JPS6140860B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、往復運動を一方向の回転運動に変
換する運動変換機構に関するものである。

往復運動を回転運動に変換する機構としてはピ
ストンクランク機構が最も多く利用されている
が、ピストンクランク機構は一往復が一回転に対
応しかつ出力軸の回転角速度が往復運動の位相に
よつて変化して死点を有しているので、往復運動
する機台上に設けられた装置にその往復運動を利
用して往復運動速度に比例した角速度を有する回
転入力を与えたい場合などにはピストンクランク
機構を利用することはできない。このような場合
にはラツクとピニオンからなる運動変換機構が用
いられていたのであるが、ラツクとピニオンはそ
れ自体かなり高価であるばかりでなく、往復運動
から一方向回転の回転出力を得ようとすると、ピ
ニオンが２個必要となりかつこのピニオンをそれ
ぞれワンウエイクラツチを介して出力軸に軸着し
てやらねばならなくなるので装置がますます高価
になつてしまう。

この発明は、往復運動をその運動速度に比例し
た角速度を有する一方向の回転運動に変換する安
価な機構を得ることを目的としたものであつて、
プーリと２本の索条と２個のバネのみによつて上
述のような運動の変換がなされるようにしたもの
である。

以下、図面に基づいてこの発明を詳述する。

２本の軌条１を有する機枠２の当該軌条１には
機台３がこれに沿つて往復摺動できるように摺着
されている。機台３には出力軸４が軸着されてお
り、この出力軸４には２本の溝５ａ，５ｂを有す
るプーリ６が固着されている。機枠２には２本の
索条７ａ，７ｂが軌条１と平行にして張設されて
おり、この索条７ａ，７ｂは、プーリ６の互に相
対向する側より、プーリ６に設けた溝５ａ，５ｂ
にそれぞれ巻回されている。またこの索条７ａ，
７ｂにはそれぞれその一端にのみバネ８ａ，８ｂ
が介装され、一方のバネ８ａが機枠２の一側２ａ
に、他方のバネ８ｂが機枠２の他側２ｂに固定さ
れて、このバネ８ａ，８ｂのバネ力によつて索条
７ａ，７ｂに張力が与えられている。後述するよ
うにこのバネ８ａ，８ｂの位置によつて出力軸４
の回転方向が決定され、図示のようにバネ８ａ，
８ｂが介装されているときには出力軸４は第１図
上反時計方向に回転し、これと逆に索条７ａのバ
ネ８ａを第１図の左側に、索条７ｂのバネ８ｂを
第１図の右側に位置させたときには出力軸４は図
上時計方向に回転する。またこのバネ８ａ，８ｂ
のバネ力は、プーリ６と索条７ａ，７ｂとの摩擦
係数と共に、出力軸４から出力されるトルクを決
定する要因となるものであり、大きな出力トルク
を得たいときにはバネ力の大きなバネを用いてや
る必要がある。バネ８ａとバネ８ｂとのバネ力が
異なると機台３の摺動方向によつて出力トルクが
変動することとなるから、バネ８ａと８ｂとは同
じものを用いる必要があり、組立誤差が生じる虞
がある場合などにはバネ８ａ，８ｂと機枠２との
間に微調用のネジを介装させることなどによつ
て、バネ力を調整できるようにしておくのが良
い。

上述のように構成された運動変換機構の作動を
この機構を模式的に示した第４図によつて説明す
る。第４図において索条７ａのプーリ６より右側
にある部分の張力をT₁、左側にある部分の張力
をT₂とし、索条７ｂのプーリ６より右側にある
部分の張力をT₃、左側にある部分の張力をT₄と
する。プーリ６が索条７ａ，７ｂに沿つて右動す
るとプーリ６とこれに巻回された索条７ａ，７ｂ
との摩擦力は張力T₂およびT₄を増加させ張力T₁
およびT₃を減少させるように作用するのである
が、張力T₁およびT₄にはその作用線上にバネ８
ａおよび８ｂが介装されているために、張力T₁
およびT₄はこのバネ力と等しい価に保持されて
変化せず、張力T₂のみが増加し、張力T₃のみが
減少することとなる。このため索条７ａがプーリ
６に緊結されてプーリ６を回動させようとするの
に対し、索条７ｂは緩められて索条７ｂとプーリ
６とは滑動し、プーリ６は索条７ａに沿つて転動
してゆく。すなわちプーリ６は第４図の矢印Ｂか
ら見て反時計方向に回転することとなる。

プーリ６が左動した場合には、同様の理由によ
つて、張力T₃が増加し張力T₂が減少するから、
索条７ｂが緊結され索条７ａは緩められる。した
がつてプーリ６は索条７ｂに沿つて転動し、プー
リ６が右動した場合と同様にプーリ６は矢印Ｂか
ら見て反時計方向に回転することとなる。

バネ８ａがプーリ６の左側に、バネ８ｂがプー
リ６の右側にそれぞれ介装された場合には、張力
の変化は張力T₁およびT₄に生ずることとなり、
プーリ６が右動した場合には索条７ｂによつてプ
ーリ６が緊結され、プーリ６が左動した場合には
索条７ａによつてプーリ６が緊結されるので、プ
ーリ６には矢印Ｂから見て時計方向の回転が生じ
る。

このような索条７ａ，７ｂの張力の変化はプー
リ６と索条７ａ，７ｂとの相対的な往復運動によ
つて生じるものであるから、機枠２を固定して機
台１を往復動させた場合でも機台１を固定して機
枠２を往復動させた場合でも、出力軸４には常に
一方向の回転出力が得られる。

上述のようにこの発明の運動変換機構は、プー
リと２本の索条と２個のバネのみによつて往復運
動を一方向の回転運動に変換するものであるか
ら、極めて安価に製作することができるうえ、入
力される往復運動のストロークがいかに大きくて
も容易にこれに対応させることができ、また極め
て小型の装置をも容易に製作することができるも
のであるから、往復運動する機台上に設けられた
装置にその往復運動を利用して回転力を与えたい
場合等に使用する運動変換機構として極めて有効
なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はこの発明の一実施例を示
したものであつて、第１図は平面図、第２図は側
面図、第３図は第２図におけるＡ−Ａ面での断面
を示す図であり、第４図はこの機構を模式的に示
す斜視図である。 １……軌条、２……機枠、３……機台、４……
出力軸、６……プーリ、７ａ，７ｂ……索条、８
ａ，８ｂ……バネ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 機枠と機台とをそのいずれかに設けた軌条に
   沿つて相対的に往復動自在に連係し、機台にプー
   リを軸着するとともに機枠には前記軌条と平行に
   ２本の索条を張設し、この２本の索条のそれぞれ
   の一端にのみバネを介装してそのバネの一方を機
   枠の一側に、他方を機枠の他側に位置せしめ、か
   つこの索条を互に相対向する側より前記プーリに
   巻回した事を特徴とする、運動変換機構。