JPH0159469B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、運動変換装置に関する。

本発明の一態様としては、中心軸に対して偏心
した偏心軸のまわりを回転するように装着したカ
ムで、偏心軸が中心軸のまわりを回転可能であつ
て、カムがＮ個の突出部を有し、突出部の最も外
側の位置が偏心軸から等距離に位置するととも
に、それぞれ偏心軸のまわりに等間隔に配置さ
れ、Ｎとは１以外の奇数整数であるようなカム
と、 中心軸のまわりを偏心軸が回転する際に、すな
わち偏心軸のまわりをカムが回転する際に、中心
軸とカムとの間に相対回転を与える駆動機構で、
中心軸のまわりを回転する偏心軸の角速度の２／
（Ｎ＋１）倍の角速度で偏心軸のまわりをカムが
回転するように中心軸とカムとの相対回転を規定
するようにした駆動機構とから構成され、 中心軸と実質的に一致する軸のまわりを回転可
能な一対のカムフオロアで、上記カムとカムフオ
ロアが、カムフオロアが中心軸の両側でカムと接
触し且つ中心軸から等距離にあり、中心軸のまわ
りを偏心軸が実質的に一定の速度で回転すると、
カムフオロアを支持するカムフオロアキヤリアが
１回転する毎に、休止状態からの加速と休止状態
への減速の１サイクルを2N回カムフオロアキヤ
リアが受けるように形成されているようなカム曲
線から成るカムとカムフオロアで構成されている
ことを特徴とする運動変換装置である。

明細書を通じて、「休止」という用語は実質的
に即ち見掛け上速度ゼロ状態を意味しており、こ
のいわゆる休止状態の場合には、比較的小さな速
度であるが限定された速度を有する可能性があ
る。

本発明による運動変換装置は、一定の角速度と
周期的な角速度の相互変換作用を提供するもので
ある。

本発明による運動変換装置は、第１のピストン
アセンブリと第２のピストンアセンブリとが一つ
の作動室内で作動するようなタイプに適用でき
る。第１のピストンアセンブリと第２のピストン
アセンブリは、運動変換装置の一部を構成する二
つの対になつたカムフオロアに作動サイクル角速
度（異なる周期的な角速度）を与えた場合に、
「ねこ−ねずみ型」の差動運動を受けるのに適し
ている。尚、「ねこ−ねずみ型」とは、対になつ
て同じ回転方向に回転する部材、すなわち各対の
一つの部材がもう一方の部材に追随する部材を有
し、これらの部材が周期的に変化する角速度で回
転し、両部材の間の空間が回転運動にともなつて
周期的に容積が増大減少するようなタイプ（以
下、「ねこ−ねずみ型」と言う）の回転機構を言
う。

このような回転機構は、流体ポンプ、流体モー
タ、内燃エンジンなどに利用できる。さらに、こ
のような回転機構は、複数の作動機構、例えば、
エンジンと、これにより駆動されるポンプを一体
的に構成することができる。

さらに、本発明の運動変換装置は、割り出し作
業、及び物品を保管場所からピツクアツプして元
の保管場所に戻すような機構として他の分野にも
適用できるものである。

次に本発明を添付図面を参照して種々の実施例
について詳細に説明する。

第１図〜第４図において、第１実施例の運動変
換装置は、クランクシヤフト１１を有しており、
この回転中心が中心軸１２を形成している。クラ
ンクシヤフトの偏心部１３に、複数個の突出部を
有するカム１５が回転可能に装着されており、こ
のカム１５は、中心軸１２に対して偏心している
ところの偏心軸１６のまわりを回転する。

カム１５はＮ個の突出部１７を有しているが、
ここでＮは１以外の奇数整数である。図からもわ
かるように、本実施例においてカムは３個の突出
部を有している。各突出部１７の最も外側の位置
は、偏心軸１６から等距離に位置するとともに、
それぞれ偏心軸１６のまわりに等間隔に配置され
ている。

カム１５は、クランクシヤフト１１と同方向に
偏心軸１６のまわりを回転し、しかも、クランク
シヤフト１１の角速度の２／（Ｎ＋１）倍の角速
度で回転するように構成されている。従つて、本
実施例の場合には、クランクシヤフト１１の角速
度の半分の角速度で、偏心軸１６のまわりをカム
１５が回転することになる。

