JPS63501028A - 駆動装置 - 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】 駆　動　装　置 本発明は、固定歯車と連接し、その歯車の軸を中心に旋回可能なハンドルと、ハ ンドルの所で旋回可能に取りつけられ、ノーンドルとねじり強く連接した揺り腕 のついている駆動ユニットである。

このような直線運動型の駆動装置は、ＤＤ−ＰＳ　２５２０７により知られてい る（ねらった直線運動の効果に関しては、似たような直線運動・駆動装置が、Ｄ Ｅ−Ａｓ　２４６０８１９及びＧＢ−ＰＳ　１１０５．３４９で述べられている ）、従来の装置は、水圧シリンダーをもち、そのピストンがねし歯車でもって回 転軸を動かす０両端にかさ車行の軸がついているこの回転軸に、ハンドルが固定 しである。一方のかさ車は、回転軸に同軸上に固定されたかさ車とかみ合い、他 のかさ車は、ハンドルに回転可能にとりつけられたもう一つのハンドル又は揺り 腕の所につけられたかさ車とかみ合っている。不利な点は、特に最初のハンドル から直角に離れてのびている水圧シリンダーとそれに付ずいするネジ歯車がかな り場所をとることである。更に不利な点は、ネジ歯車とかさ車によっては、決し て高いトルクが伝達されず、又駆動側と従動側の交換はほぼ不可能であることで ある。

本発明の目的は、前に述べた種類で、場所をとらない、コンパクトな駆動ユニッ ト装置を作ることであり、それにより推力運動と推力エネルギーが伝達され、変 換され、駆動ユニットの片側で圧力材エネルギーを利用し、それでもって従動側 に配置された駆動部の決まった、特に真直ぐな運動法が可能になるだけでなく、 例えば手動で、駆動側についているこの駆動装置の往復運動にも、圧力付循環に より制御される運動経過、例えば圧力付循環にエネルギーを供給することにより 、可能となることである。

以上に述べた本発明による駆動装置は、圧力シリンダー管がハンドルをなしてい るということが特徴であり、シリンダー管の中に密接するように動く少なくとも 一個のピストンをもち、ランクが移動可能にとりつけられ、両歯車が圧力シリン ダーのシリンダー管にあるスリットから突出して、ランクとかみ合うようになっ ている。

本発明による装置では、圧力材が圧力シリンダーに供給されるなら、ランクが固 定歯車に相対的に、シリンダー管の中で移動されるから、圧力シリンダーはハン ドルとして固定歯車の軸を中心に旋回する。ハンドルそのものの中に圧力材駆動 が構造しであるから、場所の節約という利点が得られる。圧力シリンダーの旋回 と同時に、固定歯車の軸を中心としシリンダー管と共に旋回する可動の歯車は、 シリンダー管にあるラックが移動するに従って、自分の軸を中心として回転する 。それによりこの可動歯車にねじり強く結合している揺り腕は、圧力シリンダー と共に行われる旋回の動きに加えて、可動歯車の軸を中心に旋回運動をする。そ の時たとえば一定の圧力材量を圧力シリンダーに供給すれば、揺り腕の一定角度 が得られる。

一方揺り腕は特に人間の力で駆動して動かすのは難なく可能であり、それにより シリンダー管の中でラックがそれに応じて移動されるなら、圧力シリンダーの圧 力材が駆逐されるようにする。その場合、後にくわしく述べるように、例えば、 圧力ストック、すなわちエネルギーストックが可能になる。

ランクとピストンの結合は、自動車用のランクがかじ取り装置のＵＳ−ＰＳ　４ ３０１６９１又はそれに相応するＤＥ−ＰＳ２８５２０２１から知られている。

その場合、しかしピストン棒がシリンダー管の末端面からはみだすランクとして 延長しであるピストンが移動可能に人っているシリンダー管の旋回は行われず、 本発明の駆動装置で行われるように、もう一つの旋回可能な部分を決まった方法 で駆動させるのにもピストン棒は役に立たない。

理論的に考えられるのは、本発明の駆動装置の場合、圧力シリンダーは一方的に 動く圧力シリンダーゆえに、一方便から圧力材が与えられる一つのピストンのみ が設置される。またピストン棒としてラックの一部を、一つのピストンが配置し である圧力シリンダーの空間の中へ密接してはめ込むことは可能である。その場 合、二重の働きをする作業シリンダーが取りつけれられるよう両ピストン側は、 圧力材で押さえられる。比較的コンパクトな構造の場合、そのように二重に効果 のある作業法を得るため、ラックがその両端に一方側に働くシリンダーバッキン グがつくピストンをもつなら有利となる。

