JPH11343923A - Rotational motion/reciprocating motion converting device - Google Patents
Rotational motion/reciprocating motion converting deviceInfo
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- JPH11343923A JPH11343923A JP15334998A JP15334998A JPH11343923A JP H11343923 A JPH11343923 A JP H11343923A JP 15334998 A JP15334998 A JP 15334998A JP 15334998 A JP15334998 A JP 15334998A JP H11343923 A JPH11343923 A JP H11343923A
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- reciprocating
- rotation axis
- side connecting
- connecting member
- motion
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- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G2244/00—Machines having two pistons
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は回転運動を直線往復
運動に変換したり、逆に直線往復運動を回転運動に変換
する、回転運動・往復運動変換装置に関し、特に、1本
の回転軸の回転運動を複数の直線往復移動部材の往復運
動に変換したり、複数の直線往復移動部材の往復運動を
一本の回転軸の回転運動に変換する際に好適に使用可能
な回転運動・往復運動変換装置に関する。このような、
回転運動・往復運動変換装置は、中心軸のまわりに束状
かつ環状に平行に配置された多数のピストンをその中心
の一つの主軸の回転で交互に往復運動させて目的を達す
るすべてのポンプ、コンプレッサー、真空ポンプ、エキ
スパンダー、アクチュエーター、内燃機関、スターリン
サイクル等に利用される。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary / reciprocating motion converting device for converting a rotary motion into a linear reciprocating motion and vice versa. Rotational movement / reciprocation that can be suitably used when converting rotational movement into reciprocation of a plurality of linear reciprocating members or converting reciprocating movement of a plurality of linear reciprocating members into rotation of one rotating shaft. The present invention relates to a conversion device. like this,
The rotary motion / reciprocating motion conversion device is a pump that achieves a purpose by reciprocating a number of pistons arranged in a bundle and annularly parallel around a central axis alternately by rotation of one main shaft at the center thereof, It is used for compressors, vacuum pumps, expanders, actuators, internal combustion engines, Stalin cycles, etc.
【0002】[0002]
【従来の技術】環状かつ束状に配置された平行の多数の
ピストンを中心にある一つの主軸で同主軸方向に往復運
動させる技術は従来より多数知られており、例えば次の
技術が従来公知である。 (J01)傾斜板(スワッシュプレート)駆動方式の回転
運動・往復運動変換装置 図10は回転運動・往復運動変換装置の従来技術の説明
図で、傾斜板駆動方式の説明図である。図10におい
て、回転軸線A回りに回転する回転軸01の回転に伴
い、傾斜板02が回転する。前記傾斜板02に垂直な傾
斜軸線Bと前記回転軸線Aとの傾斜角度はθで示されて
いる。ピストンロッド03の下端部には前記回転する傾
斜板02の外端部を挟持する挟持部03aが設けられて
いる。前記ピストンロッド03の上端部はピストン04
に接続されている。ピストン04は図示しないシリンダ
により、前記回転軸線Aに沿う方向に往復移動可能に支
持されている。前記回転軸01の回転に伴い、前記傾斜
板02も回転し、その際、前記傾斜軸線Bは前記回転軸
線Aを中心線とする円錐面内を回動する。このとき、傾
斜板02の傾斜方向(傾斜板の最も高い位置と最も低い
位置とを結ぶ直線の方向)も前記回動軸線A回りに回動
する。2. Description of the Related Art A large number of techniques for reciprocating a plurality of parallel pistons arranged in a ring and in a bundle in the same principal axis direction with a single principal axis centered on the same principal axis have been known. It is. (J01) Rotational-to-reciprocal motion conversion device of inclined plate (swash plate) drive system FIG. 10 is an explanatory view of a conventional rotary-to-reciprocal motion conversion device, and is an explanatory view of a tilted plate drive system. In FIG. 10, the inclined plate 02 rotates with the rotation of the rotation shaft 01 rotating around the rotation axis A. The inclination angle between the inclination axis B perpendicular to the inclination plate 02 and the rotation axis A is indicated by θ. At the lower end of the piston rod 03, a holding portion 03a for holding the outer end of the rotating inclined plate 02 is provided. The upper end of the piston rod 03 is a piston 04
It is connected to the. The piston 04 is supported by a cylinder (not shown) so as to be able to reciprocate in a direction along the rotation axis A. With the rotation of the rotating shaft 01, the inclined plate 02 also rotates. At this time, the inclined axis B rotates in a conical plane centered on the rotating axis A. At this time, the inclination direction of the inclined plate 02 (the direction of a straight line connecting the highest position and the lowest position of the inclined plate) also rotates around the rotation axis A.
【0003】このとき、前記傾斜板02外端部を挟持す
る前記各挟持部03aは上下方向に往復移動する。これ
に連動して前記ピストンロッド03およびピストン04
は往復移動する。したがって、前記ピストン04とこれ
を支持する図示しないシリンダによりプランジポンプを
構成した場合、回転軸01を回転することによりプラン
ジャポンプを作動させることが可能となる。また、複数
の前記ピストン04とそれらを支持する図示しない複数
のシリンダを用いてスターリングエンジンを構成するこ
とが可能であり、この場合にスターリングエンジンの作
動により回転軸01を回転させることが可能となる。At this time, each of the holding portions 03a for holding the outer end of the inclined plate 02 reciprocates vertically. In conjunction with this, the piston rod 03 and the piston 04
Reciprocates. Therefore, when a plunge pump is constituted by the piston 04 and a cylinder (not shown) supporting the piston 04, the plunger pump can be operated by rotating the rotating shaft 01. Further, it is possible to configure a Stirling engine using a plurality of pistons 04 and a plurality of cylinders (not shown) that support them. In this case, the rotation shaft 01 can be rotated by the operation of the Stirling engine. .
【0004】(J02)Z型軸利用星型多腕ロッド方式の
回転運動・往復運動変換装置 図11は回転運動・往復運動変換装置の従来技術である
Z型軸利用星型多腕ロッド方式の説明図である。図11
において、回転軸010は、回転軸線Aに対して傾斜し
た傾斜軸線Bに沿って設けられた傾斜軸部011aおよ
びこの傾斜軸部011aの両端に接続された接続軸部0
11bにより構成されるZ型軸部011と、前記各接続
軸部011bの外端にそれぞれ接続され且つ前記回転軸
線Aに沿って設けられた上下一対の軸端部012,01
2とを有する。前記回転軸010が回転軸線A回りに回
転すると、前記傾斜軸011aは前記回転軸線Aを中心
線とし前記傾斜軸線Bを含む円錐面内を回動する。前記
Z型軸部011にはベベルギヤ013が装着されて、Z
型軸部011と一体的に回転するように構成されてい
る。前記傾斜軸部011aに回転自在に装着された半球
状の傾斜部材014は、前記回転軸線A回りに回転不能
である。(J02) Rotational / reciprocating motion conversion device of Z-shaft-based star-shaped multi-arm rod system FIG. 11 shows a conventional multi-rotational / reciprocating motion conversion device of a Z-shaft-based star-shaped multi-armed rod system. FIG. FIG.
, The rotating shaft 010 is provided with an inclined shaft portion 011a provided along an inclined axis B inclined with respect to the rotating axis A, and a connecting shaft portion 0 connected to both ends of the inclined shaft portion 011a.
11b, and a pair of upper and lower shaft ends 012, 01 connected to the outer ends of the connection shafts 011b and provided along the rotation axis A, respectively.
And 2. When the rotation axis 010 rotates about the rotation axis A, the tilt axis 011a rotates in a conical plane including the tilt axis B with the rotation axis A as a center line. A bevel gear 013 is mounted on the Z-shaped shaft portion 011,
It is configured to rotate integrally with the mold shaft portion 011. The hemispherical inclined member 014 rotatably mounted on the inclined shaft portion 011a cannot rotate around the rotation axis A.
【0005】傾斜部材014は前記傾斜軸Bに垂直な平
面内で放射状に延びる4本のアーム014aおよび下端
部外周に形成されたベベルギヤ014bを有している。
各アーム014aの先端部には球継手016を介してピ
ストンロッド017の下端部が連結されている。各ピス
トンロッド017の上端部には球継手018を介してピ
ストン019が連結されている。前記ピストン019は
図示しないシリンダにより直線往復運動を行うように支
持されている。前記回転軸010の回転に伴い、前記傾
斜軸011aが回転軸線A回りに回動し、その際、前記
傾斜軸線Bは前記回転軸線Aを中心線とする円錐面内で
回動する。このとき、前記傾斜部材014のアーム01
4aに支持された球継手016は、前記回転軸010の
回転時に前記回転軸線A方向から見た場合に円運動を行
い、また、前記回転軸010の回転時に前記回転軸線A
に垂直で且つ前記球継手016を通る直線方向から見た
場合に8の字型の運動を行う。このとき、前記ピストン
019は上下方向に往復移動する。[0005] The inclined member 014 has four arms 014a radially extending in a plane perpendicular to the inclined axis B and a bevel gear 014b formed on the outer periphery of the lower end.
The lower end of the piston rod 017 is connected to the distal end of each arm 014a via a ball joint 016. A piston 019 is connected to the upper end of each piston rod 017 via a ball joint 018. The piston 019 is supported by a cylinder (not shown) so as to perform a linear reciprocating motion. With the rotation of the rotation axis 010, the tilt axis 011a rotates around the rotation axis A. At this time, the tilt axis B rotates in a conical plane with the rotation axis A as the center line. At this time, the arm 01 of the inclined member 014
The ball joint 016 supported by 4a performs a circular motion when viewed from the direction of the rotation axis A when the rotation axis 010 rotates, and also rotates the rotation axis A when the rotation axis 010 rotates.
And when it is viewed from a linear direction passing through the ball joint 016, a figure eight-shaped motion is performed. At this time, the piston 019 reciprocates vertically.
【0006】したがって、前記ピストン019とこれを
支持する図示しないシリンダによりプランジポンプを構
成した場合、前記回転軸010を回転することによりプ
ランジャポンプを作動させることが可能となる。また、
複数の前記ピストン019とそれらを支持する図示しな
い複数のシリンダを用いてスターリングエンジン等を構
成することが可能であり、この場合にスターリングエン
ジン等の作動により回転軸010を回転させることが可
能となる。Therefore, when a plunge pump is constituted by the piston 019 and a cylinder (not shown) supporting the piston 019, the plunger pump can be operated by rotating the rotary shaft 010. Also,
A Stirling engine or the like can be configured by using a plurality of the pistons 019 and a plurality of cylinders (not shown) supporting the pistons 019. In this case, the rotation shaft 010 can be rotated by the operation of the Stirling engine or the like. .
