JPS5958257A - 伝動装置 - 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】 本発明は伝動装置に関する。

この伝動装置技術においてはしばしば、円運動または部
分円に沿って行われる運動を線形運動に変換することが
望まれる。このような運動変換に適した伝動装置の形成
の基本は内転サイクロイド状の直線案内を可能にするい
わゆるカルダン円である。しかし、この周知の線形運動
はいわゆるカルダン円の大きな円の中心を常に通過する
。

本発明の課題は、円弧運動を、その中心から任意の距離
だけ離れたところで線形ストローク運動に変換すること
ができる伝動装置を提供することである。

この課題は本発明に依り、部分円周面を有する定置され
た制御円板と、円周面を有する偏心円板を有効外周区域
と偏心個所に備え、この制御円板と偏心円板が駆動手段
によって連結され、偏心円板が中央で揺動体の自由端に
回転可能に支承され、揺動体が旋回軸の回りを旋回可能
であり、偏心円板が零の位置にあるときに揺動軸が、偏
心距離と揺動体長さに比例して、制御円板の曲率中心と
、制御円板の外周からの駆動手段の離隔点との接続直線
上に位置している伝動装置によって解決される。

偏心個所の直線運動を達成する個々のパラメータは適用
条件に応じて特に構造的な寸法と間隔に応じて決定され
る。特有の利点はすべての軸受を回転軸受として形成す
ることができ、滑り軸受が必要でないことにある。

駆動手段がベルトまたはロープであると簡単である。

駆動手段は歯付きベルトまたはチェーンでもよい。この
場合、偏心円板は歯車またはスプロケットとして形成可
能である。

更に、駆動手段としてラックを用いることができる。こ
の場合、偏心円板と制御円板は歯付き外周面を備えてい
なければならない。駆動手段としてのラックは特に、引
張り力だけでなく押圧力も作用させることができるとい
う利点がある。

前記の伝動装置の簡単な基本形は更に発展させることが
できる。第１の発展実施形は制御円板と偏心円板の鏡面
対称的な倍設、即ち倍増配設である。第２の発展実施形
では、付設された円板、即ち制御円板もしくは偏心円板
の寸法が異なっている。

更に、技術的な応用では２個の揺動体とこれに対応する
伝動装置部材を備えた複式伝動装置が考えられる。この
場合、制御円板がそれぞれ揺動体と固定連結され、かつ
対向する揺動体の偏心円板を駆動する。その際、制御円
板と偏心円板の伝達比は二等分される。この複式伝動装
置の場合には偏心個所の間隔が一定である。両種動体が
対称的な運動をするとき、偏心個所は平行なストローク
運動を行う。一方の揺動体だけが動くと、一方の偏心個
所が他方の偏心個所の回りを円運動する。

両種動体がいかなる中間位置をもとり得ることは明らか
である。

両偏心個所は１個づつの回転軸受を介して剛体の担持体
と連結可能である。というのは揺動体の位置とは無関係
に、両偏心個所の間隔が常に一定であるからである。揺
動体は上方および下方へ対称的にまたは非対称的に運動
することができる。

この複式伝動装置は例えば特に不斉地走行車輌に応用さ
れる。

この車輌は無限軌道車輌として形成してもよいが、各々
の側に多数の車輪を備えてもよい。両側の車輪が自由に
動くことができるようにするために、この新しい伝動装
置を用いて、垂直面内で移動できるように、かつ各々の
側方車輪装置をその中心回りに旋回できるようにすると
有利である。

このような車輌はチェーン担持体または車輪担持体とし
て、側方に配置されがっ縦方向に延びる剛体の２個の担
持体を備えている。この担持体はその端部区域に連結ピ
ンを備え、この連結ビンは２個の偏心円板の偏心個所に
回転可能に支承されている。この偏心円板自体は２個の
揺動体の自由端部に回転可能に支承されたピンの回りを
旋回可能である。揺動体の両他端は揺動体と連結された
制御円板と共に、車輌シャーシに固定された中央ピンの
回りを旋回する。一方の揺動体の偏心円板は駆動手段を
介してそれぞれ他方の揺動体の制御円板と連結されてい
る。この揺動体には、液圧制御装置の液圧シリンダのピ
ストンロッドが作用する。液圧シリンダは車輌シャーシ
に旋回可能に置引されている。

