JPH02291401A - 圧力一機械変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の技術分野］ 本発明は，シリンダ室を連通させて左右に並べて設けた
ー・絹の左右に揺動されるシリンダを用いて．各シリン
ダに供給された圧縮空気にて各シリンダのピストンを加
圧一ド降して各ピストンのピストンロッドにて作動押台
川軸受に梃子式に往復回動するように支持された作動押
台の両端に加え、作動押台用軸受を挟んで一組のシリン
ダを左右に揺動し、切替用爾屯の切替用軸に対する各ピ
ストンロッドの支点を同じ距離を保って交互に変えると
ともに作動押台を挺子作用により往復回動して空気圧力
を機械力に変換する装置である。

［従来の技術及び問題点］ 出廓人等の発明に係る特開昭５３−７７９４８号，特開
昭５３−１２９７４５号、特開昭５３一１　２９７４６
号、特開昭５３−１２９７４７号公報等に示された圧縮
流体による駆動装置は，二個・組のシリンダを用いて、
そのピストンにて直接揺動レバーを作動させることがで
きないためにピストンに作用する負荷が大きくなりかつ
揺動レバーを円滑に動作させることができなかった。

本発明は前記の欠点を除去するために改良発明されたも
のであって、極めて小さい力にて切替用歯車を往復反覆
回転して第一ラ・ソク板と第二ラック板を切替用歯車の
切替用軸を中心として同時に互いに反対方向に移動し，
並列して設けた２個の左右方向に同時に移動するシリン
ダのピストンに同一・方向に同じ圧力を加え、梃子の作
用を応用して各ピストンのピストンロッドの作動押台に
対する作用点を変えることにより作動受台を作動するこ
とを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ （１）圧力容器ａに充填された圧縮空気を減圧７ｂを介
して指定圧力となして供給され連通穴Ｃにて互いに連通
されるシリンダ室ｄ及ひｅを持ち左右へ移動できて上下
に往復移動する一方のピストン八及び他方のピストンＩ
３をそれぞれ備えた一方のシリンダ１及び他方のシリン
ダ２と，−・方のシリンダ１及び他方のシリンダ２を左
右方向へ揺動するためー・方のシリンダ１及び他方のシ
リンダ２の中間においてこれらの一方のシリンダ１及び
他方のシリンダ２を支持するシリンダ軸受３と、シリン
ダ軸受３に支持されかつ両側にベアリング転送案内板７
の案内満８に嵌合する第一転送ベアリング５及び６を設
けた第一ベアリング転送切替板９と，ベアリング転送案
内板７に第一ラック転送用ベアリング１０にて左右往復
動のみするように支持された第−ラック板１１と，一方
のピストンＡのピストンロッドＡｌにあけた艮軸穴１２
と他方のピストンＢのピストンロッドＢ１にあけた軸穴
１３にそれぞれ切替用軸１４にて軸着した作動押台１６
と，ベアリング転送案内板７の案内溝８に嵌合する第二
ラック転送用ベアリング１７及び１８にて左右往復動の
みするように支持された第二ラック板１９と，ベアリン
グ転送案内板７に作動受台用軸受２０にて軸支された作
動受台２１と，第一ラック板１１のラツクｌｌａと第二
ラツク板１９のラック＋９ａとに咬み合う切替用軸１４
に設けた切替用歯屯ｌ５と，ベアリング転送案内板７の
案内溝８に嵌合する第二転送ベアリング１７及び１８を
設け、第二ラツク板１９を係合した軸受２７を設けた第
二ベアリング転送切替板２８と、第二ベアリング転送切
替板２８に軸着した作動受台２１と、作動押台１６と作
動受台２１との間に介在され，作動押台１６を支持する
複数のローラーベアリング２２及び作動受台２１を支持
する複数のローラーベアリング２３を有し、ベアリング
転送案内板７に軸２４にて回転するように軸架されたロ
ーラーベアリング取付板２５とよりなり、切替用爾東１
５の切替用軸１４を通る垂直線Ｙ上にシリンダ軸受３の
軸心と第二ベアリング転送切替板２８の軸受２７の軸心
とがあるときは、第−ピストンＡと第二ピストンＢとは
平衡して同じ高さにあり，切替用歯車１５を一方に回し
て第一ラック板１１及び第一ベアリング転送切替板９を
一側方に移動し第二ラツク板＋９及び第二ベアリング転
送切替板２８を他側方に移動し挺子作用により一方のピ
ストン八を下降し他方のピストンＢを−Ｌ５″Ｉ！シ，
第二ベアリング転送切替板２８を作動受台２１と共に作
動受台用軸受２０を中心としてー・側方に回動し、切替
用爾屯１５を他方に回して第−・ラック板１１及び第一
ベアリング転送切替板９を他（１１１１方に移動し，第
二ラック板１９及び第二ベアリング転送切替一仮２８を
一側方に移動した時．梃子作用により−・方のピストン
△を上昇し他方のピストンＢを下降し、第二ベアリング
転送切替板２８を作動受台２１と共に作動受台用兼口−
ラーベアリング取付板用軸受２０を中心として前記と反
対側に回動するようにしたことを特徴とする圧力−機械
変換装置。