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】(前記従来技術(J0
1)の問題点)前記(J01)の技術では、回転する傾斜
板02にピストンロッド03下端部の挟持部03aが摩
擦接触して、前記ピストン03を軸方向に動かすため
に、両者の接触部の機械摩擦が大きく、また摩擦抑制の
ため傾斜板02の傾斜角θを25゜以上に大きくとれな
い欠点があった。[Problems to be Solved by the Invention]
Problem 1) In the technique (J01), the holding portion 03a at the lower end of the piston rod 03 comes into frictional contact with the rotating inclined plate 02 and moves the piston 03 in the axial direction. However, there is a disadvantage that the inclination angle θ of the inclined plate 02 cannot be set to 25 ° or more to suppress the friction.
【0008】(前記従来技術(J02)の問題点)前記
(J02)の技術では、Z型軸部011に回転自在に装着
された傾斜部材014の各アーム015の先端に設けた
球継手016は、前記回転軸010の回転時に前記回転
軸線A方向から見た場合に円運動を行い、また、前記回
転軸010の回転時に前記回転軸線Aに垂直で且つ前記
球継手016を通る直線方向から見た場合に8の字型の
運動を行う。このため、前記球継手016の運動に追従
するため、前記各球継手016と前記各ピストン019
下部の球軸受018との間には長いロッド12、13を
必要とし、また前記傾斜部材014それ自体が回転軸線
A回りに回転軸010と連れまわりをすることを防止す
るため、一方が本体に固定され、他方が回転軸に固定さ
れた一組のべベルギア013および014a等で傾斜部
材014の回転を拘束する必要があった。よってこの方
式も全体として長くかつ複雑、高価となる欠点があっ
た。(Problems of the Prior Art (J02)) In the technique of (J02), the ball joint 016 provided at the tip of each arm 015 of the inclined member 014 rotatably mounted on the Z-shaped shaft portion 011 is provided. Performs a circular motion when viewed from the direction of the rotation axis A when the rotation axis 010 rotates, and when viewed from a linear direction perpendicular to the rotation axis A and passing through the ball joint 016 when the rotation axis 010 rotates. In the case of the exercise, an eight-shaped exercise is performed. Therefore, in order to follow the movement of the ball joint 016, each of the ball joints 016 and each of the pistons 019
Long rods 12 and 13 are required between the lower ball bearing 018 and the inclined member 014 itself is prevented from rotating around the rotation axis A with the rotation shaft 010. The rotation of the inclined member 014 had to be restrained by a set of bevel gears 013 and 014a fixed and the other fixed to the rotating shaft. Therefore, this system also has a disadvantage that it is long, complicated and expensive as a whole.
【0009】本発明は前記問題点に鑑み、回転軸の回転
運動を直線往復移動部材の直線往復運動に変換したり、
その逆に前記直線往復運動を前記回転運動に変換する回
転運動・往復運動変換装置において次の記載内容(O0
1),(O02)を課題とする。 (O01)回転軸と直線往復移動部材との間で、回転運動
と直線往復運動とを効率良く変換すること。 (O02)回転運動・往復運動変換時に発生する摩擦力が
小さく且つ前記直線往復運動のストロークを大きくとる
ことが可能な回転運動・往復運動変換装置を提供するこ
と。In view of the above problems, the present invention converts the rotational motion of a rotating shaft into a linear reciprocating motion of a linear reciprocating member,
On the contrary, in the rotary / reciprocating motion converting device for converting the linear reciprocating motion into the rotary motion, the following description (O0
1) and (O02) are issues. (O01) To efficiently convert a rotary motion and a linear reciprocating motion between a rotary shaft and a linear reciprocating member. (O02) An object of the present invention is to provide a rotary motion / reciprocating motion conversion device capable of reducing the frictional force generated at the time of converting the rotary motion / reciprocating motion and increasing the stroke of the linear reciprocating motion.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明を説明するが、本発明の理解を
容易にするために図1および図2を使用して説明する。
なお、図1および図2を使用して本発明を説明する理由
は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範
囲を図1および図2の構成に限定するためではない。Next, the present invention devised to solve the above-mentioned problem will be described. However, in order to facilitate understanding of the present invention, it will be described with reference to FIGS. .
The reason why the present invention is described with reference to FIGS. 1 and 2 is to facilitate understanding of the present invention, and not to limit the scope of the present invention to the configurations of FIGS. 1 and 2.
【0011】(本発明)図1は本発明の回転運動・往復
運動変換装置の全体説明図である。図2は前記図1に示
す本発明の作用説明図である。図1および図2におい
て、前記課題を解決するために、本発明の回転運動・往
復運動変換装置は、次の要件(A01)〜(A06)を備え
たことを特徴とする、(A01)回転軸線Zに対して傾斜
した傾斜軸線Z′に沿って設けられた傾斜軸部1aおよ
びこの傾斜軸部1aの両端に接続された接続軸部1b,1
bにより構成されるZ型軸部1を有し、前記回転軸線Z
回りに回転可能な回転軸A、(A02)前記傾斜軸部1a
に回転自在に装着されるとともに前記回転軸線Z回りに
回転不能な傾斜部材3、(A03)前記傾斜部材3に支持
された複数の傾斜側連結部材4であって、前記回転軸A
が回転する際、前記回転軸線Zに垂直で前記傾斜側連結
部材を通る直線方向から見て8字運動であり且つ前記回
転軸線Z方向から見て小円運動である回転みそすり運動
を行う前記傾斜側連結部材4、(A04)前記回転軸線Z
方向に往復移動する複数の各往復移動部材6に一端部が
接続され、他端部に前記傾斜側連結部材4と連結される
往復側連結部材8を支持する複数の各往復移動連結部材
7、(A05)前記傾斜側連結部材4が回転みそすり運動
を行う際に前記回転軸線方向に往復移動する前記往復側
連結部材8、(A06)前記回転軸線Z方向に離れて配置
された一対の挟持面8a,8aおよび前記一対の挟持面8
a,8aに垂直な方向には相対移動不可能且つ前記挟持面
8a,8aに沿う方向には相対移動可能に挟持された被挟
持部材4のうちの一方を構成する前記傾斜側連結部材4
および他方を構成する前記往復側連結部材8。(The present invention) FIG. 1 is an overall explanatory view of a rotary / reciprocating motion conversion device of the present invention. FIG. 2 is an operation explanatory view of the present invention shown in FIG. 1 and 2, in order to solve the above-mentioned problem, the rotary motion / reciprocating motion conversion device of the present invention has the following requirements (A01) to (A06). An inclined shaft 1a provided along an inclined axis Z 'inclined with respect to the axis Z, and connection shafts 1b, 1 connected to both ends of the inclined shaft 1a.
b having a Z-shaped shaft portion 1 and the rotation axis Z
Rotation axis A rotatable around (A02) the inclined shaft portion 1a
(A03) a plurality of inclined connecting members 4 supported by the inclined member 3, wherein the inclined member 3 is rotatably mounted on the rotating shaft A and cannot rotate around the rotation axis Z;
When the is rotated, the rotational sliding motion is an eight-shaped motion as viewed from a linear direction passing through the inclined side connecting member perpendicular to the rotation axis Z and a small circular motion as viewed from the rotation axis Z direction. Slant side connecting member 4, (A04) the rotation axis Z
One end is connected to each of the plurality of reciprocating members 6 reciprocating in the direction, and the other reciprocating connecting member 7 supports a reciprocating side connecting member 8 connected to the inclined side connecting member 4 at the other end. (A05) The reciprocating side connecting member 8 which reciprocates in the direction of the rotation axis when the inclined side connecting member 4 performs a rotary sliding motion, (A06) a pair of pinchings which are arranged apart in the direction of the rotation axis Z. The surfaces 8a, 8a and the pair of holding surfaces 8
a, the inclined side connecting member 4 which constitutes one of the clamped members 4 which is relatively non-movable in a direction perpendicular to the holding surfaces 8a, 8a and relatively movable in a direction along the holding surfaces 8a, 8a.
And the reciprocating side connecting member 8 constituting the other.
【0012】前記本発明において、前記回転軸線Zおよ
び傾斜軸線Z′のなす角度をθとした場合、θは15°
≦θ≦45°範囲で設定することが可能である。前記傾
斜部材3には、前記回転軸線Zおよび傾斜軸線Z′の交
点Oから放射状に延びる複数のアーム9を設けた構成ま
たは投影円その他の種々の外形のプレート(図示せず)
を設けた構成を採用することが可能である。前記傾斜部
材3に支持される前記複数の各被挟持部材4は、前記ア
ーム9の先端部またはプレート(図示せず)の外周部に
設けることが可能である。In the present invention, when the angle between the rotation axis Z and the tilt axis Z ′ is θ, θ is 15 °.
It is possible to set in the range of ≦ θ ≦ 45 °. The inclination member 3 is provided with a plurality of arms 9 extending radially from an intersection O of the rotation axis Z and the inclination axis Z ', or a plate of a projection circle or other various shapes (not shown).
Can be adopted. Each of the plurality of clamped members 4 supported by the inclined member 3 can be provided at the tip of the arm 9 or at the outer periphery of a plate (not shown).
【0013】前記各往復移動部材6としては往復移動可
能な種々の部材を採用可能であり、前記往復移動部材と
しては次の部材を例示することができる。(a)シリン
ダ5にスライド移動可能に支持されたピストン6、
(b)ガイド部材(図示せず)により直線往復移動可能
に支持されたスライダ等のスライド移動部材(図示せ
ず)、(c)一端部が固定されたベローズまたはダイヤ
フラムの自由端に連結された部材、前記往復移動部材6
がピストンにより構成された場合には、前記往復移動連
結部材7はピストンロッドにより構成される。前記各往
復移動部材6の数および往復移動方向は適当に設定する
ことが可能であるが、往復移動方向は前記回転軸線Zに
平行な方向に設定すると、回転軸Aの1回転に対応する
往復移動部材6のストロークを大きくとれる。Various members capable of reciprocating movement can be adopted as the reciprocating members 6, and the following members can be exemplified as the reciprocating members. (A) a piston 6 slidably supported by a cylinder 5;
(B) a slide moving member (not shown) such as a slider supported by a guide member (not shown) so as to be able to linearly reciprocate; (c) one end is connected to a free end of a fixed bellows or diaphragm; Member, the reciprocating member 6
Is constituted by a piston, the reciprocating connecting member 7 is constituted by a piston rod. The number of the reciprocating members 6 and the reciprocating direction can be appropriately set. However, if the reciprocating direction is set in a direction parallel to the rotation axis Z, the reciprocation corresponding to one rotation of the rotation axis A The stroke of the moving member 6 can be increased.
