JP4395635B2

JP4395635B2 - 回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構

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Publication number: JP4395635B2
Application number: JP25576699A
Authority: JP
Inventors: 博史田口
Original assignee: 博史田口
Priority date: 1999-09-09
Filing date: 1999-09-09
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2019-09-09
Also published as: JP2001082568A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構に関する。即ち、駆動体の駆動機構により付与される回転運動や直線状の往復運動などの駆動力を従動体の従動機構に伝動し、その駆動力を再現できるようにするが、当該従動体の異系な回転運動は自由なるように確保されている新規なる動力伝動機構を開発提供せんとするものである。
【０００２】
【従来技術】
駆動体の駆動力を従動体に伝動する機構は、歯車、クランク機構、カム機構、ベルト機構など、種々あるが、回転自在な従動体に動かない外部から別系列の駆動力を伝動する機構は、一定の方向には動力が伝動し、他の方向には動力が選択的に伝動するという矛盾した機能を同時に具備することを要請するもので、機構学的には困難な技術とされており、従来はこの種機構で実用性のあるものが開発されていなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、回転自在な構成物体にその自由に回転する機能を保持しながら外から駆動力を伝動するための機構の研究をしてきた。その結果、円筒状の外輪と内輪の間に凹溝を介して球を保持してなるころがり軸受（ベアリング）又は凹溝を有する内輪体と凸条を有する外輪体とが噛合してなるすべり軸受（ベアリング）には、軸周り方向への力の負荷は伝動せず回転自由となるが、軸長方向への動力の負荷は、伝動する機能があることに着目して、ころがり軸受又はすべり軸受（ベアリング）を利用して、回転自在な物体にその自由に回転する機能を保持しながら外から駆動力を伝動する新しい動力伝動機構を開発することを想起し、研究を重ねて本発明を完成した。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
特許を受けようとする第１発明は、外側に駆動機構が設けてある外筒体の内側には、一端に従動機構を設けた内筒体を同心円状にころがり軸受又はすべり軸受を介して回転自在に内装するとともに、当該外筒体と内筒体の間には摺動体が摺動自在に内装するが、当該摺動体は、軸周り方向へは力が伝達されずに外側摺動用筒体と内側摺動用筒体とがころがり軸受又はすべり軸受を介して回転自在であるが、軸線方向へは力が伝動するように連結構成されており、前記摺動体の外側摺動用筒体には駆動用レバーを介して前記駆動機構が連結し、前記摺動体の内側摺動用筒体には伝動体を介して従動機構が連結されており、前記外筒体に装着された前記駆動機構と前記駆動用レバーと前記外側摺動用筒体とで駆動体を構成し、前記外筒体に回転自在に内装された前記内筒体に装着された前記内側摺動用筒体と前記伝動体と前記従動機構とで従動体を構成つようように成す。そのうえで当該駆動体の駆動機構が作動して、摺動体に駆動力を付与すると当該摺動体は軸線方向に直線状の往復運動をし、この直線状の往復運動は伝動体を介して従動体の従動機構へ伝達して従動体の駆動力として再現するが、前記当該摺動体の内側摺動用筒体と内筒体と伝動体と従動機構とからなる従動体は、前記ころがり軸受又はすべり軸受により、摺動体に駆動力を付与するか否かにかかわらず、前記外筒体に装着された状態のまま回転自在であるようにしたことを特徴とする回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構である。
【０００５】
当該第１発明は、回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構の基本発明である。当該発明は、摺動体を外側摺動用筒体と内側摺動用筒体とがころがり軸受又はすべり軸受を介して軸周り方向へはころがり作用又はすべり作用により回転自在に、且つ軸線方向へはクラッチ作用により力が伝動するように連結構成したことにより、従動体の回転自在さを維持しながら駆動体の駆動力を従動体に伝動することが出来るようにした新しい動力伝動機構である。
【０００６】
