JP2008145065A - Rocking device and heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヒータなどにおける首振り機能を提供するのに適した揺動装置に関するものである。 The present invention relates to a rocking device suitable for providing a swing function in a heater or the like.
特許文献1には、旋回装置(首振り機構)およびこの旋回装置を備えたヒータが開示されている。旋回装置は、第1のベースと、第1のベースに対して旋回する第2のベースと、第1のベースに対して旋回する第3のベースとを備えている。第2のベースは、第1のベースに対して、第1のポジションに復帰するように弾性部材により連結されている。第3のベースは、第2のベースを支点として、当該第3のベースを旋回駆動する駆動手段が搭載されている。したがって、この旋回装置を備えたヒータでは、旋回中に障害物があると旋回が止まり、障害物が取り除かれると旋回を開始(再開)する。
旋回装置(揺動装置)を介して放熱装置(放熱部)が搭載されたヒータでは、旋回(揺動)の対象となる放熱装置の動きをさらにスムーズにすることが要望されている。しかしながら、旋回装置においては、旋回の向きが変わるときに、その動きがスムーズではない場合がある。例えば、旋回装置においては、加速と減速とを繰り返しながら向きを変える現象が見られることがあり、この改善が求められている。 In a heater in which a heat radiating device (heat radiating unit) is mounted via a swivel device (oscillation device), it is desired to further smooth the movement of the heat radiating device that is a target of swivel (swing). However, in a turning device, when the turning direction changes, the movement may not be smooth. For example, in a swivel device, a phenomenon in which the direction is changed while repeatedly accelerating and decelerating may be seen.
本発明の一態様は、第1のベースと、第1のベースの上で、第1のベースに取り付けられた第1の軸を中心にほぼ水平な方向に揺動する第2のベースと、第1の軸を中心にほぼ水平な方向に揺動可能な第1のリンク部材であって、バネ抵抗により揺動が抑制された第1のリンク部材と、先端部および基端部を備える第2のリンク部材であって、第1のリンク部材に対し、当該第2のリンク部材の基端部を中心にほぼ水平な方向に揺動するように取り付けられた第2のリンク部材と、第2のベースに取り付けられたモータと、先端部を備え、モータによりほぼ水平な方向に回転駆動される第3のリンク部材であって、当該第3のリンク部材の先端部が第2のリンク部材の先端部に対し回転するように、第2のリンク部材に取り付けられた第3のリンク部材と、第2のリンク部材の先端部に対し、第2のリンク部材の揺動方向が切り換わる第1の位置および第2の位置のそれぞれの近傍において、切り換わった後の方向に力を加えるための少なくとも1つの弾性体とを有する、揺動装置である。 One aspect of the present invention includes a first base, and a second base that swings in a substantially horizontal direction around a first axis attached to the first base on the first base; A first link member that can swing in a substantially horizontal direction around a first axis, the first link member having a swing suppressed by a spring resistance, and a first link member having a distal end portion and a proximal end portion. A second link member attached to the first link member so as to swing in a substantially horizontal direction around the base end portion of the second link member; A third link member having a motor attached to the base of No. 2 and a distal end portion and driven to rotate in a substantially horizontal direction by the motor, the distal end portion of the third link member being the second link member A third link member attached to the second link member so as to rotate relative to the tip of the second link member. In the vicinity of the first position and the second position where the swing direction of the second link member switches with respect to the leading end portion of the link member and the second link member, force is applied in the direction after the switching. A swing device having at least one elastic body for adding
第1のリンク部材が実質的に第1のベースに固定されている場合、第1のリンク部材、第2のリンク部材、第3のリンク部材、および第2のベースにより、四節機構が形成される。なお、第1のリンク部材が実質的に第1のベースに固定されているとは、第1のリンク部材が第1のベースにねじ等を介して固定されている場合だけでなく、第1のリンク部材がバネ抵抗により揺動が抑制された状態で第1のベースに固定されている場合などを含む。例えば、バネ抵抗により揺動が抑制された状態の第1のリンク部材は、上記特許文献1の第2のベースとして機能する。この状態で、第3のリンク部材をモータ駆動により回転させる(第3のリンク部材の先端部を第2のリンク部材の先端部に対し回転駆動させる)ことにより、揺れ腕(ロッカーアーム)に対応する第2のベースが、第1の軸の回りを揺動する。 When the first link member is substantially fixed to the first base, the first link member, the second link member, the third link member, and the second base form a four-bar mechanism. Is done. Note that the first link member is substantially fixed to the first base not only when the first link member is fixed to the first base via a screw or the like, but also to the first base. Including a case where the link member is fixed to the first base in a state in which the swinging is suppressed by the spring resistance. For example, the first link member in a state where swinging is suppressed by the spring resistance functions as the second base of Patent Document 1. In this state, the third link member is rotated by a motor drive (the distal end portion of the third link member is rotationally driven with respect to the distal end portion of the second link member) to cope with the swing arm (rocker arm). The second base that oscillates about the first axis.
