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JP7678543B2 - Power transmission device and rotary drive device using the same - Google Patents
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Description

本発明は、駆動源からの回転運動を出力回転体へ伝達する動力伝達装置及びそれを用いた回転駆動装置に関する。 The present invention relates to a power transmission device that transmits rotational motion from a drive source to an output rotor, and a rotary drive device that uses the same.

この種の動力伝達装置として、特許文献1及び2には、駆動源によって回動する回転盤の周端部にこの回転盤の放射方向に移動自在とした連結ピンを設け、この連結ピンとギアボックスとを連結扞によって連結枢支し、ギアボックスの上下内面に互い違いの板歯車を形成し、これら板歯車にそれぞれ歯合する歯車が装着された出力回転軸がギアボックスに貫通支持され、この出力回転軸はギアボックスのピストン運動により、一方向にのみ回転するように構成された動力伝達装置が記載されている。 As an example of this type of power transmission device, Patent Documents 1 and 2 describe a power transmission device in which a connecting pin is provided at the peripheral end of a rotating disk rotated by a drive source, which is movable in the radial direction of the rotating disk, this connecting pin and a gear box are connected and pivoted by a connecting rod, alternating plate gears are formed on the upper and lower inner surfaces of the gear box, an output rotating shaft equipped with gears that mesh with these plate gears is supported through the gear box, and this output rotating shaft is configured to rotate in only one direction by the piston movement of the gear box.

このような動力伝達装置によれば、連結ピンを回転盤の放射方向に移動することにより、駆動源からの回転運動を無段変速して出力回転軸へ伝達することが可能である。 With this type of power transmission device, the connecting pin can be moved in the radial direction of the rotating disk to transmit the rotational motion from the drive source to the output rotating shaft with infinitely variable speed.

また、本出願人は、負荷変動が駆動源に直接的に伝達されることのない動力伝達装置が提案した(特許文献3)。この動力伝達装置は、出力回転軸を支点として回動可能であり、一方向回転機構としてのワンウェイクラッチをそれぞれ介して出力回転軸に連結された4つのアームと、4つのアームをワンウェイクラッチの動力伝達方向にそれぞれ付勢する弾性体としての4つの引張りコイルバネと、出力回転軸と平行であり、駆動源によって回転する駆動回転軸と、駆動回転軸と共に回転するように駆動回転軸に平行に連結され、4つのアームの先端部にそれぞれ当接可能な4つのピンとを備えている。 The applicant has also proposed a power transmission device in which load fluctuations are not directly transmitted to a drive source (Patent Document 3). This power transmission device is rotatable around an output rotating shaft as a fulcrum, and is equipped with four arms connected to the output rotating shaft via one-way clutches as one-way rotation mechanisms, four tension coil springs as elastic bodies that bias the four arms in the power transmission direction of the one-way clutches, a drive rotating shaft that is parallel to the output rotating shaft and rotates by a drive source, and four pins that are connected parallel to the drive rotating shaft so as to rotate together with the drive rotating shaft and can abut against the tips of the four arms.

特開2000-110912号公報JP 2000-110912 A 特開2006-161999号公報JP 2006-161999 A 特許第5945584号公報Patent No. 5945584

しかしながら、これら特許文献1及び2に記載された動力伝達装置によると、駆動源と出力回転軸とが、連結扞、板歯車及び歯車によって機械的に遊び無く連結されているため、出力回転軸に印加される負荷のトルク変動が駆動源に直接的に逆伝達され、駆動源は負荷変動の影響を大きく受けてしまう。このため、駆動源として、出力側のこのような負荷変動を吸収できるだけの充分に大きな出力トルク特性を有するものを使用するか、又は途中に設けられた変速機構を操作することによって出力回転軸に伝達されるトルクを負荷変動に応じて変化させる必要がある。 However, in the power transmission devices described in Patent Documents 1 and 2, the drive source and the output rotating shaft are mechanically connected without play by a connecting rod, a plate gear, and a gear, so that the torque fluctuation of the load applied to the output rotating shaft is directly transmitted back to the drive source, and the drive source is significantly affected by the load fluctuation. For this reason, it is necessary to use a drive source that has output torque characteristics large enough to absorb such load fluctuations on the output side, or to change the torque transmitted to the output rotating shaft in response to the load fluctuations by operating a speed change mechanism provided midway.

また、特許文献3に記載された本出願人の提案した動力伝達装置は、駆動源によって回転する際に、4つのワンウェイクラッチが常に動作するため、ワンウェイクラッチの寿命が動力伝達装置の耐久性が低いという欠点があった。 In addition, the power transmission device proposed by the applicant and described in Patent Document 3 has the disadvantage that the four one-way clutches are always in operation when rotated by the drive source, resulting in a low lifespan of the one-way clutches and a low durability of the power transmission device.

本発明は従来技術の上述したような不都合を解消するものであり、その目的は、直接又は間接駆動ができ、かつ負荷変動が駆動源に直接的に伝達されることのない動力伝達装置及びそれを用いた回転駆動装置を提供することにある。 The present invention aims to eliminate the above-mentioned disadvantages of the conventional technology, and its purpose is to provide a power transmission device that can be driven directly or indirectly and in which load fluctuations are not directly transmitted to the drive source, and a rotary drive device using the same.

本発明の他の目的は、手動で操作することなく自動的に無段変速機能を得ることのできると共に、耐久性を向上することができる動力伝達装置及びそれを用いた回転駆動装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a power transmission device and a rotary drive device using the same that can automatically obtain a continuously variable speed function without manual operation and can improve durability.

