JP2852861B2 - 動力伝達装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、動力伝達装置に関し、
特に射出成形機やプレス加工機などの大出力を要する産
業用機械に動力を伝達し、その駆動を制御できるように
した動力伝達装置である。

【０００２】

【従来の技術】機械装置の自動化を図る上で、電気モー
タ、油圧モータ、油圧シリンダ、エアシリンダなどのア
クチュエータが多用されている。

【０００３】これらのアクチュエータは、駆動系の仕様
によって停止精度、速度精度、出力性能などが要求され
る。

【０００４】例えば、射出成形機やプレス加工機などの
大出力、速応性が要求されるものには、主として、油圧
モータや油圧ポンプなどを用いた油圧サーボ系が利用さ
れている。

【０００５】一方、産業用ロボットや工作機械などの停
止精度、速度精度が要求されるものにあっては、サーボ
モータやスピンドルモータなどの制御用モータを主とし
て利用している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、油圧や
空気圧を利用した駆動系では、大きな出力と良好な停止
精度を得られる反面、発生するトルクが温度条件などに
よって変化するため、安定した速度精度を確保できない
という欠点がある。

【０００７】一方、サーボモータなどの制御用モータを
利用した駆動系によれば、安定した速度精度や高い応答
性が得られるものの、大きな出力を発生させることがで
きないため、中容量機などを対象に利用されているにす
ぎない。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みて成されたもの
であり、大きな出力を駆動系に伝達し、なお且つ、その
速度や停止位置などを制御し得るようにした動力伝達装
置を提供しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、外部動力が伝
達されるフライホイールと、このフライホイールの動力
が伝達されて相互に逆向きの回転を行う並列状に配置さ
れた正転・逆転用ドラムと、この双方のドラムの外周に
装備される巻き方向が相互に逆向きのコイルと、そのコ
イルの一端が係止されるとともに正逆回転可能な制御用
モータで駆動される変速ギヤと、前記コイルの他端が係
止されるドライブホイールと、このドライブホイールに
よって駆動される出力軸とを備えた動力伝達装置を提供
することにより、上記課題を達成するものである。

【００１０】また、本発明は、外部動力が伝達されるフ
ライホイールと、このフライホイールの動力がクラッチ
を介して伝達されるサンギヤを含む遊星歯車機構と、前
記フライホイールの動力が伝達されて相互に逆向きの回
転を行う並列状に配置された正転・逆転用ドラムと、こ
の双方のドラムの外周に装備される巻き方向が相互に逆
向きのコイルと、このコイルの一端が係止され且つ正逆
回転可能な制御用モータで駆動される変速ギヤと、前記
コイルの他端が係止され且つ前記遊星歯車機構のリング
ギヤに連繋されるドライブホイールと、前記遊星歯車機
構の遊星ギヤに連繋される出力軸とを備えた動力伝達装
置を提供することにより、上記課題を達成するものであ
る。

【００１１】また、本発明は、入力軸の一端に回転自在
に設けられるフライホイールと、このフライホイールに
動力を伝達するモータと、そのフライホイールの動力を
前記入力軸へ伝達するクラッチと、前記入力軸の他端に
設けられるサンギヤを含む遊星歯車機構と、前記入力軸
に並列する支持軸の一端にそれぞれ回転自在に設けられ
るとともに前記フライホイールの動力が伝達されて相互
に逆向きの回転を行う並列状に配置された正転・逆転用
ドラムと、この双方のドラムに回転自在に設けられ正逆
回転可能な制御用モータで駆動される変速ギヤと、前記
支持軸の他端にそれぞれ回転自在に設けられ前記遊星歯
車機構のリングギヤに連繋されるドライブホイールと、
前記双方のドラムの外周に装備され一端が前記変速ギヤ
に他端がドライブホイールにそれぞれ係止される巻き方
向が相互に逆向きのコイルと、前記遊星歯車機構の遊星
ギヤに連繋される出力軸とを備えた動力伝達装置を提供
することにより、上記課題を達成するものである。

【００１２】

【作用】本発明の請求項１に係わる動力伝達装置によれ
ば、外部動力をフライホイールに与えてやると、その動
力が正転・逆転用ドラム双方に伝達し、この双方のドラ
ムが互いに逆向きの回転をするようになる。

【００１３】そこで、制御用モータを正転、即ちフライ
ホイールと同方向に回転させると、その動力がピニオン
を介して変速ギヤに伝達する。

【００１４】そうすると、正転用ドラム（または逆転用
ドラム）側のコイルの一端に制御用モータの出力トルク
と、制御用モータ−変速ギヤ間の減速比を乗じた値が引
っ張り力として作用する。