特許を受けようとする第２発明は、外筒体の内側に内筒体を同心円状にころがり軸受又はすべり軸受を介して回転自在に内装するとともに、当該外筒体と内筒体の間には摺動体が摺動自在に内装するが、前記外筒体には軸線方向に直線状の摺動用孔が穿設してあり、前記内筒体には軸線方向に直線状の摺動用孔が穿設してある。また、前記摺動体は、外側摺動用筒体と内側摺動用筒体との間にがころがり軸受又はすべり軸受が挟持されているが、当該軸受の外輪は外側摺動用筒体に固定されているとともに当該軸受の内輪は内側摺動用筒体と固定されるように連結構成されていて、当該摺動体の外側摺動用筒体と内側摺動用筒体のいずれか一方に負荷された軸周り方向への力は他方へは伝達されずに回転するだけとなるが、一方に負荷された軸線方向への力は他方へ伝動して再現駆動するように構成されている。また、前記摺動体の外側摺動用筒体には、駆動用レバーを固着するとともに当該駆動用レバーを前記外筒体の摺動用孔より外側に延出し、その延出した駆動用レバーの先端には駆動機構が連結してある。また、前記摺動体の内側摺動用筒体には、従動用レバーを固着するとともに当該従動用レバーの先端は前記内筒体の摺動用孔より前記内筒体内に挿入してその先端部には内筒体内に内装した伝動体が連結されており、更に当該伝動体の先端には従動機構が連結してあることを特徴とする第１発明に記載する回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構である。
【０００７】
当該第２発明は、第１発明の要部である摺動体の構成を具体的実施例として特定した従属項である。つまり当該第２発明の構成により、前記駆動機構の作動により摺動体が軸線方向に直線状に往復運動する力は従動機構に伝動するが、摺動体の内側摺動用筒体と連結されている伝動体と従動機構と内筒体からなる従動体は、前記ころがり軸受又はすべり軸受により、摺動体に駆動力を付与するか否かにかかわらず、軸周方向への回転は自在であるようになった回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構である。
【０００８】
特許を受けようとする第３発明は、外側に駆動機構が設けてある外筒体の内側には、一端に従動機構を設けた内筒体を同心円状にころがり軸受又はすべり軸受を介して回転自在に内装するとともに、当該外筒体と内筒体の間には摺動体が摺動自在に内装する。当該摺動体は、外側摺動用筒体と内側摺動用筒体とがころがり軸受又はすべり軸受を介して軸周り方向へは回転自在に且つ軸線方向へは力が伝動するように連結構成されたもので、前記摺動体の外側摺動用筒体には駆動用レバーを介して前記駆動機構が連結し、前記摺動体の内側摺動用筒体には伝動体を介して従動機構が連結されている。前記外筒体に装着された前記駆動機構と前記駆動用レバーと前記外側摺動用筒体とで駆動体となし、前記外筒体に回転自在に内装された前記内筒体に装着された前記内側摺動用筒体と前記伝動体と前記従動機構とで従動体となす。当該駆動体が作動して、摺動体に駆動力を付与すると当該摺動体は軸線方向に直線状の往復運動をし、この直線状の往復運動は伝動体を介して従動体の従動機構へ伝動する。しかしこの際、前記当該摺動体の内側摺動用筒体と内筒体と伝動体と従動機構とからなる従動体は、前記ころがり軸受又はすべり軸受により、摺動体に駆動力を付与するか否かにかかわらず、前記外筒体に装着された状態のまま回転自在であるようにしたことを特徴とする回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構について、次のように具体的構成を特定した発明である。
【０００９】
前記駆動機構は、駆動用基枠に設けた駆動軸に付与される回転運動を、２個又は３個の位相差のあるカムと節体とで構成されるカム仕掛けにより２個又は３個に分割された直線状の往復運動に変換するように構成し、当該外筒体と内筒体の間には、分割構成したカム仕掛けに対応した２個又は３個の摺動体を摺動自在に内装する。当該２個又は３個の摺動体は、夫々外側摺動用筒体と内側摺動用筒体とがころがり軸受又はすべり軸受を介して回転自在なるように連結構成されている。前記外筒体には内装されている２個又は３個の摺動体に対応して軸線方向に直線状の摺動用孔が２個又は３個穿設してあり、前記内筒体には２個又は３個の摺動体に対応して軸線方向に直線状の摺動用孔が２個又は３個穿設してある。前記２個又は３個の摺動体を構成する外側摺動用筒体には、夫々駆動用レバーを固着するとともに当該駆動用レバーを前記外筒体の摺動用孔より外側に延出し、その延出した駆動用レバーの先端にはカム仕掛けを構成する駆動機構を連結し、当該駆動機構による回転運動が、２個又は３個に分割した摺動体の軸線方向への直線往復運動となるように駆動体を構成する。前記２個又は３個の摺動体を構成する回転自在な内側摺動用筒体には、夫々従動用レバーを固着するとともに、当該従動用レバーの先端を前記内筒体の摺動用孔より前記内筒体内に挿入して、当該内筒内に内装されている２個又は３個の伝動体に連結する。更に当該伝動体の先端には２個又は３個のカム仕掛けを構成する従動機構に連結するが、当該従動機構は、２個又は３個の位相差のある直線状の往復運動を位相差のあるカム仕掛けにより従動用基枠に設けた駆動軸の回転運動に再現するように従動体を構成する。そのうえで前記駆動体の駆動機構により付与された回転運動は、２個又は３個の駆動用レバーが位相差のある直線状に往復運動する動きに分割変換し、この駆動用レバーの位相差のある往復運動は、更に２個又は３個の摺動体が軸線方向への位相差のある直線状の往復運動に変換され、この摺動体の位相差のある往復運動は２個又は３個の伝動体を介して対応する２個又は３個のカム仕掛けを構成する従動機構に伝動し、これを従動用基枠に設けた駆動軸の回転運動に合成変換して駆動機構の回転運動を再現する。しかし、この際も前記内側摺動用筒体と内筒体と伝動体とからなる従動体は、前記ころがり軸受又はすべり軸受により、摺動体に駆動力を付与するか否かにかかわらず、前記外筒体に装着された状態のまま回転自在であるようにしたことを特徴とする回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構である。
