JPH079162B2 - 内部軸線単回転機械 - Google Patents

内部軸線単回転機械

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JPH079162B2
JPH079162B2 JP61200225A JP20022586A JPH079162B2 JP H079162 B2 JPH079162 B2 JP H079162B2 JP 61200225 A JP61200225 A JP 61200225A JP 20022586 A JP20022586 A JP 20022586A JP H079162 B2 JPH079162 B2 JP H079162B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、内部軸線単回転機械に関するものである。
従来の技術 固定軸による回転子の回転の利点とは別に、内部軸線単
回転機械は、外部回転子が弁のように働いて、機械の入
口および出口通過口もしくは出入り口を制御するという
利点を有し、周辺面がシールギャップを形成する限定さ
れた空間をもって、覆いの内側面に沿って移動するよう
になっている。したがって比較的大きな流出断面が可能
である。そのため理論上は、このような機械は例えば40
000から50000r.p.mの高速度回転に適しているといえる
が、外部回転子の連動部分の湾曲の結果、従来の設計で
は、外部回転子が覆いの内側面にあたることを防ぐため
に、形態の変化を考慮した大きなシールギャップと、軸
の短い機械構成のみしか可能ではなかった。従来の機械
の給送率は、シールギャップが相対的に広くなったりあ
るいは狭くなったりするために効率が良くなかった。さ
らに、熱膨脹による形態の変化は、十分に広いシールギ
ャップを考慮に入れなければならないという不利をもた
らしていた。
発明が解決すべき問題点 本発明の問題とするところは、前述の欠点を除去し、大
きな通過量と簡潔な構成で狭いシールギャップと高速度
回転を可能とし、結果的に効率の改善された単回転機械
を提供することである。
問題点を解決するための手段 本発明の内部軸線単回転機械は、取入れ口および取出し
口(4,5)を周囲に設けた通常の覆い(1)によって囲
まれた外部回転子(2)および内部回転子(3)を有
し、回転子(2,3)の相互の連動が容積変化を伴う駆動
空間(9)を形成し、該空間は、相互の回転子(2,3)
の表面部分、覆い面(8)、そして回転子側面部分(1
7,18)間に軸線に沿って平行に配された外部回転子
(2)の連動部分(2a,2b,2c)上でのギャップ形成の回
転および/もしくは滑動によってシールされ、内部回転
子(3)のシャフト(23)を囲むベアリング(10)によ
って外部回転子(2)が取付けられた内部軸線単回転機
械において、延長する強化部材(31,32:33〜36;37,38;3
9)の少なくとも1つが外部回転子(2)の連動部分(2
a,2b,2c)によって囲まれ、運動部分の長手軸に鋭角に
連動部分(2a,2b,2c)の軸方向中心部分(40)から回転
子側面部分(17,18)にまで及んでいることを特徴とす
る構成を有する。
実施例 第1図および第2図は、過去に公開されてはいないが西
ドイツ特許出願第3432915号において詳細に説明されて
いるものと同様の型の内部軸線単回転機械を示すもので
ある。他の多くの構成が、文献に示されている。基本的
構成およびその他の具体例は、例えば『単式回転機械』
(1963年,ドイツフェルラグアンシュタルト,GmbH,シュ
トュットガルト)や『ロータリー・ピストン・マシー
ン』(ロンドン.Iliffe,1965年)などにまとめられてい
る。
前述の機械は外部回転子2と内部回転子3の間で2:3の
速度比を持つものであり、外部回転子上には3つの連動
部分2a,2b,2cがあり、内部回転子上には2つの連動部分
3a,3bがある。機械の覆い1の周辺には、取入れ口4お
よび取出し口5があり、それらは覆いの内側面部分8沿
いのシールギャップ近くを通る連動部分2a,2b,2cの外側
周辺面7によって互いにシールされている。覆い1の該
表面部分8沿いのシールギャップにとっては、該ギャッ
プが連動部分2a,2b,2c間の連動もしくは駆動空間9より
も長くなっていることが必要である。機械の効率は、覆
いの該表面部分8沿いの密閉効果の質によって大きく影
響を及ぼされるので、そこでは最少のシールギャップが
要求され、また2つの回転子2,3の間でも言うまでもな
く最少のシールギャップが要求される。以下の説明にお
いてまとめられているように、本発明の実施例は、該表
面部分8および回転子2と回転子3との間において、摩
擦損失を増加させることなく、極めて狭いシールギャッ
プを形成することを可能とするものである。回転子2,3
