JP2007315418A - 回転伝達装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一つの駆動源で、異なる回転速度での回転力を同時に外部に伝達可能とすることができ、しかも軸方向にコンパクトとする。
【解決手段】歯車装置１は、モータ１１により回転駆動される第１の歯車２と、この第１の歯車２の回転中心と同軸状態で回転阻止状態に設けられた固定歯車と、第１の歯車２の偏心部位に固定歯車と噛合するように回転可能に設けられ該固定歯車の外周を転動する転動歯車と、この転動歯車の偏心部位に設けられた案内ピン５と、第１の歯車２及び固定歯車と同軸線上に回転可能に設けられ、径方向に延びる案内孔６ａを有し、この案内孔６ａ内に案内ピン５が摺動可能に嵌合された第２の歯車６と備えてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、異なる回転速度での回転力を同時に外部に伝達可能な回転伝達装置に関するものである。

従来より、回転伝達装置としては変速装置などの歯車装置が周知である。この歯車装置としては、その種類も種々ある（例えば特許文献１や特許文献２）。これら特許文献１及び２では、遊星歯車を備えた歯車装置が記載されている。
特開２００２−１５６０１０号公報 特開２００３−１４０５９号公報

一般的に、歯車装置は、一つの駆動源たるモータにより、回転駆動され、該モータの回転速度に比例した回転速度の回転力を一つの出力歯車から出力する。この場合、この出力歯車の回転を利用してリンク機構などを作動させたりするが、リンクの変動速度が画一的でリンク動作も画一的な動きしかしないものである。そこで最近では、複数の出力歯車から異なる回転速度の回転力を出力することが考えられる。この場合別々の歯車装置が必要で、それぞれに駆動源も必要である。また、多数の歯車を組み合わせることで異なる回転速度を出力可能であるが、全体の軸方向のコンパクト化が図れないものである。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、一つの駆動源で異なる回転速度の回転力を同時に出力することができ、しかも軸方向のコンパクト化も図ることが可能となる回転伝達装置を提供することにある。

本発明は、駆動源により回転駆動される第１の回転伝達部材と、この第１の回転伝達部材の回転中心と同軸状態で回転阻止状態に設けられた固定歯車と、前記第１の回転伝達部材の偏心部位に前記固定歯車と噛合するように回転可能に設けられ該固定歯車の外周を転動する転動歯車と、この転動歯車の偏心部位に設けられた案内ピンと、前記第１の回転伝達部材及び固定歯車と同軸線上に回転可能に設けられ、径方向に延びる案内孔を有し、この案内孔内に前記案内ピンが摺動可能に嵌合された第２の回転伝達部材と備えてなるところに特徴を有する。

第１の回転伝達部材が駆動源により回転駆動されると、転動歯車が固定歯車と噛合して該固定歯車の外周を転動する。この転動歯車の転動によって案内ピンも変位する。このとき、この案内ピンを備えた転動歯車が第１の回転伝達部材の角速度に応じて移動すること、及び、その案内ピン自体が転動歯車のほぼエピサイクロイド軌跡を沿うように移動することにより、第１の回転伝達部材の回転方向への該案内ピンの角速度が第１の回転伝達部材と異なる。この案内ピンは、変動歯車の案内孔に摺動可能に嵌合しているから、第２の回転伝達部材を移動（回転）させる。このとき、該案内ピンの角速度が変化しているから、第２の回転伝達部材の周方向の回転速度は第１の回転伝達部材に対して異なる。つまり、第２の回転伝達部材は増速され、且つ、脈動的に変化する。従って一つの駆動源によって、第１の回転伝達部材及び第２の回転伝達部材から異なる回転速度の回転力を出力することができる。しかも第１の回転伝達部材と第２の回転伝達部材とは同一軸上に並んだ形態となるので、軸方向のコンパクト化も図り得る。

本発明は、一つの駆動源で、異なる回転速度での回転力を同時に外部に伝達可能とすることができ、しかも軸方向にコンパクトとなる回転伝達装置を提供できる。

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。まず、図１ないし図３において、本発明に係わる歯車装置１について説明する。回転伝達装置としての歯車装置１は、第１の回転伝達部材に相当する第１の歯車２と、固定歯車３と、例えば３個の転動歯車４と、同様に３個の案内ピン５と、第２の回転伝達部材に相当する第２の歯車６と、カバー歯車７とを有する。

