回転駆動装置
【課題】構造が簡単で、製作コストを低額にすることができると共に、回転駆動動作するために使用するエネルギーを少なくすることができ、回転駆動動作にかかるエネルギーコストを低減させることができる回転駆動装置を提供する。
【解決手段】円筒部２２ｂを有する回転質量体２２と、偏心した貫通孔２４ｅ，２６ｅを有する回転体２４，２６と、円板４４，４６と、円板４４，４６の一方の回転を他方に伝達可能に連結され、円形凹部２８ｃ，３０ｃと鉛直ガイド溝２８ｅ，３０ｅを有するリンク部材２８，３０を備え、回転体２４，２６の円環凸部２４ｂ，２６ｂがリンク部材２８，３０の円形凹部２８ｃ，３０ｃに相対回転可能に嵌合し、回転質量体２２の半周に位置する円筒部２２ｂが偏心した貫通孔２４ｅ，２６ｅの内周面下側に接触して回転質量体２２の重力を回転体２４，２６の半周に付加して、円板４４，４６の回転を伝達させた。
【解決手段】円筒部２２ｂを有する回転質量体２２と、偏心した貫通孔２４ｅ，２６ｅを有する回転体２４，２６と、円板４４，４６と、円板４４，４６の一方の回転を他方に伝達可能に連結され、円形凹部２８ｃ，３０ｃと鉛直ガイド溝２８ｅ，３０ｅを有するリンク部材２８，３０を備え、回転体２４，２６の円環凸部２４ｂ，２６ｂがリンク部材２８，３０の円形凹部２８ｃ，３０ｃに相対回転可能に嵌合し、回転質量体２２の半周に位置する円筒部２２ｂが偏心した貫通孔２４ｅ，２６ｅの内周面下側に接触して回転質量体２２の重力を回転体２４，２６の半周に付加して、円板４４，４６の回転を伝達させた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転運動を伝達することができる回転駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来において、例えば換気扇装置等の回転駆動装置は、回転駆動のための駆動源として電気等のエネルギーを用いるモータ等を使用していた。また、回転駆動のための駆動源として電気等のエネルギーの他に、石油、石炭等の火力、風力、水力、或いは原子力等の種々のエネルギーが用いられていた。
【０００３】
この従来の回転駆動装置は、モータ等の駆動源により発生した動力をそのまま回転駆動装置の回転駆動に使用するものであるため、エネルギーを大量に必要とするものであり、回転駆動装置の回転駆動にかかるエネルギーコストが高額なものになるという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するために、回転体の偏心回転を利用して回転力の発生、及び回転駆動運動の効率性の向上を目的とする従来の回転駆動装置があった。（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
上記従来の回転駆動装置は、特許文献１の図１に、符号１で示すように、中心に位置するコアギア２と、該コアギア２の円周方向の４箇所に等間隔をおいて配置されて外接する、４組の回転体３Ｒ・３Ｌ・３Ｕ・３Ｄにより構成されていた。そして、コアギア２は枢支軸６を介して、支持部材５・５とは回動可能に、固定支持部材７・７とは完全固定状態に支持されていた。
【０００６】
４組の回転体３Ｒ・３Ｌ・３Ｕ・３Ｄのそれぞれは、中空円筒構造体の外周部、内周部それぞれにモジュール歯を加工した外部ギア１０と、その内周部より内側に軸心を共有して配設した内部ギア８と、同じく上記外部ギア１０の内周部に、軸心から偏心し、且つ軸を平行に配設した転動体４により構成されていた。
【０００７】
該転動体４は、中空円筒構造体の外周部、内周部それぞれにモジュール歯を加工した外部ギア１４・１４と、それに内接するアイドラー１５から構成されていた。上記外部ギア１４・１４は、軸心を共有し且つ互いに対峙して配設された２枚のギアで構成され、その外周部では前記回転体３Ｒ・３Ｌ・３Ｕ・３Ｄの外部ギア１０の内周部と、また、内周部ではアイドラー１５の構成要素である、ギア１７Ｒ・１７Ｒ・１７Ｌ・１７Ｌの外周部と、それぞれモジュール歯を噛み合わされ配置されていた。
【０００８】
上記従来の回転駆動装置１は、その重心位置が４つの転動体４により、常に回転中心である枢支軸６に対して偏心する構成となるため、４組の回転体３Ｒ・３Ｌ・３Ｕ・３Ｄは常にコアギア２の回りに、特許文献１の図１中矢印方向に回転するので、この回転力を効率的に被回転体に伝達することができるために、被回転体を回転駆動するために使用するエネルギーを少なくすることができ、回転駆動にかかるエネルギーコストを低減させることができるようになっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１０７５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記従来の回転駆動装置１においては、複雑な形状を有する部品が多数組み合わされる構成になっているために、その構造が複雑なものとなると共に、製作コストが高額になってしまうという問題があった。
【００１１】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、構造が簡単で、製作コストを低額にすることができると共に、回転駆動動作するために使用するエネルギーを少なくすることができ、回転駆動動作にかかるエネルギーコストを低減させることができる回転駆動装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明による回転駆動装置は、
表裏両面の互いに対応する位置から厚さ方向の外側に突出する一対の円筒部を有し、この円筒部それぞれの先端面の間を貫通する軸孔を有する回転質量体と、
前記回転質量体の表裏両面のそれぞれに対向して配置され、前記回転質量体に対向する面とは反対側の面から外側に突出した円環凸部と、この円環凸部の軸心に対して偏心し、前記円筒部の両端部が貫通する貫通孔とを有する一対の回転体と、
前記一対の回転体それぞれの外側に、互いに偏心して配置された２枚の円板と、
前記一対の回転体と前記２枚の円板の間に配置され、第１のピン及び第２のピンを介して前記２枚の円板の一方の回転運動を、前記２枚の円板間で互いに平行移動しながら他方の円板に伝達可能に連結されると共に、前記一対の回転体に対向する面に開口する円形凹部と鉛直ガイド溝とを有する複数組のリンク部材とを備え、
前記回転体は、前記円環凸部が前記リンク部材の前記円形凹部に相対回転可能に嵌合し、
前記回転質量体は、その半周に位置する前記円筒部が前記回転体の前記偏心した貫通孔の内周面下側に接触して、前記回転質量体の重力を前記回転体の半周に付加して、前記２枚の円板の一方の回転運動を他方の円板に伝達するようにした
ことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明による回転駆動装置は、
ベルトや歯車等を介する動力伝達手段により前記円板の回転を、前記回転駆動装置が回転を伝達する対象の回転装置に伝達できるようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
このような本発明の回転駆動装置によれば、
表裏両面の互いに対応する位置から厚さ方向の外側に突出する一対の円筒部を有し、この円筒部それぞれの先端面の間を貫通する軸孔を有する回転質量体と、
前記回転質量体の表裏両面のそれぞれに対向して配置され、前記回転質量体に対向する面とは反対側の面から外側に突出した円環凸部と、この円環凸部の軸心に対して偏心し、前記円筒部の両端部が貫通する貫通孔とを有する一対の回転体と、
前記一対の回転体それぞれの外側に、互いに偏心して配置された２枚の円板と、
前記一対の回転体と前記２枚の円板の間に配置され、第１のピン及び第２のピンを介して前記２枚の円板の一方の回転運動を、前記２枚の円板間で互いに平行移動しながら他方の円板に伝達可能に連結されると共に、前記一対の回転体に対向する面に開口する円形凹部と鉛直ガイド溝とを有する複数組のリンク部材とを備え、
