(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025003172
(43)【公開日】2025-01-09
(54)【発明の名称】揺動直線駆動機構を備えた駆動装置
(51)【国際特許分類】
F16H 21/18 20060101AFI20241226BHJP
【FI】
F16H21/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023103697
(22)【出願日】2023-06-23
(71)【出願人】
【識別番号】503405689
【氏名又は名称】ナブテスコ株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】510063502
【氏名又は名称】ナブテスコオートモーティブ株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】314003007
【氏名又は名称】Zメカニズム技研株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100140718
【弁理士】
【氏名又は名称】仁内 宏紀
(74)【代理人】
【識別番号】100145481
【弁理士】
【氏名又は名称】平野 昌邦
(74)【代理人】
【識別番号】100211122
【弁理士】
【氏名又は名称】白石 卓也
(72)【発明者】
【氏名】須田 智春
(72)【発明者】
【氏名】池田 成
(72)【発明者】
【氏名】湊 一郎
(72)【発明者】
【氏名】下村 丈夫
(72)【発明者】
【氏名】吉澤 穣
【テーマコード(参考)】
3J062
【Fターム(参考)】
3J062AA31
3J062AB29
3J062AC07
3J062BA31
3J062CB14
(57)【要約】
【課題】安定して回転運動を直線運動に動力変換することができ、動作効率の高い駆動装置を提供する。
【解決手段】駆動装置は、筐体12と、メインシャフトM1,M2の両端部が筐体12に支持されている第1クランク軸CR1と、偏心シャフトM3に支持され、第1ジャーナル部JA1と第2ジャーナル部JA2とを具備する第2クランク軸CR2と、第1ジャーナル部JA1に設けられた第1スライダS1と、第2ジャーナル部JA2に設けられた第2スライダS2と、第1ジャーナル部JA1の移動に伴って直線運動する第1移動体と、筐体12に設けられ、第1スライダS1の移動をガイドする第1ガイド体30と、筐体12に設けられ、第2スライダS2の移動をガイドする第2ガイド体32と、筐体12に設けられ、第1移動体の直線運動をガイドする第3ガイド体14aと、を備えている。
【選択図】
図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体と、
第1中心軸線を有するメインシャフトと前記第1中心軸線と平行な第2中心軸線を有し前記メインシャフトに対し偏心して位置する偏心シャフトとを具備し、前記メインシャフトの軸方向の両端部が前記筐体に前記第1中心軸線の回りで回転自在に支持されている第1クランク軸と、
前記第2中心軸線の回りで回転自在に前記偏心シャフトに支持され、前記第2中心軸線に対し一方向に偏心した第1ジャーナル部と前記第2中心軸線に対し他方向に偏心した第2ジャーナル部とを具備する第2クランク軸と、
前記第1ジャーナル部に回転自在に設けられた第1スライダと、
前記第2ジャーナル部に回転自在に設けられた第2スライダと、
前記第1ジャーナル部に回動自在に連結され、前記第1ジャーナル部の移動に伴って、前記第1中心軸線と直交する第1方向に直線運動する第1移動体と、
前記筐体に設けられ、前記第1方向に沿った前記第1スライダの移動をガイドする第1ガイド体と、
前記筐体に設けられ、前記第1中心軸線と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向に沿った前記第2スライダの移動をガイドする第2ガイド体と、を備え、
前記第1ガイド体および前記第2ガイド体の少なくとも一方は、前記筐体と別体で構成され、前記筐体に着脱可能に固定されている駆動装置。
【請求項2】
前記筐体と別体のガイド体は、ボルトを用いた締結によって前記筐体に固定され、
前記ボルトは、前記第1中心軸線と直交し、かつ、前記別体のガイド体がガイドするスライダの移動方向に直交する向きに配置されている、請求項1に記載の駆動装置。
【請求項3】
筐体と、
第1中心軸線を有するメインシャフトと前記第1中心軸線と平行な第2中心軸線を有し前記メインシャフトに対し偏心して位置する偏心シャフトとを具備し、前記メインシャフトの軸方向の両端部が前記筐体に前記第1中心軸線の回りで回転自在に支持されている第1クランク軸と、
前記第2中心軸線の回りで回転自在に前記偏心シャフトに支持され、前記第2中心軸線に対し一方向に偏心した第1ジャーナル部と前記第2中心軸線に対し他方向に偏心した第2ジャーナル部とを具備する第2クランク軸と、
前記第1ジャーナル部に回転自在に設けられた第1スライダと、
前記第2ジャーナル部に回転自在に設けられた第2スライダと、
前記第1ジャーナル部に回動自在に連結され、前記第1ジャーナル部の移動に伴って、前記第1中心軸線と直交する第1方向に直線運動する第1移動体と、
前記筐体に設けられ、前記第1方向に沿った前記第1スライダの移動をガイドする第1ガイド体と、
前記筐体に設けられ、前記第1中心軸線と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向に沿った前記第2スライダの移動をガイドする第2ガイド体と、を備え、
前記第1スライダおよび前記第2スライダの少なくとも一方は、前記第1中心軸線に沿う軸方向から見て、自身の移動方向と直交する幅方向の両側に、前記移動方向に延びる一対の側面部を備え、
前記側面部は、前記第1中心軸線に沿う軸方向から見て、前記幅方向外側に凸の曲率を有する弧状部を含んでいる駆動装置。
【請求項4】
前記側面部は、前記弧状部における前記移動方向の中間範囲に、前記第1中心軸線に沿う軸方向から見て、前記移動方向に沿う直線部を有している、請求項3に記載の駆動装置。
【請求項5】
筐体と、
第1中心軸線を有するメインシャフトと前記第1中心軸線と平行な第2中心軸線を有し前記メインシャフトに対し偏心して位置する偏心シャフトとを具備し、前記メインシャフトの軸方向の両端部が前記筐体に前記第1中心軸線の回りで回転自在に支持されている第1クランク軸と、
前記第2中心軸線の回りで回転自在に前記偏心シャフトに支持され、前記第2中心軸線に対し一方向に偏心した第1ジャーナル部と前記第2中心軸線に対し他方向に偏心した第2ジャーナル部とを具備する第2クランク軸と、
前記第1ジャーナル部に回転自在に設けられた第1スライダと、
前記第2ジャーナル部に回転自在に設けられた第2スライダと、
前記第1ジャーナル部に回動自在に連結され、前記第1ジャーナル部の移動に伴って、前記第1中心軸線と直交する第1方向に直線運動する第1移動体と、
前記筐体に設けられ、前記第1方向に沿った前記第1スライダの移動をガイドする第1ガイド体と、
前記筐体に設けられ、前記第1中心軸線と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向に沿った前記第2スライダの移動をガイドする第2ガイド体と、を備え、
前記第1ジャーナル部および前記第2ジャーナル部は、互いに別体で構成され、軸方向で一体に連結されて、前記第2クランク軸を構成する駆動装置。
【請求項6】
前記第2クランク軸は、前記第1ジャーナル部および前記第2ジャーナル部を貫通して延びる透孔を有し、
前記透孔には、前記偏心シャフトが挿通され、
前記透孔の開口周縁部、および前記偏心シャフトの外周に形成される環状の角部には、軸方向および径向に対して傾斜したテーパ面が形成されている、請求項5に記載の駆動装置。
【請求項7】
前記第1クランク軸は、前記偏心シャフトの一端部に配置される第1カウンタウエイトと、前記偏心シャフトの他端部に配置される第2カウンタウエイトと、を備え、
前記第1カウンタウエイトおよび前記第2カウンタウエイトの少なくとも一方は、前記偏心シャフトとは別体に構成されている、請求項5又は6に記載の駆動装置。
【請求項8】
筐体と、
第1中心軸線を有するメインシャフトと前記第1中心軸線と平行な第2中心軸線を有し前記メインシャフトに対し偏心して位置する偏心シャフトとを具備し、前記メインシャフトの軸方向の両端部が前記筐体に前記第1中心軸線の回りで回転自在に支持されている第1クランク軸と、
前記第2中心軸線の回りで回転自在に前記偏心シャフトに支持され、前記第2中心軸線に対し一方向に偏心した第1ジャーナル部と前記第2中心軸線に対し他方向に偏心した第2ジャーナル部とを具備する第2クランク軸と、
前記第1ジャーナル部に回転自在に設けられた第1スライダと、
前記第2ジャーナル部に回転自在に設けられた第2スライダと、
前記第1ジャーナル部に回動自在に連結され、前記第1ジャーナル部の移動に伴って、前記第1中心軸線と直交する第1方向に直線運動する第1移動体と、
前記筐体に設けられ、前記第1方向に沿った前記第1スライダの移動をガイドする第1ガイド体と、
前記筐体に設けられ、前記第1中心軸線と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向に沿った前記第2スライダの移動をガイドする第2ガイド体と、を備え、
前記第1ジャーナル部および前記第2ジャーナル部の少なくとも一方には、別体のカウンタウエイトが着脱可能に取り付けられ、
前記別体のカウンタウエイトは、自身が取り付けられるジャーナル部の周方向で、偏心ウエイトを設ける範囲の外周面に接する円弧部を有するとともに、偏心ウエイトを設けない範囲には周方向で切り欠いた開放部を形成している駆動装置。
【請求項9】
前記別体のカウンタウエイトが取り付けられるジャーナル部には、外周面に対して内周側に凹む凹部が形成され、
前記別体のカウンタウエイトには、前記凹部に差し込まれる凸部が形成され、
前記凹部および前記凸部の少なくとも一方は、他方に対して前記外周面の周方向で突き当て可能な面として、前記周方向と交差する面を有している、請求項8に記載の駆動装置。
【請求項10】
筐体と、
第1中心軸線を有するメインシャフトと前記第1中心軸線と平行な第2中心軸線を有し前記メインシャフトに対し偏心して位置する偏心シャフトとを具備し、前記メインシャフトの軸方向の両端部が前記筐体に前記第1中心軸線の回りで回転自在に支持されている第1クランク軸と、
前記第2中心軸線の回りで回転自在に前記偏心シャフトに支持され、前記第2中心軸線に対し一方向に偏心した第1ジャーナル部と前記第2中心軸線に対し他方向に偏心した第2ジャーナル部とを具備する第2クランク軸と、
前記第1ジャーナル部に回転自在に設けられた第1スライダと、
前記第2ジャーナル部に回転自在に設けられた第2スライダと、
前記第1ジャーナル部に回動自在に連結され、前記第1ジャーナル部の移動に伴って、前記第1中心軸線と直交する第1方向に直線運動する第1移動体と、
前記筐体に設けられ、前記第1方向に沿った前記第1スライダの移動をガイドする第1ガイド体と、
前記筐体に設けられ、前記第1中心軸線と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向に沿った前記第2スライダの移動をガイドする第2ガイド体と、を備え、
前記偏心シャフトは中空軸であり、前記偏心シャフトの内部空間は、前記第2クランク軸、および前記第2クランク軸が支持する可動部品に潤滑油を供給するためのシャフト内油路とされ、
前記偏心シャフトには、前記シャフト内油路から径方向外側に延び、前記偏心シャフトの外周部で開口する油孔が形成されている駆動装置。
【請求項11】
筐体と、
第1中心軸線を有するメインシャフトと前記第1中心軸線と平行な第2中心軸線を有し前記メインシャフトに対し偏心して位置する偏心シャフトとを具備し、前記メインシャフトの軸方向の両端部が前記筐体に前記第1中心軸線の回りで回転自在に支持されている第1クランク軸と、
前記第2中心軸線の回りで回転自在に前記偏心シャフトに支持され、前記第2中心軸線に対し一方向に偏心した第1ジャーナル部と前記第2中心軸線に対し他方向に偏心した第2ジャーナル部とを具備する第2クランク軸と、
前記第1ジャーナル部に回転自在に設けられた第1スライダと、
前記第2ジャーナル部に回転自在に設けられた第2スライダと、
前記第1ジャーナル部に回動自在に連結され、前記第1ジャーナル部の移動に伴って、前記第1中心軸線と直交する第1方向に直線運動する第1移動体と、
前記筐体に設けられ、前記第1方向に沿った前記第1スライダの移動をガイドする第1ガイド体と、
前記筐体に設けられ、前記第1中心軸線と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向に沿った前記第2スライダの移動をガイドする第2ガイド体と、
前記筐体に設けられ、前記第1移動体の直線運動をガイドする第3ガイド体と、を備え、
前記第3ガイド体は、前記筐体に設けられ前記第1方向に延びる第1シリンダを有し、
