JPH03501765A - 回転駆動機制御機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 回転駆動機制御機構 〔技術分野〕 本発明は、回転駆動機を制御する機構に関し、さらに詳しく言えば、歯の付い７ ’Ｃ２つの回転部材であってその回転のさいに共通のかみ合領域を通過する歯を 備えた回転部材を有する機構に関するものでおる。

〔背景技術〕

かみ金歯を用いる制御機構は、はとんどノ（ツクラツシェがなくかつ高度の精度 をもって大荷重を伝達することができる。

米国特許第’；、６６６．０６３号は、トルク・コン／く一夕として構成されか つ多方向入力を単一方向出力に変−換する制御機構を開示している。これは２つ の一方クラッチおよび逆転手段によって達成される。そのクラッチの一方はその 他方に関して逆転される。その逆転手段はいずれｉ−の方向の入力回転が単方向 出力に変換されるようにする。

クラッチは、摩擦クラッチ板を用いる従来の設計のものである。

米国特許第４，６７１，１２９号は、歯車ネットワークをかいして連結された入 出力シャフトを有する歯付きシフト・トランスミフシ１ンの構造を開示している 。そのトランスミッシ冒ンは、歯車の歯面を互いに接触係合状態に維持するばね によって予荷重をかけられることによって、）（ックラッシェをなくすように設 計されている。

米国特許第４４０５，５８０号はシャー用の回転駆動機に関し、直上に述べ九米 国特許と同様にパックラッシェを回避している。これは、特別のバックラッシ為 取上げ歯車の使用によって達成される。

本出願人の注意を引いたこれらおよびその他の従来技術から明らかなように、バ ックラッシュ、すなわち２組のかみ金歯間の間隙は、２つの歯付き部材間の駆動 伝達に不規則性を導入するので太き々問題として認識されている。伝達の不規則 性が許容されえない場合には、バックラッシュを回避する工程が必ず考慮されな ければならない。

〔発明の開示〕

本発明の目的は、回転駆動機を制御する改良され六機婢を提供することにある。

本発明の第１の考え方によれば、本発明の回転駆動機の制御機構は、興なる動作 モードを有し、歯の付いた２つの回転部材を備え、該歯が該両部材の回転のさい に共通のかみ合領域を通過し、ま大、ｉａ両部材間で少なくとも一方の方向には 駆動を伝達でき々いようにして両部材をかみ合状態に留めるように両部材に成形 定置されている機構でちって、前記両部材が同期して駆動されるように連結され 、手段が一方の部材に関して他方の部材の駆動を変えることによって機構の動作 モードを変えるように設けられていることを特徴とした機構である。

本発明を実施するさいに１両部材の歯は、かみ合領域においてきつくまたはゆる くかみ合わされてもよい。両部材のうちの一方の歯が他方の部材の歯を部材間で 少々くとも一方の駆動方向に駆動できないように設計され、かつ２つの部材の歯 が相互にかみ合うので、両部材が自由に回転する条件は、それらが同期速度で駆 動されるときのみでるる。前記他の部材のみへの付加回転駆動の変更は、同期条 件から離れたことを表す。一方の部材の歯が他方の部材に回転駆動を伝達するこ とができないように設計されているので、同期がはずれたとき、前記一方の部材 のそれ以上の回転がそれＫよって回転されるべき他方の部材の不能によりて阻止 される。

２つの部材の同期運転条件を第１動作モードを表すものとしたとき、両部材の一 方が他方の部材の回転を阻止する場合の詰りま九は「固着Ｊ　（１ｏｃｋｅｄ　 ５ｏｌｉｄンは、第２動作モードを表すものとして考えられる。これら２つの動 作モードの間に中間ｔｉｔは第３動作モードをも九せることは可能である。この 第３動作モードにおいて、両部材の歯はそれらが駆動されている間に互いにζす れる。

そのこすれ面に熱が発生する。発生熱量は、こすや圧力を変えかつ歯を適切に設 計することによって、震えら−る。この第３動作モードは、制御された制動モー ドを表す。第３動作そ一ドにおいては、両部材に加えられる入力回転駆動機が両 部材の回転を阻止しないが、制動効果を生む制御されてはいるが選択的に可変な 抵抗に遭遇する。それは、必要に応じて、機構が上記モード、すなわち３つのす べてのモードのうちの任意の２つのモードで動作するように配置されうる。

理論的には可能でおるが、本発明を実施する上で最適構造ではないものにおいて 、部材の回転軸間隔は変えられ、また、その軸間隔の増加にかかわらず、かみ合 領域においてかみ合を歯が終了せずに、歯の側面間隔が変るように歯が成形され る。

本明細書において、「かみ合う」および「かみ合」という用語は、部材の歯がか み合領域において互いに重なるか組み合さるということのみを意味するものとし て理解されるべきであって、歯がかみ合領域において互いに実際に接触する状況 に限定されるべきではない。駆動を受ける部材が、歯の形状および位置のために かみ合領域を通って他方の部材に駆動を伝達できないものである場合には、機構 の「固着」および２つの部材のそれ以上の回転が部材が再び同期して駆動される まで阻止される。

本発明の最適特徴 本発明の１つの形体においては、２つの部材がウオームおよびホイール集合体を 与え、それらが横断して、通常垂直な面内にある各軸のまわりに回転する。ウオ ームおよびホイール集合体は、ホイール部材からウオーム部材までの駆動を伝達 することがある形状においてはできない。しかし、ウオーム部材からホイール部 材までの無視できる抵抗をともなって駆動を伝達する。

本発明の最適形体においては、部材は同じ直径の軸方向に平行な円筒体として適 当に構成される。一方の部材は回転軸のまわりに螺旋状になっているウオーム歯 を有していてもよく、また、他方の部材は共通かみ合領域を通過するときにウオ ーム歯が適合される２つの対向歯側面間に画定された溝を有していてもよい。本 発明の最適形体の利点は、２つの部材が同じピッチの場合に、同じ速度で回転す るということである。ウオームおよびホイール集合体については、ウオームはホ イールよシもずっと速く回転し、また、これがかみ合についての欠点ともな）う る。本発明の最適形体のさらく別の利点は、駆動機の回転の方向に関係なく、２ つの円筒形部材間のかみ合領域を通って駆動が伝達されえないように、成形され た歯を両部材が有することができるということである。

本発明の第２の考え方によれば、同じ歯車比を有しかつ入力側と出力側とを有す る２つの歯車集合体を備え、名菓合体の一方の側が外部源から該機構に加えられ る回転駆動機によって回転されるように連結され、残シの２つの側が一体に回転 するようＫそれらが相互に連結され、前記第１歯車集合体が単一方向駆動特性（ 以下に述べる〕を有し、前記２つの集合体間に空手を導くように選択的に動作す る手段が設けられ、機構の動作モードのうちの１つにおいて両歯車集合体が外部 源によって駆動されかつ一体に回転し、該機構の動作モードのうちの別のものに おいて該機構が固く鎖錠（固着）しかつ外部から加えられた駆動が妨害されるよ うに動作することから前記空動が一方の画集合体を守ることを特徴とした歯車機 構が設けられている。

好ましくは、空動は第２集合体内のバックラッシュから生じる。しかし、空動け 、例えば、２つの集合体間に位相変位を与えることによって別の方法で得られる こともできる。

