(57)【要約】【解決手段】  ピストン-チャンバの組み合わせは内部チャンバ壁(18)で境界されるチャンバ(186)と、少なくともチャンバの第1の長手方向位置（208）と第2の長手方向位置(208’)との間でチャンバ壁に対して摺動可能なチャンバ内のアクチュエータピストンとを備える。チャンバは、第1及び第2の長手方向位置の間で連続的に異なる断面積及び異なる円周方向長さの断面を有し、ピストンは、弾性変形可能な容器を備え、応力のない変形のない状態で容器の生産サイズを有する。これは容器の外側の位置から流体を容器に導入し、それによって容器の加圧を可能にし、それによって容器を膨張させる手段を備え、ピストンの壁面が少なくともチャンバの壁とのその接触領域で、及び、該接触領域近くまで滑らかな表面を提供し、それにより、容器をチャンバの第2の位置から第1の長手方向位置に移動させることで達成される。【選択図】  図１−１
2020029864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部チャンバ壁(156,185,238)によって境界されるチャンバ(162,186,231)と、少なくともチャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で前記チャンバ壁に対して摺動可能に前記チャンバ内に設けられたアクチュエータピストンとを備える、ピストン-チャンバの組み合わせであって、
前記チャンバは、第1の長手方向位置及び第2の長手方向位置において異なる断面積及び異なる円周方向長さの断面を有し、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間の中間の長手方向位置において少なくとも実質的に連続的に異なる断面積及び円周方向長さを有し、前記第2の長手方向位置における断面積及び円周方向長さは、前記第1の長手方向位置における断面積及び円周方向長さよりも小さく、
前記アクチュエータピストンは、容器(208,208',217,217',228,228',258,258',450,450')を備え、該容器は弾性変形可能であり、それにより、前記ピストンの異なる断面積および円周方向長さを提供し、前記チャンバの前記中間の長手方向位置を通る第1の長手方向位置と第2の長手方向位置の間の前記ピストンの相対運動中に、前記チャンバの前記異なる断面積および異なる円周方向長さに前記ピストンを適合させ、
前記アクチュエータピストンは、該ピストンの円周長が前記第2の長手方向において前記チャンバ(162,186,231)の円周長とほぼ等しい応力のない変形のない状態で前記容器(208,208'、217,217'、228,228'、258,258'、450,450')の生産サイズを有するように製造され、前記容器は、前記長手方向に対して横方向にその生産サイズから拡張可能であり、それによって、前記第2の長手方向位置から前記第1の長手方向位置への前記アクチュエータピストンの相対移動の間に、該ピストンをその生産サイズから膨張させることができ、
前記容器(208,208',217,217',228,228',258,258',450,450')は、前記アクチュエータピストンの異なる断面積および円周長を提供するために弾性的に変形可能であり、
・前記組み合わせは、前記容器の外側の位置から流体を前記容器に導入し、それによって前記容器の加圧を可能にし、それによって前記容器を膨張させる手段を備え、
・前記アクチュエータピストンの壁面が少なくとも前記チャンバの壁とのその接触領域で、及び、該接触領域近くまで滑らかな表面を提供し、それにより、前記容器を前記チャンバの第2の位置から第1の長手方向位置に移動させることを特徴とする、ピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項２】
内部チャンバ壁(156,185,238)によって境界されるチャンバ(162,186,231)と、少なくとも前記チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で前記チャンバ壁に対して摺動可能に前記チャンバ内に設けられたアクチュエータピストンとを備える、ピストン-チャンバの組み合わせであって、
前記チャンバは、第1の長手方向位置及び第2の長手方向位置において異なる断面積及び異なる円周方向長さの断面を有し、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間の中間の長手方向位置において少なくとも実質的に連続的に異なる断面積及び円周方向長さを有し、前記第2の長手方向位置における断面積及び円周方向長さは、前記第1の長手方向位置における断面積及び円周方向長さよりも小さく、
前記アクチュエータピストンは、容器(208,208',217,217',228,228',258,258',450,450')を備え、該容器は弾性変形可能であり、それにより、前記ピストンの異なる断面積および円周方向長さを提供し、前記チャンバの前記中間の長手方向位置を通る第1の長手方向位置と第2の長手方向位置の間の前記ピストンの相対運動中に、前記チャンバの前記異なる断面積および異なる円周方向長さに前記ピストンを適合させ、
前記アクチュエータピストンは、該ピストンの円周長が前記第2の長手方向において前記チャンバ(162,186,231)の円周長とほぼ等しい応力のない変形のない状態で前記容器(208,208'、217,217'、228,228'、258,258'、450,450')の生産サイズを有するように製造され、前記容器は、前記長手方向に対して横方向にその生産サイズから拡張可能であり、それによって、前記第2の長手方向位置から前記第1の長手方向位置への前記アクチュエータピストンの相対移動の間に、該ピストンをその生産サイズから膨張させることができ、
前記容器(208,208',217,217',228,228',258,258',450,450')は、前記アクチュエータピストンの異なる断面積および円周長を提供するために弾性的に変形可能であると共に、閉鎖空間を備え、
・前記組み合わせは、前記容器の前記アクチュエータピストンと連通する前記閉鎖空間の容積を前記容器の外側の位置から変化させ、それによって前記容器の加圧を可能にし、それによって前記容器を膨張させる手段を備え、
・前記アクチュエータピストンの壁面が少なくとも前記チャンバの壁とのその接触領域で、及び、該接触領域近くまで滑らかな表面を提供し、それにより、前記容器を前記チャンバの第2の位置から第1の長手方向位置に移動させることを特徴とする、ピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項３】
前記チャンバの内側または外側の前記アクチュエータピストンが、前記チャンバ壁に対して密封可能に移動可能である、請求項1または2に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項４】
前記アクチュエータピストンに隣接して配置された前記チャンバの一部は、チャネルを介して、または前記大気を介して互いに連通している、請求項1、2または3に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項５】
前記チャンバーが細長い、請求項14のいずれか一項に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項６】
前記チャンバーが円形である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項７】
前記チャンバは、円形中心軸の周りに形成される、請求項6に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項８】
前記アクチュエータピストンは、減圧され、チャンバの壁と係合しない、請求項1〜7のいずれか一項に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項９】
前記ピストンは、前記チャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動している、請求項8に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１０】
前記チャンバの壁の長さの一部は、前記チャンバの中心軸に平行である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１１】
前記チャンバの前記壁は、前記アクチュエータピストンのストロークの端部に配置される、請求項10に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１２】
前記容器(208、208'、217、217'、228、228'、258、258'、450、450')が、変形可能な材料(205、206)を含む、請求項1〜7のいずれか一項に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１３】
前記変形可能材料(205,206)は、流体または流体の混合物、例えば水、蒸気および/またはガス、またはフォームである、請求項12に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１４】
前記長手方向を通る断面において、前記容器は、前記チャンバ(186,231)の前記第1の長手方向位置に配置される場合、前記チャンバの前記第2の長手方向位置に配置される場合、前記容器の第2の形状とは異なる第1の形状を有する、請求項12または13に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１５】
前記変形可能材料(206)の少なくとも一部は圧縮可能であり、前記第1の形状は、前記第2の形状の領域よりも大きい領域を有する、請求項14に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１６】
前記変形可能材料(206)は、少なくとも実質的に非圧縮性である、請求項14に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１７】
前記容器が膨張可能である、請求項1〜7のいずれか一項に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１８】
前記容器(208,208'、217,217'、228,228'、258,258'、450,450')が、前記変形可能な容器と連通する密閉空間(210,243)をさらに備える、請求項1〜7のいずれか一項に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１９】
前記容器の外側の位置から前記容器への前記流体の導入が、前記閉鎖空間と連通する第1の閉鎖空間を介して、なされる、請求項18に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項２０】
前記容器から流体を前記ピストンの外側の位置に除去し、それによって前記容器の収縮を可能にする手段をさらに含む、請求項1、3または7に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項２１】
前記流体の除去は、前記閉鎖空間と連通する第2の閉鎖空間を介して行われる、請求項20に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項２２】
前記手段が、前記密閉空間の容積を変化させることによって、前記ピストンの前記密閉空間と連通し、前記容積を増加させ、それによって前記アクチュエータピストンを減圧し、それによって前記容器の収縮を可能にすることを特徴とする請求項2〜7または18のいずれか一項に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項２３】
前記ピストンは、少なくとも前記チャンバの第1から第2の長手方向位置まで前記チャンバ壁に対して移動可能である、請求項22に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項２４】
前記容器 (208,208'、217,217'、228,228'、258,258'、450,450') の壁が曲げ可能な補強層を備える、請求項1〜7のいずれか一項に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項２５】
前記容器の前記接触面の前記断面と前記チャンバの前記壁との前記断面は、前記容器の前記断面の前記中央軸を、第2の長手方向位置の側面において、前記弾性的に変形可能な前記容器の前記壁の前記断面のほぼ中央のほぼ横にある長手方向に切断することを特徴とする請求項１〜２４のいずれか1項に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項２６】
前記容器の前記接触面の前記断面と前記チャンバの前記壁との前記断面は、前記容器の前記断面の前記中央軸を、第2の長手位置の側面において、前記容器の前記断面の前記中央点のほぼ外側の長手方向に切断する、請求項25に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項２７】
前記アクチュエータピストンが、前記密閉空間を備えるピストン・ロッドを備える、請求項12、17、20または22に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項２８】
前記ピストンロッドは、前記チャンバの外側に係合手段を備える、請求項26に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項２９】
前記チャンバの第2の長手方向位置と第1の長手方向位置との間の前記ピストンの運動を前記クランクの回転に変換するように構成されたクランクをさらに備える、請求項28に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項３０】
前記クランクは、その回転を前記ピストンの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置への前記ピストンの運動に変換する、請求項28に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項３１】
前記クランクは、前記第1および前記第2の密閉空間を備える、請求項19、21または28に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項３２】
前記チャンバの第2の長手方向位置における前記チャンバの断面積は、その第1の長手方向位置における前記チャンバの断面積の95〜15%である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の組み合わせ。
【請求項３３】
前記チャンバの第2の長手方向位置における前記チャンバの断面積は、前記チャンバの第1の長手方向位置における前記チャンバの断面積の約50%である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の組み合わせ。
【請求項３４】
前記チャンバの第2の長手方向位置における前記チャンバの断面積は、その第1の長手方向位置における前記チャンバの断面積の約5%である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の組み合わせ。
【請求項３５】
前記チャンバが、第1の長手方向位置付近の長手方向断面の凸形壁を備え、前記チャンバが、共通の境界によって互いに上方に分割され、2つの共通の境界の間の距離が、前記長手方向断面の壁の高さを画定し、前記高さが、前記チャンバ内の圧力に対する前記アクチュエータピストンの過圧率の増加によって減少し、前記共通の境界の横断面の長さが、前記共通の境界に対して一定である前記アクチュエータピストンの最大労働力によって決定される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組み合わせ。
【請求項３６】
前記チャンバが、第1の長手方向位置に近い長手方向断面の凸形壁を含み、前記チャンバが、共通の境界によって互いに上方に分割され、2つの共通の境界の間の距離が、前記長手方向断面の壁の高さを画定し、前記高さが、第1の長手方向ポストから第2の長手方向位置までの方向に減少し、前記共通の境界の横断面の長さが、前記共通の境界に対して一定である前記アクチュエータピストンの最大労働力によって決定される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組み合わせ。
【請求項３７】
前記チャンバが、前記チャンバの前記中心軸に平行な壁をさらに含む、請求項35または36に記載の組み合わせ。
【請求項３８】
前記チャンバが凹状の壁をさらに含む、請求項35〜37に記載の組み合わせ。
【請求項３９】
前記チャンバが、前記凸状壁と前記平行な壁との間に遷移部をさらに含み、前記遷移部が凹状壁を含んでもよい、請求項38に記載の組み合わせ。
【請求項４０】
ショックアブソーバであって、
- 請求項1〜39のいずれか1項に記載の組み合わせと、
- 前記チャンバの外側の位置からピストンと係合するための手段であって、前記係合手段は、前記ピストンが前記チャンバの第1の長手方向位置にある外側位置と、前記ピストンが前記第2の長手方向位置にある内側位置とを有する、手段と、
を備える、ショックアブソーバ。
【請求項４１】
前記容器と連通する閉鎖空間をさらに備える、請求項40記載のショックアブソーバ。
【請求項４２】
前記閉鎖空間は可変容積を有することを特徴とする請求項41に記載のショックアブソーバ
【請求項４３】
前記閉鎖空間は一定容積を有することを特徴とする請求項41に記載のショックアブソーバ。
【請求項４４】
前記閉鎖空間は調節可能であることを特徴とする請求項41に記載のショックアブソーバ。
【請求項４５】
前記容器および前記密閉空間は、流体を含む少なくとも実質的に密閉された空洞を形成し、前記流体は、前記ピストンが前記チャンバの前記第1の長手方向位置から前記第2の長手方向位置へ移動するときに圧縮される、請求項41〜44のいずれか一項に記載のショックアブソーバ。
【請求項４６】
流体をポンピングするためのポンプであって、
請求項1〜39のいずれか一項に記載の組み合わせと、
前記チャンバの外側の位置から第２のチャンバ内の第２のピストンに係合する手段と、
前記第2のチャンバーに接続され、弁手段を備える流体入口、および、前記第2のチャンバーに接続された流体出口と、
を備える、ポンプ。
【請求項４７】
流体をポンピングするためのポンプであって、
請求項1〜39のいずれか一項に記載の組み合わせと、
前記チャンバの外側の位置から前記チャンバ内のピストンに係合する手段と、
前記チャンバに接続され、バルブ手段を備える流体入口と、
前記チャンバに接続された流体出口と、
を備える、ポンプ。
【請求項４８】
前記係合手段は、前記ピストンが前記チャンバの前記第1の長手方向位置にある外側位置と、前記ピストンが前記チャンバの前記第2の長手方向位置にある内側位置とを有する、請求項46または47に記載のポンプ。
【請求項４９】
前記係合手段は、前記ピストンが前記チャンバの前記第2の長手方向位置にある外側位置と、前記ピストンが前記チャンバの前記第1の長手方向位置にある内側位置とを有する、請求項46または47に記載のポンプ。
【請求項５０】
モータ、特に自動車モータにおける請求項1または2に記載のピストン-チャンバの組み合わせの使用。
【請求項５１】
請求項1に記載のピストン-チャンバの組み合わせが取り付けられていることを特徴とするモータ。
【請求項５２】
請求項２に記載のピストン-チャンバの組み合わせが取り付けられていることを特徴とするモータ。
【請求項５３】
前記クランクシャフトは、一端が外部圧力源と連通し、他端が前記アクチュエータピストンの密閉空間と連通した第2の密閉空間を備える、請求項1、3、39、46又は51に記載のモータ。
【請求項５４】
前記クランクシャフトは、前記アクチュエータピストンの前記密閉空間を連絡する第3の密閉空間を備え、他端は、電気モータと連絡する圧縮ポンプと連絡し、前記モータは、太陽電力のようなエネルギー源によって充電されたバッテリ、またはH2燃料電池のような燃料電池6r、または前記主軸と連絡する交流発電機からエネルギーを得る、請求項53に記載のモータ。
【請求項５５】
前記交流発電機は、導電性水の電気分解から導かれたH2を燃焼する燃焼モータなどの補助電源の前記軸と連通しており、前記空気のO2は、外部で満たすことができるタンクから水をコーニングする、請求項54に記載のモータ。
【請求項５６】
前記前述のポンプは、導電性水の電気分解から導かれたH2を燃焼する燃焼モータのような補助電源の前記軸と連通しており、前記水は、外部で満たすことができるタンクから得られる空気のO2である、請求項54に記載のモータ。
【請求項５７】
前記圧力源と前記アクチュエータピストンの前記密閉空間との間の前記連通は、各クランクシャフト回転の一部分の間に行われる、請求項53に記載のモータ。
【請求項５８】
前記ピストンの前記密閉空間と前記再圧縮カスケードとの間の前記連通は、各クランクシャフトの回転の一部分の間に行われる、請求項54に記載のモータ。
【請求項５９】
前記連通は、互いに時間的に分離される、請求項57又は58に記載のモータ。
【請求項６０】
前記連通は、T弁によって行われ、前記モータの主軸と電気的に通信するコンピュータによって制御される、請求項59に記載のモータ。
【請求項６１】
前記T弁への供給チャネルの前記圧力および/または容積は、減速弁によって制御され、前記減速弁は、高速化装置によって制御される、請求項60に記載のモータ。
【請求項６２】
少なくとも1つのポンプが電気モータと連通している間に、少なくとも1つのポンプが[前記クランクシャフトの、別のクランクシャフトを介して]前記主軸と連通しているポンプの再圧カスケードと連通している圧力貯蔵容器と連通しており、前記モータは、太陽電池のようなエネルギー源、またはH2燃料電池のような燃料電池、または前記主軸と連通している交流発電機によって充電されたバッテリからエネルギーを得る、請求項61に記載のモータ。
【請求項６３】
前記交流発電機は、導電性水の電解によりH2を燃焼している燃焼モータのような補助電源の前記軸と連通しており、前記空気のO2は、外部で満たすことができるタンクから来る、請求項62に記載のモータ。
【請求項６４】
前記ポンプは、導電性水の電解によりH2を燃焼する燃焼モータなどの補助電源の前記軸と連通しており、前記水は、外部で満たすことができるタンクから供給される空気のO2である、請求項63に記載のモータ。
【請求項６５】
前記ポンプは、ピストンポンプまたは回転ポンプである、請求項62〜64のいうれか一項に記載のモータ。
【請求項６６】
前記閉鎖空間、前記第2の閉鎖空間および前記第3の閉鎖空間が閉鎖空洞を形成する、請求項2〜39、46〜51のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項６７】
前記キャビティ内の前記圧力は、双方向ピストン-チャンバと連通するピストン-チャンバの組み合わせによって制御されており、該組み合わせは、減速弁によって制御され、該減速弁はスピーダーによって制御される、請求項66に記載のモータ
【請求項６８】
前記双方向アクチュエータピストン-チャンバの組み合わせは、圧力容器と連通しており、前記容器は、ポンプの圧縮比カスケードと連通しており、前記ポンプのうち少なくとも1つは、(前記クランクシャフトの、他のクランクシャフトを介して)前記主軸と連通しており、一方、少なくとも1つのポンプは、電気モータと連通しており、前記モータは、太陽電力のようなエネルギー源、及び/又はH2燃料電池のような燃料電池からの電気、及び/又は、前記主軸と連通している交流発電機からエネルギーを得る、請求項67に記載のモータ。
【請求項６９】
前記ポンプが、導電性水の電気分解から得られたH2を燃焼する燃焼モータ、および空気からのO2などの補助動力源の軸と直接連通しており、前記水は、充填可能なタンクから得られ、必要に応じて導電性手段貯蔵タンクから得られる、請求項68に記載のモータ。
【請求項７０】
前記キャビティ内の前記圧力は、前記圧力容器と連通するピストン-チャンバの組み合わせによって追加的に制御される、請求項67〜69のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項７１】
前記ピストンの閉じたキャビティ内の圧力は、ピストン-チャンバの組み合わせによって制御され、この組み合わせは、コンピュータによって、前記モータの主軸と電子的に連通している、請求項65に記載のモータ。
【請求項７２】
前記ピストンの閉じたキャビティ内の前記圧力は、カム軸と連通するカムホイールを介して前記モータの主軸と連通するピストン-チャンバの組み合わせによって制御される、請求項65に記載のモータ。
【請求項７３】
前記ポンプは、ピストンポンプまたは回転ポンプである、請求項61または70に記載のモータ。
【請求項７４】
前記ピストンが、前記チャンバの前記中心軸の周りを回転する、請求項1〜4、6〜73のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項７５】
前記チャンバは回転している、請求項1〜4、6〜73のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項７６】
前記ピストンおよび前記チャンバは回転している、請求項74又は75に記載のモータ。
【請求項７７】
前記アクチュエータピストン-チャンバの組み合わせは、アクチュエータピストンを備える少なくとも2つの副チャンバを備え、前記副チャンバは、副室の第1の円形の位置が、隣接する他の副室の第2の円形の位置に隣接するように、互いに連続して配置されている、請求項74〜76のいずれか一項に記載のモータ
【請求項７８】
前記サブチャンバは、同一である、請求項77に記載のモータ。
【請求項７９】
各副チャンバは、アクチュエータピストンを備え、前記ピストンは、同一であり、各ピストンは、副チャンバごとに互いに異なる円形位置に配置されることを特徴とする請求項78に記載のモータ。
【請求項８０】
前記ピストンの前記形状は、前記ストローク中に変化しない、請求項74〜79のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項８１】
前記圧力容器は、差し込み可能な接続を介して、外部圧力源によって加圧されている、請求項62又は68に記載のモータ。
【請求項８２】
前記バッテリは、プラグ接続を介して外部電源によって充電される、請求項54、62または68に記載のモータ。
【請求項８３】
内部チャンバ壁(71,73,75)によって境界される細長いチャンバ(70)と、該チャンバ内のピストン手段(76,76',163)とを備え、該ピストン手段は、少なくとも前記チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で前記チャンバに対して密封可能に移動可能である、前記ピストン-チャンバの組み合わせであって、
前記チャンバは、前記チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置とで異なる断面積の断面を有し、前記チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間の中間の長手方向位置において少なくとも実質的に連続的に異なる断面積を有し、前記第1の長手方向位置における断面積は、前記第2の長手方向位置における断面積よりも大きく、
前記ピストン手段は、前記チャンバの第1の長手方向位置から前記中間の長手方向位置を通って第2の長手方向位置へと前記ピストン手段が相対的に移動する間に、前記チャンバの前記異なる断面積に、前記ピストン手段それ自体と密封手段とを適合させるように設計されており、 
前記ピストン手段(76,76'、163,189,189')は、共通部材(6,23,45,180)に回転可能に固定された少なくとも実質的に剛性のある複数の支持部材(81,82,184)を備え、
前記支持部材は、前記チャンバ(70)の内壁(71,73,75,155,156,157,158)に対して密封するために、前記支持部材によって支持された弾性変形可能な手段(79)が設けられ、前記支持部材は、前記チャンバ(70)の長手方向軸線(19)に対して10°から40°の間で回転可能であり、
前記支持部材(81、82、184)は曲げ可能であることを特徴とする、ピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項８４】
前記ピストンが、前記チャンバ壁に対して密封可能に移動可能であるように前記ピストンの内側または外側にある、請求項83に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項８５】
前記支持部材が所定の曲げ力を有する、請求項83に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項８６】
前記支持部材(81、82、184)は、前記縦軸(19)に対して少なくともほぼ平行なように回転可能である、請求項83に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項８７】
前記弾性変形可能手段(79)は、ポリウレタンフォームで作られている、請求項83に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項８８】
前記ポリウレタンフォームが、ポリウレタンメモリフォームおよびポリウレタンフォームを含む、請求項87に記載のピストンの組み合わせ。
【請求項８９】
前記ポリウレタンフォームが、主要部がポリウレタンメモリフォームであり、少数部がポリウレタンフォームである、請求項88に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項９０】
前記ポリウレタンフォームは、可撓性の遮水層を備える、請求項87〜89のいずれか一項に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項９１】
前記不透過性層は、第2の長手方向位置又は円形位置における前記チャンバの壁の円周にほぼ等しい前記周囲である非応力生産サイズを有する、請求項90に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項９２】
前記共通部材がクランクシャフトに取り付けられている、請求項83または86に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項９３】
前記共通部材は、外部双方向アクチュエータであるピストン-チャンバの組み合わせに取り付けられる、請求項83または88に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項９４】
内部チャンバ壁(71,73,75)によって境界される細長いチャンバ(70)と、該チャンバ内のピストン手段(76,76',163)とを備え、該ピストン手段は、少なくとも前記チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で前記チャンバに対して密封可能に移動可能である、前記ピストン-チャンバの組み合わせであって、
前記チャンバは、前記チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置とで異なる断面積の断面を有し、前記チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間の中間の長手方向位置において少なくとも実質的に連続的に異なる断面積を有し、前記第1の長手方向位置における断面積は、前記第2の長手方向位置における断面積よりも大きく、
前記ピストン手段は、前記チャンバの第1の長手方向位置から前記中間の長手方向位置を通って第2の長手方向位置へと前記ピストン手段が相対的に移動する間に、前記チャンバの前記異なる断面積に、前記ピストン手段それ自体と密封手段とを適合させるように設計されており、 
前記ピストン手段(49、49')は、軸(44)によってピストンロッド(45)に回転可能に固定された複数の少なくとも実質的に剛性のある支持部材(43)を備え、
前記支持部材は、密封手段(41)によって支持され、前記密封手段は、チャンバー(70)の内壁(71,73,75,155,156,157,157,158)に対して密封するためのスプリング42によって支持され、前記支持部材は、チャンバー(70)の縦軸(19)に対して1°から2°の間で回転可能であり、
前記シーリング手段(Oリング)(41)には、可撓性の遮水膜(シート)(40)が取り付けられており、
前記チャンバ(1)の中心軸(19)に対して垂直に配置され、
前記膜(可撓性不浸透性シート)は、補強層を含み、
前記支持部材(手段)、前記シーリング手段(Oリング)、前記可撓性不浸透膜(シート)および前記スプリング(横たわり)が互いに加硫される、
ことを特徴とする、ピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項９５】
前記支持部材(81-、82、184)(手段)は、前記縦軸(19)に対して少なくともほぼ平行なように回転可能である、請求項94に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項９６】
前記可撓性補強層(シート)は、螺旋状の補強材を含む、請求項94に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項９７】
前記補強層(シート)は、前記チャンバの前記中心軸の周囲に配置された同心円状の補強を備える、請求項94に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項９８】
前記可撓性不透過性膜(シート)が、前記チャンバの前記中心軸の中心軸に対して90°を超える角度を有する、請求項94に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項９９】
前記可撓性の遮水膜(シート)は、前記ピストンロッド上に取り付けられる、請求項98に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１００】
前記可撓性の不浸透膜(シート)は、前記ピストンロッド上で加硫される、請求項98に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１０１】
前記共通部材は、ピストン-チャンバの組み合わせを含む、請求項83または94に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１０２】
前記可撓性不浸透性シートは、フォームによって支持されている、請求項94に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１０３】
前記フォームは、前記ピストンロッドに回転可能に固定された剛性部材で補強されている、請求項102に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１０４】
内部チャンバ壁(156,185,238)によって境界されるチャンバ(162,186,231)と、該チャンバ内のピストン手段とを備え、該ピストン手段は、少なくとも前記チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で前記チャンバに対して摺動可能である、前記ピストン-チャンバの組み合わせであって、
前記チャンバは、第1の長手方向位置及び第2の長手方向位置において異なる断面積及び異なる円周方向長さの断面を有し、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間の中間の長手方向位置において少なくとも実質的に連続的に異なる断面積及び円周方向長さを有し、前記第2の長手方向位置における断面積及び円周方向長さは、前記第1の長手方向位置において、断面積及び円周方向長さよりも小さく、
前記ピストン手段は、弾性変形可能な容器(208,208'、217,217'、228,228'、258,258'、450,450')を備え、それにより、前記チャンバの前記中間の長手方向位置を通る前記ピストンと前記第1の長手方向位置と前記第2の長手方向位置との間の前記ピストン手段の相対運動の間に、前記チャンバの異なる断面積と周方向長さとに前記ピストン手段の異なる断面積と周方向長さとを適合させ、
前記ピストン手段は、該ピストン手段の周方向の長さが前記第2の長手方向における前記チャンバ(162,186,231)の周方向の長さとほぼ等しい応力のない変形のない状態で容器(208,208'、217,217'、228,228'、258,258'、450,450')の生産サイズを有するように製造され、前記容器は、前記第2の長手方向に対して横方向にその生産サイズから膨張可能であり、それによって、前記第2の長手方向位置から前記第1の長手方向位置への前記アクチュエータピストンの相対移動の間に、前記ピストン手段の生産サイズからの膨張を提供し、
前記容器(208,208'、217,217'、228,228'、258,258'、450,450')は、前記ピストン手段の異なる断面積および周方向長さを提供するために弾性的に変形可能であり、
前記ピストン手段(92,92'、146,146'、168,168'、208,208'、222,222'、222")は、変形可能な材料(103、103'、124,124'、136,137,173,173'、174,174'、205,205'、206,206'215,215'、219,219')を含む弾性変形可能な容器を備える、
ことを特徴とする、ピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１０５】
前記チャンバ内の前記容器は、前記チャンバ壁に対して密封可能に移動可能である、請求項104に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１０６】
前記変形可能材料(103、103'、124、124'、136、137、173、173'、174、174'、205、205'、206、206'、215、215'、219、219')は、流体または流体の混合物、例えば、水、蒸気および/またはガス、またはフォームである、請求項104又は105に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１０７】
前記変形可能材料(124,124'、136,174,174'、205,205'、219,219')は、少なくとも実質的に非圧縮性である、請求項106に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１０８】
前記容器が膨張可能である、請求項106または107に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１０９】
前記組み合わせは、更にピストンロッドを含み、前記容器の壁は、可撓性材料を含み、該可撓性材料は、該ピストンロッド上で加硫される、請求項104または105に記載のピストン-チャンバとの組み合わせ。
【請求項１１０】
前記容器の壁は、前記ピストンロッドに最も近接して位置決めされ、それに加硫された補強材を有する少なくとも1つの層と、前記層の上に加硫された補強材を含まない1つの層とを備える、請求項109に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１１１】
前記補強部材の応力は、前記ピストンの前記中心軸に平行に配置され、曲げ可能である、請求項110に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１１２】
前記容器の壁は、2つの補強層を備え、前記層の補強材は、非常に小さな角度で互いに交差する、請求項108または109に記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１１３】
容器タイプのピストンの長さが拡大されて、第2の長手方向位置における楕円形のピストンの形状が第1の長手方向位置にある場合にはその形状は維持されるが、そのサイズは維持されない、請求項のいずれかに記載のピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１１４】
圧力容器および第3の密閉空間と連通している圧力レギュレータが、スピーダと連通している、請求項51に記載のモータ。
【請求項１１５】
2つのシリンダをさらに備え、各シリンダの第3の密閉空間は、前記モータの前記クランクシャフトに含まれる前記2つのサブクランクシャフトの接続を介して互いに連通し、各シリンダの第2の密閉空間は、前記クランクシャフトの外側で互いに連通している、請求項51に記載のモータ。(図19)
【請求項１１６】
2つのピストン-チャンバの組み合わせの前記クランクシャフト構成は、互いに180°位置決めされる、請求項115に記載のモータ。(図19)
【請求項１１７】
2つ以上のシリンダをさらに備え、第2の密閉空間が、既存の2つのシリンダの前記サブクランクシャフトの接続を介して接続され、前記シリンダの前記サブクランクシャフトの前記第2の密閉空間が追加される、請求項115および116に記載のモータ。(図19)
【請求項１１８】
2つのシリンダをさらに備え、1つのシリンダの前記第2の長手方向位置は、第2のシリンダの前記第1の長手方向位置の同じ幾何学的レベルにあり、両方のアクチュエータピストンは、クランクシャフトを介して互いに連通しており、前記クランクシャフトは、2つの接続されたサブクランクシャフトを備え、前記クランクシャフトは、各アクチュエータピストンに対して1つのサブクランクシャフトを備え、前記アクチュエータピストンへの前記接続ロッドは、互いに180°位置決めされる、請求項52に記載のモータ。(図17)
【請求項１１９】
前記シリンダーの各々のためのESVTポンプをさらに備え、
前記2つのシリンダについて、前記ポンプが、前記アクチュエータピストンのうちの1つの密閉空間と前記アクチュエータピストンのうちの他方の密閉空間との連通によって、1つのポンプに組み合わされ、前記密閉空間が前記クランクシャフト内に含まれ、前記密閉空間が、前記サブクランクシャフトの接続点で互いに連通している請求項118に記載のモータ。(図17)
【請求項１２０】
前記ESVTポンプと前記第2または第3の密閉空間との間の前記接続を開閉する弁をさらに備え、各接続が逆止弁または逆止弁機能を有し、前記弁は、前記ESVTポンプの圧力および/またはタペットによって制御され、前記タペットは、補助モータの主軸と連通しているカムシャフトと連通している、請求項119に記載のモータ。(図17)
【請求項１２１】
2つ以上のシリンダをさらに備え、各追加されたシリンダは、既存のサブクランクシャフトの接続されたサブクランクシャフトの密閉空間を通って連通している、請求項118〜120のいずれか一項に記載のモータ。(図17)
【請求項１２２】
2つのシリンダをさらに備え、1つのシリンダの第1の長手方向位置は、第2のシリンダの第1の長手方向位置の同じ幾何学的レベルにあり、両方のアクチュエータピストンは、クランクシャフトを介して互いに連通しており、前記クランクシャフトは、2つの接続されたサブクランクシャフトを備え、各アクチュエータピストンに対して1つのサブクランクシャフトを備え、前記アクチュエータピストンへの接続ロッドは、互いに0°位置決めされる、請求項52に記載のモータ。(図18)
【請求項１２３】
前記シリンダの各々のためのESVTポンプをさらに圧縮し、前記ポンプは、前記アクチュエータピストンのうちの1つの前記アクチュエータピストンの前記密閉空間と前記アクチュエータピストンのうちの他のものの前記密閉空間とを連通させることによって、前記2つのシリンダのために1つのポンプに組み合わされ、前記密閉空間は、前記クランクシャフト内に含まれ、前記密閉空間は、前記サブクランクシャフトの接続点で互いに連通する、請求項122に記載のモータ。(図18)
【請求項１２４】
前記ESVTポンプと前記第2または第3の密閉空間との間の前記接続を開閉する弁をさらに備え、各接続が逆止弁または逆止弁機能を有し、前記弁は、前記ESVTポンプの圧力および/またはタペットによって制御され、前記タペットは、補助モータの主軸と連通しているカムシャフトと連通している、請求項123に記載のモータ。(図18)
【請求項１２５】
2つ以上のシリンダをさらに備え、各追加(結合)シリンダの密閉空間は、前記既存のサブクランクシャフトに接続されるフィラーを介して分離され、追加されたシリンダの電力ストロークは、同時に、既存のシリンダの戻りストロークである、請求項122〜124のいずれか一項に記載のモータ。(図18)
【請求項１２６】
前記接続ロッドは、互いに180°の位置にあり、前記チャンバは、それらの第1および第2の長手方向位置の同一の幾何学的位置を有する、2つのシリンダをさらに備える、請求項52に記載のモータ。(図18)
【請求項１２７】
シリンダ内の速度/圧力を変化させているサブクランクシャフト内の前記密閉空間のそれぞれに対する前記ピストン-チャンバの組み合わせは、前記2ウェイアクチュエータの前記電気圧力レギュレータを介して互いに連通し、前記ピストン-チャンバの組み合わせのそれぞれの前記ピストンロッドを移動させ、前記外部スピーダと連通している、請求項115〜126のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項１２８】
前記ピストン内の流体を加圧する前記ポンプの前記ピストンロッドは、補助電源によって動力供給されるバッテリによって動力供給される2方向アクチュエータピストンによって動力供給される、請求項115〜127のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項１２９】
前記ピストン内の流体を加圧する前記ポンプの前記ピストンロッドは、補助電源によって動力供給されるバッテリによって動力供給される2方向アクチュエータピストンによって動力供給される、請求項115〜128のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項１３０】
前記ピストン内の流体を加圧する前記ポンプの前記ピストンロッドは、補助電源によって動力供給されるクランクシャフトによって動力供給される2方向アクチュエータピストンによって動力供給される、請求項115〜129のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項１３１】
前記ピストン内の流体を加圧する前記ポンプの前記ピストンロッドは、補助電源によって動力供給されるクラムシャフトによって動力供給される2方向アクチュエータピストンによって動力供給される、請求項115〜130のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項１３２】
円形チャンバとアクチュエータピストンとを備え、前記ピストンロッドは、シリンダ内で密封可能に移動可能であり、前記ピストンロッド内の前記密閉空間は、遠隔的に位置決めされたスピーダと連通する圧力コントローラと連通する一方、前記密閉空間のサイズは、前記密閉空間の端部がカムプロファイル上を走行する円錐形チャンバを有するポンプによって調節され、前記カムプロファイルは、前記カムを回転させ、前記モータが同じ主モータ軸の周りを独立して回転する補助電気モータによって駆動される、請求項52に記載のモータ。
【請求項１３３】
前記アクチュエータピストンは、壁と補強材を有し、前記壁は、前記ピストンロッド上に固定された端部、および前記ピストンロッド上をシールすることができる可動端部に取り付けられている、請求項132に記載のモータ。
【請求項１３４】
内部チャンバ壁(71,73,75)によって境界される細長いチャンバ(70)と、該チャンバ内のピストン手段(76,76',163)とを備え、該ピストン手段は、少なくとも前記チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で前記チャンバに対して密封可能に移動可能である、前記ピストン-チャンバの組み合わせであって、
前記チャンバは、前記チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置とで異なる断面積の断面を有し、前記チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間の中間の長手方向位置において少なくとも実質的に連続的に異なる断面積を有し、前記第1の長手方向位置における断面積は、前記第2の長手方向位置における断面積よりも大きく、
前記ピストン手段は、前記チャンバの第1の長手方向位置から前記中間の長手方向位置を通って第2の長手方向位置へと前記ピストン手段が相対的に移動する間に、前記チャンバの前記異なる断面積に、前記ピストン手段それ自体と密封手段とを適合させるように設計されており、
前記ピストン手段(1300)は、ホルダー(1308)によって構成されるホルダープレート(1307)に回転可能に固定された複数の補強ピン(1302,1303,1304)を備え、
前記補強ピンは、該補強ピンによって支持された弾性的に可撓性のフォーム内に設けられ、前記補強ピンは、前記チャンバ(70)の内壁(XXXX)をシールするために、前記チャンバ(70)の長手方向軸線(1319)に対して0°から40°の間で回転可能であり、弾性的に可撓性である不透過性層1305をさらに備え、
前記補強ピンは金属製で、
前記ホルダープレートは、金属製であり、小さな閉じた丸められた端部孔(1329, 1330, 1331)を一列より多い列(1326,1327,1328)で備え、前記補強ピンは、磁力によって前記ホルダープレートに固定されている、
ことを特徴とする、ピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１３５】
内部チャンバ壁によって境界される細長いチャンバと、該チャンバ内のピストン手段(76,76',163)とを備え、該ピストン手段は、少なくとも前記チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で前記チャンバに対して密封可能に移動可能である、前記ピストン-チャンバの組み合わせであって、
前記チャンバは、前記チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置とで異なる断面積の断面を有し、前記チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間の中間の長手方向位置において少なくとも実質的に連続的に異なる断面積を有し、前記第1の長手方向位置における断面積は、前記第2の長手方向位置における断面積よりも大きく、
前記ピストン手段は、前記チャンバの第1の長手方向位置から前記中間の長手方向位置を通って第2の長手方向位置へと前記ピストン手段が相対的に移動する間に、前記チャンバの前記異なる断面積に、前記ピストン手段それ自体と密封手段とを適合させるように設計されており、
前記ピストン手段は、変形可能な材料を含む弾性的に変形可能な容器を備え、該変形可能な材料は、流体または水、蒸気および/またはガスのような流体の混合物、またはフォームであり、
前記容器の壁は、別個の壁部(2106、2112、2113、2123、2133、2142、2143、2207、22xx、22xx、2244、2244")を含み、前記別個の壁部は、前記容器の壁の残りの部分よりも大きな周囲を有し、前記チャンバーの壁と接触する領域を含む、
ことを特徴とする、ピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１３６】
内部チャンバ壁(71,73,75)によって境界される細長いチャンバ(70)と、該チャンバ内のピストン手段(76,76',163)とを備え、該ピストン手段は、少なくとも前記チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で前記チャンバに対して密封可能に移動可能である、前記ピストン-チャンバの組み合わせであって、
前記チャンバは、前記チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置とで異なる断面積の断面を有し、前記チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間の中間の長手方向位置において少なくとも実質的に連続的に異なる断面積を有し、前記第1の長手方向位置における断面積は、前記第2の長手方向位置における断面積よりも大きく、
前記ピストン手段は、前記チャンバの第1の長手方向位置から前記中間の長手方向位置を通って第2の長手方向位置へと前記ピストン手段が相対的に移動する間に、前記チャンバの前記異なる断面積に、前記ピストン手段それ自体と密封手段とを適合させるように設計されており、
前記ピストン手段(1300)は、ホルダー(1359)によって構成されるホルダープレート(1358)に回転可能に固定された複数の補強ピン(1352,1353,1354)を備え、
前記補強ピンは、該補強ピンによって支持された弾性的に可撓性のフォーム内に設けられ、前記補強ピンは、前記チャンバ(70)の内壁(XXXX)をシールするために、前記チャンバ(70)の長手方向軸線(1319)に対して0°から40°の間で回転可能であり、弾性的に可撓性である不透過性層（1305）をさらに備え、
前記補強ピンは、球形の端部(1355、1356、1357)を有するプラスチック製であり、
前記ホルダープレートは、1列より多い列(1326,1327,1328)の小さな閉じた、丸められた球体空洞(1360,1361,1362)を含んでおり、
前記球形の端部は、前記丸みを帯びた球面キャビティに適合し、
前記ホルダープレートは、前記補強ピンを案内するための開口部(1363、1364、1365)をさらに備える、
ことを特徴とする、ピストン-チャンバの組み合わせ。
【請求項１３７】
円形チャンバ(4001)をさらに備え、前記ピストン(4000)は、前記チャンバの中心点(3995)の周囲を移動し、中心軸(4008)を有する連結ロッド(4003)と、中心軸を有する軸(4002)とを有し、前記ピストン(4000)は、連結ロッド(4003)によって前記軸(4002)に接続される、請求項1〜136のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項１３８】
前記連結ロッド(4003)は、前記軸(4002)に垂直に配置され、前記連結ロッド(4003)の前記中心軸(4008)および前記軸(4002)の前記中心軸は、前記中心点(3995)を通過する、請求項137に記載のモータ。
【請求項１３９】
前記連結ロッド(4003)は、延長ロッド(4020)を介して前記ピストン(4000)に接続され、前記連結ロッド(4003)の中心軸(4008)の交差点(3990)と前記チャンバ(4001)の中心軸(3996)と前記延長ロッド(4020)の端(3991)との間の距離(1,1')は可変である、延長ロッド(4020)をさらに備える、請求項137または138に記載のモータ。
【請求項１４０】
圧力管理システムと、前記車軸上に前記連結ロッドを取り付けるハブとをさらに備え、前記ピストン(4000)は、前記車軸(4002)のチャネル（4004）、前記車軸(4002)の壁内のチャネル(4006)、前記ハブ(4009)内のチャネル(4006')、前記連結ロッド(4003)のチャネル(4005)、および前記ピストン(4000)の空間(4026)への前記延長(4020)内のチャネル(4025)を通って、前記延長ロッド(4020)内のチャネル(4027)を通って前記圧力管理システムと連通している、請求項137または138に記載のモータ。
【請求項１４１】
前記ハブ(4009)は、カウンターウェイト(3994)を含む請求項137〜140のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項１４２】
前記車軸(4002)は、前記車軸(4002)の溝(4007')に嵌合する歯(4007)を備えるハブ(4009)によって、前記連結ロッド(4003)に摺動可能に取り付けられる、請求項137〜141のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項１４３】
前記延長ロッド(4O20)のチャネル(4025)、(4005)、(4006')、(4006)および(4008)、前記接続ロッド(4003)、前記ハブ(4009)の壁、前記車軸(4002)の壁、および前記車軸(4002)を各々通した、前記ピストン(4000)の内部(4026)と前記圧力管理システムとの間の連通は一定である、請求項142に記載のモータ。
【請求項１４４】
前記車軸(4032)は、前記車軸(4002)の溝(4007')に嵌合する歯(4007)を備えるハブ(4038)によって前記連結ロッド(4033)に接続され、
さらに、前記環状チャンバ（4001）は、ハブ(4035)に取り付けられたスポーク(4034)を介して接続され、前記ハブ(4035)と前記車軸(4002)との間にベアリング(4039)が配置され、
前記接続ロッド（4033）に接続される前記ハブ(4038)と前記車軸(4032)との間に、前記ハブ(4038)の壁内の前記チャネル(4045)を介して前記接続ロッド(4033)の前記チャネル(4046)と常時連通するチャネル(4043)と、前記車軸(4032)の壁内の前記チャネル(4044)を介した前記車軸(4032)のチャネル(4034)とを有する、請求項137〜143のいずれか一項に記載のモータ。(図91B)
【請求項１４５】
前記ベアリング(5100)は、前記軸(5102)を前記車軸(5103)に組み立てる前記ハブ(5101)の一部、および、前記スポーク(5105)(前記チャンバーを吊るす)を前記車軸(5103)に接続する前記ハブ(5104)の一部の両方であり、前記接続ロッド(5102)は、チャンネル(5109)を有し、前記車軸(5103)はチャンネル(5114)を有し、前記チャンネル間の前記連通は、前記ベアリング(5100)によって遮断される、請求項137〜144のいずれか一項に記載のモータ。(図91C,D)
【請求項１４６】
前記車軸(4002)は、前記車軸（4040）の一部分（4046）の直径を減じた追加のチャネル4041を備え、前記部分（4046）の壁内の前記チャネル（4042）の近くに配置される、請求項44または145に記載のモータ。
【請求項１４７】
前記接続ロッド(4003)のチャネル(4035)と前記車軸(4032)のチャネル(4034)との間の連通は、一定である、請求項46に記載のモータ。
【請求項１４８】
前記ピストンが内部を移動する3つの円形チャンバと、ハウジングと、ハブと、モータ軸と、ギアボックスとをさらに備え、前記チャンバ(4092)は、互いに平行に位置決めされ、前記ハウジング(4095)によって相互接続され、前記ピストン((4091)は、ハブ(5005)によって前記モータ軸(4094)上に組み立てられ、前記モータ軸(4094)は、駆動軸軸(5000)を備える前記ギアボックス(4093)の前記軸(5004)と直接連通し、前記モータ軸(4094)内のチャネル(5002)は、各ピストン(4091)の密閉空間(5003)と連通し、圧力管理システム(5001)と連通している、請求項137〜147のいずれか一項に記載のモータ
【請求項１４９】
前記ピストンが内部を移動する3つの円形チャンバ、ハウジングプレート、モータ軸、および可変ピッチングホイールおよび可変ベルトを有する歯車をさらに備え、前記チャンバは、前記ハウジングプレート(5017)によって互いに接続され、前記ピストン(5011)は、接続ロッド(50xx)およびハブ(5019)によって前記モータ軸(5013)に接続され、ピッチングホイール(5014)は、前記モータ(5010)の両側のそれぞれに配置され、前記可変ピッチングホイール(5014)は、車両のホイール軸5016に取り付けられたベルト(5021)によって対応するホイール(5015)に接続され、前記可変ピッチングホイール(5014,5015; 5014',5015')は、低および高にピッチングされてもよく、前記ピッチングホイール(5014,5015; 5014',5015')の前記ホイール軸5016間の距離xは、変化しない、請求項137〜147のいずれか一項に記載のモータ。
【請求項１５０】
3つの回転する円形チャンバー、中心軸、ハブ、チャンバーの各側のコーナー、外部ギアボックス、および圧力管理システムをさらに備え、
前記コーナー(5023、5023')は、各チャンバー(5021)に接続され、前記中心軸(5022)は、ベアリング(5033)および内軸(5032)を備え、前記内軸(5032)は、接続ロッドのチャンネル(5039)を介して各ピストン(5025)の前記内部空間(5038)と連通するチャンネル(5037)を備え、前記中心軸(5022)は、各ピストン(5034)の各ハブ(5022')外側の部分(5022')を備え、
前記中心軸(5022)の前記部分に対応する部分(5033')を含むベアリング(5033)をさらに備え、前記ハブ（5034）は、前記内軸（5032）に取り付けられ、前記中心軸（5022）が外部ギアボックス(5024)と連通すると共に、各チャンバー(5021)は、中心軸(5022)から最も遠くに位置するリング(5026)を備える、請求項137〜147のいずれか一項に記載のモータ
【請求項１５１】
圧力管理システムと、各車輪、とりわけ２つの平行に配置づけられた車輪上の車両と、をさらに含み、
前記車輪は中心を旋回することができ、前記モータ(1970、1971)の各々についての前記圧力管理システム(1983)は、コンピュータ(1983)に転送された信号(1981、1982)を通して前記モータ(1970,1971)の各々に転送される制御信号(1984、1985)を介して、回転角aおよびb、ここで角度a > bによって、制御される、、請求項1〜150のいずれか一項に記載のモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストン-チャンバ組み合わせ式バンダーブロムモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
内部チャンバ壁によって境界され、前記チャンバ壁の少なくとも第1および第2の長手方向位置の間で前記チャンバ壁に対して係合可能であるように前記チャンバ壁の内側にピストンを備え、前記チャンバは、前記チャンバの前記第1および第2の長手方向位置の異なる断面積および異なる周方向長さの断面を有し、前記チャンバの前記第1および第2の長手方向位置の間の中間の長手方向位置の少なくとも実質的に連続的に異なる断面積および異なる周方向長さを有し、前記第1の長手方向位置の前記断面積は、前記第2の長手方向位置の前記断面積よりも大きく、前記アクチュエータピストンは、前記チャンバ壁と係合的に接触するための弾性的に変形可能な容器壁を有する容器を備え、前記容器は、異なる断面積および前記ピストンの異なる周方向長さを提供するよう弾性的に変形可能である、ピストン-チャンバの組み合わせ 前記チャンバの前記中間長手方向位置を通る前記第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間の前記ピストンの相対運動中に、前記チャンバの異なる断面積及び異なる円周方向長さに適応するために アクチュエータピストンは、容器の生産サイズが、アクチュエータピストンの円周長が前記第2の長手方向位置における前記チャンバの円周長とほぼ等しい応力フリーかつ変形していない状態となるように製造される。
（19627 発明の背景）
本発明は、既存のアクチュエータに関連して、代替的かつ効率的に機能するアクチュエータのためのソリューションを取り扱い、また、気候変動に対抗するための、モータ、特に自動車モータのためのアクチュエータの重要な目標を取り扱う。さらに、本発明は、効率的なショックアブソーバのための溶液、およびポンプを扱う。
【０００３】
本発明は、ガソリン、ディーゼルのような油誘導体の可燃性技術を使用せず、前記可燃性技術に基づいて現在のモータと競合することができるモータを得る問題の解決策を具体的に取り扱う。また、CO2排出量削減の要求に応えるため、H2、さらには空気をベースとした可燃性モータと競合するため、モータのエネルギー源として新たな配電網を必要としない。
【０００４】
オイル誘導体をベースにした可燃性モータは、現在の技術基準の後では、約1世紀前の概念の最適化されたものにすぎない。これは、今日の生活水準を満たすことができないことを意味する。すなわち、貴重で限られた利用可能な石油の腰、COのような有毒ガスや、気候変動の重要な原因となっているCO2のようなガスの排出のような汚染源である。また、可燃性モータは重量が重くなる傾向があるため、乗用車の輸送重量比(=1人あたりの総輸送重量に対する重量)は、小型乗用車で約12〜33(リムジン、4輪駆動)となる。
【０００５】
H2、あるいは空気をベースとする新しい可燃性モータは、ガソリンスタンドのように、ガソリン、ディーゼル、NLGガスを供給するためのエネルギー源を供給する分配ネットワークが欠けている。空気上で機能する現在のモータでさえ、必要な高圧縮空気を大型かつ重量のシリンダ内で供給するために「充填ステーション」を必要とする。このような分配ネットワークが欠如しているのは、前記空気上のモータが、可燃性手段、例えばガソリンまたはディーゼルでも機能できるような方法で構成されているためであり、このようにしてオット・モータに再び送り返されるので、避けるべきである。
【０００６】
前述の可燃性材料を使用するための新しい供給者ネットワークの設立には非常に高い財政的投資が必要であり、キャッチ22の状況のために困難をモータらす。適切に微細マスクされたネットワークがなければ、これらのモータは配布されないだろう。なぜなら、市販されていないため、誰もそのようなモータを購入せず、市場が存在するという証拠が得られる前に、誰もネットワークに投資したくないからである。無公害モータを迅速に導入し,広く普及させるためには,このモータがエネルギー源を供給するネットワークから独立していることが必要である。H2用の家庭用給油所の現在の開発は興味深いが、非常に危険なガスであり、指示された職員によってのみ取り扱われるべきであるため、非常に扱いにくいと思われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ポンプ、アクチュエータ、ショックアブソーバに使用されるピストン及びチャンバの組み合わせ、及び特にモータに使用されるアクチュエータの組み合わせを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第1の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関する。組み合わせは、位置から流体を導入する手段を含む。
前記ピストンの外側にある前記容器を加圧することによって、前記容器を膨張させ、前記容器をチャンバの第2の長手方向位置と第1の長手方向位置との間で移動させる。
【０００９】
古典的なアクチュエータピストンは、直線シリンダ内に配置され、前記ピストンは、ピストンロッドを備える。このピストンは、前記ピストンの両側間の圧力差の結果として移動しており、前述のピストンは、非弾性材料で作られ、少なくともシーリングを備え、ピストンを前記シリンダ壁にシールするピストンであってもよく、このピストンでは、ピストンは前記シリンダに比較的移動している。ピストンロッドは、シリンダの片側または両側の軸受によって案内されてもよい。シリンダの外側のピストンロッドは、外部装置を押したり引いたりしていてもよい。また、クランクシャフトに係合して、クランクシャフト軸の回転が起こり、これにより、例えば、前記アクチュエータおよびクランクシャフトを含む車両の運動が生じ得る。
【００１０】
アクチュエータピストンは、直線シリンダ内に配置される場合、膨張可能なピストン、例えば、欧州特許第1 179 140 B1号の請求項5および請求項28および34に記載の容器型ピストンであってもよい。前記膨張可能なピストンが内部で加圧されている場合、その壁は、好ましくは、それぞれ、シリンダの壁と係合またはシールすることができ、前記真直ぐなシリンダ内の上述の古典的なピストンとして、前記シリンダ内のその運動に関して作用することができる。運動を可能にするためには、ピストンの両側、例えばチャンバの壁のバルブが必要であり、好ましくは制御手段によって制御される一定の圧力差を有する前記ピストンの両側のシリンダ内の流体が必要である。最後に述べた容器壁の内側の圧力の大きさを変化させることは、チャンバの壁への前記ピストン壁の係合またはシールの能力にのみ影響を与えることができる。それでもなお、容器の壁とチャンバの壁との間の摩擦を介して、前記内圧はピストンの運動速度に影響を及ぼし得る。
【００１１】
本発明によるアクチュエータは、膨張可能なピストンを有するピストン-チャンバの組み合わせである。ピストンの内部は、好ましくは、一定の圧力下で流体および/または発泡体であってもよく、ピストンの壁は、材料および好ましくは補強材を含んでおり、ピストンは、形状を変化させることができる。および/またはサイズ、および/またはピストンがチャンバ内を移動してもよく、好ましくはチャンバ内の流体を必要とせず、および/またはチャンバ内のピストンの両側の前記流体または発泡体の圧力差を必要とせずに、チャンバ内の流体が、当然ながら、例えば、制御目的のために、大気圧の空気として存在してもよい。
【００１２】
さらなる必要なパラメータは、チャンバの壁が前記チャンバの中心軸に平行なのではなく、ピストンの意図される運動の方向における前記チャンバ壁の角度が正の値を有し、その結果、ピストンが前記方向に膨張することができることである。膨張は、好ましくは、ピストンの第2の長手方向位置(ピストンの最小の円周方向寸法:無応力生産サイズ)から、ピストンの第1の長手方向位置(ピストンの最大の円周方向寸法:EP 1 384 004 B1を参照されたい)まで行うことができる。
【００１３】
ピストンの運動は、容器が膨張しているときに生じる前記容器型ピストンの内側チャンバ壁に向かう力によって開始されてもよい。従って、前記運動は、チャンバの壁から容器の壁への反力によって開始され得る。これらの力は、前記容器の壁の膨張に対する反応であり、前記膨張は、前記ピストンの外側の位置から前記容器へ密閉空間を通るより多くの流体の導入の結果として、ピストン内の流体の容積および/または圧力を増加させる結果であり得る。
【００１４】
図7A〜C(WO 2004/031583)によるピストンの作動プロトタイプにおいて、図8D (WO 2004/031583)は、第2の長手方向位置から第1の長手方向位置に揺動するピストンであり、荷重が加えられない場合には、いわゆる一定の最大作用力形状(WO 2008/025391〜図6B)を有するチャンバ内で、チャンバ内のピストンの両側に存在した大気圧に関連して、既に数本のバーでピストン内の圧力過剰に変動する速度を有し、第2の長手方向位置から第1の長手方向位置までの方向に前記チャンバの中心軸を有する内側チャンバ壁の変動する正角を有する。以下にピストン速度の変動を経験したので説明する。
【００１５】
容器の壁とチャンバの壁との間の接触は、係合するかまたは密封することができる。プロトタイプが示すように、それは多かれ少なかれピストンロッドへの荷重に依存する。アクチュエータに負荷がかからない場合、接点は、密封されずに係合することができる。アクチュエータに荷重が加わると、アクチュエータに荷重が加わらない場合よりも容器上の駆動力が大きくなり、容器の壁面からチャンバ壁面に十分な力が加わるため、接触する。
【００１６】
前記壁の間は密閉状態にある。また、ピストンの移動中に、チャンバの壁との接触を連続的に係合させ、シールすることもできる。
ピストンが動いている理由としては、次のようなものが考えられる。チャンバの壁から容器の壁への反力の長手方向成分(第1の長手方向ピストン位置に向けられる)が、チャンバの壁とピストンの壁との間の摩擦力の長手方向成分(第2の長手方向ピストン位置に向けられる)より大きい場合、得られる総力は第1の長手方向ピストン位置に向けられ、その結果、ピストンは第2の長手方向位置から第1の長手方向位置に移動する。第2の長手方向ピストン位置に最も近い容器の端部は、キャブ(192)によってピストンロッドに固定されることが好ましいので、ピストンロッドも同様に移動する。自走式アクチュエータが生まれており、これは、前記ピストンの外側で圧力差によって動いているピストンをチャンバ内で代用することができる。好ましくは、容器の他端は、キャブ(191)によってピストンロッド上を滑動可能に移動可能であり、これは、キャブ(191)がピストンロッド上をキャブ(192)に向かって移動することによって、前記キャブ(191)と(192)を互いに近づけることを意味する。これは、容器の壁の選択された補強が原因であり、これは、好ましくは、キャブ(191)からキャブ(192)へ向けられた補強ストリングの1つの層であり、この層は、前記チャンバの中心軸に平行な平面(例えば、WO2004/031583、図8D)に存在し、任意に、チャンバの中心軸および/または少なくとも2つの補強層が非常に小さな角度で互いに交差するわずかな角度を有する。
【００１７】
第1の長手方向ピストン位置の方向における前記チャンバの中心軸に対する壁の正の傾斜、およびピストンの接触面およびチャンバの壁が、好ましくは前記ピストンの弾性的に変形可能な壁の中央点の下、任意で前記ピストンの弾性的に変形可能な壁のほぼ中央点の下に、長手方向に配置されるという事実のために、前記移動は、容器の壁の膨張をモータらす。従って、前記壁間の最初の接触面積は大きくなり、摩擦力が増大する。前記運動は、最初のピストン位置に向かう全体の結果として生じる力が減少するにつれて、減速することがある。
【００１８】
前記増加した接触面積と前記可動キャップとの間の容器の壁が拡大しているのとほぼ同時に、前記動きは、ピストンの可動端であるキャップ(191)が、ピストンロッドに固定されているキャップ(192)に近づいていることになる。これは、前記容器内に依然として過圧が存在するため(密閉空間の容積が必要となる可能性がある)ことを意味する。
【００１９】
第2の長手方向ピストン位置から第1の長手方向ピストン位置への動きが一定であること、前記容器の壁内の鉄筋が、第2の長手方向位置に最も近い円形よりも、同様に膨張していること。これは、容器の壁がチャンバの壁を覆って転がり、接触領域が第1の長手方向位置に向かって移動し、それによってチャンバの壁の反力の成分が前記容器の壁へ増加することを意味する。第1の長手方向ピストン位置に向かう結果として生じる力の成分は増加し、摩擦成分より急速に大きくなり、従って、第2の長手方向ピストン位置に最も近い容器の部分は、第1の長手方向ピストン位置に向かって増加する速度と共に移動し、それにより、非可動キャップ(192)を一緒に取り、ピストンロッド(ピストンは、第2の長手方向ピストン位置から第1の長手方向ピストン位置へ移動する)も同様にする。
【００２０】
過圧は、大気圧に関して測定されるが、これは、ピストンが密閉されたチャンバ内に位置決めされ得る場合、好ましくは大気圧下であり得る、その組み合わせの周囲と連通することができるように、ピストンの両側で前述のものが必要となり得る理由である。
【００２１】
密閉されたチャンバ空間の代わりに、チャンバ内の流体は密閉されたチャンバ空間と連通することができ、その結果、チャンバ内の流体は、前記ピストンの前記移動を妨げない。これはショックアブソーバに使用できる概念である。
【００２２】
密閉されたチャンバ空間または大気環境へのチャネルが必要であるかどうかは、チャンバ壁へのピストンのシール能力に依存する。ピストンのチャンバ壁への100%のシールは必要でない(係合する)ため、ピストンの壁への漏れもまた起因することがあり、また存在することがある。従って、前記容器の各側のチャンバの空間を接続するチャネルは、前記ピストンが備えるチャネルによって相互接続されてもよい。
【００２３】
前記ピストンは、密閉空間、例えば中空ピストンロッドを備えることができる。前記ピストンの内側は、前記密閉空間と連通していてもよい。前記閉鎖空間の容積は、一定であっても可変であってもよく、調整可能であってもよい。前記閉鎖空間は、圧力源と連通している。
【００２４】
第2の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせにおいて流体を除去するための手段をさらに含む、ピストン-チャンバの組み合わせに関する。前記容器から前記密閉空間を通ってピストンの外側の位置まで、これにより前記容器を収縮させることができる。  前記ピストンの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へのストロークの戻り部分の間の移動は、少なくとも3つの可能な方法によって行うことができる。
【００２５】
ピストンがチャンバの壁と密閉的に係合する従来の方法。しかしながら、容器型ピストン内の余分な流体は収縮し、それによって内部容積が減少し、前記閉鎖空間に向かって輸送され、その内圧は上昇し得るので、前記移動はエネルギーをコストし得る。エネルギを節約するために、ピストンはチャンバの壁に係合してもよいが、シールしてはならない。これは、前記ピストンと前記チャンバ壁との間の摩擦力を減少させる。最後の方法は、ストロークの前記部分の間に容器の内圧を低下させることによって、容器から流体を吸い出すことによって、行うことができる。これは、制御手段、前記密閉空間内の圧力を制御することによって行うことができる。
【００２６】
第3の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関する。前記ピストンは、少なくとも前記チャンバの第1から第2の長手方向位置まで前記チャンバ壁に対して移動可能である。チャンバの壁に係合することなく、ピストンを第1の長手方向位置から第2の長手方向位置に移動させることが可能である。これは、ピストン内の圧力を最小レベルに低減することによって、例えば、ピストンの壁が応力を受けず、その周囲が、ピストンが生成された時の圧力(例えば、大気圧)でその生産サイズのものであることによって、ピストンがジャミングすることなく第2の長手方向位置に到達することができるように、行うことができる。
【００２７】
第4および第5の態様では、本発明は、ピストンおよびチャンバの組み合わせに関する。ピストンは、前記密閉空間を備えるピストンロッドを備える。前記ピストンは、前記チャンバの外側に係合手段を備えている。ピストンロッドのサスペンションは、例えば、WO2008/025391に示される軸受タイプに従って、ピストンがチャンバの壁と係合しない場合には、ピストン自体のガイドなしに、ストロークの前記部分の間にピストンをガイドするために特別であってもよい。
【００２８】
ピストンロッドは、ピストンから一方の長手方向に延びていてもよく、チャンバの端部の軸受によって案内される。これは、ピストンロッドが、密閉空間を含んでもよく、また、係合手段、例えば、チャンバの外側に配置されてもよいことを意味する。係合手段は、ピストンが第2の長手方向位置から第1の長手方向位置へ移動しているときに押したり引っ張ったりすることができる。他の方法では、係合手段は押すことも引くこともできない。ピストンの外側の力は、ピストンを第1の長手方向位置から第2の長手方向位置まで駆動する。ピストンがピストンロッドを構成している場合、ピストンが第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へシール的に移動していない場合、ピストンロッドに対する力がピストンを駆動している可能性がある。これは、前記係合手段によって達成され得る。
【００２９】
しかしながら、ピストンが、2つの長手方向に延びるピストンロッドを備えることも可能であり、一方のピストンロッドは、通常、他方のピストンロッドの連続であってもよい。一方または両方のピストンロッドは、係合手段、例えばチャンバの外側に配置されていてもよい。両方のピストンロッド端部がチャンバの外側に延びる場合、ピストンロッドの一方の軸受をチャンバにしっかりと固定し、他方の軸受をチャンバに対して浮かせてもよい。係合手段は、ピストンが第2の長手方向位置から第1の長手方向位置へ移動しているときに、同時に引っ張り、押すことができる。もう1つの方法は、リターンストロークである。係合手段は押すことも引くこともできないだろう。ピストンの外側の力は、ピストンを第1の長手方向位置から第2の長手方向位置まで駆動する。ピストンがピストンロッドを構成している場合、ピストンがチャンバに対して第1の長手方向位置から第2の長手方向位置までシール的に移動していない場合、ピストンロッドに対する力がピストンを駆動している可能性がある。これは、前記係合手段によって達成され得る。
【００３０】
第6及び第7の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関し、ピストンロッドはクランクシャフトに接続されている。クランクは、ピストンの運動を平行移動させるようになっている。チャンバの第2の長手方向位置及び第1の長手方向位置が前記クランクの回転に入る。クランクは、ピストンの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へのピストンの移動にその回転を変換している。
【００３１】
係合手段は、クランクシャフトであってもよく、クランクシャフトは、前記ピストンロッドによってピストンに接続される。チャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へのピストンの運動を少なくとも開始することができるようにするために、クランクシャフトは、ピストンの第2の長手方向位置から第1の長手方向位置への運動によって生成される前記クランクシャフトの対比重量のインパルスがピストンに伝達されるように、前記運動が前記ピストンによって開始される前に回転すべきである。
【００３２】
別の選択肢は、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間のピストンの運動は、例えば、ピストンがチャンバの第2の位置から第1の位置へ同時に移動する(少なくとも2つのシリンダが同一のクランクシャフト上で一緒に働く)別のピストン-チャンバの組み合わせによって始動されるクランクシャフトの運動によって行われてもよい。
【００３３】
ピストンの初期運動は、例えば、クランクシャフトがピストン-チャンバの組み合わせによって回転するまで、クランクシャフトの回転を開始し、短時間維持する電気モータ(一種のスタータモータ)であってもよい。
【００３４】
第7および第8の態様では、本発明は、ピストンおよびチャンバの組み合わせに関し、ピストンロッドはクランクシャフトに接続される。クランクシャフトは、第2の密閉空間を備える。第2の閉鎖空間は電源と通信している。クランクシャフトは、中空であってもよく、第2の密閉空間を備えてもよい。これは、クランクシャフト軸とそのコントラウェイトが、容器型ピストンからクランクシャフト軸の端部に向かって一緒に溝を形成するように中空であることを意味する。Oリングシールでは、このチャネルが圧力源と連通している可能性がある。また、クランクシャフト内に前記クランクシャフトの軸受を含むように配置して、外部電源と連通させることもできる。
【００３５】
第9の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関する。- 前記第2の閉鎖空間は、ピストンがチャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動している時間の間、ピストンロッド内の第1の閉鎖空間と連通している。ストロークの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置までの部分の間、ピストンは、ピストンが生成された一定の圧力レベルまで減圧されてもよく、これは、ピストンが第1の長手方向位置から第2の長手方向位置まで移動している間の必要な時間を、ピストン内の第1の閉鎖空間をクランクシャフト内の第2の閉鎖空間に接続することによって行われてもよい。ピストンが作られた圧力レベルは大気圧ではなく、任意の圧力レベルであってもよい。圧力レベルが高いほど、第1および第2の閉鎖空間が互いに接続されている場合に損失されるエネルギーは少なくなる。
【００３６】
第10の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関する。前記クランクシャフトは、第3の密閉空間を備え、この空間は、ピストンがチャンバの第2の長手方向位置から第1の長手方向位置へ移動している時間の間に、ピストンロッドの第1の密閉空間と連通している。
【００３７】
この第3の閉鎖空間は、ピストンの移動方向がチャンバの最終の第2の長手方向位置に向かってチャンバの第1の長手方向位置に向かって移動するときに、再度ピストンを加圧する機能を有する。加圧は、第1の閉鎖空間に対して過圧となっている第3の閉鎖空間を第1の閉鎖空間に接続することによって行われる。ピストンの移動方向が変わった後、できるだけ早く加圧することができます。
【００３８】
第11の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関する。前記第3の閉鎖空間は、ピストンがチャンバの第2の長手方向位置から第1の長手方向位置へ移動している期間の間に、前記第2の閉鎖空間と連絡している。
以下の構成のショックアブソーバ
前述のすべての側面に従った組み合わせ、
前記チャンバの外側の位置からピストンを係合するための手段であって、前記係合手段は、前記ピストンが前記チャンバの第1の長手方向位置にある外側位置と、前記ピストンが前記第2の長手方向位置にある内側位置とを有する、手段
ショックアブソーバは、容器と連通することができる密閉空間をさらに備えることができる。閉鎖空間は、可変容積または一定容積を有してもよい。容積は調節可能である。
【００３９】
ショックアブソーバは、容器と、流体を含む少なくとも実質的に密閉された空洞を形成することができる密閉空間とを備えることができ、流体は、ピストンがチャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動するときに圧縮され得る。
【００４０】
流体をポンピングするためのポンプであって、前記ポンプは、前記チャンバの外側の位置から第2のチャンバ内の第2のピストンと係合するための手段と、前記第2のチャンバに接続され、バルブ手段を備える流体入口と、前記第2のチャンバに接続された流体出口とを備えることができる、ポンプ。
【００４１】
前記係合手段が、前記ピストンが前記チャンバの前記第1の長手方向位置にあり得る外側位置と、前記ピストンが前記チャンバの前記第2の長手方向位置にあり得る内側位置とを有し得る、ポンプ。
【００４２】
前記係合手段は、前記ピストンが前記チャンバの前記第2の長手方向位置にあり得る外側位置と、前記ピストンが前記チャンバの前記第1の長手方向位置にあり得る内側位置とを有することができる、ポンプ。
【００４３】
ピストンとチャンバの組み合わせの技術は、モータ、特に自動車モータ、特に自走式アクチュエータに使用することができる。
また、ピストンは、円筒形または円錐形(図示せず)であってもよいチャンバ内で、テーパ付き壁と比較して移動してもよい。
(アクチュエータ)ピストンが配置されるチャンバは、チャンバが第1の長手方向位置に近い長手方向断面の内凸形壁を含むタイプであってもよく、前記チャンバは、共通の境界によって互いに上方に分割されてもよく、2つの共通の境界間の距離が前記長手方向断面の壁の高さを規定し、前記高さは、前記ピストンの内部過圧率の増加によって減少し、又は第1から第2の長手方向位置までの方向において、前記共通の境界の横断長は、前記共通の境界に対して選択される最大の労働力によって決定されてもよく、前記最大の労働力によって決定されてもよい。
【００４４】
さらに、前記チャンバーは、前記チャンバーの中心軸に平行な断面境界の壁を含むことができる。
そして、前記ピストン-チャンバの組み合わせは、前記遷移が少なくとも第2の長手方向位置付近に配置され得る凹形の壁を含むことができる場合には、前記凸形の壁と前記平行な壁との間の遷移を含むことができる。
【００４５】
前記ピストン-チャンバの組み合わせは、凹形の壁を備えることができ、凹形の壁は、少なくとも一方の側面から凸形の壁に配置することができる。
19627 発明の概要-実現可能性調査
グリーンモータのフィージビリティスタディは、図10(B)、図11(B)をご覧ください。これは、連続的に断面積が異なるチャンバ内の膨張可能なアクチュエータピストンが、最小の断面積から最大の断面積まで内圧によって移動し、それによって内圧を低下させ、一方、戻りストロークの間に、前記アクチュエータピストンの流体がさらに減圧され、前記流体が、WO2000/070227に従ったエネルギ効率の良いピストン-チャンバの組み合わせを使用するカスケードポンピングシステムによって再圧縮され、そのうち少なくとも1つのステップが、外部の緑色電源、例えば、太陽、好ましくは、任意の他の持続可能な電源、又は任意に非持続可能な電源によって通電される、新しい推進システムによってモータの出力が生成されるシステムである。さらに、より効率的で信頼性の高い解決策が図に示されている。11Gと13F。そのシステムは前述の仕様に準拠している。
図11Aの原理に基づく「グリーン」モータ用の変換電源
本発明に関するシステムソリューションは、前記「グリーン」モータ自体は、可燃性エンジンで現在使用されているものと同等の構造要素に基づいてもよいが、新しい構造要素は、現在の可燃性モータのものよりもはるかに効率的に機能する必要があり、使用されるエネルギーは、好ましくは「グリーン」エネルギー源から得ることができる。例えば、太陽、H2再充填可能な貯蔵タンク+燃料電池によって、または任意にH2再充填可能な貯蔵タンク+燃料電池によって、好ましくは、加圧流体、好ましくは低圧(例えば約10バール)を1回、任意に充填され、モータが製造されている間中、好ましくは前記モータの運転中に再圧縮され、モータが製造されていないときには再充填され、好ましくは、モータが製造されているときには充填され、好ましくは、モータが充填されたときに連続的に充填される。 モータが作動していないとき、および/または、場合により、システム自体から再充電されるが、これは、必要とされるエネルギーが、運動を発生させるタスクのために、システムが、場合により、別の電源から作動させることができる利用可能な総エネルギーよりも小さいかもしれないからである
WO2000/070227は、第2の長手方向ピストン位置において、例えばφ17mm (第1の長手方向位置でφ60mmから)のチューブ内の10バーの8 Bar (第2の長手方向位置で)において、チャンバの最小断面積が最も高い圧力が発生する位置に配置される場合、第2の長手方向位置において、ポンプの65%までのエネルギーなど、相当量のエネルギーを節約することができるピストン-チャンバ結合技術を開示している。反対に、前記技術をポンプの代わりにアクチュエータで使用することによって、均等な効率が得られる。WO2004/031583は、ピストンの非応力生産サイズが、最小の断面積を有する前記チャンバのその部分の円周のほぼサイズである円周を有する場合、第2の長手方向位置であってもよい、前記チャンバ内で妨害されない拡張可能なピストンタイプ(例えば、楕円体×球体:小球体×大球体)を開示している。このピストン型は、前記チャンバ内のアクチュエータピストンとして用いられる特殊な特性を示し、これらの特性は、アクチュエータが、前記チャンバの外側の圧力源から、前記ピストンが前記第2の長手方向位置で、前記チャンバ内の前記ピストンの両側の間に圧力差がない場合に、自己推進式であり、作動プロトタイプでは、260 Nの一定の最大作用力を有するように設計されたチャンバ内で、260 Nで伸縮して、断面積が最大の第1の長手方向ピストン位置まで、260 Nで回転するアクチュエータピストンである(WO2008/025391、WO2009/083274)。この現象は、この「グリーン」モータで使用することができ、それにより、可燃性技術から得られたエネルギーに基づいて運動を交換するが、クランクシャフトを依然として使用する。膨張によって使用されるエネルギは、約5バーズ(例えば、ピストンの容積の増加による10バールから5バールの過圧)、例えば、楕円体→球から閉鎖空間の一定容積(WO2009/083274)である。戻りストロークにおいて、アクチュエータピストンは、第2の縦方向ピストン位置において、例えば、0バールの内部過圧で、その生産サイズを有する第2の縦方向ピストン位置において、ストレスが解除される必要があるため、この圧力降下は、システム内で再度得られなければならない。ピストンの密閉空間が別の密閉空間、例えばクランクシャフト内に配置されてもよく、例えば2段ポンプ工程を経て、再び圧力を5バールから10バールに増加させる場合には、最初の縦方向ピストン位置における5バー過剰圧力を再利用することができる。これは、WO2000/070227に開示されているピストン-チャンバ結合技術の別の態様を使用することによって効率的に行うことができ、その結果、再圧縮プロセスにおいても65%が得られる。
【００４６】
例えば、EP1179140B1のクレーム1またはWO2000/065235の図5A〜5Hに基づくピストンを使用することにより、エネルギを節約することができ、そのさらなる開発が本発明において追加的に請求される。これらの65%のエネルギ削減は、例えば、前記ポンプのクランクシャフトを前記アクチュエータピストンの主クランクシャフトに接続することによって、追加のエネルギを節約することができる。したがって、節約総額は76.7%(65 + 1/3×35%)である。従って、エネルギーの23.3%は、別のポンプ、例えば、前述のものと同一であるが、現在では、例えば、太陽電池(一般の自動車の屋根、又は自動車のペイントに組み込まれた太陽電池よりも大きくないはずである)、又は燃料電池、又は好ましくは交流発電機によって任意に充電された前記電池からその電気を受け取る電気モータから、そのエネルギーを受け取っており、このモータは、モータ自体のシステムの軸又は小さなH2可燃エンジンの軸からその回転を受け取ることができる。
【００４７】
そのポンプ機能を実現するのに必要なエネルギーは、23.3%の8.2%のうち35%である。このモータは、熱もノイズも発生しないが、このモータの重量は、現在の可燃性モータの重量よりも実質的に(例えば、60%)小さくすることができる。一方、可燃性モータが必要とする冷却用水温、油温、排気システムなどの追加の制御装置は、ほとんど不要である。また、アルミニウム製の車体を有するガソリンタンクは、将来の車両が現在の車両の重量の半分であることもある。例えば、VWゴルフマークIIの重量836kgは、本発明に従って設計、製造されるが、重量は約425kgである。ドライバーのみがTWR: 6,3!
残っている問題は、夜間の暗闇の中で、太陽電池のみを前記バッテリを再充電するために使用することができる長時間の間、運転することである。しかし、町の通りにあるランプポストのランプの光は、太陽エネルギーセルに十分な光を与えるかもしれない。
【００４８】
また、このような「グリーン」モータの回転数は、現在の可燃性モータの回転数よりも低い可能性があるため、ギアボックスが必要となる場合がある。
19627 19618のフィージビリティ・スタディ(修正)
フィージビリティ・スタディは、これまで、オット・モータ・タイプと比較して、本発明のモータによって発生する熱の欠如を定量的に組み込んでいなかった。
【００４９】
熱損失を組み込むことができる場合、本発明のモータタイプよりもさらに興味深く、説得力がある。熱損失は、電流オットーモータに25%の効率を与えることがある。第1の例において、本発明のモータタイプは、流体を加圧するために使用されるエネルギーを5バールから10バール(モータが製造されたときには、すでに10バールが圧力貯蔵容器に存在していた)に約65%低減することが可能であると仮定すると、上記モータタイプは、全く熱を発生しない(等温)と仮定することが可能である。本発明によるモータタイプの総合効率は、自走式アクチュエータピストンにより10%、すなわち8,75%未満であり、これは、前例のないものである(David JC Mackay, Sustainable Energy - 熱風なし- 2009)。本発明に示されている回生圧力用ポンプが、本発明のピストン-チャンバ組み合わせ型を再び使用している場合、別の65%のエネルギーを節約することができる。したがって、もし熱がポンプによって発生していることを無視するならば、これは8.75%×0.875 = 7.6%の総エネルギー使用量となる。しかしながら、ポンピングに使用されるエネルギーの一部が、例えば太陽エネルギー(光起電力)及び/又は燃料電池(例えばH2)によって充電されたバッテリのような別のエネルギー源(総モータ電力からのものではない)からの場合、フライホイール又は発電機に連結された回生制動装置からの場合、使用されるエネルギーの総量は、10%未満で終わる可能性がある。
【００５０】
先に結論したように、図11G、15C又は15D、並びに図13F、G及び図14Dによるモータタイプの構成は、最も効率的(単純な構造、ほぼ等温熱力学)であり、さらに最も信頼性が高く(漏れがない)、図13F、G及び図13HDの構成は、クランク発生回転を使用しないものであり、図13Fの構成は、自動車モータの定量的評価に使用されるであろう。
【００５１】
本発明では、現在のVW Golf Mark IIモデルRF、1600cc、重量836kgを用い、53kW /71 pkガソリンモータは、各φ81mmの4つのシリンダと9 Barの圧力、および77mmのストロークを本発明のベンチマークとする。これにより、シリンダ1本あたり最大1159 N、シリンダあたり約116kgの力が得られます。全ての燃焼部品を車体から取り出し、鋼材の代わりにアルミニウムを使用する場合は、約50%の軽量化が想定される。従って、アルミニウム本体を運転するために必要な1シリンダーあたりの必要量は58kgであり、最大4人の乗客および荷物を運転することができる。
【００５２】
WO2008/025391に示すポンプのチャンバーは、最大作用力260N(26kg)、2〜10Barから約400mmの全ストロークにわたり、それぞれφ58mm〜φ17mmの直径を有する。このチャンバ内の膨張可能な楕円形のピストンを使用して、アクチュエータは、非常によく機能している。従って、アクチュエータの一部として現在使用されているこれらのチャンバのうちの2つは、現在アルミニウムで作られている前記VWゴルフマークIIのガソリンモータの1つのシリンダ、及び燃焼に関連する全ての部品を取り出すことと同等である。
【００５３】
本発明のモータは、アクチュエータピストンの密閉空間内の圧力をxバー(ストローク: 2nd→1st縦方向位置)から約0バール(ストローク: 1st→2nd縦方向位置)に変更する。"x"の値は、エネルギー使用を制限するために、可能な限り小さく選択することができる。この特殊チャンバー型を使用することにより、作業力の大きさは圧力値に依存しないので、圧力ウィンドウを使用することにより、圧力を最高レベルで3,5バール、最低レベルで約0,5バールに制限することができる。
【００５４】
この開始点は、図13Fの回転チャンバ内に配置された球形ピストン内の圧力の構成に引き継がれるが、31/2バーが前記特定チャンバ内でストロークの一部(400mmのうちの216,2mm)のみを使用するので、チャンバは、図13Fに示されているように、より単純な形状であってもよい。アクチュエータピストン当たりの力は最大260Nである。
【００５５】
この球体の容積の変化は、次のようにかなり大きくなることがある。
V2= 4/3×3,14×12,553(φ25.1mm; P2=0,35 N/mm2)=8280mm3〜V1=4/3×3,14×23,453(φ46.9mm; P1=0,05 N/mm2)=54015mm3-で、ΔVは6,5、ΔP=7である。前記チャンバの中心軸に対する壁の角度は、L1=302,78-86,57= 216,21、Δr=10,9:角度=2,9°は良好である。  
【００５６】
第1の長手方向位置(指数1)における前記アクチュエータピストンの体積を第2の長手方向位置(指数2)における1つのシリンダの体積に圧縮する「仮想」のために使用されるエネルギは、1つの完全なストロークL1に対して以下の通りである。
【００５７】
Wisothermal = -P1V1ln(P2/P1) = 0.35 × 54015 × 7 = 0.35 × 54015 × 2,302585 × log 7 = 36788 Nmm/チャンネル/ピストン/回転数 = 36,8 J/チャンネル/ピストン/回転数本発明に係るモータは、前記ガソリンモータ(900rv/m)ほどストローク数が速くないが、これは、補強ゴム製のアクチュエータピストンの伸縮が緩やかであると想定されるためである。回転数/分を60とすると、毎秒1回転(可燃性モータより15倍遅い)となる。W= 36,8J/チャンネル/ピストン/s。2×4の「同等の」チャンバー(シリンダー)があり、電力は294,3J/s/ピストン、すなわち0,295kW/ピストンより大きい。5個のピストンを使用する場合、前記360°チャンネルの各々の5個のサブチャンバー(図13F)に1個ずつ、発電電力を5×0,295kW = 1,47kWとする。
【００５８】
1秒間に1回転という仮定の確認:53kWの可燃性ガソリンモータで、本研究で先に述べたように、92.4%の節約が可能であり、7.6%の節約は4,03kWしか使用できない。
なお、1秒あたりの回転数が約(四捨五入)の場合は、3回転/秒とする。
【００５９】
従って、2×4の「対応する」チャンバを備えるモータは、各々が5個の副室内に5個のピストンを備え、3回転/秒(=180回転/分)で回転し、約3×1,47=の電力を生じる。
4,4 kW - これでVWゴルフマークIIをアルミニウムボディで駆動するのに十分かもしれない。
文献(David JC Mackay, Sustainable Energy - 熱気のない - p.127, 図)
20.20/20.21) 約4,8kWの電力を使って走行する小型電気自動車が登場した。これは8x 6Vのバッテリからのもので、1つのバッテリの充電で77km走行でき、充電時間は数時間である。前記車両の駆動中に充電することができないバッテリからエネルギが発生している場合には、これは選択肢であってもよいが、好ましい実施形態ではない。
【００６０】
アクチュエータピストンを加圧・減圧するために必要なエネルギーはどれくらいか。また、車の運転中にそれを行うことはできるか。
前記モータの前記アクチュエータピストンの圧力変化を付勢する必要がある。我々は、図11Fおよび図13Fに示される原理を使用する。
【００６１】
エネルギは、例えば、古典的なピストン-チャンバの組み合わせのピストンが、モータの主モータ軸と連通するカムシャフトによって動かされている、前記回転チャンバからの運動エネルギから得られる。モータ電力の計算に使用されたデータを使用する場合、膨張可能な球形ピストンの圧力の変化は、古典的なピストンの「下方」容積を変化させることによって、前記アクチュエータピストンの密閉空間の容積を変化させることによって行うことができる。
【００６２】
アクチュエータピストンが必要とする1ストローク当たりの容積変化は、アクチュエータピストンの第2の長手方向位置から第1の長手方向位置まで、従って、中程度の内圧(3,5バール)を有する小さな球形(φ25,1mm)から、低圧(0,5バール)を有する大きな球形(φ46,9mm)まで、前記アクチュエータピストンの内圧変化によって行われる。力は260N/ストローク/ピストンであり、内力に関係なく、5個のピストンで構成される8室で、3回転/秒で発電電力は4,4kWである。
【００６３】
第1の長手方向位置から第2の長手方向位置に来るために必要なエネルギーは以下の通りである(図14Aおよび14B)。
1. アクチュエータピストンの球形(φ46,9mm; 0,5バール)を生産形状(φ25,1mm; 0バール(過圧))に変え、アクチュエータピストンを閉じた測定空間に収縮させることで、容積を増やしつつある--これは、ポンプピストンと閉じ込め空間の壁との摩擦力が十分に小さければ、エネルギーを消費しない。
2. ポンプピストンがアクチュエータピストンに近づいている密閉空間の容積を減らすことにより、球体(φ25,1mm, 0バール)を(φ25,1mm, 3,5バール)に膨らませるために必要なエネルギーは以下の通りである。
Wisothermal = -P1 V1ln(P2/P1)= -l (これをチェックせよ) × 4/3 × 3,14 × 12,553 × ln 4,5*/1 = -1 × 8280 × 2,302585 × log 4,5 = 12454 Nmm/チャンネル/ピストン/回転数、2×4チャンバーの場合はチャンバー当たり5= 12,5 x 8 x 5 x 3 Js= 1,5 kW.
(* P1 = 1バーアブソリュートの場合、P2アブソリュートは4.5バールです。
このように、発電されたブルット電力は4,4kWであり、モータを駆動させるのに必要な電力は少なくとも1,5kWであり、したがって、他の最終的な損失に加えて、約2kWが必要である。
【００６４】
モータにアクセスするために、上記に準拠したポンプが車両に存在する場合、現在のコンプレッサは、以下の仕様を有する:220V、170 1/min、2,2kW、8 Bar、圧力貯蔵容器100 1。我々は、この改良されたコンプレッサが圧力貯蔵容器を少し速く充電するように、より低い圧力で動力を必要とする。
【００６５】
8 BarではP = 2200 W、したがって31/2barでは8 Barと同じ再圧縮時間を使用する必要がある。3/8 x 2200 = 825 Wのみである。たとえバッテリが24Vバッテリであっても、電流は825/24 = 34,4Aとなる。これは、バッテリにとって非常に大きく、したがって、モータ構成図においては、多くのバッテリが利用可能である。11A、B、Gおよび図。12A、13A、参照番号826/831のポンプは電気的でなければならない。これらのバッテリを充電することは外部電源によってのみ可能であるため、自動車は何時間も無効になるはずである。すなわち、キャパシタ・ソリューション(図15E)はまだ研究段階である。これは好ましい実施形態ではなく、オプションである。
【００６６】
電力の変換を回避し、ポンプ826/831が可燃性モータの軸と連通している図15Cのモータ構成を、例えば、好ましくは電気分解によって、そして任意に燃料電池によって生成されたH2を使用して使用する場合に使用することがより良いであろう。前述のプロセスは、前記車軸と通信している交流発電機によって充電されたバッテリからの電力によって動力を供給される。
【００６７】
825 Wは、前記可燃性モータによって発生される必要がある。これは24cc /66cc (VW Golf Mark IIは53kW、1600cc、φ90mm、4シリンダー→825 Wは約24cc、90mm1シリンダー、または3倍速い場合は約2,2kWが約66cc、90mm1シリンダー)古典的モータであり得、これは、現在使用されている大規模な原動機と比較することができる。数ヶ月前から水を電気分解し、タンク(元はガソリン用)に貯蔵し、発生したH2を燃焼プロセスに使用するモペットがテレビで見られるようになったが、これは可能である。自動車はこのサイズの外付けモータですから、これまでVWゴルフマークIIを外していた余分な可燃物は、残念ながら、残念ながらモータの交換が必要です。汚染やCO2の排出はなく、騒音は適切な騒音低減測定によって改善される可能性があり、重量は自動車と15 1水=15kgのタンクの1/6(=約35kg)と仮定されています。
END 19627、19611、19618のフィージビリティ・スタディの記述に追加事項を追加
さらなる開発は、膨張可能なピストンが特別に設計されたチャンバ内を移動して、ピストンの生成された力が最小の膨張(=圧力降下)で最大化されることである。そして、前記ピストンの中断された動き、すなわち「ためらい行動」(p.xx参照)は、前記チャンバの修正された内部形状によって補償され得ること。
【００６８】
図1Aの第1原理によるモータの制御は、クランクシャフト当たり1つのアクチュエータピストン-チャンバの組み合わせに対しても、以下のような新しい態様である。
圧力貯蔵容器は、外部の圧力源によって一度だけ加圧され、したがって、モータの生産時に加圧された可能性があると仮定される。前記アクチュエータピストンは、太陽電池によって充電されたバッテリを使用する電気始動モータ、および/または前記モータの主軸によって回転する古典的なダイナモによって始動することができる。前記始動モータは以下の通りである
最初にクランクシャフトを回転させ、その結果、前記アクチュエータピストンが内部で加圧されている。その後、アクチュエータピストンの加圧が、前記アクチュエータピストンの動作の主導権を引き継ぎ、その結果、前記クランクシャフトの回転の開始を引き継ぐ。次いで、前記始動モータを前記クランクシャフトから切り離すことができる。
【００６９】
また、流体822が前記アクチュエータピストンを内部で加圧し、それが前記ピストンの運動を開始するように、モータが圧力貯蔵容器814を開放することによって始動することも可能である。図1Bを参照されたい。
【００７０】
前記モータを高速化すること、すなわち、前記クランクシャフトの回転を高速化することは、前記圧力容器と前記アクチュエータピストンとの間のいわゆる減圧弁を(リード線)ライン[829]内に開放することによって、前記アクチュエータピストン内の圧力を上昇させることによって行うことができる。前記クランクシャフトの回転を遅くすることは、前記減圧弁の開口を閉じることによって、前記アクチュエータピストン内の圧力を減圧することによって行うことができる。
【００７１】
モータに電力(主軸上のトルク)をより多く与えるために、アクチュエータピストン-チャンバの組み合わせの既存の構成に対して圧力を増加させることによって行うことができ、または、車軸当たり複数のアクチュエータピストン-チャンバの組み合わせを設けることができる。モータの停止は、前記(リード)ライン[829]において前記減圧弁を完全に閉じることによって行うことができる。前記減圧弁は、スピーダに接続されていてもよい。
【００７２】
前記アクチュエータピストンのより詳細な圧力管理は、以下のように構成することができる。クランクシャフトのクランクの壁およびピストンロッドの端部の両方とも、第2および第3の閉鎖空間および閉鎖空間とそれぞれ連通する穴であってもよい。ある時点で、アクチュエータピストンの密閉空間がクランクシャフト内の第2または第3の密閉空間と連通し、第2の密閉空間と連通しているように、これらの孔が互いに連通している場合がある。この場合、ピストンは、その密閉空間を通して加圧され、チャンバ内の第2の長手方向位置から第1の長手方向位置へ移動することがある。第3の密閉空間と連通する間に、ピストンが第1の長手方向位置から第2の長手方向位置に移動している場合に、ピストンの収縮が生じることがある。主ピストンポンプ(818)は、ポンプのクランクシャフトおよびアクチュエータピストンのクランクシャフトの相互に関連したデフォルト位置のために、クランクシャフトの第3の密閉空間における圧力の低下およびピストンロッドの密閉空間における圧力の低下を開始し、これらは、それぞれ、同じ軸に組み立てることができる。
【００７３】
より詳細には、前記アクチュエータピストンの圧力管理は、以下のように動作する。
ピストンの最終の第2の長手方向位置で、穴を開けることができる。
入力
前記モータ内の複数のアクチュエータピストン-チャンバの組み合わせは、同じ軸上に存在してもよい。しかし、この概念は、上記の仕様を満たすのに役立たない可能性がある。現在の燃焼モータと同様に、1軸あたり複数のピストン-チャンバを組み合わせることにより、モータをよりスムーズに動作させることができる。そして、もちろん、前記軸のトルクは増大する。
【００７４】
CRANKSHAFTが1つ組織されるごとに、アクチュエータピストン-チャンバの組み合わせはどのように動作し、相互関係はどのようになっていますか?
