JP2000346167A - 出力軸を入力軸によって回転可能な回転伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 出力軸は入力軸によってのみ回転可能な回転
伝達装置を提供する。 【解決手段】 出力軸と入力軸は各々一連に配置され、
入力軸に回転ディスクが設けられ、出力軸に被回転体が
設けられている。装置ハウジングに固定された制動ドラ
ムの外周に、コイルバネ形状の制動部材がほぼ外接状態
に設置されている。制動部材の両端に放射方向に曲げた
加力部が形成され、入力軸の前記回転ディスクに、制動
部材に対して捻りを緩める向きに当たる配置で回転伝達
部が設けられている。出力軸の前記被回転体には、制動
部材に対して捻りを増す向きに当たる配置で、前記回転
ディスクの回転伝達部から回転力の伝達を受ける被回転
凸部が設けられている。以上の各要素を収納した装置ハ
ウジングの回転は止められている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、入力軸を回転す
ることにより出力軸を正逆双方向へ自在に回転できる
が、出力軸は大きな負荷回転力を受けても正逆いずれの
方向にも回転不能であり、出力軸は入力軸によってのみ
回転可能な回転伝達装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、出力軸を入力軸によってのみ回転
可能な回転伝達装置は、一例として本出願人の実公平８
−７１６２号、特許第２８４７６１８号公報などに記載
されて種々公知である。

【０００３】その他にも、特公平８−６７９２号（特許
２０８７０７８号）公報に記載された回転伝達装置は、
回転しないハウジングの筒部を制動ドラムとし、該筒部
の中空部内面に圧接するコイルバネ形状の制動部材が設
置され、その両端部を求心方向（内向き）に曲げた加力
部が形成され、入力軸は前記制動部材の両端の加力部を
捻って「縮径する」向きに回転力を加えるが故に自由に
回転でき、出力軸へ回転を伝える。しかし、出力軸は前
記制動部材の捻りを緩めて「拡径する」向きに回転力を
加えるため、拡径した制動部材と筒部内周面との間に大
きな摩擦制動力を発生して回転不能となる構成とされて
いる。

【０００４】

【本発明が解決しようとする課題】上記実公平８−７１
６２号、特許第２８４７６１８号公報などに記載された
回転伝達装置は、構成要素（部品）の数が多く、各々の
形状、構造も割合複雑なので、製造、組立に多くの手数
がかかり、コスト高となる問題点がある。

【０００５】一方、上記特公平８−６７９２号（特許２
０８７０７８号）公報に記載された回転伝達装置は、比
較的に構成要素（部品）の数が少なく、各々の形状、構
造も割合簡単なので、製造、組立に有利である。しか
し、この回転伝達装置は、入力軸が、筒部の中空部内面
に圧接するコイルバネ形状の制動部材を「縮径する」向
きに回転力を加え、摩擦力を軽減して自由に回転する
が、出力軸自体の回転に対する制動力の効きを良くする
ために、常時若干の摩擦力を生じつつ空転する構成とさ
れる。しかも入力軸が前記制動部材を「縮径する」向き
の回転力を加えて前記摩擦力を軽減する場合に、同制動
部材を内側から拘束する（又は支える）部材が存在せず
自由状態であるため、コイルバネ形状の特性として、縮
径効果（摩擦軽減効果）を生ずるのは加力部（端部）近
傍の部分に限定され、その他の径が変化しない部分は依
然として摩擦を生じて入力軸の回転駆動力にかなりの損
失動力を生ずることを避けられない。逆に、出力軸が大
きな負荷回転力で回転するときには、前記制動部材を
「拡径する」向きの回転力を加え、拡径した制動部材と
筒部との間に大きな摩擦制動力を発生させて回転不能と
する構成であるが、仮に出力軸に過大な負荷回転力が作
用すると、やはり制動部材を内側から拘束する（又は支
える）部材が存在せず自由状態であるため、制動部材は
局部的に座屈ないし降伏する現象として内方へ曲る変形
を生じ易く、そうした変形を生じた場合には制動力が急
減して用を成さなくなる懸念がある。

