JP2633276B2 - 回転ピストン機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は回転ピストン機械に関し、更に詳しくは、
ケーシング、該ケーシング内に取り付けたシャフト及び
壁部に作動媒体の吸込及び吐出口を設けた環状空間を有
し、上記環状空間内に２つの回転素子を同軸状に配置す
るとともに封止し、上記各回転素子に半径方向に外方に
延びる４つの扇形羽根を設けるとともに一方の回転素子
の１つの羽根が他方の回転素子の２つの羽根間に位置す
るように入れ違いに配置し、上記環状空間にカムアッセ
ンブリを設け、該カムアッセンブリの内カムリングを上
記シャフトに回転しないように固着するとともに上記シ
ャフトの回転時、上記各回転素子の回転速度及びこれら
回転素子の羽根間距離を周期的に変化させながら、これ
ら回転素子を回転駆動するように構成した、回転ピスト
ン機械に関するものである。

これまでに、種々の回転ピストン機械が知られている
が、これらのいずれのものも種々の欠点を有していた。
特に、バランスの問題が頻繁に生じ、この種の既知の回
転ピストン機械はししばしば歪んだ円運動を行い、この
ため振動におよび雑音を発生する一方、非常に高い応力
が負荷されることになる。

上述した形式の公知の回転ピストン機械は、出現当初
（英国特許明細書第299767号）、種々の欠点があった。
簡単な寸法上の考察から推察されるように、ローリング
素子は内カムリングの軌道と各外ローラー間に遊びがな
いと、案内することが出来ない。これは内カム軌道のカ
ム寸法をどのようなものにしても不可能である。取り付
けられた種々のローラーを介して伝達される力は非常に
小さく、よって運動量に全く比例せず、効率が低かっ
た。負荷の変換領域、いわゆる、カム軌道の逆転位置に
おいてどのような相互作用も生じない。そこには死点が
存在する。各ローラーの軸受け方法に関しては何も記述
されておらず、明らかに解決されていない。上述した問
題点が原因となって、上記例示した回転ピストン機械は
不平衡状態で運転され、非常に効率が低いことがわか
る。

本発明の目的は非常に効率的に作動しかつ不平衡運転
に基因する種々の問題を発生することのない回転ピスト
ン機械を提供することにある。

本発明の課題解決手段によれば、上記形式の回転ピス
トン機械におけるケーシングの内部に回転可能に設けら
れたシャフトに、外周面に所定のカム軌道を形成した１
対の内カムリングを同軸状に固定し、上記ケーシングの
環状空間の内部に封止して配置された回転素子に、それ
ぞれ、内周面に上記内カムリングのカム軌道面と対向す
る所定のカム軌道面を形成した１対の外カムリングを固
定するとともにこれら外カムリングを上記シャフトと同
軸状に配置し、上記１対の内カムリング及び外カムリン
グにおける互いに対向するカム軌道面間に、それぞれ、
４つのローリング素子を配置するとともにローリング素
子を、それぞれ、上記ケーシングに固定したケージを介
して半径方向に移動可能にかつ円周方向に移動しないよ
うに保持し、上記シャフトが回転したとき、上記各回転
素子の回転速度及びこれら回転素子に互いに入れ違いに
取り付けられた各羽根間距離が周期的に変化するよう
に、上記シャフトと各回転素子間のトルク伝達を制御す
る、１対のカムアッセンブリが設けられる。

本発明におけるカムアッセンブリにより、２つの回転
素子は、動作時、これら回転素子の両側の作動室容積が
吸込口及び吐出口にしたがって周期的に変化させられ、
よって所望の動作モードが達成されるようになってい
る。

この場合、各カムアッセンブリ毎に、２つのカムリン
グのカム軌道面を介して最短ルートをもって力の伝達が
行われる。カム軌道上のあらゆる点で力束が確保され
る。また、遊びのない運転が確保される。この場合、カ
ムの形状寸法は均一な加速度値が得えられるように設計
される。この結果、加速トルクを低減させることができ
る。

