JP2003065203A

JP2003065203A - 流体回転機および流体発電機

Info

Publication number: JP2003065203A
Application number: JP2001258605A
Authority: JP
Inventors: Noboru Ueno; 昇上野; Fumito Komatsu; 文人小松; Masaki Nakamura; 優樹中村
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2003-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】過度の高速回転を防止する。取り付ける流路
の流れ抵抗を減少させる。回転部分に異物の混入を防
ぐ。回転部分のスムーズな回転を確保する。【解決手段】回転シリンダ部材２と、シリンダ室２３
ａ〜２３ｄ及び空洞部２２を往復動作するピストン３，
４と、回転中心位置Ｘを中心として回転するピストン保
持部材５と、シリンダ室２３ａ〜２３ｄをはさみ対向す
る位置にそれぞれ設けられた流入口６１及び流出口６２
と、回転シリンダ部材２とピストン保持部材５のうち少
なくとも一方の回転を出力する出力軸５１とを備え、回
転シリンダ部材２の回転数対ピストン保持部材５の回転
数対ピストン３，４のシリンダ室２３ａ〜２３ｄ及び空
洞部２２を往復する動作数の比が１：２：１となるよう
それぞれが配置された流体回転機１であって、流体が回
転シリンダ部材２内を迂回するバイパス流路１０１を流
入口６１と流出口６２との間に設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体モータ等の流
体回転機とこれを利用した流体発電機に関する。更に詳
述すると、本発明は容積型の流体回転機とこれを利用し
た流体発電機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】人の有無を赤外線センサ等で感知した
り、水道の制御弁を自動的に操作する自動水洗トイレで
は、発電機付き流体モータを水道に取り付けてトイレで
使用する水の流れを利用して発電を行い、トイレで使用
する電気を賄うことが考えられている。

【０００３】一般的に水道の圧力にはばら付きがある。
このため、水道の圧力が低くても発電機を十分な速度で
回転させて発電できるようにするために、発電機付き流
体モータのモータ部分を小型化している。即ち、モータ
部分を小型化することで、水圧が低い場合にも発電を可
能にして発電機付き流体モータの汎用性を向上させてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発電機
付き流体モータのモータ部分を小型化すると、水圧が高
い水道に取り付けた場合にモータ部分や発電機の回転速
度が速くなり過ぎてしまい耐久性が悪化する。一方、発
電機を高速回転させることで発電量は増加するが、自動
水洗トイレでは使用する電気量が限られていることから
発電機を高速回転させてまで大量の発電を行う必要性に
乏しい。このため、回転速度が速くなり過ぎるのを防止
して耐久性を向上させたいとの要請がある。また、回転
速度の増加に伴って発生するノイズが大きくなるという
問題もある。

【０００５】一方、発電機付き流体モータを水道に取り
付けるということは、水道の流れに対する抵抗を付加す
ることになるため、出来るだけ抵抗を減らして水道水の
圧力損失を抑えると共に、水道水の流量の減少を抑える
必要がある。

【０００６】さらに、モータ部分へのごみ等の異物の混
入を防ぐと共に、モータ部分のスムーズな回転を確保す
る必要もある。

【０００７】本発明は、過度の高速回転を防止すると共
に、取り付ける流路の流れ抵抗を減少させることができ
る流体回転機および流体発電機を提供することを目的と
する。また、回転部分に異物の混入を防ぐと共に、回転
部分のスムーズな回転を確保することが出来る流体回転
機および流体発電機を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに請求項１記載の流体回転機は、回転軸心を中心とし
て形成された空洞部に連通し、該空洞部をはさんで対向
する少なくとも一対のシリンダ室を有する回転シリンダ
部材と、回転シリンダ部材のシリンダ室及び空洞部を往
復動作するピストンと、回転シリンダ部材の回転軸心か
ら偏心した回転中心位置を中心として回転するとともに
偏心した回転中心位置から偏心した自転中心位置を中心
として回動可能なピストンを保持するピストン保持部材
と、シリンダ室をはさみ対向する位置にそれぞれ設けら
れ、シリンダ室に流体を流入する流入口及び流入した流
体をシリンダ室から流出する流出口と、流入口よりシリ
ンダ室に流入した流体の圧力によってピストンを動かし
て回転シリンダ部材とピストン保持部材を相対回転させ
ると共に、回転シリンダ部材とピストン保持部材のうち
少なくとも一方の回転を出力する出力軸とを備え、回転
シリンダ部材の回転数対ピストン保持部材の回転数対ピ
ストンのシリンダ室及び空洞部を往復する動作数の比が
１：２：１となるようそれぞれが配置された流体回転機
であって、流体が回転シリンダ部材内を迂回するバイパ
ス流路を流入口と流出口との間に設けたものである。

【０００９】したがって、シリンダ室を有する回転シリ
ンダ部材と、ピストンを有するピストン保持部材とがそ
れぞれ支持部材に支持された状態で回転することがで
き、かつピストン保持部材に保持されているピストンも
それ自体で回動可能となっており、ピストンが姿勢を変
えながら各シリンダ室内を直線運動で出入りすることが
可能となる。その結果、ピストンをシリンダ室に対して
面接触させるように構成しても、各部材がスムーズに回
転運動をすることが可能となる。このため、ピストンが
作り易くなり、ピストンの精度を出し易くなる。また、
各部材同士が確実に無理なく回転し、回転時の振動や騒
音が軽減される構成となる。この流体回転機にはバイパ
ス流路が設けられているので、流体の流量が過大になっ
た場合に流体の一部をバイパス流路に流して回転シリン
ダ部材を迂回させることができる。

【００１０】また、請求項２記載の流体回転機は、流体
の圧力によりバイパス流路を開閉する開閉弁を流出口付
近又は流入口付近に設けたものである。開閉弁が開くと
流体の一部がバイパス流路を流れ、開閉弁が閉じるとバ
イパス流路内の流体の流れが停止する。開閉弁は流体の
圧力に応じて開閉するので、流体の圧力が過大になると
バイパス流路を通じて流体の一部を流すことができる。

【００１１】また、請求項３記載の流体回転機は、流入
口に、バイパス流路側に傾斜する傾斜部を有するフィル
タを備えている。したがって、流入口から回転シリンダ
部材内へと流れる流体に混入している異物を除去するこ
とができる。このため、回転シリンダ部材内への異物の
流入を防止することができる。フィルタによって除去さ
れた異物はフィルタの傾斜部に沿ってバイパス流路へと
流される。

【００１２】また、請求項４記載の流体回転機は、回転
シリンダ部材とピストン保持部材との相対回転の抵抗と
なる背圧を減少させる背圧逃がし手段を設け、この背圧
逃がし手段はバイパス流路に連通しているものである。

【００１３】ピストンが作動し回転シリンダ部材やピス
トン保持部材が回転することで、これらの動きを妨げる
背圧が発生するが、この背圧を背圧逃がし手段によって
バイパス流路に逃がすことができる。このため、背圧が
減少し、回転シリンダ部材やピストン保持部材の動きが
スムーズになる。

【００１４】また、請求項５記載の流体回転機は、回転
シリンダ部材又はピストン保持部材の回転数を検知する
センサを備えている。したがって、回転数に基づいたバ
イパス流路の開閉制御が可能になる。

【００１５】また、請求項６記載の流体回転機は、流入
口は、回転シリンダ部材の回転軸心からみて回転シリン
ダ部材の回転にともない、ピストンが回転シリンダ部材
の略外周位置でシリンダ室を連通するように開口し、回
転シリンダ部材の略中心位置でシリンダ室と閉口するよ
うに形成され、流出口は、回転シリンダ部材の回転軸心
からみて回転シリンダ部材の回転にともない、ピストン
が回転シリンダ部材の略中心位置でシリンダ室を連通す
るように開口し、回転シリンダ部材の略外周位置でシリ
ンダ室と閉口するように形成されるものである。したが
って、流体の回転シリンダ部材内の通過がスムーズなも
のになる。

【００１６】また、請求項７記載の流体回転機のよう
に、ピストンのピストン保持部材側に対向する面を平面
とし、ピストン保持部材と面接触するようにしても良
い。

【００１７】また、請求項８記載の流体回転機は、ピス
トンの横断面形状を異形状とし、当該形状に前記シリン
ダ室の横断面形状を一致させたものである。したがっ
て、ピストンが摺動するシリンダ室の両側壁を底面に対
して垂直に形成せずに済むので、シリンダ室の加工が容
易になる。

【００１８】また、請求項９記載の流体回転機は、ピス
トンの横断面形状の異形状を、ピストンの底面の両コー
ナー部分を丸めた形状としている。したがって、ピスト
ンが摺動するシリンダ室のコーナー部分を丸めた形状に
することができるので、シリンダ室の加工がより一層容
易になる。

【００１９】また、請求項１０記載の流体回転機は、潤
滑剤循環機構を備えたものである。したがって、ピスト
ン，ピストン保持部材，回転シリンダ部材等の摺動面を
潤滑することができる。

【００２０】また、請求項１１記載の流体回転機は、回
転シリンダ部材とピストン保持部材を、転がり軸受け部
材又は滑り軸受け部材によって回転自在に支持したもの
である。したがって、回転シリンダ部材とピストン保持
部材の回転がスムーズになる。

【００２１】また、請求項１２記載の流体回転機は、回
転シリンダ部材とピストン保持部材が、スラスト荷重と
ラジアル荷重とを同時に受ける軸受け部材によって回転
自在に支持されている。したがって、回転シリンダ部材
とピストン保持部材を回転自在に支持する部分の構造が
簡単なものとなり、装置の小型化と低コスト化を図るこ
とができる。

【００２２】また、請求項１３記載の流体回転機は、ピ
ストンとシリンダ室との間に形成される隙間に磁性流体
を配置し、磁性流体を隙間に保持させるための磁石をピ
ストンとシリンダ室との接触部位の近傍に設けたもので
ある。したがって、磁石によって保持された磁性流体が
ピストンと回転シリンダ部材との間の隙間に充填され
る。このため、ピストンとシリンダ部材とが対向する部
位の僅かな隙間がさらに確実に封止され、接触部位から
の流体の漏れがより確実に防止できる。

