JP2002243006A - 動力伝達機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小さな出力の駆動源により、発電機等の被回
転体を容易に起動し、運転する。 【解決手段】 この動力伝達機構１は、動力を伝達され
て回転する被回転体である発電機３と、この発電機３を
駆動するための動力源であるポンプ５と、発電機３の回
転軸３ａに取り付けられる大径のリング状回転部材７
と、ポンプ５の出力軸５ａに取り付けられ、リング状回
転部材７の内周面に係合する小径の回転力伝達部材９と
によって構成される。なお、符号１１は、軸受である。
また、リング状回転部材７のリングの内周面にはギヤが
形成されており、回転力伝達部材９の周面にもギヤが形
成されており、これらのギヤ同士が噛み合って係合して
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、発電機等の被回転
体を駆動するための動力伝達機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、発電機等の被回転体をポ
ンプで駆動する場合、図７に示す様に、発電機１０１の
回転軸１０３に対して、ポンプ１０５の出力軸１０７を
直結した動力伝達機構１００が採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、従来の動力
伝達機構１００では、発電機１０１を起動する際に、大
きな力が必要となり、小さな出力のポンプ１０５では、
発電機１０１を起動することができないという問題があ
る。

【０００４】そこで、本発明は、小さな出力の駆動源に
より、発電機等の被回転体を容易に起動し、運転するこ
とができる様にすることを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた第１の発明の動力伝達機構は、動力を伝達
されて回転する被回転体と、この被回転体を駆動するた
めの動力源と、前記被回転体の回転軸に取り付けられる
大径のリング状回転部材と、前記動力源の出力軸に取り
付けられ、前記リング状回転部材の内周面又は外周面に
係合する小径の回転力伝達部材とによって構成される。

【０００６】この第１の発明の動力伝達機構によれば、
動力源を駆動すると、この動力源の出力軸に取り付けら
れている小径の回転力伝達部材が回転する。すると、こ
の小径の回転力伝達部材が係合している大径のリング状
回転部材が回転する。この結果、この大径のリング状回
転部材の回転に伴って、被回転体が回転する。この際、
大径のリング状回転部材は、小径の回転力伝達部材によ
って回転されるので、動力源の出力が小さくても、被回
転体を起動し、運転することができる。

【０００７】ここで、上述の動力伝達機構において、前
記動力源及び小径の回転力伝達部材を複数備えると共
に、各回転力伝達部材を、前記リング状回転部材を一定
の速度で回転させる様に同期して回転させる同期制御手
段を備えてたものとすることができる。具体的には、動
力源を２つ以上備え、それぞれの出力軸に小径の回転力
伝達部材を取り付けると共に、これらの回転力伝達部材
を、それぞれリング状回転部材の内周面又は外周面に係
合させ、２箇所以上において動力を伝達するようにして
おくのである。この場合、各回転力伝達部材を同一の径
として、リング状回転部材の内周面に対して、それぞれ
が点対称となる様な位置において係合させておけば、同
期制御手段は、各回転力伝達部材を同時に、同一方向
へ、同一の回転速度で回転する様に制御すればよい。各
回転力伝達部材をリング状回転部材の外周面に係合させ
る場合も同様にすればよい。この様に、複数の箇所で回
転力伝達部材によってリング状回転部材に動力を伝達す
る様にした場合、リング状回転部材にバランスよく回転
力を伝達することができ、安定した状態で回転させるこ
とができるという利点がある。

【０００８】また、上記目的を達成するためになされた
第２の発明の動力伝達機構は、動力を伝達されて回転す
る被回転体と、この被回転体を駆動するための第１，第
２の動力源と、前記被回転体の回転軸に取り付けられる
大径のリング状回転部材と、前記第１の動力源の出力軸
に取り付けられ、前記リング状回転部材の内周面に係合
する小径の第１の回転力伝達部材と、前記第２の動力源
の出力軸に取り付けられ、前記リング状回転部材の外周
面に係合する小径の第２の回転力伝達部材と、前記第
１，第２の回転力伝達部材を、前記リング状回転部材を
一定の速度で回転させる様に同期して互いに反対方向に
回転させる同期制御手段とを備えている。

