JPH10339101A - 差動回流機関の運動原理 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、差動回流機関の運動の原理と構造
の提供を目的とする。 【構成】 固定ラック面を移動する如くした差動歯車と
の噛み合い位置を支点とし、正転と逆転の歯車を設置す
る。正転、逆転の歯車を着力点とし、推進シリンダー推
力と吐出シリンダー推力を対抗させる、更に、吐出シリ
ンダー推力に対抗する対抗シリンダーを設置し、等加圧
において、ラック移動支点の、零出力点の相対位置復元
の原理により、吐出シリンダーと対抗シリンダーとの推
力を対抗させ、吐出出力の消失により、推進シリンダー
のみの推進運動を発生させ、内部流体の回流により運動
を連続させて成る省入力流体差動回流機関。

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、省入力差動流体機関の構造と運動原
理の提供を目的とする。

【０００２】

【従来の技術】現在、圧力を主入力として運動をする原
動機関わ、正確な原理と構造の提供よる高度の省入力差
動流体機関として実現されていません。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】問題点とわ、圧力を主
入力とする運動の原理わ機関の構造と一体であり、構造
の開発により初めて原理わ成立します。特に、吐出シリ
ンダーの逆推力の減少機構の構築が基本となります。

【０００４】

【課題を解決するための手段】ラック面を移動する推進
用歯車に相対回転とした吐出用歯車と抵抗用歯車の、直
径と加圧位置と加圧方向の選択において、ラック面の移
動支点の、零出力点の相対位置復元の原理の確認より解
決しました。相対位置復元の原理とわ、ラック面と推進
用歯車の噛み合う移動支点わ入出力を発生せず、零出力
であり。更に、歯車の多重噛み合い構造において、ラッ
クと直接に噛み合っていない隣接の歯車にも、歯車の相
対位置に、あたかもラックが存在する如く零出力点が出
現する現象です。

【０００５】

【作用】図２に示す如く推進用歯車の正回転に対して、
逆回転となる１９の吐出用歯車の直径を推進用歯車の直
径６０センチより大きく８０センチと設定することによ
り、推進運動に従い吐出シリンダーピストンわ後退運動
となります。亦、吐出用歯車と同一軸固定としている２
０の対抗用歯車の直径を、４０センチとし推進用歯車の
直径より小さくすることにより、対抗用シリンダーの前
進運動量を短縮した前進運動となります。

【０００６】吐出用歯車の直径を、推進用歯車の直径と
同一寸法の、歯車を６０センチとした場合、ラック介し
て推力を加圧しても、歯車わ動きません、推進用歯車の
固定ラックとの噛み合い支点を加圧したのと同一の状態
です。上記の現象わ、隣接歯車の相対位置に、目に見え
ないが 固定ラック軸が存在することになります。以上
の現象わ逆転歯車を推進用歯車の反対側に配置しても、
同一の状態となります、２６の示す、零出点の相対位置
復元現象の発生です。

【０００７】亦、図２において１９の吐出用シリンダー
の推力方向２２わ左方向加圧としていますが、ピストン
軸の運動方向わ２７の示す右方向です。亦、１３の対抗
シリンダーの推力２２の加圧方向わ同じく左方向です
が、ピストンの運動方向わ左方向となっています。零出
力位置を分岐点として加圧方向と運動方向が異なる現象
となります、亦、零出力位置を分岐点として、上下に離
れて行くに従い運動出力が増大します。

【０００８】上方、１７、１８の歯車噛み合い点に接近
するにに従い増加します。下方、１８の逆転歯車の回転
軸に近付くに従いまた増加します。図２の場合４０セン
チと８０センチ故に２倍となります故に、図２の吐出シ
リンダー受圧面積４００平方センチ、対抗シリンダー受
圧面積２００平方センチにより推力わ均衡します。吐出
用シリンダーの受圧面積を大きく設定しうる理由わ、１
７、１８の歯車の噛み合い点を支点とする挺子の作用に
よります、支点に接近するに従い重量負荷を可能とする
現象と言えます。以上の説明を総合して、零出力点の相
対位置復元の原理と言います。

【０００９】従って、両シリンダーのストロークわ同一
寸法故に容積において１２わ１３の２倍となり、等加圧
により吐出シリンダーの内部流体を半分対抗シリンダー
え回流して均衡を保持させ、余剰流体を推進シリンダー
え充填することにより、ポンプよりの流体の流入を必要
としない加圧圧力を入力とする運動が成立します。以上
が運動の原理の説明ですが構造と動作を実施例により説
明します。

