(57)【要約】【解決手段】（ａ）タンジェンシャルピストンを有し、２以上のピンを有するクランクに接続された２以上のシリンダを含む平衡形回転式コンプレッサー、（ｂ）タンジェンシャルピストンを有し、伸縮クランクを含む回転式コンプレッサーのいずれかからなる自走式車両のエネルギー回収装置。【効果】自動車の無駄なエネルギーを車両の附属装置またはエンジン内で使用するために空気圧として回収することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走式車両のエネルギー回収装置であって、前記装置が平衡形回転式コンプレッサーによって形成され、前記コンプレッサーのブロック（１１）が２以上のシリンダ（１２）及び２以上のピン（１５）を有するクランク（１４）によって形成され、ブレーキを作動させると、前記アセンブリがクラッチによって駆動軸に接続されて回転し、前記クランク（１４）が構造または支持体に固定された状態に維持され、回転が開始すると、枢支レバー（１６）の内側アームａが固定された前記クランク（１４）の前記ピン（１５）上を滑動して軸（１７）上で傾斜し、前記傾斜運動が外側アームｂと連接棒（１８）によって直線経路でピストン（１３）に伝達され、前記ブロック（１１）の各回転に対して前記ピストン（１３）のサイクルを完結させることを特徴とする装置。
【請求項２】
全てのピン（１５）において同じ数であり、前記ピン（１５）が前記シリンダ（１３）と同じ相関角度で分離されている状態が維持されていることを条件として、各ピン（１５）が１以上のピストン（１３）に作用する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記平衡形回転式コンプレッサーにおいて、前記クランク（１４）と前記枢支レバー（１６）の内側部分（ａ）が密閉された中央室に位置し、前記レバー（１６）の外側部分（ｂ）が、前記連接棒（１８）及び前記ピストン（１３）と共に、前記枢支レバー（１６）の前記回転軸（１７）によって分離された別の隔室に位置し、各室の潤滑が容易になると共に、前記ピストン（１３）の前進運動時に逆止め弁（１２３）を介して空気を前記シリンダ（１２）の後部室から取り入れ、戻り運動時に導管（１２４）を介して圧縮室に注入することができる、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
自走式車両のエネルギー回収装置であって、前記装置が、伸縮クランクを含み、ブロック（２１）と、シリンダ（２２）と、ピストン（２３）と、枢支レバー（２６）と、連接棒（２８）と、空圧または液圧によって放射状に移動する単一のピン（２５）を有するクランク（２４）と、を有する回転コンプレッサーによって形成されていることを特徴とする装置。
【請求項５】
前記ブロック（２１）が、歯車、ベルトまたはその他の手段（２２２）によって前記車両の駆動軸に接続された状態で回転し、全ての部材（シリンダ、ピストン、連接棒、枢支レバー）と前記クランクが前記車両の構造に固定されており、前記クランク（２４）が、シリンダ（２１１）に接合された軸（２１０）からなり、両者が駆動剤が後者の基体に注入される穴（２１２）を有し、前記ピン（２５）に接合されたロッド（２１３）がシリンダ内を滑動し、その移動が溝（２１４）と制限ラグ（２１５）によって制限される、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
ブレーキを作動させると、弁のピストン（２１６）に圧力が供給されて前記ピストン（２１６）が移動し、前記装置の油圧または空圧が貯蔵装置の空気圧を調節するピストン（２１７）を介して前記シリンダ（２１１）へと通過し、前記クランク（２４）の前記ピン（２５）が接合されたロッド（２１３）を移動限界点まで移動させ、前記ピストン（２３）を直線的に移動させる前記枢支クランク（２６）の傾斜移動を生じさせ、ブレーキが解除され、前記装置内に圧力が存在しなくなると、前記ピストン（２１６）がばねによって元の位置に戻り、前記装置の圧力が遮断され、前記シリンダの導管が戻り、空気によって前記ピストン（２３）に印加される圧力によって前記クランク（２４）が静止位置となり、前記装置内で最小空気圧を維持することが必要な場合に備えてソレノイドによって作動させるピストン（２１８）が設けられ、圧力スイッチによって作動させることができる、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
