JP6436355B2 - 可変リニアモーター - Google Patents
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Description
本発明はモーターに関し、特に、回転モーターからの回転力を、クランクシャフト構造体を介して周期的な往復運動力に変換するリバースクランクシャフトモーターに関する。クランクシャフト構造体は、モーターの作動中に、周期的往復運動力の振幅を調整すること、および、同時にかつ独立に周期的回転力の振動数を調整することが可能となるよう設計された可変リニアシステムを有する。
ある装置は、周期的往復運動を外部モーターにより供給する必要がある。回転モーター(たとえば、熱または電気で作動するもの)は、固定軸線周りの周期的回転運動を発生させることができるが、クランクシャフトと組み合わせれば、これを周期的往復運動に変換することもできる。回転モーターから外部装置に供給される周期的往復運動は、多数の特徴により定義することができる。たとえば、周期的回転運動の振動数は、回転モーターにより与えられる力により決定することができる。周期的往復運動の振幅は、別途、クランクシャフト構造体の形状により決定することができる。任意の具体的なニーズのために理想的な周期的往復運動を維持することが要求される力が、とりわけ、装置により影響を受ける物の質量、周期的往復運動の振幅および周期的回転運動の振動数に依存することは、当業者であれば理解することだろう。したがって、さまざまな外部装置および特定のタスクのために必要に応じて振幅と振動数を調節可能なモーターをもつことには利益がある。振幅および振動数を調整可能な電気モーターは、公知である。たとえば、空気モーター、圧電モーター、電磁ボイスコイルモーターがあげられる。
本発明は、外部の補助装置に延びるアンプリチューダーによって提供される周期的往復運動の振幅および振動数を独立に調整することを提供するためのリバースクランクシャフトモーターおよび方法に関する。リバースクランクシャフトモーターは、周期的回転運動を周期的往復運動に変換するリバースクランクシャフト構造体を有する。リバースクランクシャフト構造体は、第1の軸により回転モーターに連結されている。リバースクランクシャフト構造体は、第1および第2の壁の間に配置され、第1のシフターと第2のシフターとによって位置決め保持される。第1および第2のシフターは、第1および第2の壁の間を延びるチューニングボルトに固定されている。チューニングボルトによって、第1および第2のシフターの相対位置を、チューニングボルトの長手方向軸線に沿って調整することが容易になる。
本発明のリバースクランクシャフトモーターは、その動作中に、ユーザーが、回転モーターの振動数とリバースクランクシャフト構造体によって発生される振幅とを、別個かつ独立に調整することを可能にする。本発明のリバースクランクシャフトモーターは、回転モーターを含む。回転モーターの例は当該技術分野では公知である。モーターは、第1の軸によってクランクシャフト構造体に連結されている。クランクシャフト構造体は、第1および第2のシフターにより第1および第2の壁の間に位置決め保持されており、第1および第2のシフターはそれぞれ第1および第2の壁を貫通して延びるチューニングボルトに固定されている。一実施形態において、ボルトの表面は、第1および第2のシフターを、ボルトが軸線周りに回転すると互いに同時に近づく方向ないし離れる方向にスライド移動させることができる向きに設けられたねじ部を有する。この調整は、遠隔制御により行ってもよいし、リバースクランクシャフトモーターが動作中にユーザーが容易にアクセスできる位置に配置されたチューニングボルトノブの操作によって行ってもよい。たとえば、ノブは、リバースクランクシャフトモーターの反対側の、機械的手段によってユーザーが容易にアクセス可能な位置に配置されていてもよい。他の実施形態において、第1および第2のシフターは、リバースクランクシャフトモーターの動作中に機械的手段によって、その相対位置を互いに近づく方向または遠ざかる方向に変化させるため、業界公知の任意の機構に取り付けられていてもよい。
Claims (18)
- リバースクランクシャフトモーターであって、
a)当該リバースクランクシャフトモーターの中心軸線に沿って配置された第1の軸を有するモーターと、
