(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間要素（３，４，５，６；３，２０，２１；１３５，１３６，１３７）に支持された状態で配置されている軸方向端を有する複数の運動伝達部材（１３；１３；１３８）と、
前記運動伝達部材（１３；１３；１３８）の各々と永続的な接触にある第１カム（２；２；１３９）と、
前記運動伝達部材（１３；１３；１３８）の各々と永続的な接触にある第２カム（１２；１１，１２；１３４）と、を備えており、
前記運動伝達部材（１３；１３；１３８）が、前記第１カム（２；２；１３９）及び前記第２カムとの永続的なかつ同時の接触を保証するような形状の接触面を有し、
前記第１カム（２；２；１３９）、前記第２カム（１２；１１，１２；１３４）及び前記中間要素（３，４，５，６；３，２０，２１；１３５，１３６，１３７）が、機構のどの位置においても一定の差動速度で、相対的に回転可能に及び／又は直線的に動くように互いに組み立てられる確実動作機構において、
前記中間要素（３，４，５，６；３，２０，２１；１３５，１３６，１３７）が案内軸線を有する直線ガイド（６）を有し、前記ガイドの中で前記運動伝達部材（１３；１３；１３８）が自由に摺動し、
２つの隣接する前記運動伝達部材（１３；１３；１３８）と、これら２つの運動伝達部材間に位置する前記中間要素と、これら２つの運動伝達部材間に位置する前記第２カムと、の間に形成された空間が、前記運動伝達部材、前記第１カム（２；２；１３９）、前記第２カム（１２；１１，１２；１３４）及び前記中間要素（３，４，５，６；３，２０，２１；１３５，１３６，１３７）のそれぞれの軸方向端に接触する２つの支持面により、前記第１カム、前記第２カム及び前記中間要素（３，４，５，６；３，２０，２１；１３５，１３６，１３７）の相対的な位置の結果として密封された可変容量室（１０；１０；１５０）を構成することを特徴とする確実動作機構。
【請求項２】
前記可変容量室（１５０）が、前記中間要素（１３５，１３６，１３７）と、２つの隣接する前記運動伝達部材（１３８）と、前記第１カム（１３９）と、前記第２カム（１３４）との間に、空気通路（１３７ａ）を含む第１の容量と、前記運動伝達部材（１３８）の前面と前記運動伝達部材（１３８）の支持面とにはさまれた第２の容量とを有することを特徴とする請求項１に記載の確実動作機構。
【請求項３】
前記第１カム（１３９）の周部に流体分配機能を有する孔（１４５）が選択的に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の確実動作機構。
【請求項４】
前記第１カム（１３９）の周部に配置された少なくとも１つの前記孔（１４５）が、２つの隣接する前記可変容量室（１５０ａ，１５０ｂ，１５０ｃ，１５０ｄ）と同時に連通することを特徴とする請求項３に記載の確実動作機構。
【請求項５】
前記第２カム（１２；１１，１２；１３４）の周部に流体分配機能を有する開口（２４，２５；１４１）が選択的に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の確実動作機構。
【請求項６】
中間要素（１１０）に支持された状態で配置されている所定の複数の運動伝達部材（１１６）と、
前記運動伝達部材（１１６）の各々と永続的な接触にある第１カム（１１２）と、
前記運動伝達部材（１１６）の各々と永続的な接触にある第２カム（１１４）と、を備えており、
前記運動伝達部材（１１６）が、前記第１カム及び前記第２カムとの永続的なかつ同時の接触を保証するような形状の接触面を有し、
前記第１カム（１１２）、前記第２カム（１１４）及び前記中間要素（１１０）が、機構のどの位置においても一定の差動速度で、相対的に回転可能に及び／又は直線的に動くように互いに組み立てられる確実動作機構において、
前記第１カム（１１２）が前記中間要素（１１０）のまわりに枢動されるリング（１１１）を有し、前記リングが内方偏心面（１１２）を有し、前記第２カム（１１４）とロッド（１１３）が前記中間要素（１１０）内で軸方向に可動であり、
前記第２カム（１１４）が前記中間要素内に配置された前記ロッド（１１３）の少なくとも１つの砂時計形状部分（１１４）を有しており、前記中間要素が案内軸線を有する直線ガイド（１１５）を備えており、前記ガイド（１１５）が前記中間要素の周縁部に周方向に均一に配置され、前記ガイド（１１５）が互いに軸方向にずれており、
前記運動伝達部材（１１６）が、前記機構の軸線に対して垂直に前記ガイド（１１５）内で半径方向に動き、かつ前記第１カム（１１１）、前記第２カム（１１４）及び前記中間要素（１１０）と永続的に接触していることを特徴とする確実動作機構。
【請求項７】
前記ガイド（１１５）の軸方向のずれの値が、前記第２カム（１１４）の前記砂時計形状部分（１１４）の長さを前記運動伝達部材（１１６）の数によって割った値に等しいことを特徴とする請求項６に記載の確実動作機構。
【請求項８】
中間要素（１２０）に支持された状態で配置されている、所定の数の運動伝達部材（１２４）と、
前記運動伝達部材（１２４）の各々と永続的な接触にある第１カム（１２２）と、
前記運動伝達部材（１２４）の各々と永続的な接触にある第２カム（１２５）と、を備えており、
前記運動伝達部材（１２４）が、前記第１カム（１２２）及び前記第２カム（１２５）との永続的なかつ同時の接触を保証するような形状の接触面を有し、
前記第１カム（１２２）、前記第２カム（１２５）及び前記中間要素（１２０）が、機構のどの位置においても一定の差動速度で、相対的に回転可能に及び／又は直線的に動くように互いに組み立てられる確実動作機構において、
