JPH03503670A - 回転運動を往復上下運動に、または往復上下運動を回転運動に変換するための装置 - 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】 本発明は回転運動を往復上下運動に、または往復上下運動を回転運動に変換する ための装置に関する。

この種の公知装置（米国特許第２．２４６．７３３号明細書）は、弁、ロボット 、工作機械またはこれらに類似するものを制御する目的で、さらに、ポンプ、内 燃機関および類似物に関連してクランク型駆動装置（ドライブ）を使用しないで 済むようにする目的で、使用されている。これらの駆動装置においては、各々の 力伝達系は個々の駆動ボール（球）から構成され、これらは一部分が支承穴（ｂ ｅａｒｉｎｇ　ｄｒｉｌｌｉｎｇ）内に配置され、一部分が第１案内溝と第２案 内溝内に支持されている。そのために、支承穴と一体になった壁セクションはそ の肉厚が薄くなっているか、あるいは駆動ボールの径が比較的大きくなっていて 、駆動ボールが第１案内溝と第２案内溝内に十分な深さまで入り込めるようにな っていなければならない。このことは、機械的または設お上不利な条件となって いる。特に、駆動ボールは滑り摩擦によって両方の案内溝と相互に作用し合うの で。

この種の装置は用途が制限され、しかも、摩擦力が大きいので、摩耗度が激しく なるという問題点がある。

本発明の目的は、機械的条件または設計条件を有利にすることによって、動作時 に摩擦力と摩耗を大幅に減少するような形で上述の装置を改善したことにある。

つまり、本発明は回転運動を往復上下運動に５または往復上下運動を回転運動に 変換するための装置を提供するものであり、この装置は、上下運動方向に沿って 設けられた第１案内溝をもつ第】円筒形壁セクションと一体になったベアリング 本体と、回転可能にベアリング本体上に支持され、前記第１案内溝に対して角度 をなして配置された第２案内溝をもつ第２円筒形壁セクシヨンと一体になった回 転要素と、前後に移動可能にベアリング本体上に支持され、第１壁セクシヨンと 第２壁セクション間に突出した第３壁セクシヨンと一体になった昇降要素であっ て、その中心軸がｔ下運動に直交している連続支承穴が配列されている昇降要素 と、支承穴内で案内され、その一部分が第１案内溝と第２案内浦内に支持されて いる駆動ボールを備えた力伝達系とから構成されており、各々の支承穴には、相 互が軸方向に背中合わせになって、相互に圧接されている２個の駆動ボールが設 けられ、一方の駆動ボールはその一部分が第１案内溝内に支持され、他方の駆動 ボールはその一部分が第２案内溝内に支持されている。

本発明には、各々の駆動ボールの代わりに、対になった駆動ボールを使用した場 合でも、力伝達処理に及ぼす効果が大になるという重要な利点がある。２つの駆 動ボールは動作時に相反する回転方向に負荷を受けるので、案内溝内だけでなく 、それぞれの接触点においても大ぎな摩耗をすることｉｉ：　＜　、転勤するこ とができる。なお、回転方向が正確には逆平行でないので、わずかでも摩耗する ようなことがあった場合には、駆動ボールは回転が一定である結果、その点接触 は常にボール面の各所に存在し、従って、駆動ボールの表面の一ケ所だけが摩耗 するということは起こらないので、わずかな摩耗の場合は、問題がない。もう１ つの利点は、力の伝達時に支承穴の中心軸に並行に駆動ボールに加えられる力の 成分が殆ど平衡を保たれて打ち消されるので、昇降要素に伝わらないことである 。つまり、昇降要素と回転要素を移動させるために必要になる力が微小であるこ とである。

次に、添付図面に例示した実施例を参照して、本発明について詳しく説明する。

なお、添付図面において。

第１図は、本発明による装置の第１実施例を示した縦断面図、 第２図は、第１図中のＨ−１１断面図。

第３図と第４図は、それぞれ本発明による装置の別実施例を示した断面図。

第５図は、第４図の実施例において、別の昇降位置にある場合を示した図、 第６図と第７図は１本発明による装置において、対になった駆動ボールが支持さ れている２つの実施例を示した断面図、 第８図は、駆動ボールを支持する別実施例を示した断面図。

