CN102803728B - 旋转式作动缸装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种小型的旋转式作动缸装置，通过减轻从作动缸作用在活塞上的反作用力的影响、从而摩擦损失较少、实现了节能化，其中，活塞组装在活塞复合体上并进行直线往返运动，活塞复合体偏心连接于以轴为中心旋转的第1曲轴。引导轴承（1c）对第1、第2活塞组（7、8）的直线往返运动进行引导，通过第1曲轴（5）以轴（4）为中心旋转、活塞复合体（P）以该第1曲轴（5）为中心旋转，使组装在第2筒体（6b）上的第1、第2活塞组（7、8）沿着以轴（4）为中心的、第2虚拟曲轴（14a、14b）的半径为2r的滚圆的径向进行直线往返运动。

Description

旋转式作动缸装置

技术领域

本发明涉及一种能够使轴的旋转运动与作动缸内的活塞的直线往返运动相互转换的旋转式作动缸装置，更具体而言，涉及一种能够应用于压缩机、真空泵、流体旋转机（日文：流体回転機）、内燃机等各种驱动装置的旋转式作动缸装置。

背景技术

在压缩机、真空泵、流体旋转机等原动机中，采用下述对应于用途的各种驱动方式：通过与曲轴相连接的摆动活塞的活塞往返运动而重复进行流体的吸入与送出的摆动活塞方式、使旋转涡旋盘相对于固定涡旋盘旋转而重复进行流体的吸入与送出的涡旋驱动方式、通过辊的旋转运动而重复进行流体的吸入与送出的旋转驱动方式（参照专利文献1）、其他螺杆方式、叶片方式等。

其中，提出了一种通过使将轴与曲柄销连结起来的第1臂和将曲柄销与活塞连结起来的第2臂的长度一致而将曲柄臂的长度减半、将活塞的冲程翻倍的双活塞四活塞头（日文：2ピストン4ヘツド）的流体泵（参照专利文献2）。

专利文献1：日本特开2004-190613号公报

专利文献2：日本特开昭56-141079号公报

参照图12及图13所示的示意图说明上述专利文献2的流体泵。在图12所示的旋转式作动缸装置中，以曲轴51为中心借助于长度为半径r的第1虚拟曲柄臂52旋转的第1曲轴53、以第1曲轴53为中心借助于长度为半径r的第2虚拟曲柄臂59旋转的第2虚拟曲轴54、以能够以第2虚拟曲轴54为中心旋转的方式连接的第1活塞组55、第2活塞组56在设置在活塞主体55a、56a两端的活塞头部55b、56b插入4个作动缸57内的状态下描绘内摆线的轨迹、直线往返运动。第1活塞组55、第2活塞组56分别与以第1曲轴53为中心旋转的偏心滑动件滑动接合并直线往返移动。

图13是取出上述第1活塞组55而对构造原理进行了等价置换而成的图。伴随着曲轴51的旋转，第1曲轴53借助于第1虚拟曲柄臂52旋转，第2虚拟曲轴54以第1曲轴53为中心借助于第2虚拟曲柄臂59旋转，第1活塞组55描绘内摆线的轨迹并直线往返运动。图13例示了以曲轴51为中心旋转360度的第1虚拟曲柄臂52与以第1曲轴53为中心旋转360度的第2虚拟曲柄臂59分别相对于第1活塞组55的活塞主体55a呈45°交叉的状态。

此时，假设在第1活塞组55（一个活塞头部55b）上作用有流体压力P。此时，在以作为驱动轴的曲轴51为中心的旋转方向上作用有与流体压力相当的反作用力P。若假设该反作用力P作用在第1曲轴53上，则相对于该外力P的反作用力在曲轴51与第2虚拟曲轴54上各作用有P/2。在此，正交作用于曲轴51上的反作用力P/2未对第1活塞主体55a的往返运动带来影响（作为旋转中心的曲轴51被球轴承等轴支承），因此针对两侧的活塞头部55b，从作动缸57各作用有P/4的反作用力。若将活塞头部55b的外周面与作动缸57的滑动面（内壁面）57a之间的摩擦系数设为μ，则在两侧滑动阻力为（P/4）×μ×2。

