JPH0694093A - 自動反転伝動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 動作ストロークを大きく設定することができ
る自動反転伝動装置を得る。 【構成】 ローラ２０と、スライダ２２と、転動球２４
とから構成する。ローラには、その内周面に軸方向に並
列して順次長さの増大する１つの球状凹部２６と、５つ
の直線駆動溝２８ａ〜２８ｅとを設け、スライダ２２に
は、外周面に軸方向に交差する従動螺旋溝３２ａ，３２
ｂと、この螺旋溝の端部を誘導連結する案内溝３４ａ，
３４ｂとを設け、そして前記凹部から前記各駆動溝の両
端部を通る展開角度線のなす角度を、前記螺旋溝のピッ
チ角度と同一に設定することにより、転動球を凹部およ
び各駆動溝内において螺旋溝および案内溝に係合するよ
う構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、往復動ポンプの駆動部
等に使用される回転運動を往復運動に変換するための自
動反転伝動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の自動反転伝動装置は、一
般に、図１０に示すように、クランク機構１０から構成
され、往復動するスライダ１２によりポンプ１４などを
駆動するよう構成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記ク
ランク機構１０は、図１０からも明らかなように、装置
が大形化、殊に軸方向の長さが長大化される一方、その
ストローク長ｌはクランクの変位長２εとなることか
ら、装置の前記長大化に対比して極めて小さくなる欠点
を有していた。

【０００４】なお、ストローク長を大きく設定するに
は、図１１に示すような交差形円筒カム機構１６が知ら
れているが、この機構は、カム溝内に相対して固定的に
（摺動可能に）配置されて荷重を負荷される案内舟形片
１８を有している。このため、前記舟形片１８の強度的
問題から、動力を伝達する前述のような自動反転伝動装
置には適用不可能であることも公知である。

【０００５】そこで、本発明の目的は、装置の大きさに
対比して充分長いストロークを達成することができる自
動反転伝動装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る自動反転伝動装置は、内周面に軸方向
に並列して順次長さの増大する複数の直線駆動溝を有す
るロータと、外周面に軸方向に交差する従動螺旋溝を有
し前記ロータ内に挿通されるスライダと、前記各直線駆
動溝内にそれぞれ配置され前記従動螺旋溝にそれぞれ係
合する転動球とからなり、ロータの前記複数の直線駆動
溝は、そのそれぞれの両端部を通る展開角度線のなす角
度を、スライダの前記従動螺旋溝のピッチ角度と同一に
設定し、最短直線駆動溝は転動球を収容する球状凹部に
構成してなり、スライダは、その両端部に前記交差する
螺旋溝のそれぞれの両端部を誘導連結する案内溝を備え
ると共に軸方向に往復動可能に形成し、ロータを一方向
に回動することによりスライダを往復駆動するよう構成
することを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明に係る自動反転伝動装置によれば、スラ
イダは、ロータの回転による転動球の動作により、螺旋
溝および案内溝の全長に亘って往復動する。すなわち、
充分長いストロークが達成される。なお、この場合、転
動球の前記動作は、直線駆動溝および従動螺旋溝内に係
合している複数の転動球が、ロータの回転力をスライダ
の往復動力に変換することから、スライダに対し充分な
駆動力が安定した状態で伝達されることは明らかであ
る。

【０００８】

【実施例】次に、本発明に係る自動反転伝動装置の実施
例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明す
る。

【０００９】図１乃至図４において、本発明の自動反転
伝動装置は、先ず基本的には、ロータ２０と、スライダ
２２と、転動球２４とから構成される。そして、ロータ
２０は、その内周面を半径方向に８等分する分割角度線
上に連続して軸方向に並列させ、順次長さを増大する６
つの直線駆動溝（但し、最短直線駆動溝は球状凹部）、
すなわち１つの球状凹部２６と５つの直線駆動溝２８ａ
〜２８ｅ、を有するウォームホイールから形成されるウ
ォーム３０により回転駆動するよう構成されている。

【００１０】スライダ２２は、外周面に軸方向に交差す
る従動螺旋溝３２ａ，３２ｂと、その両側に前記螺旋溝
のそれぞれの両端部を誘導連結する案内溝３４ａ，３４
ｂとを備えて、それぞれロータ２０内に挿通される。ス
ライダ２２のシャフト３６は、スプライン軸に形成され
てスライダ２２の回転を阻止して、スライダ２２を軸方
向に往復動するよう構成されている。

【００１１】転動球２４は、球状凹部２６および各直線
駆動溝２８ａ〜２８ｅ内にそれぞれ配置され、従動螺旋
溝３２ａ，３２ｂおよび案内溝３４ａ，３４ｂにそれぞ
れ係合するよう構成されている。すなわち、球状凹部２
６および各直線駆動溝２８ａ〜２８ｅは、凹部２６から
各駆動溝２８ａ〜２８ｅのそれぞれの両端部を通る展開
角度線３８ａ，３８ｂのなす角度αが、従動螺旋溝３２
ａ，３２ｂのピッチ角度αと同一となるよう設定されて
いる。

【００１２】このような構成において、図５に示すよう
に、ロータ２０が図示方向に回転し、そして転動球２４
の球列が展開角度線３８ｂ上において螺旋溝３２ｂに係
合している場合には、前記転動球２４の球列は、ロータ
２０の回転に従い螺旋溝３２ｂに対して図示方向の押圧
力Ｆを発揮し、この押圧力Ｆの分力Ｆａによりスライダ
２２が図示の左方向へ移動する。