揺動体が制御円板と共に中央ピンの回りを回転すると、
偏心円板の偏心個所または連結ピンが運動する。この場
合、連結ピンの間隔は常に一定である。側方の両車軸装
置は非常に広い範囲にわたって互いに無関係に上方また
は下方へ移動することができ、かつ車軸の間隔を変えず
に旋回することができる。

本発明の他の特徴及び本発明の効果の子細は、　７− 添付の図に示した構造体の以下の説明並びに本発明に係
る伝動装置の原理を示す若干の図から明らかになる。

先ず最初に、前記車輌のチェーン構造体−即ち無限軌道
構造体について説明する。というのはこのチェーン構造
体が新しい伝動装置の構造と作動態様を示すのに最も適
しているからである。この車輌は図示していない。この
車輌はそのシャーシの両側に第１図に示す構造体を備え
ている。

剛体の担持体１はスブロケッＭ７，１８を担持している
。チェーン即ち無限軌道１６とスブロケツ）１７．１８
を備えたこの担持体１は垂直面内で車輌下面よりも下降
し車輌上面よりも上昇しなければならず、また車輌の横
軸の回りを旋回可能でなければならない。

担持体１の両端領域には連結ビン２が設けられている。

この連結ビンは２つの偏心円板４，５の偏心配設された
孔３に係合している。偏心円板４゜５自体は２つの揺動
体７，８の外側端部に設けたピン６の回りを旋回可能で
ある。両種動体７，８８− の内側端部は中央ピン９の回りを旋回可能であり、かつ
それぞれ１枚の制御円板１０．１１と固定連結されてい
る。この制御円板も同様に中央ピン９の回りを回転可能
である。偏心円板４と５は包絡線型駆動手段１２．１３
によって制御円板１０゜１１と互いに、即ち１０が４と
そして１１が５と連結されている。この駆動手段は例え
ばロープ、チェーンまたはベルトとして形成することが
できる。駆動手段１２．１３は１４のところで偏心円板
４，５にそして１５のところで制御円板１０゜１１に固
定されている。見やすくするために、固定個所１４．１
５は偏心円板５と制御円板１ｏにのみ示されている。固
定個所は偏心円板４と制御円板１１の対応する位置にも
設けられている。

図示の例の場合、２個の駆動及び案内スプロヶツ）１７
．１８を備えた走行チェーン１６が設けられている。し
かし、多数特に３個のスプロケットを担持体１に設けて
もよい。

両種動体７，８には２個の液圧シリンダ２０゜２１のピ
ストンロッドのための固定個所が設けられている。この
液圧シリンダは中央ビン９と同様に車輌のシャーシに固
定され、スプロケットまたはチェーンを転位および旋回
させるための液圧装置の一部である。

第２ａ〜２０図は第１図の複式伝動装置における、個々
の伝動装置部分の典型的な６つの状態を示している。先
ず、第２ａ図には伝動装置の水平基本位置が示されてい
る。両種動体７，８は直線状に配向されている。今、液
圧シリンダ２１．２０のピストンの移動によって両種動
体７，８が第２ｂ図に示すように上方へ対称的に回転す
ると、制御円板１０．１１もこれに相応して中央ビン９
の周りを回転する。偏心円板４，５は包絡線型駆動手段
１２．１３を介してビン乙の回りを回転する。

偏心個所３ひいては連結ビン２は直線的な平行運動を行
う。両種動体７，８が第２Ｃ図に示すように上方へ非対
称的に回転すると、偏心個所は複雑な軌跡カーブを描く
。例えば右側の偏心円板４の偏心個所３は左側の偏心円
板５の偏心個所３の回りの円運動を行う。この円運動は
直線運動と重ね合される。これと同じ事が右側の偏心円
板４の偏心個所乙に関する、左側の偏心円板５の偏心個
所乙の運動にも５嵌る。しかし、意外なことに、非対称
旋回の際にも両偏心円板４，５の偏心個所乙の間隔が一
定であるので、偏心個所６または連結ビン２を剛体の担
持体と連結することができる。

