JPS59113359A - 往復運動を回転運動に変換する装置 - 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】 本発明は、往復運動を回転運動に、または回転運動を往
復運動に変換する新規な装置に関する。

往復運動を回転運動に変換、または回転運動を往復運動
に変換する装置としては、従来から第１図に示すクラン
ク軸機構を利用した装置が広く用いられている。同図に
おいて、乙はクランク軸のアーム、ｂはコネクティング
ロッド、Ｃはクランクピンをそれぞれ示し、該装置では
、往復動エネルギＰ　を、クランクピンＣの回転軌路ｄ
の接線方向荷重Ｗに変換することにより、クランク軸を
回転せして、回転運動エネルギに変換するのであるが、
コネクティングロッ）−Ｓｂとクランクアームａとで形
成される角θ１とθ２の影響を受けて、初期往復力Ｐ１
　から、コネクティングロッド方向カＰ２　に、また、
コネクティングロッド方向カＰ２から接線方向荷重Ｗ（
＝Ｐ２Ｃ６Ｓθ２）に支えられる有効作用荷重は、各々
の角度θ１、θ２で決る反力により支配されたものとな
り、エネルギ変換効率には限界があるという問題点が上
記従来装置にはあった。

いま、往復運動エネルギＰ１　を一定として、クランク
軸を４回転させたときのピストンピンの変位をＳとし、
クランクピンＣに支えられろ接線方向荷重Ｗを、沼、：
沼２−２：１の比で試算すると、第２図のとおりとなる
。この線図で示される領域を積分すればクランク軸機構
の陽合のエネルギ変換効率が求められる。なお、第２図
において、破線で示すカーブは、従来装置の行程Ｓと回
転軸のトルク比との関係を、また、実線で示すカーブは
本発明装置のものをそれぞれ示す。

本発明は、上記従来装置の欠点を解消し、エネルギ変換
効率のすぐれた装置を提供することを１目的として提案
されたもので、外周に歯を有し、往復動伝達用ロッドを
連結された小径な内輪と、内周に上記内輪の歯と噛合す
る歯を有し、中心部に軸受をもつ大径の外輪と、同外輪
の軸受に回転自在に軸支された中心軸と、支軸をもつ円
盤とよりなり、同円盤の支軸に、上記内輪の中心孔を回
転自在に軸支してなることを特徴とする往復運動を回転
運動に変換する装置に係るものである。

第６図は本発明の原理説明図で、本発明は内周ｌｃ歯０
１ａをもつ大径の静止外輪０１と、同外輪０１の歯０１
ａに噛合する歯０２ａを外周にもつ、内輪０２とで構成
されており、往復動荷重Ｐ１　を内、％／、　０２の外
周のビン０２ｂを介して内輪０２に伝達せしめることに
より、内輪２の中心＋１ｌｉ１０２が所定の円軌跡０３
を画いて自由に回転運動を行なうようになっている。な
お、内輪０２と外輪０１の比歯車のピッチ円径比が１：
２になるように構成される。この第６図は往復動の贋行
程に達したときの状態を示すが、内輪２に与えられた往
復動荷重（エネルギ）Ｐｌ　が、１００％回転連回転ネ
ルギに転換されることは自明である。

以下、第４図及び第５図に本発明の一実施例を示すが、
それらの図で１は固定架台９上に固設された大径の静止
外輪で、同静止外輪１の外周部には内ＩＭＢ　１　ａが
その全周に亘って設けられており、また、その中心部に
は軸受７が取付けられている。

２は外周に上記静止外輪１の内歯１ａに噛合する外歯２
ａが設けられ、かつ中心に孔２ｂをもつ小径の内輪で、
同内輪２は上記静止外輪１の軸受７に、中心軸８を回転
自任で軸方向には変位不能に軸支された円盤乙に設けら
れた軸４に、中心孔２ｂを介して回転自在に軸支されて
いる。５は内輪２に往復動を伝達するロッドで、同ロッ
ドの一端は内輪２の外周部適所に突設されたビン６に連
結されており、その他端は図示省略の往復動源に連結さ
れている。

本発明装置の一実施例は、上記のように構成されており
、いま、往復動荷重（エネルギ）がロッド５、ピン６を
介して内輪２に伝達されると、静止外輪１と歯１ａ、２
ａを介して歯車結合関係にある内輪２は、静止歯車１内
を、歯車結合関係を保持したまま回転する。このため、
該内輪２を支持ｌ−ている円盤ろの軸４は、所定の円軌
跡を画いて回転するため、内輪２の上記回転運動は、軸
４を介して円盤６の回転運動に変換されろ。従ってその
中心軸８を介して回転荷重として系外に取出されろ。ま
た、この逆に中心軸８に回転荷重を与え、ロッド５から
往作動荷重としても取出すことができる。この場合、上
記原理説明で述べたとおり、エネルギ変換効率は、機械
的ロスを無視すれば、１００％達成できる。

本発明装置は、上記のような構成、作用を具有するもの
であるから、本発明によれば、上記従来のクランク軸機
構を利用したものの欠点を解消し、エネルギ転換効率の
優れた往復運動を回転運動に変換する装置を実現できろ
という実用的効果を挙げることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のクランク軸機構を利用した往復運動を回
転運動に変換する装置例の略示的説明図、第２図は往復
動行程と回転軸のトルク比との関係を示すグラフ、第３
図は本発明の原理説明図、第４［ン１及び第５図は本発
明の一実施例の概略説明図で、第４図は縦断面図、第５
図は第４図の■−■線矢視図である。 １：外輪、１ａ：歯、２：内輪、２ａ＝歯、３：円盤、
４：軸、５：ロッド、６：ビン、７：軸受、８：中心軸
、９：架台。 、１°・°２．〕 復代理人　弁理士　伊　藤　　　輝　（外２名）１１．
＋、；、・パｆ）ｉ 第１図 一一ヤイ〒　程　（Ｓ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外周に歯を有し、往復動伝達用ロッドを連結された小径
   な内輪と、内周に上記内輪の歯と噛合する歯を有し、中
   心部に軸受をもつ大径の外輪と、同外輪の軸受に回転自
   在に軸支された中心軸と、支軸をもつ円盤とよりなり、
   同円盤の支軸に、上記内輪の中心孔を回転自在に軸支し
   てなることを特徴とする往復運動を回転運動に変換する
   装置。