JP2000249105A - 等圧増幅機関 - Google Patents
等圧増幅機関Info
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- JP2000249105A JP2000249105A JP11097986A JP9798699A JP2000249105A JP 2000249105 A JP2000249105 A JP 2000249105A JP 11097986 A JP11097986 A JP 11097986A JP 9798699 A JP9798699 A JP 9798699A JP 2000249105 A JP2000249105 A JP 2000249105A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、流体シリンダーを等圧閉回路にお
いて使用し、回流により、推力の増幅運動をする、省入
力流体運動機関の提供を目的とする。 【構成】 入力用と出力用シリンダーを相対配置か、直
列配置とし、シリンダー相互間を閉回路として結合し、
等加圧の状態とする。入力用シリンダーを、液圧か原動
機により可逆駆動する如くし。出力シリンダーに負圧の
効果による増幅運動発生させて成る等圧増幅機関。
いて使用し、回流により、推力の増幅運動をする、省入
力流体運動機関の提供を目的とする。 【構成】 入力用と出力用シリンダーを相対配置か、直
列配置とし、シリンダー相互間を閉回路として結合し、
等加圧の状態とする。入力用シリンダーを、液圧か原動
機により可逆駆動する如くし。出力シリンダーに負圧の
効果による増幅運動発生させて成る等圧増幅機関。
Description
【産業上の理用分野】本発明は、流体機関に関するもの
である。本発明は、省入力回流機関の製造の原理と構造
の提供を目的とする。
である。本発明は、省入力回流機関の製造の原理と構造
の提供を目的とする。
【０００２】
【従来の技術】現在、圧力を主入力として運動をする回
流流体機関の技術わ、いまだ市場において、確立されて
わおりません。
流流体機関の技術わ、いまだ市場において、確立されて
わおりません。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】入力用と出力用シリン
ダーの、閉回路の等加圧配置構造において、入力用シリ
ンダーを原動機により駆動させ、出力シリンダーに増幅
推進力をいかにして発生させるかの問題です。
ダーの、閉回路の等加圧配置構造において、入力用シリ
ンダーを原動機により駆動させ、出力シリンダーに増幅
推進力をいかにして発生させるかの問題です。
【０００４】
【課題を解決するための手段】入力用シリンダーを、大
容量ポンプのとして使用します。シリンダーをポンプと
して使用する場合、シリンダーピストン面に発生する、
負圧が抵抗となる故に、負圧の発生を減少させる必要が
あります。負圧の減少によりポンプとしての負荷が軽減
します。ポンプ用シリンダーの負荷の軽減により、出力
用シリンダーの推進力の増幅が可能となります。
容量ポンプのとして使用します。シリンダーをポンプと
して使用する場合、シリンダーピストン面に発生する、
負圧が抵抗となる故に、負圧の発生を減少させる必要が
あります。負圧の減少によりポンプとしての負荷が軽減
します。ポンプ用シリンダーの負荷の軽減により、出力
用シリンダーの推進力の増幅が可能となります。
【０００５】
【作用】入力用シリンダーの負圧の減少方法とわ、ピス
トンの吸引側に乱流を発生させて負圧を打ち消すことで
すが、下記の如く各種類の方式があります。ピストンの
加圧面を貫通して細穴を設け、圧力の帰還回路を設定す
る方式。シリンダーの外部に帰還回路を設ける方式。帰
還回路に小型加圧ポンプを付設し圧力を強制帰還さす方
式。回流配管の口径を変化する方式。加圧口の位置の設
定において、シャフト内部に縦方向の回路を設け、ピス
トン面に接近した位置に加圧口を選択する方式等があり