回転素子に対し８つのローリング素子が遊びも無くか
つ緊締状態とすることができる。２つの回転素子３、４
とシャフト５間の力の伝達は、各ローリング素子の揚程
動作及びカム軌道面と各ローリング素子間での索引動
作、すなわちカム軌道面での各ローリング素子の転動に
よって行われる。

この場合、上記回転ピストン機械は、例えば、ガスコ
ンプレッサーとして作用させることが出来る。一方、上
記回転ピストン機械は、圧縮気体を個別の燃焼室に流入
させるとともに該燃焼室に燃料を供給し、その混合気体
に点火し、次いで該燃焼気体を環状作動室に帰還させて
上記回転素子を回転させるようにすれば、エンジンとし
て作用させることが出来る。

シャフトが回転し、したがって該シャフトに回転しな
いように固着した内カムリングが回転すると、該内カム
リングはローリング素子のローリング表面が半径方向外
方に向かって移動するにつれて該ローリング素子を外方
に押し出す。その結果、そのローリング素子は、外カム
リングにおける更に半径方向外方に延びるローリング軌
道面におけるある位置を目がけて移動し、外カムリング
が間接的に回転させられる。このようにして、シャフト
の回転運動が外カムリング、したがって回転素子に伝達
される。回転素子の回転速度及びその回転速度変化は内
及び外カムリングの軌道面の曲線形状によって定められ
る。ローリング素子が一旦最外側位置に到達すると、最
早、内カムリングから外カムリングにトルク伝達をおこ
なうことが出来ない。次に、上記シャフトの回転運動
は、上記一方のカムアッセンブリが再びトルック伝達を
可能となるまで他方のカムアッセンブリを介して行われ
る。

上記２つの回転素子のうち、一方の回転素子を上記カ
ムアッセンブリと接続するとともに他方の回転素子をシ
ャフトに直接固定することが考えられる。しかしなが
ら、この方法は当該回転ピストン機械を、最早、一様に
運転出来ず、余り有効なものではない。したがって、好
ましくは、各回転素子にそれぞれ１つ又は２組のカムア
ッセンブリを設けるようにする。

円筒状ローリング素子を使用する場合、各ローリング
素子間の間隔、したがってカム軌道の周辺長さにバラツ
キがあると、該円筒状ローリング素子は該カム軌道上で
適正に転動することが出来ず、部分的に滑動して摩擦損
を伴うこととなる。

ローリング素子の両端部に円錐状テーパー部を形成す
るとともに各カムリングに半径方向及び軸方向に所定関
数に従ったローリング軌道を形成すると好都合である。

このようにして、適当な関数を選定することにより、
各ローリング素子を、内カムリング及び外カムリングの
ローリング軌道面で一様に摩擦も無くかつ滑動すること
もなく、転動させることが出来る。この場合、ローリン
グ軌道の軸方向関数は半径方向関数から得られる。ロー
リング素子は、ある角度をもって所定の回転運動を行わ
せるようにすると、該ローリング素子を、確実に、両カ
ム軌道面で滑動することも無く転動させることが出来
る。これはローリング素子の有効直径を種々に変化させ
ることにより行われ、この場合、ローリング素子の有効
直径を変化させて該ローリング素子の有効直径が円錐形
状にしたがって出来る限り適正な値を有する位置に当該
軌道を軸方向に変位させることによって行われる。

上記ローリング素子並びに内及び外カムリングはラジ
アル平面に対し鏡面対称となるようにすると好都合であ
る。このようにすると、各ローリング素子が常に２重の
ローリング軌道面における２つの鏡面対称領域に位置決
めされて傾斜することがない。

上記内及び外各カムリングを鏡面対称半割体から形成
するようにすれば、特にその製造を簡略化を図ることが
できる。両カムリング半割体（当該軌道形状とは関係無
く）実質的に円錐台形部を有するようにすれば、特に外
リング半割体をより簡単に製造するとが出来る。このよ
うにすれば、当該装置全体の組み立てが更に簡略化され
る。

