JPH02308901A - 回転往復ピストンを具備する原動機 - 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】 「産業上の利用分野」 この発明は、流体、とくに圧力蒸気を利用して往復しつ
つ回転するピストンの回転で本体を回転させるとともに
、その排気で本体とタービン翼車とを回転させ、さらに
タービン翼車の回転を本体へ伝達して本体を回転させる
ようにした原動機に関するものである。

「従来の技術」 これまでのピストンを用いた蒸気機関は、ピストンの往
復運動をクランク機構によって回転運動に変えるもので
あった。従ってクランク機構の運動によるエネルギの損
失が大きいうえ、重量と外形が大きいという欠点があっ
た。

そこで本出願人は、この蒸気機関の欠点を解消するため
、ピストンを往復しつつ回転させ、ピストンの回転を本
体の回転に変えるとともに、排気の噴射でさらに本体の
回転力を強める発明をして、既に数件の特許出願を行っ
ている。

例えば特開昭６１−７９　ｉ３２２号の「回転往復ピス
トン機関」は、往復しつつ回転するピストンにより本体
を回転させ、高圧室に開［１する排気孔と排気孔へ連通
ずるノズルとの多数と、各ノズルへ臨むタービン翼の多
数組とを本体に設け、さらに固定された曲溝筒にも、そ
れぞれノズルへ１）２−８む静止タービン翼の多数を設
けたものである。

「発明が解決しようとする問題点」 とごろが前記発明では、曲溝筒に設けたターヒン翼が固
定されていることと、全体をコンパクトに形成しようと
すれば、いきおい本体のタービン翼及び静止タービン翼
が小径となることとから、排気の有効利用が充分でない
うらみがあった。

「問題点を解決するための手段」 そこでこの発明は、さらに排気の有効利用を図って本体
の回転力をより向上させるごとを目的とするもので、以
下の構成をその要旨とする。

対向して収容したビス１ヘン間に制圧室を形成した本体
には、高圧室−・開口して回転弁により通断される給気
口の両側に対向して、高圧室へ０１１日する排気孔と、
排気孔・＼連通するノズルとの多数組と、各ノズルへ臨
むり一ヒン翼の多数とを配設する。

本体が回転自在に本体に外嵌した曲溝筒には、曲溝筒に
支持されてノズルの排気乙こより回転するタービン翼車
を配設する。

そして、ピストンから突設したピストンピンを、本体に
対向して貫設した長軸方向の長溝を貫通して、ピストン
が対向して往復しつつ回転可能に形成した、曲溝筒の内
周面に対向して凹設された曲溝に嵌め込む。

さらに、タービン翼車の回転を本体へ伝達する歯車装置
を設ける。

「作用」 本体を回転して上死点後の位置させ、給気口に設けた回
転弁が開き始めて高圧室へ高圧流体、例えば高圧蒸気が
流入し、ピストンを下死点側へ移動させる。ピストンが
下死点へ近づいた時点で、回転弁が閉じて高圧室へ高圧
蒸気の流入がａ断され排気孔が開くよう構成されている
ので、ビス］・ンば往復動する。

ピストンのピストンピンは、固定されている曲４筒の曲
溝に嵌め込まれているので、曲溝に案内されてビスＩ−
ンは往復しつつ回転する。回転するピストンは本体の長
溝を貫通しているので、本体を回転させる。

ピストンが後退して排気孔群か開１ノば、各排気孔へ連
通ずるノズル群から、低圧になった蒸気が噴射されて、
本体のり一ヒン翼群へ衝突して本体を回転さ一１士る。

又、タービン翼車のタービン翼車へ衝突するので、ター
ビン翼車も回転する。

タービン翼車の回転は歯車装置により本体へ伝達される
ので、本体の回転力か増加する。

「効果」 クランク機構を介することなく、高圧蒸気によって本体
が直接回転する・うえ、これまで利用されずに排出され
でいた低圧蒸気を利用して、ターヒンにより本体を回転
させることができるので、極めてエネルギ効率が高い。

