JPS59121248A - Power converting device - Google Patents
Power converting deviceInfo
- Publication number
- JPS59121248A JPS59121248A JP22988982A JP22988982A JPS59121248A JP S59121248 A JPS59121248 A JP S59121248A JP 22988982 A JP22988982 A JP 22988982A JP 22988982 A JP22988982 A JP 22988982A JP S59121248 A JPS59121248 A JP S59121248A
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- Japan
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- rotor
- guide groove
- piston
- roller
- power converting
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- Pending
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
- F16H25/08—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for interconverting rotary motion and reciprocating motion
- F16H25/12—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for interconverting rotary motion and reciprocating motion with reciprocation along the axis of rotation, e.g. gearings with helical grooves and automatic reversal or cams
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関、油圧操作弁、リレーなどに適用され
る多相往復運動と回転運動との相互変換を行なう動力変
換装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a power conversion device that mutually converts multiphase reciprocating motion and rotational motion, which is applied to internal combustion engines, hydraulically operated valves, relays, and the like.
従来、エンジン等の内燃機関は往復運動をクランク機構
を介して回転運動に変換する方式のものである。Conventionally, internal combustion engines such as engines convert reciprocating motion into rotational motion via a crank mechanism.
このエンジンのシリンダーで行なわれる吸気、圧縮、爆
発、排気の各工程は、シリンダー内を往復動するピスト
ンの運動によって行なわれるが、ピストン運動のストロ
ークはクランク機構により一定に規定されている。即ち
吸気と爆発工程におけるピストンの下死点は同一であり
、また圧縮と排気工程におけるピストンの上死点は同一
となるため、最適条件における十分な吸気や排気を行な
うことができない。同様に爆発工程における条件も吸気
工程のストロークと同一となるため燃焼が行なわれる高
温、高圧下の状態が長くなるため窒素酸化物(N0x)
の発生量が多くなる。The intake, compression, explosion, and exhaust processes performed in the cylinder of this engine are performed by the movement of a piston that reciprocates within the cylinder, and the stroke of the piston movement is fixed by a crank mechanism. That is, the bottom dead center of the piston in the intake and explosion strokes is the same, and the top dead center of the piston in the compression and exhaust strokes is the same, so that sufficient intake and exhaust cannot be achieved under optimal conditions. Similarly, the conditions in the explosion process are the same as the stroke in the intake process, so the high temperature and high pressure conditions in which combustion takes place are longer, resulting in nitrogen oxides (N0x).
The amount of generated will increase.
また従来のエンジンでは、クランク機構を用いているた
め、ピストンのストロークの2倍以上の高さを必要とし
、しかも複雑な形状をなすクランクシャツトラ用いるこ
とから大型で且つ重量が大きくなり、小型軽量化に対し
ては構造的には限界罠達し材質的な変更しか現状では望
めなかった。In addition, since conventional engines use a crank mechanism, they require a height that is more than twice the piston stroke, and they also use crankshaft trucks with a complicated shape, making them large and heavy. The structural limit has been reached and the only hope is to change the material at present.
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、クランク機構
を用いず、多相往復運動と回転運動との相互変換を行な
い、特にエンジンに適用した場合、小型軽量化と高速回
転を図れると共に、最適な燃焼条件を選定することがで
きる動力変換装置を提供するものである。The present invention was made in view of the above points, and it performs mutual conversion between multi-phase reciprocating motion and rotary motion without using a crank mechanism. Especially when applied to an engine, it is possible to reduce size and weight, achieve high speed rotation, and achieve optimal The purpose of the present invention is to provide a power conversion device that allows the selection of combustion conditions.
以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図乃至第3図はエンジンに適用した場合の本発明の
一実施例を示すものである。1 to 3 show an embodiment of the present invention when applied to an engine.
図においてlは上部を開口した円筒状をなすローターで
、このローターlの底部に軸方向にf¥iって出力軸と
なる回転軸2が接続されている。In the figure, l denotes a rotor having a cylindrical shape with an open top, and a rotary shaft 2 serving as an output shaft is connected to the bottom of the rotor l extending in the axial direction f\i.
