CN102713314B - 旋转驱动装置 - Google Patents

旋转驱动装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102713314B
CN102713314B CN201180006682.1A CN201180006682A CN102713314B CN 102713314 B CN102713314 B CN 102713314B CN 201180006682 A CN201180006682 A CN 201180006682A CN 102713314 B CN102713314 B CN 102713314B
Authority
CN
China
Prior art keywords
counterweight
pivoted arm
rotary
running shaft
rotary unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201180006682.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102713314A (zh
Inventor
渡边文雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CN102713314A publication Critical patent/CN102713314A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102713314B publication Critical patent/CN102713314B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
    • F15B15/06—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
    • F15B15/061—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement by unidirectional means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G3/00—Other motors, e.g. gravity or inertia motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B13/00—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion
    • F01B13/04—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder
    • F01B13/06—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement
    • F01B13/061—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement the connection of the pistons with the actuated or actuating element being at the outer ends of the cylinders
    • F01B13/063—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement the connection of the pistons with the actuated or actuating element being at the outer ends of the cylinders with two or more series radial piston-cylinder units
    • F01B13/065—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement the connection of the pistons with the actuated or actuating element being at the outer ends of the cylinders with two or more series radial piston-cylinder units directly located side by side
    • F01B13/066—Reciprocating-piston machines or engines with rotating cylinders in order to obtain the reciprocating-piston motion with more than one cylinder in star arrangement the connection of the pistons with the actuated or actuating element being at the outer ends of the cylinders with two or more series radial piston-cylinder units directly located side by side cylinder block and actuating or actuated cam both rotating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G3/00—Other motors, e.g. gravity or inertia motors
