JP2017125551A - Reaction force generating device and arrangement structure of reaction force generating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、反動力を発生させることができる反動力発生装置、及びこの反動力発生装置の配置構造に関するものである。 The present invention relates to a reaction power generation device capable of generating reaction power and an arrangement structure of the reaction power generation device.
従来、回転体の偏心回転を利用して回転力を発生させることを目的とする回転駆動装置があった(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の従来の回転駆動装置1は、その図1に示すように、4つの転動体4を回転中心である枢支軸6に対して、常にその重心位置が偏心するように回転させることにより、コアギア2の周囲を回る4組の回転体3の回転力を効果的に発生させることを意図するものであった。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been a rotary drive device that aims to generate a rotational force by utilizing eccentric rotation of a rotating body (see, for example, Patent Document 1). As shown in FIG. 1, the conventional rotary drive device 1 described in Patent Document 1 rotates the four rolling elements 4 so that the center of gravity is always eccentric with respect to the pivot shaft 6 which is the center of rotation. By doing so, it was intended to effectively generate the rotational force of the four sets of rotating bodies 3 that go around the core gear 2.
また従来においては、回転体に取付けた偏心錘を円運動させることにより生じる遠心力を振動力として利用する振動モーターがあった。この振動モーターは、単体では振動粉砕機やバレル研磨機などに用いられ、複数台では振動テーブルや移動装置などに用いられるものであった(例えば、特許文献2、3参照)。 Conventionally, there has been a vibration motor that uses a centrifugal force generated by circularly moving an eccentric weight attached to a rotating body as a vibration force. This vibration motor is used alone for a vibration crusher, a barrel polishing machine, and the like, and a plurality of vibration motors are used for a vibration table, a moving device, etc.
しかしながら、従来の回転駆動装置1は、複雑な形状を有する部品が多数組み合わされる複雑な構造になっていたため、装置の大型化を招くと共に、その構造上回転体3を回転させる大きな力を効果的に発生させることができないという問題があった。 However, the conventional rotary drive device 1 has a complicated structure in which a large number of parts having complicated shapes are combined, so that the size of the device is increased, and a large force for rotating the rotating body 3 is effective due to its structure. There was a problem that it could not be generated.
また、上記従来の回転駆動装置1は、回転力の発生に重力を利用する構造上、回転駆動装置1が重力を利用できなくなる横置きや斜め置きにすることができず、装置の設置の自由度に欠けるという問題があった。 In addition, the conventional rotary drive device 1 uses gravity to generate a rotational force, so the rotary drive device 1 cannot be placed horizontally or obliquely so that gravity cannot be used. There was a problem of lack of degree.
そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、装置の大型化を防止することができると共に、装置の設置の自由度を向上させることができ、反動力を周期的にかつ効果的に発生させることができる反動力発生装置及び反動力発生装置の配置構造を提供することを課題とするものである。 Therefore, in view of the above problems, the present invention can prevent an increase in the size of the apparatus, improve the degree of freedom of installation of the apparatus, and generate reaction force periodically and effectively. It is an object of the present invention to provide a reaction power generation device and a structure for arranging the reaction power generation device.
上記課題を解決するために、本発明による反動力発生装置は、
外周部に歯を有し、自身の軸孔に挿通された軸部材に回転不能に固定された軸歯車と、
前記軸歯車の軸線と平行方向に互いに離れて配置され、前記軸歯車の歯にそれぞれの歯が噛み合わされ、前記軸歯車の周囲を転動可能に設けられた第1、第2の歯車と、
前記第1、第2の歯車のそれぞれの軸孔に挿通された連結ピンと、
前記軸歯車の軸線と平行方向の両外側に配置され、前記連結ピンを介して前記第1、第2の歯車を回転可能に支持すると共に、駆動装置によりそれぞれの軸線を中心として回転可能に設けられた一組の回転体と、
前記連結ピンからこの径方向外側に離れた位置に設けられて、前記第1、第2の歯車が前記軸歯車の周りを1周するとき前記連結ピンの軸心を中心として加速域と減速域において各々1回計2回転する質量体とを備えたことを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, a reaction power generation device according to the present invention provides:
A shaft gear that has teeth on the outer periphery and is fixed to a shaft member inserted through its own shaft hole in a non-rotatable manner;
A first gear and a second gear, which are disposed apart from each other in a direction parallel to the axis of the shaft gear, the teeth of the shaft gear are meshed with each other, and are provided to roll around the shaft gear;
A connecting pin inserted through each shaft hole of the first and second gears;
The first and second gears are disposed on both outer sides in the direction parallel to the axis of the shaft gear, and are rotatably supported by the driving device and about the respective axes. A set of rotating bodies,
Provided at a position away from the connecting pin on the outside in the radial direction, when the first and second gears make one round around the shaft gear, an acceleration region and a deceleration region centered on the shaft center of the connecting pin And a mass body that rotates twice each once.
また、上記課題を解決するために、本発明による反動力発生装置の配置構造は、
外周部に歯を有し、自身の軸孔に挿通された軸部材に回転不能に固定された軸歯車と、
前記軸歯車の軸線と平行方向に互いに離れて配置され、前記軸歯車の歯にそれぞれの歯が噛み合わされ、前記軸歯車の周囲を転動可能に設けられた第1、第2の歯車と、
前記第1、第2の歯車のそれぞれの軸孔に挿通された連結ピンと、
前記軸歯車の軸線と平行方向の両外側に配置され、前記連結ピンを介して前記第1、第2の歯車を回転可能に支持すると共に、駆動装置によりそれぞれの軸線を中心として回転可能に設けられた二組の回転体と、
前記連結ピンからこの径方向外側に離れた位置に設けられて、前記第1、第2の歯車が前記軸歯車の周りを1周するとき前記連結ピンの軸心を中心として加速域と減速域において各々1回計2回転する質量体と
を有する反動力発生装置を2台備えた反動力発生装置の配置構造であって、
前記2台の反動力発生装置は、それぞれの前記軸歯車の軸線に対して平行方向に互いに離れて配置され、それぞれの前記第1、第2の歯車同士が互いに反対方向に回転するように設けられたことを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problem, the arrangement structure of the reaction force generator according to the present invention is
A shaft gear that has teeth on the outer periphery and is fixed to a shaft member inserted through its own shaft hole in a non-rotatable manner;
A first gear and a second gear, which are disposed apart from each other in a direction parallel to the axis of the shaft gear, the teeth of the shaft gear are meshed with each other, and are provided to roll around the shaft gear;
A connecting pin inserted through each shaft hole of the first and second gears;
The first and second gears are disposed on both outer sides in the direction parallel to the axis of the shaft gear, and are rotatably supported by the driving device and about the respective axes. Two sets of rotating bodies,
Provided at a position away from the connecting pin on the outside in the radial direction, when the first and second gears make one round around the shaft gear, an acceleration region and a deceleration region centered on the shaft center of the connecting pin In the arrangement structure of the reaction power generation device comprising two reaction power generation devices each having a mass body that rotates twice in total,
The two reaction power generators are arranged so as to be separated from each other in a direction parallel to the axis of each of the shaft gears, and the first and second gears rotate in opposite directions. It is characterized by that.
このような本発明の反動力発生装置によれば、
外周部に歯を有し、自身の軸孔に挿通された軸部材に回転不能に固定された軸歯車と、
前記軸歯車の軸線と平行方向に互いに離れて配置され、前記軸歯車の歯にそれぞれの歯が噛み合わされ、前記軸歯車の周囲を転動可能に設けられた第1、第2の歯車と、
前記第1、第2の歯車のそれぞれの軸孔に挿通された連結ピンと、
前記軸歯車の軸線と平行方向の両外側に配置され、前記連結ピンを介して前記第1、第2の歯車を回転可能に支持すると共に、駆動装置によりそれぞれの軸線を中心として回転可能に設けられた一組の回転体と、
前記連結ピンからこの径方向外側に離れた位置に設けられて、前記第1、第2の歯車が前記軸歯車の周りを1周するとき前記連結ピンの軸心を中心として加速域と減速域において各々1回計2回転する質量体とを備えたことにより、
装置の大型化を防止することができると共に、装置の設置の自由度を向上させることができ、反動力を周期的にかつ効果的に発生させることができる。
According to such a reaction power generator of the present invention,
A shaft gear that has teeth on the outer periphery and is fixed to a shaft member inserted through its own shaft hole in a non-rotatable manner;
A first gear and a second gear, which are disposed apart from each other in a direction parallel to the axis of the shaft gear, the teeth of the shaft gear are meshed with each other, and are provided to roll around the shaft gear;
A connecting pin inserted through each shaft hole of the first and second gears;
The first and second gears are disposed on both outer sides in the direction parallel to the axis of the shaft gear, and are rotatably supported by the driving device and about the respective axes. A set of rotating bodies,
Provided at a position away from the connecting pin on the outside in the radial direction, when the first and second gears make one round around the shaft gear, an acceleration region and a deceleration region centered on the shaft center of the connecting pin And a mass body that rotates twice in each case,
An increase in the size of the device can be prevented, the degree of freedom in installing the device can be improved, and reaction force can be generated periodically and effectively.
