JP2008539362A - 回転子滑動羽根装置 - Google Patents

Abstract

回転子滑動羽根装置は、可変長の強制チャンバー（６）を介して接続された作動部分(１)及び支持部分（４）を備え、それらが少しの相互の軸方向の移動及び傾斜の可能性を有して同時に回転するようになっている。前記羽根（８）は回転子の作動部分（１）の羽根チャンバーに配置されており、回転子が回転している時にそれらは回転子の作動部分の表面に形成された環状の水路（２）に突出する度合いを周期的に変更する。ハウジングの支持カバープレート（５）と回転子の支持部分との間には、可変長の強制チャンバーと回転子の作動部分の環状の水路の作動チャンバーの孔とに釣り合う局所圧力の手段を介して水力学的に接続される支持孔がある。支持孔及び可変長の強制チャンバーは、強制チャンバーに含まれる作動流体の圧力がハウジングの作動カバープレート及び支持カバープレートから回転子の作動部分及び支持部分を退かせる作動流体の圧力を釣り合わせ、絶縁に要求される小さな締め付けを与える。

Description

本発明は、機械工学に関し、高効率及び高信頼性のポンプ及び水力モータの両方のモードで動作可能なサージレス搬送の高圧回転子滑動羽根装置として使用可能である。

.サージレス搬送及び高効率を達成するため、滑動羽根ポンプは、移動領域の作動チャンバーの一定の断面領域及び漏水及び摩擦の低損失を有し、キャビテーションがない。上述した特性は、置換変更、送出圧力及び回転子の回転速度のすべての動作範囲で維持されるべきであり、作動流体の汚染やポンプエレメントの磨耗に依存すべきではない。

例えば、ポンプの米国特許第５７０５８４号において、回転子の表面での作動チャンバーの配置は、作動チャンバーの所望な一定の断面領域を与え、米国特許第２５８１１６０号、ロシア特許２１２３６０２号、及び米国特許第６５４７５４６号においてポンプの変位調整と良く結合する。

米国特許第１０９６８０４号、第３３４８４９４号、第８９４３９１号、及び第２３４１７１０号のポンプの回転子の表面の環状の水路の作動チャンバーの配置は、回転子の放射状アンローディング及び作動チャンバーの羽根の堅固な取り付けを提供する。そのようなポンプの相互に回転する部分の間の主な密閉は回転子のその部分の表面に置き換えられ、環状の水路は、回転子の作動部分として以下に言及され、上述の環状の水路に隣接するハウジングのカバープレートの対応する表面に形成され、ハウジングの作動カバープレートとして以下に言及される。上述した回転子及びハウジングの密閉表面は平坦に形成される。そのため、平坦な密閉表面の間の技術的、熱及び他の隙間は、ハウジングの作動カバープレートへの回転子の作動部分の加圧により他の方へ１つの密閉表面の前方の接近移動により簡単に吸収される。

上述した密閉を与えるため、回転子の作動部分及びハウジングの作動カバープレートを変形させると共にお互いからそれらを退かせる傾向のある圧送及び移動領域において回転子の表面とハウジングの作動カバープレートの間の作動チャンバーに含まれる作動流体の大きな圧力に打ち勝つために要求される。

圧力線に高圧を発生させるためのポンプで静力学的に釣り合わせることなく加圧する機械的手段の適用は膨大な摩擦損失のため有効ではない。

欧州特許第０２６９４７４は、密閉の品質による軸方向の回転子の変形の少ない影響及び回転子及びハウジングの密閉表面の相互加圧の作動流体圧力の使用により特徴付けられる（ポンプへのその取り付けの方法を特定することのない）静力学的な構成要素を記載している。静力学的な構成要素の回転子は著者が「羽根ホルダー」及び「支持フランジ」と呼ぶ２つの部分から構成されている。作動チャンバーに接続される強制チャンバーの、環状の水路の面に反対の、羽根ホルダーの背面には、軸方向に滑動し、支持フランジに隣接するピストン状のエレメントが取り付けられている。それにより、著者が「滑り溝キャリア」及び「羽根ホルダー」と呼ぶハウジングの間の隙間は羽根ホルダーの強制チャンバーからの上述したピストン状のエレメントの軸方向の移動により吸収される。作動チャンバーの側から羽根ホルダーに対して作用する作動流体圧力は上述した強制チャンバー及びピストン状のエレメントを介して上述した支持フランジへ伝達される。しかし、前記静力学的な構成要素は支持フランジの反対側から静力学的な釣り合い手段を供給しない。著者は本発明の本質により上述した流体圧力が羽根ホルダーに軸方向の変形をなくさせる上述したフランジの柔軟な変形により相殺されるが、全体として回転子は静力学的に不釣合いのままである。

滑り溝キャリアと羽根ホルダーとの摩擦の密閉対のアンローディングと、変形可能な支持フランジとピストン状のエレメントとの静的接触への力の移動を与える欧州特許第０２６９４７４号の発明の著者により記載された本質によれば、上述した静的接触はそれに接続される強制チャンバー及び羽根チャンバーを密閉する。羽根が回転子から軸方向に移動する時に、流体は羽根の水路を通って羽根チャンバーに向かう。前方に移動する羽根の回転子の回転速度及び軸方向の速度の増加は、上述した羽根の水路の圧力降下の増加となる。ポンプが自己吸い込みモードで動作された場合、すなわち、入口圧力が大気圧に等しい場合、以下で自己吸い込みの最大速度と呼ばれる回転子の一定回転速度で羽根チャンバーにキャビテーションが現れる。騒音や振動の増加の他に、キャビテーションはポンプの有用な能力及び効率の著しい損失を生じさせる。そのため、キャビテーションの影響はポンプの効率を減少させる浪費的な損失の要因として回転子及び羽根の密閉表面での損失を１つのラインで考えられる。キャビテーションの高傾向及びそのための自己吸い込みの最大速度の低い値は前記静力学的な構成要素の著しい欠点である。

欧州特許第０２６５３３３号は、羽根ホルダーの背面と異なる速度で回転する支持フランジとの間に取り付けられた静力学的な回転スラストベアリングを有する静力学的な異なる歯車の実施例を開示している。前記静力学的な回転スラストベアリングは回転で羽根ホルダーに堅固に固定される単純な薄いリングであり、支持フランジの反対に配置されるチャンバーを備えている。前記各チャンバーは著者が「オイルスラストベアリング」と呼ぶ静力学的なベアリングの原理に基づき反対の強制チャンバーに較正したオリフィスを介して水力学的に接続される。その圧力が支持フランジに伝達されるため、その変形は羽根ホルダーの同様の変形より小さな漏れに影響を及ぼす。著者は前記回転スラストベアリングの変形が支持フランジの変形を繰り返すことを指摘している。それは羽根ホルダーの側から回転スラストベアリングに作用する流体の圧力がフランジの側からの流体の圧力と回転スラストベアリングの弾性力との合計を超え、回転スラストベアリングの変形が支持フランジに接合するのに十分である限り回転スラストベアリングの変形を増加させることを意味している。実際に、静力学的なベアリングのようにオイルスラストベアリングの動作原理は、較正されたオリフィスでの圧力降下と支持フランジと回転スラストベアリングの間の隙間での圧力降下との相関での回転スラストベアリングチャンバーの圧力の依存関係を想定している。そのため、前記隙間が大きい限り、回転スラストベアリングチャンバー内の圧力は強制チャンバー内の圧力より著しく小さく、この圧力差により、回転スラストは支持フランジにより近く移動する。隙間の現象により回転スラストベアリングチャンバー内の圧力は増加し、オイルスラストベアリングからの漏れが完全にない時にだけ、すなわち、回転スラストベアリングが支持フランジに完全に接触する時に、回転スラストベアリングチャンバーが較正されたオリフィスを介して接続される強制チャンバー内の圧力に等しくなる。上述した接合を達成するため、フランジの変形に従って回転スラストベアリングを変形することを要求される。そのため回転スラストベアリングの著しい静力学的不均衡を与えることを要求される。

支持フランジに対する堅固な接合のために要求される回転スラストベアリングの前記弾性変形は摩擦損失の増加を生じさせる。フランジが流体の圧力により変形され、スラストベアリングが最初にフランジに接触されると、変形したフランジと変形していないスラストベアリングの部分的な相互接触がスラストベアリングに続いて現れる。この場合、その変形のために克服されるスラストベアリングの弾性力は部分接触の地点で回転スラストベアリングと支持フランジの間に比例した摩擦損失を生じさせる。前記スラストベアリングは絶縁する隙間に連続的に分配される流体の圧力によりフランジから退かれ、別々に分配された圧力により強制チャンバーの側からフランジに加圧され、すなわち、強制チャンバーの間の間隔をゼロに降下させる。良好な絶縁を得るため、強制チャンバーの側からのそのような加圧方法が使用される時、回転スラストベアリングは十分に堅固にすべきである。そのため、かなりの圧力で、前記変形したスラストベアリングの弾性力は大きく、対応する摩擦損失は著しい。

ゼロ又はマイクロメーター位数の小さな隙間に小さな漏れを当てるため、前記較正されたオリフィスの水力学的な抵抗はそのような微細な隙間の抵抗に匹敵すべきである。水力学的なスラストの孔及びハウジング内の孔を介して羽根チャンバーに流体を吸い込むため回転子の背面を使用することは許容されない。また、これはそのような装置の上述した欠点、すなわち、キャビテーションが増加する傾向を取り除くことはできない。

その上、摩擦力を減少させるため較正されたオリフィスによる静力学的なベアリングのそのような使用は装置の信頼性を減少させる結果となる。第１に、浮遊粒子が流体に入り込むと、前記微細な較正されたオリフィスは塞がれ、スラストベアリングの圧力や摩擦損失や磨耗速度を非常に増加させる。第２に、密閉表面における局所的な欠点の場合、回転スラストベアリングの前記チャンバーからの漏れ及びスラストベアリングチャンバーの圧力は低下する。この場合に増加する圧力差によりしっかりと加圧することは漏れを減少させ、釣り合いを生じさせるが、摩擦損失を増加させ、密閉表面の磨耗を促進させる結果となる。容積測定の効率はオイルスラストベアリングのチャンバーからのそのような更なる漏れにより著しく変化可能である。

欧州特許０２６９４７４号及び第０２６５３３３号に記載されている水力学的に異なる歯車の回転子の水力学な均衡のため、著者は２つの実施例の上述したタイプの水力学的な一対の構成要素を使用する可能性を提供する。

第１の実施例は、１つの中央羽根ホルダーの両側に取り付けられた滑り溝キャリアを有している。前記強制チャンバーは滑り溝キャリアの後部に形成され、ハウジングに固定される滑動シールの機能を果たす。この場合、米国特許３３４８４９４号に詳細に説明されたものと類似する回転子の反対面の２つの環状の水路に２つの作動チャンバーを有する１つの全回転子を形成する。

第２の実施例は、１つの中央滑り溝キャリアの両側に取り付けられた羽根ホルダーを有している。羽根ホルダーは、欧州特許第０２６５３３３号の著者が「密閉されたクランク室」と呼ぶ一定の堅固なエレメントを形成する中空の円筒形状の本体によりお互いに堅固に連結される支持フランジに対して強制チャンバーを介して耐える。

２つの装置の両方の実施例では、吸い込み位置及びそれに対する圧送口が回転子の開店の間変更されないので、後述する２つの滑り溝キャリアにより形成されるユニットは回転子ユニット又はハウジングと呼ばれる。後述する２つの対称の装置の記載した第１の実施例はハウジングに内部回転子又はフォースクロージャーを有する装置と呼ばれ、第２の実施例は回転子に内部回転子又はフォースクロージャーを有する装置と呼ばれる。

１つの作動チャンバーの圧送領域において回転子とハウジングの間に作用される作動流体の圧力は、両方の作動チャンバーが回転子の回転軸に垂直な平面に対して対称に反射させるという条件で、反射対称力により第２の作動チャンバー内で釣り合わされる。

移動領域では、回転子に作用する流体圧力の軸方向の釣り合いは作動チャンバーの釣り合いだけに依存せず、特別の考慮を要求される。

回転子の回転での前方の移動領域では、前方移動制限部を有する羽根の、羽根チャンバーを有する羽根の、ハウジングの対応する表面を有する回転子及び回転子、羽根及びハウジングの間の他の隙間による絶縁表面の、滑動絶縁接触により吸い込み及び圧送領域から分離される閉鎖移動部分が発生し、移動する。定義される他の物の各移動容積の局所圧力はこの移動する部分に入る漏れと出る漏れの差に依存し、その回転の間異なる回転角度のため前記移動部分を絶縁するすべての滑動接触の表面の接合の特性に依存する。ここの及び以下の滑動絶縁接触の表面の接合特性は、回転子の回転角度とハウジングの選択点に対する接触点の角度座標の２つのパラメータの関数のような表面の間の隙間の形状及び水力学的な抵抗を意味している。各装置の各対の表面の接合部の個々の特性は、製造中の技術的な不正確さ及び磨耗の結果として前記表面に現れる局所の欠点により引き起こされ、ハウジングの異なる領域や回転子の異なる回転角度の絶縁隙間抵抗を広げる結果となる。隙間抵抗の広がりは異なる移動部分で起こる局所圧力の著しい拡大に導く。同様の主張は後方移動領域でも真実である。

内部回転子を有する上述した２つの対称的な装置は移動領域で局所圧力の釣り合い手段を有しておらず、両方の対称の作動チャンバーの移動領域での移動部分はお互いに接続されていない。米国特許第３３４８４９４号の内部回転子を有する２つの対称的な装置は対称の羽根チャンバーを接続する回転子に水路を有している。しかし、羽根の間の移動領域の両方の環状の水路に形成された対称の孔はお互いに接続されていない。そのため、絶縁接触の表面の接合部の個々の特性のため、各作動チャンバーは移動領域で異なる局所圧力を有し、回転子の釣り合いは達成されない。２つの対称チャンバーの回転子に作用する圧力の上述した可変の差は表面シールに釣り合った摩擦損失を生じさせる。羽根の密閉表面に局所の欠陥が生じると、磨耗の結果として回転子又はハウジングは、例えば、移動部分に局所圧力を及ぼす水力学的抵抗を拡大させる。容積測定の効率のために些細な総漏れ部分の小さな変更の場合、前記可変の圧力差の大きさを大きくし、小さい局所圧力の側から、すなわち、大きな磨耗の側からの摩擦を大きくし、更なる磨耗を促進させる結果となる。

米国特許第３３４８４９４号の下のポンプでは、回転子の羽根の軸方向の移動はスプリングよりはむしろ特別な羽根駆動機構により与えられる。それは回転子の滑りで特別な駆動窓を羽根のサイドローブが通るハウジングに取り付けられたカム溝から構成されている。当業者はそのような羽根駆動機構が作動チャンバーから水力学的に絶縁されるべきであることを理解できる。

作動チャンバーの外側の羽根駆動機構のそのような実施例はハウジングの表面に対する羽根の摩擦損失を減少させるが、羽根チャンバーの壁と羽根の滑動絶縁接触する表面の接合部の特性において局所圧力の依存関係を増加させ、羽根駆動機構の水力学的な絶縁を与える。磨耗による接合部の前記特定の変化は作動チャンバーの孔と前記駆動機構が取り付けられ孔との間の漏れを増加させ、局所圧力の拡大に導く。

