JP2008154357A - 偏心旋回駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より確実に旋回軸の振動を抑制する。
【解決手段】回転軸７から突出した旋回軸１２の一方の端部分に軸受１９ａを介して回転可能に錘板体１８ａを支持し、回転軸７の一方端面にピン２０ａを取り付け、錘板体１８ａに係合溝２１ａを設け、ピン２０ａを係合溝２１ａに挿入し、回転軸７から突出した旋回軸１２の他方の端部分に軸受１９ｂを介して回転可能に錘板体１８ｂを支持し、回転軸７の他方端面にピン２０ｂを取り付け、錘板体１８ｂに係合溝２１ｂを設け、ピン２０ｂを係合溝２１ｂに挿入し、錘板体１８ａ、１８ｂの重心を旋回軸１２の中心線と回転軸７の中心線とを結ぶ直線上に位置させ、かつ錘板体１８ａ、１８ｂの重心を旋回軸１２の中心線よりも回転軸７の中心線側に位置させる。
【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運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においては、特許文献１、２に示されるように、モータの回転軸に偏心して回転可能に支持された旋回軸と、旋回軸の偏心旋回を許容しかつ旋回軸の自転を防止する自転防止装置と、旋回軸に回転可能に支持され、重心が旋回軸の中心線と回転軸の中心線とを結ぶ直線上に位置しており、かつ重心が旋回軸の中心線よりも回転軸の中心線側に位置している錘板体とを設けている。

この偏心旋回駆動装置においては、回転軸の回転角度にかかわらず、旋回軸の中心線と錘板体の重心とは回転軸の中心線の両側に位置するから、旋回軸の振動を抑制することができるので、旋回軸に取り付けられる被駆動部材の振動を抑制することができる。
特開２００５−２３７１０８号公報 特開２００５−３１２２０９号公報

しかし、このような偏心旋回駆動装置においては、旋回軸に曲げモーメントが作用するから、確実に旋回軸の振動を抑制することができないことがある。

本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、より確実に旋回軸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、モータと、上記モータの回転軸に偏心して回転可能に支持された旋回軸と、上記旋回軸の自転を防止する自転防止装置とを有する偏心旋回駆動装置において、上記旋回軸に回転可能に支持され、重心が上記旋回軸の中心線と上記回転軸の中心線とを結ぶ直線上に位置しており、かつ上記重心が上記旋回軸の中心線よりも上記回転軸の中心線側に位置している第１、第２の錘板体を、上記回転軸から突出した上記旋回軸の両端部分に設ける。

この場合、上記第１、第２の錘板体の少なくとも一方を上記回転軸と連結してもよい。

また、上記第１、第２の錘板体の少なくとも一方を上記ケーシングと連結してもよい。

これらの場合、上記自転防止装置に旋回板を設け、上記第１、第２の錘板体の回転軸に直角なモーメントベクトル、上記旋回軸に取り付けられる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してもよい。

本発明に係る偏心旋回駆動装置においては、回転軸から突出した旋回軸の両端部分にそれぞれ錘板体を設けているから、旋回軸に曲げモーメントが作用するのを防止することができ、より確実に旋回軸の振動を抑制することができる。

また、自転防止装置に旋回板を設け、第１、第２の錘板体の回転軸に直角なモーメントベクトル、旋回軸に取り付けられる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ベクトルとしたときには、旋回軸の振動を確実に抑制することができ、被駆動部材の振動を確実に抑制することができる。

