JPH1037847A - 静圧運動の原理を使用する差動機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、多段差動歯車の傾斜面を主として
流体シリンダー等の加圧により、概ね加圧軸が移動せ
ず、差動歯車に回転運動を発生させる、静圧運動の原理
の提供による差動機関の製造を目的とします。 【構成】 ラック面を移動する如くした多段差動歯車の
傾斜面を、シリンダーピストンに接続したラック軸より
加圧するか、傾斜ラック軸を介して垂直方向より差動歯
車の傾斜面の加圧により、発生する歯車の回転運動にお
いて加圧軸の移動を少量とすることによって成る圧力を
主入力とする省力差動機関である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の理用分野】本発明は、主として流体機関に関
するものである。本発明は、静圧差動運動の原理の提供
による省入力流体原動機の製造を目的とする。

【０００２】

【従来の技術】現在、流体機関わ内部流体の移動により
運動を発生させる原理を原則としています。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】静圧差動機関の運動原
理わ、流体の移動を要せず物理的圧力を入力として運動
を発生させることが特徴です。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明においてわ、２段
の差動歯車の傾斜面の円弧の方向からのラック軸を介し
て加圧することにより、差動歯車が、シリンダーの運動
ストロークを必要とせず回転運動を発生することを発見
した点にあります。

【０００５】

【作用】図１において、１３の差動歯車の垂直方向の頂
点を、１６の傾斜加圧軸を水平にして、水平方向より加
圧した場合わ動きません、理由わ頂点加圧の場合わ、前
進回転量と後退回転量が同一となるからです。

【０００６】但し、傾斜加圧軸に少量の傾斜角度を与え
ることにより、ピストンわ動かず、歯車のみ固定ラック
面に接して移動運動を始めます。図１でわ２段差動歯車
の上側の歯車１３の回転方向と、７の傾斜加圧軸の推力
の方向を同一として加圧する方式が静圧運動の基本構造
です。

【０００７】７の推進方向と歯車の回転方向わ同一です
が歯車軸台の運動方向わ反対故にピストンわ動きませ
ん、従って、歯車の回転運動わ推力の伝導により発生し
ます。推力の伝導わ２段差動歯車の特質です。２段のみ
でなく偶数構成の差動歯車わ同一作用となります。

【０００８】更に、垂直方向のシリンダーにより傾斜ラ
ック軸を介しての加圧方式も可能です。 但し、垂直方
向よりの加圧において、傾斜加圧軸に歯車が接して移動
する時、加圧軸わ上方か下方に変動します、従ってシリ
ンダーピストンの移動となり、ポンプよりの流入量が増
加し出力の低下となります。

【０００９】上記の場合、垂直方向シリンダーを図１の
９の如く、歯車軸保持台にて保持させ移動可能の状態と
し、押さえローラーにより傾斜加圧軸を加圧すれば垂直
軸ピストンわ概ね動かず歯車軸台わ運動します、垂直方
向加圧軸を歯車保持台と共に移動しつつ加圧する構造が
有効です。垂直方向よりの加圧による運動の発生わ、加
圧力線の変角作用によります、傾斜軸が介在しています
が、垂直方向から水平方向えの推力方向の変化による運
動発生です、出力わ両方式共に、着力点の入力角度に比
例します。

【００１０】故に、等加圧により７の推進シリンダーの
ピストンわ動くことなく、９の垂直軸方向のシリンダー
のピストンも移動しない状態で出力を発生すれば、油圧
ポンプよりの流体わ流入わ必要とせず、加圧圧力を主入
力とする、完全なる静圧運動機関わ成立します。７にお
いても９においても単独での運動可能ですが合成構造が
出力効率として良好です、以上が静圧運動の原理です。

【００１１】

【実施例】図１の第１実施例について説明します。図１
わ直線往復差動機関であり、左右の往復運動する構造で
あり２０の歯車軸保持台が、２７の示す左方向え運動中
の状態を表現しています。３の左行弁をＯＮにすれば、
５の加圧回路を通じ、７と９のシリンダーが等加圧とな
り、１６の傾斜加圧軸を介して７の加圧推力と、１３の
差動歯車の右傾斜面を加圧する故に、作用の項目で説明
した運動原理により差動歯車わ１８の方向の起動回転と
なります。

【００１２】２７の左方向の運動中わ、７、９の推進シ
リンダーの内部流体わ加圧されたままの状態で運動を発
生し、ポンプよりわ加圧のみの入力による極めて省入力
の推進運動の連続が可能となります、但し、起動時にお
いて全容積の１０パーセントの流入わ昇圧用として必要
であります。

【００１３】左行端に至れば、リミットスイッチかカム
等で検出し３の左行弁をＯＦにし、２５の解放弁をＯＮ
にし２８の圧縮シリンダーえ１０パーセントを放出しま
す。次に２５の弁をＯＦとし４の右行弁をＯＮにすれば
６の回路を加圧し右行運動に移ります。

