JP5945584B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、駆動源からの回転運動を出力回転軸へ伝達する動力伝達装置に関する。

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。

特開２０００−１１０９１２号公報 特開２００６−１６１９９９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。

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、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動力伝達装置を提供することにある。

本発明によれば、出力回転軸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出力回転軸に連結された複数のアームと、複数のアームを一方向回転機構の回転許可方向（動力伝達方向）にそれぞれ付勢する複数の弾性体と、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、複数のアームの先端部にそれぞれ当接可能な複数のピンとを備えており、複数のアームの各々は、複数のピンの各々が当接した際はピン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、複数のピンの各々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回転許可方向に回動駆動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、駆動源のトルクではなく、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、出力回転軸にかかる負荷が大きくなって弾性体によるアームの回転が遅くなるとそのアームが戻る前に次のピンがアームに当接し、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、出力回転軸にかかる負荷が大きくなって弾性体によるアームの回転が遅くなるとそのアームが戻る前に他のピンが他のアームに当接し、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。さらにまた、弾性体へのエネルギ蓄積及び放出の繰り返しであるため、ゼンマイバネやフライホイールを使用することなく回転駆動できるので、安全性が優れている。

複数のアームの各々に対して単一のピンが設けられていることが好ましい。これにより、簡単な構成で動力伝達装置を実現することができる。

複数のアームの各々に対して複数のピンが設けられていることが好ましい。これにより、アームの数が少なく、コンパクトな構成を得ることができる。

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。これにより、弾性体の弾性力を調整することで、回転出力の回転速度を可変にすることができる。

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。

本発明によれば、複数のアームの各々は、複数のピンの各々が当接した際はピン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、複数のピンの各々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回転許可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、出力回転軸にかかる負荷が大きくなって弾性体によるアームの回転が遅くなるとそのアームが戻る前に他のピンが他のアームに当接し、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。

本発明の第１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の動力伝達装置の動作を説明するための側面図である。 本発明の第２の実施形態に係る動力伝達装置の構成を概略的に示す側面図である。 本発明の第３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４の動力伝達装置の動作を説明するための側面図である。

以下、本発明に係る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の第１の実施形態の構成を概略的に示している。図２は動力伝達装置の動作状態を示す側面図であり、同図（ａ）は手前側のアーム３０ａ及び３０ｂと、ピン６０ａ及び６０ｂとの相対位置関係を示しており、（ｂ）は奥側のアーム３０ｃ及び３０ｄと、ピン６０ｃ及び６０ｄとの相対位置関係を示している。

図１に示すように、本実施形態の動力伝達装置１００は、出力回転軸１０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２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄをそれぞれ介して出力回転軸１０に連結された４つのアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄと、４つのアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄをワンウェイクラッチ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄの回転許可方向（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４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄと、出力回転軸１０と平行であり、駆動源としてのモータＭによって回転する駆動回転軸５０と、駆動回転軸５０と共に回転するように駆動回転軸５０に平行に連結され、４つのアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄの先端部にそれぞれ当接可能な４つのピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄと、引張りコイルバネ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄの弾性力を調整する弾性力調整機構７０と、４つのアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄの回転を所定範囲に制限するストッパ８０とを備えている。

出力回転軸１０は、駆動負荷（例えば、車輪等）に連結されており、図示しない支持体によって回転自在に支持されている。この出力回転軸１０には、軸方向に所定の間隔をあけてワンウェイクラッチ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄが同軸に装着されており、これらワンウェイクラッチ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄによって伝達される回動運動によって出力回転軸１０は回転する。

ワンウェイクラッチ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄは、アーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄの揺動を一方向回転運動に変換するものであり、外周がアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄの一端部に連結され、中心に出力回転軸１０が装着されている。

アーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄは、例えば、丸棒又は角棒状材料から形成され、下端はそれぞれワンウェイクラッチ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄに固定され、上端は自由端とされている。アーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄには、弾性体４０の一端が連結されている。アーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄの時計回り方向の回転はストッパ８０により所定範囲に制限されている。

