JP2021089021A - 動力伝達装置及びそれを用いた回転駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】直接又は間接駆動ができ、負荷変動が駆動源に直接的に伝達されることのない、かつ自動的に無段変速機能を得ることができると共に、耐久性を向上することができる動力伝達装置を提供する。【解決手段】駆動源によって回転する駆動回転軸１０と、一端が駆動回転軸１０に一方向回転機構を介して装着され、駆動回転軸１０と共に回転する回転アーム１２と、駆動回転軸１０と同一軸線上の出力回転軸に設けられた出力回転体３０と、駆動回転軸１０と平行であり、出力回転体３０の外周部に均等に設けられた複数の回転軸４０ａ他と、複数の回転軸４０ａ他の各々を支点として回動可能であり、複数の一方向回転機構をそれぞれ介して複数の回転軸４０ａ他に設けられ、先端部が回転アーム１２の他端に当接可能な複数の回動アーム６０ａ他とから構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、駆動源からの回転運動を出力回転体へ伝達する動力伝達装置及びそれを用いた回転駆動装置に関する。

この種の動力伝達装置として、特許文献１及び２には、駆動源によって回動する回転盤の周端部にこの回転盤の放射方向に移動自在とした連結ピンを設け、この連結ピンとギアボックスとを連結扞によって連結枢支し、ギアボックスの上下内面に互い違いの板歯車を形成し、これら板歯車にそれぞれ歯合する歯車が装着された出力回転軸がギアボックスに貫通支持され、この出力回転軸はギアボックスのピストン運動により、一方向にのみ回転するように構成された動力伝達装置が記載されている。

このような動力伝達装置によれば、連結ピンを回転盤の放射方向に移動することにより、駆動源からの回転運動を無段変速して出力回転軸へ伝達することが可能である。

また、本出願人は、負荷変動が駆動源に直接的に伝達されることのない動力伝達装置が提案した（特許文献３）。この動力伝達装置は、出力回転軸を支点として回動可能であり、一方向回転機構としてのワンウェイクラッチをそれぞれ介して出力回転軸に連結された４つのアームと、４つのアームをワンウェイクラッチの動力伝達方向にそれぞれ付勢する弾性体としての４つの引張りコイルバネと、出力回転軸と平行であり、駆動源によって回転する駆動回転軸と、駆動回転軸と共に回転するように駆動回転軸に平行に連結され、４つのアームの先端部にそれぞれ当接可能な４つのピンとを備えている。

特開２０００−１１０９１２号公報 特開２００６−１６１９９９号公報 特許第５９４５５８４号公報

しかしながら、これら特許文献１及び２に記載された動力伝達装置によると、駆動源と出力回転軸とが、連結扞、板歯車及び歯車によって機械的に遊び無く連結されているため、出力回転軸に印加される負荷のトルク変動が駆動源に直接的に逆伝達され、駆動源は負荷変動の影響を大きく受けてしまう。このため、駆動源として、出力側のこのような負荷変動を吸収できるだけの充分に大きな出力トルク特性を有するものを使用するか、又は途中に設けられた変速機構を操作することによって出力回転軸に伝達されるトルクを負荷変動に応じて変化させる必要がある。

また、特許文献３に記載された本出願人の提案した動力伝達装置は、駆動源によって回転する際に、４つのワンウェイクラッチが常に動作するため、ワンウェイクラッチの寿命が動力伝達装置の耐久性が低いという欠点があった。

本発明は従来技術の上述したような不都合を解消するものであり、その目的は、直接又は間接駆動ができ、かつ負荷変動が駆動源に直接的に伝達されることのない動力伝達装置及びそれを用いた回転駆動装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、手動で操作することなく自動的に無段変速機能を得ることのできると共に、耐久性を向上することができる動力伝達装置及びそれを用いた回転駆動装置を提供することにある。

