JPS6174962A - 揺動回転運動を行うボデーの駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、反転自在のリンクチェーンの原理にもとづき
揺動回転運動を行うよう、２つの相互に食違う軸線のま
わりに運動する頚軸によって２つのホーク状桿によって
懸架したボデーを駆動する装置であって、ボデーを均一
に駆動するために交互に増加または減少する角速度で逆
方向へ回転する２つの相互に平行な駆動シャフトの端部
に自在継手によって上記桿を結合した形式のものに関す
る。

揺動回転運動を行うとの穏のボデーは、特に、物理的ま
たは化学的操作を行う被処理材料を受容する中空ボデー
として使用される。この場合、揺動運動と回転運動とが
同時に行われるので、この種のプロセスの推移に関して
特に好適な作用が得られる。

上述の如く揺動および回転を行うボデーは、特に混合に
使用される。この場合、公知の態様で反転自在のリンク
チェーンの原理にもとづく運動は、分離効果をもたらす
遠心力を生じない。この場合、揺動回転運動の利点は、
ボデーの各点が、結節点のない３次元の軌線を描くと云
う点にある。

揺動回転運動を行うよう上述の如く懸架したボデーの場
合、駆動のため、桿を介してボデーを旋回自在に保持し
た各シャフトは、運動中に双方のシャフトに交互に必要
な加速および減速が均一に分布されるよう、不均一に回
転しなければならない。上記条件が満足されない場合は
、駆動されるボデーが不規則に運動し、従って、ボデー
内の被処理材料に対する上述の特殊作用が達成されず、
装置の重要な部材（特に、軸受）が早期に摩耗する。

１つのシャフトの角速度が増加した場合は常に、別のシ
ャフトの角速度は減少しなければならないと云う上述の
駆動問題は、上記の反転運動系の特殊な運動推移にもと
づく。ボデーの駆動シャフトの角速度の上記の不均一性
は、駆動問題の解決に際して困難な点となる。各種の解
決法が提案されている。

上記問題の解決のため、ホーク状桿に結合せるシャフト
と、上記シャフトを駆動し上記シャフトの延長軸線と４
５°の角度をなす電動シャフトとの間にカルダン継手に
よって強制駆動機構を設けることは、西独特許第１，１
４５，４５５号から公知である。カルダン継手には、よ
く知られているように、正弦波状に周期的に変化する。

駆動機構の容積が大きいことはさて措き、屈曲角度が４
５゜と大きいことも好ましくない。即ち、急速な摩耗が
現れ、全トルクを伝達するカルダン継手が振れる。従っ
て、この解決法は実施されない。

西独特許第１，２０７，７５０号から公知の、ボデーの
揺動回転運動を達成するだめの装置は、非強制駆動機構
によって駆動問題を解決するため、１つの駆動シャフト
に摩擦ボール伝動機構の形の補償伝動機構を有する。こ
の場合、駆動シャフトに着脱自在に設けてあシ駆動要素
によって均一に駆動される駆動リングと、同じく駆動シ
ャフトに着脱自在に設けた従動リングとの間には、駆動
シャフトを回転するボールケージがシャフトにキー止め
してあり、一方、平行に配置した第２駆動シャフトをチ
ェーンを介して逆方向へ回転するため、逆方向へ回転す
る駆動リングがスプロケットに結合しである。しかしな
がら、双方の駆動シャフトが不均一に回転し、１つの駆
動シャフトの減速時、別の駆動シャフトが加速されるの
で、この平衡伝動機構には、必然的に、大きな摩擦が生
じ、従って、この解決法は、長期運転に不適である。従
って、この解決法は、実用されず、商業的に評価できな
い。

上述の解決法の実施には多くの問題点があるので、適切
な駆動機構を求める試みにおいて、スイス特許第４９６
，９１２号に記載のいわゆる揺動駆動機構が開発された
。この駆動機構の場合、駆動シャフトには、駆動シャフ
トに旋回自在に結合せる振υ子が設けてｓｂ、振シ子に
は、シャフトに強制結合され、装置の少くとも１つの固
定点と作用結合してシャフトの回転数に依存して振シ子
を周期的に旋回せしめる、好ましくは、振シ子に回転自
在に軸支したクランクの形の、制御機構が設けである。

