(57)【要約】  実施形態によれば、駆動装置は、筐体１２と、筐体内に第１中心軸の周りで回転自在に支持された第１駆動体と、第１中心軸と平行な第２中心軸の周りで回転自在に、第１駆動体内に設けられた偏心駆動体と、偏心駆動体の軸方向一端部に前記第２中心軸に対して偏心して設けられ、第２中心軸と平行に延出した第１枢軸と、偏心駆動体の軸方向他端部に前記第２中心軸に対して偏心して設けられ、第２中心軸と平行に延出した第２枢軸と、第１枢軸に回転自在に連結され、第１中心軸と直交する第３中心軸に沿って直線運動する第１移動体と、第１移動体の移動をガイドする第１ガイド体と、第２枢軸を第１中心軸と直交する第１方向に沿って直線移動可能にガイドする第２ガイド体と、を備えている。
2018123029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体内に第１中心軸の周りで回転自在に支持された第１駆動体と、
前記第１中心軸と平行な第２中心軸の周りで回転自在に、かつ、前記第１中心軸の周りで公転自在に、前記第１駆動体内に設けられた偏心駆動体と、
前記偏心駆動体の軸方向一端部に前記第２中心軸に対して偏心して設けられ、前記第２中心軸と平行に延出した第１枢軸と、
前記偏心駆動体の軸方向他端部に前記第２中心軸に対して偏心して設けられ、前記第２中心軸と平行に延出した第２枢軸と、
前記第１枢軸に回転自在に連結され、前記第１枢軸の移動に伴って、前記第１中心軸と直交する第３中心軸に沿って直線運動する第１移動体と、
前記第３中心軸に沿った前記第１移動体の移動をガイドする第１ガイド体と、
前記第２枢軸を前記第１中心軸と直交する第１方向に沿って直線移動可能にガイドする第２ガイド体と、
を備える駆動装置。
【請求項２】
前記第１ガイド体は、前記第３中心軸と同軸的に設けられた第１シリンダを備え、
前記第１移動体は、前記第１シリンダ内に設けられた第１ピストンと、前記第１ピストンに連結され前記第３中心軸に沿って延在しているとともに、前記第１枢軸に軸受を介して回転自在に連結されたピストンロッドと、を有している請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記第１ガイド体は、前記第１中心軸の両側に前記第３中心軸と同軸的に設けられた第１シリンダおよび第２シリンダを備え、
前記第１移動体は、前記第１シリンダ内に設けられた第１ピストンと、前記第２シリンダ内に設けられた第２ピストンと、前記第１ピストンおよび第２ピストンに連結され前記第３中心軸に沿って延在するピストンロッドと、を備え、前記ピストンロッドは、前記第１枢軸に軸受を介して回転自在に連結されている請求項１に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記第１駆動体は、円柱形状の外軸で構成され、前記外軸の軸方向両端部は、軸受により前記筐体に回転自在に支持され、前記外軸は、前記第２中心軸と同軸的に形成された貫通孔を有し、前記偏心駆動体は、円柱形状の内軸で構成され、前記内軸は、前記外軸の貫通孔内に配置され、軸受により前記外軸に対して回転自在に支持されている請求項１から３のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記第１枢軸および第２枢軸は、前記内軸の第２中心軸に対して偏心した位置で前記内軸に設けられている請求項４に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記第２枢軸に回転自在に嵌合されたベアリング、カムフォロア、あるいはスライダを更に備え、前記第２ガイド体は、前記第１方向に沿って延在するガイド溝を有し、前記ベアリング、カムフォロア、あるいはスライダは、前記第１方向に沿って移動可能に前記ガイド溝に係合している請求項１から５のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記第２枢軸に回転自在に連結され、前記第２枢軸の移動に伴って、前記第１方向に沿って直線運動する第２移動体を更に備えている請求項１から５のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記第２ガイド体は、前記第１中心軸の両側に前記第１方向と同軸的に設けられた第３シリンダおよび第４シリンダを備え、
前記第２移動体は、前記第３シリンダ内に設けられた第３ピストンと、前記第４シリンダ内に設けられた第４ピストンと、前記第３ピストンおよび第４ピストンに連結され前記第１方向に沿って延在するピストンロッドと、を備え、前記ピストンロッドは、前記第２枢軸に軸受を介して回転自在に連結されている請求項７に記載の駆動装置。
【請求項９】
前記内軸は、カウンタウェイト部を一体に有している請求項４又は５に記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記第１駆動体を回転させるモータを更に備えている請求項１から９のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１１】
前記第１駆動体に設けられた磁石と、前記第１駆動体の周囲に設けられ前記磁石に対向するステータと、を更に備えている請求項１から９のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１２】
前記第１枢軸に設けられた第１カウンタウェイトと、前記第２枢軸に設けられた第２カウンタウェイトと、を更に備えている請求項１から８のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１３】
前記第１シリンダに燃料を供給、点火する燃焼機構を更に備えている請求項２に記載の駆動装置。
【請求項１４】
第１駆動装置と、
前記第１駆動装置と同一に構成され、中心平面に対して、前記第１駆動装置と対称に配置された第２駆動装置と、を備え、
前記第１駆動装置および第２駆動装置の各々は、
筐体と、
前記筐体内に第１中心軸の周りで回転自在に支持された第１駆動体と、
前記第１中心軸と平行な第２中心軸の周りで回転自在に、前記第１駆動体内に設けられた偏心駆動体と、
前記偏心駆動体の軸方向一端部に前記第２中心軸に対して偏心して設けられ、前記第２中心軸と平行に延出した第１枢軸と、
前記偏心駆動体の軸方向他端部に前記第２中心軸に対して偏心して設けられ、前記第２中心軸と平行に延出した第２枢軸と、
前記第１枢軸に回転自在に連結され、前記第１枢軸の移動に伴って、前記第１中心軸と直交する第３中心軸に沿って直線運動する第１移動体と、
前記第３中心軸に沿った前記第１移動体の移動をガイドする第１ガイド体と、
前記第２枢軸を前記第１中心軸と直交する第１方向に沿って直線移動可能にガイドする第２ガイド体と、を備え、
前記第１駆動装置および第２駆動装置は、前記第１駆動装置の前記第１駆動体および前記第２駆動装置の前記第１駆動体を同期して互いに反対方向に回転させる連結同期機構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、２重偏心円弧に基づいて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運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。  
