專利名稱：可獲得公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可作為進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的工業(yè)機(jī)械、民用機(jī)械的驅(qū)動(dòng)源來使用的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置。
從前，為了獲得公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的輸出，一般通過輸出變換機(jī)構(gòu)將步進(jìn)電機(jī)或DC電機(jī)等的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。另一方面，正如在特開平8-205515號、特開平11-275851號公報(bào)中所分別公開的那樣，使可動(dòng)部件直接進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的可變間隙型電機(jī)或可變磁阻型電機(jī)已廣為人們知曉。這些電機(jī)因?yàn)槔昧伺c主磁力線同方向所產(chǎn)生的電磁力，所以具有能夠獲得低速高扭矩旋轉(zhuǎn)的特征。
但是，在通過輸出變換機(jī)構(gòu)將所述步進(jìn)電機(jī)或DC電機(jī)等的自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方法中，由于在輸出變換機(jī)構(gòu)部產(chǎn)生摩擦，所以出現(xiàn)了效率低下和裝置小型化困難的問題。另一方面，與以前的DC電機(jī)等相比較的話，可變間隙型電機(jī)或可變磁阻型電機(jī)等，因?yàn)殚g隙長度較大而易發(fā)生磁力線泄漏現(xiàn)象，而且間隙變動(dòng)也過大，所以存在著高速旋轉(zhuǎn)困難的問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其無需使用上述輸出變換機(jī)構(gòu)而直接輸出公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以能夠?qū)⑵渲苯討?yīng)用于作為進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的工業(yè)機(jī)械、民用機(jī)械的驅(qū)動(dòng)裝置來使用，而且因?yàn)槔碚撋喜淮嬖诳蓜?dòng)部與固定部的磁性間隙變動(dòng)，所以可以進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，以克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述問題。
為解決上述課題，本發(fā)明所述使可動(dòng)部件進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，包括相對于固定部件可以進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)部件、位于公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡面的平行面上的電流流向互相交錯(cuò)的復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電路徑、復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電路徑中具有相位差的電流的電力供給源、以及相對于導(dǎo)電路徑在垂直方向上形成磁場的磁場產(chǎn)生裝置，可動(dòng)部件通過作用于導(dǎo)電路徑中的電流及由磁場產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的磁場之間的電磁力而進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所述磁場產(chǎn)生裝置，可以由磁鐵、及通過由磁鐵產(chǎn)生的磁力線而被磁化的定子所構(gòu)成，所述可動(dòng)部件可以位于磁鐵與定子之間的、與磁力線垂直相交的平面內(nèi)，并與磁鐵的磁極對向設(shè)置，同時(shí)可以裝有形成導(dǎo)電路徑的導(dǎo)體。
本發(fā)明所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，通過其內(nèi)部設(shè)置的自轉(zhuǎn)限制機(jī)構(gòu)而被限制自轉(zhuǎn)的可動(dòng)部件，按所定的公轉(zhuǎn)半徑作公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其特征在于所述公轉(zhuǎn)軌道面上，或者與所述公轉(zhuǎn)軌道面相平行的平面上至少形成有一個(gè)流動(dòng)電流的導(dǎo)電路徑，相對于所述導(dǎo)電路徑在垂直方向上形成有磁場，在通過所述電流及所述磁場而產(chǎn)生的電磁力作用下，通過使所述電流發(fā)生變化將所定的偏心軸為中心進(jìn)行偏心公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以由于公轉(zhuǎn)軸和由電磁力所產(chǎn)生的磁力線相平行，理論上不存在可動(dòng)部與固定部的間隙變動(dòng)，而且，由此在實(shí)際應(yīng)用中在最有利的范圍內(nèi)能夠?qū)㈤g隙長設(shè)計(jì)成足夠小，所以能夠獲得從前的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置所不能實(shí)現(xiàn)的、可進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)的良好效果。