【００１５】即ち、その引っ張り力をＦ、制御用モータ
の出力トルクをＴ、減速比をＮとすれば、次式のように
なる。

【００１６】

【数１】

【００１７】一方、引っ張り力Ｆがコイルの一端に作用
すると、ドライブホイールがその他端で引っ張られて回
転する。

【００１８】なお、コイルの他端によるドライブホイー
ルの引っ張り力をＦ′とすれば、この引っ張り力Ｆ′は
次式のようになる。

【００１９】

【数２】

【００２０】ここで、符号ｎはコイルの巻き数、μはド
ラムとコイル間の摩擦係数、πは円周率である。

【００２１】従って、ドライブホイールには極大の引っ
張り力が作用し、これによって出力軸が駆動される。

【００２２】また、本発明の請求項１、２に係わる動力
伝達装置によれば、外部動力をフライホイールに与えて
やると、その動力がクラッチを介して遊星歯車機構のサ
ンギヤに伝達する。

【００２３】そうすると、遊星ギヤがサンギヤの周りを
旋回し、その運動が回転盤を介して出力軸に伝達する。

【００２４】一方、フライホイールの動力は同時に正転
・逆転用ドラム双方に伝達し、この双方のドラムが互い
に逆向きの回転をする。

【００２５】そこで、制御用モータを正転、即ちフライ
ホイールと同方向に回転させてやると、その動力がピニ
オンを介して変速ギヤに伝達する。

【００２６】そうすると、正転用ドラム（または逆転用
ドラム）側のコイルの一端に前式（数１）のような引っ
張り力が作用する。

【００２７】また、引っ張り力Ｆがコイルの一端に作用
すると、ドライブホイールがその他端で引っ張られて回
転する。

【００２８】なお、コイルの他端によるドライブホイー
ルの引っ張り力は前式（数２）に示す通りである。

【００２９】従って、ドライブホイールには極大の引っ
張り力が作用し、これによってドライブホイールに噛合
するリングギヤは回転される。

【００３０】斯くして、遊星歯車機構は差動装置として
働き、リングギヤがサンギヤと同方向に回転されると
き、遊星ギヤの旋回運動が増速し、出力軸もそれに同調
して増速するようになる。

【００３１】また、リングギヤがサンギヤの逆方向に回
転されるとき、遊星ギヤの旋回運動は減速し、特にリン
グギヤがサンギヤより高速で逆転すると、遊星ギヤもリ
ングギヤの回転方向に旋回し、斯くして出力軸も逆転す
るようになる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の動力伝達装置に係わる実施例
を説明すれば、図１がその第１実施例を示す正面概略図
で、図中の符号Ｍは制御用モータ、２０は正転用ドラ
ム、２０′は逆転用ドラム、２４，２４′は変速ギヤ、
２８，２８′はドライブホイール、５０はフライホイー
ルである。

【００３３】図示する如く、制御用モータＭはタイミン
グベルトｔを介してピニオン１０に連繋され、そのピニ
オン１０の片側には正転用ドラム２０と変速ギヤ２４と
ドライブホイール２８が、その逆側には逆転用ドラム２
０′と変速ギヤ２４′とドライブホイール２８′がそれ
ぞれ並列状に配置されている。

【００３４】そして、その双方の変速ギヤ２４，２４′
が前記ピニオン１０と噛合し、また双方のドライブホイ
ール２８，２８′がメインギヤ２９と噛合している。

【００３５】なお、前記制御用モータＭとしては、サー
ボモータやスピンドルモータ、好ましくは過負荷耐量お
よび瞬時最大トルクが大きく、且つ経済性のあるＡＣサ
ーボモータを用いている。

【００３６】そして、その制御用モータＭの出力が減速
比が２〜５で変速ギヤ２４，２４′に伝達されるように
ギヤ比が構成してある。

【００３７】次に、図２は図１におけるＡ−Ａ線断面を
示す。

【００３８】この図で明らかにしているように、ハウジ
ング４０の内部には出力軸７０に並列する２つの支持軸
４１，４１′が固設してあり、正転・逆転用ドラム２
０，２０′はこの支持軸４１，４１′の一端にそれぞれ
ラジアル玉軸受Ｒ１，Ｒ１を介して回転自在に設けら
れ、また前記ドライブホイール２８，２８′はその他端
にそれぞれラジアル玉軸受Ｒ２，Ｒ２を介して回転自在
に設けられている。

