JPS63120867A

JPS63120867A - 差動回流機関

Info

Publication number: JPS63120867A
Application number: JP61267337A
Authority: JP
Inventors: Shin Yoneda; 伸米田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-11-10
Filing date: 1986-11-10
Publication date: 1988-05-25

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】本発明は、静圧流体機関に関するものである。

流体の加圧圧力を主体エネルギーとして運動を発生させ
る、超省力流体原動機の提供を目的とする。

従来の流体機関の運動は、加圧原よりの流体の流入によ
り運動を発生させることを原理としている。

本発明においては、閉回路等加圧において閉回路の内部
に推力差を発生させる方法の開発により、内部流体の回
流を生起させ、回流による、ピストンの運動を出力とし
て取出した点を特徴とする。

内部流体の回流を主推力とする故に、加圧原よりの、流
体流入量が少量となるが、シリンダー推力は、従来と変
らない出力を発生させ得る画期的な省力型流体機関であ
る。

閉回路内部に推力差を発生させる方法について、第１Ｎ
により説明します。

第１図は、往動運動中の状態を示すものです。

始めに、７．と１０．の推進シリン、−は、２４゜の常
圧回路を通じ、２５．の増圧機により等加圧されて、推
力が均衡する故に静止しています。

２６、の手動ポンプは、昇圧が完了すれば流体の漏れが
無い限り、ポンプを停止しても常圧回路の圧力は保持さ
れています。

第１図の実施例では、７．と１０．のシリンダー受圧面
積１５Ｑｃ＋ｒ！ストローク１ｍとしてあり、１００ｋ
ｇ（Ｗの圧力で加圧されているので、推力は、相互に１
５，０００ｋｇａＯ′　　となって肩肉していることに
なります。

次いで、１６のモーターを起動し、２７．の電磁弁をＯ
Ｎ　にすれば、３．の往動加圧回路を通じ８、と９．の
差動補助シリダ−が等加圧される、推力の方向は、シリ
ンダー内部矢印の方向に発生し、７．のシリンダー推力
と対向することになります。

８、のシリンダー受圧面積は、５０ａｌｌ＋９．のシリ
ンダー受圧面積は、１００ａｆ故に、合計面積は１５０
ａｆでありポンプ圧力１００　ｋｇａＩＰＸ　１５０　
ａｒｔ＝１５ρＯＯｋｇａｆ　　の推力を持って、７．
の推進シリンダー推力に対向し、７．の１５ρＯＯｋｇ
ａｌ］’の推力を中和し、７．と１０．の推進シリンダ
ーの相互推力の均衡を消失させる故に、１０．の推進シ
リンダー推力のみが発現することになり、１５ＤＯＯｋ
ｇ−の推力をもって、２２、の往動方向に１９、の出力
合成軸の運動が発生することをこなります。

次に本発明の基本要素となる、７．と８．の差動補助シ
リンダーの回流動作を説明します。

７、と８．のシリンダーの推力の方向は等しく、往動方
向を指向しますが、ピストンの運動は、相互に相反する
方向に差動します。

第２図に示す如＜：　、１３．の固定ラック歯車に沿っ
て、１９．の合成出力軸が、２２．の往動方向番こ運動
すると、１４．の伝達歯車は、反時計方向に回転し、更
に１５．の同方向歯車を連動して時計方向に回転させま
す。

１５、の歯車が回転すると、同一軸に固定されている、
３２．と１７．の歯車も時計方向に回転し、３２．の歯
車は、１６．のラック軸を、往動方向に押し、９．のピ
ストン軸を押込んで行きます。

１７、の歯車は、１８．のラック軸を引出し、直結する
８、のピストン軸を２３．の復動方向に連動させること
になります。

以上が、推力の方向は同じであるが、ピストンの運動は
反対の方向となる差動運動をさせる構造です。

尚、１４．１５．３２．の歯車は、同一の直径であり、
１７．の歯車（よ１４．の歯車の倍の円周としてありま
す。

したがって、９．のピストン速度は、１９．の合成出力
軸と等速で同方向運動となるが、８．のピストン軸速度
は、２倍の速度をもって、２３゜の復動方向に差動しま
す。

８、の速度を２倍にする理由は、１９．の出力軸と同じ
速度の場合は、逆方向運動故に静止状態となり、８．の
シリンダー内部流体を吐出させる回流が不可能となるか
らです。

亦、８．のピストン速度が２倍故に、８．の受圧面積を
９．の受圧面積の１／２の５０ａｏ’とし、９゜の受圧
面積を１００ａｎ”と設定して、回流容積の整合をさせ
てあります。

８、から９．へ回流する場合、８．のシリンダーの吐出
量が、９．のシリンダーの必要流体量より多いが、亦は
、同等であれば加圧原よりの流体の流入を要せず、加圧
のみの入力で連動が可能となります。