前記第１の歯車２は、図示しない固定フレームに取り付けられた軸８に回転可能に設けられており、外周に歯部２ａを有し、歯部２ａ内周近くの部分に連結ロッド２ｂを設けている。この第１の歯車２は後述する駆動源たるモータ１１により回転駆動される。この第１の歯車２の中心軸上には、該第１の歯車２より径小な固定歯車３が回転不能状態に設けられている。

さらに、この第１の歯車２には、偏心部位に例えば３個の転動歯車４が回転可能に設けられている。この３個の転動歯車４は第１の歯車２の回転中心に対して点対称配置形態に設けられていて、前記固定歯車３と噛合して回転し、且つ該固定歯車３の外周を転動する。

各転動歯車４には、偏心部位に前記案内ピン５がそれぞれ取り付けられている。各案内ピン５は、軸８からの離間距離が相互に同じ距離となる関係に取り付けられている。
前記第２の歯車６は前記軸８（第１の歯車２及び固定歯車３と同軸線上）に回転可能に設けられており、前記第１の歯車２と軸方向に並ぶ形態である。この第２の歯車６は径方向に延びる３つの案内孔６ａが円周等間隔で形成されている。また、この案内孔６ａ間に位置して、円周方向に延びる円弧状の逃げ孔部６ｂが形成されている。この第２の歯車６の外周部には歯部６ｃが形成されている。

前記カバー歯車７は、前記軸８に回転可能に設けられており、前記第１の歯車２の歯部２ａと同じ形態（歯車直径及び歯数が同じ）の歯部７ａを備えている。このカバー歯車７には前記連結ロッド２ｂを固定する螺子７ｂを挿通するための３つの螺子挿通孔７ｃが円周等間隔で形成されている。なお、前記第２の歯車６の歯部６ｃも前記第１の歯車２及びカバー歯車７の歯部７ａと同じ形態である。

前記転動歯車４の各案内ピン５は、それぞれ前記案内孔６ａに摺動可能に挿通されてワッシャ９により抜け止めされている。また前記連結ロッド２ｂは、第２の歯車６の逃げ孔部６ｂに挿通して前記カバー歯車７に螺子７ｂにより固定されており、従って、第１の歯車２とカバー歯車７とは一体回転する構成である。

以上のように歯車装置１が構成されている。
この歯車装置１の駆動装置１０について説明する。駆動装置１０は、駆動源であるモータ１１と、第１の駆動歯車１２と、これと同じ形態の歯部を有する第２の駆動歯車１３とを備えて構成されている。第１の駆動歯車１２と第２の駆動歯車１３とは、前記モータ１１の回転軸にこれと一体回転するように設けられており、第１の駆動歯車１２は前記第１の歯車２と噛合し、第２の駆動歯車１３は前記カバー歯車７と噛合する関係にある。

また前記歯車装置１は、本実施例では、遊技機の役物の動作させる役物駆動機構１４の駆動装置として使用されている。この役物駆動機構１４について概略構成について説明すると、この役物駆動機構１４は、いずれも同じ歯部形態の第１の役物駆動用歯車１５と、第２の役物駆動用歯車１６と、第３の役物駆動用歯車１７とを備えている。後述から明らかとなるが、これらの第１〜第３の役物駆動用歯車１５〜１７の回転により多数の役物１８を、矢印Ｄ方向へ回転させながら、矢印Ｅ方向及びその反対方向へ揺動させる構成である。なおこの揺動構成については本発明と直接関係がないので説明は省略する。上記役物駆動機構１４は遊技機（例えばパチンコ機）１９のセンター役物２０部分に設けられ、前記役物１８がこのセンター役物２０内で回転しながら揺動する。

さて、前記歯車装置１の動作について説明する。この場合モータ１１は一定回転速度で回転するものとする。モータ１１が第１の駆動歯車１２及び第２の駆動歯車１３を矢印Ａ方向へ回転駆動すると、第１の歯車２及びカバー歯車７が矢印Ｂ方向へ回転する。図１〜図５、図７、図８に示すように、第１の歯車２の矢印Ｂ方向への回転により、軸８を中心として各転動歯車４が矢印Ｂ方向へ回動（転動）することになる。この場合各転動歯車４は固定歯車３と噛合しているから矢印Ｃ方向へ回転しつつ該固定歯車３の周囲を転動する。