【０００６】ちなみに本出願人が適用を考えているビニ
ールハウス等の換気装置は、ビニールハウスの規模（棟
方向長さ）が大きくなると、３００乃至５００kg−cm程
度の負荷回転力が作用するので、前記の懸念が現実的と
なる。

【０００７】次に、制動部材の両端の加力部は求心方向
（内向き）に曲げて形成され、入力軸及び出力軸は「内
向き」の加力部に力を加える構成である。つまり制動部
材のコイル径よりも小さい回転半径で回転力を加えるこ
とになるから、「てこの原理」で明らかなように制動部
材へ伝達される回転力が小さい。従って、出力軸が大き
な負荷回転力によって前記制動部材を拡径させて制動部
材と筒部との間に摩擦制動力を発生させる作用、又は入
力軸が制動部材を縮径させて筒部との摩擦力を軽減する
作用において、それぞれ制動部材への回転力の伝達効率
が低いので、結局、各作用の効能が悪いという欠点があ
る。

【０００８】本発明の目的は、特には特公平８−６７９
２号（特許２０８７０７８号）公報に記載された回転伝
達装置の上記欠点、問題点を解決することである。具体
的にはコイルバネ形状の制動部材を制動ドラムの外周面
に設置し、制動部材に過大な負荷回転力が加わる出力軸
の回転に際しては、制動部材の捻りを増して「縮径」さ
せ、制動部材を制動ドラムへ強く締め付けて大きな制動
力を発生させ回転不能とする構成とし、必然的に制動ド
ラムは制動部材を内側から拘束する（又は支える）部材
としても働かせて制動作用を高効率に発揮させ、座屈な
いし降伏の問題を防ぐこと、逆に入力軸の回転時には、
制動部材の捻りを緩める（拡径する）ことによって制動
ドラムとの摩擦力を可及的に軽減して動力損失をできる
だけ少なくして、軽く回転操作できる回転伝達装置を提
供することにある。

【０００９】本発明の次の目的は、制動部材の両端の加
力部は放射方向（外向き）に曲げて形成し、従って、入
力軸及び出力軸はともに、制動部材のコイル径よりも大
きな回転半径で制動部材へ回転力を加える構成であり、
回転力の伝達効率が高く、従って出力軸の回転を止める
機能ないし能力も大きく、また、入力軸を回転操作する
上で使い勝手に優れた回転伝達装置を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記従来技術の課題を解
決するための手段として、請求項１記載の発明に係る出
力軸を入力軸によって回転可能な回転伝達装置は、 ａ） 出力軸と入力軸は各々の中心線が一致する一連の
配置とされ、入力軸に回転ディスクが設けられ、出力軸
に被回転体が設けられていること、 ｂ） 装置ハウジングに固定された制動ドラムの外周
に、軸線方向に螺旋状をなす捻りコイルバネ形状の弾性
な制動部材がほぼ外接状態に設置され、この制動部材の
両端に放射方向に曲げた加力部が形成されていること、 ｃ） 入力軸の前記回転ディスクには、前記制動部材の
外周位置に、同制動部材の両端の加力部に対して捻りを
緩める向きに当たる配置で回転伝達部が設けられている
こと、 ｄ） 出力軸の前記被回転体には、前記制動部材の外周
位置に、同制動部材の両端の加力部に対して捻りを増す
向きに当たる配置で、前記回転ディスクの回転伝達部か
ら回転力の伝達を受ける被回転凸部が設けられているこ
と、 ｅ） 以上の各要素を収納した装置ハウジングの回転は
止められていること、をそれぞれ特徴とする、出力軸を
入力軸によって回転可能な回転伝達装置。