亦、８．と９．の受圧面積の比は約２対１としてあり、
１７．と３２．の歯車比は１対２として均衡する故に、
滑車にかけたロープの両端に等重量を負荷したと同じ作
用により、少ない摩擦力でスムースに差動運動が可能と
なるものです。

故に８．と９．の差動補助シリンダーの合成逆推力によ
り、７．のシリンダー推力は中和されて、１０．の推進
シリンダー推力、１　ｓ、ｕ　００ｋｇａｔの往動運動
が成立することになります。

往動運動中の７．のシリンダー内部流体ハ、１０、のピ
ストン軸に押されて、吐出され、５゜の回流回路を通過
し、１０．のシリンダーへ回流されて行きます。

７．と１０．のシリンダー受圧面積は、原則として同等
としであるので、運動中も、２４．の常圧回路よりの流
体の流入を要せず、推進運動が可能となるので、常圧回
路の加圧原は、ポンプ入力を使用しなくても、増圧機、
圧力ダメタンク等の加圧が可能となります。

７、と１０．のシリンダーを結Ｊ：５．の回流回路のパ
イプ容積を、大きく設定し、断面積を１０Ｕ　　以上と
すれば、配管抵抗が減少し、油圧よりも、粘性の低い水
圧の使用によれば、ピストン速度を、２ｍ５ｅｃ以上と
することは容易であります。

即ち、１０．のシリンダーピストン速度は、回流回路の
容積に比例し、使用流体の粘性率に逆比例します。

本実施例では、回流回路の流量調整弁により、ピストン
速度を１ｍ５ｅｃ　と設定しています。

故に１０．の推進シリンダーの理論推力は、１５．００
０ｋｇａｆＸ１　ｍＸ１ｓｅｃ　＝　１５，０００ｋｇ
ｍ５ｅｃとなります。

損失の量は、背圧抵抗＝１０％配管抵抗＝１０％　歯車、ピストン等の摩抗＝１０％　
合計損失＝３０％とし、実効推力＝７０％＝　１０，５００　ｋｇｍｓｅｃとな
ります。

１０．５００ｋｇｍ５ｅｃ　　の推力をもって、１９．
の合成出力軸が一、１ｍのストロークを運動し、２９．
のリミットスイッチの在る往動終端に到達すると、２７
．の往動電磁弁をＯＦとして２８．の復動電磁弁をＯＮ
にします。同時に、往動運動は停止しますが、復動運動
は起りません。３１．の圧抜弁をＯＮとして、３．の往
動加圧回路の圧力を減圧させて、始めて、復動運動が発
生します。

亦、４．の復動加圧回路の昇圧が完了するまで、圧抜弁
のＯＮを待つ必要があり工す。

したがって、昇圧タイム０．５秒、圧力下降タイム０．
５秒、計１秒の損失となり、往動行程、復動行程、共に
２秒を要することになり、ｖ２の出力、５，２５０　ｋ
ｇｍｓｅｃ　となります。

次に入力を計算、します。

復動起動時の流体流入量は、１１．と１２．の差動補助
シリンダーの昇圧容量であり、云い換えれば、停止時の
圧力低下に要する放出流体量に等しいものです。

流体放出量は、流体の圧縮量に比例します。

水、油等の圧縮率は、１００ｋｇａｆ附近では、１％程
度故に、影響は余りありませんが、問題となるのは、空
気の含有率です。通常は、使用流体容積の１０％をみる
必要があります。

１１、１２．のシリンダー内部流体量は回流故に、シリ
ンダー１本分の容積、１０ノとなります。

１０ノの１０％＝１ノです。

したがって、１００ｋｇＧＩＰＸｉノｓｅｃのポンプ入
力が起動時に必要となります。

現代のポンプ製造データーによれば、上記出力のポンプ
入力は、１５０Ｆの入力を必要とします。

１５ＫＩ＋のポンプ入力により、１１．と１２．のシリ
ンダーの昇圧が完了し１０．の推力が中和される直前に
、３１．の圧抜弁をＯＮとして、往動加圧回路の圧力を
減圧すれば、７．の推進シリンダー推力が発現し即時に
復動運動が開始されます。

復動運動中の推進シリンダー及び差動シリンダーは、１
０．と１１．の吐出回流によって補充される故に、ポン
プ流体の流入は必要でなく加圧圧力のみの入力状態で復
動運動に連動します。したがって、ポンプ入力は、加圧
のみの状態となれば１ｙＪｔ程度に減少します。