【0014】前記回転軸線Zおよび傾斜軸線Z′はそれ
らが交点Oで交差するように配置される。前記傾斜部材
3に支持された複数の各傾斜側連結部材4は前記交点O
を含み前記傾斜軸線Z′に垂直な平面W内に配置するこ
とが好ましい。また、前記各傾斜側連結部材4と前記交
点Oとの距離は全て等しい値Lに設定することが好まし
い。The rotation axis Z and the tilt axis Z 'are arranged so that they intersect at an intersection O. Each of the plurality of inclined side connecting members 4 supported by the inclined member 3 is connected to the intersection O
And it is preferable to arrange in a plane W perpendicular to the tilt axis Z ′. Further, it is preferable that the distance between each of the inclined side connecting members 4 and the intersection O is set to the same value L.
【0015】前記被挟持部材4を挟持する一対の挟持面
8a,8aは、前記往復側連結部材8の往復移動方向に垂
直な平面に沿って配置することが好ましい。前記一対の
挟持面8a,8a自体は平面である必要はないが、一対の
挟持面8a,8aにより挟持される被挟持部材4を挟持面
8a,8aに沿って所定範囲内で相対移動可能、特に投影
円E(図1参照、後述)に沿って相対移動可能に挟持で
きる形状とする必要がある。例えば、前記一対の挟持面
8a,8aが平坦且つ平行な面である場合には前記被挟持
部材4を球状に形成することが可能であり、また、被挟
持部材4は任意の形状として前記挟持面8a,8aとの接
触面にベアリング等を配置して被挟持部材4が前記一対
の挟持面8a,8aに沿って所定範囲内で移動可能とした
構成を採用することも可能である。なお、傾斜側連結部
材4を被挟持部材により構成し往復側連結部材を一対の
挟持面8a,8aにより構成する代わりに、往復側連結部
材8を被挟持部材により構成し傾斜側連結部材4を一対
の挟持面により構成することが可能である。It is preferable that the pair of holding surfaces 8a, 8a for holding the holding member 4 be arranged along a plane perpendicular to the reciprocating movement direction of the reciprocating side connecting member 8. The pair of clamping surfaces 8a, 8a themselves need not be flat, but the member to be clamped 4 clamped by the pair of clamping surfaces 8a, 8a can be relatively moved within a predetermined range along the clamping surfaces 8a, 8a. In particular, it is necessary to have a shape that can be held so as to be relatively movable along a projection circle E (see FIG. 1 and described later). For example, when the pair of holding surfaces 8a, 8a are flat and parallel surfaces, the held member 4 can be formed in a spherical shape, and the held member 4 can be formed in any shape. It is also possible to adopt a configuration in which a bearing or the like is arranged on the contact surface with the surfaces 8a, 8a so that the held member 4 can move within a predetermined range along the pair of holding surfaces 8a, 8a. Instead of forming the inclined side connecting member 4 by a sandwiched member and forming the reciprocating side connecting member by a pair of sandwiching surfaces 8a, 8a, the reciprocating side connecting member 8 is constituted by a sandwiched member and the inclined side connecting member 4 is formed. It is possible to configure with a pair of holding surfaces.
【0016】前記本発明の回転運動・往復運動変換装置
は、平行多ピストン駆動装置を保有してそのピストン運
動を行うのポンプ、コンプレッサー、真空ポンプ、エキ
スパンダー、アクチュエーター、多ピストン内燃機関、
スターリングサイクル機器等に使用することが可能であ
る。The rotary motion / reciprocating motion converter of the present invention has a pump, compressor, vacuum pump, expander, actuator, multi-piston internal combustion engine having a parallel multi-piston drive and performing the piston motion.
It can be used for Stirling cycle equipment and the like.
【0017】(本発明の作用)前記構成を備えた本発明
の回転運動・往復運動変換装置では、回転軸Aを回転軸
線Z回りに回転させると、回転軸線Zに対して傾斜した
傾斜軸線Z′に沿って設けられた傾斜軸部1aおよびこ
の傾斜軸部の両端に接続された接続軸部1bにより構成
されるZ型軸部1も前記回転軸線Z回りに回転する。前
記Z型軸部1の傾斜軸部1aに回転自在に装着される傾
斜部材3は、前記回転軸線Z回りに回転不能である。し
たがって、前記回転軸Aの回転時に前記傾斜軸部1aの
傾斜方向が回転するが、このとき、前記傾斜部材3の傾
斜方向が回転する。前記傾斜部材3に支持された傾斜側
連結部材4は、前記回転軸Aが回転する際、前記回転軸
線Zに垂直で前記傾斜側連結部材を通る直線方向から見
て8字運動であり且つ前記回転軸線Z方向から見て小さ
な円運動である回転みそすり運動を行う。すなわち、傾
斜側連結部材4は、前記回転みそすり運動を行いながら
前記回転軸線Z方向に往復移動する。(Function of the Present Invention) In the rotary motion / reciprocating motion converter of the present invention having the above-described configuration, when the rotation axis A is rotated around the rotation axis Z, the tilt axis Z inclined with respect to the rotation axis Z is obtained. ', The Z-shaped shaft portion 1 constituted by the inclined shaft portion 1a provided along the' and the connecting shaft portions 1b connected to both ends of the inclined shaft portion also rotates around the rotation axis Z. The inclined member 3 rotatably mounted on the inclined shaft portion 1a of the Z-shaped shaft portion 1 cannot rotate around the rotation axis Z. Therefore, when the rotation axis A rotates, the inclination direction of the inclination shaft portion 1a rotates. At this time, the inclination direction of the inclination member 3 rotates. When the rotation axis A rotates, the inclined side connecting member 4 supported by the inclined member 3 has a figure-eight movement perpendicular to the rotation axis Z and viewed from a straight line passing through the inclined side connecting member. A rotary oscillating motion, which is a small circular motion as viewed from the rotation axis Z direction, is performed. That is, the inclined side connecting member 4 reciprocates in the direction of the rotation axis Z while performing the rotational sliding motion.
【0018】前記回転軸線Z方向に往復移動する複数の
各往復移動部材6に一端部が接続された複数の各往復移
動連結部材7は、他端部に前記傾斜側連結部材4と連結
される往復側連結部材8を有する。前記傾斜側連結部材
4および往復側連結部材8のうちの一方の連結部材を構
成する被挟持部材4は、他方の連結部材を構成する前記
回転軸線Z方向に離れて配置された一対の挟持面8a,
8aにより挟持されるので、前記被挟持部材4が前記回
転軸線Z方向に往復移動するとき、前記挟持面8a,8a
を有する往復移動連結部材7も前記回転軸線Z方向に往
復移動する。A plurality of reciprocating connecting members 7 each having one end connected to the plurality of reciprocating members 6 reciprocating in the direction of the rotation axis Z are connected to the inclined side connecting member 4 at the other end. It has a reciprocating side connecting member 8. The held member 4 that constitutes one of the inclined side connecting member 4 and the reciprocating side connecting member 8 is a pair of sandwiching surfaces that are arranged apart from each other in the direction of the rotation axis Z that constitute the other connecting member. 8a,
8a, when the held member 4 reciprocates in the rotation axis Z direction, the holding surfaces 8a, 8a
Is also reciprocated in the rotation axis Z direction.
【0019】また、被挟持部材4は、前記挟持面8a,
8aに沿う方向には相対移動可能に挟持されるので、前
記挟持面8a,8aに沿う方向の運動を行うことができ
る。したがって、被挟持部材4と挟持面8a,8aとの間
に前記挟持面8a,8aに沿う相対的な小さな円運動が発
生するが、前記相対的な円運動による摩擦力はボールベ
アリング等の低摩擦部材を使用することにより小さくす
ることができるので、摩擦によるエネルギ損失を小さく
することができる。The held member 4 is provided with the holding surfaces 8a,
Since it is held so as to be relatively movable in the direction along 8a, it is possible to perform movement in the direction along the holding surfaces 8a, 8a. Therefore, a relatively small circular motion is generated between the clamped member 4 and the clamping surfaces 8a, 8a along the clamping surfaces 8a, 8a, but the frictional force due to the relative circular motion is lower than that of a ball bearing or the like. Since the size can be reduced by using the friction member, the energy loss due to friction can be reduced.
【0020】また、前記各往復移動部材6は、前記往復
移動方向が前記回転軸線Zにほぼ平行となるように配置
される。したがって、前記傾斜部材3の傾斜側連結部材
(被挟持部材)4に、前記挟持面8a,8aを有する往復
側連結部材8および往復移動連結部材7を介して接続さ
れた往復移動部材6は、前記傾斜側連結部材4の前記回
転軸線Z方向の移動距離とほぼ同じストロークを得るこ
とができる。すなわち、往復移動部材6のストローク
は、前記傾斜側連結部材4の前記回転軸線Zに沿った方
向の移動距離と等しくなるので、比較的大きなストロー
クを得ることが可能となる。The reciprocating members 6 are arranged such that the reciprocating direction is substantially parallel to the rotation axis Z. Therefore, the reciprocating member 6 connected to the inclined side connecting member (member to be clamped) 4 of the inclined member 3 via the reciprocating side connecting member 8 having the clamping surfaces 8a and 8a and the reciprocating member 7 is It is possible to obtain the same stroke as the moving distance of the inclined side connecting member 4 in the direction of the rotation axis Z. That is, the stroke of the reciprocating member 6 is equal to the moving distance of the inclined side connecting member 4 in the direction along the rotation axis Z, so that a relatively large stroke can be obtained.
【0021】次に図1により、前記各往復移動部材6の
往復移動方向を前記回転軸線Zに平行な方向に設定し、
前記回転軸線Zおよび傾斜軸線Z′はそれらが交点Oで
交差するように配置され、前記傾斜部材3に支持された
複数の各傾斜側連結部材4は前記交点Oを含み前記傾斜
軸線Z′に垂直な平面W内に配置され、また、前記各傾
斜側連結部材4と前記交点Oとの距離は全て等しい値L
に設定した場合の作用を説明する。図1において、回転
軸線Zに対して傾斜角θの傾斜軸線Z′回りに回転可能
に装着され、且つ回転軸線Z回りに回転不能な傾斜部材
3に支持された球状の傾斜側連結部材4を構成する球状
の被挟持部材4のうちの中心点PとQとの運動を解析す
る。Next, referring to FIG. 1, the reciprocating direction of each reciprocating member 6 is set to a direction parallel to the rotation axis Z.
