JP2001221312A - Radial piston - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】機器の駆動機構に関する機械
工学の分野TECHNICAL FIELD The field of mechanical engineering related to the drive mechanism of equipment
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の、圧縮機の駆動機構では、電動機
の回転運動をスラスト方向のピストン運動に直接、方向
変換する機構は見当たらない。圧縮機では、電動機の回
転運動をもって、ピストン駆動用の回転軸をラジアル方
向に回転する往復動式（クランク式、斜板式）や、遠心
力を利用した回転式（回転ピストン式、スクロール式、
ベーン式）が一般的であります。高圧縮比、中大型用
の、軸流型圧縮機や、スクリュー式圧縮機も、 電動機
の回転運動を、スラスト方向のピストン運動に方向変換
しているものではない。2. Description of the Related Art In a conventional drive mechanism for a compressor, there is no mechanism that directly changes the rotational motion of a motor into a thrust piston motion. In the compressor, a reciprocating type (crank type, swash plate type) in which a rotary shaft for driving a piston is rotated in a radial direction by rotating the electric motor, or a rotary type using a centrifugal force (rotating piston type, scroll type,
Vane type) is common. Axial compressors and screw compressors for high compression ratios and medium and large sized motors do not convert the rotational motion of the motor into piston motion in the thrust direction.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】電動機の回転運動を、
スラスト方向のピストン運動に、容易に方向変換出来る
機構を開発して、圧縮機等の駆動機構から発生する騒音
や、振動を低減すると同時に、機器の小型化と、運動力
の効率化を図る。The rotational motion of the electric motor is
By developing a mechanism that can easily change the direction of the piston movement in the thrust direction, the noise and vibration generated from the drive mechanism such as the compressor are reduced, and at the same time, the size of the equipment and the efficiency of the kinetic power are improved.
【０００４】[0004]
【課題を解決する為の手段】本考案は、電動機の回転運
動を受け、ラジアル運動を、スラスト方向のピストン運
動に直接変換する、運動方向変換機構であります。電動
機の回転軸（４）を、固定ケーシング（２）内で回転す
るロータリー・シーリンダー（５）に直結します。当
然、ロータリー・シリンダーはラジアル方向の回転運動
をします。円筒状のロータリー・シーリンダー（駆動
側）には、スラスト方向にピストン運動するスライド・
シャフト（６）（被駆動側）が内接して組み込んでいま
す。スライド・シャフト（６）（被駆動側）は、固定ケ
ーシング（２）との間に、スライド・シャフトを、 ス
ラスト方向のピストン運動にリードする為の、リード・
ガイド（７）装置が装着されています。電動機の回転運
動が、ロータリー・シリンダー（駆動側）へ伝達され、
ロータリー・シリンダーからスライド・シャフト（被
駆動側）に回転運動力が伝達された時に、 回転運動を
ピストン運動に方向変換する機構的な仕組みは、回転す
るロータリー・シリンダー（駆動側）の内面の円周に、
ウエーブ状に凹溝（８）（Ｗ＝１０ｍｍ・Ｈ＝５ｍｍ）
を彫り込みます、この凹溝に、スライド・シャフト（被
駆動側）の外面に設けた凸起（９）（直径１０ｍｍ・Ｈ
＝５ｍｍ）を嵌め込みます、予め、凸起（９）と凹溝
（８）の間は、滑り合う為のクリアランスが必要であり
ます、ロータリー・シリンダー（駆動側）が、ラジアル
回転すると、スライド・シャフト（被駆動側）の凸起
（９）は、ロータリー・シリンダーの凹溝（８）で押さ
れて、ウエーブと供回りしようとするが、 スライド・
シャフトは、固定ケーシングとの間に装着されているリ
ード・ガイド（７）にリードされ、スラスト方向のピス
トン運動に変換されるのです。従って、スライド・シャ
フトは、ロータリー・シリンダーのウエーブの上から下
まで、押し上げられ、押し下げられる形で、ロータリー
・シリンダー内面のウエーブ背高（Ｈ）を、ストローク
距離（Ｌ）として、スラスト方向のピストン運動をする
のです。この時、スライド・シャフト外面に設ける凸起
の数は、ロータリー・シリンダー凹溝のウエーブの数と
する事が最適です。[Means for Solving the Problems] The present invention is a movement direction conversion mechanism that directly converts a radial movement into a thrust direction piston movement by receiving a rotation movement of an electric motor. The rotating shaft (4) of the motor is directly connected to the rotary sealer (5) that rotates in the fixed casing (2). Naturally, the rotary cylinder makes a radial rotation. The cylindrical rotary sealer (drive side) has a slide that moves in the thrust direction.
