JPH0988801A - 差動流体圧力機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、単体の流体シリンダーを使用し、
等加圧により差動運動を発生させ、省入力流体機関の提
供を目的とします。 【構成】単体の流体シリンダーの着力点にラック歯車等
を介在させ、歯車の配置と回転方向と移動方向の設定に
より、等加圧において歯車の差動運動を発生させ運動を
連続させる如くして成る、等加圧差動運動発生機関であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の理用分野】本発明は、流体機関に関するもの
である。本発明は、流体の等加圧において差動歯車の作
用により、加圧圧力を主入力とする、省入力原動機の提
供を目的とする。

【０００２】

【従来の技術】現在、シリンダーの等加圧差動運動機関
わ出願されていますが、実用可能な製品わ開発されてい
ません。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】運動ストロークが少な
くして大なる出力が取り出せる、シリンダー回路が開発
されたならば、流体の圧力のみを入力とする運動発生機
関の成立か可能となります、この問題が長いあいだの課
題でした。

【０００４】

【課題を解決するための手段】歯車を固定ラックに並行
して移動させる場合、移動推進歯車の直径と逆回転する
補肋歯車の直径を同一寸法とすれば、補助歯車を着力点
とるシリンダーピストンわ、加圧時において推力わ保持
するが動かないという差動現象を実験により発見したこ
とにおいて課題を解決しました。

【０００５】

【作用】静止しているシリンダーピストン推力が出力可
能とすればシリンダー単体において差動流体機関わ成立
します。差動運動発主の構造と原理を実施例により説明
します。

【０００６】

【実施例１】図１の第１実施例は、７の推進シリンダー
ピストンラック軸の推力が８の方向に加圧され、９の移
動台が左方向に運動中の状態を示しています。１０のラ
ック軸に噛み合う１１の補助歯車が時計方向の回転とな
り、１２の移動推進歯車わ反時計方向に回転し、１３の
固定ラックに噛み合う故に１４の左方向に運動を発生し
ます。

【０００７】１１と１２歯車の直径を等しく３０センチ
としているので、１回転すれば円周の９０センチと同じ
距離を移動台わ運動します。歯車わ回転し移動台わ移動
するが、１０のラック軸わ静止の状態です、理由わ１１
の歯車の円周９０センチの反時計方向の回転により差し
引きされて運動量わゼロとなる差動現象によるもので
す。

【０００８】移動台の運動出力わ７の加圧シリンダーの
受圧面積と圧力に比例します。入力としてわ、空気圧の
場合わ起動時においてシリンダーの内部容積と同量の昇
圧用体積がひつようですが、運動中わ加圧のみで可能故
に如何に本発明か省入力機関であるかわ明らかです。

【０００９】油圧の場合わさらに効率わ良くなります、
７のシリンダーの起動時においてチェック弁の作用によ
り、先に流体が充満されているゆえ、昇圧用流体の流入
のみで可能となります。

【００１０】１１、の歯車の直径の変化に比例して７の
ピストンわ移動します、直径を小さくすれば前進運動と
なり、直径を大きくすれば後退運動となります。また１
０のラック軸が固定ラック面と並行線を保持しないとピ
ストンわ移動し寸法誤差となります。

【００１１】以上の説明の如く７、のシリンダーの加圧
圧力を主入力として、左行運動わ継続し出力を、１５の
一方向クラッチ軸に伝達します、左行端に到達すればリ
ミツトスイッチ、カム等で検出し、３の左行弁を、ＯＦ
とし５の回路を減圧し４の右行弁をＯＮにすれば、６の
回路を加圧し、７、のシリンダーの復動側の加圧により
右方向運動を開始します。

【００１２】上記の交互左右運動行程を連続させること
により、極めて省入力となる流体圧力を主入力とする等
加圧差動運動機関わ成立します。

【００１３】歯車の直径の選択わ任意に可能であり、シ
リンダーの容積の変更ストロークの変更も可能です。ま
た出力機構おいてもクランクなどの使用も有効です、ま
たチエーン、ワイヤー等を使用するローラー差動構造等
による製造も可能です。

【００１４】図２の第２実施例わ固定円形外周歯車を使
用し、回転出力とする方式です。固定中心軸で回転する
シリングーを保持し、推力方向変換歯車を使用した点が
特徴です、また３、４の切り替え弁を交替しない故に効
率わ更に上昇します。また固定内面歯車を使用する回転
出力方式の製造も可能です。また実施例わ多軸構造です
が、歯車の逆転作用をさせれば１軸構造の製造も可能で
す。

