JP2023151340A - Reciprocating rotation converting mechanism, and motor pump and engine using the same - Google Patents

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JP2023151340A JP2022060913A JP2022060913A JP2023151340A JP 2023151340 A JP2023151340 A JP 2023151340A JP 2022060913 A JP2022060913 A JP 2022060913A JP 2022060913 A JP2022060913 A JP 2022060913A JP 2023151340 A JP2023151340 A JP 2023151340A
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Abstract

To reduce friction resistance and improve conversion efficiency.SOLUTION: A converting mechanism 150 for converting reciprocation of a piston 132 to rotation of a rotary member 133 comprises a regulation mechanism 160 for regulating the rotation of the piston 132 relative to a cylinder 131. The regulation mechanism 160 has: an axial direction groove 161 disposed on either one of a cylinder 131 and a piston 132 and formed so that an axial direction D1 becomes a longitudinal direction; a shaft member 153 disposed so as to regulate a relative movement in the axial direction D1 and a rotation direction with respect to the other one of the cylinder 131 and the piston 132, and guided in the axial direction D1 by the axial direction groove 161; and a rolling member 162 disposed so as to interposing between the axial direction groove 161 and the shaft member 153.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この技術は、往復運動と回転運動とを変換する往復回転変換機構と、これを用いた電動ポンプ及び内燃エンジンに関する。 This technology relates to a reciprocating rotation conversion mechanism that converts reciprocating motion and rotational motion, and an electric pump and internal combustion engine using the same.

従来、電動モータの回転をピストンの往復運動に変換して空気を吸引して加圧し、吐出するポンプ装置が普及している。近年では、モータにより回転される略円筒形状の回転部材の内側にピストンを配置し、回転部材の回転軸線方向とピストンの往復方向とを一致させたポンプ装置が開発されている(特許文献1参照)。このポンプ装置では、回転部材の回転をピストンの往復に変換するために、変換機構が用いられている。 BACKGROUND ART Conventionally, pump devices have been widely used that convert rotation of an electric motor into reciprocating motion of a piston to suck air, pressurize it, and discharge it. In recent years, a pump device has been developed in which a piston is arranged inside a substantially cylindrical rotating member rotated by a motor, and the rotational axis direction of the rotating member is aligned with the reciprocating direction of the piston (see Patent Document 1). ). This pump device uses a conversion mechanism to convert the rotation of the rotating member into reciprocation of the piston.

この変換機構は、回転部材の内周面に形成されたカム溝と、ピストンから径方向に突出して設けられたカムフォロアとを有し、回転部材の回転によりカムフォロアがカム溝に沿ってピストンの往復方向に案内されることで、ピストンを往復させるようにしている。また、この変換機構では、ピストンがシリンダに対して回転しないように、ピストンから径方向に突出したカムフォロアを形成する軸状部材が、シリンダに形成された往復方向を長手方向とする長孔内を往復しつつ、ピストンの回り止めをしている。 This conversion mechanism has a cam groove formed on the inner circumferential surface of a rotating member and a cam follower provided to protrude radially from the piston.The rotation of the rotating member causes the cam follower to move the piston back and forth along the cam groove. By being guided in the direction, the piston is made to reciprocate. In addition, in this conversion mechanism, in order to prevent the piston from rotating relative to the cylinder, a shaft-like member forming a cam follower that protrudes radially from the piston is inserted into an elongated hole formed in the cylinder whose longitudinal direction is the reciprocating direction. While reciprocating, it prevents the piston from rotating.

特開2008-223513号公報Japanese Patent Application Publication No. 2008-223513

しかしながら、特許文献1に記載の構成では、ピストンの回り止めの構成に関して、ピストンから径方向に突出した軸状部材がシリンダの長孔に直接設けられているので、軸状部材が往復する際に長孔の内面に摺接して摩擦抵抗が発生する虞がある。回転と往復の変換効率を向上するために、摩擦抵抗を小さくすることが望まれていた。 However, in the configuration described in Patent Document 1, regarding the configuration for preventing rotation of the piston, the shaft-like member protruding radially from the piston is provided directly in the elongated hole of the cylinder, so when the shaft-like member reciprocates, There is a risk that frictional resistance may occur due to sliding contact with the inner surface of the elongated hole. In order to improve the conversion efficiency between rotation and reciprocation, it has been desired to reduce frictional resistance.

そこで、摩擦抵抗を低減して変換効率を向上可能な往復回転変換機構及びこれを用いた電動ポンプ並びに内燃エンジンを提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a reciprocating rotation conversion mechanism capable of reducing frictional resistance and improving conversion efficiency, and an electric pump and internal combustion engine using the same.

本往復回転変換機構は、シリンダと、前記シリンダ内を軸方向に往復可能に配置されたピストンと、前記ピストンの周囲を同軸上に回転可能に配置された回転部材と、前記ピストンと前記回転部材との間に介在され、前記ピストンの往復と前記回転部材の回転とを変換する変換機構であって、前記ピストン及び前記回転部材の一方に配置され、かつ、前記回転部材の回転方向の全周に亘って前記軸方向に交互に変位した波形状である波形溝と、前記ピストン及び前記回転部材の他方に配置され、かつ、前記波形溝に嵌合して案内されるローラ部と、を有する変換機構と、前記ピストンが前記シリンダに対して回転することを規制する規制機構と、を備え、前記規制機構は、前記シリンダ及び前記ピストンの一方に配置され、かつ、前記軸方向が長手方向となるように形成された軸方向溝と、前記シリンダ及び前記ピストンの他方に対して前記軸方向及び前記回転方向への相対移動を規制されるように配置され、かつ、前記軸方向溝により前記軸方向に案内される軸と、前記軸方向溝と前記軸との間に介在するように配置された転動部材と、を有する。 This reciprocating rotation conversion mechanism includes a cylinder, a piston disposed to be able to reciprocate in the axial direction within the cylinder, a rotating member disposed to be coaxially rotatable around the piston, the piston and the rotating member. a conversion mechanism that converts the reciprocation of the piston and the rotation of the rotating member, the conversion mechanism being disposed on one of the piston and the rotating member, and arranged on the entire circumference of the rotating member in the rotational direction. and a roller portion that is disposed on the other of the piston and the rotating member and that is fitted into and guided by the corrugated groove. a conversion mechanism; and a restriction mechanism that restricts rotation of the piston relative to the cylinder, the restriction mechanism being disposed on one of the cylinder and the piston, and the axial direction being the longitudinal direction. an axial groove formed so as to be arranged so as to restrict relative movement in the axial direction and the rotational direction with respect to the other of the cylinder and the piston; It has a shaft guided in the direction, and a rolling member disposed to be interposed between the axial groove and the shaft.

本往復回転変換機構は、シリンダと、前記シリンダ内を軸方向に往復可能に配置されたピストンと、前記ピストンの周囲を同軸上に回転可能に配置された回転部材と、前記ピストンと前記回転部材との間に介在され、前記ピストンの往復と前記回転部材の回転とを変換する変換機構であって、前記ピストン及び前記回転部材の一方に配置され、かつ、前記回転部材の回転方向の全周に亘って前記軸方向に交互に変位した波形状である波形溝と、前記ピストン及び前記回転部材の他方に配置され、かつ、前記波形溝に嵌合して案内されるローラ部と、を有する変換機構と、前記ピストンが前記シリンダに対して回転することを規制する規制機構と、を備え、前記波形溝は、前記回転方向の全周に亘って前記軸方向の一方側に面した第1カム面と、前記回転方向の全周に亘って前記軸方向の他方側に面した第2カム面と、を有し、前記ローラ部は、前記第1カム面に接触して案内される第1ローラと、前記第2カム面に接触して案内される第2ローラと、を有する。 This reciprocating rotation conversion mechanism includes a cylinder, a piston disposed to be able to reciprocate in the axial direction within the cylinder, a rotating member disposed to be coaxially rotatable around the piston, the piston and the rotating member. a conversion mechanism that converts the reciprocation of the piston and the rotation of the rotating member, the conversion mechanism being disposed on one of the piston and the rotating member, and arranged on the entire circumference of the rotating member in the rotational direction. and a roller portion that is disposed on the other of the piston and the rotating member and that is fitted into and guided by the corrugated groove. a conversion mechanism; and a restriction mechanism that restricts rotation of the piston relative to the cylinder, the wave-shaped groove having a first groove facing one side in the axial direction over the entire circumference in the rotation direction. a cam surface, and a second cam surface facing the other side in the axial direction over the entire circumference in the rotational direction, and the roller section has a second cam surface that is guided in contact with the first cam surface. 1 roller, and a second roller that is guided in contact with the second cam surface.

本往復回転変換機構は、シリンダと、前記シリンダ内を軸方向に往復可能に配置されたピストンと、前記ピストンの周囲を同軸上に回転可能に配置された回転部材と、前記ピストンと前記回転部材との間に介在され、前記ピストンの往復と前記回転部材の回転とを変換する変換機構であって、前記ピストン及び前記回転部材の一方に配置され、かつ、前記回転部材の回転方向の全周に亘って前記軸方向に交互に変位した波形状である波形溝と、前記ピストン及び前記回転部材の他方に配置され、かつ、前記波形溝に嵌合して案内されるローラ部と、を有する変換機構と、前記ピストンが前記シリンダに対して回転することを規制する規制機構と、を備え、前記波形溝は、前記回転方向の全周に亘って前記軸方向の一方側に面した第1カム面と、前記回転方向の全周に亘って前記軸方向の他方側に面した第2カム面と、を有し、前記第1カム面は、前記ピストンの径方向の外径側が内径側よりも前記第2カム面から離隔した勾配を有し、前記第2カム面は、前記径方向の外径側が内径側よりも前記第1カム面から離隔した勾配を有し、前記ローラ部は、前記径方向の外径側が内径側よりも大径となる勾配を有する外周面を有する。 This reciprocating rotation conversion mechanism includes a cylinder, a piston disposed to be able to reciprocate in the axial direction within the cylinder, a rotating member disposed to be coaxially rotatable around the piston, the piston and the rotating member. a conversion mechanism that converts the reciprocation of the piston and the rotation of the rotating member, the conversion mechanism being disposed on one of the piston and the rotating member, and arranged on the entire circumference of the rotating member in the rotational direction. and a roller portion that is disposed on the other of the piston and the rotating member and that is fitted into and guided by the corrugated groove. a conversion mechanism; and a restriction mechanism that restricts rotation of the piston relative to the cylinder, the wave-shaped groove having a first groove facing one side in the axial direction over the entire circumference in the rotation direction. a cam surface, and a second cam surface facing the other side in the axial direction over the entire circumference in the rotational direction, and the first cam surface has an outer diameter side in the radial direction of the piston and an inner diameter side. The second cam surface has a slope where the outer diameter side in the radial direction is farther away from the first cam surface than the inner diameter side, and the roller portion , has an outer circumferential surface having a slope such that the outer diameter side in the radial direction has a larger diameter than the inner diameter side.

本電動ポンプは、上記の往復回転変換機構と、前記ピストンの往復動により流体を吸引して加圧して排出するポンプ部と、を備え、前記回転部材は、電動モータのロータと一体回転する。 This electric pump includes the above-mentioned reciprocating rotation conversion mechanism and a pump section that sucks, pressurizes, and discharges fluid by the reciprocating motion of the piston, and the rotating member rotates integrally with the rotor of the electric motor.

本内燃エンジンは、上記の往復回転変換機構と、 前記シリンダにおいて燃料を燃焼することで前記ピストンを押圧して出力を得る燃料燃焼機構と、を備え、前記回転部材は、外部に駆動力を出力する出力軸である。 The present internal combustion engine includes the reciprocating rotation conversion mechanism described above, and a fuel combustion mechanism that presses the piston to obtain output by burning fuel in the cylinder, and the rotating member outputs driving force to the outside. This is the output shaft.

本往復回転変換機構及びこれを用いた電動ポンプ並びに内燃エンジンによると、摩擦抵抗を低減して変換効率を向上することができる。 According to the present reciprocating rotation conversion mechanism and the electric pump and internal combustion engine using the same, frictional resistance can be reduced and conversion efficiency can be improved.

(a)は第1の実施形態に係る電動ポンプを示す断面図であり、(b)は波形溝を示す展開図である。(a) is a cross-sectional view showing the electric pump according to the first embodiment, and (b) is a developed view showing corrugated grooves. 第2の実施形態に係る電動ポンプを示す断面図である。It is a sectional view showing an electric pump concerning a 2nd embodiment. 第3の実施形態に係る電動ポンプを示す断面図である。It is a sectional view showing an electric pump concerning a 3rd embodiment. 第4の実施形態に係る内燃エンジンを示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing an internal combustion engine according to a fourth embodiment. (a)は第4の実施形態に係る内燃エンジンの燃料燃焼機構を示す平面図であり、(b)は切替溝を示す展開図である。(a) is a plan view showing a fuel combustion mechanism of an internal combustion engine according to a fourth embodiment, and (b) is a developed view showing a switching groove. 第5の実施形態に係る内燃エンジンを示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing an internal combustion engine according to a fifth embodiment. 第5の実施形態に係る波形溝を示す展開図である。FIG. 7 is a developed view showing wave-shaped grooves according to a fifth embodiment. 第6の実施形態に係る内燃エンジンを示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing an internal combustion engine according to a sixth embodiment. 第6の実施形態に係る波形溝を示す展開図である。FIG. 7 is a developed view showing wave-shaped grooves according to a sixth embodiment.

