JPS6142137B2 - - Google Patents

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JPS6142137B2
JPS6142137B2 JP50020438A JP2043875A JPS6142137B2 JP S6142137 B2 JPS6142137 B2 JP S6142137B2 JP 50020438 A JP50020438 A JP 50020438A JP 2043875 A JP2043875 A JP 2043875A JP S6142137 B2 JPS6142137 B2 JP S6142137B2
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axis
shaft
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eccentric
sprocket
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JPS50120297A (ja
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Henrii Buremusu Jon
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Publication of JPS6142137B2 publication Critical patent/JPS6142137B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H35/00Gearings or mechanisms with other special functional features
    • F16H35/16Mechanisms for movements or movement relations conforming to mathematical formulae
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/12Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/14Rotary member or shaft indexing, e.g., tool or work turret
    • Y10T74/1418Preselected indexed position

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Retarders (AREA)
  • Multi-Process Working Machines And Systems (AREA)
  • Dry Shavers And Clippers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、出力部材に駆動連結するように機枠
に保持される従動輪を有し、該従動輪はその中心
から間隔を置いて中間輪に偏心して接続され、上
記従動輪あるいは中間輪は各々の対応するそれぞ
れ他方の車輪の中心のまわりを該出力部材の運動
方向に交差する経路に沿つて案内され、該従動輪
の中心の軸線は上記出力部材の運動方向に平行な
経路に沿つて移動するようにした特に作業台の工
作物搬送車のための回転入力運動を出力部材の間
欠出力運動に変換する装置に関する。 〔従来の技術〕 このような装置は、本件出願人の発明にかかわ
る特開昭47−8146号公報において公知である。こ
の装置は、運動変換装置の加速および減速特性を
変えることができると共にさらに円滑で衝撃のな
い運動を与えることができる。しかしながらこの
装置は比較的単純な運動特性を有する運動の変換
を提供することができるに止まり、そのような運
動特性の限られた運動を行う装置にしか適用でき
ない。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、上記従来の問題点を解決するもので
準備するいく種類かの偏心部材を交換することに
よつて、回転入力運動を非常に多くの種類の変換
機構による運動変換作用によつて出力部材の加速
および減速特性を種々変えることができ、かつ円
滑で衝撃のない運動特性を有する休止帯域の区間
の大きい間欠出力運動を上記出力部材に与える装
置を得ようとするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記問題点にかんがみ、特に作業台の
工作物搬送体のための回転入力運動を出力部材の
間欠出力運動に変換する装置にして、 出力部材に駆動連結するように機枠に保持され
る従動輪を有し、該従動輪はその中心から間隔を
置いて中間輪に偏心して接続され、 上記従動輪あるいは上記中間輪は各々の対応す
るそれぞれ他方の車輪の中心のまわりを該出力部
材の運動方向に交差する経路に沿つて案内され、
該従動輪の中心の軸線は上記出力部材の運動方向
に平行な経路に沿つて移動し、 上記中間軸は軸線と共に1体化する偏心部材に
駆動関係を有して連結され、該偏心部材は該機枠
に固定された軸線のまわりに、偏心的に支承され
ていることを特徴とする該装置を提供するもので
ある。 〔作用〕 以上の手段により、回転入力部材の軸間距離お
よび出力部材に直接、出力を与える従動輪と中間
輪との軸間距離を適宜選択して、十分な長さの出
力の休止帯域区間を含む概して滑らかな間欠出力
運動を生ぜしめることができる。 以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 〔実施例〕 第1図乃至第4図において機枠2の両端にはブ
ラケツト4,6を設け、これらブラケツトにより
往復動可能な出力部材8をその移動路沿いに案内
する2組の案内ローラ10,12を介して支持す
る。 上記出力部材8には歯車である従動輪16と噛
合すべく適宜に形成されたラツク14を取付け、
該従動輪16は軸線A2を中心に回転する軸22
に固定された鎖車スプロケツトである中間輪20
にスペーサ18(第2図)を介して固設する。上
記従動輪16はまた軸受26とハウジング28と
を介して軸24に連結され、この軸24を従動輪
16の中心線にある軸線A3を中心に該従動輪1
6に対し回転可能とする。該軸24は止め具32
によりスペーサ30に連結され、該スペーサ30
の他端には前記ラツク14と平行に出力部材8に
固定された案内板38に当接する2組の案内ロー
ラ34,36を支持する。従つて上記スペーサ3
0並びにその関連部材はラツク14のピツチ線と
従動輪16の中心線A3との間に一定距離を維持
している。第2図、第4図に示すごとく、上記軸
線A2を中心に回転する軸22は軸受40,42
を介してブラケツト44の1端に取付けられ、該
ブラケツト44の他端は軸受46,48を介して
移動軸線A1上に固定軸線A0に対して偏心して設
けられた偏心軸部50,52に枢着されている。
上記各偏心軸部50,52は固定軸線A0を中心
に回転するクランク軸54に固定するかまたはそ
れと一体的に形成したもので、該クランク軸54
は前記機枠2に設けたブラケツト60に嵌挿され
た軸受56,58により支持する。 機枠2には減速装置62がその出力軸を上記固
定軸線A0に一致させて設けられ、偏心連結体6
4を介して前記クランク軸54を回転するように
なつている。符号66は偏心軸部52に固設され
前記移動軸線A1を中心に回転可能なスプロケツ
トである偏心部材を示し、この偏心部材66によ
りチエーン68を介し前記中間輪20を2:1の
回転比によつて、即ち偏心部材66が2回転する
と中間輪20が1回転するように駆動する。ただ
しこの場合第5図乃至第9図からわかるように軸
線A0上のクランク軸54が1回転するとき偏心
軸線50,52の2回転運動により軸線A2上の