また、本発明の反動力発生装置の配置構造によれば、
外周部に歯を有し、自身の軸孔に挿通された軸部材に回転不能に固定された軸歯車と、
前記軸歯車の軸線と平行方向に互いに離れて配置され、前記軸歯車の歯にそれぞれの歯が噛み合わされ、前記軸歯車の周囲を転動可能に設けられた複数の第1、第2の歯車と、
前記第1、第2の歯車のそれぞれの軸孔に挿通された複数の連結ピンと、
前記軸歯車の軸線と平行方向の両外側に配置され、前記連結ピンを介して前記第1、第2の歯車を回転可能に支持すると共に、駆動装置によりそれぞれの軸線を中心として回転可能に設けられた二組の回転体と、
前記連結ピンからこの径方向外側に離れた位置に設けられて、前記第1、第2の歯車が前記軸歯車の周りを1周するとき前記連結ピンの軸心を中心として加速域と減速域において各々1回計2回転する質量体と
を有する反動力発生装置を2台備えた反動力発生装置の配置構造であって、
前記2台の反動力発生装置は、それぞれの前記軸歯車の軸線に対して平行方向に互いに離れて配置され、それぞれの前記第1、第2の歯車同士が互いに反対方向に回転するように設けられたことにより、
装置の大型化を防止することができると共に、装置の設置の自由度を向上させることができ、反動力を周期的にかつ効果的に発生させることができる。
Further, according to the arrangement structure of the reaction power generation device of the present invention,
A shaft gear that has teeth on the outer periphery and is fixed to a shaft member inserted through its own shaft hole in a non-rotatable manner;
A plurality of first and second gears arranged apart from each other in a direction parallel to the axis of the shaft gear, each tooth meshing with the teeth of the shaft gear, and provided so as to roll around the shaft gear. When,
A plurality of connecting pins inserted through the respective shaft holes of the first and second gears;
The first and second gears are disposed on both outer sides in the direction parallel to the axis of the shaft gear, and are rotatably supported by the driving device and about the respective axes. Two sets of rotating bodies,
Provided at a position away from the connecting pin on the outside in the radial direction, when the first and second gears make one round around the shaft gear, an acceleration region and a deceleration region centered on the shaft center of the connecting pin In the arrangement structure of the reaction power generation device comprising two reaction power generation devices each having a mass body that rotates twice in total,
The two reaction power generators are arranged so as to be separated from each other in a direction parallel to the axis of each of the shaft gears, and the first and second gears rotate in opposite directions. As a result,
An increase in the size of the device can be prevented, the degree of freedom in installing the device can be improved, and reaction force can be generated periodically and effectively.
以下、本発明に係る反動力発生装置を実施するための形態について、図面に基づいて具体的に説明する。図1から図8は、本発明の第1の実施の形態に係る反動力発生装置20について説明するために参照する図である。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing the reaction force generator which concerns on this invention is demonstrated concretely based on drawing. FIG. 1 to FIG. 8 are diagrams which are referred to for describing the reaction
本発明の第1の実施の形態に係る反動力発生装置20は、図1から図3に示すように、軸歯車22と、この軸歯車22の周囲を転動可能に設けられた複数の歯車24(第1の歯車),歯車26(第2の歯車)と、軸歯車22の軸線方向の両外側に配置された一対の回転体28,30などを備えて構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, a reaction
反動力発生装置20の軸歯車22は、図2に示すように、その軸線方向(図中上下方向)を貫通する軸孔22aを有する円筒歯車状に形成されており、その軸線方向に垂直な径方向の外周部には、その軸線方向の両端部にわたって歯22bが形成されている。
As shown in FIG. 2, the
軸歯車22は、図2に示すように、その軸孔22aに軸部材34の長さ途中部が挿通されて、不図示のキーなどにより、軸部材34に対して回転不能に固定されている。
As shown in FIG. 2, the
軸部材34は、図2に示すように、軸線方向(図中上下方向)に伸びる丸棒状に形成されて、その両端部寄りの長さ途中部のそれぞれが支持台36により支持されている。
As shown in FIG. 2, the
一対の支持台36は、図2に示すように、長方形板状の底板部36aから上方に立設した略三角形板状(図1参照)の立設部36bの片側面が互いに対向するように、互いに間隔を置いて配置されている。
As shown in FIG. 2, the pair of
そして、図2に示すように、一対の支持台36は、それらの立設部36bの上端部に貫通孔36cがそれぞれ形成され、これらの貫通孔36cには、軸部材34の両端部寄りの長さ途中部のそれぞれが挿通されている。
As shown in FIG. 2, the pair of
一対の回転体28,30は、円形の板状に形成されており、図2に示すように、軸歯車22の軸線方向の両外側に軸歯車22に対して間隔を置いて離れて配置されている。そして、図2に示すように、一対の回転体28,30は、それらの軸線が軸歯車22の軸線と同一の直線上に配置され、それらの軸線方向(図中上下方向)に対して垂直な面が、互いに対向するように配置されている。
The pair of
回転体28,30は、図2に示すように、その軸孔28a,30aに軸部材34の長さ途中部が挿通されて、軸孔28a,30aに埋め込まれたベアリング40を介して、軸部材34に対して回転自在に支持されている。
As shown in FIG. 2, the
回転体28は、図1に示すように、その軸孔28a(図2参照)の軸心を中心とする所定の円周上に、その円周方向に略60度ごとに間隔を置いて離れた位置を中心とする6個の貫通孔28bが形成されている。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、回転体28は、その6個の貫通孔28bそれぞれに、丸棒状の連結ピン38の長さ方向の一端部(図中下端部)が挿入されて、不図示のキーなどにより、連結ピン38に対して回転不能に固定されている。
As shown in FIG. 2, in the
回転体30は、図1に示す回転体28と同様に、図4に示すように、その軸孔30a(図2参照)の軸心を中心とする所定の円周上に、円周方向に略60度ごとに間隔を置いて離れた位置を中心とする6個の貫通孔30bが形成されている。
As in the
ここで、図4においては、回転体30の6個の貫通孔30bの内、3個の貫通孔30bは、歯車26より図中紙面奥側に形成されているため、表示されていないが、回転体30の6個の貫通孔30bのそれぞれは、図1に示す回転体28の6個の貫通孔28bのそれぞれに対応する位置、すなわち、図1中貫通孔28bのそれぞれと重なる位置であって、同図中紙面奥側に間隔を置いて離れた位置に形成されている。
Here, in FIG. 4, among the six through
図2に示すように、回転体30は、その6個の貫通孔30bのそれぞれに、丸棒状の連結ピン38の長さ方向の他端部(図中上端部)が挿入されて、不図示のキーなどにより、連結ピン38に対して回転不能に固定されている。
As shown in FIG. 2, the rotating
回転体28と30は、6本の連結ピン38により互いを固定されているため、回転体28と30の一方を回転させると、他方も連動して同方向に同速度で回転するようになっている。
Since the
6本の連結ピン38のそれぞれは、その両端部が回転体28,30の貫通孔28b,30bに挿入される(図2参照)ことにより、軸部材34の軸心34C(図6参照)を中心とする円周上に、円周方向に略60度ごとに間隔を置いて離れた位置に配置されて、かつその軸線が軸部材34の軸線に対して略平行(図2参照)に配置されている。
Each of the six connecting
図1から図4に示すように、6本の連結ピン38の内、円周方向に略120度ごとに間隔を置いて離れた位置に配置された3本の連結ピン38のそれぞれは、その長さ途中部に1つの歯車24が回転体28,30に対して回転自在に挿通され、他の3本の連結ピン38のそれぞれは、その長さ途中部に1つの歯車26が回転体28,30に対して回転自在に挿通されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, among the six connecting