しかし、この２重偏心円弧揺動機構を駆動機構として使用する場合、移動体の思案点（上下死点）で、回転体がいずれの方向の回転となるかわからない不安定な機構となる。この不安定さは、必ずしも直線運動を生成せず、直線運動する移動体が上下死点で停止してしまう場合がある。このような不安定性を解決する方法が見つかっていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８５９７２号公報
【特許文献２】特開平７−３０５６０１号公報
【特許文献３】特開平９−１１９３０１号公報
【特許文献４】特開２００１−５９４７５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、前記筐体内に第１中心軸の周りで回転自在に支持された第１駆動体と、前記第１中心軸と平行な第２中心軸の周りで回転自在に、前記第１駆動体内に設けられた偏心駆動体と、前記偏心駆動体の軸方向一端部に前記第２中心軸に対して偏心して設けられ、前記第２中心軸と平行に延出した第１枢軸と、前記偏心駆動体の軸方向他端部に前記第２中心軸に対して偏心して設けられ、前記第２中心軸と平行に延出した第２枢軸と、前記第１枢軸に回転自在に連結され、前記第１枢軸の移動に伴って、前記第１中心軸と直交する第３中心軸に沿って直線運動する第１移動体と、前記第３中心軸に沿った前記第１移動体の移動をガイドする第１ガイド体と、前記第２枢軸を前記第１中心軸と直交する第１方向に沿って直線移動可能にガイドする第２ガイド体と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図。
【図２】図２は、一部を破断して示す前記駆動装置の斜視図。
【図３】図３は、前記駆動装置の断面図。
【図４】図４は、前記駆動装置の揺動直線運動機構を示す分解斜視図。
【図５】図５は、前記揺動直線運動機構を構成する平面と構成点とを示す概念図。
【図６】図６は、前記揺動直線運動機構の外軸の中心軸、内軸との位置関係を概略的に示す図。
【図７】図７は、前記揺動直線運動機構の揺動作用点、揺動支点、仮想揺動力点の移動軌跡を示す図。
【図８Ａ】図８Ａは、前記揺動直線運動機構の投影平面および外軸、内軸の位置関係を示す図。
【図８Ｂ】図８Ｂは、前記投影平面における各仮想点と線分とを示す図。
【図９】図９は、第２の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図。
【図１０】図１０は、第２の実施形態に係る駆動装置の揺動直線運動機構を概略的に示す概念図。
【図１１】図１１は、第２の実施形態に係る駆動装置の揺動直線運動機構の分解斜視図。
【図１２】図１２は、第２の実施形態に係る駆動装置の断面図。
【図１３】図１３は、第３の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図。
【図１４】図１４は、第３の実施形態に係る駆動装置の揺動直線運動機構の分解斜視図。
【図１５】図１５は、第３の実施形態に係る駆動装置の断面図。
【図１６】図１６は、第４の実施形態に係る駆動装置の断面図。
【図１７】図１７は、第５の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図。
【図１８】図１８は、第５の実施形態に係る駆動装置の一部を破断して示す斜視図。
【図１９】図１９は、第６の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図。
【図２０】図２０は、第６の実施形態に係る駆動装置の一部を破断して示す斜視図。
【図２１】図２１は、第７の実施形態に係る駆動装置の一部を破断して示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る２重偏心揺動直線運動機構を備える種々の駆動装置について説明する。なお、実施形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は実施形態とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術を参酌して適宜、設計変更することができる。
【０００８】
（第１の実施形態）  
図１は、第１の実施形態に係る駆動装置の斜視図、図２は、駆動装置の一部を破断して示す斜視図、図３は、駆動装置の断面図、図４は、駆動装置の２重偏心揺動直線運動機構の分解斜視図である。  
本実施形態において、駆動装置１０は、例えば、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、図２、図３に示すように、駆動装置１０は、ほぼ角筒形状の筐体（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重偏心揺動直線運動機構（以下、揺動直線運動機構）２０と、揺動直線運動機構２０の外軸（第１駆動体）２２を回転駆動するためのモータ５０と、を備えている。
【０００９】
筐体１２は、角筒状の本体１２ａと、本体１２ａの一端開口を閉塞した板状の端板１２ｂと、を有している。本体１２ａの内面は、円筒状に形成されている。また、端板１２ｂには、後述する揺動支点の直線運動をガイドする直線状のガイド溝１２ｃが形成されている。第１および第２シリンダ１４ａ、１４ｂは、筐体１２の他端部に設けられ、筐体１２の中心軸Ｃ１の両側に設けられている。第１および第２シリンダ１４ａ、１４ｂは、互いに同軸的に配置されて、更に、シリンダ１４ａ、１４ｂの中心軸Ｃ３が、筐体１２の中心軸Ｃ１と直交するように配置されている。第１および第２シリンダ１４ａ、１４ｂの上端開口を閉塞しているシリンダヘッド１５ａ、１５ｂには、それぞれ吐出口Ｐ１、吸気口Ｐ２、およびこれらを開閉するリードバルブ１７が設けられている。なお、第１および第２ピストン２８ａ、２８ｂに吸気口などを具備することも可能である。
【００１０】
図４は、揺動直線運動機構２０の分解斜視図である。図２ないし図４に示すように、揺動直線運動機構２０は、ほぼ円柱形状の外軸（第１駆動体）２２と、外軸２２内に偏心して設けられた内軸（偏心駆動体）２４と、内軸２４の軸方向両端に設けられた第１支持ピン（第１枢軸）２６ａおよび第２支持ピン（第２枢軸）２６ｂと、第１支持ピン２６ａに連結された移動体としての第１ピストン２８ａおよび第２ピストン２８ｂと、を備えている。
【００１１】
外軸２２は、筐体１２の本体１２ａ内に、この本体１２ａと同軸的に配置されている。外軸２２の軸方向両端部は、それぞれ第１べアリング（例えば、ボールベアリング）Ｂ１により、筐体１２に対して回転自在に支持されている。すなわち、各第１ベアリングＢ１の内輪は外軸２２の外周に嵌合し、外輪は筐体１２の内周面に嵌合している。これにより、外軸２２の中心軸Ｃ１は、筐体１２の中心軸と同軸的に位置し、かつ、外軸２２は、中心軸Ｃ１の周りで回転自在に支持されている。
【００１２】
本実施形態において、外軸２２の外周に環状の従動プーリ４１が固定され、外軸２２と同軸的に設けられている。従動プーリ４１は、外軸２２と一体に形成されていてもよいし、あるいは、別体のプーリを外軸２２に固定するようにしてもよい。