由于在上述活塞头部55b与滑动面57a之间的滑动阻力，设置在活塞头部55b上的密封杯体61破损，或者作动缸57的滑动面57a不均匀磨损，其结果有可能因摩擦损失而导致驱动源的能量损失增大、功耗增大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种小型的旋转式作动缸装置，通过减轻活塞组的活塞头部从作动缸的滑动面受到的反作用力的影响、从而摩擦损失较少、实现了节能化，其中，活塞组组装在活塞复合体上并直线往返运动，活塞复合体偏心连接于以轴为中心旋转的第1曲轴。

为了达到上述目的，本发明具有以下结构。

一种旋转式作动缸装置，其能够使活塞在作动缸内的往返运动与轴的旋转运动相互转换，其特征在于，该旋转式作动缸装置具有：第1曲轴，其相对于上述轴的轴心偏心地被组装，以能够以该轴为中心借助于长度为半径r的第1虚拟曲柄臂旋转的方式组装；活塞复合体，其具有由第1筒体和第2筒体连续地形成的偏心筒体，该第1筒体以与上述第1曲轴呈同心状的方式嵌装于上述第1曲轴，该第2筒体以相对于该第1筒体的轴心偏心的多个第2虚拟曲轴为轴心，该活塞复合体是多个活塞组在相互交叉的状态下以能够以上述第1曲轴为中心借助于长度为半径r的第2虚拟曲柄臂旋转的方式嵌装于上述第2筒体而成的；第1配重、第2配重，其分别组装在嵌装了上述活塞复合体后的上述第1曲轴的两端部，用于取得以上述轴为中心旋转的零件之间的旋转平衡；主体壳体，其以上述轴能够旋转的方式轴支承上述轴，将以该轴为中心旋转的上述第1曲轴、上述第1配重、第2配重和以上述第1曲轴为中心旋转的上述活塞复合体收纳为能够旋转；以及引导轴承，其设置在上述主体壳体上，用于对上述多个活塞组的直线往返运动进行引导，通过上述第1曲轴以上述轴为中心旋转、上述活塞复合体以该第1曲轴为中心旋转，从而使组装在上述第2筒体上的上述多个活塞组沿着以上述轴为中心的、上述第2虚拟曲轴的半径为2r的滚圆的径向进行直线往返运动。

在此，第1虚拟曲柄臂是指，将轴与第1曲轴的轴心之间连结起来的部位，作为零件单体曲柄臂不存在，在构造上认可曲柄臂的存在。此外，第2虚拟曲柄臂是指，将第1曲轴与第2虚拟曲轴的轴心之间连结起来的部位，即使省略了曲柄臂，在机构上也认可曲柄臂的存在。另外，第2虚拟曲轴是指，即使不存在机构上的曲轴，也会在假想存在成为旋转中心的轴心的基础上被认可的曲轴。另外，活塞组是指在活塞单体的活塞头部一体组装有密封杯体及密封杯体按压构件、活塞环等密封件而成的组件。

另外，本发明的旋转式作动缸装置的特征在于，上述引导轴承配置于多个活塞组以相互交叉的方式组装在上述第2筒体上的各个活塞组的活塞主体的移动轨迹两侧而对各个活塞组的直线往返运动进行引导。

另外，本发明的旋转式作动缸装置的特征在于，在多个活塞组以相互交叉的方式组装在上述第2筒体上的各个活塞组的活塞主体上分别沿着其长度方向穿设有引导孔，上述引导轴承与各个引导孔的相对的孔壁面相抵接而对各个活塞组的直线往返运动进行引导。

采用本发明的旋转式作动缸装置，设置在主体壳体上的引导轴承对与第2筒体相连接的多个活塞组在第1曲轴以轴为中心旋转、活塞复合体以该第1曲轴为中心旋转时的直线往返运动进行引导。

因此，利用引导轴承承受、减轻多个活塞组的在作动缸内直线往返运动的活塞头部从作动缸滑动面受到的反作用力，因此能够减少活塞头部与作动缸之间的滑动阻力而减少摩擦损失、特别是减少驱动源的功耗。

另外，由于引导轴承配置于多个活塞组以相互交叉的方式组装在第2筒体上的各个活塞组的活塞主体的移动轨迹两侧，对各个活塞组的直线往返运动进行引导，因此能够利用任意一侧的引导轴承承受各个活塞组的活塞头部从作动缸滑动面受到的反作用力而减轻活塞头部与作动缸之间的滑动阻力。

