JPH0781616B2 - 回転軸の駆動伝達構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転軸の駆動伝達構造
に関し、詳しくは、互いに並設された入力軸と出力軸と
を備え、入力軸の回転駆動を同回転数で出力軸に伝達す
る回転軸の駆動伝達構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、回転軸のトルクを変換するた
めに、互いに並設された入力軸と出力軸とを備え、これ
らの各軸にギアやスプロケット、或はプーリー等を軸着
し、ギアやチェーン、或はベルト等を介して入力軸の回
転駆動を出力軸に伝達するようにした回転軸の駆動伝達
構造がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の回転
軸の伝達構造にあっては、入力軸と出力軸とに歯数の異
なるギアやスプロケット、或は径の異なるプーリー等を
軸着することにより入力軸の回転駆動を所望のトルクに
変換して出力軸に伝達するため、当然、入力軸のの回転
駆動を入力軸と同回転数で出力軸に伝達することができ
なかった。

【０００４】本発明は、このような課題を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは、入力
軸の回転駆動を所望のトルクに変換して同回転数で出力
軸に伝達することができる回転軸の駆動伝達構造を、簡
単な構造によって提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに本発明の採った手段を、図面に使用する符号を付し
て説明すると、「互いに並設された入力軸１００と出力
軸２００とを備え、入力軸１００の回転駆動を同回転数
で出力軸２００に伝達する回転軸の駆動伝達構造３００
であって、前記入力軸１００に少なくとも一つのスライ
ダクランク機構１１０、１２０、１３０、１４０と、前
記出力軸２００に前記入力軸１００側のスライダクラン
ク機構１１０、１２０、１３０、１４０と対をなす少な
くとも一つのスライダクランク機構２１０、２２０、２
３０、２４０とを備え、前記入力軸１００側のスライダ
クランク機構１１０、１２０、１３０、１４０と、これ
と対をなす前記出力軸２００側のスライダクランク機構
２１０、２２０、２３０、２４０との各々の摺動子２０
に、互いに反発する磁石３０を備えると共に、前記各摺
動子２０を、互いに対向して同一方向に摺動するように
支持したことを特徴とする回転軸の駆動伝達構造３０
０」である。

【０００６】ここで、スライダクランク機構とは、四節
連鎖の四つの対偶のうち三つを回り対偶、一つを滑り対
偶としたもので、図５に示すように、第一リンクを固定
して第二リンクを回転する（図５における矢印Ａ）と、
第一リンクに沿って摺動する（図５における矢印Ｂ）摺
動子を備えたものである。

【０００７】

【発明の作用】このように構成された本発明の回転軸の
駆動伝達構造３００は、以下のように作用する。

【０００８】まず、図６に示すように、入力軸１００と
出力軸２００との各々には、一対のスライダクランク機
構１１０、２１０が備えてあり、各スライダクランク機
構１１０、２１０の各摺動子２０には、互いに反発する
磁石３０が備えてある。そして、各摺動子２０は、互い
に対向して同一方向に摺動するように支持してある。こ
のため、図６（１）〜（３）に示すように、入力軸１０
０側のスライダクランク機構１１０の摺動子２０が、入
力軸１００の回転によって出力軸２００に対して最も後
退した位置（以下後死点という）から最も前進した位置
（以下前死点という）まで摺動すると、出力軸２００側
のスライダクランク機構２１０の摺動子２０が、反発す
る磁石３０の力によって摺動し、出力軸２００を回転さ
せる。

【０００９】次に、図６（３）〜（５）に示すように、
入力軸１００側のスライダクランク機構１１０の摺動子
２０が前死点から後死点まで摺動する際には、出力軸２
００側のスライダクランク機構２１０の摺動子２０に力
が加わらず、出力軸２００を回転させる力は加わらない
のであるが、出力軸２００に例えば付加バランサー等を
備えれば、惰性によって出力軸２００は回転する。そし
て、前述したように、入力軸１００側のスライダクラン
ク機構１１０の摺動子２０が後死点から前死点まで摺動
すると、再び出力軸２００側のスライダクランク機構２
１０の摺動子２０に力が加わり、出力軸２００を回転さ
せる。

【００１０】また、入力軸１００と出力軸２００との各
々に二対のスライダクランク機構１０、１３０、２１
０、２３０を備えた場合、各対を互いに１８０゜位相の
異なるものとすれば、図７（１）から（３）に示すよう
に、入力軸１００側の一方のスライダクランク機構１１
０の摺動子２０が後死点から前死点まで摺動する際に、
入力軸１００側の他方のスライダクランク機構１３０の
摺動子２０が前死点から後死点まで摺動し、図７（３）
から（５）に示すように、入力軸１００側の一方のスラ
イダクランク機構１１０の摺動子２０が前死点から後死
点まで摺動する際に、入力軸１００側の他方のスライダ
クランク機構１３０の摺動子が後死点から前死点まで摺
動することになり、常に出力軸２００側のスライダクラ
ンク機構２１０、２３０の何れかの摺動子２０に磁石３
０による反発力が加わることになる。即ち、常に出力軸
２００を回転力させる力が加わることになり、出力軸２
００は、安定して回転することになる。なお、入力軸と
出力軸との各々に三対或はそれ以上のスライダクランク
機構を備えた場合においても、例えば三対であれば各対
のスライダクランク機構の位相を１２０゜異ならせる
等、常に出力軸側のスライダクランク機構の何れかの摺
動子に磁石による反発力が加わるように、各対のスライ
ダクランク機構の位相を異ならせれば、前述したように
出力軸は安定して回転することになる。

