JP2013021847A - 偏芯旋回駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被駆動部材の振動を良好に抑制することができる偏芯旋回駆動装置を提供する。
【解決手段】錘板体２４の遠心力比例ベクトル、旋回軸１１および被駆動部材からなる旋回体の遠心力比例ベクトル、旋回板１２の遠心力比例ベクトル、錘体２９の遠心力比例ベクトル、回転軸７およびロータ８からなる回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和が零ベクトルとなり、しかも錘板体２４のモーメントベクトル、旋回体のモーメントベクトル、旋回板１２のモーメントベクトル、錘体２９のモーメントベクトル、回転体の不釣合のモーメントベクトルの和が零ベクトルとなるように、回転軸７の中心線から錘板体２４、錘体２９の重心までの距離、錘板体２４、錘体２９の重量、基準面１３から錘板体２４、錘体２９の重心までの距離を定める。
【選択図】図１

Description

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

従来の偏芯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、回転軸に偏芯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装置を設け、回転軸と連結された錘板体を旋回軸に回転可能に支持している。

特開２００５−２３７１０８号公報 特開２００８−１５４３５７号公報

しかし、このような偏芯旋回駆動装置においては、旋回軸の振動を良好に抑制することができないから、被駆動部材の振動を良好に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良好に抑制することができる偏芯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、発明の実施形態は、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、上記回転軸に偏芯して回転可能に支持され旋回軸と、上記旋回軸の偏芯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装置と、上記旋回軸に回転可能に支持されかつ上記回転軸と連結された錘板体と、上記回転軸および上記ロータからなる回転体に取り付けられた錘体とを有し、上記錘板体の遠心力比例ベクトル、上記旋回軸および上記旋回軸に取り付けられる被駆動部材からなる第１の旋回体の遠心力比例ベクトル、上記自転防止装置の旋回板の遠心力比例ベクトル、上記錘体の遠心力比例ベクトル、上記回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和を零ベクトルとし、上記錘板体のモーメントベクトル、上記第１の旋回体のモーメントベクトル、上記旋回板のモーメントベクトル、上記錘体のモーメントベクトル、上記回転体の不釣合の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。

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、上記回転軸に偏芯して回転可能に支持され旋回軸と、上記旋回軸の偏芯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装置と、上記旋回軸に回転可能に支持されかつ上記回転軸と連結された第１の錘板体と、上記旋回軸に回転可能に支持されかつ上記回転軸と連結された第２の錘板体とを有し、上記第１の錘板体の遠心力比例ベクトル、上記第２の錘板体の遠心力比例ベクトル、上記旋回軸および上記旋回軸に取り付けられる被駆動部材からなる第１の旋回体の遠心力比例ベクトル、上記自転防止装置の旋回板の遠心力比例ベクトル、上記回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和を零ベクトルとし、上記第１の錘板体のモーメントベクトル、上記第２の錘板体のモーメントベクトル、上記第１の旋回体のモーメントベクトル、上記旋回板のモーメントベクトル、上記回転体の不釣合の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。

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、上記回転軸に偏芯して回転可能に支持され旋回軸と、上記旋回軸の偏芯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装置と、上記旋回軸に回転可能に支持されかつ上記回転軸と連結された第１の錘板体と、上記旋回軸に回転可能に支持されかつ上記回転軸と連結された第２の錘板体とを有し、上記第１の錘板体の遠心力比例ベクトル、上記第２の錘板体の遠心力比例ベクトル、上記旋回軸、上記旋回軸に取り付けられる第１の被駆動部材および上記旋回軸に取り付けられる第２の被駆動部材からなる第２の旋回体の遠心力比例ベクトル、上記自転防止装置の旋回板の遠心力比例ベクトル、上記回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和を零ベクトルとし、上記第１の錘板体のモーメントベクトル、上記第２の錘板体のモーメントベクトル、上記第２の旋回体のモーメントベクトル、上記旋回板のモーメントベクトル、上記回転体の不釣合の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。

