JP2020525726A - 回転運動を線形運動に変換するためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

システムが、回転駆動装置及び線形駆動装置を含む。回転駆動装置には、入力駆動歯車を結合することができる、入力駆動歯車のシャフトには、太陽歯車が結合される。第１の釣り合いおもりが、遊び歯車及び出力歯車を支持することができる。第１の釣り合いおもりは、駆動歯車に結合されて駆動歯車と共に回転する。遊び歯車は、太陽歯車及び出力歯車に結合される。遊び歯車は、太陽歯車の周囲を並進する際に出力歯車を回転させることができる。出力歯車には、出力歯車が遊び歯車によって回転した時に出力歯車と共に回転する第２の釣り合いおもりが結合される。線形駆動装置に結合された第２の釣り合いおもりの端部は、第２の釣り合いおもりが回転して太陽歯車の周囲を並進すると、実質的に一直線に移動する。【選択図】図１

Description

高速製造技術では、しばしば１つの運動形態を別の運動形態に変換できる機械が必要である。例えば、高速製造技術では、しばしば回転運動を線形運動に、及び線形運動を回転運動に転換／変換／変形することが必要である。

これまで、回転運動から線形運動への変換は、カルダン歯車（ｃａｒｄａｎ−ｇｅａｒ）を用いて可能であった。カルダン歯車は、１６世紀にＧｉｒｏｌａｍｏ Ｃａｒｄａｎｏによって発明された。この歯車は、リンク機構（ｌｉｎｋａｇｅｓ）又は滑り面（ｓｌｉｄｅｗａｙｓ）を使用せずに回転運動を往復線形運動に変換するために使用される。

カルダン歯車は、その当時はいくつかの利点をもたらしたものの、その歯車装置は、高速、大量生産環境にはそれほど適していない。カルダン歯車の歯車装置が高速製造環境にそれほど適していない理由は、その２つの回転歯車が約５００ＲＰＭ又はそれ以上などの高毎分回転数（ＲＰＭ）において安定しないことが多いからである。これらの２つの回転歯車は、大量生産環境において１日２４時間／週７日使用していると急激にすり減ってしまうことが多い。

製品の生産に正確な材料寸法／サイズが求められて通常１日２４時間の生産を必要とする例示的な生産環境として、アルミ缶製造が挙げられる。通常、アルミ缶は、その壁厚の変動がほとんどない状態で生産しなければならない。

通常、アルミ缶は、その柱強度をもたらすために、缶の下側３分の２の壁の変動が０．０００２”未満でなければならない。通常、缶の上側３分の１の壁の変動は、ネッキング作業（金属節約のために開口径サイズを抑えること）の失敗又は視覚的欠陥の発生を確実に防ぐために０．０００４”未満でなければならない。従って、缶を生産するための成形パンチは、成形金型を通じて非常に正確に、すなわち一直線又は水平に駆動されなければならない。

アルミ缶を形成してパンチから取り外した後には、パンチ及びラムが成形金型を通じて正確に後退しなければならない。パンチが後退ストローク中に金型に接触した場合、金型及びパンチに損傷が発生する恐れがある。この工具損傷は、成形中に壁の変動、壁面仕上げの乱れ、又は容器強度の悪化を引き起こし、これによって成形作業が上手くいかずに缶の金属が破れてしまうようになる。

通常、この缶生産の失敗は「ティアオフ」と呼ばれる。通常、ティアオフ率が１０，０００缶当たり１缶であると、缶メーカーは生産ラインを停止することが必要になるので、非常に厳しいと考えられる。通常、缶メーカーの１つの目標は、１００，０００缶当たり１ティアオフである。工具損傷を最小限に抑え、従って容認可能な缶生産のティアオフ率を維持するには、正確／精密な直線運動が極めて重要である。

本出願の執筆時点では、米国における缶製造市場は年間約９００億缶である。従って、市場の需要を満たすには高速の機械速度が必要である。通常、缶体メーカー（ｃａｎ ｂｏｄｙｍａｋｅｒ）は、缶サイズに応じて毎分３００〜４００ストロークを実行する。これらの速度には、頑丈で軽量な駆動システムが必要である。往復質量が高いと、機械速度の低下と共に信頼性も低下する。

当業では、従来の機械よりも質量が低いアルミ缶生産方法及びシステムが必要とされている。当業では、従来のシステムで使用されているリンク及び軸受の使用を約２分の１などに抑えた、往復運動から線形運動を発生させるための方法及びシステムがさらに必要とされている。従って、信頼性の維持又は向上を図りながら缶の生産速度を毎分４００〜５００ストロークの範囲まで増加させる技術的基礎をもたらす方法及びシステムが必要である。

さらに広く言えば、当業では、高ＲＰＭにおいて安定するとともに従来のカルダン歯車に比べて機械的摩耗を生じにくい、回転運動を線形運動に（及び／又は線形運動を回転運動に）変換する方法及び／又はシステムが必要とされている。

回転運動を線形運動に変換する方法及びシステムが、回転運動生成手段と、線形運動受け取り手段とを含むことができる。回転運動生成手段には、第１の歯車を結合することができ、第１の歯車には、回転運動生成手段によって第１の歯車が回転している間に静止したままである第２の歯車が結合される。

方法及びシステムは、遊び歯車及び出力歯車を支持する第１の保持装置をさらに含むことができる。保持装置は、第１の歯車に結合して第１の歯車と共に回転することができる。遊び歯車は、第２の歯車及び出力歯車に結合することができる。保持装置は、第１の歯車が回転した時に、第２の歯車の周囲で遊び歯車を並進させることができる。遊び歯車は、第２の歯車の周囲を並進する際に、出力歯車を回転させることができる。

システムは、出力歯車に結合されて、出力歯車が回転した時に出力歯車と共に回転する第２の保持装置を含むこともできる。第２の保持装置は、リンクに結合された端部を有することができる。線形運動受け取り手段及びリンクには、アームを結合することができる。第２の保持装置の端部は、第２の保持装置が出力歯車によって回転して第２の歯車の周囲を並進する際に、実質的に線形方向に移動することができる。端部は、リンクを実質的に線形方向に移動させることができる。

１つの例示的な実施形態によれば、第１の保持装置及び第２の保持装置は、釣り合いおもりを含むことができる。第２の保持装置の端部は、リンクに結合されたピンを含むこともできる。

第１の歯車及び第２の歯車は、シャフトに結合することができる。第１の歯車及び第２の歯車は、同じ幾何学的中心を共有し、第１の歯車は、幾何学的中心の周囲で回転し、第２の歯車は、幾何学的中心の周囲で静止したままである。

アームは、シャフトを含んで軸受に結合することができる。リンクは、アームに結合されたピンを含むこともできる。

別の例示的な実施形態によれば、回転運動を線形運動に変形するシステム及び方法が、回転駆動装置に結合された第１の歯車を含むことができる。第１の歯車には、第１の歯車が回転駆動装置によって回転している間に静止したままである第２の歯車を結合することができる。

第１の保持装置は、遊び歯車及び出力歯車を支持することができる。保持装置は、第１の歯車に結合して第１の歯車と共に回転することができる。遊び歯車は、第２の歯車及び出力歯車に結合することができる。保持装置は、第１の歯車が回転した時に、第２の歯車の周囲で遊び歯車を並進させることができる。遊び歯車は、第２の歯車の周囲を並進する際に、出力歯車を回転させることができる。

第２の保持装置は、出力歯車に結合して、出力歯車が回転した時に出力歯車と共に回転することができる。第２の保持装置は、リンク及びアームに結合された端部を有することができる。

第２の保持装置の端部は、第２の保持装置が出力歯車によって回転して第２の歯車の周囲を並進する際に、実質的に線形方向に移動することができる。端部は、リンク及びアームを実質的に線形方向に移動させることができる。

１つの例示的な実施形態によれば、アームは線形駆動装置の一部である。さらに、第１の保持装置及び第２の保持装置は、釣り合いおもりを含むことができる。

別の例示的な実施形態によれば、回転運動を線形運動に変換するシステム及び方法が、一方が線形駆動装置のためのものであり、一方が回転駆動装置のためのものである２つの保持システムを形成するステップを含むことができる。回転駆動装置に結合できる第１の保持システムでは、入力駆動歯車と同じシャフトに太陽歯車を結合することができる。入力駆動歯車は、回転駆動装置によって回転することができ、太陽歯車は静止したままである。