【００１３】
外軸２２には、円形の貫通孔３０が形成されている。貫通孔３０は、外軸２２の中心軸Ｃ１と平行な中心軸を有し、外軸２２の軸方向一端から他端まで延びている。更に、貫通孔３０は、外軸２２の中心軸Ｃ１に対して偏心した位置に形成されている。外軸２２の回転バランスを取る目的で、外軸２２の外周の一部に、切欠き３２を設けてもよい。ここでは、切欠き３２は、外軸２２の中心軸Ｃ１に対して、貫通孔３０の反対側に設けている。
【００１４】
内軸２４は、ほぼ円柱形状に形成され、貫通孔３０の内径よりも僅かに小さい外径を有している。内軸２４は、外軸２２とほぼ等しい軸方向長さに形成されている。内軸２４は、貫通孔３０内に挿通されている。内軸２４の軸方向両端部は、それぞれ第２べアリング（例えば、ボールベアリング）Ｂ２により、貫通孔３０の内面に対して、すなわち、外軸２２に対して、回転自在に支持されている。各第２ベアリングＢ２の内輪は内軸２４の外周面に嵌合し、外輪は貫通孔３０の内周面に嵌合している。これにより、内軸２４の中心軸Ｃ２は、貫通孔３０の中心軸と同軸的に位置し、かつ、中心軸Ｃ２の周りで回転自在に支持されている。内軸２４の中心軸Ｃ２は、外軸２２の中心軸Ｃ１と平行で、かつ、中心軸Ｃ１に対して偏心している。
【００１５】
内軸２４の軸方向一端面は、外軸２２の一端面とほぼ面一に位置し、同様に、内軸２４の軸方向他端面は、外軸２２の他端面とほぼ面一に位置している。内軸２４の一端面に円柱形状の第１支持ピン２６ａが突設され、外軸２２の他端面に円柱形状の第２支持ピン２６ｂが突設されている。第１支持ピン２６ａおよび第２支持ピン２６ｂは、それぞれ内軸２４の中心軸と平行に延出している。また、第１支持ピン２６ａおよび第２支持ピン２６ｂは、内軸２４の中心軸に対して偏心した位置に設けられている。第１支持ピン２６ａおよび第２支持ピン２６ｂは、例えば、内軸２４の中心軸の周りで、１８０度互いに離間した位置に設けられている。第１支持ピン２６ａは後述する揺動作用点として機能し、第２支持ピン２６ｂは、後述する揺動支点として機能する。なお、第１および第２支持ピン２６ａ、２６ｂは、内軸２４と一体に形成されていてもよく、あるいは、別体の支持ピンを内軸２４に回転自在に取り付けるようにしてもよい。
【００１６】
本実施形態において、内軸２４は、この内軸２４自体により形成されたカウンタウェイトを有している。すなわち、内軸２４の一端側の一部がほぼＵ字形に切りかかれ、残りの部分により第１カウンタウェイト部Ｗ１を構成している。第１カウンタウェイト部Ｗ１は、内軸２４の中心軸Ｃ２を挟んで、第１支持ピン２６ａと反対側に設けられている。内軸２４の他端側部分がほぼＵ字形に切りかかれ、残りの部分により第２カウンタウェイト部Ｗ２を構成している。第２カウンタウェイト部Ｗ２は、内軸２４の中心軸Ｃ２を挟んで、第２支持ピン２６ｂと反対側に設けられている。
【００１７】
揺動直線運動機構２０は、直線運動する移動体として、第１ピストン２８ａおよび第２ピストン２８ｂを備えている。第１ピストン２８ａは、第１シリンダ１４ａ内に配置されている。第１ピストン２８ａはガイド体としての第１シリンダ１４ａにより、第１シリンダ１４ａの中心軸Ｃ３に沿って昇降自在にガイドされている。第２ピストン２８ｂは、第２シリンダ１４ｂ内に配置されている。第２ピストン２８ｂはガイド体としての第２シリンダ１４ｂにより、第２シリンダ１４ｂの中心軸Ｃ３に沿って昇降自在にガイドされている。第１ピストン２８ａおよび第２ピストン２８ｂは、ピストンロッド３４を介して互いに連結されている。ピストンロッド３４は、第１および第２シリンダ１４ａ、１４ｂの中心軸Ｃ３と同軸的に延在している。
【００１８】
ピストンロッド３４の軸方向中央部は、第３ベアリング（例えば、ボールベアリング、カムフォロア、スライダ等）Ｂ３を介して、第１支持ピン１６ａに回転自在に連結されている。一方、内軸２４の第２支持ピン２６ｂに、第４ベアリング（例えば、ボールベアリング、スライダ等）Ｂ４が嵌合されている。この第４ベアリングＢ４は、端板１２ｂに形成されたガイド溝１２ｃに係合している。これにより、第２支持ピン２６ｂおよび第４ベアリングＢ４は、ガイド体としての端板１２ｂのガイド溝１２ｃにより、このガイド溝１２ｃの軸方向（Ｘ軸方向）に沿って直線運動自在にガイドされている。なお、外軸２２の中心軸Ｃ１の延出方向をＺ軸方向、このＺ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｚ軸方向およびＹ軸方向と直交する方向をＸ軸方向としている。第１および第２シリンダ１４ａ、１４ｂの中心軸Ｃ２は、Ｙ軸方向に延在し、ガイド溝１２ｃの中心軸はＸ軸方向に延在している。
【００１９】
図２および図３に示すように、モータ５０は筐体１２に隣接して設けられている。モータ５０の回転軸５１は、外軸２２の中心軸Ｃ１と平行に延びている。この回転軸５１に駆動プーリ５２が取り付けられている。駆動プーリ５２と外軸２２の従動プーリ４１とに駆動ベルト５４が掛け渡されている。モータ５０により、駆動プーリ５２、駆動ベルト５４、従動プーリ４１を介して、外軸２２を中心軸Ｃ１の回りで回転させることできる。なお、駆動力の伝達は、プーリと駆動ベルトとの組合せに限らず、複数の歯車を用いてもよい。
【００２０】
上記のように構成された駆動装置１０によれば、モータ５０を駆動することにより、外軸２２を中心軸Ｃ１の回りで回転駆動する。内軸２４は、外軸２２と共に中心軸Ｃ１の回りで公転するとともに、外軸２２に対して、中心軸Ｃ２の回りで、自転する。この場合、外軸２２と内軸２４の回転方向は互いに逆方向となる。これにより、内軸２４の第１支持ピン２６ａは、Ｙ軸方向に沿って直線運動する。第３ベアリングＢ３を介して第１支持ピン２６ａに連結されたピストンロッド３４および第１、第２ピストン２８ａ、２８ｂは、第１支持ピン２６ａの直線運動に連動してＹ軸方向に往復動する。第１ピストン２８ａおよび第２ピストン２８ｂは、それぞれ第１シリンダ１４ａおよび第２シリンダ１４ｂ内を昇降することにより、シリンダ内の気体を圧縮、加圧する。
【００２１】
一方、内軸２４の第２支持ピン２６ｂは、第４ベアリングＢ４を介して、端板１２ｂのガイド溝１２ｃにガイドされ、Ｘ軸方向に沿って直線的に往復動する。上記構成の駆動装置１０は、第１および第２シリンダ１４ａ、１４ｂ内で圧縮された気体を、吐出口Ｐ１から排気することにより、コンプレッサとして機能することができる。
【００２２】
次に、駆動装置１０の動作原理について説明する。  
図５は、二重偏心揺動直線運動機構２０を構成する平面と構成点とを模式的に示す図、図６は、外軸（第１駆動体）の中心軸Ｃ１と回転中心軸、内軸（偏心駆動体）の位置関係を概略的に示す図、図７は、揺動作用点、揺動支点、仮想揺動力点の移動軌跡を示す図である。
【００２３】
図５では、互いに平行である第１平面（Ｙ軸拘束平面）Ｓ１および第２平面（Ｘ軸拘束平面）Ｓ２、並びに、第１および第２平面間にこれらと平行に位置する仮想の第３平面Ｓ３を想定して説明する。外軸（第１駆動体）２２の中心軸Ｃ１および内軸２４の中心軸Ｃ２は、第１ないし第３平面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と直交している。この概念図に示す通り平行平面の中に基準平面を新たに設け伸展軸を仮想的に定めることにより新機構を構成している。
