特表 2017-511456 異なる大きさ及び方向の力の装置、伝動機構、及び機械式自在軸継手

(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】特表2017-511456(P2017-511456A)

(43)【公表日】2017年4月20日

(54)【発明の名称】異なる大きさ及び方向の力の装置、伝動機構、及び機械式自在軸継手

(51)【国際特許分類】

   F16H 31/00 20060101AFI20170331BHJP

   F16H 35/00 20060101ALI20170331BHJP

   F16H 37/02 20060101ALI20170331BHJP

【ＦＩ】

   F16H31/00 E

   F16H35/00 Z

   F16H37/02 C

   F16H31/00 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-505726(P2017-505726)

(86)(22)【出願日】2015年4月10日

(85)【翻訳文提出日】2016年11月29日

(86)【国際出願番号】ES2015070284

(87)【国際公開番号】WO2015158946

(87)【国際公開日】20151022

(31)【優先権主張番号】U201400353

(32)【優先日】2014年4月14日

(33)【優先権主張国】ES

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US

(71)【出願人】

【識別番号】516310091

【氏名又は名称】ロドリゲス ラミレス、マルコ アントニオ

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＤＲＩＧＵＥＺ ＲＡＭＩＲＥＺ，Ｍａｒｃｏ Ａｎｔｏｎｉｏ

(74)【代理人】

【識別番号】100130111

【弁理士】

【氏名又は名称】新保 斉

(72)【発明者】

【氏名】ロドリゲス ラミレス、マルコ アントニオ

【テーマコード（参考）】

3J062

【Ｆターム（参考）】

3J062AB01

3J062AB13

3J062AB36

3J062AC01

3J062CG01

3J062CG63

(57)【要約】

異なる大きさ及び方向の力の装置、伝動機構、及び機械式自在軸継手（Ｄ．Ｔ．Ａ．Ｍ．Ｕ．）。この発明は、同一の回転軸（１）に加えられる、異なる大きさ及び方向の回転力の伝動、ならびに如何なる環境中でも使用可能な出力軸（２）の一方向運動の取得を可能にする装置、伝動機構、及び機械式自在軸継手について説明する。本装置は、入力軸（１）、出力軸（２）、及びこれらの２つの軸（１及び２）の間の、少なくとも一方向軸継手装置（７ａ、７ｂ）を各々、その最も基本的形態では回転インバータ（１５ａ）のラックを装備した２つの連結手段（３及び５）ならびに（４、９、及び６）で構成される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一方の軸を他方に対して回転させる２つの伝動手段を備えた、力を加えられる一の入力軸及び運動を伝達する別の出力軸の、２つの軸であって、
使用される伝動手段のうちの一方は、２つの軸（１、２）の間で回転方向を反転させるはめ歯歯車の２つのギア（３、５）で構成され、
使用される他方の伝動手段は、駆動チェーン（９）を有する２つのピニオンギア（４、６）で構成される、２つの軸、
を備え、
前記２つの軸の間で回転方向を反転させる前記はめ歯歯車で構成される前記伝動手段が、互いに（７ｃ、７ａ）並列に各軸に１つ配置された、かつ同一回転方向にロックするように配設された２つの一方向軸継手装置を有する一方、
両軸を同一回転方向に回転させる前記ピニオンギアで構成される前記伝動手段が、互いに（７ｄ、７ｂ）並列に各軸に１つ配置された、かつ一方を他方に対して回転方向と反対の方向にロックするように配設された２つの一方向軸継手装置を有し、
更に、前記出力軸の前記一方向軸継手装置（７ａ、７ｂ）が互いに同一の回転方向にロックするように、
前記ギアと前記軸との間に位置する４つの一方向軸継手装置（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）を有する前記２つの軸（１、２）を同一方向に回転させる、
ことを特徴とする、
異なる大きさ及び方向の力の装置、伝動機構、及び機械式自在軸継手。