各シリンダのピストンを前記シリンダと同じ角度で配置されたピンによって作動させ、質量の平衡を維持し、前記質量（ピストン、連接棒、枢支レバー）がアセンブリの回転時に内部で移動し、２以上のピストンを各ピンによって作動することができ、逆止め弁の方向を逆転させる真空ポンプとしても使用することができることを特徴とする平衡形回転式コンプレッサー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、タンジェンシャルピストンを有し、２以上のピンを有するクランクに接続された２以上のシリンダを含む平衡形回転式コンプレッサーまたはタンジェンシャルピストンを有し、伸縮クランクを含む回転式コンプレッサーを使用する、自走式車両（ｓｅｌｆ−ｐｒｏｐｅｌｌｅｄ  ｖｅｈｉｃｌｅ）の新規なエネルギー回収装置について説明することを目的とする。この新規な装置によって、自動車の無駄なエネルギーを車両の附属装置またはエンジン内で使用するために空気圧として回収することができる。
【背景技術】
【０００２】
自走式車両のエンジンによって生成されるエネルギーは、特に大都市では大部分が減速時に消費される。その結果、燃料消費量が増加すると共に連続式ブレーキ装置が必要となる。
【０００３】
上述した欠点に加えて、これまでに提案されているタンジェンシャルピストンを有する回転式コンプレッサーは、アセンブリの回転時に内部で移動する部材の均衡が保たれていないため、所定の回転数で使用した場合に、コンプレッサーの用途を制限し、耐用寿命を減少させる機械的振動が発生するという大きな欠点を有する。
【０００４】
当業者である出願人は、以下に説明するコンプレッサーの特徴を有する平衡形回転式コンプレッサーについては認識していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した欠点を軽減または克服するための、タンジェンシャルピストンを有し、２以上のシリンダと２以上のピンを有するクランクとを含む平衡形回転式コンプレッサーまたはタンジェンシャルピストンを有し、伸縮クランクを含む回転式コンプレッサーを使用した、新規な自走式車両のエネルギー回収装置について説明する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
タンジェンシャルピストンを有する平衡形コンプレッサーでは、ブロックは車両のブレーキを作動させた時に作動するクラッチを介して駆動軸に接続された状態で回転し、クランクは構造または支持体に固定されている。回転が開始すると、枢支レバーの溝付内側アームがクランクのピン上を滑動して軸上で傾斜し、傾斜運動はレバーの外側アームに伝達され、連接棒によってシリンダのピストンへの直線経路に変換される。従って、ブロックの各回転によってピストンのサイクルが完結する。
【０００７】
シリンダのピストンは対向しており、同様に１８０°の角度で配置された軸のピンによって作動する。このようにして、ピストン、連接棒、枢支レバー等の内部で移動する部材は、対をなす部材と常に１８０°の角度を維持し、質量の均一な分布を達成すると共にアセンブリの平衡を保つ。
【０００８】
このような均一で平衡な質量分布は、シリンダの数が奇数の場合にも有効である。この場合には、アセンブリ内で平衡が保たれる。各シリンダのピストンは、シリンダと同じ角度で配置されたピンによって作動する（例えば、互いに１２０°の角度で位置するシリンダでは、ピストンは互いに１２０°の角度で位置するピンによって作動する）。従って、これらの部材は一定の平衡を保ちながら回転時に均一な質量分布を維持する。
【０００９】
クランクと枢支レバーの内側部分は密閉された中央室に位置し、レバーの外側部分は、連接棒及びピストンと共に、枢支レバーの回転軸によって分離された別の隔室に位置している。
【００１０】
コンプレッサーを構成するために必要な部材であるシリンダーヘッド、逆止め弁のカバー、吸入・排出導管は、シリンダの上部に位置している。圧縮空気出口は、コンプレッサーの前軸及びロータリージョイントを介して適当な容器に接続されている。
【００１１】
また、ブロックの回転によって圧縮時に発生する熱を消散することができ、振動がないため、車両のブレーキを作動させた際に作動するクラッチによって駆動軸に接続される自走式車両のエネルギー回収に特に好適となる。