上記両カムリング半割体間に中間間隙を設け、これら
カムリング半割体を締結する際同時に軸方向にも緊締す
るようにすると、これらカムリング半割体は軸方向にお
ける緊張力により各ローリング素子に強固に押し付けら
れ、よって当該装置全体に遊びが存在しないようにされ
る。このような軸方向における緊張作用は上記カムリン
グにばね力を持たせることにより有効に行うことができ
る。

上述したように、好ましくは、各回転素子にそれぞれ
２組のカムアッセンブリを接続する。この場合、２組の
カムアッセンブリのうち、一方のカムアッセンブリは、
シャフトの半径方向平面に対し他方のカムアッセンブリ
と鏡面対称の関係にあるものとされ、該他方のカムアッ
センブリを上記一方のカムアッセンブリに直接的に連結
するとともに一方のカムアッセンブリにおける各ローリ
ング素子を、他方のカムアッセンブリにおける各ローリ
ング素子に対し45゜位相をずらして配置し、長手方向に
おける所定場所に取り付けるようにすれば、当該機械全
体のサイズを有効に縮小することができる。また、この
ように構成すれば、良好な平衡度が得られる。また、２
組のカムアッセンブリに対し、同一形状のカムリングを
用いるようにすれば、必要なカムリングの種類を低減す
ることができる。単に、２つの外カムリング半割体と２
つの内カムリング半割体とを製造するだけでよい。上記
２組のカムアッセンブリのうち、一方のカムアッセンブ
リを他方のカムアッセンッブリに対し逆関係をもって取
り付ける、言い換えれば、該一方のカムアッセンブリの
カム周面の軌道関数が他方のカムアッセンブリのカム周
面の軌道関数と正反対なものとすれば、２つの回転素子
とシャフト間で連続的な力の伝達が可能となり、したが
って一方のカムアッセンブリによるトルク伝達がないと
き、他方のカムアッセンブリによりトルク伝達が行われ
る。

回転素子の各羽根はシャフトの軸線を含む平面内で方
形としかつその対角線をシャフトの軸線に垂直とすると
ともに、ケーシングを２つの半割体から構成しかつ該ケ
ーシングの分割線を環状空間の中心平面内にあるように
とすると有利である。このようにすれば、特に環状空間
を簡単に製造することが可能であり、当該機械を簡単に
組み立てることが可能である。また、２つのケーシング
半割体間に可撓性シールおよび緊締具を設けるようにす
れば、斜め状のケーシング半割体はシャフトに対し45゜
をもって運動する各回転素子の表面に具合良く取り付け
られるので、該ケージング半割体をより強固に拘束して
良好な封止状態を得ることが出来る。

ケーシングに対するケージの角度位置を可変とすれ
ば、吸込及び吐出口の位置を変更することができる。こ
の場合、２つの回転素子の周期的回転運動が互いに同一
に維持されると、これに回転素子又は両者間に形成され
た作動空間は相異った時間で吸込及び吐出口と合致させ
られ、当該機械の動作モードを簡単に変更することがで
きる。

好都合な実施例においては、少なくとも半径方向の外
壁部分は可動かつ中空素子から形成され、該中空素子が
封止されるとともに、もし各羽根への接触圧力が低下し
て封止効果が低下すれば、そこに発生した漏洩流体によ
って再び各羽根が強固に押圧される。このようにして、
回転素子と封止空間の壁部間における封止作用を非常に
簡単にかつ好都合に自動調節することができる。

ケージにおいて各ローリング素子をベアリングシェル
又は滑りブロックを介して保持するようにすると有利で
ある。これらのベアリングシェル又は滑りブロックは各
ローリング素子が一方向にローリング運動を行いかつそ
の方向と垂直方向への運動を阻止するように歯のかみ合
わせを介してケージ内に固定される。

