(57)【要約】本発明は、テコ作用の原理を用いてテコの一方の端に対して入力された回転力に対してテコの他方の端において単位時間当たりの回転力を増大させることができて仕事率の側面で利得が得られる回転力伝達装置を提供するためのものであり、本発明に係る回転力伝達装置は、駆動モーターと、前記駆動モーターから駆動力を提供されて回転する駆動回転体が回転自在に設けられる第１の配設部と、前記第１の配設部から所定の距離だけ離れて配備される第２の配設部と、前記第１の配設部と前記第２の配設部との間に配備される受け部材に回転自在に固定され、一方の端部が前記第１の配設部に設けられて前記駆動モーターによって回動し、他方の端部が前記第２の配設部に設けられて回動するテコと、前記テコの他方の端部に連結されて前記テコが上下方向に回動するに伴い直線往復運動をするアクチュエーターと、前記アクチュエーターの直線往復運動を回転運動に切り換えて所定の負荷装置を駆動するように回転力を生じさせる回転力装置と、を備えることを特徴とする回転力伝達装置。
2012522945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モーターと、
前記駆動モーターから駆動力を提供されて回転する駆動回転体が回転自在に設けられる第１の配設部と、
前記第１の配設部から所定の距離だけ離れて配備される第２の配設部と、
前記第１の配設部と前記第２の配設部との間に配備される受け部材に回転自在に固定され、一方の端部が前記第１の配設部に設けられて前記駆動モーターによって回動し、他方の端部が前記第２の配設部に設けられて回動するテコと、
前記テコの他方の端部に連結されて前記テコが上下方向に回動するに伴い直線往復運動をするアクチュエーターと、
前記アクチュエーターの直線往復運動を回転運動に切り換えて所定の負荷装置を駆動するように回転力を生じさせる回転力装置と、
を備えることを特徴とする回転力伝達装置。
【請求項２】
前記回転力装置は、
前記アクチュエーターの一方向の直線運動に対して駆動回転し、逆方向の直線運動に対して空回転する第１のクラッチと、
前記アクチュエーターの一方向の直線運動に対して空回転し、逆方向の直線運動に対して駆動回転する第２のクラッチと、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の回転力伝達装置。
【請求項３】
前記回転力装置は、
前記第１のクラッチの中心軸となって回転し、負荷装置に対して駆動力を提供する第１のシャフトと、
前記第２のクラッチの中心軸となって回転し、前記第１のシャフトに伝わる回転力を生じさせる第２のシャフトと、
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の回転力伝達装置。
【請求項４】
前記回転力装置は、
前記第１のシャフトに連結されて回転する第１の作動ギアと、
前記第２のシャフトに連結されて回転する第２の作動ギアと、
前記第１の作動ギアおよび前記第２の作動ギアに互いに連結されて互いに動力を伝達して同方向に回転するようにし、且つ、前記第２のシャフトの回転力が前記第１のシャフトに伝わるようにする連結部材と、
をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の回転力伝達装置。
【請求項５】
前記アクチュエーターは、
その一方の面に前記第１のクラッチと噛合するように配備されて直線往復運動することにより、前記第１のクラッチを駆動回転または空回転させる第１のラックギア部と、
その他方の面に前記第２のクラッチと噛合するように配備されて直線往復運動することにより、前記第２のクラッチを駆動回転または空回転させる第２のラックギア部と、
を備えることを特徴とする請求項２に記載の回転力伝達装置。
【請求項６】
前記テコの一方の端および他方の端にそれぞれ配備され、前記テコの回転時に左右方向に移動しつつ前記テコの動きをガイドする左右動ローラー装置と、
前記左右動ローラー装置と同軸上に設けられて前記テコの回転時に上下方向に移動しつつ前記テコの動きをガイドする上下動ローラー装置と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の回転力伝達装置。
【請求項７】
前記左右動ローラー装置および前記上下動ローラー装置は、
第１のプレートと、前記第１のプレートから所定の間隔だけ離れて向かい合うように配備される第２のプレートと、前記第１のプレートおよび第２のプレートの間に配備され、互いに所定の間隔だけ離れて平行に並ぶ複数の回転中心を基準としてそれぞれ回転自在に配備されて前記第１のプレートおよび第２のプレートの一方の端面およびその反対面に所定量突設される複数のローラーと、を備えることを特徴とする請求項６に記載の回転力伝達装置。 
【請求項８】
駆動モーターと、
前記駆動モーターから駆動力を提供されて回転する第１の駆動回転体が回転自在に設けられる第１の配設部と、前記第１の配設部から所定の距離だけ離れて配備される第２の配設部と、前記第１の配設部と前記第２の配設部との間に配備される第１の受け部材に回転自在に固定され、一方の端部が前記第１の配設部に設けられて前記駆動モーターによって回動し、他方の端部が前記第２の配設部に設けられて回動する第１のテコと、前記第１のテコの他方の端部と連結されて前記第１のテコが上下方向に回動するに伴い直線往復運動をする第１のアクチュエーターと、前記第１のアクチュエーターの直線往復運動を回転運動に切り換えて回転力を生じさせる第１の回転力装置と、を有する第１の回転力伝達装置と、