下面結(jié)合


本發(fā)明所述的實(shí)施例。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例1所述公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置的剖視圖；圖2是上述傳動(dòng)裝置中導(dǎo)電路徑與磁場產(chǎn)生裝置的構(gòu)成例的斜視圖；圖3是上述傳動(dòng)裝置的動(dòng)作原理示意圖；圖4是說明上述傳動(dòng)裝置的可動(dòng)部件的動(dòng)作的剖視圖；圖5是上述傳動(dòng)裝置中磁力線的磁路示意圖；圖6是本發(fā)明實(shí)施例2所述公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置的剖視圖；圖7是本發(fā)明實(shí)施例3所述公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置的剖視圖8是本發(fā)明實(shí)施例4所述公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置的剖視圖；圖9是實(shí)施例4所述公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置的永久磁鐵的構(gòu)成例的斜視圖；圖10是本發(fā)明實(shí)施例5所述公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置的剖視圖；圖11是本發(fā)明實(shí)施例6所述公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置的剖視圖；圖12是本發(fā)明實(shí)施例7所述公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置的剖視圖；圖13(a)是本發(fā)明實(shí)施例8所述公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置的縱向剖視圖；圖13(b)是圖13(a)中的A-A線剖視圖；圖14(a)是本發(fā)明實(shí)施例9所述公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置的縱向剖視圖；圖14(b)是圖14(a)中的A-A線剖視圖；圖15是本發(fā)明實(shí)施例10所述公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置的導(dǎo)電路徑的構(gòu)成例的斜視圖；圖16(a)是本發(fā)明實(shí)施例11所述公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置的導(dǎo)電路徑的構(gòu)成例的縱向剖視圖；圖16(b)是圖16(a)中的A-A線剖視圖；圖17(a)是圖16(b)所示導(dǎo)電路徑的構(gòu)成例中在9g-9c之間通電時(shí)的電磁力的發(fā)生方向的剖視圖；圖17(b)是圖16(b)所示導(dǎo)電路徑的構(gòu)成例中在9h-9d之間通電時(shí)的電磁力的發(fā)生方向的剖視圖；圖18(a)是本發(fā)明實(shí)施例12所述公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置及導(dǎo)電路徑的構(gòu)成示意圖；圖18(b)是本發(fā)明實(shí)施例12所述公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置及導(dǎo)電路徑的構(gòu)成示意圖；圖19(a)是導(dǎo)電路徑的一系列動(dòng)作的示意圖；圖19(b)是導(dǎo)電路徑的一系列動(dòng)作的示意圖；圖19(c)是導(dǎo)電路徑的一系列動(dòng)作的示意圖19(d)是導(dǎo)電路徑的一系列動(dòng)作的示意圖；圖20是本發(fā)明實(shí)施例11所述把公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置作為渦旋泵(SCROLLPOMP)的驅(qū)動(dòng)源來使用時(shí)的構(gòu)成剖視圖；圖21是上述實(shí)施例中的卷軸(SCROLL)部的分解斜視圖；圖22是說明上述卷軸部的動(dòng)作的示意圖；圖23是本發(fā)明實(shí)施例12所述把公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置作為渦旋泵的驅(qū)動(dòng)源來使用時(shí)的構(gòu)成剖視圖。