上記カム１５とクランクシヤフ１１との角速度
の関係を維持するための機構としては、カム１５
と同軸で且つカム１５に固定された内歯車１９
が、クランクシヤフト１１と同軸で且つ基準固定
フレームに対する回転に対して固定された外歯車
２１と噛合するように構成されている。内歯車１
９と外歯車２１との歯数の比率は、（Ｎ＋１）／
２：（Ｎ＋１）／２−１であつて、これによりカ
ム１５とクランクシヤフト１１との角速度の関係
が維持されるようになつている。

尚、上記カム１５とクランクシヤフ１１との角
速度の関係を維持するための機構としては、上記
の外歯車と内歯車を利用したもの以外でも適宜の
駆動手段、例えばベルト駆動など、要するにカム
１５クランクシヤフト１１の角速度の２／（Ｎ＋
１）倍の角速度で偏心軸１６のまわりを回転する
ように規定する手段であればよいことは当業者で
あれば容易に理解できるであろう。

クランクシヤフト１１が回転すると、カム１５
の運動は、偏心軸１６のまわりの自転と、中心軸
１２を中心とする公転との組み合わせとなる。カ
ム１５がこの運動をすれば、カム１５の突出部１
７は、外トロコイド軌跡上を動くことになる。

一対のカムフオロア２３は、中心軸１２と実質
的に同一である軸のまわりを回転可能である。本
実施例において、カムフオロア２３はローラ２５
の形状をしており、その回転軸は中心軸１２と実
質的に平行となつている。このカムフオロア２３
であるローラ２５はそれぞれ、中心軸１２のまわ
りを回転可能なカムフオロアキヤリア２７に対象
的に装着されている。

二つのカムフオロア２３のカムと接触している
接触面の間の間隔は、カム１５の各突出部１７の
最も外側の点と（偏心軸１６に関して）、カム面
の直径方向反対側の点との間の距離と実質的に等
しくなつている。すなわち、偏心軸１６がそれぞ
れのカムフオロア２３に最も接近した位置に位置
する場合に、中心軸１２からそれぞれのカムフオ
ロア２３がカムと接触している接触面の接触点ま
での距離が、カムの突出部１７の先端により形成
される外トロコイド軌跡の最も小さい半径と実質
的に等しくなつている。

クランクシヤフト１１が実質的に一定の速度で
回転すると、カムフオロアキヤリア２７が１回転
する間に、実質的に即ち見掛け上速度ゼロ状態か
らの加速と、実質的に即ち見掛け上速度ゼロ状態
までの減速とからなる１のサイクルを2N回カム
フオロアキヤリア２７が受けるようにカム１５の
形状は形成されている。

従つて、実質的に一定の角速度の回転運動をク
ランクシヤフト１１に与えることにより、カムフ
オロアキヤリア２７は、周期的な角速度を受ける
ようになる。また同様に、前述した一定の角速度
と同じ大きさの周期的な角速度をカムフオロアキ
ヤリア２７に与えることによつて、クランクシヤ
フト１１は、前述した一定の角速度を受けるよう
になる。

次に、第２図〜第４図に示した運動変換装置の
作動について説明する。ここで、クランクシヤフ
ト１１に、一定の角速度が与えられたものとする
（尚、クランクシヤフト１１の回転方向を矢印２
９で示した）。

第２図に示した位置において、カムフオロア２
３ａは、カム１５の突出部１７ａの先端に接触し
ており、一方、カムフオロア２３ｂは、突出部１
７ａの直径方向反対側のカム面の点と接触してい
る。この位置では、偏心軸１６は、カムフオロア
２３ｂに最も近接した位置にあり、カム１５とそ
れぞれのカムフオロア２３との接触点は、カムフ
オロアそれぞれの回転運動に対して実質的に接線
方向に移動する。従つて、カム１５によつてカム
フオロア２３にいかなる駆動モーメントもかから
ない。この段階で、カムフオロアキヤリア２７は
休止状態にある。すなわち、カムフオロアキヤリ
ア２７は、実質的に即ち見掛け上速度ゼロ状態に
ある。

クランクシヤフト１１が回転し続けると、偏心
軸１６は、カムフオロア２３ｂから遠ざかるよう
に移動し、これに伴つてカム１５は従動回転し、
徐々に増大する駆動モーメントがカムフオロア２
３ｂに働くようになつて、カムフオロアキヤリア
２７はサイクロイド的な加速を受けるようにな
る。

