JPS60168953A

JPS60168953A - 回転伝動装置

Info

Publication number: JPS60168953A
Application number: JP2293384A
Authority: JP
Inventors: Kenji Mimura; 建治三村
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-02-13
Filing date: 1984-02-13
Publication date: 1985-09-02
Also published as: JPH0480258B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、歯車や伝動帯を用いることなく回転伝動、差
動、変速など？行うことが可能な回転伝動装置に関する
ものである。

（従来技術）回転の伝動や、差動、変速を機械的に行う機械要素とし
て、従来より歯車機構、ベルトやチエーンなどによる伝
動帯機構が広く知られている。しかしこれらは装置が大
型化するという問題があった。また流体を用いた回転伝
動機構や、電磁式の回転伝動機、構もあるが、これらは
滑りを伴うため。

７Ｆ確な回転数の伝達が要求される装置１例えば工業用
ロボットなどの正確な位置決めがめらレル装置には適さ
ないという問題もあった。

（発明の目的）本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、滑
りを伴うことなく正碑な回転伝動ができ。

しかも非常に簡単な構成で差動機能や変速機能を持たせ
ることができる小型化に適した回転伝動装置を提供する
ことを目的とする。

（発明の構成）本発明は、第１．第２保持軸とこれらに挾まれる第１．
第２中間筒とに設けたガイド溝、ガイド孔を転動するボ
ールを介して回転伝達な行うことにより、前記目的を達
成した。すなわち、第１保持軸とこれに接する第１中間
筒とにそれぞれ形成されたガイド溝およびガイド孔の少
なくとも１つの交叉点に介在する第１ボールと、第２保
持軸とこねに接する第２中間軸とにそれぞれ形成された
ガイド溝およびガイド孔の少なくとも２つの交叉点に介
在する第２ボールと？備え、前記第１ボールが第２ボー
ル間に挾まれて転動されるように前記第１および第２中
間筒が配設される一方、前記第１および第２保持軸には
それぞれ第１および第２ボールが循環する循環路を形成
したものである。

（実施例）以下図示の実施例に基づき７本発明の詳細な説明する。

第１図は第１実施例の一部断面図、第２図はその■−■
線断面図、第３図は分解斜視図である。

この実施例は第１保持軸１０．第１．第２中間筒１２゜
１４および筒状の第２保持軸１６企順次重ねるよ溝１８
が形成され、このガイド溝１８の両端は第１保持軸１０
内に形成された循環路２０に連通している。この循環路
２０内には第１ボール２２が転動回部かつ互いに接触す
るように装填されている。なお第１保持軸１０は循環路
２０１形成するに足る肉厚の筒状であってもよい。

第１中間筒１２は薄肉であって、右ねじ方向のらせん状
ガイド孔２４が形成されている。この第１中間筒１２は
第１図に示すように第１保持軸１０に回転自在に嵌合さ
れ、一対の止め輪２６．２８によって中心軸線入方向へ
の移動が規制されている。この結果第１保持軸１０のガ
イド溝１８と。

第１中間筒１２のガイド孔２４とは交わり、その交叉点
には第１ボール２２が介在する。この交叉点の第１ボー
ル２２は、ガイド孔２４から第１中間筒］２の外周に突
出している。

第２中間筒１４は薄肉であって、左ねじ方向の２条のら
せん状ガイド孔３０（３０ａ、３０ｂ）が形成されてい
る。このガイド孔３０は、第１中間筒１２のガイド孔２
４の半分のピッチとなっている。この第２中間筒１４に
回転自在に嵌合される第２保持軸１６は厚肉の筒状で、
その内周面には中心軸線Ａと平行なガイド溝３２が形成
されている。またこの第２保持軸１６には２つの循環路
３４（３４ａ、３４ｂ）が形成され、各循環路３４には
第２ボール３６（３６ａ、３６ｂ）が互いに接触するよ
う転勤可能に装填されている。各循環路３４ａ、３４ｂ
の両端は、第１図に示すように第２保持軸１６と第２中
間筒１４とが所定の相対位置にある状態で、第２中間筒
１４のガイド孔３０ａ、３０ｂの両端に対向する。第２
中間筒１４および第２保持軸１６は第１巾間筒１２に回
転自在に嵌合され、その中心軸線入方向への移動が規制
されている。またこのように絹付けた状態においては、
第２ボ゛−ル３６ａ、３６ｂはガイド孔３０ａ、３０ｂ
から第２中間筒１４の内周側に突出し、２つの第２ボー
ル３６ａ、３６ｂ間に前記第１ボール２２が挾まれる。