另外，在多个活塞组以相互交叉的方式组装在第2筒体上的各个活塞组的活塞主体上分别沿着其长度方向穿设有引导孔，引导轴承与各个引导孔的相对的孔壁面相抵接而对各个活塞组的直线往返运动进行引导，在该情况下，能够利用较少的引导轴承承受各个活塞组的活塞头部从作动缸滑动面受到的反作用力而减轻活塞头部与作动缸之间的滑动阻力。因此，能够减少活塞组与作动缸之间的摩擦损失而减少驱动源的功耗。另外，由于主体壳体内的零件个数减少，因此组装变容易，能够有效的灵活运用主体壳体内的空间。

附图说明

图1是旋转式作动缸装置的局部剖分解立体图。

图2是图1的旋转式作动缸装置的卸下了第2主体壳体后的局部剖立体图。

图3是旋转式作动缸装置的卸下了第2主体壳体后的立体图。

图4是图3的旋转式作动缸装置的从轴向看到的俯视图。

图5是图4的左视图。

图6是图4的箭头A-A方向剖视图。

图7A及图7B是偏心筒体的从轴向看到的俯视图及轴向剖视图。

图8A～图8L是表示以轴为中心的第1曲轴的旋转轨道、以第1曲轴为中心的第2虚拟曲轴的旋转轨道与多个活塞组的直线往返运动的关系的示意图。

图9是其他例子的旋转式作动缸装置的卸下了第2主体壳体后的立体图。

图10是图9的旋转式作动缸装置的从轴向看到的俯视图。

图11是图10的箭头A-A方向剖视图。

图12是表示第1活塞组、第2活塞组与作动缸的配置的说明图。

图13是作用在直线往返运动的活塞组与作动缸之间的外力的示意说明图。

具体实施方式

以下，基于附图详细说明用于实施发明的一实施方式。

首先，作为一个例子以用于压缩机的旋转式作动缸装置为中心参照图1至图8A～图8L进行说明。旋转式作动缸装置设想为活塞相对于作动缸的直线往返运动与轴的旋转运动相互转换并输出的装置。

在图1中，在由第1主体壳体1与第2主体壳体2构成的主体壳体3上以轴4能够旋转的方式轴支承轴4（输入输出轴）。第1主体壳体1与第2主体壳体2借助于未图示的螺栓在四角进行螺纹装配而组装为一体。在该主体壳体3内，如图2所示收纳有能够以第1曲轴5为中心旋转的偏心筒体6和借助于轴承组装在该偏心筒体6上的第1活塞组7及第2活塞组8（以下，将偏心筒体6、第1活塞组7及第2活塞组8称作“活塞复合体P”），活塞复合体P能够旋转。以下，具体进行说明。

在图6中，第1曲轴5被连结成相对于轴4的轴心偏心。在本实施方式中，轴4与第1配重9形成为一体。另外，也可以在第2配重10侧也形成有轴。第1配重9、第2配重10分别嵌装于第1曲轴5的两轴端部并被螺栓12a、12b（参照图6）固定。

在图6中，与第1配重9相连结的轴4以能够旋转的方式被第1轴承13a轴支承，形成在第2配重10上的轴部以能够旋转的方式被第2轴承13b轴支承。第1配重9、第2配重10例如形成为块形状（参照图1），组装在轴4的周围，如后所述为了取得包括第1曲轴5及活塞复合体P在内的以轴4为中心旋转的零件之间的质量平衡而设置。

另外，如图7A及图7B所示，偏心筒体6具有相对于第1曲轴5的轴心偏心的多个第2虚拟曲轴14a、14b。在本实施方式中，由于交叉的活塞组为两个，因此第2虚拟曲轴14a、14b形成在以第1曲轴5为中心相位偏移了180度的位置。

第1活塞组7、第2活塞组8沿与第2虚拟曲轴14a、14b的轴正交的方向以相互交叉的方式组装在偏心筒体6上。具体而言，在图7B中，偏心筒体6由第1筒体6a和第2筒体6b形成，第1筒体6a供成为旋转中心的第1曲轴5贯穿，第2筒体6b与该第1筒体6a连续且分别形成在轴心方向两侧。第1曲轴5以与第1筒体6a呈同心状嵌入第1筒体6a，成为偏心筒体6的旋转中心。另外，第2筒体6b的轴心与相对于第1曲轴5（第1筒体6a）的轴心偏心的第2虚拟曲轴14a、14b一致。在图7A及图7B中，在第2筒体6b的内外周部上分别以凹陷的方式设有轴承保持部6c、6d。