は、覆い1の側面板12,13上の潤滑ベアリング10,11によ
って取付けられている。幾何学的な軸線14,15間に空間
を形成した結果、内部回転子3の内部潤滑ベアリング11
は、外部回転子2の周囲の外部潤滑ベアリング内の半径
方向に変位されている。外部回転子2を取付けるため
に、側面部分17,18上にハブ19,20が形成され、それらが
潤滑ベアリング10を囲んでいる。さらに該ハブ20の一部
分が平歯車22とかみあう中空ギヤ21を形成し、該ギヤ22
は内部回転子3のシャフト23上に配されている。
外部回転子2の側面部分17,18はその3つの連動部分2a,
2b,2cと相互連結し、さらに覆いの側面板12,13にそれぞ
れ連結されたシール材25,26とともに、機械の駆動空間
9を軸方向にシールする。それに応じて外部回転子2の
該側面部分17,18が円形リング状に形成され、それらは
放射方向の内部および外部にラジアルシール27,28が設
けられる。外部回転子の側面部分17,18は、連動部分2a,
2b,2cとともに一体に鋳造することができ、あるいは後
でネジやその他の連結手段によって一緒に連結すること
ができる。
第1図における機械断面図、そして第3図、第5図およ
び第7図における外部回転子2の軸方向断面図などにま
とめられているように、本発明の実施例によると縄状も
しくは棒状の延長された強化部材31,32;33〜36;37,38;3
9が、外部回転子の各連動部分2a,2b,2cが軸方向中心部
分から、外部回転子2もしくはその側面部分17,18の軸
端に向かって外側に傾斜しながら広がっているので、遠
心力による連動部分2a,2b,2cの外側への膨脹を大幅に減
少させている。
第1図から第4図までの実施例によると、強化部材31,3
2もしくは33から36までの部材は、傾斜のある孔37,38を
通って側面部分17,18へと抜ける止めネジを有してい
る。ネジ頭部39は連動部分2a,2b,2c上に留められ、ネジ
用ナット41は側面部分17,18上に留められているが、該
ネジ頭部39および該ネジ用ナット41をそれぞれ逆に留め
てもよい。止めネジ31,32もしくは33から36までは、強
度の高い鋼鉄でつくられており、かつ一定の圧力下にあ
るため、それに応じてナット41が一定のトルクで締めら
れている。止めネジの弾性率は、連動部分2a,2b,2cの材
料の弾性率よりもはるかに高いものである。遠心力の影
響は、連動部分を中央部40から放射方向に外側に向かっ
て湾曲させてゆくというものであり、そこでは止めネジ
がそうした膨脹に対して抵抗するようになっており、そ
れらの止めネジは該中央部分の内側でしだいに傾斜しな
がら側面部分に向かって配されている。第1図の場合で
はいずれも1つだけのネジを対称的に配置していたので
あるが、その代わりに第3図および第4図の実施例によ
り示されているように、いずれの場合でも重ねた止めネ
ジ33,34;35,36を設けることが可能である。これらの止
めネジの組33,34および35,36は、重量削減のために中空
体として構成された連動部分2a,2b,2cの中心板43内に取
付けられている。
さらに別の変形として第3図は、止めネジ33,34;35,36
の中心部分上に、ネジもしくは他の方法によって留めら
れたおもり44を配置することを示し、遠心力の影響下で
は止めネジを膨脹させ、その結果、回転速度の作用とし
てそこにかかる張力が増大する。また、止めネジ31,32
および33から36は、連動部分2a,2b,2cの周囲材料よりも
低い熱膨脹率を有する材料から作ることもできる。
第5図および第6図の実施例によると、強化部材として
止めネジの代わりに圧縮材37,38が取付けられており、
それらは連動部分2a,2b,2c部材への鋳造工程においてそ
の中に埋め込まれる。該圧縮材ははるかに高い弾性率を
有するものの、それらを放射方向に外側から内側に中心
部分40に向かって傾斜をつけて配した結果、圧縮ストレ
スおよび湾曲ストレスを受け易くなり、ちょうどアーチ
のように連動部分を強化する。加熱中の遠心力の影響下
での、連動部分2a,2b,2cの一層著しい膨脹を妨げるため
に、該圧縮材37および38は周囲の該連動部分2a,2b,2cの
材料よりも高い熱膨張を持っている。第7図の実施例に
おいて、強化部分39もまた、特に連動部分2a,2b,2cの部
材によって完全に囲まれている。該部分は、たとえば周
囲部分よりもはるかに高い弾性率を持つ多繊維の鋼鉄ワ
イヤーもしくは他の多繊維のより材などの形成などによ
り、中央部分40に放射方向に湾曲して広がる縄状部分を
有する。また、外側方向に湾曲させた結果、強化部分39
は圧縮ストレスを受け易くなっている。圧縮ストレス
は、連動部分2a,2b,2c内で側面を囲まれたリング46,47