本発明によれば、駆動源によって回転する駆動回転軸と、一端が駆動回転軸に一方向回転機構を介して装着され、駆動回転軸と共に回転する回転アームと、駆動回転軸と同一軸線上の支持軸に設けられた出力回転体と、駆動回転軸と平行であり、出力回転体の外周部に均等に設けられた複数の回転軸と、複数の回転軸の各々を支点として回動可能であり、複数の一方向回転機構をそれぞれ介して複数の回転軸に設けられ、先端部が回転アームの他端に当接可能な複数の回動アームと、複数の回動アームを一方向回転機構の動力伝達方向にそれぞれ付勢する複数の弾性体と、複数の回転軸にそれぞれ設けられた複数の第1の歯車と、出力回転体に設けられ、複数の歯車とかみ合わせ可能な第2の歯車とを備えており、複数の回動アームの各々は、出力回転体に所定値以上の負荷がかかった場合、回転アームの先端が当接した際は該回転アームの押圧によって複数の弾性体の各々の付勢力に対抗する方向に押し戻されて弾性体に弾性エネルギを蓄積し、回転アームの先端が当接から外れた際は複数の弾性体の各々の蓄積された弾性エネルギによる付勢力によって一方向回転機構の動力伝達方向に回動駆動され、該回動の動力が複数の第1の歯車と第2の歯車とを介して出力回転体に伝達されるように構成されている動力伝達装置が提供される。 According to the present invention, there is provided a drive shaft rotated by a drive source, a rotating arm having one end attached to the drive shaft via a one-way rotation mechanism and rotating together with the drive shaft, an output rotor provided on a support shaft on the same axis as the drive shaft, a plurality of rotating shafts parallel to the drive shaft and evenly provided on the outer periphery of the output rotor, a plurality of pivot arms that can rotate about each of the plurality of rotating shafts as a fulcrum and are provided on the plurality of rotating shafts via a plurality of one-way rotation mechanisms, and whose tip end can abut against the other end of the pivot arm, a plurality of elastic bodies that bias the plurality of pivot arms in the power transmission direction of the one-way rotation mechanism, and a plurality of first biasing members provided on the plurality of rotating shafts, A power transmission device is provided that is configured such that, when a load equal to or greater than a predetermined value is applied to the output rotor, each of the multiple rotating arms is pushed back in a direction opposing the biasing force of each of the multiple elastic bodies by the pressure of the rotating arm when the tip of the rotating arm abuts against the output rotor, storing elastic energy in the elastic body, and when the tip of the rotating arm is released from the abutment, the biasing force of the stored elastic energy of each of the multiple elastic bodies rotates in the power transmission direction of the one-way rotation mechanism, and the power of the rotation is transmitted to the output rotor via the multiple first gears and second gears.

これにより、駆動源と弾性体とのハイブリッド効果で、出力回転体にかかる負荷が増加する際に、弾性体に蓄積されたエネルギが放出されて出力トルクが発生するため、負荷変動が駆動源に直接的に伝達されることのない動力伝達装置を実現することができる。また、出力回転体にかかる負荷が大きくなって弾性体による回動アームの回転が遅くなるとその回動アームが戻る前に回転アームの先端が次の回動アームに当接し、トルクが自動的に大きくなるため、手動で操作することなく自動的に無段変速機能を得ることができる。さらに、出力回転体にかかる負荷がある程度大きくなるまで、ワンウェイクラッチが動作しないため、ワンウェイクラッチの寿命が長く、動力伝達装置の耐久性を向上することができる。 As a result, when the load on the output rotor increases, the energy stored in the elastic body is released to generate output torque due to the hybrid effect of the drive source and the elastic body, making it possible to realize a power transmission device in which load fluctuations are not directly transmitted to the drive source. Also, when the load on the output rotor increases and the rotation of the pivot arm caused by the elastic body slows down, the tip of the pivot arm abuts against the next pivot arm before the pivot arm returns, and the torque automatically increases, making it possible to automatically obtain a continuously variable speed function without manual operation. Furthermore, because the one-way clutch does not operate until the load on the output rotor becomes large to a certain extent, the one-way clutch has a long life and the durability of the power transmission device can be improved.

駆動回転軸に対する複数のピンの取り付け角度間隔は、360/N度(ただし、Nはピンの数)であることが好ましい。これにより、複数のピンが均等の時間間隔で複数のアームの先端部にそれぞれ当接することができ、安定した回転出力を得ることができる。 The angular interval at which the multiple pins are attached to the drive shaft is preferably 360/N degrees (where N is the number of pins). This allows the multiple pins to come into contact with the tips of the multiple arms at equal time intervals, resulting in a stable rotation output.

複数の弾性体の弾性力を可変調整可能な弾性力調整機構をさらに備えていることが好ましい。弾性体の弾性力を調整することで、駆動源から動力伝達装置に入力するエネルギを調節できる。これにより、最大出力値や変速機能が作動する閾値を調節できる。 It is preferable that the device further includes an elastic force adjustment mechanism that can variably adjust the elastic force of the multiple elastic bodies. By adjusting the elastic force of the elastic bodies, the energy input from the drive source to the power transmission device can be adjusted. This makes it possible to adjust the maximum output value and the threshold value at which the gear shift function operates.

複数の弾性体の各々が少なくとも1つの引張りコイルバネを備えていることが好ましい。これにより、容易に装着することができ、アームに対して一定の弾性力で付勢することができる。 It is preferable that each of the multiple elastic bodies has at least one tension coil spring. This allows for easy installation and allows for a constant elastic force to be applied to the arm.

複数の回動アームの各々の回動を所定範囲に制限する複数のストッパをさらに備えていることが好ましい。 It is preferable that the device further includes a number of stoppers that limit the rotation of each of the multiple pivot arms to a predetermined range.

本発明によれば、上述した動力伝達装置を用いた回転駆動装置が提供される。 According to the present invention, a rotary drive device using the above-mentioned power transmission device is provided.

本発明によれば、出力回転体にかかる負荷が所定値以上に大きくなると、複数のアームの各々は、回転アームの先端が当接した際は先端の押圧によって複数の弾性体の各々の付勢力に対抗する方向に押し戻されて弾性体に弾性エネルギを蓄積し、回転アームの先端が当接から外れた際は複数の弾性体の各々の蓄積された弾性エネルギによる付勢力によって一方向回転機構の動力伝達方向に回動駆動されるように構成されていることで、負荷変動が駆動源に直接的に伝達されることのない動力伝達装置を実現することができる。また、手動で操作することなく自動的に無段変速機能を得ることができる。さらに、出力回転体にかかる負荷がある程度(弾性体の予引張力)大きくなるまで、ワンウェイクラッチが動作しないため、ワンウェイクラッチの寿命が長く、動力伝達装置の耐久性を向上することができる。 According to the present invention, when the load on the output rotor becomes greater than a predetermined value, each of the arms is pushed back in a direction opposing the biasing force of each of the elastic bodies by the pressure of the tip when the tip of the rotating arm abuts, storing elastic energy in the elastic body, and when the tip of the rotating arm is released from the abutment, the biasing force of the stored elastic energy of each of the elastic bodies rotates in the power transmission direction of the one-way rotation mechanism, thereby realizing a power transmission device in which load fluctuations are not directly transmitted to the drive source. In addition, a continuously variable speed function can be obtained automatically without manual operation. Furthermore, since the one-way clutch does not operate until the load on the output rotor becomes large to a certain extent (pre-tension force of the elastic body), the one-way clutch has a long life and the durability of the power transmission device can be improved.

また、本発明に係る動力伝達装置がコンパクトでタイヤのホイール等に装着でき、かつ負荷変動が駆動源に直接的に伝達されることのない回転駆動装置を容易に構成される。 In addition, the power transmission device according to the present invention is compact and can be attached to a tire wheel, etc., and can easily be configured as a rotary drive device in which load fluctuations are not directly transmitted to the drive source.