２つの対称の装置の両方の実施例では、羽根チャンバーから軸方向に移動する羽根は羽根それ自体の水路を通る流体により代えられる。そのため、キャリブレーション損失はそのような設計の著しい欠点のままである。

回転子の釣り合いの水力学的手段のために与えられると共に羽根チャンバーのキャリブレーションの問題のないポンプの実施例はロシア特許第２２１５９０３号に記載されている。それは回転子の両面に作動チャンバーを形成する２つの環状の水路を含む可逆回転子装置を開示している。羽根の開口部は両方の環状の水路を貫通する。ハウジングの各カバープレートは著者が「調整エレメント」と呼ぶ軸方向に移動可能な前方移動制限部と著者が「仕切り」と呼ぶ後方移動制限部を有している。可逆装置の特徴は２つの前記作動チャンバーの相互の逆対称であり、すなわち、第１の作動チャンバーの仕切りの反対に取り付けられた第２の作動チャンバーの調整エレメントと、第１の作動チャンバーの調整エレメントの反対に取り付けられた第２の作動チャンバーの仕切りとがある。お互いに反対の軸方向に配置された両方のチャンバーの吸い込み及び圧送孔として著者により理解されている「作動孔」は水路によりお互いに接続されている。したがって、第１の作動チャンバーの吸い込み孔はその反対に配置される第２の作動チャンバーの圧送孔に接続され、第１の作動チャンバーの圧送孔は相応じて第２の作動チャンバーの吸い込み孔に接続されている。

羽根が回転子から作動チャンバーの吸い込み孔に移動する時、他の作動チャンバーの反対の圧送孔からの流体は大きな断面領域の羽根チャンバーを通る羽根チャンバーの空の部分を満たす。羽根チャンバー内のキャリブレーションの傾向はそのような設計に特有のものではない。

そのような装置が動作中の時、作動孔の接続対の１つに設定された高圧と、相応じて第２の対の低圧とが存在する。そのような装置の吸い込み及び圧送孔の位置における静力学的な回転子の釣り合いの可能性は明らかである。

作動チャンバーの逆対称のため移動領域には、反対の回転子の面のための移動部分の異なる絶縁手段及び異なる構成がある。回転子と調整エレメントの間には調整エレメントに沿って滑動する羽根の面により絶縁された環状の水路の移動部分に閉じ込められて形成されている。回転子と前記調整エレメントの反対に配置された仕切りの間には前記仕切りに沿って滑動する環状の水路の底部の吸い込み部により絶縁された羽根チャンバーの移動部分に閉じ込められて形成されている。移動部分の圧力及び記滑動絶縁接触の隙間の圧力の分配は前記隙間の形状及び寸法、すなわち、仕切りを有する環状の水路底部及び法制エレメントを有する羽根の吸い込み部の前記滑動絶縁接触の表面の接合部の特性に依存する。回転子の反対面の圧力分布が同一でないと、例え前記接触面が理想的に平坦であったとしても、各移動領域の回転子により作用する可変の異なる力を発生する。

磨耗の結果として、例えば、平坦な形状からの局所的な撓み、調整エレメント、仕切り、環状の水路底部、及び羽根表面の密閉表面上の欠き傷及び他の局所的欠陥の現象は、前記滑動絶縁接触の表面の接合部の特徴を変え、それにより、上述した圧力の分配及び局所圧力の相互関係を変える。全体漏れの些細な変化の場合でさえ、それは前記可変の異なる圧力の大きさを著しく増加させ、摩擦を減少させて磨耗を促進させる。

熱膨張、変形及び磨耗から生じる隙間の変化は、通常、高圧で動作するシールの許容の隙間を越えるため、例えば、米国特許第３３４８４９４号に記載されているように、正確な製造によって回転子の両面のため回転子とハウジングのカバープレートとの間に密閉する面を供給することは道理にかなっていない。回転子装置の構造は、例えば、欧州特許第０２６９４７４号に記載されている滑り溝の反対側に強制チャンバーを有する滑り溝キャリアのように、軸方向に移動可能な密閉エレメントを備えている。それらの不釣合いは対応する摩擦損失に導く。そのような可動の密閉は以下に詳細に説明する。

滑動絶縁の表面の接合部の特徴の影響を減少させる手段は、回転子の釣り合い、羽根チャンバーのキャリブレーションにそのようなポンプの記載した傾向を克服するための解決策、及び最も近い類似化合物のため取られるロシア特許第２１７５７３１号に記載されている軸方向に移動可能な密閉エレメントにより作動チャンバーに接触する。

前記特許は、特許において「ハウジングカバープレート」と呼ばれる作動及び支持カバープレートを含むハウジングを有するポンプを開示している。ハウジングの作動カバープレートの反対に配置される回転子の面は、特許で「ディスプレーサー」と呼ばれる羽根を有する回転子の特許で「開口部」と呼ばれる羽根チャンバーを通る円筒状の環状の水路を有している。この水路から両側に配置された円筒状の環状の水路を有する回転子の表面は、それらの反対に配置され、ハウジングの作動カバープレートの水路に取り付けられた密閉エレメントの面に沿って滑動する可能性を有して接触する。ポンプは後方移動制限部を備え、特許は圧送孔から吸い込み孔を分離する「仕切り」と呼ぶ。吸い込み孔は特許が「入口開口部」と呼ぶ入口に接続され、圧送孔は特許が「出口開口部」と呼ぶ出口に接続されている。後方移動制限部の表面は特許が「円筒状の環状の水路の内部表面」と呼ぶ広報移動絶縁の回転子手段と滑動接触する。後方移動制限部はハウジングの作動カバープレートに固定され、それと一体化した１つのユニットを形成することができるが、それは、ポンプの幾つかの実施例では、後方移動制限部が軸方向に移動すると共に回転子への加圧手段と相互に作用する可能性を有して取付可能であることが条件となる。ポンプは、特許が「お互いにディスプレーサーの軸方向の配置を設定する機構」と呼ぶ羽根駆動機構を含んでいる。前方移動制限部は作動カバープレートの内部表面の部分により形成される。装置の調整可能な実施例のため、特許は前方移動制限部を「軸方向に移動可能な絶縁エレメント」と呼ぶ。回転子の第２の面はハウジングの支持カバープレートと接触する。ポンプのハウジングの支持カバープレートは発明で「支持分配ディスク」と呼ばれる支持分配部材を取り付ける可能性を与える。支持分配部材は回転子の軸を移動させる可能性を有して取付可能である。

前記支持分配部材は分配機能をも実行すると共に特許において「支持分配孔」と呼ばれる支持孔を含んでいる。支持分配孔は、作動チャンバーの吸い込み及び圧送孔及びそれらの絶縁手段（絶縁仕切りの）反対−回転子の近接後面との滑動接触によりこれらの支持孔を絶縁する移動領域の反対に配置されている。各支持分配孔は、ハウジング内と、反対の吸い込み又は対応する圧送領域への羽根を含む回転子内のいずれかに形成された水路を介して接続されている。支持分配孔の寸法及び形状は相応じて作動チャンバーの圧送及び吸い込み孔のそれらに類似している。回転子の羽根チャンバーは前記支持分配孔への吸い込み及び圧送領域に接続する通し水路として形成されている。

この場合に作動チャンバーの吸い込み孔に同時に接続される羽根又は回転子の前記通し水路は、前記支持分配孔を介してお互いに且つハウジングの水路に平行に接続されている。キャリブレーションへのポンプの傾向のかなりの減少及び最大の自己吸い込み速度のかなりの増加を提供する。

支持分配部材の導入はまた回転子の一定の水力学的な釣り合いに寄与する。圧送及び吸い込み領域の釣り合いの可能性は明らかである。

移動領域では、回転子又は羽根の前記通し水路の存在により生じる回転子の両面での圧力分配の類似性は、作動チャンバーの絶縁隙間の広がりの影響及び回転子の両面に作用する反対の圧力の差による接続局所圧力を減少することを可能にする。しかし、回転子の完全な釣り合いは回転子の異なる構成のため達成されない。回転子の不完全な釣り合いは回転子の反対面に作用する圧力の可変の差となり、密閉面に釣り合った摩擦損失を引き起こす。

移動領域の回転子の後側での圧力配分は支持分配部材の絶縁ダムと回転子の間の滑動絶縁接触の表面の接合部の特性により決定される。そのため、平坦形状からの撓み又は例えば磨耗から生じる密閉表面での欠き傷の発生のよる接合部の前記特徴の変化は圧力配分の前記類似性を著しく乱すようになる。全体漏れの些細な変化の場合でさえ、これは圧力の前記可変の差の大きさを著しく増加させたり、摩擦を増加させたり、磨耗を促進させたりする。

密閉表面の摩擦損失の他の構成要素を考えてみる。

ハウジングの支持カバープレートの内部表面は、回転子の回転軸に沿って移動する可能性を有してそれに取り付けられる少なくとも１つの密閉エレメントの水路を有している。著者は特許が支持分配ディスクと呼ぶ支持分配部材がそのようなエレメントとして使用可能であることを指摘する。２つの密閉エレメントは回転子の回転軸に沿って移動する可能性を有してハウジングの作動カバープレートの内部表面の水路に取り付けられている。

前記密閉エレメントは回転子の回転軸に沿って移動する可能性を有してハウジングのカバープレートの内部表面の環状溝に配置された中空のシリンダーとして形成されている。回転子の表面に移動可能な密閉エレメントの要求される加圧を行うため、前記エレメントは増大圧力が形成されるハウジング内部に形成される特別な強制チャンバーにより支持されている。開示された装置では、そのような強制チャンバーの役割は前記環状溝により実行される。前記環状の強制チャンバー内の圧力を増大させるため、前記中空のシリンダーは密閉面の隙間の漏水領域に環状の強制チャンバーを接続する通し水路を有している。環状の強制チャンバーの増加した圧力値は前記水路の形状、寸法及び位置により決定される。

全体部分に同一圧力を有する１つの円筒状の水路のハウジングに取り付けられた前記移動可能な密閉エレメントは吸い込み領域及び過度の摩擦損失を引き起こす移動領域の回転子に加圧しやすい。

欧州特許第０２６９４７４号はハウジング内にお互いから絶縁された幾つかの強制チャンバーを形成する可能性を指摘する。異なる圧力がこれらのチャンバー内に形成され、そのため、これらのチャンバーにより支持された滑り溝キャリアにより表される移動可能な密閉エレメントは圧送及び吸い込み領域で静力学的に良く釣り合いが取られている。前方及び後方移動領域の２つの理由のため、移動可能な密閉エレメントは変動する力により回転子の側から作用される。第１に、圧送又は吸い込み領域に接続される移動ゾーンの縁での移動ゾーンの領域は周期的に変化する。第２に、吸い込みゾーンと圧送ゾーンの間でのそれらの前方又は後方移動の過程で作動流体の移動部分の圧力は連続的に変化し、ハウジングに対するそれらの位置もまた連続的に変化する。移動ゾーンの結果として、移動可能な密閉エレメントに回転子の側から作用する複雑で連続的に変化する圧力分配が形成される。移動可能な密閉エレメントとハウジングの間に対称で連続的に変化する圧力分配を形成するため、それは移動ゾーンの対応点に接続されると共に隣接の強制チャンバーから絶縁されたそれらの互いに絶縁された非常に小さい強制チャンバーの無限量を配置するために要求される。移動ゾーンのハウジング内の強制チャンバーの実現的な数はかなりの少数に制限されるため、移動可能な密閉部に作用する変動する力の完全な補償は達成されない。それはハウジングの前記密閉エレメントへの回転子の滑動絶縁接触の表面を加圧する変動する力を導く。

例えば磨耗による密閉表面の局所的欠陥の発生のため回転子に移動可能な密閉エレメントの滑動絶縁接触の表面の接合部の特性の変化は移動部分の局所圧力を決定する水力学的抵抗の広がりを大きくする。これは、全体漏れの小さな変化の場合であっても、前記圧力の大きさを大きくし、摩擦を増加させ、さらなる磨耗を促進させる。有意の値を達成するこの変動する構成要素の大きさはハウジングに固定される移動可能な密閉部を有する上述したポンプに固有の摩擦損失レベルを決定する。

上記考慮した回転子と移動可能な密閉部との静力学的な釣り合いのためのすべての解決策は回転子と移動可能な密閉部の完全な釣り合いを提供するものはない。滑動絶縁接触の表面接合部の特徴が理想的でない場合には、例えば、磨耗による密閉表面の局所的欠陥が現れた時、回転子の密閉エレメントとハウジングの間の摩擦対に大きな加圧力が生じる。そのような大きな加圧力を供給する必要性は密閉面の密閉肩部の滑動絶縁接触の比較的大きな幅を決定し、圧力の不均衡による密閉表面の局所的欠陥の影響をさらに増加させる。

上述したすべての構造はそれらの効率を減少する浪費的な損失を増大させることにより特徴付けられる。回転子と移動可能な密閉部の水力学的な釣り合い手段により摩擦を減少させる前記手段は、作動流体の局所的欠陥及び汚染の発生による滑動絶縁接触の密閉表面の接合部の特徴の変化に耐えられない。容量効率による影響の見地から些細な漏れの変化でさえ機械及び全体の効率の著しい減少を引き起こす。

本発明の目的は、装置のエレメントの磨耗及び作動流体の汚染に耐え、羽根チャンバーのキャビテーションを克服する手段と両立でき、水路に羽根を有する回転子装置の効率及び信頼性を高める、回転子と移動する密閉部の水力学的な釣り合い手段を形成することである。

上記した課題を解決するため、回転子は適応性を有し、すなわち、移動する密閉部の機能を実行する作動部及び支持部の２つの主要部分を備えている。回転子の作動部分は羽根チャンバーを有し、その作動表面にはハウジングに取り付けられた羽根駆動機構に動作可能に接続された羽根を有する羽根チャンバーに接続された環状溝が形成されている。前方移動制限部及び後方移動制限部を有する支持カバープレート及び作動カバープレートを含む入口及び出口を有するハウジングは相互回転の可能性を有して回転子に接続されている。ハウジングの作動カバープレートは回転子の作動部分の作動表面と滑動絶縁接触し、環状溝に作動チャンバーを形成し、前者は、後方移動絶縁の回転子手段と滑動絶縁接触する後方移動制限部と、入口に水力学的に接続される作動チャンバーの吸い込み孔及び出口に水力学的に接続される作動チャンバーの圧送孔への羽根と滑動絶縁接触する前方移動制限部とにより分割されている。前方移動制限部及び羽根駆動機構は圧送孔及び吸い込み孔から作動チャンバーの少なくとも１つの内部羽根の孔により分離される可能性を有して形成されている。