第４図は本実施例の動作説明図である。いま第１保持軸
１０と第２保持軸１６を固定し、第１中間筒１２を一方
（正方向、右ねし方向）に回転すれば、ガイド溝１８と
ガイド孔２４との交叉点に介在する第１ボール２２はガ
イド溝１８に沿って矢印ａ方向に送られる。このため一
方の第２ボール３６ａはこの第１ボール２２に押されて
ガイド孔３０ａに沿って矢印す方向に転動する。第２保
持軸】６が固定されているので、第２中間筒１４は第１
中間筒１２の２倍の速度で逆回転する。これに伴ない他
方の第２ボール３６ｂはガイド孔３０ｂに沿って第１ボ
ール２２に追従するように転動する。第２ボール３６ａ
、３６ｂがガイド孔３０ａ、３０ｂの右端に来ると、ボ
ール３６ａ’。

３６ｂは循環路３４ａ、３４ｂに入り、これと同時にガ
イド孔３０ａ、３０ｂの左端に循環路３４ａ。

３４ｂから他の第２ボー／ｌ’３６ａ、３６ｂが押し出
される。第１ボール２２はガイド孔２４の右端に来ると
循環路２０に入り、ガイド孔２４の左端から他の第１ボ
ール２２がガイド孔２４に押出される。このようにして
各ボール２２．３６は循環路２０．３４を循環し続ける
。

この実施例ではガイド孔２４．３０のピッチが逆で異な
るので逆転変速でき、このピッチヲ種々に変えることに
より変速比を変えることができる。

また第１．第２保持軸１０．１６を一体的に固定し１両
保持軸１０．１６を正回転させれば、第１゜第２中間筒
１２．１４Ｆ正面転でき、この時雨中間筒１２．１４の
一方に制動力を加えて減速すれば他方が増速して差動機
構として機能する。この場合両中間筒１２．１４のガイ
ド孔２４．，３０に逆の等ピッチにしておけば１両中間
筒１２．１４に等しく回転トルクを伝達できる。

なお本実施例では第１．第２保持軸１０．１６には１本
のガイド溝１８．３２を形成したが、これらを複数にし
て同時にガイド孔２４．３０も増やし、これらの交叉点
に介在するボール数を増やせば９回転伝達可能な荷重も
増え、耐久性２向十させることができる。

第１〜４図に説明した実施例では、ガイド溝１８゜３２
とガイド孔２４．３０との交叉点がこれらの両端以外の
位置にある時には９両端のボール２２゜３６が第１．第
２中間筒１２．１４に接触するようになり、好ましくな
い。これを防止するためには循環路２０．３４の両端に
永久磁石を埋設して。

鋼製のボール２２．３６を吸着するようにしたり。

ボール２２．３６の遊動を規制する板ばね等を循Ｉｉ跡
２０．３４の両端に設けておいてもよい。第５．６図は
循環路３４ａの両端にボール３６ａの遊動を規制するボ
ール３８．３８をコイルばね４０゜４０で押庄し、ボー
ル３６ａの移動にクリック機能を付与したものである。

このようなりリック機構を他の循環路３４ｂ、２０に設
けてもよい。

第７，８（ズは第２実施例の一部断面図とその■■−■
純断面図、第９図はその分解斜視図、第１０図は動作説
明図である。この実施例では第２保持軸１６に２つのガ
イド溝３２（３２ａ、３２ｂ）を形昨し、第２ボール３
６ａ、３６ｂがそれぞれ独立にガイド溝３２ａ、３２ｂ
内を転動するようにした。この実施例によれば、前記第
１実施例で振動などによって、ガイド溝１８内を転動中
の第１ボール３６ａが循環路３４．　ｂに噛み会ったり
するのを確実に防１１−できる。

第１１図は第３実施例の一部断面図、第１２図はその分
解斜視図である。この実施例は第１．第２保持軸１０．
１６に回転自在に嵌きされた第１．第２中間ｍ１２，１
４を万いに外接させるようにした外接型のものである。

この実施例では第１．第２保持軸１０，１．６は、各ガ
イド溝１８．３２が対向する位置に相互に固定され１両
保持軸１．０．１６は一体となって例えば第１保持軸１
０の中心軸線Ａを中心に回転する。これらの図では前記
実施例と同一部分に同一符号を付したので、その説明は
繰り返さない。また、第１，２中間筒を第１保持軸に同
軸とし、第２保持軸を第２中間筒に外接させるようにす
ることもできる。