第３図に示した位置で、カムフオロアキヤリア
２７は最大加速を受けている。第４図に示した位
置で、カムフオロアキヤリア２７は最大速度に達
し、この位置で、加速が正加速から負加速（減
速）に変化する変曲点が存在する。

クランクシヤフト１１がさらに回転し続ける
と、カムフオロア２３ａは、突出部１７ａにより
かかつて、その結果生じる反作用力によつて、カ
ムフオロアキヤリア２７がサイクロイド的な減速
を受けるようになる。この段階で、偏心軸１６
は、カムフオロア２３ａに最も近接した位置方向
へ移動する。カム１５が、偏心軸１６がカムフオ
ロア２３ａに最も近接した位置にある状態に移動
した場合には、カムフオロアには駆動力が働かな
くなつて、カムフオロアキヤリア２７は実質的に
即ち見掛け上速度ゼロ状態になる。

クランクシヤフト１１がさらに回転し続ける
と、徐々に増大する駆動モーメントが、カムフオ
ロア２３ａに働き、カムフオロアキヤリア２７の
サイクロイド的な加速及び減速サイクルが繰り返
される。

図示した本実施例の場合にはカムが３個の突出
部を有するので、カムフオロアキヤリア２７はそ
の１回転の間に、実質的に即ち見掛け上速度ゼロ
状態からの加速と、実質的に即ち見掛け上速度ゼ
ロ状態への減速とからなるサイクルを６回受ける
ことになる。この間に、カム１５は２回転、クラ
ンクシヤフト１１は４回転することになる。

運動変換装置内の力のため、カムフオロアが限
定された速度でいわゆる休止状態を通過するとい
うことが理解できるであろう。

上述したように、本発明による運動変換装置
は、上述したカムとカムフオロア等からなる機構
を二つ用いて、「ねこ−ねずみ型」、すなわち対に
なつて同じ回転方向に回転する部材、すなわち各
対の一つの部材がもう一方の部材に追随する部材
を有し、これらの部材が周期的に変化する角速度
で回転し、両部材の間の空間が回転運動して周期
的に容積が増大減少するようなタイプの回転機構
の作動室を圧縮及び膨張させるのに適用すれば効
果がある。

第５図と第６図は、本発明による運動変換装置
を上述したタイプの回転機構に実施した実施例を
示している。

この回転機構は、複数の突出部を有する第１の
カム３３と第２のカム３５がそれぞれ偏心的に装
着されたクランクシヤフト３１を備えている。カ
ム３３と３５は、クランクシヤフト３１の回転軸
の両側部に等間隔に装着されている（この関係に
ついては後述する第１２図参照）。

カムはそれぞれＮ個の突出部を有しており、そ
れぞれの偏心軸から等距離に位置するとともに、
それぞれ偏心軸のまわりに等間隔に配置され、こ
の偏心軸のまわりを回転する。尚、ここでＮは奇
数整数である。図示した実施例の場合、カムはそ
れぞれ３個の突出部を有している。カムはクラン
クシヤフトと同じ方向に回転するように構成され
ており、クランクシヤフトの角速度の２／（Ｎ＋
１）倍の角速度で回転するように構成されている
のは、上述の実施例の場合と同じである。すなわ
ち、この実施例の場合には図示していないが、二
つのカム３３，３５は第１の実施例と同様な歯車
機構で、クランクシヤフト３１の回転によつてそ
れぞれ回転するように構成されている。

第１の対に配置されたカムフオロア３７を具備
するカムフオロアキヤリアが、第１のカム３３と
協働し、第２の対に配置されたカムフオロア３８
を具備するカムフオロアキヤリアが、第２のカム
３５と協働するようになつている。カムと対のカ
ムフオロアキヤリアはそれぞれ、本発明に従つて
構成されているので、クランクシヤフトに一定の
角速度の回転運動を与えることにより、カムフオ
ロアキヤリアはそれぞれ、周期的な角速度を有す
る回転運動を受けることになる。第１のカムと第
２のカムは、それらのカムフオロアキヤリアの運
動に位相差を生じるように構成されている。

図示した実施例では、カムフオロアキヤリアが
サイクロイド的な加速を受ける際に、他のカムフ
オロアキヤリアがサイクロイド的な減速を受ける
よう、あるいはその逆となるように構成されてい
る。すなわち、カムフオロアキヤリアの加速サイ
クルの位相が180゜ずれている。これは、第１のカ
ム３３と第２のカム３５とを、相互に180゜位相が
ずれるようにそれぞれ配置することによつて達成
される。

