特表 2023-503895 弾性モータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-02-01

(54)【発明の名称】弾性モータ

(51)【国際特許分類】

   F03G 1/02 20060101AFI20230125BHJP

【ＦＩ】

F03G1/02

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022529444

(86)(22)【出願日】2020-11-17

(85)【翻訳文提出日】2022-07-15

(86)【国際出願番号】 RO2020050011

(87)【国際公開番号】W WO2021101400

(87)【国際公開日】2021-05-27

(31)【優先権主張番号】A201900756

(32)【優先日】2019-11-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】RO

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522196571

【氏名又は名称】サンジョルザン ミルチャ

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】サンジョルザン ミルチャ

(72)【発明者】

【氏名】サンジョルザン パウル

(72)【発明者】

【氏名】サンジョルザン パトリック

(57)【要約】

本発明は、連続回転運動を得るために使用可能な、環境に配慮した弾性モータに関する。弾性モータは、少なくとも第１の環状弾性部材を備え、第１の環状弾性部材は、第１の環状弾性部材に歪みを加えるための第１押付ブラケットと第２押付ブラケットとの間に配置された支持ブラケットにより構成される第１のブラケットアセンブリによって支持され、ブラケットは、ベースプレートの、弾性部材の円周の投影に沿った円形経路上に固定され、第２押付ブラケットと支持ブラケットとの間の距離は、第１押付ブラケットと支持ブラケットとの間の距離よりも大きい。第１および第２押付ブラケットは、複数の調節ねじを備え、その回転によって第１バランサに接続されたねじ付きブッシングを並進させ、第１バランサを動かし、第１の弾性部材に歪みを加え、第２押付ブラケットから第１押付ブラケットに向かって第１の弾性部材を移動させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

弾性モータであって、
少なくとも第１の環状弾性部材（６）を備え、
前記少なくとも第１の環状弾性部材（６）は、該少なくとも第１の環状弾性部材（６）に歪みを加えるための第１押付ブラケット（１０）と第２押付ブラケット（１１）との間に配置された支持ブラケット（２）により構成される少なくとも第１のブラケットアセンブリ（２，１０，１１）によって支持され、
前記ブラケット（２，１０，１１）は、ベースプレート（１）の、前記弾性部材（６）の円周の投影に沿った円形経路上に固定され、
前記第２押付ブラケット（１１）と前記支持ブラケット（２）との間の距離は、前記第１押付ブラケット（１０）と前記支持ブラケット（２）との間の距離よりも大きく、
前記支持ブラケット（２）は、前記少なくとも第１の弾性部材（６）の支持突起（５）を有する少なくとも第１のシャフト（４）を備え、
各押付ブラケット（１０，１１）は、前記弾性部材（６）が前記支持突起（５）に当接している面とは反対側の前記少なくとも１つの第１の弾性部材（６）の面を押さえ付ける押付突起（８）が設けられた、少なくとも第１のシャフト（９）を備え、
前記第１押付ブラケット（１０）、前記第２押付ブラケット（１１）それぞれの第１のシャフト（９）は、前記第２押付ブラケット（１１）、前記第１押付ブラケット（１０）にそれぞれ固定されたシャフト（１４）を中心に旋回する前記第２押付ブラケット（１１）の第１バランサ（１２）、前記第１押付ブラケット（１０）の他の第１バランサ（１３）にそれぞれ固定され、
１つは前記第２押付ブラケット（１１）用の、別の１つは前記第１押付ブラケット（１０）用の複数の調節ねじ（１６）はそれぞれ、その回転によって前記第１バランサ（１２，１３）に接続されたねじ付きブッシング（１５）を並進させ、前記第１バランサ（１２，１３）を動かして前記第１の弾性部材（６）に歪みを加え、
前記支持ブラケット（２）の前記第１のシャフト（４）における前記ベースプレート（１）の外側方向の端に位置する端部には、回転運動を消費側に伝達するためのギア（１７）が設けられていることを特徴とする、弾性モータ。

