JPH026939B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明は、動力伝達装置に係り、昭和59年３
月９日付の特許願にて提案した動力伝達装置の改
良に関するものである。

［発明の技術的景とその問題点］ 前記提案した動力伝達装置は、ネジ部を外周に
有する第１回転軸と、前記ネジ部のピツチ及びピ
ツチ円直径に対して共に同整数倍のピツチ及びピ
ツチ円直径のネジ部を外周に有する第２回転軸と
から構成し、これらの第１回転軸と、第２回転軸
とを、その軸線を平行にし、且つ合致するネジ溝
同士がボールを介して当接すべく前記回転軸同士
の間隔を設定して共に回転可能に軸支し、前記回
転軸の回転に伴ない前記当接する位置にボールを
連続的に供給可能となるように形成されているも
のであり、非常に簡単な構造のもので確実に増減
速を行つて動力を伝達し、しかも、小型且つ安価
であるから各種機械等に手軽に使用できるものと
して非常に有用で優れたものである。

ところが、実際に機械に取付ける際には、小出
力の駆動力から大出力を産み出すべく、或いは、
低速回転から高速回転を得るべく高い増減速比で
しかも、機械の小型化を図るべく、且つ機能上の
点からも入力軸と出力軸とを同一軸線上に配する
動力伝達装置が要求されることが多い。その場合
に、前記提案した動力伝達装置では、入力軸と出
力軸とが平行ではあるが、同一の軸線上に配され
ていないので、上記要求を満足させるものではな
く、又、高い増減速比、例えば、１：30〜１：40
程度の増減速比を得るためには、前記第１回転軸
のネジ部に対して第２回転軸のネジ部のピツチ及
びピツチ円直径を30〜40倍としなければならない
から、第２回転軸のネジ部が非常に大型となつて
しまう欠点があつた。

［発明の目的］ そこで、この発明は、上述した点に鑑み、入力
軸と出力軸とを同一軸線上に形成すると共に、小
型であつても高い増減速比が得られ。しかも、バ
ツクラツシユのない確実な動力伝達を可能にする
ものを安価にて提供することを目的として創出さ
れたものである。

［発明の概要］ 叙上の目的を達成するため、この発明は、小ネ
ジ部を外周に有する第１回転軸と、小ネジ部のピ
ツチ、ピツチ円直径に対して共に同整数倍のピツ
チ、ピツチ円直径の大ネジ部、及び前記小ネジ部
と同じ小ネジ部を共に外周に有する第２回転軸
と、前記大ネジ部と同じ大ネジ部を外周に有する
第３回転軸とから構成し、第１回転軸と第２回転
軸とを、その軸線同士を平行にし、且つ第１回転
軸の小ネジ部と第２回転軸の大ネジ部とを対峙さ
せ、合致するネジ溝同士がボールを介して当接す
べく回転軸同士の間隔を設定して共に回転可能に
軸支し、更に、第３回転軸を、その軸線が第２回
転軸の軸線と平行で且つ第１回転軸の軸線と同一
線上となるように配すると共に、第２回転軸の小
ネジ部と第３回転軸の大ネジ部とを対峙させ、合
致するネジ溝同士をボールを介して当接させ回転
可能に軸支し、第１回転軸と第２回転軸との間の
前記当接する位置、及び第２回転軸と第３回転軸
との間の前記当接する位置にボールを連続的に供
給可能にすると共に、この供給されたボールをそ
れぞれの前記対峙したネジ部同士の接線上に配す
べく適宜調節可能に形成したことに存するもので
ある。

［発明の実施例］ 以下、図様を参照してこの発明の一実施例を説
明すると次の通りである。

すなわち、図に示す符号１は、第１回転軸であ
り、例えば、ピツチをＰ、ピツチ円直径をＤとし
た第１小ネジ部２を外周に有するのもである。
又、符号３は第２回転軸であり、外周に前記第１
小ネジ部２のピツチ及びピツチ円直径に対して同
整数倍のビツチ及びピツチ円直径とすべくピツチ
をnP（ｎは整数）ピツチ円直径をnDとした第１
大ネジ部４、及び前記第１小ネジ部２と同じピツ
チＰ、ピツチ円直径Ｄとした第２小ネジ部５を共
に有するものである。又、符号６は第３回転軸で
あり、外周に、前記第１大ネジ部４と同じピツチ
nP、ピツチ円直径nDとした第２大ネジ部７を有
するものである。