クランクシャフト自体は、回転運動を生成するのに非効率的な方法であり、さらに、このタイプのピストン-チャンバの組み合わせのストローク長は、例えば、電流燃焼モータのストローク長よりも大きくすることができ、すなわち、前記クランクシャフトのr(回転)p(er)m(inute)は、電流燃焼モータのストローク長よりも実質的に低くすることができる。ギアが必要であり、ギア比は、現在の燃焼モータのものとは異なる場合がある。ギアボックスは、例えば25%で効率を低下させることができ、前記効率は、流体動軸受のような低摩擦軸受を使用することによって改善することができる(例えば、50%)。モータは常時作動するため、クラッチが必要となる場合があります。したがって、自動車のモータに必要とされるエネルギーの33.2%は、例えばグリーンエネルギー、例えば、自動車の屋根/フード/全身の塗料上の太陽電池からの太陽エネルギーから得られるはずであり、それは過剰である可能性がある。もちろん、風力や太陽エネルギーで充電する場合には、特殊なバッテリを追加することも可能である。これは、車両の重量を増やし、WTR比を増加させる。前述したような場合には、配電構造が部分的に必要となる。従って、このタイプのモータは、例えば「グリーン」車両用モータを目標とする場合、上記の仕様に完全には適合しないことがある。
【００７５】
従って、仕様に適合させるために、クランクシャフトは、ギアと同様に回避され得る。
図2(a)の原理に基づく「グリーン」モータの回転電源
このため、このピストンが平行移動ではなく回転する可能性がある。この新しいタイプのモータは、一種の「グリーン」ワンケル・モータかもしれない。
Al
少なくとも推進システムのためには、クランクシャフトのないモータによって、上述と同じ原理を使用して、さらに良好なエネルギーの使用が得られる。上述の他に、この減少したエネルギの使用量は、モータがほぼ連続的に前記軸を動かすことができるように、第1の回転位置から前記チャンバ内のピストンの第2の回転位置までの距離を前記ピストンのほぼ半径まで短縮することによって、前記モータの主軸の周りに同心円状に配置され得る円中心線の周りのチャンバ内で具体的に得ることができる。
Al
ピストンは、自走式アクチュエータとして機能することができ、長手方向に円形に曲げられ、360°またはその一部を満たすことができる円錐形チャンバ。前記チャンバ内で機能する少なくとも1つのピストンが存在してもよい。モータは、複数のアクチュエータピストン-チャンバの組み合わせのうちの1つを備えることができ、これらの組み合わせは、同じ軸を使用することができる。前記アクチュエータピストン及び/又は前記チャンバの円形運動の中心には、車両又は車輪等の他の車両走行をプロペラとする構造要素に連結された車軸を設けることができる。
【００７６】
このようなモータを構成するには、2つの方法がある。一つは、アクチュエータピストンロッドの中心軸を、前記チャンバの中心軸が存在する平面内で移動させることである。別の可能性としては、アクチュエータピストンロッドの中心軸は、チャンバの中心軸が存在する平面に対して垂直に配置されてもよい。どちらの場合も、前記アクチュエータピストンが移動するか、チャンバが移動するか、またはその両方が可能である。
【００７７】
細長い円錐形のチャンバに使用されたようなアクチュエータピストン、すなわち球体への楕円体、および円形に曲げられたピストン(例えば、WO2000/070227 - 図9A、B、C)を円形に曲げられたチャンバ内で走らせることは、チャンバがその長手方向に円形に曲げられるため、前記アクチュエータピストンのピストンロッドのベアリングが欠落している可能性が低いと思われる。
【００７８】
代わりに、(より小さな)球体から(より大きな)球体へ、およびその逆のタイプのアクチュエータピストン(例えば、WO2002/077457図6A-H、9A-C)を使用してもよく、これは、その対称形状のために、ピストンロッドのベアリングの構造があまり複雑でないことを可能にする。例えば、ピストンロッドは、前記アクチュエータピストンを介して、前記円形に形成されたチャンバの中心軸が横たわる平面に対して垂直に配置されてもよい。
【００７９】
前記アクチュエータピストンは、前記チャンバが、遷移移動ピストンを使用するときに使用された直線チャンバと同一の形状であるが、現在は円形であるという事実のために、前記チャンバ内を移動してもよい。
【００８０】
しかしながら、前記ピストンの壁の一部のサイズは、前記ピストンの遷移中心軸の後方に前記チャンバの中心軸に垂直であり、前記ピストンの中心からチャンバとピストンが係合する(またはシーリングする)場所への直線は、長形チャンバの中心軸上で並進する楕円体(球形ピストン)のそれよりも実質的に小さい。これが、各アクチュエータピストン(球-球)が有する仮定されたパワーが、楕円体+球アクチュエータピストンより小さい可能性がある理由である。これは、チャンバ当たり2つ以上のアクチュエータピストンが使用されているモータを必要とする。アクチュエータのピストンが中断して動いており(後述)、同じ360°のチャンバ内の複数のピストンが滑らかな動きを作り出す可能性があるため、同様の問題が追加される必要がある。また、前記アクチュエータピストンが最大まで膨張した場合、前記アクチュエータピストン内の圧力が低下する非常に短いモーメントが発生し、このことは、運動において「躊躇の瞬間」を与える可能性もある。これは、一方のアクチュエータピストンが、他方のアクチュエータピストンの運動における「躊躇」を克服するために、前記アクチュエータピストンを、前記チャンバの中心軸上の異なる位置に配置することができる。一例として、360°チャンバが4つの同一サブチャンバで上方に分割されている場合、アクチュエータピストンの数は、360°にわたって等しく分割された5つであってもよい。
【００８１】
このような回転モータの主な利点は、第1の円形位置から第2の円形位置へのアクチュエータピストンの戻りストロークの長さが、クランクシャフトオプションと比較して実質的に短縮されており、円形第1の位置と円形第2の位置が回転方向に互いに直接連続しているので、第1の円形位置でのピストンの最大半径の少なくともサイズであってもよいということである。
【００８２】
したがって、前記アクチュエータピストン内の圧力の低下および直後の圧力の上昇は、管理される必要がある。
アクチュエータピストンの内圧を変化させるには、2つの基本的な方法がある。一つの選択肢は、アクチュエータピストンの各々が、チャネルによって、前記アクチュエータピストン内の圧力を増減することができるバルブに接続されてもよいということである。前記弁は、各アクチュエータピストン内の圧力が前記チャンバ内のその位置に最適となるように、コンピュータで操縦することができる。さらに、前記コンピュータが圧力源として機能する圧力容器からの圧力を制御して、各アクチュエータピストン内の利用可能な圧力の分布が、前記アクチュエータピストンの利用可能な流体圧力の使用を最適化できるようにすることができる。第二の選択肢は、例えば、閉鎖空間の容積の非常に短い変化によるものである。この変更は、例えば細長いチャンバの壁に密閉的に接続された可動ピストンによって行うことができる。前記チャンバは、遷移方向において異なる断面を有する種類のものであってもよい。移動速度のため、このチャンバは、ピストンが動作中にのみ曲がるように、一定の周囲を有する種類のものであってもよい。しかし、もちろん、異なるサイズの遷移周囲を有するチャンバーもまた、オプションであり得る。前記チャンバ内を移動するピストンは、キャンディスクと連通するピストンロッドを有することができ、キャンディスクは、モータが取り付けられている軸に接続することができる。ピストンロッドの端部には、前記キャンディスクの上を転がっているホイールを設けることができる。従って、このモータタイプは流体を消費しないので、前記流体の含有エネルギー(圧力)のみである。
【００８３】
360°チャンバは、軸を周回させることができ、その中心軸は、前記チャンバの中心を横切ることができる。前記チャンバは車輪の一部であってもよく、前記車輪の外側部分はノッチを有してもよく、このノッチでは、駆動ベルトが、電気発生器のような補助装置を駆動することができる。
【００８４】
明らかに、チャンバが回転し、ピストンが回転可能なモータの2つのオプションのあまり複雑でない解決策を動かさないタイプのモータである。また、同じ寸法のチャンバ当たり5倍以上のピストンが存在するため、生成されたトルクは、例えば、前記溶液中で5倍以上良好である。
【００８５】
最も信頼性の高いシステムは、回転チャンバ内の固定ピストンである。1つの利点は、モータが複数のピストン、例えば5つのピストンを備えることができ、各ピストンは異なる回転位置に位置することができ、モータを滑らかに回転させることができることである。なぜなら、ピストンの第1の回転位置から第2の回転位置への移行は、例えば4つの他のピストンによって動力を与えられるからである。また、第2の回転位置から第1の回転位置への移動中のピストンの「ためらい挙動」(後述)も、例えば、他の4つのピストンによって支持されてもよく、「ためらい」が観察されない。ギアボックスは、ピストン内部の流体の圧力速度が主軸の速度を規定するので、不必要であり、この必要な圧力ウィンドウは、このモータの構造によって容易に得ることができ、この圧力は、スピーダによって容易に規定することができる。従って、ギアボックスは過剰であってもよく、それは約50kgのさらなる重量低減を追加する。VW Golf Mark IIの転換は、これに加えて約350kgにまで削減された。TWRは現在約5,6である。
【００８６】
回転モータを制御することは、平行移動ピストン(または平行移動チャンバおよび非移動ピストン、または両者が移動している場合でも、図示せず)によるモータの制御と同様の方法で行うことができる。
【００８７】
制御手段:機能を入れる、起動する、速度を上げる、速度を下げる、電源を入れる、停止する、モータを使わない。
モータを機能させるには、電気系統のスイッチを入れる電気的オン/オフスイッチと、スタータ・モータを電気回路に接続し、軸に接続し、回転させる別のスイッチとがある。
【００８８】
移動ピストンまたは移動チャンバが使用しているのと同じ軸上に、スタータ・バッテリからの電力を利用するスタータ・モータがあるかもしれない。このスタータ・バッテリは、それ自体が太陽エネルギーからの電気によって負荷される。スタータ・モータは、前記軸を回転させているので、回転を開始することができる。
入力
圧力管理は以下のように行うことができます。
A
ピストンが動いているモータでは、このピストンを加圧する必要があり、そのため、最大外周が最小に変化する遷移点で圧力が変化する。これは、コンピュータおよび噴射ジェットを用いて電子的に行うことができる。加圧された流体が維持される必要があるので、前記溶液は新しい溶液を必要とする。
新電子・メカニカルソリューション
さもなければ、圧力の変化が特定の周波数、例えば、タイムベルトを介して駆動軸と連通しているカムシャフトのようなものであるため、機械的な解決策を作り出すことが可能であろう。カムシャフトは、圧力を管理する必要のある、前記流体と連通する可撓性の膜を押すことができる。
【００８９】
この溶液をより複雑にしないようにするために、例えば、4つのサブチャンバーの代わりに1つを含むチャンバーを用いてもよく、圧力を1回だけ変化させる必要がある。
AA
チャンバーが動いているモータでは、例えば5個のピストンを加圧する必要があり、その結果、最大外周が最小に変化している遷移点で圧力が変化している。これは、コンピュータおよび噴射ジェットを用いて電子的に行うことができる。加圧された流体が維持される必要があるので、前記溶液は新しい溶液を必要とする。
新電子・メカニカルソリューション
チャンバーが動いているモータでは、例えば、5個のピストンの内圧を互いに異なる順序で管理する必要があるが、同じ順序で、そのパターンは毎回繰り返されるので、ここでもカムシャフト溶液、すなわち、タイムベルトを通して駆動シャフトと連通するカムシャフトが可能である。キャムディスクは、ピストン毎に圧力を管理する必要のある、前記流体と連絡している可撓性の膜をプレスすることができる。
図11Fの原理に基づくモータ用トランスレーションAL電源
B
さらに信頼性の高いシステムは、圧力管理のための図11Fおよび図13Fによる新しい原理によって、すなわち、ピストン内の流体と閉鎖空間内の流体とを再圧縮段階の流体から分離することによって得ることができる。すなわち、ピストン内の圧力の変化は、ピストンの閉鎖空間の容積の変化によって得ることができる。改善された信頼性は、漏洩する可能性のある加圧流体の遷移数の減少に関連する可能性がある。この原理において、制御装置は、主として、閉鎖空間の容積を変化させるためにエネルギーを使用することができる。これは、シリンダ内を密閉状態で移動しているピストン(例えば、前記ピストンの機能のためのピストン、好ましくは、速度/電力のためのピストン、任意には、電力管理のための別個のピストン)を再度使用することによって、エネルギが低減されており、前記シリンダは、使用されるエネルギの65%の低減が再度得られるように、連続的に異なる遷移断面積および例えば周囲の変化を有するように、非常に良く行われてもよい。また、この原理のために、回転チャンバ内に固定ピストンを有する実施形態は、エネルギーの使用を低減するための最良の選択肢であり得る。周囲径が一定でも良いが、得られた減少幅は小さくなる。
B
膨張可能なピストン内の流体の圧力の変化(および消費)は、図11 Aに示される原理に代わる代替の方法で行うこともできる。前記ピストンの密閉空間の容積を一時的に変化させることにより、前記容積を調整することにより、前記モータの出力(トルク)を変化させることができ、これを直列に行うことができる。エネルギーの源泉である。
【００９０】
これは、利用可能なエネルギを使用するためのより効率的な方法であり、そして、図11 Aに示されるものの原理に関連して、前記モータの信頼性を増加させることができる。この新しい原理では、ピストンが第2縦方向から第1縦方向に動いている場合の高圧流体と、クランクシャフト・大端部ベアリングなどのジョイント内でピストンが逆方向に動いている場合の低圧流体と、接続ロッドの2つの部分との間に漏れがない。
【００９１】
使用されるエネルギは、密閉空間の容積を変化させるために、前記ピストンのピストンロッド上の作用力を減少させるように最適化され得る円錐形チャンバ内でピストンを移動させるために使用され得る。加えて、使用されるエネルギは、前記容積変化のために使用されるものと同様のピストン-チャンバの組み合わせにおいて、密閉空間の容積を調整するために使用され得る。
【００９２】
容積変化ピストンの移動は、チャンバ内のピストンをある点から別の点へ移動させている加圧液体を使用することによって、または、その逆を、例えばバルブまたは他のランド制御装置のような手段によって、または、磁気ガイダンスによって行うことができる。これはまた、密閉空間の容積を調整しているピストンに対しても有効であり、このピストンの運動の制御は、例えば人またはコンピュータによって制御されるスピーダと通信することによって行うことができる。
図13(E)の原理に基づくモータ用回転電源
膨張可能なピストン内の流体の圧力の変化(および消費)は、図12 Aに示される原理に代わる代替の方法で行うこともできる。前記ピストンの密閉空間の容積を一時的に変化させることにより、前記容積を調整することにより、前記モータの出力(トルク)を変化させることができ、これを直列に行うことができる。
【００９３】
この原理は、第1〜第2の回転位置までの距離がほとんど無いため、シプルは、依然として、過渡的な電源システムよりも回転動力源の方が効率的であることにある。従って、包囲空間の容積を変化させているピストンは、モータ動力源が回転している軸に取り付けられるカムディスクによって案内される可能性がある。実際、これが最も効率的なモータである。
【００９４】
円形チャンバを有するモータは、チャンバの中心軸に平行な、前記チャンバの中心線の長さ*の少なくとも一部の壁を備えることができる。
モータにおいては、円錐形チャンバ(細長い又は円形*)は、アクチュエータのピストンによって発生されるピストンロッドの力が一定であるタイプであってもよい。これは、流体が加圧される場合に、前記モータに組み込まれているポンプのいずれにも当てはまる。
【００９５】
前記アクチュエータピストンが配置されるチャンバは、第1の長手方向位置に近い長手方向断面の内部凸形壁を含み得、前記断面は、共通の境界によって互いに上方に分割され得、2つの共通の境界の間の距離は、前記長手方向断面の壁の高さを規定し、前記高さは、前記ピストンの内部過圧率の増加によって減少し、又は第1から第2の長手方向位置の方向において、前記共通の境界の横断面の高さは、前記共通の境界に対して選択される最大の労働力によって決定され得る。
【００９６】
ピストンが、内側にテーパが付いた円筒形のチャンバ内に配置される場合、前記凸形の壁は、凹形である。そして、前記ピストン-チャンバの組み合わせは、前記チャンバの中心軸に平行な断面境界の壁を含むことができる。そして、前記ピストン-チャンバの組み合わせは、前記凸形壁と前記平行な壁との間の遷移を含むことができ、前記遷移は、第2の縦方向位置の近くに位置することができる少なくとも凹形壁を含むことができる。
【００９７】
また、前記ピストン-チャンバの組み合わせは、凹状の壁を備えていてもよく、凹状の壁は、少なくとも一方の側面から凸状の壁まで配置されていてもよい。
上述の様々な実施形態は、例示としてのみ提供され、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。当業者は、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に示され説明された例示的な実施形態および用途に厳密に従うことなく、本発明に作成され得る要素の種々の修正、変更および組み合わせを容易に認識するであろう。
【００９８】
全てのタイプのピストン、特に弾性変形可能な壁を有する容器は、長手方向位置間の移動中にチャンバ壁に密閉的に接続されてもよく、係合的にチャンバ壁に接続されても、または接続されていなくてもよい。または、チャンバ壁に係合して密封して接続してもよい。さらに、前記壁のいずれかの間に係合がなく、壁同士に接触する可能性がある。これは、例えば、容器がチャンバ内で第1の長手方向位置から第2の長手方向位置に移動している場合に生じる。
【００９９】
前記壁間の接続のタイプ(密封および/または係合および/または接触および/または接続なし)は、前記容器壁内の正しい内圧、すなわち密封可能に接続するための高圧、係合するための低圧、および接続しないための大気圧(生産サイズの容器)を使用することによって達成することができ、従って、密閉空間が、密閉空間が容器内の圧力をピストンの外側の位置から制御することができるので、密閉空間を有する容器が好ましい。
【０１００】
係合的に接続するための別の選択肢は、容器の薄い壁であり、これは、容器の壁とチャンバの壁との間で漏れが起こり得るように、前記壁の表面から突出している補強材を有することができる。
【０１０１】
クランクシャフトによって主軸に接続され、複数のアクチュエータピストンが存在し、全てが同じ主軸に接続されているアクチュエータピストンの場合には、アクチュエータピストンの長手方向の位置が互いに異なる場合には、アクチュエータピストンの主軸の回転がより滑らかであり、第2の長手方向位置から第1の長手方向位置に移動するときに、アクチュエータピストンの各々についての「ためらいモーメント」が他の時間点で生じる可能性があるという利点がある。
【０１０２】
前記アクチュエータピストンの全てが、前記アクチュエータピストンの各々の力を前記主軸に同期させるために、第2のアクチュエータピストンロッド(従って、アクチュエータピストンからクランクシャフトへの接続ロッド)上の力が、アクチュエータピストンの有する位置とは独立していてもよいという特徴を有する、チャンバ内の第2の長手方向位置から第1の長手方向位置に移動する(これは、前記チャンバ内を移動するときに、長手方向位置から別の長手方向位置に変えてもよい)ように係合またはシールされることが必要である場合がある(参照「19620」を参照されたい)。
【０１０３】
フィージビリティ・スタディは、これまで、オット・モータ・タイプと比較して、本発明のモータによって発生する熱の欠如を定量的に組み込んでいなかった。
熱損失を組み込む場合、本発明のモータよりもさらに興味深く、説得力がある。熱損失は、現在のオットーモータの効率を25%にする。まず、本発明のモータは全く発熱しないと仮定すると、流体を加圧するのに使用するエネルギーを5バールから10バール(モータが製造されたときには、すでに10バールが圧力貯蔵容器に存在していた)に約65%低減することが可能である。本発明によるモータの総合効率は、自走式アクチュエータピストンにより10%、すなわち8,75%未満となり、これまでにないものとなる(デビッド・JC・マッカイ、熱風のないサステイナブル・エナジー)。本発明に示されている回生圧力用ポンプが、本発明のピストン-チャンバ組み合わせ型を再び使用している場合、別の65%のエネルギーを節約する。したがって、もし熱がポンプによって発生していることを無視するならば、これは8.75%×0.875 = 7.6%の総エネルギー使用量を与えることになる。しかし、揚水に使用されるエネルギーの一部が、太陽エネルギー(太陽光発電)、フライホイール、回生制動装置など、他のエネルギー源から供給される場合、使用されるエネルギーの総量は10%未満になる可能性があります。
【０１０４】
19618に修正された19611は、記述に事項を追加し、実現可能性調査を行った。フィージビリティ・スタディは、これまで、オット・モータ・タイプと比較して、本発明のモータによって発生する熱の欠如を定量的に組み込んでいなかった。
【０１０５】
熱損失を組み込むことができる場合、本発明のモータタイプよりもさらに興味深く、説得力がある。熱損失は、電流オットーモータに25%の効率を与えることがある。第1の例において、本発明のモータタイプは、流体を加圧するために使用されるエネルギーを5バールから10バール(モータが製造されたときには、すでに10バールが圧力貯蔵容器に存在していた)に約65%低減することが可能であると仮定すると、上記モータタイプは、全く熱を発生しない(等温)と仮定することが可能である。本発明によるモータタイプの総合効率は、自走式アクチュエータピストンにより10%、すなわち8,75%未満であり、これは、前例のないものである(David JC Mackay, Sustainable Energy - 熱風なし- 2009)。本発明に示されている回生圧力用ポンプが、本発明のピストン-チャンバ組み合わせ型を再び使用している場合、別の65%のエネルギーを節約することができる。したがって、もし熱がポンプによって発生していることを無視するならば、これは8.75%×0.875 = 7.6%の総エネルギー使用量となる。しかしながら、ポンピングに使用されるエネルギーの一部が、例えば太陽エネルギー(光起電力)及び/又は燃料電池(例えばH2)によって充電されたバッテリのような別のエネルギー源(総モータ電力からのものではない)からの場合、フライホイール又は発電機に連結された回生制動装置からの場合、使用されるエネルギーの総量は、10%未満で終わる可能性がある。
【０１０６】
先に結論したように、図11Fおよび図13Fによるモータタイプの構成は、最も効率的(単純な構造、ほぼ等温熱力学)であり得、さらに最も信頼性が高く(漏れがない)、図13Fの構成はクランク発生回転を使用しないものであり、図13Fの構成は、自動車モータの定量的評価に使用されるであろう。
【０１０７】
本発明では、現在のVW Golf Mark IIモデルRF、1600cc、重量836kgを用い、53kW /71 pkガソリンモータは、各φ81mmの4つのシリンダと9 Barの圧力、および77mmのストロークを本発明のベンチマークとする。これにより、シリンダ1本あたり最大1159 N、シリンダあたり約116kgの力が得られます。全ての燃焼部品を車体から取り出し、鋼材の代わりにアルミニウムを使用する場合は、約50%の軽量化が想定される。従って、アルミニウム本体を運転するために必要な1シリンダーあたりの必要量は58kgであり、最大4人の乗客および荷物を運転することができる。
【０１０８】
WO2008/025391に示すポンプのチャンバーは、最大作用力260N(26kg)、2〜10Barから約400mmの全ストロークにわたり、それぞれφ58mm〜φ17mmの直径を有する。このチャンバ内の膨張可能な楕円形のピストンを使用して、アクチュエータは、非常によく機能している。従って、アクチュエータの一部として現在使用されているこれらのチャンバのうちの2つは、現在アルミニウムで作られている前記VWゴルフマークIIのガソリンモータの1つのシリンダ、及び燃焼に関連する全ての部品を取り出すことと同等である。
【０１０９】
本発明のモータは、アクチュエータピストンの密閉空間内の圧力をxバー(ストローク: 2nd→1st縦方向位置)から約0バール(ストローク: 1st→2nd縦方向位置)に変更する。"x"の値は、エネルギー使用を制限するために、可能な限り小さく選択することができる。この特殊チャンバー型を使用することにより、作業力の大きさは圧力値に依存しないので、圧力ウィンドウを使用することにより、圧力を最高レベルで3,5バール、最低レベルで約0,5バールに制限することができる。
【０１１０】
この開始点は、図13Fの回転チャンバ内に配置された球形ピストン内の圧力の構成に引き継がれるが、31/2バーが前記特定チャンバ内でストロークの一部(400mmのうちの216,2mm)のみを使用するので、チャンバは、図13Fに示されているように、より単純な形状であってもよい。アクチュエータピストン当たりの力は最大260Nである。
【０１１１】
この球体の容積の変化は、次のようにかなり大きくなることがある。
V2= 4/3×3,14×12,553(φ25.1mm; P2=0,35 N/mm2)=8280mm3〜V1=4/3×3,14×23,453(φ46.9mm; P1=0,05 N/mm2)=54015mm3-で、ΔVは6,5、ΔP=7である。前記チャンバの中心軸に対する壁の角度は、L1=302,78-86,57= 216,21、Δr=10,9:角度=2,9°であり、この角度は良好である。
【０１１２】
第1の長手方向位置(指数1)における前記アクチュエータピストンの体積を第2の長手方向位置(指数2)における1つのシリンダの体積に圧縮する「仮想」のために使用されるエネルギは、1つの完全なストロークに対して以下の通りである。
【０１１３】
Wisothermal = -P1V1ln(P2/P1) = 0.35 × 54015 × ln 7 = 0.35 × 54015 × 2,302585 × log 7 = 3678 Nmm/チャンネル/ピストン/回転数 36,8 J/チャンネル/ピストン/回転数 36,8 J本発明に係るモータは、前記ガソリンモータ(900rv/m)ほどストローク数が速くないが、これは、補強ゴム製のアクチュエータピストンの伸縮が緩やかであると想定されるためである。回転数/分を60とすると、毎秒1回転(可燃性モータより15倍遅い)となる。W= 36,8J/チャンネル/ピストン/s。2×4の「同等の」チャンバー(シリンダー)がある。
【０１１４】
出力294,3J/s/piston、0,295kW/piston5個のピストンを使用する場合、前記360°チャンネルの各々の5個のサブチャンバー(図13F)に1個ずつ、発電電力を5×0,295kW = 1,47kWとする。
【０１１５】
1秒間に1回転という仮定の確認:53kWの可燃性ガソリンモータで、本研究で先に述べたように、92.4%の節約が可能であり、7.6%の節約は4,03kWしか使用できない。なお、1秒あたりの回転数が約(四捨五入)の場合は、3回転/秒とする。
【０１１６】
従って、2×4の「対応する」チャンバを備えるモータは、各々が5個の副チャンバ内に5個のピストンを備え、3回転/秒(=180回転/分)で回転し、結果として約3×1,47 = 4,4kWの電力を生じる。これは、アルミニウム本体でVWゴルフマークIIを駆動するのに十分であろう。
【０１１７】
文献(David JC Mackay, Sustainable Energy - 熱風のない - p.127, 図20.20/20.21)は、約4,8kWの電力を使って走行する小型電気自動車を明らかにしている。この電気自動車は、1つのバッテリの充電で77km走行でき、充電時間は数時間である8×6Vバッテリから来ている。前記車両の駆動中に充電することができないバッテリからエネルギが発生している場合には、これは選択肢であってもよいが、好ましい実施形態ではない。
【０１１８】
アクチュエータピストンを加圧・減圧するために必要なエネルギーはどれくらいか。また、車の運転中にそれを行うことはできるか。
前記モータの前記アクチュエータピストンの圧力変化を付勢する必要がある。我々は、図11Fおよび図13Fに示される原理を使用する。
【０１１９】
エネルギは、例えば、古典的なピストン-チャンバの組み合わせのピストンが、モータの主モータ軸と連通するカムシャフトによって動かされている、前記回転チャンバからの運動エネルギから得られる。モータ電力の計算に使用されたデータを使用する場合、膨張可能な球形ピストンの圧力の変化よりも、古典的なピストンの「下方」容積を変化させることによって、アクチュエータピストンの密閉空間の容積を変化させることによって行うことができる。
【０１２０】
アクチュエータピストンが必要とする1ストローク当たりの容積変化は、アクチュエータピストンの第2の長手方向位置から第1の長手方向位置まで、従って、中程度の内圧(3,5バール)を有する小さな球形(φ25,1mm)から、低圧(0,5バール)を有する大きな球形(φ46,9mm)まで、前記アクチュエータピストンの内圧変化によって行われる。力は260N/ストローク/ピストンであり、内力に関係なく、5個のピストンで構成される8室で、3回転/秒で発電電力は4,4kWである。
【０１２１】
第1の長手方向位置から第2の長手方向位置に来るために必要なエネルギーは以下の通りである(図14Aおよび14B)。
1. アクチュエータピストンの球形(φ46,9mm; 0,5バール)を生産形状(φ25,1mm; 0バール(過圧))に変え、アクチュエータピストンを閉じた測定空間に収縮させることで、容積を増やしつつある--これは、ポンプピストンと閉じ込め空間の壁との摩擦力が十分に小さければ、エネルギーを消費しない。
2. ポンプピストンがアクチュエータピストンに近づいている密閉空間の容積を減らすことにより、球体(φ25,1mm, 0バール)を(φ25,1mm, 3,5バール)に膨らませるために必要なエネルギーは以下の通りである。
Wisothermal = -P1V1ln(P2/P1) = -1 （これをチェックせよ） × 4/3 × 3,14 × 12,553 × ln 4,5*/1 = -1 × 8280 × 2,302585 × log 4,5 = 12454 Nmm/チャンネル/ピストン/回転数、および2×4チャンバーの場合、= 12,5 x 8 x 5 x 3 Js= 1,5 kW.
(* P1 = 1バーアブソリュートの場合、P2アブソリュートは4.5バールです。
【０１２２】
このように、発電されたブルット電力は4,4kWであり、モータを駆動させるのに必要な電力は少なくとも1,5kWであり、したがって、他の最終的な損失に加えて、約2kWが必要である。
【０１２３】
モータにアクセスするために、上記に準拠したポンプが車両に存在する場合、現在のコンプレッサは、以下の仕様を有する:220V、170 1/min、2,2kW、8 Bar、圧力貯蔵容器100 1。我々は、この改良されたコンプレッサが圧力貯蔵容器を少し速く充電するように、より低い圧力で動力を必要とする。
【０１２４】
8 BarではP = 2200 W、したがって31/2barでは8 Barと同じ再圧縮時間を使用する必要がある。3/8 x 2200 = 825 Wのみである。たとえバッテリが24Vバッテリであっても、電流は825/24 = 34,4Aとなる。これは、バッテリにとって非常に大きく、したがって、モータ構成図においては、多くのバッテリが利用可能である。11A、B、Gおよび図。12A、13A、参照番号826/831のポンプは電気的でなければならない。これらのバッテリを充電することは外部電源によってのみ可能であるため、自動車は何時間も無効になるはずである。すなわち、キャパシタ・ソリューション(図15E)はまだ研究段階である。これは好ましい実施形態ではなく、オプションである。
【０１２５】
電力の変換を回避し、ポンプ826/831が可燃性モータの軸と連通している図15Cのモータ構成を、例えば、好ましくは電気分解によって、そして任意に燃料電池によって生成されたH2を使用して使用する場合に使用することがより良いであろう。前述のプロセスは、前記車軸と通信している交流発電機によって充電されたバッテリからの電力によって動力を供給される。
【０１２６】
825 Wは、前記可燃性モータによって発生される必要がある。これは24cc /66cc (VW Golf Mark IIは、53kW、1600cc、φ90mm、4シリンダー→825 Wが約24cc、90mmシリンダー、または3倍速い場合は、約2,2kWが約66cc、90mmシリンダー)古典的モータであってもよく、これは、現在使用されている大規模な原動機と比較することができる。数ヶ月前から水を電気分解し、タンク(元はガソリン用)に貯蔵し、発生したH2を燃焼プロセスに使用するモペットがテレビで見られるようになったが、これは可能である。自動車はこのサイズの外付けモータであり、これまでVWゴルフマークIIを外していた余分な可燃物は、残念ながら、残念ながらモータに置き換える必要があります。これは、汚染やCO2の排出がなく、騒音は適切な騒音軽減測定によって良好に軽減される可能性があり、重量は自動車と15 1水=15kgのタンクの1/6(=約35kg)と仮定するだけで、この実現可能性調査が成立する可能性があります。
【０１２７】
細長いチャンバと、ピストンロッド/連結ロッドによって前記クランクシャフトに接続されるピストンとを有するクランクシャフト溶液(図11A〜Dおよび11F)に基づくモータは、好ましくは、輸送車両、例えば、車両の主モータとして使用され得る。前記ホイール又はプロペラは、駆動シャフト及びカルダンのような分配装置によって中央メインモータに接続することができる。選択的に、前記モータタイプは、偏心位置決めされたモータとして使用することができ、このモータは、車輪またはプロペラのような推進装置の各々に直接接続することができる。
【０１２８】
円形中心軸の周りに配置されたチャンバと、そのサイズを増減させているピストン(図12A〜C、13A〜G)とに基づくモータは、好ましくは、輸送車両、例えば、車内で偏心位置モータとして使用されてもよい。前記モータの各々は、推進装置の各々に直接接続することができる。任意に、駆動シャフトによって前記推進装置に接続され得る中央モータとしてもよい。
【０１２９】
前記モータの制御は、好ましくは、特に、各モータが輸送車両が使用している2つ以上の推進装置のうちの1つに直接接続されているときに、コンピュータによって行われる。
好ましくは主中央モータに接続され、任意に各推進装置に偏心的に配置されるフライホイールが装置される。フライホイールは、加圧貯蔵容器(例えば、参考文献814、839、890、889)と連通するポンプ(例えば、図11A、B、C、F、12A、C、13 A、B、E、F)のうちの1つ(例えば、参考文献818、821、821'、826、826')にエネルギーを与えるために、運動を滑らかに維持するために、または加速のためのエネルギーを輸送車両の制動(および同時に運動制動エネルギーを貯蔵)後に回復するために使用することができる。前記タイプのフライホイールの全てまたは少数は、本発明によるモータを備える輸送車両内に存在することができる。
【０１３０】
制動中の回収エネルギの別の態様は、主軸に直接接続されるポンプであってよく、これは、中央駆動軸(例えば、参考文献821、821')であってよく、これは、流体をはるかに高い圧力にポンプで送り、得られた高圧流体を圧力貯蔵容器(例えば、参考文献814、839、890、889)に伝達することができる。
19617のアクチュエータ用チャンバの最適構成
アクチュエータピストンとの協働において最適に使用されるチャンバの幾何学的形状は、前記アクチュエータおよび前記ポンプにおける使用条件が異なる可能性があるため、ポンプの最適な使用を目指しているチャンバとは異なる可能性がある。
【０１３１】
例えば、アクチュエータピストンは、適切な速度で移動しながら、可能な限り少ないエネルギーを使用することにより、最大の力を与える必要がある。また、クランクと連通しているアクチュエータピストンの場合、サブ条件は、例えば、回転チャンバと連通しているアクチュエータピストンのサブ条件、例えば、最大力が必要とされる時点とは異なる場合がある。
【０１３２】
アクチュエータピストンを自走ピストンとして使用するためには、細長いチャンバが、第2の長手方向位置から第1の長手方向位置へ移動するときに、前記チャンバの壁が外側に広がるタイプのものである必要がある。従って、第2の長手方向位置から第1の長手方向位置までの前記チャンバの中心軸に対する壁の角度は正である必要がある。この角度は、アクチュエータピストンの速度を固定してもよい。そして、もちろん、長手方向における壁のある点から別の点への遷移は、滑らかであることが必要であり、それによって、前記アクチュエータピストンとチャンバの前記壁との間の摩擦を制限する。
【０１３３】
膨張可能なアクチュエータピストン自体は、チャンバの壁に負荷をかけることができるようにするために内圧を有する必要がある。前記アクチュエータピストンを移動させるためには、可撓性の壁の中心が、細長いチャンバの壁に係合して接続される円周よりも第1の長手方向位置に近いことが必要である。この距離が大きいほど、前記チャンバ内の前記アクチュエータピストンの速度は速くなる。
【０１３４】
前記アクチュエータピストン上のチャンバの壁の反力は、ピストンがチャンバの壁を第1の長手方向の方向に押し出す力を固定している。したがって、ピストンロッド上の力も、アクチュエータピストンの少なくとも1つのキャップ、最も第2の長手方向位置に最も近いキャップが、前記ピストンロッド上に組み立てられる場合には、同様に組み立てられる。
【０１３５】
本特許出願の第19620条は、ポンプに使用される場合、ポンプの流体の8〜10バールで約65%でピストンロッドの作用力を減少させる(例えば、図21A)ことを示すチャンバであり、これは、ポンプ目的に優れている。この減少は、直線シリンダで必要とされる力と比較して見られるべきであり、以下の比較から得られる。
【０１３６】
古典的な高圧自転車ポンプ、およびチャンバが図21Aの形状を有する改良型自転車ポンプ。前記チャンバ内では、前記チャンバ内の流体の圧力にほぼ依存しない最大の力であり、従って、ポンピングストロークの間、ほぼ一定である(例えば、最大の力に達したとき、2バーから)。
【０１３７】
アクチュエータピストンを含むアクチュエータで使用される同一のチャンバは、第2の縦方向位置から第1の縦方向位置へのストロークの間、力がほぼ一定であるという利点を有し得る。すなわち、支払われるべき価格は、一定の直径を有する直線シリンダ内で最大圧力に達したとき、作業力が作業力に対してほぼ1/3であるということよりも有利であり得る(上記と同じ比較源)。力の大きさは、アクチュエータピストンの目的には適していないかもしれないが、加えて、一定の力は、クランクとの使用に関しても適していないかもしれない。
【０１３８】
これは、チャンバーが細長いものではなく円形(円形)の場合にも有効である。アクチュエータピストンが動かない特定の溶液では、回転移動チャンバ内に配置されたアクチュエータピストンは、上述のようなチャンバ型を使用することができる。複数のピストン、例えば、5つのピストン(例えば、図10B)が使用される場合、そのようなチャンバが必要であるかもしれないが、各ピストンが各副チャンバにおいて異なる円形位置にあり、従って圧力が異なる場合、各ピストンによって導出される力は、全てのピストンについて同一であってもよく、その結果、前記ピストンのいずれもが他を押すことはなく、総力は、1つのピストンのみが使用された場合の5倍である。目的に応じて、必要なトルクと速度を得るためにギアが必要となる場合があります。
【０１３９】
アクチュエータチャンバのための他の最適な構成が可能である。
アクチュエータピストンがクランクに接続されている細長いチャンバのパラメータは、以下の通りである。
・ チャンバの相対的な短い長さLは、相対的な短いストローク長さを得るために、力F(p,d, μ)はストローク中に第2から第1の長手方向位置まで変化し得るので、アクチュエータピストンが第1の長手方向位置の端部にほぼ達したときに最大力が得られる(ここで、F=ピストンロッドからの力; p=アクチュエータピストン内の圧力; d=ある長手方向位置におけるチャンバの直径; μ=チャンバの壁面とアクチュエータピストンの可撓性壁との間の摩擦係数)。
【０１４０】
戻りストローク全体の摩擦力F(μ)は、前記アクチュエータピストンの過圧を軽く吸い上げることによって得られるゼロであり[F(μ)=チャンバの壁とアクチュエータピストンの可撓性壁との間の摩擦力]、
速度v(φ、F)は、前記チャンバの長さL(ここで、v=アクチュエータピストンのチャンバに対する速度; φ=チャンバの壁と前記チャンバの中心軸との間の角度; F=ピストンロッドからの力)で最適化されるべきである。
【０１４１】
従って、容積を変えながらアクチュエータピストンを第2縦方向から第1縦方向に移動させたときの圧力降下(ΔV)は、閉空間を一時的に閉じた状態で可能な限り小さくする必要がある。
【０１４２】
その壁が円中心軸の周りに配置され、その中心が主モータ軸の中心上に配置され、前記チャンバが回転しており、2つ以上のアクチュエータピストンが存在し、不動であり、前記チャンバ壁に係合しているチャンバのパラメータは、図21Aの前記チャンバに加えて、円形横断面を有してもよい。
【０１４３】
回転中心までの距離に関係なく、チャンバー壁の円周は同一である必要がある。これは、チャンバーの横断面の形状に影響を及ぼす可能性がある。
摩擦力は、例えば、スチールやアルミニウムのようなゴムや金属と共に良好に機能する、他の潤滑剤よりもはるかに小さい摩擦係数を有するスーパー潤滑剤のような改良型潤滑剤を使用することにより、最適に小さくする必要がある。
【０１４４】
しかしながら、回転中心までの距離に関係なく、チャンバー壁の周囲が同一である必要があり、回転中心までの距離に関係なく、チャンバー壁の周囲が同一である必要があるという効果を達成するためにも、ピストンの最適な構成を製造する必要があるかもしれない。
19617の19618の熱力学問題
システム内の流体(クランクシャフトと連通するアクチュエータピストンを備えた細長いチャンバ-クランクシャフトと連通するか、またはモータの主軸と連通することができる、円形中心軸の周りに対称的に配置され得るチャンバ)が圧縮されると、非常に良好に熱が発生することがある。
【０１４５】
圧力貯蔵容器内の流体の貯蔵は、モータが使用されている装置が製造されている間に配置されていてもよい。モータが作動している間に、加圧カスケードの最後のポンプからのより高い圧力の流体が、より低い圧力を有し得る前記容器の流体に入るとき、より小さい熱の部分が、前記貯蔵容器内で発生され得る(図11A〜C、12A〜C、13A〜B)。
【０１４６】
前記モータの主軸上に組み立てられたクランクを使用するモータタイプの第3の密閉空間から得られる流体の加圧は、加圧カスケードの第1のポンプにおいて、主軸からエネルギーを受け取ることができる熱の非常に大きな部分を発生する。また、ほぼ同じ大きさの熱の別の部分は、他のエネルギー源(好ましくは、太陽電池、燃料電池のような任意の持続可能なエネルギー源、太陽エネルギーにより負荷された電気電池、または必要に応じて、燃焼エンジンと連通する発電機により負荷されている電気電池のような古典的なエネルギー源)からそのエネルギーを得ることができるポンプで発生させることができる(図11A〜C、12A)。
【０１４７】
アクチュエータピストンでは、第2の閉鎖空間から、閉鎖空間内の加圧+アクチュエータピストン本体内のキャビティの両方をとり、第3の閉鎖空間に拡張する。加圧は膨張よりも若干大きくてもよいので、アクチュエータピストンは、モータの始動時にその温度よりも高い温度を得ることができる(図11A〜C、11F、12A〜C、13A〜E)。
【０１４８】
従って、このシステムは熱を発生し、例えば、車両のキャビンを加熱するために、または膨張が起こる(断熱性)第3の閉鎖空間を加熱するために使用することができる。これはクランクシャフトに配置されているため、容易に行うことができない。したがって、これは多かれ少なかれ非断熱的な状況である。
【０１４９】
もちろん、熱の発生を補償するのがもっとよい。熱が発生しているところでは、等温状態になる。アクチュエータピストン内の圧力の変化が、実際にはアクチュエータピストンの密閉空間である双方向ポンプのチャンバ内を移動するピストンによって制御されている場合には、容積を変化させることによって、前記チャンバ内で圧縮と加圧の両方が起こり、熱と冷却のバランスがとれるようにする。これは、非移動アクチュエータピストンと移動(回転)チャンバとの組み合わせである(図13F-G)。(理論上の)効率はほぼ100%に近いので、ここでも熱力学的な観点から、これが最も効率的なモータ原理である。
19617に19618/19627にモータと協調して働く19615のエネルギー源を修正した。
【０１５０】
モータは、任意の他のエネルギ源、好ましくは持続可能であり、任意に非持続可能である、と共に作動させることができる。このようなエネルギ源は、モータの約7.5%を供給するのに必要であり、これは、例えば、Ottoサイクラーを使用することによる、古典的なモータ燃焼化石燃料に関連した効率改善の限界となり得る。
【０１５１】
太陽、水力、波力などの持続可能なエネルギー源、およびその他のエネルギー源で、エネルギーが生成された場合にCO、CO2、NOなどの望ましくない化学物質の排出を生じないもの。
【０１５２】
本発明によるモータの場合、エネルギー源は、好ましくは、例えば、電力、キャパシタ(=非常に大きなコンデンサに蓄積された電気)、または、太陽光によって充電され、例えば、集光手段(ミラー)を伴うまたは伴わない光起電性太陽電池、または、燃料電池、例えば、H2を用いる空気電池、または、潜在的な水力エネルギーなどによって圧縮された空気によって充電される、任意の種類の電気電池であってもよい。H2燃料電池は、H20の電気分解から得られたH2で「充電」することができる。これは、容器に貯蔵することができる。電気は、連続的にエネルギーを供給することができる特殊なバッテリ(スターターバッテリなし)から得られる。このバッテリは、交流発電機によって充電され、前記モータの軸および/または太陽電池から通信される。水素はまた、特殊な容器に貯蔵することができ、燃料電池に直接挿入することができる。
【０１５３】
任意のエネルギー源は、化石燃料バーナーによって生成された蒸気に基づいてターンアラウンドしている発電機によって負荷された、電気、キャパシターまたは任意のタイプの電気バッテリ、またはモータによって駆動されるコンプレッサー、燃焼する化石燃料などであってもよい。
【０１５４】
本発明によるモータは、1つのエネルギ源またはエネルギ源の組み合わせ、好ましくは、持続可能で、任意に持続可能であり、持続不可能なものを有することができる。
大型エネルギー源に接続する可能性が限られている船舶、列車、車両、または飛行機のような輸送装置においてモータとして使用される場合、バッテリは、例えば電気ケーブルを介して外部エネルギー源によって一時的に充電されてもよい。他のエネルギーを含む材料、例えば、H2の充填は、ホース等によって行うことができる。従って、前記外部エネルギ源に一時的に適切に接続することによって、前記装置内に配置されたエネルギ担持材料を充電すること。
【０１５５】
好ましくは、前記装置は、外部の利用可能な電源(例えば、電気)から長時間の外部充填を行うことなく、自立している戦略的距離にわたって移動することができる。戦略的距離にはいくつかの定義がある。例えば、通勤用車両の場合、1日当たり2×50kmの通勤+40kmのランダムな距離で充填なしでも十分である。例えば、より長い距離を移動するために使用される車両は、充填なしでは500km、場合によってはその2倍の距離を移動する必要がある。最後に述べたのは、人間が1日に果たすことのできる能力の限界であろう。
【０１５６】
好ましくは、前記搬送装置内に取り付けられた可動電源(例えば、バッテリ、燃料電池、燃焼目的のための利用可能なH2を生じるH2Oの電解、加圧流体、または本明細書に記載されていない他の可能性)は、少なくとも1日間、自立することができる。好ましくは、夜間に旅行することも可能である。前記電源は、好ましくは、車両にとって特に重要な余分な死重量(RATの増加)をあまり増加させないが、これは効率にとって決定的ではないかもしれない。
【０１５７】
いくつかのバッテリタイプがあり、最新のものは高出力であり、効率的であるが、重量とスペースが増える。これらの充電には長い時間がかかりますが、インフラを必要とするため、バッテリの急速な交換は不可能です。一方、新しいバッテリと古いバッテリを切り離すことはできません。太陽電池及び/又は太陽電池からの充電は、エネルギーの利用には十分ではない(フィージビリティスタディ参照)。プラグ、利用可能なインフラである電力網への接続が必要である。
【０１５８】
充電時間を1〜2分に短縮するために、スーツケースのサイズのコンデンサを装填し、モータシステムへの電気の再放出を制御する「バッテリ」は、バッテリを使用しながら上述したすべての問題の解決策となる可能性がある。米国ではまだ開発中である。
【０１５９】
燃料電池は安価ではなく、発電効率もあまり高くないかもしれないが、余分な重量にはそれほど多くはならない。これは、可燃性(化石)モータが交流発電機と通信している場合、従来の方法とは異なり、例えば、必要な水素は安全上の危険があるかもしれない。また、水素の貯蔵は、容器からの漏洩により困難であるかもしれない。他の物質については、漏洩がない。配電インフラも必要かもしれないが、すでに市販されている家庭ベースの電解システムでは、電解によって独自の用途のために水素を生成する。しかし、2009に、水を瞬間的に電解して得られたH2を用いて可燃性のモータ(<50cc)を備えた、通常ガソリンが貯蔵されているタンク内に含まれている前記水を見た後、本発明によれば、このモータに対してもこれを行うことができる。電気分解のための電気は、使用するように設計されたバッテリから得てもよい。
【０１６０】
前記モータからの回転運動エネルギーを用いて交流発電機によって充電されてもよく、一方、電力は例えば太陽電池によって追加的に充電される機器(常時使用)。
燃料電池によって生成された電気、例えばH2を使用して、前記バッテリを充電するために使用することができ、その生成された電気は、モータ機能に使用することができる。交流発電機は、前記モータの主軸と連通し、バッテリ、例えば、前記一定使用バッテリおよび可能な現在の始動モータバッテリを、可能な現在の始動モータのために追加充電することができる。太陽電池は、前記バッテリを充電するために追加することができる。例えば、H2を使用して燃料電池によって生成された電気は、前記バッター(y)(is)をバイパスして、モータ機能に直接接続することができる。
【０１６１】
他の可能性としては、例えば、H2が可燃性の目的で使用されていること、例えば、クランクシャフトと組み合わされ、交流発電機と連通する車軸を回転させ、前記交流発電機はバッテリを充電している古典的なピストン-直線シリンダを備えたモータが挙げられる。交流発電機はまた、ワイヤによって他のモータ機能と直接接続されてもよい。前記可燃性モータの電力は、電力に対する補体の需要に応じており、従って、本発明によるモータは、何を生成することができない。前記可燃性モータの電力は、モータ機能のために100%使用される場合、現在の可燃性モータと比較して非常に小さくてもよく、これにより、例えば、H2を発生させるための電解プロセスを、例えば、自動車内で使用されるために、移動可能にすることが可能になる。
【０１６２】
本発明に必要なことは、例えば、回転チャンバ内に配置された、例えば、動かない球体ピストンの密閉空間の容積を変化させている双方向ポンプが、例えば、前記ポンプのピストンロッドが組み立てられているクランクと連通する車軸の周りを回すために電気モータを使用することができる場合、電気を必要とすることである。前記車軸は、例えばH2を燃料として使用する前記可燃性モータの主車軸であってもよい。
【０１６３】
別の構成では、前記ポンプが流体の再圧縮のために使用され、前記ポンプを制御するアクチュエータを制御するために使用される場合、前記の全体的な解決策と同じ構成を有することができる。
【０１６４】
別の構成は、前記ポンプがカム軸によって交換されたときに、前記閉鎖空間の体積を変化させるために電気を使用することなく使用することができ、電気は、スターターモータのみに必要ではなく、スターターバッテリから得られ、スターターバッテリは、前記モータの主軸によって駆動されるオルタネーターによって、および/または太陽電池によって充電され得る。カムシャフト溶液は、好ましくは、複数のピストン、任意には1つのピストンを使用することができる。小型ポンプは、主軸によって駆動されるか、またはバッテリからそのエネルギーを受け取る電気モータによって駆動される、アクチュエータピストン内のより高い圧力を意味し、常に使用するように設計された高速化に必要である。
【０１６５】
導電性水を含むタンクは、水の外部貯蔵から充填することができ、水が導電性でない場合には、導電性材料を追加することができ、その結果、水が導電性になりつつある。
圧力貯蔵容器は、ポンプのカスケードによってだけでなく、随意に、外部圧力源によっても、差し込み可能な接続によって加圧されてもよい(それぞれの図面の参照番号2701)。
【０１６６】
バッテリは、交流発電機、太陽電池、または/およびH2燃料電池によって充電されるだけでなく、任意で、外部電源によって、プラグ接続を介して充電されてもよい。(各図面の参考文献2700)
ピストンおよびチャンバは、チャンバが回転している中間点の周囲で両方とも回転してもよい。
【０１６７】
本発明は、従来のピストン-シリンダの組み合わせに基づくものよりも軽い重量で構成することができる。なぜなら、モータは暗所で機能し得るので、太陽電池への補体又は追加が必要であり得るからである。これは、例えば、他のあらゆる持続可能な動力源、例えば、燃料電池、例えば、大気中のO2と反応し、電気とH20を与えるH2型のものである。この燃料電池は、比較的小さな貯蔵容器を必要とすることがあり、この貯蔵容器は、減圧であってもよい。これは、h2の配電システムが自宅にあるかもしれないし、配電システムがあまり密集していないかもしれないということである。
【０１６８】
密閉空間がポンプの再圧縮カスケードと連通しているモータタイプでは、電気を使用して、別のクランクシャフトを通してピストンポンプを駆動している電気モータにエネルギーを与えることができ、これは、例えば、暗いときなど、太陽電池のエネルギーを補完するものとして行うことができ、また、これをいつでも行うことができる。
【０１６９】
さらに、主軸によって駆動することができ、アキュムレータに負荷をかけることができる発電機をこのタイプのモータに追加することができる。
密閉空間内の流体が再圧縮カスケードから分離されているモータタイプでは、バルブの制御のために、おそらくは、電気エネルギーが必要であろう。これは、太陽電池よりも、上述したような燃料電池など、他の持続可能な電源の必要性を高める可能性がある。
【０１７０】
また、図11Fには未だ追加されていない外部カスケードシステムにも使用することができる。図13Fは、それぞれ圧力容器1063および889の再圧縮に必要とされ得る。これは、ポンプのカスケードによって行うことができ、そのうちの少なくとも1つは主軸と連通しており、少なくとも1つは外部電源と連通している。ポンプは圧力容器と連通することができる。図13Fの溶液については、ポンプも十分であり得る。
19617−ギアボックス-19618−のクラッチ
本発明のモータは、ピストンが細長いチャンバ内を走行している場合、または円形チャンバ内を走行している場合に、第1の円形点から第2の円形点への変化点の両方(第1および第2の長手方向位置)における形状および/または圧力の変化によって制限される回転数(rpm)に対して一定の最大値を有してもよい。膨張可能なピストンの柔軟性が鍵となる。すなわち、その壁、例えばゴム製、すなわち、ゴムおよび補強層の硬度、ならびに、使用されている補強層の数、および、2つ以上の層が使用されている場合は、補強層の角度の間の角度(19650章を参照のこと)である。
【０１７１】
本発明に係るモータは、ピストンが細長いチャンバ内で動作している場合の2ストロークモータであり、1/2回転=パワーストローク、他の1/2が戻りストロークである。フィージビリティスタディにおいて、アイドル回転数700〜800rpm、最大回転数2500(チェック) rpmの4ストローク4シリンダ1595cc VW Golf Mark IIガソリンモータと比較すると、本発明に係るモータの同等速度は、フィージビリティスタディに従った構成と同じパワーを発生させるために、上記の半分であってもよい。この低減された速度は、本発明によるモータに適合する。
【０１７２】
クラッチがフライホイールに係合し始めるとき、速度が低下すると、主モータ軸のインパルスが制限される。フィージビリティスタディでは、車両の重量1kg当たりのトルクが同程度である場合、上記ゴルフマークII-本発明による車両の正味重量の50%の減少は、当該構成を維持するならば、現在考慮することができないことを見出した。
【０１７３】
ギアボックス(マニュアル、自動、例えば、Van Doorne's Variomatic(R)または流体付きの一般的な自動ギアボックス)が使用されている場合、比およびギア数は、現在使用されている車両のギア数とは異なる可能性があります。最後に述べたことは、本発明によるモータの主要部分として存在しない燃焼モータの特定の特性(主モータ軸の回転数に関する機能ウィンドウの制限)に関するものである。前述のギアボックスは、もしギアボックスが必要ならば、好ましくは自動ギアボックス、任意に手動ギアボックスを有する。
【０１７４】
定量的な考察は以下の通りである。
- 車輪径φ0,65m (VWゴルフマークII)、
- モータイドル回転数:350〜400rpm、モータ駆動速度:2倍アイドル回転数
したがって、
60km/h:モータ750 rpm
ホイール: 490rpm、ギア比: 1 :1.5下げ
90km/h:モータ: 1000 rpm
ホイール: 735rpm、ギア比: 1 :1,35下げ
120km/h:モータ1250 rpm
ホイール: 980rpm、ギア比: 1 :1,28下降
140km/h:モータ: 1500 rpm
ホイール: 1143rpm、ギア比: 1 : 1,31下降
（結論）
・ 逆方向の牽引が不要であれば、ギアボックスは不要となり、これにより、さらに重量を減らすことができた。
・ 毎分回転数膨張可能なピストンの形状を変えるにはまだ高すぎるように思われ、それが正しいことが証明されていれば、ギアボックスが必要になるかもしれない--そうであれば、回転数を上げるために比較的遅い回転モータが必要になるかもしれない。つまり、クラッチによってモータをホイールに連結できるようにするために、これらの回転数を使用できるようにするためである。通常のサイズのホイールの場合は、再度ギアダウンする必要があります。
19617−のモータサウンド
本発明に係るモータの動力部の音のピッチは、爆発がないために非常に小さく、オットーモータの設計に基づくガソリンモータの一般的によく知られたエンジン音と大きく異なる可能性がある(Classiccars、402号、2007年2月86〜89頁、「エンジン音が良い理由」を参照)。その代わりに、チャンバからの金属またはプラスチック上の膨張可能なゴム製ピストン本体の潤滑(例えば、スーパー・ルーブ)摩擦音が発生することがある。この音は低周波のことがある。
【０１７５】
細長いチャンバの設計では、音のピッチ(第2の縦方向位置から第1の縦方向位置まで)/無音(第1の縦方向位置から第2の縦方向位置まで)の周波数だけが使用されますが、円形チャンバの設計では常に音が発生します。これらも摩擦音であるため、音の周波数は低い場合があります。
【０１７６】
本発明に係るモータは、2ストロークモータ(緑色のモータを覚えている)であるが、現在のほとんどの自動車モータは4ストロークモータであるため、同一又は同等の出力を得るために、本発明に係るモータの1分間の回転数は、オット設計に係るモータの回転数の半分とすることができる。また、1分間の回転数を下げ、低周波の音を加えることができます。
【０１７７】
さらに、圧力容器の再圧縮圧力を発生するポンプ(圧縮機)からの音がある。本発明のピストン室式の場合、ポンプは、図に示すモータ再圧の種類に応じて、バルブからのノイズ、チャンバから圧力容器への流体の放出および減圧流体の吸入によるノイズを発生させることがある。
【０１７８】
細長いチャンバー内を移動するピストンをベースにした現行のエアコンプレッサーは、まったく不快に聞こえる。これらの音は、空気の速さが音の速さを超えている可能性があり、そのため、衝撃波が不快感の源であるという事実から発生する可能性があります。
【０１７９】
本発明に係る設計においては、流体の速度が音速よりも低いことが好ましく、オプションとして、例えば、コントラウェーブ設計(例えば、モータが可燃性モータタイプであっても、ほとんど騒音がないレースカーにアウディが入った)によって、過剰空気速度波からの衝撃波を減衰させる。
【０１８０】
図による再圧縮タイプでは、圧力変化を導出するためのバルブはなく、ピストン-チャンバの組み合わせは余分である。このモータタイプは、本発明によれば、最も効率的であるだけでなく、さらに、全てのモータタイプの中で最も静かである。
【０１８１】
ポンプを動かすバッテリの(再)充電のための電力発生は、圧力容器を再加圧する可能性があり、これは主モータ部の圧力に相当することがあるが、好ましくは動力流体、オプションとしてガソリン/ディーゼル、またはその他の可燃性流体としてH2上に約60ccのオット・モータ(原動機に相当する)を必要とすることがある(実施可能性調査を参照のこと)。このような原動機の音は、通常は不正であるが、音が十分に減衰していれば、許容範囲内である。
【０１８２】
したがって、本発明に係るモータのトータルサウンドは、電気モータの場合のようにゼロではなく、低ピッチの低周波音である。これにより、音で車を車であると識別することができ、低速で走行する電動モータのみの車よりも優れている。
【０１８３】
低周波数は、作業用プロトタイプから、低周波数が以下のものであると結論付けられた場合、変更することができる。
19627 発明の概要
第1の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関する。前記チャンバは、前記チャンバの中心軸に平行な断面境界の壁を含む。前記チャンバは、長手方向を含むチャンネルを介して前記第１チャンバーに連通している第2のチャンバを備える。前記第２チャンバーの前記チャンバーの中心軸に平行な壁が凹状をなす断面を有する。
【０１８４】
例えば、改良型自転車ポンプの円錐形チャンバは、縦断面に上方分割されてもよく、その縦断面の共通境界は、例えば、ピストンが作り出すことができる1バー、2バー10バーなどの過剰圧力(例えば、大気圧)定格によって規定され、前記チャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置に移動する。前記チャンバは、長手方向断面の凸状及び凹状の断面を有し、前記断面は、共通の境界によって互いに上方に分割され、前記長手方向断面の壁の高さは、過圧率の増加によって減少し、前記断面共通境界の横方向長さは、前記共通の境界に対して少なくとも第2の長手方向位置付近で一定に選択される最大の作業力によって決定される。
【０１８５】
チャンバの長手方向断面の適切な形状を決定するもう1つの要因は、ピストンをチャンバの壁に適切にシールすることに関して、ピストンの底部位置(第2の位置)にピストンを有するのに十分なスペースがなければならず、例えばチャンバが作用力を低下させるように設計されている場合には、チャンバの最も小さい部分がφ17mmであるWO/2008/025391のように、最も高い圧力の地点における最も小さい長手方向断面の面積が、ピストンを移動させることができることである。
【０１８６】
縦断面は、凸面および/または凹面を有してもよい。凸形の端部と凹形の壁部が始まり、円錐形の底部と一致するチャンバの部分は、チャンバの凸形/凹形の部分を一定の人間工学的高さに保つ目的で自転車フロアポンプに使用され、ポンプ圧送がユーザにとって快適である(WO/2008/025391)。
【０１８７】
バネ力作動型ピストン、例えば、可撓性膨張可能膨張可能容器ピストン(例えば、EP 1 384 004 B1)は、第2の長手方向位置から第1の長手方向位置へそれ自体で移動し始めることができ、第2の長手方向位置の断面積および周囲は、第1の長手方向位置の断面積および周囲よりも小さく、ピストンから凸状/凹状のチャンバ壁の壁までシーリング圧力が存在し、ピストンとチャンバ壁との間の摩擦力の長手方向成分が、シーリング力の長手方向成分よりも小さい。ピストンロッドが、例えば自転車ポンプの使用者によって制御される位置を維持するためには、前記ピストンと接触するチャンバの壁がチャンバの中心軸に平行であることが必要であろう。この平行度は、長手方向の構成要素を必要としないシール力を提供し、したがって、ユーザが望む位置のみでチャンバの壁にシールされているピストンは、その位置に留まる。例えば、欧州特許第1 179 140 B1号明細書は、チャンバを示し、チャンバの上部(第1の長手方向位置)および下部(第2の長手方向位置)において、前記チャンバの内壁の一部が中心軸に平行であり、従って、ポンプが使用されていないときにピストンロッドが位置する場所、またはピストンロッドがその方向を変えている場所、すなわち、ポンプが使用されているときにユーザによってチャンバの上部に生じる最後に述べたものである。欧州特許第1 179 140 B1 号の並列性に関する理由は開示されていない。
【０１８８】
前記ピストンタイプが前記チャンバ内の第2の長手方向位置から第1の長手方向位置へ移動することは、前記ピストンが係合的に移動可能であるとき、又は前記ピストンが前記チャンバ内でシール的に移動可能であるときに可能である。
【０１８９】
第2の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関する。前記チャンバは、凸状の壁と凹状の壁との間に出口を有し、前記出口はホースと連絡している。縦断面は、凸面および/または凹面を有してもよい。凸状の形をした端部及び凹状の壁部が始まり得るチャンバの部分は、チャンバの凸状/凹状の形をした部分を一定の人間工学的高さに保つために、二輪フロアポンプに使用され、ポンプはユーザにとって快適である(WO/2008/025391)。
【０１９０】
当該底部が中空であるときは、３つの方法によつて使用することができる。
オプションとして、この部分を開いたままにし、チャンバーの第2の長手方向位置に出口を追加する。前記出口は、好ましくは、ホースと直接連通することができる。
【０１９１】
任意で、前記出口は、逆止弁を備え、前記逆止弁は、前記チャンバの底部に内蔵された膨張チャンバと連通している。問題は、そのような膨張チャンバが、圧力が関係なく、より高い圧力に対してのみネスセサリであってもよく、より低い圧力でポンプの速度を遅らせることではなく、前記膨張チャンバの容積が膨張されることになることである。このような解決法は、ピストンが凸形の壁部からチャンバのさらに長手方向の位置への凹形の移行部に詰まったり、ピストンが大きすぎて長手方向の位置に移動できない場合には必要である。
【０１９２】
第3の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関する。前記凹状の内壁は、少なくとも2つの共通の境界の間に配置される。好ましくは、前記中空部を前記チャンバの追加のポンピング容積として使用することができ、ピストンは、妨害することなく、前記底部に向かって移動できなければならない。必要なのは、断面の凸形壁からの滑らかな遷移であり、前記遷移は凹形壁を含む。断面の高さに依存して、したがって、圧力速度-これらの凹状の壁は、少なくとも2つ以上の共通の境界の間に配置されてもよく、最後に高圧で言及されている。ピストンが動くための第2の長手方向位置の近くに十分なスペースがない場合、その位置にピストンが動くために十分なスペースがなければならない。
【０１９３】
第3の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関し、前記第2チャンバーと共に逆止弁を通して連通する第3のチャンバを含む前記第2のチャンバを備える。従って、第1の長手方向位置からカウントされた前記チャンバーの壁面上には、長手方向断面領域の側面の凸形状が底部のチャンバーのその部分に移動しなければならず、ここで、チャンバー壁の壁は、中心軸に対して平行である。そのためには、円滑に遷移するためには、凸から凹への遷移が必要であり、したがって、遷移における縦断面の側面の形状は、第1の縦断面から第2の縦断面への方向に凹である必要がある。ピストンが、一定の長手方向長さを有し、長手方向断面の凸形側面から凹形への移行にシールが適合できないほどの長手方向長さを有するシールを有する場合、解決策は、そこでチャンバを閉じ、逆止弁によって出口を作り出し、残りのチャンバを膨張容器として使用することである。これは、高圧での適切なポンピングに有用である。前記共通境界の位置は、第1の長手方向位置とは異なる長さであるが、前記共通境界の間の距離は異なっており、膨張容器を有するポンプの行程容積は、行程容積の一部として底部を使用するポンプの行程容積よりも小さい。
【０１９４】
第4の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関する。前記チャンバは、開放された第4のチャンバによって引き離され、前記チャンバは、出口を有し、出口は、前記第4のチャンバで終わる。4つ目のチャンバーは、基本的なチャンバーであり、それ以上のものは何もない。前記チャンバはニッペルである出口を有してもよい。
【０１９５】
第5の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関し、出口がホースと連通している。ポンプ速度を最適化するために、自転車ポンプのホースは、一定の圧力下で膨張可能であり、その結果膨張容器がそこに形成される。つまり、ポンプは、ホースが膨張容器を作っていない低圧で非常に効率的にポンプを送り出している。このような圧力容器は、タイヤの容積だけに比べて、送り出されるタイヤの容積に比べて、より多くの容積を作り出す。圧送の大部分は低圧タイヤのために行われる。ホースの膨張は、ホースの補強によって制限されてもよく、膨張は、ホースの一部のみで行われてもよい。ピストンは、前記チャンバ壁に対して係合的に移動可能であってもよい。ピストンは、前記チャンバ壁に対してスケール移動可能であってもよい。
19616− 19620−の19627−の記述に追加された事項
改良型自転車ポンプに使用される図21 Aのチャンバーを使用すると、現在の高圧自転車ポンプと比較して、8〜10バールの圧力でエネルギー使用量を約65%削減することができる。これは、以下のように計算されます。
【０１９６】
図21 Aのチャンバーは、最大力が、任意の圧力、特に、より高い圧力、従って、8または10バースで、260 Nであるように設計されている。
現在の高圧ポンプは内径φ27mmの直線シリンダで構成されているため、8 Barでの作用力はF = p×O = 0.8×0.25×3,14×272 = 458 Nとなる。10バールで: 572 N
8 Barでの還元は、458-260/458 = 198/458であるので、還元は、43%、10 Barでは54%である。12バーでは687-272*/687が60%となり、14バーでは801-318**/801=66%、16バーでは916-363"7916 = 60.3%となる。
【０１９７】
前記改良型自転車ポンプの効率は、現在の高圧自転車ポンプよりもはるかに高く、それは、最大力としての260Nの選択に影響を与えている。ただし、φ17mm直管部も使用する場合は、チャンバーの円錐部のほかに、ポンプの圧力が10バールよりも高くなるように設計した。Fは12バール:1,2×0,25×3,14×172=272N*、Fは14バール:318N**、16バールである。363N***.
（結論）:
8〜10バーで述べた65%は54%であったはずであるが、F = 260Nの選択された最大力が結果に影響するので、自転車ポンプ用に最適化されているが、現在では特にモータでの使用のためにチャンバを再計算することは良いことかもしれない。
19617− 19620−に19627−に追加された細長い円錐形チャンバの設計
欧州特許出願第100754027号(08-09-2010)の図21A.21B、22-25(含む)のチャンバーは、以下の数学的考察に基づいて設計されている。
【０１９８】
中心軸を有するポンプの細長い円錐形チャンバの形状は、特定のドット(x座標:前記中心軸に沿って、y座標:前記中心軸に垂直)を前記中心軸の外側に接続する線である。前記チャンバは、異なる断面積を有し、第1及び第2の長手方向位置を有し、前記第1の長手方向位置は、第2の長手方向位置よりも大きな断面積を有し、前記ピストンは、ピストンの間を移動し、前記ピストンは、前記チャンバの壁に密閉的に接続され、前記第2の長手方向位置の周囲に対応する生産サイズを有し、前記ピストンは、前記チャンバの前記形状により所定の最大作用力を有する。該中心軸に対する該ドットの位置は、以下のように決定される。
【０１９９】
前記ピストンが、前記第1の長手方向位置から前記第2の長手方向位置まで細長い円錐形のチャンバ内を移動している場合、残りの容積Vxは、前記ピストンの過圧側から例えば最も遠い第2の長手方向位置(0点)まで測定された位置Lx、Lxにおける前記チャンバの容積として定義される残りの容積Vxであり、過圧Pxがある場合、過圧Pxは、この計算で使用される標準圧力、例えば大気圧に対してカウントされる。
【０２００】
Vx = 3,14.[0,00046. Sx3+(1,118-0,00139.L). Sx2 + (900-2,236.L + 0,00139.L2) Sx]
ここで、
Vxは、Vx = V0/ (z+1)である場合、標準圧力に対するPx= z Barでの残りの体積
V0 =は前記円錐形チャンバの総容積であり、ここでS = Lは前記円錐形チャンバの総長さ
Sx = 反復計算プロセスのステップ
Px = z Bar (z)が所定の圧力ウィンドウ(例えば、1 - 10 Bar過剰圧力)内で生じる縦方向位置は、ステップS(これは、コンピュータ・ソフトウェアが利用できない場合、第3度方程式の計算を克服するために)を用いて反復的に計算することができ、ステップSは、前記円錐形チャンバの全長Lの一部(例えば、1/1000)であり、前記中心軸に沿ってカウントすることができ、Sxは、前記方程式から求められ、前記ドットのx座標をSxとして与える。L.
前記チャンバが非円錐部材を含む場合(例えば、図21A、Bに見られるように)、前記中心軸上の円錐壁部の投影長さのみをLおよびLxの計算に使用する必要がある。
【０２０１】
前記ドットのy座標は以下のように求められる。
特定の最大作用力Fmaxが選択された場合、中心軸における特定の長手方向位置Lxにおける前記ドットの位置よりも、選択された0点から、次のように導出することができる。
Dx =√ Fmax /0,008.Px(Pxはバール単位、Dはｍｍ単位、F はkgｆ単位)
前記長手方向位置Sxにおける前記中心軸からの前記ドットのy座標。Lは、横方向の対称チャンバ設計が選択されている場合、前記図面のようにDx/2である。
【０２０２】
チャンバー壁の形状は、検出されたすべての点を通る線よりも大きい。実際には、線分群として描かれていれば、前記線分群を平滑化(「ペディチーズ」)することが可能であり、その結果、チャンバ壁の大陸状の形状が生じる。
変形可能な流体
アクチュエータピストン内の流体の使用は、以下の通りである。
1. 好ましくはCT圧力管理システムのための空気またはN2のような気体媒体、
2. 気体と液体の組み合わせ、
3. 作動油またはH2Oであってもよく、好ましくはESVT圧力管理のための液体
システム
液体の使用は、ポンプによって液体の容積をアクチュエータピストンとの間で移動させることにより、アクチュエータピストンを加圧するためにより良好な経済性を与えることができる。気体媒質の(脱)加圧とは逆に、発生することがある。
【０２０３】
また、加熱される気体媒体の減圧は、アクチュエータピストンの壁面の氷結を招く可能性がある。このことはまた、チャンバの壁との前記アクチュエータピストンの潤滑に影響を及ぼし、従って、効率に影響を及ぼし得る。
【０２０４】
液体は圧縮できないため、ポンプのピストンの軌道のごく最後の部分で圧力が上昇する可能性がある。これは、例えば以下に示すように、回転の速いカムシャフトまたはクランクシャフトでは問題なく作動します。図90L
従って、閉鎖空間容積技術を使用する場合には、変形可能な流体としての液体が好ましい。
19630−の円形チャンバー設計発明の概要
図BCおよび14Dに示されている円形チャンバーは、チャンバーが動いてもよく、ピストンが動かなくてもよいものであり、例えば、4つの同一のサブチャンバーに上方に分割されている。これらのチャンバは、各ピストンの円形サブチャンバの各々において異なる位置を有する各ピストンの円形力がチャンバ壁上で同一であり得るように、各々の効果が得られるように構成されている。これは、効率を低下させる不必要な摩擦を避けるためであり、ピストンの摩耗を増加させる。チャンバは、一定の円形力、従って、一定のトルクを有し得る。サイズは、圧力に依存する場合があります。
【０２０５】
したがって、複数のピストンを構成するために、環状チャンバーを複数のチャンバーにアップデートする必要はない。しかしながら、前記サブチャンバの壁の角度は、中心軸と同じ円を有する一方のチャンバのものよりも大きい。したがって、複数のピストンに1つのチャンバを使用した場合よりも、各チャンバの力は大きくなる。
【０２０６】
図12Bに示されるチャンバは、ピストンが動いていてもよく、チャンバが動かなくてもよいが、実際には、図について上述したものと同じ基本的な設計を有してもよい。13Cと14D。ピストンは、前記チャンバ壁に一定の円形の力を有してもよい。
【０２０７】
前記サブチャンバは、チャンバが円形断面内に2つの円形セクションを備えるように構成されている。各円形セクションは、(サブ)チャンバの円形中心軸の中心点の周囲およびその中心点の同一距離に、反対側の四分円に位置する独自の中心点を有する。前記円形部分は、チャンバの中心軸の周りに位置し、円形であってもよい。
SM-PVT1
最終バージョンでは、図21A/Bの細長いチャンバーの断面と比較して、上記細長いチャンバー(1)の中心軸(3)に垂直で互いに平行な(仮想的な)共通の境界線(9,11,13,15,17,19,21,23,25,27)がある場合には、円形チャンバーの長手方向の断面における共通の境界線が最も遠い境界から引き出された線と収束することが予想される。前記円形チャンバの中心点(例えば、2つの中心点を有する図27Cの2つの矢印付き線)までの断面の前記チャンバの、ただし、正確な中心点がどこにあるか、および前記断面の最も遠い円形チャンバ線の中心点が、前記断面の最も近い円形チャンバ線の中心点(図27A〜Cでは、2つの中心点を仮定した)と同一であるかどうかは、要件を考慮して、知られていない。前記チャンバ壁上の前記チャンバは、前記チャンバ内の前記アクチュエータの位置に依存せず、従って、アクチュエータの内圧に依存しない。
SM-PVT2
チャンバ(上述の特性を有する)は、前記チャンバ内に配置された前記球形ピストン(チャンバの前記の試みられた構成を有する図10H)上を係合および/または密封状態で移動する。チャンバを前記ピストンの上に移動させることによって、車両の前輪と同様に、コーナーを周回させることができる。すなわち、両方の前輪は回転中心から同じ距離に位置しないので、車両をコーナーの周囲に移動させるためには、車輪は独立した軸を有する必要があり、前記方向に対する前記車輪の角度も、前記車輪の速度も、同時に同じではない。従って、ピストンの接触領域上のチャンバからの反力は、前記接触線の周囲にわたって均等に分割されず、この周囲は、前記共通境界線(細長いチャンバの)と同一でなければならない。
【０２０８】
したがって、この場合、ピストンの壁に係合/密閉的に接続することは、円線ではなく、(円形チャンバの中心に最も近い断面のバウンダリ上の)円形部分と(円形チャンバの中心から前記断面の最も遠いバウンダリ上の)円形部分との間の円形点の組み合わせであってもよく、また、前記点と異なるサイズの断面部分との間であって、場合によっては、異なる形状の断面との間であってもよい。このことは、チャンバの運動を発生させるためには、前記チャンバの壁への接続が係合する必要があるだけであるため、大きな危険ではない。いくつかのサイズの円周のために、前記接触は、密封状態(前記チャンバの円形円形中心軸の中心に最も近い)から係合状態(前記チャンバの円形円形中心軸の中心から最も遠い)へ、そして全ての種類の密封状態および係合状態の接触の組み合わせの間で生じる。これは、ピストンとチャンバ壁との間の摩擦の大きさに影響し、従って相対運動が発生する方向に影響する--この仮定された構成では、この方向はチャンバの形状の方向であるはずである--我々が試みた構成(図27A〜C)である。
【０２０９】
摩擦を減少させるために、球状ピストンは、ピストンロッドの周りを回転可能であり、従って、ピストンロッドの中心軸の周りは、前記チャンバの中心点を通って軸に平行なことができ、前記チャンバの断面に垂直である。
アクチュエータのピストンとチャンバのジオメトリー
ピストンおよびピストン-チャンバの構成は、一定面積、可変容積、可撓性アクチュエータ、壁面接触ピストンを含む円錐形円錐形チューブを考慮する。チャンバーを設置する
フェルミ管のように。体積と接触面積の明示的な計算
大まかにコメントされたMapleワークシートに追加されます。アクチュエータの力の分布を示します。数字はやや極端である。
--幾何学の重要性を説明するために。
1. フェルミ管構造
中心のベース円(チャンバーが曲がっている)は、単位速度でパラメータ表示され、半径Rと原点(0,0,0)の中心が固定(x, y, z)座標系である。図32G、32Hなどの青色の円を参照。基本円のベクトル関数は標準です。
【０２１０】
【数１】
2020029864.tif 000003
. 
このベース円に沿って、ピストンがチャンバ壁と接触する回転角間隔u + [0, L] のみを考慮する。
【０２１１】
各直交平面(図1および2を参照)において、u * [0, L] のベース円に対して円を定義し、最終的には、全チャンバーと、それに続くチャンバー壁接触を有するピストンの部分をトレースする。これらの円は半径p(u)をもち、これは基底円パラメータu * [0, L]に依存し、それぞれの中心が基底円上にある。
【０２１２】
円のファミリーは、いわゆるフェルミ管とよばれる管の表面をベース円の周りに描いている。関数p(u)はuで線形であると仮定し、対応するフェルミ面を円錐と呼ぶことができる。対応するものを見よ。
【０２１３】
円錐効果(最終的にはそれを駆動する)
チャンバ内のピストンは、uの他の任意の増加関数によって得ることができる。直線半径関数は次のようになる(これはMapleの付録のαとβの特定の値に適用され、本報告のイラストに使用される)。
2 ピストンとチャンバー
【０２１４】
【数２】
2020029864.tif 000004
次に、基準円のまわりに曲がっている半径関数p[u]を持つパラメータ化されたフェルミ管表面は、ベクトル関数によって与えられる。
【０２１５】
【数３】
2020029864.tif 000005
ここで、e1(u)およびe2(u)は、図1に示すように、直交平面をベース円に貫通する直交単位ベクトルである。
【０２１６】
【数４】
2020029864.tif 000006
このとき、半径関数p(u)を持つパラメーター化されたフェルミ管ソリッドは、同様にベース円の周りで曲げられる。
【０２１７】
【数５】
2020029864.tif 000007
.
表面はw = 1 = 1 を設定するだけで対応する固体から得られることに注意。
【０２１８】
【数６】
2020029864.tif 000008
フェルミ管固体(回転角間隔[0, L]に相当)の体積は、次式により決定される。
【０２１９】
【数７】
2020029864.tif 000009
ここで、Jacobi関数積分は、次式の偏微分によって与えられる。
【０２２０】
【数８】
2020029864.tif 000010
フェルミ管表面積(回転角間隔[0, L]に相当)は、次式により与えられる。
【０２２１】
【数９】
2020029864.tif 000011
ここで、Jacobi関数のintegrandは次のようになります。
【０２２２】
【数１０】
2020029864.tif 000012
. 
メープル出力付録は、考慮され示された特定の場合の幾何学を定義する定数の選択された値から計算されたそれぞれの総面積および総体積の計算例を含む。これは完全に一般的であり、幾何学的ディスクリプタ値の他の任意の選択で数値的に評価することができる。
【０２２３】
総面積と総体積は、ここで議論するエンドキャップの値を含んでいる。
【０２２４】
ピストンとチャンバー3
2.エンドキャップ
エンドキャップは球形であると仮定する。これは絶対に必要とされない。必要なのは、両端のチャンバのチューブ部分への円形嵌合、およびピストンの密閉容積および総表面積上のハンドルである。両者とも最も容易に得られる。現在のモデルを考慮すると、球形の端部キャップによって、図32Dおよび32Eを参照のこと。実際、精子学的仮定は完全に現実的でもない。
【０２２５】
完全に弾性のあるピストン材料が与えられれば、壁接触のないところであれ、それは常に一定の平均曲率を有する。すなわち、この状況では、ピストン材料は、両端で同一の球面半径を有する(傾向がある)。この条件は、現在の議論では実装されていない。柔軟なピストン材料を物理的に正確に記述することにより、エンドキャップの実際の形状、それらが囲む体積、そしてピストン内の内圧を各時点で推定することが可能である。球面キャップは、面積と「囲まれた」容積、すなわち、キャップを平面カットで切り離すときに固体球から切り取られる容積を単純な幾何学的表現で表す。したがって、ここでは球面キャップのこのAnsatzを続けることにする。
高さh、底面半径aのキャップ面積は以下の通り(図3参照)
【０２２６】
【数１１】
2020029864.tif 000013
.
高さh、底面半径αのキャップの容積は、以下の通りである。
【０２２７】
【数１２】
2020029864.tif 000014
. 
完全性のために、u = 0とu = Lのそれぞれについて、それぞれのエンドキャップが取られる仮想球の半径も表示する。
【０２２８】
【数１３】
2020029864.tif 000015
チューブの幾何学では、oとhの値は、それぞれuの末端値u = 0とu = Lで半径関数p(u)とその導関数p'(u)だけで決まり、基底円の半径は何の役割も果たさない!