そのような構造では、とりわけシリンダー管内のピストンの密閉がより簡単にな され、更に互いに十分離れて設置できるから、シリンダー管にある圧力付接続部 にもつと場所が与えられる。特に両方の圧力付接続部は、シリンダー管の両端面 に設置されている。

本発明の駆動装置の有利な構成は、両歯車の図面上の軸間の間隔が、揺り腕の長 さに匹敵し、固定歯車の半径は、可動歯車の半径の二倍の大きさであるのが特徴 である。駆動装置のこの構造では、揺り腕の末端の正確な直線運動路が保たれる 一方、一定の圧力材の供給で、揺り腕とハンドル間の一定の角速度が得られる。

歯車とシリンダー管の互いに安定した接続のために、圧力シリング−のシリンダ ー管で両歯車の軸のために支え付の軸受面がしっかりと取付られ、特に溶接され るなら有利となろう。・共有の長方形の軸受面が両歯車用に二つ作られることに より、構造上の簡易化される。両軸受面は、広範囲にわたりシリンダー管に隣接 しており、そこに固定され、特に溶接されているから、そのような構造の場合、 特に高い安定度の点ですぐれている。

更に安定度と、固定度を高めるためには、再製方形の軸受面は箱容器の二つの平 行の側面をなし、箱容器はシリンダー管に反対の面に部分的に両輪受面を結びつ ける横プレートより閉じられる。

利点となるのは、場合により、流通量調整器と共に圧力材ポンプが圧力シリンダ ーに接続されてもよい、それによって作動中のラックは時に、往復するように駆 動され、従動側では、特に揺り腕の一定の角速度、及び揺り腕末端の真直ぐな動 きで、揺り腕の往復旋回運動が達成される。揺り腕の末端と、何らかの、例えば 、直線の動きに従って往復するように動かしたい物があれば連結できる。この物 体の動きは、駆動装置のパラメーター、すなわち腕の長さ、両歯車軸の互いの間 隔、両歯車の半径の比などをそれぞれ選択することにより調節できる。すなわち 種々な運動カーブは、揺り腕の末端で得られる。

ランクに二つのピストンがつく構造の場合、流通量調整器は、圧力シリンダーの 両末端で接続できる。これらの配置では、発明の駆動装置は特に筋肉トレーニン グ装置として使われ、そうすれば流通量調整器によって揺り腕の角速度が調節で きる。使用した力と与えられたトルクを把握するために、圧力測定器を圧力付循 環に設置するか、又は揺り腕にその曲りを把握する測定器、例えば伸張測定スド ライブが取りつけできる。

圧力シリンダーに圧力庫を接続すれば、もう−・つの利点となる。

すでに上で述べられたようにこの配置の時、揺り腕を通り、圧力庫に圧力材エネ ルギーとしてストックされているエネルギーは、システムに入れてもいい。そし てエネルギーは後にまた揺り腕をそれに応して駆動するために圧力シリンダーに 再び供給できる。

本発明による装置を、図面に基づいてさらに詳細に説明する。

第１図は発明した駆動装置の部分的な断面図を示す。

第２図は、固定した歯車の範囲に、圧力シリンダーのシリンダー管の旋回軸受け を図例で示すための第１図の■−■線による断面図を示す。

第３図は、第２図による断面図と同じように断面図で、シリンダー管の前者に比 べ変更した旋回軸受を示す。

第４図は、第１図のＩＶ−ＩＶ線による断面図Ｓシリンダー管と可動の歯車間の 旋回接続、とこれにねじり強くとりつけられた揺り腕を示す。

第５図は、第１図に対してより大きな寸法の軸断面図でζ圧力シリンダーの末端 とラックで支えられたピストンを示す。

第６図は、片方を実線で、他方を点線で描かれた二つの末端停止位置で示された 、発明された駆動装置を略図で示す。

そして第７図と第８図は、それぞれことなる圧力材（水圧）循環状態で発明され た駆動装置を略図で示す。

第１図において、一つのハンドルをなしている圧力シリンダ−３のシリンダー管 ２の中で移動可能に配置されたラック４を持ち、第１図で右方には、固定して配 置されている歯車又は、歯部分でかみ合う符号ｌで示される一般的な駆動装置が 示されている。この歯車又は歯部分５は、ただ略図でのみ示されるポルト７によ りプレート６上に固定される。プレート６は第１図においては、詳しく図示され てはいない台の部分を構成している。後に第２図と第３図でより詳しく述べられ るように、軸受面９．１０で、圧力シリンダ−３のシリンダー管２の旋回受けを 据えつけるために役立つ固定された軸８が、固定歯車５を通って斜めにのびる。