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、回転軸７、ロータ８等によりモータ９が構成されている。また、回転軸７に軸受１０、１１を介して旋回軸１２が回転可能に支持され、回転軸７の中心線と旋回軸１２の中心線とは偏っている。すなわち、旋回軸１２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１２の一方の端部すなわち被駆動部材（図示せず）が取り付けられる端部とは反対側の端部に旋回板１３が固定され、ケーシング１と旋回板１３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１５には軸１６、１７が設けられ、軸１６の中心線と軸１７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１２の中心線との偏心量と等しい。また、ピンクランク１４の軸１６はケーシング１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１７は旋回板１３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１３、ピンクランク１４等により旋回軸１２の偏心旋回を許容しかつ旋回軸１２の自転を防止する自転防止装置が構成されている。また、回転軸７から突出した旋回軸１２の一方の端部分（被駆動部材が取り付けられる端部側の端部分）に第１の軸受１９ａを介して回転可能に第１の錘板体１８ａが支持され、回転軸７の一方端面に第１のピン２０ａが取り付けられ、錘板体１８ａに第１の係合溝２１ａが設けられ、ピン２０ａが係合溝２１ａに挿入され、ピン２０ａと係合溝２１ａとの間にはわずかな隙間が設けられており、錘板体１８ａは回転軸７に対して回転軸７の中心線と旋回軸１２の中心線とを結ぶ線の方向に移動可能であって、回転軸７の中心線と旋回軸１２の中心線とを結ぶ線上にピン２０ａの中心線、錘板体１８ａの重心が位置しており、錘板体１８ａの重心が旋回軸１２の中心線よりも回転軸７の中心線側に位置しており、錘板体１８ａ、ピン２０ａ等により旋回軸１２の振動を抑制する第１の振動抑制手段が構成されている。また、回転軸７から突出した旋回軸１２の他方の端部分（旋回板１３が取り付けられる端部側の端部分）に第２の軸受１９ｂを介して回転可能に第２の錘板体１８ｂが支持され、回転軸７の一方端面に第２のピン２０ｂが取り付けられ、錘板体１８ｂに第２の係合溝２１ｂが設けられ、ピン２０ｂが係合溝２１ｂに挿入され、ピン２０ｂと係合溝２１ｂとの間にはわずかな隙間が設けられており、錘板体１８ｂは回転軸７に対して回転軸７の中心線と旋回軸１２の中心線とを結ぶ線の方向に移動可能であって、回転軸７の中心線と旋回軸１２の中心線とを結ぶ線上にピン２０ｂの中心線、錘板体１８ｂの重心が位置しており、錘板体１８ｂの重心が旋回軸１２の中心線よりも回転軸７の中心線側に位置しており、錘板体１８ｂ、ピン２０ｂ等により旋回軸１２の振動を抑制する第２の振動抑制手段が構成されている。そして、回転軸７の中心線から錘板体１８ａの重心までの距離と錘板体１８ａ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１８ａの重心までの方向を方向とするベクトルを錘板体１８ａの回転軸に直角なモーメントベクトル、回転軸７の中心線から錘板体１８ｂの重心までの距離と錘板体１８ｂ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１８ｂの重心までの方向を方向とするベクトルを錘板体１８ｂの回転軸に直角なモーメントベクトル、回転軸７の中心線から旋回軸１２に取り付けられる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１３の重心までの距離と旋回板１３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１３の重心までの方向を方向とするベクトルを旋回板１３の回転軸に直角なモーメントベクトルとすると、錘板体１８ａの回転軸に直角なモーメントベクトル、錘板体１８ｂ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１３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。しかも、錘板体１８ａ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の和は零ベクトルであり、また錘板体１８ｂの回転軸に直角なモーメントベクトル、旋回板１３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。

図１、図２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１２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装置が設けられているから、旋回軸１２は自転しない。このため、旋回軸１２がケーシング１に対して回転せずに偏心旋回する。また、回転軸７の回転角度にかかわらず、旋回軸１２の中心線と錘板体１８ａ、１８ｂ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、回転軸７の回転角度にかかわらず、旋回軸１２の中心線と錘板体１８ａ、１８ｂ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１２の振動を抑制することができるので、被駆動部材の振動を抑制することができ、回転軸７の回転数を大きくすることができる。また、回転軸７から突出した旋回軸１２の両端部分にそれぞれ錘板体１８ａ、１８ｂを設けているから、旋回軸１２に曲げモーメントが作用するのを防止することができるので、より確実に旋回軸１２の振動を抑制することができ、より確実に被駆動部材の振動を抑制することができる。また、錘板体１８ａの回転軸に直角なモーメントベクトル、錘板体１８ｂ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１３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１３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１８ａの回転軸に直角なモーメントベクトルと錘板体１８ｂの回転軸に直角なモーメントベクトルとを加算した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１８ａの回転軸に直角なモーメントベクトルと錘板体１８ｂの回転軸に直角なモーメントベクトルとを加算した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１２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、錘板体１８ａ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の和を零ベクトルにするとともに、錘板体１８ｂの回転軸に直角なモーメントベクトル、旋回板１３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しているから、旋回軸１２に曲げモーメントが作用するのを確実に防止することができるので、旋回軸１２の振動を確実に抑制することができるため、被駆動部材の振動を確実に抑制することができる。

図３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である。図に示すように、ケーシング１に穴２２が設けられ、旋回軸１２が穴２２内を貫通している。また、回転軸７の中心線から旋回軸１２の錘板体１８ａが設けられた側の端部に取り付けられた第１の被駆動部材の重心までの距離と第１の被駆動部材の重量との積を大きさとしかつ回転軸７の中心線から第１の被駆動部材の重心までの方向を方向とするベクトルを第１の被駆動部材の回転軸に直角なモーメントベクトルとし、回転軸７の中心線から旋回軸１２の錘板体１８ｂが設けられた側の端部に取り付けられた第２の被駆動部材の重心までの距離と第２の被駆動部材の重量との積を大きさとしかつ回転軸７の中心線から第２の被駆動部材の重心までの方向を方向とするベクトルを第２の被駆動部材の回転軸に直角なモーメントベクトルとすると、錘板体１８ａの回転軸に直角なモーメントベクトル、錘板体１８ｂの回転軸に直角なモーメントベクトル、第１の被駆動部材の回転軸に直角なモーメントベクトル、第２の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１３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。しかも、錘板体１８ａの回転軸に直角なモーメントベクトル、第１の被駆動部材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り、また錘板体１８ｂの回転軸に直角なモーメントベクトル、旋回板１３の回転軸に直角なモーメントベクトル、第２の被駆動部材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。