【００１１】請求項２に記載した発明は、請求項１に記
載した出力軸を入力軸によって回転可能な回転伝達装置
において、制動部材の両端の加力部は、回転方向に平行
な向きにほぼＵ字形状ないし円弧形状に曲げられている
ことを特徴とする。

【００１２】請求項３に記載した発明は、請求項１に記
載した出力軸を入力軸によって回転可能な回転伝達装置
において、制動部材の両端の加力部は、回転ディスクの
回転伝達部及び被回転体の被回転凸部とは分離独立した
回転片の孔にきつく差し込まれており、回転ディスクの
回転伝達部及び被回転体の被回転凸部は前記回転片を介
して加力部を押す構成とされていることを特徴とする。

【００１３】請求項４に記載した発明は、請求項１また
は２に記載した出力軸を入力軸によって回転可能な回転
伝達装置において、制動部材の加力部に当たる回転ディ
スクの回転伝達部及び被回転体の被回転凸部の当接部位
は、加力部とほぼ全面一様に当たる形状に形成されてい
ることを特徴とする。

【００１４】請求項５に記載した発明は、請求項１に記
載した出力軸を入力軸によって回転可能な回転伝達装置
において、出力軸と入力軸は、いずれか一方の先端に形
成した繋ぎ軸部が、他方に形成した軸穴へ回転自在に嵌
められて、各々の中心線が一致する一連の配置とされて
いることを特徴とする。

【００１５】

【発明の実施形態及び実施例】請求項１〜５に記載した
発明に係る回転伝達装置の実施形態及び実施例を図１〜
図８に示した。

【００１６】出力軸１と入力軸２は、図２に示したよう
に、ケーシング３Ａと３Ｂ内において各々の中心線が一
致する配置で組立られている。図示例の場合は、出力軸
１の先端に繋ぎ軸部１３が形成され、該繋ぎ軸部１３
が、管構造に製作された入力軸２の中空部内に設置され
た軸受スリーブ２５の軸孔へ回転自在に嵌められて、各
々の中心線が一致する一連の配置で組み合わされている
（請求項５に記載した発明）。

【００１７】出力軸１の内端部に被回転体１４が設けら
れ、入力軸２の内端部に回転ディスク１２が設けらてい
る。

【００１８】図３のように装置ハウジング１５内に固定
されるケーシング３Ｂに制動ドラム４が一体的に設けら
れ、この制動ドラム４の外周面に沿って、軸線方向に螺
旋状をなす捻りコイルバネ形状で弾性な制動部材６がほ
ぼ外接状態に設置されている（図２）。

【００１９】従って、制動部材６は、捻りを増すことに
よってコイル径が小さくなり（縮径し）、内側の制動ド
ラム４を強く締め付けて摩擦制動力を発生する。コイル
バネ形状の制動部材６は、内側の制動ドラム４へ巻き付
くように締め付けるので、その締め付け力、ひいては前
記締め付け力に起因する制動力は制動部材６の全長にわ
たりほぼ均等に発生し、効率が良い。逆に、制動部材６
の捻りを緩めるとコイル径は無拘束の外方へ自由に拡大
し（拡径し）、制動ドラム４との間の摩擦力は即座に軽
減されて限りなく零に近くなる。制動部材６は、制動作
用の効率を考慮して、角断面のバネ線材をコイルバネ形
状に卷いて製造されている。

【００２０】上記制動部材６の両端に、放射方向（外向
き）に曲げた加力部５が形成されている。この加力部５
は、入力軸２又は出力軸１から制動部材６へ加えられる
回転力を直接受ける部分であり、要求される制動力の大
きさに比例して大きな強度及び剛性を必要とする。そこ
で図１及び図４の実施例に示した加力部５は、回転方向
に平行な向きのほぼＵ字形状に形成されている。従っ
て、加力部５の背後側（首部）へ被回転体１４の被回転
凸部８が当たる場合には、単に放射方向へ曲げただけの
形態に比較して、前記Ｕ字形の先端部（自由端）が制動
ドラム４の外周面に当たって突っ張る作用をして大きな
制動力の発生に耐えると共に回転力の伝達に対する耐力
性と剛性に優れたものとなり、長期の使用によって変形
したり破損等する心配がない。