【０００９】この第２の発明の動力伝達機構によれば、
第１，第２の動力源を駆動すると、これらの動力源の各
出力軸に取り付けられている小径の第１，第２の回転力
伝達部材が互いに反対方向に回転する。すると、これら
小径の第１，第２の回転力伝達部材がそれぞれ内周側と
外周側から係合している大径のリング状回転部材が回転
する。この際、同期制御手段が、第１，第２の回転力伝
達部材を、リング状回転部材を一定の速度で回転させる
様に同期して互いに反対方向に回転させているので、第
１，第２の動力源による駆動力は、互いに減殺されるこ
となく大径のリング状回転部材に伝達される。そして、
この大径のリング状回転部材の回転に伴って、被回転体
が回転する。この際、大径のリング状回転部材は、小径
の第１，第２の回転力伝達部材によって回転されるの
で、動力源の出力が小さくても、被回転体を起動し、運
転することができる。また、被回転体側の動力を受ける
機構をリング状回転部材としたので、上述の様に、その
内周側及び外周側の両方から回転力を伝達することがで
きる。従って、特に、前記第１，第２の回転力伝達部材
を、前記リング状回転部材のリングを挟み付ける様な位
置関係に配置しておくと、リング状回転部材を第１，第
２の回転力伝達部材で挟み付けた状態で動力を伝達する
ことができるので、リング状回転部材の直径を大きなも
のとしても、回転の際に振動することがなく、被回転体
を滑らかに回転させることができるという特有の作用・
効果が発揮される。

【００１０】また、上記目的を達成するためになされた
第３の発明の動力伝達機構は、動力を伝達されて回転す
る被回転体と、この被回転体を駆動するための第１，第
２の動力源と、前記被回転体の回転軸に取り付けられ、
大小２種類のリングを同心円状に備える二重リング部材
と、前記第１の動力源の出力軸に取り付けられ、前記二
重リング部材の大きい方のリングの内周面に係合する小
径の第１の回転力伝達部材と、前記第２の動力源の出力
軸に取り付けられ、前記二重リング部材の小さい方のリ
ングの外周面に係合する小径の第２の回転力伝達部材
と、前記第１，第２の回転力伝達部材を、前記二重リン
グ部材を一定の速度で回転させる様に同期して互いに反
対方向に回転させる同期制御手段とを備えている。

【００１１】この第３の発明の動力伝達機構によれば、
第１，第２の動力源を駆動すると、これらの動力源の各
出力軸に取り付けられている小径の第１，第２の回転力
伝達部材が互いに反対方向に回転する。すると、これら
小径の第１，第２の回転力伝達部材がそれぞれ係合して
いる二重リング部材が回転する。この際、同期制御手段
が、第１，第２の回転力伝達部材を、二重リング部材を
一定の速度で回転させる様に同期して互いに反対方向に
回転させているので、第１，第２の動力源による駆動力
は、互いに減殺されることなく二重リング部材に伝達さ
れる。そして、この二重リング部材の回転に伴って、被
回転体が回転する。この際、二重リング部材は、小径の
第１，第２の回転力伝達部材によって回転されるので、
動力源の出力が小さくても、被回転体を起動し、運転す
ることができる。また、被回転体側の動力を受ける機構
を二重リング部材としたので、上述の様に、大径のリン
グの内周側及び小径のリングの外周側の両方から回転力
を伝達することができる。従って、二重リング部材は、
その直径を大きなものとしても、回転の際に振動するこ
とがなく、被回転体を滑らかに回転させることができる
という特有の作用・効果が発揮される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しつつ説明する。

【００１３】まず、第１の実施の形態について説明す
る。図１は、第１の実施の形態としての動力伝達機構１
を示している。図示の様に、この動力伝達機構１は、動
力を伝達されて回転する被回転体である発電機３と、こ
の発電機３を駆動するための動力源であるポンプ５と、
発電機３の回転軸３ａに取り付けられる大径のリング状
回転部材７と、ポンプ５の出力軸５ａに取り付けられ、
リング状回転部材７の内周面に係合する小径の回転力伝
達部材９とによって構成される。なお、符号１１は、軸
受である。また、リング状回転部材７のリングの内周面
にはギヤが形成されており、回転力伝達部材９の周面に
もギヤが形成されており、これらのギヤ同士が噛み合っ
て係合している。

【００１４】この第１の実施の形態の動力伝達機構１に
よれば、ポンプ５を駆動すると、このポンプ５の出力軸
５ａに取り付けられている小径の回転力伝達部材９が回
転する。すると、この小径の回転力伝達部材９が係合し
ている大径のリング状回転部材７が回転する。この結
果、この大径のリング状回転部材７の回転に伴って、発
電機３が回転する。この際、大径のリング状回転部材７
は、小径の回転力伝達部材９によって回転されるので、
ポンプ５の出力が小さくても、発電機３を起動し、運転
することができる。

