JP2588121B2 - 回転伝動機構 - Google Patents
回転伝動機構Info
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- JP2588121B2 JP2588121B2 JP5260564A JP26056493A JP2588121B2 JP 2588121 B2 JP2588121 B2 JP 2588121B2 JP 5260564 A JP5260564 A JP 5260564A JP 26056493 A JP26056493 A JP 26056493A JP 2588121 B2 JP2588121 B2 JP 2588121B2
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- driven
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- One-Way And Automatic Clutches, And Combinations Of Different Clutches (AREA)
- Gear Transmission (AREA)
- Braking Arrangements (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、回転伝動機構に関
し、さらに詳しくは、駆動側からの正、逆両方向の各回
転による駆動トルクの入力が可能で、被動側からの正、
逆両方向の各回転による駆動トルクの入力を不可能にし
て禁止し得るように構成された回転伝動機構に係るもの
である。
し、さらに詳しくは、駆動側からの正、逆両方向の各回
転による駆動トルクの入力が可能で、被動側からの正、
逆両方向の各回転による駆動トルクの入力を不可能にし
て禁止し得るように構成された回転伝動機構に係るもの
である。
【0002】
【従来の技術】一般に、複数個からなる個々の各歯車を
所期通りに連繋かつ噛合させて構成する回転伝動機構
は、従来から、駆動側から入力される所要方向の回転に
よる駆動トルク(以下、“駆動力”、または単に、“ト
ルク”とも呼ぶ)を相互に噛合される各歯車の歯数比の
組み合わせなどにより、被動側に対して、駆動トルクの
入力に対応した同一の回転速度、および同一の駆動トル
クで伝動し、これを被動側から出力させるか、あるいは
駆動トルクの入力に対応して増速された回転速度、およ
びこの増速によって低減された駆動トルク、ないしは駆
動トルクの入力に対応して減速された回転速度、および
この減速によって増加された駆動トルクで伝動し、同様
に、これらの被動側から出力させるための機械的手段と
して多用されている。
所期通りに連繋かつ噛合させて構成する回転伝動機構
は、従来から、駆動側から入力される所要方向の回転に
よる駆動トルク(以下、“駆動力”、または単に、“ト
ルク”とも呼ぶ)を相互に噛合される各歯車の歯数比の
組み合わせなどにより、被動側に対して、駆動トルクの
入力に対応した同一の回転速度、および同一の駆動トル
クで伝動し、これを被動側から出力させるか、あるいは
駆動トルクの入力に対応して増速された回転速度、およ
びこの増速によって低減された駆動トルク、ないしは駆
動トルクの入力に対応して減速された回転速度、および
この減速によって増加された駆動トルクで伝動し、同様
に、これらの被動側から出力させるための機械的手段と
して多用されている。
【0003】そして、この種の一般的な回転伝動機構に
関して、これが前記した如く、複数個からなる個々の各
歯車のみによる所期通りの単純かつ簡単な噛合の組み合
わせ、すなわち、いわゆる“歯車列(ギヤ・トレイ
ン)”のみで単純に構成されている限りにおいては、周
知のように、駆動側からの正方向(例えば、時計方向)
あるいは逆方向(例えば、反時計方向)での選択された
何れか一方への各回転による駆動トルク、または駆動力
の入力、つまり、必要に応じて任意に選択されるところ
の、正方向への回転による駆動トルク、または駆動力の
入力と、逆方向への回転による駆動トルク、または駆動
力の入力(以下、説明の便宜上、“駆動側からの正、逆
両方向の各回転による駆動トルク、または駆動力の入
力”と呼ぶものとし、かつ被動側での同義的表現につい
ても、同様に、“被動側からの正、逆両方向の各回転に
よる駆動トルク、または駆動力の入力”と呼ぶ)とが個
別に可能であり、従って、このような歯車列のみで単純
に構成されているという制限された条件下では、結果的
に、“被動側からの正、逆両方向の各回転による駆動ト
ルク、または駆動力の入力”もまた個別に可能であるの
は、敢て論を俟たず、きわめて当然なことでもある。
関して、これが前記した如く、複数個からなる個々の各
歯車のみによる所期通りの単純かつ簡単な噛合の組み合
わせ、すなわち、いわゆる“歯車列(ギヤ・トレイ
ン)”のみで単純に構成されている限りにおいては、周
知のように、駆動側からの正方向(例えば、時計方向)
あるいは逆方向(例えば、反時計方向)での選択された
何れか一方への各回転による駆動トルク、または駆動力
の入力、つまり、必要に応じて任意に選択されるところ
の、正方向への回転による駆動トルク、または駆動力の
入力と、逆方向への回転による駆動トルク、または駆動
力の入力(以下、説明の便宜上、“駆動側からの正、逆
両方向の各回転による駆動トルク、または駆動力の入
力”と呼ぶものとし、かつ被動側での同義的表現につい
ても、同様に、“被動側からの正、逆両方向の各回転に
よる駆動トルク、または駆動力の入力”と呼ぶ)とが個
別に可能であり、従って、このような歯車列のみで単純
に構成されているという制限された条件下では、結果的
に、“被動側からの正、逆両方向の各回転による駆動ト
ルク、または駆動力の入力”もまた個別に可能であるの
は、敢て論を俟たず、きわめて当然なことでもある。
【0004】また、前記のように構成される一般的な回
転伝動機構において、この発明の意図するところとは全
く異なって何ら関係するものではないが、ここでの参考
に供する一例としては、例えば、駆動側からの正転方向
への回転による駆動トルクの入力を可能にし、かつ逆転
方向への回転による駆動トルクの入力を不可能にすると
ともに、これとは反対に、被動側からの駆動側で見たと
きの逆転方向への回転による駆動トルクの入力を可能に
し、かつ正転方向への回転による駆動トルクの入力を不
可能にする手段、すなわち、これを換言すると、駆動側
から見たときの、いわゆる、逆転防止手段には、構成の
複雑化を容易するとき、種々の逆転方向拘束手段が考え
られるのであるが、その最も簡単な手段としては、いわ
ゆる、外周面に複数のラチエット歯を連接形成したラチ
エット歯輪と、当該各ラチエット歯に弾接して係止され
るラチエット爪とを組み合わせた逆転防止構成が従来か
らよく知られている。
転伝動機構において、この発明の意図するところとは全
く異なって何ら関係するものではないが、ここでの参考
に供する一例としては、例えば、駆動側からの正転方向
への回転による駆動トルクの入力を可能にし、かつ逆転
方向への回転による駆動トルクの入力を不可能にすると
ともに、これとは反対に、被動側からの駆動側で見たと
きの逆転方向への回転による駆動トルクの入力を可能に
し、かつ正転方向への回転による駆動トルクの入力を不
可能にする手段、すなわち、これを換言すると、駆動側
から見たときの、いわゆる、逆転防止手段には、構成の
複雑化を容易するとき、種々の逆転方向拘束手段が考え
られるのであるが、その最も簡単な手段としては、いわ
ゆる、外周面に複数のラチエット歯を連接形成したラチ
エット歯輪と、当該各ラチエット歯に弾接して係止され
るラチエット爪とを組み合わせた逆転防止構成が従来か
らよく知られている。
【0005】ここで、この発明における回転伝動機構
は、先にも述べたように、駆動側からの正、逆両方向の
各回転による駆動トルクの入力を可能とし、かつ被動側
からの正、逆両方向の各回転による駆動トルクの入力を
不可能とする作用を達成するための構成を対象としてお
り、このような作用を達成し得る回転伝動機構について
は、従来の場合、全く存在しない。
は、先にも述べたように、駆動側からの正、逆両方向の
各回転による駆動トルクの入力を可能とし、かつ被動側
からの正、逆両方向の各回転による駆動トルクの入力を
不可能とする作用を達成するための構成を対象としてお
り、このような作用を達成し得る回転伝動機構について
は、従来の場合、全く存在しない。
【0006】したがって、従来、駆動側からの正逆両方
