JPS6360267B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6360267B2 JPS6360267B2 JP51120503A JP12050376A JPS6360267B2 JP S6360267 B2 JPS6360267 B2 JP S6360267B2 JP 51120503 A JP51120503 A JP 51120503A JP 12050376 A JP12050376 A JP 12050376A JP S6360267 B2 JPS6360267 B2 JP S6360267B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis
- drive
- output
- gear
- prime mover
- 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.)
- Expired
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 45
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 12
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 241001379910 Ephemera danica Species 0.000 description 1
- 230000000386 athletic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
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
- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
- F16H37/12—Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types
- F16H37/124—Gearings comprising primarily toothed or friction gearing, links or levers, and cams, or members of at least two of these types for interconverting rotary motion and reciprocating motion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、枠体に設けられ直線路または曲線路
を移動可能な駆動面を有する出力部材と、上記出
力部材の駆動面から間隔を置いた第1軸のまわり
を回転可能な第1駆動部材と、上記第1駆動部材
に対して偏心して固着され第2軸のまわりを回転
可能な第2駆動部材とを含み、上記駆動部材と第
1駆動部材は上記駆動面を介して駆動連結され、
第1駆動部材は上記第1軸が出力部材の駆動面か
ら等距離の通路に沿つて移動するように案内さ
れ、上記第2駆動部材と上記枠体は相互に連結さ
れ、上記第2駆動部材は上記第2軸と駆動面が上
記出力部材の駆動面を横切る通路に沿つて相対的
に移動するように案内され、さらにその出力軸が
上記駆動部材の1つに駆動連結される可逆的回転
原動機を有する動力伝達装置に関する。
〔従来の技術〕
かかる動力伝達装置は、特開昭50―120297号に
おいて既に知られている。しかしかかる装置は比
較的長い休止期間を有する運動を与える機構が入
力側に偏心量のわずかな偏心機構を用いているの
で、出力部材の速度が入力速度に依存し、かつ装
置全体が複雑かつ高精度を要求される。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、以上の欠陥を含まず装置全体
の機構を簡単にすることのできる休止期間を比較
的長く取る運動を与える新規な動力伝達装置を提
供せんとするにある。
〔問題点を解決するための手段〕
以上の目的を達成するため、本発明は、枠体に
設けられ直線路または曲線路を移動可能な駆動面
を有する出力部材と、上記出力部材の駆動面から
間隔を置いた第1軸のまわりを回転可能な第1駆
動部材と、上記第1駆動部材に対して偏心して固
着され第2軸のまわりを回転可能な第2駆動部材
とを含み、上記出力部材と第1駆動部材は上記駆
動面を介して駆動連結され、第1駆動部材は上記
第1軸が出力部材の駆動面から等距離の通路に沿
つて移動するように案内され、上記第2駆動部材
と上記枠体は相互に連結され、上記第2駆動部材
は上記第2軸と駆動面が上記出力部材の駆動面を
横切る通路に沿つて相対的に移動するように案内
され、さらにその出力軸が上記駆動部材の1つに
駆動連結される可逆的回転原動機を有する動力伝
達装置において、上記第1軸または第2軸を上記
出力部材の通路に接近した一定の通路に制限する
装置を設け、上記原動機が180゜を超え360゜未満に
ある入力角に対応する出力軸移動を行い、上記第
1駆動部材と出力部材間の上記駆動面における駆
動連結が出力部材の作業衝程の始期および終期に
おいて上記第1第2両軸を通過する直線が上記出
力部材の駆動面に垂直な上記第1軸を通る直線に
対して対称的で等しい鋭角で傾斜して上記2つの
駆動部材および出力部材が次の等式(1)
φ=arc cos(R/R1) ……(1)
(ただし式中Rは第1駆動部材の半径、R1は
第1,第2軸間の距離、φはその角度である)に
示される関係を有することを特徴とする前記動力
伝達装置を提供するものである。
〔作用〕
以上のような構成にしたため、極めて簡単な部
品及び機構を使用した運動学的に自然な休止期間
を得、そのため高精度の割出しができ損傷摩耗の
ない動力伝達装置を達成することができたもので
ある。
〔実施例〕
各行程の終端で速度が0となる機械的に生ぜし
められた往復運動の分野において、最も広汎に使
用されているのはクランクと連接棒の組合せ或は
クランクとスコツチヨークの組合せである。これ
らにより生じた運動は“調波運動”と定義されて
おり、入力クランクの180゜の回動により出力行程
が得られる。第1図に典型的調波運動における速
度と加速度とを示す。第1図の曲線は0〜πラジ
アン(0〜180゜)のクランク角をθとした次の弦
運動の古典的等式から得た。
変位=1/2×(行程(1−cosθ)
速度〜1/2×行程×sinθ
加速度〜1/2×行程×cosθ
行程終端で速度が0となる他の方式としては
“サイクロイド運動”に基くものがある。カム駆
動による多くの装置のカムプロフイルがサイクロ
イド運動の等式を使用して設定されているが、本
質的にサイクロイド出力特性を自然に生ぜしめる
一群の機構が本発明者の米国特許第3789676号に
示されている。該機構群では共通して、1出力割
出しサイクルを得るために割出し歯車(或はこれ
と同等のもの)を360゜回転させる必要がある。古
典的サイクロイド運動の速度及び加速度を第2図
に示す(但し使用する機構の形式とは無関係とす
る)。第2図の曲線はθを0〜2πラジアン(0〜
360゜)の駆動歯車の回転角度とした次のサイクロ
リド運動の古典的等式から得た。
変位=1/2π行程(θ−sinθ)
速度〜1/2π行程(1−cosθ)
加速度〜1/2π行程×snθ
機械的構成及び経済性をはじめ各種の理由で、
行程終端で速度が0になり尚且つ入力角度が180゜
〜360゜の範囲にあるような出力割出しサイクルを
生ぜしめる機械的装置であることが望ましい。
この目的は以下に説明する本発明による一群の
機構により達成できる。
約270゜の出力割出し角度が可能な空気圧式又は
油圧式の一群の原動機が市販されているが、これ
らはベーン型回転シリンダであるため、出力回動
は360゜に達することができず極めて小さい角度に
限られており、同時に180゜よりかなり大きい角度
の出力角が可能である。この種装置の典型例がリ
ユードウイツク(Ludwig)等の米国特許第
2793623号並びにドレイク(Drake)の米国特許
第3215046号に記載されている。
本発明の機構によるとき、通常270゜の出力角を
有する上記アクチユエータは、180゜のクランク或
は弦運動装置を駆動する場合より機械的,運動学
的に更に有利に使用できる。
以下本発明を図面を参照して説明する。
線形出力方式
出力行程の各終端で速度が0となるとともに入
力回転角が約250゜の線形出力方式の割出し機構の
実施例を第3図乃至第6図に示す。第3図乃至第
6図において、基台2とそれに支持された1枚の
ブラケツト4で枠体が構成され該ブラケツト4は
出力バー6をローラ8と側部ガイド10との間に
案内して直線路を移動させる。12は出力バー6
に固設されたラツクで、そのピツチ線は上記直線
移動路と平行である。
14は約250゜の往復出力回転をする原動機で、
摺動板18,摺動ガイド20,保持部材22から
なるジブスライド装置(gib slide assembly)に
ブラケツト16を介して取付けられている。24
は前記基台2に固設された摺動基台で、上記ジブ
スライド装置の各構成部材は該基台24上を摺動
自在とされている。従つて原動機14の軸線A1
は、ラツク12のピツチ線と平行に移動自在であ
る。
26は原動機14の出力軸28(第5図)に軸
線A1を中心として固設された駆動歯車で、前記
ラツク12に噛合する。30は駆動歯車26とは
回転不能に上記出力部軸28に取付けられたコン
トロールアーム,32は該コントロールアーム3
0の外端に支持され、基台2に固定されたブラケ
ツト36の溝34に嵌合したローラを示し、この
ローラ32の軸線A2は前記軸線と常時一定距離
に維持されるとともに溝34の中心線に沿つて移
動する。尚溝34の中心線は前記出力バー6の移
動路に対して垂直として図示しているがこれは傾
斜させてもよく、また溝34は直線的とせずに後
述するように曲線的としてもよい。
以上の構成において、コントロールアーム30
並びに駆動歯車26が第3図の出発位置から時計
方向に回動すると、ローラ32が溝34内を下降
して原動機14,歯車26,軸線A1をまず左動
させる(第1成分)、駆動歯車26が軸線A1を中
心に時計方向に回動してラツク12を右動させる
(第2成分)という2成分によりラツク12の出
力移動が生じる。
ここで駆動歯車26の半径をR,軸線A1,A2
間の距離をR1,この距離R1とラツク12のピツ
チ線に垂直な線とがなす角度をφN1,駆動歯車2
6の角速度をωとした場合の運動学的概略線図を
第7図に示す。ラツク12の速度(正方向を右動
とする)はVR=Rω−R1ωcosφN1で表わされる。
行程始端ではラツク12の速度は0でなければ
ならず、従つて
R−R1cosφN1=0
φN1=arc cos(R/R1) ……(1)
第8図は駆動歯車26が時計方向に180゜以上で
360゜以下回動した後の行程終端を示す概略図であ
る。上記と同様に、行程の他端でラツク12の速
度は次の角度で0となる。
φN2=arc cos(R/R1) ……(2)
従つてφN1=φN2となり、全入力角は2π−2φN1
ラジアンとなる。そして全行程は
行程=R(2π−2φN1)+2R1sinφN1 ……(3)
で表わされ、(1),(3)式から
行程2R(π−φN1+tanφN1) ……(4)
となる。
或る入力角に対して、まずφN1=φN2の値を定
め、次に(4)式からRを定め、続いて(1)式からR1
を定め得る。
第9図は行程の中間位置にある場合を示す線図
であり、ラツク12の全速度は
V=Rω−R1ωcosφ ……(5)
で表わされ、この場合ω=dφ/dtであるから
V=dφ/dt−R1dφ/dtcosφ ……(6)
となる。
これをdφ/dtを定数としてtに関して微分するこ
とにより加速度Aを求めると、
A=R1(dφ/dt)2sinφ ……(7)
各種方式の運動を比較するために、基準入力角
及び基準出力行程を設定するのが使利である。い
ま一定の入力を得るための基準入力角を2πの範
囲とし、入力時計角度(input olock angle)θ
と定義すれば、この入力時計角度θは真の幾何学
的角度がφN1から2π−φN1まで移動する間に2πの
範囲を移動する。従つて
φ=φN1+(2π−2φN1/2π)θ ……(8)
同様に比較の目的で、一定の出力を得るための
一定の出力行程を2π単位とすれば、(4)式から
2π=2R(π−φN1+tanφN1) ……(9)
従つて
R=π/π−φN1+tanφN1 ……(10)
次にφN1の値を0゜,30゜,60゜,90゜とした各シス
テムの特徴を評価すれば、(10),(1)式を使用して次
の数値が得られる。
[Industrial Application Field] The present invention provides an output member having a drive surface provided on a frame body and movable on a straight or curved path, and an output member that rotates around a first axis spaced apart from the drive surface of the output member. a rotatable first drive member; and a second drive member fixed eccentrically to the first drive member and rotatable around a second axis, the drive member and the first drive member being connected to the drive surface. is connected and driven through
The first drive member is guided such that the first shaft moves along a path equidistant from the drive surface of the output member, the second drive member and the frame are interconnected, and the second drive member is reversibly rotatable, wherein the second shaft and the drive surface are guided for relative movement along a path across the drive surface of the output member, and the output shaft is drivingly connected to one of the drive members. The present invention relates to a power transmission device having a prime mover. [Prior Art] Such a power transmission device is already known from Japanese Patent Application Laid-open No. 120297/1983. However, such devices use an eccentric mechanism with a small amount of eccentricity on the input side for the mechanism that provides motion with a relatively long rest period, so the speed of the output member depends on the input speed, and the entire device is complicated and expensive. Accuracy is required. [Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide a novel power transmission device that provides motion with a relatively long rest period, which does not include the above-mentioned defects and can simplify the mechanism of the entire device. It's in the middle of the day. [Means for Solving the Problems] In order to achieve the above objects, the present invention provides an output member having a drive surface provided on a frame and movable on a straight path or a curved path, and a drive surface of the output member. a first drive member rotatable about a first axis spaced from the first drive member; and a second drive member rotatable about a second axis eccentrically fixed relative to the first drive member; The output member and the first drive member are drivingly coupled via the drive surface, the first drive member being guided such that the first shaft moves along a path equidistant from the drive surface of the output member; the second drive member and the frame are interconnected, the second drive member is guided such that the second shaft and the drive surface move relative to each other along a path that traverses the drive surface of the output member; In a power transmission device having a reversibly rotary prime mover whose output shaft is drivingly connected to one of the drive members, a device for restricting the first shaft or the second shaft to a certain passage proximate to the passage of the output member. , the prime mover moves the output shaft corresponding to an input angle greater than 180° and less than 360°, and the drive connection at the drive surface between the first drive member and the output member is at the beginning of the working stroke of the output member. and at the final stage, a straight line passing through both the first and second axes is symmetrical and inclined at an equal acute angle with respect to a straight line passing through the first axis perpendicular to the drive surface of the output member, so that the two drive members and the output The member has the following equation (1) φ = arc cos (R/R 1 ) ...