一般に、本発明の回転ピストン機械をコンプレッサー
として使用するときは、シャフトが駆動入力部とされ、
エンジンとして使用するときには、シャフトが出力部と
される。このような場合、シャフトと接続された２つの
回転素子又は部分をエンジン又は発電機の回転子と強固
に接続する一方、該エンジン又は発電機の固定子をケー
シングと接続するようにしてもよい。このような好まし
い実施例において、当該回転ピストン機械をコンプレッ
サーとして使用するときは、その駆動入力部はシャフト
ではなく直接２つの回転素子に作用するようにされる。
この場合、特に円板ロータ型エンジンを使用して回転素
子の回転速度を変化させることによりその駆動速度を有
効に変化させることができる。ローリング素子及びカム
軌道を介して２つの回転素子の回転速度を制御すれば、
シャフトを介して様々に強制的な補償又は適用を実行し
得る。この回転ピストン機械をエンジンとして使用する
場合も同様である。この場合、円盤ロータ型発電機の各
回転子は回転素子に強固に接続される。

本発明の装置において、回転素子に対し８つのローリ
ング素子を遊びが無いように設けるようにすれば、該回
転素子の耐力を有効に増大させることができる。その結
果、上述したように安定して高能率的に運転できること
に加え、回転素子に対し余分にベアリングを付加する等
の無駄を省くことができる。

本発明を、一実施例を示す添付図面とともに説明す
る。

第１図は２つの回転素子を有する環状空間の半径方向
断面図、 第２図は２つの回転素子の種々の位置を示す図、 第３図は本発明のカム軌道調節機構の原理図、 第４図は内カムリング、ローリング素子及び外カムリ
ングの軸方向断面図、 第５図はローリング素子及びケージ部分の外方から半
径方向に見た図、 第６図は内カムリングの側面図、 第７図は第６図の内カムリングの平面図、 第８図は外カムリングの側面図、 第９図は第８図の外カムリングの平面図、 第10図はケージ及びローリング素子の詳細案内図、 第11図は本発明の機械の断面図、 第12図は本発明のもう１つの実施例の環状作動室の軸
方向断面図、及び 第13図は本発明の更に別の実施例の機械であって、該
機械の第11図と同様の断面図である。

第１図は環状空間１を示し、該環状空間１はケージン
グ部分２により包囲されている。この環状空間１に、相
互にかみ合った２つの回転素子が設けられ、これらの回
転素子は羽根車3,4として設計されている。この実施例
において、羽根車３は羽根3a,3b,3c及び3dを有する一
方、羽根車４は羽根4a,4b,4c及び4dを有する。両羽根車
3,4は中心に配置された詳細に後述するシャフト５とに
より駆動される。6a〜6hは環状空間１の前方壁部に設け
られた吸入口及び排出口を示す。

本実施例の動作モードは次のとおりである。

シャフト５が反時計回りに動くと、羽根車３及び４は
詳細に後述するように別々の速度で時計回りに回転す
る。例えば、図示する位置において、羽根車４は羽根車
３よりも速い速度で時計回りに回転する。この場合、羽
根車の羽根3dと4a間の作動室が増大し、よって吸入口6a
を介してガスが吸入される。次いで、該吸入口6aはゆっ
くりした速度の羽根3dによって閉じられる。この瞬間か
ら、羽根3dは羽根4aよりも速い速度で運動を行い、よっ
てこの２つの羽根3d,4a間の作動作動空間が低減すると
ともに該両羽根が移動して該作動空間が排出口6bを越え
て移動するまでガスが圧縮され、該ガスはそこから逃散
することが出来ない。このとき、羽根3dは羽根4aまで移
動可能であり、よってガスはそこで完全に圧搾される。