    • F03G3/097—Motors specially adapted for creating a reciprocating movement, e.g. by rotating eccentric masses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08—Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14—Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/1423—Component parts; Constructional details
    • F15B15/1428—Cylinders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Machine Tool Units (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)

Abstract

本发明提供一种旋转驱动装置，其具有利用流体汽缸使配重相对旋转轴的半径方向位置变化而得到旋转力的多个旋转单元，将流体汽缸的冲程、输出设定为小型，同时增大各旋转单元的配重给旋转轴造成的旋转力矩，能够获得大的旋转力。旋转驱动装置（10）的各旋转单元（20）具有被设置在支承台（22）的旋转中心轴（23A）支承且能够围绕该旋转中心轴旋转的旋转臂（23），在横梁自旋转臂（23）的旋转中心轴（23A）起的长度长的位置设有配重（24），在横梁自该旋转中心轴（23A）起的长度短的位置设有流体汽缸（25）侧的连结点，旋转臂（23）能够围绕设置于支承台（22）的旋转中心轴（23A），向相对位于与旋转轴（13）正交的面上的中立位置的两侧中、受到作用在配重的重力一侧以一定角度摇摆。

Description

旋转驱动装置
技术领域
本发明涉及利用压缩空气等的流体压和重力使旋转轴旋转，进而能够驱动被旋转物的旋转驱动装置。
背景技术
目前，作为用于不使用发动机或电动机而得到旋转力的旋转驱动装置，有专利文献1记载的装置。
专利文献1记载的旋转驱动装置具有：被架台枢轴支承的旋转轴；固定于旋转轴上的转台；和在转台上，在沿旋转方向分离的多个位置设置的多个旋转单元。各旋转单元具备：在与旋转轴正交的方向上可直线往复移动地设置于转台上的配重；和使该配重在与旋转轴正交的方向上直线往复移动的流体汽缸。利用设置于旋转轴上的旋转式切换阀将来自流体供给源的流体依次向各旋转单元的流体汽缸供给，由此，使各旋转单元的配重相对旋转轴的半径方向位置发生变化，通过作用在该配重上的重力绕旋转轴造成的旋转力矩的变动，使转台和旋转轴旋转。
现有技术文献
专利文献1：专利4011365
发明内容
发明所要解决的课题
专利文献1中记载的旋转驱动装置存在如下问题点。
（1）各旋转单元利用流体汽缸使配重在与旋转轴正交的方向上直线移动。因此，流体汽缸的冲程维持原状变成配重的半径方向位置的变化。为了增大配重作用在旋转轴上的旋转力矩，得到大的旋转力，需要增大配重的半径方向位置的变化，同时需要增大流体汽缸的冲程，因此，需要大冲程的流体汽缸。
（2）各旋转单元利用流体汽缸使配重抵抗重力进行直线移动，为了增大配重作用在旋转轴上的旋转力矩，得到较大的旋转力，而使配重设为大重量时，需要大输出的流体汽缸。
本发明的课题在于，提供一种旋转驱动装置，其具有利用流体汽缸使配重相对旋转轴的半径方向位置变化而得到旋转力的多个旋转单元，其中，将流体汽缸的冲程、输出设定为小型，同时增大各旋转单元的配重给旋转轴造成的旋转力矩，能够获得大的旋转力。
用于解决课题的方法
发明的第一方面提供一种旋转驱动装置，其具备：枢轴支承于架台上的旋转轴；固定于旋转轴上的转台；在转台上沿旋转方向分离的多个位置设置的多个旋转单元，各旋转单元具备：支承于转台上的支承台；支承于支承台上的配重；安装于支承台上的使配重相对旋转轴的半径方向位置能够控制的流体汽缸，通过将来自流体供给源的流体依次供给到各旋转单元的流体汽缸，使各旋转单元的配重的上述半径方向位置发生变化，通过作用在该配重的重力绕旋转轴造成的旋转力矩的变动，使转台和旋转轴旋转，各旋转单元具有围绕设置在支承台上的旋转中心轴能够旋转地被支承在该旋转中心轴上的旋转臂，在横梁自旋转臂的旋转中心轴起的长度长的位置设置配重，在横梁自该旋转中心轴起的长度短的位置设置流体汽缸侧的连结点，并且，设置有旋转臂的旋转中心轴的支承台，被设置在安装于转台上的基台的、与旋转轴正交的摇摆支轴支承，使上述支承台能够围绕该摇摆支轴自由摇摆，设置于支承台上的旋转臂的旋转中心轴，能够在相对位于与旋转轴正交的面上的中立位置的两侧中、受到作用在配重上的重力的一侧以一定角度摇摆。
发明的第二方面在发明的第一方面的基础上，进行控制将来自流体供给源的流体供给到各旋转单元的流体汽缸，使得在上述各旋转单元中，旋转臂使配重从相对旋转轴的最小半径方向位置朝向最大半径方向位置在伸出方向开始旋转的时刻A，成为该旋转单元的旋转臂和配重处于包含旋转轴的水平面附近，且旋转臂在此后的向该方向的旋转过程中，配重的铅直方向位置开始达到更低位的时刻，进行控制将来自流体供给源的流体供给到各旋转单元的流体汽缸，使得在各旋转单元中，旋转臂从上述最大半径方向位置朝向最小半径方向位置向拉进方向开始旋转的配重开始拉进时刻B，成为该旋转单元的旋转臂和配重处于包含旋转轴的水平面附近，且旋转臂在此后的向该方向的旋转过程中，配重的铅直方向位置开始达到更低位的时刻。
发明的第三方面在发明的第一方面或第二方面的基础上，支承上述旋转臂和支承台的基台，安装成绕设置于转台上的、沿着旋转轴的倾斜支轴，从使旋转臂能够旋转地沿着包含旋转轴的面的基准位置到沿旋转方向前进一定角度的前倾位置倾斜。
