(57)【要約】  【課題】  回転駆動ローラが被駆動円盤の面に接して円盤を回転駆動させる駆動装置において、スティック・スリップを生じることがなく、回転運動に対して常に安定した摩擦力を発生させることができ、しかも摩擦力の大きさを容易に制御することができ、簡単な構造の円盤面を摩擦駆動する装置を提供する  【解決手段】  回転駆動ローラが被駆動円盤の面に接して円盤を回転駆動させる駆動装置において、被駆動円盤の回転中心と回転駆動ローラの幅の中心とを結ぶ線と、回転駆動ローラ軸線とが所定の角度を有し、回転運動に摩擦力による任意の抵抗を付与して円盤を回転駆動する円盤面の摩擦駆動装置。  【選択図】  図２
2006071068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動ローラが被駆動円盤の面に接して円盤を回転駆動させる駆動装置において、被駆動円盤の回転中心と回転駆動ローラの幅の中心とを結ぶ線と、回転駆動ローラ軸線とが所定の角度を有し、回転運動に摩擦力による任意の抵抗を付与して円盤を回転駆動することを特徴とする円盤面の摩擦駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種機械の円盤面の回転運動に摩擦力による任意の抵抗を付与する機構として利用される円盤面の摩擦駆動装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、円盤の面と駆動ローラを接触させて円盤を回転する機構としては、特許文献１等に開示されているように、被駆動円盤の回転中心と回転駆動ローラの幅の中心とを結ぶ線と、回転駆動ローラ軸とを一致させ、駆動ローラと円盤を常に円滑に回転させることが目的であるため、各部材間の摩擦抵抗を可能な限り小さくするようにしている。従って、軸受は回転する部材に抵抗を与えて回転力を制御するものではないので、扉の自動閉鎖機構のように回転速度を一定に規制したい場合には、ショックアブソーバやダンパ等の減衰装置を追加している。
また、回転する二つの部材間に滑り摩擦を発生させるものとしては、クラッチ、トリクリミッタまたはブレーキといった機構が知られており、これらは各部材を完全に圧着させること以外に、滑り摩擦を利用して各部材間に荷重に応じた回転差を生じさせながら動力を伝えることを目的としている。
【０００３】
ところで、先に述べた滑り軸受においては、各部材間に潤滑油が理想的な状態で介在していれば転がり軸受と同等の極めて小さな摩擦抵抗で動作することができるが、潤滑油を常に理想的な状態で供給するのは極めて困難であり、往々にして滑り合う二つの面が直に接触して摩擦力を著しく増大させるという欠点があった。また、軸受を用いた回転機構においては、回転速度を一定に規制したい場合には高価な減衰装置を追加する以外に適当な方法がなく、このためコストが高くつくとともに、構造の複雑化及び大型化を来すという問題点があった。
更に、クラッチ等のように滑り摩擦を利用して動力を伝達する機構では、半接続状態での摩擦力を一定に規制することが極めて困難であり、特に一方の部材が他方の部材に対して低速で回転している場合には、滑り合う二つの面に静摩擦と動摩擦が間欠的に作用して摩擦力が極めて不安定になる、いわゆるスティック・スリップを生じ易いという問題点があった。
【０００４】
このため、既に物体の回転運動に対して、特別な機構を追加することなく移動速度を一定に規制したり、制御が容易で安定した抵抗力を発生させ、各種機械の回転運動に任意の抵抗を付与する技術が特許文献２、特許文献３として開示されている。
これらの特許文献２、３の概要は、軸心を中心に回転する回転体と、回転体の回転軌道に沿って配列された多数のローラと、各ローラを間にして回転体に径方向に対向する受動体と、各ローラを互いに間隔をおいて転動自在に保持する保持体とを備え、前記回転体及び受動体の対向面をそれぞれ回転体の回転軸に対して平行になるように形成し、前記各ローラの転動軸を回転体の回転軸を含む断面に対して所定の角度をなすように傾斜させ、回転体または受動体の少なくとも一部をローラ側に移動可能に形成した駆動装置であって、複数のローラ、複数のローラを保持するゲージの外に、常に受動体と受動体の１部を移動可能に形成し部材と回転体とを必要とし、装置が極めて複雑となるという問題点を有していた。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３８０４６号公報
【特許文献２】特許２７３３２００号公報