このような偏心旋回駆動装置においても、回転軸７の回転角度にかかわらず、旋回軸１２の中心線と錘板体１８ａ、１８ｂ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１２の振動を抑制することができるので、第１、第２の被駆動部材の振動を抑制することができ、回転軸７の回転数を大きくすることができる。また、回転軸７から突出した旋回軸１２の両端部分にそれぞれ錘板体１８ａ、１８ｂを設けているから、旋回軸１２に曲げモーメントが作用するのを防止することができるので、より確実に旋回軸１２の振動を抑制することができ、より確実に第１、第２の被駆動部材の振動を抑制することができる。また、錘板体１８ａの回転軸に直角なモーメントベクトル、錘板体１８ｂの回転軸に直角なモーメントベクトル、第１の被駆動部材の回転軸に直角なモーメントベクトル、第２の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１３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、すなわち第１の被駆動部材の回転軸に直角なモーメントベクトル、第２の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１３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１８ａの回転軸に直角なモーメントベクトルと錘板体１８ｂの回転軸に直角なモーメントベクトルとを加算した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１８ａの回転軸に直角なモーメントベクトルと錘板体１８ｂの回転軸に直角なモーメントベクトルとを加算した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１２の振動を確実に抑制することができるので、第１、第２の被駆動部材の振動を確実に抑制することができる。また、錘板体１８ａの回転軸に直角なモーメントベクトル、第１の被駆動部材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にするとともに、錘板体１８ｂの回転軸に直角なモーメントベクトル、旋回板１３の回転軸に直角なモーメントベクトル、第２の被駆動部材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しているから、旋回軸１２に曲げモーメントが作用するのを確実に防止することができるので、旋回軸１２の振動を確実に抑制することができるので、第１、第２の被駆動部材の振動を確実に抑制することができる。

なお、上述実施の形態においては、錘板体１８ａ、１８ｂ、ピン２０ａ、２０ｂ等からなる第１、第２の振動抑制手段を用いたが、旋回軸に回転可能に支持され、重心が旋回軸の中心線と回転軸の中心線とを結ぶ直線上に位置しており、かつ上記重心が旋回軸の中心線よりも回転軸の中心線側に位置している第１、第２の錘板体を有する第１、第２の振動抑制手段を用いれば、旋回軸の振動を抑制することができる。また、上述実施の形態においては、錘板体１８ａ、１８ｂに係合溝２１ａ、２１ｂを設けたが、第１、第２の錘板体に取り付けられたピンが係合すべき係合溝を回転軸に設けてもよい。この場合、ピンと係合溝との間にわずかな隙間を設け、第１、第２の錘板体を回転軸に対して回転軸の中心線と旋回軸の中心線とを結ぶ線の方向に移動可能にして、第１、第２の錘板体の回転軸に対する回転軸の中心線と旋回軸の中心線とを結ぶ線の方向の移動を許容するようにする。また、上述実施の形態においては、回転軸７の端面にピン２０ａ、２０ｂを取り付け、錘板体１８ａ、１８ｂに係合溝２１ａ、２１ｂを設け、ピン１９ａ、１９ｂを係合溝２１ａ、２１ｂに挿入することにより、錘板体１８ａ、１８ｂを回転軸７と連結したが、第１、第２の錘板体に凹所を設け、凹所に回転軸の端部を係合してもよく、また第１、第２の錘板体に溝を設け、回転軸に係合板を固定し、溝に係合板を係合してもよい。また、上述実施の形態においては、錘板体１８ａ、１８ｂを回転軸７と連結したが、第１、第２の錘板体をケーシングに連結してもよい。この場合、ケーシングに回転軸の中心線を中心線とする第１の円形リング状部材を設け、第１、第２の錘板体に第２の円形リング状部材を設け、第１の円形リング状部材と第２の円形リング状部材とを相対的に回転するように係合してもよい。また、上述実施の形態においては、旋回板１３、ピンクランク１４等により構成された自転防止装置を用いたが、他の自転防止装置を用いてもよい。

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。 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。

符号の説明

１…ケーシング
２…ステータ
７…回転軸
８…ロータ
９…モータ
１２…旋回軸
１３…旋回板
１４…ピンクランク
１８ａ…錘板体
１８ｂ…錘板体

Claims (4)

1. モータと、上記モータの回転軸に偏心して回転可能に支持された旋回軸と、上記旋回軸の自転を防止する自転防止装置とを有する偏心旋回駆動装置において、上記旋回軸に回転可能に支持され、重心が上記旋回軸の中心線と上記回転軸の中心線とを結ぶ直線上に位置しており、かつ上記重心が上記旋回軸の中心線よりも上記回転軸の中心線側に位置している第１、第２の錘板体を、上記回転軸から突出した上記旋回軸の両端部分に設けたことを特徴とする偏心旋回駆動装置。
2. 上記第１、第２の錘板体の少なくとも一方が上記回転軸と連結されたことを特徴とする請求項１に記載の偏心旋回駆動装置。
3. 上記第１、第２の錘板体の少なくとも一方が上記ケーシングと連結されたことを特徴とする請求項１に記載の偏心旋回駆動装置。
4. 上記自転防止装置に旋回板を設け、上記第１、第２の錘板体の回転軸に直角なモーメントベクトル、上記旋回軸に取り付けられる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した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。

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