【００１４】右行端に復帰すれば、同じ手順を繰り返す
ことによりサイクルを連続します。但し、２回目からわ
１０パーセントの流体わ 起動用圧縮シリンダーよりの
流入により、ポンプよりの流体の流入を必要としない運
動が可能となり極めて有効な省入力効果となります。

【００１５】出力わ２個の歯車軸より２１、２２のフレ
キシブルシヤフトを通じ２３、２４の一方向クラッチ付
き歯車を介して３９の歯車に交互に伝達されます、従っ
て、歯車台わ往復運動ですが、４０の回転出力軸わ一方
向回転です。亦、出力軸を２７の方向に直線往復する如
くし、ラック軸とし歯車付一方向クラッチよる回転出力
軸方式も有効です。亦、クランクによる回転出力方式も
可能です。

【００１６】亦、傾斜軸方向、垂直軸方向の加圧わ、電
気モーター、マグネット、スプリング、ネジ締め機構、
油圧等の物理的圧力の使用も可能です。亦、垂直方向の
加圧わＹ字型、矢型等のシリンダーの均衡配置も有効で
す。亦、垂直方向シリンダーを上側フレームに移動可能
な機構としての設置も可能であり、差動ローラーによる
製造も可能です。

【００１７】図２の第２実施例わ固定平歯車を使用し、
直接回転出力取り出す方式です。傾斜加圧軸を９０度毎
に設置し、順次加圧する点が特徴です。更に、３位置切
り替え弁と短絡弁を設け、切り替え時の入力を２分の１
とする省入力方式を使用しています。亦、固定フレーム
を多数併設とした大容量出力も可能です。

【００１８】図３の第３実施例わ固定平歯車を使用した
直接回転方式ですが、傾斜加圧軸を偏芯移動型内歯車に
替え、垂直加圧シリンダーを中心の固定軸に軸着回転を
させた点と、加圧弁の瞬時切り替えをしない点が特徴で
す。

【００１９】各実施例共に、小型ポンプ、アキュムレー
ター、ダイナモ、バッデリー等を付設すれば、独立した
エンジンとしての作用が可能です。亦、電磁弁のカム作
動に置き替え可能です。

【発明の効果】本発明の静圧運動を使用する差動機関わ
簡明な構造であり、出力効率も極めて高く、差動機関の
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】第１実施例の構造動作説明図です。

【図２】第２実施例の構造動作説明図です。

【図３】第３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 左行弁 ４ 右行弁 ５ 左行加圧回路 ６ 右行加圧回路 ７ 左行推進シリンダー ８ 右行推進シリンダー ９ 左行垂直シリンダー １０ 右行垂直シリンダー １１ 垂直軸フレーム保持ローラー １２ 傾斜軸押さえローラー １３ 差動歯車 １４ 差動歯車 １５ 固定ラック １６ 傾斜加圧ラック軸 １７ 傾斜加圧ラック軸 １８ 左行時の運動方向 １９ 固定フレーム ２０ 歯車軸保持台 ２１ フレキシブルシャフト ２２ フレキシブルシャフト ２３ 歯車付一方向クラッチ ２４ 歯車付一方向クラッチ ２５ 解放弁 ２６ 解放弁 ２７ 左行方向 ２８ 圧縮シリンダー ２９ 圧縮シリンダー ３０ アキュムレーター ３１ 圧力調整弁 ３２ チェック弁 ３３ 順次加圧弁 ３４ 短絡弁 ３５ 加圧推進シリンダー ３６ 固定平歯車 ３７ 歯車付きローター ３８ 固定軸 ３９ 出力歯車 ４０ 回転出力軸 ４１ リミットスイッチ ４２ 垂直軸電磁ソレノイド ４３ 起動加圧弁 ４４ 加圧シリンダー ４５ 移動内歯車

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

【手続補正書】

【提出日】平成８年１０月２８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】 静圧運動の原理使用する差動機関

【特許請求の範囲】

【請求項 １】回転軸を移動する如くした差動歯車、差
動ローラー等を使用して、固定ラック、固定平歯車、固
定内歯車、固定平滑面等に接触して移動可能な構造と
し。傾斜加圧軸か内歯車等を介して、扇形歯車、扇形カ
ム等により差動歯車、差動ローラーの円弧面を加圧する
如くする。加圧構造として、流体シリンダー、 スプリ
ング、ネジ、電磁石等を使用し、加圧圧力を回転運動に
変換して成る静圧運動の原理を使用する差動機関。

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の理用分野】本発明は、主として流体機関に関
するものである。本発明は、静圧差動運動の原理による
省入力差動機関の製造を目的とする。

【０００２】

【従来の技術】現在の流体機関わ外部流体の流入移動に
より運動を発生させる動圧を原則としている故に極めて
底効率です。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】静圧差動機関の運動原
理わ、流体の移動を要せず圧力を入力として運動を発生
させる点が特徴です。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明においてわ、歯車
の円弧傾斜面の加圧用ラック軸、加圧用内歯車等に付設
した扇形歯車、扇形カム等の作用により、加圧用シリン
ダーピストン軸を変動させることなく、静圧加圧推力を
回転運動に変換した点が特徴です。

