JPS62261602A

JPS62261602A - 圧力−機械変換装置

Info

Publication number: JPS62261602A
Application number: JP10493386A
Authority: JP
Inventors: Shigeharu Tanio; 重晴谷生; Michio Arai; 新井　教夫
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 1986-05-09
Filing date: 1986-05-09
Publication date: 1987-11-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は１作動流体の圧力を機械的運動に変換する圧カ
ー機械変換装置に関する。

〔従来の技術〕

この種の装置としては、従来、第５図に示すものがある
。第５図を参照して、シリンダ１内にピストン２がスラ
イド可能に収容されている。ピストン２はシリンダ１内
を通過する作動流体の圧力によって駆動される。ピスト
ン２の運動力はロッド４を介してシリンダ１外に取シ出
される。

作動流体をシリンダ１内に通過させるために。

シリンダ１の一端近傍に流体流入口６と流体流出ロアと
を設ける一方、他端近傍にも流体流入口８と流体流出口
９とを設けている。さらに、流入口６．８と流出ロア、
９とにはそれぞれ弁１１，１２゜１３．１４を設けてい
る。これによると、弁１１〜１４の開閉によってシリン
ダ１に対する作動流体の流入・流出を制御し、ピストン
２をシリンダ１内で往復させることができる。即ち２作
動流体の圧力をピストン２の可動方向両面に交互に作用
させることができる。このようにピストンの両面に交互
に流体圧を作用させるタイプは一般に複動型と呼ばれる
。

〔発明が解決しようとする問題点〕しかしながら第５図の装置は、弁１１〜１４の数が多い
ため構成が複雑になる上に、それらの弁１１〜１４の開
閉制御も複雑になってしまう。また作動流体の流入・流
出のための配管も多数要する。

それ故に２本発明の目的は、弁の数を減らした複動型の
圧カー機械変換装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、配管の数を減らした複動型の圧カ
ー機械変換装置の提供にある。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明によれば２作動流体の圧力を機械的運動に変換す
る圧カー機械変換装置において、シリンダと、上記シリ
ンダ内に直列にかつ摺動可能に配した第１及び第２のピ
ストンと、上記第１及び第２のピストンに共通に接続さ
れた出力機構と、上記シリンダ内に上記作動流体を通過
させる流体案内手段と、上記作動流体の圧力の作用対象
を上記第１及び第２のピストン間で切換える切換手段と
を含むことを特徴とする圧カー機械変換装置が得られる
。

〔実施例〕

第１図は本発明による圧カー機械変換装置の一実施例と
しての複動型熱機関を示す。第１図を参照して、この熱
機関は比較的長いシリンダ２０を含んでいる。シリンダ
２０の内部には第１及び第２のピストン２１．２２が直
列にかつ摺動可能に配されている。シリンダ２０の内周
面と第１及び第２のピストン２１．２２の外周面との隙
間は１例えばピストンリング等（図示せず）によって実
質的にシールされている。

第１のピストン２１には摺動棒２３が設けられている。

摺動棒２３は第２のピストン２２の中央の貫通穴（図示
せず）に摺動可能に挿通されている。この摺動棒２３と
貫通穴との隙間も、適当なシール手段にてシールされる
ことはいうまでもない。

シリンダ２０の軸方向一端にはクランク室２４が設けら
れている。クランク室２４にはバッファー空間２５が接
続されている。またクランク室２４の内部にはクランク
２６が備えられている。クランク２６には、摺動棒２３
と第２のピストン２２とが第１及び第２の連結部材（コ
ンロッド）２７゜２８を介して接続されている。ここで
第１及び第２のコンロッド２７．２８は、クランク２６
に対し。

互いに１８００の位相差をもって接続されている。

上述の構造によると、第１及び第２のピストン２１．２
２はシリンダ２０の内部で同時にかつ互いに逆向きに移
動することになる。例えば、第１のピストン２１が図中
で右方へ移動すると、その移動力が摺動棒２３．第１の
コンロッド２７．クランク２６．及び第２のコンロッド
２８を介して第２のピストン２２に伝わシ、その結果、
第２のピストン２２は図中で左方へ移動する。一方、第
２のピストン２２が図中で右方へ移動すると、その移動
力が第２のコンロッド２８．クランク２６゜第１のコン
ロッド、及び摺動棒２３を介して第１のピストン２１に
伝わり、その結果、第１のピストン２１は図中で左方へ
移動する。

ところで第１及び第２のピストン２１１２２の移励時に
は、第１又は第２のコンロノド２７，２８を介してクラ
ンク２６が回動させられる。クランク２６の回動は出力
として外部へ取シ出される。したがってクランク２６と
第１及び第２のコンロノド２７．２８は、ここでは出力
機構とみなせる。

さらに、シリンダ２０には第１及び第２の配管３１．３
２が接続されている。第１の配管３１の接続点はシリン
ダ２０のクランク室２４とは反対側の端部に選ばれてい
る。第２の配管３２の接続点はシリンダ２０の途中部分
である。具体的には。

これらの接続点は、第１及び第２のピストン２１゜２２
にて塞がれることのない位置にある。また第１及び第２
の配管３１．３２間には第３の配管３３が接続されてい
る。第１．第２．及び第３の配管３１．３２．３３は流
体案内手段を構成する。

