JP3098380U - 正逆転装置の単方向出力機構 - Google Patents

Abstract

【課題】正逆転装置の単方向出力機構の提供。
【解決手段】一端に凹んだ固定座が形成された横向きの固定スリーブを具え、内歯歯車カバーが該固定座外部に閉じ合わされ、固定座と内歯歯車カバーの間に太陽歯車と一対の遊星歯車が設けられ、且つ該一対の遊星歯車の外側が内歯歯車カバーの内歯に噛み合い、回転軸に交錯状に設置された内外の駆動環が套設され、該内外の駆動環の外部にクラッチが套設され、クラッチに内外の駆動環の外環面の押圧を受けるビーズが設けられ、回転軸の両端が固定スリーブと内歯歯車カバーを貫通した後に位置決めされ、回転軸の内外の駆動環及びビーズが太陽歯車及び内歯歯車カバーに対応し、回転軸が正転、逆転のいずれに操作される時も、以上の構造により、内歯歯車カバーを正転させ、単方向出力と体積縮小を達成する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【考案の属する技術分野】
本考案は一種の正逆転装置の単方向出力機構に係り、外力操作により回転軸が正転或いは逆転する正逆転装置にあって、回転軸が正転或いは逆転のいずれに操作されても、その出力を単方向出力に変換でき、正逆転装置に外接された従動輪（フライホイール、歯車或いはプーリ）に同一方向の持続回転を保持させる、正逆転装置の単方向出力機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に伝統的な運動装置は、通常、操作により回転する軸で直接従動輪（例えばフライホイール、歯車或いはプーリ）を駆動して回転させ、その後、さらに従動輪を利用して運動装置の抵抗器を駆動する。回転軸が正転操作される時、従動輪は正転し、回転軸が逆転操作される時、従動輪もまた逆転する。従動輪の正転と逆転の切り換え過程（即ち正転から逆転となる過程）は、快速正転→減速正転→停止→慢速逆転→快速逆転である。これから分かるように、従動輪の正転から逆転の切り換え過程中に全く回転しない静止段階が出現しうる。このとき運動装置の抵抗器が従動輪に駆動される発電機である時、発生する電力は従動輪の回転速度の不一致により強弱の変化を形成し、電力停止の現象も出現しうる。このため運動装置が発電機により供給される電力が急激に下降し、その他の電力を必要とする設備、例えばディスプレイ、メーター制御設備等の運転が停止し、使用者に極めて大きな不便と問題をもたらした。
【０００３】
以上の欠点を解決するため、特許文献１が提供され、それは、運動装置の単方向出力機構を提供し、それはペダルが正転或いは逆転のいずれに操作されても、フライホイールを駆動して同一方向に回転させることができ、これによりそれ以前の運動装置の欠点を解決するものである。しかし、その構造設計上、マッチング、連動方式が複雑すぎ、体積が過大である問題がある。
【０００４】
【特許文献１】
台湾実用新案公告第５１２７３５号
【０００５】
【考案が解決しようとする課題】
本考案の主要な目的は、一種の正逆転装置の単方向出力機構を提供することにあり、それは正逆転装置に単方向出力と駆動を行なわせ、並びに大幅に体積を減らす長所と機能を具えるようにした、正逆転装置の単方向出力機構であるものとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の考案は、正逆転装置の単方向出力機構において、固定スリーブ、内歯歯車カバー、回転軸を具え、
該固定スリーブは、横向きの中空状を呈し、一端が拡張されて内に凹んだ固定座が設けられ、固定スリーブの固定座と反対の端部に第１軸受が嵌め込まれ、該固定座の固定スリーブに背向する一側に、固定スリーブに向けて凹んだ階段面があり、該階段面に第２軸受が嵌め込まれ、固定座の階段面の外周に複数の支持棒が凸設され、且つ固定座の外環面に乾式軸受が套設され、固定座内部に環状の太陽歯車、一対の遊星歯車及び位置決めリングが設置され、該太陽歯車は固定スリーブの方向に突出し第２軸受中に挿入される歯車軸を具え、太陽歯車の固定スリーブに背向する一面に収容室が凹設され、該一対の遊星歯車は二層式構造とされてピンで固定座と位置決めリングの間に位置決めされ、該一対の遊星歯車の内層歯車はそれぞれ太陽歯車の外側の二つの対応位置に噛み合い、位置決めリングが遊星歯車の外層歯車の外側に圧接され、並びにリベットで固定座の支持棒に固定され、
