JPS63289366A

JPS63289366A - 運動変換装置

Info

Publication number: JPS63289366A
Application number: JP62294278A
Authority: JP
Inventors: クリスチャン　サレス
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-11-24
Filing date: 1987-11-24
Publication date: 1988-11-25
Also published as: US4896566A; EP0270430B1; US5033995A; EP0270430A1; DE3775731D1; ES2027200T3; ES2027200T1; ATE71194T1

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】（産業上の利用分野）本発明は、運動変換装置、特に減速ギアを構成すること
ができる運動変換ギアに関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする問題点）第１の回転運動を、一般的には別の回転運動であるが、
直線運動であってもよい第２の運動に変換する装置は、
公知である。

双方の運動が回転運動である場合には、かかる装置は、
双方の回転運動の中心となる２本の軸を備えるとともに
、双方の回転の角速度の比率を変えるように作用する。

一般的には、かかる装置の２本の回転シャフトは、共通
の軸線に沿って駆動するようになっている。減速機は、
モータの出力シャフトに直接取付けることができ、モー
タの出力シャフトは、高速シャフトを構成する。低速（
ｓｌｏｗ）シャフトは、モータのシャフトと同じ軸線に
配置される。

このような従来の装置は、一般に、可逆的である。即ち
、速度を増加させるためにも使用することができる。

この種の装置は、数多くの用途を有している。

例えば、ロボット、工作機械の制御などにおいて、一般
に減速装置として使用される。

このような運動変換装置（ｍｏｔｉｏｎ　ｔｒａｎｓｆ
ｏｒｍｉｎｇｄｅｖｉｃｅ）には種々のタイプがあるが
、特に例を挙げると、歯車列装置、特に遊星タイプの装
置、その他偏心駆動機構を備えた装置などがある。

これらの公知の装置の欠点は、バックラッシュ（ｂａｃ
ｋｌａｓｈ）にあり、バックラッシュがあると、精密な
機構体に使用することが困難になる。

外歯を有する可撓性のあるリングが変形されている楕円
ベアリングからなる装置も公知である。

このリングは、内側歯を有する剛性のあるリングを駆動
する。この装置には、ある程度の弾性があって、性能が
低下するとともに、トルクに大きな変化が生ずる場合に
特に、動作に変化が生ずることがある。

更に、これらの装置はいずれも、入力速度が比較的小さ
いとき以外は作動しないとともに、全体の効率を低下さ
せかつ潤滑剤の使用が必要となる摩擦を生ずるという共
通の欠点を有している。更にまた、高速シャフトの周囲
に慣性が加わるという欠点もある。

少なくとも一方が回転運動である第１の運動を発生する
シャフトに作動連結された２つの可動部材（ｍｏｖｉｎ
ｇ　ｍｅｍｂｅｒ）を有する第１の機構（ｓｔａｇｅ）
と、一緒に回転するようにされ、かつ、第１の機構の可
動部材と係合する２本の無端ストランド（ｓｔｒａｎｄ
）のような伝達手段と係合する少なくとも一組の２つの
プーリからなる第２の機構と、第２の機構の２つのプー
リが回転自在であるように該２つのプーリを支持し、か
つ、第２の運動を発生するように軌道（ｔｒａｊｅｃｔ
ｏｒｙ）に沿って変位（ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）す
る可動支持体（ｍｏｖｉｎｇｓｕｐｐｏｒｔ）とを備え
た運動変換装置は、公知である。

かかる公知の装置においては、可動支持体は高速シャフ
トに取付けられているが、該シャフトに摩擦と慣性とが
発生するという欠点がある。

（問題点を解決するだめの手段）本発明の目的は、従来の装置からは得られない利点を発
揮することができる運動変換装置を提供することにある
。

本発明の別の目的は、特に減速装置として使用すること
ができる運動変換装置を提供することにある。

本発明の別の目的は、回転運動を別の回転運動あるいは
平坦またはその他であってもよい非円形湾曲軌道（ｎｏ
ｎ−ｃｉｒｃｕｌａｒ　ｃｕｒｖｅｄ　ｔｒａｊｅｃｔ
ｏｒｙ）に沿った変位運動へ変換するのに適し、しかも
逆の変換も可能である運動変換装置を提供することにあ
る。

本発明の運動変換装置は、上記したような、第１の機構
と、第２の機構と、可動支持体を備えるタイプの装置に
係る。

本発明の特徴は、第１の機構の可動部材が発生する前記
第１の運動は、高速運動であり、可動支持体が発生する
前記第２の運動は低速運動であることにある。更に、第
１の機構の２つの可動部材は誘導（ｇｕｉｄａｎｃｅ）
以外の拘束を受けずに変位される場合に得られる速度比
とは比が異なり、しかも一方がゼロであってもよい速度
で変位されるとともに、可動支持体が軌道にブロックさ
れた（ｂｌｏ−ｃｋｅｄ）状態で第２の機構によって回
転される。

