WO2011114786A1 - ロータリ式シリンダ装置 - Google Patents

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WO2011114786A1
WO2011114786A1 PCT/JP2011/052057 JP2011052057W WO2011114786A1 WO 2011114786 A1 WO2011114786 A1 WO 2011114786A1 JP 2011052057 W JP2011052057 W JP 2011052057W WO 2011114786 A1 WO2011114786 A1 WO 2011114786A1
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piston
crankshaft
shaft
virtual
assembled
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PCT/JP2011/052057
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洋志 小川
文人 小松
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株式会社医器研
有限会社ケイ・アールアンドデイ
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Definitions

  • the present invention relates to a rotary cylinder device capable of mutually converting the rotational movement of a shaft and the linear reciprocating movement of a piston in the cylinder, more specifically, various driving devices such as a compressor, a vacuum pump, a fluid rotary machine, an internal combustion engine
  • various driving devices such as a compressor, a vacuum pump, a fluid rotary machine, an internal combustion engine
  • the present invention relates to a rotary cylinder device applicable to the present invention.
  • a swinging piston system that repeatedly sucks in and delivers fluid by reciprocating the piston with a swinging piston linked to a crankshaft.
  • a scroll drive system that rotates and repeats suction and delivery of fluid, a rotary drive system that repeats suction and delivery of fluid by rotational movement of a roller (see Patent Document 1), and various other screw schemes and vane schemes according to applications, etc.
  • a drive scheme is employed.
  • the fluid pump of Patent Document 2 described above will be described with reference to schematic diagrams shown in FIGS. 12 and 13.
  • the rotary cylinder device shown in FIG. 12 has a first crankshaft 53 that rotates around a crankshaft 51 via a first virtual crank arm 52 of radius r, and a second virtual circle of radius r around the first crankshaft 53.
  • a second virtual crankshaft 54 rotating via a crank arm 59, a first piston set 55 rotatably connected to the second virtual crankshaft 54, and a second piston set 56 are provided in four cylinders 57 in a piston body 55a.
  • first piston set 55 and the second piston set 56 are rectilinearly reciprocated while drawing the locus of the inner cycloid while the piston head portions 55b, 56b provided at both ends of the same are inserted.
  • the first piston set 55 and the second piston set 56 are respectively slidably engaged with an eccentric slider rotating about the first crankshaft 53 and linearly reciprocated.
  • FIG. 13 which took out the said 1st piston set 55, and substituted structural principle equivalently.
  • the first crankshaft 53 is rotated via the first virtual crank arm 52
  • the second virtual crankshaft 54 is rotated about the first crankshaft 53 via the second crank arm 59.
  • the first piston set 55 reciprocates linearly along the locus of the inner cycloid.
  • a first virtual crank arm 52 rotating 360 degrees around the crankshaft 51 and a second virtual crank arm 59 rotating 360 degrees around the first crankshaft 53 constitute the piston main body 55 a of the first piston set 55. For example, a state in which each crosses 45 ° with respect to.
  • An object of the present invention is to provide a reaction force received from a sliding surface of a cylinder by a piston head portion of a piston set which is linearly reciprocated by being assembled to a piston complex eccentrically linked to a first crankshaft rotating about a shaft. It is an object of the present invention to provide a small-sized rotary cylinder device which achieves low energy loss and reduced friction loss by reducing the influence of the above.
  • a rotary cylinder device capable of mutually converting the rotational motions of a piston and a shaft reciprocating in a cylinder, which is assembled eccentrically with respect to the axial center of the shaft and having a radius r around the shaft
  • a first crankshaft rotatably assembled via a virtual crank arm, a first cylinder fitted concentrically to the first crankshaft, and an eccentricity with respect to the axis of the first cylinder
  • a second cylindrical body having a plurality of second virtual crankshafts as an axis, and an eccentric cylindrical body formed continuously, wherein the plurality of piston pairs intersect each other in the second cylindrical body;
  • a piston complex which is rotatably fitted about a shaft via a second virtual crank arm of radius r, and the first crankshaft in which the piston complex is fitted; Center First and second balance weights for achieving rotational balance between rotating parts, the first crankshaft and the first and second balance weights rotatably supporting the shaft and rotating about the shaft
  • the first virtual crank arm refers to a portion connecting the shaft and the shaft center of the first crank shaft, and it is possible to recognize the presence of the crank arm structurally even if there is no crank arm as a single component.
  • the second virtual crank arm is a portion connecting the shaft centers of the first crankshaft and the second virtual crankshaft, and even if the crank arm is omitted, a mechanical crank arm is recognized to be present.
  • the second virtual crankshaft refers to a crankshaft in which the presence of an axial center serving as a rotation center is virtually recognized even if there is no crankshaft on the mechanism.
  • a piston assembly is one in which a seal cup, a seal cup holding member and a seal material such as a piston ring are integrally assembled to a piston head portion of a single piston.
  • the guide bearings are disposed on both sides along the moving direction of the piston body of each of the plurality of piston sets assembled so as to cross the second cylindrical body, and guide the linear reciprocation of the respective piston sets. I assume.
  • a guide hole is formed in the piston body of each piston set assembled by crossing a plurality of the second cylindrical bodies in the longitudinal direction, and the guide bearing is a hole facing each guide hole It is characterized in that it abuts on the wall surface to guide the linear reciprocating motion of each piston set.
  • the guide bearing provided in the main body case is configured such that the first crankshaft rotates about the shaft and the piston complex rotates about the first crankshaft. It guides the linear reciprocating motion of a plurality of piston sets linked to two cylinders. Therefore, the piston heads of the plurality of piston sets that linearly reciprocate in the cylinder receive and reduce the reaction force received from the cylinder sliding surface by the guide bearing, thereby reducing the sliding resistance between the piston head and the cylinder to reduce friction. Losses, in particular the power consumption of the drive source, can be reduced.
  • the guide bearings are disposed on both sides along the moving direction of the piston body of each piston set assembled in a plurality crossing the plurality of second cylinders to guide the linear reciprocating motion of each piston set. It is possible to reduce the sliding resistance between the piston head portion and the cylinder by receiving the reaction force that the piston head portion receives from the cylinder sliding surface by the guide bearing on either side.
  • a guide hole is bored in the piston body of each piston set assembled in a plurality crossing the second cylindrical body along the longitudinal direction thereof, and the guide bearing is formed on the wall surface opposite to each guide hole
  • FIG. 5 is a left side view of FIG. 4;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view in the direction of arrows AA in FIG. 4;
  • 7A and 7B are a plan view and an axial cross-sectional view of the eccentric cylinder viewed from the axial direction.