［発明の作用］ 本発明は一組のシリンダ１と２の連通穴Ｃにて互いに連
通されたシリンダ室ｄとｅとに等しい受圧面積を持つピ
ストンＡとＢをピストンロッドΔ１と［３１の軸方向を
平行してそれぞれ収容し、切替用ｒＭＱｉｌ５の切替用
軸１４を中心とする円形の案内溝８を有するベアリング
転送案内板７の該案内溝にて案内される第一転送ベアリ
ング５及び６を持つ第一・ベアリング転送切替板９をシ
リンダ軸受コ３にて回動可能に支持させ切替用爾車１５
に咬み合う第−ラック板１１にあけた長穴１１ｄに軸受
３とシリ冫ダ振れ止め軸３ａを係合し切替用歯重ｌ５に
第二ラック板１９を第゜−　ラック板ＩＩの反対側に配
設して咬み合わせ，この第二ラック板１９を１１１記ベ
アリング転送案内板７の案内溝８にて案内される第二ラ
ック転送用ベアリング１７及び１８持つ第二ベアリング
転送切替板２８を軸受２７にて第二ラック板１９の艮穴
１９ｄに上ト“方向に作動６■能に軸支し，前記ピスト
ンＡとＢのピストンロッドＡ１と８１に取付けた作動押
台Ｉ６をローラーベアリング取付板２５と共に作動押台
用兼ローラーベアリング取付板用軸受２０及びカラー３
２にてベアリング転送案内板７またはフレーム等に正逆
回転動作できるように配設し，切替用歯車１５を正逆回
転して第一ラック板！ｌと第二ラック板１９とを互いに
左右反対方向に往復移動しピストンロッドＡ１と第二ベ
アリング転送切替板の軸受２７の間の距離とピストンロ
ッドＢｌと第二ベアリング転送切替板の軸受２７の間の
距離を中心縦軸線Ｙを中心として相互関連して変化させ
、梃子の作用にてピストンＡとＢを交互に上下方向に往
復動して第二ベアリング転送切替板の軸受２７に軸架し
た作動受台２１を往復揺動運動させるものである。

［実　施　例］ 本発明の実施例を図面について説明する。ａは圧縮空気
を充填された圧力容器、ｂは減圧弁、！及び２は下部室
をそれぞれ人気に解放し、　方のシリンダ室ｄ及び他方
のシリンダ室ｅを左右に並列して設けた連通穴Ｃにて連
通された一方及び他方のシリンダ、『はー・方の室ｄに
設けた減圧弁ｂを介して圧人される圧縮空気補給口、ｈ
はー・方のシリンダ室ｄと他方のシリンタｅとの間に設
けた仕切壁．Ａ及びＢは一方のシリンダ室ｄ及びｅにそ
れぞれ上下動するように収容したピストン、Δ１及びＢ
ｌはピストンＡ及びＢに連結したビストンロツドであり
、ピストンＡ及びＢの外周に気密保持のためオーリング
ｉ及びｊを取付ける。