【００１０】
当該第３発明は、駆動体の駆動機構における回転運動を伝動し、従動体の従動機構において回転運動として再現できるようにしたものである。その回転力の伝動方法は、回転運動を位相差のある２分割または３分割された直線状の往復運動に変換したうえ、これをころがり軸受又はすべり軸受で軸周り方向への回転の自由を確保しながらクラッチ作用により軸長方向への直線状の往復運動として伝動し、それを受動体における受動機構にて回転運動に変換し、元の回転運動を再現するようにしたものである。この際、回転運動を２分割した位相差のある直線状に往復運動にした場合には、伝動体は押圧力と引張り力に対応できる硬質体で構成する必要があるが、回転運動を３分割した位相差のある直線状に往復運動にした場合には、伝動体は引張り力だけで対応できるので、その場合には、伝動体は針金や紐やロープなど索条体で構成してもよい。
【００１１】
特許を受けようとする第４発明は、第１発明、第２発明又は第３発明に記載する回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構において、従動体の従動機構に付与された駆動力は、伝動体を介して摺動体に伝動されて、摺動体を軸線方向へ直線状に往復運動させ、更にこの摺動体の直線状の往復運動を駆動体の駆動機構に伝動して、従動体の駆動力として再現するが、この際も前記当該摺動体の内側摺動用筒体と内筒体と伝動体と従動機構とからなる従動体は、前記ころがり軸受又はすべり軸受により、摺動体に駆動力を付与するか否かにかかわらず、前記外筒体に装着された状態のまま回転自在であるようにしたことを特徴とする回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構である。
【００１２】
当該第４発明は、摺動体へ付与されるＸ軸線方向への直線状の往復運動は従動体に伝動するが、当該摺動体に駆動力を付与するか否かにかかわらず、当該摺動体の一部である内側摺動用筒体と内筒体と伝動体と従動機構とからなる従動体が回転自在であるような状態にするのは、ころがり軸受又はすべり軸受が有する軸周方向には、ころがり作用又はすべり作用により力が伝動されず回転自在となるが、軸線方向への直線上往復運動は、クラッチ作用により力が伝動する特性により、実現できたものである。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明について、図示実施例に基づき詳細に説明する。まず、基本的な回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構の実施例である。
【００１４】
図１は、本願第1発明、第２発明に係る回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構の構成を示す要部切欠の斜視図であり、図２は、図１に示した回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構において当該摺動体が軸線方向に直線状の往復運動をした状態を示す斜視図であり、図３は、図１に示した回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構を軸周方向に回転した状態を示す斜視図であり、図４は、図１に示した回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構において当該摺動体が軸線方向に直線状の往復運動をしたうえ、軸周方向に回転した状態を示す斜視図であり、図５は、図１に示した回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構を示す縦断正面であり、図６は、図１に示した回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構を軸線方向に直線状の往復運動をした状態を示す斜視図であり、図７は、本願発明に使用して好適な軸受で（イ）はころがり軸受であり、（ロ）はすべり軸受である。
【００１５】
図中１は、円筒状の外筒体で、当該外筒体１の内側に円筒状の内筒体２を同心円状にころがり軸受３ａ，３ａを介して回転自在に内装してある。また、当該外筒体1と内筒体２間には摺動体４が摺動自在に内装してある。前記外筒体1にはその外側に駆動機構８（図６、図7）が設けてあるとともに、当該外筒体1の軸線方向に直線状の摺動用孔５が穿設してあり、前記内筒体２には軸線方向に直線状の摺動用孔６が穿設してある。
【００１６】