The shaft (6) (driven side) is inscribed inside. A slide shaft (6) (driven side) is provided between the fixed casing (2) and a lead shaft for leading the slide shaft to the piston movement in the thrust direction.
Guide (7) device is installed. The rotary motion of the motor is transmitted to the rotary cylinder (drive side),
When the rotational motion is transmitted from the rotary cylinder to the slide shaft (driven side), the mechanical mechanism that converts the rotational motion into piston motion is a circle on the inner surface of the rotating rotary cylinder (drive side). Around
Groove (8) in a wave shape (W = 10 mm, H = 5 mm)
In this groove, the protrusion (9) (diameter 10 mm · H) provided on the outer surface of the slide shaft (driven side)
= 5mm), a clearance is required beforehand between the ridge (9) and the groove (8) to slide. When the rotary cylinder (drive side) rotates radially, the slide shaft The protrusion (9) on the (driven side) is pushed by the concave groove (8) of the rotary cylinder and tries to rotate with the wave.
The shaft is led by a lead guide (7) mounted between the fixed casing and the shaft, and is converted into thrust piston movement. Therefore, the slide shaft is pushed up and down from the top to the bottom of the wave of the rotary cylinder, and the wave height (H) of the inner surface of the rotary cylinder is set as the stroke distance (L), and the piston in the thrust direction is moved. Exercise. At this time, the number of protrusions provided on the outer surface of the slide shaft is optimally the number of waves in the groove of the rotary cylinder.
【図−４・５・６】参照See [Fig. 4, 5.5, 6]
【０００５】[0005]
【発明の実施の形態】本考案は、原動機の回転運動を、
ラジアル運動から、スラスト方向のピストン運動に容易
に方向変換出来るから、 従来の往復動式の圧縮機と比
較して、機構が単純で、部品点数も少ない。遠心力を利
用した回転式圧縮機は、圧縮比や、押しのけ量は回転数
に比例して一定ですが、本考案の運動方向変換機構では
スライド・シャフトのピストン回数は、 ロータリー・
シリンダーの凹溝のウエーブ数と、回転数の積となるか
ら、設定値を基に、圧縮比、押しのけ量を、外部制御す
る事が出来るのです。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention relates to a rotary motion of a motor,
Since the direction can be easily changed from the radial motion to the thrust piston motion, the mechanism is simpler and the number of parts is smaller than that of a conventional reciprocating compressor. In a rotary compressor using centrifugal force, the compression ratio and displacement are constant in proportion to the number of revolutions, but in the motion direction conversion mechanism of the present invention, the number of pistons of the slide shaft is
Since the product is the product of the number of waves in the groove of the cylinder and the number of revolutions, the compression ratio and displacement can be externally controlled based on the set values.
【０００６】[0006]
【発明の効果】本考案の、回転運動をスラスト方向のピ
ストン運動に方向変換する機構は、機構が単純で部品点
数が少なく、 機器の小型化も出来るから機器の製造価
格が安くなります。本考案の、回転運動をピストン運動
に方向変換する機構は、スライド式で、 従来の、機器
の駆動機構と比較して、振動や、騒音の発生が少なく、
医療設備や、介護用にも利用出来るものであります。
本考案の[Effect of the Invention] The mechanism of the present invention for converting the rotational motion to the piston motion in the thrust direction has a simple mechanism, the number of parts is small, and the size of the device can be reduced, thereby reducing the manufacturing cost of the device. The mechanism of the present invention that converts the rotational motion into the piston motion is a slide type, which generates less vibration and noise compared to the conventional device drive mechanism.
It can also be used for medical equipment and nursing care.
