JPH06323103A - 回転伝達機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定速回転している第１軸の回転を不等速回転
として同芯の第２軸と第３軸に伝達する。これによりロ
ータリポンプのロータを駆動したり、ロータリエンジン
のロータの回転を等速回転として第１軸に伝達したりす
る。また、工作機械の早もどり機構にも利用できる。 【構成】 回転自在の第１軸１と、この第１軸１と所定
の距離をおいて平行する回転自在の管状の第２軸３と、
この第２軸３内に回転自在に挿入した第３軸１１とを設
ける。第１軸１に中心部を固定した回転体２の一端と、
上記第１軸１に固定した第１アーム６の端部とに第１リ
ンク５の両端を回転自在に連結する。回転体２の他端
と、第３軸１１の端部に固定した第２アーム１２の端部
とに第２リンク１３の両端を回転自在に連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はポンプあるいは原動機
あるいは工作機械その他の各種機械の早もどり機構など
に用いる回転伝達機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】ロータリーポンプあるいはロータリーエ
ンジンとして従来から種々の型式のものが公知である。

【０００３】例えば円筒形のハウジング内に同心の主回
転軸を設け、その外側に等速回転ロータと不等速回転ロ
ータを設けてこれらの外周に舌状のピストンを設け、主
軸とともに等速回転ロータを等速回転させ、主軸の回転
により駆動されるゼネバストップ機構により不等速回転
ロータを不等速回転させることにより等速回転ピストン
と不等速回転ピストンの間の容積を変化させるものであ
る。

【０００４】また、異形筒状のロータリハウジング内に
両端が山形になった幅の狭いロータをはめ込み、このロ
ータの両端をハウジングの内面に接触させながら偏心回
転運動させることによりハウジングとロータの間の空間
容積を変化させるものもある。

【０００５】また、工作機構の早もどり機構としてセー
パなどに用いるクイックリターン機構や油圧シリンダ機
構が知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術のう
ち、不等速ロータを等速回転する主軸により駆動するた
めに、ゼネバストップを用いたものでは、このゼネバス
トップ機構は等速回転する原動車のピンが不等速回転の
従動車の溝に係脱する機構であるため、ピンの切損など
の故障のおそれがあり、振動や騒音発生のおそれもあ
る。

【０００７】また、異形筒状のロータリハウジング内で
ロータを偏心回転させるものはロータに設けた長孔に偏
心回転するピンをはめたものであるため、このピンがロ
ータの長孔内を摺動しつつ回転することにより摩耗が大
で故障発生のおそれがあり、騒音が大きくなるという問
題がある。

【０００８】また従来の工作機械のクイックリイターン
機構は大きな円板と揺動アームが必要なため、大型化
し、また油圧を用いるものは複雑な油圧回路や制御回路
が必要となる。

【０００９】この発明の課題は上記の従来の各種の機構
の問題点を解決して簡単なリンク機構を利用してロータ
の不等速回転を行ったり、工作機械の早もどり機構を作
用させるようにした回転伝達機構を提供することであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明は回転自在の第１軸と、この第１軸と所
定の距離をおいて平行する回転自在の管状の第２軸と、
この第２軸内に回転自在に挿入した第３軸とを有し、上
記第１軸に中間部を固定した回転体の一端と、上記第１
軸に固定した第１アームの端部とに第１リンクの両端を
回転自在に連結し、上記回転体の他端と、上記第３軸の
端部に固定した第２アームの端部とに第２リンクの両端
を回転自在に連結する構成を採用した。また、上記第１
軸と第２軸および第３軸の間隔を可変とする構成のもの
や、中空円形のシリンダ内に、扇形ピストンを有する一
対のロータをそれぞれ同芯かつ回転自在に嵌装し、この
各ロータの不等速回転により、同上各ロータのピストン
間の空間容積を変化させて上記シリンダの吸入口から吸
い込んだ流体を排出口から排出するようにした流体吸排
装置の各ロータの回転軸芯に前記回転伝達機構の第２軸
と第３軸とを固定することによりポンプや原動機に利用
できるようにしたものも採用する。

【００１１】

【作用】上記の構成において、第１軸が回転体とともに
等速回転すると、第１リンクと第２リンクが第２軸およ
び第３軸の第１アームおよび第２アームを介して、第２
軸および第３軸を不等速回転させる。

【００１２】上記のように第２軸および第３軸が不等速
回転すると、この各軸に連結されている扇形ピストンが
シリンダ内で不等速回転してピストンの間の空間の容積
を変化させる。