发明效果
（第一方面）
（a）各旋转单元利用安装于转台上的支承台的流体汽缸使旋转臂的前端配重旋转移动，控制配重相对旋转轴的半径方向位置。而且，在横梁自旋转臂的旋转中心轴起的长度R长的位置设置配重，在横梁自该旋转中心轴起的长度r短的位置，设置流体汽缸侧的连结点。因此，流体汽缸的冲程被扩大，变为配重的半径方向位置的变化。能够将流体汽缸的冲程设定为小型，而增大配重的半径方向位置的变化，进而，增大配重作用在旋转轴上的旋转力矩，能够得到较大的旋转力。
（b）各旋转单元利用流体汽缸使配重围绕旋转臂的旋转中心轴旋转移动，配重在其旋转移动的过程中获得离心力。因此，作为配重的移动力源，是流体汽缸的流体压产生的推力加上上述离心力。通过该离心力的附加，能够使用小输出的流体汽缸，而移动大重量的配重，进而，增大了配重作用在旋转轴上的旋转力矩，能够获得大的旋转力。
（c）设置于支承台上的旋转臂的旋转中心轴，可以向相对位于与旋转轴正交的面上的中立位置的两侧中的、受到作用在配重上的重力的一侧以一定角度摇摆。因此，在各旋转单元中，支承台的摇摆支轴相对于包含旋转轴的铅直面，处于旋转臂的配重在该旋转单元的旋转轨迹上从铅直最上部沿利用重力旋转方向N，落下到铅直最下部的重力作用区域的一侧时，设置于支承台上的旋转臂的旋转中心轴从与旋转轴正交的面上的中立位置向受到作用在配重上的重力的一侧仅摇摆角度α0。在该旋转中心轴的摇摆状态下，该旋转单元在靠近上述配重开始伸出时刻A时，在比它们到达配重开始伸出时刻A更靠前（比配重开始伸出时刻A靠前旋转角α）的配重开始伸出时刻Aα，配重受到重力引起的旋转辅助力，沿着相对于围绕该旋转中心轴的水平面形成下降梯度（落差Ha）的旋转面开始自然落下。此时，如果对流体汽缸施加适当的伸出流体压，则从比该旋转单元的旋转臂和配重到达配重开始伸出时刻A更靠前的配重开始伸出时刻Aα，开始配重的上述自然落下，提前到达上述配重开始伸出时刻A。不依赖于流体汽缸的推力，提前配重的开始伸出时刻A的结果是，可扩大利用配重在重力作用区域伸出到最大半径方向位置而给旋转轴造成的旋转力矩而获得旋转力的、该旋转轴的旋转施力角度范围La，可提高旋转驱动装置的重力利用率。
另外，在各旋转单元中，支承台的摇摆支轴相对于包含旋转轴的铅直面，处于配重从铅直最下部朝向铅直最上部提升的反重力作用区域的一侧时，设置于支承台的旋转臂的旋转中心轴也从与旋转轴正交的面上的中立位置向受到作用在配重上的重力的一侧仅摇摆角度β0。在该旋转中心轴的摇摆状态下，该旋转单元在靠近上述配重开始拉进时刻B时，在比它们到达配重开始拉进时刻B更靠前（比配重开始拉进时刻B靠前旋转角β）的配重开始拉进时刻Bβ，配重受到重力引起的旋转辅助力，沿着相对于围绕该旋转中心轴的水平面形成下降梯度（落差Hb）的旋转面开始自然落下。此时，如果对流体汽缸施加适当的伸出流体压，从比该旋转单元的旋转臂及配重到达配重开始拉进时刻B更靠前的配重开始拉进时刻Bβ，开始配重的上述自然落下，提前到达上述配重开始拉进时刻B。不依赖于流体汽缸的推力，提前配重的开始拉进时刻B的结果是，可缩小配重在反重力作用区域伸出到最大半径方向位置的状态下给旋转轴造成旋转抵抗力的、该旋转轴的旋转抵抗角度范围Lb，能够提高旋转驱动装置的重力利用率。
（第二方面）
（d）在各旋转单元中，使流体汽缸的推力最小，同时，旋转臂使配重从相对于旋转轴的最小半径方向位置朝向最大半径方向位置在伸出方向开始旋转的时刻A，成为该旋转单元的旋转臂和配重处于包含旋转轴的水平面附近，且旋转臂在此后的向该方向的旋转过程中，配重的铅直方向位置开始达到更低位的时刻（配重能够受到重力引起的旋转辅助力的时刻）。
（e）在各旋转单元中，利用流体汽缸的最小推力，使旋转臂从上述最大半径方向位置朝向最小半径方向位置向拉进方向开始旋转的配重开始拉进时刻B，成为该旋转单元的旋转臂和配重处于包含旋转轴的水平面附近，且旋转臂在此后的向该方向的旋转过程中，配重的铅直方向位置开始达到更低位的时刻（配重能够受到重力引起的旋转辅助力的时刻）。
（第三方面）
（f）支承旋转臂和支承台的基台安装成绕设置于转台上的、沿着旋转轴的倾斜支轴，从使旋转臂能够旋转地沿着包含旋转轴的面的基准位置到沿旋转方向前进一定角度的前倾位置倾斜。因此，在各旋转单元中，当配重处于上述重力作用区域的一侧时，支承旋转臂和支承台的基台从基准位置向前倾位置倾斜。由此，在比该旋转单元到达上述配重开始伸出时刻Aα更靠前（比配重开始伸出时刻Aα靠前旋转角θ）的配重开始伸出时刻Aθ，旋转臂在此后的向配重伸出方向的旋转过程中，成为配重的铅直方向位置开始到达更低位的时刻，受到配重的重力引起的旋转辅助力而开始自然落下。因此，此时，如果对流体汽缸施加适当的伸出流体压，则从比该旋转单元的旋转臂和配重到达配重开始伸出时刻Aα更靠前的配重开始伸出时刻Aθ，开始配重的上述自然落下，进一步提前到达上述配重开始伸出时刻A。不依赖于流体汽缸的推力，进一步提前配重的开始伸出时刻A的结果是，可进一步扩大利用配重在重力作用区域伸出到最大半径方向位置给旋转轴造成的旋转力矩而获得旋转力的、该旋转轴的旋转施力角度范围La，可进一步提高旋转驱动装置的重力利用率。
附图说明
图1是表示旋转驱动装置的整体正面图。
图2是图1的整体侧面图。
图3是表示旋转单元的正面图。
图4是表示旋转驱动装置的配重位移状态的示意图。
图5是表示位于围绕旋转轴的铅直最上部的旋转单元的立体图。
图6是表示处于配重伸出过程中的旋转单元的立体图。
图7是沿图6的VII方向的向视图。
图8是表示处于配重拉进过程的旋转单元的立体图。
图9是沿图8的IX方向的向视图。
图10是表示基台的倾斜构造的整体立体图。
图11是表示基台的倾斜构造的剖面图。
符号说明
10  旋转驱动装置
11  架台
13  旋转轴
14  转台
20  旋转单元
21  基台
21A 倾斜支轴
22  支承台
22A 摇摆支轴
23  旋转臂
23A 旋转中心轴
24  配重