向の回転による駆動トルクの入力を可能とし、かつ被動
側からの正、逆両方向の回転による駆動トルクの入力を
不可能とする機構の要求があった場合には、上述した一
般的な回転伝動機構を基本構成として、その歯車列の系
統内に制動手段を付加することが考えられ、例えば、被
動側からの該当駆動トルクの入力を検出することで動作
し、該当入力を不可能にする電磁制動手段を利用するも
のが挙げられる。
向の回転による駆動トルクの入力を可能とし、かつ被動
側からの正、逆両方向の回転による駆動トルクの入力を
不可能とする機構の要求があった場合には、上述した一
般的な回転伝動機構を基本構成として、その歯車列の系
統内に制動手段を付加することが考えられ、例えば、被
動側からの該当駆動トルクの入力を検出することで動作
し、該当入力を不可能にする電磁制動手段を利用するも
のが挙げられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たような駆動側からの正、逆両方向の各回転による駆動
トルクの入力を可能とし、かつ被動側かゥの正、逆両方
向の各回転による駆動トルクの入力を不可能とするため
に電磁制動手段を付加した構成においては、被動側から
の該当駆動トルクの入力を迅速に検出するための電気的
な入力検出手段を要する上に、電磁制動手段、および入
力検出手段等の各手段に対して作動電流を供給するため
電源とが必要であり、さらに、このような電気・機械的
手段に特有な信頼性不足に伴う安全対策の必要もあっ
て、構成自体が徒らに繁雑化かつ大型化してしまい、併
せて、メンテナンスも容易でないなとという種々の好ま
しくない問題点がある。
たような駆動側からの正、逆両方向の各回転による駆動
トルクの入力を可能とし、かつ被動側かゥの正、逆両方
向の各回転による駆動トルクの入力を不可能とするため
に電磁制動手段を付加した構成においては、被動側から
の該当駆動トルクの入力を迅速に検出するための電気的
な入力検出手段を要する上に、電磁制動手段、および入
力検出手段等の各手段に対して作動電流を供給するため
電源とが必要であり、さらに、このような電気・機械的
手段に特有な信頼性不足に伴う安全対策の必要もあっ
て、構成自体が徒らに繁雑化かつ大型化してしまい、併
せて、メンテナンスも容易でないなとという種々の好ま
しくない問題点がある。
【0008】したがって、この発明の目的とするところ
は、従来のこのような問題点に鑑み、歯車列の系統内に
対して、機械的かつ一連的に組み込まれ、駆動側からの
該当駆動トルクの入力に全く関係せずに、被動側からの
該当駆動トルクの入力のみを拘束して禁止し得るように
した回転伝動機構を提供することである。
は、従来のこのような問題点に鑑み、歯車列の系統内に
対して、機械的かつ一連的に組み込まれ、駆動側からの
該当駆動トルクの入力に全く関係せずに、被動側からの
該当駆動トルクの入力のみを拘束して禁止し得るように
した回転伝動機構を提供することである。
【0009】
【問題点を解決するための手段】本発明者は、前記目的
の基に、ここでの駆動側からの正、逆両方向の各回転に
よる駆動トルクの入力が可能で、被動側からの正、逆両
方向の各回転による駆動トルクの入力が不可能な作用を
有する回転伝動機構につき、長年に亘って鋭意、研究開
発努力を続けた結果、この回転伝動機構を構成する歯車
列の系統内に機械的かつ一連的に組み込み得て、駆動側
からの該当駆動トルクの入力に全く関係せずに、しか
も、被動側からの該当駆動トルクの入力のみを拘束して
禁止しえるように作用するきわめて簡単な構成による拘
束手段を新規に見出したもので、当該拘束手段の適用に
よって、この発明を完成するに至った。
の基に、ここでの駆動側からの正、逆両方向の各回転に
よる駆動トルクの入力が可能で、被動側からの正、逆両
方向の各回転による駆動トルクの入力が不可能な作用を
有する回転伝動機構につき、長年に亘って鋭意、研究開
発努力を続けた結果、この回転伝動機構を構成する歯車
列の系統内に機械的かつ一連的に組み込み得て、駆動側
からの該当駆動トルクの入力に全く関係せずに、しか
も、被動側からの該当駆動トルクの入力のみを拘束して
禁止しえるように作用するきわめて簡単な構成による拘
束手段を新規に見出したもので、当該拘束手段の適用に
よって、この発明を完成するに至った。
【0010】この発明に係る回転伝動機構の構成要件
は、次に述べる通りであり、かつ続いて述べる基本原理
に基づいて所期通りに作用する。図1および図2は、こ
の発明による回転伝動機構の基本構成を模式的に示す一
部を縦断した平面図およびA−A線部の横断図であり、
図3および図4は、同回転伝動機構の基本原理を説明す
るための概念説明図および参考説明図である。
は、次に述べる通りであり、かつ続いて述べる基本原理
に基づいて所期通りに作用する。図1および図2は、こ
の発明による回転伝動機構の基本構成を模式的に示す一
部を縦断した平面図およびA−A線部の横断図であり、
図3および図4は、同回転伝動機構の基本原理を説明す
るための概念説明図および参考説明図である。
【0011】これらの図1および図2に示されているよ
うに、この発明に係る回転伝動機構は以下のように構成
される。すなわち、まず、正、逆両方向の各回転による
駆動トルクの入力を可能にする駆動側10としては、駆
動軸11上にあって、それぞれ一体的に設けられた駆動
歯車12と、被動側20からの正、逆両方向の各回転に
よる駆動力の入力を不可能にするための拘束手段40の
主部となる拘束作動輪41とを有しており、前者の駆動
歯車12については、比較的小さい有効外径(この場
合、例えば、D12)による有効半径(ピッチサークルに
相当)R12で、比較的少ない歯車(この場合、例えば、
N12)に設定され、かつ後者の拘束作動輪41は、中程
度の有効外径(この場合、例えば、D41=2D12)によ
る有効半径(ほぼ外径に相当)R41に設定されている。
うに、この発明に係る回転伝動機構は以下のように構成
される。すなわち、まず、正、逆両方向の各回転による
駆動トルクの入力を可能にする駆動側10としては、駆
動軸11上にあって、それぞれ一体的に設けられた駆動
歯車12と、被動側20からの正、逆両方向の各回転に
よる駆動力の入力を不可能にするための拘束手段40の
主部となる拘束作動輪41とを有しており、前者の駆動
歯車12については、比較的小さい有効外径(この場
合、例えば、D12)による有効半径(ピッチサークルに
相当)R12で、比較的少ない歯車(この場合、例えば、
N12)に設定され、かつ後者の拘束作動輪41は、中程
度の有効外径(この場合、例えば、D41=2D12)によ
る有効半径(ほぼ外径に相当)R41に設定されている。
【0012】また、正、逆両方向の各回転による駆動ト
ルクの入力を拘束かつ禁止して不可能にする被動側20
としては、前記拘束作動輪41上にあって、ベアリング
ボール42(あるいは、ベアリングローラ)を介して円
滑な回転ができるように嵌装され、かつ前記拘束手段4
0の他部ともなる被動歯車21を有しており、当該被動
歯車21については、比較的大きい有効外径(この場
合、例えば、D21=3D 12)による有効半径(ピッチサ
ークルに相当)R21で、比較的多い歯数(この場合、例
えば、N21=3N12)に設定されている。
ルクの入力を拘束かつ禁止して不可能にする被動側20
としては、前記拘束作動輪41上にあって、ベアリング
ボール42(あるいは、ベアリングローラ)を介して円
滑な回転ができるように嵌装され、かつ前記拘束手段4
0の他部ともなる被動歯車21を有しており、当該被動
歯車21については、比較的大きい有効外径(この場
合、例えば、D21=3D 12)による有効半径(ピッチサ
ークルに相当)R21で、比較的多い歯数(この場合、例
えば、N21=3N12)に設定されている。
【0013】さらに、前記駆動側10と被動側20とを
連繋する中間減速歯車段30としては、前記駆動軸11
に平行に配置される中間軸31上にあって、前記駆動歯
車12に噛合する駆動側中間歯車32、および前記被動
歯車21に噛合する被動側中間歯車33を有している。
連繋する中間減速歯車段30としては、前記駆動軸11
に平行に配置される中間軸31上にあって、前記駆動歯
車12に噛合する駆動側中間歯車32、および前記被動
歯車21に噛合する被動側中間歯車33を有している。
【0014】上記中間軸31は駆動軸11に平行とされ
ており、前者の駆動側中間歯車32については、比較的
大きい有効外径(この場合、例えば、D32=3D12)に
よる有効半径(ピッチサークルに相当)R32で、比較的