そして、前記第１回転軸１と第２回転軸３と
は、その軸線同士を上下に平行にするとと共に、
第１小ネジ部２と第１大ネジ部４とが対峙するよ
うに配されていて、この時に、対峙しているネジ
溝８が第１小ネジ部２のｎピツチ毎に第１大ネジ
部４と合致するので、その合致したネジ溝８同士
がボール９を介して当接するように第１回転軸１
と第２回転軸３との間隔を設定してケース本体１
０内にベアリング１１によつて回転自在に保持さ
れるものである。

又、第２回転軸３と第３回転軸６とは、その軸
線同士を上下に平行にすると共に、第３回転軸６
の軸線と同一線上とし、しかも、第２回転軸３の
第２小ネジ部５と第３回転軸６の第２大ネジ部７
とが対峙するように配されていて、この時に、前
述同様対峙しているネジ溝８が第２小ネジ部５の
ｎピツチ毎に第２大ネジ部７と合致するので、そ
の合致したネジ溝８同士がボール９を介して当接
するように第２回転軸３と第３回転軸６との間隔
を設定してケース本体１０内にベアリング１１に
よつて回転自在に保持するものである。そして、
その時に、第１小ネジ部２と第１大ネジ部４、及
び第２小ネジ部５と第２大ネジ部７との間の合致
したネジ溝８同士の断面形状は、合致したネジ溝
８同士にボール９が各々２点接触するように形成
されてある。

一方、前記ボール９は、各回転軸１，３，６の
回転に伴ないそれぞれの合致しているネジ溝８同
士の位置が順次移動するので、それに従つて移動
する。そうすれば、順次合致してゆくネジ溝８同
士の位置にボール９を供給してゆかなければなら
ないので、そのために、前記ネジ溝８同士の移動
に伴ない移動したボール９を、それぞれ再び合致
してゆくネジ溝８同士の位置に供給すべく循環さ
せるものである。その場合に、各回転軸１，３，
６はそれぞれ上下に配してあるので、ボール９を
循環させる循環溝２０は、第２図及び第３図に示
すように。水平に略長円状に形成してあるものを
第１回転軸１と第２回転軸３との間及び第２回転
軸３と第３回転軸６との間にそれぞれ配し、その
時に、ボール９同士の間隔は、それぞれの合致し
ているネジ溝８同士の間の位置にある場合には、
ネジ溝８同士が合致するピツチ間の距離を保つて
移動し、その他の循環溝２０においては、連なつ
て移動するように配されている。

又、前述の如く各回転軸１，３，６を配した
際、ボール９は第１小ネジ部２と第１大ネジ部４
との接線上、及び第２小ネジ部５と第２大ネジ部
７との接線上に配すべく次のごとき構造を呈する
のである。

すなわち、ケース本体１０における第１小ネジ
部収納空洞１３と第１大ネジ部収納空洞１４、及
び第２小ネジ部収納空洞１５と第２大ネジ部収納
空洞１６との間で、前記循環溝２０の反対側の横
方向からボール９を挾むべく水平に押圧可能なボ
ール位置調整板１２を配し、このボール位置調整
板１２は、ケース本体１０内へ横方向から水平に
摺動挿入される適宜厚さの板材にて形成され、そ
の先端は、ボール９に接触押圧する際に、各収納
空洞１３，１４，１５，１６の一部を形成すべく
それぞれ対応する収納空洞１３，１４、及び１
５，１６の曲率で削り取り略楔上に細くなるよう
形成されているものである。そして、ボール位置
調整板１２の後端に、ケース本体１０にネジ１８
によつて固定されている調節基板１７に螺合挿通
されている調節ネジ１９を、その先端が当接され
ているものと螺着するもの（図示せず）とを形成
しておいて、この調節ネジ１９を回転されること
によりボール位置調整板１２をボール９の方向へ
押圧、或いはボール９の反対方向へ引き戻すこと
によりボール９を適正な位置に保持するように形
成されているものである。

尚、その場合にボール位置調整板１２を一方向
からだけではなく、反対方向からもボール９に対
して押圧引き戻しできるように形成しておいても
良く、又、ボール位置調整板１２の先端の形状は
上述したように限定されるものではなく、例え
ば、第５図に示すように先端にローラー２１の如
き回転体を軸支しておけば、ボール位置調整板１
２の先端をボール９に押圧しても容易に回転する
からスムーズな動力伝達が可能となり、バクラツ
シユを皆無にすることができる。

