JPH06174043A - 直線運動機構 - Google Patents
直線運動機構Info
- Publication number
- JPH06174043A JPH06174043A JP4333198A JP33319892A JPH06174043A JP H06174043 A JPH06174043 A JP H06174043A JP 4333198 A JP4333198 A JP 4333198A JP 33319892 A JP33319892 A JP 33319892A JP H06174043 A JPH06174043 A JP H06174043A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rail
- sliding bodies
- sliding
- pitch
- kib
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001141 propulsive effect Effects 0.000 description 3
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/02—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms the movements of two or more independently moving members being combined into a single movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H19/00—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
- F16H19/02—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
- F16H19/04—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a rack
- F16H19/043—Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a rack for converting reciprocating movement in a continuous rotary movement or vice versa, e.g. by opposite racks engaging intermittently for a part of the stroke
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】小型でも充分な推力を得ることのできる新規な
直線運動機構の提供にある。 【構成】本発明は、曲面をもった凹凸を所定ピッチで配
列したレールと、前記凹凸のピッチと同一のピッチで滑
動方向に並ぶ少なくとも２個を１組として前記レール上
を滑動する少なくとも３組の滑動体と、入力軸の回転に
同期して回転する複数の回転部材と、を備え、前記回転
部材の数を前記滑動体の組と同数とするとともに、各回
転部材の回転軸を上記レールと直交する方向の軸とし、
且つ、各回転部材間の回転運動に所定の位相差をつけ、
更に、各回転部材に前記滑動体の１組を取り付けて構成
したことを特徴とするものである。
直線運動機構の提供にある。 【構成】本発明は、曲面をもった凹凸を所定ピッチで配
列したレールと、前記凹凸のピッチと同一のピッチで滑
動方向に並ぶ少なくとも２個を１組として前記レール上
を滑動する少なくとも３組の滑動体と、入力軸の回転に
同期して回転する複数の回転部材と、を備え、前記回転
部材の数を前記滑動体の組と同数とするとともに、各回
転部材の回転軸を上記レールと直交する方向の軸とし、
且つ、各回転部材間の回転運動に所定の位相差をつけ、
更に、各回転部材に前記滑動体の１組を取り付けて構成
したことを特徴とするものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転運動を直線運動に
変換する直線運動機構に関する。
変換する直線運動機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転運動を直線運動に変換する直線運動
機構は、基本的な機械要素の１つとして多用される。従
来のこの種の運動機構としては、例えば、直線状のラッ
クと円板状のピニオンとを噛み合せて構成する、いわゆ
るラック＆ピニオン機構が代表で、この機構は、ピニオ
ンの回転運動をギヤの噛み合いによってラックに伝え、
ラックの直線運動に変換するものである。
機構は、基本的な機械要素の１つとして多用される。従
来のこの種の運動機構としては、例えば、直線状のラッ
クと円板状のピニオンとを噛み合せて構成する、いわゆ
るラック＆ピニオン機構が代表で、この機構は、ピニオ
ンの回転運動をギヤの噛み合いによってラックに伝え、
ラックの直線運動に変換するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のラック＆ピニオン機構にあっては、ピニオンとラ
