(57)【要約】      （修正有）【課題】作動流体の生じる動力を有効なエネルギーに伝達する動力伝達システムを提供する。【解決手段】動力伝達システムは、伝達装置２と伝達装置に動力を供給する動力源装置を含み、伝達装置は、本体２０１、密閉蓋２０２、供給口２０４、排出口２０５を有するチャンバー２０と、チャンバー内に設けらるロータ対２１と歯車群２２と、ロータ対と歯車群に枢着されている伝達軸２３と、を含み、動力源装置は、作動流体を輸送する動力機具と、供給口と排出口に接続する軸継手３１と、動力機具と軸継手の間に接続する接続管と、を含み、接続管を介して作動流体が動力機具によりチャンバーの供給口に輸送されて、ロータ対に順方向の力を与えて相互に回転する径方向の運動をさせ、かつチャンバー内の圧力が上昇し、伝動軸が作動し、伝動軸の作動により発生するエネルギーを歯車群により同軸で伝達し、作動流体により生じる動力を有効なエネルギーに伝達する。【選択図】図１
2015160560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝達装置と該伝達装置に動力を供給する動力源装置とを含む動力伝達システムにおいて、
該伝達装置は、本体、密閉蓋、供給口、排出口を有するチャンバーと、
該チャンバー内に設けられている少なくとも1組のロータ対及び歯車群と、
該ロータ対と歯車群に枢着される伝達軸と、を含み、
該ロータ対は相互に噛合する定義ロータと共役ロータを含み、
該歯車群は相互に噛合して作動する第1歯車と第2歯車を含み、
該動力源装置は、流体輸送を輸送する動力機具と、該チャンバーの供給口と排出口に接続される軸継手と、該動力機具と該軸継手の間に接続される接続管と、を含み、
該接続管を介して作動流体が該動力機具によって該チャンバーの供給口に輸送され、該ロータ対に順方向の力を供給して相互に回転する径方向の運動を行わせ、かつ該チャンバー内の圧力が上昇し、これによって該伝動軸が作動し、かつ同軸で該伝動軸の作動により生じるエネルギーを該歯車群により伝達することで、作動流体の生じる動力をエネルギーに伝達することを特徴とする動力伝達システム。
【請求項２】
該伝達装置のロータ対は2組以上で、かつ相互に軸方向に直列方式により接続されることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達システム。
【請求項３】
該該動力機具と該チャンバーの供給口及び排出口との間に接続される接続管は、該供給口と排出口を組立て基準にして直列又は並列して組立てられていることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達システム。
【請求項４】
相互に噛合する定義ロータと共役ロータは爪型ロータで、かつ構造が同様であることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達システム。
【請求項５】
直列又は並列に接続するロータ対において、各組のロータ対の定義ロータと共役ロータの相互に噛合する爪の数を同じく採択することを特徴とする請求項２に記載の動力伝達システム。
【請求項６】
該歯車群の第1歯車と第2歯車は平歯車、又は、斜歯歯車であることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達システム。
【請求項７】
該動力機具は流体圧動力又は気圧動力を採択しており、モータ、流体貯留槽とポンプを含むことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達システム。
【請求項８】
該動力機具は流体圧動力又は気圧動力を採択しており、モータ、流体貯留槽と流体圧縮機を含むことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は動力伝達システムに関し、具体的には、作動流体の生じる動力をエネルギーに有効に伝達し、かつ伝達される動力に対して高揚程の伝達効果を有する動力伝達システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギーが動力に転換され、その動力により作動する時、流体機械によってエネルギーの転換、大きさ、速度が違ってくる。通常、動力の伝達は、伝動軸が作動して動力を所定の機構モジュール又は機具に伝達するため、伝動軸が行う動きの大きさは該所定の機構モジュール又は機具の行う作業に直接影響する。よく見られる動力による推進システムは、エンジン、真空ポンプ、内燃機関、圧縮機などの機具を含み、該機具により作動流体を輸送する過程で動力が生じ、再び伝動軸の作動を通じて所定の機構モジュール又は機具(例えば、扇風機、歯車群)にエネルギーを伝達し、即ち、伝動軸の作動を通じて該所定の機構モジュールの必要とする動力源に供給して所定の作業を行うことができ、例えば、扇風機を駆動させて送風し、歯車群を駆動して駆動力を伝達し、タイヤを駆動して車両を進行させる。
