JPH0972275A - 低振動容積型機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 容積型圧縮機等の容積型機械のトルク変動に
起因する加振力を大幅に低減する。 【構成】 ２つの駆動用モータ（５７）により互いに逆
転回転される２つの軸部材（４９）を持ち、その軸部材
を介して容積型マシン（４６、４７）に同様な変動トル
クを伝達させ、同時にそれらの変動トルクの位相が常に
ほぼ等しい状態を保つ様に２つの軸部材間の同期機構
（４６、４６ｂ）を持ち、更にそれらの構成要素の静止
部材（５９）同士を互いに一体に固定し全体の容積型マ
シンを構成する。 【効果】 本発明によれば、駆動軸部材は逆方向且つ同
期して回転され、加振トルクの発生を抑制し、容積型機
械の大幅な低振動化を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は容積型機械全般に係り、
特に冷凍空調用の圧縮機や発電機駆動用の内燃機関等の
低振動容積型機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】容積型機械は、ターボ機械や電動機、発
電機等の非容積型機械と異なり間歇的に動力を消費した
り発生したりするのでその駆動トルクや出力トルクが周
期的に変動し、その容積型機械の外郭部から周囲に周期
的に変動する偶力である加振トルクが作用し、振動の発
生源となっていた。従来の容積型機械ではこの振動対策
として、多気筒化して位相の事なる複数の作動室を連動
させて運転し駆動トルクや出力トルクの変動を低減した
り、取付け部をバネで浮かす等して振動を遮断する対策
が取られて来た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の多気
筒化や振動遮断では、容積型機械の振動を低減出来ても
完全に無くす事は理論上困難あり、振動による不快感や
周囲の部品の損傷という問題を完全に解消する事は出来
なかった。しかも、上記対策では構造の複雑化や部品点
数増により製造コストが増大してしまうという問題があ
った。

【０００４】本発明の目的は、容積型機械が間歇的に動
力を消費したり発生したりする事により発生していた振
動をほぼ完全に解消し、振動が極めて小さく快適で信頼
性の高い容積型機械を提供する事であり、またそれを安
価で実現する事である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は以下
の様にして達成される。まず第１に、回転する２つの軸
部材を互いに逆方向に回転する様に配置する。第２に、
前記２つの軸部材で容積型マシンを駆動してそれぞれの
軸部材によりほぼ等しく周期的に変化する仕事を行なわ
せる。あるいは前記２つの軸部材を容積型エンジンで駆
動してそれぞれの軸部材を介してほぼ等しく周期的に変
化する動力を取り出す。第３に、前記２つの軸部材の支
持部およびそれらの軸部材に連結された容積型マシンあ
るいは容積型エンジンの静止すべき部材同士を一体とな
るように互いに固定して全体の容積型機械を構成する。
以上の３要件を満足すれば良い。なお上記の説明の中の
用語で、マシンとは仕事を行なって外部から供給された
動力を消費する機械の事を示し、エンジンとは動力を発
生して外部に供給しする機械の事を示す。

【０００６】また、前記２つの軸部材で容積型マシンを
駆動してそれぞれの軸部材によりほぼ等しく周期的に変
化する仕事を行なわせるには、２つの軸部材のそれぞれ
に消費動力がほぼ等しく周期的に変化する２つの容積型
マシンを連結してそれらの位相を同期させる方法と、２
つの軸部材で１つの容積型マシンをほぼ半分ずつ分担し
て駆動する方法とが考えられ、どちらを採用しても良
い。同様に、前記２つの軸部材を容積型エンジンで駆動
してそれぞれの軸部材を介してほぼ等しく周期的に変化
する動力を取り出すのにも、２つの軸部材のそれぞれに
出力がほぼ等しく周期的に変化する２つの容積型エンジ
ンを連結してそれらの位相を同期させる方法と、２つの
軸部材を１つの容積型エンジンで駆動してその動力をほ
ぼ半分ずつに分けて取り出す方法とが考えられ、やは
り、どちらを採用しても良い。

【０００７】

【作用】まず、上記の課題を解決するための幾つかの手
段の中で、２つの軸部材のそれぞれに消費動力あるいは
出力がほぼ等しく周期的に変化する２つの容積型マシン
あるいは容積型エンジンを連結しそれらの位相を同期さ
せて容積型機械を構成した場合を考える。

【０００８】この場合、一方の軸部材に連結された容積
型マシンあるいは容積型エンジンにより周期的に変化す
る加振トルクが発生するが、同時に、もう一方の軸部材
に連結された容積型マシンあるいは容積型エンジンによ
って、ほぼ同様に周期変化する加振トルクが発生してい
る。しかも、２つの軸部材は、必ず、互いに逆方向にほ
ぼ同期して回転しているので、上記の２つの加振トルク
は常に方向が反対で大きさがほぼ等しい状態を保って変
化する。更に、容積型マシンあるいは容積型エンジンの
静止すべき部材同士等が一体となるように互いに固定さ
れているので、上記の２つの加振トルクは常に前記固定
部を介して互いに打消し合い、全体の容積型機械として
の外部への装着部には加振トルクがほとんど作用しなく
なり、外部を加振する事が無くなる。したがって、外部
との連結部に振動遮断の対策を施す必要が無くなる。ま
た、個々の容積型マシンあるいは容積型エンジンにより
発生する加振トルクが如何に大きくても、それとほぼ同
程度の加振トルク同士で打ち消し合わせる事が出来るの
で、使用する容積型マシンあるいは容積型エンジンの構
造は低振動化のために位相の異なる作動室を多数持つ必
要がなく単純で安価な構造で良い。

【０００９】次に、上記の課題を解決するための幾つか
の手段の中で、２つの軸部材を共通な１つの容積型マシ
ンあるいは容積型エンジンに連結して容積型機械を構成
した場合を考える。

【００１０】この容積機械は、互いに逆方向に回転する
２つの同様な駆動軸あるいは出力軸を持つ事になるの
で、その内部の部品も含めた各部品の動作に関して駆動
軸あるいは出力軸の回転軸回りの方向性を持たない構造
とする事が出来る。すなわち、駆動軸あるいは出力軸の
軸方向から見た時、各部品がある軸に関して対称な運動
を行なう構造とする事が出来る。したがって、２つの駆
動軸あるいは出力軸の各々に同様な回転慣性( 慣性モー
メント) を持つ質量を取付け、同様な駆動源あるいは負
荷を連結すれば、２つの駆動軸あるいは出力軸を介して
伝達される駆動トルクあるい出力トルクがほぼ等しくな
る様にする事が出来る。この時、この容積機械は、各部
品の動作に関してだけでなくその各部に作用する力に関
しても、常に駆動軸あるいは出力軸の軸方向から見てほ
ぼ対称になり、それらの力の作用結果として発生する加
振トルクには駆動軸あるいは出力軸の回転軸回りに方向
性が無くなる筈である。

【００１１】一方、一般の容積型機械が発生する加振ト
ルクは、その容積型機械の駆動軸あるいは出力軸を介し
て伝達される駆動トルクあるい出力トルクの変動に起因
して、必ずその駆動軸あるいは出力軸の回りに相手を回
転させようとする変動トルクとして発生する。互いに逆
方向に回転する２つの同様な駆動軸あるいは出力軸を持
つ場合でも、それらの軸が互いに同軸や平行で軸方向が
共通であるので、加振トルクが発生するとすればその共
通軸方向回りに相手を回転させようとする変動トルクと
して発生する筈である。

