JPS6037452A - 案内溝による回転・往復動変換装置 - 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】 この発明は回転運動と往復運動を相互に変換する装置に
関するｌ〕のである。

回転速りノを４１１９運動に、または逆に往復運動を回
転運動に変操り“る尋問は多く、クランク機構、回転斜
板、揺ｎす１板その仙、多くのＩｌＮ横が古くから用い
られているが、形状の制約、効率、平衡性等の点ｅ必ず
しも理想的イ【変換機構は実現されてい住い３．各種圧
縮機、ボンノ、内燃機関、スターリング１−ンジン等に
おいて（よ、小型で人き４．に負Ｒ７ｉ　ｒｌｌ：力が
あり、１けかで、８７り部分に接触圧力の小さい、力の
平衡性のある、しかし）回転角と変（，７の関係な−　
２　− どに自由度の高い回転・１）復動変換装置が望まれてい
るが、これらの要求を充分に満足するもの（、！ｊミ１
られでいない。

本発明は小型で工）荷能力が大きく、変換の関係【ご自
由度があり、平衡性のある回転・往復りｊ変換装置で、
各秤ＦＦ縮磯、ポンプ、内燃機関、スターリングエンジ
ンその他の機構に利用し得る装置を提供Ｊることを［１
的どしている。

以下、本発明を第１図、第２図、第３図、第１図及び第
５図に示す実施例にＪ、る案内溝を有Ｊる円筒面の回転
とローラまたは球を一定位置にイｊするピストンの４１
復運動における動力及び運動の伝達について説明する。

円筒面１には周方向角度を位相とする案内溝２及び２′
が１周につき２周期の正弦波形で設けられており、軸方
向は軸３を支持ヅるスラストベアリング４及び４′によ
り移動を拘束され回転できるように構成され、各案内溝
にはピストン５に設けｔうれたピストンのラジアル方向
を中心として回れＣおり、ピストン５の外周にはシリン
’ｉ’　８に対してビス１ヘンの回転をｉｔ’ｌｌ制御
るための［１−ラ９及び９′の７ｉｒ動′する溝１０及
び１０’が段重）られ７いる。軸３の回転（、二応じて
、ビス（〜ン５は回転面１回転に’、）　ＩＩ　４ｕの
比率で１１複運動を生じる。、案内溝は円筒面を＋ｒ≦
聞（）たり１３図に示すように１回転２周期につき４つ
の交差部を生じるが、各案内溝の位相を（１／　２　）
π、Ｊ、り溝幅に対応する角麻以りにずらｉ！（、名案
内ｔ＋’／ｉ　０月」−ラの両灯が同１．￥に交差部に
入ることの４１いようにする。交差部に一対のｎ−ラが
入−）（７いる間は残りの一対のＬｌ−ラにＪ、リピス
トン；）は力及び運動を授受することにイｊる。

１］−ラ６及び６′、７及び７′と案内溝２及び２′ど
の接触ｔよ第４図ａに示すように線接触で、案内溝２及
び２′のｈ面に接して転がり、ピストン５に対１ノで１
．１さらに小球１２により転がり軸受と同様４１転ノ）
＜すＩ！ｉ’瞭１占Ｊで回転自由に支持される。

また第４図＋１に示すＪ、うに転がり球１３をローラ６
及び６′、７及び７′に代苔して用い、案内溝−４− ２ｌ）もこれに適合づる形にすることもできる。ざらに
、ローラにおりる滑りを小さくするために、［１−ラ６
及び６′、７及び７′を第４図Ｃに示すＪ：うに案内溝
２Ｇに接する部分１３′を円筒面の半径を高さと覆る円
Ｉｌｌ状にすることもできる。

本装置における案内溝は２条の場合は満幅以１゛に相当
する位相差を（（−α１）に与え、しかもπ／（ｍ　・
０）からの偏りをあまり大きくしないようにすることが
簡Ｉｌｌにできる。（α２−α１）が満幅相当以−１−
である限り、２対のローラが同時に案内溝の交差部に入
ることはなく、また（α２−αＩ）が極端に大きくない
限りつねに平衡を保ち得る。

第５）図（ａ　）に示すように、ｎ＝１で、案内溝の条
数ｍが３の場合、溝幅相当の位相差をθとし、α１、α
２、偽をｘ　、　ｘ　＋ｎｌθ、ｘ十〇２θとして、ｎ
２＞ｎ、とすれば、ｎ、−ｎ、＝ｎ、−０とする必要が
あり、ｎ１＝２ｎ、、ａ、＋ａ、＋ａ、＝３６０”　、
ｉなわち、３ｘ＋３ｎ、θ−３６０°、１１．＝＋１と
して、θと×のほぼ最適値がめられる。この場合は θ≦４０’で自由度があり、一般的にθには必要−５− 最小限１ｌｌＮ〜にり・１し余裕をもってα１、α２、
α、の選定ができる。

