JP2004353693A

JP2004353693A - 駆動伝達装置

Info

Publication number: JP2004353693A
Application number: JP2003148746A
Authority: JP
Inventors: Akinori Wakabayashi; 顕憲若林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】回転駆動力を伝達することができる新規な構造の駆動伝達装置を提供する。
【解決手段】基台１０と、該基台１０に回動自在に軸支され、回転駆動力が入力される第１回転体２０と、基台１０に回動自在に軸支された基杆部３１、及び、該基杆部３１の一端側に摺動自在に装着された摺動杆部３２を有し、該摺動杆部３２が前記第１回転体２０における回動中心から偏心した部位に回動自在に軸支された第１リンク３０と、一端側が前記基杆部３１の他端側に回動自在に軸支された第２リンク５０と、基台１０に回動自在に軸支されると共に、回動中心から偏心した部位に前記第２リンク５０の他端側が回動自在に軸支され、回転駆動力を出力する第２回転体６０とを備える。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動伝達装置に関するものであり、詳しくは、回転駆動力を伝達する駆動伝達装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
回転駆動力を伝達する駆動伝達装置としては、ギアを用いたもの、チェーンを用いたもの等、種々の構造のものがある。これらの駆動伝達装置は、入力軸から入力された回転駆動力を、ギアやチェーン等を介して、回転する力としてそのまま出力軸に伝達して、この出力軸から出力させるものである。
【０００３】
以上の従来技術は、一般的になされている事項であり、本願出願人は、出願時において、この従来技術を特定する文献を特に知見していない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の駆動伝達装置は、入力軸から入力された回転駆動力を、回転する力としてそのまま出力軸に伝達して、出力軸から出力させるものであるが、機構学的な見地からすれば、回転駆動力を、回転する力としてそのまま伝達するのではなく、揺動レバーやスライダクランク等による種々のリンク機構を用いても伝達することができる。そして、駆動伝達装置として、多種多様な構造のものがあれば、駆動伝達装置を必要とする交通機械や工作機械等の様々な産業機械において、採用する駆動伝達装置の選択範囲が広がる。よって、駆動伝達装置として、多種多様な構造のものを案出することが望まれる。
【０００５】
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、回転駆動力を伝達することができる新規な構造の駆動伝達装置の提供を課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
「基台と、
該基台に回動自在に軸支され、回転駆動力が入力される第１回転体と、
基台に回動自在に軸支された基杆部、及び、該基杆部の一端側に摺動自在に装着された摺動杆部を有し、該摺動杆部が前記第１回転体における回動中心から偏心した部位に回動自在に軸支された第１リンクと、
一端側が前記基杆部の他端側に回動自在に軸支された第２リンクと、
基台に回動自在に軸支されると共に、回動中心から偏心した部位に前記第２リンクの他端側が回動自在に軸支され、回転駆動力を出力する第２回転体と
を備えることを特徴とする駆動伝達装置」
を上述した課題を解決するための主要な手段とする。
【０００７】
本発明に係る駆動伝達装置は、以下のように作動する。
【０００８】
まず、第１回転体は、回転駆動力が入力されるものであり、回転駆動力の入力により回転運動する。このように第１回転体が回転運動すると、基台に軸支された第１リンクは、その摺動杆部が第１回転体の回動中心から偏心した部位に軸支されているため、基台に対する軸支部分を支点として揺動運動する。この時、第１回転体の回転運動に伴ない、第１リンクにおける基台に対する軸支部分と第１回転体に対する軸支部分との距離が変動するのであるが、第１回転体に軸支された摺動杆部は、基台に軸支された基杆部に摺動自在に装着されているため、基杆部と摺動杆部との摺動により第１リンク全体が伸縮することになる。よって、上記距離の変動は、第１リンク全体の伸縮により吸収され、第１リンクの揺動運動に支障を来すことはない。
