JPH1181901A

JPH1181901A - 差動回流機関

Info

Publication number: JPH1181901A
Application number: JP27492797A
Authority: JP
Inventors: Shin Yoneda; 伸米田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-09-01
Filing date: 1997-09-01
Publication date: 1999-03-26

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】複数の流体シリンダーの着力点を集中軸着機
構とし、Ｔ、Ｙ、Ｌ、Ｖ、字型矢型等及び複合型のつり
あい配置とする。つりあい配置を構成する吐出シリンダ
ーの推力に対抗する、対抗シリンダーをＶ字型に設置
し、閉回路の等加圧において、ン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た
流体機関に。起動方式として、低圧、高圧の２段階加圧
によっ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。本機関において
わ、等加圧においてシリンダーのつりあい配置の推力の
不均衡による差動運動の発生構造の開発です。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明においてわ、つり
あい配置を構成する吐出用シリンダーの推力を減衰させ
る対抗用シリンダーの複数を付設することにより、推力
と回流量との両立が出来ない、つりあい配置の閉回路の
等加圧における弱点を克服した点を特徴とします。更に
往復動機関として使用する場合の入力の減少方式とし
て、低圧、高圧の２段階加圧起動方式の付設により省入
力流体機関を成立させました。

【０００５】

【作用】つりあい配置の弱点の理由を説明します。図３
に示す如く、３本のシリンダーをＴ字形に配置し、ピス
トン軸側を等加圧した場合、２１の集中軸着点わ図４に
示すＹ字型位置に、瞬時に移動します。以上の現象をつ
りあい配置の力学による均衡位置復元運動といひます。

【０００６】１２と１３のシリンダーの内部流体が１１
の推進用シリンダーに移動し推力を発生します、故に、
１２、１３のシリンダーを吐出用シリンダーと称しま
す。推進力の強さわ、図３の９０度の時が最大であり、
図４の４５度の場合わ出力わゼロとなります。

【０００７】亦、圧力を主入力とする回流運動に必要と
するシリンダー相互の移動量わ、図４の状態が最大であ
り、図３の状態でわゼロとなります。従って、つりあい
配置の基本回路、図３、４でわ、推力と回流量の反比例
により、外部のポンプ等よりの流体の流入なくしてわ、
圧力を主入力とする回流運動わ成立いたしません。

【０００８】故に、本発明において、吐出用シリンダー
推力を対抗消失させる対抗用シリンダーをＶ字型に設置
することにより問題を解決しました。図１、図２の実施
例により構造と運動の原理を説明します。

【０００９】

【実施例】図１、図２わ吐出用シリンダーを共用てし
た、Ｔ字型とＹ字型を複合した、つりあい配置にＶ字型
を対象形に付設した直進往復動機関であり、回路として
の基本的特性わ図３、図４のＹ型配置と同一です。図１
わ、２４の推進軸が２３の方向え起動直前の状態です。
図２わ、２４の推進軸が２３の方向の終端に到達した状
態を示しています。

【００１０】始めに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、１
３、シリンダーの集中軸側と、１５、１６、１７、１８
の対抗シリンダーの集中軸の反対側が等加圧となりま
す。１２、１３の吐出用シリンダーわ、２５度付近の斜
角度にある故、対抗シリンダーが無い場合わ１１わ強い
推力とわなりません。

【００１１】但し、実施例においてわ１５、１６、１
７、１８の対抗推力が加圧されてあり、従って、１２、
１３の逆推力わ消失しているゆえ、４５度の角度になっ
ても停止せず、１１の推進シリンダーわ推進必要流体量
を１２、１３よりの回流により補充し、全推力を保持し
て２２の方向にシリンダーエンドまで前進します。

【００１２】１１のシリンダーストロークの全行程を全
推進力を保有し出力運動が可能となる点が本発明の特徴
です。実施例の場合シリンダーの全行程を１メーターと
設定している故に１メーターが有効運動距離となりま
す。