多い歯数(この場合、例えば、N32=3N12)に設定さ
れ、かつ後者の被動側中間歯車33については、比較的
小さい有効外径(この場合、例えば、D32=D12)によ
る有効半径(ピッチサークルに相当)R33で、比較的少
ない歯数(この場合、例えば、N33=N12)に設定され
ている。
ており、前者の駆動側中間歯車32については、比較的
大きい有効外径(この場合、例えば、D32=3D12)に
よる有効半径(ピッチサークルに相当)R32で、比較的
多い歯数(この場合、例えば、N32=3N12)に設定さ
れ、かつ後者の被動側中間歯車33については、比較的
小さい有効外径(この場合、例えば、D32=D12)によ
る有効半径(ピッチサークルに相当)R33で、比較的少
ない歯数(この場合、例えば、N33=N12)に設定され
ている。
【0015】したがって、前記構成からなる回転伝動機
構では、駆動側10、この場合、駆動歯車12に対し
て、正、逆両方向の選択された何れか一方の方向によ
る、例えば、 回転数n12=1、 回転駆動トルクt12=1 の回転が入力されると、駆動歯車12→駆動側中間歯車
32(中間段での第1回目の減速、増力)→被動側中間
歯車33(中間段での第2回目の減速、増力)→入力回
転数に対応した周速度で回転する拘束作動輪41の周面
上を減速かつ増力されて転動する被動歯車21による経
路の歯車列によって、被動側20、この場合、被動歯車
21からは、同一方向の 回転数n21=1/9、 回転駆動トルクt21=(R32/R12)×(R32/R12)
×t12 の回転が出力されるもので、これは、入力される駆動ト
ルクの回転方向に関係しない。
構では、駆動側10、この場合、駆動歯車12に対し
て、正、逆両方向の選択された何れか一方の方向によ
る、例えば、 回転数n12=1、 回転駆動トルクt12=1 の回転が入力されると、駆動歯車12→駆動側中間歯車
32(中間段での第1回目の減速、増力)→被動側中間
歯車33(中間段での第2回目の減速、増力)→入力回
転数に対応した周速度で回転する拘束作動輪41の周面
上を減速かつ増力されて転動する被動歯車21による経
路の歯車列によって、被動側20、この場合、被動歯車
21からは、同一方向の 回転数n21=1/9、 回転駆動トルクt21=(R32/R12)×(R32/R12)
×t12 の回転が出力されるもので、これは、入力される駆動ト
ルクの回転方向に関係しない。
【0016】但し、拘束作動輪41・被動歯車21間の
摩擦抵抗を含む各部の摩擦抵抗=0とする。また一方
で、被動側20、この場合、被動歯車21に対して、
正、逆両方向の選択された何れか一方の方向による、例
えば、 回転数n21=1、 回転駆動トルクt21=1 の回転が入力されたときには、この種の歯車列による回
転伝動機構に対する従来の常識的な見方からすると、た
とえ、当該歯車列中に拘束手段40が介在されていて
も、当該拘束手段40の存在が無視され、前記とは逆の
経路によって、駆動歯車12、ひいては、駆動側10か
らの出力が得られるように考えられがちである。
摩擦抵抗を含む各部の摩擦抵抗=0とする。また一方
で、被動側20、この場合、被動歯車21に対して、
正、逆両方向の選択された何れか一方の方向による、例
えば、 回転数n21=1、 回転駆動トルクt21=1 の回転が入力されたときには、この種の歯車列による回
転伝動機構に対する従来の常識的な見方からすると、た
とえ、当該歯車列中に拘束手段40が介在されていて
も、当該拘束手段40の存在が無視され、前記とは逆の
経路によって、駆動歯車12、ひいては、駆動側10か
らの出力が得られるように考えられがちである。
【0017】しかし、本発明者の数多くの試作実験を重
ねた研究結果によると、実際には、当該回転伝動機構を
構成する歯車列中において、前記駆動側10に続く中間
減速歯車段30よりも被動側20にあって、前記拘束手
段40としての拘束作動輪41と被動歯車21との組み
合わせが介在されているために、このときの回転駆動の
基本原理として、現実に、次のような現象を招来するこ
とになり、ここでの被動側20からの正、逆両方向の各
回転による駆動トルクの入力が拘束かつ禁止されて不可
能になる事実が確認された。
ねた研究結果によると、実際には、当該回転伝動機構を
構成する歯車列中において、前記駆動側10に続く中間
減速歯車段30よりも被動側20にあって、前記拘束手
段40としての拘束作動輪41と被動歯車21との組み
合わせが介在されているために、このときの回転駆動の
基本原理として、現実に、次のような現象を招来するこ
とになり、ここでの被動側20からの正、逆両方向の各
回転による駆動トルクの入力が拘束かつ禁止されて不可
能になる事実が確認された。
【0018】続いて、前記被動側20からの正、逆両方
向の各回転による駆動トルクの入力が禁止されるという
現象につき、前記図1、図2に合わせ、図3、図4をも
参照して詳細に述べる。
向の各回転による駆動トルクの入力が禁止されるという
現象につき、前記図1、図2に合わせ、図3、図4をも
参照して詳細に述べる。
【0019】まず最初に、前記したこの発明での回転伝
動機構による歯車列の構成において、当該歯車列中に拘
束手段40としての拘束作動輪41と被動歯車21との
組み合わせが介在されていない状態における回転伝動機
構、換言すると、個々の各歯車のみによる相互の噛合組
み合わせをなした場合、ひいては、図4の参考図に示す
各歯車の組み合わせによる歯車列の場合について検討す
る。
動機構による歯車列の構成において、当該歯車列中に拘
束手段40としての拘束作動輪41と被動歯車21との
組み合わせが介在されていない状態における回転伝動機
構、換言すると、個々の各歯車のみによる相互の噛合組
み合わせをなした場合、ひいては、図4の参考図に示す
各歯車の組み合わせによる歯車列の場合について検討す
る。
【0020】ここで、図4に示す参考としての回転伝動
機構50は、第1軸51に対して、前記駆動歯車12に
対応する比較的歯数の少ない第1の小径歯車52、およ
び前記被動歯車21に対応する比較的歯数の多い第1の
大径歯車53を一体的に設けるとともに、当該第1軸5
1に平行する第2軸54に対して、前記駆動側中間歯車
32に対応して第1の小径歯車52に噛合され、かつ第
1の大径歯車53と同一歯数の第2の大径歯車55、お
よび前記被動側中間歯車33に対応して第1の大径歯車
53に噛合され、かつ第1の小径歯車52と同一歯数の
第2の小径歯車56を一体的に設けたものである。
機構50は、第1軸51に対して、前記駆動歯車12に
対応する比較的歯数の少ない第1の小径歯車52、およ
び前記被動歯車21に対応する比較的歯数の多い第1の
大径歯車53を一体的に設けるとともに、当該第1軸5
1に平行する第2軸54に対して、前記駆動側中間歯車
32に対応して第1の小径歯車52に噛合され、かつ第
1の大径歯車53と同一歯数の第2の大径歯車55、お
よび前記被動側中間歯車33に対応して第1の大径歯車
53に噛合され、かつ第1の小径歯車52と同一歯数の
第2の小径歯車56を一体的に設けたものである。
【0021】そして、このように構成した歯車列による
回転伝動機構では、第1軸51に共通に設けられた第1
の小径歯車52、第1の大径歯車53と、第2軸54に
共通に設けられた第2の大径歯車55、第2の小径歯車
56とが、第1の小径歯車52と第2の大径歯車55、
第1の大径歯車53と第2の小径歯車56の関係で相互
に噛合されており、しかも、これらの噛合の組み合わせ
が同一歯数比であって、例えば、第1軸51側から見た
場合に、同一軸上で、一方において減速、他方において
増速をなすものであるため、当然のことながら相互に回
転不能になる。
回転伝動機構では、第1軸51に共通に設けられた第1
の小径歯車52、第1の大径歯車53と、第2軸54に
共通に設けられた第2の大径歯車55、第2の小径歯車
56とが、第1の小径歯車52と第2の大径歯車55、
第1の大径歯車53と第2の小径歯車56の関係で相互
に噛合されており、しかも、これらの噛合の組み合わせ
が同一歯数比であって、例えば、第1軸51側から見た
場合に、同一軸上で、一方において減速、他方において
増速をなすものであるため、当然のことながら相互に回
転不能になる。
【0022】つまり、実際問題として、前記回転伝動機
構50のような各歯車の組み合わせによる歯車列の構成
は、何らの価値をももたず、結果的に存在してはならな
いものと云えるものであるが、この発明の基本原理を理
解する上で恰好の参考になる。
構50のような各歯車の組み合わせによる歯車列の構成