本発明の好ましい実施例においては、伝達手段は、例え
ば、無端ストランドのような駆動ストランドであり、第
１の機構の可動部材は、誘導以外の全ての拘束から解放
されたときに反対方向へ変位され、しかも可動支持体が
軌道にブロックされた状態で第２の機構の回転によって
回転される。

かくして、可動支持体を変位させ、第２の機構のプーリ
の双方を支持する第１の機構の可動部材の速度には差が
あり、変位が軌道に沿って行なわれる。

この軌道は円形軌道であってもよく、この場合には、第
゛２の運動は、別の回転運動である。あるいは、この軌
道は平面（ｐｌａｎｅ）または非平面の他の湾曲軌道で
あってもよく、この場合には、可動支持体は該軌道に沿
った制限されたストローク運動を発生する。

本発明の第１の実施例においては、第１の機構の２つの
可動部材は、共軸をなす２つのプーリであり、その少な
くとも一方は、前記第１の回転運動を発生するシャフト
とともに回転するように取付けられており、可動支持体
は第１の機構のプーリと共軸ななすシャフトを中心とす
る回転運動を発生し、この回転運動は、上記した第２の
運動な構成し、伝達手段は第１の機構のプーリの一方及
び第２の機構のプーリの一方とそれぞれ係合する２本の
無端駆動ストランドからなる。

変更例においては、第１の機構のプーリは歯車または摩
擦車によって少なくとも一部が構成される伝達手段によ
って第２の機構のプーリと結合させることができる。こ
れにより、駆動ストランドの弾性（ｅｌａＳｔｉｃｉｔ
ｙ）を低減させるとともに、装置のサイズを小さくする
ことができる。例えば、駆動ストランドと歯車または摩
擦車の双方を備えた結合伝達手段とすることができる。

伝達手段の少なくとも一方が歯車または摩擦車により構
成される場合には、この伝達手段は外側接触面もしくは
歯または内側接触面もしくは歯を有することができる第
１の機構の部材と係合される。

ある条件下では、第１の機構の可動部材が反対方向へ回
転しなくても、該可動部材の一方を駆動（もう一方は回
転されない）することにより可動支持体を回転させるこ
とができろ。第１の機構の部材は誘導以外の拘束から解
放されて、゛第２の機構によって駆動ごれ、可動支持体
は軌道にブロックされていると考えることができる。し
かしながら、このようにして使用する場合には、可動支
持体と第１の機構の駆動部材との速度の合成（ｃｏｍ−
ｐｏｓｉｔｉｏｎ）により、装置を構成する種々のプー
リまたはホイールの径の相対値だけから得られる減速比
が小さくなる。

これは、第１の機構の２つの部材間の速度差に適用され
る場合には、かかる部材の双方が駆動されても、同様で
ある。

本発明に係る装置の可動支持体は、前記第２の運動を発
生するシャフトに結合されたアームによって構成するこ
ともでき、第２の機構の組をなすプーリは、該アームに
よって担持され、該アームが結合されるシャフトを中心
とする円形軌道を描く。

変更例においては、可動支持体は、第２の運動を発生す
るシャフトに結合されたプレートによって構成され、該
プレートは、第２の所定数のブーリアセンブリを支持す
る。各駆動ストランドは第１の機構のプーリの周辺領域
と第２の機構のプーリとを交互に巻回する。

本発明の別の実施例においては、第１の機構の２つの可
動部材は平行でかつ共通面を有する（Ｃ〇−ｐｌａｎａ
ｒ）部分を備えた２本の駆動ストランドによって構成さ
れ、該ストランドの少なくとも一方は、第１の運動を発
生するシャフトに結合される。可動支持体は、弁閉系（
ｎｏｎ−ｃｌｏｓｅｄ）軌道、例えば、直線軌道上に制
限された変位運動を発生することにより、第２の運動を
構成する。

２本の駆動ストランドは、第１の運動を発生するシャフ
トに結合された一組の共軸をなす２つのプーリ及びガイ
ドバス（ｇｕｉｄｅ　ｐａｔｈ）またはテンプレート（
ｔｅｍｐｌａｔｅ）に沿って変位自在のキャリッジを備
えた可動支持体と有利に係合する。該キャリッジは、第
２の機構の組をなすプーリを支持する。

上記したように、本発明の係る装置の伝達手段は、無端
駆動ストランドに限定されない。しかしながら、かかる
駆動ストランドを使用する場合には、該ストランドは、
例えば、歯のついたベルト、平坦なベルト、断面がＶ字
形のベルト、ケーブル、コードのような可撓性のあるス
トランドにより構成することができる。

