JP2005312209A

JP2005312209A - 偏心旋回駆動装置

Info

Publication number: JP2005312209A
Application number: JP2004126891A
Authority: JP
Inventors: Mineo Takahashi; 岑夫高橋
Original assignee: A & A Kenkyusho Kk; A&A Kenkyusho KK
Current assignee: A & A Kenkyusho Kk; A&A Kenkyusho KK
Priority date: 2004-04-22
Filing date: 2004-04-22
Publication date: 2005-11-04

Abstract

【課題】被駆動部材の振動を抑制する。
【解決手段】ケーシング１にステータ２を固定し、ケーシング１に回転軸７を回転可能に支持し、回転軸７にロータ８を固定し、回転軸７に旋回軸１１を偏心して回転可能に支持し、旋回軸１１の端部に旋回板１２を固定し、ケーシング１に固定された軸受支え４と旋回板１２との間に３個のピンクランク１４を設け、旋回軸１１に軸受１６を介して回転可能に錘板体１５を支持し、錘板体１５の回転軸７側に円形溝１７を設け、円形溝１７に回転軸７の端部を係合し、錘板体１５を回転軸７に対して回転軸７の中心線と旋回軸１１の中心線とを結ぶ線の方向に移動可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明は旋回軸が所定の軸を中心に偏心旋回しかつ自転しない偏心旋回駆動を行なう偏心旋回駆動装置に関するものである。

従来の偏心旋回駆動装置を有する装置においては、特許文献１に示されるように、回転軸に偏心して回転可能に旋回軸を支持し、旋回軸とケーシングとの間に自転防止手段を設け、回転軸にバランサを固定している。

特開昭６３−１３８１８０号公報

しかし、このような偏心旋回駆動装置を有する装置においては、旋回軸の振動を抑制することができないから、被駆動部材の振動を抑制することができない。

本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、被駆動部材の振動を抑制することができる偏心旋回駆動装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため、本発明においては、ケーシングと、上記ケーシングに固定されたステータと、上記ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、上記回転軸に固定されたロータと、上記回転軸に偏心して回転可能に支持され旋回軸と、上記旋回軸の偏心旋回を許容しかつ上記旋回軸の自転を防止する自転防止手段と、上記旋回軸に回転可能に支持されかつ上記回転軸側に上記回転軸が係合した溝が設けられた錘板体とを設ける。

また、ケーシングと、上記ケーシングに固定されたステータと、上記ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、上記回転軸に固定されたロータと、上記回転軸に偏心して回転可能に支持され旋回軸と、上記旋回軸の偏心旋回を許容しかつ上記旋回軸の自転を防止する自転防止手段と、上記旋回軸に回転可能に支持されかつ上記回転軸側に上記回転軸に固定された係合板が係合した溝が設けられた錘板体とを設ける。

また、ケーシングと、上記ケーシングに固定されたステータと、上記ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、上記回転軸に固定されたロータと、上記回転軸に偏心して回転可能に支持され旋回軸と、上記旋回軸の偏心旋回を許容しかつ上記旋回軸の自転を防止する自転防止手段と、上記ケーシングに設けられた第１の円形リング状部材と、上記旋回軸に回転可能に支持されかつ上記回転軸側とは反対側に上記第１の円形リング状部材と係合した第２の円形リング状部材が設けられた錘板体とを設ける。

これらの場合、上記自転防止手段に旋回板を設け、上記錘板体の回転軸に直角なモーメントベクトル、被駆動部材の回転軸に直角なモーメントベクトルおよび上記旋回板の回転軸に直角なモーメントベクトルの和を零ベクトルとする。

これらの場合、上記自転防止手段をしてピンクランクを有するものを用いてもよい。

本発明に係る偏心旋回駆動装置においては、旋回軸の振動を抑制することができるから、被駆動部材の振動を抑制することができる。

また、自転防止手段に旋回板を設け、錘板体の回転軸に直角なモーメントベクトル、被駆動部材の回転軸に直角なモーメントベクトルおよび旋回板の回転軸に直角なモーメントベクトルの和を零としたときには、旋回軸の振動を確実に抑制することができるから、被駆動部材の振動を確実に抑制することができる。