【００２１】加力部５の形状は、回転力の伝達に対する
耐力性、剛性が大きいという観点からはまた、図５のよ
うに円弧形状に曲げた構成でも同様に実施可能である
（以上、請求項２に記載した発明）。

【００２２】その他、図示することは省略したが、請求
項４に記載した発明のように、制動部材６の加力部５に
直接当たる回転ディスク１２の回転伝達部９、及び被回
転体１４の被回転凸部８それぞれの当接部位を、加力部
５とほぼ全面一様に当たる形状（つまり、加力部５の外
形に倣った形状）に形成することも加力部５の耐力性、
剛性の確保に有効的である。前記の考え方を更に積極的
に展開すると、回転伝達部９及び被回転凸部８それぞれ
の加力部当接部位に、加力部５の回転方向約半分の外形
に倣った凹形状を形成すると、加力部５を押す回転力を
面圧に分散して伝達することになって加力部の耐力上有
利であるほか、回転伝達部９が直接被回転凸部８と当た
って回転力を伝達する条件を整えることにもなって有利
である。

【００２３】その他図７と図８に実施形態を示し、請求
項３に記載した発明のように、制動部材６の両端の加力
部５’は単純に放射方向へ曲げた形態とし、一方、回転
ディスクの回転伝達部９及び被回転体の被回転凸部８と
は分離独立した構造、形態の回転片４０に、前記の加力
部５’をきっちり差し込める大きさ、形状の孔４１を設
け、この孔４１に加力部５’をきつく差し込み、回転伝
達部９及び被回転凸部８はそれぞれ前記回転片４０を介
して加力部５’を押す構成で実施することができる。こ
の場合にも、回転片４０による保護効果で、加力部５’
は耐力性と剛性に優れたものとなるほか、上述したＵ字
形等に曲げる加工を必要としない実施ができる。

【００２４】次に、入力軸２の前記回転ディスク１４の
回転伝達部９は、前記制動部材６の外周位置において、
同制動部材６の両端の加力部５、５に対してその捻りを
緩める向きに当たる配置で設けられている。その配置を
具体的に図示すると、図４に示したように、制動部材６
の両端の加力部５、５の中間に位置し、各加力部５に対
してその先端側へ当たる配置を意味する。

【００２５】一方、出力軸１は、図２に示したように中
空構造に形成された前記制動ドラム４の中空部内に片鍔
形状の軸受部材７を設置し、この軸受部材７へ制動ドラ
ム４の内端側から通して回転自在に設置され、もってケ
ーシング３Ｂとその片面に突設された制動ドラム４との
組合わせが可能に構成されている。そして、出力軸１の
前記被回転体１４の外周部に、外向き円筒の一部分とし
て形成された被回転凸部８が、制動部材６の前記加力部
５、５の後背部（首部）に当たる配置で形成されてい
る。

【００２６】従って、出力軸１は、図４から明解なよう
に、負荷回転力によって正逆いずれの方向へ回転して
も、二つの加力部５、５のいずれか一方の後背部へ当た
り、制動部材６の捻りを増して制動ドラム４の外周面を
締め付け、大きな制動力を発生して回転不能となるので
ある。

【００２７】なお、上記した入力軸２の回転自在、及び
出力軸１の負荷回転力による回転が不能となる作用効果
の前提として、以上の各要素を収納し、且つ制動ドラム
４を一体的に設けたケーシング３Ａ、３Ｂの回転は、装
置ハウジング１５を利用して絶対的に止めた条件で使用
される。