實(shí)施例1圖1是本發(fā)明實(shí)施例1所述公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置。圖1所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，由可以按所定的公轉(zhuǎn)半徑進(jìn)行平行移動(dòng)(公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))的可動(dòng)部件1，為了在軸方向上產(chǎn)生磁場而設(shè)置的永久磁鐵2，為使所述可動(dòng)部件1產(chǎn)生電磁力而設(shè)置的導(dǎo)電路徑3a、3b，為防止所述可動(dòng)部件1自轉(zhuǎn)及使所述可動(dòng)部件1按所定的半徑進(jìn)行公轉(zhuǎn)而設(shè)置的偏心軸4，以及為防止從所述永久磁鐵2處所產(chǎn)生的磁力線向外泄漏而把全體用磁性體包圍住的定子(鐵心)5a、5b所構(gòu)成。定子5a、5b同時(shí)也是外罩箱。針對如何利用可動(dòng)部件1的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其具體構(gòu)成在此處并未圖示說明，但如后面所述的實(shí)施例所示，較為理想的是將其用于壓縮流體的渦旋型泵。另外，也可以采用將公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)直接向外輸出的形式。
有關(guān)將可動(dòng)部件1限制于公轉(zhuǎn)軌道、且限制其自轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，在可動(dòng)部件1上至少設(shè)置2根固定銷1a，該固定銷1a嵌合于偏心軸4的偏心孔4a內(nèi)，并可自由旋轉(zhuǎn)，偏心軸4通過軸承連接固定于作為固定部件的定子5a上設(shè)置的孔5c內(nèi)，并可自由旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)電路徑3a、3b位于與公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軌道面相平行的平面上，電流流向相互交錯(cuò)而構(gòu)成，電流從外部的電源(電力供給源)15通過導(dǎo)線16流入各導(dǎo)電路徑3a、3b內(nèi)，相互間的相位差為90度。永久磁鐵2及定子5a、5b相對于導(dǎo)電路徑3a、3b在垂直方向上形成磁場(磁場產(chǎn)生裝置)。在本實(shí)施例中，導(dǎo)電路徑3a、3b(導(dǎo)體)裝于可動(dòng)部件1上，通過作用于導(dǎo)電路徑3a、3b中所流動(dòng)的電流與由永久磁鐵2所產(chǎn)生的磁場之間的電磁力，可動(dòng)部件1進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
圖2是本實(shí)施例所述公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置中導(dǎo)電路徑3a、3b及永久磁鐵2的磁場的發(fā)生方向(如圖中箭頭B所示)的構(gòu)成例。導(dǎo)電路徑3a、3b的電流相互交錯(cuò)各自沿著一個(gè)方向(如圖中箭頭所示)流動(dòng)，其導(dǎo)線被印制在一組電路基板上而構(gòu)成，并按照電流的流動(dòng)方向相互呈90度(交錯(cuò))的方式重疊設(shè)置。可動(dòng)部件1通過偏心軸4按所定半徑進(jìn)行公轉(zhuǎn)，因?yàn)槭褂?個(gè)偏心軸4，可動(dòng)部件1的自轉(zhuǎn)被限制。永久磁鐵2以沿著公轉(zhuǎn)軸方向產(chǎn)生磁場的方式被磁化，使導(dǎo)電路徑3a、3b產(chǎn)生所定的縱向磁場。
由電源15向所述導(dǎo)電路徑3a、3b輸出交流電流，電流在與由永久磁鐵2所產(chǎn)生的軸向磁場相垂直的方向上流動(dòng)。由此，如圖3所示，與導(dǎo)電路徑3a、3b中的電流I及磁場(磁通量)B雙方相垂直的方向上產(chǎn)生電磁力F(根據(jù)佛萊明的左手法則)。由于供給導(dǎo)電路徑3a的交流電流與供給導(dǎo)電路徑3b的交流電流其相互之間具有90度的相位差，所以導(dǎo)電路徑3a及3b各自產(chǎn)生的力的和的方向成為圓周運(yùn)動(dòng)。由此沿所定的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方向可獲得效率良好的使可動(dòng)部件1能夠按所定的半徑進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的力。其結(jié)果，可以減少作用于為限制軌道的機(jī)構(gòu)上的負(fù)載。而且，因?yàn)椴划a(chǎn)生軸向力，振動(dòng)等也變得非常小。
圖4是可動(dòng)部件1按時(shí)間順序進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)示意圖。另外，圖5中的本實(shí)施例所述傳動(dòng)裝置中由永久磁鐵2產(chǎn)生的磁力線所通過的閉合磁路用箭頭表示。
本實(shí)施例中所述導(dǎo)電路徑3a、3b，由電流流向相互成90度的相互重疊的2塊電路基板所構(gòu)成，但是并不僅限于此種構(gòu)成，如后面所述，也可以是僅有1塊導(dǎo)電路徑實(shí)施模式，或者也可以是有多塊導(dǎo)電路徑的實(shí)施模式。另外，關(guān)于導(dǎo)電路徑本身的構(gòu)成，不僅限于如本實(shí)施例所述的由電路基板所構(gòu)成的情況，如后面所述，也可以是由金屬面板(片狀導(dǎo)體)來構(gòu)成該導(dǎo)電路徑的實(shí)施模式，或者也可以是由電流流向相互成120度的方式而重疊著的3塊電路基板所構(gòu)成的實(shí)施模式。另外，本實(shí)施例中使用了作為磁場產(chǎn)生裝置的永久磁鐵，但是只要是具有充分產(chǎn)生磁力的其他物體就可以使用，也可以使用電磁鐵等其他的裝置。
