JPS6060318A - 機械的動力伝達装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ある種の状況下では歯車付モータなどの駆動装置から直
線運動を伝達する必要がある。この運動を二方向におこ
なうとすれば収縮運動と圧縮運動とが必要になることが
多い。さらに、伝達装置が曲げ可能にするかまたはエル
ボまたは継手を介し曲げられるようにすることが望まし
い。

この種の装置が用いられている一つの具体例は小型のア
スピレータである。アスピレータは直線運動可能な密嵌
ピストンを備えたサンプリングシリンダよりなり、ピス
トンが動くと空気が吸込まれ、シリンダの端の毛細管か
ら押し出される。ピストンを極く低速で動かすことによ
り、所定の時間、例えば４時間、周囲からサンプリング
シリンダ内へ空気を連続的に吸込ませることができる。

そうすると、空気はガスクロマトグラフ内で分析され、
これによりアスピレータの携帯者が比較可能な時間中に
吸込んだある化学化合物の量についての定量測定がおこ
なわれる。

以前には上記の均一な直線運動を得るために、歯車付モ
ータはねじ付ブラケットを貫通して廻転すると上下する
ねじ棒を駆動させていた。この欠点は装置全体がビスト
ンストロークの三位の長さになることであった。

アスピレータをもつと運び易くするために、運搬する者
の衣服の外側ポケットにはいるようにもつと短くするこ
とが望ましい。このようなアスピレータはスエーデン国
特許第４１１１４７号（米国特許第４２８１５４５号に
該当）に記載されている。直線運動はサンプリングシリ
ンダ側に配置されたドラムに徐々に巻上げられるコード
により伝達される。管はアスピレータの底のプーリを通
ってピストンの所まで続いていて、ピストンはコードが
ドラム４に巻上げられると所定の速度で引下げられる。

（５） コードが弛むのを防止するため、また一杯になったサン
プリングシリンダを新しいのと取替える時にピストンが
新しいサンプル用の出発位置まで駆動できるようゝに、
反作用圧縮ばねが設けられている。この装置はビストン
ストロークの長さよりも僅かに長いので、適当の形であ
る。

しかしこの伝達装置の欠点はばねの力がピストンの下降
につれて増加することである。このため機械的ひずみが
生じ不必要に高い電力消費がおこるので電池があがって
しまう。さらに、駆動棒を釈放してピストンカプリング
を速やかζこ再セットすると、ピストンまたはピストン
カプリングは通常ガラスで造られているピストンが破損
するような力で押上げられることがある。

この増加するばね力がさらにピストン運動の連関の精関
を減少させる。

従って、本発明の一つの目的は静圧を増大するばねまた
はこれに類するもので引張力または圧縮力が生起されな
い前後方向における直線運動の横行装置を提供すること
にある。本発明の（６） 別の目的は直線運動を伝達する伝達手段（ｔｒａｎｓｍ
ｉｓｓｉｏｎ　ａｇｅｎｔ　）が少なくとも一つの方向
に曲げられる横行装置を提供することにある。

本発明は叙上の問題を付属の特許請求の範囲に開示の方
法において解決せんとするものである。本発明によれば
、直線運動の伝達は駆動装置からシリンダ内のピストン
などの対象（ｏｂｊθａｔ）に伝達手段により伝達Ｉれ
るので、伝達手段はビストンストロークに対しては使用
される圧縮力の側に曲がらないような直径を有し、使用
されている引張力によって引き延ばされないような初期
応力と線直径を備えた密に巻付けられた支えられてない
単らせんまたは複らせんである。

このような密に巻付けられたらせんは引張力のみならず
圧縮力を支えられずに伝達できることが示されている。

伝達できる最大圧縮力の大きさは一部分は自由長、即ち
二つの支持体または取付具の各点間の長さ次第で決まる
と共にまた一部分はらせんの外径次第で決まる。ワイヤ
の自由長さ、直径および材料間のある関係によつ（） ７ である最大圧縮力が可能になる。伝達される引張力はワ
イヤの［Ｈ径のみならずらせん旋盤の材料および初期応
力次第で決まる。