本発明の実施形態に係る動力伝達装置の構成を概略的に示す斜視図である。1 is a perspective view showing a schematic configuration of a power transmission device according to an embodiment of the present invention; 図1の動力伝達装置の構成を概略的に示す分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the power transmission device shown in FIG. 1 . 図1の動力伝達装置の動作を説明するための斜視図である。FIG. 2 is a perspective view for explaining the operation of the power transmission device of FIG. 1 . 図1の動力伝達装置の入力及び負荷と出力との関係を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the input and load and the output of the power transmission device of FIG. 1 . 図1の動力伝達装置の応用例(その1)を概略的に示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a first application example of the power transmission device of FIG. 1 . 図1の動力伝達装置の応用例(その2)を概略的に示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a second application example of the power transmission device of FIG. 1 . 図1の動力伝達装置の応用例(その3)を概略的に示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a third application example of the power transmission device of FIG. 1 .

以下、本発明に係る動力伝達装置(無段変速装置)の実施形態について説明する。図1は本発明に係る動力伝達装置100の構成を概略的に示しており、図2は動力伝達装置100の構成を示す分解斜視図である。図3は動力伝達装置100において、回転アーム12の先端が当接から外れた際の状態を示している。 The following describes an embodiment of a power transmission device (continuously variable transmission) according to the present invention. Figure 1 shows a schematic configuration of a power transmission device 100 according to the present invention, and Figure 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the power transmission device 100. Figure 3 shows the state of the power transmission device 100 when the tip of the rotating arm 12 is released from contact.

図1に示すように、本実施形態の動力伝達装置100は、駆動源によって回転する駆動回転軸10と、一方向回転機構としてのワンウェイクラッチ11と、一端が駆動回転軸10にワンウェイクラッチ11を介して装着され、駆動回転軸10と共に回転する回転アーム12と、駆動回転軸10と同一軸線上に配置される支持軸20と、支持軸20に設けられた出力回転体(円盤部材)30と、出力回転体30の外周部に均等に設けられた4つの回転軸40a、40b、40c及び40dと、複数の一方向回転機構として4つのワンウェイクラッチ50a、50b、50c及び50dをそれぞれ介して回転軸40a、40b、40c及び40dに設けられ、先端部が回転アーム12の他端に当接可能な4つの回動アーム60a、60b、60c及び60dと、4つの回動アーム60a、60b、60c及び60dをワンウェイクラッチ50a、50b、50c及び50dの動力伝達方向にそれぞれ付勢する4つの弾性体70a、70b、70c及び70dと、4つの回転軸40a、40b、40c及び40dにそれぞれ設けられた4つの第1の歯車80a、80b、80c及び80dと、出力回転体30に設けられ、4つの第1の歯車80a、80b、80c及び80dとかみ合わせ可能な第2の歯車90とを備えている。 As shown in FIG. 1, the power transmission device 100 of this embodiment includes a drive rotating shaft 10 rotated by a drive source, a one-way clutch 11 as a one-way rotation mechanism, a rotating arm 12 having one end attached to the drive rotating shaft 10 via the one-way clutch 11 and rotating together with the drive rotating shaft 10, a support shaft 20 arranged on the same axis as the drive rotating shaft 10, an output rotating body (disk member) 30 provided on the support shaft 20, four rotating shafts 40a, 40b, 40c, and 40d evenly provided on the outer periphery of the output rotating body 30, and a plurality of one-way rotation mechanisms, each of which rotates through four one-way clutches 50a, 50b, 50c, and 50d. a, 40b, 40c and 40d, and four pivot arms 60a, 60b, 60c and 60d whose tips can abut against the other end of the pivot arm 12; four elastic bodies 70a, 70b, 70c and 70d that bias the four pivot arms 60a, 60b, 60c and 60d in the power transmission direction of the one-way clutches 50a, 50b, 50c and 50d, respectively; four first gears 80a, 80b, 80c and 80d that are respectively provided on the four rotation shafts 40a, 40b, 40c and 40d; and a second gear 90 that is provided on the output rotor 30 and can mesh with the four first gears 80a, 80b, 80c and 80d.

駆動回転軸10は、駆動源としてのモータに(必要に応じて変速ギアを介して)連結されており、支持軸20と同一軸線上に配置されている。この駆動回転軸10は、定速回転するモータによって駆動され所定の回転速度で回転する。即ち、変速ギアを介す場合、モータの回転がギアに伝達され、必要に応じて変速されて駆動回転軸10が回転駆動される。なお、モータ以外に、スターリングエンジン等を駆動源として用いても良い。 The drive shaft 10 is connected to a motor as a drive source (via a variable speed gear if necessary) and is arranged on the same axis as the support shaft 20. This drive shaft 10 is driven by a motor that rotates at a constant speed and rotates at a predetermined rotational speed. In other words, when a variable speed gear is used, the rotation of the motor is transmitted to the gear and the speed is changed as necessary to rotate the drive shaft 10. Note that instead of a motor, a Stirling engine or the like may be used as a drive source.

ワンウェイクラッチ11は、回転アーム12の回転を一方向回転運動に変換するものであり、外周が回転アーム12の一端12aに連結され、中心に駆動回転軸10が装着されている。 The one-way clutch 11 converts the rotation of the rotating arm 12 into one-way rotational motion, and its outer periphery is connected to one end 12a of the rotating arm 12, with the drive rotating shaft 10 attached to its center.

回転アーム12は、例えば、角棒状等の材料から形成され、一端12aがワンウェイクラッチ11に固定され、他端12bが自由端とされている。回転アーム12の他端12bには、回動アーム60a、60b、60c及び60dの先端部と当接するための当接部13が設けられている。当接部13は回転自在の回転ローラである。 The rotating arm 12 is formed from, for example, a material having a square bar shape, with one end 12a fixed to the one-way clutch 11 and the other end 12b being a free end. The other end 12b of the rotating arm 12 is provided with an abutment portion 13 for abutting against the tip ends of the pivot arms 60a, 60b, 60c, and 60d. The abutment portion 13 is a freely rotatable rotating roller.

支持軸20は、駆動負荷(例えば、車輪等)に連結されており、図示しない支持体(フレーム、シャーシ、枠等)によって固定又は逆回転防止のワンウェイクラッチを介して支持されて、駆動回転軸10と同一軸線上に配置されている。この支持軸20には、出力回転体30と第2の歯車90とが設けられている。 The support shaft 20 is connected to a driving load (e.g., wheels, etc.), and is supported by a support (frame, chassis, frame, etc.) (not shown) via a fixed or reverse rotation-preventing one-way clutch, and is arranged coaxially with the drive rotating shaft 10. The support shaft 20 is provided with an output rotating body 30 and a second gear 90.

