JPS58146758A - プログラム可能駆動機構 - 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】 本発明は、１つの加速／減速機構から多数の機械的出力
装置を同時にまたは逐次的に選択的に駆動する機構に関
するものである。

機械設針の一般分野においては、所与の素子の多様な運
動を達成したり別個の素子の相互に関係した運動を達成
することがｉｌまれ、を九所与の各運動が１つの停止位
置から別の停止位置への−のである多くの用途が生じる
。このような運動が大きな質量を伴い比較的高速である
場合、加速／減速タイプの運動発生機構を使用゛して衝
突、衝撃や突発的動作を最小にすることが望ましく、こ
のような各運動にはそれ自体の加速／減速機構が必要で
ある０回転的に相互に関係している多数のカムによって
駆動する機構は、このような装置の例である。一 本発明の１つの目的は、１つの加速／減速機構を１つの
素子に対する多数のＪｌｌｂ発生機慣に選択的に結合し
た〕、あるいは多数の素子に選択的に結合して＃素子の
所定の運動相互関係を生じる装置を提供することである
。本質的に、所与の加速／減速機構を原動機と考えた場
合、その１つの原動機は多数の駆動機構に選択的に、同
時におよび（ｔたは）逐次的に連結して所定の設計目的
を達成することができるのに対して、本発明を使用しな
い場合、この同じ設計目的を達成するには多数のこのよ
うな原動機が必要になる。

本発明の好適な実施例を添付図Ｉｔｌｆ：参照して以下
説明する。

本発明は、１つの停止位置から別の停止位置まで動作す
る１つの加速／減速機構を、多出力機構に連結したり該
多出力機構から分離させたりする装置に関する。

この用途に好適な加速／減速機構は、本願発明者による
米国特許第３１月Ｉ　！、６７８　号に開示されている
が、決してこの特許のみに限定されるわけではない。

第１図および第２図は、前記米国特許第３．７　ＩＩ　
１，１１７６　号からの近似サイクロイド運動発生機構
の１１１！廁例の概略図である。入カー車２を入力軸４
上に取付け、該軸を遍轟なノ・ウジングまたは７レ一人
中に傘軸し、適当な外部駆動装置によって駆動する。ｔ
た人力軸４上には後述のように該軸上で振動する接−リ
ンク６も傘軸する。駆動＃１＊ａをリンクεの外−の４
部に傘軸し、同峠にり／り＠に傘軸した中間歯車１２は
人カー車２および駆動歯車８と噛み合うように形成する
。偏心歯車１４は儂心紀峻がそのピッチ半径にほぼ等し
くなるようにして軸１０上に取付ける。この偏心歯車１
４は、同様にノ・クジングまたはフレーム中に傘軸した
軸１８上に取付けた出力歯車１６と噛み合う、半径方向
リンク２０もその１趨で出力軸１８上に傘軸し、その他
端で半径方向リンク２０は、偏心−単１４に同心上に取
付けたスメプー２２に傘軸する。この半径方向リンク２
００目的は、偏心−車１４がその回転および並進経路を
介して運動する際、偏心１１４を出力歯車１６と噛み合
ったままに保つことである。

機構が＠１図に示す位置にあるとき、該機構に自然体止
位置にあゆ、すなわち入力＃ａ＊２の少しの回転によっ
て駆動歯車８および偏心歯車１４の対応する同転が生じ
る。この偏心歯車１４の回転には＠１８まわりの軸２２
の対応する運動が付随し、従って歯車１４は、靜止すな
わち休止したままである出力歯車１＠まわ＃）Ｋ文字ど
おり転動する。

都ＩＩＩＪｆＩＩ単８および偏心−単１４の完全な３６
０度回転中の出力歯車１６の運動の性質を、ｓＯ度間隔
で第３図〜第Ｓ図に概略的に示す、任意の半径方向指示
−ｚを出力歯車１６に付けて、これらの間隔でのその位
置変化を示した。第３図は休止の中心で全−章の位ａｔ
示し、該図は第１図と同じ配置である。さらに、駆動歯
車８．−４４メ１−≧１４４および偏心−車１４が（中
間−車１２および入力歯車２によって駆動されるように
）反時計方向ＫＩＯ度回転した第２位置を示す。従って
、この１０度間隔中実質的に静止したままである出力１
１＠上の１１４の転勤動作が明らかになる。

この第２位置で構成費ｌＬは文字−を付けて示す。

−車８および１４が反時計方向に回転し続ける際、出力
歯車１６は加速され時計方向に運動する。

こうして−車１４および８が９０度回転した後、ａｌｌ
！４図に示す位置に達する。この点で、時計方向の歯車
１６の加速度はそのほぼ最大に達し、時計方向の歯車１
６の速度はその平均速度にほぼ畔しい。

歯車８および１４が＄４図に示すそれらの位置から反時
計方向に回転を続行す丸際、出力歯車１＠は時計方向に
減少する割合で加速し続ける。

−車１４および１８がさらに９０度回転した後、１ｓ５
図に示す位置に達する。この点で、１１６の加速度は実
質的に零に戻り、時計方向の七の速度は平均速度の２倍
であるほぼ最大値に遅した。