このとき、揺動の対象である第2のベースおよび/または第2のベースに搭載された被揺動物、例えば放熱装置、の質量が大きかったり、これらのリンク部材の連結部分のがた、さらには、第1のリンク部材が第1のベースに完全には固定されていないなどの要因により、第2のリンク部材の揺動方向が切り換わる第1の位置および第2の位置(死点)において、第2のリンク部材の揺動方向が直ぐには切り換わらず、切り換わる前の方向にさらに進むことがある。一方、モータがさらに回転すると、第3のリンク部材と第2のリンク部材とのなす角度が、揺動方向が切り換わった後、数度程度進んだときの角度と同じ状態になる。したがって、第2のリンク部材の動きが反対方向に急激に加速される。これらの動きにより、揺動方向が切り換わる第1の位置および第2の位置の近傍において、第2のベースが加速と減速とが繰り返され、限られた範囲であるがスムーズな動きが実現されないことがある。 At this time, the mass of the second base and / or the object to be swung mounted on the second base, for example, the heat radiating device, is large, or the connecting portions of these link members The first position and the second position (dead point) at which the swing direction of the second link member is switched due to factors such as the first link member not being completely fixed to the first base. In this case, the swinging direction of the second link member may not be switched immediately, but may be further advanced in the direction before switching. On the other hand, when the motor further rotates, the angle formed by the third link member and the second link member is the same as the angle when the swinging direction is switched and the angle is advanced several degrees. Therefore, the movement of the second link member is rapidly accelerated in the opposite direction. By these movements, the second base is repeatedly accelerated and decelerated in the vicinity of the first position and the second position where the swinging direction is switched, and a smooth movement is not realized in a limited range. Sometimes.
そこで、この揺動装置においては、少なくとも1つの弾性体を設け、第2のリンク部材の先端部に対し、第2のリンク部材の揺動方向が切り換わる第1の位置および第2の位置のそれぞれの近傍において、切り換わった後の方向に力を加えるようにしている。このようにすることにより、切り換わる位置、すなわち、第1の位置および第2の位置において、第2のリンク部材の行き過ぎ(切り換わる前の方向への動き)を抑制することができる。したがって、揺動方向が切り換わる第1の位置および第2の位置において、第2のベースが加速と減速とを繰り返す現象が抑制されるため、第1および第2の位置の近傍においても、スムーズな動きがより確実に得られる揺動装置を提供できる。 Therefore, in this swing device, at least one elastic body is provided, and the first position and the second position at which the swing direction of the second link member is switched with respect to the distal end portion of the second link member. In each vicinity, a force is applied in the direction after switching. By doing in this way, the overshoot (movement to the direction before switching) of the 2nd link member can be controlled in the position which switches, ie, the 1st position and the 2nd position. Accordingly, since the phenomenon that the second base repeats acceleration and deceleration is suppressed at the first position and the second position where the swing direction is switched, smooth movement can be achieved in the vicinity of the first and second positions. Thus, it is possible to provide a rocking device that can surely obtain a stable movement.
この揺動装置においては、少なくとも1つの弾性体は、第2のリンク部材の基端部とモータの中心との距離が離れる第1の位置(第1の切り換わる位置、第1の死点)よりも、第2のリンク部材の基端部とモータの中心との距離が縮まる第2の位置(第2の切り換わる位置、第2の死点)において、切り換わった後の方向に大きな力を加えるものであることが好ましい。 In this oscillating device, the at least one elastic body has a first position at which the distance between the base end portion of the second link member and the center of the motor is separated (first switching position, first dead center). In the second position where the distance between the base end of the second link member and the center of the motor is reduced (second switching position, second dead center), a greater force in the direction after switching It is preferable to add.
第1の位置(第1の切り換わる位置)においては、第3のリンク部材および第2のリンク部材が直線的に延びており、そのような配置は第2のベースの慣性的な動きに対抗する。したがって、第2のリンク部材の位置のずれ(切り換わる前の方向にさらに進むことにより生じるずれ)は、それほど大きくならないことが多い。これに対して、第2の位置(第2の切り換わる位置)では、第3のリンク部材と第2のリンク部材が重なるので、第2のリンク部材の位置が定まり難く、より流動的に動きやすい状態となる。したがって、第2の位置においては、切り換わった後の方向により大きな力を加えるために、第2のリンク部材を、より大きな力で、切り換わった後の方向に向けて、引っ張ったり、押したりすることが好ましい。 In the first position (the first switching position), the third link member and the second link member extend linearly, and such an arrangement counteracts the inertial movement of the second base. To do. Therefore, the displacement of the position of the second link member (deviation caused by further proceeding in the direction before switching) is often not so large. On the other hand, at the second position (second switching position), the third link member and the second link member overlap each other, so that the position of the second link member is difficult to be determined and moves more fluidly. Easy state. Therefore, in the second position, in order to apply a larger force in the direction after switching, the second link member is pulled or pushed toward the direction after switching with a larger force. It is preferable to do.