また、前記摺動体４は、外側摺動用筒体4ａと内側摺動用筒体４bとの間にがころがり軸受３b，３bが挟持された構成になっているが、当該軸受３b,３bの外輪３ｃは外側摺動用筒体４ａに固定されているとともに当該軸受３ｂ，３ｂの内輪３ｄは内側摺動用筒体４ｂと固定されるように連結構成されていて、当該摺動体４の外側摺動用筒体４ａと内側摺動用筒体４ｂのいずれか一方（例えば内側摺動用筒体４ｂ）に負荷された軸周り方向Ｒへの力は他方（例えば外側摺動用筒体４ａ）へは伝達されずに回転自在となるが、一方（例えば外側摺動用筒体４ａ）に負荷された軸線方向への移動力は他方（例えば内側摺動用筒体）４ｂへ伝動して駆動するように構成されている。
【００１７】
前記摺動体４の外側摺動用筒体４ａには駆動用レバー７を介して駆動機構８（図６、図７）が連結されている。更に詳細に説明すると、前記摺動体４の外側摺動用筒体４ａには、駆動用レバー７を固着するとともに当該駆動用レバー７を前記外筒体１の摺動用孔５より外側に延出し、その延出した駆動用レバー７の先端には駆動機構８（図６、図7）が連結してある。尚、当該駆動機構8は、最終的に駆動用レバー7を軸線方向へ直線上の往復運動させる機構であればよく、その構成が特定されるものではない。
【００１８】
また、前記摺動体４の内側摺動用筒体４ｂには伝動体９を介して従動機構１０（図６、図7）が連結されている。更に詳細に説明すると、前記摺動体４の内側摺動用筒体４ｂには、従動用レバー１３を固着するとともに当該従動用レバー１３の先端は前記内筒体２の摺動用孔６より前記内筒体２内に挿入してその先端部には内筒体２内に内装した伝動体９が連結されており、更に当該伝動体９の先端には従動機構１０が連結してある。尚、当該従動機構１０についても前記駆動機構８に対応するものであればよく、その構成が特定されるものではない。
【００１９】
従って、本願発明においては、連結されている前記外筒体１に装着された前記駆動機構８と、前記駆動用レバー７と、前記外側摺動用筒体４ａとで駆動体１１が構成されている（図１０参照）。
【００２０】
また、本願発明においては、前記外筒体１に回転自在に内装された前記内筒体２に装着されてなる前記内側摺動用筒体４ｂと、前記伝動体９と、前記従動機構１０とが連結されて従動体１２を構成する（図１０参照）。
【００２１】
そこで当該駆動体１１の駆動機構８が作動して、摺動体４に駆動力を付与すると、図２、図５、図６、図１１に示すように当該摺動体４は、軸線方向に直線状の往復運動Ｓをし、この直線状の往復運動Ｓは伝動体９を介して従動体１０の従動機構１０へ伝達されて従動体１２の駆動力として連動再現する。
【００２２】
しかし、前記当該摺動体４の内側摺動用筒体４ｂと、内筒体２と、伝動体９と、従動機構１０とからなる従動体１２は、前記ころがり軸受３ｂにより、摺動体４に駆動力を付与するか否かにかかわらず、前記外筒体１に装着された状態のまま回転自在である。従って内側摺動用筒体４ｂに負荷された軸周り方向Ｒへの力は図４に示すように外側摺動用筒体４ａへは伝達されずに、回転自在となる（図１０参照）。本願発明は、以上のようにこれまでにない伝動特性をもった回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構である。
【００２３】
本願発明において、駆動体１１によって摺動体４へ付与される軸心方向への直線状の往復運動Ｓは従動体１２側に伝動するが、当該摺動体４に駆動力を付与するか否かにかかわらず、当該摺動体４の一部である内側摺動用筒体４ｂを含む従動体１２が回転自在である状態を実現するのは、摺動体４に設けたころがり軸受３ｂ,３ｂ又はすべり軸受と、外筒体１の内側に内筒体２を同心円状に回転自在に内装したころがり軸受３ａ，３ａ又はすべり軸受が有するころがり作用又はすべり作用と、クラッチ作用のためである。このような本願発明において利用できる軸受は、図７に示したようにその外輪３ｃと内輪３ｄとの間で回転する軸周り方向に負荷される力は伝動されるが、軸心方向へ直線的に負荷される力は伝動する構成のものであれば、ころがり軸受でもすべり軸受であっても良い。また、その軸受の具体的構造は、図示実施例のものに限る必要はない。
【００２４】
次に、第３発明の実施例について、詳細に説明する。当該第３発明は、駆動体１１側の駆動機構８における回転運動を伝動し、従動体１２側の従動機構１０において回転運動として再現できるようにしながら従動体１２全体は異系方向に回転自在なるようにした回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構の実施態様発明である。その回転力の伝動方法は、まず、駆動体１１側の回転運動を位相差のある２分割または３分割した直線状往復運動に変換し、次にこれをころがり軸受又はすべり軸受3ａ，3ａ，3ｂ，3ｂで、軸周り方向への回転の自由を確保しながら、従動体１２側の軸長方向への直線状の往復運動として伝動し、それをさらに２系列または３系列の摺動体４，４を介して直線状の往復運動として先端部に設けた従動機構１０に伝動し、当該受動機構１０において２系列または３系列の伝動体９，９による直線状の往復運動を合成して回転運動に変換し、従動体１２側において駆動体１１側と同様な回転運動に再現するものである。
【００２５】