第９図は、本発明による装置において、力伝達系の別実施例を示した側面図、 第１０図は、第８図の実施例において、力伝達系の細部を拡大して示した断面図 、 第１１図は、別の案内ボールを示すために、本発明による装置の一部を軸方向に 断面した図。

第１２図は、第１１図に示した装置において、Ｘ［Ｉ−■断面図である。

第１図と第２図は、往復回転運動を往復直線昇降運動に、またはその逆に変換す るための装置ｌＯを示している。本装置ｌＯは、第１円筒形壁セクシヨン　Ｉｌ ａをもつベアリング本体１１から構成され、その内側面に案内溝２Ｉが昇降運動 方向に沿って、好ましくはその軸方向に平行に形成されている。更に、本装置１ ０は、外部に第２円筒形壁セクシヨン　１３ａをもつ回転要素１３から構成され 、この壁セクション　１３ａは少なくともその一部が第１壁セクシヨン　ｌｌａ と同軸になって、その中に入り込んでおり、その外周面には、少なくとも１つの 螺旋案内溝２２が設けられ、この螺旋案内溝２２は、案内溝２１に対しである角 度、好ましくは４５度の角度をなして形成されている。回転要素１３は適当な種 類の回転ベアリング１６（例えば、ボール・ベアリング）によって支承され、ベ アリング本体ＩＩ内で回転可能になっているが、軸方向には不動になっている。

更に、本装置１０は、第３壁セクシヨン　１２ａをもつ昇降要素１２から構成さ れ、この第３壁セクシヨン　１２ａは好ましくは、中空円筒体になっており、第 １壁セクシヨン　Ｉｌａおよび第２壁セクシヨン　１３ａ間の空間内に同軸上に 入り込んで、この空間内で軸方向に前後に移動可能になっている。この第３壁セ クシヨン　１２ａには、そこを貫通する少なくとも１つの支承穴２０が設けられ ており、支承穴ｌＯの中心軸は昇降運動方向に直交して、好ましくは直角になっ ている。

最後に、本装置ｌＯは力伝達系から構成されている。

この力伝達系を通して、昇降要素１２に加わる力が回転要素１３に伝達されて、 回転要素はその力に相当する回転運動をして移動する。回転要素１３の自由端側 には、カップリング１８があり、これを通して回転対象物や回転モータその他類 似物と接続される。

本発明によれば、力伝達系は、対　１９ａ、　１９ｂになった駆動ボールＩ９か ら構成され、これらは相互に圧接している。各々の対１９ａ、＋９ｂになった駆 動ボール１９はそれぞれが関係する支承穴２０内で背中合わせになるように配置 されていて、そこで相互に圧接している。第１図に示すように、各々の対におい て、駆動ボールの一方はその支承穴から外側に突出して、それに関連する案内溝 ２１内に入り込んでいる。駆動ボール＋９の他方は第１図に示すように、支承穴 ２０の内側に突出して、それに関連する案内溝２２内に入り込んでいる。

第１図の例に示すような配列では、各々の支承穴２０の長さと径が駆動ボール１ ９の各々の径とほぼ等しくなっており、各駆動ボール１９の半分が支承穴２０か ら突出して、それぞれの関連案内溝２１または２２内に入り込むようになってい る。従って、案内溝２１．２２は半円筒または半円形断面になっていて、その半 径が駆動ボールの径に相当していることが好ましい、これらの２つの案内溝２１ ．２２の最も深い個所間の間隔は、２つの駆動ボールの直径の和に等しくして、 駆動ボール１９は両方とも同径であることが好ましい。

