JPS6035101A

JPS6035101A - 回転ピストン機械

Info

Publication number: JPS6035101A
Application number: JP59135043A
Authority: JP
Inventors: アルブレツヒト、カイゼル
Original assignee: DOITSUCHIE FUORUSHIYUNGUSU UNTO FUERUZUTSUHISU ANSHIYUTARUTO HIYURU RUFUTO UNTO RAUMU FUAARUTO EE FUAU; FUORUSHIYUNGUSU UNTO FUERUZUTS
Current assignee: DOITSUCHIE FUORUSHIYUNGUSU UNTO FUERUZUTSUHISU ANSHIYUTARUTO HIYURU RUFUTO UNTO RAUMU FUAARUTO EE FUAU; FUORUSHIYUNGUSU UNTO FUERUZUTS
Priority date: 1983-06-29
Filing date: 1984-06-29
Publication date: 1985-02-22
Also published as: DE3323397A1; JPH0140201B2; EP0130436A1; DK315384A; US4560328A; ES533771A0; DK315384D0; ES8503066A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、動作コンパーメントを限定している往復動す
るフラップ・ピストンを収容した複数のチャンバーが形
成されているローターを備えた回転ピストン機械に関す
る。このようなピストン機械を膨張タイプの機械（モー
ター）またはコンプレッサー・タイプの機械として使用
することが可能である。

ローターに形成された複数のチャンバーがそれぞれ動作
コンパーメントを限定していて、フラップ・シャフトの
すわりで往復動するフラップ・ピストンを包有しており
、前記動作コンパートメントの容積がフラップ・ピスト
ンの移動により周期的に増減するよう構成されたロータ
ーを備えた回転式燃焼機関はドイツ特許第２．３４４．
４６０号より公知である。この公知の回転ピストン機械
においては、チャンバーの中で移動するフラップ・ピス
トンはチャンバーを動作コンパートメントとエンジンの
性能に関与しない弁動作コンパーメントに分割している
。このため、従来の回転ピストン機械が占有する容積は
大きく、しかもエンジンの性能が低い。さらに、ステー
ターの中にローターのほか、入口側と出口側の通路と開
孔を軸方向に設けなければならない。なぜなら、動作コ
ンパ−〕トメントとローターの外周との間ｌこ半径方向の接続系
が用意されていないからである。このため、動作コンパ
ートメントの端壁に開口を設けなければならないので、
ガス交換系の漏れ止めと正確な制御の構成が複雑になる
。

本発明の目的は、性能対容積または性能対重量の関係に
すぐれ、しかも高能率で運転される回転ピストン機械を
提供することである。

本発明によれば、２つの隣接したフラップ・ピストンが
互に逆位相の関係で往復動するよう取り付けられていて
、ドイツ特許第２．３４４．４６０号と異なり、約１２
０°の角度範囲にわたって延在したピストン・チャンバ
ーの中に２つの動作コンパーメントが形成されている。

したがって、フラップ・ピストンのうしろにある非動作
スペースが使用されないままとなることはない。フラッ
プ・ピストンは複数タイプであって、それぞれ２つの異
なった動作を同時に行う。フラップ・ピストンの一方の
側が動作コンパートメントの中でガスを圧縮する間、フ
ラップ・ピストンの他方の側は隣接（６）した動作コンパートメントからガスを押し出す。

ローターの外周で２つの隣接したピストン・チャンバー
の２つの隣接した動作コンパートメントに出口スロット
と入口スロットが設けられている。

これにより２つの隣接したフラップ・ピストンを逆動作
させることが可能であって、慣性力の釣り合いをはかる
ことができる。

本発明の回転ピストン機械をコンパクトで能率のよい油
圧モーターまたは油圧ポンプとして設計することができ
る。封止しなければならないピストン吉スロットと開口
のエツジは相対的に短いので、動作コンパーメントを封
止する問題を軽減することができる。さらに、フラップ
・ピストンを往復動させるために必要な歯車はローター
の内側で同軸的に配置されているから、機械全体を非常
にコンパクトに設計することができる。同時ζこ、歯車
とフラップ・ピストンを潤滑する問題を簡単な手段を使
用することζこより解決することができる。

以下、本発明の一実施例を図解した添付図面を参照しな
がら本発明の詳細な説明する。

図示の回転ピストン機械はコンプレッサー・タイプのも
のであるが、入口と出口を取り換えることにより膨張エ
ンジンとして使用することもできる。さらに、本機械の
一方の半分をコンプレッサーとして使用し、他方の半分
を膨張エンジン（モーター）として使用することもでき
る。

