JP2005198994A

JP2005198994A - 無接点機構運動伝達装置

Info

Publication number: JP2005198994A
Application number: JP2004034214A
Authority: JP
Inventors: Junichi Mizutari; 淳一水足
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-01-13
Filing date: 2004-01-13
Publication date: 2005-07-28

Abstract

【課題】歯車、カム、ベルト等のリンク機構を使用しないで支持具により無接点の状態にある機構運動部に動力を伝達する無接点機構運動伝達装置を提供する。
【解決手段】動力部に取付けた回転子の任意の位置に異なる極性の磁性体、非磁性体を設け、動力伝達先である支持具により磁性回転子と無接点の状態にある機構運動部の支点を持つ作用子にも異なる極性の磁性体、非磁性体を取付ける。そして動力部に取付けられた回転子を回転させることにより作用点が吸磁、反発を繰返し無接点で複雑な動力伝達を行うことを特徴とする無接点機構運動伝達装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、一般的に小型模型の運動伝達機構に係り、そして特に動力の伝達を支持具により磁性回転子と無接点の状態にある機構運動部に対して無接点で誘導伝達を行う運動伝達機構具であって、予め予測される動きを磁性体の配置により定めた磁性回転子の回転によりその磁性体の磁力の有無あるいは極性を変化応用し、機構運動部につけられた作用子である磁性体の吸磁力と反発力を生じさせるために使用される磁気通路がそのなかに組込まれ得るものに係る。

従来、動きを表現できる模型は広く使用されている。モーター、ゼンマイ、フライホイルあるいは手動ハンドル等の動力部から歯車、ベルト等を機構運動部に動力を伝達する方法は小型化の際により精密な部品を必要として、動力部から機構運動部への力の伝達をいかに正確に行うかが課題となっていた。

従って、小さくなるほど精度の必要な部品を必要とし、高度な技術とともに価格が高くなる傾向にあった。

そして動きを表現できる小さな模型では安価に複雑な動きをつくることは難しいとされていた。

従来、動く模型を小型化するにあたって、各部品を小さいものに置き換えることによって行われていたが以下のような問題が起こっていた。

歯車を使った模型を小型化するにあたり、動力部にあたる磁性回転子から機構運動部への力の伝達をする部品であるカムやシャフトが、小さくなったり細くなったりすることにより、組み立てや調整が難しくなるだけではなく、部品の強度が下がり壊れやすくなる問題も起きていた。

さらに、小型化をするにあたり、本来プーリーなどを使ってベルトやワイヤで力を伝達しなくてはならない機構はそのまま同様の手段では小型化が不可能であった。
本発明は以上の問題点を解決しようとするものである。

従来、力の伝達をしていた、カムやシャフトを磁力に置き換えて動力部にあたる磁性回転子から支持具により磁性回転子と無接点の状態にある機構運動部へ磁力を伝達することにより無接点でカムやシャフトと同じ動作をさせようとするものである。

動力部にＮ極、非磁性、Ｓ極、非磁性を等分あるいは任意の位置に配列した円柱形、円盤形などの磁性回転子を設け、支持具によりその磁性回転子と無接点の状態にある機構運動部の作用子にも磁性回転子との近接点に極性がくるように磁性体を設ける。

そして、動力部に設けられた、磁性回転子が回転すると磁気通路が変化して支持具により磁性回転子と無接点の状態にある機構運動部の作用子も吸磁力、反発力により無接点で動作する。

そして、回転子の上面に多数のＮ極、Ｓ極、非磁性体を任意の位置に設けた磁性回転子と、支持具により磁性回転子と無接点の状態にある機構運動部の作用子も任意にＮ極、Ｓ極を設けることにより機構運動部が複雑な動作をすることを特徴とする無接点機構運動伝達装置である。

本発明は、全長１０ｍｍ程度で人の歩きを模倣する模型など２つの支点を持つ振り子運動や回転運動を直線運動に変換させることなど複雑な動きを、力を伝達するシャフトやカムなどのリンク機構を使わずにできる。

また、動力部に接続された磁性回転子に設けられる磁性体の極性を様々に配列し、無接点で配される機構運動部の作用点にも磁性体の極性を様々に配列することにより回転の伝達、上下左右の直線的移動の伝達が容易におこなえる。