第1の位置および第2の位置において、第2のリンク部材に加える力を変える1つの方法は、少なくとも1つの弾性体の変位量を変えることである。例えば、少なくとも1つの弾性体が、第2のリンク部材の揺動により変位量が変わるように、第2のリンク部材と第1のベースとに取り付けられたバネを含み、第1の位置および第2の位置の間に、バネの力が第2のリンク部材に実質的に作用しない中立位置を備える場合、中立位置と第1の位置とを近づけることにより、第1の位置よりも第2の位置において、第2のリンク部材の先端部に切り換わった後の方向に大きな力を加えることが可能である。 One method of changing the force applied to the second link member in the first position and the second position is to change the displacement amount of at least one elastic body. For example, the at least one elastic body includes a spring attached to the second link member and the first base so that the amount of displacement is changed by the swing of the second link member, and the first position and the first position In the case where a neutral position where the force of the spring does not substantially act on the second link member is provided between the two positions, the neutral position and the first position are brought closer to each other than the first position. In the position, it is possible to apply a large force in the direction after switching to the tip of the second link member.
このように、この揺動装置によれば、第2のベースにより重量物(被揺動物)を揺動(旋回)させる装置において、揺動方向が変わるときの動きをスムーズに制御できる。したがって、本発明の他の態様は、上述した揺動装置と、第2のベースに搭載された放熱装置とを有するヒータである。このヒータは、例えば、放熱装置を液体燃料燃焼装置とし、第1のベースが燃料タンクを含むようにアレンジすることができる。このヒータによれば、揺動装置の第1のベースに重量物である放熱装置(液体燃料燃焼装置)を搭載したり、第1のベースに燃料タンクを含めるような場合であっても、放熱装置(液体燃料燃焼装置)をスムーズに旋回させることができる。 Thus, according to this rocking device, in the device that rocks (turns) a heavy object (a rocked object) by the second base, the movement when the rocking direction changes can be controlled smoothly. Therefore, another aspect of the present invention is a heater having the above-described swinging device and a heat dissipation device mounted on the second base. For example, the heater can be arranged such that the heat dissipation device is a liquid fuel combustion device and the first base includes a fuel tank. According to this heater, even when a heavy heat dissipating device (liquid fuel combustion device) is mounted on the first base of the swinging device or a fuel tank is included in the first base, heat dissipation is possible. The device (liquid fuel combustion device) can be smoothly turned.
図1および図2は、揺動装置(旋回装置、首振り機構)1aを備えるヒータ30を示している。このヒータ30は、燃料タンク39およびこの燃料タンク39を支持するフレーム38を備えた下半部31と、燃焼機構を内蔵した液体燃料燃焼装置(放熱装置)37を備えた上半部32とを有し、下半部31と上半部32とが、揺動装置1aにより連結されている。なお、本例では、放熱装置として、液体燃料燃焼装置を用いているが、放熱装置は、液体燃料燃焼装置に限定されるものではない。
1 and 2 show a
図3は、揺動装置1aを側面から見た断面図(下半部31の短手方向の断面)を示している。図4は、揺動装置1aの正面図を一部切り欠いて(一部を断面として(下半部31の長手方向の断面))示している。図5は、揺動装置1aの上面図を示している。なお、図5においては、揺動装置1aの構成を見易くするために、第2のベース12を透かした状態で示している。図6は、揺動装置1aの一部分を上方から見た様子を模式的に示している。
FIG. 3 shows a cross-sectional view (cross section in the short direction of the lower half portion 31) of the oscillating