【００３９】また、前記変速ギヤ２４，２４′は、双方
のドラム２０，２０′にそれぞれラジアル玉軸受Ｒ３を
介して回転自在に設けられ、且つその双方２４，２４′
は前述の如くピニオン１０に噛合している（図１参
照）。

【００４０】なお、このピニオン１０は、ラジアル玉軸
受Ｒ４，Ｒ４で支持された回転軸１１に嵌着されてお
り、またその回転軸１１の先端にはプーリ１２が嵌着さ
れ、このプーリ１２と、制御用モータＭの駆動軸に嵌着
されたプーリ１３がタイミングベルトｔを介して連繋し
てある。

【００４１】ところで、正転・逆転用ドラム２０，２
０′にあって、その外周には変速ギヤ２４，２４′とド
ライブホイール２８，２８′の間に、巻き方向が相互に
逆向きのコイルＣ，Ｃ′が装備され、その一端が変速ギ
ヤ２４，２４′に、他端がドライブホイール２８，２
８′にそれぞれ係止してある。

【００４２】なお、正転・逆転用ドラム２０，２０′
は、浸炭焼入れ、或いは高周波焼入れを行って、その表
面を硬化してある。

【００４３】一方、前記コイルＣ，Ｃ′は焼入れ、焼戻
しなどの熱処理を施して成る断面矩形状の巻き線で、そ
の巻き方向は、正転用ドラム２０側のコイルＣが左巻
き、また逆転用ドラム２０′側のコイルＣ′が右巻きと
されている。

【００４４】なお、双方のコイルＣ，Ｃ′は、正転用ド
ラム２０側のコイルＣを逆転用ドラム２０′側のコイル
Ｃ′に比較して、その巻数を多くしている。

【００４５】これは、出力軸７０の正転時に大きな出力
を要するためであって、その正転に正転用ドラム２０側
のコイルＣが利用されるからに他ならない。

【００４６】即ち、上記の式からも明らかなように、コ
イル巻数ｎを多くすれば、これに比例して伝達トルクを
大きくすることができるからである。

【００４７】また、上記コイルＣ，Ｃ′は、ドライブホ
イール２８，２８′側に太く、変速ギヤ２４，２４′側
に細くなるように形成されている。

【００４８】これは、コイルＣ，Ｃ′の一端、即ち変速
ギヤ２４，２４′側に比較して、コイルＣ，Ｃ′の他
端、即ちドライブホイール２８，２８′側に大きな力が
作用するためで、こうすることによって、コイルＣ，
Ｃ′の任意断面に作用する荷重が一定となるようにして
いるのである。

【００４９】なお、そのコイルＣ，Ｃ′は、例えば素材
として円筒状の炭素鋼をＮＣ旋盤にチャッキングして回
転し、そして所定の工具を送りピッチを順次大きく、或
いは小さくしながら送り、そうしてこの素材に螺旋状の
溝を切削し、その後中ぐりバイトなどの工具を用いてそ
の素材の中ぐりを行って前記溝を貫通させ、しかる後、
これに焼入れ、焼戻しなどの熱処理を施すことによって
製造される。

【００５０】次に、この図に示されるように、ハウジン
グ４０の中心部には前記出力軸７０が通してあり、この
出力軸７０の一端に前記フライホイール５０がラジアル
玉軸受Ｒ５，Ｒ５を介して回転自在に設けられ、これが
ハウジング４０内において正転用ドラム２０と直接噛合
し、逆転用ドラム２０′とはアイドルギヤ（図示せず）
を介して噛合している。

【００５１】また、出力軸７０のほぼ中央には、メイン
ギヤ２９がキーなどで固定されており、これにドライブ
ホイール２８，２８′が噛合している。

【００５２】なお、前記フライホイール５０は、ハウジ
ング４０に嵌着したすべり軸受Ｓ１で回転自在に支持さ
れ、後述するモータにより常時一定方向に回転される。

【００５３】一方、前記出力軸７０の他端には、ベベル
ギヤＧ，Ｇを介してもう一つの出力軸７０′が直交して
いる。

【００５４】なお、一方の出力軸７０はハウジング４０
に嵌着したすべり軸受Ｓ２，Ｓ２で、また他方の出力軸
７０′はハウジング４０に嵌着したすべり軸受Ｓ３でそ
れぞれ支持してあり、且つ双方の出力軸７０，７０′の
先端はハウジング４０の外部に突出され、所要の装置と
連結できるようにしてある。