−車８および１４が第５図に示す位置から反時計方向に
＠１転し続ける際、出力１１＠は時計方向に回転し続け
るが減速している。−寧８および１４がさらにＳＯ度回
転した後、すなわちナイクルの開始から全体で２７０度
回転した後、第６図に示す位置に遣する。この点で、出
力歯車１！の減速度は最大値を九はほぼ最大値になって
おり、依然として時計方向の出力歯車１６の速度はほぼ
その平均速度に減速した。

歯車８および１４が１１６図に示す位置から反時針方向
に回転し続ける際、出力歯車１６は時計方向に回転し続
けるが、今度は減少する割合ではあるがなお減速してい
る。−車８および１４がさらに１００度圓転した後、す
なわちサイクルの開始から全体で３６０度回転した後、
再び第３図に示す位置に達し、出力歯車１６は１回転を
完了し再び休止する。

従って、人力歯車２をほぼ一定の角速度で成る外部動力
手段によって駆動する際、−車８および１４は中間歯車
１２によって駆動されることがわかる。歯車８および１
４は、人力歯車２によって生じる速度に対する軸４ｔわ
りのリンク６の振動の影響の重畳によって決定する角速
度を有してお１１、ニ ジ、従って歯車８および１４は一定の角速度で回転しな
い、半径方向リンク２０によって制御され軸１０上のそ
の偏心取付けによって生じる弧状経路に沿りた歯車１４
の振動によって、出力歯車１６の速度に対する別の重畳
が生じる。第１図〜ｗｉ６図に示す比率では歯車１４お
よび１６のピッチ円直径は等しく示しであるので、出力
１１６は各回転に１回完全に停止すなわち休止する。歯
車１６が歯＊１４の２倍の大きさであった場合、該歯車
は回転毎に２回完全く停止する。ｍ車１６をラックに置
き換えた場合、該ラックの指標行程は歯車１４のピッチ
円周になる。いずれの場合も、出力部材が歯車１６のよ
うな回転歯車であっても線形に運動するラックであって
も、出力行機は１車１４のピッチ円周に等しい、後述の
機構において出力歯車１６ｒｉ歯車１４と同じ直径を鳴
しているが、これは便宜上であって必費不町欠でにない
。

さらに、歯車１４によって駆動する出力部材が線形運動
ラックであシ、軸１０の中心線がｄ！１本１４のピッチ
線を通過する場合は、リンク６がよ□。

シ長くなると出力ラック部材の出力運動は真のサイクロ
イド連動により接近する。

第１図に示す機構では、歯車１６の出方運動はサイクロ
イド運動の広い特性ｔ−４４しているが、リンク６の長
さが短いこと、および軸２２の経路が巌形ではなく弧状
であることによって生じる歪みが存在する。これらの企
みは、人力歯車２および駆動−車Ｓ閾の歯車比、および
リンク６の長さ対入力軸４および出力軸１８間の中心距
離の比を適正に選択することによって、成る程度まで補
償することができる。

第１図に示す機構の正確な量的運動学的特性を決定する
には、数（１１による方法を使用することが会費であ夛
、該方法のためジログシム可能な計算機は非常に便利で
あるが必寮不ロ］欠ではない、古典的な２１！Ｉ！動の
式を設定し次いで微分して速度および加速度を得ること
は、極めて面倒で時間がかかる。しかし、入力軸の一連
の不連続位置に対する出力幅位置を正確に決定するため
の数値計算は、Ｉｋ襞の幾何学および三角法を使用して
行なうことができる。十分に小さい間隔でこれらの計算
を行なうことによシ、数値の微分によって速度を得るこ
とが可能になプ、次いでｌ］目に数値を微分することに
よって加速度を得ることがｈ１能になる。

これらの１鼻は幾何学パラメータの様々な値に対して会
費なだけ繰返して、後述の状■に接近することができる
。

単一化し九座憚中のラジアン角表記法を使用している純
粋なサイクロイド運ｍ変位は次の式で与えられる。

但し、ｔＦｉサイクロイド運動の１サイクルに対して０
−１の範囲を有する入力変数でＴｏや、Ｓは同様に０〜
１の範Ｓｔ有する出力変位である。

速度は微分によって得られ、七の結果、ｙ＝１−槙２冨
ｔ（２） 加速度は＾度皺分するととによって得られ、その結果、 ム＝　２ｇｇ１ｎ２ｒｔ　　　　　　　　　　　　　　
　（３）式（１）　ａ　（２）　１（３）に対する値を
第１図、第８図および１１１１図にグラフで示す、これ
らは純粋なすイクロイドｉ！１ａに対する運動字的状感
を表わすＩ［ＢＭＩである。上述のように、第１図の機
構は、叙値Ｉ算および連続近似によって決定される幾伺
字パラメータを通正に選択することによって、妥当な梢
屓で入力歯車２の一定の角速度に対して出力歯車６の近
似サイクロイド運動を発生するようにすることができる
。

本発明の機構に対してＭ景であり関係のあるサイクロイ
ド運動の特定の特性は、加速度は出力歯車１６で発生さ
れるような指襟行程の始めと終りでほぼ零になるという
ことである。これによって比較的長い休止時間が生じ、
これはシフティングを達成するのに有用である・ 第１Ｑ図および１１１１１図において、前記の加速／１
ｉｔ速機構をカバー２６および２８によってハウジング
２４に収納し、該カバー上には人力軸４（第１２図）お
よび入力歯車２を駆動するモータ３０および歯車減速装
置３２も取付ける。またこのハウジングには１つの出力
軸３４，３１１．３８も堆付け、該出力軸は、後述の機
構を介して加速／ＤＩＲ速装置の出力歯車１６に選択的
に結合される。

