JPH0953697A - 運動変換機 - Google Patents
運動変換機Info
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- JPH0953697A JPH0953697A JP23192895A JP23192895A JPH0953697A JP H0953697 A JPH0953697 A JP H0953697A JP 23192895 A JP23192895 A JP 23192895A JP 23192895 A JP23192895 A JP 23192895A JP H0953697 A JPH0953697 A JP H0953697A
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- JP
- Japan
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- motion
- piston
- crankshafts
- rotary motion
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
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- Transmission Devices (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】回転運動部の構造を変更して、運動変換効率を
向上し、振動を低減することができる運動変換機を提供
する。 【解決手段】シリンダ３により直線移動可能に案内され
た移動体としてのピストン４を備えて成る１組の往復運
動部２と、クランク軸１１，２１を連結棒１３，２３に
より前記ピストンに連結して成る２組の回転運動部１
０，２０と、該２組の回転運動部の前記２本のクランク
軸を同期回転する同期手段３０とを備えたことを特徴と
する。
向上し、振動を低減することができる運動変換機を提供
する。 【解決手段】シリンダ３により直線移動可能に案内され
た移動体としてのピストン４を備えて成る１組の往復運
動部２と、クランク軸１１，２１を連結棒１３，２３に
より前記ピストンに連結して成る２組の回転運動部１
０，２０と、該２組の回転運動部の前記２本のクランク
軸を同期回転する同期手段３０とを備えたことを特徴と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、往復運動と回転運
動の一方を他方に変換する運動変換機に関するものであ
る。
動の一方を他方に変換する運動変換機に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】往復運動する往復運動部と回転運動する
回転運動部を備えた運動変換機として、例えばレシプロ
エンジン、ピストン式ポンプが知られている。レシプロ
エンジンは、熱エネルギによる往復運動を回転運動に変
換するものであり、ピストン式ポンプは、同じ機構を逆
に使用し、回転動力による回転運動を往復運動に変換す
るものである。
回転運動部を備えた運動変換機として、例えばレシプロ
エンジン、ピストン式ポンプが知られている。レシプロ
エンジンは、熱エネルギによる往復運動を回転運動に変
換するものであり、ピストン式ポンプは、同じ機構を逆
に使用し、回転動力による回転運動を往復運動に変換す
るものである。
【０００３】この種の運動変換機の従来例を図３に示
す。図３は運動変換機の原理を示す説明図である。運動
変換機１は、シリンダ３にピストン４が摺動可能に嵌装
されて成る１組の往復運動部２と、クランク軸１１に設
けられたクランクアーム１２を連結棒１３により前記ピ
ストン４に連結して成る１組の回転運動部１０とを備え
て構成されている。この場合に、前記連結棒１３の一端
がピストンピン１４を介して前記ピストン４に回転自在
に連結され、他端がクランクピン１５を介して前記クラ
ンクアーム１２に回転自在に連結される。
す。図３は運動変換機の原理を示す説明図である。運動
変換機１は、シリンダ３にピストン４が摺動可能に嵌装
されて成る１組の往復運動部２と、クランク軸１１に設
けられたクランクアーム１２を連結棒１３により前記ピ
ストン４に連結して成る１組の回転運動部１０とを備え
て構成されている。この場合に、前記連結棒１３の一端
がピストンピン１４を介して前記ピストン４に回転自在
に連結され、他端がクランクピン１５を介して前記クラ
ンクアーム１２に回転自在に連結される。
【０００４】前記運動変換機１がレシプロエンジンの場