【００５５】次に、この動力伝達装置の作動状態を説明
すれば、フライホイール５０を矢印の方向へ回転させて
やると、このフライホイール５０に噛合する正転・逆転
用ドラム２０，２０′がそれぞれ正逆に回転するように
なる。

【００５６】特に、アイドルギヤを介していない正転用
ドラム２０は、フライホイール５０と逆向きに回転し、
アイドルギヤを介した逆転用ドラム２０′はフライホイ
ール５０と同方向に回転するようになる。

【００５７】そこで、制御用モータＭを矢印の方向へ駆
動すると、タイミングベルトｔ、プーリ１３，１２、回
転軸１１、及びピニオン１０を介し、変速ギヤ２４，２
４′がフライホイール５０と逆向きの回転を始めるよう
になる。

【００５８】そうすると、一方のコイルＣが正転用ドラ
ム２０に巻き付いて、ドライブホイール２８をフライホ
イール５０と逆向きの方向へ回転させるようになるの
で、このドライブホイール２８と噛合するメインギヤ２
９はフライホイール５０の回転方向に回転され、斯くし
て出力軸７０も同方向に回転、即ち正転する。

【００５９】ところで、このとき他方のコイルＣ′は、
その一端が変速ギヤ２４′によって押され、且つ他端が
メインギヤ２９によって回転されるドライブホイール２
８′で引っ張られるようになるので、逆転用ドラム２
０′には巻き付かない。

【００６０】然るに、ドライブホイール２８がその慣性
力で変速ギヤ２４の回転速度を上回ろうとするとき、メ
インギヤ２９を介して回転される他方のドライブホイー
ル２８′が変速ギヤ２４′より高速で回転するようにな
るので、このときコイルＣ′は逆転用ドラム２０′に巻
き付きドライブホイール２８を制動するように作用す
る。

【００６１】従って、制御用モータＭで回転される変速
ギヤ２４，２４′に対し、ドライブホイール２８，２
８′が瞬時に応答して同速回転するようになるので、出
力軸７０も制御用モータＭの動作量に比例した確定運動
を適宜行うのである。

【００６２】故に、この動力伝達装置で駆動される駆動
系の変位量や速度などをデジタル信号として制御用モー
タＭにフィードバックし、そうして制御用モータＭの回
転速度を適宜変更すれば、それに出力軸７０が高速応答
するようになるのである。

【００６３】なお、出力軸７０を逆転させる場合は、制
御用モータＭを上述と逆側の方向に駆動すればよく、そ
のときコイルＣ，Ｃ′は前述の逆の動作を行う。

【００６４】一方、出力軸７０の正転時に制御用モータ
Ｍを停止すると、ドライブホイール２８によるメインギ
ヤ２９への動力伝達が断たれるようになる一方、メイン
ギヤ２９の慣性力で他方のドライブホイール２８′が回
転され、このドライブホイール２８′によってコイル
Ｃ′の一端が引っ張られ、斯くしてコイルＣ′がドライ
ブホイール２８′の逆側に回転する逆転用ドラム２０′
に急速に巻き付くようになるので、メインギヤ２９は即
時停止し、延いては出力軸７０も停止する。

【００６５】また、逆転中の出力軸７０も然り、制御用
モータＭの停止動作に応答して即時停止するようにな
る。

【００６６】端的に云えば、制御用モータＭをフライホ
イール５０の回転方向に駆動すれば、出力軸７０も同方
向に回転（正転）し、また逆方向へ駆動すれば出力軸７
０も逆転するようになり、且つ制御用モータＭを停止す
ると、正転、或いは逆転している出力軸７０が瞬時に停
止するようになるのである。

【００６７】勿論、コイルＣ，Ｃ′の巻き方向を変えて
やれば、正転用ドラム２０側で出力軸７０の逆転が、ま
た逆転用ドラム２０′側で出力軸７０の正転がそれぞれ
行われるようになることは云うまでもない。

【００６８】次に、本発明の第２実施例を説明すれば、
図３がその正面概略図で、図中の符号３０はリングギ
ヤ、３２はサンギヤ、３４は遊星ギヤである。

【００６９】なお、本実施例は上記第１実施例のメイン
ギヤに変えて、リングギヤ３０、サンギヤ３２、及び遊
星ギヤ３４から成る遊星歯車機構を装備したことを特徴
としており、第１実施例と共通する部分は図示するに留
め、以下、相違する部分について詳述する。