ます。
トンの吸引側に乱流を発生させて負圧を打ち消すことで
すが、下記の如く各種類の方式があります。ピストンの
加圧面を貫通して細穴を設け、圧力の帰還回路を設定す
る方式。シリンダーの外部に帰還回路を設ける方式。帰
還回路に小型加圧ポンプを付設し圧力を強制帰還さす方
式。回流配管の口径を変化する方式。加圧口の位置の設
定において、シャフト内部に縦方向の回路を設け、ピス
トン面に接近した位置に加圧口を選択する方式等があり
ます。
【０００６】以上の方式を単独か併用により入力用シリ
ンダーの効率が上昇します。次に出力シリンダーの推進
力の発生の問題です。ピストンの両側を等加圧により対
抗加圧された出力シリンダーの運動の発生わ、ポンプシ
リンダーの吸引運動により、出力側のピストン面に負圧
が推進方向に発生する、従ってピストンを介しての対立
が消失し出力運動が可能となります。
ンダーの効率が上昇します。次に出力シリンダーの推進
力の発生の問題です。ピストンの両側を等加圧により対
抗加圧された出力シリンダーの運動の発生わ、ポンプシ
リンダーの吸引運動により、出力側のピストン面に負圧
が推進方向に発生する、従ってピストンを介しての対立
が消失し出力運動が可能となります。
【０００７】ポンプ用シリンダーでわ抵抗となった負圧
の発生が、出力シリンダーでわ負圧効果により推進運動
発生の要因となります。尚、推進力の発生にわ、出力シ
リンダーとポンプシリンダーのピストン加圧面積の比を
を変化さす方法も可能です。亦、通常の回路の水圧、油
圧等のポンプににおいて、入力の負荷わ加圧圧力と吐出
量に比例して増加します。但し、トロコイド型、歯車
型、ベーン型等の背面の加圧が可能なポンプの場合、高
圧を使用しても、吐出量を増加しても、吸入側と吐出側
に圧力の差が無い場合わ、入力わ僅かに変わるにすぎま
せん。以上の等圧ポンプの軽負荷現象わポンプ用シリン
ダーにおいても同一です。
の発生が、出力シリンダーでわ負圧効果により推進運動
発生の要因となります。尚、推進力の発生にわ、出力シ
リンダーとポンプシリンダーのピストン加圧面積の比を
を変化さす方法も可能です。亦、通常の回路の水圧、油
圧等のポンプににおいて、入力の負荷わ加圧圧力と吐出
量に比例して増加します。但し、トロコイド型、歯車
型、ベーン型等の背面の加圧が可能なポンプの場合、高
圧を使用しても、吐出量を増加しても、吸入側と吐出側
に圧力の差が無い場合わ、入力わ僅かに変わるにすぎま
せん。以上の等圧ポンプの軽負荷現象わポンプ用シリン
ダーにおいても同一です。
【０００８】従って、実施例の２の加圧ポンプ加圧圧力
５０ｋｇ／ｃｍ２とし、９の吐出用シリンダー吐出量
わ、１０リッター毎秒と設定していますが、１７の駆動
用モーター８馬力程度で可能となります。通常の油圧回
路の場合わ１０リッター毎秒の吐出量でわ、ポンプ入力
わ８０馬力わ必要です。図１の実施例の、８、９のシリ
ンダーわ受圧面積１００ｃｍ２、ストローク１ｍとすれ
ば、シリンダー内部容積わ１０リッター故に、秒速１ｍ
で運動します。
５０ｋｇ／ｃｍ２とし、９の吐出用シリンダー吐出量
わ、１０リッター毎秒と設定していますが、１７の駆動
用モーター８馬力程度で可能となります。通常の油圧回
路の場合わ１０リッター毎秒の吐出量でわ、ポンプ入力
わ８０馬力わ必要です。図１の実施例の、８、９のシリ
ンダーわ受圧面積１００ｃｍ２、ストローク１ｍとすれ
ば、シリンダー内部容積わ１０リッター故に、秒速１ｍ
で運動します。
【０００９】本機関の運動わ、加圧源よりの流体の入力
でなく、８、９のシリンダーのピストン間の回流運動で
す。但し、等圧回路の特性として、負荷の増加に従いポ
ンプ用シリンダーの吐出側の圧力が増加します、従って
ポンプ用シリンダーの効率が減少し入力負荷が増加して
ゆきます。
でなく、８、９のシリンダーのピストン間の回流運動で
す。但し、等圧回路の特性として、負荷の増加に従いポ
ンプ用シリンダーの吐出側の圧力が増加します、従って
ポンプ用シリンダーの効率が減少し入力負荷が増加して
ゆきます。