如图7B所示，在内周侧的轴承保持部6c上保持有内侧轴承15a、15b，如图6所示，在外周侧的轴承保持部6d上分别保持有外侧轴承16a、16b。内侧轴承15a、15b以第1曲轴5能够旋转的方式支承第1曲轴5。另外，外侧轴承16a、16b以在第1活塞组7、第2活塞组8相互交叉地嵌装于第2筒体6b的状态下能够旋转的方式支承第1活塞组7、第2活塞组8。

根据以上结构，根据第2筒体6b的旋转半径r来设定用于将第1曲轴5与第2虚拟曲轴14a、14b连结起来的第2虚拟曲柄臂的长度（参照图8A～图8L），从而能够沿轴向及径向紧凑地组装以第1曲轴5为中心包括偏心筒体6的活塞复合体P。

另外，在图6中，在第1活塞主体7a、第2活塞主体8a的长度方向两端部形成有第1活塞头部7b、第2活塞头部8b（未图示）。在第1活塞头部7b、第2活塞头部8b（未图示）上分别利用螺栓19组装有环状的密封杯体7c、8c、密封杯体按压构件7d、8d（未图示）。密封杯体7c、8c（未图示）使用无油的密封材料（例如PEEK（聚醚醚酮）树脂材料等）。

另外，在图4中，在设置于主体壳体3（第1主体壳体1及第2主体壳体2）的侧面部（4个面）的开口部20中组装有作动缸21。第1活塞头部7b、第2活塞头部8b借助于密封杯体7c、8c（未图示）一边保持与作动缸21的内壁面21a之间的密封性一边进行滑动。在密封杯体7c、8c的外周缘部设有立起部7e（参照图6）、8e（参照图1）。在为压缩机的情况下，立起部7e、8e朝向活塞滑动方向外侧地组装（参照图6）。

如图1所示，第1活塞主体7a的第1活塞头部7b（参照图6）、第2活塞主体8a的第2活塞头部8b以沿着作动缸21的内壁面21a滑动的方式进行组装。

另外，在图1中，在第1主体壳体1的内底部1a，在作动缸21附近的8个位置设有凸起部1b。在该凸起部1b的轴端各重叠有两个引导轴承1c，引导轴承1c通过销1d嵌入凸起部1b的轴孔内而进行组装。如图3所示，引导轴承1c配置在第1活塞组7的第1活塞主体7a、第2活塞组8的第2活塞主体8a的移动轨迹两侧，是为了对直线往返运动进行引导而设置的。

在此，参照图8A～图8L所示的示意构造原理图说明以轴4为中心的第1曲轴5、第2虚拟曲轴14a、14b的旋转运动与多个活塞的直线往返运动的关系（内摆线运动方式）。在图8A～图8L中，滚圆（日文：転がり円）23的中心O与轴4的轴心一致。另外，在相对于中心O偏心的位置存在有第1曲轴5，第2虚拟曲轴14a、14b伴随着第1曲轴5的旋转而旋转。第2虚拟曲轴14a、14b的数量与活塞的数量相对应。

将轴4（中心O）与第1曲轴5之间的轴心间距离r设为第1虚拟曲柄臂及第2虚拟曲柄臂的臂长（旋转半径）。另外，第1曲轴5绕轴4的轴心（中心O）在以第1虚拟曲柄臂的臂长r为旋转半径的旋转轨道30上旋转。而且，第2虚拟曲轴14a、14b虚拟地在以第1曲轴5为中心且以第2虚拟曲柄臂的臂长r为旋转半径的旋转轨道（虚拟圆24）上旋转。由此，第1活塞组7、第2活塞组8分别在绕中心O以虚拟圆24的直径R（2r）为半径的滚圆23的径向上往返运动。