合は、熱エネルギにより前記ピストン４が前記シリンダ
３内で往復運動すると、該ピストン４の運動が前記連結
棒１３と前記クランクアーム１２により前記クランク軸
１１に、回転運動に変換して伝達され、回転動力が取出
される。ピストン式ポンプの場合は、回転動力により前
記クランク軸１１が回転すると、該クランク軸１１の回
転が前記連結棒１３と前記クランクアーム１２により前
記ピストン４に、往復運動に変換して伝達され、流体を
圧縮する様な構成となっている。
合は、熱エネルギにより前記ピストン４が前記シリンダ
３内で往復運動すると、該ピストン４の運動が前記連結
棒１３と前記クランクアーム１２により前記クランク軸
１１に、回転運動に変換して伝達され、回転動力が取出
される。ピストン式ポンプの場合は、回転動力により前
記クランク軸１１が回転すると、該クランク軸１１の回
転が前記連結棒１３と前記クランクアーム１２により前
記ピストン４に、往復運動に変換して伝達され、流体を
圧縮する様な構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、上記従来技
術にあっては、前記運動変換機１が前記１組の往復運動
部２と、前記１組の回転運動部１０を組合わせた構成で
あるから、以下の様な不具合がある。前記ピストン４
は、前記１本のピストンピン１４で支持されている為、
該ピストンピン１４の回りに首振り現象を生じて、直進
性が悪い。この為、前記シリンダ３等により前記ピスト
ン４を、直線的に往復移動する様に案内する必要があ
り、これに伴い前記ピストン４の往復運動時に前記シリ
ンダ３を擦って摺動抵抗を生じる。
術にあっては、前記運動変換機１が前記１組の往復運動
部２と、前記１組の回転運動部１０を組合わせた構成で
あるから、以下の様な不具合がある。前記ピストン４
は、前記１本のピストンピン１４で支持されている為、
該ピストンピン１４の回りに首振り現象を生じて、直進
性が悪い。この為、前記シリンダ３等により前記ピスト
ン４を、直線的に往復移動する様に案内する必要があ
り、これに伴い前記ピストン４の往復運動時に前記シリ
ンダ３を擦って摺動抵抗を生じる。
【０００６】前記連結棒１３は、運動変換する為、シリ
ンダ軸心線Ｏに対して傾いて動力伝達しているので、前
記連結棒１３の軸方向の力Ｆ１によりピストン径方向の
分力Ｆ２を発生し、該分力Ｆ２で前記ピストン４が前記
シリンダ３内壁に押付けられて、前記摺動抵抗の増大を
招く。従って、前記ピストン４の摺動抵抗により運動変
換の効率が低下する。
ンダ軸心線Ｏに対して傾いて動力伝達しているので、前
記連結棒１３の軸方向の力Ｆ１によりピストン径方向の
分力Ｆ２を発生し、該分力Ｆ２で前記ピストン４が前記
シリンダ３内壁に押付けられて、前記摺動抵抗の増大を
招く。従って、前記ピストン４の摺動抵抗により運動変
換の効率が低下する。
【０００７】又、前記回転運動部１０では、前記１本の
連結棒１３と前記クランクアーム１２よりクランク軸１
１に回転モーメントＭが偏って作用する。この為、前記
クランク軸１１を支持する軸受に縦のみならず横方向の
起振力Ｆ３を生じて、二次元の振動を発生する。
連結棒１３と前記クランクアーム１２よりクランク軸１
１に回転モーメントＭが偏って作用する。この為、前記
クランク軸１１を支持する軸受に縦のみならず横方向の
起振力Ｆ３を生じて、二次元の振動を発生する。
【０００８】本発明は上記実情に鑑み、回転運動部の構
造を変更して、運動変換効率を向上し、振動を低減する
ことができる運動変換機を提供するものである。
造を変更して、運動変換効率を向上し、振動を低減する
ことができる運動変換機を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決する為の手段】本発明は、直線移動可能に
案内された移動体を備えて成る１組の往復運動部と、ク
ランク軸を連結棒により前記移動体に連結して成る複数
組の回転運動部と、該複数組の回転運動部の複数本のク
ランク軸を同期回転する同期手段とを備えたことを特徴
としたものである。
案内された移動体を備えて成る１組の往復運動部と、ク
ランク軸を連結棒により前記移動体に連結して成る複数
組の回転運動部と、該複数組の回転運動部の複数本のク
ランク軸を同期回転する同期手段とを備えたことを特徴
としたものである。
【００１０】従って、前記運動変換機にあっては、例え
ば前記移動体が往復運動すると、該移動体の運動が前記
２本の連結棒に伝わる。この時、前記２本のクランク軸
が前記同期手段で同期回転する様に回転制御されている
為、前記２本の連結棒により前記２本のクランク軸をそ
れぞれ回転して、回転運動に変換される。前記運動変換