本機械は端壁１１と１２により閉止された円筒状の本体
１０を備えており、コンプレッサーとして本機械を使用
する場合、回転シャフト１３は端壁１１の開口から突出
して、駆動手段に接続されている。潤滑油を供給し、排
出する２つの同軸のチューブ５０と１４は他方の端壁１
２から延在している。

本体１０は脚１５上に載置されている。本体１０の外周
面上に圧縮すべき流体を供給する入口１６が設けられて
おり、圧縮された流体は外側チューブ１９により互に接
続された２つの出口１７と１８から排出される。前記チ
ューブ１９は主出口ボート２０まで延設されている。

本体１０はチューブ５０と１４が付設されたステーター
２１の一部分を構成している。チューブ５０はローター
２２の内側まで延在していて、該ローター２２の内側で
遊星歯車機構の太陽歯車を構成している噛み合い歯２３
を担持している。ローター２２はチューブ５０上ｉこ取
り付けられたスラスト・ベアリング２４．２５とニード
ル・ベアリング２６．２７を介して回転可能に支承され
ている。

ローター２２は環状本体２８より成り、該環状本体２８
はいくつかの構成要素を備えているとともに、本体１０
の内側でローター・シャフト１３のフランジ２９に接続
されている。外周上に均等に分散配置された１２のＶ字
状チャンバー３０が前記環状本体２８に形成されており
、前記Ｖ字状チャンバー３０はそれぞれ、約９０°の角
度をもりた扇形の室を形成している。各チャンバー３０
の内端にフラップ・シャフト３１が軸支されており、該
フラップ・シャフト３１よりフラップ・ピストン３２が
半径方向に突設されている。フラップ・ピストン３２は
、フラップ・シャフト３１の軸のまわりで回動するよう
にされたフラットなディスクにより構成されていて、Ｖ
字状チャンバー３０の中で一方の壁と他方の壁との間で
往復動するよう取り付けられている。Ｖ字状チャンバー
３０はそれぞれ、円形の形状を呈していて、すべての位
置で該当したフラップ・シャフト３１から等距離熱れて
いる壁３３により限定されている。フラップ・ピストン
３２の外端は前記壁３３ζこ沿って摺動する。したがっ
て、環状本体２８は半径方向に対称形に末広がりに広が
っているＶ字状チャンバー３０のクラウンを形成してい
る。フラップ・シャフト３１とフラップ・ピストン３２
は接続ロッド３４により往復動させることができる。接
続ロッド３６を担持している偏心スタブ・シャフト３５
はフラップ・シャフト３１の両端から突設されている。

接続ロッド３６の他方の端部はスタブ・シャフト３７上
に位置ぎめされており、該スタブ・シャフト３７は遊星
歯車３９のシャフト３８から偏心した状態で突設されて
いる。各フラップ・シャフト３１に遊星歯車３９が１つ
設けられており、該遊星歯車３９は、フラップ・シャフ
ト３１と、チューブ５０と一体に形成された太陽歯車４
０との間でローターの中に取り付けられている。遊星歯
車３９は太陽歯車４０の歯２３と噛み合っている。太陽
歯車４０と遊星歯車３９の歯数の比は２：１である。こ
こで、２はフラップ・ピストンの数の半分の数を表わし
ており、たとえば、図示の実施例の場合は６である。遊
星歯車３９はローター２２の回転と同期状態でフラップ
・ピストン３２の移動を制御するものである。

第３図を見ればよく判るように、２つの隣接したフラッ
プ・ピストン３２はつねに互に逆位相をなして駆動され
ている。たとえば、一方のフラップ・ピストンがＶ字状
チャンバーの左端に到達したとき、隣接したフラップ・
ピストンはＶ字状チャンバーの右端に接面している。

遊星歯車３９が太陽歯車４０の歯２３に沿って連続的に
転動することによりフラップ・ピストン３２は往復動す
る。したがって、遊星歯車３９が回転すると、接続ロッ
ド３４を介してフラップ・ピストンが往復動する。

Ｖ字状チャンバー３０の壁３３は、ローター２２の他方
の要素といっしょに回転する環状ジャケット４】を形成
している。ローター２２の外側の境界を限定している前
記環状ジャケット４１は漏洩が生じないよう本体１０に
より取り囲まれている。