  • FIG. 8A to 8L are schematic diagrams showing the relationship between the rotational trajectory of the first crankshaft centered on the shaft, the rotational trajectory of the second virtual crankshaft centered on the first crankshaft, and the linear reciprocation of the plurality of piston sets.
  • FIG. It is the perspective view which removed the 2nd main body case of the rotary type cylinder apparatus concerning other examples. It is the top view seen from the axial direction of the rotary-type cylinder apparatus of FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along arrow AA of FIG. 9; It is explanatory drawing which shows arrangement
  • FIGS. 1 to 8A to 8L a description will be made centering on a rotary cylinder device used in a compressor as an example.
  • the rotary cylinder device assumes a device in which the linear reciprocating motion of the piston with respect to the cylinder and the rotational motion of the shaft are mutually converted and output.
  • a shaft 4 (input and output shaft) is rotatably supported by a main body case 3 configured by a first main body case 1 and a second main body case 2.
  • the first body case 1 and the second body case 2 are integrally assembled by screwing the four corners with a bolt not shown.
  • an eccentric cylindrical body 6 rotatable about a first crankshaft 5 and a first piston assembly 7 assembled to the eccentric cylindrical body 6 via a bearing.
  • a second piston set 8 hereinafter, referred to as “piston complex P” are rotatably accommodated. The details will be described below.
  • the first crankshaft 5 is eccentrically connected to the shaft center of the shaft 4.
  • the shaft 4 is integrally formed with the first balance weight 9.
  • a shaft may be formed also on the second balance weight 10 side.
  • the first and second balance weights 9 and 10 are respectively fitted to both shaft end portions of the first crankshaft 5 and fixed by bolts 12a and 12b (see FIG. 6).
  • the shaft 4 connected to the first balance weight 9 is rotatably supported by the first bearing 13a, and the shaft portion formed on the second balance weight 10 is rotatably supported by the second bearing 13b. It is pivotally supported.
  • the first and second balance weights 9 and 10 have, for example, a block shape (see FIG. 1) and are assembled around the shaft 4 and include a first crankshaft 5 and a piston complex P as described later. It is provided to balance the mass among rotating parts centering on 4.
  • the eccentric cylinder 6 has a plurality of second virtual crankshafts 14 a and 14 b eccentric to the axis of the first crankshaft 5.
  • the second virtual crankshafts 14 a and 14 b are formed at positions 180 ° out of phase with respect to the first crankshaft 5.
  • the first and second piston sets 7 and 8 are assembled to the eccentric cylinder 6 so as to intersect each other in a direction perpendicular to the axis of the second virtual crankshafts 14a and 14b.
  • the eccentric cylindrical body 6 has a first cylindrical body 6a through which the first crankshaft 5 serving as the rotation center is inserted, and a second cylindrical body 6b continuously with the first cylindrical body 6a. Are continuously formed on both sides in the axial direction.
  • the first crankshaft 5 is concentrically fitted into the first cylindrical body 6 a, and becomes the rotation center of the eccentric cylindrical body 6.
  • bearing holding parts 6c and 6d are respectively recessedly provided on the inner and outer peripheral parts of the second cylindrical body 6b.
  • the inner bearings 15a and 15b are held by the bearing holding portion 6c on the inner circumferential side, and the outer bearings 16a and 16b are held by the bearing holding portion 6d on the outer circumferential side as shown in FIG. Each is held.
  • the inner bearings 15 a and 15 b rotatably support the first crankshaft 5.
  • the outer bearings 16a and 16b rotatably support the first and second piston sets 7 and 8 while being fitted into the second cylindrical portion 6b in a crossing manner.
  • the length of the second virtual crank arm connecting the first crankshaft 5 and the second virtual crankshafts 14a and 14b is set by the rotation radius r of the second cylindrical body 6b (see FIGS. 8A to 8L).
  • the piston complex P including the eccentric cylinder 6 around the first crankshaft 5 can be compactly assembled in the axial direction and the radial direction.
  • a first piston head 7b and a second piston head 8b are formed at both longitudinal ends of the first and second piston bodies 7a and 8a.
  • Ring-shaped seal cups 7c and 8c and seal cup holding members 7d and 8d are assembled to the first piston head 7b and the second piston head 8b (not shown) by bolts 19, respectively.
  • an oil-free seal material for example, PEEK (polyether ether ketone) resin material or the like.
  • the cylinder 21 is attached to the opening 20 provided in the side surface (four sides) of the main body case 3 (the first main body case 1 and the second main body case 2).
  • the first piston head 7b and the second piston head 8b are slid by seal cups 7c and 8c (not shown) while maintaining the sealing property with the inner wall surface 21a of the cylinder 21.
  • Standing portions 7e are provided on the outer peripheral edge portions of the seal cups 7c and 8c. In the case of the compressor, the rising portions 7e and 8e are assembled outward in the piston sliding direction (see FIG. 6).
  • the first piston head 7b of the first piston body 7a and the second piston body 8a slide along the inner wall surface 21a of the cylinder 21. To be assembled.
  • the guide bearing 1 c includes the first and second piston pairs of the first and second piston sets 7 and 8.
  • the piston bodies 7a and 8a are disposed on both sides along the moving direction of the piston bodies 7a and 8a and are provided to guide the linear reciprocating motion.
  • FIGS. 8A to 8L the relationship between the rotational motions of the first crankshaft 5 and the second virtual crankshafts 14a and 14b centering on the shaft 4 and the linear reciprocation motion of a plurality of pistons (inner cycloidal motion system) is shown in FIGS. 8A to 8L.
  • the center O of the rolling circle 23 coincides with the axial center of the shaft 4.
  • the first crankshaft 5 exists at a position eccentric to the center O, and the second virtual crankshafts 14 a and 14 b rotate as the first crankshaft 5 rotates.
  • the number of second virtual crankshafts 14a, 14b corresponds to the number of pistons.
  • the distance r between the shaft centers of the shaft 4 (center O) and the first crankshaft 5 is taken as the arm length (rotation radius) of the first virtual crank arm and the second virtual crank arm.
  • the first crankshaft 5 is rotated on the rotation track 30 around the axial center (center O) of the shaft 4 with the arm length r of the first virtual crank arm as the rotation radius.
  • the second virtual crankshafts 14a and 14b apparently rotate on a rotation trajectory (virtual circle 24) whose radius of rotation is the arm length r of the second virtual crank arm centered on the first crankshaft 5.
  • the first and second piston sets 7 and 8 reciprocate in the radial direction of the rolling circle 23 whose radius is the diameter R (2r) of the imaginary circle 24 around the center O.
  • a second virtual crankshaft of the second cylindrical body 6b, in which the first and second piston sets 7 and 8 orthogonal to each other are connected is illustrated as 14a and 14b.