内歯歯車カバーに従動輪が外接され且つ固定座の外側に設けられ、内歯歯車カバーと固定座の間に軸受が設けられ、内歯歯車カバーが回転自在とされ、内歯歯車カバーの中心は貫通状を呈して第３軸受が設置され、内歯歯車カバーの内環面に内歯が形成されて遊星歯車の外層歯車と噛み合わされ、内歯歯車カバーの固定座に向いた一側に固定座の方向に向けて太陽歯車に対応する収容室が設けられ、
回転軸は、固定スリーブと内歯歯車カバーの中間に挿設され、外力を受けて正転或いは逆転し、回転軸の固定座に接近する一端に、外側が多面状を呈する内外の駆動環が設けられ、内外の駆動環が角度差を呈して回転軸に配列固定され、内外の駆動環の外部に円筒形のクラッチ３３が套設され、該クラッチに内外の駆動環の環面に対応し且つ横向きに直線配列された内側凹孔と外側凹孔が設けられ、各凹孔中にビーズが収容され、回転軸の両端がそれぞれ固定スリーブ及び内歯歯車カバーを貫通した後にスナップリングで位置決めされ、回転軸の内外の駆動環、クラッチ及びビーズが太陽歯車及び内歯歯車カバーの収容室中に収容され、
以上により、回転軸が正転或いは逆転のいずれに操作されても内歯歯車カバーを駆動し正転させることを特徴とする、正逆転装置の単方向出力機構としている。
請求項２の考案は、請求項１記載の正逆転装置の単方向出力機構において、内外の駆動環が八角状設計とされ、それが八面の外環面を具備するものとされ、且つ内側と外側のビーズの数量が、内外の駆動環の外環面に合わせて設けられたことを特徴とする、正逆転装置の単方向出力機構としている。
請求項３の考案は、請求項２記載の正逆転装置の単方向出力機構において、内外の駆動環の角度差が約２３度とされたことを特徴とする、正逆転装置の単方向出力機構としている。
【０００７】
【考案の実施の形態】
本考案の正逆転装置の単方向出力機構は、横向きの中空の固定スリーブを具え、該固定スリーブの一端が拡張されて内に凹んだ固定座が設けられ、固定スリーブの固定座と反対の端部に第１軸受が嵌め込まれている。該固定座の固定スリーブに背向する一側に、固定スリーブに向けて凹んだ階段面があり、該階段面に第２軸受が嵌め込まれ、固定座の階段面の外周に複数の支持棒が凸設され、且つ固定座の外環面に乾式軸受が套設されている。固定座中に環状の太陽歯車、一対の遊星歯車及び位置決めリングが設置されている。該太陽歯車は固定スリーブの方向に突出し第２軸受中に挿入される歯車軸を具え、太陽歯車の固定スリーブに背向する一面に収容室が凹設され、該一対の遊星歯車は二層式構造とされてピンで固定座と位置決めリングの間に位置決めされ、該一対の遊星歯車の内層歯車はそれぞれ太陽歯車の外側の二つの対応位置に噛み合い、位置決めリングが遊星歯車の外層歯車の外側に圧接され、並びに固定座の支持フレームに固定されている。内歯歯車カバーに従動輪が外接され且つ固定座の外側に設けられ、固定座と内歯歯車カバーの間に乾式軸受が設けられ、内歯歯車カバーが回転可能とされている。内歯歯車カバーの中心が貫通状を呈して第３軸受が設置され、内歯歯車カバーの内環面に内歯が形成され、遊星歯車の外層歯車と噛み合わされる。内歯歯車カバーの固定座に向いた一側に固定座の方向に向けて太陽歯車に対応する収容室が設けられている。外力操作を受けて正転或いは逆転する回転軸の、固定座に接近する一端に、多面状の内外の駆動環が套設され、内外の駆動環が角度を呈して交錯状に回転軸に設置され、内外の駆動環の外部に円筒形のクラッチが套設され、該クラッチに内外の駆動環の環面に対応する内側凹孔と外側凹孔が設けられ、各凹孔中にビーズが収容され、回転軸両端が固定スリーブと内歯歯車カバーを貫通後、スナップリングで位置決めされ、回転軸の内及び外の駆動環、クラッチ及びビーズがそれぞれ太陽歯車及び内歯歯車カバーの収容室中に収容される。以上の設置により、回転軸が正転或いは逆転のいずれに操作されても、いずれも内歯歯車カバーを駆動して正転させることができる。
【０００８】
【実施例】
本考案の正逆転装置の単方向出力機構は、固定スリーブ１、内歯歯車カバー２、回転軸３を具えている。
【０００９】