【００１２】
一方、伸縮クランクを含むコンプレッサーは、２以上のシリンダを有するブロックと、１つの伸縮ピンを有するクランクとによって形成され、各シリンダについて枢支レバーと連接棒によってピストンがピンに連結され、ブロックは車両の駆動軸に接続された状態で回転し、クランクは車両の構造に固定して接合されている。クランクは、固定軸に接合されたシリンダとピンを有するロッドとによって形成され、軸及びシリンダは空気または液体が圧力下で流れる内側導管を有し、車両のブレーキを作動させた際に伸張させることによってロッドを作動させる。
【００１３】
説明を補足すると共に本発明の特徴のより良い理解を支援するために、一連の図面を本明細書の一部として本明細書に添付する。なお、図面は説明のみを目的とするものであって、本発明を限定するものでない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１に示すように、本発明の目的である自走式車両のエネルギー回収装置は、図１の場合には、タンジェンシャルピストン（ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ  ｐｉｓｔｏｎ）を有する平衡形回転式コンプレッサーによって形成され、コンプレッサーは、２つのシリンダ（１２）を有するブロック（１１）と、２つのピン（１５）を有するクランク（１４）とによって形成されている。アセンブリはクラッチによって駆動軸に接続されたブレーキを作動させた時に回転し、クランク（１４）は構造または支持体に固定されている。回転が開始すると、枢支レバー（１６）の内側アームａが固定されたクランク（１４）のピン（１５）上を滑動して軸（１７）上で傾斜し、傾斜運動は外側アームｂと連接棒（１８）によって直線経路でピストン（１３）に伝達される。このようにして、ブロックの各回転によってピストンのサイクルが完結する。
【００１５】
対向するシリンダ（１２）のピストン（１３）は、同様に１８０°の角度で配置されたクランク（１４）のピン（１５）によって作動する。このようにして、ピストン（１３）、連接棒（１８）、枢支レバー等の内部で移動する部材は、各対が常に１８０°の角度を維持し、質量の均一な分布を達成すると共にアセンブリの平衡を保っている。
【００１６】
図２に示すように、このような均一で平衡な質量の分布はシリンダの数が奇数の場合にも有効である。この場合、部材の対ではなく、部材のグループとして平衡が保たれる。シリンダ（１２）は互いに対して１２０°の角度で位置しており、ピストン（１３）は同様に１２０°の角度で位置するピン（１５）によって作動する。従って、これらの部材は一定の平衡を保ちながら回転時に質量の均一な分布を維持する。
【００１７】
平衡形回転式コンプレッサーを構成するために必要な部材であるシリンダーヘッド（１２０）、逆止め弁のカバー、空気吸入・排出導管は、シリンダ（１２）の上部に位置している。圧縮空気出口（１２１）は、コンプレッサーの前軸及びロータリージョイント（１９）を介して適当な容器に接続されている。
【００１８】
図８は、自走式車両のエネルギー回収装置の第１の実施形態で使用されるコンプレッサーの変形例を示しており、クランク（１４）と枢支レバー（１６）の下部ａは密閉された中央室に位置し、レバー（１６）の外側部分ｂは、連接棒（１８）及びピストン（１３）と共に、枢支レバー（１６）の回転軸（１７）によって分離された別の隔室に位置している。この配置によれば、各室の潤滑が容易になると共に、ピストン（１３）の前進運動時に逆止め弁（１２３）を介して空気をシリンダ（１２）の後部室から取り入れ、戻り運動時に導管（１２４）を介して圧縮室に注入することができる。
【００１９】
伸縮クランクを含むコンプレッサー（図４、図５、図６、図７）による自走式車両のエネルギー回収装置は、ブロック（２１）と、シリンダ（２２）と、ピストン（２３）と、枢支レバー（２６）と、連接棒（２８）と、空圧または液圧によって放射状に移動する単一のピン（２５）を有するクランク（２４）とから基本的になる。ブロック（２１）は、歯車、ベルトまたはその他の手段（２２２）によって車両の駆動軸に接続された状態で回転し、全ての部材（シリンダ、ピストン、連接棒、枢支レバー）とクランクは車両の構造に固定されている。クランク（２４）はシリンダ（２１１）に接合された軸（２１０）からなり、両者は駆動剤（ｄｒｉｖｉｎｇ  ａｇｅｎｔ）が後者の基体に注入される穴（２１２）を有し、ピン（２５）に接合されたロッド（２１３）はシリンダ内を滑動する。