上述の説明から理解されるように、昇降要素１２の線形上下運動を回転要素１３ の回転運動に、またはその逆に変換することを目的とした力伝達系に必要とされ る対の駆動ボール１９は、１組　１９ａ、　１９ｂだけでも十分であ・ることは 勿論である。しかし、原理的には、このように対になった駆動ボール　１９ａ、 １９ｂを複数組設ければ、発生する力が壁セクション１２の周縁に沿って等間隔 に設けられた複数の対の駆動ボール１９ａ、　＋９ｂに分散することになり、そ れと同時に、壁セクション　＋３ａが壁セクション　１２ａ内の中心に、または 壁セクション１２ａが壁セクション　Ｉｌａ内の中心に、殆ど無摩擦で位置する ことになるという利点が得られる。また、壁セクション　１２ａが回転しないよ うに壁セクシヨン１１上に支えられるという利点も得られる。上記装置の操作方 法の原理的なものは公知である（米国特許第２、２４６．７３３号明細書）ので 、ここで必要なことは１本発明で達成される相違点について記述することである 。

ある力が昇降運動方向（第１図の例では、上方向）に昇降要素１２に加えられる と、外側の駆動ボール１９は矢示のように案内溝２１内を転勤する。これとは対 照的に、内側の駆動ボール１９は傾斜した案内溝２２内を転動する。案内溝２２ は、案内溝２１に対して傾斜するように設けられているので、案内溝２＋内を転 勤する駆動ボール１９は矢示方向に作用する大きな力成分をもつことになり、こ れはどの対の駆動ボールの場合も、対の他方の駆動ボール１９の回転方向と向き が反対になっている。

つまり、駆動ボールが支承穴２０の中心部分で相互に接触している場合には、駆 動ボールは相互に対して大きく転勤し合うことができる。微小な摩耗運動が起こ り得ることは勿論であるが、駆動ボール１９は点で接触しているので、これらの 摩耗運動は殆ど問題にならない程度である。装置１０が通常の動きをしていると きは、点接触は、駆動ボールが前後運動をしているので駆動ボール表面の他の個 所に絶えず移動するので、駆動ボール表面上の特定の個所が永続的にストレスを 受けたり、荷重負担を受けたりするおそれはない。以上の理由から１本装置１０ は摩擦と摩耗が殆どなく稼動することができる。

力の分布に関しては、各々の対！９ａ、　１９ｂの駆動ボールから昇降要素１２ に伝達される力がほんのわずかであるという別の利点がある。装Ｍ１０が通常の 運動をしているとき駆動ボール１９を案内溝２１．２２から押そうとするこれら の力は支承穴２０の中心軸にほぼ並行しているので、その大部分は駆動ボール１ ９が相互に支持し合うことにより打ち消されて、平衡が保たれる。このために、 昇降要素１２に作用する力は、駆動ボールが支承穴２０の内側壁に位置している 小さな領域に限定されている。この領域の面積における接触は本質的に線形的で あるので、その接触によって起こる力または摩擦は同様に小さい６そのために、 昇降要素！２または回転要素１３を前後に動かすために必要な力は、小さな力だ けで十分である。当然のことであるが、回転要素１３を正方向に駆動させて、そ の回転運動を昇降要素１２の線形的な往復運動に変換する場合にも、同じような 有利な条件が得られる。

第１図に示す装置１０において、ハウジング１１は追加の壁セクション　ｌｌｂ をもち、この壁セクションは、例えば、ねじ接続部３０によって、壁セクション 　ｌｌａと同軸に結合されている。従って、壁セクション　ｌｌｂは、その内側 面を所望の形状（好ましくは、円筒形）にすることができ、これは、壁セクショ ン　１２ａの延長として配置された好ましくは円筒形のプランジャ　＋ｚｂの外 側に位置する閉塞室１７を形成するためのものであり、この閉塞室は、シリンダ を形成し、その内部には、プランジャ接続ロッドの働きをする壁セクシヨン１２ 付きプランジャ　＋２ｂが前後に移動できるようなっている。

周辺シール３１は閉塞室１７の内面１４に圧接するプランジャ　＋ｚｂを密封す る働きをする６ もう１つの閉塞室は、壁セクション　Ｉｌａ、壁セクション１３、これらの２つ の壁セクションに対面する側のプランジャ　＋２ｂの側面、および任意的に、ベ アリング本体１１または回転要素１３の別の部分によって形成されており、これ らの全体がシリンダ／プランジャ構成になっている。