またシリンダ１及ひ２の下部壁に排気六ｋをそれぞれあ
けてある。一方のピストンΔ及び他方のピストンＢの受
圧而積は等しくしてあって、一・方のピストンロッドＡ
１のＦ端に艮軸穴１２が設けられ他方のピストンロッド
Ｂｌの下端に軸穴１３を設けてあって，これらの軸穴１
２及び１３に作動押台１６が軸＋２ａ及びＩ　３　ａに
て軸着される。

７は円形のベアリング転送案内板であって，このベアリ
ング転送案内板７に第一ベアリング転送切替板９のベア
リング５．６の案内溝８が後記する切替用歯車１５の軸
１４を中心として円形または円弧形に形成されている。

作動押台１６は２枚のローラーベアリング取付板２５に
て挟まれた形となっていて，２枚のローラーベアリング
取付板２５の上下に数個のローラーベアリング２２及び
２３が上下に並べられ上方のローラーベアリング２２に
て作動押台１６の下縁を支持させ、下方のローラーベア
リング２３にて作動受台２１の上縁を支持させている。

ローラーベアリング取付板２５の中央部にはカラー３２
．３２が両端を外方に突出して設けられこのカラー３２
．３２にベアリング転送案内板７に突設したボルト３０
．３０の頭部を嵌合してローラーベアリング取付板２５
を作動押台１６と共に往復揺動するものである。

１４は切替用歯車１５を軸支し前後に配設したベアリン
グ転送案内板７に回転自在に軸架した切替用軸であって
，切替用歯車ｌ５にはその上方と下方に位ｉＮ　Ｌて第
一ラック４ｉ＋１のラックｌｌａと第二ラック板１９の
ラック１９ａが咬み合っている。第一ラック板１１には
横長のローラー案内溝１１ｂが設けられこのローラー案
内溝１１ｂにベアリング転送案内仮７に突設したベアリ
ング固定ボルト２６．２６のベアリング２６ａ．２６ａ
が嵌合されている。１０はローラー案内溝１１ｂに係合
してベアリング転送案内板７に突設した第一ラック板１
１の支持ボルトである。第一ラック板１１の上方突出部
１１ｃに長溝１１ｄを設けこの長溝１　１　ｄをシリン
ダ軸受３及びシリンダ１．２に突設した振れ止め用軸受
３ａに係合する。

第二ラック板１９にはローラー案内溝１９ｂが設けられ
、このローラー案内溝゛１９ｂにベアリング転送案内板
７に突設したベアリング固定ボルト１７．１７のベアリ
ング１７ａ．＋７ａが嵌合されている。２０は、ローラ
ー案内満１９ｂ及びローラーベアリング取付板２５の縦
艮溝２５ａに係合してベアリング転送案内板７に突設し
たラック転送用ビン付軸受であり、このビン付軸受２０
のビン３０ａをローラーベアリング取付仮２５の中心軸
３３に嵌合したカラー３２にてラック転送用ピン付軸受
２０とローラーベアリング取付板２５の中心軸３３とを
同一軸心−ヒに連結して置く（第３図）。

第二ラック板１９の下方突出部１９ｃに縦長穴＋９ｄを
設け、この縦長穴１９ｄに第二ベアリング転送切替板２
８の軸受２７を嵌合し，切替用歯車ｌ５の回転にて第二
ラック板１９が移動すると作動受台２＋．ローラーベア
リング取付板２５及び第二ベアリング転送切替板２８が
ベアリング転送案内板７の案内溝８に沿って案内される
ベアリング固定ボルトのベアリング＋７ａ．１８ａによ
って、移動し，切替川南車１５の軸１４を中心として前
記第一転送ベアリング５．６とは互いに左右に反対方向
に移動するように構成する。