  • the second virtual crankshaft 14a is at the intersection (lower end position) of the rolling circle 23 and the diameter R1
  • the second virtual crankshaft 14b is at the center O of the rolling circle 23 (axial center position of the shaft 4).
  • the first crankshaft 5 is assumed to be located at a radius r from the center O of the rolling circle 23.
  • the case where the first crankshaft 5 makes one rotation in the counterclockwise direction around the center O of the rolling circle 23 will be described.
  • the virtual circle 24 rotates in a clockwise direction without slipping along the inner circumference of the rolling circle 23.
  • 8A to 8L show the first crankshaft 5 displaced by 30 degrees.
  • the second virtual crankshaft 14a reciprocates on the diameter R1 of the rolling circle 23, which is the rolling locus of the imaginary circle 24,
  • the second virtual crankshaft 14 b reciprocates on the diameter R 2 of the rolling circle 23.
  • the second virtual crankshaft The first piston set 7 connected to the eccentric cylinder 6 in the second cylindrical portion 6b having the shaft centers 14a and 14b has a diameter R1 on the rolling circle 23 (concentric circle centered on the shaft center of the shaft 4) of radius 2r.
  • the second piston set 8 repeats the reciprocating motion on the diameter R2 of the rolling circle 23 (concentric circle centered on the axial center of the shaft 4) of radius 2r.
  • FIG. 6 shows an example of the assembly configuration of the rotary cylinder device.
  • the inner bearings 15a and 15b are assembled to the bearing holding portion 6c of the eccentric cylinder 6 (see FIG. 7B).
  • the first crankshaft 5 is fitted in the center bearings of the inner bearings 15a and 15b of the eccentric cylindrical body 6 and the first cylindrical body 6a.
  • the seal cups 7c and 8c and the seal cup holding members 7d and 8d are integrally assembled with the first and second piston head portions 7b and 8b of the first and second piston bodies 7a and 8a by bolts 19, respectively.
  • the first and second piston sets 7 and 8 are assembled such that the outer bearings 16a and 16b are fitted.
  • the first and second piston sets 7 and 8 are fitted into the second cylindrical portion 6b so as to intersect with each other via the outer bearings 16a and 16b.
  • first and second balance weights 9 and 10 are fitted into both ends of the first crankshaft 5, the pins 11a and 11b are fitted into the pin holes, and the bolts 12a and 12b are screw fitted to each other. 2) Assemble the balance weights 9, 10 integrally with the first crankshaft 5. Further, the first bearing 13 a is fitted in the first main body case 1, and the second bearing 13 b is fitted in the second main body case 2. Further, the bearing 1 c is assembled to the boss portion 1 b protruding from the inner bottom portion 1 a of the first main body case 1.
  • the shaft 4 is fitted in the first bearing 13a, and the shaft portion of the balance weight 10 is fitted in the second bearing 13b, and the first main case 1 and the second main case 2 are combined by bolting.
  • the eccentric cylindrical body 6 and the first, second, and seventh sets of pistons assembled to cross the eccentric cylindrical body 6 (piston composite body P; see FIG. 1) are accommodated in the main body case 3.
  • the cylinder 21 is fitted into the opening 20 formed in the side surface (four sides) of the main body case 3, and the first piston head 7 b and the second piston head 8 b are respectively inserted into the opening 21 a of the cylinder 21.
  • the rotary cylinder device is assembled by being slidably fitted (see FIG. 1).
  • the shaft center of the first piston set 7 and the shaft center of the second piston set 8 are assembled to the eccentric cylinder 6 in a state of being slightly shifted in the axial direction of the shaft 4.
  • the eccentric cylinder 6 is the first one. Even if it rotates centering on the crankshaft 5, the vibration by the said rotation can be suppressed.
  • the backlash (approximately 30 ⁇ m to 50 ⁇ m or so) generated between the first and second piston heads 7 b and 8 b and the inner wall surface 21 a of the cylinder 21 due to processing errors of component parts is the first and second piston heads. Since the vibration is absorbed by the rising portions 7e and 8e (see FIG. 6) of the seal cups 7c and 8c inserted between the portions 7b and 8b and the inner wall surface 21a of the cylinder 21, no noise is generated.
  • the rotary type cylinder device assembled as described above has a first rotation balance centering on the second virtual crankshafts 14a and 14b of the first and second piston sets 7 and 8 and a first crank of the piston complex P.
  • the second rotation balance about the shaft 5 and the third rotation balance about the first crankshaft 5 and the shaft 4 of the piston complex P are balanced by the first and second balance weights 9 and 10, respectively. It is assembled.
  • the guide bearing 1 c of the first main body case 1 is configured such that the first crankshaft 5 rotates about the shaft 4 and the piston complex P rotates about the first crankshaft 5.
  • First and second piston sets 7, 8 assembled to the cylindrical body 6b guide linear reciprocation along the radial direction of a rolling circle of radius 2r of the second virtual crankshafts 14a, 14b centered on the shaft 4 .
  • the reaction force (see (P / 4) in FIG. 13) received by the first and second piston head portions 7b and 8b of the first and second piston sets 7 and 8 from the cylinder sliding surface is on one side.
  • the sliding resistance between the first and second piston heads 7 b and 8 b and the cylinder 21 can be reduced by receiving them by the guide bearing 1 c. Therefore, the friction loss between the first and second piston sets 7 and 8 and the cylinder 21 can be reduced, and the power consumption of the drive source can be reduced.
  • the clearance between the first and second piston bodies 7a and 8a and the guide bearing 1c receiving the side pressure is set to a minimum so that mechanical interference does not occur in consideration of dimensional errors due to processing errors of components and temperature rise.
  • the first and second pistons 7 and 8 are disposed to be orthogonal to each other, but the present invention is not limited to this.
  • the phase difference is 60 degrees or the like around the first crankshaft 5 It is also possible to arrange.
  • FIG. 9 in the first and second piston sets 7 and 8, guide holes (long holes) 31 and 32 are formed on both sides of the first piston body 7a and the second piston body 8a along the longitudinal direction. Each is drilled. Further, as shown in FIG. 11, in the inner bottom portion 1a of the first main body case 1, four bosses 1b are provided at positions corresponding to the guide holes 31 and 32, respectively. For example, two guide bearings 1c are superimposed on the shaft end of the boss portion 1b, and the guide bearing 1c is assembled to the boss portion 1b by fitting a pin 1d into the shaft hole of the boss portion 1b.
  • FIG. 9 in the first and second piston sets 7 and 8a
  • guide holes 31 and 32 are formed on both sides of the first piston body 7a and the second piston body 8a along the longitudinal direction. Each is drilled.