クランクは、ベルトを介してシャフトによって、シャフ
トの回転数の１／２の回転数で駆動される。クランクの
形の制御機構と作用結合する装置の固定点は、案内スリ
ットであり、クランク頚軸がこのスリット内を往復摺動
する。駆動シャフトの１回転毎に、振り子は、２回の揺
動を行う。この場合、振υ子が駆動シャフトの回転方向
へ揺動する際は、双方の運動の重畳によって加速が行わ
れ、振シ子が逆方向へ揺動する際は減速が行われる。生
ずる運動推移は、もちろん、正確な”：ＪＩＥ″弦曲線
に従わないので、理想的解決のためには、すべての運動
時点に、クランクの案内スリットが振り子の縦軸線に平
行になるよう、構造的な改善が必要である。

実用に適したこの駆動機構にも、もちろん、ホ−−り状
桿を介して被駆動ボデーに結合されたシャフトのみが駆
動され、一方、別のホーク状桿を介してボデーに結合さ
れたシャフトは、桿による上記結合にもとづき、この系
に個有の不均一な角速度で共転すると云う欠点がある。

この駆動機構の場合、西独特許第１．１４５，４５５号
に記載の上述の駆動機構に比して、製造コストおよび容
積が減少されるが、１つのシャフトのみが駆動され、角
速度の理想的な正弦波推移に関して、近似解が得られる
にすぎないので、この構造の駆動機構の場合も、被駆動
ボデーの寸法また重量が制限される。

従って、それぞれホーク状桿を介して被駆動ポデーに結
合された双方のシャフトを駆動するため、西独特許第３
，０３５，３３１号には、各シャフトについて、均一に
駆動されるシャフト部分とホーク状桿に結合せるシャフ
ト部分との間に弾性継手を。

設ける解決法が提案されている。この場合、継手部分の
間に１つの円上に交互に配置されたボールおよび圧縮バ
ネが、蓄力器として、１８ｃｆずらして各継手部分に支
持してちり、従って、継手部材は、周期的にくシ返して
相対回転でき、力の蓄積時には、シャフトに空転しない
よう結合された継手部材が減速され、蓄積された力の解
放時には、上記継手部材が加速される。この場合、均一
に駆動される別の継手部分は、シャフトに回転自在なよ
う設ける。この解決法は、揺動回転される太きくないボ
デーには適するが、′強制駆動によってのみ達成可能な
、混合結果の達成に必要なボデー運動を誘起できない。

何故ガらば、この解決法では、“駆動要素の弾性的フレ
が生ずるからである。双方のシャフトに必要が交互の加
速および減速は、駆動系に設けた弾性部材にもとづき、
正しい時点に行われないので、運動リズムが悪くなる。

リズムが悪いと、不必要なエネルギ損失が生じ、軸継手
が大きな負荷を受け、従って、バネが無効になると云う
欠点が生ずる。容・易に理解できるよう、１つの軸継手
のバネが無効になっただけで、全体のリズムを統制でき
なくなる。混合容器として使用するボデーを備えた混合
機の混合結果は、強制駆動機構（例えば、上述のカルダ
ン継手）を備えた構造複雑な装置の混合結果よルも悪い
。

本発明の目的は、ボデーの上述の種類の揺動回転運動の
達成のため、公知の装置の欠点を有しておらず、双方の
シャフトを介して、所望の如く双方のシャフトに交互に
配分した加速条件および減速条件で被駆動ボデーを駆動
できる駆動装置を創生することにある。上記目的は、特
許請求の範囲第１項に記載の方策によって達成される。

共通の液圧ポンプに接続されだ液圧モータによって双方
のシャフトを駆動することＫよって、トルクを所望の如
く分配できるので、反転自在のリンクチェーンの原理に
もとづくボデーの揺動回転運動拡、駆動シャフトに関し
て正しいリズムで推移する。

装置のすべての軸受および動力伝達部材の受ける負荷は
、上述の公知の装置の場合よシも遥かに、Ｊｌさく、好
ましくは被処理材料を受容する中空ボデーとして構成さ
れた、従来のものよシも本質的に大きいボデーを揺動回
転させることができる。

西独特許第３，０３４，３３１号に記載のバネを備え軸
継手の如き特殊部品の代わシに、市販のモータおよびポ
ンプを使用できる。周知の装置に比して、駆動ユニット
の容積が減少される。

所望の交互の加速および減速の均一な分布の達成を目し
て双方のシャフトの均一な回転のためのトルクの所望の
分配は、機械的方法では不十分にまたは近似的に実現で
きるにすぎないが、本発明に係る装置では、ダクトを介
して移送でき任意の割合で利用できるエネルギ伝達媒体
を使用することによって実現される。１つの液圧ポンプ
から、すべての装置を接続した高圧ダクトを介して、揺
動回転されるボデーをそれぞれ有する複数の装置を駆動
できると云う本発明に係る装置の別の利点も、上記の情
況から得られる。