本発明の原理は制御機構の新しい集団が従来の制御機構を超えた利点を有するよ うに考案されうるようにできることである。本発明は、ブレーキ、クラッチ、ト ルク・リミッタ、連続または段階的に動作する駆動伝達システム、機械的スイッ チに適用できる。クラッチ内に用いられたとき本発明の機構を従来のクラッチか ら識別する特徴は、２つの部材が常に互いにかみ合状態に留まっていることであ る。その機構の利点は、使用の一方の構成から別のものに変るが、それは１また はそれ以上の次の利点を与える別の用途に適用できることである。すなわち、良 好な小型化、良好な信頼性、入力駆動に故障があるときに負荷固定を保持する機 能、費用の低減、よシ少ない工作部分品、良好な冷却能力等である。

その機構は、特別のトルクを駆動または制動するように構成されてもよい。この トルクは、適当な制御を設定することによって、予め決定されてもよい。これは 、特定のトルクを駆動または制動するように設計された従来の機構と同様習慣的 に摩擦係数を設定する技術とともに構成されなければならない。

その手段は、両部材の一方まで延びる駆動シャフトのような機械的駆動接続にお いて定置された装置の形体をとる。その機械的駆動接続は、スプロケット上を走 行するベルト駆動またはチェーンによって与えられるような可撓性の形体になっ ていてもよい。上記手段は可撓駆動接続の前進・後退走行の相対張力を変えるこ とによって動作してもよい。さらに別の構成においては、両部材の一方はシャフ ト端間に加えられたねじシ応力に応答して屈する弾性駆動シャフトによって駆動 されて、同期駆動機間の歯車連続（ｇｅａｒｌａｓｈ　）に打ち勝つ。

本発明の第３の考え方によれば、歯車機構は、同じ歯車比を有しかつ入力側と出 力側とを有する２つの歯車集合体を備え、各集合体の一方の側が外部源から該機 構に加えられる回転駆動によって回転されるように連結され、該画集合体の残シ ０２つの側が一致して回転するようにそれらが相互に連結され、第１歯車集合体 が単一方向駆動特性（以下に述べる）を有し、第２歯車集合体が少なくともめる バックラッシュを有し、機構の動作モードが変えられるべきときバックラッシュ を解消するように手段が設けられている。

歯車のような歯付き部材の集合体に適用される「単方向駆動」という表現は、本 明細書の前後関係から、同期駆動が集合体の他方の側に加えられているときに、 回転駆動が単方向駆動特性を有する集合体の一方の側に加えられたならば、その 集合体が「固着」シ、そしてその両側開に駆動を伝達しないことを意味するもの として理解されたい。しかし、同期駆動機が集合体の両側に加えられるならば、 集合体部材は回転できる。単方向駆動を表示する歯車集合体のいくつかの形体は 周知である。これらのうちでは、最も一般的なものは多分ウオームおよびホイー ル集合体である。

本発明の第２および第３の考え方を実施するさいに２つの部材の速度比は好まし くは１：１である。これを達成する１つの方法は、かみ合斜歯を有する２つの円 筒形かみ合部材を有する第１歯付き集合体を用いることである。２組の歯のヘリ カルのピッチはわずかに興なっている。２つの部材の回転軸は、それらが互いに 正確に平行にならないようにわずかにずれていてもよい。この構成とは別に、２ つの部材の軸は実際には平行でかつ歯が同一である。ヘリカル歯のピッチは同じ である。

円筒形部材が用いられたとき、それらが同じ方向に回転する必要はない。機構が 外部から加えられ九駆動に対する抵抗を提倶しないとき、部材の歯が同じ速度で かみ金額域を通して同じ方向に伝播するということが重要である。その結果は、 部材を反対方向に駆動することにより、かつ、部材にその円周上で時計方向およ び反時計方向にそれぞれ配置された歯を設けることによって、達成されてもよい 。別に、部材は同じ方向に駆動されるように設計されてもよい。

本発明の第３の考え方の最適構成においては、第１集合体は簡単なウオームおよ びホイールからなり、また、第２歯車集合体はウオームおよびホイール集合体と 同じ駆動比の１対のかみ合歯車ホイールからできている。しかし、第２歯車集合 体はウオームおよびホイールからなるが、それは両方向駆動特性を有していなけ ればならない。すなわち、いずれの回転方向にもそれをかいして駆動の伝達をす ることができる。１つまたは各々の集合体は、必要に応じて、２つ以上のかみ合 歯車からできていてもよい。

本発明を実施するさいに用いられる手段は、機構が２以上４までの異なる動作モ ードを有することができるように設計されてもよい。２つのモードにおいて、そ の手段は逆転を阻止しながら、２方向の回転のうちの一方においてそれぞれ機構 の回転を許す。その機構は一方または他方の方向にのみ駆動する。位相変位手段 の第３動作状態においては、両部材の歯が互いに鎖錠しないように両部材が同期 した速度で駆動されるようにする。その機構は、入力回転駆動にいかなる抵抗を も与えずに、いずれの方向にも駆動されてもよい。位相変位手段の第４動作状態 においては、それは同期駆動機間の部材に対する位相角度を、プリセット・トル クが達成された後にのみ、（弾性的に導入されてもよい）バックラッシュｉたは フリープレイに打ち勝つのに十分に変えてもよい。機構がトルク・リミッタとし て挙動し、また、機構が同期して回転するけれども、それらの歯はかみ金額域内 でちる程度互いに滑って、例えば、部材を冷却液中に漬けることによって適当に 発散される熱を発生する。

〔図面の簡単な説明〕

第１図は輪止めクラッチまたは無限ラチェットとして動作する機構の斜視図を示 す。第２図は両方向特性の運転モード、一方方向ではちるが逆方向特性の運転モ ードとの間を選択的に切夛換えられうる機構を示す。第２人図は第２図の矢印１ Ｒの方向からみた第２図の端面図を示す。第３図はモード変更手段のレバー成形 部品によって制御された動作モードを有し、一方の制限位置において一方方向に のみ回転させ、また、他方の極端位置において逆方向にのみ回転させる機構を示 す。第４図は所定の調節自在しきいトルクにもとづいて出力側に最大トルク配達 を許すクラッチ機構に共同し九本発明の機構を示す。第５図は２つの円筒形ヘリ カル部材が互いにかみ合い、その部材が理解を容易にする良めに誇張されて互い に傾斜して示されている機構を示す。第６図社第５図の矢印Ｂ方向からみたその 一部の詳細平面図であって、部材の軸の相互傾斜を多少誇張して示してちる。第 ７図は第２図に対応する図であって、歯車集合体をかいして一方の部材に有効に 接続された一端に関して、他方の部材まで延びるシャフト連結の他端の角変位を 変更することによって機構の動作モードを変更するように用いる位相変位装置を 示す。第８図は２つの類似の軸方向平行部材のまわ夛で同じ方向に螺旋状になっ ている円周方向延長かみ金歯を有する前記部材を有いるクラッチ機構を示す。

第９図は第８図のに−に線からみた横断面図を示す。第１０図は２つの円筒かみ 合ロッキング部材の一部切除斜視図を示す。第１ｏＡ図は第１０図のかみ金歯の 展開断面図を示す。第１１図は第８図に類似する機構であって別の位相変位手段 を有する機構を示す。第１２図は点接触というよシはむしろ線接触して係合して いる歯車の歯のパラメータを説明する２つのスケッチを示す。第１３、図は２つ の歯車部材間のベルトまたはチェーン連結と動作モードを変えるためにベルトま たはチェーンの張力を制御する弾性手段とを有する機構の斜視図を示す。第１４ 図は動作モードを変える空手装置を用いる機構を示す。第１４Ａ図は第１４図の 一部の横断面図を示す。第１５図は本発明の機構をコンベア・ベルト駆動制御シ ステムに適用した構成を示す。