ックの噛み合い面積が少なく、充分な推力を得るには、
ラック及びピニオンの歯幅を大きくする必要があり、大
型化を免れないといった問題点があった。 ［目的］そこで、本発明の目的は、小型でも充分な推力
を得ることのできる新規な直線運動機構の提供にある。
従来のラック＆ピニオン機構にあっては、ピニオンとラ
ックの噛み合い面積が少なく、充分な推力を得るには、
ラック及びピニオンの歯幅を大きくする必要があり、大
型化を免れないといった問題点があった。 ［目的］そこで、本発明の目的は、小型でも充分な推力
を得ることのできる新規な直線運動機構の提供にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、曲面をもった凹凸を所定ピッチで配列し
たレールと、前記凹凸のピッチと同一のピッチで滑動方
向に並ぶ少なくとも２個を１組として前記レール上を滑
動する少なくとも３組の滑動体と、入力軸の回転に同期
して回転する複数の回転部材と、を備え、前記回転部材
の数を前記滑動体の組と同数とするとともに、各回転部
材の回転軸を上記レールと直交する方向の軸とし、且
つ、各回転部材間の回転運動に所定の位相差をつけ、更
に、各回転部材に前記滑動体の１組を取り付けて構成し
たことを特徴とするものである。
成するために、曲面をもった凹凸を所定ピッチで配列し
たレールと、前記凹凸のピッチと同一のピッチで滑動方
向に並ぶ少なくとも２個を１組として前記レール上を滑
動する少なくとも３組の滑動体と、入力軸の回転に同期
して回転する複数の回転部材と、を備え、前記回転部材
の数を前記滑動体の組と同数とするとともに、各回転部
材の回転軸を上記レールと直交する方向の軸とし、且
つ、各回転部材間の回転運動に所定の位相差をつけ、更
に、各回転部材に前記滑動体の１組を取り付けて構成し
たことを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】本発明では、滑動体と凹凸との係合が、滑動体
の組ごとに所定の位相差をもって行われる。このため、
入力軸の１回転中に少なくとも１組の滑動体によってレ
ールが押動され、滑動体の数に応じた大きな推進力が得
られる。
の組ごとに所定の位相差をもって行われる。このため、
入力軸の１回転中に少なくとも１組の滑動体によってレ
ールが押動され、滑動体の数に応じた大きな推進力が得
られる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１、図２は本発明に係る直線運動機構の一実施
例を示す図である。まず、構成を説明する。図１におい
て、１は図示しない電動モータ等によって駆動される入
力軸、２〜４はプレート状の３枚の回転部材、Ｋ2a〜Ｋ
2dは円筒状の滑動体、６は曲面をもった凹凸（例えばサ
イクロイド歯）を所定ピッチで配列したレールである。
する。図１、図２は本発明に係る直線運動機構の一実施
例を示す図である。まず、構成を説明する。図１におい
て、１は図示しない電動モータ等によって駆動される入
力軸、２〜４はプレート状の３枚の回転部材、Ｋ2a〜Ｋ
2dは円筒状の滑動体、６は曲面をもった凹凸（例えばサ
イクロイド歯）を所定ピッチで配列したレールである。
【０００７】入力軸１には、１２０度ずつの位相差を持
った第１の偏心クランクシャフト７ａ〜７ｃが一体的に
取り付けられており、この第１の偏心クランクシャフト
７ａ〜７ｃは、同位相の第２の偏心クランクシャフト８
ａ〜８ｃと共に、３つの回転部材２〜４を、レール６と
直交する方向の軸上に回転可能に保持する。４つの滑動
体Ｋ2a〜Ｋ2dは、手前の回転部材２に所定ピッチ（但
し、レール６の歯のピッチと同一）で取り付けられてお
り、回転部材２の回転運動に伴ってレール６上を滑動す
るものである。なお、中間と奥の回転部材３、４につい
ても、手前の回転部材２と同様に６個の滑動体が取り付
けられている。以下、中間の回転部材３の滑動体には符
号Ｋ3a〜Ｋ3dを、また、奥の回転部材４の滑動体には符
号Ｋ4a〜Ｋ4dを付すものとする。すなわち符号Ｋia〜Ｋ
id（但しｉは組番号で２〜４）で表す。
った第１の偏心クランクシャフト７ａ〜７ｃが一体的に
取り付けられており、この第１の偏心クランクシャフト
７ａ〜７ｃは、同位相の第２の偏心クランクシャフト８
ａ〜８ｃと共に、３つの回転部材２〜４を、レール６と
直交する方向の軸上に回転可能に保持する。４つの滑動
体Ｋ2a〜Ｋ2dは、手前の回転部材２に所定ピッチ（但
し、レール６の歯のピッチと同一）で取り付けられてお
り、回転部材２の回転運動に伴ってレール６上を滑動す
るものである。なお、中間と奥の回転部材３、４につい
ても、手前の回転部材２と同様に６個の滑動体が取り付
けられている。以下、中間の回転部材３の滑動体には符
号Ｋ3a〜Ｋ3dを、また、奥の回転部材４の滑動体には符
号Ｋ4a〜Ｋ4dを付すものとする。すなわち符号Ｋia〜Ｋ
id（但しｉは組番号で２〜４）で表す。
【０００８】次に、作用を説明する。図２は、入力軸の
回転角度が０度、９０度、１８０度、及び２７０度とし
たときの回転部材２〜４、滑動体Ｋia〜Ｋid（但し、連
続する２つで代表；便宜的にＫiaとＫib）、及び、レー
ル６の位置関係図である。３つの回転部材２〜４の間に
は、第１及び第２の偏心クランクシャフト７ａ〜７ｃ、