【００１２】しかし、その加振トルクはその値がゼロ以
外の場合には、前記駆動軸あるいは出力軸の回りのどち
らの方向に相手を回転させようとする事になり、方向性
を持つことになる。これは、各部品の運動の対称性より
加振トルクに駆動軸あるいは出力軸の回転軸回りの方向
性が無くなるとする前述の論理と矛盾する。したがっ
て、加振トルクの値はゼロでなければならなず、この容
積型機械の静止すべき部材同士が一体となるように互い
に固定されていれば、それら容積型機械全体の外部への
装着部には加振トルクが作用しなくなり、外部を加振す
る事が無くなる。したがって、外部との連結部に振動遮
断の対策を施す必要が無くなる。

【００１３】また、この容積型機械が消費したり供給し
たりする動力の変動が如何に大きくても、それと関係無
く加振トルクがゼロになるので、この容積型機械の構造
は低振動化のために位相の異なる作動室を多数持つ必要
がなく、単純で安価な構造で良い。なお本手段では、駆
動軸あるいは出力軸の軸方向から見た時の各部品の運動
の対称性、２つの駆動軸あるいは出力軸の各々に取り付
けられた回転慣性( 慣性モーメント) の同一性、２つの
駆動軸あるいは出力軸の各々に連結された駆動源あるい
は負荷の同一性等が完全なものでない場合でも、その対
称性や同一性の誤差が小さく抑えて製作されていれば、
加振トルクの発生を実質的に問題にならない程度に小さ
くする事が出来る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図１２に
より説明する。図１は本発明の第１の実施例の容積型機
械であるガス圧縮機を上方より見た断面図、図２は図１
におけるＩ−Ｉ断面図、図３は本発明の第２の実施例の
容積型機械であるエンジン発電装置を上方より見た断面
図、図４は図３におけるＩＩ−ＩＩ断面図、図５は本発
明の第３の実施例の容積型機械であるエンジン発電装置
を側方から見た断面図、図６は本発明の第４の実施例の
容積型機械であるガス圧縮機を側方から見た断面図、図
７は本発明の第５の実施例の容積型機械である密閉型圧
縮機を側方から見た断面図、図８は図７における機構の
作動原理を説明した図、図９は本発明の第６の実施例の
容積型機械である開放型圧縮機を側方から見た断面図、
図１０は本発明の第７の実施例の容積型機械であるエン
ジン発電装置を側方から見た断面図、図１１は本発明の
第８の実施例の容積型機械である開放型圧縮機を側方か
ら見た断面図、図１２は本発明の第９の実施例の容積型
機械である内燃機関を示す断面図、である。

【００１５】図１と図２に本発明の第１の実施例の容積
型機械であるガス圧縮機を示す。本実施例の全体は、主
軸１、シリンダ２、フレーム３、サイドカバー４、揺動
ピストン５、シュー６等で構成される圧縮機構部とそれ
を駆動する電動機７からなる圧縮機単位を２つ組み合わ
せて構成されている。圧縮機構部では、フレーム３とサ
イドカバー４とで回転支持された主軸１の偏心部１ａに
揺動ピストン５のローラ部５ａが回転可能に挿入され、
揺動ピストン５のベーン部５ｂがシュー６を介してシリ
ンダ２に拘束されている。主軸１の回転に伴って揺動ピ
ストン５のローラ部５ａが公転運動する際に、ローラ部
５ａ、ベーン部５ｂ、シュー６、およびボルト( 図示せ
ず) により互いに固定されたシリンダ２、フレーム３、
サイドカバー４、により囲まれた空間の容積が変化する
事を利用して、ガスをシリンダ２の吸入ポート２ａから
吸入し、圧縮した後に吐出ポート２ｂ、吐出弁８、吐出
弁押さえ９を介して吐出するものである。

【００１６】これにステータ７ａ及びロータ７ｂを有す
る駆動用電動機７を加えた本実施例の２つの圧縮機単位
は同じものであり、それらの駆動軸である主軸１同士が
互いに平行であるが逆方向を向く様に、それぞれのフレ
ーム３の取付け足部３ａがボルトにより共通フレーム１
０に固定されている。なお、２つの電動機７のステータ
部７ａはそれぞれ２つのフレーム３に固定されている。
主軸１同士は、逆方向を向く様に配置され同じ電動機７
により駆動されるので、全体のガス圧縮機として組み立
てられた状態では互いに逆方向に回転するが、それぞれ
の一端に固定されたタイミングギア１１同士が噛み合う
事により、それぞれが駆動する圧縮機構部の位相が常に
ほぼ一致する様に同期して逆転する。

【００１７】なお、本発明においては、容積型マシンと
して、上記実施例に示されるベーン式圧縮機の外、容積
型ポンプやスターリング冷凍機等の公知のものが実施さ
れる。

【００１８】本第１の実施例によれば、「作用」の項で
述べた様に、２つの容積型の圧縮機単位の発生する加振
トルクを逆向きで同位相とする事により互いに打消し合
わせ、外部への装着部である共通フレーム１０から外部
に加振トルクがほとんど伝達されぬ様にする事が可能で
あるという効果がある。また本第１の実施例では、個々
の圧縮機単位として従来から使用されているシンプルな
構造の圧縮機単位の同じものを２つ組み合わせれても良
く、極めて完全な低振動化を比較的安価で達成出来ると
いう効果がある。また本第１の実施例では、２つの圧縮
機単位の主軸同士が平行になるよう配置されているの
で、互いに逆転するそれらを同期させる事が歯車等を使
用する事によって簡単に出来るという効果がある。更
に、全体の軸方向長さを小さく収める事が出来るという
効果がある。

【００１９】図３と図４に本発明の第２の実施例の容積
型機械であるエンジン発電装置を示す。本実施例の全体
は、クランク軸１２、シリンダブロック１３、シリンダ
ヘッド１４、軸受フレーム１５、サイドカバー１６、コ
ンロッド１７、ピストン１８、ピストンピン１９、点火
プラグ２０、吸入弁２１、吐出弁２２および動弁機構(
図示せず) 等で構成される４サイクル１気筒の内燃機関
部とそれにより駆動される発電機２３または２４からな
るエンジン発電機単位を２つ組み合わせて構成されてい
る。４サイクル内燃機関については一般に良く知られて
いるのでその作動原理の説明は省略する。ただし、本第
２の実施例に使用されている２つの内燃機関は、個々の
部品は共通のものを使用しているが、組立ての際にシリ
ンダヘッド１４、吸入弁２１、吐出弁２２および動弁機
構( 図示せず) 等の固定方向を変える事により、互いに
逆転する構造のものである。

【００２０】また、発電機２３と発電機２４とは発電を
行なう際の回転方向が、前記内燃機関の回転方向に対応
して、互いに逆の関係にあるものを使用している。２つ
のエンジン発電機単位は互いに逆転するものであり、そ
れらの駆動軸であるクランク軸１２同士が互いに平行で
同方向を向く様に、それぞれの軸受フレーム１５の取付
け足部１５ａがボルトにより共通フレーム２５に固定さ
れている。なお、２つの発電機２３、２４のステータ部
２３ａ、２４ａはそれぞれ２つの軸受フレーム１５に固
定されており、ロータ部２３ｂ、２４ｂはそれぞれ２つ
のクランク軸１２に固定されている。２つの軸受フレー
ム１５にはそれぞれ２つのシリンダブロック１３が固定
されている。クランク軸１２同士は、クランクピン部１
２ａが同方向端部に位置して同方向を向く様に配置され
それぞれの内燃機関で逆方向に駆動されるので、全体の
発電装置として組み立てられた状態でも互いに逆方向に
回転するが、それぞれの一端に固定されたタイミングギ
ア２６同士が噛み合う事により、それぞれを駆動する内
燃機関部の位相が常にほぼ一致する様に同期して回転す
る。

