JPH10299401A - 差動圧力回転機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、差動圧力機関の高度の省入力化を
目的とする。 【構成】 ラック面を移動する如くした歯車の噛み合い
機構を着力点とし、複数のシリンダー推力を対抗させ、
等加圧により推力の不平衡による運動を発生させ、吐出
シリンダーより推進シリンダーえ内部流体を回流させる
ことにより、流体圧力を主入力とする差動機関の加圧機
構として。 低圧、高圧の多段ポンプを付設するか、内
部流体の減圧、注入用補助シリンダーを設置する等とし
て成る省入力流体原動機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の理用分野】本発明は、流体機関に関するもの
である。本発明は、省入力差動流体原動機の提供を目的
とする。

【０００２】

【従来の技術】現在、圧力を主入力として運動をする原
動機関わ、完全な製品としてわ存在しません。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】圧力源ポンプよりの入
力を、圧力を主体とし流体の流入を最小とする省入力流
体原動機関の提供にあります。問題点わ、圧力を主入力
とする運動の発生構造の開発にあります。

【０００４】

【課題を解決するための手段】ラック面を移動する差動
歯車の相対回転とした歯車を着力点として、推進と吐出
のシリンダーを設置する。歯車の直径と回転方向の選択
により、吐出シリンダー自体の推力の方向と運動の方向
を対抗させることにより、出力を消失させ、推進シリン
ダーとの等加圧において推力の不平衡を生起させる。

【０００５】推力の不平衡によりシリンダー相互間に回
流運動を発生させ、加圧圧力を主入力とする流体機関を
成立させた点が最大の特徴です。次に、低圧、高圧の多
段ポ ンプを付設するか、シリンダー内部流体の減圧、
注入用補助シリンダーの設置等により、更に高度の省入
力機関とした点が優れた特徴です。

【０００６】

【作用】歯車を着力点とする２本の流体シリンダー推力
の対抗加圧において、等加圧により推力の不平衡を生起
し回流運動の発生の構造と原理を、図２の、実施例によ
り説明します。１１の推進用シリンダーわ受圧面積１０
０平方センチ、行程１２０センチ。１２の吐出用シリン
ダーわ受圧面槓４００平方センチ、行程３０センチ。各
々１２リッターの等容積に設定しています。

【０００７】１５の固定ラックに噛み合う１６の移動用
歯車直径わ、２０センチ。１６と同一軸に固着する１７
の回転伝達用歯車直径わ、３０センチ。１７と噛み合う
１８の回転方向変換歯車直径わ、３０センチ。１８と同
一軸に固着する１９の対抗用歯車直径わ、１０センチと
しています。

【０００８】図２わ３０の歯車軸受台が固定ラックの右
端末に到達寸前の状態です。８の後退加圧回路わ加圧さ
れ１１、１２、の各シリンダーわ等加圧となり各々４０
の方向に推力を発生しています。１２のの吐出シリンダ
ーの推力の方向わ２３の示す如く反時計方向です、ピス
トンと連結する１４のラック軸わ１９、１８、１７の歯
車を通じ１６の歯車を時計方向に回転させ、１５の固定
ラック面に噛み合う故に３０の軸保持台を３９の示す右
方向に運動させようとし、自己の推力の反対方向に駆動
しようとする故に運動わ発生しません。

【０００９】従って、出力を発生しない１２の吐出シリ
ンダーと１１の推進シリンダー間に推力の不平衡が発生
し、ピストンと内部流体の移動が生起します。内部流体
の移動回流わ加圧回路に併設した回流回路の設置により
１１と１２の相対運動が容易となり３９の方向に運動し
ます。故に、出力を消失し抵抗とならない１２の吐出シ
リンダーよりの等容積回流により、１１の推進シリンダ
ーわ全推力を保持し、ポンプよりの流体の流入を必要と
しない加圧圧力のみを入力とする推進運動となります。

【００１０】詳説すれば、１９の歯車の反時計方向の１
回転において、１２のシリンダーピストンわ４０の左方
向え、円周の寸法約３０センチを移動する予定ですが。
１６の歯車軸の１回転の３９の右方向の約６０センチの
移動による差し引きにより、結局１２のピストンわ３９
の右方向の３０センチの移動となります。従って、１２
の内部流体の容積を圧縮し、１１の推進シリンダーえの
等容積回流となり、外部のポンプよりの流体の流入を必
要としない、等加圧回流運動が成立します。

【００１１】但し、等加圧回流運動の特徴として運動中
わ、加圧のみの入力で運動の連続を可能としますが、起
動時においての昇圧用入力として、シリンダー全容積の
１０パーセントの流体の圧入が必要です。１０パーセン
トの容量とわ、減圧時の必要放出量です。１０パーセン
トの流入とわいえ、減圧と昇圧を頻繁に繰り返す場合
わ、等加圧入力の回流運動の省力効果わ半減します。