【０２２９】
【数１４】
2020029864.tif 000016
したがって、球面Ansatzが4ピストンおよびチャンバーと仮定される場合、エンドキャップ面積および体積は、pおよびp'のそれぞれの値によってのみ決定される。
【０２３０】
エンドキャップは、シャフト、例えば、ベース円の剛体バージョンに支持または取り付けられているので、この取り付けおよびシャフトとピストンとの間のそこでの力の誘発された結合は、ピストン端部の球面形状を変化させる。取り付けおよびピストン材料の正確な説明が与えられれば、結果として生じる変形した端部キャップの幾何学的形状を推定することが可能である。これはここでは考慮しない。
3. ピストンとシャフトアタッチメントの移動
最も重要なのは、ピストンとチャンバ壁との間の正確な接触の面積と幾何学的形状である。この接触により、ピストン上の駆動力が作動する。本モデルでは、壁接触を与えられたベース円のまわりのフェルミ管でモデル化し、それに応じて体積(圧力)と面積(壁面での力)を計算した。
【０２３１】
チャンバの壁に沿った実際の滑り力は、図に示されているチャンバセグメント上の灰色の総力の幾何学的に対称な(その方向を軸として)二重投影によって得られる。
したがって、結果として生じる摺動力は、セグメントの長手方向の長さおよびピストンの内圧に比例する。圧力=面積当たりの力。
【０２３２】
摩擦モデル(チャンバ壁とピストン間の摩擦)およびピストンの材料特性(弾性等)に応じて、この結果生じる力がセグメントを長手方向に駆動する。各セグメントにおける力は、セグメントの長手方向長さに比例し、従って、ベース円の中心からのセグメントの距離に比例するので、ベース円の中心の周りの回転として得られる自由ピストン表面の運動を(一次のオーダーで、かつ、上記に例示される物理的記述子に極めて大きく依存して)調整する傾向がある。
【０２３３】
ピストンがチャンバ内のベースサークルに沿ってシャフトに取り付けられている場合、記載された力は、同様に、取り付けられた円形シャフトをベースサークルの中心の周りの円形運動に引っ張るかまたは押すために加えられ得る。
19640 発明の概要
欧州特許出願1179140B1は、図5A〜5H(インチ)に、ピストン(本特許出願の図105A〜105H)を示し、このピストンは、ピストンロッド45に軸44の周囲を回転可能に固定された6つの支持手段43を備える。前記支持手段の他端は、可撓性Oリングの間に配置された不浸透性可撓性シート上に組み立てられ、可撓性Oリングは、ピストン-チャンバの組み合わせの壁に密閉的に接続され、チャンバは円錐形である。前記Oリングは、一方の側が前記ピストンロッド上に、他方の側が前記Oリングの近くの前記支持手段上に組み立てられた引張ばねのために、前記支持手段によって壁面に圧搾され、前記支持手段がピストンロッドからチャンバの壁面に広がる。さらに、不浸透性シート上に円形に配置され、前記チャンバの中心軸上にその中心を有し、前記チャンバの壁に前記Oリングを押し付ける螺旋ばねであって、前記支持手段が前記Oリングを直接支持していないもの。これがソリューションの原理としての主要な解決策であった。
【０２３４】
この構造の未解決の態様は、この不浸透性可撓性シートが自由に吊り下げられ、該シートの下の流体によって加圧されると、ピストン(図5G、5H)の内方(変形形状)に押し込むことができるということである。未だ十分に開発されていない別の態様は、前記支持手段へのOリングの適切な組み立てである。また、前記支持手段の適切な組立は、前記Oリングと前記支持手段の組立点との間のOリングを所定の位置に保持する手段への前記支持手段の適切な組立である。
【０２３５】
不浸透性可撓性シートの形状の変化を回避するための2つの好ましい解決策があり得る。他の解決策も考えられるが、示されていない。
一つは、前記不浸透性可撓性シートは、例えばスクリューによってピストンロッドの端部に組み立てることができるということである。別の解決法は、単に前記シートをピストンロッドの上および周囲で加硫することである。前記シートをピストンロッドに固定することは、加圧されると、前記シートの形状の変化を実質的に減少させる(しかし、ボットは回避する)ことができる。さらに、前記シートの形状変化は、前記シートの適切な補強によって、追加的に低減されてもよい。第1に、シートは、第2の長手方向位置におけるチャンバ壁の周囲のものとほぼ等しい周囲を有する生産サイズを有する必要がある場合がある。前記シートをチャンバの壁にシールするために、ピストンが第2の長手方向位置に移動しているときに、最初に前記第2の長手方向位置から第1の長手方向位置にピストンを移動させるときに、前記シートを第1の場合に広げる必要がある。前記支持手段上の引っ張りばねは、ピストンが第2の長手方向位置にないときに、前記不透過性シート内の引っ張り力よりも少し多く引っ張って、それをその生産サイズに戻すことができる。第3の力は、Oリングを壁から引っ張ることであり、この力は、前記シートが加圧されると上方に曲がる場合に生じる。これを実質的に防止するために、鉄筋は、長さが可撓性の材料で作られていてもよく、または、螺旋として非可撓性の材料で作られていても、ピストンロッドの中心軸を中心として有していてもよい同心の鉄筋を備えていてもよい。他の鉄筋の可能性も考えられるが、示されていない。前記補強パターンの使用は、シートが、2Dで、横断面で、前記チャンバの中心軸に垂直に、かつ前記チャンバの中心軸の方向に少しだけ広がることができることを意味する。
【０２３６】
好ましくは、前記シートの補強層は、前記シートの高圧側に最も近く位置決めされており、補強されていない別の層は、前記第1の層上で加硫されてもよい。各層の製造厚さは、第1の長手方向位置での減少した厚さが、前記ピストンの適切な作動中の長手方向に十分であり得るように、非常に厚くすることができる。
【０２３７】
また、Oリングは、その外周が第2の長手方向位置における前記チャンバの外周のほぼサイズである生産サイズを有することができる。
また、前記Oリングの製造直径は、ピストンが第1の長手方向位置に移動されたときの厚さの減少を補償するのに十分な大きさであるべきである。
【０２３８】
不浸透性シートは、Oリングがチャンバの壁にシール的に接続されている場合、適切なシールを達成するために、前記Oリング上/内で加硫されてもよい。
横たわっているスプリングは、前記Oリング、前記支持手段の端部、および不浸透性シートの両方に加硫されてもよい。これは全体をまとめる。
【０２３９】
遮水性可撓性シートをピストンロッド上に組み立てると、前記シートの広がりは、実質的に、前記支持手段上のバネの引張力および前記支持手段の回転力によって引き起こされ得る。不透過性の可撓性シートの内部引張力、Oリング、および横たわる螺旋ばねの押力、および前記支持手段の押し力、ならびにOリングに対する壁の反力のバランスがとれていてもよく、その結果、Oリングは、密閉的に連結を達成するために、常にチャンバの壁に押し付けられる。先行技術の図面に示されている、主に支持手段の端部の間のOリングを所定の位置に保持すべきである、横たわる螺旋ばねは、おそらく、その仕事をするのに十分な力を与えないであろう。代わりに、弾性金属ロッドを使用すると、Oリングの所定の位置にOリングを保持しやすくなります。前記ロッドの両端は、2つの隣接する支持手段の間で滑ってもよく、一方、2つのロッドは、支持手段を介して互いに沿って滑ってもよい。
19650 発明の概要
欧州特許第1 179 140 B1号には、弾性変形可能な手段が開示されており、弾性変形可能な手段は、剛性部材によって補強されており、ピストンロッドのような共通の部材に回転可能に固定されており、ピストンが前記弾性変形可能な手段で作られてもよい。弾性的に変形可能な手段は、僧帽筋の断面の横断面を有してもよい。チャンバ内を第1の長手方向位置から第2の長手方向位置に移動するとき、第2の長手方向位置における前記チャンバの壁は、前記チャンバの中心軸に平行であり、台形は、ますます長方形になる。前記硬化剤は、ピストンが第1の縦方向位置から第2の縦方向位置に移動しているときに、硬化剤が前記中心軸にほぼ平行に位置する角度まで回転してもよい。
【０２４０】
フォームは、細長いチャンバ内の第2の長手方向位置から、第1の長手方向位置でより大きな形状に膨張することができる。しかし、それは、第2の長手方向位置におけるチャンバの壁の周囲がほぼ同じになるように(例えば、EP 1 384 004 B1を参照のこと)、製造サイズを有する可撓性壁を含む膨張可能な容器を拡張することとは異なる方法で行うことができる。第1の長手方向位置に移動し、前記チャンバの壁に係合して連結する必要がある場合には、前記容器のウェールの厚さを薄くすることができる(「バルーン効果」)。
【０２４１】
ピストンがチャンバ内で係合および/または密封可能に移動可能なポンプを有する、モータ
- 弾性変形可能な方法では、ポリウレタンフォーム製です。
- PU-foamは、ポリウレタンメモリフォームおよびポリウレタンフォームを含む。
- ポリウレタンフォームは、主にポリウレタンメモリフォームと少量のポリウレタンフォームから構成されている。
【０２４２】
弾性的に変形可能な手段は、発泡体で作られてもよい。例えば、ポンプのチャンバ内の移動ピストンのような過酷な環境に対して特に良好な特性は、ポリウレタンフォームであってもよい。
【０２４３】
第2の長手方向位置から第1の長手方向位置へ移動するときのフォームのサイズの成長は、流体が配置され、前記チャンバー内に存在し得る細胞を拡大することによって行われ得る。これは、細胞が開放されているとき、すなわち、前記細胞の内部が前記チャンバー内の前記泡の周囲の大気と連絡している可能性がある。従って、第2の長手方向位置のフォームは、フォーム中の開放セルのサイズを減少させることができるように加圧される必要があり、第2の長手方向位置では、第1の長手方向位置に移動したときに自身を膨張させることができるように、フォームは加圧される必要がある。フォーム、従って、開放セルの壁の材料は、必要以上に非常に弾性的であり得る。このような材料は、ポリウレタンフォーム(短く「PU」)であってもよく、非常に柔軟なタイプのPUフォームは、いわゆるメモリーフォームであってもよい。
【０２４４】
しかしながら、非常に柔軟性のある材料は、それ自体では、ピストンが必要とするような、非常に大きな圧力には十分耐えられない。より良好な耐圧性を得るために、例えば、1つの層がPUメモリーフォームよりも柔軟性の低いPUフォームで作られた2層PUと、2つの層が互いに接着され得るPUメモリーフォームの層から作られ得る、サンドイッチの一種を作ることができる。層間スペースがない場合、および/またはサンドイッチを製造することが困難な場合、PUフォームとPUメモリフォームの混合物が溶液となることがある。通常のPUフォームのパーセンテージは、全混合物の一部である可能性がある。
【０２４５】
前記ポンプが前記ピストンを有しているモータにおいて、支持部材は曲げ可能であり、前記支持部材は、所定の曲げ力を有しており、前記部材は、ピストンロッドに接続されたホルダ内にロックされ、前記ホルダ内の前記補剛材の前記曲げ部の周囲を回転可能である。前記端部は調整可能な部材の圧力を受けており、前記補強材の前記長端部は厚さが増加している。
【０２４６】
前記メモリ発泡体材料は、押し下げられた後、10°〜100°Cのような通常の作動温度でリリースされると、直ちに元のサイズに戻る。氷点付近のような低温では、チャンバの壁に係合および/または密封して接続される要求に応じるために、より長い時間がかかり、長すぎる可能性がある。前記補剛材はバネ材料で作られていることが必要であり、そのため、ピストンが第2の長手方向位置から第1の長手方向位置に移動するとき、前記補剛材が発泡体を外側に押圧することができる。所定の曲げ力は、必要なものであってよく、例えば、前記補強材の端部によってなされてもよく、前記補強材の全長よりもはるかに短い長さで曲げられ、それによって、角度が、前記補強材の端部をホルダーの中にロックすることができる。所定の曲げ力は、前記補剛材の短端を押す調節可能な部材によって得ることができる。すなわち、一定の位置にロックすることができる回転可能な部材であってもよい。
【０２４７】
第1の長手方向位置から第2の長手方向位置に移動するとき、前記フォームは、前記チャンバの壁によって内側に押圧されてもよく、前記フォームは、横方向の力が存在しないような形状である必要があるため、前記硬化剤(好ましくはポリウレタン製)に接着する鋳造フォームが抜けて、その機能が失われている。
【０２４８】
前記補剛材が挿入されつつあることを回避するために、別の手段は、前記補剛材の長端部の厚さを、前記チャンバ内のピストン下の流体から圧力が得られるところに近いところで増加させることである。
【０２４９】
前記ポンプが前記ピストンを有しているモータにおいて、
- 前記可撓性の不透過性層は、第2の長手方向位置におけるチャンバの壁の円周とほぼ同じ円周を有するストレスのない製造サイズを有する。開放セルを有する発泡体ピストンは、前記チャンバの壁に確実に接続される。前記チャンバ壁に密封可能に接続されるようにするためには、天然ゴム型のような不浸透性層を添加する必要がある。これは、膨張可能な容器型ピストンとほぼ同じ寸法の円周に適合する必要がある。従って、第2の長手方向位置でチャンバ壁の円周のサイズを有する前記層のサイズを必要とすることができ、ストレスを受けず、したがって、組み立ては圧力下のフォームの周囲であることが必要である。第2の長手方向位置から第1の長手方向位置に移動するとき、フォームおよび前記補剛材は、第1の長手方向位置に位置決めされるときに、層をフォームの形状(台形)に押圧する必要がある。前記第2の長手方向位置に戻るとき、前記層は、第2の長手方向位置で前記フォームのほぼ長方形の形状に収縮することができる。不浸透性層は、開放セルが、第2の縦方向位置から第1の縦方向位置へ移動するときに、また、逆も同様に、連絡(「呼気」)できるようにするために、前記ピストンの非圧力側の流体と連絡することができる必要がある場合がある。
19650-1 例えばポンプ目的のための発泡体ピストンの改善された懸濁液
WO2000/070227は、特に帰還ストロークの間に、フォームをピストンロッドに適切に取り付けることができないという問題を有するフォームピストンを開示している。その理由は、PUフォームをピストンロッドの鋼材に十分に固定できないためである。別の困難な点は、数列の補強ピンの角度がピストンロッド側から外側に向かって増加しているという事実のために、型枠からレディーピストンが解放されることである。さらに難しいのは、PUフォームが金属補強ピンに十分に固定されておらず、前述の表面も粗くなっていることである。フォームピストンの改善された懸濁液が、特許出願のこのセクションの主題である。
【０２５０】
本特許出願の第19650条に開示されているピストンは、専門的使用のために非常に堅牢である。例えば、自転車ポンプでの使用のためには、それほど頑強ではなく、依然として信頼性の高い構造が必要とされることがあり、そこでは、修理もまた、単純かつ直接的であり得る。
【０２５１】
その解決は、独立クレームの特徴的部分に従う。金属ピンの使用は、例えば、ピンが適切な材料の表面コーティングを受けている場合、例えば、ピストンのフォームもPUで作られている場合、フォームピストンが前記ピンの周囲に成形される前に、前記ピストンのフォームを剥がすのを避けるために、ピンがフォームに十分に固定されることなく、金属ピンの使用を維持することができる。金属ピンは、磁化することができるスチールタイプで作られてもよい。ピンがピストンの高圧側からピストンロッドに圧縮力を伝達するように設計されたホルダープレートが磁化されている場合、前記ピンは、前記ピンの直径のほぼ大きさの、前記表面に対してほぼ深さの小さな穴に固着されてもよい。前記穴は幾何学的設計を有することができ、その結果、前記ピンは前記穴内で回転することができる。前記ピンは、磁力が作用するように、それらが互いに十分に近づくとすぐに、前記ホルダープレートに固定される。前記ホルダープレートは、小さな厚さを有してもよく、ピストンロッドに直接的または間接的に接着されてもよく、このホルダーは、ピストンロッド上に組み立てられている。
【０２５２】
ピンのさらに別の改良されたバージョンは、例えば、ピストンの同じタイプのフォーム(例えば、PUフォーム)に完全に固着するPU-プラスチックの射出成形によって、これらが作られたことである。ここでは、前記ピンの直径を多く小さくすることによって、PUフォームをピンから剥がすことを避けるさらなる可能性がある。ピンのサスペンドは、以下のように行うことができます。ピンは球形の端部を有し、該端部は、球形の空洞を有するホルダープレート内で滑らかに押圧することができ、その結果、前記球形の端部は、前記球形の空洞内で回転することができる。ピンは、ピストンが2インチからチャンバの第1の長手方向位置に、特により低い温度で移動しているときに、フォームが広がるように、一定の予圧を有してもよい。これは、前記ピンの球形端部に、例えばゴムのような可撓性材料のプレート内に固着されている小さなレバーアームを与えることによって行うことができる。この製造角度は、ピストンがチャンバの第1の長手方向位置にある場合には、前記ピストンの最も広い角度よりも大きい。
19660 発明の概要
EP 1 179140 B1は膨張式容器ピストン型を示し、EP 1 384 004 B1は、このピストン型がストレスのない製造サイズを有し、細長いチャンバの第2の長手方向位置におけるその周囲が、第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動する際にピストンが妨害されるのを避けるために、チャンバの1つとほぼ同じ周囲を有することを示す。
【０２５３】
ピストンは、第2の長手方向位置から第1の長手方向位置に移動したときに膨張している。欧州特許第1 384 004 B1号によれば、このような所望の挙動に対する補強は、非応力生産モデルにおいて補強ストリングが互いに平行に配置されている層であってもよく、これらのストリングは、一方がピストンロッド上に取り付けられ、他方がピストンロッドの滑動可能な2つの端部を接続しており、ゴムは、両端に直接加硫される。補強層は、内側層であり、一方、補強ストリングを有する層よりも厚い別の層は、前記補強層を保護している。両層は互いに加硫されており、端部では、両層の頂部に別の追加の層が存在することがある。第2の層の機能は、さらに、補強ストリングが外側層から「突き出ている」ことを回避することであり、それによってチャンバの壁と密閉的に接触することは不可能である。しかし、係合的に接触する場合、これはまさに微細である。補強層の上に第2の層を設けることは、実際にはうまく機能しており、例えば、ピストンロッドにかかる力が一定のポンプのチャンバー(19620−参照)において、φ17mm (第2の長手方向位置)からφ59mm (第1の長手方向位置)まで、330%付近で膨張することが可能であることが示されている。2つの補強層が互いに重なり合う角度が非常に小さく、上述の「第2」層が容器をより強固にするが、膨張可能性は330%よりはるかに小さい。
【０２５４】
ゴム層のゴムの種類は異なっていてもよいが、両者が互いに加硫されて、通常の作業条件下で互いに損なうことなく、互いに適合するものでなければならない。
だが、楕円体の容器型ピストンが球体に完全に拡大した場合、破断する可能性が非常に高いことが観察された。そのため、チャンバーの設計などの他の変数を変えずにピストンの長さを長くするように設計を変更することができる。従って、球体の形状には到達せず、330%に膨張することもない。これは、ほぼ球体の形状になっている楕円体のみである。これは、1層の補強材を用いてもピストンを信頼性のあるものにする。
【０２５５】
また、ストレスのない製造状態での容器の形状は、容器の壁が中心軸に平行なのではなく、第2の長手方向位置でのチャンバの壁が中心軸に平行なので、チャンバの壁に平行なということもあり得る。チャンバの壁だけが、前記ストレスのない製造状態で容器の壁から自由である。
19660-1.2 アクチュエータピストンの動作更新
アクチュエータピストンは、容器を備え、前記容器は、キャビティの周囲の壁を備え、前記空洞は、流体によって膨張可能であり、加圧可能であり、および/または、フォームを備え、前記容器は、加圧されたときに、前記第1および第2の長手方向位置において異なる断面積および異なる円周方向長さの断面を有するチャンバ内で、チャンバの第2の長手方向位置から第1の長手方向位置まで移動し、第1および第2の長手方向位置間の中間の長手方向位置において、少なくとも実質的に連続的に異なる断面積および円周方向長さを有し、前記第2の長手方向位置における断面積および円周方向長さは、前記第1の長手方向位置において、前記アクチュエータピストンの前記容器の壁面が前記チャンバの壁面上で摺動することにより、前記第1の長手方向位置における前記断面積および円周方向長さよりも小さい。
【０２５６】
これはまた、第1および第2の長手方向位置、および中間長手方向位置において、異なる断面積および等しい円周長の断面を有するチャンバの場合もあり得る。
ピストンの前記壁は、好ましくは、横断中心軸の周りで、端部キャブ(可動式と非可動式)の間のチャンバの長手方向に対称な形状を有してもよく、各対称半部は、少なくとも実質的に連続的に異なる断面積と、前記横断中心軸と端部キャブとの間の中間の長手方向位置における異なる長手方向断面と、異なる円周方向長さとを有する。このことは、前記円周方向長さが等しい場合にも当てはまる。
【０２５７】
アクチュエータピストンの前記容器の壁に補強層を有することにより、前記容器のキャビティ内から加圧されたときに、前記壁の外側を滑らかにし、好ましくは凸形にする。これは、前記チャンバの壁との小さな接触領域を提供する。前記容器の壁の膨張力は、前記チャンバの壁の表面に垂直に向けられる。膨張力は、t/R比(R=長手方向断面の横半径、t=アクチュエータピストンの壁厚)に依存して、特にt/R<<<<の場合、アクチュエータピストンのキャビティ内の圧力よりもはるかに大きいことがある。
【０２５８】
前記アクチュエータピストンが、第2の長手方向位置から第1の長手方向の方向に前記チャンバの中心軸と正の角度を有するチャンバの壁に配置されている場合には、前記チャンバの第1の長手方向位置に最も近い接触領域の第1の長手方向位置(壁チャンバ-コンテナ)上のチャンバの第1の長手方向位置には反力がなく、これらの位置にある前記容器の壁は、壁の反力が前記容器の壁の膨張力に等しくなるまで、前記チャンバの壁に向かって曲がる結果となるので、前記チャンバの壁から反力に非対称性が生じ、アクチュエータピストンの前記コーナの壁が前記チャンバの壁の上を転がる。このローリングは、前記容器の壁面と前記チャンバの壁面との接触領域の接触高さを増加させ、そこで摩擦力が増加する。アクチュエータピストンの容器の壁面の膨張は、閉鎖空間の容積が一定になると、前記容器の壁面内に小さな圧力降下を引き起こし、前記圧力降下は、前記ピストンの壁面の膨張力が減少し、摩擦力も減少する。前記アクチュエータピストンが第1の長手方向位置に向かって移動(スライド)することがある。これは、容器の前記壁の第2の長手方向位置に最も近い部分がその円周を減少させることができ、従って、第2の長手方向位置に最も近い接触領域の円周も減少させることができるため、前記接触高を減少させることができる。
【０２５９】
前記チャンバの壁と前記容器の壁との間の潤滑のために、推進力は、前記摩擦力よりも依然として大きく、前記力の非対称性が再び生じ、その後再びサイクルが始まるまで、アクチュエータピストンは、第1の長手方向位置により近い新しいチャンバ位置にスライドする。
【０２６０】
アクチュエータピストンの挙動の主な理由は、コンテナの係合壁およびチャンバの壁の長手方向断面における接触高さを増加(=ローリング)させることにより、既存の高さの直ちに連続する高さを大きくすることである。そうする手段は、例えば、楕円形のアクチュエータピストンであってもよい。
【０２６１】
鉄筋の方向がチャンバーの中心軸にほぼ平行な縦方向である曲げ可能な鉄筋層が存在する場合には、横方向の鉄筋はほとんど無し、好ましくは、容器の横方向対称軸のまわりの対称壁、アクチュエータピストンの壁面の少なくともチャンバの壁との接触領域の近くまで、連続的に滑らかな表面がよい。容器の壁は、第1の長手方向位置に最も近い接触領域の極限外周から、チャンバーの壁と容器の壁との間に曲がり、チャンバーの壁に到達し、それによって接触表面積を増加させる内圧を受ける。容器の壁が第2の長手方向の位置に近づくと、その後、当該曲げがチャンバーの壁から後退する。その後、容器の壁とチャンバーの壁との間の接触面積は再び減少しつつある。
【０２６２】
アクチュエータピストンは、アクチュエータピストンの容器の壁をチャンバの壁に向けて押すのに十分な内圧がなく、周方向漏れが発生する場合、第1の長手方向位置に向かって作動を停止する。これは、例えば、本特許出願のセクション19620に示されているチャンバーの場合、チャンバー内に1バーの過圧という共通の境界が存在する場合に起こり得る。これは、「ためらい行動」として開示されている説明の前半である。
【０２６３】
実際には、アクチュエータピストンのキャビティ内の圧力が極めて低いとき、第1の長手方向位置に最も近い位置に可動キャブが配置されたアクチュエータピストンの容器が、ステップ状に移動していることが分かる。
【０２６４】
これは、アクチュエータピストンの壁面の膨張が、第2の長手方向位置から第1の長手方向位置に移動する際に、内圧による容器壁面の膨張に加えて、前記アクチュエータピストンの壁面の接触面積を第1の長手方向位置に最も近いチャンバーの壁面に加えて強制的に押し付けて摩擦力を増大させるためであると考えられる。
【０２６５】
非可動キャブが第1縦位置に最も近い位置にあり、従って、容器を移動方向に「前進」する場合、圧力が低くても、移動はスムーズである。その理由は、容器の壁面の膨張の余分な力が、摩擦力を超えないように、膨張力の減少に加わる可能性があるからであろう。
【０２６６】
従って、ピストンの壁は、圧力源によって密閉空間を通して加圧され、ピストン壁の外面を滑らかにし、それによって、ピストンの長手方向断面において、前記ピストン壁とチャンバの壁との間に、接触領域の高さを円周方向に設けることによって、前記高さは、第2の長手方向位置と第1の長手方向位置との間の中間の長手方向位置でピストンの移動中にサイズが変化する、可撓性の補強材料で作られている。
【０２６７】
このスライドは、前記チャンバの壁を有する前記アクチュエータピストンの壁のいくつかの異なる接触領域を越えて行うことができる。これは、前記容器の壁が凸形で可撓性であり、他方、複数の異なる領域が互いに連続して配置されているからである。
19660-2 膨張式ピストン(強度・剛性)
チャンバの第2縦方向位置の楕円体が拡大楕円体/(ほぼ)球体となりつつあるタイプの膨張可能なピストンは、強度および剛性に関して、内圧を受ける壁厚の小さい円筒形容器と比較することができる。
【０２６８】
フープ応力σHはシリンダの壁を拡大している。前記フープ応力σH1の大きさは、一般に、前記シリンダ内の内圧の大きさの約10倍である。これが、すでに低内圧のアクチュエータピストンが、本特許出願のセクション19620によるシリンダ内の第2の長手方向位置から第1の長手方向位置へと動いている理由である。
【０２６９】
フープ応力σHの大きさは、ピストンの長手方向の位置、チャンバの大きさおよび補強層の数(1つの補強層について)、およびaに依存する。
- 第2縦位置/φ17mm:ピストン内圧の約3倍
- 第1縦位置/φ58mm:ピストン内圧の約3,8倍
チャンバの第2縦方向位置の球体が拡大球体となりつつあるタイプの膨張可能なピストンは、強度および剛性に関して、内圧を受ける小さな厚さの球体容器と比較することができる。
【０２７０】
適用される球面応力os3は、フープ応力σHの半分の円筒の縦応力σLと比較できる。これは、円形チャンバ内の球形ピストンが楕円体の推進力の半分を与える可能性があることを意味する。従って、比較可能なトルクを有する一方で、モータのサイズを小さくするために、複数の球体ピストンを円形チャンバ内で利用することができる。
【０２７１】
したがって、アクチュエータピストンの壁を膨張させる応力は、アクチュエータピストンの壁の厚さtに依存し、アクチュエータピストンの横半径Rは、Cx = [1-t/R]×アクチュエータピストン内の圧力である。Rはチャンバの横半径に依存するので、Cxは、アクチュエータピストンの別のピストンへの1つの縦方向のピセッションから異なることがある。これは、エネルギーを節約し、壁の勾配に依存する量を節約するかもしれない。
【０２７２】
アクチュエータピストンの推進力は、アクチュエータの壁の膨張力xチャンバの壁と長手方向の中心軸との間の角度のsinであるから、チャンバ。角度が大きいほど推進力は大きくなる。例えば、Golf MK IIのガソリンモータの代わりに、ストローク長が77.4mmのφ81mmのシリンダを持ち、9-10 Barの間で動作するモータの大きさを知ることができる。
【０２７３】
チャンバーの傾きはa = 10°、sin 10° = 0,174とし、シリンダーφ = 81mmを第1縦位置に保つと、第2縦位置にφ53,7mm、第2LP = 10 Barで圧力3.5mm、第1LP = 2,25 Barとなります。
（結論）
本発明によるモータを使用することが可能であり、これは、現在のガソリンモータのサイズに近い。
19680-2- 容器からなるポンプピストン
本セクションの目的は、WO2002/077457に開示された原理を用いながら、ポンプに使用することができる容器型ピストンを開発することであり、ここでは、前記ピストンの周囲は、第2縦方向位置の周囲の生産サイズと同等の生産サイズを有する。つまり、膨張可能な容器型ピストンは、第1縦位置に移動し、妨害することなく後方に戻るために、第2縦位置から膨張されることになる。しかし、前記ピストンの連続した外壁と、前記ピストンの横心線の下方に位置する前記チャンバの壁との接触部と、第1縦位置に最も近い可動キャブとを有し、かつ、第2縦位置に最も近い可動キャブとを有する前記ピストンの内圧によってのみ、第2縦位置から第1縦位置への転がり、滑り、転がり、転がり等の移動が行われる経験がある。
【０２７４】
経験は、前記チャンバの壁が前記チャンバの中心軸に平行である場合、自己推進能力が機能しなくなることである。従って、ピストンをポンプに使用するためには、チャンバの壁を覆う前記ピストンの壁の「ローリング」を避けるべきである。これは、前記ピストンの外壁を中止することによって行うことができる。
【０２７５】
自走式アクチュエータピストン、すなわち「前記ピストンの壁面が前記円錐形チャンバの壁面を覆うローリング・スライド・ローリング」を作ることは、ポンピング力の反対方向に推進力を発生させるので避けるべきである。そうするために、前記チャンバの壁と前記ピストンの壁との間の接触領域は、前記ピストンの壁の一定の領域に制限され(「ディスク連続」)、少なくとも2つの方法で行うことができる。
【０２７６】
接触領域は、前記ピストンの壁の別個の部分であってもよく、前記ピストンの壁の残りの部分よりも大きくなってもよく、第2の長手方向位置に最も近い前記ピストンの部分は、前記接触領域のそれよりも小さな横断面の円周を有することができる。膨張式容器型ピストン(本特許出願の19660、207および653節を参照のこと)の壁面におけるフープ応力は、前記壁面の外周の拡大を引き起こしており、アクチュエータピストンの発生源は、内部の過圧によって自走するようになる。
【０２７７】
したがって、フープは、前記ピストンが第1の縦位置から第2の縦位置に押されると、チャンバ壁への前記ピストンの密封能力に大きなインパクトを与えると同時に、大きなジャミングをする能力であると述べている。特定のR/t比(小さな肉厚(補強層を有する層)と比較して大きな半径)のために、フープ応力は内部の圧力よりもはるかに大きい。第1の考え方は、ピストン内の気体媒体の圧力が、チャンバ内の媒体の圧力に関連して、前記ピストンが位置し、前記ピストンによって圧縮される「かくして」ことである。しかしながら、ピストンは、ポンプされる媒体の任意の圧力でシールしなければならない。
【０２７８】
同時に、本特許出願のセクション19597に示されているチャンバにおいて、膨張した(窒素などの圧縮可能な媒体を用いて)ピストンを手で押すことは不可能であることが示されており、前記ピストンは、第1の長手方向位置から第2の長手方向位置まで、第1の長手方向位置において1〜1 1/2バール(絶対圧)過圧(大気圧)を有する圧縮可能な媒体を備えており、前記ピストンの壁を膨張させる前記媒体は、好ましくは、以下のようにすることができる。
【０２７９】
気体のような圧縮可能な媒体とは異なり、例えば、フォームは、その孔に流体を含んでいても、開口構造を有するフォームは、開口構造を有することが好ましく、前記フォームは、第1の長手方向位置において大気圧であることが好ましく、任意に低過圧(例えば、1バール)であることが好ましい。フォーム、好ましくは前記媒体が前記ピストンの壁を膨張させていないことが望ましく、任意に、非圧縮性媒体(例えば、水のような液体)のような、圧縮性のある媒体とは異なる、前記2つの因子の組み合わせが存在し得る。
【０２８０】
そして、例えば、中空のピストンロッドのような密閉された空間と連通することであって、該中空のピストンロッドであって、該中空のピストンロッドであって、前記発泡体から圧縮される媒体が、前記発泡体が前記ピストンの壁によって圧縮されるとき、前記ピストンが第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動するとき、前記密閉された空間(例えば、WO2010/094317または)へ連通することである。
【０２８１】
セクション207および/または653)は、内圧の急激な上昇を回避し、それによって妨害の可能性を回避するためである。
自己推進式アクチュエータピストンの生成を回避するための代替的な解決法は、膨張可能なピストンを使用する場合、ピストンが、補強された部品を備えていない壁を有してもよく、それによって、補強は最小限であってもよく、膨張されたときにピストンの壁の過度の嚥下を回避するだけであり、フォーム、好ましくは開放気泡フォームである。開放セルは、流体、好ましくは気体媒体、任意に液体、または液体と気体媒体の組み合わせを含むことができる。前記発泡体は、ピストンがその第1の長手方向位置にあり、前記ピストンの壁がチャンバの壁に係合および/または密閉的に接続されているときにピストンに挿入されてもよく、その結果、前記ピストンの壁が張力を有しているときには、前記ピストンの最大容積を充填し、(第2の長手方向位置にある)製造時よりも肉厚が小さくなっている。フォームは、高次(例えば、セクション19660および/または19680のピストンを使用する場合、5:1)に圧縮可能であり、その結果、第2の長手方向位置にある場合には、ピストンは、より密なフォームで満たされ得る。この場合、開放セルのほぼ全てが閉じられている。第1の長手方向位置から第2の長手方向位置に移動する場合には、前記フォーム内の媒体は、次に、前記ピストンから、例えば、ピストンロッドに除去され得る。前記ピストンロッド内に高圧が蓄積するのを避けるために、ピストンロッドは、開放セル内の媒体の容積を減少させる可動ピストンを有することができる(第2の縦位置にない場合)。この高圧は、ピストンがアクチュエータピストンとなり、第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動するときにジャミングを引き起こす。その結果、サイズを変化させている(そしてさらに形状を変化させてもよい)ピストンであってもよく、ポンプストロークの間に、それ自体を動かすことなく、また、例えばゴムのような可撓性材料で作られた前記ピストンの壁を妨害することなく、チャンバの壁に十分なシール力を与えるだけであってもよく、前記ピストンをポンプのための信頼性のあるピストンとする。
【０２８２】
フォームを含む前記容器ピストンの製造は、以下の通りであり、前記容器ピストンの壁は、それが第2の長手方向位置にあるときに製造される。その後、流体は、第1縦位置にある場合、当該容器のキャビティに注入される。すなわち、移動キャブは他のキャブに向かって移動し、容器の壁は湾曲する。その後、可動キャップの位置が固定され、その後、流体がキャビティから放出される。ここで、フォームブレンドを注入し、前記コンチナーのキャビティを閉じる。硬化後、可動キャップの固定具を取り外します。次いで、開放セルを含む前記フォームの性質のために、前記容器の壁の収縮が生じ得る。この収縮は、前記開放セル内の媒体の圧力をごくわずかに増加させることによって、または、前記フォームの中心内に配置された不浸透性の可撓性壁内に別の空洞を有することによって補償されてもよく、前記空洞は膨張され、次いで、壁をその当初計画された位置にするために、前記容器ピストンの壁に向かってフォームを押圧する。
【０２８３】
ピストンの別個の壁部は、ピストンの壁部から「突き出ている」、すなわち、ピストンの残りの壁部が近くにあるより大きな円周を有し、一方、ピストンの壁部から別個の部分への円周の遷移は、多かれ少なかれ、急激に又は階段状になっている。
【０２８４】
前記別個の部分と前記チャンバの壁との接触面積は小さくてもよく、これは、別個の部分の右側の形状を選択することによって行われてもよく、例えば、円形セグメントであって、前記セグメントの頂部は、前記チャンバの壁と接触している。
発明の207の要約
一般に、例えばポンプのためのチャンバ及びピストンの組み合わせのための新しい設計は、ポンプ作動の全期間中にポンプを作動させるために加えられる力が、使用者が快適であると感じるのに十分に低いこと、ストロークの長さが、特に女性及びティーンエージャーに適していること、ポンプ作動時間が長くならないこと、及びポンプが信頼できる最小限の構成要素を有し、メンテナンス時間がほとんどないことを確実にしなければならない。
【０２８５】
第1の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関し、チャンバは、縦軸を有する細長いチャンバを画定し、チャンバは、その第1の長手方向位置において、その第1の断面積、およびその第2の長手方向位置において、第2の断面積を有し、第2の断面積は、第1の断面積の95%以下であり、チャンバの断面積の変化は、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で少なくとも実質的に連続している。ピストンは、チャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動するときに、チャンバの断面に適応するようになっている。
【０２８６】
本文脈では、断面は、好ましくは、縦軸に対して垂直に取られる。
また、ピストンが第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間の移動中にチャンバの内壁に対してシールすることができるようにするために、チャンバの断面の変化は、好ましくは、少なくとも実質的に連続しており、すなわち、内壁の長手方向断面に急激な変化を生じさせることなくある。
【０２８７】
本文脈では、チャンバの断面積は、選択された断面におけるチャンバの内部空間の断面積である。
このように、以下で明らかになるように、内部チャンバの面積が変化することにより、実際に組み合わせを複数の状況に合わせることが可能となる。
【０２８８】
好ましい実施形態では、この組み合わせはポンプとして使用され、それによってピストンの動きによって空気が圧縮され、これがバルブを介して例えばタイヤに出力される。ピストンの面積およびバルブの反対側の圧力は、バルブを通る空気の流れを提供するために必要とされる力を決定する。したがって、必要とされる力の適応が起こる可能性がある。また、供給される空気の量は、ピストンの面積に依存する。しかし、空気を圧縮するためには、最初に
ピストンの移動は比較的容易であり(圧力は比較的低い)、これは広い面積で行うことができる。従って、全体として、一定の長さの一回のストロークの間に、所定の圧力で、より大量の空気を供給することができる。
【０２８９】
当然のことながら、実際の面積の縮小は、当該の力だけでなく、組み合わせの意図された用途にも左右される。
好ましくは、第2の断面積は、第1の断面積の95〜70%など、95〜15%である。特定の状況において、第2の断面積は、第1の断面積の約50%である。
【０２９０】
この組み合わせを実現するために、多くの異なる技術が使用され得る。これらの技術は、本発明の後続の態様に関連してさらに記載される。
そのような技術の一つは、ピストンが、共通部材に回転可能に固定された複数の少なくとも実質的に剛性の支持部材と、チャンバの内壁に密封するための、支持部材によって支持される弾性変形可能手段と、を備え、支持部材は、縦軸に対して10°から40°の間で回転可能である。
【０２９１】
この状況では、共通部材は、オペレータが使用するためにハンドルに取り付けられてもよく、支持部材は、チャンバ内でハンドルから比較的離れた方向に延びている。好ましくは、支持部材は、少なくとも縦軸にほぼ平行なように回転可能である。また、この組み合わせは、チャンバの内壁に対して支持部材をバイアスする手段をさらに含むことができる。
【０２９２】
別の技術は、ピストンが、変形可能な材料を含む弾性変形可能な容器を備えるものである。そのような状況では、変形可能な材料は、流体、または水、蒸気、および/またはガスのような流体の混合物、またはフォームであってもよい。
【０２９３】
また、長手方向の断面において、容器は、第1の長手方向の第1の形状、および第2の長手方向の第2の形状を有してもよく、第1の形状は、第2の形状と異なる。
次に、前記変形可能材料の少なくとも一部は、圧縮可能であってもよく、前記第1の形状は、前記第2の形状の領域よりも大きい領域を有する。あるいは、変形可能な材料は少なくとも実質的に非圧縮性であってもよい。ピストンは、変形可能な容器と連通する密閉空間を備え、密閉空間は、可変容積を有する。この容積は、オペレータによって変えることができ、スプリング付勢されたピストンを含むことができる。
【０２９４】
さらに別の技術は、前記第1の断面形状が前記第2の断面形状と異なり、前記チャンバの断面形状の変化が前記第1の縦方向位置と前記第2の縦方向位置との間で少なくとも実質的に連続している、1つの技術である。
【０２９５】
その場合、第1の断面積は、少なくとも5%、好ましくは少なくとも10%、例えば、少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%、例えば、少なくとも40%、好ましくは少なくとも50%、例えば、少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、例えば、少なくとも80%、例えば、第2の断面積よりも少なくとも90%大きいことができる。
【０２９６】
また、第1の断面形状は、少なくとも実質的に円形であってもよく、第2の断面形状は、長円形などの細長いものであって、第1の寸法が、第1の寸法に対してある角度で、少なくとも3、好ましくは少なくとも4倍の寸法である第1の寸法を少なくとも2つ有する。
【０２９７】
さらに、第1の断面形状は、少なくとも実質的に円形であってよく、第2の断面形状は、少なくとも2つ以上の少なくとも実質的に伸長した、例えば、ローブ形状の部品を備える。
【０２９８】
また、第1の長手方向位置における断面において、チャンバーの第1の周囲は、第2の長手方向における断面におけるチャンバーの第2の周囲の80〜120%、例えば85〜115%、好ましくは90〜110、例えば95〜105、好ましくは98〜102%であってもよい。好ましくは、第1の円周と第2の円周は少なくとも実質的に同一である。
【０２９９】
オプションまたは追加の技術は、ピストンが、チャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動するときに、チャンバの断面に適応するように適合されている弾性変形可能な材料、および少なくとも実質的に縦軸に沿って中心軸を有し、弾性的に変形可能な材料に隣接して配置されて、縦方向の弾性的に変形可能な材料を支持するコイル平バネを備える。
【０３００】
そのような状況では、ピストンは、弾性的に変形可能な材料とバネとの間に配置され、支持手段は、バネと弾性的に変形可能な材料との間の界面に沿って回転可能である、多数の平坦な支持手段をさらに備えることができる。
【０３０１】
支持手段は、第1の位置から第2の位置へ回転するように構成されてもよく、第1の位置では、その外側の境界は、第1の断面積内に含まれてもよく、第2の位置では、その外側の境界は、第2の断面積内に含まれてもよい。
【０３０２】
第2の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関し、チャンバーは縦軸を有する細長いチャンバーを画定し、チャンバは、その第1の長手方向位置において、その第1の断面積、およびその第2の長手方向位置において、第2の断面積を有し、第1の断面積は、第2の断面積よりも大きく、チャンバの断面積の変化は、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で少なくとも実質的に連続しており、ピストンは、チャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動するときに、チャンバの断面に適応するようになっており、前記ピストンは、共通部材に回転可能に固定された複数の少なくとも実質的に剛性の支持部材と、チャンバの内壁に密封するための支持部材によって支持される弾性的に変形可能な手段と、を備え、支持部材は、縦軸に対して10°から40°の間で回転可能である。好ましくは、支持部材は、少なくとも縦軸にほぼ平行なように回転可能である。
【０３０３】
従って、ピストンが異なる領域および/または形状に適応することができる方法は、ピストンがシール手段を保持する多数の回転可能に固定された手段を備えるものである。一つの好ましい実施形態は、ピストンが傘の全体的な形状を有するものである。
【０３０４】
好ましくは、共通部材は、組み合わせがポンプとして使用される場合のように、オペレータが使用するためにハンドルに取り付けられ、支持部材は、チャンバ内で、ハンドルから比較的離れた方向に延びる。これは、ハンドルをチャンバ内に押し込むことによって圧力を増加させることにより、支持手段及びシール手段をチャンバの壁に押し付けるだけであり、シールを増加させるという利点を有する。
【０３０５】
ストローク後のシールを確実にするために、好ましくは、この組み合わせは、チャンバの内壁に対して支持部材をバイアスする手段を備える。
第3の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関し、チャンバーは縦軸を有する細長いチャンバーを画定し、チャンバは、その第1の長手方向位置において、その第1の断面積、およびその第2の長手方向位置において、第2の断面積を有し、第1の断面積は、第2の断面積よりも大きく、チャンバの断面積の変化は、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で少なくとも実質的に連続しており、ピストンは、チャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動するときに、チャンバの断面に適応するようになっている。前記ピストンは、変形可能な材料を含む弾性変形可能な容器を備える。
【０３０６】
従って、弾性変形可能な容器を提供することによって、面積及び/又は形状の変化が提供され得る。当然、この容器は、ピストンがチャンバ内で移動されるときにピストンの残りの部分に追従するように、ピストンに十分に固定されるべきである。
【０３０７】
変形可能な材料は、流体、または水、蒸気、および/またはガス、またはフォームなどの流体の混合物であってもよい。この材料またはその一部は、ガスまたは水とガスの混合物のように圧縮可能であってもよく、または少なくとも実質的に非圧縮性であってもよい。
【０３０８】
断面積が変化した場合、容器の容積が変化することがある。従って、長手方向の断面では、容器は、第1の長手方向の第1の形状と第2の長手方向の第2の形状を有してもよく、第1の形状は第2の形状とは異なる。1つの状況において、変形可能材料の少なくとも一部は圧縮可能であり、第1の形状は、第2の形状の領域よりも大きい領域を有する。そのような状況では、容器の全体容積が変化し、流体は圧縮可能でなければならない。あるいは、または任意に、ピストンは、変形可能な容器と連通する第2の閉鎖空間を含み得、閉鎖空間は、可変容積を有する。このようにして、この閉鎖空間は、変形可能な容器が容積を変化させるときに流体を取り込むことができる。第2の容器の容積は、オペレータによって変化させることができる。このようにして、容器の全体の圧力または最大/最小圧力を変更することができる。また、第2の密閉空間は、バネ付勢ピストンを含んでもよい。
【０３０９】
閉鎖空間内の流体の圧力がピストンと容器の第2の長手方向位置との間の流体の圧力に関係するように、閉鎖空間の容積を画定する手段を提供することが好ましい。このようにして、変形可能な容器の圧力は、適切なシールを得るために変化させることができる。
【０３１０】
簡単な方法は、密閉空間内の圧力を、ピストンと第2の間の圧力と少なくとも実質的に同一に規定するように構成された定義手段を有することであろう。
容器の長手方向位置この状況では、2つの圧力間に単純なピストンを設けることができる(変形可能な容器内の流体のいずれをも緩めないため)。
【０３１１】
実際、このピストンの使用は、ピストンが並進する密閉空間が、組み合わせの主チャンバと同じ方法でテーパすることができるという点で、圧力間の任意の関係を定義することができる。
【０３１２】
チャンバ壁に対する摩擦及び形状/寸法変化の両方に耐えるために、容器は、繊維強制力のような強制手段を含む弾性的に変形可能な材料を含むことができる。
容器とチャンバ壁との間の適切なシールを達成し、維持するために、容器内の流体によって生じる圧力のような内圧は、ピストンが第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動する間、周囲の雰囲気の最高圧力よりも高いことが好ましく、またはその逆も好ましい。
【０３１３】
さらに別の態様では、本発明は、ピストンおよびチャンバの組み合わせに関し、チャンバーは縦軸を有する細長いチャンバーを画定し、第1の長手方向位置において、その第1の断面形状および面積、ならびにその第2の長手方向位置において、第2の断面形状および面積を有し、第1の断面形状が第2の断面形状と異なり、チャンバの断面形状の変化が第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で少なくとも実質的に連続しており、ピストンは、チャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動するときに、チャンバの断面に適応するようになっている。
【０３１４】
この非常に興味深い態様は、例えば、幾何学的図形の異なる形状が、円周とその面積との間の様々な関係を有するという事実に基づいている。また、2つの形状を変更してもよい。チャンバは、チャンバ内の表面の好ましい滑らかな変化を維持しながら、チャンバの1つの長手方向位置で1つの断面形状を、またもう1つの長手方向位置で1つの断面形状を有することができるように、連続的に行うことができる。
【０３１５】
本文脈では、断面の形状は、そのサイズにかかわらず、全体的な形状である。2つの円は、一方が他方と異なる直径を有するにもかかわらず、同じ形状を有する。
好ましくは、第1の断面積は、少なくとも5%、好ましくは少なくとも10%、例えば、少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%、例えば、少なくとも40%、好ましくは少なくとも50%、例えば、少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、例えば、少なくとも80%、例えば、第2の断面積より少なくとも90%大きい、である。
【０３１６】
好ましい実施形態では、第1の断面形状は、少なくとも実質的に円形であり、第2の断面形状は、長円形などの細長いものであり、第1の寸法が、第1の寸法に対してある角度で、少なくとも3、好ましくは少なくとも4倍の寸法である第1の寸法を少なくとも2つ有する。
【０３１７】
別の好ましい実施形態では、第1の断面形状は、少なくとも実質的に円形であり、第2の断面形状は、少なくとも2つ以上の少なくとも実質的に長い、例えば、ローブ形状の部分を含む。
【０３１８】
第1の長手方向位置での断面において、チャンバーの第1の円周が、第2の長手方向での断面におけるチャンバーの第2の円周の80〜120%、例えば85〜115%、好ましくは90〜110、例えば95〜105、好ましくは98〜102%である場合、いくつかの利点が見られる。様々な寸法を有する壁に対してシールしようとする場合、シール材料が十分なシールを提供し、その寸法を変更すべきであるという事実のために、問題が生じることがある。好ましい実施形態の状況のように、周囲がわずかに変化するだけであれば、シールをより容易に制御することができる。好ましくは、第1および第2の円周は、少なくとも実質的に同一であり、その結果、シール材料は、曲げられただけであり、かつ、有意な程度まで延伸されない。
【０３１９】
あるいは、シーリング材料を曲げたり変形させたりするとき、例えば、曲げたりすると、その一方の側面が圧縮され、他方の側面が伸びるという点で、周囲がわずかに変化することが望ましい。全体的に、少なくともシール材料が自動的に「選択する」円周に近い所望の形状を提供することが望ましい。
【０３２０】
このタイプの組み合わせで使用され得る1つのタイプのピストンは、共通部材に回転可能に固定された複数の少なくとも実質的に剛性の支持部材と、チャンバの内壁に密封するための、支持部材によって支持される弾性変形可能な手段と、を備える。
【０３２１】
別のタイプのピストンは、変形可能な材料を含む弾性変形可能な容器を備えるものである。本発明の別の態様は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関する。チャンバーは縦軸を有する細長いチャンバーを画定し、チャンバは、その第1の長手方向位置において、その第1の断面積と、その第2の長手方向位置において、第2の断面積とを有し、前記第1の断面積は、前記第2の断面積よりも大きく、前記チャンバの断面積の変化は、前記第1の長手方向位置と前記第2の長手方向位置との間で少なくとも実質的に連続しており、前記ピストンは、-前記チャンバの前記第1の長手方向位置から前記第2の長手方向位置へ移動するときに、自身を前記チャンバの前記断面に適合させるように適合された弾性変形可能な材料と、少なくとも実質的に縦軸に沿って中心軸を有し、弾性的に変形可能な材料に隣接して配置されて、縦方向の弾性的に変形可能な材料を支持するコイル平バネと備える。
【０３２２】
この実施形態は、弾性材料の大きな塊をピストンとして提供するだけであるという潜在的な問題を解決する。材料が弾性であるという事実は、ピストンの変形の問題を提供し、圧力が増加する場合には、材料の弾性のためにシールの欠如をモータらす。これは、要求される寸法変化が大きい場合に特に問題となる。
【０３２３】
本態様では、弾性材料は、螺旋フラットスプリングによって支持される。螺旋ばねは、チャンバの面積に追従するために膨張および圧縮することができ、一方、ばねの材料の平坦な構造は、ばねが圧力によって変形しないことを保証する。
【０３２４】
例えば、バネと変形可能な材料との間の係合面積を増大させるために、ピストンは、弾性的に変形可能な材料とバネとの間に配置された多数の平坦な支持手段をさらに備えることができ、支持手段は、バネと弾性的に変形可能な材料との間の界面に沿って回転可能である。
【０３２５】
好ましくは、支持手段は、第1の位置から第2の位置へ回転するように構成され、第1の位置では、その外側の境界は、第1の断面領域内に含まれてもよく、第2の位置では、その外側の境界は、第2の断面領域内に含まれてもよい。
【０３２６】
本発明の別の態様は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関するものであり、チャンバーは縦軸を有する細長いチャンバーを画定し、ピストンはチャンバ内で第1の長手方向位置から第2の長手方向位置まで移動可能であり、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間の内側チャンバー壁の少なくとも一部に沿って弾性変形可能な内壁を有するチャンバーを備える。ピストンがその位置に位置決めされたときの第1の長手方向位置において、その第1の断面積、およびピストンがその位置に位置決めされたときの第2の長手方向位置において、第2の断面積を有し、第1の断面積は第2の断面積よりも大きく、チャンバの断面の変化は、ピストンが第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で移動されたときに、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で少なくとも実質的に連続している。
【０３２７】
従って、代替的に、ピストンがチャンバの断面変化に適応する組み合わせに対して、この態様は、適応能力を有するチャンバに関する。
当然のことながら、ピストンは、少なくとも実質的に非圧縮性の材料、または、上記の態様に従ったピストンのような、適合チャンバと適合ピストンとの組み合わせで作ることができる。
【０３２８】
好ましくは、ピストンは、長手方向軸線に沿った断面において、第2の長手方向位置に向けてテーパが付いた形状を有する。
適合チャンバを提供する好ましい方法は、チャンバを、内壁を囲む外側支持構造体と外側支持構造および内壁によって規定される空間によって保持される流体とを含むものとすることができる。そのようにして、流体の選択または流体の組み合わせは、壁とピストンとの間のシール、および必要とされる力などのチャンバの特性を規定するのに役立つ。
【０３２９】
組み合わせが見られる場所に応じて、ピストンとチャンバの一方が静止していても、他方が動いていても、あるいは両方が動いていてもよいことは明らかである。これは、結合の機能に影響を及ぼさない。
【０３３０】
当然のことながら、本発明の組み合わせは、主として、必要とされる/取り込まれる力に合わせてピストンの翻訳を調整する付加的な方法を提供する新規な方法に焦点を合わせるという点で、多くの目的に使用することができる。実際、断面の面積/形状は、特定の目的および/または力のために組み合わせを適合させるために、チャンバの長さに沿って変化させることができる。1つの目的は、女性やティーンエージャーが使用するポンプを提供することである。それでも、一定の圧力をかけることができるはずである。そのような状況では、人がピストンのどの位置に人が与えることができる力を決定することによって人間工学的に改良されたポンプが必要とされ、それによってチャンバに適当な断面積/形状を与える。
【０３３１】
この組み合わせの別の用途は、特定のショック(力)の移動に必要とされるであろう範囲/形状を決定するであろうショックアブソーバのためのものである。また、チャンバに導入される流体の量が、流体を導入する前のピストンの実際の位置に応じて、ピストンの異なる移動を提供するアクチュエータを設けてもよい。
【０３３２】
実際、ピストンの性質、第1および第2の長手方向位置の相対的位置、およびチャンバに接続された任意のバルブの配置は、異なる圧力特性および異なる力特性を有するポンプ、モータ、アクチュエータ、ショックアブソーバなどを提供することができる。
【０３３３】
ピストンポンプがタイヤ膨張目的のハンドポンプである場合、PCT/DK96/00055(1997年4月18日のパートの米国継続を含む)、PCT/DK97/00223および/またはPCT/DK98/00507に開示されているものに従って、一体型コネクタを有することができる。コネクタには、どのタイプの一体型圧力計も装備することができます。例えば、膨張目的のためのフロアポンプまたは「カーポンプ」として使用される本発明によるピストンポンプにおいては、圧力計配置がこのポンプに組み込まれ得る。
【０３３４】
例えば、図4A-F、7A-E,7J、12A-Cのもののようなある種のピストン型は、任意の型のチャンバーと組み合わせることができる。
例えば、図3A〜Cに示されるような特定の機械的ピストンと、例えば、図6D〜Fに示されるような特定の複合ピストンと、例えば、図7Lに示されるような、凸型の一定の円周長を有するチャンバとの組み合わせは、良好な組み合わせであり得る。
【０３３５】
図9-12に示すような複合ピストンの組み合わせは、円周長の変化の可能性にかかわらず、凸型のチャンバと共に良好に使用することができる。
本出願に示されている「エンブレルタイプ」のピストンは、チャンバー内の媒体の圧力が「エンブレル」を開放側に装填している側に開放側を有している。また、「エンブレラ」が逆向きに働いている可能性も非常に高い。
【０３３６】
図示されているように、繊維構造を有する皮膚を有する膨張可能なピストンは、チャンバ内の圧力に対してピストン内に過圧を有する。しかし、ピストン内の圧力をチャンバ内の圧力と同等またはそれ以下にすることも可能であり、ファイバは、張力下ではなく圧力下である。結果として生じる形状は、図面に示されているものとは異なる場合がある。その場合、負荷調整手段は、異なるように調整されなければならず、ファイバは、支持されなければならない。荷重調整手段は、例えば、示されている。次いで、図9Dまたは12Bは、手段のピストンの動きが、例えばピストンロッドの伸びによってピストンに吸引力を与え、ピストンがピストンロッドの孔の反対側に位置するように構成することができる。ピストンの形状の変化は、異なるものではなく、コラプスが得られる。寿命が短くなることがあります。
【０３３７】
これらの実施形態により、手動操作に最適化された信頼性のある安価なポンプ、例えば、女性およびティーンエージャーによって操作されるユニバーサル自転車ポンプを得ることができる。図示のポンプの加圧チャンバ(縦断面および/または横断面)および/またはピストン手段の壁の形状は例示であり、ポンプの設計仕様に応じて変更することができる。また、本発明は、例えば、多段ピストンポンプ、およびデュアル機能ポンプ、モータによって駆動されるピストンポンプ、例えば、チャンバまたはピストンのみが動いているポンプ、ならびにチャンバおよびピストンの両方が同時に動いているタイプなど、あらゆる種類のポンプに使用することができる。ピストンポンプには、任意の種類の媒体をポンプで送り込むことができる。これらのポンプは、例えば、空気圧および/または油圧用途のようなあらゆる種類の用途に使用することができる。また、本発明は、手動操作されないポンプにも適用可能である。この力の減少は、装備品への投資を大幅に削減し、運用時のエネルギーを大幅に削減することを意味する。チャンバは、例えば、射出成形により、テーパ状のスウェージチューブ等から製造することができる。
【０３３８】
ピストンポンプでは、媒体はチャンバに吸い込まれ、チャンバはその後バルブ構成によって閉じられる。媒体は、チャンバおよび/またはピストンの動きによって圧縮され、バルブは、この圧縮媒体をチャンバから解放することができる。アクチュエータでは、バルブ配置を介して媒体をチャンバ内に圧入し、ピストンおよび/またはチャンバを移動させ、取り付けられた装置の移動を開始させる。ショックアブソーバにおいて、チャンバは完全に閉鎖されてもよく、チャンバは、チャンバおよび/またはピストンの移動によって圧縮可能な媒体を圧縮することができる。非圧縮性媒体の場合、例えば、ピストンは、運動が遅くなるように、動的摩擦を与えるいくつかの小さなチャンネルを備えることができる。
【０３３９】
さらに、本発明は、ピストンおよび/またはチャンバを動かすために媒体を使用することができ、例えばモータのように軸を回転させることができる推進用途にも使用することができる。上記の組み合わせは、上記の全ての用途に適用可能である。
【０３４０】
従って、本発明は、流体をポンピングするためのポンプにも関し、該ポンプは、上記の態様のいずれかによる組み合わせ、チャンバの外側の位置からピストンに係合する手段、チャンバに接続され、バルブ手段を備える流体入口、およびチャンバに接続された流体出口を含む。ある状況では、係合手段は、ピストンがその第1の長手方向位置にある外側位置と、ピストンがその第2の長手方向位置にある内側位置とを有することができる。このタイプのポンプは、加圧流体が所望される場合に好ましい。
【０３４１】
別の状況では、係合手段は、ピストンがその第2の長手方向位置にある外側位置と、ピストンがその第1の長手方向位置にある内側位置とを有することができる。このタイプのポンプは、実質的な圧力が所望されないが、単に流体を輸送する場合に好ましい。
【０３４２】
ポンプが床上に立つように構成され、ピストン/係合手段が空気のような流体を強制的に下方に圧縮するように構成されている状況においては、最大の力は、人間工学的に、ピストン/係合手段/ハンドルの最低位置に設けられてもよい。したがって、第1の状況では、これは、最高の圧力がそこで与えられることを意味する。第二の状況では、これは単に、最大の面積、従って最大の容積が最低の位置で見られることを意味する。しかしながら、タイヤのバルブを開くためには、例えばタイヤ内の圧力を超える圧力が必要であるという事実のため、結果として生じる圧力がバルブを開き、より大きな断面積がタイヤ内に流体を押し込むためには、係合手段の最低位置の直前に最小の断面積が望ましい場合がある(図2B参照)。
【０３４３】
また、本発明は、ショックアブソーバに関し、組み合わせの側面のいずれかに従った組み合わせと、チャンバの外側の位置からピストンを係合するための手段であって、前記係合手段は、ピストンがその第1の長手方向位置にある外側位置と、ピストンがその第2の長手方向位置にある内側位置とを有する、手段と、を備え、吸収体は、チャンバに接続された流体入口をさらに含み、弁手段を含むことができる。また、吸収体は、チャンバに接続された流体出口を含んでもよく、弁手段を含んでもよい。チャンバおよびピストンは、流体を含む少なくとも実質的にシールされた空洞を形成することが好ましく、流体は、ピストンが第1の縦方向位置から第2の縦方向位置へ移動するときに圧縮される。通常、吸収体は、ピストンを第1の長手方向位置に向けてバイアスする手段を備える。
【０３４４】
最後に、本発明は、アクチュエータに関し、組み合わせの側面のいずれかに従った組み合わせと、チャンバの外側の位置からピストンに係合する手段と、ピストンを第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で変位させるためにチャンバに流体を導入する手段とを備え、アクチュエータは、チャンバに接続され、バルブ手段を備える流体入口を備えることができる。また、チャンバに接続され、バルブ手段を含む流体出口が設けられてもよい。さらに、アクチュエータは、ピストンを第1または第2の長手方向位置にバイアスする手段を備えてもよい。
【０３４５】
上述の様々な実施形態は、例示としてのみ提供され、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。当業者は、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に示され説明された例示的な実施形態および用途に厳密に従うことなく、本発明に作成され得る要素の種々の修正、変更および組み合わせを容易に認識するであろう。
【０３４６】
全てのタイプのピストン、特に弾性変形可能な壁を有する容器は、長手方向位置間の移動中にチャンバ壁に密閉的に接続されてもよく、係合的にチャンバ壁に接続されても、または接続されていなくてもよい。または、チャンバ壁に係合して密封して接続してもよい。さらに、前記壁のいずれかの間に係合がなく、壁同士に接触する可能性がある。これは、例えば、容器がチャンバ内で第1の長手方向位置から第2の長手方向位置に移動している場合に生じる。
【０３４７】
前記壁間の接続のタイプ(密封および/または係合および/または接触および/または接続なし)は、前記容器壁内の正しい内圧、すなわち密封可能に接続するための高圧、係合するための低圧、および接続しないための大気圧(生産サイズの容器)を使用することによって達成することができ、従って、密閉空間が、密閉空間が容器内の圧力をピストンの外側の位置から制御することができるので、密閉空間を有する容器が好ましい。
【０３４８】
係合的に接続するための別の選択肢は、容器の薄い壁であり、これは、容器の壁とチャンバの壁との間で漏れが起こり得るように、前記壁の表面から突出している補強材を有することができる。
207 具体的に好ましい実施形態
本発明の一実施形態によれば、ピストンおよびチャンバの組み合わせが提供され、チャンバは、長手方向軸を有する細長いチャンバを画定し、チャンバは、その第1の長手方向位置で、その第1の断面積、およびその第2の長手方向位置で、第2の断面積を有し、第2の断面積は、第1の断面積の95%以下であり、チャンバの断面積の変化は、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で少なくとも実質的に連続しており、ピストンは、チャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動するときに、チャンバの断面に適合するように適合される。
【０３４９】
好ましくは、第2の断面積は、第1の断面積の95%〜15%である。
好ましくは、第2の断面積は、第1の断面積の95〜70%である。
好ましくは、第2の断面積は、第1の断面積の約50%である。
【０３５０】
好ましくは、ピストンは、チャンバの内壁に密封するために、共通部材に回転可能に固定された少なくとも実質的に剛性のある複数の支持部材であって、支持部材によって支持される弾性変形可能な手段であって、支持部材は、縦軸に対して10°から40°の間で回転可能である複数の支持部材を備える。
【０３５１】
本発明の一実施形態によれば、支持部材が少なくとも縦軸にほぼ平行なように回転可能である組み合わせも提供される。好ましくは、共通部材は、オペレータが使用するためにハンドルに取り付けられ、支持部材は、チャンバ内で、ハンドルから比較的離れた方向に延びる。好ましくは、前記組み合わせは、チャンバの内壁を覆う支持体をバイアスする手段をさらに含む。好ましくは、ピストンは、変形可能な材料を含む弾性的に変形可能な容器を備える。好ましくは、変形可能な材料は、流体または流体の混合物、例えば、水、蒸気、および/またはガス、または発泡体である。
【０３５２】
好ましくは、長手方向を通る断面において、容器は、第1の長手方向で第1の形状を有し、第2の長手方向で第2の形状を有し、第1の形状は第2の形状と異なる。好ましくは、前記変形可能材料の少なくとも一部は、圧縮可能であり、前記第1の形状は、前記第2の形状の領域よりも大きい領域を有する。好ましくは、変形可能な材料は、少なくとも実質的に非圧縮性である。好ましくは、ピストンは、変形可能な容器と連通するチャンバを備え、該チャンバは可変容積を有する。好ましくは、容積は、オペレータによって変化させることができる。チャンバは、バネ付勢ピストンを備えることが好ましい。好ましくは、この組み合わせは、チャンバ内の流体の圧力がピストンと容器の第2の長手方向位置との間の流体の圧力に関係するように、チャンバの容積を画定する手段をさらに含む。好ましくは、画定手段は、チャンバ内の圧力を、ピストンと容器の第2の長手方向位置との間の圧力と少なくとも実質的に同一に画定するように構成される。好ましくは、第1の断面形状は、第2の断面形状とは異なり、チャンバの断面形状の変化は、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で少なくとも実質的に連続している。好ましくは、第1の断面積は、少なくとも5%、好ましくは少なくとも10%、例えば、少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%、例えば、少なくとも40%、好ましくは少なくとも50%、例えば、少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、例えば、少なくとも80%、例えば、第2の断面積よりも少なくとも90%大きい、である。
【０３５３】
好ましくは、第1の断面形状は、少なくとも実質的に円形であり、第2の断面形状は、長円形などの細長いものであり、第1の寸法が、第1の寸法に対してある角度で、少なくとも3、好ましくは少なくとも4倍の寸法である第1の寸法を少なくとも2倍有する。好ましくは、第1の断面形状は、少なくとも実質的に円形であり、第2の断面形状は、少なくとも2つ以上の少なくとも実質的に伸長した、例えば、ローブ形状の部品を含む。好ましくは、第1の長手方向位置での断面において、チャンバーの第1の円周は、第2の長手方向での断面におけるチャンバーの第2の円周の80〜120%、例えば85〜115%、好ましくは90〜110、例えば95〜105、好ましくは98〜102%である。好ましくは、第1および第2の円周は、少なくとも実質的に同一である。好ましくは、ピストンは、チャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動するときに、チャンバの断面に適応するように適合された弾性変形可能な材料と、少なくとも実質的に縦軸に沿って中心軸を有するコイル状平バネとを備え、バネは、弾性変形可能な材料に隣接して配置され、長手方向に弾性変形可能な材料を支持する。好ましくは、ピストンは、弾性的に変形可能な材料とバネとの間に配置された多数の平坦な支持手段をさらに備え、支持手段は、バネと弾性的に変形可能な材料との間の界面に沿って回転可能である。好ましくは、支持手段は、第1の位置から第2の位置へ回転するように構成され、第1の位置では、その外側の境界は、第1の断面積内に含まれてもよく、第2の位置では、その外側の境界は、第2の断面積内に含まれてもよい。
【０３５４】
本発明の一実施形態によれば、ピストンとチャンバとの組み合わせが提供され、チャンバは、長手方向軸線を有する細長いチャンバを画定し、チャンバは、その第1の長手方向位置で、その第1の断面積、およびその第2の長手方向位置で、第2の断面積を有し、第1の断面積の変化は、第2の断面積よりも大きく、チャンバの断面積の変化は、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で少なくとも実質的に連続しており、ピストンは、チャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動する際に、チャンバの断面に適応するように適合され、ピストンは、チャンバの内壁に対してシールするために、共通部材に回転可能に固定され、支持部材によって支持され、弾性変形可能な手段を備え、チャンバの内壁は、長手方向軸線に対して10°と40°との間で回転可能である。
【０３５５】
一実施形態によれば、支持部材が少なくとも縦軸にほぼ平行なように回転可能である組み合わせが提供される。好ましくは、共通部材は、オペレータが使用するためにハンドルに取り付けられ、支持部材は、チャンバ内で、ハンドルから比較的離れた方向に延びる。好ましくは、この組み合わせは、チャンバAの内壁に支持部材を付勢するための手段をさらに含み、チャンバは、長手方向軸を有する細長いチャンバを画定し、チャンバは、その第1の長手方向位置で、その第1の断面積、およびその第2の長手方向位置で、第2の断面積を有し、チャンバの断面積の変化は、第2の断面積よりも大きく、チャンバの断面積の変化は、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で少なくとも実質的に連続しており、ピストンは、変形可能な材料を含む弾性変形可能な容器を含むチャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動するときに、チャンバの断面に適合するように適合される。
【０３５６】
好ましくは、変形可能な材料は、流体または流体の混合物、例えば、水、蒸気、および/またはガス、または発泡体である。好ましくは、長手方向を通る断面において、容器は、第1の長手方向で第1の形状を有し、第2の長手方向で第2の形状を有し、第1の形状は第2の形状と異なる。好ましくは、前記変形可能材料の少なくとも一部は、圧縮可能であり、前記第1の形状は、前記第2の形状の領域よりも大きい領域を有する。好ましくは、変形可能な材料は、少なくとも実質的に非圧縮性である。好ましくは、ピストンは、変形可能な容器と連通するチャンバを備え、該チャンバは可変容積を有する。好ましくは、容積は、オペレータによって変化させることができる。チャンバは、バネ付勢ピストンを備えることが好ましい。好ましくは、この組み合わせは、チャンバ内の流体の圧力がピストンと容器の第2の長手方向位置との間の流体の圧力に関係するように、チャンバの容積を画定する手段をさらに含む。好ましくは、画定手段は、チャンバ内の圧力を、ピストンと容器の第2の長手方向位置との間の圧力と少なくとも実質的に同一に画定するように構成される。好ましくは、容器は、以下を含む弾性変形可能な材料を含む。
【０３５７】
好ましくは、強制手段は繊維を含む。好ましくは、発泡体または流体は、第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ、またはその逆へピストンを移動させる間に、容器内で周囲の雰囲気の最高圧力よりも高い圧力を提供するように適合される。好ましくは、チャンバは、長手方向軸線を有する細長いチャンバを画定し、チャンバは、その第1の長手方向位置で、その第1の断面形状および領域を有し、チャンバの第2の長手方向位置で、第2の断面形状および領域を有し、第1の断面形状は、第2の断面形状とは異なり、チャンバの断面形状の変化は、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で少なくとも実質的に連続しており、ピストンは、チャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動するときに、チャンバの断面に適合するように適合される。
【０３５８】
好ましくは、第1の断面積は、少なくとも5%、好ましくは少なくとも10%、例えば、少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%、例えば、少なくとも40%、好ましくは少なくとも50%、例えば、少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、例えば、第2の断面積より少なくとも90%大きい少なくとも80である。好ましくは、第1の断面形状は、少なくとも実質的に円形であり、第2の断面形状は、長円形などの細長いものであり、第1の寸法が、第1の寸法に対してある角度で、少なくとも3、好ましくは少なくとも4倍の寸法である第1の寸法を少なくとも2倍有する。好ましくは、第1の断面形状は、少なくとも実質的に円形であり、第2の断面形状は、少なくとも2つ以上の少なくとも実質的に伸長した、例えば、ローブ形状の部品を含む。好ましくは、第1の長手方向位置での断面において、チャンバーの第1の円周は、85〜115%などの80〜120%、好ましくは95〜105などの90〜110である。好ましくは、第2の縦方向での断面におけるチャンバの第2の周の98〜102%である。好ましくは、第1および第2の円周は、少なくとも実質的に同一である。好ましくは、ピストンは、チャンバの内壁に密封するために、共通部材に回転可能に固定され、支持部材によって支持される弾性変形可能な手段を備える。好ましくは、ピストンは、変形可能な材料を含む弾性的に変形可能な容器を備える。
【０３５９】
本発明の別の実施形態によれば、ピストンとチャンバとの組み合わせが提供され、チャンバは、長手方向軸線を有する細長いチャンバを画定し、チャンバは、その第1の長手方向位置において、その第1の断面積、およびその第2の長手方向位置において、第2の断面積を有し、第1の断面積の変化は、第2の断面積よりも大きく、チャンバの断面の変化は、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で少なくとも実質的に連続しており、ピストンは、チャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動するときに、チャンバの断面に適合するように適合された弾性変形可能な材料と、少なくとも長手方向軸線に沿って中心軸線を有するコイル平バネとを備え、バネは、弾性変形可能な材料に隣接して配置され、長手方向で弾性変形可能な材料を支持する。
【０３６０】
好ましくは、ピストンは、弾性的に変形可能な材料とバネとの間に配置された多数の平坦な支持手段をさらに備え、支持手段は、バネと弾性的に変形可能な材料との間の界面に沿って回転可能である。好ましくは、支持手段は、第1の位置から第2の位置に回転するように構成され、第1の位置では、その外側の境界があり得る。前記第1の断面積内に含まれ、前記第2の位置において、前記第2の断面積内に前記第2の断面積の外側の境界を含むことができる。
【０３６１】
本発明の一実施形態によれば、ピストンとチャンバとの組み合わせが提供され、チャンバは、長手方向軸を有する細長いチャンバを画定し、ピストンは、第1の長手方向位置から第2の長手方向位置までチャンバ内で移動可能であり、チャンバは、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間の内チャンバ壁の少なくとも一部に沿って弾性変形可能な内壁を有し、チャンバは、ピストンがその位置に位置決めされたときに、その第1の長手方向位置において、その第1の断面積と、ピストンがその位置に位置決めされたときに、その第2の長手方向位置において、その第2の断面積とを有し、第1の断面積は、第2の断面積より大きく、チャンバの断面積の変化は、ピストンが第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で少なくとも実質的に連続している。
【０３６２】
好ましくは、ピストンは、少なくとも実質的に非圧縮性の材料で作られる。好ましくは、ピストンは、長手方向軸線に沿った断面において、第2の長手方向位置からの方向にテーパが付いた形状を有する。チャンバは、前記内壁を囲む外側支持構造と、前記外側支持構造および前記内壁によって規定される空間によって保持される流体とを備えることが好ましい。
【０３６３】
本発明の一実施形態によれば、流体をポンピングするためのポンプが提供され、前記ポンプは、請求項のいずれかに記載の組み合わせと、前記チャンバの外側の位置からピストンに係合するための手段と、前記チャンバに接続され、バルブ手段を含む流体入口と、前記チャンバに接続された流体出口とを備える。
【０３６４】
好ましくは、係合手段は、ピストンがその第1の長手方向位置にある外側位置と、ピストンがその第2の長手方向位置にある内側位置とを有する。好ましくは、係合手段は、ピストンがその第2の長手方向位置にある外側位置と、ピストンがその第1の長手方向位置にある内側位置とを有する。
【０３６５】
本発明の一実施形態によれば、ショックアブソーバは、上述したような組み合わせと、チャンバの外側の位置からピストンに係合する手段と、ピストンが第1の長手方向位置にある外側位置と、ピストンが第2の長手方向位置にある内側位置とを備える。
【０３６６】
好ましくは、ショックアブソーバは、チャンバに接続された流体入口をさらに含み、弁手段を含む。好ましくは、ショックアブソーバは、チャンバに接続された流体出口をさらに含み、弁手段を含む。好ましくは、チャンバおよびピストンは、流体を含む少なくとも実質的にシールされた空洞を形成し、流体は、ピストンが第1の縦方向位置から第2の縦方向位置へ移動するときに圧縮される。好ましくは、ショックアブソーバは、ピストンを第1の長手方向位置に向けてバイアスする手段をさらに備える。
【０３６７】
本発明の一実施形態によれば、上述の組み合わせ、チャンバの外側の位置からピストンに係合する手段、ピストンを第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で変位させるためにチャンバ内に流体を導入する手段を備えるアクチュエータも提供される。
【０３６８】
好ましくは、アクチュエータは、チャンバに接続され、バルブ手段を含む流体入口をさらに備える。好ましくは、アクチュエータは、チャンバに接続された流体出口をさらに含み、弁手段を含む。好ましくは、アクチュエータは、ピストンを第1または第2の長手方向位置にバイアスする手段をさらに備える。導入手段は、加圧された流体をチャンバ内に導入する手段を含むことが好ましい。好ましくは、導入手段は、可燃性流体、例えば、ガソリンまたはディーゼルをチャンバ内に導入するように構成され、アクチュエータは、可燃性流体を燃焼させる手段をさらに備える。好ましくは、前記アクチュエータは、前記ピストンの移動を前記クランクの回転に変換するように構成されたクランクをさらに備える。
207-1 具体的に好ましい実施形態
本発明の一実施形態によれば、内部チャンバ壁(71,73,75)によって境界され、前記チャンバ内にピストン手段(76,76',163)を備える細長いチャンバ(70)を備え、前記ピストン手段は、少なくとも前記チャンバの第1および第2の長手方向位置の間で前記チャンバに対してシール可能に移動可能なシール手段を備え、前記チャンバは、前記チャンバの第1および第2の長手方向位置の間で異なる断面積の断面を有し、前記チャンバは、前記第1および第2の長手方向位置の間で少なくとも実質的に連続的に異なる断面積を有し、前記第1の長手方向位置の断面積は、前記第2の長手方向位置の断面積よりも大きく、前記ピストン手段は、前記ピストンの相対移動中に、前記チャンバの前記異なる断面積に自らおよび前記シール手段を適合させるように設計されるピストン-チャンバの組み合わせを提供する。第1の長手方向位置から前記チャンバの第2の長手方向位置に至る手段で、異なる断面領域は、異なる断面形状を有し、チャンバ(162)の断面形状の変化は、チャンバ(162)の第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で連続しており、ピストン手段(163)は、それ自身及びシール手段を異なる断面形状に適合させるようにさらに設計され、シリンダ(162)の第1の長手方向位置における断面形状の第1の円周方向長さは、チャンバ(162)の第2の長手方向位置におけるチャンバ(162)の断面形状の第2の円周方向長さの80〜120%である。
【０３６９】
好ましくは、その第1の長手方向位置におけるチャンバ(162)の断面形状は、少なくとも実質的に円形であり、その第2の長手方向位置におけるチャンバ(162)の断面形状は、長円形などの細長いものであり、第1の寸法が、第1の寸法に対してある角度で少なくとも3、好ましくは少なくとも4倍の寸法など、少なくとも2である。好ましくは、その第1の長手方向位置におけるチャンバ(162)の断面形状は、少なくとも実質的に円形であり、その第2の長手方向位置におけるチャンバ(162)の断面形状は、少なくとも2つ以上の、例えば、ローブ形状の部品を含む。好ましくはaである
第1の長手方向位置におけるシリンダ(162)の断面形状の第1の円周方向長さは、その第2の長手方向位置におけるチャンバ(162)の断面形状の第2の円周方向長さの85〜115%、好ましくは90〜110%、例えば95〜105、好ましくは98〜102%である。望ましくは、第１及び第2の円周長は、少なくとも実質的に同一である。
【０３７０】
好ましくは、その第2の長手方向位置における前記チャンバ(162)の断面積は、その第1の長手方向位置における前記チャンバ(162)の断面積の95%以下である。好ましくは、第2の長手方向における前記チャンバ(162)の断面積は、その第1の長手方向位置における前記チャンバ(162)の断面積の95%から15%である。
【０３７１】
好ましくは、その第2の長手方向位置における前記チャンバの断面積は、その第1の長手方向位置における前記チャンバ(162)の断面積の95%以下である。好ましくは、第2の長手方向における前記チャンバ(162)の断面積は、その第1の長手方向位置における前記チャンバ(162)の断面積の95%から15%の間である。好ましくは、第2の長手方向における前記チャンバ(162)の断面積は、その第1の長手方向位置における前記チャンバ(162)の断面積の95%から70%である。好ましくは、第2の長手方向における前記チャンバ(162)の断面積は、その第1の長手方向位置における前記チャンバ(162)の断面積の約５０%である。
【０３７２】
本発明の一実施形態によれば、流体をポンピングするためのポンプもまた提供され、該ポンプは、先の請求項のいずれかに基づく組み合わせ、チャンバ（162）の外側の位置からピストン手段(76、163)と係合するための手段と、チャンバに接続され、かつ、バルブ手段を備える流体入口と、チャンバ(162)に接続された流体出口と、を備える。
【０３７３】
好ましくは係合手段は、ピストン手段(76、163)がチャンバの第1の長手方向位置に位置する外側位置と、ピストン手段(76、163)がチャンバ(162)の第２の長手方向位置にある内側位置とを有する。
【０３７４】
好ましくは係合手段は、ピストン手段(76、163)がチャンバの第２の長手方向位置に位置する外側位置と、ピストン手段(76、163)がチャンバ(162)の第１の長手方向位置にある内側位置とを有する。
【０３７５】
本発明の一実施形態によれば、ショックアブソーバも提供される。ショックアブソーバは、請求項1〜9のいずれか1項に記載の組み合わせと、前記チャンバの外側の位置からピストン手段(76、163)に係合する手段と、を備え、係合する手段は、ピストン手段が第１の長手方向位置にある外側位置と、ピストン手段が第２の長手方向位置にある内側位置と、を有する。
【０３７６】
好ましくは、ショックアブソーバは、チャンバ(162)に接続され、バルブ手段を備える流体入口を備える。
好ましくは、ショックアブソーバは、チャンバ（１６２）に接続され、バルブ手段を含む流体出口をさらに含む。好ましくは、チャンバ（162）およびピストン手段（76、163）は、流体を含む少なくとも実質的に密閉された空洞を形成し、ピストン手段がチャンバ（162）の第1の長手方向位置から第2の長手方向位置に移動すると、流体は圧縮される。好ましくは、ショックアブソーバは、チャンバの第１の長手方向位置に向かってピストン手段を付勢する手段をさらに備える。
【０３７７】
本発明の一実施形態によれば、アクチュエータも提供される。アクチュエータは、請求項１〜９のいずれかに記載の組み合わせ、チャンバーの外側の位置からピストン手段と係合するための手段（162）、及びチャンバの第１および第２の長手方向位置の間でピストン手段（７６、１６３）を変位させるために、チャンバ（１６２）に流体を導入する手段を備える。
【０３７８】
好ましくは、チャンバ（１６２）に接続され、バルブ手段を含む流体入口をさらに含むアクチュエータである。好ましくは、チャンバに接続され、バルブ手段を備える流体出口をさらに備えるアクチュエータである。好ましくは、ピストン手段（７６、１６３）をチャンバの第１または第２の長手方向位置に向かって付勢する手段をさらに備えるアクチュエータである。好ましくは、導入手段が加圧流体をチャンバ（１６２）に導入する手段を含むアクチュエータである。好ましくは、導入手段は、ガソリンまたはディーゼルなどの可燃性流体をチャンバ（１６２）に導入するように適合され、アクチュエータは、可燃性流体を燃焼させる手段をさらに備えるアクチュエータである。好ましくは、ピストン手段の並進をクランクの回転に変換するように適合されたクランクをさらに含むアクチュエータである。
653 発明の概要
第1の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関するものであり、前記容器は、弾性的に拡張可能であり、前記第2の縦位置における前記容器の内側チャンバ壁のほぼ周囲の長さのストレスフリーかつ変形していない製造サイズの状態において、その周囲の長さを有するようにされる。
【０３７９】
本文脈では、断面は、好ましくは、縦軸(=横方向)に垂直に取られる。
好ましくは、第2の断面積は、第1の断面積の95〜70%など、98〜5%である。特定の状況において、第2の断面積は、第1の断面積の約50%である。
【０３８０】
この組み合わせを実現するために、多くの異なる技術が使用され得る。これらの技術は、本発明の後続の態様に関連してさらに記載される。
そのような技術の一つは、ピストンが変形可能な材料を含む容器を備えるものである。そのような状況では、変形可能な材料は、流体、または水、蒸気、および/またはガスのような流体の混合物、またはフォームであってもよい。この材料またはその一部は、ガスまたは水とガスの混合物のように圧縮可能であってもよく、または少なくとも実質的に非圧縮性であってもよい。
【０３８１】
変形可能な材料はまた、ばねのようなばね力作動装置であってもよい。従って、容器は、異なる断面積及び異なる円周方向サイズを有するチャンバの壁にシールを提供するように調節可能であってもよい。これは、チャンバの断面の最小断面積の円周方向長さにほぼ等しいピストンの生産サイズ(応力がない、変形していない)を選択し、より大きな円周方向長さを有する長手方向位置に移動するときにピストンを膨張させ、反対方向に移動するときにピストンを収縮させることによって達成され得る。
【０３８２】
また、これは、チャンバの壁上のピストンからの所定のシール力を保持する手段を提供することによって、ピストンの内圧をストローク中一定に維持することができる所定のレベルに維持することによって達成することができる。一定の大きさの圧力レベルは、断面の周方向長さの差異、および周方向長さが最小の断面で適切なシールを得る可能性に依存する。差が大きく、最小の周囲長で適切なシール力を得るには適切な圧力レベルが高すぎる場合、ストローク中に圧力の変化が配置される可能性がある。これは、ピストンの圧力管理を必要とする。商業的に使用される材料は、通常、しっかりとしたものではないので、特に、非常に高い圧力が使用される場合には、例えば、膨張目的でバルブを使用することによって、この圧力を維持する可能性がなければならない。圧力を得るためにスプリングフォース作動装置を使用している場合は、バルブを必要としない場合があります。
【０３８３】
チャンバの断面積が変化すると、容器の容積が変化することがある。従って、チャンバの長手方向の断面において、容器は、第1の長手方向の第1の形状と第2の長手方向の第2の形状を有することができ、第1の形状は、第2の形状と異なることができる。1つの状況において、少なくとも一部は、変形可能材料が圧縮可能であり、第1の形状が第2の形状の領域よりも大きい領域を有する。そのような状況では、容器の全体容積が変化し、流体は圧縮可能でなければならない。あるいは、または任意に、ピストンは、変形可能な容器と連通する密閉空間を含み得、前記密閉空間は、可変容積を有する。このようにして、閉鎖空間は、変形可能な容器が容積を変化させるときに、流体を取り込んだり、流体を放出したりすることができる。コンテナの容積の変化は、自動的に調整可能なものである。ストローク中、容器内の圧力が一定になることがあります。
【０３８４】
また、密閉空間は、バネ付勢ピストンを含んでもよい。このバネは、ピストン内の圧力を規定し得る。閉鎖空間の容積は、変化させることができる。このようにして、容器の全体の圧力または最大/最小圧力を変更することができる。
【０３８５】
閉鎖された空間が第1の閉鎖された空間と第2の閉鎖された空間に上方に分割される場合、前記空間は、前記第1の閉鎖された空間内の流体の圧力が前記第2の閉鎖された空間内の圧力に関係し得るように、前記第1の閉鎖された空間の容積を画定する手段をさらに含む。前述の空間は、例えば、バルブ、好ましくは、シュレーダーバルブのような膨張バルブによって膨張可能である。例えば容器の壁を通る漏れによる容器内の圧力低下の可能性は、定義手段を通る第2の密閉空間の膨張によってバランスされ得る。定義手段は、一対のピストンであってもよく、一対のピストンは、各閉鎖空間内にある。
【０３８６】
画定手段は、第1の密閉空間および容器内の圧力を、ストロークの間、少なくとも実質的に一定に画定するように構成することができる。しかしながら、容器内の任意の種類の圧力レベルは、定義手段によって定義することができ、例えば、ピストンが第1の長手方向位置での大きな断面積に移動するときに容器の壁が膨張するときに圧力上昇が必要となる場合があり、この場合、適切なシールを維持するために、現在の圧力値での接触面積および/または接触圧力が少なすぎる可能性があり、定義手段は、各密閉空間内に1つずつ存在する一対のピストンであってもよい。第2の閉鎖空間は、一定の圧力レベルまで膨張され得るので、容積があるにもかかわらず、圧力上昇が第1の閉鎖空間および容器に伝達され得る。
【０３８７】
容器、したがって第2の閉鎖空間もまたより大きくなる可能性がある。これは、例えば、ピストンロッド内の異なる断面積を有するピストンおよびチャンバ(第2の密閉空間)の組み合わせによって達成され得る。圧力降下もまた、設計可能であり得る。
【０３８８】
ピストンの圧力管理はまた、密閉空間内の流体の圧力をチャンバ内の流体の圧力と関連付けることによって達成されてもよい。チャンバと連通する閉鎖空間の容積を規定する手段を提供することによって。このようにして、変形可能な容器の圧力は、適切なシールを得るために変化させることができる。例えば、簡単な方法は、容器が第2の長手方向位置から第1の長手方向位置に移動しているときに、密閉空間内の圧力を上昇させるように定義手段を設けることである。この状況では、2つの圧力間に単純なピストンを設けることができる(変形可能な容器内の流体のいずれをも緩めないため)。
【０３８９】
実際、このピストンの使用は、ピストンが並進するチャンバが、組み合わせの主チャンバと同じ方法でテーパすることができるという点で、圧力間の任意の関係を規定することができる。
【０３９０】
ピストンロッドから容器内へ直接移動可能な装置も、容器内の容積および/または圧力を変化させることができる。ピストンが、膨張のために弁を有しないか、または、それと連絡していない(閉鎖系)こともあり得る。ピストンが膨張弁を有しない場合、流体は、容器の壁の材料に対して不透過性であってもよい。取り付けプロセスにおけるステップは、流体をピストンの容積内に入れた後、およびチャンバの第2の長手方向位置に位置決めした後に、容器の容積を永久的に閉じるステップである場合がある。ピストンの速度が得られるかどうかは、第1の閉鎖チャンバとの間で摩擦があまり大きくなく、大きな流体が流れる可能性に依存する。ピストンが膨張弁を有する場合、容器の壁は、流体に対して透過性であってもよい。
【０３９１】
容器は、ピストンに含まれる圧力源によって膨張させることができる。または、組み合わせの外側および/またはチャンバー自体が外部圧力源である場合の外圧源。すべてのソリューションは、ピストンと連通するバルブを必要とする。この弁は、好ましくは膨張弁、シュレーダー弁、または一般にスプリング力作動弁コアを有する弁であってもよい。シュレーダーバルブは、スプリング付勢されたバルブコアピンを有し、ピストン内の圧力に関係なく閉じ、あらゆる種類の流体がそれを通って流れることができる。しかしながら、他のタイプの弁、例えば逆止弁でもよい。
【０３９２】
容器は、バネ付勢同調ピストンが逆止弁として動作する閉鎖空間を通して膨張させることができる。流体は、圧力源、例えば、外部圧力源、または、例えば、内圧容器から、ばね付勢されたピストンのピストンロッドの軸受内の長手方向ダクトを通って流れてもよい。
【０３９３】
閉鎖空間が第1および第2の閉鎖空間に分割される場合、第2の閉鎖空間が第1の閉鎖空間へのそれを介した膨張を禁止し得るので、圧力源としてチャンバを用いて膨張を行うことができる。チャンバは、チャンバの足部に入口弁を有してもよい。容器を膨張させるために、膨張弁、例えばシュレーダー弁のようなバネ力作動弁コアを有する弁をアクチュエータと共に使用することができる。これは、国際公開第96/10903号パンフレットまたは国際公開第97/43570号パンフレットに従った作動ピンであってもよく、国際公開第99/26002号パンフレットまたは米国特許第5,094,263号パンフレットに従った弁アクチュエータであってもよい。バルブのコアピンは、閉じるときにチャンバに向かって動いています。上述のWO文書からの作動ピンは、ばね力で作動する弁コアを開く力が非常に小さく、手動で作動するポンプによって容易に膨張させることができるという利点を有する。米国特許で引用されているアクチュエータは、通常のコンプレッサの力を必要とする場合がある。
【０３９４】
チャンバ内の作動圧力がピストン内の圧力よりも高い場合、ピストンは自動的に膨張され得る。チャンバ内の作動圧力がピストン内の圧力よりも低い場合、例えばチャンバのフット内の出口弁を一時的に閉じることにより、より高い圧力を得る必要がある。弁が、例えば、WO 99/26002に従う弁アクチュエータによって開くことができるシュレーダー弁である場合、これは、チャンバーおよび弁アクチュエータと弁のコアピンとの間の空間を接続することによって、チャンバーの形態のバイパスを生成することによって達成され得る。このバイパスは、開くことができ(シュレーダー弁は閉じたままでもよい)、閉じることができ(シュレーダー弁は開くことができる)、例えば、可動ピストンによって達成することができる。このピストンの動きは、例えば、ペダルによって手動で配置することができ、ペダルは、オペレータによって不活性位置から作動位置へ、また逆も同様である。また、チャンバおよび/または容器内の圧力測定の結果によって開始されるアクチュエータのような他の手段によっても達成することができる。
【０３９５】
容器内の所定の圧力を得ることは、手動で達成することができ、例えば、容器内の圧力を測定しているマノメーターのような圧力ゲージによって操作者に知らせる。また、例えば、流体の圧力が最大圧力設定値を超えたときに流体を放出する容器内の解放弁によって、自動的に達成することもできる。また、圧力が所定の圧力値を超えたときに弁アクチュエータの上方の圧力源からチャネルを閉じるバネ力作動キャップによって達成することもできる。もう1つの解決策は、チャンバの出口弁の閉鎖可能なバイパスの対応する溶液-容器内での圧力測定が必要であり、これは、例えば容器のシュレーダー弁のWO 99/26002に従って弁アクチュエータのバイパスを開閉するアクチュエータを所定の圧力値で操縦することができる。
【０３９６】
上記の解決法は、容器を含むあらゆるピストンにも適用可能である。国際公開第00/65235号パンフレット及び国際公開第00/70227号パンフレットに示されているもの。そのような技術の一つは、ピストンが弾性的に変形可能な容器壁を含む容器を備えるものである。
【０３９７】
断面の周方向長さのサイズの変化によって開始される容器壁の膨張または収縮は、容器の壁を3次元で膨張または収縮させる補強材を選択することによって可能とすることができる。従って、容器の壁とチャンバの壁との間に余分な材料が残らない。接触長を制限するために、ピストンに対するチャンバ内の圧力の影響に耐えること(縦方向の伸張)も、適切な補強材を選択することによって行うことができる。容器の壁の補強は、容器の壁内に配置されてもよく、および/または、配置されていなくてもよい。
【０３９８】
容器の壁の補強材は、織物材料で作ることができる。これは、1つの層であってもよいが、好ましくは、互いに交差する少なくとも2つの層であってもよく、そのため、補強材は、取り付けがより容易であり得る。これらの層は、例えば、織られていても、編まれていてもよい。織糸が互いに密接に異なる層に配置されると、糸は弾性材料で作られ得る。これらの層は、例えば、ゴムのような弾性材料の2つの層内で加硫されてもよい。容器が生産サイズの場合、壁の弾性材だけでなく、鉄筋も応力がなく変形しない。容器の補強壁の拡大は、糸が広がるにつれて交差部間の距離(=縫い目サイズ)が大きくなり、収縮するにつれて縫い目サイズが小さくなることを意味する。
【０３９９】
契約容器の壁をチャンバの壁に密閉することは、容器を一定の圧力に加圧することによって確立することができる。ここで、縫い目サイズが少し大きくなるように、ネジ山が少し広がります。容器の壁の接触は、接触長が大きくなりすぎるような方法で容器を膨張させる内圧を禁止し、その妨害を回避する。
【０４００】
メリヤス編み鉄筋は、例えば、弾性ねじおよび/または弾性曲げ可能なねじで作られてもよい。容器の壁の膨張は、ニットの曲げられたループを伸張することによって行うことができる。コンテナの壁が収縮すると、伸びたループが変形していない状態に戻ることがある。
【０４０１】
織物補強材は、織物または編物の織物補強材が2層の弾性材料の内側に円柱として置かれた生産ライン上で製造されてもよい。最小シリンダ内には、キャップがシーケンストップダウントップダウンに保持されているバーが配置されており、これらはそのバー上を移動することができます。ラインの最後には、加硫オーブンが保持されている。オーブンの内部は、ストレスのない未成形の状態で、容器の大きさ及び形状を有することができる。オーブン内にあるシリンダの部分は長さ方向に切断されており、2つのキャップが両端のシリンダ内に配置され、そこに保持されている。オーブンを閉め、100℃以上の蒸気と高圧を投入する。約1〜2分後に、オーブンを開け、容器の壁に2つのキャップが加硫された状態にしてもよい。加硫の分のリードタイムを使用するために、例えば、回転又は平行移動すること、及び全てが生産ラインの終わりに終わることのように、複数のオーブンが存在してもよい。また、加硫時間として輸送リードタイムを用いて、生産ライン自体に複数のオーブンを設けることも可能である。
【０４０２】
容器の繊維強化壁の製造も同様である。補強された繊維は、例えば、射出成形によって製造することができる。組み立てソケット、またはストリングを切断することによって、その後、組み立てソケットの両端に配置される。どちらのオプションも簡単にシリーズ化することができる。残りの部分については、製造プロセスは織物補強に関する上記のプロセスと類似している。
