JPH11101178A - 回流圧力機関の運動原理 - 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】 推進用シリンダーと吐出用シリンダー推力を
対抗する如く配置し、更に、吐出用シリンダー推力に対
抗して対抗用シリンーダー配置する。対抗用シリンダー
の機構わ、矢型、Ｙ字型等のつりあい配置とするか、吐
出用シリンダー等に並行配置機構等とし、等加圧におい
てのシリンダー相互の回流により、推進シリンダーのみ
の推力を発生させる如くして成る流体機関。

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。圧力を主入力として運動する流体回流機関と運
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、吐出用シリンダ
ーの逆推力を如何に減少させるかが課題です。

【０００４】

【課題を解決するための手段】吐出用シリンダーの逆推
力の減少方式としてわ、大別して２種類があります。始
めに、吐出用シリンダーに並行して複数の対抗シリンダ
ーを設置し、運動に連動して対抗シリンダーピストン相
互を、相対運動をさせつつ推力を対抗させる方式です。
対抗シリンダーの並列設置方式にわ、天秤型、差動歯車
型、シリンダー差動型、フレキシブルシャフト差動型、
ワイヤー等の滑車型等の相対方式があります。

【０００５】次に、矢型、Ｙ字型、Ｖ字型、Ｌ字型、複
合型等の対抗シリンダーのつりあい配置による対抗方式
です。つりあい配置方式にわ、対抗シリンダーの別設型
と、背圧加圧型の２種類があります、更に、背圧型にも
常時加圧回路か同時加圧回路の２方式があります。尚、
常時加圧回路においてわアキュムレーターの設置方式も
可能です。亦、対抗シリンダーと推進シリンダーの兼用
方式も可能です。亦、推進シリンダーを含むつりあい配
置と、増速歯車を介して対抗させた吐出用、及び推進用
シリンダー配置方式も有効です。

【０００６】

【作用】上記の機構を使用した等加圧により、推力を対
抗するシリンダーの片側を、対抗シリンダーの推力によ
り対抗中和した場合、対抗中和されない側のシリンダー
わ推進力を発生し、シリンダーエンドまで推進運動を続
行します。運動中わ、対抗中和した吐出用シリンダーの
内部流体の回流により、推進シリンダーわ充填される故
に、ポンプよりの流体の流入を必要とせず、加圧圧力を
主入力として推進運動を連続します。

【０００７】上記の現象が、列記した基本構造による、
等加圧、等容積回路の回流運動の発生原理であり、本発
明の特徴てす。図１と図２の第１実施例により構造と運
動について説明します。

【０００８】

【実施例】図１、図２の実施例わ、対抗シリンダーの並
列方式の天秤型差動回流機関であり、図１わ、２４の推
進軸が、３０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。

【０００９】始めに５の前進弁をＯＮにし、７の回路を
等加圧すれば、１１、１２、１３、１４のシリンダーの
斜線部分の加圧となり、各々２２の示す方向に推力を発
生します。１１と１２のシリンダーわ相互に牽引しあっ
ていまずが、同一容積故に動きません、

【００１０】１１と１２のシリンダーの受圧面積を１０
０平方センチとし、ストロークを１００センチとしてあ
り。１３、１４のシリンダー受圧面積を５０平方セン
チ、ストロークを１００センチと設定しています。

【００１１】従って、１１の吐出用シリンダー推力わ１
３、１４対抗シリンダーの合計の反対方向の推力により
推進力を中和消失します。故に、１２の推進用シリンダ
ーのみの推力の発生となり、２４の推進軸わ３０の方向
に前進します。

【００１２】１２の推進シリンダーの３０の方向の前進
運動において、必要流体を対抗する、１１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、加圧圧力の入力
により運動を連続します。１３の対抗シリンダーピスト
ンわ２４と共に前進しますが、１７を支点とする１６の
天秤の後退運動により、１４のピストンわ内部流体を押
しだし、１３えの回流となり、ポンプよりの流体の流入
を必要としない相対運動となります。