第６図は本発明に係る伝動装置の最も簡単な実施例を対
称的に示している。この場合、固定された制御円板３１
と、偏心孔６５を備えた偏心円板３４が設けられている
。この偏心円板は揺動体３２の自由端に設けた旋回軸３
６の回りを回転可能である。制御円板３１と偏心円板６
４は駆動部４１を介して連結されている。片側にだけ駆
動部４１を備えたこの実施形の場合、例えば重力または
ばねによって元の状態に復帰し得るようにしなければな
らないことは明らかである。

第４図では、制御円板３１の外周が２つの部分円３７．
３８によって形成されている。この部分円の中心は３９
．４０のところにある、即ち揺動体６２の回転点３３に
はない。この実施例の場合、制御円板と偏心円板が鏡面
対称的に倍増配設、即ち倍設されていることが重要であ
る。この場合にも、揺動体３２の回転点は曲率中心３９
．４０と、包絡線型駆動手段４１が制御円板３１がら離
れている個所との真直な接続線上に位置している。

円板３１．３４の両半部は包絡線型駆動手段４１と連結
されている。円板上における駆動手段４１の固定個所は
４２．４３で示されている。

第５図は、制御円板が非対称で下方の制御円板が小さく
形成された伝動装置の他の実施例を示している。これは
例えば車輌装着の際に適当に大きな地」二高さが必要な
ときに意味がある。

制御円板の上側半部５１と下側半部５２は異なる半径を
有している。偏心円板も一部５５が大きな半径を有し、
一部５７が小さな半径を有する。

半径の大きな円板５１．５５は包絡線型駆動手段５３を
介して連結され、円板５２．５７は駆動手段５４を介し
て連結されている。制御円板５１゜５２は回転点５９の
回りを回転し、偏心円板５５゜５７は回転点５６の回り
を回転する。偏心個所は５８で示されている。

第１図と第２　ａ　−２ｃ図に示した前記の実施例の場
合には、駆動手段が偏心円板を互いに固定することによ
っておよびその都度他の揺動体の制御円板と連結されて
、揺動体を互いに摩擦連結する。

この場合、もしそうしないと揺動体は中央ビンの１回り
を自由に旋回する。制御円板を特殊な形に形成すること
によって、どの旋回位置でも連結ビンの間隔は一定であ
る。これは連結ビンが担持体にしっかりと固定可能であ
るということの前提である。両種動体を対称的に旋回さ
せると、連結ビンは直線的に運動する。この直線運動は
数学的には正確な直線運動ではないが、この偏差は構造
上の誤差よりもはるかに小さい。実際、一般の直線運動
についてもこの誤差は或程度生じる。特に、制御円板お
よび／または偏心円板の輪郭を修正することによってこ
の誤差は更に小さくなる。

制御円板と偏心円板の輪郭が円形であるという仮定の下
では、円板の寸法を図式的に求めることができる。これ
を第６図に基づいて説明する。

第６図には、位置固定される第３図による制御円板６１
が示されている。更に、制御円板３１の中心点３３の回
りを旋回可能な揺動体３２が示されている。揺動体３２
の端部には偏心円板３４がその中心点３６の回りを回転
可能に支承されている。制御円板３１と偏心円板３４の
中心点３３と６６は距離ａだけ離れている。

偏心円板３４には中心点３６から間隔Ｃをおいて偏心個
所３６が設けられている。制御円板３１と偏心円板３４
は包結線型駆動手段４１を介して互いに連結されている
。

第６図は更に、基本位置に対して角度Ｗｓだけ上方へ旋
回している揺動体３２′を示している。この揺動体３２
′の端部には偏心円板３４′が設けられている。この偏
心円板３４′はその中心点６６′回りに角度ＶｒＥだけ
回転している。