切替用歯車ｌ５を正逆回転する装置として小型モータ，
クランク機構，手動，足動，風力、水力等が用いられる
が後記実験例に示す如く少容量電池を電源とするモータ
等にて僅かな力にて作動させ得るものである。

前記説明においては，−・組のシリンダを用いた実施例
を示したが．ｌＪＪ数組のシリンダを併設することがで
きる。また図面には前後に二個のベアリング転送案内板
を用いた構造が示されているが、・個のベアリング転送
案内板を用い他の一個は支持部材をもって組み立てるこ
ともできる。

切替作動順序の説明： 第６図イ、口、ハ、二の順序で本発明装置の動作を説明
する。圧力容器ａに充填された圧縮空気を減圧弁ｂを介
してシリンダ室ｄ．ｅに指定圧力に充填する。第６図イ
はシリンダ軸受３の中心と第二ベアリング転送切替板２
８の軸受２７の中心とを結ぶ直線ａが切替用軸１４の中
心を通りＹ軸と巾なってー・致している場合であって、
ピストン八のピストンロッドＡ＋と第二ベアリング転送
切替板２８の軸受２７との距離はピストンＢのピストン
ロッドＢ１と第二ベアリング転送切替板２８の軸受２７
との距離と等しくニュートラルの位置をとっている。次
に第６図口に示す如く切替用軸１４にて切替用歯市ｌ５
を左回転すると、シリンダ軸受３はベアリング転送案内
板７の案内溝８に嵌合した第一転送ベアリング５．６に
案内されてシリンダ１．２及び第一ラツク仮１１と共に
左方に移動し、第二ベアリング転送切替板２８のベアリ
ング固定ボルト１７．１８のベアリング＋７ａ１８ａは
ベアリング転送案内板７の案内満８に案内されて作動押
台１６を右方に移動する。同時に第二ラック板１９は右
方に移動しているから、ピストンロッドＡＩＧま第二ベ
アリング転送切替板２８の軸受２７より左方に最大距離
となるように離間し、ピストンロッドＢ１は第二ベアリ
ング転送切替板２８の軸受２７に最小距離となるように
接近する。従ってピストンロッドＡ１のトルクとピスト
ンロッド１３１のトルクに差を生じ，作動押台１６は梃
子の作用で中心軸２３を中心として左回転して左に傾き
その運動頃をローラーベアリング取付板２５の左端に取
付けたレバー２５ａより取り出すことができる。次に第
６図八に示す如く，切替川歯車ｌ５を右回転すると，シ
リンダ軸受：３と軸受２７はベアリング転送案内板７の
案内溝８にて案内される第一転送ベアリング５．６とベ
アリング固定ボルト１７．１８のベアリング１７ａ．１
８ａにて切替用爾車軸１４を中心として第７図口の場合
と反対に回動する。従ってシリンダ１．２はシリンダ軸
受３と共に右方に移動しピストンロッドＡ１と軸受２７
の距離は前記と反対に最小となりピストンロッドＢｌと
軸受２７との距離は最人となり、ピストンロッドＡ１の
トルクはピストンロッドＢ１のトルクより小さくなり作
動押台１６は挺子の作用により中心軸３３を中心として
右に傾きその運動量をローラーベアリング取付仮２５の
右端に取付けたレバー２５ｂより取り出すことができる
。第６図二は、切替用歯車１５を第６図八の位置から左
回転して、シリンダ軸受３と軸受２７とを左回転して第
６図イの状態に戻した状態を示す。