【００１１】このように、本発明の回転軸の駆動伝達構
造３００においては、入力軸１００を回転すると同回転
数で出力軸２００が回転することになる。そして、入力
軸１００の回転駆動のトルクを変換する場合には、図７
に示すように、入力軸１００側のスライダクランク機構
１１０のクランク半径より出力軸２００側のスライダク
ランク機構２１０のクランク半径を大きくすれば出力軸
２００のトルクが大きなり、図８に示すように、入力軸
１００側のスライダクランク機構１１０のクランク半径
より出力軸２００側のスライダクランク機構２１０のク
ランク半径を小さくすれば出力軸２００のトルクが小さ
くなる。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の回転軸の駆動伝達構造３００
の実施例を、図面に従って以下に説明する。

【００１３】まず、図１に示すように、入力軸１００に
は、９０゜位相が異なる第一から第四の四つのスライダ
クランク機構１１０、１２０、１３０、１４０が備えて
あり、出力軸２００には、入力軸１００側と同様に９０
゜位相が異なり、入力軸１００側の各スライダクランク
機構１１０、１２０、１３０、１４０と対をなす第一か
ら第四の四つのスライダクランク機構２１０、２２０、
２３０、２４０が備えてある。そして、本実施例におい
ては、出力軸２００側の各スライダクランク機構２１
０、２２０、２３０、２４０のクランク半径を入力軸１
００側のスライダクランク機構１１０、１２０、１３
０、１４０のクランク半径よりも大きくしてあり、入力
軸１００の回転駆動を、トルクを大きくして出力軸２０
０に伝達するようにしてある。

【００１４】次に、入力軸１００側と出力軸２００側と
の各々のスライダクランク機構１１０、１２０、１３
０、１４０、２１０、２２０、２３０、２４０は、各軸
１００、２００の回転中心より偏心した位置に一端が回
動自在に支持されたクランクアーム１０と、このクラン
クアーム１０の他端に回動自在に支持され、スライドベ
アリング（図示しない）によって摺動自在に支持された
ロッド状の摺動子２０とから構成されている。ここで、
入力軸１００側と出力軸２００側との各摺動子２０は、
互いに対向して同一方向に摺動するように支持してあ
り、各摺動子２０の対向する端部には、互いに反発する
磁石３０が備えてある。

【００１５】なお、本実施例においては、入力軸１００
及び出力軸２００の回転が均一となるように、各軸１０
０、２００に付加バランサーが備えてある。また、入力
軸１００と出力軸２００との各々には歯付プーリー６０
が軸着してあり、これらの歯付プーリー６０には歯付ベ
ルト７０が掛装してある。これは、入力軸１００の始動
時や停止時、或は変速時等に、入力軸１００の回転変化
に出力軸２００の回転を強制的に追従させるためであ
る。そして、入力軸１００側及び出力軸２００側の両
方、或は何れらか一方の歯付プーリー６０は、クラッチ
（図示しない）を介して各軸１００、２００に軸着され
ており、入力軸１００が等速で回転している際には、各
軸１００、２００から歯付プーリー６０への回転駆動の
伝達をクラッチによって遮断し、本発明の回転軸の駆動
伝達構造３００によって入力軸１００の回転駆動を出力
軸２００へ伝達するようにしてある。なお、この時、入
力軸１００の回転駆動をより円滑に出力軸２００に伝達
するために、図２に示すように、出力軸２００側のスラ
イダクランク機構が入力軸１００側より３０゜程度先行
して回転するようにしてある。

【００１６】次に、図３には、本発明の回転軸の駆動伝
達構造３００の別の実施例が示してある。これは、入力
軸１００側の各スライドクランク機構１１０、１２０、
１３０、１４０の各摺動子２０にソレノイド２１を備え
たものであり、摺動子２０自体がソレノイド２１の作動
によって伸縮するようにしたものである。そして、各ソ
レノイド２１は、入力軸１００側の摺動子２０が対向す
る出力軸２００側の摺動子２０に近づく際には伸び、離
れる際には縮むようにしてあり、入力軸１００の回転駆
動を出力軸２００に、より効率よく伝達できるようにし
てある。

【００１７】このような各ソレノイド２０の作動タイミ
ングは、図４に示すように、絶縁性の外周面上に所望の
導体パターン８１が形成されたドラム８０を入力軸１０
０の回転に応じて回転させ、このドラム８０外周面に各
ソレノイド２１のスイッチとなる接続端子２２を接触さ
せて、これが導体パターン８１に接触している時には作
動して伸び、接触していない時には作動せず縮むように
制御してある。

