JPH07224601A - 差動対抗機関 - Google Patents

差動対抗機関

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JPH07224601A
JPH07224601A JP4465694A JP4465694A JPH07224601A JP H07224601 A JPH07224601 A JP H07224601A JP 4465694 A JP4465694 A JP 4465694A JP 4465694 A JP4465694 A JP 4465694A JP H07224601 A JPH07224601 A JP H07224601A
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thrust
cylinders
fluid
cylinder
balanced
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JP4465694A
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Shin Yoneda
伸 米田
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/04Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft
    • F01B9/047Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with rotary main shaft other than crankshaft with rack and pinion

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、流体シリンダーの運動発生におい
て、流体圧力を主入力とする、超省入力機関の提供にあ
る。 【構成】流体シリンダーのY字型、矢型、V字型等のバ
ランス配置とし、配置角度により、つりあい推力を発生
させ。吐出シリンダーの推力を、直接対抗させる如くす
るか、ラック歯車か、歯車と送りネジ等を介在させて推
力を対抗させる等とし。等加圧回路により、シリンダー
相互間の推力の差により差動推進運動を発生させ、吐出
シリンダー内部流体を推進シリンダーえ回流させて成
る、圧圧力を主入力とする超省入力機関である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、流体機関に関するもの
である。目的とするところは、省入力流体機関の提供に
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、圧力を主入力とする流体機関にお
いて、完全な製品は提出されていない現状です。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明においては、バ
ランスシリンダーの対抗推力配置により、推力差を発生
させ、加圧圧力を主入力とする運動出力の発生を目的と
します。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、シリン
ダーのつりあい配置による復元推力の発生現象と、運動
時の流体流入量の僅少さに着目し、推進シリンダーの抵
抗となる吐出シリンダーの容積の減少化による出力効率
の上昇を可能とさせた点にあります。
【0005】
【作用】バラシスシリンダーのY字型と矢型との相違
は、配管方式の異なる点にありますが作用は同一であ
り、いずれも配置角度の変化により、推力と流体の出入
量が変化します。推進側の運動必要量と吐出側の吐出量
の整合において適当な配置は、図1に示す如く、両者を
バランス配置とした構成が有効です。図2の場合は、片
側を単体シリンダーとしていますが、出入量の過不足は
アキュムレーターの付設により補充が可能です。
【0006】
【実施例】図1の実施例は、推進側も吐出側もバランス
配置であり、16の出力ラック軸が22の矢印の示す左
方向へ運動中の状態を表しています。
【0007】9、10の推進シリンダー容積に対して、
11、12の吐出シリンダー容積は約3分の1としてあ
るのは、9、10の推進必要量の補充量のみで可能故で
す。従って、等加圧において3対1の推力差が発生しま
す。
【0008】Y字型配置の推進側シリンダーの26の推
進有効角度は95度から110度の間が適当です、左方
向終端にちかずくに従い推力と流入量は減少します。矢
型配置の吐出側シリンダー11、12吐出有効角度27
は、85度から50度付近であり、50度に近ずくに従
い吐出量と推力を減少する故に出入量の整合が可能とな
ります。
【0009】運動の状態について説明します。始めに、
1のモーターを起動して2の油圧ポンプを駆動します。
次に、3の電磁弁をonにすれば、5の左行加圧回路を
通り、9、10、11、12のシリンダーの左行加圧側
を等加圧します。
【0010】9、10のシリンダーは、22の矢印の示
す左方向に推力を有し、11、12のシリンダーは右方