【００２３】また、請求項１４記載の流体回転機は、ピ
ストンが複数形成されると共にシリンダ室が複数対形成
され、これら複数対のシリンダ室は回転シリンダ部材の
回転軸心を含んで交差するように形成されている。した
がって、複数のピストンによって回転する流体回転機が
提供される。

【００２４】また、請求項１５記載の流体回転機は、複
数対のシリンダ室は回転シリンダ部材に円周方向に等配
分された位置に配置されている。したがって、回転シリ
ンダ部材の回転バランスが良くなり、振動や騒音の発生
を防止することができるとともに、高速回転に適した流
体回転機が提供される。

【００２５】また、請求項１６記載の流体回転機は、複
数対のシリンダ室が交差する部位のピストンの移動方向
における長さは、ピストンの長さよりも短いものであ
る。したがって、往復直線運動を行うピストンはシリン
ダ室が交差する部位を通過する際に移動しているシリン
ダ室の壁面にガイドされて交差する他のシリンダ室を横
切るので、他のシリンダ室に突っかかることなくスムー
ズに通過することができる。

【００２６】また、請求項１７記載の流体回転機は、複
数対のシリンダ室が交差する部位に面取り部が形成され
ている。したがって、ピストンのシリンダ室が交差する
部位の通過がより一層スムーズになる。

【００２７】さらに、請求項１８記載の流体発電機は、
請求項１から１７のいずれかに記載の流体回転機の出力
側に発電機構を接続したものである。したがって、上述
の流体回転機を使用して発電を行うことができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を図面に示す
最良の形態に基づいて詳細に説明する。

【００２９】図１〜図３に、本発明を適用した流体発電
機の実施形態の一例を示す。なお、本願の流体発電機が
動力源として用いる流体はオイル，水等の液体に限るも
のではなく、空気，ガス等の気体であっても良い。

【００３０】流体発電機９８は、流体回転機１と発電機
構９９より構成されている。流体回転機１は、円盤形状
の回転シリンダ部材２と、１８０度離れた２つの偏心し
た自転中心位置Ｘ１，Ｘ２にそれぞれピストン３，４を
回動可能に保持しかつ回転シリンダ部材２の回転軸心ｏ
から偏心した位置を回転中心位置Ｘとして回転するピス
トン保持部材５と、回転シリンダ部材２及びピストン保
持部材５の両回転部材をそれぞれ回転自在に支持する支
持部材としてのケーシング６と、を有している。

【００３１】回転シリンダ部材２は、所定の厚みを有す
る円盤形状で形成されており、ケーシング６内に回転自
在に配置されている。即ち、回転シリンダ部材２はケー
シング６に圧入された固定軸２１に回転自在に嵌め込ま
れ、スラスト荷重とラジアル荷重を同時に受ける軸受け
部材７によって回転自在に支持されている。本実施形態
では、軸受け部材７として、例えはボールベアリングを
使用している。ただし、軸受け部材７としては、ボール
ベアリングに限るものではなく、ころ軸受け、ニードル
ベアリング等の転がり軸受けであっても良く、さらには
滑り軸受け等であっても良いことは勿論である。

【００３２】回転シリンダ部材２には、４つの扇状の台
部２５を利用して形成された十字状の空間が設けられて
いる。この十字状の空間は、空洞部２２と４つのシリン
ダ室２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄとから構成されて
いる。すなわち、回転シリンダ部材２の他側の端面に
は、回転軸心ｏを中心として所定の広さを備えかつ底面
を有する空洞部２２が形成されている。そして、この空
洞部２２内の回転軸心ｏを中心として放射状に、４つの
シリンダ室２３ａ〜２３ｄが設けられている。シリンダ
室２３ａ〜２３ｄは上面部分が開放された溝形状をなし
ており、この溝の横断面形状は詳しくは後述するピスト
ン３，４の横断面形状と一致している。また、シリンダ
室２３ａ〜２３ｄの長手方向の一端側（中央側）は空洞
部２２に連通している。

【００３３】なお、空洞部２２の底面は、シリンダ室２
３ａ〜２３ｄに対応した形状となっている。即ち、シリ
ンダ室２３ａ〜２３ｄの横断面形状とこれらに連続する
空洞部２２の断面形状は同一であり、厚肉の円板材料に
十字状の溝を切削等の方法で加工することで、空洞部２
２及びシリンダ室２３ａ〜２３ｄより成る十字状の溝を
形成することができる。しかも、切削等の方法で加工さ
れる十字状溝の底面の両コーナー部分は丸みを帯びた形
状で良いため、その加工は極めて容易である。

【００３４】シリンダ室２３ａ〜２３ｄ内には、後述す
るようにピストン保持部材５に保持されたピストン３，
４が嵌まり込んで摺動するようになっている。すなわ
ち、ピストン３，４は、例えば図４（Ａ）に示すよう
に、その底面の両コーナー部分１１を丸めた形状を成し
ており、その横断面形状をシリンダ室２３ａ〜２３ｄの
横断面形状に一致させている。また、ピストン３，４の
上面（ピストン保持部材５との対向面）は平面となって
いる。したがって、流体回転機１が組み付けられると、
シリンダ室２３ａ〜２３ｄに対してピストン３，４の上
面，両側面，底面はピストン３，４の全長に亘って面接
触することになり、シリンダ室２３ａ〜２３ｄとピスト
ン３，４の間の気密性・液密性が確保される。すなわ
ち、流体の漏れをより確実に防止することができる。

【００３５】なお、上述したように形成されたシリンダ
室２３ａ〜２３ｄの長手方向の他端側（径方向外側）
は、回転シリンダ部材２の外周面２ａに開放されてい
る。そのため、各シリンダ室２３ａ〜２３ｄは、後述す
るケーシング６に形成された流入口６１及び流出口６２
に連通可能となっている。

【００３６】なお、上述した各シリンダ室のうちの２つ
のシリンダ室２３ａ，２３ｂは、１８０度の位置に配置
されており、ピストン３にとって、それぞれ空洞部２２
を挟んで対向する一対の部材となっている。そして、後
述するように、ピストン保持部材５の回転により、回転
シリンダ部材２とピストン保持部材５とが相対回転する
と、ピストン３が空洞部２２を経てシリンダ室２３ａ，
２３ｂ間を見た目上の往復直線運動を行い、シリンダ室
２３ａ，２３ｂ内の双方に出入りするようになってい
る。

【００３７】また、残りの２つのシリンダ室２３ｃと２
３ｄも、１８０度の位置に配置されており、ピストン４
にとって、それぞれ空洞部２２を挟んで対向する一対の
部材となっている。そして、回転シリンダ部材２とピス
トン保持部材５とが相対回転すると、ピストン４が空洞
部２２を経てシリンダ室２３ｃ，２３ｄ間を見た目上の
往復直線運動を行い、シリンダ室２３ｃ，２３ｄ内の双
方に出入りするようになっている。また、対となるシリ
ンダ室２３ａ，２３ｂとシリンダ室２３ｃ，２３ｄが交
差する部位である空洞部２２のピストン３，４の移動方
向における長さは、ピストン３，４の接触面（シリンダ
室２３ａ〜２３ｄの両側壁面と対向する面）の長さより
も短くなっている。

【００３８】図２等からも明らかなように、二対のシリ
ンダ室、即ちシリンダ室２３ａ，２３ｂとシリンダ室２
３ｃ，２３ｄは回転シリンダ部材２の回転中心ｏを含ん
で交差するように形成され、回転シリンダ部材２に円周
方向に等配分された位置に配置されている。

【００３９】ピストン保持部材５は、回転シリンダ部材
２の外径よりも小さい外径を有する円盤形状に形成され
ている。このピストン保持部材５の回転中心位置Ｘに
は、出力軸５１の一端が圧入により挿入固定されてい
る。なお、このピストン保持部材５の回転中心位置Ｘ
は、上述の回転シリンダ部材２の回転軸心ｏから偏心し
た位置に設けられている。そして、出力軸５１の他端に
は、発電機構９９のロータ７２が取り付けられている。
ピストン保持部材５は、スラスト荷重とラジアル荷重を
同時に受ける軸受け部材８によって回転自在に支持され
ている。本実施形態では、軸受け部材８として、例えは
ボールベアリングを使用している。ただし、軸受け部材
８としては、ボールベアリングに限るものではなく、こ
ろ軸受け、ニードルベアリング等の転がり軸受けであっ
ても良く、さらには滑り軸受け等であっても良いことは
勿論である。

【００４０】ピストン保持部材５の出力軸５１が固定さ
れた面と反対側の面には、ピストン３を自転可能に保持
する保持軸５２と、ピストン４を自転可能に保持する保
持軸５３とが立設固定されている。

【００４１】ピストン３は、往復直線運動時における前
後の面３１，３１が若干丸みを有するように形成されて
いる。また、ピストン３の中心部分には孔３ａが形成さ
れており、この孔３ａに保持軸５２を挿入することで、
ピストン３は保持軸５２に自転可能に保持される。

【００４２】ピストン４もピストン３と同様、往復直線
運動時における前後の面４１，４１が若干丸みを有する
ように形成されている。また、ピストン４の中心部分に
は孔４ａが形成されており、この孔４ａに保持軸５３を
挿入することで、ピストン４は保持軸５３に自転可能に
保持される。