に伝えられ、該リングは湾曲させた強化部分39の端部4
8,49に溶接されている。
第7図の実施例において、連動部分2a,2b,2cは外部回転
子2の側面部分17,18と一体に結合し、強化部材39が固
定されているリング46,47を囲んでいる。そして環状の
ハブ部分が該側面部分に固定され、これらもまたくぼみ
部分50,51を形成する。これらの外部回転子は、金属製
の代わりに例えばプラスチック材または圧縮プラスチッ
ク鋳造材でも作られる。必要とする強度もしくは製造要
件に応じて、様々な材料もまた強化部分用に選ぶことが
できる。
発明の効果 本発明によると、高速度回転の場合でさえも、外部回転
子の連動部分上に目立った膨脹が起こらないので、連動
部分の外側周辺面と連動部分と多いの内側面との間で狭
いシールギャップを有することが可能となり、結果的に
機械の効率が上昇する。連動部分の膨脹を避けること
も、それらの間での良好なシールを確実にし、内部回転
子においてシールギャップの幅変化も生じない。
【図面の簡単な説明】 第1図および第2図は本発明による内部軸線単回転機械
の実施例の軸方向および半径方向断面図、 第3図は本発明による単回転機械の外部回転子の2番目
の実施例の軸方向部分断面図、 第4図は鎖線IV−IVに沿った第3図の外部回転子の連動
部分の半径方向断面図、 第5図は本発明による単回転機械の3番目の実施例の軸
方向部分断面図、 第6図は第5図における外部回転子の連動部分の半径方
向断面図、 第7図は本発明による単回転機械の4番目の実施例の外
部回転子の軸方向部分断面図である。 1……覆い、2……外部回転子、2a,2b,2c……連動部
分、3……内部回転子、4……取入れ口、5……取出し
口、8……表面部分、9……駆動空間、10,11……潤滑
ベアリング、12,13……側面板、14,15……軸線、17,18
……側面部分、19,20……ハブ、21……中空ギヤ、22…
…平歯車、23……シャフト、25,26……シール材、27,28
……ラジアルシール、31〜39……強化部材、44……おも
り、46,47……リング、50,51……くぼみ部分。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】取入れ口および取出し口(4,5)を周囲に
    設けた通常の覆い(1)によって囲まれた外部回転子
    (2)および内部回転子(3)を有し、回転子(2,3)
    の相互の連動が容積変化を伴う駆動空間(9)を形成
    し、該空間は、相互の回転子(2,3)の表面部分、覆い
    面(8)、そして回転子側面部分(17,18)間に軸線に
    沿って平行に配された外部回転子(2)の連動部分(2
    a,2b,2c)上でのギャップ形成の回転および/もしくは
    滑動によってシールされ、内部回転子(3)のシャフト
    (23)を囲むベアリング(10)によって外部回転子
    (2)が取付けられた内部軸線単回転機械において、延
    長する強化部材(31,32;33〜36;37,38;39)の少なくと
    も1つが外部回転子(2)の連動部分(2a,2b,2c)によ
    って囲まれ、運動部分の長手軸に鋭角に連動部分(2a,2
    b,2c)の軸方向中心部分(40)から回転子側面部分(1
    7,18)にまで及んでいることを特徴とする内部軸線単回
    転機械。
  2. 【請求項2】強化部材(31,32;33,34;35,36;37,38)の
    少なくとも2つの部分が対になって対称に配置され、そ
    して該強化部分が、回転子側面部分(17,18)に向かっ
    て連動部分(2a,2b,2c)の中心部分(40)から鈍角とな
    るように配置されている特許請求の範囲第1項記載の内
    部軸線単回転機械。
  3. 【請求項3】強化部材(31,32;33〜36)に最初から圧力
    がかかっており、連動部分(2a,2b,2c)の中心部分に、
    一端(39)が係止され、回転子側面部分(17,18)に他
    端(41)が係止され、それが回転子側面部分(17,18)
    上において中心部分(40)よりも外部回転子(2)の軸
    近くになるように留められている特許請求の範囲第2項
    記載の内部軸線単回転機械。
  4. 【請求項4】強化部材(31,32;33〜36)がネジで留めら
    れ、それらのネジが連動部分(2a,2b,2c)にある孔(3
    7,38)を通り抜けている特許請求の範囲第3項記載の内
    部軸線単回転機械。
  5. 【請求項5】強化部材が遠心力によって脹らむことがで
    きるように、おもり(44)が強化部材(33〜36)の中心
    部分と、おもり(44)よりも大きな直径を持つ強化部材
    周囲の受け孔(37,38)に設けられている特許請求の範