【００１２】問題の対策として、加圧切り替え時の１０
パーセントの減圧量を補助シリンダーに解放し、次の加
圧の直前までに交替の推力により、解放された減圧用流
体を、低圧の状態で主シリンダー内部に復帰注入を完了
しておく方式とすれば、起動時においてポンプよりの入
力わ、３パーセント程度で可能となります。亦、低圧と
高圧の多段ポンプの設置によるか、可変圧力ポンプ等の
使用による省入力方式も有効です。

【００１３】図２の実施例の場合、１１、１２、のシリ
ンダーの全容積わ合計２４リッター故に、１０分の１わ
２、４リッターです。運動中において前進端末、後退端
末等において減圧所要時間の１秒の間に、次の行程の
２、４リッターの加圧が完了しなければなりません。使
用圧力を５０気圧とし、吐出量わ余裕をみて３リッター
毎秒のポンプを使用するとしての入力馬力わ、 油圧ポ
ンプの場合約３０馬力を必要とします。

【００１４】本機関の速度を１メーター毎秒とし、１秒
の運動、１秒の減圧と加圧のサイクルを 繰り返す本機
関の場合、出力の大部分を占める入力消費状態でわ、省
入力回流機関の実用性わ成立しないことになります。故
に、図１、図２の本実施例においてわ、３２、３３の補
助シリンダーを付設し、図１の前進端停止時において減
圧所要流体を、３２の補助シリンダーの内部に放出し、
後退運動時において前進側え復帰注入させれば、次の前
進起動時の必要入力わ、０、３リッターの加圧のみ故に
４馬力のポンプの入力設備で可能となり初めて回流機関
の実用性が確立します。

【００１５】

【実施例】実施例の機構わ多様ですが先ず、図１、図
２、の実施例に付いて説明します。図２わ直線往復運動
機関であり、３９の右方向端末に到着寸前の状態です。
図１わ３０の歯車軸保持台が左方向端末に到達寸前の状
態を示しています。図２において、右端末に到達すれ
ば、６の後退弁をＯＦとし、３５の補助弁を開き２８の
電磁クラッチをＯＦとして、１０の回流回路の加圧流体
を３３の補助シリンダー解放します、流体わ３８のスプ
リングを圧縮して３３の内部に充満します。

【００１６】充満すれば３８の電磁クラッチをＯＮに
し、待機します。７の前進加圧回路でわ、作用の項目で
説明した如く後退中に３２よりの注入を完了しているの
で、８の回路の減圧完了と同時に５の前進弁をＯＮにす
ることにより７の回路を加圧し０、３リッターの圧入に
おいて瞬時に昇圧し２４の左方向に前進運動を開始しま
す。 運動の原理わ作用の項目の説明の如く、出力を発
生しない１２のシリンダーピストンを２４の方向に圧縮
する、１１のシリンダー推力により左方向に前進しま
す。

【００１７】左行端末に到達すればリミットスイッチ等
で位置を検出し、５の前進弁をＯＦとし、３４の補助弁
を開き７の回路を減圧し、減圧完了と同時に６の後退弁
ＯＮにきりかえ８の後退加圧回路の加圧により右方向の
後退運動に移ります。１秒の後右行端末に復帰すれば、
再び５の前進弁に切り替えることにより、運動サイクル
を連続します。

【００１８】出力わ１３のラック軸より取りだし、２
５、２６の１方向回転クラッチ付歯車により常に同一方
向回転として２７の回転出力軸に伝達します。以上が実
施例の構造と動作原理の説明です。実施例の運動行程わ
１秒の放出タイムと１秒の運動タイムの繰り返しです、
１秒の放出休止タイムロスを無くする方式として実施例
機構の併設が有効です。

【００１９】亦、ローラー、平滑軸等による製造方式も
可能であり、亦、シリンダーの容積、ストロークの変
更、歯車直径の選択等が可能です。尚、回流回路の流量
調整による速度制御が可能です。尚、小型ポンプ、アキ
ュムレーター、ダイナモ、バッテリー等の付設により、
独立としたエンジンとしての使用が可能となります。
亦、補助シリンダーにスプリングを使用していますが、
現実にわ空気圧安定弁の使用が有効です。

【発明の効果】本発明の差動回流運動の構造の原理によ
る、流体機関の効率わ圧力を主入力とする故に極めて大
であり、従来の油圧機関に比較して、入力効率わ約１０
倍以上となる故に、多様な用途が可能となります。差動
流体回流機関の用途として、プレス、リフト、射出整形
機、等の往復動機関を始め、車両、船舶等の推進機関、
発電機の駆動原動機としても省エネルギー問題に貢献す
る重要な発明です。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の構造動作説明図です。