＃１１２図は３１１１図の断面図で、加速／滅遭機構お
よびその出力歯車の平面図を示し、第１３図および第１
４図はこの機構の細部を明らかにしている。第１０図〜
第１４図において、歯車減速装置３２およびモータ３０
によって駆動する入力軸４は、カバー２８およびカバー
２１１の一部であるボス４０に傘軸する。該入力軸は、
突出部４４によってハウジング２４中に支持した中間板
４２にも傘軸する。スペーサ５０．５２．５４によって
連結し九２つのリンク板４６および４８は、軸受５６お
よび５＠（１１４図）を介して入力軸上で傘軸する。こ
れらのリンク板４６および４８は、前述の運動学的説明
における接線リンク６０磯舵上の等価物である。入力歯
１２はリンク板４６および４１間で入力軸４に取付け、
該一本は、軸受６０および６２を介してリンク板４６お
よび４８に傘軸した中間−車１２と噛み合う。中間歯車
１２は、軸受６４および６６を介し″′Ｃ同様にリンク
板４６および４８に傘軸した駆動１車８と噛み合う、帽
１Ｂは駆動歯車８０片−に連結し、−６癩ｊｉ１４を偏
心して取付けている。この１ｉ１４板は、運動学的説明
中の軸１０および歯車１４間の連結部の機能上の等価物
である。偏心−車１４は出力歯車１６と噛み合い、誼出
力歯車＃ｉ第１６図に断面図で示す軸受７２および１４
を介して固定軸７０上で傘軸し、該固定軸ｒｏｒｉカバ
ー２８に取付ける。第１図〜第６図のリンク２００等価
物である半径方向リンク７６は、軸受Ｔ８を介して固定
軸７０上で傘軸し、その他端でリンク１６は、軸受８０
を介して、偏心歯車１４に取付は圧練歯車と同心のスタ
ブ軸８２に傘軸する。Ｓ造を明らかにする丸め、＃！１
２図の偏心−車１４および頬１６８を、第３図に概略的
に示したような休止位置から約＠０度回転させ九０人力
歯軍２および駆動歯車８間の歯車比は、この特定の機構
では３：１として示すが、この用４＃ｉにおいて主要な
問題である機構の休止特性がほとんど費化することなく
、広範囲の比に渡って作用する。

ここまで述べたような機構は、前記米１５特許第３．７
８９．＠７６　号に含まれているような先行技術である
。主要な構造上の相違点は、出力歯車１６を、ハウジン
グ中に傘軸しその出力を外部で使用できる軸上に取付け
るのではなく、固定−ＴＯ上で横軸することにある。要
約すると、この機構は、第１図、ｗ４８図および第９図
に示す近似運動物性で１つの休止位置から次の休止位置
に出力歯車を駆動する。この設計において、偏心１１４
＃″ｉ出カー車１＠と四じピッチ円Ｉｋ極であり、従っ
て、出力歯車が１つの休止位置から次の休止位置に運動
する距離はちょうど１圓転である。

′ｓ１５図および第１６図において、出力歯車１８ｒｉ
、各々出力ｍ３４．Ｂ、３ｓ（ａｌｏ図）上で傘軸した
３つの２次出力崗単９０．９２．９４と噛み合い、該２
次歯車を駆動する。この設計において、各２次出力鱒車
９０．９２または９４ｉ′ｉ、出力歯車１６のピッチ円
直径の±に等しいピッチ円直径を有しており、従って％
２次田力歯車は、出力譚車１６の各回転について２回転
する。これらの２次出力１車の各々の運ｋｂ特性は、出
力歯車１６の運動パターンに追従し、従って２回転毎を
で休止すなわち停止する。この２：１の比は任意でＴｏ
シ便宜上であって、他の比も使用することができる。

カム板連結 各２次出力歯車を、それを承軸する出力軸に連結したシ
誼軸から分層させたりする方法は同一である。従って出
力＠３６および＃１１６図の２次出力歯車９２に関して
述べ九装置および技術は、他の出力軸および２次出力歯
車にも適用される。

１８１６図において、２次出力１！１ｉｌｌｉＬ９２は
出カー車１６と噛み合い、ブッシェ９６を介して出力軸
３６上で承軸する。出力軸３６は軸受ｓ８および１００
を介してカバー２８および中間板４２に承軸する。クラ
ッチアダプタ１０２は出力軸３６にスプライン接続し、
止め輪１０４で軸方向に適所に保持する。このアダプタ
１０２の外向は、２次出力歯車９２の−とちょうど整合
する歯に形成する。固定リング１０６は、中間板４２に
出力軸３６と同心にボルト締めする。クラッチアダプタ
１０２に釣面するこのリング１０６の端部も、クラッチ
アダプタｆ０２および２次出力歯軍ｓ２の歯と同一の歯
を設けて形成する。内径に形成した内歯を有するクラッ
チカラー１０８は、クラッチアダプタ１０２の外側上で
軸方向に摺動するようＫＩＮけ、これらの浦はクラッチ
アダプタ１０２の外側の歯と噛み合うように形成する。