軸22が一回転しさえすれば上記回転比の関係が
満足するので、必要に応じて偏心部材66、中間
輪20を、遊び歯車を介して或は介さずに、適宜
噛合する歯車に代えてもよい。 前記減速装置62の入力軸は機枠2上のモータ
76のプーリ74からベルト72を介しプーリ7
0により駆動される。尚このモータ76は適宜リ
ミツトスイツチと電気回路と一体型或は分離型制
動装置とにより起動停止させる。 ここで後の説明の都合上軸線A1,A0間の距離
つまり偏心量をE2、軸線A3,A2間のそれをE1
そして軸線A1,A2間のブラケツト44の長さを
L1とする(第14図参照)。 このように前記出力部材8の移動は軸線A3
中心とした従動輪16の回転により生じる一定運
動要素と、軸線A3を中心とした軸線A2の回転に
より各出力サイクル当り1回の回転として生じる
基本的な基本波運動要素と、軸線A0を中心とし
た軸線A1の回転により各出力サイクル当り2回
の回転として生じる第2高周波運動要素と、軸線
A1を中心とした軸線A2の回転により生じる多数
のより高次の高周波運動を含む可変要素とが合成
される結果として得られる。 全体的な運動の組合せとしては多種多様のもの
が考えられるが第5図乃至第9図に代表的な一例
を線図により示す。上記各図における各部間の割
合は非常に長い休止を得るために必要な割合であ
ある。ここで必ずしも完全に停止することではな
いが前記出力部材8が極めて微小な距離、あるい
は微小速度での移動とみなし得る範囲の出力移動
をなすとき、この出力移動をこの分野の専門用語
で言う休息あるいは休止(dwell)と呼ぶのにな
らつて“休止”と定義する。またクランク軸54
は軸線A0を中心に一定の角速度にて時計方向に
回転していると仮定する。 第5図に出力部材8が上記休止のほぼ中間にあ
るときの他の要素の位置を示す。この場合上記出
力部材8の速度及び加速度は共に0乃至0に近い
値であり、この位置での変位量を0とする。 この状態からクランク軸が時計方向に180゜回
転すると各要素は第6図の位置に移動する。この
場合出力部材8は中間速度(最高速度の約1/2)
にて且つ最高乃至最高に近い加速度にて右に移動
するがその変位量は非常に少い。 第5図の状態からクランク軸54が360゜時計
方向に回転した場合の各要素の位置を第7図に示
す。ここでは出力部材8の速度がほぼ最高になる
一方加速度は0に近くなり、変位量は全行程のほ
ぼ1/2に達する。 更に第5図の状態からクランク軸54が540゜
時計方向に回転すると各要素は第8図の位置に移
動する。この場合出力部材8の速度は前記第6図
について説明したと同様の中間速度(最高速度の
約1/2)であるがその加速度は第6図とは逆方向
つまり左方向に最高乃至最高に近くなり、変位量
はほぼ全行程に達する。 そして出力部材は従動輪16のピツチ円周に等
しい距離を移動し終えて再度第9図の休止位置と
なる。従つてその速度並びに加速度は共に0乃至
0に近い値である。 また第1図乃至第4図の機構並びに第5図乃至
第9図の運動学的線図から明らかなように、この
機構は可逆的であり、第9図の状態からクランク
軸54を反時計方向に720゜回転させると機構は
第8図乃至第6図の各状態を順次経て第5図の位
置に戻る。この“戻り”行程においては減速が加
速になり加速が減速になり、一方速度特性は前記
と同様であるが逆方向になる。 次に、本発明の「間欠出力」運動及びそのとき
の「休止」機構を得るため、その達成すべき条件
を数学的に解析するとともにその具体的達成技術
を実施例に則して説明する。 本発明の機構の数学的或は量論的動作の説明は
軸線A1を中心とした軸線A2の回転により生じる
効果を一時無視するかまたは前記偏心量E1、E2
に比し距離L1が極めて長いと仮定すれば容易に
なる。ここでは便宜上従動輪16の半径を1とし
偏心量E1,E2をこの半径の比例要素とする。 第10図に前記出力部材の出力移動を作り出す
各運動要素を分解線図で示す。ここで出力部材の
出力移動(右方向)をUとし、クランクシヤフト
の出発位置からの回転角度を2θとすると U=θ−E1sinθ+E2sin2θ (1) となり、これを微分すると相対速度 dU/dθ=1−E1cosθ+2E2cos2θ(速度) (2) が得られる。従つて加速度は dU/dθ=E1sinθ−4E2sin2θ(加速度) (3) となり加速度勾配は dU/dθ=E1cosθ−8E2cos2θ (4) で表わされる。 θ=0において加速度はE1,E2の全ての値に
対し0であるから、速度dU/dθと加速度勾配d
/dθと が共にθ=0において0となるようにして偏心量
E1,E2を求めれば先きに、本発明で定義した休
止のうち長い休止即ちθのある大きな範囲での休
止運動が得られる。 従つて、 1−E1+2E2=0(dU/dθ=0;θ=0から) 及び E1−8E2=0(dU/dθ=0;θ=0から) となり、 E1=1.33 E2=0.167 が得られる。 これは即ち従動輪16の半径に関連した両偏心
量E1,E2を表わすものであり、これらを前記(1)
に代入して変位量Uをθの一定範囲に関して計算
した結果得た曲線を第11図に示す。同図には比
較の目的で“参考”と符記した曲線をも示すが、
これはE2=0、E1=1の場合、つまり前記第2
高調波運動0の場合(例えば前記特開昭47−
81146号に示される装置の場合)の休止特性を表
わす。そして変位量Uは休止から休止までの全行
程を2πとして計算した。 次に上記最大休止を達成するための他の改良し
た方法を説明する。純粋に数学的には休止はdU/dθ =0の場合にしか起り得ないが、実際には広範囲
の入力角θに亘り極く狭い範囲内で出力が変動す
るときにも生じる。この変位の変動幅は実際の応
用により容認すべき程度が異なり、例えば歯車の
バツクラツシユ、軸受すきま、所期の出力精度等
を考慮しなければならない。 前記(1)式は(θ)=−(−θ)となるか
ら、θ=θN1の或る値において前記変位量が0に
なればそれはθ=−θN1においても0になる。従
つて、E1,E2の全ての値に対しθ>0の場合の
2つのθの値でU=0であれば、θ=0において
U=0であるから、E1,E2の適当な値を求めれ
ば変位量を“必ず”5点で0を通過させ得る。こ
れら5点とはθ=−θN2、−θN1、0、θN1、θN2
であり、ここでθN1及びθN2は変位量が0となる
ときのθの任意の値である。θ=θN1のときU=
0という条件を前記(1)式にあてはめるとE1,E2
間に次に示す第1の関係が生まれる。 θN1−E1sinθN1+E2sin2θN1=0 (5) 同様に θN2−E1sinθN2+E2sin2θN2=0 (6) 従つて上記(5)、(6)式を解けば両式を共に満足す
るE1,E2の値が得られる。その例を表にまとめ
て以下に示す。
【表】 上記表の係数のそれぞれの対を前記(1)式に代入
してθのいろいろな値に対し変位量Uを計算すれ
ば変位量のグラフが得られる。そして上記各係数
を使用して求めた結果を第11図に曲線A1
A2,A3として示す。予期した通り各曲線は対応
する偏心量を示す係数E1,E2の計算に用いたθN
の値において軸を横切つている。そして上記各曲
線が原点に関して点対称であることを考慮すれば
変位量は0を5回通ることになる。このことは第
1図乃至第10図に関して考察して得た(1)式乃至
(6)式を計算して得た第11図のグラフからも容易
に理解できる。従つてθN1、θN2を好適に選択す
ることにより場合に応じた休止帯域を設定でき
る。 曲線A2を例にとれば変位量Uの変動幅はすべ
て、入力角範囲±42゜に対し、±0.0005以内とな
つている。この値に相当する出力移動は、行程2
πと相対的であるから休止をこの行程の1/6280と
す れば、84゜の休止が得られ、これは多くの実際的
応用例を代表するもので例えば行程が50.8cm(20
インチ)の場合の休止の“変動”は歯車のバツク
ラツシ及び軸受すきまに匹敵する0.076mm(0.003