図８は、当該第３発明における回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構の一実施例を示す縦断斜視図であり、図9は、前記第３発明にかかる回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構の一実施例における分割伝動機構を示す縦断正面説明図であり、図１０は、前記第３発明に係る回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構の一実施例における駆動体と軸周り方向への回転自在な従動体との区分構成を示す縦断正面説明図であり、図１１は、前記第３発明に係る回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構の一実施例において駆動体から従動体へ駆動力を伝動し軸長方向への直線状の往復運動をする部分とその動きを確保し固定している部分との区分構成を示す縦断正面説明図であり、図１２は、駆動機構における回転運動を位相差をもった２系列に分割して直線状往復運動に変換する際の回転力が二相の伝動体に及ぼす圧縮力と引張力を示す曲線図であり、図１３は、駆動機構における回転運動を位相差をもった３系列に分割して３系列の直線状往復運動に変換する際の回転力が三相の伝動体に及ぼす圧縮力と引張力を示す曲線図である。
【００２６】
図８,図9に示すように図中１は、外側に駆動機構８が設けてある外筒体であり、その内側には、一端に従動機構１０を設けた内筒体２を同心円状にころがり軸受３ａ，３ａ又はすべり軸受を介して回転自在に内装するとともに、当該外筒体１と内筒体２の間には一対の摺動体４，４が摺動自在に内装している。当該摺動体４‐１，４‐2は、軸周り方向へは力が伝達されずに外側摺動用筒体4ａ，４ａと内側摺動用筒体４ｂ，４ｂとがころがり軸受３ｂ，３ｂ（図7で示したすべり軸受でもよい。）を介して回転自在であるが、軸線方向へは力が伝動するように連結構成されている。
【００２７】
前記一対の摺動体４，４の外側摺動用筒体4ａ，4ａには駆動用レバー７，７を介して前記駆動機構８が連結し、前記摺動体４，４の内側摺動用筒体4ｂ，4ｂには二本の伝動体９，９を介して従動機構１０が連結されている。
【００２８】
このようにして、前記外筒体１に装着された前記駆動機構８と、前記駆動用レバー７，７と、前記外側摺動用筒体4ａ，4ａとで駆動体１１を構成している。また前記外筒体1に回転自在に内装された前記内筒体２に装着された前記内側摺動用筒体４ｂ，４ｂと前記伝動体9，9と前記従動機構１０とで従動体１２を構成するようにしている。
【００２９】
そのうえで当該駆動体１１が作動して、摺動体４，４に駆動力を付与すると当該摺動体４，４は軸線方向に直線状の往復運動をし、この直線状の往復運動は伝動体9、9を介して従動体１２の従動機構１０へ伝動するが、前記当該摺動体4、4の内側摺動用筒体４ｂ，４ｂと内筒体２と伝動体9，９と従動機構１０とからなる従動体１２は、前記ころがり軸受３ｂ，３ｂ（すべり軸受でもよい。）により、摺動体４，４に駆動力を付与するか否かにかかわらず、前記外筒体１に装着された状態のまま回転自在であるようにした。本願発明は、以上のような構成を特徴とする回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構である。
【００３０】
前記駆動機構８は、図８、図9に示すように、駆動用基枠８ａに設けた駆動軸８ｂに付与される回転運動を、２個（図示しないが３個でもよい。）の位相差のあるカム８ｃ，８ｃと節体８ｄ，８ｄとで構成されるカム仕掛けにより２個（又は３個）に分割された直線状の往復運動に変換するように構成する。尚、２個の位相差に分割するときは、２個のカム８ｃ，８ｃは、回転周期上９０度ずれており、その回転力が二相の伝動体に及ぼす圧縮力と引張力を示す曲線図は図１２に示す通りとなる。即ち一対の駆動用レバー７，７には周期的且つ交互に圧縮力と引張力とが負荷されるようになり、この負荷力によって摺動体４，４は直線状の往復運動をするようになる。従って、この際使われる駆動用レバー７，７は、圧縮力と引張力に耐えられる硬質材でなければならない（図１１参照）。
【００３１】
次に、この摺動体４，４の位相差のある往復運動は、２個の伝動体９，９を介して対応する２個のカム仕掛けを構成する従動機構１０に伝動し、これを従動用基枠１０ａに設けた駆動軸１０ｂの回転運動に合成変換して従動機構１０において駆動機構８の回転運動を再現することができる。この際も、伝動体９，９は、圧縮力と引張力とが交互に負荷されるので、硬質材を使用する必要がある。
【００３２】
尚、第３発明は、図示しないが、前記駆動機構８の駆動軸８ｂに付与される回転運動を、３個の位相差のあるカムと節体とで構成されるカム仕掛けにより３個に分割された直線状の往復運動に変換するように構成してもよいことは勿論である。
【００３３】
回転運動を３個の位相差に分割するときは、駆動用基枠に設けた駆動軸に付与される回転運動を、３個の位相差のあるカムと節体とで構成されるカム仕掛けにより３個に分割された直線状の往復運動に変換するように構成する。当該３個のカムは、回転周期上１２０度づつずれており、その回転力が三相の伝動体に及ぼす圧縮力と引張力を示す曲線図は図１３に示す通りとなる。即ち３本の駆動用レバーに周期的且つ交互に引張力が負荷されるだけで摺動体は直線状の往復運動をするようになる。この３個の摺動体の位相差のある往復運動は、３個の伝動体を介して対応する３個のカム仕掛けを構成する従動機構に伝動し、これを従動用基枠に設けた従動軸の回転運動に合成変換して駆動機構の駆動軸の回転運動を再現するのである。
