JPS63501893A - 流体媒体のエネルギ−を動力部材の機械的動力に変換する装置 - 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】 発明の名称 流体媒体のエネルギーを動力部材の 機械的動力に変換する装置　′ 技術分野 この発明は体積変位製雪、特に流体媒体のエネルギーを動力部材の機械的動力に 変換する装置に関する。

先行技術 現在、流体媒体のエネルギーを動力部材の機械的動力へ変換することは、堅い材 料からなシ移動可能なシールを設けたピストンが中で移動するチャンバーを備え た公知のピストンエンジンによって達成されている。しかし、これらの機械は以 下のような欠点を有している。

一移動可能なシールの破損による低い信頼性及び使用寿命。

一チャンバー及びピストンの仕上げ面の精度に課せられる高度の要求によって現 在の技術では／ｍ３　ｆ越えるチャンバーを作ることができない。

一チャンバーの体積及び構造的剛性の限界によるピストンの短かいストローク。

これは、弾性材料からなるピストンを備える流体媒体のエネルギーを動力部材の 機械的動力に変換する装置を開発する必要を生み出した。

容器及びこの容器内で互いに反対側に設けられ７’ｃ２つのチャンバーからなる 流体媒体のエネルギーを動力に変換するための装置が公知である（仏画特許第７ ８８１９７、ＮＰＣ４６ａ　１　ｏ、１９３５年発行参照）。各チャンバーは堅 い材料からなり両ピストンに相互に結合された２側面ラックを介して動力部材に 結合されたピストンを有する。

ピストンが往復するとき、２側面ラックが動力部材の歯車を回転する。　。

この先行技術の装置はチャンバーの長さによって制限されるピストンのストロー クに対して動力部材の大きなストロークをもたらさない。チャンバー及びピスト ンの精度及び面仕上げに課せられる高度の要求及び両チャンバーの同軸整列に対 する低い許容度によって、チャンバーの長さを大きくすることがてきない。ピス トンと動力部材との堅いマウントによって、この装置はピストンを動力部材に対 して自動的に中心合わせすること及びそれらの力を同時に動力部材に伝達するこ とができず、こ−ｈ−はこの装置の応用分野ヶ制限する。例えば、これは金属延 伸機の工具駆動のために用いることができない。この装置は、甘た装置自体が動 力部材に沿って移動することができないのでローブに沿って動くモータとして用 いることができない。さらに、チャシバ−内の限られたピストンのストローク及 びチャンバー内への流体媒体の充填が交互に行なわれるととＫよってピストンの 力を同時に動力部材に伝達できないためにこの装置は低い効率しか示さない口 発明の概要 この発明は、そのピストン及びそれらの相互結合の構造的設計がピストンの往復 の１サイクル当たりの動力部材のストロークを増大でき、両ピストンの力及び往 復動を動力部材に同時に伝達できるような特徴を有し、それによって装置の技術 的便宜が広げられ、その効率が向上し、そして設計が単純化される、流体媒体の エネルギーを動力部材の動力エネルギーに変換するための装置を提供することを 目的とする。

容器、相互に反対側に容器内に設けられた２つのチャンバー及び流体媒体を供給 するための分配弁を備えるシステムからなり、各チャンバーは動的結合を介して 動力部材に結合されたピストンを有し、この発明に従って、チャンバーは流体供 給システムに繋がる圧力空間を有するパイプラインを介して相互に結合され、各 ピストンの動力部材゛への動的結合はチャンバー内に装着されたシャフトを含み 、このシャフトの一端は動力部材に動的に結合され、このシャフトの曲端は反転 器を有するドラムに結合され、各ピストンは一端で内側が外側に曲がジナヤンバ ーとの結合点でパイプラインの内面に固定さ：ｈ　（ｔｂ、端がドラム上に固定 された柔軟なスリーブの形態に形成されているところの、流体媒体のエネルギー を動力部材の機械的動力に変換するための装置においてこの目的が達成される。

動力部材の連続回転を与えるために、第１の柔軟なスリーブは対応するドラムに 巻かれ、池の柔軟なスリーブはスリーブの全長に亘ってパイプラインに沿って延 びドラムへの巻回が第１のスリーブの巻回の方向と反対の方向になるようにドラ ム柔軟ガスリーブの表面間のパイプライン空間は流体媒体で満たされる。