該固定スリーブ１は、横向き中空状を呈し、一端が拡張されて内に凹んだ固定座１１が設けられ、固定スリーブ１の固定座１１と反対の端部に第１軸受１２が嵌め込まれている。該固定座１１の固定スリーブ１に背向する一側に、固定スリーブ１に向けて凹んだ階段面１１１があり、該階段面１１１に第２軸受１１２が嵌め込まれ、固定座１１の階段面１１１の外周に円形配列された複数の支持棒１１３が凸設され、且つ固定座１１の外環面に乾式軸受１１４が套設されている。固定座１１内部には環状の太陽歯車１３、一対の遊星歯車１４及び位置決めリング１５が設置されている。該太陽歯車１３は固定スリーブ１の方向に突出し第２軸受１１２中に挿入される歯車軸１３１を具え、太陽歯車１３の固定スリーブ１に背向する一面に収容室１３２が凹設され、該一対の遊星歯車１４は二層式構造とされてピン１４３で固定座１１と位置決めリング１５の間に位置決めされ、該一対の遊星歯車１４の内層歯車１４１はそれぞれ太陽歯車１３の外側の二つの対応位置に噛み合い、位置決めリング１５が遊星歯車１４の外層歯車１４２の外側に圧接され、並びにリベット１５１で固定座１１の支持棒１１３に固定されている。
【００１０】
内歯歯車カバー２に従動輪４（運動装置の伝動歯車或いはプーリ等とされ、図２の点線で示されるとおり）が外接され且つ固定座１１の外側に設けられ、乾式軸受１１４が固定座１１と内歯歯車カバー２の間に設けられ、内歯歯車カバー２が回転可能とされている。内歯歯車カバー２の中心は貫通状を呈して第３軸受２１が設置され、内歯歯車カバー２の内環面に内歯２２が形成され、遊星歯車１４の外層歯車１４２と噛み合わされる（図２の如し）。内歯歯車カバー２の固定座１１に向いた一側に固定座１１の方向に向けて太陽歯車１３に対応する収容室２３が設けられ、収容室２３と第３軸受２１の間にスペーサリング２４が設けられている。
【００１１】
回転軸３は、固定スリーブ１と内歯歯車カバー２の中間に挿設され、外力（運動装置及びリハビリ装置のペダル或いは手動レバー等）の操作を受けて正転或いは逆転し、回転軸３の固定座に接近する一端に、一対の一体回転する八角状の内外の駆動環３１、３２が套設され、内外の駆動環３１、３２が角度差を呈して回転軸３に配列固定され（図３参照）、内外の駆動環３１、３２の角度差は約２３度とされる。内外の駆動環３１、３２の外部に円筒形のクラッチ３３が套設され（図１、２参照）、該クラッチ３３に内外の駆動環３１、３２の環面に対応し且つ横向きに直線配列された内側凹孔３３１と外側凹孔３３２が設けられ、各凹孔３３１、３３２中にビーズ３４、３５が収容されている。
【００１２】
本考案の組合せ状態は図２、及び図３に示されるようであり、先ず第２軸受１１２を固定座１１の階段面１１１中に嵌め込み、さらに太陽歯車１３の回転軸１３１を固定座１１の一端より第２軸受１１２中に挿入し、太陽歯車１３を自由回転可能とする。その後、一対の遊星歯車１４をピン１４３で固定座１１に固定し、並びに別に内層歯車１４１を太陽歯車１３の外側の二つの対応する位置に噛み合わせ、その後、位置決めリング１５で有線歯車１４の外層歯車１４２の外側を押さえ、並びにリベット１５１で位置決めリング１５を支持棒１１３に固定する。さらに、内外の駆動環３１、３２、クラッチ３３及びビーズ３４、３５を回転軸３に取り付け、その後、回転軸３の長いほうの一端に太陽歯車１３、固定スリーブ１を順に通過させて第１軸受１２を通過させた後、スナップリング３６で回転軸３６を係止し、位置決めする（図２参照）。この時、回転軸３の内駆動環３１の半側に対応するクラッチ３３とビーズ３４は太陽歯車１３の収容室１３２中に収容される（図２）。続いて固定座１１に乾式軸受１１４を套設した後、内歯歯車カバー２を固定座１１外部に設け、回転軸３の別端にスペーサリング２４を通過させ並びに第３軸受２１を貫通させて、別のスナップリング３６で回転軸３を係止して位置決めする。この時、回転軸３の外駆動環３２及び外駆動環３２の半側に対応するクラッチ３３とビーズ３５は内歯歯車カバー２の収容室２３中に収容され（図２）、且つ遊星歯車１４の外側歯車１４２が内歯歯車カバー２の内環面の内歯２２に噛み合う。以上の設置により、固定スリーブ１、内歯歯車カバー２及びその他の部品が回転軸３に組み付けられる。ただし、回転軸３が回転操作されない時、太陽歯車１３と内歯歯車カバー２の収容室１３２、２３中に位置するビーズ３４、３５は収容室１３２、２３の内環面に接触しない。