例えば、空気圧または油圧系２３は、駆動モータ２４、この駆動モータによって 駆動されるポンプ２５、電気的から構成されており、昇降運動を発生する働きを する。

流体がポンプ２５からボート１５を通って一方の閉塞室１７内に導入され、これ と同時に、他方の閉塞室内の流体が壁セフシラン　Ｉｌａの開口　１５ａを通っ てポンプ２５に戻されることにより、ピストンは死点値ｌになる。ピストンが他 方の死点位置（これは第１図では、隠れて見えない）にあるときは、流体は反対 方向に流れることになる。昇降要素１２がどちらの方向に移動するかに応じて、 回転要素１３はどちらかの方向に回転する。これは、駆動ボール１９の対！９ａ 、　１９ｂが第１案内溝２１内で前後に移動し、これらの駆動ボールが第２案内 溝２２内でかみ合うことにより１回転要素１３が駆動ボールと一緒に回転するか らである。

第３図に示した実施例では、同一部品は同一参照符号を付けて示しているが、復 元スプリング形体のエネルギ蓄積手段３２が設けられている。このエネルギ蓄積 手段はプランジャ　＋２ｂを一方の死点位置に復帰させるためのものである。こ れは回転要素１３の凹部３４内に装着され、プランジャ　＋２ｂ側に向かって開 いており、その一端側は前記凹部１３の底部に載置され、他端側はプランジャ　 ＋２ｂに固着された軸受３６に取りつけられている。第１図と同じように、空気 圧または油圧系２３によって第３図に示す死点位置になると、プランジャ　＋２ ｂは復帰スプリング３３の作用を受けて他方の死点位置に戻される。

上記のほかに、第３図に示す実施例は、昇降運動が一方の方向だけに行なわれる 回転運動に変換されることを特徴としている。この目的のために、回転要素１３ は中空軸３８に取り付けられており、この中空軸は壁セクション　１２ａと同じ ように、その一部が第１壁セクシヨン　Ｉｌａと第２壁セクシヨン　１３ａとの 間の空間に入り込んで、その一端が回転要素１３上を回転可能に、その他端がベ アリング本体１１上を回転可能に、それぞれピボット軸受３９．４０によって軸 支されている。ピボット軸受３９．４０は共に自由回転装置として図示されてい るが、これらの軸受に逆転阻止装置を付ければ、軸３８が一方向にだけ間欠回転 するようにできる。この回転は、例えば、プランジャ　＋２ｂが第３図に示す死 点位置に移動じた場合に行なわれる。昇降要素１２が反対方向に移動するときは 、回転要素１３をもう一度逆回転させることができるが、軸３８の復帰回転は逆 転阻止装置によって阻止される。第３図に示す装置は、従って、一種のステッパ ー・モータまたは間欠駆動装置として働く。

第４図および第５図に示した実施例は、この場合も、同一部品は同一参照符号を 付けて示しているが、回転要素１３に案内溝２２゛を設けた例である。回転要素 Ｊ３を断面にしないで示しているように、案内溝２２゛は上昇部と下降部とから なっている。回転要素１３の周縁を半分に分けて、各々に上昇部と下降部を設け るのが好ましい。そうすれば、上昇部と下降部が一方から他方に円滑に流れるこ とになる。

好ましくは、制御可能なギヤ装置４４を介してカプリング４５によって接続され たモータ３４によって回転要素１３が連続的に回転すると、この回転運動は、案 内溝２２゛、対１９ａ、＋９ｂになった駆動ボール１９、および案内溝２１を通 して、昇降要素１２およびプランジャ　＋ｚｂの往復運動に変換される。この実 施例では、プランジャ＋ｚｂは１回転要素１３が一回回転すると、２回往復運動 するようになっている。