【００１０】

【実施例】図１、図２の実施例の使用主要部品寸法を示
します。１１の推進用シリンダーわ受圧面積３３平方セ
ンチ、行程３６０センチ。内部容積約１２リッターで
す。１２の吐出用シリンダーわ受圧面積４００平方セン
チ、行程６０センチ。内部容積約２４リッターです。１
３の対抗シリンダーわ受圧面積２００平方センチ、行程
６０センチ。内部容積わ１２リッターです。

【００１１】１５の固定ラックに噛み合う１６の推進用
歯車の直径わ、６０センチ。１６と同一軸に固着する１
７の回転伝達用歯車直径わ、１２０センチ。１７と噛み
合う１８の回転方向変換歯車直径わ、１２０センチ。１
８と同一軸に固着する１９の吐出用歯車直径わ、８０セ
ンチ。１９と同一軸に固着する２０の対抗用歯車直径わ
４０センチです。

【００１２】図２わ２５の歯車軸受台が固定ラックの右
端末に有り２７の左方向え起動時の状態を示していま
す。７の前進加圧回路を加圧すれば１１、１２、１３の
各シリンダーわ等加圧となり各々２２の方向に推力を発
生しています。１２のの吐出シリンダーの推力わ１９の
歯車を着力点とし、推進歯車軸を右方向に推力の反対方
向に運動させようとしています。１３の対抗シリンダー
の推力わ２０の歯車を着力点とし歯車軸保持台を２７の
示す左方向に運動させようとし、作用の項目で説明した
原理により推力の対抗となり運動わ発生しません。

【００１３】吐出シリンダーと対抗シリンダーの相互の
推力の対抗により出力を消失すれば、１１の推進シリン
ダーわ必然に全推進力を発生し２７の方向に運動しま
す。１１の出力運動の連続を維持する吐出シリンダーの
出力消失と等容積回流について更に詳しく説明します。

【００１４】１１の推進シリンダーの２７の示す左方向
えの前進運動により、１６の推進用歯車の直径６０セン
チ、円周を３倍の概数計算として、固定ラック面の歯車
軸の反時計回転による１回転の移動距離わ１８０センチ
となります。従って、１２の吐出用シリンダーピストン
軸わ左方向え１８０センチ移動の予定となりますが、着
力点の１９の歯車の時計方向の回転により、８０センチ
の直径の円周の概数２４０センチの差し引きにより、結
局ピストン軸わ右方向の約６０センチの移動となりま
す。

【００１５】１３の対抗シリンダーピストン軸の場合
も、１８０センチを左方向え移動の予定ですが、直径４
０センチの２０の歯車の時計方向の回転により、円周の
概数１２０センチの右方向移動に差し引きされ、結局６
０センチの右方向のピストンの移動となります。従っ
て、１２の吐出シリンダーのピストンの後退により内部
容積を縮小し流体を推進シリンダーと対抗シリンダーえ
押し出すことになります。

【００１６】通常の等加圧回路でわ流出わ困難であり圧
縮の状態となりますが、加圧回路に並行して回流専用回
路の設置により容易に回流運動わ可能となります。故に
１２の吐出シリンダー内部流体の容積２４リッターわ、
推進シリンダーの容積と対抗シリンダーの合計容積の整
合充填する故に、ポンプよりの流体の流入を必要とせ
ず、加圧圧力のみの入力による回流推進運動が成立しま
す。

【００１７】図２の実施例わ２８の示す歯車軸の左行起
動位置であり、図１わ２９の左行端末に到達した状態を
表示しています。前進端末、左行端に到達すれば、リミ
ットスイッチ等により位置を検出し、５の前進弁をＯＦ
にして７の回路を減圧し、６の後退弁をＯＮにすれば歯
車軸の右方向の後退運動に移行します、２８の後退端末
に復帰すれば再び５の前進弁をＯＮに切り替えることに
よりサイクル運動を連続します。

【００１８】出力わ３０の推進ラック軸より取りだし、
クランクか一方向回転カムクラッチ等により回転運動と
する方式が有効です。但し、本機関の停止時において減
圧放出量として、シリンダーの全容積の１０分の１の流
体を流出している故に、起動時において放出した流体量
の瞬時入力を必要とします。故に、本機関の速度を１メ
ーター毎秒とし、３，６秒の運動、１秒の減圧と加圧の
停止タイムのサイクルを短時間に繰り返す本機関の場
合、省入力回流機関としての効率わ著しく低下します。

【００１９】故に起動時の省入力方式としてわ、先ず低
圧流体により推進シリンダーを充填し、仕上げとして小
吐出量の高圧ポンプに切り替え加圧する方式とれば、１
０分の１の入力をさらに数倍の小容量の起動入力で起動
が可能となります。従って、低圧、高圧の２段ポンプか
可変圧力ポンプの設置が有効です。亦、減圧流体の放出
及び注入専用の補助シリンダーの付設方式も可能です。
以上が実施例の構造と動作の説明です。