前記回転体は、前記円環凸部が前記リンク部材の前記円形凹部に相対回転可能に嵌合し、
前記回転質量体は、その半周に位置する前記円筒部が前記回転体の前記偏心した貫通孔の内周面下側に接触して、前記回転質量体の重力を前記回転体の半周に付加して、前記２枚の円板の一方の回転運動を他方の円板に伝達するようにしたことにより、
回転駆動装置の構造が簡単で、製作コストを低額にすることができると共に、回転駆動動作するために使用するエネルギーを少なくすることができ、回転駆動動作にかかるエネルギーコストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る回転駆動装置２０を示す側面図である。
【図２】図１に示す回転駆動装置２０のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】図１に示す回転駆動装置２０のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図４】図２に示す回転駆動装置２０のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図５】図５（ａ）は、図１に示すリンク部材２８の正面図であり、図５（ｂ）は、その側面断面図である。
【図６】図６（ａ）は、図１に示すリンク部材３０の正面図であり、図６（ｂ）は、その側面断面図である。
【図７】図７（ａ）は、図１に示す回転質量体２２の正面図であり、図７（ｂ）は、その側面断面図である。
【図８】図８（ａ）は、図１に示す回転体２４の正面図であり、図８（ｂ）は、その側面断面図である。
【図９】図９（ａ）は、図１に示す回転体２６の正面図であり、図９（ｂ）は、その側面断面図である。
【図１０】図１に示す回転駆動装置２０を用いる回転装置６０を示す上面図である。
【図１１】図１に示す回転駆動装置２０の動作を説明するための、連結ピン３２、円板４４、回転質量体２２、回転体２４及びリンク部材２８の部分同士の位置関係を示す要部概念図である。
【図１２】図１に示す回転駆動装置２０の動作を説明するための、連結ピン３２、円板４６、回転質量体２２、回転体２６及びリンク部材３０の部分同士の位置関係を示す要部概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る回転駆動装置を実施するための形態について、図面に基づいて具体的に説明する。図１から図１２は、本発明の一実施の形態に係る回転駆動装置２０について説明するために参照する図である。
【００１７】
この本発明の一実施の形態に係る回転駆動装置２０は、図１に示すように、回転質量体２２（図７参照）と、回転質量体２２の四角板部２２ｆの厚さ方向の両側に配置された一対の回転体２４，２６（図８，９参照）と、この回転体２４，２６の両方をその厚さ方向の外側から挟むようにこれらの両外側に配置され、互いに連結ピン３２（第１のピン）により連結される複数組のリンク部材２８，３０（図２，３，５，６参照）により構成されている。
【００１８】
回転駆動装置２０は、図２から図４に示すように、床台３４の底部から立設された鉛直板部３４ａに基端部３６ａ，３８ａが固定された、三角形状の支持台３６，３８の先端部に、その軸線方向が水平に固定された支持軸４０，４２が設けられている。
【００１９】
支持軸４０，４２に締り嵌め固定される中心孔４４ａ，４６ａを有する円板４４，４６に、リンク部材２８，３０が、ピン４８，５０及び支持ブッシュ４５，４７を介して円板４４，４６の回転動作と連動可能に取り付けられている。
【００２０】
このため、円板４４，４６の一方を回転させると、リンク部材２８，３０、連結ピン３２、ピン４８，５０（第２のピン）及び支持ブッシュ４５，４７を介して、円板４４，４６の他方を共に回転させることができるようになっている。このため、連結ピン３２の軸心は、円板４４，４６の回転にあわせて所定の円形上を移動するようになっている（図１１参照）。
【００２１】
また、回転質量体２２及び回転体２４，２６は、リンク部材２８，３０により円板４４，４６の回転運動に連動可能に取り付けられている。
【００２２】
すなわち、図２から４に示すように、円板４４，４６は、文字通り円形板状に形成され、その厚さ方向の片側の面（図中左右方向に対して垂直な内側の面）が互いに対向するように配置され、それらの軸心の位置に開口された中心孔４４ａ，４６ａに、支持台３６，３８に水平に固定された支持軸４０，４２の長さ方向の一端部が締り嵌め固定されるようになっている。
【００２３】
そして、支持軸４０，４２の長さ方向の他端部は、図２から図４に示すように、支持台３６，３８それぞれの先端部（図２中左端部、図３中右端部）に水平方向（図２，３中図紙面に垂直方向）になるように配置され、支持台３６，３８に埋め込まれた支持ブッシュ４１，４３により、支持台３６，３８に回転自在に嵌合して支持されている。
【００２４】
そして、支持台３６，３８は、互いに水平方向（図４中左右方向）に間隔をおいて、互いの先端部中心それぞれの鉛直方向（図４中上下方向）の高さ位置が互いに異なるようにずれて配置され、その基端部３６ａ，３８ａは床台３４の鉛直板部３４ａに接触させた状態で不図示のビス等により固定されている。
【００２５】
支持台３６，３８の先端部中心それぞれの鉛直方向の高さ位置が互いに異なって配置されているため、円板４４，４６は、図４に示すように、中心孔４４ａ，４６ａの軸心の高さ位置が互いに異なるようにずれて配置されている。
【００２６】
そして、円板４４，４６には、図２，３に示すように、回転中心４４Ｃ，４６Ｃを中心とする、図中一点鎖線により示された同一直径Ｄの円上の円周方向に、９０度ごとに間隔を置いて離れた位置を中心とする４つの軸支孔４４ｂ，４６ｂがそれぞれ設けられている。
【００２７】
図４に示すように、円板４４，４６の４つの軸支孔４４ｂ，４６ｂそれぞれには、支持ブッシュ４５，４７が埋め込まれ、それらの支持ブッシュ４５，４７にピン４８，５０それぞれの長さ方向の一端部が回転自在に嵌合している。
【００２８】
そして、ピン４８，５０それぞれの長さ方向の他端部は、リンク部材２８，３０に形成された貫通孔２８ａ，３０ａに、固く嵌め込まれて固定されるようになっている。
【００２９】
この回転駆動装置２０のリンク部材２８，３０は、図５（ａ），（ｂ）及び図６（ａ），（ｂ）に示すように、長円形の板状に形成され、それらの長さ方向に互いに離れて２つの貫通孔２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂがそれぞれ開口している。
【００３０】
そして、リンク部材２８，３０は、貫通孔２８ａ，２８ｂの軸心間の長さ寸法と貫通孔３０ａ，３０ｂの軸心間の長さ寸法が互いに異なり、それにより外形の長さ方向の長さ寸法も互いに異なるものである。
【００３１】
そして、リンク部材２８，３０には、その厚さ方向の一方の端面から凹んで、内周面２８ｄ，３０ｄを有し、貫通孔２８ｂ，３０ｂより大きな径の円形状の外溝部２８ｃ，３０ｃ（円形凹部）が形成されている。
【００３２】
この外溝部２８ｃ，３０ｃの奥側に位置する突当り面２８ｇ，３０ｇからさらに奥側には、その突当り面２８ｇ，３０ｇからさらに凹んで深さを有し、外溝部２８ｃ，３０ｃより小さな径の内溝部２８ｅ，３０ｅ（鉛直ガイド溝）が形成されている。
【００３３】
上記内溝部２８ｅ，３０ｅには、リンク部材２８，３０の長さ方向に平行であり、リンク部材２８，３０の幅方向と同方向に、後述する回転質量体２２の円筒部２２ｂの外周面２２ｄの直径よりわずかに大きい寸法の間隔だけ離れて互いに対向する、一対のガイド側面２８ｆ，２８ｆ、３０ｆ，３０ｆが形成されている。
【００３４】
リンク部材２８，３０は、リンク部材２８の貫通孔２８ｂに、外溝部２８ｃと内溝部２８ｅが形成されている側から、連結ピン３２の長さ方向の一端部が挿し込まれ固く嵌合すると共に、連結ピン３２の長さ方向の他端部が、リンク部材３０の貫通孔３０ｂに、外溝部３０ｃと内溝部３０ｅが形成されている側から挿し込まれて固く嵌合するようになっている。