前記駆動モーターから駆動力を提供されて回転する第２の駆動回転体が回転自在に設けられる第３の配設部と、前記第３の配設部から所定の距離だけ離れて配備される第４の配設部と、前記第３の配設部と前記第４の配設部との間に配備される第２の受け部材に回転自在に固定され、一方の端部が前記第３の配設部に設けられて前記駆動モーターによって回動し、他方の端部が前記第４の配設部に設けられて回動する第２のテコと、前記第２のテコの他方の端部と連結されて前記第２のテコが上下方向に回動するに伴い直線往復運動をする第２のアクチュエーターと、前記第２のアクチュエーターの直線往復運動を回転運動に切り換え、前記第１の回転力装置と連結されてこれと協同して回転力を生じさせる第２の回転力装置と、を有する第２の回転力伝達装置と、
を備える回転力伝達装置。
【請求項９】
前記第１の回転力装置は、
前記第１のアクチュエーターの一方向の直線運動に対して駆動回転し、逆方向の直線運動に対して空回転する第１のクラッチと、前記第１のアクチュエーターの一方向の直線運動に対して空回転し、逆方向の直線運動に対して駆動回転する第２のクラッチと、を備え、
前記第２の回転力装置は、
前記第２のアクチュエーターの一方向の直線運動に対して駆動回転し、逆方向の直線運動に対して空回転する第３のクラッチと、前記第２のアクチュエーターの一方向の直線運動に対して空回転し、逆方向の直線運動に対して駆動回転する第４のクラッチと、を備えることを特徴とする請求項８に記載の回転力伝達装置。
【請求項１０】
前記第１のクラッチおよび第３のクラッチの中心軸となって回転し、負荷装置に対して駆動力を提供する第１のシャフトと、
前記第２のクラッチおよび第４のクラッチの中心軸となって回転し、負荷装置に対して駆動力を提供する第２のシャフトと、
をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の回転力伝達装置。
【請求項１１】
前記第１の回転力装置は、
前記第１のシャフトに連結されて回転する第１の作動ギアと、前記第２のシャフトに連結されて回転する第２の作動ギアと、前記第１の作動ギアおよび前記第２の作動ギアに互いに連結されて互いに動力を伝達して同方向に回転するようにし、且つ、前記第２のシャフトの回転力が前記第１のシャフトに伝わるようにする第１の連結部材と、をさらに備え、
前記第２の回転力装置は、
前記第１のシャフトに連結されて回転する第３の作動ギアと、前記第２のシャフトに連結されて回転する第４の作動ギアと、前記第３の作動ギアおよび前記第４の作動ギアに互いに連結されて互いに動力を伝達して同方向に回転するようにし、且つ、前記第２のシャフトの回転力が前記第１のシャフトに伝わるようにする第２の連結部材と、をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の回転力伝達装置。
【請求項１２】
前記第１のアクチュエーターは、
その一方の面に前記第１のクラッチと噛合するように配備されて直線往復運動することにより、前記第１のクラッチを駆動回転または空回転させる第１のラックギア部と、その他方の面に前記第２のクラッチと噛合するように配備されて直線往復運動することにより、前記第２のクラッチを駆動回転または空回転させる第２のラックギア部と、を備え、
前記第２のアクチュエーターは、
その一方の面に前記第３のクラッチと噛合するように配備されて直線往復運動することにより、前記第３のクラッチを駆動回転または空回転させる第３のラックギア部と、その他方の面に前記第４のクラッチと噛合するように配備されて直線往復運動することにより、前記第４のクラッチを駆動回転または空回転させる第４のラックギア部と、を備えることを特徴とする請求項９に記載の回転力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転力伝達装置に係り、さらに詳しくは、テコ作用の原理を用いて回転力を増大させることのできるテコを用いた回転力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、テコは、固い棒状のものであり、この固い棒状物の一方の端部に力を加えて前記棒状物が所定の位置を中心として回動するようにして少ない力でも大きなものを動かすことができるという効果が得られるメリットを有するため、現代社会では、膨大な分野に亘って使われている単純機械のうちの一つである。
かようなテコのうち、回動中心となる個所を支点、力が加わる個所を力点、力が物体に作用する個所を作用点と称する。
【０００３】
前記テコの種類は、大きく、支点が力点と作用点との間に存在する１種テコと、作用点が支点と力点との間に存在する２種テコおよび力点が支点の間に存在する３種テコに分けられる。
【０００４】
かようなテコを通じた力の効率は、力点に加わる力の大きさと棒状物の移動距離、支点から力点までの距離と、支点から作用点までの距離との比率に応じて決定される。
【０００５】
上述したテコ作用の原理を用いて他の物に力を作用させるためには、力点、すなわち、棒状物の一方の端部に直線方向の力を加えて力点の位置をずらすことにより、作用点に相当する棒状物の位置もずらされるとともに、その移動距離を小さくして、結果的に、作用点では力点に加わる力よりもなお一層強い力が発生する。
【０００６】
かようなテコ作用の原理は、日常生活および産業現場では様々に応用されているが、これが、回転力を伝達し、且つ、該回転力を増幅して出力側において強い回転力を生じさせるような用途には使われていないのが現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、テコ作用の原理を用いてテコの一方の端に対して入力された回転力に対してテコの他方の端においてより一層大きな力が得られるようにして大きな仕事率が得られる回転力伝達装置を提供するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る回転力伝達装置は、駆動モーターと、前記駆動モーターから駆動力を提供されて回転する駆動回転体が回転自在に設けられる第１の配設部と、前記第１の配設部から所定の距離だけ離れて配備される第２の配設部と、前記第１の配設部と前記第２の配設部との間に配備される受け部材に回転自在に固定され、一方の端部が前記第１の配設部に設けられて前記駆動モーターによって回動し、他方の端部が前記第２の配設部に設けられて回動するテコと、前記テコの他方の端部に連結されて前記テコが上下方向に回動するに伴い直線往復運動をするアクチュエーターと、前記アクチュエーターの直線往復運動を回転運動に切り換えて所定の負荷装置を駆動するように回転力を生じさせる回転力装置と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
