JP5061300B2 - クランク装置 - Google Patents
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Description
クランクケース101は、クランク装置100の各部材を収容するケースである。この実施形態では、クランクケース101は、底がある筒状の部材であり、図2では、クランクケース101は、底部111を右側に向け、開口112を左側に向け、横向きに配設されている。クランクケース101の内周面には、クランク装置100の各部材を取り付けるための段差が形成されている。また、クランクケース101の底部111の中心部には、後述するクランク部材104の軸部158を挿通させる挿通穴113が形成されている。また、クランクケース101の側面には、クランクケース101の開口112から近い位置に連接棒105を挿通させる挿通穴114(図6参照)が形成されている。この実施形態では、クランクケース101の開口112には、カバー(図示省略)を取り付けている。
内周太陽歯車102は、内周面に歯を有する内歯車であり、クランクケース101の内周面の中間位置に形成された段差121に固定的に配設されている。
遊星歯車103は、内周太陽歯車102と噛み合って自転および公転する歯車である。この実施形態では、遊星歯車103は、図4(a)に示すように、遊星歯車部材131と遊星軸部材132によって構成されている。遊星歯車部材131は、外周面に歯を有する外歯車であり、内周太陽歯車102のピッチ円直径の2分の1のピッチ円直径を有している。すなわち、図3に示すように、遊星歯車103のピッチ円103cの半径r1と、内周太陽歯車102のピッチ円102cの半径r2との比は、r1:r2=1:2の関係になっている。この遊星歯車部材131の中心部には、図4(a)に示すように、遊星軸部材132の装着する装着穴141が形成されている。
クランク部材104は、内周太陽歯車102の中心軸と同軸に回転可能に配設されるとともに、遊星歯車103を自転および公転可能に支持する部材である。
この実施形態では、図2に示すように、遊星歯車103は、クランク部材104の装着穴152に軸受161、162によって回動自在に装着されている。また、クランク部材104は、クランクケース101に軸受163、164によって内周太陽歯車102のピッチ円102cの中心軸c1と同軸で回転するように、回動自在に装着されている。遊星軸部材132の遊星歯車部材131に装着される装着端部146は、図2に示すように、クランク部材104の装着穴152の底部152aの開口152bに到達している。斯かる装着端部146に取り付けられた遊星歯車部材131の歯面は、クランク部材104の装着穴152の底部152aの開口152bから露出している。また、遊星歯車103のカウンターウェイト148およびピン147は、クランク部材104の装着穴152の外に出ている。この実施形態では、クランク部材104の端面には、クランク部材104のカウンターウェイト159が取り付けられているが、カウンターウェイト159は、図5(b)に示すように、装着穴152の中心軸c2を中心とする円弧状の切り欠き159aが形成されており、遊星歯車103が回転する際、遊星歯車103のカウンターウェイト148およびピン147が、クランク部材104のカウンターウェイト159に干渉しない。
なお、この実施形態では、遊星歯車103の遊星軸部材132を装着穴152に軸支する2つの軸受161、162の間には、筒状のカラー165が装着されている。このカラー165の軸方向の両端は、軸受161、162の外輪に当っている。また、このカラー165の外周面には、上述したクランク部材104の装着穴152の側面に形成したねじ穴156に軸方向に対応する位置に、周方向に溝166が形成されている。そして、遊星歯車103をクランク部材104に取り付ける際、軸受161、162の間に上記カラー165を取り付けるとともに、クランク部材104の側面に形成したねじ穴156にねじ(図示省略)を取り付ける。このねじは、先端が当該カラー165の溝166に嵌る。これによって、カラー165がクランク部材104に対して軸方向に動くのが規制されており、さらに、軸受161、162および遊星軸部材132が、クランク部材104の装着穴152から抜けるのが防止されている。