【００１５】圧力源としてわアキュムレーター、圧力だ
めタンクの使用が可能であり、タンクの流体充填にわ手
押しポンプの使用も有効です。

【発明の効果】本発明は、流体の圧力を主入力とする故
に極めて省入力の流体機関の提供であり、未来の原動機
として多くの使用分野が可能でり、車両、船舶、等の推
進機関、プレス、リフト、射出成形機等の駆動に有効で
あり、また発電機の原動機として適切であり、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す。

【図２】 第２実施例の構造の説明図です。

【符号の説明】

１ 原動機 ２ ポンプ ３ 左行弁 ４ 右行弁 ５ 左行加圧回路 ６ 右行加圧回路 ７ 推進加圧シリンダー ８ 左行時推力の方向 ９ 歯車軸移動台 １０ 駆動ラック軸 １１ 補助歯車 １２ 移動歯車 １３ 固定ラックフレーム １４ 左行時の運動方向 １５ 左行時出力ラック軸 １６ 右行時出力ラック軸 １７ 一方向クラッチ １８ 一方向クラッチ １９ 出力軸 ２０ 固定フレーム ２１ リミットスイッチ ２２ 歯車軸 ２３ 固定中心軸 ２４ 回転出力軸 ２５ 固定外周歯車 ２６ 補助ラック ２７ 推力方向変換歯車 ２８ チェツク弁 ２９ 左回転時の推力方向 ３０ 左回転時の運動方向 ３１ 回転バルブ ３２ 回転台

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年１１月２０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】 差動流体圧力機関

【特許請求の範囲】

【請求項 １】固定した内歯車に差動歯車を噛み合せ、
更に、中央の太陽歯車に噛み合せて回転させる多重遊星
構造とする。更に、太陽歯車に、駆動用偏芯内歯車を噛
み合せる、噛み合い位置を遊星歯車軸の方向とし、太陽
歯車の円弧面に並行する方向より駆動用偏芯内歯車を加
圧する構造とする。加圧された駆動用内歯車わ回転せ
ず、多重遊星歯車の回転運動を発生させて成る差動流体
圧力機関。

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、原動機関に関するもの
である。本発明は、加圧された差動歯車の作用により、
加圧圧力を入力とする静圧差動運動の原理による、省入
力原動機の提供を目的とする。

【０００２】

【従来の技術】現在、圧力を入力として運動する原動機
の原理わ出願されていますが、構造において完全とわい
えません。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】加圧圧力自体を運動エ
ネルギーとして、多重歯車構造により、直接回転運動を
発生させる機関において、機械容積を縮小し更に、回転
速度を上昇させることを目的とします。

【０００４】

【課題を解決するための手段】従来の多重差動歯車機関
わ歯車の重複構造ですが、太陽歯車を駆動部とすること
により遊星歯車を単列配置として簡単な構造としたこ
と。遊星歯車軸の配列を直線から屈折配置に替えること
により、機関の直径を縮小し回転速度の上昇を可能とし
た点にあります。

【０００５】

【作用】静圧運動の原理わ、通常同一直径の差動歯車わ
相互に逆回転している故に動かないことが原則です、従
って、駆動用内歯車わ静止の状態です。それでも差動歯
車が回転するということわ、圧力の着力点が遊星軸方向
と直角方向より圧力変換歯車において加圧される時、圧
力わ推進力に変化して伝導によって推力を持続し回転出
力を発生しているのです。本件でわ差動歯車と遊星歯車
わ同一のものとしています。差動運動発生の構造を実施
例により説明します。

【０００６】

【実施例】図１の実施例わ、１４の固定内歯車囲まれた
中央部の１５の固定軸に１１の圧力変換歯車が軸着さ
れ、１４と１５の歯車の間に１２と１３の遊星歯車が噛
み合う多重遊星構造としています。更に、１１の歯車に
１０の駆動用偏芯内歯車が噛み合い、更に７シリンダー
推力を１１の歯車の円弧面に並行する方向より加圧され
る構造としています。

【０００７】１０の駆動用偏芯内歯車わ２１のカムによ
って回転に連動して偏芯し、常に２２の遊星軸垂直線に
着力点合致するように移動します。従って、加圧方向の
並行角度わ常に保持される故に、加圧された１１、１
２、１３の同一直径の歯車わ伝導により推進力を発生
し、１０の駆動用内歯車わ回転せず１６の遊星軸のみが
回転し出力を２０の回転軸に伝達します。