【００７０】この図に示すように、ドライブホイール２
８，２８′は、リングギヤ３０の外周面と噛合してお
り、且つそのリングギヤ３０の内周面とサンギヤ３２と
には遊星ギヤ３４，・・・が噛合している。

【００７１】次に、図４は図３におけるＢ−Ｂ線断面を
示す。

【００７２】この図で明らかにしているように、ハウジ
ング４０の中心部には入力軸６０が通してあり、前記フ
ライホイール５０はこの入力軸６０の一端にラジアル玉
軸受Ｒ５，Ｒ５を介して回転自在に設けられている。

【００７３】また、入力軸６０の一端にはクラッチディ
スクｄが固着され、且つこのクラッチディスクｄを含む
クラッチ、例えば図示するブレーキ装置付き電磁クラッ
チＥの本体部がフライホイール５０に固設してあり、そ
の電磁クラッチＥの入り切り操作でフライホイール５０
の動力が前記入力軸６０を介して遊星歯車機構に伝達す
るようにしてある。

【００７４】この遊星歯車機構は、前述の如くリングギ
ヤ３０、サンギヤ３２、遊星ギヤ３４，・・・から成
り、前記リングギヤ３０は入力軸６０の他端にラジアル
玉軸受Ｒ６，Ｒ６を介して回転自在に設けられ、またサ
ンギヤ３２は入力軸６０の他端に嵌着固定され、更に遊
星ギヤ３４，・・・はリングギヤ３０とサンギヤ３２の
間に配設されてリングギヤ３０とサンギヤ３２とに噛合
している。

【００７５】一方、前記入力軸６０の軸線方向には、こ
れと同心の出力軸７０が配設されているとともに、この
出力軸７０にはベベルギヤＧ，Ｇを介してもう一つの出
力軸７０′が直交している。

【００７６】そして、入力軸６０と同心である出力軸７
０の一端には回転盤８０が固着され、この回転盤８０に
突設されるボス８１，・・・が滑り接触する状態で前記
遊星ギヤ３４，・・・に嵌入してある。

【００７７】なお、前記入力軸６０の他端は、上記回転
盤８０に嵌着されたラジアル玉軸受Ｒ７で支持されてい
る。

【００７８】次に、この動力伝達装置の作動状態を説明
すれば、電磁クラッチＥを入れた状態でフライホイール
５０を矢印の方向へ回転させてやると、このフライホイ
ール５０に噛合する正転・逆転用ドラム２０，２０′が
それぞれ正逆に回転するようになる一方、フライホイー
ル５０の動力が入力軸６０を介してサンギヤ３２に伝達
する。

【００７９】そこで、制御用モータＭを矢印の方向へ駆
動すると、タイミングベルトｔ、プーリ１３，１２、回
転軸１１、及びピニオン１０を介し、変速ギヤ２４，２
４′がフライホイール５０と逆向きの回転を始めるよう
になる。

【００８０】そうすると、一方のコイルＣが正転用ドラ
ム２０に巻き付いて、ドライブホイール２８をフライホ
イール５０と逆向きの方向へ回転させるようになるの
で、このドライブホイール２８と噛合するリングギヤ３
０はフライホイール５０の回転方向に回転され、斯くし
てサンギヤ３２の周りを旋回する遊星ギヤ３４，・・・
の旋回速度が増大するようになる。

【００８１】そして、この遊星ギヤ３４，・・・の旋回
運動は、回転盤８０を介して出力軸７０に伝達されるの
で、出力軸７０は遊星ギヤ３４，・・・の旋回運動に同
調して同方向に回転、即ち正転する。

【００８２】ところで、このとき他方のコイルＣ′は、
その一端が変速ギヤ２４′によって押され、且つ他端が
リングギヤ３０によって回転されるドライブホイール２
８′で引っ張られるようになるので、逆転用ドラム２
０′には巻き付かない。

【００８３】然るに、ドライブホイール２８がその慣性
力で変速ギヤ２４の回転速度を上回ろうとするとき、リ
ングギヤ３０を介して回転される他方のドライブホイー
ル２８′が変速ギヤ２４′より高速で回転するようにな
るので、このときコイルＣ′は逆転用ドラム２０′に巻
き付きドライブホイール２８を制動するように作用す
る。