25  流体汽缸
30  流体供给装置
A、Aα、Aθ  开始伸出时刻
B、Bβ  开始拉进时刻
N   旋转方向
P1  伸出侧范围
P2  拉进侧范围
La  旋转施力角度范围
Lb  旋转抵抗角度范围
K   中立位置
RO  基准位置
Rθ  前倾位置
具体实施方式
如图1、图2所示，旋转驱动装置10具有被设置在架台11上的左右的轴承12（只表示左右一方）枢轴支承的旋转轴13。旋转轴13包括：由左右的各轴承12支承的左右的小径中空轴13A；和与左右的小径中空轴13A同轴地被覆固定并且两端被支承的大径中空轴13B。旋转驱动装置10在旋转轴13的大径中空轴13B的外周部固定有板状、本实施例中为六边板状的转台14，并具有在转台14上沿旋转方向分离的多个位置、本实施例中为形成60度间隔的六个位置的各个位置设置的六个旋转单元20（20A～20F）。
如图3所示，各旋转单元20具备：支承台22，其如后文所述被支承于固定安装在转台14上的基台21上；配重24，其设置于如后文所述被支承台22支承的旋转臂23上；气缸等流体汽缸25，其如后文所述安装于支承台22上，使旋转臂23旋转，可控制配重24相对于旋转轴13的半径方向位置。
此时，在各旋转单元20中，将旋转臂23支承于设置在支承台22的旋转中心轴23A，并且该旋转臂23能够绕旋转中心轴23A旋转，在横梁自旋转臂23的旋转中心轴23A起的长度R长的位置固定地设置配重24，在横梁自该旋转中心轴23A起的长度r短的位置，利用连结销26A枢轴安装有固定地设置于流体汽缸25的活塞杆25上的连结臂26。另外，流体汽缸25通过支承销25A耳轴（trunnion）支承于支承台22。在各旋转单元20中，流体汽缸25使旋转臂23绕旋转中心轴23A在拉进侧～伸出侧旋转，在拉进侧，配重24相对于旋转轴13的半径方向位置（长度）最小，在伸出侧，配重24相对于旋转轴13的半径方向位置（长度）最大。
旋转驱动装置10具有将来自空调装置压缩机等流体供给源的空气等流体依次供给到各旋转单元20的流体汽缸25的流体供给装置30。
流体供给装置30利用旋转接头32将与流体供给源连接的流体供给管31与旋转轴13的小径中空轴13A、大径中空轴13B连通，在大径中空轴13B的与各旋转单元20对应的周向的六个位置设置有流体供给口33。而且，流体供给装置30具有：六个机械阀34，其固定于与转台14上的各旋转单元20对应的六个位置即围绕旋转轴13的大径中空轴13B的六个位置；压板（dog）35，其通过安装托架35A安装于架台11上，且围绕旋转轴13的大径中空轴13B而配置，使各机械阀34顺次进行接通／切断动作。
各旋转单元20的机械阀34通过供给软管33A与大径中空轴13B的对应的流体供给口33连接，并且，与由对应的流体汽缸25的活塞区划的杆侧室和活塞侧室的两个室分别通过软管34A、34B连接，如图2（B）所示，通过压板35被接通／切断。各旋转单元20与旋转轴13一起旋转的过程中的、在处于围绕旋转轴13的伸出侧的180度旋转角范围（图4的伸出侧范围P1）中，由压板35切断机械阀34，通过软管34A向流体汽缸25的杆侧室供给由供给装置33A供给的流体，使该流体汽缸25收缩，使旋转臂23围绕旋转中心轴23A从拉进侧向伸出侧旋转，使配重24相对于旋转轴13的半径方向位置最大（流体汽缸25的活塞侧室的流体从软管34B经由机械阀34排气）。另一方面，在各旋转单元20与旋转轴13一起旋转的过程中的、处于围绕旋转轴13的拉进侧的180度旋转角范围（与图4的上述P1连接的拉进侧范围P2）中，通过压板35使机械阀34接通，通过软管34B向流体汽缸25的活塞侧室供给从供给软管33A供给的流体，并使该流体汽缸25伸长，使旋转臂23围绕旋转中心轴23A从伸出侧向拉进侧旋转，使配重24相对于旋转轴13的半径方向位置为最小（流体汽缸25的杆侧室的流体从软管34A经由机械阀34排气）。
另外，围绕旋转轴13成180度间隔的两个旋转单元20（例如，20A和20D），一个旋转单元20A处于伸出侧范围P1时，另一个旋转单元20D处于与其相反侧的拉进侧范围P2，因此，也可以将两旋转单元20A、20D的流体汽缸25的活塞侧室彼此（或杆侧室彼此）进行软管连接，只用流体供给软管34A连接各旋转单元20A、20D的流体汽缸25和机械阀34。
因此，旋转驱动装置10基本上通过将来自流体供给源的流体顺次供给到各旋转单元20的流体汽缸25，使各流体汽缸20的配重24的上述半径方向位置在上述的拉进侧～伸出侧变化，通过作用于该配重24的重力围绕旋转轴13造成的旋转力矩的变动，使旋转轴13和转台14旋转。即，如下所述。
（1）最初旋转轴13和转台14停止。
（2）从流体供给源供给到流体供给管31的流体，从处于围绕旋转轴13的伸出侧范围P1的各旋转单元20的机械阀34供给到流体汽缸25的杆侧室时，旋转臂23围绕旋转中心轴23A向伸出侧旋转。同时，供给到流体供给管31的流体，从处于围绕旋转轴13的拉进侧范围P2的各旋转单元20的机械阀34供给到流体汽缸25的活塞侧室时，围绕旋转轴13的旋转臂23绕旋转中心轴23A向拉进侧旋转。
此时，以如下方式设定向各旋转单元20的流体汽缸25的杆侧室或活塞侧室的流体供给顺序（向各旋转单元20的流体汽缸25的流体供给基本条件），即：在沿旋转轴13的预定的旋转方向N（围绕旋转轴13，图2的顺时针旋转方向、图4的逆时针旋转方向）的各旋转单元20的旋转轨迹上，成为伸出侧范围P1的基点的各旋转单元20的开始伸出时刻A，位于包含旋转轴13的水平面X的铅直上位的位置，成为拉进侧范围P2的基点的各旋转单元20的拉进开始时刻B，位于包含旋转轴13的水平面X的铅直下位的位置。根据该流体供给基本条件，通过作用在各旋转单元20的配重24上的重力，绕旋转轴13赋予的合计的旋转力矩向绕旋转轴13的N方向作用，进而，使旋转轴13向上述的旋转方向N旋转。图2表示旋转单元20A～20C处于伸出侧范围P1，旋转单元20D～20F处于拉进侧范围P2，作用在它们的配重24上的重力使旋转轴13向旋转方向N旋转的状态。
