にして回転
自在に軸支している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は歯車を相互に噛み合
わせて回転伝達を行なう回転運動伝達機構に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、長尺の平板上に設けられるラック
歯に歯車（ピニオンギア）を噛み合わせてラック歯を直
線運動させて歯車を回転する機構はあったが、ラック歯
を回転することでラック歯の歯の長さ方向に歯車の歯を
スライドさせながら回転させて両者間で回転運動を伝達
する機構はなかった。

【０００３】そこで本願発明者は、ラック歯と歯車の間
で回転運動を伝達する機構を発明した（特開平８−１３
５７４２号公報参照）。

【０００４】図２１は該発明にかかる回転運動伝達機構
の基本構成を示す斜視図である。同図に示すようにこの
回転運動伝達機構は、板面上にラック歯１１を設けたラ
ック歯回転体（ラック歯を具備する部材）１０と、該ラ
ック歯回転体１０のラック歯１１に噛み合う歯車（外歯
歯車）２０とを具備している。

【０００５】そしてラック歯回転体１０はその下面中央
にラック歯１１を設けた面に交差する（この図では垂直
に交差する）回転中心軸を中心にする回転軸１３が取り
付けられている。

【０００６】一方歯車２０の回転軸２１はコ字状に折り
曲げられた回転部材３０の両アーム部３１，３１に回転
自在に軸支されている。また回転部材３０自体に取り付
けた回転軸３３は軸支手段４０に回転自在に軸支されて
いる。この回転軸３３はラック歯回転体１０のラック歯
１１を設けた面に対して交差する方向（この実施形態で
は垂直に交差する方向）に向けて取り付けられている。
なお回転軸３３と前記回転軸１３とは平行であってもな
くても良い。

【０００７】さらに前記軸支手段４０は、歯車２０をラ
ック歯回転体１０の回転軸１３に直交する方向（例えば
矢印Ｚ方向）に相対的に移動できるように図示しない移
動手段に接続されている。

【０００８】そして例えばラック歯回転体１０を回転す
ると、歯車２０がその回転軸２１を中心にして回転する
と同時に回転軸３３も回転する。このとき歯車２０の歯
は、ラック歯１１に噛み合いながら同時に該ラック歯１
１に対して噛み合い方向とは垂直な方向に向けてスライ
ドする。つまり歯車２０はラック歯１１に対してスライ
ドしながら噛み合って回転していくので、ラック歯回転
体１０の回転に対して歯車２０の回転及び回転部材３０
の回転がスムーズに行える。

【０００９】なおラック歯回転体１０が等速度で１回転
する間に、歯車２０の回転軸２１は非等速度で一方方向
に所定量回転した後、反対方向に同一の所定量回転す
る。一方回転部材３０の回転軸３３はラック歯回転体１
０の回転と同一の角速度で回転し、従ってラック歯回転
体１０が等速度で１回転する間に、回転部材３０の回転
軸３３も同一の等速度運動で１回転する。なお回転軸１
３と回転軸３３、即ちラック歯回転体１０の回転中心軸
と回転部材３０の回転中心軸が同一軸上に一致している
場合は前記歯車２０はその回転軸２１を中心とする回転
をせずスライドもせず、ラック歯回転体１０や回転部材
３０の回転と一体に回転するだけである。

【００１０】そして前記軸支手段４０（またはラック歯
回転体１０）を図示しない移動手段によって矢印Ｚ方向
に移動して歯車２０のラック歯回転体１０に対する噛み
合い位置を相対的に変化させると、ラック歯回転体１０
の回転に対する歯車２０の回転の回転比が変化し、これ
によってもし回転軸２１から出力を取り出すように構成
しておけば（図ではそうなっていない）無段変速が可能
となる。具体的に言えば、移動手段によって歯車２０の
位置を相対的にラック歯回転体１０の回転中心方向に移
動すれば、ラック歯回転体１０を回転した際の歯車２０
と噛み合うラック歯１１の歯数が減少するので、歯車２
０の回転数は少なくなり、反対にラック歯回転体１０の
回転中心から離れる方向に移動すれば、ラック歯回転体
１０を回転した際の歯車２０と噛み合うラック歯１１の
歯数が増大するので、歯車２０の回転数は多くなる。

【００１１】一方ラック歯回転体１０の回転軸１３と回
転部材３０の回転軸３３間で回転運動を伝達するように
すれば、同一回転角速度の回転伝達を異なる回転中心軸
間に伝達できるようになり、これはオルダム継手等と同
様の作用となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記回転
運動伝達機構をそのまま応用した場合は、回転伝達上の
駆動抵抗や障害の発生や活用上の便利性を含めた構成と
して、必ずしも十分なものではなかった。

【００１３】一方２つの部材間で回転伝達しながら両者
の回転中心軸の位置を相対的に変更させる手段において
も様々な機構が考えられるが、既存の技術では２つの部
材間で回転伝達しながら一方の部材の回転中心軸を他方
の部材の回転中心軸位置から半径方向に移動自在にする
効率の良い機構はなかった。