【００２０】実施例の運動行程において、１秒の放出休
止タイムロスを無くする方式として実施例機構の２組に
よる併設が有効です。亦、ローラー、平滑軸等による製
造方式も可能であり、亦、シリンダーの容積、ストロー
クの変更、歯車直径の選択等が可能です、吐出用歯車と
対抗用歯車直径の比の変更も可能です、尚、回流回路の
流量調整による速度制御が可能です。

【００２１】亦、１３の対抗用シリンダーと対抗用歯車
を変更して、流体ブレーキ、誘導ブレーキ、電磁ブレー
キ等の使用による製造方式も可能です。尚、小型ポン
プ、アキュムレーター、ダイナモ、バッテリー等の付設
により、独立としたエンジンとしての使用が可能となり
ます。

【発明の効果】本発明の差動回流運動の原理による、流
体機関の効率わ圧力を主入力とする故に極めて大であ
り、従来の油圧機関に比較して、入力効率わ極めて優れ
ている故に、多様な用途が可能となります。差動流体回
流機関の用途として、プレス、リフト、射出整形機、等
の往復運動機関を始め、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。

【図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 アキュムレーター ４ チエック弁 ５ 前進弁 ６ 後退弁 ７ 前進加圧回路 ８ 後退加圧回路 ９ 前進回流回路 １０ 後退回流回路 １１ 推進シリンダー １２ 吐出シリンダー １３ 対抗シリンダー １４ 本体フレーム １５ 固定ラック軸 １６ 推進用歯車 １７ 回転伝達歯車 １８ 逆転歯車 １９ 吐出用歯車 ２０ 対抗用歯車 ２１ 歯車軸 ２２ 前進時の推力の方向 ２３ 零出力の位置 ２４ 安定歯車 ２５ 歯車軸保持台 ２６ 前進時の回転方向 ２７ 左行時の運動方向 ２８ 後退位置 ２９ 前進位置 ３０ 推進ラック軸、出力軸 ３１ 吐出ラック軸 ３２ 対抗ラック軸

【手続補正書】

【提出日】平成９年８月１１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】 差動回流機関の運動原理

【特許請求の範囲】

【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。圧力を主入力として運動する流体差動機関の提
供を目的とする。

【０００２】

【従来の技術】現在、圧力を入力とする差動機関の高度
の完成品わ提供されていません。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】差動回流機関の問題点
わ、流体シリンダーの等加圧において、効率よく回流運
動推力を発生させる構造の開発が課題です。

【０００４】

【課題を解決するための手段】流体シリンダーのつりあ
い配置の対象型設置において、相対等加圧により、推力
を均衡する状態とし、更に、片側のつりあい配置の背圧
部を加圧することにより、つりあい推力を消失させて推
力の不平衡を生起させ、新たな均衡位置えの復元運動の
発生方式を特徴とします。

【０００５】

【作用】つりあい配置の傘型、Ｙ、Ｔ、Ｌ、Ｖ字型、複
合型等の機構わ、つりあい配置自体の等加圧において、
ピストン軸集合点の均衡位置えの復元推力を発生する故
に、つりあい配置単独においても運動発生機関として成
立可能です。図３の、Ｔ型のシリンダーの単独配置にお
いて、７の回路を等加圧すれば、図４の状態のＹ字型に
変化します。上記の運動を、つりあい配置における、均
衡位置復元推力と称します。

【０００６】但し、単独配置の問題点として、運動スト
ロークに従い、推力が変化することです。２１の軸着部
が、図４の位置に到達すれば推力わゼロとなります。故
に、歯車、ローラー、天秤、クランクホイル等の使用に
より、支点からの着力点に至る距離の差による天秤の作
用か、歯車の減速作用等により、つりあいシリンダーの
運動ストローク有効部分のみの選択使用に留意する必要
があります。

【０００７】単独配置の次の問題点わ、図３の起動時に
おいて１９、２０の吐出用シリンダーから、１８の推進
用シリンダーえの回流量が無く、Ｔ形からＹ字形に移行
を始めて回流を開始する点にあります。上記の弱点を補
正する方式として、つりあい配置を対象型に配置し、等
加圧とし、常圧回路とすることにより、対抗する推進シ
リンダーより回流を補充すること可能とした、背圧加圧
起動方式が本発明の特徴です。

【０００８】

【実施例】実施例わＹ字型の対象配置の直線往復型差動
機関であり、図１わ、３３の推進軸が、２３の左方向え
の起動時の状態であり、図２わ、前進方向、左方向端末
に到達した状態を示しています。図１の運動原理わ、始
めに、９の常圧回路の等加圧により、１５、１６、１７
と１８、１９、２０の、２組のＹ字型配置のピストン軸
側が加圧され、推力方向の対抗により運動を発生しない
状態となっています。