本発明に係る装置の回転数は、液圧ポンプに続く共通の
ダクトに設けた流量調節装置（例えば、絞り弁、チョー
ク）によって調節できる。多数の装置の多重駆動装置に
ついても同様である。この場合、各装置に、それぞれ、
流量調節装置を配する。各流量調節装置は、すべての装
置に媒体を供給する高圧ダクトＫ接続され、各流量調節
装置の下流で各装置の双方の液圧モータに分岐する分路
に設ける。

揺動回転運動を行うボデーは、例えば、円筒形容器の如
き回転対称形状を有することができる。

容器は、オロイド（０１ｏｉｄ　）として構成し、オロ
イドと形状同一で、物理的または化学的操作を行うため
被処理材料を受容する中空スに一スを有するのが好まし
い。この種のボデーを使用して、公知の如く、混合、乳
化、分散体の調製、ａｔｅ、において極めて良好な結果
が得られる。オロイド形ボデーは、ボデーを囲む媒体内
にも特殊な作用を与え、例えば、養魚場などで、水中に
酸素を導入するのに役立つ。

実施例を示す添付の図面を参照して以下に本発明の詳細
な説明する。

第１図において、装置架台ＩＫは、２つのシャフト２、
３が、間隔を置いて相互に平行に回転自在に軸支しであ
る。シャフト２の端部には、自在継手４によって、ホー
ク状桿５が旋回自在に取付けてあシ、シャフト３の端部
には、同じく自在継手６によって、ホーク状桿７が旋回
自在に取付けである。第１図において、双方のホーク状
桿５゜７の回転位置は、相互に９０°ずれている。第１
図において、双方のホーク状桿５，７には、回転頚軸９
によって、オロイドとして構成されたボデー８が取付け
である。ボデー８は、公知の態様で、シャフト２、３が
逆方向へ回転した際、揺動回転運動を行う。この場合、
ボデーは、双方のホーク状桿５，７に回転頚軸９を結ぶ
直線によって形成された相互に食違う軸線１０．１１の
まわ）に回転する。

ボデー８が、規則的な揺動回転運動を行うよう、双方の
シャフトは、不均一に、即ち、交互に増加および減少す
る角速度で回転しなければならない。

換言すれば、１つのシャフトの加速時、別のシャフトは
、同じ割合で減速される。この現象は、シャフトの１回
転毎に２回くシ返えされる。　、双方のシャフト２、３
を上述の態様で駆動するため、シャフト２、３には、そ
れぞれ、流入容積同一の容積式液圧モータが配しである
。モータは、例えば、ピストンモータまたは歯車モータ
であってよく、シャ７）２．３の端部に直接に７ランジ
止めでき、あるいは、力結合伝動機構（図示してない）
を介してシャフトに結合できる。双方の液圧モータ１２
、１３は、駆動のため、共通の高圧ダクト１５および上
記ダクトから分岐されたダクト１６を介して容積式液圧
ポンプ１４に接続されている。高圧媒体は、液圧モータ
１２、１３からもどシダクト１８．１９を介して油タン
ク２０にもどシ、電動機２１によって駆動されるポンプ
１４によって上記タンクから引出される。

既述の如く、１つのシャフトの加速時、別のシャフトが
減速され、かくして、双方の回転運動の和が一定に保持
されることによって、反転自在なリンクチェーンにもと
づく運動推移が達成される。

液圧ポンプ１４は、所定の回転数において、一定容積の
高圧油を供給する。この高圧油は、双方の液圧モータ１
２．１３の各々に、交互に増加および減少する部分容積
が供給されるよう、双方の液圧モータに分配される。こ
の場合、油の分配は、液圧モータによって駆動される双
方のシャフト２゜３が双方のホーク状桿５，７およびボ
デー８を介して機械的に結合されていることにもとづき
、即ち、双方のシャフトが反転自在のリンクチェーンの
原理による動力学的に結合されているととくもとづき行
われる。

双方のシャフト２、３の回転数は、液圧ポンプ１４の送
給容積を調節することにより調節できる。

調節には、更に、液圧ポンプ１４に接続した共通のダク
ト１５に設けてありリリーフ弁（図示してない）を配し
た流量調節装置（例えば、チョーク、絞り弁）を使用で
きる。