【００１５】次に、第２の実施の形態について説明す
る。図２は、第２の実施の形態としての動力伝達機構２
１を示している。この動力伝達機構２１は、上述の第１
の実施の形態の動力伝達機構１と同様であるが、異なる
点として、図示の様に、点対称となる様に、９０度ずつ
ずれた位置に、ポンプ５を４台備えている。従って、小
径の回転力伝達部材９も４個存在し、これらがいずれも
リング状回転部材７の内周面に係合している。また、各
ポンプ５は出力が同一であり、各回転力伝達部材９はそ
の直径が同一とされている。そして、これら４台のポン
プ５を、同時に同一方向へ同一速度で駆動制御するため
の同期制御回路２３が備えられている。この様に、複数
の箇所で回転力伝達部材９によってリング状回転部材７
に動力を伝達する様にした場合、リング状回転部材７に
バランスよく回転力を伝達することができ、安定した状
態で回転させることができるという利点がある。

【００１６】次に、第３の実施の形態について説明す
る。図３は、第３の実施の形態としての動力伝達機構３
１を示している。この第３の実施の形態としての動力伝
達機構３１は、動力を伝達されて回転する被回転体とし
ての発電機３と、この発電機３を駆動するための２台の
ポンプ５Ａ，５Ｂと、発電機３の回転軸３ａに取り付け
られる大径のリング状回転部材７と、第１のポンプ５Ａ
の出力軸５Ａａに取り付けられ、リング状回転部材７の
内周面に係合する小径の第１の回転力伝達部材９Ａと、
第２のポンプ５Ｂの出力軸５Ｂａに取り付けられ、リン
グ状回転部材７の外周面に係合する小径の第２の回転力
伝達部材９Ｂと、第１，第２の回転力伝達部材９Ａ，９
Ｂを、リング状回転部材７を一定の速度で回転させる様
に同期して互いに反対方向に回転させる同期制御回路３
３とを備えている。なお、本実施の形態では、ポンプ５
Ａ，５Ｂは同一出力とし、回転力伝達部材９Ａ，９Ｂは
同一直径としているので、同期制御回路３３は、回転力
伝達部材９Ａ，９Ｂを同時に、互いに反対方向へ、リン
グ状回転部材７のリングの肉厚分だけ回転力伝達部材９
Ａの方が若干遅い速度で回転させる様に、ポンプ５Ａ，
５Ｂを駆動制御する様に構成されている。

【００１７】この第３の実施の形態の動力伝達機構３１
によれば、第１，第２のポンプ５Ａ，５Ｂを駆動する
と、これらのポンプ５Ａ，５Ｂの各出力軸５Ａａ，５Ｂ
ａに取り付けられている小径の第１，第２の回転力伝達
部材９Ａ，９Ｂが互いに反対方向に回転する。すると、
これら小径の第１，第２の回転力伝達部材９Ａ，９Ｂが
それぞれ内周側と外周側から係合している大径のリング
状回転部材７が回転する。この際、同期制御回路３３
が、第１，第２の回転力伝達部材９Ａ，９Ｂを、リング
状回転部材７を一定の速度で回転させる様に同期して互
いに反対方向に回転させているので、第１，第２のポン
プ５Ａ，５Ｂによる駆動力は、互いに減殺されることな
く大径のリング状回転部材７に伝達される。そして、こ
の大径のリング状回転部材７の回転に伴って、発電機３
が回転する。この際、大径のリング状回転部材７は、小
径の第１，第２の回転力伝達部材９Ａ，９Ｂによって回
転されるので、ポンプ５Ａ，５Ｂの出力が小さくても、
発電機３を起動し、運転することができる。また、発電
機３側の動力を受ける機構をリング状回転部材７とした
ので、上述の様に、その内周側及び外周側の両方から回
転力を伝達することができる。従って、特に、図示の様
に、第１，第２の回転力伝達部材９Ａ，９Ｂを、リング
状回転部材７のリングを挟み付ける様な位置関係に配置
しておくと、リング状回転部材７を第１，第２の回転力
伝達部材９Ａ，９Ｂで挟み付けた状態で動力を伝達する
ことができるので、リング状回転部材７の直径を大きな
ものとしても、回転の際に振動することがなく、発電機
３を滑らかに回転させることができるという特有の作用
・効果が発揮される。