は、何らの価値をももたず、結果的に存在してはならな
いものと云えるものであるが、この発明の基本原理を理
解する上で恰好の参考になる。
【0023】続いて、この発明の基本原理について検討
する。前記したように、ここでの回転伝動機構における
被動側20の被動歯車21に対して、正、逆両方向の選
択された何れか一方の方向による、例えば、 回転数n21=1 回転駆動トルクt21=1 の回転が入力された場合に、当該被動歯車21に対して
加えられる回転駆動トルクt21は、次のように作用す
る。
する。前記したように、ここでの回転伝動機構における
被動側20の被動歯車21に対して、正、逆両方向の選
択された何れか一方の方向による、例えば、 回転数n21=1 回転駆動トルクt21=1 の回転が入力された場合に、当該被動歯車21に対して
加えられる回転駆動トルクt21は、次のように作用す
る。
【0024】すなわち、力の分散という物理原則の基
に、図3に示されている如く、一方では、被動側20の
被動歯車21に加えられる回転駆動トルクt21の一部
が、中間減速歯車段30の被動側中間歯車33を回転さ
せるための回転力faとして作用しようとし、かつ他方
では、その回転駆動トルクt21の他部が、ベアリングボ
ール42を介して拘束手段40の拘束作動輪41側に逃
逸しようとする分力fbとして作用しようとする。
に、図3に示されている如く、一方では、被動側20の
被動歯車21に加えられる回転駆動トルクt21の一部
が、中間減速歯車段30の被動側中間歯車33を回転さ
せるための回転力faとして作用しようとし、かつ他方
では、その回転駆動トルクt21の他部が、ベアリングボ
ール42を介して拘束手段40の拘束作動輪41側に逃
逸しようとする分力fbとして作用しようとする。
【0025】つまり、前者における被動歯車21から被
動側中間歯車33側に作用する駆動トルクについては、
当該被動歯車21が比較的大きい有効外径D21=3D12
による有効半径R21で、かつ比較的多い歯数N21=3N
12に設定されているのに対し、これに噛合される被動側
中間歯車33が、比較的小さい有効外径D33=D12によ
る有効半径R33で、かつ比較的少ない歯数N33=N12に
設定されていて、しかも一方では、当該被動側中間歯車
33に一本化されている駆動側中間歯車32が、比較的
大きい有効外径D32=3D12による有効半径R32で、か
つ比較的多い歯数N32=3N12に設定されるとともに、
当該被動側中間歯車33を噛合する駆動歯車12が、比
較的小さい有効外径D12による有効半径R12で、かつ比
較的少ない歯数N12に設定されており、これらの各歯車
間において、被動歯車21→被動側中間歯車33(中間
段での第1回目の増速、減力)→駆動側中間歯車32
(中間段での第2回目の増速、減力)→被動歯車21と
いうきわめて力の放散の困難な増速、減力の抵抗経路が
想定される。
動側中間歯車33側に作用する駆動トルクについては、
当該被動歯車21が比較的大きい有効外径D21=3D12
による有効半径R21で、かつ比較的多い歯数N21=3N
12に設定されているのに対し、これに噛合される被動側
中間歯車33が、比較的小さい有効外径D33=D12によ
る有効半径R33で、かつ比較的少ない歯数N33=N12に
設定されていて、しかも一方では、当該被動側中間歯車
33に一本化されている駆動側中間歯車32が、比較的
大きい有効外径D32=3D12による有効半径R32で、か
つ比較的多い歯数N32=3N12に設定されるとともに、
当該被動側中間歯車33を噛合する駆動歯車12が、比
較的小さい有効外径D12による有効半径R12で、かつ比
較的少ない歯数N12に設定されており、これらの各歯車
間において、被動歯車21→被動側中間歯車33(中間
段での第1回目の増速、減力)→駆動側中間歯車32
(中間段での第2回目の増速、減力)→被動歯車21と
いうきわめて力の放散の困難な増速、減力の抵抗経路が
想定される。
【0026】したがって、この場合には、本発明者の実
験結果によると、ここでの前者における被動側中間歯車
33側への回転力faと、後者における拘束作動輪41
側に逃逸しようとする分力fbが相互に平衡し得る程度
に達する拘束作動輪41の内側位置、すなわち、実質的
には、前記各歯車相互の噛合条件の場合、当該拘束作動
輪41の外径D41と駆動歯車12の外径D12とのおおよ
そ1/2程度内側位置まで、図3に右向斜線で示すよう
に、逃逸される力の分散領域Aが広がって、当該力の分
散領域範囲Aと、軸芯、つまり、駆動軸11の中心との
間に、図3に左向斜線で示すように、このときの拘束可
能範囲Bが設定されることになり、この結果、被動歯車
21と拘束作動輪41との間の抵抗成分が肥大化され、
ベアリングボール42の介在で可及的に摩擦抵抗を生じ
ないように構成されているのにも拘わらず、先に述べた
図4の参考図における場合と同様に、これらの両者間が
相互に緊密化かつ一体化されて、当該被動側20からの
正、逆両方向の各回転による駆動トルクの入力が拘束か
つ禁止されて不可能になるものと考えられる。
験結果によると、ここでの前者における被動側中間歯車
33側への回転力faと、後者における拘束作動輪41
側に逃逸しようとする分力fbが相互に平衡し得る程度
に達する拘束作動輪41の内側位置、すなわち、実質的
には、前記各歯車相互の噛合条件の場合、当該拘束作動
輪41の外径D41と駆動歯車12の外径D12とのおおよ
そ1/2程度内側位置まで、図3に右向斜線で示すよう
に、逃逸される力の分散領域Aが広がって、当該力の分
散領域範囲Aと、軸芯、つまり、駆動軸11の中心との
間に、図3に左向斜線で示すように、このときの拘束可
能範囲Bが設定されることになり、この結果、被動歯車
21と拘束作動輪41との間の抵抗成分が肥大化され、
ベアリングボール42の介在で可及的に摩擦抵抗を生じ
ないように構成されているのにも拘わらず、先に述べた
図4の参考図における場合と同様に、これらの両者間が
相互に緊密化かつ一体化されて、当該被動側20からの
正、逆両方向の各回転による駆動トルクの入力が拘束か
つ禁止されて不可能になるものと考えられる。
【0027】しかして、このような被動歯車21と拘束
作動輪41との間が相互に緊密化かつ一体化されて、当
該被動側20からの正、逆両方向の各回転による駆動ト
ルクの入力が拘束されるという現象は、単なる通常の歯
車列を対象とする解釈によっては到底理解できるもので
はなく、当該歯車列中での駆動側10に続く中間減速歯
車段30よりも被動側20にあって、拘束手段40を構
成する拘束作動輪41と被動歯車21との組み合わせが
介在されている点、および被動側20の被動歯車21に
加えられようとする回転駆動トルクt21が、被動側中間
歯車33側への回転力faと、拘束作動輪41側に逃逸
しようとする分力fbとに分散かつ平衡化される点など
を考慮するときに、初めて理解し得るところである。
作動輪41との間が相互に緊密化かつ一体化されて、当
該被動側20からの正、逆両方向の各回転による駆動ト
ルクの入力が拘束されるという現象は、単なる通常の歯
車列を対象とする解釈によっては到底理解できるもので
はなく、当該歯車列中での駆動側10に続く中間減速歯
車段30よりも被動側20にあって、拘束手段40を構
成する拘束作動輪41と被動歯車21との組み合わせが
介在されている点、および被動側20の被動歯車21に
加えられようとする回転駆動トルクt21が、被動側中間
歯車33側への回転力faと、拘束作動輪41側に逃逸
しようとする分力fbとに分散かつ平衡化される点など
を考慮するときに、初めて理解し得るところである。
【0028】本発明者においても、条件を異ならせた該
当機構を数多く実際に試作するとともに、種々試行を繰
り返すことで現象的に捉え得たもので、現時点では、そ
の理論的分析が完全になされていないとも云えるが、例
えば、前記拘束作動輪41の力の分散領域範囲A、およ
び拘束可能範囲Bに対して、歪み検出素子などを貼付
し、当該拘束作動輪41における回転駆動トルクt21の
付加に伴った分力fbの及ぶ範囲を精密に測定するなど
によって、図3に太い二点鎖線で示す力の分散限界線C
を比較的容易に割り出すことが可能である。
当機構を数多く実際に試作するとともに、種々試行を繰
り返すことで現象的に捉え得たもので、現時点では、そ
の理論的分析が完全になされていないとも云えるが、例
えば、前記拘束作動輪41の力の分散領域範囲A、およ
び拘束可能範囲Bに対して、歪み検出素子などを貼付
し、当該拘束作動輪41における回転駆動トルクt21の