好ましくは、前記回転力装置は、前記アクチュエーターの一方向の直線運動に対して駆動回転し、逆方向の直線運動に対して空回転する第１のクラッチと、前記アクチュエーターの一方向の直線運動に対して空回転し、逆方向の直線運動に対して駆動回転する第２のクラッチと、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、好ましくは、前記回転力装置は、前記第１のクラッチと連結されて回転し、負荷装置に対して駆動力を提供する第１のシャフトと、前記第２のクラッチと連結されて回転し、前記第１のシャフトに伝わる回転力を生じさせる第２のシャフトと、をさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
さらに、好ましくは、前記回転力装置は、前記第１のシャフトに連結されて回転する第１の作動ギアと、前記第２のシャフトに連結されて回転する第２の作動ギアと、前記第１の作動ギアおよび前記第２の作動ギアに互いに連結されて互いに動力を伝達して同方向に回転するようにし、且つ、前記第２のシャフトの回転力が前記第１のシャフトに伝わるようにする連結部材と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１２】
さらに、好ましくは、前記アクチュエーターは、その一方の面に前記第１のクラッチと噛合するように配備されて直線往復運動することにより、前記第１のクラッチを駆動回転または空回転させる第１のラックギア部と、その他方の面に前記第２のクラッチと噛合するように配備されて直線往復運動することにより、前記第２のクラッチを駆動回転または空回転させる第２のラックギア部と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
さらに、好ましくは、前記テコの一方の端および他方の端にそれぞれ配備され、前記テコの回転時に左右方向に移動しつつ前記テコの動きをガイドする左右動ローラー装置と、前記左右動ローラー装置と同軸上に設けられて前記テコの回転時に上下方向に移動しつつ前記テコの動きをガイドする上下動ローラー装置と、をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
さらに、好ましくは、前記左右動ローラー装置および前記上下動ローラー装置は、第１のプレートと、前記第１のプレートから所定の間隔だけ離れて向かい合うように配備される第２のプレートと、前記第１のプレートおよび第２のプレートの間に配備され、互いに所定の間隔だけ離れて平行に並ぶ複数の回転中心を基準としてそれぞれ回転自在に配備されて前記第１のプレートおよび第２のプレートの一方の端面およびその反対面に所定量突設される複数のローラーと、を備えることを特徴とする。 
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る回転力伝達装置は、テコ作用の原理を用いてテコの一方の端に対して入力された回転力に対してテコの他方の端においてより一層大きな力が得られるようにして大きな仕事率を得ることができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態による回転力伝達装置の全体斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す実施の形態による回転力伝達装置の一部の構成を省略して隠れた部分に対する詳細構成を示す斜視図である。
【図３】図３は、図１に示すテコおよび回転力装置に関して具体的に示す分解斜視図である。
【図４】図４および図５は、図１に示す実施の形態による回転力伝達装置の動作を示す図であり、図４は、テコの他方の端部が下降するときの動作を示すものである。
【図５】図５は、図４に示す状況での回転力装置の動作を示すものである。
【図６】図６は、図１に示す実施の形態による回転力伝達装置において、テコの他方の端部が上昇するときの動作を示すものである。
【図７】図７は、図６に示す状況での回転力装置の動作を示すものである。
【図８】図８は、本発明の他の実施の形態による回転力伝達装置の全体斜視図である。
【図９】図９は、図８に示す実施の形態による第１の回転力伝達装置及び第２の回転力伝達装置の詳細構成を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、図１に示す実施の形態による回転力伝達装置の動作を示すものである。
【図１１】図１１は、図１０に示す状況での回転力装置の動作を示すものである。
【図１２】図１２は、図１に示す実施の形態による回転力伝達装置の他の動作を示すものである。
【図１３】図１３は、図１２に示す状況での回転力装置の動作を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面に基づき、本発明に係る回転力伝達装置の好適な実施の形態を詳述する。
まず、図１および図２に基づき、本発明の一実施の形態による回転力伝達装置の全体構成について概説する。
【００１８】