その上、第２及び第３の配管３２．３３にはそれぞれ切
換手段としての第１及び第２の弁３６．３７が接続され
ている。これらの弁３６．３７は例えば第２図に示す弁
制御機構にて開閉される。第１図に加えて第２図をも参
照して、クランク２６の出力軸にて回転、駆動されるカ
ム軸４１を備えている。

カム軸４１には周面にカム４２．４３が設けられている
。カム４２．４３にはりにノ）４６，４７が対応してい
る。弁３６．３７は夕硬ソ！−４６，４７に一対−で対
応して開閉、駆動される。即ち、カム軸４１０回動角に
したがって弁３６．３７の開閉が制御される。

第１図の複動型熱機関は、ランキンサイクルを利用した
蒸気原動機に使用される。即ち、第１の配管３１が蒸気
原動機の？イラ（図示せず）に接続され、かつ、第２の
配管３２が蒸気原動機のコンデンサ４８に接続される。

コンデンサ４８においては水等によって放熱が促進され
ることはいうまでもない。

なお前述のクランク室２４は、バッファー空間２５に接
続する代りに、若しくはそれに加えて。

付加配管４９を介してコンデンサ４８に接続されてもよ
い。

第１及び第２の弁３６．３７の開閉のタイミングは次の
作用説明にて明らかにされる。

今、第１の弁３６を開くと共に第２の弁３７を閉じると
２作動流体、即ち、蒸気の膨張圧はシリンダ２０内の第
１のピストン２１の左方空間（第１空間）５１に加わり
、第１のピストン２１を右方へ移動させる。このとき第
２のピストン２２はクランク２６を介して左方へ動かさ
れることになる。

したがって第１及び第２のピストン２１．２２間の空間
（第２空間）５２の蒸気は第２の配管３２を通してコン
デンサへ向けて押し出される。この結果、第３図の状態
が得られる。

矢に、第１の弁３６を閉じるとともに第２の弁３７を開
くと、蒸気の膨張圧は第３の配管３３から第２の配管３
２を通って第２空間５２にも加わる。このとき第１空間
５１にも同じ圧力が加わっているため、第１のピストン
２１に作用する圧力は無視できる。したがって第２のピ
ストン２２にのみ蒸気の５膨張圧が作用したと等価な状
態になり。

これにより第２のピストン２２を右方へ移動させる。同
時に、第１のピストンはクランク２６を介蒸気を第３の
配管３３を通して第２空間５２へ移す。この結果、第４
図の状態が得られる。

以後、第１及び第２の弁３６．３７の状態を切換える毎
に上述の動作を繰返えす。なお第１及び第２のピストン
２１．２２の往復動の切換えは惰性により円滑に行なわ
れることはいうまでもない。

また上述では、蒸気原動機に用いられる複動型熱機関を
例にとって説明したが２本発明はこれに限られるもので
はない。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、共通の出力機構
に接続された第１及び第２のピストンに作動流体の圧力
を交互に作用させることで、実質的に複動型の圧カー機
械変換装置を得ている。しだがってこの複動型の圧カー
機械変換装置は、シリンダ内に作動流体を通過させる流
体案内手段の構成の簡略化が可能でちる上に０作動流体
の流れを制御する弁も少なくですむという効果を奏する
。

以下余日

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２図は弁制
御機構の概略構成図、第３図は作用の一状態を示す図、
第４図は作用の他の状態を示す図。第５図は従来例の概略構成図である。２０・・・シリンダ、２１・・・第１のピストン、２２
・・・第２のピストン、２４・・・クランク室、２６・
・・クランク、２７・・・第１の連結部材、２８・・・
第２の連結部材、３１・・・第１の配管、３２・・・第
２の配管。３３・・・第３の配管、３６・・・第１の弁、３７・・
・第２第２図

Claims

【特許請求の範囲】１）作動流体の圧力を機械的運動に変換する圧カー機械
変換装置において、シリンダと、上記シリンダ内に直列
にかつ摺動可能に配した第１及び第２のピストンと、上
記第１及び第２のピストンに共通に接続された出力機構
と、上記シリンダ内に上記作動流体を通過させる流体案
内手段と、上記作動流体の圧力の作用対象を上記第１及
び第２のピストン間で切換える切換手段とを含むことを
特徴とする圧力−機械変換装置。２）特許請求の範囲第１）項記載の圧力−機械変換装置
において、上記出力機構は、クランクと、上記第１のピ
ストンを上記クランクに接続させた第１の連結部材と、
上記第２のピストンを上記クランクに接続させた第２の
連結部材とを含むことを特徴とする圧力−機械変換装置
。３）特許請求の範囲第１）項記載の圧力−機械変換装置
において、上記流体案内手段は、上記シリンダ内に連通
した第１及び第２の配管を含み、上記第１の配管は上記
第１のピストンの一側に連通しており、上記第２の配管
は上記１及び第２のピストン間に連通していることを特
徴とする圧力−機械変換装置。４）特許請求の範囲第１）項記載の圧力−機械変換装置
において、上記流体案内手段は上記第１及び第２の配管
間に接続された第３の配管を含み、上記切換手段は上記
第２及び第３の配管にそれぞれ介在した第１及び第２の
弁を含んでいることを特徴とする圧力−機械変換装置。