實(shí)施例2圖6是本發(fā)明實(shí)施例2所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置。在本實(shí)施例中可動(dòng)部件1為轉(zhuǎn)子鐵心10。轉(zhuǎn)子鐵心10較為理想的構(gòu)成為電磁軟鐵或電磁鋼板等的磁性體。由此，因?yàn)橛捎谰么盆F2產(chǎn)生的磁力線，通過導(dǎo)電路徑3a、3b及轉(zhuǎn)子鐵心10和定子鐵心5b，所以減少了磁力線的泄漏，磁性效率較好。另外，在本實(shí)施例中的定子5a不需要一定是磁性體，所以可以由樹脂材料或鋁金屬材料等構(gòu)成，可以實(shí)現(xiàn)輕量化、低成本化。
實(shí)施例3圖7是本發(fā)明實(shí)施例3所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置。在本實(shí)施例中，相對于所述實(shí)施例2中的轉(zhuǎn)子鐵心10，其定子鐵心5b具有與公轉(zhuǎn)軌道面從垂直相交的方向上一直保持接近狀態(tài)的、被磁化了的磁化面6。轉(zhuǎn)子鐵心10按所定的半徑進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，相對于轉(zhuǎn)子鐵心10的定子鐵心5b的磁化過程，一直在與公轉(zhuǎn)軌道面垂直相交的方向上進(jìn)行，所以與定子鐵心5b之間的間隙長基本一定，可以減少磁力線的泄漏。由此，可以實(shí)現(xiàn)磁性效率的改善。更進(jìn)一步，將轉(zhuǎn)子鐵心10的外徑充分?jǐn)U大，公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中，確保定子鐵心5b上端的磁化面6一直被全面的磁化，由此可以將上述效果最大化。另外，與所述實(shí)施例2的情況相比，可以減少在轉(zhuǎn)子鐵心10與定子鐵心5b之間產(chǎn)生的與運(yùn)動(dòng)方向相反的吸引力，所以可以提高能源效率。
實(shí)施例4圖8是本發(fā)明實(shí)施例4所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置。圖9是該傳動(dòng)裝置中永久磁鐵2的磁極的構(gòu)成例的示意圖。本實(shí)施例是在上述實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，改變了永久磁鐵2的磁化方法的一個(gè)實(shí)施例。即永久磁鐵2與轉(zhuǎn)子鐵心10相對的面大于轉(zhuǎn)子鐵心10的公轉(zhuǎn)軌道區(qū)域，并且在同一面上的內(nèi)外周有N，S兩磁極。磁力線由此面上的一個(gè)磁極如圖中箭頭所示的那樣經(jīng)由永久磁鐵2的內(nèi)部從同一平面上的另一個(gè)磁極流入定子5a而形成磁性回路。永久磁鐵2也可以是與圖9所示模式相反，采用N極與S極顛倒設(shè)置的模式。而且磁極的構(gòu)成并不僅限于此。由于使用了此種磁性回路，即使沒有定子鐵心5b，也可以防止從含有磁鐵2的兩磁極的面的相反一側(cè)的面之處向外部空間泄漏磁力線。由此，公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置可以實(shí)現(xiàn)薄型化。
實(shí)施例5圖10是本發(fā)明實(shí)施例5所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置。在本實(shí)施例中，所述實(shí)施例2中的永久磁鐵2與轉(zhuǎn)子鐵心10相對的磁極面大于導(dǎo)電路徑3的最大公轉(zhuǎn)區(qū)域。在定子鐵心5b上的永久磁鐵2的表面，進(jìn)一步設(shè)置有由電磁軟鐵等磁性體形成的定子鐵心5c、5d。第1層位置安裝有與永久磁鐵2相同斷面形狀的定子鐵心5c，而第2層位置安裝有小于上述磁極面，并且具有大于導(dǎo)電路徑3a、3b的最大公轉(zhuǎn)軌道區(qū)域的上平面的定子鐵心5d。由此，由永久磁鐵2產(chǎn)生的磁力線從定子鐵心5c通過5d時(shí)，磁力線被集中，導(dǎo)電路徑3的磁通量變得非常高，從而增強(qiáng)扭矩。另外，在圖10中，磁極面上所配置的磁性體由定子鐵心5c及5d形成為階梯狀的模式，但是并不僅限于這樣的實(shí)施模式。例如將鐵心5c、5d一體化，上平面小于磁極面、但大于導(dǎo)電路徑3a、3b的最大公轉(zhuǎn)軌道區(qū)域，下平面與磁極面的截面積相同而成為圓錐臺狀等，只要是使用包含有由面積大的下平面及相對于此的面積小的上平面和錐狀斜面所構(gòu)成的形狀的磁性體即可。更進(jìn)一步來講，所述磁性體的上平面或者下平面的形狀并不需要相互一致、或者相似，只要能夠解決上述問題即可而不需要加以任何限制。