インチ)しかない。 上記最大休止即ち、第2高調波成分を有する際
に、入力角のできる限り大きな範囲に相当する長
い休止を含む運動の運動学的特性を、前記表の係
数のそれぞれの対を同様に計算して得られた結果
に極めて類似した第12図、第13図の曲線Aに
より示す。 第12図は実際の速度の平均速度に対する割合
を相対速度とすれば、この相対速度を出力サイク
ル全体に亘つて示す。尚同図中“参考”とあるの
は単純なサイクロイド即ちE1=1、E2=0の場
合を示す曲線である。 また第13図は実際の加速度のそれと同等のサ
イクロイド的加速度の最高値に対する割合を相対
加速度とすればこの相対加速度を出力サイクル全
体に亘つて示す曲線である。ここでも“参考”と
記した曲線は単純なサイクロイドに対するもので
ある。 上述の如く第2高調波運動を導入することによ
り、実際の出力の休止帯域を維持する入力角θの
範囲を著しく増大でき(第11図)、或は第12
図に示すように行程中間即ち180゜の入力角、或
はその付近で達するピーク速度を最低限に、即ち
小さくかつ平坦に抑制し得る。しかし多くの場
合、最大限の休止が望まれることは多い。 次に、ピーク速度の低減を達成する際の条件
と、実施例を数学的な解析手段を使つて説明す
る。 まず条件として、前記偏心量E1,E2には2種
の関係のみを課す。即ち第1の関係は速度がθ=
180゜においてできるだけ平坦になるように選択
する。これは加速度dU/dθはE1,E2のいずれの
値 に対してもθ=180゜のとき0であるから加速度
勾配dU/dθが0のときに得られる。従つて前記
(4)式 から次の(7)式となる。 −E1−8E2=0 (7) 次に第2の関係は変位量をここでも角度θ=θ
N3において0を通過させることによりθ=−θN
、0、θN3の3点にてU=0とすれば得られ
る。従つてこの第2の関係は次の(8)式、 θN3−E1sinθN3+E2sin2θN3=0 (8) により表わされる。 上記(7)、(8)式をθN3の各種値に対して解けばこ
れらの式を満足するE1,E2の値が求められる。
その例を下記表に示す。
【表】
【表】 上記表に示すように、それら係数の3対を(1)式
に代入して計算することによつて第11図の曲線
B1,B2,B3を得た。上記曲線から明らかなよう
に、休止特性は最大休止の場合即ち曲線A1
A2,A3に比し極めて劣るがそれでも多くの場合
実用に供し得る。 この場合の相対速度特性は第12図の曲線Bで
表わされる。尚上記表におけるいずれの係数対を
使用してもそれら間の速度特性の差は僅少である
から図中には1曲線のみを示した。図示のように
偏心量E1,E2に2種の関係が課せられた上記相
対速度特性曲線Bは“参考”曲線及び最大休止の
場合の曲線Aのいずれよりも120゜から180゜の間
で低く且つ平坦である。 また相対加速度特性については第13図に曲線
Bで表わす。 尚偏心量E2の記号が変つたのは同偏心量E2
より生じる移動要素が第10図とは反対方向にな
ることを示す。これを達成する一方法としては
E2の出発位置を第5図、第10図の場合と直径
を介して反対にする。この状態で作動中の本発明
による機構は従つて第14図の出発位置を有する
ことになる。 上記いずれの応用においてもその運動学的線図
は両偏心量E1,E2が共に同一方向に回転してい
るという仮定に基いて求めたものである。これは
偏心部材66と中間輪20を第1図、第4図のよ
うにチエーンにより連結するかまたは上記偏心部
材66あるいは中間輪20を1個(或は奇数個)
の遊び歯車を介在させた歯車組に置換えた場合で
あるが、前記軸54,22間を両者が逆方向に回
転するように連結した場合でも、運動学的線図は
変化するであろうが、結果は同様である。しかし
これも軸線A1を中心とした軸線A2の回転により
生じる効果を無視した場合に限る。 第15図は第12図の曲線A1,A2,A3のよう
な入力角θの範囲が大きい最大休止モードで且つ
軸54,22が逆方向に回転する場合の出発状態
を示し、また第16図は最少ピーク速度モードで
且つ同両軸が逆方向に回転する場合の出発状態を
示す。 休止の改良或はピーク速度の低減を達成するこ
とは本発明の機構にとつて最も重要な点であるが
他の変更並に組合せも可能である。基本的には前
記基本波運動及び第2高調波運動に基く合成高調
波運動を使用して良く知られたフーリエ解析的手
法により数学的に構成し得る運動であればいかな
るものでも達成でき或はほぼ達成できる。これに
は特に、次式で表わされるように基本波運動と第
2高調波運動との合成によつて生ずる位相シフト
φに伴う或は初期位相φを含む非対称状態が含ま
れる。この場合のUは次式で示される。 U=θ−E1sinθ+E2sin(2θ+φ) 以上の説明においては簡略化のために軸線A1
を中心とした軸線A2の回転を除外したが、それ
にもかかわらず得られた値E1,E2は上記回転を
も考慮に入れた場合に極めて近似している。その
上、上記分析の基本的概念は軸A1を中心とした
軸線A2の回転を含む厳密な分析にまで進められ
る。例えば最大休止を得る条件を求める場合に前
述した変位量を5回0を通過させるという概念が
有効である。尚ここでは関係の多くが微分を不可
能にする程複雑であるため微分に依る技術は殆ど
価値がない。 第17図は両偏心量E1,E2が同一方向に回転
する最大休止モードにおいて休止と休止との中間
にある場合の機構を運動学的線図により示すもの
で、各変数は以下のように定義する。 尚便宜上従動輪16の半径を1とし、従つて他
の長さは全てこれに関連するものとする。 設計上の仮定: L1=ブラケツト44における軸線A1,A2間の距
離 δ=出力部材のラツクのピツチ線に平行で且つ従
動輪16の中心を通る線から同ピツチ線に垂直
な線に沿つた軸線A0までの距離 一時的に数値を設定する未知数: E1=軸線A2,A3間の距離 E2=軸線A0、A1間の距離 θ=E1とラツクのピツチ線に垂直な線との間
の角度 φ=E2とラツクのピツチ線に垂直な線との間
の角度 従属変数: α=L1と出力部材のラツクのピツチ線に垂直
な線との間の角度 β=L1、E1間の角度 X0=出力部材のラツクのピツチ線に平行な線に
沿つた軸線A0,A3間の距離 上記従属変数は次式により設定した各変数から
計算される。 α=sin-1(Ecosθ−δ−Ecosφ
)(9) β=θ−α+90゜ (10) Xc=E1sinθ+L1cosα−E2sinφ (11) 偏心量E2が出発位置から角度2φNだけ回転す
ると機構は第18図の線図位置となり、この位置
での角度及び距離は次式で表わされる。 φ=φ+2φN=E2と出力部材のラツクのピツ
チ線に垂直な線との間の角度 θ=E1と出力部材のラツクのピツチ線に垂直な
線との間の角度 α=L1と出力部材のラツクのピツチ線に垂直な
線との間の角度 β=L1、E1間の角度 X=出力部材のラツクのピツチ線に平行な線に沿
つた軸線A0,A3間の距離 U=第17図の出発位置からの出力部材のラツク
の変位量 尚偏心部材66、中間輪20並にチエーン68
の存在により第2高調波成分を有するよう2:1
の回転比が設定されているから、E1が軸線A3
まわりを回転すると、L1は軸線A1のまわりを動
き、E2は軸線A0のまわりを動く。このため、E1
とL1の軸線A2のまわりの相対運動が生じる。こ
のことは、第1図乃至第4図に示された機構と、
これに対応する第5図乃至第9図から理解されよ
う。このことは更に、中間輪20が、偏心部材6
6によつて上述の通り2:1の回転比でチエーン
68を介して回転し、その結果、軸線A1のまわ
りのL1に対するE1の回転動作が第17図、第1
8図から容易に理解される。いまα=αとする
と、θ−θ=φNとなるが、通常α≠αであ
るからφNの一定値に対しθを求めるには繰返し
計算を行う必要がある。 角度αの変化が角度θに与える影響を第19図
に線図により示す。これは式θ−θN=φNで表わ