【０００５】

【作用】静圧差動運動の原理とわ、ピストン等の直線推
力を、差動歯車の円弧傾斜面の加圧において、着力点の
入力角度の選択により推力の力線を歯車の回転方回に変
化させることにより、歯車の回転運動の発生が可能とな
ることを発見した点にあります。

【０００６】通常、差動歯車の傾斜面を加圧すれば、歯
車の回転移動に連動して加圧軸の位置わ変動します、加
圧軸が変動すれば接触している加圧シリンダーのピスト
ンの位置わ変動する故に静圧運動わ成立しません。加圧
軸の変動を補正する方式として、加圧ピストン軸の同時
移動方式、加圧用内歯車の同時回転方式、加圧回路の扇
形カム介在方式等があります。

【０００７】本発明においてわピストン加圧面に扇形歯
車の使用により、ピストンの加圧角度が最適に保持しう
る故、加圧推力の伝達効率が高く、傾斜加圧軸が変動し
てもピストンわ変動しない点が特徴です。扇形カム方式
でも加圧わ可能ですが、扇形歯車の推力の伝達効率に劣
ります。

【０００８】

【実施例】図１の第１実施例わ、差動歯車の順次加圧方
式による連続回転出力型である。１９の固定平歯車の周
囲を、２０、２１の２段差動歯車が回転する構造です。
更に２１の歯車傾斜面を加圧し、２２の補助歯車に噛み
合う、１６の内歯車が遊動する構造です。

【０００９】遊動する内歯車の背面に接して、１５の扇
形歯車を付設する傾斜加圧軸が扇動する構造であり、更
に扇動する歯車面を１４の加圧用歯車を介して１１の加
圧シリンダー推力が加圧する構造です。但し、加圧用シ
リンダーと扇動歯車付傾斜軸を１２０度の間隔を置いて
配置した構成としています。

【００１０】始めに２の油圧ポンプを駆動し、５の起動
弁をＯＮにすれば８の加圧回路を通じ、１１のシリンダ
ーを加圧します、シリンダーの推力わ１５の扇動歯車傾
斜軸と１６の内歯車を介して、２１の差動歯車の傾斜面
を加圧します。

【００１１】加圧された２１の歯車わ１８の方向の回転
を発生し２４のローターわ２６の方向の回転となり、１
２０度を移動します、歯車の移動に従い傾斜軸の角度わ
変化しますが扇形歯車の作用によりピストンの位置わ変
化しません、故に静圧差動運動の成立といえます。１２
０度の移動位置をリミットスイッチ、カム等により検出
し、５の起動弁をＯＦとし６の起動弁をＯＮにすれば、
更に１２０度の移動となります。

【００１２】以上の如く５、６、７、の起動弁を順次に
交替加圧することにより２４のローターの連続回転が可
能となり２７の出力歯車を介して２８の回転軸に出力を
伝達します。尚、ピストンが動かない故にシリンダース
トロークわ１センチメートルでも可能となり、消費流体
量わ極めて少量の省入力流体機関となります。以上が静
圧運動の原理と構造の説明です。

【００１３】図１の第１実施例の対象配置として、外周
に固定内歯車を設置し、内歯車に噛み合い差動歯車が回
転する構造とし、リング状内歯車を介して、扇形歯車を
有する加圧軸をもって中心部より外周に向かい加圧する
方式も製造可能です。

【００１４】図２の第２実施例わ固定ラック軸上を２段
差動歯車が直線往復運動する方式です、扇形歯車を付設
する傾斜軸の加圧により差動運動を発生する方式です。
出力、速度、停止等の制御わ圧力の調整、背圧の加圧等
により可能です。各実施例わ差動ローラー等による製造
も可能であり、スプリング、ネジ、電磁石等による加圧
方式も可能です。

【００１５】亦、小型ポンプ、アキュムレーター、ダイ
ナモ、バッテリー等を付設すれば、独立したエンジンと
しての使用が可能です。亦、電磁弁とカム弁の置き代え
が可能です。

【発明の効果】本発明の静圧運動の原理を使用する差動
機関わ簡明な構造であり、出力効率も極めて高く、差動
機関の用途として、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に貢献する
重要な発明です。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の構造動作説明図です。

【図２】第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 アキュムレーター ５ 起動弁 ６ 起動弁 ７ 起動弁 ８ 加圧回路 ９ 加圧回路 １０ 加圧回路 １１ 加圧用シリンダー １２ 加圧用シリンダー １３ 加圧用シリンダー １４ 加圧用歯車 １５ 扇形歯車付き傾斜加圧軸 １６ 遊動内歯車 １７ 固定軸 １８ 歯車の回転方向 １９ 固定平歯車 ２０ 差動歯車 ２１ 差動歯車 ２２ 補助歯車 ２３ ローターに固定した歯車軸 ２４ ローター ２５ 固定フレーム ２６ 回転方向 ２７ 出力歯車 ２８ 回転出力軸 ２９ 傾斜軸の変動範囲 ３０ 左行加圧弁 ３１ 右行加圧弁 ３２ 加圧回路 ３３ 加圧回路 ３４ 加圧シリンダー ３５ 加圧シリンダー ３６ 扇形歯車付傾斜ラック軸 ３７ 扇形歯車付傾斜ラック軸 ３８ 差動歯車 ３９ 差動歯車 ４０ 差動歯車 ４１ 固定ラック ４２ 左方向 ４３ 出力ラツク軸 ４４ 一方向クラッチ付き出力歯車