【０００９】
第１リンクが揺動運動すると、一端側が第１リンクに軸支された第２リンクに、第１リンクの揺動運動が伝達される。ここで、第２リンクの他端側は、基台に軸支された第２回転体に軸支されているのであるが、第２リンクと第２回転体との軸支部分は、第２回転体の回動中心から偏心した部位である。よって、第１リンクの揺動運動が伝達された第２リンクの動きによって、第２回転体は回転される。
【００１０】
このように、本発明に係る駆動伝達装置では、第１回転体に入力された回転駆動力が、第１リンク及び第２リンクを介して、第２回転体に伝達されて、第２回転体が回転し、この第２回転体の回転により、回転駆動力が出力される。よって、本発明に係る駆動伝達装置によれば、ギアやチェーン等ではなく、揺動運動する第１リンクを採用したリンク機構により、新規な構造の駆動伝達装置を実現することができる。
【００１１】
なお、第１回転体が１回転すると、第１リンクの揺動が１往復して第２回転体を１回転させる。よって、本発明の駆動伝達装置では、入力された回転駆動力と同回転数の回転駆動力を出力させることができる。ここで、本発明の駆動伝達装置は、回転駆動力の入力側または出力側に、別途、種々の駆動伝達装置を組合せることを排除するものではない。例えば、回転駆動力を出力する第２回転体の出力軸に、減速ギアや増速ギア等の適宜の駆動伝達装置を組み合わせれば、第１回転体から入力される回転駆動力を、同回転数ではなく、減速または増速して異なる回転数で出力させることができる。
【００１２】
このような本発明の駆動伝達装置は、回転駆動力を伝達する装置として、産業機械等の種々の機器に採用することができるものであり、特に、同回転数の回転駆動力を伝達するための装置として好適に採用することができるものである。また、回転駆動力の入力側となる第１回転体と、出力側となる第２回転体との間に、ギアやチェーンなどの部材を配置できる程の十分なスペースを確保できない場合には、大きな動きを生じない第１リンクの基台に対する軸支部分程度のスペースを確保できさえすれば、第１回転体の回転駆動力を第２回転体に伝達することができることから、このような場合に好適に採用することができる。
【００１３】
さらに、本発明の駆動伝達装置を、実際の機器に採用するに限らず、教材等として使用される実演モデルとして利用することも可能である。回転駆動力を伝達する駆動伝達装置としては、上述した通り、ギアやチェーン等を採用したものがあり、このような駆動伝達装置であれば、駆動が伝達される仕組みが理解し易く、机上の理論にて構造を容易に把握することができる。しかしながら、種々のリンク機構を採用したものであると、リンク機構が複雑であればある程、その仕組みが理解し難く、机上の理論にて構造を把握することが困難となる。そこで、種々のリンク機構を採用しても回転駆動を伝達するができる実演モデルとして、本発明に係る駆動伝達装置を用いることができる。
【００１４】
上記手段において、
「前記第１回転体から入力された回転駆動力を蓄えるフライホイールを備えることを特徴とする駆動伝達装置」
としてもよい。
【００１５】
第１回転体から回転駆動力を入力してフライホイールを回転させれば、駆動伝達装置内にて回転駆動力が蓄えられため、第２回転体から安定した回転駆動力を出力させることができる。
【００１６】
また、上記手段において、
「前記第２回転体は、回動中心となる主軸と、該主軸に対して偏心するクランク軸とを有し、該クランク軸に前記第２リンクが軸支されたクランクシャフトにより形成され、前記フライホイールは、該第２回転体の主軸からギアを介して回転駆動力が入力されることを特徴とする請求項２に記載の駆動伝達装置」
としてもよい。
【００１７】
フライホイールに蓄えられた回転駆動力は、主軸とクランク軸とを有するクランクシャフトからなる第２回転体の主軸に、直接的に付与されるため、第２回転体から、より一層、安定した回転駆動力を出力させることができる