前記第1移動体は、前記第1方向に往復動可能に前記第1シリンダのシリンダライナ内に挿入される第1ピストンを有し、
前記シリンダライナの前記筐体側の基端部には、末端側ほど拡径するテーパ状の内周面が形成されるとともに、前記第2クランク軸の軸方向から見て円弧状の切り欠きが形成されている駆動装置。
【請求項12】
筐体と、
第1中心軸線を有するメインシャフトと前記第1中心軸線と平行な第2中心軸線を有し前記メインシャフトに対し偏心して位置する偏心シャフトとを具備し、前記メインシャフトの軸方向の両端部が前記筐体に前記第1中心軸線の回りで回転自在に支持されている第1クランク軸と、
前記第2中心軸線の回りで回転自在に前記偏心シャフトに支持され、前記第2中心軸線に対し一方向に偏心した第1ジャーナル部と前記第2中心軸線に対し他方向に偏心した第2ジャーナル部とを具備する第2クランク軸と、
前記第1ジャーナル部に回転自在に設けられた第1スライダと、
前記第2ジャーナル部に回転自在に設けられた第2スライダと、
前記第1ジャーナル部に回動自在に連結され、前記第1ジャーナル部の移動に伴って、前記第1中心軸線と直交する第1方向に直線運動する第1移動体と、
前記第2ジャーナル部に回動自在に連結され、前記第2ジャーナル部の移動に伴って、前記第1中心軸線と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向に直線運動する第2移動体と、
前記筐体に設けられ、前記第1方向に沿った前記第1スライダの移動をガイドする第1ガイド体と、
前記筐体に設けられ、前記第1中心軸線と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向に沿った前記第2スライダの移動をガイドする第2ガイド体と、を備え、
前記第1移動体は、前記第1方向に往復動可能な第1ピストンと、前記第1ピストンに連結された一端部と前記第1ジャーナル部に回転自在に連結された他端部とを有する第1コンロッドと、を有し、
前記第2移動体は、前記第2方向に往復動可能な第2ピストンと、前記第2ピストンに連結された一端部と前記第2ジャーナル部に回転自在に連結された他端部とを有する第2コンロッドと、を有し、
前記第1コンロッドおよび前記第2コンロッドは、互いに異なる肉抜き部を有している駆動装置。
【請求項13】
筐体と、
第1中心軸線を有するメインシャフトと前記第1中心軸線と平行な第2中心軸線を有し前記メインシャフトに対し偏心して位置する偏心シャフトとを具備し、前記メインシャフトの軸方向の両端部が前記筐体に前記第1中心軸線の回りで回転自在に支持されている第1クランク軸と、
前記第2中心軸線の回りで回転自在に前記偏心シャフトに支持され、前記第2中心軸線に対し一方向に偏心した第1ジャーナル部と前記第2中心軸線に対し他方向に偏心した第2ジャーナル部とを具備する第2クランク軸と、
前記第1ジャーナル部に回転自在に設けられた第1スライダと、
前記第2ジャーナル部に回転自在に設けられた第2スライダと、
前記第1ジャーナル部に回動自在に連結され、前記第1ジャーナル部の移動に伴って、前記第1中心軸線と直交する第1方向に直線運動する第1移動体と、
前記筐体に設けられ、前記第1方向に沿った前記第1スライダの移動をガイドする第1ガイド体と、
前記筐体に設けられ、前記第1中心軸線と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向に沿った前記第2スライダの移動をガイドする第2ガイド体と、
前記筐体に設けられ、前記第1移動体の直線運動をガイドする第3ガイド体と、を備え、
前記メインシャフトには、軸方向外側に配置された中空の外部軸に対し、前記外部軸内に挿入された状態で同軸に連結され、
前記メインシャフトと前記外部軸との連結は、前記軸方向外側から前記外部軸内に挿通した連結具を用いてなされ、
前記連結具は、前記メインシャフトの軸心部分に形成されたネジ穴に取り付けられる連結ボルトと、前記外部軸の内周部に形成された縮径部に前記軸方向外側から当接可能であり、前記連結ボルトの締め込みによって複数の可動体を均等に径方向外側に移動させて拡径状態となる拡径ワッシャ装置と、を備えている駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明の実施形態は、偏心回転する回転体の回転、揺動運動を直線運動に変換する揺動直線駆動機構を備えた駆動装置に関する。
【背景技術】
【0002】
回転運動を直線運動に動力変換する機構として、2重偏心円弧揺動機構が知られている。2重偏心円弧揺動機構では、2重円の偏心機構を特定の割合で半径を定めることにより、片側の偏心軸が直線運動をする。
このような揺動機構では、移動体としての往復動作部を支持しているクランク軸(偏心軸)は片持ち構造にて支持されている。揺動支点部を往復動作部の直下に配置すると、偏心軸の一端に入出力軸を設けることができる。
しかし、揺動支点部を往復動作部の直下に配置した場合、往復動作部に外力が作用した際、片持ち状態の偏心軸が変形し、揺動支点部の動作に支障をきたす場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許第6593945号公報
【特許文献2】特許第6755542号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この発明の実施形態の課題は、安定して回転運動を直線運動に動力変換することができ、動作効率の高い駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
実施形態によれば、駆動装置は、筐体と、第1中心軸線を有するメインシャフトと前記第1中心軸線と平行な第2中心軸線を有し前記メインシャフトに対し偏心して位置する偏心シャフトとを具備し、前記メインシャフトの軸方向の両端部が前記筐体に前記第1中心軸線の回りで回転自在に支持されている第1クランク軸と、前記第2中心軸線の回りで回転自在に前記偏心シャフトに支持され、前記第2中心軸線に対し一方向に偏心した第1ジャーナル部と前記第2中心軸線に対し他方向に偏心した第2ジャーナル部とを具備する第2クランク軸と、前記第1ジャーナル部に回転自在に設けられた第1スライダと、前記第2ジャーナル部に回転自在に設けられた第2スライダと、前記第1ジャーナル部に回動自在に連結され、前記第1ジャーナル部の移動に伴って、前記第1中心軸線と直交する第1方向に直線運動する第1移動体と、前記筐体に設けられ、前記第1方向に沿った前記第1スライダの移動をガイドする第1ガイド体と、前記筐体に設けられ、前記第1中心軸線と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向への前記第2スライダの直線移動をガイドする第2ガイド体と、前記筐体に設けられ、前記第1移動体の前記第1方向の直線運動をガイドする第3ガイド体と、を備えている。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、安定して回転運動を直線運動に動力変換することができ、動作効率の高い駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図1】
図1は、第1の実施形態に係る駆動装置の外観を示す斜視図。
【
図6】
図6は、筐体の一部破断して示す前記駆動装置の一側面図。
【
図7】
図7は、筐体の一部破断して示す前記駆動装置の他側面図。
【
図8】
図8は、第1変形例に係る駆動装置の駆動機構の側面図。
【
図9】
図9は、第2変形例に係る駆動装置の駆動機構の側面図。
【
図10】
図10は、第3変形例に係る駆動装置の駆動機構の側面図。
【
図11】
図11は、第4変形例に係る駆動装置の駆動機構の側面図。
【
図12】
図12は、第2実施形態に係る駆動装置の駆動機構を示す斜視図。
【
図13】
図13は、第3施形態に係る駆動装置の駆動機構を示す斜視図。
【
図14】
図14は、第4実施形態に係る駆動装置の駆動機構を示す斜視図。
【
図15】
図15は、第5実施形態に係る駆動装置の駆動機構を示す斜視図。
【
図16】
図16は、第6実施形態に係る駆動装置の駆動機構を示す斜視図。
【
図17】
図17は、第6実施形態に係る駆動装置の駆動機構を示す斜視図。
【
図18】
図18は、第6実施形態において、筐体12の一部破断して示す駆動装置の一側面図。
【
図19】
図19は、第6実施形態において、筐体12の一部破断して示す駆動装置の他側面図。
【
図20】
図20は、スライダのガイド板の第一変形例を備える駆動機構の斜視図。
【
図23】
図23は、ガイド板の第三変形例を備える駆動機構の側面図。
【
図24】
図24(a)は、スライダの第一変形例を示す斜視図、
図24(b)は、スライダの第二変形例を示す斜視図。
【
図26】
図26は、第2クランク軸の変形例におけるジャーナル部の斜視図。
【
図27】
図27は、内カウンタウエイトの第一変形例を示す側面図。
【
図28】
図28は、内カウンタウエイトの第一変形例をジャーナル部に組み付けた状態の斜視図。
【
図29】
図29は、内カウンタウエイトの第二変形例を示す側面図。
【
図30】
図30は、内カウンタウエイトの第二変形例をジャーナル部に組み付けた状態の斜視図。
【
図31】
図31は、第2クランク軸の変形例に偏心シャフトを挿入した状態を径方向から見た正面図。
【
図32】
図32は、第2クランク軸の変形例におけるジャーナル部の軸方向に沿う断面図。
【
図35】
図35(a)は、第二カウンタウエイトの変形例を示す斜視図、
図35(b)は、第一カウンタウエイトの変形例を示す斜視図。
【
図36】
図36は、偏心シャフトおよび一方のカウンタウエイトを一体化した変形例の軸方向に沿う断面図。
【
図38】
図38は、第2クランク軸の変形例におけるジャーナル部にコンロッドおよびスライダが取り付けられた状態の軸方向に沿う断面図。
【
図39】
図39は、クランク軸組立体の一方のピストンをシリンダスリーブ内に挿入する様を示す側面図。
【
図40】
図40は、
図39の後、他方のピストンをシリンダスリーブ内に挿入する様を示す側面図。
【
図41】
図41(a)は、一方のシリンダスリーブの変形例を示す斜視図、
図41(b)は、他方のシリンダスリーブの変形例を示す斜視図。
【
図42】
図42(a)は、モータ駆動軸の連結具の縮径状態を示す斜視図、
図42(b)は、モータ駆動軸の連結具の拡径状態を示す斜視図。
【
図43】
図43は、駆動機構のメインシャフトにモータ駆動軸を連結した状態を示す軸方向に沿う断面図。
【
図44】
図44(a)は、駆動機構の一方のコンロッドを軸方向から見た側面図、
図44(b)は、駆動機構の他方のコンロッドを軸方向から見た側面図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下に、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【0009】
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る駆動装置の外観を模式的に示す斜視図、
図2は、駆動装置の駆動機構を示す斜視図である。
本実施形態において、駆動装置10は、例えば、2気筒のコンプレッサあるいは発電機として構成されている。
図1に示すように、駆動装置10は、ほぼ矩形箱状の筐体(クランクケース)12と、筐体12に取付けられた第1シリンダ14aおよび第2シリンダ14bと、筐体12内および第1、第2シリンダ14a、14b内に設けられた2軸揺動直線駆動機構(以下、駆動機構と称する)20と、を備えている。
一例では、筐体12は、矩形状の底壁12aと、底壁12aの対向する2辺に沿って立設されたほぼ五角形状の第1側壁12bおよび第2側壁12cと、底壁12aの他の対向する2辺に沿って立設された第3側壁12dおよび第4側壁12eと、第1~第4側壁の上端縁に繋がる第1天井壁13aおよび第2天井壁13bと、を有している。第1および第2天井壁13a、13bは、底壁12aに対し傾斜しているとともに、互いにほぼ90度の角度を成して対向している。
【0010】
第3ガイド体として機能する第1シリンダ14aは、第1天井壁13aに設置され、第1天井壁13aと直交する方向(Y方向)に延出している。第4ガイド体として機能する第2シリンダ14bは、第2天井壁13bに設置され、第2天井壁13bと直交する方向(Z方向)に延出している。Y方向とZ方向とは互いに直交する方向であり、第1シリンダ14aと第2シリンダ14bとはほぼ90度の角度を成して配置されている。
【0011】
筐体12の内に第1ガイド体30および第2ガイド体32が設けられている。第1、第2ガイド体30、32は、筐体12の内面に固定されている。後述するように、第1ガイド体30および第2ガイド体32は、駆動機構20のスライダの直線運動をガイドする。
【0012】