本発明によれば、駆動源によって回転する駆動回転軸と、一端が駆動回転軸に一方向回転機構を介して装着され、駆動回転軸と共に回転する回転アームと、駆動回転軸と同一軸線上の支持軸に設けられた出力回転体と、駆動回転軸と平行であり、出力回転体の外周部に均等に設けられた複数の回転軸と、複数の回転軸の各々を支点として回動可能であり、複数の一方向回転機構をそれぞれ介して複数の回転軸に設けられ、先端部が回転アームの他端に当接可能な複数の回動アームと、複数の回動アームを一方向回転機構の動力伝達方向にそれぞれ付勢する複数の弾性体と、複数の回転軸にそれぞれ設けられた複数の第１の歯車と、出力回転体に設けられ、複数の歯車とかみ合わせ可能な第２の歯車とを備えており、複数の回動アームの各々は、出力回転体に所定値以上の負荷がかかった場合、回転アームの先端が当接した際は該回転アームの押圧によって複数の弾性体の各々の付勢力に対抗する方向に押し戻されて弾性体に弾性エネルギを蓄積し、回転アームの先端が当接から外れた際は複数の弾性体の各々の蓄積された弾性エネルギによる付勢力によって一方向回転機構の動力伝達方向に回動駆動され、該回動の動力が複数の第１の歯車と第２の歯車とを介して出力回転体に伝達されるように構成されている動力伝達装置が提供される。

これにより、駆動源と弾性体とのハイブリッド効果で、出力回転体にかかる負荷が増加する際に、弾性体に蓄積されたエネルギが放出されて出力トルクが発生するため、負荷変動が駆動源に直接的に伝達されることのない動力伝達装置を実現することができる。また、出力回転体にかかる負荷が大きくなって弾性体による回動アームの回転が遅くなるとその回動アームが戻る前に回転アームの先端が次の回動アームに当接し、トルクが自動的に大きくなるため、手動で操作することなく自動的に無段変速機能を得ることができる。さらに、出力回転体にかかる負荷がある程度大きくなるまで、ワンウェイクラッチが動作しないため、ワンウェイクラッチの寿命が長く、動力伝達装置の耐久性を向上することができる。

駆動回転軸に対する複数のピンの取り付け角度間隔は、３６０／Ｎ度（ただし、Ｎはピンの数）であることが好ましい。これにより、複数のピンが均等の時間間隔で複数のアームの先端部にそれぞれ当接することができ、安定した回転出力を得ることができる。

複数の弾性体の弾性力を可変調整可能な弾性力調整機構をさらに備えていることが好ましい。弾性体の弾性力を調整することで、駆動源から動力伝達装置に入力するエネルギを調節できる。これにより、最大出力値や変速機能が作動する閾値を調節できる。

複数の弾性体の各々が少なくとも１つの引張りコイルバネを備えていることが好ましい。これにより、容易に装着することができ、アームに対して一定の弾性力で付勢することができる。

複数の回動アームの各々の回動を所定範囲に制限する複数のストッパをさらに備えていることが好ましい。

本発明によれば、上述した動力伝達装置を用いた回転駆動装置が提供される。

本発明によれば、出力回転体にかかる負荷が所定値以上に大きくなると、複数のアームの各々は、回転アームの先端が当接した際は先端の押圧によって複数の弾性体の各々の付勢力に対抗する方向に押し戻されて弾性体に弾性エネルギを蓄積し、回転アームの先端が当接から外れた際は複数の弾性体の各々の蓄積された弾性エネルギによる付勢力によって一方向回転機構の動力伝達方向に回動駆動されるように構成されていることで、負荷変動が駆動源に直接的に伝達されることのない動力伝達装置を実現することができる。また、手動で操作することなく自動的に無段変速機能を得ることができる。さらに、出力回転体にかかる負荷がある程度（弾性体の予引張力）大きくなるまで、ワンウェイクラッチが動作しないため、ワンウェイクラッチの寿命が長く、動力伝達装置の耐久性を向上することができる。