在本实施例中，将相互正交的第1活塞组7、第2活塞组8所连接的第2筒体6b的第2虚拟曲轴作为14a、14b进行例示。在图8A中，第2虚拟曲轴14a位于滚圆23与直径R1的交点（下端位置）处，第2虚拟曲轴14b位于滚圆23的中心O（轴4的轴心位置）处。第1曲轴5位于距滚圆23的中心O的距离为半径r的位置处。

说明第1曲轴5绕滚圆23的中心O向逆时针方向旋转一周的情况。虚拟圆24朝向顺时针方向沿着滚圆23的内周进行无滑动的旋转。图8A～图8L表示第1曲轴5每位移30度的状态。

若第1曲轴5从图8A的位置向逆时针方向旋转90度，则成为图8D的位置。此时，第2虚拟曲轴14a在滚圆23的直径R1上向中心O移动，第2虚拟曲轴14b移动至与直径R1正交的直径R2和滚圆23之间的交点（右端位置）处。

若第1曲轴5从图8D的位置进一步向逆时针方向旋转90度，则成为图8G的位置。此时，第2虚拟曲轴14a向滚圆23与直径R1之间的交点（上端位置）处移动，第2虚拟曲轴14b向滚圆23的中心O移动。

若第1曲轴5从图8G的位置进一步向逆时针方向旋转90度，则成为图8J的位置。此时，第2虚拟曲轴14a向滚圆23的中心O移动，第2虚拟曲轴14b向滚圆23与直径R2之间的交点（左端位置）处移动。

若第1曲轴5从图8J的位置进一步向逆时针方向旋转90度，则成为图8A的位置。此时，第2虚拟曲轴14a向滚圆23与直径R1之间的交点（下端位置）处移动，第2虚拟曲轴14b向滚圆23的中心O移动。

如上所述，若第1曲轴5绕中心O（轴4）旋转，则第2虚拟曲轴14a在虚拟圆24的滚动轨迹即滚圆23的直径R1上往返移动，第2虚拟曲轴14b在滚圆23的直径R2上往返移动。

即，伴随着第1曲轴5及活塞复合体P（参照图2）沿着以轴4的轴心（中心O）为中心的半径r的旋转轨道30的旋转移动，在以第2虚拟曲轴14a、14b为轴心的第2筒体6b处与偏心筒体6相连接的第1活塞组7在半径为2r的滚圆23（以轴4的轴心为中心的同心圆）的直径R1上反复往返运动，第2活塞组8在半径为2r的滚圆23（以轴4的轴心为中心的同心圆）的直径R2上反复往返运动。

在图6中，示出了旋转式作动缸装置的组装结构的一个例子。

在偏心筒体6的轴承保持部6c上组装内侧轴承15a、15b（参照图7B）。另外，向偏心筒体6的内侧轴承15a、15b、第1筒体6a的中心孔内嵌入第1曲轴5。另外，在第1活塞主体7a的第1活塞头部7b、第2活塞主体8a的第2活塞头部8b上利用螺栓19一体组装密封杯体7c、8c及密封杯体按压构件7d、8d。进而，以外侧轴承16a、16b嵌入第1活塞组7、第2活塞组8的方式组装第1活塞组7、第2活塞组8。然后，将第1活塞组7、第2活塞组8以相互交叉的方式借助于外侧轴承16a、16b嵌装于第2筒体6b。

另外，向第1曲轴5的两端部嵌装第1配重9、第2配重10，将销11a、11b嵌入销孔内，使用螺栓12a、12b进行螺纹装配而将第1配重9、第2配重10一体地组装在第1曲轴5上。另外，向第1主体壳体1内嵌入第1轴承13a，向第2主体壳体2内嵌入第2轴承13b。另外，在自第1主体壳体1的内底部1a突出设置的凸起部1b上组装引导轴承1c。然后，以向第1轴承13a嵌入轴4、向第2轴承13b嵌入第2配重10的轴部的方式螺栓拧紧第1主体壳体1与第2主体壳体2而进行组合。由此，偏心筒体6和以相互交叉的方式组装在该偏心筒体6上的第1活塞组7、第2活塞组8（活塞复合体P，参照图1）收纳在主体壳体3内。最后，向形成在主体壳体3的侧面（4个面）上的开口部20内嵌入作动缸21，第1活塞头部7b、第2活塞头部8b分别以能够滑动的方式嵌入作动缸21的开口部21a内（参照图1），组装出旋转式作动缸装置。