図１および図２に示すように、本発明の一実施の形態による回転力伝達装置は、駆動モーター１００と、駆動回転体２２０と、従動回転体２００と、テコ３００と、第１の配設部４００と、第２の配設部５００と、回転力装置９００と、を備えている。
前記第１の配設部４００は、力が入力されるテコ３００の一方の端部が設けられる部分であり、第１の主支持棒と第１の垂直移動棒４２０とから構成される。
前記第１の主支持棒４１０は、角棒状であり、底面の取付板１の上に垂直に立設されるが、１対の主支持棒が互いに間隔をあけて向かい合うように配置される。
【００１９】
また、第１の主支持棒４１０には駆動回転体２２０が駆動連結軸４１１に連設され、従動回転体２００が駆動連結軸４１２に連設され、前記駆動回転体２２０と従動回転体２００はベルト／チェーンＢによって互いに連結されて動力の伝達が行われる。
【００２０】
第１の主支持棒４１０には、テコ３００の一方の端部が連結される第１の垂直移動棒４２０が設けられるが、前記第１の垂直移動棒４２０は、前記第１の主支持棒４１０と同様に角棒状であり、１対からなり、互いに間隔をあけて向かい合うように配置される。
【００２１】
このとき、各々の第１の垂直移動棒４２０の内側には、長手方向に沿って第１のガイドレール４２１が形成されるが、前記第１のガイドレール４２１は、テコ３００の一方の端部の上下動がスムーズに行われるようにガイドするためのものである。
このような第１の主支持棒４１０および第１の垂直移動棒４２０の上面には別途の固定板２が取り付けられて互いに位置固定される。
【００２２】
駆動モーター１００は、連結ベルト４７０によって駆動連結軸４１１と連結され、前記駆動モーター１００からの動力は駆動連結軸４１１に伝わり、前記駆動連結軸４１１は駆動回転体２２０を回転させつつベルト／チェーンＢによって従動回転体２００が回転しつつテコ３００の一方の端部を上下動させる。
【００２３】
このとき、図２に示すように、駆動ロッド７００がテコ３００の一方の端部と従動回転体２００にそれぞれ固設され、前記駆動ロッド７００の一方の端部は、従動回転体２００に偏心された状態で固定されることにより、偏心状態で回動自在に連結され、駆動ロッド７００の他方の端部はテコ３００の一方の端部に固定される。
一方、前記テコ３００の支点８００は、前記第１の配設部４００と前記第２の配設部５００との間に設けられる受け部材５０１によって回転自在に固定される。
【００２４】
前記受け部材５０１と第１の配設部４００との間の距離は、前記受け部材５０１と第２の配設部５００との間の距離よりも長くなるように配置して、テコ３００の一方の端部から支店８００までの長さを、支点８００からテコ３００の他方の端部までのそれよりも長くすることが好ましく、その比率を調節して、テコ３００の他方の端部に掛かる力の大きさを調節することが可能である。
【００２５】
また、第２の配設部５００には第２の主支持棒５１０が設けられてテコ３００の他方の端部を支持する。このとき、テコ３００の他方の端部は、上下動するこれをガイドしつつ支持されるようにすることが好ましい。
さらに、第２の配設部５００には、テコ３００の他方の端部と連結される回転力装置９００が設けられるが、前記回転力装置９００の詳細については、後述する。
一方、図３に基づき、本発明の一実施の形態による回転力伝達装置に用いられるテコ３００およびその周辺装置についてより具体的に説明する。
【００２６】
ここで、図３に示すように、本実施の形態においては、テコ３００が一体に形成されて用いられる場合について示しているが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、２つの部分が結合されて一つのテコとして働くようにしてもよい。
【００２７】
テコ３００の一方の端部の上下面に第１のガイド棒３３０が取り付けられるが、前記各々の第１のガイド棒３３０は第１のテコ３１０から一方の側に延設されて各第１のガイド棒３３０の間に第１の空間部３３２が形成され、各々の第１のガイド棒３３０の一方の端部には第１の遮断板３３３が設けられて前記第１の空間部３３２の一方の側を閉塞することとなる。
【００２８】
このとき、前記各々の第１のガイド棒３３０の内側面の上には第１の補助ガイドレール３３４が形成され、各々の第１のガイド棒３３０の間の第１の空間部３３２には第１の左右動ローラー装置３４０が挿設され、第１の左右動ローラー装置３４０の上下のローラーが前記各々の第１のガイド棒３３０の第１の補助ガイドレール３３４に載せられる。
【００２９】
そして、前記第１の左右動ローラー装置３３０の中央には貫通孔が穿設され、前記貫通孔には貫通軸３５０が挿通される。なお、このようにして挿通された貫通軸３５０の両端には、第１のテコ３１０の上下動をガイドするための第１の上下動ローラー装置３６０がそれぞれ設けられる。
このような第１の上下動ローラー装置３６０の左右ローラーは、図２に示すように、前記第１の垂直移動棒４２０の第１のガイドレール４２１に載せられる。
【００３０】
一方、テコ３００の他方の端部の上下面には第２のガイド棒３３０Ａが設けられて各々の第２のガイド棒３３０Ａの間に第２の空間部３３２Ａが形成され、一方の第２の遮断板３３３Ａの結合により一方側が遮断される。
【００３１】
そして、前記各々の第２のガイド棒３３０Ａの内側面には第２の補助ガイドレール３３４Ａが形成され、第２の空間部３３２Ａ内に第２の左右動ローラー装置３４０Ａが設けられて上下ローラーが前記第２の補助ガイドレール３３４Ａの上に載せられる。第２の左右動ローラー装置３４０Ａは、第１の左右動ローラー装置３４０と同じ構造を有することが好ましい。
【００３２】
また、前記第２の補助ガイドレール３３４Ａの中央には第２の貫通軸３５０Ａが貫設され、前記第２の貫通軸３５０Ａの両端には第２の上下動ローラー装置３６０Ａが設けられる。第２の上下動ローラー装置３６０Ａは、第１の上下動ローラー装置３６０と同じ構造を有することが好ましい。