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

図１は本発明の実施の形態に係る偏芯旋回駆動装置を示す概略断面図である。 図２は図１のＡ−Ａ拡大断面図である。 図３は図１のＢ−Ｂ拡大断面図である。 図４は図１〜図３に示した偏芯旋回駆動装置の動作説明図である。 図５は本発明の他の実施の形態に係る偏芯旋回駆動装置を示す概略断面図である。 図６は図５のＣ−Ｃ拡大断面図である。 図７は本発明の他の実施の形態に係る偏芯旋回駆動装置を示す概略断面図である。 図８は図１〜図３に示した偏芯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。

（第１の実施の形態）
図１〜図３により本発明の実施の形態に係る偏芯旋回駆動装置を説明する。ケーシング１にステータ２が固定されている。ケーシング１に軸受支え３、４が固定されている。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。回転軸７にロータ８が固定されている。そして、モータはステータ２、ロータ８を有する。

回転軸７の中空部に軸受９、１０を介して旋回軸１１が回転可能に支持されている。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に偏芯して回転可能に支持されている。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が固定されている。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。ピンクランク１４のクランク本体２６には軸２７、２８が設けられている。軸２７の中心線と軸２８の中心線とは偏芯しており、この偏芯量は回転軸７の中心線と旋回軸１１の中心線との偏芯量と等しい。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ている。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、旋回軸１１の偏芯旋回を許容しかつ旋回軸１１の自転を防止する自転防止装置は旋回板１２、ピンクランク１４を有する。

旋回軸１１に軸受１６を介して回転可能に円形状の錘板１５が支持されている。錘板１５に錘１９が取り付けられている。そして、錘板体２４は錘板１５、錘１９を有する。回転軸７の一方端面にピン１７が取り付けられている。錘板１５に係合材１８が取り付けられている。係合材１８はピン１７と係合している。ピン１７と係合材１８との間にはわずかな隙間が設けられている。このため、錘板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３における回転軸７の中心線と旋回軸１１の中心線とを結ぶ線上にピン１７の中心線、錘１９の中心線が位置している。回転軸７と錘板１５とを連結する連結手段はピン１７、係合材１８を有する。連結手段により、後述するように、回転軸７のケーシング１に対する回転角度にかかわらず、旋回軸１１の中心線と錘板体２４の重心とは回転軸７の中心線の両側に位置する。換言すれば、連結手段は、回転軸７のケーシング１に対する回転角度にかかわらず、旋回軸１１の中心線と錘板体２４の重心とが回転軸７の中心線の両側に位置した状態を保持する手段である。そして、振動抑制手段は連結手段、錘板体２４を有する。回転軸７およびロータ８からなる回転体に錘体２９が取り付けられている。また、偏芯旋回駆動装置はケーシング１、モータ、回転軸７、旋回軸１１、自転防止装置、振動抑制手段、錘体２９を有している。

回転軸７の中心線と直角な平面における回転軸７の中心線から錘板体２４の重心までの距離と錘板体２４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２４の重心までの方向を方向とするベクトルを錘板体２４の遠心力比例ベクトルとする。回転軸７の中心線と直角な平面における回転軸７の中心線から旋回軸１１および旋回軸１１に取り付けられる被駆動部材からなる第１の旋回体の重心までの距離と第１の旋回体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の旋回体の重心までの方向を方向とするベクトルを第１の旋回体の遠心力比例ベクトルとする。回転軸７の中心線と直角な平面における回転軸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の遠心力比例ベクトルとする。回転軸７の中心線と直角な平面における回転軸７の中心線から錘体２９の重心までの距離と錘体２９の重量との積を大きさとしかつ回転軸７の中心線から錘体２９の重心までの方向を方向とするベクトルを錘体２９の遠心力比例ベクトルとする。回転軸７およびロータ８からなる回転体を回転速度ωで回転したときの回転体に作用する遠心力ベクトルをω^２で除した値を回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルとする。換言すれば、回転軸７の中心線と直角な平面における回転軸７の中心線から回転体の不釣合の重心までの距離と不釣合の重量との積を大きさとしかつ回転軸７の中心線から回転体の不釣合の重心までの方向を方向とするベクトルを回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルとする。すると、錘板体２４の遠心力比例ベクトル、第１の旋回体の遠心力比例ベクトル、旋回板１２の遠心力比例ベクトル、錘体２９の遠心力比例ベクトル、回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和は零ベクトルである。