【０４０３】
弾性的に変形可能な容器を備えるピストンは、壁に配置されない補強手段、例えば、容器の壁に接続され、膨張可能であってもなくてもよい複数の弾性アームを備えてもよい。膨張可能な場合には、補強材はまた、チャンバ内の圧力による容器の壁の変形を制限するように機能する。
【０４０４】
もう1つの選択肢は、容器の壁の外側の補強である。
本発明の別の態様は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関するものであり、チャンバーは縦軸を有する細長いチャンバーを画定し、ピストンは、少なくとも第2の長手方向位置から第1の長手方向位置までチャンバ内で移動可能であり、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間の内側チャンバー壁の少なくとも一部に沿って弾性変形可能な内壁を有し、ピストンがその位置に位置決めされたときの第1の長手方向位置において、その第1の断面積、およびピストンがその位置に位置決めされたときの第2の長手方向位置において、第2の断面積を有し、第1の断面積は第2の断面積よりも大きく、チャンバの断面の変化は、ピストンが第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で移動されたときに、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で少なくとも実質的に連続している。
【０４０５】
従って、代替的に、ピストンがチャンバの断面変化に適応する組み合わせに対して、この態様は、適応能力を有するチャンバに関する。当然のことながら、ピストンは、少なくとも実質的に非圧縮性の材料、または、上記の態様に従ったピストンのような、適合チャンバと適合ピストンとの組み合わせで作ることができる。
【０４０６】
好ましくは、ピストンは、長手方向軸線に沿った断面において、第2の長手方向位置に向けてテーパが付いた形状を有する。
適合チャンバを提供する好ましい方法は、チャンバを、内壁を囲む外側支持構造体と、外側支持構造および内壁によって規定される空間によって保持される流体とを含むように構成する。そのようにして、流体の選択または流体の組み合わせは、壁とピストンとの間のシール、および必要とされる力などのチャンバの特性を規定するのに役立つ。
【０４０７】
さらに別の態様では、本発明は、ピストンおよびチャンバの組み合わせに関する。チャンバーは縦軸を有する細長いチャンバーを画定し、第1の長手方向位置において、その第1の断面形状および面積、ならびにその第2の長手方向位置において、第2の断面形状および面積を有し、第1の断面形状が第2の断面形状と異なり、チャンバの断面形状の変化が第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で少なくとも実質的に連続し、ピストンは、チャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動するときに、チャンバの断面に適応するようになっている。
【０４０８】
この非常に興味深い態様は、例えば、幾何学的図形の異なる形状が、円周とその面積との間の様々な関係を有するという事実に基づいている。また、2つの形状の間の変化は、チャンバが、チャンバ内の表面の好ましい滑らかな変化を維持しながら、その1つの長手方向位置で1つの断面形状を有し、もう1つの長手方向位置でもう1つの断面形状を有することができるように、連続的に行われてもよい。
【０４０９】
本文脈では、断面の形状は、そのサイズにかかわらず、全体的な形状である。2つの円は、一方が他方と異なる直径を有するにもかかわらず、同じ形状を有する。
好ましくは、第1の断面積は、少なくとも2%、例えば少なくとも5%、好ましくは少なくとも10%、例えば少なくとも20%、好ましくは少なくとも30%、例えば少なくとも40%、好ましくは少なくとも50%、例えば少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%、例えば少なくとも80%、例えば少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%である。
【０４１０】
好ましい実施形態では、第1の断面形状は、少なくとも実質的に円形であり、第2の断面形状は、長円形などの細長いものであり、第1の寸法が、第1の寸法に対してある角度で、少なくとも3、好ましくは少なくとも4倍の寸法である第1の寸法を少なくとも2つ有する。
【０４１１】
別の好ましい実施形態では、第1の断面形状は、少なくとも実質的に円形であり、第2の断面形状は、少なくとも2つ以上の少なくとも実質的に長い、例えば、ローブ形状の部分を含む。
【０４１２】
第1の長手方向位置での断面において、チャンバーの第1の円周が、第2の長手方向での断面におけるチャンバーの第2の円周の80〜120%、例えば85〜115%、好ましくは90〜110、例えば95〜105、好ましくは98〜102%である場合、いくつかの利点が見られる。様々な寸法を有する壁に対してシールしようとする場合、シール材料が十分なシールを提供し、その寸法を変更すべきであるという事実のために、問題が生じることがある。好ましい実施形態の状況のように、周囲がわずかに変化するだけであれば、シールをより容易に制御することができる。好ましくは、第1および第2の円周は、少なくとも実質的に同一であり、その結果、シール材料は、曲げられただけであり、かつ、有意な程度まで延伸されない。
【０４１３】
あるいは、シーリング材料を曲げたり変形させたりするとき、例えば、曲げたりすると、その一方の側面が圧縮され、他方の側面が伸びるという点で、周囲がわずかに変化することが望ましい。全体的に、少なくともシール材料が自動的に「選択する」円周に近い所望の形状を提供することが望ましい。
【０４１４】
このタイプの組み合わせで使用され得る1つのタイプのピストンは、変形可能な容器を備えるピストンを備えるものである。容器は、弾性変形可能であっても、非弾性変形可能であってもよい。最後の方法では、容器の壁がチャンバ内を移動中に曲がることがある。高い摩擦力での収縮を可能にする補強タイプを有する、チャンバの第1の長手方向位置の周囲長さのほぼサイズの製造サイズを有する弾性変形可能な容器もまた、このタイプの組み合わせで使用することができ、特に、ピストンの高速で使用することができる。
【０４１５】
チャンバの長手方向断面においてチャンバの中心軸から異なる距離を有する容器の壁の一部を可能にする皮膚の補強タイプを有する、チャンバの第2の長手方向位置の周囲長さのほぼサイズの製造サイズを有する弾性変形可能な容器もまた、使用され得る。
【０４１６】
組み合わせが見られる場所に応じて、ピストンとチャンバの一方が静止していても、他方が動いていても、あるいは両方が動いていてもよいことは明らかである。これは、結合の機能に影響を及ぼさない。
【０４１７】
ピストンはまた、内壁および外壁の上を滑ることもできる。内壁はテーパ形状を有してもよく、外壁は円筒状であってもよい。
当然のことながら、本発明の組み合わせは、主として、必要とされる/取り込まれる力に合わせてピストンの翻訳を調整する付加的な方法を提供する新規な方法に焦点を合わせるという点で、多くの目的に使用することができる。実際、断面の面積/形状は、特定の目的および/または力のために組み合わせを適合させるために、チャンバの長さに沿って変化させることができる。1つの目的は、女性やティーンエージャーが使用するポンプを提供することである。それでも、一定の圧力をかけることができるはずである。そのような状況では、人がピストンのどの位置に人が与えることができる力を決定することによって人間工学的に改良されたポンプが必要とされ、それによってチャンバに適当な断面積/形状を与える。
【０４１８】
この組み合わせの別の用途は、特定のショック(力)の移動に必要とされるであろう範囲/形状を決定するであろうショックアブソーバのためのものである。また、チャンバに導入される流体の量が、流体を導入する前のピストンの実際の位置に応じて、ピストンの異なる移動を提供するアクチュエータを設けてもよい。
【０４１９】
実際、ピストンの性質、第1および第2の長手方向位置の相対的位置、およびチャンバに接続された任意のバルブの配置は、異なる圧力特性および異なる力特性を有するポンプ、モータ、アクチュエータ、ショックアブソーバなどを提供することができる。
【０４２０】
チャンバとピストンとの組み合わせの好ましい実施形態は、ピストンポンプに使用される例として説明されている。しかしながら、このことは、主としてチャンバのバルブ配置であり、また、どのような物品または媒体が移動を開始するかであり、それは、ポンプ、アクチュエータ、ショックアブソーバまたはモータのような用途のタイプにとって決定的であり得るので、本発明の適用範囲を上記用途に限定すべきではない。ピストンポンプでは、媒体をチャンバに吸い込むことができる。
【０４２１】
その後弁配置により閉じることができる。媒体は、チャンバおよび/またはピストンの動きによって圧縮されてもよく、その後、バルブがこの圧縮媒体をチャンバから解放してもよい。アクチュエータでは、バルブ構成によって媒体をチャンバ内に圧入し、ピストンおよび/またはチャンバを移動させて、取り付けられた装置の移動を開始させることができる。ショックアブソーバでは、チャンバは完全に閉じられてもよく、圧縮可能な媒体は、チャンバおよび/またはピストンの動きによって圧縮されてもよい。この場合、非圧縮性媒体がチャンバ内に配置されてもよく、例えば、ピストンは、運動が遅くなるように、動的摩擦を生じさせることができるいくつかの小さなチャンネルによって設けられてもよい。
【０４２２】
さらに、本発明は、ピストンおよび/またはチャンバを動かすために媒体を使用することができ、この媒体は、例えば、モータのように軸を回すことができる推進用途に使用することもできる。本発明による原理のいかなる種類も、上記の全ての用途に適用可能である。
【０４２３】
本発明の原理は、上述のピストンポンプ以外の空気圧および/または油圧用途にも使用することができる。
従って、本発明は、流体をポンピングするためのポンプにも関し、該ポンプは、上記の態様のいずれかによる組み合わせ、チャンバの外側の位置からピストンに係合する手段、チャンバに接続され、バルブ手段を備える流体入口、およびチャンバに接続された流体出口を含むように構成される。
【０４２４】
一状況では、係合手段は、ピストンがその第1の長手方向位置にある外側位置と、ピストンがその第2の長手方向位置にある内側位置とを有することができる。このタイプのポンプは、加圧流体が所望される場合に好ましい。
【０４２５】
別の状況では、係合手段は、ピストンがその第2の長手方向位置にある外側位置と、ピストンがその第1の長手方向位置にある内側位置とを有することができる。このタイプのポンプは、実質的な圧力が所望されないが、単に流体を輸送する場合に好ましい。
【０４２６】
ポンプが床上に立つように構成され、ピストン/係合手段が空気のような流体を強制的に下方に圧縮するように構成されている状況においては、最大の力は、人間工学的に、ピストン/係合手段/ハンドルの最低位置に設けられてもよい。したがって、第1の状況では、これは、最高の圧力がそこで与えられることを意味する。第二の状況では、これは単に、最大の面積、従って最大の容積が最低の位置で見られることを意味する。しかしながら、タイヤのバルブを開くためには、例えばタイヤの圧力を超える圧力が必要であるという事実のために、係合手段の最低位置の直前に最小の断面積を設けることが望ましく、その結果、バルブを開き、より大きな断面積を設けることにより、より多くの流体をタイヤ内に押し込むことが望ましい。
【０４２７】
本発明によるポンプは、従来のピストン-シリンダの組み合わせに基づく同等のポンプよりも実質的に少ない作業力を使用することができるので、例えば、水ポンプは、より深い深度から水を余分に吸引することができる。この特徴は、例えば後発開発途上国では非常に重要である。また、圧力差がほぼゼロのときに液体をポンピングする場合、本発明によるチャンバは、別の機能を有してもよい。それは、例えば、圧力差が存在するかのように、例えば、それぞれ図17Bおよび図17Aに従って、チャンバの適切な設計によって、ユーザの物理的ニーズ(人間工学的)に適合することができる。これは、弁の使用によっても達成され得る。
【０４２８】
また、本発明は、シリンダにシールするピストンにも関し、同時に、テーパ付きシリンダに関する。ピストンは、弾性的に変形可能な容器を備えても備えなくてもよい。得られたチャンバは、断面領域が異なる円周方向のサイズを有するタイプのものであってもよく、またはこれらが同一であってもよい。ピストンは、複数のピストンロッドのうちの1つを備えることができる。また、外側のシリンダは、円筒状またはテーパ状でもよい。
【０４２９】
また、本発明は、ショックアブソーバに関する。ショックアブソーバは、組み合わせの側面のいずれかに従った組み合わせ、チャンバの外側の位置からピストンを係合するための手段であって、前記係合手段は、ピストンがその第1の長手方向位置にある外側位置と、ピストンがその第2の長手方向位置にある内側位置とを有する、手段を備える。吸収体は、チャンバに接続された流体入口をさらに含み、弁手段を含むことができる。また、吸収体は、チャンバに接続された流体出口を含んでもよく、弁手段を含んでもよい。チャンバおよびピストンは、流体を含む少なくとも実質的にシールされた空洞を形成することが好ましく、流体は、ピストンが第1の縦方向位置から第2の縦方向位置へ移動するときに圧縮される。通常、吸収体は、ピストンを第1の長手方向位置に向けてバイアスする手段を備える。
【０４３０】
また、本発明は、アクチュエータに関する。アクチュエータは、組み合わせの側面のいずれかに従った組み合わせ、チャンバの外側の位置からピストンに係合する手段、及び、ピストンを第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で変位させるためにチャンバに流体を導入する手段を備える。アクチュエータは、チャンバに接続され、バルブ手段を備える流体入口を備えることができる。また、チャンバに接続され、バルブ手段を含む流体出口が設けられてもよい。さらに、アクチュエータは、ピストンを第1または第2の長手方向位置にバイアスする手段を備えてもよい。
【０４３１】
本発明は、上記のいずれかの組み合わせの態様による組み合わせを含むモータに関する。
最後に、本発明は、好ましくはパラシュートにより、例えばM(可動)P(wower) U(nit)により移動可能であり得る電源ユニットにも関する。このようなユニットは、任意の種類の電源、好ましくは少なくとも1セットのソーラー販売用電源、および、本発明によるモータなどの電力装置を備えることができる。例えば、本発明によるポンプ、および/または本発明によるピストンおよびチャンバの組み合わせを含む装置の低い作動力から得られる過剰エネルギーを利用する他の任意の装置のような少なくとも1つのサービス装置が存在してもよい。非常に低い作業力のために、本発明に基づく装置の構成は、従来のピストン-シリンダの組み合わせに基づくものよりも軽い重量で構成され得るので、パラシュートによってMPUを輸送することが可能であり得る。
【０４３２】
上述の様々な実施形態は、例示としてのみ提供され、本発明を限定するものと解釈されるべきではない。当業者は、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に示され説明された例示的な実施形態および用途に厳密に従うことなく、本発明に作成され得る要素の種々の修正、変更および組み合わせを容易に認識するであろう。
【０４３３】
全てのタイプのピストン、特に弾性変形可能な壁を有する容器は、長手方向位置間の移動中にチャンバ壁に密閉的に接続されてもよく、係合的にチャンバ壁に接続されても、または接続されていなくてもよい。または、チャンバ壁に係合して密封して接続してもよい。さらに、前記壁のいずれかの間に係合がなく、壁同士に接触する可能性がある。これは、例えば、容器がチャンバ内で第1の長手方向位置から第2の長手方向位置に移動している場合に生じる。
【０４３４】
前記壁間の接続のタイプ(密封および/または係合および/または接触および/または接続なし)は、前記容器壁内の正しい内圧、すなわち密封可能に接続するための高圧、係合するための低圧、および接続しないための大気圧(生産サイズの容器)を使用することによって達成することができ、従って、密閉空間が、密閉空間が容器内の圧力をピストンの外側の位置から制御することができるので、密閉空間を有する容器が好ましい。
【０４３５】
係合的に接続するための別の選択肢は、容器の薄い壁であり、これは、容器の壁とチャンバの壁との間で漏れが起こり得るように、前記壁の表面から突出している補強材を有することができる。
653 具体的に好ましい実施形態
本発明の一実施形態によれば、内部チャンバ壁によって境界される細長いチャンバを備え、チャンバ内のピストンを備え、チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で少なくとも前記チャンバ壁に対してシール可能に移動可能であり、前記チャンバは、前記第1の長手方向位置と前記第2の長手方向位置との間の中間の長手方向位置において、異なる断面積と異なる円周方向長さの断面を有し、少なくとも実質的に連続的に異なる断面積と円周方向長さを有し、前記第2の長手方向位置における断面積と円周方向長さは、前記第1の長手方向位置における断面積と円周方向長さよりも小さく、前記ピストンは、弾性的に変形可能であり、それによって前記ピストンの異なる断面積と円周方向長さを提供する容器を備えるピストン-チャンバの組み合わせを提供する。前記中間の長手方向位置を通る第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間のピストンの相対的な動きの間に、チャンバの前記異なる断面積及び異なる円周方向長さに同じものを適合させること 前記ピストンは、前記ピストンの周方向の長さが前記第2の長手方向における前記チャンバ(162,186,231)の周方向の長さとほぼ等しく、前記ピストンが前記第2の長手方向に対して横方向にその製造サイズから拡張可能であり、それによって、前記ピストンの前記第2の長手方向から前記第1の長手方向への相対的な移動の間に、前記ピストンの前記製造サイズから前記ピストンの膨張を可能にする、前記チャンバの製造サイズを有するように製造される、前記チャンバ。
【０４３６】
好ましくは、容器は膨張可能であり、前記容器は弾性的に変形可能であり、ピストンの異なる断面積および円周方向の長さを提供するように膨張可能である。好ましくは、チャンバの第2の長手方向位置における前記チャンバの断面積は、その第1の長手方向位置における前記チャンバの断面積の98%〜5%である。好ましくは、第2の長手方向位置における前記チャンバーの断面積は、第1の長手方向位置における前記チャンバーの断面積の95〜15%である。好ましくは、第2の長手方向位置における前記チャンバーの断面積は、第1の長手方向位置における前記チャンバーの断面積の約50%である。好ましくは、変形可能な材料を含む容器である。好ましくは、変形可能な材料は、流体または流体の混合物、例えば、水、蒸気および/またはガス、またはフォームである。好ましくは、ばねのようなばね力作動装置を含む変形可能な材料である。好ましくは、容器は、チャンバの第1の長手方向位置に配置されたときに、長手方向を通る断面において、前記チャンバの第2の長手方向位置に配置されたときの容器の第2の形状とは異なる第1の形状を有する。好ましくは、前記変形可能材料の少なくとも一部は圧縮可能であり、前記第1の形状は、前記第2の形状の領域よりも大きい領域を有する。好ましくは、変形可能な材料は、少なくとも実質的に非圧縮性である。好ましくは、容器は、所定の圧力値まで膨張可能である。好ましくは、ストロークの間、圧力は一定のままである。好ましくは、ピストンは、変形可能な容器と連通する密閉空間を備え、該密閉空間は、可変容積を有する。好ましくは、閉じられた空間の容積が調整可能である。好ましくは、ばね付勢された圧力同調ピストンを備える第1の密閉空間である。
【０４３７】
前記第1の閉鎖空間内の流体の圧力が前記第2の閉鎖空間内の圧力に関係するように、前記第1の閉鎖空間の容積を画定する手段をさらに含むことが好ましい。好ましくは、画定手段は、ストローク中の第1の密閉空間内の圧力を画定するように構成される。好ましくは、ストロークの間、少なくとも実質的に一定に、第1の密閉された空間内の圧力を規定するように適合された画定手段である。好ましくは、バネ付勢圧力同調ピストンは、外部圧力源の流体が通って第1の密閉空間内に流れることができる逆止弁である。好ましくは、外部圧力源からの流体は、膨張弁、好ましくは、外部圧力源からのシュレーダー弁のようなバネによって付勢されたコアピンを有する弁を介して、第2の密閉空間に入ることができる。好ましくは、少なくとも1つのバルブと連通するピストンである。好ましくは、ピストンは圧力源を備える。好ましくは、バルブは膨張バルブであり、好ましくは、シュレーダーバルブのようなバネによって付勢されたコアピンを有するバルブである。好ましくは、弁は逆止弁である。好ましくは、少なくとも1つのバルブに接続されたチャンバのフットである。
【０４３８】
好ましくは、出口弁は膨張弁であり、好ましくは、シュレーダー弁のようなバネによってバイアスされたコアピンを有する弁であり、前記コアピンは、弁を閉じるときにチャンバに向かって移動する。好ましくは、バルブを開閉するアクチュエータに接続されたバルブのコアピンである。
【０４３９】
好ましくは、前記アクチュエータは、圧力媒体源に接続されるハウジングを備え、前記ハウジング内で、作動される弁を受けるための結合部と、所定のシリンダ壁径のシリンダ壁に囲まれ、前記第1のシリンダ壁端部よりも離れた第2のシリンダ端部を有するシリンダと、前記シリンダ内に移動可能に配置され、前記結合部内で受けた弁の前記バネ力作動弁コアピンに係合するための作動ピンに固定的に結合されるピストンと、前記ピストンが前記第1のシリンダ端部から第1の所定距離にある第1のピストン位置に移動されるときに、前記ピストンが前記第1のピストンが前記第1のピストン位置に移動されるときに、前記ピストンと前記結合部との間の前記圧力媒体の伝導が、前記ピストンが前記第2のピストンが前記第2のピストン位置に移動されるときに、抑制される、バルブアクチュエータであって、バネ作動弁コアピンを有する弁を用いて作動するための弁アクチュエータである。2番目に離れている 第2の距離が前記第1の距離よりも長い第1のシリンダ端部であって、前記導電チャネルは、前記シリンダ壁に配置され、前記所定のシリンダ壁直径を有するシリンダ壁部において前記シリンダ内に開口し、前記ピストンは、前記シリンダ壁部と密封可能に嵌合する封止エッジを有するピストンリングを備え、これにより、前記ピストンの前記第2の位置において前記チャネル内への圧力媒体の伝導を阻止し、前記ピストンの前記第1の位置において前記チャネルを開口する、第1のシリンダ端部を備える。
【０４４０】
好ましくは、アクチュエータは、圧力媒体源に接続されるハウジングと、作動される弁を受けるための結合部と、所定のシリンダ壁直径のシリンダ壁によって円周方向に囲まれ、前記第1のシリンダ端部よりも離れて前記圧力源から圧力媒体を受け取るためのハウジングに接続される第2のシリンダ端部と、前記シリンダ内に移動可能に配置され、前記結合部で受け取られた弁のバネ力作動弁コアピンと係合するための作動ピンに固定的に結合されるピストンと、前記ピストンが前記第1のシリンダから所定の距離にある第1のピストン位置に移動されるときに、前記ピストンが前記第2のシリンダ端部から前記結合部へ圧力媒体を伝導するための前記第2のシリンダ端部と前記結合部との間の導電チャンネルとを有する、バネ作動弁コアピンを有する弁で作動するための弁アクチュエータである。前記第2のシリンダ端との間の前記圧力媒体の導通 ピストンが前記第1のピストン端から前記第1のピストン距離よりも大きい第2の予め定められた距離にある第2のピストン位置に移動されると、前記伝導チャネルが前記シリンダ壁に配置され、前記所定のシリンダ壁直径を有するシリンダ壁部において前記シリンダ壁部において前記シリンダ内に開口する溝部を有し、前記ピストンが、前記シリンダ壁部と密封可能に嵌合する密封縁部を有するピストンリングを備え、前記ピストンリングの前記シーリング縁部が前記第2のピストン位置において前記溝部と前記第2のシリンダ端部との間に位置し、それによって前記第2のシリンダ端部から前記第2のピストン位置において前記第1のシリンダ端部と前記第1のシリンダ端部との間に位置し、前記チャネル部と前記第1のピストン位置において前記第1のシリンダ端部との間に位置する前記圧力媒体の前記伝導を阻止し、それによって、前記溝を前記第1のピストン位置において前記第2のシリンダ端部に開放する結合部が阻止される。
【０４４１】
好ましくは、容器型ピストンの内部に加圧された空気を選択的に供給する容器型ピストン圧力管理システム用アクチュエータ弁であって、前記弁は、前記加圧された流体及び前記容器型ピストンの内部の両方に開口する円筒状の中央通路を有する弁本体と、閉じられたときに前記中央通路を遮断し、開いたときに流体の流れを許容するバネ負荷逆止弁を前記中央通路内にしっかりと受容する弁本体とを備える。
【０４４２】
前記逆止弁の上の前記通路内に摺動可能に受けられたバネ負荷ピストンであって、前記加圧流体が供給されたときにオフ位置から前記逆止弁に向かって滑動し、前記加圧流体が除去されたときに再びオン位置に向かって滑動し、前記ピストンが、前記中央通路の表面と、前記ピストンと前記中央通路表面との間の加圧流体の漏れを防ぐのに十分な間隙を有しているが、制限されない滑動を可能にするには十分な間隙を有してはいるが、前記ピストンと、前記ピストンによって運ばれ、前記逆止弁と係合可能であるステムと、前記ピストンがオン位置に移動すると、前記逆止弁と前記容器型ピストン内部との間の前記中央通路内に設けられた固定プラグであって、前記ステムが前記ピストンから通常軸方向に間隔を置いて延在するが、前記ピストンがオン位置で前記ピストンに当接する固定プラグであって、前記プラグは、大気から前記プラグとベントにおいて前記ピストンとの間の空間内に通気通路を有する、前記プラグ 前記ピストンを通過して加圧された流体が間で圧縮されないようにする半径方向の前記ステム付近の点 前記プラグ及びピストンの運動を遅らせるためのものであり、前記ピストン及びプラグが当接されているときに前記ピストンとプラグとの間で圧縮される前記ベントポイントを囲む円形の圧縮シールであって、前記逆止弁が開いているときに前記ピストンを過ぎて漏れた加圧空気が大気中に排出されないようにするものである。
【０４４３】
好ましくは、容器型ピストンの内部に加圧された流体を選択的に供給する容器型ピストン圧力管理システムのアクチュエータ弁であって、前記弁は、前記加圧された流体及び前記容器型ピストンの内部の両方に加圧された流体を選択的に供給する円筒状の中央通路開口を有する弁本体と、閉じられたときに前記中央通路を遮断し、開いたときに流体の流れを可能にする前記中央通路内にしっかりと受け入れられたバネ負荷逆止め弁と、前記加圧された流体が供給されたときにオフ位置から前記逆止め弁の上方の前記通路内に摺動可能に受け入れられ、前記加圧された流体が供給されたときに再びオン位置へと滑動し、前記ピストンが、前記ピストンと前記中央通路表面との間の加圧された流体の漏出を防止するのに十分なクリアランスを有するが、前記ピストンの間の加圧された流体の漏出を防止するのに十分なクリアランスを有する前記中央通路の表面と係合する、前記アクチュエータ弁であって、前記ピストンは、前記ピストンによって担持されたステムを有する、アクチュエータ弁である。該逆止弁と係合して該逆止弁を開き、該逆止弁および該容器型ピストン内部への加圧流体の通過を可能にする ピストンは、オンポジションに移動し、外側環状ディスクと、前記中心通路に接する内側環状ディスクとを有し、前記ピストンは、前記チェック弁と前記ステムが伸びるピストンとの間にプラグを形成し、前記ピストンは、通常、前記外側ディスクから軸線方向に離間されているが、オンポジションにおいて前記ピストンと接しており、前記外側ディスクは、前記内側ディスク内の一連のノッチに前記ステム開口部に半径方向に近い一連の孔を有し、前記プラグとピストンとの間の空間に大気から延びる通気路を有し、前記ピストンが移動するにつれ、前記ピストンを過ぎて漏出する加圧流体が前記プラグとピストンとの間で圧縮されてその運動を再開することがないようにする。また、前記ピストンが前記チェック弁が開いているときに、前記ピストンを過ぎて漏出する加圧流体が大気に放出できないように、前記ピストンとプラグとの間に当接するときに、前記孔を囲む円形の圧縮シールを有する。
【０４４４】
好ましくは、圧力源に接続されるハウジングを備え、該ハウジング内に、中心軸と、該作動ピンが接続される該膨張弁の外径にほぼ対応する内径とを有する接続孔と、シリンダと圧力源との間の液体媒体を導くシリンダと手段とを備え、該作動ピンが、該膨張弁の中心バネ力作動コアピンと係合するように配置され、該結合孔が該中心軸と同軸上に連続してハウジング内に配置され、ピストンを有するピストン部分を備え、該ピストン部分は、第1のピストン位置と第2のピストン位置との間で移動可能なシリンダ内に配置され、該作動ピンは、チャンネルを備え、該ピストン部分は、第1の端と第2の端とを備える、膨張弁に接続する作動ピンである。前記第1の端部に位置し、前記第1の端部に開口部を有し、弁部分は、作用する力の差によって導くことができる 弁部の表面上で、第1の弁位置と第2の弁位置との間で、前記第1の弁位置が前記開口部を開いたままにし、前記第2の弁位置が前記開口部を閉じ、ピストン部の上部が前記弁手段のシール面の弁座を形成する。
【０４４５】
好ましくは、前記バルブアクチュエータは、膨張弁と結合するための結合孔と、前記結合孔が中心軸と外側開口とを有する前記結合孔と、前記結合孔に結合されたときに前記膨張弁を位置決めするための位置決め手段と、前記膨張弁の中心バネ力作動コアピンを押圧するために前記結合孔と同軸に配置された作動ピンと、圧力源に接続された圧力ポートを備えたシリンダ壁を有するシリンダであって、前記作動ピンは、前記膨張弁のコアピンをその遠位ピン位置に押し下げ、前記膨張弁が前記位置決め手段によって位置決めされたときに前記膨張弁の前記コアピンをその近位ピン位置で解除するように、前記近位ピン位置と前記位置決め手段に対する前記遠位ピン位置との間でシフト可能であり、前記作動ピンは、ピストンに結合され、前記ピストンは前記シリンダ内で摺動可能に配置されている、前記バルブアクチュエータである。近位のピン位置に対応する近位のピストン位置間で移動可能である 遠位ピン位置に対応する遠位ピストン位置は、ピストンが圧力ポートと結合孔との間のシリンダ内に配置され、圧力源からシリンダ内に供給される圧力によって、近位ピストン位置から遠位ピストン位置まで駆動可能であり、ピストン位置に応じて圧力源と結合孔との間の流路を選択的に中断または解放するための流量調整手段が設けられ、少なくとも膨張弁が位置決め手段によって位置決めされるときは、流路が近位ピストン位置で中断され、流路が遠位ピストン位置で解放されるように適合される。
【０４４６】
好ましくは、ピストンは、所定の圧力レベルを得る手段を備える。好ましくは、弁は解放弁である。好ましくは、圧力が所定の圧力値を上回ったときにバルブアクチュエータの上方のチャネルを閉じるバネ力作動キャップである。好ましくは、チャンバを開閉し、チャンバを接続し、バルブアクチュエータとコアピンとの間の空間を接続し、ピストンを前記チャンネルの開口位置と閉口位置との間で移動可能にし、ピストンの運動を、ピストン内の圧力の測定の結果として操縦されるアクチュエータによって制御する。好ましくは、チャンバとバルブアクチュエータとコアピンとの間の空間とを接続するチャネルが開閉される。好ましくは、前記チャネルの開口位置と閉口位置との間で移動可能なピストンである。好ましくは、ピストンは、アクティブでない位置からアクティブ位置へ、またはその逆へと軸を回転させるオペレータ制御ペダルによって操作される。好ましくは、ピストン内の圧力の測定の結果として操縦されるアクチュエータによって制御されるピストンである。好ましくは、この組み合わせは、閉鎖空間内の流体の圧力がストローク中にピストンに作用する圧力に関係するように、閉鎖空間の容積を画定する手段をさらに含む。好ましくは、容器内で、チャンバの第2の長手方向位置から第1の長手方向位置へ、またはその逆へピストンを移動させる間に、周囲の雰囲気の最高圧力よりも高い圧力を提供するように適合されたフォームまたは流体である。
【０４４７】
好ましくは、圧力源を含む組み合わせである。好ましくは、圧力源は、容器の圧力レベルよりも高い圧力レベルを有する。好ましくは、出口弁及び入口弁によって容器と連通する圧力源である。好ましくは、出口弁は膨張弁であり、好ましくは、シュレーダー弁のようなバネによって付勢されたコアピンを有する弁であり、前記コアピンは、弁を閉じるときに圧力源に向かって動いている。好ましくは、入口弁は膨張弁であり、好ましくは、シュレーダー弁のようなバネによって付勢されたコアピンを有する弁であり、前記コアピンは、弁を閉じるときに容器に向かって動いている。好ましくは、チャンバとバルブアクチュエータとコアピンとの間の空間とを接続するチャネルが開閉される。
【０４４８】
好ましくは、チャンバとバルブアクチュエータとコアピンとの間の空間とを接続するチャネルが開閉される。好ましくは、前記チャネルの開口位置と閉口位置との間で移動可能なピストンである。好ましくは、チャンバは開閉され、チャンバはチャンバとバルブアクチュエータとコアピンとの間の空間を介して接続され、ピストンは、前記チャンネルの開口位置と閉口位置との間で移動可能であり、ピストンの移動は、ピストン内の圧力レベルと圧力源との圧力レベルとの測定の結果として操縦されるアクチュエータによって制御される。
【０４４９】
好ましくは、チャンバは開閉され、チャンバはチャンバとバルブアクチュエータとコアピンとの間の空間を介して接続され、ピストンは、前記チャンネルの開口位置と閉口位置との間で移動可能であり、ピストンの移動は、圧力源内の圧力の圧力レベルと圧力源の圧力の圧力レベルとの測定の結果として操縦されるアクチュエータによって制御される。
【０４５０】
好ましくは、補強手段を含む弾性変形可能な材料を含む容器の壁である。好ましくは、補強巻線は、54°44'とは異なる編組角度を有する。好ましくは、前記補強手段は、第1の長手方向位置に移動するときに前記容器の膨張を可能にし、第2の長手方向位置に移動するときに収縮を可能にする織物補強材を備える。好ましくは、複数の加硫洞を有する生産システムによって製造されるピストンである。好ましくは、繊維を含む補強手段であって、第1の長手方向位置に移動するときに容器の膨張を可能にし、第2の長手方向位置に移動するときに収縮を可能にするものである。
【０４５１】
好ましくは、複数の加硫穴を備えた生産システムによって製造されたピストンであって、繊維がキャップの内側に押されている間に、繊維及びキャブを異なる速度で回転させることによってキャップの洞穴に取り付けられているピストンである。好ましくは、トレリス効果に関して配置された繊維である。好ましくは、該補強手段は、該容器内に配置された可撓性材料を含み、該補強手段は、共通部材に回転可能に固定された複数の少なくとも実質的に弾性のある支持部材を含み、該共通部材は該容器の皮膚に接続されている。好ましくは、前記部材および/または共通部材は膨張可能である。好ましくは、バネ力作動装置によって蓄積される容器の壁面への圧力である。好ましくは、ピストンは、容器の外側に配置された補強材を備える。好ましくは、容器は、テーパ付き壁の周囲のシリンダ内を移動する。好ましくは、チャンバの凸面であり、操作力はストローク中に設定された最大力を接線にする。
【０４５２】
本発明の一実施形態によれば、曲げ可能な壁を有する容器のいずれかによる組み合わせも、ピストンの組み合わせも提供される。また、異なる断面積の断面は、異なる断面形状を有し、チャンバの断面形状の変化は、チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で少なくとも実質的に連続しており、ピストンは、それ自体及びシール手段を異なる断面形状に適合させるようにさらに設計される、チャンバの第1の長手方向位置の外周長に近いサイズの生産サイズを有する容器を含むピストンの組み合わせも提供される。
【０４５３】
好ましくは、チャンバの第1の長手方向位置におけるチャンバの断面形状は、少なくとも実質的に円形であり、チャンバの第2の長手方向位置におけるチャンバの断面形状は、長円形などの細長いものであり、第1の寸法が、第1の寸法に対してある角度で少なくとも3、好ましくは少なくとも4倍の第1の寸法を有する。
【０４５４】
好ましくは、その第1の長手方向位置におけるチャンバの断面形状は、少なくとも実質的に円形であり、その第2の長手方向位置におけるチャンバの断面形状は、少なくとも2つ以上、例えば、ローブ形状の部品を含む。好ましくは、第1の長手方向位置におけるシリンダの断面形状の第1の円周方向長さは、その第2の長手方向位置におけるチャンバの断面形状の第2の円周方向長さの80〜120%、例えば85〜115%、好ましくは90〜110%、例えば95〜105%、好ましくは98〜102%である。好ましくは、少なくとも実質的に同一の第1および第2の円周長である。
【０４５５】
本発明の一実施形態によれば、ピストン-チャンバの組み合わせであって、内部チャンバ壁に囲まれた細長いチャンバを含み、チャンバ内で密閉的に移動可能なピストンを含み、ピストンは、チャンバ内で、少なくともその第2の長手方向位置からその第1の長手方向位置まで移動可能であり、チャンバは、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間のチャンバ壁の長さの少なくとも一部に沿って弾性変形可能な内壁を含み、チャンバは、ピストンがその位置に位置決めされたときの第1の長手方向位置に、ピストンがその位置に位置決めされたときのチャンバの第2の長手方向位置における第2の断面積よりも大きい第1の断面積を有し、チャンバの断面の変化は、ピストンが第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で移動されたときに、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で少なくとも実質的に連続している、ピストン-チャンバの組み合わせを提供する。ピストンストローク中に互いに適合する形状を有する弾性的に拡張可能な容器を含む 連続シール、およびチャンバの第2の長手方向位置に位置決めされたときにその生産サイズを有するピストン。好ましくは、ピストンは、少なくとも実質的に非圧縮性の材料で作られている。好ましくは、ピストンは、長手方向軸線に沿った断面において、チャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置までの方向にテーパが付いた形状を有する。好ましくは、ピストンのテーパの壁とチャンバの中心軸との間の角度よりも少なくとも小さい、シリンダの壁と中心軸との間の角度である。好ましくは、チャンバは、前記内壁を囲む外側支持構造と、前記外側支持構造および前記内壁によって画定される空間によって保持される流体とを備える。好ましくは、外側構造体によって画定される空間と、膨張可能な内壁とである。好ましくは、ピストンは、変形可能な材料を備え、ステートメント7〜17に従って設計された弾性変形可能な容器を備える。
【０４５６】
本発明の一実施形態によれば、流体をポンピングするためのポンプが提供され、前記ポンプは、前述のいずれかによる組み合わせ、チャンバの外側の位置からピストンを係合するための手段、チャンバに接続され、バルブ手段を含む流体入口、およびチャンバに接続された流体出口を備える。好ましくは、係合手段は、ピストンがチャンバの第1の長手方向位置にある外側位置と、ピストンがチャンバの第2の長手方向位置にある内側位置とを有する。好ましくは、係合手段は、ピストンがチャンバの第2の長手方向位置にある外側位置と、ピストンがチャンバの第1の長手方向位置にある内側位置とを有する。
【０４５７】
本発明の一実施形態によれば、前述のステートメント1〜80のいずれかによる組み合わせと、前記チャンバの外側の位置から前記ピストンを係合する手段とを備え、前記係合手段は、前記ピストンが前記チャンバの前記第1の長手方向位置にある外側位置と、前記ピストンが前記第2の長手方向位置にある内側位置とを有するショックアブソーバを提供する。
【０４５８】
好ましくは、ショックアブソーバは、チャンバに接続された流体入口を備え、バルブ手段を備える。好ましくは、ショックアブソーバは、チャンバに接続された流体出口をさらに備え、バルブ手段を備える。好ましくは、チャンバおよびピストンを、流体を含む少なくとも実質的にシールされたキャビティを形成し、流体は、ピストンがチャンバの第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動するときに圧縮される。好ましくは、前記チャンバの前記第1の長手方向位置に前記ピストンをバイアスする手段をさらに備えるショックアブソーバ。
【０４５９】
本発明の一実施形態によれば、前述1〜80のいずれかによる組み合わせ、チャンバの外側の位置からピストンに係合する手段、チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間でピストンを移動させるためにチャンバ内に流体を導入する手段を備えるアクチュエータが提供される。
【０４６０】
好ましくは、アクチュエータは、チャンバに接続され、バルブ手段を備える流体入口をさらに備える。好ましくは、アクチュエータは、チャンバに接続された流体出口をさらに含み、弁手段を含む。好ましくは、前記チャンバの前記第1または第2の長手方向位置に前記ピストンをバイアスする手段をさらに備えるアクチュエータ。導入手段は、加圧された流体をチャンバ内に導入する手段を含むことが好ましい。好ましくは、前記導入手段は、ガソリンまたはディーゼルのような可燃性流体を前記チャンバ内に導入するように構成されており、前記アクチュエータは、前記可燃性流体を燃焼させるための手段をさらに備える。好ましくは、前記導入手段は、前記チャンバに膨張性流体を導入するように構成され、前記アクチュエータは、前記膨張性流体を膨張させるための手段をさらに備える。好ましくは、アクチュエータは、ピストンの移動をクランクの回転に変換するように構成されたクランクをさらに備える。
【０４６１】
好ましくは、モータであって、前記記述のいずれかに従う組み合わせを含む、モータに関する。好ましくは、上述の記述のいずれかによる組み合わせと、電源と、電源装置とを備える。好ましくは、パワーユニットは可動である。
653-2 具体的に好ましい実施形態
本発明の一実施形態によれば、内部チャンバ壁によって境界される細長いチャンバを備え、チャンバ内のピストンを備え、チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で少なくとも前記チャンバ壁に対してシール可能に移動可能であり、前記チャンバは、前記第1の長手方向位置と前記第2の長手方向位置との間の中間の長手方向位置において、異なる断面積と異なる円周方向長さの断面を有し、少なくとも実質的に連続的に異なる断面積と円周方向長さを有し、前記第2の長手方向位置における断面積と円周方向長さは、前記第1の長手方向位置における断面積と円周方向長さよりも小さく、前記ピストンは、弾性的に変形可能であり、それによって前記ピストンの異なる断面積と円周方向長さを提供する容器を備えるピストン-チャンバの組み合わせを提供する。前記中間の長手方向位置を通る第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間のピストンの相対的な動きの間に、チャンバの前記異なる断面積及び異なる円周方向長さに同じものを適合させること 前記チャンバ、前記容器は膨張可能であり、弾性変形可能であって、異なる断面積および円周長を提供し、前記ピストンは圧力源と連通している。
【０４６２】
好ましくは、通信場所は、閉鎖空間が可変容積を有する閉鎖空間を通る。好ましくは、バルブを介して通信場所をとる。好ましくは、出口弁及び入口弁によって容器と連通する圧力源である。好ましくは、出口弁、膨張弁は、好ましくは、シュレーダー弁のようなバネによって付勢されたコアピンを有する弁であり、前記コアピンは、弁を閉じるときに圧力源に向かって動いている。好ましくは、入口弁は、膨張弁であり、好ましくは、シュレーダー弁のようなバネによって付勢されたコアピンを有する弁であり、前記コアピンは、弁を閉じるときに容器に向かって移動する。
【０４６３】
本発明の一実施形態によれば、圧力媒体源に接続されるハウジングと、作動される弁を受けるための結合部と、所定のシリンダ壁直径のシリンダ壁で囲まれ、第1のシリンダ壁端部と、第1のシリンダ端部よりも離れた第2のシリンダ端部とを有する、ハウジング内で弁を作動させるための弁アクチュエータであって、シリンダ内に移動可能に配置され、結合部内で受けた弁のバネ力作動弁コアピンに係合するための作動ピンに固定的に連結されたピストンと、ピストンが第1のシリンダ端部から第1の所定距離にある第1のピストン位置に移動されたときに、圧力媒体をシリンダから結合部に伝導するための伝導チャンネルとを備え、ピストンが第2のピストンに移動されたときに、シリンダと結合部との間の圧力媒体の伝導が禁止される、弁アクチュエータもまた提供される。ピストンの位置 前記第1の距離よりも大きい第2の予め定められた距離で前記第1のシリンダ端から第2の距離であって、前記導電チャネルは、前記シリンダ壁に配置され、前記所定のシリンダ壁直径を有するシリンダ壁部において前記シリンダ内に開口し、前記ピストンは、前記シリンダ壁部と密封可能に嵌合する密封エッジを有するピストンリングを備え、これにより、前記ピストンの前記第2の位置で前記チャネル内への圧力媒体の伝導を阻止し、前記ピストンの前記第1の位置で前記チャネルを開口する、ピストン
チャンバとバルブアクチュエータとコアピンとの間の空間とを接続するチャンネルを開閉することができることが好ましい。チャンバとバルブアクチュエータとコアピンとの間の空間とを接続するチャンネルを開閉することができることが好ましい。好ましくは、前記チャネルの開口位置と閉口位置との間で移動可能なピストンである。好ましくは、チャネルを開閉することができ、チャネルはチャンバとバルブアクチュエータとコアピンとの間の空間を介して接続され、ピストンは、前記チャネルの開口位置と閉口位置との間で移動可能であり、ピストンの移動は、ピストン内の圧力レベルと圧力源との圧力レベルとの測定の結果として操縦されるアクチュエータによって制御される。
【０４６４】
好ましくは、チャネルを開閉することができ、チャネルはチャンバーの空間およびバルブアクチュエータとコアピンとの間の空間を介して接続され、ピストンは、前記チャネルの開口位置と閉口位置との間で移動可能であり、ピストンの移動は、ピストン内の圧力の圧力レベルおよび圧力源の圧力レベルの測定の結果として操縦されるアクチュエータによって制御される。前記閉鎖空間は、第1の閉鎖空間を含むことが好ましい。前記閉鎖空間は、第2の閉鎖空間を含むことが好ましい。好ましくは、第1の密閉空間は、バネ付勢の圧力同調ピストンを備える。
【０４６５】
本発明の一実施形態によれば、第1の閉鎖空間の容積を画定する手段も提供され、その結果、第1の閉鎖空間内の流体の圧力は、第2の閉鎖空間内の圧力に関連する。
好ましくは、バネ付勢圧力同調ピストンは、外部圧力源の流体が通って第1の密閉空間内に流れることができる逆止弁である。好ましくは、シュレーダー弁のようなバネによって付勢されたコアピンを有するバルブ、好ましくは膨張弁を介して、外部圧力源から第2の閉鎖空間に流体を流入させる。好ましくは、ピストンの周方向の長さが前記第2の長手方向の前記チャンバの周方向の長さとほぼ等しく、前記第2の長手方向に対して横方向にその製造サイズから膨張可能であり、それによって、前記第2の長手方向から前記第1の長手方向へのピストンの相対運動中に、ピストンの製造サイズからその製造サイズへの膨張を可能にする、応力のない変形のない状態で、前記容器の製造サイズを有するように製造されるピストンである。
【０４６６】
好ましくは、チャンバの第2の長手方向位置における前記チャンバの断面積は、その第1の長手方向位置における前記チャンバの断面積の98%〜5%である。好ましくは、第2の長手方向位置における前記チャンバーの断面積が、第1の長手方向位置における前記チャンバーの断面積の95〜15%である組み合わせである。好ましくは、第2の長手方向位置における前記チャンバーの断面積は、第1の長手方向位置における前記チャンバーの断面積の約50%である。好ましくは、容器の壁に、補強手段を含む弾性変形可能な材料を含む。好ましくは、容器は変形可能な材料を含む。好ましくは、流体または流体の混合物、例えば、水、蒸気および/またはガス、または発泡体の変形可能な材料である。
507 発明の概要
本発明の弁アクチュエータおよびその実施形態は、それぞれ請求項1および2〜17の対象である。本発明の弁アクチュエータを備える弁コネクタおよび圧力容器または手動ポンプは、それぞれ請求項18および19の対象である。請求項20は、固定構造におけるバルブアクチュエータの使用を対象としている。
【０４６７】
本発明は、作動ピンを駆動するピストンが移動する安価なシリンダと、簡単な構造を有する作動ピンとの組み合わせを備えたバルブアクチュエータを提供する。この組み合わせは、作動ピンが弁(例えば、解放弁)のばね力作動コアピンに係合する化学プラントのような固定構造、ならびに弁コネクタ(例えば、車両タイヤを膨張させるため)に使用することができる。従来のバルブコネクタの欠点は、本発明のバルブアクチュエータによって克服された。この弁アクチュエータは、シリンダに嵌合するピストンリングを有するピストンを特徴とし、ピストンは、その第1の位置において、シリンダの第1の端部から第1の所定の距離にある。ピストンの第2の位置では、シリンダの第1の端部から第2の所定の距離にあり、第2の所定の距離は、第1の所定の距離より大きい。シリンダ壁は、ピストンが第1の位置にある場合に、シリンダと結合部との間の気体および/または液体媒体の伝導を可能にするための伝導チャネルを備え、ピストンが第2の位置にある場合に、シリンダと結合部との間の気体および/または液体媒体の伝導は、ピストンによって抑制される。
【０４６８】
請求項6に記載された本発明の弁アクチュエータの一実施形態は、圧力源から作動される弁までの伝導チャネルを特徴とし、この伝導チャネルは、ピストンが第1の位置にあるときに、シリンダの底部の作動ピンのピストンの周囲に配置されたシリンダ直径の拡大を含み、圧力源から、例えばシュレーダ弁から、開放されたばね加圧作動弁コアピンへ媒体を流すことを可能にする。シリンダの直径の拡大は均一であってもよく、またはシリンダ壁は、シリンダの底部付近に、シリンダの中心線とシリンダ壁との間の距離が増大する1つまたは複数の部分を含んでいてもよく、これにより、ピストンが第1の位置にあるときに、気体および/または液体媒体がピストンリングの縁部の周りを自由に流れることができる。この実施形態の変形例は、そのシリンダが直径の2倍の拡大を有するバルブアクチュエータ構成を有する。拡大間の距離は、シーリング手段のシーリングレベル間の距離と同じにすることができる。異なるサイズの3つのバルブを結合することができる場合、バルブアクチュエータは、3つの拡大されたシリンダを備えることができる。しかしながら、シリンダの直径を拡大するための単一の構成を有するバルブアクチュエータに、異なるサイズのバルブを接続することも可能である。したがって、ここでは拡大の回数を見てみよう。結合可能なバルブの異なるサイズの数とは異なる場合がある。
【０４６９】
請求項10に記載の本発明の別の実施形態は、バルブアクチュエータの本体の一部を通る導電チャネルを特徴とする。チャネルは、シリンダとバルブに連結されているバルブアクチュエータの部分との間に、気体および/または液体媒体の通路を形成する。シリンダ内のチャネル開口部のオリフィスは、ピストンが第1の位置にあるとき、圧力源からシリンダに流れる加圧された気体および/または液体の媒体が、さらに、チャネルを通って作動されるバルブに流れるように配置される。ピストンが2番目の位置にある場合、ピストンはシリンダをブロックし、加圧された気体および/または液体媒体のチャネルへの流れを不可能にする。
【０４７０】
空気の代わりに、任意の種類のガスおよび/または液体の(混合物)が、作動ピンを作動させ、ピストンがその第1位置にあるときに弁アクチュエータのピストンの周囲を流れることができる。本発明は、コネクタの結合方法または結合孔の数に関係なく、スプリング力で作動するコアピンを有するバルブ(例えば、シュレーダーバルブ)を結合することができるすべてのタイプのバルブコネクタに使用することができる。さらに、バルブアクチュエータは、例えば、フットポンプ、カーポンプ、またはコンプレッサに結合することができる。弁アクチュエータはまた、弁コネクタ内の固定手段の利用可能性に関係なく、任意の圧力源(例えば、ハンドポンプまたは圧力容器)に組み込むことができる。また、本発明は、アクチュエータの作動ピンが、恒久的に取り付けられたバルブのコアピンと係合する恒久的な構造に使用することも可能である。
507 具体的に好ましい実施形態
本発明の一実施形態によれば、ばね力作動型バルブコアピンを有するバルブで動作するバルブアクチュエータが提供され、該バルブアクチュエータは、圧力媒体源に接続されるハウジングであって、前記ハウジング内で、作動されるバルブを受け入れるための結合部と、所定のシリンダ壁直径のシリンダ壁で囲まれ、第1のシリンダ壁端部と、前記第1のシリンダ端部よりも離れた第2のシリンダ端部とを有するシリンダと、前記シリンダ内に移動可能に配置され、前記結合部内で受け入れられたバルブの前記ばね力作動型バルブコアピンと係合するための作動ピンに固定的に結合されるピストンと、前記ピストンが前記第1のシリンダ端部から前記第1の所定の距離にある第1のピストン位置に移動されたときに、前記シリンダから前記結合部へ圧力媒体を伝導するための導電チャンネルと、を備え、前記ピストンが第2のピストンに移動されたときに、前記シリンと前記結合部との間の圧力媒体の伝導が阻止される、バルブアクチュエータが提供される。ピストンの位置 第2の距離が前記第1の距離よりも長い第2の予め定められた距離において、前記導電チャネルは、前記シリンダ壁に配置され、前記所定のシリンダ壁直径を有するシリンダ壁部において前記シリンダ内に開口し、前記ピストンは、前記シリンダ壁部にシール的に嵌合するシールエッジを有するピストンリングを備え、これにより、前記ピストンの前記第2の位置において前記チャネル内への圧力媒体の伝導を妨げ、前記ピストンの前記第1の位置において前記チャネルを開口する、第2の予め定められた距離において、前記ピストン。
【０４７１】
好ましくは、前記第1の所定の距離がゼロよりも大きい。好ましくは、前記第1の所定の距離はほぼゼロである。好ましくは、第1のピストン位置におけるピストンの移動を制限するストッパを備える。好ましくは、ピストンが第1のピストン位置にあるときに、シリンダの第1の端部にテーパ部分とピストンの円錐部分とが前記テーパ部分と一致するように構成される。
【０４７２】
好ましくは、ピストンがその第1のピストン位置にある場合に圧力媒体がピストンリングのエッジの周りを自由に流れることができるように、ピストンの周りに半径方向に配置されたシリンダ壁の直径の拡大によって形成される導電チャネルである。好ましくは、シリンダ壁の円周の1つまたは複数の部分に形成されたシリンダ直径の拡大である。
【０４７３】
好ましくは、拡大壁は、円筒拡大壁部分と、傾斜拡大壁部分とを備え、円筒軸が0°より大きく20°より小さい角度を形成し、傾斜拡大壁部分は、円筒拡大壁部分と、所定の円筒壁直径を有するシリンダ壁部分との間に位置する。好ましくは、円筒拡大壁部と結合部との間の導電チャネルのチャネル部が、溝として形成されたテーパ状のチャネル部として設計されているか、またはシリンダの中心軸に平行な穴(107)として設計されている。
【０４７４】
好ましくは、前記導電チャネルによって前記シリンダ壁部のオリフィスに接続された結合部であって、前記オリフィスは、前記ピストンが前記第1ピストン位置にあるときに前記ピストンと前記シリンダの第2端との間に前記オリフィスが位置するように、前記第1シリンダ端から離れた位置に位置している。
【０４７５】
好ましくは、前記ピストンは、前記シリンダの第1の端部からそれぞれ第3の所定の距離及び第4の所定の距離に対応する第3の位置及び第4の位置まで前記シリンダ内を移動可能であり、前記第3の所定の距離が前記第2の所定の距離よりも大きく、前記第4の所定の距離が前記第3の所定の距離よりも大きく、前記シリンダは、前記ピストンが前記第3の位置にあるときに前記シリンダと前記結合部との間の気体及び/又は液体媒体の伝導を可能にし、前記ピストンが前記第4の位置にあるときに前記シリンダと前記結合部との間の気体及び/又は液体媒体の伝導を妨げる第2のチャネルを備える。
【０４７６】
好ましくは、種々のタイプおよび/またはサイズのバルブ上にバルブアクチュエータをシールするための結合部シール手段内に、バルブアクチュエータをシールするための実施形態を備え、シール手段は、第1の環状シール部と、結合部の中心軸と同軸に配置され、結合部の中心軸の方向に変位している第2の環状部とを備え、第1の環状部は、第2の環状部よりも結合部の開口部に近く、第1の環状部の直径は、第2の環状部の直径よりも大きい。好ましくは、結合部内に、バルブアクチュエータを膨張バルブに固定するための固定ねじを備える実施形態である。
【０４７７】
好ましくは、前記固定ねじは、一時的な固定ねじである。好ましくは、シリンダ壁は、シリンダスリーブとして形成され、ハウジング内で締め付けられ、シールされ、前記傾斜した拡大壁部分と共に形成され、前記シリンダ壁は、ピストンリングがそこでシールされないように、第1のシリンダ端部から離れている壁部分と角度を有する。好ましくは、前記シリンダスリーブは、ハウジングの壁にスナップロックによって固定され、シールされる。好ましくは、結合部内に、スプリング力で作動する弁コアピンを有する弁上に弁アクチュエータをシールするためのシール手段が設けられる実施形態である。
【０４７８】
本発明の一実施形態によれば、車両タイヤを膨張させるために、ハンドポンプ、フートポンプ、車両ポンプ、圧力容器またはコンプレッサに結合された弁コネクタが提供され、請求項1〜16のいずれかに記載の弁アクチュエータを備える。
【０４７９】
本発明の一実施形態によれば、車両タイヤを膨張させるための圧力容器またはハンドポンプも提供され、ここで、一体化された弁アクチュエータが提供される。
本発明の一実施形態によれば、化学プラントのような固定構造のバルブアクチュエータも提供される。
19597 発明の概要
第1の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関し、この組み合わせは、内部チャンバ壁によって境界される細長いチャンバを含み、チャンバ内のピストンは、少なくともチャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で、前記チャンバ壁に対して密閉的に移動可能であり、前記組み合わせは、剛性表面に係合し、前記移動を可能にし、ここで、前記組み合わせは、前記表面に対して相対的に移動可能である。
【０４８０】
組み合わせの部分の相対的な動きを可能にするための力の供給者は、それ自体が動いてもよく、最後に述べた動きの経路は、ピストンロッド、ピストンおよびチャンバの相対的な動きの経路と正確には一致しない。従って、フォースプロバイダおよび組み合わせのシステムは、損傷を回避するために、システム内のどこかに柔軟性を提供することができる。力の供給者が、組み合わせを変化する力と係合させることができ、また、組み合わせの非移動部分を剛体の表面に向かって保持することもできる場合、前記相対運動を可能にするために、組み合わせに対する矛盾する要求が存在することがある。ただし、前記剛体の表面が、組み合わせに対して反力を提供する機能も有する場合に限る。ポンプが人体に係合し、その間に、ポンプが、前記ユーザの足によって、例えば床のような剛性の表面まで押されているときに、最後に言及されたことが起こり得る。特に、立っている人がタイヤの排気にフロアポンプを使用している場合、特に床が水平でない場合。従って、この組み合わせは、力提供者の経路をたどるために、剛体表面に対して可動であるべきである。
【０４８１】
第2の態様では、チャンバが、第1の長手方向位置及び第2の長手方向位置に異なる断面積の断面を有し、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間の中間の長手方向位置に少なくとも実質的に連続的に異なる断面積及び円周方向長さを有して使用される場合に特に重要となる不適合の問題であり、第2の長手方向位置にある断面積及び円周方向長さは、第1の長手方向位置にある断面よりも小さい。これは、第1の長手方向位置及び第2の長手方向位置にある断面積が、サイズは異なるが、円周方向のサイズが等しい第1及び第2の長手方向位置にある場合にも有効である。
【０４８２】
最も高いレベルのエネルギ低減を得るための最適化された実施形態では、例えばタイヤ膨張用のフロアポンプのチャンバは、その底部では可能な限り最小の断面積を有し、その頂部では最大の断面積を有する。従って、最小の断面積では、チャンバからポンプの基部への遷移に係合する最大の力モーメントである。従って、この組み合わせは、力提供者の経路をたどるために、剛体表面に対して可動であるべきである。
【０４８３】
第3の態様では、組み合わせは、組み合わせを剛体表面に係合させ、ピストンとチャンバの相対的な動きを可能にするためのベースを含み、組み合わせは、ベースに強固に固定され、前記ベースは、剛体表面に対して相対的に動くことができる。
【０４８４】
ベースは、剛性表面上に3つの係合面を有してもよく、剛性表面が平坦でなくても、組み合わせの安定した位置決めを確実にする。次いで、この組み合わせは、3つの係合面のうちの2つの間の任意のラインを巻き返すことができる。しかし、通常、人的資源の供給者の経路は3次元の経路であるため、これは不十分な解決策である。また、当該表面が水平でない場合の組み合わせの位置決めに対する補償は、この解では得られない。また、タイヤ膨張用のフロアポンプの場合、通常、使用者がポンプの基部を硬い表面に向けて押すと、その動きが禁止される可能性がある。
【０４８５】
第4の態様では、組み合わせは、組み合わせを剛体表面に係合させ、ピストンとチャンバの相対的な動きを可能にするためのベースを備え、組み合わせは、例えば、弾性変形可能なブッシュによって、前記ベースに柔軟に固定される。
【０４８６】
この解決策は、3つの係合面を有する基礎と組み合わされ、すべての要求に適合する最適化された解決策である。すなわち、組み合わされたパスは、力の供給者(例えば、使用者)によって使用される任意のパスであり得るが、基底は、例えば、使用者の足によって抑制される、表面に立っている。レベルではなく剛性の表面を補償することができるだけでなく、基部ではなく、組み合わせが依然として垂直水になるように、フロアポンプのユーザはストローク中に任意の経路を開始することができる。使用後、組み合わせは自動的に静止位置、すなわち剛体表面に垂直に戻る。
【０４８７】
もちろん、前記ブッシングの代替の技術的解決策は可能である。例えば、シリンダの端部にボールジョイントを設け、ベースのボールバーリング内に保持する。すなわち、前記ボールは、バネと組み合わせてもよい。これにより、前記組み合わせのたわみが制限され、使用後にたわみがデフォルトに戻る。この溶液(図示せず)は、ブッシングよりも高価である。
【０４８８】
これは、異なる断面積および異なる周期的サイズの等しいピストン-チャンバの組み合わせにも有効である。ガイド手段は、ピストンロッドとの適当な嵌合部を有する小さな穴を有するワッシャを備えることができ、このワッシャは、キャップ内の大きな穴内で移動可能であり、ピストンロッドは、主として、組み合わせの横方向に移動可能である。ワッシャは、例えば、キャブの穴と案内手段の外側との間のOリングのようなスプロング力によってデフォルト位置に戻ることができる。
【０４８９】
前述の孔のサイズは、ピストンの構造がピストンロッドをどの程度許容しているかと共に、ピストンロッドの偏向度を決定する。ピストンロッドがピストンにしっかりと固定されている場合、ピストンの構造が偏向度を決定する。例えば、ピストンとピストンロッドとの間にボール・ジョイントが適用される場合、偏向度は、案内手段によってのみ決定される。
【０４９０】
第9の態様では、組み合わせの残りの長手方向中心軸に対してピストンロッドのたわみを許容するために、案内手段の接触面は、例えば、案内手段の孔の凸断面内壁によって、円形ラインとすることができる。
【０４９１】
第10の態様では、ピストンは、ピストンロッドの移動に適合するように丸められてもよく、またはピストンのピストンロッドへの接続は、可撓性で、回転可能であってもよい。
第11の態様では、本発明は、ピストンとチャンバとの組み合わせに関する。組み合わせの中心軸の反対側に位置するハンドル部分の中心線は、180°とは異なる角度を有する。ポンプのハンドルを操作する際の使用者の手の中心線は、ハンドルがどのように手に握られているかに応じて、異なる位置を有する。
【０４９２】
古典的なフロアポンプの場合、一定サイズの円形断面のシリンダでは、高い作用力が発生することがある。このアームに接続された手を通してユーザのアームから比較的強い力が伝達される場合、力のモーメントが発生しないときには、手はアームに対して最も良く位置決めされます。これは、アームの長手方向軸がハンドルの一部の軸の中心点を通過し、ハンドルがハンドルに把持され、アームに接続される場合に得られる。
【０４９３】
力の相対的な大きさのために、ハンドル上の手の握りは堅固であるべきである。これは、握りの設計が円形の断面を有する部分を含み得る、開いた握りのような手の曲線によって行われ得る。セクションのサイズは、ピストン-チャンバの組み合わせの中心軸までの距離に依存して変化させることができる。
【０４９４】
ハンドルの部分間の好ましい角度は、ピストン-チャンバの組み合わせの中心軸に垂直な平面内で180°であってもよい。しかし、180°とは異なる場合もある。さらに、角度は、前記中心軸を含む平面において180°未満であってもよい。これらの突起から手が滑るのを避けるために、停止部を設けることができる。これらは力の伝達にも使用することができる。もちろん、他の選択肢である180°および180°を超える場合もある。
【０４９５】
長手方向にチャンバの2つの位置の間に様々な大きさの横断面を有するチャンバを有する革新的なフロアポンプの場合、力は小さくてもよい。比較的低い力が、ユーザのアームから前記アームに接続された手を通して伝達される場合、一定の力モーメントが生じるように、手はアームに対して位置決めされる。接触面積は、開放手の面積である。ハンドルは、例えば楕円の曲線によって境界される断面を有するように設計されてもよい。ピストン-チャンバの組み合わせの中心軸に垂直な軸は、前記軸に平行な軸よりも大きくてもよい。
【０４９６】
ピストン-チャンバの組み合わせの中心軸に垂直な平面におけるハンドルの2つの部分の間の好ましい角度は、180°よりもビットよりも小さい(最良!)ことがある。ハンドルの部分のこれらの位置は、手の残りの位置に従う。両方の位置は、ハンドルがピストン-チャンバ組み合わせの中心軸を回し得る場合には、1つのハンドル設計によって得ることができる。
【０４９７】
力のモーメントの存在を避けるために、ピストン-チャンバの組み合わせの中心軸に垂直な平面内のハンドルの両部分の中心を通る線は、最後に述べた軸を切断する。ピストン-チャンバの組み合わせの中心軸を含む平面においては、角度は、180°以下であってもよく、またはそれよりも異なるものであってもよい。
【０４９８】
円錐形のシリンダは、作業力のサイズを大幅に小さくすることができる。特別な配置により、ハンドル上の力がストローク中一定に保たれるように形成されたチャンバの長手方向における円錐形シリンダの形状が形成される。この力は、弁が遅れて開くときに、例えば、弁ピストンが弁シードに付着しているという事実、又は、例えば、チャンネルの断面のサイズが小さいことによる動的摩擦があること、すなわち、チャンバーの形状以外の発生源に起因する力によって、変更され得る。さらに、接触領域のサイズの変化のために、ストローク中にチャンバの壁に対するピストンの摩擦が変化することがある。この特許出願のすべての関連する図面に縦方向に示されている円筒の形状は、円錐円筒の横断面が円形である間、上記の方法で作成されており、これも関連する図面に示されている。形状の制限は、ピストンの最小サイズである。
【０４９９】
従って、本発明は、流体をポンピングするためのポンプにも関し、該ポンプは、上記の態様のいずれかによる組み合わせ、チャンバの外側の位置からピストンに係合する手段、チャンバに接続され、バルブ手段を備える流体入口、およびチャンバに接続された流体出口を備える。
【０５００】
一状況では、係合手段は、ピストンがその第1の長手方向位置にある外側位置と、ピストンがその第2の長手方向位置にある内側位置とを有することができる。このタイプのポンプは、加圧流体が所望される場合に好ましい。
【０５０１】
別の状況では、係合手段は、ピストンがその第2の長手方向位置にある外側位置と、ピストンがその第1の長手方向位置にある内側位置とを有することができる。このタイプのポンプは、実質的な圧力が所望されないが、単に流体を輸送する場合に好ましい。
【０５０２】
ポンプが床上に立つように構成され、ピストン/係合手段が空気のような流体を強制的に下方に圧縮するように構成されている状況においては、最大の力は、経済的に、ピストン/係合手段/ハンドルの最も低い位置に与えられてもよい。したがって、第1の状況では、これは、最高の圧力がそこで与えられることを意味する。第二の状況では、これは単に、最大の面積、従って最大の容積が最低の位置で見られることを意味する。しかしながら、タイヤのバルブを開くためには、例えばタイヤ内の圧力を超える圧力が必要であるという事実のため、結果として生じる圧力がバルブを開き、より大きな断面積がタイヤ内に流体を押し込むためには、係合手段の最低位置の直前に最小の断面積が望ましい場合がある(図2B参照)。
【０５０３】
また、本発明は、ショックアブソーバに関する。ショックアブソーバは、組み合わせの側面のいずれかに従った組み合わせ、チャンバの外側の位置からピストンを係合するための手段であって、前記係合手段は、ピストンがその第1の長手方向位置にある外側位置と、ピストンがその第2の長手方向位置にある内側位置とを有する、手段を備える。吸収体は、チャンバに接続された流体入口をさらに含み、弁手段を含むことができる。また、吸収体は、チャンバに接続された流体出口を含んでもよく、弁手段を含んでもよい。チャンバおよびピストンは、流体を含む少なくとも実質的にシールされた空洞を形成することが好ましく、流体は、ピストンが第1の縦方向位置から第2の縦方向位置へ移動するときに圧縮される。通常、吸収体は、ピストンを第1の長手方向位置に向けてバイアスする手段を備える。
【０５０４】
最後に、本発明は、アクチュエータに関する。アクチュエータは、組み合わせの側面のいずれかに従った組み合わせ、チャンバの外側の位置からピストンに係合する手段、ピストンを第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で変位させるためにチャンバに流体を導入する手段を備える。アクチュエータは、チャンバに接続され、バルブ手段を備える流体入口を備えることができる。また、チャンバに接続され、バルブ手段を含む流体出口が設けられてもよい。さらに、アクチュエータは、ピストンを第1または第2の長手方向位置にバイアスする手段を備えてもよい。
19597-1 具体的に好ましい実施形態
本発明の一実施形態によれば、内部チャンバ壁によって境界される細長いチャンバを備え、前記チャンバ内に、少なくとも前記チャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で、前記チャンバ壁に対して密封可能に移動可能なピストンを備え、前記組み合わせは、剛性表面に係合するための基部に柔軟に固定され、前記組み合わせは、弾性的に柔軟なブッシュによって、前記基部に柔軟に固定される、ピストン-チャンバの組み合わせを提供する。
【０５０５】
好ましくは、基部の穴に取り付けられた弾性的に可撓性のブッシュであり、シリンダはブッシュの穴に取り付けられている。好ましくは、ブッシュは、シリンダ上の対応する突起と協働する溝を備えている。好ましくは、ブッシュは、シリンダ上の対応する溝と協働する突起を備えている。好ましくは、ブッシングは、基部の頂部に接続された突起を備える。好ましくは、ブッシュの壁厚は、チャンバの壁厚よりも大きい。好ましくは、剛直な表面と係合するための3つの係合面を備える。
【０５０６】
好ましくは、第1の長手方向位置及び第2の長手方向位置において異なる断面積及び異なる円周方向長さのチャンバ断面を有し、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間の中間の長手方向位置において連続的に異なる断面積及び円周方向長さを有し、前記第2の長手方向位置における断面積及び円周方向長さは、前記第1の長手方向位置において、前記断面積及び円周方向長さよりも小さく、前記ピストン手段は、前記ピストン手段の寸法を変化させることができ、これにより、前記ピストン手段は、前記チャンバの前記中間の長手方向位置を通る前記第1の長手方向位置と前記第2の長手方向位置との間の前記ピストン手段の相対運動の間に、前記チャンバの異なる断面積及び異なる円周方向長さに前記ピストン手段の異なる断面積及び円周方向長さを適合させることができる。
【０５０７】
好ましくは、第1および第2の長手方向位置における異なる断面積および等しい円周方向長さのチャンバ断面を有し、第1および第2の長手方向位置における第1および第2の長手方向位置の間の中間の長手方向位置における連続的に異なる断面積および円周方向長さを有し、前記第2の長手方向位置における断面積および円周方向長さは、前記第1の長手方向位置における断面積および円周方向長さよりも小さく、前記ピストンは、前記チャンバの前記中間の長手方向位置を通る前記ピストン手段の前記中間の長手方向位置における前記ピストン手段の相対運動中に、前記チャンバの前記異なる断面積および等しい円周方向長さに対応する異なる断面積および前記ピストンの周方向長さを提供することにより、寸法を変化させることができる。
【０５０８】
好ましくは、ピストンとチャンバとの組み合わせであって、チャンバの外側の位置からピストンと係合するための手段を備え、流体出口と、弁手段を含む流体入口とがチャンバに接続される、ポンプである。
【０５０９】
好ましくは、ピストンとチャンバの組み合わせであって、チャンバの外側の位置からピストンを係合するための手段を備え、係合手段は、ピストンがチャンバの第1の長手方向位置にある外側の位置と、ピストンが第2の長手方向位置にある内側の位置とを有し、チャンバとピストンは、ピストンが第1の長手方向位置から第2の長手方向位置に移動したときに圧縮される流体を含む密封空洞を形成する、ショックアブソーバである。
【０５１０】
好ましくは、ピストン-チャンバの組み合わせは、チャンバの外側の位置からピストンに係合する手段と、ピストンを第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で変位させるためにチャンバ内に流体を導入する手段とを含むアクチュエータである。
19597-2 具体的に好ましい実施形態
本発明の一実施形態によれば、内部チャンバ壁によって境界される細長いチャンバを備え、かつチャンバ内のピストン手段を備え、該ピストン手段は、チャンバの少なくとも第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で該チャンバ壁に対して密閉的に移動可能であり、前記組み合わせは、剛性面に係合し、前記組み合わせは、キャップを覆うキャップを貫通するピストンロッドを備え、前記ピストンロッドは、前記キャップに移動可能に接続される案内手段によって案内される、ピストン-チャンバの組み合わせを提供する。
【０５１１】
好ましくは、ガイド手段は、ピストンロッドの周囲に開口金具を備えたワッシャであって、ワッシャは、2つの表面の間のキャップ内に保持され、可撓性Oリングは、表面とガイド手段との間の空間内でキャップ内に保持され、空間の断面積は、Oリングの断面積よりも大きい。
【０５１２】
前記案内手段は、ピストンロッドを案内する凸状の案内面を備えることが好ましい。好ましくは、チャンバの壁との接続部で丸められたピストンである。好ましくは、ピストンロッドとピストン(44)との接続部が可撓性である。好ましくは、ピストン-チャンバの組み合わせは、チャンバの外側の位置からピストンに係合するための手段を備えるポンプであり、流体出口と、弁手段を含む流体入口とがチャンバに接続される。好ましくは、ピストンとチャンバの組み合わせであって、チャンバの外側の位置からピストンを係合するための手段を備え、係合手段は、ピストンがチャンバの第1の長手方向位置にある外側の位置と、ピストンが第2の長手方向位置にある内側の位置とを有し、チャンバとピストンは、ピストンが第1の長手方向位置から第2の長手方向位置に移動したときに圧縮される流体を含む密封空洞を形成する、ショックアブソーバである。好ましくは、ピストン-チャンバの組み合わせは、チャンバの外側の位置からピストンに係合する手段と、ピストンを第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で変位させるためにチャンバ内に流体を導入する手段とを含むアクチュエータである。
【０５１３】
好ましくは、第1および第2の長手方向位置における異なる断面積および異なる円周方向長さのチャンバ断面を有し、第1および第2の長手方向位置における中間の長手方向位置、第2の長手方向位置における断面積および円周方向長さを連続的に異ならせ、第2の長手方向位置における断面積および円周方向長さを有する。
【０５１４】
長手方向位置は、前記第1の長手方向位置における断面積及び円周方向長さよりも小さく、前記ピストン手段は寸法を変化させることができ、それにより、前記チャンバの前記中間の長手方向位置を通る前記第1の長手方向位置と前記第2の長手方向位置との間の前記ピストン手段の相対運動の間に、前記チャンバの異なる断面積及び異なる円周方向長さに前記ピストン手段の異なる断面積及び円周方向長さを適合させることができる。
【０５１５】
好ましくは、第1および第2の長手方向位置における異なる断面積および等しい円周方向長さのチャンバ断面を有し、第1および第2の長手方向位置の間の中間の長手方向位置における少なくとも実質的に連続的に異なる断面積および円周方向長さを有し、前記第2の長手方向位置における断面積および円周方向長さは、前記第1の長手方向位置における断面積および円周方向長さよりも小さく、前記ピストンは、前記チャンバの前記中間の長手方向位置を通る前記ピストン手段の前記長手方向位置と前記第2の長手方向位置との間の相対運動中に、前記ピストンの異なる断面積および円周方向長さを適合させる前記ピストンの異なる断面積および円周方向長さを提供することにより、寸法を変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０５１６】
【図１−１】図1Aは、横断面の固定された異なる領域を有するチャンバの長手方向の断面図を示し、ピストンの第1の実施形態は、ストローク中に半径方向に軸方向に寸法を変化させた織物補強材を含み、ピストンの配置は、最初に示され、ストロークの端部では、加圧され、そこでは、ピストンは、その生産サイズを加圧されていない。図1Bは、ストローク開始時の図1Aのピストンの拡大図である。
【図１−２】図1Cは、ストローク終了時の図1(A)のピストンの拡大図である。
【図２−１】図2Aは、横断面の固定された異なる領域を有するチャンバの長手方向断面と、ストローク中の壁の弾性材料の半径方向に軸方向に変化する寸法を有する繊維補強(トレリス効果)を含むピストンの第2の実施形態を示す。この場合、ピストン配置は、最初に示され、そしてストロークの終わりに、加圧された。ここで、ピストンは、その生産サイズを加圧されていない。
【０５１７】
図2Bは、ストロークの開始時の図2Aのピストンの拡大図を示す。
【図２−２】図2Cは、ストローク終了時の図2Aのピストンの拡大図を示す。
【図３−１】図3Aは、横断面の固定された異なる領域を有するチャンバの長手方向断面と、ストローク中に半径方向に軸方向に寸法が変化するファイバ補強(「トレリス効果」なし)を含むピストンの第3の実施形態を示す。
【０５１８】
配列は、最初と最後に示されており、そこでは、その配列は生産規模を持っている。
図3Bは、ストロークの開始時の図3Aのピストンの拡大図である。
【図３−２】図3Cは、ストローク終了時の図3Aのピストンの拡大図である。
【図３−３】図3Dは、図3Aのピストンの上面図を示し、ピストンの中心軸を通る平面の壁に補強された左側:第1の縦位置、右側:第2の縦位置を示す。
【０５１９】
図3Eは、図3Aのピストンの平面図を示し、皮膚には、中心軸を部分的に通過し、中心軸を部分的に外側-左側:第1の長手方向位置、右側:第2の長手方向位置に補強されている。
【図３−４】図3Fは、、別実施形態のピストンの上面図及び平面図を示す。
【図４】図4は、心軸に平行な壁を有するチャンバ内の非移動性膨張性ピストンを示しているが、前記ピストンの両側のチャンバ内に圧力差はない。
【図５−１】図5Aは、図4のピストンを示しており、ピストンが膨張し始めている円錐形の壁を有するチャンバ内で瞬間的に動かない状態、すなわち移動可能なキャブが移動不可能なキャブに向かって動いている状態である。
【図５−２】図5Bは、チャンバの壁とのピストン壁の接触面積が前記接触面積の第2の長手方向位置で増大するように、瞬間的に不動であり、それにより膨張する図5Aのピストン、すなわち移動可能なキャブが不動であることを示す図である。
【図５−３】図5Cは、チャンバの壁とのピストン壁の接触領域が前記接触領域の第1の長手方向位置で増加する一方で、チャンバの壁とのピストン壁の接触領域が前記接触領域の第2の長手方向位置で減少するように、瞬間的に不動であり、それにより膨張する図5Bのピストンを示す図であり、可動キャブは、不動である。
【図５−４】図5Dは、図5Cのピストンを示し、ここで、非可動キャップは、第2の長手方向位置から第1の長手方向位置へ瞬間的に移動し始め、それによってピストンを同じ方向に移動する。
【図５−５】図5Eは、図5Dのピストンを示しており、ここでは、接触面積の増加によりピストンの動きが減少している。
【図６−１】図6Aは、閉じた円錐形のチャンバ内を移動する拡張可能なピストンを示す。
【図６−２】図6Bは、ピストンの両側の前記チャンバが周囲の大気と連通している閉鎖円錐形チャンバ内を移動する膨張性ピストンを示す。
【図６−３】図6Cは、ピストンの両側の前記チャンバが前記チャンバの外側の閉じたチャネルを介して互いに連通している、閉じた円錐形のチャンバ内を移動する膨張性ピストンを示す。
【図６−４】図6Dは、ピストンの両側の前記チャンバが、前記ピストンの内側の閉じたチャネルを介して互いに連通している、閉じた円錐形のチャンバ内を移動する膨張性ピストンを示す。
【図６−５】図6Eは、ピストンの両側の前記チャンバがaを介して互いに連通している閉鎖円錐形チャンバ内を移動する膨張性ピストンを示す。
【図６−６】チャンバ壁とピストン壁との間のチャネル  図6Fは、ピストンの壁とチャンバの壁との接触面にダクトを有する図6Eの拡張可能ピストンを示す。
【図６−７】図6Gは、図6Fのピストンロッドの横断面図、および第1の長手方向位置からのアクチュエータピストン上の図を示す。
【図７−１】図7Aは、壁が中心軸に平行であるため、加圧されたが移動しないストロークの端部における図1Aのピストンの拡大を示す。図7Bは、容器が第1の位置に向かって移動するように、ピストンの壁の中心が中心軸に対して正の角度を有する点における、図7Aのピストンを示す。図7Dは、容器を膨張させる場合に容器の壁面に配置された弾性繊維材料の補強マトリックスの三次元図であり、図7Eは、容器の壁が膨張したときの図6Dのパターンを示す。
【図７−２】図7Fは、ピストンを膨張させるときに容器の壁に配置された非弾性繊維材料の補強パターンの三次元図を示す。図7Gは、図7Fの補強マトリックスを示す拡大されている図である。
【図８】図8は、チャンバ内およびテーパ壁の周囲にピストンが動いている場合の組み合わせを示している。
【図９−１】図9Aは、横断面の固定された異なる領域を有するチャンバの長手方向の断面と、「タコ」装置を備え、膨張可能であり得る触手による容器壁の伸張を制限するピストンの第4の実施形態を示す。ピストンの配置は、最初に示され、ストロークの終わりに、ピストンがその生産サイズを有する場合を示す。図9Bは、ストロークの開始時の図9Aのピストンの拡大を示す。
【図９−２】図9Cは、ストロークの終端における図9Aのピストンの拡大を示す。
【図９−３】図9Dは、チャンバーの円錐部に入る直前の図9Aのピストンを示す図である。
【図１０−１】図10Aは、加圧楕円形のピストンが第2の長手方向位置から第1の長手方向位置に移動し、ピストンの内容積を拡大し、それにより、ピストンの内圧を減少させ、ピストンの形状を球体に変えることができるピストン-チャンバの両端の破線は、チャンバの中心軸に平行な壁を有する前記ピストンの外輪郭を示し、図10Bのピストンの同じサイズが生じる場合と比較して-中間の前記ピストンのサイズを示し、それにより、図10Bのピストンが前記チャンバの壁に係合して接続されてもよいことを示し、図10Aではこれが密封されて接続されていることを示す。図10Bは、図10Aのピストン-チャンバの組み合わせを示しており、この場合、ピストンの内圧は、密閉空間の容積を、最も遠い第1の長手方向位置で、または第2の長手方向位置に戻る間に変化させることによって、さらに低下させられ、それによって、ジャミングを回避するために、ピストンのサイズを変化させ、それをチャンバのサイズに連続的に適合させる。図10Cは、図10のようなピストン-チャンバの組み合わせを示しているが、ピストンの内圧は、閉じ込められた空間から、最も遠い第1の長手方向位置で、または第2の長手方向位置に戻る間に流体を除去することによって、あるいは、ピストンの内圧が低下し、それによって、ジャミングを回避するために、ピストンのサイズを変化させ、チャンバのサイズに連続的に適合させている。
【図１０−２】図10Dは、ピストンが球形である場合の、第2の長手方向位置で生成される場合の、図10Aのプロセスを示す。図10Eは、ピストンが球形である場合の、第2の長手方向位置で生成される場合の、図10Bのプロセスを示す。図10Fは、ピストンが球形である場合の、第2の長手方向位置で生成される場合の、図10Cのプロセスを示す。
【図１０−３】図10Gは、図10Aのプロセスを示す。ただし、密閉空間は、第2縦方向から第1縦方向への移動中に、サイズが小さくなる。ストロークあたりの加圧媒体の使用量を減らした位置  図10Hは、図10Bの同様のプロセスを示す。図10Iは、図10Cの同様のプロセスを示す。
【図１０−４】図10Jは、図10Dのプロセスを示す。ただし、2番目の縦方向位置から1番目の縦方向位置への移動中に、密閉空間のサイズが小さくなり、1ストロークあたりの加圧媒体の使用量が減少していることが例外である。図10Kは、図10Eの同様のプロセスを示す。図10Lは、図10Fの同様のプロセスを示す。
【図１０−５】図10Mは、図12Aおよび図12Cの構成のモータの概略図である。前記モータの前記中心軸の中心の周囲に円形中心軸を有する円形チャンバ内で回転する膨張可能な膨張可能なアクチュエータピストンを備える推進システムを有すること。
【図１０−６】図10Nは、(例えば)5個の非移動式膨張式膨張式アクチュエータピストンを備える推進システムを有する図13A、13Bのモータを概略的に示し、前記チャンバは回転円形チャンバ内にあり、前記チャンバは、回転中心に対して同心であり、互いに連続している4個のサブチャンバを有し、遷移断面積および円周が異なり、前記チャンバは、前記軸の中心を通って主軸の周囲を回転している。
【図１１−１】消費技術  図11Aは、膨張可能な膨張可能なアクチュエータピストンと、2段ピストン・ポンピング・システムとを備える推進システムを有するモータを概略的に示しており、この2段ピストン・ポンピング・システムは、すべてクランクシャフト・車軸および圧力貯蔵容器上に組み立てられた、連続的に異なる断面積および周囲を有する細長いチャンバ内にあり、特に太陽エネルギーによって通電される、最小のポンプおよびスタータ・モータを有する。
【図１１−２】図11Bは、図11Aのモータに対する制御手段および圧力管理を概略的に示す。
【図１１−３】図11Cは、図11Aのモータの機械的アセンブリを示す。メインシリンダが動いていない11B
【図１１−４】図11Dは、図11Cに示すように、クランクシャフトとコンロッドのジョイント上の膨張可能なアクチュエータピストンの圧力管理を示す。
【図１１−５】図11Eは、図11C.に示すピストンロッドとコンロッドのジョイントの詳細を示す。
【図１１−６】図11Fは、クランクシャフトのサスペンションの詳細を示し、図11Fは、クランクシャフト内のチャネルを示している。11Aと11B。
【図１１−７】密閉空間容積技術  図11Gは、第2のピストン-チャンバの組み合わせのピストンを介して閉じ込められた空間の容積を変化させることによって膨張可能なアクチュエータのピストンの圧力変化を管理する代替的な方法と、前記閉じ込められた空間の容積の変化に対して2方アクチュエータを加圧するために、圧力貯蔵容器を一定に圧縮することなく、前記モータの速度/出力を管理するための、第3のピストン-チャンバの組み合わせのピストンを介しての圧力の追加的な調整とを示す。
【図１１−８】図11Hは、図11Gの構成を示し、ここで、圧力貯蔵容器の一定の再圧縮は、例えば、図11Gに示すようなポンプのカスケードによって行われる。図11A
【図１１−９】図11Iは、速度コントローラおよびESVTポンプが存在する図11 Hに示す概念に基づいて、部分的に組み立てられた1つのシリンダモータを示す。バッテリによって動力供給される2方向アクチュエータによって動力供給され、圧力貯蔵容器を再圧送するためのポンプは、バッテリによって動力供給される別個の電気モータによって動力供給され、それぞれの動力ラインは明確に示されている。補助動力源は、図15A、B、C、E、Fに示されており、そのうちの少なくとも1つは、前記バッテリを充電することができる。
【図１１−１０】図11Jは、図11Iに基づいて部分的に組み立てられた2つのシリンダモータを示しており、各アクチュエータピストン-チャンバの組み合わせは、別々の速度コントローラとESVTポンプを有し、前記速度コントローラは、互いに連通している。
【図１１−１１】図11Jの左側は、図11Jの左側の部分のスケールアップを示す。
【図１１−１２】図11J右は、図11Jの右側部分のスケールアップを示す。
【図１１−１３】図11Kは、図11Hに示された概念に基づいて、部分的に成形された1つのシリンダモータを示し、ここで、アクチュエータピストンのESVTポンプは、現在、クランクシャフトによって動力供給されており、最後に述べたものは、バッテリによって動力供給される電気モータによって動力供給されている。速度コントローラ(2ワヤクチュエータ)は、図11Hの1つに従い、圧力貯蔵容器を再圧縮するためのポンプは、バッテリによって動力供給される別個の電気モータによって動力供給されており、補助動力源は、図15A、B、C、E、Fに従い、そのうちの少なくとも1つは、前記バッテリを充電することができる。
【図１１−１４】図11Lは、図11Kに基づいて、部分的に加工された2つのシリンダモータを示す。ESVTポンプにはクランクシャフトを1本、アクチュエータとピストンの組み合わせごとに1本使用しています。各アクチュエータピストン用の1つの速度コントローラは、互いに連通しており、圧力貯蔵容器を再圧するためのポンプは、バッテリによって動力供給される別個の電気モータによって動力供給されており、補助動力源は、図に従う。15A、B、C、E、Fであって、そのうちの少なくとも1つが前記バッテリを充電することができるもの。
【図１１−１５】図11Lの左側は、図11Lの左側の部分のスケールアップを示す。
【図１１−１６】図11L右は、図11Lの右側部分のスケールアップを示す。
【図１１−１７】図11Mは、図11Hに示される概念に基づいて、部分的に組み立てられた1つのシリンダモータを示す。ここで、アクチュエータピストン室の組み合わせ用のESVTポンプは、カムシャフトによって動力供給され、前記カムシャフトは、バッテリによって動力供給される電気モータによって駆動され、速度コントローラは、スピーダと連通する2方向アクチュエータである。圧力貯蔵容器を再圧縮するためのポンプは、バッテリによって動力供給される別個の電気モータによって動力供給されており、補助動力源は、図15A、B、C、E、Fに示されており、そのうちの少なくとも1つは、前記バッテリを充電することができる。
【図１１−１８】図11Nは、図11Mに基づいて部分的に組み立てられた2つのシリンダモータを示す。すなわち、1つのカムシャフトがESVTポンプに使用され、各アクチュエータピストン-チャンバの組み合わせに1つが使用される。各アクチュエータピストンについて1つの速度コントローラは、互いに連通しており、圧力貯蔵容器を再圧するためのポンプは、バッテリによって動力供給される別個の電気モータによって動力供給されており、補助動力源は、図15A、B、C、E、Fに従う。図15A、B、E、Fの少なくとも1つは、前記バッテリを充電することができる。
【図１１−１９】図11Nの左側は、図11Nの左側部分のスケールアップを示す。
【図１１−２０】図11N右は、図11Nの右側部分のスケールアップを示す。
【図１１−２１】図11oは、図11 Kに示される概念に基づいて、部分的に成形された1つのシリンダモータを示し、ここで、アクチュエータピストン-チャンバのESVTポンプは、ガス(例えば空気)冷却された燃焼モータからの補助動力によって直接駆動されるクランクシャフトによって駆動され、バッテリによって駆動されるH2を使用して、前記バッテリによって駆動される電気分解を行う。圧力貯蔵容器を再加圧するポンプは、追加的に前記燃焼モータによって直接駆動される。速度コントローラは、バッテリによって駆動される2方向アクチュエータによって駆動される。図15Dによるバッテリは、主モータ軸に取り付けられた交流発電機によって充電されている。前記燃焼モータの発生熱は、例えば、車両内部をウォーミングアップするために使用することができる。
【図１１−２２】図11Pは、図11oに基づいて部分的に組み立てられた2つのシリンダモータを示し、各アクチュエータのピストン-チャンバの組み合わせに対して1つのESVTポンプは、強制液冷燃焼モータからの補助動力によって直接駆動されるクランクシャフトによって駆動され、該クランクシャフトは、バッテリによって駆動されるH2を用いて、H2の電気分解によって導かれる。圧力貯蔵容器を再圧するポンプポンプは、前記燃焼モータによって直接駆動される。各アクチュエータのピストン-チャンバの組み合わせに対して1つの速度コントローラは、2方向アクチュエータによって駆動され、互いに連通し、バッテリによって駆動される。図15Dによるバッテリは、主モータ軸に取り付けられた交流発電機によって充電される。前記燃焼モータの発生熱は、例えば、車両内部をウォーミングアップするために使用することができる。
【図１１−２３】図11Pの左側は、図11Pの左側部分のスケールアップを示す。
【図１１−２４】図11P右は、図11Pの右側部分のスケールアップを示す。
【図１１−２５】図11Qは、図11Kに示される概念に基づいて、部分的に成形された1つのシリンダモータを示し、ここで、アクチュエータとチャンバとの組み合わせのESVTポンプは、強制ガス(例えば、空気)冷却燃焼モータからの補助動力によって直接駆動されるカムシャフトによって駆動され、H2Oの電気分解によって導かれるH2を使用して、バッテリによって駆動される。圧力貯蔵容器を再圧するポンプは、前記燃焼モータによって直接駆動され、速度コントローラは、バッテリによって駆動される2方向アクチュエータによって駆動され、図15Dによるバッテリは、主モータ軸に取り付けられた交流発電機によって充電されている。前記燃焼モータの発生熱は、例えば、車両内部をウォーミングアップするために使用することができる。
【図１１−２６】図11Rは、図11Qに基づいて部分的に組み立てられた2つのシリンダモータを示し、各アクチュエータのピストン-チャンバの組み合わせの1つであるESVTポンプは、カムシャフトによって動力を与えられ、このカムシャフトは、H2Oの電気分解によって導かれたH2を使用して、ガス(例えば、空気)強制冷却された燃焼モータからの補助動力によって直接駆動され、前記電気分解はバッテリによって動力を与えられ、圧力貯蔵容器を再圧するポンプは、前記燃焼モータによって直接駆動され、各アクチュエータのピストン-チャンバの組み合わせの1つは、2方向アクチュエータによって動力を与えられ、互いに連通し、バッテリによって動力を与えられ、図15Dによるバッテリは、メインモータ軸に取り付けられた交流発電機によって充電される。前記燃焼モータの発生熱は、例えば、車両内部をウォーミングアップするために使用することができる。
【図１１−２７】図11R左は、図11Rの左側部分のスケールアップを示す。
【図１１−２８】図11Rは、図11Rの右側の部分の拡大図を示す。
【図１１−２９】図11Sは、ピストン-チャンバの組み合わせのベースのジョイントの詳細を示す。
【図１１−３０】モータの主軸を有する図11I〜11Rの1061。
【０５２０】
図11Tは、図11I〜11Rに係るアクチュエータピストンのコンロッドとモータ主軸上のクランクシャフトとの接合部の詳細を示す図である。
【図１１−３１】図11Uは、ピストン-チャンバの組み合わせのベースのジョイントの詳細を示す。
【図１１−３２】モータの主軸を有する図11I〜11Rの1060。
【０５２１】
図11Vは、図11H〜11Rのポンプを駆動する機構およびそのベースを示す。
【図１１−３３】図11Wは、図11J、図11L、図11N、図11P、図11Rの2つのシリンダモータのクランクシャフト間の接続継手を示す図である。
【図１１−３４】図11W１は、図11Wのクランクシャフト間の改良されたシールを示す。
【図１１−３５】図11Xは、2シリンダモータの2つのクランクシャフト間の接続継手であり、各クランクシャフトのチャンネルが分離されている。図11X'は、図11Xのクランクシャフト間の改良されたシールを示す。
【図１２−１】消費技術  図12Aは、円形チャンバ内で回転する膨張可能な膨張可能なアクチュエータピストンと、異なる遷移断面積および周囲を有する細長いチャンバ内の2ステップピストン・ポンピング・システムとを備える推進システムを有するモータと、クランクシャフト・車軸および圧力貯蔵容器に組み立てられ、最小のポンプおよびスタータ・モータは、制御手段を含む太陽エネルギーによって付勢される、電気スタータ・モータとを概略的に示す。
【図１２−２】図12Bは、図12Bのモータに対する制御手段および圧力管理を概略的に示す。図12Aのモータは、非移動チャンバ内を移動する膨張可能な膨張可能なアクチュエータピストンを備える推進システムを有し、回転中心が同心円状に配置され、互いに連続する4つのサブチャンバを有し、遷移断面積および周囲が異なる状態を有する。
【図１２−３】図12Cは、図12Bのモータに対する制御手段および圧力管理を概略的に示し、アクチュエータピストン内の圧力の変化は、アクチュエータピストンに加えられ、流体をアクチュエータピストンから除去することによって制御される。
【図１２−４】密閉空間容積技術  図12Dは、アクチュエータピストンの密閉空間の容積を変化させることにより、アクチュエータピストン内の圧力の変化を制御する、図12Bのモータの制御手段及び圧力管理を概略的に示す。
【図１３−１】消費技術  図13Aは、回転チャンバ内の2つ以上の非移動性膨張性膨張性アクチュエータピストンを備える推進システムを有するモータであって、前記チャンバは、回転中心を同心円状に有する中心線と、2ステップピストンポンピングシステムであって、全てがクランクシャフト軸と圧力貯蔵容器とに組み立てられた、異なる遷移断面積および円周を有する細長いチャンバ内にある、2ステップピストンポンピングシステムと、電気始動モータであって、最小のポンプおよび始動モータが太陽エネルギーによって付勢されている、モータを概略的に示している。
【図１３−２】図13Bは、2ステップピストンポンピングシステムのピストンポンプが、モータの主軸に取り付けられた回転ポンプによって交換された図13Aのモータを示す。
【図１３−３】図13Cは、図13A、13Bのモータを概略的に示す。図13A、13Bは、回転チャンバ内に非移動性膨張性膨張性アクチュエータピストンを備える推進システムを有し、前記チャンバは、回転中心と同心であり、互いに連続する4つのサブチャンバを有し、異なる遷移断面積および円周を有し、前記チャンバは、前記チャンバの中心を通って車軸の周囲を回転する中心線を有する。
【図１３−４】図13Dは、図13A、13Bのモータのサスペンション(含む)を概略的に示す。駆動ベルト
【図１３−５】図13Eは、図13A,13Bのモータに対する制御手段および圧力管理を含む概略図。前記アクチュエータピストンの連続的に変化する内部圧力が、コンピュータ制御される前記アクチュエータピストンの各々について別個のピストン-チャンバの組み合わせによって決定される、貯蔵圧力容器。
【図１３−６】密閉空間容積技術  図13Fは、図11Fの原理による、図13Cの膨張可能なピストンの圧力管理を示しており、各アクチュエータピストンは、連続的に変化する圧力に対するものと、モータの速度/電力を調整するための圧力レベルの調整に対するものの2つのピストン-チャンバの組み合わせによって管理されている。
【図１３−７】図13 Gは、図13Fの構成のための加圧システムを示す。
【図１４−１】密閉空間容積技術  図14Aは、円形チャンバが作動しているアクチュエータピストンのいくつかのステージと、接続されたチャンバのポンプピストンの下の容積を変化させることによって、前記アクチュエータピストンの内圧を変化させるために必要なものを示す。
【図１４−２】図14Bは、ポンプ・ピストンのピストン・ロッドに接続されたカム・ホイールが、適切なプロファイルのカムと連通している図14Aの構成を示す。
【図１４−３】図14Cはポンプ・ピストンのピストン・ロッドに接続されたカム・ホイールが、適切なプロファイルのカムと連通している図14Aの構成を示す。
【図１４−４】図14D１は、図13 Aによる移動円形チャンバを示しており、アクチュエータピストンの圧力は、ピストン-チャンバの組み合わせのピストンと連通するカムホイールを有するピストン-チャンバの組み合わせの圧力によって規定されており、前記カムホイールは、一定のプロファイルを有するカムを備える主軸上を走行している。
【図１４−５】図14D２は、図13 Aによる移動円形チャンバを示しており、アクチュエータピストンの圧力は、ピストン-チャンバの組み合わせのピストンと連通するカムホイールを有するピストン-チャンバの組み合わせの圧力によって規定されており、前記カムホイールは、一定のプロファイルを有するカムを備える主軸上を走行している。
【図１４−６】図14Eは、図14Dの構成が、前記カムプロファイルを回転させている電気モータとして示された補助モータと共に組み込まれた、そのサスペンションを有するリムを示し、前記アクチュエータピストンの密閉空間を備えるチャネルと連通することは、図16の構成(「ワイヤによる駆動」)による圧力制御器であり、遠隔スピーダと連通している。
【図１４−７】図14Fは、ピストンが第1の円形位置にある場合の、図14Eの前記円形チャンバ内の前記ピストンの断面の拡大詳細を示す。
【図１４−８】図14Gは、ピストンが第2の円形位置にある場合の、図14Gの前記円形チャンバ内の前記ピストンの断面の拡大詳細を示す。
【図１４−９】図14Hは、ホイールのリムと前記円形チャンバとの間に、例えば、遊星歯車のタイプのギアボックス内に組み込まれた、図14Eの構成を示す。
【図１４−１０】好ましい実施形態の簡単な説明  図14Iは、例えば車輪/プロペラが取り付けられているモータの速度を制御している圧力管理システムの一部を示している。
【図１５−１】補助電源  図15Aは、圧力貯蔵容器、必要な部品、および電力線を加圧するための再圧ポンプの電源としてのH2燃料電池を示す。
【図１５−２】図15Bは、導電性水の電気分解によって生成されたH2を動力源とする燃焼モータを示している。前記可燃物の車軸は、バッテリを充電している交流発電機を駆動しており、バッテリは、(a)ポンプと連通している電気モータを作動させ、圧力貯蔵容器を再圧縮する。
【図１５−３】図15Cは、導電性水の電気分解によって生成されたH2を動力源とする燃焼モータを示しており、前記可燃物の車軸は、(a)ポンプから(a)クランクシャフトまで直接連通しており、圧力貯蔵容器を再圧縮する。
【図１５−４】図15Dは、導電性水の電気分解によって生成されたH2を動力源とする燃焼モータを示しており、前記可燃物の車軸は、圧力貯蔵容器の再圧縮のために(a)回転ポンプと直接連通している。
【図１５−５】図15Eは、電気的に充電され、圧力貯蔵容器の再圧縮のために(a)ポンプと通信している、電気モータの電源であるキャパシタを示す。
【図１６−１】ESVT-CRANKSHAFT DESIGN - コンポーネントの複数使用  図16Aは、図16Aのスケールアップされた2方向アクチュエータを示す。11G-R.