向に推力を有する対抗となりますが、シリンダー推力が
3対1故に、差し引き2の有効推力をもって左方向の出
力運動となります。本運動の発生現象は実験済みです。
【0011】差動推力により運動中の11、12の推進
シリンダーの必要流体は、9、10の吐出シリンダーよ
り補給される故にポンプよりの流体の流入を要しませ
ん。16の出力軸の運動速度は、負荷に関係しますが、
秒速1メートルは可能です、左行端に到達すれば3の左
行弁を、4の右行弁に切り替え14の圧抜き弁の瞬時作
動により右行運動にかわります。
【0012】右行端に復帰すれば、同様の手順を繰り替
えしてサイクルを連続します。圧抜き弁の作用により、
5パーセント程度の流体を放出しますが、運動中は流入
を必要とせず亦、更に、起動時の吐出流体の過不足はア
キュムレーターの放出、吸収による補充故にきわめて省
入力な流体機関となります。
【0013】速度制御は回流回路の流量調整が有効で
す。出力機構でわ、クランク等が有効であり、一方向ク
ラッチ付き歯車、ラチエットラック歯等の複数使用によ
り、往復行程を一方向回転として取りだしが可能です。
使用流体は、水、油、液体科学物質等の圧縮率の低い
液体が有効です、亦、界面活性剤の混入も効果的です。
【0014】亦、回転出力を必要としない場合、プレ
ス、リフト、射出成形機、土木機械等において、直進推
力の断続使用が有効です。出力は、加圧圧力とシリンダ
ー容積と流体の速度に比例します。
【0015】亦、流体の温度上昇する場合は各種の冷却
装置が有効です。亦、片軸シリンダーによる製造も可能
です。亦、歯車の直径及び設置数の変更シリンダーの容
積、設置数の変更、配管方式の変更可能です。亦、ラッ
クをネジ送りとする方式も可能です。
【0016】図2の第2実施例はバランスシリンダーを
片側設置とし、歯車とラックを介在させた場合の構成図
です、特徴は出力軸ストロークの選択が容易となりま
す。更に、バランスシリンダー容積を任意に大とするこ
とが可能ゆえに、推進側への回流量を増大させ、背圧加
圧等により出力上昇が出来ることが特徴です。
【0017】亦、圧力源としてアキュムレーター、増圧
機、圧力だめタンク等の使用も可能であり、亦、バッテ
リー、モーター、ゼネレーター等を付設した独立電源方
式による製造方式も可能です。亦、並列設置の場合のク
ランク出力構造において固定台を扇動さす方式も製造可
能です。亦、増速機構において遊星歯車、遊星ローラー
等の使用が有効です。
【発明の効果】本発明の、差動回流圧力機関は、加圧源
よりの流体の流入がきわめて少量となる故に、省入力機
関として、発電機の駆動、車両、船舶等の原動機として
今後のエネルギー問題に貢献する重要な発明です。
【図面の簡単な説明】
【図1】 第1実施例の構造動作説明図である。
【図2】 第2実施例の構造動作説明図である。
【符号の説明】
1 モーター、 内燃機関 2 ポンプ 3 左行電磁弁 4 右行電磁弁 5 左行加圧回路 6 右行加圧回路 7 左行回流回路 8 右行回流回路 9 推進シリンダー 10 推進補助シリンダー 11 対抗吐出シリンダー 12 対抗補助シリンダー 13 ピストン軸着点 14 左行終了時圧抜き弁 15 右行終了時圧抜き弁 16 出力ラック軸 17 一方向クラッチ付き歯車 18 出力軸 19 圧力調整弁 20 アキュムレーター 21 左行時の推力方向 22 左行時の運動方向 23 固定台 24 扇動軸 25 吐出シリンダー 26 推進シリンダー動作角度 27 吐出シリンダー動作角度 28 クランク軸 29 クランクシャフト
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年3月3日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 差動対抗機関
【特許請求の範囲】
【請求項 1】 流体シリンダーの、Y字型、矢型、複
合型等のつりあい配置を使用し、出力軸をして直列か並
列の複数設置とし、等加圧によりつりあい推力を発生さ
せて出力とするか。推進シリンダーと吐出シリンダーの
推力の対抗回路に、ラック歯車、ネジ送り歯車、挺子等
を介在させる配置とし、吐出シリンダーの逆推力を、複
数設置つりあい推力により減少させ、推進シリンダーに
出力を発生させる等として成る加圧圧力を主入力とする
差動対抗機関。
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、流体機関に関するもの
である。目的とするところは、省入力流体機関の提供に
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、圧力を主入力とする流体機関にお
いて、つりあい配置の単独構造が使用されています。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明においては、つ
りあい配置の単独使用においての問題点である、ストロ
ーク運動に連動して発生する推力の変動を安定させ、加
圧圧力を主入力とする運動の確立にあります。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、流体シ