第１図では、後方の軸受面１０のみが見える。

他方の末端部では、シリンダー管２としっかり結合している。例えば中空の軸１ ２によって、適当な軸受面に回転可能に、据えつけられた歯車１１とラック４が かみ合う。この例において、可動歯車１１の回転軸受のために、シリンダー管２ を軸８で旋回受けとして役立つものと同じような軸受面９．１０が使用されるの で、高い安定性を生じる計二つの長方形の軸受面９．１０が存在する。第２．第 ３．第４図の１３で略図で示されるように、シリンダー管２で上部の長方形の角 にたてに？８接しである。

可動の歯車１１には、揺り腕１４がしっかり、例えば、ポル目５で結合しである 。

この揺り腕１４は、その自由端（一方端１２）例えば取っ手、又は取っ手の取つ け具１６、あるいは同様のものを持つ。揺り腕１４の長さは、中空軸の図面上の 軸１２°、又は可動の歯車１１の軸１２、そしてとりつけ具１６の図面上の軸１ ６°の間隔により与えられる。この揺り腕１４の長さは、この実施例の場合、可 動の歯車１１の図面上の軸１２′と固定歯車５の図面上の軸８°の間隔に等しく 、その軸は同時に、圧力シリンダ−３のシリンダー管２の旋回軸であり、シリン ダー管２からなるハンドルの長さと同じである。

両歯車５．１１がシリンダー内のう７り４とかみ合うために、両歯車５．１１の 周辺で、シリンダー管２にスリット１７．１８が形成されている（第１図の他に 、第２図から第４図も参照）。更にこのスリット１７と１８の片方の軸受面、例 えば、軸受面９にのぞき穴１９をつけられる。第２図と第３図の符号１９に示さ れている。

ラック４は、シリンダー管２の中に二つのガイドリング２０によって導かれ、そ してその両端にそれぞれピストン２１、及び２２をもち、これらピストン２１． ２２のどれもが圧力シリンダ−３の末端面の方から、圧力材で押さえられる。加 えてシリンダー管２の両末端面では、シリンダー管２の末端へねじで止められた スリーブナツト２４でもって、接続箱２３が固定される（第１図の他第５図も参 照せよ）。第５図からピストン構造、例えばピストン２２の構造がみてとれる。

どのピストンも真ちゅうかブロンズで製作されており、パフキング２６をはさん で、ラック４の同軸の柄２７へはめこまれるピストン体２５から成っている。接 続的には柄２７ヘリング型パツキン２９を含めた円板２日がはめこまれ、そして これらの配置は、柄２７にあるネジ穴へ、挿入したポルト３０により、リング仮 ３１をはさんでしっかり固定される。

接続箱２３は、必要な圧力材を接続するのにネジ穴３２をもつ。

固定歯車５の軸８にシリンダー管２の旋回軸受けのために第２図と第３図により 、ころがり軸受け、例えば肩玉軸受３３が備えられ、分離リング、又は分離ブツ シュ３４をはさみ、軸８にはめ込まれた軸受配置は、軸受面９．ｌＯに隣接した 軸受カバー３５により閉じられる。

図２により、軸８を受け入れる開口部をもつ２つの固定した横ケタ３６がつけら れており、更に従来の方法で、分離板３７、すべり容器３８と閉じ板３９がつい ている。

第３図に従い、軸８を止めるのに二つ互に合わさったＣ型レールになっていて、 片側に突き出た軸８を支える、中空のけた４０がつけられている。固定歯車５の 各面に、それぞれ−個の分離リング３４、玉軸受リング３３、軸受カバー３５と いう軸受配置は、第２図の軸受配置と同じである。第３図による軸８の自由に突 出る前面の端にスライド板４２をはさんで閉めプレート４１が固定され、特囁ね じで止められる。更にけた４０と隣接する軸受配置、すなわち隣接する軸受カバ ー３５の間に分離板４３がつけられている。

第１図と第４図によると、揺り腕１４の二またになる末端４４内に可動の歯車１ １の置かれており、両側に分離プレート、分離つぎ手４５がはさまれている。そ して揺り腕１４、分離プレート４５、歯車１１から成るユニットは、すでに述べ られたポルト１５によって一緒にねじで止められている。このユニットを通って 、側面９．１０外の両側で分離ブツシュ４６で距離を保っている玉軸受４７にう け入れられる中空軸１２が伸びていて、軸受面９と１０にねじで止められた軸受 カバー４８によって軸受配置が閉じられる。