【０００８】以上が本機関の構造と機能の説明ですが、
図１において１３の歯車軸が右方向にはみだす配置とし
ています。遊星軸を直線配置とせず屈折させた理由わ、
１４の固定内歯車の直径３０パーセント縮小する為で
す。圧力に対する円周の速度わ同一故に、円周が少なく
なれば回転数が上昇します従って出力わ大となる効果が
発生します。

【０００９】本機関の製造において部分的にローラーを
使用することも可能です。歯車軸の運動出力わ７の加圧
シリンダーの受圧面積と圧力に比例します。入力として
の圧力の上昇わエネルギーとして極めて少量であり、本
機関の出力損失わ摩擦抵抗のみ故に、如何に本発明が省
入力機関であるかわ明らかです。

【００１０】速度の制御わ圧力調整、背圧加圧等が有効
です。歯車の直径の選択わ同一直径を基本として任意に
選択可能であり、シリンダーの容積の変更ストロークの
変更も可能です。実施例わ遊星軸の１方向遊星歯車方式
です。遊星歯車の２方向３方向４方向等の製造方式も可
能です。

【００１１】圧力源としてわアキュムレーター、圧力た
めタンクの使用が可能であり、タンクの小型ものでわ流
体充填にわ手押しポンプの使用も有効です。更に、圧力
源として油圧ジャッキ、ネジ締め付け装置等の使用も可
能です。

【発明の効果】本発明の、圧力の伝導により出力として
取り出す差動静圧機関の原理による省入力の原動機関の
製造法の提供わ、構造わ簡明故に大出力機関の制作も容
易です従って未来の原動機として多くの使用分野が可能
でり、車両、船舶、等の推進機関、また発電機の原動機
として適切であり、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】 実施例の横断面構造動作説明図です。

【図２】 実施例の縦断面図です。

【符号の説明】 １ 原動機 ２ ポンプ ３ 左回転弁 ４ 右回転弁 ５ 左回転加圧回路 ６ 右回転加圧回路 ７ 推進加圧シリンダー ８ 左回転時推力の方向 ９ 加圧軸 １０ 駆動用偏芯内歯車 １１ 圧力変換用歯車 １２ 移動用歯車 １３ 回転方向変換歯車 １４ 固定内歯車 １５ 固定軸 １６ 遊星歯車軸 １７ 遊星軸回転方向 １８ 歯車回転方向 １９ 固定フレーム ２０ 出力軸 ２１ 偏芯カム ２２ 遊星軸垂直線 ２３ フレキシブルジョイント

【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】

【図２】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年５月２１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】 差動流体圧力機関

【特許請求の範】

【請求項 １】差動歯車かローラー等を使用して、固定
ラック、固定平歯車、固定内歯車、固定平滑面等に接触
して移動可能な構造とする。差動歯車を着力点とする推
進シリンダーと吐出シリンダーを設置し、推力を対抗さ
せる。固定ラック面から、着力点に至る距離の差によ
り、廷子の作用による推力差をもって差動運動を発生さ
せ、シリンダー相互の回流により運動を連続させ、流体
の圧力を主入力とする如くして成る差動流体圧力機関。

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の理用分野】本発明は、原動機関に関するもの
である。本発明は、省入力流体機関の提供を目的とす
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、圧力を入力として運動をする差動
機関わ出願されていますが、出力効率において完全とわ
いえません。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】出力効率の高い差動機
関の成立にあります。

【０００４】

【課題を解決するための手段】差動歯車の直径を大とす
ることにより廷子作用の比率の拡大わ可能です。

【０００５】

【作用】先吐出シリンダー着力点の位置を可能な限りラ
ック面に接近させ、距離５センチ程度とし着力点用小歯
車を介して差動歯車面に設置します。次に推進シリンダ
ー着力点を半径５０センチの差動歯車軸に設定します。

【０００６】以上の設定により、１０対１の差動推力が
成立します。差動歯車下部表面と差動歯車軸を着力点と
する場合、両シリンダーの運動ストロークわ同一となり
回流容積の整合において有利です。差動歯車の頂点を着
力点とすれば推進シリンダー受圧面積わ半分となりスト
ロークわ２倍となります。

【０００７】推力の比率わ無限に拡大が可能ですが、５
対１から１０対１の比率が適切でありましょう。図１の
実施例により運動の原理と構造を説明します。

【０００８】

【実施例】図１の実施例について説明します。図１わ直
線往復差動機関であり、左右の往復運動する構造であり
１７の示す右方向に運動中の状態を表現しています。３
の右行弁がＯＮにすれば、８、９、が等加圧となり、８
の推進シリンダーわ右方向の推力であり、９の吐出シリ
ンダーわ左方向の推力対抗します、両シリンダーわ等容
積であり、同一ストロークです。