【００３３】
このため、テコ３００が支点８００を基準として回転すれば、左右動ローラー装置３４０、３４０Ａは左右方向に移動しつつテコ３００の移動をガイドし、上下動ローラー装置３６０、３６０Ａは、上下方向に移動しつつテコ３００の移動をガイドしてテコ３００が摩擦を極力抑えつつ過負荷なしにスムーズに動作できるようにする。
ここで、左右動ローラー装置または上下動ローラー装置（以下、ローラー装置と称する。）の具体的な構造について説明する。
【００３４】
ローラー装置は、第１のプレートＰ１と、第２のプレートＰ２と、これらの第１のプレートＰ１と第２のプレートＰ２との間に設けられる４個のローラーＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４と、を備える。
第１のプレートＰ１および第２のプレートＰ２は、互いに所定の間隔だけ離れて向かい合うように設けられる。
【００３５】
前記第１のプレートＰ１（または、第２のプレートＰ２）の裏側面に互いに平行に並ぶように所定の間隔だけ離れて回転中心Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４が設けられ、前記各々の回転中心Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４にローラーＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４がそれぞれ回転自在に設けられる。
【００３６】
前記ローラーＲ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は、第１のプレートＰ１および第２のプレートＰ２の一方の端面および他方の端面に向かってそれぞれ所定量突設され、その突設されたローラーの部分がガイドレールに沿って回転しつつ移動する。
【００３７】
一方、図３には、図１および図２に示す回転力装置９００の分解斜視図が示してある。以下、図３に基づき、図１および図２に示す実施形態による回転力装置９００のより具体的な構成を説明する。
【００３８】
テコ３００の他方の端部には、第２の貫通軸３５０Ａによって貫通され、テコ３００の他方の端部の動きによって上下方向に動く連結部７１０が配備される。図３には、説明の便宜上、連結部７１０を切り欠きの状態で示しているが、前記連結部７１０は一体に形成されてテコ３００の他方の端部に第２の貫通軸３５０Ａによって回転自在に固設されることが好ましい。
【００３９】
前記連結部７１０の一方の側にはアクチュエータ９１０が配備され、前記連結部７１０の他方の側にはガイドバー７２２が配備されることが好ましい。図３には、アクチュエータ９１０が連結部７１０の下に配備され、ガイドバー７２２が連結部７１０の上に配備される場合を示しているが、その反対の場合も考えられる。
前記連結部７１０は、テコ３００が支点８００を中心として回転することにより、上下方向に直線運動をする。
【００４０】
このとき、連結部７１０は、第２の貫通軸３５０Ａを中心として回転自在に取り付けられるため、テコ３００が支点８００を中心として回転しても上下方向に移動することができる。
【００４１】
前記ガイドバー７２２は、ガイド孔３に嵌り込んで連結部７１０の上下方向への直線運動をガイドし、連結部７１０の一方の側に配備されるアクチュエーター９１０も第１のクラッチ９２１および第２のクラッチ９３２によってガイドされて直線運動をガイドする。
【００４２】
一方、図１から図３に示すように、前記第１のクラッチ９２１および第２のクラッチ９３２は、アクチュエーター９１０の一方の面および他方の面にそれぞれ配置されるが、前記第１のクラッチ９２１は、前記アクチュエーター９１０の下方への直線運動に対して駆動回転し、上方への直線運動に対しては空回転する。また、前記第２のクラッチ９３２は、前記アクチュエーター９１０の下方への直線運動に対して空回転し、上方への直線運動に対して駆動回転する。
【００４３】
前記アクチュエーター９１０の前記第１のクラッチ９２１と対応する面には第１のラックギア（図示せず、図３中、アクチュエーター９１０の第２のラックギア部の反対側に設けられる）が設けられて前記第１のクラッチ９２１と噛合し、前記第２のクラッチ９３２と対応する面には第２のラックギア９１２が設けられて前記第２のクラッチ９３２と噛合する。
【００４４】
そして、図１から図３に示すように、前記回転力装置９００は、前記第１のクラッチ９２１の中心軸となって回転し、負荷装置に対して駆動力を提供する第１のシャフト９２０と、前記第２のクラッチ９３２の中心軸となって回転し、前記第１のシャフト９２０に伝わる回転力を生じさせる第２のシャフト９３０と、を備える。
【００４５】
このため、アクチュエーター９１０が下降すれば、第１のクラッチ９２１が駆動回転（空回転の反対概念であり、負荷装置を駆動させる原動力である）しつつ第１のシャフト９２０を回転させ、このとき、第２のクラッチ９３２は、前記第１のクラッチ９２１とは逆方向に回転するが、第２のシャフト９３０は回転させることができず、空回転してしまう。
【００４６】
さらに、アクチュエーター９１０が上昇すれば、第２のクラッチ９３２が駆動回転しつつ第２のシャフト９３０を回転させ、このとき、第１のクラッチ９２１は、前記第２のクラッチ９３２とは逆方向に回転するが、第１のシャフト９２０は回転させることができず、空回転してしまう。
【００４７】
一方、前記第１のシャフト９２０には第１の作動ギア９４１が連結され、前記第２のシャフト９３０には第２の作動ギア９５２が連結されてそれぞれ回転するように配備される。
【００４８】