  • bosses 1b in the inner bottom portion 1a of the first main body case 1, four bosses 1b are provided at positions corresponding to the guide holes 31 and 32, respectively.
  • two guide bearings 1c are
  • each guide bearing 1c is inserted into the guide holes 31 and 32, and the linear reciprocating motion of the first and second piston sets 7 and 8 assembled to the second cylindrical body 6b is performed by the first piston body 7a, It guides in the position which overlaps with the 2nd piston body 8a.
  • the guide bearing 1c abuts the opposed hole wall surfaces 31a and 32a of the guide holes 31 and 32 to guide the linear reciprocating motion of the first and second piston sets 7 and 8.
  • the guide bearing 1c reduces the reaction force that the first and second piston head portions 7b and 8b of the first and second piston sets 7 and 8 receive from the cylinder sliding surface.
  • the sliding resistance between the first and second piston heads 7b and 8b and the cylinder 21 can be reduced. Therefore, the friction loss between the piston set and the cylinder (see (P / 4) in FIG. 13) can be reduced to reduce the power consumption of the drive source. Further, since the number of parts in the main body case 3 is reduced, the assembly becomes easy, and the space in the main body case 3 can be effectively utilized.
  • the guide bearing 1c can use various bearings such as a rolling bearing, a sliding bearing, and a metal bearing.
  • the guide bearing 1c is provided in the first main body case 1, but may be provided in the second main body case 2 or may be provided in both the first and second main body cases 1 and 2 Good.

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Abstract

　シャフトを中心に回転する第１クランク軸に偏芯して連繋するピストン複合体に組み付けられて直線往復運動するピストンにシリンダから作用する反力の影響を軽減することで、摩擦損失が少なく、省エネルギー化を実現した小型のロータリ式シリンダ装置を提供する。　ガイド軸受１ｃは、シャフト４を中心に第１クランク軸５が回転し、当該第１クランク軸５を中心にピストン複合体Ｐが回転することで、第２筒体６ｂに組み付けられた第１，第２ピストン組７，８がシャフト４を中心とする第２仮想クランク軸１４ａ，１４ｂの半径２ｒの転がり円の径方向に沿った直線往復運動をガイドする。

Description

ロータリ式シリンダ装置
　本発明は、シャフトの回転運動とシリンダ内のピストンの直線往復運動を相互に変換可能なロータリ式シリンダ装置、より具体的には圧縮機、真空ポンプ、流体回転機、内燃機関など様々な駆動装置に適用可能なロータリ式シリンダ装置に関する。
　圧縮機、真空ポンプ、流体回転機などの原動機においては、クランクシャフトに連繋した揺動ピストンによるピストンの往復動で流体の吸込みと送出しを繰り返す揺動ピストン方式、固定スクロールに対して旋回スクロールを回転させて流体の吸込みと送出しを繰り返すスクロール駆動方式、ローラーの回転運動で流体の吸込みと送出しを繰り返すロータリ駆動方式（特許文献１参照）、その他スクリュー方式、ベーン方式など用途に応じた各種駆動方式が採用されている。
　中でも、シャフトとクランクピンを連結する第１アームとクランクピンとピストンを連結する第２アームとの長さを揃えることで、クランクアームの長さを１／２にしてピストンのストロークを２倍にした２ピストン４ヘッドの流体ポンプが提案されている（特許文献２参照）。
特開２００４－１９０６１３号公報 特開昭５６－１４１０７９号公報
　上述した特許文献２の流体ポンプについて、図１２及び図１３に示す模式図を参照して説明する。図１２に示すロータリ式シリンダ装置は、クランクシャフト５１を中心に半径ｒの第１仮想クランクアーム５２を介して回転する第１クランク軸５３、第１クランク軸５３を中心に半径ｒの第２仮想クランクアーム５９を介して回転する第２仮想クランク軸５４、第２仮想クランク軸５４を中心に回転可能に連繋する第１ピストン組５５，第２ピストン組５６が４つのシリンダ５７内にピストン本体５５ａ，５６ａの両端に設けられたピストンヘッド部５５ｂ，５６ｂが挿入されたまま内サイクロイドの軌跡を描いて直線往復運動するようになっている。第１ピストン組５５，第２ピストン組５６は、第１クランク軸５３を中心に回転する偏芯スライダに各々滑合して直線往復移動するようになっている。