<第1の実施形態>
以下、本開示の第1の実施形態を、図1(a),(b)を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、往復回転変換機構130を電動ポンプ100に適用した場合について説明する。まず、電動ポンプ100について、図1(a)を用いて概要を説明する。電動ポンプ100は、電動アキシャルポンプであって、ケース110と、電動モータ120と、往復回転変換機構130と、ポンプ部140とを有している。また、本実施形態では、電動モータ120のロータ123の回転中心と往復回転変換機構130のピストン132の中心線とが一致しており、これを中心線C1とし、この中心線C1に沿った方向を軸方向D1とする。また、説明の便宜上、軸方向D1は、上方向Duと下方向Ddとを向いているものとする。尚、軸方向D1は、上下方向を向いていることには限られないのは勿論である。また、ピストンの中心線C1に直交する方向を、ピストン132の径方向D2とする。また、ここでの電動ポンプ100は、例えば、バキュームポンプ、ウォータポンプ、エアコンプレッサなどに適用することができるものである。
<First embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to FIGS. 1(a) and (b). In this embodiment, a case will be described in which the reciprocating rotation conversion mechanism 130 is applied to the electric pump 100. First, an outline of the electric pump 100 will be explained using FIG. 1(a). The electric pump 100 is an electric axial pump and includes a case 110, an electric motor 120, a reciprocating rotation conversion mechanism 130, and a pump section 140. In addition, in this embodiment, the rotation center of the rotor 123 of the electric motor 120 and the center line of the piston 132 of the reciprocating rotation conversion mechanism 130 coincide, and this is defined as the center line C1, and the direction along this center line C1 is is defined as the axial direction D1. Further, for convenience of explanation, it is assumed that the axial direction D1 faces an upward direction Du and a downward direction Dd. Note that, of course, the axial direction D1 is not limited to the vertical direction. Further, a direction perpendicular to the center line C1 of the piston is defined as a radial direction D2 of the piston 132. Moreover, the electric pump 100 here can be applied to, for example, a vacuum pump, a water pump, an air compressor, and the like.

電動モータ120は、ケース110に固定されたステータ121と、ステータ121の内側で回転可能に設けられたロータ123とを有している。ステータ121は、ケース110に取り付けられたマグネット122を有している。ロータ123は、中心線C1を中心に回転可能に設けられた円筒状のロータコア124と、ロータコア124に巻回されたコイル125と、を有している。ロータコア124は、軸受により回転可能にケース110に支持されている。また、電動モータ120には、外部電源101に接続されて、コイル125への通電を切り替えるブラシ126が設けられている。 The electric motor 120 includes a stator 121 fixed to the case 110 and a rotor 123 rotatably provided inside the stator 121. Stator 121 has a magnet 122 attached to case 110. The rotor 123 has a cylindrical rotor core 124 rotatably provided around a center line C1, and a coil 125 wound around the rotor core 124. Rotor core 124 is rotatably supported by case 110 by bearings. Further, the electric motor 120 is provided with a brush 126 that is connected to the external power source 101 and switches energization to the coil 125 .

往復回転変換機構130は、ケース110に固定されたシリンダ131と、シリンダ131内(シリンダ内)を軸方向D1に往復可能に配置されたピストン132と、ロータ123により回転される円筒形状の回転部材133と、ピストン132と回転部材133との間に介在され、ピストン132の往復と回転部材133の回転とを変換する変換機構150と、ピストン132がシリンダ131に対して回転することを規制する規制機構160と、を有している。往復回転変換機構130の詳細は後述する。 The reciprocating rotation conversion mechanism 130 includes a cylinder 131 fixed to the case 110 , a piston 132 arranged so as to be reciprocated in the axial direction D1 within the cylinder 131 (inside the cylinder), and a cylindrical rotating member rotated by the rotor 123 133, a conversion mechanism 150 that is interposed between the piston 132 and the rotating member 133 and converts the reciprocation of the piston 132 and the rotation of the rotating member 133, and a regulation that restricts the piston 132 from rotating relative to the cylinder 131. It has a mechanism 160. Details of the reciprocating rotation conversion mechanism 130 will be described later.

ケース110は、ケース本体111と、ケース本体111に固定されたシリンダケース112と、シリンダケース112を閉塞するシリンダカバー113と、を有している。シリンダケース112は、シリンダ131を形成する円筒部112a及び底部112bと、ケース本体111の開口部を閉塞する蓋部112cとを有している。ピストン132は、円筒部112aと底部112bとともに第1作動室S1を形成する。シリンダカバー113は、シリンダ131内に嵌合され、円筒部112aとピストン132とともに第2作動室S2を形成する。 The case 110 includes a case body 111, a cylinder case 112 fixed to the case body 111, and a cylinder cover 113 that closes the cylinder case 112. The cylinder case 112 has a cylindrical portion 112a and a bottom portion 112b that form the cylinder 131, and a lid portion 112c that closes the opening of the case body 111. The piston 132 forms a first working chamber S1 together with the cylindrical portion 112a and the bottom portion 112b. The cylinder cover 113 is fitted into the cylinder 131, and together with the cylindrical portion 112a and the piston 132 forms a second working chamber S2.

ポンプ部140は、ピストン132の往復動により流体を吸引して加圧して排出する。本実施形態では、流体は空気であり、ポンプ部140は、ケース110の外部から内部に連通する吸気路a1と、ケース110の内部からシリンダケース112及びピストン132を介して第1作動室S1に連通する第1吸気路a2と、ケース110の内部からシリンダケース112及びピストン132を介して第2作動室S2に連通する第2吸気路a3と、第1作動室S1からシリンダケース112の底部112bを介して外部に連通する第1排気路a4と、第2作動室S2からシリンダカバー113を介して外部に連通する第2排気路a5と、を有している。第1吸気路a2には、第1作動室S1に吸入される空気のみを流通させる逆止弁b1が設けられ、第2吸気路a3には、第2作動室S2に吸入される空気のみを流通させる逆止弁b2が設けられ、第1排気路a4には、第1作動室S1から排出される空気のみを流通させる逆止弁b3が設けられ、第2排気路a5には、第2作動室S2から排出される空気のみを流通させる逆止弁b4が設けられている。 The pump section 140 sucks fluid by reciprocating the piston 132, pressurizes it, and discharges it. In this embodiment, the fluid is air, and the pump section 140 has an intake passage a1 communicating from the outside to the inside of the case 110, and a first working chamber S1 from the inside of the case 110 via the cylinder case 112 and the piston 132. A first intake passage a2 communicating with each other, a second intake passage a3 communicating with the second working chamber S2 from the inside of the case 110 via the cylinder case 112 and the piston 132, and a bottom part 112b of the cylinder case 112 from the first working chamber S1. The first exhaust passage a4 communicates with the outside via the cylinder cover 113, and the second exhaust passage a5 communicates with the outside from the second working chamber S2 through the cylinder cover 113. The first intake path a2 is provided with a check valve b1 that allows only air to be taken into the first working chamber S1 to flow, and the second intake path a3 is provided with a check valve b1 that allows only air to be taken into the second working chamber S2 to flow through. A check valve b2 for circulating air is provided, a check valve b3 for circulating only the air discharged from the first working chamber S1 is provided for the first exhaust passage a4, and a check valve b3 for circulating only the air discharged from the first working chamber S1 is provided for the second exhaust passage a5. A check valve b4 is provided that allows only the air discharged from the working chamber S2 to flow through.

従って、この電動ポンプ100では、電動モータ120に電力が供給されると、ロータ123が回転し、ロータ123の回転が往復回転変換機構130によってピストン132の往復に変換される。第1作動室S1では、拡張時に外部から第1吸気路a2を介して空気が吸引され、圧縮時に室内の空気が加圧されて第1排気路a4を介して外部に吐出される。第2作動室S2では、拡張時に外部から第2吸気路a3を介して空気が吸引され、圧縮時に室内の空気が加圧されて第2排気路a5を介して外部に吐出される。 Therefore, in this electric pump 100, when electric power is supplied to the electric motor 120, the rotor 123 rotates, and the rotation of the rotor 123 is converted into reciprocation of the piston 132 by the reciprocating rotation conversion mechanism 130. In the first working chamber S1, air is sucked in from the outside through the first intake path a2 during expansion, and when compressed, the air inside the room is pressurized and discharged to the outside through the first exhaust path a4. In the second working chamber S2, air is sucked in from the outside through the second intake path a3 during expansion, and when compressed, the indoor air is pressurized and discharged to the outside through the second exhaust path a5.

[往復回転変換機構]
次に、往復回転変換機構130について、詳細に説明する。回転部材133は、ピストン132の周囲を同軸上に回転可能に配置されており、電動モータ120のロータ123に取り付けられて一体回転する。変換機構150は、回転部材133に形成された波形溝151と、ピストン132に形成されたローラ部152とを有している。波形溝151は、回転部材133の回転方向の全周に亘って軸方向D1に交互に変位した波形状である(図1(b)参照)。ピストン132の軸方向D1の中央部には、径方向D2に貫通して両端部が径方向D2に突出した軸部材153が設けられている。ローラ部152は、軸部材153の両端部に回転可能に設けられ、内部に転動体を内包したローラであり、波形溝151に嵌合して案内される。ローラ部152は、転動体を内包しているので、波形溝151との摺動抵抗を低減することができる。また、ローラ部152の外周面は、径方向D2に平行な円周面となっており、波形溝151の軸方向D1の両側のカム面は、いずれも径方向D2に平行な面となっている。
[Reciprocating rotation conversion mechanism]
Next, the reciprocating rotation conversion mechanism 130 will be explained in detail. The rotating member 133 is disposed coaxially and rotatably around the piston 132, and is attached to the rotor 123 of the electric motor 120 to rotate together with the rotor 123. The conversion mechanism 150 includes a wave-shaped groove 151 formed in the rotating member 133 and a roller portion 152 formed in the piston 132. The wave-shaped groove 151 has a wave shape that is alternately displaced in the axial direction D1 over the entire circumference of the rotating member 133 in the rotational direction (see FIG. 1(b)). A shaft member 153 that penetrates in the radial direction D2 and has both ends projecting in the radial direction D2 is provided at the center of the piston 132 in the axial direction D1. The roller portion 152 is a roller that is rotatably provided at both ends of the shaft member 153 and includes a rolling element therein, and is fitted into the corrugated groove 151 and guided. Since the roller portion 152 includes a rolling element, the sliding resistance with respect to the corrugated groove 151 can be reduced. Further, the outer circumferential surface of the roller portion 152 is a circumferential surface parallel to the radial direction D2, and the cam surfaces on both sides of the corrugated groove 151 in the axial direction D1 are surfaces parallel to the radial direction D2. There is.

尚、本実施形態では、波形溝151が回転部材133に形成され、ローラ部152がピストン132に設けられた場合について説明しているが、これには限られず、波形溝151がピストン132に形成され、ローラ部152が回転部材133に設けられるようにしてもよい(第3の実施形態参照)。即ち、波形溝151は、ピストン132及び回転部材133の一方に配置され、ローラ部152は、ピストン132及び回転部材133の他方に配置される。 In this embodiment, a case is described in which the wave-shaped groove 151 is formed on the rotating member 133 and the roller portion 152 is provided on the piston 132, but the present invention is not limited to this. The roller portion 152 may be provided on the rotating member 133 (see the third embodiment). That is, the wave-shaped groove 151 is arranged on one of the piston 132 and the rotating member 133, and the roller part 152 is arranged on the other of the piston 132 and the rotating member 133.

規制機構160は、シリンダ131に形成された軸方向溝161と、ピストン132に配置された軸の一例である軸部材153と、軸部材153に設けられた転動部材162とを有している。軸方向溝161は、軸方向D1が長手方向となるように、かつ、シリンダ131を径方向D2に貫通して形成されている。軸部材153は、ピストン132に対して、軸方向D1及び回転方向への相対移動を規制され、かつ、軸方向溝161に係合して軸方向D1に案内される。転動部材162は、軸部材153に対して回転可能に取り付けられた例えばボール軸受やローラ軸受のような内部に転動体を内包した部材であり、軸部材153と軸方向溝161との間で摩擦を低減する。本実施形態では、ローラ部152よりもピストン132側(径方向D2の内径側)に転動部材162が配置されている。 The regulating mechanism 160 includes an axial groove 161 formed in the cylinder 131, a shaft member 153 that is an example of a shaft disposed on the piston 132, and a rolling member 162 provided on the shaft member 153. . The axial groove 161 is formed so that the axial direction D1 is the longitudinal direction and extends through the cylinder 131 in the radial direction D2. The shaft member 153 is restricted from relative movement in the axial direction D1 and the rotational direction with respect to the piston 132, and is guided in the axial direction D1 by engaging with the axial groove 161. The rolling member 162 is a member such as a ball bearing or a roller bearing that is rotatably attached to the shaft member 153 and includes a rolling element therein. Reduce friction. In this embodiment, the rolling member 162 is arranged closer to the piston 132 than the roller portion 152 (on the inner diameter side in the radial direction D2).