このため、図1に示すように、3つの歯車24は、軸部材34の軸心を中心とする円周上に円周方向に略120度ごとに間隔を置いて離れた位置に配置されている。また、3つの歯車26は、軸部材34の軸心を中心とする円周上に円周方向に略120度ごとに間隔を置いて離れた位置に配置され、かつ円周方向において3つの歯車24に対応する位置から略60度ごとに間隔を置いて離れた位置に配置されている。
For this reason, as shown in FIG. 1, the three
3つの歯車24は、図2に示すように、その軸線方向(図中上下方向)を貫通する軸孔24aを有する円筒歯車状に形成されており、その軸線方向に垂直な径方向の外周部には歯24bが形成されている。
As shown in FIG. 2, the three
そして、歯車24は、図2に示すように、その軸孔24aに埋め込まれたブッシュ42を介して、連結ピン38の長さ途中部が挿通されて回転自在に支持されている。このため、歯車24は、図2に示すように、その軸線が軸部材34の軸線に対して略平行に配置されている。
As shown in FIG. 2, the
また、歯車24は、図2に示すように、回転体28と30の間に配置され、かつ軸歯車22に対して軸歯車22の図中下端部寄りにずれて配置されており、その歯24bが軸歯車22の図中下端部寄りの歯22bに噛み合わされている。
Further, as shown in FIG. 2, the
3つの歯車26は、図2に示すように、その軸線方向(図中上下方向)を貫通する軸孔26aを有する円筒歯車状に形成されており、その軸線方向に垂直な径方向の外周部には歯26bが形成されている。
As shown in FIG. 2, the three
そして、図2に示すように、歯車26は、その軸孔26aに埋め込まれたブッシュ42を介して、連結ピン38の長さ途中部が挿通されて回転自在に支持されている。このため、歯車26は、図2に示すように、その軸線が軸部材34の軸線に対して略平行に配置されている。
As shown in FIG. 2, the
また、歯車26は、図2に示すように、回転体28と30の間に配置され、かつ軸歯車22に対して軸歯車22の図中上端部寄りにずれて配置されており、その歯26bが軸歯車22の図中上端部寄りの歯22bに噛み合わされている。
Further, as shown in FIG. 2, the
このため、図2に示すように、歯車26は、歯車24とは軸歯車22の軸線方向(図中上下方向)に互いに離れて配置され、歯車24に接触しないようになっている。
For this reason, as shown in FIG. 2, the
歯車26には、軸歯車22の歯22b及び歯車24の歯24bと同じ歯数の歯26bが形成されている(図1参照)。また、歯車26は、そのピッチ円直径が、軸歯車22及び歯車24のピッチ円直径と同じ長さ寸法に形成されている。
The
3つの歯車24と3つの歯車26のそれぞれは、連結ピン38に回転自在に支持されているため、回転体28と30が回転した際には、図6に示すように、それらの回転に連動して、その歯車24又は歯車26自身を挿通する連結ピン38の軸線を中心として、同方向に同速度で回転する。
Since each of the three
図1から図4に示すように、3つの歯車24と3つの歯車26のそれぞれには、その軸心から径方向外側に離れた位置を中心とする1つの貫通孔24c,26cが形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, each of the three
そして、図2に示すように、歯車24と歯車26の貫通孔24c,26cのそれぞれには、円柱状に形成された質量体32が埋め込まれ、互いに回転不能に固定されている。
As shown in FIG. 2, a
このため、質量体32は、自身が回転不能に固定された歯車24又は歯車26が、連結ピン38の軸線を中心として回転した際には、歯車24又は歯車26と一体となって回転する(図6参照)。
For this reason, the
ここで、貫通孔24c,26cは、自身が形成された歯車24又は歯車26が、図4に示す歯車26のように軸歯車22の図中左方水平に位置する際には、貫通孔24c,26cの軸心が図中左方水平に、かつ軸歯車22よりも図中左方に位置するように形成されている。
Here, the through-
図5に示すように、スプロケット58は、その軸孔58aに軸部材34が緩く挿通されており、その軸線が回転体28の軸線と同一の直線上に配置されている。そして、スプロケット58は、回転体28の軸線方向に垂直な面(図中右側面)に接触されて、ボルト59を介するネジ締結により回転体28に対して回転不能に固定されている。
As shown in FIG. 5, the
また、図5に示すように、スプロケット58は、その外周部に形成された歯58bにチェーン55が巻き掛けられている。このチェーン55は、図5に示すように、スプロケット56の外周部に形成された歯56bにも巻き掛けられている。
As shown in FIG. 5, the sprocket 58 has a chain 55 wound around
スプロケット56は、図5に示すように、スプロケット58の軸線に平行に離れて配置された軸線を有している。そして、スプロケット56は、図5に示すように、その軸孔56aに、駆動装置52の駆動モーター54により回転駆動する駆動軸54aが挿通されて、不図示のキーなどにより、駆動軸54aに対して回転不能に固定されている。
As shown in FIG. 5, the sprocket 56 has an axis that is disposed in parallel to the axis of the sprocket 58. As shown in FIG. 5, the sprocket 56 is inserted into the shaft hole 56a through a drive shaft 54a that is rotationally driven by the
このため、駆動装置52の駆動モーター54を駆動させると、その駆動軸54aの回転は、スプロケット56,58及びチェーン55を介して、回転体28,30に伝達される。
Therefore, when the
また、図2に示すように、軸部材34の図中上端には円柱形状(図3参照)のハンドル35の長さ方向の図2中右端部が挿通されている。このハンドル35の図2中左端部を、軸部材34の軸心を中心として所定角度傾けることにより、軸部材34及び軸歯車22を、それらの軸心を中心として所定角度回転させて、それらの位置の調整を行なうことができる。
As shown in FIG. 2, the right end portion in FIG. 2 in the length direction of a cylindrical handle (see FIG. 3) is inserted into the upper end of the
次に、本発明の第1の実施の形態に係る反動力発生装置20の動作について説明する。
Next, the operation of the reaction
図5に示す反動力発生構造50のように、反動力発生装置20の回転体28と30は、駆動装置52により例えば図1中反時計回り方向に一定速度で回転駆動させられる。
Like the reaction power generation structure 50 shown in FIG. 5, the rotating
回転体28と30がその軸心を中心として回転すると、連結ピン38と、回転体28と30に連結ピン38を介して回転自在に支持されている歯車24と26は、図6に示すように、軸部材34の軸心34Cを中心として回転体28と30の回転方向と同じ方向に同速度で、軸歯車22の周りを円運動(転動)する。
When the
これに対して、軸部材34と軸歯車22は、回転体28と30が軸部材34に回転自在に支持され、歯車24と26が連結ピン38に回転自在に支持されているため、回転することなく静止している。
In contrast, the
このため、静止している軸歯車22の周りを歯車24と26が円運動することにより、軸歯車22の歯22bに噛み合う歯車24の歯24bと歯車26の歯26bは、順次違う歯に変更されていくことになる。
For this reason, when the
ここで、軸歯車22と歯車24はピッチ円直径が同一であり、同じ歯数で形成されている(図1参照)ため、歯車24は、自身のピッチ円直径の2倍の直径を有する円周上を円運動するようになっている(図6参照)。
Here, since the
図6に示すように、歯車24の貫通孔24cに埋め込まれた質量体32は、歯車24が自身のピッチ円直径の長さ分だけ円運動すると、それに合わせて連結ピン38を中心として1回転するようになっている。
As shown in FIG. 6, the
このため、質量体32は、図6に示すように、歯車24が軸歯車22の周りを1周円運動したとき、すなわち、歯車24のピッチ円直径の2倍の長さ分だけ円運動したときには、連結ピン38の周りを2回転する。
Therefore, as shown in FIG. 6, the
歯車24と歯車26はピッチ円直径が同一であり、同じ歯数で形成されている(図1参照)ため、歯車24と26の円運動の周期と、歯車24と26の連結ピン38の軸心38Cを中心とする回転の周期は同じになっている。
Since the
このため、図6に示すように、歯車26及びこの歯車26に埋め込まれた質量体32は、所定時間経過後に、所定時間経過前における歯車24及びこの歯車24に埋め込まれた質量体32が位置していたのと対応する位置、すなわち、図1中の質量体32それぞれと重なる位置であって、同図中紙面奥側に間隔を置いて離れた位置に来る。
Therefore, as shown in FIG. 6, the
すなわち、歯車24と同様に、歯車26は、自身のピッチ円直径の2倍の直径を有する円周上を円運動するようになっている。そして、質量体32は、図6に示すように、歯車26が軸歯車22の周りを1周円運動したとき、すなわち、歯車26のピッチ円直径の2倍の長さ分だけ円運動したときには、連結ピン38の周りを2回転する。
That is, like the
図7に示すように、歯車24又は歯車26を挿通する連結ピン38が、軸部材34の軸心34Cを中心とする、図中2点鎖線により示された円周上を円運動するのに対して、歯車24又は歯車26に埋め込まれた質量体32は、図中2点鎖線により示された図中上下方向が長辺の略楕円上を移動する。
As shown in FIG. 7, the connecting
そして、図7に示すように、歯車24,26に埋め込まれた全ての質量体32の略楕円状の軌跡の略楕円中心32Cは、軸部材34の軸心34Cに対して同図中左側にずれた位置となる。