本発明によれば、複らせんを用いることによって一本の
らせんが他方のらせんの外側を取囲むかまたは外側に巻
付けるようにすることも有利である。特に、こうするこ
とによって引張力がｍらせんの場合に比べ大きく増加す
ることができる。

本発明を用いた典型的装置の実施例はアスピレータの場
合であって、アスピレータにおいてはある所定の時間中
ピストンはこれを囲むシリンダの一端から他端へ直線に
移動する。本発明の機械的動力伝達装置をアスピレータ
に用いることによって駆動装置からピストンへの運動お
よび動力の簡単で、安価にして信頼性のある伝達装置が
得られる。上記駆動装置は歯車付直流モータまたはステ
ップモータより構成することができる。本発明による伝
達手段としては密に巻付けられたらせんが駆動装置と対
象との間に用いられ、一つまたはそれ以−Ｌの継手また
はベンドにおいては低摩擦性材料よりなるローラまたは
対接面で案内されるので、伝達装置を折曲させかさの小
さいコンパクトな構造にすることができる。

選ばれた実施例においては、伝達手段はその駆動端が駆
動′４に＠により直線に動かされるスリーブ内に固定さ
れることがさらに適当である。

伝達手段を適当に選ばれた半径を中心に１０００曲げる
ことによって、対象はスリーブが下降する時は直線に上
昇し、その逆の時は直線に下降する。

一つまたはそれ以上のトラックまたはバーＬを走るスリ
ーブを操作レバーでかじ取りされるカプリングを介して
駆動装置によって駆動されるねじ、ギヤベルトまたはこ
れに類するものへ接続することにより、端位置の一方ま
たは任意の部位で駆動装置を解放することができる。そ
うすると本発明では操作レバーがスリーブを手動で直線
に動かし、従って伝達手段を介して、（） 対象をも動かすのに用いられるようなスリーブにおける
カプリングとの接続ができるようにすることか適当であ
る。

本発明の別の実施例では、ベンドに要求されるらせんの
案内は低摩擦面を備えた曲がった案内棒でおこなわれる
。らせんが前進または後退すると、らせんは案内棒へね
じで前進しまた案内棒からねじで後退する。

棒に代るものとしては、管が用いられる。棒の外径のみ
ならず管の外径はらせんの内径より僅かに小さい。棒に
代えて管を用いることの利点は糸または電線を管内に通
すことができることである。その他に内面でらせんを案
内することの利点は摺動摩擦が低いことである。直線に
動くスリーブに代る別の方法は伝達手段をその駆動装置
端に取付けさせて駆動装置で駆動される回転ドラムに巻
取らせることである。らせんの外面はその場合ローラか
滑動面で支えられる必要がある。これには二重の利□点
がある。第１は対象が下降する時らせんの上昇部分に対
する（　１０　） 空間が不要であること。第２には、らせんがドラムに巻
取られる時、らせんは自然に巻きを戻そうとすることで
ある。この巻きを戻そうとする力は原則として摩擦は無
視できると仮定してドラムに巻取られたらせんの鼠とは
関係ない。

従って、らせんのこの巻き戻１７カを利用して駆動装置
が解放された時に対象を再セットすることが適当といえ
る。

ある場合には、本発明によれば機械的動力伝達装置はら
せんを伸張させて永久変形をおこすおそれのある程大き
な引張力を伝達できることが望ましいこともあり得る。

このような場合には、本発明によれば駆動装置と対象、
例えばピストンとの間のらせんに平行のコード、ワイヤ
またはギヤベルトを設けることが適当である。

その場合、本発明によれば、引張力はコードなどが、圧
縮力はらせんが受持つ。

上記に代るものは十分な引張力を出すためらせんの内側
にひもまたはこれに相当するものを入れることである。

（１１） 本発明によれば、しきい値カカプリングを介して動力伝
達手段に対象を接続することがさらに望ましい。仮に何
等かの理由で対象がその運動を阻害されて動かなくても
、引張力が所定の最大限以−トになると動力伝達手段か
ら直ちに解放されるであろう。このようにして、密に巻
付けられたらせんは永久に変形して破損するような引張
力を受けない。従って、所定の最大力を備えたマグネッ
トカプリングとしてしきい値カカプリングを構成させる
ことが望ましい。これによって所定の引張力に達すれば
、カプリングは解放され対象を動力伝達手段から釈放す
る。