　上記第１ピストン組５５を取り出して、構造原理を等価的に置き換えたのが図１３である。クランクシャフト５１の回転に伴って第１仮想クランクアーム５２を介して第１クランク軸５３が回転し、第１クランク軸５３を中心として第２クランクアーム５９を介して第２仮想クランク軸５４が回転して、第１ピストン組５５が内サイクロイドの軌跡を描いて直線往復運動する。図１３は、クランクシャフト５１を中心に３６０度回転する第１仮想クランクアーム５２と第１クランク軸５３を中心に３６０度回転する第２仮想クランクアーム５９が、第１ピストン組５５のピストン本体５５ａに対して各々４５°に交差した状態を例示している。
　このとき、第１ピストン組５５（一方のピストンヘッド部５５ｂ）に流体圧Ｐが作用したとする。このとき、駆動軸であるクランクシャフト５１を中心とする回転方向に、流体圧Ｐに相当する反力Ｐが作用する。この反力Ｐが第１クランク軸５３に作用していると仮定すると、この外力Ｐに対する反作用がクランクシャフト５１と第２仮想クランク軸５４にＰ／２ずつ作用する。ここで、クランクシャフト５１に直交して作用する反力Ｐ／２は、第１ピストン本体５５ａの往復運動に影響を与えない（回転中心であるクランクシャフト５１はボールベアリング等により軸支されている）ため、両側のピストンヘッド部５５ｂに対してシリンダ５７からにＰ／４ずつ反力が作用することになる。ピストンヘッド部５５ｂの外周面とシリンダ５７の摺動面（内壁面）５７ａとの摩擦係数をμとすると、摺動抵抗は両側で（Ｐ／４）×μ×２となる。
　上記ピストンヘッド部５５ｂと摺動面５７ａとの摺動抵抗により、ピストンヘッド部５５ｂに設けられるシールカップ６１が破損したり、シリンダ５７の摺動面５７ａが偏摩耗したりするうえに、摩擦損失により駆動源のエネルギー損失が増大して消費電力が嵩むおそれがあった。
　本発明の目的は、シャフトを中心に回転する第１クランク軸に偏芯して連繋するピストン複合体に組み付けられて直線往復運動するピストン組のピストンヘッド部がシリンダの摺動面から受ける反力の影響を軽減することで、摩擦損失が少なく、省エネルギー化を実現した小型のロータリ式シリンダ装置を提供することにある。
　上記目的を達成するため本発明は次の構成を有する。
　シリンダ内を往復運動するピストンとシャフトの回転運動を相互に変換可能なロータリ式シリンダ装置であって、前記シャフトの軸芯に対して偏芯して組み付けられ、当該シャフトを中心に半径ｒの第１仮想クランクアームを介して回転可能に組み付けられた第１クランク軸と、前記第１クランク軸に同芯状に嵌め込まれた第１筒体と該第１筒体の軸芯に対して偏芯した複数の第２仮想クランク軸を軸芯とする第２筒体が連続して形成された偏芯筒体を備え、前記第２筒体に複数のピストン組が互いに交差したまま前記第１クランク軸を中心に半径ｒの第２仮想クランクアームを介して回転可能に嵌め込まれたピストン複合体と、前記ピストン複合体が嵌め込まれた前記第１クランク軸の両端部に各々組み付けられ、前記シャフトを中心とする回転部品間の回転バランスをとる第１，第２バランスウェイトと、前記シャフトを回転可能に軸支し、当該シャフトを中心に回転する前記第１クランク軸及び前記第１，第２バランスウェイト、前記第１クランク軸を中心に回転する前記ピストン複合体を回転可能に収容する本体ケースと、前記本体ケースに設けられ、前記シャフトを中心に前記第１クランク軸が回転し、当該第１クランク軸を中心に前記ピストン複合体が回転することで、前記第２筒体に組み付けられた前記複数のピストン組が前記シャフトを中心とする前記第２仮想クランク軸の半径２ｒの転がり円の径方向に沿った直線往復運動をガイドするガイド軸受と、を具備したことを特徴とする。
　ここで、第１仮想クランクアームとは、シャフトと第１クランク軸の軸芯間を連結する部位を言い、部品単体でクランクアームが存在しなくても構造上クランクアームの存在が認められるものを言う。また、第２仮想クランクアームとは、第１クランク軸と第２仮想クランク軸の軸芯間を連結する部位をいい、クランクアームが省略されていても機構上クランクアームの存在が認められるものを言う。また、第２仮想クランク軸とは、機構上のクランク軸が存在しなくとも回転中心となる軸芯の存在が仮想上認められるクランク軸を言う。また、ピストン組とは、ピストン単体のピストンヘッド部にシールカップ及びシールカップ押さえ部材やピストンリングなどのシール材が一体に組み付けられたものを言う。
　また、前記ガイド軸受は、前記第２筒体に複数交差して組み付けられた各ピストン組のピストン本体の移動方向に沿って両側に配置されて各ピストン組の直線往復運動をガイドすることを特徴とする。
　また、前記第２筒体に複数交差して組み付けられた各ピストン組のピストン本体にはその長手方向に沿ってガイド孔が各々穿設されており、前記ガイド軸受は各ガイド孔の対向する孔壁面に当接して各ピストン組の直線往復運動をガイドすることを特徴とする。
　本発明に係るロータリ式シリンダ装置を用いれば、本体ケースに設けられるガイド軸受は、シャフトを中心に第１クランク軸が回転し、該第１クランク軸を中心にピストン複合体が回転する際の第２筒体に連繋する複数のピストン組の直線往復運動をガイドする。
　よって、シリンダ内を直線往復運動する複数のピストン組のピストンヘッド部がシリンダ摺動面から受ける反力をガイド軸受で受け止めて軽減するため、ピストンヘッド部とシリンダとの摺動抵抗を減らして摩擦損失、特に駆動源の消費電力を低減することができる。
　また、ガイド軸受は、第２筒体に複数交差して組み付けられた各ピストン組のピストン本体の移動方向に沿って両側に配置されて各ピストン組の直線往復運動をガイドするので、各ピストン組のピストンヘッド部がシリンダ摺動面から受ける反力をいずれか一方側のガイド軸受で受け止めてピストンヘッド部とシリンダとの摺動抵抗を軽減することができる。
　また、第２筒体に複数交差して組み付けられた各ピストン組のピストン本体にはその長手方向に沿ってガイド孔が各々穿設されており、ガイド軸受は各ガイド孔の対向する孔壁面に当接して各ピストン組の直線往復運動をガイドする場合には、各ピストン組のピストンヘッド部がシリンダ摺動面から受ける反力を少ないガイド軸受で受け止めてピストンヘッド部とシリンダとの摺動抵抗を軽減することができる。よって、ピストン組とシリンダ間の摩擦損失を低減して駆動源の消費電力を低減することができる。また、本体ケース内の部品点数が減るので組み立てが容易になり、本体ケース内のスペースを有効に活用することができる。