前記中間要素（１２０）が入力軸（１２１）を支持する枠を有し、前記第１カム（１２２）が角度的に互いにずれた偏心輪（１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄ）によって構成される軌道を有し、前記偏心輪（１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄ）の各々が同じ大きさでありかつ入力軸に沿って同じ軸方向のずれを有し、前記枠が前記偏心輪（１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄ）と整列した孔（１２３）を有し、
バー（１２５）が前記入力軸（１２１）に平行な前記枠に対して直線的に移動可能に取り付けられ、前記孔（１２３）に面した前記バー（１２５）の面が前記第２カム（１２５）を形成する連続する凹みを有し、
前記運動伝達部材（１２４）が、前記孔（１２３）内で摺動し、前記偏心輪（１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃ，１２２ｄ）の１つと前記第２カム（１２５）とに永続的に接触し、かつ前記枠に支持されていることを特徴とする確実動作機構。
【請求項９】
前記運動伝達部材（１２４）の数より１少ない数の前記第２カム（１２５）の連続する凹みの長さに対応する距離Ｄの値が、前記第１カム（１２２）の２つの偏心輪間の軸間距離に前記運動伝達部材（１２４）の数をかけた値に等しいことを特徴とする請求項８に記載の確実動作機構。
【請求項１０】
前記案内軸線が、機構の軸線に対して半径方向に、又は垂直に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の確実動作機構。
【請求項１１】
前記運動伝達部材が弾力的に変形可能な巻き付け体を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の確実動作機構。
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、要素の一方の速度が他方の速度を精密に決定するように、確実動作接続によって機械的に相互に接続される第１要素及び第２要素を備えた確実動作機構に関する。
〔従来の技術〕
かかる機構は速度変化装置、速度増倍装置又は減速装置、油圧式、空気式又は内燃機関、コンプレッサ、ポンプ、ジャッキ、リニアアクチュエータ等において認められる。
ポンプ、コンプレッサ等を得るために変化する容積を許容する運動を伝達するか又は一定の精度で速度を減少又は増倍する目的の機構用の角度的又は直線的駆動装置を設けるために、潤滑、雑音、大きさ、遊びなしに運動を得ることが困難であったり、コスト等の問題のごとき欠点を有する伝動装置が使用される場合が幾つかある。
〔発明が解決しようとする課題〕
その目的は通常の実施例のコストより低いコストによって、簡単で、精密かつ頑丈な確実動作装置を提供することにある。
この装置は潤滑なしに作動することができ、かつ高い機械的抵抗を有する機構を提供することを可能にする。
入力軸と、伝達装置を支持している中間要素と、の間の速度の減速により、大きな改善が可変容量室に頼っている機構において享受されている。
本発明の目的は、安価で、頑丈で、製造が容易であり、伝動装置を持たずそしてモータ要素の回転運動から被動要素の直線又は回転運動、又はその逆を発生することを許容する確実動作機構を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明はその目的のために、述べられた欠点を克服しようとし、かつ述べられた目的の達成を許容する確実動作機構を有している。この確実動作機構は請求項１に記載された要素の組み合わせによって特徴付けられている。
〔発明の実施の形態〕
添付図面は本発明の機構の幾つかの実施例を概略的にかつ例として示す。
図１〜６に示される、本発明による確実動作（ディスモドロミック）機構は、その端部が軌道を備えた偏心輪によって形成された第１カム２を備える入力軸１を有している。
この機構は、また、入力軸１と偏心的である出力軸３を有している。この出力軸３はその端部に、それらの間に真っ直ぐな溝又はガイド６を画成する軸方向の突起５を有するプレート４を備えている。この構体は機構の中間要素を構成している。
可動位置に取り付けられるとき、第１カム２は中間要素の突起５の中央に配置されている。
ケーシング７は、入力軸１及び出力軸３用のベアリング８，９を備え、かつプレート４及び第１カム２が配置される内部キャビティ１０を有している。ケーシング７のこの内部キャビティ１０の周辺壁はこの実施例において、２つの軌道１１，１２を有する第２カムを構成している。
運動伝達部材１３は筒状ローラの形で存在し、かつ中間要素のプレート４の突起５の間のガイド６の各々に配置されている。これらの運動伝達部材１３は、突起５の間のガイド６内で遊びなしに摺動し、かつそれらの周部において第１カム２及び２つの軌道１１，１２を備えた第２カムと同時に接触している。さらに、これらの運動伝達部材１３は中間要素のガイド６の横方向面の少なくとも１つに対して永久支持関係にある。したがって、各運動伝達部材１３は第１カム２、第２カム及び中間要素と永続的な接触にある。
ケーシング７が固定で保持されかつ入力軸１が回転されるとき、機構の各要素は連続的に位置決めされる。図１から図２へ、第１要素１が９０°の回転を受けると、第１カムの軌道は、第２カムの輪郭にしたがって運動伝達部材１３を外方に向かって強制し、中間要素及び出力軸３の同一方向への回転を生起する。