【００１４】本発明は上述の点に鑑みてなされたもので
ありその目的は、活用上の便利性、製作容易性、耐久
性、トルク伝達力性等を向上でき、また安全性を具備す
る回転運動伝達機構を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、歯車と、該歯車を回転自在に軸支するとと
もに該歯車の回転中心軸とは異なる回転中心軸を中心に
して回転する回転部材と、平面上又は曲面上に前記歯車
が噛み合うラック歯を設けるとともに該ラック歯の歯面
に交差する方向の回転中心軸を中心にして回転自在なラ
ック歯を具備する部材とを有し、前記歯車と回転部材と
ラック歯を具備する部材の内の少なくとも何れか２つの
部材間で回転運動が伝達される回転運動伝達機構におい
て、前記歯車は複数であり、且つ前記回転部材は該複数
の歯車をそれぞれ異なる位置の回転中心軸を中心にして
回転自在に軸支していることを特徴とする。また本発明
は、歯車を回転自在に軸支するとともに該歯車の回転中
心軸とは異なる回転中心軸を中心にして回転する回転部
材において、前記回転部材は前記歯車を複数個それぞれ
異なる位置の回転中心軸を中心にして回転自在に軸支
し、且つ該複数の歯車の回転中心軸は平行であって一つ
の平面内に含まれさらに該平面が回転部材の回転中心軸
に直交していることを特徴とする。また本発明は、２つ
の回転する部材の回転中心軸が一致する位置及び偏心す
る位置の何れにおいても該２つの回転する部材間で回転
運動を伝達する回転運動伝達機構において、前記２つの
回転する部材の少なくとも何れか一方には、該回転する
部材を回転自在に軸支する軸支手段と、両回転する部材
の係合状態を保ったまま該軸支手段を移動する移動手段
とを取り付けたことを特徴とする。また本発明は、歯車
と、該歯車を回転自在に軸支するとともに該歯車の回転
中心軸とは異なる回転中心軸を中心にして回転する回転
部材と、平面上又は曲面上に前記歯車が噛み合うラック
歯を設けるとともに該ラック歯の歯面に交差する方向の
回転中心軸を中心にして回転自在なラック歯を具備する
部材とを有し、前記歯車が正逆回転運動をすることによ
って前記回転部材とラック歯を具備する部材間で回転運
動が伝達される回転運動伝達機構において、前記回転部
材とラック歯を具備する部材の少なくとも何れか一方に
は、これを回転自在に軸支する軸支手段と、前記歯車と
ラック歯を具備する部材の結合状態を保ったまま該軸支
手段を移動する移動手段とを取り付けたことを特徴とす
る。また本発明は、２つの回転する部材の回転中心軸が
一致する位置及び偏心する位置の何れにおいても該２つ
の回転する部材間で回転運動を伝達する回転運動伝達機
構において、前記２つの回転する部材の少なくとも何れ
か一方には、２つの回転する部材の位置合わせ用の印を
設けたことを特徴とする。また本発明は、歯車を回転自
在に軸支するとともに該歯車の回転中心軸とは異なる回
転中心軸を中心にして回転する回転部材において、前記
歯車を軸支する軸支部材を、前記回転部材に設けた挿入
穴に挿入することによって歯車を回転自在に軸支し、更
に前記回転部材の外周には該挿入穴の上に位置して回転
部材の回転中に歯車の回りをガードしながら軸支部材の
抜けを防止する略筒状又はリング状の保持具が取り付け
られていることを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１は本発明を適用した回転
運動伝達機構の一実施形態を示す要部概略斜視図であ
る。なお前記図２１に示す基本構成において同一又は相
当部分には同一符号を付す。

【００１７】同図に示すようにこの実施形態において
は、２つの同一形状寸法の歯車２０−１，２０−２と、
両歯車２０−１，２０−２をそれぞれ回転自在に軸支す
るとともに両歯車２０−１，２０−２の回転軸２１−
１，２１−２とは異なる回転軸３３を中心にして回転す
る回転部材３０と、円形の平面上に前記両歯車２０−
１，２０−２が噛み合うラック歯１１を設けるとともに
該ラック歯１１の歯面に対して垂直方向の回転軸１３を
中心にして回転自在なラック歯回転体（ラック歯を具備
する部材）１０と、回転軸３３を回転自在に軸支する軸
支手段４０と、回転軸１３を回転自在に軸支する軸支手
段５０と、該軸支手段５０に固定した軸５１を回動自在
に軸支する軸支手段５５と、該軸支手段５５を載置して
固定するとともに前記軸支手段４０をスライド機構６１
によってスライド自在に取り付ける取付台６０とを具備
して構成されている。