    囲第3項または第4項記載の内部軸線単回転機械。
  6. 【請求項6】強化部材(39)または強化部材(37,38)
    が外部回転子の特別な連動部分(2a,2b,2c)内に鋳造さ
    れて、連動部材との結合を形成した特許請求の範囲第1
    項または第2項記載の内部軸線単回転機械。
  7. 【請求項7】強化部材(37,38)が圧縮部材であり、そ
    の放射方向内方の端部が連動部分(2a,2b,2c)の軸に関
    する中央部分40内に配置され、それが外側に向かって放
    射方向に傾斜しながら外部回転子の側面部分まで及ぶ特
    許請求の範囲第6項記載の内部軸線単回転機械。
  8. 【請求項8】強化部材(39)が、外側に向かって放射方
    向に湾曲しながら連動部分(2a,2b,2c)を通って、外部
    回転子(2)の1つの側面部分(17)からもう一方の側
    面部分(18)まで及んでいる特許請求の範囲第6項記載
    の内部軸線単回転機械。
  9. 【請求項9】リング(46,48)が、外部回転子(2)の
    それぞれの側面部分(17,18)によって囲まれ、いずれ
    の場合においてもそれが湾曲した強化部分(39)に固定
    されている特許請求の範囲第8項記載の内部軸線単回転
    機械。
  10. 【請求項10】強化部材(31,32;33〜36;37,38;39)の
    いくつかが、外部回転子(2)の連動部分(2a,2b,2c)
    内に放射方向に並置されている特許請求の範囲第1項か
    ら第9項のいずれかに記載の内部軸線単回転機械。
  11. 【請求項11】強化部材(31,32,33〜36,37,38;39)が
    連動部分(2a,2b,2c)の周囲部材よりも高い弾性率を有
    する特許請求の範囲第1項から第10項のいずれかに記載
    の内部軸線単回転機械。
  12. 【請求項12】強化部材(31,32;33〜36;37,38;39)が
    連動部分(2a,2b,2c)の部材に対して異なった熱膨脹係
    数を有するため、加熱時においてもそれらが特別な連動
    部分を内側に放射方向に湾曲させようとする特許請求の
    範囲第1項から第11項のいずれかに記載の内部軸線単回
    転機械。
  13. 【請求項13】部回転子(2)の側面部分(17,18)
    が、強化部材(31,32;33〜36)によって連動部分(2a,2
    b,2c)に結合されている特許請求の範囲第1項から第12
    項のいずれかに記載の内部軸線単回転機械。
  14. 【請求項14】連動部分(2a,2b,2c)が中空体として形
    成され、連動部分の中心板(43)を通って強化部材(33
    〜36;37,38)が延びている特許請求の範囲第1項から第
    13項のいずれかに記載の内部軸線単回転機械。
JP61200225A 1985-09-20 1986-08-28 内部軸線単回転機械 Expired - Lifetime JPH079162B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH4091/85A CH668289A5 (de) 1985-09-20 1985-09-20 Innenachsige drehkolbenmaschine.
CH4091/85-1 1985-09-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6291603A JPS6291603A (ja) 1987-04-27
JPH079162B2 true JPH079162B2 (ja) 1995-02-01

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ID=4269655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61200225A Expired - Lifetime JPH079162B2 (ja) 1985-09-20 1986-08-28 内部軸線単回転機械

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4735561A (ja)
EP (1) EP0218016B1 (ja)
JP (1) JPH079162B2 (ja)
AT (1) ATE49625T1 (ja)
CH (1) CH668289A5 (ja)
DE (1) DE3668344D1 (ja)
ES (1) ES2001535A6 (ja)

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