【００４３】なお、ピストン保持部材５とピストン３，
４の回転時の軌跡との関係を、図５に示す。ピストン保
持部材５の半径Ｒ１、支持軸５２，５３の間隔の１／２
の距離Ｒ２、ピストン３，４の回転時の最外径軌跡の半
径Ｒ３の関係は、Ｒ１＞（Ｒ２＋Ｒ３）となっており、
半径差△Ｒが発生する。半径Ｒ１が距離Ｒ２＋半径Ｒ３
よりも小さい場合には、動作時にピストン最外径軌跡が
ピストン保持部材５から飛び出すことになり、ピストン
３，４の回転の安定性、密閉性を確保するためには部品
の加工精度を向上させる必要がある。これに対し、上述
のように半径Ｒ１＞距離Ｒ２＋半径Ｒ３の関係にするこ
とで、部品の加工精度をあまり厳しくしなくてもピスト
ン３，４の回転の安定性、密閉性を確保するのが容易に
なる。ただし、かかる関係は密閉性を確保する等のため
のものであり、この関係に限定されることはなく、半径
Ｒ１は距離Ｒ２＋半径Ｒ３とほぼ同等でも、小さくても
良いことは勿論である。

【００４４】ケーシング６には、外部の流体をケーシン
グ６内に吸い込むための流入口６１と、ケーシング６内
に吸い込んだ流体を外部へ吐出するための流出口６２と
が形成されている。

【００４５】流入口６１は、ケーシング６の内周面に形
成されたスリット６１ａと、このスリット６１ａとケー
シング６の外部とを連通させる連通孔６１ｂと、この連
通孔６１ｂのケーシング６の外面側に接続される流入管
６１ｃとから構成されている。そして、スリット６１ａ
は、回転シリンダ部材２が回転すると、各シリンダ室２
３ａ〜２３ｄとそれぞれ連なるようになっている。即
ち、流入口６１は、回転シリンダ部材２の回転軸心ｏか
らみて回転シリンダ部材２の回転にともない、ピストン
３，４が回転シリンダ部材２の略外周位置にあるときに
シリンダ室２３ａ〜２３ｄを連通するように開口し、回
転シリンダ部材２の略中心位置にあるときにシリンダ室
２３ａ〜２３ｄと閉口するように形成されている。

【００４６】また、流出口６２は、ケーシング６の内周
面に形成されたスリット６２ａと、このスリット６２ａ
とケーシング６の外部とを連通させる連通孔６２ｂと、
この連通孔６２ｂのケーシング６の外面側に接続される
流出管６２ｃとから構成されている。そして、スリット
６２ａは、回転シリンダ部材２が回転すると、各シリン
ダ室２３ａ〜２３ｄとそれぞれ連なるようになってい
る。

【００４７】流入口６１と流出口６２は、流体の流れに
対して流れ抵抗が小さくなるように形成されている。例
えば、流体がケーシング６内を方向転換せずにそのまま
直進できるように回転シリンダ部材２を挟んで対向する
直径上位置に流入口６１と流出口６２を形成している。
また、流入口６１のスリット６１ａと流出口６２のスリ
ット６２ａは、回転シリンダ部材２の回転方向に対して
広い範囲に形成されている。例えば、スリット６１ａ
は、回転シリンダ部材２の回転方向に対して、ピストン
３，４を最も外側に移動させている状態のシリンダ室
（図２ではシリンダ室２３ｄ）を通過した位置から連通
孔６１ｂが形成されている範囲に亘って形成されてい
る。また、スリット６２ａは、回転シリンダ部材２の回
転方向に対して、連通孔６２ｂの始まる位置からピスト
ン３，４を最も外側に移動させている状態のシリンダ室
（図２ではシリンダ室６３ｄ）の直前の位置までの範囲
に亘って形成されている。さらに、流入口６１の連通孔
６１ｂと流出口６２の連通孔６２ｂは、各シリンダ室２
３ａ〜２３ｄに比べて通路面積が十分大きくなってい
る。この様に、流入口６１と流出口６２が対向した位置
に形成され、しかもスリット６１ａ，６２ａが広い範囲
に形成され、且つ連通孔６１ｂと６２ｂは通路面積が大
きく形成されているので、流体の流れ抵抗は小さなもの
となる。また、スリット６１ａ，６２ａの流路断面積
は、深さ方向の値でコントロールできるので、流体抵抗
が小さくなるように設定してある。

【００４８】流入口６１と流出口６２との間には、流体
が回転シリンダ部材２内を迂回するバイパス流路１０１
が設けられている。バイパス流路１０１は、例えばケー
シング６に形成された流路で、流入口６１に通じる流入
口側空間１０２と、流出口６２に通じる流出口側空間１
０３と、流入口側空間１０２と流出口側空間１０３を連
通する迂回流路１０４より構成されている。

【００４９】流出口６２付近例えば流出口側空間１０３
には、流体の圧力によりバイパス流路１０１を開閉する
開閉弁１０５が設けられている。開閉弁１０５は、迂回
流路１０４を開閉する弁本体１０６と、弁本体１０６と
ケーシング６との間に圧縮された状態で配置され、且つ
流体の流れに逆らって迂回流路１０４を閉じる方向に弁
本体１０６を付勢する圧力調整ばね１０７より構成され
ている。

【００５０】この流体回転機１は、ピストン前後動背圧
逃がし手段１２を備えている。ピストン前後動背圧逃が
し手段１２は、例えば空洞部２２の底面の中央に形成さ
れた十字溝である。このピストン前後動背圧逃がし手段
としての十字溝１２は、ピストン３，４の長さよりも若
干長く形成されており、図２に示すように、空洞部２２
にピストン３，４が位置している場合であっても各シリ
ンダ室２３ａ〜２３ｄを連通することができる。このた
め、流体として非圧縮性の液体を使用する場合であって
も、ピストン３，４が液圧によってロックされることは
なく円滑な動きを可能にしている。なお、十字溝１２の
通路断面積はピストン３，４の横断面積よりも十分小さ
くなっており、流入口６１からシリンダ室２３ａ〜２３
ｄ内に流れ込んだ流体の圧力は殆どピストン３，４に作
用するので、流体回転機１としての効率を悪化させるこ
とはない。ただし、ピストン前後動背圧逃がし手段とし
ての十字溝１２は、例えば流体として気体を使用する場
合等には省略しても良い。

【００５１】また、流体回転機１は、潤滑剤循環機構１
５を備えている。潤滑剤として潤滑オイルを、且つ流体
として気体を用いる場合の例を図６に示す。図６の潤滑
剤循環機構１５は、潤滑剤タンク１６と、ケーシング６
に設けられたポート１９に連通し、この潤滑剤タンク１
６からケーシング６内に潤滑剤を導く潤滑剤流入通路１
７と、ケーシング６の出口側に設けられたポート２０に
連通し、この潤滑剤タンク１６に潤滑剤を導く潤滑剤流
出通路１８を備えて構成されている。潤滑剤流入通路１
７の途中には、図示しないフィルタが設けられている。
なお、潤滑剤としては、潤滑オイル、潤滑グリス、水、
その他流体等、潤滑性とシール性を有するものであれば
良い。

【００５２】潤滑剤流入通路１７は、ケーシング６に設
けられたポート１９に接続されている。このポート１９
からケーシング６内に導かれた潤滑剤は、ケーシング６
内の各部材の隙間等を伝わって摺動面を潤滑する。そし
て、潤滑剤は流体と一緒にケーシング６に設けられたポ
ート２０から潤滑剤流出通路１８へと流出し、潤滑剤タ
ンク１６へと循環される。そして、潤滑剤タンク１６内
で潤滑剤と流体は分離され、潤滑剤は、回転シリンダ部
材２やピストン保持部材５の回転によって生じる圧力差
を利用して、潤滑剤タンク１６→潤滑剤流入通路１７→
ケーシング６内→潤滑剤流出通路１８→潤滑剤タンク１
６へと循環する。一方、流体は流出口６２から吐出され
る。

【００５３】なお、図６では、流体が気体であることを
前提にしているが、流体が液体である場合でも、この潤
滑剤循環機構を用いることができる。例えば、液体が潤
滑剤と分離可能なものであれば、潤滑剤タンク１６内で
図示しない分離手段を用いて分離し、潤滑剤タンク１６
内に分離した潤滑剤だけを残し、液体を潤滑剤タンク１
６から外に取り出すことも可能である。

【００５４】また、流体が、潤滑剤とシール性を有する
液体であれば、別の潤滑剤を用いる必要はないので、潤
滑剤タンク１６や潤滑剤流入通路１７を構成する潤滑剤
循環機構を使用しなくてもよい。

【００５５】次に、発電機構９９について説明する。発
電機構９９は、回転側の要素としてのマグネット固定用
リング７３及びマグネット７４と、固定側の要素として
のコア７６及びコイル７７を備えている。なお、図１
中、符号１１３は水漏れ防止カバー、符号１１４は端子
取り出し用スペーサである。

【００５６】すなわち、流体回転機１の出力軸５１にロ
ータ７２を取り付け、ロータ７２にマグネット固定用リ
ング７３を一体成形すると共に、このマグネット固定用
リング７３にマグネット７４を接着固定している。な
お、マグネット固定用リング７３をロータ７２と別々に
形成しても良い。一方、マグネット７４に対向するコア
７６およびコイル７７は、流体回転機１のケーシング６
に取り付けられた発電機構９９のハウジング７８に取り
付けられている。

【００５７】なお、本実施形態では、図７に示すよう
に、コア７６の突極の中心とマグネット７４の磁極（Ｎ
極またはＳ極）の中心位置とシリンダ室２３ａ〜２３ｄ
になる溝位置とを略一致させている。これは、機動性を
よくするためであり、シリンダ室２３ａ〜２３ｄが停止
すると最大トルクを発生し起動し易くすることができ
る。しかし、使用上問題ない範囲であれば、上記位置関
係に固執することはない。なお、図７に示す発電機構９
９は４極であるが、４極の発電機構９９に限るものでは
なく、例えば８極の発電機構９９や、１６極の発電機構
９９であっても良いことは勿論である。

【００５８】次に流体発電機９８の作動について説明す
る。

【００５９】上述したように構成された流体回転機１
は、流体の圧力によって回転する。すなわち、流入口６
１に流体が供給されると、ピストン保持部材５や回転シ
リンダ部材２等が回転運動を行い、出力軸５１から回転
力を取り出すことができる。