【０００９】次に、５の前進弁をＯＮにし、７の回路を
等加圧すれば、１８、１９、２０のシリンダーの背圧加
圧となり、１８の推進シリンダーわ推力を消失します。
従って、１５の推進シリンダー推力が有効となり、３３
の推進軸わ２３の左方向え前進します。

【００１０】１５と１８の推進用シリンダーの受圧面積
を３００平方センチとし、ストロークを３４センチとし
てあり。３３の軸のラック部分の着力点の３１の歯車の
直径を１０センチとし。２４の出力軸の着力点の３２の
歯車の直径を３０センチとしています。

【００１１】従って、歯車の約１回転において、推進用
シリンダーのストロークの３４センチの移動となり、２
４の出力軸わ約１メートルを移動します。増速歯車の介
在により、推進用シリンダーストロークを短縮させ、つ
りあい配置シリンダーストロークの、有効部分のみの使
用が可能となることにあります。

【００１２】１５の推進シリンダーの２３の方向の前進
運動において、必要流体を始めわ対抗する、１８のシリ
ンダーより供給を受け、続いて、１６、１７の吐出用シ
リンダーよりの回流による補充により運動を連続する故
に、ポンプよりの流体の流入を用せず、加圧圧力のみの
入力により運動する、省入力差動回流機関が成立しま
す。

【００１３】２４の出力軸わ、２３の示す右方向え秒速
１メートルで運動します、２９の前進端末に到達すれ
ば、リミットスイッチ等により位置を検出し、５の弁を
ＯＦとし、減圧放出が終われば６の後退弁をＯＮにすれ
ば後退運動を開始します。２８の後退位置に復帰すれ
ば、６の弁をＯＦとし、再び先の手順を繰り返すことに
より、往復の運動サイクルを連続します。

【００１４】出力わ２６の一方向回転クラッチを通じ２
７の出力軸に伝達します。出力わ推進シリンダーの受圧
面積と圧力と速度に比例します。１０の常圧回路の入力
ポンプわ０、５ＫＷ程度で可能です。２の可変ポンプ入
力わ３ＫＷ程度で可能です。以上が差動圧力回転機関の
運動原理と構造の説明です。

【００１５】尚、本機関わ頻繁に起動、停止を繰り返す
故に、起動入力の省力方式として、低圧、高圧の２段ポ
ンプの設置、可変圧力、可変流量ポンプ等の設置、減圧
時の流体吸収シリンダー等の付設方式が有効です。亦、
実施例でわ常圧回路をピストン軸側としていますが、軸
の反対側とする方式も可能です。亦、複数のポンプと、
複数のアキュムレーターを使用し、交互チャージ、交互
加圧とする方式も有効です。

【００１６】亦、歯車に替えて、天秤、ローラー、クラ
ンクホイル等を推進軸の着力点とする製造方式も可能で
す。亦、歯車の直径、シリンダーストローク、容積の選
択可能であり、固定ラックを使用した歯車移動方式も製
造可能です。回流回路の流量調整により速度制御が可能
です。

【００１７】亦、実施例でわ背圧加圧側のつりあい配置
わ起動時Ｙ字型としていますが、吐出用シリンダーを複
数とし、Ｔ型、Ｙ型、傘型等の複合方式が有効です。
亦、小型ポンプ、アキュムレーター、ダイナモ、バッテ
リー等の付設により、独立としたエンジンとしての使用
が可能です。亦、吐出用シリンダーの複数設置方式も有
効です。亦、本機関の並列設置も有効です。

【発明の効果】本発明の差動回流機関わ加圧圧力を主入
力とする故に、入力効率わ従来の油圧機関の数倍を可能
とし、故に、用途も多様でありプレス、リフト、射出整
形機、土木機械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省エネルギー問題
と環境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。

【図２】実施例の構造動作説明図です。

【図３】実施例の動作説明図です。

【図４】実施例の動作説明図です。

【符号の説明】 １ 原動機 ２ 可変圧力ポンプ ３ 圧力調整弁 ４ チェック弁 ５ 前進弁 ６ 後退弁 ７ 前進加圧回路 ８ 後退加圧回路 ９ 常圧回路 １０ 常圧ポンプ １１ アッキュムレーター １２ 回流回路 １３ 回流回路 １４ 回流回路 １５ つりあい推進シリンダー １６ つりあい吐出シリンダー １７ つりあい吐出シリンダー １８ つりあい推進シリンダー １９ つりあい吐出シリンダー ２０ つりあい吐出シリンダー ２１ つりあい軸集合軸着点 ２２ 前進時加圧推力の方向 ２３ 前進時の運動方向 ２４ 出力ラック軸 ２５ 出力ラック軸 ２６ 一方向回転クラッチ付き歯車 ２７ 出力軸 ２８ 後退端末 ２９ 前進端末 ３０ 本体フレーム ３１ 推進軸着力点歯車 ３２ 出力軸歯車 ３３ 推進軸 ３４ 背圧推力の方向