入力軸１の次の９０°の回転（図３から図４へ）が、第１カム軌道によって、第２カムと接触したままで、運動伝達部材１３ｂ及び１３ｃの移動を外方に向かって引き起こし、再び中間要素の３０°の回転を引き起こす。図４の位置から図５の位置へ、力は運動伝達部材１３ａ及び１３ｃによって第１カム２から中間要素へ伝達される。第１カムが９０°の新たな移動を受けるとき、中間要素は３０°の新たな回転を受ける。次いで、第１カム２が新たに９０°回転すること（図５から図６へ）により、運動伝達部材１３ａ及び１３ｃは新たに３０°運動することにより中間要素を駆動し続ける。このときに、図２の最初の構成が回復されているが、運動伝達部材１３ｃは運動伝達部材１３ａの位置を取っている。入力軸１及び第１カム２は３６０°の回転を受け、これにより中間要素を１２０°の角度的距離、すなわち入力軸１が横断する角度的距離の１／３にわたって、確実動作で駆動した。したがって、入力軸１と出力軸との間で３対１の速度減少が得られ、かつこれは最小の摩擦を有する歯車なしの機構により、実際に単なる転動運動により得られるものである。記載された機構は厳密に確実動作であり、すなわち入力軸１と出力軸３の速度が厳密に比例する。入力軸１の速度が一定であるならば、出力軸３の回転速度は、また、変化することなく、入力軸１の値より３分の１という少ない値で一定である。
ケーシングが固定であるとき、第１カムの３６０°の角度的運動に対して、中間要素が１２０°の同一の方向への回転を受け、したがって正確に３対１の比率であるということを理解されたい。これとは反対に、中間要素が固着されているとき、第１カムの３６０°の回転はケーシングの１８０°の反対方向への回転を生起し、従ってこの場合には２対１の比率である。
かかる機構において、減少比は常に自然数である。
図４９を参照して、運動伝達部材１３ａが第１カム２の先端及び第２カムの凹み１１と接触しているということを理解されたい。この位置において、第１カム及び第２カムとの運動伝達部材１３ａの接触点に対する接線はそれぞれ互いに平行である。この位置において、運動伝達部材１３ａはいかなるトルク又はいかなる運動も伝達することができない。
同一接線が運動伝達部材１３ｂ及び１３ｃに関して描かれるならば、これらの運動伝達部材の第１カム及び第２カムとの接触点はもはや運動伝達部材の直径上に位置せず、その場合にこれらの接線それぞれは、接線間に鋭角β，Yを形成している。これらの角度β，Yは、一方が時計方向に、かつ他方が反時計方向に位置しており、それゆえ反対であるということであることに留意されたい。したがって、機構が停止されるとき、３つの要素、すなわち、第１カム２、第２カム１１，１２及び中間要素５の相対的な位置は、運動伝達部材１３ｃによって一方の方向に、かつ運動伝達部材１３ｂによって他方の方向に遮断される。機構は、したがって、故意でない運動を受けることかできない。
他方で、第１カム２が回転駆動されるとき、運動伝達部材１３ｂは外方に向かって押圧され、また、時計方向に中間要素の運動を生起する。これは、第１カム２の回転と同時に、角度Yが漸進的に増加され、それが運動伝達部材１３ｃの受動的運動を許容するために可能となる。
図１〜６を参照して、運動伝達部材は、第１カム２の時計方向への回転に対して、運動伝達部材が第ＩＩ及び第ＩＶ象限に位置するとき能動的でありかつ第Ｉ及び第ＩＩＩ象限に位置するとき受動的であるということを理解されたい。中間要素の回転の過程中、第ＩＩ及び第ＩＶ象限の一方に位置した少なくとも１つの運動伝達部材と、第Ｉ及び第ＩＩＩ象限の一方に位置した少なくとも１つの他の運動伝達部材が常に存在するため、機構の回転の間中、常に、能動である少なくとも１つの運動伝達部材が存在している。他方でこの構成は、機構の停止時、中間要素が停止した角度的位置に関係なく２つの方向において確実に遮断される。
２つの運動伝達部材１３と、これらの運動伝達部材１３と接触している突起５及び中間要素の周面と、ケーシング７又は第２カムの内周面の部分と、の間に含まれる空間１０の容積は、入力軸１及び第１カム２の回転の結果として可変であることを理解されたい。これによりこの機構は、とくに減少器又は増倍器としてのみでなく、モータ、コンプレッサ、又はポンプとしても使用設計されることができる。
突起が通路を有するか、又はそれらの高さが運動伝達部１３の高さより低いために突起５が容積１０の密封を保証しない場合においては、可変容積１０は２つの隣接する運動伝達部材及び２つの運動伝達部材間に含まれる第１カム及び第２カムの部分によって定められる。
運動伝達部材１３の数は、第２カムの軌道１１，１２の数によって増加される第１カム２の軌道の数に等しく、この例においては３に等しいことに留意されたい。
また、図２では、第１カム２の軌道の高い点と、ケーシング７の第２カムの高い点１１との間の距離が、運動伝達部材１３の直径に、すなわちこの運動伝達部材の２つの端部接触点間に含まれる距離に等しいということに留意されたい。
同じことは第１カム２の低い点及び第２カムの低い点を引き離している距離（図３）に関しても当てはまる。
運動伝達部材の中心と第１カムとのその接触との間の長さｙと、運動伝達部材の中心と第２カムとのその接触の間の長さｚの合計は同一機構のすべての要素に関して等しくかつすべての作動位置において不変である（図４８）。
この配置においては、機構の運動の過程において運動伝達部材１３の中心Ｏは、その中心が第１カム２の軸線Ｘと一致する円上に永続的に位置しているということに留意されたい。この場合に、第１カム２は偏心輪によって構成され、一方第２カムは卵形の面によって構成されている。第１カム２は第２カム内に置かれている。
摩擦又は転動力は、運動伝達部材１３のガイド６内での摺動、及び第１カム２と第２カムとに対する転動に制限されるため、非常に減少される。
本発明による確実動作機構のこの第１実施例の説明から、この機構が本質的に第１カム、第２カム、及び運動伝達部材がその中に摺動する直線ガイドを画成する中間要素によって構成され、２つのカム及び中間要素が相対的に可動であることは明らかである。
機構の種々の実施例について次に行われる説明を明瞭かつ精密にするために、まず、第１カムは第２カム内に又はその逆に置かれ、そして２つのカムが軸方向に反対にされてもよいが、しかし中間要素は常に２つのカムの間に置かれるということを定義する。
２つのカムは可動でありかつ中間要素が固定であるか、又はカムの一方及び中間要素が可動であるがその場合には他方のカムが固定である。カムの一方又は他方が駆動されることができ、その場合に他方のカム又は中間要素が駆動装置になっており、又はその逆も可能である。