【００１３】１４のピストン軸わ前進方向の推力を保持
しつつ滑らかな後退となる現象わ、９の回流回路の設置
効果であり、本発明の特徴です。前進端に到達し、図２
示す状態となればリミットスイッチ等で位置を検出し、
５の前進弁をＯＦとし、減圧放出が終われば６の後退弁
をＯＮにすれば、前進運動と同一原理により後退運動を
開始します。２８の後退位置に復帰すれば、６の弁をＯ
Ｆ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
面積と圧力と回流の速度に比例します。回流回路の配管
断面積を２０平方センチとした場合、５０キログラムの
加圧の流体速度わ秒速１０メーターわ可能です。従っ
て、回流回路の１秒間の流体の移動量わ２０リッターで
す。

【００１５】１２の推進用シリンダーの容積わ１０リツ
ター故に、０、５秒でピストンわ運動します。１２の理
論推力わ、１００×５０×２＝１００００ＫＧメーター
秒です。実効推力わ２分の１故に５０００ＫＧメーター
秒の出力となります。本機関の起動時の入力わ、機関停
止時の減圧流体の放出量に比例します。

【００１６】通常油圧回路の減圧放出量わシリンダー全
加圧容積の１０分の１であり、本機関の加圧容積わ１５
リッターゆえに、多い目にみて２リッターです。起動時
わ瞬時の昇圧を必要とします、２リッター秒の吐出量の
ポンプの設置が要求されます、５０ＫＧ、２リッター秒
の入力わ約３０馬力です。

【００１７】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。２段階加圧方式とした場合、入力消費量を更
に３分の１とすることが可能となります。

【００１８】以上が構造と運動の説明ですが、入出力を
比較して如何に優れた効率を期待しうる流体機関である
かわあきらかです。次に、図３の第２実施例について説
明します。図３わ、シリンダーのつりあい配置方式であ
り、Ｙ字型と、矢型の複合配置です、３０の方向えの起
動時の状態を示しています。片面の１１、１３のみを見
ればＶ字かた配置です。

【００１９】つりあい配置においての１１、１３のＶ字
型配置わ運動発生の最小単位です。１１と１３の斜線部
分の加圧すれば、同一直径の場合、合成推力のベクトル
図の力線の方向わ４１の示す方向と考えますが、実験に
よれば２１の軸着点わ３０の左方向に運動します。理由
わ、１３の対抗シリンダーの方わピストン軸の無い部分
の容積が大きい点にもありますが、１１の吐出用シリン
ダーの１３に対する４５度付近の角度設定における軸着
点推力わ２分の１に減少する故にあります。

【００２０】２１の軸着点の３０の方向の運動において
１３のピストンストロークわ、扇動運動故に、概ね動か
ず、１１の吐出用のピストンわ引き出され、内部流体わ
１２の推進用シリンダーえ回流し、運動中わポンプより
の流体の流入を必要としない、圧力のみの入力により前
進運動を連続します。後退時わ、７の回路を減圧し、８
の回路の等加圧により３１、３２、１４のシリンダーを
加圧し２４の推進軸わ後退運動を連続します。出力効率
わ極めて優秀です。

【００２１】図４の第３実施例わ、つりあい配置の複合
型であり、前進端末に到達した状態です、第２実施例の
２組の対抗シンダーの構成を１組とし、対抗シリンダー
を共用の常圧回路とした点が特徴です、運動わ第２実施
例と同一です。回流回路の流量の調整により速度制御が
可能です。以上の説明の各実施例の基本構造により回流
運動わ成立します。

【００２２】亦、吐出用シリンダーに背圧を直接加圧す
る方式も可能です。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。尚、各図面わ回流回
路の１部を省略しています。

【００２３】

【発明の効果】効果について再度説明します。通常の油
圧回路により、内容積１０リッター、ストローク１００
センチの単体シリンダーを、秒速２メーターで、５０キ
ログラムの加圧推力を保持した状態で運動するに要する
ポンプ入力わ、２０リッター秒の吐出量故に、２００馬
力を必要とします。本発明においてわ、シリンダーの使
用数わ多くなりますが、回流効果により起動時入力２リ
ッター秒で可能となる故に、３０馬力で可能です、更
に、２段階加圧とすれば更に入力わ減少します。