〔発明を実施するための最良の形態〕

本発明の原理 本発明の原理が、第１０図を参照して説明される。これは、回転部材に装着され かつ第２組の歯１０２にかみ合う第１組の歯１０口を示す。歯１００，１０２は 、実線で示す位置において、それらがかみ合状態にはあるが互いに実際には接触 していない。「かみ合う」という用語は、本明細書においては、歯がそれらのか み金額域内で重なった関係で存在するということを意味しているものとして用い られる。それらは実際には接触するか、接触していなくともよい。歯を支持する 部材が同期した速度で回転され死場合には、歯１００，１０２が部材が回転した ときにそれらが決して接触しない図示する相対位置を保持する。

これは、部材が駆動される同期速度にかかわらず適用できるか、または歯が部材 間の重なシ領域を通る同じ方向に常に走行する場合に部材の回転方向にかかわら ず適用できる。それらは、歯の一方が他方の部材の他方の歯に逆向きに手動で巻 くならば、逆方向にそれぞれ回転できる。

歯１０２に関して、歯１００の（第１０Ａ図において距離１０”によって表され る）位相の制御された変更が発生され九ならば、歯１００金破線で示す位置まで 動かし、そこで、それらの側面は歯１０２の側面の位置１０１においてこすれる 。摩擦熱が歯のこすれ領域において発生されまた、機構への入力駆動のエネルギ のいくつかの発散を表す。

発生された熱量は、歯のこすれ側面間の圧力の関数となシ、次いで、歯１００が 歯１０２に係合する力の関数になる。

２つの部材が同期して回転されかつ歯１００が歯１０２にこすれる限り、摩擦熱 が機構内に継続して発生される。この条件は、歯１００と１０２との間の距離０ がゼロに減少する結果を生じる。

入力トルクが歯１０２を押し付けていると仮定する。この力が漸次大きさを増加 させている場合に、歯１０２上をこする歯１００によって発生される熱は増加す る。実際に、熱は部材を冷却油中に漬ることによって消散される。

発生された摩擦熱の発散は、重要になる。歯が点接触で係合しているとき、過剰 の摩耗が生じる。この摩耗は、点接触に代えて、線接触で互いにこすれるように 歯を配置することによって、非常に減少される。この結果を達成するために、第 ２図の２つのスケッチを参照されたい。

第１２図は上方のスケッチにおいて、２つの外部かみ合ヘリカル部材が互いに線 接触係合をするとき、一定の関係を有していなければならないパラメータを示す 。第１２図の下方のスケッチは、外部ヘリカル部材が内部ヘリカル部材と線接触 でかみ合う場合に、一定の関係を有していなければならないパラメータを示す。

線接触は、上方スケッチにおいては２２０で、また、下方スケッチにおいては３ ２０で示される。

第１２図の上方スケッチについてまず見れば、同じ巻き方向および進みまたは異 なる進みの２つの外ヘリカル部材２０７．２０８は、同一ビッテの単一または多 開始形体の場合でかつそれらの歯側面がそれらの各進みに比例した生成基礎直径 ２０５をつくるインボリュート・ヘリコイドからできている場合には、理論的に は線接触を有し、を九、直径２０６の外侮のホイール部材の交点を結ぶ線２００ が両生成基礎直径２０５に接する４つの線２０１．２０２゜２０５、２０４を横 切るように、部材の軸が平行に間隔をおけられる。

第１２図の下方スケッチの場合には、逆の巻き方向で同じ進みか異なる進みの外 ヘリカル・ホイール部材３００とかみ合う内ヘリカル・ホイール部材３０１は、 同じピッチで単一ま九は多開始形体でちる場合でかつそれらの側面がそれらの各 進みに比例した生成基礎直径３０２をもつインポリエート・ヘリコイドからでき ている場合には、理論的に線接触を有し、また、内ホイール部材３０１の内径３ ０７と外ホイール部材３００の外径３０６との交点を結ぶ線３０５が再生成基礎 直径３０２に接する４つの線３０８．３０９゜３１０．３１１を横切るように、 ホイール軸３０３，３０４が平行でかつ間隔をあけられている。

歯車設計のよシ詳細な説明については、Ｅ、Ｂｕｃｋｉｎｇ　−ｈａｍ著「Ａｎ ａｌｙｔｉｃａｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ　ｏｆ　ＧｅａｒｓＪを参照されたい。

第１０図において、歯１００．ｊ０２は、それらが互いにかみ合うことができる 間に、歯によって一方の部材が他方の部材を駆動できないように成形および定置 される。

これは、もちろん、少なくとも一方の方向にウオームおよびホイール・ギヤ集合 体についても生じる。しかし、歯が互いにかみ合うが、それらがそれらの共通か み金額域を通していずれかの方向に駆動を伝達することができないようにする必 要がある場合には、あるギヤ・ホイールがこの明らかに不用な特性とともに設計 されうる。２つのギヤ部材が同期して駆動され続けた限シ、それらの歯は同じ方 向でかつ同じ速度でかみ金額域をかいして伝播し続ける。しかし、駆動が回転を 停止するように部材の一方から駆動が取シ除かれるならば、歯の設計のために、 それは他方の部材によって駆動されえない。２つの部材の歯がかみ金額域におい てかみ合を続けるので、駆動がまだ加えられている部材が、回転が停止される他 方の部材によるそれ以上の回転を阻止される。この機構は「固層」すなわち詰シ を生じる。

回転駆動の共通源から同期して駆動される２つの部材の一方から駆動を取シ除く 一つの方法は、同期駆動において歯車連続を導入することである。一方の部材が 他方の部材に加えられる駆動を有する前に、一方の部材の歯に対して他方の部材 の歯をその駆動が押し付ける。歯車連続が両部材を同期して駆動させるのに十分 に再び減少させられるまで、一方の部材は他方の部材の回転を防止する。

上述したことかられかるように、同期駆動間の歯車連続位相角を制御することは 、機構が付加駆動に抵抗を与えない第１モードから、制動の制御可能段階が加え られる第２モードまで機構の動作モードを変える方法のうちの１つである。制動 の制御可能段階は、歯車連続を取り上げるように打ち勝たされねばならない抵抗 量によって決定される。付加駆動が、歯車部材が固層したので、回転できなくな るときに、第３モードが生じる。歯が２つの部材に単方向駆動特性を与えるよう に設計されている場合には、機構は入力駆動の回転の一方方向にのみ「固着」す るように設計されることができる。本発明は、こルの方法を動作するかま九は入 力駆動の両方向回転において固着する部材を用いることによって、実施されうる 。

第１実施例 第１図は、環状歯付き内面２と歯付き外リム３とを有するホイール１によって成 形された歯車部材を示す。ベベル・ギヤ４は歯面２上を動き、また、位相変位手 段を与えるギヤ６を支持するシャフト５を駆動する。スパー・ギヤ７はギヤ６の 歯とかみ合う歯を有し、また、ギヤ１の歯付きリム３にかみ合うウオームギヤ９ によって成形される第２部材を一端に有しているシャフト８を回転する。パック ２ツシエの所定のレベルが、ギヤ６の歯をギヤ７の歯とが係合するように設計さ れる。ギヤ１，９および２，４は所定の速比を有する第１集合体を成形し、また 、ギヤ６．７は第１歯車集合体と同じ速比ではあるが両方向駆動特性を有してい る第２歯車集合体を成形する。第１歯車集合体は単方向駆動特性を有し、ホイー ルからの駆動をウオームに伝達しない。

上記機構は、無限ラチェットまたはスプリング・クラッチとして挙動し、また、 シャフト５と同軸に配置されたフレーム１０の軸方向延長部１０Ａがずらされる ナツト（図示せず）を締め付けるように用いられてもよい。