【０００３】
ただし、伝動軸が作動してエネルギーを所定の機構モジュール又は機具に伝達する過程では、通常、該所定の機構モジュール又は機具において、動力による推進運転過程で欠陥が存在するため、動力の伝達効果を向上させることができなかった。例えば、従来の各機具は循環運動で完全に排気されないことにより生じる廃ガスを完全に排出しない。たとえ、増圧運転に組合せた場合でも、廃ガスは依然として残存するので、各機具の圧縮後の動力伝達効果が理想的でなく、間接的に耐用年数が低減される。更に、機具(例えば、遠心式ポンプ)は動力の伝達効能が不足しているため、使用過程で揚程が制限され、取付け時に有効吸込みヘッド（Net Positive Suction Head；NPSH）の問題を考慮する必要があり（即ち、該機具の吸込み口は液面の所定の適切深さより低くなる必要があり）、そうでない場合、液体のキャビテーションガス蝕現象が発生して、吸水の輸送性能に影響し、又は失効させる可能性があるため、実際の取付けが不便になる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、動力伝達システムを提供し、該システムは作動流体の生じる動力をエネルギーに有効に伝達し、作動流体の伝達過程で生じるエネルギーが伝動軸に完全に伝達されて、該伝動軸が作動してエネルギーを完全に所定の機構モジュール又は機具に伝達することができる。
【０００５】
また、本発明の動力伝達システムの他の目的として、該システムは伝達された動力を１大気圧に維持させて、高揚程の伝達効果を提供して、実際の取付け作業を良くする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明の動力伝達システムは、伝達装置と該伝達装置に動力を供給する動力源装置とを含む。該伝達装置は、本体、密閉蓋、供給口、排出口を有するチャンバーと、該チャンバー内に設けられている少なくとも1つ群のロータ対と歯車群と、該ロータ対と歯車群に枢着される伝達軸と、を含む。該動力源装置は、作動流体を動力機具、該チャンバーに設けられている供給口と排出口に輸送する軸継手と、該動力機具と該軸継手の間に接続される接続管と、を含む。該接続管を介して作動流体を該動力機具によって該チャンバーの供給口に輸送し、該ロータ対に順方向力をくわえて相互に回転する径方向運動を行わせ、かつチャンバー内の圧力が上昇し、これにより、該伝動軸が作動し、かつ同軸で該伝動軸の作動により生じるエネルギーを該歯車群によって伝達することで、作動流体の生じる動力をエネルギーに有効に伝達する効果に達する。
【０００７】
上述により、該伝達装置の該ロータ対は相互に噛合しかつ構造が同様の定義ロータと共役ロータを含み、該歯車群は相互に噛合して運転する歯車ロータを含む。
【０００８】
更に、本発明の動力伝達システムは、該伝達装置のロータ対は2組以上で、かつ相互に並列又は直列方式で連結する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１−２】図１及び図２は、本発明の動力伝達システムの第1実施例における立体分解図及びその組合せ図である。
【図３−４】図３及び図４は、本発明の第1実施例における車両動力伝動と扇風機伝動に用いる様子を示す図である。
【図５】図５は、本発明の動力伝達システムの第2実施例における立体分解図である。
【図６】図６は、図１の組み立てた状態の立体図である。
【図７Ａ−７Ｂ】図７A及び図７Bは、本発明の第3実施例において、該接続管を接続してそれぞれ車両動力伝達と扇風機伝達に用いる様子を示す図である。