(1) (wherein R is the radius of the first driving member, R 1 is the distance between the first and second axes, φ is the angle). [Function] With the above configuration, a kinematically natural rest period is obtained using extremely simple parts and mechanisms, thereby achieving a power transmission device that can perform highly accurate indexing and is free from damage and wear. This is what was created. [Example] In the field of mechanically generated reciprocating motion where the speed is zero at the end of each stroke, the most widely used combination is a crank and connecting rod or a crank and Scotch yoke. be. The motion caused by these is defined as "harmonic motion", and the output stroke is obtained by rotating the input crank 180 degrees. Figure 1 shows velocity and acceleration in typical harmonic motion. The curves in Figure 1 were obtained from the following classical equation for string motion with a crank angle θ between 0 and π radians (0 and 180°). Displacement = 1/2 x (stroke (1-cosθ) Speed ~ 1/2 x stroke x sinθ Acceleration ~ 1/2 x stroke x cosθ Another method in which the velocity becomes 0 at the end of the stroke is based on "cycloid motion" Although the cam profile of many cam-driven devices is set using equations of cycloidal motion, a family of mechanisms that naturally produce essentially cycloidal output characteristics is described in the inventor's U.S. patent. No. 3789676. In common with this group of mechanisms, it is necessary to rotate the indexing gear (or equivalent) 360° to obtain one output indexing cycle. Classical cycloid The velocity and acceleration of motion are shown in Figure 2 (regardless of the type of mechanism used).
The rotation angle of the driving gear is 360°) and is obtained from the following classical equation of cyclolide motion. Displacement = 1/2π stroke (θ-sinθ) Speed ~ 1/2π stroke (1-cosθ) Acceleration ~ 1/2π stroke × snθ For various reasons including mechanical configuration and economic efficiency,
A mechanical device that produces a power indexing cycle such that the velocity is zero at the end of the stroke and the input angle is in the range of 180 DEG to 360 DEG is desirable. This objective can be achieved by a group of mechanisms according to the invention described below. A group of pneumatic or hydraulic prime movers capable of a power indexing angle of about 270° are commercially available, but because these are vane-type rotating cylinders, the power rotation cannot reach 360° and is extremely difficult. Limited to small angles, output angles significantly greater than 180° are possible at the same time. A typical example of this type of device is the U.S. patent of Ludwig et al.
No. 2,793,623 as well as US Pat. No. 3,215,046 to Drake. With the mechanism of the invention, the actuator, which typically has an output angle of 270 degrees, can be used mechanically and kinematically more favorably than when driving a 180 degree crank or string motion device. The present invention will be explained below with reference to the drawings. Linear Output System An embodiment of a linear output system indexing mechanism in which the speed is zero at each end of the output stroke and the input rotation angle is about 250 degrees is shown in FIGS. 3-6. 3 to 6, a frame is constituted by a base 2 and a single bracket 4 supported by the base 2, and the bracket 4 guides an output bar 6 between a roller 8 and a side guide 10. Move along a straight path. 12 is output bar 6
A rack is fixedly attached to the rack, the pitch line of which is parallel to the linear movement path. 14 is a prime mover that makes a reciprocating output rotation of approximately 250 degrees,
It is attached via a bracket 16 to a gib slide assembly consisting of a sliding plate 18, a sliding guide 20, and a holding member 22. 24
is a sliding base fixed to the base 2, and each component of the jib slide device is slidable on the base 24. Therefore, the axis A 1 of the prime mover 14
is movable parallel to the pitch line of the rack 12. Reference numeral 26 denotes a drive gear fixed to the output shaft 28 (FIG. 5) of the prime mover 14 about the axis A1 , and meshes with the rack 12. Reference numeral 30 indicates a control arm which is attached to the output shaft 28 in a non-rotatable manner relative to the drive gear 26, and reference numeral 32 indicates the control arm 3.
0 is supported at the outer end of the bracket 36 and is fitted into the groove 34 of the bracket 36 fixed to the base 2. The axis A2 of this roller 32 is always maintained at a constant distance from the axis and Move along the center line. Although the center line of the groove 34 is shown perpendicular to the path of movement of the output bar 6, it may be inclined, and the groove 34 may not be straight but may be curved as described later. . In the above configuration, the control arm 30
When the drive gear 26 rotates clockwise from the starting position in FIG. 3, the roller 32 descends in the groove 34 to first move the prime mover 14, gear 26, and axis A1 to the left (first component). The output movement of the rack 12 is caused by two components: the gear 26 rotates clockwise about the axis A1 , moving the rack 12 to the right (second component). Here, the radius of the drive gear 26 is R, and the axes A 1 and A 2
The distance between them is R 1 , the angle between this distance R 1 and a line perpendicular to the pitch line of rack 12 is φ N1 , and drive gear 2
FIG. 7 shows a kinematic schematic diagram when the angular velocity of 6 is set to ω. The speed of the rack 12 (assuming the positive direction is rightward motion) is expressed as V R =Rω-R 1 ωcosφ N1 . At the start of the stroke, the speed of the rack 12 must be 0, so R-R 1 cosφ N1 = 0 φ N1 = arc cos (R/R 1 )...(1) In FIG. 180° or more in the direction
FIG. 3 is a schematic diagram showing the end of the stroke after rotation of 360 degrees or less. As before, at the other end of the stroke the velocity of the rack 12 becomes zero at the following angle. φ N2 = arc cos (R/R 1 ) ...(2) Therefore, φ N1 = φ N2 , and the total input angle is 2π−2φ N1
It becomes radian. And the total stroke is expressed as Stroke = R (2π−2φ N1 ) + 2R 1 sinφ N1 …(3), and from equations (1) and (3), stroke 2R (π−φ N1 + tanφ N1 ) …(4 ) becomes. For a certain input angle, first determine the value of φ N1 =φ N2 , then determine R from equation (4), and then determine R 1 from equation (1).
can be determined. Figure 9 is a diagram showing the case where the rack is in the middle of the stroke, and the total speed of the rack 12 is expressed as V=Rω−R 1 ωcosφ (5), in which case ω=dφ/dt. From this, V=dφ/dt−R 1 dφ/dtcosφ ……(6). The acceleration A is obtained by differentiating this with respect to t with dφ/dt as a constant. It is useful to set the standard output stroke. Now let's assume that the reference input angle to obtain a constant input is in the range of 2π, and the input clock angle (input olock angle) θ
, this input clock angle θ moves over a range of 2π while the true geometrical angle moves from φ N1 to 2π−φ N1 . Therefore, φ=φ N1 + (2π−2φ N1 /2π)θ ……(8) Similarly, for the purpose of comparison, if the constant output stroke to obtain a constant output is set in units of 2π, then equation (4) is obtained. From 2π=2R (π−φ N1 + tanφ N1 ) …(9) Therefore, R=π/π−φ N1 + tanφ N1 …(10) Next, set the value of φ N1 to 0°, 30°, 60°, If we evaluate the characteristics of each system with an angle of 90°, we can obtain the following values using equations (10) and (1).