As shown in FIG. 7, the substantially
図7及び図8においては、連結ピン38と、この連結ピン38に支持された歯車24又は歯車26に埋め込まれた質量体32との対応関係を明確にするために、それらの軸心を繋ぐ線分を引いている。
7 and 8, in order to clarify the correspondence between the connecting
また、図7に示すように、質量体32それぞれの軸心と略楕円中心32Cとの間の距離がそれぞれ異なることにより、図中左半分側を移動する際に質量体32が生じる遠心力Fと、図中右半分側を移動する際に質量体32が生じる遠心力Fに差異が生じることになる。
Further, as shown in FIG. 7, the centrifugal force F generated by the
すなわち、図7中左半分側を移動する質量体32が生じる、同図中左方に向かう遠心力Fの合力は、同図中右半分側を移動する質量体32が生じる、同図中右方に向かう遠心力Fの合力よりも小さくなる。このため、質量体32の重量により生じる遠心力Fの合力は、軸部材34に対して図中右方に向かう力として働くことになる。
That is, the
また、図8に示すように、連結ピン38は、軸部材34の軸心34Cを中心として軸部材34の周りを一定速度で周回運動しているため、同図中左方及び右方のいずれにおいても互いに隣接する連結ピン38同士の間隔は一定となっている。
Further, as shown in FIG. 8, the connecting
これに対して、質量体32は、図8にその軌跡を示すように、同図中左方における互いに隣接する質量体32同士の間隔が、同図中右方における互いに隣接する質量体32同士の間隔よりも広いものとなっている。
On the other hand, as shown in the locus of FIG. 8, the
すなわち、図8に示すように、連結ピン38は、軸部材34の軸心34Cを中心とする、図中2点鎖線により示された円周上を一定速度で1周円運動するのに対して、質量体32は、同図中上半分側の加速域と同図中下半分側の減速域において各々1回ずつ計2回、連結ピン38の周りを回転する。
That is, as shown in FIG. 8, the connecting
そして、図8に示すように、質量体32は、図中上半分側の加速域において、図中左側に近づくにつれて徐々にその移動速度が上昇するようになっており、図中下半分側の減速域において、図中右側に近づくにつれて徐々にその移動速度が低下するようになっている。
As shown in FIG. 8, the
このため、質量体32は、図8中左端においてその速度が最高になり、同図中右端においてその速度が最低になる。このように質量体32は、軸部材34の周りを周回運動するたびに、自身が加速する状態と、自身が減速する状態が交互に周期的に繰り返されている。
For this reason, the
質量体32の図8中上半分側の加速域における加速により、質量体32には、図8中右方に向かう反動力Nが生じる。また、質量体32の図8中下半分側の減速域における減速によっても、質量体32には、図8中右方に向かう反動力Nが生じる。
Due to the acceleration of the
また、ハンドル35の図2中左端部を、軸部材34の軸心を中心として傾けて、軸部材34及び軸歯車22を、それらの軸心を中心として回転させることにより、質量体32に生じる反動力N(図8参照)の方向を調節することができる。
2 is produced in the
また、反動力発生装置20により発生した遠心力F及び反動力Nは、前記特許文献2、3などに記載されたような、振動モーターにより発生した振動力の代替として利用することができる。
Further, the centrifugal force F and the reaction force N generated by the reaction
また、図1,2に示すように、反動力発生装置20は、軸歯車22と、複数の歯車24,26と、一対の回転体28,30などを備えて構成されているため、前記従来の回転駆動装置1に比べて、これを構成するために用いられる部品点数が少なくすることができ、各々の部品の形状を簡単なものにしているため、その構造を簡単なものにすることができる。このため、本実施の形態に係る反動力発生装置20は、装置の大型化を防止することもできる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the reaction
また、本実施の形態に係る反動力発生装置20は、図2に示すように、1つの軸歯車22の歯22bに、複数の歯車24の歯24b及び複数の歯車26の歯26bが、例えばチェーンなどの他の部品を用いることなく直接噛み合わされる構成になっていることによっても、装置の大型化を防止することができる。
Further, as shown in FIG. 2, the reaction
また、重力を利用する前記従来の回転駆動装置1は、装置を配置する向きが制限されるのに対して、本実施の形態に係る反動力発生装置20は、装置を横置きや斜め置きにすることができるので、装置の設置の自由度を向上させることができる。
Further, in the conventional rotary drive device 1 that uses gravity, the direction in which the device is arranged is limited, whereas in the reaction
したがって、以上に説明したように、本実施の形態に係る反動力発生装置20によれば、装置の大型化を防止することができると共に、装置の設置の自由度を向上させることができ、反動力Nを周期的にかつ効果的に発生させることができる。
Therefore, as described above, according to the reaction
図9から図12は、本発明の第2の実施の形態に係る反動力発生装置60及びこの反動力発生装置の配置構造62を説明するために参照する図である。
FIGS. 9 to 12 are views to be referred to for explaining the
図1に示す前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20においては、歯車24及び歯車26の貫通孔24c,26cは、軸歯車22の図中左右水平に位置する際に、それぞれの軸心が図中左方水平に、かつ軸歯車22よりも図中左方に位置するように形成されていたのに対し、本実施の形態に係る反動力発生装置60においては、図9に示すように、質量体32が埋め込まれる歯車24及び歯車26の貫通孔は、軸歯車22の図中真上に位置する際に、それぞれの軸心が軸歯車22の軸心の真上に、かつ軸歯車22よりも図中上方に位置するように形成されている点において異なっている。
In the reaction
本実施の形態に係る反動力発生装置60は、図9及び図10に示すように、前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20と同様に、軸歯車22と、この軸歯車22の周囲を転動可能に設けられた複数の歯車24,26と、軸歯車22の軸線方向の両外側に配置された一対の回転体28,30などを備えて構成されている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the reaction
そして、本実施の形態に係る反動力発生装置60は、前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20と同様に、図5に示す駆動装置52の駆動モーター54、チェーン55及びスプロケット56,58などを備えており、駆動装置52の駆動モーター54を駆動させると、その駆動軸54aの回転は、スプロケット56,58及びチェーン55を介して、回転体28,30に伝達される。
The reaction
本実施の形態に係る反動力発生装置の配置構造62は、図9に示すように、2台の反動力発生装置60と、板状の固定部材64を備えて構成されている。
As shown in FIG. 9, the
2台の反動力発生装置60は、図10に示すように、それぞれの軸歯車22の軸線が略平行になるように、垂直方向(図中左右方向)に互いに間隔を置いて配置されている。そして、2台の反動力発生装置60は、図10に示すように、軸歯車22、歯車26、回転体28,30及び支持台36等の各部材同士が図中左右方向に並んで配置されている。
As shown in FIG. 10, the two
また、図10においては、2台の反動力発生装置60の歯車24は図示されていないが、それらの歯車24は、図紙面より手前側、又は図中の軸歯車22より図紙面奥側に配置されており、図10に示す歯車26と同様に、互いに図中左右方向に並んで配置されている。
In FIG. 10, the
図9に示すように、2台の反動力発生装置60は、それらの支持台36の底板部36aが固定部材64の上に載せられて、固定部材64に一体的に固定されている。
As shown in FIG. 9, the two
また、図9に示すように、2台の反動力発生装置60のそれぞれは、質量体32が埋め込まれる歯車24及び歯車26の貫通孔が、軸歯車22の図中真上に位置する際に、それぞれの軸心が軸歯車22の軸心の真上に、かつ軸歯車22よりも図中上方に位置するように形成されている。
Further, as shown in FIG. 9, each of the two
2台の反動力発生装置60は、駆動装置52(図5参照)によりそれぞれの歯車24,26が互いに反対方向に回転するように設けられている。このため、2台の反動力発生装置60は、それぞれの回転体28,30、質量体32及び連結ピン38もまた、それぞれの歯車24,26と同方向に、かつ互いに反対方向に回転するようになっている(図11参照)。
The two
すなわち、図9中左側の反動力発生装置60は、歯車24,26、回転体28,30及び連結ピン38のそれぞれが、駆動装置52(図5参照)により軸部材34の軸線を中心として図中反時計回り方向に一定速度で回転駆動させられる。
That is, in the reaction
そして、図9中左側の反動力発生装置60の質量体32は、歯車24,26が軸歯車22の周りを図中反時計回り方向に1周円運動したときには、連結ピン38の周りを図中反時計回り方向に2回転する。
The
また、図9中右側の反動力発生装置60は、歯車24,26、回転体28,30及び連結ピン38のそれぞれが、駆動装置52(図5参照)により軸部材34の軸線を中心として図中時計回り方向に一定速度で回転駆動させられる。
Further, in the reaction
そして、図9中右側の反動力発生装置60の質量体32は、歯車24,26が軸歯車22の周りを図中時計回り方向に1周円運動したときには、連結ピン38の周りを図中時計回り方向に2回転する。