そして、前記第１の作動ギア９４１と第２の作動ギア９５２は連結部材９６０によって互いに連結されていて、第１の作動ギア９４１が回転すれば、連結部材９６０によって第２の作動ギア９５２が回転できるようにし、第２の作動ギア９５２が回転すれば、連結部材９６０によって第１の作動ギア９４１が回転できるようにする。
【００４９】
このため、前記連結部材９６０によって前記第１の作動ギア９４１および第２の作動ギア９５２は互いに動力を伝えつつ同方向に回転自在に配備されることが好ましい。
【００５０】
前記連結部材９６０は、図３に示すように、前記第１の作動ギア９４１および第２の作動ギア９５２の歯に噛合可能な歯の構造を有するタイミングベルトなどにより実現することが好ましい。
以下、図４から図７に基づき、本発明の一実施の形態による回転力伝達装置の動作について説明する。
【００５１】
図４および図５は、図１に示す実施の形態による回転力伝達装置の動作を示す図であり、図４は、テコの他方の端部が下降するときの動作を示すものであり、図５は、図４に示す状況での回転力装置の動作を示すものである。
【００５２】
そして、図６は、図１に示す実施の形態による回転力伝達装置において、テコの他方の端部が上昇するときの動作を示すものであり、図７は、図６に示す状況での回転力装置の動作を示すものである。
【００５３】
まず、図４に示すように、駆動モーターが作動して従動回転体２００を回転させると、前記従動回転体２００に偏心状態で固定された駆動ロッド７００が動きつつ、テコ３００の一方の端部を上方および下方に移動させる。
【００５４】
このとき、上下動ローラー装置および左右動ローラー装置がガイドレールおよび補助ガイドレールに沿って動きつつテコ３００の上下方向の直線往復運動を一層円滑にするということについては既に説明したため、その具体的な説明を省略する。
従動回転体２００が回転しつつテコ３００の一方の端部が支店８００を基準として上昇すれば、テコ３００の他方の端部は下降する。
【００５５】
このとき、テコ３００の他方の端部に連結された第１の連結部７１０に配備されているアクチュエーター９１０も下降し、前記アクチュエーター９１０が下降しつつ第１のクラッチ９２１を駆動回転させ（点線矢印の個所を参照）、第２のクラッチ９３２を空回転させる（第１のクラッチと逆方向に回転するものの、空回転してしまう）。
【００５６】
このとき、アクチュエーター９１０の第１のラックギア部９１１が第１のクラッチ９２１と噛合しているため、アクチュエーター９１０の直線方向の運動を第１のクラッチ９２１の回転運動に切り換えることができる。
第１のクラッチ９２１が駆動回転しつつ第１のシャフト９２０を回転させ、前記第１のシャフト９２０の回転によって第１の作動ギア９４１が回転する。
【００５７】
前記第１の作動ギア９４１が回転しつつ連結部材９６０も回転し、前記連結部材９６０によって第２の作動ギア９５２も前記第１の作動ギア９４１と同方向に回転する。なお、前記第２の作動ギア９５２が回転しつつ第２のシャフト９３０も回転する。
一方、図５に実線にて示されている矢印は、軸の回転を示すものであり、点線にて示されている矢印は、クラッチおよび作動ギアの回転を示すものである。
【００５８】
図５に示すように、アクチュエーター９１０が下降すれば、第２のクラッチ９３２のみ空回転し、第１のクラッチ９２１、第１のシャフト９２０、第１の作動ギア９４１、第２の作動ギア９５２および第２のシャフト９３０がいずれも回転する。
【００５９】
このとき、前記第１のシャフト９２０は半周分（一周の半分）しか回転しない。残りの半周分を回転させる駆動力は、前記アクチュエーター９１０が上昇しつつ第２のクラッチ９３２を作動させることにより得られる。
【００６０】
すなわち、図６に示すように、テコ３００の一方の端部が逆に下降すれば、テコ３００の他方の端部は上昇し、このとき、アクチュエーター９１０が上方に移動し、前記アクチュエーター９１０が上方に移動しつつ第２のクラッチ９３２を駆動回転させ（点線矢印の個所を参照）、第１のクラッチ９２１を空回転させる（第２のクラッチとは逆方向に回転するものの、空回転してしまう）。
【００６１】
このとき、アクチュエーター９１０の第２のラックギア部９１２が第２のクラッチ９３２と噛合しているため、アクチュエーター９１０の直線方向の運動を第２のクラッチ９３２の回転運動に切り換えることができる。
第２のクラッチ９３２が駆動回転しつつ第２のシャフト９３０を回転させ、前記第２のシャフト９３０の回転によって第２の作動ギア９５２が回転する。
【００６２】
前記第２の作動ギア９５２が回転しつつ連結部材９６０も回転し、前記連結部材９６０によって第１の作動ギア９４１も前記第２の作動ギア９５２と同方向に回転する。なお、前記第１の作動ギア９４１が回転しつつ第１のシャフト９２０も回転する。
図７に実線にて示されている矢印は、軸の回転を示すものであり、点線にて示されている矢印は、クラッチおよび作動ギアの回転を示すものである。
【００６３】
図７に示すように、アクチュエーター９１０が上昇すれば、第１のクラッチ９２１のみが空回転し、第２のクラッチ９３２、第２のシャフト９３０、第２の作動ギア９５２、第１の作動ギア９４１および第１のシャフト９２０がいずれも回転する。
【００６４】
このとき、前記第１のシャフト９２０は、残りの半周分を回転することができて、完全に回転することができる。すなわち、アクチュエーター９１０が上下動することにより、第１のシャフト９２０は完全に回転することができる。
【００６５】
支点８００を中心としてテコ３００の一方の端部から支点８００までの距離を、テコ３００の他方の端部から支点８００までの距離よりも長くした場合に、テコ３００を作動させるときにテコ３００の他方の端部に掛かる力は、テコ３００の一方の端部に入力される力よりも大きくすることができる。
【００６６】