軸受５の図１紙面に直角な中心面すなわち図１に二点鎖線で示す基準面１３から錘板体２４の重心までの距離と錘板体２４の遠心力比例ベクトルとの積を錘板体２４のモーメントベクトルとする。基準面１３から第１の旋回体の重心までの距離と第１の旋回体の遠心力比例ベクトルとの積を第１の旋回体のモーメントベクトルとする。基準面１３から旋回板１２の重心までの距離と旋回板１２の遠心力比例ベクトルとの積を旋回板１２のモーメントベクトルとする。基準面１３から錘体２９の重心までの距離と錘体２９の遠心力比例ベクトルとの積を錘体２９のモーメントベクトルとする。基準面１３から回転体の不釣合の重心までの距離と回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルとの積を回転体の不釣合のモーメントベクトルとする。なお、基準面１３から図１紙面上方の距離は正、基準面１３から図１紙面下方の距離は負とする。すると、錘板体２４のモーメントベクトル、第１の旋回体のモーメントベクトル、旋回板１２のモーメントベクトル、錘体２９のモーメントベクトル、回転体の不釣合のモーメントベクトルの和は零ベクトルである。

すなわち、この偏芯旋回駆動装置においては、錘板体２４の遠心力比例ベクトル、第１の旋回体の遠心力比例ベクトル、旋回板１２の遠心力比例ベクトル、錘体２９の遠心力比例ベクトル、回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和が零ベクトルとなるように、錘板体２４の遠心力比例ベクトルおよび錘体２９の遠心力比例ベクトルが定められている。しかも、錘板体２４のモーメントベクトル、第１の旋回体のモーメントベクトル、旋回板１２のモーメントベクトル、錘体２９のモーメントベクトル、回転体の不釣合のモーメントベクトルの和が零ベクトルとなるように、錘板体２４のモーメントベクトルおよび錘体２９のモーメントベクトルが定められている。換言すれば、錘板体２４の遠心力比例ベクトル、第１の旋回体の遠心力比例ベクトル、旋回板１２の遠心力比例ベクトル、錘体２９の遠心力比例ベクトル、回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和が零ベクトルとなり、しかも錘板体２４のモーメントベクトル、第１の旋回体のモーメントベクトル、旋回板１２のモーメントベクトル、錘体２９のモーメントベクトル、回転体の不釣合のモーメントベクトルの和が零ベクトルとなるように、回転軸７の中心線と直角な平面における回転軸７の中心線から錘板体２４の重心までの距離、錘板体２４の重量、基準面１３から錘板体２４の重心までの距離、回転軸７の中心線と直角な平面における回転軸７の中心線から錘体２９の重心までの距離、錘体２９の重量および基準面１３から錘体２９の重心までの距離が定められている。

つぎに、図４により図１〜図３に示した偏芯旋回駆動装置の動作について説明する。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芯旋回するが、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芯旋回する。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２４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２４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２４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２４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２４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２４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２４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２４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のケーシング１に対する回転角度にかかわらず、旋回軸１１の中心線と錘板体２４の重心とは回転軸７の中心線の両側に位置する。

このような偏芯旋回駆動装置においては、錘板体２４の遠心力比例ベクトル、第１の旋回体の遠心力比例ベクトル、旋回板１２の遠心力比例ベクトル、錘体２９の遠心力比例ベクトル、回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和が零ベクトルであるから、ロータ８、回転軸７が回転したときに錘板体２４、第１の旋回体、旋回板１２、錘体２９、回転体の不釣合に作用する遠心力ベクトルをそれぞれ錘板体２４の遠心力ベクトル、第１の旋回体の遠心力ベクトル、旋回板１２の遠心力ベクトル、錘体２９の遠心力ベクトル、回転体の不釣合の遠心力ベクトルとすると、錘板体２４の遠心力ベクトル、第１の旋回体の遠心力ベクトル、旋回板１２の遠心力ベクトル、錘体２９の遠心力ベクトル、回転体の不釣合の遠心力ベクトルの和が零ベクトルとなるから、静バランス（質量釣り合い）を保つことができる。したがって、旋回軸１１、被駆動部材の振動を抑制することができる。