【図１６−２】図16Bは、図16Aの2ウェイアクチュエータの予備調査を示す。
【図１７−１】ESVT-CRANKSHAFT DESIGN - コンポーネントの複数使用  図17Aは、図に従うアクチュエータピストンの2つのストロークを概略的に示す。1つのシリンダモータの第1の長手方向から第2の長手方向へのストロークをパワーストローク、第1から第2の長手方向へのストロークをリターンストロークとする。
【図１７−２】図17Bは、図によるストロークを有する2つのシリンダモータ(「A」および「B」)を示す。(2つのサブクランクシャフトからなる)クランクシャフトは、各シリンダの出力ストロークが反対側に移動するように設計されている17A
【図１７−３】(180°) 方向性  図17Cは、図11Rに示す2つのシリンダモータを示し、ここでは、燃焼モータは、強制的に液体冷却され、ESVTポンプの一方は、他方のサブクランクシャフトのESVTポンプと連通する一方のサブクランクシャフトの入口/出口によって交換され、前記通信は、図210Eに示すバルブアクチュエータによって制御され、前記バルブアクチュエータの動作は、カムシャフトのカムによって開始され、前記可燃性モータによって駆動され、左シリンダのパワーストロークの開始は、右シリンダのリターンストロークの開始と同期し、一方のサブクランクシャフトの第2の閉空間は、他方のサブクランクシャフトの第3の閉鎖空間から分離されている。
【０５２２】
図17C(l)は、図17Cの左側の拡大図と、両アクチュエータのピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。図17C r.は、図17C 右側の拡大図を示す。
【図１７−４】図17Dは、図17Cによる左シリンダのパワーストロークの中央と、モータの右シリンダの戻りストロークの中央を示す。図17D(l)は、図17Dの左側の拡大図と、両アクチュエータピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。図17D r.は、図17Dの右側の拡大図を示す。
【図１７−５】図17Eは、図17Dに従う、左シリンダのパワーストロークの終端及びモータの右シリンダの戻りストロークの終端を示す。図17E(1)は、図17Eの左側の拡大図と、両アクチュエータのピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。図17E r.は、図17Eの右側の拡大図を示す。
【図１７−６】図17Fは、図17Eに従った、左シリンダの戻り行程の開始およびモータの右シリンダのパワー行程の開始を示す。図17F(1)は、図17Fの左側の拡大図と、両アクチュエータのピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。図17F r.は、図17Fの右側の拡大図を示す。
【図１７−７】図17Gは、図17Fに従う、左シリンダの戻りストロークの中央とモータの右シリンダのパワーストロークの中央を示す。図17Gは、左側の図17Gの拡大図、および両方のアクチュエータピストンの接続ロッドの間の関係の図である。図17G r. は、図17G 右側の拡大図を示す。
【図１７−８】図17Hは、図17Gに従う、左シリンダの戻りストロークの終端及びモータの右シリンダのパワーストロークの終端を示す。図17H(l)は、左側の図17Hの概略図と、両アクチュエータピストンの連結ロッドの間の関係を示す図である。図17H r. は、図17H 右側の拡大図を示す。
【図１７−９】図17C r.は、図17C 右側の拡大図を示す。
【図１７−１０】図17C(l)は、図17Cの左側の拡大図と、両アクチュエータのピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。
【図１７−１１】図17C r.は、図17C 右側の拡大図を示す。
【図１７−１２】図17Dは、図17Cによる左シリンダのパワーストロークの中央と、モータの右シリンダの戻りストロークの中央を示す。
【図１７−１３】図17D(l)は、図17Dの左側の拡大図と、両アクチュエータピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。
【図１７−１４】図17D r.は、図17Dの右側の拡大図を示す。
【図１７−１５】図17Eは、図17Dに従う、左シリンダのパワーストロークの終端及びモータの右シリンダの戻りストロークの終端を示す。図17E(1)は、図17Eの左側の拡大図と、両アクチュエータのピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。図17E r.は、図17Eの右側の拡大図を示す。
【図１７−１６】図17E(1)は、図17Eの左側の拡大図と、両アクチュエータのピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。
【図１７−１７】図17E(1)は、図17Eの左側の拡大図と、両アクチュエータのピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。
【図１７−１８】図17Fは、図17Eに従った、左シリンダの戻り行程の開始およびモータの右シリンダのパワー行程の開始を示す。
【図１７−１９】図17F(1)は、図17Fの左側の拡大図と、両アクチュエータのピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。
【図１７−２０】図17F r.は、図17Fの右側の拡大図を示す。
【図１７−２１】図17Gは、図17Fに従う、左シリンダの戻りストロークの中央とモータの右シリンダのパワーストロークの中央を示す。
【図１７−２２】図17Gは、左側の図17Gの拡大図、および両方のアクチュエータピストンの接続ロッドの間の関係の図である。
【図１７−２３】図17G r. は、図17G 右側の拡大図を示す。
【図１７−２４】図17Hは、図17Gに従う、左シリンダの戻りストロークの終端及びモータの右シリンダのパワーストロークの終端を示す。
【図１７−２５】図17H(l)は、左側の図17Hの概略図と、両アクチュエータピストンの連結ロッドの間の関係を示す図である。
【図１７−２６】図17H r. は、図17H 右側の拡大図を示す。
【図１７−２７】図17Iは、図に従うアクチュエータピストンの2つのストロークを概略的に示す。
【図１８−１】ESVT-CRANKSHAFT DESIGN - コンポーネントの複数使用  図18Aは、ストロークを有する2つのシリンダモータ(「A」および「B」)を示す。図17Aにおいて、クランクシャフト(2つのサブクランクシャフトからなる)は、各アクチュエータピストンの出力ストロークが同じ(0°)方向に移動するように設計される。図18A(1)は、図18Aの左側の拡大図と、両方のアクチュエータピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。図18A r.は、図18Aの右側の拡大図を示す。
【図１８−２】図18Bは、図17Cによる2つのシリンダモータの単純な構成を示しており、ここでは、燃焼モータは、強制的に液冷され、両方のアクチュエータピストンに供給される一方のESVTポンプを備え、一方のサブクランクシャフトの第2の密閉空間は、他方のサブクランクシャフトの第3の密閉空間と連通している。左側のシリンダのパワーストロークの始まりは、右側のシリンダのパワーストロークの始まりと同期する。図18B(l)は、左側の図18Bの拡大図と、両アクチュエータのピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。図18B r.は、図18Bの右側の拡大図を示す。
【図１８−３】図18Cは、図18Bによるモータの左右のシリンダのパワーストロークの中央を示す図である。図18C(l)は、図18Cの左側の拡大図と、両アクチュエータピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。図18C r.は、図18C 右側の拡大図を示す。
【図１８−４】図18Dは、図18Cに従ったモータの左右のシリンダのパワーストロークの端部を示す。図18D(l)は、図18Dの左側の拡大図と、両アクチュエータのピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。図18D r.は、図18Dの右側の拡大図を示す。
【図１８−５】図18Eは、図18Dによるモータの左右シリンダの戻りストロークの開始を示す。図18E(l)は、図18Eの左側の拡大図と、両アクチュエータのピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。図18E r.は、図18Eの右側の拡大図を示す。
【図１８−６】図18Fは、図18Eによるモータの左右のシリンダの戻りストロークの中央を示す。図18F(1)左図18Fの拡大図とその中間図を示す。両アクチュエータピストンの連結ロッドの関係図18F r. 右図18Fの拡大図を示す。
【図１８−７】図18Gは、図18Fによるモータの左右シリンダの戻りストローク端を示す図である。図18G1は、図18G左側の拡大図と、両アクチュエータピストンの接続ロッド間の関係を示す図である。図18G r.右図の拡大図を示す。
【図１８−８】図18Bは、図17Cによる2つのシリンダモータの単純な構成を示しており、ここでは、燃焼モータは、強制的に液冷され、両方のアクチュエータピストンに供給される一方のESVTポンプを備え、一方のサブクランクシャフトの第2の密閉空間は、他方のサブクランクシャフトの第3の密閉空間と連通している。左側のシリンダのパワーストロークの始まりは、右側のシリンダのパワーストロークの始まりと同期する。図18B(l)は、左側の図18Bの拡大図と、両アクチュエータのピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。図18B r.は、図18Bの右側の拡大図を示す。
【図１８−９】図18B(l)は、左側の図18Bの拡大図と、両アクチュエータのピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。
【図１８−１０】図18B r.は、図18Bの右側の拡大図を示す。
【図１８−１１】図18Cは、図18Bによるモータの左右のシリンダのパワーストロークの中央を示す図である。
【図１８−１２】図18C(l)は、図18Cの左側の拡大図と、両アクチュエータピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。
【図１８−１３】図18C r.は、図18C 右側の拡大図を示す。
【図１８−１４】図18Dは、図18Cに従ったモータの左右のシリンダのパワーストロークの端部を示す。
【図１８−１５】図18D(l)は、図18Dの左側の拡大図と、両アクチュエータのピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。
【図１８−１６】図18D r.は、図18Dの右側の拡大図を示す。
【図１８−１７】図18Eは、図18Dによるモータの左右シリンダの戻りストロークの開始を示す。
【図１８−１８】図18E(l)は、図18Eの左側の拡大図と、両アクチュエータのピストンの接続ロッドの間の関係を示す図である。
【図１８−１９】図18E r.は、図18Eの右側の拡大図を示す。
【図１８−２０】図18Fは、図18Eによるモータの左右のシリンダの戻りストロークの中央を示す。
【図１８−２１】図18F(1)左図18Fの拡大図とその中間図を示す。
【図１８−２２】両アクチュエータピストンの連結ロッドの関係  図18F r. 右図18Fの拡大図を示す。
【図１８−２３】図18Gは、図18Fによるモータの左右シリンダの戻りストローク端を示す図である。
【図１８−２４】図18G1は、図18G左側の拡大図と、両アクチュエータピストンの接続ロッド間の関係を示す図である。
【図１８−２５】図18G r.右図の拡大図を示す。
【図１９−１】CRANKSHAFT DESIGN (CRANKSHAFT DESIGN) - コンポーネントの複数使用  図19Aは、図11B、11Cに基づく1つのシリンダモータを示しており、そこでは、いくつかの部品がさらに検討されている。すなわち、補助動力源は、H20の電気分解から誘導される、H2を燃焼する燃焼モータである。
【図１９−２】図19Bは、図19 Aに基づく2つのシリンダモータを示している。図19 Aに基づくと、2つのシリンダは、接続の中心線にミラー配置されており、第3の密閉空間(出口)は、2つのサブクランクシャフトの接続を介して互いに連通し、第2の密閉空間(入口)は、前記クランクシャフトの外側(チェックバルブ付)で連通し、クランクシャフト(2つのサブクランクシャフトからなる)は、図18Aの原理に従って、各アクチュエータピストンのパワーストロークが、同じ(0°)方向(シンクロ)に同時に動くように設計されている。
【図１９−３】図19B(l)は、図19Bの左側の拡大図を示す。
【図１９−４】図19B r.は、図19Bの右側の拡大図を示す。
【図１９−５】図19Cは、図19Aに基づく2つのシリンダモータを示し、ここでは、対応する密閉空間(ここでは、第3の密閉空間)がサブクランクシャフトを介して互いに接続されており、第2の密閉空間は、外部から一緒に(逆止弁を備えて)接続されており、クランクシャフト(2つのサブクランクシャフトから構成される)は、図18 Aの原理に従って、各アクチュエータピストンのパワーストロークが同じ(180°)方向に(非同期)移動するように設計されている。
【図１９−６】図19C l.は、図19Cの左側の拡大図を示す。
【図１９−７】図19C r.は、図19Cの右側の拡大図を示す。
【図２１−１】19620 図面の簡単な説明以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して説明する。図21Aは、円錐形の縦断面を示す。定数のチャンバ、ポンプの共通の(圧力)境界、および側面の凸形と円錐形を示す最大の労働力特性、前記境界間の縦断面を示す。
【図２１−２】図21Bは、図21Aのチャンバー(10バー過圧)を示し、そして(破線で)別のチャンバーの形状(16バールの過圧)を示す。同一のチャンバー、長さ。
【図２２】図22は、図2１のチャンバーの円錐形の縦断面を示す。前記チャンバの連続としての膨張チャンバを示す。
【図２３】図23は、ポンプの一定の最大作業力特性を備えた先進の円錐形チャンバーを示し、チャンバーの内部円錐形部分から、チャンバの中心軸線に平行な第2の長手方向位置での直線の内側への特定の内部凹状遷移を示す。
【図２４】図２４は、図２３のチャンバの内壁が中心軸に平行であるため、それ自体は第２の長手方向位置から第１の長手方向位置に移動しない拡張可能な変形可能なピストンを示す。
【図２５】図２５は、ホースニップルを出口とし、ホースに接続した定推力型のチャンバを示す図である。
【図３０−１】19630 図面の簡単な説明  図30Aは、ピストンが非移動チャンバ内を移動している図12Bの円形チャンバを示す。
【図３０−２】図30Bは、ピストンが移動していない図13Cおよび14Dの円形チャンバであって、チャンバを示す。ここに、図30Aの設計と同一の円形チャンバおよびサブチャンバの設計がある。
【図３１−１】図31Aは、図14Dを示しており、X-Xの部分が示されている。
【図３１−２】図31Bは、図31AのチャンバーのX-X部分のスケールアップされた詳細を示す。
【図３２−１】円形CHAMBERとピストンの数学的説明  図32(A)は、チャンバの壁とベース円に対する直交面とが、中心がベース円にある円内で交差することを示す。
【図３２−２】図32Bは、ピストンの境界の断面である。
【図３２−３】図32(C)は、必要なキャップの面積と内部容積のキャップ幾何学を示している。aとhの値のみ必要なキャップの面積と内部容積については、式(2.1)と式(2.2)を参照。仮想球の半径は、(2.3)で与えられる。
【図３２−４】図32Dは、エンドキャップを有するピストンを示す。
【図３２−５】図32Eは、透明なフェルミ管チャンバ内にエンドキャップを有するピストンを示す。
【図３２−６】図32Fは、ピストンとチャンバの間の純粋な接触領域を示し、透明チャンバ壁の内側に見える。
【図３２−７】図32Gは、ピストンとチャンバとの間の接触領域を示す。
【図３２−８】図32Hは、チャンバー壁の断面を示しています。チャンバー反力は灰色でマークされています。断面上の総力はチャンバー壁に直交します。断面は、図示の断面の(可変)長さとピストンの内圧に比例する力の値です。
【図３２−９】図32Iは、オープンビューを提供するための追加のセクションを伴う、図32Hのセクションを示す。
【図３２−１０】図32(J)は、図32(H)であり、赤色ベクトルは、縦方向の灰色力の成分である。
【図３２−１１】図32Kは、オープンビューを提供するための追加のセクションを有する、図32Jを示す。
【図３２−１２】図32(L)は、図32(J)を示す。図32(J)では、壁面に沿った実際の摺動力を青色で示している。この図は、赤色ベクトルをチャンバ壁に直角に投影したものである。
【図３２−１３】図32Mは、オープンビューを提供するための追加のセクションを伴う、図32Lを示す。
【図４０−１】19640 図面の簡単な説明  図40Aは、支持手段と、Oリングと、可撓性不浸透層とを備え、最後に第1の長手方向位置でフォームによって支持された、ピストンを有するポンプの長手方向断面図を示す。図40Bは、一緒に加硫された支持手段、Oリングおよび可撓性不浸透性層のサスペンションの詳細を示す。
【図４０−２】図40Cは、第2の長手方向位置における図40Aのピストンの長手方向断面を示す。
【図４１−１】図41Aは、図40Aのピストンの上面図、および第1の長手方向位置からのチャンバーの断面図を示す。図41Bは、図40AのピストンのOリングおよび横たわりばねの支持手段上のサスペンションの詳細を示す。
【図４１−２】図41Cは、第2の長手方向位置における図40Aのピストンを有するチャンバの横断面を示す。
【図４１−３】図41Dは、図40Aのピストンの底面図、および第1の縦位置におけるチャンバの断面図を示し、不浸透性シートの螺旋状の補強を示す。
【図４１−４】図41Eは、図40Aのピストンの底面図、および第1の縦位置におけるチャンバの断面図を示し、不浸透性シートの螺旋状補強を示す。
【図４２−１】図42Aは、支持手段と、Oリングと、可撓性不浸透性層とを備えるピストンの長手方向断面を示し、最後に、第1の長手方向位置で、チャンバの中心軸に対して一定角度で記載した。図42Bは、一緒に加硫された支持手段、Oリングおよび可撓性不浸透性層のサスペンションの詳細を示す。
【図４２−２】図42Cは、第2の縦位置における図42Aのピストンの縦断面を示す。
【図５０】19650 図面の簡単な説明  図50は、フォームピストンの上面図、具体的には補強ピンのサスペンションを示す。
【図５１】図５１は、PUフォーム製ピストンの縦断面A-Aを示す図である。
【図５２】図５２は、図５０のピストンの長手方向断面B-Bを示す。
【図５５−１】19650-1 図面の説明  図55 Aは、先進型ポンプの第1の長手方向位置におけるピストンを示しており、前記ピストンは、磁力によって、ピストンロッドに取り付けられたホルダーのホルダープレートに回転可能に固定された金属ピンを備えている。
【図５５−２】図55Bは、前記ホルダに取り付けられたホルダプレートの拡大縦断面P-Pを示す。図55Cは、図55Bからホルダ上のホルダプレートの拡大図を示す。図55Dは、不浸透層の改良された圧搾のためのホルダとホルダプレートとの間の凹部における突起の拡大を示す。
【図５５−３】図55Eは、図55A-Dに示されるものへのフォームの補強および固定のための代替ソリューションを示す。図55Fは、図55Eからのホルダ上のホルダプレートの拡大を示す。
【図５６】図55Gは、ピストンが第1の長手方向位置に向かって走っているときの、フォームの補強ピンの自動時計回り回転のための解を示す。図55Hは、図55Gからのホルダ上のホルダプレートの拡大を示す。
【図６０】19660 図面の簡単な説明  図60は、容器型ピストンの両端部の長手方向断面図及び断面図である。
【図６１】図6１は、図60の容器型ピストンの両端部の詳細を示す。図62は、ピストンロッドにかかる力が一定のチャンバ(19620−参照)におけるストロークの開始および終了時の容器タイプのピストンを示す。
【図６２】図62は、ピストンロッドにかかる力が一定のチャンバ(19620−参照)におけるストロークの開始および終了時の容器タイプのピストンを示す。
【図６３】図63は、アクチュエータピストンから長手方向チャンバの壁への力を示す。
【図６４−１】図64Aは、20°の角度を有する長手方向中心軸を有するチャンバ内の楕円形ピストンを示す。
【図６４−２】図64Bは、10°の角度を有する長手方向中心軸を有するチャンバ内の楕円体型ピストンを示す。
【図８０−１】19680-2 図面の簡単な説明  図80Aは、セクション19620によるポンプのチャンバを示し、セクション19680によるピストンは、3つの異なる長手方向位置にあり、前記ピストン壁は、別個の回転可能部分を備え、前記チャンバの壁の勾配に適合し、その表面は、前記チャンバの壁および前記ピストン壁に密閉して接続されている。図80Bは、前記ピストンが第1の長手方向位置にある場合の前記接触領域のスケールアップされた詳細を示す。図80Cは、前記ピストンが第2の長手方向位置にある場合の接触領域のスケールアップされた詳細を示す。図80Dは、ピストンが第2の長手方向位置にある場合の別個の部分を示す。図80Eは、図80A〜Cに示されるものの別個の部分の代替球形を示す。図80Fは、図に示されたものの別個の部分の代替ハーフロンド形状を示す。80A〜Cは、セクション19660に従って(スケールアップした)ピストン上で加硫されており、前記ピストンが第2の長手方向位置にある場合に適用される。
【図８０−２】図80Gは、図80Fによるピストンを示しており、分離部は、前記ピストンの可撓性壁の長手方向中点を通るラインの下に配置されている。図80Hは、図80Cによるピストンを示しており、分離部は、前記ピストンの可撓性壁の長手方向中点を通るラインの下に位置している。
【図８０−３】図801は、セクション19620によるチャンバーの第2の長手方向位置における図80Jのピストンを示す。図80Jは、生成された、図801のピストンの拡大図を示す。
【図８１】図81Aは、セクション19620によるポンプのチャンバであって、セクション19680による膨張可能なピストンを3つの異なる上に有するチャンバを示す。前記ピストン壁は、前記チャンバの壁の勾配に適合する2つの別個の回転可能な部分を備え、その表面は、長手方向の位置で前記チャンバの壁および前記ピストン壁に密閉的に接続されている。図81Bは、前記ピストンが第1の長手方向位置にある場合の、前記接触領域のスケールアップされた詳細を示す。図81Cは、前記ピストンが第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間に位置決めされた場合の、前記接触領域の拡大された詳細を示す。図81Dは、第2の長手方向位置に配置された(スケールアップされた)前記ピストンを示す。
【図８２】図82Aは、セクション19620によるポンプのチャンバを示し、セクション19680による膨張可能なピストンは、3つの異なる長手方向位置にあり、前記ピストン壁は、異なる円周を有する2つの部分を備え、ここで、最大は、チャンバの壁とピストン壁との間の接触領域を備える。図82Bは、前記ピストンが第1の長手方向位置にある場合の、前記接触領域のスケールアップされた詳細を示す。図82Cは、前記ピストンが第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間に位置決めされたときの、前記接触領域の拡大された詳細を示す。図82Dは、第2の長手方向位置に配置された(スケールアップされた)前記ピストンを示す。
【図８３−１】図83Aは、平らでないピストンロッドを含む、図82Dのピストンを示す。図83Bは、膨張された第1の長手方向位置における図83Aのピストンを示す。図83Cは、収縮時にピストンを所定の位置に保持するクランプをピストンロッドに有する、図83Bのピストンを示す。図83Dは、発泡体がピストンロッドの密閉空間を通して挿入されている場合の、図83Cのピストンを示す。図83Eは、その後クランプされていないフォームの挿入および硬化後の、図83Dのピストンを示す。
【図８３−２】図83Fは、圧力センサおよび膨張弁を有する、第2の縦位置における図83Eのピストンを示す。図83Gは、図83Eのピストンの圧力センサおよび膨張弁の拡大を示す。
【図８３−３】図83Hは、図83Fまたは83Gに示されるものとは別のタイプの圧力センサおよび膨張弁を有する、第2の縦位置における図83Eのピストンを示す。図83Iは、図83Hのピストンの圧力センサおよび膨張弁の拡大を示す。
【図８３−４】図83Jは、図83F、83Gまたは83Hに示されるものとは別のタイプの圧力センサおよび膨張弁を有する、第2の縦位置における図83Eのピストンを示す。図83Kは、図83 Jのピストンの圧力センサおよび膨張弁の拡大を示す。
【図８４−１】図84Aは、例えば、小型用途のための図83Hのピストンを示し、ここで、引張りばねは、密閉空間と連通する膨張可能なトロイドから得られる力に加えて、ピストン壁に膨張力を与え、それにより、ポンプピストンの圧力側は、発泡体を内側に有し、外圧下でその部分を適切に膨張させ続ける。
【図８４−２】図84Bは、ピストン全体の内部に発泡体を有し、排気孔を通ってピストンの非加圧外部に連通し、ピストン壁の内側に組み立てられ、ピストンの閉鎖空間と連通している、図84Aに基づく改良されたピストンを示す。
【図８４−３】図84Cは、図84Aのピストンを示し、ここで、ピストンの壁の低圧側は、平坦なコーンである。
【図８４−４】図84Dは、図に示されるように、外壁上に別個の部品を有するチャンバの第2および第1の長手方向位置上の球形ピストンを示す。楕円形ピストンの場合は80F、80G、80J。
【図８４−５】図84Eは、ピストン壁を有する球形ピストンを示し、前記ピストン壁は、異なる周囲を有する2つの部分を備え、ここで、最大は、チャンバの壁とピストン壁(楕円形ピストンタイプの場合は、図82A〜Dに示されるように)との間の接触領域を備え、ピストンは、第2および第1の縦位置に示される。
【図８４−６】図84Fは、楕円形ピストンについて図84Bに示されるように、膨張可能なトロイドを別個の部品として有する球形ピストンを示す。
【図９０−１】19690-2- PTREFERRED実施形態の簡単な説明  図90Aは、円形チャンバ内の回転ピストンを示し、ピストンは、接続ロッドによって軸に連結され、前記車軸および接続ロッドは、互いに連通するチャンネルを備える。
【図９０−２】図90Bは、連結ロッドと車軸、および車軸と連結ロッドとの間の歯の組み立ての詳細の拡大図を示す。
【図９０−３】図90Cは、ピストンが第1の円形位置に位置決めされたときの、図14Fに基づいて、ピストンが取り付けられているコンロッドの拡大を示す。
【図９０−４】図90Dは、ピストンが第2の円形位置に位置決めされたときの、図14Gに基づいて、ピストンが取り付けられているコンロッドの拡大を、CTおよび/またはESVTシステムと共に示す。
【図９０−５】図90Eは、図11 Aによる、車軸内のチャンネルがCT圧力管理システムと連通する図90Aの構造を示し、図11 Dは、接続ロッドと車軸との接合部のための図11 Aの構造を示す。
【図９０−６】図90Fは、図11(G)によるESVT-圧力管理システムと車軸内のチャンネルが連通している図90A、及び、車軸と連通ロッドの接合部の図11Tの構成を示す。
【図９０−７】図90Gは、車軸内のチャネルが図11Iおよび図11Tに記載のESVT-圧力管理システムと連通し、接続ロッドを車軸に接続する図90Aの構造を示す。
【図９０−８】図90Hは、ESVTシステムのタイミングを制御するカムシャフトの組み合わせにおける図90Gの構成に基づく好ましい実施形態を示し、一方、エネルギーは、H2Oの電気分解から誘導される、H2によって駆動される燃焼モータから得られる。チャンバ内(同じ円形位置)の複数の移動ピストンを示す。
【図９０−９】図901は、チャンバ内の4つの移動ピストンを示し、各ピストン内の空間は、各接続ロッド内の密閉空間と連通しており、該密閉空間は、車軸の密閉空間と連通しており、該ピストンは、周囲を移動している。
【図９０−１０】図90Jは、ESVTシステムとともに図901の接続ロッドと車軸との間の接合部の拡大図を示す。
【図９０−１１】図90Kは、図11IによるESYT圧力管理システム、および図11Tおよび図90Jに基づくジョイントと車軸内のチャネルが連通している図901の構成を示す。
【図９０−１２】図90ｌは、ESVT-システムのタイミングを制御するカムシャフトの組み合わせにおける図90Kの構成に基づくモータの好ましい実施形態を示す図である。一方、エネルギーは、H2Oの電気分解から導かれる、H2によって駆動される燃焼モータから得られる。ピストン周囲の単一移動チャンバを示す。
【図９１−１】図91Aは、ピストンが配置された回転円形チャンバを示し、ピストンは、接続ロッドによって車軸に連結され、前記車軸および接続ロッドは、チャネルを備える。
【図９１−２】図91Bは、図91Aのコンロッドとコンロッドの車軸との組立の詳細、車軸とコンロッドとの間のベアリング、および前記チャネルであって、中間体を互いに連通するものの拡大図を示す。この構成は、好ましくは、CTシステムと組み合わせてもよい。図90K-90L(含む)に示すように、CTおよび/またはESVTシステムでも同様の組み合わせが可能である。
【図９１−３】図91(C)は、接続ロッドと車軸の溝と、穴付きベアリングと、非移動ピストンの位置を固定するための歯と溝とを備えるハブの断面図である。
【図９１−４】図91Dは、図91Cに示される断面を示し、軸受の回転は、前記チャンバのスポークのハブの回転によって提供される。
【図９１−５】図91Eは、接続ロッドの溝と車軸の溝とを備えるハブの断面図であり、縮小した車軸直径は、前記溝の間で一定の連通を提供する(19619-EPより)。平行チャンバ内の複数の回転ピストンを示す。
【図９２−１】図92Aは、ピストンが主中心軸の周りを回転している3シリンダモータを示し、チャンバは相互接続され、ギアボックスが前記アセンブリ上に取り付けられ、その主軸は前記ピストンの前記主中心軸と連通している。この構造は、好ましくは、ESVTシステムと組み合わせることができる。
【図９２−２】図92Bは、図92A〜前記主軸上の3つのシリンダモータを示し、前記モータの各側面は、組み立てられた可変ピッチホイールであり、車両の車軸上の対応するピッチホイールに連通していることを示し、低ピッチモード(Variomatic(R)):低速-この構造は、好ましくは、ESVTシステムと組み合わせることができる。
【図９２−３】図92Cは、図92Bと同じであるが、前記ホイールのピッチが反転されているところでは、高速である。トルクを中心軸に伝達する複数の移動チャンバを示す。
【図９３】図93Aは、チャンバが回転し、トルクが主中心軸に伝達され、外部ギアボックスが前記軸と連通する3つのシリンダモータを示す。この構造は、好ましくは、ESVTシステムと組み合わせることができる。図93Bは、前記モータの中心軸の構築の左隅の拡大図(4:1)を示す。
【図１００】本発明は、以下、図面を用いて詳細に説明する。横断面とは、ピストン及び/又はチャンバの移動方向に垂直な断面をいい、縦断面とは、移動方向の方向の断面をいう。図100は、シリンダと直径が固定されたピストンを備えた1段の単作動ピストンポンプのいわゆるインジケータ図を示す。
【図１０２】図102Aは、本発明のA部によるピストンポンプのインジケータ図であり、ピストンが動いているオプションを示し、B部はチャンバが動いているオプションを示す。図102Bは、ポンプストロークのある点から、圧力を増すことによって横断面が再び増加する、本発明によるポンプのインジケータ図を示す。
【図１０３−１】図103Aは、加圧チャンバの横断面の固定された異なる面積を有するポンプの縦断面と、ストローク中に半径方向に軸方向に寸法が変化するピストンを示す。このピストンの配置は、ポンプストロークの最初と最後に示される(第1の実施形態)。図103Bは、ストロークの開始における図103Aのピストン構成の拡大を示す。図103Cは、ストロークの終端における図103Aのピストン構成の拡大を示す。
【図１０３−２】図103Dは、本発明によるフロアポンプのチャンバの長手方向断面を示し、操作力はほぼ一定であり、比較として、既存の低圧(点線)ポンプと高圧(点線)ポンプのシリンダを同時に示す。
【図１０４−１】図104Aは、加圧チャンバの横断面の固定された異なる領域を有するポンプの長手方向断面図と、ストローク中に半径方向/部分的に軸方向に寸法が変化するピストンを示しており、ピストン配置は、ポンプストロークの最初と最後に示されている(第2の実施形態)。図104Bは、ストロークの開始における図104Aのピストン構成の拡大を示す。図104Cは、ストロークの終端における図104Aのピストン構成の拡大を示す。
【図１０４−２】図104Dは、図104BのセクションA〜Aを示す。図104Eは、図104Cの断面B-Bを示す。
【図１０４−３】図104Fは、図104Dの負荷部分に対する代替解を示す。
【図１０５−１】図105Aは、加圧チャンバの横断面の固定された異なる領域を有するポンプの縦断面と、ストローク中に半径方向に軸方向に寸法が変化するピストンとを示す。このピストンの配置は、ポンプストロークの最初と最後に示される(第3の実施形態)。図105Bは、ストロークの開始における図105Aのピストン構成の拡大を示す。図105Cは、ストロークの終端における図105Aのピストン構成の拡大を示す。
【図１０５−２】図105Dは、図105AのセクションC-Cを示す。図105Eは、図105AのセクションD〜Dを示す。
【図１０５−３】図105Fは、材料の複合体で作られたシール手段を有するピストン手段を備える、図105Aの加圧チャンバを示す。図105Gは、ストローク中の図105Fのピストン手段の拡大を示す。図105Hは、図105Fのピストン手段が、依然として加圧されている間、およびもはや加圧されていない間の両方において、ストロークの終端における拡大を示す。
【図１０６−１】図106Aは、加圧チャンバの横断面の固定された異なる領域を有するポンプの長手方向断面図と、ストローク中に半径方向に軸方向に寸法が変化するピストンの第4の実施形態を示す。このピストンの配置は、ポンプストロークの開始時および終了時に示される。図106Bは、ストロークの開始における図106Aのピストン配置の拡大を示す。図106Cは、ストロークの終端における図106Aのピストン配置の拡大を示す。
【図１０６−２】図106Dは、ストローク中に半径方向に軸方向に寸法が変化する、図106Aの加圧チャンバ、およびピストンの第5の実施形態を示し、このピストンの配置は、ポンプストロークの開始時および終了時に示される。図106Eは、ストロークの開始における図106Dのピストン構成の拡大を示す。
【図１０６−３】図106Fは、ストロークの終端における図106Dのピストン構成の拡大を示す。
【図１０７−１】図107Aは、固定された寸法を有する加圧チャンバの壁の凹部と、ストローク中に半径方向に軸方向に寸法を変化させるピストンの第6の実施形態とを備えるポンプの長手方向断面図を示す。この場合、ピストンの配置は、ポンプストロークの開始時および終了時に示される。図107Bは、ストロークの開始における図105Aのピストン構成の拡大を示す。図107Cは、ストロークの終端における図105Aのピストン構成の拡大を示す。
【図１０７−２】図107Dは、図107BのセクションE-Eを示す。図107Eは、図107CのセクションF-Fを示す。
【図１０７−３】図107Fは、横断面面積が減少する一方で、周囲サイズが一定である加圧チャンバのフーリエ級数展開によって作製された横断面の例を示す。
【図１０７−４】図107Gは、図107 Aの加圧チャンバの変形を示す。図107 Aの加圧チャンバの変形は、ポンプストロークの間、ほぼ一定であるか、またはより低い度合いで減少する間、面積が減少するように設計された、固定横断面を有する長手方向断面を有する。図107Hは、図107Gの縦断面の横断面G-G (点線)およびH-Hを示す。図107Iは、図107Hの縦断面の横断面G-G (点線)およびI-Iを示す。
【図１０７−５】図107Jは、図107HのセクションH-Hの図107Bのピストンの変形例を示す。
【図１０７−６】図107Kは、円周サイズが一定のままで横断面積が減少する加圧チャンバのフーリエ級数展開によって作られた横断面の他の例を示す。
【図１０７−７】図107Lは、特定の制約の下での横断面の最適化された凸形の例を示す。
【図１０７−８】図107Mは、特定の制約の下での横断面の最適化された非凸形状の例を示す。
【図１０８−１】図108Aは、固定寸法を有する加圧チャンバの壁の凸部と、ストローク中に半径方向に軸方向に寸法を変化させるピストンの第7の実施形態とを備えるポンプの長手方向断面図を示す。このピストン配置は、ポンプストロークの開始時および終了時に示される。図108Bは、ストロークの開始における図105Aのピストン構成の拡大を示す。
【図１０８−２】図108Cは、ストロークの終端における図105 Aのピストン構成の拡大を示す。
【図１０９−１】図109Aは、加圧チャンバの横断面の固定された異なる領域を有するポンプの長手方向断面図と、ストローク中に半径方向に軸方向に寸法が変化するピストンの8つの実施形態を示す。このピストンの配置は、ポンプストロークの開始時および終了時に示される。図109Bは、ストロークの開始における図109Aのピストン構成の拡大を示す。
【図１０９−２】図109Cは、ストロークの終端における図109Aのピストン配置の拡大を示す。
【図１０９−３】図109Dは、異なる同調配列を有する図109Bのピストンを示す。
【図１１０−１】図110Aは、加圧チャンバの横断面の固定された異なる領域を有する、図109Aの1つと同様のピストンの第9の実施形態を示す。図110Bは、ストロークの開始時の図110Aのピストンの拡大を示す。
【図１１０−２】図110(C)は、ストローク終了時の図110(A)のピストンの拡大図を示す。
【図１１１−１】図111Aは、加圧チャンバの横断面の固定された異なる領域を有するポンプの長手方向断面図と、ストローク中に半径方向に軸方向に寸法を変化させるピストンの第10の実施形態を示す。このピストンの配置は、ポンプストロークの開始時および終了時に示される。図111Bは、ストロークの開始における図111Aのピストンの拡大を示す。
【図１１１−２】図111Cは、ストロークの終端における図111Aのピストンの拡大を示し、
【図１１２−１】図112Aは、加圧チャンバの横断面の固定された異なる領域を有するポンプの縦断面と、半径方向に軸方向に変化するピストンの第11の実施形態を示す。ストローク中の寸法 - ピストン配置は、ポンプストロークの最初と最後に示されている。図112Bは、ストロークの開始時の図112Aのピストンの拡大を示す。
【図１１２−２】図112Cは、ストロークの終端における図112Aのピストンの拡大を示す。
【図１１３】図113Aは、加圧チャンバの横断面の可変の異なる面積を有するポンプの縦断面と、固定された幾何学的寸法を有するピストンとを示す。この組み合わせの配置は、ポンプストロークの開始時および終了時に示される。図113Bは、ポンプストロークの開始時の組み合わせの配列の拡大を示す。図113Cは、ポンプストローク中の組み合わせの配列の拡大を示す。図113Dは、ポンプストロークの終端における組み合わせの配列の拡大を示す。図114は、加圧チャンバの横断面の可変の異なる面積を有するポンプの縦断面と、可変の幾何学的寸法を有するピストンとを示す。ポンプストロークの最初、中、および最後に、組み合わせの配置を示す。
【図２０１】653 図面の簡単な説明  図201 Aは、第1の長手方向位置における非加圧シリンダ内の非移動ピストンの長手方向断面を示しており、ピストンは、その生産サイズおよび加圧時に示されている。図201Bは、シリンダの壁上の図201Aの加圧ピストンの接触圧力を示す。
【図２０２−１】図202Aは、第1(右)および第2(左)の長手方向位置のシリンダにおける、図201Aのピストンの長手方向断面を示し、ピストンは非加圧である。図202Bは、第2の縦位置におけるシリンダの壁面上の図202Aのピストンの接触圧を示す。
【図２０２−２】図202Cは、図201Aのピストンの長手方向断面を第2の長手方向位置でのシリンダ内で示し、ピストンは、図201Aの1つと同じ圧力レベルで加圧され、また、第1の長手方向位置(生産)サイズでのピストンも示される。図202Dは、図202Cのピストンの第2の長手方向位置におけるシリンダ壁面の接触圧を示す。
【図２０３】図203Aは、シリンダ内の図201Aのピストンの長手方向断面を、その生産サイズで示される第1の長手方向位置で示し、ピストンがチャンバ内で圧力を受ける間に加圧する。図203Bは、シリンダの壁上の図203Aのピストンの接触圧力を示す。
【図２０４】図204Aは、本発明による非移動ピストンの第2の長手方向位置における非加圧シリンダの長手方向断面図であり、生産サイズで示され、一定のレベルに加圧された場合を示す。図204Bは、シリンダの壁上の図204Aの加圧ピストンの接触圧を示す。図204Cは、本発明による非移動ピストンの長手方向断面を、生産サイズで示される第2の長手方向位置、および図204Aと同じレベルに加圧された場合の第1の長手方向位置のシリンダ内に示す。図204Dは、シリンダの壁上の図204Cのピストンの接触圧力を示す。
【図２０５】図205Aは、第2の長手方向位置、その生産サイズを有するピストン、および加圧されたときの、非加圧シリンダにおける図204Aのピストンの長手方向断面を示す。図205Bは、シリンダの壁上の図205Aの加圧ピストンの接触圧を示す。図205Cは、第2の長手方向位置のシリンダにおける図204Aのピストンの長手方向断面を示し、ピストンは、その生産サイズを有し、加圧されると、シリンダから圧力を受ける。図205Dは、シリンダの壁上の図205Cのピストンの接触圧力を示す。
【図２０６−１】図206Aは、横断面の固定された異なる領域を有するチャンバの長手方向断面と、ストローク中に半径方向に軸方向に寸法を変化させる織物補強材を含むピストンの第1の実施形態を示す。ピストン配置は、最初に示され、ストロークの端部では、加圧された状態で、その生産サイズを加圧解除した状態で示される。図206Bは、ストロークの開始時の図206Aのピストンの拡大を示す。
【図２０６−２】図206Cは、ストロークの終端における図206Aのピストンの拡大を示す。
【図２０６−３】図206Dは、容器を膨張させるときに容器の壁に配置された弾性繊維材料の補強マトリックスの三次元図を示す。図206Eは、容器の壁が拡張された場合の図206Dのパターンを示す。
【図２０６−４】図206Fは、ピストンを膨張させる場合に容器の壁に配置された非弾性繊維材料の補強パターンの三次元図を示す。図206Gは、容器の壁が拡張された場合の図206Fのパターンを示す。
【図２０６−５】図206Hは、繊維補強材を有するピストンの製造詳細を示す。
【図２０７−１】図207Aは、横断面の固定された異なる領域を有するチャンバの長手方向断面と、ストローク中の壁の弾性材料の半径方向に軸方向に変化する寸法を有する繊維補強(トレリス効果)を含むピストンの第2の実施形態を示し、ピストン配置は、最初に示され、ストロークの終わりに、加圧され、そこでは、生産サイズを加圧せずに、加圧されている。図207Bは、ストロークの開始時の図207Aのピストンの拡大図を示し、
【図２０７−２】図207Cは、ストロークの終端における図207Aのピストンの拡大図を示す。
【図２０８−１】図208Aは、横断面の異なる領域が固定されたチャンバの長手方向の断面図を示し、ピストンの第3の実施形態は、ストローク中に壁の弾性材料の半径方向に軸方向に寸法を変化させた繊維補強(「トレリス効果」なし)を含み、ピストンの配置は、第1の長手方向位置で示され、第2の長手方向位置では、加圧され、製造サイズを加圧されていない。図208Bは、ストロークの開始における図208Aのピストンの拡大を示す。
【図２０８−２】図208Cは、ストロークの終端における図208 Aのピストンの拡大を示す。
【図２０８−３】図208Dは、図208Aのピストンの平面図を示し、ピストンの中心軸を通る平面内に補強された壁を有し、左:第1の長手方向位置、右:第2の長手方向位置を有する。図208Eは、図208Aのピストンと同様に、ピストンの中心軸を部分的に通過し、ピストンの中心軸を部分的に外側に通過する平面の壁に鉄筋を有するピストンの平面図を示し、左側は第1の長手方向位置、右側は第2の長手方向位置である。
【図２０８−４】図208Fは、ピストンの中心軸を通らない平面-左:第1の長手方向位置、右:第2の長手方向位置の壁に鉄筋を有する、図208Aの1つと同様のピストンの上面図を示す。
【図２０８−５】図208Gは、ファイバー補強されたピストンの製造詳細を示す。
【図２０９−１】図209Aは、異なる円形の長さを有する横断面の固定された異なる領域を有するチャンバの長手方向の断面と、「タコ」装置を備えるピストンの第4の実施形態であって、膨張可能であってもよい触手による容器壁の伸張を制限する、触手(ピストン配置は、チャンバの第1の長手方向の位置で示され、チャンバの第2の長手方向の位置では、加圧され、製造サイズを加圧されていない)を含む、チャンバの長手方向の断面を示す。図209Bは、チャンバーの第1の長手方向位置における図209Aのピストンの拡大を示す。
【図２０９−２】図209Cは、チャンバーの第2の長手方向位置における図209Aのピストンの拡大を示す。
【図２１０−１】図210Aは、ハンドルおよび/またはピストンロッド内の逆止弁に配置される、例えばシュレーダー弁を介する膨張によって、ピストン内の圧力が変化し、密閉空間がストローク中のピストンの容積の変化のバランスをとっている、図206の実施形態を示す。図210Bは、膨張弁の代わりに、外部圧力源への接続を可能にするブッシュを示す。図210(C)に逆止弁のロッドのガイドの詳細を示す。図210Dは、ピストンロッド内の逆止め弁の可撓性ピストンを示す。
【図２１０−２】図210Eは、図210A〜Dの密閉空間の容積が、圧力源と圧力源からピストンを膨張させるための入口弁と圧力源への圧力解放のための出口弁とによって交換された、図206の実施形態を示し、図２１１Dに係る、バルブ―バルブアクチュエータの組み合わせの拡大詳細図である。
【図２１０−３】図210Fは、図10Eの実施形態を示し、ここでは、操縦可能な弁と、黒いボックスとして示されるジェットまたはノズルとがある。
【図２１１−１】図211Aは、ストローク中にピストン内の圧力が一定に維持されてもよく、ハンドル内に配置されたシュレーダー弁を介して第2の閉鎖空間が膨張されてもよく、ピストン装置を介して第1の閉鎖空間と連通し、ピストンは、シュレーダー弁+弁アクチュエーター装置によって膨張されてもよく、チャンバーの出口弁は、回転自在ペダルによって手動で制御されてもよい、図206の実施形態を示す。図211Bは、ピストン配置と、ピストン配置が、第2の密閉空間と第1の密閉空間との間で連通する軸受とを示す。図211Cは、ピストンロッド内の長手方向の変化する断面積に適応する代替ピストン配置を示す。
【図２１１−２】図211Dは、ストロークの終端における図211Aのピストンの膨張構成の拡大を示す。
【図２１１−３】図211Eは、出口弁の閉鎖および開放のための弁アクチュエータのバイパス配置の拡大を示す。
【図２１１−４】図211E’は、出口弁の閉鎖および開放のための弁アクチュエータのバイパス配置の拡大を示す。
【図２１１−５】図211Fは、出口弁の自動的な閉鎖および開放配置の拡大を示しており、ピストン内の所定の圧力値(破線)を得るための類似のシステムが示されている。
【図２１１−６】図211Gは、図211 Aのピストンの膨張構成の拡大を示し、該ピストンは、バルブアクチュエータとスプリング力作動キャップとの組み合わせを備え、前記チャンバから所定の圧力まで前記ピストンを自動的に膨張させることを可能にすることを特徴とする。図211Hは、弁アクチュエータと、弁アクチュエータのピストンの下方に配置されたバネとの組み合わせを含む、図211Gの1つに対する代替解を示す。
【図２１２】図212は、容器内の圧力がチャンバ内の圧力に依存し得る配置を示す。
【図２１３】図213Aは、横断面の異なる領域を有する弾性壁または可撓壁と、固定された幾何学的サイズを有するピストンとを有するチャンバの縦断面を示す。この組み合わせの配置は、ポンプストロークの開始時および終了時に示される。図213Bは、ポンプストロークの開始時における組み合わせの配列の拡大を示す。図213Cは、ポンプストローク中の組み合わせの配列の拡大を示す。図213Dは、ポンプストロークの終端における組み合わせの配列の拡大を示す。
【図２１４】図214は、横断面の異なる領域を有する弾性壁または可撓壁と、様々な幾何学的寸法を有するピストンとを有するチャンバの長手方向断面を示す。この組み合わせの配置は、ストロークの最初、中、および最後に示される。
【図２１５−１】図215Aは、周囲のサイズが一定である間に横断面積が減少する加圧室のフーリエ級数展開によって作製された横断面の例を示す。
【図２１５−２】図215Bは、図207Aの加圧チャンバの変形を示し、この変形は、ポンプストロークの間、ほぼ一定またはより低い度合いでその周囲が減少する一方で、面積が減少するように設計された、固定横断面を有する長手方向断面を有する。図215Cは、図215Bの縦断面の横断面G-G (点線)およびH-Hを示す。図215Dは、図215Cの縦断面の横断面G-G (点線)およびI-Iを示す。
【図２１５−３】図215Eは、周囲のサイズが一定である間に横断面積が減少する加圧室のフーリエ級数展開によって作製された横断面の他の例を示す。
【図２１５−４】図215Fは、特定の制約の下での横断面の最適化された凸形の例を示す。
【図２１６】図216は、ピストンが、テーパ付き中心を越えてシリンダ内を移動する組み合わせを示す。
【図２１７】図217Aは、ポンピング目的および手動操作のための人間工学的に最適化されたチャンバを示す。図217Bは、対応する力-ストローク図を示す。
【図２１８】図218Aは、パラシュートの下に吊り下げられた移動電源ユニットの一例を示している。図218Bは、可動電源ユニットの詳細を示す。
【図３０１】507 図面の説明  図301は、シュレーダ弁が結合され得るクリップ式弁コネクタ内の弁アクチュエータの第1の実施形態を示す。図301Aは、ピストンの周囲にチャネルを有する図301の詳細の拡大を示し、図301Bは、図301AのセクションG-Gを示す。
【図３０２】図302は、流線型の作動ピンを有するユニバーサルクリップオンバルブコネクタ内のバルブアクチュエータの第2の実施形態を示す。図302Aは、図302の詳細の拡大を示し、図302Bは、図302AのセクションH-Hを示す。
【図３０３】図303は、スクイーズオンバルブコネクタ内のバルブアクチュエータの第3の実施形態を示す図である。図303Aは、図303の詳細の拡大を示す。
【図３０４】図304は、作動ピンおよび永久アセンブリ(例えば、化学プラントからの)におけるシリンダの壁を含む弁アクチュエータを示している。
【図３０５】図305は、ユニバーサル弁コネクタ内の弁アクチュエータの第4の実施形態を示す。
【図４０１】19597 図面の簡単な説明以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。図面には、以下、図面及び図面を用いて本発明を詳細に説明する。横断面とは、ピストン及び/又はチャンバの移動方向に垂直な断面をいい、縦断面とは、移動方向の方向の断面をいう。
【０５２３】
図401Aは、図401Bのフロアポンプタイプのポンプの上面図を示し、この組み合わせは、ラインXX、YY、またはZZを床面に対して周回させることができるが、角度は、サスペンションによって制限されない。図401Bは、図401Aのフロアポンプの背面図を示す。
【図４０２−１】図402Aは、図402Bのフロアポンプタイプのポンプの上面図を示し、ここで、組み合わせは、表面に対して3次元で移動可能であるが、角度は、コンビネーションとベース部との間の移行のバネ力によって制限される。図402Bは、フロアポンプの背面図を示す。
【図４０２−２】図402Cは、ハンドルがその休止位置の前の位置に移動された、図402Bのポンプの上面図を示す。図402Dは、ハンドルがその休止位置の後ろの位置に移動された、図402Bのポンプの上面図を示す。図402Eは、ハンドルがその休止位置の前の左位置に移動された、図402Bのポンプの上面図を示す。図402Fは、ハンドルが、その休止位置の後ろで左位置に移動された、図402Bのポンプの上面図を示す。図402Gは、図2Bのポンプの上面図を示し、ハンドルは、機能不能時に、その位置の前の右側の位置に移動された。図402Hは、図402Bのポンプの上面図を示し、ハンドルは、その静止位置の後ろで右位置に移動された。
【図４０３−１】図403Aは、コンビネーションとベースのチャンバー間の可撓性遷移を有するフロアポンプの側面図を示す。図403Bは、図403Aの遷移の拡大を示す。
【図４０３−２】図403Cは、組み合わせのチャンバとベースとの間に別の柔軟な遷移を有するフロアポンプの背面図を示す。図403Dは、図403Cの遷移の拡大を示す。
【図４０４】図404Aは、ピストンロッドが組み合わせの横方向に移動することを可能にするキャブ付きフロアポンプの背面図を示す。図404Bは、運転室の横断面の拡大を示す。図404Aは、ピストンロッドが最大に引き出されたとき、横方向の移動がない。図404Cは、ピストンロッドが最大に引き出されたときの、ピストンロッドが左に回転されたときの、図404Bの横断面を示す。図404Dは、運転室の横断面の拡大を示す。図404Aは、ピストンロッドが引き出されない場合、横方向の移動がない場合である。図404Eは、ピストンロッドの左への横方向移動を伴う、ピストンロッドが引き出されない場合の図404Dの横断面を示す。
【図４０５】図405Aは、図405Bの床ポンプタイプの上面図を示し、組み合わせの中心線と反対側のハンドル部分の中心線間の角度は、180°未満である。図405Bは、図405Aのフロアポンプのハンドルの側面図を示す。
【図４０６】図406Aは、チャンバの中心線と反対側のハンドル部分の中心線間の角度が180°を超える、図406Bのフロアポンプタイプの上面図を示す。図406Bは、図406Aのフロアポンプのハンドルの側面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０５２４】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。
図1-3は、ピストンの壁の伸びの制限を扱っている。これは、ピストンがチャンバ内で圧力を受けるときの長手方向への伸張の制限、および第2の長手方向位置から第1の長手方向位置へ移動するときの横方向への膨張を可能にする制限を含む。
【０５２５】
容器型ピストンの壁の長手方向の伸張は、いくつかの方法によって制限することができる。これは、例えば、織物および/または繊維補強を用いることにより、容器の壁の補強によって行われてもよい。また、容器の壁に接続されている間に、膨張を制限しながら膨張本体を配置した容器のチャンバーの内側によって行うこともできる。他の方法、例えば、容器の2つの壁の間にあるチャンバーの圧力管理、容器の上方の空間の圧力管理などを使用してもよい。
【０５２６】
容器の壁の膨張挙動は、使用される伸縮制限のタイプに依存し得る。さらに、ピストンロッド上を移動しているピストンの保持は、膨張しながら、機械的停止によってガイドされ得る。このようなストッパの位置は、ピストン-チャンバの組み合わせの使用に依存し得る。これはまた、膨張および/または外力にさらされながら、容器をピストンロッドの上にガイドする場合にもあてはまる。
【０５２７】
圧縮性媒体と非圧縮性媒体、圧縮性媒体のみ、または非圧縮性媒体のみの組み合わせである、あらゆる種類の流体を使用することができる。
容器の大きさの変化は、製造サイズを有し、最大の断面積で拡張される最小の断面積からかなり大きくなり得るので、容器内のチャンバと、例えばピストンロッド内の第1の密閉空間との連通が必要となる場合がある。チャンバー内の圧力を維持するために、容器のチャンバーの容積の変化の間に、第1の密閉空間を同様に加圧することもできる。少なくとも第1の密閉空間の圧力管理が必要とされることがある。
【０５２８】
図1Aは、凹壁185を有するチャンバ186の長手方向断面と、最初(チャンバ186内の第1の長手方向位置)の容器208と、ストロークの終わり(チャンバ186内の第2の長手方向位置)の同じ208'とを含む膨張可能なピストンとを示す。チャンバ186の中心軸は184である。容器208'はその製造サイズを示し、壁187のスキン188内に織物補強された189を有する。ストロークの間、容器の壁187は、織物補強材189および/または機械的ストップ196であってもよいストップ配列まで拡張する。
【０５２９】
容器208及び/又は別の停止装置の外側で、ストローク中の移動を停止させる。こうして、容器208の膨張が生じる。チャンバ186内の圧力に依存して、チャンバ186内の圧力のために、容器の壁の長手方向の伸張が依然として生じ得る。しかしながら、補強材の主な機能は、容器208の壁187のこの縦方向の伸張を制限することである。ストローク中、容器208,208'内の圧力は一定のままであってもよい。この圧力は、容器208,208'の容積の変化に依存し、従って、ストローク中のチャンバ186の断面の円周長の変化に依存する。また、ストローク中に圧力が変化する可能性があります。また、チャンバ186内の圧力に依存して、または依存しないで、ストローク中に圧力が変化することも可能であり得る。
【０５３０】
図1Bは、ストロークの開始時の拡張ピストン208の第1の実施形態を示す。容器の壁187は、膨張を可能にする織物補強材189を備えた、例えばゴムタイプ等の柔軟な材料のスキン188によって形成される。中心軸184(=編組角度)に対する繊維補強材の方向は、54°44'とは異なる。ストローク中のピストンの大きさの変化は、必ずしも描かれたような同一の形状にはならない。膨張のため、容器の壁の厚さは、ストロークの端(=第2縦位置)に配置されたときに製造された容器の厚さよりも小さくてもよい。壁187の内側に不浸透性層190が存在してもよい。それは、容器208、208'の上部のキャップ191および底部のキャップ192にしっかりと圧搾される。前記キャップの詳細は示されておらず、あらゆる種類の組立方法を使用することができる。これらは、容器の壁の厚さの変化に適応することができる。両方のキャップ191、192は、ピストンロッド195にわたって平行移動および/または回転することができる。これらの運動は、例えば、図示していない種々のタイプの軸受のように、種々の方法によって行うことができる。容器の上部のキャップ191は、上方および下方に移動し得る。容器208の外側のピストンロッド195上のストップ196は、容器208の上方への移動を制限する。下部のキャップ192は、ストップ197が上方への移動を妨げるので、下方へのみ移動することができ、この実施形態は、ピストンの下方のチャンバ186内に圧力を有するピストン-チャンバ装置に使用されると考えられる。他の種類のポンプ、例えば、二重作動ポンプ、真空ポンプ等では、他の停止装置の配置が可能であり、設計仕様のみに依存する。ピストンのピストンロッドへの相対的な移動を可能にし、および/または制限するための他の配置が発生し得る。シール力の調整は、非圧縮性流体205と圧縮性流体206との組み合わせを含んでもよい。
【０５３１】
チャンバ186の壁185aは、中心軸184に平行であり、ストロークの終点付近では、最初の縦位置に位置している。
(両方とも単独で)容器内のチャンバ209は、ピストンロッド195内のバネ力作動ピストン126を含む第2のチャンバ210と連通していてもよい。流体は、ピストンロッドの壁207を通って穴201を通って自由に流れることができる。第2のチャンバは、第3のチャンバ(図12参照)と連通している可能性がある一方、容器内の圧力は、チャンバ186内の圧力にも依存し得る。容器は、ピストンロッド195を通して、および/またはチャンバ186と連通することによって膨張可能であってもよい。上部の前記キャップ及び下部の前記キャップにあるOリング又は類似の202、203は、それぞれ、キャップ191、192をピストンロッドにシールする。キャップ204は、ピストンロッド195の端部にねじ込んだアセンブリとして示されている。容器の壁の要求された動きに応じて、ピストンロッドの他の場所にも同様のストップを配置することができる。容器の壁とチャンバーの壁との間の接触面積は198である。
【０５３２】
図1Cは、ポンプストロークの端部における図1Bのピストンを示し、そこでは、図1Bのピストンは、その生産サイズを有する。上部のキャップ191は、ストップ196から距離a'にわたって移動される。ばね力作動弁ピストン126は、距離b'にわたって移動されている。下部キャップ192は、チャンバ186内に圧力がある場合にはストップ197に隣接して示されており、次いで、下部キャップ192がストップ197に押し付けられる。圧縮性流体206'及び非圧縮性流体205'である。容器208'と第2の長手方向位置におけるチャンバの壁との間の接触領域198'
チャンバ186の壁185bは、中心軸184に平行な。これは、ストロークのほぼ終わりに、第2の長手方向位置に位置する。
【０５３３】
図2Aは、凹壁185を有するチャンバ186の長手方向断面と、チャンバの第1の長手方向位置にある容器217と、第2の長手方向位置にある同じ217'とを含む膨張可能なピストンとを示す。容器217'は、トレリス効果による壁218の皮膚216に繊維補強材219を有するその製造サイズを示す。ストロークの間、容器の壁218は、ストロークの間、ストップ装置(これは、繊維補強材219および/または容器内の機械的ストップ214および/または別のストップ装置であってもよい)が移動を停止するまで拡張する。こうして、容器217の壁218の膨張を停止させる。繊維補強材の主な機能は、容器217の壁218の長手方向の伸張を制限することである。ストロークの間、容器217、217'内の圧力は一定のままであってもよい。この圧力は、容器217、217'の容積の変化に依存し、従って、ストローク中のチャンバ186の断面の円周長の変化に依存する。圧力が変化する可能性もあります。
【０５３４】
ストロークの間、チャンバ186内の圧力に依存するかまたは依存しない。容器217とチャンバの壁との間の接触領域211は、第1の長手方向位置である。
図2Bは、ストロークの開始時の拡張ピストン217の第2の実施形態を示す。容器の壁218は、容器壁218の膨張を可能にする繊維補強材219を有する可撓性材料、例えばゴムタイプ等のスキン216によって形成され、従って、中心軸184(=編組角度)に対する繊維の方向は54°44'と異なる。膨張のため、容器の壁の厚さは小さくてもよいが、ストロークの端部(=第2の縦方向位置)に配置されたときに製造された容器の厚さとは必ずしも大きく異なるわけではない。壁187の内側に不浸透性層190が存在してもよい。それは、上部のキャップ191および容器217、217'の底部のキャップ192にしっかりと圧搾される。前記キャップの詳細は示されておらず、あらゆる種類の組立方法を使用することができる。これらは、容器の壁の厚さの変化に適応することができる。両方のキャップ191,192は、ピストンロッド195にわたって平行移動および/または回転することができる。これらの運動は、例えば、図示していない種々のタイプの軸受のように、種々の方法によって行うことができる。上部のキャップ191は、ストップ214がこの移動を制限するまで上下に移動することができる。下部のキャップ192は、ストップ197が上方への移動を妨げるため、下方へのみ移動することができる。この実施形態は、チャンバ186内に圧力を有するピストン-チャンバ装置に使用されると考えられる。他の種類のポンプ、例えば、二重作動ポンプ、真空ポンプ等では、他の停止装置の配置が可能であり、設計仕様のみに依存する。ピストンのピストンロッドへの相対的な移動を可能にし、および/または制限するための他の配置が発生し得る。密封力の調整は、容器内の非圧縮性流体205と圧縮性流体206(両方とも単独でも可能である)の組み合わせを含んでもよく、一方、容器217、217'のチャンバ215は、ピストンロッド195内のバネ力作動ピストン126を含む第2のチャンバ210と連通することができる。流体は、ピストンロッドの壁207を通って穴201を通って自由に流れることができる。第2のチャンバは、第3のチャンバ(図10参照)と連通している可能性がある一方、容器内の圧力は、チャンバ186内の圧力にも依存し得る。容器は、ピストンロッド195を通して、および/またはチャンバ186と連通することによって膨張可能であってもよい。上部の前記キャップ及び下部の前記キャップにあるOリング又は類似の202、203は、それぞれ、キャップ191、192をピストンロッドにシールする。キャップ204は、ピストンロッド195の端部にねじ込んだアセンブリとして示されている。
【０５３５】
チャンバ186の壁185aは、中心軸184に平行であり、それは、第1の長手方向位置でストロークのほぼ終端に位置する。
図2Cは、図2Bのピストンをポンプストロークの端部に示し、そこでは、図2Bのピストンは、その生産サイズを有する。キャップ191は、ストップ214から距離c'にわたって移動される。ばね力作動弁ピストン126は、距離d'にわたって移動した。チャンバ186内に圧力がある場合、キャップ192がストップ197に押し付けられている場合よりも、底部キャップ192がストップ197に隣接して示されている。圧縮性流体206'及び非圧縮性流体205'、容器217'の接触領域211'および第2の長手方向位置におけるチャンバ186の壁が示されている。
【０５３６】
チャンバ186の壁185bは、中心軸184に平行であり、それは、ストロークのほぼ終端に、第2の長手方向位置に配置される。
図3A、B、Cは、最初の容器228とストロークの終わりの容器228'を含む膨張可能なピストンを示す。生産サイズは、チャンバ186内の第2の長手方向位置におけるピストン228'のものである。ピストンの構造は、図7AJ3,Cの構造と同一であってもよいが、例外として、鉄筋が、曲げ可能であってもよく、互いに交差しない鉄筋「柱」のパターンであってもよい任意の種類の鉄筋手段を備えていてもよい。このパターンは、チャンバ186の中心軸184に平行であってもよく、または補強手段の一部が中心軸184を通る平面内にあってもよいその1つであってもよい。
【０５３７】
図3Bは、皮膚222および224を有する壁218を示す。鉄筋223。容器228と第1の長手方向位置におけるチャンバの壁との間の接触領域225。不浸透性層226。
図3Cは、容器228'と第2の縦位置におけるチャンバの壁との間の接触領域225'を示す。
【０５３８】
図3Dは、それぞれピストン228、228'の上面図であり、補強手段227、227'が設けられている。
図3Eは、それぞれピストン228、228'の上面図であり、補強手段229、229'が設けられている。
【０５３９】
図4は、ピストン228と前記チャンバ186の壁185との間の接触面225'が、前記ピストンの両側の間のチャンバ内に圧力差がない位置において、前記チャンバ186の中心軸184に平行な壁185aを有するチャンバ186内の非移動性膨張性ピストン228'を示す。チャンバの第1の位置までの部分185は、中心軸184との角度aを有する。中心軸184上のピストンの弾性変形可能な壁の中点(中心)1001の突起1000。
【０５４０】
図5Aは、ピストンが膨張し始めている円錐形の壁185を有するチャンバ186の内側で瞬間的に動かない図4のピストンを示し、可動キャブ191は、非可動キャブ192に向かって動いている。接触面225"は増加しており、ピストンの弾性変形可能な壁の中心1002および1003のそれぞれの下方に位置しており、中心軸1004(古い)および1005(新しい)のそれぞれに対する突起である。距離f.可動キャブ191の移動方向1006。ピストンの壁187からチャンバ186の壁185への力1007。距離g'。
【０５４１】
図5Bは、チャンバ186の185の壁を有するピストン壁187の接触領域225"'が、前記接触面225"'の第2の長手方向位置で増加するように、瞬間的に不動であり、それにより膨張する図5Aのピストンを示しており、可動キャブ191は、現在、不動である。接触面225''は、中点(中心)が容器の弾性変形可能な壁の点の周囲である。ピストンの弾性変形可能な壁の中心1008(古い)および1009(新しい)、すなわち中心軸184上のその突起1010(古い)および1011(新しい)。距離f.チャンバの壁185上のピストン壁187からの力1012。力1012の移動方向1013。可動キャップ191の移動1014。
【０５４２】
図5Cは、チャンバの壁185とのピストン壁187の接触面225"が前記接触領域の第2の長手方向位置で減少する一方で、チャンバの壁とのピストン壁の接触領域が前記接触領域の第1の長手方向位置で増加するように、瞬間的に不動であることによって膨張する図5Bのピストンを示す。ピストンの弾性変形可能な壁の中心1015(古い)および1016(新しい)は、それぞれ中心軸184上のその突起1017(古い)および1018(新しい)である。距離g'。ピストンの壁187上のチャンバー壁185の反力1020の移動方向1019。ピストンの壁187の動き1021の方向。
【０５４３】
図5Dは、図5Cのピストンを示し、ここで、非可動キャップ192は、第2の長手方向位置から第1の長手方向位置へ瞬時に移動し始め、それによってピストンを同じ方向に移動する。図5Cの225""よりはるかに小さい接触領域225""。距離h'。中心軸184上のピストンの弾性変形可能な壁の中心1023の突起1022。可動キャップ191の移動方向1024、非可動キャブ192の移動方向1025、したがってピストン全体の移動方向1024。漏洩1026は、その時点で発生する。
【０５４４】
図5Eは、ピストンの動きが、接触領域225の増加により減少している図5Dのピストンを示す。ピストンの弾性的に変形可能な壁の中心1028の中心軸184上の突起1027。可動キャップ191の移動方向1029。ピストンの壁面の移動方向1030および1031。
【０５４５】
図6Aは、不動キャブ903内に埋め込まれた強化(図示せず)壁901と可動キャブ904とを備えた円錐形成チャンバ899内で係合または密封して900を移動する拡張可能ピストン898を示す。前記キャブ904は、密閉空間を構成する中空のピストンロッド902上を滑動可能に移動可能であり、ピストン898内の空間と連通する。ピストン内に流体または流体の混合物が存在する。前記チャンバは、ピストンの両側においてスペース906、907で閉じられ、ピストン898の一方または両側における流体または流体の混合物を含んでもよい。ピストン898の壁901とチャンバ899の壁897との間の接触領域905。ピストンの両側に流体が存在すると、ピストンが所望とは異なる方法で移動することがある。
【０５４６】
図6Bは、ピストン898のそれぞれの側に空間908および909を有する円錐形成チャンバ896内で係合またはシールして移動する、図6Aのピストン898を示す。円錐形に形成されたチャンバ896の壁895において、第1の長手方向位置における管911は、空間908と周囲の雰囲気910との間の連通を可能にする一方、管912は、円錐形に形成されたチャンバ896の壁895内に組み立てられ、空間909と周囲の雰囲気910との間の連通を可能にする。接触領域905がピストン898の壁901とチャンバ896の壁897との間にある。910は周囲の大気である。
【０５４７】
図6Cは、ピストン898のそれぞれの側に空間908および909を有する円錐形成チャンバ894内で係合またはシールして移動する、図6Aのピストン898を示す。円錐形に形成されたチャンバ894の壁893には、第1の長手方向位置における管913があり、管913は、管915の内側と空間908との間の連通を可能にし、管915は、管914と連通し、管914は、円錐形に形成されたチャンバ896の壁893内に組み立てられ、前記円錐形に形成されたチャンバ894の空間909と連通する。ピストン898の壁901とチャンバ896の壁893との間の接触領域905。
【０５４８】
図6Dは、ピストン892のそれぞれの側にスペース906および907を有する円錐形チャンバ899に係合して移動するピストン892を示す。前記空間906及び907は、それぞれキャブ891及び890内に組み立てられたチューブ918を介して互いに連通している。ピストン898の壁901とチャンバ899の壁897との間の接触領域905。
【０５４９】
図6Eは、円錐形チャンバ899内で係合して移動可能なピストン898を示す。このチャンバは、ピストンの両側でスペース906、907で閉鎖され、ピストン898の片側または両側の流体または流体の混合物を含んでもよい。円錐形成チャンバ899の内壁922とピストン924の外壁923との間には接触領域がなく、代わりに、前記壁922と923との間にギャブ920が存在し、流体921が前記ピストン898の運動900の反対方向に流れることを可能にする。
【０５５０】
図6Fは、ダクト926を有する、図6Eに示されるピストン924に基づくアクチュエータピストン925を示す。好ましくは、3つのダクト926が、アクチュエータピストン925の壁928およびチャンバ899の壁922の接触領域927上に均等に広がる。ダクト926は、チャンバ899の空間906および907の両方の間の流体の通信を可能にする。接触領域927のうち、周囲に沿ってチャンバ899の壁922と密封的に接触する部分929は、前記ダクト926が存在しない場合よりも小さく、前記アクチュエータピストン925の得られた駆動力よりも小さい。依然として許容可能である。長手方向における前記ダクト926の長さは、全ての長手方向位置において前記チャンバ899の前記空間906と907との間の連通を得るために、接触領域927の長手方向よりも大きい。ピストンロッド929。可動キャブ930。
【０５５１】
図6Gは、図6Fのピストンロッド929の横断面と、第1の長手方向位置からのアクチュエータピストン925上の図を示す。チャンバ壁922。可動キャブ930。ザ
前記アクチュエータピストン925の周囲をほぼ前記チャンバ899の壁922との接触領域927において等しく上昇させるダクト926。
【０５５２】
図7Aは、ポンプストロークの端部における図1Cのピストンを示す図である。チャンバの壁は、中心軸184と平行であり、これが、容器が、加圧されても、移動しない理由である。
【０５５３】
図7Bは、壁が中心軸に平行ではなく正の角度を有するチャンバの一部における図7Aのピストンを示す図である。ピストンは、その可撓性壁の中央点が壁との接触面の上方にあるため、第1の位置に向かって移動する。
【０５５４】
図7Dは、3次元図であり、繊維材料の補強マトリックスを示し、チャンバ186内を密閉移動するときに、容器208、208'の壁の弾性的な膨張および収縮を可能にする。
織物材料は、弾性であってもよく、互いに別々の層に置かれてもよい。これらの層はまた、互いに織られてもよい。2つの層の間の角度は、53°44'と異なる場合がある。材料の種類及び厚さがすべての層について同じであり、層数が等しい場合には、各方向の縫い目サイズが等しい間に、容器の壁の膨張及び収縮がXYZ方向において等しくなることがある。縫い目ss、ttを伸ばすと、それぞれマトリックスの各方向で大きくなり、収縮すると小さくなります。ねじ山の材料は弾性であってもよいので、機械的ストップのような、膨張を止めるための別の装置が必要とされることもある。これは、図7Bに示すように、チャンバの壁および/またはピストンロッド上に示される機械的ストップであってもよい。
【０５５５】
図7Eは、3次元図であり、展開した図7Dの補強マトリックスを示す。縫い目ss'及びtt'は、縫い目ss及びttよりも大きい。収縮の結果、図7Dに示されるマトリックスが生じることがある。
【０５５６】
図7Fは、3次元図であり、非弾性の糸(弾性的に曲げ可能である)で作られ、互いに別々の層に重ねられるか、互いに編まれる織物材料の補強マトリックスを示す。膨張は、容器が生産サイズにあるときに利用可能である各ループ700の余分な長さのために可能であり、また、チャンバの第2の長手方向位置に配置されたときにも加圧される。各方向の縫い目ss、tt容器の壁が非弾性材料を膨張させている場合、容器217の壁187の最大膨張を制限し得る。例えば、ストップ196によって、容器217がピストンロッド195の上を移動するのを止めることが必要であり、その結果、シーリングが残ることがある。このようなストップ196の欠如は、バルブを形成する可能性を与える可能性がある。
【０５５７】
図7Gは、3次元図であり、展開した図7Fの補強マトリックスを示す。縫い目ss'とtt'より大きい縫い目ss'とtt'収縮の結果、図7Fに示す行列が得られることがある。
図8は、シリンダ壁374内でチャンバ375内を移動する弾性変形可能な容器372と、例えば、中心軸370の周囲の中心に示されるテーパ壁373とを備えるピストンの組み合わせを示す。ピストンは、少なくとも1つのピストンロッド371に吊り上げられる。容器372、372'は、前記チャンバ(372')の第2の長手方向位置および第1の長手方向位置(372')で示される。
【０５５８】
本明細書に開示されている全ての解決策は、また、一定の周囲寸法を有する断面を有するチャンバが妨害の問題の解決策となり得るピストン型と組み合わせることができる。
【０５５９】
図9Aは、凸/凹壁185と、最初の容器258と、ストロークの終わりの同じ238'とを含む膨張可能なピストンとを有するチャンバの縦断面を示す。容器258'は、その生産サイズを示す。
【０５６０】
図9Bは、壁251と補強されたスキン252とを有するピストン258の長手方向の断面図であり、少なくとも弾性的に変形可能な支持部材254が共通部材255に回転可能に固定され、前記ピストン258、258'のスキン252に接続されている。これらの部材は、引っ張られており、材料の硬度に応じて、一定の最大伸張長を有する。この制限された長さは、前記ピストンの皮膚252の伸張を制限する。共通部材255は、摺動手段256を用いてピストンロッド195上を滑動することができる。残りは、ピストン208,208'の構造に匹敵する構造である。接触領域253。
【０５６１】
図9Cは、ピストン258'の縦断面を示す。接触領域253'。図9Dは、共通領域253"を有するピストン258"の長手方向断面を示す。ピストンの弾性変形壁251の中心1020。中心軸1022上の中心点1020の投影。
【０５６２】
図10A〜図10Fは、チャンバ内で走行する膨張式アクチュエータピストンの組み合わせの圧力配置を示し、前記チャンバは、第1および第2の長手方向位置において異なる断面積および異なる円周方向長さの断面を有し、前記第1および第2の長手方向位置の間の中間の長手方向位置において少なくとも実質的に連続的に異なる断面積および円周方向長さを有し、前記第2の長手方向位置において前記断面積および円周方向長さは、前記第1の長手方向位置において前記断面積および円周方向長さよりも小さく、前記アクチュエータピストンが第2の長手方向位置から第1の長手方向位置に延びるときに、封入空間の容積の大きさは一定である。これは両方の技術(CTおよびESVT)で行われる。
【０５６３】
図10G-L (含む)は、チャンバ内で走行する膨張式アクチュエータピストンの組み合わせの圧力配置を示し、前記チャンバは、第1および第2の長手方向位置において異なる断面積および異なる円周方向長さの断面を有し、前記第1および第2の長手方向位置の間の中間長手方向位置において少なくとも実質的に連続的に異なる断面積および円周方向長さを有し、前記第2の長手方向位置における断面積および円周方向長さは、前記第1の長手方向位置において断面積および円周方向長さよりも小さく、前記アクチュエータピストンが第2の長手方向位置から第1の長手方向位置まで走行するときに、閉じ込め空間のサイズが小さくなっている。これは、加圧媒体の体積を減らすために行われ、従って、前記媒体の再圧縮に使用されるエネルギーの減少である。これは、好ましくは、ESV技術を使用する実施形態において行われ得る。なぜなら、閉鎖空間容積のサイズの変更は、消費技術を使用する実施形態におけるよりも容易に行われるからである。
【０５６４】
図10Aは、チャンバ186の壁185を有する中心線184を有するチャンバ186とのピストン-チャンバの組み合わせを示し、このチャンバ186の壁185では、本特許出願のセクション207、653、19660および19680に記載されているように、加圧楕円形ピストン217'が、2003を第2の長手方向位置2000から第1の長手方向位置2001に移動させている。前記第1の長手方向位置2001において、ピストン217'は、固定された容積の密閉空間210を有する一方、球形を有するピストン217内に膨張している。これは、前記ピストン217内の圧力が、移動2003の間に徐々に低下し、第1の長手方向位置2001でその最低値にあることを意味する。また、ピストン217の形状は、前記第1の長手方向位置にあってもよく、この特許出願の第19660条に記載されて示されているように、楕円体(図示せず)であってもよく、これにより、前記ピストンの圧力の増加が少なくなる。バルブ126の位置2004は、前記運転中に変更されないので、密閉空間210の容積は変更されない。矢印2005は、操作の次の段階が図10Bまたは図10Cに示されており、最後に矢印2011で示されている。位置2025は、壁が存在する第2の長手方向位置におけるピストン217'を示す。
【０５６５】
前記チャンバ186の2030は、中心軸184に平行である。前記チャンバ186の壁2031が中心軸184に平行である第1の長手方向位置におけるピストン217の位置2026。形状2027は、第1の長手方向位置でピストンが減圧を開始する(遅延)場合の前記ピストン217を示す。形状およびサイズ2028は、ピストン217"が戻りストロークの約半分にあるときであり、遅延した減圧のために、チャンバ186の壁185からわずかに離れている。ピストン217'の同じ形状およびサイズ2028は、ピストン217"がチャンバ186の壁185と係合している(自由ではない)ので、ピストン217"が第2の長手方向位置に移動しているときよりも第2の長手方向位置に近づく(距離y)ように配置されてもよい。
【０５６６】
バルブ126の下の密閉空間のサイズは、ピストンロッドの底部までのチャネルの長さによって決定される。この長さは、第2の長手方向位置では「a」であり、第1の長手方向位置では「b」であり、ここでa = bである。
【０５６７】
図10Bは、バルブ126が、その位置2004から前記ピストン217からさらに離れた位置2007まで収納されたことを示す（２００６）。210'は閉鎖空間である。その結果、閉鎖空間210'の容積は減少し、ピストン217"内の圧力は前記ピストンが生成されたときの圧力とんほぼ同じとなり(例えば、大気圧)、そのサイズおよび形状は、ピストンが第2の長手方向位置2000にあるが、現在は加圧されていないときのサイズおよび形状とほぼ同じである。これは、第1の長手方向位置2001から第2の長手方向位置2000に戻るとき（２００８）、ピストン217"が前記チャンバ186の壁185と係合および/または係合しなくてもよいが、封止しなくてもよいことを意味する。2024はピストンの壁である。
【０５６８】
ピストン217"が第1の長手方向位置2001から第2の長手方向位置2000に移動しているとき（２００８）、内部圧力降下は比較的ゆっくりと得られ、このため、この移動中のピストン217B"は、第2の長手方向位置2000において217'の形状よりも楕円形の形状を有することができ、その結果、この移動中のピストン217B"は、壁185と係合し、および/または係合しない。比較として、ピストン217B"の同じサイズは、ピストンが第2の長手方向位置2000から第1の長手方向位置2001へ2003を(シールして、および/または係合して)移動しているときよりも第2の長手方向位置までさらに離れて得られる。前記圧力降下は、第1の長手方向位置2001において既に得られてもよい。
【０５６９】
ピストン217"、217B"が第2の長手方向位置2000に戻ると、閉鎖空間210'内の弁126の位置は2007から2004に変化し、閉鎖空間210'は再び図10Aの元の体積に戻り、その結果、前記ピストン217'は再び元の圧力を有する。矢印2010は、図10Aに示す操作の次の段階を示している。
【０５７０】
図10Cは、ピストン217の内圧を変化させるための代替解を示し、図10Aと共に考慮されるものとする。この場合、弁126が欠けており、代わりに入口/出口構成2020が存在する可能性がある。例えば、図210A〜F(図を含む)および図を参照されたい。本特許出願の第653条の211A-F (これを含む)加圧されたピストン217'は、図10Aに記載されているように、第2の長手方向位置2000から第1の長手方向位置2001へ2003を移動させている。密閉空間210からの流体の追加または除去は発生していない。矢印2011は、操作の次の段階を図10Cに示す。ピストン217"の減圧は、密閉空間210から必要な量の流体を除去することによって得られる。前記ピストン217"が第1の長手方向位置2001から(矢印2021)第2の長手方向位置2000に戻されると、密閉空間210に十分な流体が加えられ(矢印2022)、その結果、ピストン217'"(矢印2023)、次の位相が図10Aに示され、ピストン217'となる。ピストンの壁2024
上記の両方の技術の組み合わせは、ピストンの圧力管理のための付加的な解決策である可能性があることを強調すべきである。可能性がある
ピストン217または208からピストン217"または208"への圧力降下は、それぞれ、第1の長手方向位置2001から第2の長手方向位置2000への戻しの間に、ピストンの壁2024がチャンバ186の壁185と係合しているという条件で、緩やかなもの、例えば、コンピュータ化されたものであってもよい。
【０５７１】
図10A〜図10Lのチャンバ186の壁185は、第2および第1の長手方向である。
位置が中心軸に平行でない場合があります。図4、5A〜E(含む)に示すようなチャンネルはない。
【０５７２】
図10D〜図10Fは、図に示されているもののアナログプロセスを示す。10A〜10Cであり、球形ピストン208を有する。
【０５７３】
図10G-Iは、図に示されたもののアナログプロセスを示す。10A〜Cでは、図10Aに示すように、ピストン217?が第2の長手方向位置2000から第1の長手方向位置2001に移動しているときに、圧力がより多く維持され得るという違いがあり、弁126は、ピストンの底部端からあまり除去されない。ピストン126の下のピストンロッドの長さは、囲まれた空間の容積のサイズを与えており、「e」であるが、第2および第1の長手方向位置の間では、この長さは「f」に減少し、第1の長手方向位置では、この長さはさらに「g」に減少し、ここで、e > f > gである。
【０５７４】
図10J〜Lは、図に示されたものと比較可能なプロセスを示す。圧力は、図10Gに記載のように維持されるが、ここでは球形ピストン208を用いて維持される10D-F。弁126の下のピストンロッドの長さは、密閉空間容積の大きさを与えるものであり、「h」であるが、第2および第1の長手方向位置の間では、この長さは「i」に減少し、第1の長手方向位置では、この長さはさらに「j」に減少し、ここで、h > i > jである。
【０５７５】
図に示すE(囲まれた)S(ペース)V(容積変化) T(技術)と呼ばれるプロセス。図10A、10Bまたは図10D、10Eは、本発明によるモータに使用されている。11F、G(クランクシャフト)および図中の13F、13G、14A〜H(回転)。
【０５７６】
図に示すC(オンサンプション) T(技術)と呼ばれるプロセス。10A、10Cまたは図10D、10Fおよび図面。210A〜F(含む)および図211A〜F(含む)は、本発明によるモータに使用されており、図に示されている。11 A〜C(含む)(クランクシャフト)および図12A〜C(含む)、13A〜D(含む)
図10Mは、図12 CのB-Bセクション(および前記B-Bセクションは、図12Aに部分的に示され得る)およびアクチュエータピストン-チャンバの組み合わせのピストンが動いているがチャンバが動いていないモータを示す。チャンバ960を備えるモータは、チャンバ960の中心967を通って軸966を有する、それぞれ、同じ中心軸965の周りに互いに連続して位置する4つのサブチャンバ961、962、963、および964を備える。前記サブチャンバ961、962、963、および964内は、それぞれ、1つのピストン968が配置され、2つの重要な位置、すなわち、最大径を有するサブチャンバ964の第1の回転位置にある場合は968'の位置、および、副チャンバ964と連続して横たわっている副チャンバ961の第2の回転位置にある場合は968"の位置に示されており、その結果、副チャンバ964の第1の回転位置は、最小径を有する副チャンバ961の第2の回転位置に最も近接している。前記アクチュエータピストン968は、前記アクチュエータピストン966の周囲を時計回りに回転しており、前記チャンバ960を車軸966に組み立てるための4つの孔970が示されている。
【０５７７】
図10Nは、図13Aおよび図13BのB-B部分を示し、モータは、アクチュエータピストン-チャンバの組み合わせのチャンバが移動し、ピストンが移動しないタイプのものである。
チャンバ860を備えるモータは、チャンバ860の中心866を通って軸866を有する、互いに連続して同じ中心軸865の周囲に位置する4つのサブチャンバ861、862、863、および864をそれぞれ備える。前記サブチャンバ861、862、863、および864内には、それぞれ5つのピストン868、869、870、871、および872が配置され、各ピストン861、862、863、および864は、互いに異なる回転位置に、角度a = 72°で配置される。各ピストンは、それぞれ、ピストンロッド873、874、875、876、および877を含む。ピストン868、869、870、871、および872は「球」型であり、全てが異なる直径を有することが示されている。前記チャンバ860は、前記軸866と、第2の回転位置と、第1の回転位置とを有するサブチャンバ861、862、863、および864との周りを時計回りに回転しており、前記チャンバ860を軸866に組み立てるための4つの穴878が示されている。
【０５７８】
図10Gおよび10Hによるモータは、チャンバ860を含んでもよく、その少なくとも一部は、チャンバ(図示せず)の中心軸に平行であってもよい。
同一のサブチャンバを備える円形チャンバは、各サブチャンバ内のアクチュエータピストンを備えることができ、すべてのアクチュエータピストンは、各サブチャンバの同一の円形点に配置される。
19615改正 - 図11F、図13Fおよび図13Eの圧力管理システムについて
これは、双方向アクチュエータのシステム(例えば、図11F参考文献1056および1057)に依存し、方向の変化が圧力の損失を引き起こす場合には、再加圧システムが必要であるかどうか、または、方向の変化中の流体が大気に再開される可能性がある場合には、流体の「消費」によって引き起こされる可能性があり、また、圧力降下によっても引き起こされる可能性がある。図13Eを参照されたい。再保証の仕組みは、先の図面に示したものと似ている。例えば、図。11A、11Bおよび図12A。
【０５７９】
流体を「消費」せず、場合によっては圧力のみを「消費」するシステムを開発することも可能である。図11F、13Fでは、それはすでに存在していると仮定されているので、一定の容積の圧力貯蔵容器のみが必要となる。圧力は、好ましくは低圧(例えば10-15バール)、任意に高圧(例えば300バール)であるべきである。
【０５８０】
このシステムは、双方向ピストンが配置される古典的なシリンダを備えることができる。ピストンの各側には、シリンダが入口および出口弁を有し、その結果、一方の側の入口弁は、ピストンの他方の側の出口弁と連通している。したがって、前記ピストンの両側の累積容積の合計は一定に戻ることがあり、これは、流体を消費することなく、前記シリンダの一方の側から他方の側へピストンを移動させることが可能であるという事実につながる。どちらの圧力も消費される。これは、例えば、前記バルブを制御するために存在する電力のみが存在することを意味し、これは、持続可能な電源、例えば、太陽光発電セル、例えば、ボルト及び/又は主軸に接続され得る発電機によって負荷される蓄電池から非常に良く得られる。これにより、このモータに必要なエネルギーをさらに削減することができます。我々は、圧力貯蔵容器がモータの生産時に装填されたと仮定する。
【０５８１】
双方向アクチュエータの代わりに、コンピュータによって制御される電気ステップモータを使用することができる。そのようなモータは、コンピュータからのインパルスを制御することに対して、正確かつ迅速に反応することができる。
【０５８２】
または、図13Fの参考文献1093および1094に示されるシステムが、ここで使用されてもよい。
図11Fの好ましい実施形態の説明への追加
容器ピストン810内のピストンロッド805の穴は、容器ピストン810には示されていないが、これらは、図に既に示されている。2B、2C、参考文献201は、図11Fに存在すべきである。
図13Fの好ましい実施形態の説明への追加
容器ピストン810内のピストンロッド805の穴は、容器ピストン810には示されていないが、これらは、図に既に示されている。1B、1C、基準201は、図13Fに存在すべきである。
図11A、図11B、図11Cの圧力管理システムについて
クランク軸によって主軸に接続され、前記アクチュエータピストン内の流体が減圧され、その後、ピストン内の空間が順次再圧ポンプ及び圧力貯蔵容器に接続及び切断されるシステムによって加圧されるアクチュエータピストン(図11A、図11B、図11D)について、以下の注意点を述べる。
【０５８３】
最も遠い第2の長手方向位置でターニングポイントに達した直後に、減圧されたアクチュエータピストンが第1の長手方向位置から前記第2の長手方向位置に移動すると、圧力容器(例えば、図11B-参照番号314)とアクチュエータピストンとの間で通信が行われ、ピストンが最も遠い第2の長手方向位置にあったときに直ちに加圧される。その時点で、クランクシャフトの第2の囲まれた空間とピストンロッドの囲まれた空間を通る前記圧力貯蔵容器と、容器内の前記ピストンロッドの孔との間には、クランクシャフトと連結ロッドとの2つの孔を通る開いた接続があり、これは、前記容器内の空間と前記囲まれた空間との間を連続的に連通している。
【０５８４】
これは、第2の長手方向位置から第1の長手方向位置までのストロークの間、前記ピストンの密閉空間は、一時的に一定の容積を有し、これは、前記容器の容積が増加すること(円周が小さい楕円体から、円周/楕円体-直径が小さい球体/球体から直径が大きい球体へ)により、移動する際に、前記容器内の内圧が連続的に低下することを意味する。
【０５８５】
また、最長第1縦位置に到着すると、当該容器の内圧が低下していた可能性があるが、大気圧には達していなかった可能性がある。第2の長手方向位置に戻るとき、最も遠い第1の長手方向位置の直前又は直近に、容器内の空間、前記空間とピストンロッド内の前記容器の閉鎖空間との間の穴、及び接続ロッドとの間で、クランクシャフト内の第3の閉鎖空間が2つの孔を通して連通することができ、この孔は、その時点で、1つは前記接続ロッド内に、もう1つはクランクシャフト内に対応する中心軸を有する。
【０５８６】
ポンプは、前記第3の閉鎖空間と連通し、その時点で前記容器から流体を吸い込んで、容器が減圧される。
第2の閉鎖空間は、圧力貯蔵容器との絶え間ない開放連通によって、常に加圧され得る。また、この接続がバルブによって制御されることもある。
図11 A、11B、11Cの好ましい実施形態の説明に追加。
【０５８７】
容器ピストン810内のピストンロッド805の穴は、容器ピストン810には示されていないが、これらは、図2Bおよび図2Cの参照文献201に既に示されており、図に存在するはずである。11A、11B、11C
図12(A)、(B)、(C)、(C)、(C)、(C)、(C)、(C)、(B)の圧力管理システムについて
円形の中心軸を有するチャンバであって、クランクシャフト溶液(図11A、11B、11D)について前述したのと同じ加圧システムを有する円形チャンバの場合、同様の溶液は、前記の円形チャンバにおいて有効であり得るが、少し適合した方法であってもよい。
【０５８８】
可動ピストンおよび非可動チャンバの場合(図12A、12B、12C)、球形ピストンは、ピストンロッドの孔を通じ、容器内の空間を通じ、他端では、主軸内に配置され得る第2の密閉空間と通じ、密閉空間を備えることができる。上述のものは、ハウジング内の双方向バルブと連通することができ、この双方向バルブは、主軸の周囲に構築することができる。セパレータ弁は、T弁であってもよく、その共用部分は、前記第2の密閉空間と連通している。共有されていない部分の一方は、圧力貯蔵容器(例えば、参照番号814)(高圧)および他方(低圧)とポンプ(例えば、参照番号818)とを連通していてもよい。前記セパレータ弁がどのように開閉しているかの制御は、コンピュータによって行うことができ、コンピュータは、閉鎖された空間の開放及び前記主軸内の第2の閉鎖された空間の開放と比較して、主アクルの位置を監視している。また、主軸と連通するカムシャフトによっても行うことができる。図において、単一チャンバーの数は4であるからである。12Aおよび12Bは、第2の閉鎖空間への4つの出口/入口が主軸にあるはずであり、T弁への4つの出口/出口もまた存在するはずである。T弁(低圧端部)と圧力貯蔵容器(例えば、基準814)との間に、ポンプ(例えば、基準818、826)を追加して、圧力が前記圧力貯蔵容器内の圧力より少し高くなるようにしてもよい。これらのすべてにより、この解決策は最適化されず、例えば、主軸内の第2の密閉空間から第2の密閉空間への移行が漏洩を引き起こす可能性がある。
【０５８９】
ピストンが動かず、チャンバが動いている場合(図13 A、13B)、例えば、サブチャンバ内の各々が同一の中心円周軸を有し、すべてのサブチャンバが互いに連続して配置され、互いに連絡している5つのピストンが存在してもよい。各ピストンは、ピストンが動いていてチャンバーが動いていない場合と同様に、上述のようにT弁と連通している。また、加圧システムは以下のようにすることができる。
【０５９０】
同じように、唯一の違いは、5つのT字型弁があり、それぞれのピストンの位置が同一のサブチャンバで異なっているため、異なる時点で開閉している可能性があることである。
ピストンポンプの代わりに、遠心ポンプを使用してもよい(図B)。遠心ポンプの効率は、円錐形のチャンバを有するピストンポンプの効率よりも低くてもよい。
図12A〜図12C、図13A〜図13Fの好ましい実施形態の説明への追加
容器ピストン810内のピストンロッド805の穴は、容器ピストン810には示されていないが、これらは、図に既に示されている。1B、1C、参考文献201は、図に示されるべきである。12A〜C、13A〜F。
図12Cのための好ましい実施形態の説明への追加。
【０５９１】
1074からポンプ1151への戻りチャネル1150は、その出口がチャネル1152によって貯蔵圧力容器1075に接続される。ポンプ1151は、主軸966および/または太陽電力(図示せず)などの外部の持続可能なエネルギー源に接続されてもよい。
【０５９２】
図12A〜図12C(含む)、図13A〜図13F(含む)の好ましい実施形態の説明に追加。
容器ピストン810内のピストンロッド805の穴は、容器ピストン810には示されていないが、これらは、図に既に示されている。1B、1C、参考文献201は、図に示されるべきである。12A〜C、13A〜F。
【０５９３】
図についての好ましい実施形態の説明への追加。13A、13B、13E。
弁箱1160は、圧力貯蔵容器814からピストンロッド873、874、875、876、877を介して各ピストン868、869、870、871、872(図13C参照)への連絡[829]のため、または再圧ポンプ818へのチャネル[817]のため、および間接的に826へのチャネル[817]のため、および/または前記ポンプから圧力貯蔵容器889への加圧戻りチャネル[825]および/または[828]のために開放されている5x T弁1161〜1165(これを含む)を備えている。
【０５９４】
1074からポンプ1151への戻りチャネル1150は、その出口がチャネル1152によって貯蔵圧力容器1075に接続される。ポンプ1151は、主軸966および/または太陽電力(図示せず)などの外部の持続可能なエネルギー源に接続されてもよい。
19627− - 19618−に基づいて - 19617−に基づいて更新された図11A-Z (主文献19601)
図11Aは、本発明の背景に記載されているように、すべての要求に対応している(「緑」)モータのための全体的なシステムを概略的に示す。U字形の軸801を有する概略的に延伸されたクランクシャフト800上には、軸受け802、803、コントラウェイト804、が組み立てられたピストンロッド805が設けられており、該ピストンロッド805の反対側には、拡張可能なピストン806に接続されている。該ピストンロッドは、第1の長手方向位置から第2の長手方向位置への移動(矢印付き)において左「L」が示され、第2の長手方向位置から第1の長手方向位置への移動(矢印付き)において右「R」が示されている。前記ピストン806は、内壁808と共にチャンバ807内で係合可能に移動可能である。前記チャンバ807は、連続的に異なる断面積および異なる円周を有する断面を有し、その内壁808は、第1の長手方向位置よりも小さい第2の長手方向位置にある円周を有する。ピストン806は、第2の長手方向位置における前記チャンバ807の壁808の円周のほぼ寸法であるように、その非応力の周囲の生産サイズとなるように製造されている。前記ピストン806は、キャップ809によってピストンロッド805に接続され、一方、前記ピストン806の可撓性壁810は、補強手段811を備え、ピストンロッド805の上を滑ることができる摺動可能なキャップ812によってピストンロッド805に接続される。前記ピストン806が第2の長手方向位置に位置決めされ、その密閉空間813を通して圧力源、例えば圧力容器814と連通して、前記クランクシャフト800(軸線801)内の第2の密閉空間815を通して前記ピストン806が流体822によって加圧されるとき、前記ピストン806は、第2の長手方向位置から第1の長手方向ピストン位置へ移動し始め、それにより、前記U字型軸線801がベアリング802および803の周囲で回転する。前記動きは、前記ピストン806の動きの方向を反対の方向、すなわち、第1のピストン位置から第2の長手方向ピストン位置に変化させる。次に、前記ピストン806の密閉空間813は、チャンネル[817]を介してピストンポンプ818(代わりに回転ポンプ、例えば遠心ポンプであってもよい)に接続される前記クランクシャフト800(軸801)内の第3の密閉空間816と連通し、ピストンロッド819によってクランクシャフト820に接続され、U字形軸821を有する。クランクシャフト820は、クランクシャフト800に接続されてもよく、その結果、U字形の車軸801の回転は、コントラウェイト834を有する前記U字形の車軸821の回転をモータらす。前記連通により、前記ピストン806内の流体823の圧力が低下し、したがって、壁808の周囲が減少し、したがって、前記ピストン806は、第1の縦方向ピストン位置から第2の縦方向ピストン位置へ移動することができる。流体823は、減圧(ピストンが第1の長手方向位置で加圧されたときに、流体822の圧力に関連して)であり、その後、前記ポンプ818によって流体827に加圧され(その圧力はもちろん、流体822の圧力よりも小さい)、任意に、チャネル[824]を通って前記圧力容器814に直接輸送されるか、または好ましくは、チャネル[825]によって別のピストンポンプ826に輸送され、その後、前記流体827は、前記ポンプ826内で流体822に加圧され、その後、チャネル[828]を通って圧力容器814に輸送される。また、圧力源と連通するホース2701を介して、前記圧力貯蔵容器814を再加圧することも可能である。圧力容器814から、流体822は、��ャネル[829]を通って第2の密閉空間815に輸送される。ピストンポンプ826は、別のクランクシャフト831を介してモータ830によって電気的に駆動される。前記モータ830は、ワイヤ[1069]によって、例えば、太陽電池833に接続されるアキュムレータ(又はコンデンサ(「キャパシタ」)蓄電タイプ)832のような電気蓄積装置に接続されてもよい。電気モータ830は、前記クランクシャフト800の回転の始動モータとして使用することができる。これは、クラッチ836(図示せず)によって行うことができる。クランクシャフト800は、フライホイール835(図示せず)およびギアボックス837(図示せず)に接続されてもよく、前記ギアボックス837は、摩擦を低減するために流体動的ベアリングを使用してもよい。ピストンポンプ818のクランクシャフト821のベアリング833。交流発電機850は、主軸852と通信しており、接続842を介してバッテリ832を充電している。15A、15B、15Cまたは15E。また、このバッテリ832は、例えばケーブルを介して外部電源2700によって充電されることも可能である。
【０５９５】
図11Bは、図11Aのモータに対する制御装置を概略的に示す。電気始動モータ830は、クラッチ(図示せず)を備え、モータを始動させる必要があるときに、車軸831および/または852を電気モータのアンカーに接続する。電気スイッチ838は、太陽電池833によってロードされているバッテリ(「アキュムレータ」)832に接続することによって、前記スタータモータ830をオン及びオフにすることができる。前記モータ830は、圧力容器814内の圧力が一定の最大限度を満たし、前記圧力測定が圧力センサ839によって行われている場合にも停止可能である。
【０５９６】
また、モータは、スタータモータ830を使用することなく、チャンネル[829]内の減圧弁840を開くだけで始動することもできる。この減速弁840をさらに上方に開くと、クランクシャフト801がより速く回転し、減速弁840を下方にねじ込むと、クランクシャフト801がより遅く回転する。減圧弁840を閉じると、モータが完全に停止する。スピーダ841は、減速弁840と連通している。交流発電機850は、主軸852と通信しており、接続842を介してバッテリ832を充電している。補助電源の構成851を図に示す。15A、15B、15Cまたは15E。
【０５９７】
図11A〜図11Fは、消費技術によれば、細長いシリンダおよびクランクシャフトと連通するピストンを有するモータに関する。
図11Cは、図11A及び11Bのアクチュエータピストン圧力管理を示す図である。ピストンがチャンバの最終の第2の長手方向位置で第1の長手方向位置から到着した時点で--従って、ピストンの運動の方向を反転した直後に--、前記クランクシャフトの高圧化された第2の密閉空間822間の連通が、前記クランクシャフトの孔を通して、前記ピストンロッドの密閉空間を有する前記ピストンロッドの端部の孔を通して始まり、それにより、ピストンの内部体積を通して、ピストンが最大圧力速度まで加圧されるようになる。その加圧のために、ピストンは第1の長手方向位置に移動し始め、それによってクランクシャフトを回転させ、前記穴を閉じ、その結果、前記連通が停止する。前記動きは、楕円形の形のピストンが球の形に変形し始めているという事実のために、その内部容積の増加により、その内圧を低下させている。第1長手方向位置に到達したときには、前記ピストン内に中程度の圧力が残り、ピストンロッド内の密閉空間が依然として存在する。前記ピストンが第2の長手方向位置に戻る途中でプリモ第1の長手方向位置に到達すると、従って、ピストンロッド内の密閉空間は、その運動の方向を反転した直後に、ピストンロッドの端部の孔1102を介して、および孔を含むクランクシャフト内の第3の密閉空間823と連通し始める。ピストン内および密閉空間の圧力は、一定の最小値(例えば、大気レベル)まで低下するため、ピストンの形状は球体から楕円体に変化している。クランクシャフトの慣性(または同じクランクシャフトを使用する別のピストン-チャンバの組み合わせの駆動力)のために、収縮したピストンは第2の長手方向位置に移動し、プロセスは再び開始する。
【０５９８】
前記アクチュエータピストンの密閉空間と、クランクシャフト内の第2および第3の密閉空間との間の通信によって、加圧流体がピストンに到達する必要があるので、減圧弁を開くことによって再び移動することができるように、前記ピストンを所定の長手方向位置で停止させることができる。これは、1つの軸のクランクシャフト上に1つのアクチュエータのピストン-チャンバの組み合わせしか存在せない場合にのみ問題となり得る。この場合、ピストンは第1の長手方向位置で停止し、第2の長手方向位置への途中で、次の理由により、少し戻ってきてもよい。
【０５９９】
慣性前記閉鎖空間の穴は、互いに通信できない場合があり、始動は、始動モータを使用することによってのみ可能である場合がある。
ピストン内の圧力降下は、ピストンポンプ818がチャンネル[817]から流体を取り込むことによって引き起こされる、第3の密閉空間823内の吸引によって引き起こされ得る。チャンネル[817]における圧力降下は、アクチュエータピストンが第1の長手方向位置に近づくことから第2の長手方向位置にその運動方向を反転させる前に少し始まることがあり、その結果、閉じられた空間および第3の閉じられた空間の前記孔が開くと、流体がアクチュエータピストンの前記閉じられた空間から吸い出される。これは、アクチュエータピストン810のクランクシャフト801とピストンポンプ818のクランクシャフト821との間のデフォルト角度がゼロとは異なる可能性があることを意味する。主軸852。
【０６００】
ピストンロッド805およびUベンド車軸801の組立体の詳細は、図11Dに示される。ピストンロッド805と接続ロッド925との接合部の詳細を図HEに示す。ポンプ818のピストンロッド819とクランクシャフト820との組立体の詳細を図11.Tに示す。接続ロッド925およびピストンロッド819のガイドの詳細は、本特許出願のセクション19597に記載されている。
【０６０１】
別の好ましい詳細として、好ましくは、図210Fによる、または任意選択的に図210Eによる、クランクシャフト800の第2の囲まれた空間822からピストンロッド805の空間813まで、弁アクチュエータを各々と共に2つの逆止弁を備える組み合わされたアセンブリ、好ましくは図210Fによる、または任意選択的に図210Eによる弁アクチュエータを備える逆止弁を、ピストンロッド805の空間813から第3の囲まれた空間823まで備える同じアセンブリが存在してもよい。また、各々が、図304および301による弁アクチュエータを備えるサブアセンブリ520を備える逆止弁522を備える2つの別個のアセンブリであってもよく、一方は、クランクシャフト800の第2の囲まれた空間822からピストンロッド805の空間813までのものであり、同じアセンブリは、逆方向に逆止弁522を備え、図304および図301による弁アクチュエータを備えるサブアセンブリ520は、ピストンロッド805の空間813から第3の囲まれた空間823までのものである。
【０６０２】
図11Dは、図11Cのピストンロッド805とUベンド車軸801の組立体を示し、ピストンロッド805とUベンド車軸801が互いに反転しているある時点で示されている。ピストンロッド805が軸受1100、1100'、1100""と共に組み立てられたU曲げ軸801、およびピストンロッド805と軸801との間のOリング1104、1104'、1104""、および1104'"である。閉鎖空間813は、第3の閉鎖空間816と(流体823と)貫通して連絡している。
【０６０３】
(現在)穴1102。流体822を有する第2の閉鎖空間815は、電流ブラインドホール1101と連通しており、従って、現在、閉鎖空間813と連通していない。セパレータ1103は、第2の閉鎖空間815と第3の閉鎖空間816とを分離している。別の時点では、現在の穴1102がブラインドホールになり、一方、現在のブラインドホール1101がホールになっている。前記孔1101及び1102は、密閉空間813と同時に通信することはない。ピストンロッド805の基部926は、2つの部分927および928を含み、チャネル822および823の中心軸929は、前記基部926の分離面(図示せず)内にある。ピストンロッド805の両側の2つのボルト930およびリング931は、2つの部分927および928を共に保持している。
【０６０４】
図HEは、図11Cに示される、ピストンロッド805と接続ロッド925(805')との接合部の詳細を示す。ピストンロッド805は、端部932を有し、この端部は、第2の囲まれた空間815と一方の側の第3の囲まれた空間816と、他方の側の側のピストン810の囲まれた空間813と連通するチャンネル933を備える。両方の閉鎖空間は、空間941を介して、ピストンロッド805の端部932の外壁943の孔945と、接続ロッド925の内壁944の孔946との間で、互いに連通している。接続ロッド925の端部942は、前記端部942を前記ピストンロッド925の前記端部932にシールしているOリング939を備えている。軸940は、前記端部932にしっかりと接続されている(移動しない)。ピストンロッド805の端部932は、ボルト936およびワッシャ937によってアセンブリの中心線938の両側に1つずつ一緒にボルト締めされる2つの部分934および935から構成される。接続ロッド925は、前記軸940の端部947を裏返してもよい。前記端部947は、肩部953を形成するために、軸940の直径に対して増大した直径を有する。端部925の部品934および935は、端部932上の端部942の移動のための軸受である90°軸受948を有する。Oリング950は、前記連結ロッド925の孔947上の軸940をシールしている。
【０６０５】
図11Fは、U字形の軸801の詳細、および、図に示されている、前記クランクシャフトの内部のチャネル(例えば、823)を示す。11A-Cチャンネル823は、仮穴が偽造によって作られた後、クランクシャフト801の製造プロセス中にドリルで掘削されてもよい。この穴あけは、クランクシャフト801の外壁952に穴を残し、これらの穴は、溶接棒、シールされたねじなどの任意の手段によって閉じることができる。図には、ヘッド955を有するピン954が示されており、ピンは、クランクシャフトの壁の孔に非常に微細に嵌合し、そこでは、間の空間が硬質はんだ付けによって充填されている。重要なことは、生産プロセスの終了時にクランクシャフト801を適切にバランスさせることである。
【０６０６】
図11G-W(「ESVT」と略す)は、エンクローズド・スペース・ボリューム・テクノロジーによると、少なくとも1つの細長いシリンダおよびクランクシャフトと連通するピストンを有するモータに関する。
【０６０７】
図11Gおよび図11Hは、閉鎖空間の容積を制御するポンプが双方向アクチュエータによって駆動される貯蔵圧力容器の加圧に関する、2つの変形例における基本的なESVTを示す。補助電源によって生成された電力の使用を分離する、異なる電力線が示されていることは明らかである。
【０６０８】
図11Gは、ESV-Technologyに適合された図11Aの構成を概略的に示し、U字形の車軸801'は、2つの釣り合いおもり804、ピストンロッド805、および膨張可能なアクチュエータピストン806を含む。前記軸801'の一端は、アキュムレータ832からそのエネルギーを得ることができる電気始動モータ830に接続されてもよく、前述のものは、太陽電池833、及び/又は他の好ましくは持続可能な(又は任意に非持続可能な)動力源(図15A〜図15Fを参照のこと)によって負荷されてもよい。他端において、軸801'は、フライホイール835(図示せず)、クラッチ836(図示せず)、および任意にギアボックス837(図示せず)に接続されてもよい。
【０６０９】
前記U字形の軸801'の内部には、常に以下のものと連通しているチャネル1050がある。
ESVTポンプ1055は、ピストン1061(例えば、図50-52(を含む)に従って示される)と、前記チャネル1050内の全体の圧力に対する余分な圧力を調整する円錐形チャンバ1062とを備える。前記過剰圧力は、モータの速度を制御している。前記ESVTポンプ1055の運動は、2つの還元弁1057および1058によってそれぞれ制御される2方向アクチュエータ1053によって生成され、各還元弁は、前記2方向レギュレータ1053内のピストン(図示せず)の一方の側の圧力を調節する。減速弁1057は、チャネル3300によって、2方向アクチュエータ1053の一方の側と連通し、減速弁1058は、チャネル3301によって、2方向アクチュエータ1053の他方の側と連通している。前記減圧弁1057および1058は、好ましくは電気的に相互接続されており(および任意に他の解決策が存在するが、図示せず)、圧力の一方(前記ピストンの側面)の増加は、他方(前記ピストンの側面)の圧力の同時に低下をモータらし、その逆もまた同様である。減速弁1057は、制御装置840'を介してスピーダ841によって制御される。前記減圧弁1057及び1058は、フィーダライン[829]を介して圧力貯蔵容器890と連通している。前記圧力貯蔵容器890は、このモータが生成されたときに流体1063で加圧されていてもよい。
【０６１０】
前記チャネル1050は、さらに、ESVTポンプ1056のピストンロッド805と常時連通している。前記接続ロッドの軸801'との組立の詳細については、図11Tを参照されたい。従って、前記ESVTポンプの容積/圧力の変化は、アクチュエータピストン806内の容積/圧力の変化をモータらし得、従って、前記アクチュエータピストン806の運動をモータらし得る。
【０６１１】
ESVTポンプ1056は、ピストン1059(例えば、図50〜52(を含む)に従って示される)を備え、円錐形チャンバ1060は、2方向アクチュエータ1072によって駆動され、アクチュエータピストン806が、図10A〜図10Fによれば、一定の長手方向位置で容積を変化させるように、前記チャネルの容積を変化させることによって、前記チャネルの圧力を調節する。前記2方向アクチュエータ1072は、2方向アクチュエータ1053によって、ESVTポンプ1055と同様に、還元弁1051および1052によって駆動される。しかしながら、減速弁1051は、センサ1064によって制御されており、軸801の回転位置を前記減速弁1051に[1054]伝達し、ピストン806が、圧力変化によって、適当な時点で伸縮している可能性がある。還元弁1051および1052は、圧力源、例えば、前記圧力貯蔵容器890と[829]を連通させることができる。密閉空間の他方の側面は、ピストン806の密閉空間813と常時通信していてもよい。前記減圧弁及び関連機器は、ワイヤ[1069]を介してバッテリ832と電気的に連通している。
【０６１２】
図11Hは、圧力貯蔵容器890の再圧縮のためのポンプ826が追加された図11G(図11Gを参照の参照の構成要素を有する)の構成を示す。再圧縮カスケードは、図11 Aに示されたものと同一であるが、ポンプ820は、「消費技術」に必要であり得るので、冗長であり得、これは、「消費技術」に必要であり、適切な時点で、第3の密閉空間に低圧を提供し、アクチュエータピストン806の減圧を可能にするが、現在使用されているESV技術には必要ではない。2方向アクチュエータ1072の出口[1070]は、ポンプ820と連通しているが、ポンプ820が存在しない場合には、ピストンポンプ826の給電線[825]に接続することができる。必要な逆止弁は示されていない。2ウェイアクチュエータ1053および1072のこの(「消費」)構成では、2ウェイアクチュエータのチャンバ内のピストンの両側のスペースは、連通しているポンプ826と直接連通している。
【０６１３】
圧力貯蔵槽890、およびそれぞれ減圧弁1051、1052、1057、および1058と、これらは、それぞれ、前記2方向アクチュエータ1053および1072の注入口と、前記ピストンの両側の空間に連通している(2方向アクチュエータ1053'内の概略図については図11を参照のこと)。必要な逆止弁は示されていない。前記低減弁1057〜1058および1051〜1052は、それぞれ、互いに関連しており、一方の弁がより多く開かれている場合には、他方の弁がより多く同時に閉じるようになっている。減速弁1057の弁手段840'は、スピーダ841によって作動され、一方、減速弁1051は、通信[1054]を有するセンサ1064によって作動される。還元弁は、ワイヤ[1069]を通して電気的に作動されています。
【０６１４】
交流発電機850は、主軸852と通信しており、接続[842]を介してバッテリ832を充電している。他の補助電源の構成851を図に示す。15A、15B、15C、15Eまたは15F。ポンプ826はまた、フライホイール(図示せず)および/または再生破壊システム(図示せず)と連通してもよい。図15A、図15B、図15C、図15 E、図15Fに示されるように、他の補助電源を使用することも可能であり、任意に非持続可能な電源を使用することも可能である。
【０６１５】
図11I〜11N(これを含む)は、それぞれ1つ(図11I、11K、11M)および2つのシリンダモータ(図11J、11L、11N)を示し、これらのモータは、互いに連通している主要な構成要素(例えば、車軸および例えば、車輪およびベルト/ギヤ)に対して部分的に加工されている。閉鎖空間の容積を制御しているESVTポンプは、図11Hに示す構成に従い、2方アクチュエータ(図11I、11J)、クランクシャフト(図11K、11 L)、カムシャフト(図11M、11N)で駆動される。前記電力タイプのループのサイズが異なるため、円錐形シリンダは、各電力タイプ毎に異なるサイズを有することができる。補助電源は、参照番号によってのみ参照される。図15A、図15B、図15C、図15 E、図15Fに示されるように、他の補助電源を使用することも可能であり、任意に非持続可能な電源を使用することも可能である。
【０６１６】
2つのシリンダモータを含む各図面は、「左」と「右」の拡大図から構成される。
図11I〜図11Rは、1つのシリンダモータおよび2つのシリンダモータのいくつかの構成を示す。その目的の一つは、供給された電力と使用された電力の明確なアップデートを示すことであり、これは図15にも概略的に開示されている。もう1つの目的は、以下の差異を明らかにすることです。
【０６１７】
配電された動力に連通するワイヤ、カムシャフトまたはクランクシャフトのいずれかによってアクチュエータピストンの圧力再構築を制御すること。送達される動力の効率を高めるために、図11o〜11Rは、カムシャフトまたはクランクシャフトと直接連通する、好ましくは動力源としてH2(好ましくはH20の加水分解から誘導される)を使用する、小さな燃焼モータを示す。この燃焼モータのいくつかの構成が示されている。もう一つの目的は、シリンダごとの圧力の制御手段がどのように組み合わされるか、または複数のシリンダモータには含まれないかを示すことである。この目的は、まず、組み合わされたクランクシャフトの条件下で、次のシリンダが互いにどのように作用するかを見出すことが必要であることを示した。図17A、B-H (同図)では、同じモータの2つのシリンダのうちの1つのパワーストロークが、他方のシリンダのリターンストローク(直列パワー)と同時に行われているが、図17A、B-Hを参照されたい。18A-G (含む)同一モータの2つのシリンダのパワーストロークが同時に機能している(並列パワー)。その後、どの圧力制御手段(例えば、ESTVポンプ)を前記2つのシリンダ用に組み合わせてもよいし、電力線(例えば、カムシャフト、クランクシャフト)を組み合わせてもよいかどうかが結論される。
【０６１８】
図11Iは、閉鎖空間1050 + 813の大きさを制御するESVTポンプ1056を駆動するために、2方向アクチュエータ1072を用いて、主に図11Hに示される概念に基づいて、図11Hに記載されるように機能する、1つのピストン-チャンバ結合800'モータを部分的に組み立てたものを示す。アクチュエータ1055(ピストン1061、チャンバ1062)は、前記モータの速度を制御している。図11Hの説明において作成されたポンプ820の存在に関するすべての所見もまた、ここでは有効である。
【０６１９】
ここでは、新しい問題のみを取り扱う。
前記アクチュエータ1055の前記アクチュエータ852への組立の詳細については、図11Sを参照されたい。アクチュエータ1055のチャンバ1062の上部1130は、モータメインフレーム5000に取り付けられている。車軸852の密閉空間1050とチャンバ1062との間の連通の配置は、図11 Sにも見られる。
【０６２０】
前記モータの速度を変化させているアクチュエータ1053'は、前記アクチュエータ1053、1072が異なる機能を有するため、図11Hに示すアクチュエータ1053とは若干異なる方法で動作している。アクチュエータ1053'の本図面に示される構成においては、複数の逆止弁(図示せず)を介して互いに連通する、前記チャンバ1079内のピストン1078の両側のそれぞれの空間1075および1076が、図を参照されたい。
【０６２１】
詳細は16A〜C(含む)したがって、前記空間1075および1076からポンプ826を介して圧力貯蔵容器890への戻り流はない。これは、エネルギーを減少させる可能性がある。
前記空間1075および1076は、それぞれ、前記減速弁1058および1057と連通している。前記チャンバは、それぞれ、図304に示す弁アクチュエータ構成1121および1122を介して互いに追加的に連通しており、必要に応じて、これらは、図2のHEまたは211Fに従って追加的に制御されてもよい。前記弁アクチュエータ構成1121および1122は、互いに反対方向に配置されている。アクチュエータ1053'のチャンバ1079は、モータメインフレーム5000に取り付けられている。詳細を図に示す。16A-B.