定義により、より少ない軌道を有する２つのカムの一方は、常に第１カムである。
図７及び図８は、内燃機関を実行するために上述の機構を使用することを、横方向及び長手方向断面図において示している。説明のより良好な理解及び単純化のために、対応する部材を示すのに図１〜６におけると同一の参照符号が使用される。
この使用において、ケーシング７は固定して維持され、かつモータブロックを構成している。構造上の理由のために、ケーシングはこの例においては、３つの部片、すなわち、２枚のプレート７ａ及び７ｂならびにリング７ｃから作られている。これら３つの部片７ａ，７ｂ及び７ｃは互いに固定保持されている。
中間要素はケーシングの２枚のプレート７ａ，７ｂ内で回転する軸３を有している。この軸３は機構の第１実施例の突起５と同等のブリッジ２１によって相互に接続された２つのフランジ２０に固定されている。これらのフランジ２０は遊びなしにかつリング７ｃに対して密封された方法において回転し、リングの内面の内部は軌道１１，１２を有する第２カムを構成している。
入力軸１は軸３内で回転可能でありかつ第１カム２を支持している。
運動伝達部材１３は、ブリッジ２１と、ケーシング７ｃの内面又は第２カムと、第１カム２と、フランジ２０と、の間に配置されている。これらの運動伝達部材１３は各要素間の密封接触を保証し、それにより各要素は接触して３つの可変容量室１０ａ，１０ｂ，１０ｃを画成する。第１カム２と運動伝達部材１３間の摩擦力を制限するために、この実施例においては、軸１に固定された偏心輪２３と第１カム２の外面を構成している円形リングとの間に針ベアリング２２が設けられている。
ケーシングのリング７ｃは、また、互いに約１２０°だけ角度的にずらされた、燃焼混合物用入口導管２４、燃焼ガス用排気導管２５及びスパークプラグ２６を備えている。
運動伝達部材１３は管状にすることができ、かつ良好な圧縮及び摩擦及び転動の低い係数を保証している密封手段を備えている。
内燃機関の運転サイクルの４つの段階が図９〜１２に示されている。図９は導管２４を介して可変容量室１０ｃへガス状混合物を吸入する場合を示している。第１カム２及び中間要素は時計方向に回転している。図１０は可変容量室１０ｃ内で圧縮が最大に達する点であり、スパークプラグ２６によって点火が引き起こされる瞬間の内燃機関を示している。要素の回転は継続しながら、図１１は可変容量室１０ｃの膨張段階における内燃機関を示し、次いで図１２は可変容量室１０ｃの排気２５を示している。３つの可変容量室が同一４サイクル運転を経験することが明らかであり、すなわち、中間要素３，２１の完全な１回転に対して、各可変容量室１０ａ，１０ｂ，１０ｃが点火及び膨張段階を有する。これがなされるとき、軸１及び第１カム２は完全な３回転を行う。
かかる内燃機関は２つのトルク要素、第１カムに固定された軸１及び中間要素３を有しており、この中間要素３の回転速度は第１要素１の回転速度の１／３である。
図１３〜１８は、機構の他の実施例及びコンプレッサとしてのその使用を示している。
機構は２つのフランジ１３０，１３１を有し、その一方がケーシングを備えており、ケーシングの内面１３４がここでは４つの軌道を有する第２カムを構成するリング１３３に接続されたハブ１３２を有する。
中間要素は、ブリッジ１３７によって接続された２つのフランジ１３５，１３６から形成されている。ブリッジ１３７は空気通路１３７ａを備えており、又ブリッジ１３７の間には、管状要素によって形成された運動伝達部材１３８がその中で摺動する直線半径方向ガイドを画成される。各回転可能なフランジ１３５，１３６と固定リング１３３との間の接続は密封される。
機構は、ケーシングのフランジ１３０及びハブ１３２内で回転し得る、入力軸１４０に固定された偏心輪によって形成された軌道を備えた第１カム１３９を備えている。
運動伝達部材１３８はフランジ１３５，１３６間で密封して摺動するが、半径方向のガイドにおいて密封されずかつ第１カム１３９及び第２カム１３４との永続的かつ密封接触にある。これらの運動伝達部材は、したがって、第１カム及び第２カムとともに、数において５個の密封された可変容量室１５０を画成している。
この機構は、また、第１カム１３９の側面の一方に奥まった場所に作られた分配区域１４３とフランジ１３６の孔１３２によって連通している、ケーシングのハブ１３２の少なくとも１つの入口開口１４１を有している。
この機構は、また、第１カム１３９の周部に向かって開口している、軸１４０及びこの第１カムの端部に設けられた孔１４５と連通する、ケーシングのハブ１３２の排気導管１４４を有している。
分配区域１４３は実質上９０°に等しい角度範囲にわたって延びておりかつその端部の一方が孔１４５の軸線と直径的に対向している。
機構のかかる配置において、ケーシングは固定であり、かつ第１カム１３９に固定された入力軸１４０の３６０°の完全な回転に対して、中間要素は７２°の回転、すなわち１／５回転する。
機構によって発生されるコンプレッサの作動を、図１４〜１８を参照して以下に示す。図１４において、可変容量室１５０ａは吸気１４３及び排気孔１４５から隔離された、その最小の容量である。可変容量室１５０ｂは排気に接続され、一方、可変容量室１５０ｄ及びｅは吸気に接続されている。入力軸１４０及び第１カム１３９の４５°だけの回転は、図１５に示された位置に機構を持ち来す、中間要素及び可変容量室１５０の９°の回転を引き起こしている。
可変容量室１５０ａは吸気に、可変容量室１５０ｂは排気に接続されている。室１５０ａの容量は増加する一方、排気導管１４４に収容するガスを空にして、室１５０ｂの容量を減少する。
軸１４０をさらに４５°だけ回転すると、図１６に示される位置が達成され、その際、室１５０ｂはその最も少ない容量にありそしてもはや排気に接続されないが、排気に接続される室１５０ｃがあり、一方室１５０ｄ及びｅは吸気に接続されている。図１７に示された位置に到達するために、第１カムを９０°だけさらに回転すると、可変容量室１５０ｃは容量を減少しかつ排気を通してその内容物を押し出す。図１８に示される位置を達成するために、第１カムをさらに９０°だけ回転すると、可変容量室１５０ｄはその内容物を排気に押し出す一方、室１５０ｃ及び１５０ｂはそれらか吸気に接続されるため再び充填されている。