【００１８】なお同図においては説明の都合上、歯車２
０−１，２０−２がラック歯１１と離れているように記
載しているが、実際は両者は噛み合った状態となってい
る。回転部材３０とラック歯回転体１０はその外周形状
は円形としているが、多角形などの他の形状にしても良
い。

【００１９】ここで図２は歯車２０−１，２０−２と回
転部材３０とラック歯回転体１０の部分を上側から見た
拡大図である。同図及び図１に示すように回転軸１３と
回転軸３３と軸５１は平行に設置され、軸５１を回転調
整することによって図２に示す状態では両回転軸１３，
３３の回転中心軸を一致させている。

【００２０】また両歯車２０−１，２０−２の回転軸２
１−１，２１−２の回転中心軸は平行であり、また前記
回転軸３３の回転中心軸は、該回転軸２１−１，２１−
２の回転中心軸が形成する面に垂直となるように構成さ
れている。特に図１，図２に示すものは、回転軸３３の
回転中心軸を中心に両歯車２０−１，２０−２が対称な
位置になるように取り付けられている。

【００２１】また軸支手段４０のスライド機構６１によ
るスライド方向は回転軸３３の回転中心軸に対して垂直
な方向である。

【００２２】そして一方の回転軸１３を該回転軸１３に
取り付けた図示しない回転駆動機構によって回転駆動す
ると、前記図２１において説明したように、その動力は
ラック歯回転体１０と両歯車２０−１，２０−２と回転
部材３０を介して回転軸３３に伝達され、該回転軸３３
は回転軸１３と同一角速度で回転駆動されて後段の図示
しない被駆動機器にその動力が伝達されていく。

【００２３】ところで図２に示すように両回転軸１３，
３３の回転中心軸が一致している場合は、前記動力伝達
の際に両歯車２０−１，２０−２は全く回転（自転）し
ない。

【００２４】一方図１に示す軸５１を図示しない駆動手
段によって回転駆動して軸支手段５０を揺動したり、ス
ライド機構６１によって軸支手段４０をスライドしたり
することで、両回転軸１３，３３の回転中心軸を図３に
示すようにずらした場合も、両回転軸１３，３３は同一
角速度でその回転が伝達される。但しこの場合は両歯車
２０−１，２０−２はそれぞれの回転角速度（両歯車２
０−１，２０−２の歯数が同一の時は同一回転角速度）
でラック歯１１に対して回転（正逆往復回転）し、同時
にラック歯１１に対して同一量スライド（往復スライ
ド）する。

【００２５】以上のように歯車２０−１，２０−２を複
数個設け、該複数の歯車２０−１，２０−２をそれぞれ
ラック歯１１に噛み合わせているので、図２１に示すよ
うに１個の歯車２０を噛み合わせるのと相違して複数の
歯車２０−１，２０−２に回転動力を分散でき、より大
きな動力を伝達できるようになる。同時に複数の歯車２
０−１，２０−２は異なる位置の回転中心軸を中心にし
てラック歯１１に噛み合っているので、噛み合っている
ラック歯１１の歯は異なる列の歯となるので、ラック歯
１１に印加される回転動力を分散でき、この点からもよ
り大きな動力を伝達できるようになる。言い替えれば、
歯車２０−１，２０−２やラック歯１１の強度や材質を
それほど強固なものにしなくても、よりスムーズに強い
動力の伝達ができるようになる。

【００２６】なお図４（ａ）に示すように歯車２０−
１，２０−２，２０−３の数は３つ以上としても良く、
その際各歯車２０−１，２０−２，２０−３の間隔は等
間隔としても良いしそれぞれ異なる間隔としても良い。
なお図４（ｂ）は図４（ａ）に示す歯車２０−１，２，
３及び回転部材３０を上側から見た図である。同図に示
すようにこの歯車２０−１，２，３の場合は各回転軸２
１−１，２，３の両側に歯車を取り付けることで構成さ
れている。

【００２７】なお隣接する歯車２０−１と歯車２０−２
に同時に噛み合う図示しない別の歯車を、回転部材３０
に回転自在に取り付けて歯車２０−１と歯車２０−２の
回転を相互に回転伝達可能にしたり、更に隣接する歯車
２０−２と歯車２０−３の間にも同様に図示しない別の
歯車を回転部材３０に回転自在に取り付けることで、歯
車２０−２と歯車２０−３の回転を相互に回転伝達可能
にすることもできる。このように構成した場合は、複数
の歯車２０−１〜３間での回転伝達が出来ると共に、歯
車の回転力を入力又は出力させて活用する為には強度と
トルク伝達力の分岐も容易となる。

【００２８】ところで以上の各実施形態において歯車２
０−１（２，３）と回転軸２１−１（２，３）間を固定
して回転軸２１−１（２，３）が回転部材３０に対して
回転自在としても良いし、回転軸２１−１（２，３）と
回転部材３０間を固定して回転軸２１−１（２，３）が
歯車２０−１（２，３）に対して回転自在としても良
い。また歯車２０−１（２，３）と回転軸２１−１
（２，３）と回転部材３０間をそれぞれ回転自在として
も良い。