【０００９】８、９の推力わ同じですが２６と２７に示
す如く、ラック面から着力点に至る距離が相違します、
歯車をラックの運動をさせる場合廷子の原理に変化しま
す。従って着力点の相違わ推力の相違となり、図１でわ
差動理論推力を５対１とした出力効率が可能となりま
す。

【００１０】図１の実施例の特徴わ従来の油圧回路に比
較して１０分の１の入力において運動を可能とする点に
あります。起動時の昇圧用の１０パーセント入力で可能
であり、運動中わ吐出シリンダーよりの回流による充足
において、推進シリンダーわ流体の外部よりの流入を要
せず推力の持続が可能となります。回流運動わ本機関の
特徴です。

【００１１】右行端に到達すると３と４の電磁弁の切り
替えにより左右の往復運動を連続させ２０のクランクホ
イルに出力を伝達します。出力方式を一方向ラックの使
用により、回転出力とすることも可能です。

【００１２】図２の実施例わ、シリンダーにクランク運
動をさせ、直接回転出力をさせる方式です、半回転だけ
６の回路を加圧し後の半回転わ５の回路の加圧による
か、図に示していないが直列に設置した同一構造の差動
歯車とシリンダーの交互加圧による運動型式が可能す、
亦、差動ローラーによる製造も可能です。

【００１３】亦、往復運動機関においてわ運動端末にお
いて圧縮する起動用シリンダーを付設すれば、左右の切
り替え弁の動作が不要となります。

【発明の効果】本発明わ差動機関の効率の上昇わ極めて
大であり、差動機関の用途として、プレス、リフト、射
出整形機、等の往復動機関を始め、車両、船舶等の推進
機関、発電機の駆動原動機としても省エネルギー問題に
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す。

【図２】第２実施例の構造動作説明図です。

【符号の説明】 １ 原動機 ２ ポンプ ３ 右行弁 ４ 左行弁 ５ 右行加圧回路 ６ 左行加圧回路 ７ 回流回路 ８ 推進シリンダー ９ 吐出シリンダー １０ 本体フレーム １１ 差動歯車 １２ 右行用着力点歯車 １３ 左行用着力点歯車 １４ 固定ラック １５ 推進軸 １６ 吐出軸 １７ 右方向 １８ 左方向 １９ クランク ２０ 回転出力軸 ２１ リミットスイッチ ２２ リミットスイッチ ２３ 固定軸 ２４ 回転方向 ２５ 固定歯車 ２６ 着力点距離 ２７ 着力点距離

【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】

【図２】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年６月１８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】 差動流体圧力機関

【特許請求の範囲】

【請求項 １】差動歯車か差動ローラー等を使用して、
固定ラック、固定平歯車、固定内歯車、固定平滑面等に
接触して移動可能な構造とする。多段差動歯車を着力点
とし加圧方向を対抗させ、複数の流体シリンダーにより
等加圧する構造とする。差動歯車の対抗着力点を減速比
と回転方向の設定において、推力の差を生起し、推力の
差によるシリンダー相互の内部流体の回流運動を発生さ
せる、流体圧力を主入力として成る差動流体圧力機関。

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の理用分野】本発明は、流体機関に関するもの
である。本発明は、省入力流体原動機の提供を目的とす
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、圧力を入力として運動をする流体
機関わ出願されていますが、出力効率において完全とわ
いえません。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】簡明な構造の提供と出
力効率を上昇させることにあります。

【０００４】

【課題を解決するための手段】差動歯車を減速構造とし
た対抗着力点の設定にあります。

【０００５】

【作用】図１に示す、１１の推進用差動歯車の直径わ、
２０センチ、１２の吐出用差動歯車わ直径１０センチと
しています、２０センチの歯車を１回転させれば１４の
ラック軸を介して噛み合う９のシリンダーストローク
わ、円周プラス移動距離故に、約１２０センチとなりま
す。

【０００６】１０センチの吐出用歯車に噛み合う８のシ
リンダーストロークわ、３０プラス６０イコール９０セ
ンチとなります。従って９の受圧面積１０平方センチと
すれば９と８の容積を整合させるにわ、８の受圧面積を
９の受圧面積の１，３倍である１３平方センチにしま
す。