入力軸１４０の回転により、排気は各可変容量室に連続して接続される一方、そこで容量は減少しかつ可変容量室はそれらの容量の増加の間中再び充填される。機構はこのようにして連続コンプレッサを構成している。高い圧縮比を得るために入力軸１４０に必要なトルクは、第２カムにより可変容量室を画成する入力軸と中間要素との間の回転運動の５：１の減少により減少される。
それゆえ、本発明による機構は、機械的減少器又は増倍器（図１〜６）、内燃機関（図７〜１２）として又はコンプレッサ又は油圧式又は空気式モータ（図１３〜１８）として使用され得るということを理解されたい。また、例えば、ラック、チェーン等を代えることにより無限長さの要素の移動のジャッキ、直線アクチュエータの直線運動を実施するのに使用される。このようにして、同一の機械的原理を使用することにより、幾つかの非常に異なる用途が実施されることができ、それはこの機構をとくに多目的にする。
次に、速度減少器又は増倍器としての参照に言及するが、もちろん、上述した概念において使用され得る、機構の幾つかの実施例及び変形例が説明される。
図１９〜２３に示される本発明による確実動作機構の実施例は、第１カム２によって軌道に固定された入力軸１と、ケーシング７の内周壁に形成された３つの軌道を備えた第２カムを有する固定ケーシング７と、を備えている。
この場合に中間要素は、その周部のまわりに均一に間隔が置かれた４つの突起５を有するプレート４に固定された出力軸を有する。プレート４は突起５の間に運動伝達部材１３を受容するための４つのガイド６を画成し、運動伝達部材１３はこれらのガイド内で遊びなしに摺動しかつ第１カム２及び第２カム及びこれらの突起５に支持されている。
この実施例において、ケーシング７が固定して維持されかつ第１カム２上に９０°の連続回転が付与されるならば、図１９〜２３に示される連続位置が得られる。第１カム２が、図１９から図２３を通って、完全な１回転を実施するとき、中間要素４，５は突起５ａ及び運動伝達部材１３ａの位置によって示されるように９０°の回転を実施する。
第１カム２の軌道の及び第２カム７の軌道の合計は、運動伝達部材１３の数に等しい、４個である。
この例において、第１カム２及び中間要素３，５に固定された入力軸１の角度的運動間に４：１の減少比が存在する。２本の軸１，３は同一方向に回転している。
図２４〜２８において、図１９〜２３の連続位置と同一の機構の連続位置が示されるが、ここで固定して維持されるのは中間要素４，５である。したがって、矢印Ｆの方向への入力軸１及び第１カム２の９０°各回転に対して、ケーシング７が逆の方向の３０°の回転を実施することが理解されよう。したがって、時計方向への第１カム２の１回転に対して、反時計方向へのケーシング７の１２０°の回転が得られ、このケーシングの軌道Ａは図２４（正午）に示される位置から図２８（午前８時）の位置に通過する。
第１カム２の完全な１回転に対して、ケーシングは逆方向に１回転の１／３の回転を実施する。したがって、３：１の減少が実施される。
図２９に示される実施例において、入力軸１は偏心輪３０を有し、この偏心輪に針ベアリング３２を介して管状の第１カム３１が取り付けられる。この第１カム３１は単一の軌道を有している。
出力軸３に固定された中間要素はプレート４の軸線のまわりに均一に配置されかつその中に遊びなしに１つの運動伝達部材１３を各々受容する５個の直線半径方向ガイド６を画成している５個の突起５を備えたプレート４を備え、そして運動伝達部材１３は慣性を減少しかつ装置の回転の間中僅かに変形しそして停止時の遊びを阻止するために管状である。
ケーシング７の内周壁は第２カムを構成する４つの軌道３３を有している。
運動伝達部材１３の数は第１カム３１の軌道及び第２カムの軌道３３の合計、すなわち、５個に等しい。ケーシング７が固定して維持されるならば、第１カム３１，３２の各完全な回転に対して７２°、すなわち、１／５回転の中間要素４，５の同一方向への角度的移動が得られる。
図３０に示されるこの第３実施例の変形例において、第２カムは４つの軌道３４からなっているが、形状が異なっている。値ｙ，ｚの合計の規則はこれら２つの変形例に適用される。
これら２つの変形例において、また、第２カムの各低い点から第１カム２の低い点を分離している距離は、これらの点が機構の直径を横切って一直線に整列されるとき第２カムの各高い点から第１カムの高い点を分離している距離であるように、運動伝達部材の直径に等しい。
ここで再び、運動伝達部材１３の中心は常にその中心が偏心輪の、それゆえ第１カム３０の軸線と一致する円上に置かれる。
図３１及び図３２は、その軸方向端部の各々において１つの軌道４３を備えた第１カムを支持している中央ドラム４２に固定された入力軸４１を有する機構の実施例を示し、これらのカム４３は正確に角度的に一直線に整列されている。この入力軸４１は、第１カム４３の反対側に置かれた、各々ベアリング４５に固定された、２つのフランジ４４を有する中間要素内で回転する。これらのベアリングは、その内面の中央部分４８が第２カムを構成するリング４７によって相互に接続された２つの横方向フランジ４６によって形成されたケーシング内で自由に枢動する。
第１カム４３は１つの軌道を有する偏心輪によって構成されかつ第２カム４８は機構の軸線のまわりに均一に分布された７個の軌道を有するケーシングによって構成されている。
この機構は、また、第２カム４８と協働する中央ローラ５０及び第１カム４３の１つと各々協働する２つの横方向ローラ５１を支持している軸４９によって各々構成される８個の運動伝達部材を備えている。軸４９は中間要素のフランジ４４の半径方向スロット５２内で遊びなしに摺動しかつ運動伝達部材に対するガイドとして役立っている。