The
図11に示すように、2つの反動力発生装置60は、それぞれの歯車24又は歯車26を挿通する連結ピン38が、軸部材34の軸心34Cを中心とする、図中2点鎖線により示された円周上を円運動するのに対して、それぞれの歯車24又は歯車26に埋め込まれた質量体32は、図中2点鎖線により示された図中左右方向が長辺の略楕円上を移動する。
As shown in FIG. 11, the two
図11及び図12においては、図7及び図8と同様に、連結ピン38と、この連結ピン38に支持された歯車24又は歯車26に埋め込まれた質量体32との対応関係を明確にするために、それらの軸心を繋ぐ線分を引いている。
11 and 12, as in FIGS. 7 and 8, the correspondence between the
また、図11に示すように、質量体32それぞれの軸心と略楕円中心32Cとの間の距離がそれぞれ異なることにより、図中上半分側を移動する際に質量体32が生じる遠心力Fと、図中下半分側を移動する際に質量体32が生じる遠心力Fに差異が生じることになる。
Further, as shown in FIG. 11, the centrifugal force F generated by the
すなわち、図11中上半分側を移動する質量体32が生じる、同図中上方に向かう遠心力Fの合力は、同図中下半分側を移動する質量体32が生じる、同図中下方に向かう遠心力Fの合力よりも小さくなる。このため、質量体32の重量により生じる遠心力Fの合力は、軸部材34に対して図中下方に向かう力として働くことになる。
That is, the
ここで、2台の反動力発生装置60は、それらの歯車24同士及び歯車26同士の高さ位置が同じになるように、それぞれの歯車24,26が互いに同じ速度で回転させられており、それらの歯車24同士及び歯車26同士が互いに同期するようになっている。
Here, the two
このため、図11に示すように、遠心力Fを、図中上下方向に向かう遠心力F1と、図中左右方向に向かう遠心力F2に分けると、図中左側の反動力発生装置60が発生させる遠心力F2と、図中右側の反動力発生装置60が発生させる遠心力F2は、互いに同じ力が逆方向に作用しているので、互いの力を打ち消し合う。このため、2台の反動力発生装置60は、図11中上下方向に向かう遠心力F1だけが発生することになる。
For this reason, as shown in FIG. 11, when the centrifugal force F is divided into a centrifugal force F1 in the vertical direction in the figure and a centrifugal force F2 in the horizontal direction in the figure, the
本実施の形態に係る反動力発生装置60と、この反動力発生装置の配置構造62は、前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20と同様に、反動力Nが生じる。
The
すなわち、図12に示すように、2つの反動力発生装置60の連結ピン38は、軸部材34の軸心34Cを中心として軸部材34の周りを一定速度で周回運動しているため、同図中上方及び下方のいずれにおいても互いに隣接する連結ピン38同士の間隔は一定となっている。
That is, as shown in FIG. 12, the connecting
これに対して、2つの反動力発生装置60の質量体32は、図12にその軌跡を示すように、同図中上方における互いに隣接する質量体32同士の間隔が、同図中下方における互いに隣接する質量体32同士の間隔よりも広いものとなっている。
On the other hand, the
そして、図12に示すように、2つの反動力発生装置60の質量体32は、図中左右方向中央側の加速域において、図中上側に近づくにつれて徐々にその移動速度が上昇するようになっており、図中左右方向両端側の減速域において、図中下側に近づくにつれて徐々にその移動速度が低下するようになっている。
As shown in FIG. 12, the
このため、2つの反動力発生装置60の質量体32は、図12中上端においてその速度が最高になり、同図中下端においてその速度が最低になる。このように質量体32は、軸部材34の周りを周回運動するたびに、自身が加速する状態と、自身が減速する状態が交互に周期的に繰り返されている。
Therefore, the
質量体32の図12中左右方向中央側の加速域における加速により、2つの反動力発生装置60の質量体32には、図12中下方に向かう反動力Nが生じる。また、質量体32の図中左右方向両端側の減速域における減速によっても、2つの反動力発生装置60の質量体32には、図12中下方に向かう反動力Nが生じる。
Due to the acceleration of the
また、2つの反動力発生装置60の質量体32は、図12にその軌跡を示すように、図中右下及び左下のそれぞれに他の部分よりも曲率半径が小さい曲線部を有する、図中2点鎖線により示された図中左右方向が長辺の略楕円上を移動する。
In addition, the
このため、質量体32が上記他の部分よりも曲率半径が小さい曲線部を移動する際には、上記他の部分よりも加速や減速が急激に行われるので、その分2つの反動力発生装置60の質量体32には、反動力Nが生じる。
For this reason, when the
また、反動力発生装置60及び反動力発生装置の配置構造62により発生した遠心力F及び反動力Nは、前記特許文献2、3などに記載されたような、振動モーターにより発生した振動力の代替として利用することができる。
Further, the centrifugal force F and the reaction force N generated by the reaction
また、反動力発生装置60及び反動力発生装置の配置構造62により発生した遠心力F及び反動力Nは、振動モーターにより発生した振動力の代替だけでなく、空中や宇宙空間を移動する際の推力などの他の用途に利用することもできる。
Further, the centrifugal force F and the reaction force N generated by the
また、本実施の形態に係る反動力発生装置の配置構造62は、図9,10に示すように、2台の反動力発生装置60を備えることにより、2台分の遠心力F及び反動力Nを発生させることができるだけでなく、2台の反動力発生装置60に生じる遠心力F2を互いに相殺させることにより、力が発生する方向が制限されるので、遠心力F及び反動力Nの制御を容易に行うことができる。このため、遠心力F及び反動力Nを周期的にかつ効果的に発生させることができる。
Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the
また、反動力発生装置60は、図9,10に示すように、軸歯車22と、複数の歯車24,26と、一対の回転体28,30などを備えて構成されているため、前記従来の回転駆動装置1に比べて、これを構成するために用いられる部品点数が少なくすることができ、各々の部品の形状を簡単なものにしているため、その構造を簡単なものにすることができる。このため、本実施の形態に係る反動力発生装置60は、装置の大型化を防止することもできる。
Further, as shown in FIGS. 9 and 10, the reaction
また、反動力発生装置60を2台備えた反動力発生装置の配置構造62についても、その構造を簡単なものにすることができる。
In addition, the structure of the
また、本実施の形態に係る反動力発生装置60は、1つの軸歯車22の歯22bに、複数の歯車24の歯24b及び複数の歯車26の歯26bが、例えばチェーンなどの他の部品を用いることなく直接噛み合わされる構成になっていることによっても、装置の大型化を防止することができる(図9,10参照)。
In addition, in the reaction
また、重力を利用する前記従来の回転駆動装置1は、装置を配置する向きが制限されるのに対して、本実施の形態に係る反動力発生装置60及び反動力発生装置の配置構造62は、装置を横置きや斜め置きにすることができるので、装置の設置の自由度を向上させることができる。
Further, in the conventional rotary drive device 1 that uses gravity, the arrangement direction of the device is limited, whereas the
したがって、以上に説明したように、本実施の形態に係る反動力発生装置60及び反動力発生装置の配置構造62によれば、装置の大型化を防止することができると共に、装置の設置の自由度を向上させることができ、反動力Nを周期的にかつ効果的に発生させることができる。
Therefore, as described above, according to the reaction
図13及び図14は、本発明の第3の実施の形態に係る反動力発生装置80について説明するために参照する図である。以下、前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20と同様の部分には同じ符号を付して説明し、前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20と同様の構成についての重複する説明は一部を除き省略する。
FIGS. 13 and 14 are diagrams which are referred to for describing a reaction power generation device 80 according to the third embodiment of the present invention. Hereinafter, the same reference numerals are given to the same parts as those of the reaction
前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20は、図1に示すように、側面が略円形状(真円歯車状)の軸歯車22を備えていたのに対し、本実施の形態に係る反動力発生装置80は、図13に示すように、側面が略楕円形状(楕円歯車状)の軸歯車82を備えている点において、前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20と異なっている。
As shown in FIG. 1, the reaction