従って動力部と機構運動部を組立てる過程において、接点の微妙な調整が不要になる。

また、機構運動部を手などで押さえて動かない状態の時に、動力部を動かしても、従来破壊されていたシャフトやカムが無いために壊れることはなく安全である。

これにより、従来必要であったクラッチなどの機構が不要になる。

また、従来ベルトやワイヤなどで動かしていた、離れた距離への力の伝達も強い磁性体を使うことにより同等の動作を再現でき、ワイヤやベルトが切れる心配もない。

そしてベルトなどにかかっていたテンションがなくなるためにテンショナは不要になる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
（イ）台座（１）の中の円柱形にＮ極、Ｓ極、を２列の千鳥格子状に等分に配された磁性回転子（２）を置き磁性回転子（２）を回せるように、回転ハンドル（３）を設ける。
（ロ）台座（１）の上に支持具（４）を設置し磁性回転子（２）と無接点の状態に機構運動部で模型を固定する。模型は胴体１（５）に設けられた支点１（２０）に取付けられた作用子１（６）と支点２（２１）に取付けられる作用子２（７）で組立てられ胴体１（５）は水平角の運動が出来る非磁性体で作られた接続板１（８）により胴体２（９）に接続される。同じく胴体２（９）に支点を設置して作用子３（１０）作用子４（１１）を設ける。同じく胴体２（９）を水平角の運動が出来る非磁性体で作られた接続板２（１２）により胴体３（１３）と接続し前記と同様に作用子５（１４）作用子６（１５）を設ける。同じく水平角の運動が出来る非磁性体で作られた接続板３（１６）により胴体３（１３）と胴体４（１７）を接続し、胴体４（１７）には前記と同様に作用子７（１８）と作用子８（１９）を設ける。次に胴体１（５）の背面に下側がＳ極になるように磁石（２４）を貼り付ける。同じく胴体２（９）の背面に下側がＳ極になるように磁石（２４）を貼り付ける。同様に胴体３（１３）の背面に下側がＳ極になるように磁石（２４）を貼り付ける。同じく胴体４（１７）の背面に下側がＳ極になるように磁石（２４）を貼り付ける。次に作用子１（６）の作用点１（２２）に下側がＳ極になるように磁石を貼り付け、作用子２（７）の作用点２（２３）に下側がＳ極になるように磁石を貼り付ける。同じく作用子３（１０）と作用子４（１１）の作用点にも下側がＳ極になるように磁石を貼り付ける。同じく作用子５（１４）と作用子６（１５）の作用点にも下側がＳ極になるように磁石を貼り付ける。同じく作用子７（１８）と作用子８（１９）の作用点にも下側がＳ極になるように磁石を貼り付ける。
（ハ）磁性回転子（２）の円周上に極性を等分して配列、左側にＮ極、右側にＳ極、下段は左側にＳ極、右側にＮ極を連続配置し円周ではＮ極、Ｓ極が連続しないように配列する。また極性の等分は機構運動部の胴体１（５）から胴体４（１７）の磁気通路に比例して等分する。
（ニ）回転ハンドル（３）をまわし胴体１（５）の下に磁性回転子（２）に磁石面、左側にＮ極、右側にＳ極が来ると胴体１（５）の下にある磁石はＳ極のため磁性回転子（２）の左側Ｎ極に吸磁され、左に移動する。また作用子１（６）と作用子２（７）の作用点１（２２）と作用点２（２３）は共にＳ極であるため左側では吸磁され作用子１（６）は下がり右側では反発力により作用子２（７）は浮き上がる。同時点で胴体２（９）の下側には磁性回転子（２）の左側にＳ極右側にＮ極が存在するので胴体２（９）は右側のＮ極へ吸磁され右側に移動する。そして作用子３（１０）と作用子４（１１）の作用点は共にＳ極であるため作用子４（１１）は、反発力で浮き上がり作用子３（１０）は吸磁され、下に下がる。同じく胴体３（１３）の下側には磁性回転子（２）の左側にＮ極、右側にＳ極が存在するので胴体３（１３）は左側のＮ極へ吸磁され左側に移動する。そして作用子３（１０）と作用子４（１１）の作用点は共にＳ極であるため作用子３（１０）は、反発力で浮き上がり作用子４（１１）は吸磁され、下に下がる。同じく、同時点で胴体２（９）の下側には磁性回転子（２）の左側にＳ極右側にＮ極が存在するので胴体２（９）は右側のＮ極へ吸磁され右側に移動する。そして作用子３（１０）と作用子４（１１）の作用点は共にＳ極であるため作用子４（１１）は、反発力で浮き上がり作用子３（１０）は吸磁され、下に下がる。
（ホ）さらに回転ハンドル（３）をまわすと胴体１（５）から胴体４（１７）の下に来る磁性回転子（２）の極性が反転するため前記と反対の運動に変わる。続けて回転ハンドルを回すと胴体１（５）から胴体４（１７）はスネーク運動を起こし作用子１（６）から作用子８（１９）はウェーブ運動を起こし、昆虫等の動作を表現できる。
本発明は、以上の構成よりなっている。
本発明を使用するときは、回転ハンドル（３）を回転させることで多様の動きを表現できる。このとき回転ハンドル（３）と右側作用子、左側作用子には機械的なつながりがないため、故意に作用点を止め回転ハンドル（３）をまわしても機械的損傷は起きない。

本発明の斜視図本発明の動作状態を示す図

符号の説明

１台座
２磁性回転子
３回転ハンドル
４支持具
５胴体１
６作用子１
７作用子２
８接続板１
９胴体２
１０作用子３
１１作用子４
１２接続板２
１３胴体３
１４作用子５
１５作用子６
１６接続板３
１７胴体４
１８作用子７
１９作用子８
２０支点１
２１支点２
２２作用点１
２３作用点２
２４磁石

Claims

動きを表現できる小型模型に取付けられた無接点機構運動伝達装置であって動力伝達軸にＮ極、非磁性、Ｓ極、非磁性を等分に連続配置した磁性回転子を有し支持具により磁性回転子と無接点の状態にある機構運動部にも磁性体を有することで磁性回転子の回転により機構運動部に回転運動、直動運動などを繰返し無接点で誘導伝達し得ることを特徴とする無接点機構運動伝達装置。
請求項１に記載される無接点機構運動伝達装置であって、動力伝達軸にＮ極、非磁性体材料、Ｓ極、非磁性体材料を円周上あるいは任意の位置に配列し取付けられた磁性回転子を設けることで、予め決められた機構運動を磁性回転子の回転により機構運動部に回転運動、直動運動などを繰返し無接点で誘導伝達し得ることを特徴とする無接点機構運動伝達装置。
請求項１に記載される無接点機構運動伝達装置であって、動力伝達軸に多極の磁性体を千鳥格子状やランダムに配列し取付けられた磁性回転子を設け、多関節の支持具により磁性回転子と無接点の状態にある機構運動部の作用子に磁性Ｎ極、磁性Ｓ極、非磁性体を交互また任意に配列し、百足のような多足類や昆虫の動きや規則性のあるシーケンス運動を磁性回転子の回転により機構運動部に繰返し無接点で誘導伝達し得ることを特徴とする無接点機構運動伝達装置。