８ａ〜８ｃによって１２０度ずつの回転位相差が設けら
れている。ここで、便宜的に、回転部材２の回転角度を
基準（すなわち入力軸１との位相差をゼロ）として、他
の回転部材３、４の回転位相をそれぞれ＋１２０度、＋
２４０度とすると、回転部材２がレール６の所定位置に
あるときは、他の回転部材３、４はその所定位置から＋
１２０度、＋２４０度進んだ位置にある。言い替えれ
ば、レール６に形成された歯の１ピッチを３６０度とす
ると、１／３ピッチ（１２０度）ずつずれて滑動体
Ｋia、Ｋibと歯が当接することになる。
回転角度が０度、９０度、１８０度、及び２７０度とし
たときの回転部材２〜４、滑動体Ｋia〜Ｋid（但し、連
続する２つで代表；便宜的にＫiaとＫib）、及び、レー
ル６の位置関係図である。３つの回転部材２〜４の間に
は、第１及び第２の偏心クランクシャフト７ａ〜７ｃ、
８ａ〜８ｃによって１２０度ずつの回転位相差が設けら
れている。ここで、便宜的に、回転部材２の回転角度を
基準（すなわち入力軸１との位相差をゼロ）として、他
の回転部材３、４の回転位相をそれぞれ＋１２０度、＋
２４０度とすると、回転部材２がレール６の所定位置に
あるときは、他の回転部材３、４はその所定位置から＋
１２０度、＋２４０度進んだ位置にある。言い替えれ
ば、レール６に形成された歯の１ピッチを３６０度とす
ると、１／３ピッチ（１２０度）ずつずれて滑動体
Ｋia、Ｋibと歯が当接することになる。
【０００９】したがって、１組の滑動体Ｋia、Ｋibが歯
の登り斜面に当接しているとき（符号「イ」〜「ホ」参
照）には、他の少なくとも１組の滑動体Ｋia、Ｋibが歯
の下り斜面に当接しているから（符号「ヘ」〜「ヌ」参
照）、登り斜面を乗り越えるのに必要な推力を、他の少
なくとも１つの滑動体Ｋia、Ｋibから得ることができ
る。
の登り斜面に当接しているとき（符号「イ」〜「ホ」参
照）には、他の少なくとも１組の滑動体Ｋia、Ｋibが歯
の下り斜面に当接しているから（符号「ヘ」〜「ヌ」参
照）、登り斜面を乗り越えるのに必要な推力を、他の少
なくとも１つの滑動体Ｋia、Ｋibから得ることができ
る。
【００１０】なお、本実施例では、回転部材の数を３つ
とし、滑動体の組の間の位相差を３６０／３＝１２０度
としているが、この数は最低数であり、３つ以上であっ
ても構わない。また、１組を構成する滑動体Ｋia〜Ｋid
の数は実施例では４個であるが、これは一例であり、最
低で１組当たり２個、すなわちレール６の歯の１ピッチ
分以上設けるのが条件である。必要な個数は要求される
推進力から決定すれば良い。
とし、滑動体の組の間の位相差を３６０／３＝１２０度
としているが、この数は最低数であり、３つ以上であっ
ても構わない。また、１組を構成する滑動体Ｋia〜Ｋid
の数は実施例では４個であるが、これは一例であり、最
低で１組当たり２個、すなわちレール６の歯の１ピッチ
分以上設けるのが条件である。必要な個数は要求される
推進力から決定すれば良い。
【００１１】更に、実施例では、レール６に形成したサ
イクロイド歯と円筒状の滑動体Ｋia〜Ｋidとを噛合させ
ているが、これに限るものではなく、例えば、レール６
に等ピッチで埋め込んだ円筒状のピンによって「曲面を
もつ凹凸」を実現し、このピンとサイクロイド曲面を有
する滑動体とを噛合させるようにしてもよい。以上述べ
たように、本実施例では、レール６に形成した歯と同一
ピッチの滑動体Ｋia〜Ｋidを３つの回転部材２〜４に取
り付けると共に、それぞれの回転部材２〜４の回転に１
２０度の位相差を持たせつつ入力軸１の回転に同期させ
ているので、入力軸１が１回転する間に、少なくとも１
組の滑動体Ｋia〜Ｋidが歯の下り斜面に当接することと
なり、レール６を押動するのに必要な推進力を確保する
ことができ、入力軸１の回転運動をレール６の直線運動
に変換することができる。
イクロイド歯と円筒状の滑動体Ｋia〜Ｋidとを噛合させ
ているが、これに限るものではなく、例えば、レール６
に等ピッチで埋め込んだ円筒状のピンによって「曲面を
もつ凹凸」を実現し、このピンとサイクロイド曲面を有
する滑動体とを噛合させるようにしてもよい。以上述べ
たように、本実施例では、レール６に形成した歯と同一
ピッチの滑動体Ｋia〜Ｋidを３つの回転部材２〜４に取
り付けると共に、それぞれの回転部材２〜４の回転に１
２０度の位相差を持たせつつ入力軸１の回転に同期させ
ているので、入力軸１が１回転する間に、少なくとも１
組の滑動体Ｋia〜Ｋidが歯の下り斜面に当接することと
なり、レール６を押動するのに必要な推進力を確保する
ことができ、入力軸１の回転運動をレール６の直線運動
に変換することができる。
【００１２】しかも、推進力の大きさは、滑動体Ｋia〜
Ｋidの軸長と１組の個数によって決まるから、多点噛み
合い、且つ線接触とすることができ、小型で、剛性が高
く、衝撃に強い構造の直線運動機構を実現することがで
きる。
Ｋidの軸長と１組の個数によって決まるから、多点噛み
合い、且つ線接触とすることができ、小型で、剛性が高
く、衝撃に強い構造の直線運動機構を実現することがで
きる。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、曲面をもった凹凸を所