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る駆動伝達装置の実施形態の一例を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１及び図２に示すように、駆動伝達装置１００は、全体像の図示は省略するが、装置の躯体となる基台１０を備えており、この基台１０の適宜部位に、第１回転体２０、第１リンク３０、第２回転体６０及びフライホイール７０の夫々が回転自在に軸支されている。具体的には、第１回転体２０、第１リンク３０、第２回転体６０及びフライホイール７０は、夫々、主軸２１，３３，６２，７３を備えており、これら各主軸２１，３３，６２，７３が、ベアリング等の軸受けを介して、基台１０に回動自在に支持されている。また、第１リンク２０と第２回転体６０とは、第２リンク５０によって連結されている。さらに、第２回転体６０とフライホイール７０とは、第２回転体６０の主軸６２に設けられた第１ギア７１と、フライホイール７０の主軸７３に設けられた第２ギア７２とを介して接続されている。
【００２０】
第１回転体２０は、円盤状に形成されており、中心部分に主軸２１を備えてなるものである。ここで、第１回転体２０の主軸２１は、入力軸を構成するものであり、第１回転体２０は、図示省略する別途の駆動源から主軸２１に回転駆動力が入力されて、主軸２１を中心に回転運動する。なお、駆動源としては、電動モータ等の適宜の機器を採用することができるが、これに限らず、第１回転体２０の主軸２１を手動により回転させることとしてもよい。
【００２１】
第１リンク３０は、主軸３３を介して基台１０に軸支された基杆部３１と、この基杆部３１の一端側に摺動自在に装着された摺動杆部３２とを備えており、全体がロッド状に形成されいる。ここで、摺動杆部３２は、その一端側が基杆部３１の一端側の内側に挿嵌されており、これにより基杆部３２に対して摺動する。そして、この基杆部３１に対する摺動杆部３２の摺動によって、第１リンク３０全体が伸縮する。なお、基杆部３１に摺動杆部３２を摺動自在に装着する構造としては、上述に限らず、基杆部３１の外側に摺動杆部３２を挿嵌してもよく、或は、基杆部３１にレールを設けて、このレール上に摺動杆部３２を摺動自在に載置してもよい。
【００２２】
第１リンク３０の摺動杆部３２の他端側は、第１回転体２０の回動中心から偏心した部位に、ピン３４を介して回動自在に軸支されている。よって、第１リンク３０は、第１回転体２０の回転運動に連動して、主軸３３を支点として揺動運動し、第１リンク３０における摺動杆部３２とは反対側の他端側が上下運動する。この時、第１回転体２０の回転に伴ない、基杆部３２に対して摺動杆部３２が摺動して、第１リンク３０全体は伸縮する。
【００２３】
第１リンク３０の他端側には、第２リンク５０の一端側が、ピン３５を介して回動自在に軸支されている。そして、この第２リンク５０の他端側は、第２回転体６０に回転自在に軸支されている。ここで、第２回転体６０は、基台１０に支持された主軸６２に対して偏心したクランク軸６１を有するクランクシャフトとして構成されており、クランク軸６１に第２リンク５０の他端側が連結されている。よって、第２回転体６０は、揺動運動する第１リンク３０の他端側の上下動に連動して、第２リンク５０を介して回転運動する。これにより、第２回転体６０の主軸６２から回転駆動力が出力される。
【００２４】
また、第２回転体６０の主軸６２には、第１ギア７１が設けられており、フライホイール７０の主軸７３には、第１ギア７１に噛合する第２ギア７２が設けられている。よって、第２回転体６０が回転すると、この回転駆動力が、第１ギア７１及び第２ギア７２を介してフライホイール７０に入力され、フライホイール７０の回転慣性力によって、駆動伝達装置内にて、回転駆動力が蓄えられる。よって、第１回転体２０への回転駆動力の入力を停止しても、フライホイール７０に蓄えられた回転駆動力が第２回転体６０に付与されることから、この駆動伝達装置１００は直ちに停止せず、第２回転体６０から回転駆動力が出力される。ここで、フライホイール７０に蓄えられた回転駆動力は、第２回転体６０の主軸６２に直接的に付与されることから、第２回転体６０は、円滑に安定して回転し続ける。