【００２８】そうした使用態様の一例を、図６に示して
いる。図６は、いわゆるビニールハウスの覆いシートの
うち、ハウス側面部分のシート３０を棟方向に長い巻取
り軸３１に巻き付けている。同巻取り軸３１の一端部
が、上述の出力軸を入力軸によって回転可能な回転伝達
装置を納めた装置ハウジング１５から突き出された出力
軸１と連結されている。同じく装置ハウジング１５の他
側面から突き出された入力軸２に、手動回転用のハンド
ル３２が連結されている。また、装置ハウジング１５に
おいて、片手で持つためのグリップ部３３とは反対側に
垂直方向に貫通させたガイド孔３４が設けられ、同ガイ
ド孔３４に、地面に突き刺して強固に立てた案内棒３５
を通して装置ハウジング１５が回転しない構造とされて
いる。

【００２９】従って、ハンドル３２を正転方向に回す
と、巻取り軸３１も同方向に同一速度で回転し、シート
３０を巻き上げてハウス側面の開口面積を拡大し通風換
気の効果を大にする。巻取り軸３１が所望の高さ位置ま
で上昇した段階で、ハンドル３２から手を離しても、上
述したように、出力軸１自体の回転は不能の構成である
から、出力軸１と連結された巻取り軸３１に同巻取り軸
３１及び巻取ったシート３０の重量に起因する大きな負
荷回転力が作用しても決して回転せず、巻取り軸３１は
前記の上昇位置に止まったままとなる。勿論、ハンドル
３２を逆転方向に回すことにより、前記巻取り軸３１を
下ろしてハウス側面の開口を閉鎖することもできる。

【００３０】従って、本発明の回転伝達装置は、各種の
分野において、出力側が勝手に回転しては困る用途に好
適に使用できるのである。

【００３１】本発明の回転伝達装置に関しては、公知の
減速機構、例えば遊星歯車式減速機構を採用し、入力軸
２の回転負荷を数分の一に減らす構成で実施することも
できる。或いは傘歯車機構を採用して９０゜変換した方
向へ回転を伝える方式、例えば本発明の回転伝達装置を
高所に設置し、地上の作業員が長いハンドルを使用して
入力軸を回転する構成で実施することもできる。

【００３２】

【本発明が奏する効果】請求項１〜５記載の発明に係る
出力軸を入力軸によって回転可能な回転伝達装置は、コ
イルバネ形状の制動部材を制動ドラムの外周面に設置
し、制動部材に過大な負荷回転力が加わる出力軸の回転
に際しては、制動部材の捻りを増して「縮径」し、即ち
制動部材を制動ドラムへ締め付けて大きな制動力を発生
して回転不能とする構成であり、必然的に制動ドラムは
制動部材を内側から拘束する（又は支える）部材として
も働くので、制動作用を高効率に発揮させ、且つ座屈な
いし降伏の問題を防ぐことができる。逆に、入力軸の回
転時には、制動部材の捻りを緩める（拡径する）ことに
よって制動ドラムとの摩擦力は可及的速やかに軽減して
動力損失を少なくし、軽く回転操作できる回転伝達装置
を提供する。

【００３３】本発明はまた、制動部材の両端の加力部は
放射方向（外向き）に曲げた構成であり、従って、入力
軸及び出力軸はともに、制動部材のコイル径よりも大き
な回転半径で制動部材へ回転力を加える構成であり、回
転力の伝達効率が高い。従って、出力軸の回転を止める
機能ないし能力が大きく、また、入力軸を回転操作する
上で使い勝手に優れた回転伝達装置を提供する。

【００３４】本発明は更に、比較的に構成要素（部品）
の数が少なく、各々の形状、構造も割合簡単で、製造、
組立に有利な回転伝達装置を提供する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転伝達装置の構成要素を分解し
て示した斜視図である。