引張りコイルバネ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄは、アーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄをワンウェイクラッチ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄの回転許可方向に付勢する弾性体として、一端がそれぞれアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄに連結され、他端が弾性力調整機構７０に連結されている。

駆動回転軸５０は、駆動源としてのモータＭにギアＧを介して連結されており、出力回転軸１０と平行に配置されている。この駆動回転軸５０は、定速回転するモータＭによって駆動され所定の回転速度で回転する。即ち、モータＭの回転がギアＧに伝達され、必要に応じて変速されると共にその回転軸方向が９０度変換されて駆動回転軸５０が回転駆動される。

ピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄは、駆動回転軸５０と共に回転するように駆動回転軸５０に平行に連結され、かつ回転する際にアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄの先端部にそれぞれ当接可能に構成されている。ピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄの、回転軸に関する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。本実施形態において、ピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄは、駆動回転軸５０に上述した角度間隔で固着された回転アーム６１ａ、６１ｂ、６１ｃ及び６１ｄの端部にそれぞれ固着されている。また、回転アーム６１ａ及び６１ｂは、駆動回転軸５０に関して互いに１８０度ずれた位置に配置されており、回転アーム６１ｃ及び６１ｄは、駆動回転軸５０に関して１８０度ずれた位置に配置されている。しかも、回転アーム６１ａ及び６１ｂと回転アーム６１ｃ及び６１ｄとは互いに９０度の位相差を有する位置に配置されている。従って、駆動回転軸５０に関する４つのピン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５０が９０度を回転するごとにピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄがアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄにそれぞれ当接するように構成されている。

弾性力調整機構７０は、回動軸７１と、回動アーム７２ａ及び７２ｂと、バネ連結部７３ａ及び７３ｂと、駆動部７４とを備えている。回動軸７１は出力回転軸１０と平行に配置されている。回動アーム７２ａの一端は回動軸７１の一方の軸方向端部に固着されている。バネ連結部７３ａは回動アーム７２ａの他端に装着されている。同様に、回動アーム７２ｂの一端は回動軸７１の他方の軸方向端部に固着されている。バネ連結部７３ｂは回動アーム７２ｂの他端に装着されている。また、駆動部７４は必要に応じて回動軸７１を所定回転角度範囲内で回動するように駆動する機構である。

ストッパ８０は、出力回転軸１０と平行に配置された棒状部材であり、アーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄの時計回り方向の回転を所定範囲に制限するように構成されている。

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２（ａ）に示すように、駆動回転軸５０が回転してピン６０ａがアーム３０ａに当接しこれを押圧することにより、アーム３０ａは反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２０ａが空転状態となるため、動力伝達が行われず、引張りコイルバネ４０ａが引っ張られるのみとなる。駆動回転軸５０がさらに回転してピン６０ａがアーム３０ａから離れると、アーム３０ａは、引張りコイルバネ４０ａの付勢力により付勢されて時計回りに回動し、ストッパ８０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２０ａを実回転させ動力伝達が行われて出力回転軸１０が回転し動力を出力する。ピン６０ａがアーム３０ａに当接している図２（ａ）の状態では、アーム３０ｂは、ストッパ８０に当接した位置にある。従って、ピン６０ｂはアーム３０ｂに当接したおらずこれを押圧していない。駆動回転軸５０がさらに回転し、ピン６０ｂがアーム３０ｂに当接しこれを押圧すると、アーム３０ｂが上述したアーム３０ａと同様な動作を行う。一方、図２（ｂ）に示すように、ピン６０ａがアーム３０ａに当接した状態では、アーム３０ｃ及び３０ｄは、ストッパ８０に当接した位置にある。従って、ピン６０ｃ及び６０ｄはアーム３０ｃ及び３０ｄに当接しておらずこれらを押圧していない。駆動回転軸５０がさらに回転し、ピン６０ａがアーム３０ａから離れると、ピン６０ｄがアーム３０ｄに当接しこれを押圧するようになり、次に、ピン６０ｂがアーム３０ｂに当接しこれを押圧するようになる。次いで、ピン６０ｃがアーム３０ｃに当接しこれを押圧するようになる。このように、駆動回転軸５０が回転運動することにより、アーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄが交互に回動せしめられる。