【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２月３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】 静圧運動の原理使用する差動機関

【特許請求の範囲】

【請求項 １】 加圧用歯車、加圧用ローラー等を使用
して、ラック、歯車、ローラー、平滑軸面等に接触して
回転可能な差動機構とし。加圧用歯車、加圧用ローラー
等の軸を偏芯させるか、１方向回転カム、クラッチ等の
付設による、加圧面の片側出力を、歯車、ラック、ロー
ラー、平滑軸面等伝達する構造とする。伝達した自已推
力を、加圧用歯車、加圧用ローラー等の加圧面の、反対
面の受力側に、推力の回帰する如き構造とするか。加圧
軸を複数とし、推力の相互回帰をさす推力回路等とする
構造とすることによって成る、静圧運動の原理を使用す
る差動機関。

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の理用分野】本発明は、原動機に関するもので
ある。本発明は、圧力を運動に変換して成る省入力原動
機関の提供を目的とする。

【０００２】

【従来の技術】現在、静圧差動機関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】静圧差動機関の運動発
生わ、圧力のみの直線推力をいかにして回転運動に変換
させるかが課題です。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の特徴わ、
加圧推力軸が加圧用歯車に連結する、軸着部を偏芯させ
るか、軸着部に、１方向回転カム、クラッチ等を設置し
た点にあります。偏芯機構及び１方向クラッチの付設に
より加圧用歯車の加圧面の片側を出力側とし、反対側の
接触面を受力側とさせた点にあります。

【０００５】第２の特徴わ、加圧用歯車の偏芯側の歯面
の推力をラック、出力歯車、ラック等の推力の回路を通
じ、加圧用歯車の受力側に伝達回帰する構造とした点に
あります、図２の実施例の複数加圧軸方式の相互回帰も
同一作用です。以上の２つの特徴による、片側推力の発
生と、推力の等量回帰わ、静圧運動の構造の原理であり
ます。

【０００６】

【作用】加圧用歯車の軸を偏芯せずに加圧した場合、圧
力角度により、全く動かないか空転の状態となります。
内歯車型偏芯機構でわ、１方向回転カム、クラッチ等が
なくても、推力回帰回路の設置により歯車軸の移動しな
い回転が可能です。１方向回転クラッチを設け無偏芯軸
の場合、回帰回路があれば歯車軸の移動しない回転わ可
能です。カム偏芯型機構でわ、１方向回転クラッチ、回
帰回路共に必要です。

【０００７】本発明においてわ加圧軸ストロークの移動
が僅少故に流体シリンダー、スプリングを介した電磁
力、ねじ締め機構等の圧力を、入力とした回転運動を発
生するゆえに、出力効率の極めて高い原動機の提供が可
能となります。

【０００８】

【実施例】構造の原理が理解しやすい故に、図２の第２
実施例により説明します、第２実施例わ往復動型差動機
関です。ピストン加圧軸を有する、８と９の流体シリン
ダーにより、左右から同時加圧する相互回帰方式です。
１２、１３の加圧用歯車わカム偏芯機構であり、一方向
回転カムを付設しています、回転方向わ１６にしめす左
回転有効のクラッチです。

【０００９】中央にある１０の出力歯車と、１２、１３
の３個の歯車を挾んで１８、１９のラック軸が２０、２
１の示す左右に往復運動する構造です。始めに２のポン
プを駆動すれば５の加圧回路を通じ、８、９のシリンダ
ーが加圧されて相互に対抗する１５に示す方向に推力を
発生します。

【００１０】１２の加圧用歯車わ、１８のラック側に偏
芯してあり、回転出力の有効方向を１６の方向に設定し
てある故、推力わ１８のラック軸に伝達し２１の右方向
に運動させ、１０の出力歯車を回転させます。同時に１
３の加圧用歯車も加圧状態となり、１９のラック側に偏
芯しているゆえに１９のラック軸を運動させ、１０の出
力歯車と１８の加圧用歯車の受力側を運動させます。

【００１１】１８、１９のラック軸わ２０と２１の方向
に移動しますが、移動量が同一故に１２の加圧用歯車軸
わ移動せず現位置において回転を連続します。１３の加
圧用歯車も同一の状態となります。復動時わ、６の加圧
回路の加圧により可能です。出力方式わ、直進往復運動
であればラック軸より直接取りだしが可能です。回転運
動であれば、一方向回転クラッチの複数設置による回転
方向変換装置かクランクホイル等が必要です。

【００１２】尚、８、９のンリンダー加圧軸わ加圧用歯
車軸が移動しない故にストロークほ動かず、従って流体
の流入わ小量で可能となり圧力のみを入力とする省入力
原動機が成立します。以上が加圧軸の複数設置による相
互回帰推進型の静圧差動運動機関の原理と構造の説明で
す。