出力回転体30は、1対の円板30a及び30bと、スペーサ31a、31b、31c及び31dとから構成されている。出力回転体30の外周部には、4つの回転軸40a、40b、40c及び40dが均等に設けられている。また、スペーサ31a、31b、31c及び31dの一端が弾性体固定部32a、32b、32c及び32dとして、円板30aを挿通して4つの弾性体70a、70b、70c及び70dのそれぞれの一端が固定されている。また、円板30aの表面には、回動アーム60a、60b、60c及び60dの各々の回動を所定範囲に制限する4つのストッパ33a、33b、33c及び33dが設けられている。ストッパ33a、33b、33c及び33dは、例えば、回転軸40a、40b、40c及び40dと平行に配置された棒状部材である。 The output rotor 30 is composed of a pair of disks 30a and 30b and spacers 31a, 31b, 31c, and 31d. Four rotating shafts 40a, 40b, 40c, and 40d are evenly arranged on the outer periphery of the output rotor 30. In addition, one end of the spacers 31a, 31b, 31c, and 31d serve as elastic body fixing parts 32a, 32b, 32c, and 32d, and one end of each of the four elastic bodies 70a, 70b, 70c, and 70d is fixed through the disk 30a. In addition, four stoppers 33a, 33b, 33c, and 33d that limit the rotation of each of the rotating arms 60a, 60b, 60c, and 60d to a predetermined range are provided on the surface of the disk 30a. Stoppers 33a, 33b, 33c, and 33d are, for example, rod-shaped members arranged parallel to rotation shafts 40a, 40b, 40c, and 40d.

回転軸40a、40b、40c及び40dは、出力回転体30の外周部に均等に(90度間隔に)設けられている。回転軸40a、40b、40c及び40dには、回動アーム60a、60b、60c及び60dと、第1の歯車80a、80b、80c及び80dとが各々設けられている。例えば、回動アーム60a、60b、60c及び60dは、円板30aの外側回転軸40a、40b、40c及び40dの端部に設けられ、第1の歯車80a、80b、80c及び80dは、1対の円板30aと30bとの間に位置するように構成されている。 The rotating shafts 40a, 40b, 40c, and 40d are evenly spaced (at 90 degree intervals) on the outer periphery of the output rotor 30. The rotating shafts 40a, 40b, 40c, and 40d are provided with rotating arms 60a, 60b, 60c, and 60d, and first gears 80a, 80b, 80c, and 80d, respectively. For example, the rotating arms 60a, 60b, 60c, and 60d are provided on the ends of the outer rotating shafts 40a, 40b, 40c, and 40d of the disk 30a, and the first gears 80a, 80b, 80c, and 80d are configured to be located between a pair of disks 30a and 30b.

ワンウェイクラッチ50a、50b、50c及び50dは、回動アーム60a、60b、60c及び60dの回動を一方向回転運動に変換するものであり、外周が回動アーム60a、60b、60c及び60dの一端部に連結され、中心に回転軸40a、40b、40c及び40dが装着されている。 The one-way clutches 50a, 50b, 50c, and 50d convert the rotation of the pivot arms 60a, 60b, 60c, and 60d into one-way rotational motion, and are connected at their outer periphery to one end of the pivot arms 60a, 60b, 60c, and 60d, with the rotating shafts 40a, 40b, 40c, and 40d attached to their centers.

回動アーム60a、60b、60c及び60dは、例えば、丸棒又は角棒状材料から形成され、一端はそれぞれワンウェイクラッチ50a、50b、50c及び50dに固定され、他端は自由端とされている。回動アーム60a、60b、60c及び60dの他端には、弾性体70a、70b、70c及び70dの一端が連結されている。回動アーム60a、60b、60c及び60dの反時計回り方向の回転はストッパ33a、33b、33c及び33dにより所定範囲に制限されている。回動アーム60a、60b、60c及び60dの取り付け角度間隔は、360/4=90度である。即ち、駆動回転軸10が90度を回転するごとに回転アーム13が回動アーム60a、60b、60c及び60dにそれぞれ当接するように構成されている。 The pivot arms 60a, 60b, 60c, and 60d are formed, for example, from a round bar or square bar material, with one end fixed to the one-way clutches 50a, 50b, 50c, and 50d, respectively, and the other end being a free end. The other ends of the pivot arms 60a, 60b, 60c, and 60d are connected to one ends of the elastic bodies 70a, 70b, 70c, and 70d. The counterclockwise rotation of the pivot arms 60a, 60b, 60c, and 60d is limited to a predetermined range by the stoppers 33a, 33b, 33c, and 33d. The mounting angle interval of the pivot arms 60a, 60b, 60c, and 60d is 360/4 = 90 degrees. That is, the pivot arm 13 is configured to abut against the pivot arms 60a, 60b, 60c, and 60d, respectively, every time the drive rotation shaft 10 rotates 90 degrees.

弾性体70a、70b、70c及び70dは、例えば、引張りコイルバネからなる。回動アーム60a、60b、60c及び60dをワンウェイクラッチ50a、50b、50c及び50dの動力伝達方向に付勢する弾性体として、一端がそれぞれ回動アーム60a、60b、60c及び60dに連結され、他端が弾性体固定部32a、32b、32c及び32dに連結されている。 The elastic bodies 70a, 70b, 70c, and 70d are, for example, tension coil springs. As elastic bodies that urge the pivot arms 60a, 60b, 60c, and 60d in the power transmission direction of the one-way clutches 50a, 50b, 50c, and 50d, one end of each of the elastic bodies is connected to the pivot arms 60a, 60b, 60c, and 60d, and the other end is connected to the elastic body fixing parts 32a, 32b, 32c, and 32d.

第1の歯車80a、80b、80c及び80dは、回転軸40a、40b、40c及び40dにそれぞれ装着され、回転軸40a、40b、40c及び40dと共に回転する。また、4つの第1の歯車80a、80b、80c及び80dの各々は、第2の歯車90とかみ合わせ可能である。第1の歯車80a、80b、80c及び80dの各々は、第2の歯車90とかみあいながら回転軸40a、40b、40c及び40dと共に回転する際に、出力回転体30と一緒に回転するように構成されている。 The first gears 80a, 80b, 80c, and 80d are attached to the rotating shafts 40a, 40b, 40c, and 40d, respectively, and rotate together with the rotating shafts 40a, 40b, 40c, and 40d. Each of the four first gears 80a, 80b, 80c, and 80d can be meshed with the second gear 90. Each of the first gears 80a, 80b, 80c, and 80d is configured to rotate together with the output rotor 30 when rotating together with the rotating shafts 40a, 40b, 40c, and 40d while meshing with the second gear 90.