【請求項2】

一方の軸を他方に対して回転させるために使用される前記伝動手段は、各々がそれら（７ｂ、７ｃ）の間に各軸に１つ筋向かいに配置された、かつ同一回転方向にロックするように配設された一方向軸継手装置を有し、
前記入力または出力軸の端部の１つにそれぞれ直接または直列に、または前記軸と駆動要素または被動要素との間に取外し可能な結合用の直接伝動を特徴とする伝動要素、例えば、レバー、トルクレンチ、ダウェルレンチ等、を使用して、前記駆動要素は前記入力軸に結合され、前記被動要素は前記出力軸に結合されることを特徴とする、請求項１に記載の異なる大きさ及び方向の力の装置、伝動機構、及び機械式自在軸継手。

【請求項3】

両軸を同一方向に回転させる前記伝動手段は、補助軸線に配置される回転インバータギア（１５ａ）により前記ギアの間で前記駆動チェーン（９）を有する前記伝動要素を置換することを特徴とする、請求項１または２に記載の異なる大きさ及び方向の力の装置、伝動機構、及び機械式自在軸継手。

【請求項4】

前記入力軸は被動ギア（３１）またはプーリを有することを特徴とする、請求項１に記載の異なる大きさ及び方向の力の装置、伝動機構、及び機械式自在軸継手。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この特許の主な適用分野は電気産業であるが、機械産業にも密接に関連する。本特許の使用は種々にわたると認識されるべきである。例えば、直線運動の回転運動への変換器として使用可能である。

【背景技術】

【0002】

出力軸に一方向運動を得るように二方向運動を結合する伝動システムを使用した、別の特許出願、数件の特許明細書、及び数件の実用新案が存在する。例えば、波力エネルギーが流れる異なる方向の運動の変換に関するものがある。

【0003】

特許文献１をこれらの中から見出し得るが、同文献は２つの軸線、即ち２つの回転軸線、を中心とした２方向回転運動を、単一の回転軸線を中心とした一方向回転運動に変換する装置を開示している。特許文献２は、第１の軸線を中心とした回転運動を、第１の軸線に対して直角である第２の軸線を中心とした回転運動に変換する伝動装置について記述している。

【0004】

これらの伝動装置等を使用し得る数件の特許及び実用新案、例えば、特許文献３、特許文献４、特許文献５等、が更に存在し、これらは波動からエネルギーを得るようにブイを使用している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２００９１０１０８５号

【特許文献2】米国特許第６２４７３０８号

【特許文献3】国際公開第２００８０３１５４９号

【特許文献4】国際公開第２０１２１５２２８９号

【特許文献5】国際公開第２０１１１２６４５１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

この種の伝動機能を用いた一方向システム及び装置の欠点は、軸継手または一方向回転装置、例えば、フリーホイール、歯止め、または連結軸受等、において、ロックを生じる反対方向の回転が存在する場合、ある種の不安定性がシステムまたは対象物中に生じ、問題を引き起こす可能性がある。例えば、タービンが水等の液体中では作動してなく、これ（タービン）が自由に回転しているときにこの種の伝動装置が使用されると、制御不能な状態に至り何らかの故障を引き起こすことになる。

【0007】

波動を取り込んで発電させるために、ＯＷＣ（振動水柱）もまた使用されるが、これは二方向タービン、例えば、ウェル型タービン、を使用している。これらのタービンはブレードを有し、それらを作動させる流体の方向に応じて好適な位置にブレードを配置させるために回転する。

【0008】

この特許の著者は、同一の回転軸線に加えられる、異なる大きさ及び方向の異なる力または運動を実現するタービンのいかなる使用も何ら知らないのだが、これは、上述の如くブレード回転等を使用することなく一方向運動を出力軸に達成するものである。

【0009】

本発明の目的は、異なる大きさ及び方向の回転力を同一の回転軸線上に結合して一方向運動を出力軸に得ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、異なる方向の動作及び力ならびに異なる大きさ（例えば、波動により生じる二方向動作）が加えられ、これらの動作の単一方向の他の動作への変換が出力軸に伝達される、入力軸線を有する伝動システムを基本的に開示する。軸継手及び／または伝動装置、もしくは伝動システムとして形成され得るのは軸継手ユニットである。