回転機構は、ケーシング３９を備え、このケー
シング３９内に、環状の作動室４１が形成されて
いる。この環状の作動室４１は、一対の側壁（図
示せず）と、円筒状の外壁４２と、円筒状の内壁
４６とから形成されている。これらの内壁と外壁
とは、クランクシヤフト３１の回転軸と同芯状に
なつている。

第１のカムフオロア３７を具備するカムフオロ
アキヤリアと一体的に形成されている第１のピス
トンアセンブリ４３は、作動室４１内で作動する
ように配設された複数のピストン４７を堅固に担
持した基部４５を有する。この基部４５はまた、
第１のカムフオロアのキヤリアともなつている。

第２のカムフオロア３８を具備するカムフオロ
アキヤリアと一体的に形成されている第２のピス
トンアセンブリ４９は、複数のピストン５３を堅
固に担持した基部５１を有する。この基部５１は
また、第２のカムフオロアのキヤリアともなつて
いる。ピストン５３の数はピストン４７の数と同
数であつて、ピストン５３はピストン４７と交互
に配置された関係になつている。このようにし
て、一方のピストンアセンブリのそれぞれのピス
トンは、他方のピストンアセンブリの二つのピス
トンの間に位置するようになつている。

第１のピストンアセンブリと第２のピストンア
センブリは、並設されるとともに、その基部４５
は作動室４１の内壁４６を形成している。第６図
に図示したように、両ピストン４７と５３とを、
その長手方向に相手の基部部分まで延びるような
状態で装着し、これらのピストン部分が片持ち式
になるようにする。

ピストン４７と５３とは、作動室４１を複数の
作動空間５５に分割するが、それぞれの角度長さ
（周方向の長さ）は、隣接するピストンの位置に
よつて相対的に決まるものでこれらは可変であ
る。作動室５５の間の気密を維持するためにシー
ル部材が配置されている（図示せず）。

カムフオロアキヤリアが上述したように差動回
転運動（異なる周期的な角速度の回転運動）を受
ける場合には、それぞれのカムフオロアキヤリア
と一体のピストンアセンブリは、交互に加速と減
速を受け（すなわち、一方が加速を受けている場
合に他方が減速を受け、或いはその逆）、それに
よつて、隣接するピストンどうしが接近したり離
れたりする状態で回転する。このようにして、作
動空間の容積が連続的に増大し縮小する。

第７図はまた別の実施例を示しており、二対の
カムフオロア３７と３８とが、共通のカム３４と
協働している。このカム３４は、クランクシヤフ
ト１１が一定の角速度で回転する際に、カムフオ
ロアキヤリアが差動回転運動を受けるようになつ
ている。

クランクシヤフト３１の回転軸と、それぞれの
カムフオロアキヤリアの回転軸とは中心が一致し
ている。それ故、クランクシヤフトとそれぞれの
カムフオロアキヤリアとの間、すなわちクランク
シヤフトとピストンアセンブリとの間に、選択的
に圧力（圧搾力）をかけることによつて、カムフ
オロアが加速状態にある場合に、クランクシヤフ
ト或いはピストンアセンブリに追加トルクを与え
ることが可能である。

尚、この圧力は機械的手段、液圧手段、或いは
電磁手段によつて与えることが可能である。この
場合、クランクシヤフトの回転軸に対して直径方
向反対側の位置でも圧力を与えて、クランクシヤ
フトを支持するベアリングと、それぞれのカムフ
オロアキヤリアと一体的なピストンアセンブリと
にそれぞれかかる不均衡な力を最小限にすること
が好ましい。

流体ポンプとして利用した回転機構の場合、ク
ランクシヤフトを一定の角速度で駆動するととも
に、作動空間がそれぞれ最大容積に近づいた際に
流体を作動空間に取り入れ、作動空間がそれぞれ
最小容積に近づいた際に流体が排出されるよう適
当な取り入れ手段と排出手段とを設けるように構
成するだけで十分である。

圧縮点火すなわちスパーク点火タイプの内燃機
関として回転機構を利用した場合には、空気或い
は混合気が、吸入ストロークを構成する作動空間
の容積増大の過程で、作動空間内にそれぞれ吸入
される。つづいて作動空間の容積が減少するにつ
れて、空気或いは混合気が圧縮され、その容積が
最小となつた時に（或いは最小容積段階になる直
前に）、燃料が作動空間に注入されるか、或いは
点火プラグに点火する。