また、自転防止手段をしてピンクランクを有するものを用いたときには、旋回軸の振動を小さくすることができるから、被駆動部材の振動を小さくすることができる。

図１は本発明に係る偏心旋回駆動装置を示す概略断面図、図２は図１のＡ−Ａ拡大断面図、図３は図１のＢ−Ｂ拡大断面図である。図に示すように、ケーシング１にステータ２が固定され、ケーシング１に軸受支え３、４が固定され、軸受支え３、４に軸受５、６を介して回転軸７が回転可能に支持されている。すなわち、ケーシング１に回転軸７が回転可能に支持されている。また、回転軸７にロータ８が固定され、ステータ２、ロータ８等によりモータが構成されている。また、回転軸７に軸受９、１０を介して旋回軸１１が回転可能に支持され、回転軸７の中心線と旋回軸１１の中心線とは偏っている。すなわち、旋回軸１１は回転軸７に偏心して回転可能に支持されている。また、旋回軸１１の一方端部すなわち被駆動部材が取り付けられる端部とは反対側の端部に旋回板１２が固定され、軸受支え４（ケーシング１）と旋回板１２との間に３個のピンクランク１４が設けられている。このピンクランク１４のクランク本体２６には軸２７、２８が設けられ、軸２７の中心線と軸２８の中心線とは偏心しており、この偏心量は回転軸７の中心線と旋回軸１１の中心線との偏心量と等しい。また、ピンクランク１４の軸２７は軸受支え４に軸受（図示せず）を介して回転可能に支持され、ピンクランク１４の軸２８は旋回板１２に軸受（図示せず）を介して回転可能に支持されている。そして、旋回板１２、ピンクランク１４等により旋回軸１１の偏心旋回を許容しかつ旋回軸１１の自転を防止する自転防止手段が構成されている。また、旋回軸１１に軸受１６を介して回転可能に錘板体１５が支持され、錘板体１５の回転軸７側に円形溝１７が設けられ、円形溝１７に回転軸７の端部が係合しており、錘板体１５の円形溝１７の内周面と回転軸７の端部の外周面との間にはわずかな隙間が設けられており、錘板体１５は回転軸７に対して回転軸７の中心線と旋回軸１１の中心線とを結ぶ線の方向に移動可能である。そして、回転軸７の中心線から錘板体１５の重心までの距離と錘板体１５の重量との積を大きさとしかつ回転軸７の中心線から錘板体１５の重心までの方向を方向とするベクトルを錘板体１５の回転軸に直角なモーメントベクトル、回転軸７の中心線から被駆動部材の重心までの距離と被駆動部材の重量との積を大きさとしかつ回転軸７の中心線から被駆動部材の重心までの方向を方向とするベクトルを被駆動部材の回転軸に直角なモーメントベクトル、回転軸７の中心線から旋回板１２の重心までの距離と旋回板１２の重量との積を大きさとしかつ回転軸７の中心線から旋回板１２の重心までの方向を方向とするベクトルを旋回板１２の回転軸に直角なモーメントベクトルとすると、錘板体１５の回転軸に直角なモーメントベクトル、被駆動部材の回転軸に直角なモーメントベクトルおよび旋回板１２の回転軸に直角なモーメントベクトルの和は零ベクトルである。また、ケーシング１、モータ、回転軸７、旋回軸１１、自転防止手段、錘板体１５等により偏心旋回駆動装置が構成されている。