【0011】

主として、対象物は以下を有することにより識別される:
ａ）多重部材または複合部材であり得る入力軸、（軸等）、
ｂ）多重部材または複合部材であり得る出力軸、（軸等）、
ｃ）少なくとも２つの軸継手または一方向回転装置もしくは機構、例えば、フリーホイール、歯止め機構、連結軸受、ラック等、
ｄ）伝動手段が２つの軸（入力軸及び出力軸）を連結するために必要である。例えば、ギア、はめ歯歯車、ベルト、駆動チェーン等、
ｅ）必須ではないが、位置する環境から軸継手または伝動機構を保護するために使用され得る、伝動機構外側ケーシング、例えば、伝動機構が沖合にある場合には水密ボックス。
外側ケーシングは、要素の固定及びその市販品化のためにも使用され得、普遍的用途の対象物を形成する。

【0012】

本実用新案及びその作用のより良好な理解を提供するために、その異なる実施形態の例及び対象物の使用を基本的、一般的に示す１組の図面を提供するが、それらの例は本明細書に示すのと異なる方法で対象物を構成することに関して何ら限定を表すものではない。図面は正確な縮尺率ではなく、それらに一体化される構成要素のより良好な識別のためのものである。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】対象物の構成の透視図を示す。

【図2】対象物の構成の透視図を示す。

【図3】対象物の構成の透視図を示す。

【図4】対象物の構成の透視図を示す。

【図5】発電対象物を形成する方法の透視図を示す。

【図6】発電対象物を形成する方法の透視図を示す。

【図7】発電対象物を形成する方法の透視図を示す。

【図8】発電対象物を形成する方法の透視図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0014】

実施形態１
この実施形態（図１）では、対象物を形成する最低限の基本的方法を示す。これは、回転インバータを使用することなく、２つの軸（１、２）の間に混成型連結機構によりこの軸継手ユニットを創設することにより構成される。

【0015】

伝動手段（３及び５）ならびに（４、９及び６）は、入力軸（１）から開始して出力軸（２）まで配置される。

【0016】

この実施形態の更なる詳細に関して、入力軸（１）に生じる運動の伝達に好適な２つの要素が入力軸（１）に配置される。この場合、はめ歯歯車（３）またはギア及び更に、最小所要距離に、プーリまたは別のはめ歯歯車、即ちピニオンギア（４）が、その中に位置する。

【0017】

はめ歯歯車（５）、及びピニオンギア（６）を有する別のはめ歯歯車が、回転または一方向駆動機構が結合される出力軸（２）に配置されるが、この場合、２つのフリーホイール（７ａ及び７ｂ）機構で構成される。これらの一方向回転または駆動機構（７ａ及び７ｂ）は、いずれもがそれらが存在する軸に、出力軸の回転が意図されると同一方向に力を加えるように配置される。

【0018】

要するに、言及に係る一方向軸継手装置は、一方向に力が加えられるとロックされ、これと反対方向に力が加えられると自由に回転する装置である。

【0019】

この形態に関して、（３）と（５）との間の運動の伝達は直接的なものであり、（４）及び（６）に関してはこの運動の伝達はチェーン（９）によって行われているが、伝動手段に応じて駆動チェーン、ラック要素またはその他で行われ得る。

【0020】

動作は以下の通りである：入力軸（１）に回転力が一方向に加えられると、はめ歯歯車（３）は他のはめ歯歯車（５）に動作を伝達し、出力軸（２）を入力軸（１）と反対方向に回転させる。

【0021】

例えば、入力軸（１）が右方向に回転すると、出力軸（２）は左方向に回転することになる。

【0022】

入力軸（１）が左方向に回転されると、これによりはめ歯歯車即ちピニオンギア（４）を回転させることになり、チェーン（９）を通してピニオンギア（６）まで動作を伝達して、それにより出力軸（２）を左方向に回転させる。

【0023】

別の実施形態では、他の２つの一方向回転機構は、一方（７ｃ）が、はめ歯歯車（３）中に位置するため、フリーホイールの内輪は一方向回転機構（７ａ及び７ｂ）からの内輪と同一方向にロックし、ピニオン（４）に位置する他方（７ｄ）は内輪が一方向回転機構（７ａ及び７ｂ）からの内輪とは異なる方向にロックし、はめ歯歯車（３及び５）の間の不要な摩擦を回避し、効率を向上してやはり不要な動作または変位を回避する。

