JPS5986746A - 回転・往復動変換装置 - Google Patents
回転・往復動変換装置Info
- Publication number
- JPS5986746A JPS5986746A JP19650382A JP19650382A JPS5986746A JP S5986746 A JPS5986746 A JP S5986746A JP 19650382 A JP19650382 A JP 19650382A JP 19650382 A JP19650382 A JP 19650382A JP S5986746 A JPS5986746 A JP S5986746A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movable object
- rotating shaft
- guide grooves
- reciprocating motion
- rolling balls
- 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
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
- F16H25/08—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for interconverting rotary motion and reciprocating motion
- F16H25/12—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for interconverting rotary motion and reciprocating motion with reciprocation along the axis of rotation, e.g. gearings with helical grooves and automatic reversal or cams
- F16H25/122—Gearings with helical grooves and automatic reversal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は回転運動と往復運動とを相互に変換する装置
に関するものである。
に関するものである。
回転運動を往復運動に、または逆に往復運動を回転運動
に変換する必要は多く、クランク機構、カム１３ ’１
３ 、揺動板その他、多くの機構が古くから用いられて
いるが、形状の制約、効率、平衡性等の点で必ずしも理
想的な変換機構は実現されておらず、ことに圧１１機、
内燃機関、スターリングエンジン等においては、小型で
大きな負荷能力を有し、平衡性があり、かつ自由度の高
い回転・往復動変換装置が望まれるものであるが、これ
らの要求を充分に満足するものは得られていない。
に変換する必要は多く、クランク機構、カム１３ ’１
３ 、揺動板その他、多くの機構が古くから用いられて
いるが、形状の制約、効率、平衡性等の点で必ずしも理
想的な変換機構は実現されておらず、ことに圧１１機、
内燃機関、スターリングエンジン等においては、小型で
大きな負荷能力を有し、平衡性があり、かつ自由度の高
い回転・往復動変換装置が望まれるものであるが、これ
らの要求を充分に満足するものは得られていない。
本発明は以上のごとき事情にＣみてなされたものであっ
て、小型で平衡性にすぐれ負荷能力も大きく、変換の関
係に自由度がある回転・往復動変換装置で、圧縮機、内
燃機関、スターリングエンジンその他の機構に利用し得
る装置を提供することを目的とするものである。
て、小型で平衡性にすぐれ負荷能力も大きく、変換の関
係に自由度がある回転・往復動変換装置で、圧縮機、内
燃機関、スターリングエンジンその他の機構に利用し得
る装置を提供することを目的とするものである。
以下、本発明を第１図及び第２図に例示する回転する釉
と往復動する可動物体との動力及び運動の伝達について
説明する。
と往復動する可動物体との動力及び運動の伝達について
説明する。
回転軸１は中心軸ｘ −ｘ’を中心とし、軸方向に移動
しないで回転しうる構造とし、その軸の円筒状外面に転
がり球３．３′、３′が転勤する案内溝４．４′、４″
をほぼ平衡する位置に設ける。可動物体２は回転＠１に
沿って軸方向に往復動し得るが回転しない第１４造とし
、これに転がり球３．３．３をそれぞれ回転自由に一定
位Ｕに保持する。
しないで回転しうる構造とし、その軸の円筒状外面に転
がり球３．３′、３′が転勤する案内溝４．４′、４″
をほぼ平衡する位置に設ける。可動物体２は回転＠１に
沿って軸方向に往復動し得るが回転しない第１４造とし
、これに転がり球３．３．３をそれぞれ回転自由に一定
位Ｕに保持する。
案内溝４．４′、４″は軸に垂直な平面で切断したとき
常に一定の位相角α、β、γを保ち、周方向の回転角度
に対して軸方向変位が正弦波状になるように構成される
。各案内溝は相互に交差を生じるが位相角α、β、γの
中に等しくないものを設けるかいくつかの案内８Ｓは軸
方同位Ｕを変えるなどにより、同じ動方向変位において
すべて交差を生じることを避けることができ、これによ
り、転がり体群に上下死点以外で運動分岐点が発生する
のを避けることが可能ζなる。また軸方向に距離をもつ
案内溝をいくつか設けることにより、軸方向の平行性を
確保出来る。
常に一定の位相角α、β、γを保ち、周方向の回転角度
に対して軸方向変位が正弦波状になるように構成される
。各案内溝は相互に交差を生じるが位相角α、β、γの
中に等しくないものを設けるかいくつかの案内８Ｓは軸
方同位Ｕを変えるなどにより、同じ動方向変位において
すべて交差を生じることを避けることができ、これによ
り、転がり体群に上下死点以外で運動分岐点が発生する
のを避けることが可能ζなる。また軸方向に距離をもつ
案内溝をいくつか設けることにより、軸方向の平行性を
確保出来る。