【００３４】
第３発明にかかる駆動体１１と従動体１２の構成は次の通りである。まず駆動体１１は、前記外筒体１には内装されている２個又は３個の摺動体4、4に対応して軸線方向に直線状の摺動用孔５，５が２個又は３個穿設してあり、前記内筒体２には２個又は３個の摺動体４，４に対応して軸線方向に直線状の摺動用孔６，６が２個又は３個穿設してあり、前記２個又は３個の摺動体4，4を構成する外側摺動用筒体４ａ，４ａには、夫々駆動用レバー７，７を固着するとともに当該駆動用レバー７，７前記外筒体１の摺動用孔５，５より外側に延出し、その延出した駆動用レバー７，７の先端にはカム仕掛けを構成する駆動機構８とを連結している。当該駆動機構８による回転運動が、２個又は３個に分割した摺動体４，４の軸線方向への直線往復運動となるように構成する。
【００３５】
また、従動体１２は、前記２個又は３個の摺動体４，４を構成する回転自在な内側摺動用筒体４ｂには、夫々従動用レバー１３，１３を固着するとともに、当該従動用レバー１３，１３の先端を前記内筒体２の摺動用孔６，６より前記内筒体６，６内に挿入して、当該内筒体２内に内装されている２個又は３個の伝動体９，９に連結し、更に当該伝動体９，９の先端には２個又は３個のカム仕掛けを構成する従動機構１０に連結する。当該従動機構１０は、２個又は３個の位相差のある直線状の往復運動を２個又は３個に分割された節１０ｄ，１０ｄとカム１０ｃ，１０ｃとで構成される位相差のあるカム仕掛けにより従動用基枠１０ａに設けた従動軸１０ｂの回転運動に合成変換するように構成する。
【００３６】
そのうえで、まず前記駆動体１１の駆動機構８により付与された回転運動は、２個又は３個の駆動用レバー７，７が位相差のある直線状に往復運動する動きに分割変換する。次に、この駆動用レバー７，７の位相差のある往復運動は、更に２個又は３個の摺動体が軸線方向への位相差のある直線状の往復運動に変換される。次に、この摺動体４，４の位相差のある往復運動は２個又は３個の伝動体９，９に伝動され、これが対応する２個又は３個のカム仕掛けを構成する従動機構１０に伝動する。これを従動用基枠１０ａに設けた従動軸１０ｂの回転運動に合成変換して駆動機構１０の回転運動を再現する。しかし、この際も前記内側摺動用筒体４ｂ，４ｂと内筒体２と伝動体９，９とからなる従動体１２は、前記ころがり軸受又はすべり軸受３ａ，３ａにより、摺動体４，４に駆動力を付与するか否かにかかわらず、前記外筒体１に装着された状態のまま回転自在であるようになっている。
【００３７】
第3発明は、以上のように構成したことを特徴とする回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構である。
【００３８】
【効果】
本発明は、駆動体の駆動機構により付与される回転運動や直線状の往復運動などの駆動力を従動体の従動機構に伝動し、その駆動力を再現できるようにするが、当該従動体の異系な回転運動は自由なるように確保されている新規なる動力伝動機構を具現化したものである。
【００３９】
第１発明、第２発明は、当該発明は、摺動体を外側摺動用筒体と内側摺動用筒体とがころがり軸受又はすべり軸受を介して軸周り方向へは回転自在に且つ軸線方向へは力が伝動するように連結構成して、従動体の回転自在さを維持しながら駆動体の駆動力を従動体に伝動することが出来るようにした回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構の基本発明である。このように、駆動力が軸線方向へは力が伝動するが、軸周り方向へは力が伝動せず回転自在さを維持しないというような伝動機構は新しい伝動機構である。当該伝動機構は、小型でスッキリした形状の外筒体の内部ですべて機械的に行われるので、種々の装置における伝動機構として信頼性が高く利用可能なものである。
【００４０】
第３発明は、駆動体の駆動機構における回転運動を伝動し、従動体の従動機構において回転運動として再現できるようにした実施態様の発明である。その回転力の伝動方法は、回転運動を位相差のある２分割または３分割された直線状の往復運動に変換したうえ、これをころがり軸受又はすべり軸受で軸周り方向への回転の自由を確保しながら軸長方向への直線状の往復運動として伝動し、それを受動体における受動機構にて回転運動に変換し、元の回転運動を再現するようにしたものである。
【００４１】
第４発明は、摺動体へ付与される直線状の往復運動は従動体に伝動するが、当該摺動体に駆動力を付与するか否かにかかわらず、当該摺動体の一部である内側摺動用筒体と内筒体と伝動体と従動機構とからなる従動体が回転自在であるような状態にするための要部部材がころがり軸受又はすべり軸受とした発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第1発明に係る回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構の構成を示す要部切欠の斜視図である。
【図２】図１に示した回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構において当該摺動体が軸線方向に直線状の往復運動をした状態を示す斜視図である。
