JP2005237108A

JP2005237108A - 偏心旋回駆動装置

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Publication number: JP2005237108A
Application number: JP2004042862A
Authority: JP
Inventors: Mineo Takahashi; 岑夫高橋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2005-09-02

Abstract

【課題】被駆動部材の振動を抑制する。
【解決手段】ケーシング１にステータ２を固定し、ケーシング１に回転軸７を回転可能に支持し、回転軸７にロータ８を固定し、回転軸７に旋回軸１１を偏心して回転可能に支持し、旋回軸１１の端部に旋回板１２を固定し、軸受支え４と旋回板１２との間に３個のピンクランク１４を設け、旋回軸１１に軸受１６を介して回転可能に錘板１５を支持し、回転軸７の端面にピン１７を取り付け、錘板１５に係合材１８を取り付け、係合材１８とピン１７とを係合し、錘板１５に錘１９を取り付ける。
【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駆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を有する装置においては、特許文献１に示されるように、回転軸に偏心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手段を設け、回転軸にバランサを固定している。

特開昭６３−１３８１８０号公報

しかし、このような偏心旋回駆動装置を有する装置においては、旋回軸の振動を抑制することができないから、被駆動部材の振動を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、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、上記回転軸に偏心して回転可能に支持され旋回軸と、上記旋回軸の偏心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手段と、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を設ける。

この場合、上記自転防止手段に旋回板を設け、上記錘板体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する。

これらの場合、上記錘板体として、錘板と、上記錘板に取り付けられた錘とを有するものを用いてもよい。

これらの場合、上記自転防止手段をしてピンクランクを有するものを用いてもよい。

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

また、自転防止手段に旋回板を設け、錘板体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の回転軸に直角なモーメントベクトルの和を零としたときには、旋回軸の振動を確実に抑制することができるから、被駆動部材の振動を確実に抑制することができる。

また、錘板体として、錘板と、錘板に取り付けられた錘とを有するものを用いたときには、錘板の加工が容易となるから、製造コストが安価になる。

また、自転防止手段をしてピンクランクを有するものを用いたときには、旋回軸の振動を小さくすることができるから、被駆動部材の振動を小さくすることができる。

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、図３は図１のＢ−Ｂ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、ロータ８等によりモータが構成されている。また、回転軸７に軸受９、１０を介して旋回軸１１が回転可能に支持され、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に偏心して回転可能に支持されている。また、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、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。このピンクランク１４のクランク本体２６には軸２７、２８が設けられ、軸２７の中心線と軸２８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１１の中心線との偏心量と等しい。また、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、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、旋回板１２、ピンクランク１４等により旋回軸１１の偏心旋回を許容しかつ旋回軸１１の自転を防止する自転防止手段が構成されている。また、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、回転軸７の一方端面にピン１７が取り付けられ、錘板１５に係合材１８が取り付けられ、係合材１８はピン１７と係合しており、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おり、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って、ピン１７と係合材１８とで回転軸７と錘板１５とを連結する連結手段が構成されている。また、錘板１５に錘１９が取り付けられ、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。そして、錘板１５、錘１９等により錘板体２４が構成され、連結手段、錘板体２４等により振動抑制手段が構成され、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の回転軸に直角なモーメントベクトルとすると、錘板体２４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１２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。また、ケーシング１、モータ、回転軸７、旋回軸１１、自転防止手段、振動抑制手段等により偏心旋回駆動装置が構成されている。

図１〜図３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１１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手段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心旋回する。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。

このような偏心旋回駆動装置においては、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から、バランスをとることができるので、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の回転数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、錘板体２４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１２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１２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２４の回転軸に直角なモーメント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２４の回転軸に直角なモーメント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１１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、自転防止手段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。

図５は図１〜図３に示した偏心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。図に示すように、収納部６１に擂り鉢６２が固定され、擂り鉢６２の上方に偏心旋回駆動装置６３が設けられ、偏心旋回駆動装置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。

そして、偏心旋回駆動装置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心旋回するから、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。

図６は図１〜図３に示した偏心旋回駆動装置を石うすの駆動装置に用いた状態を示す概略図である。図に示すように、下石７２と上石７３とを有する石うす７１の上方に偏心旋回駆動装置６３が設けられ、偏心旋回駆動装置６３の旋回軸（出力軸）１１のケーシング１からの突出部に上石７３が固定されている。

そして、偏心旋回駆動装置６３を駆動するとともに、上石７３の穴７４からそば等を投入すると、旋回軸１１がケーシング１に対して回転せずに偏心旋回するから、上石７３が下石７２に対して回転せずに偏心旋回するので、石うす７１によりそば等を碾く（すり砕く）ことができる。また、そば等が上石７３と下石７２との間に確実に取り込まれ、そば等が上石７３と下石７２との間に一度入ったのちに上石７３と下石７２との間から再度出たりすることがないから、そば等を一様に碾くことができるので、粒径が均一な良質なそば粉等を得ることができる。

なお、上述実施の形態においては、被駆動部材が擂り粉木６４、上石７３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心旋回駆動装置を使用することができる。また、上述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、上述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、上述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、上述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、上述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手段を用いたが、他の自転防止手段を用いてもよい。

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。図１のＢ−Ｂ拡大断面図である。図１〜図３に示した偏心旋回駆動装置の動作説明図である。図１〜図３に示した偏心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。図１〜図３に示した偏心旋回駆動装置を石うすの駆動装置に用いた状態を示す概略図である。

符号の説明

１…ケーシング
２…ステータ
７…回転軸
８…ロータ
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

Claims

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、上記回転軸に偏心して回転可能に支持され旋回軸と、上記旋回軸の偏心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手段と、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を具備したことを特徴とする偏心旋回駆動装置。
上記自転防止手段が旋回板を有し、上記錘板体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上記旋回板の回転軸に直角なモーメントベクトルの和が零ベクトルであることを特徴とする請求項１に記載の偏心旋回駆動装置。
上記錘板体が、錘板と、上記錘板に取り付けられた錘とを有することを特徴とする請求項１または２に記載の偏心旋回駆動装置。
上記自転防止手段がピンクランクを有する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。