【００２９】また各歯車２０−１（２，３）の歯数は異
ならせても良い。また各歯車２０−１（２，３）のラッ
ク歯１１との噛み合い位置や角度を上記各実施形態の位
置や角度と異ならせても良い。

【００３０】またラック歯回転体１０に設けるラック歯
１１は必ずしも上記各実施形態のように平面状に形成す
る必要はなく、図５に示すようにラック歯１１を凸状の
湾曲面（例えば球面）に形成しても良い。このように構
成した場合、ラック歯回転体１０と回転部材３０はそれ
ぞれの回転中心軸が平行以外の角度であっても回転伝達
できる。また回転中心軸を揺動（矢印ａ，ｂ）させて該
角度を自在に変えることもできる。

【００３１】さらにラック歯１１は図６に示すように凹
状の湾曲面（例えば球面）に形成しても良い。このよう
に構成するとラック歯回転体１０と図示しない回転部材
３０はそれぞれ回転すると同時に該球面に沿いながら両
回転中心軸が平行以外の角度で回転伝達できる。また回
転中心軸を揺動（矢印ｃ，ｄ）させて該角度を自在に変
えることもできる。

【００３２】また上記各実施形態ではラック歯回転体１
０の外形を円形に形成したが、図７（ａ），（ｂ）に示
すように四角形状や三角形状など、他の各種形状に形成
しても良い。なおその際鋭角となる各角部を滑らかな曲
線状にカットしておけば、これを回転した際の安全性が
確保できる。

【００３３】また図８に示すように、ラック歯回転体１
０のラック歯１１を設けない面側に回転軸１３を設ける
だけではなく、さらにラック歯１１を設けた面側にも回
転軸１３′を設けても良い。この場合軸支手段５０，５
０′をラック歯回転体１０の両側の回転軸１３，１３′
に設けることが好ましい。またラック歯回転体１０の外
周を軸支手段５０″で回転自在に軸支しても良い。この
場合図示しない歯車２０−１，２はラック歯１１の回転
軸１３′が突出していない部分において噛み合うように
する。またラック歯回転体１０の両面にラック歯を設け
ても良い。そして両面のラック歯の歯は相互に平行又は
異なる方向に歯幅や歯並びを設けることもできる。

【００３４】また図９（ａ），（ｂ）に示すように、ラ
ック歯１１はラック歯回転体１０の一方の面全体に設け
る必要はなく、図９（ａ）に示すようにその外周部を除
く部分に設けても良く、図９（ｂ）に示すようにその中
心部を除く部分に設けても良い。なお図９（ａ）のよう
にラック歯回転体１０の外周部にラック歯１１を設けな
い部分１０１を設けた場合は、ラック歯回転体１０が回
転した際に人や物がラック歯１１に触れにくく、安全性
を高めることができる。

【００３５】なおラック歯１１に噛み合う歯車２０の波
面の形状もラック歯１１の面形状に合わせて、平面状、
凸曲面状、凹曲面状等、多様な形状に構成しても良い。
即ち例えば図１０（ａ）に示すように、凸曲面状のラッ
ク歯１１に対して凹曲面状の歯車２０を噛み合わせた
り、凹曲面状のラック歯１１に対して凸曲面状の歯車２
０を噛み合わせても良い。

【００３６】以上の説明から明らかなように、略平面状
又は凸曲面状又は凹曲面状等を含めた多様な面形状のラ
ック歯１１を具備したラック歯回転体１０を構成させ、
該ラック歯１１に噛み合うことのできる略平面状又は凸
曲面状又は凹曲面状等を含めた多様な面形状の歯車２０
（２０−１，２，３）を噛み合わせることができる。

【００３７】従って回転軸１３の回転中心軸と回転軸２
１（２１−１，２）の回転中心軸とは必ずしも垂直な位
置関係にセットされる必要はない。また回転軸１３の回
転中心軸と回転軸３３の回転中心軸とは必ずしも平行に
セットされていなくても良い。また複数の回転軸２１−
１，２の回転中心軸間も必ずしも平行にセットされてい
なくても良い。

【００３８】ところで図１に示す回転軸１３や回転軸３
３を移動するためには、少なくとも何れかの軸支手段４
０又は５０の位置を移動することにより可能となる。

【００３９】また歯車２０−１，２はラック歯１１の面
に対して直線，蛇行，回転，旋回，その他の曲線等を描
くように運動させることができる。なお図１の構成では
直線と円弧状に揺動する２つの動きができるように構成
されており、両者の動きを組み合わせることによって各
種の往復運動が可能となる。つまり様々な用途にしたが
って回転軸１３，３３を移動することによって回転伝達
位置の選択ができ各種用途に利用できるようになる。