【００１０】以上の弱点を補う方式として、先に説明し
た小型加圧ポンプの付設による強制帰還回路の設置によ
り、吐出側の圧力の変動に応じ吸入側圧力を高くする
か、等圧とする補正により、ポンプシリンダーの入力効
率が上昇します。帰還用ポンプの容量わ圧力差と吐出量
が少量故に０，５馬力程度で可能です。
た小型加圧ポンプの付設による強制帰還回路の設置によ
り、吐出側の圧力の変動に応じ吸入側圧力を高くする
か、等圧とする補正により、ポンプシリンダーの入力効
率が上昇します。帰還用ポンプの容量わ圧力差と吐出量
が少量故に０，５馬力程度で可能です。
【００１１】以上の説明の如く、本機関わシリンダーの
等圧付近の駆動において、小入力で高圧力の液体の大量
移動が高速で可能となる特性を明らかにして点と。更
に、帰還用加圧ポンプによる推力の増幅作用の確立と。
亦、出力用シリンダーの負圧の発生効果により、強力な
有効推力を発生させた点を特徴とします。本機関の構造
と運動発生の詳細わ実施例により説明します。
等圧付近の駆動において、小入力で高圧力の液体の大量
移動が高速で可能となる特性を明らかにして点と。更
に、帰還用加圧ポンプによる推力の増幅作用の確立と。
亦、出力用シリンダーの負圧の発生効果により、強力な
有効推力を発生させた点を特徴とします。本機関の構造
と運動発生の詳細わ実施例により説明します。
【００１２】
【実施例】図１、の実施例わ、外筒固定型復動シリンダ
ーを、作用の項目で示したサイズで使用した並列配置方
式です。尚、９のポンプ用シリンダーにわ乱流発生機構
として、ピストン加圧面を貫通した２８の細穴を設け、
更に、シャフトを通過してピストン面付近を開口部とす
る補正用加圧口を設定しています。図１わ１８の推進軸
が後退端の２４の位置にあり、前進方向起動時の状態を
示すものです。
ーを、作用の項目で示したサイズで使用した並列配置方
式です。尚、９のポンプ用シリンダーにわ乱流発生機構
として、ピストン加圧面を貫通した２８の細穴を設け、
更に、シャフトを通過してピストン面付近を開口部とす
る補正用加圧口を設定しています。図１わ１８の推進軸
が後退端の２４の位置にあり、前進方向起動時の状態を
示すものです。
【００１３】図２わ１８の推進軸が２５の前進端にあり
後退起動時の状態を示しています。始めに、２のポンプ
を駆動し、４、５の加圧弁のＯＮにより、６、７の閉回
路が等加圧となり、規定の圧力に達すれば４、５をＯＦ
とし圧力を封入します。６、７の回路わ等加圧となりま
すが、推力わ対抗してのつりあいとなり運動わ発生しま
せん。
後退起動時の状態を示しています。始めに、２のポンプ
を駆動し、４、５の加圧弁のＯＮにより、６、７の閉回
路が等加圧となり、規定の圧力に達すれば４、５をＯＦ
とし圧力を封入します。６、７の回路わ等加圧となりま
すが、推力わ対抗してのつりあいとなり運動わ発生しま
せん。
【００１４】次に、１７の可逆モーターを１４の方向に
回転させると、１８の推進軸わ左方向の前進運動となり
ます。故に、９のピストンわ左側の内部流体を押しだ
し、６の回路を通り８のシリンダーの右側を加圧し１９
の推進軸を左方向の前進運動となります。８の左側内部
流体わ９の吸引作用により負圧を１０の方向に発生し前
進運動を加速します。
回転させると、１８の推進軸わ左方向の前進運動となり
ます。故に、９のピストンわ左側の内部流体を押しだ
し、６の回路を通り８のシリンダーの右側を加圧し１９
の推進軸を左方向の前進運動となります。８の左側内部
流体わ９の吸引作用により負圧を１０の方向に発生し前
進運動を加速します。
【００１５】図２の如く前進端に到達すればリミットス
イッチ等により検知し、次に、１７の駆動モーターを１
５の方向に逆回転させることにより、９の後部流体を８
の前部に移動させることになり、１８、１９の推進軸わ
後退方向の運動となります。運動中の負荷の変動に対し
てわ、作用の項目で説明した如く、２７の帰還加圧ポン
プの補助作用により等圧が保持され、９ポンプ作用の効
率が補正されます。１９の推進軸の出力わ２１の一方向