Of the present invention
【図−６】展開図は、 ロータリー・シリンダーの内面
凹溝のウェーブの数が、スライド・シャフトのピストン
回数となるから、電動機の回転数制御で、圧縮機の押し
のけ量や、圧縮比を、設定値に基いて外部から制御する
事が出来る事を、説明しようとするものです。本考案
の、運動方向変換機構の採用で、従来の圧縮機と比較し
て、シリンダーのストローク（Ｌ）を長く設定する事が
容易に出来るから、押しのけ量を多くする事が出来ま
す。 （例）ロータリー・シリンダーの内面凹溝のウエーブ数
を、仮に４とし、電動機回転数１５００ｒｐｍ（４Ｐ）
の場合のスライド・シャフトのピストン回数は４×１５
００＝６０００回／分トなります。ピストン回数を、従
来通りの１５００回に採ると、電動機の回転数は、１５
００ｒｐｍ／４ とする事が出来ます。この様な、運動
エネルギーの効率化は、消費電力の節約になるものであ
ります。今後、高齢化が進み、介護等に機械化が採り入
れられる様になった時に、そして、体に優し介護が求め
られる時に、介護用の機器に、空気圧や、水圧が利用さ
れる様になると思います、その様な時に、小型で、コン
パクトで、騒音発生の少ない圧縮機や、ポンプの駆動機
構が求められるでしょう。又、電力エネルギーの節約の
為にも、機器の駆動機構を見直して、運動力伝達方法の
改良や、効率化が求められると思います。FIG. 6 is a development view, since the number of waves in the inner groove of the rotary cylinder is the number of pistons of the slide shaft, the displacement of the compressor and the compression ratio are controlled by controlling the rotation speed of the motor. It is to explain that it can be controlled externally based on the set value. By adopting the motion direction conversion mechanism of the present invention, the stroke (L) of the cylinder can be easily set longer than that of the conventional compressor, and the displacement can be increased. (Example) Assuming that the number of waves of the concave groove on the inner surface of the rotary cylinder is 4, the motor rotation speed is 1500 rpm (4P).
The number of pistons of the slide shaft is 4 × 15
00 = 6000 times / minute. If the number of pistons is set to 1500 as in the past, the number of rotations of the motor becomes 15
00 rpm / 4 can be set. Such kinetic energy efficiency saves power consumption. In the future, when aging advances and mechanization is adopted in nursing care, and when nursing care is required for the body, air pressure and water pressure will be used for nursing equipment. In such a case, a compact, compact, low-noise compressor and pump drive mechanism will be required. Also, in order to save power energy, it is necessary to review the drive mechanism of the equipment, improve the method of transmitting kinetic force, and improve efficiency.
【図１】 本考案の、運動方向変換機構本体外観図 本図は、電動機（１）に電動回転軸（４）で接続した本
考案の運動方向変換機構本体のケーシング（２）の外観
図です。Fig. 1 External view of the motion direction conversion mechanism main body of the present invention This drawing is an external view of the casing (2) of the motion direction conversion mechanism main body of the present invention connected to the electric motor (1) by the electric rotating shaft (4). .
【図２】 Ａ−Ａ 矢視側面図 本図は、本考案の運動方向変換機構をFIG. 2 is a side view in the direction of arrow AA.
【図１】のＡ−Ａ 矢視方向から見た側面図です。コン
モン・ベース（３）に、運動方向変換機構本体のケーシ
ング（２）と電動機（１）が固定されます。ケーシング
に内接して回転するロータリー・シリンダー（５）と、
ロータリ・シリンダーに内接してスラスト方向に、ピス
トン運動をするスライド・シャフト（６）が組込んでま
す。ケーシングと、スライド・シャフトの間には、スラ
イド・シャフトを、スラスト方向にリードする為の、リ
ード・ガイド（７）装置が装着されます。■FIG. 1 is a side view as seen from the direction of arrows AA in FIG. The casing (2) and the motor (1) of the motion direction conversion mechanism are fixed to the common base (3). A rotary cylinder (5) rotating in contact with the casing;
A slide shaft (6) that makes piston movement in the thrust direction inscribed in the rotary cylinder is incorporated. A lead guide (7) device is installed between the casing and the slide shaft to lead the slide shaft in the thrust direction. ■
【図３】 Ｂ−Ｂ 矢視断面図 本図は、本考案の運動方向変換機構をFIG. 3 is a sectional view taken in the direction of arrows BB.
