JP2009092232A

JP2009092232A - ボルト歯車

Info

Publication number: JP2009092232A
Application number: JP2007290159A
Authority: JP
Inventors: Toshimasa Matsumoto; 敏正松本
Original assignee: MATSUMOTO AIKO
Current assignee: MATSUMOTO AIKO
Priority date: 2007-10-11
Filing date: 2007-10-11
Publication date: 2009-04-30

Abstract

【課題】歯車の直径が大小に変化し、２固一組によって自動変速の機能を発揮する、ボルト歯車の提供。
【解決手段】（イ）筒の両端に円板を設け、円板一巡に複数の穴を反時計回りに向く放物線状に設ける、そして、中心に回転自由な中軸を設け、その円板に隣接する円板を中軸に設ける。さらに中軸に設けた円板一巡に、複数の穴を時計回りに向く放物線状に設け、放物線状に設けた穴に、穴と穴の交点を貫通したボルトを設ける。この構成により、２個の歯車（Ａ）Ｂ）を設ける。
（ロ）そして、歯車（Ａ）の中軸にコイル状のバネを設ける。
（ハ）歯車（Ａ）と歯車（Ｂ）のボルトに、ベルトを装着し、歯車（Ａ）Ｂ）が連動する仕組みにした事を特徴とするボルト歯車。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転する歯車の直径を大小に変える為、複数の円板に放物線状の穴を設け、円板一巡に、穴の交点を貫通したボルトを設けた、ボルト歯車に関するものである。

従来、歯車の直径は一定で、効率のよい動力伝達を行うには、変速装置を用いて大小の歯車を組替えていた。

これには、次のような問題点があった。
多数の歯車を必要とし、歯車を組替える為の変速装置を必要とした、又その為に場所を要した。
本発明は、以上の問題点を解決しようとするものである。

課題を解決する為の手段

（イ）筒の両端に円板を設け、円板一巡に複数の穴を、反時計回りに向く放物線状に設ける、そして円板に回転自由な中軸を設ける。
（ロ）筒に設けた円板に、隣接する円板を中軸に設け、円板一巡に複数の穴を時計回りに向く放物線状に設ける。
（ハ）放物線状に設けた穴に、穴と穴の交点を貫通したボルトを設ける。
上記の構成により、出力歯車（Ｂ）を設ける。

下記の構成により入力歯車（Ａ）を設ける。
（イ）中軸にコイル状のバネを設け、バネの上に筒を設け、筒の両端に中軸が回転自由となる円板を設ける。そして円板一巡に複数の穴を反時計回りに向く放物線状に設ける。
（ロ）さらに、筒に設けた円板に隣接する円板を中軸に設け、円板一巡に複数の穴を時計回りに向く放物線状に設ける。
（ハ）放物線状に設けた穴に、穴と穴の交点を貫通したボルトを設ける。

上記の出力歯車（Ｂ）と入力歯車（Ａ）のボルトにベルトを装着し、歯車（Ａ）Ｂ）が連動する仕組みにした事を特徴とするボルト歯車。

発名の効果

本発明は、円板の作動差によって移動する穴の交点に、ボルトを設けた事により、歯車が大小に変化するボルト歯車が得られた。さらに、入力歯車に設けたバネの働きで歯車（Ａ）Ｂ）は交互に大小となり自動変速の機能を発揮するボルト歯車が得られた。

発明を実施する為の最良の形態

以下、本発明の実施の形態を説明する。材質は金属又はプラスチックが好ましい。
（イ）中軸（６）６）を設ける、中軸（６）６）は硬質な物が好ましく、動力の受渡しを行う為の長さを要する、又直径は歯車の大きさに因って定める。続いてコイル状のバネ（１０）を設ける、バネ（１０）は反転力の強い事を要し、高さは後記する筒（１）の長さ以内とする、さらに、内径は中軸（６）がゆったり入るように設ける。
（ロ）筒（１）１）を設ける。筒（１）１）は後記する円板（２、２）２、２）を固定する為肉厚に設け、内径はバネ（１０）が納まる広さに設ける。又、筒（１）１）の長さは、後記するベルト（１１）の幅と同じに設ける。
（ハ）円板（２、２）２、２）と円板（３、３）３、３）を設ける。円板（２、２）２、２）は、筒（１）１）に取付けるもので、円板（３、３）３、３）は中軸（６）６）に取付ける為に設ける。円板は多少薄め、同じ直径に設け、円板（２、２）２、２）３、３）３、３）一巡に、複数の穴（４、４）４、４）４、４）４、４）を等間隔に、同数、筒（１）１）取付け部、上方より外周に向かう放物線状に設ける。又穴幅は後記するボルト（５）の直径によって定め、ボルト（５）の移動が容易な幅に設ける。さらに、円板（２、２）２、２）の中心には、中軸（６）６）が回転自由となる穴（７、７）７、７）を設け、円板（３、３）３、３）の中心には、中軸（６）６）を差し込む穴を設けておく。
（ニ）歯車の歯となる複数のボルト（５）を設ける。ボルト（５）も硬質なものがよく、やや細めに後記するベルト（１１）の溝（１２）に合うものを設ける。さらに、その両端に雄ネジ（８）８）を設ける、又ボルト（５）の長さは、円板（２、２）３、３）に差し渡した時、両端の雄ネジ（８）８）が円板（３）３）の外に現れる程に設ける。そして他に、雄ネジ（８）８）に取付ける複数の雌ネジ（９）９）を設けておく。

上記の部品を用いて出力歯車（Ｂ）を設ける。円板（２、２）に設けた放物線状の穴（４、４）の先方を反時計回りに向け、円板（２、２）を対称にし、筒（１）の両端に固着する、さらに、円板（２、２）の中心に回転自由となる中軸（６）を設ける。

