JPS62261603A

JPS62261603A - 圧力−機械変換装置

Info

Publication number: JPS62261603A
Application number: JP10493486A
Authority: JP
Inventors: Shigeharu Tanio; 重晴谷生
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２作動流体の圧力を機械的運動に変換する圧力
−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外に取り出
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１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〕

しかし表から、第５図の装置にあっては１作動流体の圧
力を１つのピストン２の両面に単に交互に作用させるに
すぎないため、高出力を得るには大形化するという問題
をもつ。

それ故に１本発明の目的は、小形・単純で高出力を期待
できる圧力−機械変換装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

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
る圧力−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、上記シリンダ内での上記第１のピスト
ンの上記第２のピストンとは反対側の第１の空間と上記
第１及び第２のピストン間の第２の空間とにそれぞれ連
通した作動流体導入管と、上記第１及び第２の空間にそ
れぞれ連通した作動流体導出管と、上記各作動流体導入
管及び上記各作動流体導出管をそれぞれ開閉できる開閉
手段とを含むことを特徴とする圧力−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力−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２例えばピストンリング等（図示せず）によって実
質的に７−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（弓ンロッド）２７
．２８を介して接続されている。ここで第１及び第２の
コンロノド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のコンロノド
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のぎスト／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２１．２２の移動時に
は、第１又は第２のコンロッド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
として外部へ取り出される。したがってクランク２６と
第１及び第２のコンロ。

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．第２．第３及び第４の
配管３１，３２，３３．３４が接続されている。

第１及び第２の配管３１．３２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
３及第４の配管３３．３４の接続点はシリンダ２０の途
中部分である。これらの接続点は。

この例の場合には第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。ここで。

第１及び第３の配管３１．３３は作動流体導入管として
役立ち１寸だ第２及び第４の配管３２．３４は作動流体
導出管として役立つ。

その上、第１．第２．第３．及び第４の配管３１゜３２
．３３．３４にはそれぞれ第１．第２．第３．及び第４
の弁３６，３７，３８．３９が接続されている。

これらの弁３６〜３９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には周面に複数のカム４２，４
３，４４．４５が設けられている。カム４２，４３，４
４．４５には夕４ノド４６，４７゜４８．４９が対応し
ている。弁３６〜３９はタイノド４６〜４９に一対一で
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３６〜３９の開閉が制御される。

ここで第１の弁３６と第３の弁３８は交互に開閉される
。壕だ第２の弁３７と第４の弁３８も交互に開閉される
。しかも第１の弁３６と第２の弁３７は交互に開閉され
る。また第３の弁３８と第４の弁３９も交互に開閉され
る。

なお、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及び第３の配管３６．３８が蒸気原動機のボイラに
接続され、かつ第２及び第４の配管３７　、３９が蒸気
原動機のコンデンサに接続される。

今、第１及び第４の弁３６．３９のみが開くと。

作動流体、即ち、蒸気の膨張圧は第１の配管３１を通し
てシリンダ２０内の第１のピストン２１の左方空間（第
１の空間）５１に加わり、第１のピストン２１を右方へ
移動させる。これにより、クラ／り２６は回動する。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の空間）５２の蒸気は
第４の配管３４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。

その後、第２及び第３の弁３７．３８のみが開いた状態
に切換わると、蒸気の膨張圧は第３の配管３３を通って
第２の空間５２に加わる。この結果。

第１のピストン２１は左方へ、また第２のピストン２２
は右方へ押し動かされ、これによりクランク２６はさら
に回動する。このとき第１の空間５１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４図の状態が得られる。

以後、弁３６〜３９の状態を切換える毎沌上述の動作を
繰り返えす。なお第Ｉ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。

まだ上述では、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１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２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
を効果的に作用させるようにしているので、小形かつ単
純な構造で高出力を期待できる複動型の圧力−機械変換
装置を提供できる。

【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２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−・・／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、３１・・第１の配管（作動流体導入管）。３２・・・第２の配管（作動流体導出管）、３３・・第
３の配管（作動流体導入管）、３４・・・第４の配管（
作動流体導出管）、４１・・・カム軸、５１・・第１第
１図第２図第３図第４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力−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、上記シリンダ内での上記第１のピストンの上記第２
のピストンとは反対側の第１の空間と上記第１及び第２
のピストン間の第２の空間とにそれぞれ連通した作動流
体導入管と、上記第１及び第２の空間にそれぞれ連通し
た作動流体導出管と、上記各作動流体導入管及び上記各
作動流体導出管をそれぞれ開閉できる開閉手段とを含む
ことを特徴とする圧力−機械変換装置。２）上記出力機構は、クランクと、上記第１のピストン
を上記クランクの第１の位置に接続させた第１の連結部
材と、上記第２のピストンを上記クランクの上記第１の
位置とは位相の異なる第２の位置に接続させた第２の連
結部材とを含む特許請求の範囲第１）項記載の圧力−機
械変換装置。