駆動機構20は、第1クランク軸(内クランク軸)CR1、第2クランク軸(外クランク軸)CR2、第2クランク軸CR2に装着された第1スライダS1および第2スライダS2、並びに、第2クランク軸CR2に連結された第1ピストンP1および第2ピストンP2を有している。第1クランク軸CR1は、それぞれ第1中心軸線C1に沿って延びる一対のメインシャフトを有している。これらのメインシャフトは、筐体12の第1側壁12bおよび第2側壁12cに設けられた軸受B1、B2により回転自在に支持されている。これにより、第1クランク軸CR1は、第1中心軸線C1がX方向に一致した状態で、筐体12に両持ち支持されている。なお、X方向は、Y方向およびZ方向と直交する方向で、筐体12の底壁12aと平行な方向である。
第1ピストンP1は、第1シリンダ14a内に配置され、Y方向に直線的に昇降移動する。第2ピストンP2は、第2シリンダ14b内に配置され、Z方向に直線的に昇降移動する。第2クランク軸CR2に取り付けられた第1スライダS1は、第1ガイド体30によりガイドされY方向に直線運動する。第2クランク軸CR2に取り付けられた第2スライダは、第2ガイド体32によりガイドされZ方向に直線運動する。
【0013】
次に、駆動機構20の構成を詳細に説明する。
図2は、駆動機構の斜視図、
図3は、駆動機構の分解斜視図である。
図示のように、駆動機構20は、第1クランク軸(内クランク軸)CR1、および、第1クランク軸CR1に回転自在に支持される第2クランク軸(外クランク軸)CR2を有している。第1クランク軸CR1は、第1中心軸線C1を有する一対のメインシャフトM1、M2と、第2中心軸線C2を有する偏心シャフトM3と、を有している。一対のメインシャフトM1、M2は軸方向に互いに所定長さ離間している。一方のメインシャフトM1は、第1カウンタウエイトW1を介して偏心シャフトM3の一端に連結されている。他方のメインシャフトM2は、第2カウンタウエイトW2を介して偏心シャフトM3の他端に連結されている。偏心シャフトM3の第2中心軸線C2は、第1中心軸線C1と平行に、かつ、第1中心軸線C1から所定間隔離間(偏心)して位置している。
本実施形態では、メインシャフトM2、第2カウンタウエイトW2、偏心シャフトM3は一体に形成され、メインシャフトM1および第1カウンタウエイトW1は一体に形成されている。偏心シャフトM3の他端は、第1カウンタウエイトW1に分離可能に連結されている。
【0014】
メインシャフトM1は、軸受(例えば、ボールベアリング)B1により筐体12に回転自在に支持される。メインシャフトM2は、軸受(例えば、ボールベアリング)B2により筐体12に回転自在に支持される。少なくとも一方のメインシャフト、例えば、メインシャフトM2は、筐体12から外部に突出し、入出力軸を構成している。他方のメインシャフトM1を入出力軸としても良い。
【0015】
図3に示すように、第2クランク軸CR2は、円柱形状の第1ジャーナル部JA1と、円柱形状の第2ジャーナル部JA2と、第1ジャーナル部JA1と第2ジャーナル部JA2との間に位置する円盤状のベース部BAと、を有している。ベース部BAは、中心軸線CB1を有している。第1ジャーナル部JA1は、ベース部BAの径よりも小さい径に形成され、更に、ベース部BAの中心軸線CB1に対し偏心して位置している。第2ジャーナル部JA2は、ベース部BAの径よりも小さい径に形成され、更に、ベース部BAの中心軸線CB1に対して、第1ジャーナル部JA1と反対の方向に偏心して位置している。
すなわち、第1ジャーナル部JA1は中心軸線CG1を有し、この中心軸線CG1は、ベース部BAの中心軸線CB1と平行で、かつ、中心軸線CB1から径方向に所定間隔離間している。第2ジャーナル部JA2は中心軸線CG2を有し、この中心軸線CG2は、ベース部BAの中心軸線CB1と平行で、かつ、中心軸線CB1に対し中心軸線CG1と180度反対の方向に所定間隔離間している。
第2クランク軸CR2は、第1ジャーナル部JA1、ベース部BAおよび第2ジャーナル部JA2を貫通して延びる透孔22を有している。透孔22は、ベース部BAの中心軸線CB1と同軸に延び、第1ジャーナル部JA1の端面および第2ジャーナル部JA2の端面に開口している。
【0016】
駆動機構20は、第1ピストンP1、第2ピストンP2、第1スライダS1、第2スライダS2、第1内カウンタウエイトIW1、および第2内カウンタウエイトIW2を更に備えている。
第1スライダS1および第1内カウンタウエイトIW1は、第2クランク軸CR2の第1ジャーナル部JA1に取り付けられ、第1ピストンP1はコンロッドCN1を介して第1ジャーナル部JA1に連結される。第2スライダS2および第2内カウンタウエイトIW2は、第2クランク軸CR2の第2ジャーナル部JA2に取り付けられ、第2ピストンP2はコンロッドCN2を介して第2ジャーナル部JA2に連結される。
本実施形態では、第1ピストンP1は、第2ピストンP2よりも大径のピストンを用いている。第1ピストンP1およびコンロッドCN1は、第1移動体を構成し、第2ピストンP2およびコンロッドCN2は、第2移動体を構成している。
【0017】
図4は、駆動機構20の側面図、
図5は、駆動機構20を含む駆動装置の断面図である。図示のように、第1クランク軸CR1のメインシャフトM1、M2は、軸受B1、B2を介して筐体12の側壁12b、12cに第1中心軸線C1の回りで回転自在に支持されている。第1中心軸線C1は、筐体12の底壁12aとほぼ平行に延びている。
第1クランク軸CR1の偏心シャフトM3が第2クランク軸CR2の透孔22に挿通されている。第2クランク軸CR2は、中心軸線C2の回りで回転自在に偏心シャフトM3に支持されている。また、第1クランク軸CR1が第1中心軸線C1の回りで回転することにより、第2クランク軸CR2は、第1中心軸線C1の回りで公転する。更に、第2クランク軸CR2が第2中心軸線C2の回りで自転すると、第1ジャーナル部JA1は、第2中心軸線C2の回りを公転し、第2ジャーナル部JA2は、第2中心軸線C2の回りを公転する。これにより、第1ジャーナル部JA1は、Y方向に直線運動し、第2ジャーナル部JA2は、Z方向に直線運動することになる。
このように、第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2は、それぞれ回転運動を直線運動に変換する揺動支点を構成している。
【0018】
コンロッドCN1の一端は、ピストンピンを介して第1ピストンP1に回動自在に連結されている。コンロッドCN1の他端は、第1ジャーナル部JA1の外周面に回動自在に連結されている。これにより、第1ピストンP1は、コンロッドCN1を介して第2クランク軸CR2に連結されている。第1ピストンP1およびコンロッドCN1は、第1ジャーナル部JA1の直線運動に連動して、Y方向に直線的に移動する。その際、第1シリンダ14aは、第1ピストンP1のY方向の直線移動をガイドするガイド体として機能する。
第1内カウンタウエイトIW1は、第1ジャーナル部JA1の外周面に連結され、第1ジャーナル部JA1から径方向の外側に延出している。一例では、第1スライダS1は、円環状に形成されている。第1スライダは、軸受を介して第1ジャーナル部JA1の外周面に取り付けられ、第1ジャーナル部JA1の中心軸線CG1の回りで回転自在に取り付けられている。
本実施形態では、第1ジャーナル部JA1において、ベース部BAからコンロッドCN1、第1内カウンタウエイトIW1、第1スライダS1の順で並んでいる。
【0019】
コンロッドCN2の一端は、ピストンピンを介して第2ピストンP2に回動自在に連結されている。コンロッドCN2の他端は、第2クランク軸CR2の第2ジャーナル部JA2の外周面に回動自在に連結されている。これにより、第2ピストンP2は、コンロッドCN2を介して第2クランク軸CR2に連結されている。第2ピストンP2およびコンロッドCN2は、第2ジャーナル部JA2の直線運動に連動して、Z方向に直線的に移動する。その際、第2シリンダ14bは、第2ピストンP2のZ方向の直線移動をガイドするガイド体として機能する。
第2内カウンタウエイトIW2は、第2ジャーナル部JA2の外周面に連結され、第2ジャーナル部JA2から第1内カウンタウエイトIW1と反対の径方向に延出している。第2スライダS2は、一例では、円環状に形成され、軸受を介して第2ジャーナル部JA2の外周面に取り付けられている。第2スライダS2は、第2ジャーナル部JA2の中心軸線CG2の回りで回転自在に取り付けられている。
本実施形態では、第2ジャーナル部JA2において、ベース部BAからコンロッドCN2、第2内カウンタウエイトIW2、第2スライダS2の順で並んでいる。
【0020】
図6は、筐体12の一部破断して示す駆動装置の一側面図、
図7は、筐体12の一部破断して示す駆動装置の他側面図である。
図5および
図6に示すように、揺動支点としての第1ジャーナル部JA1および第1スライダS1の直線運動をガイドする第1ガイド体30は、例えば、一対のガイド板30A、30Bを含んでいる。ガイド板30Aは筐体12の底壁12aおよび側壁12eにほぼ垂直に立設されている。ガイド板30Aは、Y方向に直線的に延びる側縁からなるガイド面30aを有している。
ガイド板30Bは筐体12の第2天井壁13bおよび第3側壁12dにほぼ垂直に立設されている。ガイド板30Bは、Y方向に直線的に延びる側縁からなるガイド面30bを有している。ガイド面30bは、第1スライダS1の径とほぼ等しい間隔を置いて、ガイド面30aに平行に対向している。
【0021】
ガイド板30A、30Bは、X方向において、第1スライダS1と同一の位置に設けられている。第1スライダS1は、ガイド面30aとガイド面30bとの間に挟まれ、第1スライダS1の外周面がガイド面30a、30bに接触している。これにより、第1スライダS1は、Y方向の直線運動する際、ガイド面30a、30bによりY方向にガイドされる。
【0022】
図5および
図7に示すように、揺動支点としての第2ジャーナル部JA2および第2スライダS2の直線運動をガイドする第2ガイド体32は、例えば、一対のガイド板32A、32Bを含んでいる。ガイド板32Aは筐体12の底壁12aおよび側壁12dにほぼ垂直に立設されている。ガイド板32Aは、Z方向に直線的に延びる側縁からなるガイド面32aを有している。
ガイド板32Bは筐体12の第1天井壁13aおよび第4側壁12eにほぼ垂直に立設されている。ガイド板32Bは、Z方向に直線的に延びる側縁からなるガイド面32bを有している。ガイド面32bは、第2スライダS2の径とほぼ等しい間隔を置いて、ガイド面32aに平行に対向している。
ガイド板32A、32Bは、X方向において、第2スライダS2と同一の位置に設けられている。第2スライダS2は、ガイド面32aとガイド面32bとの間に位置し、第2スライダS2の外周面は、ガイド面32a、32bに接触している。これにより、第2スライダS2は、Z方向の直線運動する際、ガイド面32a、32bによりZ方向にガイドされる。
【0023】
上記のように構成された駆動装置10の動作について説明する。
例えば、駆動装置10をコンプレッサとして用いる場合、一方のメインシャフトM2に回転力が入力され、第1クランク軸CR1が第1中心軸線C1の回りで回転される。これに伴い、第2クランク軸CR2は、第1中心軸線C1の回りで公転し、かつ、第2中心軸線C2の回りで自転する。更に、第2クランク軸CR2の第1ジャーナル部JA1は、第2中心軸線C2の回りを公転し、第2ジャーナル部JA2は、第2中心軸線C2の回りを公転する。
【0024】
これにより、第1ジャーナル部JA1および第1ジャーナル部JA1に取り付けられている第1スライダS1、第1内カウンタウエイトIW1、コンロッドCN1、並びに第1ピストンP1は、Y方向に直線運動する。第1ジャーナル部JA1および第1スライダS1の直線運動は、第1ガイド体30により直線的にガイドされる。更に、第1ピストンP1の直線運動は、第1シリンダ14aにガイドされる。
第1ピストンP1が第1シリンダ14a内を昇降することにより、第1シリンダ14a内の気体(空気、冷媒等)が圧縮、加圧され、図示しない、吐出ポートから外部に供給される。
【0025】
第2クランク軸CR2の第2ジャーナル部JA2、および第2ジャーナル部JA2に取り付けられている第2スライダS2、第2内カウンタウエイトIW2、コンロッドCN2、並びに第2ピストンP2は、Z方向に直線運動する。第2ジャーナル部JA2および第2スライダS2の直線運動は、第2ガイド体32により直線的にガイドされる。更に、第2ピストンP2の直線運動は、第2シリンダ14bにガイドされる。
第2ピストンP2が第2シリンダ14b内を昇降することにより、第2シリンダ14b内の気体(空気、冷媒等)が圧縮、加圧され、図示しない、吐出ポートから外部に供給される。
【0026】
本実施形態のように、第1ピストンP1と第2ピストンP2とを異径とした場合、いわゆる2段圧縮のコンプレッサを実現することができる。すなわち、大径の第1ピストンP1を用いて第1段の圧縮動作を行いほぼ所望の圧力まで加圧した後、小径の第2ピストンP2を用いて第2段の圧縮動作を行い、加圧状態を調整することができる。
【0027】