この実施例においては、運動伝達部材４９，５０，５１の数を規定している同一の基準が認められ、すなわち第１カム４３の軌道の及び第２カムの７個の軌道の合計、この場合には８個に等しい。
同じことが、機構の半径上で取られる分離距離に関しても当てはまり、第１カム及び第２カムのそれぞれ高い及び低い点は運動伝達部材の直径に等しい。運動伝達部材の軸４９はその中心が偏心輪４３の軸線と一致する周部のまわりに配置されている。
この実施例において、中間要素及びその出力軸４５は第１カム４３及びその入力軸４１が完全な１回転を実施するとき１／８回転を実施する。それゆえ、８：１の比が存在する。この実施例は高いトルク伝達を実施し、ほとんどすべての摩擦が運動伝達部材を形成するローラの構体の回転によって回避されている。
図３３は２つの運動伝達部材５１の一方が省略されたこの実施例の変形例を示している。第２カム４８は、再び、７個の軌道からなり、第１カム４２が１つの軌道からなるが、運動伝達部材５２の数が４個である。これは、再び、１／８に等しい、減少比を変更しない。この解決により、コストが重要でありかつ入力トルクが低い使用の製造を簡単化することができる。
この実施例において、中間要素は例えば図１〜６に示された中間要素の型からなり、そして直線ガイドを構成する突起５を備えたプレート４からなっている。運動伝達部材５２は筒状ローラによって構成されている。
図３４及び図３５に示される実施例において、機構は２つの軌道を備えた第１カムとともに形成されている角度的に反対の２つの偏心輪６２からなる入力軸６１を備えている。
中間要素は３つの突起６５を備えたプレート６４を支持する出力軸６３を有し、３つの突起６５はそれらの間に各々に２つづつ並置されかつ各々偏心輪６２の一方と協働している運動伝達部材６６用の半径方向直線ガイドを画成している。入力軸６１の端部の一方が出力軸６３内に軸承される一方、他方の端部はケーシング６７，６８の半体６７内に軸承される。
ケーシング６７，６８は各半体６７，６８の各々の内面に、各々２つの軌道を有する第２カム６９，７０を有している。第２カム６９，７０は合計４つの軌道を備えた第２カムを形成するように９０°だけずれている。
第１カム６２の軌道と第２カム６９，７０の軌道との合計は、運動伝達部材６６の数に等しい、６個である。
第１入力軸６１が完全な１回転を実施するとき、中間要素の出力軸６３は説明された第１実施例におけるように１２０°の回転を実施し、減少比は３になっている。
先行の実施例及びその作動の説明から理解されることは、そのケーシングが固定される機構に関して、運動速度の比は第１カムの軌道の数で割られた、第１カムの軌道の数によって増加される第２カムの軌道の数に等しい、すなわち、図１９〜２３の例において（３＋１）：１＝４かつ図３１、図３２、図３３の例において（７＋１）：１＝８そして図３４及び図３５の例において（４＋２）：２＝３であるということである。入力及び出力軸は同一方向に回転する。４つの軌道＝３６０°：４＝９０°を有する第２カムに関して；６個の運動伝達部材３６０°：６＝６０°；９０°−６０°＝３０°；９０°：３０°＝３；減少１：３；６０°：３０°＝２，減少１：２。
これに反して、固定維持されるのが中間要素であるとき、ケーシングの完全な１回転は第１カムの軌道の数によって割られた第２カムの軌道の数に等しい第１カムの又は入力軸の回転を生起し、すなわち、図２４〜２８の例において３である。この場合に、ケーシングは入力軸から逆の方向に回転する。
また、運動伝達部材の数は一般に１だけ増加された第２カムの軌道の数に等しいということを理解されたい。
図３６〜４１に示された実施例において、入力軸１は２つの軌道を備えた第１カム２を支持している。中間要素又は出力軸３は、数において８である運動伝達部材１３用に８個のガイドを画成する突起５を備えたプレート４を有している。ケーシング７は６個の軌道を有する第２カムを形成する内周面を有している。ケーシング７は固定して維持され、出力軸３は入力軸１より４倍少なく回転し、それは第１カムの軌道の数、２によって割られる数８に対応している。２本の軸１及び３は同一方向に回転する。
図４２〜４７に示される実施例において、軸１はこの軸線のまわりに対称に配置される４個の軌道を有する第２カム２を備えている。中間要素は第２カム２の反対側で入力軸１上で枢動されるハウジング８０によって構成されている。このハウジング８０はその周壁に設けられ、このハウジング８０の軸線のまわりに均一に間隔が置かれかつ球形ボール８２によって構成される運動伝達部材用凹所又はガイドを構成する５個の孔８１を有している。
第１カムはこの場合にハウジング８０上に設けられたリング８３によって形成され、偏心であるその内面８４がこの場合に単一の軌道を有している第１カムを構成している。
中間要素８０が固定維持されるならば、時計方向へのリング８３の完全な１回転は、軸１の逆方向への１／４回転の回転を引き起こす。したがって、１：４の減少比、すなわち、この場合に、第１カムの軌道の数によって割られる第２カムの軌道の数に等しい減少比が精密に達成される。運動伝達部材８２の数は第１カムの軌道の数によって増加される第２カムの軌道の数に等しい、すなわち、５個である。第２カム２の４個の軌道を備えた入力軸１が固定して維持されるならば、中間要素８０は第１カム８３より５倍少なく急速にしかも同一方向に回転する。比率は対応して１：５である。
機構のすべての実施例において、運動伝達部材は第１カム及び第２カムとかつそれらがその中で半径方向に摺動する中間要素と常に永続的に接触している。
それゆえ、遊びを持たないこの機構により、一方の要素の運動を他方の要素に完全に確実動作伝達することを可能となる。運動伝達部材は連続摺動又は転動し、第１カム上のかつ同時に第２カム上の、円形又は球形の、完全に滑らかな接触面を有する。カムのこの配置により、公知の存在するすべての装置とは逆に、中央軸より急速にそのハウジングが回転する同軸の速度減少器を設けることができることに留意されたい。