【図３】図１に示した回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構を軸周方向に回転した状態を示す斜視図である。
【図４】図１に示した回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構において当該摺動体が軸線方向に直線状の往復運動をしたうえ、軸周方向に回転した状態を示す斜視図である。
【図５】図１に示した回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構を示す縦断正面である。
【図６】図１に示した回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構を軸線方向に直線状の往復運動をした状態を示す斜視図である。
【図７】本願発明に使用して好適な軸受で（イ）はころがり軸受であり、（ロ）はすべり軸受である。
【図８】第３発明における回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構の一実施例を示す縦断斜視図である。
【図９】第３発明にかかる回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構の一実施例における分割伝動機構を示す縦断正面説明図である。
【図１０】第３発明に係る回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構の一実施例における駆動体と軸周り方向への回転自在な従動体との区分構成を示す縦断正面説明図である。
【図１１】第３発明に係る回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構の一実施例において駆動体から従動体へ駆動力を伝動し軸長方向への直線状の往復運動をする部分とその動きを確保し固定している部分との区分構成を示す縦断正面説明図である。
【図１２】駆動機構における回転運動を位相差をもった２系列に分割して直線状往復運動に変換する際の回転力が二相の伝動体に及ぼす圧縮力と引張力を示す曲線図である。
【図１３】駆動機構における回転運動を位相差をもった３系列に分割して３系列の直線状往復運動に変換する際の回転力が三相の伝動体に及ぼす圧縮力と引張力を示す曲線図である。
【符号の説明】
１：外筒体
２：内筒体
３ａ：ころがり軸受
３ｂ：ころがり軸受
４：摺動体
４ａ：外側摺動用筒体
４ｂ：内側摺動用筒体
５：摺動用孔
６：摺動用孔
７：駆動用レバー
８：駆動機構
８ａ：駆動用基枠
８ｂ：駆動軸
８ｃ：カム
８ｄ：節
９：伝動体
１０：従動機構
１０ａ：従動用基枠
１０ｂ：従動軸
１０ｃ：カム
１０ｄ：節
１１：駆動体
１２：従動体
１３：従動用レバー

Claims

外側に駆動機構が設けてある外筒体の内側に、一端に従動機構を設けた内筒体を同心円状にころがり軸受又はすべり軸受を介して回転自在に内装するとともに、当該外筒体と内筒体の間には摺動体が摺動自在に内装するが、当該摺動体は、軸周り方向へは力が伝達されずに外側摺動用筒体と内側摺動用筒体とがころがり軸受又はすべり軸受を介して回転自在であるが、軸線方向へは力が伝動するように連結構成されており、
前記摺動体の外側摺動用筒体には駆動用レバーを介して前記駆動機構が連結され、前記摺動体の内側摺動用筒体には伝動体を介して従動機構が連結されており、前記外筒体に装着された前記駆動機構と、前記駆動用レバーと、前記外側摺動用筒体とで駆動体を構成し、
前記外筒体に回転自在に内装された前記内筒体に装着されてなる前記内側摺動用筒体と、前記伝動体と、前記従動機構とで従動体を構成するようになし、
当該駆動体の駆動機構が作動して、摺動体に駆動力を付与すると当該摺動体は軸線方向に直線状の往復運動をし、この直線状の往復運動は伝動体を介して従動体の従動機構へ伝達されて従動体の駆動力として再現するが、前記当該摺動体の内側摺動用筒体と、内筒体と、伝動体と、従動機構とからなる従動体は、前記ころがり軸受又はすべり軸受により、摺動体に駆動力を付与するか否かにかかわらず、前記外筒体に装着された状態のまま回転自在であるようにしたことを特徴とする回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構。
外筒体の内側に内筒体を同心円状にころがり軸受又はすべり軸受を介して回転自在に内装するとともに、当該外筒体と内筒体の間には摺動体が摺動自在に内装するが、
前記外筒体には軸線方向に直線状の摺動用孔が穿設してあり、前記内筒体には軸線方向に直線状の摺動用孔が穿設してあり、
前記摺動体は、外側摺動用筒体と内側摺動用筒体との間にがころがり軸受又はすべり軸受が挟持されているが、当該軸受の外輪は外側摺動用筒体に固定されているとともに当該軸受の内輪は内側摺動用筒体と固定されるように連結構成されていて、当該摺動体の外側摺動用筒体と内側摺動用筒体のいずれか一方に負荷された軸周り方向への力は他方へは伝達されずに回転自在となるが、一方に負荷された軸線方向への力は他方へ伝動して再現駆動するように構成されており、
前記摺動体の外側摺動用筒体には、駆動用レバーを固着するとともに当該駆動用レバーを前記外筒体の摺動用孔より外側に延出し、その延出した駆動用レバーの先端には駆動機構が連結してあり、