【００１３】２４の軸の出力わ２６の歯車付き一方向回
転クラッチにより往復運動共に一方向回転として２７の
出力軸に伝達されます。図２に示す如く、２９の前進端
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の弁をＯＦにし、７の回路を減圧し、減圧完了と
同時に６の後退弁をＯＮにし、８の回路の等加圧によ
り、前進運動においての説明の同一原理により後退運動
にうつります。

【００１４】図１に示す、２８の後退位置に復帰すれ
ば、６の後退弁をＯＦとし、減圧完了後再び５の前進弁
のＯＮ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、構
造と運動発生の概要の説明です、次に実施例の寸法を設
定し、入出力の問題を説明します。

【００１５】１１、１２、１３、１４、１５、１６の全
シリンダーの許容行程わ１メーターです。各シリンダー
受圧面積わ１００平方センチとしています。本機関の出
力わ、圧力と受圧面積と回流の速度に比例し、回流抵抗
に反比例します。

【００１６】加圧の圧力を５０ＫＧに設定し、回流回路
の配管断面面積を２０平方センチとしたとき、油圧の流
体速度わ、１秒間１０メーターわ可能です。故に、シリ
ンダー容積１０リッターの所要充足時間わ０、５秒で
す。故に１１の推進シリンダーピストンの速度わ秒速２
メーターです。

【００１７】従って、１１の推力わ５０ＫＧメーター毎
秒に１００平方センチを乗じた値。５０００ＫＧメータ
ーの２倍の１００００ＫＧメーター秒となります。但
し、実効推力わ２分の１ゆえに５０００ＫＧメーターセ
コンドです。更に、運動端末において１秒の減圧と加圧
の休止タイムが必要であり、平均推力わ２５００ＫＧメ
ーターセコンドに減少します。

【００１８】本機関の入力の所要量わ、機関の停止時の
減圧の流体放出量に比例します。通常、起動時のシリン
ダー加圧の全容積の１０分の１が放出量です。故に、起
動時にわ、シリンダーの全容積の１０分の１の流体量の
瞬時入力を必要とします。故に、本機関においてわ、１
１と、１２、１３を合わせて１０リッター、１５、１
６、１７、１８合わせて２０リッター、合計３０リッタ
ーです、故に３リッター毎秒が必要です。

【００１９】３リッター毎秒のポンプ入力わ、３０馬力
を必要とします。但し、本機関の回流運動の特性によ
り、運動中の入力わ０、５馬力程度に減少します。尚、
圧力を入力とする回流運動の減少効果わ実験済みです。
但し、起動時のみとわいえ、３０馬力の入力消費わ出力
に比較して省入力機関とわ言えません。

【００２０】故に、起動時の省入力方式として、２段加
圧方式を使用しました、先ず低圧で流体をシリンダー内
部に充満させた瞬間、高圧を加圧する２段加圧方式とす
れば、３０馬力の１０分の１の３馬力で入力が可能とな
ります。従って、起動方式として、低圧、高圧の２段ポ
ンプが可変圧力ポンプの設置等が有効です、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原理の説明です。

【００２１】入出力の算定わいずれも理論数値ですが、
現代に存在する原動機、内燃機関を含めて比較しても、
極めて高い出力効率が予測される原動機の提供といえま
す。亦、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
交互起動方式が併設が有効です。亦、矢型、Ｌ字型等の
つりあい配置の使用も可能です。

【００２２】亦、吐出用シリンダーを複数設置とする方
式も有効です。亦、吐出用シリンダー１本に、対抗シリ
ンダーを１本とする方式も可能です。亦、推進シリンダ
ーを１本にして往復動を共用とする方式も可能です。
尚、回流回路の流量調整による速度制御が可能です。
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、図１、図２の２０の後退回流回
路わ省略しています。

【発明の効果】本発明の均衡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。均衡
圧力機関の用途として、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。