偏心個所３５′は基本位置６５に対して同様に角度ＷＥ
だけ回転している。この回転のときに偏心個所３５′は
軌跡カーブ２２に沿って移動する。この軌跡カーブは揺
動体３２の基準線と直角である。

包結線型駆動手段４１は揺動体６２の角度９ｓがいかな
るときにも円板３１．３４に対して接線方向に延びてい
る。これは制御円板６１の場合は点ＡもしくはＡ′によ
って、偏心円板の場合には点ＢもしくはＢ′によって示
されている。

間隔ａとし、場合によっては偏心円板６４の半径γＥが
与えられているという仮定の下で、制御円板３１の半径
γＳｔを設定することができる。この場合、偏心円板６
４′の角度ｒＦ、の回転に相当する円弧Ｃ−Ｃ’が、揺
動体３２′の角度（ｌｆ′８の回転に相当する円弧Ａ−
Ａ’と等しいことに注意するだけでよい。

数学的には、制御円板３１の半径γＳｔは次の微分方程
式によっても表わされる。

この微分方程式を解くと次の方程式になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は複式伝動装置を無限軌道車輌に用いた例を示す
図、第２ａ図は第１図の複式伝動装置の基本位置を示す
概略図、第２ｂ図は揺動体が対称的に旋回している、第
１図の複式伝動装置を示す概略図、第２ｃ図は揺動体が
非対称的に旋回している、第１図の複式伝動装置を示す
概略図、第３図は単式伝動装置の最も簡単な実施形を示
す概略図、第４図は制御円板と偏心円板が鏡面対称的に
倍設されている、第３図の単式伝動装置の概略図、第５
図は制御円板と偏心円板が非対称的に倍設されている、
第３図の伝動装置の概略図、第６図は揺動体の長さと偏
心距離に基づいて制御円板と偏心円板の寸法を図式的に
求めるための概略説明図である。 ３・・・偏心個所　　　　　４，５・・・偏心円板７．
８・・・揺動体　　　　９・・・旋回軸１０２，１１・
・・制御円板　　１２．１３・・・駆動手段３９．４０
・・・曲率中心　　Ａ・・・離隔点ａ・・・偏心距離　
　　　　Ｃ・・・揺動体長さ手続補正書 昭和５８年　９月２８日 特許庁長官　若杉和夫　殿 １　事件の表示 昭和５８年　特　許　　　願第１５３３５３　号２　考
案の名称 伝動装置 ３　補正をする者 事件との関係　　特　　　許　　　　出願ノ（住所曙所
γ 氏名（名称）　フリック　ゼ’　−７＜　−４代理人 ５　補正命令の日付　（自発） ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 ７、補正の内容 １）本願明細書第１２頁第６行〜第１６行の記載［連結
することができる。・・・・・・・・・・・・・・・明
らかである。］を ［連結することができる。片側に包絡線型駆動手段（Ｉ
（；１ｌｔｒｉｅｂ　）　１２　、１３を有するこの形
状では、当然例えば重力またばばね（図示せず）によっ
て復帰可能でなければならない。 第３図は本発明に係る伝動装置の最も簡単な実施例を示
す。この場合、歯を形成した外周３７を有する固定され
た制御円板３１ならびに揺動体３２の自由端の旋回軸３
６のまわりを回転可能であり偏心孔３５を備えた同様に
歯を形成しである偏心円板３４が設けられている。制御
円板３１と偏心円板３４はラック４４を介して連結され
ている。」と訂正します。 ２）同第１２頁第１７行の記載１２つの部分」を「２つ
の歯付き部分」と訂正します。 　２− ３）同第１３頁第３行の記載１回転点は」を「回転点３
３は」と訂正します。 ４）同第１３頁第５行の記載「位置している。」を「位
置していることと、この接続線と包絡線型駆動手段が直
角を囲んでいることとが認められる。」と訂正します。 ５）同第１３頁第６行の記載「包絡線型駆動手段」を「
包絡線型駆動手段例えばチェーン」と訂正します。 ６）同第１３頁第７行〜８行の記載「円板上に・・・・
・・・・・示されている。」を「円板３１へのチェーン
４１のための固定個所は４２で示されている。 」と訂正します。 ７）同第１４頁第１行の記載「示されている。」を「示
されている。年絡線型駆動手段５３．５４としてここで