テコ３００の一方の端部よりも他方の端部の方に一層大きな力が掛かるため、第１のシャフト９２０および第２のシャフト９３０を回転させる力がより大きい。このため、大きな力によって回転する第１のシャフト９２０および第２のシャフト９３０の瞬間トルクを増大させることができて、仕事率を高めることができるというメリットがある。
一方、図８および図９に基づき、本発明の他の実施の形態による回転力伝達装置の全体構成について概説する。
【００６７】
図８および図９に示すように、本発明の他の実施の形態による回転力伝達装置は、第１の回転力伝達装置Ａと第２の回転力伝達装置Ｂとの二重構造となっていることを特徴とする。
【００６８】
図８は、第１の回転力伝達装置Ａと第２の回転力伝達装置Ｂとが互いに連結された構造を示しており、図９は、第１の回転力伝達装置Ａと第２の回転力伝達装置Ｂとを互いに離して、それぞれの構造を示している。
【００６９】
図８および図９に示すように、前記第１の回転力伝達装置Ａと第２の回転力伝達装置Ｂの構造は、それぞれ図１に示す回転力伝達装置と同様である。すなわち、本発明に係る二重構造の回転力伝達装置は、実質的に、図１に示す回転力伝達装置が２台平行に並んで連設されているものである。
【００７０】
ここで、第１の回転力伝達装置Ａと第２の回転力伝達装置Ｂは、単一の駆動モーター１００によってそれぞれ駆動され、第１のテコ３００ａと第２のテコ３００ｂが単一の支点８００によって支持され、第１の回転力伝達装置Ａの第１の回転力装置９００ａと第２の回転力伝達装置Ｂの第２の回転力装置９００ｂが同じ第１のシャフト９２０および第２のシャフト９３０を駆動させるようになっている。
【００７１】
すなわち、図８および図９に示すように、第１の回転力伝達装置Ａは、駆動モーター１００によって駆動される第１の駆動回転体２２０ａおよび第１の従動回転体２００ａ、第１のテコ３００ａ、第１の配設部４００ａ、第２の配設部５００ａ、第１の回転力装置９００ａなどを備え、第２の回転力伝達装置Ｂも、駆動モーター１００によって駆動される第２の駆動回転体２２０ｂおよび第２の従動回転体２００ｂ、第２のテコ３００ｂ、第３の配設部４００ｂ、第４の配設部５００ｂ、第２の回転力装置９００ｂなどを備えてなる。
【００７２】
そして、前記各構成要素の詳細な構成は、図１から図７に示す詳細な構成実質的に同様であり、しかも、作動原理も同様であるため、図８および図９に示す詳細な構成に関する具体的な説明は省略する。
【００７３】
一方、図１０から図１３は、図８に示す実施の形態による二重構造の回転力伝達装置の動作を示すものであり、図１０は、第１の回転力伝達装置Ａの第１の駆動ロッド７００ａが第１の従動回転体２００ａの上死点寄りｂ’〜ｂ"に位置し、第２の回転力伝達装置Ｂの第２の駆動ロッド７００ｂが第２の従動回転体２００ｂの下死点に向かって回転している状態での動作をそれぞれ示すものであり、図１１は、図１０に示す状況下での各々の回転力装置９００ａおよび９００ｂの動作を示すものである。
【００７４】
そして、図１２は、第１の回転力伝達装置Ａの第１の駆動ロッド７００ａが第１の従動回転体２００ａの下死点寄りａ’〜ａ"に位置し、第２の回転力伝達装置Ｂの第２の駆動ロッド７００ｂが第２の従動回転体２００ｂの上死点に向かって回転している状態での動作をそれぞれ示すものであり、図１３は、図１２に示す状況下での各々の回転力装置９００ａおよび９００ｂの動作を示すものである。
【００７５】
まず、図１０に示すように、駆動モーターが作動して第１の従動回転体２００ａおよび第２の従動回転体２００ｂをそれぞれ回転させると、前記第１の従動回転体２００ａおよび第２の従動回転体２００ｂに偏心状態でそれぞれ固定された第１の駆動ロッド７００ａおよび第２の駆動ロッド７００ｂがそれぞれ動きつつ第１のテコ３００ａおよび第２のテコ３００ｂの一方の端部を上方または下方にそれぞれ移動させる。
【００７６】
このとき、図１０および図１１に示すように、第１の回転力伝達装置Ａの第１のテコ３００ａの他方の端部に連結された第１の連結部７１０ａに配備されている第１のアクチュエーター９１０ａも下降し、前記第１のアクチュエーター９１０ａが下降しつつ第1のクラッチ９２１ａを駆動回転させ（点線矢印の個所を参照）、第２のクラッチ９３２ａを空回転させる（第１のクラッチと逆方向に回転するものの、空回転してしまう）。
【００７７】
このとき、第１のアクチュエーター９１０ａの第１のラックギア部９１１ａが第１のクラッチ９２１ａと噛合しているため、第１のアクチュエーター９１０ａの直線方向の運動を第１のクラッチ９２１ａの回転運動に切り換えることができる。
第１のクラッチ９２１ａが駆動回転しつつ第１のシャフト９２０を回転させ、前記第１のシャフト９２０の回転によって第１の作動ギア９４１ａが回転する。
【００７８】
前記第１の作動ギア９４１ａが回転しつつ第１の連結部材９６０ａも回転し、前記第１の連結部材９６０ａによって第２の作動ギア９５２ａも前記第１の作動ギア９４１ａと同方向に回転する。なお、前記第２の作動ギア９５２ａが回転しつつ第２のシャフト９３０も回転する。
【００７９】
また、第２の回転力伝達装置Ｂの第２のテコ３００ｂの他方の端部に連結された第２の連結部７１０ｂに配備されている第２のアクチュエーター９１０ｂは上昇し、前記第２のアクチュエーター９１０ｂが上昇しつつ第４のクラッチ９３２ｂを駆動回転させ（点線矢印の個所を参照）、第３のクラッチ９２１ｂを空回転させる（第４のクラッチと逆方向に回転するものの、空回転してしまう）。
【００８０】
このとき、第２のアクチュエーター９１０ｂの第４のラックギア部９１２ｂが第４のクラッチ９３２ｂと噛合しているため、第２のアクチュエーター９１０ｂの直線方向の運動を第４のクラッチ９３２ｂの回転運動に切り換えることができる。
第４のクラッチ９３２ｂが駆動回転しつつ第２のシャフト９３０を回転させ、前記第２のシャフト９３０の回転によって第４の作動ギア９５２ｂが回転する。
【００８１】