遊び歯車及び出力歯車は、第１の釣り合いおもりに結合することができる。第１の釣り合いおもりは、入力駆動歯車に結合することができる。

次に、線形駆動装置のための第２の保持システムでは、二次釣り合いおもりのサイズ／寸法を、二次釣り合いおもりが回転して太陽歯車の周囲を並進した時に一方の端部が一直線に移動するように指定することができる。

二次釣り合いおもりは、出力歯車に結合することができる。二次釣り合いおもりの端部及びリンクには、ピンを結合することができる。

リンクは、アームに結合することができ、アームは、線形駆動装置に結合される。回転駆動装置は、第１の保持システムの入力駆動歯車に結合することができる。回転駆動装置は、初期化することができる（すなわち、動力を有することができる）。二次釣り合いおもりの端部に結合されたピン及びリンクは、実質的に線形方向に移動する。

図面では、様々な図全体を通じて、別途指示していない限り同じ部品を同じ参照番号によって示す。「１０２Ａ」又は「１０２Ｂ」などの文字指定付きの参照番号では、同じ図に存在する２つの同様の部品又は要素を文字指定によって区別することができる。ある参照番号が図中の同じ参照番号を有する全ての部品を含むように意図されている場合には、参照番号の文字指定を省略していることもある。

回転運動を線形運動に変換するシステムの１つの例示的な実施形態の側面斜視図である。 図１に示す回転運動を線形運動に変換するシステムの例示的な実施形態の側面図である。 図１の回転運動を線形運動に変換するシステムの例示的な実施形態の別の斜視図である。 回転運動を線形運動に変換するシステムにハウジングを設けた別の例示的な実施形態の平面図である。 図４の切断線Ｃ−Ｃに沿って切り取った、図４に示すシステムの例示的な実施形態の断面図である。 １つの例示的な実施形態による、システムの１／４、１／２及びフル機械ストロークの相対距離を示す図である。 図６Ｂ〜図６Ｈに示す位置に関連する第１の位置に釣り合いおもりが存在する、回転運動を線形運動に変換するシステムを側面斜視図から示す図である。 図６Ａ及び図６Ｃ〜図６Ｈに示す位置に関連する第２の位置に釣り合いおもりが存在する、回転運動を線形運動に変換するシステムを側面斜視図から示す図である。 図６Ａ〜図６Ｂ及び図６Ｄ〜図６Ｈに示す位置に関連する第３の位置に釣り合いおもりが存在する、回転運動を線形運動に変換するシステムを側面斜視図から示す図である。 図６Ａ〜図６Ｃ及び図６Ｅ〜図６Ｈに示す位置に関連する第４の位置に釣り合いおもりが存在する、回転運動を線形運動に変換するシステムを側面斜視図から示す図である。 図６Ａ〜図６Ｄ及び図６Ｆ〜図６Ｈに示す位置に関連する第５の位置に釣り合いおもりが存在する、回転運動を線形運動に変換するシステムを側面斜視図から示す図である。 図６Ａ〜図６Ｅ及び図６Ｇ〜図６Ｈに示す位置に関連する第６の位置に釣り合いおもりが存在する、回転運動を線形運動に変換するシステムを側面斜視図から示す図である。 図６Ａ〜図６Ｆ及び図６Ｈに示す位置に関連する第７の位置に釣り合いおもりが存在する、回転運動を線形運動に変換するシステムを側面斜視図から示す図である。 図６Ａ〜図６Ｇに示す位置に関連する第８の位置に釣り合いおもりが存在する、回転運動を線形運動に変換するシステムを側面斜視図から示す図である。 図６Ｊに関連する、ただしラムが図６Ｆに示すような第２のエンドストロークにある位置に二次釣り合いおもりが存在する、回転運動を線形運動に変換するシステムの別の側面図である。 図７の切断線Ａ−Ａに沿って切り取った、図７に示すシステムの例示的な実施形態の断面図である。 図７の切断線Ｂ−Ｂに沿って切り取った、図７に示すシステムの例示的な実施形態の断面図である。 回転運動を線形運動に変換するシステム１００’（ダッシュ記号）の別の例示的な実施形態の側面斜視図である。 １つの例示的な実施形態による、回転運動を線形運動に変換するシステムの形成方法のフローチャートである。

本明細書における「例示的な（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」という用語の使用は、「実施例、実例又は例示としての役割を果たす」ことを意味する。本明細書で「例示的」なものとして説明するあらゆる態様は、必ずしも排他的なもの、他の態様よりも好ましいもの又は有利なものとして解釈すべきではない。

ここで図１を参照すると、この図は、回転運動を線形運動に変換するシステム１００の１つの例示的な実施形態の側面斜視図である。システム１００は、入力駆動歯車１１２と、入力被動歯車１１６と、遊び歯車１３６［図１では見えない、図３を参照］及び出力歯車１２４を保持する一次釣り合いおもり１１８とを含むことができる。一次釣り合いおもり１１８及び入力歯車１１６は、静止／固定シャフト１１４に回転可能に結合される。静止／固定シャフト１１４は、静止／固定太陽歯車１２６も支持する。太陽歯車１２６は、遊び歯車１３６［図１には図示せず、図３を参照］と噛合する。

出力歯車１２４は、出力リンク／二次釣り合いおもり１２８に結合されて、出力歯車１２４が回転すると、二次釣り合いおもり１２８も回転する。二次釣り合いおもり１２８は、ラム接続リンク１３０にも結合される。

ラム接続リンク１３０は、長手方向シャフトを含むことができるラム１０４に結合される。ラム１０４は、線形運動生成／受け取り手段／システム１０６の一部とすることができ、又は線形運動生成／受け取り手段／システム１０６に結合することができる。線形運動生成／受け取り手段／システム１０６は、さらなるロッド、シャフト、リンク機構などを含むことができる。ラム１０４は、軸受１０２によって適所に保持することができる。

１つの例示的な実施形態によれば、軸受１０２は流体式軸受を含むことができるが、他のタイプの軸受も可能である。他の軸受としては、以下に限定するわけではないが、（ブッシング、ジャーナル軸受、スリーブ軸受、ライフル軸受及び複合軸受を含む）滑り軸受、宝石軸受、流体軸受、磁気軸受、及び撓み軸受（ｆｌｅｘｕｒｅ ｂｅａｒｉｎｇｓ）などを挙げることができる。

ラム１０４は、方向矢印Ｌａによって示すような線形方向に前後移動することができる。以下に示す残りの図及び対応する詳細な説明から明らかになるように、本発明のシステム１００の１つの重要な側面は、ラム接続リンク１３０、及びリンク１３０を二次釣り合いおもり１２８に結合するピン１３４［図２を参照］も、方向矢印Ｌｂによって示すような線形方向に移動する点である。

二次釣り合いおもり１２８は、回転及び太陽歯車１２６の周囲を出力歯車１２４と共に並進するにもかかわらずピン１３４が方向矢印Ｌｂによって示すような線形方向のみに並進するように適切にサイズ指定される。一方で、シャフト１０８に結合された入力歯車１１２は、方向矢印Ｒによって示すような時計回り又は反時計回りに回転することができる。

シャフト１０８及び／又は入力歯車１１２は、回転運動生成／受け取り手段１１０に結合することができる。回転運動生成／受け取り手段１１０は、回転運動を生成できるモータ又は他のいずれかのタイプの装置に結合された円形歯車又はシャフトを含むことができる。回転運動生成／受け取り手段１１０は、回転シャフト１０８及び入力駆動歯車１１２を含むことができる。

［ラム１０４が入力駆動歯車１１２の右側に存在して被動歯車１１６が入力駆動歯車１１２の左側に存在するように図１の入力駆動歯車１１２を見た時に］シャフト１０８及び入力駆動歯車１１２が時計回り方向に回転すると、これによって入力被動歯車１１６が、方向矢印Ｄ２Ｂによって示すような反時計回り方向に回転するようになる。一次釣り合いおもり１１８も、入力被動歯車１１６と同じシャフト１１４に結合されているので、入力被動歯車１１６と同じ方向［この例では反時計回り］に回転する。