【００４０】ところで前記図１では回転軸１３を回転駆
動する図示しない回転駆動機構と、軸支手段５０を揺動
するために軸５１を回転駆動する回転駆動機構とを別々
に構成したが、両駆動機構を同一軸上に形成するため、
図１１に示すように、ラック歯回転体１０の回転軸１３
を軸支手段５０に回動自在に取り付けるとともに回転軸
１３の一端に歯車１３ａを固定し、一方軸５１を前記軸
支手段５０の他の部分に固定するとともに該軸５１に軸
支手段５５と歯車５１ａを回動自在に取り付け、両歯車
１３ａ，５１ａを噛み合わせてもよい。

【００４１】このように構成した場合、軸５１を回転さ
せると軸支手段５０が回動するので軸５１に対して回転
軸１３を揺動させることができる。また歯車５１ａを図
示しない駆動手段によって回転駆動すると歯車１３ａか
らラック歯回転体１０にその動力が伝達できる。逆にラ
ック歯回転体１０から歯車５１ａに動力を伝達すること
もできる。

【００４２】また歯車１３ａ，５１ａの代わりに他の駆
動手段、例えばベルト巻き掛け機構やチェーン機構等に
よって動力伝達するようにしても良い。

【００４３】なお上記軸支手段５０を揺動させる機構や
回転軸１３を回転させる機構は他の種々の機構であって
も良い。

【００４４】また上記機構は回転部材３０側に設けても
良い。即ちその場合は図１１においてラック歯回転体１
０の代わりに歯車２０−１，２を取り付けた回転部材３
０を取り付ければ良い。

【００４５】なお回転や揺動やスライド移動する回転軸
１３又は３３に対して回転等しない別の回転軸から動力
を伝達する手段としては、上記実施形態の他に以下のよ
うなものも適用できる。

【００４６】即ち例えば図１２に示すように、スライド
等する回転軸１３（又は３３）の他端に別のラック歯回
転体１０′を固定し、これに噛み合う別の歯車２０′−
１，２を回転自在に取り付けた別の回転部材３０′に取
り付け、該回転部材３０′の軸３３′を別の軸支手段４
０′に回動自在に取り付ける。このように構成すれば、
移動しないで回転のみする別の回転軸３３′に対して回
転軸１３は軸支手段５０の移動によってスライド移動な
どしながら且つ回転動力を伝達できる。なおこの別の回
転部材３０′等の代わりに、スライドなどしながら回転
する回転軸１３（又は３３）と回転のみする回転軸３
３′の間の連結を、オルダム継手や自在継手等によって
行なっても良い。

【００４７】また回転軸１３（又は３３）を旋回させる
機構としては、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、回
転のみする回転軸３３′に歯車Ａ（図１３（ｂ）は内歯
歯車）を取り付け、該歯車Ａに噛み合う別の歯車Ｂに回
転軸１３（又は３３）を固定し、両歯車Ａ，Ｂを噛み合
わせながら回転軸１３又は３３を旋回させても良い。

【００４８】また図１に示すようにラック歯回転体１０
に回転軸１３を固定したり、回転部材３０に回転軸３３
を固定したりする方法としては、ボルトによる固定方法
や、キーをキー溝に挿入して固定する方法や、穴に突出
部を圧入して固定する方法など、従来公知の各種方法が
考えられる。

【００４９】ところでラック歯回転体１０を回転させて
使用する場合、ラック歯回転体１０の外周においてラッ
ク歯１１がカットされることによって鋭い鋭角なカット
部分が生じてしまう。この外周に生じるラック歯１１の
鋭角なカット部分はこれを回転した際に危険である。

【００５０】従って該鋭角なカット部分はこれを鈍角に
面取り等したり、アールを設けたりすることが安全上、
さらに回転中の空気抵抗の減少のため好ましい。

【００５１】また回転部材３０やその他の部品について
も鋭角となっている部分は危険なので、同様に面取り等
したりアールを設けたりすることが好ましい。

【００５２】図１４は安全対策を施そうとする回転運動
伝達機構の要部を示す概略斜視図である。この機構にお
いて図１に示す機構と同一部分には同一符号を付してそ
の詳細な説明は省略する。この機構において図１に示す
機構と相違する点は、歯車２０−１，２の歯数を１本と
した点である。回転軸１３，３３の回転中心軸が一致す
る場合や回転軸１３，３３の回転中心軸が少ししかずれ
ていない場合は、歯車２０−１，２の左右への揺動回転
角度が小さいのでこのように構成できる。