付加に伴った分力fbの及ぶ範囲を精密に測定するなど
によって、図3に太い二点鎖線で示す力の分散限界線C
を比較的容易に割り出すことが可能である。
【0029】ちなみに、本発明者は、このような現象が
確認された時点で、その理論的解明をなすための1つの
試行手段として、被動側中間歯車33における外径
D33、ひいては、駆動歯車12における外径D12を次第
に拡径した場合を想定して実験を繰り返したところ、次
のような事実を確認し得た。
確認された時点で、その理論的解明をなすための1つの
試行手段として、被動側中間歯車33における外径
D33、ひいては、駆動歯車12における外径D12を次第
に拡径した場合を想定して実験を繰り返したところ、次
のような事実を確認し得た。
【0030】すなわち、前記駆動歯車12の外径D
12を、前記拘束作動輪41の拘束可能範囲B内から、力
の分散領域範囲Aに一定の限界線Cを越えて、その外径
D41に接近させた場合には、これらの両者間に比較的大
きな摩擦抵抗、ひいては拘束力が存在するものの、被動
歯車21に対して、当該摩擦抵抗に勝る回転駆動トルク
を加えることで、きわめて僅かではあるが、拘束力に打
ち勝った回動が可能になることが確認され、かつ当該駆
動歯車12の外径D12をより一層、増加させてゆくこと
により、被動歯車21に生じていた拘束力としての摩擦
抵抗が次第に低減されるとともに、駆動歯車12の外径
D12が拘束作動輪41の外径D41を越えた時点、換言す
ると、被動側中間歯車33の外径D33についても同様に
拘束作動輪41の外径D41を越えた時点では、当該拘束
力が完全に解消されて、ここで問題としている被動側2
0からの正、逆両方向の各回転による駆動トルクの入力
が不可能になった。
12を、前記拘束作動輪41の拘束可能範囲B内から、力
の分散領域範囲Aに一定の限界線Cを越えて、その外径
D41に接近させた場合には、これらの両者間に比較的大
きな摩擦抵抗、ひいては拘束力が存在するものの、被動
歯車21に対して、当該摩擦抵抗に勝る回転駆動トルク
を加えることで、きわめて僅かではあるが、拘束力に打
ち勝った回動が可能になることが確認され、かつ当該駆
動歯車12の外径D12をより一層、増加させてゆくこと
により、被動歯車21に生じていた拘束力としての摩擦
抵抗が次第に低減されるとともに、駆動歯車12の外径
D12が拘束作動輪41の外径D41を越えた時点、換言す
ると、被動側中間歯車33の外径D33についても同様に
拘束作動輪41の外径D41を越えた時点では、当該拘束
力が完全に解消されて、ここで問題としている被動側2
0からの正、逆両方向の各回転による駆動トルクの入力
が不可能になった。
【0031】以上、これを要するに、この発明は、複数
の各歯車を組み合わせた噛合した歯車列中に拘束手段4
0を介在させ、駆動側10からの回転入力を被動側20
に伝達して回転出力させるとともに、被動側20からの
回転入力を拘束手段40によって拘束し、駆動側10へ
の伝達を禁止する回転伝動機構であって、前記駆動側1
0には、駆動軸11上に対して、比較的小さい有効外径
で比較的少ない歯数に設定された駆動歯車12、および
当該駆動歯車12の有効外径よりも大きい有効外径にさ
れて、前記拘束手段40の主部となる拘束作動輪41を
それぞれ一体的に設け、前記被動側20には、前記拘束
作動輪41の有効外径よりも大きい有効外径を有し、か
つ少なくとも当該拘束作動輪41上で回転可能にされ
て、前記拘束手段40の他部ともなる比較的多い歯数に
設定された被動歯車21を設け、さらに、前記駆動軸1
1に平衡配置される中間軸31には、少なくとも前記被
動歯車21と同一の有効外径、歯数を有して、前記駆動
歯車12に噛合される駆動側中間歯車32、および前記
駆動歯車12と同一の有効外径、歯数を有して、前記被
動歯車21に噛合される被動側中間歯車33からなる各
中間減速歯車段30を設けて構成したことを特徴とする
回転伝動機構である。
の各歯車を組み合わせた噛合した歯車列中に拘束手段4
0を介在させ、駆動側10からの回転入力を被動側20
に伝達して回転出力させるとともに、被動側20からの
回転入力を拘束手段40によって拘束し、駆動側10へ
の伝達を禁止する回転伝動機構であって、前記駆動側1
0には、駆動軸11上に対して、比較的小さい有効外径
で比較的少ない歯数に設定された駆動歯車12、および
当該駆動歯車12の有効外径よりも大きい有効外径にさ
れて、前記拘束手段40の主部となる拘束作動輪41を
それぞれ一体的に設け、前記被動側20には、前記拘束
作動輪41の有効外径よりも大きい有効外径を有し、か
つ少なくとも当該拘束作動輪41上で回転可能にされ
て、前記拘束手段40の他部ともなる比較的多い歯数に
設定された被動歯車21を設け、さらに、前記駆動軸1
1に平衡配置される中間軸31には、少なくとも前記被
動歯車21と同一の有効外径、歯数を有して、前記駆動
歯車12に噛合される駆動側中間歯車32、および前記
駆動歯車12と同一の有効外径、歯数を有して、前記被
動歯車21に噛合される被動側中間歯車33からなる各
中間減速歯車段30を設けて構成したことを特徴とする
回転伝動機構である。
【0032】
【作用】したがって、請求項1、2記載の発明において
は、駆動側10からの回転入力、つまり、駆動歯車12
に対して所要の駆動トルクによる回転が入力されると、
駆動側中間歯車32、および被動側中間歯車33による
各中間減速歯車段30での第1回目、第2回目の各減
速、増力がなされた後、駆動歯車12の回転に対応した
周速度で回転する拘束作動輪41の周面上にあって、こ
のように減速かつ増力されて回転する被動歯車21、こ
こでは、被動側20の被動歯車21からは、最終的に、
減速、増力された回転が出力される。
は、駆動側10からの回転入力、つまり、駆動歯車12
に対して所要の駆動トルクによる回転が入力されると、
駆動側中間歯車32、および被動側中間歯車33による
各中間減速歯車段30での第1回目、第2回目の各減
速、増力がなされた後、駆動歯車12の回転に対応した
周速度で回転する拘束作動輪41の周面上にあって、こ
のように減速かつ増力されて回転する被動歯車21、こ
こでは、被動側20の被動歯車21からは、最終的に、
減速、増力された回転が出力される。
【0033】一方、被動側20からの回転入力、つま
り、被動歯車21に対して任意の駆動トルクによる回転
が入力されようとすると、加えられる駆動トルクの一部
が、中間減速歯車段30の被動側中間歯車33の回転力
として作用され、かつ当該駆動トルクの他部が、拘束手
段40の拘束作動輪41に逃逸しようとする分力として
作用されるために、拘束作動輪41においては、これら
の回転力と分力とが相互に平衡し得る程度に達する内側
位置、ここでは、駆動歯車12の有効外径に対応させた
とき、これよりも大きい外径部分に相当する内側位置ま
で、逃逸される力の分散領域が広がり、駆動軸芯との間
に拘束可能範囲が設定され、この結果、被動歯車21と
拘束作動輪41との間の抵抗成分が増大し、これらの両
者間が相互に緊密化かつ一体化されて、当該被動側20
からの駆動トルクの入力が拘束かつ禁止される。
り、被動歯車21に対して任意の駆動トルクによる回転
が入力されようとすると、加えられる駆動トルクの一部
が、中間減速歯車段30の被動側中間歯車33の回転力
として作用され、かつ当該駆動トルクの他部が、拘束手
段40の拘束作動輪41に逃逸しようとする分力として
作用されるために、拘束作動輪41においては、これら
の回転力と分力とが相互に平衡し得る程度に達する内側
位置、ここでは、駆動歯車12の有効外径に対応させた
とき、これよりも大きい外径部分に相当する内側位置ま
で、逃逸される力の分散領域が広がり、駆動軸芯との間
に拘束可能範囲が設定され、この結果、被動歯車21と
拘束作動輪41との間の抵抗成分が増大し、これらの両
者間が相互に緊密化かつ一体化されて、当該被動側20
からの駆動トルクの入力が拘束かつ禁止される。
【0034】また、請求項3記載の発明においては、被
動歯車21を経て減速かつ増力された回転を被動軸12
2から出力させ得る。また、請求項4記載の発明では、
増速歯車段により、被動歯車12を経て減速かつ増力さ
れた回転を入力回転まで増速して出力させ得る。
動歯車21を経て減速かつ増力された回転を被動軸12
2から出力させ得る。また、請求項4記載の発明では、
増速歯車段により、被動歯車12を経て減速かつ増力さ
れた回転を入力回転まで増速して出力させ得る。
【0035】また、請求項5記載の発明では、拘束作動