される関係に合成されるべきものである。 第19図から θ−θ=α−α/2 従つて θ−θ=φN+α+α/2 即ち次の(12)式となる。 θ=θ+φN+α−α/2 (12) 第18図から次の(13)式が得られる。 α=sin-1(Ecosθ−δ−Ecos(φ+2φ)/L) (13) φNの各設定値に対し固有のθを求めるには上
記(12)、(13)式を繰返さねばならないが、これを
最も容易に行うには(12)式においてα=αと仮定
してθを計算し続いてこれを(13)式に代入した
後に新たなαを求め、そしてこのαを(12)式に代入
した後α、θが共に上記両式を満足するまで上記
過程を繰返す。 このようにθを求めればXは第18図から次の
(14)式により計算できる。 X=E1sinθ+L1cosα−E2sinφ (14) E2の回転による出力変位Uは次の(15)式 U=θ−θ−(X−X0) (15) となる。 機構の出力移動が0となる2種の角度をそれぞ
れφN1、φN2とすれば、前記技術術によりUN1
N2と規定した角度における実際の出力移動を計
算でき、UN1=0並びにUN2=0となる条件を求
めるのがこの分析の目的である。しかしUN1
0、UN2=0を達成する際に変化し得る4条件即
ち入力角としての4変数の組が多数存在し、多様
の解答が存在する。 従つて前述の簡略化した分析をてがかりとし
て、加速度0の出発点において機構に他の制限を
付加する。これは次の関係を課すことにより極め
て近似したものとなる。 θ=φ β=90゜ (10)式から α=θ これを(9)式に代入して簡単にすると次の(16)
式が得られる。 (E1−E2)cosθ−L1sinθ=δ (16) θは上記(16)式から求められこれをα
φにもあてはめる。従つて、残る未知数は偏心
量E1とE2とである。第1の分析として偏心量
E1,E2に前記簡略化した分析で求めた数値1.33、
0.167(第12頁参照)をそれぞれ適用する。θ
、α、φは(16)式から計算できる。 第1の角度φN1の場合対応するUN1は上述の方
法で求められ、同様に第2の角度φN2についても
対応するUN2が求められる。 これらUN1、UN2は無視し得る実際上の誤差で
あり、次式で表わされる誤差函数により生じると
考えられる。 UE=G1sinQ+G2sin2Q Q=φN1のときUE=UN1であるから UN1=G1sinφN1+G2sin2φN1 (17) またQ=φN2のときUE=UN2であるから UN2=G1sinφN2+G2sin2φN2 (18) 上記(17)、(18)式を解けば、実際の機構にお
けると同様の誤差を生じる仮定的函数の係数であ
るG1,G2の明確な値を求め得る。実際の機構に
おける基本的要素の大小は偏心量E1の大小に関
係しているから、E1の最初に仮定した値からG1
を減じることによりE1の修正値が得られる。 即ち E1(修正値)=E1 (未修正値)+G1 同様に E2(修正値)=E2 (未修正値)−G2 これら修正値E1、E2を使用してθ,α
φの新たな値を計算し、UN1並びにUN2の新た
な値が求められるまで計算を繰返す。この場合の
N1,UN2はE1,E2の修正前の値に基くものより
著しく小さい。そしてG1,G2も同様に計算し直
してE1,E2を再修正する。これをUN1,UN2の各
値が任意に小さくなるまで繰返す。尚上記解法は
非常に短時間に終了できるため、プログラミング
可能な計算器或は電子計算器は便利であるが必要
はない。 上述の技術を用い且つ入力の各パラメータを L1=3 δ=0 φN1=30゜ φN2=50゜ と仮定すれば、 E1=1.372 E2=0.206343 θ=21.2337゜ が得られる。 そしてこれらを使用し入力角φの一定範囲につ
いて変位量を計算したところ第20図の曲線C1
を得た。この場合“一次回転”とは入力偏心量が
その零位置φから離れる方向にした回転を2で
割つたものを意味する。上記曲線C1は−50゜に
てピーク値となり−70゜と−15゜の間でグラフか
ら消えることがわかる。従つて同曲線C1は所期
のφ=0゜、30゜、50゜において軸を横切るが、
φが負の範囲の変位量は望ましいものではない。
この不十分さを補正するためにはパラメータの一
つφ=θをφ=θ+Eに変える必要が生
じる(E=実際には偏心量E1,E2間の位相シフ
トである小角度)。即ち第17図の線図はここで
も有効であるが但しφ=θ+Eとなる。 前記(16)式は従つて E1cosθ−E2cos(θ+E)−L1sinθ−δ ……(16a) となりこれよりθを求める。 前述の技術の残部はそのままであり、例えば他
のパラメータを変更せず(L1−3、δ−0、φN1
=30゜、φN2=50゜)E=5゜とすれば次の結果
が得られる。 E1=1.31992 E2=0.188564 θ=20.7786゜ φ=25.7786゜ 上記数値により入力角φの一定範囲につき変位
量を計算した結果第20図の曲線C2を得た。図
示のようにこの曲線C2はC1と同様0゜、30゜、
50゜にて0を通過するがφの負の範囲ではその変
化が後者(E=0)の逆になつている。 更に位相シフト角をE=2.5゜とすれば第20
図の曲線C3が得られ、E=4゜とすれば、第2
1図の曲線C4が得られる。(第21図は単に第2
0図が混雑するのを避けるために設けた。)この
ようにφの負の値に対する変位特性が顕著に改良
されている。 そして曲線C2(E=5゜)とC4(E=4゜)
とから視覚的に検討をつけてE=4.2゜に設定す
ると最終的に次の結果が得られる。 E1=1.32766 E2=0.191129 θ=20.8464゜ φ=25.0464° これらの数値によりφの一定範囲につき変位量
を計算したところ第21図の曲線C5を得た。上
記曲線C5において負領域の特性は正領域とほぼ
同様であり、変位量を5回0を通過させることに
より実際の休止を著しく大なる割合となすことが
現実に可能となる。この場合100゜または入力サ
イクルの1/4以上に対し機構の変位は±0.0018
〔全行程15.39cm(6.28インチ)のとき〕の範囲内
にあり、このことは実際の応用の多くにおいて好
適である。 以上概説した計算方法は明らかに複雑で容易で
はない。しかし相関連した一群の解法を得さえす
ればそれらに新たな仮定を関連させることにより
極めて敏速になし得る。この技術は所期の特性を
達成するための一例として説明したものであり、
他の同等の方法を用いてもよいことは無論であ
る。 尚行程中間にて低いピーク速度とするE1
E2,θ,φの組合せを同様の方法により求
められる。その場合、軸線A1を中心とした軸線
A2の回転による効果を無視した前述の簡単な解
法に基く枠組内にて休止特性を処理する。 次に本発明の第2実施例を第22図、第23図
を参照して説明する。本実施例では駆動機構全体
を枢動ブラケツトに取付けるとともに駆動トルク
を軸線A2に供給する構成としている。 即ち機枠80上にブラケツト82を立設し、固
定軸線A0を中心に軸受86にて回転するクラン
ク軸84を上記ブラケツト82に取付ける。クラ
ンク軸84の偏心軸部88は移動軸線A1を中心
に回転可能で且つ軸受92を介して枢動ブラケツ
ト90を支持する。符号94はこのブラケツト9
0に固定した減速装置であり、プーリ96、ベル
ト98、モモータ102のプーリ100を介して
駆動される。上記減速装置94の出力軸には軸線
A2を中心に回転するスプロケツトである中間輪
104を装着し、該中間輪104によりチエーン
108を介し前記偏心軸部88に設けたスプロケ
ツトの偏心部材106を駆動する。符号16は前
記実施例と同様の歯車である従動輪で、スペーサ
109を介して上記中間輪104に偏心して取付
けられ且つここでも軸線A3を中心に回転する。
また従動輪16は第1図と同様にラツク14に噛
合し、同従動輪16の軸線A3はスペーサ30と
その関連部分を介して上記ラツクのピツチ線から
一定距離を維持するものである。 本実施例における軸線A2,A3間の距離即ち偏