【００１３】したがって、転動球２４の球列は、前記螺
旋溝３２ｂに沿って前記展開角度線３８ｂ上を図示の右
下方向へ、すなわちスライダ２２の右方向へ順次移動す
る。なお、前記球列の前記移動において、螺旋溝３２
ｂ，３２ａの交差点に位置する転動球２４は、この時前
記押圧力Ｆを他の球列により受けているので、連続する
前記展開角度線３８ｂ上をスムーズに移動する。

【００１４】次いで、転動球２４の球列は、図６に示す
ように、スライダ２２の右端部において前記螺旋溝３２
ｂから案内溝３４ｂへと案内されるが、この時最後尾の
転動球２４を除いて、各転動球２４は、矢印で図示され
るように、案内溝３４ｂを介してそれぞれの直線駆動溝
２８ａ〜２８ｅ内を順次左端方向へ自由に移動する。な
お、この時、スライダ２２はその移動方向が右方向へ変
換される。そして、前記球列は、他方の展開角度線３８
ａ上、すなわち他方の螺旋溝３２ａ上において整列す
る。図７においては、この状態が示されており、そして
この状態においては、スライダ２２は右方向へ移動し、
一方球列は、他方の螺旋溝３２ａに沿って展開角度線３
８ａ上を左下方向へ、すなわちスライダ２２の左方向へ
順次移動することは明らかである。そして、この球列
は、スライダ２２の左端部において（図８参照）、螺旋
溝３２ａから案内溝３４ａへと案内され、この時スライ
ダ２２はその移動方向が左方向へ変換され、そして展開
角度線３８ｂ上において整列する。すなわち、図５の状
態に復帰することになる。なお、このことも容易に理解
されることである。

【００１５】このように、本発明によれば、スライダ
は、ロータの回転による転動球２４の動作により、螺旋
溝および案内溝の全長に亘って往復動する。したがっ
て、比較的簡単且つ小形な構成により、充分長いストロ
ークを得ることができる。この場合、転動球２４の前記
動作は、直線駆動溝および従動螺旋溝内に係合している
複数の転動球２４の球列がロータの回転力をスライダの
往復動力に変換するものであるから、スライダ２２に対
して充分な駆動力が安定して伝達されることは明らかで
ある。

【００１６】なお、図９は、このような本発明に係る自
動反転伝動装置を、往復動ポンプに適用した場合の前記
ポンプの吐出および吸込動作波形を示したものである。
この場合、図９から明らかなように、吐出および吸込行
程ｔｄ，ｔｓが充分長く設定されるため、ポンプ容量を
安定した状態で増大することができると共に、加速度に
よる抵抗を減少することができる等多くの利点が得られ
る。

【００１７】以上、本発明の好適な実施例について説明
したが、本発明は前記実施例に限定されることなく、そ
の精神を逸脱しない範囲内において多くの設計変更が可
能である。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る自動
反転伝動装置は、内周面に所定の軸方向に並列する複数
の直線駆動溝を有するロータと、外周面に軸方向に交差
する従動螺旋溝およびこれを誘導連結する案内溝とを有
し前記ロータ内に挿通されるスライダと、前記各直線駆
動溝内にそれぞれ配置され前記従動螺旋溝および案内溝
にそれぞれ係合する転動球とから構成することにより、
ロータの一方向の回動を介してスライダを連続して往復
駆動するよう構成したことにより、従来のこの種の装
置、すなわちクランク機構と比較して、装置の構造を簡
単化且つ小形化できると同時に、作動ストローク（スラ
イダ行程）を大幅に大きく設定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動反転伝動装置の一実施例を示
す断面図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図１に示す自動反転伝動装置のロータの内周面
展開図である。

【図４】図１に示す自動反転伝動装置のスライダの外周
面展開図である。

【図５】図１に示す自動反転伝動装置のスライダの左行
時における動作状態を示す説明図である。

【図６】図１に示す自動反転伝動装置のスライダの右行
変換時における動作状態を示す説明図である。

【図７】図１に示す自動反転伝動装置のスライダの右行
時における動作状態を示す説明図である。

【図８】図１に示す自動反転伝動装置のスライダの左行
変換時における動作状態を示す説明図である。

【図９】本発明に係る自動反転伝動装置を往復動ポンプ
に適用した場合のポンプの吐出および吸込動作を示す動
作波形図である。

【図１０】クランク機構に適用した従来の自動反転伝動
装置の概略正面図である。

【図１１】交差形円筒カム機構に適用した従来の自動反
転伝動装置の概略正面図である。

【符号の説明】

２０ ロータ（ウォームホイール） ２２ スライダ ２４ 転動球 ２６ 球状駆動凹部 ２８ａ〜２８ｅ 直線駆動溝 ３０ ウォーム ３２ａ，３２ｂ 従動螺旋溝 ３４ａ，３４ｂ 案内溝 ３６ シャフト ３８ａ，３８ｂ 展開角度線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面に軸方向に並列して順次長さの増
   大する複数の直線駆動溝を有するロータと、外周面に軸
   方向に交差する従動螺旋溝を有し前記ロータ内に挿通さ
   れるスライダと、前記各直線駆動溝内にそれぞれ配置さ
   れ前記従動螺旋溝にそれぞれ係合する転動球とからな
   り、ロータの前記複数の直線駆動溝は、そのそれぞれの
   両端部を通る展開角度線のなす角度を、スライダの前記
   従動螺旋溝のピッチ角度と同一に設定し、最短直線駆動
   溝は転動球を収容する球状凹部に構成してなり、スライ
   ダは、その両端部に前記交差する螺旋溝のそれぞれの両
   端部を誘導連結する案内溝を備えると共に軸方向に往復
   動可能に形成し、ロータを一方向に回動することにより
   スライダを往復駆動するよう構成することを特徴とする
   自動反転伝動装置。