尚、本実施形態では、軸方向溝161がシリンダ131に形成され、軸部材153がピストン132に設けられた場合について説明しているが、これには限られず、軸方向溝161がピストン132に形成され、軸部材153がシリンダ131に設けられるようにしてもよい(第2の実施形態参照)。即ち、軸方向溝161は、シリンダ131及びピストン132の一方に配置され、軸部材153は、シリンダ131及びピストン132の他方に配置される。また、本実施形態では、転動部材162が軸部材153に設けられた場合について説明したが、これには限られず、軸方向溝161に設けられていてもよい。また、本実施形態では、1本の軸部材153に対してローラ部152及び転動部材162が取り付けられている場合について説明したが、これには限られず、ローラ部152が取り付けられる軸部材と転動部材162が取り付けられる軸部材とは別個であってもよい(第2の実施形態参照)。 In this embodiment, a case is described in which the axial groove 161 is formed in the cylinder 131 and the shaft member 153 is provided in the piston 132; however, the present invention is not limited to this. The shaft member 153 may be formed in the cylinder 131 (see the second embodiment). That is, the axial groove 161 is arranged on one of the cylinder 131 and the piston 132, and the shaft member 153 is arranged on the other of the cylinder 131 and the piston 132. Further, in this embodiment, the case has been described in which the rolling member 162 is provided in the shaft member 153, but the rolling member 162 is not limited to this, and may be provided in the axial groove 161. Furthermore, in the present embodiment, a case has been described in which the roller part 152 and the rolling member 162 are attached to one shaft member 153, but the invention is not limited to this, and the shaft member to which the roller part 152 is attached is It may be separate from the shaft member to which the rolling member 162 is attached (see the second embodiment).

上述した往復回転変換機構130では、ロータ123の回転により回転部材133が回転することで、波形溝151が回転し、ローラ部152を介して軸部材153を移動させる。このとき、軸部材153は軸方向溝161によって回転方向への移動を規制されるので、軸部材153の移動は軸方向D1の往復のみになる。これにより、ピストン132が往復して、ポンプとして作動する。尚、本実施形態では、往復回転変換機構130は、回転を往復に変換する場合について説明したが、これには限られず、往復を回転に変換することも可能である。即ち、ピストン132を外力により往復させることで、軸部材153が波形溝151を回転させ、回転部材133を回転させることも可能である。 In the reciprocating rotation conversion mechanism 130 described above, the rotating member 133 rotates due to the rotation of the rotor 123, thereby rotating the corrugated groove 151 and moving the shaft member 153 via the roller portion 152. At this time, since the shaft member 153 is restricted from moving in the rotational direction by the axial groove 161, the shaft member 153 only moves back and forth in the axial direction D1. This causes the piston 132 to reciprocate and operate as a pump. In this embodiment, the case where the reciprocating rotation conversion mechanism 130 converts rotation into reciprocation has been described, but the present invention is not limited to this, and it is also possible to convert reciprocation into rotation. That is, by reciprocating the piston 132 by external force, the shaft member 153 can rotate the wave-shaped groove 151, and the rotating member 133 can also be rotated.

以上説明したように、本実施形態の往復回転変換機構130によれば、軸部材153と軸方向溝161との間に転動部材162が設けられているので、転動部材162が設けられていない場合に比べて、規制機構160における摩擦抵抗を抑制することができる。このため、回転と往復の変換効率を向上することができ、電動ポンプ100の電費を向上することができる。 As explained above, according to the reciprocating rotation conversion mechanism 130 of this embodiment, since the rolling member 162 is provided between the shaft member 153 and the axial groove 161, the rolling member 162 is not provided. The frictional resistance in the regulating mechanism 160 can be suppressed compared to the case where there is no such structure. Therefore, the conversion efficiency between rotation and reciprocation can be improved, and the electricity consumption of the electric pump 100 can be improved.

また、本実施形態の電動ポンプ100によれば、中空モータにポンプ部140を内蔵させて構成されているので、電動モータ120とポンプ部140とを軸方向D1に並べて配置する場合に比べて、装置全体で小型化を図ることができる。 Moreover, according to the electric pump 100 of this embodiment, since the pump part 140 is built into the hollow motor, compared to the case where the electric motor 120 and the pump part 140 are arranged side by side in the axial direction D1, The entire device can be made smaller.

<第2の実施形態>
次に、本開示の第2の実施形態を、図2を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、ローラ部252の外周面252aは、径方向D2に対して勾配を有する勾配面となっており、波形溝251の軸方向D1の両側のカム面251a,251bは、いずれもローラ部252の外周面252aに沿って径方向D2に対して勾配した勾配面となっている点と、軸方向溝261がピストン232に形成され、かつ、軸263がシリンダ231に固定されている点とで、第1の実施形態と構成を異にしている。本実施形態での電動ポンプ200は、電動アキシャルポンプであって、ケース110と、電動モータ120と、往復回転変換機構230と、ポンプ部140とを有しており、ケース110と、電動モータ120と、ポンプ部140については、第1の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to FIG. 2. In this embodiment, the outer circumferential surface 252a of the roller portion 252 is a sloped surface having a slope with respect to the radial direction D2, and the cam surfaces 251a and 251b on both sides of the corrugated groove 251 in the axial direction D1 are both rollers. The outer circumferential surface 252a of the portion 252 is a sloped surface with respect to the radial direction D2, and the axial groove 261 is formed in the piston 232, and the shaft 263 is fixed to the cylinder 231. The configuration is different from the first embodiment. The electric pump 200 in this embodiment is an electric axial pump, and includes a case 110, an electric motor 120, a reciprocating rotation conversion mechanism 230, and a pump section 140. Since the pump section 140 is the same as that in the first embodiment, the reference numerals are the same and detailed description thereof will be omitted.

本実施形態の往復回転変換機構230について、詳細に説明する。往復回転変換機構230は、ケース110に固定されたシリンダ231と、シリンダ231内を軸方向D1に往復可能に配置されたピストン232と、ロータ123により回転される円筒形状の回転部材233と、ピストン232と回転部材233との間に介在され、ピストン232の往復と回転部材233の回転とを変換する変換機構250と、ピストン232がシリンダ231に対して回転することを規制する規制機構260と、を有している。 The reciprocating rotation conversion mechanism 230 of this embodiment will be described in detail. The reciprocating rotation conversion mechanism 230 includes a cylinder 231 fixed to the case 110, a piston 232 arranged so as to be reciprocated in the axial direction D1 within the cylinder 231, a cylindrical rotating member 233 rotated by the rotor 123, and a piston. 232 and the rotating member 233, a conversion mechanism 250 that converts the reciprocation of the piston 232 and the rotation of the rotating member 233, and a regulating mechanism 260 that restricts the rotation of the piston 232 with respect to the cylinder 231; have.

回転部材233は、ピストン232の周囲を同軸上に回転可能に配置されており、電動モータ120のロータ123に取り付けられて一体回転する。変換機構250は、回転部材233に形成された波形溝251と、ピストン232に形成されたローラ部252とを有している。波形溝251は、回転部材233の回転方向の全周に亘って軸方向D1に交互に変位した波形状である(図1(b)参照)。 The rotating member 233 is arranged coaxially and rotatably around the piston 232, and is attached to the rotor 123 of the electric motor 120 to rotate together with the rotor 123. The conversion mechanism 250 includes a wave-shaped groove 251 formed on the rotating member 233 and a roller portion 252 formed on the piston 232. The wave-shaped groove 251 has a wave shape that is alternately displaced in the axial direction D1 over the entire circumference of the rotating member 233 in the rotation direction (see FIG. 1(b)).

ピストン232の軸方向D1の中央部には、径方向D2に貫通された貫通孔232aが形成されている。貫通孔232aには径方向D2の片方に突出した回転可能な軸状のローラ部252と、ローラ部252をピストン232に対して径方向D2を中心に回転可能に支持する軸受253とが、一対設けられている。即ち、ピストン232の径方向D2の両側に、別々のローラ部252の先端部が突出しており、それぞれ波形溝251に嵌合して案内される。軸受253は、例えばニードルベアリングからなる。このため、ローラ部252の回転時の抵抗を低減することができる。 A through hole 232a penetrating in the radial direction D2 is formed in the center of the piston 232 in the axial direction D1. The through hole 232a includes a pair of rotatable shaft-shaped roller portions 252 that protrude to one side in the radial direction D2, and a bearing 253 that supports the roller portion 252 rotatably around the radial direction D2 with respect to the piston 232. It is provided. That is, the tips of separate roller portions 252 protrude from both sides of the piston 232 in the radial direction D2, and are respectively fitted into and guided by the corrugated grooves 251. The bearing 253 is made of, for example, a needle bearing. Therefore, the resistance during rotation of the roller portion 252 can be reduced.

規制機構260は、ピストン232に形成された軸方向溝261と、シリンダ231に配置された軸263と、軸263に設けられた転動部材262とを有している。軸方向溝261は、軸方向D1が長手方向となるように、かつ、ピストン232を径方向D2に貫通して形成されている。軸263は、シリンダ231に対して、軸方向D1及び回転方向への相対移動を規制され、かつ、軸方向溝261に係合して軸方向D1に案内される。転動部材262は、軸263に対して回転可能に取り付けられた例えばボール軸受やローラ軸受のような内部に転動体を内包した部材であり、軸263と軸方向溝261との間で摩擦を低減する。本実施形態では、軸方向D1から視たときに、ローラ部252と軸263とは中心線C1を中心に約90度ずれて配置されている。 The regulating mechanism 260 includes an axial groove 261 formed in the piston 232, a shaft 263 disposed in the cylinder 231, and a rolling member 262 provided in the shaft 263. The axial groove 261 is formed so that the axial direction D1 is the longitudinal direction and penetrates the piston 232 in the radial direction D2. The shaft 263 is restricted from relative movement in the axial direction D1 and the rotational direction with respect to the cylinder 231, and is engaged with the axial groove 261 and guided in the axial direction D1. The rolling member 262 is a member such as a ball bearing or a roller bearing that is rotatably attached to the shaft 263 and includes a rolling element therein, and prevents friction between the shaft 263 and the axial groove 261. reduce In this embodiment, when viewed from the axial direction D1, the roller portion 252 and the shaft 263 are arranged to be shifted by about 90 degrees about the center line C1.

ここで、波形溝251のカム面とローラ部252の外周面との接触部位(接触線)について考察する。この接触部位において、中心線C1からの距離が遠い位置と近い位置とで、回転部材233の回転角度に対する移動距離が異なる。即ち、中心線C1からの距離が遠い位置の方が、近い位置よりも回転部材233の回転角度に対する移動距離が長くなる。従って、波形溝251のカム面とローラ部252の外周面との接触線が径方向D2に平行である場合は、接触部位において中心線C1からの距離が遠い位置と近い位置とで、滑りを発生して、摩擦抵抗が大きくなる虞がある。そこで、本実施形態では、接触部位において中心線C1からの距離が遠い位置と近い位置とで径を異ならせて、滑りの発生を低減するようにして、摩擦抵抗を小さくする。 Here, the contact portion (contact line) between the cam surface of the wave-shaped groove 251 and the outer circumferential surface of the roller portion 252 will be considered. In this contact portion, the moving distance with respect to the rotation angle of the rotating member 233 differs depending on whether the distance from the center line C1 is far or close. That is, the moving distance of the rotating member 233 relative to the rotation angle is longer at a position farther from the center line C1 than at a closer position. Therefore, if the line of contact between the cam surface of the wave-shaped groove 251 and the outer circumferential surface of the roller portion 252 is parallel to the radial direction D2, slipping will occur at a position far from the center line C1 and at a position close to the center line C1. There is a risk that frictional resistance will increase. Therefore, in this embodiment, the diameter of the contact portion is made different between a position far from the center line C1 and a position close to the center line C1 to reduce the occurrence of slippage and thereby reduce the frictional resistance.

具体的には、波形溝251は、回転方向の全周に亘って軸方向D1の一方側である上方向Du側に面した第1カム面251aと、回転方向の全周に亘って軸方向D1の他方側である下方向Ddに面した第2カム面251bと、を有している。第1カム面251aは、径方向D2の外径側が内径側よりも第2カム面251bから離隔した勾配を有している。第2カム面251bは、径方向D2の外径側が内径側よりも第1カム面251aから離隔した勾配を有している。ローラ部252は、波形溝251に接触する部位において、径方向D2の外径側が内径側よりも大径となる勾配を有する外周面252aを有しており、第1カム面251a及び第2カム面251bに対して線接触するように勾配角を同一にして設けられている。 Specifically, the wave-shaped groove 251 has a first cam surface 251a facing the upper Du side, which is one side in the axial direction D1, over the entire circumference in the rotational direction, and a first cam surface 251a facing the upper direction Du side, which is one side in the axial direction D1, over the entire circumference in the rotational direction. It has a second cam surface 251b facing the downward direction Dd, which is the other side of D1. The first cam surface 251a has a slope such that the outer diameter side in the radial direction D2 is farther from the second cam surface 251b than the inner diameter side. The second cam surface 251b has a slope such that the outer diameter side in the radial direction D2 is farther from the first cam surface 251a than the inner diameter side. The roller portion 252 has an outer circumferential surface 252a having a slope such that the outer diameter side in the radial direction D2 has a larger diameter than the inner diameter side at a portion that contacts the wave-shaped groove 251, and the first cam surface 251a and the second cam They are provided with the same slope angle so as to be in line contact with the surface 251b.