以上の動作を反覆繰返してレバー２５ａと２５ｂより斤
いに仕ｊｎ　ｒｔｔを取り出すものである。

［発明の効果］ 本発明は２個一組のシリンダＩと２のシリンダ室（】と
ｅが連通穴゛Ｃによって連通され，ベアリング転送案内
根７に設けた切替用歯車軸１４を中心とする円形または
円弧形の転送ベアリング案内溝８に，シリンダ１と２を
左右に移動できるように取付けたシリンダ軸受３のベア
リング転送切替板９の両端に設けた第一転送ベアリング
５と６を嵌合したことにより，シリンダｌ及び２に圧縮
空気を充填すると、シリンダ室ｄとｅの圧力に反発する
力がシリンダ軸受３を介して第一転送ベアリング５と６
に集中し、そしてその力は第一転送ベアリング５と６に
より転送ベアリング案内溝８にて受け＋ｈめられるから
、シリンダｌと２の左右に移動するときの抵抗が極めて
小さい。また、シリンダ室ｄとｅ内の反発力とピストン
八とＢに作用するピ．ストンロツドＡ１とＢ１を下降さ
せる力が作動押台１６、ローラーベアリング取付板２５
を介して作動受台２１の軸受２７に作用し、この作動ラ
ーベアリング＋８ａを介してベアリング転送案内板７の
前記円形または円弧形の転送ベアリング案内溝８に案内
されて左右に軽く揺動転送され、ピストンＡ及びＢの下
降する力はローラーベアリング取付仮２５のベアリング
２２．２３によりベアリング転送案内板７に受け［Ｅめ
られるために、作動受台２１を左右に移動する時の抵抗
が極めて小さい。従って切替用軸１４に僅かな往復回転
力（第２表参照）を加えることにより切替用爾車ｌ５が
僅かに左回転または右回転すると、第一ラック４ｌ！ｉ
ｉｌ１と第二ラック板１９とが互いに反対方向に移動し
て、ラック扱が−個だけの場合のストロークの２倍のス
トロークを得て瞬間的に切替でき、切替用軸１４は、高
速回転から低速回転まで容易に運転させることができる
。また、シリンダ１及び２のシリンダ室ｄ及びｅに加え
る圧力とピストンＡ１及びＢ１の受圧而積並びに作動受
台２１の切替用動作に要するトルク等を変えることによ
り仕事川な自由に選定することができ、シリンダ室ｄ及
びｅに充填される圧縮空気の排気を必要としないことを
最大の特徴とし，空気漏れに対して補給する程度で，強
力な運動！■を得ることが用することができる等の優れ
た効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示す。第１図は正面から見た要
領図、第２図は縦断説明図、第３図は作動押台用軸受部
の断面図、第４図イは第一・ラック板，第二ラック板を
取出して示す＋Ｅ面図、第４図口及びハは一部を切欠き
した同Ｌ側而図、第５図イは第一ベアリング転送切替板
部の拡大正面図、第５図口は一部を切欠した同−Ｌ側而
図、第６図イ、口、ハ、二は作動押台の切替動作説明図
である。 ａ：圧力容器、　ｂ：減圧弁，　ｃ：連通穴ｄ：一方の
シリンダ室，ｅ：他方のシリンダ室ｆ：シリンダの圧縮
空気補給Ｄ．ｇ：仕切壁ｈ．ｉ：ピストンの０リング Ａ：一方のピストン、　　Ｂ：他方のピストンＡｌ：−
・方のピストンのピストンロッドＢｌ：他方のピストン
のピストンロッドｌ：一方のシリンダ、　２：他方のシ
リンダ３：シリンダ軸受 ５．６：第一転送ベアリング ７：ベアリング転送案内板 ８：ベアリング転送案内板の案内溝 ９：第一ベアリング転送切替板 １０：第一ラック転送用ベアリング １１：第一・ラック機、　　１４：切替用軸１５：切替
用爾屯，　　　１６：作動押台１７．１８：ベアリング
固定ボルト １７ａ．＋８ａ：ベアリング固定ボルトのベアリング、
　　１９：第二ラック板 ２０：作動押台用兼ローラーベアリング取付板用軸受、
　２１：作動受台 ２２：作動押台支持用ローラーベアリング２３：作動受
台支持用ローラーベアリング２５：ローラーベアリング