ハウジングの支持カバープレートは回転子の作動部分の作動表面の反対にある回転子の支持部分の支持表面と滑動絶縁接触している。回転子の支持部分は可変長の強制チャンバーを含む回転子エレメント群により回転子の作動部分に動作可能に接続され、少なくともハウジングの対応するカバープレートを有する回転子の前記両方の部分の滑動絶縁接触を与えるのに十分な軸方向の移動及び傾斜をさせる可能性を有して回転子の作動部分と同時に回転するようになっている。ハウジングの支持カバープレートと回転子の支持部分との間に形成された絶縁手段を有する支持孔がある。圧送孔及び吸い込み孔と同様にそれぞれ形成された内部羽根の孔は局所圧力の釣り合い手段を介して少なくとも１つの可変長の強制チャンバー及び少なくとも１つの支持孔に水力学的に接続されている。支持孔及び絶縁手段の形状、寸法及び位置は、ハウジングの作動カバープレートから回転子の作動部分をはねつける作動流体圧力がハウジングの支持カバープレートから回転子の支持部分をはねつける作動流体の圧力に実質的に等しく且つその反対に向かわせるように選択される。可変長の強制チャンバーは、任意の回転角度で可変長の強制チャンバーに含まれる作動流体の圧力が絶縁のために要求される少しの加圧を与えるハウジングの対応するカバープレートから回転子の前記部分をはねつける作動流体の前記圧力と実質的に釣り合うように形成されている。

本発明の基本的な考えは、両方とも可逆のポンプとして又は水力モータとしての使用に適切で、回転子の回転が固定方向の回転子滑動羽根装置の多数の実施例を提供し、流体力学で伝達する圧送モータユニットとしても使用できる。本発明の幾つかの実施例では、ハウジングは集合ラックに固定され、回転子はハウジング及び集合ラックに対して回転する。本発明の他の実施例では、回転子が集合ラックに固定され、ハウジングはそれに対して回転する。例えば、回転子装置が流体力学の伝達のユニットである場合、回転子及びハウジングが集合ラックに対して回転する実施例を有することも可能である。以降、集合体の回転子装置の設置タイプに拘らず、回転子及びハウジングの相対的回転を考える。いかなる場合でも回転子は表面エレメントに環状溝を有すると共に回転子の回転毎に回転子に対して周期的な移動をさせる羽根を有し、環状溝へのそれらの滑動の程度を変更するユニットを意味する。ハウジングは入口及び出口の位置が回転子とハウジングの相互回転により変化しない。

以下、回転子装置のすべての本質的構成を有する好適な実施例を説明する。複数の目的のポンプとして動作する装置の好適な実施例の構造及び作用についても詳細に説明する。

図１ａ，１ｂに示す適用性を有する回転子は、作動チャンバーを形成するその作動表面に形成された表側環状溝２を有し、図２ａ，２ｂのハウジングの作動カバープレート３の絶縁表面と滑動接触する作動部分１と、ハウジングの支持カバープレート５の絶縁表面と滑動接触する支持面を有する支持部分４との２つの部分に分離される。回転子のこれらの２つの部分は回転子エレメント群によりお互いに接続され、それらは同時に回転するが、回転子の回転でハウジングの両方のカバープレートと滑動絶縁接触し続けるためにお互いに対して僅かに軸方向に移動及び傾斜する可能性を有している。前期回転子群は、例えば等しい角速度の接合形状に形成される従来の同期回転手段から公知のものを含み、環状溝２の作動チャンバーの側から及び強制チャンバー６の側から回転子１の作動部分に作用する圧力が移動領域で同時に変化するように形成された図３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆの回転子の可変長の強制チャンバー６をも含んでいる。この目的のため、そのような強制チャンバー６の数は羽根チャンバー７の数に等しいか又は割り切れ、可変長の各強制チャンバー６は回転子１の作動部分の環状溝２に水力学的に接続され、２つの隣接する羽根８の間の前方移動領域の回転子１の作動部分の環状溝２の回転子の回転中に形成される各孔が前記孔及びそれに接続される強制チャンバー６の局所圧力が実質的に等しくなるようにその可変長の強制チャンバー６に水力学的に接続されるようになっている。本発明の好適な実施例では、可変長の各強制チャンバーは環状溝の最も近い孔に接続される。

可変長の強制チャンバーは、それらの長さの変化により絶縁に要求される回転子の作動部分及び支持部分が前記相互の移動に導かれるようになっている。本発明の特徴によれば、回転子の作動部分及び支持部分に適用される前記強制チャンバーの作動流体の圧力は所定圧力で強制チャンバーの長さに依存しない。

前記可変長の強制チャンバーは、例えば、蛇腹又は弾性の側壁を使用して異なって形成可能である。本発明の好適な実施例は、封じ込めエレメントにより形成された可変長の強制チャンバーと相互移動の可能性を有して取り付けられた埋め込みエレメントとを有し、埋め込みエレメントの外壁は絶縁に要求される回転子の作動及び支持部分の前記相互移動でそれらが強制チャンバー密閉するように封じ込めエレメントの内壁と滑動絶縁接触する。

埋め込まれ、封じ込めエレメントは回転子の部分から分離するがそれらに動作可能に接続されるエレメントとして形成可能である。本発明の好適な実施例は、前記封じ込められた又は埋め込まれたエレメントが回転子の部分に直接形成されるようになっている。第１の実施例は、回転子の作動又は支持部分にシリンダー状の強制孔（図３ａ）として形成可能な封じ込めエレメントを備え、回転子が、例えば回転子へのフォースクロージャーを有する装置のための後述する連結エレメント含む場合に、前記強制孔が回転子の連結エレメントに形成可能となっている。第２の実施例は、回転子の作動部分又は支持部分及び同様に回転子の連結エレメントにおいて、ピストン状の強制材として形成可能な埋め込みエレメント１０（図３ｂ）を有している。

回転子の作動部分及び支持部分の前記相互移動の大きさが小さい場合、強制チャンバーは、例えば、水力シリンダー（図３ａ，３ｂ）のように、１対の封じ込め及び埋め込みエレメントにより形成可能である。

回転子の部分の前記相互移動（特に相互傾斜）の大きさが大きいと予測された場合、例えば、可変長の強制チャンバーが相互移動の可能性を有して取り付けられた２つの封じ込めエレメント１１（図３ｃ）及びコネクター１２の形状の１つの埋め込みエレメントにより形成され、外壁が両方の封じ込めエレメントの内壁と滑動絶縁接触する時に、本発明は２対の封じ込め及び埋め込みエレメントとして可変長の強制チャンバーの実施例を提供する。

図３ｇでは、１つの封じ込めエレメントが回転子１の作動部分の円筒形状の孔として形成され、内側の球状の絶縁表面及び外側の平坦な絶縁表面を有する第２の封じ込めエレメント１１はその平坦形状が回転子４の支持部分の平坦表面と滑動接触するように取り付けられている。コネクタ１２の形状の埋め込まれたエレメントは、封じ込めエレメントの内部が円筒形状で球状の表面と滑動絶縁接触する外部が円筒形状で球状の絶縁表面を有している。

他の実施例では、強制チャンバーは、相互移動の可能性を有して取り付けられた２つの埋め込みエレメント１０（図３ｄ）及びコネクター１２の形状の１つの封じ込めエレメントにより形成され、内壁は両方の埋め込みエレメントの外壁と滑動絶縁接触し、或いは、強制チャンバーは第１の封じ込めエレメント１１（図３ｅ）と、相互移動の可能性を有して１つのコネクター１２に第１の埋め込みエレメントと結合される第２の封じ込めエレメントにより取り付けられる第１の埋め込まれたエレメントとにより形成され、外壁は第１の封じ込めエレメントの内壁と滑動絶縁接触し、内壁は第２の埋め込みエレメントの外壁と滑動絶縁接触している。

軸方向の移動及び傾斜での滑動接触の前記密閉部は、例えば、埋め込まれたエレメントの外部表面に球状の密閉肩部１３（図３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ）を使用して現在の技術に従って形成されることができる。

本発明の好適な実施例は、その長さが変更された時に強制チャンバーの前記封じ込め及び埋め込まれたエレメントの相互移動が回転子の回転軸にかなり平行に向くように形成された可変長の強制チャンバーを提供する。強制チャンバーに含まれる作動流体の圧力が、例えば封じ込めエレメントから埋め込みエレメントを置き換えることにより又はコネクターに滑動接触することにより接続されたエレメント対を別個に押すことによりそのエレメントの端部の間の全長を増加させ、ハウジングの対応するカバープレートに近い回転子の作動部分及び支持部分を動かす傾向のある前記強制チャンバーのそのような実施例を提供する。後述する回転子へのフォースクロージャーを有する装置の実施例のため、本発明は、強制チャンバーに含まれる作動流体の圧力が、例えば封じ込めエレメント１１（図３ｆ）に埋め込みエレメント１０を押し込むと共に、お互いに及び回転子の作動部分と支持部分の間に配置されるハウジングの動作ユニットに結合されたハウジングの対応するカバープレートに近い回転子の作動部分及び支持部分を動かすことにより、そのエレメントの端部の間の全長を減少させる傾向がある可変長の強制チャンバーのそのような実施例をも提供する。

必要であれば、強制チャンバーはこれらのチャンバーを形成するエレメントの前記相互移動が回転子の回転軸にかなり非平行となるように形成可能である。この場合、回転子の作動部分と支持部分を動作可能に接続する前記回転子エレメント群が回転子の作動部分及び支持部分への強制チャンバーエレメントを移動させるため力の方向を変える手段を含んでいると想定される。力の方向を変える前記手段は同様の目的のために使用される従来技術から公知なてこ装置、カム又は他のエレメントを含むことができる。

図１ａ，１ｂ，３ｃは羽根チャンバー７に接続される強制チャンバーを表し、回転子の支持部分と作動部分の強制孔１４と、回転子の作動部分と支持部分の相互の軸方向の移動及び傾斜で強制チャンバーを密閉するように前記強制孔のそれらの端部で取り付けられた密閉肩部１３を有する管状のコネクター１４とを備えている。

本発明によれば、可変長の強制チャンバーは、弾性エレメント（例えば、スプリング）を有し、ゼロ又は低いポンプ圧力でハウジングのカバープレートに回転子の部分を密閉加圧する。

一般に、環状溝２の移動領域に形成された作動チャンバーの内部羽根孔は、羽根チャンバー７及び内部羽根８の移動領域に形成された孔に接続されなくてもよい。この場合、これらの孔の圧力は異なって変更し、完全な釣り合いのため対応する可変長の強制チャンバー６を有する各孔を並べることが要求される。それらの数は羽根チャンバーの数により割り切れる。しかし、前方移動制限部１５（図４ａ）に沿って滑動する羽根８の表面を自己密閉させるためには、密閉面の反対の羽根の面の側から前記羽根と前記羽根が圧送孔に流体を置き換える隣接の羽根との間の環状溝２のその孔に羽根チャンバー７に配置された孔を接続するのは便利である。一方、水力モータの場合、流体は羽根と置き換えられる。そのため、前方移動制限部１５の表面に羽根８を静力学的に固定する通常の場合、羽根チャンバー７の前記孔は前記羽根と高圧を有する隣接する羽根との間の環状溝の２つの孔のそれに接続される。この場合、羽根の反対面は密閉面より大きな力により作用され、羽根８は入口と出口の間の圧力差に釣り合う力で前方移動制限部１５に加圧される。羽根８の表面と前方移動制限部１５との間の過度の摩擦損失を防止するため、羽根の前記表面は羽根の反対表面に隣接する羽根チャンバーの孔に水力学的に接続される羽根のアンローディング孔１６と羽根密閉材１７とを有している。羽根アンローディング孔及び羽根密閉材の形状及び領域は移動制限部を有する羽根の表面の滑動絶縁接触の隙間の漏れ割合と前方移動制限部での羽根面の摩擦損失量との間の釣り合いの最適化により決定される。

本発明の好適な実施例の１つは前方移動制限部の羽根滑動面の羽根アンローディング孔１６に羽根チャンバーの前記孔を接続する通し水路１８を含む軸方向に移動可能な羽根８と、前記羽根アンローディング孔１６が上述した内部羽根の孔に接続されるように形成された羽根密閉材１７とを提供する。本発明の別の実施例は環状溝２の対応する内部羽根の孔に羽根チャンバーの前記孔を接続する回転子の作動部分に形成された水路１９（図５ａ）を供給する。

孔のそのような接続の場合、絶縁された移動部分の数は回転子の作動部分の羽根チャンバーの数に等しい。したがって、強制チャンバーの数は同じとすることができる。

装置が交換可能である場合、すなわち、ポンプ又はモータとしての使用を意図した場合、及び装置が可逆可能である場合、すなわち、回転子の回転方向を変えることなく作動流体の流通方向を変更できる場合、前方移動領域で選択された羽根チャンバーに対する高圧の孔の位置は作動モードが変更された時に変化する。羽根の上述した水力固定をする場合、羽根チャンバーの環状溝への前記水力接続の水路は、前記羽根と圧力が高い（図６）隣接の羽根の間で環状溝のその孔に接続されるようにバルブエレメント６９を供給する。そのような実施例では、羽根の間の環状溝の孔に水路を介して接続された可変長の幾つかの強制チャンバーと、羽根チャンバーに接続された可変長の他の強制チャンバーとを形成するのは道理にかなっている。そのような接続の場合、可変長の強制チャンバーの数は回転子の作動部分の羽根チャンバーの２倍の数に等しくなるように合理的に選択される。この場合、前方移動制限部１５上を滑動する羽根密閉材１７は環状溝２の両方の隣接する内部羽根の孔から羽根アンローディング孔１６を分離する。また、羽根アンローディング孔が前記溝の壁により閉じ込められる羽根に通し水路のそのような実施例が供給される。

可変長の前記強制チャンバーの圧力は環状溝の対応する孔の圧力に常に等しい。強制チャンバーの側から流体の圧力を有するハウジングの作動カバープレートの側から回転子の作動部分に作用する流体の圧力を釣り合わせるため、強制チャンバーのサイズ、形状及び位置は回転子の作動部分とハウジングの作動カバープレートとの間の圧力分配の形態に基づいて選択される。前記圧力は作動流体の孔に配置された流体により共に形成され、流体は異なる圧力の作動流体の隣接する孔の間を流通すると共に密閉面の隙間を通る作動チャンバーの孔から流通する。

本発明は後方移動絶縁の回転子手段の２つの実施例を提供する。

前方移動領域と同様の後方移動領域の第１の実施例では、絶縁は羽根の表面の地点と対応する移動制限部の表面との滑動接触により与えられる。この場合、孔の形状及び回転子の作動部分とハウジングの作動カバープレートから回転子の作動部分をはねつける作動流体の圧力の幾何学的配分を決定するハウジングの作動カバープレートとの間の対応する密閉は両方の移動領域で類似しており、強制チャンバーの要求される特性を決定するのを容易にする。しかし、この場合、選択された羽根チャンバーに対して高圧を有する最も近い内部羽根の孔の位置は可逆又は交換可能な装置の前方移動領域のため上述したように前方移動領域と後方移動領域とで異なる。そのため、羽根の水力固定のための環状溝を有する羽根チャンバーの水力接続の実施例と強制チャンバーの実施例はそのような装置のために上述したものと類似する。