【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】

【図３】

【図４】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年８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】 差動回流機関の運動原理

【特許請求の範囲】

【請求項 １】流体シリンダーの、Ｙ型、Ｔ型、傘型、
Ｌ型、Ｖ型、複合型等のつりあい配置を、対象型に配置
し、常圧の専用シリンダーか、起動時の加圧シリンダー
の背圧側等を等加圧し、常時加圧回路を設置する。対象
型に配置した、片側のつりあい配置の起動時の加圧回路
を、交互に等加圧することにより、対抗推力の不均衡に
よる、均衡位置えの復元運動を発生させ、シリンダー相
互の、内部流体の回流による差動運動を連続させて成る
省入力差動回流機関の運動原理。

【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。圧力を主入力として運動する流体差動機関の提
供を目的とする。

【０００２】

【従来の技術】現在、圧力を入力とする差動機関の高度
の完成品わ提供されていません。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】差動回流機関の問題点
わ、流体シリンダーの等加圧において、起動時の入力を
減少させ、効率よく回流運動推力を発生させる構造の開
発が課題です。

【０００４】

【課題を解決するための手段】流体シリンダーのつりあ
い配置の対象型設置において、常圧専用シリンダーの設
置か、起動時の加圧シリンダーの背圧部等に常時加圧回
路設けることにより、有効運動ストロークの延長、運動
時の必要流体の相互補充等により、出力効率を上昇させ
た点が本発明の特徴です。

【０００５】

【作用】つりあい配置の傘型、Ｙ、Ｔ、Ｌ、Ｖ字型、複
合型等の機構わ、つりあい配置自体の等加圧において、
ピストン軸集合点の均衡位置えの復元推力を発生する故
に、つりあい配置単独においても運動発生機関として成
立可能です。図３の、Ｔ型のシリンダーの単独配置にお
いて、７の回路を等加圧すれば、図４の状態のＹ字型に
変化します。上記の運動を、つりあい配置における、均
衡位置復元推力と称します。

【０００６】但し、単独配置の問題点として、運動スト
ロークに従い、推力が変化することです。２１の軸着部
が、図４の位置に到達すれば推力わゼロとなります。故
に、図５、に示す常圧専用シリンダーの対抗設置より、
１６、１７の吐出用シリンダーの逆推進力が消失する故
に、１５の推進シリンダーの運動ストロークの全行程の
全推力運動が可能となります。

【０００７】単独配置の次の問題点わ、図１の起動時に
おいて１６、１７の吐出用シリンダーが直角位置の場
合、１５の推進用シリンダーえの回流量が無く、傾斜に
移行を始めて回流を開始する点にあります。上記の弱点
を補正する方式として、つりあい配置を対象型に配置
し、等加圧の常圧回路とし、７の起動回路の等加圧によ
り推力を消失した１８の推進シリンダーより回流により
補充すること可能となります。

【０００８】常時加圧回路の設置による最大の特徴わ、
起動時の加圧容積が、使用全シリンダー容積の２分の１
以下で可能となることです。入力消費効率が５０パーセ
ント上昇したことになります。実施例により運動の原理
と構造を説明します。

【０００９】

【実施例】図１、図２の実施例わ、Ｙ字型の背圧対抗つ
りあい配置方式の直線往復型差動機関であり、図１わ、
３３の推進軸が、２３の左方向えの起動時の状態であ
り、図２わ、前進方向、左方向端末に到達した状態を示
しています。図１の運動わ、始めに、９の常圧回路の等
加圧により、１５、１６、１７と１８、１９、２０の、
２組のＹ字型配置のピストン軸側が加圧され、２２の推
力方向の対抗により運動を発生しない状態となっていま
す。

【００１０】次に、５の前進弁をＯＮにし、７の回路を
等加圧すれば、１８、１９、２０のシリンダーの背圧加
圧となり、１８の推進シリンダーわ推力を消失します。
従って、１５の推進シリンダー推力が有効となり、３３
の推進軸わ２３の左方向え前進します。

【００１１】１５と１８の推進用シリンダーの受圧面積
を３００平方センチとし、ストロークを３４センチとし
てあり。３３の軸のラック部分の着力点の３１の歯車の
直径を１０センチとし。２４の出力軸の着力点の３２の
歯車の直径を３０センチとしています。

【００１２】従って、歯車の約１回転において、推進用
シリンダーのストロークの３４センチの移動となり、２
４の出力軸わ約１メートルを移動します。増速歯車の介
在により、推進用シリンダーストロークを短縮させ、つ
りあい配置シリンダーストロークの、有効部分のみの使
用が可能となることにあります。