クラッチにより２２の出力軸に伝達されます。
イッチ等により検知し、次に、１７の駆動モーターを１
５の方向に逆回転させることにより、９の後部流体を８
の前部に移動させることになり、１８、１９の推進軸わ
後退方向の運動となります。運動中の負荷の変動に対し
てわ、作用の項目で説明した如く、２７の帰還加圧ポン
プの補助作用により等圧が保持され、９ポンプ作用の効
率が補正されます。１９の推進軸の出力わ２１の一方向
クラッチにより２２の出力軸に伝達されます。
【００１６】１８の推進軸が２４の後退端に到達すれ
ば、再び先の手順をくりかええすことにより、前進、後
退のサイクル運動を連続します。上記の運動わシリンダ
ー相互の回流運動であり、駆動モーターも帰還ポンプも
小入力であるが、出力わシリンダー容積と圧力とピスト
ン速度に比例する故に極めて効率の高い推進運動機関が
成立します。以上が本機関の運動と構造の原理の説明で
す。
ば、再び先の手順をくりかええすことにより、前進、後
退のサイクル運動を連続します。上記の運動わシリンダ
ー相互の回流運動であり、駆動モーターも帰還ポンプも
小入力であるが、出力わシリンダー容積と圧力とピスト
ン速度に比例する故に極めて効率の高い推進運動機関が
成立します。以上が本機関の運動と構造の原理の説明で
す。
【００１７】亦、実施例わシリンダーの並列配置方式で
すが、直結軸直列配置方式の製造も可能です。亦、実施
例の運動行程において、切り替え時の休止タイムロスを
無くする方式として実施例機構の２組以上による並列設
置が有効です。亦、使用シリンダーも外筒固定型、外筒
移動型の各種の使用が可能です。
すが、直結軸直列配置方式の製造も可能です。亦、実施
例の運動行程において、切り替え時の休止タイムロスを
無くする方式として実施例機構の２組以上による並列設
置が有効です。亦、使用シリンダーも外筒固定型、外筒
移動型の各種の使用が可能です。
【００１８】亦、出力の方式として、クランク軸、一方
向出力軸等を中心としてシリンダーを放射状に配置す
る、複数の並列配置方式等も有効です。亦、モーターの
回転数の調整、流量調整弁等による速度制御が可能で
す。亦、圧力源としてアキュムレーター、圧力溜タンク
等の使用方式も有効です。亦、既存の機械の付設部分と
して本機関の片側の運動を使用する方式も可能でありま
す。
向出力軸等を中心としてシリンダーを放射状に配置す
る、複数の並列配置方式等も有効です。亦、モーターの
回転数の調整、流量調整弁等による速度制御が可能で
す。亦、圧力源としてアキュムレーター、圧力溜タンク
等の使用方式も有効です。亦、既存の機械の付設部分と
して本機関の片側の運動を使用する方式も可能でありま
す。
【００１９】亦、アキュムレーター、ダイナモ、バッテ
リー等の付設により、独立としたエンジンとしての使用
が可能となります。亦、ポンプ用シリンダーの補助とな
る補正加圧ポンプの制御方式において、圧力差の自動検
出によるサーボ駆動方式等も有効です。亦、シリンダー
端末においてショツクアブソーバーの使用が有効です。
亦、ピストン面の貫通穴の口径調整をシャフト穴を通じ
て外部より作動する方式も可能です。亦、シャフトを縦
方向に貫通する開口部を主回流回路とする方式も可能で
す。亦、回流回路わ封入圧のみでなく加圧位置の交替加
圧による、連続加圧方式も可能です。
リー等の付設により、独立としたエンジンとしての使用
が可能となります。亦、ポンプ用シリンダーの補助とな
る補正加圧ポンプの制御方式において、圧力差の自動検
出によるサーボ駆動方式等も有効です。亦、シリンダー
端末においてショツクアブソーバーの使用が有効です。
亦、ピストン面の貫通穴の口径調整をシャフト穴を通じ
て外部より作動する方式も可能です。亦、シャフトを縦
方向に貫通する開口部を主回流回路とする方式も可能で
す。亦、回流回路わ封入圧のみでなく加圧位置の交替加
圧による、連続加圧方式も可能です。
【発明の効果】本発明わ負圧効果による回流機関であり
ます。故に従来の原動機関に比較して、入力効率わ極め