ここで、径方向D2の外径側と内径側とで滑りを発生しない勾配角度は、波形溝251の回転方向に対する傾斜角度によって変わってくる。例えば、波形溝251の傾斜角度が回転方向と平行である場合は、滑りを発生しない勾配角度が最大(以下、最大勾配という)であり、波形溝251の傾斜角度が回転方向に対して傾斜するほど、滑りを発生しない勾配角度が小さくなる。即ち、最大勾配とは、波形溝251における回転方向に沿った部位においてローラ部252が第1カム面251a及び第2カム面251bに対して外径側及び内径側で滑りを生じない勾配角を意味する。一方、カム面は位置によって勾配角度を変更することができるが、ローラ部252は常に同じ勾配角度になる。このため、仮にカム面の勾配角度を波形溝251の傾斜角度に対応させて位置によって変更しても、ローラ部252の傾斜角度が一定であることから、場所によっては点接触になってしまう虞があり、摩擦抵抗の十分な低下を図れない可能性がある。そこで、本実施形態では、第1カム面251aと第2カム面251bとローラ部252の外周面252aとの勾配については、最大勾配より小さい勾配角であって、径方向D2と平行な角度よりも大きくするものとし、例えば、最大勾配と平行との中間の角度としている。尚、勾配角度は最大勾配と平行との中間の角度には限られず、例えば、波形溝251が回転方向に対して斜めに直線状になっている部分で線接触する勾配角度としたり、この勾配角度と最大勾配角度との中間にしたり、最大勾配と平行との間で適宜設定することができる。 Here, the inclination angle at which no slippage occurs between the outer diameter side and the inner diameter side in the radial direction D2 changes depending on the inclination angle of the corrugated groove 251 with respect to the rotation direction. For example, when the inclination angle of the corrugated groove 251 is parallel to the rotation direction, the inclination angle at which no slippage occurs is the maximum (hereinafter referred to as the maximum slope), and the inclination angle of the corrugated groove 251 is inclined with respect to the rotation direction. The smaller the slope angle at which no slipping occurs. In other words, the maximum slope is the slope angle at which the roller portion 252 does not slip on the outer diameter side and the inner diameter side with respect to the first cam surface 251a and the second cam surface 251b at a portion along the rotation direction of the corrugated groove 251. means. On the other hand, although the inclination angle of the cam surface can be changed depending on the position, the inclination angle of the roller portion 252 is always the same. Therefore, even if the inclination angle of the cam surface is changed depending on the position in correspondence with the inclination angle of the wave-shaped groove 251, since the inclination angle of the roller portion 252 is constant, there is a risk that point contact may occur depending on the location. Therefore, there is a possibility that the frictional resistance cannot be reduced sufficiently. Therefore, in this embodiment, the slope between the first cam surface 251a, the second cam surface 251b, and the outer circumferential surface 252a of the roller portion 252 is a slope angle that is smaller than the maximum slope and is smaller than the angle parallel to the radial direction D2. For example, the angle is set to be an intermediate angle between the maximum slope and parallel. Incidentally, the slope angle is not limited to an intermediate angle between the maximum slope and parallel; for example, the slope angle may be such that the waveform groove 251 makes a line contact at a portion where the waveform groove 251 is obliquely straight with respect to the rotation direction; It can be set appropriately between the angle and the maximum slope angle, or between the maximum slope and parallel.

以上説明したように、本実施形態の往復回転変換機構230によれば、第1カム面251a、第2カム面251b、ローラ部252の外周面252aのいずれも勾配を有しているので、勾配を有していない場合に比べて、変換機構250における摩擦抵抗を抑制することができる。このため、回転と往復の変換効率を向上することができ、電動ポンプ200の電費を向上することができる。 As explained above, according to the reciprocating rotation conversion mechanism 230 of this embodiment, the first cam surface 251a, the second cam surface 251b, and the outer circumferential surface 252a of the roller portion 252 all have a slope. Frictional resistance in the conversion mechanism 250 can be suppressed compared to the case where the conversion mechanism 250 is not provided. Therefore, the conversion efficiency between rotation and reciprocation can be improved, and the electricity consumption of the electric pump 200 can be improved.

また、本実施形態の往復回転変換機構230によれば、第1カム面251aと第2カム面251bとローラ部252の外周面252aとの勾配については、最大勾配と平行との中間の角度としている。このため、最大勾配や平行にした場合に比べて、1カム面251aと第2カム面251bとローラ部252の外周面252aとが滑りを発生しない割合を増やすことができ、摩擦抵抗を小さくすることができる。 Further, according to the reciprocating rotation conversion mechanism 230 of this embodiment, the slope between the first cam surface 251a, the second cam surface 251b, and the outer circumferential surface 252a of the roller portion 252 is set as an angle between the maximum slope and parallel. There is. Therefore, compared to the maximum slope or parallel cases, it is possible to increase the proportion of slippage between the first cam surface 251a, the second cam surface 251b, and the outer circumferential surface 252a of the roller portion 252, thereby reducing frictional resistance. be able to.

<第3の実施形態>
次に、本開示の第3の実施形態を、図3を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、波形溝351がピストン332に形成され、ローラ部352が回転部材333に設けられている点で、第2の実施形態と構成を異にしている。本実施形態での電動ポンプ300は、電動アキシャルポンプであって、ケース110と、電動モータ120と、往復回転変換機構330と、ポンプ部140とを有しており、ケース110と、電動モータ120と、ポンプ部140については、第1及び第2の実施形態と同様であるので、符号を同じくして詳細な説明を省略する。
<Third embodiment>
Next, a third embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to FIG. 3. This embodiment differs in configuration from the second embodiment in that a wave-shaped groove 351 is formed on the piston 332 and a roller portion 352 is provided on the rotating member 333. The electric pump 300 in this embodiment is an electric axial pump, and includes a case 110, an electric motor 120, a reciprocating rotation conversion mechanism 330, and a pump section 140. Since the pump section 140 is the same as that in the first and second embodiments, the reference numerals are the same and detailed description thereof will be omitted.

本実施形態の往復回転変換機構330について、詳細に説明する。往復回転変換機構330は、ケース110に固定されたシリンダ331と、シリンダ331内を軸方向D1に往復可能に配置されたピストン332と、ロータ123により回転される円筒形状の回転部材333と、ピストン332と回転部材333との間に介在され、ピストン332の往復と回転部材333の回転とを変換する変換機構350と、ピストン332がシリンダ331に対して回転することを規制する規制機構360と、を有している。回転部材333は、ピストン332の周囲を同軸上に回転可能に配置されており、電動モータ120のロータ123に取り付けられて一体回転する。規制機構360は、ピストン332に形成された軸方向溝361と、シリンダ331に配置された軸363と、軸363に設けられた転動部材362とを有している。転動部材362は、軸363に対して回転可能に取り付けられた例えばボール軸受やローラ軸受のような内部に転動体を内包した部材であり、軸363と軸方向溝361との間で摩擦を低減する。 The reciprocating rotation conversion mechanism 330 of this embodiment will be described in detail. The reciprocating rotation conversion mechanism 330 includes a cylinder 331 fixed to the case 110, a piston 332 arranged so as to be reciprocated in the axial direction D1 within the cylinder 331, a cylindrical rotating member 333 rotated by the rotor 123, and a piston. 332 and the rotating member 333, a conversion mechanism 350 that converts the reciprocation of the piston 332 and the rotation of the rotating member 333, and a regulating mechanism 360 that restricts the rotation of the piston 332 with respect to the cylinder 331; have. The rotating member 333 is arranged coaxially and rotatably around the piston 332, and is attached to the rotor 123 of the electric motor 120 to rotate together with the rotor 123. The regulating mechanism 360 includes an axial groove 361 formed in the piston 332, a shaft 363 disposed in the cylinder 331, and a rolling member 362 provided in the shaft 363. The rolling member 362 is a member such as a ball bearing or a roller bearing that is rotatably attached to the shaft 363 and includes a rolling element therein, and prevents friction between the shaft 363 and the axial groove 361. reduce

変換機構350は、ピストン332に形成された波形溝351と、回転部材333に形成されたローラ部352とを有している。波形溝351は、回転部材333の回転方向の全周に亘って軸方向D1に交互に変位した波形状である(図1(b)参照)。回転部材333の軸方向D1の中央部には、径方向D2に形成された支持孔333aが形成されている。支持孔333aには径方向D2の内径側に突出した回転可能な軸状のローラ部352と、ローラ部352を回転部材333に対して径方向D2を中心に回転可能に支持する軸受353とが、一対設けられている。即ち、回転部材333の径方向D2の内側に、別々のローラ部352の先端部が突出しており、波形溝351に嵌合して案内される。軸受353は、例えばニードルベアリングからなる。このため、ローラ部352の回転時の抵抗を低減することができる。 The conversion mechanism 350 has a wave-shaped groove 351 formed in the piston 332 and a roller portion 352 formed in the rotating member 333. The wave-shaped groove 351 has a wave shape that is alternately displaced in the axial direction D1 over the entire circumference of the rotating member 333 in the rotation direction (see FIG. 1(b)). A support hole 333a formed in the radial direction D2 is formed in the center of the rotating member 333 in the axial direction D1. The support hole 333a includes a rotatable shaft-shaped roller portion 352 that protrudes toward the inner diameter side in the radial direction D2, and a bearing 353 that supports the roller portion 352 rotatably around the radial direction D2 with respect to the rotating member 333. , a pair are provided. That is, the tip portions of the separate roller portions 352 protrude inside the rotating member 333 in the radial direction D2, and are fitted into the corrugated grooves 351 and guided. The bearing 353 is made of, for example, a needle bearing. Therefore, the resistance during rotation of the roller portion 352 can be reduced.

波形溝351は、回転方向の全周に亘って軸方向D1の一方側である上方向Du側に面した第1カム面351aと、回転方向の全周に亘って軸方向D1の他方側である下方向Ddに面した第2カム面351bと、を有している。第1カム面351aは、径方向D2の外径側が内径側よりも第2カム面351bから離隔した勾配を有している。第2カム面351bは、径方向D2の外径側が内径側よりも第1カム面351aから離隔した勾配を有している。ローラ部352は、波形溝351に接触する部位において、径方向D2の外径側が内径側よりも大径となる勾配を有する外周面352aを有しており、第1カム面351a及び第2カム面351bに対して線接触するように設けられている。第1カム面351aと第2カム面351bとローラ部352の外周面352aとの勾配については、最大勾配より小さい勾配角であって、径方向D2と平行な角度よりも大きくするものとし、例えば、最大勾配と平行との中間の角度としている。尚、勾配角度は最大勾配と平行との中間の角度には限られず、例えば、波形溝351が回転方向に対して斜めに直線状になっている部分で線接触する勾配角度としたり、この勾配角度と最大勾配角度との中間にしたり、最大勾配と平行との間で適宜設定することができる。 The wave-shaped groove 351 has a first cam surface 351a facing the upper direction Du side, which is one side in the axial direction D1, over the entire circumference in the rotation direction, and a first cam surface 351a facing the upper direction Du side, which is one side in the axial direction D1, over the entire circumference in the rotation direction. It has a second cam surface 351b facing a certain downward direction Dd. The first cam surface 351a has a slope such that the outer diameter side in the radial direction D2 is farther from the second cam surface 351b than the inner diameter side. The second cam surface 351b has a slope such that the outer diameter side in the radial direction D2 is farther from the first cam surface 351a than the inner diameter side. The roller portion 352 has an outer circumferential surface 352a having a slope such that the outer diameter side in the radial direction D2 has a larger diameter than the inner diameter side at a portion that contacts the wave-shaped groove 351, and the first cam surface 351a and the second cam It is provided so as to be in line contact with the surface 351b. The slope of the first cam surface 351a, the second cam surface 351b, and the outer circumferential surface 352a of the roller portion 352 is a slope angle that is smaller than the maximum slope and larger than the angle parallel to the radial direction D2, for example. , the angle is between the maximum slope and parallel. Incidentally, the slope angle is not limited to an intermediate angle between the maximum slope and parallel; for example, the slope angle may be such that the wave-shaped groove 351 makes a line contact at a portion that is obliquely straight with respect to the rotation direction, or this slope It can be set appropriately between the angle and the maximum slope angle, or between the maximum slope and parallel.

以上説明したように、本実施形態の往復回転変換機構330によれば、第1カム面351a、第2カム面351b、ローラ部352の外周面352aのいずれも勾配を有しているので、勾配を有していない場合に比べて、変換機構350における摩擦抵抗を抑制することができる。このため、回転と往復の変換効率を向上することができ、電動ポンプ300の電費を向上することができる。 As explained above, according to the reciprocating rotation conversion mechanism 330 of this embodiment, the first cam surface 351a, the second cam surface 351b, and the outer circumferential surface 352a of the roller portion 352 all have a slope. Frictional resistance in the conversion mechanism 350 can be suppressed compared to the case where the conversion mechanism 350 does not have the above structure. Therefore, the conversion efficiency between rotation and reciprocation can be improved, and the electricity consumption of the electric pump 300 can be improved.

<第4の実施形態>
次に、本開示の第4の実施形態を、図4及び図5(a),(b)を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、往復回転変換機構730を内燃エンジン700に適用している点で、第1~第3の実施形態と構成を異にしている。まず、内燃エンジン700について、図4を用いて概要を説明する。本実施形態では、内燃エンジン700は、4ストロークエンジンであって、ケース710と、往復回転変換機構730と、燃料燃焼機構770とを有している。また、本実施形態では、往復回転変換機構730及び燃料燃焼機構770の組み合わせを3つ有しており、3気筒の内燃エンジン700を構成している。尚、3組の往復回転変換機構730及び燃料燃焼機構770は、回転部材733の位相が120度(240度)ずつずれている他は同様の構成である。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to FIG. 4 and FIGS. 5(a) and 5(b). This embodiment differs in configuration from the first to third embodiments in that a reciprocating rotation conversion mechanism 730 is applied to the internal combustion engine 700. First, an outline of the internal combustion engine 700 will be explained using FIG. 4. In this embodiment, internal combustion engine 700 is a four-stroke engine, and includes a case 710, a reciprocating rotation conversion mechanism 730, and a fuel combustion mechanism 770. Further, in this embodiment, there are three combinations of reciprocating rotation conversion mechanisms 730 and fuel combustion mechanisms 770, and a three-cylinder internal combustion engine 700 is configured. The three sets of reciprocating rotation conversion mechanisms 730 and fuel combustion mechanisms 770 have the same configuration except that the phases of the rotating members 733 are shifted by 120 degrees (240 degrees).