【００３５】
そして、リンク部材２８，３０の貫通孔２８ｂ，３０ｂの軸心は互いに水平な同一直線上にあるようになっているので、貫通孔２８ｂ，３０ｂに挿し込まれる連結ピン３２の軸心も水平となるよう配置されている。
【００３６】
この一体的に構成されたリンク部材２８，３０及び連結ピン３２は、円板４４，４６の軸支孔４４ｂ，４６ｂに埋め込まれた支持ブッシュ４５，４７に、回転自在に嵌合しているピン４８，５０が、リンク部材２８，３０に固定されているために、円板４４，４６の回転運動に連動して、所定の径の円上を円運動するようになっている。
【００３７】
そして、リンク部材２８とリンク部材３０は、円板４４，４６の間で互いに平行移動するようになっている。
【００３８】
回転駆動装置２０の回転質量体２２の四角板部２２ｆは、図７（ａ），（ｂ）に示すように、文字通り四角形の板状に形成され、この四角板部２２ｆには、その厚さ方向に貫通し、回転中心２２Ｃを軸心とする貫通孔２２ａが開口されている。
【００３９】
そして、図７（ａ）に示すように、回転質量体２２には、回転中心２２Ｃを中心とする図中一点鎖線により示された直径Ｄの円上の円周方向に、９０度ごとに間隔を置いて離れた位置を軸心とする、４つの円筒部２２ｂが設けられている。
【００４０】
この回転質量体２２の円筒部２２ｂは、図７（ｂ）に示すように、四角板部２２ｆの表裏両面それぞれに対し垂直方向の外側に円柱状に突出し、その外形部に外周面２２ｄを有して形成されている。また、回転質量体２２の円筒部２２ｂには、その軸線部に、連結ピン３２が同軸状に、接触しないように互いの間に間隔をおいて緩く挿通する、軸孔２２ｅが形成されている。
【００４１】
回転駆動装置２０の回転体２４，２６は、図４に示すように、回転質量体２２の四角板部２２ｆの中央部の貫通孔２２ａ内に配置された板部材２７を間に介して連結され、この板部材２７が四角板部２２ｆの表裏両面それぞれに対し垂直方向の外側に突出するようになっていることにより、回転体２４，２６は、回転質量体２２の四角板部２２ｆと接触しないよう互いの間に間隔をおいて配置されるようになっている。
【００４２】
回転体２４は、図８（ａ）に示すように、四角形の板状に形成され、図中一点鎖線により示された回転中心２４Ｃを中心とする直径Ｄの円上の円周方向に、９０度ごとに間隔をおいて離れた位置を軸心２４Ａとする、４つの円環部２４ｂ（円環凸部）が設けられている。
【００４３】
回転体２４の円環部２４ｂは、図８（ｂ）に示すように、回転体２４の厚さ方向の一端側の面（図中上面）からその厚さ方向外側に突出する、外周面２４ｄを有する円環状に形成されている。
【００４４】
そして、回転体２４には、それぞれの円環部２４ｂの軸心２４Ａから、回転中心２４Ｃと円環部２４ｂの軸心２４Ａとを通る直線に直交する直線上の、図８（ａ）中時計回り方向（偏心方向）に長さ寸法Ｌだけ離れた位置を径の中心とする、その直径が回転質量体２２の円筒部２２ｂの外周面２２ｄの外径寸法より大きい、回転体２４の厚さ方向に貫通する偏心孔２４ｅ（偏心した貫通孔）がそれぞれ設けられている。
【００４５】
回転駆動装置２０の回転体２６は、回転体２４と対向した際に対称の形状になるように形成されている。
【００４６】
すなわち、この回転体２６は、図９（ａ）に示すように、四角形の板状に形成され、図中一点鎖線により示された回転中心２６Ｃを中心とする直径Ｄの円上の円周方向に、９０度ごとに間隔をおいて離れた位置を軸心２６Ａとする、４つの円環部２６ｂ（円環凸部）が設けられている。
【００４７】
回転体２６の円環部２６ｂは、図９（ｂ）に示すように、回転体２６の厚さ方向の一端側の面（図中上面）からその厚さ方向外側に突出する、外周面２６ｄを有する円環状に形成されている。そして、円環部２６ｂは、その外径寸法が回転体２４の円環部２４ｂと同一寸法に形成されている。
【００４８】
そして、回転体２６には、回転体２４と対向した際に回転体２４の偏心孔２４ｅそれぞれに対応する位置に、偏心孔２６ｅがそれぞれ設けられている。すなわち、回転体２６には、それぞれの円環部２６ｂの軸心２６Ａから、回転中心２６Ｃと円環部２６ｂの軸心２６Ａとを通る直線と直交する直線上の、図９（ａ）中反時計回り方向（偏心方向）に長さ寸法Ｌだけ離れた位置を径の中心とする、その直径が回転体２４の偏心孔２４ｅの直径と等しい、回転体２６の板厚方向に貫通する偏心孔２６ｅ（偏心した貫通孔）がそれぞれ設けられている。
【００４９】
回転駆動装置２０の板部材２７は、図２から図４，図７に示すように、その外径寸法が回転質量体２２の貫通孔２２ａの直径寸法よりも小さい円板状に形成されており、回転質量体２２の貫通孔２２ａを緩く貫通するようになっている。
【００５０】
そして、この板部材２７は、図４に示すように、その厚さ方向両端の面が、回転体２４の円環部２４ｂが形成されている側の面とは反対側の面と、回転体２６の円環部２６ｂが形成されている側の面とは反対側の面にそれぞれ接触している。
【００５１】
この板部材２７の回転体２４，２６との接触部分は、接着剤等により接合するようになっている。これにより、回転体２４，２６は、回転質量体２２の四角板部２２ｆをその内側に隙間を介して緩く挟み込んだ状態で、板部材２７を介して互いに一体的に固定されるようになっている。
【００５２】
そして、回転体２４，２６の円環部２４ｂ，２６ｂは、図４に示すように、リンク部材２８，３０の外溝部２８ｃ，３０ｃに相対回転することができるように隙間を介して緩く嵌合している。
【００５３】
図４に示すように、回転質量体２２の円筒部２２ｂは、回転体２４，２６の偏心孔２４ｅ，２６ｅを貫通するが、円筒部２２ｂはその偏心孔２４ｅ，２６ｅの円環部２４ｂ，２６ｂに対する偏心方向と反対方向に偏心した状態で、偏心孔２４ｅ，２６ｅを貫通するようになっている。
【００５４】
そして、回転質量体２２の全重量が、そのいくつかの円筒部２２ｂの外周面２２ｄが、貫通する偏心孔２４ｅ，２６ｅの下側内周面に接触することにより、回転体２４，２６上に偏った重力が載っかるようになっている
【００５５】
さらに、回転体２４，２６の偏心孔２４ｅ，２６ｅを貫通した回転質量体２２の円筒部２２ｂの両端部は、図４に示すように、リンク部材２８，３０の内溝部２８ｅ，３０ｅに入り込み、図２，３に示すように、その外周面２２ｄが内溝部２８ｅ，３０ｅの一対のガイド側面２８ｆ，３０ｆに接触するようになっている。
【００５６】
図１０に示すように、円板４４の外周面には、ベルト７０（動力伝達手段）が巻かれており、そのベルト７０は、円板４４の軸線に平行に離れて配置された軸線を有する円板６６にも巻かれている。この円板６６は、その回転中心において、円板４４の軸線と平行の軸線を有する、回転装置６０の駆動モータ６２により回転駆動する駆動軸６２ａに、一体回転可能に設けられている。
【００５７】
そして、図１０に示すように、円板４６の外周面には、ベルト７０が巻かれており、そのベルト７０は、円板４６の軸線に平行に離れて配置された軸線を有する円板６８にも巻かれている。この円板６８は、その回転中心において、回転駆動されて換気扇として動作する換気扇装置７２（回転装置）のファン７４が取り付けられた回転伝達軸６４に、一体回転可能に設けられている。
【００５８】
次に、本発明の一実施の形態に係る回転駆動装置２０の動作について説明する。
【００５９】
図１０に示すように、駆動モータ６２の駆動軸６２ａの回転は、ベルト７０を介して、円板４４に伝達される。
【００６０】
図１１に示すように、円板４４が図中反時計周り方向に回転すると、リンク部材２８の貫通孔２８ｂの軸心は、円板４４の回転運動に連動して、連結ピン３２の軸心と共に図中一点鎖線により示された円形上を図中反時計回り方向に円運動するようになっている。
【００６１】
図１０に示す円板４６側のリンク部材３０は、図４に示す連結ピン３２によりリンク部材２８に連結されているので、図１１に示すリンク部材２８の貫通孔２８ｂの軸心の円形の回転軌跡に対してリンク部材３０の貫通孔３０ｂの軸心は、図１２に示すように、連結ピン３２の軸心と共に図中一点鎖線により示された円形上を図中時計回り方向に円運動するようになっている。
【００６２】
板部材２７が接着されることにより一体的に連結された回転体２４，２６は、その円環部２４ｂ，２６ｂが、リンク部材２８，３０の外溝部２８ｃ，３０ｃと相対回転可能に嵌合しているために、リンク部材２８，３０の円運動に連動して、その円環部２４ｂ，２６ｂの外周面２４ｄ，２６ｄがリンク部材２８，３０の外溝部２８ｃ，３０ｃの内周面２８ｄ，３０ｄと相対回転（自転）しながら回転運動（公転）をするようになっている。
【００６３】
回転体２４，２６の偏心孔２４ｅ，２６ｅは、図１１に示すように、その軸心が、連結ピン３２の軸心から回転体２４，２６の回転進行方向とは逆の方向に離れた位置にあるようになっている。
【００６４】
回転質量体２２は、その円筒部２２ｂの軸心が、回転体２４，２６の偏心孔２４ｅ，２６ｅの軸心から回転体２４，２６の回転進行方向に離れた位置にあるため、その外周面２２ｄが、回転体２４，２６の偏心孔２４ｅ，２６ｅの内周面に接触して、回転質量体２２の質量の全てが回転体２４，２６の図２，１１中左半周、図３，１２中右半周に載っかるようになっている。
【００６５】
このとき、回転質量体２２の円筒部２２ｂがリンク部材２８，３０の内溝部２８ｅ，３０ｅ内に嵌合して、２つのガイド側面２８ｆ，３０ｆに接触した状態で、回転体２４，２６の回転運動に合わせて、回転質量体２２の円筒部２２ｂの外周面２２ｄがリンク部材２８，３０の各２つのガイド側面２８ｆ，３０ｆを滑りながら回転運動をするようになっている。
【００６６】
回転質量体２２は、リンク部材２８，３０に連動した回転体２４，２６の回転運動に合わせて、回転運動するので、その回転運動中においても、その円筒部２２ｂの軸孔２２ｅは、その軸孔２２ｅを挿通する連結ピン３２とは接触しないようになっている。
【００６７】
そして、回転体２４，２６は、図２，１１中左半周、図３，１２中右半周においては、回転質量体２２の円筒部２２ｂが、回転体２４，２６の偏心孔２４ｅ，２６ｅの内周面下側に接触しているため、その接触部において回転質量体２２の円筒部２２ｂにより鉛直方向下側に押し付け力Ｆが付加されるようになっている。
【００６８】
この押し付け力Ｆは、回転質量体２２の全ての重量が、回転体２４，２６が回転運動の際に、図２，１１中左半周、図３，１２中右半周に位置する偏心孔２４ｅ，２６ｅの内周面下側にかかることにより、付加されるものである。
【００６９】
そして、円板４４，４６の中心孔４４ａ，４６ａの軸心の高さ位置を互いに異ならせているために、リンク部材２８，３０のガイド側面２８ｆ，３０ｆを押し付け力Ｆの作用方向である鉛直方向にして、押し付け力Ｆが鉛直方向以外に作用することを防ぐようになっている。
【００７０】
また、回転質量体２２が回転運動する際に、図２，１１中右半周、図３，１２中左半周に位置する円筒部２２ｂは、回転体２４，２６の偏心孔２４ｅ，２６ｅの内周面下側に接触しないようになっている。
【００７１】
このため、図２，１１中右半周、図３，図１２中左半周においては、回転質量体２２の重力は回転体２４，２６の偏心孔２４ｅ，２６ｅの内周面下側に全く付加されないので、上記回転質量体２２の図２，１１中左半周、図３，図１２中右半周のような押し付け力Ｆは付加されない。
【００７２】
このため、回転体２４，２６の回転は、図２，１１中左半周、図３，１２中右半周における、回転質量体２２の押し付け力Ｆによりその回転動作が補助されるようになっている。
【００７３】
そして、回転体２４，２６の押し付け力Ｆにより補助された回転動作は、図１１及び図１２に示すように、リンク部材２８，３０を介して、円板４６に伝達される。さらに円板４６の回転は、図１０に示すように、ベルト７０を介して、換気扇装置７２のファン７４を駆動する回転伝達軸６４に伝達される。
【００７４】
換気扇装置７２は、上記のように、駆動モータ６２の駆動軸６２ａの回転だけでなく、回転駆動装置２０が伝達する回転動作が付加されて回転伝達軸６４に回転が伝達されることにより、回転伝達軸６４を回転させるための駆動モータ６２の出力や消費電力を著しく低減させることができる。
【００７５】
このような本発明の一実施の形態に係る回転駆動装置２０によれば、その構造が簡単で、製作コストを低額にすることができると共に、回転駆動動作するために使用するエネルギーを少なくすることができ、回転駆動動作にかかるエネルギーコストを低減させることができる。
【００７６】
なお、前記一実施の形態に係る回転駆動装置２０においては、円板４４，４６の外周面にベルト７０を巻きつけて回転運動を伝達していたが、このような構成に限定する必要はなく、例えば、円板４４，４６の回転を歯車の歯を介して他の部材に伝達するようにする等、他のどのような構成を用いてもよい。
【００７７】
また、上記実施の形態に係る回転駆動装置２０においては、換気扇装置７２のファン７４を動作させる回転装置６０に用いるものであったが、換気扇装置７２以外のいかなる回転装置の回転を伝達する場合においても、本発明を適用することができる。
【００７８】
また、回転質量体２２、回転体２４，２６及びリンク部材２８，３０の形状は、上記実施の形態に記載された形状に限定されるものではない。例えば、回転質量体２２や回転体２４，２６は、円板状に形成されるようになっていてもよい。
【００７９】
また、前記一実施の形態に係る回転駆動装置２０においては、回転質量体に円筒部が一体的に設けられていたが、円筒部は回転質量体とは別部材であってもよく、円筒部にのみ比重の重い部材を用いるようにしてもよい。
【００８０】
また、前記一実施の形態に係る回転駆動装置２０においては、回転質量体の表裏両面にそれぞれ４つの円筒部が設けられていたが、円筒部の数はこれに限定されない。
【符号の説明】
【００８１】
２０ 回転駆動装置
２２ 回転質量体
２２ａ 貫通孔
２２ｂ 円筒部
２２Ｃ 回転中心
２２ｄ 外周面
２２ｅ 軸孔
２２ｆ 四角板部
２４，２６ 回転体
２４Ａ，２６Ａ 軸心
２４ｂ，２６ｂ 円環部
２４Ｃ，２６Ｃ 回転中心
２４ｄ，２６ｄ 外周面
２４ｅ，２６ｅ 偏心孔
２７ 板部材
２８，３０ リンク部材
２８ａ，３０ａ 貫通孔
２８ｂ，３０ｂ 貫通孔
２８ｃ，３０ｃ 外溝部
２８ｄ，３０ｄ 内周面
２８ｅ，３０ｅ 内溝部
２８ｆ，３０ｆ ガイド側面
３２ 連結ピン
３４ 床台
３４ａ 鉛直板部
３６，３８ 支持台
３６ａ，３８ａ 基端部
４０，４２ 支持軸
４１，４３ 支持ブッシュ
４４，４６ 円板
４５，４７ 支持ブッシュ
４４ａ，４６ａ 中心孔
４４ｂ，４６ｂ 軸支孔
４４Ｃ，４６Ｃ 回転中心
４８，５０ ピン
６０ 回転装置
６２ 駆動モータ
６２ａ 駆動軸
６４ 回転伝達軸
６６，６８ 円板
７０ ベルト
７２ 換気扇装置
７４ ファン
Ｄ 直径
Ｆ 押し付け力
Ｌ 長さ寸法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転運動を伝達することができる回転駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来において、例えば換気扇装置等の回転駆動装置は、回転駆動のための駆動源として電気等のエネルギーを用いるモータ等を使用していた。また、回転駆動のための駆動源として電気等のエネルギーの他に、石油、石炭等の火力、風力、水力、或いは原子力等の種々のエネルギーが用いられていた。
【０００３】
この従来の回転駆動装置は、モータ等の駆動源により発生した動力をそのまま回転駆動装置の回転駆動に使用するものであるため、エネルギーを大量に必要とするものであり、回転駆動装置の回転駆動にかかるエネルギーコストが高額なものになるという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するために、回転体の偏心回転を利用して回転力の発生、及び回転駆動運動の効率性の向上を目的とする従来の回転駆動装置があった。（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