また、本発明に係る動力伝達装置がコンパクトでタイヤのホイール等に装着でき、かつ負荷変動が駆動源に直接的に伝達されることのない回転駆動装置を容易に構成される。

本発明の実施形態に係る動力伝達装置の構成を概略的に示す斜視図である。 図１の動力伝達装置の構成を概略的に示す分解斜視図である。 図１の動力伝達装置の動作を説明するための斜視図である。 図１の動力伝達装置の入力及び負荷と出力との関係を説明するための図である。 図１の動力伝達装置の応用例（その１）を概略的に示す図である。 図１の動力伝達装置の応用例（その２）を概略的に示す図である。 図１の動力伝達装置の応用例（その３）を概略的に示す図である。

以下、本発明に係る動力伝達装置（無段変速装置）の実施形態について説明する。図１は本発明に係る動力伝達装置１００の構成を概略的に示しており、図２は動力伝達装置１００の構成を示す分解斜視図である。図３は動力伝達装置１００において、回転アーム１２の先端が当接から外れた際の状態を示している。

図１に示すように、本実施形態の動力伝達装置１００は、駆動源によって回転する駆動回転軸１０と、一方向回転機構としてのワンウェイクラッチ１１と、一端が駆動回転軸１０にワンウェイクラッチ１１を介して装着され、駆動回転軸１０と共に回転する回転アーム１２と、駆動回転軸１０と同一軸線上に配置される支持軸２０と、支持軸２０に設けられた出力回転体（円盤部材）３０と、出力回転体３０の外周部に均等に設けられた４つの回転軸４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄと、複数の一方向回転機構として４つのワンウェイクラッチ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄをそれぞれ介して回転軸４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄに設けられ、先端部が回転アーム１２の他端に当接可能な４つの回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄと、４つの回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄをワンウェイクラッチ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄの動力伝達方向にそれぞれ付勢する４つの弾性体７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び７０ｄと、４つの回転軸４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄにそれぞれ設けられた４つの第１の歯車８０ａ、８０ｂ、８０ｃ及び８０ｄと、出力回転体３０に設けられ、４つの第１の歯車８０ａ、８０ｂ、８０ｃ及び８０ｄとかみ合わせ可能な第２の歯車９０とを備えている。

駆動回転軸１０は、駆動源としてのモータに（必要に応じて変速ギアを介して）連結されており、支持軸２０と同一軸線上に配置されている。この駆動回転軸１０は、定速回転するモータによって駆動され所定の回転速度で回転する。即ち、変速ギアを介す場合、モータの回転がギアに伝達され、必要に応じて変速されて駆動回転軸１０が回転駆動される。なお、モータ以外に、スターリングエンジン等を駆動源として用いても良い。

ワンウェイクラッチ１１は、回転アーム１２の回転を一方向回転運動に変換するものであり、外周が回転アーム１２の一端１２ａに連結され、中心に駆動回転軸１０が装着されている。

回転アーム１２は、例えば、角棒状等の材料から形成され、一端１２ａがワンウェイクラッチ１１に固定され、他端１２ｂが自由端とされている。回転アーム１２の他端１２ｂには、回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄの先端部と当接するための当接部１３が設けられている。当接部１３は回転自在の回転ローラである。

支持軸２０は、駆動負荷（例えば、車輪等）に連結されており、図示しない支持体（フレーム、シャーシ、枠等）によって固定又は逆回転防止のワンウェイクラッチを介して支持されて、駆動回転軸１０と同一軸線上に配置されている。この支持軸２０には、出力回転体３０と第２の歯車９０とが設けられている。