實(shí)施例6及實(shí)施例7圖11是本發(fā)明實(shí)施例6所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置。圖12是本發(fā)明實(shí)施例7所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置。圖11、圖12的實(shí)施例是以所述實(shí)施例1、或?qū)嵤├?為基礎(chǔ)，將導(dǎo)電路徑3a、3b作為固定部件，而將永久磁鐵2作為可動(dòng)部件的例子。在圖11中可動(dòng)部件整體由永久磁鐵2形成，永久磁鐵2進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在圖12中把由電磁軟鐵等磁性體形成的轉(zhuǎn)子鐵心10作為可動(dòng)部件，形成在該轉(zhuǎn)子鐵心10上安裝有永久磁鐵2的結(jié)構(gòu)。在圖11、圖12中，導(dǎo)電路徑3a、3b安裝于定子鐵心5b上，導(dǎo)電路徑3a、3b自身不進(jìn)行公轉(zhuǎn)，所以由電源給導(dǎo)電路徑3a、3b供電的電線連結(jié)變得簡單，而且，也避免了由于公轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的配線疲勞等的問題，能夠保證電源配線的使用壽命。
實(shí)施例8圖13(a)、圖13(b)是本發(fā)明實(shí)施例8所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置。本實(shí)施例是以所述實(shí)施例1為基礎(chǔ)，在可動(dòng)部件1與定子鐵心5b之間設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)在可動(dòng)部件1的公轉(zhuǎn)平面內(nèi)可以伸縮、且相互按所定的振動(dòng)數(shù)可以共振的具有彈簧常數(shù)的壓縮彈簧7。既在本實(shí)施例中，通過利用彈簧的共振，實(shí)現(xiàn)公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置所輸出的能量的有效利用。
實(shí)施例9圖14(a)、圖14(b)是本發(fā)明實(shí)施例9所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置。本實(shí)施例是以所述實(shí)施例8為基礎(chǔ)使軸承8介于可動(dòng)部件1與壓縮彈簧7之間所形成的結(jié)構(gòu)。即，如實(shí)施例8所述的那樣，在可動(dòng)部件1上直接設(shè)置壓縮彈簧7的方式中，由于在壓縮彈簧7上施加有橫向力，因彈簧疲勞的原因所導(dǎo)致的劣化加劇，所以如圖14(a)、圖14(b)所示的那樣，通過在壓縮彈簧7的前端介設(shè)軸承8向可動(dòng)部件1傳輸力的構(gòu)造，可以減輕因?yàn)閺椈?的疲勞等的原因所導(dǎo)致的劣化，從而實(shí)現(xiàn)公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置的長壽命化。另外，所述實(shí)施例1至實(shí)施例8中，可動(dòng)部件1或轉(zhuǎn)子鐵心10、定子鐵心5a、5b及導(dǎo)電路徑3a、3b等都表示為圓形，但是并不僅限于此，如本實(shí)施例所示的那樣，可動(dòng)部件1、定子5a、5b等也可以是矩形。即使是這樣的形狀也可以獲得可動(dòng)部件的公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
實(shí)施例10圖15是本發(fā)明所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置中導(dǎo)電路徑3的不同構(gòu)成例。此例中以實(shí)施例1為基礎(chǔ)，導(dǎo)電路徑3a、3b由銅箔構(gòu)成，驅(qū)動(dòng)原理與實(shí)施例1相同。但是，與實(shí)施例1相比，由于導(dǎo)電路徑3a、3b成為板狀，電流I流過整個(gè)銅箔面，導(dǎo)電部的截面積變大，所以能夠降低由于焦耳熱的產(chǎn)生而引起的能量損失，可以提高整體的能量效率。還有，雖然在本實(shí)施例中導(dǎo)電路徑3a、3b是由銅箔構(gòu)成，但是構(gòu)成導(dǎo)電路徑的金屬片狀體的材料并不僅限于此，也可以由其他金屬類構(gòu)成。例如金(Au)、銀(Ag)、鐵(Fe)、鋁(Al)、及其他，只要是具有金屬物理特性物體，只要能夠解決上述課題，并不受到任何限制。
實(shí)施例11圖16(a)、圖16(b)是本發(fā)明所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置中導(dǎo)電路徑的又一個(gè)不同構(gòu)成例。在本實(shí)施例中構(gòu)成電流流動(dòng)的前述導(dǎo)電路徑3的金屬片狀體為1塊銅板3c(片狀導(dǎo)體)，如圖所示，形成為由銅板3c放射狀地延伸出導(dǎo)線9a～9h(電極)的構(gòu)造。而且，由永久磁鐵2產(chǎn)生的磁力線M以垂直貫通銅板的方式形成磁性回路。關(guān)于該導(dǎo)電路徑的構(gòu)成例中電磁力的發(fā)生方向，圖17(a)是9g-9c之間通電時(shí)的狀況，圖17(b)是9h-9d之間通電時(shí)的狀況。銅板3c如圖17(a)所示位置靠近左方時(shí)，導(dǎo)線9c接地(0V)，9g外加正電壓(+V)，電流I按箭頭方向流動(dòng)，由此產(chǎn)生在紙面上向眼前方向的力F。而當(dāng)銅板3c到達(dá)如圖17(b)所示位置附近時(shí)，導(dǎo)線9d接地(0V)，9h外加正電壓(+V)，產(chǎn)生向眼前一側(cè)右斜下方的力F。這樣通過外加電壓的導(dǎo)線的變更，可以產(chǎn)生使可動(dòng)部件1進(jìn)行公轉(zhuǎn)的力。