3は前記ローター1の外周面に、周方向に沿って連続し
て形成された波形のガイド溝で、その展開した状態は第
3図のようになる。3 is a wave-shaped guide groove formed continuously along the circumferential direction on the outer circumferential surface of the rotor 1, and its unfolded state is as shown in FIG.
4はシリンダーで、前記ローター1の外側に、所定の間
隔で6個同一円周上に配置されている。Reference numeral 4 denotes cylinders, and six cylinders are arranged on the same circumference at predetermined intervals on the outside of the rotor 1.
このシリンダー4のピストン5に連結されたコンロッド
6の下端にローラー7が軸支され、このローラー7はロ
ーター1の外周に形成されたガイド溝3に嵌入して転勤
するようになっている。A roller 7 is pivotally supported at the lower end of a connecting rod 6 connected to a piston 5 of this cylinder 4, and this roller 7 is adapted to fit into a guide groove 3 formed on the outer periphery of the rotor 1 and move.
更にコンロッド6の下端は二叉に分岐し、夫々の先端に
ガイドローラー8.8が軸支されている。Furthermore, the lower end of the connecting rod 6 is bifurcated into two, and a guide roller 8.8 is pivotally supported at each tip.
9!/′iローター1.の外側に設けられ、これより内
径の大きい円筒状の押え部材で、この押え部材9には、
シリンダー4に対応して、等間隔で6本の縦溝lOが形
成され、この縦溝lOの内縁面に凹溝11111が設け
られ、ここにガイドローラー8.8が両側から支持され
、ピストン5を取付けたコンロッド60周方向(水平方
向)を規制して軸方向(上下方向)の運動をガイドして
いる。9! /'i rotor 1. A cylindrical holding member with an inner diameter larger than the holding member 9, which is provided on the outside of the holding member 9.
Corresponding to the cylinder 4, six vertical grooves 10 are formed at equal intervals, and a concave groove 11111 is provided on the inner edge surface of the vertical groove 10, in which a guide roller 8.8 is supported from both sides, and the piston 5 The connecting rod 60 to which it is attached is regulated in the circumferential direction (horizontal direction) and guided in its axial direction (vertical direction).
次に上記動力変換装置の作用について説明すると、ロー
ター1の回転により、この波形状のガイド溝3に案内さ
れるローラ7がその周方向への移動を押え部材9の凹溝
11により規制されながら波形形状に沿って図中下方に
引き下げられる。このローラ7の下降に伴ってコンロッ
ド6を介してピストン5が下降し、シリンダー4内に図
示しない吸気パルプを通して空気が吸入される。Next, to explain the operation of the power conversion device, as the rotor 1 rotates, the roller 7 guided by the wave-shaped guide groove 3 moves in the circumferential direction while being restricted by the concave groove 11 of the pressing member 9. It is pulled down in the figure along the waveform shape. As the roller 7 descends, the piston 5 descends via the connecting rod 6, and air is sucked into the cylinder 4 through an intake pulp (not shown).
次にカイト溝30波形形状に治ってピストン5が上昇し
、上死点に達したときに点火されて爆発し、ピストン5
を押し下げ、このときの押し下げ力は転動するローラー
7から波形のガイド溝3に伝達され、ローター1に回転
力が与えられ、これに接続した回転軸2が回転する。Next, the kite groove 30 heals into a wave-like shape and the piston 5 rises, and when it reaches top dead center, it is ignited and explodes, and the piston 5
is pushed down, and the pushing down force at this time is transmitted from the rolling roller 7 to the wave-shaped guide groove 3, giving rotational force to the rotor 1, and rotating the rotating shaft 2 connected thereto.
このような動作を各シリンダー4において、時間をずら
せて行なうことにより、ローター1は滑らかに回転し、
多相往復運動を一つの回転運動に変換することができる
。この場合、ガイド溝3の形状は第3図に示すように吸
気の下死点を爆発の下死点より低くし、また圧縮の上死
点より排気の上死点が高くなるように形成しである。By performing such operations at different times in each cylinder 4, the rotor 1 rotates smoothly,
Multiphase reciprocating motion can be converted into one rotational motion. In this case, the guide groove 3 is shaped so that the bottom dead center of the intake air is lower than the bottom dead center of the explosion, and the top dead center of the exhaust air is higher than the top dead center of the compression, as shown in Figure 3. It is.