出力回転体３０は、１対の円板３０ａ及び３０ｂと、スペーサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３１ｄとから構成されている。出力回転体３０の外周部には、４つの回転軸４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄが均等に設けられている。また、スペーサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ及び３１ｄの一端が弾性体固定部３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄとして、円板３０ａを挿通して４つの弾性体７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び７０ｄのそれぞれの一端が固定されている。また、円板３０ａの表面には、回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄの各々の回動を所定範囲に制限する４つのストッパ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ及び３３ｄが設けられている。ストッパ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ及び３３ｄは、例えば、回転軸４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄと平行に配置された棒状部材である。

回転軸４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄは、出力回転体３０の外周部に均等に（９０度間隔に）設けられている。回転軸４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄには、回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄと、第１の歯車８０ａ、８０ｂ、８０ｃ及び８０ｄとが各々設けられている。例えば、回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄは、円板３０ａの外側回転軸４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄの端部に設けられ、第１の歯車８０ａ、８０ｂ、８０ｃ及び８０ｄは、１対の円板３０ａと３０ｂとの間に位置するように構成されている。

ワンウェイクラッチ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄは、回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄの回動を一方向回転運動に変換するものであり、外周が回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄの一端部に連結され、中心に回転軸４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄが装着されている。

回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄは、例えば、丸棒又は角棒状材料から形成され、一端はそれぞれワンウェイクラッチ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄに固定され、他端は自由端とされている。回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄの他端には、弾性体７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び７０ｄの一端が連結されている。回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄの反時計回り方向の回転はストッパ３３ａ、３３ｂ、３３ｃ及び３３ｄにより所定範囲に制限されている。回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄの取り付け角度間隔は、３６０／４＝９０度である。即ち、駆動回転軸１０が９０度を回転するごとに回転アーム１３が回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄにそれぞれ当接するように構成されている。

弾性体７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び７０ｄは、例えば、引張りコイルバネからなる。回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄをワンウェイクラッチ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄの動力伝達方向に付勢する弾性体として、一端がそれぞれ回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄに連結され、他端が弾性体固定部３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄに連結されている。

第１の歯車８０ａ、８０ｂ、８０ｃ及び８０ｄは、回転軸４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄにそれぞれ装着され、回転軸４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄと共に回転する。また、４つの第１の歯車８０ａ、８０ｂ、８０ｃ及び８０ｄの各々は、第２の歯車９０とかみ合わせ可能である。第１の歯車８０ａ、８０ｂ、８０ｃ及び８０ｄの各々は、第２の歯車９０とかみあいながら回転軸４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄと共に回転する際に、出力回転体３０と一緒に回転するように構成されている。

第２の歯車９０は、支持軸２０に設けられ、支持軸２０と共に回転するように構成されている。また、４つの第１の歯車８０ａ、８０ｂ、８０ｃ及び８０ｄの各々とかみ合わせ可能である。

次に、本実施形態における動力伝達装置１００の動作を説明する。図３は動力伝達装置１００の動作状態を示している。図３において、回転アーム１２が回動アーム６０ａに当接し始めた状態（図中２点破線）から、出力回転体３０にかかった負荷が大きくなって、回転アーム１２が当接から外れた状態を示している。