図１〜図３に示した偏心旋回駆動装置においては、ステータ２の巻線に通電すると、ロータ８、回転軸７が回転し、旋回軸１１は回転軸７の中心線を中心として偏心旋回するが、ピンクランク１４等からなる自転防止手段が設けられているから、旋回軸１１は自転しない。このため、旋回軸１１がケーシング１に対して回転せずに偏心旋回する。また、図４(ａ)に示す状態（図１〜図３に示す状態）では、旋回軸１１の中心線は回転軸７の中心線よりも図４紙面右方に位置しているのに対して、錘板体１５の重心は回転軸７の中心線よりも図４紙面左方に位置しており、旋回軸１１の中心線と錘板体１５の重心とは回転軸７の中心線の両側に位置している。また、図４(ｂ)に示すように、図４(ａ)に示す状態から回転軸７が９０度回転した状態では、旋回軸１１の中心線は回転軸７の中心線よりも図４紙面下方に位置しているのに対して、錘板体１５の重心は回転軸７の中心線よりも図４紙面上方に位置しており、旋回軸１１の中心線と錘板体１５の重心とは回転軸７の中心線の両側に位置している。また、図４(ｃ)に示すように、図４(ｂ)に示す状態から回転軸７が９０度回転した状態では、旋回軸１１の中心線は回転軸７の中心線よりも図４紙面左方に位置しているのに対して、錘板体１５の重心は回転軸７の中心線よりも図４紙面右方に位置しており、旋回軸１１の中心線と錘板体１５の重心とは回転軸７の中心線の両側に位置している。また、図４(ｄ)に示すように、図４(ｃ)に示す状態から回転軸７が９０度回転した状態では、旋回軸１１の中心線は回転軸７の中心線よりも図４紙面上方に位置しているのに対して、錘板体１５の重心は回転軸７の中心線よりも図４紙面下方に位置しており、旋回軸１１の中心線と錘板体１５の重心とは回転軸７の中心線の両側に位置している。そして、図４(ｄ)に示す状態から回転軸７が９０度回転すると、図４(ａ)に示す状態になる。すなわち、回転軸７の回転角度にかかわらず、旋回軸１１の中心線と錘板体１５の重心とは回転軸７の中心線の両側に位置する。

このような偏心旋回駆動装置においては、旋回軸１１の中心線と錘板体１５の重心とは回転軸７の中心線の両側に位置するから、旋回軸１１のバランスをとることができるので、回転軸７の完全バランスもとることができ、旋回軸１１、被駆動部材の振動を抑制することができる。このため、回転軸７の回転数を大きくすることができるから、被駆動部材を高速で駆動することができる。また、錘板体１５の回転軸に直角なモーメントベクトル、被駆動部材の回転軸に直角なモーメントベクトルおよび旋回板１２の回転軸に直角なモーメントベクトルの和を零としているから、すなわち被駆動部材の回転軸に直角なモーメントベクトルおよび旋回板１２の回転軸に直角なモーメントベクトルの和を和ベクトルとしたとき、錘板体１５の回転軸に直角なモーメントベクトルの大きさを和ベクトルの大きさと等しくしかつ錘板体１５の回転軸に直角なモーメントベクトルの方向を和ベクトルの方向と反対方向としているから、旋回軸１１の振動を確実に抑制することができるので、被駆動部材の振動を確実に抑制することができる。また、自転防止手段としてピンクランク１４を有するものを用いているから、旋回軸１１の振動を小さくすることができるので、被駆動部材の振動を小さくすることができる。

図５は本発明に係る他の偏心旋回駆動装置の一部を示す図、図６は図５のＣ−Ｃ断面図である。図に示すように、回転軸７の端面にほぼ四角状の突出部１８が設けられ、円形溝１７に突出部１８が係合しており、錘板体１５の円形溝１７の内周面と突出部１８の円形溝１７の内周面と接触する周面との間にはわずかな隙間が設けられており、錘板体１５は回転軸７に対して回転軸７の中心線と旋回軸１１の中心線とを結ぶ線の方向に移動可能である。また、円形溝１７には複数の凹部１９が設けられている。

