JP2002174320A - 出力軸を入力軸によって回転可能な回転伝達装置 - Google Patents
出力軸を入力軸によって回転可能な回転伝達装置Info
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Abstract
達装置を提供する。 【解決手段】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。制動ドラムの外周
に、螺旋状をなす捻りコイルバネ形状の制動部材が外接
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。入力軸の回転ディスクに
は、制動部材の両端の加力部に対して捻りを緩める向き
に当たる回転伝達部が設けられ、出力軸の被回転体に
は、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、回転力の伝達を受ける被回転凸部が設け
られている。装置ハウジングの回転は止められている。
Description
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、出力軸が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。
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。
87078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
形成されている。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ので自由に
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である。
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、構造も割合に複雑なので、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。
2087078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の
であり、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、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を受けて回転しようとすると、前記
制動部材を「拡径する」向きの回転力を加えることにな
り、拡径した制動部材と筒部との間に大きな摩擦制動力
が発生して回転不能となる構成であるが、仮に出力軸に
過大な負荷回転力が作用するとした場合、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。
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、前記の問題が現実的と
なる。
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。
2号(特許第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
面に外接状態に設置し、制動部材に過大な負荷回転力が
加わる出力軸の回転時には、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て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、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。
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。
イプ材の加工品であるハンドル軸の中空部内へほぼ密接
に嵌まる外径とし、出力軸は、被回転軸の端部がそのま
まほぼ密接に嵌まる内径の中空構造(パイプ構造)とし
て、ハンドルの取り付け、及び被回転軸の接続を簡易に
行える構成とした回転伝達装置を提供することである。
軸を自在継手で連結するための継手要素を一体的に設
け、或いは入力軸とハンドル軸とを傘歯車対などの方向
変換機構を介して連結した構成の回転伝達装置を提供す
ることである。
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 f) 前記入力軸は、パイプ材の加工品であるハンドル
軸の中空部内へほぼ密接に嵌まる外径とし、前記出力軸
は、被回転軸の端部がほぼ密接に嵌まる内径の中空構造
であることをそれぞれ特徴とする。
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、出力軸の外端部には、被回転軸を自在継手で
連結するための継手要素が一体的に設けられていること
を特徴とする。
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、入力軸とハンドル軸とは傘歯車対などの方向
変換機構を介して連結されていることを特徴とする。
伝達装置の実施形態を、図1〜図5に示した。
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の内端に繋ぎ軸部13が形成され、該繋ぎ軸部13
は、入力軸2の内端に形成した軸孔25内へ回転自在に
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。
4が設けられ、入力軸2の内端部にも円板形状の回転デ
ィスク12が設けらている。
される矩形板状のケーシング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)。
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を強く締め付けて大きな摩擦制動力を発
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、ひいては締め付け力に起因する制動力が制動部材6
の全長にわたりほぼ均等に発生するので、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
の外方へ速やかに自由に拡大し(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。
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へ加える回転
力を直接受ける要素であり、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、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。
対する耐力性、剛性が大きいという観点から、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。
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
の回転方向の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
とになり、加力部の耐力上有利である。しかも回転伝達
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り有利である。
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
はそれぞれ前記の回転片40を介して加力部5’を押す
構成で実施することもできる。この場合には、回転片4
0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。