ESVTポンプ1056は、チャンバ1060およびピストン1059を備え、主軸852に取り付けられている。懸架の詳細については、図11Uを参照されたい。前記2方向アクチュエータ1053および1072は、圧力貯蔵容器890に貯蔵されている圧縮流体1063によって駆動される。減圧弁1051は、電気レギュレータ1065を介して通信線[1054]および電力線[1069]によって作動される。
【０６２２】
図11Hのポンプ826は、図11Vで詳細に説明されている。それは、バッテリ832から電気通信[1080]を介して電気を受け取る電気モータ830'からそのエネルギーを受け取る。モータ830'の軸の円形運動は、一種のクランクシャフト1217によって平行移動に変換され、部分的に回転される。ポンプ820が存在しない場合、2方向アクチュエータ1072からの流れは、チャネル[1083]によって前記ポンプ826に通信されるであろう。圧縮された流体は、前記ポンプ826からチャンネル[828]を通って圧力貯蔵槽890に到達する。交流発電機850は、歯ベルト1073およびホイール1074、1077を介して主軸852と連通している。それは、電気通信842を介して電力をバッテリ832に送る。電気駆動システム830は、図11Aの前記エレメントと同様である。
【０６２３】
図11Jは、2つのシリンダモータの概要を示しており、詳細は、拡大図に示されている。11J左、11J右。
図11Jは、図11Iに示される概念に基づいて、部分的に加工された2つのシリンダモータを示す。2つのクランクシャフトを組み合わせ、1つの構成要素の利点を有し、複数の同様の作業を行う場合の詳細を示す。2つのシリンダ・モータでは、図17Bに従って、2つのアクチュエータピストンが、同じ瞬間(非同期クランクシャフト設計)に、同一の長手方向位置に存在しない例を示すため、最後に言及したものは多くない。各「シリンダ」は、より良く「チャンバ」として示されるが、そのクランクシャフトに含まれる密閉空間(以下「サブクランクシャフト」と称する)を有し、それらは、例えば、各サブクランクシャフトのチャネル間に締め付けロッド1270(図11X)を設けることによって、互いに分離されている。
【０６２４】
従って、各アクチュエータピストンは、各密閉空間の容積を制御するESVTポンプを有し、各ESVTポンプは、双方向アクチュエータによって駆動される。アクチュエータピストンは、(a)同期して移動しなければならないので、各2方向アクチュエータの減圧弁が、例えば電気的に、同期の目的で互いに連通していることが必要であり得る。しかしながら、前記減圧弁は、各サブクランクシャフト1064の回転を測定するセンサによって、サブクランクシャフトを通って連通している場合もある。2つのESVTポンプを1つに組み合わせることができるかどうかは、詳細な検討なしに結論づけることはできない。図17C-17H(含む)を参照。
【０６２５】
従って、2つの高速アクチュエータがあり、それらは互いに通信しなければならない。これは、例えば、各2方向アクチュエータ1057の両方の減圧弁を電気的に制御するスピーダ841-1スピーダを介して行うことができる。2つの2方向アクチュエータを1つに組み合わせることができるかどうかは、詳細な検討なしに結論付けることはできない。図17C-17H(含む)を参照。
【０６２６】
2基または1基の圧力貯蔵容器があり、これは工場出荷時に加圧されており、ポンプによって運転中に再圧縮されている。工場出荷時に充電されたバッテリ832からの電気によって駆動されることができる1つのポンプが、主モータ軸852と連通する交流発電機850によって作動中に再充電されることが可能である。また、このバッテリは、例えばケーブルを介して外部電源によって充電されることも可能である。好ましくは中圧キャニスターまたは任意に高圧キャニスター、または外部ポンプ(例えば、最も効率的に風車によって駆動される)などの圧力源と連通するホースを介して、前記圧力貯蔵容器890を再加圧することが可能である。補助電源は図による。15A、B、C、E、Fであって、そのうちの少なくとも1つは前記バッテリを充電することができる。
【０６２７】
まず、1つのモータに4気筒以上の4気筒が3つ以上ある場合には、速度制御用の2気筒アクチュエータの入口/出口とESTVポンプの入口/出口を組み合わせて、前記2気筒アクチュエータとポンプの総数を減らすことができる。図17C-17H(含む)参照。ポンプ820は、冗長であってもよい。
【０６２８】
主モータ軸上の2つのサブクランクシャフトは、コネクタによって互いに接続されており、その詳細は図に示されている。11W、11W、11Xは、再圧縮中の前記アクチュエータピストンの壁の弾性特性による、前記アクチュエータピストンの形状変化の可能なタイミング差を補償するために、前記クランクシャフトの中心軸と垂直な平面において少し柔軟であってもよい。
【０６２９】
図11Jの左側は、図11Jの左側の部分のスケールアップを示す。
図11J右は、図11Jの右側部分のスケールアップを示す。
図11Kは、図11Hに示す概念に基づく1つのシリンダモータを示しており、2方向アクチュエータの代わりに補助クランクシャフトを用いてESVTポンプを駆動する。前記補助クランクシャフトは、前記バッテリによって動力供給される電気モータによって駆動される。前記バッテリは、主モータ軸と通信している交流発電機によって運転中に再充電される。速度アクチュエータの速度を前記ESVTポンプの速度と調整する必要があるため、速度計841、減圧弁1057、および前記電気モータ3500の両方の制御が連通している。
【０６３０】
互いに、電気/電子レギュレータ3502を介してワイヤ[3501]により接続される。次の図11L、11M、及び11Nにも示されるモータ3500は、例えば、ESVTポンプ1056を駆動する歯ベルト3505及びホイール3506、3507を介してクランクシャフト3503を駆動している。前記電気モータ3500は、前記レギュレータ3502を介して、ワイヤ[3504]によってバッテリ832に接続される。
【０６３１】
固定クランクシャフト軸に取り付けられたESVTポンプを駆動するために(補助)クランクシャフトが使用されること、ESVTポンプのピストンロッドをクランクシャフトに接続する接続ロッド(アクチュエータピストンについては図11Cに見られる)が存在すること、又は前記接続ロッドが欠落していること、及び、図11Vに示すポンプの振動構造が使用されており、前記ESVTポンプの上部1130及びピストンロッドは、前記主軸852と連通する前記クランクシャフトの周囲を回転している。主軸上のESVTポンプのアセンブリは、ポンプが振動していなかった場合と同様である(例えば、図11Uを参照)が、前記ポンプの底部の軸への嵌合は、わずかに大きい場合がある。
【０６３２】
ESVTポンプの2方向アクチュエータ1072は、補助クランクシャフトによって交換されており、2方向アクチュエータ1053は、圧力貯蔵容器を加圧したままにするのではなく、再加圧する必要がないという事実から、ポンプ826は、図11Iに示すものよりも小さくすることができる。これは好ましい解決策であり、ポンプ820を有する一方、ポンプ826は冗長であった解決策は任意の解決策である。
【０６３３】
図11Lは、2つのシリンダモータの概要を示し、詳細は、スケールアップされた図に示されている。左11L、右11L。
図11Lは、図11Kに示す概念に基づく2つのシリンダモータを示しており、各シリンダは密閉空間を有し、従って、ESVTポンプは、各シリンダの容積を制御し、両者は、同一の補助クランクシャフト軸軸によって駆動される。
【０６３４】
速度アクチュエータの速度を前記ESVTポンプの速度と調整する必要があるため、両方のESVTポンプが両方のクランクシャフトを備える同一の車軸を使用している場合には、速度841/減圧弁1057及び電気モータ3500の両方の制御が互いに連通している。
【０６３５】
ESVTポンプの2ウェイアクチュエータ1072は、補助クランクシャフトによって交換されているので、接続ロッドとクランクシャフトとの組立が単純(チャネルなし)であるという事実、および2ウェイアクチュエータ1053が、圧力貯蔵容器の加圧を維持するよりもむしろ再加圧を必要としないという事実から、これは、1つの部品として作製され得る。このため、ポンプ826は、限定的な再加圧を必要とし得るが、図11Iに示されるものよりも小さくてもよい。これは、2つのシリンダモータのための好ましい解決策であり、一方、ポンプ826を有する解決策は、ポンプ820がオプションではない場合がある。
【０６３６】
図11Lの左側は、図11Lの左側の部分のスケールアップを示す。
図11L右は、図11Lの右側を拡大したものである。
図11Mは、2方向アクチュエータの代わりに、ESVTポンプを駆動するためのカムシャフトを使用した、図11Hに示す概念に基づく1つのシリンダモータを示す図である。
【０６３７】
前記カムシャフトは、前記バッテリによって動力供給される電気モータによって駆動される。前記バッテリは、主モータ軸と通信している交流発電機によって運転中に再充電される。速度アクチュエータの速度を前記ESVTポンプの速度と調整する必要があるため、速度計841、減圧弁1057、および前記電気モータ3500の両方の制御は、図11 Kに示すのと同様に、互いに連通している。
【０６３８】
カムシャフト3515は、ESVTポンプ1056のピストンロッドを持ち上げるためのカム3516の制限された高さを有し、これは、必要な容積の変化を得るために、ESVTポンプのストローク長が図11Kおよび図11Lのそれよりも短くなり、補助チャンバの幅が広くなることを意味する。さらに、カムによって開始されたピストンの運動を反転させるために、スプリングが必要とされる場合もある。
【０６３９】
ESVTポンプの2方向アクチュエータ1072は、補助カムシャフトによって交換されており、また、2方向アクチュエータ1053は、圧力貯蔵容器を加圧したままにするのではなく、再加圧する必要がないという事実から、ポンプ826は、図11Iに示されるものよりも小さくてもよい。これは好ましい解決策であり、ポンプ820を有する一方、ポンプ826は冗長であった解決策は任意の解決策である。
【０６４０】
図11Nは、2つのシリンダモータの概要を示しており、詳細は、拡大図に示されている。11N左、11N右。
図11Nは、図11Mに示す概念に基づく2つのシリンダモータを示しており、各シリンダは、密閉空間を有し、従って、ポンプは、その容積を制御し、両者は、同一のカム軸によって駆動される。
【０６４１】
速度アクチュエータの速度を前記ESVTポンプの速度と調整する必要があるため、両方のESVTポンプが同じカムシャフト軸を使用する場合、速度841/減圧弁1057と電気モータ3500は、電子/電気レギュレータ3502を介してワイヤ[3501]によって互いに連通している。
【０６４２】
ESVTポンプの2方向アクチュエータ1072は、カムシャフトによって交換されており、また、2方向アクチュエータ1053は、圧力貯蔵容器を加圧したままにするのではなく、再加圧する必要がないという事実から、ポンプ826は、図11Iに示されるものよりも小さくてもよい。これは、2つのシリンダモータのための好ましい解決策であり、一方、ポンプ826を有する解決策は、ポンプ820がオプションではない場合がある。
【０６４３】
図11Nの左側は、図11Nの左側の部分のスケールアップを示す。
図11N右は、図11Nの右側の部分を拡大したものである。
図1 1 O,P,11Q,R (含む)は、それぞれ図11K,L (クランクシャフト)および図11K,L (クランクシャフト)の構成に関する。補助電源が、それぞれ、太陽電池833の他に、図15Cに従った構成であり、好ましくは導電性H2O(および圧力-冷却され、液化されているか否かにかかわらず、キャニスタから)からの電気分解によって生成された、好ましくはH2(および任意の他の可燃性電源)を使用する燃焼モータ3525が、閉鎖空間の容積を制御しているESVTポンプと直接連通している。図15Cの構成の代わりに、図15Dの構成のような、異なる構成が使用され得る。前記燃焼モータが、電気モータを駆動する第1の発電電力ではなく、電力線(ESVTポンプ)、クランクシャフト/カムシャフトを直接駆動するという事実は、約4倍の効率を有することを意味する。各図は、前記燃焼モータに対する異なるタイプの冷却を示す。前記燃焼モータによって加熱された流体(例えば、空気)は、加熱目的、例えば、車両のコンパートメントを加熱する目的で使用されてもよい。
【０６４４】
図11Oは、上述の概念に基づいて、ESVTポンプを駆動するためのクランクシャフトを用いた1つのシリンダモータを示す。ここでは、新しい問題のみを取り扱う。
当該モータを適切に動作させるためには、当該モータ内の複数の部品を同期させる必要がある。
【０６４５】
H2Oの電解により一定量のH2とO2が燃焼モータに使用され、クランクシャフトを駆動し、ESVTポンプを駆動し、
ESVTポンプと速度アクチュエータ用の2方向アクチュエータとの間の通信は、図11K、図11L、図11M、図11Nの説明で扱われている。
【０６４６】
モータはまた、圧力貯蔵容器890の再圧縮のために、図11Vに示すポンプ826を歯ベルトおよび車輪を介して駆動している。
補助H2燃焼モータの構成(図15Cによる)は、導電性H2O 1613(タップからのH2Oであってもよく、導体、例えば、塩、または単に海水であってもよい)のための貯蔵タンク1612と、充填剤開口1614と、容器1616への出口チャネル[1615]とを備え、ここで、前記水1613の電気分解1617が行われている。ワイヤ[3547]は、スピーダ841をレギュレータ3509と接続し、電気分解によるH2およびO2の生成レベルを制御している。チェックバルブは示されていない。バッテリ832から、電気分解が行われている容器への電力線[3547]。得られた水素は、ポンプによって前記モータに[3545]輸送されるが、非常に必要な逆止弁は示されていない。その結果生じるO2はチャンネル+ポンプによっても前記モータに[3546]輸送されている--まさに必要な逆止弁は示されていない--それは一種のターボとして使用されている。前記H2モータ3525は、この図では、空気冷却されているとして示されており、ここでは、暖かい空気は、液体によって直接的または間接的に、例えば、自動車のキャビンのウォーミングアップ(矢印3540)目的で、熱交換器3539へと、チャンネル[3538]を通って輸送されている。
【０６４７】
図11Pは、2つのシリンダモータの概要を示しており、詳細は、拡大図に示されている。11P左、11P右。
図11Pは、図11Oに示す概念に基づく2つのシリンダモータを示しており、各シリンダは、密閉空間を有し、従って、ESVTポンプは、両方とも同じクランクシャフトによって駆動され、2つの高速アクチュエータは、1つの補助モータである。クランクシャフトは、H2Oの電解によって導出されたH2を使用する液体冷却燃焼モータによってギアホイール3526を通して直接駆動される。前記クランクシャフトは、ESVTポンプを駆動し、圧力貯蔵容器890を再圧縮するポンプ826を駆動する。図示の歯付きベルト3527は、歯車によって交換されてもよい。
【０６４８】
空冷ラジエータ3530から別のラジエータ3531へ冷却水3529を循環させるためのウォーターポンプ3528があり、これは、例えば、車のキャビンを暖めるために周囲から空気を暖めることができる。前記水ポンプは、前記モータの主軸852、及びバッテリ832を再充電する交流発電機850と連通している。
【０６４９】
図11Pの左側は、図11Pの左側部分のスケールアップを示す。
図11P右は、図11Pの右側部分のスケールアップを示す。
図11Qは、上記の概念に基づいて、ESVTポンプを駆動するためのカムシャフトを用いた1つのシリンダモータを示す図である。図11Qのカム軸の原理は、図11Mの原理と同じである。カムシャフトは、強制ガス(例えば、空気)冷却された燃焼モータからの補助動力によって直接駆動される。圧力貯蔵容器を再圧縮するポンプは、前記燃焼モータによって直接駆動される。バッテリ832は、メインモータ軸に取り付けられた交流発電機によって、または図15.Dに従って充電されている。
【０６５０】
図HRは、2つのシリンダモータの概要を示し、詳細は、スケールアップされた図に示されている。11R左、11R右
図11Rは、図11Qに示す概念に基づく2つのシリンダモータを示しており、各シリンダは密閉空間を有し、各シリンダは同じカムシャフトによって駆動される容積を制御するESVTポンプを有している。概念全体は、以前の図面からわかっている。
【０６５１】
図11Rの左側は、図11Rの左側の部分のスケールアップを示す。
図11Rは、図11Rの右側の部分の拡大図を示す。
図11S-W (含む)は、図で使用されているいくつかの構成要素の詳細を示す。11A-R (含む)
図11Sは、ESV技術を使用した、図11I〜11Rに従った、モータの主軸852とのピストン-チャンバ組み合わせのポンプ1061のジョイントの詳細を示す。ベース
ポンプ1061の1140は、2つのベース部品1141および1142を備えており、これらは、2つのボルト1143およびワッシャ1144によって、主軸852の周囲に適切な微細嵌合で互いにボルト締めされている。ベース部品1141は、回転している主軸852の周囲に軸受け1146を有するモータハウジング1145にボルト締めされている。前記モータハウジングは、ハッチ5000として示されている。基部1141、1142は、主軸852と基部1141、1142との間の摺動接続をシールするOリング1148を有する。ポンプチャンバ1149は、第3の密閉空間1150と連通している。ボルト1151およびワッシャ1152。
【０６５２】
図11Tは、ESV技術の使用による、アクチュエータピストン806の密閉空間813とクランクシャフト801'のチャネル1050との間の連続的な通信を使用した、図11G〜11Rに従った、モータの主軸852上のアクチュエータピストン806のコンロッド805'とクランクシャフト801'との接合部の詳細を示す。
【０６５３】
図11G〜11Rの接続ロッド805'とU曲げ軸801'の組立体が、ある時点で示されている。接続ロッド805'とU曲げ軸801'は互いに回転している。接続ロッド805'がベアリング1100、1100"と組み立てられたU曲げ軸軸801'と、接続ロッド805'と軸801'との間のOリング1104、1104"'である。密閉空間813は、孔1106、1107、および1108を介してチャネル1050と通信している。車軸801'内の応力を避けるために、前記車軸801'の周囲には、互いにある距離上に、異なる円形の場所に数個の穴がある。チャネル1050は、開口空間1105および1105'を介して、孔1106、1107および1108と密閉空間813と絶えず連通している。これにより、チャネル1050とアクチュエータピストン806の密閉空間813との間に一定の通信が生じる。接続ロッド805'の基部926'は、2つの部分927'および928'を含み、チャネル1050の中心軸929は、該基部926'の分離表面(図示せず)にある。ピストンロッド805'の両側の2つのボルト1110及びリング1111は、2つの部分927'、928'を共に保持している。
【０６５４】
図11Uは、ESV技術を使用した、図11I〜11Rに従った、モータの主軸852とのピストン-チャンバ組み合わせのポンプ1060のジョイントの詳細を示す。ポンプ1060の基部1180は、2つの基部1181および1182を備えており、これらは、2つのボルト1183およびワッシャ1184によって、適切な微細嵌合で、主軸の周囲で互いにボルト締めされている。前記ベース部1181は、回転している主軸852の周囲に軸受1186を有するモータハウジング1185にボルト締めされている。前記モータハウジングは、ハッチ5000として示されている。基部1181および1182は、主軸852と基部1181および1182との間の摺動接続をシールするOリング1188を有する。ポンプチャンバ1189は、第2の密閉空間1190と連通している。ボルト1191およびワッシャ1192。
【０６５５】
図11Vは、図11H〜11Rのポンプ、例えば、826を駆動する機構、およびそのベースを示す。
ポンプ1200は、チャンバ1201と、壁1206と、ベース1202と、チャンバ1201の頂部1203とを備える。ピストン1204は、この特許出願のセクション19640に記載されたタイプであり、またピストンロッド1214の端部の圧力測定センサ1205である。ポンプ1200の上部1203の軸受1207は、好ましくは、本特許出願の第19597条に従って作製される。これは、軸受1207が、ピストンロッド1214からの大きな側方力に耐えることができることを意味する。ポンプ1200の基部1202は、ハッチ1211として示されるモータハウジング1210の一部である別の基部1209の境界1222内で、軸1208の周りを回転することができる。前記基部1202上では、前記軸1208の前記チャンバ1201とは反対側に、前記軸1208の中心点1213内のポンプ1200をバランスさせるように組み立てられたコントラウェイト1212が設けられている。ポンプ1200は、ピストンロッド1214を備え、該ロッドは、前記ポンプ1200の上部1203の前記ベアリング1207によって案内される。前記ピストンロッド1214の一端には、組み立てられたピストン1204があり、他方、前記ピストンロッド1214の他端には、組み立てられた軸1216がある。前記軸1216は、ピストンロッド1214に対して垂直に配置され、前記ピストンロッド1214は、前記軸1216に取り付けられる。ディスク1217は、軸1218を備え、軸1216は、回転可能であり、好ましくは、ディスク1217の側面1219の近くで、該ディスク1217上に中心的に配置される。前記ディスク1217は、電気モータ1221と連通するディスク軸1220の周りを回転している。前記軸1220の回転は、軸1216が、前記軸1220の周囲で、前記ディスク1217に垂直な平面の中心で回転することによって、前記ディスク1217を回転させる。これは、ピストンロッド1214が、ポンプ1200の中心軸1223に関して、角度sおよびt内で、ポンプ1200のチャンバ1201を一方の境界1222から他方の境界に、またその逆に回転させる一方で、ピストンロッド1214が、ポンプ1200の頂部1203へ、および頂部123から平行移動する運動をしていることを意味する。これは、ピストン1204をチャンバ1201内で移動させる。前記ポンプ1200の入口1224(図示せず)および出口1225(図示せず)は、前記タイプのピストン1215を使用することによって、前記ポンプ1200の基部1202の一部であり、前記入口1224および前記出口1225は逆止弁を含んでもよい。前記ポンプ1200の媒体1226。別のタイプのピストンが使用される場合、入口1224および出口1225の位置は、前記位置とは異なる場合がある。
【０６５６】
図11Wは、図11 J、図11L、図11N、図11P、図11Rの2つのシリンダモータのクランクシャフト間の接続継手を示す図である。図示の接続継手は、図面の図に示されているバージョンの改良型である。11J、11L、11N、11P、11Rこの図では、この接続ジョイントのバージョンが示されており、隣接する密閉空間が互いに連通している。シリンダ左側(図示せず)のクランクシャフト1250は、(第2の)密閉空間として機能するチャネル1251を備える。クランクシャフト1251の端部1253は、シリンダ(図示せず)右側のクランクシャフト1252の端部1254に対向し、該端部1253と1254との間にガスケット1255は、フランジ1256および1257内で、3方向に圧縮されて位置する(「埋め込まれた」)。両クランクシャフト端1253および1254からなる。最後に記載したクランクシャフト1252は、(第3の)密閉空間として機能し、シリンダ右(図示せず)と連通するチャンネル1265を備える。各フランジ1256および1257は、好ましくは、穴の数が不均一であり、示されるのは、穴1258である。前記穴の中には、前記穴1258と密着して取り付けられた薄い可撓性シリンダ1259がある。前記シリンダ1259には、パスフィットで位置決めされたボルト1260がある。この薄い可撓性シリンダ1259は、アクチュエータピストン(図示せず)の非同期運動のために、非同期から生じ得る、2つの組み立てられたクランクシャフト1250および1252の角度位置の非常に小さな差を可能にする。ワッシャ1261およびナット1262。
【０６５７】
図11Wは、ガスケット1263の(前記ガスケット1255に関して)改良されたシールを示す。フランジ1256は、キャビティ1264を有し、フランジ1257は、キャビティ1264に嵌合するハンプ1265(図示せず)を有する。フランジ1257が平坦である場合、接続が可撓性であるが、締め付けの代替案が示される。
【０６５８】
図11Xは、チャネル1271および1272内に締め付けロッド1270が配置されており、そのうち共通チャネル部品1273および1274が順番に配置されているため、チャネル間の通信が不可能であることを除いて、図11Wと同じことを示す。各々が、肩部1275および1276を得るために、より大きな直径を有する。チャネル1273または1274のうちの1つにおける前記締め付けロッド1270の締め付け度は、例えば、端部の一方に適切な嵌合および半田付けを施すことによって得られる。ガスケット1263の改良されたシール-この構造は、図11Wに示されるものと同一である。
【０６５９】
図11D-Wによるモータの動力側の歯付きベルトの代わりに、ポンプが駆動されている場所では、ギアによって非常に良く交換される。
図12Aは、ピストン-チャンバの組み合わせがクランクシャフトを介して主軸に連通していた図11Bのモータの構成800を示し、この図では、図10Aまたは図12Bに従いピストンが時計回りに回転している固定チャンバを備え、このピストンのサスペンションが図12Cに示されている構成800'に置き換えられている。チャンネル[.............]を介して減速弁840と連通している入口用、およびチャンネル[817]を介してポンプ818と連通している出口用の「ブラックボックス」が示されている。減速弁840は、スピーダ841によって制御されている。
【０６６０】
図12Bは、アクチュエータピストン-チャンバの組み合わせのピストンが動いているが、チャンバは動いていないモータを示す。チャンバ960を備えるモータは、チャンバ960の中心967を通って軸966を有する、それぞれ、同じ中心軸965の周りに互いに連続して位置する4つのサブチャンバ961、962、963、および964を備える。前記サブチャンバ961、962、963、および964内は、それぞれ、1つのピストン968が配置され、2つの重要な位置、すなわち、最大径を有するサブチャンバ964の第1の回転位置にある場合は968'の位置、および、副チャンバ964と連続して横たわっている副チャンバ961の第2の回転位置にある場合は968"の位置に示されており、その結果、副チャンバ964の第1の回転位置は、最小径を有する副チャンバ961の第2の回転位置に最も近接している。前記アクチュエータピストン968は、前記アクチュエータピストン966の周囲を時計回りに回転しており、前記チャンバ960を車軸966に組み立てるための4つの孔967が示されている。
【０６６１】
図12C(消費量)は、図12BのA-Aセクションを示し、非可動チャンバ960を有し、ピストン968'および968"を可動にする。前記ピストン968'、968"(2つの異なるサイズの同じピストン)の密閉空間1070は、軸966で終わり、そこで、前記密閉空間1070の両側に配置された2つのOリング1071でシールされる。密閉空間1070は、軸966内の第2の密閉空間1072と連通しており、そこでは、T弁1074'が存在し、流路[829]および還元弁840を通る圧力貯蔵容器814からの流体822の流入を制御しているハウジング1073内で終わる。前記流体822は、ピストン968'および968"内の圧力を制御している。前記ピストン968'、968"からの出口は、チャネル[817]を通ってポンプのカスケード(並進または回転)に至る。
【０６６２】
電気信号1076は、信号[1078]を介してハウジング1073内のT弁1074'を制御する電気/電子制御ユニット1077と通信している。軸966の回転は、それによって、前記T弁1074'、従って、ピストン968'、968"内の圧力を制御する。圧力源1075から制御ユニット1077への信号[891]。フランジ1079は、チャンバ960を軸966に取り付けられたサスペンション1080に接続している。ベルト1081。例えば、図13Bの参考文献821'および/または826'のようなポンプが存在してもよいが、この図にはまだ示されていない。すなわち、前記ポンプは圧力源1075と連通している。前記ポンプは、軸966と連通していてもよい。また、フライホイールおよび/または再生破壊システム1082と通信してもよい。
【０６６３】
図12D(密閉空間)は、図12BのA-Aセクションを示し、非可動チャンバを有する。
960, ピストン968'および968"を可動にすることができます。前記ピストン968'、968"の密閉空間1070は、軸966で終わり、そこで2つのOリングでシールされる。密閉空間1070は、軸966内の第2の密閉空間1072と連通しており、ハウジング1073内で終わり、ピストン968'、968"内の圧力を制御するピストン-チャンバの組み合わせ1074が存在する。
(2つの異なるサイズの同じピストン)。前記ピストン-チャンバの組み合わせは、チャンネル890を介して、電源1075の流体889に接続されてもよい。
【０６６４】
電気信号[1076]は、電気/電子制御ユニット1077と通信しており、このユニットは、信号[1078]を介してハウジング1073内のピストン-チャンバ組み合わせ1074を制御している。軸966の回転は、それによって、前記ピストン-チャンバの組み合わせ1074を制御し、従って、ピストン968'、968"内の圧力を制御する。圧力源1075から制御ユニット1077への信号[891]。(前記流体889に)圧力の低下した流体を有する戻りチャネル1050は、カスケード再圧縮システム(並進および/または回転ポンプ)(図12Aを参照)を介して、電源1075に戻る。1151.
フランジ1079は、チャンバ960を軸966に取り付けられたサスペンション1080に接続している。ベルト1081。例えば、図13Bの参考文献82 Pおよび/または826'としてのポンプが存在してもよいが、この図にはまだ示されていない。すなわち、前記ポンプは圧力源1075と連通している。前記ポンプは、軸966と連通していてもよい。また、フライホイールおよび/または再生破壊システム1082と通信してもよい。
【０６６５】
図12Aおよび12Bによるモータは、チャンバ960を備えることができ、チャンバ960の少なくとも一部は、前記チャンバ(図示せず)の中心軸に平行なことができる。
図13Aは、図11Aに示すモータを示し、ここで、クランクシャフト構成800は、図10Bの回転モータによって交換された。
【０６６６】
図13Bは、ピストンポンプ818および826が回転ポンプ、例えば遠心ポンプ821'および826'によって交換された図13Aのモータを示す。
図13(C)は、図13(B)のB-B断面図であり、モータは、アクチュエータピストン-チャンバの組み合わせのチャンバが移動し、ピストンが移動しないタイプのものである。
【０６６７】
チャンバ860を備えるモータは、チャンバ860の中心866を通って軸866を有する、互いに連続して同じ中心軸865の周囲に位置する4つのサブチャンバ861、862、863、および864をそれぞれ備える。前記サブチャンバ861、862、863、および864内には、それぞれ5つのピストン868、869、870、871、および872が配置され、各ピストン861、862、863、および864は、互いに異なる回転位置に、角度a = 72°で配置される。各ピストンは、それぞれ、ピストンロッド873、874、875、876、および877を含む。ピストン868、869、870、871、および872は「球」型であり、全てが異なる直径を有することが示されている。前記チャンバ860は、前記軸866と、第2の回転位置と、時計回りの回転方向における第1の回転位置とを有するサブチャンバ861、862、863、および864の周囲で反時計回りに回転しており、前記チャンバ860を軸866に組み立てるための4つの穴878が示されている。
【０６６８】
図13Dは、図13CのA-A断面を示す。前記チャンバ860のフランジ861の周囲に切開部879を有するチャンバ860は、ベルト883を取り付けることができる。チャンバ860は、後退によってフランジ880を有する前記軸866に組み立てられている。前記ピストンロッド873、874、875、876、および877は、ハウジング882の内側に組み立てられる。
【０６６９】
図13Eは、図13Aの断面C-C、および図A-Aにおける前記ハウジング882の別の断面を示す。ピストンロッド872、873、874、875、876は、圧力分配センター884に接続されており、各ピストンは、各ピストンロッドに必要な圧力を与えるコンピュータ885操向減圧弁システム886に接続されており、コンピュータ885に前記車軸866の回転位置を与える信号887は、信号888によって、各ピストンの圧力を決定する。前記ピストンロッド872、873、874、875、876への圧力は、圧力からチャネル890を通過する。
【０６７０】
容器889は、コンピュータ885への信号891によって制御される。各ピストンの密閉空間における変動圧力変化は、両方とも別々に処理されているが、同じコンピュータ885によって各ピストンについて電子的に処理される調整もまた処理されている。ポンプ(例えば、図13Bの参考文献821'および/または826'など)が存在してもよいが、この図にはまだ示されていない。前記ポンプは圧力源1075と連通している。前記ポンプは、軸966と連通していてもよい。また、フライホイールおよび/または再生破壊システムと通信してもよい。
【０６７１】
図13Fは、モータ再圧縮システムの代替解を模式的に示しており、現在は図11Fと同様である。各ピストンの各密閉空間(例えば、1090)は、ピストン-チャンバの組み合わせ873、872、874、876、875と連通しており、一方、873は、以下のアクチュエータピストン1091を含む。
【０６７２】
チャンバ1092内のその位置は、カム1093が軸866に組み立てられている間、カム1094を反転させることができるカムホイール1093の位置によって制御される。NB:カムとホイールは、それぞれのホイールが関連するピストンまでの距離が異なり、ホイールが横に(部分的に)示されている必要があるため、概略的に示されています。密閉空間1090内の圧力は、図11Fのアナログ1055である別のピストン-チャンバの組み合わせ1055'と、別の制御アクチュエータ1056'(1056として)と、減速弁1057'、1058'(1057、1058として)とによって調節することができ、一方、スピーダ841'(841として)を追加する。圧力容器889は、前記還元弁1057'および1058'と連通する[1095]。ポンプ(例えば、図13Bの参考文献821'および/または826'など)が存在してもよいが、この図にはまだ示されていない。前記ポンプは圧力源1075と連通している。前記ポンプは、軸966と連通していてもよい。また、フライホイールおよび/または再生破壊システムと通信してもよい。
【０６７３】
図13A、13B、および13Cによるモータは、チャンバ860を備えることができ、その少なくとも一部は、チャンバ(図示せず)の中心軸に平行なことができる。
図14Aは、第2の長手方向/第2の円形位置1705から第1の長手方向/第1の円形位置1706へ移動するときの、ピストンロッド1704上に取り付けられた、中心軸1702とピストン1703とを有するチャンバ1701内に配置されたアクチュエータピストン1700の圧力およびサイズの変化を示す。アクチュエータピストン1700は、前記第2の長手方向/第2の円形位置1705において、例えば31/2のバーに加圧されている。前記ピストン1700は、ポンプ部1708を含む密閉空間1707を備える。前記ピストン1703によって前記密閉空間1707の残りから分離された前記密閉空間1707のポンプ部1708は、アクチュエータピストン1700が、前記第1の長手方向/第1の円形位置1706から移動するときに、例えば1/2バーに減圧されるまで、第2の長手方向/第2の円形位置1705で前記31/2バーに加圧されたとき、前記第1の長手方向/第1の円形位置でのアクチュエータピストン1709は、前記第2の長手方向/第2の円形位置での前記ピストン1705よりもはるかに大きな直径を有する。前記アクチュエータピストン1705を大気圧(位置1713)に収縮させるために、クランクシャフトの場合には、第2の縦方向位置に向かって戻る-1/2バー過圧は、前記ピストン1703をアクチュエータピストン1709から引き離すことによって、前記密閉空間1707内で解放されている。前記アクチュエータピストン1711の直径は、チャンバの壁(この図には示されていない)内の前記第2の縦方向ポジション1705で31/2バーに加圧されていた前記アクチュエータピストン1700の直径よりもわずかに小さい、その生産サイズまで増加している。前記ピストン1703は、前記アクチュエータピストン1711からさらに離れて引っ込められており、その結果、第2の長手方向位置1714に向かうポンプストローク1716が生じ、クランクシャフトの場合、アクチュエータピストンが第1の長手方向位置(1715)に戻ったときに、前記アクチュエータピストンを3 1/2バーに加圧することができる。
【０６７４】
図14Bは、図14Aの工程を時間的に模式的に示し、この工程は、追加的にタイムラインである直線として延伸された円中心軸1721の周囲に配置されたサブチャンバ1720に示される。前記サブチャンバ1720は、通常、矢印1740の方向に移動し、一方、前記アクチュエータピストン1722は、移動しない。しかし、この図では、ピストン1720が動いている間は、副室が動かない。ピストン1722は、第2の長手/円形位置に配置され、前記アクチュエータピストン内の流体1723は、例えば31/2バーに加圧されている。ポンプ1724は、ピストン1725、ピストンロッド1726、チャンバ1727、およびカムホイール1728を備える。前記カムホイール1728は、カム面1729上に静止している。前記ピストン1725は、前記ポンプ1724の第2の長手方向ピストン(1730)に配置される。前記ピストン1725の位置は、アクチュエータピストン1722が第2の長手方向/円形位置から前記副チャンバ1720内の第1の長手方向/円形位置に移動しているとき、変わらずであり、流体1723は、その圧力を1/2バーアクチュエータピストン1732に低減している。カムホイール表面1728は、カム表面1729がその高さを維持するにつれて、その位置に留まる。ピストン1725を位置(1730)から位置(1731)に引っ込めると、アクチュエータピストン1733に0バールの内圧が与えられ、その直径がその生産サイズまで減少する。これは、カム面1729がカム面1729に対して角度aで傾斜したカム面1734であるため、カムホイール1728が前記アクチュエータピストン1733:カムホイール1738からさらに離れるようになる結果である。その後、直ちに、端点1735でカムホイール1738の移動を戻し、さらに、アクチュエータピストン1736に向かっている前記アクチュエータピストン1733に戻る。カムホイール1738が元の表面1729に戻ったとき、前記カム表面1729との角度β (>90°)を有する傾斜カム表面1739を覆う。アクチュエータピストン1737は、前記カムホイール1728の前記位置に属する。アクチュエータピストンの直径の縮小は、アクチュエータピストンが前記チャンバ1720の壁1748と接触したままであるように、非常に短時間の間に徐々に行われてもよいことを強調しなければならない。
【０６７５】
図14Cは、アクチュエータピストンが第2の円形位置にある場合に、アクチュエータピストンへの流体の注入を可能にする、図14Bの構成を示す。カムホイール1740は、次にホース1741を横切って回転し、チャンバ1744は、壁1742と、流体または流体の混合物1743とを含む。前記ホース1741は、アクチュエータピストン1747がホース1741内の流体から再圧縮され得る第2の位置(図14B参照)にあるとき、一時的に閉じられ、前記アクチュエータピストン1747の前記閉鎖空間1746のみに開放されたアクチュエータピストン1747の閉鎖空間1746への出口1745を有する。
【０６７６】
図14D1の説明は、同じ円形チャンバ内で作動する、前記アクチュエータピストンの密閉空間と連通している古典的(直線シリンダ)ポンプを示す。チャンバ1749は、車輪1751に中心軸1750を有し、車輪1751は、ロールベアリング1753を取り付けられた車軸1752のまわりを反時計回りに回転している。前記チャンバは、4つの同一のサブチャンバ1754、1755、1756、および1757を備える。前記チャネル1750は、5つの固定された同一のピストン1758、1759、1760、1761および1762を含み、それぞれが互いに異なる円形位置にあり、したがって、異なる直径および内部圧力を有する。各ピストンは、ポンプ部1763、1764、1765、1766、および1767を有し、これは、前記ピストン1758、1759、1760、1761、および1762の各々の中心に固定される。前記ポンプの各々は、カムシャフト1778上を走行するカムホイール1773、1774、1775、1776、および1777を備えるピストンロッド1768、1769、1770、1771、および1772を有する。このカム軸1778は、ピストン1758、1759、1760、1761、および1762が再圧縮される必要がある場所、およびピストンが再圧縮される必要がある直前に、4倍の同一の下降部分1779、1780、1781、および1782を備える。アクチュエータピストン1761は、1761'を破線で示す、前記ポンプのための下げられた部分の使用を示す。矢印1783は、前記チャンバ1749が前記軸1752の周りを旋回している方向を示す。
【０６７７】
図14D2は、ポンプ部品(直線シリンダを含む)1763、1764、1765、1766および1767が、ポンプ部品(細長い円錐シリンダを含む)1786、1787、1788、1789および1789によって交換されたことを除き、図14D1と同一である。前記ポンプ部1786、1787、1788、1789、および1790の第2の長手方向位置は、アクチュエータピストン1791、1792、1793、1794、および1795に最も近い位置にある。
【０６７８】
図14Eは、車両の車輪に直接取り付けられた円形チャンバを備える、本発明の図14D2によるモータのA〜A部分を示す。中心軸1901を有するリム1900のセクションおよびブレーキディスク1902上のそのサスペンションは、中心軸1903および、円形チャンバ1906が存在するチャンバハウジング1905上のボルト1955によって取り付けられたブレーキパッド1904を有し、中心軸1907を有し、前記チャンバ1906は、球形ピストン1908が図14D2の構成に従って第1の円形位置にあるセクションで示される。前記ピストン1908の内側は、ハウジング1910に取り付けられた密閉空間1909と連通しており、ハウジング1910自体は、車両フレーム1912(図示せず)の一部1911上のボルト1922によって取り付けられている。前記密閉空間1909のサイズは、円錐形チャンバ1914を有するポンプ1913によって調整され、その円錐形チャンバ1914の端部は、カムプロフィール1916上でローラ1915によって走行する。前記カムプロファイル1916は、補助電気モータ1917によって駆動され、これは前記カム1916を回転させ、前記モータ(前記円形チャンバ1906と前記球形ピストン1908とを含む)とは独立して前記主モータ軸1918の周りのローラベアリング1924によって回転する。前記主モータ軸1918上のチャンバ1906サスペンションのためのローラベアリング1919と、前記主モータ軸1918上のカムプロファイル1916のためのボールベアリング1920が示されている。主モータ軸1918は、前記車両フレーム1912(図示せず)にもボルト1923によって取り付けられている。図16の構成による圧力コントローラ1925(「ワイヤによる駆動」)は、遠隔位置決めされたスピーダ1927(図示せず)と通信している。前記圧力コントローラ1925のポンプ1928は、前記アクチュエータピストン1908の密閉空間1909を含むチャネル1926と連通している。電気モータ1917は、例えば、前記カム1926を含む外側モータ壁1929に固定されたローター1928として、スケマチックに示されている。アンカー1930は、前記アンカー1930が前記ロータ1928内にあるように、前記主モータ軸1918に固定されている。チャンバハウジング1905は、ナット1931およびワッシャ1932によって主モータ軸1918に固定されている。前記ポンプ1913の前記ローラ1915の延長された軸端1933が案内される。
【０６７９】
前記ポンプ1913の中心軸1934に平行な溝内で、前記ポンプ1913のチャンバ1914の平行移動が発生するようにする。
図14Fは、ボルト1955によって互いにボルト締めされた、中心軸1907およびチャンバハウジング1905を有する第1の円形位置の場合の、図14Eに示された区間、前記円形チャンバ1916のスケールアップされた詳細を示す。球体ピストン1908は、セクションに示される。前記球状ピストン1908の壁1939は、図208E、Fまたは図209A〜209Cに従った補強材(図示せず)を備えており、1940の端部は、ピストンロッド1942の閉鎖端部1943に取り付けられた(例えば、加硫された)前記ポンプ1913に最も近い端部1941の反対側に位置している。前記ピストンロッド1942は、穴1945を通して前記球状ピストン1908のキャビティ1946と連絡しているチャネル1944を有する。前記球形ピストン1908の壁1939の他端1941は、前記ポンプ1913の円錐形チャンバー1914と連通し、圧力制御器(1925)(図示せず)の前記チャンネル1926と連通している前記チャンネル1944である。前記端部1941は、可動キャブ1947を備えており、このキャブは、Oリング1948によって前記ピストンロッド1942にシールされている。球形ピストン1908は、前記可動キャブ1947に取り付けられ(例えば、加硫され)、この可動キャブ1047は、前記ピストンロッド1942の上を滑ることができる。この図面を理解しやすくするために、ピストン1908の壁1941は、ピストン1908の壁1941と円形チャンバ1916の壁1948との間の接触が行われている部分を通って引き出されない。前記ピストンロッド1942のチャネル1944の中心軸1949。前記ポンプ1913のチャンバ1914の中心軸1934。前記ピストンロッド1942は、シリンダ1950内で移動することができ、2つのOリング1951および1952によってそれぞれシールされる。前記穴1945の中心軸1953と前記円形チャンバ1916の中心軸1907との間の距離aa。可動キャブ1947の端部1954と前記中心軸1907との間の距離cc。
【０６８０】
車両が複数の車輪を備えている場合、車輪が同じ表面上を転がっているならば、各車輪の動きを互いの車輪の動きと同期させることが必要であろう。これは、好ましくは、各副室内の各アクチュエータピストン内の圧力を、他の各車輪の圧力と調整するコンピュータによって行われてもよい。これは参考文献に示されている。1960, これはコンピュータ(図示せず)と通信している(1961)。
【０６８１】
図14Gは、前記アクチュエータピストン1908が前記チャンバ1916の第2の円形ポストで示されていることを除いて、図14Hと同じものを示す。前記可動キャブ1947は、前記ピストンロッド1942上を前記閉鎖端1940に向かって滑動し、前記ピストンロッド1942は前記シリンダ1950内を圧力コントローラ(図示せず)に向かって滑動した(1925)。ここで、前記孔1945は、前記閉鎖端1940と前記可動キャブ1947との間に配置される。前記距離aa (図14F)は距離bbまで減少し、一方、前記距離cc (図14F)は距離ddまで減少した。前記スライディングは、前記アクチュエータピストン1908の位置を、前記アクチュエータピストン1908の全ての円形位置において、前記チャンバ1916の断面の中心にあるように適合させることを可能にする。
【０６８２】
図14Hは、図14Eの構成を示し、ここで、ホイールのリム1900とブレーキプレート1902との間で、前記円形チャンバハウジング1916は、例えば、プラネットギヤのタイプのビルトオンギヤボックス1956であった。
【０６８３】
各アクチュエータピストンの圧力のコンピュータ化された制御に加えて、図14Eに記載されているように、各々の車輪について、前記ギアボックス1956のギアの変化を同期させることが必要であり得る。これは、好ましくは、コンピュータ、例えば、各アクチュエータピストン内の圧力を既に制御しているコンピュータ1961によって再度行われてもよい(図14E)。
19622−から更新された好適な実施例の説明
図141は、モータ1970、1971の圧力管理システムの一部を示している。それぞれ、少なくとも2つの平行に配置されたホイールに取り付けられています。例えば、自動車で。1974と1975の後輪前記自動車は、1976の円の中心を中心にして、左端を旋回している。前記中心1976に最も近い1972の左輪は、1978の半径を有する1973の右輪よりも小さな半径で1977の半径で回転している。1972の左輪は角度「a」で回転し、右輪は角度「b」で回転します。ここで「a」>「b」です。従って、左車輪の回転は右車輪よりも遅く、これらの信号1981および1982は、関連するモータ1972および1973に送られなければならない。これは、センサ1979および1980によって行われ、上記の異なる角度「a」および「b」を感知する。これらのシグナルは1981と1982についてです。コンピュータ1983に転送され、操作され、制御信号1984および1985をモータらし、従って、前記モータ1970および1971をモータらした。それぞれのスピードを変えています。
【０６８４】
図15A〜Eは、モータと共に動作するいくつかの補助動力源を示す。示された電力線は慎重に選択されている。
図15Aは、ESVTポンプを駆動しているモータに電気を送るH2燃料電池を示す。今日(2011年2月)、この解決策は非常に高価であるが、カーボントラストのウェブサイトでは、技術的なブレークスルーがあり、将来的には自動車のモータにH2燃料電池を使用することを可能にしたというメッセージが書かれていた。もう1つの問題は、水素の貯蔵が難しく、エネルギーが非友好的であることである。
【０６８５】
図15Bは、H2がH2Oとして貯蔵されるので、H2貯蔵問題の解決策であり、電気分解によって自由になる溶液を示す。フィージビリティ・スタディでは、例えば自動車のような走行に必要な電流エネルギーが10%未満であることが示されたため、この方法ではH2を発生させ、燃焼モータで使用することができ、回転する可能性がある。オルタネータは、ESVTポンプを駆動する電動モータを駆動している発電機である。ここでの問題は、前述のプロセスの効率がわずか25%であることである。
【０６８６】
導電性H2Oの電解で遊離するO2を燃焼モータに使用することができ、その結果、H2の燃焼がさらに効率的(ターボ効果)になる。燃焼モータの燃焼プロセスから発生するH2Oは、電気分解によるH2の誘導のために再利用することができる。
【０６８７】
図15Cは、ESVTポンプがクランクシャフトを介して前記燃焼モータの軸によって直接駆動される解決策を示しており、クランクシャフトは、前記ポンプに動力を与えるプロセスが100%効率的であるため、より小さくすることができる。
【０６８８】
図15Dは、図15Cと同様の解決策を示しており、クランクシャフトは回転ESVTポンプによって交換されており、このことは、プロセスをさらに効率的にする。H2は、ここでは電解と太陽電池の両方から来る。
【０６８９】
図15Eは、大きなキャパシタが、その電源として使用される解決策を示す。
ESVTポンプこのキャパシタは数分で充電でき、キャパシタのサイズがスーツケースのサイズの場合、車が500km駆動できるという大きな利点がある。
【０６９０】
図15Aは、加圧されてもよく、前記貯蔵タンク1630を前記モータの外部(1633)に接続しているチャネル1632を介して充填された、O2(1631)の貯蔵タンク1630を概略的に示す。前記貯蔵タンク1630は、チャネル[1634]を介してH2燃料電池1606に通信している。H2(1601)用の別の貯蔵タンク1600は、電気通信[1602]を介して電気を使用して冷却され、加圧されてもよく、前記貯蔵タンク1600と接続しているチャネル1603を介して充填されている。
【０６９１】
前記モータの外部(1604)前記貯蔵タンク1600は、チャネル[1605]を介してH2燃料電池1606に通信し、そこで、H2およびO2が電気に変換され、電気通信[1607]を介して充電される。この充電は、始動バッテリ832B(短期間、大電流)またはサービスバッテリ832C(長時間、中電流)のいずれかである。前記チャネル[1605]は、戻り止め弁1608(図示せず)を含む。燃料電池1606の動作に必要な電位差は、前記電気通信[1602]によって確立される。スタートバッテリ832Bは、モータのスタータ830と[1609]を電気通信し、サービスバッテリ832Cは、前記モータのポンプ820/826と[1610]を電気通信する。選択されたエレメントがここでリハーサルされるモータは、図11 A、B、G、H、I、J、K、L、M、N、および図12 A、および図13 A、Bにおいて深度で処理される。前記モータは、ポンプ826およびピストンアクチュエータ装置800と連通する圧力容器814/890をさらに備える。前記モータの主軸852は、交流発電機850と通信しており、交流発電機850は、サービスバッテリ832A(長時間、中電流)の電気通信[1611]を介して充電している。前記バッテリは、タンク1600の冷却と[1602]を電気的に通信している。バッテリ832A〜C(含む)は、本特許出願の他の図面、参照番号832で一片と称され、作品として請求されている。追加的に電池832を充電する光起電性太陽電池833。圧力貯蔵容器814/890は、ポンプ820/826によって充電されている。モータのピストンアクチュエータモジュール800は、例えば、先に説明したように、代替的に、減圧弁システム1057および1058である。図11Gは、モータ852の主軸を駆動する。
【０６９２】
図15Bは、(導電性)H2O(1613)のタンク1612を概略的に示す。H2O(1613)は、前記タンク1612を前記モータの外部(1629)に接続するチャネル[1614]を介して充填されている。前記タンク1612は、チャネル[1615]を介して、前記水(1613)の電気分解1617が行われている容器1616に連絡している。前記容器1616の出口[1622]は、その主軸1621と連通している燃焼モータ1620と連通している。前記チャネル[1622]は、戻り止め弁1618(図示せず)を含む。前記モータ1620は、容器1616内で生成されたH2を燃焼させているので、運動が生じる。ここでは、前記車軸1621の回転である。前記軸1621は、電気始動モータ1623および交流発電機1624と連通している。前記交流発電機1624は、前記開始モータ1623の電気通信ライン[1619]バッテリ832B(大電流、短時間用)またはバッテリ832C(中電流、長時間用)によって充電される。バッテリ832A(中程度の高電流、長時間)は、モータの主軸852と通信している電気通信[1611]を介して交流発電機850によって充電されている。前記バッテリ832Aは、容器1616内の電気分解1617のための電気通信[1626]を介して電力を供給している。バッテリ832Cは、電気通信[1627]を介して、モータのポンプ820/826に電力を供給し、バッテリ832Bは、電気通信[1628]を介して、開始モータ1623および830にそれぞれ電力を供給する。上記バッテリ(832)は、作業中に充電されています。追加的に電池832を充電する光起電性太陽電池833。圧力貯蔵容器814/890は、ポンプ820/826によって充電される。モータのピストンアクチュエータモジュール800。
【０６９３】
図15Cは、図15 Bによるプロセスを概略的に示し、そこでは、再圧縮カスケードのピストンポンプ1625が追加的に820または826のいずれかで、クランクシャフト1636およびピストンロッド1637を介して前記燃焼モータ1620の主軸1621と直接連通している。交流発電機850の他に、バッテリ832を充電する光起電性太陽電池833は、主軸852と通信している。バッテリ832は、電気通信[1628]を介してモータ1623に電気的に接続される。モータ機能820/826のポンプ1625の出口は、図11A、B「G」または図12A、13A、Bによれば、チャンネル[828]によってモータ、特に圧力貯蔵容器814/890と連通している。この図において、バッテリ832による電気出力[1628]は、前の図に示されている、モータの他の機能に電気通信を提供する。
【０６９４】
図15Dは、ピストンポンプ1625が回転ポンプ1635によって交換され、軸1621によって前記モータ1620と連通している、図15Cと同等のプロセスを概略的に示す。前記回転ポンプ1635は、チャネル[828]によって図13Bの圧力貯蔵容器814と連通している。スタートモータ1623は、車軸1621と通信しており、ワイヤ[1628]を介してバッテリ832からその電力を得る。バッテリ832は、フォト太陽電池833'及び交流発電機850によってワイヤ[1611]を介して充電されており、車軸1621と通信している。バッテリ832は、ワイヤ[1627]によってモータ機能800に接続される。光太陽電池833'は、チャンネル[1640]によってモータ1620に直接H2を供給する。このシステムは、好ましくは、図13F、14B、C、Dに示される構成と共に使用され得る。図14Dによるモータタイプは、特に好ましい実施形態であってもよい。この図において、バッテリ832による電気出力[1628]は、前の図に示されている、モータの他の機能に電気通信を提供する。
【０６９５】
図15Eは、電気ワイヤ[1643]を介して充填され、前記キャパシタ1641を前記モータの外部(1644)と接続している、電気1642を瞬時に蓄積するためのキャパシタ1641を概略的に示す。前記キャパシタ1641は、チャネル[1645]を介して図のモータの他の機能に通信している。11A、B、C、F、Gおよび図12Aおよび図。前記図面の機能851による13A、B。前記機能は、それぞれ、交流発電機850または1624と通信している軸852、866および1621を含む。前記バッテリ832は、前記交流発電機850(図15Eには示されていない)とワイヤ[1611]によって電気的に接続される。電池832は、光起電性太陽電池833によって追加的に充電される。さらに、充電のために、前記コンデンサ1630がワイヤ[1646]によって前記バッテリ832に接続されている。
【０６９６】
図16Aは、図16Aのスケールアップされた2方向アクチュエータを示す。11G-R.2方向アクチュエータは、2つのチャネル3300および3301から構成されており、それぞれがシリンダ3302の外側から内側へ連通しており、それぞれが弁手段3305を介してスピーダ3306によって制御されるレギュレータ(減圧弁)3303、3304と連通している。すなわち、両方のレギュレータ3303および3304が連通しているので、一方のスピーダ3306は、両方のレギュレータ3303および3304を制御することができる。内部ピストン3311の各側の2つの空間3309および3310の各々に通信する2つのオーバーフローチャネル3307および3308がある。前記ピストン3311と前記アクチュエータの壁3314との間にあるOリング3312および3313。
【０６９７】
図16Bは、図16 Aの2方向アクチュエータの予備研究を示す。より迅速に反応するシステムは、ピストンがオーバーフローチャネルを含むことであると結論される。さらに、レギュレータはその流れのために各々停止機能を有する必要があると結論される。また、オーバーフローチャネルは、(1)自動コントラストバルブ機能(例えば、図210Eに従う)および(2)チェックバルブをそれぞれ有する必要がある。
ESTV - ASYNCHONE CRANKSHAFT DESIGN - コンポーネントの併用
図17Aは、ESVTを使用した、円錐チャンバ内のアクチュエータピストンの完全なサイクルを示す。これは図10A-Cと同じである。楕円楕円体/球形ピストンのみが示されているが、任意のタイプの膨張可能なアクチュエータピストンが使用されてもよい。
【０６９８】
図17B〜Hは、図17Bの2シリンダ構成に基づく複数シリンダモータを示す。図17Bは、一方のチャンバの電力ストロークと他方のチャンバの戻りストローク(電力供給されていない)が同時に実行されるように、前記構成が2回使用された図17Aの1つのシリンダ構成に基づく。
【０６９９】
アクチュエータピストンのパワーストロークは、第2から第1の長手方向の位置までしか実行されないので、前記2つのチャンバは、反対方向を向いている。その結果、クランクシャフトの形状は、これらのアクチュエータピストンに対する連結ロッドが、互いに180°位置決めされる(「非同期」)。その結果、モータは常に電力を供給し、この構成は、スタンドアローンの2シリンダモータにおいて、または複数(>2、好ましくは偶数)シリンダモータにおいて使用することができる。フライホイールは冗長であってもよく、省略は車両の重量を減少させる可能性がある。
【０７００】
両方のアクチュエータピストンは、それぞれが異なるアクチュエータピストンに属する2つの接続されたサブクランク・シャフト(各アクチュエータピストンに1つずつ)を備えることができる。閉鎖空間間の連絡は、サブクランクシャフト内のチャンネルを介して、および/または前記クランクシャフトの外側のチャンネルを介して行うことができる。
【０７０１】
前記閉鎖空間は、例えば、前記閉鎖空間の間に配置され得る締め付けロッド1270(図11X)によって、前記サブクランクシャフトの接続点(前記クランクシャフトを共に含む)において分離され得る。
【０７０２】
アクチュエータピストンのこの構成では、2つのESVTポンプを組み合わせて1つのポンプにすることが非常に良く可能であり、これは、それぞれのアクチュエータピストンに対する圧力の増加および減少が、同じ時点で反転され、密閉空間の全容積が残されるためである。ESVTポンプは、例えば、閉鎖空間の一つと直接通信する一方、前記ESVTポンプは、外部チャネルを介して他の閉鎖空間と間接的に通信する。
【０７０３】
前記ESVTポンプと前記閉鎖空間との間の接続を開閉するアクチュエータピストン(例えば、図210Eまたは図210Fによるバルブアクチュエータの使用による)当たりの各閉鎖空間への、および各閉鎖空間からの両方向で機能するバルブが存在してもよい。前記弁は、前記ESVTポンプの圧力および/またはタペットによって制御することができ、カムシャフト(主補助動力線、例えば補助H2燃焼モータと連通していてもよい)と連通していてもよいし、コンピュータ(図示せず)と連通していてもよい。
【０７０４】
アクチュエータピストン内の圧力の変化は、前記アクチュエータピストンがそれぞれ第1/第2の長手方向位置及び第2/第1の長手方向位置にある場合である。カムシャフトがアクチュエータピストン+逆止弁アセンブリの開閉を調節している場合、前記カムシャフトは、ESVTポンプのクランクシャフトが連通している軸の速度の2倍の速度を有していてもよい。
【０７０５】
シリンダ内の速度/圧力を変化させているサブクランクシャフト内の密閉空間の各々に対するピストン-チャンバの組み合わせは、1つのシリンダに対してのみ使用することができる。これらのピストン-チャンバの組み合わせは、2方向アクチュエータの電気圧力レギュレータを介して互いに連通しており、この2方向アクチュエータは、前記ピストン-チャンバの組み合わせのそれぞれのピストンロッドを移動させ、従って、外部スピーダと連通している。しかしながら、2つのピストン-チャンバの組み合わせのうちの1つを削除し、ESVTポンプのうちの1つを切断するのに使用されたのと同じ構成によって交換することが可能であり、それによってピストン-チャンバの組み合わせの設定が同期することが可能である。多くのバルブは、構成を誤作動に対して脆弱にしている可能性があります。
【０７０６】
補助モータの動力側の歯付きベルトの代わりに、ポンプが駆動されているところでは、ギアホイールによって非常に良く交換され得る。
前記第2および第3の囲まれた空間が、例えば、前記囲まれた空間を備えるチャネルに取り付けることができる可動ピストン(図171)を介して、例えば、前記サブクランクシャフト(図11W、W)の接続点において、互いに連通していてもよい。前記ピストンは、二重機能型であり、従って、例えば、前記第2の密閉空間に向かって移動し、それにより、一方のアクチュエータピストンの前記第2の密閉空間内の圧力を増加させると、同時に、他方のアクチュエータピストンの前記第3の密閉空間内の圧力を減少させる。前記二重作動ピストンは、実際には、モータのその構成のESVTポンプである。さらに、前記二重作動ピストンを前記クランクシャフトの外側に配置することも可能である。
【０７０７】
2つのシリンダをさらに備えるモータであって、1つのシリンダの前記2つの長手方向位置は、第2のシリンダの前記第1の長手方向位置の同じ幾何学的レベルにあり、両方のアクチュエータピストンは、クランクシャフトを介して互いに連通しており、前記クランクシャフトは、各アクチュエータピストン用に1つずつ接続された2つのサブクランクシャフトを備え、前記アクチュエータピストンへの接続ロッドは、互いに180°位置決めされることを特徴とするモータ。
【０７０８】
各シリンダ用のESVTポンプをさらに備え、前記ポンプは、前記2つのシリンダ用に組み合わされて1つのポンプになり、前記アクチュエータピストンの1つの密閉空間と前記アクチュエータピストンの他方の密閉空間とが連通し、前記密閉空間は、前記クランクシャフト内に含まれ、前記密閉空間は、前記サブクランクシャフトの接続点で互いに連通しているモータ。
【０７０９】
前記ESVTポンプと前記第2または第3の閉鎖空間との間の接続を開閉する弁をさらに備え、各接続が逆止弁または逆止弁機能を有し、前記弁が前記ESVTポンプの圧力および/またはタペットによって制御され、前記タペットが補助モータの主軸と連通しているカムシャフトと連通しているモータ。
【０７１０】
2つ以上のシリンダをさらに備え、各追加されたシリンダが、既存のサブクランクシャフトの接続されたサブクランクシャフトの前記密閉空間を通って連通しているモータ。
図171では、2シリンダモータが開示されており、各サブクランクシャフト内の各チャンバの密閉空間は、双方向ピストンが移動し、各密閉空間と連通する直線チャネルによって分離されている。
【０７１１】
図17Aでは、楕円体/楕円体球アクチュエータピストン217が、第1の長手方向位置に示されている。前記アクチュエータピストンは膨張可能であり、第1の長手方向位置及び第2の長手方向位置において異なる断面積を有するチャンバ内で動作する。第2の長手方向位置における断面積と円周長さは、第1の長手方向位置における断面積と円周長さよりも小さい。第1の長手方向位置に到達すると、アクチュエータピストンは、パワーストロークの最終位置にある。パワーストロークの間、アクチュエータピストンは、ピストン容器内の加圧流体の影響下で、第2の長手方向位置から第1の長手方向位置に移動する。
【０７１２】
ピストン容器内の流体が一定かつ開いた連通状態にある閉鎖空間は、パワーストロークの間、等しいままである。ピストンアクチュエータの密閉空間は、弁が密閉空間の容積を制御しているチャンネルと連通している。パワーストロークの時点で、バルブは、アクチュエータピストンの最も近くに配置される。
【０７１３】
第2の長手方向位置から第1の長手方向位置への移動中に、加圧楕円体形ピストン217'が球形ピストン217へと膨張し、ピストン容器の膨張とともに、前記ピストン内の圧力が徐々に低下する。第1の長手方向位置において、前記ピストン内の流体は、チャンバ壁への良好なシールを確実にするために、依然として小さな過圧状態にある。ピストン217の形状は、楕円体であってもよい。
【０７１４】
パワーストロークの間、バルブの位置が変化しないままである場合、バルブは、アクチュエータピストンからさらに離れるように収縮される。密閉空間の容積が増加し、ピストンが発生したときの圧力まで内圧が低下するようにする。密閉空間内の流体およびピストン容器は、互いに絶えず開放的に連通している。したがって、ピストン容器内の流体と密閉空間内の流体との間に圧力差がある場合には、新しい平衡が確立される。
【０７１５】
図17Aでは、弁は、レベル「0」から「1」に移動する。第1の長手方向位置に配置された減圧された生産形状のピストン217"は、戻りストロークの準備が整う。戻りストロークの間、アクチュエータピストンアセンブリは、第2の長手方向位置に再配置され、密閉空間の容積は、一定に保たれ、弁設定「1」が維持される。第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動するとき、ピストンは減圧され、壁から解放されるか、または単にそれに係合するが、チャンバ内の上部容積をピストンの下の容積からシールしない。戻されたピストン217"'は、円錐形チャンバの壁によって保持され、ピストン217'に加圧されたときにその形状を維持する。加圧は、密閉された空間が連絡しているチャンネル内のバルブの位置を変えることによって実現される。バルブは、密閉空間の容積を減らすことにより、圧力を増加させることにより、レベル「1」から「0」に拡張される。加圧されたピストンは、第2の長手方向位置から第1の長手方向位置へ再度移動し、1サイクル全体を完了する。ピストンは膨張し、内圧を低下させて、初期ピストン形状217に達する。この動きは、ピストン内の過圧によるチャンバの壁面への力と、アクチュエータピストンに応答して与えられる反力によって駆動される。
【０７１６】
アクチュエータピストンが接続/取り付けられている主軸は、機械的運動からエネルギーを受け取るため、パワー・ストロークと呼ばれる。チャンネルのバルブの隣には、アクチュエータピストンの加圧および減圧を管理するための様々な構成がある。
【０７１７】
図17Bにおいて、2気筒配置を示す。両方の円柱は、図17Aと同一であり、内部配向のみが180°異なる。例えば、シリンダアセンブリAのアクチュエータピストンがパワーストロークの開始時に、シリンダアセンブリBのアクチュエータピストンが戻りストロークの開始時にあるようにする。図17Bにおいて、これは、シリンダ構成を180度回転することによって表されるが、モータにおいては、例えば、シリンダを平行に配置し、シリンダ組立体Aの1つに対して180度以上シリンダBのクランクシャフト接続を回転させることによって、これを実現する複数の可能性がある。モータの主クランクシャフトは、各シリンダ-ピストンアセンブリ用に1つずつ、2つのサブクランクシャフトから構成される。円錐形チャンバ内のアクチュエータピストンのサイクルを図17Aの説明で説明し、シリンダの設置およびモータ内のプロセスを図17C-Hで取り扱う。
【０７１８】
図17C〜17Hでは、2つのシリンダからなるモータ構成の1つの完全なサイクルのプロセス記述が与えられる。開示された2シリンダモータの構成は、2つのサブクランクシャフトを備える1つの主軸からなり、各サブクランクシャフト内の各チャンバの密閉空間は、締め付けロッド1270によって分離されている。シリンダは、a-シンクロン(180度差)を作動するので、一方のシリンダがパワーストロークを開始するとき、他方のシリンダは、図17Bに示されているように、戻りストロークの開始時にある。
【０７１９】
モータでは、1台のESVTポンプを流入/流出コネクタに交換し、残りのESVTポンプに接続します。弁459/423および462/422によって、両方のピストンを加圧および減圧するための流れが制御される。各シリンダに対して、一組のバルブが図210Eおよび210Fの概念に従って設置されるので、1つは流入用であり、もう1つは流体の流出用である。バルブは、カムシャフト上のカムと連通する圧力およびタペットによって制御される。
【０７２０】
ESVTポンプのクランクシャフトとカムシャフトは、ギアホイールと歯車ベルト構成を介してH2燃焼エンジンにより駆動され、様々な速度(予備)設定を可能にする。図17 C-Hでは、カム軸、ポンプ・クランク軸、および主軸の回転速度は同じである。
【０７２１】
残りのESVTポンプは、ピストン上部の容積が一方のシリンダアセンブリに接続され、ピストン下部の容積が他方のシリンダアセンブリに接続される特殊なタイプのものである。シリンダは非同期に作動するので、この構成は、所望の加圧スキーム、すなわち、減圧を必要とするピストンアクチュエータのためのESVTポンプピストンの一方の側における低圧および加圧を必要とするピストンアクチュエータのための高圧を提供する。特殊ESVTポンプ8000構成は、より多くのモータ構成に使用することができ、例えば、図17C〜17Hに適用可能である。
【０７２２】
各バルブセットにはカムシャフトにカムが取り付けられています。各カムは、1回転中に2つの異なる信号を供給し、1回は流入弁に対して、もう1回は流出弁に対して、それぞれ異なる信号を供給する。各バルブセットのカムは、カムシャフト上に同一に取り付けられているので、第1の信号が第1のカムによって提供される場合、第2のカムも第1の信号を提供し、さらに半回転すると、両方のカムが第2の信号を提供する。シリンダは非同期に作動するので、第1のカムからの第1の信号が流入バルブに使用される場合、第2のカムからの第1の信号が他方のシリンダアセンブリの流出バルブに使用され、第2の信号はその逆にも使用される。カムが弁の所望の機能をモータらす限り、カムの異なる構成も可能である。
【０７２３】
これらの弁は、図211 Eに記載されているように、特殊なタイプのものである。バルブピストンが閉じていて、バルブアクチュエータの方向に過圧がある場合のみ、流れる可能性があります。過圧は、バルブの流出チャンバに、ピストンコアを支持するばね力によって設定された強度を加えたものである。バルブ内のチャネルは、バルブの流入チャンバーと連通している。流入チャンバおよびバルブチャネル内の等しい圧力によって、バルブアクチュエータは所定の位置に維持され、従って閉位置にある。バルブピストンが適切なカムによって信号を受け取り、閉じると、バルブチャンネルと流入チャンバーとの間の連絡が遮断される。この設定では、過圧が発生するとバルブが開きます。このとき、バルブピストンが閉じると、流入チャンバとバルブチャンバの連通ラインが遮断されるだけでなく、バルブチャンネルから流出チャンバへの連通チャンネルも開く。バルブチャンネル内の圧力は、流入チャンバの圧力から流出チャンバの圧力へのバルブピストンの閉鎖時に切り替わるようにする。バルブチャンネル内の圧力は、流出チャンバーと平衡状態にあるため、克服する必要はありません。カムによってバルブピストンから信号を除去すると、バルブアクチュエータはその閉位置に戻り、バルブチャンネルによる流入チャンバへの連絡は再び確立され、流出チャンバへの連絡は遮断される。
【０７２４】
アクチュエータの加圧を制御するバルブセットの流入弁は、ESVTポンプが流入室側、ピストンアクチュエータが付属し、密閉空間が流出室側である。流出バルブについては、これは逆である。バルブピストンは、カムシャフトの回転毎に1回であるカム信号によって閉じられる。このような弁ピストンの閉鎖中に、弁に対する圧力差が正であるとき、シリンダ内またはシリンダからの流体の流れが可能である。
【０７２５】
さらに、モータは、図11Rの構成に基づいており、H2燃焼エンジンである補助動力源は、図15Dに従う。
図17Cでは、シリンダ800Lは、第2の長手方向位置にあり、シリンダ800Rは、第1の長手方向位置にある。ESVTポンプは、シリンダ内の上部の容積を減少させ、800Lを構成するシリンダアセンブリのチャンネル内の流体を加圧します。ESVTポンプ上部の音量を下げることにより800Rシリンダシステムの下部の容積を増加させ、圧力を低下させます。カムシャフトは、シリンダ800Lと連通するチャネルの流入バルブに信号を提供する。バルブピストンは閉じ、バルブのチャネル内の圧力は、800Lのアクチュエータピストンに関連する密閉空間内の圧力と平衡にされる。ESVTポンプからの圧力は、密閉空間内の圧力がシリンダ800Lと直接的かつ開放的に連通しているため、蓄積し、より大きな圧力となる。過圧によって、弁アクチュエータは、コアピンを横に押し、流体は、シリンダ800Lの方向に流れ、ピストンを加圧し、パワーストロークに備えることができる。800Lの流出バルブは信号を受け取らないため、バルブピストンが開いています。流出できません。
【０７２６】
カムシャフトは、シリンダ組立体800Rの第1の信号を与える第2のカムを有する。シリンダが非同期に作動すると、第2のカムからのこの第1の信号の通信は、800Rの流出バルブとの通信である。ピストン800Rの流出弁の弁ピストンが閉じ、したがって、アクチュエータピストンからESVTポンプへの流動が可能である。800Rの流入弁は信号を受け取らないため、アクチュエータピストンに向かう流体の流れは不可能である。図17Cの瞬間に、800Rのピストンアクチュエータは、パワーストロークの終端で、リターンストロークを開始する第1の長手方向位置にある。ピストン容器は、良好なシールおよび壁との接触を確実にするために、まだわずかな過圧状態にある。ESVTポンプの下端は、その容積を増加させ、従って、圧力を低下させた。バルブピストンの閉鎖によって、バルブチャネルの通信は、アクチュエータピストンおよび関連する密閉空間からESVTポンプへと切り替わった。全体的な圧力状態は、アクチュエータピストンからESVTポンプまでの関連する密閉空間へのバルブ・アクチュエータに対する過圧があるようなものである。ピストンおよび密閉空間からESVTポンプに向かって流れが初期化され、この流れは、弁の両側の圧力が平衡になるまで(コアピンを支持するバネの小さな力を無視して)、または弁ピストンが再び開いて通信を中断するときに継続する。
【０７２７】
図17Cの左側は、図17Cの左側の拡大された部分を示す。
図17Cは、図17Cの右側の拡大された部分を示す。
図17Dでは、モータシステムの車軸はさらに1/6回転している。図17Cにおいて、ESVTポンプは、ピストンの頂部の容積を減少させており、図17Dにおいて、ピストンは、頂部の容積が小さく、下部の容積が大きい位置に留まっている。クランクシャフトの回転によって、ピストンの上の流体は、わずかにより圧縮され、下の流体は、より拡張される。また、ESVTポンプによる加圧は、高圧では上半分に、低圧では下半分に分裂する可能性があり、これにより、前の状況との変化を示すためには、片側から反対側へのシフトが重要である。この上下半分の分割は、シリンダ組立体800Lに対して適用され、シリンダ組立体800Rに対しては、状況は逆である。ESVTポンプの容積を決定するクランク軸の隣には、カム軸も回転している。この新しい状況では、カムは、いずれのバルブにも入力信号を提供しない。その結果、弁ピストンは開放され、アクチュエータピストンおよび密閉空間に向かってまたはそこから流れることができない。加圧
シリンダ組立体800L内のピストンは、ピストンに加えられる壁の結果としての反力によって、第2の長手方向位置から第1の長手方向位置へ移動する。上昇中、ピストンは、ピストン内圧の影響下で膨張し、良好なシールを維持し、チャンバの壁に接触する。アセンブリ800Rのピストンは、減圧され、壁に接触することなく、または壁と単に係合するだけで下方に移動する。
【０７２８】
図17Dの左側は、図17Dの左側の拡大された部分を示す。
図17D右は、図17Dの右側の拡大された部分を示す。
図17Eでは、シリンダ組立体800Lのピストンは、パワーストロークの端部である第1の長手方向位置に到達する。シリンダアセンブリ800Rのアクチュエータピストンは、依然として減圧されており、戻りストロークの終端である第2の長手方向位置に到達する。種々のシャフトはさらに60度回転した。800Lのピストンは、チャンバ内に最大限に膨張し、壁への良好なシールを確実にするために、まだわずかな過圧下にある。ピストン800L内の圧力、従ってピストン800Lと連通するチャンネル内の圧力は、チャンバ内の最も高い位置(または第1の長手方向位置)におけるパワーストロークの最低値である。カムシャフトは、バルブに信号を提供せず、従って、バルブピストンは開放され、流入または流出は不可能である。クランクシャフトへのコネクタによって駆動されるESVTポンプは、ESVTポンプのピストンの上部の容積が最小となり、その結果、高圧となり、ピストンの下部の容積が低圧で大きなままであるように、依然として配向されている。
【０７２９】
図17C〜17Eのプロセスの前半の間、シリンダ800Lのピストンアクチュエータは、電力ストロークを実行し、主軸に電力を供給した。主軸はクランク軸、カム軸と同じ速度で回転します。800Rのピストンアクチュエータは、最小の作業コストで、第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へのみ移動する。この必要な作業は、主軸によって提供される。エネルギを必要とする他のエレメントは、例えばクランクシャフト及びカムシャフトのような補助動力源によって動力を供給される。
【０７３０】
図17Eの左側は、図17Eの左側の拡大された部分を示す。
図17Eは、図17Eの右側に拡大した部分を示す。
図17Fでは、カムシャフト上のカムが再度信号を提供している。カムシャフトはさらに回転し、図17Cの起動状態に対して、ここまで180度以上回転した。また、カムによる信号は、図17Cにおいて有効なものとして、もう1つのものである。信号は、シリンダ800Lの流出弁の弁ピストンを閉じています。バルブチャネル内の圧力は、パワーストロークの端部におけるピストンアクチュエータ内の僅かな過圧に等しい。バルブピストンを閉じることにより、バルブチャンネルは、流体をESVTポンプと交換し、これら2つの圧力のバランスを取る。ESVTポンプピストンは、ピストン上部の容積を大きくし、その結果、この空間の圧力を低下させるストロークを作っている。ピストンアクチュエータ800Lの僅かな過圧は、バルブ流出チャンバの圧力に対して正圧差を有し、ESVTポンプの上端の圧力と等しい。正圧差は、バルブアクチュエータを動かし、コアピンを横に押し、アクチュエータピストンからESVTポンプへの流体の流れを可能にする。これにより、ピストンは減圧され、戻りストロークに備えられる。戻りストロークでは、ピストンは壁から離れていなければならず、または、単に係合しなければならない。800L用流入バルブのバルブピストンは、カムが開いたままの信号を受信しないため、バルブを流れない。
【０７３１】
ピストンの加圧を制御するバルブセットおよび800Rの関連する密閉空間に対して、第2のカムによる信号は、流入バルブのバルブピストンを閉じる。流出弁の弁ピストンは開いたままであり、したがって、ピストンからESVTポンプへの流れを促進しない。流入弁の弁ピストンを閉じると、弁チャンネルの圧力が減圧されたピストンの内部容積と連通し、ちょうど第2の縦位置への戻りストロークを終了する。ESVTポンプがストロークしたため、ESVTポンプのピストン下の容積が減少し、この容積内の流体が加圧された。シリンダアセンブリ800Rが連通しているESVTポンプ内の加圧流体は、弁アクチュエータに対して正圧差を生じる。この圧力差により、ESVTポンプからアクチュエータピストンおよび関連する密閉空間への流れが可能となる。ピストン容器を圧力下に持ち、その結果膨張させたいが、ピストンの外側が円錐形チャンバの壁に保持されるので、代わりに壁に力を作用させ、ピストンに反力を生じさせる。この反力は、チャンバの長手方向に構成要素を有し、ピストンを駆動する。したがって、800Rのピストンを加圧することにより、近い将来のパワーストロークを行うことができる。
【０７３２】
図17Fにおいて、シリンダアセンブリ800Lおよび800Rの状況は、図17Cの前の半サイクルの他のシリンダアセンブリの状況である。圧力、バルブ設定、長手方向位置等は、他のピストンがモータを円滑に動作させるために、図17Cに示したものと同等である。
【０７３３】
図17Fの左側は、図17Fの左側の拡大された部分を示す。
図17Fは、図17Fの右側を拡大したものである。
図17Gおよび17Hにおいて、車軸は、6回目の回転毎にさらに回転し、サイクルを完了する。カムシャフトのカムは、これらの2つのステップで信号を発しません。従って、両方のバルブセットの流入および流出バルブのバルブピストンは開いたままである。バルブピストンが開くと、各バルブの流入室からアクチュエータバルブを押す圧力は、一定のバルブチャネルの圧力によって相殺される。
【０７３４】
バルブの流入チャンバとの連通バルブアクチュエータが所定の位置に留まると、ESVTポンプとピストンアクチュエータとの間で流れが発生しなくなる。
また、ESVTポンプの設定は、図17Fと同等のままである。ESVTポンプのピストンの上方の容積は大きいままであり、その結果、流体の頂部の圧力は低くなり、この容積はシリンダアセンブリ800Lと連通している。また、シリンダアセンブリ800Rと連通するピストンの下の容積は、小さく保たれ、その結果、高圧となる。図17Gには流体の流れがないので、Hはそれ以上の意味はないが、図17Hから図17Cへの再びの遷移については、適切なバルブの正圧差を作り出すために重要なのは、ESVTポンプ内のピストンの戻りストロークによる圧力変化である。
【０７３５】
図17Gでは、ピストンアセンブリ800Lは、第1の長手方向位置から第2の長手方向位置に移動している。ピストンは、第1の長手方向位置から第2の長手方向位置に移動する。ピストンは、加圧されていない状態であり、チャンバの壁から自由であるか、または、単に壁と係合するだけである。同時に、シリンダアセンブリ800Rは、第2の長手方向位置から第1の長手方向位置へのパワーストロークを行っている。これにより、加圧されたピストンが膨張し、内圧が低下し、円錐形チャンバの壁と良好な接触を維持する。
【０７３６】
図17Hにおいて、アセンブリ800Lのピストンアクチュエータは、戻りストロークを終了し、円錐形チャンバの小端部に到着する。ここで、断面積および円周長は、最小である。シリンダ組立体800Rの加圧アクチュエータピストンは、ピストンが円錐形チャンバの大端部で最大に膨張し、大きな断面積および円周長が最大である第1の長手方向位置に到達する。パワーストロークの最後の動きまで、壁への良好なシールを確実にするために、ピストン内に若干の過圧が残る。この時点で、壁の法線方向は、チャンバーの縦軸に対して垂直またはほぼ垂直である。
【０７３７】
左側の図17Gは、図17Gの左側の拡大された部分を示す。
図17G右は、図17Gの右側の拡大された部分を示す。
図17H左は、図1THの左側の拡大された部分を示す。
【０７３８】
図17H右は、図17Hの右側の拡大された部分を示す。
モータの進行中の動作の次のステップは、再び図17Cと同じである。したがって、図17C-Hの6つの中間ステップのこのサイクルは、非同期に動作する2つのシリンダを含むモータの全サイクルを示す。
【０７３９】
図171では、2つのサブクランクシャフトの接続部にESVTポンプを設置した場合の外観の例が開示されている。モータ要素は、図17C-17Hに記載されているモータと同一である。ESVTポンプは、例えばウォームホイールまたはスプリングによる取付けのように、クランクシャフトの軸に沿ったシリンダ内の機構によって作動させることができる。ESVTポンプを形成する直線チャネル内のピストンはまた、外部システムによって駆動されてもよい。二方向ピストンはチャンバ内を移動しており、それにより、それが遠ざかる閉じられた領域の容積を拡大し、それが近づく閉じられた領域の容積を減少させる。密閉空間内の圧力をそれぞれ下げ、上昇させる。ピストンは、両方の密閉領域を同時にシールする。
ESTV - SYNCHRONE CRANKSHAFT DESIGN - コンポーネントの併用
図18A〜図18Gは、図10を参照する図17Aの1シリンダ構成に基づく図18Aの2シリンダ構成に基づく、2シリンダ構成に基づく複数のシリンダモータを示す。しかしながら、任意の膨張可能なアクチュエータピストン・タイプを使用することができる。
【０７４０】
図18Aには、各シリンダの出力ストロークを時間的に同時に結合した2つのシリンダが示されている。両方のアクチュエータピストンは、クランクシャフト(2つのサブランクシャフトを含むことができる)を介して互いに連通しており、これらのアクチュエータピストンへの接続ロッドは、互いに0°位置決めされる。
【０７４１】
これは、2つの同一のピストン-チャンバの組み合わせの構成によって行われ、ここで、1つのシリンダの第2の長手方向位置は、第2のシリンダの第2の長手方向位置の第2の長手方向位置の同じ幾何学的レベルにある。したがって、戻りストロークは、給電されず、そのような構成は、戻りストロークにおいてパワーギャップを埋めるために、他の構成(2つ以上のシリンダを含むモータ)と組み合わせることができる。もう一つの解決策は、フライホイールの使用である。
【０７４２】
ESVTポンプは、アクチュエータピストンの密閉空間、例えばサブクランクシャフトの接続点を接続することによって、前記2つのシリンダのための1つのポンプに組み合わせて1つのポンプにすることができる。
【０７４３】
アクチュエータピストンの別のグループが前記モータに追加され、追加されたピストン-チャンバの組み合わせのストロークが前記モータのストロークと同一である場合には、図18の構成とは異なり、全体のグループに対して使用することができ、好ましくは、1つのESVTポンプが、圧力/速度制御のために1つのピストン-チャンバの組み合わせと同様に、ピストン-チャンバの組み合わせの全体に対して使用されることができる。
【０７４４】
アクチュエータピストンの別の群が前記モータに追加され、追加されたピストン-チャンバの組み合わせのストロークが前記モータのストロークとは反対である場合、全体として図17の構成とは逆に、1つのESVT-ポンプが、外部チャンネルと組み合わされたピストン-チャンバの組み合わせの全体の群に対して、および両方向の逆止弁および弁アクチュエータに対して使用され得る(図17C-17H(含む)を参照されたい)。ピストン-チャンバの組み合わせの両方のグループの2つのクランクシャフトは、互いに連通していてもよく、それによって、各クランクシャフトの内部のチャネルは、好ましくは、例えば、フィラー(例えば、図11Xの締め付けロッド1270)によって分離されてもよい。パワーバランスは、前記モータにおいて発生することができ、それによって、種々のアクチュエータピストンのパワースロックは、前記モータが一定のパワーを提供するように構成される。
【０７４５】
図18B〜18Gでは、1サイクル中のモータの加圧スキームが開示されている。モータは、図18Aに示すように、2つのシリンダ構成を有する。各シリンダアセンブリのピストンアクチュエータは、サイクルの同じステージに連続しており、ピストンアクチュエータは、並列に動作する。
【０７４６】
モータは図11Rにも基づいており、図17C-17Hのモータはこの概念に基づいていたので、主な違いはピストン加圧にある。補助動力源は、液体を強制冷却したH2燃焼エンジンである。補助電源は、ポンプ、バッテリおよびクランクシャフトのための作業を提供する。
【０７４７】
クランクシャフトに取り付けられた2台のピストンアクチュエータは、1台のESVTポンプに接続されています。両方のピストンの圧力スキームが等しいので、ピストンアクチュエータが必要とするESVTポンプの圧力設定は同じである。これにより、各アクチュエータピストン用の2つのESVTポンプを、独立して単一の共用ESVTポンプ1055に単純に結合することが可能となり、このサイズのみを適合させることが可能となる。ESVTポンプの隣には、この2つのシリンダ構成の圧力/速度制御のために、1つのピストン-チャンバ組み合わせ1050が設置されている。2つのアクチュエータピストン間の通信は、2つのサブランク軸の接続部で行われ、図11 WまたはWに開示されているように、第2および第3の閉鎖空間が接続される。
【０７４８】
ESVTポンプと、アセンブリ800Lおよび800Rの密閉空間またはピストンアクチュエータとの間にバルブは設置されていません。ESVTポンプとアクチュエータピストンとの間の接続を中断するために、コネクタは、ESVTポンプに向かって、またはESVTポンプからの流体の流れを可能にする穴を含んでいるか、またはこの通信を遮断し、密閉空間および関連するピストン内の流体の量を設定する。アクチュエータピストンアセンブリと密閉空間を有するクランクシャフトとの間のこのような促進接続の例を図11Tに示す。
【０７４９】
図18Bでは、サブランクシャフト内の密閉空間から関連するピストンアクチュエータへの通信ラインが開放されており、流体の流れを可能にしている。アクチュエータピストンは、戻りストロークを終えたばかりであり、第2の長手方向位置にある。ESVTポンプのクランクシャフトは、チャンバ内の容積を減少させ、ESVTポンプ内の流体の圧力を増加させるために、上方にストロークを発生させた。アクチュエータピストンへの通信ラインが開放されると、加圧された流体は、減圧されたアクチュエータピストンに流れ込むことができる。戻りストロークの間、アクチュエータの圧力は減圧され、壁に触れないように、または壁に係合するだけではなく、上の容積からピストンの下のチャンバ内の容積をシールしないようにされる。また、ESVTポンプの圧力がピストンアクチュエータの圧力と共に大きくなると、高圧流体がピストンアクチュエータに流れ込む。アクチュエータピストンの加圧によりチャンバ壁との良好な接触が確立され、過圧によりピストン・アクチュエータが膨張しやすくなり、これはチャンバ壁によって妨げられるが、反力によりピストン・アクチュエータが第1の長手方向位置に向かって上方に移動することになる。
【０７５０】
図18Bの左側は、図18Bの左側の拡大された部分を示す。
図18Bは、図18Bの右側の拡大された部分を示す。
図18Cでは、ピストンアクチュエータは、モータのパワーストロークの半分であり、モータのクランクシャフトは、上方に回転している。ピストン・アクチュエータが同期して動くので、両方のシリンダ・アセンブリの状況は等しい。モータのクランクシャフトは、ピストンアクチュエータとサブランクシャフト内の密閉空間との間の通信ラインをさらに少し閉じ、ESVTポンプと絶えず開放的に連通している。過圧によってピストンは円錐形チャンバの拡大された領域に膨張する。ESVTポンプとの連通がなく内部容積が増加しているため、ピストン内圧が低下します。ESVTポンプはチャンバ内の容積を小さく保ち、接続されたシステム内で高圧を維持します。
【０７５１】
図18Cの左側は、図18Cの左側の拡大された部分を示す。
図18Cの右側は、図18Cの右側の拡大された部分を示す。
図18Dでは、ピストンアクチュエータは、パワーストロークの終端に到達する。ピストンは、円錐形のチャンバ内で最大に膨張した。ピストンはチャンバ内の第1の長手方向位置に移動した。アクチュエータピストンの容積は増加しているが、ピストン内の流体は、全体のパワーストロークに対してチャンバ壁との良好な接触を確立するために、少し過圧になっている。ピストンが接続されているモータのクランクシャフトは、図18Bの始動状態に対して半回転する。ピストンロッドからサブランクシャフトの密閉空間へのコネクタの穴は閉じられており、その結果、サブランクシャフトの密閉空間が接続されているため、ピストンアクチュエータ流体とESVTポンプまたは他のピストンアクチュエータとの間に連通が生じない。ピストン内の流体の量は変わらない。ESVTポンプ内の流体は、チャンバ内の少量の容積によって高圧になります。
【０７５２】
図18Dの左側は、図18Dの左側の拡大された部分を示す。
図18D右は、図18Dの右側の拡大された部分を示す。
図18Eでは、モータのクランクシャフトがさらに少し回転し、それによってクランクシャフト内の密閉空間とピストンロッドとの間の穴が開き、流体の流れが可能となる。ESVTポンプのクランクシャフトは、ESVTポンプの接続されたピストンをポンプ室の流出口から離し、ESVTポンプの容積を拡大し、圧力を低下させるストロークとなっている。ESVTポンプの圧力低下は、ピストンの過圧が小さいほど小さく、その結果、ピストンからの流体がESVTポンプの方向に流出し、ピストンを減圧する。内圧を緩めることによって、ピストンの形状は、第1の長手方向位置で壁に接触する球-楕円体の形状から、壁のない楕円体の形状、またはそれとただ係合するだけの楕円体の形状に変化する。また、ピストンは、このものとは異なる可能性がある、付随する形状スキームを有する異なる形状のものであってもよい。両方のシリンダアセンブリ800Lおよび800Rのピストンアクチュエータは、戻りストロークの開始時である。
【０７５３】
図18Eの左側は、図18Eの左側の拡大された部分を示す。
図18Eの右側は、図18Eの右側の拡大された部分を示す。
図18Fにおいて、アクチュエータピストン800Lおよび800Rは、戻りストロークの中央にある。モータのクランクシャフトが下方に移動しており、減圧されたシリンダを第1の縦位置から第2の縦位置に移動させる作業が行われている。アクチュエータピストンは、コネクタ内の通信が再び遮断されると減圧されたままである。ピストンシステム内の流体の量は、一定のままであり、容積が同じである場合、圧力も一定である。ピストンは、図18Eに示されるステージの終わりにそれが有する形状を維持する。ESVTポンプ内のチャンバの容積は、ピストンへの連絡を上方に閉じると、ピストン内の流体がESVTポンプの方向に流れるように、依然として大きい。
【０７５４】
図18Fの左側は、図18Fの左側の拡大された部分を示す。
図18F右は、図18Fの右側を拡大したものである。
図18Gにおいて、ピストンアクチュエータは、サイクルを完了し、第2の長手方向位置に到達する。ESVTポンプは再びチャンバ内の容積をわずかに減少させているが、圧力は低く保たれている。また、ESVTポンプとアクチュエータピストン間の連通孔も閉じている。パワーストロークの間、ピストンアクチュエータは、パワー接続されたシステムに対してクランクシャフト上での作業を行うが、両方のピストンアクチュエータの戻りストロークの間、クランクシャフトは、ピストンアクチュエータを動かすための作業を提供しており、その結果、モータによる電力供給は一定ではない。
【０７５５】
図18Gの左側は、図18Gの左側の拡大された部分を示す。図18G右は、図18Gの右側を拡大したものである。
CRANKSHAFT DESIGN (クランクシャフト設計) - コンポーネントの併用
図19Aは、図11B、11Cに基づく1つのシリンダモータを示し、そこでは、いくつかの部品がさらに検討されており、補助動力源は、例えば、H20の電気分解から誘導される、H2を燃焼する燃焼モータとして選択される。貯水槽1612は、外部供給源によって、充填剤開口1614を介してH2O 1613で充填され得る。前記貯水槽からのH2Oは、チャンネル[1615]によって容器1616に輸送され得る。前記容器内で電気分解1617を行うために必要な電力は、バッテリ832と接触する通信ライン[1069]によって供給される。バッテリ832は、太陽電池833によって充電され、交流発電機850によってエネルギーを受け取ることができる。前記交流発電機は、歯付きベルト及びギアホイールによってモータの主クランクシャフト852と連通している。バッテリは、電気始動モータ830に信号を提供することができる。バッテリからの別の通信ライン[1064]は、減圧弁840に入力を与えることができ、減圧弁840は、チャネル829を通る圧力貯蔵容器814からピストンシリンダアセンブリ800Lの第2の密閉空間の流入コネクタへの流体の流れを制御する。逆止弁840の設定は、スピーダ841によって制御される。電気分解プロセスの出力H2は、チャンネル[3545]によって燃焼エンジン3525に供給される。任意に、O2は、別個のチャネル[3546]によって、燃焼エンジン3525に輸送される。前記エンジンでは、通信回線[1069]による信号の制御下で、水の生成時にH2およびO2が処理され、それは、前記貯水槽1612に戻って(図示せず)供給され得る。また、燃焼エンジンは、熱交換器によって伝導され、このモータの外側の二次用途に使用され得る熱を発生することができる。燃焼エンジンはシャフトに動力を供給する。このピストンポンプ826が接続されている。前記ピストンポンプは、クランクシャフト上の流出コネクタからチャンネル[825]によって来る流体を加圧し、シリンダアセンブリの第3の密閉空間に接続される。クランクシャフト852の自由端は、フライホイール835、クラッチ836、またはギアホイール837(図示せず)に接続することができる。
【０７５６】
ピストンアセンブリ800Lは、図11Aに記載される消費技術に従って動作する。クランクシャフト内の第2の密閉空間内の流体は、圧力貯蔵容器814の圧力、または減圧弁840を通過した後の減圧であり、一方、流出コネクタに接続されたチャネル[825]は、低圧であるが、圧力は、ピストンポンプ826の圧力に対する正圧差を制御する前記チャネルの端部における一方向弁によって異なることがある。ピストンアクチュエータは、図11Dに記載のコネクタを用いてクランクシャフトに接続される。第2および第3の密閉空間は、チャネルがコネクタ内で中断されるため、互いに通信しない。前記コネクタは、第2の長手方向位置にピストンアクチュエータを有する第2の密閉空間からの流体の流れを可能にする。また、ピストンアセンブリが第1の閉鎖位置にある場合には、第3の閉鎖位置とピストンアクチュエータとの間にある。前記第1の長手方向位置において、アクチュエータピストン内に依然として存在する僅かな過圧は、チャネル[825]内のより低い圧力のために、第3の密閉空間内への流体の流れを確立する。ピストンは、減圧され、チャンバの壁から解放されるか、または、それとただ係合するだけであり、ピストンの上の容積を下の容積からシールしない。戻りストロークの間、クランクシャフト852の回転により、ピストンアクチュエータとの第2の密閉空間と第3の密閉空間との間の連絡が閉じられる。そして、ピストンが第2の閉鎖空間に到着すると、第2の閉鎖空間との通信が開放される。前記アクチュエータピストンは減圧され、第2の密閉空間は前記圧力貯蔵容器および前記減圧弁によって圧力を受け、その結果、流体の流れはアクチュエータピストンの方向になる。加圧されたピストンはチャンバ内で膨張し、壁に加わる力によって反力を受け取る。この力は、アクチュエータピストンを第1の長手方向位置まで上方に駆動する。前記ピストンの膨張及び第1の縦位置への移動は、パワーストロークである。
【０７５７】
図19Bは、消費技術を備えた図19Aに基づく2つのシリンダモータを示しており、この2つのシリンダは、サブクランクシャフトの接続の中心線に鏡面反射されて配置されている。2つのピストンアクチュエータ800Lおよび800Rの第3の閉鎖空間(出口)は、2つのサブクランクシャフトの接続を介して互いに連通しており、第2の閉鎖空間(入口)は、互いに外部で連通しており(逆止弁を有する)、クランクシャフト(2つのサブクランクシャフトから構成される)は、図18Aの原理に従って、各アクチュエータピストンのパワーストロークが同じ(0°)方向(同期)に移動するように設計される。
【０７５８】
この同期原理に従ってモータに2つ以上のシリンダが必要とされる場合、例えば、追加されたシリンダの第2の密閉空間への接続のために、使用されていない端部に別の第2の密閉空間が接続され、3シリンダのモータが生成されるように、より多くのシリンダが追加されてもよい。追加されたシリンダの自由な第3の囲い空間は、モータが4つのシリンダで機能するように、別の追加されたシリンダの第3の囲い空間に接続することができる。サブクランクシャフトのチャネルの現在示されている閉鎖端部は、等しい圧力スキームを有する閉鎖空間間の通信を確立するために開放するよりも、開放する必要があるかもしれない。
【０７５９】
図19Bの左側は、図19Bの左側部分の拡大を示す。
図19B右は、図19Bの右側部分の拡大を示す。
図19Cは、図19Aに基づく2つのシリンダモータを示し、これは、図19Bに匹敵する加圧プロセスにある。図19Cは、同期作動ピストンを有するモータの構成が、ピストンが同じ方向(0°)に設置されるモータとは異なる場合があることを示す。図19Cの構成では、ピストン・アクチュエータのパワー・ストロークは、同じ瞬間に発生するが、アクチュエータピストン800Lの配向は、180°以上回転される。前記再配向は両方とも、ピストンアクチュエータが入り込んでいる円錐形チャンバの方向のようにクランクシャフトに接続されており、その結果、パワーストロークは逆方向に配向されている。サブクランクシャフト内の各第2の密閉空間は、チャネル[829]によって圧力貯蔵容器に接続され、密閉空間は、外部チャネル[825]によって互いに連通している。第3の閉鎖空間は、アクチュエータピストンからピストンポンプへの流れを容易にする外部チャンネルを介して互いに連通している。2つのサブクランクシャフトの接続時に、閉鎖空間は中断され、ピストンアセンブリ800Lと800Rとの間の通信は行われない。
【０７６０】
図19C左は、図19Cの左部分の拡大を示す。
図19C右は、図19Cの右側の部分の拡大を示す。
図19Dは、ピストンアクチュエータが非同期に動作する、図19Aに基づく2つのシリンダモータを示す。ピストンアセンブリ800Lが戻りストロークで始まるとき、ピストンアセンブリ800Rは、パワーストロークで始まる。従って、他方のピストンアクチュエータが第1の長手方向位置にある場合には、一方のピストンアクチュエータが第2の長手方向位置にあり、逆も同様である。アクチュエータピストンの向きは反対方向(180°)である。パワーストローク及びリターンストロークが常に存在するので、19Dのモータによる電源は、連続的であり、比較的一定のレベルである。各シリンダアセンブリの密閉空間は、サブクランクシャフトを介して接続されておらず、加圧チャネル[829]は、両方の第2の密閉空間と連通する。第3チャンネル間のチャンネル[825]
密閉空間はまた、ピストンポンプ826にも通じる。第2または第3の密閉空間からアクチュエータピストンへのコネクタの開口部は、ピストン・アセンブリ800Lと800Rとの間では、半サイクルで異なるため、ピストン・アセンブリ間の圧力チャネルによる通信は、密閉空間に限定される。サブクランクシャフト間の接続を介した通信がないので、チャネル[825]および[829]は外部である。
【０７６１】
図19Dの左側は、図19Dの左側部分の拡大を示す。
図19D右は、図19Dの右側の部分の拡大を示す。
モータの動力側の歯付きベルトの代わりに、ポンプが駆動されているところでは、ギアによって非常に良く交換される。
19620 好ましい実施形態の説明
図21 Aは、中心軸3と平行であるピストン(図示せず)の第1の長手方向位置に縦断面の壁部2を有する、いわゆる定最大力チャンバ1を示す。チャンバ壁の一部分4は、チャンバ1の縦断面の凸状に形成された壁を有する。凸状壁部4から凹状壁部7へのチャンバー外壁長手方向断面の遷移部5ピストン(図示せず)の第2の長手方向位置に配置された壁部6は、チャンバ1の中心軸3に対して平行ではない。チャンバ1の長手方向断面10の共通境界9は、第1の長手方向位置から第2の長手方向位置へ移動するときに、ピストン(図示せず)によって1バー過剰圧力に達した長手方向位置である。チャンバ1の長手方向断面セクション12/14/16/18/20/24/26/28/30の間の共通の境界11/13/15/17/19/21/23/25および27は、それぞれ、1/2/3/4/5/5/6/7/8/9/10バールの長手方向位置において、最新式自転車ポンプにおける大気圧に対する過圧にピストン(図示せず)によって達した。長手方向断面セクション28、29、30、31、32、33、34、35、および6の内壁は凸形であり、一方、長手方向断面セクション7の内壁は、10バー(過圧)ポンプに対して凹形(6〜7バー)である。破線は、数式に従った場合の部屋の外形(36-37-38)を示している。これは、部屋が頂部が重く見えることを避けるための設計のためのものである。この適応は、双曲線関数(チャンバの長手方向の形状の結果としてピストンに加わる作用力であり、第1の長手方向から第2の長手方向の位置まで測定される)の開始時に行われているため、このような適応は、最大作動力に影響を及ぼさない。チャンバーの全長にわたって壁厚が小さく一定のサイズであることから、このことは縦断面(番号なし)の外壁にも当てはまる:WO/2008/025391を参照されたい。
【０７６２】
前記共通境界の長手方向位置決めは、ピストンの下の円錐形チャンバの一回拍出量の残りの体積、および圧力の最大値の結果として数学的に決定されてもよく、この値はこの図では10バールである。特徴的なことは、ピストンの第1の長手方向位置から第2のピストン位置までの、互いに続く前記共通の境界間の距離が、過圧率が高くなるほど小さくなることである。これは、前記縦断面28、29、30、31、32、33、34、35、6、7の各壁の高さの場合とは異なっている。前記共通境界における壁の位置は、最大作用力(この場合は250kgf (250 N))の選択された値に基づく。その結果、チャンバーの特徴的な形状1が得られる(WO/2008/025391)。
【０７６３】
図21Bは、図21の10バー(過圧)チャンバの形状1(連続線)、およびチャンバの同じ長さに対する16バー(過圧)チャンバの形状(破線)を示す。部品30の内径の遷移寸法がピストンの寸法に問題を生じさせる場合、チャンバの寸法の再計算は、作業力の最大値を高めることによって、変化しない過圧の最大値によって行われてもよい。これにより、例えば、参照番号30の直径が大きくなる。壁の厚さは、チャンバの長さにわたってほぼ均一であるが、前記凹部7においては、厚さは、残りの壁の壁の厚さよりも少し大きい場合がある。最大過圧が10 Bar(例えば16 Bar)より大きい場合は、再計算を行うことができる。これは、横断面の円周が大きくなるように、より高い最大労働力を選択することによって達成され得る。これは、チャンバの円錐形の外壁が、ピストンのタイプによって定義されるジャミングが生じないことを確実にするために、周囲が最小値に達する前に、第2の長手方向位置に近づくことができることを意味する。最初の縦方向の位置近くでは、計算が逐語的に行われ、チャンバのサイズが大きくなりすぎる。そのため、周囲が小さくなるように、チャンバの形状を定義することができる。これは、他の共通の境界についても同様である。
【０７６４】
ハンドポンプに対する要求に対してチャンバを最適化するタスクは、上述のものと同様の方法で行うことができる。ここで解決すべき問題は、チャンバ内壁の外周の最小寸法(ピストンの性能に依存する)と、ユーザがハンドルを保持している第1の長手方向位置におけるチャンバ外周の最大寸法と、指定された最大作用力との間の良好な妥協である。
【０７６５】
図22Aは、図21のチャンバ1の底部も見ることができる改良型自転車フロアポンプのチャンバの底部を示す。チャンバ1は、足部41に取り付けられている。フレキシブル・マンシェット42は、フット41上にチャンバ1を組み立てる。圧力膨張容器49の出口44に接続されたホース43は、この出口には逆止弁がない。(概略的に描かれた)ピストン45は、ピストンロッド46を備える。ピストンロッドの底部には、外部雰囲気(48)と連通する逆止弁47が配置され、ピストン45が第2の長手方向位置から第1の長手方向位置へ移動するときにチャンバ1を満たすようにチャンバ1に向かって開口している。チャンバ56を有する膨張圧力容器49が示されており、入口逆止弁50を備えており、この入口逆止弁が開いたとき、チャンバ1は出口44を介してホース43と連通している。内壁52を有する膨張圧力容器49の外壁51の断面。膨張圧力容器49は、前記容器49の上端53と下端54との間に組み立てられる。膨張圧力容器49の上端53は、Oリング55によってチャンバ1の壁面にシールされ、上端53及び底端54は、それぞれガスシールねじ58及び59によって膨張圧力容器49の壁面52にシールされる。
【０７６６】
これは、非常に高い圧力(例えば、16バー)の場合、およびピストンが内部チャンバ壁にシールすることが困難な場合の好ましい実施形態である。これにより、凸壁の長手方向断面から凹壁の長手方向断面へのシールの移行を回避することができます(図1参照)。
【０７６７】
図23は、加圧容器型ピストンが第2の長手方向ピストン位置で動かないことを確実にしなければならないことを除いて、図1のチャンバと同じ仕様の最大圧力10バーの別の定圧チャンバ80を示している。
【０７６８】
チャンバ80の中心軸85に平行な前記壁81への、それぞれ0バールおよび7バールの過圧に対応する、共通境界83および84の間の縦断面の前記凸状壁82からの遷移は、共通境界84の間の、より小さな内側凹形サブセクション86.1、86.2および86.3をそれぞれ含み、10バールの過圧に対する共通境界88への7バールの過圧に対応する、特別な内部凹形86を有する。前記チャンバの内壁とその外壁の形状は、もはや互いに対応しなくてもよく、7バーの過圧の場合の共通境界84と10バーの過圧の場合の共通境界88との間では、外壁は依然として凸形であり、内壁は凹形である。この形状の相違により、チャンバの最も弱いスポット、すなわち凹状の内壁セクションから前記チャンバの中心軸に平行な内壁への遷移を有するチャンバの残りの壁厚に対する壁厚を増大させることが可能となる。前記チャンバの内壁が存在する場所に配置されたチャンバの外壁89
前記チャンバの中心軸に平行なものを直線として選択することができるが、必ずしも前記中心軸に平行なものではない。これは、曲がった形がある程度の視覚的な張力を与えるので、見た目が良い目的のために行うことができる。
【０７６９】
チャンバの中心軸に平行な前記チャンバの凹状の内壁から前記内壁への遷移は、ピストンを妨害することなくこの遷移を通過させることができるように、滑らかにすることができる。
【０７７０】
図24は、例えばタイヤの膨張のための改良型フロアポンプのフット70を示す。可撓性のマンシェット71は、図3の円錐形に形成されたチャンバ80を所定の位置に保持する。チャンバ80の内壁81は、チャンバ80の中心軸85に平行な。膨張可能なピストン73密閉空間66。チューブ65入口逆止弁75。出口逆止弁76。ホース77。測定スペース78、79(ホース内)。弁コネクタ67(図示せず)。弁コネクタ67内の空間68はまた、測定空間(図示せず)の一部でもある。
【０７７１】
図25は、図21のチャンバ1の10バー過圧チャンバであるチャンバ100を示す。これは、第2の長手方向位置であり、共通の境界27で終わる。このチャンバのこの底部は、図21の縦断面30に対応する底部101にねじ込まれている。チャンバの両方の部分を接続するねじは、ガスねじ102であり、ガスを密に接続する。チャンバ部100の底部103には、ホースニップル105がねじ込まれた出口104がある。チャンバ部100は、概略的に描かれたピストン106を備えている。ピストン106は、中空のピストンロッド107を備えており、該ロッドは逆止弁108を備えており、該逆止弁108は、ピストンと底部103との間の空間109を開き、それによって大気(48)から前記空間109へ空気を流入させる。ホースニップル105上には、ホースクランプ111と共に組み立てられたホース110がある。ホースの他端は、例えばバルブコネクタ67に接続されている。ホース110の穴112。
19630の円形電離箱の設計
好ましい実施形態の説明
図30Aは、ピストンが非移動チャンバ内を移動している図12Bの円形チャンバを示す。円形サブチャンバ961は、円形チャンバ960の中心点967に最も近い円形セクションライン981の中心点980を有する。この中心点980は、該ライン981が横たわっている四分円983よりも前の四分円982内にある。円中心980と円断面線981との間の半径線987。円形サブチャンバ961の円形断面ライン984は、円形チャンバ960の中心点967まで最も離れており、ライン984が横たわっている後の四分円内に中心点985を有する。円中心985と円断面線984との間の半径線988。これは、他のすべてのサブチャンバ962、963、および964に対して有効であり得る。前記円形断面線は、他の好ましい実施形態では円形断面線であってもよい。
【０７７２】
図30Bは、ピストンが移動していない図13Cおよび14Dの円形チャンバであって、チャンバを示す。ここに、図30Aの設計と同一の円形チャンバおよびサブチャンバの設計がある。
【０７７３】
図31Aは、X-X部分が示す、前記チャンバ1749の中心軸1750を通る図14Dを示す。
図31Bは、図31Aのチャンバ1749のセクションX-Xのスケールアップされた詳細を示す。チャンバー壁1785は、セクションX-Xに示されている。壁1785は、それぞれチャンバ1749への開口を有するダクト1786、1787、1788、1789、1790、1791、1792、1793、1794、1795、1796、および1797を備える。好ましくは、セクションの近傍にダクトがない。
【０７７４】
X-Xは、円形チャンバ1749の中心1750から最も遠い断面に当たる。そこから、チャンバ1749の周囲、セクションX-Xの線の両側(1786/7/8/9/90/91、および1796/5/4/3/2/1)からのダクトは、幅が増加したダクトであり、ダクト1791は、最大幅を有する。前記ダクトは、ピストンとチャンバ1749の壁1785との接触領域のサイズを小さくし、ピストンを円形チャンバを通して円形チャンバの方向に案内し、前記ダクトのために、前記チャンバ1749内のピストンと壁1785との接触領域の周囲の周囲に等しくてもよい適切な推進力を得るようにすることを意味する。
【０７７５】
図32(a)は、チャンバの壁と、ベース円に対する直交面とが、中心がベース円にある円内で交差することを示す。
図32(B)は、ピストンの境界の断面を示す。
【０７７６】
図32(C)は、キャップの幾何学的形状、すなわち、aとhの値のみを必要とするキャップの面積と内容積を示している。これについては、(2.1)式と(2.2)式を参照されたい。仮想球の半径は、(2.3)式に示されている。
【０７７７】
図32Dは、エンドキャップを有するピストンを示す。
図32Eは、透明なフェルミ管のハンバー内にエンドキャップを有するピストンを示す。
図32Fは、ピストンとチャンバの間の純粋な接触領域を示し、透明チャンバ壁の内側に見える。
【０７７８】
図32Gは、ピストンとチャンバとの間の接触領域を示す。
図32Hは、チャンバー壁の断面を示す。チャンバー反力は灰色(1800)で印を付けます。断面に加わる力の合計は、チャンバ壁に直角である。断面については、図示の断面の(可変)長手方向長さおよびピストンの内圧に比例する力の値である。
【０７７９】
チャンバー壁からの局所反力は、断面の縦方向幅に比例し、これもまた、中心円の中心までの距離、すなわち原点において直線的である。一階では、半径が一定のチューブのように断面の周囲の長さが変化する。その長さは原点までの距離に直線的に依存する。局所力はそれに応じて変化し、従って、全壁、したがってピストンを原点の周りの純粋な回転として駆動するように調整される。フェルミ構造。ジェネレータ円は、各点において、図示のような直交平面を有する。チャンバ壁は、その中心が発生器の円にある円の中で、そのような直交平面の全てと交差する。チャンバ壁は、直交平面内の前記円の半径を、発生器円に沿ったアーク長の関数として線形(または単に増加)値を有するように選択するとき、「円錐」である。
【０７８０】
図321は、図32Hのセクションを示し、オープンビューを提供するための追加のセクションを示す。
図32Jは、図32Hを示し、赤色(1801)ベクトルは、縦方向の灰色力(1800)の成分である。
【０７８１】
図32Kは、オープンビューを提供するための追加のセクションを有する、図32Jを示す。
図32(L)は、図32(J)を示している。図32(J)では、壁面に沿った実際の滑り力を青(1802)で示している。これは、赤(1801)ベクトルをチャンバ壁面に直角に投影したものである。
【０７８２】
図32Mは、オープンビューを提供するための追加のセクションを伴う、図32Lを示す。
19640 好ましい実施形態の説明
図40Aは、U形成支持手段1502、Oリング1503、および可撓性不透過層1504を備えるピストン1501を有するポンプ1500の長手方向断面を示し、最後に、チャンバ1506の第1の長手方向位置でフォーム1505によって支持された。支持手段1502は、軸1510を備えるサスペンション1508によってピストンロッド1507に回転可能に固定されている。引張ばね1509は、軸1510の上方のピストンロッド1507に固定されており、他方の端部は、Oリング1503により近い支持手段1502上のものである。水平方向に配置されたスプリング1511は、Oリング1503を支持している。遮断性可撓性シート1504は、補強材1513を含まない層上に加硫された補強材1514(図40B、4 ID、4 IEのみに示される)を有する層1512を含む。チャンバ1506の中心軸1518。軸1510の中心をOリング1503の中心に接続する線と中心軸1518との間の角度a。不透過性の可撓性シートは、チャンバ1506内の流体からの負荷によってストレスを受けずに、チャンバ1506の中心軸1518に垂直である。