また、錘板体２４のモーメントベクトル、第１の旋回体のモーメントベクトル、旋回板１２のモーメントベクトル、錘体２９のモーメントベクトル、回転体の不釣合のモーメントベクトルの和が零ベクトルであるから、ロータ８、回転軸７が回転したときに錘板体２４、第１の旋回体、旋回板１２、錘体２９、回転体の不釣合に作用する遠心力モーメントベクトルすなわち各モーメントベクトルにω^２を乗じた値をそれぞれ錘板体２４の遠心力モーメントベクトル、第１の旋回体の遠心力モーメントベクトル、旋回板１２の遠心力モーメントベクトル、錘体２９の遠心力モーメントベクトル、回転体の不釣合の遠心力モーメントベクトルとすると、錘板体２４の遠心力モーメントベクトル、第１の旋回体の遠心力モーメントベクトル、旋回板１２の遠心力モーメントベクトル、錘体２９の遠心力モーメントベクトル、回転体の不釣合の遠心力モーメントベクトルの和が零ベクトルとなるから、動バランス（モーメント釣り合い）を保つことができる。したがって、旋回軸１１、被駆動部材の振動をさらに抑制することができる。

このように、静バランスおよび動バランスを保つことができるから、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の回転速度ω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１５に錘１９を取り付けているから、錘板１５の形状を円形状とすることができるので、錘板１５の加工が容易となるため、製造コストが安価になる。また、自転防止装置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。

（第２の実施の形態）
図５、図６により本発明の他の実施の形態に係る偏芯旋回駆動装置を説明する。回転軸７から突出した旋回軸１１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３２ａを介して回転可能に第１の錘板体３１ａが支持されている。回転軸７の一方端面に第１のピン３３ａが取り付けられている。錘板体３１ａに第１の係合溝３４ａが設けられている。ピン３３ａが係合溝３４ａに挿入されている。ピン３３ａと係合溝３４ａとの間にはわずかな隙間が設けられている。このため、錘板体３１ａ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。回転軸７の中心線と旋回軸１１の中心線とを結ぶ線上にピン３３ａの中心線、錘板体３１ａの重心が位置している。錘板体３１ａの重心が旋回軸１１の中心線よりも回転軸７の中心線側に位置している。回転軸７と錘板体３１ａとを連結する連結手段はピン３３ａ、係合溝３４ａを有する。連結手段により、回転軸７のケーシング１に対する回転角度にかかわらず、旋回軸１１の中心線と錘板体３１ａの重心とは回転軸７の中心線の両側に位置する。換言すれば、連結手段は、回転軸７のケーシング１に対する回転角度にかかわらず、旋回軸１１の中心線と錘板体３１ａの重心とが回転軸７の中心線の両側に位置した状態を保持する手段である。旋回軸１１の振動を抑制する第１の振動抑制手段は錘板体３１ａ、ピン３３ａを有している。

回転軸７から突出した旋回軸１１の他方の端部分（旋回板１２が取り付けられる端部側の端部分）に第２の軸受３２ｂを介して回転可能に第２の錘板体３１ｂが支持されている。回転軸７の一方端面に第２のピン３３ｂが取り付けられている。錘板体３１ｂに第２の係合溝３４ｂが設けられている。ピン３３ｂが係合溝３４ｂに挿入されている。ピン３３ｂと係合溝３４ｂとの間にはわずかな隙間が設けられている。このため、錘板体３１ｂ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。回転軸７の中心線と旋回軸１１の中心線とを結ぶ線上にピン３３ｂの中心線、錘板体３１ｂの重心が位置している。錘板体３１ｂの重心が旋回軸１１の中心線よりも回転軸７の中心線側に位置している。回転軸７と錘板体３１ｂとを連結する連結手段はピン３３ｂ、係合溝３４ｂを有する。連結手段により、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３１ｂの重心とは回転軸７の中心線の両側に位置する。換言すれば、連結手段は、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３１ｂの重心とが回転軸７の中心線の両側に位置した状態を保持する手段である。旋回軸１１の振動を抑制する第２の振動抑制手段は錘板体３１ｂ、ピン３３ｂを有している。