【0024】

伝動要素中に位置する一方向回転機構の軸へのより良好な固定を得、かつこれらをそれらの軸に沿って移動可能にするために、管形状（１０）を有する第３の要素が使用され得る。この要素は、軸とフリーホイール機構との間に固定されることになる；溝付き手段、キースロット、スタッドボルト等による。

【0025】

実施形態２
この実施形態（図２）に関して、伝動手段（４、６、及び９）は伝動ギア組立部、例えば、はめ歯歯車（３ａ及び５ａ）等、により置換され、更に、回転インバータ（１５ａ）が使用されている。

【0026】

実施形態３
別の実施形態（図３）では、入力軸（１）から出力軸（２）への動作の伝達方法は、入力軸（１）が回転する各方向に対して伝動軸（１２及び２１）を使用し、かつ、一の方向に対して１組のはめ歯歯車（１２、１７）ギアによって、他の回転方向に対して（１１、１５ａ、及び１６）によってこれらの軸を入力軸（１）に連結させることにより行われる。この場合、図２と同様の回転インバータ（１５ａ）が存在する。

【0027】

この実施形態では、伝動軸（１２及び２１）の各々は、直接伝動手段、例えば、図説の方法で動くことになる２つのはめ歯歯車（１４及び１８）、出力軸（２）に存在するはめ歯歯車（１９及び２０）等、を通して出力軸（２）に連結される。

【0028】

以下を考慮に入れるべきである：
a）ギアの組（１３及び１７）、（１１、１５ａ、及び１６）、（１８及び２０）、ならびに（１４及び１９）の各々の要素のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの軸継手または一方向回転機構、例えば、フリーホイール（７ａ、…）等、を有し得る。
b）伝動ギアの組（１７及び１３）ならびに（１１、１５ａ及び１６）の各々は、（既に有しているもの、１５ｂ及び１５ｃ及び１５ｄ、と同様に）回転インバータを装備し得る。
c）入力軸（１）において、伝動手段からのはめ歯歯車のうちの１つ、例えば（１７）、は、除去可能であり、伝動軸（１２及び２１）のはめ歯歯車（１３及び１６）がはめ歯歯車（１１）を回転させる。
d）出力軸（２）において、伝動手段のはめ歯歯車のうちの１つ、例えば（２０）、は、除去可能であり、伝動軸（１２及び２１）のはめ歯歯車（１４及び１８）が、存在するならばそれぞれのインバータにより、はめ歯歯車（１９）を回転させる。

【0029】

実施形態４
図４は、本発明の対象物の別の実施形態を示す。この形態の場合、入力（１）及び出力（２）軸へのそれぞれの連結（１５ａ及び１６）ならびに（１８及び２０）と共に、伝動軸（１２）のうちの１つが除去されている。

【0030】

この実施形態では、はめ歯歯車（２２）が追加され、回転インバータ（１５ａ）によってこれがはめ歯歯車（１１）に連結されることになる。

【0031】

この実施形態では、カルダン軸であり得る、管状中空軸即ち駆動軸（２３）によって、入力軸（１）が出力軸（２）に連結される。この駆動軸は、その両端部の各々に、ブッシュまたはアイドラ軸受（２４ａ及び２４ｂ）をその外輪が軸（２３）に結合されるように装備する。各軸受の内輪のうちの一方（２４ａ）は入力軸（１）に接合され、他方（２４ｂ）は出力軸（２）に接合される。

【0032】

実施形態５
本実施形態（図５）は、対象物の可能性のある適用例を示す。それにより、一般に、「異なる大きさ及び方向の力の装置、伝動機構、及び機械式自在軸継手」を、Ｄ．Ｔ．Ａ．Ｍ．Ｕ．（そのスペイン語の頭字語）と呼び、番号（２８）により参照することとする。