一方で、静止／固定シャフト１１４には太陽歯車１２６も結合されているが、太陽歯車１２６は、その「太陽歯車」との指定を考慮すれば当業者には明らかなように、どの方向にも回転せず固定されたままである。一次釣り合いおもり１１８が反時計回り方向Ｄ２Ｂに回転すると、シャフト１２０によって支持された遊び歯車１３６［図１では見えない、図３を参照］、及びシャフト１２２によって支持された出力歯車１２４が、太陽歯車１２６に対して２つの「惑星」のように太陽歯車１２６の周囲を物理的に並進／移動するようになる。

遊び歯車１３６及び出力歯車１２４は、太陽歯車１２６の周囲を一次釣り合いおもり１１８と共に並進する。遊び歯車１３６は、出力歯車１２４及び太陽歯車１２６と噛合する。遊び歯車１３６は、その太陽歯車１１２の周囲での並進中に太陽歯車１２６と係合／噛合する唯一の歯車であるため、遊び歯車１３６が太陽歯車１２６の周囲でやはり方向矢印Ｄ２Ｂによって示す［この場合も、ラム１０４が入力駆動歯車１１２の右側に存在して入力被動歯車１１６が入力駆動歯車１１２の左側に存在する図１のページを見た時に］反時計回りの移動／並進を行うと、これによって出力歯車１２４が時計回り方向に回転するようになる。

出力歯車１２４は二次釣り合いおもり１２８に結合されているので、出力歯車１２４が［遊び歯車１３６によって］時計回りに回転すると、二次釣り合いおもり１２８が方向矢印Ｄ２Ａによって示すような時計回り方向に回転するようになる。従って、一次釣り合いおもり１１８が方向矢印Ｄ２Ｂによって示すような反時計回り方向に回転すると、二次釣り合いおもり１２８は、方向矢印Ｄ２Ａによって示すような時計回り方向に回転する。

従って、［ラム１０４が入力駆動歯車１１２に対して右側に存在する図１のページを見た時に］入力駆動歯車１１２が反時計回り方向に回転した場合、入力被動歯車１１６は、方向矢印Ｄ１Ｂによって示すような時計回り方向に回転駆動される。この入力駆動歯車の時計回り方向の動きによって、一次釣り合いおもり１１８も、方向矢印Ｄ１Ｂによって示すような時計回り方向に回転するようになる。

そして、釣り合いおもり１１８［並びに遊び歯車１３６及び出力歯車１２４］が太陽歯車１２６の周囲を方向矢印Ｄ１Ｂによって示すような時計回り方向に並進／移動すると、これによって遊び歯車１３６が出力歯車１２４を反時計回り方向に回転させ、これによって二次釣り合いおもり１２８も方向矢印Ｄ１Ａによって示すような反時計回り方向に回転するようになる。従って、一次釣り合いおもり１１８が方向矢印Ｄ１Ｂによって示すような時計回り方向に回転すると、出力歯車１２４が方向矢印Ｄ１Ａによって示すような反時計回り方向に回転するので、二次釣り合いおもり１２８も方向矢印Ｄ１Ａによって示すような反時計回り方向に回転する。

次に図２を参照すると、この図は、図１の回転運動を線形運動に変換するシステム１００の例示的な実施形態の側面図である。この図２では、図１の図に比べてラム接続リンク１３０の詳細がよく見える。この図では、ラム接続リンク１３０を二次釣り合いおもり１２８に結合するピン又はシャフト１３４がよく見える。ピン１３４は、二次釣り合いおもり１２８が太陽歯車１２６の周囲を並進した時に二次釣り合いおもり１２８がラム１０４を「押す」こと又は「引く」ことを可能にする。

図２に示す例示的な実施形態では、入力駆動歯車１１２が、システム１００内に加わっている力／エネルギーを有していると仮定する。この力が入力駆動歯車１１２に加わって、一次釣り合いおもり１１８が方向矢印Ｄ２Ｂによって示すような［図示のような図／ページに対して］時計回り方向に回転していると仮定する。この一次釣り合いおもり１１８の時計回りの動きにより、遊び歯車１３６［図２では見えない、図３を参照］及び出力歯車１２４が、静止太陽歯車１２６の周囲を方向矢印Ｄ２Ｂと一致する時計回りに並進している。

この太陽歯車１２６の周囲での遊び歯車１３６の時計回り方向の並進は、遊び歯車１３６を時計回りに回転させる。この遊び歯車１３６の時計回りの回転は、シャフト１２２によって保持された出力歯車１２４［見えない］の反時計回りの回転を引き起こす。また、出力歯車１２４の反時計回りの回転は、方向矢印Ｄ２Ａによって示すような二次釣り合いおもり１２８の反時計回りの回転を引き起こす。

この二次釣り合いおもり１２８の反時計回りの回転は、ピン／シャフト１３４に結合された二次釣り合いおもり１２８の一端を方向矢印Ｌ３によって示すような線形方向に移動させる。シャフト１２２の幾何学的中心とピン１３４の幾何学的中心との間の二次釣り合いおもり１２８の長さ寸法Ｓ１は、出力歯車１２４が太陽歯車１２６の周囲を移動して二次釣り合いおもり１２８を回転させた時にピン１３４が線形方向Ｌ３のみに移動／並進するように適切にサイズ指定される。

出力歯車１２４の強度は、長さ寸法Ｓ１の最小サイズを決定する。パワーフォーミングプレス（ｐｏｗｅｒ ｆｏｒｍｉｎｇ ｐｒｅｓｓ）として使用するためには、Ｓ１の例示的な下限は、恐らく約５．０インチである。長さ寸法Ｓ１の上限は、約２４．０インチ又はそれ以上とすることができる。当業者であれば、この例示的な範囲の上下の寸法も可能であり、本開示の範囲内に含まれると認識する。

また、実質的に線形方向のみに移動しているピン１３４は、ラム接続リンク１３０をページの右に向かって方向矢印Ｌ２によって示すような線形方向に移動させ、そのシャフト／ピン１３２を介して方向矢印Ｌ１によって示すようにラム１０４を引っ張る。

上述したように、システム１００は、図２に関連して上述した方向［及び図１に関連して上述した方向］に対する逆方向に容易に回転することができる。図２に示す方向に対する逆方向は、駆動歯車１１２を説明した方向とは逆方向［すなわち、図２を正面から見ることに関連する時計回り方向］に駆動／回転できることを意味することもできる。

同様に、上述したように、システム１００は、線形運動を回転運動に変換することもできる。このことは、ラム１０４及び／又は線形運動生成手段１０６がシステム１００内に力が加えた結果として得られる出力が歯車１１２の回転となるように、ラム１０４に力を加えるとシステム１００が歯車１１２を回転させることができることを意味する。

一次釣り合いおもり１１８は、アパーチャ１４５を含むことができる。このアパーチャ１４５は、一次釣り合いおもり１１８の質量を調整するように適切にサイズ指定することができ、当業者であれば理解するように、釣り合いおもりの慣性モーメント及びその回転軸に影響を与える。いくつかの例示的な実施形態では、一次釣り合いおもり１１８の質量が連続するようにアパーチャ１４５を排除することもできる。

さらに、アパーチャ１４５の使用／質量の欠如は、釣り合いおもり１１８、１２８の質量及び質量中心を制御する唯一の方法ではない。当業者であれば理解するように、各釣り合いおもり１１８、１２８の断面全体を通じて不均衡な角度終端又は差厚を使用することなどの他の方法で釣り合いおもり１１８、１２８の形状を変化させることもできる。

次に図３を参照すると、この図は、図１の回転運動を線形運動に変換するシステム１００の例示的な実施形態の別の斜視図である。一次釣り合いおもり１１８の方向矢印Ｄ２Ｂ、二次釣り合いおもり１２８のＤ２Ａ、シャフト１３４のＬ１、ラム１０４のＬ２及びＬ３は、図２に関連して上述した方向と一致する。