【００６０】流体回転機１の動作について、図８（Ａ）
〜（Ｆ）を用いて説明する。なお、図８（Ａ）〜（Ｆ）
は、回転シリンダ部材２の回転角にして１５度おきに示
したものである。また、図８には、バイパス流路１０１
の記載を省略している。

【００６１】まず、図８（Ａ）の状態では、シリンダ室
２３ａ，２３ｂ内を見かけ上往復動するピストン３は、
回転シリンダ部材２の空洞部２２に位置している。この
位置では、ピストン３はシリンダ室２３ａ，２３ｂに同
時に係合している。一方、シリンダ室２３ｃ，２３ｄ内
を見かけ上往復動するピストン４は、回転シリンダ部材
２のシリンダ室２３ｄ内の最外周端部まで進出した（押
し進められた）状態となっている。

【００６２】この状態では、シリンダ室２３ｂは流入口
６１のスリット６１ａに対向しており、シリンダ室２３
ａは流出口６２のスリット６２ａに対向している。ま
た、シリンダ室２３ｃ，２３ｄは、スリット６１ａとス
リット６２ａの間、即ちスリット６１ａ，６２ａが形成
されていない位置に対向している。

【００６３】この状態で、流入口６１から流体がシリン
ダ室２３ｂに流入すると、この流体の圧力によってピス
トン３がシリンダ室２３ａに向けて押し進められる。自
転中心位置Ｘ１は回転中心位置Ｘに対してずれているこ
とから、ピストン３が進む力はピストン３を保持するピ
ストン保持部材５を回転させる力となり、ピストン保持
部材５を回転中心位置Ｘまわりに回転させる。この結
果、ピストン３は回転中心位置Ｘまわりに回転するの
で、回転シリンダ部材２を回転軸心ｏまわりに回転させ
る。

【００６４】ピストン３は、シリンダ室２３ａ内の流体
を流出口６２から排出しながら、流入口６１からシリン
ダ室２３ｂに流入した流体の圧力で押し進められる。一
方、ピストン保持部材５の回転に伴い、図８（Ｂ）に示
すように、シリンダ室２３ｄ内のピストン４は空洞部２
２に向けて引き戻されることになるが、この時、ピスト
ン３，４間の流体は十字溝１２を通ってシリンダ室２３
ｄから他のシリンダ室２３ａ〜２３ｃに流出し、また、
ピストン保持部材５の回転によってシリンダ室２３ｄが
流入口６１のスリット６１ａにオーバーラップ（対向）
し始めるので、流入口６１からシリンダ室２３ｄへと流
体が流入し始める。すなわち、流体の圧力によってピス
トン３，４の動きが妨げられる（液圧ロックされる）こ
とはなく、ピストン３，４はスムーズに動き、ピストン
保持部材５及び回転シリンダ部材２はスムーズに回転す
る。

【００６５】そして、流入口６１から流入した液体はシ
リンダ室２３ｂとシリンダ室２３ｄに流入し、ピストン
３，４を押し進めることでピストン保持部材５及び回転
シリンダ部材２を回転させ続ける。より具体的には、ピ
ストン３は、流入口６１のスリット６１ａからの流体圧
力により回転シリンダ部材２の回転軸心ｏの位置から外
周へ進み、連通孔６２ｂ側のシリンダ室２３ａの流体を
押し出そうとする。

【００６６】また、流体圧力がピストン３を押すことに
より、ピストン保持部材５の回転力となる。

【００６７】一方、この流体圧力は、ピストン４には大
きく作用していない。即ち、ピストン４は、回転シリン
ダ部材２の回転軸心ｏに向かおうとするが、ピストン４
の前後は共にスリット６１ａにつながっており、等圧状
態であるスリット６１ａの図示上側の開口溝からの流入
流体が回転力を与えている（図８（Ｃ））。この状態で
は、シリンダ室２３ｂとシリンダ室２３ｄが流入口６１
のスリット６１ａにオーバーラップしているが、ピスト
ン保持部材５及び回転シリンダ部材２が更に回転して図
８（Ｄ）の位置に達すると、流入口６１のスリット６１
ａにオーバーラップしているシリンダ室はシリンダ室２
３ｄのみとなり、以降、流体の圧力はピストン４に作用
する。即ち、流体圧力がピストン４を押し、ピストン４
がシリンダ室２３ｂ，２３ｃ、空洞部２２の流体を押
し、ピストン３が押されることとなり、回転力が継続す
る。換言すれば、流体の圧力を受けるピストンがピスト
ン３からピストン４へと移り、ピストン保持部材５及び
回転シリンダ部材２は回転し続ける。

【００６８】一方、この状態では、流出口６２のスリッ
ト６２ａにオーバーラップしているシリンダ室はシリン
ダ室２３ａのみであり、シリンダ室２３ａ内の流体が流
出口６２から排出されているが、ピストン保持部材５及
び回転シリンダ部材２が更に回転して図８（Ｅ）の位置
に達すると、シリンダ室２３ｃも流出口６２のスリット
６２ａにオーバーラップするようになり、スリット６１
ａからの流体圧力は、ピストン４が受け、ピストン保持
部材５に回転を与え、シリンダ室２３ａ内の流体とシリ
ンダ室２３ｃ内の流体を流出口６２から排出しながらピ
ストン保持部材５及び回転シリンダ部材２は回転する
（図８（Ｆ））。

【００６９】そして、以降、流入口６１のスリット６１
ａと流出口６２のスリット６２ａに対するシリンダ室の
位置関係がシリンダ室２３ｂ→シリンダ室２３ｄ→シリ
ンダ室２３ａ→シリンダ室２３ｃ→シリンダ室２３ｂへ
と順番に変化し、また、流体の圧力を主に受けるピスト
ンがピストン３→ピストン４→ピストン３へと交互に変
化することで、ピストン保持部材５及び回転シリンダ部
材２が回転し続ける。したがって、出力軸５１から回転
力が連続して出力される。すなわち、流体モータとして
機能する。

【００７０】出力軸５１の回転により発電機構９９のロ
ータ７２が回転し、これに固定されているマグネット７
４がコア７６に巻かれているコイル７７に対して回転す
る。したがって、コイル７７に電流が生じて発電が行わ
れる。この発電機構９９では、内側のコア７６、コイル
７７を中心として、その周囲にマグネット７４を配置し
ているので、発電効率が良好になる。

【００７１】流入口６１から流入する流体の圧力があま
り高くない通常時には、開閉弁１０５は迂回流路１０４
を閉じている（図２）。このため、流体がバイパス流路
１０１を通って流れることはなく、流入口６１に供給さ
れた流体は回転シリンダ部材２内を通過してピストン
３，４を動かした後、流出口６２から流出する。即ち、
流体が全て発電に寄与する。

【００７２】一方、流体の流量が増加しその圧力が上昇
すると、流体の圧力によって開閉弁１０５の圧力調整ば
ね１０７が押し縮められ弁本体１０６が移動する。した
がって、開閉弁１０５が開き、流体がバイパス流路１０
１を通って流れ始める（図９）。

【００７３】即ち、流体の流量が過大になると開閉弁１
０５が開いて流体の一部をバイパス流路１０１に流して
回転シリンダ部材２を迂回させる。このため、流体回転
機１の回転速度が速くなり過ぎるのを防止することがで
き、装置の耐久性を向上させることができると共に、騒
音の発生防止を図ることができる。また、流体の流路途
中に設置される流体回転機１は流体の流れ抵抗となる
が、流量が過大となって流体回転機１が大きな流れ抵抗
となる場合にバイパス流路１０１を通じて流体を流すこ
とができるので、流体の流れ抵抗を減少させることがで
きる。このため、流体の圧力損失や流量の減少を抑える
ことが出来る。

【００７４】流体の流量が減少してその圧力が下がる
と、開閉弁１０５の圧力調整ばね１０７が弁本体１０６
を押し戻して迂回流路１０４を閉じる。このため、バイ
パス流路１０１内の流体の流れが停止し、流入口６１か
ら流入した流体は全て回転シリンダ部材２内を通過して
ピストン３，４を作動させる。このように、開閉弁１０
５は流体の圧力の増減に応じて開閉するので、圧力調整
ばね１０７の付勢力を調整しておくことで、流量が過大
になった場合に流体の過大分を自動的に迂回させること
ができる。

【００７５】なお、この流体回転機１では、ピストン
３，４がシリンダ室２３ａ〜２３ｄの外側位置から空洞
部２２に向けて引き戻される場合、即ちシリンダ室２３
ａ〜２３ｄ内の容積が増加する場合には、シリンダ室２
３ａ〜２３ｄは流入口６１のスリット６１ａにオーバー
ラップしている。また、ピストン３，４が空洞部２２か
らシリンダ室２３ａ〜２３ｄの外側位置に向けて押し進
められる場合、即ちシリンダ室２３ａ〜２３ｄ内の容積
が減少する場合には、シリンダ室２３ａ〜２３ｄは流出
口６２のスリット６２ａにオーバーラップしている。こ
のため、ピストン３，４はスムーズに移動する。また、
上述したように、流入口６１と流出口６２は対向した位
置に形成されており、しかもスリット６１ａ，６２ａが
広い範囲に形成され、且つ連通孔６１ｂと６２ｂは通路
面積が大きく形成されているので、流体の流れ抵抗は小
さなものとなる。これらの結果、流体の圧力が効率よく
出力軸５１の回転力に変換されることになり、効率の良
い流体回転機１となる。

【００７６】この流体回転機１では、ピストン３，４の
周回回転運動、すなわち、回転中心位置Ｘを中心とした
ピストン保持部材５の回転運動は、回転シリンダ部材２
の回転軸心ｏを中心とする回転角速度の２倍の角速度回
転運動となる。これは、ピストン３，４の回転半径が、
図２に示すように回転シリンダ部材２のピッチ円Ｚ回転
半径の１／２となっており、ピストン３，４の回転運動
は、回転シリンダ部材２の回転運動に対して円サイクロ
イド運動となっているためである。なお、ピストン３，
４の自転、すなわち保持軸５２，５３を各々回転中心と
する回転も、回転シリンダ部材２と同じ角速度回転運動
となる。