The rotation axis Z and the inclination axis Z 'are arranged so that they intersect at an intersection O, and each of the plurality of inclination-side connecting members 4 supported by the inclination member 3 includes the intersection O and extends along the inclination axis Z'. The distances between the respective inclined side connecting members 4 and the intersection points O are arranged in a vertical plane W, and all the distances L are equal to each other.
The operation in the case of setting to is described. In FIG. 1, a spherical inclined side connecting member 4 supported by an inclined member 3 which is mounted rotatably about an inclination axis Z ′ having an inclination angle θ with respect to the rotation axis Z and is not rotatable about the rotation axis Z is shown. The movement of the center points P and Q of the spherical holding member 4 is analyzed.
【0022】前記複数の被挟持部材4を含む平面(前記
P,Qを含む平面)Wと前記交点Oを含み前記回転軸線
Zに垂直な平面Yとの交線をXX’とし、スタート時に
はP、QもX、X’もすべて平面Y上のP0、Q0点に一
致しているものとし、XX’が角度ψだけ右に回って角
P0OXがψであるとき、前記被挟持部材4を支持する
傾斜部材3は逆にXX’から見て角度ψだけもとへ戻り
角POXがやはりψであるようにP点が保持される時
は、点P、Qは図のように8の字状の運動Mを行う。こ
の8の字状の運動Mは、点P0またはQ0を通り前記回転
軸線Zに垂直な直線方向から見ると8の字であるが、そ
れをもし回転軸線Zに平行な光線にて回転軸線Zに垂直
な下方の平面Vに投影すると、図1にてEで示すような
小さな投影円となる。An intersecting line between a plane W including the plurality of clamped members 4 (a plane including the P and Q) and a plane Y including the intersection point O and perpendicular to the rotation axis Z is XX '. , Q, X and X ′ are all coincident with the points P0 and Q0 on the plane Y. When XX ′ is turned right by an angle ψ and the angle P0OX is ψ, the held member 4 is supported. On the contrary, when the point P is held so that the angle POX returns to the original angle ψ when viewed from XX ′ and the angle POX is also は, the points P and Q are shaped like an eight as shown in the figure. Exercise M is performed. This figure-shaped movement M is a figure 8 when viewed from a linear direction passing through the point P0 or Q0 and perpendicular to the rotation axis Z, but if the movement M is a ray parallel to the rotation axis Z, When projected onto a lower plane V perpendicular to, a small projection circle as shown by E in FIG. 1 is obtained.
【0023】その理由は、8の字運動の中心点をP0、
上端点をP1として別の図2に、前記図1のV面に投影
された任意のロッド先端球P点の運動の拡大図を示す
時、V面でP,P0,P1点の投影される位置をP′,P
0′,P1′とすると簡単な立体的考察により線分P0′
P1′の長さはL(1−cosθ)であり、P0′P′の
長さはL(1−cosθ)sinψであって、しかもP
0′P′は常にXX’線に垂直であるので角P0′P′P
1′は常に直角となり、よってP′は常にP0′P1′を
中心とするEなる投影円の上に存在することが証明され
るからである。The reason is that the center point of the figure 8 movement is P0,
When the upper end point is set to P1 and another FIG. 2 shows an enlarged view of the motion of an arbitrary rod tip sphere P point projected on the V plane in FIG. 1, points P, P0 and P1 are projected on the V plane. Position P ', P
0 'and P1', the line segment P0 '
The length of P1 'is L (1-cos θ), the length of P0'P' is L (1-cos θ) sins, and
0'P 'is always perpendicular to the XX' line, so the angle P0'P'P
This is because 1 'is always a right angle, and it is proved that P' always exists on the projected circle E centered on P0'P1 '.
【0024】前記往復移動部材6の中心はこの投影円E
の中心に位置させることが合理的であり、前記投影円E
の中心と前記回転軸線Zとの距離Mは、M=L(1+c
osθ)/2となる。この場合、前記往復移動部材6の
下端の一対の挟持面8a,8aにより挟持される被挟持部
材4の中心は前記投影円E上を移動する。したがって、
前記挟持面8a,8aが前記回転軸線Zに平行な方向にの
み往復移動するように構成した場合(往復移動連結部材
7に対して往復移動部材6および挟持面8a,8aを回動
不能に結合した場合)には、前記挟持面8a,8aの面積
は前記投影円E上を移動する被挟持部材4がはみ出さな
い程度の大きさが必要である。このような構成を採用し
た場合、往復移動部材6のストロークは、前記被挟持部
材4の前記回転軸線Zに沿った方向の移動距離と等しく
なるので、大きなストロークが得られる。また、前記被
挟持部材4とこれを挟持する挟持面8a,8aとの間の摩
擦を低くすることにより非常に低摩擦の回転運動・往復
運動変換装置を提供することが可能となる。The center of the reciprocating member 6 is the projected circle E
Is reasonably located at the center of the projection circle E.
The distance M between the center of the rotation axis and the rotation axis Z is M = L (1 + c
os θ) / 2. In this case, the center of the held member 4 held by the pair of holding surfaces 8a at the lower end of the reciprocating member 6 moves on the projection circle E. Therefore,
When the holding surfaces 8a, 8a are reciprocated only in a direction parallel to the rotation axis Z (the reciprocating member 6 and the holding surfaces 8a, 8a are non-rotatably connected to the reciprocating connecting member 7). In this case, the area of the holding surfaces 8a, 8a needs to be large enough that the held member 4 moving on the projection circle E does not protrude. When such a configuration is adopted, the stroke of the reciprocating member 6 is equal to the moving distance of the pinched member 4 in the direction along the rotation axis Z, so that a large stroke is obtained. Further, by reducing the friction between the clamped member 4 and the clamping surfaces 8a, 8a for clamping the member 4, it is possible to provide a rotational / reciprocating motion converter with extremely low friction.
【0025】したがって、本発明は従来の回転運動・往
復運動変換装置の摩擦によるエネルギ損失を少なくして
変換効率を向上させることが可能である。また低摩擦化
によってZ型軸の傾斜角θは、従来25゜以下が多かっ
たが、本発明では30゜〜45゜と大きくすることがで
き、また往復移動部材6および往復移動連結部材7の数
を奇数も含めて任意にとることができ、また腕の長さも
等しくする必要がない。また、往復移動連結部材7の数
が複数のときは被挟持部材4の相互作用により傾斜部材
3のつれ回りが防止される。Therefore, the present invention can improve the conversion efficiency by reducing the energy loss due to friction of the conventional rotary motion / reciprocating motion converter. In addition, the inclination angle θ of the Z-shaped shaft was conventionally 25 ° or less due to low friction, but can be increased to 30 ° to 45 ° in the present invention, and the reciprocating member 6 and the reciprocating connecting member 7 can be increased. The number can be arbitrarily set including an odd number, and the arms need not have the same length. Further, when the number of the reciprocating connecting members 7 is plural, the tilting of the inclined member 3 is prevented by the interaction of the held members 4.
【0026】[0026]
【発明の実施の形態】(本発明の実施の形態1)本発明
の実施の形態1の回転運動・往復運動変換装置は、前記
本発明において次の要件(A07),(A08)を備えたこ
とを特徴とする、(A07)複数の各シリンダ5にそれぞ
れ往復移動可能に支持されたピストンにより構成された
前記往復移動部材6、(A08)前記ピストンに一端部が
接続され、他端部に前記往復側連結部材8が設けられた
ピストンロッドにより構成された前記往復移動連結部材
7。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Embodiment 1 of the present invention) A rotary motion / reciprocating motion converter according to Embodiment 1 of the present invention has the following requirements (A07) and (A08) in the present invention. (A07) The reciprocating member 6, which is constituted by a piston supported reciprocally by each of the plurality of cylinders 5, (A08) one end is connected to the piston, and the other end is connected to the other end. The reciprocating connecting member 7 constituted by a piston rod provided with the reciprocating side connecting member 8.
【0027】なお、前記往復側連結部材8は前記往復移
動連結部材7と別体または一体に構成することが可能で
ある。The reciprocating side connecting member 8 can be formed separately from or integrated with the reciprocating moving connecting member 7.
【0028】(本発明の実施の形態1の作用)前記構成
を備えた本発明の実施の形態1の回転運動・往復運動変
換装置では、ピストンにより構成された前記往復移動部
材6は、複数の各シリンダ5にそれぞれ往復移動可能に
支持される。ピストンロッドにより構成された前記往復
移動連結部材7は、前記ピストンに一端部が接続され、
他端部に前記往復側連結部材8が設けられる。したがっ
て、前記回転運動・往復運動変換装置は、前記回転軸A
の回転運動をピストン6の往復運動に変換可能であるの
で、プランジャポンプに利用できる。また、前記回転運
動・往復運動変換装置は、ピストン6の往復運動を回転
軸Aの回転運動に変換可能であるので、エキスパンダや
スターリングエンジン等に利用できる。(Operation of the First Embodiment of the Present Invention) In the rotary motion / reciprocating motion converting apparatus of the first embodiment of the present invention having the above-described configuration, the reciprocating member 6 constituted by a piston is provided with a plurality of reciprocating members. Each cylinder 5 is supported so as to be able to reciprocate. One end of the reciprocating connection member 7 constituted by a piston rod is connected to the piston,
The reciprocating connection member 8 is provided at the other end. Therefore, the rotary motion / reciprocating motion converter is provided with the rotary shaft A
Can be converted into a reciprocating motion of the piston 6, so that it can be used for a plunger pump. Further, since the rotary motion / reciprocating motion converting device can convert the reciprocating motion of the piston 6 into the rotary motion of the rotary shaft A, it can be used for an expander, a Stirling engine and the like.
【0029】(本発明の実施の形態2)本発明の実施の
形態2の回転運動・往復運動変換装置は、前記本発明ま
たは本発明の実施の形態1において次の要件(A09)を
備えたことを特徴とする、(A09)前記傾斜軸線Z′に
垂直な面である被挟持部材配置面W内に配置された前記
複数の各被挟持部材4。(Second Embodiment of the Present Invention) The rotary motion / reciprocating motion converter according to the second embodiment of the present invention has the following requirement (A09) in the present invention or the first embodiment of the present invention. (A09) Each of the plurality of clamped members 4 arranged in a clamped member arrangement surface W which is a surface perpendicular to the inclined axis Z ′.