プランジャ　＋２ｂの表面に並行するベアリング本体の終端壁４７には、少なく とも１つの入力口４８と少なくとも１つの出力口４９が設けられている。これら に向き合うように、終端壁４７の内側には、好ましくはセラミックス材料からな る制御板５０が終端壁４７に近接して設けられており、この制御板はプランジャ 　＋２ｂを気密状態で貫通する円筒形ロッド５１によって回転要素１３に取り付 けられている。制御板５０は２つの被覆セクション５２と２つのボート５３を備 えており、これらは制御板５０を回転することによって、ボート４８．４９と位 置合わせすることが可能になっている。セクション５２とボート５３は、プラン ジャ　＋２ｂが第５図に示す死点位置まで移動したとき、入力口４８が被覆され 、出力口４９がボート５３と同一線（第４図に示す位置）に並ぶように、案内溝 ２２°の上昇部と下降部に対して配置されている。これと逆に、昇降要素が逆方 向に移動するときは、出力口４９が被覆され、入力口４８がボート５３と同一線 （第５図に示す位置）に並ぶようになっている。このことは。

入力口４８が供給される媒体を収めている室に接続され、出力口４９が媒体を受 は入れる室に接続されて、非常に単純な手段によってポンプ作用が得られること を意味する。これらの開閉操作の間隔は、案内溝２２°の各種セクションの寸法 を適宜選択することにより、選択することができる。

更に、案内溝２２°に水平部２２’ａ　（第４図）を設けることができる。この 水平部は１回転要素１３と制御板５０が回転しても昇降要素１２を静止状態に保 つことによって、入力口４８と出力口４９の開閉に備えられるようにする。同じ くセラミック材料からなり、同じボート構成になったシーリング・ディスクまた はワッシャ５４を、制御板５０と壁４７の間に設けると、好都合である。

原理的には、第４図に示すポンプの動作順序は、吸入、圧縮、および吐出し段階 からなるが、これらの段階を運動力学的に反転した順序で使用することもできる ので、図示の弁制御システムに代えて、他の弁制御システムが使用できるときは 、内燃機関、例えばオツトー機関やディーゼル機関の基本的原理が実現すること になる。クランク型駆動装置を備えた公知の機械に比べて、回転弁システムを備 えたこの種の内燃機関には、力の伝達がストローク過程で円滑に行なうことがで き、クランクの角位置に影響されないという利点がある。更に、発生し得る最大 トルクとピストン走行との間に直接的な関係がないので、設備の規模が一定の場 合、得られるトルク量を増加することが可能である。

従って、適当な変更を加えることにより、第４図に示す装置は、クランクシャフ ト原理に代えて、多数の応用分野において使用することができる。これまでに述 べてきた装置を複数使用して、それぞれの回転要素１３を共通のギヤ・ホイール に取り付けて、結合すれば、限られた空間内に様々なプランジャ／シリンダ構成 が得られる。このような複合システムは２サイクルまたは４サイクル・モータで 使用することができる。　駆動ボール１９と、必要な場合には、他のボールを取 り付ける場合、これらのボールを第６図と第７図に示すような支承スリーブ５６ ．５７内に取り付けると好都合である。これらのスリーブは硬質金属にすること が好ましいが、壁セクション　１２ａに設けられた支承穴２０に押し込まれてい る。これらの支承スリーブ５６．５７には、第６図に示すような円形の内部突起 ５８を設けることも、外部突起５９を設けることも可能であり、これらの突起は 駆動ボール１９の支承シェルのように、内側または外側接触面となる働きをする 。第７図に示すように、支承スリーブ５７は軸方向に沿って結合される２つの部 分に分割して、並行する中心軸をもつねじによって相互に結合できるようにする ことが好ましい。