【表】
上記数値を使用すれば、第10図,第11図に
示す各種システムの加速度特性及び速度特性を計
算できる。各システムは入力時計角度2πラジア
ンに対して出力行程2π単位の構成について計算
されているが、便宜上時計角度を度で示す。第1
0図の加速度特性は点0゜,180゜に関して対称的で
あり、第11図の速度特性は180゜の線に関して対
称的である。尚“加速度率”,“速度率”とは入力
2πに対する出力2πの相対尺度である。
φN=0゜に対する特性がサイクロリド運動特性で
あり、φN=90゜に対する特性が弦運動特性である
ことは予期した通りであるが、これら両極端の間
には特性がサイクロリド運動と弦運動との折衷で
ある無限のシステムが例えばφN=30゜,φN=60゜の
ように存在する。特にφN=60゜のときの最高加速
度が弦運動及びサイクロリド運動より小さいこと
は特筆すべきである。
要するに第3図乃至第6図について説明した機
構は真の入力回転角の関数としての可変動的特性
を具えると同時に、駆動歯車26のピツチ半径を
R,軸線A1,A2間の距離をR1とした場合、各φN
に対して特定のR/R1が存在する。
線出力方式の他の実施例を第12図に示す。こ
の実施例は第3図及び第6図に示されたローラ及
び溝を反動リンクに置換えたものである。第12
図において、40は一端にコントロールアーム3
0がピン42により回動可能に結合され、他端を
固定軸線A3上のピン44によりブラケツト4に
枢着された反動リンクを示し、他の部分は第3図
乃至第6図と同様に構成されている。この実施例
の全体的運動特性は、割出し時の上記反動リンク
40の回動に起因する若干の変化を除けば第3図
乃至第6図の実施例と同様である。更に、端部位
置での状態は第13図,第14図のように変形で
きる。
第13図は第12図の実施例を、ラツク12の
速度が0となる一端位置について示す運動線図で
あり、ラツク12と歯車26のピツチ線での接点
をP0で表わしている。コントロールアーム30
及び駆動歯車26は移動軸線A1を中心として一
致して回動し、自由な一体構成と考え得る。接点
P0と軸線A2との間には常時実質的にリンクが存
在し、従つて接点P0,軸線A2,A3が一直線上に
あれば、リンク40の角速度及び仮想リンクP0,
A2の角速度と無関係に接点P0と軸線A3との相対
速度が0となる点が存在する。即ちラツク12の
速度は、軸線A2,A3と接点P0が一直線上にある
とき0となる。
同様に第14図のように行程の他端において
も、上記関係が成立した場合にラツク12の速度
が0となる。但しこの場合、接点P0は軸線A2,
A3間に存在する。
尚端部における正確な角度並びに行程時の運動
特性は、第9図について概説したと同様の通常の
運動学的プロセスにより得られる。
また前記反動リンク40は、曲率中心を軸線
A3上に有する湾曲した溝と考えてもよい。
第15図乃至第18図に、原動機を枢動リンク
に取付けることにより原動機支持用の摺動装置を
不要とした線出力方式の更に他の実施例を示す。
第15図乃至第18図において、50は2個のブ
ラケツト52を支持した基台、54は該ブラケツ
ト52に支持され且つローラ56と側部ガイド5
8(第17図)とを経て直線路を移動するよう案
内された出力バー,60は案内バー、62はラツ
クを示し、これら案内バー60及びラツク62は
ラツクのピツチ線が案内バーと平行となるように
してスペーサ64を介して出力バー54に固設さ
れている。
66は原動機で、軸線A3上の軸72及び軸受
74によりU字状ブラケツト70に枢支されたブ
ラケツト68に固設されており、その出力軸76
が約270゜の出力回転をする形式のものである。7
8は移動軸線A2を中心に駆動されるように原動
機の上記出力軸76に結合された駆動アーム,8
0は軸線A1を中心にして該駆動アームに支持さ
れ且つラツク62に噛合した歯車である。これら
歯車80とラツク62とは前記案内バー60に案
内されたローラ82で構成された板84の内側に
取付けられた案内装置によりピツチ線で接触した
状態に維持されている。86は軸線A1上で上記
板84に支持されるとともに、軸受88と歯車8
0に固定されたハウジング90とに設けられた軸
である。
従つて原動機66の出力軸76が軸線A2を中
心に時計方向に回転すると、該軸線A2が軸線A3
を中心に回動すると同時に歯車80はラツク62
のピツチ線と平行な線に沿つて回動する軸線A1
を中心に時計方向に回動する。行程の端部即ちラ
ツク62の速度が0になる点は第12図の実施例
について説明したと同様に正確に求められるが、
割出し行程時の運動特性は、第12図では入力角
が回動しない摺動装置に対するものであつたのに
比し本実施例では回動するブラケツト68に対す
るものであるから第12図とは当然異る。
第19図,第20図は、端部角度の設定を含み
運動上は第3図乃至第6図の実施例と同様である
が機械的構成において異る線出力方式の更に他の
実施例を示す。
第19図,第20図において、50は第15図
乃至第17図のように出力バー装置を支持した基
台で、該出力バー装置は出力バー54と、案内バ
ー60と、ラツク62と、スペーサ64と、図示
しないが第15図乃至第17図と同一のブラケツ
ト,ローラ,側部ガイドとで構成されている。
原動機66は直立状の摺動装置を介して基台5
0に支持されており、該摺動装置は摺動ブラケツ
ト100と、板102,ジブ104,保持部材1
06,スペーサ108からなる摺動装置とで構成
されている。
そして摺動アーム78には第15図乃至第17
図と同様軸線A1を中心として歯車80が支持さ
れており、該歯車80はラツク62とピツチ線で
接触している。
上記第19図,第20図の実施例においては軸
線A2上で回転力が供給され、前記第3図乃至第
6図の実施例では軸線A1上で供給されるものの、
同一の運動線図を両者に適用できるとともに軸線
A1,A2の移動は同一である。
尚本実施例の場合にも摺動軸線がラツク62の
ピツチ線に垂直である必要はなく、適当な運動上
の柔軟性をもたせるために前記摺動ブラケツト1
00を適当に傾斜させてもよい。
第21図,第22図に線出力方式の更に他の実
施例を示す。120はブラケツト122を支持し
た基台,124はブラケツト122に固定された
前記と同様に出力軸126の出力回転角が約270゜
の原動機,128は軸線A2上で原動機の出力軸
126に支持された駆動アーム,130は該駆動
アーム128の外端に軸線A1を中心に支持され
た歯車である。132はこの歯車130に噛合し
て駆動されるように形成され、一端をピン136
によりリンク134に枢着されたラツクを示す。
リンク134は一端をピン138により基台12
0に枢着され、他端をピン142により出力バー
140に枢着されている。
上記ラツク132及び歯車130は、板148
に固設された軸146上で回転するローラ144
からなる案内装置によりピツチ線で接触した状態
に維持されている。上記板148はまた、歯車1
30内の軸受152内で軸線A1を中心に回転す
る軸150を支持している。
第21図において原動機124の出力軸126
がこの状態から反時計方向に回転すると、ラツク
132はピン136を中心に上方に枢動すると同
時に左方に加速されてリンク134を同様に左方
に加速する。そしてラツク132ピツチ線が原動
機124の軸線A2と交差したとき、リンク13
4の速度は駆動アーム128の角速度と無関係に
0となる。同様に原動機124が反時計方向にほ
ぼ270゜回動し終えた場合にもピツチ線が軸線A2と
交差し、これが行程他端でのラツク132の0速
度点となる。
尚本実施例の運動特性は第3図乃至第6図の場
合と類似してはいるがラツク132の回動のため
全く同一とはならない。但しピン136からラツ
ク132と歯車130との接点までの距離を増大
させれば上記差異は減少し、この距離が無限にな
るにつれて差異も0に近づく。
回転出力方式
回転出力方式の割出し機構についても、180゜以
上で360゜以下の回転入力を速度が両端で0となる
線出力行程に変換する場合と同じ原理を適用でき
る。第23図乃至第25図はこの方式の実施例を
示すもので、150は枠体、152はこの枠体1
50に軸受154を介して軸線A4上で支持され
た出力軸,156は軸受158を介して該出力軸
152に枢支された支持アーム(第24図),1
60はこの支持アーム156に支持された原動機
であり、原動機160は前述したと同様にその出
力軸162が軸線A1上で約270゜出力回転する形式
のものである。
164は上記原動機の出力軸162に固設され
て駆動される歯車で、前記出力軸152に固設さ
れた歯車166に噛合している。168は原動機
の出力軸162に装着された歯車164と一体回
転するアーム,172は一端に該アーム168が
軸線A2上でピン170により回動可能に結合さ
れ、他端を前記枠体150に固定されたブラケツ
ト176に軸線A3上でピン174により枢着さ
れたリンクである。
第25図は上記機構を、歯車166が行程の一
端にあり原動機の出力軸162の角速度と無関係
に速度が0となつている状態で示す。この状態は
軸線A2を経る軸線A3からの中心線の延長線が歯
車164,166の接点を通る場合に生じる。
第26図乃至第30図に本実施例の運動を連続
的線図で示する第26図は歯車166が回転出力
行程の一端にある状態で、この状態では中心線
A2,A3が歯車164,166の接点を通るから
歯車166の角速度は0である。
この状態から歯車164が軸線A1を中心に約
70゜時計方向に回転した後の状態が第27図で、
歯車166は固定軸線A4を中心に若干反時計方
向に回転し、角速度を増しつつ回転している。
第28図は歯車164が軸線A1を中心に約140゜
時計方向に回転した後の状態で、歯車166は固
定軸線A4を中心に全出力角のほぼ半分回転し、
ほぼ最大角速度で反時計方向に回転している。
第29図は歯車164が軸線A1を中心に約200゜
時計方向に回転した後の状態で、歯車166は固
定軸線A4を中心とする反時計方向の行程の大部
分を終了し、角速度を減少させつつ回転してい
る。
第30図は歯車164が軸線A1を中心に約270゜
時計方向に回転して行程のほぼ終端に達した状態
で、歯車166は固定軸線A4を中心とする反時
計方向の行程を終了し、ここでも中心線A2A3が
歯車164,166の接点を通るから速度が0と
なる。一方の0速度点から他方の0速度点に至る
歯車166の全割出し角は、歯車164の回転角
を歯車164に対する歯車166の歯数比で割つ
て得られる第1の角度と、歯車164,166の
接点の移動量、即ち第26図,第30図からわか
るように中心線A1A4の移動量である第2の角度
との和となる。
回転出力方式の他の実施例を第31図,第32
図に示す。本実施例は、外歯歯車に代えて内歯歯
車を使用し、原動機からの回転力供給が他の軸線
上で行われ、更に駆動側及び出力側の歯車相互の
ピツチ線接触を出力軸に設けられたリンクではな
く出力歯車の環状溝により維持する点で第23図
乃至第25図の実施例とは異る。
第31図,第32図において、180は枠体、
182はこの枠体180に支持されて軸受184
内で軸線A4を中心に回転する出力軸である。1
86はこの出力軸182に支持されて駆動される
内歯歯車,188は枠体180に支持されるとと
もに軸受192を介して固定軸線A3上でブラケ
ツト190を枢動可能に支持した固定軸,194
は同ブラケツト190に支持された原動機で、こ
こでもその出力軸196は軸線A2上で約270゜の出
力回転を行う。198は原動機の出力軸196に
固設されて駆動されるアーム,200は軸線A1
を中心として該アーム198に支持されて駆動さ
れる駆動歯車で、該駆動歯車200は前記内歯歯
車186に噛合している。202は軸線A1上で
同心的に駆動歯車200に固設されたローラで、
中心線が内歯歯車186のピツチ線と等距離にあ
る同歯車186の環状溝204に密接に嵌合され
ている尚内歯歯車186及びその環状溝204は
出力軸線A4と同心的である必要はなく、歯車1
86と軸線A4上の出力軸182とを相互な対し
て適宜偏心させることにより各種の運動特性が得
られる。
本実施例の機構においても、中心線A2A3が歯
車200,186の接点を通る歯車186の0速
度点が移動の両端であり、第32図に行程の一端
にある状態を示す。
第33図,第34図は回転出力方式の更に他の
実施例を示し、本実施例は歯車の代りにチエー
ン・スプロケツト装置を使用するとともに原動機
の出力軸が両側にあるという点で第23図乃至第
25図の実施例と異る。
第33図,第34図において、210は枠体,
212は該枠体210に支持されて軸受214内
で軸線A4を中心に回転する出力軸,216はこ
の出力軸212に固設されて同心的に回転するス
プロケツト,218は軸受220を介して出力軸
212に支持されたアーム,222はこのアーム
218に支持されて約270゜の出力回転をする原動
機を示す。この場合の原動機222は、軸線A1
上で一致して回転する出力軸224,226を両
側に具えている。228は該出力軸224に固設
されたスプロケツトで、チエーン230を介して
前記スプロケツト216を駆動する。232は一
端を他方の出力軸226に装着され、他端をピン
236により軸線A2上でリンク234に回動可
能に結合されたアームを示す。リンク234の他
端はピン238により軸線A3上で前記枠体21
0に枢着されている。
第33図の状態ではスプロケツト216及び出
力軸212が出力回転行程の一端に位置してい
る。チエーン230を介して結合されたスプロケ
ツト216,228が、それらと同一の中心距離
並びに歯数比の内歯歯車及び外歯歯車と運動学的
に同等であることは明らかである。本実施例では
第33図に示されるように、中心線A2A3が同等
の内歯歯車及び外歯歯車の理論的接点を通るとき
に出力軸212の速度が0となる。
第35図乃至第38図に回転出力方式の更に他
の実施例を示す。本実施例においては、ここでも
内歯歯車装置が図示されているが、原動機は枠体
に設けられた摺動装置に装着されるとともに駆動
歯車は出力軸からの浮動リンクにより内歯歯車と
のピツチ線接触を維持されている。
第35図乃至第38図において、250は枠
体,252はこの枠体250に軸受254を介し
て支持された軸線A4上で回転する出力軸,25
6は該出力軸252に支持されて駆動される内歯
歯車である。258は枠体250に装着された摺