b)第1のフレームと、第2のフレームと、当該第1および第2のフレームの間に配置されこれらに連結された第2の軸とを含み、前記モーターに前記第1の軸によって連結されたクランクシャフト構造体であって、前記第2の軸が前記中心軸線と平行な軸線を有するとともに前記中心軸線からの径方向距離が調整可能であるクランクシャフト構造体と、
c)基端部と先端部とを有し、当該基端部が前記第2の軸に垂直に固定されているアンプリチューダーと
を有するリバースクランクシャフトモーター。 - 前記アンプリチューダーが、さらに、往復運動の振幅により特徴づけられている、請求項1のリバースクランクシャフトモーター。
- 前記第2のフレームは、第3の軸に連結され、当該第3の軸は、前記リバースクランクシャフトモーターの前記中心軸線に沿って配置されていることを特徴とする、請求項1のリバースクランクシャフトモーター。
- 前記クランクシャフト構造体は、第1のシフターと第2のシフターとの間に配置されていることを特徴とする、請求項1のリバースクランクシャフトモーター。
- 前記第1および第2のシフターは、チューニングボルトに固定されていることを特徴とする、請求項4のリバースクランクシャフトモーター。
- 前記ボルトが回転すると前記第1および第2のシフターが反対向きにスライド移動するように配置されたねじ部を、前記ボルトが有することを特徴とする、請求項5のリバースクランクシャフトモーター。
- 前記ボルトがさらにノブを有し、当該ノブが前記ボルトを回転させるよう構成されていることを特徴とする、請求項5のリバースクランクシャフトモーター。
- 前記ボルトに連結されたモーターをさらに有する、請求項5のリバースクランクシャフトモーター。
- 前記クランクシャフト構造体がさらに第1のヒンジ機構を有し、当該第1のヒンジ機構の一ないし複数のヒンジが前記第2の軸に第1のピボットにより連結され、前記第1のヒンジ機構の前記一ないし複数のヒンジが前記第1のフレームに第2のピボットにより連結されていることを特徴とする、請求項1のリバースクランクシャフトモーター。
- 前記クランクシャフト構造体がさらに第2のヒンジ機構を有し、当該第2のヒンジ機構の一ないし複数のヒンジが前記第2の軸に第3のピボットにより連結され、前記第2のヒンジ機構の前記一ないし複数のヒンジが前記第2のフレームに第4のピボットにより連結されていることを特徴とする、請求項9のリバースクランクシャフトモーター。
- 前記第1および第2のヒンジが、前記第1および第2のフレーム間の距離が短くなるにつれ前記径方向距離が長くなるように配置されていることを特徴とする、請求項10のリバースクランクシャフトモーター。
- 前記径方向距離が長くなるにつれ前記振幅が大きくなることを特徴とする、請求項2のリバースクランクシャフトモーター。
- 前記第1の軸は軸シリンダーの開口内に延び、当該軸シリンダーは前記モーターに直接連結されていることを特徴とする、請求項1のリバースクランクシャフトモーター。
- 請求項1のリバースクランクシャフトモーターの振幅を調整する方法であって、
a)前記モーターを動作させるステップと、
b)前記第2のフレームに向けて前記第1のフレームを移動させて、前記リバースクランクシャフトモーターの前記中心軸線からの前記第2の軸の前記径方向距離を調整することにより、前記リバースクランクシャフトモーターにより発生する振幅を調整するステップと
を有する方法。 - 前記第1のフレームおよび第2のフレームがノブを含むチューニングボルトに固定され、前記ノブを操作することによって前記第1のフレームを前記第2のフレームに向けて移動させるステップをさらに有する、請求項14の方法。
- 前記アンプリチューダーが、往復運動の振幅により特徴づけられており、当該振幅を調整するステップをさらに有する、請求項14の方法。
- 前記モーターを動作させることによって前記リバースクランクシャフトモーターの振動数を調整するステップをさらに有する、請求項14の方法。
- 前記リバースクランクシャフトモーターの振動数を調整する間に、前記リバースクランクシャフトモーターにより発生させる一定した振幅を維持するステップをさらに有する、請求項17の方法。
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