シャフト５．８は７１／−ム１０内で回転するように装着され、また、ラチェッ トの偏心ハンドル６Ａがギヤ６に接続される。

第１実施例の動作 本機構は次のように動作する。

ギヤ６の回転の許された方向が矢印ｒＡＪの方向にあると仮定する。ギヤ６の歯 がギヤ７の歯の１対の側面に係合する。ハンドル６Ａが矢印Ａの方向に動かされ る場合に、ウオーム９がラチェットのハンドルの回転運動と同期して歯付きリム ３を動かすように、回転駆動がギヤ７およびシャフト８をかいしてウオーム９へ 伝達される。

ラチェット・ハンドル６Ａが逆方向に回されたとき、ギヤ６の歯は逆方向に回転 する。その歯が歯車７の歯にそれらの駆動を伝達する前に、それらがギヤ７の歯 とのパック２ツシエによって決定される角度をかいして動かなければならない。

このバックラッシュ角度を通して動く間に、回転駆動がシャフト８をかいしてウ オーム９へ伝達されないことは明らかである。したがって、ウオーム９は回転せ ず、歯車２を結果として回転させずに保持する。ラチェットのハンドル６Ａに加 えられるてこ作用はフレーム１０によって加えられて、延長部１０Ａ、したがっ てその端部の端ソケット（図示せず）に収容されたナツトを回す。

本爽施例においては、第１図の同様な部品に対応する部品は、理解を容易にする ために、同様に参照されている。

第２図は、２つの回転シャフト１１．１２を支持するフレーム１０を示す。シャ ツ）１２Ｕ、−ｉにおいてウオーム・ギヤ１３によりて成形された部材を支持し 、また他端においてスパー・ギヤ１００を支持する。シャフト１１は一端におい てクラウン・ギヤ１４を支持し、また、他端において入力駆動歯１５を支持する 。クラウン・ギヤ１４は、歯付きエツジにかみ合うウオーム１３を有するホイー ル・ギヤ１７として成形された部材の一方の側に成形されたフェース・ギヤ１６ 上を動く。

スパー・ギヤ１００は、位相変位手段を与えかつシャフト１１上で自由に回転で きるフォロワ・ギヤ１８とかみ合う。バイアス・スプリング１９はギヤ１８とギ ヤ１５との間で延び、また、第２Ａ図に明瞭に示すように、それらに関して弦面 内に配置される。

ギヤ１３．１４および１６．１７は所定の歯車比を有する第１歯車集合体を成形 する。ギヤ１８および１００は、第１歯車集合体と同じ歯車比を有するが両方向 駆動特性を有している第２歯車集合体を構成する第１歯車集合体は単方向駆動特 性を有しかつホイールからウオームまで駆動を伝達しない。

第２実施例の動作 第２．２人図の機構は、次のように動作する。

外部駆動（図示せず）がギヤ１５に加えられて、図示する矢印の方向にそれを回 転し、また、シャフト１１、したがってギヤ１７を回転させる。駆動がスプリン グ１９をかいしてギヤ１８にも加えられて、それをギヤ１７と同期してギヤ１８ を回転させ、そして、スパー・ギヤ１００を回転させる。２つの歯車集合体が同 じ歯車比を有しているので、ウオーム・ギヤのヘリカル歯がギヤ１７の歯の円周 移動と同期しかつそれらの間でかみ金額域を通る同じ方向に軸方向に伝播する。

したがって、第１歯車集合体は、機構の入力に加えられる駆動に対して抵抗を与 えない。

駆動入力がいま逆向きの場合、スプリング１９はシャフト１１をギヤ１８の位置 に関して角度をかいして回転させる。この期間中、駆動が平歯車１００に加えら れず、ウオーム・ギヤ１３がもはや回転しない。スプリング１９がギヤ１５の運 動をギヤ１８に伝達するのに十分に引張られる前に、これはギヤ１７の回転を停 止させる。

ギヤ１７がいま回転できないので、入力ギヤ１５に加えられる駆動が阻止され、 機構が固着または詰る。

ギヤ１８が、スプリング１９によって与えられる「バックラッシユ」を減じる方 向に回転される場合に、それが結果的にギヤ１８の歯がギヤ１００の歯に接触さ せ、シャフト１２およびギヤ１００をかいしてウオーム１３に駆動を伝達させら れる。ウオームおよびホイールが再び同期して駆動されるので、ウオームが回っ て入力駆動とともに回転するように第１歯車集合体を自由にする。

上述した構成の図示した実施例においては、ギヤ１５゜１８は２つのスプリング によって接続される。２つのスプリングは、その自由端がギヤ１８のリムを超え て延びる作動腕を与えるように、ギヤ１８に偏心して枢支されたトグル・アーム の一端に１対の端が取シ付けられる。

トグル・アームは３つの安定位置を有している。安定位置の１つにおいては、ス プリングの一方が弛緩され、また、他方のスプリングが緊張されて機構を一方の 方向にのみ回転させる。トグル・アームの他の極端位置においては、機構が他方 の方向にのみ自由に回転するように、スプリングの状態が逆にされる。トグル・ アームの第３または中間の安定位置においては、両スプリングが等しく引っ張ら れ、また、ギヤ１８がバックラッシュなしに両方向にギヤ１５の動きに忠実に追 従する。次いで、機構は両方向駆動特性を示す。

第３実施例 第３図に示す機構は、ウオームおよびホイールと同じ歯車比を有しかつ所望の量 のバックラッシュをそれにつくる１対のリム・ギヤ２９．５０によって成形され た第２歯車集合体２１と、ウオームおよびホイールを与える２つの部材によって 成形された第１歯車集合体２０とを有している。２つの集合体２０．２１は、前 述の図の機構とともに、１対のシャツ）　２３．２４によりて相互に接続される 。シャフト２３．２４はフレーム２２を通過する。

シャフト２３は、集合体２０のウオーム・ギヤ２６の一端においてフェース・ギ ヤ４０とかみ合うクラウン・ギヤ２５を一端で支持する。その端の中間において 、シャフト２３は、集合体２１のギヤ２９のスライディング・キー２８に乗る螺 旋に延びる円周溝２７を有している。

集合体２１の他のギヤ３０はシャフト２４に取シ付けられる。

ギヤ２９はシャフト２３にそって異なる位置に滑ることができる。この移動は、 フレーム２２に対してレバーの端部の中間３３で枢動されかつ位相変位手段を与 えるハンド・レバー３２の一端においてノーズ３１によりて制御される。バイア ス・スプリング（図示せず）はギヤ２９を常にノーズ３１に対して保持する。

第３図の機構は、次のように動作する。

ギヤ２９はシャフト２３にそう移動の一方の極端位置において、ノーズ３１によ って決定される場合には、ギヤ２９．５０の歯が駆動のさいに接触し、寸た、シ ャフト２４に加えられる外部駆動源からの入力回転駆動が両歯車集合体を自由に 回転させる。ウオーム・ギヤ２６は第２集合体のギヤ２９によって駆動される。

付加駆動の回転方向が逆転され喪場合には、第２歯車集合体内のバックラッシユ がウオーム２６への駆動伝達を中断し、また、シャフト２４が逆方向に加えられ た駆動の方向に勤かされないようにされる。

ノーズ３１がギヤ２９をバイアス・スプリングに抗してバックラッシユをゼロに 減じる方向に押す場合に、駆動が第２歯車集合体によってウオーム・ギヤに再び 伝達される。機構は自由に回転し、逆の付加駆動に追従する。

第４実施例 第４図は、調節自在の制御された方法で動を伝達するクラッチとして用いられる 機構を示す。

この機構は、２つの軸方向に整列されたシャフト５１゜５２を支持する固定フレ ーム５ｏを有している。シャフト５１は入力駆動シャフトを与え、また、シャフ ト５２が出力駆動シャフトを与える。