【００２４】
図５および図６に示すように、外軸２２に回転自在に支持された内軸２４は、外軸２２の中心軸Ｃ１に対して偏心した中心軸Ｃ２を有している。また、内軸２４は、外周側に揺動作用点としての第１支持ピン２６ａおよび揺動支点としての第２支持ピン２６ｂを有する回転体である。揺動作用点２６ａ、揺動支点２６ｂは、それぞれＹ軸方向、Ｘ軸方向に拘束され直線運動する。
【００２５】
第１平面（Ｙ軸拘束平面）Ｓ１上には、Ｙ軸方向に直線運動する第１支持ピン（揺動作用点）２６ａが存在している。第２平面（Ｘ軸拘束平面）Ｓ２上には、Ｘ軸方向に直動運動する第２支持ピン（揺動支点）２６ｂが存在している。第３平面Ｓ３は、仮想の投影平面であり、この第３平面Ｓ３には、揺動作用点２６ａおよび揺動支点２６ｂをそれぞれ投影した仮想揺動作用点Ｍ１および仮想揺動支点Ｍ２、並びに、これら仮想揺動作用点Ｍ１および仮想揺動支点Ｍ２を結ぶ直線と内軸（偏心駆動体）２４の中心軸Ｃ２とが交差する仮想揺動力点Ｍ３が存在している。仮想揺動力点Ｍ３は、外軸２２の回転軸Ｃ１と直線によって結ばれているものと見なす。
【００２６】
図５ないし図７に示すように、外軸２２の回転により、外軸２２の中心軸Ｃ１から仮想揺動力点Ｍ３に力が与えられると、仮想揺動力点Ｍ３は中心軸Ｃ１の周りで回転する。これにより、仮想揺動支点Ｍ２から揺動支点軸（仮想軸）Ｚ１を通して揺動支点２６ｂに力が伝達され、揺動支点２６ｂをＸ軸方向に移動させる。また、仮想揺動作用点Ｍ１から揺動作用点軸（仮想軸）Ｚ２を通して揺動作用点２６ａに力が伝達される。これにより、揺動作用点２６ａはＹ軸方向に上下運動し、揺動作用点２６ａに軸支されているピストンロッド３４および第１、第２ピストン２８ａ、２８ｂの移動体を上下動させる。
【００２７】
図７において、Ｙ軸方向が揺動作用点２６ａおよび第１、第２ピストン２８ａ、２８ｂの直線運動軌跡であり、Ｘ軸方向が揺動支点２６ｂの直線運動軌跡である。中心軸Ｃ１を中心とする小円の移動軌跡は、内軸２４の仮想揺動力点Ｍ３の移動軌跡である。これらの揺動作用点２６ａ、揺動支点２６ｂ、仮想揺動力点Ｍ３を繋ぐのが仮想のてこであり、実際は、外軸２２に回転自在に挿通された内軸２４に内包されている。それぞれの点がＹ軸方向、Ｘ軸方向に分離され、揺動運動を行っている。  
仮に、揺動支点２６ｂおよび仮想揺動支点軸Ｚ１を取り除いた場合、一見、回転運動と往復運動をするように見えるが、思案点問題が発生し動いたり動かなかったりと不安定になり、回転方向も定まらない。これに対して、上記構成の揺動直線運動機構２０によれば、外軸２２が回転して仮想揺動力点に力が与えられると、揺動支点２６ｂはＸ軸方向に移動が拘束されているため、思案点を乗り越えＸ軸方向に揺動する。そのため、一定の方向に外軸２２および内軸２４を回転せしめることが可能になる。揺動作用点２６ａ、揺動支点２６ｂをそれぞれ延伸した仮想揺動作用点軸Ｚ２、仮想揺動支点軸Ｚ１を挿入して思案点の問題を解決し、確実な一方向回転を伝達し、大きな力を伝達できるようにしたものである。同時に、外軸２２、内軸２４の回転運動と第１、第２支持ピン２６ａ、２６ｂの直線往復運動とのぶれの無い相互変換を可能としたものである。
【００２８】
図８Ａは、投影平面Ｓ３における外軸および内軸の位置関係を概略的に示す図、図８Ｂは、投影平面Ｓ３上の各点と線分との関係を示す図である。  
投影平面Ｓ３上には投影された仮想点である仮想揺動作用点Ｍ１および仮想揺動支点Ｍ２が、Ｙ軸方向とＹ軸方向とにそれぞれ直線運動する際の変位を求めるため、原点Ｃ１、仮想揺動作用点Ｍ１、仮想揺動支点Ｍ２、仮想揺動力点Ｍ３の関係を以下のよう定義する。各点を結ぶ線分を以下のように定める。  
線分Ｃ１Ｍ３＝ｒ、線分Ｃ１Ｍ１＝ＹＭ、線分Ｃ１Ｍ２＝ＸＭ、線分Ｍ１Ｍ３＝Ｌ１、  
線分Ｍ３Ｍ２＝Ｌ２  
この時、Ｌ１、Ｌ２、ｒの間には、以下の関係がある。  
Ｌ１＝Ｌ２＝ｒ      …（１）
これらの条件において、仮想揺動作用点Ｍ１および仮想揺動支点Ｍ２の変位を求めると以下のように表される。  
仮想揺動作用点Ｍ１の変位ＹＭは、仮想揺動力点Ｍ３との関係より、Ｙ１とＹ２で表すと以下のようになる。  
ＹＭ＝Ｙ１＋Ｙ２    …（２）  
Ｙ１＝ｒ・ｃｏｓθ  …（３）  
Ｙ２＝Ｌ１・ｃｏｓθ  …（４）  
式（２）〜（４）より、仮想揺動作用点Ｍ１の変位ＹＭは、  
ＹＭ＝ｒ・ｃｏｓθ  ＋  Ｌ１・ｃｏｓθ    …（５）  
となる。
【００２９】
また、ｒ＝Ｌ１であるため、変位ＹＭは式（１）、（５）によって以下のように定められる。  ＹＭ＝２・ｒ・ｃｏｓθ    …（６）  
同様に、仮想揺動支点Ｍ２の変位ＸＭは、仮想揺動力点Ｍ３との関係より、Ｘ１およびＸ２で表すと以下のようになる。  
ＸＭ＝Ｘ１＋Ｘ２    …（７）  
Ｘ１＝ｒ・ｓｉｎθ  …（８）  
Ｘ２＝Ｌ２・ｓｉｎθ  …（９）  
式（７）〜（９）より、仮想揺動支点Ｍ２の変位ＹＭは、  
ＸＭ＝ｒ・ｓｉｎθ  ＋  Ｌ２・ｓｉｎθ    …（１０）  
となる。  
また、ｒ＝Ｌ２であるため、変位ＸＭは式（１）、（１０）によって以下のように定められる。  ＸＭ＝２・ｒ・ｓｉｎθ    …（１１）  
図６に示したように、これらの仮想点Ｍ１、Ｍ２は、それぞれ仮想軸Ｚ２、Ｚ１上に存在している。この仮想軸Ｚ２、Ｚ１は、揺動作用点２６ａと揺動支点２６ｂのＺ軸方向の法線上に存在している。そのため、実際の揺動作用点２６ａと揺動支点２６ｂの変位は、仮想揺動作用点Ｍ１の変位ＹＭと仮想揺動支点Ｍ２の変位ＸＭと等しい。
【００３０】
上記のように構成された第１の実施形態に係る駆動装置１０によれば、２重偏心揺動直線運動機構２０に揺動支点２６ｂおよびこの揺動支点２６ｂを直線移動可能にガイドするガイド体を付することにより、思案点を乗り越え駆動体の確実な一方向の回転運動、および揺動作用点２６ａの確実な直線運動を生成することができる。すなわち、外軸２２および内軸２４は、確実に一方向に回転運動を行い、第１支持ピン２６ａおよび第２支持ピン２６ｂは、それぞれＹ軸方向およびＸ軸方向に直線運動を行うことができる。
【００３１】
本実施形態のように、モータ５０で外軸２２を回転駆動することにより、第１ピストン２８ａおよび第２ピストン２８ｂで第１シリンダ１４ａおよび第２シリンダ１４ｂ内の気体を圧縮し、コンプレッサとして機能することができる。上下の第１ピストン２８ａ、第２ピストン２８ｂを異径として、２段圧縮機構とすると、例えば、冷媒を高圧での圧縮（例えば１２ＭＰａの近傍）に対応できるモータをモータ５０に使用すれば、ＣＯ2冷媒冷凍機を形成できる。
【００３２】
あるいは、図３に示すように、各シリンダヘッドに、バルブ機構、燃料供給手段および点火手段を有する燃焼機構６０を設けることにより、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し、第１および第２ピストン２８ａ、２８ｂをＹ軸方向に駆動することができる。これにより、駆動装置１０をエンジンとして機能させることができる。この場合、モータ５０をスターターとして利用することができる。あるいは、第１および第２ピストン２８ａ、２８ｂにより内軸２４および外軸２２を回転駆動し、更に、外軸２２によりモータ５０を駆動することにより、モータ５０を発電機として機能させることができる。