【００１３】１５の推進シリンダーの２３の方向の前進
運動において、必要流体を始めわ対抗する、１８のシリ
ンダーより供給を受け、続いて、１６、１７の吐出用シ
リンダーよりの回流による補充により運動を連続する故
に、ポンプよりの流体の流入を用せず、加圧圧力のみの
入力により運動する、省入力差動回流機関が成立しま
す。

【００１４】２４の出力軸わ、２３の示す右方向え秒速
１メートルで運動します、２９の前進端末に到達すれ
ば、リミットスイッチ等により位置を検出し、５の弁を
ＯＦとし、減圧放出が終われば６の後退弁をＯＮにすれ
ば後退運動を開始します。２８の後退位置に復帰すれ
ば、６の弁をＯＦとし、再び先の手順を繰り返すことに
より、往復の運動サイクルを連続します。

【００１５】出力わ２６の一方向回転クラッチを通じ２
７の出力軸に伝達します。出力わ推進シリンダーの受圧
面積と圧力と速度に比例します。１０の常圧回路の入力
ポンプわ０、５ＫＷ程度で可能です。２の可変ポンプの
２段階入力により３ＫＷ程度で可能です。以上が差動圧
力回転機関の運動原理と構造の説明です。

【００１６】尚、本機関わ頻繁に起動、停止を繰り返す
故に、起動入力の更なる省力方式として、低圧、高圧の
２段ポンプの設置、可変圧力、可変流量ポンプ等の設
置、減圧時の流体吸収シリンダー等の２段階入力方式が
有効です。亦、実施例でわ常圧回路をピストン軸側とし
ていますが、軸の反対側とする方式も可能です。

【００１７】亦、歯車に替えて、天秤、ローラー、クラ
ンクホイル等を推進軸の着力点とする製造方式も可能で
す。亦、歯車の直径、シリンダーストローク、容積の選
択可能であり、固定ラックを使用した歯車移動方式も製
造可能です。回流回路の流量調整により速度制御が可能
です。

【００１８】亦、実施例でわ背圧加圧側のつりあい配置
わ起動時Ｙ字型としていますが、吐出用シリンダーを複
数とし、Ｔ型、Ｙ型、傘型等の複合方式が有効です。
亦、小型ポンプ、アキュムレーター、ダイナモ、バッテ
リー等の付設により、独立としたエンジンとしての使用
が可能であり、亦、吐出用シリンダーの複数設置方式も
有効です、亦、本機関の並列設置も有効です。

【００１９】図５の第２実施例わ、複数の常圧専用シリ
ンダー使用し、推進軸が２３の方向えの運動中の状態で
す、吐出用シリンダー推力をゼロにする方式です。更
に、常圧シリンダーの不要部分の逆推進力を中和する、
３９の回路を付設している点が特徴です。実施例でわ常
圧専用シリンダーわ複数方式ですが、単体設置方式も可
能です。亦、図１と図５の実施例の特徴を総合した構造
の回流機関の製造も可能です。尚、各図面わ回流回路の
１部を省略しています。

【００２０】

【発明の効果】本発明の差動回流機関わ加圧圧力を主入
力とする故に、入力効率わ従来の油圧機関の数倍を可能
とし、故に、用途も多様でありプレス、リフト、射出整
形機、土木機械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省エネルギー問題
と環境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１実施例の構造動作説明図です。

【図３】基本実施例の動作説明図です。

【図４】基本実施例の動作説明図です。

【図５】第２実施例の構造度動作説明です。

【符号の説明】 １ 原動機 ２ 可変圧力ポンプ ３ 圧力調整弁 ４ チェック弁 ５ 前進弁 ６ 後退弁 ７ 前進加圧回路 ８ 後退加圧回路 ９ 常圧回路 １０ 常圧ポンプ １１ アッキュムレーーター １２ 回流回路 １３ 回流回路 １４ 回流回路 １５ つりあい推進シリンダー １６ つりあい吐出シリンダー １７ つりあい吐出シリンダー １８ つりあい推進シリンダー １９ つりあい吐出シリンダー ２０ つりあい吐出シリンダー ２１ つりあい軸集合軸着点 ２２ 前進時加圧推力の方向 ２３ 前進時の運動方向 ２４ 出力ラック軸 ２５ 出力ラック軸 ２６ 一方向回転クラッチ付き歯車 ２７ 出力軸 ２８ 後退端末 ２９ 前進端末 ３０ 本体フレーム ３１ 推進軸着力点歯車 ３２ 出力軸歯車 ３３ 推進軸 ３４ 背圧推力の方向 ３５ 常圧専用シリンダー ３６ 常圧専用シリンダー ３７ 常圧専用ンリンダー ３８ 常圧専用シリンダー ３９ 前進時の逆推力中和回路 ４０ 後退時の逆推力中和回路