心量E1並に軸線A0,A1間の距離即ち偏心量E2
算出に際しては前記各例と実質的に同一の方法を
用いる。しかし前記第1実施例においては角度φ
が時間の経過とともに一定割合で変化するのに対
し、本実施例ではそれが角度βであるから、出力
の力学的性質は変更される。上記角度βは第17
図、第18図において軸線A1,A2を結ぶ線と軸
線A2,A3を結ぶ線との間の角度として示されて
いる。 本発明の第3実施例を第24図乃至第26図に
示す。本実施例では出力部材のラツクと従動輪の
歯車との結合による出力に代えてチエーンとスプ
ロケツトとを使用する。機枠120には支持体1
26を介しモータ124から駆動される減速装置
122を支持する。上記機枠120には更にブラ
ケツト128,130を設け、該ブラケツト12
8,130内方に出力棒である出溶部材132を
ローラ134に案内させつつ往復動可能に挾持す
る。 上記出力部材132は板136、スペーサ13
8、板140からなる鞍体をローラ142を介し
て案内支持する。板136は適宜の軸受を介して
2個の遊び側スプロケツト144を支持するとと
もに、軸受148を介し軸150に装着されたス
プロケツトである従動輪146を支持する。従つ
て上記従動輪146は軸線A3を中心に回転す
る。符号152は各スプロケツト144、従動軸
146の各々に係合すべく構成されて両端をアン
カブロツク154,156により前記出力部材1
32に係着されたチエーンで、該チエーン152
の経路は第24図に明示されている。 従動輪146はスペーサ158を介してスプロ
ケツトである中間輪160と偏心的に連結され
る。この中間輪160は軸線A2を中心として軸
受164内にて回転する軸162に嵌着されてお
り、上記軸受164は枢動アーム166の端部に
嵌挿されている(第25図)。該枢動アーム16
6の他端は移動軸線A1を中心に回転する偏心軸
170に軸受168を介して結合される。更に該
偏心軸170は、前記減速装置122にあつて固
定軸線A0を中心に回転する出力軸172(第2
6図)に偏心して結合される。符号174は上記
偏心軸170と一体的に回転するスプロケツトで
ある偏心部材で、チエーン176(第24図)を
介して前記中間輪160を2:1の回転比で駆動
する。即ち中間輪160は偏心部材174の2回
転に対し1回転する。 本実施例は運動学的には前記第1実施例(第1
図乃至第4図)と全く同様である。前記出力部材
132の出力行程は第1図の従動輪16と同様の
前記従動輪146のピツチ円周に等しい。そして
減速装置122の出力軸172が軸線A0を中心
に2回転する間に中間輪160は軸線A2を中心
に1回転し、従つて従動輪146は軸線A3を中
心に1回転する。この間軸線A3が上記出力部材
132と平行な線に沿つて回転するとともに軸線
A2が出力部材132の移動路に実質上直角に振
動し、同時に上記両軸線A2,A3は相互を中心に
回転する。 本発明の第4実施例を第27図乃至第29図に
示す。前記各実施例においては出力部材が実質的
に一定の直線上を移動する構成としたが、本実施
例では機枠に対して、振動する直線上をラツクが
移動するようにして枢動ブラケツト或は枢動アー
ムに必要とされる回動を減少させる。 第27図乃至第29図において、機枠180に
はモータ186から連結体188を介して駆動さ
れる減速装置182を支持体184を介して固定
する。この減速装置182の出力軸190は軸線
A0を中心に回転し、該出力軸190には軸線Ar
を中心に回転する偏心軸192を装着する。符号
194は一端を軸受196を介して上記偏心軸1
92に結合され、他端を軸受200(第28図)
を介して軸198に結合された枢動アームを示
す。上記軸198は軸206、軸受208、ブラ
ケツト210により前記機枠180に枢動自在に
結合した枢動ブラケツト204に軸受202を介
して支持する。これによりブラケツト204はア
ーム194に駆動されると固定軸線A5を中心に
回動することになる。 前記偏心軸192には更にスプロケツトである
偏心部材213を設け、これにより軸198に固
定されたスプロケツトである中間輪214をチエ
ーン216を介して2:1の回転比で駆動する。
つまり偏心部材213が軸線A1を中心に2回転
すると中間輪214は軸線A2を中心に1回転す
る。従つて中間輪214と軸198とが軸線A2
を中心に1回転する間に同軸線A2は軸線A5を中
心に実質的に水平面上を2往復する結果となり、
この往復動の程度は固定軸線A0に対する軸線A1
の偏心量により決まる。 上記軸198には更に偏心軸線A3を中心に回
転する従動輪212を偏心ブラケツト215を介
して装着する。符号217は上記従動輪212と
噛合すべく適宜に形成されたラツクで、枢支ピン
222並にブラケツト224により基台180に
支持されたリンク218にピン220により連結
する。このリンク218にはピン228により出
力アームである出力部材226を連結し、該出力
部材226の他端を負荷に結合する。 前記ラツク217を従動輪212と適正に噛合
させるために、同従動輪212に嵌挿された軸受
230と、該軸受230内に軸線A3を中心に設
けられた軸232と、板状スペーサ234と、該
スペーサ234に設けた軸238を中心に回転す
る案内ローラ236とで構成した案内装置を設け
てある。 以上の構成により従動輪212が軸線A3を中
心に回転すると該軸線A3は回転中の軸線A2を中
心に回動し、その結果前記ラツクに軸線A2の運
動により生じた第2高調波運動に加え基本波運動
を伝達する。そして上記従動輪212の回転に伴
いラツク217と接触しているピツチ線が上下に
移動し、従つて該ラツク217は前記ピン220
を中心に枢動する。 尚本実施例における運動学的特性は前記各実施
例に極く類似したものであり前述の簡単な分析も
同様に適用できるが、厳密な分析については同一
の概念的枠組のなかであつても多少変更を生じ
る。 ラツクを枢動可能とした上記第4実施例の変形
例を第30図乃至第32図に示す。本実施例にお
いては前記第2高調波運動を装置の入力端で生じ
させるかわりにリンクの支点軸線を有するピンを
介して導入する構成とする。このためリンクはラ
ツクを負荷に連結するのみならず、同ラツクの基
本波運動出力を機枠への結合支点を介して生じる
第2高調波運動に加算する機能をも果す。 第30図乃至第32図において機枠250には
支持体252を介して減速装置254と該減速装
置254を連結体257を介して駆動するモータ
256とを支持する。 上記減速装置254の出力軸258の一端には
取付板260を偏心させて支持するとともにこの
取付板260に歯車である従動輪262を固定す
る。従つて出力軸258は固定軸線A2を中心に
回転するが、従動輪262は移動軸線A3を中心
に回転しつつ上記固定軸線A2を中心に回転す
る。符号264はこの従動輪262と噛合すべく
形成されたラツクで、板状スペーサ270に支持
された軸268上で回転するローラ266より同
従動輪262とそのピツチ線にて常時接触してい
る。符号272は歯車262内に軸線A3を中心
として設けられた軸受274内で回転する軸を示
し、該軸272によりスペーサ270を従動輪2
62に関連させる。 前記ラツクはピン278によりリンク276に
連結する。このリンク276は下端を軸受280
を介して偏心軸282に枢着され、上端を軸28
4によつてアームである出力部材286に結合
し、該出力部材286の他端は負荷に結合してあ
る。 軸線A1上の上記偏心軸282は軸290に偏
心位置に固定した板288に固設する。上記軸2
90は前記機枠250上のブラケツトに設けた軸
受292内にて固定軸線A0を中心に回転するも
ので、前記減速装置254の出力軸258に設け
たスプロケツトである中間輪297からスプロケ
ツトである偏心部材295並びにチエーン296
を介して駆動される。 上記チエーン296は偏心部材295、スプロ
ケツト257と噛合させるべく形成し、またチエ