第2の歯車90は、支持軸20に設けられ、支持軸20と共に回転するように構成されている。また、4つの第1の歯車80a、80b、80c及び80dの各々とかみ合わせ可能である。 The second gear 90 is provided on the support shaft 20 and is configured to rotate together with the support shaft 20. It is also capable of meshing with each of the four first gears 80a, 80b, 80c, and 80d.

次に、本実施形態における動力伝達装置100の動作を説明する。図3は動力伝達装置100の動作状態を示している。図3において、回転アーム12が回動アーム60aに当接し始めた状態(図中2点破線)から、出力回転体30にかかった負荷が大きくなって、回転アーム12が当接から外れた状態を示している。 Next, the operation of the power transmission device 100 in this embodiment will be described. Figure 3 shows the operating state of the power transmission device 100. Figure 3 shows the state where the rotating arm 12 starts to contact the pivot arm 60a (indicated by the two-dot dashed line in the figure), but the load applied to the output rotor 30 increases, causing the rotating arm 12 to move away from the contact.

図3に示すように、モータ等の動力源の駆動により駆動回転軸10が図中矢印の方向に回転すると、回転アーム12も回転し、出力回転体30にかかった負荷が弾性体1本分の張力より小さい時、回転アーム12の他端12bに設けられた当接部13が回動アーム60aに当接し、回転エネルギを出力回転体30から出力する(直接駆動)。このように回転する際に、出力回転体30にかかる負荷が大きくなると、回転アーム12の当接部13が回動アーム60aの先端部を押圧することにより、回動アーム60aは時計回りに回動する。この回動によっては、ワンウェイクラッチ50aが空転状態となるため、動力伝達が行われず、弾性体70aが引っ張られるのみとなる。駆動回転軸10がさらに回転して当接部13が回動アーム60aの先端部から離れると、回動アーム60aは、弾性体70aの付勢力により付勢されて反時計回りに回動し、ストッパ33aに当接する位置で回動を停止する。この回動はワンウェイクラッチ50aを実回転させ動力伝達が行われて第1の歯車80aを介して出力回転体30が回転し動力を出力する。駆動回転軸10がさらに回転し、回転アーム12の当接部13が回動アーム60bの先端部を押圧すると、回動アーム60bが上述した回動アーム60aと同様な動作を行う。駆動回転軸10がさらに回転し、回転アーム12の当接部13が回動アーム60cの先端部を押圧すると、回動アーム60cが上述した回動アーム60aと同様な動作を行う。駆動回転軸10がさらに回転し、回転アーム12の当接部13が回動アーム60dの先端部を押圧すると、回動アーム60dが上述した回動アーム60aと同様な動作を行う。このように、駆動回転軸10が回転運動することにより、回動アーム60a、60b、60c及び60dが交互に回動せしめられ、出力回転体30が回転し動力を出力する(間接駆動)。 As shown in Figure 3, when the drive shaft 10 rotates in the direction of the arrow by the drive of a power source such as a motor, the rotating arm 12 also rotates, and when the load on the output rotor 30 is smaller than the tension of one elastic body, the abutment 13 provided on the other end 12b of the rotating arm 12 abuts against the pivot arm 60a, and rotational energy is output from the output rotor 30 (direct drive). When the load on the output rotor 30 increases during this rotation, the abutment 13 of the rotating arm 12 presses against the tip of the pivot arm 60a, causing the pivot arm 60a to rotate clockwise. This rotation causes the one-way clutch 50a to spin freely, so no power is transmitted and the elastic body 70a is only pulled. When the driving shaft 10 rotates further and the abutment portion 13 separates from the tip of the rotating arm 60a, the rotating arm 60a is biased by the biasing force of the elastic body 70a to rotate counterclockwise and stops rotating at a position where it abuts against the stopper 33a. This rotation actually rotates the one-way clutch 50a, and the power is transmitted to the output rotor 30 via the first gear 80a, and the power is output. When the driving shaft 10 rotates further and the abutment portion 13 of the rotating arm 12 presses the tip of the rotating arm 60b, the rotating arm 60b performs the same operation as the rotating arm 60a described above. When the driving shaft 10 rotates further and the abutment portion 13 of the rotating arm 12 presses the tip of the rotating arm 60c, the rotating arm 60c performs the same operation as the rotating arm 60a described above. When the drive shaft 10 rotates further and the abutment portion 13 of the rotating arm 12 presses against the tip of the rotating arm 60d, the rotating arm 60d performs the same operation as the rotating arm 60a described above. In this way, the rotational movement of the drive shaft 10 causes the rotating arms 60a, 60b, 60c, and 60d to rotate alternately, causing the output rotor 30 to rotate and output power (indirect drive).

このように、駆動回転軸10が回転運動することにより、回転アーム12の当接部13が、順次、回動アーム60a、60b、60c及び60dの先端部にそれぞれ当接し、これら回動アーム60a、60b、60c及び60dを時計回り方向へ押圧して順次回動させる。この時計回りの回動によっては、ワンウェイクラッチ50a、50b、50c及び50dが空転するので動力伝達が行われない。しかしながら、この回動により弾性体70a、70b、70c及び70dがそれぞれ引っ張られるので、回動アーム60a、60b、60c及び60dを反時計回り方向に付勢する弾性エネルギが蓄積される。出力回転体30にかかった負荷が所定値(弾性体1本分の張力)以上に大きくなると、回転アーム13の当接部14が回動アーム60a、60b、60c及び60dの先端部の各々との当接から外れた際は、弾性体70a、70b、70c及び70dの各々の蓄積された弾性エネルギによる付勢力によって回動アーム60a、60b、60c及び60dを反時計回り方向に回転せしめられ、ワンウェイクラッチ50a、50b、50c及び50dが反時計回り方向(動力伝達方向)に回動駆動されるので動力伝達が行われ、回転運動は出力回転体30を介して出力される。この場合、回転アーム13の当接部14が回動アーム60a、60b、60c及び60dの先端部の各々との当接し始めた際の弾性体70a、70b、70c及び70dの各々の張力は小さいが、その後の張力は徐々に大きくなり、これにより、駆動源に対して瞬間的に大きい負荷をかけることなく、安定した駆動ができる。一方、回転アーム12の当接部13が回動アーム60a、60b、60c及び60dの先端部との当接から外れた際は、回動アーム60a、60b、60c及び60dが弾かれるため、より大きな出力トルクを得ることができる。 In this way, as the drive shaft 10 rotates, the abutment portion 13 of the rotating arm 12 abuts against the tips of the rotating arms 60a, 60b, 60c, and 60d in sequence, pressing the rotating arms 60a, 60b, 60c, and 60d in a clockwise direction to rotate them in sequence. This clockwise rotation causes the one-way clutches 50a, 50b, 50c, and 50d to rotate freely, so no power is transmitted. However, this rotation pulls the elastic bodies 70a, 70b, 70c, and 70d, respectively, and elastic energy is accumulated to urge the rotating arms 60a, 60b, 60c, and 60d in a counterclockwise direction. When the load applied to the output rotor 30 becomes greater than a predetermined value (the tension of one elastic body), when the abutment portion 14 of the rotating arm 13 is released from contact with the tip portions of the rotating arms 60a, 60b, 60c, and 60d, the force of the stored elastic energy in each of the elastic bodies 70a, 70b, 70c, and 70d causes the rotating arms 60a, 60b, 60c, and 60d to rotate counterclockwise, and the one-way clutches 50a, 50b, 50c, and 50d are driven to rotate counterclockwise (the power transmission direction), thereby transmitting power and outputting the rotational motion through the output rotor 30. In this case, when the contact portion 14 of the rotating arm 13 starts to contact the tip of each of the rotating arms 60a, 60b, 60c, and 60d, the tension of each of the elastic bodies 70a, 70b, 70c, and 70d is small, but the tension thereafter gradually increases, so that stable driving can be achieved without applying a large load to the drive source in an instant. On the other hand, when the contact portion 13 of the rotating arm 12 is released from contact with the tip of the rotating arms 60a, 60b, 60c, and 60d, the rotating arms 60a, 60b, 60c, and 60d are repelled, so that a larger output torque can be obtained.