【図−２】のＢ−Ｂ 矢視方向から見た断面図です。本
考案の、運動方向変換機構本体のケーシング（２）は、
コンモン・ベース（３）に固定されて、電動機の回転軸
でラジアル方向に回転するロータリー・シリンダー
（５）と、 スラスト方向にピストン運動をするスライ
ド・シャフト（６）を組込んでます。ケーシング（２）
には、 スライド・シャフト（６）を、スラスト方向に
リードする為に、リード・ガイド装置が装着されてま
す。FIG. 2 is a cross-sectional view as viewed from the direction of arrows BB. The casing (2) of the movement direction conversion mechanism body of the present invention is:
It is fixed to the common base (3) and incorporates a rotary cylinder (5) that rotates in the radial direction on the rotating shaft of the motor and a slide shaft (6) that moves the piston in the thrust direction. Casing (2)
Is equipped with a lead guide device to lead the slide shaft (6) in the thrust direction.
【図４】 ロータリー・シリンダーの内面展開図と、本
考案の運動方向変換機構の動作断面図 本図は、本考案の運動方向変換機構の動作を、展開図と
関連して運動方向変換機構断面図で説明するものです。
展開図、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、 ロータリー・シリン
ダー（５）が矢印の方向に回転するに連れて、スライド
・シャフト（６）の凸起（９）が、凹溝（８）の移動す
る状態よって、スラスト方向に運動する状態を説明した
ものです。動作図 （Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、展開図の
（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の凸起（９）動きで、スライド・シ
ャフトが、スラスト方向に、ピストン運動をする動作
を、本考案の運動方向変換機構断面図で説明したもので
す。FIG. 4 is an internal view of the rotary cylinder and an operation sectional view of the movement direction changing mechanism of the present invention. This is explained in the figure.
Exploded views, (A), (B) and (C) show that as the rotary cylinder (5) rotates in the direction of the arrow, the protrusion (9) of the slide shaft (6) becomes concave (8). It explains the state of moving in the thrust direction by the state of moving. Operational diagrams (A), (B) and (C) show the operation in which the slide shaft makes a piston movement in the thrust direction by the protruding (9) movement of (A), (B) and (C) in the developed view. This is explained in the sectional view of the movement direction conversion mechanism of the present invention.
【図５】 二組のスライド・シャフトによるの回転運動
の相殺展開図二組のスライド・シャフト（６）を、ロー
タリー・シリンダー（５）に組込み、ロータリー・シリ
ンダーが、電動機の回転力でラジアル運動する時に、
スライド・シャフトの凸起（９）がスラスト方向のピス
トン運動に回転力を変換しながら、二組のスライド・シ
ャフトのタイミングの遅れを図り、（ｆ−３）と（ｆ−
４）の回転運動は相殺させて、二組のスライド・シャフ
トの間を、遠近スライドする腕金で関連付けると、スラ
イド・シャフトと、ケーシングの間に装着されるリード
・ガイド装置に代わる事が出来るのです。FIG. 5 is an exploded view of the rotational movement of the two sets of slide shafts. The two sets of slide shafts (6) are incorporated in the rotary cylinder (5), and the rotary cylinder is moved radially by the torque of the electric motor. When you do
While the protrusion (9) of the slide shaft converts the rotational force into a thrust piston motion, the timing of the two sets of slide shafts is delayed, and (f-3) and (f-
If the rotational movement of 4) is canceled out and the two sets of slide shafts are linked by a ferrule that slides in and out, the lead guide device mounted between the slide shaft and the casing can be replaced. Is.
【図６】 ロータリー・シリンダーの展開図 本考案の、運動方向変換機構のピストン回数を、外部制
御する仕組みはロータリー・シリンダーの内面に彫り込
んだ凹溝（８）のウエーブの数が基になっています。 （例−１）のウエーブ数は１です、ロータリー・シリン
ダーのラジアル方向の回転数が１回の時には、スライド
・シリンダーのピストン運動回数は、１回です。（例−
２）のウエーブは４です、ロータリー・シリンダーのラ
ジアル方向の回転数が一回の時には、スライド・シャフ
トのピストン運動回数は四回です、依って、ウエーブ
数、４の場合に、ピストン運動を一回に採ると電動機の
回転数は四分の一にする事が出来ます。FIG. 6 is an exploded view of the rotary cylinder. The mechanism for externally controlling the number of pistons of the movement direction conversion mechanism of the present invention is based on the number of waves in the groove (8) carved in the inner surface of the rotary cylinder. You. The number of waves in (Example-1) is 1. When the number of rotations of the rotary cylinder in the radial direction is 1, the number of piston movements of the slide cylinder is 1. (Example-
The wave number of 2) is 4. When the number of rotations of the rotary cylinder in the radial direction is one, the number of piston movements of the slide shaft is four. Therefore, when the number of waves is four, the piston movement is one. The number of revolutions of the motor can be reduced to a quarter when taken in each turn.