、動力部材の反転可能な回転を与えるために、第１の柔軟なスリーブは対応する ドラムに巻かれ、第２の柔軟なスリーブはその全長に亘ってパイプラインに沿っ て延びドラムへの巻回が第１の柔軟ガスリーブの巻回の方向と一致する方向にな るようにドラム上に固定された一端を有することが有利である。流体媒体供給シ ステムはチャンノく−の空間に連通し、柔軟なスリーブの表面の間の）くイブラ イン空間は流体媒体で満たされる。

これは請求された装置を破砕及び延伸機に使用することを可能にする。

この発明の一実施例において、柔軟なスリーブは好ましくはその全長に亘って／ （イブラインに沿って延び、その場合、パイプライン空間は流体媒体供給システ ム及び周囲の大気に連通し、チャンバーは流体媒体で満たされなければならない 。

これは、相当の長さを有する装置の設計を単純化することを可能にする。

さらに、この実施例は例えば流体まｆｃは気体のエネルギーをバイグライン中に 蓄積し、それらの消費を減少することを可能とし、動力部材（例えば遠心ポンプ ）によって消費されるエネルギーが増加したとき伝達されている流体媒体ヲ、＜ イブライン中に吸引することができる。

各シャフトと動力部材との動的結合は、ラチェット半結合手段とシャフト上に装 着された歯車及び動力部材シャフト上に装着された歯車とによって行なわれる。

シャフトと動力部材とのそのような結合は装肯の長さを減少させることができる 。

各ドラムの反転器は、一端がドラム上に固定され他端がチャンバー壁に固定され た薄体バネの形態に形成される。

これは装置の設計をｌ純にすることを可能にする。

図面の簡単な説明 この発明は添付した図面を参照してさらに説明第１図は、この発明に従った流体 媒体のエネルギーを動力部材の機械的動力に変換するための装置の設計を示す。

第２図は、この発明に従ってスリーブがドラム上に異なるように固定された装置 の実施例を示す。

第３図は、この発明に従って流体媒体供給システムがパイプラインに連通してい る装置の池の実施例を示す。

第４図は、この発明によるシャフトと動力部材との動的結合を示す。

この発明の好ましい実施例 流体媒体のエネルギーを動力部材の機械的動力に変換するための請求された装置 は、容器１　（第１図）、容器内に相互に反対側に位誼し圧力空間を形成するよ うパイプライン４を介して相互に結合された２つのチャンバー２及び３からなる 。チャンバー２及び３内のシャフト５及び６上に装着されたドラム８及び９が動 力部材７に動的に結合されている。ピストンは柔軟なスリーブ１０及び１１の形 態で作成され、それらの端部はドラム８及び９上にそれぞれ固定されている。柔 軟なスリーブ１０及び１１の他端は内側から外側へ曲げられ、チャンバー２及び ３とパイプラインの結合点でパイプライン４の内面に固定されている。ドラム８ 及び９には薄板バネ１２及び１３の形態の反転器が設けられており、各バネの一 端はドラム８または９上に固定され、他端はチャンバー２または３の壁に固定さ れている。チャンバー２及び３は、分配弁１５を介して流体媒体供給システムに 連通しており、使用した流体媒体を排出するための弁１６及び１７を有し、スリ ーブ１０と１１との間のパイプライン４の空間は流体媒体、例えば気体または液 体で満たされている。スリーブ１０はドラム８上に巻回され、スリーブ１１はス リーブの全長に亘ってパイプライン４に沿って延びドラム９上での巻回がスリー ブ１００巻回の方向と反対の方向となるように固定されている。

動力部材７の連続回転を与えるために、スリーブ１１　（第２図）はスリーブの 全長に亘ってパイプライン４に沿って延び、スリーブ１０の巻回の方向と同じ方 向に巻回されるようにドラム９上に固定されている。

相当の長さのパイプライン４　（第３図）を有する装置の設計を単純化するため 、両スリーブ１０及び】１がパイプライン４に沿って延びたとき、流体媒体供給 システム１４が直接パイプライン４の空間に連通し、空間４に飲用された流体媒 体を排出するための弁１８が設けられ、チャンバー２及び３はスリーブ１０及び １１の装着に先立って予め流体媒体で満たされる。