【0030】(本発明の実施の形態2の作用)前記構成
を備えた本発明の実施の形態2の回転運動・往復運動変
換装置では、前記複数の各被挟持部材4は、前記傾斜軸
線Z′に垂直な面である被挟持部材配置面W内に配置さ
れる。この場合、8の字運動の形が上下対称となり、前
記8の字の上側部分および下側部分によりそれぞれ形成
される前記投影円Eの形状が同一となる。また、前記被
挟持部材4の前記回転軸線Zに沿う方向の移動距離(ス
トローク)が長くなるので、前記往復移動連結部材7の
往復移動方向を前記回転軸線Zに沿う方向に設定するこ
とにより、前記往復移動連結部材7および往復移動部材
6のストロークを比較的長くとれる。(Operation of the Second Embodiment of the Present Invention) In the rotary motion / reciprocating motion converter according to the second embodiment of the present invention having the above-described configuration, each of the plurality of clamped members 4 includes the tilt axis Z ′ Are arranged in the sandwiched member arrangement surface W which is a surface perpendicular to ′. In this case, the shape of the figure eight movement is vertically symmetrical, and the shape of the projected circle E formed by the upper part and the lower part of the figure eight is the same. In addition, since the moving distance (stroke) of the clamped member 4 in the direction along the rotation axis Z becomes long, the reciprocating direction of the reciprocating connecting member 7 is set to the direction along the rotation axis Z, The strokes of the reciprocating connecting member 7 and the reciprocating member 6 can be made relatively long.
【0031】(本発明の実施の形態3)本発明の実施の
形態3の回転運動・往復運動変換装置は、前記本発明ま
たは本発明の実施の形態1もしくは2のいずれかにおい
て次の要件(A010)を備えたことを特徴とする、(A0
10)前記回転軸線Zから等距離の位置に配置された前記
複数の各傾斜側連結部材4。(Third Embodiment of the Present Invention) The rotary motion / reciprocating motion conversion device according to the third embodiment of the present invention is the same as that of the first or second embodiment of the present invention, except that (A010).
10) Each of the plurality of inclined side connecting members 4 arranged at a position equidistant from the rotation axis Z.
【0032】(本発明の実施の形態3の作用)前記構成
を備えた本発明の実施の形態3の回転運動・往復運動変
換装置では、前記複数の各傾斜側連結部材4は、前記回
転軸線Zから等距離の位置に配置される。このため、各
傾斜側連結部材4のZ軸方向の移動距離を等しくするこ
とが容易である。(Operation of the Third Embodiment of the Present Invention) In the rotary motion / reciprocating motion converter according to the third embodiment of the present invention having the above configuration, each of the plurality of inclined side connecting members 4 is connected to the rotation axis. It is arranged at a position equidistant from Z. For this reason, it is easy to make the moving distances of the respective inclined side connecting members 4 in the Z-axis direction equal.
【0033】[0033]
【実施例】次に図面を参照しながら、本発明の回転運動
・往復運動変換装置の実施の形態の例(すなわち、実施
例)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定される
ものではない。 (実施例1)図3は本発明の回転運動・往復運動変換装
置の実施例1の全体説明図である。図4は前記図3に示
す傾斜側連結部材および往復側連結部材の詳細説明図で
ある。図5は前記図4に示す往復側連結部材の要部斜視
図である。図3〜図5において、回転軸線Z回りに回転
可能な回転軸Aは、回転軸線Zに対して傾斜角θの傾斜
軸線Z′に沿って設けられた傾斜軸部1aおよびこの傾
斜軸部1aの両端に接続された接続軸部1b,1bにより
構成されるZ型軸部1を有する。前記傾斜軸部1aには
前記回転軸線Z回りに回転不能な傾斜部材3が回転自在
に装着される。前記傾斜部材3には、前記回転軸線Zお
よび傾斜軸線Z′の交点から前記傾斜軸線Z′に垂直な
方向に延びる4本のアーム3aが設けられている。各ア
ーム3aの先端部には軸3b(図4参照)が設けられてお
り、各軸3bには球状の被挟持部材(傾斜側連結部材)
である回転球4が回転可能に装着されている。前記傾斜
部材3に支持された回転球(傾斜側連結部材)4は、前
記回転軸Aが回転する際、前記回転軸線Zに垂直で前記
回転球4を通る直線方向から見て8字運動であり且つ前
記回転軸線Z方向から見て小さな円運動である回転みそ
すり運動を行う。すなわち、回転球4は、前記回転みそ
すり運動を行いながら前記回転軸線Z方向に往復移動す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment (that is, an embodiment) of a rotary motion / reciprocating motion converter of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is limited to the following embodiments. Not something. (Embodiment 1) FIG. 3 is an overall explanatory view of Embodiment 1 of the rotary motion / reciprocating motion converter of the present invention. FIG. 4 is a detailed explanatory view of the inclined side connecting member and the reciprocating side connecting member shown in FIG. FIG. 5 is a perspective view of a main part of the reciprocating side connecting member shown in FIG. 3 to 5, a rotation axis A rotatable around the rotation axis Z includes an inclination axis 1a provided along an inclination axis Z 'having an inclination angle θ with respect to the rotation axis Z, and the inclination axis 1a. Has a Z-shaped shaft portion 1 composed of connection shaft portions 1b, 1b connected to both ends of the shaft. An inclined member 3 that cannot rotate around the rotation axis Z is rotatably mounted on the inclined shaft portion 1a. The inclined member 3 is provided with four arms 3a extending from the intersection of the rotation axis Z and the inclination axis Z 'in a direction perpendicular to the inclination axis Z'. A shaft 3b (see FIG. 4) is provided at the tip of each arm 3a, and each shaft 3b has a spherical pinched member (inclined side connecting member).
Is mounted rotatably. When the rotating shaft A rotates, the rotating sphere (inclined side connecting member) 4 supported by the inclined member 3 moves in an eight-character manner as viewed from a straight line passing through the rotating sphere 4 and perpendicular to the rotation axis Z. And a rotary oscillating motion which is a small circular motion as viewed from the rotation axis Z direction. That is, the rotating sphere 4 reciprocates in the direction of the rotation axis Z while performing the rotating rubbing motion.
【0034】前記回転軸Aの周囲には4個のシリンダ5
が等距離に且つ前記回転軸A回りに90°間隔で配置さ
れている。前記各シリンダ5に往復移動可能に支持され
た各ピストン(往復移動部材)6には各ピストンロッド
(往復移動連結部材)7の一端部(上端部材)が接続さ
れている。前記各ピストンロッド(往復移動連結部材)
7の他端部(下端部)にはC字状のベアリング支持部7
aおよび前記回転軸線Zから離れる方向に突出する被ガ
イドピン7bが設けられている。前記ベアリング支持部
7aには、ベアリングBを介して水平面(前記回転軸線
Zに垂直な平面)内で回転可能に支持された上下一対の
椀状の挟持部材(往復側連結部材)8,8が支持されて
いる。挟持部材(往復側連結部材)8,8は前記回転球
4と連結される部材であり、前記回転球4を挟持する挟
持面8a,8aを有している。Four cylinders 5 are provided around the rotation axis A.
Are equidistantly arranged at 90 ° intervals around the rotation axis A. One end (upper end member) of each piston rod (reciprocating connection member) 7 is connected to each piston (reciprocating member) 6 supported by each cylinder 5 so as to be able to reciprocate. Each piston rod (reciprocating connecting member)
7 has a C-shaped bearing support 7 at the other end (lower end).
a and a guided pin 7b protruding in a direction away from the rotation axis Z. A pair of upper and lower bowl-shaped holding members (reciprocating-side connecting members) 8, 8 rotatably supported in a horizontal plane (a plane perpendicular to the rotation axis Z) via bearings B on the bearing support portion 7a. Supported. The holding members (reciprocating side connecting members) 8, 8 are members connected to the rotating sphere 4, and have holding surfaces 8 a, 8 a for holding the rotating sphere 4.
【0035】図5において、前記一対の挟持面8a,8a
は、中心が突き出した半ドーナツ状の皿状に形成されて
おり前記回転球4を、上下から押えるようになってい
る。すなわち、前記一対の挟持面8a,8aは、前記回転
球4を、前記挟持面8a,8aに垂直な方向には相対移動
不可能且つ前記挟持面8a,8aに沿う方向には相対移動
可能に挟持する。このため、回転球4が前記回転みそす
り運動を行いながら前記回転軸線Z方向に往復移動する
のに伴って、前記挟持部材(往復側連結部材)8,8の
挟持面8a,8aは回転軸線Z方向に往復移動する。前記
挟持面8aは直径Dなるリング状谷底8bを有する円弧状
の丸溝を有し、その丸溝の円弧半径rは回転球4の半径
と一致させてある。また、リング状谷底8bの直径Dは
先の図2に示されている投影円Eの直径Dと一致させて
あり、D=L(1−cosθ)である。例えば傾斜角θ
が20゜、30゜、40゜に対し、Dは前記アーム3a
の長さLの 3.02%、6.70%、11.70%となり
傾斜角θが大きいほどDは大きくなる。In FIG. 5, the pair of holding surfaces 8a, 8a
Is formed in a semi-doughnut-shaped dish shape protruding from the center, and can press the rotating sphere 4 from above and below. In other words, the pair of holding surfaces 8a, 8a allow the rotating sphere 4 to relatively move in the direction perpendicular to the holding surfaces 8a, 8a and to move relatively in the direction along the holding surfaces 8a, 8a. Pinch. For this reason, as the rotating ball 4 reciprocates in the direction of the rotation axis Z while performing the rotary oscillating motion, the holding surfaces 8a, 8a of the holding members (reciprocating side connecting members) 8, 8 are rotated by the rotation axis. Reciprocate in the Z direction. The holding surface 8a has an arc-shaped round groove having a ring-shaped valley bottom 8b having a diameter D, and the arc radius r of the round groove matches the radius of the rotating sphere 4. Further, the diameter D of the ring-shaped valley bottom 8b is made to match the diameter D of the projection circle E shown in FIG. 2, and D = L (1-cos θ). For example, the inclination angle θ
Are 20 °, 30 ° and 40 °, while D is the arm 3a
Are 3.02%, 6.70%, and 11.70% of the length L, and D increases as the inclination angle θ increases.
【0036】前記回転軸Aにはガイド部材11の円形プ
レート12が相対回転自在に装着されており、このガイ
ド部材11は図示しないフレーム部材により回転不能に
連結されている。ガイド部材11は前記円形プレート1
2およびこの円形プレート12から上方に突出する4本
のガイドプレート13を有しており、ガイドプレート1
3には前記回転軸線Zに平行なガイド溝13aが形成さ
れている。前記ガイド溝13aには前記ピストンロッド
7の下端部の外方に突出するピン7bがスライド移動可
能に係合している。したがって、前記回転軸Aの回転時
に前記回転球4の前記8の字運動に伴って前記挟持部材
8およびピストンロッド(往復移動連結部材)7が回転
軸線Z方向に往復移動するときに、前記ピン7bが前記
ガイド溝13aにガイドされるように構成されている。A circular plate 12 of a guide member 11 is mounted on the rotary shaft A so as to be relatively rotatable, and the guide member 11 is non-rotatably connected by a frame member (not shown). The guide member 11 is the circular plate 1
2 and four guide plates 13 projecting upward from the circular plate 12.