實(shí)施例12圖18(a)、圖18(b)是本發(fā)明實(shí)施例12所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置及導(dǎo)電路徑的構(gòu)成示意圖。圖19(a)、圖19(b)、圖19(c)、圖19(d)是導(dǎo)電路徑按時(shí)間順序動(dòng)作的示意圖。在本實(shí)施例中，安裝于可動(dòng)部件1的導(dǎo)電路徑3a、3b、3c，由相互保持絕緣并層壓著的、以能夠在相互不同的方向流動(dòng)電流的方式被設(shè)置有導(dǎo)線9(電極)的復(fù)數(shù)個(gè)片狀導(dǎo)體所構(gòu)成。通過按順序變更流動(dòng)電流的電極來控制各導(dǎo)電路徑中流動(dòng)的電流，因而，通過該電流I與由磁鐵2產(chǎn)生的磁場B的作用而產(chǎn)生的電磁力F的方向按時(shí)間變化而呈圓周運(yùn)動(dòng)變化。
實(shí)施例13圖20是將本發(fā)明所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置作為渦旋泵的驅(qū)動(dòng)源來使用時(shí)的實(shí)施例。圖21是本實(shí)施例的卷軸部的示意圖。圖22是卷軸部的泵動(dòng)作的示意圖。如這些圖所示的那樣，可動(dòng)部件為可動(dòng)卷軸(MOVABLESCROLL)11，固定部件為固定卷軸(FIXED SCROLL)12，可動(dòng)卷軸11在固定卷軸12中通過偏心軸12被保持著可以公轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在可動(dòng)卷軸11上所設(shè)置的渦旋狀的葉片11s、與在固定卷軸12上所設(shè)置的渦旋狀的葉片12s被相互組合，構(gòu)成為渦旋式泵?？蓜?dòng)卷軸11在偏心軸4周邊按一定的半徑進(jìn)行公轉(zhuǎn)，由此，由兩卷軸的各渦旋狀的葉片而形成的密閉空間由外側(cè)向中心側(cè)移動(dòng)，密閉空間的容積逐漸縮小。在固定卷軸12上，在渦旋狀槽12a的外周側(cè)設(shè)置有吸入孔12d，而中心側(cè)設(shè)置有吐出孔12e。在孔12c內(nèi)偏心軸4能夠保持自由旋轉(zhuǎn)。
這樣，將本發(fā)明所述的傳動(dòng)裝置作為渦旋泵的驅(qū)動(dòng)源來使用時(shí)，可以把可動(dòng)卷軸11作為傳動(dòng)裝置的可動(dòng)部件來進(jìn)行直接驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。據(jù)此不再需要在渦旋泵的下面設(shè)置多余的作為傳輸機(jī)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)源的電機(jī)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)泵整體的薄型化。進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)卷軸11的一部分或者全部，由具有產(chǎn)生磁力功能的稀土類或者鐵酸鹽類的永久磁鐵、或者塑料磁鐵、或者電磁鋼板和電磁軟鐵等的磁性材料所構(gòu)成。
實(shí)施例14圖23是將本發(fā)明所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置作為渦旋泵的驅(qū)動(dòng)源使用于上下兩機(jī)時(shí)的實(shí)施例。由此構(gòu)造，可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)可動(dòng)卷軸11a及11b。而且因?yàn)橄噍^于可動(dòng)卷軸11a，只使可動(dòng)卷軸11b延遲半個(gè)周期，所以能夠?qū)⒖蓜?dòng)卷軸11a與可動(dòng)卷軸11b的中心間的相對距離一直保持在可動(dòng)卷軸的公轉(zhuǎn)半徑的2倍。與此相反，僅以為了對空氣進(jìn)行壓縮所必需的可動(dòng)卷軸的公轉(zhuǎn)半徑的1/2的公轉(zhuǎn)半徑便可驅(qū)動(dòng)可動(dòng)卷軸11a和可動(dòng)卷軸11b使其進(jìn)行公轉(zhuǎn)，為此就能夠達(dá)到壓縮空氣的目的。而且，可動(dòng)卷軸11a以及可動(dòng)卷軸11b由于重心移動(dòng)而產(chǎn)生的振動(dòng)相互抵消。由此便可以減少振動(dòng)以及噪音。還有，在可動(dòng)卷軸11a及可動(dòng)卷軸11b上，分別設(shè)置有相互組合著的渦旋狀的葉片13s、14s?？諝馔鲁隹?e設(shè)置在定子5a上，另外還設(shè)置有貫通著可動(dòng)卷軸11a等，并與空氣吐出孔5e相連通著的空氣吐出用導(dǎo)管5f。吸入孔等在圖中省略。
還有，本發(fā)明所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，并不僅限于所述實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思的范圍內(nèi)當(dāng)然可以進(jìn)行種種變化。