【０００７】次に１１と１２の歯車の着力点においての
推力の差わ減速比に比例し、２対１故に、９のシリンダ
ー１０平方センチわ、１２の着力点の位置でわ２０平方
センチと同一の推力となります。従って、８のシリンダ
ーを１３平方センチに設定いるゆえに、２０対１３の推
力の差が、等加圧に於て運動発生のエネルギーとなりま
す。

【０００８】推力の差をエネルギーとして９の推進シリ
ンダーわ２５の方向に運動を開始し運動時の必要流体を
収縮する８の吐出シリンダーより回流充足するゆえに、
ポンプよりの流体の流入を要しない、圧力のみを入力と
する極めて省入力の流体機関が成立します。

【０００９】

【実施例】図１の実施例について説明します。図１わ直
線往復差動機関であり、左右の往復運動する構造であり
２５の示す左方向え運動中の状態を表現しています。３
の左行弁をＯＮにすれば、５の加圧回路を通じ、８、９
のシリンダーが等加圧となり、１１．１２の差動歯車を
介して推力を対抗しますが、作用の項目で説明した運動
原理により差動歯車わ１８の方向の回転となります。

【００１０】１４、１５のラック軸わ共に２５の左方向
の運動となり、８の吐出力シリンダーの内部流体わ圧縮
され、７の回流回路を通じて９の推進シリンダーえ移動
し、ポンプよりの加圧のみの入力により９わ推進運動を
連続します。

【００１１】１４の推進ラック軸わ、２０マイナス１３
イコール７の余剰推力を２０のクランクホイルに伝達し
２１の回転出力となります。クランクホイルを一方向ク
ラッチに替えて高回転出力とする方式も可能です。

【００１２】左行端に達するとリミットスイッチ等で位
置を検出し、３と４の電磁弁の切り替えにより左右の往
復運動を連続させることが可能ですが。２６、２７の起
動用圧縮シリンダーを設置した場合わ、運動中わ３、４
わ使用せず、左行端に達した場合、２６のシリンダーを
自己の推力で圧縮し８、９のシリンターの右行側を加圧
し、２９の解放弁を作動させて８、９の左行側を減圧す
れば右行運動に移ります。

【００１３】右行端末に復帰すれば２７を圧縮し２８を
作動さすことにより再び左行運動のサイクルを連続しま
す。圧縮シリンダーの容積わ、８、９のシリンダーの合
計容量の１０分の１です。以上が図１の実施例の運動と
構造の説明ですが、固定ラツクを固定平歯車、固定内歯
車等に替え、８、９のシリンダーを１２０度等の角度を
もって直列に配置する構造により直接に回転出力を取り
出す方式も製造可能です。

【００１４】差動歯車の直径、シリンダー容積の変更可
能です。亦、本機関の出力を更に増加さす方式として、
吐出シリンダーの反作用の克服方式として、Ｔ字型、Ｙ
字型、矢型等のつりあい配置のシリンダーの設置が有効
です．亦差動ローラーによる製造も可能です

【発明の効果】本発明わ差動機関として簡明な構造であ
り、出力効率も高く、差動機関の用途として、プレス、
リフト、射出整形機、等の往復動機関を始め、車両、船
舶等の推進機関、発電機の駆動原動機としても省エネル
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】実施例の構造動作説明図です。

【符号の説明】 １ 原動機 ２ ポンプ ３ 左行弁 ４ 右行弁 ５ 左行加圧回路 ６ 右行加圧回路 ７ 回流回路 ８ 吐出用シリンダー ９ 推進用シリンダー １０ 固定フレーム １１ 推進用差動歯車 １２ 吐出用差動歯車 １３ 固定ラック １４ 推進ラック軸 １５ 吐出ラック軸 １６ 歯車軸 １７ 左行時の推力の方向 １８ 左行時の歯車回転方向 １９ クランク ２０ クランクホイル ２１ 出力軸 ２２ 回転方向 ２３ 圧力調整弁 ２４ アキュムレーター ２５ 左行方向 ２６ 右行用圧縮シリンダー ２７ 左行用圧縮シリンダー ２８ 解放弁 ２９ 解放弁 ３０ 歯車軸保持台 ３１ 安定歯車

【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】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年７月１６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】 差動流体圧力機関

【特許請求の範囲】

【請求項 １】差動歯車か差動ローラー等を使用して、
固定ラック、固定平歯車、固定内歯車、固定平滑面等に
接触して移動可能な構造とし。傾斜加圧軸を介して、差
動歯車の傾斜面を垂直方向より流体シリンダーを使用し
て加圧する。加圧するシリンダーの内部流体を相互に回
流する如くして成る、加圧圧力を主入力とする差動流体
圧力機関。