動力装置として利用する場合には、ガスが膨張
することによつて、それぞれのピストンの間に
「ねこ−ねずみ型」の作動が生じて、クランクシ
ヤフトに回転トルクが伝達される。吸入ストロー
クの際に膨張している作動空間内へ流体（すなわ
ち、空気或いは混合気）を吸入するため、及び排
出ストロークの際に作動空間から流体（すなわ
ち、使用済みの燃焼ガス）を排出するために、吸
入及び排出機構が備えられる。

尚、回転機構は、２ストローク内燃エンジン或
いは４ストローク内燃エンジンとして機能するよ
うに構成することが可能である。

次に、回転機構をモータ駆動一体型流体ポンプ
として機能させるためには、一組の作動空間を作
動流体を受け入れて機構のモータ機能を果たすよ
うに構成するとともに、残りの組みの作動空間を
ポンプ室として機能するように構成する。この場
合、ピストンとピストンと連動するシール部材に
よつて、モータすなわち駆動室と、ポンプ室との
間に流体が流れるのを防止して、ポンピングされ
た流体が作動流体によつて汚染されないようにな
つている。

第８図〜第１１図は、４ストローク内燃エンジ
ンとして作動するように構成された回転機構を示
している。基本的には第５図と第６図に図示した
回転機構と同様な構成である。すなわち、これは
「ねこ−ねずみ型」回転機構であること、カムが
それぞれクランクシヤフトと同じ方向にクランク
シヤフトの角速度の２／（Ｎ＋１）倍の角速度で
回転すること、このための機構は図示していない
が第１図と第７図に示したような歯車機構でよい
こと、カムフオロアキヤリアがカムと同じ方向に
回転すること、さらには両カムが同じクランクシ
ヤフトに連結されているので両カムフオロアキヤ
リアも同じ方向に回転することなどである。

第１のピストンアセンブリ４３と第２のピスト
ンアセンブリ４９とはそれぞれ、環状の作動室４
１内を作動する６個の半径方向のピストン４７と
５３を備えている。この回転機構には、ケーシン
グ３９の側壁に開口した吸入孔６１と排出孔６３
とが備えられている。この吸入孔６１と排出孔６
３とは、ピストンの角度幅（周方向の幅）と実質
的に同じ角度幅（周方向の幅）であつて、作動空
間５５がその最大容積と最小容積の状態にある場
合にピストンによつて閉止されるように構成され
ている。

ピストンアセンブリはそれぞれ６個の半径方向
のピストンを備えているので、作動室４１は12個
の作動空間が形成されることになる。さらに、回
転機構を４ストローク内燃エンジンとして機能さ
せるために、３個の吸入孔と３個の排出孔が必要
である。

第８図に示した状態では、第１のピストンアセ
ンブリ４３は先頭位置にあり、第１ピストンアセ
ンブリ４３は、第１のピストンアセンブリ４３の
休止位置から30゜回転（図で反時計方向に）した
位置（すなわち、サイクロイド的な加速のピーク
位置）にあり、追随位置にある第２のピストンア
センブリ４９はサイクロイド的な減速のピーク位
置に位置している。

通常、内燃エンジンでは始動モータを介して圧
縮サイクルを開始させる必要がある。上記状態に
て点火がおこなわれ、作動室５５ｃ内の点火され
たガスの膨張によつて、始動モータによつて与え
られた方向にピストンが回転するようになる（図
において反時計方向に）。従つて、この状態では、
両ピストンアセンブリは実質的に同じ角速度で
刻々と回転し続けており、作動空間はそれぞれ最
大容積及び最小容積状態にある。

作動空間５５ａは、排出ストロークの完了後に
完全に排出され、作動空間５５ｂには、吸入スト
ロークの完了後に可燃性混合体が充填され、作動
空間５５ｃには、圧縮ストロークの完了後に圧縮
された可燃性混合気が充填され、さらに作動空間
５５ｄは、出力工程の完了時に完全に膨張され
る。

作動空間５５ｃで圧縮された可燃性混合気が点
火された際に、生じた燃焼ガスの膨張により、第
１のピストンアセンブリ４３がサイクロイド的な
加速を受けることとなり、その結果クランクシヤ
フト３１に回転トルクを与えることになる。