第１＠図のように、クラッチカラー１０８は、クラッチ
アダプタ１０２および出力虐単１６を越えて延長する２
次出力歯車９２の一部と同時に係合する。この位置にお
いて、２次出力歯車９２はクラッチカラー１０８および
クラッチアダプタ１０２を介して出力＠３６を駆動する
０周縁の全部の−がトルク佑重を分用するので、クラッ
チ力９−１０１および２次出力歯車９２間の軸方向の保
合は極くわずかである。

クラッチ力ｊ−１０８の外径に形成し九牌１１０は、第
１シフトロツド１１４に取付は締付はカラー１１５によ
って適所に保持したシフト璽−り１１２によって係合さ
れる。この第１シフトロンドは、軸方向に運動するよう
に中間板４２およびカバー２８に取付ける。その１趨で
、後述の憬械的作動のためローラー１１６を第１シフト
ロツド１１４中に取付ける。第２シフトロツド１１８＃
″を第１シフトロツド１１４と平行に動作し、該第２０
ツドも、軸方向に運動するようにカバー２８および中間
板４２に取付ける。ローｊ−１２０Ｆｉ第２シフトロッ
ド１１８中に堆付け、シフトヨーク１１２はプッシェ１
２２を介してｍ２シフトロツド１１８に連結する０両シ
フトロクドの内向きの運動は２つの停止部材１２４およ
び１２８ｆＣよって制限する。揺動部材１２８はハウジ
ング２４に取付けたビン１３０に回動取付けする。この
揺動部材は阿シフトロッドの１１４穴に係合し、一方の
ロクド倉一方回に運動させると他方のロクドはｍｅな移
動範囲にＩ！ｆりで他方向に等量だけ連動するように構
成する。

円形カム基板１３２ｔｄ、中間板４２Ｖｃボルト締めし
たスタブ８１３８上の軸受１３４上で回転するように堆
付ける。このカム基４ｉ１３２Ｕ、入力軸４上のビニオ
ン１３８（第１２図ンと噛み合うそのｌＩＡ嫌に切削し
九＄１３７（第１２図）を有している。従ってカム基板
１３２は、はるかに低い角速度ではあるが人力軸と同期
して回転することがわかシ、この実施例においては、入
力軸４およびカム基板１３２間の歯車比は９：１である
。従ってカム基４に１３２は、入カー阜２および駆動−
１８間の比が３：１であるため、出カー単１６の加速／
減速の３サイクルに対して１回転する。ビニオン１３８
およびカム基板１３２間の比が１２：１であった場合、
カム基板は出カー車１６の４サイクル毎に１［ｉｉ１転
する。

一連の部分カムリング１４０をカム基４！Ｚ１３２に取
付け、咳リングはシフトロッド１１４および１１８上の
ローラー１１６または１２０に係合する。１第１６図に
おいて、りング１４０が存在することによってシフトロ
ッド１１４が押下けられ、よってシフトヨーク１１２は
クラッチカラーを位置決めしてそれが２次出力歯車ｓ２
に係合するようにする。

第１Ｔ図および第１８図のカムリングの構成図において
、力ムりング１４０が短い先細部分１４１で終っている
ので補足カムリング１４２は短い先細部分１４３で始ま
っていることがわかる。この補足カムリング１４２ｔｉ
カム基板上で半径方向に＊ｌｉ４　Ｌテ、＃Ｉ　２　’
／７　）　ｏ　ｙ　）’１１　Ｂ上（Ｄａ−５−１２０
と共動する０両カムリング１４０および１４２が補足的
に先細になっている部分を遷移部分と称する。この遷移
部分がローラー１１６および１２０を通過する際、Ｉ：
ｌ−１−１２０は補足カムリング１４２の拡大部分によ
って押下げられ、これによって第２シフトロツド１１８
は下方に運動して、よって揺動部材１２Ｂｔｉ同定ピン
１３０管わシに回動して第１シフトロツド１１４を上方
に持上げる。カムリング１４０の補足先細部分１４１に
よって、第１７７トロツド上のローラー１１６が上方に
運動することが可能になる。第１７７トロツド１１４が
上方に運動する際′＃ロッドはそれとともに目−り１１
２を持上け、ヨーク１１２が上方に運動する際＃ヨーク
はクラッチカシ−ＩＱｉｌを上方に摺動させ、クラッチ
カラーを２次出力１１２から分離させて（その他端で）
固定リング１０６と係合させ、よって出力軸３６を固定
位置にロックする。今述べたシフト装置に関して２つの
非常に１要な要素に注意しなければならない、第１の要
素は、２つのカムリング？４Ｇおよび１４２間の遷移部
分は、出カー単１６および２送出カー車９２のちょうど
自然体止子にシフトロッド１１４および１１８を作動し
なければならないということである。これは、クラッチ
カシ−１０８のシフトが、駆動（２送出カー車９２に連
結）からロック（固定リング１０６に連結）へであって
も、あるいは肢シフトが、カムリング１４Ｇが再度シフ
トロッド１１４會押下ける際に生じるように、ロックか
ら駆動へ反対方向であっても首えることである＊　＠２
の４！素は、各方向のクラッチカラー１０８の軸方向の
シフト中、クラッチカラーが２送出カー車９２および固
定リング１０６０両方と同時に係合している短い期間ま
たは位置範囲が生じるということである。