3, a guide groove 13a parallel to the rotation axis Z is formed. A pin 7b protruding outward from the lower end of the piston rod 7 is slidably engaged with the guide groove 13a. Therefore, when the holding member 8 and the piston rod (reciprocating connection member) 7 reciprocate in the direction of the rotation axis Z with the figure-eight movement of the rotating ball 4 during the rotation of the rotation shaft A, the pin 7b is configured to be guided by the guide groove 13a.
【0037】(実施例1の作用)前記構成を備えた本発
明の回転運動・往復運動変換装置の実施例1では、回転
軸Aを回転軸線Z回りに回転させると、回転軸線Zに対
して傾斜した傾斜軸線Z′に沿って設けられた傾斜軸部
1aおよびこの傾斜軸部の両端に接続された接続軸部1b
により構成されるZ型軸部も前記回転軸線Z回りに回転
する。前記Z型軸部の傾斜軸部1aに回転自在に装着さ
れる傾斜部材3は、前記回転軸線Z回りに回転不能であ
る。したがって、前記回転軸Aの回転時に前記傾斜軸部
1aの傾斜方向が回転するが、このとき、前記傾斜部材
3の傾斜方向が回転する。このとき、前記傾斜部材3の
アーム3a先端部に支持された複数の回転球4は前記回
転軸線Z方向に往復移動する。(Effects of the First Embodiment) In the first embodiment of the rotary motion / reciprocating motion converter of the present invention having the above configuration, when the rotation axis A is rotated around the rotation axis Z, An inclined shaft portion 1a provided along the inclined inclined axis Z 'and a connecting shaft portion 1b connected to both ends of the inclined shaft portion.
Also rotates around the rotation axis Z. The inclined member 3 rotatably mounted on the inclined shaft 1a of the Z-shaped shaft cannot rotate around the rotation axis Z. Therefore, when the rotation axis A rotates, the inclination direction of the inclination shaft portion 1a rotates. At this time, the inclination direction of the inclination member 3 rotates. At this time, the plurality of rotating spheres 4 supported by the tip of the arm 3a of the inclined member 3 reciprocate in the direction of the rotation axis Z.
【0038】前記シリンダ5により回転軸線Z方向に往
復移動可能に支持された複数の各ピストン6には複数の
各ピストンロッド7の一端部(上端部)が接続されてい
る。このピストンロッド7の他端部(下端部)において
前記回転軸線Z方向に離れた位置で回転自在に支持され
た挟持部材8,8は前記回転球4を挟持する。前記回転
球4は、前記各挟持部材8,8の挟持面8a,8aによ
り、前記挟持面8a,8aに垂直な方向には相対移動不可
能に挟持されるので、前記回転球4が前記回転軸線Z方
向に往復移動するとき、前記挟持面8a,8aを有する挟
持部材8,8を支持するピストンロッド7も前記回転軸
線Z方向に往復移動する。One end (upper end) of each of the plurality of piston rods 7 is connected to the plurality of pistons 6 which are supported by the cylinder 5 so as to be able to reciprocate in the direction of the rotation axis Z. At the other end (lower end) of the piston rod 7, the holding members 8, 8 rotatably supported at positions separated in the direction of the rotation axis Z hold the rotating ball 4. The rotating ball 4 is held by the holding surfaces 8a, 8a of the holding members 8, 8 so as to be relatively immovable in a direction perpendicular to the holding surfaces 8a, 8a. When reciprocating in the direction of the axis Z, the piston rod 7 supporting the holding members 8, 8 having the holding surfaces 8a, 8a also reciprocates in the direction of the rotation axis Z.
【0039】また、回転みそすり運動を行う回転球4
は、前記挟持面8a,8aに沿う方向には相対移動可能に
挟持されるので、前記挟持面8a,8aの前記リング状谷
底8b,8bに沿う方向の円運動を行うことができる。し
たがって、回転軸Aの回転によって回転球4は前記回転
みそすり運動により上下しても前記挟持部材8から外れ
ることなく小さい前記投影円Eの運動を行いながらピス
トン6およびピストンロッド7を滑らかに往復運動させ
ることができる。また同時に回転球4はリング状谷底8
bを有する一対の挟持面8a,8aで挟持されているの
で、回転球4が外れてアーム3aを有する傾斜部材3が
回転軸Aの回転とつれ回りすることがない。また、挟持
面8a,8aは、ベアリングB,Bによって自由に回転す
るので、回転球4と挟持面8a,8aとの間に挟持面8
a,8aに沿う方向の大きな摩擦抵抗力が発生しない。こ
のため、エネルギ損失が小さい。このため摩擦によるエ
ネルギ損失を低く抑えたまま、前記回転軸線Zおよび傾
斜軸線Z′の傾斜角θを比較的大きく設定することが可
能となる。Also, a rotating sphere 4 for performing a rotary oscillating motion
Is held so as to be relatively movable in the direction along the holding surfaces 8a, 8a, so that the holding surfaces 8a, 8a can perform a circular motion in the direction along the ring-shaped valley bottoms 8b, 8b. Therefore, even if the rotating sphere 4 is moved up and down by the rotational oscillating movement by the rotation of the rotating shaft A, the piston 6 and the piston rod 7 smoothly reciprocate while performing the movement of the small projected circle E without coming off the holding member 8. Can exercise. At the same time, the rotating sphere 4 has a ring-shaped valley bottom 8.
Since the holding member 8 is held between the pair of holding surfaces 8 a, 8 a having the b, the rotating ball 4 does not come off and the inclined member 3 having the arm 3 a does not swing with the rotation of the rotation axis A. Further, since the holding surfaces 8a, 8a are freely rotated by the bearings B, B, the holding surface 8a is located between the rotating ball 4 and the holding surfaces 8a, 8a.
No large frictional resistance is generated in the directions along a and 8a. Therefore, energy loss is small. For this reason, it is possible to set the inclination angle θ of the rotation axis Z and the inclination axis Z ′ to be relatively large while keeping the energy loss due to friction low.
【0040】また、前記各ピストン6は、前記往復移動
方向が前記回転軸線Zにほぼ平行となるように配置され
る。したがって、前記傾斜部材3のアーム3a先端の回
転球4に、前記挟持面8a,8aを有する挟持部材8,8
およびピストンロッド7を介して接続されたピストン6
は、前記回転球4の前記回転軸線Z方向の移動距離とほ
ぼ同じストロークを得ることができる。すなわち、ピス
トン6のストロークは、前記回転球4の前記回転軸線Z
に沿った方向の移動距離と等しくなるので、比較的大き
なストロークを得ることが可能となる。The pistons 6 are arranged such that the reciprocating direction is substantially parallel to the rotation axis Z. Accordingly, the holding members 8, 8 having the holding surfaces 8a, 8a are provided on the rotating sphere 4 at the tip of the arm 3a of the inclined member 3.
And a piston 6 connected via a piston rod 7
Can obtain substantially the same stroke as the moving distance of the rotating sphere 4 in the direction of the rotation axis Z. That is, the stroke of the piston 6 corresponds to the rotation axis Z of the rotation ball 4.
Is relatively equal to the moving distance in the direction along, so that a relatively large stroke can be obtained.
【0041】シリンダ5に沿って前記回転軸線Z方向に
移動するピストン6に連結されたピストンロッド7が前
記回転軸線Z方向に往復移動する際、前記ピストンロッ
ド7の往復移動時には前記ピン7bがガイド溝13aによ
り前記回転軸線Z方向にガイドされるので、ピストン6
およびシリンダ5に前記回転軸線Z方向の力以外の力が
作用することを防止することができる。When the piston rod 7 connected to the piston 6 moving in the direction of the rotation axis Z along the cylinder 5 reciprocates in the direction of the rotation axis Z, the pin 7b is used as a guide when the piston rod 7 reciprocates. The piston 13 is guided in the direction of the rotation axis Z by the groove 13a.
Further, it is possible to prevent a force other than the force in the direction of the rotation axis Z from acting on the cylinder 5.
【0042】前記回転運動・往復運動変換装置の実施例
1によれば、次の効果を奏することができる。 1.回転軸の回転により平行に配置した複数のピストン
を低摩擦で簡単に往復駆動できる。 2.駆動装置全体の軸方向長さを短縮できる。 3.傾斜部材3のつれまわりを自動的に防止できるので
駆動装置を全体をコンパクト化且つ低価格化できる。 4.従来のものより傾斜角θを大きくし、もってピスト
ンに長いストロークを与えることができる。 5.ピストンの数を奇数を含めて任意に選ぶことができ
る。また、腕長さも異なってよい。 したがって、実施例1の回転運動・往復運動変換装置は
低摩擦コンパクトで効率の高い任意の多ピストンのポン
プ、コンプレッサー、真空ポンプエキスパンダー、アク
チュエーター、多ピストン内燃機関、スターリングサイ
クル機器等を構成することができる。According to the first embodiment of the rotary motion / reciprocating motion converter, the following effects can be obtained. 1. A plurality of pistons arranged in parallel can be easily reciprocated with low friction by rotating the rotation shaft. 2. The axial length of the entire drive device can be reduced. 3. Since the rotation of the inclined member 3 can be automatically prevented, the entire driving device can be made compact and low in cost. 4. The inclination angle θ is made larger than that of the conventional one, so that a longer stroke can be given to the piston. 5. The number of pistons can be arbitrarily selected, including odd numbers. Also, the arm lengths may be different. Therefore, the rotary motion / reciprocating motion converter according to the first embodiment can constitute a low-friction compact and highly efficient multi-piston pump, compressor, vacuum pump expander, actuator, multi-piston internal combustion engine, Stirling cycle device, etc. it can.