【００２１】なお、本発明においては、容積型エンジン
として、上記実施例の片側作動室の４サイクルエンジン
の外に、上下両側作動室のものとしたり、２サイクル内
燃機関としたり、外燃機関としたり、また、エンジンに
は、公知の各種発電機や、ターボ圧縮機を連結して実施
することができる。

【００２２】本第２の実施例によっても、「作用」の項
で述べた様に、２つのエンジン発電機単位の発生する加
振トルクを逆向きで同位相とする事により互いに打消し
合わせ、外部への装着部である共通フレーム２５から加
振トルクがほとんど伝達されぬ様にする事が可能である
という効果がある。また本第２の実施例では、個々の内
燃機関として従来から使用されているシンプルな構造の
内燃機関を使用しても良く、極めて完全な低振動化を比
較的安価で達成出来るという効果がある。また本第２の
実施例では、２つの発電機単位の主軸同士が平行になる
よう配置されているので、互いに逆転するそれらを同期
させるのが歯車等を使用する事によって簡単に出来ると
いう効果がある。更に、全体の軸方向長さを小さく収め
る事が出来るという効果がある。

【００２３】図５に本発明の第３の実施例の容積型機械
である発電装置を示す。本実施例の全体は、クランク軸
１２、シリンダブロック１３、シリンダヘッド１４、軸
受フレーム１５、サイドカバー１６、コンロッド１７、
ピストン１８、ピストンピン１９、点火プラグ２０、吸
入弁２１、吐出弁２２および動弁機構( 図示せず) 等で
構成される４サイクル１気筒の内燃機関部とそれにより
駆動される発電機２３からなる発電機単位を２つ組み合
わせて構成されている。本第３の実施例に使用されてい
る２つの内燃機関は、個々の部品も共通のものを使用し
ており、第２の実施例の場合と異なり組み立ても全く同
様に実施し、その結果、出力軸であるクランク軸１２の
回転方向も等しいものである。すなわち全く同一の物で
ある。したがって、それによって駆動される発電機２３
も同一の物を２つ使用している。２つの発電機単位のク
ランク軸１２同士は同軸上で互いに逆方向を向いて配置
される様に、２つの軸受フレーム１５の取付け足部１５
ａが共通フレーム２７にボルトで固定されている。クラ
ンク軸１２同士はそれぞれの内燃機関で同方向に駆動さ
れるが、互いに逆方向を向く様に配置されているので、
全体の発電装置として組み立てられた状態では互いに逆
方向に回転する。更に、それぞれの一端に固定されたか
さ歯車のタイミングギア２８同士がかさ歯車の中間ギア
２９を介して噛み合う事により、それぞれを駆動する内
燃機関部の位相が常にほぼ一致する様に同期して互いに
逆方向に回転する。中間ギア２９は、共通フレームに固
定された支持軸３０により回転自在に支持されている。

【００２４】本第３の実施例によっても、「作用」の項
で述べた様に、２つの発電機単位の発生する加振トルク
を逆向きで同位相とする事により互いに打消し合わせ、
外部への装着部である共通フレーム２７から加振トルク
がほとんど伝達されぬ様にする事が可能であるという効
果がある。また本第３の実施例では、個々の内燃機関と
して従来から使用されているシンプルな構造の内燃機関
の同一の物を２つ使用しても良く、極めて完全な低振動
化を比較的安価で達成出来るという効果がある。また本
第３の実施例では、２つの発電機単位の主軸同士が同軸
上に配置されているので、全体の発電装置としての軸直
角方向の幅を小さく収める事が出来るという効果があ
る。

【００２５】図６に本発明の第４の実施例の容積型機械
であるガス圧縮機を示す。本実施例の全体は、主軸３
１、シリンダ３２、フレーム３３、サイドカバー３４、
揺動ピストン３５、シュー（図示せず）等で構成される
第１の実施例と同種の圧縮機構部を、クランク軸３６、
シリンダブロック１３、シリンダヘッド１４、軸受フレ
ーム３７、サイドカバー３８、コンロッド１７、ピスト
ン１８、ピストンピン１９、点火プラグ２０、吸入弁２
１、吐出弁２２および動弁機構( 図示せず) 等で構成さ
れる第２、第３のの実施例と同種の４サイクル１気筒の
内燃機関部により、オルダム継ぎ手３９を介して駆動す
る圧縮機単位を２つ組み合わせて構成されている。

【００２６】ただし、本第４の実施例に使用されている
２つの圧縮機構部は、個々の部品は共通のものを使用し
ているが、組立ての際にシリンダ３２等の部品の固定方
向を変える事により、互いに逆方向に回転させて使用す
る構造としてあり、２つの内燃機関部も、第２実施例の
場合と同様に個々の部品は共通であるが組立て方向変え
る事により、互いに逆方向に回転する構造となってい
る。すなわち、２つの圧縮機単位はそれらの回転軸が互
いに逆方向に回転する構造である。また、その時に圧縮
機構部の位相と内燃機関部の位相との関係が、２つの圧
縮機単位間でほぼ等しくなる様に、それぞれの圧縮機構
部と内燃機関部とがオルダム継ぎ手３９により連結され
ている。

【００２７】本実施例の全体は、それらの回転軸が同軸
で同方向を向く様に、２つの圧縮機単位を共通フレーム
４０に固定してある。その結果、それらの回転軸は全体
の圧縮機として組み立てられた状態でも互いに逆方向に
回転する。更に、一方の圧縮機単位の主軸３１と他方の
圧縮機単位のクランク軸３６とは逆転継ぎ手４１により
連結されており、２つの圧縮機単位の圧縮機構部同士お
よび内燃機関部同士がそれらの位相を常にほぼ同期させ
て互いに反対方向に回転する様になっている。逆転継ぎ
手４１は、往復動部材４２、案内部材４３、円盤部材４
４、球面ブッシュ４５より構成され、往復動部材４２が
そのピストン部４２ａを案内部材４３に案内されて往復
運動をしながら往復運動方向の軸回りに揺動すると、往
復動部材４２の２つのアーム部４２ｂが挿入された２つ
の球面ブッシュ４５が互いに逆方向の公転運動をする事
を利用して、球面ブッシュ４５を揺動可能に支持する２
つの円盤部材４４およびそれらが固定された軸部材同士
を互いに逆方向に同じ速度で回転する様に連結するもの
である。この機構は後述の本発明の第５の実施例の中で
も容積型圧縮機本体の機構として利用され、その原理を
図８で説明してある。

【００２８】本第４の実施例によっても、「作用」の項
で述べた様に、２つの圧縮機単位の発生する加振トルク
を逆向きで同位相とする事により互いに打消し合わせ、
本実施例全体の外部への装着部である共通フレーム４０
から加振トルクがほとんど伝達されぬ様にする事が可能
であるという効果がある。なお、これを、２つの圧縮機
単位の圧縮機構部が発生する加振トルク同士と内燃機関
部が発生する加振トルク同士の両方をそれぞれ逆向きで
同位相とする事により互いに打消し合わせ、本実施例全
体の外部への装着部である共通フレーム４０から加振ト
ルクがほとんど伝達されぬ様にする事が可能であると言
い替えても良い。また本第４の実施例では、個々の圧縮
機構部や内燃機関として従来から使用されているシンプ
ルな構造の物を使用しても良く、極めて完全に近い低振
動化を比較的安価で達成出来るという効果がある。また
本第４の実施例では、２つの圧縮機単位の主軸同士が同
軸上に配置されているので、全体の圧縮機としての軸直
角方向の幅を小さく収める事が出来るという効果があ
る。