在图5中，第1活塞组7的轴心与第2活塞组8的轴心以在轴4的轴向上稍微错开的状态组装在偏心筒体6上。并且，第1活塞主体7a与外侧轴承16a的轴心一致、第2活塞主体8a与外侧轴承16b的轴心一致地进行组装（参照图6），因此即使偏心筒体6以第1曲轴5为中心旋转，也能够抑制由该旋转引起的振动。另外，因构成零件的加工误差等而在第1活塞头部7b与作动缸21的内壁面21a之间产生的松动（大概30μm～50μm左右）被插入第1活塞头部7b与作动缸21的内壁面21a之间的密封杯体7c的立起部7e（参照图6）吸收振动，因构成零件的加工误差等而在第2活塞头部8b与作动缸21的内壁面21a之间产生的松动（大概30μm～50μm左右）被插入第2活塞头部8b与作动缸21的内壁面21a之间的密封杯体8c的立起部8e（参照图6）吸收振动，因此不会产生噪声。

如上述那样组装的旋转式作动缸装置利用第1配重9、第2配重10取得第1活塞组7、第2活塞组8的以第2虚拟曲轴14a、14b为中心的第1旋转平衡、活塞复合体P的以第1曲轴5为中心的第2旋转平衡、第1曲轴5及活塞复合体P这两者的以轴4为中心的第3旋转平衡而进行组装。

由此，即使如后所述通过第1曲轴5的以轴4为中心的旋转运动、活塞复合体P的以第1曲轴5为中心的旋转运动，使组装在第2筒体6b上的第1活塞组7、第2活塞组8沿着以轴4为中心的、第2虚拟曲轴14a、14b的半径为2r的滚圆23（参照图8A）的径向进行直线往返运动，也能够抑制由旋转引起的振动并谋求静音化，通过减少以轴4为中心的旋转所引起的振动，从而机械损失较少而能够提高能量转换效率。

在图4中，第1主体壳体1的引导轴承1c对组装在第2筒体6b上的第1活塞组7、第2活塞组8的、通过第1曲轴5以轴4为中心旋转、活塞复合体P以该第1曲轴5为中心旋转而进行的、沿着以轴4为中心的第2虚拟曲轴14a、14b的半径为2r的滚圆的径向的直线往返运动进行引导。

此时，能够利用任意一侧的引导轴承1c承受第1活塞组7的第1活塞头部7b、第2活塞组8的第2活塞头部8b从作动缸滑动面受到的反作用力（参照图13的（P/4））而减轻第1活塞头部7b、第2活塞头部8b与作动缸21之间的滑动阻力。因此，能够减少第1活塞组7、第2活塞组8与作动缸21之间的磨擦损失、减少驱动源的功耗。

另外，第1活塞主体7a与承受其侧压的引导轴承1c之间的间隙、第2活塞主体8a与承受其侧压的引导轴承1c之间的间隙以在考虑到由构成零件的加工误差、温度上升导致的尺寸变化的基础上不产生机械干扰的方式设定为最小。

另外，在本实施方式中，第1活塞组7、第2活塞组8以正交的方式进行配置，但是并不限定于此，也能够以第1曲轴5为中心例如以相位差为60度等进行配置。

接着，参照图9至图11说明引导轴承的其他构成例。

如图9所示，在第1活塞组7、第2活塞组8中，在第1活塞主体7a、第2活塞主体8a上分别沿着其长度方向在两侧穿设有引导孔（长孔）31、32。另外，如图11所示，在第1主体壳体1的内底部1a，在与引导孔31、32对应的位置，在4个位置突设有凸起部1b。在该凸起部1b的轴端例如各重叠有两个引导轴承1c，该引导轴承1c通过销1d嵌入凸起部1b的轴孔内而组装在凸起部1b上。在图10中，各个引导轴承1c嵌入引导孔31、32内，在引导轴承1c与组装在第2筒体6b上的第1活塞主体7a相重叠的位置对第1活塞组7的直线往返运动进行引导，在引导轴承1c与组装在第2筒体6b上的第2活塞主体8a相重叠的位置对第2活塞组8的直线往返运动进行引导。