そこで、例えば、第１小ネジ部２及び第２小ネ
ジ部５に対して第１大ネジ部４及び第２大ネジ部
７のピツチ、ピツチ円直径を６倍とすると、第１
回転軸１を入力軸として回転させると、ネジ溝８
同士は、第１回転軸１と第２回転軸３との間で
は、ピツチが１：６の関係となり、第１回転軸１
を１回転させれば、第２回転軸３は1/6回転する。
次に、第２回転軸３と第３回転軸６との間でのネ
ジ溝８同士のピツチも１：６の関係にあるので、
同様に第２回転軸３の１回点に対して第３回転軸
６は1/6回転する。従つて、第１回転軸１を１回
転させると出力軸となる第３回転軸６は1/6×1/6
となり1/36回転に減速されるものである。又、逆
に第３回転軸６を入力軸とすれば、出力軸となる
第１回転軸１は36倍に増速され、更に、第２回転
軸３を入力軸とすると、第１回転軸１は６倍に増
速され、且つ第３回転軸６は1/6倍に減速されて
同時に出力されるものである。しかも、第１回転
軸１或いは第３回転軸６を入力軸とすれば、最も
増減速比が高い出力軸となる第３回転軸６或いは
第１回転軸１は、同一軸線上に配されることとな
る。そして、第１回転軸を入力軸とすれば、第２
回転軸３において1/6倍、第３回転軸６において
１／３６倍の減速比で同時に出力することができ、第
３回転軸６を入力軸とすれば、６倍、36倍の増速
比で同時に出力することができる。

一方、このように1/36倍、36倍の高増減速比で
あつても第１小ネジ部２及び第２小ネジ部５に対
して第１大ネジ部４及び第２大ネジ部７の径は６
倍の大きさで済むので、非常にコンパクトに形成
することができる。又、この場合に、ピツチ及び
ピツチ円直径について、第１小ネジ部２及び第２
小ネジ部５に対して第１大ネジ部４及び第２大ネ
ジ部７を整数であるｎ倍にしてあるから、ネジ溝
８のリード角も同一となり、リード角においてボ
ール９に対しては全く抵抗がないのでボール９の
スリツプをなくすことができ、確実な増減速が可
能になる。

尚、入力軸と出力軸とを同一軸線上に配す必要
がない場合には、各回転軸１，３，６を前述の如
く配さないで適宜変更しても良く、その場合に、
各ネジ部２，４，５，７の径を適宜変更すること
もできる。そして、前述の如く回転軸は３本に限
定しないで多段組み、或いは前述した回転軸の配
置を適宜繰返してゆけば更に大きな増減速比が得
られるものである。

［発明の効果］ この発明は、叙上の如く構成したから、入力軸
と出力軸とを同一軸線上に配することができ、そ
の構造も簡単で非常にコンパクトでありながら、
バツクラツシユもなく確実に、そして、高い比率
での増減速を可能にすると共に、増減速同時出
力、或いは異なつた比率の同時出力をも可能に
し、しかも、安価にて提供することができるもの
である。

すなわち、小ネジ部を外周に有する第１回転軸
１と、小ネジ部のピツチ、ピツチ円直径に対して
共に同整数倍のピツチ、ピツチ円直径の大ネジ
部、及び前記小ネジ部と同じ小ネジ部を共に外周
に有する第２回転軸３と、前記大ネジ部と同じ大
ネジ部を外周に有する第３回転軸６とから構成
し、第１回転軸１と第２回転軸３とを、その軸線
同士を平行にし、且つ第１回転軸１の小ネジ部と
第２回転軸３の大ネジ部とを対峙させ、合致する
ネジ溝８同士がボール９を介して当接すべく回転
軸１，３同士の間隔を設定して共に回転可能に軸
支し、更に、第３回転軸６を、その軸線が第２回
転軸３の軸線と平行で且つ第１回転軸１の軸線と
同一線上となるように配すると共に、第２回転軸
３の小ネジ部と第３回転軸６の大ネジ部とを対峙
させ、合致するネジ溝８同士をボール９を介して
当接させ回転可能に軸支したことにより、第１回
転軸１を１回転させると第２回転軸３は前記整数
分の１に減速されると共に、第３回転軸６は前記
整数の２剰分の１に減速され、しかも、ネジ溝８
同士のリード角も同一となるから、リード角にお
いて、ボール９に対し、全く抵抗がなく、ボール
９が全くスリツプしないで確実に減速されるもの
である。そして、前述とは逆に第３回転軸６を入
力軸として１回転させれば、第２回転軸３は前記
整数倍に増速されると共に、第１回転軸１は前記
整数の２剰倍に増速される。しかも、第２回転軸
３を入力軸とすると、第１回転軸１は前記整数倍
に増速され、ると共に、第３回転軸６は前記整数
分の１に減速され、増減速同時出力を可能にする
ものである。又、各小ネジ部と大ネジ部とのピツ
チ及びピツチ円直径の比率を同一にすることで、
第１回転軸１と第３回転軸６との軸線を同一線上
に配することができるから、機械に組込む際に設
計を容易にすると共に、機械単純化に貢献するも
のである。