本体は２個の入口チャンバーＡ、Ｃ，Ｄと２個の出口チ
ャンバーＢ、Ｄ、Ｅを備えていて、これらの入口チャン
バーと出口チャンバーは本体の外周のまわりで１つおき
に分散配置されている。入口チャンバーと出口チャンバ
ーの半径方向内壁に窓穴４２が設けられている。ロータ
ー２２が回転するに伴なって窓穴４２を通過するそれぞ
れ対をなす隣接した入口チャンバーと出口チャンバーは
Ｖ字状チャンバー３０と協働して１つの独立したコンプ
レッサー・ユニットを形成している。コンプレッサー・
ユニットは個々に動作するようにしてもよく、あるいは
グループをなして動作するようにしてもよい。さらに、
いくつかのコンプレッサー・ユニットを直列に接続する
ことも可能である。

第２図に示されている実施例１こおいては、２つの類似
した２段コンプレッサー・ユニットは並列に接続された
入口チャンバーならびに並列に接続された出口チャンバ
ーと組み合わされている。

第１段の入口チャンバーＡとＣは入口１６と接続されて
いる。チャンバーＤは２つの第１段の出口チャンバーで
あって、各コンプレッサー・ユニットの第２段の入口と
して機能するとともに、第１段　の２つの他の出口チャ
ンバーＢに接続されている。２つの第２段の出口チャン
バーＥは外股チューブ１９を介して主出口ポート２０と
接続されている。上述の接続は第２図１こは部分的に示
されており、またチャンバーの形状は第１図からは部分
的に理解することができる。第１図は、曲がりくねった
隔壁線を画いているチャンバー間の溶接シーム４５を示
している。チャンバーＡとＢとＣとＥはそれぞれ円周の
うち３０°の領域ｉこわたって延在しており、角度的な
延在量はＶ字状チャンバー３０の延在量に等しい。チャ
ンバーＤの角度的な延在量はその他のチャンバーの延在
量の倍の角度、すなわち、６０°である。

隣接したチャンバー３０は半径方向外側に向かって傾斜
した壁４３＃こより分離されている。しかし、隣接した
チャンバー３０は壁４３の端部で連絡している。ジャケ
ット４１を連接する領域にそれぞれ半径方向にスロット
穴４４が形成されていて、該スロット穴４４が窓穴４２
に沿って移動することにより、動作チャンバー３０をす
べての入口チャンバーと出口チャンバーＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ
。

ＥＪこ接続する。

第２図を見ればよく判るように、潤滑油が入口金具５０
′を通って供給されて、パイプ５０の内部を通ってピス
トン機械の中に導入される。潤滑油は溝４８と穴４９を
へてローター２２の中に供給され、接続ロッド３４と遊
星歯車３９とＶ字状チャンバー３０に散布される。潤滑
油は、太陽歯車４０を半径方向に貫通して延在し、チュ
ーブ１４で終っている通路４６に戻り、チューブ１４を
へて排出される。以下、本回転ピストン機械の動作を第
３図を参照しながら説明する。

ローター・シャフト１３が回転すると、ローター２２は
矢印４７の方向ζこ回転する。入口１６と連通している
チャンバーＡとＣよりスロット穴４４と窓穴４２を通っ
てＶ字状チャンバー３０の中にガスが吸い込まれ、第１
段で圧縮される。ローター２２が回転を継続すると、圧
縮されたガスはチャンバーＢとＤに押し込まれ、チャン
バーＤを出て第２段で圧縮される。上述の要領で２段で
圧縮されたガスはチャンバーＥに押し込まれ、出口１７
へ流れる。このように各グループのＶ字状チャンバー３
０は２段圧縮を行う。チャンバー〇は２つの第１段のガ
スを集めるので、他のチャンバーの倍の大きさに形成さ
れている。

各フラップ・ピストン３２は２つの動作コンパーメント
を限定しており、一方の動作コンパーメントは大きく、
他方のコンパーメントは小さく作られている。かくして
、各フラップ・ピストンを２様に利用することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る回転ピストン機械の側面図、第
２図は、第３図の■−■線で切断した回転ピストン機械
の縦断面図、第３図は、第２図の■−■線で切断した断
面図、第４図は、第２図のＩＶ−ＩＶ線で切断した断面
図である。１０・・・円筒状ケーシング、１１，１２・・・端壁、
１３・・回転シャフト、１４・・・チューブ、１５・脚
、１６・・・入口、１７．１８・・・出口、１９・・・
外股チューブ、２０・・主出口ボート、２１・・・ステ
ーター、２２・・・ローター、２３・・・噛み合い歯、
２４．２５・・・スラスト・ベアリング、２６．２７・
・・ニードル・ベアリング、２８・・・環状本体、２９
・・・フランジ、３０・・・Ｖ字状チャンバー、３１・
・フラップ、３２・・・フラップ・ピストン、３３・・
Ｖ字状チャンバーの壁、３４．３６・・・接続ロッド、
３５．３７・・スタブ・シャフト、３８・・・太陽歯車
、４１・・・環状ジャケット、４２・・・窓穴、４３・
・・壁、４４・・・スロット穴、４５・・・溶接シーム
、４６・・通路、４８・・溝、４９・・穴、５０・・・
チューブ、５０′・・・入口金具ＦＩＧ、３ＦＩＧ、４