【００２９】これまでの第１の実施例ないし第４の実施
例の容積型機械では、いずれも、マシンとそれを駆動す
るエンジンの組合せを２組用意して全体として低振動の
容積型機械を構成しているが、そのマシンとエンジンの
方式・構造に関して少なくとも一方が容積型である事さ
え満足していれば、それらを他の方式・構造のどんなマ
シンまたはエンジンに置き換えても、同様に全体として
容積型機械の低振動化が実現出来る。また、それらの構
成要素であるマシンとエンジンは、それぞれが共通のフ
レームに固定される事により一体化されていたが、それ
らの構成要素同士を直接固定して一体化しても、同様に
低振動の容積型機械が得られる。

【００３０】図７および図８に本発明の第５の実施例の
容積型機械である密閉型圧縮機を示す。往復動部材４６
はその２つのピストン部４６ａをシリンダブロック４７
の内周円筒面４７ａにより案内されて往復運動と該往復
動方向の軸線回りの回転を行なえる様に支持されてい
る。往復動部材４６のピストン部４６ａには前記の往復
運動方向と直角方向で互いに反対側に突出した２つの円
柱状のアーム部４６ｂが圧入およびナット４６ｃで固定
されており、そのアーム部４６ｂはそれぞれ球面ブッシ
ュ４８の内周円筒面部に回転自在に挿入されている。２
つの球面ブッシュ４８の外周球面部は、それぞれ駆動軸
４９の駆動アーム部４９ａにより駆動軸４９の回転軸か
ら偏位した位置で球面対偶で支持されている。

【００３１】その結果、往復動部材の２つのアーム部４
６ｂと２つの駆動軸４９とは相対的な回転と互いの相対
的な傾斜方向変化が可能に駆動軸４９の回転軸から偏位
した位置で連結されている。駆動軸４９の駆動アーム部
４９ａの径方向の反対側には釣合い質量４９ｂが形成さ
れている。また２つの駆動軸４９はそれぞれ軸受フレー
ム５０の軸受部５０ａにより回転支持されている。２つ
の軸受フレーム５０はその軸受部５０ａの中心軸が互い
に同軸上に配置される様にそれぞれシリンダブロック４
７にボルト( 図示せず) により固定されている。シリン
ダブロック４７に形成された２つの内周円筒面４７ａの
中心軸同士はやはり互いに同軸であり、更に、そのシリ
ンダブロック４７に固定された軸受フレーム５０の軸受
部中心軸とは、互いに直角になっている。

【００３２】シリンダブロック４７の内周円筒面４７ａ
の開口端はシリンダヘッド５１により閉塞されており、
往復動部材のピストン部４６ａとシリンダブロックの内
周円筒面４７ａとシリンダヘッド５１とにより囲まれた
作動室５２が２つ形成されている。往復動部材のピスト
ン部４６ａには作動室５２への吸入通路４６ｄが形成さ
れており、これを開閉する吸入弁５３が装着されてい
る。シリンダヘッド５１には吐出ポート５１ａが形成さ
れており、これを開閉する吐出弁５４が装着されてい
る。またシリンダヘッド５１の外側には高圧室カバー５
５が固定されており、それらの間に高圧空間５６が形成
されている。

【００３３】２つの軸受フレームには、それぞれ駆動用
モータ５７のステータ部５７ａがボルトで固定され、２
つの駆動軸４９にはそれぞれ軸受部５０ａを挾んで駆動
アーム部４９ａの反対側に駆動用モータ５７のロータ部
５７ｂが固定されている。ロータ部５７ｂには前述の釣
合い質量４９ｂと逆方向でより小さい遠心力を発生する
釣合い質量５８が取付けられている。ステータ部５７ａ
とロータ部５７ｂとで構成される２つの駆動用モータ５
７は同じものであるが、上記の圧縮機の全体構成の中に
互いに対向した姿勢で組み込まれており、２つの駆動軸
４９を互いに逆方向に回転駆動する。これらの構成要素
は、中央チャンバ５９の内周部に焼きばめ等で固定さ
れ、更に、中央チャンバ５９とその両側の２つの端部チ
ャンバ６０とで構成される密閉容器に収納されている。

【００３４】図８に２つの駆動軸４９が互いに逆転駆動
された場合の各可動部品の動きを示す。図８の（ａ）〜
（ｅ）は図７の右方向から見た各可動部品の動きであ
り、（ａ´）〜（ｅ´）はそれぞれ（ａ）〜（ｅ）を上
方から見た図である。２つの球面ブッシュ４８は駆動軸
４９の回転軸( 点Ａ) から半径方向に偏位した位置に球
面対偶で支持されているので、２つの駆動軸４９が互い
に逆方向に回転するとそれらの中心( 点Ｂ、点Ｃ) は図
８の（ａ）〜（ｅ）の様に回転軸( 点Ａ) を中心とし同
一公転半径で逆方向に公転運動をする。

【００３５】往復動部材４６は図８（ａ）〜（ｅ）の上
下方向の往復動方向軸から傾斜出来ないので、その２つ
の円柱状のアーム部４６ｂは常に前記往復動方向軸と直
角方向すなわち図８においては水平方向を必ず向いてい
る。従って、円柱状のアーム部４６ｂが挿入されている
球面ブッシュ４８の２つの中心( 点Ｂ、点Ｃ) の図８
（ａ）〜（ｅ）における上下方向座標は、常に等しい。

【００３６】一方、往復動部材４６は前記往復動方向軸
の回りには回転出来るので、円柱状のアーム部４６ｂは
図８（ａ´）〜（ｅ´）に示す往復動方向軸（点Ｄ）を
中心とした揺動運動を行なう。従って、アーム部４６ｂ
が挿入されている球面ブッシュ４８の２つの中心( 点
Ｂ、点Ｃ) の図８（ａ）〜（ｅ）における左右方向座標
は、符号が逆となる。

【００３７】本実施例は２つの球面ブッシュ４８の中心
( 点Ｂ、点Ｃ) のそれぞれの図８（ａ）〜（ｅ）におけ
る２次元座標に上記の関係を常に強制するものであり、
球面ブッシュ４８を組み込まれた２つの駆動軸４９はそ
れぞれの駆動用モータ５７により互いに反対方向に駆動
されるばかりでなく、互いに完全に同期して回転する。
その際、往復動部材４６はそれを支持する２つの球面ブ
ッシュ４８が図８（ａ）〜（ｅ）における上下方向座標
に関して相等しい周期変化を行なうのに伴い同じく上下
方向の周期的な往復運動を行ない、その上下に形成され
た２つの作動室５２の容積を周期的に変化させる。

【００３８】作動気体は、中央チャンバ５９に取付けら
れた低圧配管６１より密閉容器内部の低圧空間６２に流
入し、往復動部材のピストン部４６ａの吸入通路４６ｄ
や吸入弁５３を介して作動空間５２に吸入されて圧縮さ
れ、シリンダヘッドの吐出ポート５１ａや吐出弁５４を
介して高圧空間５６に吐出され、各高圧空間５６から中
央チャンバ５９を介して外部に延びる高圧配管６３を通
って密閉容器外部に流出する。