このように、駆動回転軸５０が回転運動することにより、ピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄが、順次、アーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄの先端部にそれぞれ当接し、これらアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄを反時計回り方向へ押圧して順次回動させる。この反時計回りの回動によっては、ワンウェイクラッチ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄが空転するので動力伝達が行われない。しかしながら、この回動により引張りコイルバネ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄがそれぞれ引っ張られるので、アーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄを時計回り方向に付勢する弾性エネルギが蓄積される。ピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃ又は６０ｄの各々がアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄの各々との当接から外れた際は、引張りコイルバネ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄ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アーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄが時計回り方向に回転せしめられ、ワンウェイクラッチ３０が時計回り方向（回転許可方向）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軸１０を介して出力される。この場合、ピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄがアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄの先端部にそれぞれ当接し始めた際の引張りコイルバネ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄ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、ピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃ又は６０ｄがアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄとの当接から外れた際は、アーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄによってピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃ又は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。

また、弾性力調整機構７０により、引張りコイルバネ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄの張力（弾性力、付勢力）を調整することが可能である。回動アーム７２ａ及び７２ｂが反時計回り方向に回動する場合、引張りコイルバネ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄの張力（弾性力）が増加する。一方、回動アーム７２ａ及び７２ｂが時計回り方向に回動する場合、引張りコイルバネ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄの張力（弾性力）が減少する。これにより、出力回転軸１０の回転速度を無段階に変速させることができる。

以上説明したように、第１の実施形態の動力伝達装置１００は、出力回転軸１０と、ワンウェイクラッチ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び２０ｄと、アーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄと、コイルバネ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄと、駆動回転軸５０と、ピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄと、弾性力調整機構７０と、ストッパ８０とを備えている。駆動回転軸５０の回転運動を出力回転軸１０の一方向の回転運動に変換されることで、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１００を実現することができる。また、弾性力調整機構７０により、引張りコイルバネ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄの張力（弾性力）を調整することで、出力回転軸１０の回転速度を無段階に変速させることができる。また、出力回転軸１０にかかる負荷が大きくなって引張りコイルバネ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ又は４０ｄによるアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ又は３０ｄの回転が遅くなるとそのアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ又は３０ｄが戻る前に他のピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃ又は６０ｄが他のアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ又は３０ｄに当接し、複数のコイルバネにエネルギが蓄積されてこれが一時に放出されるため、引張りコイルバネ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。さらに、引張りコイルバネ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ及び４０ｄへのエネルギ蓄積及び放出の繰り返しであるため、ゼンマイバネやフライホイールを使用することなく回転駆動できるので、安全性が優れている。

図３は本発明の第２の実施形態として動力伝達装置２００を示している。同図は動力伝達装置２００の側面図であり、（ａ）は手前側のアーム３０ａ、３０ｂ及び３０ｃと、ピン６０ａ、６０ｂ及び６０ｃとの相対位置関係を示しており、（ｂ）は奥側アーム３０ｄ、３０ｅ及び３０ｆと、ピン６０ｄ、６０ｅ及び６０ｆとの相対位置関係を示している。

図３に示すように、本実施形態の動力伝達装置２００は、出力回転軸１０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２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆをそれぞれ介して出力回転軸１０に連結された６つのアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ及び３０ｆと、６つのアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ及び３０ｆをワンウェイクラッチ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ及び２０ｆの回転許可方向（動力伝達方向）にそれぞれ付勢する弾性体としての６つの引張りコイルバネ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ及び４０ｆと、出力回転軸１０と平行であり、駆動源としてのモータＭによって回転する駆動回転軸５０と、駆動回転軸５０と共に回転するように駆動回転軸５０に平行に連結され、６つのアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ及び３０ｆの先端部にそれぞれ当接可能な６つのピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅ及び６０ｆと、引張りコイルバネ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ及び４０ｆの弾性力を調整する弾性力調整機構７０と、６つのアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ及び３０ｆの回転を所定範囲に制限するストッパ８０とを備えている。