往復回転変換機構730は、ケース710に固定されたシリンダ731と、シリンダ731内を軸方向D1に往復可能に配置されたピストン732と、円筒形状の回転部材733と、ピストン732と回転部材733との間に介在され、ピストン732の往復と回転部材733の回転とを変換する変換機構750と、ピストン732がシリンダ731に対して回転することを規制する規制機構760と、を有している。往復回転変換機構730の詳細は後述する。 The reciprocating rotation conversion mechanism 730 includes a cylinder 731 fixed to a case 710, a piston 732 arranged so as to be reciprocated in the axial direction D1 within the cylinder 731, a cylindrical rotating member 733, and the piston 732 and the rotating member 733. A conversion mechanism 750 is interposed between the piston 732 and the rotation of the rotary member 733, and a restriction mechanism 760 is provided to restrict rotation of the piston 732 relative to the cylinder 731. Details of the reciprocating rotation conversion mechanism 730 will be described later.

ケース710は、ケース本体711と、ケース本体711の開口部を閉塞するカバー713と、カバー713に固定されたシリンダケース712とを有している。シリンダケース712は、シリンダ731を形成する円筒部712a及びヘッド712bを有している。ピストン732は、円筒部712aとヘッド712bとともに燃焼室705を形成する。 The case 710 includes a case body 711, a cover 713 that closes an opening of the case body 711, and a cylinder case 712 fixed to the cover 713. The cylinder case 712 has a cylindrical portion 712a forming a cylinder 731 and a head 712b. Piston 732 forms combustion chamber 705 together with cylindrical portion 712a and head 712b.

燃料燃焼機構770は、シリンダ731において燃料を燃焼することでピストン732を押圧して出力を得る。燃料燃焼機構770は、図4及び図5(a)に示すように、空気を外部から燃焼室705に吸入するための吸入路771と、排気ガスを燃焼室705から外部に排出するための排出路772と、吸気及び排気を切り替える切替機構773と、を有している。吸入路771は、ヘッド712bに形成され、燃焼室705に連通可能で、連通により外部から空気を吸入するようになっている。排出路772は、ヘッド712bに形成され、燃焼室705に連通可能で、連通により外部に排出ガスを排出するようになっている。 The fuel combustion mechanism 770 burns fuel in the cylinder 731 to press the piston 732 and obtain output. As shown in FIGS. 4 and 5(a), the fuel combustion mechanism 770 includes an intake passage 771 for sucking air into the combustion chamber 705 from the outside, and an exhaust passage 771 for discharging exhaust gas from the combustion chamber 705 to the outside. It has a passage 772 and a switching mechanism 773 that switches between intake and exhaust. The suction passage 771 is formed in the head 712b and can communicate with the combustion chamber 705, so that air can be sucked in from the outside through the communication. The exhaust passage 772 is formed in the head 712b and can communicate with the combustion chamber 705, so that the exhaust gas can be discharged to the outside through the communication.

図5(a)に示すように、カバー713には、軸方向D1に貫通した吸入口713aと排出口713bとが形成されている。吸入口713aは、ヘッド712bとの間の流路(吸入路771の一部)を介して吸入弁774に連通している。排出口713bは、ヘッド712bとの間の流路(排出路772の一部)を介して排出弁775に連通している。吸入路771と排出路772との間には、隔壁712cが設けられている。また、ヘッド712bの中央部には、燃焼室705に露出したインジェクション776が設けられている。 As shown in FIG. 5A, the cover 713 is formed with an inlet port 713a and an outlet port 713b that penetrate in the axial direction D1. The suction port 713a communicates with the suction valve 774 via a flow path (a part of the suction path 771) between the suction port 713a and the head 712b. The discharge port 713b communicates with a discharge valve 775 via a flow path (a part of the discharge path 772) between the discharge port 713b and the head 712b. A partition wall 712c is provided between the suction passage 771 and the discharge passage 772. Further, an injection 776 exposed to the combustion chamber 705 is provided in the center of the head 712b.

切替機構773は、吸入弁774と、排出弁775と、変換機構780とを有している。吸入弁774は、ヘッド712bに設けられたポペット弁であり、軸方向D1に往復することで吸入路771を開放及び閉塞する。排出弁775は、ヘッド712bに設けられたポペット弁であり、軸方向D1に往復することで排出路772を開放及び閉塞する。変換機構780は、吸入弁774及び排出弁775と回転部材733との間に介在され、回転部材733の回転を吸入弁774及び排出弁775の開閉に変換する。変換機構780は、切替溝781と、吸入ローラ部782と、不図示の排出ローラ部とを有している。切替溝781は、回転部材733に形成され、かつ、回転部材733の回転方向の全周に亘って軸方向D1に交互に変位した波形状のカム溝である。切替溝781の一例を図5(b)に示す。吸入ローラ部782は、吸入弁774から径方向D2に突出して設けられ、切替溝781に嵌合して案内される軸状の部材である。排出ローラ部は、排出弁775から径方向D2に突出して設けられ、切替溝781に嵌合して案内される軸状の部材である。 The switching mechanism 773 includes an intake valve 774, an exhaust valve 775, and a conversion mechanism 780. The suction valve 774 is a poppet valve provided in the head 712b, and opens and closes the suction passage 771 by reciprocating in the axial direction D1. The discharge valve 775 is a poppet valve provided in the head 712b, and opens and closes the discharge passage 772 by reciprocating in the axial direction D1. The conversion mechanism 780 is interposed between the suction valve 774 and the discharge valve 775 and the rotating member 733, and converts the rotation of the rotating member 733 into opening and closing of the suction valve 774 and the discharge valve 775. The conversion mechanism 780 includes a switching groove 781, a suction roller section 782, and a discharge roller section (not shown). The switching grooves 781 are wave-shaped cam grooves formed in the rotating member 733 and alternately displaced in the axial direction D1 over the entire circumference of the rotating member 733 in the rotational direction. An example of the switching groove 781 is shown in FIG. 5(b). The suction roller portion 782 is a shaft-shaped member that is provided to protrude from the suction valve 774 in the radial direction D2, and is fitted and guided in the switching groove 781. The discharge roller portion is a shaft-shaped member that is provided to protrude from the discharge valve 775 in the radial direction D2, and is fitted and guided in the switching groove 781.

図5(a)に示す矢印は、切替機構773の回転方向を示す。この切替機構773では、回転部材733を回転し、空気の吸入時には、吸入弁774が開放して排出弁775が閉塞し、吸入路771と燃焼室705とを連通し、かつ、排出路772と燃焼室705とを遮断する。回転部材733を回転し、排気ガスの排出時には、排出弁775を開放して吸入弁774が閉塞したときに、排出路772と燃焼室705とを連通し、かつ、吸入路771と燃焼室705とを遮断する。 The arrow shown in FIG. 5(a) indicates the rotation direction of the switching mechanism 773. In this switching mechanism 773, the rotating member 733 is rotated, and when air is taken in, the intake valve 774 is opened and the exhaust valve 775 is closed, so that the intake passage 771 and the combustion chamber 705 are communicated with each other, and the exhaust passage 772 and The combustion chamber 705 is cut off. When the rotating member 733 is rotated to discharge exhaust gas, the exhaust valve 775 is opened, and when the intake valve 774 is closed, the exhaust passage 772 and the combustion chamber 705 are communicated, and the intake passage 771 and the combustion chamber 705 are connected. and cut off.

[往復回転変換機構]
次に、往復回転変換機構730について、詳細に説明する。回転部材733は、ピストン732の周囲を同軸上に回転可能に配置されている。変換機構750は、回転部材733に形成された波形溝751と、ピストン732に形成されたローラ部752とを有している。波形溝751は、回転部材733の回転方向の全周に亘って軸方向D1に交互に変位した波形状である(図1(b)参照)。
[Reciprocating rotation conversion mechanism]
Next, the reciprocating rotation conversion mechanism 730 will be described in detail. The rotating member 733 is arranged to be rotatable coaxially around the piston 732. The conversion mechanism 750 has a wave-shaped groove 751 formed in a rotating member 733 and a roller portion 752 formed in a piston 732. The wave-shaped groove 751 has a wave shape that is alternately displaced in the axial direction D1 over the entire circumference of the rotating member 733 in the rotational direction (see FIG. 1(b)).

ピストン732の軸方向D1の下方向Dd側には、径方向D2の片方に突出した回転可能な軸状のローラ部752と、ローラ部752をピストン732に対して径方向D2を中心に回転可能に支持する軸受753とが、一対設けられている。即ち、ピストン732の径方向D2の両側に、別々のローラ部752の先端部が突出しており、それぞれ波形溝751に嵌合して案内される。 On the downward Dd side of the piston 732 in the axial direction D1, there is a rotatable shaft-shaped roller portion 752 that protrudes to one side in the radial direction D2, and the roller portion 752 is rotatable relative to the piston 732 around the radial direction D2. A pair of bearings 753 are provided to support the bearings. That is, the tips of separate roller portions 752 protrude from both sides of the piston 732 in the radial direction D2, and are respectively fitted into and guided by the wave-shaped grooves 751.

規制機構760は、ピストン732に形成された軸方向溝761と、シリンダ731に配置された軸763と、軸763に設けられた転動部材762とを有している。軸方向溝761は、軸方向D1が長手方向となるように、かつ、ピストン732を径方向D2に貫通して形成されている。軸763は、シリンダ731に対して、軸方向D1及び回転方向への相対移動を規制され、かつ、軸方向溝761に係合して軸方向D1に案内される。転動部材762は、軸763に対して回転可能に取り付けられた例えばボール軸受やローラ軸受であり、軸763と軸方向溝761との間で摩擦を低減する。本実施形態では、軸方向D1から視たときに、ローラ部752と軸763とは同方向を向いて重なるように配置されている。 The regulating mechanism 760 includes an axial groove 761 formed in the piston 732, a shaft 763 disposed in the cylinder 731, and a rolling member 762 provided in the shaft 763. The axial groove 761 is formed so that the axial direction D1 is the longitudinal direction and extends through the piston 732 in the radial direction D2. The shaft 763 is restricted from relative movement in the axial direction D1 and rotational direction with respect to the cylinder 731, and is engaged with the axial groove 761 and guided in the axial direction D1. The rolling member 762 is, for example, a ball bearing or a roller bearing rotatably attached to the shaft 763, and reduces friction between the shaft 763 and the axial groove 761. In this embodiment, when viewed from the axial direction D1, the roller portion 752 and the shaft 763 are arranged so as to face in the same direction and overlap.

波形溝751は、回転方向の全周に亘って軸方向D1の一方側である上方向Du側に面した第1カム面751aと、回転方向の全周に亘って軸方向D1の他方側である下方向Ddに面した第2カム面751bと、を有している。第1カム面751aは、径方向D2の外径側が内径側よりも第2カム面751bから離隔した勾配を有している。第2カム面751bは、径方向D2の外径側が内径側よりも第1カム面751aから離隔した勾配を有している。ローラ部752は、波形溝751に接触する部位において、径方向D2の外径側が内径側よりも大径となる勾配を有する外周面752aを有しており、第1カム面751a及び第2カム面751bに対して線接触するように勾配角を同一にして設けられている。 The wave-shaped groove 751 has a first cam surface 751a facing the upper direction Du side which is one side in the axial direction D1 over the entire circumference in the rotation direction, and a first cam surface 751a facing the upper direction Du side which is one side in the axial direction D1 over the entire circumference in the rotation direction. It has a second cam surface 751b facing a certain downward direction Dd. The first cam surface 751a has a slope such that the outer diameter side in the radial direction D2 is farther from the second cam surface 751b than the inner diameter side. The second cam surface 751b has a slope such that the outer diameter side in the radial direction D2 is farther from the first cam surface 751a than the inner diameter side. The roller portion 752 has an outer circumferential surface 752a having a slope such that the outer diameter side in the radial direction D2 has a larger diameter than the inner diameter side at a portion that contacts the wave-shaped groove 751. They are provided with the same slope angle so as to be in line contact with the surface 751b.

第1カム面751aと第2カム面751bとローラ部752の外周面752aとの勾配については、最大勾配より小さい勾配角であって、径方向D2と平行な角度よりも大きくするものとし、例えば、最大勾配と平行との中間の角度としている。尚、勾配角度は最大勾配と平行との中間の角度には限られず、例えば、波形溝751が回転方向に対して斜めに直線状になっている部分で線接触する勾配角度としたり、この勾配角度と最大勾配角度との中間にしたり、最大勾配と平行との間で適宜設定することができる。 The slope of the first cam surface 751a, the second cam surface 751b, and the outer circumferential surface 752a of the roller portion 752 is set to a slope angle smaller than the maximum slope and larger than the angle parallel to the radial direction D2, for example. , the angle is between the maximum slope and parallel. Incidentally, the slope angle is not limited to an intermediate angle between the maximum slope and parallel; for example, the slope angle may be such that the waveform groove 751 makes a line contact with the part where the waveform groove 751 is obliquely straight with respect to the rotation direction, or this slope It can be set appropriately between the angle and the maximum slope angle, or between the maximum slope and parallel.