【００８４】従って、制御用モータＭで回転される変速
ギヤ２４，２４′に対し、ドライブホイール２８，２
８′が瞬時に応答して同速回転するようになるので、出
力軸７０も制御用モータＭの動作量に比例した確定運動
を適宜行うのである。

【００８５】故に、この動力伝達装置で駆動される駆動
系の変位量や速度などをデジタル信号として制御用モー
タＭにフィードバックし、そうして制御用モータＭの回
転速度を適宜変更すれば、それに出力軸７０が高速応答
するようになるのである。

【００８６】なお、リングギヤ３０をサンギヤ３２の回
転方向に同一速度で回転させてやれば、出力軸７０は入
力軸６０と同速、同方向に回転するようになるのであ
り、またサンギヤ３２より低速で回転させてやれば出力
軸７０が入力軸６０に対して減速し、逆にサンギヤ３２
より高速で回転させてやれば出力軸７０が入力軸６０に
対して増速するのである。

【００８７】一方、リングギヤ３０をサンギヤ３２の逆
向きに回転させてやると、出力軸７０の回転速度は入力
軸６０に対して更に減速し、特にリングギヤ３０の負の
回転速度がサンギヤ３２の正の回転速度に一致すると、
遊星ギヤ３４，・・・の旋回運動は静止し、斯くして出
力軸７０は停止する。

【００８８】また、リングギヤ３０の負の回転速度がサ
ンギヤ３２の正の回転速度を上回ると、遊星ギヤ３４，
・・・は逆向き、即ちフライホイール５０や入力軸６０
の回転方向の逆向きに旋回運動を始め、斯くして出力軸
７０が逆転するようになる。

【００８９】然るに、リングギヤ３０をサンギヤ３２の
逆向きに、且つサンギヤ３２以上の速度で回転させてや
ることで出力軸７０を逆転させることは消費電力の浪費
であり、且つ出力軸７０の応答性も悪化するので、実用
における出力軸７０の逆転制御は電磁クラッチＥを切っ
た状態で行う。

【００９０】即ち、電磁クラッチＥを切った状態でフラ
イホイール５０を矢印の方向へ回転させてやると、その
動力がフライホイール５０に噛合する正転・逆転用ドラ
ム２０，２０′にのみ伝達するようになる。

【００９１】そこで、制御用モータＭを矢印の逆方向へ
駆動すると、タイミングベルトｔ、プーリ１２、回転軸
１１、及びピニオン１０を介し、変速ギヤ２４，２４′
がフライホイール５０と同方向の回転を始めるようにな
る。

【００９２】そうすると、一方のコイルＣ′が逆転用ド
ラム２０′に巻き付いて、ドライブホイール２８′をフ
ライホイール５０と同方向へ回転させるようになるの
で、このドライブホイール２８′と噛合するリングギヤ
３０はフライホイール５０の回転方向と逆の方向に回転
されるようになる。

【００９３】そして、このときサンギヤ３２は停止状態
にあるので、遊星ギヤ３４，・・・は即時リングギヤ３
０に連動し、リングギヤ３０の回転方向に旋回を始め
る。

【００９４】従って、出力軸７０は遊星ギヤ３４，・・
・の旋回運動に同調して同方向、即ち逆転するようにな
るのである。

【００９５】なお、出力軸７０の逆転時に制御用モータ
Ｍを停止すると、ドライブホイール２８′によるリング
ギヤ３０への動力伝達が断たれるようになる一方、リン
グギヤ３０の慣性力で他方のドライブホイール２８が回
転され、このドライブホイール２８によってコイルＣの
一端が引っ張られ、斯くしてコイルＣがドライブホイー
ル２８の逆側に回転する正転用ドラム２０に急速に巻き
付くようになるので、リングギヤ３０は停止し、延いて
は出力軸７０も停止する。

【００９６】他方、出力軸７０の正転時における停止制
御は、電磁クラッチＥを先ず切って、その後、制御用モ
ータＭを停止するのである。

【００９７】そうすると、ドライブホイール２８による
リングギヤ３０への動力伝達が断たれるようになる一
方、リングギヤ３０の慣性力で他方のドライブホイール
２８′が回転され、このドライブホイール２８′によっ
てコイルＣ′の一端が引っ張られ、斯くしてコイルＣ′
がドライブホイール２８′の逆側に回転する逆転用ドラ
ム２０′に急速に巻き付くようになるので、リングギヤ
３０は停止し、延いては出力軸７０も停止するのであ
る。

