JPS63100201A - 回転ピストン機械 - Google Patents

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】 この発明はコンプレッサー、ポンプ、油圧モーター、エ
ンジン等に使用するいわゆる「ねことねずみ型」回転ピ
ストン機械であって、ピストンの差動に自在継手による
屈折軸の回転不等性を利用することヲ特徴とするもので
ある。

第１図は１段自在継手の回転ピストン機械の説明図であ
って、ｌは回転軸、２は歯車装置、３＾と３Ｂは回転軸
、４Ａと４ｎは自在継手、５人と５Ｂは屈折軸、６人と
６Ｂは歯車装置、７は２重軸、８＾と８Ｂは２重軸７の
内軸と外軸に固定したピストン、９は外筒である。

回転軸１と３Ａと３Ｂは平行で、屈折軸５人と５Ｂと２
重軸７も平行にする。歯車装置２によって平行軸３Ａと
３Ｂは同回転を行う。自在継手４人と４Ｂの屈折角をα
とし、４人と４Ｂの位相差を９０°とする。歯車装置６
人と６Ｂによって屈折軸５人と５Ｂの回転を２重軸７に
伝える。

歯車装置２の変速比は任意で、歯車装置６Ａと６Ｂは無
変速または変速比２である。

自在継手４Ａと４Ｂのピンが回転軸３Ａと屈折軸５人を
含む面および３Ｂと５Ｆｌ’含む面と一致する位置を０
°とし、軸３人と３Ｂの回転角をθ、軸５Ａと５Ｂの回
転角をφ、とφ８とすれば である。これが自在継手による屈折軸の回転不等性であ
って、本発明はこの不等性を積極的に利用しようとする
ものである。

（１）式から次の式が導かれる。

即ち屈折軸５Ａと５Ｂの回転は一方が前進すれば他方が
後退し、θノ００．９０°、１８０°、　２７０’位ｆ
ｉテは軸３Ａ　、　３Ｂの回転と一致し、４５°、１３
５°、２２５°。

３１５°位置では５Ａと５Ｂの回転角の差が最大になる
。

５Ａの回転速は０°と１８０°で最小、９０°と２７０
°で最大となり、５Ｂは０°と１８０°で最大、９０°
と２７０°で最小になる。また５人と５Ｂの回転は４５
°、１３５°。

２２５°、３１５°で同速となる。この５人と５Ｂの回
転を歯車装置６Ａと６Ｂによって２垂軸７の内軸と外軸
に伝える。

第３図は歯車装置６人と６Ｂが無変速の場合の回転ピス
トンの説明図である。２垂軸７の内軸にピストン８Ａを
２個、外軸に同形のピストン８Ｂ　’＆　２個を次の要
領で取付ける。図の上方、右方、下方、左方を夫々θの
４５　　、１３５　、２２５　、３１５の位置とする。

θの４５と２２５　　の位置で増速側の８Ａを前方、減
速側の８Ｂを後方におき、両ピストンのはさむ容積をそ
のピストン機械の最小容積にする。

このときθの１３５と３１５の位置では減速側の８Ｂが
前方、増速側の８Ａが後方となるので、両ピストンのは
さむ容積を最大容積にする。

この様にすれば、最大容積と最小容積の差即ち最大行程
角をβとすれば、βは（２）式の（φＢ−φ人）の最大
値の２倍であるから となる。

とのβとピストン機械の圧縮比から最小容積、最大容積
、およびピストン８Ａ　、　８Ｂの厚さを適当にきめる
ことができる。

軸ｌの回転につれて、４個のピストンはｉ突ｆることな
く「ねことねずみ運動」を繰返し、ピストンのはさむ容
積はθの４５と２２５で最小、１３５゜と３１５で最大
となる。

第４図は歯車装置６人と６Ｂによって２垂軸７の回転を
２倍にした回転ピストンで、ピストンは８Ａと８Ｂが各
１個である。最大行程角βは（４）式の２倍で となる。前述の増速しない場合罠〈らぺると、ピストン
が半数で回転数と最大行程角が２倍であるから、ピスト
ン機械の能力は２倍になる。

第３．４図の１１は吸入口、１２は排出口でありて、回
転ピストンがその開閉を行う。ただしこれはコンプレッ
サー、ポンプ、油圧モーター等の場合であって、４サイ
クル・エンジンでは、第３図では圧縮・膨張行程の吸入
口、排出口な除き、第４図では別に弁を設けて１回転お
きの開閉を行う必要がある。

第２図も１段自在継手の回転ピストン機械である。自在
継手の屈折角と位相関係および回転軸の平行関係は第１
図と同様であるが、回転軸１と３ムおよび屈折軸５Ａと
２垂軸７の内軸が直結する。