本実施形態では、3つの回転部材733のそれぞれの外周面にギヤ部733aが形成されており、位相を120度(240度)ずらして順に噛合している。このため、3つの回転部材733は位相をずらしたまま同期して回転し、3気筒の内燃エンジン700として機能することができる。また、この内燃エンジン700は、第1出力軸701と第2出力軸702との2つの出力軸を有している。第1出力軸701は、1つの回転部材733と一体的に形成され、第2出力軸702は、他の回転部材733と一体的に形成されている。 In this embodiment, gear portions 733a are formed on the outer peripheral surfaces of each of the three rotating members 733, and the gear portions 733a are sequentially meshed with each other with a phase shift of 120 degrees (240 degrees). Therefore, the three rotating members 733 rotate synchronously with the phases shifted, and can function as a three-cylinder internal combustion engine 700. Further, this internal combustion engine 700 has two output shafts, a first output shaft 701 and a second output shaft 702. The first output shaft 701 is formed integrally with one rotating member 733, and the second output shaft 702 is formed integrally with another rotating member 733.

以上説明したように、本実施形態の往復回転変換機構730によれば、第1カム面751a、第2カム面751b、ローラ部752の外周面752aのいずれも勾配を有しているので、勾配を有していない場合に比べて、変換機構750における摩擦抵抗を抑制することができる。このため、回転と往復の変換効率を向上することができ、内燃エンジン700の燃費を向上することができる。 As explained above, according to the reciprocating rotation conversion mechanism 730 of this embodiment, the first cam surface 751a, the second cam surface 751b, and the outer peripheral surface 752a of the roller portion 752 all have a slope. Frictional resistance in the conversion mechanism 750 can be suppressed compared to the case where the conversion mechanism 750 is not provided. Therefore, the rotational and reciprocating conversion efficiency can be improved, and the fuel efficiency of the internal combustion engine 700 can be improved.

また、本実施形態の往復回転変換機構730によれば、軸763と軸方向溝761との間に転動部材762が設けられているので、転動部材762が設けられていない場合に比べて、規制機構760における摩擦抵抗を抑制することができる。このため、回転と往復の変換効率を向上することができ、内燃エンジン700の燃費を更に向上することができる。 Furthermore, according to the reciprocating rotation conversion mechanism 730 of the present embodiment, since the rolling member 762 is provided between the shaft 763 and the axial groove 761, the rolling member 762 is not provided. , frictional resistance in the regulating mechanism 760 can be suppressed. Therefore, the rotational and reciprocating conversion efficiency can be improved, and the fuel efficiency of the internal combustion engine 700 can be further improved.

<第5の実施形態>
次に、本開示の第5の実施形態を、図6及び図7を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、2つのピストン1032が中心線C1を一致させて軸方向D1に並べて配置されている点で、第4の実施形態と構成を異にしている。この内燃エンジン1000について、図6を用いて概要を説明する。本実施形態では、内燃エンジン1000は、4ストロークエンジンであって、ケース1010と、往復回転変換機構1030と、燃料燃焼機構1070とを有している。本実施形態では、往復回転変換機構1030及び燃料燃焼機構1070の組み合わせを2つ有しており、2気筒の内燃エンジン1000を構成している。2気筒を構成する2つのピストン1032は、ボクサーエンジンのように互い近接及び離隔するように往復する。また、各ピストン1032により回転される回転部材1033は一体化している。尚、2組の往復回転変換機構1030及び燃料燃焼機構1070は、回転部材1033の位相が180度ずれている他は同様の構成である。
<Fifth embodiment>
Next, a fifth embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7. This embodiment differs in configuration from the fourth embodiment in that two pistons 1032 are arranged side by side in the axial direction D1 with their center lines C1 aligned. An overview of this internal combustion engine 1000 will be explained using FIG. 6. In this embodiment, internal combustion engine 1000 is a four-stroke engine, and includes a case 1010, a reciprocating rotation conversion mechanism 1030, and a fuel combustion mechanism 1070. In this embodiment, there are two combinations of the reciprocating rotation conversion mechanism 1030 and the fuel combustion mechanism 1070, and a two-cylinder internal combustion engine 1000 is configured. The two pistons 1032 constituting the two cylinders reciprocate toward and away from each other like a boxer engine. Moreover, the rotating member 1033 rotated by each piston 1032 is integrated. The two sets of reciprocating rotation conversion mechanisms 1030 and fuel combustion mechanisms 1070 have the same configuration except that the phases of the rotating members 1033 are shifted by 180 degrees.

往復回転変換機構1030は、ケース1010に固定されたシリンダ1031と、シリンダ1031内を軸方向D1に往復可能に配置されたピストン1032と、円筒形状の回転部材1033と、ピストン1032と回転部材1033との間に介在され、ピストン1032の往復と回転部材1033の回転とを変換する変換機構1050と、ピストン1032がシリンダ1031に対して回転することを規制する規制機構1060と、を有している。往復回転変換機構1030の詳細は後述する。 The reciprocating rotation conversion mechanism 1030 includes a cylinder 1031 fixed to a case 1010, a piston 1032 arranged so as to be able to reciprocate in the axial direction D1 within the cylinder 1031, a cylindrical rotating member 1033, and the piston 1032 and the rotating member 1033. It has a conversion mechanism 1050 that is interposed between the piston 1032 and the rotation of the rotary member 1033, and a restriction mechanism 1060 that restricts the rotation of the piston 1032 with respect to the cylinder 1031. Details of the reciprocating rotation conversion mechanism 1030 will be described later.

ケース1010は、軸方向D1の下方向Dd側を形成する下ケース1011と、下ケース1011に連結されて上方向Du側を形成する上ケース1013と、下ケース1011及び上ケース1013のそれぞれに取り付けられたシリンダケース1012とを有している。シリンダケース1012は、シリンダ1031を形成する円筒部1012a及びヘッド1012bを有している。ピストン1032は、円筒部1012aとヘッド1012bとともに燃焼室1005を形成する。 The case 1010 is attached to each of the lower case 1011 forming the lower Dd side in the axial direction D1, the upper case 1013 connected to the lower case 1011 and forming the upper Du side, and the lower case 1011 and the upper case 1013. The cylinder case 1012 has a cylinder case 1012. The cylinder case 1012 has a cylindrical portion 1012a forming a cylinder 1031 and a head 1012b. The piston 1032 forms a combustion chamber 1005 together with the cylindrical portion 1012a and the head 1012b.

燃料燃焼機構1070は、空気を外部から燃焼室1005に吸入するための吸入路と、排気ガスを燃焼室1005から外部に排出するための排出路と、吸気及び排気を切り替える切替機構1080と、を有している。燃料燃焼機構1070の構成は第4の実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。 The fuel combustion mechanism 1070 includes an intake passage for sucking air into the combustion chamber 1005 from the outside, an exhaust passage for discharging exhaust gas from the combustion chamber 1005 to the outside, and a switching mechanism 1080 for switching between intake and exhaust. have. The configuration of the fuel combustion mechanism 1070 is the same as that in the fourth embodiment, so detailed explanation will be omitted.

[往復回転変換機構]
次に、往復回転変換機構1030について、詳細に説明する。回転部材1033は、ピストン1032の周囲を同軸上に回転可能に配置されている。変換機構1050は、回転部材1033に形成された第1波形溝1051及び第2波形溝2051と、ピストン1032に形成された第1ローラ部1052及び第2ローラ部2052とを有している(図7参照)。第1波形溝1051及び第2波形溝2051は、回転部材1033の回転方向の全周に亘って軸方向D1に交互に変位した波形状である。
[Reciprocating rotation conversion mechanism]
Next, the reciprocating rotation conversion mechanism 1030 will be described in detail. The rotating member 1033 is arranged coaxially and rotatably around the piston 1032. The conversion mechanism 1050 has a first wavy groove 1051 and a second wavy groove 2051 formed on the rotating member 1033, and a first roller part 1052 and a second roller part 2052 formed on the piston 1032 (see FIG. (see 7). The first waveform groove 1051 and the second waveform groove 2051 have a waveform that is alternately displaced in the axial direction D1 over the entire circumference of the rotating member 1033 in the rotational direction.

上方向Du側のピストン1032の軸方向D1の下方向Dd側には、径方向D2の片方に突出した回転可能な軸状の第1ローラ部1052と、第1ローラ部1052をピストン1032に対して径方向D2を中心に回転可能に支持する軸受1053とが、一対設けられている。即ち、ピストン1032の径方向D2の両側で、別々の第1ローラ部1052の先端部が内径側に突出しており、それぞれ第1波形溝1051に嵌合して案内される。 On the downward Dd side in the axial direction D1 of the piston 1032 on the upward Du side, there is a rotatable shaft-shaped first roller part 1052 that protrudes to one side in the radial direction D2, and the first roller part 1052 is connected to the piston 1032. A pair of bearings 1053 are provided to support the bearings rotatably around the radial direction D2. That is, on both sides of the piston 1032 in the radial direction D2, the distal ends of the separate first roller parts 1052 protrude radially inward, and are respectively fitted into the first corrugated grooves 1051 and guided.

下方向Dd側のピストン1032の軸方向D1の上方向Du側には、径方向D2の片方に突出した回転可能な軸状の第2ローラ部2052と、第2ローラ部2052をピストン1032に対して径方向D2を中心に回転可能に支持する軸受2053とが、一対設けられている。即ち、ピストン1032の径方向D2の両側で、別々の第2ローラ部2052の先端部が内径側に突出しており、それぞれ第2波形溝2051に嵌合して案内される。 On the upper Du side of the axial direction D1 of the piston 1032 on the lower Dd side, there is a rotatable shaft-shaped second roller part 2052 that protrudes to one side in the radial direction D2, and the second roller part 2052 is connected to the piston 1032. A pair of bearings 2053 are provided to support the bearings rotatably around the radial direction D2. That is, on both sides of the piston 1032 in the radial direction D2, the distal ends of the separate second roller parts 2052 protrude radially inward, and are respectively fitted into and guided by the second corrugated grooves 2051.

ここで、波形溝とローラ部との押圧関係について考察する。ピストン1032が往復する場合に、ローラ部と波形溝がそれぞれ1つずつであると、ローラ部は波形溝の対向する第1カム面と第2カム面とに回転部材1033が90度回転するごとに反対側のカム面に乗り移るようになる。このとき、ローラ部の回転方向が反転するので、摩擦が発生してしまう。即ち、回転部材1033が1回転する間に4回のローラ部の回転反転によって摩擦が発生するので、摩擦低減が不十分になる可能性があった。そこで、本実施形態では、ローラ部が常に同じ側のカム面に当接するように、2カムフォロアを有する構成としている。 Here, the pressing relationship between the corrugated groove and the roller portion will be considered. When the piston 1032 reciprocates, if there is one roller portion and one corrugated groove, the roller portion moves between the opposing first cam surface and second cam surface of the corrugated groove every time the rotating member 1033 rotates 90 degrees. It will then transfer to the opposite cam surface. At this time, the rotational direction of the roller section is reversed, which causes friction. That is, since friction is generated due to the rotational reversal of the roller portion four times during one rotation of the rotating member 1033, there is a possibility that the reduction in friction will be insufficient. Therefore, in this embodiment, a configuration is adopted in which two cam followers are provided so that the roller portion always comes into contact with the cam surface on the same side.

即ち、図7に示すように、波形溝1051,2051は、回転方向の全周に亘って軸方向D1の下方向Dd側(一方側)に面した第1波形溝1051の第1カム面1051aと、回転方向の全周に亘って軸方向D1の上方向Du側(他方側)に面した第2波形溝1051の第2カム面2051aと、を有している。そして、ローラ部1052,2052は、第1カム面1051aに接触して案内される第1ローラ部(第1ローラ)1052と、第2カム面2051aに接触して案内される第2ローラ部(第2ローラ)2052と、を有している。これにより、第1ローラ部1052は第1カム面1051aのみに接触して案内され、第2ローラ部2052は第2カム面2051aのみに接触して案内される。尚、各カム面1051a,2051aと、ローラ部1052,2052の外周面とは勾配を有しているが、これについては第4の実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。 That is, as shown in FIG. 7, the first cam surface 1051a of the first wave groove 1051 faces the downward Dd side (one side) in the axial direction D1 over the entire circumference in the rotational direction. and a second cam surface 2051a of the second wave-shaped groove 1051 facing the upper Du side (the other side) in the axial direction D1 over the entire circumference in the rotational direction. The roller parts 1052, 2052 include a first roller part (first roller) 1052 that is guided by contacting the first cam surface 1051a, and a second roller part (first roller) that is guided by contacting the second cam surface 2051a. (second roller) 2052. Thereby, the first roller part 1052 is guided by contacting only the first cam surface 1051a, and the second roller part 2052 is guided by contacting only the second cam surface 2051a. Note that each cam surface 1051a, 2051a and the outer circumferential surface of the roller portions 1052, 2052 have a slope, but since this is the same as in the fourth embodiment, detailed explanation will be omitted.

規制機構1060は、ピストン1032に形成された軸方向溝1061と、シリンダ1031に配置された軸1063と、軸1063に設けられた転動部材1062とを有している。規制機構1060の構成と動作は、第4の実施形態と同様であるので詳細な説明を省略する。 The regulating mechanism 1060 includes an axial groove 1061 formed in the piston 1032, a shaft 1063 disposed in the cylinder 1031, and a rolling member 1062 provided in the shaft 1063. The configuration and operation of the regulating mechanism 1060 are the same as those in the fourth embodiment, so a detailed explanation will be omitted.