【請求項2】

複数の弾性部材（６）がある場合、前記支持ブラケット（２）の各シャフト（４）における前記ベースプレート（１）の中心側の端に位置する端部には、前記シャフト（４）の回転運動を引き継ぐ部品（７）であって、かつ他のシャフト（４）の回転運動を引き継ぐ少なくとももう１つの隣接する部品（７）に接続している部品（７）が固定されており、前記部品（７）は、各シャフト（４）の回転運動を引き継ぎその回転運動を前記ギア（１７）を介して消費側に伝達するための適切な機構を介して固定されていることを特徴とする、請求項１に記載の弾性モータ。

【請求項3】

前記第２押付ブラケット（１１）と前記支持ブラケット（２）との間の距離は、前記第１押付ブラケット（１０）と前記支持ブラケット（２）との間の距離の２倍であることを特徴とする、請求項１および２に記載の弾性モータ。

【請求項4】

複数のブラケットアセンブリ（２，１０，１１）がある場合、前記支持ブラケット（２）は、前記弾性部材（６）の円周が投影された円形経路上に等距離の位置に配置されていることを特徴とする、請求項１から３に記載の弾性モータ。

【請求項5】

前記環状弾性部材（６）はバンドの形状であり、前記支持突起（５）、前記押付突起（８）にそれぞれ接触する前記バンドの面は、複数の前記突起（５，８）の凸型形状に対する位置決めのために、凹型の溝を呈することを特徴とする、請求項１から４に記載の弾性モータ。

【発明の詳細な説明】

【発明の詳細な説明】

【0001】

本発明は、連続回転運動を得るために利用可能な、環境に配慮した弾性モータに関する。

【0002】

当該技術分野では、回転シャフトを有する弾性モータであって、シャフトには糸状弾性部材の端部が固定され、弾性部材は十分に伸長されてシャフトに巻かれ、弾性部材の他方の端部は取り外し不可能な支持体に固定されている弾性モータが知られている。回転シャフトに巻かれた弾性部材を伸ばすことによって弾性力が蓄えられ、弾性力を解放することによって弾性部材が元のように短くなる、つまり巻くときとは反対方向のシャフトの回転が生じる。

【0003】

既知のモータは、糸状弾性部材の長さが比較的限られているため、ほどく時間が短く、その後、新たな巻き／ほどきのサイクルが必要になり、このモータの動作が不連続的になるという欠点がある。

【0004】

米国特許第２８１４９０７号は、ゴムバンド弾性モータによって駆動される飛翔玩具を開示している。当該飛翔玩具は、垂直のバーを有する長方形のベースフレームを備え、垂直のバーはゴムバンドが掛けられるフックと接触しており、反対側の端部には、中でシャフトが回転するベアリングが設けられており、シャフトは、一端には弾性バンドが固定されている第２のフックを、反対側の部分にはシャフトと一体のプロペラを有し、限られた回転運動を発生させる。