設計の第２の実施例では、前方移動領域Ｂ（図４ａ）の作動チャンバーの絶縁は前方移動制限部１５の表面と羽根８との滑動接触により与えられ、後方移動領域Ｄ（図４ｂ）の作動チャンバーの絶縁は回転子の面の環状溝の底部の地点と後方移動制限部２１の表面との滑動接触により与えられる。この場合、対応する強制チャンバーに接続された環状溝の孔及び対応する密閉部の形状は、一般に、前方移動領域と後方移動領域とで同一ではない。結果として、ハウジングの作動カバープレートの側から回転子の作動部分に作用する流体の圧力は前方移動領域及び後方移動領域の移動部分において同一圧力で値が異なる。その上、回転子の作動部分へのこれらの力の作用中心は回転子の同じ断片に置いた場合には変えられる。回転子の作動部分に作用する流体圧力の中心の変化の値は、羽根面の密閉表面の寸法及び位置とお互いに対する環状溝の底部の地点による。

一定形状の強制チャンバーが両方の領域で作動チャンバーの側から回転子の作動部分の影響を釣り合わせるため、回転子の水路の底部の表面の密閉地点の領域を最小にすると共に、羽根の表面の密閉地点へのこれらの部分を最大に接近させることにより、環状溝の孔の幾何学的特性の変化を最小にする方法を提供する。この目的のため、羽根の間の環状溝の底部の表面は底部アンローディング孔２２と密閉材２３（図４ｂ）とを有している。前記底部の密閉材は後方移動制限部と滑動絶縁接触し、後方移動領域Ｄの隣接する移動部分を分離する。

可逆又は交換可能な装置のため、本発明の好適な実施例（図７）は底部アンローディング孔及び密閉材のそのような実施例を提供し、２つの隣接する羽根チャンバーの間の環状溝のすべての地点はそれらの間に少なくとも２つの密閉材３と１つのアンローディング孔２２とを有し、後方移動領域において前記底部アンローディング孔が両方の最も近い羽根チャンバー７から後方移動制限部２１と２つの前記底部の密閉材との滑動絶縁接触によって分離されるようになっている。この場合、低圧釣り合い手段は、回転子の作動部分の水路２４を含んでおり、すべての底部アンローディング孔２２が最も近い角の距離に関して最も近いその可変長の強制チャンバー６に接続される。横寸法が底部のアンローディング孔の寸法に近く又は等しい前記水路２４の実施例をも提供する。後者の場合、前記底部アンローディング孔は前記水路の壁により結合される。

入口及び出口に対する高圧孔の固定位置を有する装置のため、２つの隣接する羽根チャンバーの間の環状溝の底部のすべての地点は１つのアンローディング孔と、前方移動領域の前記底部アンローディング孔を高圧孔から分離する羽根を有する２つの前記羽根の第１に隣接する１つの密閉材とを有し、アンローディング孔は第２の前記羽根チャンバーに接続されている。図７は、対応する表面の隣接地点において、羽根の密閉材１７と可能な限りお互いに近づくように配置された隣接する底部の密閉材２３を表している。

底部アンローディング孔及び密閉材の記載した実施例の場合、強制チャンバーの寸法を選択することは両方の移動領域において回転子の作動部分の軸方向の釣り合いを可能にする。ハウジングの作動カバープレートの側から回転子の作動部分に作用する圧力の中心の変化は回転子の回転軸に垂直な軸の周りに回転子の作動部分を回転させる力の変動モーメントを発生させる。そのため、強制チャンバーはずれて配置され、前方移動領域及び後方移動領域に生じる力のモーメントがお互いを補償するようになっている。

回転子の作動部分の表面とハウジングの作動カバープレートの対応する表面の間を密閉するため、回転子の内部の強制チャンバーの形状及び寸法を選択することは道理にかなっており、ハウジングの作動カバープレートの密閉エレメントに回転子の作動部分を少し加圧するようになっている。要求される加圧を提供するため、可変長のすべての強制チャンバーの断面領域の合計は、領域に依存する値のため回転子の作動部分の回転軸に垂直な平面への環状溝の突出の領域とハウジングの作動カバープレートと回転子の作動部分との滑動絶縁接触の表面の接合部の特性を越えるだろう。

例えば、圧力の釣り合いを計算するため前記滑動絶縁接触の表面の間の平坦な隙間の場合、前記滑動絶縁接触の領域の少なくとも５０％を環状溝の前記突出領域に加えることを要求される。平坦でない絶縁表面とそれらの間の隙間の場合、環状溝の前記突出領域と合計されつつ、ハウジングの作動カバープレーと回転子の作動部分との滑動絶縁接触の領域が掛け合わせられることによる対応する係数は経験的に決定されることができる。

前記超過領域の最小要求値は、可変長の強制チャンバーの弾性エレメントの弾性と回転子の作動部分及び支持部分を要求通り相互移動させるために克服しなければならない要求される摩擦力とを考慮に入れて決定される。前記摩擦力は、強制チャンバーの埋め込み及び封じ込めエレメントとトルクを伝達する回転子エレメント（すなわち、等しい角速度の接合部）との間で滑動絶縁接触する摩擦力を含んでいる。

回転子の支持部分の釣り合い：支持孔及び局所圧力調整手段
回転子の支持部分（図１ｂ）はハウジングの支持カバープレート５の対応表面の方に変動可能な軸長６の強制チャンバーの側から対称な力にさらされる。したがって、回転子の作動部分及び支持部分はハウジングの対応する密閉表面に対して接触するように別々に移動する。

前方移動制限部１５又は後方移動制限部２１の反対に配置されるそれらを含む、変動可能な軸長６の各強制チャンバーは、回転子１の作動部分の作動チャンバー（２）の最も近い孔及び回転子４の支持部分の支持端部の表面とハウジング５の支持カバープレートの表面との間に制限される最も近い支持孔２５に局所圧力調整手段を介して接続されている。

以降、局所圧力調整手段は、変動可能な軸方向の長さの各強制チャンバーが前記位置の作動チャンバー及び支持孔の前記位置の孔に水力学的に接続される水力学的回路の多岐管を通信し合う１組の水路及び孔のことを意味する。それにより、回転子の作動部分と支持部分の水力学的な釣り合いの観点から、強制チャンバーの圧力は。回転子の回転角度及び水力学的装置の容積効率に関して許容できる孔又は強制チャンバーからの漏れでそれに水力学的に接続される孔の対応する圧力に実質的に等しい。前記水路及び孔は回転子及びハウジングの両方に形成されることができる。後者の場合には、ハウジングの水路及び孔は回転子の回転中に回転子の水路及び孔に接続される。

後述するハウジングへのフォースクロージャーを有する装置の各種実施例のため、本発明の好適な実施例は回転子（図５ｂ）の水路及び孔により実現される局所圧力調整手段を供給する。この場合、局所圧力調整手段の水力学的回路は変動する軸長６の強制チャンバーを有する回転子１の作動部分の環状溝２を接続する回転子の作動部分の水路、例えば、羽根８の水路１８を備えており、前記強制チャンバー６に直接接続される羽根チャンバー７は強制チャンバー６に通し水路２６を備え、また、支持孔２５に強制チャンバーを接続する回転子２７の支持部分に水路を備えている。

後述する回転子へのフォースクロージャーを有する装置の各種実施例のため、本発明の好適な実施例は水路と水路２７−１を有する回転子の孔との組合せとして形成される局所圧力調整手段（図５ｃ，５ｄ，５ｅ）と、ハウジング５の支持カバープレートと回転子４の支持部分との間の支持孔に回転子の作動部分の環状溝を接続するこの場合にはハウジングの孔２５とを供給する。

本発明の好適な実施例では、前記支持孔２５は回転子４の支持部分に形成されている。図５ｂ，８ａ，８ｂでは、回転子の支持部分の支持孔はコネクター１２の水路２６を有する回転子の内部の強制チャンバー６に水路２７又は２７−１により接続されている。したがって、すべての支持孔の圧力は、変動可能な軸長の対応する強制チャンバーの圧力、及び密閉表面の欠陥や端部の密閉部の隙間のサイズや支持孔から及びそれらの間での対応する漏れとは無関係の回転子の作動部分の作動チャンバーの対応する孔の圧力に常に等しい。そのような漏れは回転子の支持部分の支持孔の絶縁手段へのハウジングの支持カバープレートの滑動絶縁接触の表面の接合部の特徴による。これらの支持孔絶縁手段は孔の間の絶縁ダム５７を備え、ハウジングの支持プレートへのそれらの接合部の特性が支持孔と周辺端部の密閉部５８の間の漏れを決定し、ハウジングの支持プレートへのそれらの接合部の特性が支持孔から排水管（図１ｂ）への漏れを決定する。

ハウジング及び圧力分配の支持カバープレートを有する絶縁支持孔手段の滑動絶縁接触の領域を考慮に入れる回転子の支持部分の外側端部の支持孔２５の位置、形状及び領域は、可変長の強制チャンバーから回転子の支持部分に作用する圧力が絶縁のために要求されるハウジングの対応する密閉エレメントへの回転子の支持部分の小さな加圧を残す支持孔からの圧力により実質的に釣り合いが取られる。従って、支持孔は事実上、回転子の支持部分をアンローディングする役割を実行する。本発明はまた可変長の強制チャンバーに直接接続される支持孔の実施例を供給する。

ハウジングの支持カバープレートへの回転子の支持部分を要求される通り絶縁加圧するため、可変長の強制チャンバーの全体の断面領域は、回転子の回転角度のための平均により決定される対応する重量割合を掛けられた支持孔の絶縁手段の全体領域ご合計された回転子の支持部分の回転軸に垂直な平面での支持孔の突出の全体領域を超え、ハウジングの支持プレートへの回転子の支持部分の滑動絶縁接触の表面の接合部の特性は回転子の作動部分のための上述したように、例えば、平坦な表面の場合の５０％に等しい。最小要求領域の超過分は、強制チャンバーの弾性エレメントの弾性、及び回転子の作動及び支持部分の必要な相互の移動のために克服されなければならない上述した摩擦力に依存する。

選択されたタイプの羽根動作で羽根チャンバーにキャビテーションを発生しない回転速度及び吸い込み圧力の範囲での動作する水力モータ又はポンプとしての装置の実施例では、支持カバープレートは孔を有していない。キャビテーションの可能性を減少させる孔を配分するハウジングの各種カバープレートが後述される。

回転子の支持部分の支持孔の数は回転子の作動部分の羽根チャンバーの数に等しいか又は倍数である。

好適な実施例では、支持孔の数は可変長の強制チャンバーの数及び回転子の作動部分の羽根チャンバーの数に等しく、支持孔領域とハウジングの支持カバープレートに対応する絶縁手段の滑動絶縁接触の領域の半分の合計は後方移動ゾーンの回転子の作動部分の環状溝に形成された反対の孔の領域とハウジングの作動領域に対応する絶縁手段の滑動絶縁接触の領域の半分の合計に等しい。

特定の場合には、回転子の支持部分は環状溝と羽根チャンバーに配置された羽根とを有する。環状溝を閉鎖する羽根は、局所圧力調整手段によって、作動チャンバーの対応する孔と可変長の強制チャンバーの局所圧力を釣り合わせる局所圧力の分離支持孔にそれを分割する。

この場合、支持カバープレート表面は前方移動制限部及び後方移動制限部を備えることができる。回転子の支持部分とハウジングの支持カバープレートの間の環状溝に第２の作動チャンバーが形成されている。前記第２の作動チャンバーは、米国特許３３４８４９４号に記載された第１のものに対称、又はロシア特許第２２１５９０３号に記載された非対称のいずれかに形成可能である。後者の場合には、回転子装置は反対の仕事の機会を有し、すなわち、入力シャフトの回転方向を変えることなく、流体の流通方向を変えることができる。対称の用語はすべての回転子の位置で圧力の対称に関して考慮される。第２の環状溝は上記した回転子の支持部分の釣り合いを供給する第１のものとはサイズが異なっていてもよい。支持孔の絶縁手段は、ハウジングの支持カバープレートの前方移動制限部に沿って滑動する羽根と、ハウジングの支持カバープレートの後方移動制限部に沿って滑動する後方移動の回転子絶縁手段とを備えている。回転子の作動部分の上記変形例と同様に、回転子の支持部分の羽根は羽根アンローディング孔と羽根密閉材とを有し、後方移動絶縁の回転子手段は、羽根又は類似する底部アンローディング孔及び底部密閉材を有する回転子の支持部分の環状溝の底部の部分を備えることもできる。

環状溝と回転子の両方の部分の羽根チャンバーを有すると共にハウジングの両方のカバープレートの移動制限部を有する装置では、回転子の部分に関して「作動」と「支持」部分の定義は通常通りであり、用語の統一のために使用される。

本発明はまたハウジングの作動カバープレートの１対の前方移動制限部及び後方移動制限部より多い実施例を提供する。各対の制限部は入口及び出口に相応じて接続される追加対の環状溝の吸い込み及び圧送孔を形成する。そのような多様な装置の羽根駆動機構は、ハウジングの作動カバープレートの制限部の多数対が形成される時に回転子の１回転中に環状溝に対してすべての羽根が多数の再配置サイクルとして実行するように形成されている。

複数の実施例が（回転子の作動部分及び支持部分において）２つの環状溝を有する上述した装置に適用可能である。そのような装置では、カバープレートの作動及び支持カバープレートは後方移動制限部及び前方移動制限部の同一数を有している。本発明は回転子の作動部分及び支持部分の環状溝に形成された吸い込み及び圧送孔の対称及び非対称の両方を提供する。

このように密閉表面の前記特性により決定される漏れとは関係なく前記滑動絶縁接触の表面の接合部のため、ハウジングの対応するカバープレートから回転子の作動部分及び支持部分に作用する作動流体の変動する圧力は強制チャンバーから作用する作動流体の同一の変動する圧力により実質的に釣り合わせられる。端部の密閉部のために要求される小さな加圧は合理的に非常に小さくすることができる。

局所圧力調整手段は、大きな流通領域と小さな水力学的抵抗を有する水路に影響を与え、浮遊する粒子での妨害を実際に不可能にし、圧力が上記したように釣り合っている作動流体中で浮遊する粒子の影響を除去する。特別の本発明の実施例では、水路２７の横寸法は支持孔２５の横寸法に近いか或いはそれらに等しい。

局所圧力調整手段の前記特性により、例えば磨耗により起こる絶縁表面の局所欠陥により生じた異なる移動部分の局所圧力の分さが例えいかに大きくとも、回転子部分の釣り合いは乱されることはない。

当業者は不釣合いの原因を除去することにより滑動絶縁接触領域がかなり減少することをすることを分かっている。本発明の好適な実施例では、回転子の回転軸に垂直な平面に対する支持カバープレートと回転子の支持部分の支持孔の絶縁手段との滑動絶縁接触の全体突出領域は支持孔の領域の合計よりかなり小さく、回転子の回転軸に垂直な平面に対する這う仁部の作動カバープレートと回転子の作動部分との滑動絶縁接触の全体突出領域は同一平面に対する回転子の作動部分の環状溝の突出領域よりかなり小さい。局所結果の場合にハウジングのカバープレートと回転子の部分との滑動密閉接触の隙間において例え圧力分布がいかに変化したとしても、回転子のすべての部分に作用する圧力の釣り合いへのこれらの変化の影響は取るに足らなくなる。