【0043】(実施例2)図6は本発明の回転運動・往
復運動変換装置の実施例2の傾斜側連結部材および往復
側連結部材の詳細説明図であり、前記実施例1の図4に
対応する図である。図7は前記図6に示す往復側連結部
材の要部斜視図で、前記実施例1の図5に対応する図で
ある。なお、この実施例2の説明において、前記実施例
1と同一の構成要素には同一の符号を付して、その詳細
な説明を省略する。この実施例2は、下記の点で前記実
施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同
様に構成されている。傾斜部材3のアーム3aの先端部
にはベアリング16,16により、軸支持部材17がア
ーム3aの軸回りに回転可能に支持されている。前記軸
支持部材17は、図6において紙面に垂直な方向に離れ
て配置された一対の軸支持部17a,17a(図6に1個
のみ図示)を有する二股状の部材である。前記軸支持部
材17に支持された支持軸18は図6の紙面に垂直な方
向に延びている。(Embodiment 2) FIG. 6 is a detailed explanatory view of the inclined side connecting member and the reciprocating side connecting member of Embodiment 2 of the rotary motion / reciprocating motion converter of the present invention. It is a corresponding figure. FIG. 7 is a perspective view of a main part of the reciprocating side connecting member shown in FIG. 6 and corresponds to FIG. 5 of the first embodiment. In the description of the second embodiment, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The second embodiment differs from the first embodiment in the following points, but has the same configuration as the first embodiment in other points. A shaft support member 17 is rotatably supported around the axis of the arm 3a by bearings 16 at the tip of the arm 3a of the inclined member 3. The shaft support member 17 is a bifurcated member having a pair of shaft support portions 17a, 17a (only one is shown in FIG. 6) that are spaced apart in a direction perpendicular to the plane of FIG. The support shaft 18 supported by the shaft support member 17 extends in a direction perpendicular to the plane of FIG.
【0044】前記支持軸18には被挟持部材(傾斜側連
結部材)19が回転可能に連結されている。被挟持部材
19は略円柱状部材であり、上端面および下端面にそれ
ぞれ低摩擦プレート収容凹部19a,19aが形成されて
いる。前記ピストンロッド(往復移動連結部材)7のC
字状下端部7aには、上下方向(回転軸線方向)に離れ
た一対の低摩擦プレート収容凹部8,8が形成されてい
る。すなわち、この実施例2では、ピストンロッド7の
C字状下端部7aの前記一対の低摩擦プレート収容凹部
8,8が往復側連結部材(挟持部材)8,8として構成
されている。そして、前記低摩擦プレート収容凹部(往
復側連結部材、挟持部材)8,8の底面8a,8aは、互
いに平行で且つ回転軸線Z方向に離れた一対の挟持面8
a,8aとして構成されている。前記低摩擦プレート収容
凹部19aおよび8の間には低摩擦プレート20が収容
されている。低摩擦プレート20は回転可能な複数の球
20aを有する円板により構成されている。A holding member (inclined side connecting member) 19 is rotatably connected to the support shaft 18. The clamped member 19 is a substantially columnar member, and has low friction plate housing recesses 19a, 19a formed on the upper end surface and the lower end surface, respectively. C of the piston rod (reciprocating connecting member) 7
A pair of low friction plate housing recesses 8, 8 vertically separated (in the direction of the rotation axis) are formed in the lower end portion 7 a of the character shape. That is, in the second embodiment, the pair of low friction plate housing recesses 8, 8 of the C-shaped lower end portion 7 a of the piston rod 7 are configured as reciprocating side connecting members (holding members) 8, 8. The bottom surfaces 8a, 8a of the low friction plate housing recesses (reciprocating side connecting member, holding member) 8, 8 are formed of a pair of holding surfaces 8 parallel to each other and separated in the rotation axis Z direction.
a, 8a. A low friction plate 20 is accommodated between the low friction plate accommodating recesses 19a and 8. The low friction plate 20 is formed of a disk having a plurality of rotatable balls 20a.
【0045】(実施例2の作用)前記構成を備えた実施
例2は前記ピストンロッド7の下端部に回転軸線Z方向
に離れて設けられた一対の低摩擦プレート収容凹部8,
8の底面(挟持面)8a,8aにより、前記低摩擦プレー
ト20を介して前記円柱状の被挟持部材19が挟持され
る。前記被挟持部材19は、前記低摩擦プレート収容凹
部8,8の底面に沿う方向には相対移動可能であり、前
記底面に垂直な方向(回転軸線Zに沿う方向)には相対
移動不可能である。このため、被挟持部材19が前記回
転みそすり運動を行いながら前記回転軸線Z方向に往復
移動するのに伴って、前記ピストンロッド(往復移動部
材)7の挟持部材(往復側連結部材)7aの一対の挟持
面(低摩擦プレート収容凹部8,8の底面)8a,8aは
回転軸線Z方向に往復移動する。したがってこの実施例
2も前記実施例1と同様に、回転軸Aの回転により前記
被挟持部材19は前記回転みそすり運動により上下して
も前記低摩擦プレート収容凹部8,8の底面から外れる
ことなく小さい前記投影円Eの運動を行いながらピスト
ン6およびピストンロッド7を滑らかに往復運動させる
ことができる。(Effects of the Second Embodiment) In the second embodiment having the above-described structure, a pair of low friction plate housing recesses 8 provided at the lower end of the piston rod 7 in the direction of the rotation axis Z,
The columnar clamped member 19 is clamped by the bottom surfaces (clamping surfaces) 8a, 8a of the cylinder 8 via the low friction plate 20. The held member 19 is relatively movable in a direction along the bottom surface of the low friction plate housing recesses 8, 8, and is relatively immovable in a direction perpendicular to the bottom surface (a direction along the rotation axis Z). is there. For this reason, as the held member 19 reciprocates in the direction of the rotation axis Z while performing the rotary oscillating motion, the holding member (reciprocating side connecting member) 7a of the piston rod (reciprocating member) 7a is moved. The pair of holding surfaces (the bottom surfaces of the low friction plate housing recesses 8, 8) 8a, 8a reciprocate in the direction of the rotation axis Z. Therefore, in the second embodiment, similarly to the first embodiment, the held member 19 is displaced from the bottom surface of the low-friction plate receiving recesses 8 and 8 even if the held member 19 is moved up and down by the rotation of the rotating shaft A. The piston 6 and the piston rod 7 can be smoothly reciprocated while performing the motion of the projection circle E which is small.
【0046】(実施例3)図8は本発明の回転運動・往
復運動変換装置の実施例3の傾斜側連結部材および往復
側連結部材の詳細説明図であり、前記実施例1の図4に
対応する図である。図9は前記図8に示す部分の斜視図
で、前記実施例1の図5に対応する図である。なお、こ
の実施例3の説明において、前記実施例1と同一の構成
要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略す
る。この実施例3は、下記の点で前記実施例1と相違し
ているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されて
いる。(Embodiment 3) FIG. 8 is a detailed explanatory view of the inclined side connecting member and the reciprocating side connecting member of Embodiment 3 of the rotary motion / reciprocating motion converter of the present invention. It is a corresponding figure. FIG. 9 is a perspective view of the portion shown in FIG. 8 and corresponds to FIG. 5 of the first embodiment. In the description of the third embodiment, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The third embodiment differs from the first embodiment in the following points, but has the same configuration as the first embodiment in other points.
【0047】前記ピストンロッド(往復移動連結部材)
7の下端部の軸支持部7dには、回転球支持軸21が支
持されている。前記回転球支持軸21は前記往復移動方
向(回転軸線Zに沿う方向)に略垂直で、且つ前記傾斜
部材3のアーム3aの延びる方向に略垂直に配置されて
いる。前記回転球支持軸21には回転球(往復側連結部
材)22が回転可能に支持されている。前記傾斜部材3
のアーム3a先端部には前記回転球22を回転可能に挟
持する挟持部材(傾斜側連結部材)23の軸23aが、
固定支持されている。前記挟持部材23は前記回転球2
2を回転可能に挟持する一対の挟持面23b,23bを有
している。The piston rod (reciprocating connecting member)
The rotating ball support shaft 21 is supported by the shaft support 7d at the lower end of the shaft 7. The rotating ball support shaft 21 is arranged substantially perpendicular to the reciprocating movement direction (direction along the rotation axis Z) and substantially perpendicular to the direction in which the arm 3a of the inclined member 3 extends. A rotating ball (reciprocating side connecting member) 22 is rotatably supported on the rotating ball support shaft 21. The inclined member 3
A shaft 23a of a holding member (inclined side connecting member) 23 for rotatably holding the rotating sphere 22 is provided at the tip of the arm 3a.
Fixedly supported. The holding member 23 is provided with the rotating ball 2.
2 has a pair of holding surfaces 23b, 23b for holding the rotatable member 2 rotatably.
【0048】(実施例3の作用)前記構成を備えた回転
運動・往復運動変換装置の実施例3では、回転軸Aを回
転軸線Z(図3参照)回りに回転させると、回転軸線Z
に対して傾斜した傾斜軸線Z′に沿って設けられた傾斜
軸部1aおよびこの傾斜軸部1aの両端に接続された接続
軸部1bにより構成されるZ型軸部も前記回転軸線Z回
りに回転する。前記Z型軸部の傾斜軸部1aに回転自在
に装着される傾斜部材3(図8、図9参照)は、前記回
転軸線Z回りに回転不能である。したがって、前記回転
軸Aの回転時に前記傾斜軸部1a(図3参照)の傾斜方
向が回転するが、このとき、前記傾斜部材3の傾斜方向
が回転する。このとき、図8、図9に示す前記傾斜部材
3に支持された複数の挟持部材(傾斜側連結部材)23
は回転みそすり運動を行いながら前記回転軸線Z方向に
往復移動する。(Effect of Embodiment 3) In Embodiment 3 of the rotary motion / reciprocating motion converter having the above configuration, when the rotation axis A is rotated around the rotation axis Z (see FIG. 3), the rotation axis Z
The Z-shaped shaft portion formed by the inclined shaft portion 1a provided along the inclined axis line Z 'and the connecting shaft portions 1b connected to both ends of the inclined shaft portion 1a also rotates around the rotation axis line Z. Rotate. The inclined member 3 (see FIGS. 8 and 9) rotatably mounted on the inclined shaft 1a of the Z-shaped shaft cannot rotate around the rotation axis Z. Therefore, when the rotation axis A rotates, the inclination direction of the inclination shaft portion 1a (see FIG. 3) rotates. At this time, the inclination direction of the inclination member 3 rotates. At this time, a plurality of holding members (inclined side connecting members) 23 supported by the inclined member 3 shown in FIGS.
Reciprocates in the direction of the rotation axis Z while performing a rotary oscillating motion.