この動作モードはコンプレッサーとか内燃エンジンと
か適用することができる。この場合には、燃焼室とか、
燃料系統等を設ける必要がある。

第２図は上述した作動サイクルの４つの位相を示す。
２つの回転素子が90゜回転すると、次の新しい作動サイ
クルが開始される。

第３図は本発明に関連したカム軌道調節機構の原理説
明図である。第３図の半径方向断面図において、内側に
内カムリング７がシャフト５に回転しないように取り付
けられ、外側に外カムリング８が設けられる。該外カム
リング８は回転素子３、４と接続される。内及び外カム
リング７及び８のカム軌道間に90゜の角度間隔をもって
４つのローリング素子９が配置される。これらローリン
グ素子９はケージング２にケージを介して固定される。
各ローリング素子９は半径方向に沿って内方及び外方に
のみ移動可能とされ、シャフト５の回転方向並びに内及
び外カムリング７、８の回転方向には移動しないように
されている。

第３図の左側図に示される位置から中央図に示される
位置への移行時に見られるように、内カムリング７が半
時計方向に回転すると、該内カムリング７の外周面は各
ローリング素子９を半径方向外方に押し付ける。その結
果、これらローリング素子９に対する押し付けを緩和す
るように、外カムリング８が時計方向に回転する。上記
２組のカムアッセンブリのうち、一方のカムアッセンブ
リが第３図の中央図に示される位置に到達し、引き続
き、第３図の右側図に示される位置に到達するまで、他
方のカムアッセンブリが同様の回転動作を行い、上記一
方のカムアッセンブリは、再び、左側図に示される開始
位置に相当する状態に戻る。このようにして、シャフト
５の回転運動は環状空間１内の回転素子３及び４による
互いに相異った回転運動に変換される。この互いに相異
なる回転運動は、各カムアッセンブリの内及び外カムリ
ング７及び８の曲線形状によって定められる。

第３図中に示される角度α及びβは互いに異なった大
きさとされ、本発明におるカムアッセンブリの動作が容
易に理解できる。シャフト５が内カムリング７と一緒に
半時計回りに45℃回転する、すなわち、第３図中、黒丸
を付して示される内カムリング７の頂部が垂直位置から
左側図に示される位置に回転したとき、該内カムリング
７とローリング素子９を介して駆動される外カムリング
８は時計回りに45゜より大きい角度αを回転する。次い
で、シャフト５がさらに反時計回りに45゜回転すると、
第３図の中央図に示されるように、外カムリング８は上
記角度αより小さい角度βを回転する。角度αと角度β
と加算値は90゜である。角度αとβが相異することに対
応して、両回転素子３及び４の角速度が相異している。
このようにして、両回転素子３及び４に入れ違いに取り
付けられた羽根距離、すなわち、隣接する羽根により画
定される部屋容積が周期的に変化させられる。

各ローリング素子９が円筒体とされると、これらロー
リング素子９は内及び外カムリング７及び８の軌道上を
一様に転動できず、対応するカム軌道曲線部が互いに異
なっているので軸方向に滑動することになる。この軸方
向の滑動は、第４図に示すように、本発明にしたがって
各ローリング素子９の断面形状を二重円錐形とすること
により防止することが出来る。このようなローリング素
子９はローリング時に種々の有効直径を有することが分
かる。例えば、図中、左側部に数字符号10を付して示す
ように、外カムリング８でのローリング時の平均実効直
径が示される一方、右側部に数字符号11を付して示すよ
うに、内カムリング７でのローリング時の平均実効直径
が示される。これらの平均ローリング直径を参照する
と、カムリングとローリング素子間の接間面が数字で定
義される線ではなくある幅寸法を有していることが明ら
かである。

第４図に示されるように、カムリング７及び８は一体
物として設計されず、各リング７、８はそれぞれ２つの
カムリング半割体7aと7bおよび8aと8bから構成される。
これら両半割体は鏡面対称形とされる。ローリング素子
９はローリング軌道領域7c及び8cにおいてのみ該カムリ
ング半割体と接触している。

各ローリング素子９はケージ内に保持され、該ケージ
は第４図においてローリング素子９の前方部及び後方部
が描かれている。このケージ部分の平面図が第５図に示
される。