【００２０】
図６Ａに示すように、コンプレッサーのクランク（２４）が伸張すると、クランク（２４）は車両の構造に固定されているため、全ての部材を伴うブロック（２１）の回転によって枢支レバー（２６）の内側アームが傾斜移動し、内側アームの移動は、枢支レバー（２６）の外側アームによってピストン（２３）に直線移動として伝達される。コンプレッサーのクランク（２４）が収縮した図６Ｂでは、車両の駆動軸に接続されたブロック（２１）は回転を続けるが、枢支レバー（２６）とピストン（２３）は移動しない。圧縮空気出口（２２１）は、コンプレッサーの前軸及びロータリージョイント（２９）を介して空気を適当な容器に供給する。
【００２１】
上述したように、ブロック（２１）の回転時には、ピストン（２３）は中立位置に保持され、ロッドは引き込まれた状態にある。ブレーキを作動させると、シリンダ（２２）に圧力が供給され、ロッドとピン（２５）が伸張し、ピストン（２３）は、ピン（２５）と枢支レバー（２６）による傾斜移動によって駆動され、直線経路を上限まで移動する。伸張は、ロッドに設けられた２つの溝（２１４）によって制限され、駆動するシリンダ（２２）に固定された２つのラグ（２１５）が溝（２１４）内を滑動し、溝（２１４）はピン（２５）の向きを維持する。ロッドの位置は、ブレーキによって作動するピストン（２１６）と、空気貯蔵装置の最大圧力を調節する別のピストン（２１７）とからなる制御弁によって決定され、最小圧力が装置で必要な場合に作動させるソレノイド（２１８）が設けられ、ソレノイド（２１８）は圧力スイッチによってブレーキの状況とは独立して装置を作動させる。
【００２２】
クランク（２４）と枢支アーム（２６）の内側部分は密閉された中央室に位置し、レバー（２６）の外側部分は、連接棒（２８）及びピストン（２３）と共に、枢支レバー（２６）の回転軸（２７）によって分離された別の隔室に位置している。この配置によれば、各室の潤滑が容易になると共に、ピストン（２３）の前進運動時に逆止め弁を介して空気をシリンダ（２２）の後部室から取り入れ、戻り運動時に導管（１２４）を介して圧縮室に注入することができる。
【００２３】
図７は、クランクを制御する弁の動作を示す。図７Ａにおいて、ブレーキを作動させると、弁のピストン（２１６）に圧力が供給されてピストン（２１６）が移動し、装置の油圧または空圧が貯蔵装置の空気圧を調節するピストン（２１７）を介してシリンダ（２１１）へと通過し、クランク（２４）のピン（２５）が接合されたロッド（２１３）を移動限界点まで移動させ、ピストン（２３）を直線的に移動させる枢支クランク（２６）の傾斜移動を生じさせる。図７Ｂにおいて、ブレーキが解除され、装置内に圧力が存在しなくなると、ピストン（２１６）はばねによって元の位置に戻り、装置の圧力は遮断され、シリンダの導管が戻り、空気によってピストンに印加される圧力によってクランクは静止位置となる。装置内で最小空気圧を維持することが必要な場合に備えてソレノイドによって作動させるピストン（２１８）が設けられ、圧力スイッチによって作動させることができる。図７Ｃは、車両の構造に連結された軸（２１０）と、駆動シリンダ（２１１）と、ロッド（２１３）と、クランク（２１４）及び制限ラグ（２１５）を制限し、位置合わせする溝とによって形成された、１つのピン（２５）を有する伸縮クランク（２４）を示す。
【００２４】
本発明の性質及び本発明を実施する方法を十分に説明したが、本発明では、実質的に請求項に記載した特徴を変更しない限りにおいて、形態及び材料における様々な変形を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】２つのシリンダを含むタンジェンシャルピストンを有する平衡形回転式コンプレッサーを有する自走式車両のエネルギー回収装置の平面図を示す。
【図２】３つのシリンダを含むタンジェンシャルピストンを有する平衡形回転式コンプレッサーを有する自走式車両のエネルギー回収装置の平面図を示す。
【図３】平衡形回転式コンプレッサーを有する自走式車両のエネルギー回収装置の断面を示す。