１０は歯車装置で、これによって回転軸３Ｂは３Ａと方
向反対の同速回転を行う。屈折軸５Ｂの回転を歯車装置
６Ｂによって２垂軸７の外軸に伝えるが、このとき変速
は行わない。この内外軸の回転と最大行程角は（１）な
いしく４）式で示される。ピストンは第３図の形式であ
る。

第５図は２段自在継手の回転ピストン機械の自在継手部
分の説明図である。工ないし５人、　５Ｂは第１図と同
様であるが、屈折軸５Ａ　、　５Ｂと歯車装置６＾、　
５Ｂの間に、第２段自在継手１３Ａ　Ｉ　１３Ｂと回転
軸１４Ａ　、　１４Ｂをおく。回転軸１と３ムと３Ｂは
平行、屈折軸５Ａと５Ｂは平行、回転軸１４Ａと１４Ｂ
と２垂軸７も平行にする。また軸３人と５人・と１４Ａ
は同平面、３Ｂと５Ｂと１４８も同平面内におく。自在
継手の屈折角をαとし、位相’！ａ’　１３Ａは４人と
９００差、１３Ｂは４Ｂ　ト９０’差、１３Ａ　ト１３
Ｂも９００差とする。従って回転軸１４Ａ　Ｉ　１４Ｂ
　１２垂軸７は回転軸Ｌ　３Ａ　＋　３３１と平行であ
るか、または２α　の角をもつ。

軸１４Ａ　、　１４Ｂの回転角をφ□“、φ８とすれば
となり、これから次の式が導かれる。

この軸１４Ａ　、　１４Ｂの回転を歯車装置６Ａ　、　
６Ｂによって２重軸７に伝え、第３図あるいは第４図の
形式の回転ピストンを取付ければ、ピストン８Ａと８Ｂ
は「ねことねずみ運動」を行う。

第３図のピストンの場合には、最大行程角βは（７）式
の（φＢ−φ人）の最大値の２倍でとなる。

２重軸７の回転’ａ’２倍にした第４図の場合には、最
大行程角βは（９）式の２倍で となり、ピストン機械の能力も２倍になる。

第６図も２段自在継手であって、第２図の２段化である
。自在継手の屈折角、位相関係および軸の平行関係は第
５図と同様であるが、回転軸ｌと３Ａおよび１４Ａと７
の内軸が直結し、歯車装置１０によってＡ系統とＢ系統
の回転軸は方向反対の同速回転を行う。２重軸７の内外
軸の回転と最大行程角βは（６）ないしく９）式で示さ
れる。ピストンは第３図の形式を使用する。

なおこれと同じ要領で、３段あるいはそれ以上の段数の
自在継手を使用する回転ピストン機械をつくることがで
きる。

本発明では回転ピストンの差動に並立する自在継手の９
００位相差を利用し、ピストンの最大行程角の増幅に直
列する自在継手の９００位相差を利用する。要は９０°
の位相差であって、例えば並立する自在継手では、軸３
Ａと５ムを含む面と３Ｂと５Ｂを含む面を垂直にして自
在継手４人と４Ｂの位相を同じにしても、軸５人と５Ｂ
の回転の位相は９０ｏ差と々る。

直列の自在継手では、軸３人と５Ａを含む面と５人と１
４人を含む面を垂直にして自在継手４Ａと１３Ａの位相
を同じにしても、軸５Ａと１４Ａの回転の位相は９０’
差となる。また２段自在継手の屈°折角をすべてαとし
たが、多段自在継手の各段の屈折角が同じである必要は
ない。従って多段自在継手の回転ピストン機械の設計に
は自由度があシ、２段自在継手についても第５．６図の
形式に限るものではない。

以上の説明はＡＢ２．１統の自在継手？使用する双方不
等速のねことねずみ型回転ピストン機械についてであっ
た。しかじＡ系統の自在継手と屈折軸を除いて回転軸Ｉ
Ｙ２重軸７の内軸に直結し、Ｂ系統の多段自在継手によ
って、７の外軸の回転だけ夕食化させる一方不等速のね
ことねずみ型回転ピストン機械Ｚつくることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図と第２図は１段自在継手の回転ピストン機械の説
明図、第３図と第４図は回転ピストンの説明図、第５図
と第６図は２段自在継手の説明図である。 ｌは回転軸、　　　　　２は歯車装置、３Ａと３Ｂは回
転軸、　４ムと４！１は自在継手、５ムと５Ｂｔｉ屈折
軸、　　６人と６３は歯車装置、７は２１！軸、　　　
　　８＾と８Ｂはピストン、９は外筒、　　　　　　１
０は歯車装置、１１は吸入口、　　　　１２は排出口 １３Ａと１３Ｂは自在継手、 １４人と１４１は回転軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自在継手による屈折軸の回転不等性を利用する回転ピス
   トン機械。