前記分配吸い込み孔が他の羽根チャンバー或いは回転子又はハウジングの通し水路を介して作動チャンバーの吸い込み孔２８を有する対応する羽根チャンバーへの水力学的接続を供給するため、吸い込み孔に反対の支持カバープレートの分配吸い込み孔の手段はキャビテーションのための傾向を低下させる。吸い込み孔では、幾つかの羽根は加速又は減速の異なる段階で同時である(図９）。吸い込み孔の羽根チャンバー７は強制チャンバー６を介して前記分配吸い込み孔２８−１に接続され、それは通し水力学的巡回路を形成する回転子の支持部分の支持孔２５に水路２７により接続されている。前記水力学的巡回路の水路２７及び他の構成の水力学的抵抗は小さい。分配吸い込み孔によって、この場合のこれらの羽根の水路１８は並列接続されている。流体は、羽根自体では水路を通ることなく大きな軸方向の速度だが、羽根では水路を通って小さな軸方向の速度で羽根の羽根チャンバーに流通し、これにより前記羽根チャンバーの圧力降下を減少させる。この場合の自己吸い込みの最大速度の増加程度は吸い込み孔で同時に起こる羽根の数による。水路が羽根内部より羽根の間の回転子に形成された場合、平行な水路を通る突出した羽根及び分配する孔を交換するために羽根チャンバーに流通する流体の再配置の影響は同じである。最大の自己吸い込み速度を数倍に増加させることは分配孔を有するポンプの重要な利点である。ハウジングの水路による吸い込み口への分配孔の接続はキャビテーションなしで最終的な回転子の回転速度をさらに増加させる。分配圧送孔が圧送孔の反対に形成され、ハウジングの水路によって圧送口に接続される場合、ポンプの水力学的損失は減少される。

キャビテーションの傾向を克服すると共に自己吸い込み速度を増加させる別の方法は羽根移動のタイプを変えることである。羽根の軸方向の移動が、軸（例えば回転子の回転軸に平行な軸）の周りの羽根の回転により交換される場合、これは、あまり圧力を降下させることなく大流通領域の羽根チャンバーにおいてその回りを流体が流通する回転羽根を配置するように羽根チャンバー又は平行水路の必要性を除去する。そのような手段を実行するためには、ハウジングより回転子へのフォースクロージャーを有する水力装置を使用するのがより都合が良い。これらの２つのタイプの構成とそのような移動を実行する見本のより詳細な説明は後述する。

ハウジングへのフォースクロージャー及び非変形チャンバー
上記説明はハウジングの作動面カバープレートと支持面カバープレートの間に形成された回転子と、回転子の外部表面に形成された支持孔とを有する回転子装置の実施例に言及している。回転子及び回転子の作動及び支持部分のそれぞれに作用する作動流体の圧力はお互いに釣り合わされ、回転子のそれぞれを加圧する。圧縮変形は金属加工では無視することができる。そのような装置の流体の圧力を軸方向に伸ばす構成がハウジングに適用去れている。以降、そのような構造はハウジングへのフォースクロージャーを有する回転子装置と呼ばれる。

回転子措置の内部から各カバープレートに作用する圧力は反対の力により外部から釣り合いを取ることがない。高い圧送圧力では、カバープレートの変形及びカバープレートに連結するハウジングのエレメントは密閉表面の質に影響を与え始める。高圧で作業するため、本発明はハウジングのカバープレートの絶縁表面の変形を防止する水力学手段を提供する。

図１０の前記静力学的手段の実施例では、ハウジングの面カバープレートは、作動流体のそれ自体の圧力を受ける外部のロードベアリングエレメントと、回転子の対応部分と活動絶縁接触する内部の機能エレメントの２つのエレメントから形成されている。水路３２を介して圧送孔に接続される非変形チャンバー３１は圧送孔の反対のこれらのエレメントの間に形成されている。非変形チャンバーの形状、寸法及び位置は、非変形チャンバー３１の側からの流体の圧力により回転子の側からハウジングのカバープレートの内部の機能雄エレメント２９への流体の圧力を補償するように選択される。結果として、カバープレートの外部のロードベアリングエレメント２９はそれらにより生じる圧力及び変形を受ける。作動流体の圧力からアンロードされた内部の機能エレメントは変形の対象にならず、密閉表面の形状及び密閉部の質を維持する。非変形チャンバー３１は外辺部に沿って密閉され、カバープレートのロードベアリングエレメント２９の変形によりこのチャンバーから漏れが発生しないようになっている。

ハウジングへのフォースクロージャーを有する回転子装置のハウジングのカバープレートを連結するエレメントは２つの実施例で形成可能である。第１の実施例は図２ａ，２ｂの回転子内部に含まれるカバープレートの間の空間を有する樽状の中空体として連結エレメントを供給する。本発明はまた図２ｃのボビン状のハウジングを供給し、ハウジングの連結エレメント３３はベアリング３４に取り付けられ、ハウジングの面カバープレート３及び５の間に配置され、固定ナット３５を介してハウジングの連結エレメント３３に接続される回転子の内部を通過する。

回転子へのフォースクロージャー
回転子へのフォースクロージャーを有する回転子装置のため前記滑動絶縁接触のハウジング表面の変形を防止するための水力学的手段の別の実施例もある。回転子が環状溝の作動流体の圧力の放射状の構成を取る時、それは十分な堅さと剛性を有して形成される。

回転子へのフォースクロージャーを有する装置は、回転子の作動部分と支持部分の間に配置されたハウジングの動作ユニットにハウジングの作動カバープレートと支持カバープレートの組合せを供給し、回転子の作動部分の作動表面がハウジングの動作ユニットの作動カバープレートの表面と滑動絶縁接触すると共に、回転子の支持部分の支持面の表面がハウジングの動作ユニットの支持カバープレートの表面と滑動絶縁接触するようになっている。

ハウジングの動作ユニットは必要不可欠な部分として形成可能である。そのような実施例では、作動カバープレートの機能は、回転子の作動部分の作動表面と滑動絶縁接触する動作ユニットのその表面により実行され、支持カバープレートの機能は回転子の支持部分の支持面の表面と滑動絶縁接触する動作ユニットの反対表面により実行される。以下、ハウジングのそのような動作ユニットの対応部分はハウジングの作動及び支持カバープレートとして考えられる。

本発明は、そのような実施例の回転子の作動及び支持部分の動作可能に接続する上述した回転子エレメント群がハウジングの動作ユニットのカバープレート及びお互いから回転子の作動及び支持部分を退かせる傾向のある作動流体の拡大する圧力が移動されるようになっている。前記連結エレメントは可変長の強制チャンバーを介して回転子の両方の部分に接続されてもよく、或いはそれは前記強制チャンバーを介して回転子の部分の１つに接続されると共に、回転子の他の部分と堅固に結合されてもよい。

本発明の実施例の１つでは、回転子は回転子連結エレメント３７のより小径の中間媒体により接続された大径の２つの分離部分３６を有するボビン（図２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ）に類似した形状を有している。作動チャンバーは大径の１つ又は両方の部分の内表面に配置されている。

作動流体の圧送及び吸い込みはハウジング３８の動作ユニットの水路により実現される。ポンプの水中で動作可能な実施例のための吸い込み水路をなくすことができる。動作ユニットの外部表面はハウジングへのフォースクロージャーを有するポンプのハウジングの作動及び支持カバープレートの内部の機能エレメントと同じ機能を実行する。それらの少なくとも１つはそれに後方移動制限部及び前方移動制限部を運ぶ。

本発明のそのような実施例では、回転子は、羽根８及び環状溝２を有する羽根チャンバー７を含む作動部分１と、支持孔と２つの作動チャンバーを有する実施例のための環状溝及び羽根とのいずれかを有する支持部分４のお互いに対して移動可能な２つの部分におり同様に形成可能である。回転子の前記部分の第１は回転子連結エレメントと堅固に結合され、例えば、それは堅固なボビンとして形成され、第２のものは回転子連結エレメントの中間部分に置かれた環状エレメントとして形成され、可変長の強制チャンバーを介して第１のものに接続されている。図２ｄは環状エレメントとして形成された回転子の作動部分と環状エレメントとして形成された回転子の支持部分（図２ｇ）とを有する装置を表している。

図２ｅは回転子の両方の部分の２つの作動チャンバーと２組の羽根を有する回転子の実施例を示し、回転子の１つの部分は環状エレメントとして形成されている。ハウジングの動作ユニットの両方の表面であるハウジングの両方のカバープレートは前方移動制限部１５及び後方移動制限部２１を有している。この場合、回転子の部分及びハウジングのカバープレートに関して「作動」及び「支持」の定義はまた関連性を有し、通常の用語を保っている。

図２ｆはボビンとして形成された回転子の分離する搬送エレメント３９を有する回転子の実施例を示している。回転子の作動部分１及び支持部分４はそのような搬送エレメントの中間連結部分に取り付けられている。この場合、可変長の強制チャンバー６はこの第３の搬送エレメントの内面と回転子の作動又は支持部分の両方又は１つとの間に形成可能である。

そのような装置の作動流体の圧力の拡大する構成は、十分に堅固な回転子のこれらの部分又は変形が漏れに影響を与えない回転子のこれらの部分のいずれかにより引き受けられる。

回転子へのフォースクロージャーを有する装置では、そのために要求される内部回転子の水路の大きい長さと複雑な形状により作動チャンバーと羽根チャンバーとの間で作動流体を交換するために回転子の支持部分を使用することが難しい。

図２ｇはボビンとして形成された回転子の作動部分を備えた装置の実施例を示している。そのような構成の羽根駆動機構鵜を配置するため、回転子１の作動部分の後面の及びハウジング４０の近接部分を使用してもよい。羽根８は回転子の回転軸９に平行な軸４１の周りを回転する可能性を有して回転子１の作動部分の羽根チャンバー７に配置されている。各羽根は回転子１の作動部分の後面を通る軸材４２を有している。軸材４２はカム案内溝４４の回転子の回転で滑動すると共に羽根を回転するピボットアーム４３を有しており、前方移動領域で羽根が環状溝２を閉鎖し、広報移動領域で羽根が環状溝から羽根チャンバー７に移動されるようになっている。羽根の回転により発生する流体の流れはキャビテーションを発生可能な著しい圧力降下を引き出すことはない。そのような構造の作動チャンバーの深さは同一寸法での移動を増加させる。回転子及びハウジングの密閉表面の直径に対する作動チャンバーの割合の増加は全体の力の摩擦損失の負担を減少させ、結果として水力装置の効率を高めることができる。

回転子へのフォースクロージャーを有するハウジングの動作ユニットは流体の対称圧縮圧力の下にあって釣り合い、一般に滑動絶縁接触のその表面の変形を防止する有効な手段である。ハウジングへのその取り付けタイプはポンプの作動チャンバーからの流体の入力及び出力の可能性を提供し、それは回転子の回転軸の周りをハウジングに対する動作ユニットの回転を防止する（ハウジングそれ自体は完全な流体力学システムのラックに対して回転可能である）。

ハウジングの動作ユニットと回転子の部分との間で孔の圧力を釣り合わせるため、装置は、回転子４の支持部分の支持孔２５を接続する水路、回転子内部の強制チャンバー６、羽根チャンバー７及び作動チャンバーの孔を有している。これらの水路は中間の回転子連結部分を通る回転子に形成可能である。回転子へのフォースクロージャーを有する装置の好適な実施例はハウジング３８の動作ユニットの水路２７−１を供給し、前方移動制限部及び後方移動制限部を備えている（図５ｃ〜５ｆ）。この場合、移動領域のハウジング３８の動作ユニットの通し水路２７−１は隣接する移動部分と吸い込み及び圧送孔との間の作動流体の流れを防止するように形成されている。対応する移動制限部の絶縁表面と滑動絶縁接触する羽根密閉材１７又は底部密閉材２３は対応する地点を通る動作ユニット３８の前記通し水路２７−１を完全に閉鎖し、回転子１の作動部分の側から羽根８の表面又は環状溝２の底部により閉鎖される前方移動制限部１５又は後方移動制限部２１の水路はハウジング３８の動作ユニットの支持カバープレート５と回転子の支持部分の表面との滑動絶縁接触により閉鎖される同じ時間である。

本発明はまた回転子へのフォースクロージャーを有する装置のそのような実施例を提供し、支持孔２５は回転子の支持部分４の支持面でないがハウジング３８の動作ユニットの支持カバープレートに形成されている（図５ｃ，５ｅ，５ｆ）。そのような実施例の支持孔絶縁手段は回転子の支持部分が支持孔の間の漏れを決定する接合部の特性を有するハウジングの孔の間の仕切りを備え、また、回転子の支持部分が排水管への支持孔からの漏れを決定する接合部の特性を有する周囲の絶縁表面をも備えている。

回転子の支持部分の絶縁手段とそれの圧力分配との滑動絶縁接触の領域を考慮に入れるハウジングの動作ユニットの支持カバープレートでのこれらの支持孔の位置、形状及び領域は、ハウジングの動作ユニットの支持カバープレートへ回転子の支持部分を加圧する傾向のある可変長の強制チャンバーに含まれる作動流体の圧力が絶縁に要求されるハウジングの対応する密閉エレメントに対して回転子の支持部分を少し加圧する支持孔の側からの圧力により実質的に釣り合わされている。

これらの孔の半径寸法は回転子の支持部分を実質的に釣り合わせるように選択され、それらの円弧寸法は隣接する移動部分と吸い込み及び圧送孔との間での作動流体の漏れを防止するように選択されている。それはハウジング３８の動作ユニットの絶縁表面と滑動絶縁接触する水路２７（図５ａ）の間のダムを含む回転子４の支持部分の絶縁表面が対応する地点を通る動作ユニット３８の前記支持孔２５を完全に閉鎖することを意味している。図５ｃ，５ｆに示されているような実施例では、回転子４の支持部分の支持表面は孔を有していなくともよい。ハウジングの動作ユニットの支持カバープレートの前記支持孔２５は回転子１の作動部分の作動チャンバーの角距離孔によって前記水路２７−１を介して隣接部に水力学的に接続されており、前方移動制限部１５又は後方移動制限部２１に形成され、回転子１の作動部分の側から羽根８又は環状溝２の底部の表面により閉鎖された各水路２７−１がハウジング３８の動作ユニットの支持カバープレートと回転子４の支持部分の表面との滑動絶縁接触により閉鎖される同一時間の支持孔２５に接続されるようになっている。

本発明の特定の実施例では、水路２７−１の横寸法は支持孔の横寸法に近く或いはそれに等しい（図５ｅ）。

ボビンではないが中空体（樽）のように（図２ｈ）形成された回転子へのフォースクロージャーを有する装置の別の可能な実施例があり、回転子連結エレメントは回転子の分離面部分を接続する中空シリンダー４５のように形成された中間部分を有し、回転子の内部にはそれに取り付けられるハウジングの動作ユニット３８を有する空間が形成されている。この場合、ハウジングの動作ユニットは回転子の分離面部分４６の１つを通る軸を有するシャフト４７によりハウジングに取り付けられている。そのような回転子の提供された解決策はボビンのような回転子のそれらと同様である。