本装置においては、複数個の転がり球をほぼ平衡に配置
することにより、可動物体２が常に回転軸１と同軸にな
るよう規定されるので、同心のための軸受を別に必要と
しない。
することにより、可動物体２が常に回転軸１と同軸にな
るよう規定されるので、同心のための軸受を別に必要と
しない。
回転軸１を一定角速度で回転させると、各転がり球は円
周方向には移動せず軸方向に各案内溝の変位に応じた移
動を生じる。これに応じて可動物体２は軸方向に時間に
対して正弦波状の変位を生じ、正弦波状の往復運動を生
じる。
周方向には移動せず軸方向に各案内溝の変位に応じた移
動を生じる。これに応じて可動物体２は軸方向に時間に
対して正弦波状の変位を生じ、正弦波状の往復運動を生
じる。
回転＠１の回転力は静的には案内溝と接する各転がり球
の接触圧力の周方向分力として軸より転がり球に伝達さ
れ、周方向の移動が抑制されている転がり球において接
触圧力の軸方向成分として案内溝と軸とがなす角度に応
じかつ転がり摩擦等による損失に応じた転がり球の軸方
向推力としてこれを保持する可動物体に伝達される。可
動物体２には各々の転がり球より受ける周方向回転力と
軸方向推力を合計した力が加えられるが、各案内溝の位
［がほぼ平衡な関係にあるため軸に垂直な面に励く力は
周方向のトルク以外はほぼ平衡することができ、別な回
転を抑制する装置により、周方向のトルクは平衡されて
０方向だけの推力が変位を生ずる有効な作用をなし、動
力としては回転軸１の発生する動力から各接触部分に生
じた損失を除いたものが可動物体２の軸方向動力として
伝達される。
の接触圧力の周方向分力として軸より転がり球に伝達さ
れ、周方向の移動が抑制されている転がり球において接
触圧力の軸方向成分として案内溝と軸とがなす角度に応
じかつ転がり摩擦等による損失に応じた転がり球の軸方
向推力としてこれを保持する可動物体に伝達される。可
動物体２には各々の転がり球より受ける周方向回転力と
軸方向推力を合計した力が加えられるが、各案内溝の位
［がほぼ平衡な関係にあるため軸に垂直な面に励く力は
周方向のトルク以外はほぼ平衡することができ、別な回
転を抑制する装置により、周方向のトルクは平衡されて
０方向だけの推力が変位を生ずる有効な作用をなし、動
力としては回転軸１の発生する動力から各接触部分に生
じた損失を除いたものが可動物体２の軸方向動力として
伝達される。
本装置では可動物体２の往復運動を回転＠１の回転運動
に変換することも可能である。さらに、回転軸１を軸方
向に移動し得るようにし、回転を生じないように拘束す
ると共に、可動物体２を軸方向に移動しないよう拘束し
て回転可能にすることによって、回転軸１の往復運動を
可動物体２の回転運動に、または可動物体２の回転運動
を回転軸１の往復運動に、それぞれ変換することが可能
である。さらにまた、例えば可動物体２を回転、ζｊ方
向移動共に拘束し、回転ｔ！Ｊｉを回転軸方向移動共に
自由にすれば、回転軸１の回転運動をそれ自身の往復運
動に変換することも可能となる。
に変換することも可能である。さらに、回転軸１を軸方
向に移動し得るようにし、回転を生じないように拘束す
ると共に、可動物体２を軸方向に移動しないよう拘束し
て回転可能にすることによって、回転軸１の往復運動を
可動物体２の回転運動に、または可動物体２の回転運動
を回転軸１の往復運動に、それぞれ変換することが可能
である。さらにまた、例えば可動物体２を回転、ζｊ方
向移動共に拘束し、回転ｔ！Ｊｉを回転軸方向移動共に
自由にすれば、回転軸１の回転運動をそれ自身の往復運
動に変換することも可能となる。
本発明の例示においては、案内溝は円筒面の１回転によ
り１閉路を形成する場合を示したが、２回転に１閑路、
３回転に１閉路等の構造が可能であり、また１回転に１
周期の往復動に限定せず、複数周期の往復動、複数回転
に複数周期の往復動をするように構成して減速機構を含
めた変換装置とすることもできる。また、回転角と変位
の関係を正弦波状にかぎることな（適当な関係に設定す
ることにより、ある程度自由に望ましい往復運動を実現
できる。本発明においては案内溝数を増し、転がり球数
をそれに応じて増すことにより、負荷能力を増大でき、
平衡性を良くすることが出来、□また軸方向に距離を置
いて同じ機構を合せて用いることにより、軸方向の平衡
性も高い装置とすることができる。
り１閉路を形成する場合を示したが、２回転に１閑路、
３回転に１閉路等の構造が可能であり、また１回転に１
周期の往復動に限定せず、複数周期の往復動、複数回転
に複数周期の往復動をするように構成して減速機構を含
めた変換装置とすることもできる。また、回転角と変位
の関係を正弦波状にかぎることな（適当な関係に設定す
ることにより、ある程度自由に望ましい往復運動を実現
できる。本発明においては案内溝数を増し、転がり球数
をそれに応じて増すことにより、負荷能力を増大でき、
平衡性を良くすることが出来、□また軸方向に距離を置
いて同じ機構を合せて用いることにより、軸方向の平衡
性も高い装置とすることができる。
本発明は、極めて小さな空間において、転がり球と案内
溝等による主として転がり摩擦を介した回転・往復動の
相互変換を行なうもので、形状的な制約が少なく、かつ
高い自由度を有する高効率な動力伝達装コを得ることが
できる。
溝等による主として転がり摩擦を介した回転・往復動の
相互変換を行なうもので、形状的な制約が少なく、かつ
高い自由度を有する高効率な動力伝達装コを得ることが
できる。
第１図は本発明の実施例を示す一部切断正面図、及び第
２図は第１図にあけるＡ −Ａ面切筋の平面図である。 １・・・回転Ｉ：！２・・・可動物体 ３．３′、３
″・・・転がり球 ４．４′、４”・・・案内溝第１
図 第２図
２図は第１図にあけるＡ −Ａ面切筋の平面図である。 １・・・回転Ｉ：！２・・・可動物体 ３．３′、３
″・・・転がり球 ４．４′、４”・・・案内溝第１
図 第２図
Claims (1)
- 円筒形状の外面または内面に円弧状の断面を有する復数