動基台で、摺動板260,ジブ262,保持部材
264(第37図)からなる摺動装置を摺動可能
に設けられている。266はこの摺動板260に
支持された原動機で、その出力軸268は軸線
A2上で約270゜の出力回転を行う。270は該出力
軸268に支持されたアームで、軸線A1を中心
とする軸272を支持している。274は軸線
A1,A4を一定距離に保つためのリンクで、一端
を軸受276(第38図)を介して上記軸272
に他端を軸受278を介して前記出力軸252に
それぞれ結合されている。280は軸272に同
心的に固設されて前記内歯歯車256に噛合する
駆動歯車である。
内歯歯車256の速度は、摺動装置258―2
64の作用線に垂直で且つ軸線A2を通る線が歯
車256,280の接点を通るとき0となる。尚
本実施例の運動は前記各実施例と同様であり、摺
動装置の使用は実質的に第3図のリンク192の
ように無限に長いリンクを使用することと同じで
ある。
軸線A2を通り且つ摺動装置258―264の
作用線と平行な中心線は出力軸線A4を通るとし
たが、これに限らず、上記作用線を名目上の角度
範囲で傾斜させれば或る程度の運動上の柔軟性が
得られる。
第39図,第40図に回転出力方式の更に他の
実施例を示す。本実施例においては、第25図の
リンク172をローラ及び摺動装置に置換えると
同時に出力軸を両側に具えた原動機を使用してい
る。第39図,第40図において、300は枠
体、302は軸受304,306を介して該枠体
300に支持されて軸線A4を中心に回転する出
力軸である。308は出力軸302に支持されて
これを駆動する軸線A4を中心とする外歯歯車,
310は軸受312,314を介して軸線A4を
中心として上記出力軸に支持された枢動リンク,
316はこの枢動リンク310に支持されて約
270゜の出力回転を行う原動機を示す。該原動機3
16は出力軸318,320を整合位置で両側に
具えており、これら出力軸318,320が共に
軸線A1上で一致して回転する。322は出力軸
318に固設されて駆動され、前記歯車308に
噛合してこれを駆動する駆動歯車である。
324は原動機の他方の出力軸320に支持さ
れて駆動されるアーム,326は軸線A1から離
れ且つこれに平行な軸線A2上でアーム324に
支持されたローラで、該ローラ326は枠体30
0に固設された2本の平行なレール330,33
2間の溝328内を移動できる。
この構成においては、上記溝328の軸線に垂
直で軸線A2を通る線が歯車322,308の接
点を通るときに速度が0となる。
尚第40図では溝328の軸線が軸線A4を通
るものとして示すが、運動特性を変化させるため
に同溝328の軸線を妥当な範囲で移動させるこ
ともできる。
第41図乃至第43図に回転出力方式の更に他
の実施例を示す。本実施例は第35図乃至第38
図の機構に最も類似しているが、出力歯車の駆動
面をほぼ横断する通路に原動機を案内支持する手
段が異つている。即ち第35図乃至第38図の実
施例ではこれを摺動装置としたが、本実施例では
4本のバーからなるリンク装置を使用する。
第41図乃至第43図において、350は枠
体,352は軸受354,356を介して軸線
A4上で回転可能に上記枠体に支持された出力軸,
358はこの出力軸352に同心的に固設されて
これを駆動する内歯歯車を示す。
360は上記枠体350に固設されたブラケツ
トで、軸366,368を介して2本のリンク3
62,364を枢動可能に支持している。370
は軸372,374により両リンク362,36
4の外端に枢着されたリンクである。従つてブラ
ケツト360,リンク362,364,370に
より4本のバーからなる枢着リンク装置が構成さ
れ、リンク370は前記内歯歯車358のピツチ
線をほぼ横断する通路沿いに移動し得る。
376はリンク370に支持されて360゜以下で
180゜以上の出力回転を生じ得る原動機,378は
軸線A2を中心に回転する上記原動機376の出
力軸380に固設された偏心板,382は該偏心
板378に支持されて軸線A2から離れた軸線A1
を中心に回転する偏心軸である。384は駆動歯
車で、前記内歯歯車358に噛合するように偏心
軸382に固設されて軸線A1を中心に回転する。
更に386は一端を前記出力軸352に回動可能
に装着され他端を偏心軸382に同様に回動可能
に結合されたリンクで、これにより軸382,3
52間の距離が一定に維持される。
本実施例の作用は、軸線A2が溝,摺動装置、
或は簡単なリンクではなく4本のバーからなるリ
ンク装置により内歯歯車358のピツチ線をほぼ
横断する通路に保持されることを除き、前記実施
例と同様である。
前記リンク装置360,362,364,37
0の全ての位置においてリンク370の一時的な
回動中心が存在する。そして内歯歯車358の速
度は、リンク370の上記一時的回動中心を通る
と同時に軸線A2を通る直線が歯車384,35
8の接点をも通るときに0となる。
簡単なリンクや溝に代えて4本のバーからなる
リンク装置を使用した他の実施例を第44図乃至
第46図に示す。本実施例においては、軸線A4
と一定距離の通路沿いに軸線A1を案内するため
に簡単なリンクに代えて上記リンク装置を使用す
る。この違いを除けば、本実施例は第23図乃至
第25図の実施例とほぼ同一である。
第44図乃至第46図において、400は枠
体,402は軸受404,406を介して該枠体
400に支持されて軸線A4を中心に回転する出
力軸,408はこの出力軸402に同心的に固設
されてこれを駆動する歯車,410は軸受41
2,414を介して出力軸402に回動可能に装
着されたリンクで、該リンク410の他端は出力
軸418を有する原動機416が軸受420,4
22を介して回転可能に支持されている。本実施
例においても原動機416は、180゜以上で360゜以
下の出力回転を生じ得る形式のものである。
424は原動機416のケース体に結合される
とともに軸428を介してリンク426に枢着さ
れたリンクを示し、該リンク424の他端は軸4
30及びブラケツト432を介して枠体400に
枢着されている。従つて枠体400,リンク41
0,424,426により、原動機416を支持
すると同時に軸線A1,A4間の距離を一定に保つ
リンク装置が構成される。
434は原動機416の出力軸418に装着さ
れて歯車408に噛合する駆動歯車,436は一
端を同出力軸418に装着され他端を軸440に
より軸線A2上でリンク438に枢着されたアー
ムで、リンク438の他端は軸線A3上の軸44
2及びブラケツト444を介し枠体400に枢着
されている。
本実施例における0速度点並びに全体的な作動
順序は第23図乃至第25図の実施例と同様であ
るが、第25図にみられるように原動機を直接ア
ームに装着せずにリンク410に対して回動でき
るように構成したから運動特性は異る。この回動
位置の変化はリンク424,426の構成により
制御でき、大幅な運動特性の制御を可能にする。
摺動装置或は簡単なリンクに代わる上記した4
本のバーからなるリンク装置は、原動機の軸線が
A1であつてもA2であつても線出力方式の実施例
にも同様に適用でき、また全ての回転出力方式に
対しても応用できる。
第41図乃至第43図及び第44図乃至第46
図に図示したこのようなリンク装置を使用するの
は、機械的に便利でありまた運動上の柔軟性のた
めである。
以上に説明した全ての回転出力方式の実施例に
おいては、出力歯車の軸線から出力軸をずらす、
即ち出力歯車を出力軸に対して偏心させることに
より運動上の柔軟性を更に増大させ得る。その場
合には、出力歯車と駆動歯車とのピツチ線接触を
維持するための半径方向のリンクを出力軸線では
なく出力歯車の中心を中心として枢動可能に結合
する必要がある。
この変形例を第47図,第48図に示し、これ
は第23図乃至第25図の実施例に適用される。
図示のように、構成は出力軸152Aが軸線A5
上で枠体150Aに対して回転する偏心軸である
こと以外は同一である。歯車166は軸A4を中
心に取付けられ、また支持アーム156は軸線
A4上で回動可能に設けられている。軸線A4,A5
は相互から離れ、従つて軸線A4は、枠体150
Aに対して固定され真の出力軸線である軸線A5
から偏心している。
第49図,第50図に示す他の変形例は同じ原
理に基くものであるが、第35図乃至第38図の
実施例に応用される。出力軸252Aはここで
も、固定出力軸線A5を中心に枠体250Aに対
して回転する偏心軸であり、歯車256は偏心軸
線A4を中心として軸250Aに装置され、また
同様にリンク274は軸線A5から離れた軸線A4
を中心に回動可能である。
以上全ての実施例における出力行程の逆転は原
動機の逆転により得られる。原動機自身は連続回
転に対する逆転移動のみが可能であるため、以上
の機構はまさに逆転させる場合にのみ有益であ
る。この特徴により、内歯或は外歯を問わず出力
歯車は所期の出力角に必要なだけの長さであれば
よい。換言すれば、出力歯車としては円形ではな
く扇形でよいことになる。このことは所期の出力
角が180゜或はそれ以下である場合に特に有利であ
る。
回転出力方式の要約
以上説明した回転出力方式の各実施例を考察す
ると、機械的組合せを互換可能な機械的構成のグ
ループに分類できることがわかる。駆動結合には
チエーン及びスプロケツト、又は2個の相噛合し
た歯車を使用し、出力歯車は内歯或は外歯とす
る。原動機からの回転力の供給は出力歯車或はス
プロケツトの駆動面から一定距離の通路沿いに回
動する軸線A1上で行うか、又は同駆動面をほぼ
横断する方向の通路沿いに移動する軸線A2上で
行う。軸線A1は、同軸線A1と出力歯車或はスプ
ロケツトの中心である軸線A4との間のリンク、
4本のバーからなるリンク装置、又は同出力歯車
或はスプロケツトの環状溝により駆動面から一定
距離の通路沿いに案内される。軸線A2は、軸線
A2と枠体の固定軸線A3との間の1本の単純なリ
ンク、4本のバーからなるリンク装置、又は枠体
の溝或は摺動装置により出力歯車或はスプロケツ
トの駆動面をほぼ横断する方向の通路沿いに案内
される。更に出力歯車或はスプロケツトの中心で
ある軸線A4は、軸線A4と異る場合に軸線A5とさ
れる出力軸の軸線に対して同心的か或は偏心させ
得る。尚これらから派生する組合せの総数は極め
て多く、特定の各組合せを1乃至それ以上の実施
例に示してはいるもののそれらが全てではない。
即ち図示しないものも含めたいかなる組合せも本
発明の主旨から逸脱せず、全ての組合せは以上に
説明した各実施例に基いて構成し得るものであ
る。[Table] Using the above numerical values, the acceleration characteristics and velocity characteristics of the various systems shown in FIGS. 10 and 11 can be calculated. Each system is calculated for a configuration with an output stroke of 2π units for an input clock angle of 2π radians, but for convenience the clock angles are shown in degrees. 1st
The acceleration characteristic in FIG. 0 is symmetrical about the points 0° and 180°, and the velocity characteristic in FIG. 11 is symmetrical about the 180° line. Note that “acceleration rate” and “velocity rate” are input
It is a relative measure of the output 2π with respect to 2π. As expected, the characteristic for φ N = 0° is a cyclolide motion characteristic, and the characteristic for φ N = 90° is a string motion characteristic, but between these two extremes, the characteristic is a cyclolide motion characteristic and a string motion characteristic. There exists an infinite system that is a compromise between, for example, φ N =30° and φ N =60°. It is particularly noteworthy that the maximum acceleration when φ N =60° is smaller than that of string motion and cyclolide motion. In summary, the mechanism described with reference to FIGS. 3 to 6 has variable dynamic characteristics as a function of the true input rotation angle, while at the same time adjusting the pitch radius of the drive gear 26 to R and the distance between the axes A 1 and A 2 . If R 1 , each φ N
There is a specific R/R 1 for . Another embodiment of the line output method is shown in FIG. This embodiment replaces the rollers and grooves shown in FIGS. 3 and 6 with reaction links. 12th
In the figure, 40 is a control arm 3 at one end.