従って上記変換装置によれば、クランク機構を用いず、
波形のガイド溝3を形成したローター1によってピスト
ン5の往復運動を回転運動に変換するので、構造が極め
て簡単で軽量化を図ることができると共に、エンジン本
体の高さもピストン50ストロークよりやや長め程度に
抑えることができる。しかもローターlがはずみ車とし
ての役割も果せるので全体として小型化を図ることがで
き、この結果回転数を向上させることもできる。Therefore, according to the above conversion device, without using a crank mechanism,
Since the reciprocating motion of the piston 5 is converted into rotational motion by the rotor 1 formed with the wave-shaped guide groove 3, the structure is extremely simple and lightweight, and the height of the engine body is also slightly longer than the piston's 50 strokes. can be suppressed to Moreover, since the rotor l can also serve as a flywheel, the overall size can be reduced, and as a result, the number of revolutions can be increased.
また波形のガイド溝3の振幅やサイクルを各工程ごとに
変えることができるので、最適条件に設定して吸気、圧
縮、爆発、排気工程を行なわせることができ、特に十分
な吸気と排気を行なわせて完全燃焼を図ることができる
。In addition, since the amplitude and cycle of the wave-shaped guide groove 3 can be changed for each process, the intake, compression, explosion, and exhaust processes can be performed under optimal conditions. complete combustion.
またガイド溝3のカーブ(傾@)を選定することにより
、クランク機構では小さい上死点付近での軸回転力を大
きくすることができると共に、爆発直後のど瀕トン5の
下降速度を大きく設定することにより燃焼ガスの高温、
高圧状態にある時間を短かくして窒素酸化物の発生量を
低くすることもできる。In addition, by selecting the curve (inclination @) of the guide groove 3, it is possible to increase the shaft rotational force near the top dead center, which is small in the crank mechanism, and to set a large descending speed of the dying ton 5 immediately after an explosion. Due to the high temperature of the combustion gases,
It is also possible to reduce the amount of nitrogen oxides generated by shortening the time in the high pressure state.
またコンロッド6は単に上下の一方向の運動であるため
、ピストン5によるシリンダー4の内壁に加わるスラス
ト力/I′i極めて少なく、ピストン5の動作が滑らか
である上、損耗も少なくすることができる。Furthermore, since the connecting rod 6 only moves in one direction, up and down, the thrust force /I'i applied to the inner wall of the cylinder 4 by the piston 5 is extremely small, and the movement of the piston 5 is smooth, and wear and tear can be reduced. .
なお上記実施例ではシリンダー4を6個配置した人気筒
エンジンの場合について示したが、任意の数でも良い。In the above embodiment, the case of a human-cylinder engine in which six cylinders 4 are arranged is shown, but any number may be used.
また上記実施例とは逆にローター1の内周に波形のガイ
ド溝3を形成し、ローラー7がこのガイド溝3内を転動
するようにシリンダー4をローター1の内側に配置して
も良い。更にコンロッド6の支持構造は上記実施例に限
らず、周方向(水平方向)への移動を規制するようにし
たものならば何れの構造でも良い。Further, contrary to the above embodiment, a wave-shaped guide groove 3 may be formed on the inner circumference of the rotor 1, and the cylinder 4 may be arranged inside the rotor 1 so that the roller 7 rolls within the guide groove 3. . Further, the support structure for the connecting rod 6 is not limited to the above-described embodiment, and any structure may be used as long as it restricts movement in the circumferential direction (horizontal direction).
また上記実施例は大気筒のシリンダー4・・・を用いて
回転力を得る変換製置について示したが、これとは逆に
回転軸2に外部からモーターなどにより回転力を与え、
多数のピストン5・・・を上下駆動させて、油圧の操作
弁やリレー接点として動作させる一回転運動→多相往復
運動への動力変換装置にも適用することができる。In addition, the above embodiment has shown a conversion installation in which rotational force is obtained using a large cylinder 4, but on the contrary, rotational force is applied to the rotating shaft 2 from the outside by a motor or the like.