前記第４の作動ギア９５２ｂが回転しつつ第２の連結部材９６０ｂも回転し、前記第２の連結部材９６０ｂによって第３の作動ギア９４１ｂも前記第４の作動ギア９５２ｂと同方向に回転する。なお、前記第３の作動ギア９４１ｂが回転しつつ第１のシャフト９２０も回転する。
このため、第１のシャフト９２０と第２のシャフト９３０が第１の回転力装置９００ａと第２の回転力装置９００ｂによって回転する。
【００８２】
このとき、図１０に示すように、第１の回転力伝達装置Ａの第１の駆動ロッド７００ａが第１の従動回転体２００ａの上死点寄り（図中、ｂ’とｂ"との間の位置）を通る場合、第１のテコ３００ａの駆動がほとんど行われないことがあり、これにより、第１のアクチュエーター９１０ａがほとんど直線運動をしない場合が発生することがある。
【００８３】
このような場合でも、第２の回転力伝達装置Ｂの第２のテコ３００ｂが動作して第２のアクチュエーター９１０ｂを直線運動させるため、第１の回転力伝達装置Ａを補完して第２の回転力伝達装置Ｂが第１のシャフト９２０と第２のシャフト９３０を連続して駆動することが可能になる。
図１１に実線にて示されている矢印は軸の回転を示すものであり、点線にて示されている矢印はクラッチおよび作動ギアの回転を示すものである。
【００８４】
一方、図１２および図１３に示すように、第１の回転力伝達装置Ａの第１の駆動ロッド７００ａが下死点寄り（図１２におけるａ’とａ"との間の位置）を通る場合、第１の回転力伝達装置Ａの第１のテコ３００ａの他方の端部に連結された第１の連結部７１０ａに配備されている第１のアクチュエーター９１０ａは上昇し、前記第１のアクチュエーター９１０ａが上昇しつつ第２のクラッチ９３２ａを駆動回転させ（点線矢印の個所を参照）、第１のクラッチ９２１ａを空回転させる。
【００８５】
このとき、図１２および図１３に示すように、第１のアクチュエーター９１０ａの第２のラックギア９１２ａが第２のクラッチ９３２ａと噛合しているため、第１のアクチュエーター９１０ａの直線方向の運動を第２のクラッチ９３２ａの回転運動に切り換えることができる。
第２のクラッチ９３２ａが駆動回転しつつ第２のシャフト９３０を回転させ、前記第２のシャフト９３０の回転によって第２の作動ギア９５２ａが回転する。
【００８６】
前記第２の作動ギア９５２ａが回転しつつ連結部材９６０ａも回転し、前記連結部材９６０ａによって第１の作動ギア９４１ａも前記第２の作動ギア９５２ａと同方向に回転する。なお、前記第１の作動ギア９４１ａが回転しつつ第１のシャフト９２０も回転する。
【００８７】
さらに、第２の回転力伝達装置Ｂの第２のテコ３００ｂの他方の端部に連結された第２の連結部７１０ｂに配備されている第２のアクチュエーター９１０ｂは下降し、前記第２のアクチュエーター９１０ｂが下降しつつ第３のクラッチ９２１ｂを駆動回転させ（点線矢印の個所を参照）、第４のクラッチ９３２ｂを空回転させる。
【００８８】
このとき、第２のアクチュエーター９１０ｂの第３のラックギア部９１１ｂが第３のクラッチ９２１ｂと噛合しているため、第２のアクチュエーター９１０ｂの直線方向の運動を第３のクラッチ９２１ｂの回転運動に切り換えることができる。
第３のクラッチ９２１ｂが駆動回転しつつ第１のシャフト９２０を回転させ、前記第１のシャフト９２０の回転によって第３の作動ギア９４１ｂが回転する。
【００８９】
前記第３の作動ギア９４１ｂが回転しつつ第２の連結部材９６０ｂも回転し、前記第２の連結部材９６０ｂによって第４の作動ギア９５２ｂも前記第３の作動ギア９４１ｂと同方向に回転する。なお、前記第４の作動ギア９５２ｂが回転しつつ第２のシャフト９３０も回転する。
このため、第１のシャフト９２０と第２のシャフト９３０が第１の回転力装置９００ａと第２の回転力装置９００ｂによって回転する。
【００９０】
このとき、図１２に示すように、第１の回転力伝達装置Ａの第１の駆動ロッド７００ａが第１の従動回転体２００ａの下死点寄り（図中のａ’とａ"との間の位置）を通る場合、第１のテコ３００ａの駆動がほとんど行われないことがあり、これにより、第１のアクチュエーター９１０ａがほとんど直線運動をしない場合が発生することがある。
【００９１】
このような場合でも、第２の回転力伝達装置Ｂの第２のテコ３００ｂが動作して第２のアクチュエーター９１０ｂを直線運動させるため、第１の回転力伝達装置Ａを補完して第２の回転力伝達装置Ｂが第１のシャフト９２０と第２のシャフト９３０を連続して駆動することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明に係る回転力伝達装置は、テコ作用の原理を用いてテコの一方の端に対して入力された回転力に対してテコの他方の端においてより一層大きな力が得られるようにして大きな仕事率を得ることができ、様々な産業分野での利用可能性がある。
【図１】
2012522945.tif 000003
【図２】
2012522945.tif 000004
【図３】
2012522945.tif 000005
【図４】
2012522945.tif 000006
【図５】
2012522945.tif 000007
【図６】
2012522945.tif 000008
【図７】
2012522945.tif 000009
【図８】
2012522945.tif 000010
【図９】
2012522945.tif 000011
【図１０】
2012522945.tif 000012
【図１１】
2012522945.tif 000013
【図１２】
2012522945.tif 000014
【図１３】
2012522945.tif 000015
【国際調査報告】
2012522945.tif 000016
2012522945.tif 000017
2012522945.tif 000018
2012522945.tif 000019