本発明の好ましい実施例においては、プーリは歯のつい
たプーリであり、駆動ストランドは歯のついたベルトで
あるが、かかる実施例に限定されるものではない。

別の実施例においては、本発明は、運動伝達装置、特に
、減速機であり、この場合には、第１の機構の部材の一
方は回転が阻止されるとともに、第２の差動減速機の素
子［例えば、恒星素子（ｓｕｎｅｌｅｍｅｎｔ）］　を
構成する。可動支持体はまた、該第２の装置の衛星キャ
リア（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ−ｃａｒｒｉｅｒ）を構成し
、第２の機構は該第２の装置の衛星を任意に構成する。

高速シャフトは、この場合には、本発明に係る装置の第
１の機構の可動部材（即ち、ブロックされない部材）に
よって構成される。一方、低速シャフトは、第２の差動
装置の非ブロックシャフトの一方、例えば、恒星シャフ
トによって構成される。

それ自体は公知であるタイプのこの第２の差動装置は、
ギア伝達機構、ベルト伝達機構、その他の形態の伝達機
構を使用することができる。これはまた、単一の装置に
おける複数の前記公知手段を使用することができる。

かくして、「両差動」（ｂｉ−ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａ
ｌ″）式の減速機が、本発明により得られる。

第１の機構のプーリは、歯のついたベルトにより構成さ
れる無端駆動ストランドによって第２の機構のプーリに
有利に結合され、歯のついたベルトの少なくとも一方は
両面に歯を有するのが有利であり、第１の機構のプーリ
と第２の機構のプーリは歯のついたプーリであり、歯の
ついたベルトもまた、歯のついたホイールによって構成
される復帰プーリの周囲を走行する。

（実施例）先づ、本発明に係る運動変換装置の一実施例を示す第１
及び２図に関して説明する。図示の装置は、平坦な端壁
１２と円筒形の側壁１４とにより構成される第１の部分
即ちハウジング部１０と、周縁が適宜の手段によって円
筒形側壁１４に固着された平坦な壁により構成される第
２の部分即ちクロージャ（ｃｌｏｓｕｒｅ）部１８とか
らなる略円筒形の２部分（ｔｗｏ−ｐａｒｔ）ハウジン
グを備えている。ハウジングは、軸線１８を中心として
、全体として略円筒形をなしている。環状の壁体即ち端
壁１２は、軸線１８に中心があり、かつ、内部にポール
ベアリング２２が設けられている円筒形の延長部２０を
有している。

ポールベアリング２２は、軸線１８を中心にハウジング
の内側で回転するようにアームが突出して設けられたハ
ブ２４と係合するようになっている。ハブ２４は、アー
ム２６が突出する環状の円筒形壁体２８と、端壁３０と
からなり、端壁３０からは、シャフト３２が軸線１８と
整合して外方へ延びている。

ポールベアリング３４が、中空のシャフト３６と係合す
るように中空のハブ２４の内側に配設され、シャフト３
６の他端は、壁１６を介して設けらている円筒形のベア
リング面部材４０の内側に配設されたポールベアリング
３８と係合するようになっている。

壁体１８は、軸線１８に対して偏在された（ｏｆｆｓｅ
ｔ）位置でモータ４４の一端が取付けられている略円筒
形のハウジング４２を画定している。モータ４４は、軸
！！１８と平行して延びる軸線４８を中心に動く出力シ
ャフト４６を備えている。シャフト４６は、運動変換装
置と係合した駆動手段に連結されるようになっている。

変更例においては、モータ４４は、軸線１８と共軸をな
す位置に配設することができる。

プーリ５０が、アーム２Ｂに隣接してシャフト３６に取
付けられている。本実施例においては、プーリ５０は、
歯が形成されたホイールである。本実施例では歯のつい
たベルトである無端ストランド５２が、プーリ５０に巻
回されている。ストランド５２はまた、アーム２Ｂの自
由端部に取付けられかつ軸線１８と平行して延びるピボ
ット軸５８を中心にポールベアリング５Ｂに対してアイ
ドルする（ｉｄｌｅ）するように取付けられた別のプー
リ５４にも巻回されている。同様に、歯のついたホイー
ルの形態をなしかつプーリ５０と同じ径を有するが、軸
線方向に略２倍の長さ延びるプーリ６０が、ポールベア
リング６２によってシャフト３６を中心に自由に回転す
ることができるように取付けられ、かつ、プーリ５０に
隣接して配置されている。後記するように、プーリ５０
と６０は、異なった速度で、かつ、反対方向へ回転され
るようになっている。