【００３３】
本実施形態によれば、内軸２４にカウンタウェイト部Ｗ１、Ｗ２を設けることにより、揺動直線運動機構２０の振動を打ち消すことができる。また、内軸２４自体でカウンタウェイトを構成することにより、装置全体のコンパクト化を図ることができる。バランスを取る位置は、実施形態に限らず、モータ５０の容量や、ピストン径、カウンタウェイトの取付け方法等に応じて、任意に設定可能であり、利便性に優れている。揺動直線運動機構２０の外軸２２、内軸２４、第１および第２支持ピン２６ａ、２６ｂは、それぞれベアリング等で軸支でき、長寿命の運転が可能となる。
【００３４】
なお、第１の実施形態において、駆動装置１０は２気筒としているが、これに限らず、１気筒としてもよい。１気筒でもバランスを取ることができ、駆動装置の小型化も容易となる。第２支持ピン（揺動支点）２６ｂの支持は、ボールベアリングに限らず、カムフォロアあるいは矩形ブロック状のスライダを用いてもよく、揺動支点による思案点乗り越えが可能な形状を任意にとることができる。矩形ブロック状のスライダを用いる場合、スライダは、第２支持ピンが回転自在に挿入される貫通孔を有し、かつ、貫通孔を横切る分割面で２つに分割され、分割面に第２支持ピンの軸方向に並んだ凹凸面を形成してもよい。
【００３５】
次に、他の実施形態あるいは変形例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の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の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。
【００３６】
（第２の実施形態）  
図９は、第２の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図、図１０は、第２の実施形態に係る駆動装置の構成要素を模式的に示す斜視図、図１１は、第２の実施形態に係る駆動装置の揺動直線運動機構の分解斜視図、図１２は、第２の実施形態に係る駆動装置の断面図である。
【００３７】
本実施形態によれば、駆動装置１０は、モータを内蔵した１気筒のコンプレッサあるいは発動機付き発電機として構成されている。図９ないし図１２に示すように、外軸２２の外周面に、複数の磁石４０が固定されている。磁石４０は、それぞれ外軸２２の中心軸Ｃ１と平行に延在しているとともに、外軸２２の円周方向に所定の間隔を置いて並んでいる。この磁石４０は複数の極を持たせた円筒形磁石を用いることもできる。ステータである筐体１２の本体１２ａは、円筒形状に形成され、外軸２２の外側に外軸２２と同軸的に配置されている。外軸２２の軸方向両端部は、ベアリングＢ１により、筐体１２に対して回転自在に支持されている。これにより、外軸２２および磁石４０は、モータのローターを構成している。本体１２ａの内周面側に励磁コイル４２が設けられ、磁石４０と対向している。本体１２ａおよび励磁コイル４２は、磁石４０に磁界を印加するステータを構成している。
【００３８】
このように、外軸２２、磁石４０、本体１２ａ、および励磁コイル４２は、モータを構成している。励磁コイル４２に通電して駆動磁界を発生することにより、外軸２２を回転駆動することができる。
【００３９】
クランク軸は、説明のため２６ａ、４４ａ、４５ａ、４６ａに分割して説明する。内軸２４は、外軸２２の貫通孔３０内に配置され、一対のベアリングＢ２により、軸方向両端部が外軸２２に対して回転自在に支持されている。本実施形態によれば、内軸２４には円形の貫通孔２４ａが形成されている。貫通孔２４ａは、内軸２４の中心軸Ｃ２と同軸的に設けられている。内軸２４の軸方向一端側に第１支持ピン２６ａを含む第１クランクピン４５ａが設けられている。第１クランクピン４５ａは、嵌合ピン４４ａと、嵌合ピン４４ａと直交するクランク板４６ａと、クランク板４６ａから突出した第１支持ピン２６ａとを一体に有している。第１支持ピン２６ａは、嵌合ピン４４ａと平行に、かつ、嵌合ピン４４ａに対し偏心して設けられている。そして、第１クランクピン４５ａは、嵌合ピン４４ａを貫通孔２４ａに嵌合した状態で内軸２４に固定されている。第１支持ピン２６ａは、内軸２４に対して偏心した状態で、Ｚ軸方向に延出している。
【００４０】
内軸２４の軸方向他端側に第２支持ピン２６ｂを含む第２クランクピン４５ｂが設けられている。第２クランクピン４５ｂは、嵌合ピン４４ｂと、嵌合ピン４４ｂに直交するクランク板４６ｂと、クランク板４６ｂから突出した第２支持ピン２６ｂとを一体に有している。第２支持ピン２６ｂは、嵌合ピン４４ｂと平行に、かつ、嵌合ピン４４ｂに対し偏心して設けられている。そして、第２クランクピン４５ｂは、嵌合ピン４４ｂを貫通孔２４ａに嵌合した状態で内軸２４に固定され、第２支持ピン２６ｂは、内軸２４に対して偏心した状態で、Ｚ軸方向に延出している。
【００４１】
第１支持ピン２６ａには、ベアリングＢ３を介して、ピストンロッド３４が連結されている。ピストンロッド３４は第１ピストン２８ａに連結され、更に、第１ピストン２８ａは、第１シリンダ１４ａによりＹ軸方向に往復移動可能にガイドされている。他方の第２支持ピン２６ｂにはベアリングＢ４が嵌合され、このベアリングＢ４は、筐体１２の端板１２ｂに形成されたガイド溝１２ｃにより、Ｘ軸方向に沿って直線運動可能にガイドされている。なお、本実施形態において、内軸２４は、カウンタウェイト部Ｗ１、Ｗ２を有している。また、先述の第一の実施形態のごとく２６ｂの支持はボールベアリングに限らずカムフォロアあるいは矩形ブロックのスライダなどを用いてもよい。これ以降実施形態でも同様として記述を省略する。
【００４２】
以上のように構成された第２の実施形態に係る駆動装置１０によれば、内臓のモータにより外軸２２を回転させることにより、第１ピストン２８ａをＹ軸方向に昇降駆動し、第１シリンダ１４ａ内の気体を圧縮、加圧する。これにより、駆動装置１０により一体型のコンプレッサを構成することができる。また、シリンダヘッドに、バルブ機構、燃料供給手段および点火手段を有する燃焼機構を設けることにより、第１シリンダ１４ａ内に燃料を供給および点火し、第１ピストン２８ａをＹ軸方向に駆動することができる。これにより、駆動装置１０をエンジンとして機能させることができる。あるいは、第１ピストン２８ａにより内軸２４および外軸２２を回転駆動することにより、モータから発電する発電機として機能させることができる。
【００４３】
本実施形態によれば、モータを内蔵することにより、装置全体の小型化を図ることができ、更に、消費電力の低減を図ることが可能となる。また、第１クランクピン４５ａおよび第２クランクピン４５ｂのクランク板４６ａ、４６ｂをフライホイールとして機能させることができ、安定した回転と直線運動を相互に生成すことができる。
【００４４】
（第３の実施形態）  