輪41と被動歯車21との間に介在されるベアリング4
2により、駆動側10からの回転入力時にあって、拘束
作動輪41に対する被動歯車21の回転を円滑にし、か
つ被動側20からの回転入力があると、被動歯車21側
から拘束作動輪41への回転力の分力の逃逸を助長す
る。
輪41と被動歯車21との間に介在されるベアリング4
2により、駆動側10からの回転入力時にあって、拘束
作動輪41に対する被動歯車21の回転を円滑にし、か
つ被動側20からの回転入力があると、被動歯車21側
から拘束作動輪41への回転力の分力の逃逸を助長す
る。
【0036】さらに、請求項6記載の発明では、前記駆
動歯車12と拘束作動輪41と被動歯車21との間の有
効外径比率を1:2:3、もしくは、ほぼ1:2:3の
割合に設定することにより、拘束作動輪41における力
の分散領域の広がり、および拘束可能範囲の設定を経験
的に良好かつ効果的に行い得る。
動歯車12と拘束作動輪41と被動歯車21との間の有
効外径比率を1:2:3、もしくは、ほぼ1:2:3の
割合に設定することにより、拘束作動輪41における力
の分散領域の広がり、および拘束可能範囲の設定を経験
的に良好かつ効果的に行い得る。
【0037】また、請求項7、8記載の発明では、図5
に示すように、前記被動歯車21と拘束作動輪41との
間に、該被動歯車21と拘束作動輪41の双方に対して
空転自在な中間リング43を介装することにより、被動
歯車21に負荷を与えた状態での駆動側10の駆動力を
低減させることが可能となり、この状態では、中間リン
グ43と拘束作動輪41との境界において回転している
のが実験的に認められる。
に示すように、前記被動歯車21と拘束作動輪41との
間に、該被動歯車21と拘束作動輪41の双方に対して
空転自在な中間リング43を介装することにより、被動
歯車21に負荷を与えた状態での駆動側10の駆動力を
低減させることが可能となり、この状態では、中間リン
グ43と拘束作動輪41との境界において回転している
のが実験的に認められる。
【0038】さらに、請求項9記載の発明では、ギア列
を構成する各要素、すなわち、駆動歯車、被動歯車、駆
動側中間歯車、被動側中間歯車は、同様の理由により、
摩擦車に置き換えることが可能である。
を構成する各要素、すなわち、駆動歯車、被動歯車、駆
動側中間歯車、被動側中間歯車は、同様の理由により、
摩擦車に置き換えることが可能である。
【0039】また、請求項10記載の発明では、懸垂ロ
ープが巻回された巻き取りドラム60は、駆動軸111
側からの入力のみを受容することとなり、特別なストッ
パ手段を設けることなく、懸垂ロープの先端に固定され
た負荷の自重による空転が防止される。
ープが巻回された巻き取りドラム60は、駆動軸111
側からの入力のみを受容することとなり、特別なストッ
パ手段を設けることなく、懸垂ロープの先端に固定され
た負荷の自重による空転が防止される。
【0040】同様に、請求項11記載の発明では、駆動
輪71は、エンジン70の出力のみを受容するために、
特別なブレーキ手段を設けることなく、駆動輪71をロ
ックすることが可能となる。
輪71は、エンジン70の出力のみを受容するために、
特別なブレーキ手段を設けることなく、駆動輪71をロ
ックすることが可能となる。
【0041】
【実施例】以下、この発明に係る回転伝動機構の実施例
につき、図6を参照して詳細に説明する。
につき、図6を参照して詳細に説明する。
【0042】図6において、可及的に外部からのサポー
トを全く必要とせずに作用し得て、その上、比較的簡単
な機械的構成で、かつメンテナンスフリーなきわめて好
ましい態様が示されている。
トを全く必要とせずに作用し得て、その上、比較的簡単
な機械的構成で、かつメンテナンスフリーなきわめて好
ましい態様が示されている。
【0043】この図6に示す装置構成においても、正、
逆両方向の各回転による駆動トルクの入力を可能にする
駆動側110は、駆動軸111上にあって、それぞれ一
体的に設けられた駆動歯車112と、被動側120から
の正、逆両方向の各回転による駆動力の入力を禁止する
ための拘束手段140の主部となる拘束作動輪141と
を有しており、これらの駆動歯車112、拘束作動輪1
41については、先に述べた各条件通りに設定されてい
る。
逆両方向の各回転による駆動トルクの入力を可能にする
駆動側110は、駆動軸111上にあって、それぞれ一
体的に設けられた駆動歯車112と、被動側120から
の正、逆両方向の各回転による駆動力の入力を禁止する
ための拘束手段140の主部となる拘束作動輪141と
を有しており、これらの駆動歯車112、拘束作動輪1
41については、先に述べた各条件通りに設定されてい
る。
【0044】また、正、逆両方向の各回転による駆動ト
ルクの入力を拘束かつ禁止して不可能にする被動側12
0は、前記拘束作動輪141上に押さえネジ輪143で
保持されたベアリングローラ142を介して円滑な回転
ができるように嵌装され、かつ前記拘束手段140の他
部ともなるカップ状の被動歯車121を有し、かつ当該
被動歯車121の一端面中心部に前記駆動軸111の軸
端部113が枢支されるとともに、他端部から軸受け1
23で枢支された被動軸122が取り出される。これら
駆動軸111と被動軸122とは同一軸線上に配置され
ており、この被動歯車121についても、先に述べた各
条件通りに設定されている。
ルクの入力を拘束かつ禁止して不可能にする被動側12
0は、前記拘束作動輪141上に押さえネジ輪143で
保持されたベアリングローラ142を介して円滑な回転
ができるように嵌装され、かつ前記拘束手段140の他
部ともなるカップ状の被動歯車121を有し、かつ当該
被動歯車121の一端面中心部に前記駆動軸111の軸
端部113が枢支されるとともに、他端部から軸受け1
23で枢支された被動軸122が取り出される。これら
駆動軸111と被動軸122とは同一軸線上に配置され
ており、この被動歯車121についても、先に述べた各
条件通りに設定されている。
【0045】さらに、前記駆動側110と被動側120
とを連繋する中間減速歯車段130としては、前記駆動
軸111に平行に配置され、かつ両軸端部が軸受け13
4、134で枢支された中間軸131上にあって、前記
駆動歯車112に噛合する駆動側中間歯車132、およ
び前記被動歯車121に噛合する被動側中間歯車133
を有しており、これらの駆動側中間歯車132、被動側
中間歯車133についても、先に述べた各条件通りに設
定されている。
とを連繋する中間減速歯車段130としては、前記駆動
軸111に平行に配置され、かつ両軸端部が軸受け13
4、134で枢支された中間軸131上にあって、前記
駆動歯車112に噛合する駆動側中間歯車132、およ
び前記被動歯車121に噛合する被動側中間歯車133
を有しており、これらの駆動側中間歯車132、被動側
中間歯車133についても、先に述べた各条件通りに設
定されている。
【0046】したがって、前記構成によるこの実施例の
回転伝動機構では、駆動側110、この場合、駆動歯車
112に対して、正、逆両方向の選択された何れか一方
の方向による所要駆動トルクの回転が入力されると、駆
動歯車112→駆動側中間歯車132→被動側中間歯車
133→拘束作動輪141の周面上を回転する被動歯車
121→被動軸122の経路によって、被動側120、
この場合、被動軸122からは、同一方向の減速かつ増
力された回転が出力される。
回転伝動機構では、駆動側110、この場合、駆動歯車
112に対して、正、逆両方向の選択された何れか一方
の方向による所要駆動トルクの回転が入力されると、駆
動歯車112→駆動側中間歯車132→被動側中間歯車
133→拘束作動輪141の周面上を回転する被動歯車
121→被動軸122の経路によって、被動側120、
この場合、被動軸122からは、同一方向の減速かつ増
力された回転が出力される。
【0047】また一方で、被動側120、この場合、被
動軸122に対して、正、逆両方向の選択された何れか
一方の方向による所要駆動トルクの回転が入力されよう
としても、先に述べた理由によって、当該回転入力が拘
束手段140で拘束かつ禁止されることになる。
動軸122に対して、正、逆両方向の選択された何れか
一方の方向による所要駆動トルクの回転が入力されよう
としても、先に述べた理由によって、当該回転入力が拘
束手段140で拘束かつ禁止されることになる。
【0048】ここで、前記駆動歯車112(被動側中間
歯車133)と、拘束作動輪141と、被動歯車121
(駆動側中間歯車132)との相互間の有効外径比率に