【００７７】また、ピストン３は、回転シリンダ部材２
が１回転する間にシリンダ室２３ａ，２３ｂ間を１往復
するようになっており、ピストン３の往復動作数と回転
シリンダ部材２の回転数とが１：１の関係になってい
る。また、ピストン４も同様に、回転シリンダ部材２が
１回転する間にシリンダ室２３ｃ，２３ｄ間を１往復す
るようになっており、ピストン４の往復動作数と回転シ
リンダ部材２の回転数とが１：１の関係になっている。
すなわち、回転シリンダ部材２の回転数対ピストン保持
部材５の回転数対ピストン３，４のシリンダ室２３ａ〜
２３ｄ及び空洞部２２を往復する動作数の比が、１：
２：１となっている。

【００７８】また、上述したように、ピストン３，４の
横断面形状とシリンダ室２３ａ〜２３ｄの横断面形状を
一致させているので、流体回転機１が組み付けられる
と、シリンダ室２３ａ〜２３ｄに対してピストン３，４
の上面，両側面，底面はピストン３，４の全長に亘って
面接触することになり、シリンダ室２３ａ〜２３ｄとピ
ストン３，４の間の気密性・液密性が確保される。すな
わち、流体の漏れをより確実に防止することができ、効
率の良い流体回転機とすることができる。

【００７９】なお、上述の形態は本発明の好適な形態の
例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要
旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

【００８０】例えば、上述の説明では、流体回転機１と
発電機構９９を一体化させた流体発電機９８としていた
が、必ずしも流体発電機９８に限るものではなく、発電
機構９９を省略して流体回転機１として即ち流体モータ
として使用しても良いことは勿論である。

【００８１】また、流体モータとして使用する場合に
は、上述の流出口６２を流体の流入口とし、流入口６１
を流体の流出口として用いることで、出力軸５１から逆
回転の出力を得ることができる。

【００８２】また、上述の説明では、ピストン保持部材
５の回転軸である出力軸５１によって発電機構９９を回
転させるようにしていたがこのような構成に限るもので
はなく、回転シリンダ部材２の回転中心軸である固定軸
２１を出力軸として回転シリンダ部材２に固定し、この
軸２１によって発電機構９９を回転させるようにしても
良い。同様に、流体モータとして使用する場合には、ピ
ストン保持部材５の回転軸を出力軸５１としても良い
し、回転シリンダ部材２の回転軸である固定軸２１を出
力軸としても良い。

【００８３】また、上述の説明では、開閉弁１０５を流
出口６２付近に設けていたが、設置位置はここに限るも
のではない。例えば開閉弁１０５を流入口６１付近に設
けても良い。例えば図１０に示すように、流入口側空間
１０２に開閉弁１０５を設けても良い。

【００８４】また、上述の説明では、開閉弁１０５を弁
本体１０６と圧力調整ばね１０７によって構成し、流体
の圧力変動に応じてバイパス流路１０１を開閉していた
が、これに限るものではない。流体の圧力を受けて伸縮
する圧力調整ばね１０７を備えた開閉弁１０５に代え
て、例えば図１１，図１２に示すように、ソレノイド１
０８のオンオフ操作とリターンスプリング１１２のばね
力によって弁本体１０６を移動させるソレノイド弁によ
って開閉弁１０５を構成しても良い。この場合、回転シ
リンダ部材２やピストン保持部材５の回転速度が所定値
よりも速くなった場合にソレノイド弁１０５を開弁させ
るようにすることが好ましい。例えば、回転シリンダ部
材２又はピストン保持部材５の回転数を検出する回転数
検出手段１０９と、回転数検出手段１０９が検出した回
転数に基づいて回転速度を算出し、ソレノイド弁１０５
のソレノイド１０８をオンオフ操作する制御回路１１０
を設けるようにしても良い。回転シリンダ部材２やピス
トン保持部材５の回転速度に基づいて流体の流量が過大
であることを検出することができるので、この場合にも
流量が過大になったときに流体の一部をバイパス流路１
０１に迂回させることができる。なお、回転シリンダ部
材２やピストン保持部材５の回転速度を検出する回転数
検出手段１０９としては、例えば後述する図３１や図３
２の回転数検出手段１０９の使用が可能である。

【００８５】また、例えば図１３，図１４に示すよう
に、流入口６１に、バイパス流路１０１側に傾斜する傾
斜部１１１ａを有するフィルタ１１１を設けても良い。
図１３，図１４では、フィルタ１１１を流入口側空間１
０２に設けている。流入口６１からゴミ等の異物が混入
した場合、フィルタ１１１によって回転シリンダ部材２
内への流入を防止することができ、しかも異物は傾斜部
１１１ａに沿ってバイパス流路１０１へと流れるので、
異物を流出口６２から排出することができ、フィルタ１
１１の目詰まりを防止することができる。

【００８６】また、例えば図３３に示すように、バイパ
ス流路１０１に連通している背圧逃がし手段１１５を設
けても良い。背圧逃がし手段１１５は、回転シリンダ部
材２やピストン保持部材５等の回転の抵抗となる背圧を
減少させるもので、例えばケーシング６に設けた孔であ
り、ケーシング６内の回転シリンダ部材２を収容する空
間（以下、ケーシング内空間という）とバイパス流路１
０１を連通している。回転シリンダ部材２とケーシング
６の隙間やピストン保持部材５とケーシング６の隙間等
に発生した背圧は回転シリンダ部材２やピストン保持部
材５を傾けたり浮き上がらせたりして回転力を低下させ
るが、この背圧を背圧逃がし手段１１５を通じてバイパ
ス流路１０１に逃がすことで、回転シリンダ部材２やピ
ストン保持部材５等の動きをスムーズにすることができ
る。また、背圧逃がし手段１１５はバイパス流路１０１
に連通しているので、背圧をバイパス流路１０１を通じ
て流出口６２から排出することができる。なお、バイパ
ス流路１０１に連通する背圧逃がし手段１１５を設ける
場合には、開閉弁１０５を流入口側空間１０２に設ける
ようにする。開閉弁１０５を流出口側空間１０３に設け
た場合、シリンダ室２３ａ〜２３ｄ内の圧力とバイパス
流路１０１内の圧力が等しくなり、回転シリンダ部材２
等の回転力が弱くなったり、バイパス流路１０１内を流
体が逆流する可能性があるが、開閉弁１０５を流入口側
空間１０２に設けることでこれらの不具合を防止するこ
とができる。

【００８７】なお、図３４に示すように、背圧逃がし手
段１１５の途中に拡径部１１６を形成し、拡頸部１１６
に背圧弁１１７を設けても良い。背圧弁１１７はバイパ
ス流路１０１内の流体がケーシング内空間に流入するの
を阻止し且つケーシング内空間の圧力が所定値よりも大
きくなった場合にケーシング内空間からバイパス流路１
０１に向かう流体の流れを許容する一方向弁で、背圧逃
がし手段１１５を塞ぐチェックボール１１８と、チェッ
クボール１１８を押圧するスプリング１１９と、スプリ
ング１１９及びチェックボール１１８の脱落を防止する
と共にスプリング１１９の押圧力を調整するアジャスト
スクリュウ１２０より構成されている。アジャストスク
リュウ１２０はケーシング６の側面からねじ込まれ、バ
イパス流路１０１を横切ってスプリング１１９を保持し
ている。アジャストスクリュウ１２０のねじ込み量を調
整することで、背圧弁１１６が開弁する圧力値を設定す
ることができる。

【００８８】また、ピストン３，４の形状やシリンダ室
２３ａ〜２３ｄの横断面形状は、図４に示したものに限
るものではなく、例えば図１７〜図２１に示す異形状の
横断面形状を有するものであっても良く、また、図２２
に示すものであっても良い。さらに、その他の形状であ
っても良い。なお、ピストン３，４の横断面形状を異形
状とした場合にもこの形状にシリンダ室２３ａ〜２３ｄ
の横断面形状を一致させることは勿論である。

【００８９】さらに、上述の説明では、ケーシング６の
回転シリンダ部材２の外周面の対向する位置にそれぞれ
流入口６１及び流出口６２を設け、ケーシング６内を直
進するように流体を流すようにしていたが、必ずしもこ
れに限るものではなく、流入口６１と流出口６２の一方
又は両方を回転シリンダ部材２の上下方向位置に設けて
連通するようにしても良い。

【００９０】また、上述の説明では、シリンダ室の数を
４つ，ピストンの数を２つとしていたが、必ずしもこの
数の組み合わせに限るものではない。例えば、シリンダ
室の数を６つ，ピストンの数を３としてもよい。この場
合の作動原理を、図１５に基づいて簡単に説明する。な
お、図１５にはバイパス流路１０１の記載を省略してい
る。

【００９１】図１５の例では、ケーシング６内に６つの
シリンダ室２３ａ〜２３ｆと６つの扇状の台部２５を備
えた回転シリンダ部材２が回転自在に配置されている。
そして、回転シリンダ部材２の偏心位置には、ピストン
保持部材５が回転自在に配置され、このピストン保持部
材５には、３つのピストン３Ａ，３Ｂ，３Ｃが回転自在
に保持されている。なお、上述の場合と同様に、この流
体回転機１のケーシング６内に配置された回転シリンダ
部材２とピストン保持部材５の回転の比率は、ピストン
保持部材５の回転数が２に対して回転シリンダ部材２の
回転数が１であり、ピストン３Ａ，３Ｂ，３Ｃのシリン
ダ室２３ａ〜２３ｆ内の往復回数は１である。