第２図Ｋ、揺動回転運動せしめる複数のボデー８（第１
図）を１つの液圧ポンプによって駆動できる多重液圧駆
動装置を示した（但し、ボデーおよびシャフトは示して
ない）。この場合、液圧ポンプ１４に接続された主高圧
ダクト１５には、分岐してそれぞれ２つの液圧モータに
至る複数の高圧ダクト１５ａ、１５ｂ、１５Ｃが接続し
てｓｂ、上記ダクトの各々には、絞り弁２５が設けであ
るので、運動される各ボデーの回転数を別個に調節でき
る。この多重駆動装置の場合、主高圧ダクト１５には、
更に、リリーフ弁２６が設けである。

第１図において、揺動回転運動されるボデー８は、オロ
イドとして示してあり、物理的または化学的操作を実施
するために被処理材料を受容するオロイド形状の中空ス
に一スを有する容器である。

ボデーは、混合すべき材料を受容するのに使用するのが
好ましい。この場合、運動中、多くの場合に分離効果を
生ずる遠心力が現れることはない。

本発明にもとづく態様で駆動されるボデーは、ホーク状
桿に懸架できさえすれば、別の形状（例えば、円筒形）
に構成できる。オロイドとして構成したボデーは、混合
容器として役立つのみならず、例えば、水中に酸素を導
入するため、ボデーを囲む媒体内で使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、揺動回転するボデーの駆動装置の略図、第２
図は、揺動回転するボデーをそれぞれ含む複数の装置の
駆動装置の略図である。 １・・・装置架台、２；３・・・駆動シャフト、４；６
・・−自在継手、５；７・・・ホーク状桿、８・・・ボ
デー、９・・・回転頚軸、１２；１３・・・液圧モータ
、１４・・・液圧ポンプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）反転自在のリンクチェーンの原理にもとづき揺動回
   転運動を行うよう、２つの相互に食違う軸線のまわりに
   運動する頚軸によつて２つのホーク状桿によつて懸架し
   たボデーを駆動する装置であつて、ボデーを均一に駆動
   するために交互に増加または減少する角速度で逆方向へ
   回転する２つの相互に平行な駆動シャフトの端部に自在
   継手によつてそれぞれ上記桿を結合した形式のものにお
   いて、各駆動シャフト（２、３）が、シャフトに配した
   液圧モータ（１２、１３）によつて駆動され、双方の液
   圧モータ（１２、１３）が、共通の液圧ポンプ（１４）
   に接続してあり、上記液圧ポンプの送給容積が、一双方
   の駆動シャフトが桿（５、７）およびボデー（８）を介
   して駆動結合されているので一双方の液圧モータ（１２
   、１３）に分配され、その結果、各液圧モータ（１２、
   １３）には、交互に増加または減少する部分容積が供給
   されることを特徴とする装置。 ２）液圧ポンプ（１４）に接続されたダクト（１５）が
   、各液圧モータ（１２、１３）にそれぞれ接続されたダ
   クト（１６、１７）に分岐していることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の装置。 ３）液圧ポンプ（１４）の送給容積を調節することによ
   り駆動シャフト（２、３）の回転数を調節できることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ４）液圧ポンプ（１４）に接続された共通のダクト（１
   ５）には、流量調節装置（２５）（例えば、チョーク、
   絞り弁）が設けてあることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項および第２項記載の装置。 ５）液圧モータ（１２、１３）が、容積形液圧モータ（
   例えば、ピストンモータ、歯車モータ）であり、ポンプ
   （１４）が、容積形液圧ポンプであることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の装置。 ６）液圧モータ（１２、１３）が、各駆動シャフト（２
   ３）にフランジ止めしてあることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の装置。 ７）各駆動シャフト（２、３）が、スリップのない伝動
   機構を介して液圧モータ（１２、１３）に結合してある
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。 ８）複数のボデー（８）をそれぞれ２つの駆動シャフト
   （２、３）によつて駆動するため、上記シャフトにそれ
   ぞれ配した液圧モータ（１２、１３）が、１対づつ、流
   量調節装置（２５）を含む共通のダクト（１５ａ、１５
   ｂ、１５ｃ）を介して、液圧ポンプ（１４）に接続して
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項および第４
   項記載の装置。 ９）揺動回転運動を行うボデー（８）が、オロイドとし
   て構成してあり、オロイドと形状同一で、物理的または
   化学的操作を行う処理材料を受容する中空スペースを有
   するか、周囲の媒体に外部作用を与えるため（例えば、
   水中に酸素を導入するため）、少くとも外形がオロイド
   として構成してあることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の装置。