【００１３】従って、ポンプに利用した場合は第１軸を
駆動軸とすることにより、扇形ピストンの間の空間容積
が増大していく行程で吸入口から液体または気体などの
流体を吸い込み、容積が減少していく行程においては吸
込んだ流体を排出口から排出する。

【００１４】また、内燃機関として用いる場合は第１軸
が出力軸となる。すなわち、シリンダの吸入口に例えば
ガソリンと空気の混合ガスを吸い込ませ、ピストンの回
転により、空間が縮小するとともに混合ガスが圧縮され
る。このようにして混合ガスが十分に圧縮された頃点火
プラグにより点火すれば、これにより燃焼したガスの圧
力でピストン間の空間が急激に拡大し、これが回転力と
なってリンク機構を介して第１軸に伝わり第１軸を等速
回転させる。その外に不等速回転する第２軸や第３軸に
より工作機構の所望の早戻り機構を作用させることがで
きる。

【００１５】

【実施例】図はこの発明の実施例を示すもので、図１の
Ａは回転伝達機構、Ｂは流体吸排装置である。回転伝達
機構Ａにおいて、１は一定速度で回転する第１軸で、こ
の第１軸１を回転体２の中央に固定する。

【００１６】３は上記第１軸１の側方に並行に設けた管
状の第２軸で、この第２軸３は第１軸１の定速回転を不
定速回転に変換する。上記回転体２の一端にはピン４に
より第１リンク５の一端を回転自在に連結し、前記第２
軸３に固定した第１アーム６の端部と前記第１リンク５
の他端とをピン７により回転自在に連結する。

【００１７】上記第２軸３の内側に回転自在にはめ込ん
で、この第２軸３の先端から突出させた第３軸１１の先
端に固定した第２アーム１２の端部には第２リンク１３
の一端をピン１４により回転自在に連結し、このリンク
１３の他端は前記回転体２の他端にピン１５によって回
転自在に連結する。

【００１８】流体吸排装置Ｂにおいて、２１は円筒状の
周壁と前後壁からなる中空円形のシリンダで、その内部
に図２、図３に示すような一対の扇形ピストン２２、２
３をはめ込む。

【００１９】上記ピストン２２は第２軸３に固定したロ
ータ２４に一体に設け、ピストン２３は第３軸１１に固
定したロータ２５に一体に設ける。

【００２０】上記各ロータ２４、２５は図１、図３のよ
うにピストン２２、２３の半分の厚みで相反する側に設
けて、このロータ２４、２５を重ねるとシリンダ２１の
内巾と一致する厚みとなる。

【００２１】また、図示省略してあるが、ピストン２
２、２３の両側や外周とシリンダ２１の内面の間には適
宜のシールを施して流体の漏洩を防止するようにしてい
る。

【００２２】また、シリンダ２１の周壁の適当個所には
吸入口２６と排出口２７を設ける。

【００２３】上記の構成において、図４（Ｉ）の位置に
ある回転体２が第１軸１を中心に矢印のように左へ９０
°回転して図４（II）の位置になると第２軸３は第３軸
１１より大きく左へ回転し、第１軸１がさらに９０°回
転して図４（III)の位置になると、第２軸３の回転角
は、さらに大きくなるが、この間第３軸１１の回転角は
少ないので、ピストン２２、２３間の空間ａは更に拡大
し、空間ｂは縮小するので吸入口２６から空間ａに流体
を吸い込み、排出口２７から空間ｂの流体を排出する。

【００２４】第１軸１がさらに９０°左へ回転して図４
（IV）の位置になる間は第３軸１１の回転が速まり、第
２軸３の回転が遅れるので、空間ａは縮小し始めるとと
もに排出口２７の部分に回ってくるので空間ａ内の流体
が排出口２７から排出され始めるとともに吸入口２６の
部分に回ってきた空間ｂに吸入口２６からの流体が吸込
まれる。

【００２５】こうして第１軸１の定速回転に伴う第２軸
３と第３軸１１の不等速回転に伴うピストン２２、２３
の不等速回転によりピストン２２、２３の前後の空間が
拡大縮小して流体の吸込みと排出によるポンプ作用が行
われる。

【００２６】これを内燃機関として利用する場合は、図
５ないし図８のようにロータ２４、２５の外周にそれぞ
れ２個の扇形ピストン２２、２３を一体に設けて空間を
４個所とする。この場合、回転伝達機構Ａと流体吸排装
置Ｂの間に減速装置Ｃを設けて回転伝達機構Ａの内外の
回転軸の回転をそれぞれギヤ３０、３１を介して２分の
１回転として第２軸３と第３軸１１を駆動する。上記の
構成にすることにより、軸３、１１が半回転する毎に吸
込と排出が行える。