【０７８３】
図40Bは、不浸透性可撓性シート1504がOリング1503内で加硫されることを示す。
再前処理を行わない層1513および補強材1515を有する層1512は、互いに加硫される。支持手段1502および水平ばね1511は、Oリング1503および不浸透性シート1504の層1513上で加硫されている。支持手段1502の端部は、小さく曲げられた平坦な表面1516を有し、これは、製造時にOリング1503の形状に適合する。Oリング1503は、チャンバ1506の壁1517上に圧搾されている。
【０７８４】
図40Cは、第2の長手方向位置における図40Aのピストンの長手方向断面を示す。チャンバ1506の中心軸1518であるピストンロッド1507は、壁1517を有する。支持手段1502は、軸1510の周囲で回転され、フォーム1505'は、スクイーズされた。スプリング1509'は、より長く引っ張られた。O-リング1503は、サイズが大きくなり、チャンバ1506の壁1517にまだ圧搾されている。遮水シート1504'は厚みが増し、水平ばね1511'は一緒に締め付けられている。軸1510の中心とOリング1503の中心とを結ぶ線と中心軸1518との間の角度β。
【０７８５】
図41 Aは、図40 Aのピストン1501の上面図およびその断面図を示す。
チャンバ1506は、第1の縦位置からである。チャンバ1506の壁1517。ピストンロッド1507。支持体のサスペンション1508は、1502を意味する。軸1510。支持手段1502の引張ばね1509。
【０７８６】
図41Bは、図40Aのピストン1501のOリング1503および横たわりばね1511上の支持手段1502のサスペンションの詳細を示す。支持手段1502の端部にある小さく曲げられた平らな表面1516は、Oリング1503上で加硫される。支持手段1502の端部1519は、水平に横たわるスプリング1511のサイズおよび形状に適合するノッチ1521を有する。前記バネ1511の境界1520は、支持手段1502の端部において、部分的にのみ示されている。
【０７８７】
図41Cは、図のピストン1501を有するチャンバ1506の断面を示す。
第2の長手方向位置の40A。支持体のサスペンション1508は、1502を意味する。
図41Dは、可撓性不透過性シート1504の螺旋状補強材1522、1523、1524を示し、材料は可撓性である。これらの螺旋は、チャンバ1506の中心軸1518の周りで、一定の距離で互いにほぼ同心的に引かれる。他の構成、例えば、小さな角度で互いに交差し得る鉄筋を有する2つの層が可能であってもよいが、示されていない。
【０７８８】
図41Eは、チャンバ1506の中心軸1518の周りに同心的に位置する、別の補強構成、すなわち、多少の弾性補強部材1525を示す。
図42Aは、支持手段1502と、Oリング1503と、可撓性不浸透性シート1531とを備えるピストン1530の長手方向断面を示し、最後に、第1の長手方向位置で、チャンバ1506の中心軸1518と一定の角度λで記載した。前記シート1531は、ピストンロッド1507上で加硫されている(1532)。軸1510の中心をOリング1503の中心に接続する線と中心軸1518との間の角度a。可撓性不透過性シート1531は、チャンバ1506の中心軸1518との角度γを有する。
【０７８９】
図42Bは、一緒に加硫された支持手段1507、Oリング1503、および可撓性不浸透層1531のサスペンションの詳細を示す。上層1533は、(図41D〜図41Eのように)補強部を備えるが、下層1534は、補強部を有しない。軸1510の中心とOリング1503の中心とを結ぶ線と中心軸1518との間の角度β。
【０７９０】
図42Cは、第2の縦位置における、図42Aのピストン1530の縦断面を示す。可撓性の不浸透性シート1531とチャンバ1506の中心軸1518との間の角度II。
19650 好ましい実施形態の説明
図50は、ホルダ1224の上面図、および、前記ホルダ1224における補強材1208、1209、および1210のそれぞれ、穴1240、1241、および1242の3つの列におけるサスペンションを示す。小さく曲げられた端部1220、1221、および1222は、それぞれ、である。補強材1208、1209、および1210がそれぞれ長いほど、前記小曲げ端部1220、1221、および1222がそれぞれ長いほど、補強材は長いことに留意されたい。ピストンロッド(図示せず)の穴1243。中心軸1244。前記ピストン1200のフォーム1245。
【０７９１】
図51は、チャンバ1202および頂部1203を有するポンプ1201内に組み込まれた、図50のピストン1200を示し、前記チャンバ1202の第1の長手方向位置1204を示す。頂部1205は、ピストンロッド1207が動いている軸受1206である。ベアリング1206は、前記頂部1203に組み立てられる。チャンバ1202は、力が圧力に依存しないタイプである(19620を参照)。前記シャンバー1202の壁1207。全ての補強材1208、(1209の破線)および1210は、それぞれ、直径が増加した自由端1211、(1212)および1213を有する。クランプ1215によってピストンロッド1207に閉じられ、一方、ピストン1200の上部1216では、フォームは、非加圧側1202'で、チャンバ1202内の流体と連通することができる。補強材1208、(1209)、および1210は、それぞれ、屈曲1217、(1218)、1219、および小屈曲端1220、(1221)、および1222を有している。前記小さな曲げられた端部1220、(1221)、および1222は、それぞれ、調整部材1223によって押されてもよく、調整部材1223は、Oリング1227によってピストンロッド1207にシールされるホルダ1224内で回転されてもよい。前記調整部材1223は、前記ホルダ1224内で回転可能であり、前記不浸透層1214に密封接続される。ピストン1200は、クランプ1215がばねリング1226に取り付けられている間にばねリング1225内に取り付けられているホルダ1224によってピストンロッド1207に組み付けられる。チャンバ1202の中心軸1243。
【０７９２】
図52は、スターフェナ1209の曲げ1218を示す。補強材1209の増大した直径1212。チャンバ1202。端部1221。
19650-1 好ましい実施形態の説明
図55 Aは、先進ポンプの第1の長手方向位置におけるピストン1300を示し、前記ピストン1300は、ピストンロッド1306の周囲に3つの円形の列に配置された金属補強ピン1302、1303、1304を有する発泡体1301を含み、前記発泡体1301は、ピストンロッド1306に取り付けられたホルダ1308の磁気ホルダプレート1307に磁力によって固定された前記ピストン1300の加圧側に向かう方向に配置され、前記発泡体1301の周囲に不浸透層1305を有する。前記ホルダープレート1307は、接着または他の手段によってホルダー1308に取り付けられている。前記ホルダ1308は、ピストンロッド1306の周囲を回転することができ、前記ピストンロッド1306のノッチ1312および1313にそれぞれ嵌合する2つのスプリングプレート1310および1311によって前記ピストンロッド1306に長手方向に固定される。前記ピンの金属は、磁化され得る。フォーム1301は、開放セル、好ましくは(本特許出願のセクション19650で議論されているように)PUフォームで作製することができ、前記開放セルのベントは、図55Bで議論されている。ホルダ1308は、前記ホルダ1308をピストンロッド1306にシールしているO-リング1318用のグランド1317を有する。ピストン1300の中心軸1319。不透過性層1305は、天然ゴム(NR)で作製されてもよく、製造サイズおよび形状は、チャンバ(図示せず)の第2の長手方向位置に配置された場合、前記ピストン1300'の外側のサイズおよび形状のものである。すなわち、ピストン1300'が第1の縦方向位置に向かって走行するときに、前記不浸透性層1305が膨張するフォーム1301の力によって膨張する。前記補強ピン1302、1303、1304は、PUの薄層(図示せず)を有してもよく、これにより、PU発泡体は、前記ピン1302、1303、1304上により良好に保持される。この表面処理は、例えば、前記ピン1302、1303、1304をPUフォーム流体に浸漬することによって行うことができる。矢印1335は、ピストン1300が基準1300'を有する第2の長手方向位置に向かって走っているときに、フォームがどのようにしてピストンロッド1306に向かって圧搾されるかを示す。ピストン1300の低圧側1315および雰囲気1316。
【０７９３】
図55Bは、ホルダプレート1307の拡大縦断面P-Pを示す。前記ホルダ1308に取り付けられている。前記ホルダ1308の中心軸1325。ホルダープレート1307は、例えば、金属粉末を圧縮し、その後それを裏打ちすることによって、磁性材料で作られている。ホルダ1308の頂部には、中心軸1321(図55Cも参照)を有する通気チャネル1314があり、チャネル1320を通してホルダプレート1307(図55Cを参照)が通過し、開放セル内の流体が、前記ピストン1300の非加圧側1315との間で前記非加圧側1315近傍の雰囲気1316に伝達されることを可能にする。この構成は、図においても使用される。55E-H (含む)
図55Cは、ホルダ1308上のホルダプレート1307の拡大を示す。前記ホルダープレートの下側は、それぞれ、図55 Aの金属ピン1302、1303、1304の端部が保持されている、小型の閉じた丸められた端部孔1329、1330、1331の3つの列1326、1327、1328を含む。前記端部は、これらが前記端部孔1329、1330、1331のそれぞれにより良好に適合するように、丸められてもよい。前記端部孔および「ログ」孔の側面を丸めることは、半径が、それぞれ前記ピン1302、1303および1304の直径(この図には示されていない)よりも少し大きいこと、すなわち、前記ピン1302、1303、1304が、ホルダ1308の中心軸を含む平面内で回転することを可能にする。丸められた端部孔の中心はすべて、ホルダ1308の中心軸に垂直な平面内に置かれる。前記端部孔1329、1330、および1331の左側は、それぞれのピン1302、1303、および1304の頂部をそれぞれ前記端部孔1329、1330、および1331の丸められたオフサイドにガイドするために、それぞれの端部孔の右側ほど深くない。ホルダー1308とホルダープレート1307との間には、ホルダー1308の小さな円形の凹部1332があり、これにより、ホルダープレート1307が、例えば、ねじ(図示せず)によってホルダー1308に固定されるときに、ホルダー1308とホルダープレート1307との間に不浸透性層1305を圧搾することができる。
【０７９４】
図55Dは、不浸透層1305(図示せず)の改良された圧搾のための、前記凹部1332内の突起1333の拡大を示している。また、この構成は、図55Eおよび図55Gに拡大された図55Eおよび図55Gの実施形態で使用される。それぞれ55Fと55H。
【０７９５】
図55Eは、図に示される解決策に対する代替解決策を示す。55A-D.ピストン1350(図示せず)のホルダー1359に対する発泡体1351(図示せず)の新しい補強および固定を、図55Fに詳細に示す。前記ピストン1350は、先進ポンプの第1の長手方向位置に配置される。排気チャネル1314は、図55Bおよび55Cに記載されたものと同一である。
【０７９６】
図55Fは、ホルダープレート1358およびホルダー1359の拡大を示す。前記ピストン1350は、好ましくは、前記フォームと同じ材料、好ましくは、図55Aに記載のPUからなる前記フォームの補強材として、それぞれプラスチックピン1352、1353、および1354を含み、これらは、それぞれ、ホルダ1359上に取り付けられた前記ホルダプレート1358の球形キャビティ1360、1361、および1362内に、それらの球形端部1355、1356、および1357で回転可能に固定され、図55Aの説明で議論されるように、上述のものは、ピストンロッド1306上に取り付けられる。前記ホルダープレート1358は、それぞれ、前記ピン1352、1353、および1354をガイドするためのさらなる開口1363、1364、および1365をさらに含む。前記ピン1352、1353、および1354は、前記フォームをより良好に保持するために、不均一な厚さを有し得る。最適化された構成は、厚さの不均一性が、まず、ピストン1300が第2の長手方向位置に走っているときに、前記ピン1352、1353、および1354が反時計回りに回転し、互いに近づくときに、前記球形端部の近くの前記ピン1352、1353、および1354の間のフォームを圧搾しすぎないようにするために、図面に示されているよりも球形端部1355、1356、および1357から少し離れて始まるということであってもよい。ホルダー1359とホルダープレート1358との間の不浸透層1305の固定の説明については、図55Cおよび55Dを参照されたい。
【０７９７】
図55Gは、図に示されたものに対する代替解を示す。ホルダー1365および補強ピン1366、1367および1368を有する55Eおよび55F。
図56Hは、ホルダープレート1369と、可撓性材料で作られた円形ディスク1370とを備える、前記ホルダー1365の拡大図を示す。補強ピン1366、1367および1368は、それぞれが球体端部1355、1356(および1357)に接続されるピン1371、1372(および1373-図示せず)をそれぞれ含む、ピン1366および1367(および、おそらく、1368-でも図示せず)を除いて、図56Eおよび56Fに示されるピンと類似している。前記ピン1372、1372は、弾性ディスク1370内に固着し、ピストンが第1の長手方向位置に走っているときに、ピン1352、1353、1354を自動的に時計回りに回転させる。
19660 好ましい実施形態の説明
図60は、ストロークの開始時および終了時に中心軸1402を有するチャンバ1401内の拡大容器型ピストン1400を示す。チャンバーは、ピストンロッドに加わる力が、ストロークを減らしても、ほぼ一定の値になるタイプのものです。第2の長手方向位置におけるピストンの形状は、非応力生産モデルから加圧された後の「始動」楕円形イード1403の形状であり、この形状は、ほぼ円筒状である(図61および62参照)。第1の長手方向位置近傍のピストンの形状は、ほぼ球1405(破線)である究極の楕円形1404である。中間には、ピストン1400が楕円形の形をしている。長手方向の第1位置の球の代わりに楕円体の細部は球の細部と同じである。
【０７９８】
図61は、ストレスを受けないで製造された容器タイプのピストン1400を示し、ストレスを受けた場合には、楕円形または球形の形状を有し得る。図の底部において、非可動キャップ1420は、ピストンロッド(図示せず)上で締め付けられるOリング用のグランド1421を有する。孔1432を通してピストンロッド(図示せず)の底部をロックするボルト(図示せず)上のピストン1400の底部を締めるOリング(図示せず)のためのグランドである凹部1422。図の上の可動キャップ1423は、ピストンロッド(図示せず)上で可動である。Oリング(図示せず)用のグランド1424は、サウドピストン1400の頂部においてピストンを締め付ける。キャップ1420、1423は、それぞれキャブ1420、1423上の容器ピストン1400の可撓性壁1427を加硫するために使用される凹部1425、1426を有する。この壁1427は、補強層1428と、補強層1428のカバー1429として機能する層との2つの層を有する図に示されている。破線は、他の層1428および1429の上にそれぞれ、可能な第3の層1430および1431を示し、これらは、前記2つの層1428および1429がそれぞれ、運転台1420および1423上で加硫された位置にのみ存在する。中心軸1433。ピストン1400の壁1427は、中心軸1433とほぼ平行である。補強応力1440は、中心軸1433に平行な平行パターンである。2つの層がある場合の補強パターン1441。
【０７９９】
図61は、図61の両方の運転台1420および1423をそれぞれ示す。外側では、可撓性壁1427から前記キャブ1420及び1423の各部分1425及び1426上で加硫された前記壁1427の部分まで、それぞれ丸められた移行部1434及び1435がある。可撓性壁1427の内側では、前記可撓性壁1427が前記キャブ1420および1423の部分1425および1426にそれぞれ合致する直前に、丸められたトランジション1436および1437が設けられている。これらの遷移1436および1437は、ピストンが膨張によって応力を受けているときに、壁の安定した遷移を提供する。
19660-2 好ましい実施形態の説明
図63は、異なる断面積および異なるまたは等しい周囲を有し、中心軸2277を有する、アクチュエータピストン(図示せず)の壁からチャンバ2276の壁2275への力を示す。アクチュエータピストンの壁の膨張力に対して壁2275に垂直な反力2278(図示せず、図64Aを参照)。アクチュエータピストンからの摩擦力2281は、ローリング中、特に、前記アクチュエータピストン(図示せず、図64Aを参照)の壁がチャンバの壁2275を越えて滑るときに生じる。アクチュエータピストンの壁のチャンバ2276の壁2275の反力2279(図示せず、図64Aを参照)。前記チャンバ2276の壁2275に沿った前記コンポーネント2280。前記構成要素2280は、摩擦力2281よりも大きいことが示されている。チャンバ2276の壁2275と、前記チャンバ2276の中心軸2277との間の角度a。
【０８００】
図64Aは、次のものを有するチャンバ2286内の楕円形アクチュエータピストン2285を示す。
前記チャンバ2286の壁2287は、中心軸2288との角度βを有し、20°の角度で描かれる、縦中心軸2287。前記アクチュエータピストン2285の壁2289は、前記チャンバ2287の壁2287に係合して接続される。
【０８０１】
図64Bは、次のものを有するチャンバ2291内の楕円形アクチュエータピストン2290を示す。
長手方向中心軸2292であって、前記チャンバ2291の壁2293は、中心軸2292との角度γを有し、10°が描かれる。前記アクチュエータピストン2290の壁2295は、前記チャンバ2291の壁2293に係合して接続される。前記アクチュエータピストン2290は、前記チャンバ2291内の3つの位置2296、2297、および2298に示されており、前記角度を、前記現在のガソリン・モータと同等の寸法のストローク長86.4mm (ゴルフ・マークIIのガソリン・モータとして1595cc)を有する、例えば本発明の車両用モータで使用することが可能であることを証明している。
19680-2 好ましい実施形態の説明
図80 Aは、セクション19620によるポンプのチャンバ2101(しかし、任意の他のチャンバ構成が使用され得る)を示し、中心軸2102と、セクション19660によるピストン2104、2104'、および2104"を有する前記チャンバ2101の壁2103と、を有し、例えば、3つの異なる長手方向位置(第1、中、および第2、相対)で膨張可能であり、前記ピストン2104の壁2105は、別個の部分2106を含み、その断面は、円形セグメント形状であり、前記チャンバ2101の壁2103の傾斜aおよび中心線2102にその位置を適合させる。
【０８０２】
図80Bは、チャンバ2101の壁2103の接触面2107の拡大(5:1)の詳細、およびピストン2104の壁2105の接触面2108の拡大(5:1)の詳細をそれぞれ示す。
ピストン2104は、第1の長手方向位置にあり、その上で、別個の壁部2106の前記表面2108は、ローリングおよびスライドすることができる。前記接触面2107および2108はそれぞれ、チャンバ2101の壁2103および前記ピストン壁2105の傾斜壁部2109に密閉して接続され、前記傾斜壁部2109は、前記チャンバ2101の壁部2103に最も近い隣接するピストン壁部2105よりも小さな最小周径を有する。明らかに、前記ピストン2104の表面2105は、チャンバ2101の壁2103から透明である。前記別個の壁部2106と前記チャンバ2101の壁部2103との接触面2107は、2つの面2110および2111を備えており、これらの面は、角度bおよび角度cを有し、壁部2103の接触面2108では、チャンバ壁部2103の角度fを有し、中心軸2102との接触角度fを有し、前記チャンバ2101の壁部2103にしっかりと締め付けられる。ピストン2104の周囲が大きくなると、別個の壁部2106は、前記チャンバ2101の壁部2103に向かって締め付けられ、一方、前記ピストン2104の壁部2105の残りの部分は張力がかかり、それによって、その元の位置(図80F)から引き戻され得る。前記ピストン2104の横方向中心線2115。別個の壁部2106の中心線2114は、別個の壁部2106と前記ピストン2104の壁部2105との接触点の中央2116を通っている。前記横方向中心線2114と前記チャンバ2101の中心軸2102に垂直な線との間の角度d。
【０８０３】
接触面2127は、例えば、前記ピストン2104の壁との前記別個の壁部2106の長手方向断面の円形部分の加硫によって、前記別個の壁部2106の横方向中心線2114の近くの前記円形セグメントの単なる一部であってもよい。
【０８０４】
隣接壁2105は、より曲げられるよりも、より多く曲げられ、これは、別個の壁部分が壁2105から突き出たままであることを可能にし、それによって、チャンバ2101の壁2103とのクリアランスを、下に配置する。
【０８０５】
前記ピストン2104、2104'、2104"の隣接壁2105これは、図に示される別個の壁部2123にも当てはまり得る。図84Bおよび84Fのそれぞれ、80H、およびトロイド2207、2244。また、ピストン2104が第1の長手方向位置にある場合には、前記別個の壁部2106の周囲は、前記ピストンが第2の長手方向位置にある場合よりもずっと大きい。
【０８０６】
図80Cは、ピストンが第2の長手方向位置にある場合の別個の壁部2106を示す。ここに、前記ピストン2104'の壁2105は、チャンバ2101の壁2103から依然として明瞭であるが、ピストン2104'が第1の縦位置にある場合よりも小さい(図80B)。横中心線2114と前記チャンバ2101の中心軸2102に垂直な線との間の角度e。前記ピストン2104'の横方向中心線2115。
【０８０７】
図80Dは、その断面がピストン2104の壁2105の円形セグメントである別個の壁部2106を示す。ピストン2104が第2の長手方向位置にある場合、その壁部2105の円周内の位置は、ピストン2104がチャンバ2101の第2の長手方向位置のその部分にあることを可能にし、その壁部(図示せず)2103は、チャンバ2101の中心軸2102にほぼ平行である。
【０８０８】
図80Eは、以下に示されるものの、代替の球形の別個の壁部2112を示す。
図80A〜C利点は、図80A〜図80Cの別個の壁部2106の円形セグメント形状の場合よりも、前記ピストン2104"の別個の壁部2112と前記チャンバ2101の壁部(図示せず)2103との間に比較的大きなクリアランスがあり得ることである。別個の壁部2112の横方向中心線2117。
【０８０９】
図80Fは、中心線2114を有する別個の壁部2113の代替ハーフロンド形状を示し、これは、図に示されるように、前記ピストンの横方向中心線2115と同一である。80A-C前記ピストン2104"が製造されたままの第2の長手方向位置にあるとき、前記別個の壁部は、セクション19660に従って(拡大)ピストン上で加硫されている。
【０８１０】
図80Gは、図80Fの実施形態の改良版を示し、別個の壁部2113の横方向中心線2120は、前記ピストン2104の可撓性壁の長手方向中点を通って線2121の下方に配置され、最も小さい断面積は、第2の長手方向位置、すなわち、前記ピストン2104の第2の長手方向位置に最も近い部分である円錐形チャンバとの適切な接触領域を確実にする。他のチャンバ構成は、前記別個の壁部2113およびその横方向中心線2120の別の位置決めを与えることができる。
【０８１１】
図80Hは、ピストン2126が膨張された第1の長手方向位置における(図80Gに示されるものよりも)長いピストン2126を示す。別個の壁部2123の中心線2122は、チャンバ(図示せず)との適切な接触領域を確保するために、前記ピストン2126の可撓性壁2125の長手方向中間点を通って横方向中心線2124の下に配置される。他のチャンバ構成は、前記ピストン2126の壁2125上の前記別個の壁部2106の別の位置決めを与え得る。
【０８１２】
図80Iおよび図80Jは、生成されたときに(従って、第2の長手方向位置において)その横方向中心線2131で減少した円周を有するピストン2130を示す。別個の壁部2133の中心線2132は、製造されたままである。これは、チャンバ2136の壁2134が、チャンバ2136の中心軸2138に対して平行に変化しているとき、チャンバ2136の壁2134の壁2134の他の部分と、チャンバ2136の壁2134との接触を、特に、図801に示すように、チャンバの外部の第2の長手方向位置2137から第1の長手方向位置2139の方向に移動しているとき(本特許出願の19620によれば、任意の他のチャンバ構成が使用され得る)、より良好に回避することを可能にする。前記ピストン2130の長手方向中心線2135。
【０８１３】
図81 Aは、中心軸2102を有する、セクション19620によるポンプのチャンバ2101(しかし、任意の他のチャンバ構成が使用され得る)と、該チャンバ2101の壁2103とを示し、該チャンバ2101の壁2101の壁2103は、3つの異なる長手方向位置2140、2140'、2140"において、膨張可能であり得る、例えば、図61によるセクション19660による拡大ピストン2140を有し、該ピストン2140の壁2141は、1つより多く、例えば、2つの別個の壁部2142および2143を備え、そのそれぞれの長手方向断面は、平行(極端な第2の長手方向位置)、凹面(極端な第2の長手方向位置から第1の長手方向位置に近い位置への遷移)、および凸面(該遷移から第1の長手方向位置への)に、該チャンバ2101の壁2103のそれぞれについて、円形である。
【０８１４】
図81Bは、個々の壁部2142および2143のスケールアップ接触面2144/2145および2146/2147を示し、これらは、第1の長手方向位置でチャンバ2101の壁部2103に、また、それぞれ、前記ピストン壁部2141の傾斜部2148および2149に密閉して接続され、前記傾斜部2148および2149は、前記チャンバ2101の壁部2103に最も近接して位置する隣接するピストン壁部よりも小さな最小周囲径を有する。別個の壁部2142および2143は、前記ピストン2140の壁部2141が前記チャンバ2101の壁部2103と係合および/または密閉的に係合することを回避するために、互いにある距離gで配置される。壁の傾きeに応じて
チャンバ2101の2103は、前記ピストン2141の横方向中心線2130により近い第1の縦方向位置に最も近く配置された別個の壁部2143であり、第2の縦方向位置に最も近い別個の壁部2142である。ピストン2140、2140'がチャンバ2101の表面2103上を転がることを回避するために、ピストン2140、2140'の位置は、上述したものとは異なってもよく、ピストン2140、2140'の形状およびチャンバ2101の壁2103の勾配に依存し、ピストン2140、2140'が連続的に湾曲した壁を回避することを目的とする。
【０８１５】
図81Cは、前記ピストン2121が第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間に位置決めされる場合の、前記接触面の拡大された詳細を示す。また、ここでは、前記ピストン2140'の壁2136と前記チャンバ2101の壁2103との間に接触がない。
【０８１６】
前記チャンバ2101の傾斜壁2103を有する、前記チャンバの壁2103と前記別個の部品の中心軸2137及び2138と直交する線との間の角度は、図81Bの角度よりも同一ではなく、大きいことに留意されたい。
【０８１７】
図81Dは、製造されたような(12.5:1に拡大された)前記ピストンを示しており、これは、極端な第2の縦方向位置に位置している。図80Dにあるように、別個の壁部2142および2143を含むピストン2140"は、前記チャンバ2101(図示せず)内にあり、その壁部2103(図示せず)が、前記チャンバ2101(図示せず)の中心軸2102に平行な場所である。矢印は、ピストン2140"の横方向中心線2130を示す。
【０８１８】
図82 Aは、セクション19620によるポンプのチャンバ2101を示し、縦方向中心線2102を有し、膨張可能なピストン2145を有し、前記ピストン2145、2145'、2145"は、それぞれ、3つの異なる長手方向位置に示され、前記ピストン壁2146は、それぞれ、横断面内に異なる周囲を有する2つの部品2147および2148を備え、前記第1の長手方向位置に最も近い部品2147は、最大の周囲を有し、前記チャンバ2101の壁2103と前記ピストン壁2146との間にそれぞれ、接触領域2149、2149'、および2149"を備える。前記接触領域のサイズは、3つの長手方向位置のそれぞれにおいて異なることができる。
【０８１９】
図82Bは、前記ピストン2145が第1の長手方向位置にある場合の、前記接触領域2149の拡大(5: 1)された詳細を示す。2つのピストン壁部2147および2148。ピストン壁部2147は、接触領域2149の直下に終わる外皮部2150と、壁部2146の壁部2147から壁部2148への階段状遷移部2199とを備え、ピストン壁部2147は、第1の長手方向位置に最も近いピストン壁部2147が、第2の長手方向位置に最も近い壁部2148の壁部2101の壁部2103に最も近い。前記皮膚部2150の下には、別の皮膚部2151、好ましくは層、任意に補強層があってもよい。この皮膚部分2151は、好ましくは、ピストン壁2146全体に存在する。ピストン壁部2147の外側スキン部2150が終わるところで、ピストン壁部2148の一部であり、外側スキン部2151の後ろに位置する内側スキン部2152が始まる(重複が好ましい)。前記ピストンの内容物は、流体、流体の混合物またはフォーム(図示せず)であってもよい。前記ピストン2145の壁2146の皮膚部分2148と前記チャンバ2101の壁2103との間に接触はない。前記ピストン2145の横方向中心線2153は、壁部2147から壁部2148への壁部2146の階段状遷移2199よりも第1の長手方向位置に近い。
【０８２０】
図82Cは、「前記ピストン2145」が第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間に配置される場合、前記接触領域2149の拡大された詳細を示す。また、ここでは、前記ピストン2145'の壁部2148'の皮膚部2151と前記チャンバ2101の壁部2103との間に接触がない。図示されるように、壁部2147'の接触領域2149'は、前記チャンバ2101の壁2103が、図82Bの接触領域2149と異なる場合がある。前記ピストン2145'の横方向中心線2153'である。この中心線2153'は、壁部2147から壁部2148への壁部2146の前記階段状遷移2199の第1の長手方向位置により近接して配置されてもよい。
【０８２１】
図82Dは、第2の縦位置に位置する、前記ピストン2145の壁2146"(拡大された12.5:1)のピストン2145"を示し、チャンバは示されない。壁部2147は直径φz、壁部2148は壁部φz-z1(z1>0)を有する。ピストン2145"の横方向中心線2153"
図83Aは、第2の長手方向位置で生成される、図82A〜図82Dのピストン2121"(含む)、およびピストンロッド2151を示す。
【０８２２】
図83Bは、第1の長手方向位置における図83Aのピストン2121を示し、ここで、該ピストン2121は、そのピストンロッド2151を介して矢印2152で膨張されている。
図83Cは、クランプ2155によって可動キャブ2154の位置がピストンロッド2151上に固定された後、ピストン2121が収縮している第1の長手方向位置(矢印2153)の図83Bのピストン2121をそのピストンロッド2151を介して示している。
【０８２３】
図83Dは、発泡体(図示せず)(2158)を有するそのピストンロッド2151の密閉空間(2159)を通って、図83Cのピストン2121のキャビティ(図示せず)(2156)が充填されている第1の長手方向位置における、図83Cのピストン2121を示す。このフォームは、好ましくはメモリーPUフォームタイプ(本特許出願のセクション19640参照)と標準PUフォームタイプの混合物として、PUフォーム(ポリウレタン)であってもよい。これは、開放気泡構造を有する良好な圧縮性フォームである。
【０８２４】
図83Eは、第1の長手方向位置における図83Dのピストン2121を示し、クランプ2155が除去された後、該ピストン2121のキャビティ(図示せず)(2156)は、前記発泡体(図示せず)(2158)で満たされている。ここで、例えば、前記ピストンロッド2151を含むように移動することによって、前記ピストン2121の壁2146を圧縮することが可能である。前記ピストン2121は、第1の長手方向位置から第2の長手方向位置まで、大きな力を必要としない。
【０８２５】
前記ピストンに対する適切なシール力および/または適切な圧縮力を達成するために、前記フォームの開放セルを通して、ガス状媒体のような圧縮流体を添加することが必要である。
【０８２６】
図83Fは、図83Dの挿入され、圧縮されたフォーム(図示せず)(2158)およびそのピストンロッド2151と、前記ピストン2121の密閉空間(2159)(図示せず)+キャビティ(2156)(図示せず)についての、WO2109/083274の図3Bに従った圧力センサ2160および膨張弁2161との組み合わせを有する前記ピストン2121"を示す。前記ピストンロッド2151は、好ましくは、その密閉空間(図示せず)(2159)が一定容積(WO2110/094317)を有し、任意に、WO 2100/070227に従う可変容積を有するタイプであってもよい。
【０８２７】
図83 Gは、図83Fの複合センサ-膨張弁構成の拡大を示す。ピストンロッド2151の密閉空間2159のための注入口2196を有する膨張弁2161。WO2111/000578による、圧力センサ2160の入口2194およびその出口2195。
【０８２８】
図83Hは、図83Dの挿入されたフォーム(図示せず)(2158)およびそのピストンロッド2151、ならびに前記ピストン2121の密閉空間(2159)(図示せず)+キャビティ(2156)(図示せず)についてのWO2111/000578の図5に従った複合圧力センサ2162および膨張弁2161を有する前記ピストン2121"を示す。前記ピストンロッド2151は、好ましくは、その密閉空間(図示せず)(2159)が一定容積(WO2110/094317)を有し、任意に、WO 2100/070227に従う可変容積を有するタイプであってもよい。
【０８２９】
図83Iは、図83Hの複合センサ-膨張弁構成の拡大を示す。ピストンロッド2151の密閉空間2159のための注入口2196を有する膨張弁2161。WO2111/000578による、圧力センサ2162の入口2194およびその出口2197。
【０８３０】
図83Jは、図83Dの挿入されたフォーム(図示せず)(2158)およびそのピストンロッド2151、ならびに前記ピストン2121の密閉空間(2163)(図示せず)+キャビティ(2156)(図示せず)についてのWO2111/000578の図9による複合圧力センサ2164および膨張弁2165を有する、前記ピストン2121"を示す。前記ピストンロッド2151は、好ましくは、その密閉空間(図示せず)(2163)が一定容積(WO2110/094317)を有し、任意に、WO 2100/070227に従う可変容積を有するタイプであってもよい。
【０８３１】
図83Kは、図83 Jの複合センサ-膨張弁構成の拡大を示す。ピストンロッド2151の密閉空間2163のための注入口2198を有する膨張弁2165。WO2111/000578による、圧力センサ2164の入口2194およびその出口2199。
【０８３２】
図83Dに引用された前記PUフォームのデフォルトサイズへの拡張は、前記ピストン2121の前記壁2146を吹き上げるために、前記移動可能なキャブ2154を固定キャブ2167に向かって引っ張っているばね2166が、前記拡張のために力を加えている。前記スプリング2166は、前記ピストンロッド2151の上に位置決めされ、前記可動キャブ2154および固定具2168に取り付けられ、これらは、前記ピストンロッド2151の構造2168内に位置決めされる。
【０８３３】
膨張された楕円体の体積が、例えばピストンロッドのような小さな密閉空間の体積よりもはるかに大きいという問題を解決するために、膨張された体積は、ピストンの壁の膨張が残っている間に、実質的に、例えば膨張可能なトロイの体積に減少されている。これは、膨張したピストンを第1の縦方向位置から第2の縦方向位置に押すと、内圧の上昇が小さくなり、ピストンの大きさを(詰まらずに)抑えることができることを意味する。
【０８３４】
図84 Aは、中心軸2171を有する第1の長手方向位置(図示せず)における楕円形のタイプのピストン2170、およびピストンロッド2172、固定キャブ2173、および可動キャブ2174を示し、これらの上には、ピストン2170の弾性的に可撓性のある壁2175の両方が、例えば加硫によって取り付けられており、前記壁2175は、補強層2176を有する。前記ピストン2170は、図に示され、説明されるタイプの壁を有する。82A〜D(含む)前記壁2175は、使用されるボールト2177の内側に、膨張可能なトロイド2178が配置され、これは、補強材2180を有する壁2179を有し、その結果、前記トロイド2178の周囲サイズは、その外側断面直径dの変化を伴わずに、より高い内圧によって増加され、より低い圧力によって減少される。これは、前記ピストン2170がチャンバ(図示せず)の第2の長手方向位置にある場合、前記ピストン2170の壁2175'は、中心軸2171に対してほぼ平行であり、前記トロイド2178'は、前記トロイド2178'に空間を与えるために、前記壁2175および絞り2181を有する前記ピストンロッド2172に隣接して配置されることを意味する。前記環状体2178の壁2179は、前記ピストン2170が54°44'を超える角度を有する補強材2180を有する第1の論理位置にある場合よりもずっとテロップである。可撓性ホース2182は、そのチャネル2190を介して、前記ピストンロッド2172の密閉空間2183と連通し、前記チャネル2182の他端は、前記環状体2178内のチャネル2184と連通している。U字形ボールト2177は、前記ピストンが第1および第2の縦方向位置の間を移動しているときに、前記トロイド2178を案内している。前記ピストン2170の壁2175の膨張に必要な力を低下させるために、ピストン2170が第2の長手方向位置から第1の長手方向位置に移動するとき、引っ張りばね2185が前記ピストンロッド2172の上に位置決めされ、前記移動キャブ2174と、ピストンロッド2172の前記締め付け位置2181に固定されるフック2186とに取り付けられる。前記ピストン2170がチャンバの第2の長手方向位置にある場合、前記環状体2178'内のチャネル2184'の小径を観察する。チャネル2190を有する可撓性ホース2182の断面。前記チャネル2190は、閉鎖空間2183と通信する一方の端部にあり、チャネル2184および2184'と通信する他方の端部にある。前記ピストン2170の壁2175の高圧側2187は、前記ピストン2170の壁2175〜2187の内側2192内のフォーム2193(例えば、本特許出願の第19630条に開示された種類のPUフォームであり、フォームピストンに使用される)によって支持される。前記発泡体2193は、開放セルを有するため、密閉空間2183(図示せず)と、または好ましくは、低圧側2188(図示せず、または図84Bを参照)、任意で、前記ピストン(図示せず)の高圧側2191と連通している。前記環状体2178、2178'は、最適な楕円体形の壁2175を得るために、前記ピストン2170の横方向中心軸2195に収束している中心軸2194を有することが示されている。前記ピストンロッド2172の高圧端部には、図に説明されている圧力センサが示されている。83H/I.
図84Bは、楕円体形のタイプのピストン2200を示し、これは、図84Aのピストン2170の改良された簡略化されたバージョンであり、ここで、ピストン2200の壁2202内の内側2201全体は、図84Aで議論される、前記PU発泡体2203を含む。前記ピストン2200の壁2202の内側には、前記壁2202の内側に(例えば、加硫によって)取り付けられたチャネル2205がある。前記チャネル2205は、一端でトロイド2207のチャネル2206と連通しており、他端では、ピストンロッド2209内の前記ピストン2200の密閉空間2208と連通している。フォーム2203は、チャネル(図示せず)を介して密閉空間2208と連通しているか、または好ましくは、移動可能なキャブ2212内のチャネル2211を介して、前記ピストン2200の低圧側2210と連通しているか、または任意で前記ピストン2200の高圧側2211(図示せず)と連通している。前記環状体2207は、最適な楕円形の壁2202を得るために、前記ピストン2200の横方向の中心軸2214と収束する中心軸2213を有することが示されている。しかしながら、図に開示されているように。中心軸2114を有する前記別個の部品2106の接触面2107、2108が、前記ピストン2104、2104'、2104"の横方向中心軸2115よりも、前記チャンバの形状のために、チャンバの第2の長手方向位置により近くに配置され、その結果、前記中心軸2114、2115が互いに収束しない。これはまた、チャンバ(図示せず)の壁との前記環状体2207の接触領域と共に、それがまた、前記ピストン2200(図示せず)の横方向中心軸2214よりも低い位置に配置されてもよいので、場合もあり得る。前記ピストンロッド2209の高圧端部には、図で説明した圧力センサが示されている。83H/I.
図84Cは、図84 Aのピストン2170と同じ構造を有するピストン2220を示す。ただし、前記ピストン2220の低圧側の壁2221は除く。前記壁部2221は、図84 Aに示されるような楕円体の一部ではなく、張力で示される円錐の一部である。
【０８３５】
図84Dは、長手方向中心軸2231と、横方向中心軸2232、2232"とを有する、第1の長手方向位置での球形ピストン2230と、第2の長手方向位置での2230"を示す。前記ピストン2230"、2230は、それぞれ、横中心軸2233、2233を有する別個の部分2231"、2231"を含む。前記横断中心軸2233、2233"は、前記横断中心軸2232、2232"の下に位置決めされ、最初に述べたものは、第2の縦方向位置に最も近い位置に位置決めされる。図に示される別個の部品のその他の構成。80A〜Eも可能である。
【０８３６】
図84Eは、長手方向中心軸2236、および横断中心軸2237、2237"をそれぞれ有する、第1の長手方向位置での球形ピストン2235、および第2の長手方向位置での2235"を示す。壁部2239から壁部2240への壁部2234の階段状遷移2238。
【０８３７】
図84Fは、それぞれ、長手方向中心軸2241および横断中心軸2243、2243を有する、第1の長手方向位置における球形ピストン2241および第2の長手方向位置における2241"を示す。前記ピストン2241は、それぞれ横方向中心線2245、2245"を有する別個の部分2244、2244"を含み、最後に述べたものは、それぞれ、前記ピストン2241、2241"の横方向中心軸2243、2243"の下に位置し、従って、第2の長手方向位置に最も近い。トロイド2244の膨張は、図に示されるように行われてもよい。84Aまたは84B。
19690-2 ピストンとチャンバ(複数)、ギアボックス(複数)
回転ピストン
図90ABは、固定されてもよいが、常に前記ピストンによって得られるトルクに対抗することができる、チャンバ内のチャンバ内で回転しているピストンを示す。密閉空間(チャンネル)は、軸の一部であってもよく、その中心部がピストンが回転しているところであってもよく、例えば、クランクシャフト上を移動するピストンと同様である。図。11A (CT4)、11G (ESVT2)、11I (ESVT5)。前記車軸の中心は、好ましくは、前記チャンバの中心と同一であってもよく、接続ロッドの軸線は、好ましくは、前記車軸の軸線に対して垂直に配置されてもよい。前記ピストンと前記車軸との間の連結ロッドは、前記ピストンの密閉空間を備えることができ、この密閉空間は、前記ピストン内の空間及び前記車軸内の前記密閉空間と連通していてもよい。例えば、球形ピストンが使用されている場合、前記球体を車軸内のチャンネルに接続している延長ロッドは、図に示すロッドと同様に構成されてもよい。14Fおよび14Gであって、コンロッドの長さは、前記ピストンの中心部と前記軸の中心部との間の電流距離に常に順応し得るようになっている(図90C,D)。それは、接続ロッドが前記軸にどのように接続されているかに依存し、どの圧力管理技術を使用することができるか、すなわち、CTおよび/またはESVT、または第三のタイプである。CTは、弁機能、すなわち、前記接続ロッドのチャンネルと前記軸のチャンネルとの間の連続的な開閉接続を必要とする。ESVTは、前記チャネル間のオープン接続を要求する。
【０８３８】
コンロッドと車軸との間のジョイントの構成の可能性は、チャンバが固定され得るときに、トルクがピストンからコンロッドを通って車軸へどのように伝達されるかに追加的に依存する。トルクをピストンから連結ロッドを介して回転軸に伝達することは、前記2つの構成要素の間に固定された連結があることを意味する。ESVT圧力管理システムが望まれる場合、前記ジョイントの構造は比較的単純であり、フィクスチャ(例えば、歯(接続ロッド)+対応する溝(車軸))、及び前記フィクスチャを通るチャネルであって、接続ロッド及び車軸内のチャネルと常に連通しているチャネル(図)である。CT圧力管理システムが望まれる場合、前記ジョイントの構造はより複雑であり得る。これは、フィクスチャおよび回転チャネルのシリアランド/または平行解を含み得、その開口は、回転の一部の間に固定チャネルの開口と接触する。シリアルソリューションは、構築物を含む。
【０８３９】
前記フィクスチャ及び前記回転は、前記軸上の少なくとも2つの異なる位置に配置されているので、少なくとも2つのジョイント平行解は、前記フィクスチャと前記回転とが1つのジョイントに結合される構造を備える。
【０８４０】
トルクを増加させるために、1つのチャンバ内で複数のピストンが作動していてもよく、前記チャンバ内にサブチャンバが存在してもよく、例えば、サブチャンバ当たり1つのピストンが存在する場合、各ピストンは、好ましくは、各サブチャンバ内の同一の円形位置に配置されてもよい。これは、ピストン当たりの各連結ロッドの密閉空間が軸の密閉空間と連通するように、構造を単純化するために行うことができる。各ピストン内の圧力は、他のピストン内のチャネルの圧力と同じである。
【０８４１】
別の可能性は、1つ以上のピストンがチャンバ内で回転している/しているXシリンダモータ(x>1)に1つ以上のピストン-チャンバの組み合わせが組み合わされることであり、前記組み合わせは、同一の中心軸(図92A)を回転させることができ、各ピストンのトルクが伝達されて、前記モータの目的が実行されることを可能にする。
回転室
図91 Aは、ピストンの周りを回転するチャンバを示しており、前述のものは固定されてもよいが、常にチャンバから得られるトルクに対抗することができる。前記車軸の中心は、好ましくは、前記チャンバの中心と同一であってもよく、接続ロッドの軸線は、好ましくは、前記車軸の軸線に対して垂直に配置されてもよい。密閉された空間(チャンネル)は、その中心部の周囲で前記チャンバーが回転している軸の一部であってもよく、例えば、チャンバーのようなものである。図。13A、(CT6);12D,13E,F,G (ESVT);14E (ESVT7)。
【０８４２】
前記ピストンと前記車軸との間の連結ロッドは、密閉空間を備えることができ、この密閉空間は、前記ピストン内の空間と前記車軸内の前記密閉空間とを連通している(図91A、B)。
【０８４３】
例えば、球形ピストンが使用されている場合、該球体を車軸のチャンネルに接続している接続ロッドは、図に示されているロッドと同様に構成されてもよい。接続ロッドの長さは、前記ピストンの中心部と前記軸の中心部との間の電流距離に常に順応し得るように、14F及び14G(図90C,D)。この構造は、ピストンが動いている組み合わせの構造と同じである。
【０８４４】
前章でピストンが動いているときの接続ロッドと車軸の接合部の構造について述べたことは、チャンバーが動いている状況にも当てはまる。
チャンバが移動している状況では、2つの主要な溶液グループが可能であり、1つは、軸が固定され、チャンバが前記軸の周りを回転し、前記チャンバがトルクを伝達している場合である(図92A)。もう1つのグループは、車軸が回転しているときであり、チャンバ(図92B,C;図93A,B)によって導出されたトルクを伝達してもよい。
【０８４５】
車軸が前記接続ロッドを回転させている場合(図91AB)、ESVTを使用してもよいし、CTを使用してもよい(図91E)。これは、接続ロッドの密閉空間と車軸の密閉空間との間に弁を形成する可能性に依存する。例えば、2つの弁がCTを有効にし(図91C、D)、弁がESVTを使用しない(図91E)。
【０８４６】
トルクを増加させるために、1つのチャンバ内に複数のピストンが存在してもよく、前記チャンバ内にサブチャンバが存在してもよく、サブチャンバ当たり1つのピストンが存在する場合には、各ピストンは、各サブチャンバ内の同一の円形位置に配置されてもよく、または例えば、異なる円形位置に配置されてもよい。図。13A-G、14A-H。ピストン当たりの各連結ロッドの密閉空間が軸の密閉空間と連通するように、同一の円形位置での位置決めは、構造を単純化するために行われてもよい。各ピストン内の圧力は、他のピストン内の圧力と同一である。
【０８４７】
チャンバが回転しているときには、全てのパラメータについていくつかの溶液を組み合わせることができる。
チャンバが、例えば、車両のシャーシ上の車軸に取り付けられた軸受の周りを回転し、車軸が、例えば、ピストンが前記シャーシに固定されている間に、前記シャーシ上に取り付けられた軸受の周りを回転し、例えば、同じ方向に回転する場合、接続ロッドは、前記固定ピストンと前記固定車軸との間で固定されてもよい。前記車軸及び前記チャンバは、更に、反対方向に回転してもよい。溶液のこの組み合わせの前記接続ロッド及び軸のチャネルは、好ましくは、ESVTシステムと連通している(図10M、13C)。
【０８４８】
チャンバが例えば車両のシャーシに取り付けられた軸受の周りを回転し、車軸が例えば前記シャーシに固定されている場合、ピストンは、前記チャンバを回転させるのに必要な力モーメントを得るために、前記車軸に固定して取り付けられたコンロッドによって固定することができる。溶液のこの組み合わせの前記接続ロッドおよび軸のチャネルは、好ましくは、ESVTシステムと連通していてもよい(図91A〜C)。図。91 G-Iは、チャンバーのベアリングが車軸に取り付けられている同様の溶液を示している。
【０８４９】
チャンバが1つまたは複数のピストンを含む複数のピストン-チャンバの組み合わせがある場合、前記組み合わせのチャンバは、少なくとも1つのチャンバを含むハウジングを介してトルクを伝達することができ、前記ハウジングは、トルクを、例えば、ベアボックスまたは自動ギヤ(例えば、Variomatic(R))に、車輪、プロペラなどに伝達することができる。
【０８５０】
さらに、前記組み合わせの各チャンバが、そのトルクを、前記チャンバが動作している軸に伝達することが可能である(図93A、B)。前記車軸は、固定された車軸の周りを回転し、接続ロッド内の固定されたピストンの密閉空間は、前記固定された車軸内のチャンネルを介して圧力管理システム、好ましくはESVTシステムと連通している。
19690-2-好ましい実施形態の説明
図90Aは、円形チャンバ4001内の第1の長手方向位置に近接して配置された1つの回転ピストン4000を示し、ピストン4000は、連結ロッド4003によって軸4002に接続され、前記軸4002および連結ロッド4003は、それぞれ、1つずつ、互いに連通するチャンネル4004および4005を備える。前記チャネル4005は、ピストン4000の(第1の)密閉空間である。前記チャネル4004は、前記ピストン4000の(第2の)囲まれた空間である。前記チャネル4005は、ピストン4000の壁内のスペースと通信している。中心軸3997および3998は、それぞれ水平および垂直である。チャンバ4001の中心軸前記軸線3997および3998の中心点3995。好ましくは、前記中心点3995を通る前記軸4002の軸(そのように図示せず)であり、好ましくは、前記円形チャンバ4001の中心軸3996を通る平面に垂直に配置される。接続ロッド4003の中心軸4008は、好ましくは、前記中心点3995を通過する。ピストン4000'は、前記チャンバ4001の最終的な第1の円形位置およびピストン4000"の第2の円形位置に示される。円形チャンバ4001は、第2の長手方向位置から第1の長手方向位置まで、360度にわたって構成される。ピストン4000は、「前記チャンバ4001内で時計回りに中心点3995を中心にして回転する」。チャネル4004は、圧力管理システムと通信しており、CTおよび/またはESVTシステムであってもよい。中心点3995に対してコンロッド4003の反対側にカウンターウェイト3994が位置する。
【０８５１】
図90Bは、接続ロッド4003の軸4002への組み立ての詳細を示す。これは、軸4002の歯4007が前記ハブ4009の対応する溝4007'内に嵌合する、軸4002の長手方向にスライドして取り付けられた軸4002にあるハブ4009を有することによって行われる。この構造により、トルクをコンロッドから伝達することが可能となる。
【０８５２】
軸4002への4003。この構成は、さらに、前記車軸内のチャネル4006および前記ハブ4009の壁内のチャネル4006'と、前記接続ロッド4003内のチャネル(第1の密閉空間)4005と、チャネル(第2の密閉空間)との間で、一定の通信を可能にする。
【０８５３】
前記軸4002内の4004。中心軸4008は、それぞれ、チャネル4005、4006、および4006'の中心軸であり、また、前記連結ロッド(4003)の長手方向中心軸でもある。この中心軸4008は、軸4002の中心軸(図示せず)に対して垂直に位置決めされる。接続ロッド4003は、前記ハブ4009に取り付けられる。接続ロッド4003は、密閉空間4005が位置する中央ロッド4010と、間に接続ロッド4003を前記ハブ4009に取り付けるためのボルト4016が位置する補強フィン4011とを有するように示される。ワッシャ4012およびスプリングワッシャ4013。前記中央ロッド4010の端部4017は、前記ハブ4009の凹部4015内に配置される。前記端部4017と前記凹部4015との間のシーリング4018。カウンターウェイト3994は、前記ハブ4009の一部として示される。
【０８５４】
図90Cは、ピストン4000が取り付けられる接続ロッド4003の延長ロッド4020を示す。ピストン4000は、第1の円形位置4021の近くに配置されることが示される。残りは、図14Fに示されているものと同一の構造である。接続ロッド4003は、ピストン4000の壁4024の前記軸4002への変化距離に対する補償を可能にするように、接続ロッド4003のチャネル4005の端部4023内で、2つのO-リング4021および4022によって、軸4002との間で、軸4002との間で、シール的に摺動嵌合を伴って移動している延長ロッド4020を備える。前記延長ロッド4020内には、チャネル4027を介して前記ピストン4000の空間4026および接続ロッド4003のチャネル4005と連通するチャネル4025がある。延長ロッド4020の端部3991と、チャンバ4001の中心軸3996と、接続ロッド4003の中心軸4008との交差点3990'との間の距離1。
【０８５５】
図90Dは、ピストン4000"が取り付けられた接続ロッド4003の延長ロッド4020を示し、ピストン4000が第2の円形位置4028に位置する場合を示す。残りは、図14Gおよび図90Cに示されるものと同一の構造である。延長ロッド4020の端部3991と、チャンバ4001の中心軸3996と、接続ロッド4003の中心軸4008との交差点との間の距離1'。1'<1の長さ(図90Cに示す)。
【０８５６】
図90Eは、図11Aに基づくCT-圧力管理システムと連通する図90Aの構成を示し、軸4002の中心軸4029を通る平面で設計される。図90A、Bの接続ロッド4003と軸4002との間のジョイント4051は、図11Dに従う。接続ロッド4002のチャネル4005は、車軸4002のチャネル4004と連通している。最後に言及したチャネル4004は、チャネル822および823と通信している。上記図面のさらなる参照番号の説明については、図11Aおよび図11Dを参照されたい。
【０８５７】
図90Fは、図90A、Bの接続ロッド4002のチャネル4005を有する、チャネル4004を含む車軸4002の遷移のための、図11Gに基づくESVT(圧力管理システム)および図11Tに基づくジョイント4052を示す。前記図面のさらなる参照番号の説明については、図11G及び図11Tを参照されたい。
【０８５８】
図90Gは、図11Iに基づくESVT(圧力管理システム)と、図11Tによる車軸4002のジョイント4052とを示し、図11Iに示すように、チャネル4004と、チャネル4005を構成する接続ロッド4003とを備える。90A,B.上記図面のさらなる参照番号については、図11Iおよび11Tを参照されたい。
【０８５９】
図90Hは、図11Qによる、図11IのESVTシステムのタイミングを制御するカムシャフト4060の組み合わせによる、図90Gに基づくESVT-圧力管理システムを示し、一方、エネルギーは、H2によって駆動される、H2Oの電気分解から誘導される燃焼モータ4061から得られる。上記図面のさらなる参照番号の説明、およびその他の詳細については、図90G、11I、11T、および11Qを参照されたい。
【０８６０】
図901は、4つの回転ピストン5070、5071、5072、5073respを示す。4つのサブチャンバ5075、5076、5077、5078を含む円形チャンバ5074内で、各ピストンに対して1つずつ、前記円形チャンバ5074は、好ましくは、固定され得る。前記回転ピストン5070、5071、5072、5073は、各々、サブチャンバ5074、5075、5076、5077の各々において同一の円形位置に配置される。前記ピストンの循環は、前記円形チャンバ5074の中心点5079の周りを時計回りであるように示される。各ピストン5070、5071、5072、5073は、同一の軸5085の周りを回転しており、その中心は、前記中心点5079と同一である。各ピストンピストン5070、5071、5072、5073は、図90C,Dに記載されるように、延長ロッド5090、5091、5092、5093を備える接続ロッド5080、5081、5082、5083によって、前記軸5085に接続される。実際、前記ピストン5070、5071、5072、5073、連結ロッド5080、5081、5082、5083、および延長ロッド5090、5091、5092、5093に関するこの構造は、図に示す構造の4倍である。90A,B.4つの連結ロッド5090、5091、5092、5093は全て、ボルトによって共通ハブ4029に組み立てられている。前記ハブ4029は、図に示すように、前記ハブ4029の対応する溝(4007')に嵌合するように、前記車軸5085の歯(4007)によって前記車軸5085に固定的に取り付けられる。
【０８６１】
図90Jは、図901の接続ロッド5080、5081、5082、5083および軸5085のアセンブリの拡大図を示す。実際、この継手は、360にわたって4つの等しい円セグメントで図90Bに示す継手の4倍である。共通ハブ4053。
【０８６２】
各接続ロッド5080、5081、5082、5083のチャネル5086、5087、5088、5089は、前記軸5085内のチャネル5090と、従って、互いに、常に連通している。それは、各ピストン5070、5071、5072、5073内の空間(図90C、D参照)と、軸5085内のチャネル5090との間の直接通信を可能にするので、この構成は、好ましくは、ESVT圧力管理システムで機能する。
【０８６３】
図90Kは、aと通信している図901、Jの構成を示す。
図11Iに記載のESVT圧力管理システム、および、図90Jの共通ハブ4053と組み合わせた、図11Tに基づくジョイント4052の前記車軸の中心軸の周囲にミラーリングされた、新しいジョイント4054:ダブリングのさらなる開発。この継手の部分の説明については図11Tを参照されたい。
【０８６４】
図90Lは、ESVTシステムのタイミングを制御するカムシャフト4060と組み合わせて図90Kに示されるジョイント4054の構造に基づくモータの好ましい実施形態を示し、一方、エネルギーは、図11Qに従う、バッテリ832からの電気エネルギー上で、H2によって駆動される、燃焼モータ4061から得られる。当該図面のさらなる参照番号の説明については、図90K及び11 Qを参照されたい。
【０８６５】
図91Aは、1つの円形チャンバ4030(360°以上)を示し、これは、軸4032の周りを反時計回りに回転し、3つのスポーク4034によって吊り下げられる。前記スポーク4034は、接続ロッド4033の断面とは異なる断面で示される。ピストン4031は、前記円形チャンバ4030内の第1の円形位置の近くに配置される。前記ピストン4031は、好ましくは、連結ロッド4033によって固定され、最後に言及されたサスペンションハブ4038は、ピストン4031上の円形チャンバ4030から反力を受ける歯および対応する溝(図91Bを参照のこと)によって前記車軸4032上に固定される。前記スポーク4034のハブ4035と前記軸4032との間には、軸受4039が設けられ、これは、適切な嵌合によって前記スポーク4034のハブ4035に固定され、前記スポーク4034のハブ4035が前記軸4032を回転させることを可能にする。ベルト874は、チャンバハウジング4036のエッジ近傍で回転し、前記チャンバ4030の回転方向に沿って作動する。
【０８６６】
図91Bは、接続ロッド4033と車軸４０３２との組み立ての詳細を示す。スポーク4034のハブ4035は、スポーク4034の回転ハブ4035と共に回転する適切な嵌め合いを有するベアリング4039を備える。軸受4039は、軸4032の壁およびハブ4038の上部4038-1の壁のチャネル4044および4045を含むものとは異なる断面に属するため、ここでは弁機能は配置されない。接続ロッド4033のハブ4038は、接続ロッド4033に接続される上部4038-1と下部4038-2の2つの部分から構成される。前記上部および底部は、接続ロッド4033を追加的にハブ4038にボルト締めするボルト4040によって互いにボルト締めされる。スプリングワッシャ4041およびワッシャ4042。ハブ4038は、第4007番目に嵌合する溝4007'を備える。前記車軸4032のチャネル4043と、車軸4032の壁のチャネル4044と、ハブ4038-1の上部の壁を通るチャネル4045と、接続ロッド4034を通るチャネル4046との間には、一定の通信が可能である。延長ロッドを通るチャンネルは示されていない。
- 図90C,D参照。常時通信のため、ESVTシステムの使用が望ましく、特に、1つの車軸に複数のチャンバーが適用され、CTシステムの使用は任意である。
【０８６７】
図90A〜図90Dの実施形態に準拠したCTおよび/またはESVT圧力管理と組み合わせるためのすべての解決策は、図91A、Bの実施形態にも適用可能である。
図91A、Bおよび同様の図に示される構成に基づいて、4つのピストンを備える4つのサブチャンバを有するチャンバが図示されていないが、ここで言及されているのみである。901, 前記チャンバは、前記円形チャンバの中心線の中心点を中心軸が通過する軸の周りを回転している。各ピストン内の空間は、4つの延長ロッドおよび接続ロッドの各々のチャネル(密閉空間)を通して、前記車軸内のチャネルと常に連通しており、この構成は、好ましくは、ESVTシステムで機能する。
【０８６８】
図91Cは、図91 Bと同等の構造を示し、違いは、軸受5100は、接続ロッド5102を車軸5103に組み立てるハブ5101の一部であること、およびスポーク5105をそのハブ5106(図9 IDを参照)に前記車軸5103と接続するハブ5104の両方であることである。また、軸5103の壁内のチャネル5109は、軸受5100が位置する軸5103の一部に位置決めされる。
【０８６９】
断面K-Lは、接続ロッド5102および軸5103のハブ5101を通る断面であり、ここで、軸5103は、溝5108に嵌合する歯5107によってハブ5104に固定的に接続される。断面N-Mは、スポーク5105のハブ5106(図91D参照)および軸5103のハブ5106を通る断面であり、ハブ5106は、軸受5100を用いて、前記軸5103を反転させることができる。
【０８７０】
図91Dは、図90Cの断面N-MおよびK-Lを示す。さらに、チャンバ5110の断面が示され、前記チャンバ5110の壁5111は、延長ロッド(図示せず、図90C、Dを参照のこと)のための開口部5112と、接続ロッド5102のためのより大きな開口部5113とを備える。
【０８７１】
ベアリング5100と連結ロッド5102のハブ5101との嵌合は、ベアリング5100が、スポーク5105のハブ5106内で旋回できない一方で、連結ロッド5102のハブ5100内で旋回できるようなものである。前記軸受け5100と軸受け5103との嵌合は、軸受けが前記軸受け5102を周回することができるようなものである。その結果、チャンバ5110が、前記車軸5103の周囲を回転している場合、チャンバ5109は、前記車軸5103のチャンネル5114と一定の通信を有していない。ここで、CT圧力管理システムを使用することができる。
【０８７２】
図に示された実施形態と共に。91A〜D(含む)は、前に図90E (CT)、図に示された、モータの残りの実施形態の好ましい実施形態である。90F-H (うちESVT)
図91Eは、接続ロッドのチャネル4035と車軸4032のチャネル4034との接続を示し、該チャネル4035と4034との間で一定の通信が可能である。ベアリング4039は、同じ回転速度で接続ロッド4033と共に回転しており、したがって、チャネル4037は、接続ロッド4033のチャネル4035と常に連通する。接続ロッド4033の中心軸4036。車軸4040は、付加チャンネル4041を備える。前記チャネル4041は、チャネル4042を介して、前記車軸4040のチャネル4032と常に通信している。前記チャネル4041は、さらに、上部ハブ4038-1のチャネル4045を介して、ベアリング4039のチャネル4037と常時通信している。車軸4040の部品4046は、前記部品4046.の壁内のチャネル4042のほぼ周囲に、小径を有する。接続ロッド4035のチャネル4035は、図によれば、ピストン4031と常に連通している。90C、90D(球形ピストンを使用する場合)車軸4032内のチャネル4034は、圧力管理システムと通信している。
【０８７３】
ESVT8は、この構成で正常に動作している可能性があります。
車軸とコンロッドの接合部に使用されるバルブについては、CT2を使用する場合、図11Dを参照されたい。図90E(参考文献4051)に示されているように、図11Dを参照されたい。ESVT1については、図11Tを参照し、それから、例えば、図90F(参照番号4052)および図90K(参照番号4054)に示される。
【０８７４】
ベアリング4039と上部ハブ4038-1および下部ハブ4038-2との間の嵌合は、ベアリングがハブ部品4038-1および4038-2に対して移動不可能であるようにしてもよい。これが、軸受4038-1の壁のチャネル4037が、上方ハブ4038-1の壁のチャネル4045と常に連通しており、したがって、車軸のチャネル4032と接続ロッド4033のチャネル4035との間に一定の連通がある理由である。ESVTシステムの使用は可能かもしれない。
【０８７５】
ベアリング4039が、前記ハブ4038-1/4038-2と摺動嵌合を有し、例えば、スクイーズ嵌合が車軸4040と嵌合する場合、前記通信は、ハブ4038が前記車軸の周囲を回転しているときに中断される。CTシステムの使用は可能かもしれない
図92Aは、中心軸5000を有する主モータ軸4094の周囲で、ピストン4091が同一であり、互いに平行に配置された円形チャンバ4092内を移動している3つのシリンダ・モータ4090を概略的に示す。チャンバ4092は、ハウジング4095によって相互接続され、ギアボックス4093は、ボルト4096、バネ4097、およびワッシャ4098によって、前記アセンブリ上に取り付けられる。モータ4090の主モータ軸4094は、ギアボックス4093の軸5004と直接連通する。前記ギアボックス4093は、駆動軸軸5000を備える。前記ギアボックス4093は、逆方向に組み込まれている。図示されていないが、代替として、クラッチがホイール(図示せず)、例えば、主モータ軸4094と常に連通しているフライホイール上で押圧されたときに、主モータ軸4094が前記クラッチを通って前記ギアボックス4093の軸5004と連通している主モータ軸5004との間にクラッチが挿入されてもよい。クラッチが前記フライホイール上に押されない場合、モータ4090は、ギアボックス4093の軸5004から自由に回転し、前記ギアボックス4093の外側軸4099から自由に回転する。圧力管理システム5001、好ましくは、各ピストン4091の密閉空間5003および各ピストンの内側5006と連通しているチャネル5002と連通しているESVTシステム。ボルト5004(バネおよびワッシャ)は、2つのチャンバ部4092-1および4092-2を各チャンバ4092に対して一緒に取り付けている。ピストン4091は、ハブ5005によって、例えば、図90A〜Cまたは図90I、Jに従った、主モータ軸4094にそれらのトルクを伝達する。
【０８７６】
図92Bは、ピストン5011が円形チャンバ5012内を移動している3つのシリンダのモータ5010を概略的に示す。前記チャンバ5012は、同一であり、主モータ軸5013の周囲に互いに平行に配置される。チャンバ5012を一緒に保持するハウジングプレート5017。ピストン5011によって生成されるトルクは、ハブ5019によって接続ロッド(50xx)を介して、例えば、図に従って、主モータ軸5013に伝達される。図90A〜Cまたは図90A〜Cによる。90I、J、または図91A〜図91Dによる。前記主モータ軸5013上の各側面には、ベルト5021によって車両の車軸5016上の対応する車輪5015に連結された可変ピッチホイール5014が組み立てられており、示されているのは、モータ5010の側面の高ピッチと、車輪軸5016の側面の低ピッチ(車両が急速に移動している)とが示されている。距離xは、車輪5014および5015のピッチが変化しても、この距離が変化しないことを示しており、前記変化は、前記高ピッチと低ピッチとの間の任意のピッチであってもよい。主モータの中心にあるチャネル5019は、圧力管理システム5020、好ましくはESVTシステムと直接通信する。図示していないのは、車両が前方だけでなく後方にも移動できるようにするための反転配置である。
【０８７７】
図92Cは、図92Bと同じであるが、モータ5010の側面におけるホイール5014'のピッチが小さく、ホイール軸5016の側面におけるホイール5015'の高ピッチ(車両はゆっくり移動している)を示す。
【０８７８】
図93Aは、チャンバ5021が中心軸5022の周りを回転している3つのシリンダのモータ5020を概略的に示す。前記チャンバ5021は、それぞれ、チャンバ5021の各側のコーナーブラケット5023、5023'によって中心軸5022に接続され、その結果、チャンバ5021によって生成されるトルクは、前記コーナーブラケットを介して前記中心軸5022に伝達される。なぜなら、前記中心軸5022は、各ピストン5025の各ハブ5034の外側に、部品5022'を含み、前記ブラケットサイト5023、5023'によってのみ接続され、さらに、前記中心軸(5022)の部品に対応する部品(5033')を含む軸受(5033)を含むからである。前記中央軸5022は、ギアホイール5028を介して、外部ギアボックス5024と連通している。前記ギアホイールは、ギアホイール5029と連通している。前記ギアホイール5029は、駆動軸軸5030と間接的に連通する。駆動軸軸5030の回転方向5031。各チャンバ5021は、ピストン5025と、フライホイールとして機能し、中心軸5022から最も遠くに位置するリング5026とを備える。前記ピストン5025は、ハブ5034によって内軸5032に組み立てられる。前記内軸5032は、それぞれ、車両およびギアボックスに取り付けられた取付け具5035、5035'によって取り付けられる。内軸5032と軸5022との間は、軸受5033である(拡大図を参照のこと)。圧力管理システム5027、好ましくはESVTシステム。前記内軸5032内のチャネル5037との圧力管理システム5027の通信部5036。前記チャネル5037は、ピストン5025内の空間5038と連通する、接続ロッド5040(概略的に示される)内のチャネル5039と連通する。
【０８７９】
図93Bは、中心軸5022の左隅の拡大図(4:1)、および中心軸5022と内軸5032との間の軸受5033を示す。照明器具5035。
107好ましい実施形態の説明
図100に、いわゆるインジケータ図を示す。この図は、直径が固定されたシリンダを有する従来の単段一方向作動ピストンポンプの圧力pとポンプ行程容積Vとの断熱関係を模式的に示したものである。ストローク当たりの作動力の増加は、図から直接読み取ることができ、シリンダの直径に対して2次である。圧力p、従って操作力Fは、膨張されるべき本体のバルブが開くまでストロークの間、正常に増加する。
【０８８０】
図102Aは、本発明によるピストンポンプのインジケータ図を示す。圧力pのダイアグラムは従来のポンプのものと同様であるが、操作力は異なり、加圧室の横断面の選択された領域に完全に依存することを示した。これは仕様に完全に依存する。例えば、操作力が一定の最大値を超えないようにするか、操作力の大きさが人間工学的要求に従って変動するようにする。これは、例えば、水ポンプの場合のように、手動ポンプが圧力を大きく変化させることなく媒体を輸送するだけの場合に特に要求される。加圧チャンバの長手方向及び/又は横断面の形状は、任意の種類の曲線及び/又は線とすることができる。また、横断面、例えば、圧力の増加により増加することも可能である(図102B)。操作力の一例は、破線の太線1または2である。1と2で示された異なる壁の可能性は、図の前述の1,2行目に対応する。Aセクションはピストンのみが動いているポンプに関するものであり、Bセクションはチャンバのみが動いているポンプに関するものである。両方の動きを同時に組み合わせることも可能です。
【０８８１】
図102Bは、圧力の増加により増加する横断面を有するチャンバを有するピストンポンプのインジケータ図の例を示す。
図103A、B、C、Dは、第1の実施形態の詳細を示す。ピストンは、気体及び/又は液体媒体の圧力が増加すると減少する直径を有する円筒形の横断面を有する円筒形及び円錐形の部分を含む加圧室内を移動する。これは、運転力が一定の最大値を超えてはならないという仕様に基づいている。種々の直径間の遷移は、不連続なステップなしで緩やかである。これは、ピストンがチャンバ内で容易にスライドし、シール能力の損失なしに、横断面の変化する領域および/または形状にそれ自体適応することができることを意味する。圧力を上げて操作力を下げる必要がある場合は、ピストンの横断面積は減少しており、それに伴って円周の長さも減少している。円周長の短縮は、座屈レベルまでの圧縮または緩和に基づく。ピストン手段の長手方向断面は、加圧チャンバの壁と可変角度、例えば40°未満の台形であり、後方に偏向することができない。シールの寸法は、ストローク毎に3次元で変化します。ピストン手段の支持部、例えば、例えば、ピストンのポンピングストローク中に非加圧側に配置された、密封手段内のディスクまたは一体化リブは、圧力下での偏向から保護する。また、ピストン手段の負荷部分、例えば、いくつかのセグメントを有するスプリングワッシャを、例えば、ピストンの加圧側に取り付けてもよい。これにより、可撓性シール部が壁に向かって締め付けられる。これは、ポンプがしばらく使用されず、ピストン手段がしばらく折り曲げられている場合に便利である。ピストンロッドを移動させることによって、ピストン手段のシール部の台形断面の側面が軸方向及び半径方向に押され、ピストンのシール縁が加圧室の減少直径に追従するようになる。ストロークの終了時には、デッドルームの容積を減らすために、中央部のチャンバーの底部が高くなっています。ピストンロッドは、主に、加圧室をロックするキャップにガイドされてもよい。ピストンがその移動の両方向でチャンバの壁にシールするとき、ピストンロッドは、例えば、チャンバ内の過圧の場合に閉じられるスプリング力作動弁を有する入口チャンネルを備える。ピストン手段の負荷部分を使用しないと、この別個の弁は不必要である。本発明によるポンプの設計では、ポンプの部品は、作業力に対して最適化されている。ポンプの内径は、既存のポンプよりも大きいポンプチャンバ長さの主部の上にある。その結果、チャンバーの残りの部分の容積は既存のポンプの容積よりも小さくても、入口容積は大きくなる。これにより、ポンプは既存のポンプよりも迅速にポンプを送り出すことができるが、必要な最大操作力は、消費者が快適であると報告したレベルよりも大幅に低減され、低くなる。チャンバーの長さを短くすることができるので、女性やティーンエイジャーにとってさえ、ポンプが実用的になる。ストロークの容積は、既存のポンプの容積よりもまだ大きい。
【０８８２】
図103 Aは、壁セクション2、3、4、および5のその横断面の異なる領域の一部を有する加圧チャンバ1を有するピストンポンプを示す。ピストンロッド6キャップ7は、ピストン手段を停止させ、ピストンロッド6を案内する。壁2,3,4,5の断面間の遷移16,17,18チャンバ1の長手方向中心軸19。ポンプストロークの最初のピストン20と最後のピストン20'である。
【０８８３】
図103Bは、弾性材料製のシール部8と、例えば、セグメント9.1、9.2、9.3(図示せず)を有するスプリングワッシャと、ロック手段11の2つの部分の間でピストンロッド6に取り付けられたピストン手段の支持部10とからなる荷重部9とからなるシール部8を示す。ピストンロッド6は、入口12及びバルブ13を有する。ピストン手段のシール部8と加圧室1の壁2との角度α1。シーリング縁部37。距離aは、ストロークの開始時の横断面における、シール縁部37からチャンバ1の中心軸までの距離である。
【０８８４】
図103Cは、デッドルームの容積を減少させる手段15における出口チャネル14を示す。ピストン手段のシール部8'と加圧室1の壁5との角度α2距離a'は、ストロークの端部における横断面における、シール縁部37からチャンバ1の中心軸までの距離である。距離a'は距離aの約41%であることが示されている。負荷部分9'。
【０８８５】
図103Dは、操作力がほぼ一定に維持されるように横断面が選択され、人間工学的要求(例えば、図277 N)に従って選択される本発明による、フロアポンプのチャンバ(φ内部60〜19.3mm、長さ500mm)の長手方向断面を示す。他の力の大きさも選択することができる。これは、一定の操作力が人間工学的に正しくない可能性があるため、本発明によるフロアポンプの定量化の出発点を与えるに過ぎない。比較として、既存の低圧フロアポンプ(φ内32mm、長さ470mm)の断面を点線で、既存の高圧フロアポンプ(φ内27mm、長さ550mm)の断面を点線で示す。本発明によるフロアポンプは、両方とも、既存のポンプよりも大きな1回拍出量を有し、従って、膨張タイヤが速く、動作力が低いことが明らかに示されている。本発明によるチャンバは、全ストローク中の人間工学的要求に合わせることができる。
【０８８６】
図104A、B、C、D、E、Fは、第2の好ましい実施形態の詳細を示す。ピストン手段のシール部は、チャンバの中心軸に平行な軸の周りを回転することができる支持手段によって支持された弾性変形可能な材料で作られる。
【０８８７】
この動きの結果、シール部の面積が広くなり、圧力が高いほどチャンバ内にあることになる。支持部に対する負荷部分は、支持手段の動きを開始させる。平らな形状のバネの形態の負荷部分は、チャンバの中心線に垂直な方向に寸法を変化させることができる。チャンバ内の圧力が高くなると、ばねはますます剛性を増す。また、支持手段が回転する軸上のスプリングでもよい。シール部の直径を小さくすることにより、その長さを長くする。これは、弾性変形可能な材料であって、例えばゴムのように、わずかに圧縮可能なものである。したがって、ストロークの開始時には、このシール手段からピストンロッドが突き出してしまう。シーリング部分のための他の材料が選択される場合、その長さは、変化しないままでよいか、またはその直径を減少させることにより減少し得る。
【０８８８】
図104Aは、異なる横断面積の一部を有する加圧チャンバ21を有するピストンポンプを示す。チャンバは、高圧側に冷却リブ22を有する。チャンバーは(射出)成形することができる。ピストンロッド23。キャップ24は前記ピストンロッドを案内する。ポンプストロークの始まりのピストン36と終わりのピストン36'である。
【０８８９】
図104Bは、手段26によってピストンロッド23に固定された弾性変形可能なシール部25(延伸されない)を示す。ピストンロッド23の部分27は、シール部25から突出している。支持部28は、ピストンロッド23に固定されたリング29に吊り上げられている。支持部28は、軸30の周りを回ることができる。荷重部31は、穴32内でピストンロッド23に固定されたばねを備えている。シーリングエッジ38。
【０８９０】
図104Cは、ピストンロッド23の部分27が、弾性変形した封止手段25'によってほぼ覆われていることを示しており、この封止手段は、今や、その長さを増加させ、その直径を減少させている。シーリングエッジ38'。チャンバのシール縁部38と中心軸19との間の距離a'は、示された横断面における距離aの距離の約40%である。
【０８９１】
図104Dは、図104BのセクションAAを示す。負荷部分31は、ピストンロッド23の孔32の一端で固定されている。支持部28及びリング29。支持部は、停止面33(延伸されない)によって停止される。支持部28は、案内手段34(図示せず)によって案内される。
【０８９２】
図104Eは、図104Cの節B-Bを示す。支持手段28及び負荷手段31は、ピストンロッド23に向かって移動される。リブ22。
図104Fは、装填手段31の代替案を示す。各軸３０上にスプリング35を備える
図105A、B、C、D、E、F、G、Hは、第3実施形態の詳細を示す。それは第1実施形態の変形形態である。シール部は、気体および/または液体媒体用の可撓性不透過性膜を含む。この材料は、折り曲げなしで3方向に寸法を変えることができる。このシール部は、チャンバの壁にシールするOリングに取り付けられている。O-リングは、荷重手段、例えば、周囲のバネによって壁に荷重をかけられる。Oリングおよびスプリングは、さらに、ピストンロッドに固定された車軸の周りを回転することができる支持手段によって支持される。この支持手段は、ばねによって負荷することができる。
【０８９３】
図105Aは、図103Aのものに対するピストンポンプ類似体の縦断面を示す。ポンプストロークの先頭のピストン49と末端のピストン49'。
図105Bは、シール手段40(例えば、応力がかかった皮膚)を備えるストロークの開始時のピストン手段を示し、これは、シール手段41(例えば、Oリング)に固定される。このOリングは、シール手段41とシール手段40との周囲に配置されたばね42によって負荷される。ばね42の中心軸39。Oリング41および/またはばね42は、ピストンロッド45に取り付けられた軸44上で回転可能な支持手段43によって支持されている。
【０８９４】
中心軸19に対して垂直に配置される。それは、(圧縮)ポンプストロークの間に圧縮に負荷された、ある量の別個の部材43'を含む。これらは、封止手段40、41及び装填手段42の周囲に配置され、これらが支持される。支持手段43は、ばね46によって装填することができる。チャンバ2の壁面と支持手段43との間の角度βピストンロッド45は、入口又は弁を有していない。スプリング42(図示せず)の代替として、スプリングの形態の支持リングおよび/またはロードリングをOリングに取り付けることができる。シール縁部48。
【０８９５】
図105Cは、ストロークの端部におけるピストン手段を示す。封止手段40'、41'は、ストロークの開始時よりも厚い40,41である。ばね46'。壁面5と支持手段43との間の角度β2は、ストロークの終端である。密封縁部48とチャンバーの中心軸19との間の距離a'は、図示された断面におけるストロークの開始時の距離aの約22%である。より小さい距離、例えば、15%、10%または5%が可能であり、ピストンロッド上のピストンのサスペンションの構造のみに依存する。したがって、これは、他のすべての実施形態にも有効である。
【０８９６】
図105Dは、支持手段43、軸44、およびブラケット47を有する図105AのセクションC-Cを示す。図105Eは、図105AのセクションD-Dを示す。
図105Fは、チャンバー内の図105Gのピストン118および図105Hのピストン118'の2つの位置を示す。
【０８９７】
図105Gは、材料の複合体で作られたピストンを示す。それは、弾性不透過性材料のスキン110及び繊維111を含む。ファイバ・アーキテクチャは、内圧を受けるとドーム・フォームになる。この形状は、ピストンの動きを安定させる。代替的に、シール手段は、ライナー、繊維、およびカバー(延伸されていない)を含んでもよい。ライナーがきつくない場合は、不浸透性の皮膚を加えてもよい(描かない)。ピストンの圧縮側の全ての材料は、チャンバの特定の環境要求に適合する。皮膚はシール部112に取り付けられている。スキン及びシーリング部内には、ばね力リング113が取り付けられ、その平面内で弾性変形することができ、リング114の荷重を高めることができる。シール縁部117。
【０８９８】
図105Hは、ポンプストロークの端部における図105Gのピストンを示す。ドームは、まだ完全な過圧がある場合には、形状115に圧縮されている。形状110'は、例えば媒体が解放された後に過剰圧力が低下した場合の結果である。
【０８９９】
図106A、B、Cは、第4の実施形態の詳細を示す。ピストン手段は、例えば、周囲に巻かれた織物糸またはコードの形態の補強材を有するゴム管を備える。補強巻線の接線とホースの中心微細部との間の中立角度(=いわゆるブレード角度)は、数学的に54°44'と計算される。内圧下のホースは、鉄筋が伸びないと仮定して寸法(長さ、直径)を変えない。この実施形態では、ピストン手段の直径は、圧力が上昇するとチャンバの断面の減少する直径に比例して減少する。ブレードの角度は、ニュートラルよりも広くしてください。加圧室の長手方向断面の主要部の形状は、ピストン手段の挙動により、ほぼ円錐形である。ポンプストロークの終わりに、圧縮媒体がチャンバから除去されると、ピストン手段は、その直径を増加させ、その長さを減少させる。直径の増加は実用上の問題ではない。ピストンから加圧チャンバの壁へのシール力は、圧力を増加させることによって増加させるべきである。これは、例えば、ピストンの直径がチャンバの横断面の直径の減少よりも少し小さくなるように編組角度を選択することによって行うことができる。従って、編組角度は、より小さく選択することもできる。
【０９００】
中立的であるか、中立的であるよりも。一般に、編組角度の選択は、全体的に設計仕様に依存し、従って、編組角度は、より広くおよび/またはより小さくおよび/または中立であってもよい。編組角度は、ピストン内の場所によって変わる可能性さえある。別の可能性は、ピストンの同じ断面内に、同一のおよび/または異なるブレード角度を有するいくつかの補強層が存在することである。任意の種類の補強材料および/または補強パターンを使用することができる。補強層の位置は、ピストンの縦断面内の任意の位置とすることができる。ライニングおよび/またはカバーの量は、複数であってもよい。また、カバーがない場合もあります。また、ピストン手段は、負荷手段および支持手段、例えば、先に示したものを含んでもよい。チャンバの断面積のより大きな変化に適応できるようにするために、ピストン手段の少し異なる構造が必要である。コーンは、現在、引張を受けている繊維から構成されている。これらは、ピストンロッドの近くの円錐の頂部で、およびピストンロッドの底部の円錐の開口側で一緒に巻かれている。これらはまた、ピストンロッド自体に固定されてもよい。ファイバのパターンは、例えば、圧力が高いほど、媒体が圧縮されるべきポンプのチャンバ内で圧力が高くなるように設計される。もちろん、仕様に応じて他のパターンも可能である。それらは錐体の皮膚を変形させ、それ自体がチャンバーの断面に適応するようにする。ファイバは、ライナ上で緩んでいたり、ライナとカバーとの間のチャネル内で緩んでいたり、二つのうちの一方に一体化されていたり、両方に一体化されていたりする。コーンの下にまだ圧力がなければ、壁への適切なシールを得るために、荷重手段を有する必要がある。負荷部材、例えばリング、プレート等の形態のスプリング力部材は、例えば、成形プロセスに挿入することにより、スキン内に構築されてもよい。ピストンロッド上の円錐体のサスペンションは、ピストンがここで張力によって荷重を受けるので、前述の実施形態よりも良好である。従って、よりバランスが取れ、より少ない材料が必要とされる。ピストンの表皮およびカバーは、特定の環境条件に適合する弾性変形可能な材料で作られてもよいが、繊維は、弾性的または剛性的であってもよく、適切な材料で作られていてもよい。
【０９０１】
図106Aは、チャンバ60を有するポンプの縦断面を示す。壁部61、62、63、64、65は、円筒形61、65および円錐形62、63、64の両方である。前記部分間の遷移66,67,68,69ポンプストロークの始まりのピストン59と終わりのピストン59'である。
【０９０２】
図106Bは、補強材51を有するホースであるピストン手段50を示す。ホースは、クランプ52または同様のものによってピストンロッド6に固定される。ピストン6は、リブ56及び57を有する。リブ56は、以下の動きを防止する。
【０９０３】
ピストン手段50は、ピストンロッド6に対してキャップ7に向かって移動し、リブ57は、ピストン手段50がピストンロッド6に対してキャップ7から離れるように移動するのを妨げる。フィッティングの他の構成も可能である(図示せず)。ホースの外側では、突出部53がチャンバ60の壁61に対してシールする。補強材51の他に、ホースはライニング55を備えている。例として、カバー54も示されている。ピストン手段の長手方向断面の形状は、一例である。シーリングエッジ58。
【０９０４】
図106Cは、ストロークの端部におけるピストン手段を示し、ここでは、気体および/または液体媒体が圧力を受けている。ピストン手段は、径方向の変化(図示せず)によってのみ直径の変化が生じるように設計されてもよい。
【０９０５】
図106Dは、図106Aのチャンバー内のポンプストロークの開始時および終了時の、それぞれ、図106Fの図106Eおよび189'のピストン189を示す。
図106Eは、頂部角度2ε1を有する円すいの一般的形状をほぼ有するピストン手段を示す。チャンバー側面に過圧がない場合を示します。それは、ピストンロッド180上の頂部に取り付けられる。ピストンの加圧側にコーンが開いている。カバー181は、シーリングエッジ188と挿入されたバネ力部材183と、支持手段としてのファイバ184と、ライナ185とを有する突起182として示されたシーリング部を含む。部材183は、カバーに負荷を与え、それにより、チャンバの側部に過圧がなければ、前記突出部182は、チャンバの壁をシールする。ファイバ184はチャンネル186内に存在することができ、これらはカバー181とライナ185との間に配置されて示されている。ライナ185は不浸透性であってもよく、不浸透性でなければ、加圧側の別個の層209(図示せず)がライナ185上に取り付けられる。ファイバは、ピストンロッド180及び/又は互いにコーンの頂部187に取り付けられる。これは、ピストンロッド180の下端にも同じである。
【０９０６】
図106Fは、ストロークの終端におけるピストン手段を示す。上部角度は、ここでは2ε2であり、チャンバのシール縁188と中心軸19との間の距離a'は、図示された断面におけるストロークの開始時の距離aの約44%である。
【０９０７】
図107A、B、C、D、Eは、ポンプの第5の実施形態の詳細を示し、ピストンは、他の複合構造として構成され、非常に緩和度の高い、三次元全てにおいて非常に弾性の高い基本材料を含む。それ自体が密着していなければ、例えば、ピストン手段の加圧側の可撓性の膜で密着させることができる。軸方向剛性は、幾つかの一体化された補剛材によって達成される。この補剛材は、横断面ではパターンに存在し、これは、この断面を最適に充填し、一方、中間距離は、横断面の直径が小さくなるほど短くなり、これは、ほとんどの場合、加圧チャンバ内の圧力が高くなることを意味する。ピストンの長手方向の部分では、補強材は、ピストン手段の軸方向と表面の方向との間のいくつかの角度に位置する。圧力率が高いほど、これらの角度は減少し、軸方向に近づく。したがって、力は、ピストンロッドに接続されたワッシャなどの支持手段に伝達されている。ピストン手段は、大量生産することができ、安価である。補強材および必要に応じて、前記可撓性膜の形態の封止手段は、前記基本材料と一緒に射出成形されてもよい。例えば、補強材を頂部で互いに接合することにより、取扱いを容易にすることができる。また、前記基本材料中で、射出成形中または射出成形後に「燃焼」することにより、膜を作製することも可能である。これは、基本材料が熱可塑性樹脂である場合に特に便利である。ヒンジは「熱傷」されないようにしてください。
【０９０８】
図107F、G、H、I、J、K、L、Mは、チャンバの実施形態およびピストンの第6の実施形態を示し、このチャンバに嵌合する。ピストンの第6の実施形態は、図107A、B、C、D、Eの1つの変形例である。ピストンおよび/またはチャンバの横断面の面積の移動方向における2つの位置間の変化が連続的であるが、依然として非常に大きく、漏れが生じる場合、断面の他のパラメータの変化を最小限に抑えることが有利である。このことは、例えば円形の断面(固定形状)を用いることによって説明することができる。すなわち、円の円周はπDであり、円の面積は1/4πD2(D =円の直径)である。すなわち、Dの減少は、円周の線形減少と面積の二次減少のみを与える。また、周囲を維持することも可能であり、面積を減らすだけである。また、形状が固定されている場合、例えば、円形の場合、一定の最小面積が存在する。形状がパラメータである高度な数値計算は、下記のフーリエ級数展開を使用して行うことができる。加圧チャンバおよび/またはピストンの横断面は、任意の形状を有することができ、これは、少なくとも1つの曲線によって規定することができる。曲線は閉じており、それぞれの座標関数に対して1つずつ、2つのユニークなモジュラーパラメーター化フーリエ級数展開によって概略的に定義することができる。
【０９０９】
【数１５】
2020029864.tif 000017
ここで、
【０９１０】
【数１６】
2020029864.tif 000018
Cp = ｆ(x)の余弦重み付け平均値
dp = ｆ(x)の正弦重み付け平均値、
p = 三角法の細かさの次数を表す。
【０９１１】
図107F、107Kは、以下の式における異なるパラメータのセットを使用することによって、前記曲線の例を示す。これらの例では、2つのパラメータのみが使用されています。より多くの係数が使用される場合、他の重要な要求に適合する最適化された曲線を見出すことが可能である。例えば、曲線の最大半径を有する曲線遷移、および/または、例えば、所定のプリミスの下で一定の最大値を超えない可能性のあるシール部の張力の最大値を見出すことができる。例として、図107L、107Mは、境界曲線の長さが固定され、その数値曲率が最小化されるという制約の下で、面内の有界領域の可能な変形に対して使用される最適化された凸曲線と非凸曲線を示す。開始領域と開始境界長を使用することにより、所望のターゲット領域に対して可能な最小の曲率を計算することが可能である。
【０９１２】
チャンバの縦断面に示されているピストンは、横断面の境界曲線が円形の場合に主として描かれている。即ち、チャンバが、例えば、図107F、107K、107L、107Mの非円形による横断面を有する場合、ピストンの縦断面の形状は、異なる場合がある。
【０９１３】
すべての種類の閉曲線をこの式、例えばC曲線(PCT/DK97/00223、図1A参照)で記述することができる。これらの曲線の1つの特徴は、断面にある数学的極から線が引かれると、少なくとも1回は曲線と交差することである。曲線は、断面平面内の線に向かって対称的であり、また、後に続く単一のフーリエ級数展開によって生成され得る。横断面の曲線が、数学的極を通る断面平面内にある線に関して対称である場合には、ピストンまたはチャンバを作製することがより容易である。このような規則的な曲線は、次の単一のフーリエ級数展開によってほぼ定義することができる。
【０９１４】
【数１７】
2020029864.tif 000019
ここで、
【０９１５】
【数１８】
2020029864.tif 000020
Cp = ｆ（ｘ）の重み付き平均値、
p =三角法の細かさの次数を表す。
【０９１６】
線が数学的極から引かれるとき、線は常に1回だけ曲線と交わる。チャンバおよび/またはピストンの断面の特定の形成されたセクタは、以下の式によってほぼ定義され得る。
【０９１７】
【数１９】
2020029864.tif 000021
ここで、
【０９１８】
【数２０】
2020029864.tif 000022
Cp = ｆ（ｘ）の重み付き平均値、
p =三角法の細かさの次数を表す。
【０９１９】
極座標におけるこの断面は、ほぼ以下の式で表される。
【０９２０】
【数２１】
2020029864.tif 000023
ここで、
ro>=0,
a>=0,
m>= 0, m∈ R,
n>= 0, n∈ R,
0<= φ<= 2π,
ここで、
r = 活性ピンの円形断面の"花弁"の限界、
ro = 活性ピンの軸の周りの円形断面の半径、
a = "花弁"の長さのスケールファクター
rmax = r0 + a
m = 「花弁」幅の定義のためのパラメータ
n =「花弁」の数の定義のためのパラメータ
φ = 曲線を境界する角度
注入口は、ピストン手段のシール部の性質のため、ストロークの端部の近くに配置される。これらの特定のチャンバは、射出成形によって、また、例えば、アルミニウムシートが、工具キャビティ内で強制的に加熱されて空気圧によって加熱され、プレスされるか、または工具運動も用いて形成される、いわゆる超塑性成形方法の使用によって製造することができる。
【０９２１】
図107Aは、円筒部71を有する長手方向断面に加圧室70を有するピストンポンプ、連続凹湾曲部73への遷移部72、ほぼ円筒部75への遷移部74を示す。ピストン手段76、76'は、ポンプストロークの終わりの最初にそれぞれ示されている。出口チャネル77の端部に、逆止弁78を取り付けることができる(図示せず)。
【０９２２】
図107Bは、弾性材料79を備えるピストン手段76を示す。弾性材料79は、ピストンの長手方向部分に、ほぼ円錐形の形状を低圧で与える。材料79は、負荷手段としても機能する。底部は、半径方向に折り畳むことができる密封手段80を備えており、この密封手段80は、装填手段としても部分的に機能する。主支持手段は、補強材81、82で構成され、補強材81は、主にピストン手段のシール縁83を加圧室70の壁面に支持し、他の補強材82は、荷重をシール手段80及び基本材料79から支持手段84に伝達し、この荷重は、例えば、ピストンロッド6によって自ら支持されるワッシャーである。密封手段80は、ピストン手段76のこの位置にあるが、まだ少し折り曲げられており、折り曲げ部85が密封縁部83を負荷するように、チャンバ70内の圧力が高くなるほど、その圧力は高くなる。補強材82は、接合部86によって頂部で互いに接合される。ピストン手段70のこの位置において、補強材81および82は、中心軸19とγとδとの間の角度を有し、ここでδは、加圧チャンバ70の中心軸19とほぼ平行である。ピストン76の表面と中心軸19との間の角度φ1。
【０９２３】
図107Cは、ポンプストロークの端部におけるピストン手段76'を示す。密封手段80は、一緒に折り曲げられ、弾性材料79は一緒に締め付けられ、その結果、補強材81,82は、中心軸19とほぼ平行に向けられる。ピストン手段76'の表面と中心軸19との間の角度φ2は正であるが、ほぼゼロである。距離a'
図示の断面におけるシール縁部83と中心軸19との間は、ストロークの開始時における距離aの39%である。封止手段は80'である。
【０９２４】
図107Dは、ピストン手段76の横断面E-Eを示し、シール手段80の基本弾性材料79、補強材81、82、折り畳み部87を示す。ピストンロッド6
図107Eは、ピストン手段76'の横断面F-Fを示し、密封手段80の基本弾性材料79、補強材81、82、折り畳み部87を示す。明確に示されているのは、弾性材料79が一緒に圧搾されることである。
【０９２５】
図107Fは、チャンバの一連の横断面を示す。この領域では、特定のステップで面積が減少するが、周囲は一定であり、これらは、2つのユニークなモジュラパラメータ化フーリエ級数展開によって定義され、各座標関数について1つずつである。左上には、前記シリーズの開始断面である断面がある。使用したパラメータのセットが図の下部に示されています。この系列は横断面の減少面積を示している。図中の太字の数字は、異なる形状の断面積が小さくなっていることを示しており、コーナーの断面積は、開始領域のサイズとして残されている。
【０９２６】
断面底部右側の形状の面積は、上部左側の面積の約28%である。
図107Gは、チャンバ162の長手方向断面を示し、その横断面積は、中心軸に沿った残りの円周によって変化する。
【０９２７】
ピストン163。チャンバは、壁セクション155、156、157、158のその横断面の異なる断面積の部分を有する。前記壁セクション間のトランジション159,160,161。断面G-G、H-H、I-Iを示す。断面G-Gは円形断面を有し、一方、断面H-H 152は、断面G-Gの面積の約90〜70%を有する。
【０９２８】
図107Hは、比較断面G-G 150として、図107Gの横断面H-H 152および点線で示される。断面H-Hの面積は、断面G-Gの面積の約90〜70%である。スムーズにされたトランジション151。また、チャンバの最小部分が示されており、これは断面G-Gの断面積の約50%を有する。
【０９２９】
図1071は、比較断面G-Gとして、図107Gの横断面I-Iおよび点線で示される。断面I-Iの面積は断面G-Gの面積の約70%である。トランジション153は、スムーズにされる。また、チャンバの最小部分も示されている。
【０９３０】
図107Jは、図107Gからの断面H-Hにおける図107A〜Cのピストンの変形例を示す。ピストンは、弾性材料で作られており、これもまた不透過性であるので、別個のシール手段が必要とされない。距離cとdは異なり、同じ横断面H-Hにおけるピストンの変形によって異なる。
【０９３１】
図107Kは、チャンバの一連の横断面を示す。この領域では、特定のステップで面積が減少するが、周囲は一定であり、これらは、2つのユニークなモジュールパラメータ化フーリエ級数展開によって定義され、それぞれの座標関数について1つずつである。左上には、前記シリーズの開始断面である断面がある。使用したパラメータのセットが図の下部に示されています。この系列は横断面の減少面積を示しているが、円周定数を維持することによりこれらの面積を増加させることも可能である。図中の太字の数字は、異なる形状の断面積が小さくなっていることを示しており、コーナーの断面積は、開始領域のサイズとして残されている。
【０９３２】
下部右側断面積のサイズは、開始領域サイズの約49%です。
左上。
【０９３３】
図107Lは、境界曲線の一定の長さに対して最適化された凸曲線と、可能な限り最小の曲率を示す。図107Lに示された図の最大曲率に対応する最小曲率半径の一般式は、以下の通りである。
【数２２】
2020029864.tif 000024
yで指定された長さは、次の式で決定されます。
【数２３】
2020029864.tif 000025
ここで、
r = 最小曲率半径
L=境界長=定数
A1 = 開始ドメイン領域A0の減少値
図103Dからの例として、半径30のディスクの面積および境界長に対応するドメイン領域A0= π(30)2および境界長L=60π=188.5。長さは一定であることが必要であるが、領域は指定される値A1まで減少する。所望の最終構成は、面積A1 = π (19/2)2 = 283.5 とする。ここで、境界曲線の可能な限り最小の曲率をもつ凸曲線は、次のようになる。
【０９３４】
r = 1.54
κ = 1/r = 0.65
x = 89.4
図の曲線はスケールではなく、図は原理のみを示している。
曲線は、ピストンの壁へのシーリングを改善し得る曲線によって直線を交換することによってさらに最適化され得る。
【０９３５】
図107Mは、境界曲線の一定の固定長に対して最適化された非凸曲線、および可能な最小曲率を示す。図107Lに示された図の最大曲率に対応する最小曲率半径の一般式は、以下の通りである。
【数２４】
2020029864.tif 000026
xで特定された長さは、次の式で決定されます。
【数２５】
2020029864.tif 000027
ここで、
r ＝ 最小曲率半径
L=境界長=定数
A1＝開始ドメイン領域A0の値
境界曲線の可能な限り最小の曲率を有する非凸曲線(ストリング状中間二重曲線の明瞭な修正を伴う)
r = 6.3
κ = 1/r = 0.16
x = 42
図の曲線はスケールではなく、図は原理のみを示している。
【０９３６】
図108A、B、Cは、ポンプの第7の実施形態を示し、ピストン手段は、例えば強化ホースとして構築される密閉されたチャンバ内に、例えば空気のようなガス媒体のような圧縮性媒体(例えば水のような液体媒体または圧縮性媒体と非圧縮性媒体との組み合わせのような非圧縮性媒体のみが可能)を含む別の複合構造体として構築される。ピストン手段の加圧側におけるライニング、補強およびカバーは、非加圧側のものとは異なる可能性があり、ここで、スキンは、予め成形されたスキンとして形成され、ポンプストロークの間、この形状を保持することができる。また、スキンは、予め成形された2つ以上の部品で構成され、1つはピストン手段の非加圧側にあり、もう1つは加圧側にある(図108Bの部品X(Y+Z)参照)。ポンプのストロークの間、2つの部分のヒンジが互いになっています(図108B XYおよびZZを参照)。横断面におけるチャンバへのシール縁部の適合は、そのシール縁部におけるピストンの断面の変化をモータらし得、これは、ピストン内の容積の変化をモータらし得る。この容積変化は、圧縮性媒体の圧力に変化を与え、シール力を変化させる可能性がある。さらに、圧縮性媒体は、ピストン上の荷重をピストンロッドに伝達する際に支持部として機能する。
【０９３７】
図108 Aは、ポンプストロークの開始時にピストン92を有し、その終了時にピストン92'を有する連続凸曲線91を備える加圧チャンバ90の長手方向断面を示す。チャンバ90の高圧部分は、出口チャネル93と、逆止弁95と96の両方を有する入口チャネル94とをそれぞれ備える。低圧の目的のために、逆止弁95を除去することができる。
【０９３８】
図108Bは、ライニング99内の圧縮性媒体103、補強材100、およびカバー101を含む、ピストンロッド97上に直接加硫されたピストン92を示す。皮膚99,100,101のX部は、ピストン手段92の加圧部のY部及びZ部と同様に予備成形されている。ヒンジXYは皮膚のX部とY部の間に示されている。パートXは、加圧チャンバ90の中心軸19を有する平均角度η1を有する。パートYとZは互いに連結されており、角度κ1の中間にある。この角度κ1は、力が主にピストンロッドに向けられるように選択される。Y'部とZ'部の間の角度λは、チャンバー内の力が大きいほど、この部分が中心軸に対して垂直になるように選択される。Z部の半分の間にZZをヒンジ状にし、シール縁部102を設ける。
【０９３９】
図108Cは、ストロークの終端におけるピストンを示す。皮膚のX'部は、中心軸を有する角度η2を有し、X'部とY'部は、中間角度κ2を有し、Y'部とZ'部との間のほぼ変化しない角度λを有する。Z部の半分の角度は、ほぼゼロである。図示された横断面におけるチャンバのシール縁部102と中心軸19との間の距離a'は、ストロークの開始時の距離aの約40%である。シール縁102'及び圧縮媒体103'である。
【０９４０】
図109A、B、C、Dは、固定寸法を有する加圧チャンバの組み合わせの詳細およびその寸法を変更することができるピストンの8つの実施形態を示す。ピストンは、チャンバの横断面を満たす膨張可能な本体である。ストローク中は、シール縁部およびその近傍の寸法が絶えず変化することがある。材料は、弾性変形可能なライナーと、例えば、繊維(例えば、ガラス、ホウ素、炭素またはアラミド)、織物、充填物などの支持手段との複合物であってもよい。ファイバアーキテクチャ及びピストンに生じた全体の荷重(ピストンは僅かな内部過圧を有することが示されている)に依存して、ピストンは、ほぼ球形、又はほぼ楕円曲線(「ラグビーボール」のような形状)、又は他の形状との間の任意の形状を生じ得る。例えば、チャンバの横断面積の減少は、その方向に膨張可能なボディのサイズの減少を引き起こし、繊維が互いに層状に独立にせん断されている「トレリス効果」に基づく繊維アーキテクチャのため、3次元の減少が可能である。カバーはまた、チャンバ内の特定の環境条件に適した弾性変形可能な材料で作られている。ライナーまたはカバーが不浸透性の場合、体内に気体および/または液体媒体を含むため、体内に別個の膀胱を使用することが可能である。支持手段、例えば繊維は、身体内の圧力が外側よりも大きい場合にのみ、単独で強度を与えることができる。なぜならば、それらは張力がある場合よりも大きいからである。この圧力条件は、適切なシールおよび寿命を得るために好ましい。チャンバ内の圧力は絶えず変化するので、体内の圧力は同じであるべきであり、少し高いはずであるか、またはポンプストロークのどの点においても、一定に保たれることによって常に高いはずである。最後の溶液は、そうでなければピストンがチャンバ内でジャミングするように、低い圧力のためにのみ使用することができる。チャンバ内の圧力を高くするために、配置することができる。
【０９４１】
チャンバー内の圧力の変動に応じて内圧が変化するようにする必要があります。+は少し高いはずです。これは、ピストン内の媒体の容積及び/又は圧力を変化させる原理、及び/又は、媒体内の温度を変化させる原理に基づいた、幾つかの異なる構成、すなわち、装填調整手段によって達成することができる。他の原理、例えば、変形可能性を規定するEモジュールである特定のゴムタイプのピストンの皮膚の材料の適切な選択、又は膨張可能なボディ内の容積の圧縮可能部分の相対量及びその圧縮可能性の適切な選択が可能である。ここでは、ピストン内に非圧縮性媒体が使用される。シーリングエッジにおける横断面積の大きさの変化により、ピストンの体積は、移動方向におけるピストンの大きさが一定であるため、変化し得る。この変化により、中空ピストンロッド内のばね力作動ピストンとの間で非圧縮性媒体が流れる。前記バネ力作動ピストンは、他の場所に配置されることも可能である。ピストンの容積の変化による圧力と前記バネ力による圧力の変化との組み合わせにより、一定のシール力が得られる。前記バネ力は、シール力に対する微調整として作用する。改善された荷重調整は、非圧縮性媒体を圧縮性媒体と非圧縮性媒体との特定の組み合わせによって交換することによって達成することができ、この場合、圧縮性媒体は荷重調整手段として作用する。さらなる改良点は、前記スプリングがチャンバのピストンの操作力によって交換される場合であり、それは、より低いシール力およびより低い摩擦のために、ピストンの収縮をより容易にする。ピストン内の媒体の温度上昇は、特に、迅速にウォームアップ可能な媒体が選択される場合に達成され得る。
【０９４２】
図109Aは、ストロークの開始時における、図109Bのピストン146と、ストロークの端部146'における、図108 Aの加圧チャンバの縦断面を示す。
図109Bは、膨張可能な本体が、膨張した本体が球体となるように、パターンを有する繊維130を含む壁を有するピストン146を示す。カバー131およびライナ132。不透過性の膀胱133が球の内側に示されている。球体は、ピストンロッド120に直接取り付けられる。これは、キャップ121によって一端がロックされ、キャップ122によって他端がロックされる。ピストンロッド120の中空チャネル125は、球体の内側の側面に穴123を有し、そのため、球体内に収容された圧縮性媒体124のような装填手段は、チャネル125との間で自由に流れることができる。
【０９４３】
ピストンロッド120チャネル125の他端は、ばね127によって負荷される可動ピストン126によって閉じられる。ばねは、ピストンロッド128に取り付けられている。ばね127は、球体内の圧力及びシール力を調整する。密封表面129は、チャンバの隣接する壁とほぼ直線的に接触している。繊維は、(本出願のすべての図面に)概略的にのみ示されている。
【０９４４】
図109Cは、横断面の面積が最も小さいストロークの端部における図109Bのピストンを示す。球体は、チャンバの隣接する壁と均一である、はるかに大きなシール面134を有する。非圧縮性媒体124'が歪んだ球体から締め出されると、ピストン126は、図9Bに示すその位置に対して移動した。摩擦力を最小にするために、シーリング表面のカバーがリブ(図示せず)を有しているか、または低摩擦コーティング(ならびにチャンバーの壁(図示せず))を有していてもよい。キャップ121及び122のいずれもピストンロッド120に沿って移動することはできないので、トレリス効果は皮膚の材料余剰の一部に過ぎない。残りの部分は「ショルダー」135として示されており、これは、摩擦を増加させる一方で、寿命をかなり短くする可能性がある。シーリングエッジ129'。図示された横断面におけるチャンバのシール縁129'と中心軸19との間の距離a'は、ストロークの開始時の距離aの約48%である。
【０９４５】
図109Dは、球体内に非圧縮性媒体136および圧縮性媒体137を有することによる、密封力の改良された調整を示す。媒体の圧力は、シーリング139と、作動力に直接接続されるピストンロッド140とを有するピストン138によって調整される。ピストン138は、球体のシリンダ141内をスライドすることができる。ストップ145は、ピストンロッド140上の球を固定する。
【０９４６】
図110A、B、Cは、チャンバの小さな断面による皮膚の余分な部分が放出され得る改良されたピストンを示し、これは、改良された寿命およびより少ない摩擦を意味する。この方法は、ピストンロッド上のピストンのサスペンションが、ピストンロッド上をピストンの側面からチャンバ内に最大の圧力があるより離れた位置に移動および/または回転することができるという事実に関する。可動キャップとピストンロッド上のストップとの間のスプリングは、別の荷重調整手段として機能する。
【０９４７】
図110Aは、それぞれピストン168'の2つの位置を有する、本発明によるポンプのチャンバ169の縦断面を示す。
図110Bは、膨張されると、ほぼ球-楕円体を生じる繊維構造を有する少なくとも2つの層内に繊維171を有する膨張可能な皮膚を有するピストンを示す。ピストンの内部は、皮膚が硬くなければ、不浸透性層172とすることができる。媒体は、圧縮性媒体173、例えば、空気と、非圧縮性媒体174、例えば、水との組み合わせである。スキン170は、ピストンロッド176に固定されたキャップ175内のピストンロッドの端部に取り付けられている。皮膚の他端は、ピストンロッド176上を滑ることができる可動キャップ177に固定されている。キャップ177は、ピストンロッド176に固定されるワッシャー179に向かって他端で締め付けられるスプリング178によってチャンバ169の加圧部分に向かって押圧される。シーリングエッジ167。
【０９４８】
図110(C)は、ポンプストロークの端部における図110(B)のピストンを示す。ばね178'が圧縮される。これは、非圧縮性媒体174'および圧縮性媒体173'に対しても有効である。スキン170'は変形され、ここで大きなシール面167'を有する。密封縁部167とチャンバーの中心軸との間の距離a'は、ストロークの開始時の距離aの約43%である。
【０９４９】
図111 A、B、Cは、ピストンロッド上の移動方向の両端に余分な材料を除去する可動キャップを有するピストンを示す。これは、一方向ピストンポンプにおけるピストンの改良であるが、特に、任意のストローク、また収縮ストロークがポンプストロークであるデュアル動作ポンプにおいてピストンを使用することが可能である。手術中の皮膚の動きは、ピストンロッドの停止により間接的に制限される。これらは、チャンバ内の媒体の圧力がピストンをピストンロッドから剥がすことができないように配置される。
【０９５０】
図111Aは、ストロークの開始および終わり（２０８‘）において改善されたピストン２０８を有するチャンバの縦断面を示す。
図111Bは、ピストン208の第9の実施形態を示す。球体の皮膚は、図10の皮膚と同等である。内側の不浸透性層190は、上部ではキャップ191に、下部ではキャップ192に、しっかりと圧搾される。前記キャップの詳細は示されておらず、あらゆる種類の組立方法を使用することができる。両方のキャップ191,192は、ピストンロッド195にわたって平行移動および/または回転することができる。これは、例えば、図示されていない種々のタイプの軸受のような種々の方法によって行うことができる。キャップ上部の191は、ピストン内にストップ196が存在するためにのみ上方に移動することができる。キャップ下部の192は、ストップ197が上方への移動を妨げるので、階段下にのみ移動することができる。シーリング力の「調整」は、非圧縮性媒体205およびaの組み合わせを含む。
【０９５１】
球体内の圧縮可能媒体206、ピストンロッド195内のスプリング力作動ピストン126。媒体は、ピストンロッドの壁207を通って穴199、200、201を通って自由に流れることができる。上部の前記キャップ及び下部の前記キャップにあるOリング又は類似の202、203は、それぞれ、キャップ191、192をピストンロッドにシールする。キャップ204は、ピストンロッド195の端部にねじ込まれたアセンブリとして示されており、前記ピストンロッドを締め付ける。皮膚の要求された動きに応じて、ピストンロッドの他の場所にも同様のストップを配置することができる。
【０９５２】
図111Cは、ポンプストロークの端部における図111Bのピストンを示す。上部のキャップ191は、下部キャップ192がストップ197に押し付けられている間、ストップ196からの距離x"にわたって移動される。圧縮性媒体206'及び非圧縮性媒体205'である。
【０９５３】
図112A、B、Cは、先のピストンに対する改良型ピストンを示す。この改良は、荷重調整手段によるシール力のより良い調色、特により小さな断面積によるより小さなシール接触面による摩擦の低減と関係しなければならない。改良された同調は、ピストン内の圧力が、今や、同じピストンロッド上の一対のピストンによるチャンバ内の圧力に直接影響され、ピストンロッド上の操作力の存在とは無関係であるという事実に関する。これは、作動力が変化する場合、例えば、シール力が一定に保たれ、シールの損失が生じないので、ポンプストロークの停止中に特に有利であり得る。チャンバ内の圧力が低下した場合、ポンプストロークの終了時には、摩擦力が低下するため、収縮がより容易になる。二重運転ポンプの場合、負荷調整手段は、例えば、この負荷調整手段(図示せず)の二重配置によって、ピストンの両側によって影響され得る。示されたピストンの配置は、仕様書に準拠している。例えば、チャンバ内の圧力が増加すると、ピストン内の圧力が増加する。その他の仕様では、別の取り決めになる場合があります。関係式は、増加が線形関係と異なるように設計することができる。構造は、ピストンロッドによって連結された一対のピストンである。ピストンは、等しい面積、異なるサイズ、および/または変化する面積を有してもよい。