上記のように構成された第1実施形態に係る駆動装置10によれば、2軸揺動直線駆動機構20の第1クランク軸CR1を両持ち支持にて回転自在に支持することにより、揺動支点を構成する第2クランク軸CR2を安定して支持し、揺動支点に生じる不具合の発生を防止することができる。同時に、第1クランク軸CR1の両軸端、メインシャフトM1、M2のいずれをも入出力軸にすることが可能となる。更に、揺動支点となる第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2を筐体12に設けられたガイド体30、32によってガイドすることにより、揺動支点は安定した、かつ、円滑な直線運動を行うことができる。また、揺動支点の直下に往復移動体(ピストン)を配置した場合でも、揺動支点の円滑な直線運動が妨げられることがない。以上のことから、高効率かつ低振動の駆動装置が得られる。
【0028】
なお、駆動装置10は、コンプレッサに限らず、発電機、エンジン等に適用しても良い。この場合、第1シリンダ14aおよび第2シリンダ14bのシリンダヘッドに、バルブ機構、燃料供給手段、点火手段、排気機構を設け、第1および第2シリンダ14a、14b内に燃料を供給および点火、燃焼、排気することにより、第1および第2ピストンP1、P2をY方向およびZ方向にそれぞれ駆動し第1クランク軸CR1を回転駆動することができる。
【0029】
次に、変形例あるいは他の実施形態に係る駆動装置について説明する。以下に説明する変形例および他の実施形態において、前述した第1実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略あるいは簡略化し、第1実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。
【0030】
(第1変形例)
図8は、第1変形例に係る駆動装置の駆動機構の側面図である。
第1変形例によれば、X方向における、ピストン、スライダ、カウンタウエイトの配列の順番が、前述した第1実施形態と相違している。
図8に示すように、第1変形例によれば、第1ジャーナル部JA1において、ベース部BAからコンロッドCN1、第1スライダS1、第1内カウンタウエイトIW1の順でX方向に並んでいる。第2ジャーナル部JA2においは、ベース部BAからコンロッドCN2、第2スライダS2、第2内カウンタウエイトIW2の順でX方向に並んでいる。
【0031】
(第2変形例)
図9は、第2変形例に係る駆動装置の駆動機構の側面図である。
図9に示すように、第2変形例によれば、第1ジャーナル部JA1において、ベース部BAから第1スライダS1、第1内カウンタウエイトIW1、コンロッドCN1の順でX方向に並んでいる。第2ジャーナル部JA2においは、ベース部BAから第2スライダS2、第2内カウンタウエイトIW2、コンロッドCN2の順でX方向に並んでいる。
【0032】
(第3変形例)
図10は、第3変形例に係る駆動装置の駆動機構の側面図である。
図10に示すように、第3変形例によれば、第1ジャーナル部JA1において、ベース部BAから第1内カウンタウエイトIW1、第1スライダS1、コンロッドCN1の順でX方向に並んでいる。第2ジャーナル部JA2においは、ベース部BAから第2内カウンタウエイトIW2、第2スライダS2、コンロッドCN2の順でX方向に並んでいる。
【0033】
(第4変形例)
図11は、第4変形例に係る駆動装置の駆動機構の側面図である。
図11に示すように、第4変形例によれば、第1ジャーナル部JA1において、ベース部BAから第1スライダS1、コンロッドCN1、第1内カウンタウエイトIW1の順でX方向に並んでいる。第2ジャーナル部JA2においは、ベース部BAから第2スライダS2、コンロッドCN2、第2内カウンタウエイトIW2の順でX方向に並んでいる。
上記第1変形例ないし第4変形例において、駆動機構の他の構成は前述した第1実施形態の駆動機構と同様である。但し、第1シリンダおよび第2シリンダの設置位置は、第1ピストンP1および第2ピストンP2の配列位置に応じて調整される。第1変形例ないし第4変形例においても、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0034】
第1実施形態において、駆動装置10は2気筒としているが、これに限らず、1気筒、あるいは3気筒以上としても良い。
(第2実施形態)
図12は、第2実施形態に係る駆動装置の駆動機構を示す斜視図である。図示のように、第2実施形態によれば、駆動装置10の駆動機構20は、単気筒であり、例えば、第1ピストンP1のみを有している。第1ピストンP1は、コンロッドCN1を介して第2クランク軸CR2の第1ジャーナル部JA1(
図5参照)に連結されている。第1ジャーナル部JA1には、第1スライダS1および第1内カウンタウエイトIW1が装着されている。第2クランク軸CR2の第2ジャーナル部JA2には、第2スライダS2および第2内カウンタウエイトIW2が装着されている。
本実施形態によれば、揺動支点となる第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2の両方をガイド体によって直線運動ガイドする構成であることから、単気筒の駆動機構20とした場合でも、ピストンに作用する負荷が小さく、安定した極低振動動作を実現することができる。同時に、単気筒とすることにより、駆動装置10の小型化を図ることが可能となる。
【0035】
(第3実施形態)
図13は、第3実施形態に係る駆動装置の駆動機構を示す斜視図である。図示のように、第3実施形態によれば、駆動装置10の駆動機構20は、3気筒であり、第3ピストンP3を更に備えている。第3ピストンP3は、コンロッドCN3を介して第2クランク軸CR2の第1ジャーナル部JA1(
図5参照)に連結されている。コンロッドCN3の基端部は、コンロッドCN1の基端部と共通、すなわち、一体に形成されている。第1ジャーナル部JA1の直線運動に伴い、第1ピストンP1および第3ピストンP3は、Y方向に一体的に直線移動される。
なお、一例では、第3ピストンP3は、第1ピストンP1よりも小径で、第2ピストンP2と同一径のピストンを用いている。
【0036】
(第4実施形態)
図14は、第4実施形態に係る駆動装置の駆動機構を示す斜視図である。図示のように、第4実施形態によれば、駆動装置10の駆動機構20は、4気筒であり、第4ピストンP4を更に備えている。第4ピストンP4は、コンロッドCN4を介して第2クランク軸CR2の第2ジャーナル部JA2に連結されている。コンロッドCN4の基端部は、コンロッドCN2の基端部と共通、すなわち、一体に形成されている。第2ジャーナル部JA2の直線運動に伴い、第2ピストンP2および第4ピストンP4は、Z方向に一体的に直線移動される。
なお、一例では、第4ピストンP4は、第2ピストンP2よりも大径で、第1ピストンP1と同一径のピストンを用いている。
【0037】
(第5実施形態)
図15は、第5実施形態に係る駆動装置の駆動機構を示す斜視図である。なお、
図15は、
図14と反対の方向から駆動機構20を見た斜視図である。
図示のように、第5実施形態によれば、駆動装置10の駆動機構20は、第4実施形態と同様に、4気筒に構成されている。本実施形態において、第3ピストンP3は、第2ピストンP2よりも大径で、第1ピストンP1と同一径のピストンを用いている。第4ピストンP4は、第1ピストンP1よりも小径で、第2ピストンP2と同一径のピストンを用いている。すなわち、大径の第1ピストンP1および第3ピストンP3が一体のコンロッドCN1、CN3を介して互いに連結され、Y方向に直線的に昇降移動される。小径の第2ピストンP2および第4ピストンP4が一体のコンロッドCN2、CN4を介して互いに連結され、Z方向に直線的に昇降移動される。
【0038】
上記第3ないし第5実施形態において、駆動機構20の他の構成は、第1実施形態における駆動機構20と同様である。そして、第3ないし第5実施形態に示した3気筒あるいは4気筒の駆動装置においても、前述した第1実施形態に係る駆動装置と同様の作用効果を得ることができる。
【0039】
(第6実施形態)
図16は、第6実施形態に係る駆動装置の駆動機構を示す斜視図、
図17は、駆動機構を異なる方向から見た斜視図、
図18は、第6実施形態において、筐体の一部破断して示す駆動装置の一側面図、
図19は、第6実施形態において、筐体の一部破断して示す駆動装置の他側面図である。
第6実施形態によれば、円環状のスライダに代えて、他の形状、ここでは、矩形状のスライダS1、S2を用いている。
【0040】
図17および
図18に示すように、第1スライダS1は、矩形の板材で形成され、第2クランク軸CR2の第1ジャーナル部JA1が嵌合する円形の内孔と、互いに直交する4つの側面と、を有している。4つの側面のうち、互いに平行に対向し、Y方向に直線的に延びる2つの側面は、第1スライダS1の一対のガイド面GA1、GA2を構成している。本実施形態によれば、第1スライダS1は、Y方向に延びる分割面D1の位置で2つのパーツに分割可能に形成されている。分割面D1は、X方向に凹凸が並んだ凹凸面であり、2つのパーツを組み合せて分割面同士を接合した際、2つのパーツ同士がX方向にずれること防止している。第1スライダS1は、軸受を介して第1ジャーナル部JA1の外周面に装着され、第1ジャーナル部JA1の中心軸線と直交する平面内に位置している。
図18に示すように、第1スライダS1は、第1ガイド体30のガイド板30A、30Bの間に位置している。第1スライダS1は、ガイド面30aとガイド面30bとの間に挟まれ、第1スライダS1のガイド面GA1、GA2がガイド面30a、30bにそれぞれ接触している。これにより、第1スライダS1は、Y方向の直線運動する際、ガイド面30a、30bによりY方向にガイドされる。
【0041】
図16および
図19に示すように、第2スライダS2は、矩形の板材で形成され、第2クランク軸CR2の第2ジャーナル部JA2が嵌合する円形の内孔と、互いに直交する4つの側面と、を有している。4つの側面のうち、互いに平行に対向し、Z方向に直線的に延びる2つの側面は、第2スライダS2の一対のガイド面GB1、GB2を構成している。本実施形態によれば、第2スライダS2は、Z方向に延びる分割面D2の位置で2つのパーツに分割可能に形成されている。分割面D2は、X方向に凹凸が並んだ凹凸面であり、2つのパーツを組み合せて分割面同士を接合した際、2つのパーツ同士がX方向にずれること防止している。第2スライダS2は、軸受を介して第2ジャーナル部JA2の外周面に装着され、第2ジャーナル部JA2の中心軸線と直交する平面内に位置している。
【0042】
図19に示すように、第2スライダS2は、第2ガイド体32のガイド板32A、32Bの間に位置している。第2スライダS2は、ガイド面32aとガイド面32bとの間に挟まれ、第2スライダS2のガイド面GB1、GB2がガイド面32a、32bにそれぞれ接触している。これにより、第2スライダS2は、Z方向の直線運動する際、ガイド面32a、32bによりZ方向にガイドされる。
【0043】
上記第6実施形態において、駆動機構20の他の構成は、前述した第1実施形態における駆動機構20と同様である。そして、第6実施形態においても、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。更に、スライダを分割可能な構成とすることにより、スライダの組立性が向上する。
なお、スライダは、互いに平行に対向する2つの側面(ガイド面)を有していればよく、矩形状に限らず他の形状としても良い。
【0044】
(ガイド板の変形例)
図6,
図7を参照し、第1スライダS1のY方向の直線運動を案内する第1ガイド体30は、ガイド板30A、30Bを含んでいる。ガイド板30Aは、筐体12の底壁12aおよび側壁12eにほぼ垂直に立設されている。ガイド板30Bは、筐体12の第2天井壁13bおよび第3側壁12dにほぼ垂直に立設されている。
第2スライダS2のZ方向の直線運動を案内する第2ガイド体32は、ガイド板32A、32Bを含んでいる。ガイド板32Aは、筐体12の底壁12aおよび側壁12dにほぼ垂直に立設されている。ガイド板32Bは、筐体12の第1天井壁13aおよび第4側壁12eにほぼ垂直に立設されている。
【0045】
上述した実施形態のガイド板30A、30Bならびにガイド板32A、32Bの各々は、筐体12と一体形成されている。
例えば、ガイド板30A、30Bならびにガイド板32A、32Bの少なくとも一つは、筐体12とは別体の部材で構成し、この部材が筐体12に対してボルトを用いた締結等によって着脱可能に固定される構成としてもよい。
【0046】
図20~
図23は、筐体12と別体で構成したガイド板30C、32Cの例を示す。ガイド板30C、32Cの一方のみが図示される場合、図示された一方を参照して説明を行うが、他方も同様の構成を有するものとする。
【0047】
図20、
図21を参照し、例えば、前記ガイド板30A、30Bは、メインシャフトM1、M2等を含む回転軸の軸方向から見て、円形の外周形状を有するガイド部材30Cとして一体化されている。
【0048】
ガイド部材30Cは、回転軸の軸方向から見て、一方向(Y方向、図では上下方向)に長い長円形状のガイド孔30Dを有している。ガイド孔30Dの内周縁は、短手方向(Z方向、図では左右方向)で対向する一対の直線部30ta、30tbを有している。一対の直線部30ta、30tbは、前記ガイド面30a、30bを構成している。一対の直線部30ta、30tbの全長の範囲内で、第一スライダS1が直線運動する。