ーン297のピツチ円直径は偏心部材295の2
倍とする。これにより出力軸258が固定軸線
A2を中心に一定角速度で回転すると軸290は
軸線A0を中心に上記角速度の2倍の角速度で回
転する。 従つて前記偏心軸282が軸線A1上で軸線A1
を中心に偏心して回転する。ここで偏心軸282
は前記リンク276の枢支点であるから、従動輪
262とラツク264との組合せにより生じた基
本的運動の2倍の度数の出力運動に対して回転の
運動要素が合成される。このように本実施例によ
れば前記各実施例と同様の出力運動特性が得られ
る。 尚上記各実施例は第1図乃至第9図について述
べた通り可逆的であり、“戻り”行程とするには
単に入力軸を逆にするだけでよい。そして上記行
程においては前進行程の場合に計算した運動特性
の記号が変わるだけである。 以上の分析並びに説明においては本質的に直線
に沿つて出力を供給する場合について述べたが、
本発明は曲線的な出力運動を生じさせたり或は出
力運動を固定軸を中心とした回転運動として取出
す場合にも同様に応用できる。そしてこのための
出力部材は外歯車及び内歯車のいずれでもよく、
或は入力側スプロケツトと同一方向または逆方向
に回転する構成のスプロケツトを使用してもよ
い。 出力部材に外歯車を使用した実施例を第33図
乃至第35図に示す。機枠306に設けたブラケ
ツト304に軸受302を嵌挿して該軸受302
により入力軸300を固定軸線A0を中心として
回転するように支持する。入力軸300は適宜原
動機からチエーン310を介して駆動されるスプ
ロケツト308により駆動される。同入力軸30
0には偏心軸線A1を中心として回転し且つ軸受
316を介して枢動アーム314を支持した偏心
軸312を一体的に形成するか或は固定する。そ
して上記枢動アーム314の他端には軸受320
により軸318を支持する。この軸318は軸線
A2を中心として回転するもので、前記偏心軸3
12に設けたスプロケツトである偏心部材324
からチエーン322を介しスプロケツトである中
間輪321により駆動される。上記中間輪321
から偏心部材324への駆動比は2:1であり、
偏心部材324が2回転すると中間輪321が1
回転する。 軸318には軸線A3を中心として回転する軸
326を偏心したスペーサ328を介して固定
し、上記軸326に同様に軸A3を中心として回
転する歯車である従動輪330を支持する。この
従動輪330は固定軸線A4を中心に回転する歯
車である出力部材332に噛合すべく適宜に形成
している。出力部材332は前記機枠306に設
けた軸受336により支持した軸334に固設す
る。 符号338は一端を軸受340を介して上記軸
334に他端を軸受342を介して前記軸326
にそれぞれ結合されたリンクを示し、これにより
従動輪330と出力部材332との適正な噛合を
維持する。 次に出力部材として内歯車を使用した実施例を
第36図乃至第38図に示す。機枠356に設け
たブラケツト354に軸受352を嵌挿し、該軸
受352により固定軸線A0を中心として回転す
るように入力軸350を支持する。入力軸350
は適宜原動機からチエーン360を介して駆動さ
れるスプロケツト358により駆動される。同入
力軸350には偏心軸線A1を中心として回転す
る偏心軸362を一体的に形成するか固設する。
符号364は軸受366を介して上記偏心軸36
2に支持された枢動アームで、その他端において
軸受370内で軸線A2を中心として回転する軸
368を支持している。偏心軸362にはまたス
プロケツトである偏心輪372を固設し、これに
より軸368に設けたスプロケツトである中間輪
374をチエーン376を介して2:1の回転比
で駆動する。即ち偏心輪372が2回転する間に
中間輪374は1回転する。 軸368には軸線A3を中心として回転し且つ
歯車である従動輪382を有する軸378を板3
80を介し偏心位置に固設する。この従動輪38
2は固定軸線A4を中心に回転する歯車である出
力部材384と噛合するもので、該出力部材38
4は機枠356に設けた軸受388内で回転する
軸386に固設されている。 符号390は一端を軸受392を介して上記軸
386に他端を軸受394を介して前記軸378
にそれぞれ結合されたリンクを示し、これにより
従動輪382と出力部材384との適正な噛合を
維持する。 このように第33図乃至第35図及び第36図
乃至第38図について以上説明した回転出力機構
の実施例は第1図乃至第4図の第1実施例の場合
と同様の運動特性を備えている。但し外歯車を使
用した場合には軸線A3の振動が直線状ではなく
僅かに凸孤状となる事実から多少の変更が生じ、
一方内歯車の場合には軸線A3の振動が僅かに凹
弧状となるから同様に多少の変更が生じる。また
上記各場合の厳密な運動学的分析は出力が直線的
な機構に関して説明した技術と同様でこれに従う
ものである。尚上記回転出力機構における“行
程”とは軸線A3を中心とした従動輪の1回転に
より生じる移動であることはいうまでもない。 更にこれら回転出力機構の実施例においては軸
線A1を中心として回転する軸とA2を中心として
回転する軸との駆動的結合をチエーン及びスプロ
ケツトを用いず歯車式としてもよい。いずれにせ
よ唯一の条件は軸線A2の軸が軸線A1の軸の1回
転に対し2回転することだけである。また運動学
的には多少の差異があるものの軸線A2の軸を軸
線A1の軸と逆方向に回転させてもよい。 次に第39図乃至第41図に示す機構は第36
図乃至第38図について説明した実施例と運動学
的には全く同等のもので、軸線A3を中心に回転
する部材から固定軸線A4を中心に回転する出力
部材への出力結合を歯車ではなくチエーンとスプ
ロケツトの組合せにより達成している。 第39図乃至第41図において機枠402には
適宜のモータ404により駆動される減速装置4
00を固定して設ける。この減速装置400の出
力軸406は固定軸線A0を中心に回転し、偏心
軸線A1を中心として回転する偏心軸408を固
設される。 機枠402にはまたブラケツト414を設ける
とともに該ブラケツト414に軸受412を嵌挿
し、出力軸410を固定軸線A4を中心に回転す
るように支持する。符号416は一端を軸受41
8を介して上記出力軸410に支持され他端に軸
受422を介して軸420を支持したリンクを示
す。該軸420は軸線A3を中心として回転し、
出力軸410に固設したスプロケツトである出力
部材426をチエーン428を介して駆動するス
プロケツトである従動輪424を設ける。同軸4
20は軸線A2を中心に回転するスプロケツトで
ある中間輪430に偏心して固定されそれにより
駆動される。上記中間輪430には同心的に軸4
32を結合し、また軸432,408間に軸受4
36,438を介してアーム434を結合する。
中間輪430は偏心軸408に設けたスプロケツ
トである偏心部材440によりチエーン442を
介して駆動されるもので、その駆動比はここでも
2:1とする。即ち偏心部材440が軸線A1
中心に2回転する間に中間輪430は軸線A2
中心に1回転する。 第42図乃至第44図に示す機構は第33図乃
至第35図について説明した実施例と運動学的に
は同等のものであり、軸線A3を中心として回転
する部材から固定軸線A4を中心として回転する
出力部材への出力結合を歯車でなくチエーンとス
プロケツトの組合せにより構成している。 第42図乃至第44図において機枠452には
適宜のモータ454により駆動される減速装置4
50を固定して設ける。この減速装置450の出
力軸456は固定軸線A0を中心に回転し、偏心
軸線A1を中心として回転する偏心軸458を固
設される。 機枠452にはまたブラケツト464を設ける
とともに該ブラケツト464に軸受462を嵌挿
し、出力軸460を固定軸線A4を中心に回転す
るように支持する。符号466は一端を軸受46
8を介して上記出力軸460に支持され他端に軸