この揺動装置1aは、第1のベース11と、第2のベース12と、モータ16と、第1のリンク部材21と、第2のリンク部材22と、第3のリンク部材23と、ねじりバネ18(第1の弾性体)と、コイルバネ(第2の弾性体)40とを有している。
The
第1のベース11は、燃料タンク39を含む、または燃料タンク39の上面に取り付けられている。また、第1のベース11には、垂直方向に延びた第1の軸17が取り付けられている。第2のベース12は、平面略正方形状の箱型であり、第1のベース11の一部を上方から覆うように設けられ、第1の軸17を介して、第1のベース11に対し水平方向に揺動(回転、旋回)自在に取り付けられている。この第2のベース12の上に液体燃料燃焼装置37が搭載されている。
The
第1のベース11の上面11aには、第2のベース12の上壁の内面12aと対向するように、4つのローラ13が上向きに設けられている。これにより、第2のベース12は、第1のベース11に取り付けられた4つのローラ13に支持されながら、第1のベース11の上で、第1のベース11に取り付けられた第1の軸17を中心にほぼ水平な方向に揺動する。このように、4つのローラ13が第1のベース11の上面11aに上向きに設けられているため、第2のベース12は、この第2のベース12に重量物が搭載されても、第1のベース11に対してスムーズに揺動する。
Four
また、このような構成においては、第1のベース11と第2のベース12との間(第1のベース11と第2のベース12とにより形成される空間)に埃が混入しても、埃は自重により下方に落ちるため、第2のベース12の上壁の内面12aには、第1のベース11の上面11aと比べて、埃などの異物が溜まり難い。したがって、本例のように、4つのローラ13を第1のベース11に取り付け、第2のベース12の上壁の内面12aに沿ってローラ13を回転させながら、第2のベース12を第1のベース11の上で揺動させるようにすると、4つのローラ13を第2のベース12に取り付けて、ローラ13を第1のベース11の上面11aに沿って回転させながら、第2のベース12が第1のベース11の上で揺動させる場合と比べて、ローラ13の回転運動に対する異物の影響が少ない。すなわち、ローラ13が異物に乗り上げたりすることが少なく、第2のベース12の揺動が異物によって妨げられることが少ないため、第2のベース12を第1のベース11に対してスムーズに揺動させることができる。
Further, in such a configuration, even if dust enters between the
第1のベース11および第2のベース12により形成される空間内には、第1、第2および第3のリンク部材21、22および23が設けられている。第1のリンク部材21は、第1の軸17を中心にほぼ水平な方向に揺動可能であるが、基本的には、ねじりバネ18のバネ抵抗により揺動が抑制されている。第2のリンク部材22は、先端部22aおよび基端部22bを備えており、第1のリンク部材21に対し、基端部22bの支点Fを中心に、ほぼ水平な方向に揺動するように取り付けられている。第3のリンク部材23は、先端部23aを備えており、先端部23aが第2のリンク部材22の先端部22aに対し回転するように、第2のリンク部材22に取り付けられている。また、第3のリンク部材23の基端部23bは、第2のベース12に取り付けられたモータ16により、ほぼ水平な方向に回転駆動される。本例では、モータ16の下部に取り付けられた減速ギアを介して第3のリンク部材23は一方向に連続して回転される。
In the space formed by the
この揺動装置1aでは、第2のリンク部材22は、第1のリンク部材21に対し、その基端部22bにある支点Fを中心として旋回する。第1のリンク部材21がねじりバネ18のバネ抵抗により揺動が抑制された状態で第1のベース11に実質的に固定されているため、第1のリンク部材21、第2のリンク部材22、第3のリンク部材23、および第2のベース12により、四節機構が形成される。したがって、第3のリンク部材23をモータ駆動により回転させると、第3のリンク部材23の先端部23aにより第2のリンク部材22の先端部22aが駆動されるので、揺れ腕(ロッカーアーム)に対応する第2のベース12が、第1の軸17の回りを揺動する。
In the
すなわち、この揺動装置1aでは、第1のリンク部材21がねじりバネ18のバネ抵抗により揺動が抑制された状態で第1のベース11に実質的に固定されており、第2のベース12は、モータ16と、第2のリンク部材22と、第3のリンク部材23とにより、モータ16を搭載した状態で旋回中心(第1の軸)17を中心とし、第1のリンク部材21を介して、第1のベース11に対して揺動するため、首振り機能が得られる。
That is, in the
また、第1のリンク部材21は、基本的にはねじりバネ18のバネ抵抗により揺動が抑制されているが、障害が与えられると、第1の軸17を中心にほぼ水平な方向に揺動する。さらに、第1のリンク部材21は、ねじりバネ18のバネ抵抗により、第1のリンク部材21に関わる障害がなくなれば、所定のポジション(第1のポジション)に自動的に復帰するようになっている。
Further, the
詳しくは、第1の軸17には、ねじりバネ18が回転可能に装着されている。ねじりバネ18は、自然状態において、その一端18aに対してその他端18bが反時計方向に角度θだけずれている。そして、揺動装置1aにセットされた状態では、その他端18bがその一端18aに対して時計方向に位置している。また、第1のベース11には、支持突起SP1が設けられており、ねじりバネ18の一端18aを内側から支持している。さらに、第2のベース12には、支持突起SP2が設けられており、ねじりバネ18の他端18bを内側から支持している。
Specifically, a
したがって、第2のベース12が第1のポジションにあるとき、ねじりバネ18は角度θだけ変位した状態となっており、このとき、第1のリンク部材21を時計あるいは反時計方向に回すためには、ねじりバネ18による対抗力F0よりも大きな力を与える必要がある。このため、第2のベース12を通常に駆動させている状態では、第1のリンク部材21は、第1のベース11に対して、ほとんど固定されたベースとして機能する。一方、第2のベース12に力が働いてスムーズに回転できなくなると、第1のリンク部材21には、対抗力F0以上の力が作用し、第1のリンク部材21が揺動(旋回)する。
Accordingly, when the