【００５３】そして例えば同図に示すＷの部分に面取り
やアールを設ければ、安全上、及び空気抵抗の低減上好
ましい。

【００５４】また図１５に示すようにラック歯回転体１
０と回転部材３０の外周の全体又は一部をそれぞれ筒状
又はリング状のケース１１０，１１５で覆ったり、図１
６に示すようにラック歯回転体１０と歯車２０−１，２
と回転部材３０全体をケース１２０で覆ったり、さらに
図１７に示すようにラック歯回転体１０と歯車２０−
１，２と回転部材３０全体を覆ったケース１２５内に潤
滑油１３０を蓄えたりすることによって、外部の人や物
が回転中の各部材に触れることを防止したり、また各部
材に外部の粉塵が付着するのを防止したり、消音効果を
向上させたり、潤滑油を蓄えた場合は十分な潤滑と冷却
効果とこれらに伴う耐久性の向上を図ったりすることが
できる。

【００５５】なおケース１１０，１１５，１２０，１２
５の材質としては、硬質又は弾性部材、即ち金属，樹
脂，ゴムなどのどのような部材を用いても良い。また図
１６に示す１２１はラック歯回転体１０と回転部材３０
が相対的に移動した際でもこれに対応できるようにする
ためのべローズである。

【００５６】ところでラック歯回転体１０や回転部材３
０や各回転軸１３，３３や歯車２０−１，２等のこの回
転運動伝達機構を構成する各部材の材質は、金属（例え
ばアルミニウム，鉄，ステンレス，真鍮，各種の合金
等）や樹脂（例えばナイロン，プラスチック，ポリアセ
タール樹脂など）やセラミックやその他の部材（例えば
油成分を含む部材，異種成分からなる複合部材等）で構
成することができる。その際例えば係合する部材を金属
と樹脂のように異なる材質にすることによって、即ち硬
質な部材と比較的軟質な部材を係合することによって動
力伝達時の騒音防止や摩耗防止や駆動抵抗の低減化等を
図ることができる。各部材を各種色彩で構成してもよ
い。

【００５７】また図１８に示すように、ラック歯回転体
１０と回転部材３０の外周に印１４０，１４５を設け、
これによって両者間の位置合わせや接続の際の目印とす
ることでその組み立てや精度出しを容易に行なうことが
できる。この実施形態においては印１４０，１４５はラ
ック歯回転体１０と回転部材３０の回転中心軸が一致し
たときに一致する位置に設けられている。印１４０，１
４５は何れか一方の部材に設けても良い。印１４０，１
４５は印字したり凹凸に加工するものなど、種々の方法
によって形成する。要は２つの回転する部材の少なくと
も何れか一方に、２つの回転する部材の位置合わせ用の
印を設けるものであればどのような構造のものであって
も良い。

【００５８】図１９は本発明の他の実施形態を示す要部
概略図である。この実施形態において図１などに示す実
施形態と相違する点は、ラック歯回転体１０に係合する
回転部材３０を３つとし（但し上下の回転部材３０の歯
車２０は１個としている）、これらの回転軸３３を全て
同一の軸支手段４０に回転自在に軸支している点であ
る。

【００５９】このように構成すれば、ラック歯回転体１
０を回転した際に、これと同一角速度で３つの回転軸３
３が回転する。つまり１つの軸の回転を同一角速度で複
数軸の回転に分割することができる。

【００６０】そして例えば３つの回転軸３３にドリルな
どの切削工具を取り付ければ、同時に３つの部分を加工
することができる。

【００６１】なお３つの回転軸３３の相対的位置を自在
に変更できるように構成しても良いことは言うまでもな
い。即ち例えばこの実施形態では３つの回転軸３３を１
つの軸支手段４０に取り付けたが、各回転軸３３をそれ
ぞれ別の軸支手段４０に取り付けても良い。この実施形
態によれば、単軸（回転軸１３）と多軸（回転軸３３）
間での回転伝達が行なえ、且つ多軸の位置を自在に設定
又は変更することができる。

【００６２】次にラック歯回転体１０の製作方法につい
て述べる。即ちラック歯回転体１０は切削加工によって
製作しても良いし、成型によって製作しても良い。切削
工具は従来公知の各種機械・工具が利用できる。成型の
場合は粉末，液体，粘性部材等を成型型に充填して製作
する。

【００６３】回転部材３０や歯車２０−１，２等も同様
の方法によって製作することができる。

【００６４】なお図２０に示すように、歯車２０−１，
２（但し図示しているのは歯が１枚のもの）の回転軸２
１−１，２を回転自在に軸支するために回転部材３０に
設けた孔３７，３７に切り溝３８，３８を設け、該切り
溝３８，３８を開くように回転軸２１−１，２を圧入し
て孔３７，３７にスナップインさせるように構成しても
良い。