定ピッチで配列したレールと、前記凹凸のピッチと同一
のピッチで滑動方向に並ぶ少なくとも２個を１組として
前記レール上を滑動する少なくとも３組の滑動体と、入
力軸の回転に同期して回転する複数の回転部材と、を備
え、前記回転部材の数を前記滑動体の組と同数とすると
ともに、各回転部材の回転軸を上記レールと直交する方
向の軸とし、且つ、各回転部材間の回転運動に所定の位
相差をつけ、更に、各回転部材に前記滑動体の１組を取
り付けて構成したので、入力軸の１回転中に少なくとも
１組の滑動体によってレールを押動することができ、滑
動体の数に応じた大きな推進力を得ることができる。し
たがって、小型でも充分な推力を発揮できる新規な直線
運動機構を実現できる。
定ピッチで配列したレールと、前記凹凸のピッチと同一
のピッチで滑動方向に並ぶ少なくとも２個を１組として
前記レール上を滑動する少なくとも３組の滑動体と、入
力軸の回転に同期して回転する複数の回転部材と、を備
え、前記回転部材の数を前記滑動体の組と同数とすると
ともに、各回転部材の回転軸を上記レールと直交する方
向の軸とし、且つ、各回転部材間の回転運動に所定の位
相差をつけ、更に、各回転部材に前記滑動体の１組を取
り付けて構成したので、入力軸の１回転中に少なくとも
１組の滑動体によってレールを押動することができ、滑
動体の数に応じた大きな推進力を得ることができる。し
たがって、小型でも充分な推力を発揮できる新規な直線
運動機構を実現できる。
【図１】一実施例の概念構成図である。
【図２】一実施例の作用説明図である。
Ｋia〜Ｋid：滑動体 １：入力軸 ２〜４：回転部材 ６：レール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 勝美 岐阜県養老郡上石津町大字上鍛冶屋267
Claims (1)
- 【請求項１】曲面をもった凹凸を所定ピッチで配列した
レールと、前記凹凸のピッチと同一のピッチで滑動方向
に並ぶ少なくとも２個を１組として前記レール上を滑動
する少なくとも３組の滑動体と、入力軸の回転に同期し
て回転する複数の回転部材と、を備え、前記回転部材の
数を前記滑動体の組と同数とするとともに、各回転部材
の回転軸を上記レールと直交する方向の軸とし、且つ、
各回転部材間の回転運動に所定の位相差をつけ、更に、
各回転部材に前記滑動体の１組を取り付けて構成したこ
とを特徴する直線運動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33319892A JP3188329B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 直線運動機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33319892A JP3188329B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 直線運動機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174043A true JPH06174043A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3188329B2 JP3188329B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=18263413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33319892A Expired - Fee Related JP3188329B2 (ja) | 1992-12-14 | 1992-12-14 | 直線運動機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3188329B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT16228U1 (de) * | 2018-01-11 | 2019-04-15 | Engel Austria Gmbh | Antrieb zur Übersetzung einer rotatorischen Antriebsbewegung in eine lineare Bewegung |
-
1992
- 1992-12-14 JP JP33319892A patent/JP3188329B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT16228U1 (de) * | 2018-01-11 | 2019-04-15 | Engel Austria Gmbh | Antrieb zur Übersetzung einer rotatorischen Antriebsbewegung in eine lineare Bewegung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3188329B2 (ja) | 2001-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |