[发明专利]XY分离曲柄机构及具备该XY分离曲柄机构的驱动装置

说明书

技术领域

本发明的方式涉及一种将往复运动转换成旋转运动而传递并且将旋转运动转换成往复运动而传递的XY分离曲柄机构及具备该XY分离曲柄机构的驱动装置。

背景技术

作为将往复运动转换成旋转运动而传递的机构，已知有曲柄机构。例如，发动机、压缩机等具备：往复自如地设于缸内的活塞；转动自如地与活塞连结的连杆；及沿着与活塞的往复移动方向正交的方向延伸的曲轴。连杆的另一端以旋转自如的方式与偏心地设于曲轴的曲柄销连结。并且，当活塞在缸内往复移动时，该往复运动通过连杆的摆动及曲柄销的偏心旋转而转换成曲轴的旋转运动。

在上述结构的曲柄机构中，连杆通常经由活塞销而转动自如地与活塞连结，在动力传递时，边绕着该活塞销摆动边平行移动。因此，旋转方向的力作用于活塞，在活塞的上端外周部及下端外周部这两个部位与缸内表面产生楔形效果状的摩擦损失。通常，利用润滑剂来减少该摩擦损失，由此能够进行活塞顺畅的往复移动。然而，在大型的活塞中，存在出现断油而形成烧结现象的情况。

以往，为了减少由这种摩擦损失引起的烧结，提出了在活塞与连杆之间设有十字头的驱动机构或者在小型发动机中使用了短活塞的方案。

然而，通过设置十字头能够提高活塞的密封度，但是在十字头上也会由于两个部位的楔形效果而产生每隔180度发生变化的摩擦损失。因此，作为动作而进行往复运动，但形成振动而产生损失。

另外，作为减少活塞的摩擦损失的机构，提出了止转棒轭机构。代表性的止转棒轭机构被构成为，将活塞与往复移动自如地支承于一对平行的导向件上的可动板连结，向贯通形成于该可动板的导向孔插通曲轴，并使设于曲轴的偏心曲柄在上述导向孔内旋转，由此使可动板往复移动。

然而，在上述的止转棒轭机构中，由偏心曲柄的旋转引起的楔形效果的应力作用于对可动板进行支承的一对导向件。因此，摩擦损失也大。例如，在平行的一对导向件上配置有线性滑动件的情况下，在一个线性滑动件上具有两个轴承列，因此产生由开伞效果（傘開き効果）引起的摩擦损失，从而难以进行高速动作。

专利文献1：日本特开2006-307961号公报

专利文献2：日本特开2004-316576号公报

专利文献3：日本特开2007-270653号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明鉴于以上情况而作出，其课题在于提供一种能够减少摩擦损失及振动并以高效率对运动进行转换传递的XY分离曲柄。

用于解决课题的方法

根据实施方式，XY分离曲柄机构设于沿着第一方向往复移动的移动体与旋转自如的曲轴之间，将所述移动体的往复运动与所述曲轴的旋转运动相互转换，该XY分离曲柄机构具备：支承部件，沿着所述第一方向往复移动自如地设置；曲柄连接部件，沿着与所述第一方向正交的第二方向往复移动自如地安装于所述支承部件，并且所述曲轴的曲柄旋转自如地与曲柄连接部件卡合；以及连结部件，将所述活塞与所述支承部件连结，并沿着所述第一方向而与所述活塞及支承部件一体地往复移动。

附图说明

图1是表示实施方式的卧式XY分离曲柄机构的侧视图。

图2是示意性地表示所述卧式XY分离曲柄机构的立体图。

图3是表示实施方式的水平同轴的立式XY分离曲柄机构的侧视图。

图4是表示实施方式的立式XY分离曲柄机构的侧视图。

图5是示意性地表示所述立式XY分离曲柄机构的立体图。

图6是表示实施方式的双输出型XY分离曲柄机构的侧视图。

图7是示意性地表示所述双输出型XY分离曲柄机构的立体图。

图8是表示实施方式的水平同轴双输出型XY分离曲柄机构的侧视图。

图9是示意性地表示作用于所述XY分离曲柄机构的力的方向及大小的图。

图10是利用两球体结构来表示所述分离曲柄机构与活塞的相互作用力的图。

图11是示意性地表示所述活塞的Y轴方向的作用力的图。

图12是示意性地表示比较例的曲柄机构及作用于曲柄机构的力的方向及大小的图。

图13是示意性地表示作用于比较例的曲柄机构的力的方向及大小的图。

图14是示意性地表示作用于比较例的曲柄机构的力的方向及大小的图。

图15是表示关于实施方式的XY分离曲柄机构和比较例的曲柄机构对所产生的摩擦阻力进行比较的图。

图16是表示具备实施方式的XY分离曲柄机构的发动机装置的立体图。

图17是所述发动机装置的侧视图。