【００１３】
また、本考案を使用する前には本考案を運動器材或いはリハビリ設備に結合させて、運動器材（リハビリ用サイクリングマシン、ウォーキングマシン）或いは手部（脚部）リハビリ設備の操作レバーに本考案の回転軸３を連結させて、回転軸３を正転或いは逆転させられるようにする必要がある。
【００１４】
以上の設置により、回転軸３が操作されて正転する時（図４）、その外駆動環３２がある角度正転し並びにその外環面の角部がクラッチ３３の外側凹孔３３２中のビーズ３５を押して外に移動させ、内歯歯車カバー２の内側の収容室２３中に位置するビーズ３５を直接収容室２３内環壁面に押しつけて、緊密な組合せ状態を形成し（図５参照）、これにより回転軸３が直接内歯歯車カバー２及びそれに外接された従動輪（図示せず）を同期に正転させる。回転軸３が外駆動環３２を駆動して正転させる時、内駆動環３１もまた同期に正転するが、内外の駆動環３１、３２の間には角度差があるため、外駆動環３２の外環角部３２０が外側ビーズ３５を押圧する時、内駆動環３１の適当な部分の外環面が内側のビーズ３４に対応し、且つ内側のビーズ３４がクラッチ３３の内側凹孔３３１中に進入し、且つ太陽歯車１３の収容室１３２の内環壁面に未接触の状態（図６）とされ、これにより、内歯歯車カバー２が回転軸３、外駆動環３１及び外側ビーズ３５が駆動されて正転する時に内側の遊星歯車１４の外層歯車１４２を駆動し、遊星歯車１４を同期に正転させ、且つ遊星歯車１４の内層歯車１４１もまた太陽歯車１３を駆動して反転させるが、この時、太陽歯車１３は内側のビーズ３４がクラッチ３３の内側凹孔３３１に進入するために空転状態を形成し、内歯歯車カバー２の正転に影響を与えることがない。
【００１５】
反対に、回転軸３が反転操作される時（図７）、その内側駆動環３１がある角度逆転し並びに外環角部３１０がクラッチ３３の内側凹孔３３１中のビーズ３４を押して外に移動させ、太陽歯車１３の収容室１３２内に位置するビーズ３４が直接収容室１３２の内環壁面を押圧して緊密な組合せ状態を形成し（図８）、これにより回転軸３が直接太陽歯車１３を駆動して逆転させ、且つ太陽歯車１３の逆転と同時にその外側の遊星歯車１４の内層歯車１４１が駆動されて、遊星歯車１４が正転し、遊星歯車１４の外層歯車１４２が内歯歯車カバー２及びそれに外接された従動輪（図示せず）を駆動し正転させる。また、回転軸３が内駆動環３１を駆動し逆転させる時、外駆動環３２はそれに伴い逆転するが、内外の駆動環３１、３２の間に角度差があるため、内駆動環３１の外環角部３１０が内側ビーズ３４を押圧する時、外駆動環３２の適当な部分の外環面が外側ビーズ３５に対応し、且つ外側ビーズ３５をクラッチ３３の外側凹孔３３２中に進入させて内歯歯車カバー２の収容室２３内環壁面に未接触の状態を形成させるため（図９）、内歯歯車カバー２に対して影響を形成しない。
【００１６】
【考案の効果】
以上の説明から分かるように、本考案は内外の駆動環３１、３２の外側が多角状とされ、且つ角度差を形成するよう配列され且つそれぞれ太陽歯車１３と内歯歯車カバー２に対応する設計とされ、及び太陽歯車１３と遊星歯車１４が相互に逆方向回転する原理により、回転軸３が正転或いは逆転のいずれに操作されても、単方向出力と伝動の目的を達成でき、従来の技術の機能を保留しつつ、従来の技術よりも大幅に全体体積を縮小する長所を有している。
【００１７】
総合すると、本考案の正逆転装置の単方向出力機構に記載の技術手段は有効に従来の技術の体積が膨大である欠点を解決し、並びに予期された目的と効果を達成している。且つ本考案の構造は未だ公開使用されておらず、機能が高められており、ゆえに新規性と実用性の実用新案登録の要件を具備している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本考案の分解斜視図である。
【図２】本考案の組合せ断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本考案の回転軸が正転操作された時の表示図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ方向断面図であり、外側のビーズが直接内歯歯車カバーを駆動し正転させる状態を示す。