上記従来の回転駆動装置は、特許文献１の図１に、符号１で示すように、中心に位置するコアギア２と、該コアギア２の円周方向の４箇所に等間隔をおいて配置されて外接する、４組の回転体３Ｒ・３Ｌ・３Ｕ・３Ｄにより構成されていた。そして、コアギア２は枢支軸６を介して、支持部材５・５とは回動可能に、固定支持部材７・７とは完全固定状態に支持されていた。
【０００６】
４組の回転体３Ｒ・３Ｌ・３Ｕ・３Ｄのそれぞれは、中空円筒構造体の外周部、内周部それぞれにモジュール歯を加工した外部ギア１０と、その内周部より内側に軸心を共有して配設した内部ギア８と、同じく上記外部ギア１０の内周部に、軸心から偏心し、且つ軸を平行に配設した転動体４により構成されていた。
【０００７】
該転動体４は、中空円筒構造体の外周部、内周部それぞれにモジュール歯を加工した外部ギア１４・１４と、それに内接するアイドラー１５から構成されていた。上記外部ギア１４・１４は、軸心を共有し且つ互いに対峙して配設された２枚のギアで構成され、その外周部では前記回転体３Ｒ・３Ｌ・３Ｕ・３Ｄの外部ギア１０の内周部と、また、内周部ではアイドラー１５の構成要素である、ギア１７Ｒ・１７Ｒ・１７Ｌ・１７Ｌの外周部と、それぞれモジュール歯を噛み合わされ配置されていた。
【０００８】
上記従来の回転駆動装置１は、その重心位置が４つの転動体４により、常に回転中心である枢支軸６に対して偏心する構成となるため、４組の回転体３Ｒ・３Ｌ・３Ｕ・３Ｄは常にコアギア２の回りに、特許文献１の図１中矢印方向に回転するので、この回転力を効率的に被回転体に伝達することができるために、被回転体を回転駆動するために使用するエネルギーを少なくすることができ、回転駆動にかかるエネルギーコストを低減させることができるようになっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−１０７５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記従来の回転駆動装置１においては、複雑な形状を有する部品が多数組み合わされる構成になっているために、その構造が複雑なものとなると共に、製作コストが高額になってしまうという問題があった。
【００１１】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、構造が簡単で、製作コストを低額にすることができると共に、回転駆動動作するために使用するエネルギーを少なくすることができ、回転駆動動作にかかるエネルギーコストを低減させることができる回転駆動装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明による回転駆動装置は、
表裏両面の互いに対応する位置から厚さ方向の外側に突出する一対の円筒部を有し、この円筒部それぞれの先端面の間を貫通する軸孔を有する回転質量体と、
前記回転質量体の表裏両面のそれぞれに対向して配置され、前記回転質量体に対向する面とは反対側の面から外側に突出した円環凸部と、この円環凸部の軸心に対して偏心し、前記円筒部の両端部が貫通する貫通孔とを有する一対の回転体と、
前記一対の回転体それぞれの外側に、互いに偏心して配置された２枚の円板と、
前記一対の回転体と前記２枚の円板の間に配置され、第１のピン及び第２のピンを介して前記２枚の円板の一方の回転運動を、前記２枚の円板間で互いに平行移動しながら他方の円板に伝達可能に連結されると共に、前記一対の回転体に対向する面に開口する円形凹部と鉛直ガイド溝とを有する複数組のリンク部材とを備え、
前記回転体は、前記円環凸部が前記リンク部材の前記円形凹部に相対回転可能に嵌合し、
前記回転質量体は、その半周に位置する前記円筒部が前記回転体の前記偏心した貫通孔の内周面下側に接触して、前記回転質量体の重力を前記回転体の半周に付加して、前記２枚の円板の一方の回転運動を他方の円板に伝達するようにした
ことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明による回転駆動装置は、
ベルトや歯車等を介する動力伝達手段により前記円板の回転を、前記回転駆動装置が回転を伝達する対象の回転装置に伝達できるようにしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
このような本発明の回転駆動装置によれば、
表裏両面の互いに対応する位置から厚さ方向の外側に突出する一対の円筒部を有し、この円筒部それぞれの先端面の間を貫通する軸孔を有する回転質量体と、
前記回転質量体の表裏両面のそれぞれに対向して配置され、前記回転質量体に対向する面とは反対側の面から外側に突出した円環凸部と、この円環凸部の軸心に対して偏心し、前記円筒部の両端部が貫通する貫通孔とを有する一対の回転体と、
前記一対の回転体それぞれの外側に、互いに偏心して配置された２枚の円板と、
前記一対の回転体と前記２枚の円板の間に配置され、第１のピン及び第２のピンを介して前記２枚の円板の一方の回転運動を、前記２枚の円板間で互いに平行移動しながら他方の円板に伝達可能に連結されると共に、前記一対の回転体に対向する面に開口する円形凹部と鉛直ガイド溝とを有する複数組のリンク部材とを備え、
前記回転体は、前記円環凸部が前記リンク部材の前記円形凹部に相対回転可能に嵌合し、
前記回転質量体は、その半周に位置する前記円筒部が前記回転体の前記偏心した貫通孔の内周面下側に接触して、前記回転質量体の重力を前記回転体の半周に付加して、前記２枚の円板の一方の回転運動を他方の円板に伝達するようにしたことにより、
回転駆動装置の構造が簡単で、製作コストを低額にすることができると共に、回転駆動動作するために使用するエネルギーを少なくすることができ、回転駆動動作にかかるエネルギーコストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施の形態に係る回転駆動装置２０を示す側面図である。
【図２】図１に示す回転駆動装置２０のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】図１に示す回転駆動装置２０のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図４】図２に示す回転駆動装置２０のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図５】図５（ａ）は、図１に示すリンク部材２８の正面図であり、図５（ｂ）は、その側面断面図である。
【図６】図６（ａ）は、図１に示すリンク部材３０の正面図であり、図６（ｂ）は、その側面断面図である。
【図７】図７（ａ）は、図１に示す回転質量体２２の正面図であり、図７（ｂ）は、その側面断面図である。
【図８】図８（ａ）は、図１に示す回転体２４の正面図であり、図８（ｂ）は、その側面断面図である。
【図９】図９（ａ）は、図１に示す回転体２６の正面図であり、図９（ｂ）は、その側面断面図である。
【図１０】図１に示す回転駆動装置２０を用いる回転装置６０を示す上面図である。
【図１１】図１に示す回転駆動装置２０の動作を説明するための、連結ピン３２、円板４４、回転質量体２２、回転体２４及びリンク部材２８の部分同士の位置関係を示す要部概念図である。
【図１２】図１に示す回転駆動装置２０の動作を説明するための、連結ピン３２、円板４６、回転質量体２２、回転体２６及びリンク部材３０の部分同士の位置関係を示す要部概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る回転駆動装置を実施するための形態について、図面に基づいて具体的に説明する。図１から図１２は、本発明の一実施の形態に係る回転駆動装置２０について説明するために参照する図である。
【００１７】