【図８Ａ−８Ｂ】図８A及び図８Bは、本発明の第4実施例において、該接続管の直列に接続することを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１、図２は本発明の動力伝達システムの第1実施例における立体分解図である、図に示されたように、本発明の動力伝達システム1は、伝達装置2と該伝達装置2に動力を供給する動力源装置3とを含む。該伝達装置2は、チャンバー20、ロータ対21、歯車群22、伝達軸23を含む。該チャンバー20は、本体201、密閉蓋202，密閉蓋203、該本体201に設けられている供給口204と排出口205を含む。該供給口204は、作動流体を該チャンバー20に進入させる入口で、該排出口205は作動流体を該チャンバー20から流出させる出口である。該ロータ対21は相互に噛合する定義ロータ211と共役ロータ212を含み、両者は爪状ロータの構造が同様で、かつ爪の数が同一である。本実施例は4つの同様の爪の数を採択し、本発明の該定義ロータ211と共役ロータ212の相互の共役運動は、該作動流体が該動力源装置3によって該チャンバー20の供給口204に輸送されて、該定義ロータ211と共役ロータ212に順方向の力を供給して相互に回転できる径方向の運動である。該歯車群22は相互に噛合して回転する第1歯車221と第2歯車222を含み、平歯車(斜歯歯車も採用可能である)を採択し、該第1歯車221と第2歯車222は同様の歯の数を用いる。
【００１１】
該動力源装置3(図３を参照)は、作動流体を輸送する動力機具30と、前記チャンバー20の供給口204及び排出口205に接続する軸継手31と、該動力機具30と該軸継手31の間に接続する接続管32と、を含む。該動力機具30は流体圧動力或いは気圧動力を採択することができ、モータとポンプ又はモータ、流体貯留槽と流体圧縮機を含む。一旦作動流体が該接続管32によって該軸継手31を通して供給口204に進入させられた時、元の停止された該ロータ対21が作動流体の圧力が漸次上昇するに従って駆動されて、作動流体の生じる動力をエネルギーに有効に伝達した後、作動流体は第1歯車221，第2歯車222の回転方向に沿って排出口205に流される。
【００１２】
図3は本発明の第1実施例における車両動力伝動に用いる図である。図1、図2と合わせて説明する。該動力源装置3の動力機具30はモータ(図に示せず)、流体貯留槽301と流体圧縮機302を採択し、該流体貯留槽301に貯留された作動流体303(液体又は気体)が、流体圧縮機又はポンプ302を通じて、それぞれ該伝達装置2に輸送され、具体的には、自動車が停止した場合、タイヤ40の地面に接触する摩擦力が最大となり、該流体圧縮機302が作動流体303を輸送してロータ対21に進入させるが、自動車が停止しているため、ロータ対21内のチャンバー201の体積が固定(ロータ対21がまだ回転していないため)されることになる。しかし、その時作動流体303が連続して輸送されることで、作動流体303が該ロータ対21(定義ロータ211と共役ロータ212)に順方向の力を加えて相互に径方向の運動をさせる。一旦、該チャンバー20内の圧力が上昇した場合、ロータ対21の表面に作用する力が増加して、ロータ対21を径方向に運動させる順方向の力が増加する。該順方向の力がタイヤ40の地面に対する最大停止摩擦力より大きい場合、車輪軸40が回転し始め(即ち、該伝動軸23が作動し)、この時ロータ対21のチャンバー201の体積がゆっくり増加し、圧力がゆっくり低減される。エネルギーに関しては、以前に貯留されたエネルギー(高圧)がタイヤ40に入力されてタイヤが回転運動し、作動流体303がロータ対21の供給口204を通して排出口205に流されて、約1大気圧に低減されており、それはエネルギーの全てが完全に車輪軸40に出力されていることを表し、そのため、本発明のエネルギー伝達に用いるロータ対21は該ロータ対21の排出口205に圧力を保持させないため、エネルギーを完全に出力し、作動流体303の生じる動力をエネルギーに有効に伝達する効果を実現する。同じく、図4に示されたように、作動流体303がロータ対21の供給口204を通して排出口205に流され、エネルギーが完全に伝動軸23を通じて出力されて、扇風機41を回転させる。
【００１３】
図5、図6は、本発明の動力伝達システム1'の第2実施例における立体分解図である。図に示されたように、本実施例と第1実施例の区別として、主に該伝達装置2のロータ対は第1ロータ対21と第2ロータ対21'を含み、軸方向で直列に接続する方式によって共に枢着され、かつ該チャンバー20、20'の供給口204、204'及び排出口205、205は対応して２組設けられている。該接続管31は該供給口204、204'及び排出口205、205'を組立て基準にして直列に接続又は並列に接続して組立てられ(後で説明する)、他のモジュールは第1実施例と同様である。このように、同じく該動力源装置3の動力機具30、該伝達装置2の第1ロータ対21及び第2ロータ対21'及び歯車群22を介して補助的な動力伝達を行なうことによって、動力を連続的に安定に伝達し、かつ高揚程の効果が得られる。図7A、図7Bは本発明の第3実施例における車両動力伝達及びビルへの抽水に用いる図である。