（3）接着上述（2），旋转单元20F从拉进侧范围P2向伸出侧范围P1移动，旋转单元20C从伸出侧范围P1向拉进侧范围P2移动。由此，与上述（2）同样地，利用重新作用在各旋转单元20的配重24上的重力，绕旋转轴13赋予的合计的旋转力矩使旋转轴13向上述的旋转方向N旋转，例如，如果将被旋转物与该旋转轴13连结，则能够旋转驱动各种物体。
因此，根据旋转驱动装置10实现下面的作用效果。
（a）各旋转单元20通过安装于转台14上的支承台22的流体汽缸25使旋转臂23的前端配重24旋转移动，控制配重24的相对于旋转轴13的半径方向位置。而且，在横梁自旋转臂23的旋转中心轴23A起的长度R长的位置设有配重24，在横梁自该旋转中心轴23A起的长度r短的位置设有流体汽缸25侧的连结点。因此，流体汽缸25的冲程扩大而变成配重24的半径方向位置的变化。使流体汽缸25的冲程小型，同时，增大配重24的半径方向位置的变化，进而，配重24对旋转轴13造成的旋转力矩增大，能够获得较大的旋转力。
（b）各旋转单元20利用流体汽缸25使配重24围绕旋转臂23的旋转中心轴23A进行旋转移动，配重24在该旋转移动的过程中得到离心力。因此，在流体汽缸25的流体压力产生的推力上加上上述的离心力作为配重24的移动力源。通过该离心力的附加，能够使用小输出的流体汽缸25，而移动大重量的配重24，进而，增大配重24对旋转轴13造成的旋转力矩，能够得到较大的旋转力。
下面，对旋转驱动装置10的各旋转单元20中，（i）相对基台21的支承台22的摇摆构造，（ii）相对转台14的基台21的倾斜构造进行说明。
（i）相对基台21的支承台22的摇摆构造（图1～图9）
在旋转驱动装置10中，如图1～图4所示，设置有旋转臂23的旋转中心轴23A的支承台22，绕设置于安装在转台14上的基台21的、与旋转轴13正交的摇摆支轴22A自由摇摆地被支承。支承台22的摇摆支轴22A配置于旋转轴13的半径线上，不仅可以与旋转轴13正交配置，还可以与旋转轴13的半径线平行配置。
设置于支承台22上的旋转臂23和旋转中心轴23A，可以与支承台22一起向相对于位于与旋转轴13正交的面上的如图5所示的中立位置K的两侧中、受到作用在配重24上的重力的一侧，仅以一定角度（α0或β0）摇摆（图6～图9）。支承台22从中立位置摇摆角度α0（图6、图7）或角度β0（图8、图9）时，接触到设置在基台21上的某止动螺栓21S而被制止。
但是，旋转驱动装置10的各旋转单元20为了使旋转轴13向旋转方向N旋转，如上所述，需要以如下方式设定向各旋转单元20的流体汽缸25的杆侧室或活塞侧室的流体供给顺序（向流体汽缸25的流体供给基本条件），即：各旋转单元20的流体汽缸25引起的旋转臂23的开始伸出时刻A，处于包含旋转轴13的水平面X的铅直上位一侧，各旋转单元20的流体汽缸25引起的旋转臂23的拉进开始时刻B，处于包含旋转轴13的水平面X的铅直下位一侧。在各旋转单元20中，遵守向流体汽缸25的上述流体供给基本条件，同时能够使流体汽缸25的推力为最小的上述流体汽缸25引起的开始伸出时刻A，可以是该旋转单元20的旋转臂23和配重24处于包含旋转轴13的水平面附近，旋转臂23在此后的向该方向的旋转过程中，配重24的铅直方向位置开始变成更低位的时刻（受到配重24的重力引起的旋转辅助力的时刻）。另外，在各旋转单元20中，遵守向流体汽缸25的上述流体供给基本条件，同时能够使流体汽缸25的推力为最小的上述流体汽缸25引起的拉进开始时刻B，可以是该旋转单元20的旋转臂23和配重24处于包含旋转轴13的水平面附近，旋转臂23在此后的向该方向的旋转过程中，配重24的铅直方向位置开始变成更低位的时刻（受到配重24的重力引起的旋转辅助力的时刻）。
但是，在旋转驱动装置10，各旋转单元20中，支承台22的摇摆支轴23A相对于包含旋转轴13的铅直面，处于旋转臂23的配重24在该旋转单元20的旋转轨迹上从铅直最上部沿利用重力旋转方向N落下到铅直最下部的重力作用区域的一侧时，如图6、7所示，在支承台22设置的旋转臂23的旋转中心轴23A从与旋转轴13正交的面上的中立位置K向受到作用于配重24的重力的一侧仅摇摆角度α0。在该旋转中心轴的摇摆状态下，该旋转单元20靠近上述的配重开始伸出时刻A时，在它们到达配重开始伸出时刻A之前（比配重开始伸出时刻A靠前旋转角α）的配重开始伸出时刻Aα，配重24受到重力引起的旋转辅助力，沿着相对于围绕该旋转中心轴的水平面形成下降梯度（落差Ha）的旋转面开始自然落下。此时，如果对流体汽缸施加适当的伸出流体压，则如图7所示，从比该旋转单元20的旋转臂23和配重24到达配重开始伸出时刻A更靠前的配重开始伸出时刻Aα，开始配重24的上述的自然落下，提前到达上述的配重开始伸出时刻A。不依赖于流体汽缸的推力，提前配重24的开始伸出时刻A的结果是，配重24在重力作用区域伸出到最大半径方向位置，利用旋转轴13受到的旋转力矩得到旋转力，可扩大该旋转轴13的旋转施力角度范围La，可提高旋转驱动装置10的重力利用率。
另外，在各旋转单元20中，支承台22的摇摆支轴23A相对于包含旋转轴13的铅直面，处于配重24从铅直最下部向铅直最上部升起的反重力作用区域的一侧时，如图8、图9所示，在支承台22设置的旋转臂的旋转中心轴也从与旋转轴13正交的面上的中立位置向受到作用于配重24的重力的一侧仅摇摆角度β0。在该旋转中心轴的摇摆状态下，当该旋转单元20靠近上述的配重开始拉进时刻B时，在比它们到达配重开始拉进时刻B更靠前（比配重开始拉进时刻B靠前旋转角β）的配重开始拉进时刻Bβ，配重24受到重力引起的旋转辅助力，沿着相对于围绕该旋转中心轴的水平面形成下降梯度（落差Hb）的旋转面开始自然落下。此时，如果对流体汽缸施加适当的拉进流体压，则从比该旋转单元20的旋转臂和配重24到达配重开始拉进时刻B更靠前的配重开始拉进时刻Bβ，开始配重24的上述的自然落下，提前到达上述的配重开始拉进时刻B。不依赖于流体汽缸的推力，提前配重24的开始拉进时刻B的结果是，保持配重24在反重力作用区域伸出到最大半径方向位置的状态，对旋转轴13作用旋转抵抗力，可缩小该旋转轴13的旋转抵抗角度范围Lb，可提高旋转驱动装置10的重力利用率。