この内燃エンジン1000では、ピストン1032の往復により回転部材1033が回転し、回転部材1033の外周面に形成されたギヤ部1033aから駆動力を出力する。 In this internal combustion engine 1000, the rotating member 1033 rotates as the piston 1032 reciprocates, and a driving force is output from a gear portion 1033a formed on the outer peripheral surface of the rotating member 1033.

以上説明したように、本実施形態の往復回転変換機構1030によれば、第1ローラ部1052は第1カム面1051aのみに接触して案内され、第2ローラ部2052は第2カム面2051aのみに接触して案内されるので、ローラ部が他のカム面に乗り移ることが無く、変換機構1050における摩擦抵抗を小さくすることができる。このため、回転と往復の変換効率を向上することができ、内燃エンジン1000の燃費を向上することができる。 As explained above, according to the reciprocating rotation conversion mechanism 1030 of this embodiment, the first roller part 1052 is guided by contacting only the first cam surface 1051a, and the second roller part 2052 is guided only by the second cam surface 2051a. Since the roller portion is guided in contact with the cam surface, the roller portion does not transfer to another cam surface, and the frictional resistance in the conversion mechanism 1050 can be reduced. Therefore, the rotational and reciprocating conversion efficiency can be improved, and the fuel efficiency of the internal combustion engine 1000 can be improved.

<第6の実施形態>
次に、本開示の第6の実施形態を、図8及び図9を参照しながら詳細に説明する。本実施形態では、1つの波形溝1251に2つのローラ部1252,2252を軸方向D1にずらして配置し、各ローラ部1252,2252がそれぞれ片方のカム面のみに接触するようにした点で、第5の実施形態と構成を異にしている。この内燃エンジン1200について、図8を用いて概要を説明する。本実施形態では、内燃エンジン1200は、4ストロークエンジンであって、ケース1210と、往復回転変換機構1230と、燃料燃焼機構1270とを有している。本実施形態では、1つの往復回転変換機構1230の軸方向D1の両端部に燃料燃焼機構1270を設け、1つのピストン1232の両側に燃焼室1205を設けた構成になっている。このような組み合わせを、径方向D2に隣り合わせて2組有している。それぞれの往復回転変換機構1230及び燃料燃焼機構1270は、位相を異ならせている他は同様の構成である。
<Sixth embodiment>
Next, a sixth embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to FIGS. 8 and 9. In this embodiment, two roller parts 1252, 2252 are arranged in one wave-shaped groove 1251 so as to be shifted in the axial direction D1, so that each roller part 1252, 2252 contacts only one cam surface. The configuration is different from the fifth embodiment. An outline of this internal combustion engine 1200 will be explained using FIG. 8. In this embodiment, internal combustion engine 1200 is a four-stroke engine, and includes a case 1210, a reciprocating rotation conversion mechanism 1230, and a fuel combustion mechanism 1270. In this embodiment, fuel combustion mechanisms 1270 are provided at both ends of one reciprocating rotation conversion mechanism 1230 in the axial direction D1, and combustion chambers 1205 are provided on both sides of one piston 1232. Two such combinations are provided adjacent to each other in the radial direction D2. The reciprocating rotation conversion mechanism 1230 and the fuel combustion mechanism 1270 have the same configuration except that they have different phases.

往復回転変換機構1230は、ケース1210に固定されたシリンダ1231と、シリンダ1231内を軸方向D1に往復可能に配置されたピストン1232と、円筒形状の回転部材1233と、ピストン1232と回転部材1233との間に介在され、ピストン1232の往復と回転部材1233の回転とを変換する変換機構1250と、ピストン1232がシリンダ1231に対して回転することを規制する規制機構1260と、を有している。往復回転変換機構1230の詳細は後述する。 The reciprocating rotation conversion mechanism 1230 includes a cylinder 1231 fixed to a case 1210, a piston 1232 arranged so as to be reciprocated in the axial direction D1 within the cylinder 1231, a cylindrical rotating member 1233, and the piston 1232 and the rotating member 1233. It has a conversion mechanism 1250 that is interposed between the piston 1232 and converts the reciprocation of the piston 1232 and the rotation of the rotating member 1233, and a restriction mechanism 1260 that restricts the rotation of the piston 1232 with respect to the cylinder 1231. Details of the reciprocating rotation conversion mechanism 1230 will be described later.

ケース1210は、ケース本体1211と、ケース本体1211の軸方向D1の上方向Du側に取り付けられた上蓋1213と、上蓋1213に取り付けられたシリンダケース1212と、ケース本体1211の軸方向D1の下方向Dd側に取り付けられた下蓋1214と、下蓋1214に取り付けられたシリンダケース1215とを有している。シリンダケース1212は、シリンダ1231を形成する円筒部1212a及びヘッド1212bを有している。シリンダケース1215は、シリンダケース1212と同様の構成である。ピストン1232は、円筒部1212aとヘッド1212bとともに燃焼室1205を形成する。 The case 1210 includes a case body 1211, a top lid 1213 attached to the upper Du side of the case body 1211 in the axial direction D1, a cylinder case 1212 attached to the upper lid 1213, and a lower side of the case body 1211 in the axial direction D1. It has a lower cover 1214 attached to the Dd side and a cylinder case 1215 attached to the lower cover 1214. The cylinder case 1212 has a cylindrical portion 1212a forming a cylinder 1231 and a head 1212b. Cylinder case 1215 has a similar configuration to cylinder case 1212. The piston 1232 forms a combustion chamber 1205 together with the cylindrical portion 1212a and the head 1212b.

燃料燃焼機構1270は、空気を外部から燃焼室1205に吸入するための吸入路と、排気ガスを燃焼室1205から外部に排出するための排出路と、吸気及び排気を切り替える切替機構1280と、を有している。燃料燃焼機構1270の構成は第4の実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。 The fuel combustion mechanism 1270 includes an intake passage for sucking air into the combustion chamber 1205 from the outside, an exhaust passage for discharging exhaust gas from the combustion chamber 1205 to the outside, and a switching mechanism 1280 for switching between intake and exhaust. have. The configuration of the fuel combustion mechanism 1270 is the same as that in the fourth embodiment, so detailed explanation will be omitted.

[往復回転変換機構]
次に、往復回転変換機構1230について、詳細に説明する。回転部材1233は、ピストン1232の周囲を同軸上に回転可能に配置されている。変換機構1250は、回転部材1233に形成された波形溝1251と、ピストン1232に形成された第1ローラ部1252及び第2ローラ部2252とを有している(図9参照)。波形溝1251は、回転部材1233の回転方向の全周に亘って軸方向D1に交互に変位した波形状である。
[Reciprocating rotation conversion mechanism]
Next, the reciprocating rotation conversion mechanism 1230 will be described in detail. The rotating member 1233 is arranged coaxially and rotatably around the piston 1232. The conversion mechanism 1250 has a wave-shaped groove 1251 formed in a rotating member 1233, and a first roller part 1252 and a second roller part 2252 formed in a piston 1232 (see FIG. 9). The wave-shaped groove 1251 has a wave shape that is alternately displaced in the axial direction D1 over the entire circumference of the rotating member 1233 in the rotation direction.

ピストン1232の軸方向D1の中央部には、径方向D2の片方に突出した回転可能な軸状の第1ローラ部1252と、第1ローラ部1252をピストン1232に対して径方向D2を中心に回転可能に支持する軸受1253とが、一対設けられている。即ち、ピストン1232の径方向D2の両側で、別々の第1ローラ部1252の先端部が内径側に突出しており、それぞれ波形溝1251に嵌合して案内される。 At the center of the piston 1232 in the axial direction D1, there is a rotatable shaft-shaped first roller part 1252 that protrudes to one side in the radial direction D2, and the first roller part 1252 is connected to the piston 1232 around the radial direction D2. A pair of bearings 1253 are provided to rotatably support. That is, on both sides of the piston 1232 in the radial direction D2, the distal ends of the separate first roller parts 1252 protrude radially inward, and are respectively fitted into the corrugated grooves 1251 and guided.

第1ローラ部1252の下方向Dd側に並んで、径方向D2の片方に突出した回転可能な軸状の第2ローラ部2252と、第2ローラ部2252をピストン1232に対して径方向D2を中心に回転可能に支持する軸受2253とが、一対設けられている。即ち、ピストン1032の径方向D2の両側で、別々の第2ローラ部2252の先端部が内径側に突出しており、それぞれ波形溝1251に嵌合して案内される。 A rotatable shaft-shaped second roller part 2252 is arranged on the downward Dd side of the first roller part 1252 and protrudes to one side in the radial direction D2. A pair of bearings 2253 are provided at the center for rotatable support. That is, on both sides of the piston 1032 in the radial direction D2, the distal ends of the separate second roller parts 2252 protrude radially inward, and are respectively fitted into the wave-shaped grooves 1251 and guided.

図9に示すように、波形溝1251は、回転方向の全周に亘って軸方向D1の下方向Dd側(一方側)に面した第1カム面1251aと、回転方向の全周に亘って軸方向D1の上方向Du側(他方側)に面した第2カム面1251bと、を有している。そして、ローラ部1252,2252は、第1カム面1251aに接触して案内される第1ローラ部(第1ローラ)1252と、第2カム面1251bに接触して案内される第2ローラ部(第2ローラ)2252と、を有している。これにより、第1ローラ部1252は第1カム面1251aのみに接触して案内され、第2ローラ部2252は第2カム面1251bのみに接触して案内されるので、ローラ部が他のカム面に乗り移ることが無く、摩擦抵抗を小さくすることができる。尚、各カム面1051a,2051aと、ローラ部1052,2052の外周面とは勾配を有しているが、これについては第4の実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。 As shown in FIG. 9, the wave-shaped groove 1251 has a first cam surface 1251a facing the downward Dd side (one side) in the axial direction D1 over the entire circumference in the rotation direction, and a first cam surface 1251a facing the downward Dd side (one side) in the axial direction D1 over the entire circumference in the rotation direction. The second cam surface 1251b faces the upper Du side (the other side) in the axial direction D1. The roller parts 1252, 2252 include a first roller part (first roller) 1252 that is guided by contacting the first cam surface 1251a, and a second roller part (first roller) that is guided by contacting the second cam surface 1251b. (second roller) 2252. As a result, the first roller portion 1252 is guided by contacting only the first cam surface 1251a, and the second roller portion 2252 is guided by contacting only the second cam surface 1251b, so that the roller portion is guided by contacting only the second cam surface 1251b. The frictional resistance can be reduced. Note that each cam surface 1051a, 2051a and the outer circumferential surface of the roller portions 1052, 2052 have a slope, but since this is the same as in the fourth embodiment, detailed explanation will be omitted.

規制機構1260は、ピストン1232に形成された軸方向溝1261と、シリンダ1231に配置された軸1263と、軸1263に設けられた転動部材1262とを有している。規制機構1260の構成と動作は、第4の実施形態と同様であるので詳細な説明を省略する。 The regulating mechanism 1260 includes an axial groove 1261 formed in the piston 1232, a shaft 1263 disposed in the cylinder 1231, and a rolling member 1262 provided in the shaft 1263. The configuration and operation of the regulating mechanism 1260 are the same as those in the fourth embodiment, so detailed explanation will be omitted.

この内燃エンジン1000では、ピストン1232の往復により回転部材1233が回転し、回転部材1233の外周面に形成されたギヤ部1233a同士が噛合して同期する。また、1つの回転部材1233のギヤ部1233aには、出力軸1201がギヤ部1201aを介して駆動連結されている。この出力軸1201から駆動力を出力する。 In this internal combustion engine 1000, the rotating member 1233 rotates as the piston 1232 reciprocates, and the gear portions 1233a formed on the outer peripheral surface of the rotating member 1233 mesh with each other and synchronize. Further, an output shaft 1201 is drivingly connected to a gear portion 1233a of one rotating member 1233 via a gear portion 1201a. Driving force is output from this output shaft 1201.

以上説明したように、本実施形態の往復回転変換機構1230によれば、第1ローラ部1252は第1カム面1251aのみに接触して案内され、第2ローラ部2252は第2カム面1251bのみに接触して案内されるので、ローラ部が他のカム面に乗り移ることが無く、変換機構1250における摩擦抵抗を小さくすることができる。このため、回転と往復の変換効率を向上することができ、内燃エンジン1200の燃費を向上することができる。 As explained above, according to the reciprocating rotation conversion mechanism 1230 of this embodiment, the first roller part 1252 is guided by contacting only the first cam surface 1251a, and the second roller part 2252 is guided only by the second cam surface 1251b. Since the roller portion is guided in contact with the cam surface, the roller portion does not transfer to another cam surface, and the frictional resistance in the conversion mechanism 1250 can be reduced. Therefore, the rotational and reciprocating conversion efficiency can be improved, and the fuel efficiency of the internal combustion engine 1200 can be improved.