【図２】実施例の構造動作説明図です。

【符号の説明】

１ 原動機 ２ ポンプ ３ 圧力調整弁 ４ 低圧チエック弁 ５ 前進弁 ６ 後退弁 ７ 前進加圧回路 ８ 後退加圧回路 ９ 前進回流回路 １０ 後退回流回路 １１ 推進シリンダー １２ 吐出シリンダー １３ 推進ラック軸 １４ 対抗ラック軸 １５ 固定ラック軸 １６ 移動歯車 １７ 回転伝達歯車 １８ 回転方向変換歯車 １９ 対抗歯車 ２０ 前進出力ラック ２１ 後退出力ラック ２２ 前進時の推力方向 ２３ 推力の方向 ２４ 左行時の運動方向 ２５ 一方向回転歯車 ２６ 一方向回転歯車 ２７ 出力軸 ２８ 歯車軸台安定ローラー ２９ 固定フレーム ３０ 歯車保持台 ３１ 歯車軸 ３２ 前進用補助シリンダー ３３ 後退用補助シリンダー ３４ 補助弁 ３５ 補助弁 ３６ 電磁クラッチ ３７ 電磁クラッチ ３８ スプリング ３９ 右行運動方向 ４０ 右行時の推力の方向

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年７月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 差動圧力回転機関

【特許請求の範囲】

【請求項 １】歯車、天秤、ホイール、等を介在して、
吐出用シリンダーの逆方向推力と、つりあい配置のＹ
型、Ｔ型、傘型、Ｌ型、Ｖ型等のシリンダー推力を対抗
させて逆推力を減少する機構において、つりあい配置ン
リンダーストロークを短縮させた対抗機構とする。吐出
用シリンダーの逆推力の減少により、推進シリンダーの
推力を発現させ、回流による差動運動を発生させる如く
して成る流体機関に。低圧、高圧の２段ポンプか、可変
圧力ポンプ等を付設するか、減圧時の放出流体を吸収、
吐出の作用をする補肋シリンダーを設ける等の起動回路
を設置した差動圧力回転機関。

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の理用分野】本発明は、流体機関に関するもの
である。圧力を主入力として運動する流体差動機関の提
供を目的とする。

【０００２】

【従来の技術】現在、圧力を入力とする差動機関の高度
の完成品わ提供されていません。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】差動圧力機関の問題点
わ、推進シリンダーに発生する逆推進力を如何に効率よ
く減少させるかが課題です。

【０００４】

【課題を解決するための手段】吐出用シリンダーに発生
する逆推力の減少方式において、歯車、天秤、クランク
ホイル等を介在させることにより、つりあい配置シリン
ダーの運動ストロークを短縮して対抗させた構造が第１
の特徴です。次に、起動時の入力の減少機構として、低
圧、高圧の２段ポンプか、可変圧力ポンプの設置、減圧
流体を吸収、注入する補肋シリンダーの付設等を第２の
特徴とします。

【０００５】

【作用】つりあい配置の傘型、Ｙ、Ｔ、Ｌ、Ｖ字型等の
機構わ逆推力の減少に、極めて有効ですが、問題点とし
て、運動ストロークに従い、推力が急激に変化すること
です。本発明においてわ、歯車、天秤、クランクホイル
等の使用により、支点からの着力点に至る距離の差によ
る天秤の作用か、減速作用等により、つりあいシリンダ
ーの運動ストロークを短縮させ、ストロークの有効部分
のみの選択使用により、差動圧力機関の基本構造を成立
させたといえます。

【０００６】亦、本機関わ頻繁に起動、停止の繰り返し
故に、起動時の入力わ、瞬時に昇圧を完了せねばならな
いので、莫大な消費容量となり、本機関の加圧入力の省
入力効果を消失する問題となります。故に、２段ポン
プ、可変圧力ポンプ、等の付設か、減圧時の放出流体を
吸収、注入する補肋シリンダーの設置等により、低圧注
入、高圧加圧の２段階加圧とすることにより、省入力効
果を回復させた点が特徴となります。

【０００７】

【実施例】実施例わ直線往復型差動機関であり、図１
わ、左方向え起動時の状態であり、図２わ、左方向端末
に到達した状態を示しています。図１の運動原理わ、７
の回路の等加圧により、１２の吐出用シリンダーと１
３、１４、１５のＴ字型つりあい配置の対抗シリンダー
の推力が、１６、１７の歯車を着力点として対抗し、１
２の逆推力が中和された状態となります。従って、１１
の推進シリンダーの推力が発生し、１２の内部流体わ９
の回流回路を通じ１１の推進シリンダーえ移動する故
に、１１の推進シリンダーわポンプよりの流体の流入を
必要とせず、加圧のみの入力により推進運動を連続する
ことを実験により確認したことにあります。