図１３は、第３の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図、図１４は、第３の実施形態に係る駆動装置の揺動直線運動機構の分解斜視図、図１５は、第２の実施形態に係る駆動装置の断面図である。  
図１３ないし図１５に示すように、本実施形態によれば、カウンタウェイトは、内軸２４に形成するのではなく、内軸２４の軸方向両端側に独立して設けられている。すなわち、内軸２４は、同軸の貫通孔を有する円筒形状に形成されている。第１クランクピン４５ａのクランク板は、カウンタウェイトＷ１を構成している。また、第２クランクピン４５ｂのクランク板は、カウンタウェイトＷ２を構成している。第１クランクピン４５ａの嵌合ピン４４ａを内軸２４の貫通孔２４ａに嵌合することにより、カウンタウェイトＷ１は、内軸２４の一端側で、ベアリングＢ２とベアリングＢ３との間に設けられている。同様に、第２クランクピン４５ｂの嵌合ピン４４ｂを内軸２４の貫通孔２４ａに嵌合することにより、カウンタウェイトＷ２は、内軸２４の他端側で、ベアリングＢ２とベアリングＢ４との間に設けられている。  
第３の実施形態において、駆動装置１０の他の構成は、前述した第２の実施形態に係る駆動装置と同一である。
【００４５】
（第４の実施形態）  
図１６は、第３の実施形態に係る駆動装置の断面図である。  
カウンタウェイトの取付け位置は、前述した実施形態に限らず、モータ容量や、ピストン径と、取り付け方法により、任意に設定可能である。図１６に示すように、第３の実施形態によれば、駆動装置１０は、独立した１つのカウンタウェイトＷ１を備えている。このカウンタウェイトＷ１は、第１支持ピン２６ａに取付けられ、ベアリングＢ３の外側に位置している。すなわち、第１クランクピン４５ａのクランク板４６ａとカウンタウェイトＷ１との間に、ベアリングＢ３およびピストンロッド３４が配置されている。  
上記構成によれば、ピストン側の１箇所にカウンタウェイトＷ１を配置するだけで良く、組み立てた後にバランスを取る必要がある場合などに有効である。第３の実施形態において、駆動装置１０の他の構成は、前述した第２の実施形態に係る駆動装置と同一である。
【００４６】
（第５の実施形態）  
図１７は、第５の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図、図１８は、第５の実施形態に係る駆動装置を一部破断して示す斜視図である。  
本実施形態によれば、駆動装置１０は、十字４気筒の駆動装置として構成されている。図１７および図１８に示すように、駆動装置１０は、筐体１２に取付けられた第１シリンダ１４ａ、第２シリンダ１４ｂに加えて、筐体１２の一端部に取付けられた第３シリンダ１４ｃおよび第４シリンダ１４ｄを備えている。第１および第２シリンダ１４ａ、１４ｂは、筐体１２の一端部に設けられ、筐体１２の中心軸Ｃ１の両側に設けられている。第１および第２シリンダ１４ａ、１４ｂは、互いに同軸的に配置されて、更に、シリンダ１４ａ、１４ｂの中心軸Ｃ３が、筐体１２の中心軸Ｃ１と直交するＹ軸方向に沿って配置されている。第１および第２シリンダ１４ａ、１４ｂの上端開口を閉塞しているシリンダヘッド１５ａ、１５ｂには、図示しない給気排気機構、燃料供給機構、点火手段等が設けられている。
【００４７】
第３シリンダ１４ｃおよび第４シリンダ１４ｄは、筐体１２の他端部に設けられ、筐体１２の中心軸Ｃ１の両側に設けられている。第３および第４シリンダ１４ｃ、１４ｄは、互いに同軸的に配置されて、更に、シリンダ１４ｃ、１４ｄの中心軸Ｃ４が、筐体１２の中心軸Ｃ１と直交するＸ軸方向に沿って配置されている。すなわち、シリンダ１４ｃ、１４ｄの中心軸Ｃ４は、第１および第２シリンダ１４ａ、１４ｂの中心軸Ｃ３に対して９０度半転した方向に延びている。第３および第４シリンダ１４ｃ、１４ｄの上端開口を閉塞しているシリンダヘッド１５ｃ、１５ｄには、図示しない給気排気機構、燃料供給機構、点火手段等が設けられている。
【００４８】
揺動直線運動機構２０は、第１シリンダ１４ａ内に設けられた第１ピストン２８ａ、および第２シリンダ１４ｂ内に設けられた第２ピストン２８ｂを有している。第１ピストン２８ａおよび第２ピストン２８ｂは、Ｙ軸方向に延びるピストンロッド３４により互いに連結されている。ピストンロッド３４の中央部は、ベアリングＢ３を介して、内軸２４の第１支持ピン２６ａに回転自在に連結されている。第１および第２ピストン２８ａ、２８ｂは、外軸２２および内軸２４の回転に伴い、第１シリンダ１４ａおよび第２シリンダ１４ｂにガイドされてＹ軸方向に直線運動する。
【００４９】
揺動直線運動機構２０は、第３シリンダ１４ｃ内に設けられた第３ピストン２８ｃ、および第４シリンダ１４ｄ内に設けられた第４ピストン２８ｄを有している。第３ピストン２８ｃおよび第４ピストン２８ｄは、Ｘ軸方向に延びるピストンロッド３４により互いに連結されている。ピストンロッド３４の中央部は、ベアリングＢ４を介して、内軸２４の第２支持ピン２６ｂに回転自在に連結されている。第３および第４ピストン２８ｃ、２８ｄは、外軸２２および内軸２４の回転に伴い、第３シリンダ１４ｃおよび第４シリンダ１４ｄにガイドされてＸ軸方向に直線運動する。  
揺動直線運動機構２０の他の構成は、前述した第１の実施形態における揺動直線運動機構２０と同一である。
【００５０】
以上のように構成された駆動装置１０によれば、前述した第１の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。また、Ｘ軸方向に直線運動する第３および第４ピストン２８ｃ、２８ｄを設けることにより、第２支持ピン２６ｂを介して内軸２４および外軸２２を回転駆動することが可能となる。同時に、第１および第２ピストン２８ａ、２８ｂの運動方向であるＹ軸方向と９０度ずれたＸ軸方向に直線運動する第３および第４ピストンを設けることにより、スターリングエンジンを構築することができる。
【００５１】
（第６の実施形態）  
図１９は、第６の実施形態に係る駆動装置を示す斜視図、図２０は、第６の実施形態に係る駆動装置を一部破断して示す斜視図である。  
本実施形態によれば、駆動装置１０は、ミラー配置の並列４気筒の駆動装置として構成されている。図１９および図２０に示すように、駆動装置１０は、それぞれ前述した第１の実施形態に係る駆動装置と同一構造を有する第１駆動装置１０ａおよび第２駆動装置１０ｂを備えている。第１駆動装置１０ａおよび第２駆動装置１０ｂは、中心平面ＳＣに対して、互いに対称に配置、構成されている。筐体１２は、第１駆動装置１０ａおよび第２駆動装置１０ｂに共通の矩形状の本体１２ａと、本体１２ａの一端開口を閉塞した共通の端板１２ｂと、を有している。
【００５２】
第１駆動装置１０ａは、筐体１２に設けられた第１シリンダ１４ａおよび第２シリンダ１４ｂを有し、これら第１シリンダ１４ａおよび第２シリンダ１４ｂは、互いに同軸的に、かつ、Ｙ軸方向に沿って設けられている。  
同様に、第２駆動装置１０ｂは、筐体１２に設けられた第３シリンダ１４ｃおよび第４シリンダ１４ｄを有し、これら第３シリンダ１４ｃおよび第４シリンダ１４ｄは、互いに同軸的に、かつ、Ｙ軸方向に沿って設けられている。すなわち、第３シリンダ１４ｃおよび第４シリンダ１４ｄは、第１シリンダ１４ａおよび第２シリンダ１４ｂと平行に並んで設けられている。