【００３９】本実施例においては、２つの駆動軸４９、
駆動モータのロータ部５７ｂが互いに逆転しており、そ
の他の可動部品も図８（ａ）〜（ｅ）の様な運動を行な
うので、この方向から見たときの圧縮機各部の２次元運
動を図８（ａ）〜（ｅ）の各図の縦の中心軸を対称軸と
して全く対称な運動にする事が出来る。更に、２つの駆
動軸４９の各々に同様な回転慣性( 慣性モーメント) を
持つ質量が取り付けられ、それらが同一のパワーのモー
タで駆動されているので、本実施例の圧縮機は各部品の
動作に関してだけでなくその各部に作用する力に関して
も、常に前記駆動軸の方向から見た対称軸に関して対称
となり、それらの力の作用結果として発生する加振トル
クには駆動軸の回転軸回りの方向性が無くなる筈であ
り、加振トルクは発生しない。すなわち本実施例によれ
ば、まず、容積型圧縮機でありながらそれを駆動するた
めの動力が周期的に変動する事に起因する加振トルクが
発生しないという効果がある。

【００４０】次に本実施例においては、往復動部材４６
の往復運動の慣性力（図７上下方向）を２つの駆動軸４
９に取り付けた釣合い質量４９ｂ、５９の遠心力の前記
往復運動方向成分の和で打ち消すと同時に、前記遠心力
の前記往復運動方向と直角方向成分（図７紙面垂直方
向）も２つの駆動軸４９が互いに逆転している事を利用
して打ち消し合わす事が可能である。更に、図８（ａ
´）〜（ｅ´）に示す様に往復動部材４６が往復動方向
軸（点Ｄ）を中心とした揺動運動を行なう事により発生
する慣性偶力も、それぞれの駆動軸４９に固定された釣
合い質量４９ｂの遠心力と質量５８の遠心力の合力作用
点を互いに軸方向（図７左右方向）にずらす事により、
遠心力の前記往復運動方向と直角方向成分（図７紙面垂
直方向）による偶力でほぼ打ち消す事が出来る。すなわ
ち本実施例によれば、往復動機構であるにもかかわらず
不釣合慣性力の発生をほぼ完全に防止出来るという効果
がある。なお、往復動部材４６の往復運動の慣性力と揺
動運動の慣性偶力の両者を同時に打ち消すためには、２
つの釣合い質量４９ｂ、５８をそれぞれの駆動軸４９に
取り付ける事が必要である。

【００４１】次に本実施例において往復動部材４６は、
ほぼ同一の駆動トルクを発生する２つの駆動用モータ５
７で駆動されるため、往復動部材４６の往復運動の慣性
力とそのピストン部４６ａに作用する作動気体の圧力に
よる圧縮荷重は、２つのアーム部４６ｂが前記慣性力と
圧縮荷重の作用中心（図８の点Ｄ）からほぼ等しい距離
だけ離れた２つの球面ブッシュ４８を介し、ほぼ等しい
力で支持されている。つまりそれ以上他の部材から支持
力が作用しなくても、それらの力だけで釣り合う事が出
来るので、往復動部材のピストン部４６ａとシリンダブ
ロック４７の内周円筒面４７ａとの間には荷重が作用し
ない。すなわち従来の往復動機構において機械摩擦損失
発生の要因の一つであったピストンサイドフォースが発
生しないので、機械摩擦損失が低減し効率が向上すると
いう効果がある。

【００４２】次に本実施例は、これまでの第１の実施例
ないし第４の実施例がいずれもマシンとそれを駆動する
エンジンとを２つずつ必要としたのと異なり、一方のマ
シン部を唯一のマシンで構成し、しかもそれで逆転同期
機構を兼用しているので、全体の圧縮機としての構成部
品が少なくて済む。すなわち、低コストで生産出来ると
いう効果がある。

【００４３】更に本実施例においては、圧縮機の軸直角
方向の幅や径を小さく収める事が出来るという効果があ
る。

【００４４】図９に本発明の第６の実施例の容積型機械
である開放型圧縮機を示す。中央の圧縮機部は、往復動
部材４６、シリンダブロック６４、球面ブッシュ４８、
駆動軸６５、軸受フレーム６６、シリンダヘッド５１、
吸入弁５３、吐出弁５４等により図７の第５の実施例と
同様な機構で構成され、作動室６７の容積変化により作
動気体の圧縮を行なうものである。その駆動源として、
クランク軸３６、シリンダブロック１３、シリンダヘッ
ド１４、軸受フレーム３７、サイドカバー３８、コンロ
ッド１７、ピストン１８、ピストンピン１９、点火プラ
グ２０、吸入弁２１、吐出弁２２、および動弁機構( 図
示せず) 等で構成される４サイクル１気筒の内燃機関部
が２つ用意され、それらの出力軸であるクランク軸３６
がオルダム継手３９を介して両側から駆動軸６５に連結
されている。その際、２つの内燃機関部同士は同位相と
なる様に連結されている。前記の２つの内燃機関部は同
一のものであるが、対向させて全体の開放型圧縮機に組
み込まれているので、出力軸は互いに逆転する。また上
記の構成要素の中の静止部材は、軸受フレーム６６、３
７が共通フレーム６８に固定される事により互いに一体
に固定されている。本実施例では、動力を消費する圧縮
機部とそれを駆動する内燃機関部の両方が容積型である
が、圧縮機部が第５の実施例と同じ理屈で加振トルクを
発生させない上に、２つの内燃機関部の加振トルクは方
向が逆であり位相が同期しているので互いに打ち消し合
い、全体としてやはり加振トルクが発生しないという効
果がある。

【００４５】また、本実施例では動力を消費する部分で
もその動力を供給する部分でも電機機械を使用しておら
ず、電源・送電等の設備が不要であり電力を消費しない
事により電力ピークカットにも貢献出来るという効果が
ある。

【００４６】また、本実施例において圧縮機部を冷凍サ
イクル用の冷凍機として使用すれば、内燃機関部の廃熱
を直接熱の形態でヒートポンプで組み上げ暖房運転時に
活用する事が可能であり、動力源も含めた全体のエネル
ギー効率を向上出来るという効果がある。

【００４７】更に、本実施例によれば、圧縮機部でピス
トンサイドフォースが発生せず機械摩擦損失が低減し効
率が向上するという効果、構成部品が少なくて低コスト
で生産出来るという効果、圧縮機の軸直角方向の幅や径
を小さく収める事が出来るという効果が第５の実施例と
同様に得られる。

【００４８】図１０に本発明の第７の実施例の容積型機
械である発電装置を示す。中央の内燃機関部において、
往復動部材６９はその主ピストン部６９ａと副ピストン
部６９ｂをそれぞれシリンダブロック７０の内周円筒面
７０ａ、７０ｂにより案内されて往復運動と該往復動方
向の軸線回りの回転を行なえる様に支持されている。往
復動部材６９の主ピストン部６９ａおよび副ピストン部
６９ｂを形成している部材には、前記の往復運動方向と
直角方向で互いに反対側に突出した２つの円柱状のアー
ム部６９ｃが圧入およびナット６９ｄで固定されてお
り、そのアーム部６９ｃはそれぞれ球面ブッシュ７１の
内周円筒面部に回転自在に挿入されている。

【００４９】２つの球面ブッシュ７１の外周球面部は、
それぞれ主軸７２の出力アーム部７２ａにより主軸７２
の回転軸から半径方向に偏位した位置で球面対偶で支持
されている。その結果、往復動部材の２つのアーム部６
９ｃと２つの主軸７２とは相対的な回転と互いの相対的
な傾斜方向の変化が可能に主軸７２の回転軸から偏位し
た位置で連結されている。