（ii）相对转台14的基台21的倾斜构造（图10、图11）
图10、图11的旋转驱动装置10是在图1～图9所示的旋转驱动装置10的各旋转单元20附加基台21的倾斜构造的装置。即，在各旋转单元20中，支承支承台22和旋转臂23的基台21，被安装成绕设置于转台14上的、沿着旋转轴13的倾斜支轴21A，从使旋转臂23可旋转地沿包含旋转轴13的面的基准位置R0到向旋转轴13的旋转方向N前进一定角度θ的前倾位置Rθ倾斜。在本实施例中，在各旋转单元20中，将倾斜支轴21A贯通状地固定于构成转台14的两枚相分离的圆板的内径侧，并且，将卡合销21B贯通状地固定在这些圆板的外径侧。而且，将插入转台14的两枚圆板之间的基台21的平板状部分的一端枢轴支承于倾斜支轴21A，并且，在基台21的设有支承台22的一侧，在以倾斜支轴21A为中心的圆弧上设置的长孔21P中插通有卡合销21B。基台21以倾斜支轴21A为倾斜中心，能够在该长孔21P的沿着圆弧的一端～他端与卡合销21B对位的角度θ的范围内倾斜。
各旋转单元20的基台21，当旋转臂23的配重24在该旋转单元20的旋转轨迹上处于上述反重力作用区域（通过图10的旋转轴13的铅直线的右半部）时，被定位在将长孔21P的一端侧与卡合销21B对位的上述基准位置R0。另一方面，基台21，当旋转臂23的配重24在该旋转单元20的旋转轨迹上处于上述重力作用区域（通过图10的旋转轴13的铅直线的左半部）时，被定位在将长孔21P的另一端侧与卡合销21B对位的上述前倾位置Rθ。
因此，在旋转驱动装置10中，在各旋转单元20，配重24处于上述的重力作用区域这一侧时，支承旋转臂23和支承台22的基台21从基准位置R0向前倾位置Rθ倾斜。由此，在比该旋转单元20到达上述配重开始伸出时刻Aα更靠前（比配重开始伸出时刻Aα向前旋转角θ）的配重开始伸出时刻Aθ，旋转臂23的在此后的向配重伸出方向的旋转过程中，配重24的铅直方向位置开始到达更低位，配重24受到重力引起的旋转辅助力，能够开始自然落下。因此，此时，如果对流体汽缸25施加适当的伸出流体压，则从比该旋转单元20的旋转臂23和配重24到达配重开始伸出时刻Aα更靠前的配重开始伸出时刻Aθ，开始配重24的上述的自然落下，进一步提前到达上述的配重开始伸出时刻A。不依赖于流体汽缸25的推力，进一步提前配重24的开始伸出时刻的结果是，可进一步扩大利用配重24在重力作用区域伸出到最大半径方向位置给旋转轴造成的旋转力矩而得到旋转力的、该旋转轴的旋转施力角度范围La，可进一步提高旋转驱动装置10的重力利用率。
以上，利用附图对本发明的实施例更详细地进行了叙述，但本发明的具体的构成不限于该实施例，在不脱离本发明宗旨的范围的设计的变更等，也包含于本发明。例如，各旋转单元也可以在横梁自旋转臂的旋转中心轴起的长度短的位置，利用连接环机构设置流体汽缸侧的连结点。
产业上的可利用性
根据本发明，提供一种旋转驱动装置，其具有利用流体汽缸使配重相对于旋转轴的半径方向位置发生变化而得到旋转力的多个旋转单元，能够使流体汽缸的冲程、输出为小型，而增大各旋转单元的配重给旋转轴造成的旋转力矩，得到较大的旋转力。

Claims (3)

1.一种旋转驱动装置，其特征在于，具备：枢轴支承于架台上的旋转轴；固定于旋转轴上的转台；在转台上沿旋转方向分离的多个位置设置的多个旋转单元，
各旋转单元具备：支承于转台上的支承台；支承于支承台上的配重；安装于支承台上的使配重相对旋转轴的半径方向位置能够控制的流体汽缸，
通过将来自流体供给源的流体依次供给到各旋转单元的流体汽缸，使各旋转单元的配重的相对所述旋转轴的半径方向位置发生变化，通过作用在该配重的重力绕旋转轴造成的旋转力矩的变动，使转台和旋转轴旋转，
各旋转单元具有旋转臂，所述旋转臂围绕设置在支承台上的旋转中心轴能够旋转地被支承在该旋转中心轴上，在横梁自旋转臂的旋转中心轴起的长度长的位置设置配重，在横梁自该旋转中心轴起的长度短的位置设置流体汽缸侧的连结点，并且，
设置有旋转臂的旋转中心轴的支承台，被设置在安装于转台上的基台的、与旋转轴正交的摇摆支轴支承，使所述支承台能够围绕该摇摆支轴自由摇摆，设置于支承台上的旋转臂的旋转中心轴，能够在相对位于与旋转轴正交的面上的中立位置的两侧中，受到作用在配重上的重力的一侧以一定角度摇摆。
2.如权利要求1所述的旋转驱动装置，其特征在于：
进行控制将来自流体供给源的流体供给到各旋转单元的流体汽缸，使得在所述各旋转单元中，旋转臂使配重从相对旋转轴的最小半径方向位置朝向最大半径方向位置在伸出方向开始旋转的时刻A，成为该旋转单元的旋转臂和配重处于包含旋转轴的水平面附近，且旋转臂在此后的向所述伸出方向的旋转过程中，配重的铅直方向位置开始达到更低位的时刻，
进行控制将来自流体供给源的流体供给到各旋转单元的流体汽缸，使得在各旋转单元中，旋转臂从所述最大半径方向位置朝向最小半径方向位置向拉进方向开始旋转的配重开始拉进时刻B，成为该旋转单元的旋转臂和配重处于包含旋转轴的水平面附近，且旋转臂在此后的向所述拉进方向的旋转过程中，配重的铅直方向位置开始达到更低位的时刻。
3.如权利要求1或2所述的旋转驱动装置，其特征在于：
支承所述旋转臂和支承台的基台，安装成绕设置于转台上的、沿着旋转轴的倾斜支轴，从使旋转臂能够旋转地沿着包含旋转轴的面的基准位置到沿旋转方向前进一定角度的前倾位置倾斜。
CN201180006682.1A 2010-01-20 2011-01-19 旋转驱动装置 Expired - Fee Related CN102713314B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010010492A JP4575992B1 (ja) 2010-01-20 2010-01-20 回転駆動装置