クランクケース101の中間位置に形成された段差121には、内周太陽歯車102がねじによって固定されている。遊星歯車103およびクランク部材104は、上述したようにクランク部材104の装着穴152に遊星歯車103を装着したアッセンブリの状態で、クランクケース101に装着されている。この際、クランク部材104の軸部158は、クランクケース101の底部111の挿通穴113に挿通されており、クランク部材104の太い軸部151および遊星歯車103はクランクケース101内に配設されている。クランク部材104は、クランクケース101の内側面に装着された軸受163と、クランクケース101の底部111の挿通穴113に装着された軸受164によって、内周太陽歯車102の中心軸c1と同軸で回転するようにクランクケース101に回転自在に装着されている。
遊星歯車部材131は、図2に示すように、クランク部材104の装着穴152の底部152aの開口152bから露出しており、内周太陽歯車102に噛み合っている。これによって、遊星歯車103は、内周太陽歯車102との噛み合い、クランク部材104の回転に応じて、自転および公転する。このクランク装置100は、図3に示すように、遊星歯車103のピッチ円103cの半径r1と、内周太陽歯車102のピッチ円102cの半径r2との比は、r1:r2=1:2の関係になっている。
連接棒105は、図2および図6に示すように、ピン147に直交するように連結されており、かつ、図3に示すように、ピン147が直線往復動する直線Lに沿って延びている。この実施形態では、連接棒105とピン147の連結部分は、連接棒105に対するピン147の交差角が変位可能に連結されている。
101 クランクケース
102 内周太陽歯車
102c ピッチ円
103 遊星歯車
103c ピッチ円
104 クランク部材
105 連接棒
111 底部
112 開口
113 挿通穴
114 挿通穴
121 段差
131 遊星歯車部材
132 遊星軸部材
141 装着穴
146 装着端部
147 ピン
148 カウンターウェイト(質量部材)
151 軸部
152 装着穴
152a 底部
152b 開口
157 軸受装着部
158 軸部
159 カウンターウェイト(質量部材)
161〜164 軸受
165 カラー
201、202 シリンダ型コンプレッサ
211、212 シリンダ
213、214 ピストン
300 滑り部材
301 第1部材
302 第2部材
303 装着穴
311 挿入穴
312 凸円弧面
313 穴
323 凹円弧面
324 フランジ部
331 滑り材(ブッシュ)
400 給油通路
c1 内周太陽歯車のピッチ円の中心軸又はクランク部材の回転軸
c2 遊星歯車の回転中心軸、遊星歯車のピッチ円の中心軸又は遊星歯車の回動軸
c3 ピン147の中心軸線
L 連接棒の長さ方向の軸線又はピンが往復動する直線
r1 遊星歯車のピッチ円の半径
r2 内周太陽歯車のピッチ円の半径
t 連接棒の長さ方向の軸線および遊星歯車の回動軸に直交する方向
Claims (5)
- 往復運動と回転運動とを変換するクランク装置であって、
クランクケースに固定的に配設された内周太陽歯車と、
前記内周太陽歯車のピッチ円直径の2分の1のピッチ円直径を有し、前記内周太陽歯車と噛み合って自転および公転する遊星歯車と、
前記クランクケースに、内周太陽歯車の中心軸と同軸に回転するように支持されるとともに、前記遊星歯車を自転および公転可能に支持するクランク部材と、
前記遊星歯車のピッチ円上に配設されたピンと、
前記ピンに直交するように連結された連接棒と
を備え、
前記ピンは前記遊星歯車の自転および公転に応じて直線往復動し、前記連接棒は前記ピンが往復動する直線に沿って延び、前記連接棒と前記ピンとは、前記連接棒に対する前記ピンの交差角が変位可能なように、前記連接棒の長さ方向の軸線および遊星歯車の回動軸に直交する方向に連続した円弧面を有するスイベル構造によって連結されており、
前記スイベル構造は、前記ピンに装着された第1部材と、前記連接棒に取り付けられた第2部材とからなる一対の滑り部材を備えた、クランク装置。 - 前記スイベル構造は、前記連接棒の長さ方向の軸線および遊星歯車の回動軸に直交する方向に、前記連接棒に対してピンが動くことを許容する、請求項1に記載のクランク装置。
- 前記第1部材は凸円弧面を有し、前記第2部材は前記第1部材の凸円弧面を受ける凹円弧面を有しており、
前記第1部材の凸円弧面は、前記連接棒の長さ方向の軸線および遊星歯車の回動軸に直交する方向に連続しており、
前記第2部材の凹円弧面は、前記連接棒の長さ方向の軸線および遊星歯車の回動軸に直交する方向に連続している、請求項1又は2に記載のクランク装置。 - 前記一対の滑り部材の滑り面に潤滑油を供給する給油通路を有する、請求項1から3までの何れか一項に記載されたクランク装置。
- 前記給油通路が、前記クランクケース、クランク部材、および、ピンの内部に形成され
ている、請求項4に記載されたクランク装置。
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