【図３】基本配置の動作説明図です。

【図４】基本配置の動作説明図です。

【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対抗回流回路１０本体フレーム１１推進用シリンダー１２吐出用シリンダー１３吐出用シリンダー１４推進用シリンダー１５対抗用シリンダー１６対抗用シリンダー１７対抗用シリンダー１８対抗用シリンダー１９前進回流回路２０後退回流回路２１集中軸着点２２前進時の推力の方向２３前進時の運動方向２４出力軸２５出力軸２６歯車付き一方向回転クラッチ２７出力回転軸２８後退位置２９前進位置３０回転方向３１アキュムレーター

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

【手続補正書】

【提出日】平成９年９月８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

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の流体シリンダーを、Ｙ字型、Ｔ字
型、矢型、Ｌ字型、Ｖ字型等及び複合型等のつりあい配
置とする。つりあい配置を形成する吐出用シリンダーの
推力に対抗する如く、対抗用シリンダーを配置し。推進
用シリンダー、吐出用シリンダー、対抗用シリンダーを
等加圧とすることにより、シリンダー相互間の回流によ
る運動を発生させる流体機関に。起動装置として、低
圧、高圧の２段ポンプか、可変圧力ポンプの設置か、シ
リンダーの減圧用流体を吸入、放出する補肋シリンダー
の設置等によって成る省入力差動回流機関。

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【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。本機関において
わ、等加圧においてシリンダーのつりあい配置の、閉回
路の等加圧における、推力の不均衡による差動運動の発
生構造の開発です。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明においてわ、つり
あい配置を構成する吐出用シリンダーの推力を減衰させ
る対杭用シリンダーを軸着設置とし、吐出用シリンダー
を傾斜位置より起動させることにおいて、推力と回流量
との両立が出来ない、つりあい配置の閉回路の等加圧に
おける弱点を克服した点を特徴とします。更に往復動機
関として使用する場合の起動入力の減少方式として、低
圧、高圧の２段階加圧起動方式の付設により省入力流体
機関を成立させました。

【０００５】

【０００６】１２と１３のシリンダーの内部流体が１１
の推進用シリンダーに移動し推力を発生します、故に、
１２、１３のシリンダーを吐出用シリンダーと称しま
す。推進力の強さわ、図３の９０度の時が最大であり、
図４の４５度の場合わ均衡して出力わゼロとなります。

【０００７】亦、圧力を主入力とする回流運動に必要と
するシリンダー相互の流体の移動量わ、図４の状態が最
大であり、図３の状態でわゼロとなります。従って、つ
りあい配置の基本回路、図３、４でわ、推力と回流量の
反比例により、外部のポンプ等よりの流体の流入なくし
てわ、圧力を主入力とする回流運動わ成立いたしませ
ん。

【０００８】故に、本発明において、吐出用シリンダー
に対し概ね２５度から４５度付近の角度に、対抗シリン
ダーを軸着設置とすることにより問題を解決しました。
図１、図２の実施例により構造と運動の原理を説明しま
す。

【０００９】

【実施例】図１、図２わ吐出用シリンダーを共用とし
た、矢字型とＹ字型を複合した、つりあい配置に、１
５、１６の対抗シリンダーを付設した直進往復動機関で
あり、図１わ、２４の推進軸が２３の方向え起動直前の
状態です。図２わ、２４の推進軸が２３の方向の終端に
到達した状態を示しています。

【００１０】始めに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、１
３、のシリンダーの集中軸側と、１５、１６、の対抗シ
リンダーの集中軸の反対側が等加圧となります。１２、
１３の吐出用シリンダーわ、２５度付近の斜角度にある
故、対抗シリンダーが無い場合わ１１と均衡して強い推
力とわなりません。

【００１１】但し、実施例においてわ１５、１６、の対
抗推力が加圧されてあり、従って、１２、１３の逆推力
わ消失しているゆえ、４５度の角度になっても均衡停止
せず、１１の推進シリンダーわ推進必要流体量を１２、
１３よりの回流により補充し、全推力を保持して２２の
方向にシリンダーエンドまで前進します。