しかも、第１回転軸１と第２回転軸３との間の
前記当接する位置、及び第２回転軸３と第３回転
軸６との間の前記当接する位置にボール９を連続
的に供給可能にすると共に、この供給されたボー
ル９をそれぞれのネジ部同士の接線上に配すべく
適宜調節可能に形成したことにより、確実に、そ
して、スムーズな増減速を連続的に可能にし、前
記調節によりバツクラツシユも無くなるから正逆
回転の誤差もなくなり、更には、歯車を使用して
いないから歯切工程がなく、構造自体も単純であ
るから非常に安価にて提供できるものである。

以上説明したように、この発明によれば、非常
に簡単な構造のもので、バツクラツシユがなく確
実な増減速を可能にし、しかも、その増減速比率
を非常に高いものとすることができると共に、構
造上コンパクトに形成され、そして、、増減速同
時出力、あるいは異なつた比率で同時出力も可能
となるものであり、更には、歯車を使用しないの
で、歯切工程がないから安価にて製造でき、又、
入出力軸を同一線上に配することもできるので、
各種機械等に取り付けても場所を取らず、あるゆ
る場所に取り付け可能となる等の優れた効果を奏
するものである。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の一実施例を示すもので、第１
図は正断面図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ矢
視線断面図、第３図は第１図におけるＢ−Ｂ矢視
線断面図、第４図はケース本体の拡大側面図、第
５図は他の実施例の要部拡大断面図である。 １……第１回転軸１、２……第１小ネジ部、３
……第２回転軸、４……第１大ネジ部、５……第
２小ネジ部、６……第３回転軸、７……第２大ネ
ジ部、８……ネジ溝、９……ボール、１０……ケ
ース本体、１１……ベアリング、１２……ボール
位置調整板、１３……第１小ネジ部収納空洞、１
４……第１大ネジ部収納空洞、１５……第２小ネ
ジ部収納空洞、１６……第２大ネジ部収納空洞、
１７……調節基板、１８……ネジ、１９……調節
ネジ、２０……循環溝、２１……ローラー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 小ネジ部を外周に有する第１回転軸と、小ネ
   ジ部のピツチ、ピツチ円直径に対して共に同整数
   倍のピツチ、ピツチ円直径の大ネジ部、及び前記
   小ネジ部と同じ小ネジ部を共に外周に有する第２
   回転軸と、前記大ネジ部と同じ大ネジ部を外周に
   有する第３回転軸とから構成し、第１回転軸と第
   ２回転軸とを、その軸線同士を平行にし、且つ第
   １回転軸の小ネジ部と第２回転軸の大ネジ部とを
   対峙させ、合致するネジ溝同士がボールを介して
   当接すべく回転軸同士の間隔を設定して共に回転
   可能に軸支し、更に、第３回転軸を、その軸線が
   第２回転軸の軸線と平行で且つ第１回転軸の軸線
   と同一線上となるように配すると共に、第２回転
   軸の小ネジ部と第３回転軸の大ネジ部とを対峙さ
   せ、合致するネジ溝同士をボールを介して当接さ
   せ回転可能に軸支し、第１回転軸と第２回転軸と
   の間の前記当接する位置、及び第２回転軸と第３
   回転軸との間の前記当接する位置にボールを連続
   的に供給可能にすると共に、この供給されたボー
   ルをそれぞれの前記対峙したネジ部同士の接線上
   に配すべく適宜調節可能に形成したことを特徴と
   する動力伝達装置。