このシステム１００の図には、シャフト１０８及び入力駆動歯車１１２の方向矢印Ｄ２Ａ１を示す。方向矢印Ｄ２Ａ１は、ラム１０４が入力駆動歯車１１２の左側に存在して入力被動歯車１１６が入力駆動歯車１１２の右側に存在するように図３を見た時の反時計回りの回転を示す。同様に、二次釣り合いおもりの方向矢印Ｄ２Ａ２は反時計回りの回転を示し、一次釣り合いおもりの方向矢印Ｄ２Ｂは時計回りの回転を示す。

この図３のビューによれば、図１及び図２に比べて遊び歯車１３６のさらなる詳細がよく見える。遊び歯車１３６は、図１又は図２のいずれにおいても見えていなかった。上述したように、遊び歯車１３６は、出力歯車１２４及び静止太陽歯車１２６［図３では完全には見えない、図１〜２を参照］と噛合する。遊び歯車１３６は、シャフト１２０に結合される。シャフト１２０は、一次釣り合いおもり１１８に結合され／一次釣り合いおもり１１８によって支持される。

この図３のビューでは、歯車１１２、１２４及び１３６のうちのいくつかの幅寸法の相対的サイズが見える。また、各釣り合いおもり１１８、１２６の相対的な幅／厚みも見える。同様に、ラム１０４の直径に対するラム接続リンク１３０の厚み／幅も見える。

上述したように、遊び歯車１３６、出力歯車１２４及び一次釣り合いおもり１１８が、静止太陽歯車１２６の周囲を方向矢印Ｄ２Ｂによって示すような時計回り方向に並進すると、これによって二次釣り合いおもり１２８が方向矢印Ｄ２Ａ２によって示すような反時計回り方向に回転するようになる。この二次釣り合いおもり１２８の動きにより、そのラム接続ピン１３４を有する端部が方向矢印Ｌ３によって示す線形方向に移動する。

ラム接続ピン１３４が線形方向Ｌ３に移動すると、これによってラム１０４が右向きの線形方向Ｌ２に引っ張られる。ラム接続リンク１３０も、方向矢印Ｌ３によって示すような右向きの線形方向に移動する。図２に関連して上述したように、シャフト１３４の幾何学的中心とピン１３４との間の二次釣り合いおもり１２８の長さは、二次釣り合いおもり１２８が静止太陽歯車１２６の周囲を並進した時［また同時にシャフト１２２の周囲で回転した時］に、ピン１３４が方向矢印Ｌ３によって示すような実質的に線形方向に並進／移動するようにサイズ指定される。

次に図４を参照すると、この図は、回転運動を線形運動に変換するシステム１００の複数の可動部品の周囲にハウジング４０４を設けた別の例示的な実施形態の平面図である。具体的には、入力被動歯車１１６、一次釣り合いおもり１１８、遊び歯車１３６及び出力歯車１２４が円筒形の静止ハウジング４０４内に収容される。

一方で、出力歯車１２４［この図では見えない］のシャフト１２２は、回転可能な円形保持板４０２に結合される。出力歯車１２４が太陽歯車１２６の周囲を並進すると、円形保持板４０２は、この出力歯車１２４及びシャフト１２２の並進運動と共に回転する。

第１の静止ハウジング４０４には、回転シャフト１０８及び対応する入力駆動歯車１１２［第２のハウジング４０８及び第１のハウジング４０４によって見えない］の構成要素を収容／内包する別のさらに小さな第２の静止ハウジング４０８が取り付けられる。また、静止ハウジング４０４には密封板４０６も結合される。

次に図５Ａを参照すると、この図は、図４の切断線Ｃ−Ｃに沿って切り取った、図４に示すシステム１００の例示的な実施形態の断面図である。この断面図では、出力歯車１２４、一次釣り合いおもり１１８、遊び歯車１３６及び太陽歯車１２６が全て見える。これらの部品は、静止ハウジング４０４に収容／内包される。

一次釣り合いおもり１１８の第１の端部５０１は、内側軸受ディスク５０２に結合される。内側軸受ディスク５０２は、第１の軸受リング５０４に結合される。一次釣り合いおもり１１８、内側軸受ディスク５０２及び第１の軸受リング５０４は、全てこれらの要素が互いに対して静止して保持されるようにしっかりと結合／締結される。一次釣り合いおもり１１８、内側軸受ディスク５０２及び第１の軸受リング５０４は、共に全て太陽歯車１２６の周囲を回転する。

玉軸受５０８は、第１の軸受リング５０４を回転可能に支持する。玉軸受５０８は、第１の軸受リング５０４及び第２の軸受リング５０６によって誘導／内包される。第２の軸受リング５０６は、外側の静止ハウジング４０４にしっかりと締結／結合される。すなわち、玉軸受５０８及び第１の軸受リング５０４が太陽歯車１２６の周囲で自由に回転するのに対し、回転中にハウジング４０４及び第２の軸受リング５０６は固定／静止したままである。

図４には玉軸受５０８を示しているが、当業者であれば理解するように他の軸受タイプも可能であり、これらも本開示の範囲に含まれる。他の軸受としては、以下に限定するわけではないが、（ブッシング、ジャーナル軸受、スリーブ軸受、ライフル軸受及び複合軸受を含む）滑り軸受、宝石軸受、流体軸受、磁気軸受、及び撓み軸受などを挙げることができる。

一次釣り合いおもり１１８の第２の端部５１２は、出力歯車１２４及び遊び歯車１３６を支持することができる。一次釣り合いおもり１１８の第２の端部５１２は、遊び歯車１３６のシャフト１２０［この図では見えない］を保持するのに役立つ部分５１０を含むことができる。一次釣り合いおもり１１８の第２の端部５１２は、この部分５１０を含むことができるが、第２の端部５１２は、一次釣り合いおもり１１８の製造中に単体構造として形成することもできる。

図５には、太陽歯車１２６の直径ＤＲ１、遊び歯車１３６の直径ＤＲ２及び出力歯車１２４の直径ＤＲ３の相対的寸法も示す。太陽歯車１２６の直径ＤＲ１は、約８．４インチの大きさ［及び約４２個の歯］を有することができ、遊び歯車１３６の直径ＤＲ２は、約６．４インチの大きさ［及び約３２個の歯］を有することができ、出力歯車１２４の直径ＤＲ３は、約４．２インチの大きさ［及び約２１個の歯］を有することができる。しかしながら、これらの直径［及び歯］については、これよりも大きな又は小さい他の大きさも可能であり、これらも本開示の範囲に含まれる。

出力歯車１２４は、その直径ＤＲ３の約３．０インチの下限と、約７．０インチの上限とを有することができる。通常、出力歯車１２４及び太陽歯車１２６は、これらのそれぞれの直径ＤＲ３、ＤＲ１に関して２：１の割合／関係を有していなければならず、すなわち太陽歯車１２６の直径ＤＲ１は、出力歯車１２４の直径ＤＲ３のサイズの概ね２倍である。遊び歯車１３６の直径ＤＲ２は、一般にほぼあらゆるサイズを有することができる。

一方で、通常、出力歯車１２４の幾何学的中心と太陽歯車１２６との間の距離ＤＧは、機械ストロークの約１／４［４分の１］を有する。出力歯車１２４の幾何学的中心とピン１３４との間の寸法又は距離Ｓ１［距離Ｓ１については図２を参照］は約７．０インチであり、従って機械的フルストロークは２８．０インチになる。

次に図５Ｂを参照すると、この図は、１つの例示的な実施形態による、システム１００の４分の１、２分の１及びフル機械ストロークの相対距離を示す図である。当業者であれば理解するように、図５Ｂに示す相対的寸法は、システム１００の直径Ｄ−ｓｙｓを形成する要素（すなわち歯車１１４、１２４、１２６、１３６、及び釣り合いおもり１１８、１２８）と比較したラム１０４の相対的サイズに依存する。

図５Ｂには、通常、距離Ｓ１が機械ストロークの約１／４［４分の１］を含み、上述した出力歯車１２４と太陽歯車１２６との間の中心距離ＤＧにも実質的に等しいことをさらに示す。すなわち、通常、１つの完全な機械ストロークは、距離Ｓ１のサイズの４倍になる。通常、距離Ｓ１は、（ＤＲ１＋ＤＲ２）／２よりも大きくなければならない。通常、（ＤＲ１＋ＤＲ２）／２の値は、それぞれの歯車が互いに干渉しないことを確実にするようにＳ１よりも０．５インチ大きくなければならない。方向矢印Ｌａによって示す直線移動をたどるには、二次釣り合いおもり１２８［及び結合リンク１３０］の端部におけるピン１３４についてこれらの幾何学的関係を維持しなければならない。