第１のピストンアセンブリ４３が加速され続け
る場合（第９図）には、吸入孔６１が作動空間５
５ａに連通して、作動空間が吸入ストロークとな
る。第２のピストンアセンブリ４９が回転し続け
ると、排出孔６３が作動空間５５ｄと連通するよ
うになる。尚、この段階では第２のピストンアセ
ンブリ４９がサイクロイド的な減速を受けている
ことに留意すべきである。

次に、第１０図は、第２のピストンアセンブリ
４９が休止状態にあつて、第１のピストンアセン
ブリ４３が回転し続けている段階を示している。

作動空間５５ｃの出力工程の終わりに、両ピス
トンアセンブリは第１１図に示した位置状態とな
る。すなわち、第１のピストンアセンブリ４３
が、第２のピストンアセンブリ４９に追随する位
置（「ねこ−ねずみ型」作用の結果）になり、吸
入孔６１が第２のピストンアセンブリ４９のピス
トンによつて閉止され、且つ排出孔６３が第１の
ピストンアセンブリ４３のピストンによつて閉止
される位置状態となる。この後、前述したサイク
ルが繰り返し行われる。各出力工程において、最
初に加速を受けている特定のピストンアセンブリ
が、そのカムを介してクランクシヤフトに回転ト
ルクを伝達する一方、クランクシヤフトが他のピ
ストンアセンブリに回転エネルギーを与えてい
る。

第８図〜第１１図に示したように構成した場合
には、ピストンアセンブリの各１回転に対して４
ストローク内燃サイクルを３回行うことになる。

第１２図は、第８図〜第１１図に示した回転機
構を利用した「ねこ−ねずみ型」の回転機構の実
施例を示す断面図である。

この回転機構は、固定ハウジング１３１を有
し、この固定ハウジング１３１の中にクランクシ
ヤフト１３３が回転可能に支持されている。複数
の突出部を有する第１のカム１３５と第２のカム
１３７はそれぞれ、前述に記載したような形状で
あるとともに、クランクシヤフト１３３の回転軸
に対して偏心してクランクシヤフト１３３に回転
可能に装着されている。両カム１３５と１３７
は、クランクシヤフト１３３の回転軸の両側に等
距離に配置されている。両カム１３５と１３７
は、クランクシヤフト１３３の角速度の２／（Ｎ
＋１）倍の角速度でクランクシヤフト１３３と同
じ方向に回転するように構成されている。

第１のカムフオロア１３９の対と第２のカムフ
オロア１４１の対はそれぞれ、第１のカム１３５
と第２のカム１３７と協働している。カムとそれ
に協働するそれぞれのカムフオロア対は、本発明
に従つて構成されており、それゆえクランクシヤ
フト１３３に一定の角速度の回転運動が与えられ
ると、カムフオロア（従つて、カムフオロアキヤ
リア）が周期的な角速度を受けるようになつてい
る。第１のカムフオロア１３９の対と第２のカム
フオロア１４１の対が差動回転運動を受けるよう
に、第１のカム１３５と第２にカム１３７は構成
されている。この差動回転運動としては、一方の
カムフオロアの対が加速を受けている際には、他
方のカムフオロアの対が減速を受けているか、或
いはその逆となるように、カムフオロアの対の加
速サイクルが位相が180゜ずれるようにするのが好
ましい。

第１のピストンアセンブリ１４３は第１のカム
フオロア１３９の対と協働し、第２のピストンア
センブリ１４５は第２のカムフオロア１４１の対
と連動するようになつており、これにより前述し
た実施例と同様に、ピストンアセンブリはそれぞ
れのカムフオロアと連動して作動する。第１のピ
ストンアセンブリ１４３は複数のピストン１４７
を備え、第２のピストンアセンブリ１４５は複数
のピストン１４９を備えており、これらのピスト
ンの数は同数となつている。これらのピストン１
４７と１４９とは、（第６図のように）作動室１
５１内に相互に差し込んだ状態で作動するように
構成されている。