第１図で見られる通り、両軸受面９．１０の間に斜プレート４９がついており、 それにより高い固定性、剛性、安全性を保証する一種の箱容器が出来る。

第６図において、当駆動装置は、その両端位置を、略図で示し、第１図に相当し 、上部の末端位置は実線で、下部の末端位置は点線で示される。更に第６図にお いて、点線で描かれた線で台５１が略図で示される。固定歯車５の軸８°は台に しっかりと固定され、圧力シリンダ−３のシリンダー管によりなされた旋回腕は 、シリンダー管２の内部でラック４を移動させながら、軸８°を中心に旋回する 、又可動歯車１１の軸１２“は、円形アーチ型の運動路５，２を示す。旋回軸８ °を中心にしたこの旋回運動を同時に可動歯車１１は、シリンダー管２にあるラ ック４の移動によりその軸１２“を中心に回転する。ゆえに揺り腕１４が軸１２ ゛を中心とした追加的旋回運動を、軸８°上での旋回の他に行う。

寸法を選択することにより、すなわち、特に軸８°と１２゛、及び１２′と１６ ′　（揺り腕１４の末端）の間隔、そして歯車５．１１の半径を決めて、揺り腕 の末端１６”にある決まった運動カーブが調節できる。

本実施例において、両歯車５，１１の軸８′と１２′の間隔は、揺り腕１４の長 さに等しく、すなわち軸１２°と取付は具の軸１６゛の間隔に等しく選択され、 しかも固定及び可動歯車５と１１の半径の比は２：１となる。この場合、揺り腕 １４の末端の軸１６′は、全体の揺り腕としてみなすべき駆動の中心、すなわち 旋回軸８°を通って走る直線５３上で動く。

第７図と第８図に示される通り、更に圧力付循環に流通量調整器５４がつけられ るなら、揺り腕１４の旋回運動にとり一定の角速度が得られ、それは、選択され た寸法の場合、揺り腕末端１６°が第６図による下部の転換点では、上部の転換 点、及び中間位置より少ない速度をもつようになる。（第７図及び第８図におい て駆動の装置は反対の位置で示される）。この特徴は、作業機械、又はロボット で有利に利用される。又１６の揺り腕の末端で、例えばより詳しくは図解されて いないつかみ手又は同様のものをとりつけられるつかみ手は、あるきまった位１ に、す早く製品又は工具を運べる。そしてこれらの動きの最後の段階で減速でき る。

第７図で圧力シリンダ−３の圧力材及び水圧循環の制御図が示され、そして圧力 シリンダ−３の両端に接続される変換バルブ５５がついている。例えばポンプ５ ６をこの変換バルブ５５を介して圧力シリンダ−３の各側にとりつけ、そしてポ ンプと変換バルブ５５間に例えば、すでに前に述べられた２ｉｔ通量調整器５４ と接続できる。変換バルブ５５では、図面の中ではよりくわしくは描かれてぃな いエンドスイッチ（例えば、揺り腕又はラックと共同機能する）により、それぞ れ別の流通方向に切換できるＮｂ１石バルブを使用できる。ソレシイド。

パルプのらうな制御は、それ自体従来のものであるから、ここではそれ以上説明 しない。

揺り腕の所で力やトルクをっけ加えて、効果が出てくるなら、圧力シリンダ−３ がポンプのように働くので、ポンプ５６は不用である。

実用的にこの駆動方法でも一定の角速度を得るために水容器５７へ圧力材を送る 流通量調整器５４がついている。この゛場合、当の駆動装置は、自転車エルゴメ ータ−に似たような足筋肉の訓練、又は腕筋肉の訓練のような筋肉トレーニング の訓練装置として利用される。第８図に示されているように結局、平文、は足に より、揺り腕１４゛を操作する場合、圧力シリンダ−３がポンプとして働くなら 、圧力シリンダ−３から押し出された圧力材は、容器５７の代りに、圧力庫５８ にエネルギーストックを目的としてポンプでくみ入れられる。これは圧力庫５８ で十分圧力がたまってから、そして揺゛り腕１４の力が無くなってから、圧力庫 ５８からの圧力材の圧力で圧力シリンダ−３を押え、揺り腕１４を駆動させるた め切換パルプ５５を切換える可能性もある。