各ローリング素子９は２つのベアリングシェル12によ
って支持されて転動可能とされる。各ベアリングシェル
12は外側面に歯部を有し、該歯部はケージ14の対応する
ラック歯部13とかみ合っている。このようにして、ロー
リング素子９は第５図に示すように前後に、即ち、第４
図に示す回転ピストン機械において、半径方向又は上方
向もしくは下方向に移動可能とされる。しかしながら、
ケーシングに対し回転方向の移動、即ち第５図における
左右の運動は阻止される。

第６図は内カムリング半割体7aの側面図を示す。

第７図は上記内カムリング半割体7aの平面図を示す。

実質的に斜め状に連続する外表面部が示される。該表
面は円錐台形状とされ、該円錐台形体にローリング素子
９用のローリング軌道7cが隆起部として設けられてい
る。

第６図及び第７図から分かるように、ローリング軌道
7cは半径方向及び軸方向の両方向に所望のトルク伝達動
作に対応する関数をもって形成されている。

第８図及び第９図は半割外カムリング8aの断面図（第
８図）と平面図（第９図）を対応させて示す。該図面に
隆起状のローリング軌道8cが示される。

第10図はケージ14におけるローリング素子９の支持状
態の詳細を軸方向に見て部分的に切除して示す説明図で
ある。該図面にローリング軌道と一緒にカムリングが示
される。

第11図は本発明の機械を軸方向に見てその半横断面図
である。該機械の左側に連続する残りの半横断面部分が
第11図に示す半横断面部分と実質的に鏡面対称関係とな
るように形成されている。

ケーシング２内に、駆動シャフト５が間座スリーブ1
5、半径方向及び軸方向ベアリング16及び17、ケーシン
グフランジ18を介して回転可能に支持されている。上記
間座スリーブ15の外側に継手フランジ19及びナット20が
取り付けられる。上記間座スリーブ15の内側に２組のカ
ムアッセンブリが設けられ、この両カムアッセンブリは
回転素子３を回転駆動する。２組のカムアッセンブリの
うち、内側のカムアッセンブリにおける内カムリング７
の右側に間座スリーブ21が取り付けられ、該間座スリー
ブ21の他端部側に、上記２組のカムアッセンブリと同様
に、もう１つの回転素子４に対する２組のカムアッセン
ブリ（図示しない）が取り付けられる。このようにし
て、駆動シャフト５が各２組のカムアッセンブリを介し
てそれぞれ回転素子３及び４を駆動するようになっい
る。

ナット20を緊締すると、内カムリング７の２つのカム
リング半割体が間座スリーブ15及び21並びに当該機械に
おける左側部（図示しない）における対応する押圧部材
を介して互いに押し付けられ、よって各ローリング素子
９は外方に押圧されて外カムリング８とぴったりと接触
させられる。これらの外カムリング８は同様にして２つ
の半割体から形成され、ジャケットスリーブ22内に回転
しないように取り付けられ、該ジャケットスリーブ22は
回転素子３と接続される。封止フランジ23は各外カムリ
ング８を堅固に保持するのみならず、互いに対向して押
圧させ、各ローリング素子９の押圧力に対する反力を発
生させる。このように内カムリング７及び外カムリング
８の両半割体は、互いに押圧するばね部材を介して緊締
するようにしてもよい。

ローリング素子９が装着されるケージ14は最終的にケ
ーシングフランジ18に固定されるとともに他端部でラッ
ク歯24を介して他方の対応するケージに回転しないよう
に固定される。このようにして、上記ケージ14はケーシ
ング２に対し円周方向に固定される。ケーシング２に対
するケージ14の配置角度は調節ベアリング25を介して該
ケーシング２に対するケーシングフランジ18の配置角度
を変えることにより変更することが出来る。

26〜30は封止部材、31は半割ケーシング間の封止部材
である。32はケージ14と回転素子３間の滑りスリーブで
ある。

上述したように、ケーシング２は２つの半割体から形
成され、それらの半割体間の分割線33に封止部材31が設
けられる。回転素子３、４の各羽根と環状空間壁間の封
止効果が劣化すれば、穴34を挿通せしめたボルトを緊締
することにより２つのケーシング半割体を互いに密接せ
しめられ、該環状空間において回転素子３及び４がケー
シングの壁部に対し良好な密接状態となり、このように
して封止効果が改善される。