【０００８】１３のつりあい配置主シリンダーの受圧面
積を４００平方センチとし。１２の吐出用シリンダーの
受圧面積を１００平方センチとしています。１３の着力
点の１６の歯車の直径を１０センチとし。１２の着力点
の１７の歯車の直径を４０センチとしています。

【０００９】従って、歯車の１回転において、つりあい
主シリンダーのストロークわ、吐出用シリンダーストロ
ークの４分の１の縮小となり、推力の中和状態を実現す
ることになります。故に、つりあい配置シリンダースト
ロークの有効部分のみの使用が可能となり、推力の変動
の影響を減少します。

【００１０】起動時わ始めに、５の前進弁をＯＮにし、
７の前進加圧回路を加圧すれば、１１、１２、１３、１
４、１５のシリンダーわ１０キログラム程度の低圧の等
加圧となり、各シリンダーに、低圧流体が充満した時点
において４の高圧弁をＯＮにすることにより昇圧を完了
します、昇圧した各シリンダーわ２２の示す推力の方向
となりますが、つりあいシリンダー自体前進方向推力と
なっています。

【００１１】昇圧完了時間わ１秒以内を必要とします、
高圧側加圧を５０キログラムと設定した場合の起動時の
入力わ次の如くとなります。停止時における減圧流体放
出量わ、シリンダー全容積の１０分の１です。各シリン
ダーストロークを１２０センチとして、つりあいシリノ
ダーの３本わストロークを短縮してあり、つりあい主シ
リンダー容積わ１２リッターであり、１４、１５の合計
も１２リッターであり、１１、１２の合計容積も２４リ
ッターであり、総計４８リッターとなります。

【００１２】総計容積の１０分の１わ約５リッターで
す、５リッターを１秒で復帰入力をするにわ、５０キロ
グラムの加圧の場合、約４０馬力を必要とします。２段
階圧力とした場合わ、１０キログラム加圧として３馬力
で可能です。５０キログラムに切り替えた時点の加圧に
おいても、流体の流入わほとんど無いゆえに同一原動機
の３馬力で充分です、以上の作用わ流体加圧の特性で
す。

【００１３】上記の説明により２段階加圧が省力化にお
いて如何に有効かわ明らかです。昇圧が完了すれば２０
のラック軸わ、ポンプよりの流体の流入を必要とせず、
加圧のみの入力により、２３の示す前進運動方向、左方
向え秒速度１メートルで運動します、２９の前進端末に
到達すれば、リミットスイッチ等により位置を検出し、
５と４の弁をＯＦとし、減圧放出が終われば６の後退弁
をＯＮとし、次に４の高圧弁をＯＮとすれば後退運動を
開始します。

【００１４】２８の後退位置に復帰すれば６、４の弁を
ＯＦとし、再び先の手順を繰り返すことにより、往復の
運動サイクルを連続します。出力わ２６の一方向回転ク
ラッチを通じ２７の出力軸に伝達します。以上が差動圧
力回転機関の運動原理と構造の説明です。

【００１５】亦、天秤、クランクホイル等をピストンの
着力点とする製造方式も可能です。亦、歯車の直径、シ
リンダーストローク、容積の選択可能であり、固定ラッ
クを使用した歯車移動方式も製造可能です。回流回路の
流量調整により速度制御が可能です。亦、小型ポンプ、
アキュムレーター、ダイナモ、バッテリー等の付設によ
り、独立としたエンジンとしての使用が可能です。亦、
つりあいシリンダーの複数設置による相対配置方式も有
効です、亦、つりあいシリンダー配置を別回路とし更に
高い圧力を加圧する方式も可能です。

【発明の効果】本発明の差動回流機関わ加圧圧力を主入
力とする故に、入力効率わ従来の油圧機関の数倍を可能
とし、故に、用途も多様でありプレス、リフト、射出整
形機、土木機械等の往復動機関を始め、車両、船舶等の
推進機関、発電機の駆動原動機として省エネルギー問題
と環境に貢献する重要な発明です。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の構造動作説明図です。