本実施形態の動力伝達装置２００においては、６つのワンウェイクラッチ、６つのアーム、６つのコイルバネ、及び６つのピンが設けられている。特に、本実施形態においては、６つのピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅ及び６０ｆの、回転軸に関する取り付け角度間隔は、３６０／６＝６０度である。即ち、駆動回転軸５０が６０度を回転するごとにピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅ及び６０ｆがアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ及び３０ｆにそれぞれ当接するように構成されている。

本実施形態の動力伝達装置２００のその他の構成は、基本的に第１の実施形態の動力伝達装置１００と同様な構成を有するため、詳細な説明を省略する。

この第２の実施形態の動力伝達装置２００は、ワンウェイクラッチ、アーム、コイルバネ、及びピンをそれぞれ６つ有することで、より安定した動力伝達ができる。また、出力回転軸１０にかかる負荷が大きくなって引張りコイルバネ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ又は４０ｆによるアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ又は３０ｆの回転が遅くなるとそのアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ又は３０ｆが戻る前に他のピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅ又は６０ｆが他のアーム３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ又は３０ｆに当接し、複数のコイルバネにエネルギが蓄積されてこれが一時に放出されるため、引張りコイルバネの数が多いほど、瞬時に出力されるトルクが大きくなる。即ち、動力伝達装置２００は、動力伝達装置１００より大きい瞬時の出力トルクを得ることができる。他に、動力伝達装置１００と同様な効果を有する。

図４は本発明の第３の実施形態として動力伝達装置３００を示している。図５は動力伝達装置の動作状態を示す側面図であり、同図（ａ）は手前側のアーム３０Ａと、ピン６０ａ及び６０ｂとの相対位置を示しており、（ｂ）は奥側のアーム３０Ｂと、ピン６０ｃ及び６０ｄとの相対位置を示している。

図４及び図５に示すように、本実施形態の動力伝達装置３００は、出力回転軸１０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２０Ａ及び２０Ｂをそれぞれ介して出力回転軸１０に連結された２つのアーム３０Ａ及び３０Ｂと、アーム３０Ａ及び３０Ｂをワンウェイクラッチ２０Ａ及び２０Ｂの回転許可方向（動力伝達方向）にそれぞれ付勢する弾性体としての２つの引張りコイルバネ４０Ａ及び４０Ｂと、出力回転軸１０と平行であり、駆動源としてのモータＭによって回転する駆動回転軸５０と、駆動回転軸５０と共に回転するように駆動回転軸５０に平行に連結され、アーム３０Ａ及び３０Ｂの先端部にそれぞれ当接可能な４つのピン６０ａ及び６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄと、引張りコイルバネ４０Ａ及び４０Ｂの弾性力を調整する弾性力調整機構７０と、２つのアーム３０Ａ及び３０Ｂの回転を所定範囲に制限するストッパ８０とを備えている。

本実施形態の動力伝達装置３００においては、２つのアーム３０Ａ及び３０Ｂに対して、４つのピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄを有する構成となっている。即ち、１つのアームが２つのピンと順次に当接し回動するように構成されている。この場合、ピン６０ａと６０ｂとは同一回転平面に、互いに１８０度ずれた位置に配置されており、また、ピン６０ｃと６０ｄとは同一回転平面に、互いに１８０度ずれた位置に配置されている。この例において、ピン６０ａ及び６０ｂは、円板６２Ａに設けられ、ピン６０ｃ及び６０ｄは、円板６２Ｂに設けられている。また、ピン６０ａ及び６０ｂと、ピン６０ｃ及び６０ｄとは９０度の位相差を有する位置に配置されている。