この状１！ｌＦｉ第１３図によって明らかになる。第１
ｓ図は、シフトの中間点にあるクンッチカ２−１０８を
ＩＯＩＭで示し、該カラーが完全な駆動位置ＫＴｏると
き点ｍ１ｏｌＩＤで示し、完全なロック位置にあるとき
ｌ０ＩＬで示す。

シフトは常に２次出カー車の休止中に生じ、ま九生じな
ければならないので、このクラッチ力２−１０８の遷移
同時係合が可能である。出力軸３６は常に完全な制御下
にあるのでこれは非常に望ましい。この出力軸３＠は１
つの休止位置から別の休止位置に加速および減速してい
るか、あるいは、ロックシフトが生じた最終自然体止位
置に対応する位置にロックする。２送出カー車９２およ
び固定リング１０６の両方とのクラッチカラーの遷移同
時係合が無い場合、出力軸３＠およびクラッチカラー１
０１１を、その遷移自由状態中成る外部荷重によって回
転させることが可能である。

これによって軸位置がわからなくな）、さらに惑いこと
に、シフト機構を構成する雄−および雌歯が整合しなく
な）ｌｌｉＩかなくなる可能性がある。従って、２つの
噛み合い素子とのクラッチカラーの遷移同時係合は絶対
に必要である。

出力軸３＠および第１６図のＷＩＴ面図に関連して述べ
たシフト過程は、他の出力軸３４および３＠およびそれ
らの関連した２次出力歯単３０および９４にも適用され
る。すなわち第１６図に関連して述べ九シフト機構は３
圓繰返す、各シフト漬樽は他の２つから独立して動作す
る。これは、カム基板１３２の回転の中心線を位置決め
して、７フトロツドに関連したロー２−の各々が該カム
基板１３２上で異なる半ｄで動作するようにすることに
よって可能になる。３対すなわち６つのカムリングに対
してカム基板１３２上にスペースがあり、カムリングの
各対は出力軸３４．３６または３８０１つに関連し九ク
ラッチカラーの軸方向位置を制御する。

従って、カム基板上のカムリングの位１決めによって、
出力軸３４，３６．３８の出力の「パターン」が設定さ
れることがわかる。前述のように、シフトは出力１１６
の休止中のみ生じることができゐ、しかしそのような休
止中多数のシフトが生じることができ、例えば、１つの
軸をその２次出力歯車から分離する一方で、別の軸をそ
の２次出力肯単に連結することができる。これによって
、極めて融通性の高い運動発生装置が得られる。

この機構は定方向装置として使用でき、その場合シフト
パターンはカム基板１３２０１回転後繰返す、あるいは
皺機構は（モータ３Ｇを逆転することによって）可逆装
置としても使用することができ、その場合シフトパター
ンは装置が逆方向で動作している間逆転する。

本発明の不可欠の素子は次の通りである。

１、一定入力で動作する際静止すなわち休止部を有する
周期的出力、すなわち別の靜止すなわち休止部で終了す
る円滑に加速し次いで減速する出力運動を発生し、入力
が継続する限りこの出カバターンを繰返す機械的加速／
減速装置。このような装置は前記米１％許第３，７８９
，６７８　号に記載されている。

２、　前記加速／減速装置の出力に選択的に連結可能で
あり、核加速／減速装置に連結していないときはロック
する多数の出力部材。

１１つ以上の出力をロック状−から駆動状−に、を丸は
その逆に、独立してシフトすることのできる、入力によ
って機械的に躯−するプログラム可能シフト装置、この
ようなシフトは加速／減速装置の休止中に生じるように
機械的にメインングし、その時間シフトされている素子
間には相対回転運動は鍼い、これによって、噛み合う外
部および内部歯車を使用して説明したような確動タイプ
のクラッチを使用することが可能である。

シフト機構は、入力軸または他の成る中間駆動点によっ
て駆動しなければならないことがわかる。

シフトは、出力の休止中、すなわちシフトを作動するの
に何ら運動が利用できないときに生じなければならない
ので、該シフト機構は出力によって駆動することはでき
ない、上述の実施例において、シフト機構はビニオン１
３＠を介して入力−４によって直接駆動するカム基板１
３２によって制御し、従ってカム基板は名目上一定の速
度で回転ずゐ、前述のように、シフトは出力の休止中に
生じなければならない０通常この休止は全加速／減速相
幽する。カムリング１４０ｔたは１４２に関して言えば
、これは、所与のカムリングの平坦部すなわち休止部は
先細部すなわち立上り部の１４倍の長さでなければなら
ないことを意味する。この先細部すなわち立上り部は、
妥当な圧力角３０〜４５度に制限してシフトロッドロー
ラーを作動する。これらの制限が合わさることによって
、カム基板１３２０１回転中制御することのできるシフ
トサイクルの数が制限される。