図7A(供給口204、204'及び排出口205、205'を組立て基準にする結合による組立て)に示されたように、動力機具30が作動流体303を供給口204から第1ロータ対21に進入させた場合、作動流体303が荷重の大きさによって第1ロータ対21の圧力を決め、換言すれば、自動車が停止された時、タイヤの地面に接触する摩擦力が最大になり、この時作動流体303が第1ロータ対21に進入されるが、自動車が停止されているため、第1ロータ対21のチャンバー201の体積が固定(第1ロータ対21がまだ回転していないため)され、しかし、作動流体303が連続的に輸送されることで、第1ロータ対21のチャンバー201の圧力が上昇する。圧力が上昇された後、第1ロータ対21の表面に作用する力が増加して、第1ロータ対21を径方向に運動させる順方向の力が増加し、該順方向力がタイヤ40の地面に対して停止する最大摩擦力より大きい場合、車輪軸23が回転し、第1ロータ対21のチャンバー201の体積も徐々に増加し、圧力が徐々に低減されることになる。エネルギーの面から見ると、以前に貯留されたエネルギー(高圧)は、すでにタイヤ40に出力されてタイヤが作動し、作動流体303が第1ロータ対21の供給口204を通して排出口205に流されて、1大気圧に低減されることで、エネルギーが完全にタイヤ40に出力されていることを示す。本発明のエネルギー伝達に用いる第1ロータ対21において、第1ロータ対21の排出口205に圧力を保持させないことで、完全にエネルギーを完全に出力することができる。すなわち、一部のエネルギーが第1ロータ対21の排出口205の流体上に存在しており、完全にはタイヤ40に使用されていないことを意味する。動力機具30が作動流体303を供給口204により第2ロータ対21に流させる場合、第2ロータ対21'が車両内の水タンクの冷却ファンに用いられて、該第1ロータ対21と適合して、作動流体303を該供給口204'及び排出口205'を通じて、動力を有効に伝達する。
【００１４】
図7Bは本発明のビルへの抽水に用いる様子を示す図である。第2ロータ対21'はポンプとして作用され、動力機具30は作動流体303を供給口204により第1ロータ対21に輸送し、輸送された作動流体303は第2ロータ対21'の揚程の大きさによって第1ロータ対21の圧力を決め、換言すれば、第1ロータ対21の排出口205が大気(即ち、該動力機具30)に連接され、第2ロータ対21'の供給口204'は1階の水道管(水道槽)に連接され、第2ロータ対21'の排出口205'は最上階の水道槽(給水塔)の水管80に連接されている。第1ロータ対21の供給口204が作動流体303を受けた場合、第1ロータ対21が非常に簡単に回転(揚程が低く、荷重が低いため)することができ、第1ロータ対21が回転し始める時、第1ロータ対21は同軸で歯車群22(歯車群はエネルギーの伝達、ロータ対に共役する相対径方向の運動の維持のみに用いる)と第2ロータ対21'を連動する。第2ロータ対21'が回転し始める時、一階の水道水が搬送され、階層の増加に従って、揚程(第2ロータ対21'の荷重)が増加するため、第2ロータ対21'が共役回転によって圧縮(その目的はビルの高さに対応するため)され、荷重が段々大きくなる(ビルの高さが段々高くなる)時、その回転速度を維持したければ、トルクを高くする必要がある。即ち、第1ロータ対21の供給口204の第1ロータ対21の表面に作用する順方向の力を高めると、第1ロータ対21の供給口204の圧力が増加して、第1ロータ対21の排出口205の圧力が1大気圧に維持され、これにより、第1ロータ対21の供給口204のエネルギーが完全に軸の作動に転換されて、第2ロータ対21'が高層ビルに水を輸送することができる。
【００１５】
図7A、図7Bに示されたように、本発明の該接続管31は該供給口204、204'及び排出口205、205'を組立て基準にして並列して組立てられ、それぞれ動力を車輪および抽水の用途のために伝達し、換言すれば、本発明の動力は該動力源装置3の動力機具30によって同軸を介して作動流体303を輸送し、更にそれぞれ2つ群の供給口204、204'及び排出口205、205'により動力伝達システム1'に輸送し、かつ該伝達装置2の第1ロータ対21と第2ロータ対21'及び歯車群22を介して補助的な動力伝達を行ない、それぞれ車輪40と他の動力を必要とする機具(ポンプ)に供給し、このように、それぞれの動力を同じく連続的、有効に安定して伝達することができる。
【００１６】