【００２４】本発明の回流圧力機関の運動原理の提供
わ、以上の説明の如く、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】第２実施例の構造動作説明図です。

【図４】第３実施例の構造動作説明図です。

【符号の説明】

１ 原動機 ２ 低圧ポンプ ３ 高圧ポンプ ４ 高圧弁 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 吐出用シリンダー １２ 推進用シリンダー １３ 対抗用シリンダー １４ 対抗用シリンダー １５ 対抗軸固定アーム １６ 天秤軸 １７ 天秤支点 １８ 推進軸固定対抗軸 １９ 移動対抗軸 ２０ 本体フレーム ２１ 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 推進軸 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 前進運動方向 ３１ 後退推進シリンダー ３２ 後退吐出用シリンダー ３３ 可変圧力ポンプ ３４ 常圧用モーター ３５ 常圧ポンプ ３６ 常圧回路 ３７ 常圧用シリンダー対抗用 ３８ アキュムレーター ３９ クランク ４０ クランクホイル ４１ 通常理論の合成推力の方向

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

【手続補正書】

【提出日】平成９年１０月２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】 回流圧力機関の運動原理

【特許請求の範囲】

【請求項 １】推進用シリンダーと、吐出用シリンダー
の推力を対抗する如く配置し。更に、吐出用シリンダー
の推力に対抗する、対抗用シリンダーを設置する。対抗
シリンダーの機構を、推進用シリンダーか吐出用シリン
ダー等に概ね並行配置として、対抗用シリンダー相互の
相対運動機構として吐出用シリンダー推力に対抗させる
如くし。等加圧により、吐出用シリンダー内部流体を推
進シリンダーに回流させ、推進運動を発生させて成る省
入力回流圧力機関の運動原理。

【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回流機関と運
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、吐出用シリンダ
ーの逆推力を如何に減少させるかが課題です。

【０００４】

【課題を解決するための手段】吐出用シリンダーの逆推
力の減少方式としてわ、吐出用シリンダーに並行して複
数の対抗シリンダーを設置し、推進運動連動して対抗シ
リンダーピストン相互を、相対運動をさせつつ推力を対
抗させる方式です。対抗シリンダーの並列設置相対運動
方式にわ、天秤型、差動歯車型、シリンダー差動型、フ
レキシブルシャフト差動型、ワイヤー、チエーン等の滑
車型等の相対方式があります。

【０００５】次に、矢型、Ｙ字型、Ｖ字型、Ｌ字型、複
合型等の対抗シリンダーのつりあい配置による対抗方式
です。つりあい配置方式にわ、対抗シリンダーの別設型
と、背圧加圧型の２種類があります、更に、背圧型にも
常時加圧回路か同時加圧回路の２方式があります。尚、
常時加圧回路においてわアキュムレーターの設置方式も
可能です。

【０００６】

【作用】上記の機構を使用した等加圧により、推力を対
抗するシリンダーの片側を、対抗シリンダーの推力によ
り対抗中和した場合、対抗中和されない側のシリンダー
わ推進力を発生し、シリンダーエンドまで推進運動を続
行します。運動中わ、対抗中和した吐出用シリンダーの
内部流体の回流により、推進シリンダーわ充填される故
に、ポンプよりの流体の流入を必要とせず、加圧圧力を
主入力として推進運動を連続します。

【０００７】上記の現象が、列記した基本構造による、
等加圧、等容積回路の回流運動の発生原理であり、本発
明の特徴てす。図１と図２の実施例により構造と運動に
ついて説明します。

【０００８】

【実施例】図１、図２の実施例わ、対抗シリンダーの並
列方式の天秤型差動回流機関であり、図１わ、２４の推
進軸が、３０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。