この本発明の一実施の形態に係る回転駆動装置２０は、図１に示すように、回転質量体２２（図７参照）と、回転質量体２２の四角板部２２ｆの厚さ方向の両側に配置された一対の回転体２４，２６（図８，９参照）と、この回転体２４，２６の両方をその厚さ方向の外側から挟むようにこれらの両外側に配置され、互いに連結ピン３２（第１のピン）により連結される複数組のリンク部材２８，３０（図２，３，５，６参照）により構成されている。
【００１８】
回転駆動装置２０は、図２から図４に示すように、床台３４の底部から立設された鉛直板部３４ａに基端部３６ａ，３８ａが固定された、三角形状の支持台３６，３８の先端部に、その軸線方向が水平に固定された支持軸４０，４２が設けられている。
【００１９】
支持軸４０，４２に締り嵌め固定される中心孔４４ａ，４６ａを有する円板４４，４６に、リンク部材２８，３０が、ピン４８，５０及び支持ブッシュ４５，４７を介して円板４４，４６の回転動作と連動可能に取り付けられている。
【００２０】
このため、円板４４，４６の一方を回転させると、リンク部材２８，３０、連結ピン３２、ピン４８，５０（第２のピン）及び支持ブッシュ４５，４７を介して、円板４４，４６の他方を共に回転させることができるようになっている。このため、連結ピン３２の軸心は、円板４４，４６の回転にあわせて所定の円形上を移動するようになっている（図１１参照）。
【００２１】
また、回転質量体２２及び回転体２４，２６は、リンク部材２８，３０により円板４４，４６の回転運動に連動可能に取り付けられている。
【００２２】
すなわち、図２から４に示すように、円板４４，４６は、文字通り円形板状に形成され、その厚さ方向の片側の面（図中左右方向に対して垂直な内側の面）が互いに対向するように配置され、それらの軸心の位置に開口された中心孔４４ａ，４６ａに、支持台３６，３８に水平に固定された支持軸４０，４２の長さ方向の一端部が締り嵌め固定されるようになっている。
【００２３】
そして、支持軸４０，４２の長さ方向の他端部は、図２から図４に示すように、支持台３６，３８それぞれの先端部（図２中左端部、図３中右端部）に水平方向（図２，３中図紙面に垂直方向）になるように配置され、支持台３６，３８に埋め込まれた支持ブッシュ４１，４３により、支持台３６，３８に回転自在に嵌合して支持されている。
【００２４】
そして、支持台３６，３８は、互いに水平方向（図４中左右方向）に間隔をおいて、互いの先端部中心それぞれの鉛直方向（図４中上下方向）の高さ位置が互いに異なるようにずれて配置され、その基端部３６ａ，３８ａは床台３４の鉛直板部３４ａに接触させた状態で不図示のビス等により固定されている。
【００２５】
支持台３６，３８の先端部中心それぞれの鉛直方向の高さ位置が互いに異なって配置されているため、円板４４，４６は、図４に示すように、中心孔４４ａ，４６ａの軸心の高さ位置が互いに異なるようにずれて配置されている。
【００２６】
そして、円板４４，４６には、図２，３に示すように、回転中心４４Ｃ，４６Ｃを中心とする、図中一点鎖線により示された同一直径Ｄの円上の円周方向に、９０度ごとに間隔を置いて離れた位置を中心とする４つの軸支孔４４ｂ，４６ｂがそれぞれ設けられている。
【００２７】
図４に示すように、円板４４，４６の４つの軸支孔４４ｂ，４６ｂそれぞれには、支持ブッシュ４５，４７が埋め込まれ、それらの支持ブッシュ４５，４７にピン４８，５０それぞれの長さ方向の一端部が回転自在に嵌合している。
【００２８】
そして、ピン４８，５０それぞれの長さ方向の他端部は、リンク部材２８，３０に形成された貫通孔２８ａ，３０ａに、固く嵌め込まれて固定されるようになっている。
【００２９】
この回転駆動装置２０のリンク部材２８，３０は、図５（ａ），（ｂ）及び図６（ａ），（ｂ）に示すように、長円形の板状に形成され、それらの長さ方向に互いに離れて２つの貫通孔２８ａ，２８ｂ，３０ａ，３０ｂがそれぞれ開口している。
【００３０】
そして、リンク部材２８，３０は、貫通孔２８ａ，２８ｂの軸心間の長さ寸法と貫通孔３０ａ，３０ｂの軸心間の長さ寸法が互いに異なり、それにより外形の長さ方向の長さ寸法も互いに異なるものである。
【００３１】
そして、リンク部材２８，３０には、その厚さ方向の一方の端面から凹んで、内周面２８ｄ，３０ｄを有し、貫通孔２８ｂ，３０ｂより大きな径の円形状の外溝部２８ｃ，３０ｃ（円形凹部）が形成されている。
【００３２】
この外溝部２８ｃ，３０ｃの奥側に位置する突当り面２８ｇ，３０ｇからさらに奥側には、その突当り面２８ｇ，３０ｇからさらに凹んで深さを有し、外溝部２８ｃ，３０ｃより小さな径の内溝部２８ｅ，３０ｅ（鉛直ガイド溝）が形成されている。
【００３３】
上記内溝部２８ｅ，３０ｅには、リンク部材２８，３０の長さ方向に平行であり、リンク部材２８，３０の幅方向と同方向に、後述する回転質量体２２の円筒部２２ｂの外周面２２ｄの直径よりわずかに大きい寸法の間隔だけ離れて互いに対向する、一対のガイド側面２８ｆ，２８ｆ、３０ｆ，３０ｆが形成されている。
【００３４】
リンク部材２８，３０は、リンク部材２８の貫通孔２８ｂに、外溝部２８ｃと内溝部２８ｅが形成されている側から、連結ピン３２の長さ方向の一端部が挿し込まれ固く嵌合すると共に、連結ピン３２の長さ方向の他端部が、リンク部材３０の貫通孔３０ｂに、外溝部３０ｃと内溝部３０ｅが形成されている側から挿し込まれて固く嵌合するようになっている。
【００３５】
そして、リンク部材２８，３０の貫通孔２８ｂ，３０ｂの軸心は互いに水平な同一直線上にあるようになっているので、貫通孔２８ｂ，３０ｂに挿し込まれる連結ピン３２の軸心も水平となるよう配置されている。
【００３６】
この一体的に構成されたリンク部材２８，３０及び連結ピン３２は、円板４４，４６の軸支孔４４ｂ，４６ｂに埋め込まれた支持ブッシュ４５，４７に、回転自在に嵌合しているピン４８，５０が、リンク部材２８，３０に固定されているために、円板４４，４６の回転運動に連動して、所定の径の円上を円運動するようになっている。
【００３７】
そして、リンク部材２８とリンク部材３０は、円板４４，４６の間で互いに平行移動するようになっている。
【００３８】
回転駆動装置２０の回転質量体２２の四角板部２２ｆは、図７（ａ），（ｂ）に示すように、文字通り四角形の板状に形成され、この四角板部２２ｆには、その厚さ方向に貫通し、回転中心２２Ｃを軸心とする貫通孔２２ａが開口されている。
【００３９】
そして、図７（ａ）に示すように、回転質量体２２には、回転中心２２Ｃを中心とする図中一点鎖線により示された直径Ｄの円上の円周方向に、９０度ごとに間隔を置いて離れた位置を軸心とする、４つの円筒部２２ｂが設けられている。
【００４０】
この回転質量体２２の円筒部２２ｂは、図７（ｂ）に示すように、四角板部２２ｆの表裏両面それぞれに対し垂直方向の外側に円柱状に突出し、その外形部に外周面２２ｄを有して形成されている。また、回転質量体２２の円筒部２２ｂには、その軸線部に、連結ピン３２が同軸状に、接触しないように互いの間に間隔をおいて緩く挿通する、軸孔２２ｅが形成されている。
【００４１】
回転駆動装置２０の回転体２４，２６は、図４に示すように、回転質量体２２の四角板部２２ｆの中央部の貫通孔２２ａ内に配置された板部材２７を間に介して連結され、この板部材２７が四角板部２２ｆの表裏両面それぞれに対し垂直方向の外側に突出するようになっていることにより、回転体２４，２６は、回転質量体２２の四角板部２２ｆと接触しないよう互いの間に間隔をおいて配置されるようになっている。
【００４２】
回転体２４は、図８（ａ）に示すように、四角形の板状に形成され、図中一点鎖線により示された回転中心２４Ｃを中心とする直径Ｄの円上の円周方向に、９０度ごとに間隔をおいて離れた位置を軸心２４Ａとする、４つの円環部２４ｂ（円環凸部）が設けられている。
【００４３】
回転体２４の円環部２４ｂは、図８（ｂ）に示すように、回転体２４の厚さ方向の一端側の面（図中上面）からその厚さ方向外側に突出する、外周面２４ｄを有する円環状に形成されている。
【００４４】