このような解放がおこなわれる時機を知り、かつ（また
は）これと共に駆動装置のモータへの電流を遮断できる
ために、本発明によれば、しきい値カカプリングに電気
接点機能が与えられ、カプリングが解放されるとらせん
に配置された信号回路により電気信号を出すようにされ
ている。このため上記信号回路は電気絶縁をした鋼線よ
り構成することができ、引張力の伝達装置としてのみな
らず電気回路としての役割をも果すことができる。

さらに、この形式の装置にリミットスイッチなどの部品
を設けることも公知技術によれば当然である。

本発明を里子に添付の図面第１図乃至第５図を参考に詳
述する。

第１図は公知技術による動力伝達のポケット型アスピレ
ータを示す。アスピレータにおいてモータ１２は歯車１
１，９を介して線６またはチェーンを巻付けたドラム８
を駆動する。線６はプーリ７を通って端部がシリンダ内
を直線に動くピストン４に固宇されている。ピストン４
の重量を相殺してピストン４をその上側位置にもどすた
めの要件である圧縮力を線６は伝達できないので、ばね
５が設けられている。これによって、ピストン４へ向う
ばね５の力はピストンの上側位置において最小で、下側
位置においてより大きい。ビストンストロークの大きい
場合、両端位置におけるばね力の差は最も大きく（１３
） やっかいである。さらに、カプリング１０が線６の駆動
を解放するとピストンがシリンダの頂部を強力に打つ力
をしずめる対策が必要である。

第２図はポケット型アスピレータに応用される本発明の
直線運動伝達装置である。力は駆動装置２０からシリン
ダ２２内の対象２１へ伝達される。駆動装置２０とピス
トン２１である対象との間の伝達手段は一端２５がバー
２６に沿って１α線に移動可能なスリーブ２７に固着さ
れた密に巻付けられたらせん２３である。スリーブ２７
は例えばねじ２８により駆動され、このねじ２８は駆動
装置２０または被動はめ歯ベルト（図示せず）により回
転される。駆動装置２０がねじ２８を回転させると、ス
リーブ２７はバー２６に沿って上昇するので、らせん２
３は案内２９から引上げられると同時に案内２９の他端
では方向変換して引込まれるのでピストン２１は下降す
る。これによって空気はノズル３０を通ってシリンダ２
２の上側部分２４へ吸込まれる。シリンダに空気が充填
されると、ノズル１０（１４） は閉じられ、マグネット３１はピストン２１に接着され
た鉄板３２へのつかみを放すことになるのでシリンダ２
２はそのピストン２１と共に後退する（第５図をも参照
）。ピストンを入れた新しいシリンダを挿入し、操作レ
ノ４−３３を引き上げ、スリーブ２７のカプリング（図
示せず）がねじ２８からスリーブ２７を離すまでに十分
に回転するので、らせん２３を取付けたスリーブ２７は
操作レバー３３により手動で押下　。

げられて、ピストン２１はシリンダ２２の頂部の出発位
置まで駆動上昇する。

案内２９は例えばナイロンまたはテフロン、またはテフ
ロン被覆の金属よりなる摩擦面を有する四部として形成
される。またローラ３４を設けて摺動摩擦を減少するこ
とも有利である。

第３図はらせん４０に対する別の案内を示す。

この実施例では案内はらせん４０内で案内４１ｉ３５に
よりおこなわれ、この案内棒３５はＵ字形の脚の長さを
異にしたＵ字形に曲げられ、この両脚上をらせん４０が
走るように配置されている。

（１５） 案内棒３５の長い方の脚の上端はアスピレータの中実ケ
ーシングに固定され、ねじ３８が回転するのでスリーブ
３７が操作レバー（図示せず）により出発位置へ一４二
昇または下降する時にスリーブ３７が摺動するための案
内の役目をする。

案内棒３５の代りに管を用いることができる。

らせん４３を引き下ろし、これによりピストン４５を引
き下ろす別の方法が第４図に示される。駆動装置は軸４
４を中心に回転するドラムを駆動し、らせん４３はこの
ドラムの外側に巻取られる。この実施例の利点は案内棒
などを案内するスペースが要らないことである。