JP2010-010492 2010-01-20
PCT/JP2011/050842 WO2011090063A1 (ja) 2010-01-20 2011-01-19 回転駆動装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102713314A CN102713314A (zh) 2012-10-03
CN102713314B true CN102713314B (zh) 2015-04-29

Family

ID=43319606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180006682.1A Expired - Fee Related CN102713314B (zh) 2010-01-20 2011-01-19 旋转驱动装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8863515B2 (zh)
EP (1) EP2527659B1 (zh)
JP (1) JP4575992B1 (zh)
KR (1) KR101569244B1 (zh)
CN (1) CN102713314B (zh)
WO (1) WO2011090063A1 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011111760A1 (ja) * 2010-03-08 2011-09-15 Okada Keisuke 動力発生装置
JP5724660B2 (ja) * 2011-06-15 2015-05-27 株式会社オートネットワーク技術研究所 電流検出装置
KR101582633B1 (ko) * 2015-08-24 2016-01-05 주식회사 올비트앤 중력에 의한 하강 운동을 회전력으로 전환하는 음료 교반 장치
US9670910B1 (en) * 2016-05-25 2017-06-06 Kavan Novin Energy Paydar Group Gravity-driven power generation (GPG) system
CN106050532A (zh) * 2016-06-27 2016-10-26 毛永波 轮向流力伸缩板水轮或风轮与发电系统
MA39539B1 (fr) * 2016-12-19 2019-10-31 Univ Int Rabat Générateur d'énergie par capture solaire thermique et moment
CN108571490B (zh) * 2017-03-09 2020-02-14 苏州汉扬精密电子有限公司 隐藏式油管结构
US20180290770A1 (en) * 2017-04-07 2018-10-11 Aaron Allen Opalek Rotary Propulsion Engine System
US20210276737A1 (en) * 2017-04-07 2021-09-09 Aaron Allen Opalek Rotary Propulsion Engine System
TW201917285A (zh) * 2017-10-17 2019-05-01 彭顗榕 智慧型潔淨能源生成機
WO2023172620A2 (en) * 2022-03-08 2023-09-14 Barbeito Arturo Manuel Apparatus for creating centripetal force differential

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3143807A1 (de) * 1981-11-04 1983-05-11 Arnold 4600 Dortmund Wollny "autodynamischer impulssverbundgenerator" zur mechanischen energieerzeugung
CN2714120Y (zh) * 2004-05-27 2005-08-03 马臣 多功能旋转装置
JP2006189020A (ja) * 2005-01-07 2006-07-20 Kunimichi Yokote 回転動力機
JP4011365B2 (ja) * 2002-02-26 2007-11-21 有限会社サンオーラ精工 回転駆動装置
JP2008223742A (ja) * 2007-03-16 2008-09-25 Toyo Seiki Seisakusho:Kk 回転装置および、この回転装置を利用した発電装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2499715A (en) * 1945-08-23 1950-03-07 Noah W Blevins Water actuated motor
US3651635A (en) * 1970-06-29 1972-03-28 Kinetic Power Inc Pumping jack
US4132223A (en) * 1977-09-06 1979-01-02 Reddell E Garland Tracking system for solar energy collector
US4246756A (en) * 1978-01-09 1981-01-27 West William S Pressure source and systems incorporating it