なお、第１の実施の形態においては、ピンクランク１４の軸２７を軸受支え４に軸受を介して回転可能に支持したが、第２の実施の形態においては、ピンクランク１４の軸２７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ている。

回転軸７の中心線と直角な平面における回転軸７の中心線から錘板体３１ａの重心までの距離と錘板体３１ａ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３１ａの重心までの方向を方向とするベクトルを錘板体３１ａの遠心力比例ベクトルとする。回転軸７の中心線と直角な平面における回転軸７の中心線から錘板体３１ｂの重心までの距離と錘板体３１ｂ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３１ｂの重心までの方向を方向とするベクトルを錘板体３１ｂの遠心力比例ベクトルとする。すると、錘板体３１ａの遠心力比例ベクトル、錘板体３１ｂの遠心力比例ベクトル、第１の旋回体の遠心力比例ベクトル、旋回板１２の遠心力比例ベクトル、回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和は零ベクトルである。

基準面１３から錘板体３１ａの重心までの距離と錘板体３１ａの遠心力比例ベクトルとの積を錘板体３１ａのモーメントベクトルとする。基準面１３から錘板体３１ｂの重心までの距離と錘板体３１ｂの遠心力比例ベクトルとの積を錘板体３１ｂのモーメントベクトルとする。なお、基準面１３から図５紙面上方の距離は正、基準面１３から図５紙面下方の距離は負とする。すると、錘板体３１ａのモーメントベクトル、錘板体３１ｂのモーメントベクトル、第１の旋回体のモーメントベクトル、旋回板１２のモーメントベクトル、回転体の不釣合のモーメントベクトルの和は零ベクトルである。

すなわち、この偏芯旋回駆動装置においては、錘板体３１ａの遠心力比例ベクトル、錘板体３１ｂの遠心力比例ベクトル、第１の旋回体の遠心力比例ベクトル、旋回板１２の遠心力比例ベクトル、回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和が零ベクトルとなるように、錘板体３１ａの遠心力比例ベクトルおよび錘板体３１ｂの遠心力比例ベクトルが定められている。しかも、錘板体３１ａのモーメントベクトル、錘板体３１ｂのモーメントベクトル、第１の旋回体のモーメントベクトル、旋回板１２のモーメントベクトル、回転体の不釣合のモーメントベクトルの和が零ベクトルとなるように、錘板体３１ａのモーメントベクトルおよび錘板体３１ｂのモーメントベクトルが定められている。換言すれば、錘板体３１ａの遠心力比例ベクトル、錘板体３１ｂの遠心力比例ベクトル、第１の旋回体の遠心力比例ベクトル、旋回板１２の遠心力比例ベクトル、回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和が零ベクトルとなり、しかも錘板体３１ａのモーメントベクトル、錘板体３１ｂのモーメントベクトル、第１の旋回体のモーメントベクトル、旋回板１２のモーメントベクトル、回転体の不釣合のモーメントベクトルの和が零ベクトルとなるように、回転軸７の中心線と直角な平面における回転軸７の中心線から錘板体３１ａの重心までの距離、錘板体３１ａの重量、基準面１３から錘板体３１ａの重心までの距離、回転軸７の中心線と直角な平面における回転軸７の中心線から錘板体３１ｂの重心までの距離、錘板体３１ｂの重量および基準面１３から錘板体３１ｂの重心までの距離が定められている。

このような偏芯旋回駆動装置においては、錘板体３１ａの遠心力比例ベクトル、錘板体３１ｂの遠心力比例ベクトル、第１の旋回体の遠心力比例ベクトル、旋回板１２の遠心力比例ベクトル回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和が零ベクトルであるから、ロータ８、回転軸７が回転したときに錘板体３１ａ、錘板体３１ｂ、第１の旋回体に作用する遠心力ベクトルをそれぞれ錘板体３１ａの遠心力ベクトル、錘板体３１ｂの遠心力ベクトル、第１の旋回体の遠心力ベクトルとすると、錘板体３１ａの遠心力ベクトル、錘板体３１ｂの遠心力ベクトル、第１の旋回体の遠心力ベクトル、旋回板１２の遠心力ベクトル、回転体の不釣合の遠心力ベクトルの和が零ベクトルとなるから、静バランスを保つことができる。したがって、旋回軸１１、被駆動部材の振動を抑制することができる。