【００５３】
筐体１２内および第１および第２シリンダ１４ａ、１４ｂ内に揺動直線運動機構２０、および、筐体１２内および第３および第４シリンダ１４ｃ、１４ｄ内に設けられた揺動直線運動機構２０の構成も、互いに共通であるとともに、前述した第１の実施形態に係る駆動装置の揺動直線運動機構２０と同一である。
【００５４】
第１駆動装置１０ａの外軸２２の外周にリングギア７０が固定され、外軸２２と同軸的に配置されている。同様に、第２駆動装置１０ｂの外軸２２の外周にリングギア７０が固定され、外軸２２と同軸的に配置されている。これらのリングギア７０は、同一径、および同一歯数に形成され、互いに歯合している。これにより、第１駆動装置１０ａの外軸２２と第２駆動装置１０ｂの外軸２２は、リングギア７０を介して互いに連結されている。一方の外軸２２が回転すると、この回転に同期して、他方の外軸２２が逆方向に回転する。これにより、第１駆動装置１０ａの外軸２２と第２駆動装置１０ｂの外軸２２とは、同期して互いに相反する方向に回転する。このように２つのリングギア７０は、２本の外軸２２を同期して互いに反対方向に回転させる連結同期機構を構成している。  
また、第１駆動装置１０ａおよび第２駆動装置１０ｂは、中心平面ＳＣに対して互いに対称に配置、構成されていることから、第１ピストン２８ａおよび第２ピストン２８ｂを含む揺動直線運動機構２０は、第３ピストン２８ｃおよび第４ピストン２８ｄを含む揺動直線運動機構２０と、対称な状態を保ちながら回転運動および直線運動することができる。
【００５５】
上記構成の駆動装置１０によれば、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、第１ないし第４ピストン２８ａ〜２８ｂを駆動することにより、２本の外軸２２から同期反転した回転出力を取り出すことができる。あるいは、モータ等により、少なくとも一方の外軸２２を回転させることにより、第１ないし第４シリンダ２４ａ〜２８ｄから同期した出力を出力することができる。更に、第１駆動装置１０ａおよび第２駆動装置１０ｂをミラー配置、構成とすることにより、基本的な振動、動作ロスを取り除き、より静粛な回転体とすることができる。特に、シリンダをＵ型構成にすると、高圧低圧のピストンを左右に設置することになり、ガスを容易に移動することが可能となる。これにより、駆動装置の小型化を図ることができる。
【００５６】
（第７の実施形態）  
図２１は、第７の実施形態に係る駆動装置を一部破断して示す斜視図である。  
本実施形態によれば、駆動装置１０は、ミラー配置の並列２気筒の駆動装置として構成されている。駆動装置１０は、前述した４気筒に限らず、２気筒としてもよい。図２１に示すように、駆動装置１０は、第１シリンダ１４ａおよび第１シリンダ１４ａ内に配置された第１ピストン２８ａを有する第１駆動装置１０ａと、第２シリンダ１４ｂおよび第２シリンダ１４ｂ内に配置された第２ピストン２８ｂを有する第２駆動装置１０ｂとを備えている。第１駆動装置１０ａおよび第２駆動装置１０ｂは、中心平面ＳＣに対して、互いに対称に配置、構成されている。筐体１２は、第１駆動装置１０ａおよび第２駆動装置１０ｂに共通の矩形状の本体１２ａと、本体１２ａの一端開口を閉塞した共通の端板１２ｂと、を有している。
【００５７】
第１駆動装置１０ａの外軸２２の外周にリングギア７０が固定され、外軸２２と同軸的に配置されている。同様に、第２駆動装置１０ｂの外軸２２の外周にリングギア７０が固定され、外軸２２と同軸的に配置されている。これらのリングギア７０は、同一径、および同一歯数に形成され、互いに歯合している。これにより、第１駆動装置１０ａの外軸２２と第２駆動装置１０ｂの外軸２２は、リングギア７０を介して互いに連結されている。一方の外軸２２が回転すると、この回転に同期して、他方の外軸２２が逆方向に回転する。これにより、第１駆動装置１０ａの外軸２２と第２駆動装置１０ｂの外軸２２とは、同期して互いに相反する方向に回転する。また、第１駆動装置１０ａおよび第２駆動装置１０ｂは、中心平面ＳＣに対して互いに対称に配置、構成されていることから、第１ピストン２８ａを含む揺動直線運動機構２０は、第２ピストン２８ｂを含む揺動直線運動機構２０と、対称な状態を保ちながら回転運動および直線運動することができる。  
第７の実施形態において、駆動装置の他の構成は、前述した第６の実施形態と同一である。  
上記２気筒の駆動装置１０においても、前述した第１の実施形態および第６の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、第１および第２ピストン２８ａ、２８ｂを駆動することにより、２本の外軸２２から同期反転した回転出力を取り出すことができる。あるいは、モータ等により、少なくとも一方の外軸２２を回転させることにより、第１および第２シリンダ２４ａ、２８ｂから同期した出力を出力することができる。
【００５８】
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。
【図１】
2018123029.tif 000003
【図２】
2018123029.tif 000004
【図３】
2018123029.tif 000005
【図４】
2018123029.tif 000006
【図５】
2018123029.tif 000007
【図６】
2018123029.tif 000008
【図７】
2018123029.tif 000009
【図８Ａ】
2018123029.tif 000010
【図８Ｂ】
2018123029.tif 000011
【図９】
2018123029.tif 000012
【図１０】
2018123029.tif 000013
【図１１】
2018123029.tif 000014
【図１２】
2018123029.tif 000015
【図１３】
2018123029.tif 000016
【図１４】
2018123029.tif 000017
【図１５】
2018123029.tif 000018
【図１６】
2018123029.tif 000019
【図１７】
2018123029.tif 000020
【図１８】
2018123029.tif 000021
【図１９】
2018123029.tif 000022
【図２０】
2018123029.tif 000023
【図２１】
2018123029.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月15日(2018.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体内に第１中心軸の周りで回転自在に支持された第１駆動体と、
前記第１中心軸と平行な第２中心軸の周りで回転自在に、かつ、前記第１中心軸の周りで公転自在に、前記第１駆動体内に設けられた偏心駆動体と、
前記偏心駆動体の軸方向一端部に前記第２中心軸に対して偏心して設けられ、前記第２中心軸と平行に延出した第１枢軸と、
前記偏心駆動体の軸方向他端部に前記第２中心軸に対して偏心して設けられ、前記第２中心軸と平行に延出した第２枢軸と、