ｍ−４の場合には、第５図（１１）に示づように交差部
が１周期に１２点となり、選択の自由度は小さくなる。

ｎ−・１で、α１、αユ、α３、へを×、Ｘ　−１−Ｏ
ｌ（１、Ｘ　＋ｎ：ＬＯ、Ｘ　＋ｎ、３θとしてｎｌ＞
ｎｊ＞ｎ。

とし？’　ｎ３−０２．１１．−１１．．１］３−０、
ｎ、−０をそれぞれ１．２．３．１と不等整数に選べば
ｎｌ−４、ｎ１＝＝２．０３””３どなる１、シたがっ
て４Ｘ−１−９／７＝＝＝３６０６となり、０−１６°
とすればαｆ＝５４°、αｘ−’１１８°、α、＝＝　
ｆｌ　６°、ヘー＝１０２’どなる。

この場合一般的に（Ｊ、θ−１６°はかなり限界に近い
（１１１７−あり、自由（ご選択できる余地は小さくな
る。

以］゛のように本発明によれば、案内溝による回転ど１
）復運動の■換におい′Ｃ複数のローラまたは転がり球
を、円滑に平衡を保って効果的に利用することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は回転・１月Ｍ　Ｉｌ！ＩＩ倹換装置の縦断面説
明図、−　６　− 第２図は第１図（Ｊお（〕る■−■部断面図部用面図は
円筒面の案内１ｈの２条を示η展聞図、第４図は［１−
シ及び球の係合状態を承り断面部分説明図、第５図（ａ
　）は案内ｉＭの位相関係を示Ｊ説明図、及び第５）図
（１１）は他の案内溝の位相関係を示づ一説明図である
。 １・・・円筒面　２．２′・・・案内溝　３・・・軸５
・・・ピストン　６．６′　７．７′・・・ローラ８・
・・シリンダ　９．９′・・・［１−ラ　１０゜１０′
・・・満　１２・・・小球　１３・・・転がり球第１図 第４図 （ａ）　（ｂ） （Ｃ） １２　１ど 手続補正書（白ｔ） ｌ　事件の表示 昭和５８　年特許願第　１４４６９１　弓２　発明の名
称 案内溝によゐ回転・往復動変換装置 ３　補１１庖する凸 事（’ｌとの関係　特許出願人 任　所　東ｊ、を都丁代１ｆ１区霞か関１−１−［］　
３３１１号＋１４）氏　名　−１栗技術院長　川　田裕
部４　指定代理人　〒３０５ ５補正命令Ｏ日付 自　発 別紙 ■、明細出の発明の詳１１１１な説明の欄の補１１明細
占の第６頁第７行に ［’　ｎ４−０．１とあるのをＦ１１＋−ＯＪどｈ１正
Ｊる。 ■、明細占の図面の簡単な説明の欄の補正明細用の第７
頁第２行に 「展開図、：とあるのを「展開説明図４１と訂正づる。 −１− 手続補正書（１彪） １　事件の表示 昭和５８　年特相願第　１４４６９１　号２　発明の名
称 案内溝によゐ回転・往慎動変換装置 ３　補１１−をする者 事件との関係　特許出願人 什　所　東車都ｆ代１１１区霞が関１丁［１３番１号（
＋１４）氏　名　二「業技術院長　川　１）裕　部４　
指定代理人　〒３０５ ５補正命令の日付 自　発 別組 王、明細；ηの発明の詳細な説明の欄の補正明細書の第
６頁第７１１から第８行に Ｆｎｌ−（’）をそねぞれ１１とあるのを「ｎ＋−ｏを
たどえぽ」と訂正する。 −１−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 円筒形状の外面まｌこは内面に１周につきｎ周ｌυ１の
   正弦波形その他の滑か４１曲線で周角度に応じて軸り向
   に変位Ｊる同一波形のｍ条の案内病を、周角度の位相差
   をそれぞれα５、−・・・〜として設（〕、案内溝に沿
   って転動する［ｌ−ラまたは球ｎｘｍ個をピストンにそ
   れぞれの位置を定めて回転自由に保持さけ、円筒面の回
   転運動をピストンの１１復運動に、またはピストンの往
   復運動を円筒面の回転運動に、あるいはそれらの逆関係
   、及び中間の関係において変速を含む変換作用を実現す
   る円筒面とピストンとの扛１！２運動と回転運動どの相
   り変換装薗に４３いて、各案内溝条間の位相差α１、−
   ・・・α。 の各隣接Ｊる溝間の位相差の差１αニーα１１、−　１
   　− Ｉ（λｉ、−（Ｘ−・・・１α１−α−の各々の差を溝
   幅に相当Ｊる値以１−の差を保つように設定して、可能
   な限り７ｈの交差部の小なりを避けると共に、一方では
   できるだ（Ｊ最大の位相差やその偏りを小さり（ノて、
   Ｐｉ　ｌｌｉ而とピストンとの力の授受における円滑性
   と＼Ｖ衡性を高めたことを特徴とする案内ｉｈによる回
   転・１１復動変挽興ＩＮ１゜