図３に示すように、モータ等の動力源の駆動により駆動回転軸１０が図中矢印の方向に回転すると、回転アーム１２も回転し、出力回転体３０にかかった負荷が弾性体１本分の張力より小さい時、回転アーム１２の他端１２ｂに設けられた当接部１３が回動アーム６０ａに当接し、回転エネルギを出力回転体３０から出力する（直接駆動）。このように回転する際に、出力回転体３０にかかる負荷が大きくなると、回転アーム１２の当接部１３が回動アーム６０ａの先端部を押圧することにより、回動アーム６０ａは時計回りに回動する。この回動によっては、ワンウェイクラッチ５０ａが空転状態となるため、動力伝達が行われず、弾性体７０ａが引っ張られるのみとなる。駆動回転軸１０がさらに回転して当接部１３が回動アーム６０ａの先端部から離れると、回動アーム６０ａは、弾性体７０ａの付勢力により付勢されて反時計回りに回動し、ストッパ３３ａに当接する位置で回動を停止する。この回動はワンウェイクラッチ５０ａを実回転させ動力伝達が行われて第１の歯車８０ａを介して出力回転体３０が回転し動力を出力する。駆動回転軸１０がさらに回転し、回転アーム１２の当接部１３が回動アーム６０ｂの先端部を押圧すると、回動アーム６０ｂが上述した回動アーム６０ａと同様な動作を行う。駆動回転軸１０がさらに回転し、回転アーム１２の当接部１３が回動アーム６０ｃの先端部を押圧すると、回動アーム６０ｃが上述した回動アーム６０ａと同様な動作を行う。駆動回転軸１０がさらに回転し、回転アーム１２の当接部１３が回動アーム６０ｄの先端部を押圧すると、回動アーム６０ｄが上述した回動アーム６０ａと同様な動作を行う。このように、駆動回転軸１０が回転運動することにより、回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄが交互に回動せしめられ、出力回転体３０が回転し動力を出力する（間接駆動）。

このように、駆動回転軸１０が回転運動することにより、回転アーム１２の当接部１３が、順次、回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄの先端部にそれぞれ当接し、これら回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄを時計回り方向へ押圧して順次回動させる。この時計回りの回動によっては、ワンウェイクラッチ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄが空転するので動力伝達が行われない。しかしながら、この回動により弾性体７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び７０ｄがそれぞれ引っ張られるので、回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄを反時計回り方向に付勢する弾性エネルギが蓄積される。出力回転体３０にかかった負荷が所定値（弾性体１本分の張力）以上に大きくなると、回転アーム１３の当接部１４が回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄの先端部の各々との当接から外れた際は、弾性体７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び７０ｄの各々の蓄積された弾性エネルギによる付勢力によって回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄを反時計回り方向に回転せしめられ、ワンウェイクラッチ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄが反時計回り方向（動力伝達方向）に回動駆動されるので動力伝達が行われ、回転運動は出力回転体３０を介して出力される。この場合、回転アーム１３の当接部１４が回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄの先端部の各々との当接し始めた際の弾性体７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び７０ｄの各々の張力は小さいが、その後の張力は徐々に大きくなり、これにより、駆動源に対して瞬間的に大きい負荷をかけることなく、安定した駆動ができる。一方、回転アーム１２の当接部１３が回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄの先端部との当接から外れた際は、回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄが弾かれるため、より大きな出力トルクを得ることができる。

即ち、動力伝達装置１００において、駆動源の力を複数の弾性体７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び７０ｄに分けて保存される。貯めた力を放出するタイミングは出力回転体３０にかかった負荷によって自動的に変化する。また、出力回転体３０にかかった負荷が所定値（弾性体４本分の張力）以上に大きくなると、回転アーム１２の回転によって回動アーム６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄも回動アーム６０ａと同様に当接から外れた位置になり、駆動回転軸１０が空回転し、出力回転体３０にかかった負荷が駆動源に直接的に伝達されず、エネルギが弾性体７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び７０ｄに蓄積されている。出力回転体３０にかかった負荷が所定値以下になると、弾性体７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び７０ｄに蓄積されたエネルギが放出されて出力回転体３０が回転し出力トルクが発生する。