【００１８】以上、入力軸１００の回転駆動のトルクを
大きくして同回転数で出力軸２００に伝達する本発明の
回転軸の駆動伝達構造３００の実施例を説明したが、こ
れに限らず、入力軸１００側の各スライダクランク機構
１１０、１２０、１３０、１４０より出力軸２００側の
各スライダクランク機構２１０、２２０、２３０、２４
０のクランク半径を小さいものとすればトルクを小さく
して伝達することができる。また、回転駆動を所望の位
置から出力させたい場合等において、入力軸１００の回
転駆動を同トルク、同回転数で所望の位置の出力軸２０
０に伝達させたい場合には、入力軸１００側の各スライ
ダクランク機構１１０、１２０、１３０、１４０のクラ
ンク半径と出力軸２００側の各スライダクランク機構２
１０、２２０、２３０、２４０のクランク半径とを同じ
にすればよい。

【００１９】このように、本発明の回転軸の駆動伝達構
造３００によって回転駆動を伝達した場合、入力軸１０
０側の構成部材と出力軸２００側の構成部材とが互いに
接触することがないため、ギア、スプロケット或はプー
リー等によってギア、チェーン或はベルト等を介し、入
力軸１００側の構成部材と出力軸２００側の構成部材と
が互いに接触して回転駆動が伝達される従来の回転軸の
駆動構造に比べ、騒音や振動を減少させることができ
る。

【００２０】また、入力軸１００側の磁石３０と出力軸
２００側の磁石３０とを強力なものとし、入力軸１００
側の磁石３０と出力軸２００側の磁石３０とが互いに衝
突しないような十分な距離をおいても回転駆動を伝達で
きるようにすれば、何等かの原因で入力軸１００又は出
力軸２００の一方が急停止したり回転速度が急激に変化
しても他方には衝撃が伝達されず、入力軸１００側或は
出力軸２００側に接続された装置等や、この回転軸の駆
動構造３００自体が破損することを防止することができ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の回
転軸の駆動構造は、入力軸及び出力軸にスライダクラン
ク機構を備え、各軸のスライダクランク機構の摺動子に
備えられた磁石の反発力によって入力軸の回転駆動を出
力軸に伝達するものであり、トルクを変更しても同回転
数で伝達することができるものである。

【００２２】従って、本発明によれば、入力軸の回転駆
動を所望のトルクに変換して同回転数で出力軸に伝達す
ることができる回転軸の駆動伝達構造を、簡単な構造に
よって提供することができる。

【００２３】また、入力軸側の構成部材と出力側の構成
部材とが接触することなく回転駆動を伝達することがで
きるものであるため、従来と比較して騒音や振動を減少
させることができ、更に、何等かの原因による入力軸側
或は出力軸側の回転速度の急激な変化によって、入力軸
側或は出力軸側に連結された装置や、駆動伝達構造自体
が破損することを防止することができるという効果をも
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転軸の駆動伝達構造の一実施例
を示す概略図である。

【図２】入力軸側と出力軸側とのスライダクランク機構
の位相の差を示す概略図である。

【図３】本発明に係る回転軸の駆動構造の別の実施例を
示す概略図である。

【図４】ソレノイドの作動タイミングを制御する装置の
一例を示す概略図である。

【図５】スライダクランク機構を示す概略図である。

【図６】入力軸の回転駆動が出力軸に伝達される状態を
示す概略図である。

【図７】入力軸の回転駆動が出力軸に伝達される状態を
示す概略図である。

【図８】入力軸の回転駆動をトルクを変換して出力軸に
伝達するスライダクランク機構を示す概略図である。

【図９】入力軸の回転駆動をトルクを変換して出力軸に
伝達するスライダクランク機構を示す概略図である。

【符号の説明】

１０ クランクアーム ２０ 摺動子 ２１ ソレノイド ２２ 接続端子 ３０ 磁石 ５０ 付加バランサー ６０ 歯付プーリー ７０ 歯付ベルト ８０ ドラム ８１ 導体パターン １００ 入力軸 １１０ 第一スライダクランク機構 １２０ 第二スライダクランク機構 １３０ 第三スライダクランク機構 １４０ 第四スライダクランク機構 ２００ 出力軸 ２１０ 第一スライダクランク機構 ２２０ 第二スライダクランク機構 ２３０ 第三スライダクランク機構 ２４０ 第四スライダクランク機構 ３００ 駆動伝達構造

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに並設された入力軸と出力軸とを備
   え、入力軸の回転駆動を同回転数で出力軸に伝達する回
   転軸の駆動伝達構造であって、 前記入力軸に少なくとも一つのスライダクランク機構
   と、前記出力軸に前記入力軸側のスライダクランク機構
   と対をなす少なくとも一つのスライダクランク機構とを
   備え、 前記入力軸側のスライダクランク機構と、これと対をな
   す前記出力軸側のスライダクランク機構との各々の摺動
   子に、互いに反発する磁石を備えると共に、前記各摺動
   子を、互いに対向して同一方向に摺動するように支持し
   たことを特徴とする回転軸の駆動伝達構造。