【００１２】１１の推進シリンダーストロークの全行程
を全推進力を保有した出力運動が可能となる点が本発明
の特徴です。亦、１５、１６の対抗用シリンダーピスト
ンわ概ね動かず、動いた場合でも内部流体わ吐出用とし
て作動する故に推進用流体として有効です。従って、運
動中わ外部のポンプ等よりの流入を必要とせず運動しま
す。

【００１６】加圧の圧力を５０ＫＧに設定し、回流回路
の配管断面面積を２０平方センチとしたとき、油圧の流
体速度わ、１秒間１０メーターわ可能です。故に、シリ
ンダー容積１０リッターの所要充足時間わ０、５秒で
す。故に１１の推進シリンダーピストンの速度わ秒速２
メーターとなります。

【００１８】本機関の入力の所要量わ、機関の停止時の
減圧の流体放出量に比例します。通常、起動時のシリン
ダー加圧の全容積の１０分の１が放出量です。故に、起
動時にわ、シリンダーの全容積の１０分の１の流体量の
瞬時入力を必要とします。故に、本機関においてわ、１
１と、１２、１３を合わせて１０リッター、１５、１
６、合わせて１０リッター、合計２０リッターです、故
に起動時にわ２リッター毎秒が必要です。

【００１９】２リッター毎秒のポンプ入力わ、２０馬力
を必要とします。但し、本機関の回流運動の特性によ
り、運動中の入力わ０、５馬力程度に減少します。尚、
圧力を入力とする回流運動中の入力の減少効果わ実験済
みです。故に、本機関わ以上の内容において原動機とし
て実用可能ですが、より省入力化の方式として、起動時
の２段階入力方式を付設しました。

【００２０】起勅時の省入力方式として、２段加圧方式
とわ、先ず１０ＫＧの低圧で流体をシリンダー内部に充
満させた瞬間に、５０ＫＧの加圧に切り替える２段加圧
方式とすれば、低圧、高圧ポンプ共に３馬力で入力が可
能となります。従って、起動方式として、低圧、高圧の
２段ポンプか可変圧力ポンプの設置等が有効です、亦、
減圧流体の放出及び注入専用の補肋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原理の説明で
す。

【００２１】入出力の算定わいずれも理論数値ですが、
現代に存在する原動機、内燃機関を含めて比較しても、
極めて高い出力効率が予測される原動機の提供といえま
す。亦、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
交互起動方式が併設が有効です。亦、Ｔ型、Ｌ字型等の
つりあい配置の使用も可能です。

【００２２】亦、吐出用、対抗用シリンダーの複数設置
とする方式も有効です、亦、実施例わ吐出用、対抗用シ
リンダーの対象型配置ですが、片側配置方式も可能で
す。亦、推進シリンダーを１本にして往復動を共用とす
る方式も可能です。尚、回流回路の流量調整による速度
制御が可能です。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、図１、図２
の２０の後退回流回路わ省略しています。

【発明の効果】本発明の均衡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。均衡
圧力機関の用途として、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キー問題に貢献する
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。

【図３】基本配置の動作説明図です。

【図４】基本配置の動作説明図です。

【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対抗回流回路１０本体フレーム１１推進用シリンダー１２吐出用シリンダー１３吐出用シリンダー１４推進用シリンダー１５対抗用シリンダー１６対抗用シリンダー１７回転方向１８チェツク弁１９前進回流回路２０後退回流回路２１集中軸着点２２前進時の推力の方向２３前進時の運動方向２４出力軸２５出力軸２６歯車付き一方向回転クラッチ２７出力回転軸２８後退位置２９前進位置

【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１０月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】差動回流機関