また、静的及び動的バランスを得るために、通常、二次釣り合いおもり１２８の質量は、ラム１０４、ピン１３２、リンク１３０及びピン１３４を組み合わせた質量に等しくなければならない。また、通常、二次釣り合いおもり１２８の質量中心は、ピン１２２が付着するボアから機械ストローク又は距離Ｓ１の１／４［４分の１］でなければならない。また、通常、一次釣り合いおもり１１８と共に移動する要素［すなわち、ピン１２２、出力歯車１２４、遊び歯車１３６、ピン１２０］の質量と質量中心位置との組み合わせは、ラム１０４の質量に最大線形加速度を掛け合わせた質量からの求心力に等しい求心力を生じなければならない。

次に図６Ａ〜図６Ｈを参照すると、これらの図には、回転運動を線形運動に変換するためのシステム１００を単一の斜視図から示しており、各図には、入力被動歯車１１６が回転した時の釣り合いおもり１１８、１２８及びラム１０４の異なる位置を示す。これらの図６Ａ〜図６Ｈには、８つの異なる位置を通じた釣り合いおもり１１８、１２８の相対運動を示す。

まず図６Ａのみを参照すると、この図には、図６Ｂ〜図６Ｈに示す位置に関連する第１の位置に釣り合いおもりが存在する、回転運動を線形運動に変換するためのシステム１００を側面斜視図から示す。この例示的な実施形態によれば、入力シャフト１０８及び入力駆動歯車１１２は、方向矢印Ｒ１によって示すような時計回り方向に回転する。この入力駆動歯車の時計回りの回転により、入力被動歯車１１６が反時計回り方向に回転するようになる。入力被動歯車１１６は一次釣り合いおもり１１８に結合されているので、一次釣り合いおもり１１８も、方向矢印ＰＣ１によって示すような反時計回り方向に回転する。この方向矢印の「ＰＣ１」という指定は、一次釣り合いおもり１１８が第１の位置に存在することも示す。

この一次釣り合いおもり１１８及び入力被動歯車１１６の反時計回りの回転により、遊び歯車１３６及び出力歯車１２４が太陽歯車１２６［この図では見えない］の周囲を並進するようになる。遊び歯車１３６は、太陽歯車１２６［見えない］の周囲を反時計回り方向に並進すると、反時計回り方向に回転するようになる。

この遊び歯車１３６の反時計回りの回転により、出力歯車１２４が方向矢印ＳＣ１によって示すような時計回り方向に回転する。出力歯車１２４が時計回りに回転すると、二次釣り合いおもりも方向矢印ＳＣ１によって示す時計回り方向に回転するようになる。この方向矢印の「ＳＣ１」という指定は、二次釣り合いおもり１２８が第１の位置に存在することも示す。この二次釣り合いおもり１２８の動きにより、方向矢印Ｌ１によって示すようなページに対する左方向にラム１０４が引っ張られる。

次に図６Ｂを参照すると、この図には、図６Ａ及び図６Ｃ〜図６Ｈに示す位置に関連する第２の位置に釣り合いおもりが存在する、回転運動を線形運動に変換するためのシステム１００を側面斜視図から示す。図６Ｂは図６Ａに類似しているので、以下では図６Ｂと図６Ａとの間の相違点のみを説明する。

方向矢印Ｒ２の「Ｒ２」との指定は、入力シャフト１０８及び対応する入力駆動歯車１１２が前の図に対して第２の位置に回転したことを意味する。この方向矢印の「ＰＣ２」との指定は、一次釣り合いおもり１１８が前の図に対して第２の位置に存在することも示す。この方向矢印の「ＳＣ２」との指定は、二次釣り合いおもり１２８が前の図に対して第２の位置に存在することも示す。

図６Ｂでは、二次釣り合いおもり１２８が回転して、そのピン１３４を含む端部が太陽歯車１２６［この図では現在見えている］に対する第１の左方向最大変位にある。この太陽歯車１２６に対するピン１３４の第１の左方向最大変位により、ラム１０４がその太陽歯車１２６に対する最大左方向変位に到達するようになる。この図６Ｂでは、ラム１０４の位置をその第１のエンドストロークとして指定している。さらに、これと同時に、このラム１０４の「第１のエンドストローク」中には、各釣り合いおもり１１８、１２８が同様の配向で［平行に整列して］位置する。

次に図６Ｃを参照すると、この図には、図６Ａ〜図６Ｂ及び図６Ｄ〜図６Ｈに示す位置に関連する第３の位置に釣り合いおもりが存在する、回転運動を線形運動に変換するためのシステム１００を側面斜視図から示す。図６Ｃは図６Ｂに類似しているので、以下では図６Ｂと図６Ｃとの間の相違点のみを説明する。

方向矢印Ｒ３の「Ｒ３」との指定は、入力シャフト１０８及び対応する入力駆動歯車１１２が前の図に対して第３の位置に回転したことを意味する。この方向矢印の「ＰＣ３」との指定は、一次釣り合いおもり１１８が前の図に対して第３の位置に存在することも示す。

この方向矢印の「ＳＣ３」との指定は、二次釣り合いおもり１２８が前の図に対して第３の位置に存在することも示す。図６Ｂに対し、この図６Ｃでは、ラム接続リンク１３０を支持するピン１３４が右方向に押され始め、これによってラム１０４も方向矢印Ｌ３によって示すような右方向に押されている。

次に図６Ｄを参照すると、この図には、図６Ａ〜図６Ｃ及び図６Ｅ〜図６Ｈに示す位置に関連する第４の位置に釣り合いおもりが存在する、回転運動を線形運動に変換するためのシステム１００を側面斜視図から示す。図６Ｄは図６Ｃに類似しているので、以下では図６Ｄと図６Ｃとの間の相違点のみを説明する。

方向矢印Ｒ４の「Ｒ４」との指定は、入力シャフト１０８及び対応する入力駆動歯車１１２が前の図に対して第４の位置に回転したことを意味する。この方向矢印の「ＰＣ４」との指定は、一次釣り合いおもり１１８が前の図に対して第４の位置に存在することも示す。

この方向矢印の「ＳＣ４」との指定は、二次釣り合いおもり１２８が前の図に対して第４の位置に存在することも示す。図６Ｃに対し、この図６Ｄでは、ラム接続リンク１３０を支持するピン１３４が右方向に押され続け、これによってラム１０４も方向矢印Ｌ４によって示すような右方向に押されている。なお、方向矢印Ｌ４は、ラム１０４が図６Ｃに示すラム１０４の位置と比べて軸受１０４に対してさらに右方向に延びたことを示すように、図６Ｃの方向矢印Ｌ３の長さよりも長い。

次に図６Ｅを参照すると、この図には、図６Ａ〜６Ｄ及び図６Ｆ〜６Ｈに示す位置に関連する第５の位置に釣り合いおもりが存在する、回転運動を線形運動に変換するためのシステム１００を側面斜視図から示す。図６Ｅは図６Ｄに類似しているので、以下では図６Ｄと図６Ｅとの間の相違点のみを説明する。

方向矢印Ｒ５の「Ｒ５」との指定は、入力シャフト１０８及び対応する入力駆動歯車１１２が前の図に対して第５の位置に回転したことを意味する。この方向矢印の「ＰＣ５」との指定は、一次釣り合いおもり１１８が前の図に対して第５の位置に存在することも示す。

この方向矢印の「ＳＣ５」との指定は、二次釣り合いおもり１２８が前の図に対して第５の位置に存在することも示す。図６Ｄに対し、この図６Ｅでは、ラム接続リンク１３０を支持するピン１３４［見えない］が右方向に押され続け、これによってラム１０４も方向矢印Ｌ５によって示すような右方向に押される。なお、方向矢印Ｌ５は、ラム１０４が図４に示すラム１０４の位置と比べて軸受１０４に対してさらに右方向に延びたことを示すように、図４の方向矢印Ｌ４の長さよりも長い。