【0049】
ガイド孔30Dの内周縁は、長手方向で対向する一対の円弧部30e1、30e2を形成している。一対の円弧部30e1、30e2は、第一スライダS1の直線運動の範囲外に位置している。例えば、ガイド部材30Cは、ガイド孔30Dの各円弧部30e1、30e2の短手方向両側に、筐体12に固定するための締結部30fをそれぞれ備えている。締結部30fは、回転軸の軸方向に沿うボルトを用いた締結によって、筐体12の対応部位に着脱可能に固定される。
【0050】
すなわち、この変形例の駆動装置10は、筐体12と、第1中心軸線C1を有するメインシャフトM1、M2と、前記第1中心軸線C1と平行な第2中心軸線C2を有し前記メインシャフトM1、M2に対し偏心して位置する偏心シャフトM3と、を具備し、前記メインシャフトM1、M2の軸方向の両端部が前記筐体12に前記第1中心軸線C1の回りで回転自在に支持されている第1クランク軸CR1と、前記第2中心軸線C2の回りで回転自在に前記偏心シャフトM3に支持され、前記第2中心軸線C2に対し一方向に偏心した第1ジャーナル部JA1と前記第2中心軸線C2に対し他方向に偏心した第2ジャーナル部JA2とを具備する第2クランク軸CR2と、前記第1ジャーナル部JA1に回転自在に設けられた第1スライダS1と、前記第2ジャーナル部JA2に回転自在に設けられた第2スライダS2と、前記第1ジャーナル部JA1に回動自在に連結され、前記第1ジャーナル部JA1の移動に伴って、前記第1中心軸線C1と直交する第1方向(Y方向)に直線運動する第1移動体(第1ピストンP1、コンロッドCN1)と、前記筐体12に設けられ、前記第1方向に沿った前記第1スライダS1の移動をガイドする第1ガイド体30と、前記筐体12に設けられ、前記第1中心軸線C1と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向(Z方向)に沿った前記第2スライダS2の移動をガイドする第2ガイド体32と、を備えている。
そして、第1ガイド体30および第2ガイド体32の少なくとも一方は、筐体12と別体で構成され、ボルトを用いた締結によって筐体12に着脱可能に固定されている。
【0051】
第1ガイド体30の直線部30ta、30tbには、第1スライダS1の移動による荷重入力は殆ど無いが、第2スライダS2の移動による荷重入力があり、摩擦やガタの原因となる。第2ガイド体32においても同様の課題がある。
これに対し、上記構成によれば、第1スライダS1の移動をガイドする第1ガイド体30が筐体12と別体で構成され、ボルトによって筐体12に着脱可能に固定されることで、第1ガイド体30の摩耗や損傷時等に応じて交換可能となり、第1スライダS1の移動を良好に維持する。これにより、2軸揺動直線駆動機構20のような複雑な機構を採用しても長期に渡り良好な作動を維持したい、という要望に応える駆動装置を提供することができる。
【0052】
図22は、
図21のガイド部材30Cに対し、短手方向(Z方向、図では左右方向)で二分割した構成のガイド部材30C’を示している。この構成によれば、一部品が小型化するため、ガイド部材30C’の製造が容易になるとともに、第1スライダS1をガイド部材30C’の分割体で挟み込むように組み付けることが可能となり、ガイド部材30C’の組み付け自由度を高めることができる。
【0053】
ガイド部材30C,30C’は、軸方向に沿うボルトを用いて筐体12に固定されるため、第1スライダS1からガイド面30a、30bに対して荷重入力が繰り返されると、ガイド部材30C,30C’に筐体12との間の締結面に沿ってズレが生じ、やがてボルトに対して垂直な荷重が加わり続けて破損に至る虞がある。
【0054】
これに対し、
図23に示すガイド部材32Da,32Dbのように、軸方向に対して垂直なボルト(より具体的には、ガイド面32a、32bに対して垂直なボルト)を用いて、筐体12に固定される構成とすることが考えられる。図示都合上、
図23では第2スライダS2の移動を案内するガイド部材32Da,32Dbを示すが、第1スライダS1を案内するガイド部材も同様の構成を有するものとする。
【0055】
この場合、第2スライダS2からガイド面32a、32bに加わる荷重の方向がボルトの軸方向と平行となり、ボルトに対して垂直な荷重が加わることが防止される。ガイド部材32Da,32Dbおよび筐体12の各締結面は、ボルトの軸方向(ガイド面32a、32bへの荷重入力方向)で互いに突き当たり、ガイド面32a、32bに対する垂直荷重を受け止める。この点でも、ボルトへの垂直荷重の入力が防止され、ボルトの破損が抑えられる。
【0056】
ガイド部材32Da,32Dbの各々の締結部32d1,32d2は、ボルト挿通孔を有している。ボルト挿通孔は、ガイド面32a、32bまたはその延長部分に開口している。ボルト挿通孔のガイド面32a、32b側には、ボルトの頭部を落とし込む座刳りが形成されている。これにより、第2スライダS2とボルトとの干渉が防止される。ガイド面32a、32bとボルトとの間には、X方向のオフセットがなく、第2スライダS2からガイド面32a、32bに荷重が入力されても、ガイド部材32Da,32DbにX方向の倒れが生じることはない。
【0057】
(スライダの変形例)
図24(a)に示すように、上記第6実施形態の第1スライダS1は、矩形状の板材で形成されている。図示はしないが、第2スライダS2も同様の構成を有している。
第1スライダS1は、互いに直交するように配置された4つの側面を有している。4つの側面のうち、Y方向に沿うように延びる2つの側面は、第1スライダS1の一対のガイド面GA1、GA2を構成している。Y方向に延びるガイド面GA1、GA2の中央部には、第1ジャーナル部JA1が嵌合する内孔まで至るスライダ油孔h1が貫通形成されている。スライダ油孔h1を通じて、第1ジャーナル部JA1側からガイド面GA1、GA2へ潤滑油を供給可能である。第1スライダS1は、Y方向およびZ方向の各全長が約100mm、X方向(軸方向)の厚さが約30mmである。ここまでは上記第6実施形態の第1スライダS1と同様の構成とする。
【0058】
変形例の第1スライダS1は、Y方向に延びるガイド面GA1、GA2に、軸方向から見て、外周側に凸の曲率(半径約800mm)を付与している。換言すれば、第1スライダS1は、自身の移動方向と直交する幅方向の両側に位置するガイド面GA1、GA2に、幅方向外側に凸の曲率を有する弧状部r1を含んでいる。
【0059】
すなわち、この変形例の駆動装置10は、筐体12と、第1中心軸線C1を有するメインシャフトM1、M2と、前記第1中心軸線C1と平行な第2中心軸線C2を有し前記メインシャフトM1、M2に対し偏心して位置する偏心シャフトM3と、を具備し、前記メインシャフトM1、M2の軸方向の両端部が前記筐体12に前記第1中心軸線C1の回りで回転自在に支持されている第1クランク軸CR1と、前記第2中心軸線C2の回りで回転自在に前記偏心シャフトM3に支持され、前記第2中心軸線C2に対し一方向に偏心した第1ジャーナル部JA1と前記第2中心軸線C2に対し他方向に偏心した第2ジャーナル部JA2とを具備する第2クランク軸CR2と、前記第1ジャーナル部JA1に回転自在に設けられた第1スライダS1と、前記第2ジャーナル部JA2に回転自在に設けられた第2スライダS2と、前記第1ジャーナル部JA1に回動自在に連結され、前記第1ジャーナル部JA1の移動に伴って、前記第1中心軸線C1と直交する第1方向(Y方向)に直線運動する第1移動体(第1ピストンP1、コンロッドCN1)と、前記筐体12に設けられ、前記第1方向に沿った前記第1スライダS1の移動をガイドする第1ガイド体30と、前記筐体12に設けられ、前記第1中心軸線C1と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向(Z方向)に沿った前記第2スライダS2の移動をガイドする第2ガイド体32と、を備えている。
そして、前記第1スライダS1および前記第2スライダS2の少なくとも一方は、軸方向を厚さ方向とした板状をなし、軸方向から見て、自身の移動方向と直交する幅方向の両側に、移動方向に沿うように延びる一対の側面部(ガイド面GA1、GA2)を備え、各側面部は、幅方向外側に凸の曲率を有する弧状部r1を含んでいる。なお、前記弧状部r1とは、第1スライダS1の角部の丸面取りとは異なり、十分に小さい曲率を有する部位である。
【0060】
この構成によれば、ガイド面GA1、GA2が軸方向から見て直線的に延びる場合と比べて、第1スライダS1のガイド面GA1、GA2と第1ガイド体30のガイド面30a、30bとの接触面積を減らし、第1スライダS1と第1ガイド体30との接触抵抗による駆動機構20の作動不良を防止することができる。これにより、2軸揺動直線駆動機構20のような複雑な機構を採用しても長期に渡り良好な作動を維持したい、という要望に応える駆動装置を提供することができる。
【0061】
図24(b)は、第1スライダS1の他の変形例を示す。この変形例では、第1スライダS1のガイド面GA1、GA2は、軸方向から見て、外周側に凸の曲率(半径800mm)を有する弧状部r1を形成するとともに、弧状部r1におけるY方向の中央部を含む中間範囲に、Y方向に沿う直線部(平坦部)r2を形成している。
【0062】
この構成によれば、ガイド面GA1、GA2のY方向両側の範囲を弧状部r1とすることで、第1スライダS1のガイド面GA1、GA2と第1ガイド体30のガイド面30a、30bとの接触面積を減らす効果を得ることができる。一方、ガイド面GA1、GA2のY方向の中間範囲を平坦な直線部r2とすることで、第1スライダS1のガイド面GA1、GA2と第1ガイド体30のガイド面30a、30bとの間の油膜を維持しやすく、第1スライダS1の移動をよりスムーズにすることができる。ガイド面GA1、GA2のY方向の中間範囲には油孔h1が開口しているので、潤滑油の供給を受けやすく、この点でも第1スライダS1の移動をスムーズにすることができる。
【0063】
例えば、第1スライダS1のガイド面GA1、GA2と第1ガイド体30のガイド面30a、30bとの間の隙間(最小値)は、第2クランク軸CR2の第1ジャーナル部JA1の偏心量(中心軸線C2,CG1間の距離)の最大公差よりも大きい。この構成によっても、第1スライダS1と第1ガイド体30との接触抵抗による駆動機構20の作動不良を防止することができる。
【0064】
(ジャーナル部の変形例)
図25,
図26は、第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2の変形例(第2クランク軸CR2の変形例)を示す。
図26に示す第1ジャーナル部JA1の構成は、第2ジャーナル部JA2も同様に有している。
第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2は、互いに別体の円柱形状の部材として構成されている。
【0065】
上述した実施形態では、軸方向で第1ジャーナル部JA1と第2ジャーナル部JA2との間に、円盤状のベース部BAを有しているが(
図3参照)、この変形例ではベース部BAを無くしている。この変形例では、第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2における第2クランク軸CR2の軸方向内側の内側端面t1,t2同士を、互いに突き合わせて連結されている。
【0066】
図31~
図34併せて参照し、第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2を貫通する透孔22には、棒状の偏心シャフトM3が挿入される。偏心シャフトM3の中心軸線(第2中心軸線C2)に対し、第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2の各中心軸線(中心軸線CG1,CG2)は、第2中心軸線C2に直交する偏心方向で互いに同一量だけ反対側にオフセットしている。以下、軸方向および偏心方向に直交する方向を偏心直交方向という。例えば、第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2における偏心方向で透孔22と反対側の領域には、軸方向視扇形をなす肉抜き孔22aが、偏心直交方向中央を挟んで一対形成されている。
【0067】
第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2における偏心直交方向で透孔22の両側方には、第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2同士を連結するための連結部23がそれぞれ備えられている。第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2の各々において、偏心直交方向一側の連結部23は、軸方向に沿うボルト挿通孔を形成し、偏心直交方向他側の連結部23は、軸方向に沿うナット孔を形成している。