それらに含まれる作動流体の圧力がお互いに近い回転子の作動部分４及び支持部分４を移動させると共にハウジングの動作ユニット３８から及びお互いにそれらを退かせる圧力を釣り合わせる傾向があるように形成された可変長の強制チャンバーの組により回転子の支持及び作動部分を直接接続可能となっている（図２ｉ）。

傾斜を含む回転子の部分の相互移動でそのような装置の回転子の強制チャンバーを密閉を維持するための可変長の強制チャンバーの前記可能性により、それがハウジングの動作ユニットの反対側の作動又は支持部分に取り付けられている時、その主な機能はまたハウジングへのフォースクロージャーを有する装置の非変形チャンバーと同様に、作動流体の圧力の軸方向を構成の影響の下、回転子の対応する部分の絶縁表面の変形を防止する機能をも実行する。圧力は強制チャンバーが支持され、変形が絶縁にとって取るに足らない回転子の連結エレメントの外側部分を変形させる。

回転子へのフォースクロージャーを有する構造は、回転子を複雑化するが、ハウジング構造を著しく簡略化及び軽量化する。例えば、回転子とハウジングの両方が集合ラックに対して回転する２つのエンジン又は複数のエンジンの流体力学の伝達の圧送モータとしてそのような構造が使用された場合、それは重要となる。回転子の外部面での羽根駆動機構の位置及び羽根の移動特性の変化は作動チャンバーの相対深さを増加し、羽根チャンバーのキャビテーションの原因を取り除くことを可能にする。

本発明の実施例の局所圧力調整手段は、回転子に１組の水路を備えており、幾つかの実施例では、それらはまたハウジング（特に、ハウジングの動作ユニットに）の水路を備えている。本発明の特定の実施例の配置により、回転子の水路の前記組は、回転子の作動部分の環状溝に可変長の強制チャンバーを接続する水路、又は支持孔に可変長の強制チャンバーを接続する水路、又は回転子の作動部分の環状溝に支持孔を接続する水路、又はそれらの水路の組合せのいずれかを備えている。回転子の前記水路は羽根チャンバーと、羽根の水路と、強制チャンバーの水路とを備えることができる。

本発明はまた、環状溝（図５ｆ）又は支持孔（図２ｊ）に直接接続される可変長の強制チャンバーを有する実施例を提供する。後者の場合、回転子１の作動部分の環状溝２に直接接続される回転子１の作動部分の強制孔１４の形状の封じ込めエレメントからなる可変長の強制チャンバーと、回転子４の支持部分と支持カバープレート５との間で支持孔２５に直接接続される回転子の支持部分の強制孔１４と、前記強制孔に配置されるコネクター１２の形状の埋め込みエレメントとを有する実施例がある。そのような実施例では、局所圧力調整手段は、環状溝２への強制チャンバー６の前記直接接続で形成された回転子の開口部（図２ｊ）と、コネクター１２の水路と、支持孔２５への強制チャンバー６の直接接続で形成される開口部４８−１とを備えている。回転子へのフォースクロージャーを有するそのような装置の実施例の局所圧力調整手段は、環状溝２への強制チャンバー６の前記直接接続で形成された回転子の開口部４８と、支持孔２５へ環状溝２を接続するハウジング３８の動作ユニットの水路２７−１とを備えている。

提供する解決策の概要
それにより、密閉面の摩擦及びキャビテーションの浪費的のエネルギー損失の原因を除去すると共にポンプをより信頼性のあるものにするための前記解決策の本質は以下の通りである。

回転子は、可変長の強制チャンバーを介して接続された作動及び支持の２つの部分から構成されており、強制チャンバーの長さを変えることがハウジングの作動及び支持カバープレートの対応する密閉表面と滑動絶縁接触させるために要求される回転子の作動及び支持部分を相互に軸方向移動及び傾斜させることがないようになっている。回転子の支持部分とハウジングの支持カバープレートとの間には支持孔が形成されている。

局所調整手段は、対応する支持孔、及びそれに接続されるすべての滑動絶縁接触及び漏れの表面接合部の特性とは無関係の作動チャンバーの孔の圧力に等しいすべての強制チャンバーの圧力を供給する。強制チャンバー及び支持孔の形状、寸法及び位置により、回転子の両方の部分の反対面に作用する圧力の反射対称分配の近くに形成され、それによりそれぞれの部分を別々に調整する。密閉面を絶縁するために要求されるハウジングのカバープレートに対する回転子の部分の加圧及びこの加圧に釣り合う摩擦損失は、滑動絶縁接触の表面接合部の特性を変更することにより、特に密閉表面の局所欠陥の発生により乱されることはない。

この場合、回転子と固定子（ここでは大部分、ハウジングと呼ぶ。）のユニットのいずれか１つは、別のユニットが作動流体の圧縮圧力をそれ自体に受けると同時に、作動流体の引っ張り圧力をそれ自体に受けるようになっている。作動流体の引っ張り圧力をそれ自体に受ける軸方向の圧力の影響により変形されるエレメントは滑動絶縁接触する平坦平面を有するエレメントからの圧力を通すことにより分離される。

羽根チャンバーに液体のハウジング吸い込み部へのフォースクロージャーを有するポンプでは、強制チャンバーは回転子の支持部分及びハウジングの支持カバープレートの分配孔の水路を介して供給される。

前記ハウジングは大きな流れ部分を有し、流体の流通にあまり圧力降下を発生させず、浮遊粒子の影響を受けにくい。

回転子へのフォースクロージャーを有するポンプの回転子の外面は、羽根チャンバーにあまり圧力降下を生じさせない羽根の回転動作のタイプを有する羽根駆動機構を割り当てるために使用可能である。

提供した発明の１実施例の詳細な説明
提供した発明の実施例の１つの構造及び動作を詳細に説明するため、中空シリンダー（「樽」）形状のハウジングへのフォースクロージャーと１つの作動環状溝を有する回転子滑動羽根装置の実施例を考える。

本発明の実施例の回転子滑動羽根装置は、ハウジングと、回転可能なハウジングの内部に設置される回転子の２つの主なユニットを備えている（図１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，９及び１０）。

回転子は、前記部分の作動表面に形成されていると共に水路と有する羽根８を保持する羽根チャンバーに接続される一定の長方形の断面の環状溝２を有する羽根チャンバー７の作動部分１を含んでいる。

ハウジング４０は、入口４９及び出口５０と、それぞれがロードベアリングエレメント２９と内部機能エレメント３０から構成される面作動カバープレート３及び面支持カバープレート５とにより形成され、前記ロードベアリングエレメント及び機能エレメントと、支持カバープレートの機能エレメントに形成された絶縁ダム５７により分割された吸い込み分配孔２８−１及び圧送分配孔５１−１の間に形成されている。

装置の作動チャンバーは、環状溝２の内面により放射方向に跳ね返されると共に、ハウジングの作動カバープレート３の内面及び環状溝２０の底部により軸方向に跳ね返される。作動チャンバーには、前方移動制限部１５及び後方移動制限部２１があり、入口４９に接続される吸い込み孔２８と出口５０に接続される圧送孔５１とが形成されている。吸い込み及び圧送孔はハウジングの作動カバープレート３の水路５２，５３を介して相応じて入口及び出口に接続されている。

作動流体の移動の間に装置に発生する処理を考えるため、吸い込み領域Ａ、前方移動領域Ｂ、圧送領域Ｃ及び後方移動領域Ｄの４つの領域が認められる。

吸い込み領域Ａは吸い込み孔２８の位置に対応し、圧送領域Ｃは圧送孔５１の位置に対応する。前方移動領域Ｂは吸い込み領域Ａと圧送領域Ｃの間に配置されている。この領域では、羽根８の間の作動チャンバー及び作動チャンバーに接続される回転子孔に含まれる流体は吸い込み領域Ａから圧送領域Ｃに移動される。後方移動領域Ｄでは、圧送領域Ｃからの流体の部分が吸い込み領域Ａの後に移動される。

前方移動制限部１５はハウジングの作動カバープレートに取り付けられ、前方移動領域Ｂの作動チャンバーに配置され、環状溝２に移動する羽根８の表面と滑動接触し、それにより、吸い込み孔２８及び圧送孔５１からの羽根により少なくとも１つの内部羽根孔６２を分離する可能性がある。

本発明の他の実施例では、前記制限部は軸方向に移動可能に形成可能である。その軸方向の移動の場合、前方移動領域の作動チャンバーの断面領域が変化し、そのため装置の配置を変える。その軸方向の移動を制御するため、装置は前方移動制限部の駆動機構を有している。一定の配置の装置では、前記前方移動制限部はハウジングの作動カバープレートの平坦な絶縁地点として形成可能である。

後方移動制限部２１はハウジングの作動カバープレート３に取り付けられ、後方移動領域Ｄの作動チャンバーに配置され、後方移動の回転子絶縁手段、すなわち環状溝２の内面と滑動接触し、それにより、作動チャンバーの吸い込み孔２８及び圧送孔５１を分離する。

羽根駆動機構５４は羽根８の側方突出部５６が滑動する案内カム溝４４のキャリア５５を備え、ハウジング４０に取り付けられたカム機構として形成されている。カム溝の特徴は回転子の回転で羽根の軸方向の動作の特徴を決定する。羽根駆動機構はその回転で回転子の作動部分１に対する羽根の周期的な移動を制御し、吸い込み領域Ａの羽根が羽根チャンバー７から環状溝２に移動し、前方移動領域Ｂにおいて作動チャンバーの断面を閉鎖し、圧送領域Ｃで環状溝２から羽根チャンバー７に移動し、後方移動領域Ｄで作動チャンバーの断面を開放する。

前方移動制限部１５は溝６３を有する開放部分を備えている（図１ｂ）。溝の寸法及び位置は環状溝から羽根チャンバーへのその軸方向の移動の開始により羽根表面で圧力が釣り合うように選択されている。

本発明の他の実施例は羽根移動の異なる特性を有することができる。環状溝の横断面を羽根により閉鎖する程度の周期的な変化に導く回転子に対する羽根の移動の種類は許容可能である。例えば、軸方向の移動を有する構造の他に、羽根の放射移動、回転移動及びそれらの組合せの構造であってもよい。変動可能な配置を有するポンプでは、前方移動領域の作動チャンバーの横断面の領域を変化に応じて羽根チャンバーから環状溝へ移動する羽根の程度を変化させるため、前記機構は軸方向に移動可能な前方移動制限部に動作可能に接続されている。

回転子はまた、外面に支持孔２５を有する支持部分４を備えている（図１ｂ）。前記支持孔は、ハウジング５の支持カバープレートの機能エレメント３０の平坦な絶縁表面を有する前記平坦な表面の滑動絶縁接触のため、支持孔絶縁手段の平坦な表面、すなわち絶縁ダム５７及び周囲の密閉面５８により絶縁されている。

回転子の前記作動及び支持部分は相応じてハウジングの作動カバープレート３及び支持カバープレート５のベアリング３４に取り付けられていると共に、接合手段により入口シャフト６０に接続され、それらが同時に回転するが、ハウジングの対応するカバープレートと前記両方の部分とを滑動絶縁接触させるために少なくとも十分なように、お互いに対して軸方向に移動及び傾斜させないようになっている。

回転子はまた回転子の作動部分１と回転子の支持部分４との間に配置された可変長の強制チャンバーを備えている。装置の本発明の前記強制チャンバーは、お互いに面する回転子の作動部分１と支持部分４の表面に形成された強制孔１４と、前記強制孔内で滑動可能に取り付けられた管状のコネクター１２とにより形成されている。管状のコネクターは密閉肩部１３を有している。それらの形状、位置及び寸法は、回転子の作動部分に対する回転子の支持部分の軸方向の移動及び傾斜の全範囲内の強制チャンバーを絶縁するように選択される。圧力がない場合に密閉する可変長の強制チャンバーに設置されたスプリング５９がある。すべての強制チャンバー６の長さの同一変化は回転子の作動部分１及び支持部分４を前方に相互移動させる一方、異なる強制チャンバー６の長さの異なる変化は回転子の作動部分１及び支持部分４を相互に傾斜させる。

装置の本発明における局所調整手段は、作動チャンバー２８，５１及び６２の前記孔のそれぞれが回転子の作動部分の強制孔１４に接続される羽根チャンバー７及び水路１８と、回転子の支持部分の強制孔１４が支持孔２５に接続される水路２７と、コネクター１２の水路２６とを備えている。前記水路は小さな水力学的抵抗を有しており、作動チャンバーから最大の許容漏れに対応する前記水路のいずれかを通る作動流の流量割合でこの水路の圧力降下は、実質的に、公称の圧送圧力より数百倍も小さい。回転子の回転角度で回転子の部分に作用する圧力の釣り合いの観点から、支持孔及び強制チャンバー及びそれに接続される作動チャンバーの孔の局所圧力は前記孔からの漏れの許容レベルに実質的に等しい。

環状溝への羽根の移動面は前方移動制限部との滑動接触部分で前方移動の内部羽根孔を閉鎖する密閉羽根材１７を有している。

環状溝２の底部は、後方移動制限部との滑動接触部において羽根及び羽根チャンバー７の水路１８を介して強制チャンバーに接続される底部アンローディング孔２２を閉鎖する底部密閉材２３を有している。装置の本実施例の底部密閉材２３の滑動表面の領域は羽根密閉材１７の滑動表面の領域に等しい。

支持孔２５の数は羽根チャンバーの数に等しい。支持孔２５は楕円形であり、それらの放射状幅は環状溝２の放射状幅に等しい。支持孔２５とダム５７の領域との合計は環状溝２の底部の領域に等しい。ダムの滑動表面の領域は底部密閉材２３の滑動表面の領域に等しく、ハウジング５の支持カバープレートの絶縁表面と周辺密閉面との滑動絶縁接触領域はハウジング３の作動カバープレートと回転子の作動部分との滑動絶縁接触の対応する領域に等しい。支持孔２５は環状溝２の反対に配置され、ダム５７は底部密閉材２３の反対に配置されている。

可変長の強制チャンバー６の数は羽根チャンバーの数に等しい。可変長の強制チャンバー６の横断面は円形を有している。強制チャンバー６の横断面の合計は、環状溝２の底部の領域とハウジングの作動カバープレートと回転子の作動部分との滑動絶縁接触の半分の領域との合計を、ハウジング３及び５の対応するカバープレートへの回転子の作動部分１及び支持部分４を加圧する絶縁に十分小さい十分な値だけ超えている。

開示した装置の実施例の動作
ポンプとして動作する前記回転子滑動羽根装置及び回転子の作動及び支持部分に作用する作動流体の圧力の動作を考える。同一の主張は上記した羽根の水力固定の差を補正した水力モータに有効である。吸い込み、前方移動、圧送及び後方移動からなる完全なサイクルを考えるため、１つの選択された羽根の羽根チャンバーへの移動で接続される孔により形成された単一の移動部分を考える。考慮の最初のモーメントは吸い込み領域の初めで選択される羽根の位置に対応する。回転子の部分に作用する力の釣り合いは、移動部分の孔及びそれに近接する密閉する隙間の堅固な状態の局所圧力に基づき考慮される。ポンプは以下のように動作する。