はベルト又はロープが使用され、その固定個所は４２’
　、　４２”と４３’、４３”で示されている。」と訂
正します。 −３＝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）回転運動を線形運動に変換するための伝動装置に
   おいて、部分円周面を有する定置された制御円板（１０
   ，１１）と、円周面を有する偏心円板（４，５）を有効
   外周区域と偏心個所（６）に備え、この制御円板と偏心
   円板が駆動手段（１２，１３）によって連結され、偏心
   円板（４，５）が中央で揺動体（７，８）の自由端に回
   転可能に支承され、揺動体（７，８）が旋回軸（９）の
   回りを旋回可能であり、偏心円板（４，５）が零の位置
   にあるときに揺動軸（９）が、偏心距離（Ｃ）と揺動体
   長さくａ）に比例して、制御円板い０，１１）の曲率中
   心（５９，４０）と、制御円板（１０，１１）の外周か
   らの駆動手段（１２，ｊ３）の離隔点（Ｎとの接続直線
   上に位置していることを特徴とする伝動装置。 （２）駆動手段（１２，１３）がベルトまたはローブと
   して形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の伝動装置。 （３）駆動手段が歯付きベルトとして形成され、そして
   これに相応して偏心円板が歯車として形成されているこ
   とを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の伝動装
   置。 ０、）駆動手段がチェーンとして形成され、そしてこれ
   に相応して偏心円板がスプロケットとして形成されてい
   ることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の伝
   動装置。 （５）駆動手段がラックとして形成され、制御円板と偏
   心円板の外周面がこれと対応する歯を備えていることを
   特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の伝動装置。 （６）制御円板と偏心円板（１０，　１１　；　４，　
   ５　）が鏡面対称に倍設されていることを特徴とする前
   記特許請求の範囲第１項から第５項までのいずれか１つ
   に記載の伝動装置。 （７）付設された円板（５１，　５２　；　５５，　５
   ７　）の大きさが異なるように、円板が倍設されている
   ことを特徴とする前記特許請求の範囲第１項から第５項
   までのいずれか１つに記載の伝動装置。 （８）２個の揺動体（７，８）、とこれに対応する他の
   伝動装置部材を備えた複式伝動装置として形成され、制
   御円板（１ｏ、１１）がそれぞれ揺動体（７，８）と固
   定連結され、かつ対向する揺動体（８，７）の偏心円板
   （４，５）を駆動することを特徴とする特許 ら第７項までのいずれか１つに記載の伝動装置。 （９）　　車輌の側方に配置されかつ縦方向に延びる、
   チェーン相持体またはホイール担持体として役立つ剛体
   の担持体（１）と連結され、担持体（１）の両端区域に
   設けた連結ピン（２）が両偏心円板（４．５）の偏心個
   所（６）と係合するように前記連結が行われ、偏心板自
   体が両種動体（７．８）の外側端部に支承されたピン（
   ６）の回りを回転可能であり、揺動体（７．８）の内側
   の両端部がそれと連結された制御円板（ｆｏ．１１）と
   共に、車輌シャーシに固定された中央ピン（９）の回り
   を旋回し、同様に車輌シャーシに旋回可能に固定された
   、液圧制御装置の液圧シリンダ内を動くピストンのピス
   トンロッドが揺動体（７．８）に作用し、一方の揺動体
   （７；８）の偏心円板（４；５）がそれぞれ駆動手段（
   １２；１３）を介して他方の揺動体（８；７）の制御円
   板と連結されていることを特徴とする前記特許請求の範
   囲第８項記載の不斉地走行車輌用伝動装置。