シャフト５及び６と動力部材７　（第１図）との動的結合は、港側半カップリン グ（第４図）手段１９、例えばラチェットカップリング及びシャフト５及び６に 装着された歯車２０と動力部材７　（第１図）のシャフト２２上に装着された歯 車２１により実現される。歯車２０はバネ２３によシ半カップリング１９に押し 付けられている◎請求された装置は以下のように動作する。

初期位置において、スリーブ１０　（第１図）はドラム８上に巻かれておシ、バ ネ１２は巻き暖られでいる。分配弁１５は流体媒体、例えば気体をチャンバー２ に供給するようにシステム】４を切シ換える。そのとき弁１６は閉じており、弁 １７は開いている。スリーブ１０はトルクをシャフト５に伝達しながらドラム８ から巷き戻され、バネ１２を付勢する。

この場合、スリーブ１１はスリーブ１０の巻き戻し中のパイプライン４内に生じ る気体圧及び延びたバネ１３の力の作用によりドラム９上に巻きなられる。チャ ンバー２の弁１６が開きチャンバ。

−３の弁１７が閉じる。分配弁１５は気体をチャンバー３に供給するようにシス テム１４を切り換える。スリーブ１０及び１１は反対方向に＋１８動し、スリー ブ１０がドラム８上に巻き取られ、スリーブ１１がドラム９から巻き戻される。

流体媒体はチャンバー２に供給され、全動作周期が繰シ返される。この場合、シ ャフト５及び６は反対方向に回転し、それらの一方が動力ストロークをなし、他 方がアイドル運動をなす。

シャフト５及び６の可逆回転（これは破砕、切削または土を耕すために動力部材 を運動させるとき必要である）を与えるため、スリーブ１ｏ及び１１　（第３図 ）の端部はドラム８及び９の異なる方向に固定されておシ、この場合、スリーブ １０は巻き取られバネ１２は消勢されており、スリーブ１１は延びバネ１３は付 勢されている。弁１５は流体媒体をチャンバー２に供給するようにシステム１４ を切り換え、このときチャンバー２の弁１６は閉ざされており、チャンバー３の 弁１７は開かれている。スリーブ１０はシャフト５にトルクを伝達しながらドラ ム８から巻き戻されバネ１２を付勢する。そのとき、スリーブ１１けパイプライ ン４の空間内の流体媒体の作用及びバネ１３の消勢時に生じる力によってドラム ９上に巷き取られる。チャンバー２の弁１６が開かれチャンバー３の弁１７が閉 ざされ、分配弁１５が流体媒体をチャンバー３に供給するようにシステム１４を 切り換える。スリーブ１０及び１１は逆方向に移動する。流体媒体はチャンバー ２内に供給され装置の動作周期が繰ジ返される。動力ストローク中、歯車２０の 畦側半カップリング１９　（第４図）を介してトルクがシャフト２２上に装着さ れ歯車２１に伝達される。このシャフト２２は一方向に連続的に回転する。

シャフト５及び６　（第３図）の反対方向への回転を与えるために、スリーブ１ ０及び１１はそれらの初期位置において、チャンバー２及び３の空間内の圧縮気 体の作用でドラム８及び９から巻き戻されてお９バネ１２及び１３は付勢されて いる。

弁１５が開かれ気体がバイグライン４の空間に供給される。スリーブ１０及び１ １はパイプライン４の空間内に生じた気体の圧力及びバネ１２及び１３が消勢さ れるときに生じる力の作用でドラム８及び９上に巻き取られる。チャンバー２及 び３内の気体は圧縮され、次に弁１５が閉ざされ弁１８が開かれると、チャンバ ー２及び３内の圧縮気体の作用でスリーブ１０及び１１がドラム８及び９から巻 き戻され、シャフト５及び６を回転させ、バネ１２及び１３を付勢する。弁１８ が閉ざされ、気体が再びパイプライン４の空間に供給されてこの装置の動作周期 が繰り返される。この場合シャフト５及び６は反対方向に回転し、それらの一方 は動力ストロークをなし、他方はアイドル運動をなす。