ゼネバ指標装置 所与の直径のカム基板によって制御することのできるシ
フトサイクルの数を増加させる手段は、カム基板を間欠
的に運動させることであるが、その間欠運動を同期させ
て一次加速機構が休止している間カム基板が運動してい
るようにする。これを達成すゐ簡単な廃知の機構は９０
度「ゼネバ」指ｗ装置である。該装置において、出力は
指標（入力）アームの２７０度の回転中静止しておｐ。

次いで指礁（人力）アームが９０度回転する間出力はｓ
Ｏ度回転する。言い換えれば、入力が一定このような機
構を本発明の入力軸およびカム１黴間に設置して、所与
のカム基板によって制御可能なシフトサイクルの数を４
倍にすることができる。

この補助機構を第２０図、第２１図および第２２図に示
す、入力軸は、直接のギヤリングを介してカム基板に直
接連結するのではなく、代わりにゼネバ入力アーム１５
０を入力軸４に固定する。

このアームの外部の端部上のローラー１５２は、ゼネバ
指ｅｓ＊ｍ立体１５１０４つの溝穴１５４０１つに係合
するように位置決めする。＃！２０図、１１１２１図お
よび第２２図に示す機構では、ローラーｌ５−２は溝穴
１５４中のその最大深さ、すなわちｓＯ度ゼネバ指−〇
真中にある。このローラーは、これらの機構が通常そう
であるように、ゼネバ指標板の零速度で所与の角穴の中
心線に対して豪―方向で骸溝穴に入ったシ出九如するこ
とがわかる、ローラー１５２がゼネバ指標板の溝穴１５
４に係合している入力軸回転の９ｏ度の回転中、それは
９０度に指示される。入力軸４、アーム１５０およびロ
ーラー１５２の残〕の２１０度の（ロ）転中、ゼネバ指
標板は運動せず簡単なロック機構によって固定状態に保
つ、この機構は、ゼネバ指４Ｉ板を傘軸し友中間固定軸
１６２の７ランジ中の溝穴で運動可能であるロックパー
１５８から成っている。

ローラー１６４はロックパー１５８の１趨Ｋｊ＆付け、
皺ローラーは入力軸４上のカム１６６と共動する。ロッ
クパーはばね１６８によってカムに対して荷重をかけ、
その他端でロックパーはロックローｊ−ＩＴＯを取付は
九上方延長部に形成する。

カム１６＠およびアーム１５０は、各ゼネバ指標のＭ勺
でロックローラー１γ０がゼネバ指標板の４つのロック
溝穴１７２（［２２図）の１つに入〉、軸、アームおよ
びカムの次の２７０度回板回転中を固定状［Ｋ保つよう
に相互に関係している。

ローラー１５２が次の溝穴に入ると、ばね１＠８に＋？
’ｌ抗して動作するカム１＠６社ロックパー１５８を運
動させてロックローラー１７０をロック溝穴１１２から
出させる６本質的に、ゼネバ指標板は入力軸４０９０度
の回転中ｓＯ度回転し、次の２１０度の入力軸回転中は
ロックする。

ゼネバ指１１５６０周縁は、カムリングを取付けた錠更
カム基板１３２ムの周縁に形成した歯と噛み合う歯に形
成する。従って、カム基板１３２ムの運動は、１単位の
時間で完了する指標増分の稜３単位の時間の休止が続い
友ものから成ることがわかる。運動の位相合せか、カム
リング１４０および１４２の先細部分すなわち立上り部
分が１次加速／減速機構の自然体止中シフトロッドを動
作させるようになっている場合、シフト動作は前述と同
一である。しかしながら、カム基板１３２基板上のシフ
ト点間の角距離を短くしたり、オたは所与の寸法のカム
基板１３２上にさらにシフト点を設けることが可能であ
る。言い換えれば、多数のシフト予定またはシーケンス
を所与のスペースでプログラムすることができる。

ゼネバ指ｍ礪構は、カム基板上のプログランングを圧縮
する通常の手段であるが、唯一の手段というわけではな
い、他の手段には、筒形カム、板カム等の間欠運動機構
、を九は、カム基板の運動が１次加速／ＩＩＩＲ速嶺構
の自然体止中に生じるように位相決めした、入力軸およ
びカム基板間に設置する匹敵する装置がある。

前述のように、この第１夾施例で述べた特定Ｏ加速／減
速機構は単に例示的なものである０本願発明者による米
国特許第４，０７５，９１１　　号に含まれているよう
な別のよシ融通性の高い機構も有利に使用することがで
きる。この装置において、前記特許に記載されているよ
うな高調和構成簀素を付加することによって、運動学的
特性を変更することが可能である。これらの変更＾調和
構成擬木を付加する手段を第２３図に示し、この図は元
の実ｍｅｎの第１４図に対応する。

累２３図において、（組立てるための）変更入力軸４ム
および４Ｂをカバーおよび中間板に前と同様１ｆｌｔ付
け、鉄輪は軸−ム・上で回転する。入力歯車２は、軸線
ム、から戚る小距−だけ変位した偏心軸−ム、を中心と
している。リンク板４６および４１１Ｆｉ、偏心軸線ム
１と同心である軸受５６および５８を介して入力軸４ム
、４Ｂ上で傘軸する。このサブアセンブリーの歯車列、
軸受および他の構成要素の残やは、＊板６＠ムをわずか
に変更して駆動−車８および偏心歯車１４間の補償変更
偏心ｊ！ｔ［を設けること以外は、第１４ＷＪに示した
のと同じである。入力軸４ム、４ＢＯ％りは前述の構成
と変わらない。