例えば、油圧モータのように高速回転機械の場合には、駆動ボール１９と支承穴 ２０の壁との間で発生する摩耗を、駆動ボール間に支持機構を設けて、駆動ボー ルが支承穴２０に直接に接触するのを防止することによって減少させることが望 ましい場合がある。１つの例として、このような支持機構は１例えば、支持ボー ル６２の２つのリング６０で構成し、その径を駆動ボール１９の径よりも小さく することによって構成する。支持ボール６２は支承穴２０の端面断面を大きくし て形成した環状くぼみ６３内に支持され、各々は支承穴２０の壁に点接触によっ て支持されることになる。同時に、環状くぼみ６３はリング６０の取付けを簡単 にする。環状くぼみ６３および支持ボール６２の径は駆動ボール１９の径に比べ て相対的に大きいので、これらが支持ボール６２の関連リング上に点接触によっ て支持される場合であっても、その一部がリング内に入り込んで、支承穴２０の 中央部で相互に接触することになる。これを示したのが第８図である。

これまでに述べてきた駆動ボール１９の作用は、駆動ボール１９が相互に直接的 に支え合っていないで、偶数個の伝達機構を通して間接的に支持されているだけ の場合にも、行なわれる。最も単純な例として、各々の伝達機構は少なくとも１ つの伝達ボールで構成し、２つの駆動ボール１９の間に、偶数個の伝達ボールを 同じ支承穴２０に相互に背中合わせして配置することができる。支承穴２０ごど の伝達ボールの個数は偶数であるので、隣り合うボールはその接触点で相反方向 に回転して、著しい摩耗をすることなく相互に圧接して転勤することになる。第 １図ないし第７図に比較して、支承穴２０の軸方向の長さだけを延長すればよく 、その結果、外側または内側駆動ボールは、所望通りに、その一部分が支承穴２ ０内に支持され、その一部分が関連の案内溝２１または２２内で転勤することに なる。

第９図および第１０図から明らかなように、駆動ボール１９間の点接触のために 極端に大きな圧力が発生するのを防止するためには、各伝達機構を伝達ボール７ １ａ。

７１ｂのリング７１で形成し、各々のリングを第８図と同じように、支承穴２０ 内で支持する必要がある。しかし。

第８図と対照的に、一方のリング７１の伝達ボール７１ａと他方のリング７１の 伝達ボール７１ｂは、支承穴２０の中央部で接触している。そのために、この実 施例では、駆動ボールは相互に圧接していたり、相互に直接に支え合っている必 要がない。望ましい相互の支持はこの例では、直接にリング７１を通して行なわ れる。リング７１は偶数個設けられているので、関係するすべてのボール１９． ７１ａ、　７１ｂが所望通りに、相互に接触しであるいは案内溝２１．２２内で 転勤することができる。

第１Ｏ図の拡大断面図で示すように、リング７１の組立は、２部分からなる支持 スリーブ７２を支承穴２０に挿入することによって行なわれる。このスリーブの ２部分はねじ７３によって相互に固く結合され、支承シェルと同じように、伝達 ボール７１ａ、　７１ｂが外れるのを防止するためのくぼみ７４が設けられてい る。支承スリーブ７３は、例えば、拡張部７５とスプリング押さえリング７６に よって、支承穴２０内に固定することができる。伝達ボール７１ａ、７１ｂの個 数と大きさは、任意に選択することができる。図示の実施例では、伝達ボール７ １ａまたは７１ｂはそれぞれ４個設けられており、その直径は駆動ボール１９の 直径より小さくなっている。第９図において、伝達ボール７１ａ、７１ｂは、一 方のリングの伝達ボール７１ａが他方のリングの２つの伝達ボール７１ｂ間に支 えられ（またはその逆）、伝達ボール７１ａまたは７１ｂが相互に接触しないよ うな大きさになっている。これとは対照的に、各々の駆動ボール１９は関連する リング７１の４個の伝達ボール７１ａ、７１ｂと接触し、第９図に示すように、 伝達ボール７１ａ、７１ｂに分散力を加えている。このようにして、伝達ボール はその一部が半径方向に支持スリーブ７２に圧接し、その一部が駆動ボールを支 持している他方のリング７１の伝達ボールに圧接している。力の分散は、どの場 合も、伝達ボールの大きさと個数を選択することによって制御することができる 。