尚、上述した第4~第6の実施形態では、規制機構760,1060,1260において、軸763,1063,1263と軸方向溝761,1061,1262との間に転動部材762,1062,1262が設けられている場合について説明したが、これには限られず、例えば、転動部材762,1062,1262は無くてもよい。この場合、軸763,1063,1263と軸方向溝761,1061,1261との摩擦抵抗は増加するが、部品点数を削減することができる。また、上述した第4~第6の実施形態では、波形溝のカム面とローラ部の外周面とは勾配を有する場合について説明したが、これには限られず、勾配を有さないようにしてもよい。 In the fourth to sixth embodiments described above, in the regulating mechanism 760, 1060, 1260, the rolling member 762, 1062, 1262 is provided between the shaft 763, 1063, 1263 and the axial groove 761, 1061, 1262. Although a case has been described in which the rolling members 762, 1062, and 1262 are provided, the present invention is not limited to this, and for example, the rolling members 762, 1062, and 1262 may not be provided. In this case, although the frictional resistance between the shafts 763, 1063, 1263 and the axial grooves 761, 1061, 1261 increases, the number of parts can be reduced. Further, in the fourth to sixth embodiments described above, the cam surface of the wave-shaped groove and the outer circumferential surface of the roller part have been described as having a slope, but the present invention is not limited to this. Good too.

100,200,300…電動ポンプ、130,230,330,730,1030,1230…往復回転変換機構、131,231,331,731,1031,1231…シリンダ、132,232,332,732,1032,1232…ピストン、133,233,333,733,1033,1233…回転部材、140…ポンプ部、150,250,350,750,1050,1250…変換機構、151,251,351,751,1051,1251,2051…波形溝、152,252,352,752,1052,1252,2052,2252…ローラ部、153…軸部材(軸)、160,260,360,760,1060,1260…規制機構、161,261,361,761,1061,1261…軸方向溝、162,262,362,762,1062,1262…転動部材、251a,351a,751a,1051a,1251a…第1カム面、251b,351b,751b,1251b,2051a…第2カム面、252a,352a,752a…外周面、263…軸、700,1000,1200…内燃エンジン、701…第1出力軸(出力軸)、702…第2出力軸(出力軸)、770,1070,1270…燃料燃焼機構、1052,1252…第1ローラ部(第1ローラ)、1202…出力軸、2052,2252…第2ローラ部(第2ローラ)、D1…軸方向、D2…径方向 100,200,300...Electric pump, 130,230,330,730,1030,1230...Reciprocating rotation conversion mechanism, 131,231,331,731,1031,1231...Cylinder, 132,232,332,732,1032, 1232...Piston, 133,233,333,733,1033,1233...Rotating member, 140...Pump section, 150,250,350,750,1050,1250...Conversion mechanism, 151,251,351,751,1051,1251 , 2051... Wave-shaped groove, 152, 252, 352, 752, 1052, 1252, 2052, 2252... Roller portion, 153... Shaft member (shaft), 160, 260, 360, 760, 1060, 1260... Regulation mechanism, 161, 261,361,761,1061,1261...Axial groove, 162,262,362,762,1062,1262...Rolling member, 251a, 351a, 751a, 1051a, 1251a...First cam surface, 251b, 351b, 751b , 1251b, 2051a...Second cam surface, 252a, 352a, 752a...Outer peripheral surface, 263...Shaft, 700, 1000, 1200...Internal combustion engine, 701...First output shaft (output shaft), 702...Second output shaft ( 770, 1070, 1270... Fuel combustion mechanism, 1052, 1252... First roller part (first roller), 1202... Output shaft, 2052, 2252... Second roller part (second roller), D1... Axis Direction, D2...radial direction

Claims (8)

シリンダと、
前記シリンダ内を軸方向に往復可能に配置されたピストンと、
前記ピストンの周囲を同軸上に回転可能に配置された回転部材と、
前記ピストンと前記回転部材との間に介在され、前記ピストンの往復と前記回転部材の回転とを変換する変換機構であって、前記ピストン及び前記回転部材の一方に配置され、かつ、前記回転部材の回転方向の全周に亘って前記軸方向に交互に変位した波形状である波形溝と、前記ピストン及び前記回転部材の他方に配置され、かつ、前記波形溝に嵌合して案内されるローラ部と、を有する変換機構と、
前記ピストンが前記シリンダに対して回転することを規制する規制機構と、を備え、
前記規制機構は、
前記シリンダ及び前記ピストンの一方に配置され、かつ、前記軸方向が長手方向となるように形成された軸方向溝と、前記シリンダ及び前記ピストンの他方に対して前記軸方向及び前記回転方向への相対移動を規制されるように配置され、かつ、前記軸方向溝により前記軸方向に案内される軸と、前記軸方向溝と前記軸との間に介在するように配置された転動部材と、を有する、
往復回転変換機構。
cylinder and
a piston arranged to be able to reciprocate in the axial direction within the cylinder;
a rotating member coaxially rotatably disposed around the piston;
a conversion mechanism that is interposed between the piston and the rotating member and converts reciprocation of the piston and rotation of the rotating member, the conversion mechanism being disposed on one of the piston and the rotating member; a wavy groove having a wavy shape alternately displaced in the axial direction over the entire circumference in the rotational direction; and a wavy groove that is disposed on the other of the piston and the rotating member and is guided by being fitted into the wavy groove. a conversion mechanism having a roller section;
a regulating mechanism that regulates rotation of the piston relative to the cylinder;
The regulatory mechanism is
an axial groove disposed in one of the cylinder and the piston and formed so that the axial direction is the longitudinal direction; and an axial groove disposed in the other of the cylinder and the piston in the axial direction and the rotational direction. a shaft arranged to restrict relative movement and guided in the axial direction by the axial groove; and a rolling member arranged to be interposed between the axial groove and the shaft. , has
Reciprocating rotation conversion mechanism.
前記波形溝は、前記回転方向の全周に亘って前記軸方向の一方側に面した第1カム面と、前記回転方向の全周に亘って前記軸方向の他方側に面した第2カム面と、を有し、
前記ローラ部は、前記第1カム面に接触して案内される第1ローラと、前記第2カム面に接触して案内される第2ローラと、を有する、
請求項1に記載の往復回転変換機構。
The wave-shaped groove includes a first cam surface facing one side in the axial direction over the entire circumference in the rotation direction, and a second cam surface facing the other side in the axial direction over the entire circumference in the rotation direction. having a surface;
The roller portion includes a first roller that is guided in contact with the first cam surface, and a second roller that is guided in contact with the second cam surface.
The reciprocating rotation conversion mechanism according to claim 1.
前記波形溝は、前記回転方向の全周に亘って前記軸方向の一方側に面した第1カム面と、前記回転方向の全周に亘って前記軸方向の他方側に面した第2カム面と、を有し、
前記第1カム面は、前記ピストンの径方向の外径側が内径側よりも前記第2カム面から離隔した勾配を有し、
前記第2カム面は、前記径方向の外径側が内径側よりも前記第1カム面から離隔した勾配を有し、
前記ローラ部は、前記径方向の外径側が内径側よりも大径となる勾配を有する外周面を有する、
請求項1又は2に記載の往復回転変換機構。
The wave-shaped groove includes a first cam surface facing one side in the axial direction over the entire circumference in the rotation direction, and a second cam surface facing the other side in the axial direction over the entire circumference in the rotation direction. having a surface;
The first cam surface has a slope such that the outer diameter side in the radial direction of the piston is farther from the second cam surface than the inner diameter side,
The second cam surface has a slope such that the outer diameter side in the radial direction is farther from the first cam surface than the inner diameter side,
The roller portion has an outer circumferential surface having a slope such that the outer diameter side in the radial direction has a larger diameter than the inner diameter side.
The reciprocating rotation conversion mechanism according to claim 1 or 2.
シリンダと、
前記シリンダ内を軸方向に往復可能に配置されたピストンと、
前記ピストンの周囲を同軸上に回転可能に配置された回転部材と、
前記ピストンと前記回転部材との間に介在され、前記ピストンの往復と前記回転部材の回転とを変換する変換機構であって、前記ピストン及び前記回転部材の一方に配置され、かつ、前記回転部材の回転方向の全周に亘って前記軸方向に交互に変位した波形状である波形溝と、前記ピストン及び前記回転部材の他方に配置され、かつ、前記波形溝に嵌合して案内されるローラ部と、を有する変換機構と、
前記ピストンが前記シリンダに対して回転することを規制する規制機構と、を備え、
前記波形溝は、前記回転方向の全周に亘って前記軸方向の一方側に面した第1カム面と、前記回転方向の全周に亘って前記軸方向の他方側に面した第2カム面と、を有し、
前記ローラ部は、前記第1カム面に接触して案内される第1ローラと、前記第2カム面に接触して案内される第2ローラと、を有する、
往復回転変換機構。
cylinder and
a piston arranged to be able to reciprocate in the axial direction within the cylinder;
a rotating member coaxially rotatably disposed around the piston;
a conversion mechanism that is interposed between the piston and the rotating member and converts reciprocation of the piston and rotation of the rotating member, the conversion mechanism being disposed on one of the piston and the rotating member; a wavy groove having a wavy shape alternately displaced in the axial direction over the entire circumference in the rotational direction; and a wavy groove that is disposed on the other of the piston and the rotating member and is guided by being fitted into the wavy groove. a conversion mechanism having a roller section;
a regulating mechanism that regulates rotation of the piston relative to the cylinder;
The wave-shaped groove includes a first cam surface facing one side in the axial direction over the entire circumference in the rotation direction, and a second cam surface facing the other side in the axial direction over the entire circumference in the rotation direction. having a surface;
The roller portion includes a first roller that is guided in contact with the first cam surface, and a second roller that is guided in contact with the second cam surface.
Reciprocating rotation conversion mechanism.
シリンダと、
前記シリンダ内を軸方向に往復可能に配置されたピストンと、
前記ピストンの周囲を同軸上に回転可能に配置された回転部材と、
前記ピストンと前記回転部材との間に介在され、前記ピストンの往復と前記回転部材の回転とを変換する変換機構であって、前記ピストン及び前記回転部材の一方に配置され、かつ、前記回転部材の回転方向の全周に亘って前記軸方向に交互に変位した波形状である波形溝と、前記ピストン及び前記回転部材の他方に配置され、かつ、前記波形溝に嵌合して案内されるローラ部と、を有する変換機構と、
前記ピストンが前記シリンダに対して回転することを規制する規制機構と、を備え、
前記波形溝は、前記回転方向の全周に亘って前記軸方向の一方側に面した第1カム面と、前記回転方向の全周に亘って前記軸方向の他方側に面した第2カム面と、を有し、
前記第1カム面は、前記ピストンの径方向の外径側が内径側よりも前記第2カム面から離隔した勾配を有し、
前記第2カム面は、前記径方向の外径側が内径側よりも前記第1カム面から離隔した勾配を有し、
前記ローラ部は、前記径方向の外径側が内径側よりも大径となる勾配を有する外周面を有する、
往復回転変換機構。
cylinder and
a piston arranged to be able to reciprocate in the axial direction within the cylinder;
a rotating member coaxially rotatably disposed around the piston;
a conversion mechanism that is interposed between the piston and the rotating member and converts reciprocation of the piston and rotation of the rotating member, the conversion mechanism being disposed on one of the piston and the rotating member; a wavy groove having a wavy shape alternately displaced in the axial direction over the entire circumference in the rotational direction; and a wavy groove that is disposed on the other of the piston and the rotating member and is guided by being fitted into the wavy groove. a conversion mechanism having a roller section;
a regulating mechanism that regulates rotation of the piston relative to the cylinder;
The wave-shaped groove includes a first cam surface facing one side in the axial direction over the entire circumference in the rotation direction, and a second cam surface facing the other side in the axial direction over the entire circumference in the rotation direction. having a surface;
The first cam surface has a slope such that the outer diameter side in the radial direction of the piston is farther from the second cam surface than the inner diameter side,
The second cam surface has a slope such that the outer diameter side in the radial direction is farther from the first cam surface than the inner diameter side,
The roller portion has an outer circumferential surface having a slope such that the outer diameter side in the radial direction has a larger diameter than the inner diameter side.
Reciprocating rotation conversion mechanism.
前記第1カム面と前記第2カム面と前記ローラ部の前記外周面とは、前記波形溝における前記回転方向に沿った部位において前記ローラ部が前記第1カム面及び前記第2カム面に対して外径側及び内径側で滑りを生じない勾配角より小さい勾配角を有する、
請求項5に記載の往復回転変換機構。
The first cam surface, the second cam surface, and the outer circumferential surface of the roller portion are such that the roller portion contacts the first cam surface and the second cam surface at a portion along the rotation direction in the wave-shaped groove. On the other hand, it has a slope angle smaller than the slope angle that does not cause slippage on the outer diameter side and inner diameter side.
The reciprocating rotation conversion mechanism according to claim 5.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の往復回転変換機構と、
前記ピストンの往復動により流体を吸引して加圧して排出するポンプ部と、を備え、
前記回転部材は、電動モータのロータと一体回転する、
電動ポンプ。
A reciprocating rotation conversion mechanism according to any one of claims 1 to 6,
a pump unit that sucks fluid through reciprocating motion of the piston, pressurizes it, and discharges it;
The rotating member rotates integrally with the rotor of the electric motor.
electric pump.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の往復回転変換機構と、
前記シリンダにおいて燃料を燃焼することで前記ピストンを押圧して出力を得る燃料燃焼機構と、を備え、
前記回転部材は、外部に駆動力を出力する出力軸である、
内燃エンジン。
A reciprocating rotation conversion mechanism according to any one of claims 1 to 6,
a fuel combustion mechanism that presses the piston to obtain output by burning fuel in the cylinder;
The rotating member is an output shaft that outputs driving force to the outside,
internal combustion engine.
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