時に、前記移動体は前記２本の連結棒のピストンピン等
により支持される為、首振り現象が抑制される。又、特
に前記２本のクランク軸が逆方向に回転する場合は、前
記２本の連結棒の軸方向の力によるピストン径方向の分
力が相殺され、この為前記移動体の摺動抵抗が大幅に減
少して運動変換の効率がアップする。更に、前記２本の
クランク軸の軸受側では、横方向の起振力が相殺され
て、ケース側の振動が少なくなる。
ば前記移動体が往復運動すると、該移動体の運動が前記
２本の連結棒に伝わる。この時、前記２本のクランク軸
が前記同期手段で同期回転する様に回転制御されている
為、前記２本の連結棒により前記２本のクランク軸をそ
れぞれ回転して、回転運動に変換される。前記運動変換
時に、前記移動体は前記２本の連結棒のピストンピン等
により支持される為、首振り現象が抑制される。又、特
に前記２本のクランク軸が逆方向に回転する場合は、前
記２本の連結棒の軸方向の力によるピストン径方向の分
力が相殺され、この為前記移動体の摺動抵抗が大幅に減
少して運動変換の効率がアップする。更に、前記２本の
クランク軸の軸受側では、横方向の起振力が相殺され
て、ケース側の振動が少なくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態を説明する。
実施の形態を説明する。
【００１２】図１は本発明に係る運動変換機の実施の形
態の原理を示す説明図、図２は同期手段を示す説明図で
ある。運動変換機１は、前記１組の往復運動部２を備
え、該往復運動部２に例えば２組の回転運動部１０，２
０が連設され、該２組の回転運動部１０，２０に同期手
段３０を設けて構成される。前記１組の往復運動部２
は、移動体としてピストン４を有し、該ピストン４がシ
リンダ３に嵌装され摺動自在に案内されている。
態の原理を示す説明図、図２は同期手段を示す説明図で
ある。運動変換機１は、前記１組の往復運動部２を備
え、該往復運動部２に例えば２組の回転運動部１０，２
０が連設され、該２組の回転運動部１０，２０に同期手
段３０を設けて構成される。前記１組の往復運動部２
は、移動体としてピストン４を有し、該ピストン４がシ
リンダ３に嵌装され摺動自在に案内されている。
【００１３】前記２組の回転運動部１０，２０の１方の
回転運動部１０は、クランク軸１１に設けられたクラン
クアーム１２のクランクピン１５に連結棒１３の一端が
枢着し、該連結棒１３の他端ががピストンピン１４を介
して前記ピストン４に枢着される。もう１組の回転運動
部２０も、同様にクランク軸２１に設けられたクランク
アーム２２のクランクピン２５に連結棒２３の一端が枢
着され、該連結棒２３の他端がピストンピン２４を介し
て前記ピストン４に枢着される。この為、該ピストン４
は前記２本の連結棒１３、２３により支持される。
回転運動部１０は、クランク軸１１に設けられたクラン
クアーム１２のクランクピン１５に連結棒１３の一端が
枢着し、該連結棒１３の他端ががピストンピン１４を介
して前記ピストン４に枢着される。もう１組の回転運動
部２０も、同様にクランク軸２１に設けられたクランク
アーム２２のクランクピン２５に連結棒２３の一端が枢
着され、該連結棒２３の他端がピストンピン２４を介し
て前記ピストン４に枢着される。この為、該ピストン４
は前記２本の連結棒１３、２３により支持される。
【００１４】前記２本のクランク軸１１，２１、前記２
本の連結棒１３，２３等の回転運動部を構成する要素は
同じ長さ、形状に形成される。これにより、前記２組の
回転運動部１０，２０は、ピストン中心線Ｏに対し対称
的に配置され、且つ同一に作動して共に運動変換作用す
る様に構成される。
本の連結棒１３，２３等の回転運動部を構成する要素は
同じ長さ、形状に形成される。これにより、前記２組の
回転運動部１０，２０は、ピストン中心線Ｏに対し対称
的に配置され、且つ同一に作動して共に運動変換作用す
る様に構成される。
【００１５】前記同期手段３０は、図２の様に前記２本
のクランク軸１１，２１にそれぞれタイミングギヤ３
１，３２が設けられ、該タイミングギヤ３１，３２は同
一の歯数で直接噛合している。従って、該一対のタイミ
ングギヤ３１，３２で前記２本のクランンク軸１１，２
１は同じ回転速度で逆方向に同期して回転する。
のクランク軸１１，２１にそれぞれタイミングギヤ３
１，３２が設けられ、該タイミングギヤ３１，３２は同
一の歯数で直接噛合している。従って、該一対のタイミ
ングギヤ３１，３２で前記２本のクランンク軸１１，２
１は同じ回転速度で逆方向に同期して回転する。
【００１６】従って、前記構成にあっては、前記運動変
換機１がレシプロエンジンの場合は、熱エネルギにより