駆動ストランド６４が、プーリ６０に巻回されている。

内面にのみ歯を有するベルト５２とは異なり、駆動スト
ランド６４は、両面に歯を有するベルトである。

第１及び２図に示すように、ベルト５２と６４は、プー
リ５４の周囲の対向する領域に巻回されている。プーリ
５４は、ベルト５２及び６４の双方と係合するように軸
線方向へ十分な距離延びる二重プーリ（ｄｏｕｂｌｅ　
ｐｕｌｌｅｙ）である。

第２図に示すように、ベルト５２は、プーリ５０の周囲
の４分の３以上を巻回し、次に、アームに自由に回転す
るように取付けられたテンションホイールを巻回し、次
いで、プーリ５４の外周望城を巻回し、更に、同様にア
ーム２６に取付けられた別のテンションホイール８８の
背部を巻回してからプーリ５０の周囲へ戻る。ホイール
θ６と８８は、張力下にあるストランドの長さを小さく
することにより、レジリエンス（ｒｅｓ　ｉ　ｌ　１ｅ
ｎｃｅ）を減じるとともに、プーリ５０の周囲における
ストランド５２の巻回を改良するように、プーリ５０の
周辺に実質上接するようにして配設されている。

ストランド８４もまた、プーリ６０の周囲の４分の３以
上を巻回し、ホイール６６と共軸をなすテンションホイ
ール８８ａを巻回し、更にアーム２６に同様に支持され
ている別のテンションホイール７０に巻回しているが、
外側面よりも内側面を巻回し、次いで、アーム２Ｂに同
様に支持されている別のテンションホイール７２を巻回
し、最後に、ホイールＢ８と共軸ななすテンションホイ
ールＥｔ８ａを巻回してからプーリ６０の周囲に戻るよ
うに配設されている。

本実施例においては、プーリ５０は、プーリ５０の角速
度よりも大きくかつ方向が反対の角速度で駆動される。

その結果、ストランド５２は、ストランド６４の線速度
よりも大きい線速度で駆動される。

ストランド５２と６４は、スライドすることなく二重プ
ーリ５４と係合するので、二重プーリに対するこれらス
トランドの線速度は等しく、従って、アーム２６は、か
かる線速度を実質上等しくするのに適した回転運動を行
なうことができる。可変因子は、次のように定めること
ができる。

Ｖは、プーリ５４の周囲のストランド５２の線速度であ
る。

■は、プーリ５４の周囲のストランド６４の線速度りである。

Ｗは、プーリ５０の角速度である。

Ｗは、アーム２Ｂの角速度である。

Ｒは、プーリ５０と６０の半径である。

従って、次の式を導くことができる。

Ｖ　＝ＷＲ＋ＷＲＬ　　　　Ｌ　　　　　５Ｖ＝ＷＲ−ＷＲＲＲ５ｖ＝Ｖ　　　　Ｒ従って、Ｗ　　＝　　（Ｗ　　−Ｗ）／２Ｓ　　　　ＲＬこれにより、第１及び２図に示す装置の減速比を得るこ
とができ、アーム２６の回転方向は、第２図において矢
印Ｆで示されている。第２図に示す速度では、Ｗの方向
と、ベルト５２と８４の張力下でストランドによってア
ーム２６に加えられる軸線１８を中心とした回転偶力（
ｃｏｕｐｌｅ）の方向が上記した速度の関係を満たす。

アーム２６が回転する場合には、プーリ５ｏと６０は一
層高速度で回転するので、本装置は速度倍率機（ｓｐｅ
ｅｄ　ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）としても作用することが
できる。

更に、第２の運動は相対速度である。即ち、第１及び２
図に示す実施例において、アーム２８が停止すると、速
度ｗは、プーリ５０と１１１０の速度Ｗ及びＳ　　　　
　　　　　　　　ＲＷＬと重畳する。これは、第１図の軸線１８を中心とし
て連続して回転する部分１６によって示される。

当然のことであるが、プーリ５０及び６ｏの回転方向が
逆になると、アーム２６は矢印Ｆによって示される方向
とは逆の方向へ回転する。

本発明において、プーリ５０と６０は、「第１」の機構
じｆｉｒｓｔ″ｓｔａｇｅ）の可動部材を構成し、二重
プーリ５４は、「第２」の機構のプーリ全体を構成する
。

本実施例においては、プーリ５０と６０は、同じ径を有
し、プーリ５４は軸線方向の幅が２倍でありかつ径が一
定である。変更例においては、プーリ５４は、径が異な
る２つのプーリによって構成されているが、一緒に回転
するようになっている。