本発明による機械的動力伝達手段は引張力がある数値に
達すると硬くなく非弾性的でないので、らせん２３とピ
ストン２１との間のカプリング３１，３２（第２図およ
び第５図）は、引張力が、・所定のしきい値を超えると
、解放されるよう１１　構Ｍに設けられていることが重
要である。このカプリング装＠３１．３２はこの引張力
を制限し、らせん２３の恒久的損傷を防止す特開昭ＧＯ
−６０３１８（５） る。このカプリング装置の構成についての実施例を第５
　ｔＪＷに示す。鉄板３２は直線１型動が伝達されるピ
ストン２１に接着されている。らせん２３が固定されて
いてマグネット３１は鉄板３２に磁気的に吸着されてい
る。引張力が大きくなり過ぎると、マグネットはそのつ
かみを放す。

本発明の好ましき実施例においては接点ばね５０がマグ
ネット３１の凹陥部に配置されている。接点ばね５０は
電線（図示せず）に接続されている。マグネット３１が
鉄板３２に吸着されると、＠線とらせん２３との間の回
路が接点ばね５０、鉄板３２およびマグネット３１を介
して閉じられる。回路が遮断されると、即ちカプリング
３１．３２が釈放されると、音または光により表示がお
こなわれるか、または駆動装置への動力が遮断される。

最後に、らせん自体が出す引張力より大きい引張力が必
要な場合には、このらせんを補足するものとしてプルワ
イヤ、ギヤベルトまたは同類の装置を設けることが適当
であるがこれは図（１７） 示されていない。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知技術による動力伝達装置を備えたポケット
型アスピレータを示し、第２図は本発明の直線運動伝達
装置をポケット型アスピレータに応用した状態を示し、
第３図はらせんを内部へ向かわせるようにした第２図の
発明の別の実施例を示し、第４図はドラムに巻付ける形
を取った別の駆動装置を示し、第５図は電気接点機能を
備えたしきい値力カブリングの例を示す図である。 なお図において、符号２０は駆動装置、２１゜４５は対
象、２３，４０．４３は曲げ可能な伝達手段、２９．３
５は案内、３４はローラ、４２はドラムである。 特許出願人　エルンスト・リンデル ＦＩＧ　２ ＦＩＧ　３ ＦＩＧ　４ ＩＧ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、押出能力のみならず引張能力を備えた対象（２１）
   に駆り（ＩＪ装置（２０）から動力を伝達するように１
   １７線の長さのみならずベンドだけ移動するように配置
   階された曲げ１１能な伝達手段（２３゜４０．４３）を
   用いて対象（２１）用の直線運動を得る装置において、
   上記伝達手段（２３゜４０．４３）が上記直線陽さの範
   囲に沿って内側または外側の案内なしに行使される圧縮
   Ｉこより横側へ曲げられないようなコイル直径とワイヤ
   太さとを上記直線長さ部分の長さに対し有する密に巻付
   けられたらせんよりなることを特徴とする装置。 ２、前記らせん（２３，４０，４３）が通常の作動中に
   生まれる引張力で引伸ばされないような初期応力とワイ
   ヤ太さとをコイルに有することを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の装置。 （２） ３、　前記ベンドにおいて密にＩ　ｔＮ１′けられたら
   せんの形を取った前記伝達手段がらせんの外側または内
   側に設けられたローラ（３４）または案内（２９，３５
   ）により案内されることを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項に記載の装Ａ０４、　駆動装置は前記密に巻付けら
   れたらせんが巻取られるように配置されかつ低咽擦面を
   備えたローラまたは案内が配置ｆｆｔされたドラム（４
   ２）よりなり、らせんが関係する案内（第３１・４）で
   上記ドラム（４２）から蓚き戻される時にらせんが移動
   して出る嗜しさに沿って対象（４５）の直線運動がおこ
   なわれることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至′
   ＄３項に記載の装置。 ５、　コードまたはワイヤがらせん（２３，４０゜４３
   ）内に配置され、らせんの両端において固定されてその
   引張能力を増加するようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項乃至第４項に記載の装置。 ６、前記らせんが複らせんであることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項乃至第５項に記載の（３） 装置。