図４は動力伝達装置１００の入力及び負荷と出力との関係を示している。図４において、駆動回転軸１０の入力が一定であり、また、横軸が回転数及びトルクで、縦軸（図中（Ｃ）から（Ｅ）に対して）が負荷である。同図（Ａ）は駆動回転軸１０の入力（即ち、動力源の出力の回転数）を示しており、（Ｂ）は出力回転体３０にかかった負荷が弾性体１本分の張力より小さい時出力回転体３０の出力（回転数及びトルク）を示しており、この場合、駆動回転軸１０の入力がそのまま出力回転体３０の出力となり、変速効果は発生しない。（Ｃ）から（Ｅ）は出力回転体３０にかかった負荷が弾性体１本分の張力より大きい時出力回転体３０の出力を示しており、この場合、出力回転体３０の出力と駆動回転軸１０の入力とは異なり、変速効果が発生する。また、負荷の大小によって出力回転体３０の回転数及びトルクが変わる。即ち、出力回転体３０にかかる負荷が大きくなると、弾性体による回動アームの回転が遅くなり、その回動アームが戻る前に回転アーム１３が他の回動アームに当接し、複数の弾性体にエネルギが蓄積されて、これが一時に放出されるため、弾性体の数が多いほど蓄積されたエネルギが大きくなり、瞬時に出力されるトルクが大きくなる。また、図４に示すように、出力回転体３０にかかる負荷が小さい時、出力回転体３０の回転数が高い。出力回転体３０にかかる負荷が大きい時、出力回転体３０の回転数が低い。

以上説明したように、動力伝達装置１００は、駆動回転軸１０と、ワンウェイクラッチ１１と、回転アーム１２と、駆動回転軸１０と同一軸線上に配置される支持軸２０と、出力回転体３０と、４つの回転軸４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄと、４つのワンウェイクラッチ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄと、４つの回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄと、４つの弾性体７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び７０ｄと、４つの第１の歯車８０ａ、８０ｂ、８０ｃ及び８０ｄと、第２の歯車９０とを備えている。

これにより、駆動回転軸１０の回転が出力回転体３０を直接又は間接的に駆動するができ、かつ負荷変動が駆動源に直接的に伝達されることのない動力伝達装置１００を実現することができる。また、手動で操作することなく自動的に無段変速機能を得ることができる。さらに、出力回転体３０にかかる負荷がある程度（弾性体の予引張力）大きくなるまで、ワンウェイクラッチ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄが動作しないため、ワンウェイクラッチ５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄの寿命が長く、動力伝達装置の耐久性を向上することができる。

以下、本発明に係る動力伝達装置１００用いた回転駆動装置の構成例について説明する。図５は動力伝達装置１００を用いた二輪車（自転車又は自動二輪車）１００Ａの構成を概略的に示している。同図において、二輪車１００Ａの駆動側の車輪を示している。図５に示すように、動力伝達装置１００は、二輪車１００Ａの駆動側の車輪中に装着されており、その外周部はタイヤで覆われている。動力伝達装置１００の駆動回転軸１０は、チェーンやギアなどにより回転駆動される。また、駆動回転軸１０は、フレームに回転自在に装着されている。支持軸２０Ａは、逆回転防止のワンウェイクラッチを介してフレームに装着されている。この場合、動力伝達装置１００及びタイヤの回転により駆動回転軸１０の回転動力を伝達し出力する。

図６は動力伝達装置１００を用いた自動車１００Ｂの構成を概略的に示している。図６に示すように、動力伝達装置１００は、フライホイールに装着されており、出力回転体３０から、チェーンやギアなどを介して回転出力を駆動輪の回転軸に伝達するように構成されている。なお、動力伝達装置１００自体がフライホイールとして利用しても良い。

図７は動力伝達装置１００を用いたドリル１００Ｃの構成を概略的に示している。図７に示すように、動力伝達装置１００は、フライホイールに装着されており、出力回転体３０から、チェーンやギアなどを介して回転出力をドリルの回転軸に伝達するように構成されている。なお、動力伝達装置１００自体がフライホイールとして利用しても良い。

なお、上述した動力伝達装置１００において、弾性体７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び７０ｄの張力（弾性力）を調整する弾性力調整機構を有するようにしても良い。例えば、弾性体固定部３２ａ、３２ｂ、３２ｃ及び３２ｄが、回転又は変位によって弾性体弾性体７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び７０ｄの張力（弾性力）を調整する。この弾性力調整機構により、弾性体７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び７０ｄの張力（弾性力）を調整することで、駆動源から動力伝達装置１００に入力するエネルギを調節できる。これにより、最大出力値や変速機能が作動する閾値を調節できる。