【０００９】始めに５の前進弁をＯＮにし、７の回路を
等加圧すれば、１１、１２、１３、１４のシリンダーの
斜線部分の加圧となり、各々２２の示す方向に推力を発
生します。１１と１２のシリンダーわ相互に牽引しあっ
ていますが、同一容積故に動きません、

【００１０】１１と１２のシリンダーの受圧面積を１０
０平方センチとし、ストロークを１００センチとしてあ
り。１３、１４のシリンダー受圧面積を５０平方セン
チ、ストロークを１００センチと設定しています。

【００１１】従って、１１の吐出用シリンダー推力わ１
３、１４対抗シリンダーの合計の反対方向の推力により
推進力を中和消失します。故に、１２の推進用シリンダ
ーのみの推力の発生となり、２４の推進軸わ３０の方向
に前進します。

【００１２】１２の推進シリンダーの３０の方向の前進
運動において、必要流体を対抗する、１１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、加圧圧力の入力
により運動を連続します。１３の対抗シリンダーピスト
ンわ２４と共に前進しますが、１７を支点とする１６の
天秤の後退運動により、１４のシリンダーピストンわ内
部流体を押しだし、１３えの回流となり、ポンプよりの
流体の流入を必要としない相対運動となります。

【００１３】１４のピストン軸わ前進方向の推力を保持
しつつ滑らかな後退となる現象わ、９の回流回路の設置
効果であり、本発明の特徴です。前進端に到達し、図２
示す状態となればリミットスイッチ等で位置を検出し、
５の前進弁をＯＦとし、減圧放出が終われば６の後退弁
をＯＮにすれば、前進運動と同一原理により後退運動を
開始します。２８の後退位置に復帰すれば、６の弁をＯ
Ｆ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
面積と圧力と回流の速度に比例します。回流回路の配管
断面積を２０平方センチとした場合、５０キログラムの
加圧の流体速度わ秒速１０メーターわ可能です。従っ
て、回流回路の１秒間の流体の移動量わ２０リッターで
す。

【００１５】１２の推進用シリンダーの容積わ１０リツ
ター故に、０、５秒でピストンわ運動します。１２の理
論推力わ、１００×５０×２＝１００００ＫＧメーター
秒です。実効推力わ２分の１故に５０００ＫＧメーター
秒の出力となります。本機関の起動時の入力わ、機関停
止時の減圧流体の放出量に比例します。

【００１６】通常油圧回路の減圧放出量わシリンダー全
加圧容積の１０分の１であり、本機関の加圧容積わ１５
リッターゆえに、多い目にみて２リッターです。起動時
わ瞬時の昇圧を必要とします、２リッター秒の吐出量の
ポンプの設置が要求されます、５０ＫＧ、２リッター秒
の入力わ約３０馬力です。

【００１７】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。２段階加圧方式とした場合、入力消費量を更
に３分の１以下とすることが可能となります。

【００１８】以上が構造と運動の説明ですが、入出力を
比較して如何に優れた効率の期待し得るものです。回流
回路の流量の調整により速度制御が可能です。以上の説
明の基本構造により回流運動わ成立します。

【００１９】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。尚、図２において回路の１部
を省略しています。

【００２０】

【発明の効果】効率について再度説明します。通常の油
圧回路により、内容積１０リッター、ストローク１００
センチの単体シリンダーを、秒速２メーターで、５０キ
ログラムの加圧推力を保持した状態で運動するに要する
ポンプ入力わ、２０リッター秒の吐出量故に、２００馬
力を必要とします。本発明においてわ、シリンダーの使
用数わ多くなりますが、回流効果により起動時入力２リ
ッター秒で可能となる故に、３０馬力で可能です、更
に、２段階加圧とすれば更に入力わ減少します。

【００２１】本発明の回流圧力機関の運動原理の提供
わ、以上の説明の如く、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。

【符号の説明】 １ 原動機 ２ 低圧ポンプ ３ 高圧ポンプ ４ 高圧弁 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 吐出用シリンダー １２ 推進用シリンダー １３ 対抗用シリンダー １４ 対抗用シリンダー １５ 対抗軸固定アーム １６ 天秤軸 １７ 天秤支点 １８ 推進軸固定対抗軸 １９ 移動対抗軸 ２０ 本体フレーム ２１ 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 推進軸 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 前進運動方向