プーリ５０とＢＯは、段付きシャフトが連結され、かつ
、ハウジング４２の内部のポールベアリング７８と係合
するモータ４４のシャフト４８によって駆動される。シ
ャフト７４の端部は、２本のベルト８０と８２が配設さ
れているダブルサイズ（ｄｏｕｂｌｅ−ｓｉｚｅｄ）の
プーリ７８に連結されている。ベルト８９は一方の面に
のみ歯を有し、ベルト８２は両面に歯を有している。ベ
ルト８０は、歯のついたホイールの形態をなしかつシャ
フト３８に連結されたブー１〕８４と係合し、ベルト８
２は、歯のついた面を介してプーリ６０と係合している
。

プーリ６０と８４は、モータ４４と上記した駆動手段の
作用により、異なる方向へ異なる回転速度で駆動される
。即ち、プーリ８４は小さい角速度ＷＬで駆動され、プ
ーリ６０は大きい角速度Ｗで駆動される。

モータが駆動するように設定されると、アーム２６、従
って、シャフト３２は、モータの速度よりも小さい角速
度Ｗで回転される。

あるいは、プーリ５０と６０の一方を回転しないように
して、他方のプーリだけをモータによって駆動させるよ
うにすることができる。かくして、かくして、シャフト
３Ｂは回転されず、ベルト８０を省略することができる
。この場合には、プーリ５０の回転も行なわれず、プー
リ６０だけがモータによって駆動される。

第１及び２図に示す装置が作動することができるために
は、第１の機構のプーリ５０と８０の速度の比が、アー
ム２６がその軌道上で止ったときに得られる速度の比と
異なるようなそれぞれの速度で変位するとともに、これ
ら２つの運動部材が、回転する二重プーリ５４によって
反対方向へ自由に回転されることが重要である。このよ
うな条件が成立しないと、アーム２６は回転しない。

第１及び２図に示すようなストランド５２と６４の変位
は、本実施例の構成によって得られるものである。プー
リ５０と６０が反対方向へ回転し、かつ、二重プーリ５
４の２つの部分が同じ方向へ回転する場合には、別の変
位も得られる。

単機構のプーリ５０と８０を使用すれば、異なる大きさ
と方向の速度で回転する少なくとも２本のアーム２６を
備えた装置を提供することができる。これは、プーリ５
４の異なる径を変えることにより、簡単に行なうことが
できる。この場合には、これら２つのアーム２６の動き
の大きさが制限を受けることになる。

次に、本発明に係る運動変換装置の別の実施例を示す第
３及び４図について説明する。この装置は、装置の第１
の運動を発生するモータ１１８のシャフト１１８に取付
けられた一組の共軸をなす２つのプーリ１１２を備えて
いる。この実施例においては、プーリ１２０と１２２は
、一方の面にのみ歯を有するベルトによって構成される
駆動ストランド＋３０と１３２と係合する、歯のついた
ホイールであるのが好ましい。ストランド１３０と１３
２は、本発明の「第１の機構」（”ｆｉｒｓｔ　ｓｔａ
ｇｅ″）の可動部材を構成する。

ストランド１３０は、プーリ１２０、該プーリから所定
の距離離隔して配設された別のプーリ１２４及びプーリ
１３４を巻回する無端ストランドである。

プーリ１３４は、ストランド１３０の全体の方向と平行
して延びるガイドバス（図示せず）に沿って変位するこ
とができる可動支持体を構成するキャリッジ１３８に担
持されているシャフト１３８を中心に自由に回転するよ
うに取付けられている。このガイドバスは、プーリ１２
０と１２４の軸線間の距離よりも短く設定されている。

テンションホイール１４０　と１４２が、キャリッジ１
３８に担持されており、プーリ１３４の円周の約半分を
ストランドが巻回するようにしている。ホイール１４０
と１４２は、プーリ１３４と実質上同じ径を有しており
、プーリ１３４の両側に配置されている。ホイール１４
０と１４２の軸線は、平行をなし、かつ、シャフト１３
６の軸線と同一面を形成している。

ストランド１３２は、ストランド１３０がプーリ１２０
を巻回している領域と対向する領域において、プーリ１
２２に巻回している。これにより、ストランド１３０と
１３２は、第３図において矢印によって示されるように
、異なる線速度でかつ反対方向へ駆動される。ホイール
１４４と１４８は、ストランド１３２がプーリ１２２の
周囲を回ることができるようにしており、テンションホ
イール１４８と１５０は、ストランド１３２がプーリ１
２４に接近した領域の周囲を動くことができるようにし
ている。ストランド１３２は、プーリ１３４とともに回
転するように拘束されるプーリ１５２を巻回しており、
プーリ１５２はプーリ１３４と同じシャフトに取付けら
れているとともに、同じ径を有している。第３及び４図
に示すように、ストランド１３２は、ストランド１３０
が巻回しているプーリ１３４の周辺領域に対して、シャ
フト１３８の反対側に取付けられているプ一す１５２の
周辺領域を巻回している。ストランド１３２は、ホイー
ル１４０及び１４２とそれぞれ共軸をなすテンションホ
イール１５４及び１５６により、プーリ１５２に巻回さ
れている。