また、錘板体３１ａのモーメントベクトル、錘板体３１ｂのモーメントベクトル、第１の旋回体のモーメントベクトル、旋回板１２のモーメントベクトル、回転体の不釣合のモーメントベクトルの和が零ベクトルであるから、ロータ８、回転軸７が回転したときに錘板体３１ａ、錘板体３１ｂ、第１の旋回体に作用する遠心力モーメントベクトルをそれぞれ錘板体３１ａの遠心力モーメントベクトル、錘板体３１ｂの遠心力モーメントベクトル、第１の旋回体の遠心力モーメントベクトルとすると、錘板体３１ａの遠心力モーメントベクトル、錘板体３１ｂの遠心力モーメントベクトル、第１の旋回体の遠心力モーメントベクトル、旋回板１２の遠心力モーメントベクトル、回転体の不釣合の遠心力モーメントベクトルの和が零ベクトルとなるから、動バランスを保つことができる。したがって、旋回軸１１、被駆動部材の振動をさらに抑制することができる。

このように、静バランスおよび動バランスを保つことができるから、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の回転速度ω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。

（第３の実施の形態）
図７により本発明の実施の形態に係る他の偏芯旋回駆動装置を説明する。ケーシング１に穴３５が設けられている。旋回軸１１が穴３５内を貫通している。

回転軸７の中心線と直角な平面における回転軸７の中心線から旋回軸１１、旋回軸１１の錘板体３１ａが設けられた側の端部に取り付けられた第１の被駆動部材および旋回軸１１の錘板体３１ｂが設けられた側の端部に取り付けられた第２の被駆動部材からなる第２の旋回体の重心までの距離と第２の旋回体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の旋回体の重心までの方向を方向とするベクトルを第２の旋回体の遠心力比例ベクトルとする。すると、錘板体３１ａの遠心力比例ベクトル、錘板体３１ｂの遠心力比例ベクトル、第２の旋回体の遠心力比例ベクトル、旋回板１２の遠心力比例ベクトル、回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和は零ベクトルである。

基準面１３から第２の旋回体の重心までの距離と第２の旋回体の遠心力比例ベクトルとの積を第２の旋回体のモーメントベクトルとする。すると、錘板体３１ａのモーメントベクトル、錘板体３１ｂのモーメントベクトル、第２の旋回体のモーメントベクトル、旋回板１２のモーメントベクトル、回転体の不釣合のモーメントベクトルの和は零ベクトルである。

すなわち、この偏芯旋回駆動装置においては、錘板体３１ａの遠心力比例ベクトル、錘板体３１ｂの遠心力比例ベクトル、第２の旋回体の遠心力比例ベクトル、旋回板１２の遠心力比例ベクトル、回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和が零ベクトルとなるように、錘板体３１ａの遠心力比例ベクトルおよび錘板体３１ｂの遠心力比例ベクトルが定められている。しかも、錘板体３１ａのモーメントベクトル、錘板体３１ｂのモーメントベクトル、第２の旋回体のモーメントベクトル、旋回板１２のモーメントベクトル、回転体の不釣合のモーメントベクトルの和が零ベクトルとなるように、錘板体３１ａのモーメントベクトルおよび錘板体３１ｂのモーメントベクトルが定められている。換言すれば、錘板体３１ａの遠心力比例ベクトル、錘板体３１ｂの遠心力比例ベクトル、第２の旋回体の遠心力比例ベクトル、旋回板１２の遠心力比例ベクトル、回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和が零ベクトルとなり、しかも錘板体３１ａのモーメントベクトル、錘板体３１ｂのモーメントベクトル、第２の旋回体のモーメントベクトル、旋回板１２のモーメントベクトル、回転体の不釣合のモーメントベクトルの和が零ベクトルとなるように、回転軸７の中心線と直角な平面における回転軸７の中心線から錘板体３１ａの重心までの距離、錘板体３１ａの重量、基準面１３から錘板体３１ａの重心までの距離、回転軸７の中心線と直角な平面における回転軸７の中心線から錘板体３１ｂの重心までの距離、錘板体３１ｂの重量および基準面１３から錘板体３１ｂの重心までの距離が定められている。