即ち、動力伝達装置100において、駆動源の力を複数の弾性体70a、70b、70c及び70dに分けて保存される。貯めた力を放出するタイミングは出力回転体30にかかった負荷によって自動的に変化する。また、出力回転体30にかかった負荷が所定値(弾性体4本分の張力)以上に大きくなると、回転アーム12の回転によって回動アーム60b、60c及び60dも回動アーム60aと同様に当接から外れた位置になり、駆動回転軸10が空回転し、出力回転体30にかかった負荷が駆動源に直接的に伝達されず、エネルギが弾性体70a、70b、70c及び70dに蓄積されている。出力回転体30にかかった負荷が所定値以下になると、弾性体70a、70b、70c及び70dに蓄積されたエネルギが放出されて出力回転体30が回転し出力トルクが発生する。 That is, in the power transmission device 100, the force of the driving source is divided and stored in a plurality of elastic bodies 70a, 70b, 70c, and 70d. The timing of releasing the stored force automatically changes depending on the load applied to the output rotor 30. Also, when the load applied to the output rotor 30 becomes greater than a predetermined value (tension of four elastic bodies), the rotation of the rotating arm 12 causes the rotating arms 60b, 60c, and 60d to move out of contact like the rotating arm 60a, causing the driving shaft 10 to rotate freely, and the load applied to the output rotor 30 is not directly transmitted to the driving source, and energy is stored in the elastic bodies 70a, 70b, 70c, and 70d. When the load applied to the output rotor 30 becomes less than a predetermined value, the energy stored in the elastic bodies 70a, 70b, 70c, and 70d is released, causing the output rotor 30 to rotate and generating output torque.

図4は動力伝達装置100の入力及び負荷と出力との関係を示している。図4において、駆動回転軸10の入力が一定であり、また、横軸が回転数及びトルクで、縦軸(図中(C)から(E)に対して)が負荷である。同図(A)は駆動回転軸10の入力(即ち、動力源の出力の回転数)を示しており、(B)は出力回転体30にかかった負荷が弾性体1本分の張力より小さい時出力回転体30の出力(回転数及びトルク)を示しており、この場合、駆動回転軸10の入力がそのまま出力回転体30の出力となり、変速効果は発生しない。(C)から(E)は出力回転体30にかかった負荷が弾性体1本分の張力より大きい時出力回転体30の出力を示しており、この場合、出力回転体30の出力と駆動回転軸10の入力とは異なり、変速効果が発生する。また、負荷の大小によって出力回転体30の回転数及びトルクが変わる。即ち、出力回転体30にかかる負荷が大きくなると、弾性体による回動アームの回転が遅くなり、その回動アームが戻る前に回転アーム13が他の回動アームに当接し、複数の弾性体にエネルギが蓄積されて、これが一時に放出されるため、弾性体の数が多いほど蓄積されたエネルギが大きくなり、瞬時に出力されるトルクが大きくなる。また、図4に示すように、出力回転体30にかかる負荷が小さい時、出力回転体30の回転数が高い。出力回転体30にかかる負荷が大きい時、出力回転体30の回転数が低い。 Figure 4 shows the relationship between the input, load and output of the power transmission device 100. In Figure 4, the input of the drive rotating shaft 10 is constant, the horizontal axis is the rotation speed and torque, and the vertical axis (for (C) to (E) in the figure) is the load. (A) in the figure shows the input of the drive rotating shaft 10 (i.e., the rotation speed of the output of the power source), and (B) shows the output (rotation speed and torque) of the output rotating body 30 when the load applied to the output rotating body 30 is smaller than the tension of one elastic body. In this case, the input of the drive rotating shaft 10 becomes the output of the output rotating body 30 as it is, and no speed change effect occurs. (C) to (E) show the output of the output rotating body 30 when the load applied to the output rotating body 30 is larger than the tension of one elastic body. In this case, the output of the output rotating body 30 and the input of the drive rotating shaft 10 are different, and a speed change effect occurs. In addition, the rotation speed and torque of the output rotating body 30 change depending on the magnitude of the load. That is, when the load on the output rotor 30 increases, the rotation of the pivot arm by the elastic body slows down, and before the pivot arm returns, the pivot arm 13 abuts against another pivot arm, and energy is stored in the multiple elastic bodies and released all at once, so the greater the number of elastic bodies, the greater the stored energy and the greater the torque that is instantly output. Also, as shown in FIG. 4, when the load on the output rotor 30 is small, the rotation speed of the output rotor 30 is high. When the load on the output rotor 30 is large, the rotation speed of the output rotor 30 is low.

以上説明したように、動力伝達装置100は、駆動回転軸10と、ワンウェイクラッチ11と、回転アーム12と、駆動回転軸10と同一軸線上に配置される支持軸20と、出力回転体30と、4つの回転軸40a、40b、40c及び40dと、4つのワンウェイクラッチ50a、50b、50c及び50dと、4つの回動アーム60a、60b、60c及び60dと、4つの弾性体70a、70b、70c及び70dと、4つの第1の歯車80a、80b、80c及び80dと、第2の歯車90とを備えている。 As described above, the power transmission device 100 includes the drive rotating shaft 10, the one-way clutch 11, the rotating arm 12, the support shaft 20 arranged on the same axis as the drive rotating shaft 10, the output rotor 30, the four rotating shafts 40a, 40b, 40c, and 40d, the four one-way clutches 50a, 50b, 50c, and 50d, the four pivot arms 60a, 60b, 60c, and 60d, the four elastic bodies 70a, 70b, 70c, and 70d, the four first gears 80a, 80b, 80c, and 80d, and the second gear 90.