ついては、本発明の実験に徴するとき、それぞれに1:
2:3、もしくは、ほぼ1:2:3の割合に設定するこ
とが、当該拘束作動輪141における力の分散領域の広
がり、および拘束可能範囲の設定をなすのにきわめて効
果的であった。
歯車133)と、拘束作動輪141と、被動歯車121
(駆動側中間歯車132)との相互間の有効外径比率に
ついては、本発明の実験に徴するとき、それぞれに1:
2:3、もしくは、ほぼ1:2:3の割合に設定するこ
とが、当該拘束作動輪141における力の分散領域の広
がり、および拘束可能範囲の設定をなすのにきわめて効
果的であった。
【0049】また、前記のように駆動軸111と被動軸
122とを同一軸線上に配置するときは、機構構成上の
立場から、構成がより一層、間略化されるほか、回転駆
動トルクの入、出力にきわめて好都合であった。
122とを同一軸線上に配置するときは、機構構成上の
立場から、構成がより一層、間略化されるほか、回転駆
動トルクの入、出力にきわめて好都合であった。
【0050】また、前記実施例構成においては、被動軸
122からの出力が減速かつ増力されているが、必要に
応じては、当該被動軸122に対して適当な出力増設歯
車段を付加させることによって、所期の作用を保持した
状態で入力に対応した駆動トルクの出力が得られる。
122からの出力が減速かつ増力されているが、必要に
応じては、当該被動軸122に対して適当な出力増設歯
車段を付加させることによって、所期の作用を保持した
状態で入力に対応した駆動トルクの出力が得られる。
【0051】なお、上述した実施例においては、拘束作
動輪141と被動歯車121との間にベアリング142
を介在させることで、駆動側110からの回転入力時に
あって、拘束作動輪141に対応する被動歯車121の
回転を円滑にし、かつ被動側120からの回転入力があ
ると、被動歯車121側から拘束作動輪141への回転
力の分力の逃逸を助長させるようにしているが、必ずし
も当該ベアリングの介在を必要とするものではない。
動輪141と被動歯車121との間にベアリング142
を介在させることで、駆動側110からの回転入力時に
あって、拘束作動輪141に対応する被動歯車121の
回転を円滑にし、かつ被動側120からの回転入力があ
ると、被動歯車121側から拘束作動輪141への回転
力の分力の逃逸を助長させるようにしているが、必ずし
も当該ベアリングの介在を必要とするものではない。
【0052】また、被動歯車121の回転に対し摩擦抵
抗を付加する摩擦増大手段Mを設け、駆動側110から
回転駆動トルクが加わった時には摩擦増大手段Mが非作
用側に作動し、逆に被動側120から回転駆動トルクが
加わった時には摩擦増大手段Mが作用側に作動して被動
歯車121の回転に摩擦抵抗を与えるように構成しても
よい。
抗を付加する摩擦増大手段Mを設け、駆動側110から
回転駆動トルクが加わった時には摩擦増大手段Mが非作
用側に作動し、逆に被動側120から回転駆動トルクが
加わった時には摩擦増大手段Mが作用側に作動して被動
歯車121の回転に摩擦抵抗を与えるように構成しても
よい。
【0053】図7はその一例を示すもので、被動歯車1
21の一側に電磁ソレノイドSからなる摩擦増大手段M
を設けるとともに、駆動側110の適所に駆動側110
から加わった回転駆動トルクを検出するセンサを、ま
た、被動側120の適所に被動側120から加わった回
転駆動トルクを検出するセンサをそれぞれ設け、これら
のセンサを図示外の制御部を介して上記電磁ソレノイド
Sに接続したものである。
21の一側に電磁ソレノイドSからなる摩擦増大手段M
を設けるとともに、駆動側110の適所に駆動側110
から加わった回転駆動トルクを検出するセンサを、ま
た、被動側120の適所に被動側120から加わった回
転駆動トルクを検出するセンサをそれぞれ設け、これら
のセンサを図示外の制御部を介して上記電磁ソレノイド
Sに接続したものである。
【0054】図8に本発明の他の実施例を示す。この実
施例において、駆動軸111には一体的に拘束作動輪1
41が形成される。この拘束作動輪141の外径は、少
なくとも駆動歯車112の外径より大径、詳しくは、上
述した拘束可能範囲Bの領域内に含まれるように設定さ
れる。
施例において、駆動軸111には一体的に拘束作動輪1
41が形成される。この拘束作動輪141の外径は、少
なくとも駆動歯車112の外径より大径、詳しくは、上
述した拘束可能範囲Bの領域内に含まれるように設定さ
れる。
【0055】さらに、上記拘束作動輪141の外周に
は、ベアリング44を介して中間リング43が外嵌さ
れ、該中間リング43の外周に被動歯車121が空転自
在に外嵌される。
は、ベアリング44を介して中間リング43が外嵌さ
れ、該中間リング43の外周に被動歯車121が空転自
在に外嵌される。
【0056】かかる構成の下、被動軸122に負荷をか
けた状態で駆動側120を駆動すると、拘束作動輪14
1と中間リング43との境界部において空転が生じて拘
束手段140の存在による抵抗が少なくなる。
けた状態で駆動側120を駆動すると、拘束作動輪14
1と中間リング43との境界部において空転が生じて拘
束手段140の存在による抵抗が少なくなる。
【0057】なお、以上の説明においては、駆動歯車1
12、駆動側中間歯車132、被動側中間歯車133、
および被動歯車121は歯車列を構成して動力伝達がな
されているが、これに限られるものではなく、各要素を
摩擦車で構成することも可能である。
12、駆動側中間歯車132、被動側中間歯車133、
および被動歯車121は歯車列を構成して動力伝達がな
されているが、これに限られるものではなく、各要素を
摩擦車で構成することも可能である。
【0058】図9に本発明に係る回転伝動機構の好まし
い適用例を示す。この実施例は、車両駆動力の回転伝動
歯車機構として構成されたもので、エンジン70の出力
は、適宜の変速装置(図示せず)を経由して駆動軸11
1に連結される。
い適用例を示す。この実施例は、車両駆動力の回転伝動
歯車機構として構成されたもので、エンジン70の出力
は、適宜の変速装置(図示せず)を経由して駆動軸11
1に連結される。
【0059】一方、被動軸122には、差動歯車装置7
2を介して駆動輪71に連結される。かかる構成の下、
駆動輪71は、エンジン70の出力のみを受容し、駆動
輪71側からの回転トルクを受け付けないために、特別
なブレーキ装置を設けることなく、駆動輪71をロック
することが可能になる。
2を介して駆動輪71に連結される。かかる構成の下、
駆動輪71は、エンジン70の出力のみを受容し、駆動
輪71側からの回転トルクを受け付けないために、特別
なブレーキ装置を設けることなく、駆動輪71をロック
することが可能になる。
【0060】なお、上述した回転伝動機構は、図9に示
すもの以外に種々のものに応用が可能であり、例えば、
図9の駆動輪71に代えて巻き取りドラム60とし、該
巻き取りドラム60に巻回した懸垂ロープにより適宜の
負荷を連結することにより、巻き上げ装置として構成す
ることもできる。
すもの以外に種々のものに応用が可能であり、例えば、
図9の駆動輪71に代えて巻き取りドラム60とし、該
巻き取りドラム60に巻回した懸垂ロープにより適宜の
負荷を連結することにより、巻き上げ装置として構成す
ることもできる。
【0061】
【発明の効果】以上、詳述したように、この発明によれ
ば、駆動側からの回転入力、つまり、駆動歯車に対して
所要の駆動トルクによる回転が入力された場合には、駆
動側中間歯車および被動側中間歯車による各中間減速歯
車段での各減速、増力がなされた後、駆動歯車の回転に
対応した周速度で回転されている拘束作動輪にあって、
その周面上を回転する被動歯車から回転入力に対応した
回転出力が得られる。
ば、駆動側からの回転入力、つまり、駆動歯車に対して
所要の駆動トルクによる回転が入力された場合には、駆
動側中間歯車および被動側中間歯車による各中間減速歯
車段での各減速、増力がなされた後、駆動歯車の回転に
対応した周速度で回転されている拘束作動輪にあって、
その周面上を回転する被動歯車から回転入力に対応した
回転出力が得られる。
【0062】一方、被動側からの回転入力、つまり、被
動歯車に対して任意の駆動トルクによる回転が入力され
ようとした場合には、加えられる駆動トルクの一部が、
中間減速歯車段の被動側中間歯車の回転力として作用さ
れ、かつ加えられる駆動トルクの他部が、拘束手段の拘
束作動輪側に逃逸しようとする分力として作用されるた
めに、拘束作動輪においては、これらの回転力と分力と