本実施形態の動力伝達装置３００のその他の構成は、基本的に第１の実施形態の動力伝達装置１００と同様な構成を有するため、詳細な説明を省略する。

次に、本実施形態における動力伝達装置３００の動作を説明する。図５（ａ）に示すように、駆動回転軸５０が回転してピン６０ａがアーム３０Ａに当接しこれを押圧することにより、アーム３０Ａは反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２０Ａが空転状態となるため、動力伝達が行われず、引張りコイルバネ４０Ａが引っ張られるのみとなる。駆動回転軸５０がさらに回転してピン６０ａがアーム３０Ａから離れると、アーム３０Ａは、引張りコイルバネ４０Ａの付勢力により付勢されて時計回りに回動し、ストッパ８０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２０Ａを実回転させ動力伝達が行われて出力回転軸１０が回転し動力を出力する。駆動回転軸５０がさらに回転し、ピン６０ｂがアーム３０Ａに当接しこれを押圧すると、アーム３０Ａが上述したような動作を繰り返す。一方、図５（ｂ）に示すように、ピン６０ａがアーム３０Ａに当接した状態では、アーム３０Ｂは、ストッパ８０に当接した位置にある。従って、ピン６０ｃ及び６０ｄはアーム３０Ｂに当接しておらずこれらを押圧していない。駆動回転軸５０がさらに回転し、ピン６０ａがアーム３０Ａから離れると、ピン６０ｄがアーム３０Ｂに当接しこれを押圧するようになり、次に、ピン６０ｂがアーム３０Ａに当接しこれを押圧するようになる。次いで、ピン６０ｃがアーム３０Ｂに当接しこれを押圧するようになる。このように、駆動回転軸５０が回転運動することにより、アーム３０Ａ及び３０Ｂが交互に回動せしめられる。

第３の実施形態の動力伝達装置３００は、２つのアーム３０Ａ及び３０Ｂに対して、４つのピン６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄを有し、かつ、ピン６０ａ及び６０ｂは、ピン６０ｃ及び６０ｄと９０度の位相差を有する位置に配置されていることで、より安定した動力伝達ができる。他に、動力伝達装置１００と同様な効果を有する。

なお、上述した動力伝達装置１００、２００及び３００において、弾性体として引張りコイルバネ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０Ａ及び４０Ｂ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、アームとピンの数は、上述した動力伝達装置１００、２００及び３００に限定されるものではない。

また、上述した動力伝達装置１００、２００及び３００において、駆動回転軸５０の駆動源としてのモータＭを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、スターリングエンジン等を駆動源として用いても良い。

さらに、上述した動力伝達装置１００、２００及び３００において、一方向だけに駆動するワンウェイクラッチ２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０Ａ及び２０Ｂ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、駆動方向を切り替えることができるワンウェイクラッチを用いても良い。このような駆動方向の切り替えができるワンウェイクラッチを用いる場合、車両等の前進と後進がクラッチを切り替えることで実現できる。ただし、後進時はバネの力ではなく、アームが押されたとき直接駆動することになる。

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 出力回転軸
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ ワンウェイクラッチ
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ アーム
４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ 引張りコイルバネ
５０ 駆動回転軸
６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｅ、６０ｆ ピン
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、６１ｄ、６１ｅ、６１ｆ 回転アーム
７０ 弾性力調整機構
７１ 回動軸
７２ａ、７２ｂ 回動アーム
７３ａ、７３ｂ バネ連結部
７４ 駆動部
８０ ストッパ
１００、２００、３００ 動力伝達装置
Ｇ ギア
Ｍ モータ

Claims (6)

1. 出力回転軸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出力回転軸に連結された複数のアームと、前記複数のアームを前記一方向回転機構の動力伝達方向となる回転許可方向にそれぞれ付勢する複数の弾性体と、前記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、前記駆動回転軸と共に回転するように該駆動回転軸に平行に連結され、前記複数のアームの先端部にそれぞれ当接可能な複数のピンとを備えており、前記複数のアームの各々は、前記複数のピンの各々が当接した際は該ピン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、前記複数のピンの各々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回転許可方向に回動駆動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. 前記複数のアームの各々に対して単一の前記ピンが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
3. 前記複数のアームの各々に対して複数の前記ピンが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
4. 前記駆動回転軸に対する前記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）であることを特徴とする請求項３に記載の動力伝達装置。
5. 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から４のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
6. 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５のいずれか１項に記載の動力伝達装置。
   

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