【００９８】次に、本発明の第３実施例を説明すれば、
図５がその正面概略図で、図中の符号１０′はピニオン
である。

【００９９】本実施例は第２実施例の動力伝達装置を発
展させたもので、正転・逆転用ドラムを複数、例えば２
つずつ装備したこと特徴としている。

【０１００】図中、符号２０，２０が正転用ドラムで、
また２０′，２０′が逆転用ドラムである。

【０１０１】図示するように、正転用ドラム２０，２０
はピニオン１０′を基準に対向しており、他方の逆転用
ドラム２０′，２０′もまたピニオン１０′を基準に対
向している。

【０１０２】勿論、正転用ドラム２０，２０には、それ
ぞれ変速ギヤ２４，２４が設けられており、且つそれに
対峙してそれぞれドライブホイール２８，２８が設けら
れている。

【０１０３】また、逆転用ドラム２０′，２０′にもそ
れぞれ変速ギヤ２４′，２４′が設けられており、且つ
それに対峙してそれぞれドライブホイール２８′，２
８′が設けられている。

【０１０４】そして、各変速ギヤ２４，２４，２４′，
２４′にはピニオン１０′が噛合している。

【０１０５】図６に示すように、そのピニオン１０′は
入力軸６０にラジアル玉軸受Ｒ８，Ｒ８を介して回転自
在に設けられている。

【０１０６】また、このピニオン１０′は片側が歯車部
ｒ、他方がプーリ部ｒ′とされていて、その歯車部ｒに
前述の如く変速ギヤ２４，２４，２４′，２４′が噛合
し、プーリ部ｒ′が制御用モータＭとタイミングベルト
ｔで連繋されている。

【０１０７】このように、本実施例では複数の正転用ド
ラム２０，２０、及び逆転用ドラム２０′，２０′を備
えているので、各ドラム２０，２０′に対する動力伝達
容量を少なくすることができる。

【０１０８】従って、循環するオイルの発熱が抑えられ
るようになるので、コイルＣ，Ｃ′によるドライブホイ
ール２８，２８′の引っ張り力が安定し、延いては出力
軸７０の速度精度が一層向上するようになる。

【０１０９】なお、ピニオン１０′と制御用モータＭの
連繋手段として、歯車を用いることもできる。

【０１１０】また、本実施例は、第１実施例の動力伝達
装置と併用することも当然可能である。

【０１１１】次に、図７には本発明の動力伝達装置の使
用状態を示し、図中の符号ｍはモータである。

【０１１２】この図で明らかなように、フライホイール
５０には外部動力、例えば図示するモータｍの動力がタ
イミングベルトｔ′を介して伝達される。

【０１１３】また、図中の符号Ｐは、この動力伝達装置
で駆動させる産業用機械としてのスクリュープレスであ
り、このスクリュープレスＰのラムＲを上下動させるた
めのスクリューＳｃに嵌着したギヤＧｂに、本願動力伝
達装置の出力軸７０′に嵌着したギヤＧａを噛合してい
る。

【０１１４】こうして、スクリュープレスＰは本願動力
伝達装置で駆動されるのであり、例えばラムＲの変位量
や昇降速度を制御用モータＭにフィードバックすること
で、ラムＲの駆動制御が成される。

【０１１５】

【発明の効果】（１）本発明の動力伝達装置は、フライ
ホイールにより回転される正転・逆転用ドラムの回転運
動をコイルの巻き付き効果を利用してドライブホイール
に伝達し、このドライブホイールで出力軸を駆動させる
ようにしてあるので、フライホイールに蓄えられた大き
な回転エネルギーを出力軸に効率的に伝達することがで
きるという優れた効果を奏する。

【０１１６】（２）また、一方のコイルがドラムに巻き
付いてドライブホイールを回転させるとき、そのドライ
ブホイールが制御用モータの動作量を上回ろうとする
と、他方のコイルが逆側のドラムに巻き付いて、そのド
ライブホイールの運動を制動するようになるので、出力
軸は制御用モータの動作量に比例した確定運動を行って
非常に高い速度精度を示すという優れた効果を奏する。

【０１１７】（３）また、制御用モータを停止すれば、
一方のコイルが正転或いは逆転用ドラムに急速に巻き付
き、ドライブホイールを停止させるので、出力軸は非常
に高い停止精度を示すという優れた効果を奏する。

【０１１８】（４）更に、本発明の動力伝達装置は、上
述のように非常に大きな出力と、高い速度精度、停止精
度を得られるので、２００〜５００ｋｗの出力を要する
産業用機械の駆動を充分に制御し得るという優れた効果
を奏する。