ロータリ式シリンダ装置の一部切欠き分解斜視図である。 図１のロータリ式シリンダ装置の第２本体ケースを取り外した一部破断斜視図である。 ロータリ式シリンダ装置の第２本体ケースを取り外した斜視図である。 図３のロータリ式シリンダ装置の軸方向からみた平面図である。 図４の左側面図である。 図４の矢印Ａ－Ａ方向断面図である。 図７Ａ及び図７Ｂは、偏芯筒体の軸方向から見た平面図及び軸方向断面図である。 図８Ａ～図８Ｌは、シャフトを中心とする第１クランク軸の回転軌道、第１クランク軸を中心とする第２仮想クランク軸の回転軌道と複数のピストン組の直線往復運動の関係を示す模式図である。 他例にかかるロータリ式シリンダ装置の第２本体ケースを取り外した斜視図である。 図９のロータリ式シリンダ装置の軸方向からみた平面図である。 図９の矢印Ａ－Ａ方向断面図である。 第１，第２ピストン組とシリンダの配置を示す説明図である。 直線往復運動するピストン組とシリンダとの間に作用する外力の模式説明図である。
　以下、発明を実施するための一実施形態について添付図面に基づいて詳細に説明する。
先ず、図１乃至図８Ａ～図８Ｌを参照して一例として圧縮機に用いられるロータリ式シリンダ装置を中心として説明する。ロータリ式シリンダ装置は、シリンダに対するピストンの直線往復運動とシャフトの回転運動とが相互に変換されて出力される装置を想定している。
　図１において、第１本体ケース１と第２本体ケース２とで構成される本体ケース３にシャフト４（入出力軸）が回転可能に軸支されている。第１本体ケース１と第２本体ケース２とは、図示しないボルトにより四隅をねじ嵌合させて一体に組み付けられる。この本体ケース３内には、図２に示すように第１クランク軸５を中心に回転可能な偏芯筒体６と該偏芯筒体６に軸受を介して組み付けられた第１ピストン組７及び第２ピストン組８（以下、これらを「ピストン複合体Ｐ」という）が回転可能に収容されている。以下、具体的に説明する。
　図６において、第１クランク軸５は、シャフト４の軸芯に対して偏芯して連結される。本実施形態では、シャフト４は、第１バランスウェイト９と一体に形成されている。尚、第２バランスウェイト１０側にもシャフトが形成されていてもよい。第１，第２バランスウェイト９，１０は第１クランク軸５の両軸端部に各々嵌め込まれてボルト１２ａ，１２ｂ（図６参照）により固定される。
　図６において、第１バランスウェイト９に連結されたシャフト４は第１軸受１３ａにより回転可能に軸支されており、第２バランスウェイト１０に形成された軸部は第２軸受１３ｂにより回転可能に軸支されている。第１，第２バランスウェイト９，１０は、例えばブロック形状をしており（図１参照）、シャフト４の周りに組み付けられ、後述するように第１クランク軸５及びピストン複合体Ｐを含むシャフト４を中心とした回転部品間の質量バランスをとるために設けられている。
　また、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、偏芯筒体６は、第１クランク軸５の軸芯に対して偏芯した複数の第２仮想クランク軸１４ａ，１４ｂを有する。本実施形態では、交差するピストン組が２本であるため、第２仮想クランク軸１４ａ，１４ｂは第１クランク軸５を中心として１８０度位相がずれた位置に形成されている。
　第１，第２ピストン組７，８は第２仮想クランク軸１４ａ，１４ｂの軸直角方向に互いに交差して偏芯筒体６に組み付けられている。具体的には、図７Ｂにおいて、偏芯筒体６は、回転中心となる第１クランク軸５が挿通する第１筒体６ａと、該第１筒体６ａに連続して第２筒体６ｂが軸芯方向両側に各々連続して形成されている。第１筒体６ａには第１クランク軸５が同芯状に嵌め込まれ、偏芯筒体６の回転中心となる。また、第２筒体６ｂの軸芯は、第１クランク軸５（第１筒体６ａ）の軸芯に対して偏芯した第２仮想クランク軸１４ａ，１４ｂと一致するようになっている。図７Ａ及び図７Ｂにおいて、第２筒体６ｂの内外周部には、軸受保持部６ｃ，６ｄが各々凹設されている。
　図７Ｂに示すように、内周側の軸受保持部６ｃには、内側軸受１５ａ，１５ｂが保持されており、図６に示すように外周側の軸受保持部６ｄには外側軸受１６ａ，１６ｂが各々保持されている。内側軸受１５ａ，１５ｂは第１のクランク軸５を回転可能に支持している。また、外側軸受１６ａ，１６ｂは、第１，第２ピストン組７，８が第２円筒部６ｂに交差して嵌め込まれたまま回転可能に支持している。
　以上の構成により、第１クランク軸５と第２仮想クランク軸１４ａ，１４ｂを結ぶ第２仮想クランクアームの長さを第２円筒体６ｂの回転半径ｒにより設定する（図８Ａ～図８Ｌ参照）ことで、第１クランク軸５を中心として偏芯筒体６を含むピストン複合体Ｐを軸方向及び径
方向にコンパクトに組み付けることができる。
　また、図６において、第１，第２ピストン本体７ａ，８ａの長手方向両端部には、第１ピストンヘッド部７ｂ，第２ピストンヘッド部８ｂ（図示せず）が形成されている。第１ピストンヘッド部７ｂ，第２ピストンヘッド部８ｂ（図示せず）には、リング状のシールカップ７ｃ，８ｃ、シールカップ押さえ部材７ｄ，８ｄ（図示せず）が各々ボルト１９により組み付けられている。シールカップ７ｃ，８ｃ（図示せず）は、オイルフリーのシール材（例えばＰＥＥＫ（ポリエーテエーテルケトン）樹脂材等）が用いられる。
　また、図４において、本体ケース３（第１本体ケース１及び第２本体ケース２）の側面部（４面）に設けられた開口部２０には、シリンダ２１が組み付けられている。第１ピストンヘッド部７ｂ，第２ピストンヘッド部８ｂは、シールカップ７ｃ，８ｃ（図示せず）によって、シリンダ２１の内壁面２１ａとのシール性を保ちながら摺動するようになっている。シールカップ７ｃ，８ｃの外周縁部には起立部７ｅ（図６参照），８ｅ（図１参照）が設けられている。圧縮機の場合には、起立部７ｅ，８ｅは、ピストン摺動方向外側に向けて組み付けられている（図６参照）。
　図１に示すように、第１ピストン本体７ａ，第２ピストン本体８ａの第１ピストンヘッド部７ｂ（図６参照），第２ピストンヘッド部８ｂは、シリンダ２１の内壁面２１ａに沿って摺動するように組み付けられる。
　また、図１において、第１本体ケース１の内底部１ａにはシリンダ２１に近傍にボス部１ｂが８か所に設けられている。このボス部１ｂの軸端にはガイド軸受１ｃが２個ずつ重ね合わせ、ガイド軸受１ｃはボス部１ｂの軸孔にピン１ｄが嵌め込まれて組み付けられている。図３に示すように、ガイド軸受１ｃは、第１，第２ピストン組７，８の第１，第２