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】削除

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】削除 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年１０月６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】 回流圧力機関の運動原理

【特許請求の範囲】

【請求項 １】推進用シリンダーと、吐出用シリンダー
の推力を対抗する如く配置し。更に、吐出用シリンダー
の推力に対抗する、複数の対抗用シリンダーを、吐出用
シリンダー等に概ね並行に設置し。複数の対抗用シリン
ダーの推力を、空転軸とした歯車、クランクホイル、天
秤、滑車等を介して、吐出用シリンダー推力に対抗させ
る機構とする。更に、推進運動に連動して対抗シリンダ
ー相互の相対運動をする構造とする。等加圧により、吐
出用シリンダー内部流体を推進シリンダーえ回流させ、
推進運動を発生させて成る、流体圧力を主入力とする回
流圧力機関の運動原理。

【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回流機関と運
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、吐出用シリンダ
ーの逆推力を如何に減少させるかが課題です。

【０００４】

【課題を解決するための手段】吐出用シリンダーの逆推
力の減少方式としてわ、吐出用シリンダーに並行して複
数の対抗シリンダーを設置し、合計推力を空転移動軸と
した歯車、クランク等を介して吐出用シリンダー推力に
対抗させ、更に、推進運動に連動して対抗シリンダー相
互の相対運動をさせることにより問題を解決しました。

【０００５】空転ホイルの介在方式にわ、ラック歯車、
ローラー、天秤、滑車、等の着力点方式が可能です。対
抗シリンダーの相対運動の発生方式においても、歯車、
クランクホイル、ローラー、天秤、滑車、差動補肋シリ
ンダー等の使用が可能です。

【０００６】

【作用】上記の機構を使用した等加圧回路により、推力
を対抗するシリンダーの片側を、対抗シリンダーの推力
により対抗中和した場合、対抗中和されない側のシリン
ダーわ推進力を発生し、シリンダーエンドまで推進運動
を続行します。運動中わ、推力を対抗中和した吐出用シ
リンダーの内部流体の回流により、推進シリンダーわ充
填される故に、ポンプよりの流体の流入を必要とせず、
加圧圧力を主入力として推進運動を連続します。

【０００７】上記の、列記した基本構造による、等加圧
においての回流運動の発生現象わ本機関の運動原理であ
り、本発明の構造の特徴てす。図１と図２の実施例によ
り構造と運動について説明します。

【０００８】

【実施例】図１、図２の実施例わ、対抗シリンダーの着
力点をクランクホイル方式とし、対抗シリンダーの相対
運動をラック歯車型とした往復動機関です。図１わ、２
４の推進軸が、３０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。

【０００９】始めに５の前進弁をＯＮにし、７の回路を
等加圧すれば、１１、１２、１３、１４のシリンダーの
斜線部分の等加圧となり、各々２２の示す方向に推力を
発生します。１１と１２のシリンダーわ相互に牽引しあ
っていますが、１３、１４のシリンダーわ共に前進方向
に、１５のクランクホイルを押つけています。

【００１０】１１と１２のシリンダーの受圧面積を１０
０平方センチとし、ストロークを１００センチとしてあ
り。１３、１４のシリンダー受圧面積を５０平方セン
チ、ストロークを１００センチと設定しています。

【００１１】従って、１１の吐出用シリンダーの逆推力
わ１３、１４対抗シリンダーの合計の前進方向の推力に
より中和消失します。故に、１２の推進用シリンダーの
みの推力の発生となり、２４の推進軸わ３０の方向に前
進します。推力の中和現象を言い替えれば、３０の方向
の推力わ、推進用シリンダーと対抗用シリンダー推力を
合計して、吐出用シリンダーの逆推力２倍となる故に、
推力の差において推進運動わ発生するといえます。