受472を介して軸470を支持したリンクを示
す。上記軸470は軸線A3を中心に回転するも
ので、スプロケツトである従動輪474を支持し
ている。リンク466には軸線A3の両側にて軸
受478を設け、該軸受478により支持した軸
477にそれぞれ遊動スプロケツト476を固設
する。符号480はこれら遊動スプロケツト47
6に巻回されたチエーンで、従動輪474に駆動
されて出力軸460に設けたスプロケツトである
出力部材482を駆動する。前記軸470は軸線
A2を中心に回転するスプロケツトである中間輪
484に偏心位置で固設されそれにより駆動され
る。上記中間輪484には同心的に軸486を固
定し、また軸486,458間に軸受490,4
92を介してアーム488を結合する。中間輪4
84は偏心軸458に設けたスプロケツトである
偏心部材494によりチエーン496を介して駆
動されるもので、その駆動比はここでも2:1と
する。即ち偏心部材494が軸線A1を中心に2
回転する間に中間輪484は軸線A2を中心に1
回転する。 尚回転出力を取出す構成とした上記各実施例に
おいては入力トルクを固定軸線A0を中心に回転
する軸に伝達するようにしたが、上記トルクを軸
線A2或はA3を中心に回転する軸に導入するよう
にしてもよいことは明らかである。但しその場合
にはモータ並に減速装置を可動リンクに固設する
必要がある。 またそれら回転出力式の実施例においても出力
部材の角変位は4種の変位要素が重複されて得ら
れる。即ち上記変位要素とは軸線A3を中心とし
た従動輪の回転により生じる一定変位、軸線A2
を中心とした軸線A3の回転により1サイクルに
1回生じる基本波運動要素、軸線A0を中心とし
た軸線A1の回転により生じる第2高調波運動要
素、そして軸線A1を中心とした軸線A2の回転に
より生じる可変要素である。 以上各実施例において第高調波運動を生じる部
分を機枠に対し固定された軸線A0を中心として
移動する偏心軸線A1として説明したが、これに
代えて1対の移動軸線間にて上記第2高調波運動
要素を生じさせるとともに第1要素を一方が固定
された1対の軸線により生じさせることもでき
る。 更に第45図乃至第47図に前記第36図乃至
第38図の実施例とは逆に構成し、小歯車により
出力内歯車を駆動する実施例を示す。 第45図乃至第47図において機枠506にブ
ラケツト504を設けるとともに該ブラケツト5
04に軸受502を嵌挿して入力軸500を固定
軸線A0を中心に回転するように支持する。上記
入力軸500は適宜の原動機からチエーン510
を介して駆動され且つ同入力軸500に固設され
たスプロケツト508により駆動される。符号5
11は入力軸500に固設されるとともに偏心軸
線A1を中心として回転する偏心軸512を支持
した偏心側面板を示す。尚これら入力軸500と
側面板511と偏心軸512とは製造上の便宜の
ため単一片から形成してもよい。符号514は一
端を軸受516を介して上記偏心軸512に取付
けられ他端に軸受520を介し軸線A2を中心と
して回転する軸518を支持した枢動アームであ
る。偏心軸512にはスプロケツトである偏心部
材522を固設し、該偏心部材522により軸5
18のスプロケツトである中間輪524をチエー
ン526を介して2:1の駆動比で駆動する。即
ち偏心部材522が1回転する間に中間輪524
は2回転する。従つて本実施例はスプロケツトの
駆動比を逆にした点を除き機械的要素において前
記第36図乃至第38図の実施例と同様である。 前記軸518には軸線A3を中心に回転し歯車
である従動輪532を固設された軸528を板5
30を介して偏心位置に固設する。上記従動輪5
32は機枠506に設けた軸受538に回転可能
に支持された軸536に取付けられて固定軸線
A4を中心に回転する内歯車である出力部材53
4と噛合する。本実施例においては前記第36図
乃至第38図の実施例に対して軸線A0,A1間の
距離並に軸線A2,A3間の距離がいれかわつてい
る。 符号540は一端を軸受542を介して上記軸
536に他端を軸受544を介して軸528にそ
れぞれ支持されたリンクで、これにより前記駆動
歯車を出力部材534に対し適正な駆動関係に保
持する。 尚本実施例による運動学的出力機能は前記第3
6図乃至第38図の実施例と実質的に同一であ
る。即ち後者においては出力移動の基本波運動要
素を軸線A2を中心とした軸線A3の回転により生
じさせると同時に第2高調波運動要素を軸線A0
を中心とした軸線A1の回転により生じさせた
が、前者即ち本実施例ではこれらの機能を反対に
して軸線A0を中心とした軸線A1の回転により基
本波運動要素をまた軸線A2を中心とした軸線A3
の回転により第2高調波運動要素をそれぞれ生じ
させ、従動輪532の2回転により1出力サイク
ルが終了する。 尚上記両実施例は機械的要素の上では実質上類
似しているものの留意すべき機能的差異がある。 またこの種の転倒は他の全実施例にも同様に応
用できるもので、基本波運動と第2高調波運動を
生じる位置を相互に交換し得ることは明らかであ
る。そしてこれは例えば大なる出力角度が要求さ
れる一方出力部材に噛合する歯車のための空間が
限られている場合等に極めて効果的である。 前述の如く前記各実施例は共通の機械的特性並
に運動学的特性を備えており、出力運動は4種の
異る運動要素の組合せの形で生じる。即ちそれら
は1部材の軸A3を中心とした回転による実質的
に一定の運動と、軸線A2を中心とした軸線A3
回転による回転運動と軸線A0を中心とした軸線
A1の回転により上記回転運動の2倍の度数で生
じる他の回転運動と、連結リンクの振動により生
じる複合運動とからなる。 また直線的出力機構について前述したが、前記
回転出力機構においても入力軸の回転方向を逆に
するだけで運動を逆行させ得る。その場合には全
ての運動特性の記号が変わるだけである。 尚一方向的な出力サイクルを反復させる場合に
はA0を中心とした軸線A1のA2を中心とした軸線
A3に対する回転比が正確に2:1であることが
重要である。そうでないと各サイクル後に位相シ
フト或は累積誤差を生じこれが増大する危険があ
る。 但し代表的には直線的出力機構の場合のように
往復動による出力を望む際には上記回転比は正確
に2:1である必要はなくほぼ1.6:1〜2.5:1
の範囲内で適宜に設定できる。そのとき上記回転
比の設定を精密な数学的分析により行うことは無
論である。しかし往復動式においては位相シフト
が累積されることはない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による駆動機構の側
面図であり往復駆動の場合を示し、第2図は第1
図2−2線における断面図、第3図は同3−3線
における断面図、第4図は同駆動機構の端面図、
第5図乃至第9図は同駆動機構の主要素子の各種
位置を示す線図、第10図は同駆動機構の作動を
数学的に分析するための分解説明図、第11図乃
至第13図は同機構の代表的サイクルにおける変
位量、相対速度、相対加速度をそれぞれ示すグラ
フ、第14図乃至第16図は1部品の位置を変え
た場合を示す線図、第17図乃至第18図は偏心
量E1,E2が同一方向に回転する本発明機構の線
図、第19図は角度θが変化することによる効果
を示す線図、第20,21図は例えば(17)、
(18)式における入力等の変位曲線図、第22図
は本発明の他の実施例による直線的出力駆動の場
合を示す側面図、第23図はその頂面図、第24
図は本発明の他の実施例による直線的出力駆動の
場合を示し、第25図は第24図25−25線に
おける断面図、第26図は同26−26線におけ
る断面図、第27図は本発明の他の実施例による
直線的出力駆動の場合を示す側面図であり、第2
8図は第27図28−28線における断面図、第
29図は同29−29線における断面図、第30
図は同図における枢動ラツク装置の変形例を示す
側面図であり、第31図は第30図の31−31
線における断面図、第32図は32−32線にお