【0068】
連結部23のボルト挿通孔およびナット孔において、第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2の内側端面t1,t2側には、それぞれ同一径の座刳りが形成されている。軸方向で互いに対向する座刳りには、円筒状のカラー26が差し込まれる。ボルト挿通孔およびナット孔に隣接して、ノックピン27を差し込むノック穴が形成されている。第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2における軸方向でボルト挿通孔およびナット孔の反対側には、各孔を加工するための作業孔が形成されている。この作業孔を通じて、ボルト挿通孔に連結ボルトを挿通することが可能である。
【0069】
第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2を連結する際には、まず、内側端面t1,t2の一方にカラー26およびノックピン27を差し込み、内側端面t1,t2同士を対向させて互いに突き当てる。これにより、カラー26およびノックピン27が軸方向で対向する座刳りおよびノック穴に差し込まれ、第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2の相対的な位置決めがなされる。この状態で、第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2の一方のボルト挿通孔に連結ボルトを挿通し、この連結ボルトを他方のナット孔に螺着し締め込むことで、第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2が軸方向で一体に連結される。
【0070】
第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2の軸方向の中間部には、偏心直交方向中央を挟んで一対のウエイト連結部28が形成されている。ウエイト連結部28は、別体の内カウンタウエイトIW1,IW2を取り付けるための構成であり、偏心方向に平行なボルト挿通孔と、ボルト挿通孔の両側でジャーナル部の外周面を切り欠く凹形状と、を含む。
【0071】
すなわち、この変形例の駆動装置10は、筐体12と、第1中心軸線C1を有するメインシャフトM1、M2と、前記第1中心軸線C1と平行な第2中心軸線C2を有し前記メインシャフトM1、M2に対し偏心して位置する偏心シャフトM3と、を具備し、前記メインシャフトM1、M2の軸方向の両端部が前記筐体12に前記第1中心軸線C1の回りで回転自在に支持されている第1クランク軸CR1と、前記第2中心軸線C2の回りで回転自在に前記偏心シャフトM3に支持され、前記第2中心軸線C2に対し一方向に偏心した第1ジャーナル部JA1と前記第2中心軸線C2に対し他方向に偏心した第2ジャーナル部JA2とを具備する第2クランク軸CR2と、前記第1ジャーナル部JA1に回転自在に設けられた第1スライダS1と、前記第2ジャーナル部JA2に回転自在に設けられた第2スライダS2と、前記第1ジャーナル部JA1に回動自在に連結され、前記第1ジャーナル部JA1の移動に伴って、前記第1中心軸線C1と直交する第1方向(Y方向)に直線運動する第1移動体(第1ピストンP1、コンロッドCN1)と、前記筐体12に設けられ、前記第1方向に沿った前記第1スライダS1の移動をガイドする第1ガイド体30と、前記筐体12に設けられ、前記第1中心軸線C1と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向(Z方向)に沿った前記第2スライダS2の移動をガイドする第2ガイド体32と、を備えている。
そして、第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2は、互いに別体で構成され、軸方向で一体に連結されて、第2クランク軸CR2を構成している。
【0072】
この構成によれば、互いに別体の第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2を軸方向で連結して第2クランク軸CR2を構成することで、第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2の製造および加工が容易になる。第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2の連結は、軸方向に沿うカラー26およびノックピン27により相対位置を決めた状態で、軸方向に沿うボルトで締結することで、第2クランク軸CR2の組み立てが容易になる。これにより、2軸揺動直線駆動機構20のような複雑な機構を採用しても製造および組み立てを容易にしたい、という要望に応える駆動装置を提供することができる。
【0073】
図37を参照し、第2クランク軸CR2は、第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2を軸方向で貫通する透孔22を有する。透孔22には、例えば棒状に独立した偏心シャフトM3が挿通される。偏心シャフトM3の軸方向の両端部は、第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2よりも軸方向外側に突出する突出軸mtを構成する。各突出軸mtには、第1カウンタウエイトW1および第2カウンタウエイトW2がそれぞれ取り付けられる。すなわち、この変形例では、第1カウンタウエイトW1および第2カウンタウエイトW2が、偏心シャフトM3とは別体に構成されている。
【0074】
図35(a)、
図35(b)を併せて参照し、第1カウンタウエイトW1および第2カウンタウエイトW2は、それぞれ軸方向で同側のメインシャフトM1またはM2と一体化されている。第1カウンタウエイトW1および第2カウンタウエイトW2は、軸方向で同側の突出軸mtに対し、軸方向に沿う回り止めピンおよび径方向に沿う固定ボルトを介して一体に連結されている。これにより、2軸揺動直線駆動機構20のような複雑な機構を採用しても製造および組み立てを容易にしたい、という要望に応える駆動装置を提供することができる。
【0075】
上記変形例では、第1カウンタウエイトW1および第2カウンタウエイトW2の両方が、偏心シャフトM3とは別体に構成されているが、
図36に示すように、第1カウンタウエイトW1および第2カウンタウエイトW2の一方(図では第2カウンタウエイトW2)が、偏心シャフトM3と一体に構成(同一材料で一体形成)されてもよい。
【0076】
図31,
図33を参照し、偏心シャフトM3の外周部には、第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2の透孔22の内周面に接するシャフト外周面maと、シャフト外周面maに対して内周側に凹んだ環状の油溝mb、mdと、シャフト外周面maに対して油溝mb、mdよりも浅くかつ軸方向で幅広の範囲で平坦状に凹んだ変位部mcと、が形成されている。各ジャーナル部の軸方向両側の突出軸mtは、シャフト外周面maよりも小径とされている。
【0077】
シャフト外周面maと突出軸mtとの間、シャフト外周面maと各油溝mb、mdとの間、およびシャフト外周面maと変位部mcとの間には、それぞれ環状の角部k1が形成されるが、これら各角部k1には、軸方向および径向に対して傾斜したテーパ状の平面取りが施されている。
第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2は分割構造であり、互いに対向する内側端面t1,t2において透孔22がずれると、透孔22の開口周縁に偏心シャフトM3の外周部の各角部k1が引っ掛かりやすく、第2クランク軸CR2を組み立て難くなる。
【0078】
この変形例では、偏心シャフトM3の各角部k1に平面取りを施すことで、透孔22の開口周縁に偏心シャフトM3の各角部k1が引っ掛かり難くしている。この平面取りの寸法は、例えば第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2の各透孔22の中心位置の公差の二倍程度に設定されている。これにより、各透孔22の軸心位置のズレが最大になっても、偏心シャフトM3の各角部k1が引っ掛かり難くしている。
第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2の各透孔22における第2クランク軸CR2の軸方向外側を向く開口の周縁部k2にも、各角部k1と同様、軸方向および径向に対して傾斜したテーパ状の平面取りが施されている。第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2の各透孔22における第2クランク軸CR2の軸方向内側を向いて互いに対向する開口の周縁部k3にも、同様の平面取りが施されてもよい。
【0079】
(内カウンタウエイトの変形例)
図27、
図28に示すように、変形例の第1内カウンタウエイトIW1は、第1ジャーナル部JA1とは別体の部材で構成されている。図示はしないが、変形例の第2内カウンタウエイトIW2も第2ジャーナル部JA2と別体の部材で構成されている。以下、第1ジャーナル部JA1および第1内カウンタウエイトIW1を例に説明するが、第2ジャーナル部JA2および第2内カウンタウエイトIW2も同様の構成を有している。
【0080】
第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2を円柱形状の部材とした場合、第1内カウンタウエイトIW1および第2内カウンタウエイトIW2は、対応するジャーナル部JA1またはJA2と別体に設けた上で、対応するジャーナル部JA1またはJA2にボルト締結等により取り付ける必要がある。この場合、例えば、別体のカウンタウエイトに、ジャーナル部の外周面の全周に渡る環状体を一体形成し、この環状体をジャーナル部の外周面に嵌合させて、別体のカウンタウエイトをジャーナル部に取り付ける構造が考えられる。しかし、前記環状体はカウンタウエイトとしては機能せず、別体のカウンタウエイトの小型軽量化の妨げになる。
【0081】
図27、
図28の内カウンタウエイトIW1は、環状体を無くしてジャーナル部JA1の外周面よりも外側に張り出す扇形の偏心ウエイト(ウエイト本体)W3のみとし、別体の内カウンタウエイトIW1の小型軽量化を図っている。偏心ウエイトW3のジャーナル部JA1への固定は、前述した一対のウエイト連結部28に対応する一対の連結ボルトBCを用いてなされる。内カウンタウエイトIW1は、ジャーナル部JA1の外周面に沿う円弧状の円弧部W4を有している。円弧部W4は、ジャーナル部JA1の外周面の全周に渡らず、周方向で偏心ウエイトW3を設ける範囲にのみ接触し、周方向で残余の範囲には周方向で分断された開放部を有している。内カウンタウエイトIW1は、ジャーナル部JA1の全周に渡る環状体を形成せず、周方向の少なくとも一部を切り欠いて開放部とし、ジャーナル部JA1に対して非接触の範囲を形成している。
【0082】
すなわち、この変形例の駆動装置10は、筐体12と、第1中心軸線C1を有するメインシャフトM1、M2と、前記第1中心軸線C1と平行な第2中心軸線C2を有し前記メインシャフトM1、M2に対し偏心して位置する偏心シャフトM3と、を具備し、前記メインシャフトM1、M2の軸方向の両端部が前記筐体12に前記第1中心軸線C1の回りで回転自在に支持されている第1クランク軸CR1と、前記第2中心軸線C2の回りで回転自在に前記偏心シャフトM3に支持され、前記第2中心軸線C2に対し一方向に偏心した第1ジャーナル部JA1と前記第2中心軸線C2に対し他方向に偏心した第2ジャーナル部JA2とを具備する第2クランク軸CR2と、前記第1ジャーナル部JA1に回転自在に設けられた第1スライダS1と、前記第2ジャーナル部JA2に回転自在に設けられた第2スライダS2と、前記第1ジャーナル部JA1に回動自在に連結され、前記第1ジャーナル部JA1の移動に伴って、前記第1中心軸線C1と直交する第1方向(Y方向)に直線運動する第1移動体(第1ピストンP1、コンロッドCN1)と、前記筐体12に設けられ、前記第1方向に沿った前記第1スライダS1の移動をガイドする第1ガイド体30と、前記筐体12に設けられ、前記第1中心軸線C1と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向(Z方向)に沿った前記第2スライダS2の移動をガイドする第2ガイド体32と、を備えている。
そして、第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2の少なくとも一方には、別体の内カウンタウエイトIW1,IW2が着脱可能に取り付けられ、内カウンタウエイトIW1,IW2は、自身が取り付けられるジャーナル部の周方向で、偏心ウエイトW3を設ける範囲の外周面に沿う円弧部W4を有するとともに、偏心ウエイトW3を設けない範囲は周方向で分断した開放部としている。
【0083】