【００１２】１２の推進シリンダーの３０の方向の前進
運動において、必要流体を対抗する、１１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、加圧圧力の入力
により運動を連続します。２４の推進軸と共に１５のク
ランクホイルわ前進しますが、２１の空転軸により回転
わしません、但し、１６のラック歯車の作用により、１
９のクランク軸わ後退運動となり１５わ、回転しつつ前
進します。

【００１３】更に、１３と１４のピストン軸わ相対運動
となります。１４のピストン軸わ前進方向の推力を保持
しつつ滑らかな後退となる現象わ、９の回流回路の設置
効果と２１の空転軸の作用によります。前進端に到達
し、図２示す状態となればリミットスイッチ等で位置を
検出し、５の前進弁をＯＦとし、減圧放出が終われば６
の後退弁をＯＮにすれば、前進運動と同一原理により後
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
面積と圧力と回流の速度に比例します。回流回路の配管
断面積を２０平方センチとした場合、５０キログラムの
加圧の流体速度わ秒速１０メーターわ可能です。従っ
て、回流回路の１秒間の流体の移動量わ２０リッターで
す。

【００１５】１２の推進用シリンダーの容積わ１０リッ
ター故に、０、５秒でピストンわ運動します。従ってピ
ストン速度わ２メーター秒となります。１２の理論推力
わ、１００×５０×２＝１００００ＫＧメーター秒で
す。実効推力わ２分の１故に５０００ＫＧメーター秒の
出力となります。

【００１６】本機関の起動時の入力わ、機関停止時の減
圧流体の放出量に比例します。通常油圧回路の減圧放出
量わシリンダー全加圧容積の１０分の１であり、本機関
の加圧容積わ１５リッターゆえに、多い目にみて２リッ
ターです。起動時わ瞬時の昇圧を必要とします、２リッ
ター秒の吐出量のポンプの設置が要求されます、５０Ｋ
Ｇ、２リッター秒の入力わ約３０馬力です。

【００１７】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。２段階加圧方式とした場合、起動時入力消費
量を更に３分の１以下とすることが可能となります。

【００１８】以上が構造と運動の説明ですが、入出力を
比較して如何に優れた効率を期待し得るかわ明らかで
す。回流回路の流量の調整により速度制御が可能です。
亦、１８、１９のクランクの、対抗シリンダー着力点方
式をラック歯車方式、天秤方式、滑車方式等とすること
も可能です。亦、１６のラック歯車による相対運動発生
機構においても、天秤、クランク、滑車による差動方式
が可能です。

【００１９】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。尚、図２において回路の１部
を省略しています。

【００２０】

【発明の効果】効率について再度説明します。通常の油
圧回路により、内容槓１０リッター、ストローク１００
センチの単体シリンダーを、秒速２メーターで、５０キ
ログラムの加圧推力を保持した状態で高速運動をするに
要するポンプ入力わ、２０リッター秒の吐出量故に、２
００馬力を必要とします。本発明においてわ、シリンダ
ーの使用数わ多くなりますが、回流効果により起動時入
力２リッター秒で可能となる故に、３０馬力で可能で
す、更に、２段階加圧とすれば更に入力わ減少します。

【００２１】本発明の回流圧力機関の運動原理の提供
わ、以上の説明の如く、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。

【符号の説明】 １ 原動機 ２ 低圧ポンプ ３ 高圧ポンプ ４ 高圧弁 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 吐出用シリンダー １２ 推進用シリンダー １３ 対抗用シリンダー １４ 対抗用シリンダー １５ クランクホイル １６ ラック歯車 １７ ラック歯車固定軸 １８ 対抗クランク軸 １９ 対抗クランク軸 ２０ 本体フレーム ２１ 空転ホイル軸 ２２ 前進時加圧推力の方向 ２３ 前進時の運動方向 ２４ 推進軸 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 前進運動方向