図8A、図8 Bは本発明の動力伝達システム1における第4実施例を示し、本実施例も同じく伝達装置2の2組のロータ対21、21'及び歯車群22を含み、作動流体303により補助的な動力伝達を行うようにし、該2組のロータ対21、21'は該接続管31を介して該供給口204、204'及び排出口205，205'を組立て基準にして、直列に接続する方式で枢着されており、このように、それぞれの動力を同じく連続的に有効に安定して伝達することができる。
【００１７】
上述により、本発明の動力伝達システムは確実に本発明の目的の特許要件に達し、上述は本発明の好ましい実施例のみで、本発明の要素に基づいて行ったいろんな修飾と変化は本発明の特許請求の範囲内に含むべきである。
【符号の説明】
【００１８】
1、1'  動力伝達システム
2  伝達装置
3  動力源装置
20  チャンバー
21、21'  ロータ対
22  歯車群
23  伝達軸
201  本体
202、203  密閉蓋
204、204'  供給口
205、205'  排出口
211  定義ロータ
212  共役ロータ
221  第1歯車
222  第2歯車
30  動力機具
31  軸継手
32  接続管
301  流体貯留槽
302  流体圧縮機
303  作動流体
40  タイヤ
【図１】
2015160560.tif 000003
【図２】
2015160560.tif 000004
【図３】
2015160560.tif 000005
【図４】
2015160560.tif 000006
【図５】
2015160560.tif 000007
【図６】
2015160560.tif 000008
【図７Ａ】
2015160560.tif 000009
【図７Ｂ】
2015160560.tif 000010
【図８Ａ】
2015160560.tif 000011
【図８Ｂ】
2015160560.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成27年2月16日(2015.2.16)
【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】
伝達装置と該伝達装置に動力を供給する動力源装置とを含む動力伝達システムにおいて、
該伝達装置は、本体、密閉蓋、供給口、排出口を有するチャンバーと、
該チャンバー内に設けられている少なくとも1組のロータ対及び歯車群と、
該ロータ対と歯車群に枢着される伝達軸と、を含み、
該ロータ対は相互に噛合する定義ロータと共役ロータを含み、
該歯車群は相互に噛合して作動する第1歯車と第2歯車を含み、
該動力源装置は、流体輸送を輸送する動力機具と、該チャンバーの供給口と排出口に接続される軸継手と、該動力機具と該軸継手の間に接続される接続管と、を含み、
該接続管を介して作動流体が該動力機具によって該チャンバーの供給口に輸送され、該ロータ対に順方向の力を供給して相互に回転する径方向の運動を行わせ、かつ該チャンバー内の圧力が上昇し、これによって該伝動軸が作動し、かつ同軸で該伝動軸の作動により生じるエネルギーを該歯車群により伝達しており、
１つのロータ対が回転し始める時、１つの該ロータ対は同軸で前記歯車群を連動し、または同軸で前記歯車群と他の１つのロータ対を連動する、ことを特徴とする動力伝達システム。
【請求項２】
該伝達装置のロータ対は2組以上で、かつ相互に軸方向に直列方式により接続されることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達システム。
【請求項３】
該動力機具と該チャンバーの供給口及び排出口との間に接続される接続管は、該供給口と排出口を組立て基準にして直列又は並列して組立てられていることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達システム。
【請求項４】
相互に噛合する定義ロータと共役ロータは爪型ロータで、かつ構造が同様であることを特徴とする請求項２に記載の動力伝達システム。
【請求項５】
直列又は並列に接続するロータ対において、各組のロータ対の定義ロータと共役ロータの相互に噛合する爪の数を同じく採択することを特徴とする請求項２に記載の動力伝達システム。
【請求項６】
該歯車群の第1歯車と第2歯車は平歯車、又は、斜歯歯車であることを特徴とする請求項１に記載の動力伝達システム。
【請求項７】
該動力機具は流体圧動力又は気圧動力を採択しており、モータ、流体貯留槽とポンプを含むことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達システム。
【請求項８】
該動力機具は流体圧動力又は気圧動力を採択しており、モータ、流体貯留槽と流体圧縮機を含むことを特徴とする請求項１に記載の動力伝達システム。