そして、回転体２４には、それぞれの円環部２４ｂの軸心２４Ａから、回転中心２４Ｃと円環部２４ｂの軸心２４Ａとを通る直線に直交する直線上の、図８（ａ）中時計回り方向（偏心方向）に長さ寸法Ｌだけ離れた位置を径の中心とする、その直径が回転質量体２２の円筒部２２ｂの外周面２２ｄの外径寸法より大きい、回転体２４の厚さ方向に貫通する偏心孔２４ｅ（偏心した貫通孔）がそれぞれ設けられている。
【００４５】
回転駆動装置２０の回転体２６は、回転体２４と対向した際に対称の形状になるように形成されている。
【００４６】
すなわち、この回転体２６は、図９（ａ）に示すように、四角形の板状に形成され、図中一点鎖線により示された回転中心２６Ｃを中心とする直径Ｄの円上の円周方向に、９０度ごとに間隔をおいて離れた位置を軸心２６Ａとする、４つの円環部２６ｂ（円環凸部）が設けられている。
【００４７】
回転体２６の円環部２６ｂは、図９（ｂ）に示すように、回転体２６の厚さ方向の一端側の面（図中上面）からその厚さ方向外側に突出する、外周面２６ｄを有する円環状に形成されている。そして、円環部２６ｂは、その外径寸法が回転体２４の円環部２４ｂと同一寸法に形成されている。
【００４８】
そして、回転体２６には、回転体２４と対向した際に回転体２４の偏心孔２４ｅそれぞれに対応する位置に、偏心孔２６ｅがそれぞれ設けられている。すなわち、回転体２６には、それぞれの円環部２６ｂの軸心２６Ａから、回転中心２６Ｃと円環部２６ｂの軸心２６Ａとを通る直線と直交する直線上の、図９（ａ）中反時計回り方向（偏心方向）に長さ寸法Ｌだけ離れた位置を径の中心とする、その直径が回転体２４の偏心孔２４ｅの直径と等しい、回転体２６の板厚方向に貫通する偏心孔２６ｅ（偏心した貫通孔）がそれぞれ設けられている。
【００４９】
回転駆動装置２０の板部材２７は、図２から図４，図７に示すように、その外径寸法が回転質量体２２の貫通孔２２ａの直径寸法よりも小さい円板状に形成されており、回転質量体２２の貫通孔２２ａを緩く貫通するようになっている。
【００５０】
そして、この板部材２７は、図４に示すように、その厚さ方向両端の面が、回転体２４の円環部２４ｂが形成されている側の面とは反対側の面と、回転体２６の円環部２６ｂが形成されている側の面とは反対側の面にそれぞれ接触している。
【００５１】
この板部材２７の回転体２４，２６との接触部分は、接着剤等により接合するようになっている。これにより、回転体２４，２６は、回転質量体２２の四角板部２２ｆをその内側に隙間を介して緩く挟み込んだ状態で、板部材２７を介して互いに一体的に固定されるようになっている。
【００５２】
そして、回転体２４，２６の円環部２４ｂ，２６ｂは、図４に示すように、リンク部材２８，３０の外溝部２８ｃ，３０ｃに相対回転することができるように隙間を介して緩く嵌合している。
【００５３】
図４に示すように、回転質量体２２の円筒部２２ｂは、回転体２４，２６の偏心孔２４ｅ，２６ｅを貫通するが、円筒部２２ｂはその偏心孔２４ｅ，２６ｅの円環部２４ｂ，２６ｂに対する偏心方向と反対方向に偏心した状態で、偏心孔２４ｅ，２６ｅを貫通するようになっている。
【００５４】
そして、回転質量体２２の全重量が、そのいくつかの円筒部２２ｂの外周面２２ｄが、貫通する偏心孔２４ｅ，２６ｅの下側内周面に接触することにより、回転体２４，２６上に偏った重力が載っかるようになっている
【００５５】
さらに、回転体２４，２６の偏心孔２４ｅ，２６ｅを貫通した回転質量体２２の円筒部２２ｂの両端部は、図４に示すように、リンク部材２８，３０の内溝部２８ｅ，３０ｅに入り込み、図２，３に示すように、その外周面２２ｄが内溝部２８ｅ，３０ｅの一対のガイド側面２８ｆ，３０ｆに接触するようになっている。
【００５６】
図１０に示すように、円板４４の外周面には、ベルト７０（動力伝達手段）が巻かれており、そのベルト７０は、円板４４の軸線に平行に離れて配置された軸線を有する円板６６にも巻かれている。この円板６６は、その回転中心において、円板４４の軸線と平行の軸線を有する、回転装置６０の駆動モータ６２により回転駆動する駆動軸６２ａに、一体回転可能に設けられている。
【００５７】
そして、図１０に示すように、円板４６の外周面には、ベルト７０が巻かれており、そのベルト７０は、円板４６の軸線に平行に離れて配置された軸線を有する円板６８にも巻かれている。この円板６８は、その回転中心において、回転駆動されて換気扇として動作する換気扇装置７２（回転装置）のファン７４が取り付けられた回転伝達軸６４に、一体回転可能に設けられている。
【００５８】
次に、本発明の一実施の形態に係る回転駆動装置２０の動作について説明する。
【００５９】
図１０に示すように、駆動モータ６２の駆動軸６２ａの回転は、ベルト７０を介して、円板４４に伝達される。
【００６０】
図１１に示すように、円板４４が図中反時計周り方向に回転すると、リンク部材２８の貫通孔２８ｂの軸心は、円板４４の回転運動に連動して、連結ピン３２の軸心と共に図中一点鎖線により示された円形上を図中反時計回り方向に円運動するようになっている。
【００６１】
図１０に示す円板４６側のリンク部材３０は、図４に示す連結ピン３２によりリンク部材２８に連結されているので、図１１に示すリンク部材２８の貫通孔２８ｂの軸心の円形の回転軌跡に対してリンク部材３０の貫通孔３０ｂの軸心は、図１２に示すように、連結ピン３２の軸心と共に図中一点鎖線により示された円形上を図中時計回り方向に円運動するようになっている。
【００６２】
板部材２７が接着されることにより一体的に連結された回転体２４，２６は、その円環部２４ｂ，２６ｂが、リンク部材２８，３０の外溝部２８ｃ，３０ｃと相対回転可能に嵌合しているために、リンク部材２８，３０の円運動に連動して、その円環部２４ｂ，２６ｂの外周面２４ｄ，２６ｄがリンク部材２８，３０の外溝部２８ｃ，３０ｃの内周面２８ｄ，３０ｄと相対回転（自転）しながら回転運動（公転）をするようになっている。
【００６３】
回転体２４，２６の偏心孔２４ｅ，２６ｅは、図１１に示すように、その軸心が、連結ピン３２の軸心から回転体２４，２６の回転進行方向とは逆の方向に離れた位置にあるようになっている。
【００６４】
回転質量体２２は、その円筒部２２ｂの軸心が、回転体２４，２６の偏心孔２４ｅ，２６ｅの軸心から回転体２４，２６の回転進行方向に離れた位置にあるため、その外周面２２ｄが、回転体２４，２６の偏心孔２４ｅ，２６ｅの内周面に接触して、回転質量体２２の質量の全てが回転体２４，２６の図２，１１中左半周、図３，１２中右半周に載っかるようになっている。
【００６５】
このとき、回転質量体２２の円筒部２２ｂがリンク部材２８，３０の内溝部２８ｅ，３０ｅ内に嵌合して、２つのガイド側面２８ｆ，３０ｆに接触した状態で、回転体２４，２６の回転運動に合わせて、回転質量体２２の円筒部２２ｂの外周面２２ｄがリンク部材２８，３０の各２つのガイド側面２８ｆ，３０ｆを滑りながら回転運動をするようになっている。
【００６６】
回転質量体２２は、リンク部材２８，３０に連動した回転体２４，２６の回転運動に合わせて、回転運動するので、その回転運動中においても、その円筒部２２ｂの軸孔２２ｅは、その軸孔２２ｅを挿通する連結ピン３２とは接触しないようになっている。
【００６７】
そして、回転体２４，２６は、図２，１１中左半周、図３，１２中右半周においては、回転質量体２２の円筒部２２ｂが、回転体２４，２６の偏心孔２４ｅ，２６ｅの内周面下側に接触しているため、その接触部において回転質量体２２の円筒部２２ｂにより鉛直方向下側に押し付け力Ｆが付加されるようになっている。
【００６８】
この押し付け力Ｆは、回転質量体２２の全ての重量が、回転体２４，２６が回転運動の際に、図２，１１中左半周、図３，１２中右半周に位置する偏心孔２４ｅ，２６ｅの内周面下側にかかることにより、付加されるものである。
【００６９】
そして、円板４４，４６の中心孔４４ａ，４６ａの軸心の高さ位置を互いに異ならせているために、リンク部材２８，３０のガイド側面２８ｆ，３０ｆを押し付け力Ｆの作用方向である鉛直方向にして、押し付け力Ｆが鉛直方向以外に作用することを防ぐようになっている。
【００７０】