ピストン本体７ａ，８ａの移動方向に沿って両側に配置されて直線往復運動をガイドするために設けられている。
　ここで、シャフト４を中心とする第１クランク軸５、第２仮想クランク軸１４ａ，１４ｂの回転運動と複数のピストンの直線往復運動の関係（内サイクロイド運動方式）を図８Ａ～図８Ｌに示す模式構造原理図を参照して説明する。図８Ａ～図８Ｌにおいて、転がり円２３の中心Ｏはシャフト４の軸芯と一致する。また、中心Ｏより偏芯した位置
に第１クランク軸５が存在し、第１クランク軸５の回転に伴い第２仮想クランク軸１４ａ，１４ｂが回転するものとする。第２仮想クランク軸１４ａ，１４ｂの数は、ピストンの数に対応している。
　シャフト４（中心Ｏ）と第１クランク軸５との軸芯間距離ｒを第１仮想クランクアーム及び第２仮想クランクアームのアーム長（回転半径）とする。また、シャフト４の軸芯（中心Ｏ）周りに第１仮想クランクアームのアーム長ｒを回転半径とする回転軌道３０上を第１クランク軸５が回転する。更には、第１クランク軸５を中心とする第２仮想クランクアームのアーム長ｒを回転半径とする回転軌道（仮想円２４）上を第２仮想クランク軸１４ａ，１４ｂが見かけ上回転する。これにより、中心Ｏの周りに仮想円２４の直径Ｒ（２ｒ）を半径とする転がり円２３の径方向に第１，第２ピストン組７，８が各々往復動する
ようになっている。
　本実施例では、互いに直交する第１、第２ピストン組７，８が連繋する第２筒体６ｂの第２仮想クランク軸を１４ａ，１４ｂとして例示するものとする。図８Ａにおいて、第２仮想クランク軸１４ａは転がり円２３と直径Ｒ１の交点（下端位置）にあり、第２仮想クランク軸１４ｂは、転がり円２３の中心Ｏ（シャフト４の軸芯位置）にある。第１ク
ランク軸５は転がり円２３の中心Ｏから半径ｒの位置にあるものとする。
　第１クランク軸５が転がり円２３の中心Ｏの周りに反時計回り方向に１回転する場合について説明する。仮想円２４は時計回り方向に転がり円２３の内周に沿って滑らずに回転するものとする。図８Ａ～図８Ｌは第１クランク軸５が３０度ずつ変位した状態を示している。
　第１クランク軸５が図８Ａの位置から反時計回り方向に９０度回転すると図８Ｄの位置となる。このとき、第２仮想クランク軸１４ａは転がり円２３の直径Ｒ１上を中心Ｏへ移動し、第２仮想クランク軸１４ｂは直径Ｒ１と直交する直径Ｒ２と転がり円２３との交点（右端位置）まで移動する。
　第１クランク軸５が図８Ｄの位置から反時計回り方向にさらに９０度回転すると図８Ｇの位置となる。このとき、第２仮想クランク軸１４ａは転がり円２３と直径Ｒ１との交点（上端位置）へ移動し、第２仮想クランク軸１４ｂは転がり円２３の中心Ｏへ移動する。
　第１クランク軸５が図８Ｇの位置から反時計回り方向にさらに９０度回転すると図８Ｊの位置となる。このとき、第２仮想クランク軸１４ａは転がり円２３の中心Ｏへ移動し、第２仮想クランク軸１４ｂは転がり円２３と直径Ｒ２との交点（左端位置）へ移動する。
　第１クランク軸５が図８Ｊの位置から反時計回り方向にさらに９０度回転すると図８Ａの位置となる。このとき、第２仮想クランク軸１４ａは転がり円２３と直径Ｒ１との交点（下端位置）へ移動し、第２仮想クランク軸１４ｂは転がり円２３の中心Ｏへ移動する。
　以上のように、第１クランク軸５が中心Ｏ（シャフト４）の周りに回転すると、第２仮想クランク軸１４ａは仮想円２４の転がり軌跡である転がり円２３の直径Ｒ１上を往復移動し、第２仮想クランク軸１４ｂは転がり円２３の直径Ｒ２上を往復移動する。
　即ち、シャフト４の軸芯（中心Ｏ）を中心とした半径ｒの回転軌道３０に沿った第１クランク軸５及びピストン複合体Ｐ（図２参照）の回転移動に伴い、第２仮想クランク軸１４ａ，１４ｂを軸芯に有する第２円筒部６ｂにおいて偏芯筒体６と連繋する第１ピストン組７が半径２ｒの転がり円２３（シャフト４の軸芯を中心とする同心円）の直径Ｒ１上で往復動を繰り返し、第２ピストン組８が半径２ｒの転がり円２３（シャフト４の軸芯を中心とする同心円）の直径Ｒ２上で往復運動を繰り返すことになる。
　図６において、ロータリ式シリンダ装置の組立構成の一例を示す。
　偏芯筒体６の軸受保持部６ｃに内側軸受１５ａ，１５ｂを組み付ける（図７Ｂ参照）。また、偏芯筒体６の内側軸受１５ａ，１５ｂ、第１円筒体６ａの中心孔に第１クランク軸５を嵌め込む。また、第１，第２ピストン本体７ａ，８ａの第１、第２ピストンヘッド部７ｂ，８ｂに、シールカップ７ｃ，８ｃ及びシールカップ押さえ部材７ｄ，８ｄをボルト１９にて一体に組み付ける。更に、第１，第２ピストン組７，８を外側軸受１６ａ，１６ｂが嵌まり込むように組み付ける。そして、上記第１，第２ピストン組７，８を第２円筒部６ｂに外側軸受１６ａ，１６ｂを介して交差するように嵌め込む。
　また、第１クランク軸５の両端部に第１，第２バランスウェイト９，１０を嵌め込んで、ピン１１ａ，１１ｂをピン孔に嵌め込み、ボルト１２ａ，１２ｂをねじ嵌合させて第１，第２バランスウェイト９，１０を第１クランク軸５に一体に組み付ける。また、第１本体ケース１に第１軸受１３ａ、第２本体ケース２に第２軸受１３ｂを各々嵌め込む。また第１本体ケース１の内底部１ａに突設されたボス部１ｂに軸受１ｃを組み付ける。そして、第１軸受１３ａにシャフト４を嵌め込み、第２軸受１３ｂにバランスウェイト１０の軸部を嵌め込むようにして、第１本体ケース１と第２本体ケース２をボルト締めして組み合わせる。これにより、偏芯筒体６とこれに交差して組み付けられた第１，第２ピストン７，８組（ピストン複合体Ｐ；図１参照）が本体ケース３内に収容される。最後に、本体ケース３の側面（４面）に形成される開口部２０にシリンダ２１を嵌め込んで、第１ピストンヘッド部７ｂ，第２ピストンヘッド部８ｂがシリンダ２１の開口部２１ａ内に各々摺動可能に嵌め込まれて（図１参照）、ロータリ式シリンダ装置が組み立てられる。
　図５において、第１ピストン組７の軸芯と第２ピストン組８の軸芯は、シャフト４の軸方向で僅かにずれた状態で偏芯筒体６に組み付けられている。しかしながら、第１ピストン本体７ａと外側軸受１６ａの軸芯、第２ピストン本体８ａと外側軸受１６ｂの軸芯は一致して組み付けられているため（図６参照）、偏芯筒体６が第１クランク軸５を中心として回転しても当該回転による振動を抑えることができる。また、構成部品の加工誤差等によって第１，第２ピストンヘッド部７ｂ，８ｂとシリンダ２１の内壁面２１ａとの間に発生するガタ（概ね３０μｍ～５０μｍ程度）は、第１，第２ピストンヘッド部７ｂ，８ｂとシリンダ２１の内壁面２１ａとの間に挿入されるシールカップ７ｃ，８ｃの起立部７ｅ，８ｅ（図６参照）によって振動が吸収されるため、騒音が発生することはない。