【特許文献３】特許２８０１１５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、回転駆動ローラが被駆動円盤の面に接して円盤を回転駆動させる駆動装置において、スティック・スリップを生じることがなく、回転運動に対して常に安定した摩擦力を発生させることができ、しかも摩擦力の大きさを容易に制御することができることに加えて、更に、簡単な構造で円盤面を摩擦駆動する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、回転駆動ローラが被駆動円盤の面に接して円盤を回転駆動させる駆動装置において、被駆動円盤の回転中心と回転駆動ローラの幅の中心とを結ぶ線と、回転駆動ローラ軸線とが所定の角度を有し、回転運動に摩擦力による任意の抵抗を付与して円盤を回転駆動することを特徴とする円盤面の摩擦駆動装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回転駆動ローラが被駆動円盤の面に接して円盤を回転駆動させる駆動装置において、単に、回転駆動ローラ軸線の角度を変えるだけで、スティック・スリップを生じることがなくスムーズな回転を付与でき、回転運動に対して常に安定した摩擦力を発生させることができ、しかも摩擦力の大きさを容易に制御することができることに加えて、更に、簡単な構造が可能となるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の円盤面の摩擦駆動装置の好適な実施例を図面に沿って説明するが、先ず、本発明の作用原理の概略を図１により説明する。
図１に示すように、回転駆動ローラ２が被回転円盤１の円周近傍(直線状態と仮定すると)で加圧(負荷Ｆ)接触しながら転動すると、その際、回転駆動ローラ２は、図１に示すように被回転円盤１の回転軌道に対して角度αだけ傾斜した方向（二点鎖線方向）に転動しようとするのを固定駆動源(モータ３)で規制されながら被回転円盤１の回転軌道（実線方向）に沿って移動するため、回転駆動ローラ２と被回転円盤１との間に軸方向の加圧(負荷Ｆ)に比例した摩擦力が発生する。その際、回転駆動ローラ２は転動しながら滑り摩擦を発生させるので、静摩擦は発生せずに常に動摩擦による安定した抵抗力が得られ、仮に初期の段階で静摩擦が発生したとしても回転駆動ローラ２の転動によって瞬時に動摩擦に移行する。
【００１０】
このように、本実施例の摩擦駆動装置によれば、回転駆動ローラ２の駆動軸線４と、被駆動円盤の回転中心と回転駆動ローラの幅の中心とを結ぶ線５とを所定の角度をなすように傾斜させることにより、回転駆動ローラ２を転動して駆動させながら滑り摩擦を発生させるようにしたので、被回転円盤１の回転運動に加圧(Ｆ)に比例した任意の抵抗力を付与することができ、しかも軸方向の荷重を変化させることにより、被回転円盤１の抵抗力を極めて容易に制御することができる。その際、前記滑り摩擦は回転駆動ローラ２の転動を伴なうので、スティック・スリップの原因となる静摩擦を発生させることがなく、常に安定した抵抗力を得ることができる。
【００１１】
本発明の実施例は、図２に示すように、以上の作動原理を利用した装置で、被駆動部分を有する被回転円盤１は、回転軸６を中心に回転可能に構成され、回転軸６には所望の駆動を必要とする被駆動装置７が接続されている。
前記被回転円盤１の円周縁の近傍の上面には、回転駆動ローラ２が加圧接触しており、回転駆動ローラ２が回転することにより被回転円盤１も回転する。回転駆動ローラ２は駆動源に連結されるが、本実施例では回転駆動ローラ２の回転軸４によって駆動モータ３に連結されている。駆動モータ３はフレーム(図示せず)に固定されおり、公知の手段で被回転円盤１の面に加圧(負荷Ｆ)して接触するように構成されている。
【００１２】
ここで、図３に示すように、被駆動円盤１の回転軸６の中心と回転駆動ローラの幅の中心とを結ぶ線５(点線)と、回転駆動ローラ２の駆動軸線４(一点鎖線)とが所定の角度αを有するように、回転駆動ローラ２が配置されている。
したがって、被回転円盤１に加圧接触した回転駆動ローラ２が回転すると、回転駆動ローラ２の表面速度に応じて、円周近傍での円盤面を移動させて被回転円盤１を回転させ、角度αが０°であれば、従来の回転駆動装置と同じであるが、角度αが９０°以下の所定の角度であれば、前述したように、動摩擦力による任意の抵抗を付与して円盤を回転駆動することになる。勿論、角度αが９０°であれば駆動伝達が不可能になるが、その角度は５°〜７５°の範囲が適当であり、この範囲で、所望の動摩擦と速度とが得られるように設定すればよい。
【００１３】
以上のような実施例の構成により、単に回転駆動ローラ２の軸線4の角度を変えるだけで、スティック・スリップを生じることがなくスムーズな回転を付与でき、回転運動に対して常に安定した摩擦力を発生させることができ、しかも摩擦力の大きさを容易に制御することのできることに加えて、更に、簡単な構造とすることが可能となる。
なお、本発明の特徴を損なうものでなければ、上記の実施例に限定されるものでないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の作用原理を説明する説明図である。
【図２】本発明の実施例の斜視図である。
【図３】図２の装置を上からみた平面図である。
【符号の説明】
【００１５】
１…被駆動円盤
２…回転駆動ローラ
３…駆動モータ
４…駆動軸(軸線：１点鎖線)
５…被駆動円盤１の中心と回転駆動ローラの幅の中心とを結ぶ線(点線)
６…回転軸
７…被駆動装置
【図１】
2006071068.tif 000003
【図２】
2006071068.tif 000004
【図３】
2006071068.tif 000005