【００９２】この例でも図８の場合と同様に、ピストン
保持部材５の回転により各ピストン３Ａ〜３Ｃが図中時
計回り方向に回転すると、この動作に伴い回転シリンダ
部材２も同方向に回転するようになっている。これによ
り、ピストン３Ａがシリンダ室２３ａ，２３ｂ間を、ピ
ストン３Ｂがシリンダ室２３ｃ，２３ｄ間を、ピストン
３Ｃがシリンダ室２３ｅ，２３ｆ間を、それぞれ空洞部
２２を横切りながら見た目上の往復運動するようになっ
ている。

【００９３】なお、各ピストン３Ａ〜３Ｃの長手方向の
寸法は、空洞部２２を横切る際に、空洞部２２の両側の
シリンダ室の内壁双方に係合することが可能なものとな
っている。したがって、各ピストン３Ａ〜３Ｃは、空洞
部２２を横切る際には両側のシリンダ室に同時に接触す
ることとなる。なお、各ピストン３Ａ〜３Ｃは、空洞部
２２を横切る際に互いに他のピストン３Ａ〜３Ｃにぶつ
かり合わないように設計されているのは勿論である。こ
れにより、図１５の例では、各ピストン３Ａ〜３Ｃが常
時いずれかのシリンダ室にガイドされながら回転移動
し、その結果各ピストン３Ａ〜３Ｃが各シリンダ室２３
ａ〜２３ｆ内に確実に出入りし、流体の圧力によって図
示しない出力軸を回転させるモータ動作を行うこととな
る。

【００９４】なお、図１５に示すような６つのシリンダ
室２３ａ〜２３ｆ及び３つのピストン３Ａ〜３Ｃを有す
るタイプの流体回転機１は、トルク変動が少ないものと
なる。また、シリンダ室の数及びピストンの数は、上述
したものに限らず、シリンダ室の数を偶数としかつピス
トンの数をシリンダ室の数の半分で構成すれば、シリン
ダ室の数を２つとしたりあるいは８個以上としても良
い。即ち、シリンダ室を対にし且つピストンの数をシリ
ンダ室の対と同数にすれば、シリンダ室を一対としたり
或いは四対以上としても良い。また、ピストンの数は、
シリンダ室の数の半分ではなく、半分より少ない数とし
てもよい。

【００９５】また、上述の説明では、回転シリンダ部材
２の片面側にピストン保持部材５を配置させ、このピス
トン保持部材５から保持軸５２，５３を、回転シリンダ
部材２のシリンダ室２３ａ〜２３ｄ内に突出させること
によって、保持軸５２，５３に保持させたピストン３，
４を回転シリンダ部材２の十字状の空間内に配置させる
ようにしたが、図１６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、
ピストン保持部材を２枚の円盤状部材で構成し、回転シ
リンダ部材の両側に配置するものとしても良い。以下
に、図１６に基づいて簡単に説明する。なお、図１６に
はバイパス流路１０１の記載を省略している。

【００９６】図１６の流体回転機は、ケーシング８１内
の円形のスペースの内壁に、多数のニードル８２ａを等
間隔に配置した輪環形状の軸受け部材（ニードルベアリ
ング）８２を配置し、その内側に回転シリンダ部材８４
を回転自在に支持させている。この回転シリンダ部材８
４には、各端部が半径方向外側には貫通されず、かつ軸
方向両側には貫通している十字状の空間が形成されてい
る。この十字状の空間の中心部は空洞部８５、そして、
空洞部８５から放射状に形成された部位は、それぞれシ
リンダ室８６ａ，８６ｂ，８６ｃ，８６ｄとなってい
る。このように形成された十字状の空間には、中心部に
孔８７ａを備えたブロック形状のピストン８７と、中心
部に孔８８ａを備えたブロック形状のピストン８８とが
回転自在に嵌め込まれている。

【００９７】回転シリンダ部材８４の軸方向両側には、
ケーシング８１の外部に突出する出力軸８９の一端を回
転中心として固定したピストン保持部材９０が配置され
ている。すなわち、ピストン保持部材９０は、回転シリ
ンダ部材８４を挟んで配置された２枚の円盤状部材９０
ａ，９０ｂから構成されており、ピストン８７，８８を
それぞれ挿通させた２本の保持軸９１ａ，９１ｂによっ
て連結されている。

【００９８】なお、図１６の流体回転機の動作に関して
は、図１の流体回転機と同様のものとなっており、この
動作によってモータ活動を行うようになっている。な
お、この図１６の流体回転機では、各シリンダ室８６ａ
〜８６ｄが回転シリンダ部材８４の外周面に連通してい
ないので、流入口および流出口を回転シリンダ部材８４
の両端面もしくは片側の端面の各シリンダ室８６ａ〜８
６ｄに連通可能な位置の最外周部分に設けることとな
る。

【００９９】また、複数対のシリンダ室を回転シリンダ
部材２に対して円周方向に互いに等配分する必要はな
く、例えば図２３に示すように対となるシリンダ室２３
ａ，２３ｂと２３ｃ，２３ｄを回転シリンダ部材２に対
して円周方向に等配分しなくても良い。

【０１００】また、図２４に示すように、シリンダ室２
３ａ〜２３ｄを回転シリンダ部材２の回転軸心Ｏに対し
てオフセットさせて形成しても良い。また、図示しない
がピストンの幅は異なっても良い。

【０１０１】また、上述の各実施の形態では、ピストン
３，４の横断面形状と各シリンダ室２３ａ〜２３ｄの横
断面形状を一致させることでピストン３，４の周囲から
流体が漏れるのを防止する構成となっているが、これに
加え各ピストン３，４と各シリンダ室２３ａ〜２３ｄと
の間、すなわち対向面部分を磁性流体や粘性グリス等で
埋めるようにしてもよい。なお、磁性流体で埋める場合
は、各ピストン３，４内部に、磁性流体を隙間部分に保
持する保持手段としてのマグネットを備えるようにした
り、シリンダ室２３ａ〜２３ｄを区切る扇状の台部２５
中にマグネットを埋め込むようにしたり、またその両者
にマグネットを備えるようにするのが好ましい。

【０１０２】例えば図２５の例では、ピストン３内には
マグネット５９０が配置され、このマグネット５９０に
磁性流体５９１を付着させている。マグネット５９０
は、ピストン３のシリンダ室との接触部位の近傍、この
実施の形態ではピストン３の中央に設置されている。か
かる構成によって、各マグネット５９０は、磁性流体５
９１をピストン３に引き寄せてその外周に保持すること
により、磁性流体５９１を回転シリンダ部材２との隙間
に充填し、この隙間からの流体の漏れを防止することが
できる。なお、図中符号Ｎ，Ｓは、マグネット５９０の
磁極を示すものである。

【０１０３】なお、ピストン３に配置するマグネット５
９０の形状は、図２６に示すものであっても良い。ま
た、ピストン３にマグネット５９０を配置することに代
えて、例えば図２７や図２８に示すように、回転シリン
ダ部材２の台部２５にマグネット５９０を配置しても良
い。

【０１０４】また、上述の各実施の形態では、外面を平
面に形成された各ピストンが、内壁を平面で形成された
各シリンダ室に出入りする際に、平面同士が面対向する
ことによる抵抗力により各空間同士の流体の漏れを防止
する構成となっているが、これに加え各ピストンと各シ
リンダ室との対向面部分に粘性グリス等を充填部を設け
潤滑性を維持しつつ密閉性を高めても良い。この場合、
ピストンの両側面に凹部を形成して当該凹部を充填部と
しても良い。例えば、図２９に示すように、ピストン
３，４の両側面３４，４４に凹部３ｄ，４ｄを充填部と
して形成し、この凹部３ｄ，４ｄに上記粘性グリス等を
ためておいてもよい。なお、この凹部３ｄ，４ｄを形成
することで、潤滑剤を用いない場合でも、ピストン３，
４の往復動時の抵抗を和らげるようにもなっている。

【０１０５】また、例えば図３０に示すように、回転シ
リンダ部材２の複数のシリンダ室２３ａ〜２３ｄが交差
する部位、即ち空洞部２２の角２２ａを面取りしても良
い。このように面取りを施すことで、ピストン３，４が
回転シリンダ部材２の空洞部２２を通過する際に、ピス
トン３，４の進行方向に対する向きが傾いたとしても次
のシリンダ室にスムーズに移動することができる。この
場合、ピストン３，４の角に面取りを施しても良いが、
ピストン３，４側に面取りを施すよりも、図３０に示す
ように回転シリンダ部材２側に面取りを施すことがより
望ましい。ピストン側に面取りを施した場合には、ピス
トンが回転シリンダ部材の最外周側に回転しても面取り
部分が隙間となって圧縮された流体が残留することにな
り、この残留した流体がそのまま次の行程に持ち越され
ることになって効率が悪くなるからである。

【０１０６】また、回転シリンダ部材２又はピストン保
持部材５の回転数を検出する回転数検出手段１０９を備
えても良い。例えば図３１に、流体発電機９８に回転数
検出手段１０９を備えた場合の例を示す。この流体発電
機９８では、例えばピストン支持軸５２，５３を金属製
のものにするとともに、ピストン保持部材５を別部材と
し、ピストン保持部材５のピストン支持軸５２，５３に
対向する位置に回転数検出手段として金属センサ１０９
を取り付け、金属センサ１０９によるピストン支持軸５
３，５３の検出出力をカウンタでカウントすることで、
流体発電機９８の回転数を検出する。ただし、この方法
に限るものではなく、例えば、マグネット５７２の回転
を検出するＭＲ素子やホール素子５７３等を設け、これ
らの検出出力をカウンタでカウントすることで流体発電
機９８の回転数を検出するようにしても良い。また、図
示しない電圧リミッタを設け、発電出力の正弦波形に基
づいて流体発電機９８の回転数を検出するようにしても
良い。さらには、マグネット５７２の外側リングに図示
しないスリット板を設けるとともに、ケース側に図示し
ないフォトインタラプタを設け、スリット板を通過する
光をフォトインタラプタで検出し、この検出値をカウン
タでカウントすることで、流体発電機９８の回転数を検
出するようにしても良い。なお、図３１ではバイパス流
路１０１の記載を省略している。