次に図６Ｆを参照すると、この図には、図６Ａ〜６Ｅ及び図６Ｇ〜６Ｈに示す位置に関連する第６の位置に釣り合いおもりが存在する、回転運動を線形運動に変換するためのシステム１００を側面斜視図から示す。図６Ｆは図６Ｅに類似しているので、以下では図６Ｅと図６Ｆとの間の相違点のみを説明する。

方向矢印Ｒ６の「Ｒ６」との指定は、入力シャフト１０８及び対応する入力駆動歯車１１２が前の図に対して第６の位置に回転したことを意味する。この方向矢印の「ＰＣ６」との指定は、一次釣り合いおもり１１８が前の図に対して第６の位置に存在することも示す。この方向矢印の「ＳＣ６」との指定は、二次釣り合いおもり１２８が前の図に対して第６の位置に存在することも示す。

図６Ｆでは、二次釣り合いおもり１２８が回転して、そのピン１３４を含む端部が太陽歯車１２６［この図では見えている］に対する第２の、ただし右方向の最大変位にある。この太陽歯車１２６に対するピン１３４の第２の右方向最大変位により、ラム１０４がその太陽歯車１２６に対する最大右方向変位に到達するようになる。この図６Ｆでは、ラム１０４の位置をその第２のエンドストロークとして指定している。さらに、これと同時に、このラム１０４の「第２のエンドストローク」中には、各釣り合いおもり１１８、１２８が同様の配向で［平行に整列して］位置する。

次に図６Ｇを参照すると、この図には、図６Ａ〜図６Ｆ及び図６Ｈに示す位置に関連する第７の位置に釣り合いおもりが存在する、回転運動を線形運動に変換するためのシステム１００を側面斜視図から示す。図６Ｇは図６Ｈに類似しているので、以下では図６Ｈと図６Ｇとの間の相違点のみを説明する。

方向矢印Ｒ５の「Ｒ７」との指定は、入力シャフト１０８及び対応する入力駆動歯車１１２が前の図に対して第７の位置に回転したことを意味する。この方向矢印の「ＰＣ７」との指定は、一次釣り合いおもり１１８が前の図に対して第７の位置に存在することも示す。

この方向矢印の「ＳＣ７」との指定は、二次釣り合いおもり１２８が前の図に対して第７の位置に存在することも示す。図６Ｈに対し、この図６Ｇでは、ラム接続リンク１３０を支持するピン１３４［見えない］が左方向に引っ張られ、これによってラム１０４も方向矢印Ｌ７によって示すような左方向に引っ張られる。

図６Ｈには、図６Ａ〜図６Ｇに示す位置に関連する第８の位置に釣り合いおもりが存在する、回転運動を線形運動に変換するためのシステム１００を側面斜視図から示す。図６Ｈは図６Ｇに類似しているので、以下では図６Ｇと図６Ｈとの間の相違点のみを説明する。

方向矢印Ｒ８の「Ｒ８」との指定は、入力シャフト１０８及び対応する入力駆動歯車１１２が前の図に対して第８の位置に回転したことを意味する。この方向矢印の「ＰＣ８」との指定は、一次釣り合いおもり１１８が前の図に対して第８の位置に存在することも示す。

この方向矢印の「ＳＣ８」との指定は、二次釣り合いおもり１２８が前の図に対して第８の位置に存在することも示す。図６Ｇに対し、この図６Ｈでは、ラム接続リンク１３０を支持するピン１３４［見えない］が左方向に引っ張られ、これによってラム１０４も方向矢印Ｌ８によって示すような左方向に引っ張られる。

なお、方向矢印Ｌ８は、ラム１０４が図６Ｇに示すラム１０４の位置と比べて軸受１０４に対してさらに右方向に延びたことを示すように、図６Ｇの方向矢印Ｌ７の長さよりも長い。さらに、太陽歯車１２６に関するピン１３４［見えない］及び出力歯車１２４は、図６Ｂの第１のエンドストローク及び図６Ｆの第２のエンドストロークに対して中間点に存在する。このことは、図６Ｂに示す第１のエンドストローク位置及び図６Ｈに示す第２のエンドストローク位置に対して図６Ｈではラム１０４が中間点に存在することも意味する。

次に図６Ｉを参照すると、この図には、釣り合いおもり１１８、１２８が第８の位置に存在する、回転運動を線形運動に変換するシステム１００を、図６Ｈに関連する背面斜視図から示す。図６Ｉは図６Ｈに類似しているので、以下では図６Ｈと図６Ｉとの間の相違点のみを説明する。背面斜視図６Ｉからは、図６Ｈの図と比べて、太陽歯車１２６、ラム接続リンク１３０及びシャフト１２２が容易に見える。

この図６Ｉでは、ラム１０４を、方向矢印Ｌ８ａによって示すようなページに対する右向きの線形方向に移動しているように示す。方向矢印Ｌ８ｂは、ラム接続リンク１３０のピン１３４の右向きの線形方向を示す。上述したように、二次釣り合いおもり１２８は、その出力歯車１２４によって引き起こされる回転、及びその太陽歯車１２６の周囲における一次釣り合いおもり１１８からの並進運動にもかかわらず、ピン１３４を含む端部が方向矢印Ｌ８Ｂによって示すような実質的に線形方向に移動するように適切にサイズ指定される。

次に図６Ｊを参照すると、この図には、釣り合いおもり１２８が第８の位置に存在し、軸受保持具４０２と、やはりハウジング４０４を有する図４に示す実施形態と同様のハウジング４０４とを有する回転運動を線形運動に変換するためのシステム１００を、図６Ｉに関連する側面図から示す。この図６Ｊのビューでは、出力歯車１２４、遊び歯車１３６、太陽歯車１２６及び入力被動歯車１１６が、これらの要素を内包／包含する軸受保持具４０２及びハウジング４０４によって見えない。

また、この二次釣り合いおもり１２８、及び出力歯車１２４［見えない］を支持するそのシャフト１２２の位置では、ラム１０８及びラム接続リンク１３０が、軸受１０２を貫通して行われるラム１０８の並進運動に関する中間点においてラム１０８が延びるような中間ストローク位置に存在する。この図６Ｊにおけるラム１０４の中間点位置は、図６Ｊに示すようなラム１０４の中間点位置と同一である。

次に図７を参照すると、この図は、図６Ｊに関連する、ただしラム１０４が図６Ｆに示すようなその第２のエンドストロークにある位置に二次釣り合いおもり１２８が存在する、回転運動を線形運動に変換するシステム１００の別の側面図である。図７には、以下でさらに詳細に説明する図８及び図９に示す断面図に対応する断面切断線Ａ−Ａ及び線Ｂも示す。

次に図８を参照すると、この図は、図７の切断線Ａ−Ａに沿って切り取った、図７に示すシステム１００の例示的な実施形態の断面図である。この図では、シャフト／ピン１３４の端部を覆うリンク軸受キャップ８０２が見える。また、太陽歯車軸受キャップ８０４も見える。

ハウジング４０４の外縁部の近くには、第１の軸受保持具８０６を有する玉軸受５０８が存在する。第１の軸受保持具８０６に対する玉軸受５０８の反対側には、第２の軸受保持具８０８が位置する。第２の軸受保持具に隣接して、上側玉軸受５０８の近くの頂部において識別されるオイルシール８１０が存在する。

次に、太陽歯車１２６及び入力被動歯車１１６に隣接する要素について説明する。テーパーローラ軸受８１２が、二次釣り合いおもり１２８の部分８１４を支持する。太陽歯車１２６の内側部分内には、回転ユニオン８１６が存在する。

入力被動歯車１１６の中間には、テーパーローラ軸受８２６が設けられる。テーパーローラ軸受８２６に隣接して、軸受ロックワッシャ８２８が存在する。軸受ロックワッシャ８２８の隣には、軸受ロックナット８３０が存在する。軸受ロックナット８３０に隣接して、リングフェーダ８３２が位置する。また、リングフェーダ８３２に隣接して、ハウジング密封板８３４が存在する。ハウジング密封板８２４の反対側には、入力駆動シャフト１０８の密封板８３６が存在する。