て優れている故に、多様な用途が可能となります。回流
機関の用途として、プレス、リフト、射出成形機、土木
機械 等の往復運動機関を始め、車両、船舶等の推進機
関、発電機、冷凍機等の駆動原動機としても省エネルギ
ー問題に貢献する重要な発明です。
ます。故に従来の原動機関に比較して、入力効率わ極め
て優れている故に、多様な用途が可能となります。回流
機関の用途として、プレス、リフト、射出成形機、土木
機械 等の往復運動機関を始め、車両、船舶等の推進機
関、発電機、冷凍機等の駆動原動機としても省エネルギ
ー問題に貢献する重要な発明です。
【図１】実施例の後退端にある構造動作説明図です。
【図２】実施例の前進端にある構造動作説明図です。
１ 原動機 ２ 加圧封入ポンプ ３ 圧力調整弁 ４ 加圧弁 ５ 加圧弁 ６ 回流回路 ７ 回流回路 ８ 推進用シリンダー ９ ポンプ用シリンダー １０ 前進時の推力の方向 １１ 後退時の推力の方向 １２ 前進時の回流方向 １３ 後退時の回流方向 １４ 前進時の回転方向 １５ 後退時の回転方向 １６ 前進方向 １７ 駆動用可逆モーター １８ 推進軸 １９ 推進軸 ２０ フレーム本体 ２１ 一方向クラッチ付歯車 ２２ 出力軸 ２３ 回転方向 ２４ 後退位置 ２５ 前進位置 ２６ 補正加圧用ポンプモター ２７ 帰還補正用ポンプ ２８ ピストン面貫通穴 ２９ 補正回路 ３０ 補正回路 ３１ 後退方向
Claims (1)
- 【請求項 １】入力用と出力用の流体シリンダーを並列
配置、直列配置等とし、シリンダー相互間を、閉回路の
回流回路として等加圧する。入力用シリンダーを、原動
機により可逆転駆動をさせる構造とし。入力用シリンダ
ーの負圧を減少させる機構を付設することによって成
る、等圧増幅機関。 【０００１】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11097986A JP2000249105A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | 等圧増幅機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11097986A JP2000249105A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | 等圧増幅機関 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000249105A true JP2000249105A (ja) | 2000-09-12 |
Family
ID=14207001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11097986A Pending JP2000249105A (ja) | 1999-03-01 | 1999-03-01 | 等圧増幅機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000249105A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105402351A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-03-16 | 姜坚 | 一种液压无极变速箱 |
-
1999
- 1999-03-01 JP JP11097986A patent/JP2000249105A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105402351A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-03-16 | 姜坚 | 一种液压无极变速箱 |
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