これにより、駆動回転軸10の回転が出力回転体30を直接又は間接的に駆動するができ、かつ負荷変動が駆動源に直接的に伝達されることのない動力伝達装置100を実現することができる。また、手動で操作することなく自動的に無段変速機能を得ることができる。さらに、出力回転体30にかかる負荷がある程度(弾性体の予引張力)大きくなるまで、ワンウェイクラッチ50a、50b、50c及び50dが動作しないため、ワンウェイクラッチ50a、50b、50c及び50dの寿命が長く、動力伝達装置の耐久性を向上することができる。 This allows the rotation of the drive shaft 10 to directly or indirectly drive the output rotor 30, and realizes a power transmission device 100 in which load fluctuations are not directly transmitted to the drive source. In addition, a continuously variable speed function can be obtained automatically without manual operation. Furthermore, since the one-way clutches 50a, 50b, 50c, and 50d do not operate until the load on the output rotor 30 becomes large to a certain extent (pre-tension force of the elastic body), the one-way clutches 50a, 50b, 50c, and 50d have a long life, and the durability of the power transmission device can be improved.

以下、本発明に係る動力伝達装置100用いた回転駆動装置の構成例について説明する。図5は動力伝達装置100を用いた二輪車(自転車又は自動二輪車)100Aの構成を概略的に示している。同図において、二輪車100Aの駆動側の車輪を示している。図5に示すように、動力伝達装置100は、二輪車100Aの駆動側の車輪中に装着されており、その外周部はタイヤで覆われている。動力伝達装置100の駆動回転軸10は、チェーンやギアなどにより回転駆動される。また、駆動回転軸10は、フレームに回転自在に装着されている。支持軸20Aは、逆回転防止のワンウェイクラッチを介してフレームに装着されている。この場合、動力伝達装置100及びタイヤの回転により駆動回転軸10の回転動力を伝達し出力する。 Hereinafter, an example of the configuration of a rotary drive device using the power transmission device 100 according to the present invention will be described. Figure 5 shows a schematic configuration of a two-wheeled vehicle (bicycle or motorcycle) 100A using the power transmission device 100. In the figure, the drive wheel of the two-wheeled vehicle 100A is shown. As shown in Figure 5, the power transmission device 100 is mounted in the drive wheel of the two-wheeled vehicle 100A, and its outer periphery is covered with a tire. The drive rotation shaft 10 of the power transmission device 100 is rotated by a chain, gear, or the like. In addition, the drive rotation shaft 10 is rotatably mounted on a frame. The support shaft 20A is mounted on the frame via a one-way clutch that prevents reverse rotation. In this case, the rotational power of the drive rotation shaft 10 is transmitted and output by the rotation of the power transmission device 100 and the tire.

図6は動力伝達装置100を用いた自動車100Bの構成を概略的に示している。図6に示すように、動力伝達装置100は、フライホイールに装着されており、出力回転体30から、チェーンやギアなどを介して回転出力を駆動輪の回転軸に伝達するように構成されている。なお、動力伝達装置100自体がフライホイールとして利用しても良い。 Figure 6 shows a schematic configuration of an automobile 100B using a power transmission device 100. As shown in Figure 6, the power transmission device 100 is attached to a flywheel and is configured to transmit rotational output from an output rotor 30 to a rotating shaft of a drive wheel via a chain, gears, etc. Note that the power transmission device 100 itself may be used as the flywheel.

図7は動力伝達装置100を用いたドリル100Cの構成を概略的に示している。図7に示すように、動力伝達装置100は、フライホイールに装着されており、出力回転体30から、チェーンやギアなどを介して回転出力をドリルの回転軸に伝達するように構成されている。なお、動力伝達装置100自体がフライホイールとして利用しても良い。 Figure 7 shows a schematic configuration of a drill 100C using a power transmission device 100. As shown in Figure 7, the power transmission device 100 is attached to a flywheel and is configured to transmit rotational output from the output rotor 30 to the rotating shaft of the drill via a chain, gears, etc. Note that the power transmission device 100 itself may be used as the flywheel.

なお、上述した動力伝達装置100において、弾性体70a、70b、70c及び70dの張力(弾性力)を調整する弾性力調整機構を有するようにしても良い。例えば、弾性体固定部32a、32b、32c及び32dが、回転又は変位によって弾性体弾性体70a、70b、70c及び70dの張力(弾性力)を調整する。この弾性力調整機構により、弾性体70a、70b、70c及び70dの張力(弾性力)を調整することで、駆動源から動力伝達装置100に入力するエネルギを調節できる。これにより、最大出力値や変速機能が作動する閾値を調節できる。 The power transmission device 100 described above may have an elastic force adjustment mechanism that adjusts the tension (elastic force) of the elastic bodies 70a, 70b, 70c, and 70d. For example, the elastic body fixing parts 32a, 32b, 32c, and 32d adjust the tension (elastic force) of the elastic bodies 70a, 70b, 70c, and 70d by rotating or displacing. This elastic force adjustment mechanism adjusts the tension (elastic force) of the elastic bodies 70a, 70b, 70c, and 70d, thereby adjusting the energy input from the drive source to the power transmission device 100. This makes it possible to adjust the maximum output value and the threshold value at which the shift function operates.

また、上述した動力伝達装置100において、弾性体70a、70b、70c及び70dは、引張りコイルバネを用いた例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ゴム等の材料から構成するようにしても良い。 In addition, in the power transmission device 100 described above, the elastic bodies 70a, 70b, 70c, and 70d are tension coil springs, but the present invention is not limited to this. For example, they may be made of a material such as rubber.

また、上述した動力伝達装置100において、4つの回動アーム60a、60b、60c及び60dを有する例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。任意の数の回動アームを有するようにしても良い。 In addition, in the above-mentioned power transmission device 100, an example having four pivot arms 60a, 60b, 60c, and 60d has been described, but the present invention is not limited to this. Any number of pivot arms may be provided.

また、上述した動力伝達装置100において、出力回転体30は、1対の円板30a及び30bを用いた例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、1つの円板を用いても良い。 In addition, in the above-mentioned power transmission device 100, an example was described in which the output rotor 30 uses a pair of disks 30a and 30b, but the present invention is not limited to this. For example, a single disk may be used.