次に図９を参照すると、この図は、図７の切断線Ｂ−Ｂに沿って切り取った図７に示すシステム１００の例示的な実施形態の断面図である。この図９では、ピン／シャフト１３２を支持する軸受９０２が見える。この軸受９０２は、複列玉軸受を含むことができるが、当業者であれば理解するように他の軸受を使用することもできる。

図９では、シャフト１２２を回転可能に支持する軸受テーパーローラ９０６も見える。上述したように、シャフト１２２は、二次釣り合いおもり１２８を支持する。ローラ９０６に隣接して、ハウジング９０８が存在する。

別の軸受テーパーローラ９１２は、入力駆動歯車１１２を回転可能に支持する。また、入力駆動歯車１１２に対するシャフト１０８のさらに上方には軸受ロックタン９１４が存在する。軸受ロックナットタン９１４に隣接して、軸受ロックワッシャ９１６が存在する。ロックワッシャ９１６の隣には、別の軸受テーパーローラ９１８が存在する。ハウジング９２０は、少なくともテーパーローラ９１２、軸受ロックタン９１４、ロックワッシャ９１６及びテーパーローラ９１８を内包／包含する。ハウジング９２０は、別の軸受ロックタン９２２及び軸受ロックワッシャ９２４も包含／保護する。入力被動歯車１１６のシャフト１１４は、軸受ロックナットタン９３０、軸受ロックワッシャ９３２及び軸受テーパーローラ９３４によって回転可能に支持される。

上述したように、システム１００では、当業者であれば理解するように本開示の範囲から逸脱することなく様々な異なる軸受を採用することができる。図８〜図９に示す軸受のうちのいくつかはローラ軸受を含むことができるが、他のタイプの軸受も可能である。他の軸受としては、以下に限定するわけではないが、（ブッシング、ジャーナル軸受、スリーブ軸受、ライフル軸受及び複合軸受を含む）滑り軸受、宝石軸受、流体軸受、磁気軸受、及び撓み軸受などを挙げることができる。

次に図１０を参照すると、この図は、回転運動を線形運動に変換するシステム１００’（ダッシュ記号）の別の例示的な実施形態の側面斜視図である。図１０は、図１に非常に類似しているので、以下では相違点のみを説明する。図１０では、システム１００’が、修正された一次釣り合いおもり１１８’と、修正された二次釣り合いおもり１２８’とを有する。

具体的に言えば、一次釣り合いおもり１１８’は、図１〜図９に示す一次釣り合いおもり１１８と比べて底部［扇形部分］が大きくないように修正されている。同様に、二次釣り合いおもり１２８’も、図１〜図９の二次釣り合いおもり１２８と比べて底部［扇形部分］が大きくない。

システム１００’は、各釣り合いおもり１１８’、１２８’の扇形部分を伴わずに機能することもできる。一方で、この修正された釣り合いおもり１１８’、１２８’を有する代替システム１００’では、高い基礎力及び振動力を生み出すことができる。図１〜図９の釣り合いおもり１１８、１２８に提供される追加重量は、より不変的なエネルギーを提供するのに役立つ。

図１〜図９の釣り合いおもりの追加重量／質量は、静的及び動的にシステム１００のバランスを取る。通常、他の回転運動を線形運動に変換するシステムは、毎分約４００．０ストロークに制限される。一方で、図１〜図９に示すシステム１００は、その一定のエネルギー及び重量バランスによって毎分約１０００．０ストロークもの速さで動作することができる。従って、サイズを落とした釣り合いおもり１１８’、１２８’と共に示す代替システム１００’は、機能することはできるものの、エネルギーと重量のバランスが取れた図１〜図９に示す例示的な実施形態ほどには効率的に機能しない場合もある。

次に図１１を参照すると、この図は、１つの例示的な実施形態による、回転運動を線形運動に変換するシステム１００の形成方法１１００のフローチャートである。この方法１１００は、概ね図１〜１０に示す例示的な実施形態と対応する。当業者であれば理解するように、この方法１１００は、いくつかのステップを修正及び／又は除去した場合、他のさらなる例示的な実施形態に適用することもできる。

ステップ１１０５は、回転運動を線形運動に、及び線形運動を回転運動に変換する方法１１００の第１のステップである。ステップ１１０５において、一方の駆動装置が線形駆動装置１０６であり一方の駆動装置が回転駆動装置１１０である２つの別個の駆動装置の各々のための２つの保持システムを形成することができる。次に、ステップ１１１０において、図１に示すような入力被動歯車１１６と同じシャフト１１４に太陽歯車１２６を結合して、入力被動歯車１１６がシャフトの周囲を回転する一方で太陽歯車１２６は静止状態を保つようにすることにより、回転駆動装置１１０のための第１の保持システムを形成することができる。

その後、ブロック１１１５において、遊び歯車１３６及び出力歯車１２４を第１の釣り合いおもり１１８に結合することができる。次に、ステップ１１２０において、第１の釣り合いおもりを入力被動歯車１１６に結合することができる。

次に、ステップ１１２５において、二次釣り合いおもりが回転して太陽歯車１２６の周囲を並進した時に釣り合いおもり１２８の一方の端部が実質的に一直線に動くように二次釣り合いおもり１２８を適切に（正しく）サイズ指定（寸法指定）することにより、線形駆動装置１０６のための第２の保持システムを形成することができる。

その後、ステップ１１３０において、出力歯車１２４を二次釣り合いおもり１２８に結合することができる。また、二次釣り合いおもり１２８の端部及びラム接続リンク１３０にピン１３４を結合することもできる。次に、ステップ１１３５において、ラム接続リンク１３０をアーム１０４に結合することができる。ステップ１１０５〜１１３５については、これらのステップが回転運動から線形運動への、及び線形運動から回転運動への変換ための２つの保持システムを形成することを示すように、参照文字１１６０で指定する。

次にステップ１１４０を参照すると、このステップでは、線形駆動装置１０６又は線形運動受け取り手段１０６をアーム１０４に結合することができる。次に、ステップ１１４５において、回転駆動装置１１０又は線形運動生成手段１１０を入力被動歯車１１６に結合することができる。

ステップ１１５０において、回転駆動装置１１０を初期化することができる。換言すれば、回転駆動装置１１０が回転運動を生成し始めることができる。しかしながら、当業者であれば、線形駆動装置１０６が［線形運動を回転運動に変換するために］モータ又は他の何らかの外力によって駆動される場合には、ステップ１１５０において、モータ(図示せず)によって駆動される線形駆動装置１０６が、回転駆動装置１１０、又はさらに適切には回転運動受け取り手段１１０に基づいて線形運動が最終的に回転運動に変換されるように動きを開始することもできると認識する。

再びステップ１１５０を参照すると、このステップの後のステップ１１５５において、シャフト又はラム１０４を動かして、回転する二次釣り合いおもり１２８から力を伝えながら、ピン１３４及びリンク１３０を単一平面内に保持／維持することができる。

当業者であれば、方法１１００のステップは、図１〜図１０のシステム１００をどのように使用できるかについて説明するともに、システム１００をいかにして形成できるかを提案するものであると認識する。一般に、方法１１００は、システム１００を組み立てた後のシステム１００の動き及び力について説明するものである。システム１００の部品及び要素は、方法１１００に示すような提案するステップとは異なる一連のステップで組み立てることもできることが完全に明らかである。しかしながら、当業者であれば理解するように、システム１００が形成されると、一般に方法１１００において説明した一般的な動き及び力を付与することができる。

図１１のプロセス及びプロセスフロー、並びに本明細書の図１〜図１０の機械製図によって例示／示唆するプロセス及びフローにおけるいくつかのステップは、本発明が説明通りに機能するように他のステップに先行することが当然である。しかしながら、説明したステップの順序又は順番によって本発明の機能が変化しない場合、本発明はこのような順序に限定されるものではない。すなわち、本発明の範囲及び趣旨から逸脱することなく、いくつかのステップを他のステップの前に、後に、又は同時に（実質的に同時に）実行することもできると認識される。場合によっては、本発明から逸脱することなく、いくつかのステップを省略し、又は実行しないこともできる。