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の理用分野】本発明は、流体機関に関するもの
である。本発明は、省入力流体原動機の提供を目的とす
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、圧力を入力として運動をする流体
機関わ出願されていますが、出力効率において完全とわ
いえません。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】等加圧差動機関の問題
点わ使用する流体シリンダーの数が多い点にあります、
使用本数の増加わ内容積の増大となり、起動損失を拡大
します。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明においてわ、２段
の差動歯車の傾斜面の垂直方向からの加圧により、シリ
ンダーの運動ストロークを縮小し、使用流体の全容積の
減量を可能とした点が特徴です。

【０００５】

【作用】図１の実施例に示す如く、１３の差動歯車の垂
直方向の頂点を、１６の傾斜加圧軸を水平にして、垂直
方向より加圧した場合わ動きません、理由わ頂点加圧の
場合わ、前進回転量と後退回転量が同一となるからで
す。

【０００６】傾斜加圧軸に少量の傾斜角度を与えること
により、歯車わラック面に接して回転運動を始めます。
歯車傾斜面の加圧においてわ、歯車の頂点垂直部をゼロ
位置とし、９０度を最大限とし、図１の如く着力点を１
０度とした場合、９０を１０で分割すれば９です。 ９
の数にシリンダーピストンの移動量を掛け合わせば歯車
軸の移動量が算出されます。

【０００７】従って、１３の歯車の着力点９０度の位置
においてわ同一移動量ですが、４５度の位置でわシリン
ダーストロークわ歯車軸の移動量の２分の１となりま
す。角度を１０度にすると、１０分の１にシリンダース
トロークわ減少します。従って、推進シリンダーの移動
量わ歯車面に対する加圧角度に比例します。

【０００８】亦、１３の歯車わ移動方向と回転方向が反
対となっています、故に傾斜加圧軸の押しけけによる運
動発生といえます。上記の現象わ本発明の特徴の一つで
あり、歯車の頂点を支点とする廷子の作用による、歯車
運動の増速原理です。従って、本原理による増速機、減
速機等の製造が可能です。

【０００９】加圧推進機構としてわ図１の７、８、９、
のシリンダーによるＴ字型配置を使用し、等加圧により
矢型に変化する均衡位置復元運動方式と、図２に示す、
ピストンを強制移動させて回流を発生させる方式があり
ます。いずれの方式も特徴わ加圧時の外部よりの流体の
流入が少ない点にあります。

【００１０】

【実施例】図１の実施例について説明します。図１わ直
線往復差動機関であり、左右の往復運動する構造であり
２７の示す左方向え運動中の状態を表現しています。３
の左行弁をＯＮにすれば、５の加圧回路を通じ、７、
８、９のシリンダーが等加圧となり、１６の傾斜加圧軸
を介して１３、の差動歯車の右傾斜面を押し付け、作用
の項目で説明した運動原理により差動歯車わ１８の方向
の回転となります。

【００１１】２７の左方向の運動中わ、８、９の吐出力
シリンダーの内部流体わ圧縮され、３１の回流回路を通
じて７の推進シリンダーえ移動し、ポンプよりの加圧の
みの入力により推進運動の連続が可能となります。回流
運動わ推力の対抗状態において、片側の推力の方向、力
線を、対抗線角度より変化させ対抗線の推力を減少させ
ることにより成立します。８、９のピストンの角度変化
わ力線の変化現象です。

【００１２】実施例の説明に戻ります、歯車の着力点１
０度の場合、７のピストンが１０センチ移動すれば歯車
軸わ１００センチの移動となります。左行端に至れば、
リミットスイッチかカム等で検出し３の左行弁をＯＦに
し、３０の短絡弁をＯＮにします、短絡弁の作用として
わ減圧用の放出流体の半分を反対側の６の回路に流し込
めることにあります。

【００１３】減圧量わ通常全容積の１０パーセントです
が、５パーセントを先にチャージしておけば、３０をＯ
Ｆとし４の右行弁に切り替えた時６の回路へのポンプよ
りの流入わ５パーセントで可能となり極めて有効な省入
力効果となります。

【００１４】右行端に復帰すれば、先の手順を繰り返す
ことによりサイクルを連続します。左右の端末において
５パーセントの入力のみで、運動を連続する省入力機関
の成立といえます。

【００１５】出力わ２３の一方向クラッチにより回転出
力としていますが、クランク出力とする方式も可能で
す。亦、起動用シリンダーを左右の端末に付設して減圧
とチャージをさす方式も可能です。亦、差動ローラー、
差動ネジ等による製造も可能です。