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】追加

【補正内容】

【図５】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年５月２５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】 差動回流機関の運動原理

【特許請求の範囲】

【請求項 １】低差圧ポンプを使用し、アキュムレータ
ーより推進用シリンダーえ、流体の直接注入と復元をす
る機構とするか。吐出用シリンダーの背圧部の流体を、
低差圧ポンプにより相互回流をする機構等とし。シリン
ダー相互間、アキュムレーターとシリンダー等の加圧回
流による、加圧圧力を主入力とする運動として成る差動
回流機関の運動原理。

【０００１】

【発明の詳細な説明】

【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、省入力回流機関の簡潔で耐久性のあ
る構造と運動の原理を提供を目的とする。

【０００２】

【従来の技術】圧力を主入力として運動をする回流流体
機関において、Ｙ、Ｔ字型配置方式、外筒運動型方式、
歯車介在型方式等が出願されています。等加圧回流運動
の基本原理わ同一ですが、運動の発生方法の相違により
多様な型式が存在します。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】構造開発の設計と製造
において要求されるものわ、構造の簡明性と耐久性にあ
ります。Ｙ、Ｔ字型、外筒運動型等わホースが振動する
故に、構造の複雑さと耐久性に問題がありました。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明においてわ、入力
圧力と出力圧力の差の少ない、シリンダーの配置を選択
し、ポンプに負荷の少ない条件においての回転をさす低
差圧ポンプ使用による回流運動を発生させた構造が特徴
てす。

【０００５】

【作用】本機関の構造の基本わ、図３の第２実施例に示
す如く、１３のアキュムレーターと、１４の推進用ンダ
ーの間の流体の往復により、運動を発生させる機構にあ
ります。３２のアキュムレーターわ１３の２分の１の圧
力に設定されています。始めに、５の前進弁をＯＮにし
１４のシリンダーを加圧し、３５の有する２分の１の逆
推力を克服する差動推進力として２１の方向に前進しま
す。

【０００６】前進端に到達すればリミットスイッチ等で
検出し、５の弁をＯＦにし、１２のポンプを起動すれば
１４のピストンわ後退運動となります。３５補助シリン
ダーの逆推力わ後退運動補助として働きます。更に、３
３の後退加圧弁をＯＮにし、１３のアキュムレーターよ
り若干高い圧力を加圧します。、従って、１２のポンプ
わ回路圧力５０ｋｇ／ｃｍ^２とし、吐出量１０リッター
毎秒でありますが、１１の入力わ３馬力程度で可能とな
ります。３４のポンプも加圧のみの入力故に１馬力程度
で可能です。

【０００７】通常の油圧回路の場合わ１０リッター毎秒
でわ１００馬力わ必要です。但し、ポンプの入力側と出
力側の圧力が同一か、入力側が高い圧力の場合において
わ、上記の軽負荷現象が発生します、本発明わ以上の流
体運動の特性を応用した流体運動機関です。

【０００８】図３の実施例の１４のンリンダーわ受圧面
積１００^ｃｍ２、ストローク１ｍとすれば、秒速１ｍで
運動します。外部よりの入力を必要としない閉回路回流
運動です。従って、加圧のみを入力とする運動効率わ、
従来の流体機関比較して数十倍の省エネルギー効果をも
たらします。

【０００９】以上の説明わ低差圧ポンプの使用による回
流運動発生の原理であり、従来の流体機関に比較して省
入力効果わ極めて明らかです。更に、本機関の構造と運
動について、第１実施例の図１、図２により説明しま
す。

【００１０】

【実施例】図１、の実施例わ、１４、１５の推進用シリ
ンダーと、１６、１７の吐出用シリンダーが ２９の歯
車を介して対抗する構造の往復動機関です。図１わ後退
端にあり前進起動時の状態を示しています。図２わ前進
端に到達した状態を示しています。図１、により説明し
ます、始めに、ポンプ駆動すれば、３６の常圧回路によ
り１６、１７の背圧部が等加圧されます。

【００１１】次に、５の前進弁をＯＮにし、７の回路を
加圧すれば、１４、１６の等加圧となり、２１の方向の
推力が発生します。同時に１２のポンプを回転させ１７
の内部流体を１６に移動させます。従って、１８の推進
軸わ右方向の前進運動となります。８の後退加圧回路
に、定圧の２分の１の残留圧力を残している故に１５の
逆推力を克服した差動運動となります。

【００１２】前進位置に至ればリミットスイッチ等で検
出し５の弁をＯＦとし、３のチエック弁、減圧弁等によ
り減圧し、次に、６の後退弁をＯＮにすれば８の回路わ
高圧の加圧となり１５の推力により１８、の推進軸わ左
方向の後退運動となります。同時に１２ポンプわ１６か
ら１７えの移動回転に変換します。１２のポンプ入力わ
作用の項目で説明した如く閉回路省入力運動です。