第12図の実施例において、回転素子３及び４の各羽根
（第12図においては丁度見られない）がケーシング壁２
と直接接触しておらず、可撓性を有するとともに封止状
に装着された壁部材35と接触している。もし上記壁部材
35がへこむと、回転素子３と該壁部材35間の封止ギャッ
プ36は拡大し、又は回転素子４と上記壁部材35に対応す
る壁部37間の封止ギャップ36が拡大する。この結果、加
圧ガスが該封止ギャップ36（及び他側の封止ギャップ3
6）に侵入するとともに開口38を通過して該壁部35の背
後の空洞部に浸入し、これによって回転素子の各羽根に
対向して該素子35を矢印39で示す方向に沿って内方に押
圧する。このようにして封止作用が自動調節されるよう
になっている。

第13図の実施例において、エンジン又は発電機40の各
回転素子42が回転素子３、４と直接接続される。第13図
はエンジン又は発電機の回転子42がジャケットスリーブ
22を介して回転素子３に固定された状態を示す。対応す
るもう１つのエンジン又は発電機に上記したものと同様
の図示しない回転子が回転素子４に固定される。この場
合、上記エンジン又は発電機の固定子41はケーシング２
に固着される。この実施例においては、シャフト５を介
して入力又は出力駆動されるのではなく、回転素子３及
び４がエンジン40により直接駆動されるか又は回転素子
３及び４が発電機40を直接駆動し、シャフト５及びカム
アッセンブリ（７、８及び９）を介して回転素子３及び
４の回転駆動が有効に調整されるようになっている。