例えば、第2のベース12からの力により、第1のリンク部材21が反時計方向に揺動させられると、ねじりバネ18の一端18aが、反時計方向に第1の支持突起SP1により押され、復元力Frが発生する。したがって、第2のベース12が障害物と干渉したなどの障害が発生し、第1のリンク部材21が動いて、その障害を吸収した後は、第1のリンク部材21は第1のポジションにまで戻る。第1のリンク部材21が時計方向に旋回させられるときも同様であり、ねじりバネ18の他端18bが、時計方向に第2の支持突起SP2により押され、復元力Frが発生する。したがって、第2のベース12に関わる障害がなくなれば、第1のリンク部材21は第1のポジションに自動的に復帰する。
For example, when the
ところで、このような旋回装置においては、リンク部材の連結部分のがた、第1のリンク部材が第1のベースに完全には固定されていないなどの要因により、図7に示すように、第2のリンク部材の揺動方向が切り換わる第1の位置P1(第1の死点)および第2の位置P2(第2の死点)において、第2のリンク部材の揺動方向が直ぐには切り換わらず、切り換わる前の方向にさらに進むことがある。この現象は、揺動の対象である第2のベースおよび/または第2のベースに搭載されたヒータの上半部の質量が大きい場合に顕著に現れることがある。一方、モータが回転を続けると、第2のリンク部材の揺動方向が切り換わった後、第3のリンク部材と第2のリンク部材とのなす角度が、数度程度進んだときの角度と同じ状態になる。したがって、第2のリンク部材の動きが反対方向に急激に加速される。これらの結果、第2のベースが、揺動方向が切り換わる第1の位置P1および第2の位置P2の近傍において、加速と減速とを繰り返す場合がある。 By the way, in such a turning device, as shown in FIG. 7, due to factors such as backlash of the connecting portion of the link member, the first link member is not completely fixed to the first base, In the first position P1 (first dead center) and the second position P2 (second dead center) where the swing direction of the second link member is switched, the swing direction of the second link member is immediately There is a case where it does not switch and it further proceeds in the direction before switching. This phenomenon may be prominent when the mass of the second base and / or the upper half of the heater mounted on the second base, which is the subject of oscillation, is large. On the other hand, if the motor continues to rotate, after the swinging direction of the second link member is switched, the angle formed by the third link member and the second link member is an angle when the angle is advanced by several degrees. It becomes the same state. Therefore, the movement of the second link member is rapidly accelerated in the opposite direction. As a result, the second base may repeat acceleration and deceleration in the vicinity of the first position P1 and the second position P2 where the swing direction is switched.
そのため、この揺動装置1aでは、コイルバネ40により、第2のリンク部材22の先端部22aに対し、第2のリンク部材22の揺動方向が切り換わる第1の位置P1および第2の位置のP2それぞれの近傍において、切り換わった後の方向に力を加えるようにしている。具体的には、第2のリンク部材22の揺動により変位量が変わるように、コイルバネ40の一端40aを第1のベース11の取り付け位置T1に取り付け、コイルバネ40の他端40bを第2のリンク部材22の基端部22bの取り付け位置T2に取り付けている。この取り付け位置T2は、第2のリンク部材22の支点Fに対して先端部22aと反対側に位置し、後述するように、第2のリンク部材22の回転角度によりコイルバネ40により第2のリンク部材22に付与されるモーメントの向きが逆転するようになっている。
Therefore, in this swinging
また、第1の位置(第1の切り換わる位置)P1においては、第3のリンク部材23が第2のリンク部材22に対して直線的に延びており、第2のリンク部材22の位置のずれ(切り換わる前の方向にさらに進むことにより生じるずれ)はそれほど大きくなり難い。これに対し、第2の位置(第2の切り換わる位置)P2では、第3のリンク部材23と第2のリンク部材22とが重なるので、第2のリンク部材22の位置が定まり難く、第2のリンク部材22の位置のずれ(切り換わる前の方向にさらに進むことにより生じるずれ)が大きくなり易い。したがって、本例においては、第1の位置P1のときよりも、第2の位置P2のときに、第2のリンク部材22に、切り換わった後の方向に大きな力を与えるようにしている。すなわち、本例においては、第1の位置P1よりも、第2の位置P2において、コイルバネ40の変位量が大きくなる取り付け位置T1を選択し、第2のリンク部材22に加えられる力を大きくしている。