前記米国特許第４．Ｏｒ　５，９１１　　号の運動学的
説明かられかるように、高調和構成４Ｉ！嵩七付加する
ことによって大きな運動学的設計の融通性が生まれる。

４Ｉに、この特徴を本発明に組込んだ場合、固有の自然
体止が着しく改良されたり、または速度および加速度を
時定の用途の豊作に適合するように変更することができ
る。

前記米国特許第４，０１５，９１１　号に記載されてい
る特徴を組込む前記変更は、さらに這勤字的融通性を生
む非常に小さな物思的変更である０本発明の不可欠の素
子は、繰返し段階を介して運動する歯車１６等の１次−
車であシ、このような各段階は、最初の休止位置からの
円滑に加速する運動の後火の休止への円滑に減速する運
動が続い九もので構成されている６図の実施例において
、１次歯車Ｏ全ａｌｌｌは休止から休止への該歯車の１
回転すなわちｓ＠Ｏ度の刷板であっ九、これは便利であ
るが必畳不可欠ではない、用途によっては他の角度がよ
〕便利なこともある。自然体止位置間で著しく大きな指
擦角が望まれる場合、本願発明者による米国特許第４．
２７１，７２７　号の機構の出力軸（ＩＦ＠）を上述の
実施例の１次歯車１６に結合して、ここに述べえような
多数の独立出力に対するプログラム可能性を達成するこ
とが可能である。