ける断面図、第33図は本発明の他の実施例によ
る外歯車を使用して回転出力を得る場合の側面図
であり、第34図は第33図34−34線におけ
る断面図、第35図は同35−35線における断
面図、第36図は本発明の他の実施例による内歯
車を使用して回転出力を得る場合の側面図であ
り、第37図は第36図37−37線における断
面図、第38図は同38−38線における断面
図、第39図は第36図の実施例と運動学的に同
等の他の実施例を示しチエーン並びにスプロケツ
トを使用した場合の側面図であり、第40図は第
39図40−40線における断面図、第41図は
同41−41線の断面図、第42図は第33図の
実施例と運動学的に同等の他の実施例を示しチエ
ーン並びにスプロケツトを使用した場合の側面図
であり、第43図は第42図43−43線におけ
る断面図、第44図は同44−44線における断
面図、そして第45図乃至第47図は第2高調波
運動を移動軸線対間で生じるようにした更に他の
実施例を示すそれぞれ側面図、46−46線にお
ける断面図、47−47線における断面図であ
る。 〔符号の説明〕、第1図乃至第21図におい
て:2……機枠、8……出力部材、10,12,
34,36……案内ローラ、14……ラツク、1
6……従動輪(歯車)、18,30……スペー
サ、20……中間輪(スプロケツト)、66……
偏心部材(スプロケツト)、22,24……軸、
26,40,42,46,48,56,58……
軸受、38……案内板、44……枢動ブラケツ
ト、50,52……偏心軸部、54……クランク
軸、62……減速装置、64……偏心連結体、6
8……チエーン、70,74……プーリ、72…
…ベルト、76……モータ、A0,A1,A2,A3
…軸線、E1……A2,A3間の距離、E2……A0,A1
間の距離、L1……枢動ブラケツトの長さ(A1
A2間)。第22,23図において:16……従動
輪、80……機枠、84……クランク軸、86,
92……軸受、88……偏心軸部、90……枢動
ブラケツト、94……減速装置、96,100…
…プーリ、98……ベルト、102……モータ、
104……中間輪(スプロケツト)、106……
偏心部材(スプロケツト)、108……チエー
ン、109……スペーサ。第24図乃至第26図
において:120……機枠、122……減速装
置、124……モータ、132……出力部材(出
力棒)、134,142……案内ローラ、136
……板、144……スプロケツト、146……従
動輪(スプロケツト)、160……中間輪(スプ
ロケツト)、174……偏心部材(スプロケツ
ト)、148,164,168……軸受、15
0,162……軸、152……チエーン、15
4,156……アンカブロツク、158……スペ
ーサ、166……枢動アーム、170……偏心
軸、172……出力軸、176……チエーン。第
27図乃至第29図において:180……機枠、
182……減速装置、186……モータ、190
……出力軸、192……偏心軸、194……駆動
アーム、196,200,202,208,23
0……軸受、198,206,232,238…
…軸、204……枢動アーム、212……従動輪
(歯車)、213……偏心部材(スプロケツト)、
214……中間輪(スプロケツト)、215……
偏心ブラケツト、216……チエーン、217…
…ラツク、218……リンク、220……ピン、
222……枢支ピン、226……出力部材(出力
アーム)、234……スペーサ、236……案内
ローラ。第30図乃至第32図において:250
……機枠、254……減速装置、256……モー
タ、258……出力軸、260……取付板、26
2……従動輪(歯車)、264……ラツク、26
8,272,278,282,284,290…
…軸、270……スペーサ、274,280,2
92……軸受、276……リンク、282……偏
心軸、286……出力部材(アーム)、295…
…偏心部材(スプロケツト)、297……中間輪
(スプロケツト)、296……チエーン。第33図
乃至第35図において:300……入力軸、30
2,316,320,336,340,342…
…軸受、306……機枠、308……スプロケツ
ト、321……中間輪(スプロケツト)、324
……偏心部材(スプロケツト)、310,322
……チエーン、312……偏心軸、314……枢
動アーム、318,326,334……軸、32
8……スペーサ、330……従動輪(歯車)、3
32……出力部材(歯車)、338……リンク。
第36図乃至第38図において:350……機
枠、352,366,370,392,394,
388……軸受、356……機枠、358……ス
プロケツト、372……偏心部材(スプロケツ
ト)、374……中間輪(スプロケツト)、36
0,376……チエーン、362……偏心軸、3
64……枢動アーム、368,378,386…
…軸、380……板、382……従動輪(歯
車)、384……出力部材(歯車)、390……リ
ンク。第39図乃至第41図において:400…
…減速装置、402……機枠、404……モー
タ、406……出力軸、408……偏心軸、41
0……出力軸、412,418,422,43
6,438……軸受、414……ブラケツト、4
16……リンク、420,432……軸、424
……従動輪(スプロケツト)、426……出力部
材(スプロケツト)、430……中間輪(スプロ
ケツト)、440……偏心部材(スプロケツト)、
428,442……チエーン、434……枢動ア
ーム。第42図乃至第44図において:450…
…減速装置、452……機枠、454……モー
タ、456……出力軸、458……偏心軸、46
0……出力軸、462,468,472,47
8,490,492……軸受、464……ブラケ
ツト、470,477,486……軸、474…
…従動輪(スプロケツト)、476……スプロケ
ツト、482……出力部材(スプロケツト)、4
84……中間輪、494……偏心部材(スプロケ
ツト)、480,496……チエーン。第45図
乃至第47図において:500……入力軸、50
2,516,520,538,542,544…
…軸受、504……ブラケツト、506……機
枠、508……スプロケツト、522……偏心部
材(スプロケツト)、524……中間輪(スプロ
ケツト)、510,526……チエーン、511
……偏心側面板、512……偏心軸、514……
枢動アーム、518,528,536……軸、5
30……板、532……従動輪(歯車)、534
……出力部材(内歯車)、540……リンク。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 特に作業台の工作物搬送体のための回転入力
    運動を出力部材の間欠出力運動に変換する装置に
    して、 出力部材8に駆動連結するように機枠に保持さ
    れる従動輪16を有し、該従動輪16はその中心
    から間隔を置いて中間輪20に偏心して接続さ
    れ、 上記従動輪16あるいは上記中間輪20は各々
    の対応するそれぞれ他方の車輪の中心のまわりを
    該出力部材8の運動方向に交差する経路に沿つて
    案内され、該従動輪16の中心の軸線A3は上記
    出力部材8の運動方向に平行な経路に沿つて移動
    し、 上記中間輪20は軸線A1と共に1体化する偏
    心部材66に駆動関係を有して連結され、該偏心
    部材66は該機枠に固定された軸線A0のまわり
    に、偏心的に支承されていることを特徴とする該
    装置。
JP50020438A 1974-02-20 1975-02-20 Expired JPS6142137B2 (ja)

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GB (1) GB1504631A (ja)
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