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の流体シリンダーを、Ｙ字型、Ｔ字
型、矢型、Ｌ字型、Ｖ字型等及び複合型等のつりあい配
置とする。つりあい配置を形成する、吐出用シリンダー
と対抗用シリンダーの組合わせを、前進用、後退用に別
設し、共通の常時背圧回路とする。推進シリンダーと吐
出用シリンダーの組合わせの、前進側と後退側の、交互
の等加圧によつて成る回流機関に。起動装置として、低
圧、高圧の２段ポンプか可変圧力ポンプか、加圧用シリ
ンダーよりの減圧流体を放出、復帰注入をする補助シリ
ンダーの等を付設した、省入力差動回流機関。

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の理用分野】本発明は、流体機関に関するもの
である。本発明は、省入力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、
つりあい配置の流体機関において、正確な原理と構造の
提供よる高度の効率性を有する省入力流体機関わ実現さ
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
入力とする運動機関の構造においてのシリンダー配置に
おける、推力と回流容積のバランスが不完全です。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明においてわ、吐出
用シリンダーと対抗シリンダーの組合わせを、前進側と
後退側に別設し、更に、共通の背圧を常圧として加圧す
ることにより、推力と回流容積の均衡を回復し課題を解
決しました。更に、起動入力の省力化として、多段ポン
プ、可変圧力ポンプ、補肋シリンダー等の設置により、
問題を解決しました。

【０００５】

【作用】本機関の運動わ、等加圧において、推進シリン
ダーの必要流体を吐出用シリンダーよりの回流補給によ
り運動を発生する機構ですが。加圧時において吐出用シ
リンダーの逆方向推力が対抗シリンダーにより中和減少
していなければなりません。従って、対抗シリンダーの
配置と推力の方向が重要です。

【０００６】本発明のシリンダー配置の特徴わ、図１に
示す如く、１５、１６と１３、１２の、共通の背圧によ
る推力の方向わ、３２、３３に示すごとく対抗していま
す。前進、及び後退の加圧時においても対抗の状態わ変
化せず、故に、推進シリンダーの運動端末に至るまで吐
出用シリンダーの逆推力を安定中和しています。

【０００７】更に、吐出用シリンダー角度も適切であ
り、起動時から運動終端まで、推進シリンダーの必要流
体の回流容積わ整合されています。推進力の保持と容積
の整合わ圧力機関の成立の基本条件です。上記の条件の
整備により、ポンプよりの流体の流入を必要としない、
加圧圧力を主入力とする省入力回流機関の提供となりま
す。以上の説明が安定した回流運動を可能とするシリン
ダー配置の特徴です。構造と運動を実施例により説明し
ます。

【０００８】

【実施例】図１、図２、の実施例わ直進往復型差動機関
であり、図１わ、２４の推進軸が３０の前進方向え起動
直前の状態です。図２わ、２４の推進軸が３０の方向の
終端に到達した状態を示しています。

【０００９】始めに、１７の常圧ポンプを駆動し１９の
常圧回路を加圧して、１５、１６、１２、１３のシリン
ダーの背圧部を加圧しますが、３２、３３のの示す如
く、合成推力の方向が均衡している故に動きません。常
圧ポンプの入力わ０、５馬力程度で可能です。

【００１０】次に、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
リンダーの前進部分が等加圧となります。加圧された、
１２の吐出用シリンダーの逆方向推力わ、背圧が加圧さ
れている故にゼロに中和されてあり、従って１１の前進
用シリンダー推力のみが有効となり、２４の推進軸わ３
０の方向に全力前進となります。

【００１１】運動中の１２の、内部流体を９の回流回路
を通じ１１のシリンダーを充填します、従って、運動
中わ外部のポンプ等よりの流入を必要とせず運動しま
す。加圧圧力を主入力とする運動の成立です。

【００１２】運動時の２４の推進軸の出力わ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。図２に示す如く、２９の前進端に到達すれば、
リミットスイッチ等により位置を検出し、５の弁をＯＦ
にし、７の回路を減圧すれば、６の弁をＯＮにし、８の
回路を等加圧し１４、１５のシリンダーの交替側を等加
圧します。故に２４の推進軸わ３１の示す後退運動に変
化します。