【００２７】すなわち、図８において、Ｉを排気ゾー
ン、Ｊを吸気ゾーン、Ｋを圧縮爆発ゾーン、Ｈを膨張ゾ
ーンとし点火プラグ２８を設ける。いま、両ピストン２
２、２３を図８に向かって右回転させると、図８（Ｉ）
はレシプロエンジンにおける上死点に該当し、圧縮行程
の終わりの状態である。

【００２８】このときＩゾーンでは排気が終了して吸気
工程に入る直前であり、Ｊのゾーンでは吸気が終了し、
圧縮工程に入る直前、Ｋのゾーンでは圧縮が終了して点
火プラグ２８による着火の直前、Ｈのゾーンでは膨張工
程が終了して排気工程に入る直前である。

【００２９】図８（II）は図８（Ｉ）からピストン２
２、２３がわずかに右回転した状態で、このときＩゾー
ンでは排気口２７が閉じ吸気口２６が開いて吸気が開始
され、Ｊゾーンでは圧縮行程が始まり、Ｋゾーンは着火
された混合ガスの燃焼による膨張行程が始まり、Ｈゾー
ンでは吸入口２６が開き始めて吸気行程が開始される。

【００３０】なお、図８（III ）は各ピストン２２、２
３の中間位置を示している。上記のようにこの実施例で
は各ピストン２２、２３は半回転毎に一サイクルを終了
して出力軸として第１軸１を１回転させる。

【００３１】また、図６において、第１軸１の端部の回
転体２に設けたリンク機構を介して第１軸１と小歯車３
０の軸としての中間軸２９の軸間距離を回転方向に対し
て平行に移動させる事により両ピストン間の間隙を変化
させることができ、可変圧縮比とすることができる。

【００３２】上記回転伝達機構を工作機械の各部材の作
動用に用いるには図１の第２軸３や第３軸１１に工作機
械の所要部を駆動する連動機構を連結すれば軸３、１１
の不等速回転により所要部の早もどり機構を駆動でき
る。

【００３３】

【効果】この発明は上記のように第１軸の等速回転を簡
単なリンク機構により不等速回転に変えて第２軸や第３
軸に伝えるのでロータリポンプやロータリエンジンとし
て利用できる。また、ロータの回転角を可変とすること
ができるので、ポンプの場合の吐出量の調整やエンジン
の場合の圧縮比の調整による出力の調整なども容易に行
え、工作機械の早もどり機構にも利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の一部縦断側面図

【図２】流体吸排装置の実施例の縦断正面図

【図３】同上のロータの分解斜視図

【図４】回転伝達機構の作用を説明する正面図

【図５】流体吸排装置の他の実施例の縦断正面図

【図６】同上の横断平面図

【図７】同上のロータの分解斜視図

【図８】図５に示す流体吸排装置の作用を説明する縦断
正面図

【符号の説明】

１ 第１軸 ２ 回転体 ３ 第２軸 ５ 第１リンク ６ 第１アーム １１ 第３軸 １２ 第２アーム １３ 第２リンク ２１ シリンダ ２２ 扇形ピストン ２３ 扇形ピストン ２４ ロータ ２５ ロータ ２６ 吸入口 ２７ 排出口 ２８ 点火プラグ ２９ 中間軸

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転自在の第１軸と、この第１軸と所定
   の距離をおいて平行する回転自在の管状の第２軸と、こ
   の第２軸内に回転自在に挿入した第３軸とを有し、上記
   第１軸に中間部を固定した回転体の一端と、上記第１軸
   に固定した第１アームの端部とに第１リンクの両端を回
   転自在に連結し、上記回転体の他端と、上記第３軸の端
   部に固定した第２アームの端部とに第２リンクの両端を
   回転自在に連結した回転伝達機構。
2. 【請求項２】 上記第１軸と第２軸および第３軸間の関
   係間隔を可変とした請求項１記載の回転伝達機構。
3. 【請求項３】 中空円形のシリンダ内に、扇形ピストン
   を有する一対のロータをそれぞれ同芯かつ回転自在に嵌
   装し、この各ロータの不等速回転により、同上各ロータ
   のピストン間の空間容積を変化させて上記シリンダの吸
   入口から吸い込んだ流体を排出口から排出するようにし
   た流体吸排装置の、上記各ロータの回転軸芯に前記回転
   伝達機構の第２軸と第３軸とをそれぞれ固定した請求項
   １または２に記載の回転伝達機構。