【００５０】主軸７２の出力アーム部７２ａの径方向の
反対側には釣合い質量７２ｂが取付けられている。また
２つの主軸７２はそれぞれ軸受フレーム７３の軸受部７
３ａにより回転支持されている。２つの軸受フレーム７
３はその軸受部７３ａの中心軸が互いに同軸上に配置さ
れる様にそれぞれシリンダブロック７０にボルト( 図示
せず) により固定されており、更にシリンダブロック７
０の互いに同軸な２つの内周円筒面７０ａ、７０ｂの中
心軸と直交する様になっている。

【００５１】シリンダブロック７０の内周円筒面７０ａ
の開口端はシリンダヘッド７４により閉塞されており、
往復動部材の主ピストン部６９ａと内周円筒面７０ａと
シリンダヘッド７４とにより囲まれた作動室７５が１つ
形成されている。シリンダヘッド７４には吸入ポートと
吐出ポートが２つずつ形成されており、これを開閉する
吸入弁７６、吐出弁７７や点火プラグ７８および動弁機
構( 図示せず) 等が装着されている。

【００５２】図１０には断面より遠方にある吸入弁７
６、吐出弁７７がそれぞれ１つずつ表示されているが、
吸入弁７６の断面より手前側にもう一つの吐出弁が、吐
出弁７７の断面より手前側にもう一つの吸入弁がそれぞ
れ装着されている。すなわち、点火プラグ７８を中心と
して２つずつの吸入ポートと吐出ポートを開閉する２つ
ずつの吸入弁７６と吐出弁７７が、点対称の位置に配置
されている。シリンダブロック７０の内周円筒面７０ｂ
は副ピストン部６９ｂの往復運動の案内の機能だけを果
たすものであり、一端が開口されたままで作動室は形成
されておらず、内燃機関部の形態は４サイクル１気筒で
ある。

【００５３】その機構は図７の第５の実施例の中央の圧
縮機部と共通であり、第５の実施例の場合の説明と同じ
理由により２つの主軸７２は互いに同期しながら逆転
し、更に、内燃機関部からの加振トルク発生を解消する
事が可能である。互いに同期しながら逆転する２つの主
軸７２の一端には、それぞれ発電機７９のロータ部７９
ａが固定されており、ステータ部７９ｂが軸受フレーム
７３に固定されている。発電機は、公知の直流型や交流
型のものが実施されるが、その配線やブラシ等の詳細な
部品の図示は省略する。交流発電機の場合、２つの発電
機７９の交流出力の位相がほぼ等しくなるように、ロー
タ部７９ａとステータ部７９ｂの主軸７２回りの位置を
合わせて固定されている。なお、ロータ部７９ａには前
述の釣合い質量７２ｂと逆方向でより小さい遠心力を発
生する釣合い質量８０が取付けられている。２つの交流
発電機７９は全く同仕様のものであるが、互いに対向し
て組み込まれているので、逆転する２つの主軸７２で同
様に駆動する事が出来、位相が等しい事によりそれぞれ
が発生する加振トルクを互いに打消合う事が出来る。本
実施例によれば、容積型機械であるにもかかわらず加振
トルクが発生しないという効果、往復動機構であるにも
かかわらず不釣合慣性力の発生をほぼ完全に防止出来る
いう効果、ピストンサイドフォースが発生せず機械摩擦
損失が低減し効率が向上するという効果、構成部品が少
なくて低コストで生産出来るという効果、発電装置の軸
直角方向の幅や径を小さく収める事が出来るという効果
が、第５の実施例で説明した理由と同じ理由で得られ
る。

【００５４】図１１に本発明の第８の実施例の容積型機
械である開放型圧縮機を示す。中央の内燃機関部は、図
１０の第７の実施例とほぼ等しい４サイクル１気筒の容
積型内燃機関であるが、２つの出力軸８１には第７の実
施例の交流発電機と異なり容積型の圧縮機部がそれぞれ
オルダム継手３９を介して連結されている。２つの圧縮
機部は図１の本発明の第１の実施例とほぼ等しい容積型
圧縮機であるが、オルダム継手３９を介して内燃機関の
出力軸８１に駆動軸８２が連結される際に、その回転位
相を２つの圧縮機部の間でほぼ等しく合わせて出力軸８
１に連結されている。

【００５５】本実施例では、まず、動力を消費する圧縮
機部とそれを駆動する内燃機関部の両方が容積型である
が、内燃機関部が第５の実施例と同じ理由で加振トルク
を発生させない上に、２つの圧縮機部による加振トルク
は方向が逆であり位相が同期しているので互いに打ち消
し合い、全体としてやはり加振トルクが発生しないとい
う効果がある。

【００５６】また、本実施例によれば、内燃機関部のピ
ストンサイドフォースが発生せず機械摩擦損失が低減し
効率が向上するという効果、構成部品が少なくて低コス
トで生産出来るという効果、発電装置の軸直角方向の幅
や径を小さく収める事が出来るという効果が、第５の実
施例で説明した理由と同じ理由で得られる。

【００５７】また、本実施例では第６の実施例と同様
に、電源・送電等の設備が不要であり、電力ピークカッ
トにも貢献出来るという効果や内燃機関部の廃熱を暖房
運転に活用して全体のエネルギー効率を向上出来るとい
う効果がある。

【００５８】図１２に本発明の第９の実施例として内燃
機関を示す。本実施例は第７の実施例の発電装置や第８
の実施例の圧縮機において駆動源であった内燃機関部と
同様の機構を持った物であるが、互いに逆転する２つの
中間出力軸８３を最終的に１つの最終出力軸８４に連結
し、従来の通常の内燃機関と同様に１方向に回転する１
つの出力軸で各種の機械を駆動する構造として汎用性を
持たせたものである。２つの中間出力軸８３にはそれぞ
れ回転慣性質量８５が固定されており、また、相対的な
捩じれを可能とするゴムやバネ等の可撓部材８６を介し
てかさ歯車歯車８７が同軸に装着されている。２つのか
さ歯車歯車８７は互いに逆転しながら共同して最終出力
軸８４に固定されたかさ歯車歯車８８を回転駆動する。
なお、最終出力軸８４を回転可能に支持する最終軸受フ
レーム８９は、中間出力軸８３の回転軸すなわちかさ歯
車歯車８７の回転軸まわりに回転出来る構造であり、静
止フレーム（図示せず）により回転自在に支持され、２
つのかさ歯車歯車８７から常に等しい動力が最終出力軸
８４に伝達される様になっている。

【００５９】容積型のエンジンが発生する動力は周期的
に変動するものであるが、前記第７の実施例と第８の実
施例ではその動力を互いに逆転する２つの出力軸で取り
出す事により出力軸回りの方向性を持たせず、加振トル
クの発生を防止していた。本実施例では、途中の互いに
逆転する２つの出力軸である中間出力軸８３までは方向
性を持たないが、最終出力軸８４の段階では１つの軸が
１方向に回転しており方向性を持ってしまうので、発生
する動力の周期的な変動に起因する加振トルクが発生す
るが、以下の理由でその加振トルクを小さくしている。