の案内溝を円周に対してほぼ平衡する位置に設け、転が
り球を前記案内溝に沿って転勤し得るようにした釉と、
前記Ｉｊｌを中心とし勃方向移動または回転運動の可能
な可動物体に、転がり球を回転自由に保持させると共に
、転がり球により可動物体の位置を規定し力の授受をほ
ぼ平衡させる椙造を有し各案内溝は円周角に応じて軸方
向に同一の変位をなし、かつ整数周回により元に復帰す
る各々滑かな同一形状の閉回路を形成して、各案内溝に
沿って転勤する複数個の転がり球を介して平衡を保ちな
がら軸の回転運動と可動物体の往復運動、もしくは、軸
の往復運動と可動物体の回転運動との相互変換を行うよ
うにした転がり球と案内おによる回転・往復動変換装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19650382A JPH0246812B2 (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | Kaiten*ofukudohenkansochi |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19650382A JPH0246812B2 (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | Kaiten*ofukudohenkansochi |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5986746A true JPS5986746A (ja) | 1984-05-19 |
| JPH0246812B2 JPH0246812B2 (ja) | 1990-10-17 |
Family
ID=16358833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19650382A Expired - Lifetime JPH0246812B2 (ja) | 1982-11-09 | 1982-11-09 | Kaiten*ofukudohenkansochi |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0246812B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5314845A (en) * | 1989-09-28 | 1994-05-24 | Applied Materials, Inc. | Two step process for forming void-free oxide layer over stepped surface of semiconductor wafer |
| JP2007507678A (ja) * | 2003-09-30 | 2007-03-29 | マグナ・ドライブトレイン・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシヤフト | 移動可能な連結素子及び操作器を持つ遊星歯車装置 |
| WO2009118093A1 (de) * | 2008-03-26 | 2009-10-01 | Rheinmetall Waffe Munition Gmbh | Funktionssteuerung für das zuführen einer munition in ein waffenrohr |
| WO2009118092A1 (de) * | 2008-03-26 | 2009-10-01 | Rheinmetall Waffe Munition Gmbh | Trommelsteuerung für eine trommelwaffe |
| CN111417785A (zh) * | 2017-09-18 | 2020-07-14 | 索格菲空气冷却公司 | 可变输送泵装置以及包括这种泵的回路 |
-
1982
- 1982-11-09 JP JP19650382A patent/JPH0246812B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5314845A (en) * | 1989-09-28 | 1994-05-24 | Applied Materials, Inc. | Two step process for forming void-free oxide layer over stepped surface of semiconductor wafer |
| JP2007507678A (ja) * | 2003-09-30 | 2007-03-29 | マグナ・ドライブトレイン・アクチエンゲゼルシヤフト・ウント・コンパニー・コマンデイトゲゼルシヤフト | 移動可能な連結素子及び操作器を持つ遊星歯車装置 |
| WO2009118093A1 (de) * | 2008-03-26 | 2009-10-01 | Rheinmetall Waffe Munition Gmbh | Funktionssteuerung für das zuführen einer munition in ein waffenrohr |
| WO2009118092A1 (de) * | 2008-03-26 | 2009-10-01 | Rheinmetall Waffe Munition Gmbh | Trommelsteuerung für eine trommelwaffe |
| CN111417785A (zh) * | 2017-09-18 | 2020-07-14 | 索格菲空气冷却公司 | 可变输送泵装置以及包括这种泵的回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0246812B2 (ja) | 1990-10-17 |
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