【００１３】自己推力回帰型の場合わ、図２の実施例よ
り、９の加圧シリンダーと１３の加圧用歯車を除く構造
において製造可能です。図１の第１実施例わ、複数加圧
軸による回転運動連続方式です。運動距離が制約される
ラック軸を１４の補助歯車に変更したものであり、運動
原理わ、第２実施例の説明と同一です。

【００１４】尚、第１実施例配置において１４の補肋歯
車に替えて、外周に運動可能な内歯車を設置する遊星型
式により、連続回転をする静圧差動機関の製造が可能で
す。尚、扇形のカムの静圧加圧方式においても、加圧用
歯車の外周に内歯車を設け、更に推力回帰回路の設置に
より成立します。

【００１５】亦、ローラー、平滑軸等による製造も可能
です。亦 小型ポンプ、アキュムレーター、ダイナモ、
バッテリー等を付設すれば、独立したエンジンとしての
使用が可能です。亦、電磁弁とカム弁の変更が可能で
す。亦、図１の実施例において加圧軸の設置方向と加圧
用歯車の選択が可能です。

【発明の効果】本発明の静圧運動わ、圧力を運動に変換
する構造の原理であり、差動機関としてわ簡明な機構で
あり、出力効率も極めて高く、差動機関の用途として、
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に貢献する重要な発明です。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の構造動作説明図です。

【図２】第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 正回転弁 ４ 逆回転弁 ５ 正方向加圧回路 ６ 逆方向加圧回路 ７ 圧力調整弁 ８ 加圧シリンダー ９ 加圧シリンダー １０ 出力歯車 １１ 出力軸 １２ 加圧用歯車 １３ 加圧用歯車 １４ 補助歯車 １５ 推力の方向 １６ 回転方向 １７ 一方向回転カム付偏芯軸 １８ ラック軸 １９ ラック軸 ２０ 左運動方向 ２１ 右運動方向 ２２ 固定軸

【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２月１７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】 静圧運動の原理を使用する差動機関

【特許請求の範囲】

【請求項 １】 加圧用歯車軸か加圧用ローラー軸を偏
芯軸とし、１方向回転機構を付設し、流体シリンダー、
ネジ締め、電磁力等により加圧軸を運動方向に加圧する
構造とする。更に、加圧用歯車、加圧用ローラー等と、
歯車、ローラー、ラック、平滑軸等を噛み合いさせた差
動機構とし。加圧用歯車、ローラー等の偏芯側円周に発
生する推力を、反対側円周に回帰さす構造として成る静
圧運動の原理を使用する差動機関。

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の理用分野】本発明は、原動機関に関するもの
である。本発明は、省入力静圧差動原動機の提供を目的
とする。

【０００２】

【従来の技術】現在、圧力を入力として運動をする原動
機関わ、完全な製品の提供わ存在しません。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】圧力源ポンプよりの入
力を主として圧力のみとし、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、シリン
ダーのピストン移動せずに直線推力を、いかにして回転
運動に変換するかであります。

【０００４】

【課題を解決するための手段】始めに、加圧用歯車の回
転軸に１方向回転カムクラッチを付設し、更に加圧軸を
偏芯させることにより、直線推力を回転運動部えの伝達
が可能であることを発見したことにあります。

【０００５】更に、伝達された推力を出力とすると共
に、推力の一部をラック、歯車等の配置を介して、加圧
用歯車の加圧側円周の反対側円周に回帰させる機構によ
り。加圧用歯車の軸の前進量と、軸の後退量を同一寸法
としうることを発見したことにあります。上記の２種の
機構の機能により、直線加圧された加圧用歯車軸わ移動
せず、現在位置回転を持続します。以上が、静圧運動の
原理と構造の特徴です。

【０００６】

【作用】加圧用歯車軸が移動しない場合、加圧用シリン
ダーピストンストロークわ僅少で可能となる故に、ポン
プよりの流体わ、流入を必要とせず圧力のみの入力によ
り運動を発生します、 従って、極めて省入力の流体機
関が成立します。出力わ圧力に比例します。

【０００７】

【実施例】実施例の機構わ多様に存在しますが、先ず、
基本構造として、図１の、第１実施例に付いて説明しま
す。図１、わ直線運動機関であり、歯車を介して並行配
置とした１３、１４のラック軸が左右の１７、１８の方
向に相対運動をする構造です。

【０００８】始めに、２の油圧ポンプを駆動すれば５の
加圧回路を通じて６の加圧シリンダーを加圧し、７の方
向に推力を発生します。８の加圧軸を通じて加圧された
１０の加圧用歯車わ、加圧軸が中心にある場合わ１３、
１４のラックを平均に加圧する故に運動わ発生しません
が、実施例でわ１３のラック側に偏芯しているので、偏
芯率に比例して１３のラックに推力を伝達します。