リンダーのつりあい配置を、直列か並列構造の複数設置
とした構成にあります。上記の手段により、等加圧運動
出力の変動を減少させた点を特徴とします。
【0005】
【作用】複数設置の特徴は、ストローク運動の過程にお
いて、片側のつりあい配置が推力の減少過程には入れ
ば、片側のつりあい配置は推力の上昇過程に入る交互作
用が可能となる故に、常に平均した出力の取りだしが確
保されます。
【0006】尚、つりあい配置の特徴は、配置角度によ
り等加圧においてつりあい角度位置復元推力を発生する
特性があり、復元運動においてシリンダー相互の内部回
流により運動する故に、ポンプよりの流体の流入を比較
的少量で可能となる点が、本発明においてつりあい配置
の選択の原点です。
【0007】
【実施例】図1の実施例は、ラック歯車を介在させた構
造の、直列つりあい配置型の縦断面動作説明図です。ネ
ジ送り歯車、挺子等を介在させた方式も製造可能です。
亦、直列、並列等の複数設置つりあい配置の等加圧にお
いて、つりあい復元推力を直接出力とする方式も製造可
能です。
【0008】図1の実施例の構造は、9の推進シリンダ
ーと10の吐出シリンダーのピストンラック軸により、
21、22の同軸歯車を介して推力を対抗させていま
す。更に、吐出シリンダーの逆方向推力に対抗させて1
1、12、13のつりあいバランスシリンダーを配置
し、続いて13、14、15のつりあいバランスシリン
ダーを軸直列として配置しています。
【0009】運転起動において、1のモーターにより2
のポンプを駆動し、3の左行弁をonにすれば5の加圧
回路を通過し、7の回流回路により全シリンダーの左行
加圧側を等加圧し、24の矢印の示す方向に推力を発生
します。2組のバランスシリンダーの左方向推力によ
り、10の吐出シリンダーの右方向の逆推力は零とな
り、9の推進シリンダーのみが推力を発生し25の左方
向への出力運動を発生します。
【0010】推進シリンダーの推進必要流体は、吐出シ
リンダーより回流する故にポンプよりの流体の流入は必
要としません。亦、2組のバランシリンダーの運動必要
流体は、推進シリンダーの容積よりも大きく容積を設定
した吐出シリンダーより回流される故に、ポンプよりの
流入を必要としません。
【0011】従って、加圧圧力を入力とする省入力流体
機関が成立します。左行端に到達すれば、3の左行弁を
ofにして減圧し、次に4の右行弁をonにすれば復動
運動に移行します。以上のサイクルを繰り返して運動を
連続します。
【0012】本機関は、直線運動出力ですが、クラン
ク、一方向クラッチ等の使用により、回転出力の取りだ
しも可能です。亦、圧力源としてアキュムレーター、増
圧機、圧力だめタンク等を使用する無電源方式の製造も
可能です。亦、増速機構において遊星歯車、遊星ローラ
ー等の使用が有効です。亦、出力は、圧力と容積と回流
速度に比例します。
【発明の効果】本発明の、流体機関は、加圧源よりの流
体の流入がきわめて少量となる故に、亦、大出力も可能
故に、省入力機関として、発電機の駆動、車両、船舶等
の原動機として今後のエネルギー問題に貢献する重要な
発明です。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例の縦断面構造動作説明図である。
【符号の説明】 1 モーター 2 ポンプ 3 左方向弁 4 右方向弁 5 左方向加圧回路 6 右方向加圧回路 7 左行回流回路 8 右行回流回路 9 推進シリンダー 10 吐出シリンダー 11 主バランスシリンダー 12 補助バランスシリンダー 13 補助バランスシリンダー 14 直列主バランスシリンダー 15 直列補助バランスシリンダー 16 直列補助バランスシリンダー 17 圧力調整弁 18 アキュムレーター 19 出力ラック軸 20 吐出ラック軸 21 大歯車 22 小歯車 23 固定ラック 24 左行時の推力方向 25 左行時の運動方向 26 固定台 27 ピストン軸着位置 28 左行端の軸着位置
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項 1】 複数の流体シリンダーを、Y字型、矢
    型、V字型、複合型等のバランス配置とし、配置角度の
    選択により、つりあい推力を発生させ、吐出シリンダー
    の推力軸と直接対抗構造とするか。ラック歯車か、送り
    歯車等をシリンダーの推力の回路に介在させて対抗させ
    る等とし。主として等加圧においてシリンダー相互間の
    推力の差により差動運動を発生させる。差動運動により
    吐出シリンダー内部流体を推進シリンダーえ回流させる
    如くして成る、流体圧力を主入力とする差動対抗機関。
JP4465694A 1994-02-04 1994-02-04 差動対抗機関 Pending JPH07224601A (ja)

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JP4465694A JPH07224601A (ja) 1994-02-04 1994-02-04 差動対抗機関

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