本発明は特に上記実施例により、詳しく説明したが、本発明の範囲内で、当然更 に変更とが修正することが可能である。例えば、両歯車５．１１用に支え面の別 々の一対（共同の支え面９．１０の代りに）が備えることは考えられる。更に駆 動のパラメーター（本実施例とは別のものが選択できる）を例えば、揺り腕の端 の違った運動路を得るために、他の間隔との長さの比、そして／又は歯車５．１ １とは違う半径比及び歯数比のような選択をし、更にラックはシリンダー管２の 作業シリンダー区間の末端部に備えつけられた、−個のピストンをしっかりと結 合した、延長されたピストン棒をなすことができる。そしてピストンの両側には 作業空間がついており、この作業シリンダーの区間のピストン棒、すなわちラッ クが密閉したまま出るように導かれる。

国際調丘報告　５．、、、、．７゜ア、６７゜。。４゜Ａ、％Ｉ’ＮＥＸ　Ｔｏ 　τＨｚ　ＩＮτＥＲＮＡτｒＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰＯＲＴ　０ＮＺＮ ＴＥＲＮＡＴＺＯＮＡｒ１．ＡＰＰＬＩＣＡ’ｌ’ＩＯＮ　Ｎｏ、　ＰＣＴ／Ａ Ｔ　８６１０００５９　（ＳＡ　１４５９０）Ｔｈ＠Ｅｕｒｏｐｅａｎ　Ｐａｔ ＠ｎｔ　０ｆｆｉｃｅ　ｉｓ　ｉｎ　ｎｏ　ｗａｙ　Ｌｉａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｔ ｈｅｓｅｐａｒｔｉｃｕｌａｒｓ　ｗｈｉｃｈ　ａｒ＠ｍ５ｒｅｌｙ　ｇｉｖｅ ｎ　ｆｏｒｔｈｅ　ｐｕｒｐｏｓａ　ｏｒｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ。

Ｆ’ａｔｅｎｔ　ｄｏｃｕｍｅｒｌｔ　Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｅ’ａｔｅｎ ｔ　ｆａｍｉｌｙ　Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｃｉｔｅｄ　ｉｎ　５ｅａｒｃｈ　 ｄＪＩｔｅ　ｍｅｍｂｅｒ（ｓｌ　ｄａｔｅｅｐｏｒｔ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．固定歯車（５）と結合し、その軸（８）を中心に旋回可能なハンドル（２） をもち、そしてハンドル（２）に旋回可能に取りつけられ、さらにそれと結合し た歯車（１１）と連結した揺り腕（１４）をもつ駆動装置であって、シリンダー 管（２）内に密接するよう動く少なくとも一個のピストン（２１，２２）をはめ たラック（４）が、シリンダー管内に移動可能に配置され、圧力シリンダー（３ ）のシリンダー管（２）によりハンドルが形成なされていて、両歯車（５，１１ ）は、圧力シリンダー（３）のシリンダー管（１２）の中のスリット（１７，１ ８）を通って突き出ており、ラック（４）と共にかみ合うことを特徴とした駆動 装置。 ２．ラック（４）は、その両端に片側へ機能するシリンダーパッキング（２９） 付の各ピストン（２１，２２）をもつ請求の範囲第１項記載の駆動装置。 ３．両歯車（５，１１）の軸（８′，１２′）の間隔が、揺り腕（１４）の長さ に等しく、固定歯車（５）の半径は可動歯車（１１）の半径の二倍の大きさであ る請求の範囲第１項又は第２項記載の駆動装置。 ４．圧力シリンダー（３）のシリンダー管（２）の所で両歯車（５，１１）の軸 （８，１２）のために、受け（３３，４７）付支え面（９，１０）がしつかりと りつけられ特に溶接されている請求の範囲第１，２又は３項記載の駆動装置。 ５．二つの両歯車（５，１１）のための共同の長方形の軸受面（９，１０）がつ いている請求の範囲第４項の駆動装置。 ６．両長方形の軸受面（９，１０）がシリンダー管（２）とは反対面で、両軸受 面（９，１０）を結合する横プレート（４９）によって部分的に閉じられた箱容 器（５０）の二つの平行する側面をなす請求の範囲第５項記載の駆動装置。 ７．圧力シリンダー（３）に圧力材ポンプ（５６）が場合により、流通量調整器 （５４）と一緒に接続する請求の範囲第１，２，３，４，５又は６項記載の駆動 装置。 ８．圧力シリンダー（３）の両末端に流通量調整器が接続している請求の範囲第 ２，３，４，５又は６項記載の駆動装置。 ９．圧力庫（５８）が圧力シリンダー（３）に接続されている請求の範囲第１， ２，３，４，５又は６項記載の駆動装置。