前記第１枢軸に回転自在に連結され、前記第１枢軸の移動に伴って、前記第１中心軸と直交する第３中心軸に沿って直線運動する第１移動体と、
前記第３中心軸に沿った前記第１移動体の移動をガイドする第１ガイド体と、
前記第２枢軸を前記第１中心軸と直交する第１方向に沿って直線移動可能にガイドする第２ガイド体と、を備え、
前記第１駆動体は、円柱形状の外軸で構成され、前記外軸の軸方向両端部は、軸受により前記筐体に回転自在に支持され、前記外軸は、前記第２中心軸と同軸的に形成された貫通孔を有し、前記偏心駆動体は、円柱形状の内軸で構成され、前記内軸は、前記外軸の貫通孔内に配置され、軸受により前記外軸に対して回転自在に支持されている
駆動装置。
【請求項２】
前記第１ガイド体は、前記第３中心軸と同軸的に設けられた第１シリンダを備え、
前記第１移動体は、前記第１シリンダ内に設けられた第１ピストンと、前記第１ピストンに連結され前記第３中心軸に沿って延在しているとともに、前記第１枢軸に軸受を介して回転自在に連結されたピストンロッドと、を有している請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
前記第１ガイド体は、前記第１中心軸の両側に前記第３中心軸と同軸的に設けられた第１シリンダおよび第２シリンダを備え、前記第１移動体は、前記第１シリンダ内に設けられた第１ピストンと、前記第２シリンダ内に設けられた第２ピストンと、前記第１ピス
トンおよび第２ピストンに連結され前記第３中心軸に沿って延在するピストンロッドと、を備え、前記ピストンロッドは、前記第１枢軸に軸受を介して回転自在に連結されている請求項１に記載の駆動装置。
【請求項４】
前記第１枢軸および第２枢軸は、前記内軸の第２中心軸に対して偏心した位置で前記内軸に設けられている請求項１に記載の駆動装置。
【請求項５】
前記第２枢軸に回転自在に嵌合されたベアリング、カムフォロア、あるいはスライダを更に備え、前記第２ガイド体は、前記第１方向に沿って延在するガイド溝を有し、前記ベアリング、カムフォロア、あるいはスライダは、前記第１方向に沿って移動可能に前記ガイド溝に係合している請求項１から４のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項６】
前記第２枢軸に回転自在に連結され、前記第２枢軸の移動に伴って、前記第１方向に沿って直線運動する第２移動体を更に備えている請求項１から４のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記第２ガイド体は、前記第１中心軸の両側に前記第１方向と同軸的に設けられた第３シリンダおよび第４シリンダを備え、前記第２移動体は、前記第３シリンダ内に設けられた第３ピストンと、前記第４シリンダ内に設けられた第４ピストンと、前記第３ピストンおよび第４ピストンに連結され前記第１方向に沿って延在するピストンロッドと、を備え、前記ピストンロッドは、前記第２枢軸に軸受を介して回転自在に連結されている請求項６に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記内軸は、カウンタウェイト部を一体に有している請求項１又は４に記載の駆動装置。
【請求項９】
前記第１駆動体を回転させるモータを更に備えている請求項１から８のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１０】
前記第１駆動体に設けられた磁石と、前記第１駆動体の周囲に設けられ前記磁石に対向するステータと、を更に備えている請求項１から８のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１１】
前記第１枢軸に設けられた第１カウンタウェイトと、前記第２枢軸に設けられた第２カウンタウェイトと、を更に備えている請求項１から７のいずれか１項に記載の駆動装置。
【請求項１２】
前記第１シリンダに燃料を供給、点火する燃焼機構を更に備えている請求項２に記載の駆動装置。
【請求項１３】
第１駆動装置と、
前記第１駆動装置と同一に構成され、中心平面に対して、前記第１駆動装置と対称に配置された第２駆動装置と、を備え、
前記第１駆動装置および第２駆動装置の各々は、
筐体と、
前記筐体内に第１中心軸の周りで回転自在に支持された第１駆動体と、
前記第１中心軸と平行な第２中心軸の周りで回転自在に、前記第１駆動体内に設けられた偏心駆動体と、
前記偏心駆動体の軸方向一端部に前記第２中心軸に対して偏心して設けられ、前記第２中心軸と平行に延出した第１枢軸と、
前記偏心駆動体の軸方向他端部に前記第２中心軸に対して偏心して設けられ、前記第２中心軸と平行に延出した第２枢軸と、
前記第１枢軸に回転自在に連結され、前記第１枢軸の移動に伴って、前記第１中心軸と直交する第３中心軸に沿って直線運動する第１移動体と、
前記第３中心軸に沿った前記第１移動体の移動をガイドする第１ガイド体と、
前記第２枢軸を前記第１中心軸と直交する第１方向に沿って直線移動可能にガイドする第２ガイド体と、を備え、
前記第１駆動体は、円柱形状の外軸で構成され、前記外軸の軸方向両端部は、軸受により前記筐体に回転自在に支持され、前記外軸は、前記第２中心軸と同軸的に形成された貫通孔を有し、前記偏心駆動体は、円柱形状の内軸で構成され、前記内軸は、前記外軸の貫通孔内に配置され、軸受により前記外軸に対して回転自在に支持され、
前記第１駆動装置および第２駆動装置は、前記第１駆動装置の前記第１駆動体および前記第２駆動装置の前記第１駆動体を同期して互いに反対方向に回転させる連結同期機構を備えている駆動装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
実施形態によれば、駆動装置は、筐体と、前記筐体内に第１中心軸の周りで回転自在に支持された第１駆動体と、前記第１中心軸と平行な第２中心軸の周りで回転自在に、かつ、前記第１中心軸の周りで公転自在に、前記第１駆動体内に設けられた偏心駆動体と、前記偏心駆動体の軸方向一端部に前記第２中心軸に対して偏心して設けられ、前記第２中心軸と平行に延出した第１枢軸と、前記偏心駆動体の軸方向他端部に前記第２中心軸に対して偏心して設けられ、前記第２中心軸と平行に延出した第２枢軸と、前記第１枢軸に回転自在に連結され、前記第１枢軸の移動に伴って、前記第１中心軸と直交する第３中心軸に沿って直線運動する第１移動体と、前記第３中心軸に沿った前記第１移動体の移動をガイドする第１ガイド体と、前記第２枢軸を前記第１中心軸と直交する第１方向に沿って直線移動可能にガイドする第２ガイド体と、を備えている。前記第１駆動体は、円柱形状の外軸で構成され、前記外軸の軸方向両端部は、軸受により前記筐体に回転自在に支持され、前記外軸は、前記第２中心軸と同軸的に形成された貫通孔を有し、前記偏心駆動体は、円柱形状の内軸で構成され、前記内軸は、前記外軸の貫通孔内に配置され、軸受により前記外軸に対して回転自在に支持されている。
【国際調査報告】
2018123029.tif 000025
2018123029.tif 000026
2018123029.tif 000027
2018123029.tif 000028
2018123029.tif 000029