【００１８】次に、第４の実施の形態について説明す
る。図４は、第４の実施の形態としての動力伝達機構４
１を示している。この第４の実施の形態としての動力伝
達機構４１は、第３の実施の形態の動力伝達機構３１と
同様であるが、図示の様に、ポンプ５Ａ，５Ｂを各２台
ずつ備え、点対称となる様に、１８０度ずつずれた位置
に、各ポンプ５Ａ，５Ｂを備えている。従って、小径の
回転力伝達部材９Ａ，９Ｂも各２個ずつ存在し、これら
がいずれもリング状回転部材７の内周面及び外周面に係
合している。また、各ポンプ５Ａ，５Ｂは出力が同一で
あり、各回転力伝達部材９Ａ，９Ｂはその直径が同一と
されている。同期制御回路４３は、ポンプ５Ａ，５Ａ
を、同時に同一方向へ同一速度で駆動制御する。また、
ポンプ５Ｂ，５Ｂを反対方向に同一速度で駆動制御す
る。この場合、ポンプ５Ａの方がポンプ５Ｂよりも、リ
ング状回転部材７のリングの肉厚分だけ若干遅くなる様
に駆動制御されている。この様に、複数の箇所で回転力
伝達部材９Ａ，９Ｂによってリング状回転部材７のリン
グを挟んで動力を伝達する様にした場合、リング状回転
部材７にバランスよく回転力を伝達することができ、よ
り安定した状態で回転させることができるという利点が
ある。

【００１９】次に、第５の実施の形態について説明す
る。図５は、第５の実施の形態としての動力伝達機構５
１を示している。この第５の実施の形態の動力伝達機構
５１は、動力を伝達されて回転する被回転体としての発
電機３と、この発電機３を駆動するための第１，第２の
ポンプ５Ａ，５Ｃと、発電機３の回転軸３ａに取り付け
られ、大小２種類のリング８ａ，８ｂを同心円状に備え
る二重リング部材８と、第１のポンプ５Ａの出力軸５Ａ
ａに取り付けられ、二重リング部材８の大きい方のリン
グ８ａの内周面に係合する小径の第１の回転力伝達部材
９Ａと、第２のポンプ５Ｃの出力軸５Ｃａに取り付けら
れ、二重リング部材８の小さい方のリング８ｂの外周面
に係合する小径の第２の回転力伝達部材９Ｃと、第１，
第２の回転力伝達部材９Ａ，９Ｃを、二重リング部材８
を一定の速度で回転させる様に同期して互いに反対方向
に回転させる同期制御手段５３とを備えている。ここ
で、本実施の形態では、第１のポンプ５Ａ及び第２のポ
ンプ５Ｃをそれぞれ４台ずつ、互いに点対称となる位置
に配置している。また、各回転力伝達部材９Ａ，９Ｃは
同一直径である。従って、同期制御手段５３は、ポンプ
５Ａとポンプ５Ｃとを反対方向に同期して駆動する様に
構成されている。また、ポンプ５Ａとポンプ５Ｃの回転
速度は、外側のリング８ａの内径と内側のリング８ｂの
外径との比に応じて、ポンプ５Ａの方が回転速度が速く
なる様に駆動制御される。

【００２０】この第５の実施の形態の動力伝達機構５１
によれば、第１，第２のポンプ５Ａ，５Ｃを駆動する
と、これらのポンプ５Ａ，５Ｃの各出力軸５Ａａ，５Ｃ
ａに取り付けられている小径の第１，第２の回転力伝達
部材９Ａ，９Ｃが互いに反対方向に回転する。すると、
これら小径の第１，第２の回転力伝達部材９Ａ，９Ｃが
それぞれ係合している二重リング部材８が回転する。こ
の際、同期制御手段５３が、第１，第２の回転力伝達部
材９Ａ，９Ｃを、二重リング部材８を一定の速度で回転
させる様に同期して互いに反対方向に回転させているの
で、第１，第２のポンプ５Ａ，５Ｃによる駆動力は、互
いに減殺されることなく二重リング部材８に伝達され
る。そして、この二重リング部材８の回転に伴って、発
電機３が回転する。この際、二重リング部材８は、小径
の第１，第２の回転力伝達部材９Ａ，９Ｃによって回転
されるので、ポンプ５Ａ，５Ｃの出力が小さくても、発
電機３を起動し、運転することができる。また、発電機
３側の動力を受ける機構を二重リング部材８としたの
で、上述の様に、大径のリング８ａの内周側及び小径の
リング８ｂの外周側の両方から回転力を伝達することが
できる。従って、二重リング部材８は、その直径を大き
なものとしても、回転の際に振動することがなく、発電
機３を滑らかに回転させることができるという特有の作
用・効果が発揮される。

【００２１】以上、本発明のいくつかの実施の形態につ
いて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限られ
ることなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、さ
らに種々の態様にて実施することができる。