Claims

【特許請求の範囲】（υ　ステーター（２１）と、該ステーター（２１月と
同軸的に取り付けられたローター（２２）と、該ロータ
ー（２２）のチャンバー（３０）の中で揺動可能に取り
付けられていて、動作フンパーメントを限定する複数の
フラップ・ピストン（３２）と、ステーターに形成され
た入口チャンバーと出口チャンバー（Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、
Ｅ）とより成り、前記フラップ・ピストン（３２）それ
ぞれがローターの中に軸支されたフラップ・シャフト（
３１）に固定されているとともに、前記入口チャンバー
と出口チャンバーが穴（４２，４４）をへてローター（
２２）のチャンバー（３０）と間欠的に連通ずるよう構
成された膨張タイプの機械またはコンプレッサー・タイ
プの機械として使用される回転ピストン機械であって、
２つの隣接したフラップ・ピストン（３２）がそれぞれ
互に逆位相をなして往復動することと、フラップ・ピス
トンがそれぞれチャンバー（３０）を２つの独立した動
作コンパートメントに分割することを特徴とする回転ピ
ストン機械。Ｃ２）２つの隣接したチャンバー（３０）がローター（
２２）の外周の近傍にある共通の境界領域で互に接続さ
れていることを特徴とする特許請求の範囲の第１項記載
の回転ピストン機械。（３）　ローター（２２）がすべてのチャンバー（３０
）を包み囲んでいるジャケラ）（４１）を備えており、
２つのチャンバーの間の隣り合った領域に開口（４４）
が設けられていて、該開口（４４）がステーター（２１
）の開口（４２）をよぎって移動することを特徴とする
特許請求の範囲の第２項記載の回転ピストン機械。（４）フラップ・ピストンの数が２ｚ個として、各フラ
ップ・ピストン（３２）がローター（２２）の１回転当
たり２回の往復動を行うことを特徴とする特許請求の範
囲の第１項より第３項までのいずれか１項記載の回転ピ
ストン機械。（５）各フラップ・ピストン（３２）がローター（２２
）の軸から半径方向に延在した中央の面に関し対称形に
揺動することを特徴とする特許請求の範囲の第１項より
第４項までのいずれか１項記載の回転ピストン機械。（６ン　フラップ・ピストン（３２）それぞれをこ接続
ロッド（３６）を駆動する遊星歯車（３９）が設けられ
ており、前記接続ロッド（３６）の一端が遊星歯車（３
９）の軸（３７）上で偏心した状態に軸支されていると
ともに、他端がフラップ・シャツ１−（３１’）上で偏
心した状態に軸支されていることを特徴とする特許請求
の範囲の第１項より第５項までのいずれか１項記載の回
転ピストン機械。（７）コンプレッサーとして使用する場合、多段圧縮を
行うよう少なくとも２つの出口チャンバ−（Ｂ、Ｄ）が
１つの入口チャンバ−（Ｄ）に接続されていることを特
徴とする特許請求の範囲の第１項より第６項までのいず
れか１項記載の回転ピストン機械。（８）　ステーター（２１）が２つの類似したグループ
の入口チャンバーと出口チャンバー（Ａ、Ｂ。Ｃ，Ｄ、Ｅ）を備えており、１つのグループの入口チャ
ンバーと出口チャンバー（Ａ、Ｅ）が他のグループの入
口チャンバーと出口チャンバーに接続されていることを
特徴とする特許請求の範囲の第１項より第７項までのい
ずれか１項記載の回転ピストン機械。（９）ステーター（２１）とローター（２２）の間の接
触領域に潤滑油を導ひき才だ接触領域から潤滑油を戻す
よう、ステーター（２１）が２つの同軸のチューブ（５
０，１４）を備えていることを特徴とする特許請求の範
囲の第１項より第８項までのいずれか１項記載の回転ピ
ストン機械。