図示はしないが、変更例においては、アセンブリ１１の
プーリ１２０　と１２２は、同じ径を有することができ
、またプーリ１３４　と１５２は異なった径を有するこ
とができる。

次に、第３及び４図に示す装置の作動を説明する。

シャフト１１６がモータ１１８によって回転されると、
プーリ１２０　と１２２　も回転され、これにより、ス
トランド１３０と１３２は、異なる線速度で、反対方向
へ動く。これらのストランドにより、キャリッジ１３８
は、そのガイドバスに沿って直線状に動く。本実施例に
おいては、モータは、連続的に動かず、キャリッジ１３
８を、一定の範囲に制限されているガイドバスに沿って
前後に動かすように、一方の方向と、他方の方向へ交互
に駆動する０作動されるとモータの駆動の方向を自動的
に反転するようにガイドバスの両端にフイーラ（ｆｅｅ
ｌｅｒ）を設けて、キャリッジ１３８を反転させるよう
にすることができる。キャリッジの変位の速度は、モー
タの回転速度によって設定されるが、プーリ１２０と１
２２の径を近づけるにつれて、キャリッジの速度は一層
遅くなるのである。本実施例においては、キャリッジの
線速度は、ストランド１３０と１３２の線速度の差の半
分に等しいことが、計算により示すことができる。

更に、第３及び４図に示す装置は、可逆的なのである。

キャリッジがガイドバスに沿って変位されると、モータ
のシャフトの回転が行なわれる。

変更例においては、ストランド１３０と１３２の一方、
例えば、ストランド１３２を、速度がゼロであるように
静止状態に保持することができる。これは、第３図にお
いて点Ａ及びＢで示すように、装置のフレームにストラ
ンドを固定することにより簡単に行なうことができる。

これにより、ストランド１３２のＡＢ間の非移動部分を
省略することができる。

ストランド１３０と１３２の駆動に関する別の変更例に
おいては、駆動をプーリ１２０及び１２２によって行な
うのではなく、テンションホイール、例えば、ホイール
１４４と１４８の少なくとも一方によって行なうことが
できる。

第３及び４図に示す装置は、適用することができる場合
には、ストランド１３０と１３２のもう一方の２つの平
行部分によって、キャリッジ１３８と同様のキャリッジ
を駆動するように使用することができる。

一般的には、１つ以上のキャリッジを往復（ｇ。

Ｂｄ　ｒｅｔｕｒｎ）ストランド１３０と１３２に取付
けることができ、該キャリッジは、異なる速度で、かつ
、異なる方向へ変位することができる。

上記した実施例のいずれにおいても、軌道に沿って配設
することができる可動支持体は、動かされるべき部材を
直接構成することができる。かくして、第１及び２図に
示す装置のアームは、例えば、ロボットのアームを駆動
すべき部材を直接構成することができる。

次に、「両差動」減速装置を構成するのに適した別の変
換装置を示す第５図について説明する。

第５図は、共軸をなす２つのプーリ４６２と４３２とか
らなる第１の機構を備えている。径の小さい方のプーリ
４６２は、装置の２本の回転シャフトの一方を構成する
シャツ）４８４（図示せず）に取付けられている。プー
リ４３２は、３つの固定部材４３４によってフレーム４
１４とともに回転するようにされている。

装置は更に、互いに回転するように構成されかつプーリ
４６２　と４３２の軸線と平行して作動するシャフト４
３８に回転自在に取付けられた２つの共軸をなすプーリ
４３６と４５２からそれぞれが構成される３つのアセン
ブリからなる第２の機構を備えている。プーリ４３６と
４５２からなる３つのセット　。

は、第１の機構のプーリ４８２と４３２の軸線を中心に
、等距離及び等角度で離隔配置されている。シャフト４
３８は、可動支持体に担持されている。

更に、装置は、第１の機構のプーリ４？！２と第２段の
３つのプーリ４３６との間で伝達を行なう無端駆動ベル
トを備えている。偏向ホイール（ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ　
ｗｈｅｅｌ）　４４８と４５０が、第２の機構の三組の
プーリのそれぞれに近接して、可動支持体によって担持
されたシャフトに回転自在に取付けられている。これに
より、プーリ４３２と３つのプーリ４３６へのストラン
ド４４６の巻回な容易に行なうことができる。かくして
、ストランド４４８は、第１のプーリ４３６と、プーリ
４３２の一部と、第２のプーリ４３６　と、プーリ４３
２の第２の部分と、第３のプーリ４３６　と、プーリ４
３２の第３の部分とに連続して巻回し、第１の上記した
プーリ４３６へ復帰する。