In addition, at the first position (first switching position) P1, the
具体的には、図6に示すように、第1の位置P1および第2の位置P2の間に存在する、モーメントが0になり、コイルバネ40によるバネの力(バネ抵抗)が第2のリンク部材22に実質的に作用しない中立位置Pnを、第1の位置P1に近づけている。すなわち、第1の位置P1と中立位置Pnとの間の距離は、第2の位置P2と中立位置Pnとの間の距離よりも短い。モーメントが0になり、バネ40により第2のリンク部材22に加えられるモーメントの向きが切り換わる位置は、バネ40の力が第2のリンク部材22に実質的に作用しない中立位置Pnであり、第1のベース11の取り付け位置T1と、第2のリンク部材22の取り付け位置T2と、第2のリンク部材22の支点Fとが一直線上に並ぶ位置である。この位置Pnにおいては、第2のリンク部材22は、取り付け位置T1の方向には力を受けるが、支点Fを中心とする回転方向(旋回方向)には力を受けない。
Specifically, as shown in FIG. 6, the moment existing between the first position P1 and the second position P2 becomes zero, and the spring force (spring resistance) by the
中立位置Pnよりも第1の位置P1の側においては、バネ40によるモーメントは図6において反時計方向に作用する。したがって、第2のリンク部材22の先端部22aは、バネ40により反時計方向に引っ張られる。第2のリンク部材22の先端部22aは、モータ16が図6において反時計方向に回転すると、第1の位置P1においては、時計方向に進んで反時計方向に旋回方向が切り換わる。したがって、バネ40により、第2のリンク部材22の先端部22aには、第1の位置P1の近傍において、常に旋回方向が切り換わった後の方向(反時計方向)に力が加わる。このため、第1の位置P1において、第2のリンク部材22の先端部22aが進行方向、すなわち、時計方向に行き過ぎることを防止でき、がたのほぼない状態で第2のリンク部材22の旋回方向(揺動方向)を切り換えることができる。その結果、第2のベース12の旋回方向(揺動方向)もスムーズに切り換えることができる。
On the side of the first position P1 from the neutral position Pn, the moment by the
中立位置Pnよりも第2の位置P2の側においては、バネ40によるモーメントは図6において時計方向に作用する。したがって、第2のリンク部材22の先端部22aは、バネ40により時計方向に引っ張られる。第2のリンク部材22の先端部22aは、モータ16が図6において反時計方向に回転すると、第2の位置P2においては、反時計方向に進んで時計方向に旋回方向が切り換わる。したがって、バネ40により、第2のリンク部材22の先端部22aには、第2の位置P2の近傍において、常に旋回方向が切り換わった後の方向(時計方向)に力が加わる。このため、第2の位置P2においても、第2のリンク部材22の先端部22aが進行方向、すなわち、反時計方向に行き過ぎることを防止でき、がたのほぼない状態で第2のリンク部材22の旋回方向(揺動方向)を切り換えることができる。その結果、第2のベース12の旋回方向(揺動方向)もスムーズに切り換えることができる。
On the side of the second position P2 from the neutral position Pn, the moment by the
そして、中立位置Pnを第1の位置P1に近づけることにより、第2のリンク部材22の基端部22bとモータ16の中心との距離が離れる第1の位置P1よりも、第2のリンク部材22の基端部22bとモータ16の中心との距離が縮まる第2の位置P2において、第2のリンク部材22の先端部22aに切り換わった後の方向に大きな力を加えることができる。このため、がたがより大きくなりやすい第2の位置P2においても、第2のリンク部材22の旋回方向をスムーズに変更でき、第2のベース12の旋回方向の切り換わりもスムーズになる。
Then, by bringing the neutral position Pn closer to the first position P1, the second link member is more than the first position P1 where the distance between the
以上のように、この揺動装置1aを備えたヒータ30によれば、上半部32が首振り中に、障害物などにより上半部32の動きが強制的に停止させられた場合は、第1のリンク部材21が首振りの駆動力を吸収するため、モータ16に過負荷がかかることを抑制できる。また、この揺動装置1aを備えたヒータ30によれば、上半部32が首振り中に、障害物などにより上半部32の動きが強制的に停止させられた場合であっても、上半部32に大きな力が働いて、障害物との干渉部分や障害物を損傷させたり、上半部32が予期できない動きをすることを防止できる。
As described above, according to the
そして、この揺動装置1aを備えたヒータ30によれば、障害物が外されて、障害物と上半部32とが干渉しないようになれば、第1のリンク部材21は所定のポジション(元のポジション、第1のポジション)に復帰する。また、障害物がある状況でも、上半部32が障害物と干渉しない位置あるいは角度になると、第2のベース12は自動的に所定のポジション(元のポジション、第1のポジション)に復帰する。このため、上半部32が障害物と干渉しても、障害物と干渉している範囲について首振り角度が小さくなるだけであり、首振り範囲の中心位置あるいは角度は変わらない。したがって、上半部32の首振り範囲は所望の範囲に保つことができる。また、この揺動装置1aを備えたヒータ30によれば、第2のベース12の旋回範囲を保つことができるため、意図しない範囲を加熱するようなことがなく、安全である。
And according to the