シャフト５２がフレーム５ｏ内でかつ２つの平行なシャフト５４．５５が延びて いる回転自在ケーシング５３を支持する。ケーシングは池内に漬けられてもよく 、また、内部に発生された熱を発散させるようにそれをがいして流れる油を有し ている。

単方向駆動伝達特性を有する第１歯車集合体５６がケーシング５３内に装着され 、また、ウオームおよびホイール集合体によって成形される。ウオーム・ギヤを 与える一方の部材は５７で表され、また、ホイール・ギヤを与える部材は５８で 麦される。ホイール・ギヤ５８は、シャフト５５の一端に取り付けられたベベル ・ギヤ６゜とかみ合うフェース・ギヤ５９を有している。シャフトの他端は、シ ャフト５１と５５との間に加えられるトルクに対して弾性を変えることができる 調節自在ねじれ集合体に取シ付けられる。いくつかの歯車連続は、第２ではある が両方向歯車集合体６２の２つのギヤ６０．６１の間に存在する。

入力シャフト５１は、第１歯車集合体５６と同じ歯車比を有する第２歯車集合体 ６２に接続される。ねじれ集合体は位相変位制御手段を与える。

第４実施例の動作 ２つのシャツ）５Ｌ５２が互いに独立して動作すべきときは、実質的にねじれ荷 重がシャフト５１と５５との間に伝達されないよ５に、ねじれ集合体１７０が１ １１節される。したがって、シャフト５１に加えられる入力駆動が第２集合体６ ２におい°Ｃ分れ、その一部がウオーム・ギヤ５８を回転させ、かつ、他の一部 は第２歯車集合体６２によってギヤ・ホイール５８に関して同期してウオーム５ ７を回転させるように用いられる。ウオーム５７およびギヤ５８が同期速度で回 転し、かつ、出力シャフト５２が、歯車集合体５６．６２が自由に回転している 間に、静止しているので、入力回転駆動に対する抵抗が機構によって与えられな い。

ねじれ集合体１７０がシャフト５１と５５との間で所定のねじれ剛さを導入する ように調節される場合には、シャフト５２とケーシング５３とは回転し、所定の トルクを伝達する。

反力としてのシャフト５２上の荷重について、ギヤ間のパックラッンエがシャフ ト５５に関してシャフト５１０位相の変化によって否定されない限シ、ギヤ６１ はギヤ６０に駆動を伝達しない。位相のこの変化は、ねじれ集合体１７０におけ る弾性または剛さに打ち勝つことによりて生じさせられる。

歯車集合体５６．６２は、この所定のトルク以上に駆動しようとしたとき、回転 する。

機構の動作において、ねじれ集合体に導入される剛さがより大きくなればなるほ ど、入力シャフト５１および出力シャフト５２が互いに駆動方向にますます強く 鎖錠される。

実際には、第４図のねじれ集合体１７０は、機構が２つのシャフト間に駆動を伝 達しつつあるとき、集合体がシャフト５５のまわりでのシャフト５４の回転を阻 止しない位置に装着される。

本発明を実施するさいには、両歯車集合体は、ウオームおよびホイールとして構 成されてもよい。２つの集合体は同じ歯車比を有することが必然的に重要である 。上述したように、それらの形状が第５．６図に示すように配置されている場合 に、はぼ１：１の歯車比になってもよい。

第５実施例 第５図に示す機構は、はぼ１：１の歯車比を有する第１歯車集合体４０と、同じ 歯車比を有する第２歯車集合体４１とからできている。入力駆動シャフト４２は 駆動ビニオン４３によって回転され、また、その上で回転できかつ位相変位手段 を与えるギヤ・ホイール４４を有している。ギヤ・ホイール４４は与えられたバ ックラッシ為を有する第２歯車集合体４１０入力側を形成し、また、第３ギヤ・ ホイール４５にかみ合う遊びギヤ・ホイール４４Ａとかみ合う。遊びギヤホイー ル４４Ａは、２つの円筒形鎖錠ギヤ４９．７０として構成された部材が同じ方向 に回転することを保証する。スプリング４６はビニオン４３とギヤ・ホイール４ ４との間で弦方向に延び、第２図に示すスプリング１９とまったく同じ機能を果 す。

シャフト４２の左手端は、ヘリカル・シリンダ・ギヤ４９を与える部材を一体に 成形されｆｃ７エース・ギヤ４８とかみ合うクラウン・ギヤ４７を支持する。ヘ リカル・シリンダ・ギヤ７０を与える第２部材は、第１歯車集合体４０を成形す るようにギヤ４９とかみ合い、また、フェイス・ギヤ７１を支持する。クラウン ・ギヤ７２は７エイス・ギヤ７１にかみ合い、また、シャフト４２に平行に延び るシャフト７３に取シ付けられる。シャ７１・７３の右手端はギヤ・ホイール４ ５の中心に取り付けられ、装海ブロック７４を通過する。

第５，６図かられかるように、２つのシリンダ・ギヤ４９．７０の軸は、第６図 の角度Ｐで表されるいくつかの角度によって実際には互いに関してわずかにずれ ている。

このずれ社、機構の理解を容易にするために、第５，６図においては大分誇張さ れている。このずれの結果、シリンダ・ギヤ７０のヘリカル歯のピッチは、部材 が回転するときに、歯がかみ合状態に留まるように、シリンダ・ギヤ４９のヘリ カル歯のピッチよｐもわずかに大きくなる。ヘリカル歯は、それらの回転軸が完 全に平行でないことにかかわらず、それらがかみ合い状態に留まるように成形さ れている。歯車集合体４０の歯車比は正確に１：１ではないがそれにまったく近 く、すなわち、はぼ１：１である。必要な場合には、ギヤ・ホイールの相対直径 をわずかに変えることによって、正確に１：１になシえる。

ヘリカル・ピッチおよびギヤ・ホイール軸の角度ずれは、ギヤ・ホイール４９． ７０の同期相補回転をいずれかの方向に生じさせる。すなわち、それらは時計ま たは夏時計方向のいずれかに回転する。

第５実施例の動作 第５，６図の機構は次のように動作する。

動作のモードが、＠構がビニオン４３から得られた入力駆動の回転に拘束を課さ ない場合であると仮定する。

第２歯集合体４１において入力駆動が分れ、また、その一部がシャフト４２を駆 動し、残シのものがシャフト７３を駆動する。これらのシャフトは、それらがそ の軸のまわシに回転するように、両シリンダ・ギヤ４９．７０に駆動を伝達する 。ギヤ４９．７０の回転のわずかに興なる速度が、それらのかみ金歯の軸方向間 隔が一定に留まっていることを保証する。ギヤ４９．７０は、シャフト４２．７ ５から得られた付加駆動のために、同期して回転する。

ギヤ・ホイール４４が瞬間的に回転に抗して保持される場合に、駆動がシリンダ ・ギヤ４９に加えられ続くが、シャフト７３に到達することから停止される。ス プリング４６は単に延びる。２のヘリカル歯のかみ金額域において回転ギヤ４９ のヘリカル歯の軸方向伝播が、もはや駆動されていないギヤ７０のヘリカル歯の 伝播によってもはや整合されないように、２つのシリンダ・ギヤ４９゜７０が軸 方向移動から防止される。ギヤ４９のヘリカル歯がギヤ７０のヘリカル歯の側面 に当接し、それによってそれ以上の軸方向伝播から防止される。したがって、第 １歯車集合体４０は、その部材が互いに関して回転できないという点で、「固層 」することになる。駆動シャフト４２は、スプリング４６の張力が弛緩されるま で、それ以上の回転から防止される。