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

【手続補正書】

【提出日】平成１０年３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】 回流圧力機関の運動原理

【特許請求の範囲】

【請求項 １】推進用シリンダーと吐出用シリンダーの
推力を対抗する如く配置する。更に、吐出用シリンダー
の推力に対抗して、支点軸を固定とした、天秤軸か固定
軸とした、減速歯車とラック軸か減速ローラーと平滑軸
か等を介在させ、Ｙ字型、Ｔ字型、傘型、Ｖ字型、Ｌ字
型等のシリンダーのつりあい配置を設置する。各シリン
ダーの等加圧において、シリンダー内部流体の相互の回
流により、加圧圧力を主入力とる運動として成る、回流
圧力機関の運動原理。

【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。本発明は、省入力回流圧力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流
体機関においてわ、複雑な構造故に、機関の製造行程に
おいて、解決すべき課題となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】問題点とわ、簡潔な機
構と正確な回流運動発生構造の開発にあります。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明においてわ、吐出
用シリンダーの推力に対抗して、支点軸を固定とした天
秤、回転軸を固定とした減速歯車、減速ローラー、減速
滑車等を介して、Ｙ字型、Ｌ字型、Ｔ字型、傘型等のシ
リンダーのつりあい配置とすることにより、効率の高い
復元力による吐出用シリンダーの推力を減少させ、推進
シリンダーの推進力を発現させる方式とした点が特徴で
す。

【０００５】

【作用】本機関の運動発生についてわ図１の実施例に示
す如く、１１、１２のシリンダーピストン軸わ１４の天
秤軸を介して対抗していますが出力わ零です。次に、１
２の吐出用シリンダーの着力点と、１３の固定支点との
中間の１４の位置に、２８、２９、３０のＹ字型シリン
ダーのつりあい位置復元推力を加圧しています。支点か
ら着力点に至る距離わ、２対１の差がありますが、受圧
面積を２倍としている故に１２と２８の推力わ同等の対
抗となります。

【０００６】天秤における固定支点、減速歯車等の固定
軸の効果わ、つりあい配置シリンダーの着力点の減速位
置の選定により、運動ストロークを短縮し、ストローク
の推進に有効な部分を選択することが、従来の移動支点
に比較して確実に可能となる点にあります。従って、つ
りあい配置推力と１２のシリンダーの推力わ同等故に、
零出力となります。故に、１１の推進用シリンダーわ推
力わ全開となり、１６の推進軸わ２１の方向に前進運動
を発生します。前進中わ１８のピストンわ後退方向に移
動する故に、１２の内部流体わ９の回流回路を通じ１１
え等容積移動となります。故に、ポンプよりの流体の流
入を必要としない加圧のみの入力による推進運動が成立
します。

【０００７】つりあい配置シリンダーにおいても、２
９、３０の内部流体わ９の回流回路を通じ２８の主シリ
ンダーえ等容積回流となる故に、ポンプよりの流体の流
入を必要とせず、圧力のみ入力による省入力推進運動が
成立します。但し、つりあい配置の場合２９、３０のピ
ストン軸が垂直に近くなるにしたがいアキユムレーター
よりの流体の流入を必要とする点があります。故に、ス
トロークの運動角度、位置の選択が重要となります。本
機関の出力わ、１１のシリンダーの全推力を理論出力と
して取出しが可能であり、受圧面積Ｘ加圧圧力Ｘピスト
ンの速度、により算出されます。ピストン速度わ、１秒
間の回流容積に比例します。更に、回流容積わ回流配管
の口径に比例します。

【０００８】加圧圧力を入力とする運動の入力効率わ、
従来の流体機関の数十倍の省力効果が可能です。但し、
起動時において、シリンダー内部に流体を充満させてわ
いますが、昇圧用入力として、全シリンダー容積の１０
パーセントの流体の流入が必要です。故に、低圧、高圧
の２段ポンプを設置するか、可変圧力ポンプ設置によ
り、２段階加圧とすれば起動時の省入力が可能となりま
す。以上が、天秤作用の回流運動発生の原理の説明で
す。