權(quán)利要求
1.一種可動(dòng)部件作公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于包括相對于固定部件可以作公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)部件；位于與所述公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡面相平行面上的、電流流向互相交錯(cuò)的復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電路徑；流動(dòng)于所述復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電路徑中的互相具有相位差的電流的電力供給源；相對于所述導(dǎo)電路徑在垂直方向上形成磁場的磁場產(chǎn)生裝置，所述可動(dòng)部件通過作用于所述導(dǎo)電路徑中所流動(dòng)的電流及由所述磁場產(chǎn)生裝置所產(chǎn)生的磁場之間的電磁力而進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于所述導(dǎo)電路徑有2個(gè)，各自以相位差大致90度交錯(cuò)，流動(dòng)于各導(dǎo)電路徑中的電流的相位差大致90度。
3.如權(quán)利要求1所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于所述導(dǎo)電路徑形成于印刷電路基板。
4.如權(quán)利要求1所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于所述磁場產(chǎn)生裝置由磁鐵、及通過由磁鐵產(chǎn)生的磁力線而形成的閉合磁路的磁性體所形成的外罩箱構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于所述可動(dòng)部件通過偏心軸相對于所述固定部件保持可以公轉(zhuǎn)的狀態(tài)，并設(shè)置有限制該可動(dòng)部件自轉(zhuǎn)的自轉(zhuǎn)限制機(jī)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于所述磁場產(chǎn)生裝置由磁鐵、及通過由磁鐵產(chǎn)生的磁力線而被磁化的定子所構(gòu)成，所述可動(dòng)部件位于與介于所述磁鐵與所述定子之間的磁力線垂直相交的平面內(nèi)，與所述磁鐵的磁極對向配設(shè)，裝有形成所述導(dǎo)電路徑的導(dǎo)體，通過作用于所述導(dǎo)電路徑中所流動(dòng)的電流與由所述磁力線形成的磁場之間的電磁力而進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于所述可動(dòng)部件的全部或一部分的材質(zhì)為磁性體。
8.如權(quán)利要求7所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于所述定子包含有與構(gòu)成所述可動(dòng)部件的磁性體一直處于對向接近的狀態(tài)、并與所述公轉(zhuǎn)軌道面垂直相交的被磁化的磁化面。
9.如權(quán)利要求6所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于所述磁鐵在其與所述可動(dòng)部件對向的一個(gè)面上的內(nèi)外周具有N、S磁極，由一個(gè)磁極發(fā)出的磁力線流入所述定子形成磁性回路，由此來防止從所述磁鐵具有兩磁極的面的相反一側(cè)的面處向外部空間泄漏磁力線。
10.如權(quán)利要求6所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于在與所述可動(dòng)部件及導(dǎo)電路徑對向的所述磁鐵的磁極面上設(shè)置有磁性體，所述磁性體與所述導(dǎo)電路徑對向的面大于所述導(dǎo)電路徑的最大公轉(zhuǎn)區(qū)域，但小于所述磁極面，與所述磁鐵的對面一側(cè)基本上與該磁極面同樣大小。
11.如權(quán)利要求1所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于所述可動(dòng)部件的一部分或全部由磁鐵構(gòu)成，所述磁場產(chǎn)生裝置，由所述磁鐵、及通過由磁鐵產(chǎn)生的磁力線而被磁化的定子構(gòu)成，所述導(dǎo)電路徑與所述可動(dòng)部件的磁鐵的磁極相對并設(shè)置于所述定子一側(cè)，所述可動(dòng)部件設(shè)置于與通過該磁鐵和所述定子之間的磁力線垂直相交的平面內(nèi)，通過作用于所述導(dǎo)電路徑中所流動(dòng)的電流與由所述磁力線形成的磁場之間的電磁力進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
12.如權(quán)利要求6所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于在所述可動(dòng)部件與所述定子之間插入有彈簧。
13.如權(quán)利要求12所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于在所述彈簧的所述可動(dòng)部件一側(cè)的前端裝有軸承。