【００２５】
次に、この駆動伝達装置１００の作動態様を説明する。
【００２６】
図２に示す状態は、第１回転体２０に対する第１リンク３０の軸支部分（ピン３４参照）が、図示で最も右側に位置する状態であり、第１リンク３０の揺動状態は、その他端側（ピン３５参照）が上下方向で中間の位置となっている。そして、第２回転体６０の回転位置も、そのクランク軸６１が上下方向で中間の位置となっている。
【００２７】
この状態から、第１回転体２０を右回り（時計回り）に９０°回転させると、図３に示すように、第１回転体２０に対する第１リンク３０の軸支部分が、図示で最も下側に位置する状態となり、第１リンク３０の揺動状態は、その他端側が上死点の位置となる。そして、これに伴ない、第２回転体６０の回転位置も、そのクランク軸６１が上死点の位置となり、第２回転体６０は、図２に示した状態から、右回りに９０°回転する。
【００２８】
図３に示した状態から、さらに、第１回転体２０を右回りに９０°回転させると、図４に示すように、第１回転体２０に対する第１リンク３０の軸支部分が、図示で最も左側に位置する状態となり、第１リンク３０の揺動状態は、その他端側が上下方向で中間の位置に戻る。そして、これに伴ない、第２回転体６０の回転位置も、そのクランク軸６２が上死点の位置から中間の位置となり、第２回転体６０は、図３に示した状態から、右回りに方向に９０°回転する。
【００２９】
図４に示した状態から、さらに、第１回転体２０を右回りに９０°回転させると、図５に示すように、第１回転体２０に対する第１リンク３０の軸支部分が、図示で最も上側に位置する状態となり、第１リンク３０の揺動状態は、その他端側が下死点の位置となる。そして、これに伴ない、第２回転体６０の回転位置も、そのクランク軸６２が下死点の位置となり、第２回転体６０は、図４に示した状態から、右回りに９０°回転する。
【００３０】
このように、この駆動伝達装置１００では、第１回転体２０に入力された回転駆動力が、第１リンク３０及び第２リンク５０を介して第２回転体６０に伝達されて、この第２回転体６０から、同回転数の回転駆動力を出力させることができる。また、駆動伝達装置１００内で回転駆動力を蓄えるフライホイール７０を備えるため、第２回転体６０から安定した回転駆動力を出力させることができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、回転駆動力を伝達することができる新規な構造の駆動伝達装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る駆動伝達装置の一例を示す平面図である。
【図２】本発明に係る駆動伝達装置の一例を示す正面図である。
【図３】駆動伝達装置の作動態様を示す正面図である。
【図４】駆動伝達装置の作動態様を示す正面図である。
【図５】駆動伝達装置の作動態様を示す正面図である。
【符号の説明】
１０基台
２０第１回転体
３０第１リンク
３１基杆部
３２摺動杆部
５０第２リンク
６０第２回転体
６１クランク軸
６２主軸
７０フライホイール
１００駆動伝達装置

Claims

基台と、
該基台に回動自在に軸支され、回転駆動力が入力される第１回転体と、
基台に回動自在に軸支された基杆部、及び、該基杆部の一端側に摺動自在に装着された摺動杆部を有し、該摺動杆部が前記第１回転体における回動中心から偏心した部位に回動自在に軸支された第１リンクと、
一端側が前記基杆部の他端側に回動自在に軸支された第２リンクと、
基台に回動自在に軸支されると共に、回動中心から偏心した部位に前記第２リンクの他端側が回動自在に軸支され、回転駆動力を出力する第２回転体と
を備えることを特徴とする駆動伝達装置。
前記第１回転体から入力された回転駆動力を蓄えるフライホイールを備えることを特徴とする請求項１に記載の駆動伝達装置。
前記第２回転体は、回動中心となる主軸と、該主軸に対して偏心するクランク軸とを有し、該クランク軸に前記第２リンクが軸支されたクランクシャフトにより形成され、前記フライホイールは、該第２回転体の主軸からギアを介して回転駆動力が入力されることを特徴とする請求項２に記載の駆動伝達装置。