この構成によれば、ジャーナル部とは別体の内カウンタウエイトIW1,IW2が、ジャーナル部の外周面の一部のみに接触し、周方向の残余の範囲は開放部として非接触とすることで、別体の内カウンタウエイトIW1,IW2がジャーナル部の全周に嵌合する環状体を有する場合に比べて、別体の内カウンタウエイトIW1,IW2の小型軽量化を図ることができる。これにより、2軸揺動直線駆動機構20のような複雑な機構を採用しても製造および組み立てを容易にしたい、という要望に応える駆動装置を提供することができる。
【0084】
図27、
図28の例では、内カウンタウエイトIW1の円弧部W4は、ジャーナル部JA1の外周面に沿う面(周方向に沿う面)であり、駆動装置10の運転の加減速時には、ジャーナル部JA1の外周面に沿って内カウンタウエイトIW1のズレが生じ、内カウンタウエイトIW1のガタや接触面の摩耗を生じさせる虞がある。
【0085】
そこで、
図29、
図30の例では、内カウンタウエイトIW1の円弧部W4から各連結ボルトBCに沿ってジャーナル部JA1側に脚部29を延ばし、この脚部29をジャーナル部JA1の外周に形成したウエイト連結部28の凹部に差し込む構成としている。内カウンタウエイトIW1およびジャーナル部JA1の少なくとも一方には、ジャーナル部JA1の周方向と交差する面W5が形成される。各連結ボルトBCの締め付けによってカウンタウエイトIW1が動かなければ、面W5はどこにも接触をせず、ウエイト連結部28の構造でカウンタウエイトIW1,IW2に周方向のズレを抑えることができる。
【0086】
したがって、駆動装置10の運転の加減速時にもジャーナル部JA1の外周面に沿ってカウンタウエイトIW1にズレが生じることを防止し、カウンタウエイトIW1のガタや摩耗を抑えることができる。これにより、2軸揺動直線駆動機構20のような複雑な機構を採用しても長期に渡り良好な作動を維持したい、という要望に応える駆動装置を提供することができる。
【0087】
(第2クランク軸のオイル供給構造)
図37に示すように、第2クランク軸CR2の偏心シャフトM3は、中空状をなし、軸心に沿って延びる内部空間を有している。偏心シャフトM3の内部空間は、第2クランク軸CR2の各可動部に潤滑油を供給するためのシャフト内油路34とされている。偏心シャフトM3には、シャフト内油路34から径方向外側に延びる複数の油孔41~44が形成されている。これら複数の油孔41~44を通じて、各ジャーナル部等の可動部にオイルが供給される。
【0088】
駆動装置10は、筐体12の下部をオイルパンとし、このオイルパンに貯留されたオイルを駆動装置10の各部に供給して、可動部の潤滑を図っている。図中左側のメインシャフトM2は、駆動装置10の駆動源である電気モータ50の駆動軸51(
図43参照)に連結される。このメインシャフトM2の基端部(カウンタウエイトIW2側の端部)には、メインシャフトM2に対して偏心した偏心軸36が備えられている。偏心軸36は、不図示のオイルポンプの駆動力を発生させる。オイルポンプが吐出したオイルは、偏心軸36に形成された油路に至り、中心軸線C2に対して傾斜した入口油孔37を介して、シャフト内油路34の一端側に供給される。シャフト内油路34を流れて他端側に至ったオイルは、図中右側のカウンタウエイトW1に形成された出口油孔38から筐体12内に戻される。
【0089】
図33を併せて参照し、偏心シャフトM3の外周部には、シャフト外周面maの他、軸方向外側から順に、外側油溝mb、変位部mc、内側油溝md、が形成されている。外側油溝mbには第一油孔41が開口し、内側油溝mdには第二油孔42が開口し、変位部mcには第三油孔43が開口している。偏心シャフトM3の軸方向中央部に位置するシャフト外周面maには、第四油孔44が開口している。
【0090】
偏心シャフトM3の軸方向両側のシャフト外周面maには、それぞれ第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2の各内周面が接している。第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2の外周部には、偏心シャフトM3の軸方向外側から順に、第一スライダS1および第二スライダS2、第一内カウンタウエイトIW1および第二内カウンタウエイトIW2、第一コンロッドCN1および第二コンロッドCN2が取り付けられている。
【0091】
図38を併せて参照し、第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2には、透孔22から外周面に至る複数のジャーナル油孔35a、35bが形成されている。各ジャーナル油孔35a,35bは、偏心シャフトM3の外側油溝mbならびに第一スライダS1および第二スライダS2と軸方向位置が重なる第一ジャーナル油孔35aと、偏心シャフトM3の内側油溝mdならびに第一コンロッドCN1および第二コンロッドCN2と軸方向位置が重なる第二ジャーナル油孔35bと、を含んでいる。
【0092】
これにより、シャフト内油路34に至ったオイルは、第一油孔41および第二油孔42、外側油溝mbおよび内側油溝md、ならびに第一ジャーナル油孔35aおよび第二ジャーナル油孔25bを経て、第一スライダS1および第二スライダS2、ならびに第一コンロッドCN1および第二コンロッドCN1に供給される。さらに、第一スライダS1および第二スライダS2には、一対のガイド面GA1、GA2に開口するスライダ油孔h1が形成されている。第一スライダS1および第二スライダS2に供給されたオイルは、ガイド体30,32との接触摩擦の低減に供される。
【0093】
変位部mcは、各ジャーナル部JA1、JA2の内周面との間に隙間を設けることで、各ジャーナル部JA1、JA2と偏心シャフトM3との間の接触抵抗を小さくしている。変位部mcが形成する隙間には潤滑油が充填され、各ジャーナル部JA1、JA2と偏心シャフトM3との間を潤滑する。変位部mcに開口する第三油孔43は、外側油溝mbおよび内側油溝mdにそれぞれ開口する第一油孔41および第二油孔42よりも小径とされる。これにより、各スライダS1,S2および各コンロッドCN1,CN2への確実な給油を図っている。
【0094】
偏心シャフトM3の軸方向中央部に開口する第四油孔44は、一対のジャーナル部JA1、JA2の間にオイルを供給する。各ジャーナル部における軸方向中間部には、それぞれコンロッドCN1,CN2が支持されている。偏心シャフトM3の軸方向中央部で隣接する一対のコンロッドCN1,CN2の間に、第四油孔44からのオイルが供給される。
【0095】
すなわち、上記構成を有する駆動装置10は、筐体12と、第1中心軸線C1を有するメインシャフトM1、M2と、前記第1中心軸線C1と平行な第2中心軸線C2を有し前記メインシャフトM1、M2に対し偏心して位置する偏心シャフトM3と、を具備し、前記メインシャフトM1、M2の軸方向の両端部が前記筐体12に前記第1中心軸線C1の回りで回転自在に支持されている第1クランク軸CR1と、前記第2中心軸線C2の回りで回転自在に前記偏心シャフトM3に支持され、前記第2中心軸線C2に対し一方向に偏心した第1ジャーナル部JA1と前記第2中心軸線C2に対し他方向に偏心した第2ジャーナル部JA2とを具備する第2クランク軸CR2と、前記第1ジャーナル部JA1に回転自在に設けられた第1スライダS1と、前記第2ジャーナル部JA2に回転自在に設けられた第2スライダS2と、前記第1ジャーナル部JA1に回動自在に連結され、前記第1ジャーナル部JA1の移動に伴って、前記第1中心軸線C1と直交する第1方向(Y方向)に直線運動する第1移動体(第1ピストンP1、コンロッドCN1)と、前記筐体12に設けられ、前記第1方向に沿った前記第1スライダS1の移動をガイドする第1ガイド体30と、前記筐体12に設けられ、前記第1中心軸線C1と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向(Z方向)に沿った前記第2スライダS2の移動をガイドする第2ガイド体32と、を備えている。
そして、偏心シャフトM3は中空軸であり、偏心シャフトM3の内部空間は、第2クランク軸CR2、および第2クランク軸CR2が支持する可動部品に潤滑油を供給するためのシャフト内油路34とされ、偏心シャフトM3には、シャフト内油路34から径方向外側に延びて偏心シャフトM3の外周部で開口する複数の油孔41~44が形成されている。
【0096】
この構成によれば、偏心シャフトM3に形成したシャフト内油路34および複数の油孔41~44を介して、偏心シャフトM3が支持する可動部品に潤滑油を供給することができる。これにより、2軸揺動直線駆動機構20のような複雑な機構を採用しても長期に渡り良好な作動を維持したい、という要望に応える駆動装置を提供することができる。
【0097】
(シリンダライナの基端側構造)
図39~
図41を参照し、第1シリンダ14aおよび第2シリンダ14bは、それぞれピストンP1またはP2を往復動可能に挿入させる円筒状のシリンダライナ15,16を備えている。各シリンダライナ15,16は、クランクケース12におけるクランク軸CR1,CR2を収容するクランク室側に、基端部(シリンダ軸方向一端部)15a,16aを臨ませている。
【0098】
図37を併せて参照し、実施形態の駆動装置10では、第二カウンタ軸CR2の第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2に、コンロッドCN1,CN2、内カウンタウエイトW1,W2およびスライダS1,S2を軸方向で順に組み付けている。第1ジャーナル部JA1および第2ジャーナル部JA2における第2クランク軸CR2の軸方向外側の端部には、各ジャーナル部に組み付けられた可動部品の抜け止めとなるスナップリング24が取り付けられている。他の図中符号25は、スナップリング24を取り付けるリング溝を示す。これにより、簡易かつコンパクトな構成で、各ジャーナルからの各可動部品の抜け止めがなされる。ガイド部材30Cが一体環状である場合(
図21参照)、ガイド部材30Cも予めスライダ外周に組み付けておく。
【0099】
さらに、各ジャーナル部の透孔22に偏心シャフトM3を挿通し、偏心シャフトM3の突出軸mtには第1カウンタウエイトW1および第2カウンタウエイトW2(第1メインシャフトM1および第2メインシャフトM2を含む)をそれぞれ取り付けて固定する。これにより、第2クランク軸CR2にコンロッドCN1,CN2、内カウンタウエイトIW1,IW2およびスライダS1,S2等の可動部品が組み付けられるとともに、偏心シャフトM3ならびにカウンタウエイトW1,W2を組み付けたクランク軸組立体CRAが構成される。
【0100】
各コンロッドCN1,CN2の小端部には、対応するピストンが予め組み付けられている。一般的に、ピストンをシリンダに挿入する際には、円筒状のピストンリングコンプレッサを用いてピストンリングの外径を縮小させ、シリンダヘッド側からピストンをシリンダ内に挿入する。しかし、クランク軸組立体CRAの一部をなすピストンP1、P2をシリンダ14a,14bに挿入する場合には、ピストンP1、P2は、シリンダヘッド側からではなくクランクケース側からシリンダ14a,14bに挿入することとなる。このため、ピストンリングコンプレッサは他部品と干渉するため用いることができない。
【0101】
実施形態では、シリンダライナ15,16のクランク室側の基端部15a,16aの内周側に、シリンダライナ15,16の末端側ほど拡径するテーパ状のピストンリングガイド面15b,16bを形成している。これにより、ピストンリングコンプレッサを用いなくても、ピストンP1,P2をシリンダライナ15,16内に軸方向で押し込むことで、ピストンリングガイド面15b,16bの傾斜に沿ってピストンリングを縮径させ、シリンダライナ15,16内にピストンP1,P2を挿入することができる。
【0102】
特に、2気筒の駆動装置10では、一方のピストンをシリンダライナに挿入した後、コンロッドを含む残余の部品を揺動させながら、他方のピストンを対応するシリンダライナの基端側に同軸に配置する。この状態で、他方のピストンを対応するシリンダライナに軸方向に沿って挿入していく。このとき、他方のピストンとシリンダライナとを同軸に配置しておくことが必要であるため、特にクランク軸組立体CRAの径方向に張り出すカウンタウエイトW1,W2ならびにIW1,IW2がシリンダライナ15,16の基端部15a,16aに干渉しやすい。
【0103】
上記構成では、シリンダライナ15,16の基端部15a,16aにおけるクランク軸方向の両側部(カウンタウエイトとの干渉が予想される部位)に、クランク軸方向から見てシリンダライナ15,16の先端側(シリンダヘッド側)に凸の円弧状の切り欠き15c,16cを形成している。これにより、シリンダライナ15,16の基端部15a,16aとクランク軸組立体CRAのカウンタウエイトとの干渉を避けつつ、クランク軸組立体CRAの各ピストンP1,P2を対応するシリンダライナ15,16内に挿入する作業を行うことができる。シリンダライナ15,16の基端部15a,16aを単に短縮するのではなく、クランク軸方向両側に円弧状の切り欠き15c,16cを形成することで、ピストンリングを圧縮するという効果を残しながら、シリンダライナ15,16とカウンタウエイトとの干渉を避けることができる。