【0033】

この実施形態では、Ｄ．Ｔ．Ａ．Ｍ．Ｕ．（２８）の適用例として、直列に配置された駆動要素、例えば、上記全てに類似するミルまたは装置からのタービン、ロータ、プロペラ、歯車等、が、独立にかつ／または風力タービン、Ｏ．Ｗ．Ｃ．等中に一体化して使用され得る。この実施形態に対しては、Ｄ．Ａ．Ｔ．Ｍ．Ｕ．は風力タービン（２９）中に一体化される。

【0034】

この実施形態に関して、倍率器（２６）に接続されたタービン（２５）はＤ．Ｔ．Ａ．Ｍ．Ｕ．（２８）の入力軸（１）に結合され、Ｄ．Ｔ．Ａ．Ｍ．Ｕ．（２８）の出力軸（２）は発電機（２７）に結合される。

【0035】

出力軸（２）は、発電機の軸または回転させるべきものの軸であり得る。

【0036】

実施形態６
本実施形態（図６）は図５のものと同様であるが、Ｄ．Ｔ．Ａ．Ｍ．Ｕ．（２８）がＯＷＣ（振動水柱）中に一体化される点で異なる。図６は、波流コレクタ（３０）内のＤ．Ｔ．Ａ．Ｍ．Ｕ．の図面を示す。

【0037】

実施形態７
図７は、水上、水中、または一部水中にある駆動要素、例えば、ブレード、ウイング（３４）等、に対するＤ．Ｔ．Ａ．Ｍ．Ｕ．（２８）の適合化を示し、海底に据付けられた水上プラットホーム（３５ａ）中または固定プラットホーム中に位置する発電システムの一部であり得る。

【0038】

この実施形態では、駆動要素、例えば、ウイング（３４）等、は、倍率器（２６ａ）、Ｄ．Ｔ．Ａ．Ｍ．Ｕ．（２８ａ）、及び発電機（２７ａ）で構成される発電ユニットに一端部で、倍率器（２６ｂ）、Ｄ．Ｔ．Ａ．Ｍ．Ｕ．（２８ｂ）、及び発電機（２７ｂ）で構成される別の発電ユニットに他端部で結合される。

【0039】

実施形態８
本実施形態（図８）では、Ｄ．Ｔ．Ａ．Ｍ．Ｕ．（２８）は、据付または固定のいずれかにより水上プラットホーム（３５ｂ）中に位置する発電システムの一部であり得る、駆動要素、例えば、ブイ（３３）、浮子等、に嵌入される。

【0040】

この実施形態では、ブロックであり得る平衡錘（図示せず）を有し得るか、またはこれに取付けられ得る、少なくとも駆動要素、例えば、ブイ（３３）等、は、ラック要素、例えば、ラックバー（３２）等、によって倍率器（２６）に結合されたはめ歯歯車（３１）に運動を伝達する。この倍率器（２６）は、今度はＤ．Ａ．Ｔ．Ｍ．Ｕ．の入力軸（１）に結合される。

【0041】

この実施形態では、一方向回転機構（７ｅ）を有するはずみ車（３６）は、一方向機構の内輪が出力軸（２）に結合され、一方向機構の外輪がはずみ車（３６）の内輪に結合または嵌入されるように、出力軸（２）に結合される。

【0042】

この実施形態に関して、上述のユニットは発電機（２７ｃ）に更に接続される。

【0043】

一般的事項
上述した図に適用され得る多くの一般的事項が存在する：
ａ）一方向軸継手装置は必要に応じて配置され得る；例えば図１中、一方向回転機構が２つのみ使用される場合、（７ｂ及び７ｃ）のみが存在し得る。
ｂ）Ｄ．Ｔ．Ａ．Ｍ．Ｕ．（２８）の構成に関して、使用している手段の組合せについて説明した。例えば、図４中、伝動組立部（２２、１５ａ、１１）は組立部（４、６、及び９）により置換され得る。
ｃ）これらの伝動手段は速度倍率器として作用し得る；はめ歯歯車のサイズ調節、冠歯車の使用等による。
ｄ）伝動手段は少なくとも一方向回転要素を有し得る。
ｅ）作動または一方向回転機構に対するロック位置は変化し得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】