【０００９】推力を伝達されたラック軸１３わ１７の方
向に前進移動し、次に１１出力歯車に伝達し、歯車わ１
６の回転方向となり、続いて１４のラック軸に推力を伝
達し、ラック軸の１８の方向の移動により１０の加圧用
歯車の偏芯反対側に推力が回帰され後退させます。 従
って、歯車軸わ移動せず現在位置において、ラック軸の
寸法の許す限り回転を連続します。出力わラック軸か、
１１の歯車よりの取りだしが可能です。

【００１０】但し、逆方回の運動わ１方向カムクラッチ
を併設して、切り替える機構としなければできません。
以上が第１実施例の構造と動作の説明です。図１の構造
に加圧用歯車と加圧シリンダーを追加設置し、相対配置
とすれば、相互加圧、相互回帰回路構造が可能となりま
す。

【００１１】図２、の第２実施例について説明します。
図２の歯車配置わ、図１の配置の１３、１４のラック軸
を１１、２１の歯車に置き替えた構造です。運動の原理
わ同一ですが、無限に連続回転が可能とする点が特徴で
す。

【００１２】亦、１０、２１、２０の歯車配置わ、加圧
用歯車組織の１つの基準構造です。１０わ説明如く加圧
用歯車であり、偏芯軸と１方向カムクラッチを付設して
います、２１わ、回帰回路であり、回転方向を調整して
いる補肋歯車です。２０の歯車わ回帰用ですが、本回路
でわ１０加圧用歯車の過走防止の作用をしています。

【００１３】亦、２０の歯車に、加圧シリンダーと、偏
芯クラッチを付設して、相互加圧、相互回帰方式とする
ことも可能です。該、構造を、単体のラック軸に付設す
れば、単体ラック軸の直線運動の発生が可能となりま
す。

【００１４】図３の第３実施例わ、１０、１１、１０と
加圧用歯車の対抗配置とし、内歯車の内面に付設した相
互加圧、相互回帰方式の連続回転機構の構造です。図２
の如く１軸加圧方式も可能です。以上が、各実施例によ
る構造と運動原理の説明です。

【００１５】尚、小型ポンプ、アッキユムレーター、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、加圧ストローク
が僅少故に、スプリングを介した電磁力、ネジ締め機構
等の加圧入力が可能です。亦、ローラー、平滑軸等の使
用による製造も可能です。亦、実施例でわカム偏芯型、
一方向カムクラッチ方式ですが、内歯車型偏芯方式、ラ
チエット型の一方向回転方式等の使用が可能です。

【発明の効果】本発明の静圧運動の原理よる、差動機関
の効率わ極めて大であり、静圧差動原動機の用途とし
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】第１実施例の構造動作説明図です。

【図２】第２実施例の構造動作説明図です。

【図３】第３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 加圧弁 ５ 加圧回路 ６ 加圧シリンダー ７ 推力の方向 ８ 加圧軸 偏芯位置 ９ １方向回転カムクラッチ １０ 加圧用歯車 １１ 出力用歯車 回帰作用 １２ 歯車保持固定回転軸 １３ ラック軸 １４ ラック軸 １５ 固定フレーム １６ 回転方向 １７ 左方向 １８ 右方向 １９ 出力歯車軸 ２０ 加圧補助歯車 回帰作用 ２１ 加圧補助歯車 回帰作用回転方向変換 ２２ 回転内歯車

【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】

【図３】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年３月３１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】 静圧運動の原理を使用する差動機
関

【特許請求の範囲】

【請求項 １】 クランク、歯車等の偏芯軸に天秤を軸
着し、天秤の両端を着力点とする流体シリンダーにより
対抗加圧とする配置にする。天秤の偏芯位置に接して、
固定支点を設け、シリンダーの等加圧により、天秤が傾
斜運動をする如くし、連動して、併設したシリンダーピ
ストンの相対運動をさせる構造とする。ピストンの相対
運動により、シリンダー相互の内部流体の回流による、
流体圧力を主入力とする差動機構とし、低圧、高圧の多
段流体入力として成る静圧運動の原理を使用する差動機
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、圧力を入力として運動を発生させて
成る省入力流体運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】静圧差動機関の入力効
率わシリンダー全容積の１０パーセントと比較的に少量
ですが、更に、入力を５パーセント以下とする省入力機
関の提供にあります。

【０００４】

【課題を解決するための手段】流体の圧力を主入力とす
る差動機関の入力形式において、低圧、高圧の２段ポン
プの設置及び昇圧機を付設する等の多段加圧方式として
省入力効果を増幅させる構造とした点が特徴です。

【０００５】

【作用】静圧機関とわ使用する流体シリンダーの容積の
約１０分の１以下の流体の流入において運動する流体機
関のことです。天秤を着力点として、推力を対抗したシ
リンダーピストンを相対運動をさせることにより、シリ
ンダー相互間に回流を生起させ、加圧圧力のみの入力に
おいて運動わ連続します。勿論、シリンダー相互間に推
進力の差がなければ動きません。