さらに、上述した動力伝達装置100の応用例として、二輪車100A、四輪自動車100B及びドリル100Cの例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、エレベーター、ミキサー等の負荷変動の大きい回転装置に用いても良い。 Furthermore, although the examples of the two-wheeled vehicle 100A, the four-wheeled automobile 100B, and the drill 100C have been described as application examples of the power transmission device 100 described above, the present invention is not limited to these. For example, it may be used in rotating devices with large load fluctuations, such as elevators and mixers.

以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。 The above-described embodiments are illustrative of the present invention and are not limiting, and the present invention can be implemented in various other modified and altered forms. Therefore, the scope of the present invention is defined only by the claims and their equivalents.

本発明の動力伝達装置は、必要なトルクが不規則に絶えず変化する物に最適であり、車両、エレベーター、エスカレーター、ドリル又はミキサー等の動力伝達に利用することができる。 The power transmission device of the present invention is ideal for objects where the required torque changes irregularly and constantly, and can be used to transmit power in vehicles, elevators, escalators, drills, mixers, etc.

10 駆動回転軸
11、50a、50b、50c、50d ワンウェイクラッチ
12 回転アーム
13 当接部
20、20A 支持軸
30 出力回転体(円盤部材)
31a、31b、31c、31d スペーサ
32a、32b、32c、32d 弾性体固定部
40a、40b、40c、40d 回転軸
60a、60b、60c、60d 回動アーム
70a、70b、70c、70d 弾性体
80a、80b、80c、80d 第1の歯車
90 第2の歯車
80 ストッパ
100 動力伝達装置
100A 二輪車(回転駆動装置)
100B 自動車(回転駆動装置)
100C ドリル(回転駆動装置)
10 Drive rotating shaft 11, 50a, 50b, 50c, 50d One-way clutch 12 Rotating arm 13 Contact portion 20, 20A Support shaft 30 Output rotating body (disk member)
31a, 31b, 31c, 31d Spacer 32a, 32b, 32c, 32d Elastic body fixing portion 40a, 40b, 40c, 40d Rotating shaft 60a, 60b, 60c, 60d Rotating arm 70a, 70b, 70c, 70d Elastic body 80a, 80b, 80c, 80d First gear 90 Second gear 80 Stopper 100 Power transmission device 100A Two-wheeled vehicle (rotary drive device)
100B Automobile (rotary drive device)
100C Drill (rotary drive device)

Claims (6)

駆動源によって回転する駆動回転軸と、
一端が前記駆動回転軸に一方向回転機構を介して装着され、前記駆動回転軸と共に回転する回転アームと、
前記駆動回転軸と同一軸線上の支持軸に設けられた出力回転体と、
前記駆動回転軸と平行であり、前記出力回転体の外周部に均等に設けられた複数の回転軸と、
前記複数の回転軸の各々を支点として回動可能であり、複数の一方向回転機構をそれぞれ介して前記複数の回転軸に設けられ、先端部が前記回転アームの他端に当接可能な複数の回動アームと、
前記複数の回動アームを前記複数の一方向回転機構の動力伝達方向にそれぞれ付勢する複数の弾性体と、
前記複数の回転軸にそれぞれ設けられた複数の第1の歯車と、
前記出力回転体に設けられ、前記複数の第1の歯車とかみ合わせ可能な第2の歯車とを備えており、
前記複数の回動アームの各々は、前記出力回転体に所定値以上の負荷がかかった場合、前記回転アームの先端が当接した際は前記回転アームの押圧によって前記複数の弾性体の各々の付勢力に対抗する方向に押し戻されて前記弾性体に弾性エネルギを蓄積し、前記回転アームの先端が当接から外れた際は前記複数の弾性体の各々の前記蓄積された弾性エネルギによる付勢力によって前記複数の一方向回転機構の前記動力伝達方向に回動駆動され、前記回動駆動による動力が前記複数の第1の歯車と前記第2の歯車とを介して出力回転体に伝達されるように構成されていることを特徴とする動力伝達装置。
A drive rotation shaft that is rotated by a drive source;
a rotating arm having one end attached to the drive rotating shaft via a one-way rotating mechanism and configured to rotate together with the drive rotating shaft;
an output rotor provided on a support shaft coaxial with the drive rotor;
A plurality of rotation shafts are parallel to the drive rotation shaft and are evenly provided on the outer periphery of the output rotor;
a plurality of rotating arms each of which is rotatable about a fulcrum of the plurality of rotating shafts, and which are provided on the plurality of rotating shafts via a plurality of one-way rotating mechanisms, and each of which has a tip end that can abut against the other end of the rotating arm;
a plurality of elastic bodies each biasing the plurality of pivot arms in a power transmission direction of the plurality of unidirectional rotation mechanisms;
a plurality of first gears provided on the plurality of rotation shafts, respectively;
a second gear provided on the output rotor and capable of meshing with the plurality of first gears,
a power transmission device configured such that, when a load equal to or greater than a predetermined value is applied to the output rotor, when the tip of the rotating arm abuts against the output rotor, the rotating arm is pushed back in a direction opposing the biasing force of each of the elastic bodies by the pressure of the rotating arm, storing elastic energy in the elastic body, and when the tip of the rotating arm is released from contact, the rotating arm is driven to rotate in the power transmission direction of the multiple one-way rotation mechanisms by the biasing force of each of the multiple elastic bodies due to the stored elastic energy , and the power due to the rotational drive is transmitted to the output rotor via the multiple first gears and the second gear.
前記駆動回転軸に対する前記複数の回転軸の取り付け角度間隔は、360/N度(ただし、Nは回転軸の数)であることを特徴とする請求項1に記載の動力伝達装置。 The power transmission device according to claim 1, characterized in that the mounting angle interval of the multiple rotating shafts relative to the drive rotating shaft is 360/N degrees (where N is the number of rotating shafts). 前記複数の弾性体の弾性力を可変調整可能な弾性力調整機構をさらに備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載の動力伝達装置。 The power transmission device according to claim 1 or 2, further comprising an elastic force adjustment mechanism capable of variably adjusting the elastic force of the multiple elastic bodies. 前記複数の弾性体の各々が少なくとも1つの引張りコイルバネを備えていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の動力伝達装置。 The power transmission device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that each of the multiple elastic bodies comprises at least one tension coil spring. 前記複数の回動アームの各々の回動を所定範囲に制限する複数のストッパをさらに備えていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の動力伝達装置。 The power transmission device according to any one of claims 1 to 4, further comprising a plurality of stoppers that limit the rotation of each of the plurality of pivot arms to a predetermined range. 請求項1から5のいずれか1項に記載の動力伝達装置を用いたことを特徴とする回転駆動装置。 A rotary drive device using the power transmission device according to any one of claims 1 to 5.
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