【００１３】図１に示す、２８の後退位置に復帰すれ
ば、再び５の後退弁のＯＮ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、構造と運動連続の概要の説明で
す、次に実施例の寸法を設定し、入出力の問題を説明し
ます。

【００１４】各シリンダーの許容行程わ１メーターで
す。各シリンダーの受圧面積わ１００平方センチとして
います。本機関の出力わ、圧力と受圧面積と回流の速度
に比例し、回流抵抗に反比例します。

【００１５】加圧の圧力を５０ＫＧに設定し、回流回路
の配管断面面積を２０平方センチとしたとき、油圧の流
体速度わ、１秒間１０メーターわ可能です。但し、ンリ
ンダー容積１０リッターの所要充足時間わ０、５秒と推
定して、シリンダーピストンの速度わ秒速２メーターと
なります。

【００１６】従って、推進シリンダーの推力わ５０ＫＧ
メーター毎秒に１００平方センチを乗じた値に更に２を
乗ずれば、１００００ＫＧメーター秒となります。但
し、実効推力わ２分の１ゆえに５０００ＫＧメーターセ
コンドの出力です。

【００１７】入力について説明します、入力わ圧力、容
積、速度に比例します。本機関の入力の所要量わ、機関
の停止時の減圧の流体放出量に比例します。通常、起動
時のシリンダー加圧の全容積の１０分の１が放出量で
す。故に、起動時にわ、シリンダーの全容積の１０分の
１の流体量の瞬時入力を必要とします。故に、本機関の
加圧部分わ、１１と、１２、を合わせて１０リッターで
す。故に起動時にわ約１リッター毎秒が必要です。

【００１８】１リッター毎秒のポンプ入力わ、約１５馬
力を必要とします。します、故に、本機関わ以上の内容
においてサイクルタイムの長いプレス等でわ現状で充分
使用可能な性能ですが、停止の頻繁な原動機として使用
する場合の省入力化わ不充分です。従って、原動機とし
て使用の場合わ２段階入力方式の付設が有効です。

【００１９】起動時の省入力方式として、２段加圧方式
とわ、先ず１０ＫＧ程度の低圧で流体をシリンダー内部
に充満させた瞬間に、高圧弁をＯＮにして５０ＫＧの加
圧に切り替える２段加圧方式とすれば、低圧、高圧ポン
プ共に３馬力程度で入力が可能となります。従って、起
動方式として、低圧、高圧の２段ポンプか可変圧力ポン
プの設置等が有効です、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
例の構造と運動の説明です。

【００２０】入出力の算定わいずれも理論数値ですが、
現代に存在する原動機、内燃機関を含めて比較しても、
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、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
る交互起動方式が併設が有効です。

【００２１】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。

【発明の効果】本発明の回流圧力装置わ圧力を主入力と
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
圧力装置の用途として、プレス、リフト、射出整形機、
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チエツク弁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前進回流回路１０後退回流回路１１前進用シリンダー１２吐出用シリンダー１３対抗用シリンダー１４後退用シリンダー１５吐出用シリンダー１６対抗用シリンダー１７常圧ポンプ１８アキュムレーター１９常圧加圧回路２０本体フレーム２１集中軸着位置２２前進時の推力の方向２３前進時の回転方向２４推進軸２５後退出力軸２６一方向回転クラッチ付歯車２７出力回転軸２８後退位置２９前進位置３０前進方向３１後退方向３２１５、１６の合成推力の方向３３１２、１３合成推力の方向

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

【手続補正書】

【提出日】平成１０年６月３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

【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。低差圧ポンプにより相互回流をする機
構等とし。主として、推進用シリンダーの設置数と、低
差圧ポンプの設置数を同一とし、加圧圧力を主入力とす
る運動として成る差動回流機関。