が相互に平衡し得る程度に達する内側位置、ここでは、
駆動歯車の有効外径に対応させたとき、これよりも大き
い外径部分に相当する内側位置まで、逃逸される力の分
散領域が広がって、駆動軸芯との間に拘束可能範囲が設
定され、この結果、被動歯車と拘束作動輪との間の抵抗
成分が増大することになり、これらの両者間が相互に緊
密化かつ一体化されて、この被動側からの駆動力の入力
が効果的に拘束かつ禁止されるのである。
動歯車に対して任意の駆動トルクによる回転が入力され
ようとした場合には、加えられる駆動トルクの一部が、
中間減速歯車段の被動側中間歯車の回転力として作用さ
れ、かつ加えられる駆動トルクの他部が、拘束手段の拘
束作動輪側に逃逸しようとする分力として作用されるた
めに、拘束作動輪においては、これらの回転力と分力と
が相互に平衡し得る程度に達する内側位置、ここでは、
駆動歯車の有効外径に対応させたとき、これよりも大き
い外径部分に相当する内側位置まで、逃逸される力の分
散領域が広がって、駆動軸芯との間に拘束可能範囲が設
定され、この結果、被動歯車と拘束作動輪との間の抵抗
成分が増大することになり、これらの両者間が相互に緊
密化かつ一体化されて、この被動側からの駆動力の入力
が効果的に拘束かつ禁止されるのである。
【図1】この発明に係る回転伝動機構の基本構成を模式
的に示す一部を縦断した平面図である。
的に示す一部を縦断した平面図である。
【図2】同上図1におけるA−A線部の横断面図出あ
る。
る。
【図3】同上回転伝動機構の基本原理を説明するための
概念説明図である。
概念説明図である。
【図4】同上基本原理を説明するための参考説明図であ
る。
る。
【図5】本発明の他の実施例の基本構成を示す説明図で
ある。
ある。
【図6】この発明の基本的な実施例を適用した回転伝動
機構の概要構成を模式的に示す一部を縦断した平面図で
ある。
機構の概要構成を模式的に示す一部を縦断した平面図で
ある。
【図7】被動歯車の一側に摩擦増大手段を設けた例の平
面図である。
面図である。
【図8】本発明の他の実施例を示す図である。
【図9】本発明が適用された車両駆動装置を示す図であ
る。
る。
10、110 駆動側 11、111 駆動軸 12、112 駆動歯車 20、120 被動側 21、121 被動歯車 30、130 中間減速歯車段 31、131 中間軸 32、132 駆動側中間歯車 33、133 被動側中間歯車 40、140 拘束手段 41、141 拘束作動輪 42、142 ベアリングボール 43 中間リング 60 巻き取りドラム 61 懸垂ロープ 70 エンジン 71 駆動輪 122 被動軸
Claims (9)
- 【請求項1】複数の各歯車を組み合わせ噛合した歯車列
中に拘束手段を介在させ、駆動側からの回転入力を被動
側に伝達して回転出力させるとともに、被動側からの回
転入力を拘束手段によって拘束し、駆動側への伝達を禁
止する回転伝動機構であって、 前記駆動側には、駆動軸上に対して、比較的小さい有効
外径で比較的少ない歯数に設定された駆動歯車、および
当該駆動歯車の有効外径のほぼ2倍の有効外径を有し
て、前記拘束手段の主部となる拘束作動輪をそれぞれ一
体的に設け、 前記被動側には、前記拘束作動輪上で回転可能で、か
つ、駆動歯車の有効外径のほぼ3倍の有効外径を有し、
前記拘束手段の他部ともなる被動歯車を設け、 さらに、前記駆動軸に平行配置される中間軸には、少な
くとも前記被動歯車と同一の有効外径、歯数を有して、
前記駆動歯車に噛合される駆動側中間歯車、および前記
駆動歯車と同一の有効外径、歯数を有して、前記被動歯
車に噛合される被動側中間歯車からなる中間減速歯車段
を設けて構成したことを特徴とする回転伝動機構。 - 【請求項2】互いに平行に配置される駆動軸および中間
軸と、 駆動軸に固着される駆動歯車と、 前記駆動軸と同心に配置され、駆動歯車に対してほぼ3
倍の有効外径を有する被動歯車と、 前記駆動歯車と有効外径が同一で、かつ、前記被動歯車
に噛合する被動側中間歯車と、前記駆動歯車に噛合する
駆動側中間歯車とを中間軸に固着した中間減速歯車段と
を有し、 前記被動歯車は、駆動歯車の有効外径のほぼ2倍の有効
外径を有する拘束作動輪上で回転する回転伝動機構。 - 【請求項3】前記被動歯車が、同軸上で一体的に被動軸
を有することを特徴とする請求項1または2記載の回転
伝動機構。 - 【請求項4】前記被動歯車が、前記中間減速歯車段の減
速比率に対応する増速比率の増速歯車段を介して被動軸
に結合されていることを特徴とする請求項1、2または
3記載の回転伝動機構。 - 【請求項5】前記拘束作動輪と被動歯車との間にベアリ
ングが介在されていることを特徴とする請求項1、2ま
たは3記載の回転伝動機構。 - 【請求項6】前記被動歯車と拘束作動輪との間には、該
被動歯車と拘束作動輪の双方に対して空転自在な中間リ
ングが介装され、 かつ、前記駆動歯車と中間リングと被動歯車との間の有
効外径比率の割合が、1:2:3、もしくは、ほぼ1:
2:3であることを特徴とする請求項1ないし5のいず
れかに記載の 回転伝動機構。 - 【請求項7】前記駆動歯車、被動歯車、駆動側中間歯
車、および被動側中間歯車は、摩擦車として形成される
請求項1ないし6のいずれかに記載の回転伝動機構。 - 【請求項8】請求項1ないし7のいずれかに記載の回転
伝動機構の被動歯車に懸垂ロープを巻回する巻き取りド
ラムを連結し、 駆動軸に回転入力を与えて懸垂ロープを巻き上げ、巻き
下げる懸垂ロープの巻き上げ、巻き下げ装置。 - 【請求項9】請求項1ないし7のいずれかに記載の回転
伝動機構の駆動歯車にエンジン出力を連結するととも
に、前記被動歯車には、駆動輪の駆動軸を連結した車両
駆動力の回転伝動歯車機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5260564A JP2588121B2 (ja) | 1993-02-19 | 1993-10-19 | 回転伝動機構 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5-54848 | 1993-02-19 | ||
JP5484893 | 1993-02-19 | ||
JP5260564A JP2588121B2 (ja) | 1993-02-19 | 1993-10-19 | 回転伝動機構 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06300093A JPH06300093A (ja) | 1994-10-25 |
JP2588121B2 true JP2588121B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=26395664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5260564A Expired - Lifetime JP2588121B2 (ja) | 1993-02-19 | 1993-10-19 | 回転伝動機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2588121B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5117265B2 (ja) * | 2008-04-18 | 2013-01-16 | 株式会社東海理化電機製作所 | 電動ステアリングロック装置 |
JP5095478B2 (ja) * | 2008-04-18 | 2012-12-12 | 株式会社東海理化電機製作所 | 電動ステアリングロック装置 |
JP2009255794A (ja) * | 2008-04-18 | 2009-11-05 | Tokai Rika Co Ltd | 電動ステアリングロック装置 |
JP2009255793A (ja) * | 2008-04-18 | 2009-11-05 | Tokai Rika Co Ltd | 電動ステアリングロック装置の組付方法及び電動ステアリングロック装置 |
-
1993
- 1993-10-19 JP JP5260564A patent/JP2588121B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06300093A (ja) | 1994-10-25 |
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