図７は本発明に係る他の偏心旋回駆動装置の一部を示す図、図８は図７のＤ−Ｄ断面図である。図に示すように、回転軸７の端面にほぼ四角状の係合板２０が固定され、錘板体１５の回転軸７側に四角溝２１が設けられ、四角溝２１に係合板２０が係合しており、錘板体１５の四角溝２１の内面と係合板２０の四角溝２１の内面と接触する外面との間にはわずかな隙間が設けられており、錘板体１５は回転軸７に対して回転軸７の中心線と旋回軸１１の中心線とを結ぶ線の方向に移動可能である。

図９は本発明に係る他の偏心旋回駆動装置を示す概略断面図、図１０は図９のＥ−Ｅ拡大断面図である。図に示すように、旋回軸１１に軸受３２を介して回転可能に錘板体３１が支持され、ケーシング１に中心が回転軸７の中心と一致した第１の円形リング状部材３３が設けられ、錘板体３１の回転軸７側とは反対側に第２の円形リング状部材３４が設けられ、円形リング状部材３４が円形リング状部材３３に係合しており、円形リング状部材３３の内周面と円形リング状部材３４の外周面との間にはわずかな隙間が設けられており、錘板体３１は回転軸７に対して回転軸７の中心線と旋回軸１１の中心線とを結ぶ線の方向に移動可能である。そして、回転軸７の中心線から錘板体３１の重心までの距離と錘板体３１の重量との積を大きさとしかつ回転軸７の中心線から錘板体３１の重心までの方向を方向とするベクトルを錘板体３１の回転軸に直角なモーメントベクトル、回転軸７の中心線から被駆動部材の重心までの距離と被駆動部材の重量との積を大きさとしかつ回転軸７の中心線から被駆動部材の重心までの方向を方向とするベクトルを被駆動部材の回転軸に直角なモーメントベクトル、回転軸７の中心線から旋回板１２の重心までの距離と旋回板１２の重量との積を大きさとしかつ回転軸７の中心線から旋回板１２の重心までの方向を方向とするベクトルを旋回板１２の回転軸に直角なモーメントベクトルとすると、錘板体３１の回転軸に直角なモーメントベクトル、被駆動部材の回転軸に直角なモーメントベクトルおよび旋回板１２の回転軸に直角なモーメントベクトルの和は零ベクトルである。また、ケーシング１、モータ、回転軸７、旋回軸１１、自転防止手段、錘板体３１等により偏心旋回駆動装置が構成されている。

図９、図１０に示した偏心旋回駆動装置においても、ステータ２の巻線に通電すると、ロータ８、回転軸７が回転し、旋回軸１１は回転軸７の中心線を中心として偏心旋回するが、ピンクランク１４等からなる自転防止手段が設けられているから、旋回軸１１は自転しない。このため、旋回軸１１がケーシング１に対して回転せずに偏心旋回する。また、図１１(ａ)に示す状態（図９、図１０に示す状態）では、旋回軸１１の中心線は回転軸７の中心線よりも図１１紙面右方に位置しているのに対して、錘板体３１の重心は回転軸７の中心線よりも図１１紙面左方に位置しており、旋回軸１１の中心線と錘板体３１の重心とは回転軸７の中心線の両側に位置している。また、図１１(ｂ)に示すように、図１１(ａ)に示す状態から回転軸７が９０度回転した状態では、旋回軸１１の中心線は回転軸７の中心線よりも図１１紙面下方に位置しているのに対して、錘板体３１の重心は回転軸７の中心線よりも図１１紙面上方に位置しており、旋回軸１１の中心線と錘板体３１の重心とは回転軸７の中心線の両側に位置している。また、図１１(ｃ)に示すように、図１１(ｂ)に示す状態から回転軸７が９０度回転した状態では、旋回軸１１の中心線は回転軸７の中心線よりも図１１紙面左方に位置しているのに対して、錘板体３１の重心は回転軸７の中心線よりも図１１紙面右方に位置しており、旋回軸１１の中心線と錘板体３１の重心とは回転軸７の中心線の両側に位置している。また、図１１(ｄ)に示すように、図１１(ｃ)に示す状態から回転軸７が９０度回転した状態では、旋回軸１１の中心線は回転軸７の中心線よりも図１１紙面上方に位置しているのに対して、錘板体３１の重心は回転軸７の中心線よりも図１１紙面下方に位置しており、旋回軸１１の中心線と錘板体３１の重心とは回転軸７の中心線の両側に位置している。そして、図１１(ｄ)に示す状態から回転軸７が９０度回転すると、図１１(ａ)に示す状態になる。すなわち、回転軸７の回転角度にかかわらず、旋回軸１１の中心線と錘板体３１の重心とは回転軸７の中心線の両側に位置する。