【００６０】まず、本実施例では、中間出力軸８３と最
終出力軸８４との間に可撓部材８６が組み込まれてお
り、大きな回転慣性質量８５が固定された中間出力軸８
３が最終出力軸８４に対して相対的にある程度の回転変
動を行なうので、その回転慣性質量の回転変動で発生す
る慣性トルクにより内燃機関の発生する動力変動に起因
する出力トルクの変動がかなり緩和されて最終出力軸８
４に伝達される。本構造の内燃機関では、その構造の対
称性から中間出力軸８３まで出力を伝達した段階では加
振トルクが発生せず、それ以降に最終出力軸８４をある
方向に駆動しようとするトルクの反作用が変動する事に
より加振トルクが発生すると考えられるが、前述の如く
最終出力軸８４に伝達される出力トルクの変動がかなり
緩和されるので加振トルクも小さくなる。

【００６１】従来の容積型エンジンで振動を低減するた
めには、多気筒化する事によるコストの増大が避けられ
なかったが、本実施例によれば、多気筒化する事による
コストの増大無しに、振動の小さい容積型エンジンを提
供出来るという効果がある。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、容積型機械におけるト
ルク変動に起因した加振力をほぼ完全に解消する事が出
来、極めて低振動な容積型機械を提供出来るという効果
がある。

【００６３】即ち前記２つの加振トルクは常に前記固定
部を介して互いに打消し合い、全体の容積型機械として
の外部への装着部には加振トルクがほとんど作用しなく
なり、外部を加振する事が無くなる。したがって、外部
との連結部に振動遮断の対策を施す必要が無くなる。ま
た、個々の容積型マシンあるいは容積型エンジンにより
発生する加振トルクが如何に大きくても、それとほぼ同
程度の加振トルク同士で打ち消し合わせる事が出来るの
で、使用する容積型マシンあるいは容積型エンジンの構
造は低振動化のために位相の異なる作動室を多数持つ必
要がなく単純で安価な構造で良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の容積型機械であるガス
圧縮機を上方より見た断面図

【図２】図１におけるＩ−Ｉ断面図

【図３】本発明の第２の実施例の容積型機械であるエン
ジン発電装置を上方より見た断面図

【図４】図３におけるＩＩ−ＩＩ断面図

【図５】本発明の第３の実施例の容積型機械であるエン
ジン発電装置を側方から見た断面図

【図６】本発明の第４の実施例の容積型機械であるガス
圧縮機を側方から見た断面図

【図７】本発明の第５の実施例の容積型機械である密閉
型圧縮機を側方から見た断面図

【図８】図７における機構の作動原理を説明した図

【図９】本発明の第６の実施例の容積型機械である開放
型圧縮機を側方から見た断面図

【図１０】本発明の第７の実施例の容積型機械であるエ
ンジン発電装置を側方から見た断面図

【図１１】本発明の第８の実施例の容積型機械である開
放型圧縮機を側方から見た断面図

【図１２】本発明の第９の実施例の容積型機械である内
燃機関を示す断面図

【符号の説明】

１…主軸、１ａ…偏心部、２…シリンダ、２ａ…吸入ポ
ート、２…吐出ポートｂ、３…フレーム、３ａ…取付け
足部、４…サイドカバー、５…揺動ピストン、５ａ…ロ
ーラ部、５ｂ…ベーン部、６…シュー、７…電動機、７
ａ…ステータ部、８…吐出弁、９…吐出弁押さえ、１０
…共通フレーム、１１…タイミングギア、１２…クラン
ク軸、１２ａ…クランクピン部、１３…シリンダブロッ
ク、１４…シリンダヘッド、１５…軸受フレーム、１６
…サイドカバー、１７…コンロッド、１８…ピストン、
１９…ピストンピン、２０…点火プラグ、２１…吸入
弁、２２…吐出弁、２３…発電機、２３ａ…ステータ
部、２３ｂ…ロータ部、２４…発電機、２４ａ…ステー
タ部、２４ｂ…ロータ部、２５…共通フレーム、２６…
タイミングギア、２７…共通フレーム、２８…タイミン
グギア、２９…中間ギア、３０…支持軸、３１…主軸、
３１ａ…偏心部、３２…シリンダ、３３…フレーム、３
４…サイドカバー、３５…揺動ピストン、３６…クラン
ク軸、３６ａ…クランクピン部、３７…軸受フレーム、
３８…サイドカバー、３９…オルダム継ぎ手、４０…共
通フレーム、４１…逆転継ぎ手、４２…往復動部材、４
２ａ…ピストン部、４２ｂ…アーム部、４３…案内部
材、４４…円盤部材、４５…球面ブッシュ、４６…往復
動部材、４６ａ…ピストン部、４６ｂ…アーム部、４６
ｃ…ナット、４６ｄ…吸入通路、４７…シリンダブロッ
ク、４７ａ…内周円筒面、４８…球面ブッシュ、４９…
駆動軸、４９ａ…駆動アーム部、４９ｂ…釣合い質量、
５０…軸受フレーム、５０ａ…軸受部、５１…シリンダ
ヘッド、５２…作動室、５３…吸入弁、５４…吐出弁、
５５…高圧室カバー、５６…高圧空間、５７…駆動用モ
ータ５７、５７ａ…ステータ部、５７ｂ…ロータ部、５
８…釣合い質量、５９…中央チャンバ、６０…端部チャ
ンバ、６１…低圧配管、６２…低圧空間、６３…高圧配
管、６４…シリンダブロック、６５…駆動軸、６６…軸
受フレーム、６７…作動室、６８…共通フレーム、６９
…往復動部材、６９ａ…主ピストン部、６９ｂ…副ピス
トン部、６９ｃ…アーム部、６９ｄ…ナット、７０…シ
リンダブロック、７０ａ…内周円筒面、７０ｂ…内周円
筒面、７１…球面ブッシュ、７２…主軸、７２ａ…出力
アーム部、７２ｂ…釣合い質量、７３…軸受フレーム、
７３ａ…軸受部、７４…シリンダヘッド、７５…作動
室、７６…吸入弁、７７…吐出弁、７８…点火プラグ、
７９…交流発電機、７９ａ…ロータ部、７９ｂステータ
部、８０…釣合い質量、８１…出力軸、８２…駆動軸、
８３…中間出力軸、８４…最終出力軸、８５…回転慣性
質量、８６…可撓部材、８７かさ歯車歯車、８８…かさ
歯車歯車、８９…最終軸受フレーム Ａ…駆動軸４９の回転軸、Ｂ…球面ブッシュ４８の中
心、Ｃ…球面ブッシュ４８の中心、Ｄ…往復動部材４６
の往復動方向軸