0 shows a reaction link which is rotatably connected by a pin 42 and whose other end is pivotally connected to the bracket 4 by a pin 44 on a fixed axis A3 , and the other parts are the same as in FIGS. 3 to 6. It is configured. The overall kinematics of this embodiment are similar to the embodiment of FIGS. 3-6, except for some changes due to the rotation of the reaction link 40 during indexing. Furthermore, the state at the end position can be changed as shown in FIGS. 13 and 14. FIG. 13 is a motion diagram showing the embodiment of FIG. 12 at one end position where the speed of the rack 12 is zero, and the point of contact between the rack 12 and the gear 26 at the pitch line is represented by P 0 . control arm 30
and the drive gear 26 rotate in unison about the axis of movement A1 and can be considered as a free integral construction. contact
A link always exists between P 0 and the axis A 2 , and therefore, if the contact point P 0 and the axes A 2 and A 3 are on a straight line, the angular velocity of the link 40 and the virtual link P 0 ,
There is a point where the relative velocity between the contact point P 0 and the axis A 3 is 0, regardless of the angular velocity of A 2 . That is, the speed of the rack 12 is zero when the axes A 2 , A 3 and the contact point P 0 are in a straight line. Similarly, at the other end of the stroke as shown in FIG. 14, the speed of the rack 12 becomes 0 if the above relationship holds true. However, in this case, the contact point P 0 is on the axis A 2 ,
A It exists between 3 . The exact angle at the end as well as the kinematics during stroke are obtained by conventional kinematic processes similar to those outlined with respect to FIG. In addition, the reaction link 40 has its center of curvature as its axis.
You can think of it as a curved groove on A3 . FIGS. 15 to 18 show still another embodiment of the line output method in which the prime mover is attached to a pivot link, thereby eliminating the need for a sliding device for supporting the prime mover.
15 to 18, 50 is a base supporting two brackets 52, 54 is supported by the brackets 52, and has rollers 56 and side guides 5.
8 (FIG. 17), the output bar is guided to move in a straight path, 60 is a guide bar, 62 is a rack, and these guide bars 60 and rack 62 are arranged so that the pitch line of the rack is parallel to the guide bar. It is fixedly attached to the output bar 54 via the spacer 64 in such a manner. Reference numeral 66 denotes a prime mover, which is fixed to a bracket 68 which is pivoted to a U-shaped bracket 70 by a shaft 72 on the axis A 3 and a bearing 74, and whose output shaft 76
The output rotation is approximately 270 degrees. 7
Reference numeral 8 denotes a drive arm connected to the output shaft 76 of the prime mover so as to be driven around the movement axis A2 ;
0 is a gear supported by the drive arm about the axis A1 and meshed with the rack 62. The gear 80 and the rack 62 are maintained in pitch line contact by a guide device mounted inside a plate 84 consisting of a roller 82 guided by the guide bar 60. 86 is supported by the plate 84 on the axis A1 , and is also supported by the bearing 88 and the gear 8.
This is a shaft provided in the housing 90 fixed at 0. Therefore, when the output shaft 76 of the prime mover 66 rotates clockwise around the axis A 2 , the axis A 2 becomes the axis A 3 .
At the same time, the gear 80 rotates around the rack 62.
Axis line A 1 that rotates along a line parallel to the pitch line of
Rotate clockwise around the center. The end of the stroke, ie the point at which the velocity of the rack 62 becomes zero, can be determined exactly as described for the embodiment of FIG.
The motion characteristics during the indexing stroke are for a sliding device in which the input angle does not rotate in FIG. 12, but in this embodiment, the input angle is for a rotating bracket 68, so the motion characteristics in FIG. 12 are different from those in FIG. Of course it's different. FIGS. 19 and 20 show still another embodiment of the linear output method, which is similar in movement to the embodiment shown in FIGS. 3 to 6, including the setting of the end angle, but differs in mechanical configuration. show. In FIGS. 19 and 20, 50 is a base supporting the output bar device as shown in FIGS. 15 to 17, and the output bar device includes an output bar 54, a guide bar 60, a rack 62, It consists of a spacer 64, and the same brackets, rollers, and side guides as shown in FIGS. 15 to 17, although not shown. The prime mover 66 is connected to the base 5 via an upright sliding device.
The sliding device includes a sliding bracket 100, a plate 102, a jib 104, and a holding member 1.
06, and a sliding device consisting of a spacer 108. 15 to 17 on the sliding arm 78.
As shown in the figure, a gear 80 is supported about the axis A1 , and is in pitch line contact with the rack 62. In the embodiments shown in FIGS. 19 and 20, the rotational force is supplied on the axis A 2 , and in the embodiments shown in FIGS. 3 to 6, it is supplied on the axis A 1 .
The same motion diagram can be applied to both, and the axis
The movements of A 1 and A 2 are the same. In the case of this embodiment as well, the sliding axis does not have to be perpendicular to the pitch line of the rack 62, and the sliding bracket 1 is not necessarily perpendicular to the pitch line of the rack 62.
00 may be sloped appropriately. FIGS. 21 and 22 show still another embodiment of the line output method. 120 is a base that supports the bracket 122, 124 is a prime mover fixed to the bracket 122 and whose output shaft 126 has an output rotation angle of approximately 270 degrees, and 128 is supported on the output shaft 126 of the prime mover on the axis A2. The drive arm 130 is a gear supported at the outer end of the drive arm 128 about axis A1 . 132 is formed to be driven by meshing with this gear 130, and has one end connected to a pin 136.
A rack is shown pivoted to link 134 by.
The link 134 connects one end to the base 12 with a pin 138.
0, and the other end is pivotally connected to the output bar 140 by a pin 142. The rack 132 and gear 130 are connected to the plate 148.
A roller 144 rotating on a shaft 146 fixed to the
They are maintained in contact with each other by a pitch line by a guiding device consisting of: The plate 148 also includes the gear 1
A shaft 150 that rotates around an axis A 1 is supported within a bearing 152 within the shaft 30 . In FIG. 21, the output shaft 126 of the prime mover 124
When R is rotated counterclockwise from this state, rack 132 pivots upward about pin 136 and simultaneously accelerates to the left, causing link 134 to similarly accelerate to the left. When the pitch line of the rack 132 intersects the axis A2 of the prime mover 124, the link 13
4 is zero regardless of the angular velocity of the drive arm 128. Similarly, when the prime mover 124 has rotated approximately 270 degrees counterclockwise, the pitch line intersects the axis A2 , which is the zero speed point of the rack 132 at the other end of its travel. Although the motion characteristics of this embodiment are similar to those of FIGS. 3 to 6, they are not exactly the same because of the rotation of the rack 132. However, if the distance from the pin 136 to the point of contact between the rack 132 and the gear 130 is increased, this difference will decrease, and as this distance becomes infinite, the difference will approach zero. Rotational output type The same principle can be applied to the rotational output type indexing mechanism as in the case of converting a rotational input of 180° or more and 360° or less into a linear output stroke where the speed is 0 at both ends. 23 to 25 show examples of this method, in which 150 is a frame body, and 152 is this frame body 1.
50 is an output shaft supported on the axis A4 via a bearing 154, and 156 is a support arm (FIG. 24) supported on the output shaft 152 via a bearing 158;
Reference numeral 60 denotes a prime mover supported by this support arm 156, and the prime mover 160 is of a type in which its output shaft 162 rotates approximately 270 degrees on the axis A1 , as described above. A gear 164 is fixed to and driven by the output shaft 162 of the prime mover, and meshes with a gear 166 fixed to the output shaft 152. 168 is an arm that rotates integrally with the gear 164 attached to the output shaft 162 of the prime mover; 172 is connected to one end of the arm 168 rotatably on the axis A 2 by a pin 170; and the other end is connected to the frame 150. The link is pivotally connected to a fixed bracket 176 on axis A3 by a pin 174. FIG. 25 shows the mechanism described above with the gear 166 at one end of its stroke and at zero velocity independent of the angular velocity of the prime mover output shaft 162. This condition occurs when the extension of the center line from axis A 3 via axis A 2 passes through the contact point of gears 164 and 166. 26 to 30 show the motion of this embodiment in continuous diagrams. In FIG. 26, the gear 166 is at one end of its rotational output stroke, and in this state, the center line
Since A 2 and A 3 pass through the contact points of gears 164 and 166, the angular velocity of gear 166 is zero. From this state, the gear 164 moves approximately around the axis A1 .
Figure 27 shows the state after rotating 70 degrees clockwise.
The gear 166 rotates slightly counterclockwise about the fixed axis A4 , and is rotating with increasing angular velocity. FIG. 28 shows the state after the gear 164 has rotated approximately 140 degrees clockwise around the axis A1 , and the gear 166 has rotated approximately half the full output angle around the fixed axis A4 .