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、5
に対してその先端側へ当たる配置を意味する。従って、
入力軸2が正逆いずれの方向へ回転する場合でも、回転
伝達部9は制動部材6の捻りを緩めるので、自由に回転
する。
造に形成された前記制動ドラム4の中空部内へ、軸受部
材7と共に制動ドラム4の内端側から外向きに通して回
転自在に設置され、ケーシング3Bの片面に突設した制
動ドラム4との組合わせが可能に構成されている。一
方、出力軸1は、前述したように内端に突設した繋ぎ軸
部13を、前記入力軸2の軸孔25へ嵌めて両者が安定
な回転をするように組み合わせている。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の前記二
つの加力部5、5の後背部(首部)に当たる配置で形成
されている。図中の符号42、43は回転座金である。
に、負荷回転力によって正逆いずれの方向へ回転しよう
としても、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
周面へ締め付け、大きな制動力を発生し回転不能となる
のである。
前後の被回転軸31の端部をそのまま中空部内へほぼ密
接に嵌め込める内径の中空構造(パイプ構造)に構成さ
れている。よって、被回転軸31の接続は1本のカンザ
シピン40を差すことによって簡易に行える。他方、入
力軸2は、パイプ材の加工品として製作されたハンドル
軸32の中空部内へ密接に嵌めて接合可能な外径(約1
0mm)の中実軸として構成されている。よって、ハンド
ル軸32はやはり1本のカンザシピン41を差すことに
よって入力軸2と簡易に接続できる。
1は負荷回転力による回転が不能である作用効果を達成
する条件として、上記の各要素を収納し、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。
いる。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、被回転
軸として、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と接続されている。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に、手動回転用
のハンドル32の軸部が接続されている。また、装置ハ
ウジング15において、片手で握り持つためのグリップ
部33と前記ハンドル軸32を接続した入力軸との中間
部位に、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、地面に突き刺して垂直に強固に
立てた案内棒35を通し、該案内棒35によって装置ハ
ウジング15を回転させないで上下移動させる構造とさ
れている。
と、巻取り軸31も同方向は同一速度で回転し、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自身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3
1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、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自由にでき
る。
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。
ルハウスの谷樋部分の換気装置の場合は、地上から人の
手が届かない高さに位置する巻取り軸31を回転駆動す
る手段としても上記回転伝達装置(ハウジング15)が
使用される。この場合には、一例として傘歯車の対51
と52を応用した方向変換機構50を介してハンドル3
2を接続した構成が好適に実施される。即ち、地上で楽
な作業姿勢で回転操作できるように垂直方向に長いハン
ドル軸32の上端が、45°をなす一方の傘歯車52の
軸と接続され、同じく45°をなす他方の傘歯車51の
軸と水平な入力軸2とが接続されている。なお、方向変
換機構としてはウオームねじ機構なども採用できる。
と自在継手60で連結するための継手要素を一体的に設
けた実施形態を示している。
ウジング15を構造物6へ固定し、自在継手60を介し
て連結した伸縮軸67の他端を、やはり自在継手68を
介して巻取り軸31と連結し、前記自在継手68は、案
内治具69を介して垂直な案内棒70に沿って上下動す
る構成とした換気装置も実施される。つまり、装置ハウ
ジング15は不動であるが、巻取り軸31はシートの巻
き込みまたは巻き戻しにしたがって上下動する。このよ
うな用途に適用される自在継手60を構成する継手要素
としての二叉61が出力軸1に一般的に形成されてい
る。もう一方の二叉62は継手管63に形成され、前記
二叉61と62の間に挟まれた継手ブロック65を直交
する二つのピン64、64で連結して自在継手60が構
成されている。したがって、本実施例によれば、別途の
独立した部品としての自在継手を用意する必要がなく、
自在継手60の部品点数を減らしてコストダウンを図
り、組立作業を容易ならしめている。
力軸2又は出力軸1の部分に、公知の減速又は増速機
構、例えば遊星歯車式減速機構などを採用し、出力軸1
又は入力軸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。
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、出力軸の回転は、制動部材の捻りを増して制
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
回転不能とする構成であり、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、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
との摩擦力を可及的速やかに軽減して動力損失が少な
く、軽く回転操作できる回転伝達装置を提供する。
放射方向(外向き)に曲げた構成であり、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、能力
が大きく、また、入力軸を回転操作する使い勝手に優れ
た回転伝達装置を提供する。
付け、又は出力軸への被回転軸の接続を簡易に行えて、
使用に便利な回転伝達装置を提供する。
て示した斜視図である。
た側面図である。
ある。
る。
る。
である。
面図である。
Claims (3)
- 【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、 f) 前記入力軸は、パイプ材の加工品であるハンドル
軸の中空部内へほぼ密接に嵌まる外径とし、前記出力軸
は、被回転軸の端部がほぼ密接に嵌まる内径の中空構造
であること、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。 - 【請求項2】出力軸の外端部には、被回転軸を自在継手
で連結するための継手要素が一体的に設けられているこ
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。 - 【請求項3】入力軸とハンドル軸とは、傘歯車対などの
方向変換機構を介して連結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。
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JP2000369961A JP4647087B2 (ja) | 2000-12-05 | 2000-12-05 | 出力軸を入力軸によって回転可能な回転伝達装置 |
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