【0005】

本発明によって解決される技術的課題は、回転動作を有するモータであって、動作の不連続性を克服するモータを作ることにある。

【0006】

本発明に係る弾性モータは、上記の技術的課題を解決し、既知の弾性モータの欠点を克服する。当該弾性モータは、少なくとも第１の環状弾性部材を備え、少なくとも第１の環状弾性部材は、少なくとも第１の環状弾性部材に歪みを加えるための第１押付ブラケットと第２押付ブラケットとの間に配置された支持ブラケットにより構成される少なくとも第１のブラケットアセンブリによって支持され、ブラケットは、ベースプレートの、弾性部材の円周の投影に沿った円形経路上に固定され、第２押付ブラケットと支持ブラケットとの間の距離は、第１押付ブラケットと支持ブラケットとの間の距離よりも大きく、支持ブラケットは、少なくとも第１の弾性部材の支持突起を有する少なくとも第１のシャフトを備え、第１および第２押付ブラケットはそれぞれ、少なくとも第１の弾性部材の、支持突起と当接している面とは反対側の面を押さえ付けている押付突起が設けられた、少なくとも第１のシャフトを備え、第１押付ブラケット、第２押付ブラケットそれぞれの第１のシャフトは、第２押付ブラケット、第１押付ブラケットにそれぞれ固定されたシャフトを中心に旋回する第２押付ブラケットの第１バランサ、第１押付ブラケットの他の第１バランサにそれぞれ固定されて、１つは第２押付ブラケット用の、別の１つは第１押付ブラケット用の調節ねじは、その回転によって第２押付ブラケット、第１押付ブラケットそれぞれの第１バランサに接続されたねじ付きブッシングを並進させ、第１バランサを動かして第１の弾性部材に歪みを加え、支持ブラケットの第１のシャフトにおけるベースプレートの外側方向の端に位置する端部には、回転運動を図示しない消費側に伝達するためのギアが設けられている。

【0007】

本発明の一実施形態では、複数の弾性部材がある場合、支持ブラケットの各シャフトにおけるベースプレートの中心側の端に位置する端部には、シャフトの回転運動を引き継ぐ部品であって、かつ支持ブラケットに設けられた他のシャフトの回転運動を引き継ぐ少なくとももう１つの隣接する部品に接続している部品が固定されており、当該部品は、各シャフトの回転運動を引き継ぎその回転運動をギアを介して消費側に伝達するための適切な機構を介して固定されている。

【0008】

複数のシャフトの回転運動を引き継ぐための機構は、ギア、ベルト、または伝動チェーンを有するものであり得る。

【0009】

本発明の好ましい実施形態では、第２押付ブラケットと支持ブラケットとの間の距離は、第１押付ブラケットと支持ブラケットとの間の距離の２倍である。

【0010】

本発明のさらなる実施形態では、弾性部材を支持するために複数のブラケットアセンブリを用いる場合、支持ブラケットは、弾性部材の円周が投影された円形経路上に等距離で配置されている。

【0011】

環状弾性部材はバンド状であり、支持突起、押付突起にそれぞれ接触する面は、突起の凸型形状に対する位置決めのための凹型の溝を有する。

【0012】

ベースプレートは、複数の組立要素を用いて、図示されていないフレームに取り付けられている。

【0013】

本発明に係る弾性モータの動作に関して、初期段階では、１つまたは複数の弾性部材は支持ブラケットの支持突起に当接し、第１押付ブラケットおよび第２押付ブラケットの押付突起は、弾性部材の支持されている面とは反対側の面と接触している。第２段階では、第２押付ブラケットの調節ねじが回転し、第２押付ブラケットに対応するバランサを、シャフトの周りを揺動させて、押付突起が弾性部材を押すようにして、弾性部材を弾性変形させ、かつ弾性部材上に第２押付ブラケットにおいて接線成分を、また支持ブラケットにおいて反力を発生させる。このとき弾性部材の最も高い位置は、支持ブラケットの第１押付ブラケット側に非常に近くなる。回転運動を達成するには、支持ブラケットの位置と第１押付ブラケットの位置との間に含まれる弾性部材の部分の傾斜を、第３段階で第１押付ブラケットの調節ねじが駆動され、弾性部材の最も高い位置が支持ブラケットと第２押付ブラケットの間に位置する点に移動するまで、第１押付ブラケットに対応する２つのバランサを揺動させるように、変える必要がある。バランサの第１押付ブラケットへの配置のされ方、また歪みが加えられた段階において第１押付ブラケットと弾性部材とが接触している位置での押圧が弾性部材に対して垂直であるということに起因して、接線成分は何ら発生していない。この動作が行われた後に、弾性部材の回転運動が始まる。弾性部材の最も高い位置が支持ブラケットから離れるほど（ただし支持ブラケットと第２押付ブラケットとの間の距離の半分より遠くではない）、弾性部材はより大きな力を伴ってより速く回転する。これは支持ブラケットおよび第２押付ブラケットの各シャフトの間に含まれる弾性部材の部分で傾斜が生じ、傾斜部分における力の分解によって弾性部材を同じ方向に押す接線力が発生するからである。