It is rotating counterclockwise at almost the maximum angular velocity. FIG. 29 shows the state after the gear 164 has rotated approximately 200 degrees clockwise about the axis A1 , and the gear 166 has completed most of its travel in the counterclockwise direction about the fixed axis A4 , and the angular velocity is It rotates while decreasing. FIG. 30 shows the gear 164 having rotated approximately 270 degrees clockwise about the axis A 1 and reaching almost the end of its stroke, while the gear 166 has completed its stroke counterclockwise about the fixed axis A 4 . However, since the center line A 2 A 3 passes through the contact point of the gears 164 and 166, the speed becomes 0. The total indexing angle of gear 166 from one 0 speed point to the other 0 speed point is determined by dividing the rotation angle of gear 164 by the ratio of the number of teeth of gear 166 to gear 164, and , 166, that is, the second angle, which is the amount of movement of the center line A 1 A 4 as can be seen from FIGS. Other embodiments of the rotational output method are shown in Figures 31 and 32.
As shown in the figure. In this embodiment, an internal gear is used instead of an external gear, the rotational power is supplied from the prime mover on another axis, and the pitch line contact between the gears on the drive side and the output side is applied to the output shaft. This differs from the embodiment of FIGS. 23 to 25 in that it is maintained by an annular groove in the output gear rather than by a provided link. In FIGS. 31 and 32, 180 is a frame body;
182 is supported by this frame 180 and has a bearing 184
It is an output shaft that rotates around axis A 4 within. 1
86 is an internal gear supported and driven by the output shaft 182; 188 is a fixed shaft supported by the frame 180 and pivotally supports the bracket 190 on the fixed axis A3 via a bearing 192; 194
is a prime mover supported by the same bracket 190, and here again, its output shaft 196 performs an output rotation of about 270 degrees on the axis A2 . 198 is an arm fixed to and driven by the output shaft 196 of the prime mover, 200 is an axis A 1
The drive gear 200 is supported and driven by the arm 198 with the drive gear 200 in mesh with the internal gear 186. 202 is a roller fixed to the driving gear 200 concentrically on the axis A1 ;
The internal gear 186 and its annular groove 204 are closely fitted into an annular groove 204 of the internal gear 186 whose center line is equidistant to the pitch line of the internal gear 186, and the internal gear 186 and its annular groove 204 are concentric with the output axis A4 . No need, gear 1
86 and the output shaft 182 on the axis A4 are appropriately eccentric with respect to each other, various motion characteristics can be obtained. In the mechanism of this embodiment as well, the 0 speed point of the gear 186, where the center line A 2 A 3 passes through the contact points of the gears 200 and 186, is both ends of movement, and FIG. 32 shows the state at one end of the stroke. Figures 33 and 34 show still another embodiment of the rotational output system, and this embodiment uses a chain sprocket device instead of gears, and the output shaft of the prime mover is on both sides, which is similar to that shown in Figure 23. This is different from the embodiment shown in FIGS. In FIGS. 33 and 34, 210 is a frame body;
212 is an output shaft that is supported by the frame 210 and rotates around the axis A4 within a bearing 214; 216 is a sprocket that is fixed to the output shaft 212 and rotates concentrically; An arm 222 supported by the output shaft 212 represents a prime mover that is supported by the arm 218 and rotates through approximately 270 degrees. In this case, the prime mover 222 has an axis A 1
Both sides have output shafts 224, 226 that rotate in unison at the top. A sprocket 228 is fixed to the output shaft 224 and drives the sprocket 216 via a chain 230. Reference numeral 232 designates an arm that is attached at one end to the other output shaft 226 and is rotatably coupled to the link 234 on the axis A 2 at the other end by a pin 236 . The other end of the link 234 is connected to the frame 21 on the axis A3 by a pin 238.
It is pivoted to 0. In the state shown in FIG. 33, the sprocket 216 and the output shaft 212 are located at one end of the output rotation stroke. It is clear that the sprockets 216, 228 coupled through the chain 230 are kinematically equivalent to internal and external gears of the same center distance and tooth ratio. In this embodiment, as shown in FIG. 33, the speed of the output shaft 212 becomes 0 when the center line A 2 A 3 passes through the theoretical contact point of the equivalent internal gear and external gear. Still other embodiments of the rotational output system are shown in FIGS. 35 to 38. In this embodiment, an internal gear device is also shown, but the prime mover is mounted on a sliding device provided on the frame, and the drive gear is connected to the internal gear by a floating link from the output shaft. Pitch line contact is maintained. In FIGS. 35 to 38, 250 is a frame body, 252 is an output shaft that rotates on the axis A 4 supported by this frame body 250 via a bearing 254, and 25
6 is an internal gear supported and driven by the output shaft 252. Reference numeral 258 denotes a sliding base mounted on the frame 250, on which a sliding device consisting of a sliding plate 260, a jib 262, and a holding member 264 (FIG. 37) can be slid. 266 is a prime mover supported by this sliding plate 260, and its output shaft 268 is aligned with the axis.
Perform an output rotation of approximately 270° on A 2 . An arm 270 is supported by the output shaft 268, and supports a shaft 272 centered on the axis A1 . 274 is the axis line
This is a link to keep A 1 and A 4 at a constant distance, and one end is connected to the shaft 272 through a bearing 276 (Fig. 38).
and the other end thereof is connected to the output shaft 252 via a bearing 278, respectively. Reference numeral 280 denotes a drive gear that is fixed concentrically to the shaft 272 and meshes with the internal gear 256. The speed of the internal gear 256 is controlled by the sliding device 258-2.
When a line perpendicular to the line of action of 64 and passing through axis A 2 passes through the contact point of gears 256 and 280, it becomes 0. The movement of this embodiment is similar to those of the previous embodiments, and the use of a sliding device is essentially the same as using an infinitely long link like link 192 in FIG. Although the center line passing through the axis A2 and parallel to the line of action of the sliding devices 258-264 passes through the output axis A4 , the invention is not limited thereto.If the line of action is inclined within the nominal angle range, A degree of athletic flexibility is provided. FIGS. 39 and 40 show still another embodiment of the rotational output method. In this embodiment, the link 172 in FIG. 25 is replaced with a roller and a sliding device, and at the same time a prime mover having output shafts on both sides is used. In FIGS. 39 and 40, 300 is a frame, and 302 is an output shaft that is supported by the frame 300 via bearings 304 and 306 and rotates about the axis A4 . 308 is an external gear centered on the axis A4 that is supported by the output shaft 302 and drives it;
310 is a pivot link supported by the output shaft about axis A4 via bearings 312 and 314;
316 is supported by this pivot link 310 and is approximately
This figure shows a prime mover that performs an output rotation of 270°. The prime mover 3
16 has output shafts 318, 320 on opposite sides in aligned positions, both output shafts 318, 320 rotating in unison on axis A1 . A driving gear 322 is fixed to the output shaft 318 and driven, and meshes with the gear 308 to drive it. 324 is an arm supported and driven by the other output shaft 320 of the prime mover; 326 is a roller supported by arm 324 on axis A 2 that is apart from and parallel to axis A 1 ; roller 326 is attached to the frame body; 30
Two parallel rails 330, 33 fixed to 0
can move within the groove 328 between the two. In this configuration, the velocity becomes zero when a line perpendicular to the axis of the groove 328 and passing through the axis A2 passes through the contact point of the gears 322 and 308. Although FIG. 40 shows the axis of the groove 328 passing through the axis A4 , the axis of the groove 328 may be moved within a reasonable range to change the motion characteristics. Still other embodiments of the rotational output system are shown in FIGS. 41 to 43. This embodiment is shown in Figs. 35 to 38.
It is most similar to the mechanism shown, but differs in the means for guiding and supporting the prime mover in a passage generally transverse to the drive surface of the output gear. That is, in the embodiments shown in FIGS. 35 to 38, this was used as a sliding device, but in this embodiment, a link device consisting of four bars is used. In FIG. 41 to FIG. 43, 350 is a frame body, 352 is an axis line via bearings 354, 356.
The output shaft is rotatably supported by the frame above A4 ,
Reference numeral 358 indicates an internal gear that is concentrically fixed to and drives the output shaft 352. 360 is a bracket fixed to the frame 350, and two links 3 are connected via shafts 366 and 368.
62,364 are pivotally supported. 370
is connected to both links 362 and 36 by shafts 372 and 374.
This is a link pivotally attached to the outer end of 4. Bracket 360 and links 362, 364, and 370 thus form a four-bar pivot linkage, with link 370 movable along a path substantially transverse to the pitch line of internal gear 358. 376 is supported by link 370 and is less than 360°
A prime mover capable of producing an output rotation of 180 degrees or more, 378 is an eccentric plate fixed to the output shaft 380 of the prime mover 376 that rotates around the axis A 2 , and 382 is supported by the eccentric plate 378 and rotates from the axis A 2 Distant axis A 1
It is an eccentric shaft that rotates around . A drive gear 384 is fixed to the eccentric shaft 382 so as to mesh with the internal gear 358, and rotates about the axis A1 .
Furthermore, 386 is a link whose one end is rotatably attached to the output shaft 352 and whose other end is similarly rotatably connected to the eccentric shaft 382, whereby the shafts 382, 3
52 is maintained constant. The action of this embodiment is that the axis A2 is a groove, a sliding device,
Alternatively, it is similar to the previous embodiment except that it is held in a path substantially transverse to the pitch line of the internal gear 358 by a four-bar linkage rather than a simple link. The link devices 360, 362, 364, 37
There is a temporary center of rotation of the link 370 at all positions of 0. The speed of the internal gear 358 is such that the straight line passing through the temporary rotation center of the link 370 and the axis A2 at the same time is the speed of the gears 384, 35.
It becomes 0 when it also passes through the contact point of 8. Another embodiment using a four bar linkage instead of simple links and grooves is shown in FIGS. 44-46. In this example, the axis A 4
The above linkage device is used instead of a simple link to guide the axis A 1 along a path of a certain distance. Except for this difference, this embodiment is almost the same as the embodiments shown in FIGS. 23 to 25. In FIGS. 44 to 46, 400 is a frame body, 402 is an output shaft supported by the frame body 400 via bearings 404 and 406 and rotates around the axis A4 , and 408 is concentric with this output shaft 402. The gear 410 that is fixedly installed to drive the gear is a bearing 41.
The other end of the link 410 is connected to a motor 416 having an output shaft 418 through bearings 420, 4.
It is rotatably supported via 22. In this embodiment as well, the prime mover 416 is of a type capable of producing an output rotation of 180 degrees or more and 360 degrees or less. Reference numeral 424 indicates a link that is coupled to the case body of the prime mover 416 and is pivotally connected to the link 426 via a shaft 428, and the other end of the link 424 is connected to the shaft 4.
30 and a bracket 432, it is pivotally attached to the frame 400. Therefore, the frame 400 and the link 41
0,424,426 constitute a linkage that supports the prime mover 416 and at the same time maintains a constant distance between the axes A 1 and A 4 . 434 is a drive gear attached to the output shaft 418 of the prime mover 416 and meshes with the gear 408; 436 is an arm attached to the output shaft 418 at one end and pivoted to the link 438 on the axis A 2 at the other end by a shaft 440; The other end of the link 438 is connected to the shaft 44 on the axis A3 .