スリーブ１０及び１１がパイプライン４中をその内面に沿って摺動することなく 移動することによって、請求された発明は以下の有利な効果が得られる。

一スリーブ１０．１１のバイグライン４に対する滑り摩擦がないことによる亮い 動作効率−スリーブ１０及び１１が摩滅しないことによる装置の高い動作信頼性 及び稼動寿命 −精度及び面仕上げに対する厳格でない要求による装置の争純なデザイン 一スリーブ１０及び１１はチャンバー２及び３に密に結合しているためチャンバ ー２及び３内の圧力を大幅に増加できることによって装置のパワーが増大される こと −チャンバー２及び３の体積を数百ｒｎ５にすることができるので装置作成に必 要な金属の特定の量が減少すること 産業上の利用分野 この発明は、静止したアクチーエータ機構及び車輛の両方において用いることが できる。

さらに、この発明は延伸機の流体圧式駆動または機械−器具産業及び林業におい て、動力部材、例えば研削または切削機械のスピンドルに運動を伝えるために用 いられる駆動に有利、に使用されることができる。

流体媒体は気体または液体とすることができる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．容器（１）、容器（１）内に互いに反対方向に配置され動的結合を通じて動 力部材（７）に結合されたピストンをそれぞれ有する２つのチャンバー（２、３ ）、及び分配弁（１５）を有し流体媒体を供給するためのシステム（１４）から なり、チャンバー（２、３）は流体媒体供給システム（１４）と連通する圧力空 間を有するパイプライン（４）を介して相互に結合されており、各ピストンと動 力部材（７）との動的結合はチャンバー（２、３）中に装着されたシャフト（５ または６）、を含み、シャフトの一端が動力部材（７）に動的に結合され、ドラ ム（８または９）はシャフト（５または６）の他端に結合され反転器を備えてお り、各ピストンはその一端の内側が外側に曲げられチャンバー（２または３）と の結合点でパイプライン（４）の内面に固定されその他端がドラム（８または９ ）に固定された柔軟なスリーブ（１０または１１）の形態であることを特徴とす る流体媒体のエネルギーを動力部材の機械的動力に変換するための装置。
2. ２．第１の柔軟なスリーブ（１０）は対応するドラム（８）上に巻き取られてお り、第２の柔軟なスリーブ（１１）はスリーブの全長に亘ってパイプライン（４ ）に沿って延びておりその一端は第１の柔軟なスリーブ（１０）の巻回の方向と 逆の方向にドラム（９）上に巻回されるようにドラム（９）上に固定され、流体 媒体供給システム（１４）はチャンバー（２、３）の空間に連通し、柔軟なスリ ーブ（１０、１１）の表面の間に形成されるパイプライン（４）の空間は流体媒 体で満たされていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。
3. ３．第１の柔軟なスリーブ（１０）は対応するドラム（８）上に巻き取られ、第 ２の柔軟なスリーブ（１１）はスリーブ全長に亘ってパイプライン（４）に沿っ て延びておりその一端は第１の柔軟なスリーブ（１０）の巻回の方向と同じ方向 にドラム（９）上に巻回されるようにドラム（９）上に固定されており、流体媒 体供給システム（１４）はチャンバー（２、３）の空間に連通されており、柔軟 なスリーブの表面の間に形成されるパイプライン（４）の空間は流体媒体で満た されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。
4. ４．柔軟なスリーブ（１０、１１）はそれらの全長に亘ってパイプライン（４） に沿って延びており、パイプライン（４）の空間は流体媒体供給システム（１４ ）及び周囲の大気に連通しており、チャンバー（２、３）は流体媒体で満たされ ていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の装置。
5. ５．各シャフト（５または６）は、ラチェット半結合（１９）とシャフト（５ま たは６）上に装着された歯車（２０）及び動力部材のシャフト（２２）上に装着 された歯車（２１）を介して動力部材（７）に動的に結合されていることを特徴 とする請求の範囲第２項記載の装置。
6. ６．各ドラム（８または９）の反転器は、一端がドラム（８または９）上にそれ ぞれ固定されており他端がチャンバー（２または３）の壁にそれぞれ固定されて いる薄板バネ（１２または１３）の形態に作成されていることを特徴とする請求 の範囲第１から第５項記載の装置。