また、回転質量体２２が回転運動する際に、図２，１１中右半周、図３，１２中左半周に位置する円筒部２２ｂは、回転体２４，２６の偏心孔２４ｅ，２６ｅの内周面下側に接触しないようになっている。
【００７１】
このため、図２，１１中右半周、図３，図１２中左半周においては、回転質量体２２の重力は回転体２４，２６の偏心孔２４ｅ，２６ｅの内周面下側に全く付加されないので、上記回転質量体２２の図２，１１中左半周、図３，図１２中右半周のような押し付け力Ｆは付加されない。
【００７２】
このため、回転体２４，２６の回転は、図２，１１中左半周、図３，１２中右半周における、回転質量体２２の押し付け力Ｆによりその回転動作が補助されるようになっている。
【００７３】
そして、回転体２４，２６の押し付け力Ｆにより補助された回転動作は、図１１及び図１２に示すように、リンク部材２８，３０を介して、円板４６に伝達される。さらに円板４６の回転は、図１０に示すように、ベルト７０を介して、換気扇装置７２のファン７４を駆動する回転伝達軸６４に伝達される。
【００７４】
換気扇装置７２は、上記のように、駆動モータ６２の駆動軸６２ａの回転だけでなく、回転駆動装置２０が伝達する回転動作が付加されて回転伝達軸６４に回転が伝達されることにより、回転伝達軸６４を回転させるための駆動モータ６２の出力や消費電力を著しく低減させることができる。
【００７５】
このような本発明の一実施の形態に係る回転駆動装置２０によれば、その構造が簡単で、製作コストを低額にすることができると共に、回転駆動動作するために使用するエネルギーを少なくすることができ、回転駆動動作にかかるエネルギーコストを低減させることができる。
【００７６】
なお、前記一実施の形態に係る回転駆動装置２０においては、円板４４，４６の外周面にベルト７０を巻きつけて回転運動を伝達していたが、このような構成に限定する必要はなく、例えば、円板４４，４６の回転を歯車の歯を介して他の部材に伝達するようにする等、他のどのような構成を用いてもよい。
【００７７】
また、上記実施の形態に係る回転駆動装置２０においては、換気扇装置７２のファン７４を動作させる回転装置６０に用いるものであったが、換気扇装置７２以外のいかなる回転装置の回転を伝達する場合においても、本発明を適用することができる。
【００７８】
また、回転質量体２２、回転体２４，２６及びリンク部材２８，３０の形状は、上記実施の形態に記載された形状に限定されるものではない。例えば、回転質量体２２や回転体２４，２６は、円板状に形成されるようになっていてもよい。
【００７９】
また、前記一実施の形態に係る回転駆動装置２０においては、回転質量体に円筒部が一体的に設けられていたが、円筒部は回転質量体とは別部材であってもよく、円筒部にのみ比重の重い部材を用いるようにしてもよい。
【００８０】
また、前記一実施の形態に係る回転駆動装置２０においては、回転質量体の表裏両面にそれぞれ４つの円筒部が設けられていたが、円筒部の数はこれに限定されない。
【符号の説明】
【００８１】
２０ 回転駆動装置
２２ 回転質量体
２２ａ 貫通孔
２２ｂ 円筒部
２２Ｃ 回転中心
２２ｄ 外周面
２２ｅ 軸孔
２２ｆ 四角板部
２４，２６ 回転体
２４Ａ，２６Ａ 軸心
２４ｂ，２６ｂ 円環部
２４Ｃ，２６Ｃ 回転中心
２４ｄ，２６ｄ 外周面
２４ｅ，２６ｅ 偏心孔
２７ 板部材
２８，３０ リンク部材
２８ａ，３０ａ 貫通孔
２８ｂ，３０ｂ 貫通孔
２８ｃ，３０ｃ 外溝部
２８ｄ，３０ｄ 内周面
２８ｅ，３０ｅ 内溝部
２８ｆ，３０ｆ ガイド側面
３２ 連結ピン
３４ 床台
３４ａ 鉛直板部
３６，３８ 支持台
３６ａ，３８ａ 基端部
４０，４２ 支持軸
４１，４３ 支持ブッシュ
４４，４６ 円板
４５，４７ 支持ブッシュ
４４ａ，４６ａ 中心孔
４４ｂ，４６ｂ 軸支孔
４４Ｃ，４６Ｃ 回転中心
４８，５０ ピン
６０ 回転装置
６２ 駆動モータ
６２ａ 駆動軸
６４ 回転伝達軸
６６，６８ 円板
７０ ベルト
７２ 換気扇装置
７４ ファン
Ｄ 直径
Ｆ 押し付け力
Ｌ 長さ寸法
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表裏両面の互いに対応する位置から厚さ方向の外側に突出する一対の円筒部を有し、この円筒部それぞれの先端面の間を貫通する軸孔を有する回転質量体と、
前記回転質量体の表裏両面のそれぞれに対向して配置され、前記回転質量体に対向する面とは反対側の面から外側に突出した円環凸部と、この円環凸部の軸心に対して偏心し、前記円筒部の両端部が貫通する貫通孔とを有する一対の回転体と、
前記一対の回転体それぞれの外側に、互いに偏心して配置された２枚の円板と、
前記一対の回転体と前記２枚の円板の間に配置され、第１のピン及び第２のピンを介して前記２枚の円板の一方の回転運動を、前記２枚の円板間で互いに平行移動しながら他方の円板に伝達可能に連結されると共に、前記一対の回転体に対向する面に開口する円形凹部と鉛直ガイド溝とを有する複数組のリンク部材とを備え、
前記回転体は、前記円環凸部が前記リンク部材の前記円形凹部に相対回転可能に嵌合し、
前記回転質量体は、その半周に位置する前記円筒部が前記回転体の前記偏心した貫通孔の内周面下側に接触して、前記回転質量体の重力を前記回転体の半周に付加して、前記２枚の円板の一方の回転運動を他方の円板に伝達するようにした
ことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項２】
ベルトや歯車等を介する動力伝達手段により前記円板の回転を、前記回転駆動装置が回転を伝達する対象の回転装置に伝達できるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の回転駆動装置。
【請求項１】
表裏両面の互いに対応する位置から厚さ方向の外側に突出する一対の円筒部を有し、この円筒部それぞれの先端面の間を貫通する軸孔を有する回転質量体と、
前記回転質量体の表裏両面のそれぞれに対向して配置され、前記回転質量体に対向する面とは反対側の面から外側に突出した円環凸部と、この円環凸部の軸心に対して偏心し、前記円筒部の両端部が貫通する貫通孔とを有する一対の回転体と、
前記一対の回転体それぞれの外側に、互いに偏心して配置された２枚の円板と、
前記一対の回転体と前記２枚の円板の間に配置され、第１のピン及び第２のピンを介して前記２枚の円板の一方の回転運動を、前記２枚の円板間で互いに平行移動しながら他方の円板に伝達可能に連結されると共に、前記一対の回転体に対向する面に開口する円形凹部と鉛直ガイド溝とを有する複数組のリンク部材とを備え、
前記回転体は、前記円環凸部が前記リンク部材の前記円形凹部に相対回転可能に嵌合し、
前記回転質量体は、その半周に位置する前記円筒部が前記回転体の前記偏心した貫通孔の内周面下側に接触して、前記回転質量体の重力を前記回転体の半周に付加して、前記２枚の円板の一方の回転運動を他方の円板に伝達するようにした
ことを特徴とする回転駆動装置。
【請求項２】
ベルトや歯車等を介する動力伝達手段により前記円板の回転を、前記回転駆動装置が回転を伝達する対象の回転装置に伝達できるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の回転駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２５６９９０（Ｐ２０１１−２５６９９０Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３４２７２（Ｐ２０１０−１３４２７２）
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（５１０１６４５７７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１１日（２０１０．６．１１）
【出願人】（５１０１６４５７７）
【Ｆターム（参考）】
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