しかも全体の構成をコンパクトにするごとか可能となる
。

「実施例」 以下、図示する実施例に基ついてこの発明の詳細な説明
する。

■は本体で、中央部は高圧室２を形成する。３は高圧室
２を挟んで対向して貫設された長講である。４は高圧室
２の両側へ開口する多数の排気孔であて、その外側には
、各排気孔４へそれぞれ連通ずる多数のノズル６を有す
る、ノズル環５が対向して本体ｌに螺着されている。こ
のノズル環５の内側はフランジ状に突設されて、その先
端部には多数のターヒン翼７が、それぞれノズル６Δ臨
んで配設されている。８口は高圧室２の中央に開口する
一対の給気口である。

９は本体１に対向して収容されたピストンてあリ、それ
ぞれ直径方向へ突設されており、長溝３を貫通したピス
トンピン１０の先端部には、転動輪１１が回転自在に取
付けられている。なお、高圧室２はこのピストン９のヘ
ソＦ間に形成されることになる。

１２は一対の曲溝筒で、それぞれ本体１か回転自在に本
体１に外嵌されている。その各内周面には前記ピストン
ピン１０を眠め込む曲／＃１３が凹設されている。曲溝
１３は、転動輪１１がこの曲溝１３の内壁に沿って転動
し、これによってピストン９は対向して２往復する間に
１回転するよう形成される。

１４はタービン翼車で、各曲溝筒１２に対向して支持さ
れており、前記タービン翼７群の内周を回転してノズル
６群へ臨む、多数のタービン翼１５が配設されている。

１６は本体１に螺着されたノズル環５のそれぞれ外周部
に設けられた大歯車、１７はタービン翼車１４のそれぞ
れ内周部に設けられた内歯車、１８は２段に形成されて
、曲溝筒］２に回転自在に支持された小歯車である。こ
れら歯車１６、］７．１８は歯車装置を構成し、タービ
ン翼車１４の回転を本体１・・、それぞれ伝達する。

１９は回転弁て給気口８を通断するものであって、図外
給気装置、例えばボイラへ接続された給気管２０を有し
ており、本体１が回転自在に本体１に外嵌されている。

２１は給気孔である。

なおこの回転弁１９は、第３図のように、内環２２、外
環２３、メカシールの従動リング２４、及び給気管２０
とから構成して、組み立てやすくかつ気密性が十分に得
られるように構成するとよい。又、内環２２と従動リン
グ２４は耐摩耗に冨む材質で形成する。

２５は内蓋で、それぞれ本体」の両端部に固定されてお
り、回転軸２６を有する。

２７は外蓋であり、各曲溝筒】２の外端部に固定されて
いる。

なお、気密を保持するために適宜各種のシールを取付け
ておく。

【図面の簡単な説明】

第１図はピストンが下死点に於ける縦断面図、第２図は
ピストンが上死点に於ける横断面図である。第１３図は
回転弁の実施例を示す一部欠截平面図である。 ］・・・・本体 ２・・・・高圧室 ３・・・・長溝 ４・・・・排気孔 ６・・・・ノズル ７・・・・タービン翼 ８・・・・給気口 ９・・　・　・ピストン １０・・・ピストンビン １２・・・曲溝筒 １３・・・曲溝 １４・・・タービン翼車 １６．１７．１８ ・・・歯車装置 １９・・・回転弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　対向して収容したピストン間に高圧室を形成した本
   体には、高圧室へ開口して回転弁により通断される給気
   口の両側に対向して、高圧室へ開口する排気孔と排気孔
   へ連通するノズルとの多数組と、各ノズルへ臨むタービ
   ン翼の多数とを配設し、本体が回転自在に本体に外嵌し
   て固定した曲溝筒には、曲溝筒に支持されてノズルから
   の排気により回転するタービン翼車を配設するとともに
   、ピストンから突設したピストンピンを、本体に対向し
   て貫設した長軸方向の長溝を貫通して、ピストンが対向
   して往復しつつ回転可能に、曲溝筒の内周面に対向して
   形成された曲溝に嵌め込み、かつタービン翼車の回転を
   本体へ伝達する歯車装置を設けたことを特徴とする回転
   往復ピストンを具備する原動機。 ２　歯車装置は、本体に設けられた大歯車と、タービン
   翼車に設けられた内歯車と、曲溝筒に回転自在に支持さ
   れて大歯車と内歯車とに歯合する小歯車とからなる請求
   項１記載の回転往復ピストンを具備する原動機。