ストランド４４６は、三対の偏向ホイール４４８と４５
０によって案内される。

ストランド４５４は、プーリ４６２と、プーリ４５２に
一方と、偏向プーリ４６０と、第２のプーリ４５２と、
偏向プーリ４５６　と、第３のプーリ４５２　と、偏向
プーリ４５８　とに連続的に巻回し、プーリ４８２へ復
帰する。

ストランド４５４は１両側に歯が設けられているベルト
であり、プーリ４６２、第２の機構の３つのプーリ４５
２並びに３つの偏向プーリ４５Ｂ　、４５８及び４８０
はいずれも、ベルトの歯と噛合する歯が形成された歯つ
きホイールである。第５図に示すように、偏向プーリ４
５Ｂ　、　４５８及び４６０は、できるだけ大きな径を
有し、偏向プーリとプーリ４５２　との間に画定される
空間ができるだけ小さくなるようにしている。このよう
にして、張力下にあるベルト４５４の部分の長さ、即ち
、プーリの巻回されていない該ベルトの部分の長さは、
できるだけ短く保持されている。これにより、歯のつい
たベルトによる弾性は、プーリ４６２、プーリ４５２の
一方または偏向プーリ４５Ｂ　、　４５８及び４６０の
１つであるプーリに巻回されているベルトの部分に作用
することができないので、かかる弾性を低減させること
ができる。

ストランド４４８と同様な態様で、無端ストランド４４
０は、対をなすプーリによって構成されるプーリ４３６
と装置の第２の回転軸に対応するプーリ４３０との間で
運動の伝達を行なうように作用する。プーリ４３０　、
４３２及び４３６によって構成されるアセンブリは、本
実施例においては対をなすプーリ４３２　、４３８　、
４５２及び４６２によって構成される本発明の差動装置
と係合する第２の差動装置を構成する。

ストランド４４０は、ストランド４４６がプーリ４３２
と３つのプーリ４３６に巻回されるのと実質上同じ態様
でプーリ４３０と３つのプーリ４３６とに巻回されてい
る。ストランド４４０の巻回は、偏向ホイール４４２と
４４４とによって容易に行なうことができる。

第５図の装置の差動を説明すると、プーリ４８２が軸線
４６２（高速シャフト）を中心に回転するように駆動さ
れると、プーリ４６２　、４３８　、４５２及び４３２
によって構成されるアセンブリにより、可動支持体４１
２は回転される。これは、第１の機構の部材の１つの速
度がゼロである本発明の特定の場合に対応する。

可動支持体４１２によって駆動されるプーリ４３０　、
４３２及び４３６によって構成される第２の差動装置は
、小さい回転速度でプーリ４３０を回転させる。かくし
て、２つの差動機構を有する減速装置が得られる。

当然のことであるが、これは、速度の遅い機構の減速比
（ｓｔｅｐ−ｄｏｗｎ　ｒａｔｉｏ）が無限でなイコと
を示す。

本発明の種々の実施例において、上記したように、駆動
ストランドを交換するために、歯車または摩擦車によっ
て少なくとも一部が構成される伝達手段を使用すること
ができる。更に、「両差動」タイプの装置を形成するた
めに第２の差動装置を使用する場合には、第２の装置は
公知の構成とすることができる。