【００６５】図２２は本発明のさらに他の構造の歯車２
０を取り付けた回転部材３０の部分を示す図であり、同
図（ａ）は断面図（同図（ｂ）のＶ−Ｖ断面図）、同図
（ｂ）は一部切欠側面図である。この実施形態の場合、
外形が略円柱形状でその一端面に横から見るとコ字状の
切欠き部Ｄを設け、該切欠き部Ｄ内に１つの歯車（外歯
歯車）２０を収納し、該歯車２０に回転軸（軸支手段）
２１を通してその両端を回転部材３０の切欠き部Ｄの両
側の部分に設けた挿入穴Ｅ，Ｅ内に挿入し、さらに挿入
穴Ｅ，Ｅを設けた部分の回転部材３０の外周にリング状
に溝Ｆを設け、該溝Ｆ内にリング形状（筒形状であって
も良い）の保持具２１０を嵌合している。

【００６６】保持具２１０は切欠き２１１を設けること
で広げることが出来るように構成されている。また歯車
２０に設けた孔Ｇ及び前記挿入穴Ｅ，Ｅは回転軸２１を
空回り状態で挿入できる寸法に構成されている。そして
これらの組み立ては、切欠き部Ｄ内に歯車２０を挿入し
た状態で挿入穴Ｅ，Ｅと孔Ｇとに回転部材３０の外周側
から回転軸２１を挿入し、次に溝Ｆに保持具２１０を嵌
合して行なわれる。回転軸２１の回転部材３０からの抜
けは、保持具２１０によって確実に防止される。このよ
うに構成すれば、回転部材３０への歯車２０の組み立て
が容易になる。なおこの実施形態は回転部材３０に歯車
２０を二個以上取り付けた前記各実施形態にも適用でき
ることは言うまでもない。また保持具２１０は切欠き部
Ｄの側面に露出する歯車２０を覆ってガードするので、
安全上有効である。

【００６７】以上本発明の実施形態を説明したが、本発
明はこれら実施形態に限定されるものではなく、例えば
以下のような種々の変更・追加が可能である。 (1) 各部材間のスライドや回転をスムーズに行なわせる
ために、転がり軸受を取り付けても良い。

【００６８】(2) この回転運動伝達機構には、各種の回
転部材や駆動手段や切削工具等を接続することができ
る。

【００６９】(3) ラック歯１１や歯車２０のモジュール
や歯幅は用途に応じて自在に設計できる。またラック歯
１１や歯車２０の歯は、相互に噛み合う部分の歯のみを
設けておけば良く、その歯数は１枚でもそれ以上でも良
い。またここで云う歯車２０−１，２０−２，２０−３
は平歯車やねじれ歯からなる外歯歯車としても良い。ま
たここで云うラック歯はヘリカル等のねじれ歯であって
も良い。

【００７０】(4) 上記図１に示す実施形態ではラック歯
回転体１０と回転部材３０をそれぞれスライドや揺動で
きるように構成したが、これら回転する部材（ラック歯
回転体１０を含む）の少なくとも何れか一方にスライド
や揺動する移動手段を取り付けるものであれば良い。な
お回転する部材に移動手段を取り付ける技術は、ラック
歯回転体１０と回転部材３０による回転運動伝達機構の
みでなく、オルダム継手等の他の手段による回転運動伝
達機構における両側の軸の何れかに移動手段を設けるこ
とにも利用できる。要は２つの回転する部材の回転中心
軸が一致する位置及び偏心する位置の何れにおいても該
２つの回転する部材間で回転運動を伝達する回転運動伝
達機構であれば、どのような機構にも適用できる。

【００７１】(5) また２つの部材の位置合わせをするた
めの印を設ける技術も、前記(4)と同様にオルダム継手
などの他の手段による回転運動伝達機構に適用できる。

【００７２】本発明は、記載説明される主要な主旨や特
徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施又は構成
させることができる。従って記載される事柄は単なる例
示に過ぎず、限定的に解釈するものではない。

【００７３】本発明の請求範囲は、特許請求の範囲によ
って示すものであって、明細書本文に拘束されるもので
はない。さらに特許請求の範囲に属する変形や変更や付
属される構成は、全て本発明の範囲内とする主旨であ
る。

【００７４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、製作が容易であるにもかかわらず、耐久性やトルク
伝達力や安全性を高めることができるという優れた効果
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した回転運動伝達機構の一実施形
態を示す要部概略斜視図である。