The present invention can also be applied to a power conversion device from one-rotation motion to multi-phase reciprocating motion in which a large number of pistons 5 are driven up and down to operate as hydraulic control valves or relay contacts.
以上説明した如く、本発明に係わる動力変換1装置によ
れば、クランク機構を用いず、複数のシリンダーと波形
′のガイド溝を設けたローターとを連結することにより
、多相往復運動と回転運動との相互変換が行なえ、特に
エンジンに適用した場合、小型軽量化と高速回転を図れ
ると共に、最適な燃焼条件を選定できるなど顕著な効果
を有するものである。As explained above, according to the power conversion device 1 according to the present invention, by connecting a plurality of cylinders and a rotor provided with a wave-shaped guide groove without using a crank mechanism, multiphase reciprocating motion and rotational motion are achieved. Especially when applied to an engine, it has remarkable effects such as reducing size and weight, achieving high speed rotation, and allowing selection of optimal combustion conditions.
第1図乃至第3図は本発明の一実施例を示すもので、第
1図に6気筒エンジンに適用した場合の装置の斜視図、
第2図はその要部を拡大して示す斜視図、第3図はロー
ターの外周に形成したガイド溝の要部を展開して示す説
E!A図である。
l・・・ローター 2・・・回転軸3・・・ガイ
ド溝 4・・・シリンダー5・・・ピストン
6・・・コンロッド7・・・ローラー 8
・・・ガイドローラー9・・・押え部材 10・
・・縦 溝11・・・凹 溝
出願人 代理人1 to 3 show one embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a perspective view of the device when applied to a 6-cylinder engine;
Figure 2 is an enlarged perspective view of the main part, and Figure 3 is an expanded view of the main part of the guide groove formed on the outer periphery of the rotor. This is diagram A. l... Rotor 2... Rotating shaft 3... Guide groove 4... Cylinder 5... Piston
6...Conrod 7...Roller 8
... Guide roller 9 ... Pressing member 10.
...Vertical groove 11... Concave groove Applicant's agent
Claims (1)
外周または内周に形成され、周方向に浴って連続する波
形のガイド溝と、前記ローターの外側また内側の同一円
周上に配置された複数個のシリンダーと、このシリンダ
ーのピストン運動ドの先端側に取付けられ、前記波形の
ガイド溝内を転動するローラーと、前記ローターの外側
または内側に設けら些、ロンドを上下動自在に支持する
押え部材とから成ることを特徴とする動力変換装置。A cylindrical rotor with a rotating shaft attached, a wave-shaped guide groove formed on the outer or inner circumference of the rotor and continuous in the circumferential direction, and a wave-shaped guide groove arranged on the same circumference on the outer or inner side of the rotor. a plurality of cylinders, a roller attached to the distal end side of the piston movement rod of the cylinder and rolling in the wave-shaped guide groove, and a roller provided on the outside or inside of the rotor to allow the rod to move vertically. A power conversion device comprising a supporting presser member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22988982A JPS59121248A (en) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | Power converting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22988982A JPS59121248A (en) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | Power converting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59121248A true JPS59121248A (en) | 1984-07-13 |
Family
ID=16899300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22988982A Pending JPS59121248A (en) | 1982-12-27 | 1982-12-27 | Power converting device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59121248A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006245217A (en) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Cleaning method and cleaning apparatus |
WO2009004287A1 (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-08 | Hugh Edward Fisher | Cam actuated percussive tool |
CN102900596A (en) * | 2012-10-15 | 2013-01-30 | 吴亚利 | Shaft end motor of automobile electric control hydraulic independent shaft end driving system |
CN103089425A (en) * | 2011-10-27 | 2013-05-08 | 胡三杰 | Integrated annular curved slideway engine |
-
1982
- 1982-12-27 JP JP22988982A patent/JPS59121248A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4629460B2 (en) * | 2005-03-02 | 2011-02-09 | パナソニック株式会社 | Cleaning method and cleaning apparatus |
WO2009004287A1 (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-08 | Hugh Edward Fisher | Cam actuated percussive tool |
US8789619B2 (en) | 2007-06-29 | 2014-07-29 | Hugh Edward Fisher | Cam actuated persussive tool |
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