前記摺動体の内側摺動用筒体には、従動用レバーを固着するとともに当該従動用レバーの先端は前記内筒体の摺動用孔より前記内筒体内に挿入してその先端部には内筒体内に内装した伝動体が連結されており、更に当該伝動体の先端には従動機構が連結してあることを特徴とする請求項1に記載する回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構。
外側に駆動機構が設けてある外筒体の内側には、一端に従動機構を設けた内筒体を同心円状にころがり軸受又はすべり軸受を介して回転自在に内装するとともに、当該外筒体と内筒体の間には摺動体が摺動自在に内装するが、当該摺動体は、軸周り方向へは力が伝達されずに外側摺動用筒体と内側摺動用筒体とがころがり軸受又はすべり軸受を介して回転自在であるが、軸線方向へは力が伝動するように連結構成されており、
前記摺動体の外側摺動用筒体には駆動用レバーを介して前記駆動機構が連結し、前記摺動体の内側摺動用筒体には伝動体を介して従動機構が連結されており、
前記外筒体に装着された前記駆動機構と、前記駆動用レバーと、前記外側摺動用筒体とで駆動体を構成し、
前記外筒体に回転自在に内装された前記内筒体に装着された前記内側摺動用筒体と前記伝動体と前記従動機構とで従動体を構成するようになし、
当該駆動体が作動して、摺動体に駆動力を付与すると当該摺動体は軸線方向に直線状の往復運動をし、この直線状の往復運動は伝動体を介して従動体の従動機構へ伝動するが、前記当該摺動体の内側摺動用筒体と内筒体と伝動体と従動機構とからなる従動体は、前記ころがり軸受又はすべり軸受により、摺動体に駆動力を付与するか否かにかかわらず、前記外筒体に装着された状態のまま回転自在であるようにしたことを特徴とする回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構において、
前記駆動機構は、駆動用基枠に設けた駆動軸に付与される回転運動を、２個又は３個の位相差のあるカムと節体とで構成されるカム仕掛けにより２個又は３個に分割された直線状の往復運動に変換するように構成し、
当該外筒体と内筒体の間には、分割構成したカム仕掛けに対応した２個又は３個の摺動体を摺動自在に内装し、当該２個又は３個の摺動体は、夫々外側摺動用筒体と内側摺動用筒体とがころがり軸受又はすべり軸受を介して回転自在なるように連結構成されており、
前記外筒体には内装されている２個又は３個の摺動体に対応して軸線方向に直線状の摺動用孔が２個又は３個穿設してあり、前記内筒体には２個又は３個の摺動体に対応して軸線方向に直線状の摺動用孔が２個又は３個穿設してあり、
前記２個又は３個の摺動体を構成する外側摺動用筒体には、夫々駆動用レバーを固着するとともに当該駆動用レバーを前記外筒体の摺動用孔より外側に延出し、その延出した駆動用レバーの先端にはカム仕掛けを構成する駆動機構を連結し、当該駆動機構による回転運動が、２個又は３個に分割した摺動体の軸線方向への直線往復運動となるように駆動体を構成し、
前記２個又は３個の摺動体を構成する回転自在な内側摺動用筒体には、夫々従動用レバーを固着するとともに、当該従動用レバーの先端を前記内筒体の摺動用孔より前記内筒体内に挿入して、当該内筒内に内装されている２個又は３個の伝動体に連結し、更に当該伝動体の先端には２個又は３個のカム仕掛けを構成する従動機構に連結するが、当該従動機構は、２個又は３個の位相差のある直線状の往復運動を位相差のあるカム仕掛けにより従動用基枠に設けた駆動軸の回転運動に再現変換するように従動体を構成し、
前記駆動体の駆動機構により付与された回転運動は、２個又は３個の駆動用レバーが位相差のある直線状に往復運動する動きに分割変換し、この駆動用レバーの位相差のある往復運動は、更に２個又は３個の摺動体が軸線方向への位相差のある直線状の往復運動に変換され、この摺動体の位相差のある往復運動は２個又は３個の伝動体を介して対応する２個又は３個のカム仕掛けを構成する従動機構に伝動し、これを従動用基枠に設けた駆動軸の回転運動に合成変換して駆動機構の回転運動を再現するが、この際も前記内側摺動用筒体と内筒体と伝動体とからなる従動体は、前記ころがり軸受又はすべり軸受により、摺動体に駆動力を付与するか否かにかかわらず、前記外筒体に装着された状態のまま回転自在であるようにしたことを特徴とする回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構。
請求項1、請求項２又は請求項３に記載する回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構において、従動体の従動機構に付与された駆動力は、伝動体を介して摺動体に伝動されて、摺動体を軸線方向へ直線状に往復運動させ、更にこの摺動体の直線状の往復運動を駆動体の駆動機構に伝動して、駆動体の駆動力として再現するが、この際も前記当該摺動体の内側摺動用筒体と内筒体と伝動体と従動機構とからなる従動体は、前記ころがり軸受又はすべり軸受により、摺動体に駆動力を付与するか否かにかかわらず、前記外筒体に装着された状態のまま回転自在であるようにしたことを特徴とする回転自在な従動体に駆動体の駆動力を伝動する機構。