AU544312B2 (en) 1979-11-27 1985-05-23 Continental Group Inc., The Plastic container
US4440427A (en) * 1982-05-24 1984-04-03 Felton Willard B Resource efficient water power prime mover
JPS641365A (en) 1987-06-23 1989-01-05 Konica Corp Color picture reader
SK280880B6 (sk) * 1993-03-15 2000-08-14 Lambda, A. S. Multiplikátor kinetickej energie s pohonnou jednotkou
US20060248970A1 (en) * 2005-05-06 2006-11-09 Richard Kunnas Machine and method for converting a linear input to a rotational output
AT504707A1 (de) * 2006-12-22 2008-07-15 Eichhorn Karl Schwungkraftmaschine
DE102009006081A1 (de) * 2008-01-28 2009-09-03 Herbert Rieger Vorrichtung zum Erzeugen von Energie

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3143807A1 (de) * 1981-11-04 1983-05-11 Arnold 4600 Dortmund Wollny "autodynamischer impulssverbundgenerator" zur mechanischen energieerzeugung
JP4011365B2 (ja) * 2002-02-26 2007-11-21 有限会社サンオーラ精工 回転駆動装置
CN2714120Y (zh) * 2004-05-27 2005-08-03 马臣 多功能旋转装置
JP2006189020A (ja) * 2005-01-07 2006-07-20 Kunimichi Yokote 回転動力機
JP2008223742A (ja) * 2007-03-16 2008-09-25 Toyo Seiki Seisakusho:Kk 回転装置および、この回転装置を利用した発電装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120127411A (ko) 2012-11-21
EP2527659A4 (en) 2016-01-20
CN102713314A (zh) 2012-10-03
US20120285168A1 (en) 2012-11-15
WO2011090063A1 (ja) 2011-07-28
JP4575992B1 (ja) 2010-11-04
US8863515B2 (en) 2014-10-21
JP2011149480A (ja) 2011-08-04
EP2527659B1 (en) 2017-04-19
EP2527659A1 (en) 2012-11-28
KR101569244B1 (ko) 2015-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102713314B (zh) 旋转驱动装置
CN103934342B (zh) 旋压加工装置
US4907692A (en) Container translating and orienting apparatus and method
RU2012123740A (ru) Предотвращающая смещение система поворотных роликов
RU2014153989A (ru) Устройство для формирования плоскопрокатанной непрерывно перемещаемой тестовой ленты
CN104011375B (zh) 具有一个或多个带有被强制引导的可运动的叶片的叶轮的流体动力机
CN203529413U (zh) 一种拨料机构
CN105172205B (zh) 一种连体纸盒成型机构
CN104476043B (zh) 带动焊枪运动的十字滑座装置
CN201012437Y (zh) 割炬角度控制装置
CN206032721U (zh) 顶装两轴自动码坯机器人
WO2015058363A1 (zh) 旋翼驱动方法及装置
WO2015058364A1 (zh) 旋翼驱动系统
CN209531785U (zh) 一种电池托盘铝型材的圆弧成型装置
CN106044249A (zh) 一种节能型码垛机械臂
CN208120109U (zh) 一种电梯部件生产线
CN202441870U (zh) 新型变速器速比调节装置
CN206901321U (zh) 风送装置
CN206392908U (zh) 一种多角度三面铣的智能铣床
AU2017264152B2 (en) Cyclic inclination power system
CN203383571U (zh) 一种输电线路施工用双向转动底座
CN211330062U (zh) 一种点胶机z轴旋转结构
CN206767580U (zh) 一种多驱动回转系统
CN207329904U (zh) 一种收料压辊
CN206997885U (zh) 一种管材余量切割机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150429