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動軸１回転中の消費動力の周期的な変
   化がほぼ等しい２つの容積型マシンを有し、前記２つの
   容積型マシンをそれらの駆動軸同士が互いに逆方向に回
   転する様に配置し、前記駆動軸同士を同期機構により消
   費動力の周期的な変化の位相がほぼ等しくなる様に同期
   させ、以上の構成要素の中で静止すべき構造部材同士を
   一体に固定した事を特徴とする低振動容積型機械。
2. 【請求項２】 出力軸１回転中の出力の周期的な変化が
   ほぼ等しい２つの容積型エンジンを有し、前記２つの容
   積型エンジンをそれらの出力軸同士が互いに逆方向に回
   転する様に配置し、前記出力軸同士を同期機構により出
   力の周期的な変化の位相がほぼ等しくなる様に同期さ
   せ、以上の構成要素の中で静止すべき構造部材同士を一
   体に固定した事を特徴とする低振動容積型機械。
3. 【請求項３】 駆動軸１回転中の消費動力の周期的な変
   化がほぼ等しい２つの容積型マシンと出力軸１回転中の
   出力の周期的な変化がほぼ等しい２つの容積型エンジン
   とを有し、前記容積型マシンの駆動軸と前記容積型エン
   ジンの出力軸とを消費動力の周期変化の位相と出力の周
   期変化の位相の関係がほぼ等しくなる様に連結した構成
   を２組形成し、それらを駆動軸同士および出力軸同士が
   互いに逆方向に回転する様に配置し、前記駆動軸同士お
   よび前記出力軸同士を同期機構により消費動力および出
   力の周期的な変化の位相がほぼ等しくなる様に同期さ
   せ、２つの容積型マシンの静止すべき構造部材同士と２
   つの容積型エンジンの静止すべき構造部材同士をそれぞ
   れ一体に固定した事を特徴とする低振動容積型機械。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれかにお
   いて、逆方向に回転する２つの駆動軸または出力軸は互
   いに平行となるよう並列に配置されており、それらの軸
   を歯車等で連結して同期機構を構成した事を特徴とする
   低振動容積型機械。
5. 【請求項５】 請求項１ないし請求項３のいずれかにお
   いて、逆方向に回転する２つの駆動軸または出力軸は同
   軸となるよう直列に配置されており、それらの軸を逆転
   継手により連結して同期機構を構成した事を特徴とする
   低振動容積型機械。
6. 【請求項６】 請求項１において、２つの容積型マシン
   は容積型圧縮機、容積型ポンプまたはスターリング冷凍
   機であり、それらを電動機またはタービンで駆動する構
   造である事を特徴とする低振動容積型機械。
7. 【請求項７】 請求項２において、２つの容積型エンジ
   ンは内燃機関、油圧モータまたは外燃機関であり、それ
   らで発電機またはターボ圧縮機を駆動する構造である事
   を特徴とする低振動容積型機械。
8. 【請求項８】 請求項３において、２つの容積型マシン
   は容積型圧縮機、容積型ポンプまたはスターリング冷凍
   機であり、２つの容積型エンジンは内燃機関または外燃
   機関または油圧モータである事を特徴とする低振動容積
   型機械。
9. 【請求項９】 互いに逆方向に回転する２つの駆動軸
   と、共通の静止部材に固定され、各駆動軸により駆動さ
   れてほぼ同量の動力を消費する機構を有する事を特徴と
   する低振動容積型機械。
10. 【請求項１０】 請求項９において、互いに逆方向に回
    転する２つの駆動軸を介して駆動されて動力を消費する
    機構は、他の部材に案内されて往復運動と該往復動方向
    の軸線回りの回転を行なうピストン部および該往復運動
    方向と直角方向で互いに反対側に突出した２つのアーム
    部からなる往復動部材と、前記往復動部材のピストン部
    を案内する他の部材である案内部材と、同軸の回転軸回
    りに互いに逆方向に回転しながらその回転軸から半径方
    向に偏位した位置でそれぞれ前記往復動部材のアーム部
    の１つを相対的な回転とその相対回転軸方向の変化が可
    能に支持する２つの軸部材と、前記２つの軸部材の回転
    を支持する軸受部材とを構成要素に持ち、前記往復動部
    材に隣接して密閉空間を形成して作動空間とし、前記２
    つの軸部材の互いに逆方向の回転により前記往復動部材
    を往復運動させて前記作動空間の容積を変化させ、作動
    流体の移送や圧縮を行なう機構である事を特徴とする低
    振動容積型機械。
11. 【請求項１１】 請求項１０において、互いに逆方向に
    回転する２つの軸部材をそれぞれ電動機およびタービン
    等の非容積型エンジンにより駆動する構造である事を特
    徴とする低振動容積型機械。
12. 【請求項１２】 請求項１０において、互いに逆方向に
    回転する２つの軸部材をそれぞれ内燃機関、外燃機関お
    よび油圧モータ等の容積型エンジンにより駆動する構造
    である事を特徴とする低振動容積型機械。
13. 【請求項１３】 請求項１２において、互いに逆方向に
    回転する軸部材を駆動する２つの容積型エンジンは、出
    力の周期的な変化の位相が互いにほぼ等しくなる状態で
    軸部材に連結されている事を特徴とする低振動容積型機
    械。
14. 【請求項１４】 互いに逆方向に回転する２つの出力軸
    と、共通の静止部材に固定され、各出力軸により駆動さ
    れてほぼ同量の動力を外部に供給する機構を有する事を
    特徴とする低振動容積型機械。
15. 【請求項１５】 請求項１４において、逆方向に回転す
    る２つの出力軸を介して動力を外部に供給する機構は、
    他の部材に案内されて往復運動と該往復動方向の軸線回
    りの回転を行なうピストン部および該往復運動方向と直
    角方向で互いに反対側に突出した２つのアーム部からな
    る往復動部材と、前記往復動部材のピストン部を案内す
    る他の部材である案内部材と、同軸の回転軸回りに互い
    に逆方向に回転しながらその回転軸から半径方向に偏位
    した位置でそれぞれ前記往復動部材のアーム部の１つを
    相対的な回転とその相対回転軸方向の変化が可能に支持
    する２つの軸部材と、前記２つの軸部材の回転を支持す
    る軸受部材とを構成要素に持ち、前記往復動部材に隣接
    して密閉空間を形成して作動空間とし、作動流体の圧力
    で前記作動空間の容積を変化させ、前記往復動部材を往
    復運動させて前記２つの軸部材を互いに逆方向に回転駆
    動する機構である事を特徴とする低振動容積型機械。
16. 【請求項１６】 請求項１５において、互いに逆方向に
    回転する２つの軸部材により発電機およびターボ圧縮機
    等の非容積型マシンを駆動する構造である事を特徴とす
    る低振動容積型機械。
17. 【請求項１７】 請求項１５において、互いに逆方向に
    回転する２つの軸部材により容積型圧縮機、容積型ポン
    プ、およびスターリング冷凍機等の容積型マシンを駆動
    する構造である事を特徴とする低振動容積型機械。
18. 【請求項１８】 請求項１７において、互いに逆方向に
    回転する軸部材により駆動される２つの容積型マシン
    は、消費動力の周期的な変化の位相が互いにほぼ等しく
    なる状態で軸部材に連結されている事を特徴とする低振
    動容積型機械。
19. 【請求項１９】 請求項１４において、逆方向に回転す
    る２つの出力軸を介して動力を外部に供給する機構は、
    他の部材に案内されて往復運動と該往復動方向の軸線回
    りの回転を行なうピストン部および該往復運動方向と直
    角方向で互いに反対側に突出した２つのアーム部からな
    る往復動部材と、前記往復動部材のピストン部を案内す
    る他の部材である案内部材と、同軸の回転軸回りに互い
    に逆方向に回転しながらその回転軸から半径方向に偏位
    した位置でそれぞれ前記往復動部材のアーム部の１つを
    相対的な回転とその相対回転軸方向の変化が可能に支持
    する２つの軸部材と、前記往復動部材の運動方向と同方
    向に延び前記２つの軸部材から伝動手段を介して駆動さ
    れる最終出力軸と、前記２つの軸部材の回転を支持する
    軸受部材と、該軸受部材及び最終出力軸を支持する最終
    軸受フレームを構成要素に持ち、前記往復動部材に隣接
    して密閉空間を形成して作動空間とし、作動流体の圧力
    で前記作動空間の容積を変化させ、前記往復動部材を往
    復運動させて前記２つの軸部材を互いに逆方向に回転駆
    動する機構である事を特徴とする低振動容積型機械。