これまでに述べてきた各種実施例においてベアリングの遊びの調節に関しては、 配慮しなければならないことは、案内溝２１と２２間の間隔をその底面から測定 したとき、その間隔が駆動ボールＩ９の径の総和に等しいか、若干大きくなるよ うにすることである。この寸法は、案内溝２１が案内溝２１に平行に変位可能な くさび形状のスライドに形成されているので、調節可能にすることができる。し かし、これにもかかわらず、各種のボールが遊んでいるとき、その間にわずかな 遊びを残しておくことが可能である。使用される装置においてこの遊びを十分に 小さくすると、駆動ボール１９は正確には溝の底面上ではなく、案内溝２１．２ ２の側壁に沿って転勤するので、この場合には、少なくとも動作時には、駆動ボ ール、支持ボールおよび伝達ボール（またはそれぞれのボール）が相互に支持し 合うことになる。

第１１図と第１２図に示すように、壁セクション１２ａが壁セクション　Ｉｌａ 内で効率よく案内されるようにするために、昇降運動に平行になった追加の案内 溝８０．８１が設けられ、これらの案内溝内に配置された追加の案内ボール８２ が設けられている。この方法によると、昇降要素１２は殆ど摩擦なしで、かつ確 実にベアリング本体ｌｌ内の中心に位置し、傾斜や無制御の回転に対しても固定 している。

本発明は上述した各種実施例に限定されるものではなく、種々の態様に変更する ことが可能である。このことは、各々の個別的なケースにおいて選択される駆動 ボール、支持ボール、および伝達ボールの直径の場合に特に当てはまり、その場 合において、支承穴２０ごとの駆動ボール１９の直径に適当な比率で変化をもた せることも可能である。また、駆動ボール１９を各ケースにおいて、正確に半分 ずつ支承穴２０内と関連の案内溝２１．２２内に配置させることは本質的なもの ではない。

この場合、必要とする力伝達が不利な影響を受けない限り、個々のケースに応じ て様々な分布を選択することができる。案内溝２１．２２の断面形状と通路形状 は、任意に選択することが可能である。特に、第４図に図示の実施例では、昇降 要素１２が外側に走行して、帰還するときの移動速度は、上昇および下降セクシ ョンをいろいろな形状にすることにより、制御することができる。更に、昇降要 素１２の付加的な回転運動を可能にする場合や、それが望ましい場合は、外側の 案内溝２１を傾斜のついた螺旋形状にすることにより、差動ギヤと同じように、 所定のストロークにおける昇降運動に対して、回転運動を段階的に早くしたり、 遅くしたりすることができる。更に、必要に応じて設けられる伝達機構の形状は 、任意に選択することが可能である。

本発明による装置の耐用年数は非常に長い。第１図に示す実施例では、３つの部 品Ｉ１．１２．および１３はすべて安価なプラスチックから作られているが、そ の場合でも、１００万回以上にわたるストロークを行なっても、駆動ボール２１ ．２２に目立った摩耗や傷が認められなかったことが実証されている。

更に、本発明は第１図ないし第１２図に示されている部品＋１．１２．１３の相 対的位置に限定されない。ベアリング本体Ｉ＋と回転要素１３を相互に入れ替え ることも可能である。つまり、第１壁セクシヨン　１１８を内側に、第２壁セク シヨン　１３ａを外側に、第３壁セクシヨン１２ａを第１図に示すように、第１ 壁セクシヨンと第２壁セクシヨンの間に置くことが可能である。しかし、そのよ うな場合には、案内溝２２は壁セクション　１３ａの内側に形成する必要がある 。

上述したことのほかに、本発明は交互になった案内溝と対の駆動ボール　＋９ａ 、　１９ｂの個数に限定されない。

構造要因が許容する限り、案内溝２１．２２をいくつでも壁セクション　Ｉｌａ 、　１３ａの周縁に形成することが可能である。更に、複数の対　１９ａ、　１ ９ｂを昇降運動に平行して適当な長さの案内溝２＋、２２に挿入することが可能 である、このことは、１対の駆動ボールでは十分でない場合に、必要とされる力 の伝達が複数の対　１９ａ、＋９ｂに均等に分布されることを意味する。また、 様々な形状の案内溝２２を複数壁セクション　１３ａに形成し、壁セクション　 ＋３ａの位置が壁セクション　＋２ａに対して調節できるような配置にすること も可能である。この場合には、対になった駆動ボール１９の各々を、適当に調節 することによって特定の案内溝２２と関連づけることが可能である。