【0104】
すなわち、上記構成を有する駆動装置10は、筐体12と、第1中心軸線C1を有するメインシャフトM1、M2と、前記第1中心軸線C1と平行な第2中心軸線C2を有し前記メインシャフトM1、M2に対し偏心して位置する偏心シャフトM3と、を具備し、前記メインシャフトM1、M2の軸方向の両端部が前記筐体12に前記第1中心軸線C1の回りで回転自在に支持されている第1クランク軸CR1と、前記第2中心軸線C2の回りで回転自在に前記偏心シャフトM3に支持され、前記第2中心軸線C2に対し一方向に偏心した第1ジャーナル部JA1と前記第2中心軸線C2に対し他方向に偏心した第2ジャーナル部JA2とを具備する第2クランク軸CR2と、前記第1ジャーナル部JA1に回転自在に設けられた第1スライダS1と、前記第2ジャーナル部JA2に回転自在に設けられた第2スライダS2と、前記第1ジャーナル部JA1に回動自在に連結され、前記第1ジャーナル部JA1の移動に伴って、前記第1中心軸線C1と直交する第1方向(Y方向)に直線運動する第1移動体(第1ピストンP1、コンロッドCN1)と、前記筐体12に設けられ、前記第1方向に沿った前記第1スライダS1の移動をガイドする第1ガイド体30と、前記筐体12に設けられ、前記第1中心軸線C1と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向(Z方向)に沿った前記第2スライダS2の移動をガイドする第2ガイド体32と、筐体12に設けられ、第1移動体の直線運動をガイドする第3ガイド体14a(第1シリンダ14a)と、を備えている。
そして、前記第3ガイド体14aは、前記筐体12に設けられ前記第1方向に延びる第1シリンダ14aを有し、前記第1移動体は、前記第1方向に往復動可能に前記第1シリンダ14aのシリンダライナ15内に挿入される第1ピストンP1を有し、シリンダライナ15の筐体12側の基端部15aには、末端側ほど拡径するテーパ状の内周面15bが形成されるとともに、第2クランク軸CR2の軸方向から見て円弧状の切り欠き15cが形成されている。
【0105】
この構成によれば、シリンダライナ15,16の基端部15a,16aに、末端側ほど拡径するテーパ状の内周面15b,16bを形成することで、テーパ状の内周面15b,16bがピストンリングを圧縮するガイド面となり、ピストンリングコンプレッサを用いなくても、ピストンP1,P2をシリンダライナ15,16内に筐体12側から挿入することができる。第2クランク軸CR2にコンロッドCN1,CN2、内カウンタウエイトIW1,IW2およびスライダS1,S2等の可動部品を予め組み付け、かつ偏心シャフトM3およびカウンタウエイトW1,W2を組み付けてクランク軸組立体CRAとした状態で、ピストンP1,P2をシリンダライナ15,16内に筐体12側から挿入する構成でも、シリンダライナ15,16の基端部15a,16aにおけるクランク軸方向の両側部に切り欠き15b、16bを形成することで、カウンタウエイトがシリンダライナ15,16の基端部15a,16aに干渉することを抑えることができる。
これにより、2軸揺動直線駆動機構20のような複雑な機構を採用しても製造および組み立てを容易にしたい、という要望に応える駆動装置を提供することができる。
【0106】
(コンロッドの肉抜き構造)
図44(a)、
図44(b)を参照し、この構成の駆動装置10は、筐体12と、第1中心軸線C1を有するメインシャフトM1、M2と、前記第1中心軸線C1と平行な第2中心軸線C2を有し前記メインシャフトM1、M2に対し偏心して位置する偏心シャフトM3と、を具備し、前記メインシャフトM1、M2の軸方向の両端部が前記筐体12に前記第1中心軸線C1の回りで回転自在に支持されている第1クランク軸CR1と、前記第2中心軸線C2の回りで回転自在に前記偏心シャフトM3に支持され、前記第2中心軸線C2に対し一方向に偏心した第1ジャーナル部JA1と前記第2中心軸線C2に対し他方向に偏心した第2ジャーナル部JA2とを具備する第2クランク軸CR2と、前記第1ジャーナル部JA1に回転自在に設けられた第1スライダS1と、前記第2ジャーナル部JA2に回転自在に設けられた第2スライダS2と、前記第1ジャーナル部JA1に回動自在に連結され、前記第1ジャーナル部JA1の移動に伴って、前記第1中心軸線C1と直交する第1方向(Y方向)に直線運動する第1移動体(第1ピストンP1、コンロッドCN1)と、前記第2ジャーナル部JA2に回動自在に連結され、前記第2ジャーナル部JA2の移動に伴って、前記第1中心軸線C1と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向(Z方向)に直線運動する第2移動体(第2ピストンP2およびコンロッドCN2)と、前記筐体12に設けられ、前記第1方向に沿った前記第1スライダS1の移動をガイドする第1ガイド体30と、前記筐体12に設けられ、前記第1中心軸線C1と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向(Z方向)に沿った前記第2スライダS2の移動をガイドする第2ガイド体32と、を備えている。
そして、第1移動体のコンロッドCN1および第2移動体のコンロッドCN2は、互いに異なる肉抜き部を有している。
【0107】
第1移動体のコンロッドCN1および第2移動体のコンロッドCN2は、それぞれジャーナル部側の大端部17a,18aとピストン側の小端部17b,18bとを有している。各コンロッドCN1,CN2における大小端部間に渡るロッド部17c、18cには、軸方向の両側部に肉抜き部17d,18dが形成されている。各肉抜き部17d,18dの形状および深さを調整することで、互いに径の異なる気筒を有する駆動装置10において、駆動軸の回転バランスを取りやすくすることができる。
これにより、2軸揺動直線駆動機構20のような複雑な機構を採用しても製造および組み立てを容易にしたい、という要望に応える駆動装置を提供することができる。
【0108】
(メインシャフトとモータ駆動軸との連結構造)
図43を参照し、駆動装置10の軸方向一側には、駆動装置10の駆動源となる電気モータ50が配置されている。駆動装置10の軸方向一側のメインシャフトM2には、電気モータ50の駆動軸(モータ駆動軸)51が同軸に連結される。モータ駆動軸51は、第2メインシャフトM2(または第1メインシャフトM1)に対し、連結具55を用いて同軸に連結される。
【0109】
モータ駆動軸51は中空状をなし、電気モータ50の軸方向両側に開口している。モータ駆動軸51は、メインシャフトM2に軸方向外側から接近し、軸方向一側内にメインシャフトM2を挿入して連結される。メインシャフトM2には、端面に開口するナット穴が形成されている。モータ駆動軸51内には、他端側から連結具55が挿入される。
【0110】
図42(a)、
図42(b)を併せて参照し、連結具55は、メインシャフトM2の軸心に沿って同軸に形成されたナット穴に螺着して締め込まれる連結ボルト56と、外部軸の内周部に形成された縮径部52に前記軸方向外側から当接可能であり、連結ボルト56の締め込みによって複数の可動体(後述する分割体59a)を均等に径方向外側に移動させる拡径ワッシャ装置57と、を備えている。
【0111】
拡径ワッシャ装置57は、連結ボルト56の頭部を落とし込む座刳りを形成するとともに首下先端側(メインシャフトM2側)ほど縮径する外テーパ面を形成する円錐台状のインナー部材58と、インナー部材58の外テーパ面に沿う内テーパ面を形成するとともにモータ駆動軸51の内周面よりも小径の外周面を形成する円筒状のアウター部材59と、を備えている。
【0112】
アウター部材59は、周方向で複数(図では3つ)の分割体59aに均等に分割されている。
単体の連結具55は、例えばアウター部材59の外周溝を巻回する無端状の弾性部材59bによって、複数の分割体59aを径方向内側に寄せた縮径状態に保持する(
図42(a)参照)。
【0113】
連結具55は、モータ駆動軸51内に挿通し、メインシャフトM2に連結ボルト56を取り付けて締め込むことで、駆動軸51の縮径部52と連結ボルト56の頭部との間で拡径ワッシャ装置57を軸方向で圧縮する。これにより、アウター部材59の内テーパ面に囲まれた凹部内に、インナー部材58が押し込まれていく。すると、インナー部材58の外テーパ面とアウター部材59の内テーパ面とに沿って、アウター部材59の各分割体59aが、弾性部材59bの付勢力に抗して径方向外側に移動する。
【0114】
各分割体59aは、内外テーパ面に沿って均等に径方向外側に移動し、やがて各分割体59aの外周面がモータ駆動軸51の内周面に当接した拡径状態となる(
図42(b)参照)。さらに連結ボルト56を締め込むことで、各分割体59aの外周面がモータ駆動軸51の内周面を押圧し、メインシャフトM2とモータ駆動軸51との軸合わせがなされる。このように、連結具55の連結ボルト56を締め込むという単一動作によって、メインシャフトM2とモータ駆動軸51とを精度よく同軸に連結することができる。
【0115】
すなわち、上記構成の駆動装置10は、筐体12と、第1中心軸線C1を有するメインシャフトM1、M2と、前記第1中心軸線C1と平行な第2中心軸線C2を有し前記メインシャフトM1、M2に対し偏心して位置する偏心シャフトM3と、を具備し、前記メインシャフトM1、M2の軸方向の両端部が前記筐体12に前記第1中心軸線C1の回りで回転自在に支持されている第1クランク軸CR1と、前記第2中心軸線C2の回りで回転自在に前記偏心シャフトM3に支持され、前記第2中心軸線C2に対し一方向に偏心した第1ジャーナル部JA1と前記第2中心軸線C2に対し他方向に偏心した第2ジャーナル部JA2とを具備する第2クランク軸CR2と、前記第1ジャーナル部JA1に回転自在に設けられた第1スライダS1と、前記第2ジャーナル部JA2に回転自在に設けられた第2スライダS2と、前記第1ジャーナル部JA1に回動自在に連結され、前記第1ジャーナル部JA1の移動に伴って、前記第1中心軸線C1と直交する第1方向(Y方向)に直線運動する第1移動体(第1ピストンP1、コンロッドCN1)と、前記第2ジャーナル部JA2に回動自在に連結され、前記第2ジャーナル部JA2の移動に伴って、前記第1中心軸線C1と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向(Z方向)に直線運動する第2移動体(第2ピストンP2およびコンロッドCN2)と、前記筐体12に設けられ、前記第1方向に沿った前記第1スライダS1の移動をガイドする第1ガイド体30と、前記筐体12に設けられ、前記第1中心軸線C1と直交し、かつ、前記第1方向と直交する第2方向(Z方向)に沿った前記第2スライダS2の移動をガイドする第2ガイド体32と、を備えている。
そして、前記メインシャフトM1、M2には、軸方向外側に配置された中空の駆動軸51に対し、駆動軸51内に挿入された状態で同軸に連結され、前記メインシャフトM1、M2と前記駆動軸51との連結は、前記軸方向外側から駆動軸51内に挿通した連結具55を用いてなされ、連結具55は、メインシャフトM2の軸心部分に形成されたネジ穴に取り付けられる連結ボルト56と、前記駆動軸51の内周部に形成された縮径部52に前記軸方向外側から当接可能であり、連結ボルト56の締め込みによって複数の可動体を均等に径方向外側に移動させて拡径状態となる拡径ワッシャ装置57と、を備えている。
【0116】
この構成によれば、連結具55の連結ボルト56を締め込むという単一動作によって、メインシャフトM2とモータ駆動軸51とを精度よく同軸に連結することができる。
これにより、2軸揺動直線駆動機構20のような複雑な機構を採用しても製造および組み立てを容易にしたい、という要望に応える駆動装置を提供することができる。
【0117】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
本明細書で開示した実施形態のうち、複数の物体で構成されているものは、当該複数の物体を一体化してもよく、逆に一つの物体で構成されているものを複数の物体に分けることができる。一体化されているか否かにかかわらず、発明の目的を達成できるように構成されていればよい。
【符号の説明】
【0118】
10 駆動装置
12 筐体
C1 第1中心軸線
C2 第2中心軸線
M1,M2 メインシャフト
M3 偏心シャフト
CR1 第1クランク軸
JA1 第1ジャーナル部
JA2 第2ジャーナル部
CR2 第2クランク軸
S1 第1スライダ
GA1、GA2 一対のガイド面
S2 第2スライダ
GB1、GB2 一対のガイド面
P1 第1ピストン(第1移動体)
CN1 コンロッド(第1移動体)
P2 第2ピストン(第2移動体)
CN2 コンロッド(第2移動体)
30 第1ガイド体
30a ガイド面
32 第2ガイド体
32a ガイド面
14a 第3ガイド体、第1シリンダ
14b 第4ガイド体、第2シリンダ
P1 第1ピストン
CN1 第1コンロッド
22 透孔
W1 第1カウンタウエイト
IW1 第1内カウンタウエイト
W2 第2カウンタウエイト
IW2 第2内カウンタウエイト