如图10所示，引导轴承1c与各个引导孔31、32的相对的孔壁面31a、32a相抵接而对第1活塞组7、第2活塞组8的直线往返运动进行引导。根据该结构，能够利用较少的引导轴承1c（在本实施例中为4个）承受第1活塞组7的第1活塞头部7b、第2活塞组8的第2活塞头部8b从作动缸滑动面受到的反作用力而减轻第1活塞头部7b、第2活塞头部8b与作动缸21之间的滑动阻力。因此，能够减少活塞组与作动缸之间的摩擦损失（参照图13的（P/4））而减少驱动源的功耗。另外，由于主体壳体3内的零件个数减少，因此组装变容易，能够有效的灵活运用主体壳体3内的空间。

另外，引导轴承1c能够使用滚动轴承、滑动轴承、金属轴承等各种轴承。

另外，引导轴承1c设置在第1主体壳体1上，但是也可以设置在第2主体壳体2上，也可以分别设置在第1主体壳体1、第2主体壳体2这两者上。

Claims (3)

1.一种旋转式作动缸装置，其能够使活塞在作动缸内的往返运动与轴的旋转运动相互转换，其特征在于，

该旋转式作动缸装置具有：

第1曲轴，其相对于上述轴的轴心偏心地被组装，以能够以该轴为中心借助于长度为半径r的第1虚拟曲柄臂旋转的方式组装，该第1虚拟曲柄臂是指，将轴与第1曲轴的轴心之间连结起来的部位，作为零件单体曲柄臂不存在，在构造上认可曲柄臂的存在；

活塞复合体，其具有由第1筒体和第2筒体连续地形成的偏心筒体，该第1筒体以与上述第1曲轴呈同心状的方式嵌装于上述第1曲轴，该第2筒体以相对于该第1筒体的轴心偏心的多个第2虚拟曲轴为轴心，该活塞复合体是多个活塞组在相互交叉的状态下以能够以上述第1曲轴为中心借助于长度为半径r的第2虚拟曲柄臂旋转的方式嵌装于上述第2筒体而成的，该第2虚拟曲轴是指，即使不存在机构上的曲轴，也会在假想存在成为旋转中心的轴心的基础上被认可的曲轴，该第2虚拟曲柄臂是指，将第1曲轴与第2虚拟曲轴的轴心之间连结起来的部位，即使省略了曲柄臂，在机构上也认可曲柄臂的存在；

第1配重、第2配重，其分别组装在嵌装了上述活塞复合体后的上述第1曲轴的两端部，用于取得以上述轴为中心旋转的零件之间的旋转平衡；

主体壳体，其以上述轴能够旋转的方式轴支承上述轴，将以该轴为中心旋转的上述第1曲轴、上述第1配重、第2配重和以上述第1曲轴为中心旋转的上述活塞复合体收纳为能够旋转；以及

引导轴承，其设置在上述主体壳体上，用于对组装在上述第2筒体上的上述多个活塞组的直线往返运动进行引导，该直线往返运动为沿着以上述轴为中心的、上述第2虚拟曲轴的半径为2r的滚圆的径向进行直线往返运动；

上述多个活塞组的以上述第2虚拟曲轴为中心的第1旋转平衡、上述活塞复合体的以第1曲轴为中心的第2旋转平衡、上述第1曲轴和活塞复合体这两者的以上述轴为中心的第3旋转平衡仅利用插装在上述第1曲轴的两端部的第1配重、第2配重均匀地取得了各旋转平衡的质量平衡，在该状态下，上述第1曲轴以上述轴为中心旋转、上述活塞复合体以该第1曲轴为中心旋转，从而组装在上述第2筒体上的上述多个活塞组以上述轴为中心相对旋转并被上述引导轴承所引导，而在上述作动缸内分别进行直线往返运动。

2.根据权利要求1所述的旋转式作动缸装置，其中，

上述引导轴承配置于多个活塞组以相互交叉的方式组装在上述第2筒体上的各个活塞组的活塞主体的移动轨迹两侧而对各个活塞组的直线往返运动进行引导。

3.根据权利要求1所述的旋转式作动缸装置，其中，

在多个活塞组以相互交叉的方式组装在上述第2筒体上的各个活塞组的活塞主体上分别沿着其长度方向穿设有引导孔，上述引导轴承与各个引导孔的相对的孔壁面相抵接而对各个活塞组的直线往返运动进行引导。

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