さらに、この揺動装置1aによれば、コイルバネ40を設け、第2のリンク部材22の先端部22aに対し、第2のリンク部材22の揺動方向が切り換わる第1の位置P1および第2の位置P2のそれぞれの近傍において、切り換わった後の方向に力を加えるようにしている。このため、切り換わる位置(死点)、すなわち、第1の位置P1および第2の位置P2において、第2のリンク部材22の行き過ぎを抑制することができる。
Further, according to the
したがって、この揺動装置1aを搭載したヒータ30によれば、揺動の対象である第2のベース12および/または第2のベース12に搭載されたヒータ30の上半部32の質量が大きかったり、リンク部材21ないし23の連結部分のがた、さらには、本例のように、第1のリンク部材21が第1のベース11に完全には固定されていないような場合であっても、第2のベース12によりヒータ30の上半部32をスムーズに揺動(旋回)させることができる。
Therefore, according to the
なお、本例では、弾性体として、コイルバネを用いているが、弾性体は、コイルバネに限定されるものではない。また、本例では、弾性体として、1つのコイルバネ40を用いているが、弾性体は、1つのコイルバネに限定されるものではない。
In this example, a coil spring is used as the elastic body, but the elastic body is not limited to the coil spring. In this example, one
図8は、揺動装置の他の例を示している。この揺動装置(旋回装置、首振り機構)1bは、第2のリンク部材22に作用する弾性体として、2つのコイルバネ51および52を備えている。第1および第2のコイルバネ51および52は、第2のリンク部材22よりも下方にオフセットした位置に設けられている。
FIG. 8 shows another example of the rocking device. The swing device (swivel device, swing mechanism) 1 b includes two
第1のコイルバネ51は、その一端51aが第1のベース11の取り付け位置T3に取り付けられ、その他端51bが第2のリンク部材22の中央部の取り付け位置T5に取り付けられている。取り付け位置T3は、第1の位置(第1の切り換わる位置)P1よりも、移動が切り換わる前の方向側に設けられている。一方、第2のコイルバネ52は、その一端52aが第1のベース11の取り付け位置T4に取り付けられ、その他端51bが第2のリンク部材22の中央部の取り付け位置T5に取り付けられている。取り付け位置T4は、第2の位置(第2の切り換わる位置)P2よりも、移動が切り換わる前の方向側に設けられている。
One
ところで、第1のコイルバネ51のバネ定数をk1、第2のコイルバネ52のバネ定数をk2、第1の位置P1における第1のコイルバネ51の長さをL11、第1の位置P1における第2のコイルバネ52の長さをL21とし、第2のリンク部材22が旋回してもこれらのバネの向きが変わらないと仮定したとき、第1の位置P1において、第2のリンク部材22には、切り換わった後の方向に、以下(1)式で与えられる力F1が働く。
F1=k2×L21−k1×L11・・・(1)
By the way, the spring constant of the
F1 = k2 × L21−k1 × L11 (1)
また、第2の位置P2における第1のコイルバネ51の長さをL12、第2の位置P2における第2のコイルバネ52の長さをL22としたとき、第2の位置P2において、第2のリンク部材22には、切り換わった後の方向に、以下(2)式で与えられる力F2が働く。
F2=k1×L12−k2×L22・・・(2)
Further, when the length of the
F2 = k1 × L12−k2 × L22 (2)
上述したように、コイルバネ51および52は、第1の位置P1よりも第2の位置P2において、第2のリンク部材22の先端部22aに、切り換わった後の方向に大きな力を加えることが好ましい。すなわち、(3)式を満たすことが好ましい。
F2>F1>0・・・(3)
As described above, the coil springs 51 and 52 can apply a greater force in the direction after switching to the
F2>F1> 0 (3)
本例においては、第1および第2のコイルバネ51および52は、上記(3)式を満たす位置に設けられている。このようにすることにより、第1の位置P1よりも第2の位置P2において、第2のリンク部材22の先端部22aに、切り換わった後の方向に大きな力を与えることができる。
In the present example, the first and second coil springs 51 and 52 are provided at a position satisfying the above expression (3). By doing in this way, in the 2nd position P2 rather than the 1st position P1, it can give big force to the front-end | tip
この揺動装置1bにおいても、コイルバネ51および52により、第2のリンク部材22の先端部22aに対し、第2のリンク部材22の揺動方向が切り換わる第1の位置P1および第2の位置のP2それぞれの近傍において、切り換わった後の方向に力を加えることができる。したがって、第1の位置P1および第2の位置P2において、第2のリンク部材22の行き過ぎを抑制し、第2のベース12をスムーズに旋回させることができる。この揺動装置1bは、揺動装置1aと置換して、ヒータ30に適用することができる。
Also in this
このように、第2のリンク部材22に作用する弾性体の配置および構成は本発明の趣旨の範囲内で選択可能であり、上記の実施例に限定されるものではない。弾性体もコイルバネに限らず、ねじりバネであっても良く、また、バネの代わりにゴムなどの弾性素材を用いることも可能である。
Thus, the arrangement and configuration of the elastic body acting on the