【0049】前記回転軸線Z方向に往復移動する複数の
各ピストンロッド(往復移動連結部材)7の他端部に支
持された回転球(往復側連結部材)22は、前記挟持部
材(傾斜側連結部材)23の挟持面23b,23bにより
挟持されて連結される。前記挟持部材23の挟持面23
b,23bおよび回転球22が連結された状態では、前記
挟持部材23が回転みそすり運動を行いながら前記回転
軸線Z方向に往復移動するとき、前記回転球22および
ピストンロッド7も前記回転軸線Z方向に往復移動す
る。このとき、前記回転球22に対して前記挟持面23
a,23aは前記往復移動方向(回転軸線Z方向)に略垂
直な平面内で相対的に前記投影円Eの運動を行う。した
がって、前記挟持部材23および回転球(往復側連結部
材)22の間で前記往復移動方向(回転軸線方向)に垂
直な方向の力が作用しても、大きな摩擦抵抗力が発生し
ないので、エネルギ損失が小さい。したがって、挟持部
材(傾斜側連結部材)23および回転球(往復側連結部
材)22の間に往復移動方向に垂直な方向に沿う相対的
な小さな円運動が発生しても、前記相対的な円運動によ
る摩擦力を小さくすることができるので、エネルギ損失
を小さくすることができる。A rotating sphere (reciprocating side connecting member) 22 supported on the other end of each of the plurality of piston rods (reciprocating connecting member) 7 reciprocating in the direction of the rotation axis Z is connected to the holding member (inclination side connecting member). The member 23 is clamped and connected by the clamping surfaces 23b, 23b. The holding surface 23 of the holding member 23
When the holding member 23 reciprocates in the direction of the rotation axis Z while performing the rotary oscillating motion in a state where the rotation balls 22 b and 23 b are connected to the rotation ball 22, the rotation ball 22 and the piston rod 7 are also connected to the rotation axis Z. Reciprocate in the direction. At this time, the holding surface 23 is
a and 23a relatively move the projection circle E in a plane substantially perpendicular to the reciprocating direction (the direction of the rotation axis Z). Therefore, even if a force in a direction perpendicular to the reciprocating movement direction (rotational axis direction) acts between the holding member 23 and the rotating ball (reciprocating side connecting member) 22, a large frictional resistance force is not generated. Low loss. Therefore, even if a relatively small circular motion occurs in the direction perpendicular to the reciprocating movement direction between the holding member (inclined side connecting member) 23 and the rotating sphere (reciprocating side connecting member) 22, the relative circle is generated. Since the frictional force due to the movement can be reduced, the energy loss can be reduced.
【0050】[0050]
【発明の効果】前述の本発明の回転運動・往復運動変換
装置は、下記の効果を奏する。 (E01)回転軸と直線往復移動部材との間で、回転運動
と多数軸の直線往復運動とを効率良く変換することがで
きる。 (E02)回転運動・往復運動変換時に発生する摩擦力が
小さく且つ前記直線往復運動のストロークを大きくとる
ことが可能な回転運動・往復運動変換装置を提供するこ
とができる。The rotary motion / reciprocating motion converter according to the present invention has the following effects. (E01) The rotary motion and the linear reciprocating motion of multiple axes can be efficiently converted between the rotary shaft and the linear reciprocating member. (E02) It is possible to provide a rotary motion / reciprocating motion conversion device capable of reducing the frictional force generated when converting the rotary motion / reciprocating motion and increasing the stroke of the linear reciprocating motion.
【図1】 図1は本発明の回転運動・往復運動変換装置
の全体説明図である。FIG. 1 is an overall explanatory view of a rotary motion / reciprocating motion converter according to the present invention.
【図2】 図2は前記図1に示す本発明の作用説明図で
ある。FIG. 2 is an operation explanatory view of the present invention shown in FIG. 1;
【図3】 図3は本発明の回転運動・往復運動変換装置
の実施例1の全体説明図である。FIG. 3 is an overall explanatory view of Embodiment 1 of the rotary motion / reciprocating motion converter of the present invention.
【図4】 図4は前記図3に示す傾斜側連結部材および
往復側連結部材の詳細説明図である。FIG. 4 is a detailed explanatory view of the inclined side connecting member and the reciprocating side connecting member shown in FIG. 3;
【図5】 図5は前記図4に示す往復側連結部材の要部
斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of an essential part of the reciprocating side connecting member shown in FIG. 4;
【図6】 図6は本発明の回転運動・往復運動変換装置
の実施例2の傾斜側連結部材および往復側連結部材の詳
細説明図であり、前記実施例1の図4に対応する図であ
る。FIG. 6 is a detailed explanatory view of the inclined side connecting member and the reciprocating side connecting member of the rotary motion / reciprocating motion conversion device according to the second embodiment of the present invention, and is a diagram corresponding to FIG. 4 of the first embodiment. is there.
【図7】 図7は前記図6に示す往復側連結部材の要部
斜視図で、前記実施例1の図5に対応する図である。FIG. 7 is a perspective view of a main part of the reciprocating side connecting member shown in FIG. 6, and is a view corresponding to FIG. 5 of the first embodiment.
【図8】 図8は本発明の回転運動・往復運動変換装置
の実施例3の傾斜側連結部材および往復側連結部材の詳
細説明図であり、前記実施例1の図4に対応する図であ
る。FIG. 8 is a detailed explanatory view of the inclined side connecting member and the reciprocating side connecting member of Embodiment 3 of the rotary motion / reciprocating motion converter of the present invention, and is a view corresponding to FIG. 4 of Embodiment 1; is there.
【図9】 図9は前記図8に示す部分の斜視図で、前記
実施例1の図5に対応する図である。FIG. 9 is a perspective view of a portion shown in FIG. 8 and corresponds to FIG. 5 of the first embodiment.
【図10】 図10は回転運動・往復運動変換装置の従
来技術の説明図で、傾斜板駆動方式の説明図である。FIG. 10 is an explanatory view of a prior art of a rotary motion / reciprocating motion conversion device, and is an explanatory view of an inclined plate driving method.
【図11】 図11は回転運動・往復運動変換装置の従
来技術であるZ型軸利用星型多腕ロッド方式の説明図で
ある。FIG. 11 is an explanatory view of a star-shaped multi-arm rod system using a Z-shaft, which is a conventional technology of a rotary motion / reciprocating motion converter.
A…回転軸、Z…回転軸線、Z′…傾斜軸線、1a…傾
斜軸部、1b…接続軸部、3…傾斜部材、3a…アーム、
4…傾斜側連結部材(被挟持部材)、6…往復移動部
材、7…往復移動連結部材、8…往復側連結部材(挟持
部材)、8a…挟持面、22…往復側連結部材(回転
球)、23…傾斜側連結部材(挟持部材)。A: rotation axis, Z: rotation axis, Z ': inclined axis, 1a: inclined axis, 1b: connection axis, 3: inclined member, 3a: arm,
Reference numeral 4: inclined connecting member (member to be clamped), 6: reciprocating member, 7: reciprocating connecting member, 8: reciprocating member (clamping member), 8a: clamping surface, 22: reciprocating member (rotating ball) ), 23 ... inclined side connecting member (holding member).
Claims (2)
転運動・往復運動変換装置、(A01)回転軸線に対して
傾斜した傾斜軸線に沿って設けられた傾斜軸部およびこ
の傾斜軸部の両端に接続された接続軸部により構成され
るZ型軸部を有し、前記回転軸線回りに回転可能な回転
軸、(A02)前記傾斜軸部に回転自在に装着されるとと
もに前記回転軸線回りに回転不能な傾斜部材、(A03)
前記傾斜部材に支持された複数の傾斜側連結部材であっ
て、前記回転軸が回転する際、前記回転軸線に垂直で前
記傾斜側連結部材を通る直線方向から見て8字運動であ
り且つ前記回転軸線方向から見て小円運動である回転み
そすり運動を行う前記傾斜側連結部材、(A04)前記回
転軸線方向に往復移動する複数の各往復移動部材に一端
部が接続され、他端部に前記傾斜側連結部材と連結され
る往復側連結部材を支持する複数の各往復移動連結部
材、(A05)前記傾斜側連結部材が回転みそすり運動を
行う際に前記回転軸線方向に往復移動する前記往復側連
結部材、(A06)前記回転軸線方向に離れて配置された
一対の挟持面および前記一対の挟持面に垂直な方向には
相対移動不可能且つ前記挟持面に沿う方向には相対移動
可能に挟持された被挟持部材のうちの一方を構成する前
記傾斜側連結部材および他方を構成する前記往復側連結
部材。1. A rotary motion / reciprocating motion converting device having the following requirements (A01) to (A06): (A01) a tilt shaft provided along a tilt axis tilted with respect to the rotation axis; A rotating shaft rotatable about the rotation axis, the rotating shaft having a Z-shaped shaft portion connected to both ends of the shaft portion, (A02) being rotatably mounted on the inclined shaft portion, An inclined member that cannot rotate around the rotation axis (A03)
A plurality of inclined side connecting members supported by the inclined member, wherein when the rotating shaft is rotated, it is a figure-eight movement perpendicular to the rotational axis and viewed from a linear direction passing through the inclined side connecting member; (A04) one end connected to each of a plurality of reciprocating members reciprocating in the direction of the rotation axis; A plurality of reciprocating connecting members supporting a reciprocating side connecting member connected to the inclined side connecting member, (A05) reciprocating in the direction of the rotation axis when the inclined side connecting member performs a rotational sliding motion. The reciprocating side connecting member, (A06) a pair of clamping surfaces arranged apart from each other in the direction of the rotation axis, and a relative movement in a direction perpendicular to the pair of clamping surfaces and a relative movement in a direction along the clamping surface; Capable pinched The reciprocating-side connecting member constituting the inclined side connecting member and the other constitutes one of the members.
求項1記載の回転運動・往復運動変換装置、(A07)複
数の各シリンダにそれぞれ往復移動可能に支持されたピ
ストンにより構成された前記往復移動部材、(A08)前
記ピストンに一端部が接続され、他端部に前記往復側連
結部材が設けられたピストンロッドにより構成された前
記往復移動連結部材。2. The rotary / reciprocating motion conversion device according to claim 1, which has the following requirements (A07) and (A08): (A07) A piston is supported by each of the plurality of cylinders so as to be able to reciprocate. (A08) The reciprocating connection member comprising a piston rod having one end connected to the piston and the reciprocating connection member provided at the other end.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15334998A JPH11343923A (en) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Rotational motion/reciprocating motion converting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15334998A JPH11343923A (en) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Rotational motion/reciprocating motion converting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11343923A true JPH11343923A (en) | 1999-12-14 |
Family
ID=15560536
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15334998A Pending JPH11343923A (en) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | Rotational motion/reciprocating motion converting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11343923A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-06-02 JP JP15334998A patent/JPH11343923A/en active Pending
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