上述したように本発明の運動変換装置は、複数
の作動機構を有するような「ねこ−ねずみ型」の
回転機構に適用可能である。例えば、エンジン
と、これにより駆動されるポンプを一体的に構成
することが可能であることは当業者であれば容易
に理解できるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は運動変換装置の概略正面図、第２図は
カムフオロアが休止状態にある運動変換装置の概
略正面図、第３図はカムフオロアが最大加速状態
にある運動変換装置の概略正面図、第４図はカム
フオロアが最大速度状態にある運動変換装置の概
略正面図、第５図は本発明の運動変換装置を取り
入れた回転機構の一実施例を示す概略正面図、第
６図は回転機構に第１ピストンアセンブリと第２
ピストンアセンブリの部分斜視図、第７図は本発
明の運動変換装置を取り入れた回転機構の別の実
施例を示す概略正面図、第８図は内燃エンジンと
して作動する回転機構の概略正面図で、第１の
（前面の）カムが、カムフオロアのそれぞれの対
が休止状態にある位置から30゜回転した位置を示
しており、第９図は第８図の回転機構の概略正面
図で、第１のカムが、カムフオロアのそれぞれの
対が休止状態にある位置から35゜回転した位置を
示しており、第１０図は第８図の回転機構の概略
正面図で、第１のカムが、カムフオロアのそれぞ
れの対が休止状態にある位置から60゜回転した位
置を示しており、第１１図は第８図の回転機構の
概略正面図で、第１のカムが、カムフオロアのそ
れぞれの対が休止状態にある位置から90゜回転し
た位置を示しており、第１２図は、第８図〜第１
１図に示した回転機構を利用した「ねこ−ねずみ
型」の回転機構の実施例を示す断面図である。 １１……クランクシヤフト、１２……中心軸、
１５……カム、１６……偏心軸、１７……突出
部、２３……カムフオロア、２７……カムフオロ
アキヤリア、３１……クランクシヤフト、３３…
…第１のカム、３４……共通カム、３５……第２
のカム、３７……第１のカムフオロア、３８……
第２のカムフオロア、３９……ケーシング、４１
……環状作動室、４２……外壁、４３……第１の
ピストンアセンブリ、４５……基部、４６……内
壁、４７……ピストン、４９……第２のピストン
アセンブリ、５１……基部、５３……ピストン、
５５……作動空間、６１……吸入孔、６３……排
出孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中心軸に対して偏心した偏心軸のまわりを回
   転するように装着したカムで、偏心軸が中心軸の
   まわりを回転可能であつて、カムがＮ個の突出部
   を有し、突出部の最も外側の位置が偏心軸から等
   距離に位置するとともに、それぞれ偏心軸のまわ
   りに等間隔に配置され、Ｎとは１以外の奇数整数
   であるようなカムと、 中心軸のまわりを偏心軸が回転する際に、すな
   わち偏心軸のまわりをカムが回転する際に、中心
   軸とカムとの間に相対回転を与える駆動機構で、
   中心軸のまわりを回転する偏心軸の角速度の２／
   （Ｎ＋１）倍の角速度で偏心軸のまわりをカムが
   回転するように中心軸とカムとの相対回転を規定
   するようにした駆動機構とから構成され、 中心軸と実質的に一致する軸のまわりを回転可
   能な一対のカムフオロアで、上記カムとカムフオ
   ロアが、カムフオロアが中心軸の両側でカムと接
   触し且つ中心軸から等距離にあり、中心軸のまわ
   りを偏心軸が実質的に一定の速度で回転すると、
   カムフオロアを支持するカムフオロアキヤリアが
   １回転する毎に、休止状態からの加速と休止状態
   への減速の１サイクルを2N回カムフオロアキヤ
   リアが受けるように形成されているようなカム曲
   線から成るカムとカムフオロアで構成されている
   ことを特徴とする運動変換装置。 ２ 前記カムフオロアが、中心軸のまわりを回転
   可能なカムフオロアキヤリアに装着されている特
   許請求の範囲第１項に記載の運動変換装置。 ３ カムフオロアがそれぞれ、その回転軸が実質
   的に中心軸と平行なローラから成る特許請求の範
   囲第２項に記載の運動変換装置。 ４ カムの突出部それぞれの最も外側の位置と、
   カム接触面の半径方向外側の位置との間の距離
   が、カムフオロアのカム接触面の間の距離と等し
   いようにカムが形成されている特許請求の範囲第