また、前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20は、図1に示すように、側面が略円形状(真円歯車状)の歯車24,26を備えていたのに対し、本実施の形態に係る反動力発生装置80は、図13に示すように、側面が略楕円形状(楕円歯車状)の歯車84(第1の歯車),歯車86(第2の歯車)を備えている点において、前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20と異なっている。
Further, as shown in FIG. 1, the reaction
その他の構成は、前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20と同様であり、軸歯車82は、軸部材34に対して回転不能に固定され、回転体28と30の間に配置された3つの歯車84と3つの歯車86のそれぞれは、連結ピン38に回転自在に支持されている。
Other configurations are the same as those of the reaction
そして、反動力発生装置80の回転体28,30は、前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20と同様に、駆動装置52(図5参照)により、例えば図13中反時計回り方向に一定速度で回転駆動させられる。
Then, the rotating
回転体28,30がその軸心を中心として回転すると、連結ピン38と、回転体28,30に連結ピン38を介して回転自在に支持されている歯車84,86は、軸部材34の軸心34C(図14参照)を中心として回転体28,30の回転方向と同じ方向に同速度で、軸歯車82の周りを円運動(転動)する。
When the
これに対して、軸部材34と軸歯車82は、回転することなく静止している。このため、静止している軸歯車82の周りを歯車84と歯車86が円運動することにより、軸歯車82の歯82bに噛み合う歯車84の歯84bと、歯車86の歯86bは、順次違う歯に変更されていくことになる。
On the other hand, the
ここで、軸歯車82と歯車84,86は、円周の長さが同一であり、同じ歯数で形成されている(図13参照)。そして、歯車84,86は、自身のピッチ円の2倍の長さの円周上を円運動するようになっている。
Here, the
歯車84,86の貫通孔84c,86cにそれぞれ埋め込まれた質量体32は、歯車84,86が自身のピッチ円の円周の長さ分だけ円運動すると、それに合わせて連結ピン38を中心として1回転するようになっている(図14参照)。
The
このため、質量体32は、歯車84,86が軸歯車82の周りを1周円運動したとき、すなわち、歯車84,86のピッチ円の円周の2倍の長さ分だけ円運動したときには、連結ピン38の周りを2回転するようになっている(図14参照)。
For this reason, the
図14に示すように、歯車84又は歯車86を挿通する連結ピン38が、軸部材34の軸心34Cを中心とする、図中2点鎖線により示された円周上を円運動するのに対して、歯車84又は歯車86に埋め込まれた質量体32は、図中2点鎖線により示された図中上下方向が長辺の略楕円上を移動する。
As shown in FIG. 14, the connecting
そして、図14に示すように、歯車84,86に埋め込まれた全ての質量体32の略楕円状の軌跡の略楕円中心32Cは、軸部材34の軸心34Cに対して同図中左側にずれた位置となる。
As shown in FIG. 14, the substantially
なお、本実施の形態においては、略楕円中心32Cは、軸部材34の軸心34Cに対して図14中左側にずれた位置となっているが、歯車84,歯車86の形状によっては、軸部材34の軸心34Cに対して図14中右側にずれた位置となる場合もある。
In the present embodiment, the substantially
図14においては、連結ピン38と、この連結ピン38に支持された歯車84,86に埋め込まれた質量体32との対応関係を明確にするために、それらの軸心を繋ぐ線分を引いている。
In FIG. 14, in order to clarify the correspondence between the connecting
また、図14に示すように、質量体32それぞれの軸心と略楕円中心32Cとの間の距離がそれぞれ異なることにより、図中左半分側を移動する際に質量体32が生じる遠心力Fと、図中右半分側を移動する際に質量体32が生じる遠心力Fに差異が生じることになる。
Further, as shown in FIG. 14, the centrifugal force F generated by the
すなわち、図14中左半分側を移動する質量体32が生じる、同図中左方に向かう遠心力Fの合力は、同図中右半分側を移動する質量体32が生じる、同図中右方に向かう遠心力Fの合力よりも小さくなる。このため、質量体32の重量により生じる遠心力Fの合力は、軸部材34に対して図中右方に向かう力として働くことになる。
That is, the
また、図14に示すように、連結ピン38は、軸部材34の軸心34Cを中心として軸部材34の周りを一定速度で周回運動しているため、同図中左方及び右方のいずれにおいても互いに隣接する連結ピン38同士の間隔は一定となっている。
Further, as shown in FIG. 14, the connecting
これに対して、質量体32は、図14にその軌跡を示すように、同図中左方における互いに隣接する質量体32同士の間隔が、同図中右方における互いに隣接する質量体32同士の間隔よりも広いものとなっている。
On the other hand, as shown in the locus of FIG. 14, the
すなわち、図15に示すように、連結ピン38は、軸部材34の軸心34Cを中心とする、図中2点鎖線により示された円周上を一定速度で1周円運動するのに対して、質量体32は、同図中上半分側の加速域と同図中下半分側の減速域において各々1回ずつ計2回、連結ピン38の周りを回転する。
That is, as shown in FIG. 15, the connecting
そして、図15に示すように、質量体32は、図中上半分側の加速域において、図中左側に近づくにつれて徐々にその移動速度が上昇するようになっており、図中下半分側の減速域において、図中右側に近づくにつれて徐々にその移動速度が低下するようになっている。
As shown in FIG. 15, the
このため、質量体32は、図15中左端においてその速度が最高になり、同図中右端においてその速度が最低になる。このように質量体32は、軸部材34の周りを周回運動するたびに、自身が加速する状態と、自身が減速する状態が交互に周期的に繰り返されている。
Therefore, the
質量体32の図15中上半分側の加速域における加速により、質量体32には、図15中右方に向かう反動力Nが生じる。また、質量体32の図15中下半分側の減速域における減速によっても、質量体32には、図15中右方に向かう反動力Nが生じる。
Due to the acceleration of the
また、歯車84と歯車86は、図13に示すように、それぞれ楕円歯車状に形成されているため、連結ピン38の軸線位置から、質量体32が埋め込まれる貫通孔84c,86cの軸線位置までの長さ寸法を、前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20の歯車24と歯車26における、連結ピン38の軸線位置から、貫通孔24c,26cの軸線位置までの長さ寸法よりも大きくすることができるようになっている(図1、図13参照)。
Further, as shown in FIG. 13, the
このため、本実施の形態に係る反動力発生装置80における、質量体32の略楕円状の軌跡の図14中右側の部分は、前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20における、質量体32の略楕円状の軌跡の図7中右側の部分よりも直線状になっている。
For this reason, in the reaction power generation device 80 according to the present embodiment, the portion on the right side in FIG. 14 of the substantially elliptical locus of the
そして、本実施の形態に係る反動力発生装置80は、質量体32の略楕円状の軌跡の図14中右側の部分が円弧状ではなく直線状になっているため、その直線状の部分に位置する質量体32に作用する遠心力Fは非常に小さくなっている。
And the reaction power generation device 80 according to the present embodiment is such that the right part in FIG. 14 of the substantially elliptical locus of the
このため、本実施の形態に係る反動力発生装置80においては、前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20よりも、質量体32に作用する遠心力Fの合力を減少させることができるようになっている。
For this reason, in the reaction power generation device 80 according to the present embodiment, the resultant force of the centrifugal force F acting on the
そして、本実施の形態に係る反動力発生装置80においては、質量体32に作用する遠心力の合力を減少させることができるようになっているため、前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20よりも、反動力Nを有効に利用することができるようになっている。
In the reaction power generation device 80 according to the present embodiment, since the resultant force of the centrifugal force acting on the
また、反動力発生装置80により発生した遠心力F及び反動力Nは、前記特許文献2、3などに記載されたような、振動モーターにより発生した振動力の代替として利用することができる。 Further, the centrifugal force F and the reaction force N generated by the reaction power generator 80 can be used as an alternative to the vibration force generated by the vibration motor as described in Patent Documents 2 and 3 and the like.