2 and a bracket 444, it is pivotally attached to the frame 400. The zero speed point and overall operating order in this embodiment are the same as those in the embodiments shown in FIGS. 23 to 25, but as shown in FIG. The movement characteristics are different because it is configured so that it can rotate. Changes in this rotational position can be controlled by the configuration of the links 424, 426, making it possible to significantly control the motion characteristics. 4 above as an alternative to sliding devices or simple links
A linkage device consisting of a book bar allows the axis of the prime mover to
The present invention can be similarly applied to embodiments of linear output methods, whether A1 or A2 , and can also be applied to all rotational output methods. Figures 41 to 43 and Figures 44 to 46
The use of such a linkage as illustrated in the figures is for mechanical convenience and kinematic flexibility. In all the embodiments of the rotational output method described above, the output shaft is shifted from the axis of the output gear,
That is, by making the output gear eccentric with respect to the output shaft, the kinematic flexibility can be further increased. In that case, the radial link for maintaining pitch line contact between the output gear and the drive gear must be pivotally coupled about the center of the output gear rather than the output axis. This modification is shown in FIGS. 47 and 48, and is applied to the embodiments of FIGS. 23 to 25.
As shown in the diagram, the configuration is such that the output shaft 152A is aligned with the axis A 5
They are the same except that they are eccentric shafts that rotate with respect to the frame 150A. The gear 166 is mounted around the axis A4 , and the support arm 156 is mounted around the axis A4.
It is rotatable on A4 . Axis A 4 , A 5
are separated from each other, so that the axis A 4 is the same as the frame 150
Axis A 5 which is fixed with respect to A and is the true output axis
eccentric from Other variations shown in FIGS. 49 and 50 are based on the same principle, but applied to the embodiment of FIGS. 35 to 38. The output shaft 252A is again an eccentric shaft that rotates relative to the frame 250A about a fixed output axis A5 , the gear 256 is mounted on the shaft 250A about the eccentric axis A4 , and similarly the link 274 is Axis A 4 away from axis A 5
It can be rotated around. In all of the above embodiments, the reversal of the output stroke is achieved by reversing the prime mover. Since the prime mover itself is only capable of reversing movement for continuous rotation, the above mechanism is only useful for exactly reversing. Due to this feature, the output gear, whether internal or external, need only be as long as necessary for the desired output angle. In other words, the output gear may be fan-shaped instead of circular. This is particularly advantageous if the intended output angle is 180° or less. Summary of Rotational Output Methods When considering each of the embodiments of the rotational output methods described above, it can be seen that mechanical combinations can be classified into groups of interchangeable mechanical configurations. The drive connection uses a chain and sprocket or two interlocking gears, and the output gear has internal or external teeth. The rotational power from the prime mover is supplied on an axis A1 that rotates along a path at a certain distance from the drive surface of the output gear or sprocket, or on an axis that moves along a path that almost crosses the drive surface. Do it on A 2 . Axis A1 is the link between coaxial line A1 and axis A4 , which is the center of the output gear or sprocket,
It is guided along a path at a fixed distance from the drive surface by a four-bar linkage or by an annular groove in the output gear or sprocket. Axis A 2 is the axis
A simple link between A 2 and the fixed axis A 3 of the frame, a four-bar linkage, or a groove or sliding device in the frame to connect the drive surface of the output gear or sprocket. You will be guided along an almost transverse path. Furthermore, the axis A4 , which is the center of the output gear or sprocket, may be concentric or eccentric with respect to the axis of the output shaft, which is the axis A5 when different from the axis A4 . Note that the total number of combinations derived from these is extremely large, and although each specific combination is shown in one or more embodiments, these are not all of them.
That is, any combination including those not shown does not depart from the spirit of the present invention, and all combinations can be constructed based on each of the embodiments described above.
第1図は典型的弦運動の速度及び加速度を示す
グラフ、第2図は典型的サイクロイド運動の速度
及び加速度を示すグラフ、第3図乃至第6図は本
発明の一実施例を示し、第3図は側面図、第4図
は第3図の4―4線の断面図、第5図は第3図5
―5線の断面図、第6図は第3図6―6線の断面
図、第7図乃至第9図は夫々この実施例の始端、
終端、中間位置における速度成分を示す線図、第
10図,第11図は同実施例により得られる加速
度率及び速度率をそれぞれ示すグラフ、第12図
は同実施例の変形例の説明図、第13図、第14
図はこの変形例における両端の0速度位置を示す
線図、第15図乃至第18図は他の実施例を示
し、第15図は側面図、第16図は第15図の1
6―16線の断面図、第17図は第15図17―
17線の断面図、第18図は第15図18―18
線の断面図、第19図、第20図はこの実施例の
変形例を示す側面図及び上面図、第21図、第2
2図は更に他の実施例を示す側面図及び22―2
2線の断面図、第23図乃至第25図は更に他の
実施例を示し、第23図は側面図、第24図は第
25図24―24線の断面図、第25図は平面
図、第26図乃至第30図はこの実施例を割出し
サイクルの各時点で示す連続した線図、第31
図、第32図は更に他の実施例を示し、第31図
は第32図31―31線の断面図、第32図は平
面図、第33図、第34図は更に他の実施例を示
し、第33図は平面図、第34図は側面図、第3
5図乃至第38図は更に他の実施例を示し、第3
5図は平面図、第36図及び第37図は側面図、
第38図は第35図38―38線の断面図、第3
9図、第40図は更に他の実施例を示し、第39
図は第40図39―39線の断面図、第40図は
平面図、第41図乃至第43図は更に他の実施例
を示し、第41図は平面図、第42図は端面図、
第43図は第41図43―43線の断面図、第4
4図乃至第46図は更に他の実施例を示し、第4
4図は側面図、第45図は上面図、第46図は第
44図46―46線の断面図、第47図、第48
図は更に他の実施例を示し、第47図は第48図
47―47線の断面図、第48図は側面図、第4
9図、第50図は更に実の実施例を示し、第49
図は平面図、第50図は端面図である。
2,50,120…基台、6,54,140…
出力バー、8,56…ローラ、10,58…側部
ガイド、12,62,132…ラツク、14,6
6,124,160,194,222,266,
316,376,416…原動機、18,260
…摺動板、20…摺動ガイド、22,106,2
64…保持部材、24,258…摺動基台、2
6,200,280,322,384,434…
駆動歯車、28,76,126,162,19
6,224,226,268,318,320,
380,418…原動機の出力軸、30…コント
ロールアーム、32,202,326…ローラ、
34…溝、40…反動リンク、78,128…駆
動アーム、80,130,164,166,30
8,408…歯車、100…摺動ブラケツト、1
02…板、104,262…ジブ、108…スペ
ーサ、134,172,234,274,31
0,362,364,376,386,410,
424,438…リンク、150,180,21
0,250,300,350,400,150
A,250A…枠体、152,182,212,
252,302,352,402,152A,2
52A…出力軸、156,168,198,21
8,232,270,324,436…アーム、
186,256,358…内歯歯車、204…環
状溝、216,228…スプロケツト、230…
チエーン、328…溝、330,332…レー
ル、378…偏心板、382…偏心軸。
FIG. 1 is a graph showing the velocity and acceleration of a typical string motion, FIG. 2 is a graph showing the velocity and acceleration of a typical cycloid motion, and FIGS. 3 to 6 show an embodiment of the present invention. Figure 3 is a side view, Figure 4 is a sectional view taken along line 4-4 in Figure 3, and Figure 5 is Figure 3.
-5 line sectional view, Figure 6 is a sectional view taken along line 6-6 in Figure 3, Figures 7 to 9 are the starting point of this embodiment,
10 and 11 are graphs showing the acceleration rate and velocity rate obtained by the same embodiment, respectively. FIG. 12 is an explanatory diagram of a modification of the same embodiment. Figures 13 and 14
The figure is a diagram showing the 0 speed position at both ends in this modification, Figures 15 to 18 show other embodiments, Figure 15 is a side view, and Figure 16 is the line diagram shown in Figure 15.
6-16 line sectional view, Figure 17 is Figure 15-17-
17 line cross-sectional view, Figure 18 is Figure 15 18-18
19 and 20 are side views and top views showing modifications of this embodiment, and FIGS.
2 is a side view showing still another embodiment and 22-2
23 to 25 show still other embodiments, FIG. 23 is a side view, FIG. 24 is a sectional view taken along line 24-24 in FIG. 25, and FIG. 25 is a plan view. , 26-30 are successive diagrams illustrating this embodiment at various points in the indexing cycle;
32 shows still another embodiment, FIG. 31 is a sectional view taken along line 31-31 in FIG. 32, FIG. 32 is a plan view, and FIGS. 33 and 34 show still another embodiment. Fig. 33 is a plan view, Fig. 34 is a side view, and Fig. 33 is a plan view.
5 to 38 show still other embodiments, and the third
Figure 5 is a plan view, Figures 36 and 37 are side views,
Figure 38 is a cross-sectional view taken along line 38-38 in Figure 35.
9 and 40 show still other embodiments, and FIG.
40 is a sectional view taken along line 39-39, FIG. 40 is a plan view, FIGS. 41 to 43 show still other embodiments, FIG. 41 is a plan view, FIG. 42 is an end view,
Figure 43 is a cross-sectional view taken along line 43-43 in Figure 41.
4 to 46 show still other embodiments.
Figure 4 is a side view, Figure 45 is a top view, Figure 46 is a sectional view taken along line 46-46 in Figure 44, Figures 47 and 48.
The figures show still other embodiments, in which Fig. 47 is a sectional view taken along line 47-47 in Fig. 48, Fig. 48 is a side view,
Figures 9 and 50 further show actual embodiments, and Figure 49
The figure is a plan view, and FIG. 50 is an end view. 2,50,120... base, 6,54,140...
Output bar, 8, 56... Roller, 10, 58... Side guide, 12, 62, 132... Rack, 14, 6
6,124,160,194,222,266,
316,376,416...Motor, 18,260
...Sliding plate, 20...Sliding guide, 22,106,2
64... Holding member, 24,258... Sliding base, 2
6,200,280,322,384,434...
Drive gear, 28, 76, 126, 162, 19
6,224,226,268,318,320,
380, 418...Output shaft of prime mover, 30...Control arm, 32,202,326...Roller,
34... Groove, 40... Reaction link, 78, 128... Drive arm, 80, 130, 164, 166, 30
8,408...Gear, 100...Sliding bracket, 1
02...Plate, 104,262...Jib, 108...Spacer, 134,172,234,274,31
0,362,364,376,386,410,
424,438...link, 150,180,21
0,250,300,350,400,150
A, 250A...frame body, 152, 182, 212,
252, 302, 352, 402, 152A, 2
52A...Output shaft, 156, 168, 198, 21
8,232,270,324,436...Arm,
186, 256, 358... Internal gear, 204... Annular groove, 216, 228... Sprocket, 230...
Chain, 328... Groove, 330, 332... Rail, 378... Eccentric plate, 382... Eccentric shaft.