この転動歯車４の転動によって案内ピン５も変位する。このとき、この案内ピン５を備えた転動歯車４が第１の歯車２の角速度に応じて移動すること、及び、その案内ピン５自体がほぼエピサイクロイド軌跡を沿うように移動することにより、第１の歯車２の回転方向への該案内ピン５の角速度が該第１の歯車２と異なる。この案内ピン５は、第２の歯車６の案内孔６ａに摺動可能に嵌合しているから、第２の歯車６を移動（回転）させる。このとき、上述したように、該案内ピン５の角速度が変化しているから、第２の歯車６の回転速度は第１の歯車２に対して異なる。つまり、第２の歯車６は増速され、且つ、脈動的に速度変化する。従って一つの駆動源であるモータ１１によって、第１の歯車２及び第２の歯車６から異なる回転速度の回転力を出力することができる。しかも第１の歯車２と第２の歯車６とは同一軸上に並んだ形態となるので、軸方向のコンパクト化も図り得る。なお、カバー歯車７は第１の歯車２と同期回転する。

前記第１の歯車２、第２の歯車６、カバー歯車７の回転力は、それぞれ第１の役物用駆動歯車１５、第２の役物用駆動歯車１６、第３の役物用駆動歯車１７にそれぞれ伝達される。この時、各役物用駆動歯車１５〜１７の回転速度差により役物１８が所定動作モードで揺動動作する。

このように本実施例の歯車装置１によれば、一つの駆動源であるモータ１１によって、第１の歯車２及び第２の歯車６から異なる回転速度の回転力を出力することができる。しかも第１の歯車２と第２の歯車６とは同一軸上に並んだ形態となるので、軸方向のコンパクト化も図り得る。このコンパクトな構成によって、遊技機や薄型機器への使用に大いに好適する。

特に、本実施例では、第１の回転伝達部材及び第２の回転伝達部材を、歯車２及び３から構成し、この歯車２及び３により外部に回転力を伝達する構成としたから、さらにコンパクトな回転伝達構成を得ることができる。なお、第１の回転伝達部材及び第２の回転伝達部材としてはスプロケットやプーリでも良い。

また、本実施例によれば、前記転動歯車４を、前記第１の歯車２に点対称配置形態に複数設け、各転動歯車４に前記案内ピン５をそれぞれ設け、前記第２の歯車６に、該案内ピン５にそれぞれ対応する案内孔６ａを設けたから、第２の歯車６に対する回転力付与を３つの案内ピン５により均等にバランス良く与えることができ第２の歯車６に偏荷重がかかることを防止できる。

なお、本発明は上記実施例に限定されず、次のように変更して実施しても良い。カバー歯車７は必要に応じて設ければ良く、必ずしも必要とはしない。また固定歯車や転動歯車の歯部形態（歯車直径や歯数）などについては適宜変更できるものである。

本発明の一実施例を示し、カバー歯車を省略した歯車装置の斜視図 カバー歯車及び第２の歯車を省略した状態の歯車装置の斜視図 歯車装置の斜視図 カバー歯車及び第２の歯車を省略した状態の歯車装置の正面図 カバー歯車を省略した状態の歯車装置の正面図 歯車装置の分解斜視図 歯車装置及び駆動装置並びに役物駆動機構の斜視図 歯車装置及び駆動装置並びに役物駆動機構の正面図 センター役物部分の正面図

符号の説明

図面中、１は歯車装置（回転伝達装置）、２は第１の歯車（第１の回転伝達部材）、３は固定歯車、４は転動歯車、５は案内ピン、６は第２の歯車（第２の回転伝達部材）、６ａは案内孔、７はカバー歯車、８は軸、１０は駆動装置、１１はモータ（駆動源）、１４は役物駆動機構、１８は役物を示す。

Claims (3)

1. 駆動源により回転駆動される第１の回転伝達部材と、
   この第１の回転伝達部材の回転中心と同軸状態で回転阻止状態に設けられた固定歯車と、
   前記第１の回転伝達部材の偏心部位に前記固定歯車と噛合するように回転可能に設けられ該固定歯車の外周を転動する転動歯車と、
   この転動歯車の偏心部位に設けられた案内ピンと、
   前記第１の回転伝達部材及び固定歯車と同軸線上に回転可能に設けられ、径方向に延びる案内孔を有し、この案内孔内に前記案内ピンが摺動可能に嵌合された第２の回転伝達部材と
   を備えてなることを特徴とする回転伝達装置。
2. 前記第１の回転伝達部材及び第２の回転伝達部材は、それぞれ歯車から構成され、外部に回転力を伝達することを特徴とする請求項１に記載の回転伝達装置。
3. 前記転動歯車は、前記第１の回転伝達部材に点対称配置形態に複数設けられ、
   各転動歯車に前記案内ピンが設けられ、
   前記第２の回転伝達部材に該案内ピンにそれぞれ対応して案内孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転伝達装置。

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