ＩＫＩＨの入力において、仮にシリンターストロークが
無限であれば運動も亦無限に連続することになります。

本実施例ではストローク１ｍ故をこ、１秒間続きます。

上記の１秒間のポンプ余剰出力を活用する方法として、
第１図の実施例の構造を更に１組増設し、並列設置交互
加圧方式とすれば、運動体止タイムが無くなる故をこ、
ポンプ入力は、１５請のままで、出力は２倍となり、５
．２５０ｋｇｍ５ｅｃＸ２＝　１０，５００ｋｇｍ５ｅ
ｃ　　の出力をもって往復運動を連続することになりま
す。

−区Ｓ用為！茎−により暉に換算すれば＝１０２譚とな
ります。

亦、並列設置の場合ポンプは連続全出力となる故にポン
プ入力を余分にみて、２倍の３０聰を要したとしても、
７０Ｋｖｔも出力が上回ります。入力を出力が１％でも
上回ると云うことは、エネルギー保存の法則の範囲超え
る驚くべき現象です。まして、２００悠も出力が上回る
と云う計算式が成立するという事実は、エネルギーの革
命と云えるものであります。

上記の数値は、実験の結果では無く、あくまで理論的数
値ですが、立論の順序と、計算の方式には誤りは無いと
考えます。

即ち本発明は、パスカルの示す、密閉容器内の一部より
の加圧において容器内部の全域に圧力が伝達されると云
う原理の応用を更に発展させたものであります。

更に云いかえれば、流体シリンダーの対向推力の閉回路
に、差動回流する補助シリンダーを附設して等加圧すれ
ば、閉回路内に推力差が発生し、加圧圧力のみの入力に
おいて、シリンダーのストロークの続く限り、差動推力
が連続する。

という新たな運動原理の発見であ１ります。

要約すれば、第１図に示す実施例を２組設置し、クラン
ク軸に出力を結合して、ポンプ入力、１５　Ｋｌｌ乃至
３０１＠を交互加圧することにより、１０２０１の出力
を有する）差動回流機関が成立します。故に本発明は、
省力型流体原動機と云うより、エネルギー増幅機関と云
へます。

尚、補助シリンダーの差動方式においては本実施例に示
す、ラック歯車による方式の他に、梃子による方式や、
流体シリンダー、ネジ送り等を使用する差動方式が可能
であり、更に、ワイヤー、チェーン等による滑車軸、歯
車軸等をサーボモーター等の同期回転制御により、補助
シリンダーを差動させる方式等も可能です。

尚、実施例では、ピストン軸運動型であるが、シリンダ
ー外筋運動型も可能です。

更に、加圧方式においては、高圧、低圧の複数のポンプ
による加圧方式や、正逆転ポンプ可変ポンプ等の使用も
有効です。亦、２４．の常圧回路において、往復動電磁
弁と同時加圧する方式も可能です。

更に、往復動電磁弁を各々単独として、最初の起動時に
おいて、同時加圧とし、圧抜弁のＯＮにより起動する方
法も有効です。

更に、加圧回路に、シリンダー、増圧機等を介在させる
方式は、圧力開放時の流体放出量を減少させることが可
能となります。

尚本機関は、シリンダー受圧面積の増加、加圧圧力の増
加に比例して出力は増大します。

亦、クランク軸１方向クラツチ等を中心として、本機関
の配置角を１２０’　　６０’守にした多数設置により
、大容量機関の製造も容易であります。故に、発電用原
動機、船舶、車輌等の推進機関、産業機械、土木機械等
の駆動に適するものであり、尚、出力を入力側に帰還さ
すことにより、人類の夢である永久機関の成立を可能と
する、今世紀の重要な発明であります。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の動作説明図である。第２図は実施例の
部分説明図である。１、　モーター（内燃機関）２、ポンプ３、往動加圧回路４、復動加圧回路５、回流回路６、固定台７、推進シリンダー８、差動補助シリンダー９、差動補助シリンダー１０、　　推進シリンダー１１、差動補助シリンダー１２、　　差動補助シリンダー１３．固定ラック歯車１４、運動伝達歯車１５、同方向歯車１６６　　同方向ラック軸１７、反方向歯車１８、反方向ラック軸１９、合成出力軸２０、　　クランクホイール２１、回転出力軸２２、往動方向２３、復動方向２４、常圧回路２５、増圧機 ′２６０手動ポンプ２７、往動電磁弁２８、復動電磁弁２９、往動終端３０、　　復動終端３１、圧抜弁３２、同方向歯車３３、　　アキュームレーター

Claims

【特許請求の範囲】回流回路を有する推進シリンダーの相互の推力を対向する如く配置し、更に、回流回路を有する、
差動補助シリンダーを附設し、等加圧することにおいて
、差動補助シリンダーの推力により、推進シリンダー相
互の対向回路に推力差を生起し、等加圧差動運動を発生
させ、差動運動に必要な流体を、主としてシリンダー相
互の回流をもつて充当し、加圧原流体入力を減少させる
如くして成る差動回流機関。