Claims (1)
150;210;250;300;350;40
0に設けられ直線路または曲線路を移動可能な駆
動面12;62;132;166;186;21
6;256;308;358;408を有する出
力部材6;54;132,134,140;16
2,164;182,186;212,216;
252,256;302,308;352,35
8;402,408と、上記出力部材の駆動面か
ら間隔を置いた第1軸A1のまわりを回転可能な
第1駆動部材26;80;130;164;20
0;228;230;280;322;384;
434と、上記第1駆動部材に対して偏心して固
着され第2軸A2のまわりを回転可能な第2駆動
部材32;42;76;126;170;19
6;236;268;326;380;440;
とを含み、上記出力部材と第1駆動部材は上記駆
動面を介して駆動連結され、第1駆動部材は上記
第1軸A1が出力部材の駆動面から等距離の通路
に沿つて移動するように案内され、上記第2駆動
部材と上記枠体は相互に連結され、上記第2駆動
部材は上記第2軸A2と駆動面が上記出力部材の
駆動面を横切る通路に沿つて相対的に移動するよ
うに案内され、さらにその出力軸が上記駆動部材
の1つに駆動連結される可逆的回転原動機14;
66;124;160;194;222;26
6;316;376;416を有する動力伝達装
置において、上記第1軸A1または第2軸A2を上
記出力部材の通路に接近した一定の通路に制限す
る装置34;100;258;328;370;
424を設け、上記原動機が180゜を超え360゜未満
にある入力角に対応する出力軸移動を行い、上記
第1駆動部材と出力部材間の上記駆動面における
駆動連結が出力部材の作業衝程の始期および終期
において上記第1第2両軸A1,A2を通過する直
線が上記出力部材の駆動面に垂直な上記第1軸
A1を通る直線に対して対称的で等しい鋭角で傾
斜して上記2つの駆動部材および出力部材が次の
等式(1) φ=arc cos(R/R1) ……(1) (ただし式中Rは第1駆動部材の半径、R1は
第1,第2軸間の距離、φはその角度である)に
示される関係を有することを特徴とする前記動力
伝達装置。 2 上記第1駆動部材が上記回転原動機に連結さ
れることを特徴とする前記特許請求の範囲第1項
記載の動力伝達装置。 3 上記第2軸A2が上記回転原動機に連結され、
上記第2軸A2が実質的に駆動面を横切る上記通
路に沿つて移動することを特徴とする前記特許請
求の範囲第1項記載の動力伝達装置。 4 上記第1軸A1または第2軸A2を上記出力部
材の通路に接近した一定の通路に制限する装置が
摺動案内34;100;258;328であるこ
とを特徴とする前記特許請求の範囲第1項乃至第
3項のいずれかに記載の動力伝達装置。 5 上記第1軸A1または第2軸A2を上記出力部
材の通路に接近した一定の通路に制限する装置
が、1またはそれ以上の連接棒によつて上記枠体
に連結されたリンク370;424であることを
特徴とする前記特許請求の範囲第1項乃至第3項
のいずれかに記載の動力伝達装置。 6 上記出力部材が回転運動を行い、その出力部
材の駆動面166;256が出力軸A5に対して
偏心して配置されることを特徴とする前記特許請
求の範囲第1項乃至第5項のいずれかに記載の動
力伝達装置。 7 上記第1駆動部材を有歯扇形部として形成し
たことを特徴とする前記特許請求の範囲第1項乃
至第6項のいずれかに記載の動力伝達装置。[Claims] 1. Frame bodies 2, 4; 50, 52; 120, 122;
150; 210; 250; 300; 350; 40
12; 62; 132; 166; 186; 21
Output member 6; 54; 132, 134, 140; 16 with 6; 256; 308; 358; 408;
2,164; 182,186; 212,216;
252,256; 302,308; 352,35
8; 402, 408 and a first drive member 26; 80; 130; 164; 20 rotatable about a first axis A1 spaced from the drive surface of the output member;
0;228;230;280;322;384;
434, and a second drive member 32; 42; 76; 126; 170; 19 which is eccentrically fixed to the first drive member and rotatable around a second axis A2 .
6;236;268;326;380;440;
and the output member and the first drive member are drivingly connected via the drive surface, and the first drive member moves along a path in which the first axis A1 is equidistant from the drive surface of the output member. the second drive member and the frame are interconnected, and the second drive member is relative to the second axis A 2 along a path in which the drive surface intersects the drive surface of the output member. a reversible rotary prime mover 14 guided to move in a direction and having an output shaft drivingly coupled to one of said drive members;
66;124;160;194;222;26
6; 316; 376; 416; a device 34; 100; 258; 328 for restricting the first axis A1 or the second axis A2 to a certain passage close to the passage of the output member; 370;
424, wherein the prime mover makes an output shaft movement corresponding to an input angle greater than 180° and less than 360°, and the drive connection in the drive plane between the first drive member and the output member is such that the drive connection at the drive plane corresponds to the working stroke of the output member. The first axis is such that a straight line passing through both the first and second axes A 1 and A 2 at the start and end times is perpendicular to the driving surface of the output member.
The above two drive members and output members are symmetrical and inclined at equal acute angles with respect to a straight line passing through A 1 as follows equation (1) φ=arc cos(R/R 1 )...(1) (where The power transmission device is characterized in that it has the relationship shown in the formula (where R is the radius of the first driving member, R1 is the distance between the first and second axes, and φ is the angle thereof). 2. The power transmission device according to claim 1, wherein the first driving member is connected to the rotating prime mover. 3 The second shaft A2 is connected to the rotating prime mover,
Power transmission device according to claim 1, characterized in that said second axis A2 moves along said path substantially transverse to the drive surface. 4. The above-mentioned patent claim characterized in that the device for restricting the first axis A 1 or the second axis A 2 to a certain passage close to the passage of the output member is a sliding guide 34; 100; 258; 328. The power transmission device according to any one of the ranges 1 to 3. 5 a link 370 in which a device for restricting the first axis A 1 or the second axis A 2 to a path close to the path of the output member is connected to the frame by one or more connecting rods; ;424. The power transmission device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that: 6. Claims 1 to 5, characterized in that the output member performs a rotational movement, and the drive surface 166; 256 of the output member is arranged eccentrically with respect to the output shaft A5 . The power transmission device according to any one of the above. 7. The power transmission device according to any one of claims 1 to 6, wherein the first drive member is formed as a toothed fan-shaped portion.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US62196075A | 1975-10-14 | 1975-10-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5248769A JPS5248769A (en) | 1977-04-19 |
JPS6360267B2 true JPS6360267B2 (en) | 1988-11-24 |
Family
ID=24492368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP51120503A Granted JPS5248769A (en) | 1975-10-14 | 1976-10-08 | Reversible indexing mechanism |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5248769A (en) |
AU (1) | AU503963B2 (en) |
BR (1) | BR7606857A (en) |
CA (1) | CA1047279A (en) |
DE (1) | DE2646462C2 (en) |
FR (1) | FR2328137A1 (en) |
GB (1) | GB1567633A (en) |
IT (1) | IT1076489B (en) |
SE (1) | SE422104B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04294026A (en) * | 1991-03-22 | 1992-10-19 | Nec Corp | Light source for exposure |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108286596B (en) * | 2017-01-10 | 2023-12-01 | 歌尔科技有限公司 | Linear motion output device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2619133A (en) * | 1945-12-06 | 1952-11-25 | Vulliet-Durand Gaston R Hubert | Power-driven sawing machine having a straight blade moving in a cyclic path |
US2793623A (en) * | 1956-02-14 | 1957-05-28 | Ex Cell O Corp | Hydraulic motor having adjustable cushioning means |
US3215046A (en) * | 1964-02-13 | 1965-11-02 | Ex Cell O Corp | Hydraulic motor seal |
US3813953A (en) * | 1972-12-27 | 1974-06-04 | Burroughs Corp | Linear to linear motion apparatus including a bidirectional spring clutch having means to inhibit automatic shifting |
-
1976
- 1976-09-22 CA CA261,753A patent/CA1047279A/en not_active Expired
- 1976-09-24 AU AU18107/76A patent/AU503963B2/en not_active Expired
- 1976-10-06 IT IT51608/76A patent/IT1076489B/en active
- 1976-10-08 JP JP51120503A patent/JPS5248769A/en active Granted
- 1976-10-13 GB GB42456/76A patent/GB1567633A/en not_active Expired
- 1976-10-13 BR BR7606857A patent/BR7606857A/en unknown
- 1976-10-13 SE SE7611345A patent/SE422104B/en unknown
- 1976-10-13 FR FR7630788A patent/FR2328137A1/en active Granted
- 1976-10-14 DE DE2646462A patent/DE2646462C2/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04294026A (en) * | 1991-03-22 | 1992-10-19 | Nec Corp | Light source for exposure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5248769A (en) | 1977-04-19 |
FR2328137B1 (en) | 1983-02-25 |
BR7606857A (en) | 1977-08-30 |
IT1076489B (en) | 1985-04-27 |
CA1047279A (en) | 1979-01-30 |
AU503963B2 (en) | 1979-09-27 |
GB1567633A (en) | 1980-05-21 |
FR2328137A1 (en) | 1977-05-13 |
DE2646462C2 (en) | 1983-10-13 |
DE2646462A1 (en) | 1977-04-21 |
SE422104B (en) | 1982-02-15 |
AU1810776A (en) | 1978-04-06 |
SE7611345L (en) | 1977-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4674947A (en) | Industrial robot | |
JPS60143263A (en) | Rotary reversible indexing mechanism | |
US3789676A (en) | Reciprocating drive mechanism | |
US4490091A (en) | Slave rotate mechanism for mechanical hands of gantry type transfer system | |
WO2005059407A1 (en) | Rotation and extension/retraction link mechanism | |
US3730014A (en) | Rotary indexing mechanism | |
US4013028A (en) | Imparting oscillating motion | |
JPS6360267B2 (en) | ||
JPS6142137B2 (en) | ||
US4244233A (en) | Reciprocating indexing mechanism | |
US4271727A (en) | Apparatus for cycloidal acceleration and deceleration with partial constant velocity | |
US4836040A (en) | Differential rotary-to-rotary cam system to achieve long dwell periods with continuous rotary input | |
CA1271055A (en) | Reciprocating long dwell mechanism | |
CN207762197U (en) | A kind of differential compensating pinion retarder | |
JPS59113362A (en) | Rotary type differential cam device | |
SU1232885A1 (en) | Mechanism for converting rotary motion | |
US1761429A (en) | Conversion of reciprocatory motion to rotary motion, or the converse | |
RU2822681C2 (en) | Vakhrushevs crank-and-rocker mechanism (embodiments) | |
SU751578A1 (en) | Rotation mechanism | |
GB2137724A (en) | Toothed Gear Element, and Cam and Link Arrangement | |
RU2722737C1 (en) | Drive | |
JPH0443753B2 (en) | ||
RU2249133C1 (en) | Method of and mechanism for provision of rotation with stops | |
RU1768840C (en) | Impulse speed variator | |
JPH04210152A (en) | Mechanism for rectilinear motion |