回転子の１回転に等しいサイクルの最初の動作では、選択された羽根は後方移動領域と吸い込み領域の境界に配置されている。

図２ａの入力シャフト６０が回転している時、トルクは接合部６１を介して回転子の作動部分１及び支持部分４に移動され、ハウジング４０に対してそれらを回転させる。

図１ａ，２ｂ，９の回転子の回転では、羽根８の側方突出部５６は、吸い込み領域Ａで羽根が羽根チャンバー７から環状溝２に移動する形状の案内カム溝に沿って滑動する。水路５２及び支持カバープレート５の吸い込み分配孔２８−１、支持孔２５及び回転子の支持部分の水路２７、及び強制チャンバー６の管状のコネクター１２を経由する作動流体は、移動する羽根により空にされた羽根チャンバー７内の空間を満たす。その他に、流体の部分は羽根８の水路１８（図９）及び吸い込み分配孔に接続された他の羽根の同様の水路を介して羽根チャンバーの空の部分に向かう。羽根チャンバーから移動して羽根８により空にされた羽根チャンバー７の空間を満たした前記流体は環状溝２の羽根８の部分で交換された部分を埋める。ハウジング及び水路５２及び２７の支持カバープレート５の分配孔２８−１の存在は流体が羽根８を移動して羽根チャンバー７を満たす管の水力学的抵抗を減少させ、その方法でポンプのキャビテーション傾向を減少させ、最大の自己吸い込み速度を増加させることができる。

強制チャンバーの作動流体が低圧力以下又はゼロ以下の間、強制チャンバーの強制孔はスプリング５９により別々に滑動する（図２ａ）。前方移動領域Ｂの突出羽根はその密閉材１７により滑動することにより前方移動制限部１５に接触し、回転子の回転方向の前から以前の羽根８’の密閉材により閉鎖される前方移動の内部羽根孔６２（図９）の後方から閉鎖する。前方移動領域の回転子の支持部分の絶縁ダム５７はハウジングの支持カバープレートの平坦な絶縁ダム６４と滑動接触し、回転子の回転方向の前から以前のダム５７’により閉鎖された支持孔２５の後方から閉鎖する。可変長の強制チャンバー６の絶縁は管状孔６２の部分、羽根８の水路１８、羽根チャンバー７、強制チャンバー６の孔１４及び水路２６、回転子４の支持部分の水路２７及び支持孔２５を含む現在の移動部分６５は前方移動領域で閉鎖される。

回転子の回転で、この現在の移動部分６５は前方移動領域Ｂにおいて吸い込み領域Ａから圧送領域Ｃに移動する。隣接の移動部分の間での作動流体の内部漏れのため、前記移動部分が圧送領域に移動する時、その圧力は増加する。圧力増加の特性は、回転子の回転速度、出口圧力、絶縁接触の表面の接合部の特性、すなわち、前方移動領域のすべての密閉表面の間の隙間とそれらの局所欠陥により、異なる移動部分で異なっていてもよい。しかし、羽根８の水路１８の多岐管、回転子の支持部分の水路２７及び管状のコネクター１２の水路２６としての局所圧力調整手段のため、選択された移動部分を形成するすべての前記孔６２，１８，７，１４，２７及び２５の圧力は同一である。考慮された移動部分に含まれる強制チャンバー６の流体圧力が増加すると、流体の静力学的圧力は回転子の作動及び支持部分に作用する力の釣り合い及びスプリング５８の役割においてより重要となる（図２ａ）。環状溝２と、ハウジングの作動カバープレートの密閉肩部６６（図１ｂ）の幅によりこの場合に決定されるハウジングの作動カバープレートと回転子の作動部分との滑動絶縁接触領域の寸法、及び強制チャンバー６の寸法は、内部羽根の孔６２の側から回転子の作動部分に作用する流体の圧力がハウジング３の作動カバープレートに対する回転子の作動部分１の最小必要加圧を与えるために選択された最小値での強制チャンバー６の側からの圧力より小さくなるように選択されている。前記圧力差の値は強制チャンバー及び回転子の部分とシャフトとの接合カップリングでの摩擦力を考慮に入れて選択される。同様に、回転子の支持部分４の支持孔２５の寸法及び形状と、ハウジング５の支持カバープレートの密閉肩部６７(図１ａ)の寸法は、支持孔２５の側から回転子の支持部分に作用する流体の圧力がハウジング５の支持カバープレートに対する回転子の作動部分４の最小必要加圧を与えるために選択された最小値での強制チャンバー６の側からの圧力より小さくなるように選択されている。内部羽根の孔６２、強制孔１４及び支持孔２５の相互位置は、回転子の作動及び支持部分に作用する作動流体の反対の圧力のモーメントが最小になるように選択される。そのため、内部羽根の孔の側及び強制チャンバーの側から回転子の作動部分に作用する圧力は実質的に釣り合い、すなわち、強制チャンバーの側からハウジングの作動カバープレートに密閉する適当な面のために要求される小さな加圧を除いてお互いに相互に釣り合う。支持孔の側及び強制チャンバーの側から回転子の支持部分に作用する圧力は実質的に同様の方法で釣り合いを取られる。

前方移動領域の端部では、以前の羽根８’の密閉材１７は前方移動制限部１５の開放部分に移動する。同時に、選択された移動部分の支持孔２５の以前の仕切り５７’は絶縁ダム６４からハウジング５１の支持カバープレートの圧送分配孔５１−１のゾーンに移動される。ここでは選択された移動部分は圧送領域に接続される。

圧送領域Ｃを通過すると、選択された移動領域のすべての孔及び回転子の支持部分４の支持孔２５の間の絶縁ダムは圧送圧力の下にある。強制チャンバー６と支持孔２５とハウジングの支持カバープレート５及び作動カバープレート３の密閉肩部６７及び６６（図１ａ，１ｂ）の前記特性のため、圧送領域Ｃにおいて支持孔２５の側及び強制チャンバー６の側から回転子の支持部分４に作用する圧力と同様に、内部羽根の孔６２の側及び強制チャンバー６の側から回転子の作動部分に作用する圧力はハウジングの対応するカバープレートに対する回転子の部分の最小要求加圧を除いてお互いに相互に釣り合う。

そのような相互釣り合いにより、回転子の作動及び支持部分は軸方向の変形を受けにくく、密閉表面の平坦な形状を維持する。

それらの変形が対応する機能エレメント３０の変形より小さい漏れに影響を与える時、流体の圧力は非変形チャンバー３１を介してハウジングの作動及び支持カバープレートの外部のロードベアリングエレメント２９に移動される。そのような機能エレメントはロードベアリングエレメントへの加圧のために要求される圧力のほんの小さな部分をとる。それらの密閉表面は平坦のままであり、絶縁を与える。

選択された羽根が圧送領域を通過すると、圧送領域Ｃの羽根が羽根の側方突出部５６は環状溝２から羽根チャンバー７に移動する形の案内カム溝に沿って滑動する。この時、羽根８の水路１８及び管状のコネクター１２の水路２６を経由する作動流体は移動する羽根８により占有される羽根チャンバー７の空間から出口部分５０に置き換えられ、環状溝の羽根により空にされた部分を埋める。そのため、ポンプの置換は羽根サイズに依存しない。

後方移動領域Ｄに来ると、選択された羽根は完全に羽根チャンバーに移動する。回転子の回転方向に対して前方及び後方から選択された羽根の近くの環状溝２の底部密閉材２３は圧送領域から後方移動領域に移動し、そこで後方移動制限部の表面と滑動接触し、これにより環状溝の底部の孔を閉鎖する。回転子の支持部分４の絶縁ダム５７は後方移動領域においてハウジングの支持カバープレートの平坦な絶縁ダム６４と滑動接触し、以前の絶縁ダム５７’により回転子の回転方向の前方から閉鎖される支持孔２５の後方から閉鎖する。可変長の強制チャンバー６の絶縁は、管状のコネクター１２の密閉肩部１３により与えられる。それにより、底部アンローディング孔２２の部分を含む繰り返し後方移動部分６８、羽根８の水路１８、羽根チャンバー７、強制チャンバー６の孔１４及び水路２６、回転子の支持部分４の水路２７及び支持孔２５は後方移動領域で閉鎖される。

回転子の回転では、この現在の後方移動部分６８は後方移動領域Ｄにおいて圧送領域Ｃから吸い込み領域Ａに移動する。隣接する移動部分の間の作動流体の内部漏れにより、前記移動部分が吸い込み領域に移動する時、その圧力は減少する。圧力降下の特性は、回転子の回転速度、圧送圧力と吸い込み圧力の差、絶縁接触表面の接合部の特性、すなわち、後方移動領域のすべての密閉表面の間の隙間及びそれらに対する局所欠陥の存在に依存し、それは異なる移動部分で異なっていてもよい。しかし、羽根８の水路１８の多岐管としての局所圧力調整手段のため、回転子の支持部分の水路２７及び管状のコネクター１２の水路２６、移動部分を形成するすべての前記孔２２，１８，７，１４，２７及び２５の圧力は同一である。

回転子の支持部分４における強制チャンバー６及び支持孔２５、及びハウジング５の支持カバープレートの密閉肩部６７の前記特性のため、後方移動領域Ｄにおける支持孔２５の側及び強制チャンバー６の側から回転子４の支持部分に作用する圧力は、ハウジングの支持カバープレートに対する支持部分の最小要求加圧を除いて、お互いに相互に釣り合う。

底部密閉材２３、ハウジングの作動カバープレートの密閉肩部６６及び強制チャンバー６のサイズは、ハウジングの作動カバープレートに対する回転子の作動部分を最小要求加圧するために選択された小さな値によって底部アンローディング孔２２の側から回転子の作動部分に作用する流体の圧力が強制チャンバー６の側からの圧力より小さくなるように選択される。底部アンローディング孔２２と強制孔１４の相互位置は、回転子の作動部分に作用する作動流体の前記反対の圧力のモーメントが最小となるように選択される。

そのため、例え、選択された羽根が作動チャンバーのどの領域であっても、その羽根チャンバー及び強制チャンバー及びその羽根チャンバーに接続される回転子の支持部分の支持孔の圧力は羽根の水路を介して接続される作動チャンバーのその孔の圧力に等しい。

強制チャンバー及び支持孔の絶縁手段を考慮に入れる支持孔の形状、サイズ及び位置は、前記等しい圧力で、強制チャンバーの側から回転子の各部分に作用する力は、ハウジングの対応するカバープレートの機能エレメントの密閉表面に対する回転子のこの部分の密閉表面の加圧のために要求される値分、ハウジングの対応するカバープレートの側からそれに作用する力を超える。

密閉表面の力の摩擦損失は小さく選択可能なハウジングの対応するカバープレートの機能エレメントに対して回転子の部分を加圧する力の前記値により決定される。例えば、磨耗や浮遊粒子の作動流体の汚染による密閉表面での局所欠陥の発生は、前記加圧力を増加させない。羽根チャンバー及び最大の自己吸い込み速度で圧力降下を決定する水路の水力学的抵抗は回転子の回転の要求される動作速度に基づき選択可能である。

回転子の作動部分の側から見た回転子の１／４切断図であり、ハウジングへの適応性を有する回転子及びフォースクロージャーを有する回転子滑動羽根装置を示し、ハウジングの作動カバープレート、羽根駆動機構及びハウジング連結エレメントは図示していない。 回転子の支持部分の側から見た回転子の１／４切断図であり、ハウジングへの適用性を有する回転子及びフォースクロージャーを有する回転子滑動羽根装置を示し、ハウジングの作動カバープレート、羽根駆動機構及びハウジング連結エレメントは図示していない。 前方及び後方移動制限部を通る平面で切断した軸方向断面図であり、回転子の外側に配置された連結エレメントにより連結されたカバープレートを有するハウジング（中空のシリンダーの形状のハウジング）への適応性を有する回転子及びフォースクロージャーを有する回転子滑動羽根装置を示している。 入口及び出口を通る平面で切断した軸方向断面図であり、回転子の外側に配置された連結エレメントにより連結されたカバープレートを有するハウジング（中空のシリンダーの形状のハウジング）への適応性を有する回転子及びフォースクロージャーを有する回転子滑動羽根装置を示している。 入口及び出口を通る平面で切断した軸方向断面図であり、回転子の外側に配置された連結エレメントにより連結されたカバープレートを有するハウジング（「ボビン」の形状のハウジング）への適応性を有する回転子及びフォースクロージャーを有する回転子滑動羽根装置を示している。 入口及び出口を通る平面で切断した軸方向断面図であり、適応性を有する回転子、該回転子へのフォースクロージャー及び「ボビン」の形状に形成された回転子連結エレメントと結合される回転子の支持部分を有する回転子滑動羽根装置を示している。 前方及び後方移動制限部を通る平面で切断した軸方向断面図であり、適応性を有する回転子、該回転子へのフォースクロージャー及び「ボビン」の形状に形成された回転子連結エレメントと結合される回転子の作動部分を有する回転子滑動羽根装置を示している。 Ｖｉｅｗ１は前方及び後方移動制限部を通る平面で切断した軸方向断面図であり、Ｖｉｅｗ２は入口及び出口を通る平面で切断した軸方向断面図であり、適応性を有する回転子、該回転子へのフォースクロージャー及び「ボビン」の形状に形成された回転子連結エレメントを有する回転子滑動羽根装置を示している。 前方及び後方移動制限部を通る平面で切断した軸方向断面図及び回転子の回転軸に垂直で環状溝を通過する平面で切断した断面図であり、適応性を有する回転子、該回転子へのフォースクロージャー、羽根の回転動作特性、及び「ボビン」の形状に形成された回転子連結エレメントと結合された回転子の作動部分を有する回転子滑動羽根装置を示している。 入口及び出口を通る平面で切断した軸方向断面図であり、適応性を有する回転子、該回転子へのフォースクロージャー及び中空のシリンダーの形状に形成された回転子連結エレメントと結合された回転子の作動部分を有する回転子滑動羽根装置を示している。 入口及び出口を通る平面で切断した軸方向断面図であり、適応性を有する回転子、回転子連結エレメントがなく且つお互いに回転子の部分を引き付けるように動作する可変長の強制チャンバーにより接続された回転子の作動及び支持部分を有する回転子へのフォースクロージャーを有する回転子滑動羽根装置を示している。 適用性を有する回転子及びハウジングへのフォースクロージャー、羽根の放射動作特性及び環状溝に直接且つ支持孔に直接接続される可変長の強制チャンバーを有する回転子滑動羽根装置を示している。 １つの強制孔と、球面を有するピストン形状の１つの埋め込みエレメントとを有する可変長の強制チャンバーの実施例を示している。 １つの強制材と、球面を有するシリンダー形状の封じ込めエレメントと、支持孔及び通し水路を備えた回転子の支持部分により支持される通し水路とを有する可変長の強制チャンバーの実施例を示している。 ２つの強制孔と、１つの管状のコネクターとを有する可変長の強制チャンバーの実施例を示している。 ２つの強制材と、１つの管状のコネクターとを有する可変長の強制チャンバーの実施例を示している。 回転子の支持部分の封じ込めエレメントと、回転子の作動部分の強制材と、封じ込めエレメント及び埋め込みエレメントを備えたコネクターとを有する可変長の強制チャンバーの実施例を示している。 お互いに回転子の部分を引き付けるために動作する可変長の強制チャンバーの実施例を示している。 １つの封じ込めエレメントが回転子の作動部分に形成され、支持孔及び通し水路を備えた第２の封じ込めエレメントは回転子の支持部分と球面のシリンダー形状のコネクターと通し水路に沿って平坦に滑動し、第２の封じ込めエレメントにより支持された可変長の強制チャンバーの実施例を示している。 前方移動領域の環状溝を円形に展開した断面を示している。 後方移動領域の環状溝を円形に展開した断面を示している。 環状溝、回転子の作動部分の水路、羽根チャンバー、強制チャンバーの水路、回転子の支持部分の水路、支持孔を有する局所圧力調整手段の実施例を示している。 環状溝、羽根の水路、羽根チャンバー、強制チャンバーの水路、回転子の支持部分の水路、支持孔を有する局所圧力調整手段の実施例を示している。 強制チャンバー、羽根チャンバー、羽根の水路、環状溝、ハウジングの動作ユニットの水路、ハウジングの動作ユニットの支持孔を有する局所圧力調整手段の実施例を示している。 羽根チャンバー、羽根の水路、環状溝、ハウジングの動作ユニットの水路、回転子の支持部分の支持孔、回転子の支持部分の水路、可変長の強制チャンバーを有する局所圧力調整手段の実施例を示している。 回転子の支持部分に縦長円弧溝形状の水路に接続されるハウジングの放射溝形状の支持孔を有する局所圧力調整手段の断面を示している。 可変長の強制チャンバー、環状溝、ハウジングの動作ユニットの水路、ハウジングの動作ユニットの支持孔の局所圧力調整手段の実施例を示している。 バルブを有する水路を介して両方の隣接する内部羽根の孔に接続される羽根チャンバーの羽根を有する水力固定の実施例を示している。 両方の隣接する羽根チャンバーから２つの底部材により分離され、水路を介して可変長の強制チャンバーに接続される底部孔を有する底部のアンローディング孔及び底部の密閉材の実施例であり、環状溝を円形に展開した断面を示している。 回転子の支持孔が回転子の水路に接続される支持孔の実施例であって、環状溝を円形に展開した断面を示している。 回転子の支持孔がハウジングの水路に接続される支持孔の実施例であって、環状溝を円形に展開した断面を示している。 吸い込み領域、前方移動領域、圧送及び後方移動領域の移動部分を有する適用性を有する回転子及びハウジングへのフォースクロージャーを有する回転子滑動羽根装置であって、環状溝を円形に展開している。 カバープレートの機能エレメントとロードベアリングエレメントとの間に形成される非変形チャンバーを備えたハウジングのカバープレートを示している。