このような偏芯旋回駆動装置においては、錘板体３１ａの遠心力比例ベクトル、錘板体３１ｂの遠心力比例ベクトル、第２の旋回体の遠心力比例ベクトル、旋回板１２の遠心力比例ベクトル回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和が零ベクトルであるから、ロータ８、回転軸７が回転したときに第２の旋回体に作用する遠心力ベクトルを第２の旋回体の遠心力ベクトルとすると、錘板体３１ａの遠心力ベクトル、錘板体３１ｂの遠心力ベクトル、第２の旋回体の遠心力ベクトル、旋回板１２の遠心力ベクトル、回転体の不釣合の遠心力ベクトルの和が零ベクトルとなるから、静バランスを保つことができる。したがって、旋回軸１１、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３１ａのモーメントベクトル、錘板体３１ｂのモーメントベクトル、第２の旋回体のモーメントベクトル、旋回板１２のモーメントベクトル、回転体の不釣合のモーメントベクトルの和が零ベクトルであるから、ロータ８、回転軸７が回転したときに第２の旋回体に作用する遠心力モーメントベクトルを第２の旋回体の遠心力モーメントベクトルとすると、錘板体３１ａの遠心力モーメントベクトル、錘板体３１ｂの遠心力モーメントベクトル、第２の旋回体の遠心力モーメントベクトル、旋回板１２の遠心力モーメントベクトル、回転体の不釣合の遠心力モーメントベクトルの和が零ベクトルとなるから、動バランスを保つことができる。したがって、旋回軸１１、第１、第２の被駆動部材の振動をさらに抑制することができる。

このように、静バランスおよび動バランスを保つことができるから、旋回軸１１、第１、第２の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の回転速度ωを大きくすることができるから、第１、第２の被駆動部材を高速で駆動することができる。

（偏芯旋回駆動装置の使用例）
図８により第１の実施の形態に係る偏芯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場合について説明する。収納部６１に擂り鉢６２が固定されている。擂り鉢６２の上方に偏芯旋回駆動装置６３が設けられている。偏芯旋回駆動装置６３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６４が固定されている。

偏芯旋回駆動装置６３を駆動するとともに、擂り鉢６２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芯旋回するから、擂り鉢６２と擂り粉木６４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６１内に収納される。

（その他の実施の形態）
なお、第１の実施の形態においては、錘板１５に錘１９を取り付けたが、錘板の形状を錘板の重心位置が旋回軸の中心線と一致しない位置となるような形状にすれば、錘板に錘を取り付けなくてもよく、錘板のみで錘板体を構成することができる。

また、第１の実施の形態においては、回転軸７にピン１７を取り付け、錘板１５に係合材１８を取り付けたが、錘板にピンを取り付け、回転軸に係合材を取り付けてもよい。

また、第１の実施の形態においては、錘板１５に係合材１８を取り付けたが、回転軸に取り付けられたピンが係合すべき穴を錘板に設けてもよく、また錘板に取り付けられたピンが係合すべき穴を回転軸に設けてもよい。この場合、ピンと穴との間にわずかな隙間を設け、錘板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する。すなわち、連結手段は、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。

また、第１の実施の形態においては、図３における回転軸７の中心線と旋回軸１１の中心線とを結ぶ線上にピン１７の中心線を位置させたが、ピンの位置はこの位置には限定されない。