次に、円板（３、３）に設けた放物線状の穴（４、４）の先方を時計回りに向け、円板（３、３）を対称にし、中軸（６）の両端より円板（２、２）に隣接して設け、中心を中軸（６）に固着する。

円板（２、２）３、３）一巡に設けた放物線状の穴（４、４）４、４）に、穴と穴の交点を貫通して、歯車の歯となるボルト（５）を差し渡し、円板（２、２）の間にボルト歯を設ける、そして、円板（３、３）の外部より両端の雄ネジ（８、８）に、外れ止の雌ネジ（９、９）を取り付ける。その上で円板（３、３）を時計回りに回し、穴（４、４）４、４）の交点を筒（１）の近くに移行し、小径化した出力歯車（Ｂ）を備える。

次に入力歯車（Ａ）を設ける。中軸（６）の中間にバネ（１０）を被せ、時計回りに向くバネ（１０）の一端を中軸（６）に固着する、さらにバネ（１０）の上に筒（１）を被せ、筒（１）の内側にバネ（１０）の他端を固着する。

円板（２、２）に設けた放物線状の穴（４、４）の先方を、反時計回りに向けて対称にし、中軸を中心にして筒（１）の両端に固着する。さらに、円板（３、３）に設けた放物線状の穴（４、４）の先方を時計回りに向けて対称にし、中軸（６）の両端より円板（２、２）に隣接して設け、中心を中軸（６）に固着する。そして円板（３、３）を時計回りに回し、バネ（１０）の反転力を高めておく。

円板（２、２）３、３）一巡に設けた、放物線状の穴（４、４）４、４）に穴と穴の交点を貫通して、歯車の歯となるボルト（５）を差し渡し、円板（２、２）の間にボルト歯を設ける、そして円板（３、３）の外部より両端の雄ネジ（８、８）に外れ止の雌ネジ（９、９）を取り付ける。以上の構成により、穴（４、４）４、４）の交点はバネ（１０）の反転力で、外周近くに移行し入力歯車（Ａ）は大径化している。

次に、ベルト（１１）を設け歯車（Ａ）Ｂ）に装着する。ベルト（１１）は柔軟なものが好ましく、内側に横向きの溝（１２）を連続して設ける、又幅は歯車の大きさによって定める。そして、歯車（Ａ）を前にして歯車（Ｂ）を直列に配置し、歯車（Ａ）Ｂ）の円板（３、３）３、３）に設けた放物線状の穴（４、４）４、４）の先方を、同じ時計回りに向け、円板（２）２）の間から歯車（Ａ）Ｂ）のボルト（５）５）にベルト（１１）を装着し、溝（１２）とボルト（５）５）を噛み合わせに設ける。
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、上記のボルト歯車一式を機器に取り付け、入力歯車（Ａ）の中軸（６）に時計回りの回転力を加える、すると中軸（６）に設けた円板（３、３）が半転し、円板（２、２）に設けた放物線状の穴（４、４）に沿ってボルト（５）を押し下げ、入力歯車（Ａ）は小径化しながら回転が始まる。このとき中軸（６）の回転によりバネ（１０）は強く巻かれ、バネ（１０）の反転力も高まる。

同時にベルト（１１）にも強い駆動力が作用し、出力歯車（Ｂ）の円板（２、２）は時計回りに半転し、円板（３、３）に設けた放物線状の穴（４、４）に沿ってボルト（５）を押し上げ、入力歯車（Ａ）の小径化した分、出力歯車（Ｂ）は大径化し、強い回転力が中軸（６）に働く。

歯車（Ａ）Ｂ）の回転が高まり、入力歯車（Ａ）のバネ（１０）にかかる負荷が減少すると、バネ（１０）の反転力が勝り、入力歯車（Ａ）の円板（２、２）は時計回りに反転し、円板（３、３）に設けた放物線状の穴（４、４）に沿ってボルト（５）を押し上げ、入力歯車（Ａ）は大径化しながら回転する。

入力歯車（Ａ）の大径化に伴って、歯車（Ａ）Ｂ）の下側ではベルト（１１）の速度が遅れ、出力歯車（Ｂ）の円板（２、２）も回転が遅れる、その為円板（２、２）によって出力歯車（Ｂ）のボルト（５）は、円板（３、３）に設けた放物線状の穴（４、４）に沿って押し下げられ、入力歯車（Ａ）の大径化した分、出力歯車（Ｂ）は小径化し中軸（６）の回転が高まる。歯車（Ａ）Ｂ）は、バネ（１０）にかかる負荷の増減によって、交互に大小となり自動変速の機能を発揮する。

本発明の一部を半断面で表した全体斜視説明図本発明の歯車Ｂ分解斜視説明図本発明の歯車Ａ分解斜視説明図本発明の歯車ＡＢの配置斜視説明図

符号の説明

１…………筒
２、３……円板
４…………放物線状の穴
５…………ボルト
６…………中軸
７…………穴
８…………雄ネジ
９…………雌ネジ
１０…………バネ
１１…………ベルト
１２…………溝
Ａ…………入力歯車
Ｂ…………出力歯車

Claims

（イ）筒の両端に円板を設け、円板一巡に複数の穴を、反時計回りに向く放物線状に設け、回転自由となる中軸を設ける。
（ロ）筒に設けた円板に隣接する円板を、中軸に設け円板一巡に複数の穴を、時計回りに向く放物線状に設ける。
（ハ）放物線状の穴に、穴と穴の交点を貫通したボルトを設ける。
以上の構成よりなるボルト歯車。
中軸にバネを設けた請求項１記載のボルト歯車。
ボルトにベルトを装着した請求項１、２記載のボルト歯車。