   １項に記載の運動変換装置。 ５ カムがクランクシヤフトの偏心部分に回転可
   能に装着され、クランクシヤフトの回転軸が前記
   中心軸を形成し、偏心部分の長手方向の中心軸が
   前記偏心軸を形成している特許請求の範囲第４項
   に記載の運動変換装置。 ６ 中心軸とカムとの間に相対回転を与える前記
   駆動機構が、カムと同軸でカムに固着された内歯
   車と、中心軸とその中心軸が同軸であつて内歯車
   が噛合する外歯車で、基準固定フレームに対する
   回転に対して固定されている外歯車とから成る特
   許請求の範囲第４項に記載の運動変換装置。 ７ 中心軸に対して偏心した偏心軸のまわりを回
   転するように装着したカムで、偏心軸が中心軸の
   まわりを回転可能であつて、カムがＮ個の突出部
   を有し、突出部の最も外側の位置が偏心軸から等
   距離に位置するとともに、それぞれ偏心軸のまわ
   りに等間隔に配置され、Ｎとは１以外の奇数整数
   であるようなカムと、 中心軸のまわりを偏心軸が回転する際に、すな
   わち偏心軸のまわりをカムが回転する際に、中心
   軸とカムとの間に相対回転を与える駆動機構で、
   中心軸のまわりを回転する偏心軸の角速度の２／
   （Ｎ＋１）倍の角速度で偏心軸のまわりをカムが
   回転するように中心軸とカムとの相対回転を規定
   するようにした駆動機構とから構成され、 中心軸と実質的に一致する軸のまわりを回転可
   能な一対のカムフオロアで、前記カムとカムフオ
   ロアが、カムフオロアが中心軸の両側でカムと接
   触し且つ中心軸から等距離にあり、中心軸のまわ
   りを偏心軸が実質的に一定の速度で回転すると、
   カムフオロアを支持するカムフオロアキヤリアが
   １回転する毎に、休止状態からの加速と休止状態
   への減速の１サイクルを2N回カムフオロアが受
   けるように形成されているカム曲線から成るカム
   とカムフオロアで構成されている運動変換装置を
   備えた回転機構であつて、 少なくとも一つのカムと少なくとも一対のカム
   フオロアを二組み有し、少なくとも１つのカム
   が、中心軸とその軸が同軸であるクランクシヤフ
   トに装着されており、少なくとも一対のカムフオ
   ロアの二組みが差動運動を受けるようになつてお
   り、ピストンアセンブリが一対のカムフオロアそ
   れぞれと協働して、一対のカムフオロアそれぞれ
   と同じ運動をピストンアセンブリがそれぞれ受け
   るようになつており、 ピストンアセンブリはそれぞれ、同数のピスト
   ンと、その中心軸がクランクシヤフトの回転軸と
   同軸である環状作動室と、環状作動室と協働する
   流体吸入及び流体排出手段とから成り、 ピストンが環状作動室内で作動できるようにな
   つており、ピストンアセンブリのピストンがそれ
   ぞれ、交互に配置された関係であり、環状作動室
   が複数の作動空間に分かれており、作動空間内で
   は一対のカムフオロアの二組みの間の差動回転運
   動によつて、作動空間の膨張と収縮が交互に行わ
   れるようになつていることを特徴とする回転機
   構。 ８ 二つのカムを有し、一対のカムフオロアがそ
   れぞれ、一つのカムと協働する特許請求の範囲第
   ７項に記載の回転機構。 ９ 前記差動運動が、ピストンアセンブリの加速
   サイクルの位相が180゜ずれた形態である特許請求
   の範囲第７項乃至第８項に記載の回転機構。 １０ 前記流体吸入手段と流体排出手段が、環状
   作動室のまわりに間隔をおいて設けられた複数の
   一対の孔から成り、一対の孔の一方の孔が吸入孔
   であり、他方の孔が排出孔であり、 ピストンの差動運動の際に前記孔をピストンが
   連続的に通過するようになつており、前記吸入孔
   と排出孔が、大きくてもピストンの角度幅と実質
   的に同一であり、 作動空間の幾つかが最小容積で、残りの作動空
   間が最大容積にある状態で前記孔を閉止するよう
   に、ピストンがそれぞれ孔の位置に位置するよう
   に配設されている特許請求の範囲第７項乃至第９
   項に記載の回転機構。 １１ ピストンアセンブリがそれぞれ、2N個の
   ピストンを備える特許請求の範囲第７項乃至第１
   ０項に記載の回転機構。 １２ 前記カムが５個の突出部を有する特許請求
   の範囲第７項に記載の回転機構。 １３ カムがそれぞれ３個の突出部を有する特許
   請求の範囲第８項に記載の回転機構。