このような偏心旋回駆動装置においては、旋回軸１１の中心線と錘板体３１の重心とは回転軸７の中心線の両側に位置するから、旋回軸１１のバランスをとることができるので、回転軸７の完全バランスをとることができ、旋回軸１１、被駆動部材の振動を抑制することができる。このため、回転軸７の回転数を大きくすることができるから、被駆動部材を高速で駆動することができる。また、錘板体３１の回転軸に直角なモーメントベクトル、被駆動部材の回転軸に直角なモーメントベクトルおよび旋回板１２の回転軸に直角なモーメントベクトルの和を零としているから、すなわち被駆動部材の回転軸に直角なモーメントベクトルおよび旋回板１２の回転軸に直角なモーメントベクトルの和を和ベクトルとしたとき、錘板体３１の回転軸に直角なモーメントベクトルの大きさを和ベクトルの大きさと等しくしかつ錘板体３１の回転軸に直角なモーメントベクトルの方向を和ベクトルの方向と反対方向としているから、旋回軸１１の振動を確実に抑制することができるので、被駆動部材の振動を確実に抑制することができる。また、自転防止手段としてピンクランク１４を有するものを用いているから、旋回軸１１の振動を小さくすることができるので、被駆動部材の振動を小さくすることができる。

図１２は本発明に係る他の偏心旋回駆動装置の一部を示す断面図である。図に示すように、円形リング状部材３３に複数の凸部３５が設けられている。

図１３は本発明に係る他の偏心旋回駆動装置の一部を示す断面図である。図に示すように、円形リング状部材３４に複数の凹部３６が設けられている。

図１４は本発明に係る偏心旋回駆動装置を擂り鉢の擂り粉木を駆動する装置に用いた状態を示す概略図である。図に示すように、収納部４１に擂り鉢４２が固定され、擂り鉢４２の上方に偏心旋回駆動装置４３が設けられ、偏心旋回駆動装置４３の旋回軸（出力軸）１１のケーシング１からの突出部に擂り粉木４４が固定されている。

そして、偏心旋回駆動装置４３を駆動するとともに、擂り鉢４２の上部からゴマ等を供給すると、旋回軸１１がケーシング１に対して回転せずに偏心旋回するから、擂り鉢４２と擂り粉木４４とによりゴマ等を擂ることができ、ゴマ等を擂ったものは収納部４１内に収納される。

図１５は本発明に係る偏心旋回駆動装置を石うすの駆動装置に用いた状態を示す概略図である。図に示すように、下石５２と上石５３とを有する石うす５１の上方に偏心旋回駆動装置４３が設けられ、偏心旋回駆動装置４３の旋回軸（出力軸）１１のケーシング１からの突出部に上石５３が固定されている。

そして、偏心旋回駆動装置４３を駆動するとともに、上石５３の穴５４からそば等を投入すると、旋回軸１１がケーシング１に対して回転せずに偏心旋回するから、上石５３が下石５２に対して回転せずに偏心旋回するので、石うす５１によりそば等を碾く（すり砕く）ことができる。また、そば等が上石５３と下石５２との間に確実に取り込まれ、そば等が上石５３と下石５２との間に一度入ったのちに上石５３と下石５２との間から再度出たりすることがないから、そば等を一様に碾くことができるので、粒径が均一な良質なそば粉等を得ることができる。