いくつかの図に示す歯車、ロッド、アーム及びリンクなどの部品の材料は、鋼などの金属で形成することができる。本開示の範囲から逸脱することなく他の材料を採用することもできる。他の材料としては、以下に限定するわけではないが、アルミニウム、青銅、銅、スズ、鉛及びこれらの合金／組み合わせが挙げられる。さらに、金属以外の材料も可能であり、これらも本開示の範囲に含まれる。金属以外の材料としては、以下に限定するわけではないが、ポリマー（すなわち、プラスチック）、セラミックス、複合材料、及びこれらのいずれかの組み合わせが挙げられる。

背景技術の節で述べたように、本発明の方法及びシステムは、アルミ缶製造分野、又は一般に飲料／食品容器での応用に適する。しかしながら、他の使用分野も可能である。例えば、本発明の方法及びシステムの他の使用分野としては、以下に限定するわけではないが、電子装置製造、自動車製造、並びに金型及びダイ製造が挙げられる。電子装置製造では、システムの規模を、センチメートル台及びミリメートル台などの非常に小さなものにすることができる。さらに、回転駆動装置及び／又は線形駆動装置は、プリント基板（ＰＣＢ）製造において使用されるロボット［すなわち、ピックアンドプレースロボットなど］に結合することもできる。

以上、わずかな実施形態について詳細に説明したが、当業者であれば、本開示から実質的に逸脱することなく、実施形態の多くの修正が可能であると容易に理解するであろう。従って、このような修正は、以下の特許請求の範囲に定める本開示の範囲に含まれるように意図される。

例えば、複数の図に複数の歯車を示したが、これらの要素の機能／動きをさらなる及び／又はさらに少ない構造に交換／置換することもできる。例えば、当業者であれば理解するように、複数の歯車の機能／動きをさらなる小型の歯車に置き換えることもできる。さらに、当業者であれば理解するように、複数の図に示した多くの構造の代わりに、ベルト、チェーン、スプロケット及び／又は滑車のような、図示の歯車及びリンク機構の機械的同等物を使用することもできる。このような機械的同等構造の置換も本開示の範囲に含まれる。

同様に、特許請求の範囲におけるミーンズプラスファンクションの条項は、本明細書において列挙した機能を実行するものとして説明した構造及び構造的同等物のみならず、同等の構造も対象とするように意図される。従って、くぎとねじを挙げれば、くぎは円筒形の表面を用いて木製部品を互いに固定するのに対し、ねじはらせん状の表面を使用するという点でこれらは構造的同等物でないかもしれないが、木製部品を固定する環境ではくぎとねじを同等の構造物とすることができる。請求項において「〜のための手段」という用語を関連する機能と共に明確に使用している場合を除き、本明細書のあらゆる請求項のあらゆる限定について米国特許法第１１２条第６項を行使しないことが出願人の明確な意図である。

従って、選択的態様について図示し詳細に説明したが、本明細書では、以下の特許請求の範囲に定めるような本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく様々な置換及び変更を行うことができると理解されるであろう。

１００ 回転運動を線形運動に変換するシステム
１０２ 軸受
１０４ ラム
１０６ 線形運動生成／受け取り手段
１０８ シャフト
１１０ 回転運動生成／受け取り手段
１１２ 入力駆動歯車
１１４ 静止／固定シャフト
１１６ 入力被動歯車
１１８ 一次釣り合いおもり
１２０ シャフト
１２２ シャフト
１２４ 出力歯車
１２６ 太陽歯車
１３０ ラム接続リンク

Claims (20)

1. 回転運動を線形運動に変換するシステムであって、
   回転運動生成手段と、
   線形運動受け取り手段と、
   前記回転運動生成手段に結合された第１の歯車と、
   前記第１の歯車に結合され、前記回転運動生成手段によって前記第１の歯車が回転している間に静止したままである第２の歯車と、
   遊び歯車及び出力歯車を支持し、前記第１の歯車に結合されて該第１の歯車と共に回転する第１の保持装置と、
   を備え、
   前記遊び歯車は、前記第２の歯車及び前記出力歯車に結合され、前記第１の歯車が回転した時に、前記保持装置が前記遊び歯車を前記第２の歯車の周囲で並進させ、前記遊び歯車が前記第２の歯車の周囲を並進した時に、前記遊び歯車が前記出力歯車を回転させ、
   前記システムは、
   前記出力歯車に結合され、該出力歯車が回転した時に該出力歯車と共に回転し、リンクに結合された端部を有する第２の保持装置と、
   前記線形運動を受け取り手段及び前記リンクに結合されたアームと、
   をさらに備え、
   前記第２の保持装置が前記出力歯車によって回転して前記第２の歯車の周囲を並進すると、前記第２の保持装置の前記端部が実質的に線形方向に移動し、前記端部が前記リンクを前記実質的に線形方向に移動させる、
   ことを特徴とするシステム。
2. 前記第１の保持装置は、釣り合いおもりを含む、
   請求項１に記載のシステム。
3. 前記第２の保持装置は、釣り合いおもりを含む、
   請求項１に記載のシステム。
4. 前記第２の保持装置の前記端部は、ピンを含む、
   請求項１に記載のシステム。
5. 前記ピンは、前記リンクに結合される、
   請求項４に記載のシステム。
6. 前記第１の歯車及び第２の歯車は、シャフトに結合される、
   請求項１に記載のシステム。
7. 前記第１の歯車及び第２の歯車は、同じ幾何学的中心を共有し、前記第１の歯車は、前記幾何学的中心の周囲で回転し、前記第２の歯車は、前記幾何学的中心の周囲で静止したままである、
   請求項６に記載のシステム。
8. 前記アームは、シャフトを含んで軸受に結合される、
   請求項１に記載のシステム。
9. 前記リンクは、前記アームに結合されたピンを含む、
   請求項１に記載のシステム。
10. 回転運動を線形運動に変換するシステムであって、
    回転駆動装置と、
    前記回転駆動装置に結合された第１の歯車と、
    前記第１の歯車に結合され、前記回転駆動装置によって前記第１の歯車が回転している間に静止したままである第２の歯車と、
    遊び歯車及び出力歯車を支持し、前記第１の歯車に結合されて該第１の歯車と共に回転する第１の保持装置と、
    を備え、
    前記遊び歯車は、前記第２の歯車及び前記出力歯車に結合され、前記第１の歯車が回転した時に、前記保持装置が前記遊び歯車を前記第２の歯車の周囲で並進させ、前記遊び歯車が前記第２の歯車の周囲を並進した時に、前記遊び歯車が前記出力歯車を回転させ、
    前記システムは、
    前記出力歯車に結合され、該出力歯車が回転した時に該出力歯車と共に回転し、リンクに結合された端部を有する第２の保持装置と、
    前記リンクに結合されたアームと、
    をさらに備え、
    前記第２の保持装置が前記出力歯車によって回転して前記第２の歯車の周囲を並進すると、前記第２の保持装置の前記端部が実質的に線形方向に移動し、前記端部が前記リンク及びアームを前記実質的に線形方向に移動させる、
    ことを特徴とするシステム。
11. 前記アームは、線形駆動装置の一部である、
    請求項１０に記載のシステム。
12. 前記第１の保持装置は、釣り合いおもりを含む、
    請求項１０に記載のシステム。
13. 前記第２の保持装置は、釣り合いおもりを含む、
    請求項１０に記載のシステム。
14. 前記第２の保持装置の前記端部は、ピンを含む、
    請求項１０に記載のシステム。
15. 前記ピンは、前記リンクに結合される、
    請求項１４に記載のシステム。
16. 前記第１の歯車及び第２の歯車は、シャフトに結合される、
    請求項１０に記載のシステム。
17. 前記第１の歯車及び第２の歯車は、同じ幾何学的中心を共有し、前記第１の歯車は、前記幾何学的中心の周囲で回転し、前記第２の歯車は、前記幾何学的中心の周囲で静止したままである、
    請求項１６載のシステム。
18. 前記アームは、シャフトを含んで軸受に結合される、
    請求項１０に記載のシステム。
19. 前記リンクは、前記アームに結合されたピンを含む、
    請求項１０に記載のシステム。
20. 前記回転駆動装置は、モータを含む、
    請求項１０に記載のシステム。