【０００６】推進力の差わ、天秤に接触する固定支点の
位置を変位することにより発生します。但し、支豆を軸
に運動する天秤のストロークわ支点から着力点までの距
離の短い方が少なくなります。ピストンの運動量が同一
でなければ、推進力の差をもつ回流運動わ成立しない故
に、固定支点の形状と天秤の接触部の形状を選択し、天
秤の軸着する偏芯軸の扇形運動により、推進力の差を保
持しつつストロークを同一とさせた点が特徴でありま
す。

【０００７】尚、シリンダー容積の１０分の１とわ、運
動方向の切り替え時において、先ず前加圧部を減圧しな
ければなりません、減圧に必要な適正放出量が全容積の
１０分の１なのです、残りの１０分の９の流体わ低圧一
方向弁の作用によりシリンダー内部に保留しておきま
す。従って、次の起動時にわ放出した１０の１の流体を
短時間に補給なければなりません。

【０００８】従来のシリンダーの運動わ全容積をポンプ
より注入して行程を運動させますが回流回路においてわ
１０分の１のポンプ入力で可能という省入力効果を有す
る特徴があります。但し、高圧回路においてわたとえ１
０分の１の入力であっても大きな負荷となります、実施
例として、受圧面積１００平方センチ、ストローク１メ
ートルのシリンダー２本を使用する場合、全容積わ２０
リッターであり、１０分の１わ２リッターです。

【０００９】本機関においてわ２リッターを１秒以内に
注入しなければならない故に、２リッター秒のポンプ入
力わ５０気圧の場合２０馬力を必要とします。本発明に
おいてわ２段入力とし、始めに１０気圧２リッター秒を
５馬力で注入し、約０．８秒後に、ポンプを切り替え５
０気圧０，３リッター秒を連続加圧とすれば、モーター
わ同一ゆえに５馬力で可能となります。省力効果の如何
に高い方式であるかわ明らかです。

【００１０】

【実施例】構造と運動を、図１の実施例により説明しま
す、実施例わ直線往復型差動機関であり２４の方向えの
運動中の状態を示しています。始めに、２の低圧ポンプ
を駆動し、５の起動弁をＯＮにすれば、７の加圧回路を
通じ９、１０シリンダーを等加圧し、共に２２の方向に
推力を発生します。内部流体の満杯と同時に４高圧弁を
ＯＮにし３の高圧ポンプに切り替えます。

【００１１】９、１０のシリンダーのピストンわ、１１
の天秤の両端を着力点としているゆえに、天秤を介して
対抗し１５の固定支点を軸としで押し合います。固定支
点の位置が天秤の長さの３分の１の点にある故、同一の
推力で有りながら２対１の推力の差となり、９の推進シ
リンダーの方向に傾斜前進となります。通常の天秤運動
でわ支点までの寸法の少ない方が運動ストロークが短か
くなるのですが、固定支点の形状と天秤接触部の斜面構
造と偏芯軸の扇形運動により、同一ストロークの運動と
した点が特徴です。

【００１２】故に、９、１０のシリンダピストンわ相対
運動となり、１０の内部流体を２７の回流回路を通じ回
流してゆきます、従って、９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、圧力のみの入力により
運動し、１３の歯車を最大半回転まで回転します。省入
力静圧運動機関の成立といえます。

【００１３】出力わ１８のラック軸により、１９のラッ
ク、２５の一方向回転クラッチ付き出力歯車を通じ２１
の出力軸に伝達します。２６の１方向回転クラッチ付き
歯車わ、後退時の出力用です。天秤が１６の示す角度に
到達すれば、４、５の弁をＯＦとし、６の弁をＯＮに
し、次に再び４の高圧弁のＯＮにより後退運動に移りま
す。

【００１４】以上の動作を繰り替えして、運動サイクル
を連続します。前進、後退の切り替え時に１秒間の休止
タイムがあり、出力の円滑を図るにわ図１の機構の複数
設置方式が有効です。１３の歯車軸偏芯機構に替えて、
１方向回転クラッチ付き偏芯軸とし連続回転出力方式と
する型式の製造も可能です。亦、減圧流体を補肋シリン
ダーに解放する省力化方式も可能です。

【発明の効果】本発明の静圧差動機関わ簡明な機構であ
り、入力効率わ極めて優れています。従って、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。

【符号の説明】 １ 原動機 ２ 低圧ポンプ ３ 高圧ポンプ ４ 高圧加圧弁 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、後退用シリンダー １０ 流体吐出用シリンダー １１ 天秤軸 １２ 偏芯軸 １３ 偏芯歯車 １４ 固定フレーム １５ 固定支点 １６ 天秤前進角度 １７ 天秤後退角度 １８ 出力ラック軸 １９ 前進用出力歯車軸 ２０ 後退用出力歯車軸 ２１ 出力軸 ２２ 前進時推力方向 ２３ 回転方向 ２４ 前進方向 ２５ 前進用一方向回転歯車 ２６ 後退用一方向回転歯車 ２７ 前進用回流回路 ２８ 後退用回流回路

【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】 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成９年６月３０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】 静圧運動の原理を使用する差動機
関