以上に説明したように、本実施の形態に係る反動力発生装置80によれば、前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20と同様に、装置の大型化を防止することができると共に、装置の設置の自由度を向上させることができ、反動力Nを周期的にかつ効果的に発生させることができる。
As described above, according to the reaction power generation device 80 according to the present embodiment, it is possible to prevent an increase in the size of the device, similarly to the reaction
図16から図18は、本発明の第4の実施の形態に係る反動力発生装置100及びこの反動力発生装置の配置構造102を説明するために参照する図である。以下、前記第3の実施の形態に係る反動力発生装置80と同様の部分には同じ符号を付して説明し、前記第3の実施の形態に係る反動力発生装置80と同様の構成についての重複する説明は一部を除き省略する。
FIGS. 16 to 18 are views referred to for explaining the reaction
前記第3の実施の形態に係る反動力発生装置80においては、図13に示すように、質量体32が埋め込まれる歯車84及び歯車86の貫通孔84c,86cは、軸歯車82の図中左右水平に位置する際に、それぞれの歯車84、86を挿通する連結ピン38の図中左方に位置するように形成されていた(図14,15参照)。
In the reaction power generation device 80 according to the third embodiment, as shown in FIG. 13, the
一方、本実施の形態に係る反動力発生装置100においては、図16に示すように、質量体32が埋め込まれる歯車84及び歯車86の貫通孔84c,86cは、軸歯車82の図中真上又は図中真下に位置する際に、それぞれの歯車84、86を挿通する連結ピン38の真上に位置するように形成されている点において異なっている(図18参照)。
On the other hand, in the reaction
本実施の形態に係る反動力発生装置100は、図16,17に示すように、前記第3の実施の形態に係る反動力発生装置80と同様に、軸歯車82と、この軸歯車82の周囲を転動可能に設けられた複数の歯車84,86と、軸歯車82の軸線方向の両外側に配置された一対の回転体28,30などを備えて構成されている。
As shown in FIGS. 16 and 17, the reaction
また、本実施の形態に係る反動力発生装置の配置構造102は、図16,17に示すように、2台の反動力発生装置100と、板状の固定部材104を備えて構成されている。
Moreover, the
2台の反動力発生装置100は、図17に示すように、それぞれの軸歯車82の軸線が略平行になるように、図中左右方向に互いに間隔を置いて配置されている。そして、2台の反動力発生装置100は、図17に示すように、軸歯車82、歯車86、回転体28,30及び支持台36等の各部材同士が図中左右方向に並んで配置されている。
As shown in FIG. 17, the two
また、図17においては、2台の反動力発生装置100の歯車84は図示されていないが、それらの歯車84は、図紙面より手前側、又は図中の軸歯車82より図紙面奥側に配置されており、図17に示す歯車86と同様に、互いに図中左右方向に並んで配置されている。
In FIG. 17, the
図16に示すように、2台の反動力発生装置100は、それらの支持台36の底板部36aが固定部材104の上に載せられて、固定部材104に一体的に固定されている。
As shown in FIG. 16, in the two reaction
2台の反動力発生装置100は、駆動装置52(図5参照)により、それぞれの歯車84,86、回転体28,30、質量体32及び連結ピン38が互いに反対方向に回転するようになっている。
In the two reaction
すなわち、図16中左側の反動力発生装置100は、歯車84,86、回転体28,30及び連結ピン38のそれぞれが、駆動装置52により軸部材34の軸線を中心として図中反時計回り方向に一定速度で回転駆動させられる。
That is, in the
そして、図16中左側の反動力発生装置100の質量体32は、歯車84,86が軸歯車82の周りを図中反時計回り方向に1周円運動したときには、連結ピン38の周りを図中反時計回り方向に2回転する(図18参照)。
Then, the
また、図16中右側の反動力発生装置100は、歯車84,86、回転体28,30及び連結ピン38のそれぞれが、駆動装置52により軸部材34の軸線を中心として図中時計回り方向に一定速度で回転駆動させられる。
Further, in the reaction
そして、図16中右側の反動力発生装置100の質量体32は、歯車84,86が軸歯車82の周りを図中時計回り方向に1周円運動したときには、連結ピン38の周りを図中時計回り方向に2回転する(図18参照)。
The
図18に示すように、2つの反動力発生装置100は、それぞれの歯車84又は歯車86を挿通する連結ピン38が、軸部材34の軸心34Cを中心とする、図中2点鎖線により示された円周上を円運動するのに対して、それぞれの歯車84又は歯車86に埋め込まれた質量体32は、図中2点鎖線により示された図中左右方向が長辺の略楕円上を移動する。
As shown in FIG. 18, the two reaction
図18においては、連結ピン38と、この連結ピン38に支持された歯車84又は歯車86に埋め込まれた質量体32との対応関係を明確にするために、それらの軸心を繋ぐ線分を引いている。
In FIG. 18, in order to clarify the correspondence between the connecting
また、図18に示すように、質量体32それぞれの軸心と略楕円中心32Cとの間の距離がそれぞれ異なることにより、図中上半分側を移動する際に質量体32が生じる遠心力Fと、図中下半分側を移動する際に質量体32が生じる遠心力Fに差異が生じることになる。
Further, as shown in FIG. 18, the centrifugal force F generated by the
すなわち、図18中上半分側を移動する質量体32が生じる、同図中上方に向かう遠心力Fの合力は、同図中下半分側を移動する質量体32が生じる、同図中下方に向かう遠心力Fの合力よりも小さくなる。このため、質量体32の重量により生じる遠心力Fの合力は、軸部材34に対して図中下方に向かう力として働くことになる。
That is, the
ここで、2台の反動力発生装置100は、それらの歯車84同士及び歯車86同士の高さ位置が同じになるように、それぞれの歯車84,86が互いに同じ速度で回転させられており、それらの歯車84同士及び歯車86同士が互いに同期するようになっている。
Here, in the two reaction
このため、図18に示すように、遠心力Fを、図中上下方向に向かう遠心力F3と、図中左右方向に向かう遠心力F4に分けると、図中左側の反動力発生装置100が発生させる遠心力F4と、図中右側の反動力発生装置100が発生させる遠心力F4は、互いに同じ力が逆方向に作用しているので、互いの力を打ち消し合う。このため、2台の反動力発生装置100は、図18中上下方向に向かう遠心力F3だけが発生することになる。
For this reason, as shown in FIG. 18, when the centrifugal force F is divided into a centrifugal force F3 in the vertical direction in the figure and a centrifugal force F4 in the horizontal direction in the figure, the
本実施の形態に係る反動力発生装置100と、この反動力発生装置の配置構造102は、前記第3の実施の形態に係る反動力発生装置80と同様に、反動力Nが生じる。
The reaction
すなわち、図18に示すように、2つの反動力発生装置100の連結ピン38は、軸部材34の軸心34Cを中心として軸部材34の周りを一定速度で周回運動しているため、同図中上方及び下方のいずれにおいても互いに隣接する連結ピン38同士の間隔は一定となっている。
That is, as shown in FIG. 18, the connecting
これに対して、2つの反動力発生装置100の質量体32は、図18にその軌跡を示すように、同図中上方における互いに隣接する質量体32同士の間隔が、同図中下方における互いに隣接する質量体32同士の間隔よりも広いものとなっている。
On the other hand, the
そして、図18に示すように、2つの反動力発生装置100の質量体32は、図中左右方向中央側の加速域において、図中上側に近づくにつれて徐々にその移動速度が上昇するようになっており、図中左右方向両端側の減速域において、図中下側に近づくにつれて徐々にその移動速度が低下するようになっている。
As shown in FIG. 18, the
このため、2つの反動力発生装置100の質量体32は、図18中上端においてその速度が最高になり、同図中下端においてその速度が最低になる。このように質量体32は、軸部材34の周りを周回運動するたびに、自身が加速する状態と、自身が減速する状態が交互に周期的に繰り返されている。
Therefore, the
質量体32の図18中左右方向中央側の加速域における加速により、2つの反動力発生装置100の質量体32には、図18中下方に向かう反動力Nが生じる。また、質量体32の図中左右方向両端側の減速域における減速によっても、2つの反動力発生装置100の質量体32には、図18中下方に向かう反動力Nが生じる。
Due to the acceleration of the
また、2つの反動力発生装置100の質量体32は、図18にその軌跡を示すように、図中右下及び左下のそれぞれに他の部分よりも曲率半径が小さい曲線部を有する、図中2点鎖線により示された図中左右方向が長辺の略楕円上を移動する。
In addition, the
このため、質量体32が上記他の部分よりも曲率半径が小さい曲線部を移動する際には、上記他の部分よりも加速や減速が急激に行われるので、その分2つの反動力発生装置100の質量体32には、反動力Nが生じる。
For this reason, when the
また、図17に示すように、軸部材34の図中上端にはハンドル35の長さ方向の左端部が挿通されている。このハンドル35の図中右端部を、軸部材34の軸心を中心として所定角度傾けることにより、軸部材34及び軸歯車82を、それらの軸心を中心として所定角度回転させて、それらの位置の調整を行なうことができる。
As shown in FIG. 17, the left end of the
そして、ハンドル35の図17中右端部を、軸部材34の軸心を中心として傾けて、軸部材34及び軸歯車82を、それらの軸心を中心として回転させることにより、質量体32に生じる反動力N(図18参照)の方向を調節することができる。
Then, the right end portion in FIG. 17 of the
また、反動力発生装置100及び反動力発生装置の配置構造102により発生した遠心力F及び反動力Nは、前記特許文献2、3などに記載されたような、振動モーターにより発生した振動力の代替として利用することができる。
Further, the centrifugal force F and the reaction force N generated by the reaction
また、反動力発生装置100及び反動力発生装置の配置構造102により発生した遠心力F及び反動力Nは、振動モーターにより発生した振動力の代替だけでなく、空中や宇宙空間を移動する際の推力などの他の用途に利用することもできる。
Further, the centrifugal force F and the reaction force N generated by the reaction
また、本実施の形態に係る反動力発生装置の配置構造102は、図16に示すように、2台の反動力発生装置100を備えることにより、2台分の遠心力F及び反動力Nを発生させることができるだけでなく、2台の反動力発生装置100に生じる遠心力F4(図18参照)を互いに相殺させることにより、力が発生する方向が制限されるので、遠心力F及び反動力Nの制御を容易に行うことができる。このため、遠心力F及び反動力Nを周期的にかつ効果的に発生させることができる。
Moreover, the
また、反動力発生装置100は、図16に示すように、軸歯車82と、複数の歯車84,86と、一対の回転体28,30などを備えて構成されているため、前記従来の回転駆動装置1に比べて、これを構成するために用いられる部品点数が少なくすることができ、各々の部品の形状を簡単なものにしているため、その構造を簡単なものにすることができる。このため、本実施の形態に係る反動力発生装置100は、装置の大型化を防止することもできる。
Further, as shown in FIG. 16, the reaction
また、反動力発生装置100を2台備えた反動力発生装置の配置構造102についても、その構造を簡単なものにすることができる。
In addition, the structure of the
また、本実施の形態に係る反動力発生装置100は、1つの軸歯車82の歯82bに、複数の歯車84の歯84b及び複数の歯車86の歯86bが、例えばチェーンなどの他の部品を用いることなく直接噛み合わされる構成になっていることによっても、装置の大型化を防止することができる。
Further, in the reaction
また、重力を利用する前記従来の回転駆動装置1は、装置を配置する向きが制限されるのに対して、本実施の形態に係る反動力発生装置100及び反動力発生装置の配置構造102は、装置を横置きや斜め置きにすることができるので、装置の設置の自由度を向上させることができる。
Further, in the conventional rotary drive device 1 using gravity, the arrangement direction of the device is limited, whereas the reaction
したがって、以上に説明したように、本実施の形態に係る反動力発生装置100及び反動力発生装置の配置構造102によれば、装置の大型化を防止することができると共に、装置の設置の自由度を向上させることができ、反動力Nを周期的にかつ効果的に発生させることができる。
Therefore, as described above, according to the reaction
なお、前記実施の形態にのみ限定されるものではなく、本発明の目的を達成することができる範囲内であれば、反動力発生装置及び反動力発生装置の配置構造の種々の変更が可能である。 It should be noted that the present invention is not limited only to the above-described embodiment, and various modifications of the reaction force generator and the arrangement structure of the reaction force generator are possible as long as the object of the present invention can be achieved. is there.