【００１３】１７の内部流体わ、１０の回流回路を通
じ、１５えの回流を発生する故にポンプよりの流体の流
入を要しない、加圧圧力を主入力とする運動となりま
す。運動時の１８、１９の推進軸の出力わ、往復動共に
２６のクラツチ付き歯車の一方向回転として２７の出力
軸に伝達されます。後退端に到達すれば、リミットスイ
ッチ等により位置を検出し、６の弁をＯＦとして、３の
チエック弁か減圧弁等により減圧し、ついで５の前進弁
のＯＮにより再び前進運動に移行します。１２のポンプ
わ１７から１６えの移動運動となります。

【００１４】以上の手順の繰り返しにより、往復運動サ
イクルを連続します。但し、圧力のみにより運動すると
わ言え、回流運動の起動時において、加圧容積の約１０
分の１の流体の流入が必要です。１０分の１とわ、停止
時においての減圧に要する放出流体量の補充です。故
に、起動方式として可変圧力ポンプか、低圧、高圧の２
段階入力方式の設置か必要となりますが、本機関におい
てわ残留圧力方式故に、１段加圧で可能であり、更に２
段加圧以上の省入力起動となる効果があります。

【００１５】以上わ、実施例の構造と運動の原理の説明
です。以上の説明の如く、本機関わ流体の加圧圧力を主
入力とする故に、従来の流体機関の出力効率に比較し数
倍となる、極めて高い出力効率が予測される原動機関の
提供といえます。

【００１６】亦、実施例の運動行程において、切り替え
時の休止タイムロスを無くする方式として実施例機構の
２組以上による交互起動方式の並列設置が有効です。
亦、天秤介在方式にかえて、ローラーと平滑移動面か、
歯車とラック軸、滑車とワイヤーか相対運動シリンダー
等を介在さす製造方式等が可能です。亦、第２実施例の
機構を、出力軸の周囲に放射状に星型並列配置とし、順
次加圧とする方式も製造可能です。

【００１７】尚、回流回路の流量調整弁による速度制御
が可能です。尚、小型ポンプ、アキュムレーター、ダイ
ナモ、バッテリー等の付設により、独立としたエンジン
としての使用が可能となります。亦、本機関の片方向運
動を使用し、他の機械と併用する方式も可能です。亦、
推進用シリンダーを１本にする方式も可能です。亦、残
留圧力でなく、別の回路による低圧加圧方式も可能で
す。

【発明の効果】本発明の回流圧力機関わ圧力を主入力と
する故に、従来の原動機関に比較して、入力効率わ極め
て優れている故に、多様な用途が可能となります。回流
圧力機関の用途として、プレス、リフト、射出成形機、
土木機械 等の往復運動機関を始め、車両、船舶等の推
進機関、発電機、冷凍機等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１実施例の構造動作説明図です。

【図３】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 チェツク弁 （減圧弁） ４ 圧力調整弁 ５ 前進弁 ６ 後退弁 ７ 前進加圧回路 ８ 後退加圧回路 ９ 前進用回流回路 １０ 後退用回流回路 １１ 可逆モーター １２ 低差圧ポンプ １３ アキュムレーター １４ 推進用シリンダー １５ 推進用シリンダー １６ 吐出用シリンダー １７ 吐出用シリンダー １８ 推進軸（ラック軸） １９ 推進軸（ラック軸） ２０ 本体フレーム ２１ 前進時の推力の方向 ２２ 後退時の推力の方向 ２３ 常圧の推力の方向 ２４ 後退位置 ２５ 前進位置 ２６ １方向クラッチ付歯車 ２７ 出力軸 ２８ 回転方向 ２９ 歯車 ３０ 後退方向加圧回路 ３１ 前進方向加圧回路 ３２ 低圧アキュムレーター ３３ 後退加圧弁 ３４ 後退加圧用ポンプ ３５ 逆推進シリンダー ３６ 背圧回路

【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】

【図３】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項 １】差動歯車か差動ローラー等を使用し、固
   定ラック面か固定ローラー面を移動支点として相対回転
   をさせる機構とする。正回転と逆回転する歯車を着力点
   として、推進シリンダーと吐出シリンダーの推力を対抗
   させる配置等とする。更に、吐出用シリンダーの推力に
   対抗する如く対抗シリンダーを設置し。ラック面の移動
   支点の、零出力点の相対位置復元の原理により、吐出シ
   リンダー推力を減少させ、吐出流体を推進シリンダー等
   に回流させて推進運動をする如くして成る省入力差動回
   流機関の運動原理。