運動伝達部材の形状は様々なものであってよい。しかしながら、それらは、一般的に、第１カム及び第２カムの各々と接触している円形断面の球形又は筒状周部部分を有している。
今まで説明されたすべての実施例において、運動伝達部材は機構の軸線に対して半径方向にかつ垂直に摺動するということを留意されたい。
図５１〜５２に関連して説明された確実動作機構の実施例は再び、同一の原理によって作動するがこの実施例は独創的でありそしてとくに高い減少比を有する小さい直径の減少器に適する。
この機構は入力軸９２と出力軸９３への通路を付与するフランジ９１によって２つの端部で閉止された管又は管状エンベロープ９０内に内接させられる。
この実施例では、第１カム及び第２カムはもはや一方が他方の中に配置されず、管状エンベロープ９０内で一方が他方の後ろに軸方向に整列して配置されている。この配置は相前後して幾つかの減少の段階を設けかつ例えば３段階により１：１０００の減少を得ることを許容しそしてこれは８ｍｍ以下の直径及び２５ｍｍ以下の長さである。
入力軸９２は軌道を備えた第１カムを構成する面９５をその前面に有するエンベロープ９０内で枢動される筒状要素９４に固定されている。
管状仕切り壁９６が４個の軌道を備えた環状ベル形カムによって構成された固定第２カムを位置決めしている。第１中間要素９８はエンベロープ９０上で同軸的に枢動される。この中間要素９８はベル形カム９７の中央開口を貫通しておりかつ第１カム９５の方向に溝が付けられたハブを有している。このハブはその中に運動伝達部材を構成する５個のボール１００が配置される喉部又は溝９９を備えている。管状仕切り壁９０によって画成された、第２カム９７の及びこの中間要素９８の軸方向位置は、１つのボール１００が第１カム９５の軌道の頂部と接触しているとき、このボールが第２カム９７とその軌道のより深い１つにおいて接触している。
図５３及び図５４は機構の２つの異なる位置において直線展開の第１カム９５及び第２カム９７ならびに５個のボール１００を略示している。
かかる段階の減少比は、第１カムの軌道の数によって割られた、第１カムの軌道の数によって増加される第２カムの軌道の数に等しく、この場合に（４＋１）：＝５であるか；又は公式により、第２カム３６０°：４＝９０°；運動伝達部材３６０°：５＝７０°；９０°−１８°；９０°：１８°＝５である。
中間要素９８の自由な前方面はそれ自体、また、第２中間要素９８ａ内で軸方向に摺動しかつ第２の第２カム９７の４個の軌道と協働するボール１００に作用する第１カム９５ａを有しそれにより第１の第２カムと同一の第２の減少段階を形成している。
機構の第３の減少段階は出力軸のハブ１０１内で軸方向に摺動しかつ第３の第２カム９７ｂの軌道と協働するボール１００に作用している第２中間要素の前方面に配置された第３の第１カム９５ｂによって構成されている。
この実施例において、第１及び第２カムは同軸でかつ向かい合っており、第２カム９７は固定され、一方、第１カム９５は構体のかつ入力軸９２及び出力軸９３の軸線のまわりに回転する。
変形例において、異なる減少段階の第２カム９７，９７ａ，９７ｂの軌道の数が異なることができるのは明らかであり、中間要素９８のかつ運動伝達部材１００の溝９９の数は結果として変化している。したがって、常に自然数の、比の非常に大きい選択が利用可能である。
また、ここで留意されることは、第１カム９５及び第２カム９７との少なくとも２つのボール１００の接触点に対する接線が反対方向に延びている角度β，Yを形成し、機構が停止されるときこの機構のどのような運動をも阻止するということである。
図５５〜５７に示される本発明による機構の実施例は、再び、作動及び減少の同一原理に基礎が置かれる、ジャッキ又は直線機械的アクチュエータを構成している。
この機構は中間要素を形成する固定本体１１０を有しており、中間要素上にはその偏心内面１１２が機構の第１カム及び１つの軌道を構成するリング１１１が軸承されている。筒状又は多角形の直線作動ロッド１１３が本体１１０内で摺動し、本体内に位置するその端部分において、第２カムを構成する少なくとも１つの砂時計形状の部分１１４を有している。
図示実施例において４個の孔１１５が、本体を放射方向に貫通する。これらの孔は互いに９０°だけ角度的にずれかつ砂時計形状の第２カム１１４の長さＬの１／４に等しい距離だけ軸方向にずれる。第２カム１１４に対するこれらの孔１１５の配置は、第２カム１１４が類似に３つの軌道からなるようになっている。
球形のボール１１６によって構成される運動伝達部材が孔１１５内に摺動可能に取り付けられ、かつ本体１１０及び第１カム１１２及び第２カム１１４の各々と永続的な接触になっている。
リング１１２の、ひいては第１カムの完全な１回転に対して、作動ロッド１１３は、砂時計形状の第２カムの長さＬの直線移動が得られる。
この実施例において、第１カム１１２及び第２カム１１４との２つのボール１１６の接触点に対する接線間に鋭角β及びYが存在し、機構が停止されるときこの機構の遮断を保証している。
図５７は、リング１１１が図５５に示した位置から１／４回転したときの機構を示している。２つのボールは砂時計形状の長さの１／４だけロッド１１３に対して前進した。
機構のこの実施例は、作動ロッド１１３が、リング１１１によって制御されるその直線運動から独立して、その軸方向の位置を変化することなくそれ自体のまわりの回転運動を実施することができるためとくに有利である。
図５８〜６２Ａに示された機構の最後の実施例は、また直線移動機構である。この実施例は、中間要素を構成する枠１２０を備えており、枠１２０はこの場合には長手方向断面においてＨ形状を有している。Ｈ形状の脚部の間の、枠の上方部分には、ここでは相対的に９０°だけ角度的にずれかつ第１カムの軌道を示している４個の偏心輪１２２ａ，ｂ，ｃ，ｄによって構成される、第１カムに固定された入力軸１２１が軸承されている。Ｈ形状の枠１２０の水平バーは運動伝達部材を構成するボール１２４用のガイドを構成する偏心輪１２２ａ，ｂ，ｃ，ｄの１つと各々一直線に整列される４個の孔１２３を備えている。