本発明の１次歯車１６を駆動するのに適轟な他の１次指
纏装置は、本願発明者による米！ｉ１％許第４．０１８
，０９０　Ｍ、ＩＩ３，７３０．（Ｎ４号、第３．ＩＩ
　！１９，１　＠　２号および第３，１１３８．３１１
号に記載されている。小さい１次指標角を受入れること
ができる場合、種々の従来の間欠運動機構を使用して１
次歯車１６を駆動することができる。その中には筒形カ
ムおよびカム従順装置、板カムおよび従節ａｍ、または
対カムおよび従節装置がある。但し各場合において１次
加速／減速横構の自然体止は、シフト装置が前述のよう
に出力をシフトすることを可能にするのに十分長い。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本願発明者による米−特許第３．７１１，８
７８　号に一示されているような加速／＃Ｉ。 速機構の概略１１１面図、第２図は第１図の機構の平面
図、１ｌＩｓ図〜第６図は嬉１図の機構の徽略逐次位置
図、第１図は１サイクルに渡るサイクロイド運動に対す
る変位図、＊８図ＦｉｔサイクルにＭゐサイクロイド運
動に対する速度図、＠９図は１サイクルに渡るサイクロ
イド運動に対する加速度図、１１１０図は収納した本発
明の機構の１＠面図、第１１図は第１０図Ｏ＠１１−１
を上の槍断面図、ｊｌ！１２１ＮＵＩＩ１１１ｅ［［１
２−１２上）水平１ｒｉｍ図、ｌ１１３図は第１２図０
１１１３−１３上ノ横断面図、第１４図は第１３図の１
ｌ１４−１４上の角度付ＷｒＷｉ図、ｍｔｓ図は第１２
図０ｍｌ５−１ｓ上の横断面図、第１＠図社第１５図Ｏ
線１ｇ−１＠上の角度付断面図、第１Ｔ図は８１６図の
矢印１７に沿ったカムリングの端ｆｒＪ図、第１８図は
第１Ｔ図の第３角法図、第１９図はシフトン−ケンスの
中途のクラクチカッ−の拡大図、第２０図は、入力軸か
らカム基板を駆動する代用のゼネバタイプの機構の断面
図、第２１図は第２０図の縁２１−２１上の断面図、第
２２図は第２０図の繍２２−２２上の断面図、第２３図
は第１４図の断面図に対応する断面図だが、本願発明者
による米国特許第４，０７５，１１１　　号に一示され
ているようなＡ′＃ｊ４和構成要素を組込む代用設計を
示す。 ２・・・・・・・・・入力歯車、−・・・・・・・・・
駆動歯車、１２・・・・・・・・・中間−車、１４・・
・・・・・・・偏心歯車、ｆｉｌ・・・・・・・・・出
力歯車、２４・・・・・・・・・ハウジング、２８．２
８・・・・・・・・・カバー、３Ｇ・・・・・・・・・
モータ、３２・・・・・・・・・歯車減速装置、３４，
３＠、３ｍ１・・・・・・・・・出力軸、９０゜９２．
９４・・・・・・・・・２次出力歯車。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　多数の相互に関係した素子で多数の運動を発
   生したｂｔ九は所与の素子によって多数の運動経路を発
   生し、各不連続運動Ｆ１１つの停止休止位置から別の停
   止休止位置への円清な加速／減速運動で構成されている
   運動発生装置において、（イ）入力部材および１次出力
   手段を備えており、上記入力部材の一定の外部駆動運動
   中、本来上に２１次出力手段を円滑な加速／減速運動で
   休止位置から別の休止位置に間欠的に運動させる１つの
   加速／減速手段と、（ロ）多数の相互に関係した機械的
   出力装置に連結可能な多出力手段と、（ハ）上記入力部
   材によって機械的に駆動し、１つ以上の上記出力手段を
   所定のパターンで上記１次出力手段に選択的に連結およ
   び分離するように適合したシフト手段とを晴えており、
   連結および分＃Ｉは常に上記１次出力手段の休止中に生
   しることを％黴とする上記側Ｌ （２）上記シフト手段によって上記１次出力手段から分
   離し九上紀多出力手段は、同時に固定保持部材に連結す
   ることを特徴とする特Ｆｌ！求の範囲［１項に記載の装
   置。 （３）　　上記１次出力手段は１次出力歯車およびそれ
   と嘴み合う多数の２次出力歯車で構成されておシ、上記
   多出力手段は上記多数の２次出力歯車を個別に承軸した
   多数の出力軸を１見ており、上記シフト手段は、（イ）
   上記多数の出力軸の各々に関して軸方向に摺動し半径方
   向に駆動するように城付け、クラッチ部材が上記２次出
   力歯車と半径方向に駆動するように係合するＷＫ１軸方
   向位置、およびクラッチ部材が上記固定保持部材と半径
   方向に保持するように係合する第２軸方向位置を含む２
   つの軸方向位置を有している摺動クラッチ部材と、（ロ
   ）上記各クラッチ部材にｉＩＩ接して堆付け、上記クラ
   ッチ部材を第１＠方向位置から第２軸方向位置およびそ
   の逆に運動させゐように適合し九シフトロッド部材とｔ
   ｌｉｉ！えており、上記シフトロッド部材は、ｃ）上記
   入力部材によって駆動するカム手段によって駆動し、上
   記カム手段は上記加速／減速手段と同期関係にあシ上記
   加速／減速手段の休止中のみ上記シフトロッド部材を運
   動させることを特徴とする％ＷｔｆｊｙＲＯ＠Ｗｊｉ第
   ２　項二記載ｏ装ｆｉｔ。 （４）　　上記カム手段は、定速度連結によって上記入
   力部材によって駆動することｔ−％徽とする特許請求の
   範囲第３項に記載の装置。 （６）上記カム手段は、−車遵結によって上記入力部材
   によって駆動することを特徴とする特許請求の範ｉｅ！
   ｌ＊４項に紀叡の装置。 （６）　　上記カム手段は、間欠運動機病を介して上記
   入力部材によって駆動することを特徴とする特許請求の
   ＃１囲第３項に記載の装置。 （７）　　上記間欠運動機病はゼネバ機構で構成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載の装
   置。 （８）　　上記クラッチ部材は、その第１軸方向位置か
   ら第２軸方向位置およびその逆のシフトの一部分中、上
   記２次出力歯車および上記固定保持部材の両方と同時係
   合していることを特徴とする特許請求の範ｖＭ第３項に
   記載の値筺。 （９）入力回転駆動部材および出力部材を有している加
   速／減速手段は、（イ）上記出力部材に取付けた歯車部
   分と、（ロ）上記出力部材を取付けてそれを所定経路で
   案内する手段と、（ハ）上記歯車部分に係合し上記出力
   部材を駆動する第１−車と、に）上記［１１１１車を案
   内して、それ自体の中心が上記出力部材に平行な経路に
   沿って振動する除上紀中心まわりに回転運動させ、上記
   出力＆１Ｍの運動を行なう手段と、（ホ）上記回転駆動
   部材を案内して、上記出力部材の経路に対して相対的に
   ほぼ横方向のｋｉＡｌｌでｊＩＩＪＩｌＩさせる手段と
   、（へ）上記＃１１歯車および上記駆動部材の＠−を平
   行九が互い４Ｃ１１噛させて上紀躯動部材に対して非回
   転関係で上記第、１−車を取付ける手段とに＆１１１え
   □」 てシャ、上記駆動部材の動力回転はそれを上記第１歯車
   の中心まわりに相対的に回転させることを特徴とする特
   許請求のｉｌ［＊　１埴に１啄の装置。 （ト）回転運動を与える動力入力手段を有しておシ所定
   経路に沿りて運動する主出力部材を有している加速／減
   速手段は、Ｇ（）　（１）第１回転部材と、（２）上記
   第１回転部材に対して非回転関係で該部材上に偏心して
   取付は丸薬１偏心部材とを備えている第１回転対と、（
   ロ）（１）第１回転部材と、（２）上記第２回転部材に
   対して非回転関係で該部材上に偏心して取付は丸薬２偏
   心部材とを−えている、上記第１Ｉｇ１転対と固定空間
   関係で取付は九＄１１２回転対と、ｅ→実質的に整数の
   角速度比で上紀Ｉ１１回転対および上記′ｓ２回転対を
   回転するように連結する手段と、に）（１）上記偏心部
   材の一方の周縁と＊＊駆動係合し丸薬１出力部材と、（
   ２）上記偏心部材の他方に回転可能に＊付けた第２出力
   部材とを備えている、上記主出力部材を上記第１偏心部
   材および上記第２偏心部材と連結する手段とを端えてお
   シ、（ホ）上記動力入力子Ｒは上記回転対の一方に連結
   して該回転対に回転運動を与えることを特徴とする特許
   請求の範１２１１第１項に記載の装置。