【００１６】亦、固定平歯車、固定内歯車等に接し差動
歯車を回転する如くし、周囲に図１か図２の機構を１２
０度毎に配置し順次交替加圧することにより直接回転出
力を取り出す方式も可能です。亦、電磁弁を機械式カム
方式とすることも可能です。

【００１７】図２の実施例わ３９、４０のネジ送り機構
を使用して傾斜加圧軸の位置を変化させ、シリンダー相
互の回流を発生させる方式です。移動方式としてわ、油
圧、電気サーボー方式ラック方式等各種の方法がある。

【発明の効果】本発明わ差動機関として簡明な構造であ
り、出力効率も高く、差動機関の用途として、プレス、
リフト、射出整形機、等の往復動機関を始め、車両、船
舶等の推進機関、発電機の駆動原動機としても省エネル
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す。

【図２】第２実施例の構造動作説明図です。

【符号の説明】 １ 原動機 ２ ポンプ ３ 左行弁 ４ 右行弁 ５ 左行加圧回路 ６ 右行加圧回路 ７ 左行推進シリンダー ８ 吐出用シリンダー ９ 吐出用シリンダー １０ 右行推進シリンダー １１ 吐出用シリンダー １２ 吐出用シリンダー １３ 差動歯車 １４ 差動歯車 １５ 固定ラック １６ 傾斜加圧軸 １７ 傾斜加圧軸 １８ 左行時の運動方向 １９ 固定フレーム ２０ 歯車軸保持台 ２１ 出力軸 ２２ ラック軸 ２３ 歯車付一方向クラッチ ２４ 回転出力軸 ２５ 集中軸着部 ２６ 集中軸着部 ２７ 左行方向 ２８ アッキュムレーター ２９ 圧力調整弁 ３０ 短絡解放弁 ３１ 回流回路 ３２ 回流回路 ３３ 左行用推進傾斜シリンダー ３４ 右行用推進傾斜シリンダー ３５ 左行解放弁 ３６ 右行解放弁 ３７ 右端起動シリンダー ３８ 左端起動シリンダー ３９ 傾斜軸移動ネジ ４０ 傾斜軸移動歯車 ４１ 傾斜軸移動台 ４２ 傾斜軸軸着部

【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】

【図２】

【手続補正書】

【提出日】平成８年９月１９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】 差動流体圧力機関

【特許請求の範囲】

【請求項 １】移動せずに、回転する如くした歯車かロ
ーラーの相対位置に、ラック軸か平滑軸をもって並行配
置とし接触加圧する構造とする。回流シリンダーの推力
により、歯車を介しての接触加圧軸の対抗つりあい配置
とする。更に、静圧シリンダー推力を持って、歯車傾斜
面を加圧し、片側の回流シリンダー推力に対抗させて推
力を減少させるか、同一方向に加圧して推力を増加させ
る如くし。回流シリンダー推力の不均衡状態を発現させ
て成る、流体の圧力を主入力とする差動流体圧力機関

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の理用分野】本発明は、流体機関に関するもの
である。本発明は、省入力流体機関の提供を目的とす
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、圧力を入力として運動をする流体
機関わ出願されていますが、完全とわいえない現状で
す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】圧力源ポンプよりの入
力を主として圧力のみとし、流体の流入を最小とする省
入力流体機関の提供にあります。

【０００４】

【課題を解決するための手段】回流シリンダー相互の推
力を、ラック軸と歯車を介して対抗させての等加圧にお
いて推力わつりあい静止の状態となります。上記の均衡
状態にある歯車の片側の傾斜面に圧力を加えた場合、加
圧シリンダーのピストンわ動かず、片側の回流シリンダ
ーの推力の相殺により、またわ推力の増加により、回流
シリンダー推力の不均衡状態を生起し、ラック軸の相対
運動を発生する事を発見したことにあります。

【０００５】

【作用】静止加圧シリンダーの受圧面積わ、回流シリン
ダーの受圧面積の、同等以上が必要です、静止加圧シリ
ンダーの推力比が大きい程出力わ増大します。但し、ス
トロークわ２センチ程度で可能です。

【０００６】回流シリンダーの運動わ、内部流体の移動
によって可能となる故、ポンプよりの流体の流入を必要
としない特徴があります。更に、静止加圧シリンダーも
ピストンが動かない故に、起動時の昇圧用入力、シリン
ダー容積の１０分の１の流入で運動が可能となる故に、
極めて省入力の流体機関が成立します。