また、第２、第３の実施の形態においては、錘板体３１ａ、３１ｂ、ピン３３ａ、３３ｂを有する第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、第２、第３の実施の形態においては、錘板体３１ａ、３１ｂに係合溝３４ａ、３４ｂ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、第２、第３の実施の形態においては、回転軸７の端面にピン３３ａ、３３ｂを取り付け、錘板体３１ａ、３１ｂに係合溝３４ａ、３４ｂを設け、ピン１９ａ、１９ｂを係合溝３４ａ、３４ｂに挿入することにより、錘板体３１ａ、３１ｂ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、第２、第３の実施の形態においては、錘板体３１ａ、３１ｂ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、第１〜第３の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装置を用いたが、他の自転防止装置を用いてもよい。

また、第１〜第３の実施の形態においては、軸受５の図１、図５、図７紙面に直角な中心面を基準面１３としたが、基準面は回転軸７の中心線と直角である必要があるが、どこに位置していてもよい。

また、上述においては、被駆動部材が擂り粉木６４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芯旋回駆動装置を使用することができる。

本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施の形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施の形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。

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、１７…ピン、１８…係合材、１９…錘、２４…錘板体、２９…錘体、３１ａ、３１ｂ…錘板体、３３ａ、３３ｂ…ピン、３４ａ、３４ｂ…係合材

Claims (3)

1. 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、上記回転軸に偏芯して回転可能に支持され旋回軸と、上記旋回軸の偏芯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装置と、上記旋回軸に回転可能に支持されかつ上記回転軸と連結された錘板体と、上記回転軸および上記ロータからなる回転体に取り付けられた錘体とを有し、
   上記錘板体の遠心力比例ベクトル、上記旋回軸および上記旋回軸に取り付けられる被駆動部材からなる第１の旋回体の遠心力比例ベクトル、上記自転防止装置の旋回板の遠心力比例ベクトル、上記錘体の遠心力比例ベクトル、上記回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和を零ベクトルとし、
   上記錘板体のモーメントベクトル、上記第１の旋回体のモーメントベクトル、上記旋回板のモーメントベクトル、上記錘体のモーメントベクトル、上記回転体の不釣合のモーメントベクトルの和を零ベクトルとした
   ことを特徴とする偏芯旋回駆動装置。
2. 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、上記回転軸に偏芯して回転可能に支持され旋回軸と、上記旋回軸の偏芯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装置と、上記旋回軸に回転可能に支持されかつ上記回転軸と連結された第１の錘板体と、上記旋回軸に回転可能に支持されかつ上記回転軸と連結された第２の錘板体とを有し、
   上記第１の錘板体の遠心力比例ベクトル、上記第２の錘板体の遠心力比例ベクトル、上記旋回軸および上記旋回軸に取り付けられる被駆動部材からなる第１の旋回体の遠心力比例ベクトル、上記自転防止装置の旋回板の遠心力比例ベクトル、上記回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和を零ベクトルとし、
   上記第１の錘板体のモーメントベクトル、上記第２の錘板体のモーメントベクトル、上記第１の旋回体のモーメントベクトル、上記旋回板のモーメントベクトル、上記回転体の不釣合のモーメントベクトルの和を零ベクトルとした
   ことを特徴とする偏芯旋回駆動装置。
3. 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、上記回転軸に偏芯して回転可能に支持され旋回軸と、上記旋回軸の偏芯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装置と、上記旋回軸に回転可能に支持されかつ上記回転軸と連結された第１の錘板体と、上記旋回軸に回転可能に支持されかつ上記回転軸と連結された第２の錘板体とを有し、
   上記第１の錘板体の遠心力比例ベクトル、上記第２の錘板体の遠心力比例ベクトル、上記旋回軸、上記旋回軸に取り付けられる第１の被駆動部材および上記旋回軸に取り付けられる第２の被駆動部材からなる第２の旋回体の遠心力比例ベクトル、上記自転防止装置の旋回板の遠心力比例ベクトル、上記回転体の不釣合の遠心力比例ベクトルの和を零ベクトルとし、
   上記第１の錘板体のモーメントベクトル、上記第２の錘板体のモーメントベクトル、上記第２の旋回体のモーメントベクトル、上記旋回板のモーメントベクトル、上記回転体の不釣合のモーメントベクトルの和を零ベクトルとした
   ことを特徴とする偏芯旋回駆動装置。

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