【０００９】

【実施例】実施例わ、天秤軸を介在させた方式の往復動
型機関であり、図１わ１６推進軸が、左方向、前進方向
えの起動時の状態であり、図２わ２１の方向の前進端に
到達した状態を示しています。 始に、２のポンプを駆
動し、次に、５の前進弁をＯＮにすると７の回路を加圧
し、１１、１２のシリンダーの斜線の前進部分が等加圧
となり、推力わ同一故に動かない状態です。更に、２
８、２９、３０のシリンダーの斜線部分が等加圧とな
り、１９の軸着点わ右方向に復元運動を発生します。

【００１０】つりあいシリンダーの復元推力により、１
２の吐出用シリンダー推力わ相殺される故に、１１の推
進運動を発生し、１６、の推進軸わ２１の方向の前進運
動となります。運動時の、１６、１８のピストン軸わ相
対運動となり、１２の内部流体わ１１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１１のシリンダ
ーの出力わ、１６の推進軸を通じ、２６のクラッチ付き
歯車の一方向回転として２７の出力軸に伝達されます。

【００１１】前進端に到達すれば、図２に示す状態とな
り、リミットスイッチ等により位置を検出し、５の弁を
ＯＦにし、７の回路を減圧します。減圧においてわ、シ
リンダー内部流体の１０パーセントの放出により可能と
なります。従って、起動時の入力わ１０パーセントの流
体の加圧流入が必要です。１０パーセントとわいえ、頻
繁に起動、停止を繰り返す往復動機関においてわ出力効
率えの影響わ甚大です。

【００１２】故に、起動時入力の省力方式として２段階
加圧方式が有効です。始めに、８パーセント程度を低圧
で流入し、残りの２パーセントを高圧加圧とすれば、起
動時の消費入力を、数分の１とすることが可能です。上
記の２段階加圧により６の後退弁を加圧し、８の後退側
回路により、１１、１２のシリンダーの後退側の等加圧
すれば、１６の推進軸わ前進時と同一原理により、後退
運動に変化します。

【００１３】後退位置に復帰すれば、６の弁をＯＦと
し、再び５の前進弁のＯＮによる２段階の加圧により前
進運動に移行します、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。以上わ、実施例の構造と
運動の概要の説明です。

【００１４】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、起動時の消費とアキュムレータ
ー消費を差引きしても、従来の流体機関の出力効率に比
較して数倍となる、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。亦、実施例の運動行程におい
て、切り替え時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組以上による交互起動方式の並列設
置が有効です。亦、吐出用シリンダーえの対抗方式とし
て、ローラーと平滑移動面か、歯車とラック軸、滑車と
ワイヤー等を介在さす製造方式が可能です。つりあい配
置推力の、天秤、歯車等を介在しない、直接対抗方式も
可能です。

【００１５】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、
つりあい配置に背圧加圧シリンダーを増設すればアキュ
ムレーター効率わ上昇します。

【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】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 可変圧力ポンプ ３ チェック弁 ４ 高圧弁 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 天秤支点 １４ つりあい推力着力点 １５ 天秤軸 １６ 推進軸 １７ つりあい推力軸 １８ 吐出軸 １９ つりあい軸着点 ２０ 本体フレーム ２１ 前進時の運動方向 ２２ 前進時の推力の方向 ２３ 回転方向 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 主つりあいシリンダー ２９ 補助つりあいシリンダー ３０ 補助つりあいシリンダー ３１ 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】

【図２】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項 １】推進用シリンダーと、吐出用シリンダー
   の推力を対抗する如く配置し。更に、吐出用シリンダー
   の推力に対抗する、対抗用シリンダーを設置する。対抗
   シリンダーの機構を、推進及び吐出用シリンダー等に並
   行配置として、対抗用シリンダー相互の回流機構として
   対抗させるか。矢型、Ｙ字型、Ｔ字型、Ｖ字型、Ｌ字型
   等のつりあい配置の対抗機構等として、吐出用シリンダ
   ー推力に対抗する構造とする。各シリンダーの等加圧に
   より、推進シリンダーに推進運動を発生させて成る省入
   力回流圧力機関の運動原理。