【０１０７】また、例えば図３２に示すように、流体回
転機１に回転数検出手段１０９を設けることで例えば流
量計とすることも可能である。この例も図３１の例と同
様に、例えばピストン支持軸５２，５３を金属製のもの
にするとともに、ピストン保持部材５を別部材とし、ピ
ストン保持部材５のピストン支持軸５２，５３に対向す
る位置に金属センサ１０９を取り付け、金属センサ１０
９によるピストン支持軸５２，５３の検出出力をカウン
タでカウントするようにしても良い。また、回転シリン
ダ部材２にマグネット５７２を取り付けるとともに、こ
のマグネット５７２の回転を検出するＭＲ素子やホール
素子５７３等を設け、これらの出力をカウンタでカウン
トすることで流量計の回転数を検出するようにしても良
い。さらには、マグネット５７２の外側リングに図示し
ないスリット板を設けるとともに、ケース側に図示しな
いフォトインタラプタを設け、スリット板を通過する光
をフォトインタラプタで検出し、この検出値をカウンタ
でカウントすることで、流量計の回転数を検出するよう
にしても良い。容積型の流量計では回転シリンダ部材が
一回転した場合の流量がわかっているので、カウンタで
によって回転数をカウントすることで、総流量を計測す
ることができる。なお、図３２では、バイパス流路１０
１の記載を省略している。

【０１０８】つまり、本発明の流体回転機を流量計に適
用した場合に回転数検出手段１０９を設けることで流体
の流量を電気的に検出することができ、検出した流量に
基づいて、例えばバイパス流路１０１の開閉弁１０５を
開閉操作したり、流体の流路に設けた電磁式開閉弁をオ
ンオフ制御したり、流量が所定値に達した場合に警報を
鳴らすようにすることができる。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の流体
回転機では、流体が回転シリンダ部材内を迂回するバイ
パス流路を流入口と流出口との間に設けているので、流
体の流量が過大になった場合に流体の一部をバイパス流
路に流して回転シリンダ部材を迂回させることができ
る。このため、回転シリンダ部材及びピストン保持部材
の回転速度が速くなり過ぎるのを防止することができ、
耐久性を向上させることができると共に、騒音の発生防
止を図ることができる。また、流体の流れ抵抗を減少さ
せることができ、流体の圧力損失や流量の減少を抑える
ことが出来る。

【０１１０】また、請求項２記載の流体回転機では、流
体の圧力によりバイパス流路を開閉する開閉弁を流出口
付近又は流入口付近に設けているので、流体の圧力が過
大になった場合に開閉弁が開いてバイパス流路を通じて
流体の一部を迂回させることができる。

【０１１１】また、請求項３記載の流体回転機では、流
入口にフィルタを備えているので、回転シリンダ部材内
への異物の流入を防止することができる。また、フィル
タはバイパス流路側に傾斜する傾斜部を有しているの
で、フィルタによって除去した異物を流体の流れを利用
してバイパス流路へと流すことが出来る。このため、除
去した異物がフィルタを目詰まりさせるのを防止するこ
とができる。

【０１１２】また、請求項４記載の流体回転機では、回
転シリンダ部材とピストン保持部材との相対回転の抵抗
となる背圧を減少させる背圧逃がし手段を設けているの
で、回転シリンダ部材やピストン保持部材等の動きをス
ムーズにすることができる。また、背圧逃がし手段はバ
イパス流路に連通しているので、背圧逃がし手段から漏
れる流体をバイパス流路を通じて流出口から排出するこ
とができる。

【０１１３】また、請求項５記載の流体回転機では、回
転シリンダ部材又はピストン保持部材の回転数を検知す
るセンサを備えているので、回転数に基づいたバイパス
流路の開閉制御が可能になる。

【０１１４】また、請求項６記載の流体回転機では、流
入口は、回転シリンダ部材の回転軸心からみて回転シリ
ンダ部材の回転にともない、ピストンが回転シリンダ部
材の略外周位置でシリンダ室を連通するように開口し、
回転シリンダ部材の略中心位置でシリンダ室と閉口する
ように形成され、流出口は、回転シリンダ部材の回転軸
心からみて回転シリンダ部材の回転にともない、ピスト
ンが回転シリンダ部材の略中心位置でシリンダ室を連通
するように開口し、回転シリンダ部材の略外周位置でシ
リンダ室と閉口するように形成されているので、回転シ
リンダ部材内の流体の通過をスムーズなものにすること
ができる。

【０１１５】また、請求項７記載の流体回転機のよう
に、ピストンのピストン保持部材側に対向する面を平面
とし、ピストン保持部材と面接触するようにしても良
い。

【０１１６】また、請求項８記載の流体回転機では、ピ
ストンの横断面形状を異形状とし、当該形状にシリンダ
室の横断面形状を一致させているので、ピストンが摺動
するシリンダ室の両側壁を底面に対して垂直に形成する
必要がなくなり、シリンダ室の加工が容易になる。

【０１１７】また、請求項９記載の流体回転機では、ピ
ストンの横断面形状の異形状をピストンの底面の両コー
ナー部分を丸めた形状としているので、ピストンが摺動
するシリンダ室のコーナー部分を丸めた形状にすること
ができ、シリンダ室の加工がより一層容易になる。

【０１１８】また、請求項１０記載の流体回転機では、
潤滑剤循環機構を備えているので、ピストン，ピストン
保持部材，回転シリンダ部材等の摺動面を潤滑すること
ができる。

【０１１９】また、請求項１１記載の流体回転機では、
回転シリンダ部材とピストン保持部材を、転がり軸受け
部材又は滑り軸受け部材によって回転自在に支持してい
るので、これらの回転をスムーズにすることができる。

【０１２０】また、請求項１２記載の流体回転機では、
回転シリンダ部材とピストン保持部材が、スラスト荷重
とラジアル荷重とを同時に受ける軸受け部材によって回
転自在に支持されているので、回転シリンダ部材とピス
トン保持部材を回転自在に支持する部分の構造を簡単な
ものにすることができ、装置の小型化と低コスト化を図
ることができる。

【０１２１】また、請求項１３記載の流体回転機では、
ピストンとシリンダ室との間に形成される隙間に磁性流
体を配置し、磁性流体を隙間に保持させるための磁石を
ピストンとシリンダ室との接触部位の近傍に設けている
ので、磁石によって保持された磁性流体がピストンと回
転シリンダ部材との間の隙間に充填され、ピストンとシ
リンダ部材とが対向する部位の僅かな隙間がさらに確実
に封止され、接触部位からの流体の漏れをより確実に防
止することができる。

【０１２２】また、請求項１４記載の流体回転機では、
ピストンが複数形成されると共にシリンダ室が複数対形
成され、これら複数対のシリンダ室は回転シリンダ部材
の回転軸心を含んで交差するように形成されているの
で、複数対のピストンによって回転する流体回転機を提
供することができる。

【０１２３】また、請求項１５記載の流体回転機では、
複数対のシリンダ室は回転シリンダ部材に円周方向に等
配分された位置に配置されているので、回転シリンダ部
材の回転バランスが良くなり、振動や騒音の発生を防止
することができるとともに、高速回転に適した流体回転
機を提供することができる。

【０１２４】また、請求項１６記載の流体回転機では、
複数対のシリンダ室が交差する部位のピストンの移動方
向における長さがピストンの長さよりも短いので、往復
直線運動を行うピストンはシリンダ室が交差する部位を
通過する際に移動しているシリンダ室の壁面にガイドさ
れて交差する他のシリンダ室を横切るようになり、他の
シリンダ室に突っかかることなくスムーズに通過するこ
とができる。

【０１２５】また、請求項１７記載の流体回転機では、
複数対のシリンダ室が交差する部位には面取り部が形成
されているので、ピストンのシリンダ室が交差する部位
の通過をより一層スムーズにすることができる。

【０１２６】さらに、請求項１８記載の流体発電機で
は、請求項１から１７のいずれかに記載の流体回転機の
出力側に発電機構を接続しているので、上述の流体回転
機を使用して発電を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した流体発電機の第１の実施形態
を示す縦断面図である。

【図２】図１の流体発電機を発電機構及びピストン保持
部材を取り外した状態で一部切り欠いて示す平面図であ
る。

【図３】図１の流体発電機の回転シリンダ部材、ピスト
ン保持部材及びピストンを示す分解斜視図である。

【図４】ピストン形状の第１の例を示し、（Ａ）はピス
トンの斜視図、（Ｂ）はピストンの縦断面図である。

【図５】ピストン保持部材とピストンの回転時軌跡との
関係を示す概念図である。

【図６】潤滑剤循環機構の概略構成図である。

【図７】ステータコアの突極とマグネットの磁極の中心
位置とシリンダ室の位置関係を示す図である。

【図８】図１の流体発電機の作動原理を説明するための
図で、（Ａ）は一方のピストンが空洞部を横切り、他方
のピストンがシリンダ室の最奥部にまで進入した状態を
示す図、（Ｂ）は（Ａ）の状態から回転シリンダ部材の
回転角で１５度だけ回転した状態を示す図、（Ｃ）は
（Ｂ）の状態から回転シリンダ部材の回転角で更に１５
度だけ回転した状態を示す図、（Ｄ）は（Ｃ）の状態か
ら回転シリンダ部材の回転角で更に１５度だけ回転した
状態を示す図、（Ｅ）は（Ｄ）の状態から回転シリンダ
部材の回転角で更に１５度だけ回転した状態を示す図、
（Ｆ）は（Ｅ）の状態から回転シリンダ部材の回転角で
更に１５度だけ回転した状態を示す図である。