【０００７】

【実施例】図１の実施例について説明します。図１、わ
直線往復運動機関であり、並行配置とした１５、１６の
ラック軸が左右の相対往復運動をする構造です。１０、
１１の静止加圧シリンダーわ対抗加圧方式です。

【０００８】始めに、２の油圧ポンプを駆動すれば７の
常圧回路を通じて８、９の回流シリンダーを等加圧し、
１５、１６のラック軸により、１２の差動歯車を介して
推力を対抗してつりあいの状態となります。

【０００９】次に、３の左行弁をＯＮにすれば、５の加
圧回路を通り１０の静止加圧シリンダーが加圧され、小
型歯車を介して１２の差動歯車の下側傾斜面を加圧しま
す。小型歯車の着力点が、ラック軸に接近する程、静止
加圧シリンダーの推力の効率わ上昇します。

【００１０】１０の静止加圧シリンダーの推進方向わ１
２の歯車を１８の方向回転させようとして働き、８の回
流シリンダーの推力と対抗し、８の推力をゼロにしてし
まいます。従って、対抗推力の解消した９回流シリンダ
ーわ全推進力を発現し、１６のラック軸を２１の示す左
方向え運動させます。

【００１１】運動中の９の回流シリンダー必要流体わ、
１５のラック軸の右方向移動により８のシリンダーより
押し出された流体の流入より補充する故、ポンプよりの
流体の流入を必要としないピストン運動が可能となりま
す。静止加圧シリンダーも小型歯車が回転するのみで移
動しない故ピストンわ動かず加圧を継続します。

【００１２】１６のラック軸が左行端に到達するとリミ
ットスイッチ等で検出し、３と４の電磁弁の切り替えに
より１１の静止加圧シリンダーの加圧となり、１５のラ
ック軸の左方向運動出力となります。以上の如く１０、
１１のシリンダー加圧の切り替えによりサイクルを連続
します。

【００１３】出力わクランクホーイルでも可能ですが、
図１の実施例においてわ１７と２５のラック歯により、
１９と２２の歯車付き一方向クラツチの作用により１
５、１６のラック軸が、いずれも左方向運動時に２４の
出力軸が同一方向回転となる構造としています。

【００１４】図１の実施例でわ表示していないが、起動
専用シリンダーを付設すれば運動切り替え時のポンプ入
力が不要となります。亦、起動用シリンダーの容積わ静
止シリンダー容積の１０分の１で可能です。以上が差動
流体圧力機関の運動原理と構造の説明です。

【００１５】亦、出力わ回転歯車軸からの取りだしが可
能です、亦、回流シリンダーの加圧にわ、アッキュムレ
ーター、圧力溜めタンク等の使用が可能です。差動歯車
をローラーに替える製造方式も可能であり、電磁弁をカ
ム弁とする方式も可能です。亦、静止シリンダーの斜め
方向加圧も可能です。

【発明の効果】本発明の流体機関の効率わ極めて大であ
り、流体機関の用途として、プレス、リフト、射出整形
機、等の往復動機関を始め、車両、船舶等の推進機関、
発電機の駆動原動機としても省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】実施例の構造動作説明図です。

【符号の説明】 １ 原動機 ２ ポンプ ３ １６の軸の左行弁 ４ １５の軸の左行弁 ５ 左行加圧回路 ６ 左行加圧回路 ７ 常圧回路 ８ 回流シリンダー ９ 回流シリンダー １０ 静止加圧シリンダー １１ 静止加圧シリンダー １２ 差動歯車 １３ 小型歯車 １４ 小型歯車 １５ ラック軸 １６ ラック軸 １７ ラツク歯 １８ 回転方向 １９ 歯車付―方向クラッチ ２０ 固定フレーム ２１ 左方向 ２２ 歯車付―方向クラッチ ２３ 推力の方向 ２４ 回転出力軸 ２５ ラック歯 ２６ リミットスイッチ ２７ 圧力調整弁 ２８ アキュムレーター

【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】固定したラック歯、外周歯車、内面歯
   車、またわローラー等を使用し、移動用歯車を噛み合わ
   せる、更に移動用歯車に逆回転となる補助歯車を噛み合
   わせる等の差動歯車構造とする。主として、固定ラック
   歯等に並行する方向のシリンダー推力を、ラック軸等を
   介して補助歯車に加圧することによって発生する差動運
   動を、直線か回転として出力を取り出す如くし、流体圧
   力を主入力としてなる成る差動流体圧力機関。