【図２】図３の−線方向に切断した断面図である。

【図３】回転伝達装置の正面図である。

【図４】図２の―線矢視断面図である。

【図５】制動部材の加力部の形態が異なる実施例を示し
た側面図である。

【図６】回転伝達装置の使用例を示した斜視図である。

【図７】異なる実施形態による回転伝達装置の正面図で
ある。

【図８】図７の―線矢視断面図である。

【符号の説明】

１ 出力軸 ２ 入力軸 １２ 回転ディスク １４ 被回転体 １５ 装置ハウジング ４ 制動ドラム ６ 制動部材 ５ 加力部 ９ 回転伝達部 ８ 被回転凸部 １３ 繋ぎ軸部 ２５ 軸受スリーブ ５’ 加力部 ４０ 回転片

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年７月１３日（１９９９．７．１
３）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】従って、制動部材６は、捻りを増すことに
よってコイル径が小さくなり（縮径し）、内側の制動ド
ラム４を強く締め付けて摩擦制動力を発生する。コイル
バネ形状の制動部材６は、内側の制動ドラム４へ巻き付
くように締め付けるので、その締め付け力、ひいては前
記締め付け力に起因する制動力は制動部材６の全長にわ
たりほぼ均等に発生し、効率が良い。逆に、制動部材６
の捻りを緩めると弾性によってコイル径は外方へ自由に
拡大し（拡径し）、制動ドラム４との間の摩擦力は軽減
されて回転可能となる。制動部材６は、制動作用の効率
を考慮して、角断面のバネ線材をコイルバネ形状に巻い
て製造されている。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ） 出力軸と入力軸は各々の中心線が一
   致する一連の配置とされ、入力軸に回転ディスクが設け
   られ、出力軸に被回転体が設けられていること、 ｂ） 装置ハウジングに固定された制動ドラムの外周
   に、軸線方向に螺旋状をなす捻りコイルバネ形状の弾性
   な制動部材がほぼ外接状態に設置され、この制動部材の
   両端に放射方向に曲げた加力部が形成されていること、 ｃ） 入力軸の前記回転ディスクには、前記制動部材の
   外周位置に、同制動部材の両端の加力部に対して捻りを
   緩める向きに当たる配置で回転伝達部が設けられている
   こと、 ｄ） 出力軸の前記被回転体には、前記制動部材の外周
   位置に、同制動部材の両端の加力部に対して捻りを増す
   向きに当たる配置で、前記回転ディスクの回転伝達部か
   ら回転力の伝達を受ける被回転凸部が設けられているこ
   と、 ｅ） 以上の各要素を収納した装置ハウジングの回転は
   止められていること、をそれぞれ特徴とする、出力軸を
   入力軸によって回転可能な回転伝達装置。
2. 【請求項２】制動部材の両端の加力部は、回転方向に平
   行な向きにほぼＵ字形状ないし円弧形状に曲げられてい
   ることを特徴とする、請求項１に記載した出力軸を入力
   軸によって回転可能な回転伝達装置。
3. 【請求項３】制動部材の両端の加力部は、回転ディスク
   の回転伝達部及び被回転体の被回転凸部とは分離独立し
   た回転片の孔にきつく差し込まれており、回転ディスク
   の回転伝達部及び被回転体の被回転凸部は前記回転片を
   介して加力部を押す構成とされていることを特徴とす
   る、請求項１に記載した出力軸を入力軸によって回転可
   能な回転伝達装置。
4. 【請求項４】制動部材の加力部に当たる回転ディスクの
   回転伝達部及び被回転体の被回転凸部の当接部位は、加
   力部とほぼ全面一様に当たる形状に形成されていること
   を特徴とする、請求項１または２に記載した出力軸を入
   力軸によって回転可能な回転伝達装置。
5. 【請求項５】出力軸と入力軸は、いずれか一方の先端に
   形成した繋ぎ軸部が、他方に形成した軸穴へ回転自在に
   嵌められて、各々の中心線が一致する一連の配置とされ
   ていることを特徴とする、請求項１に記載した出力軸を
   入力軸によって回転可能な回転伝達装置。