（効果）以上のように、本発明の運動変換装置は、回転運動を別
の回転運動あるいは任意の変位運動へ有効に変換するこ
とができるとともに、逆の変換も行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る運動変換装置め一実施例を示す部
分断面側面図、第２図は第１図の装置のプーリと駆動ス
トランドとを示す正面図、第３図は本発明に係る運動変
換装置の別の実施例を示す平面図、第４図は第３図の装
置の側面図、第５図は本発明に係る運動変換装置の更に
別の実施例を示す概略線図である。１０・Φ争ハウジング部、１２・会φ端壁、１４争・・
側壁、１６争・串クロージャ部、１８・拳・軸線、２２
ＩＩ・・ボールベアリング、２８・・・アーム、２８Φ
・嗜壁体、３０・・・端壁、３２φ・・シャフト、３４
・・−ホールベアリング、３６・争Φシャフト、４２・
・φハウジング、４４１１・Φモータ、４８・参〇出力
シャフト、４８争拳・軸線、５０・争φプーリ、５２・
Φ・無端ストランド、６０・・・プーリ、６４・・・無
端ストランド、８８．８８　・・・ホイール、６８ａ、
？０，７２　φ・・テンションホイール、７８１１・・
プーリ、８０，８２　・・・ベルト、８４・・・プーリ
、１１２　　・・・プーリ、１１８　　・ｌ１１１シヤ
フト、１１８　　・Φ・モータ、１２０　、１２２　、
１２４　　・・・プーリ、１３０゜１３２　・・・スト
ランド、１３４−−・プーリ、１３８・・Φキャリッジ
、１４０，１４２　・・φテンションホイール、１４４
，１４８　・争・ホイール、１４８　、　＋５０　・・
・テンションホイール、　１５２−・・プーリ、１５４
゜１５８　・ｅ・テンションホイール、４３２．４３８
　・・・プーリ、４４６　争・・ストランド、４４８，
４５０　・・・ホイール、４５２争・・プーリ、４６２
　会・・プーリ昭和６３年０３月１６日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）少なくとも一方が回転運動である第１の運動を発
生するようにシャフトに作動連結された２つの可動部材
からなる第１の機構と、一緒に回転するように結合された２つのプーリの少なく
とも一組からなり、かつ、前記第１の機構の可動部材と
係合する２本の無端駆動ストランドのようなそれぞれの
伝達手段と係合する第２の機構と、第２の機構の２つのプーリが互いに回転自在であるよう
に該２つのプーリを支持し、かつ、第２の運動を発生す
るように軌道に沿って変位する可動支持体とを備え、第１の機構の可動部材によって発生される前記第１の運
動は高速運動であり、可動支持体によって発生される前
記第２の運動は低速運動であり、第１の機構の２つの可
動部材は誘導以外の拘束を受けることなく変位するとき
に得られる速度の比とは異なる比を有し一方がゼロとす
ることができる速度で変位するとともに、可動支持体を
軌道にブロックした状態で第２の機構の回転によって駆
動されることを特徴とする運動変換装置。
（２）伝達手段は無端ストランドのような駆動ストラン
ドであり、第１の機構の２つの可動部材は誘導以外の拘
束から解放されたときに反対方向へ変位しかつ可動支持
体が軌道にブロックされた状態で第２の機構の回転によ
って駆動されることを特徴とする特許請求の範囲第１項
に記載の運動変換装置。
（３）伝達手段の少なくとも１つは歯車または摩擦車か
らなり、該伝達手段は外側接触面もしくは外側歯または
内側接触面もしくは内側歯を有する第１の機構の部材と
係合することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の運動変換装置。
（４）第１の機構の２つの可動部材は少なくとも一方が
前記第１の回転運動を発生する前記シャフトに回転自在
に取付けられた共軸をなす２つのプーリであり、可動支
持体は第１の機構のプーリの軸線と共通の軸線を中心と
し前記第２の運動を構成する回転運動を発生し、前記無
端駆動ストランドは第１の機構の１つプーリ及び第２の
機構の１つのプーリと係合することを特徴とする特許請
求の範囲第２項に記載の運動変換装置。
（５）可動支持体は回転自在であり、しかも該可動支持
体の軸線に中心がある円形軌道を描く１つ以上の第２の
機構を支持することを特徴とする特許請求の範囲第１乃
至５項のいずれかに記載の運動変換装置。
（６）第１の機構の２つの可動部材は平行かつ共通面の
部分を有する２つの駆動ストランドにより構成され、該
ストランドの少なくとも一方は第１の運動を発生し、更
に可動支持体は直線軌道のような非閉系軌道に沿った、
第２の運動を構成する制限されたストローク変位運動を
発生することを特徴とする特許請求の範囲第１または２
項に記載の運動変換装置。
（７）２つの駆動ストランドは第１の運動を発生するシ
ャフトに取付けられた第１の機構の共軸をなす一組の２
つのプーリと係合し、可動支持体はガイドバスまたはテ
ンプレートに沿って変位自在のキャリッジであり、該キ
ャリッジは第２の機構の一組のプーリを支持しており、
更にプーリの周囲にストランドを巻回するように設けら
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
の運動変換装置。
（８）ストランドはストランドを駆動するのに適したテ
ンションホィールを巻回することを特徴とする特許請求
の範囲第７項に記載の運動変換装置。
（９）第１の機構の可動部材の一方は回転しないように
されかつ第２の差動装置の恒星部材のような部材と共通
しており、もう一方の可動部材は第２の差動装置の衛星
キャリアと共通しており、第２の機構は第２の差動装置
の衛星と共通することができ、しかも第１の機構の非ブ
ロック可動部材は高速シャフトを構成し、別の構成部材
のような第２の差動装置の非ブロック部材は低速シャフ
トを構成することにより両差動減速機を提供することを
特徴とする特許請求の範囲第１乃至３項のいずれかに記
載の運動変換装置。
（１０）第１の機構のプーリは歯のついたベルトによっ
て構成される無端駆動ストランドによって第２の機構の
プーリに結合されており、歯のついた復帰プーリは張力
下において種々のストランドの全長を少なくするように
両側に歯のついたベルトと係合することを特徴とする特
許請求の範囲第１乃至５、８及び９項のいずれかに記載
の運動変換装置。