なお以トの各実施例では、ガイドｍ１８，３２は中心軸
線Ａに平行に形成したから、加工性が良くなるという効
果が得られる。しかし本発明は。

これらガイド溝１８．３２を、内接型の場合には互いに
対向するらせん状としてもよい。また中間筒、保持軸は
全て円筒状あるいは円柱状にする必要はなく、少なくと
も１つを円錐１円柱状としたり、中央部が拡径したたる
状あるいは中央部が縮径した糸巻き状としてもよい。要
するに第１．第２保持軸の各ガイド溝の間に、第１．第
２中間筒の各ガイド孔が重なって挾まれるように位置す
る構成が可能であればよい。

（発明の効果）本発明は以上のように、第１保持軸のガイド溝と第１中
間筒のガイド孔との交叉点に介在する第１ボール？、第
２保持軸のガイド溝と第２中間筒のガイド孔との２つの
交叉点に介在する２つの第２ボール間に挾み、各ボール
は第１．第２保持軸に設けた循環路企循環できるように
構成したものである。この結果歯車、ベルト、チェーン
等を用いることなく、小型の回転伝達装置を得ることが
できる。また内接型、外接型にかかわりなく、互いに一
体となって回転する第１．第２保持軸から回転入力すれ
ば、第１．第２中間筒から回転出力を得ることができ、
この際第１．第２中間筒のガイド孔を第１．第２保持軸
のガイド溝のピッチに対し相対的に逆ピッチとなるよう
にすれば差動装置として機能させることができ、従来の
傘歯車や遊星歯車などを用いたものに比べ著しい小型化
が図れる。さらに、第１．第２保持軸を固定した場合に
は、第１゜第２中間筒間の回転伝達ができ、各ガイド孔
のピッチを互いに変えておけば変速、逆転も可能になる
。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は本発明の第１実施例の一部断面図とその■
−■線断面図、第３図はその分解斜視図。第４図は動作説明図、第５．６図は循環路に設けたクリ
ック機構を示す一部断面図とその■−■線断面図、第７
．８．９図は第２実施例の一部断面図と。その■−■線断面図と９分解斜視図、第１０図はその動
作説明図、第１１．１２図は第３実施例の一部断面図と
その分解斜視図である。１０・・第１保持軸、１２・・第１中間筒。１４・・第２中間筒、１６・・・第２保持軸。１８．３２・・・ガイド溝、　２０．３４・・・循環路
。２２・・第１ボール、２４．３０・・・ガイド孔。３６・・・第２ボール。特許出願人　三　村　建　治第４図第５図Ｌ−０，−一眉第６図８第１Ｏ図第１１図第１２　Ｍｌ手糸売補正書（自発）昭和５９年３月　７日特許庁長官若杉和夫殿 ■、事件の表示昭和５９年特許願第２２９３３号２　発明の名称回転電動装置３、補正をする者事件との関係　特許　出願人マンション中絶２０２号４、代理人　〒１０５住　所　東京都港区西新橋１丁目６番２１号６、補正に
より増加する発明の数　０７、補正の対象図面８、補正の内容図面を沙書する。内容についη９焚正はない。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）第１保持軸とこれに接する第１中間筒とにそれぞ
れ形成されたガイド溝およびガイド孔の少なくとも１つ
の交叉点に介在する第１ボールと、第２保持軸とこれに
接する第２中間筒とにそれぞれ形成されたガイド溝およ
びガイド孔の少なくとも２つの交叉点に介在する第２ボ
ールとを備え、前記第１ボールが第２ボール間に挾まれ
て転動されるように前記第１および第２中間筒が配設さ
れる一方、前記第１および第２保持軸にはそれぞれ第１
および第２ボールが循環する循環路が形成されているこ
とを特徴とする回転伝動装置。
（２）第１．第２保持軸および第１．第２中間筒は互い
に同軸に配設されている特許請求の範囲第１項記載の回
転伝動装置。
（３）第１および第２保持軸は非同軸に配設され第１お
よび第２中間筒は互いに外接している特許請求の範囲第
１項記載の回転伝動装置。
（４）第１．第２保持軸のガイド溝は、これら各保持軸
の回転中心軸線に平行に形成され、第１．第２中間筒の
各ガイド孔は互に逆等ピッチのらせん状となっている特
許請求の範囲第２項記載の回転伝動装置。
（５）第１ボール？挾む一対の第２ボールは、第２保持
軸の同一のガイド溝内を転動する特許請求の範囲第１〜
４項のいずれかに記載の回転伝動装置。
（６）第１ボールを挾む一対の第２ボールは、第２保持
軸の異なるガイド溝内を転動する特許請求の範囲第１〜
４項のいずれかに記載の回転伝動装置。