【図２】歯車２０−１，２０−２と回転部材３０とラッ
ク歯回転体１０の部分を上側から見た拡大図である。

【図３】歯車２０−１，２０−２と回転部材３０とラッ
ク歯回転体１０の部分の動作説明図である。

【図４】他の実施形態を示す図である。

【図５】他の実施形態を示す図である。

【図６】他の実施形態のラック歯回転体１０を示す図で
ある。

【図７】他の実施形態のラック歯回転体１０を示す図で
ある。

【図８】他の実施形態のラック歯回転体１０を示す図で
ある。

【図９】他の実施形態のラック歯回転体１０を示す図で
ある。

【図１０】他の実施形態を示す図である。

【図１１】他の実施形態を示す図である。

【図１２】他の実施形態を示す図である。

【図１３】回転軸１３を旋回させる機構を示す図であ
る。

【図１４】安全対策を施した他の実施形態を示す概略斜
視図である。

【図１５】安全対策を施した他の実施形態を示す図であ
る。

【図１６】安全対策を施した他の実施形態を示す図であ
る。

【図１７】安全対策を施した他の実施形態を示す図であ
る。

【図１８】印を設けた他の実施形態を示す図である。

【図１９】他の実施形態を示す図である。

【図２０】他の実施形態を示す図である。

【図２１】回転運動伝達機構の基本構成を示す斜視図で
ある。

【図２２】本発明のさらに他の構造の歯車２０を取り付
けた回転部材３０の部分を示す図であり、同図（ａ）は
断面図（同図（ｂ）のＶ−Ｖ断面図）、同図（ｂ）は一
部切欠側面図である。

【符号の説明】

１０ ラック歯回転体（ラック歯を具備する部材又は回
転する部材という場合もある） １１ ラック歯 １３ 回転軸 ２０−１，２０−２ 歯車 ２１−１，２１−２ 回転軸 ３０ 回転部材（回転する部材という場合もある） ３３ 回転軸 ４０ 軸支手段 ５０ 軸支手段 ５１ 軸 ５５ 軸支手段（移動手段） ６０ 取付台 ６１ スライド機構（移動手段） １４０，１４５ 印

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歯車と、 該歯車を回転自在に軸支するとともに該歯車の回転中心
   軸とは異なる回転中心軸を中心にして回転する回転部材
   と、 平面上又は曲面上に前記歯車が噛み合うラック歯を設け
   るとともに該ラック歯の歯面に交差する方向の回転中心
   軸を中心にして回転自在なラック歯を具備する部材とを
   有し、 前記歯車と回転部材とラック歯を具備する部材の内の少
   なくとも何れか２つの部材間で回転運動が伝達される回
   転運動伝達機構において、 前記歯車は複数であり、且つ前記回転部材は該複数の歯
   車をそれぞれ異なる位置の回転中心軸を中心にして回転
   自在に軸支していることを特徴とする回転運動伝達機
   構。
2. 【請求項２】 歯車を回転自在に軸支するとともに該歯
   車の回転中心軸とは異なる回転中心軸を中心にして回転
   する回転部材において、 前記回転部材は前記歯車を複数個それぞれ異なる位置の
   回転中心軸を中心にして回転自在に軸支し、且つ該複数
   の歯車の回転中心軸は平行であって一つの平面内に含ま
   れさらに該平面が回転部材の回転中心軸に直交している
   ことを特徴とする回転部材。
3. 【請求項３】 ２つの回転する部材の回転中心軸が一致
   する位置及び偏心する位置の何れにおいても該２つの回
   転する部材間で回転運動を伝達する回転運動伝達機構に
   おいて、 前記２つの回転する部材の少なくとも何れか一方には、
   該回転する部材を回転自在に軸支する軸支手段と、両回
   転する部材の係合状態を保ったまま該軸支手段を移動す
   る移動手段とを取り付けたことを特徴とする回転運動伝
   達機構。
4. 【請求項４】 歯車と、 該歯車を回転自在に軸支するとともに該歯車の回転中心
   軸とは異なる回転中心軸を中心にして回転する回転部材
   と、 平面上又は曲面上に前記歯車が噛み合うラック歯を設け
   るとともに該ラック歯の歯面に交差する方向の回転中心
   軸を中心にして回転自在なラック歯を具備する部材とを
   有し、 前記歯車が正逆回転運動をすることによって前記回転部
   材とラック歯を具備する部材間で回転運動が伝達される
   回転運動伝達機構において、 前記回転部材とラック歯を具備する部材の少なくとも何
   れか一方には、これを回転自在に軸支する軸支手段と、
   前記歯車とラック歯を具備する部材の結合状態を保った
   まま該軸支手段を移動する移動手段とを取り付けたこと
   を特徴とする回転運動伝達機構。
5. 【請求項５】 ２つの回転する部材の回転中心軸が一致
   する位置及び偏心する位置の何れにおいても該２つの回
   転する部材間で回転運動を伝達する回転運動伝達機構に
   おいて、 前記２つの回転する部材の少なくとも何れか一方には、
   ２つの回転する部材の位置合わせ用の印を設けたことを
   特徴とする回転運動伝達機構。
6. 【請求項６】 歯車を回転自在に軸支するとともに該歯
   車の回転中心軸とは異なる回転中心軸を中心にして回転
   する回転部材において、 前記歯車を軸支する軸支部材を、前記回転部材に設けた
   挿入穴に挿入することによって歯車を回転自在に軸支
   し、更に前記回転部材の外周には該挿入穴の上に位置し
   て回転部材の回転中に歯車の回りをガードしながら軸支
   部材の抜けを防止する略筒状又はリング状の保持具が取
   り付けられていることを特徴とする回転部材。