【図４】３つのシリンダを有する伸縮クランクを含む回転式コンプレッサーを有する自走式車両のエネルギー回収装置の平面図を示す。
【図５】伸縮クランクを含む回転式コンプレッサーを有する自走式車両のエネルギー回収装置の断面を示す。
【図６】２つの位置（Ａ：伸張クランク、Ｂ：収縮クランク）を有する伸縮クランクを含む回転式コンプレッサーを有する自走式車両のエネルギー回収装置の平面図を示す。
【図７】クランクの伸張を制御する弁の作動の概要を示す。
【図８】平衡形回転式コンプレッサーを、逆止め弁を介したシリンダの後部室からの空気取り入れと共に示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年6月12日(2006.6.12)
【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】
タンジェンシャルピストンを有するコンプレッサーによって形成された自走式車両のエネルギー回収装置であって、ピストン（１３）が内部を移動する２以上のシリンダ（１２）を有するブロックからなり、前記ピストンが、中心軸に枢支された２つのアームを有するレバー（１６）の外側アームによって作動され、内側アームには、クランク（１４）の偏心ピン（１５）が滑動する溝が設けられ、ブレーキ動作時には、前記ブロックが前記車両の駆動軸に接続され、全ての部材と共に回転し、前記クランクが構造に固定されて静止した状態に維持され、前記枢支レバーの前記内側アーム内を滑動する前記偏心ピンが、前記ピストンの直線移動に変換される傾斜移動を生じさせ、前記クランクと前記枢支レバーの前記内側アームが密閉された中央室に位置し、前記レバーの前記外側アームが、連接棒及び前記ピストンと共に、回転軸によって分離された別の隔室に位置し（図８）、前記ピストンの前進運動時に空気を逆止め弁（１２３）を介して各シリンダの後部から取り入れ、前記隔室を吸入弁に接続する導管（１２４）を介して圧縮室から取り入れ、前記圧縮空気がロータリージョイント（図３の１９）を介して適当な貯蔵容器に貯蔵されるように外部に送られることを実質的に特徴とする装置。
【請求項２】
前記クランクが、前記シリンダと同じ角度で分離され、それぞれがピストンに作用する複数のピン（図２）からなり、アセンブリの回転時に全ての質量の均一な分布が維持され、ブレーキを作動させると、前記ブロックがクラッチによって前記車両の前記駆動軸に接続される、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コンプレッサーが、中央中立位置から所定の偏心位置に放射状に移動するピン（２５）を有する伸縮クランク（図５、図７）を備え、前記クランクがシリンダ（２１１）に接合された軸（２１０）からなり、両者が前記シリンダの基体への流体の流路となる穴（２１２）を有し、前記シリンダ内を滑動し、側溝（２１４）と上端に前記ピンを有するスピンドル（２１３）が設けられ、前記ブロックが、前記車両の前記駆動軸に永久的に接続された状態で回転し、前記クランクが前記構造に固定された状態に維持され、通常動作時には、前記スピンドルが引き込まれると共に前記ピンが中心に配置され、前記枢支レバーが移動せず、前記アセンブリの回転が抵抗を示さず、前記車両のブレーキを作動させると、油圧または空圧が前記シリンダの前記基体に供給され、中央中立位置にある前記ピンを有する前記スピンドルが、前記シリンダに連結され、前記スピンドルの前記溝内を滑動すると共にそれらの向きを維持するラグ（２１５）によって制限される最大位置まで移動し、前記ピストンが直線的に移動し、減速運動エネルギーを圧縮空気に変換し、ブレーキを解除すると、残りの流体を戻すことによって圧力は前記装置に供給されず、前記ピストンに対する圧力が前記ピンに伝達され、前記ピンを前記中立位置に移動させ、空気を貯蔵する貯蔵容器の最大圧力を制限したり、後進駆動時の作動を防止したり、前記車両が坂道を下り過ぎることを抑制するように自在に前記装置を作動させるなどの複数の追加機能を有する制御弁によって前記装置の作動が調節される、請求項１に記載の装置。
【国際調査報告】
2007534552.tif 000011
2007534552.tif 000012
2007534552.tif 000013
2007534552.tif 000014
2007534552.tif 000015
2007534552.tif 000016