　上述のように組み立てられたロータリ式シリンダ装置は、第１，第２ピストン組７，８の第２仮想クランク軸１４ａ，１４ｂを中心とした第１の回転バランス、ピストン複合体Ｐの第１クランク軸５を中心とする第２の回転バランス及び第１クランク軸５及びピストン複合体Ｐのシャフト４を中心とする第３の回転バランスが第１，第２バランスウェイト９，１０によりバランス取りされて組み立てられている。
　これにより、後述するようにシャフト４を中心とする第１クランク軸５の回転運動と、第１クランク軸５を中心とするピストン複合体Ｐの回転運動により、第２筒体６ｂに組み付けられた第１，第２ピストン組７，８がシャフト４を中心とする第２仮想クランク軸１４ａ，１４ｂの半径２ｒの転がり円２３（図８Ａ参照）の径方向に沿って直線往復運動を行なっても、回転による振動を抑えて静音化を図ることができ、シャフト４を中心とした回転による振動を低減することで機械的な損失が少なくエネルギー変換効率を高めることができる。
　図４において、第１本体ケース１のガイド軸受１ｃは、シャフト４を中心に第１クランク軸５が回転し、当該第１クランク軸５を中心にピストン複合体Ｐが回転することで、第２筒体６ｂに組み付けられた第１，第２ピストン組７，８がシャフト４を中心とする第２仮想クランク軸１４ａ，１４ｂの半径２ｒの転がり円の径方向に沿った直線往復運動をガイドする。
　このとき、第１，第２ピストン組７，８の第１，第２ピストンヘッド部７ｂ，８ｂがシリンダ摺動面から受ける反力（図１３の（Ｐ／４）参照）をいずれか一方側のガイド軸受１ｃで受け止めて第１，第２ピストンヘッド部７ｂ，８ｂとシリンダ２１との摺動抵抗を軽減することができる。よって、第１，第２ピストン組７，８とシリンダ２１間の摩擦損失を低減して、駆動源の消費電力を低減することができる。
　尚、第１，第２ピストン本体７ａ，８ａとその側圧を受けるガイド軸受１ｃとの隙間は構成部品の加工誤差や温度上昇による寸法変化を考慮して機械的な干渉が生じないように最小となるように設定される。
　また、本実施形態では、第１，第２ピストン７，８は直交するように配置したが、これに限定されるものではなく、第１クランク軸５を中心として例えば位相差が６０度等に配置することも可能である。
　次に、ガイド軸受の他の構成例について図９乃至図１１を参照して説明する。
　図９に示すように、第１，第２ピストン組７，８において、第１ピストン本体７ａ，第２ピストン本体８ａにはその長手方向に沿ってガイド孔（長孔）３１，３２が両側に各々穿設されている。また、図１１に示すように、第１本体ケース１の内底部１ａには、ガイド孔３１，３２に対応する位置にボス部１ｂが４か所に突設されている。このボス部１ｂの軸端にはガイド軸受１ｃが例えば２個ずつ重ね合わせ、該ガイド軸受１ｃはボス部１ｂの軸孔にピン１ｄが嵌め込まれてボス部１ｂに組み付けられている。図１０において、各ガイド軸受１ｃは、ガイド孔３１，３２に嵌め込まれて、第２筒体６ｂに組み付けられた第１，第２ピストン組７，８の直線往復運動を第１ピストン本体７ａ，第２ピストン本体８ａと重なり合う位置でガイドする。
　図１０に示すように、ガイド軸受１ｃは各ガイド孔３１，３２の対向する孔壁面３１ａ，３２ａに当接して第１、第２ピストン組７，８の直線往復運動をガイドする。この構成によれば、第１、第２ピストン組７，８の第１，第２ピストンヘッド部７ｂ，８ｂがシリンダ摺動面から受ける反力を少ないガイド軸受１ｃ（本実施例では４か所）で受け止めて第１，第２ピストンヘッド部７ｂ，８ｂとシリンダ２１との摺動抵抗を軽減することができる。よって、ピストン組とシリンダ間の摩擦損失（図１３の（Ｐ／４）参照）を低減して駆動源の消費電力を低減することができる。また、本体ケース３内の部品点数が減るので組み立てが容易になり、本体ケース３内のスペースを有効に活用することができる。
　尚、ガイド軸受１ｃは転がり軸受、滑り軸受、メタル軸受など様々な軸受を使用することができる。
　また、ガイド軸受１ｃは第１本体ケース１に設けられているが、第２本体ケース２に設けられていてもよく、第１，第２本体ケース１，２の双方に各々設けられていてもよい。

 

Claims (3)

  1. 　シリンダ内を往復運動するピストンとシャフトの回転運動を相互に変換可能なロータリ式シリンダ装置であって、
    　前記シャフトの軸芯に対して偏芯して組み付けられ、当該シャフトを中心に半径ｒの第１仮想クランクアームを介して回転可能に組み付けられた第１クランク軸と、
    　前記第１クランク軸に同芯状に嵌め込まれた第１筒体と該第１筒体の軸芯に対して偏芯した複数の第２仮想クランク軸を軸芯とする第２筒体が連続して形成された偏芯筒体を備え、前記第２筒体に複数のピストン組が互いに交差したまま前記第１クランク軸を中心に半径ｒの第２仮想クランクアームを介して回転可能に嵌め込まれたピストン複合体と、
    　前記ピストン複合体が嵌め込まれた前記第１クランク軸の両端部に各々組み付けられ、前記シャフトを中心とする回転部品間の回転バランスをとる第１，第２バランスウェイトと、
    　前記シャフトを回転可能に軸支し、当該シャフトを中心に回転する前記第１クランク軸及び前記第１，第２バランスウェイト、前記第１クランク軸を中心に回転する前記ピストン複合体を回転可能に収容する本体ケースと、
    　前記本体ケースに設けられ、前記シャフトを中心に前記第１クランク軸が回転し、当該第１クランク軸を中心に前記ピストン複合体が回転することで、前記第２筒体に組み付けられた前記複数のピストン組が前記シャフトを中心とする前記第２仮想クランク軸の半径２ｒの転がり円の径方向に沿った直線往復運動をガイドするガイド軸受と、を具備したことを特徴とするロータリ式シリンダ装置。
  2. 　前記ガイド軸受は、前記第２筒体に複数交差して組み付けられた各ピストン組のピストン本体の移動方向両側に配置されて各ピストン組の直線往復運動をガイドする請求項１記載のロータリ式シリンダ装置。
  3. 　前記第２筒体に複数交差して組み付けられた各ピストン組のピストン本体にはその長手方向に沿ってガイド孔が各々穿設されており、前記ガイド軸受は各ガイド孔の対向する孔壁面に当接して各ピストン組の直線往復運動をガイドする請求項１記載のロータリ式シリンダ装置。
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