第５図に示す機構は、画集合体の歯車比がほぼ１：１になるという利点を有して いるので、かみ合部材がほぼ同じ速度で回転する。高回転速度で回転するように 要求された部材の使用が回避される。

前記実施例において、その動作モード間で機構を切シ換える必要のちる角度変位 が、第２歯車集合体に関連した位相変位を用いることによって得られる。しかし 、これは第７図から明らかなように必須のものではない。その自由運転モードと その固着動作モードとの間で第１歯車集合体をずらせる必要のめる位相変位は、 シャフトのうちの１つ、好ましくは第５図のシャフト７３に対応するシャフト８ １に位相変更装量８０を配置することによって得られてもよい。その装置は、シ ャフト８１の２つの端部分間で、位相の進み、遅れ、または９動を導入する。同 じ目的を果し、上述した図面の部品に対応する第７図の部品は、同じ参照番号で 示し、再度の説明をしない。

第８図は、第１３図に示すエンドレス・コンベア・システムを始動するのに適し たクラッチとして設計された本発明の機構を示す。このシステムは、チェイン駆 動１３９によって駆動されるエンドレス・ベルト・コンベア１４０と、電動機１ ４２からの始動クラッチ１４１からできている。ベルト・コンベアの特性は、そ れが重荷重に抗して漸次円滑に始動されることをしばしば要求される。従来のク ラッチはそれが始動期間中に相当量の熱エネルギを発散しなければならず、また 、クラッチ板の面が泊または空気の冷却媒体に直接にさらされないという欠点を 有している。したがって、通常のクラッチは、大量の熱を発散させる問題がある 。

第８図に示すようなコンベアを始動させるために用いられるクラッチ１４１は、 泊充満ケーシング１１１の一方の側に延びる入力駆動シャフト１１０と、ケーシ ング１１１の他方の側から同軸に突出する出力駆動シャフト１１２とを有してい る。

支持体１１３は、シャフト１１０の下でケーシングの一方の側から突出し、また 、矢印Ｙによって表されているように回転されうる第１次レバー１１４を支持す る。それは、手段（図示せず）によって動かされる位置において硬く保持される 。

レバー１１４は、入力シャフト１１０に装置されたスライド・カラー１１７の一 端において設けられたラジアル・フランジ１１６を把持するヨーク１１５を一端 に支持する。カラー１１７の中間部分はケーシング１１１内の穴１１８に滑シ密 封嵌合となシ、また、レバー１１４によってつくられるカニ７−１ｊ７の軸方向 移動中にシャフト１１０がその内で自由に回転できるようにカラー１１７内のシ ールを貫通する。

カラー１１７はケーシング１１１内に環状グリップ１２０を設けられている。歯 付きスリーブ１２２の一端において成形された環状フランジ１２１は、フランジ １２１が自由回転する間に、その軸方向移動がグリップ１２０によって拘束され るように、グリップ１２０によって保持される。力２−１１７とスリーブ１２２ は単独ユニットとして、シャフト１１０とともに軸方向に動く。

スリーブ１２２は、シャツｌ−１１０上のスプライン１２３にそって勤けるよう に内部に溝を切られている。スプライン１２３は、シャフト１１０の軸に平行に 延びている。

スリーブ１２２は、延長された長さの遊びビニオン１２５とゆるくかみ合うギヤ １２４を支持する。したがって、機構内につくられた設計されたバックラッシュ がある。ビニオン１２５は回転自在のフレーム１２７に取シ付けられたビニオン １２６上で回転する。その長さは、それがシャフト１１０上でスリーブ１２２の 全軸方向位置においてギヤ１２４に係合するようになっている。

ビニオン１２５は、フレーム１２７のベアリング１５０を通遇するシャ７）１２ ９の一端に取シ付けられ大第２ギヤ１２８に係合する。シャ７）１２９の他端は ヘリカル歯１３２が点というよシはむしろ線保合でかみ合うように、第１２図に 示しかつ参照するヘリカル歯１３２を有するシリンダ部材１３１を支持する。歯 １３２，１５８の間で線保合を得るために観察されねばならない設計パラメータ は第１２図のスケッチを参照して明細書中に後に説明される。

シャ７）１１０はフレーム１２７内のベアリング内に拡大端部１３５を有し、部 材１３１と同じ第２回転鎖錠部材１３７を支持し、そして、歯１３２とかみ合う ヘリカル歯１３８を有している。２つの部材ｊ３１，１３７は図示するように軸 方向に平行で、また、単方向駆動特性を有する第１歯車集合体を与える。ギヤ１ ２４．１２５．１２８は、第１歯車集合体と同じ速比を有する第２歯車集合体を 与える。

第９図は、誇張した形体で、ビニオン１２５とギヤ１２４゜１２８との保合状態 を示す。この保合は、バックラッシュの所定の程度を含む。

しｚ＜−１１４ｉｊ、鎖錠部材１３７とギヤ１２４との間にらるシャ７　）　１ １０の有効長さを決定する。この長さが大きくなればなるほど、部材１３７とギ ヤ１２４との間にあるシャフト部分によって与えられるねじれ撓み性がよシ大き くなる。その結果、部材１３７とギヤ１２４との間にあるシャフト部分が短くな ればなるほど、それらの間の接続はよシ剛くなる。１／バー１１４の位置は、第 ２歯車集合体のバックラッシュに打ち勝つように入力１１０から要求されたトル クの量を予め決定する。

第２歯車集合体に現れる歯車連続が第１歯車集合体のそれを超える限シ、鎖錠部 材１３１が駆動されず、鎖錠部材１５７の回転を防止する。この動作モードにお いて、ケーシング１２７がシャフト１１０に加えられた入力駆動によってシャフ ト１１０の軸のまわシで回される。

ギヤ１２４が、最小トルクの位置に対応する図示する位置にあるとき、第２歯車 集合体のバックラッシュに打ち勝つために、シャフト１１０をねじるようにシャ ７　）　１１０に加えられなければならないトルクの量は、ギヤ１２４がスプラ イン１２３の左手端におるときに必要とされるものよシ少ない。レバー１１４の 前進移動がギヤ１２４をスプライン１２３上の異なる位置まで動かす。名位置は 、第２歯車集合体のバックラッシュに打ち勝つために入力によって達成されなけ ればならない固有のトルク値を表す。

第２歯車集合体のバックラッシュが解消されたとき、駆動がそれを通って鎖錠部 材１３１に伝達される。この条件において、シャフト１１２の出力トルクは、ス プライン１２３上のギヤの位置によって決定される最大値までに制限される。各 位置については、ギヤ１２４の位置によって決定されるｌ・ルクよりも小さいト ルクが出力シャフト１１２まで伝達される。しかし、ギヤ１２４の位置によって 決定されるトルクよシも大きいトルクは、出力シャフト１１２まで分配されえな い。

上述したことかられかるように、第８．９図の機構は調節自在のトルク制限装置 として働く。

第７実施例 第１１図の機構は、オン・モードおよびオン−オフ・モードを有する機械的スイ ッチを与える。その機構は、２つの軸方向に平行なシャツ）　４２９，４３５を 支持するベース４１１からできている。１対の端部において、シャフトは第１集 合体を一緒に与えるかみ合鏡錠部材４３２゜４３７を支持する。これらの鎖錠部 材は、第８図において１３８．１３２で示されるものに類似に構成される。

シャツ）　４３５．４２９の他方の対の端は、同じ直径のギヤ４５１，４５０を それぞれ支持する。これらのギヤはヘリカル歯を有し、また、アイドラ４５２は それらとかみ合う。