前記ピストン４を下方に押下げ、該ピストン４は前記シ
リンダ３内で往復運動すると、該ピストン４の運動が前
記２本の連結棒１３，２３に伝わる。この時、前記２本
のクランク軸１１，２１に同一の負荷が掛かっている
と、前記ピストン４の動力が２つに等しく分割して前記
２本の連結棒１３，２３に伝達される。又、前記２本の
クランク軸１１，２１は前記一対のタイミングギヤ３
１，３２により逆方向に同期回転する様になっている
為、前記２本の連結棒１３，２３は互いに近付いたり、
又は離れる様に対称的に運動する。
換機１がレシプロエンジンの場合は、熱エネルギにより
前記ピストン４を下方に押下げ、該ピストン４は前記シ
リンダ３内で往復運動すると、該ピストン４の運動が前
記２本の連結棒１３，２３に伝わる。この時、前記２本
のクランク軸１１，２１に同一の負荷が掛かっている
と、前記ピストン４の動力が２つに等しく分割して前記
２本の連結棒１３，２３に伝達される。又、前記２本の
クランク軸１１，２１は前記一対のタイミングギヤ３
１，３２により逆方向に同期回転する様になっている
為、前記２本の連結棒１３，２３は互いに近付いたり、
又は離れる様に対称的に運動する。
【００１７】該２本の連結棒１３，２３と前記クランク
アーム１２，２２により前記２本のクランク軸１１，２
１をそれぞれ回転して、ピストン動力が半分づつ回転運
動に変換され、該２本のクランク軸１１，２１から回転
動力が等しく取出される。前記１組の往復運動部２の往
復運動が前記２組の回転運動部１０，２０で２分割して
回転運動に変換される為、該往復運動部２の動力が大き
い場合も余裕を持って適切に運動変換される。
アーム１２，２２により前記２本のクランク軸１１，２
１をそれぞれ回転して、ピストン動力が半分づつ回転運
動に変換され、該２本のクランク軸１１，２１から回転
動力が等しく取出される。前記１組の往復運動部２の往
復運動が前記２組の回転運動部１０，２０で２分割して
回転運動に変換される為、該往復運動部２の動力が大き
い場合も余裕を持って適切に運動変換される。
【００１８】前記運動変換時には、前記ピストン４が前
記２本のピストンピン１４，２４を介して連結棒１３、
２３により支持される為、前記ピストン４の首振り現象
が抑制されて、該ピストン４の直進性が大幅に向上す
る。従って前記ピストン４が前記シリンダ３を擦ること
が少なくなって、摺動抵抗が低減する。前記２本の連結
棒１３，２３は対称的に運動してピストン中心線Ｏに対
する傾き角が常に等しい為、該２本の連結棒１３，２３
の軸方向の力Ｆ１によるピストン径方向の分力Ｆ２が常
に逆方向に作用して相殺される。従って、前記ピストン
４の前記シリンダ３に対する摺動抵抗が大幅に減少し、
これにより運動変換の効率がアップする。
記２本のピストンピン１４，２４を介して連結棒１３、
２３により支持される為、前記ピストン４の首振り現象
が抑制されて、該ピストン４の直進性が大幅に向上す
る。従って前記ピストン４が前記シリンダ３を擦ること
が少なくなって、摺動抵抗が低減する。前記２本の連結
棒１３，２３は対称的に運動してピストン中心線Ｏに対
する傾き角が常に等しい為、該２本の連結棒１３，２３
の軸方向の力Ｆ１によるピストン径方向の分力Ｆ２が常
に逆方向に作用して相殺される。従って、前記ピストン
４の前記シリンダ３に対する摺動抵抗が大幅に減少し、
これにより運動変換の効率がアップする。
【００１９】又、前記２本の連結棒１３，２３が対称的
に運動することで、前記２組の回転運動部１０，２０で
は前記２本のクランク軸１１，２１に回転モーメントＭ
が常に逆方向に作用する。この為、前記２本のクランク
軸１１，２１の軸受側では、横方向の起振力Ｆ３が逆方
向に作用して相殺され、ケース側の振動が少なくなる。
に運動することで、前記２組の回転運動部１０，２０で
は前記２本のクランク軸１１，２１に回転モーメントＭ
が常に逆方向に作用する。この為、前記２本のクランク
軸１１，２１の軸受側では、横方向の起振力Ｆ３が逆方
向に作用して相殺され、ケース側の振動が少なくなる。
【００２０】尚、前記運動変換機１が、ピストン式ポン
プの場合で、前記２本のクランク軸１１，２１が回転動
力により回転して前記ピストン４の往復運動に変換する
場合も、同様に作用する。
プの場合で、前記２本のクランク軸１１，２１が回転動
力により回転して前記ピストン４の往復運動に変換する
場合も、同様に作用する。
【００２１】本発明は、前記実施の形態のみに限定され
るものではない。例えば、前記ピストン４が適宜ガイド
で案内されるスライダの場合にも適応できる。前記同期
手段３０は、前記２本のクランク軸１１，２１を同一方