【図２】実施例の構造動作説明図です。

【符号の説明】 １ 原動機 ２ 低圧ポンプ ３ 高圧ポンプ ４ 高圧弁 ５ 前進弁 ６ 後退弁 ７ 前進加圧回路 ８ 後退加圧回路 ９ 前進回流回路 １０ 後退回流回路 １１ 推進シリンダー １２ 吐出用シリンダー １３ つりあい主シリンダー １４ つりあい補肋シリンダー １５ つりあい補助シリンダー １６ つりあい軸加圧歯車 １７ 吐出用軸加圧歯車 １８ 歯車軸 １９ つりあいラック軸 ２０ 吐出用ラック軸 ２１ つりあい軸着点 ２２ 前進時加圧推力の方向 ２３ 前進時の運動方向 ２４ 出力ラック軸 ２５ 出力ラック軸 ２６ 一方向回転クラッチ付き歯車 ２７ 出力軸 ２８ 後退端末 ２９ 前進端末 ３０ 本体フレーム

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年８月４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 差動圧力回転機関

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の理用分野】本発明は、流体機関に関するもの
である。圧力を主入力として運動する流体差動機関の提
供を目的とする。

【０００２】

【従来の技術】現在、圧力を入力とする差動機関の高度
の完成品わ提供されていません。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】差動圧力機関の問題点
わ、推進シリンダーに発生する逆推進力を如何に効率よ
く減少させるかが課題です。

【０００４】

【課題を解決するための手段】吐出用シリンダーに発生
する逆推力の減少方式において、歯車、天秤、ローラ
ー、クランクホイル等を減速機構として介在させること
により、つりあい配置シリンダーの運動ストロークを短
縮して対抗させた構造が第１の特徴です。次に、起動時
の入力の減少機構として、低圧、高圧の２段ポンプか、
可変圧力ポンプの設置、減圧流体を吸収、注入する補肋
シリンダーの付設等を第２の特徴とします。

【０００５】

【作用】つりあい配置の傘型、Ｙ、Ｔ，Ｌ，Ｖ字型、複
合型等の機構わ、つりあい配置自体の等加圧において、
ピストン軸集合点の均衡位置えの復元推力を発生する故
に、つりあい配置単独においても運動発生機関として成
立可能です。但し、問題点として、運動ストロークに従
い、推力が変化することです。故に、本発明において
わ、歯車、ローラー、天秤、クランクホイル等の使用に
より、支点からの着力点に至る距離の差による天秤の作
用か、減速作用等により、つりあいシリンダーの運動ス
トロークを短縮さサ、ストロークの有効部分のみの選択
使用により、差動圧力機関の基本構造を成立させたとい
えます。

【０００６】亦、本機関わ頻繁に起動、停止の繰り返し
故に、起動時の入力わ、瞬時に昇圧を完了せねばならな
いので、莫大な消費容量となり、本機関の加圧入力の省
入力効果を消失する問題となります。故に、２段ポン
プ、可変圧力ポンプ、等の付設か、減圧時の放出流体を
吸収、注入する補助シリンダーの設置等により、低圧注
入、高圧加圧の２段階加圧とすることにより、省入力効
果を回復させた点が特徴となります。

【０００７】

【実施例】実施例わＴＹ複合型配置の直線往復型差動機
関であり、図１わ、左方向え起動時の状態であり、図２
わ、左方向端末に到達した状態を示しています。図１の
運動原理わ、７の回路の等加圧により、１２の吐出用シ
リンダーと１３、１４、１５、３１、３２のＴＹ複合型
つりあい配置の均衡シリンダーの推力が、１６、１７の
歯車を着力点として対抗し、１２のシリンダーの逆推力
が中和された状態となります。

【０００８】従って、１１の推進シリンダーのみの推力
が発生し、２３の方向の運動により、１２の内部流体わ
９の回流回路を通じ１１の推進シリンダーえ移動する故
に、１１の推進シリングーわポンプよりの流体の流入を
必要とせず、加圧のみの入力により推進運動を連続する
ことになります。

【０００９】１３のつりあい配置主シリンダーの受圧面
積を３００平方センチとし。１２の吐出用シリンダーの
受圧面積を１００平方センチとしています。１３の着力
点の１６の歯車の直径を１０センチとし。１２の着力点
の１７の歯車の直径を３０センチとしています。

【００１０】従って、歯車の１回転において、つりあい
主シリンダーのストロークわ、吐出用シリンダーストロ
ークの３分の１の縮小となり、シリンダーの内部容積を
整合さしています。故に、つりあい配置シリンダースト
ロークの有効部分のみの使用が可能となり、推力の変動
の影響を減少しています。

【００１１】起動時わ始めに、５の前進弁をＯＮにし、
７の前進加圧回路を加圧すれば、１１、１２、１３、１
４、１５、３１、３２のシリンダーわ１０キログラム程
度の低圧の等加圧となり、各シリンダーに、低圧流体が
充満した時点において４の高圧弁をＯＮにすることによ
り昇圧を完了します、昇圧した各シリンダーわ２２の示
す推力の方向となりますが、つりあいシリンダー自体前
進方向の推力発生となっています。