アイドラ４５２は、ベアリング４５７に支持されたシャフト４２６によって支持 される。ギヤ４５１は、シャフト４３５内の溝４５５にそって滑動できるキー４ ５３を有している。スプリング（図示せず）は図面で右にバイアスを与え、また 、ベース４１１に枢結された手動制御レバー４５４のノーズ４５６に抗してバイ アスを与える。ギヤ４５１の位置はレバー４５４によって制御される。

制御されるべき入力回転駆動がシャフト４１０に加えられる。ギヤ４５１．４５ ２．４５０がいくつかの歯車連続を有する第２歯車集合体を与える。歯車間の歯 車連続の程度がギヤ４５１の位置によって制御される。

第２歯車集合体が一方の方向に歯車連続を示すとき、シャフト４１０への入力駆 動が２つの鎖錠部材４３７，４３２によりて回転を防止される。鎖錠部材４３２ が回転できないように、第２歯車集合体の連続がシャフト４１００回転駆動をシ ャフト４２９に伝達されないようにする。したがって、それは鎖錠部材の回転を も防止する。

ギヤ４５１，４５２のヘリカル歯の結果として、第２歯車集合体内の連続をゼロ に減じる方向に、レバー４５４が動かされた場合に、シャフト４１０への入力回 転駆動が第２歯車集合体をかいして鎖錠部材４３２まで伝達さｎうる。

それは、次いで、第１および第２歯車集合体の速度比が同じになるように配置さ れ、かつ、回転駆動がゼロまで減じられるので、同期して回転する。

第８実施例 フレーム６００は２つの平行なシャフト６０１，６０２を支持する。シャ７　） 　６０１．６０２は、第１１図において４３２゜４３７で示されるようにすでに 述べた構成の１対の鎖錠部材６０５，６０４をフレーム６００の一方の側に支持 する。鎖錠部材は、同期駆動によって駆動されるときに、同じ方向に自由に回転 するが、駆動が同期を終了する場合に一緒に鎖錠する。

シャ７）６０２は、第２歯車ホイール６０５ど同じ面内に配置されるが、そこか ら離隔されたギヤ・ホイール６０６を他端で支持する。２つのギヤ・ホイール６ ０５．６０６がシャ７）６０１に関して同軸に配置された入力シャフト６０８に 加えられる回転入力駆動によって一体に駆動されるように、非伸長かつ非情シ駆 動ベルト６０７が２つのギヤ・ホイール６０５．６０６のまわシに延びる。

「のろい」結合が、ビン６１０によって、シャ７　）　６０１と６０８との間に 与えられる。ビン６１０は、シャフト６０８の隣接端の中空部分６１２によって 包囲されたシャ７１・６０１の端部６１１から半径方向に延びている。ビン６１ ０が切欠き部分６１３の一方または他方の端面６１４に係合するまで、シャフト ６０８の回転運動がシャフト６０１まで伝達されないように、中空部分６１２は ビン６１０の直径よシも長い弓形切欠き部分６１３を有している。

張力プーリ６１５は、２つのギヤ・ホイール６０５　、！：　６０６との間でベ ルト６０７０２つの走行路の一方に対してスプリング６１６によって弾性的に押 し付け、ベルトまたはチェイン６０７を所望の張力に設定するように調節される 。

駆動がシャ７　）　６０Ｂに加えられる前に、ビン６１０が一方または他方の端 面６１４に対してスプリング６１６によってつくられたベルト張力によって押さ れる。機構のこの条件において、駆動がシャフト６０８からシャン）　６０１１ で伝達されず、したがって、鎖錠部材６０４が鎖錠部材６０５の回転を防止する 。

シャフトへの付加駆動のトルクが一方の方向（図示せず）に漸次増加される場合 に、１被駆動ホイール６０５と無駆動ホイール６０６との間でのベルトの張力は 漸次増加し、また、スプリング６１６がギヤ６０５を回転させるように屈する。

これは、切欠き部分６１３がビン６１０が前に離隔された端面６１４によりて係 合されるまで、ビン６１０に関して切欠き部分６１３をまわす。２つの鎖錠部材 ６０４．６０３が同期速度でかつ同じ方向に駆動されて入力回転駆動を自由に回 転させるように、これが生じたとき、シャフト６０８から回転駆動が「のろい」 結合を通してシャフト６０１まで加えられる。

入力駆動を回転させるのに必要な入力駆動トルクは、スプリング６１６の圧縮を 変えることによって調節できる。

第９実施例 第１４図は、空手を制御するように空手装置を用いる本発明の実施例を示す。そ の機構は、他方の側で出力シャフト５０２に関して同軸に配置された一方の側に 入力シャ７ト５０１を有するハウジング５００からできている。シャ７　）　５ ０２は、ケーシングの内側に装置されかつ１対のかみ合鏡錠部材５０４，５０５ を含むハウジング５０３まで延びる。部材５０４，５０５は、第ｊＯ，１１図を 参照して上述した形体でアシ、平行な軸を有している。

鎖錠部材５０４，５０５は各シャフｌ□５０６，５０７上に装着される。シャフ ト５０６，５０７はハウジング５０３の壁を通して回転自在に延び、また、それ らの突出端において各ギヤ５０８．５０９を支持する。これらのギヤは同じ直径 である。

ギヤ５０８は、同じ直径でかつハウジング５０３内のベアリング内に装着された シャフト５１１によって支持されたギヤ５１０にかみ合う。シャフト５１１の端 がねじれ装置５１２によって入カシャフ）　５０１の内端に接続される。

ねじれ装置５１２は、第１４Ａ図に示すように、弓形スプリング５１３を延ばす ２つの対向当接面５１４，５２０を有している。当接面５１４の一方がシャフト ５１１上に装着され、また、他方の当接面５２０がシャ７）５０１上に装置され る。

ギヤ５０８，５１０と同じ直径のギヤ５１５はシャフト５０１上に回転自在に装 着され、また、一方の側から延びるくこ歯突起５１７を有している。溝５１９が それの内で軸方向位置にもとづいて歯５１７の傾斜面の異なる部分に係合するよ うに、溝５１９にそって異なる位置まで可動であるラジアル・ビン５１８を支持 する。

第１４図の機構は次のように動作する。与えられた荷重が出力シャフト５０２に 接続されかつ漸次増加するトルクが入力シャフト５０１に加えられると仮定する 。このトルクは、スプリング５１３を圧縮するように試みる。２つのギヤ５０８ ，５１０が互いにかみ合状態にあるので、スプリング５１３がシャフトを回転さ せることができず、また、ギヤ５０Ｂがシャ７　ト５０６によって鎖錠部材５０ ４に接続される。シャフト５０１とギヤ５１５との間に駆動接続がないので、こ れは駆動されない鎖錠部材５０５とかみ合状態にある。

シャフト５０１上の入力トルクが増加するに従って、スプリング５１３が漸次圧 縮され、また、ビン５１８は歯５１７の傾斜面に向かって動く。それが傾斜面に 係合する前に起る移動量が溝５１９内のビン５１８の軸方向位置によって決定さ れる。

シャフト５０ｊ上の入力トルクは、スプリング５１３が十分に圧縮されてビン５ １８が歯５１７の傾斜面に係合する値まで増加する。これが起るとき、シャン） 　５０１０回転がギヤ５１５、シたがってギヤ５０９および鎖錠部材５０５に伝 達される。これは、鎖錠部材５０５を部材５０４に同期して回転させるので、ス プリング５１３の圧縮によって決定される値までトルクがそれ以上の増加するこ とが出力シャ７　）　５０２に伝えられない。スプリングの圧縮は、ビン５１８ がのこ歯５１７に係合する前に生じる調節自在の空手によって決定され、したが って、機構によって伝えられるトルクが溝５１９内でビン５１８の位置の関数に なる。ビンが歯５１７の傾斜面に係合するまで、シャフト５０１からの入力駆動 は、２つのギヤ５０８，５１０、シャ７　）　５０６をかいしてハウジング５０ ３に、したがって出力シャフト５０２に伝達される。