【特許請求の範囲】

【請求項 １】 天秤か歯車かクランク等を、推進シリ
ンダーの着力点とし、推進シリンダーに対抗する吐出シ
リンダーの推力方向を反転させ、複数設置による相対構
造とする。更に、吐出シリンダーの逆推力に対抗する、
背圧の相対加圧の機構により、吐出シリンダー推力を減
少させ、等加圧において吐出シリンダーの内部流体を推
進シリンダーえ回流させる如くして成る静圧運動の原理
を使用する差動機関。

【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】回流差動機関の問題点
わ、吐出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】推進シリンダーに対抗す
る吐出シリンダーの推力方向を歯車等により反転方向と
し、複数設置において相対加圧の挺子作用よる、背圧の
加圧により吐出シリンダーの逆推進力を減少させた点が
特徴です。

【０００５】

【作用】吐出シリンダーの逆推進力が減少すれば、図１
に示す如く、１１の推進シリンダーの推進抵抗が消失す
る故に、推進用シリンダーの推力が発生します。従っ
て、吐出シリンダーの内部流体わ、等加圧において推進
シリンダーえ回流してゆきます。

【０００６】回流推進運動わポンプよりの流体の流入を
必要としない故に、加圧圧力を入力とする完全なる静圧
運動が成立します。言い替えれば、本機関わ構造の成立
により、静圧運動の原理が初めて確立したと言えます。
図１の実施例により、運動と構造を説明します。

【０００７】

【実施例】実施例わ直線往復型差動機関であり、図１わ
１１の前進用シリンダーが２４の前進方向えの起動時の
状態を示しています。始めに２ポンプを駆動すれば、９
の常時加圧回路が加圧され、１３、１４の吐出用シリン
ダーの背圧部が等加圧となります。１３と１４のシリン
ダーピストン推力わ反転用歯車を介し２０の天秤によっ
て支えられている故に、均衡して動きません。

【０００８】次に、５の前進弁をＯＮにし７前進加圧回
路を加圧すれば、１１、１３のシリンダーわ等加圧とな
り、各々２２の方向に推力を発生します。１１と１３の
推力わ１９の歯車を介して対抗となりますが、９の常時
加圧回路よりの背圧の加圧により、１３の吐出シリンダ
ーわ推進力を消失している故に、１１の推進シリンダー
の推力が発生し、１７のラック軸を２４の左方向に運動
を開始します。

【０００９】前進運動時の１３の吐出シリンダーピスト
ン軸の運動わ、右方向となる故に、内部流体わ、２６の
回流回路を通じ１１の推進シリンダーえ等容積回流とな
ります、従ってポンプよりの流体の流入を必要としない
推進運動を連続します。

【００１０】前進時の１３と１４の吐出シリンダーの背
圧部の内部流体わ、２５の天秤の作用による相対運動に
より、等容積の相互回流となり、ポンプよりの流体の流
入を必要とせず前進運動を持続します。従って、加圧圧
力を主体入力とする差動運動が成立します。

【００１１】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、７の回路を減圧し、図１の８の
回路を加圧すれば前進時と同一運動原理により後退運動
に移行します。後退端末に至れば、８の回路を減圧し再
び７の回路の加圧により前進運動を開始し、以上の手順
の繰り返しによりサイクルを連続します。

【００１２】出力わ１７と１８のラック軸の交互運動に
より、２１の一方向回転カムクラッチによる回転運動と
して取り出します、亦、背圧部を、低圧シリンダーとす
る方式も有効です、以上が運動の原理と構造の説明で
す。亦、歯車、クランク等をピストンの着力点とする製
造方式も可能であす。亦、シリンダーストローク、容積
の選択可能です、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。

【発明の効果】本発明の差動圧力機関わ簡明な機構であ
り、入力効率わ従来の油圧機関の１０倍を可能とする故
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。

【符号の説明】 １ 原動機 ２ ポンプ ３ 圧力調整弁 ４ アキュムレーター ５ 前進弁 ６ 後退弁 ７ 前進加圧回路 ８ 後退加圧回路 ９ 常時背圧加圧回路 １０ 背圧回流回路 １１ 前進用推進シリンダー １２ 後退用推進シリンダー １３ 前進用吐出シリンダー １４ 後退用吐出シリンダー １５ 前進用吐出ラック軸 １６ 後退用吐出ラック軸 １７ 前進用ラック軸 １８ 後退用ラック軸 １９ 反転用歯車 ２０ 反転用歯車 ２１ 一方向回転クラッチ付き歯車 ２２ 前進時推力方向 ２３ 出力軸 ２４ 前進時の運動方向 ２５ 天秤軸 ２６ 前進回流回路 ２７ 後退回流回路 ２８ 前進時の天秤位置

【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】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項 １】差動歯車か差動ローラー等を使用して、
   固定ラック、固定平歯車、固定平滑面等に接触して移動
   可能な構造とし。傾斜加圧軸か内歯車等を介して、多段
   差動歯車、多段差動ローラーの主として傾斜面を、円弧
   の方向か、垂直方向より、流体シリンダーかスプリン
   グ、モーター、ネジ締め、マグネット等の加圧により、
   歯車、ローラー等の回転運動を発生する如くして成る、
   静圧運動の原理を使用する差動機関。