【００１２】昇圧完了時間わ１秒以内を必要とします、
高圧側加圧を５０キログラムと設定した場合の起動時の
入力わ次の如くとなります。停止時における減圧流体放
出量わ、シリンダー全容積の１０分の１です。故に、起
動時にわ放出分の復帰注入が必要です。推進シリンダー
ストロークを１００センチとして、１０リッターの容積
です。吐出用シリンダーわストロークを３３センチと
し、約１０リッターです。つりあいシリンダーの５本わ
ストロークを短縮してあり、合計２０リッター。

【００１３】総合容積わ４０リッターであり、１０分の
１わ４リッターとなります。４リッターを１秒で復帰入
力をするにわ、５０キログラムの加圧の場合、ポンプ入
力わ約３０馬力を必要とします。２段階圧力とした場合
わ、１０キログラム加圧として３馬力で可能です。５０
キログラムに切り替えた時点の加圧においても、流体の
流入わほとんど無いゆえに同一原動機の３馬力で充分で
す、以上の作用わ流体加圧の特性です。

【００１４】上記の説明により２段階加圧が省力化にお
いて如何に有効かわ明らかです。昇圧が完了すれば２０
のラック軸わ、ポンプよりの流体の流入を必要とせず、
加圧のみの入力により、２３の示す前進運動方向、左方
向え秒速１メートルで運動します、２９の前進端末に到
達すれば、リミットスイッチ等により位置を検出し、５
と４の弁をＯＦとし、減圧放出が終われば６の後退弁を
ＯＮとし、次に４の高圧弁をＯＮとすれば後退運動を開
始します。

【００１５】２８の後退位置に復帰すれば６、４の弁を
ＯＦとし、再び先の手順を繰り返すことにより、往復の
運動サイクルを連続します。出力わ２６の一方向回転ク
ラッチを通じ２７の出力軸に伝達します。出力わ推進シ
リンダーの受圧面積と圧力と速度に比例します。以上が
差動圧力回転機関の運動原理と構造の説明です。

【００１６】亦、天秤、ローラー、クランクホイル等を
ピストンの着力点とする製造方式も可能です。亦、歯車
の直径、シリンダーストローク、容積の選択可能であ
り、固定ラックを使用した歯車移動方式も製造可能で
す。回流回路の流量調整により速度制御が可能です。

【００１７】亦、小型ポンプ、アキュムレーター、ダイ
ナモ、バッテリー等の付設により、独立としたエンジン
としての使用が可能です。亦、つりあいシリンダーの複
数設置方式も有効です、亦、つりあいシリンダー配置を
別回路とし更に高い圧力を加圧する方式も可能です。
亦、本機関の並列設置も有効です。

【発明の効果】本発明の差動回流機関わ加圧圧力を主入
力とする故に、入力効率わ従来の油圧機関の数倍を可能
とし、故に、用途も多様でありプレス、リフト、射出整
形機、土木機械等の往復動機関を始め、車両、船舶等の
推進機関、発電機の駆動原動機として省エネルギー問題
と環境に貢献する重要な発明です。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の構造動作説明図です。

【図２】実施例の構造動作説明図です。

【符号の説明】 １ 原動機 ２ 低圧ポンプ ３ 高圧ポンプ ４ 高圧弁 ５ 前進弁 ６ 後退弁 ７ 前進加圧回路 ８ 後退加圧回路 ９ 前進回流回路 １０ 後退回流回路 １１ 推進シリンダー １２ 吐出用シリンダー １３ つりあい主シリンダー １４ つりあい補助シリンダー １５ つりあい補助シリンダー １６ つりあい軸加圧歯車 １７ 吐出用軸加圧歯車 １８ 歯車軸 １９ つりあいラック軸 ２０ 推進用ラック軸 ２１ つりあい軸集合軸着点 ２２ 前進時加圧推力の方向 ２３ 前進時の運動方向 ２４ 出力ラック軸 ２５ 出力ラック軸 ２６ 一方向回転クラッチ付き歯車 ２７ 出力軸 ２８ 後退端末 ２９ 前進端末 ３０ 本体フレーム ３１ つりあい補助シリンダー ３２ つりおい補助シリンダー

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年１月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 差動圧力回転機関