Claims (24)

1. 入口（４９）と、出口（５０）と、支持カバープレート（５）と、前方移動制限部（１５）及び後方移動制限部（２１）とを有する作動カバープレートとを備えたハウジング（４０）と、
   ベーンチャンバー（７）を有する回転子（１）の作動部分を備え、前記ハウジングに取り付けられた羽根駆動機構（５４）に動作可能に接続される羽根（８）を含むベーンチャンバー（７）に接続される環状の水路（２）を作動表面が有する回転子（１）と、
   該回転子（１）作動部分の作動表面と滑動絶縁接触する前記ハウジング（３）の作動カバープレートが環状の水路（２）内で作動チャンバーを形成し、後方移動絶縁回転子手段と滑動絶縁接触する後方移動制限部（２１）、及び入口（４９）に水力学的に接続された作動チャンバー（２８）の吸い込み孔及び出口（５０）に水力学的に接続された作動チャンバー（５１）の圧送孔に対して羽根（８）と滑動絶縁接触する前方移動制限部（１５）によって分割され、
   前記前方移動制限部（１５）及び羽根駆動機構（５４）が前記作動チャンバーの少なくとも１つの羽根間の空洞部（６２）を羽根により前記圧送孔及び吸い込み孔から切り離す可能性を有して作動され、
   前記回転子は、
   前記ハウジング（５）の支持カバープレートと滑動絶縁接触し、回転子エレメント群により前記回転子（１）の作動部分に動作可能に接続され、前記回転子の両方の部分の滑動絶縁接触を前記ハウジングの対応するカバープレートに供給するのに少なくとも十分な前記回転子（１）の作動部分に対して軸方向に移動及び傾斜させる可能性を有する前記回転子（１）の作動部分と同時に回転するようになっている回転子の支持部（４）を備え、
   前記可変長の強制チャンバー（６）の長さを変えることにより前記回転子の作動及び支持部分を前記軸方向に移動及び傾斜させ、
   前記ハウジング（５）の支持カバープレートと前記回転子（４）の支持部分との間に絶縁手段を有する支持孔（２５）が形成され、前記作動チャンバーの各孔は局所圧力調整手段を介して可変長の少なくとも１つの強制チャンバー（６）及び少なくとも１つの支持孔（２５）と水力学的に連通することを特徴とする回転子滑動羽根装置。
2. 前記ハウジングは、前記回転子の作動部分と支持部分との間に配置された前記ハウジング（３８）の操作ユニットに接続されたハウジングの作動カバープレート及び支持カバープレートとして形成されたカバープレートの絶縁表面の変形を防止するための静力学的手段を備えている請求項１に記載の装置。
3. 前記回転子は回転子連結エレメント（３７）を備え、前記回転子の部分の少なくとも１つが前記連結エレメントに対して軸方向に移動及び傾斜する可能性を有して取り付けられ、
   可変長の強制チャンバー（６）は前記回転子の部分と前記回転子連結エレメント(３７)の間に配置され、前記回転子の部分を前記連結エレメントに動作可能に接続されている請求項２に記載の装置。
4. 前記ハウジングは前記カバープレートの絶縁表面の変形を防止する静力学的手段と備え、該静力学手段は、
   前記ハウジングのカバープレートの少なくとも１つの機能的エレメント（３０）であって、前記回転子の対応部分と滑動絶縁接触する機能的エレメントと、
   前記カバープレートのロードベアリングエレメント（２９）と、
   前記機能的エレメントとロードベアリングエレメントの間に配置され、前記作動チャンバーに水力学的に接続され、前記カバープレートの機能的エレメント（３０）に対して非変形チャンバー（３１）の側から作用する作動流体圧力と回転子の側から作用する作動流体圧力とがお互いに実質的に釣り合うように形成された少なくとも１つの非変形チャンバー（３１）と、
   を備えている請求項１に記載の装置。
5. 前記圧力調整手段は、前記孔を接続する回転子の水力学的回路の多岐管により形成されている請求項１又は４に記載の装置。
6. 前記局所圧力調整手段は、前記回転子の水力学的回路の多岐管及び前記ハウジングの水力学的回路（２７−１）の多岐管により形成され、前記回転子の各回路は前記孔を接続する回転子の回転角度で前記ハウジングの前記回路の少なくとも１つと通じている請求項１〜３のいずれか１の請求項に記載の装置。
7. 前記回転子の水力学的回路の多岐管は支持孔（２５）可変長の強制チャンバーを接続する回転子（４）の支持部分に水路（２７）を備えている請求項５又は６に記載の装置。
8. 前記回転子の水力学的回路の多岐管は羽根チャンバー（７）を備えている請求項５又は６に記載の装置。
9. 前記回転子の水力学的回路の多岐管は羽根（８）に水路（１８）を備えている請求項５，６，８のいずれか１の請求項に記載の装置。
10. 前記ハウジングの水力学的回路の多岐管は前記回転子の作動部分の環状の水路（２）に支持孔（２５）を接続するハウジングに水路（２７−１）を備えている請求項６に記載の装置。
11. 前記各回路は、その圧力降下が前記作動チャンバーからの最大許容漏出より小さい作動流体の流通割合で装置の公称作動圧力より実質的に小さく、好ましくは前記圧力降下は公称作動圧力の１％より小さくなるように選択された水力学的抵抗を有している請求項５又は６に記載の装置。
12. 可変長の強制チャンバー（６）は、閉じ込めエレメント（１１）及び相互動作の可能性を有して取り付けられる埋め込みエレメント（１０）により形成され、埋め込みエレメント（１０）の外壁は閉じ込めエレメント（１１）の内壁と滑動絶縁接触し、前記回転子の部分の相互の軸方向の移動及び傾斜で強制チャンバーを密閉する請求項１〜１１のいずれか１の請求項に記載の装置。
13. 支持孔（２５）の形状、寸法及び位置及びそれらの絶縁手段は、前記ハウジング（３）の作動カバープレートから前記回転子（１）の作動部分を反発させる作動流体圧力が、前記ハウジング（５）の支持カバープレートから前記回転子（４）の支持部分を反発させる作動流体圧力と実質的に等しいと共に該作動流体圧力の反対に向かうように選択され、
    可変長の強制チャンバー（６）の形状、寸法及び位置は、前記ハウジングの対応するカバープレートから前記回転子の部分を反発させる作動流体圧力に前記回転子の部分に作用する可変長の強制チャンバーに含まれる作動流体の圧力の超過分が、前記回転子の回転角度で、少なくとも絶縁のために要求される加圧、好ましくは小さな加圧を与えるのに十分なように選択されている請求項１〜１２のいずれか１の請求項に記載の装置。
14. 支持孔（２５）の形状、寸法及び位置及びそれらの絶縁手段は、前記ハウジング（３）の作動カバープレートから前記回転子（１）の作動部分を反発させる作動流体圧力が、前記ハウジング（５）の支持カバープレートから前記回転子（４）の支持部分を反発させる作動流体圧力と実質的に等しいと共に該作動流体圧力の反対に向かうように選択され、
    前記回転子エレメント群は圧力なしで前記ハウジングの対応するカバープレートに前記回転子の部分の絶縁のために要求される圧力を与える弾性エレメント（５９）を備え、
    可変長の強制チャンバー（６）の形状、寸法及び位置は、前記弾性エレメント（５９）の弾性力と前記回転子の部分に作用する可変長の強制チャンバー（６）に含まれる作動流体の圧力との合計の、前記ハウジングの対応するカバープレートから前記回転子の部分を反発する作動流体圧力と前記回転子エレメント群の摩擦力との合計を超過した分が、前記回転子の回転角度で、少なくとも絶縁のために要求される加圧、好ましくは小さな加圧を与えるのに十分なように選択されている請求項１〜１２のいずれか１の請求項に記載の装置。
15. 可変長の強制チャンバー（６）の形状及び寸法は、可変長のすべての強制チャンバー（６）の断面領域の合計の、前記回転子（１）の作動部分の回転軸に垂直な平面への環状の水路（２）の突出領域を超過した分が、前記ハウジング（３）の作動カバープレートの５０％と同様となるように選択されている請求項１３又は１４に記載の装置。
16. 支持孔（２５）は環状の水路（２）の反対に配置され、
    支持孔絶縁手段は、周縁面のシール（５８）及び支持孔（２５）の間の絶縁障壁（５７）を備え、
    支持孔（２５）及び絶縁障壁（５７）の領域の合計は前記回転子（１）の作動部分の回転軸に垂直な平面に環状の水路（２）の突出領域に等しく、
    前記ハウジング（５）の支持カバープレートの絶縁表面と周縁面のシール（５８）との滑動絶縁接触領域が前記ハウジング（３）の作動カバープレートと前記回転子（１）の作動部分との滑動絶縁接触の対応領域に等しい請求項１３又は１４に記載の装置。
17. 後方移動絶縁の回転子手段は、後方移動制限部（２１）と滑動絶縁接触する底部密閉材（２３）により２つの近接する羽根チャンバー（７）の少なくとも１つから分離された底部のアンローディング孔（２２）を有する羽根（８）の間の環状の水路底部（２０）の表面部分を備え、
    絶縁障壁（５７）は底部密閉材（２３）の反対に配置され、絶縁障壁（５７）の滑動表面の領域は底部密閉材（２３）の滑動表面の領域に等しい請求項１６に記載の装置。
18. 前記回転子はハウジング連結エレメント（３３）により接続されたハウジングの作動カバープレート及び支持カバープレートの間に配置され、
    支持孔（２５）は前記回転子（４）の支持部分に形成され、
    局所圧力調整手段は、羽根チャンバー（７）に接続される可変長の強制チャンバーに支持孔（２５）を接続する回転子（４）の支持部分に水路（２７）を備え、
    前記ハウジング（５）の支持カバープレートは、入口（４９）に水力学的に接続されると共に前記作動チャンバーの吸い込み孔（２８）の反対に配置される少なくとも１つの吸い込み分配孔（２８−１）を有し、それは回転子（４）の支持部分の支持孔（２５）と連通するようになっている請求項４に記載の装置。
19. 前記ハウジング（５）の支持カバープレートは、出口（５０）に水力学的に接続されると共に前記作動チャンバーの圧送孔の反対に配置される少なくとも１つの圧送分配孔（５１−１）を有し、それは回転子（４）の支持部分の支持孔（２５）に接続されるようになっている請求項１８に記載の装置。
20. 前記ハウジングの作動カバープレートの前方移動制限部(１５)及び後方移動制限部（２１）の反対の、前記回転子の支持部と滑動接触するハウジングの支持カバープレートの表面はハウジングの支持カバープレートの前方移動制限部（１５）及び後方移動制限部（２１）を有し、
    前記ハウジングの支持カバープレートと滑動接触する回転子の支持部の表面は回転子の支持部の羽根チャンバー（７）に接続される環状の水路（２）を有し、
    支持孔絶縁手段は前記羽根チャンバー（７）に配置されると共に羽根駆動機構（５４）に動作可能に接続される羽根（８）を備え、それらは前記ハウジングの支持カバープレートの前記前方移動制限部（５４）と滑動絶縁接触するようになっている請求項１に記載の装置。
21. 支持孔絶縁手段は、前記ハウジングの支持カバープレートの前記後方移動制限部（２１）と滑動絶縁接触する羽根の間に環状の水路底部の部分を備えている請求項２０に記載の装置。
22. 支持孔絶縁手段は、前記回転子の支持部の羽根チャンバー（７）に配置されると共に羽根駆動機構（５４）に動作可能に接続される羽根（８）を備え、前記羽根は前記ハウジングの支持カバープレートの前記後方移動制限部（２１）と滑動絶縁接触するようになっている請求項２に記載の装置。
23. 前記回転子の後方移動絶縁手段は、羽根（８）の間の環状の水路底部（２０）の表面部分を備えている請求項１に記載の装置。
24. 前記環状の水路底部の部分（２０）は、前記後方移動制限部（２１）と滑動絶縁接触する底部密閉材（２３）により２つの近接する羽根チャンバーの少なくとも１つから分離される底部アンローディング孔（２２）を有している請求項２２又は２３に記載の装置。

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