取付扱 ２５ａ．２５ｂ：レバー ２６：ベアリング固定ボルト ２７：第二ベアリング転送切替板の軸受２８：第二ベア
リング転送切替板 第 図イ 第 図ハ 第 図口 丁一粘゜ごネ山王−，“（Ｆ ゛ト成　１年　１１　　６ＣＩ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧力容器ａに充填された圧縮空気を減圧弁ｂを介
   して指定圧力となして供給され連通穴ｃにて互いに連通
   されるシリンダ室ｄ及びｅを持ち左右へ移動できて上下
   に往復移動する一方のピストンＡ及び他方のピストンＢ
   をそれぞれ備えた一方のシリンダ１及び他方のシリンダ
   ２と、一方のシリンダ１及び他方のシリンダ２を左右方
   向へ揺動するため一方のシリンダ１及び他方のシリンダ
   ２の中間においてこれらの一方のシリンダ１及び他方の
   シリンダ２を支持するシリンダ軸受３と、シリンダ軸受
   ３に支持されかつ両側にベアリング転送案内板７の案内
   溝８に嵌合する第一転送ベアリング５及び６を設けた第
   一ベアリング転送切替板９と、ベアリング転送案内板７
   に第一ラック転送用ベアリング１０にて左右往復動のみ
   するように支持された第一ラック板１１と、一方のピス
   トンＡのピストンロッドＡ１にあけた長軸穴１２と他方
   のピストンＢのピストンロッドＢ１にあけた軸穴１３に
   それぞれ切替用軸１４にて軸着した作動押台１６と、ベ
   アリング転送案内板７の案内溝８に嵌合する第二ラック
   転送用ベアリング１７及び１８にて左右往復動のみする
   ように支持された第二ラック板１９と、ベアリング転送
   案内板７に作動受台用軸受２０にて軸支された作動受台
   ２１と、第一ラック板１１のラック１１ａと第二ラック
   板１９のラック１９ａとに咬み合う切替用軸１４に設け
   た切替用歯車１５と、ベアリング転送案内板７の案内溝
   ８に嵌合する第二転送ベアリング１７及び１８を設け、
   第二ラック板１９を係合した軸受２７を設けた第二ベア
   リング転送切替板２８と、第二ベアリング転送切替板２
   ８に軸着した作動受台２１と、作動押台１６と作動受台
   ２１との間に介在され、作動押台１６を支持する複数の
   ローラーベアリング２２及び作動受台２１を支持する複
   数のローラーベアリング２３を有し、ベアリング転送案
   内板７に軸２４にて回転するように軸架されたローラー
   ベアリング取付板２５とよりなり、切替用歯車１５の切
   替用軸１４の軸心を通る垂直線Ｙ上にシリンダ軸受３の
   軸心と第二ベアリング転送切替板２８の軸受２７の軸心
   を通る直線ａがあるときは、第一ピストンＡと第二ピス
   トンＢとは平衡して同じ高さにあり、切替用歯車１５を
   一方に回して第一ラック板１１及び第一ベアリング転送
   切替板９を一側方に移動し第二ラック板１９及び第二ベ
   アリング転送切替板２８を他側方に移動し梃子作用によ
   り一方のピストンＡを下降し他方のピストンＢを上昇し
   、第二ベアリング転送切替板２８を作動受台２１と共に
   作動受台用軸受２０を中心として一側方に回動し、切替
   用歯車１５の切替用軸１４を他方に回して第一ラック板
   １１及び第一ベアリング転送切替板９を他側方に移動し
   、第二ラック板１９及び第二ベアリング転送切替板２８
   を一側方に移動した時、梃子作用により一方のピストン
   Ａを上昇し他方のピストンＢを下降し、第二ベアリング
   転送切替板２８を作動受台２１と共に作動受台用兼ロー
   ラーベアリング取付板用軸受２０を中心として前記と反
   対側に回動するようにしたことを特徴とする圧力−機械
   変換装置。