国際調査報告

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. １．回転駆動機を制御しかつ異なる動作モードを有し、歯の付いた２つの回転部 材を備え、該歯が該両部材の回転のさいに共通のかみ合領域を通過し、また、該 両部材間で少なくとも一方の方向には駆動を伝達できないようにして両部材をか み合状態に留めるように両部材に成形定置されている機構であって、前記両部材 （３，９；１３，１７；２０，２６；５７，５８；４９，７０；４３２，４３７ ；１３２，１３７；６０３；６０４；５０，５１）が同期して駆動されるように 連結され、手段（１５，１９；２７，２８，３２；１７０；４３，４６；４５６ ，４５３，４５５；１１４，１１７；６１５，６１６；５１７，５１８）が一方 の部材に関して他方の部材の駆動を変えることによって機構の動作モードを変え るように設けられていることを特徴とした機構。
2. ２．前記手段（５１７，５１８；６１５，６１６）は前記両部材の同期駆動間の 相対位相角度を変えることによって、動作することを特徴よとした請求項１に記 載の機構。
3. ３．前記２つの回転部材は第１集合体を与え、同期駆動が前記第１集合体と同じ 速比を有する歯車の第２集合体（６，７；１８，１００；２９，３０；６０，６ １；４４，４４Ａ，４５；５０，５１，５２；１２４，１２５，１２８；６０５ ，６０６，６０７；５０９，５１５）の２つの入力から得られ、前記手段が３つ の位置間で動作でき、その第１の位置においては前記第２集合体の一方の歯車の 歯が該集合体の他方の歯車の歯の側面に接触し、該手段の第２の位置においては ２つの歯車の歯がそれらのかみ合領域において非接触状態にあり、該手段の第３ の位置においては該手段が前記第１位置にあったときに両歯車が接触していた側 面と反対側の側面に一方の歯車の歯が他方の歯車の歯に接触することを特徴〜と した請求項２に記載の機構。
4. ４．前記両部材は、互いに実質的に平行な各回転軸のまわりで螺旋状になってい る歯（４９，７０；４３２，４３８；１３２，１３８；６０３，６０４；５０４ ，５０５）を成形されていることを特徴とした請求項１，２または３のいずれか に記載の機構。
5. ５．前記両部材が液体中に漬けられていることを特徴とした前記請求項中の任意 の一項に記載の機構。
6. ６．入力回転駆動（６Ａ；１５；２４；５１；４３；４２；４１０；１１０；６ ０８；５０１）が２つの部材を同期速度で駆動するようにそれぞれ２つの駆動路 間で分割され、前記手段が機構の動作のモードの変更が生じる点を変えるように 予め設定できることを特徴とした前記請求項中の任意の一項に記載の機構。
7. ７．前記２つの部材の歯は、それらがかみ合領域において互いに接触させられる とき、歯り面間で線接触係合（第１２図）をつくるように成形されていることを 特徴とした前記請求項中の任意の一項に記載の機構。
8. ８．前記手段（１７０；１３５；６１５；６１６；５１３，５１４，５２０）は 回転駆動によって発生されたトルクに応答することを特徴とした前記請求項中の 任意の一項に記載の機構。
9. ９．前記手段は、付加駆動によって発生されたトルクの変更に応答して弾性的に たわむ要素（５１３；６１６；１３５；４２）を有していることを特徴とした請 求項８に記載の機構。
10. １０．前記要素は、２つの離隔された歯車（６０５，６０６）のまわりで通過す る非伸長および非すべり駆動ベルトまたはチェーン（６０７）の１つの経路に係 合するばね偏倚要素（６１５）を有し、該歯車をかいして前記同期駆動が前記回 転要素にそれぞれ加えられることを特徴とした請求項９に記載の機構。
11. １１．前記要素（６１５）に加えられるばね偏倚（６１６）は、該要素が係合す るベルトまたはチェーン走行路の張力を変えるように調節されうることを特徴と した請求項１０に記載の機構。
12. １２．前記回転部材（６０３，６０４）は同期して駆動されたときに同じ向きに 回転し、かつ、前記部材の回転軸のまわりで同じ方向に螺旋になつた歯を有して いることを特徴とした前記請求項中の任意の一項に記載の機構。
13. １３．前記回転部材が１：１の速比を有することを特徴とした前記請求項中の任 意の一項に記載の機構。
14. １４．前記部材（３，９）がウオームーホイール集合体によって与えられること を特徴とした請求項１から５のうちの任意の一項に記載の機構。
15. １５．前記２つの部材の歯（４３２，４３８；１３８，１３２；６０３，６０４ ；５０５，５０４）はそれらの間で入力駆動の両方向にかみ合領域を通して駆動 を伝達できないように設計されていることを特徴とした請求項１から１３までの 任意の一項に記載の機構。
16. １６．前記手段は、前記２つの部材が回転するとき摩擦熱の増加量がそれらの間 に発生されるように、該両部材の接触歯間に発生される圧力を制御された方法で 増加するように動作することを特徴とした前記請求項中の任意の一項に記載の機 構。
17. １７．同じ歯車比を有しかつ入力側と出力側とを有する２つの歯車集合体を備え 、各集合体の一方の側が外部源から該機構に加えられる回転駆動機によって回転 されるように連結され、残りの２つの側が一体に回転するようにそれらが相互に 連結され、前記第１歯車集合体が単一方向駆動特性を有し、前記２つの集合体間 に空動を導くように選択的に動作する手段が設けられ、機構の動作モードのうち の１つにおいて両歯車集合体が外部源によって駆動されかつ一体に回転し、該機 構の動作モードのうちの別のものにかいて該機構が固く鎖錠しかつ外部から加え られた駆動が妨害されるように動作することから前記空動が一方の歯集合体を守 ることを特徴とした歯車機構。
18. １８．前記空動手段は位相変位手段からできていることを特徴とした請求項１７ に記載の機構。
19. １９．前記位相変位手段は、前記歯車集合体の前記残りの２つの側の間に延びる 駆動連結内に定置された装置であることを特徴とした請求項１８に記載の機構。
20. ２０．同じ歯車比を有しかつ入力側と出力側とを有する２つの歯車集合体を備え 、各集合体の一方の側が外部源から該機構に加えられる回転駆動によって回転さ れるように連結され、該両集合体の残りの２つの側が一致して回転するようにそ れらが相互に連結され、第１歯車集合体が単一方向駆動特性を有し、第２歯車集 合体が少なくともあるバックラッシュを有し、モード変更手段が機構の動作モー ドが変えられるべきときバックラッシュを解消するように設けられていることを 特徴とした歯車機構。
21. ２１．前記歯車集合体が互いに１：１の速比を有していることを特徴とした請求 項１７から２０までの任意の一項に記載の機構。
22. ２２．前記歯車集合体の少なくとも１つがウオームーホイールであることを特徴 とした請求項１７から２１までの任意の一項に記載の機構。
23. ２３．前記両部材が反対方向にそれぞれ螺旋状になっておりかつ２つの軸方向に 平行な円筒形包囲体の面上にある歯を有し、該両部材がそれぞれ逆方向に同期し て回転するときに、それらの歯が同速で同方向に該両部材間のかみ合領域を通っ て伝達するように、両部材が付加回転駆動によって互いに逆方向に一致して回転 されることを特徴とした請求項１から１６までのうちの任意の一項に記載の機構 。