【0014】

第１押付ブラケットと支持ブラケットとの間の距離が短いほど、弾性部材の歪みが大きくなり、また弾性リングの傾斜が大きくなって、傾斜部分に力が発生する。これは、傾斜部分に蓄えられたエネルギーによって、弾性部材が第２押付ブラケットの押付突起および支持ブラケットの支持突起それぞれから、接線力の発生によって、第１ブラケットの押付突起側に移動するまで起こる。

【0015】

弾性部材と支持ブラケットおよび第１、第２押付ブラケットの突起との間の力の分解、ならびに環状弾性部材の作用および反作用によって、弾性部材は連続的に移動する。弾性部材の回転によって支持ブラケットのすべてのシャフトが回転し、そこから、運動を伝達するための部材によって、図示されていない消費側に到達する。本発明に係るモータは連続回転運動を有し、その運動は、回転運動を伝達するための部材のレベルで得られる。

【0016】

本発明に係る弾性モータは、環状弾性部材の直径と弾性部材の数に応じて、１つまたは最大で５０の複数の環状弾性部材と、１つのブラケットアセンブリまたは複数のブラケットアセンブリとで作ることが可能である。

【0017】

本発明に係る弾性モータの利点は、単純な構造を有し、実施が容易であり、操作者による調節を必要とせず、環境保護に配慮した連続的な動作を確保し、自動化してオン／オフボタンで開始することが可能である、という点である。

【0018】

以下では、図１～１２に関連して、本発明に係る弾性モータの実施形態を説明する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】歪みが加えられていない状態（初期）における、本発明に係る弾性モータの立体図である。

【図2】図１の弾性モータの第１押付ブラケット１０の立体図である。

【図3】図１の弾性モータの第２押付ブラケット１１の立体図である。

【図4】図１の弾性モータの支持ブラケット２の立体図である。

【図5】歪みが加えられた状態における、本発明に係る弾性モータの立体図である。

【図6】第２押付ブラケット１１のねじ１６を駆動した後の、弾性モータの縦断面拡大図である。

【図7】図６の詳細Ｇである。

【図8】図７の詳細Ｈである。

【図9】図７の詳細Ｋである。

【図10】第１押付ブラケット１０のねじ１６を駆動した後の、弾性モータの縦断面拡大図である。

【図11】図１０の詳細Ｍである。

【図12】図１１の詳細Ｎである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

図１は、本発明に係る弾性モータの実施形態を示す。弾性モータは、ベースプレート１と、２つのブラケットアセンブリ（２，１０，１１）、によって支持される２つの環状弾性部材（６）とを備え、各ブラケットアセンブリ（２，１０，１１）は、第１押付ブラケット（１０）と第２押付ブラケット（１１）との間に配置される支持ブラケット（２）で構成され、２つのブラケットアセンブリは、ベースプレート（１）上の円形経路の正反対の位置に固定されている。支持ブラケット２には２組のベアリング３が設けられ、２組のベアリング３の中には２本のシャフト４が配置され、シャフト４には、弾性部材６を支持し弾性部材６に接触する突起５が配置されている。各シャフト４におけるベースプレート１の中心側の端に位置する端部には、シャフト４の回転運動を引き継ぐギア状の部品７が強固に取り付けられており、これらの部品７は互いに噛み合っている。環状弾性部材６は、突起５に当接し、それと同時にベースプレート１に固定された第１押付ブラケット１０、第２押付ブラケット１１をそれぞれ含む複数の押付ブラケットのシャフト９に配置された、複数の押付突起８と接触する。第２押付ブラケット１１は、支持ブラケット２から離れて配置されており、その距離は第１押付ブラケット１０と支持ブラケット２との間の距離の２倍である。押付突起８は、支持突起部５とは反対側の弾性部材６の面に作用する。シャフト９は、第２押付ブラケット１１の第１バランサ１２、また第１押付ブラケット１０の他の第１バランサ１３の複数のベアリング３の中にそれぞれ固定されており、第１バランサ１２および他の第１バランサ１３は、第１バランサ１２、他の第１バランサ１３にそれぞれ接続されたねじ付きブッシング１５の並進によって、第２押付ブラケット１１、第１押付ブラケット１０にそれぞれ固定された固有のシャフト１４の周りを旋回可能であり、ねじ付きブッシング１５は、回転可能であるが軸方向への移動が不可能な、左右方向のねじ山を有する調節ねじ１６の回転によって駆動される。弾性部材６はバンド状であり、支持突起、押付突起とそれぞれ接触する面に、凹状溝ａを有する。凹状溝ａは、位置決めおよび駆動のために、支持突起５の凸型形状ｂ、第２押付ブラケット１１に対応する押付突起８の凸型形状ｂ、第１押付ブラケット１０に対応する押付突起８の凸型形状ｂとそれぞれ相互作用する。１本のシャフト４におけるベースプレートの外側方向の端に位置する端部には、図示されていない消費側に回転運動を伝達するためのギア１７が取り付けられている。ベースプレート１は、複数の組立要素１８を用いて、図示されていないフレームに取り付けられている。