以上説明してきた装置は、特に、調節駆動装置、ポンプ、コンプレッサ、モータ 、ギヤ系、横移動駆動装置２運動変換装置、昇降または回転運動の測定値の選択 といった、様々な応用分野で使用することが可能である。

Ｆｉｇ、１ 国際調査報告 国際調査報告 ＤＥ　８９００２１５ ＳＡ　　　　２７８６７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．回転運動を往復昇降運動に、または往復昇降運動を回転運動に変換する装置 であって、昇降運動の方向に沿って設けられた第１案内溝をもつ第１円筒形壁セ クションを備えたベアリング本体と、回転可能にベアリング本体上に支持され、 前記第１案内溝に対して角度をなして配置された第２案内溝をもつ第２円筒形壁 セクションを備えた回転要素と、前後に移動可能にベアリング本体上に支持され ると共に、前記第１壁セクションと第２壁セクション間に突出した第３壁セクシ ョンを備え、昇降運動に対し直交する中心軸をもつ連続の支承穴が配置されてい る昇降要素と、支承穴内で案内され、その一部分が第１および第２案内溝内に支 持されている駆動ボールを備えた力伝達系とから構成され、各々の支承穴には、 軸方向に相互に背中合わせになり、相互に圧接している２つの駆動ボールが設け られ、該駆動ボールの一方はその一部が第１案内溝内に支持され、他方の駆動ボ ールはその一部が第２案内溝内に支持されている装置 ２．駆動ボールは、少なくとも動作時には、支承穴の中央部に静止している請求 項１に記載の装置３．支承穴内において、２つの駆動ボールの間に、相互に背中 合わせになった偶数個の伝達機構が追加のボールから形成され、駆動ボールを相 互に支え合うようにした請求項１に記載の装置 ４．各々の伝達機構は伝達ボールからなり、すべての伝達ボールは軸方向にかつ 駆動ボールの間に、背中合わせになって配置され、駆動ボールと伝達ボールは、 少なくとも力伝達系の動作時には、相互に接触している請求項３に記載の装置 ５．２つの伝達機構が設けられ、その各々は複数の伝達ボールから構成されて、 駆動ボールの一方を支えているリンクからなり、両方のリングの伝達ボールは、 少なくとも動作時には、相互に接触している請求項３に記載の装置 ６．駆動ボールは、支持ボールからなる支持機構によって支承穴内に支持されて いる請求項１ないし３のいずれかに記載の装置 ７．駆動ボール、支持ボール、および伝達ボールまたはこれらのいずれかを受け 入れる案内スリーブが支承穴内に挿入されている請求項１ないし３のいずれかに 記載の装置 ８．昇降要素およびベアリング本体は、昇降運動の方向に沿って設けられ、追加 の案内ボールを支持する追加の案内溝を備えている請求項１ないし３のいずれか に記載の装置 ９．第３壁セクションは第２壁セクションを取り囲み、第１壁セクションは第３ 壁セクションを取り囲んでいる請求項１ないし３のいずれかに記載の装置１０． 昇降要素は、閉塞室内を案内され、密封されているプランジャを備えており、該 閉塞室は少なくとも１つのボートが設けられた壁をもつ請求項１に記載の装置 １１．第１および第２壁セクション、プランジャ、ベアリング本体、および回転 要素により閉塞室が形成され、第１壁セクションに少なくとも１つのボートが設 けられている請求項１０に記載の装置 １２．壁に少なくとも１つの入力口と１つの出力口とが設けられ、回転要素はこ の壁に関連する制御板と結合され、該制御板は必要に応じて入力口と出力口を被 覆または開放するカバーまたはボートを備えているボンブの形体になった請求項 １１に記載の装置発明の詳細な説明