【特許請求の範囲】

【請求項 １】歯車、天秤軸、ローラー、クランク、滑
車等の両辺付近を着力点とし、シリンダーピストンの相
互の推力が対抗する如く回流用シリンダーを配置する。
歯車、ローラー、クランク、滑車、等の移動する軸芯を
着力点とする支点用シリンダーを設置する。支点用シリ
ンダーの運動に連動して回流用シリンダーわ相対運動を
する構造とし、各シリンダーの等加圧により、シリンダ
ー相互の回流を生起し、加圧圧力を主入力とる運動を発
生させる如くして成る、差動圧力回転機関。

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の理用分野】本発明は、流体機関に関するもの
である。本発明は、省入力回流圧力機関の構造と運動原
理の提供を目的とする。

【０００２】

【従来の技術】現在、圧力を主入力として運動をする流
体機関においてわ、使用するシリンダー数わ４個から１
０個等の設置必要とし、複雑な構造故に、機関の製造に
おいて、解決すべき課題となっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】問題点とわ、簡潔な機
構と正確な運動発生の構造の開発にあります。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明においてわ、３本
のシリンダー配置により、等加圧において推進運動を発
生する、簡潔な構造による新たな運動機構を確立した点
にあります。

【０００５】

【作用】本機関の運動発生についてわ図１、の実施例に
示す如く。１５の空転軸に保持された１２の歯車の両辺
を着力点とし１０、１１の回流シリンダーわ同一の左方
向に推力を加圧し、９の支点用シリンダーわ１５の空転
軸を着力点とし右方向の推力を加圧している故に推力の
対抗状態です。

【０００６】１０、１１、のシリンダーわ同一容積であ
り、９わ受圧面積、行程共に２分の１の容積としていま
す、従って等加圧された場合、静止時の推力差わ２対
０，５となります、上記の推力の差が差動運動を発生し
ます。但し、運動時わ１３の増速歯車の作用により、回
流シリンダーの１０わ後退となる故に推力の差わ１対
０，５となり０，５が理論出力となります。尚、１３の
歯車の増速比わ任意の選択が可能です。

【０００７】出力軸わ１６、１７、１８の軸の選択が可
能です。前進時の各シリンダーの内部流体わ、推進軸の
前進運動に連動して１０のピストン軸を後退させる相対
運動により、１０の内部流体わ、１１え回流します、９
の容積わ縮小し内部流体わ回流シリンダーえ追加されて
ゆきます。従って、ポンプよりの流体の流入を必要とせ
ず、圧力のみの入力により、１対０，５の推力差により
前進運動を連続します。加圧圧力を主入力とする流体運
動の成立です。

【０００８】以上が、パスカルの原理の等加圧の応用に
よる、天秤作用による差動運動発生の説明ですが、圧力
を入力とした場合、従来の流体機関の効率に比較して、
数十倍となる特徴があります、省入力流体機関として最
大の効果を提供します、以上が加圧圧力を主入力とする
回流運動を発生する構造と運動原理の説明です。次に、
図１の実施例により実際の構造について説明します。

【０００９】

【実施例】図１わ往復動型機関であり、右端末の前進起
動位置の発進直前の状態を示しています、図２わ前進端
に到達した状態を示しています。始に、２のポンプを駆
動し、次に、５の前進弁をＯＮにすると７の回路を加圧
し、９、１０、１１のシリンダーの斜線の前進部分が等
加圧となります。加圧された、１７のラック軸わ１５を
着力点として支点を形成し、１６、１８のラック軸わ１
２の歯車の両辺を着力点としている故に天秤と同一の作
用となります。

【００１０】従って、１５、１７、１８のラックわ各々
２７の方向に運動を発生し、作用の項での説明した原理
により前進運動を開始します。運動時わ、１３の差動用
歯車の作用により１０、１１のピストン軸わ相対運動と
なり、１０から１１えの回流を発生する故にポンプより
の流体の流入を要しない、加圧圧力を主入力とする運動
となります。運動時の１９の推進軸の出力わ、２１のク
ラツチ付き歯車の一方向回転として２６の出力軸に伝達
されます。

【００１１】前進端に到達すれば、図２に示す状態とな
り、リミットスイッチ等により位置を検出し、５の弁を
ＯＦにし、７の回路を減圧すれば、６の弁をＯＮにし、
８の回路を等加圧し、１２、１３のシリンダーの後退側
を等加圧します。故に１９の推進軸わ前進時と同一原理
により、２９の示す方向の後退運動に変化します。

【００１２】後退位置に復帰すれば、再び５の後退弁の
ＯＮにより前進運動に移行します、以上の手順の繰り返
しにより、往復運動サイクルを連続します。以上わ、構
造と運動連続の概要の説明です。