【0021】

初期段階では、弾性部材６は支持突起５に当接し、押付突起８は弾性部材６の反対側の面に接触している。第２段階では、第２押付ブラケット１１の調節ねじ１６が回転し、第１バランサ１２をシャフト１４を中心に揺動させ、押付突起８が弾性部材６を力Ｆ_１で押し、弾性部材６を弾性変形させ、弾性部材６上に、第２押付ブラケット１１において接線成分Ｆ_１tを、支持ブラケット２において反力Ｆ_r１を発生させて、このとき弾性部材６の最も高い位置Ａ１が支持ブラケット２と第１押付ブラケットとの間に来るようにさせる。回転運動を達成するには、支持ブラケット２の位置と第１押付ブラケット１０の位置との間に含まれる弾性部材６の部分の傾斜を、現在の傾斜とは反対の傾斜に変える必要がある。これが、第３段階において第１押付ブラケット１０の調節ねじ１６を駆動させ、弾性部材６の最も高い位置が支持ブラケット２と第２押付ブラケット１１との間に位置する点Ａ２に移動するまで、２つのバランサ１３を揺動させて、第１押付ブラケット１０において力Ｆ_２、支持ブラケット２において反力Ｆ_ｒ２を、また接線成分Ｆ_２ｔおよびＦ_ｒ２ｔを発生させる理由である。この動作が完了すると、弾性部材６の回転運動が始まる。最も高い位置Ａ２が支持ブラケット２から離れるほど（ただし支持ブラケット２と第２押付ブラケット１１との間の距離の半分より遠くではない）、弾性部材６はより早く回転し、より大きな力を有する。これは、第２押付ブラケット１１および支持ブラケット２それぞれからの接線力Ｆ_１ｔおよびＦ_ｒ２ｔが弾性部材６を同じ方向に押すからである。弾性部材６、弾性部材６の傾斜部分、および、ブラケット２および１１の突起５および８それぞれの間の力の分解により、弾性部材６はすべてのシャフト４および９の突起と接触して連続回転する。弾性部材６の回転によってシャフト４が回転駆動され、そこから、ギア１７によって、この回転運動が図示されていない消費側に伝達される。

【0022】

弾性部材６は、弾性特性を有する弾性材料、例えばばね鋼または他の同様の材料で、１ｍｍから２５０ｍｍの間の厚さ、および２ｍｍから９００ｍｍの間の幅を有するバンド状に構成されている。

【0023】

弾性部材６の直径は、１０ｍｍから１００ｍの間で構成される。

【0024】

本発明の例において、弾性部材６は、厚さ９ｍｍ、幅５０ｍｍ、および直径９９０ｍｍを有する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【国際調査報告】