向に同期回転するものであってもよい。回転運動部は、
３組以上設けてもよい。
るものではない。例えば、前記ピストン４が適宜ガイド
で案内されるスライダの場合にも適応できる。前記同期
手段３０は、前記２本のクランク軸１１，２１を同一方
向に同期回転するものであってもよい。回転運動部は、
３組以上設けてもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明は、直線移動
可能に案内された移動体を備えて成る１組の往復運動部
と、クランク軸を連結棒により前記移動体に連結して成
る複数組の回転運動部と、該複数組の回転運動部の複数
本のクランク軸を同期回転する同期手段とを備えた構成
であるから、前記移動体の首振り現象が抑制される。こ
の為、前記移動体のガイドを簡素化でき、高い効率で運
動変換できる。
可能に案内された移動体を備えて成る１組の往復運動部
と、クランク軸を連結棒により前記移動体に連結して成
る複数組の回転運動部と、該複数組の回転運動部の複数
本のクランク軸を同期回転する同期手段とを備えた構成
であるから、前記移動体の首振り現象が抑制される。こ
の為、前記移動体のガイドを簡素化でき、高い効率で運
動変換できる。
【００２３】特に、前記２本のクランク軸が逆方向に回
転する場合は、前記移動体の摺動抵抗が大幅に減少して
運動変換の効率がアップする。更に、前記複数組の回転
運動部の回転に伴う振動を低減できる。
転する場合は、前記移動体の摺動抵抗が大幅に減少して
運動変換の効率がアップする。更に、前記複数組の回転
運動部の回転に伴う振動を低減できる。
【図１】本発明に係る運動変換機の実施の形態を示す説
明図である。
明図である。
【図２】同期手段を示す正面図である。
【図３】従来の運動変換機の説明図である。
１ 運動変換機 ２ 往復運動部 ４ ピストン １０ 回転運動部 １１ 回転運動部 １２ クランク軸 ２０ クランク軸 ２１ 連結棒 ２３ 連結棒 ３０ 同期手段
Claims (1)
- 【請求項１】 直線移動可能に案内された移動体を備え
て成る１組の往復運動部と、クランク軸を連結棒により
前記移動体に連結して成る複数組の回転運動部と、該複
数組の回転運動部の複数本のクランク軸を同期回転する
同期手段とを備えたことを特徴とする運動変換機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23192895A JPH0953697A (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | 運動変換機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23192895A JPH0953697A (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | 運動変換機 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0953697A true JPH0953697A (ja) | 1997-02-25 |
Family
ID=16931263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23192895A Pending JPH0953697A (ja) | 1995-08-17 | 1995-08-17 | 運動変換機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0953697A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3100094A1 (fr) * | 2019-08-24 | 2021-02-26 | David VENDEIRINHO | Dispositif de générateur mobile de production électrique |
-
1995
- 1995-08-17 JP JP23192895A patent/JPH0953697A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3100094A1 (fr) * | 2019-08-24 | 2021-02-26 | David VENDEIRINHO | Dispositif de générateur mobile de production électrique |
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