【図６】図４のＣ−Ｃ方向断面図であり、遊星歯車が太陽歯車を駆動して逆方向に空転させる状態を示す。
【図７】本考案の回転軸が逆転操作された時の表示図である。
【図８】図７のＤ−Ｄ方向断面図であり、内側のビーズが直接太陽歯車を駆動し逆転させる状態を示す。
【図９】図７のＥ−Ｅ方向断面図であり、外側ビーズが内歯歯車カバーに未接触の状態を示す。
【符号の説明】
１　固定スリーブ　　　　　１１　固定座　　　　　１１１　階段面
１１２　第２軸受　　　　　１１３　支持棒　　　　１１４　乾式軸受
１２　第１軸受　　　　　　１３　太陽歯車　　　　１３１　歯車軸
１３２　収容室　　　　　　１４　遊星歯車　　　　１４１　内層歯車
１４２　外層歯車　　　　　１４３　ピン　　　　　１５　位置決めリング
１５１　リベット　　　　　２　内歯歯車カバー　　２１　第３軸受
２２　内歯　　　　　　　　２３　収容室　　　　　２４　スペーサリング
３　回転軸　　　　　　　　３１　内駆動環　　　　３１０　角部
３２　外駆動環　　　　　　３２０　回転角　　　　３３　クラッチ
３３１　内側凹孔　　　　　３３２　凹孔　　　　　４　従動輪
３４、３５　ビーズ　　　　３６　スナップリング

Claims (3)

1. 正逆転装置の単方向出力機構において、固定スリーブ、内歯歯車カバー、回転軸を具え、
   該固定スリーブは、横向きの中空状を呈し、一端が拡張されて内に凹んだ固定座が設けられ、固定スリーブの固定座と反対の端部に第１軸受が嵌め込まれ、該固定座の固定スリーブに背向する一側に、固定スリーブに向けて凹んだ階段面があり、該階段面に第２軸受が嵌め込まれ、固定座の階段面の外周に複数の支持棒が凸設され、且つ固定座の外環面に乾式軸受が套設され、固定座内部に環状の太陽歯車、一対の遊星歯車及び位置決めリングが設置され、該太陽歯車は固定スリーブの方向に突出し第２軸受中に挿入される歯車軸を具え、太陽歯車の固定スリーブに背向する一面に収容室が凹設され、該一対の遊星歯車は二層式構造とされてピンで固定座と位置決めリングの間に位置決めされ、該一対の遊星歯車の内層歯車はそれぞれ太陽歯車の外側の二つの対応位置に噛み合い、位置決めリングが遊星歯車の外層歯車の外側に圧接され、並びにリベットで固定座の支持棒に固定され、
   内歯歯車カバーに従動輪が外接され且つ固定座の外側に設けられ、内歯歯車カバーと固定座の間に軸受が設けられ、内歯歯車カバーが回転自在とされ、内歯歯車カバーの中心は貫通状を呈して第３軸受が設置され、内歯歯車カバーの内環面に内歯が形成されて遊星歯車の外層歯車と噛み合わされ、内歯歯車カバーの固定座に向いた一側に固定座の方向に向けて太陽歯車に対応する収容室が設けられ、回転軸は、固定スリーブと内歯歯車カバーの中間に挿設され、外力を受けて正転或いは逆転し、回転軸の固定座に接近する一端に、外側が多面状を呈する内外の駆動環が設けられ、内外の駆動環が角度差を呈して回転軸に配列固定され、内外の駆動環の外部に円筒形のクラッチ３３が套設され、該クラッチに内外の駆動環の環面に対応し且つ横向きに直線配列された内側凹孔と外側凹孔が設けられ、各凹孔中にビーズが収容され、回転軸の両端がそれぞれ固定スリーブ及び内歯歯車カバーを貫通した後にスナップリングで位置決めされ、回転軸の内外の駆動環、クラッチ及びビーズが太陽歯車及び内歯歯車カバーの収容室中に収容され、
   以上により、回転軸が正転或いは逆転のいずれに操作されても内歯歯車カバーを駆動し正転させることを特徴とする、正逆転装置の単方向出力機構。
2. 請求項１記載の正逆転装置の単方向出力機構において、内外の駆動環が八角状設計とされ、それが八面の外環面を具備するものとされ、且つ内側と外側のビーズの数量が、内外の駆動環の外環面に合わせて設けられたことを特徴とする、正逆転装置の単方向出力機構。
3. 請求項２記載の正逆転装置の単方向出力機構において、内外の駆動環の角度差が約２３度とされたことを特徴とする、正逆転装置の単方向出力機構。

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