【０１１９】（５）特に、出力軸が示す高速応答性、速
度性能により、産業用機械の機能、特に成形性向上、及
び騒音や振動の軽減が図れるという優れた効果を奏す
る。

【０１２０】（６）また、正転・逆転用ドラムは並列状
に配置されるので、装置の小型化が図れるという優れた
効果を奏する。

【０１２１】（７）また、特に本発明の請求項２、３に
係わる動力伝達装置によれば、フライホイールに蓄えら
れた大きな回転エネルギーをクラッチを介してサンギヤ
に伝達し、同時にフライホイールにより回転される正転
・逆転用ドラムの回転運動をコイルの巻き付き効果を利
用してドライブホイールに伝達し、このドライブホイー
ルにより回転されるリングギヤと前記サンギヤとで遊星
ギヤを旋回させ、そうしてその遊星ギヤを介して出力軸
にフライホイールの動力を伝達するようにしたことによ
り、コイルに対する動力伝達容量を少なくできるので、
オイルの発熱などによるコイルとドラム間の摩擦抵抗の
変動が減り、格別の速度精度が得られるようになるとい
う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す正面概略図

【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図

【図３】本発明の第２実施例を示す正面概略図

【図４】図３におけるＢ−Ｂ線断面図

【図５】本発明の第３実施例を示す正面概略図

【図６】図５に示すＸ−Ｘ線断面における要部拡大図

【図７】本発明の動力伝達装置の使用状態を示す側面図

【符号の説明】

Ｃ，Ｃ′ コイル Ｅ 電磁クラッチ Ｍ 制御用モータ Ｇ，Ｇ ベベルギヤ ｍ モータ ２０ 正転用ドラム ２０′逆転用ドラム ２４，２４′ 変速ギヤ ２８，２８′ ドライブホイール ２９ メインギヤ ３０ リングギヤ ３２ サンギヤ ３４ 遊星ギヤ ４１，４１′ 支持軸 ５０ フライホイール ６０ 入力軸 ７０，７０′ 出力軸

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部動力が伝達されるフライホイール
   と、このフライホイールの動力が伝達されて相互に逆向
   きの回転を行う並列状に配置された正転・逆転用ドラム
   と、この双方のドラムの外周に装備される巻き方向が相
   互に逆向きのコイルと、そのコイルの一端が係止される
   とともに正逆回転可能な制御用モータで駆動される変速
   ギヤと、前記コイルの他端が係止されるドライブホイー
   ルと、このドライブホイールによって駆動される出力軸
   とを備えた動力伝達装置。
2. 【請求項２】 外部動力が伝達されるフライホイール
   と、このフライホイールの動力がクラッチを介して伝達
   されるサンギヤを含む遊星歯車機構と、前記フライホイ
   ールの動力が伝達されて相互に逆向きの回転を行う並列
   状に配置された正転・逆転用ドラムと、この双方のドラ
   ムの外周に装備される巻き方向が相互に逆向きのコイル
   と、このコイルの一端が係止され且つ正逆回転可能な制
   御用モータで駆動される変速ギヤと、前記コイルの他端
   が係止され且つ前記遊星歯車機構のリングギヤに連繋さ
   れるドライブホイールと、前記遊星歯車機構の遊星ギヤ
   に連繋される出力軸とを備えた動力伝達装置。
3. 【請求項３】 入力軸の一端に回転自在に設けられるフ
   ライホイールと、このフライホイールに動力を伝達する
   モータと、そのフライホイールの動力を前記入力軸へ伝
   達するクラッチと、前記入力軸の他端に設けられるサン
   ギヤを含む遊星歯車機構と、前記入力軸に並列する支持
   軸の一端にそれぞれ回転自在に設けられるとともに前記
   フライホイールの動力が伝達されて相互に逆向きの回転
   を行う並列状に配置された正転・逆転用ドラムと、この
   双方のドラムに回転自在に設けられ正逆回転可能な制御
   用モータで駆動される変速ギヤと、前記支持軸の他端に
   それぞれ回転自在に設けられ前記遊星歯車機構のリング
   ギヤに連繋されるドライブホイールと、前記双方のドラ
   ムの外周に装備され一端が前記変速ギヤに他端がドライ
   ブホイールにそれぞれ係止される巻き方向が相互に逆向
   きのコイルと、前記遊星歯車機構の遊星ギヤに連繋され
   る出力軸とを備えた動力伝達装置。