【図９】開閉弁がバイパス流路を開けている状態を一部
切り欠いて示す平面図である。

【図１０】本発明を適用した流体発電機の第２の実施形
態を一部切り欠いて示す平面図である。

【図１１】本発明を適用した流体発電機の第３の実施形
態を示し、ソレノイド弁がバイパス流路を閉じている状
態を一部切り欠いて示す平面図である。

【図１２】本発明を適用した流体回転機の第３の実施形
態を示し、ソレノイド弁がバイパス流路を開けた状態を
一部切り欠いて示す平面図である。

【図１３】本発明を適用した流体発電機の第４の実施形
態を示す縦断面図である。

【図１４】図１３の流体発電機を上ケース及びピストン
保持部材を取り外した状態で一部切り欠いて示す平面図
である。

【図１５】本発明を適用した流体回転機の第５の実施形
態の作動原理を説明するための図で、（Ａ）は３つのピ
ストンのうちの１つがシリンダ室の最奥部にまで進入し
ている状態を示す図、（Ｂ）は（Ａ）の状態から回転シ
リンダ部材の回転角で１０度だけ回転した状態を示す
図、（Ｃ）は（Ｂ）の状態から回転シリンダ部材の回転
角で更に１０度だけ回転した状態を示す図、（Ｄ）は
（Ｃ）の状態から回転シリンダ部材の回転角で更に１０
度だけ回転した状態を示す図、（Ｅ）は（Ｄ）の状態か
ら回転シリンダ部材の回転角で更に１０度だけ回転した
状態を示す図、（Ｆ）は（Ｅ）の状態から回転シリンダ
部材の回転角で更に１０度だけ回転した状態を示す図で
ある。

【図１６】本発明を適用した流体回転機の第６の実施を
示し、（Ａ）はその縦断面図と軸受けの一部を拡大して
示した図、（Ｂ）は（Ａ）をケーシングの蓋を取り除い
た状態で矢印ＩＸ方向から見た平面図である。

【図１７】ピストン形状の第２の例を示し、（Ａ）はピ
ストンの斜視図、（Ｂ）はピストンの縦断面図である。

【図１８】ピストン形状の第３の例を示し、（Ａ）はピ
ストンの斜視図、（Ｂ）はピストンの縦断面図である。

【図１９】ピストン形状の第４の例を示し、（Ａ）はピ
ストンの斜視図、（Ｂ）はピストンの縦断面図である。

【図２０】ピストン形状の第５の例を示し、（Ａ）はピ
ストンの斜視図、（Ｂ）はピストンの縦断面図である。

【図２１】ピストン形状の第６の例を示し、（Ａ）はピ
ストンの斜視図、（Ｂ）はピストンの縦断面図である。

【図２２】ピストン形状の第７の例を示し、（Ａ）はピ
ストンの斜視図、（Ｂ）はピストンの縦断面図である。

【図２３】回転シリンダ部材のシリンダ室が円周方向に
対して等配分されていない例を示す概念図である。

【図２４】シリンダ室をオフセットさせて形成した例を
示す概念図である。

【図２５】ピストンにマグネットを配置した例を示す斜
視図である。

【図２６】ピストンにマグネットを配置した別の例を示
す斜視図である。

【図２７】回転シリンダ部材にマグネットを配置した例
を示す斜視図である。

【図２８】回転シリンダ部材にマグネットを配置した別
の例を示す斜視図である。

【図２９】ピストン形状の第８の例を示す斜視図であ
る。

【図３０】回転シリンダ部材の空洞部の角に面取りを施
す様子を示す概念図である。

【図３１】回転数検出手段を備えた流体発電機とした場
合の例を示す断面図である。

【図３２】回転数検出手段を備えた流量計とした場合の
例を示す断面図である。

【図３３】本発明を適用した流体発電機の第７の実施形
態を一部切り欠いて示す平面図である。

【図３４】本発明を適用した流体発電機の第８の実施形
態を示し、その背圧弁の周囲を拡大して示す断面図であ
る。

【符号の説明】１流体回転機２回転シリンダ部材３，４ピストン５ピストン保持部材６ケーシング７，８転がり軸受け部材２２空洞部２３ａ〜２３ｄシリンダ室５１出力軸６１流入口６２流出口９９流体発電機１０１バイパス流路１０５開閉弁１０９回転数検出手段（センサ）１１１フィルタ１１１ａ傾斜部１１５背圧逃がし手段Ｘ回転中心位置Ｘ１，Ｘ２自転中心位置ｏ回転軸心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村優樹長野県諏訪郡原村10801番地の２株式会社三協精機製作所諏訪南工場内Ｆターム(参考） 3H084 AA01 AA02 AA21 AA30 CC01 CC02 CC11 CC12 CC38 CC48 CC56 CC57 CC58 CC59 CC60 CC61 5H607 AA06 BB02 BB07 BB14 CC01 DD01 DD02 DD03 FF06 FF12 FF27 5H621 HH01 JK03 JK13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸心を中心として形成された空洞部
に連通し、該空洞部をはさんで対向する少なくとも一対
のシリンダ室を有する回転シリンダ部材と、上記回転シ
リンダ部材の上記シリンダ室及び上記空洞部を往復動作
するピストンと、上記回転シリンダ部材の回転軸心から
偏心した回転中心位置を中心として回転するとともに上
記偏心した回転中心位置から偏心した自転中心位置を中
心として回動可能なピストンを保持するピストン保持部
材と、上記シリンダ室をはさみ対向する位置にそれぞれ
設けられ、上記シリンダ室に流体を流入する流入口及び
上記流入した流体をシリンダ室から流出する流出口と、
上記流入口より上記シリンダ室に流入した流体の圧力に
よって上記ピストンを動かして上記回転シリンダ部材と
ピストン保持部材を相対回転させると共に、上記回転シ
リンダ部材と上記ピストン保持部材のうち少なくとも一
方の回転を出力する出力軸とを備え、上記回転シリンダ
部材の回転数対上記ピストン保持部材の回転数対上記ピ
ストンの上記シリンダ室及び上記空洞部を往復する動作
数の比が１：２：１となるようそれぞれが配置された流
体回転機であって、上記流体が上記回転シリンダ部材内
を迂回するバイパス流路を上記流入口と上記流出口との
間に設けたことを特徴とする流体回転機。
【請求項２】上記流体の圧力により上記バイパス流路
を開閉する開閉弁を上記流出口付近又は上記流入口付近
に設けたことを特徴とする請求項１記載の流体回転機。
【請求項３】上記流入口には上記バイパス流路側に傾
斜する傾斜部を有するフィルタを備えてなることを特徴
とする請求項１または２記載の流体回転機。
【請求項４】上記回転シリンダ部材と上記ピストン保
持部材との相対回転の抵抗となる背圧を減少させる背圧
逃がし手段を設け、この背圧逃がし手段は上記バイパス
流路に連通していることを特徴とする請求項１から３の
いずれかに記載の流体回転機。
【請求項５】上記回転シリンダ部材又は上記ピストン
保持部材の回転数を検知するセンサを備えていることを
特徴とする請求項１から４のいずれか記載の流体回転
機。
【請求項６】上記流入口は、上記回転シリンダ部材の
回転軸心からみて上記回転シリンダ部材の回転にともな
い、上記ピストンが上記回転シリンダ部材の略外周位置
で上記シリンダ室を連通するように開口し、上記回転シ
リンダ部材の略中心位置で上記シリンダ室と閉口するよ
うに形成され、上記流出口は、上記回転シリンダ部材の
回転軸心からみて上記回転シリンダ部材の回転にともな
い、上記ピストンが上記回転シリンダ部材の略中心位置
で上記シリンダ室を連通するように開口し、上記回転シ
リンダ部材の略外周位置で上記シリンダ室と閉口するよ
うに形成されることを特徴とする請求項１から５のいず
れかに記載の流体回転機。
【請求項７】上記ピストンの上記ピストン保持部材側
に対向する面は平面とし、上記ピストン保持部材と面接
触することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記
載の流体回転機。
【請求項８】前記ピストンの横断面形状を異形状と
し、当該形状に前記シリンダ室の横断面形状を一致させ
たことを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の
流体回転機。
【請求項９】前記ピストンの横断面形状の異形状は前
記ピストンの底面の両コーナー部分を丸めた形状である
ことを特徴とする請求項８記載の流体回転機。
【請求項１０】潤滑剤循環機構を備えたことを特徴と
する請求項１から９のいずれかに記載の流体回転機。
【請求項１１】前記回転シリンダ部材とピストン保持
部材は、転がり軸受け部材又は滑り軸受け部材によって
回転自在に支持されていることを特徴とする請求項１か
ら１０のいずれかに記載の流体回転機。
【請求項１２】上記回転シリンダ部材とピストン保持
部材は、スラスト荷重とラジアル荷重とを同時に受ける
軸受け部材によって回転自在に支持されていることを特
徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の流体回転
機。
【請求項１３】上記ピストンと上記シリンダ室との間
に形成される隙間に磁性流体を配置し、上記磁性流体を
上記隙間に保持させるための磁石を上記ピストンと上記
シリンダ室との接触部位の近傍に設けたことを特徴とす
る請求項１から１２のいずれかに記載の流体回転機。
【請求項１４】上記ピストンが複数形成されると共に
上記シリンダ室が複数対形成され、これら複数対のシリ
ンダ室は上記回転シリンダ部材の回転軸心を含んで交差
するように形成されてなることを特徴とする請求項１か
ら１３のいずれかに記載の流体回転機。
【請求項１５】上記複数対のシリンダ室は上記回転シ
リンダ部材に円周方向に等配分された位置に配置されて
いることを特徴とする請求項１４記載の流体回転機。
【請求項１６】上記複数対のシリンダ室が交差する部
位の上記ピストンの移動方向における長さは、上記ピス
トンの長さよりも短いことを特徴とする請求項１４又は
１５記載の流体回転機。
【請求項１７】上記複数対のシリンダ室が交差する部
位は面取り部が形成されていることを特徴とする請求項
１４から１６のいずれかに記載の流体回転機。
【請求項１８】請求項１から１７のいずれかに記載の
流体回転機の出力側に発電機構を接続したことを特徴と
する流体発電機。