【符号の説明】 符号番号 符号の名称と説明 １ 電動機 機器を回転駆動する原動機 ２ ケーシング コンモン・ベースに、固定されている本考案の、運 動方向変換機構本体のケーシング ３ コンモン・ベース 電動機と、本考案の、運動方向変換機構を 搭載する為のベース ４ 電動機の回転軸 電動機の回転力を、ロータリー・シリンダ ーに直接伝達する回転軸 ５ ロータリー・シリンダー 電動機の回転運動を伝達されて、ラ ジアル運動をしながら、内面の凹溝が、スライ ド・シャフトの凸起をリードする ６ スライド・シャフト ロータリー・シリンダーに内接して、ス ライドする様に組込まれて、ラジアル方向の運 動を、スラスト方向のピストン運動に方向変換 をする ７ リード・ガイド スライド・シャフトをスラスト方向にリー ドする為の固定ガイド装置 ８ シリンダーの凹溝 ロータリー・シリンダーの内面に彫り込ん だ、ウエーブ形の凹溝 ９ シャフトの凸起 スライド・シャフトの外面に設けた円形の 凸起 １０ （Ｌ）（Ｈ） （Ｌ）はシャフトのストローク長さ （Ｈ）はシリンダーのウエーブの背高[Description of reference numerals] Reference number Reference name and description 1 Motor A motor that rotationally drives the equipment 2 Casing The casing of the driving direction conversion mechanism main body of the present invention fixed to the common base 3 The common base motor, Base for mounting the motion direction conversion mechanism of the present invention 4 Rotary shaft of electric motor Rotary shaft that directly transmits the rotational force of the electric motor to the rotary cylinder 5 Rotary cylinder While moving, the concave groove on the inner surface leads to the protrusion of the slide shaft. 6 Slide shaft The slide shaft is built into the rotary cylinder and slides in, so that the radial movement is To change the direction to the piston movement in the direction 7 Lead guide To lead the slide shaft in the thrust direction Fixed guide device 8 Cylinder groove Groove on the inner surface of rotary cylinder, wave-shaped groove 9 Shaft protrusion Circular protrusion provided on slide shaft outer surface 10 (L) (H) (L) Shaft stroke length (H) is cylinder wave height
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１３年３月１９日（２００１．３．１
９）[Submission date] March 19, 2001 (2001.3.1.
9)
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】発明の名称[Correction target item name] Name of invention
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【発明の名称】 ラジアルピストン[Title of the Invention] Radial piston
Claims (3)
に、 スライド・シャフト外面の凸起を嵌め込み、 ロ
ータリー・シリンダーのラジアル運動を、 スライド・
シャフトを、 スラスト方向のピストン運動に変換をす
る機構1. A protrusion on an outer surface of a slide shaft is fitted into a groove on an inner surface of a rotary cylinder, and a radial movement of the rotary cylinder is controlled by a slide.
A mechanism that converts the shaft into thrust piston motion
ウエーブ数と、回転数を基に、ピストン運動の回数を、
外部から制御できる機構2. The number of piston movements is determined based on the number of waves in the inner groove of the rotary cylinder and the number of rotations.
Externally controllable mechanism
エーブ二組を作り、二組のスライド・シリンダーが、
夫々、スラスト方向のピストン運動をしながら、お互い
の回転運動を相殺する様に、二組のスライド・シャフト
の間に、タイミングの遅れを作り、互いに相手のリード
・ガイドとなる機構。3. Two sets of grooved waves are made in a rotary cylinder, and two sets of slide cylinders are provided.
A mechanism that creates a timing delay between the two sets of slide shafts so that they cancel each other's rotational movements while performing piston movements in the thrust direction, and act as lead guides for each other.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000074969A JP2001221312A (en) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | Radial piston |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001221312A true JP2001221312A (en) | 2001-08-17 |
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ID=18592928
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|---|---|---|---|
| JP2000074969A Pending JP2001221312A (en) | 2000-02-09 | 2000-02-09 | Radial piston |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001221312A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2000
- 2000-02-09 JP JP2000074969A patent/JP2001221312A/en active Pending
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