【００１３】本機関の特徴として運動中わ加圧のみで可
能ですが、起動時の昇圧用入力として流体の流入が必要
です。起動時の入力について説明します、入力わ圧力、
容積、速度に比例します。本機関の起動時の入力の所要
量わ、機関の停止時の減圧に要する、流体放出量と同一
容積となります。１０、１１のシリンダーの受圧面積を
１００平方センチとし、行程を１メーターとすれば、容
積わ１０リッターです。

【００１４】通常、起動時のシリンダー加圧の全容積の
１０分の１が放出量です。故に、起動時にわ、シリンダ
ーの全容積の１０分の１の流体量の瞬時入力を必要とし
ます。故に、本機関の加圧部分わ、回流故に９を合わせ
て約１３リッターです。、故に起動時にわ約１，３リッ
ター毎秒が必要です。

【００１５】１、３リッター毎秒のポンプ入力わ、５０
気圧の加圧として約１５馬力を必要とします、故に、本
機関わ以上の内容においてサイクルタイムの長いプレス
等でわ現状で充分使用可能な性能ですが、停止の頻繁な
原動機として使用する場合の省入力化わ不充分です。従
って、原動機として使用の場合わ２段階入力方式の付設
が有効です。

【００１６】起動時の省入力方式として、２段加圧方式
とわ、先ず１０気圧程度の低圧で流体をシリンダー内部
に充満させた後に、高圧弁をＯＮにして５０気圧の加圧
に切り替える２段加圧方式とすれば、低圧、高圧ポンプ
共に３馬力程度で入力が可能となります。従って、起動
方式として、低圧、高圧の２段ポンプか可変圧力ポンプ
の設置等が有効です。

【００１７】従来の流体機関においてわ５０気圧に於て
１０リッターのシリンダーを秒速１メーターで運動する
にわ約１００馬力を必要とします。１００馬力を３馬力
で可能とする本機関の効率わ現代に存在する原動機、内
燃機関を含めて比較しても、極めて高い出力効率が予測
される原動機関の提供といえます。亦、実施例の運動行
程において、１秒の放出休止タイムロスを無くする方式
として実施例機構の２組以上による交互起動方式の並列
設置が有効です。

【００１８】又、支点用のシリンダーを直列対抗の、２
本設置とし、相対回流シリンダーの２本と併せて４本の
使用方式も可能です。尚、天秤作用の方式としてわ、歯
車、クランク、ローラー、滑車等を使用る方式も可能で
す、差動歯車についても天秤、ローラー、クランク、滑
車等の使用が可能です。

【００１９】差動歯車わ減速歯車の使用も可能です。
尚、回流回路の流量調整弁による速度制御が可能です。
尚、小型ポンプ、アキュムレーター、ダイナモ、バッテ
リー等の付設により、独立としたエンジンとしての使用
が可能となります。

【発明の効果】本発明の回流圧力機関わ圧力を主入力と
する故に、従来の原動機関に比較して、入力効率わ極め
て優れている故に、多様な用途が可能となります。回流
圧力装置の用途として、プレス、リフト、射出成形機、
土木機械 等の往復運動機関を始め、車両、船舶等の推
進機関、発電機の駆動原動機としても省エネルギー問題
に貢献する重要な発明です。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の構造動作説明図です。

【図２】実施例の構造動作説明図です。

【符号の説明】 １ 原動機 ２ 可変圧力ポンプ ３ 前進弁 ４ 後退弁 ５ 前進加圧回路 ６ 後退加圧回路 ７ 前進回流回路 ８ 後退回流回路 ９ 支点用シリンダー １０ 回流シリンダー １１ 回流シリンダー １２ 天秤用歯車 １３ 差動用歯車 １４ 固定軸 １５ 歯車空転軸 １６ ピストンラック軸 １７ ピストンラック軸 １８ ピストンラック軸 １９ 前進出力軸 ２０ 後退出力軸 ２１ １方向クラッチ付出力歯車 ２２ 前進時の推力の方向 ２３ 回転方向 ２４ 後退位置 ２５ 前進位置 ２６ 出力軸 ２７ 前進時の運動方向 ２８ 本体フレーム ２９ 後退方向

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項 １】固定ラック面を移動する、相対回転とし
   た歯車を着力点として、複数の流体シリンダーを設置
   し。歯車の直径と回転方向の選択により、吐出用シリン
   ダー自体の推力の方向と運動方向を対抗させ、推進用シ
   リンダーと吐出用シリンダーの等加圧において推力の不
   平衡を発生させる構造とする。推力の不平衡により、吐
   出シリンダーより推進シリンダーえの内部流体の回流運
   動を発生させる流体機関に、起動装置として低圧、高圧
   の多段ポンプを付設するか、シリンダー内部流体の吐
   出、注入用補助シリンダーを設置する等として成る省入
   力差動圧力回転機関。