また、上述した動力伝達装置１００において、弾性体７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び７０ｄは、引張りコイルバネを用いた例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ゴム等の材料から構成するようにしても良い。

また、上述した動力伝達装置１００において、４つの回動アーム６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄを有する例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。任意の数の回動アームを有するようにしても良い。

また、上述した動力伝達装置１００において、出力回転体３０は、１対の円板３０ａ及び３０ｂを用いた例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１つの円板を用いても良い。

さらに、上述した動力伝達装置１００の応用例として、二輪車１００Ａ、四輪自動車１００Ｂ及びドリル１００Ｃの例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、エレベーター、ミキサー等の負荷変動の大きい回転装置に用いても良い。

以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。

本発明の動力伝達装置は、必要なトルクが不規則に絶えず変化する物に最適であり、車両、エレベーター、エスカレーター、ドリル又はミキサー等の動力伝達に利用することができる。

１０ 駆動回転軸
１１、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ ワンウェイクラッチ
１２ 回転アーム
１３ 当接部
２０、２０Ａ 支持軸
３０ 出力回転体（円盤部材）
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ スペーサ
３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ 弾性体固定部
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ 回転軸
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ 回動アーム
７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ 弾性体
８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ 第１の歯車
９０ 第２の歯車
８０ ストッパ
１００ 動力伝達装置
１００Ａ 二輪車（回転駆動装置）
１００Ｂ 自動車（回転駆動装置）
１００Ｃ ドリル（回転駆動装置）

Claims (6)

1. 駆動源によって回転する駆動回転軸と、
   一端が前記駆動回転軸に一方向回転機構を介して装着され、前記駆動回転軸と共に回転する回転アームと、
   前記駆動回転軸と同一軸線上の支持軸に設けられた出力回転体と、
   前記駆動回転軸と平行であり、前記出力回転体の外周部に均等に設けられた複数の回転軸と、
   前記複数の回転軸の各々を支点として回動可能であり、複数の一方向回転機構をそれぞれ介して前記複数の回転軸に設けられ、先端部が前記回転アームの他端に当接可能な複数の回動アームと、
   前記複数の回動アームを前記一方向回転機構の動力伝達方向にそれぞれ付勢する複数の弾性体と、
   前記複数の回転軸にそれぞれ設けられた複数の第１の歯車と、
   前記出力回転体に設けられ、前記複数の歯車とかみ合わせ可能な第２の歯車とを備えており、
   前記複数の回動アームの各々は、前記出力回転体に所定値以上の負荷がかかった場合、前記回転アームの先端が当接した際は該前記回転アームの押圧によって前記複数の弾性体の各々の付勢力に対抗する方向に押し戻されて前記弾性体に弾性エネルギを蓄積し、前記回転アームの先端が当接から外れた際は前記複数の弾性体の各々の前記蓄積された弾性エネルギによる付勢力によって前記一方向回転機構の前記動力伝達方向に回動駆動され、該回動の動力が前記複数の第１の歯車と前記第２の歯車とを介して出力回転体に伝達されるように構成されていることを特徴とする動力伝達装置。
2. 前記駆動回転軸に対する前記複数の回転軸の取り付け角度間隔は、３６０／Ｎ度（ただし、Ｎは回転軸の数）であることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記複数の弾性体の弾性力を可変調整可能な弾性力調整機構をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の動力伝達装置。
4. 前記複数の弾性体の各々が少なくとも１つの引張りコイルバネを備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
5. 前記複数の回動アームの各々の回動を所定範囲に制限する複数のストッパをさらに備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の動力伝達装置を用いたことを特徴とする回転駆動装置。
   

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