【００２２】例えば、第２の実施の形態に関して、図６
（Ａ）に示す様に、回転力伝達部材９の数を互いに１２
０度ずつずれて配置される３個のものとしてもよいし、
図６（Ｂ）に示す様に、リング状回転部材７の外周面側
から回転力伝達部材９を係合させる様に構成してもよ
い。また、第４の実施の形態に関して、図６（Ｃ）に示
す様に、回転力伝達部材９Ａ，９Ｂの配置を、リングを
挟む位置ではなく、互いにずれた位置とする様にしても
よい。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て、種々に変形して実施可能であることはもちろんであ
る。さらに、被回転体は発電機に限らないし、動力源も
ポンプに限らず、種々のものを採用し得ることももちろ
んである。例えば、モータでコンプレッサを駆動する装
置において、本発明の動力伝達機構を採用することがで
きる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、小
さな出力の駆動源により、発電機等の被回転体を容易に
起動し、運転することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の実施の形態としての動力伝達機構を示
し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図である。

【図２】 第２の実施の形態としての動力伝達機構を示
し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図である。

【図３】 第３の実施の形態としての動力伝達機構を示
し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図である。

【図４】 第４の実施の形態としての動力伝達機構を示
し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図である。

【図５】 第５の実施の形態としての動力伝達機構を示
し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図である。

【図６】 変形例としての動力伝達機構を示す平面図で
ある。

【図７】 従来例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１・・・動力伝達機構、３・・・発電機、３ａ・・・発
電機の回転軸、５・・・ポンプ、５ａ・・・ポンプの出
力軸、５Ａ，５Ｂ，５Ｃ・・・ポンプ、５Ａａ，５Ｂ
ａ，５Ｃａ・・・ポンプの出力軸、７・・・大径のリン
グ状回転部材、８・・・二重リング部材、８ａ・・・大
きい方のリング、８ｂ・・・小さい方のリング、９・・
・小径の回転力伝達部材、９Ａ・・・第１の回転力伝達
部材、９Ｂ，９Ｃ・・・第２の回転力伝達部材、１１・
・・軸受、２１・・・動力伝達機構、２３・・・同期制
御回路、３１・・・動力伝達機構、３３・・・同期制御
回路、４１・・・動力伝達機構、４３・・・同期制御回
路、５１・・・動力伝達機構、５３・・・同期制御回
路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力を伝達されて回転する被回転体と、 この被回転体を駆動するための動力源と、 前記被回転体の回転軸に取り付けられる大径のリング状
   回転部材と、 前記動力源の出力軸に取り付けられ、前記リング状回転
   部材の内周面又は外周面に係合する小径の回転力伝達部
   材とによって構成される動力伝達機構。
2. 【請求項２】 請求項１記載の動力伝達機構において、
   前記動力源及び小径の回転力伝達部材を複数備えると共
   に、各回転力伝達部材を、前記リング状回転部材を一定
   の速度で回転させる様に同期して回転させる同期制御手
   段を備えていることを特徴とする動力伝達機構。
3. 【請求項３】 動力を伝達されて回転する被回転体と、 この被回転体を駆動するための第１，第２の動力源と、 前記被回転体の回転軸に取り付けられる大径のリング状
   回転部材と、 前記第１の動力源の出力軸に取り付けられ、前記リング
   状回転部材の内周面に係合する小径の第１の回転力伝達
   部材と、 前記第２の動力源の出力軸に取り付けられ、前記リング
   状回転部材の外周面に係合する小径の第２の回転力伝達
   部材と、 前記第１，第２の回転力伝達部材を、前記リング状回転
   部材を一定の速度で回転させる様に同期して互いに反対
   方向に回転させる同期制御手段とを備えている動力伝達
   機構。
4. 【請求項４】 請求項３記載の動力伝達機構において、
   前記第１，第２の回転力伝達部材を、前記リング状回転
   部材のリングを挟み付ける様な位置関係に配置してある
   ことを特徴とする動力伝達機構。
5. 【請求項５】 動力を伝達されて回転する被回転体と、 この被回転体を駆動するための第１，第２の動力源と、 前記被回転体の回転軸に取り付けられ、大小２種類のリ
   ングを同心円状に備える二重リング部材と、 前記第１の動力源の出力軸に取り付けられ、前記二重リ
   ング部材の大きい方のリングの内周面に係合する小径の
   第１の回転力伝達部材と、 前記第２の動力源の出力軸に取り付けられ、前記二重リ
   ング部材の小さい方のリングの外周面に係合する小径の
   第２の回転力伝達部材と、 前記第１，第２の回転力伝達部材を、前記二重リング部
   材を一定の速度で回転させる様に同期して互いに反対方
   向に回転させる同期制御手段とを備えている動力伝達機
   構。