【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、シリンダーの回路を選択
し、ポンプに負荷の少ない低差圧ポンプ使用による回流
運動の発生機構において、シリンダーの設置数の最小と
なる構造を特徴とします。

【０００５】

【作用】本機関の構造の基本わ、図１の第１実施例に示
す如く、３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。３３のアキュムレーターわ３の２分の１以下の圧
力に設定されています。始めに、１１ののポンプを正転
させ１４のシリンダーを加圧し、２３の方向の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ＯＮにし、１１のポンプを逆転すれば
１４のピストンわ後退運動となります。２３の方向の逆
推力わ後退運動補助として働きます。更に、５の後退加
圧弁は１１のポンプの入力側と出力側の圧力を同一とす
る作用により、１１のポンプ負荷わ軽減します。、従っ
て、１１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。

【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１の実施例の１４のシリンダーわ受圧面
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キー効果をも
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
ンダーが、１３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、チャージされた３３
のアキュムレーターの常圧回路の低圧により１４、１５
の後退側が等加圧されています。

【００１１】次に、１１のポンプを正転させ、７の回路
を加圧すれば、１４の加圧となり、２１の方向の推力が
発生します。１１のポンプを回転わ３のアキュムレーレ
ーターの内部流体を１４に移動させます、従って、１８
の推進軸わ左方向の前進運動となり、２３の方向の逆推
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て検
出し５の後退補助弁をＯＮとし、１１を逆転とし、次
に、１２のポンプを正転とすれば、８の回路の加圧とな
り１５の推力により１８、の推進軸わ右方向の後退運動
となります。１１、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】運動時の１８、１９の推進軸の出力わ、往
復動共に３６のクラツチ付き歯車の一方向回転として１
７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ＯＮとし
て、１２を逆転とし、ついで１１を正転とすることによ
り再び前進運動に移行します。

【００１４】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、本機関わ総合した場合、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。

【００１５】図３の第２実施例わ、２９、３０、３１の
推進用シリンダーが１秒間隔にて、２６、２７、２８の
前進用弁の順次加圧により前進運動をする機構であり。
低差圧ポンプを後退運動専用とした点が特徴です。３
７、３８、３９のポンプ容量を２分の１とすることがか
のうであり、停止タイムの無い連続出力を可能とする利
点があります。

【００１６】亦、第１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、可逆ポン
プ１台にて１４、１５を往復運動をさす方式も可能で
す。亦、５、６の後退補助弁を省略する方式も可能で
す。

【００１７】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。亦、クランク出力軸とする方式も可能です。
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。

【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アキュムレーター４圧力調整弁５後退補助弁６後退補助弁７前進加圧回路８後退加圧回路９モーター１０加圧回路１１可逆低差圧ポンプ１２可逆低差圧ポンプ１３天秤用歯車１４推進用シリンダー１５推進用シリンダー１６本体フレーム１７出力軸１８推進軸（ラック軸）１９推進軸（ラック軸）２０後退方向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前進弁２７前進弁２８前進弁２９推進用シリンダー３０推進用シリンダー３１推進用シリンダー３２順次カムスイッチ３３低圧アキュムレーター３４流量調整弁３５歯車軸３６１方向クラッチ付歯車３７低差圧ポンプ３８低差圧ポンプ３９低差圧ポンプ

【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

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の流体シリンダーを、Ｙ字型、Ｔ字
型、矢型、Ｌ字型、Ｖ字型等及び複合型等のつりあい配
置とする。つりあい配置を形成する吐出用シリンダーの
推力に対抗する如く、対抗用シリンダーを配置し。推進
用シリンダー、吐出用シリンダー、対抗用シリンダーを
等加圧とすることにより、シリンダー相互間の回流によ
る運動を発生させる流体機関に。起動装置として、低
圧、高圧の２段ポンプか、可変圧力ポンプの設置か、シ
リンダーの減圧用流体を吸入、放出する補助シリンダー
の設置等によって成る省入力差動回流機関。