枠１２０の下方部分には、ローラ１２６上で直線的に移動し得るロッド又はバー１２５の１部分が、入力軸１２１の軸線に対して平行に、長手方向に摺動する空間が設けられる。枠１２０の孔１２３に向かい合っているこのバー１２５の上面は第２カムの軌道を構成している連続の凹みによって形成される第２カム１２５を有している。３つの連続する軌道の長さに対応する距離Ｄは孔１２３の軸間距離の４倍に等しい。
滑らかなボール１２４は第１カムの偏心輪１２２ａ，ｂ，ｃ，ｄの１つと第２カムと各々永続的に接触しておりそして枠１２０上に支持されている。この構体は１つの軌道を備えた１つの第１カム及び３つの軌道を備えた１つの第２カムを有する機構に対応する。
入力軸１２１のかつそれゆえ第１カム１２２の完全な１回転に対して、距離Ｄの１／３に等しい、すなわち第２カムの１つの軌道の範囲に等しいバーの直線運動が得られる。
この実施例においてまた、第１カム１２２及び第２カム１２５と２つのボール１２４の接触点に対する接線は、機構の要素１２０，１２１及び１２５が入力軸１２１が回転駆動されないとき遮断されるように反対の鋭角β及びYを形成している。
変形例において、運動伝達部材は筒状体及び丸い端部からなることができる。この運動伝達部材は、また、摩擦を制限するために幾つかの回転要素の並置によって形成され得る。
機構の実施例のすべてにおいて、第１カムは幾つかの軌道を有する２つのカムの１つである。図５２〜５４に示される実施例を除く、機構のすべての実施例において、中間要素の直線ガイドの案内軸線は機構の軸線に対して半径方向又は垂直に配置されている。
これに反して、図５２〜５４に示した実施例において、中間要素のガイドの案内軸線は機構の軸線に対して平行に配置されている。
図示しない機構の実施例において、運動伝達部材は中間要素に又は運動伝達部材がその中で摺動する直線ガイド以外の他の手段によって中間要素に接続されるように設けられ得る。かくして、各運動伝達部材は中間要素に連接されかつ運動伝達部材を支持しているロッドによって中間要素に接続され得る。かかる配置において、摩擦はないが、第１及び第２カム上のかつ中間要素の本体上の運動伝達部材の転動のみがある。かかる配置において、中間要素に対する運動伝達部材の運動は円の円弧に沿って、すなわち曲線及び非曲線の通路に沿って行われる。
【図面の簡単な説明】
図１は機構の第１の実施例を示す、部分分解斜視図である。
図２〜６は機構の第１カムの９０°の連続回転用機構の連続位置を示す図である。
図７及び図８は内燃機関に使用の機構の軸方向断面図及び長手方向断面図である。
図９〜図１２は、内燃機関の４つのサイクル、すなわち、吸入、圧縮、爆発及び排気に関する機構の要素の位置を示す図である。
図１３はコンプレッサとして使用される機構の軸方向断面図である。
図１４〜１８はエアコンプレッサとしての機構の作動を示す、図１３の機構の連続位置を示す図である。
図１９〜２３は、第２要素が固定である、第１要素の９０°角度的増分に関する機構の第２実施例の連続位置を示す図である。
図２４〜２８は、中間要素が固定である、第２要素の３０°の増分に関する、機構の第２実施例の連続位置を示す図である。
図２９及び図３０は５個の運動伝達部材からなっている機構の第３実施例の２つの変形例を示す図である。
図３１及び図３２は摩擦が回転可能な要素の使用によって減少される機構の第４実施例を示す図である。
図３３は図３１及び図３２に示した機構の実施例の変形例を示す概略平面図である。
図３４及び図３５は機構の第５実施例を示す図である。
図３６は機構の第６実施例の軸方向断面図である。
図３７〜４１は、第２要素が固定であるときの、第１要素の９０°の連続増分に関する図３６の機構の実施例の位置を示す図である。
図４２は機構の第７実施例の長手方向断面図である。
図４３〜４７は、中間要素が固定である、第２要素の９０°の角度的移動に関する図４２の機構の連続位置を示す図である。
図４８、図４９及び図５０はそれらの実施例のすべてに存する機構の特別な基本的特徴を示している、図１〜６に示した機構の第１実施例の概略図である。
図５１及び図５２は第８実施例を示す軸方向及び長手方向断面図である。
図５３及び図５４は、機構の２つの異なる位置において図５１、図５２に示した機構の必須部分の展開図である。
図５５、図５６及び図５７は、機構の第９実施例を示す、それぞれ長手方向及び軸方向断面図である。
図５８〜６２は、中間要素が固定である、第１要素の、４５°の増分に関する機構の連続位置を示している、機構の第１０実施例の長手方向断面図であり、５８Ａ〜６２Ａは、その軸方向断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５８ａ】
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【図５９】
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【図５９ａ】
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【図６０】
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【図６０ａ】
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【図６１】
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【図６１ａ】
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【図６２】
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【図６２ａ】
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