14.如權(quán)利要求1所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于所述導(dǎo)電路徑由片狀導(dǎo)體構(gòu)成。
15.如權(quán)利要求14所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于所述片狀導(dǎo)體上設(shè)置有復(fù)數(shù)個(gè)電極，通過按順序變更流動(dòng)電流的所述電極來控制流動(dòng)于所述片狀導(dǎo)體內(nèi)電流的方向。
16.如權(quán)利要求1所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于所述導(dǎo)電路徑由相互保持絕緣并層壓著的、以能夠在相互不同的方向流動(dòng)電流的方式被設(shè)置有電極的復(fù)數(shù)個(gè)片狀導(dǎo)體所構(gòu)成，通過按順序變更流動(dòng)電流的電極來控制各導(dǎo)電路徑中流動(dòng)的電流，因而，通過該電流與所述磁場產(chǎn)生的電磁力的方向按時(shí)間變化而呈圓周運(yùn)動(dòng)變化。
17.如權(quán)利要求1所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于所述可動(dòng)部件通過偏心軸相對于所述固定部件保持可以公轉(zhuǎn)的狀態(tài)，在可動(dòng)部件上設(shè)置著具有渦旋狀的葉片的可動(dòng)卷軸，在固定部件上設(shè)置著具有渦旋狀的葉片的固定卷軸，所述可動(dòng)卷軸與固定卷軸的各渦旋狀的葉片相互組合，所述可動(dòng)卷軸在所述偏心軸的周邊按一定的半徑進(jìn)行公轉(zhuǎn)，由此，由所述兩卷軸的各渦旋狀的葉片而形成的密閉空間由外側(cè)向中心側(cè)移動(dòng)，所述密閉空間的容積逐漸縮小而構(gòu)成渦旋型泵。
18.如權(quán)利要求1所述的公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于所述可動(dòng)部件為2組，分別通過偏心軸相對于所述固定部件保持可以公轉(zhuǎn)的狀態(tài)，所述可動(dòng)部件分別設(shè)置有具有渦旋狀的葉片的可動(dòng)卷軸，所述可動(dòng)卷軸的渦旋狀的葉片相互組合，所述可動(dòng)卷軸在所述偏心軸的周邊按一定的半徑相互按相反的方向進(jìn)行公轉(zhuǎn)，由此由所述卷軸的各渦旋狀的葉片形成的密閉空間由外側(cè)向中心側(cè)移動(dòng)，所述密閉空間的容積逐漸縮小而構(gòu)成渦旋型泵。
19.一種公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置，其特征在于包含具有方向相互交錯(cuò)流動(dòng)電流的復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電路徑的導(dǎo)電部件；流動(dòng)于所述復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電路徑中相互具有相位差的電流的電力供給源；相對于由所述復(fù)數(shù)個(gè)導(dǎo)電路徑形成的通電面在垂直方向上形成磁場的磁場產(chǎn)生裝置，通過作用于所述導(dǎo)電路徑中所流動(dòng)的電流與由所述磁場產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的磁場之間的電磁力，所述導(dǎo)電部件或者磁場產(chǎn)生裝置進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
一種公轉(zhuǎn)式傳動(dòng)裝置,包括:作公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的可動(dòng)部件;位于公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡面的平行面上的、電流流向互相交錯(cuò)的導(dǎo)電路徑;各導(dǎo)電路徑中具有相位差的電流的電力供給裝置;垂直于導(dǎo)電路徑方向上形成磁場的磁場產(chǎn)生裝置,可動(dòng)部件通過作用于導(dǎo)電路徑中的電流與由磁場產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的磁場之間的電磁力而進(jìn)行公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。所以無需使用輸出變換機(jī)構(gòu)而直接輸出公轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),并因理論上不存在可動(dòng)部與固定部的磁性間隙變動(dòng),所以可以進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)。
文檔編號H02K41/035GK1361583SQ0112938
公開日2002年7月31日 申請日期2001年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月27日
發(fā)明者太田智浩, 平田勝弘, 北野齊, 鹿田善一 申請人:松下電工株式會(huì)社