例えば、前記第1,3の実施の形態に係る反動力発生装置20,80においては、回転体28,30に歯車24,84が3つ支持されていたが、回転体28,30の円周方向に等角度間隔にそれぞれ配置されていれば他の数であってもよい。この点、歯車26,86についても同様である。
For example, in the
また、前記第1,3の実施の形態に係る反動力発生装置20,80においては、回転体28,30は円形の板状に形成されていたが、このような形状に限定される必要はなく、例えば六角形などの多角形に形成されていてもよい。
In the
また、前記第1,3の実施の形態に係る反動力発生装置20,80においては、質量体32は円柱状に形成されていたが、このような形状に限定される必要はなく、所定の重量を有すれば、例えば、四角などの多角形の板状や半円板状に形成されていてもよい。
Further, in the
また、質量体32の固定方法も、前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20における固定方法に限定される必要はなく、例えば、ネジ締結や溶接などを用いた他の固定方法により固定されていてもよい。
Further, the fixing method of the
また、前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20においては、歯車24及び歯車26の貫通孔24c,26cに、質量体32が埋め込まれるようになっていたが、貫通孔24c,26cの開口により歯車24及び歯車26の重心を十分に偏心させることができるのであれば、質量体32は埋め込まれなくてもよい。
In the reaction
また、前記第1,3の実施の形態に係る反動力発生装置20,80においては、複数の歯車24,84と歯車26,86のそれぞれに、1個の質量体32が埋め込まれて一体的に設けられていたが、2個以上の複数の質量体32が設けられる構成にしてもよい。
Further, in the
また、前記第1,3の実施の形態に係る反動力発生装置20,80においては、回転体28と30は、駆動装置52により一定速度で回転駆動させられていたが、電子制御装置により回転体28と30の速度を加減させて反動力Nの大小させる制御を行なうようになっていてもよい。
In the
また、前記第1の実施の形態に係る反動力発生装置20においては、図5に示すように、スプロケット56と58は、チェーン55が巻き掛けられていたが、スプロケット56の歯56bとスプロケット58の歯58bが直接噛み合わされる構成にしてもよい。このように構成を変更することにより、装置の大型化をより防止することができる。
In the reaction
20 反動力発生装置
22 軸歯車
22a 軸孔
22b 歯
24,26 歯車
24a,26a 軸孔
24b,26b 歯
24c,26c 貫通孔
28,30 回転体
28a,30a 軸孔
28b,30b 貫通孔
32 質量体
32C 略楕円中心
34 軸部材
34C 軸心
35 ハンドル
36 支持台
36a 底板部
36b 立設部
36c 貫通孔
38 連結ピン
38C 軸心
40 ベアリング
42 ブッシュ
50 反動力発生構造
52 駆動装置
54 駆動モーター
54a 駆動軸
55 チェーン
56,58 スプロケット
56a,58a 軸孔
56b,58b 歯
59 ボルト
60 反動力発生装置
62 反動力発生装置の配置構造
64 固定部材
80 反動力発生装置
82 軸歯車
82b 歯
84,86 歯車
84b,86b 歯
84c,86c 貫通孔
100 反動力発生装置
102 反動力発生装置の配置構造
104 固定部材
F,F1,F2,F3,F4 遠心力
N 反動力
20
Claims (2)
前記軸歯車の軸線と平行方向に互いに離れて配置され、前記軸歯車の歯にそれぞれの歯が噛み合わされ、前記軸歯車の周囲を転動可能に設けられた第1、第2の歯車と、
前記第1、第2の歯車のそれぞれの軸孔に挿通された連結ピンと、
前記軸歯車の軸線と平行方向の両外側に配置され、前記連結ピンを介して前記第1、第2の歯車を回転可能に支持すると共に、駆動装置によりそれぞれの軸線を中心として回転可能に設けられた一組の回転体と、
前記連結ピンからこの径方向外側に離れた位置に設けられて、前記第1、第2の歯車が前記軸歯車の周りを1周するとき前記連結ピンの軸心を中心として加速域と減速域において各々1回計2回転する質量体と
を備えたことを特徴とする反動力発生装置。 A shaft gear that has teeth on the outer periphery and is fixed to a shaft member inserted through its own shaft hole in a non-rotatable manner;
A first gear and a second gear, which are disposed apart from each other in a direction parallel to the axis of the shaft gear, the teeth of the shaft gear are meshed with each other, and are provided to roll around the shaft gear;
A connecting pin inserted through each shaft hole of the first and second gears;
The first and second gears are disposed on both outer sides in the direction parallel to the axis of the shaft gear, and are rotatably supported by the driving device and about the respective axes. A set of rotating bodies,
Provided at a position away from the connecting pin on the outside in the radial direction, when the first and second gears make one round around the shaft gear, an acceleration region and a deceleration region centered on the shaft center of the connecting pin And a mass body that rotates twice each once.
前記軸歯車の軸線と平行方向に互いに離れて配置され、前記軸歯車の歯にそれぞれの歯が噛み合わされ、前記軸歯車の周囲を転動可能に設けられた第1、第2の歯車と、
前記第1、第2の歯車のそれぞれの軸孔に挿通された連結ピンと、
前記軸歯車の軸線と平行方向の両外側に配置され、前記連結ピンを介して前記第1、第2の歯車を回転可能に支持すると共に、駆動装置によりそれぞれの軸線を中心として回転可能に設けられた二組の回転体と、
前記連結ピンからこの径方向外側に離れた位置に設けられて、前記第1、第2の歯車が前記軸歯車の周りを1周するとき前記連結ピンの軸心を中心として加速域と減速域において各々1回計2回転する質量体と
を有する反動力発生装置を2台備えた反動力発生装置の配置構造であって、
前記2台の反動力発生装置は、それぞれの前記軸歯車の軸線に対して平行方向に互いに離れて配置され、それぞれの前記第1、第2の歯車同士が互いに反対方向に回転するように設けられた
ことを特徴とする反動力発生装置の配置構造。 A shaft gear that has teeth on the outer periphery and is fixed to a shaft member inserted through its own shaft hole in a non-rotatable manner;
A first gear and a second gear, which are disposed apart from each other in a direction parallel to the axis of the shaft gear, the teeth of the shaft gear are meshed with each other, and are provided to roll around the shaft gear;
A connecting pin inserted through each shaft hole of the first and second gears;
The first and second gears are disposed on both outer sides in the direction parallel to the axis of the shaft gear, and are rotatably supported by the driving device and about the respective axes. Two sets of rotating bodies,
Provided at a position away from the connecting pin on the outside in the radial direction, when the first and second gears make one round around the shaft gear, an acceleration region and a deceleration region centered on the shaft center of the connecting pin In the arrangement structure of the reaction power generation device comprising two reaction power generation devices each having a mass body that rotates twice in total,
The two reaction power generators are arranged so as to be separated from each other in a direction parallel to the axis of each of the shaft gears, and the first and second gears rotate in opposite directions. The arrangement structure of the reaction power generator characterized by being made.
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