なお、上述実施の形態においては、被駆動部材が擂り粉木４４、上石５３である場合について説明したが、被駆動部材が他の被駆動装置の被駆動部材である場合にも本発明の偏心旋回駆動装置を使用することができる。また、上述実施の形態においては、旋回板１２、ピンクランク１４等により構成された自転防止手段を用いたが、他の自転防止手段を用いてもよい。

本発明に係る偏心旋回駆動装置を示す概略断面図である。図１のＡ−Ａ拡大断面図である。図１のＢ−Ｂ拡大断面図である。図１〜図３に示した偏心旋回駆動装置の動作説明図である。本発明に係る他の偏心旋回駆動装置の一部を示す図である。図５のＣ−Ｃ断面図である。本発明に係る他の偏心旋回駆動装置の一部を示す図である。図７のＤ−Ｄ断面図である。本発明に係る他の偏心旋回駆動装置を示す概略断面図である。図９のＥ−Ｅ拡大断面図である。図９、図１０に示した偏心旋回駆動装置の動作説明図である。本発明に係る他の偏心旋回駆動装置の一部を示す断面図である。本発明に係る他の偏心旋回駆動装置の一部を示す断面図である。本発明に係る偏心旋回駆動装置を擂り鉢の擂り粉木を駆動する装置に用いた状態を示す概略図である。本発明に係る偏心旋回駆動装置を石うすの駆動装置に用いた状態を示す概略図である。

符号の説明

１…ケーシング
２…ステータ
７…回転軸
８…ロータ
１１…旋回軸
１２…旋回板
１４…ピンクランク
１５…錘板体
１７…円形溝
２０…係合板
２１…四角溝
３１…錘板体
３３…第１の円形リング状部材
３４…第２の円形リング状部材

Claims

ケーシングと、上記ケーシングに固定されたステータと、上記ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、上記回転軸に固定されたロータと、上記回転軸に偏心して回転可能に支持され旋回軸と、上記旋回軸の偏心旋回を許容しかつ上記旋回軸の自転を防止する自転防止手段と、上記旋回軸に回転可能に支持されかつ上記回転軸側に上記回転軸が係合した溝が設けられた錘板体とを具備したことを特徴とする偏心旋回駆動装置。
ケーシングと、上記ケーシングに固定されたステータと、上記ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、上記回転軸に固定されたロータと、上記回転軸に偏心して回転可能に支持され旋回軸と、上記旋回軸の偏心旋回を許容しかつ上記旋回軸の自転を防止する自転防止手段と、上記旋回軸に回転可能に支持されかつ上記回転軸側に上記回転軸に固定された係合板が係合した溝が設けられた錘板体とを具備したことを特徴とする偏心旋回駆動装置。
ケーシングと、上記ケーシングに固定されたステータと、上記ケーシングに回転可能に支持された回転軸と、上記回転軸に固定されたロータと、上記回転軸に偏心して回転可能に支持され旋回軸と、上記旋回軸の偏心旋回を許容しかつ上記旋回軸の自転を防止する自転防止手段と、上記ケーシングに設けられた第１の円形リング状部材と、上記旋回軸に回転可能に支持されかつ上記回転軸側とは反対側に上記第１の円形リング状部材と係合した第２の円形リング状部材が設けられた錘板体とを具備したことを特徴とする偏心旋回駆動装置。
上記自転防止手段が旋回板を有し、上記錘板体の回転軸に直角なモーメントベクトル、被駆動部材の回転軸に直角なモーメントベクトルおよび上記旋回板の回転軸に直角なモーメントベクトルの和が零ベクトルであることを特徴とする請求項１、２または３に記載の偏心旋回駆動装置。
上記自転防止手段がピンクランクを有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の偏心旋回駆動装置。