【０９５４】
特定のファイバアーキテクチャとその結果として生じる総荷重のため、これは少し内圧が過剰で示されており、縦断面におけるピストンの形状は菱形の図形である。このセクションの2つのコーナーは、密封面として機能し、チャンバーのより小さな横断面によって接触面積を減少させる。接触面のサイズは、依然として、ピストンの皮膚のリブ付き外面の存在によって増大され得る。チャンバの壁および/またはピストンの外側は、例えばナイロンのようなコーティングを有することができ、または低摩擦材料で作ることができる。
【０９５５】
図示されていないが、例えば、図107Fの横断面形状を有するチャンバが、例えば、3つの別個のピストンを有するピストンを有する可能性がある(この場合、例として)。図112A〜Cは、各々が、第1の円形断面積(図107F上、左)において互いにシールし、境界曲線をシールし、一方、チャンバの縦軸の別の点では、各々が、3つの葉形部分のうちの1つおよび互いにシールし(例えば、図7F上、右)、さらに別の点では、各々が、3つの葉形部分のうちの1つのみをシールする。
【０９５６】
図112Aは、チャンバ216内のストロークの開始時および端部(222')におけるピストン222の第10の実施形態と組み合わされたピストン-チャンバの縦断面を示す。
図112Bは、主要構造が図に記載されているピストンを示す。11Bと11C。皮膚は、外側のリブ210を含む。内側の皮膚及び不浸透性層190は、内側部分211と外側部分212との間の上部で締め付けられ、それらは互いに締め付けられる。底部では、同様の構造が、内側部分213及び外側部分214と共に存在する。ピストンの内部には、圧縮性媒体215及び非圧縮性媒体219がある。ピストン内の圧力は、チャンバ216の圧力によって直接的に作動されるピストン配置によって調整される。加圧チャンバ216に接続される底部のピストン148はピストンロッド217に取り付けられ、他方の側のピストン149は取り付けられ、ピストン222の媒体に接続される。ピストンロッド217は、スライド軸受218によって案内され、他のタイプの軸受も使用することができる(図示せず)。ピストンロッド217の両側のピストンは、異なる直径を有することができる。すなわち、ピストンロッド217が動いているシリンダ221は、本発明のタイプの2つのチャンバによって交換されることさえ可能である。これにより、ピストンおよび/またはピストンは、本発明のタイプのものでもある。シーリングエッジ220。ピストンロッド224。ピストン148とオリフィス223との間の距離di
図112Cは、チャンバ216内に依然として高い圧力がある一方で、ストロークの端部における図112Aのピストンを示す。シーリングエッジ220'。負荷調整手段148'は、オリフィス223からチャンバに向かう異なる距離を有する。ピストン148'および149'は、オリフィス223: d2から図112Bにおけるよりも大きな距離に配置されて示される。
【０９５７】
図113A、B、Cは、横断面の異なる面積を有する弾性変形可能な壁を有する加圧チャンバを備えたポンプと、固定された幾何学的形状を有するピストンとの組み合わせを示す。例えば、固定された幾何学的寸法を有するシリンダのようなハウジング内に、媒体(非圧縮性および/または圧縮性媒体)によって膨張可能な膨張可能チャンバが配置される。前記ハウジングを回避することも可能である。膨張可能な壁は、例えば、ライナーファイバーカバー複合材料を備えるか、または不浸透性の皮膚を加える。ピストンのシール面の角度は、移動に平行な軸に関してチャンバの壁の比較角度よりも若干大きい。前記角度と、ピストンによる壁の瞬間的な変形がわずかに遅れて生じるという事実(例えば、チャンバの壁の中に粘性の非圧縮性媒体、および/または、ピストンについて示されているものと類似の負荷調整手段の右側のトーニングを有することによって)との間のこの差は、密封縁部を提供し、2つのピストンおよび/またはチャンバの位置の間の移動の間のチャンバの中心軸へのその距離は、変化し得る。これは、ストローク中の断面積変化を提供し、それによって、設計可能な操作力を提供する。しかし、ピストンの移動方向の断面は、チャンバの壁の角度に対して等しいか、または負の角度であってもよい。これらの場合、ピストンの「先端」は丸められるべきである。前述の場合、断面積を変化させること、およびそれによって、計画可能な作動力を与えることは、より困難である可能性がある。チャンバの壁は、図112Bに示されている全ての既に示されている荷重調整手段を備えることができ、必要であれば、形状調整手段を備えることができる。チャンバ内のピストンの速度は、シールに影響を及ぼし得る。
【０９５８】
図113 Aは、チャンバ231内のピストンの4つの位置におけるピストン230を示す。
固定された幾何学的寸法を有するハウジング234の膨張可能な壁の周囲。前記壁234内には、圧縮性媒体232及び非圧縮性媒体233がある。壁を膨張させるためのバルブ配置があってもよい(図示せず)。非加圧側のピストン形状は、シールエッジの原理を示す一例に過ぎない。図示の横断面におけるストロークの端部と開始時のシール縁間の距離は約39%である。縦断面の形状は、図示のものとは異なる場合がある。
【０９５９】
図113Bは、ストロークの開始後のピストンを示す。シール縁235および中心軸236からの距離は、z1である。ピストン密封縁部235とチャンバーの中心軸236との間の角度II。チャンバの壁と中心軸236との間の角度v。
【０９６０】
角度vは角度λより小さい。シーリングエッジ235は、角度vが角度λと同じ大きさになるように配置する。
ピストンの他の実施形態は、図示されない。
【０９６１】
図113Cは、ストローク中のピストンを示す。シーリングエッジ235および中心軸236からの距離は、z2であり、この距離は、z1より小さい。
図113Dは、ほぼストローク終了時のピストンを示す。シーリングエッジ235および中心軸236からの距離は、z3であり、この距離は、z2よりも小さい。
【０９６２】
図114は、チャンバの壁と、ポンプストローク中に互いに適応し、連続シールを可能にする、変更可能な幾何学的形状を有するピストンとの組み合わせを示す。図13Aのチャンバーは、ストロークの開始時に非圧縮性媒体237とピストン222のみを有するが、ピストン222"はストロークの終了直前に示されている。また、寸法を変化させることができるピストンの他の全ての実施形態もここで使用することができる。ピストンの速度および媒体237の粘度の正しい選択は、動作に正の影響を及ぼし得る。図14に示されるチャンバの長手方向の断面形状もまた、異なる場合がある。
【０９６３】
653 好ましい実施形態の説明
図201 Aは、半径が一定の円形断面を有する非加圧チャンバ1の第1の長手方向位置における非移動非加圧ピストン5の長手方向断面を示す。ピストン5は、この第1の長手方向位置におけるチャンバ1の直径にほぼ等しい生産サイズを有してもよい。ある圧力レベルに加圧したときのピス  ン5*を示す。ピストン5*内の圧力により、一定の接触長が生じる。
【０９６４】
図201Bは、図201 Aのピストン5*の接触圧力を示す。ピストン5*は、この長手方向位置でジャミングすることがある。
図202Aは、第1の長手方向位置における非移動性の非加圧ピストン5の長手方向断面と、第1および第2の長手方向位置の両方において半径が一定の円形断面を有する非加圧チャンバ1の第2の長手方向位置におけるピストン5'を示す。ピストン5は、この第1の長手方向位置におけるチャンバ1の直径にほぼ等しい生産サイズを有してもよい。ピストン5'は、第2の長手方向位置の小さな断面内に非加圧位置決めされたピストン5を示す。
【０９６５】
図202Bは、第2の縦位置におけるチャンバの壁上のピストン5'の接触圧を示す。ピストン5'は、この長手方向位置でジャミングすることができる。
図202Cは、第1の長手方向位置における非移動性の非加圧ピストン5の長手方向断面と、第1および第2の長手方向位置における半径が一定の円形断面を有する非加圧チャンバ1の第2の位置におけるピストン5'の長手方向断面を示す。ピストン5は、この第1の長手方向位置におけるチャンバ1の直径にほぼ等しい生産サイズを有してもよい。ピストン5'*は、図1Aのものと同じレベルに加圧されたピストン5を示し、第2の長手方向位置のより小さい断面内に位置決めされている。
【０９６６】
図202Dは、第2の長手方向位置におけるチャンバの壁上のピストン5'*の接触圧を示す。ピストン5'*は、この長手方向位置でジャミングし、摩擦力は、72kgであり得る。
図203Aは、図201Aのピストン5と、図201Aのピストン5*と同じ圧力レベルに加圧した場合の変形ピストン5"*を示す。変形は、ピストンが主に経線方向(チャンバの長手方向)の伸張を制限する手段を持たない場合、チャンバ1*内の圧力によって生じる。
【０９６７】
図203Bは、接触圧力を示す。ピストン5"*は、この長手方向位置でジャミングすることがある。
図204Aは、円形断面を有する非加圧チャンバ10の第2の長手方向位置におけるピストン15の長手方向断面を示す。ピストン15は、この第2の長手方向位置におけるチャンバ10の直径にほぼ等しい生産サイズを有することができる。ピストン15'*は、あるレベルに加圧された変形したピストン15を示す。この変形は、帯筋方向(チャンバーの断面平面)のヤング率が、経線方向(チャンバーの長手方向)のそれよりも低いという事実に起因する。- 図204Bは、ピストン15'*の壁面上の接触圧力を示す。これにより、適当な摩擦力(4.2kg)および適当なシールが得られる。
【０９６８】
図204Cは、非加圧チャンバ10の第2の長手方向位置(生産サイズ)におけるピストン15の長手方向断面を示し、第1の長手方向位置で15"*を加圧すると、ピストン15"*は、ピストン15'*がチャンバ10の第2の長手方向位置に位置する場合と同じ圧力を有し得る(図4A)。また、帯筋方向と経線方向の変形も異なっている。
【０９６９】
図204Dは、ピストン15"*の壁面上の接触圧力を示す。これにより、適当な摩擦力(0.7kg)および適当なシールが得られる。
従って、この実験で選択された断面の直径の制限内で、同じ内圧を有しながら、弾性変形可能な容器を含むピストンを小さな断面から大きな断面積にシール移動させることが可能である。
【０９７０】
図205 Aは、非加圧チャンバ10の第2の長手方向位置におけるピストン15(生産サイズ)およびピストン15'*の長手方向断面を示す。ピストン15'*は、ピストン15が加圧されたときのピストン15の変形構造を示している。ピストン15、15'*は、チャンバ圧力の印加中のピストンの動きを防止するために、下端で想像上の空気のピストンロッドに取り付けられている。
【０９７１】
図205Bは、図205 Aのピストン15'*の接触圧力を示す。これは、可動(摩擦力4.2kg)を許容するのに十分であり、シールに適している。
図205Cは、加圧チャンバ10*の第2の長手方向位置におけるチャンバ圧力によって加圧変形されたピストン15(生産サイズ)および15"*の長手方向断面を示す。ピストン15、15'*は、下端で想像上のピストンロッドに取り付けられている。
【０９７２】
チャンバ圧力の印加中のピストンの動きを防止する命令変形したピストン15"*は、変形していないピストン15の約2倍の長さである。
図205Dは、図205Cのピストン15"*の接触圧力を示す。これは、移動(摩擦力3.2kg)を許容するのに十分であり、シールに適している。
【０９７３】
従って、加圧された弾性変形可能な容器からなるピストンにチャンバ圧力を加える場合には、少なくとも断面積が最小の長手方向位置において、同様にシールすることが可能である。チャンバの加わった力による伸びが大きく、これを制限する必要があるかもしれない。
【０９７４】
図206〜209は、ピストンの皮膚の伸張の制限を取り扱い、これは、適切なシールを可能にするのに十分に小さい接触領域およびピストンの移動を可能にするのに十分に低い摩擦力を生じさせ得る。これは、容器がチャンバ内の圧力を受けても受けなくてもよい場合には、長手方向に伸張することの制限を含み、チャンバの第2の長手方向位置から第1の長手方向位置に移動する場合には、横方向に膨張させ、反対方向に移動する場合には、特に収縮させることができる。
【０９７５】
容器型ピストンの壁の長手方向の伸張は、いくつかの方法によって制限することができる。これは、例えば、織物および/または繊維補強を用いることにより、容器の壁の補強によって行われてもよい。また、容器の壁に接続されている間に、膨張を制限しながら膨張本体を配置した容器のチャンバーの内側によって行うこともできる。他の方法、例えば、容器の2つの壁の間にあるチャンバーの圧力管理、容器の上方の空間の圧力管理などを使用することができる。補強材をピストンの外側に配置することもできる。
【０９７６】
容器の壁の膨張挙動は、使用される伸縮制限のタイプに依存し得る。さらに、ピストンロッド上を移動しているピストンの保持は、膨張しながら、機械的停止によってガイドされ得る。このようなストッパの位置は、ピストン-チャンバの組み合わせの使用に依存し得る。これはまた、膨張および/または外力にさらされながら、容器をピストンロッドの上にガイドする場合にもあてはまる。
【０９７７】
圧縮性媒体と非圧縮性媒体の組み合わせ、圧縮性媒体のみ、または非圧縮性媒体のみのすべての種類の流体を使用することができる。
容器の大きさの変化は、製造サイズを有し、最大の断面積で拡張される最小の断面積からかなり大きくなり得るので、容器内のチャンバと、例えばピストンロッド内の第1の密閉空間との連通が必要となる場合がある。チャンバー内の圧力を維持するために、容器のチャンバーの容積の変化の間に、第1の密閉空間を同様に加圧することもできる。少なくとも第1の密閉空間の圧力管理が必要とされることがある。
【０９７８】
図206Aは、凹壁185を有するチャンバ186の長手方向断面と、チャンバ186内の第1の長手方向位置にある容器208と、チャンバ186内の第2の長手方向位置にある同じ208'とを含む膨張可能なピストンとを示す。チャンバ186の中心軸184。容器208'は、ほぼその生産サイズである加圧されたときのそのサイズを示し、壁187のスキン188内に織物補強された189を有する。チャンバ186の第2の長手方向位置から始まるストロークの間、コンテナの壁187は、ストローク中の移動を停止させるストップ装置(これは、織物補強材189および/またはコンテナ208の外側の機械的ストップ196および/または別のストップ装置であってもよい)まで膨張する。こうして、容器208の膨張が生じる。チャンバ186内の圧力に依存して、チャンバ186内の圧力のために、容器の壁の長手方向の伸張が依然として生じ得る。しかしながら、織物補強材の第1の主要な機能は、容器208の壁187のこの長手方向の伸張を制限することである。それは、小さな接触領域198となる。織物補強材189の第2の主な機能は、容器が第2の縦方向位置に移動しているときに収縮を可能にすることである(また、膨張が必要な場合にはその逆も同様である)。ストローク中、容器208,208'内の圧力は一定のままであってもよい。この圧力は、容器208,208'の容積の変化に依存し、従って、ストローク中のチャンバ186の断面の周囲長の変化に依存する。また、ストローク中に圧力が変化する可能性があります。また、チャンバ186内の圧力に依存して、または依存しないで、ストローク中に圧力が変化することも可能であり得る。
【０９７９】
図206Bは、チャンバ186の第1の長手方向位置における拡張ピストン208の第1の実施形態を示す。容器の壁187は、伸縮を可能にする織物補強材189を有する、例えばゴムタイプ等の柔軟な材料のスキン188によって形成される。中心軸184(=編組角度)に対する繊維補強材の方向は、54°44'とは異なる。ストローク中のピストンの大きさの変化は、必ずしも描かれたような同一の形状にはならない。膨張のために、容器の壁の厚さは、チャンバ186の第2の長手方向位置に配置されたときに生成される容器の厚さよりも小さくてもよい。壁187の内側に不浸透性層190が存在してもよい。それは、上部のキャップ191および容器208,208'の底部のキャップ192にしっかりと圧搾される。前記キャップの詳細は示されておらず、あらゆる種類の組立方法を使用することができる。これらは、容器の壁の厚さの変化に適応することができる。両方のキャップ191,192は、ピストンロッド195にわたって平行移動および/または回転することができる。これらの動作は、例えば、図示されていない種々のタイプの軸受のように、種々の装置によって行われ得る。容器の上部のキャップ191は、上方および下方に移動し得る。容器208の外側のピストンロッド195上のストップ196は、容器208の上方への移動を制限する。下部のキャップ192は、ストップ197が上方への移動を妨げるので、下方へのみ移動することができ、この実施形態は、ピストンの下方のチャンバ186内に圧力を有するピストン-チャンバ装置に使用されると考えられる。他の種類のポンプ、例えば、二重作動ポンプ、真空ポンプ等では、他の停止装置の配置が可能であり、設計仕様のみに依存する。ピストンのピストンロッドへの相対的な移動を可能にし、および/または制限するための他の配置が発生し得る。密封力の調整は、容器内の非圧縮性流体205と圧縮性流体206(両方とも単独でも可能である)の組み合わせを含んでもよく、一方、容器のチャンバ209は、ピストンロッド195内のバネ力作動ピストン126を含む第2のチャンバ210と連通してもよい。流体は、ピストンロッドの壁207を通って穴201を通って自由に流れることができる。第2のチャンバは、第3のチャンバ(図12参照)と連通している可能性がある一方、容器内の圧力は、チャンバ186内の圧力にも依存し得る。容器は、ピストンロッド195を通して、および/またはチャンバ186と連通することによって膨張可能であってもよい。上部の前記キャップ及び下部の前記キャップにあるOリング又は類似の202、203は、それぞれ、キャップ191、192をピストンロッドにシールする。キャップ204は、ピストンロッド195の端部にねじ込まれたアセンブリとして示されており、前記ピストンロッドを締め付ける。容器の壁の要求された動きに応じて、ピストンロッドの他の場所にも同様のストップを配置することができる。容器の壁とチャンバの壁との間の接触領域198。
【０９８０】
図206Cは、チャンバーの第2の長手方向位置における図206Bのピストンを示す。上部のキャップ191は、ストップ196から距離a'にわたって移動される。ばね力作動弁ピストン126は、距離b'にわたって移動されている。底部キャップ192は、ストップ197に隣接して示されており、この場合、チャンバ186'がストップ197に押し付けられるよりも、ピストンの下のチャンバ186内に圧力があることがある。圧縮性流体206'及び非圧縮性流体205'である。
【０９８１】
図206Dは、3次元図であり、繊維材料の補強マトリックスを示し、チャンバ186内を密閉移動するときに、容器208,208'の壁の弾性的な膨張および収縮を可能にする。
織物材料は、弾性であってもよく、互いに別々の層に置かれてもよい。これらの層はまた、互いに織られてもよい。2つの層の間の角度は、54°44'と異なる場合がある。材料の種類及び厚さがすべての層について同じであり、層数が等しい場合には、各方向の縫い目サイズが等しい間に、容器の壁の膨張及び収縮がXYZ方向において等しくなることがある。縫い目ss、ttを伸ばすと、それぞれマトリックスの各方向で大きくなり、収縮すると小さくなります。ねじ山の材料は弾性であってもよいので、機械的ストップのような、膨張を止めるための別の装置が必要とされることもある。これは、図206Bに示されるように、チャンバの壁および/またはピストンロッドに示される機械的ストップであってもよい。
【０９８２】
図206Eは、3次元図であり、展開された図206Dの補強マトリックスを示す。縫い目ss'及びtt'は、縫い目ss及びttよりも大きい。収縮の結果、図206Dに示されるマトリックスがモータらされ得る。
【０９８３】
図206Fは、3次元図であり、非弾性糸(しかし、弾性的に曲げ可能である)で作られ、互いに別々の層に横たわるか、互いに編まれる織物材料の補強マトリックスを示す。膨張は、容器が生産サイズにあるときに利用可能である各ループ700の余分な長さのために可能であり、また、チャンバの第2の長手方向位置に配置されたときにも加圧される。各方向の縫い目ss、tt容器の壁が非弾性材料を膨張させている場合、容器217の壁187の最大膨張を制限し得る。例えば、ストップ196によって、容器217がピストンロッド195の上を移動するのを止めることが必要であり、その結果、シーリングが残ることがある。このようなストップ196の欠如は、バルブを形成する可能性を与える可能性がある。
【０９８４】
図206Gは、3次元図であり、展開された図206Fの補強マトリックスを示す。縫い目ss"及びtt"より大きい縫い目ss"及びtt"収縮の結果、図206Fに示されるマトリックスがモータらされ得る。
【０９８５】
図206Hは、弾性変形可能な容器を含むピストンの製造プロセスの3つのステージI、IIおよびIIIを示す。ロッド400の上方には、位置決めされたゴム製のマンシェット401があり、その上方には、例えば、図406E-Gの強化されたマンシェット402が位置決めされる。前述したように、別のゴム製マンシェットが配置されている。マッシェット401とロッド404との間には、1つ以上のキャップ404を配置することができる。全てがロッド400の上を滑ることができる。ロッド400は中空であってもよく、高圧蒸気源に接続されてもよい。ステージII:加圧蒸気は、ロッドの端部に配置され得る出口405によってオーブン406の洞穴408に入ることができる。完全なゴム/強制力マンシェット407の一部を切断し、ロッド400を越えて洞穴408内に移送することができる。洞穴を閉じて、加圧蒸気を洞穴に注入するよりも、洞穴を閉じるほうがよい。容器の壁をキャップ404に取り付けることを含めて、加硫が起こり得る。マンシェットはカーブの形をとるかもしれない。加硫後、洞穴を開け、生産サイズ以上の容器を押し出す(III)。ピストンの加硫時間を使用して他のピストンも製造するために、いくつかの方法を使用することができる。(完全な:織物補強材を含む)ゴム製マンシェット407の膨張は、加硫の前に起こり得る。ロッド400は、いくつかの部分に上方に分割されてもよく、各部分は、その製造サイズでの容器の高さにほぼ等しい。洞穴に入る前に、それぞれのロッドを主ロッドから外すことができます。および/または、各スタンドが完全なマンシェット407を受け取り、それを加硫することができる、生産供給ラインの末端にいくつかの洞穴が存在してもよい。これは、生産供給ラインの末端との間で回転および/または並進する洞穴によってアーカイブすることができる。また、多数の加硫洞が生産供給ラインに組み込まれる可能性もある。
【０９８６】
図207Aは、凹壁185を有するチャンバ186の長手方向断面と、チャンバの第1の長手方向位置にある容器217と、第2の長手方向位置にある同じ217'とを含む膨張可能なピストンとを示す。容器217'は、ほぼその生産サイズを加圧して示す。
【０９８７】
図207Bは、チャンバーの第1の長手方向位置における膨張ピストン217を示す。容器の壁218は、容器壁218の膨張を可能にするトレリス効果による繊維補強材219を備えた、例えばゴム型等の弾性材料のスキン216によって形成される。中心軸184(=編組角度)に対する繊維の方向は、54°44'とは異なる場合がある。容器217の壁218とチャンバ186の壁185との間の接触領域211。膨張のため、容器の壁の厚さは小さくてもよいが、必ずしも、第2の長手方向位置に配置されたときに製造された容器の厚さとは大きく異なるわけではない。壁187の内側に不浸透性層190が存在してもよい。これは、上部のキャップ191および容器217、217'の底部のキャップ192にしっかりと圧搾されてもよい。前記キャップの詳細は示されておらず、あらゆる種類の組立方法を使用することができる。これらは、容器の壁の厚さの変化に適応することができる。両方のキャップ191,192は、ピストンロッド195にわたって平行移動および/または回転することができる。これらの運動は、例えば、図示していない種々のタイプの軸受のように、種々の方法によって行うことができる。上部のキャップ191は、ストップ214がこの移動を制限するまで上下に移動することができる。下部のキャップ192は、ストップ197が上方への移動を妨げるので、下方へのみ移動することができる。この実施形態は、ピストンの下方のチャンバ186内に圧力を有するピストン-チャンバ装置に使用されると考えられる。他の種類のポンプ、例えば、二重作動ポンプ、真空ポンプ等では、他の停止装置の配置が可能であり、設計仕様のみに依存する。ピストンのピストンロッドへの相対的な移動を可能にし、および/または制限するための他の配置が発生し得る。
【０９８８】
ストロークの間、容器217,217'内の圧力は一定のままであってもよい。また、ストローク中に圧力が変化する可能性があります。密封力のタイミングは、容器内の非圧縮性流体205と圧縮性流体206(両方とも単独での可能性もある)の組み合わせを含むことができ、一方、容器217、217'のチャンバ215は、ピストンロッド195内のバネ力作動ピストン126を含む第2のチャンバ210と連通することができる。流体は、ピストンロッドの壁207を通って穴201を通って自由に流れることができる。第2のチャンバは、第3のチャンバ(図210を参照)と連通している可能性がある一方、容器内の圧力は、チャンバ186内の圧力にも依存し得る。容器は、ピストンロッド195を通して、および/またはチャンバ186と連通することによって膨張可能であってもよい。上部の前記キャップ及び下部の前記キャップにあるOリング又は類似の202、203は、それぞれ、キャップ191、192をピストンロッドにシールする。キャップ204は、ピストンロッド195の端部にねじ込まれたアセンブリとして示されており、前記ピストンロッドを締め付ける。
【０９８９】
図207Cは、チャンバ186の第2の長手方向位置における図207Bのピストンを示す。接触領域211'は小さい。キャップ191は、ストップ216から距離c'にわたって移動される。ばね力作動弁ピストン126は、距離d'にわたって移動した。底部キャップ192は、チャンバ186内に圧力がある場合、192がストップ197に押し付けられている場合よりも、ストップ197に隣接して示されている。容器内の容積を変化させることができる圧縮性流体206'及び非圧縮性流体205'である。
【０９９０】
図208A、B、Cは、図207A、B、Cと同一であり得るピストンの構造を取り扱うが、例外として、鉄筋は、曲げ可能であり得る任意の種類の鉄筋手段を含み、かつ、互いに交差しない鉄筋「柱」のパターンであり得る。このパターンは、チャンバ186の中心軸184に平行であってもよく、または補強手段の一部が中心軸184を通る平面内にあってもよいその1つであってもよい。
【０９９１】
図208Aは、チャンバ186の第1の長手方向位置にある容器228と、チャンバ186の第2の長手方向位置にある同じ228'とを備え、そこでは、加圧され、そこで、それは、その生産サイズを加圧解除した、膨張可能ピストンを示す。
【０９９２】
図208Bは、チャンバ186の第1の長手方向位置における容器228を示す。
容器の壁221は、弾性材料222,224と、補強手段223、例えばファイバとを備える。不浸透性層226が存在してもよい。容器228とチャンバ186の壁185との間の接触領域。
【０９９３】
図208Cは、チャンバ186の第2の長手方向位置における容器228'を示す。
接触領域225'は、接触領域225のそれよりも少し大きい場合がある。頂部キャップ191は、ストップ214からe'を移動している。
【０９９４】
図208Dは、それぞれ、チャンバ186の第1および第2の長手方向位置における補強手段223および223"を有する、ピストン228および228'の上面図を示す。
図208Eは、チャンバ186の第1および第2の長手方向位置におけるそれぞれ、補強手段229および229'の代替実施形態を有する、それぞれ、228および228'の1つと同様のピストンの上面図を示す。補強材の一部は、チャンバ186の長手方向の中心軸184を通る平面には存在しない。図208Fは、チャンバ186の中心軸184を通らない平面における容器の壁内の補強材227および227'を有するピストンの上面図を示す。ストロークの間、容器の壁は中心軸184の周りを回る。
【０９９５】
図208Gは、キャップ430の洞穴431にファイバ402をどのように取り付けるかを概略的に示す。これは、キャップおよび繊維を中心軸433の周りで回転させることによって達成することができ、各繊維はそれ自身の速度を有することができ、一方、繊維432は洞穴431に向かって押し込まれ、その中で押し込まれる。
【０９９６】
図209Aは、凸状壁185と、容器258を含む膨張可能なピストンと、ストロークの端部で同じ258'とを有する、チャンバ186の長手方向断面を示す。加圧容器258'の第2の長手方向位置。
【０９９７】
図209Bは、前記ピストン258、258'のスキン252に接続された共通部材255に回転可能に固定された複数の少なくとも弾性的に変形可能な支持部材254による補強されたスキンを有するピストン258の縦断面を示す。これらの部材は、引っ張られており、材料の硬度に応じて、一定の最大伸張長を有する。この制限された長さは、前記ピストンの皮膚252の伸張を制限する。共通部材255は、摺動手段256を用いてピストンロッド195上を滑動することができる。残りは、ピストン208,208'の構造に匹敵する構造である。接触領域253。
【０９９８】
図209Cは、ピストン258'の縦断面を示す。接触領域253'。
図210〜図212は、容器内の圧力の管理を取り扱う。弾性変形可能な壁を有する膨張可能な容器を備えるピストンの圧力管理は、ピストン-チャンバ構造の重要な部分である。圧力管理は、シールを適切なレベルに維持するために、容器内の圧力を維持することに関係する。これは、容器の容積が変化する各ストローク中を意味する。また、長期的には、容器から漏れた場合、容器内の圧力が低下し、密封性に影響を及ぼす可能性がある。ストローク中に容積が変化した場合、および/または容器そのもの(膨張)への、容器への、および/または容器からの液体の流れが溶液となることがある。
【０９９９】
容器の容積の変化は、第1の密閉空間の容積の変化と釣り合いが取れ、例えば、ピストンロッドの穴を通じて容器と連通する。同時に、圧力は平衡にされてもよく、これは、第1の密閉空間内に位置決めされ得るばね力作動ピストンによって行われてもよい。ばね力は、ばねまたは加圧された密閉空間、例えば、一対のピストンによって第1の密閉空間と連通する第2の密閉空間によって発生させることができる。任意の種類の力の伝達は、ピストンの各々によって、例えば、流体が第1の密閉空間から容器内に移動するときなど、ピストン対が第1の密閉空間に向かって移動するとき、第2の密閉空間内のピストンに対する力が減少する一方で、第1の密閉空間内のピストンに対する力が等しくなるように、例えば、第2の密閉空間とピストンの組み合わせによって配置されてもよい。これはpとよく一致する。V = 2番目の囲まれたスペースで定数。また、ストローク全体または一部の間の容器のチャンバ内の圧力の調整は、チャンバと容器のチャンバとの通信によって行うことができる。これは、WO00/65235およびWO00/70227に既に記載されている。
【１０００】
容器は、ピストン内のバルブおよび/またはピストンロッドのハンドルを通して膨張させることができる。
この弁は逆止弁又は膨張弁、例えばシュレーダー弁であってもよい。容器は、チャンバと連通するバルブを通して膨張させることができる。膨張弁が使用される場合、シュレーダー弁は、漏れを避けるために安全であり、あらゆる種類の流体を制御する能力があるため、好ましい。膨張を可能にするために、弁アクチュエータ、例えば、WO99/26002または米国特許第5,094,263号に開示されているアクチュエータが必要であり得る。WO99/26002のバルブアクチュエータは、非常に低い力でインフレーションが可能になる利点を有しており、従って手動インフレーションの場合には非常に実用的である。また、ばね強制作動弁心付き弁と組み合わせると、同等の圧力レベルが得られれば自動的に弁が閉じる。
【１００１】
閉鎖空間から容器への加圧容積の流れが実質的であり、その逆も同様である場合、閉鎖空間の容積よりも大きな容積を有する圧力/容積の供給源と、容器内の圧力と等しい、低い、または高い圧力レベルとを有することが好ましい。前述の場合、圧力源の容積は、容器と同等の圧力レベルの圧力源と比較して小さくすることができる。
【１００２】
圧力源の圧力レベルが容器の圧力レベルよりも高い場合には、ストローク中に圧力/容積源と容器との間の流れをバルブによって操縦することが必要となる場合がある。これらの弁は、スプリングフォース作動コアピンを有してもよく、これは作動されてもよい。アクチュエータは、常に流れを変化させるバルブを開閉することができる。例えば、漏洩による圧力低下のために容器を膨張させるために使用される類似の構造がある(次ページ参照)。他のタイプのバルブおよびバルブステアリングソリューションが可能である。これは、以下の方法でもあります。
【１００３】
容器内の圧力を一定のレベルに維持すること。
容器内の圧力が容器内の圧力より低い場合、容器と連通するバルブを有することにより、容器の自動膨張を可能にすることができる。これが不可能である場合、チャンバ内の容器の第2の長手方向位置付近でチャンバの出口弁を閉じることによって、チャンバ内のこのような高圧を一時的に作り出すことができる。この閉鎖および開放は、例えばペダルによって手動で行われてもよく、ペダルは、弁アクチュエータ(WO99/26002)と例えばシュレーダー弁との間の空間と連通するチャンネルを開く。開いたとき、弁アクチュエータは動くが、弁のバネ力作動コアピンを押す力を欠き、従ってシュレーダー弁は開かないことがあり、従って、チャンバは閉じられ、容器の膨張を可能にするために任意の高圧が蓄積され得る。チャネルが閉じられると、アクチュエータは、WO99/26002に開示されるように機能する。オペレータは、圧力計、例えばマノメータによって容器内の圧力をチェックすることができる。この出口バルブの開閉も自動的に行うことができます。これは、圧力の測定値が所定の値よりも低い結果として、任意の種類の信号によって出口の閉鎖を開始する、あらゆる種類の手段によって行うことができる。
【１００４】
一定の所定値までの容器の自動膨張は、チャンバと連通するバルブと、例えば容器の解放バルブとの組み合わせによって行うことができる。それは、一定の所定の圧力値で、例えば、容器の上方の空間またはチャンバーに放出される。別のオプションは、WO99/26002の弁アクチュエータが、圧力の所定値に到達したとき、例えば、それをバネと組み合わせることによって、最初に開くことができる。別の選択肢としては、圧力が所定の値を超えると、例えばスプリング力作動ピストンまたはキャップによって弁アクチュエータの開口部を閉じることができる。または、図211Eのピストン292を手段と組み合わせることによって、ピストンは、ある圧力に達したときにチャネル297を開く(図示せず)。
【１００５】
図210Aは、容器208、208'と、図206A〜Cによる中心軸184を有するチャンバ186とを備えるピストンを備えるピストン-チャンバシステムを示す。本明細書に記載の膨張および圧力管理は、容器を含む他のピストンにも使用することができる。容器208,208'は、ハンドル240のバルブ241及び/又はピストンロッド195のバルブ242を介して膨張させることができる。ハンドルが使用されていないが、例えば回転軸が使用されている場合、シュレーダー弁等と連通する中空である可能性がある。バルブ241は、ブッシュ244とブッシュ244を含む膨張バルブ、例えばシュレーダーバルブであってもよい。
【１００６】
バルブコア245ピストンロッド195内の弁は、可撓性ピストン126を有する逆止弁であってもよい。逆止弁242と容器208,208のチャンバ209との間のチャンバは、先に「第2の」チャンバ210として説明した。マノメータ250は、容器内の圧力の制御を可能にする。詳細は示されていない。チャンバ186内の圧力を制御するために、このマノメータを使用することも可能であろう。また、容器208、208'のチャンバ209が、所定の圧力値に調整され得る放出弁(図示せず)を有することも可能である。放出された流体は、チャンバ209および/または空間251に向けることができる。
【１００７】
図210Bは、膨張弁241の代替オプションを示す。ハンドル240内の膨張バルブ241の代わりに、バルブコア245を有しないブッシュ244のみが存在してもよく、これは圧力源への接続を可能にする。
【１００８】
図210Cは、逆止弁126のロッド247のベアリング246の詳細を示す。ベアリング246は、ロッド247の周りの流体の通過を可能にする長手方向ダクト249を備える。ばね248は、第2チャンバ210内の流体に対する圧力を可能にする。ストップ249。
【１００９】
図210Dは、逆止弁242の可撓性ピストン126の詳細を示す。ばね248は、ピストン126の圧力を維持する。
図210Eは、容器の圧力レベルを超える圧力を有し得る圧力源451を示す。例えば、弁アクチュエータ453を有する入口弁452(図示の構成459は、図211E(292,297)の1つに類似している)および弁アクチュエータ455を有する出口弁454(図示の構成451は、図211E(292,297)の1つに類似している)。空間460はチャンバ457に接続され、空間462はチャンバ458に接続される。バルブ452および454は、ピストンロッド456に取り付けられてもよく、このロッドは、2つのチャンバ457および458において上方に分割されてもよい。
【１０１０】
図210Fは、図210Eの構造を示し、そこでは、2つのブラックボックスが、各々、外部信号によって操縦可能であり得る弁配置を含むように示される。ステアリング415は、チャンバの異なる長手方向位置で、ピストンの内側からそれぞれ圧力信号416および417を受け取ることができる。ステアリング415は、それぞれ、出口弁装置420のアクチュエータ422および入口弁装置421のアクチュエータ423に信号418および419を送ることができる。このバルブおよびバルブステアリング構成は、図211Fに示すものと類似していてもよい。
【１０１１】
図211 Aは、中央部分が容器208、208'と同一である容器248、248'と、図206A〜Cによる中心軸184を有するチャンバ186とを備えるピストンを備える、ピストン-チャンバシステムを示す。本明細書に記載の膨張および圧力管理は、容器を含む他のピストンにも使用することができる。容器248、248'は、チャンバ186と連通する弁を介して膨張され得る。この弁は、図210A、Dに従った逆止弁242であってもよく、またはそれは膨張弁であってもよく、好ましくはシュレーダー弁260である。第1の包囲された空間210は、穴201によって容器内のチャンバ209と連通しており、第1の包囲された空間210は、例えばハンドル240内に配置され得るシュレーダー弁241のような膨張弁を通して膨張され得る第2の包囲された空間243とピストン装置を通して連通している。弁は、コアピン245を有する。ハンドルが使用されていないが、例えば回転軸が使用されている場合、中空であってもよく、シュレーダー弁がこのチャネルと連通していてもよい(引かれていない)。シュレーダー弁260は、WO99/26002に従う弁アクチュエータ261を有する。チャンバ186のフット262は、出口弁263、例えばシュレーダー弁を有してもよく、これは、WO99/26002に従う別の弁アクチュエータ261を備えてもよい。出口弁263を手動で制御するために、フット262は、フット262上の車軸264のまわりに角度aを回転させることができるペダル265を備えることができる。ペダル265は、ペダル265の頂部の非円形孔275内の軸266によってピストンロッド267に連結されている。フット262は、チャンバ186のための注入口弁269(引かれていない)を有する。(概略的に描かれた)スプリング276は、ペダル265をその初期位置277に保持し、そこで出口弁が開いたままにする。出口弁が閉じたままである場合、ペダル265の作動位置277'。出口チャネル268。
【１０１２】
図211Bは、第1の密閉空間210と第2の密閉空間243との間の一対のピストン242、270による通信の詳細を示す。一対のピストンのピストンロッド271は、ベアリング246によってガイドされる。軸受246の長手方向ダクト249は、軸受246とピストン242および270との間の空間からの流体の輸送を可能にする。ばね248が存在してもよい。ピストン型容器248,248'のピストンロッド195は、内壁194を有する。ピストン242,270は、内壁194上にシールされる。
【１０１３】
図211Cは、チャンバ186の中心軸184との角度βを有する、ピストン型容器248、248'のピストンロッド272の代替壁273を示す。ピストン274は概略的に描かれており、ピストンロッド272の内側の変化する断面積に適応することができる。
【１０１４】
図211Dは、ハウジング280が組み立てられるピストン248'を示す。ハウジングは、コアピン245を有するシュレーダー弁260を備える。コアピン261を押すように示されている弁アクチュエータ261は、流体がチャンネル286、287、288、および289を介して弁260に入る一方である。コアピン245が押されない場合、ピストンリング279は、内側シリンダ283の壁285をシールすることができる。内側シリンダ283は、ハウジング280とシリンダ282との間のシール281及び284によって密閉的に包囲されてもよい。チャンバ186。
【１０１５】
図211Eは、コアピン245を有する出口弁263の構造を示し、コアピンは、弁アクチュエータ261によって押し下げられて示される。流体は、チャンネル304、305、306、および307を通って開弁されたバルブに流れることができる。内側シリンダ302は、シール281及び284によってハウジング301とシリンダ303との間にシール的に包囲されている。中心軸296を有するチャネル297が、内側シリンダ302の壁、シリンダ303の壁、およびハウジング301の壁を貫通して配置される。ハウジング301の外側には、チャンネル297の開口部308があり、ピストン292が頂部294によって閉鎖位置292'にシールすることを可能にする拡幅部309がある。ピストン292は、チャネル297と同じ中心軸296を有することができる別のチャネル295内を移動してもよい。ピストン292のピストンロッド267に対するベアリング293。ピストンロッド267は、ペダル265(図211A)または他のアクチュエータ(図211Eに概略的に示される)に接続されてもよい。
【１０１６】
図211E'は、図218Bの後に処理されている。
図211Fは、図211Eの出口弁を制御するための配置369に加えて、図211Dのピストン248'および膨張配置368を示す。ここで、膨張機構368は、図211Eの弁を制御する機構370も含む。これは、所定の圧力に達したときに弁を閉め、所定の値より低いときに弁を開けることを可能にするために行うことができる。信号360は、ピストン292を作動手段364を介して作動しているアクチュエータ363に信号362を与える変換器361で処理される。
【１０１７】
チャンバが、ピストン内の圧力の所定の値より低い作動圧力を有する場合、出口弁263の閉鎖および開放を制御する構成369は、変換器361からの信号365によって始動される手段367を介して、別のアクチュエータ363によって制御され得る。変換器361および/または366に信号371を与えるチャンバ内の測定は、チャンバの実際の圧力がピストンの作動圧力より低いか否かを自動的に検出することができる。これは、ピストンの圧力が所定の圧力より低い場合に特に実用的であり得る。
【１０１８】
図211Gは、弁アクチュエータ315のハウジング311に接続されたバネ310を有するキャップ312、312'を概略的に示す。ばね310は、開口314をしっかりと閉じたままにしてもよい。キャップ312のシリンダ282との接触領域313(図211D)。チャンバからのキャップ312への力がより大きくなると、キャップは、チャンバの媒体/媒体によるキャップへの力の等価性が生じるまで、キャップ312'が示される位置に移動してもよい。ばね310は、バルブコアピン245を押圧する圧力の最大値を決定することができる。シュレーダー弁260
図212は、一対のピストン321,322がベアリング324内を移動し得るピストンロッド323の端部に配置される細長いピストンロッド320を示す。
【１０１９】
図213A、B、Cは、横断面の異なる領域を有する弾性変形可能な壁を有する加圧チャンバと、固定された幾何学的形状を有するピストンとのポンプの組み合わせを示す。例えば、固定された幾何学的寸法を有するシリンダのようなハウジング内には、流体(非圧縮性および/または圧縮性流体)によって膨張可能な膨張可能なチャンバが配置される。また、前記ハウジングを回避することも可能である。膨張可能な壁は、例えば、ライナーファイバーカバー複合材料を備えるか、または不浸透性の皮膚を加える。ピストンのシール面の角度は、移動に平行な軸に関してチャンバの壁の比較角度よりも若干大きい。前記角度と、ピストンによる壁の瞬間的な変形がわずかに遅れて生じるという事実(例えば、チャンバの壁内に粘性の非圧縮性流体を有すること、および/または、ピストンについて示されているものと同様の荷重調整手段の適切な調整によって)との間のこの差は、シーリングエッジを提供し、そのシーリングの距離は、2つのピストンおよび/またはチャンバの位置の間の移動中にチャンバの中心軸まで変化し得る。これは、ストローク中の断面積変化を提供し、それによって、設計可能な操作力を提供する。しかしながら、ピストンの運動方向の断面は、チャンバの壁の角度に対して等しくてもよく、または負の角度であってもよい。これらの場合、ピストンの「先端」は丸みを帯びていてもよい。前述の場合、断面積を変化させること、およびそれによって、計画可能な作動力を与えることは、より困難である可能性がある。チャンバの壁は、図212Bに示されている全ての既に示されている装填調整手段を備えることができ、必要であれば、形状調整手段を備えることができる。チャンバ内のピストンの速度は、シールに影響を及ぼし得る。
【１０２０】
図213Aは、チャンバ231内のピストンの4つの位置におけるピストン230を示す。
固定された幾何学的寸法を有するハウジング234の膨張可能な壁の周囲。前記壁234内には、圧縮性流体232と非圧縮性流体233がある。バルブ構成がある場合がある
壁の膨張(図示せず)非加圧側のピストン形状は、シールエッジの原理を示す一例に過ぎない。図示の横断面におけるストロークの端部と開始時のシール縁の距離は、約39%である。縦断面の形状は、図示のものとは異なる場合がある。
【１０２１】
図213Bは、ストロークの開始後のピストンを示す。シール端からの距離
235および中心軸236はz1である。ピストン封止縁235と中心軸との間の角度II
チャンバーの236。チャンバの壁と中心軸236との間の角度v。角度vは角度λより小さい。シーリングエッジ235は、角度vが角度λと同じ大きさになるように配置する。ピストンの他の実施形態は、図示されない。
【１０２２】
図213Cは、ストローク中のピストンを示す。シーリングエッジ235および中心軸236からの距離は、z2であり、この距離は、z1より小さい。
図213Dは、ほぼストローク終了時のピストンを示している。シーリングエッジ235および中心軸236からの距離は、z3であり、この距離は、z2より小さい。
【１０２３】
図214は、チャンバの壁と、ポンプストローク中に互いに適応し、連続シールを可能にする、2〜28個の変化可能な幾何学的形状を有するピストンとの組み合わせを示す。それは、チャンバの第2の長手方向位置におけるその生産サイズを有する。
【１０２４】
図213 Aのチャンバーは、ストロークの開始時に非圧縮性媒体237およびピストン385のみを有する現在、図213 Aのチャンバーであり、一方、ピストン385'はストロークの終了直前に示される。また、寸法を変化させる可能性のあるピストンの他の全ての実施形態もここで使用することができる。ピストンの速度および媒体237の粘度の正しい選択は、動作に正の影響を及ぼし得る。図14に示されるチャンバの長手方向の断面形状もまた、異なる場合がある。
【１０２５】
図215A〜Fは、一定の周囲サイズを有する異なるサイズの断面を有するチャンバの実施形態を示す。これは、国際公開第00/70227号パンフレットの引用されたピストンの妨害問題に対する別の解決策である。請求項1に記載のピストンは、皮膚の補強によって、チャンバの中心軸から異なる距離を有する容器の壁の一部がチャンバの縦断面、例えば、例えば、補強の位置を使用することができる場合には、これらの特定のチャンバにおいても良好に機能することができる。図208Dは、チャンバーの中心軸とほぼ平行であり、補強が、例えば、弾性ねじ(図206D、206E)、または図に示されるもので構成される場合。206F, 206Gでは、それぞれのサイズを個別に設定できます。それは図に示されている。
【１０２６】
209A,209Bは、また、良好に機能し得る。ピストンは、非弾性的に変形可能な容器、または製造サイズがチャンバの第1の長手方向位置の円周方向の長さとほぼ同じサイズの弾性的に変形可能な容器であって、高い摩擦力による収縮を可能にする補強材を有するものは、このようなチャンバ内を妨害することなく移動することができ、断面が異なる円周方向のサイズを有するチャンバ内でジャミングすることができる。容器の補強材の編組角度が54°44'になると、弾性変形可能な容器は非弾性変形可能、すなわち、柔軟な変形可能となるが、これらの部屋では曲げられるため、詰まらない。ピストンおよび/またはチャンバの横断面の面積の移動方向における2つの位置間の変化が連続的であるが、依然として非常に大きく、漏れが生じる場合、断面の他のパラメータの変化を最小限に抑えることが有利である。このことは、例えば円形の断面(固定形状)を用いることによって説明することができる。すなわち、円の円周はπDであり、円の面積は1/4πD2(D =円の直径)である。すなわち、Dの減少は、円周の線形減少と面積の二次減少のみを与える。また、周囲を維持することも可能であり、面積を減らすだけである。また、形状が固定されている場合、例えば、円形の場合、一定の最小面積が存在する。形状がパラメータである高度な数値計算は、下記のフーリエ級数展開を使用して行うことができる。加圧チャンバおよび/またはピストンの横断面は、任意の形状を有することができ、これは、少なくとも1つの曲線によって規定することができる。曲線は閉じており、それぞれの座標関数に対して1つずつ、2つのユニークなモジュラーパラメーター化フーリエ級数展開によって概略的に定義することができる。
【数２６】
2020029864.tif 000028
ここで、
【数２７】
2020029864.tif 000029
cp = ｆ(x)の余弦重み付け平均値、
dp = 12(x)の正弦重み付け平均値、
p = 三角法の細かさの次数を表す。
【１０２７】
図215A、215Eは、以下の式における異なるパラメータのセットを使用することによって、前記曲線の例を示す。これらの例では、2つのパラメータのみが使用されています。より多くの係数が使用される場合、他の重要な要求に適合する最適化された曲線を見出すことが可能である。例えば、曲線の最大半径を有する曲線遷移、および/または、例えば、所定のプリミスの下で一定の最大値を超えない可能性のあるシール部の張力の最大値を見出すことができる。一例として、図215Fは、境界曲線の長さが固定され、その数値曲率が最小化されるという制約の下で、面内の有界領域の可能な変形に対して使用される最適化された凸曲線および非凸曲線を示す。開始領域と開始境界長を使用することにより、所望のターゲット領域に対して可能な最小の曲率を計算することが可能である。
【１０２８】
チャンバの縦断面に示されているピストンは、横断面の境界曲線が円形の場合に主として描かれている。即ち、チャンバが、例えば、図215A、215E、215Fの非円形による横断面を有する場合、ピストンの縦断面の形状が異なる可能性がある。
【１０２９】
すべての種類の閉曲線をこの式、例えばC曲線(PCT/DK97/00223、図1A参照)で記述することができる。これらの曲線の1つの特徴は、断面にある数学的極から線が引かれると、少なくとも1回は曲線と交差することである。曲線は、断面平面内の線に向かって対称的であり、また、後に続く単一のフーリエ級数展開によって生成され得る。ピストンまたはチャンバは、以下の場合により簡単に製造できます。
【１０３０】
横断面の曲線は、数学的極を通る断面平面内にある線を基準にして対称である。このような規則的な曲線は、単一のフーリエ級数展開によってほぼ定義することができる。
【数２８】
2020029864.tif 000030
ここで、
【数２９】
2020029864.tif 000031
cp = ｆ（ｘ）の重み付き平均値
p = 三角法の細かさの次数を表す. .
線が数学的極から引かれるとき、線は常に1回だけ曲線と交わる。
【１０３１】
チャンバおよび/またはピストンの断面の特定の形成されたセクタは、以下の式によってほぼ定義され得る。
【数３０】
2020029864.tif 000032
ここで、
【数３１】
2020029864.tif 000033
cp = ｆ（ｘ）の重み付き平均値
p = 三角法の細かさの次数を表す. .
極座標におけるこの断面は、ほぼ以下のように表される。
. 計算式:
【数３２】
2020029864.tif 000034
ここで、
【数３３】
2020029864.tif 000035
ここで、
r = 活性ピンの円形断面の"花弁"の限界、
ro = 活性ピンの軸の周りの円形断面の半径、
a = "花弁"の長さのスケールファクター
rmax = r0 + a
m = 「花弁」幅の定義のためのパラメーター
n =「花弁」の数の定義のためのパラメーター
φ = 曲線を境界する角度
注入口は、ピストン手段のシール部の性質のため、ストロークの端部の近くに位置決めされる。
【１０３２】
これらの特定のチャンバは、射出成形によって、また、例えば、アルミニウムシートが、工具キャビティ内で強制的に加熱されて空気圧によって加熱され、プレスされるか、または工具運動も用いて形成される、いわゆる超塑性成形方法の使用によって製造することができる。
【１０３３】
図215 Aは、チャンバの一連の横断面を示す。この領域では、特定のステップで面積が減少するが、周囲は一定であり、これらは、2つのユニークなモジュラパラメータフーリエ級数展開によって定義され、それぞれの座標機能について1つずつである。左上には、前記シリーズの開始断面である断面がある。使用したパラメータのセットが図の下部に示されています。この系列は横断面の減少面積を示している。図中の太字の数字は、異なる形状の断面積が小さくなっていることを示しており、コーナーの断面積は、開始領域のサイズとして残されている。
【１０３４】
断面底部右側の形状の面積は、上部左側の面積の約28%である。
図215Bは、チャンバ162の縦断面を示し、その横断面領域は、中心軸に沿った残存円周によって変化する。
【１０３５】
ピストン163。チャンバは、壁セクション155、156、157、158のその横断面の異なる断面積の部分を有する。前記壁セクション間のトランジション159,160,161。断面G-G、H-H、I-Iを示す。断面G-Gは円形断面を有し、一方、断面H-H 152は、断面G-Gの面積の約90〜70%を有する。
【１０３６】
図215Cは、比較断面G-G 150として、図207Gの横断面H-H 152および点線で示される。断面H-Hの面積は、断面G-Gの面積の約90〜70%である。スムーズにされたトランジション151。また、チャンバーの最小部分が示されており、これは断面G-Gの断面積の約50%を有する。
【１０３７】
図215Dは、比較断面G-Gとして、図207Gの横断面I-Iおよび点線で示される。断面I-Iの面積は断面G-Gの面積の約70%である。トランジション153は、スムーズにされる。また、チャンバーの最小部分も示されている。
【１０３８】
図215Eは、一定のステップで面積が減少する一方、周囲が一定であるチャンバの一連の横断面を示す。これらは、2つのユニークなモジュラパラメータフーリエシリーズ展開によって定義され、各座標関数について1つずつ定義される。左上には、前記シリーズの開始断面である断面がある。使用したパラメータのセットが図の下部に示されています。この系列は横断面の減少面積を示しているが、円周定数を維持することによりこれらの面積を増加させることも可能である。図中の太字の数字は、異なる形状の断面積が小さくなっていることを示しており、コーナーの断面積は、開始領域のサイズとして残されている。右下の断面積の大きさは、開始領域の大きさの約49%であり、左上である。
【１０３９】
図215Fは、境界曲線の一定の長さに対して最適化された凸状曲線、および可能な最小曲率を示す。図7Lに示す図の最大曲率に対応する最小曲率半径の一般式は以下の通りである。
【１０４０】
【数３４】
2020029864.tif 000036
yで特定された長さは、次の式で決定される。
【１０４１】
【数３５】
2020029864.tif 000037
ここで、
r = 最小曲率半径
L=境界長=定数。
A1 = 開始ドメイン領域A0の減少値
図203Dからの例として、半径30のディスクの面積および境界長に対応するドメイン領域Ao = π(30)2および境界長L=60π=188.5。長さは一定であることが必要であるが、領域は指定される値A1まで減少する。所望の最終構成は、面積A1 = π (19/2)2 = 283.5 とする。ここで、境界曲線の可能な限り最小の曲率をもつ凸曲線は、次のようになる。
【１０４２】
r = 1.54
κ = 1/r = 0.65
x = 89.4
図の曲線はスケールではなく、図は原理のみを示している。
【１０４３】
曲線は、ピストンの壁へのシーリングを改善し得る曲線によって直線を交換することによってさらに最適化され得る。
図216は、シリンダ壁374内でチャンバ375内を移動している弾性変形可能容器372と、例えば中心軸370の周囲の中心に示されているテーパ壁373とを含む、ピストンの組み合わせを示す。ピストンは、少なくとも1つのピストンロッド371に吊り上げられる。容器372,372'は、前記チャンバ(372')の第2の長手方向位置および第1の長手方向位置(372')で示される。
【１０４４】
本明細書に開示されている全ての解決策は、また、一定の周囲寸法を有する断面を有するチャンバが妨害の問題の解決策となり得るピストン型と組み合わせることができる。
図217Aは、壁381内の凸状チャンバ380を示す。「s」は脳卒中を意味する。
【１０４５】
図217Bは、図217Aに示される方向の力-ストローク図を示す。
この曲線は、オペレータがチャンバの第1の長手方向位置に流体の取入口がほぼ存在し、チャンバの第2の長手方向位置に出口がほぼ存在するストロークでポンピングするときの力の最適化された変化を示している。曲線は、ほぼポンプストロークの終端での最大動作力を接線で表します。
【１０４６】
図218Aは、パラシュート391および車輪392によって移動可能であることが示される、移動可能動力ユニット390の例を示す。
図218Bは、上部に一組の太陽電池393とモータ394とを備える、移動可能電源ユニット390を示し、さらに、水ポンプ395、およびコンプレッサ396。ステアリングユニット397を示す。
【１０４７】
図211E'は、図211Eに示される出口弁への適合を示す。ピストンロッド267は、第2のチャネルピン8001に接続される。前記チャネルピンは、案内チャネル8002に取り付けられる。チャネルピンは、等化チャネル8003を閉じる。前記チャネルピンは、ピストンロッド267がチャネル297の開口308内でピストン292を押すときに、チャネル8003を通る流れを可能にする孔を有する。前記等化チャネルは、弁内のチャネル305、306、307を流出チャンバ8004に接続する。前記流出チャンバは、弁の流出チャンバであってもよい。この構成は、バルブの流入チャンバ内の圧力上昇がバルブを作動させるのに十分ではない場合に使用され、バルブの流出チャンバからの低圧が、バルブの作動をトリガするために使用され得る。
507 好ましい実施形態の説明
図301は、例えばシュレーダー弁に連結されるクリップオン弁コネクタ内の弁アクチュエータを示す。ピストン477は、シリンダ470の第1の端部492の非常に近くにある。コネクタは、ハウジング500を有し、シール手段は、1つの環状部分475を含む。固定手段は、仮スレッド476を備える。ハウジングはまた、中心軸479および結合部510を有する。
【１０４８】
図301Aは、図301の拡大詳細を示す。シリンダ470は、ピストン477のピストンリング508に適合する直径を有するシリンダ壁部511を有する。第1の端部492の近傍では、シリンダ壁は、バルブのコアが十分に開放されたときに、ピストン手段477,508の周囲の流路部分471,472,473を含む、直径が拡大された壁部分475a、475b、476aを含む。圧力源からバルブへの流れを確立することができます。シリンダ470の第1の端部492は、ここでは、作動ピンの移動のためのストップとして機能する。チャネル部473、474は、ピストン制御手段476cの一部である。これらの部品は、選択された製造技術に依存するいくつかの形状を有することができ、例えば、円形のセクター部品としてのチャネル部分473,474、射出成形によって作製されたシリンダーとしてのチャネル部分(507)を有し、他方、チャネル部分(507)はドリル穴を有することもできる。チャネル部分473,474は「流れの形」と考えられ、空気力学的抗力を低減するように構成される。傾斜拡大壁部475aは、圧力源から来るガス状及び/又は液体状の媒体又は媒体の方向に関して、それぞれ、通常、1°< τ <12°の間に、中心軸479との角度τを有し、これは、0°より大きく、20°より小さい。ピストン制御手段476cは、それぞれ、壁476a及び476bを有する3つの溝を有する。壁476aは、圧力源からの気体および/または液体媒体または媒体コーニングの方向に関して、0°より大きく、20°より小さい角度ω(通常6°から12°の間の間隔)を有する。前述のチャネル部分473および474に対する代替案は、ピストン制御が溝を有しないチャネル(507)である。この代替案では、中心軸479に平行な、ピストン制御装置の横にある穴(507)が、チャネル部分475b(点線を有する3つの穴として示される)と結合穴とを接続する。
【１０４９】
図301Bは、チャネル部分473および474ならびにストッパ492を有する、図301 AからのセクションG-Gを示す。代替チャンネル部分(507)は、点線によってスケッチされる。
図302は、ハウジング504と、第1の環状部分482と、第2の環状シールとを備えるシール手段とを有する、ユニバーサルクリップオンバルブコネクタ内のバルブアクチュエータを示す。
【１０５０】
結合部503の中心軸486の方向に、結合部の中心軸486と同軸上に位置する部分483。第1の環状シール部482は、第2の環状シール部483よりも結合部の開口502に近く、第1の環状シール部482の直径は、第2の環状シール部483の直径よりも大きい。結合バルブは、少なくとも1つの「クリップ」(=すなわち、一時的なスレッド)476によって固定することができる。しかしながら、互いに反対側の2つのクリップ493が好ましい。密封面482の近くのテーパコーン501は、バルブを中心に置くのを助ける。テーパ円錐は、中心軸486との角度ωを有し、通常、この角度は45°を超える。シリンダ壁部509を有する別個のシリンダスリーブ496が示されており、シールされている。それは、例えば、ハウジング504の壁のスナップロック497によって固定される。これは、傾斜拡大壁部512の負の滑り角を可能にする経済的な方法である。シリンダ・スリーブ496は、ピストンストープ495から離れた角度(Angle)を有し、ピストン・リング508がそこでシールされないようになっている。
【１０５１】
図302Aは、それぞれ、ピストン制御手段の拡大壁部487、488によって画定されたチャネル部480、481を示す。作動ピンは、ピストン484およびピストンロッド485によって流線形にされる。壁部487は、圧力源から来る媒体の方向に見える中心軸486を有する角度κを有し、これは、0°より大きく、20°より小さい(通常、6°から12°の間の間の間隔である)。ハウジング504の壁の階段状表面498は、シリンダスリーブ496の壁からシリンダ499への気密接続を形成する。もちろん、シリンダの反対側に気密接続を設けることも可能である。シリンダ・スリーブ496の底部には、傾斜した拡大壁部512が示されており、これはピストン・リング515と共にチャンネル部471を形成する。
【１０５２】
図302Bは、図302 AのセクションH-Hおよび作動ピンの移動のためのストッパ495を示す。また、壁部488とチャネル部481も示されている。
図303は、図301のものと同等の作動ピンを示し、ピストン529も示す。ピストンロッド531は、ピストン制御部に対してシールする必要はない。バルブアクチュエータのシリンダ536は、バルブコネクタのハウジング532内にある。結合部530も示されている。
【１０５３】
図303Aは、半径方向穿孔534として形成された拡張535およびチャネル部分534を有するチャネル部分533を示す。ピストンリング539は、活性化ピンの位置に応じて、この導電性チャネルをそのオリフィス537で開閉する。中心軸に対するチャネル部分534の方向は、図301Aのチャネル部分471の角度τと同等である。拡張壁535は、図1Aの壁476aの角度ωに相当する角度を有する。また、シリンダ536のシリンダ壁部538も示されている。
【１０５４】
図304は、作動ピンおよびそのシリンダを示し、これは、組み立てられたパイプラインハウジング手段520,521などに組み込まれ、そこには、スプリング力作動コアピン523を有する弁522、例えば、シュレーダー弁が配置される。作動ピンは、弁のコアピン523と係合している。
【１０５５】
図305は、ユニバーサルバルブコネクタ内のバルブアクチュエータを示す。これは、図301の1つと同等であるが、2つの密封手段540、541の間隔Aで、異なるサイズの2つのバルブを密封することができる。シリンダ壁550内のシリンダ542の直径の2つの拡大1および2は、中間距離Bで示されている。また、作動ピン543も示されており、2つの係合レベルは、距離Bで示されている。例えば、コアピンからシーリングまでの距離が同じではないように、バルブが異なるタイプの場合、中間距離は、等しくても異なってもよい。2つの拡大部1と2との間には、ピストンリング508に適合するシリンダ部545を有する円筒形壁部544がある。また、ハウジング549からの中心軸546、結合部547、およびその開口548が示されている。
19597 好ましい実施形態の説明
図401Aは、剛性表面5を有する、基部4の3つの係合面1、2のうちの2つの間の線XXを示し、その周囲で、組み合わせ6が移動可能である。基部4の3つの係合面2,3のうちの2つと剛性面5との間の線Y-Yであり、その周囲を組み合わせ6が移動することができる。基部4の3つの接触点1,2のうちの2つと剛体表面5との間の線Z-Zであり、その周囲を組み合わせ6が移動することができる。
【１０５６】
図401Bは、チャンバ7と、ピストンロッド9のためのガイド8と、ハンドル10とを備える組み合わせ6を示す。接点1、接点2、接点3を有する基底4は剛体面に向かって丸められる。チャンバ7は、補強材11によってベース4に強固に接続されている。
【１０５７】
図402 Aは、組み合わせ6がその残りの位置12にある場合の組み合わせ6のハンドル10を示す。
図402Bは、基部40の組み合わせ6と鉄筋14との間の遷移部13がその静止位置にあるときの、その静止位置12における組み合わせ6を示す。トランジション13は、可撓性材料で作られてもよく、チャンバ7の周囲に配置される。
【１０５８】
図402Cは、ハンドル10が前記休止位置の前側で休止位置12から移動されたときの、ハンドル10の作動位置14を示す。
図402Dは、ハンドルが前記休止位置の後側で休止位置12から移動されたときの、ハンドル10の作動位置15を示す。
【１０５９】
図402Eは、ハンドルが前記休止位置の左前側で休止位置12から移動されたときの、ハンドル10の作動位置16を示す。
図402Fは、ハンドルが前記休止位置の左後側で休止位置12から移動されたときの、ハンドル10の作動位置17を示す。
【１０６０】
図402Gは、ハンドルが前記休止位置の右前側で休止位置12から移動されたときの、ハンドル10の作動位置18を示す。
図402Hは、ハンドルが前記静止位置の右後ろ側でその静止位置12から移動されたときの、ハンドル10の作動位置19を示す。
【１０６１】
図403Aは、チャンバ7と基部4との間の遷移が弾性変形可能なブッシュ20であるフロアポンプを示す。
図403Bは、チャンバ7とベース40との間の遷移の拡大を示す。チャンバ7は、ブッシュ20内の溝22に適合する突出部21を有し、これにより、チャンバ7をベース40内に簡単に取り付けることができる。突起41は、ベーシス40の補強材42の頂部にある。
【１０６２】
図403Cは、チャンバ7と基部4との間の遷移が弾性変形可能なブッシュ23であるフロアポンプを示す。
図403 Dは、チャンバ7と40との間の遷移の拡大を示す。チャンバ7は、ブッシュ23の突出部24に適合する溝25を有し、これにより、チャンバ7をベース40に簡単に取り付けることができる。
【１０６３】
図404Aは、床ポンプの形態での組み合わせ6を、組み合わせ6とベース43の残りに対してピストンロッドの横方向への移動および/またはたわみを可能にする運転台25と共に示す。基部43は、鉄筋42によって直接的に、または、例えば可撓性ブッシュによって間接的に、基部41に接続される。
【１０６４】
図404Bは、ピストン44が、基部43から最も遠いストロークの端部にある場合の、図404Aのキャップ25の拡大を示す。ピストンロッド9は、案内手段26内を移動しており、その中の凸状接触内面31は、ピストンロッド9の中心線27で直線的に接触している。案内手段26は、表面36および37によって、また可撓性Oリング28によって、キャップ9内に保持されている。キャップ9の表面36、37と案内手段26との間の空間29の断面積は、リング28の実質的な圧縮を可能にするようにリング28自体の断面積よりも大きく示されている(例えば、参照)。図404C)ピストンロッド9の外側とキャブ9のスペース33及び34の壁38との間の距離a。前記距離aは、キャブ上部のピストンロッドとキャブ9の壁38との間の距離bとほぼ同じであってもよい。
【１０６５】
図404Cは、ピストンロッド9'の中心軸32が、組み合わせの残りの中心軸30に対して偏向された角度aである図4Bを示す。空間29'は、圧縮リング28'によってほぼ満たされており、この圧縮リングは、平行移動案内手段26'によって圧縮される。空間34'。空間33'。案内手段26'とピストンロッド9'との接触面35。距離a'は、図404Bの距離aよりも小さい。
【１０６６】
距離b'は、図404Bの距離bよりも小さく、距離aおよびa'の間の差よりも大きい。
図404Dは、ピストン44が、基部43に最も近いストロークの端部にあってもよい、図404Aのキャップ25の拡大を示す。組み合わせの中心線30キャブ25の内壁38とピストンロッド9との間のスペース33及び34。
【１０６７】
図404Eは、ピストンロッド9'が、ピストンロッド9'の外側とキャブ25の内壁38との間の距離a"まで左に移動される場合の図404Dを示す。案内手段26"が左に動かされ、リング28"を圧縮すると、図示のように、空間29"が圧縮リング28によってこの断面内に満たされている。空間33"は、距離a"が距離aより小さい等距離b"である空間34"とほぼ等しい。
【１０６８】
図405 Aは、組み合わせ55の中心軸54に関して、ハンドル52の左部分51およびハンドル52の右部分53を示す。ハンドル52の左部分51の中心軸56とハンドル52の右部分53の中心軸57との間の角度aは、ユーザの位置Xから見て180°未満である。左部51の中心点61と右部53の中心点62。
【１０６９】
図405Bは、ハンドル52および組み合わせ55を含む、図5Aのフロアポンプの正面図を示す。ハンドル52は左51、右53である。組み合わせ55の中心軸54。
図406Aは、組み合わせ55の中心軸54に関して、ハンドル59の左部分58およびハンドル59の右部分60を示す。ハンドル59の左部分58の中心軸56と、ハンドル59の右部分60の中心軸61との間の角度βは、ユーザの位置Xから見ると、180°以上である。
【１０７０】
図406Bは、ハンドル59および組み合わせ55を含む、図406Aのフロアポンプの正面図を示す。ハンドル59は、左58部(=右回り53)、右60部(=左回り51)を有する。
507 発明の概要
本発明の弁アクチュエータおよびその実施形態は、それぞれ請求項1および2〜17の対象である。本発明の弁アクチュエータを備える弁コネクタおよび圧力容器または手動ポンプは、それぞれ請求項18および19の対象である。請求項20は、固定構造におけるバルブアクチュエータの使用を対象としている。
【１０７１】
本発明は、作動ピンを駆動するピストンが移動する安価なシリンダと、簡単な構造を有する作動ピンとの組み合わせを備えたバルブアクチュエータを提供する。この組み合わせは、作動ピンが弁(例えば、解放弁)のばね力作動コアピンに係合する化学プラントのような固定構造、ならびに弁コネクタ(例えば、車両タイヤを膨張させるため)に使用することができる。従来のバルブコネクタの欠点は、本発明のバルブアクチュエータによって克服された。この弁アクチュエータは、シリンダに嵌合するピストンリングを有するピストンを特徴とし、ピストンは、その第1の位置において、シリンダの第1の端部から第1の所定の距離にある。ピストンの第2の位置では、シリンダの第1の端部から第2の所定の距離にあり、第2の所定の距離は、第1の所定の距離より大きい。シリンダ壁は、ピストンが第1の位置にある場合に、シリンダと結合部との間の気体および/または液体媒体の伝導を可能にするための伝導チャネルを備え、ピストンが第2の位置にある場合に、シリンダと結合部との間の気体および/または液体媒体の伝導は、ピストンによって抑制される。
【１０７２】
請求項6に記載された本発明の弁アクチュエータの一実施形態は、圧力源から作動される弁までの伝導チャネルを特徴とし、この伝導チャネルは、ピストンが第1の位置にあるときに、シリンダの底部の作動ピンのピストンの周囲に配置されたシリンダ直径の拡大を含み、圧力源から、例えばシュレーダ弁から、開放されたばね加圧作動弁コアピンへ媒体を流すことを可能にする。シリンダの直径の拡大は均一であってもよく、またはシリンダ壁は、シリンダの底部付近に、シリンダの中心線とシリンダ壁との間の距離が増大する1つまたは複数の部分を含んでいてもよく、これにより、ピストンが第1の位置にあるときに、気体および/または液体媒体がピストンリングの縁部の周りを自由に流れることができる。この実施形態の変形例は、そのシリンダが直径の2倍の拡大を有するバルブアクチュエータ構成を有する。拡大間の距離は、シーリング手段のシーリングレベル間の距離と同じにすることができる。異なるサイズの3つのバルブを結合することができる場合、バルブアクチュエータは、3つの拡大されたシリンダを備えることができる。しかしながら、シリンダの直径を拡大するための単一の構成を有するバルブアクチュエータに、異なるサイズのバルブを接続することも可能である。従って、ここで、拡大の数は、結合可能なバルブの異なるサイズの数とは異なることが可能である。
【１０７３】
請求項10に記載の本発明の別の実施形態は、バルブアクチュエータの本体の一部を通る導電チャネルを特徴とする。チャネルは、シリンダとバルブに連結されているバルブアクチュエータの部分との間に、気体および/または液体媒体の通路を形成する。シリンダ内のチャネル開口部のオリフィスは、ピストンが第1の位置にあるとき、圧力源からシリンダに流れる加圧された気体および/または液体の媒体が、さらに、チャネルを通って作動されるバルブに流れるように配置される。ピストンが2番目の位置にある場合、ピストンはシリンダをブロックし、加圧された気体および/または液体媒体のチャネルへの流れを不可能にする。
【１０７４】
空気の代わりに、任意の種類のガスおよび/または液体の(混合物)が、作動ピンを作動させ、ピストンがその第1位置にあるときに弁アクチュエータのピストンの周囲を流れることができる。本発明は、コネクタの結合方法または結合孔の数に関係なく、スプリング力で作動するコアピンを有するバルブ(例えば、シュレーダーバルブ)を結合することができるすべてのタイプのバルブコネクタに使用することができる。さらに、バルブアクチュエータは、例えば、フットポンプ、カーポンプ、またはコンプレッサに結合することができる。弁アクチュエータはまた、弁コネクタ内の固定手段の利用可能性に関係なく、任意の圧力源(例えば、ハンドポンプまたは圧力容器)に組み込むことができる。また、本発明は、アクチュエータの作動ピンが、恒久的に取り付けられたバルブのコアピンと係合する恒久的な構造に使用することも可能である。
【１０７５】
上述の様々な実施形態は、例示として提供されるものであり、本発明を制限するように構成されるべきではない。当業者であれば、本明細書に図示され説明された例示的な実施形態および用途に厳密に従うことなく、また、請求項に記載された本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、本発明に加えることができる様々な修正および変更を容易に認識するであろう。
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図３−４】
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【図４】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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【図５−４】
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【図５−５】
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【図６−１】
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【図６−２】
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【図６−３】
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【図６−４】
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【図６−５】
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【図６−６】
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【図６−７】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図８】
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【図９−１】
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【図９−２】
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【図９−３】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１０−３】
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【図１０−４】
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【図１０−５】
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【図１０−６】
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【図１１−１】
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【図１１−２】
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【図１１−３】
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【図１１−４】
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【図１１−５】
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【図１１−６】
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【図１１−７】
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【図１１−８】
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【図１１−９】
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【図１１−１０】
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【図１１−１１】
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【図１１−１２】
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【図１１−１３】
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【図１１−１４】
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【図１１−１５】
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【図１１−１６】
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【図１１−１７】
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【図１１−１８】
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【図１１−１９】
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【図１１−２０】
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【図１１−２１】
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【図１１−２２】
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【図１１−２３】
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【図１１−２４】
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【図１１−２５】
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【図１１−２６】
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【図１１−２７】
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【図１１−２８】
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【図１１−２９】
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【図１１−３０】
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【図１１−３１】
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【図１１−３２】
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【図１１−３３】
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【図１１−３４】
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【図１１−３５】
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【図１２−１】
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【図１２−２】
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【図１２−３】
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【図１２−４】
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【図１３−１】
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【図１３−２】
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【図１３−３】
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【図１３−４】
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【図１３−５】
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【図１３−６】
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【図１３−７】
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【図１４−１】
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【図１４−２】
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【図１４−３】
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【図１４−４】
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【図１４−５】
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【図１４−６】
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【図１４−７】
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【図１４−８】
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【図１４−９】
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【図１４−１０】
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【図１５−１】
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【図１５−２】
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【図１５−３】
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【図１５−４】
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【図１５−５】
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【図１６−１】
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【図１６−２】
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【図１７−１】
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【図１７−２】
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【図１７−３】
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【図１７−４】
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【図１７−５】
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【図１７−６】
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【図１７−７】
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【図１７−８】
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【図１７−９】
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【図１７−１０】
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【図１７−１１】
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【図１７−１２】
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【図１７−１３】
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【図１７−１４】
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【図１７−１５】
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【図１７−１６】
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【図１７−１７】
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【図１７−１８】
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【図１７−１９】
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【図１７−２０】
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【図１７−２１】
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【図１７−２２】
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【図１７−２３】
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【図１７−２４】
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【図１７−２５】
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【図１７−２６】
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【図１７−２７】
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【図１８−１】
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【図１８−２】
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【図１８−３】
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【図１８−４】
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【図１８−５】
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【図１８−６】
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【図１８−７】
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【図１８−８】
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【図１８−９】
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【図１８−１０】
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【図１８−１１】
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【図１８−１２】
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【図１８−１３】
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【図１８−１４】
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【図１８−１５】
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【図１８−１６】
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【図１８−１７】
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【図１８−１８】
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【図１８−１９】
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【図１８−２０】
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【図１８−２１】
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【図１８−２２】
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【図１８−２３】
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【図１８−２４】
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【図１８−２５】
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【図１９−１】
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【図１９−２】
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【図１９−３】
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【図１９−４】
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【図１９−５】
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【図１９−６】
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【図１９−７】
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【図１９−８】
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【図２１−１】
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【図２１−２】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図３０−１】
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【図３０−２】
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【図３１−１】
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【図３１−２】
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【図３２−１】
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【図３２−２】
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【図３２−３】
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【図３２−４】
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【図３２−５】
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【図３２−６】
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【図３２−７】
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【図３２−８】
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【図３２−９】
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【図３２−１０】
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【図３２−１１】
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【図３２−１２】
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【図３２−１３】
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【図４０−１】
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【図４０−２】
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【図４１−１】
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【図４１−２】
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【図４１−３】
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【図４１−４】
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【図４２−１】
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【図４２−２】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５５−１】
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【図５５−２】
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【図５５−３】
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【図５６】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４−１】
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【図６４−２】
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【図８０−１】
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【図８０−２】
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【図８０−３】
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【図８１】
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【図８２】
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【図８３−１】
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【図８３−２】
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【図８３−３】
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【図８３−４】
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【図８４−１】
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【図８４−２】
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【図８４−３】
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【図８４−４】
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【図８４−５】
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【図８４−６】
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【図９０−１】
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【図９０−２】
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【図９０−３】
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【図９０−４】
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【図９０−５】
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【図９０−６】
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【図９０−７】
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【図９０−８】
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【図９０−９】
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【図９０−１０】
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【図９０−１１】
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【図９０−１２】
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【図９１−１】
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【図９１−２】
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【図９１−３】
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【図９１−４】
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【図９１−５】
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【図９２−１】
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【図９２−２】
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【図９２−３】
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【図９３】
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【図１００】
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【図１０２】
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【図１０３−１】
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【図１０３−２】
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【図１０４−１】
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【図１０４−２】
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【図１０４−３】
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【図１０５−１】
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【図１０５−２】
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【図１０５−３】
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【図１０６−１】
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【図１０６−２】
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【図１０６−３】
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【図１０７−１】
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【図１０７−２】
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【図１０７−３】
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【図１０７−４】
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【図１０７−５】
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【図１０７−６】
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【図１０７−７】
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【図１０７−８】
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【図１０８−１】
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【図１０８−２】
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【図１０９−１】
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【図１０９−２】
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【図１０９−３】
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【図１１０−１】
2020029864.tif 000300
【図１１０−２】
2020029864.tif 000301
【図１１１−１】
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【図１１１−２】
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【図１１２−１】
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【図１１２−２】
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【図１１３】
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【図２０１】
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【図２０２−１】
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【図２０２−２】
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【図２０３】
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【図２０４】
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【図２０５】
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【図２０６−１】
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【図２０６−２】
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【図２０６−３】
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【図２０６−４】
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【図２０６−５】
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【図２０７−１】
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【図２０７−２】
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【図２０８−１】
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【図２０８−２】
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【図２０８−３】
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【図２０８−４】
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【図２０８−５】
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【図２０９−１】
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【図２０９−２】
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【図２１０−１】
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【図２１０−２】
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【図２１０−３】
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【図２１１−１】
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【図２１１−２】
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【図２１１−３】
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【図２１１−４】
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【図２１１−５】
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【図２１１−６】
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【図２１２】
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【図２１３】
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【図２１４】
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【図２１５−１】
2020029864.tif 000339
【図２１５−２】
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【図２１５−３】
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【図２１５−４】
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【図２１６】
2020029864.tif 000343
【図２１７】
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【図２１８】
2020029864.tif 000345
【図３０１】
2020029864.tif 000346
【図３０２】
2020029864.tif 000347
【図３０３】
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【図３０４】
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【図３０５】
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【図４０１】
2020029864.tif 000351
【図４０２−１】
2020029864.tif 000352
【図４０２−２】
2020029864.tif 000353
【図４０３−１】
2020029864.tif 000354
【図４０３−２】
2020029864.tif 000355
【図４０４】
2020029864.tif 000356
【図４０５】
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【図４０６】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年10月24日(2019.10.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部チャンバ壁(156,185,238)によって境界されるチャンバ(162,186,231)と、少なくともチャンバの第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間で前記チャンバ壁に対して摺動可能に前記チャンバ内に設けられたアクチュエータピストンとを備える、ピストン-チャンバの組み合わせであって、
前記チャンバは、第1の長手方向位置及び第2の長手方向位置において異なる断面積及び異なる円周方向長さの断面を有し、第1の長手方向位置と第2の長手方向位置との間の中間の長手方向位置において少なくとも実質的に連続的に異なる断面積及び円周方向長さを有し、前記第2の長手方向位置における断面積及び円周方向長さは、前記第1の長手方向位置における断面積及び円周方向長さよりも小さく、
前記アクチュエータピストンは、容器(208,208',217,217',228,228',258,258',450,450')を備え、該容器は弾性変形可能であり、それにより、前記ピストンの異なる断面積および円周方向長さを提供し、前記チャンバの前記中間の長手方向位置を通る第1の長手方向位置と第2の長手方向位置の間の前記ピストンの相対運動中に、前記チャンバの前記異なる断面積および異なる円周方向長さに前記ピストンを適合させ、
前記アクチュエータピストンは、該ピストンの円周長が前記第2の長手方向において前記チャンバ(162,186,231)の円周長とほぼ等しい応力のない変形のない状態で前記容器(208,208'、217,217'、228,228'、258,258'、450,450')の生産サイズを有するように製造され、前記容器は、前記長手方向に対して横方向にその生産サイズから拡張可能であり、それによって、前記第2の長手方向位置から前記第1の長手方向位置への前記アクチュエータピストンの相対移動の間に、該ピストンをその生産サイズから膨張させることができ、
前記容器(208,208',217,217',228,228',258,258',450,450')は、前記アクチュエータピストンの異なる断面積および円周長を提供するために弾性的に変形可能であり、
・前記組み合わせは、前記容器の外側の位置から流体を前記容器に導入し、それによって前記容器の加圧を可能にし、それによって前記容器を膨張させる手段を備え、
・前記アクチュエータピストンの壁面が少なくとも前記チャンバの壁とのその接触領域で、及び、該接触領域近くまで滑らかな表面を提供し、それにより、前記容器を前記チャンバの第2の位置から第1の長手方向位置に移動させることを特徴とする、ピストン-チャンバの組み合わせ。
【外国語明細書】
2020029864000001.pdf