なお、これらの揺動装置1aおよび1bは、第2のベース12に上半部32を搭載して旋回しているが、第1のベース11と第2のベース12とを入れ換えることも可能であり、第2のベース12を下半部31に固定し、第1のベース11に上半部32を搭載して首振りさせることも可能である。
The swinging
また、本発明の揺動装置は、ヒータに限らず、上半部が温風や冷風を発生する空調装置などの送風装置にも適用できる。さらに、サーチライトなどへの適用も可能であり、いわゆる首振り機能を備えた全ての装置に適用できる。 The swing device of the present invention is not limited to a heater, and can be applied to a blower such as an air conditioner in which an upper half portion generates hot air or cold air. Further, the present invention can be applied to a searchlight or the like, and can be applied to all devices having a so-called swing function.
1a、1b 揺動装置、 11 第1のベース
12 第2のベース、 16 モータ
17 第1の軸、 21 第1のリンク部材
22 第2のリンク部材、 22a (第2のリンク部材の)先端部
22b (第2のリンク部材の)基端部、 23 第3のリンク部材
23a (第3のリンク部材の)先端部、 30 ヒータ
37 液体燃料燃焼装置(放熱装置)、 39 燃料タンク
40、51、52 コイルバネ(弾性体)
P1 第1の位置、 P2 第2の位置
Pn 中立位置
DESCRIPTION OF
P1 first position, P2 second position Pn neutral position
Claims (5)
この第1のベースの上で、前記第1のベースに取り付けられた第1の軸を中心にほぼ水平な方向に揺動する第2のベースと、
前記第1の軸を中心にほぼ水平な方向に揺動可能な第1のリンク部材であって、バネ抵抗により揺動が抑制された第1のリンク部材と、
先端部および基端部を備える第2のリンク部材であって、前記第1のリンク部材に対し、前記基端部を中心にほぼ水平な方向に揺動するように取り付けられた第2のリンク部材と、
前記第2のベースに取り付けられたモータと、
先端部を備え、前記モータによりほぼ水平な方向に回転駆動される第3のリンク部材であって、前記先端部が前記第2のリンク部材の先端部に対し回転するように、前記第2のリンク部材に取り付けられた第3のリンク部材と、
前記第2のリンク部材の先端部に対し、前記第2のリンク部材の揺動方向が切り換わる第1の位置および第2の位置のそれぞれの近傍において、切り換わった後の方向に力を加えるための少なくとも1つの弾性体とを有する、揺動装置。 A first base;
On the first base, a second base that swings in a substantially horizontal direction around a first axis attached to the first base;
A first link member swingable in a substantially horizontal direction around the first axis, wherein the first link member is prevented from swinging by a spring resistance;
A second link member having a distal end portion and a proximal end portion, wherein the second link is attached to the first link member so as to swing in a substantially horizontal direction around the proximal end portion. Members,
A motor attached to the second base;
A third link member provided with a tip portion and driven to rotate in a substantially horizontal direction by the motor, wherein the second link member rotates so as to rotate with respect to the tip portion of the second link member. A third link member attached to the link member;
A force is applied to the tip of the second link member in the direction after switching in the vicinity of each of the first position and the second position where the swinging direction of the second link member switches. And at least one elastic body.
前記第2のベースに搭載された放熱装置とを有するヒータ。 A rocking device according to any one of claims 1 to 3,
A heater having a heat dissipation device mounted on the second base.
前記第1のベースは、燃料タンクを含む、ヒータ。 In Claim 4, the heat dissipation device is a liquid fuel combustion device,
The first base is a heater including a fuel tank.
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