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体媒質を介して作動する回転ピストン機
   械であって、 環状空間（１）を形成し、該環状空間（１）を包囲する
   壁部に複数の作動流体用吸口及び吐出口（6a〜6h）が設
   けられたケーシング（２）、 上記ケーシング（２）の内部に回転可能に設けられたシ
   ャフト（５）、及び上記ケーシング（２）の環状空間
   （１）の内部に封止されるとともに上記シャフト（５）
   に対し同軸状に配置された、１対の回転素子（３、４）
   を有し、これら回転素子（３、４）にそれぞれ半径方向
   に延びる４つの扇形状の羽根（3a〜3d、4a〜4d）が取り
   付けられ、これら羽根（3a〜3d、4a〜4d）は一方の回転
   素子に取り付けれた１つの羽根が他方の回転素子に取り
   付けられた隣接する２つの羽根間に位置するように互い
   に入れ違いに配置され、作動時、これら隣接する羽根間
   に画定された作動室容積が周期的に変化するようにし
   た、回転ピストン機械において、 上記シャフト（５）に、外周面に所定のカム軌道を形成
   した１対の内カムリング（７）を同軸状に固定し、 上記各回転素子（３、４）に、それぞれ、内周面に上記
   内カムリング（７）のカム軌道面と対向する所定のカム
   軌道面を形成した１対の外カムリング（８）を固定する
   とともにこれら外カムリング（８）を上記シャフト
   （５）と同軸状に配置し、 上記１対の内カムリング（７）及び外カムリング（８）
   における互いに対向するカム軌道面間に、それぞれ、４
   つのローリング素子（９）を配置するとともにこれらロ
   ーリング素子（９）を、それぞれ、上記ケーシング
   （２）に固定したケージ（14）を介して半径方向に移動
   可能にかつ円周方向に移動しないように保持し、上記シ
   ャフト（５）が回転したとき、上記各回転素子（３、
   ４）の回転速度及びこれら回転素子（３、４）に互いに
   入れ違いに取り付けられた各羽根（3a〜3d、4a〜4d）間
   距離が周期的に変化するように、上記シャフト（５）と
   各回転素子（３、４）間のトルク伝達を制御する、１対
   のカムアッセンブリ（７、８、９）を設けたことを特徴
   とする、回転ピストン機械。
2. 【請求項２】シャフト（５）と１対の回転素子（３、
   ４）間に、それぞれ、該シャフト（５）と各回転素子
   （３、４）間のトルク伝達を制御する、２組のカムアッ
   センブリ（７、８、９）を設けた、第１項記載の回転ピ
   ストン機械。
3. 【請求項３】カムアッセンブリ（７、８、９）の内及び
   外カムリング（７、８）のカム軌道面間に配置される各
   ローリング素子（９）の両端が円錐台形状に形成され
   た、第１項又は第２項記載の回転ピストン機械。
4. 【請求項４】１対のカムアッセンブリ（７、８、９）に
   おける各ローリング素子（９）並びに内及び外カムリン
   グ（７、８）がシャフト（５）の半径方向平面に関し鏡
   面対称関係をもって配置された、第３項記載の回転ピス
   トン機械。
5. 【請求項５】カムアッセンブリ（７、８、９）における
   内及び外カムリング（７、８）がそれぞれ互いに鏡面対
   称関係にある２つの半割体（7a、7b、8a、8b）を用いて
   形成された、第４項記載の回転ピストン機械。
6. 【請求項６】全てのカムアッセンブリ（７、８、９）の
   内及び外カムリング（７、８）が長手軸に沿って相互に
   緊締された、第５項記載の回転ピストン機械。
7. 【請求項７】カムアッセンブリ（７、８、９）の内及び
   外カムリング（７、８）がシャフト（５）に同軸状にか
   つ縦列状にばね部材を介して互いに緊締して取り付けら
   れた、第６項記載の回転ピストン機械。
8. 【請求項８】シャフト（５）と１対の回転素子（３、
   ４）間にそれぞれ設けられた２組のカムアッセンブリ
   （７、８、９）において、一方のカムアッセンブリ
   （７、８、９）の内及び外カムリング（７、８）と他方
   のカムアッセンブリ（７、８、９）の内及び外カムリン
   グ（７、８）とが互いに半径方向平面に関し鏡面対称関
   係を有する形態とされるとともに上記シャフト（５）に
   同軸状にかつ縦列状に取り付けられ、上記一方のカムア
   ッセンブリの内及び外カムリング（７、８）のカム軌道
   面間に配置されたローリング素子（９）が上記他方のカ
   ムアッセンブリの内及び外カムリング（７、８）のカム
   軌道面間に配置された対応するローリング素子（９）に
   対し45゜位相をずらして配置された、第２項〜第７項の
   いずれかに記載の回転ピストン機械。
9. 【請求項９】各回転素子（３、４）に取り付けられた羽
   根（3a〜3d、4a〜4d）がシャフト（５）の長手軸を含む
   平面における断面形状を方形とするとともに該方形の１
   つの対角線が上記シャフト（５）の長手軸に対し垂直と
   する一方、ケーシング（２）が２つの半割体から形成さ
   れるとともに該ケーシング（２）の分割線（33）が環状
   空間（１）の中心平面内に存在するようにした、第１項
   〜第８項のいずれかに記載の回転ピストン機械。
10. 【請求項１０】ケーシング（２）における各ケージ（1
    4）の固定角度位置が可変とされた、第１項〜第９項の
    いずれかに記載の回転ピストン機械。
11. 【請求項１１】環状空間（１）の少なくとも半径方向の
    外壁部分が可動中空素子（35）により形成され、該可動
    中空素子（35）に封止部材を取り付け、各羽根に印加さ
    れる接触圧力が低下して封止作用が低下したとき、それ
    に基づき生じた漏洩流体基により上記羽根を反対方向に
    押し返すようにした、第１項〜第10項のいずれかに記載
    の回転ピストン機械。
12. 【請求項１２】各ローリング素子（９）がベアリングシ
    ェル又は滑りブロック（12）を介してケージ（14）の内
    部に保持され、これらローリング素子（９）が上記各ケ
    ージ（14）の内部に設けたかみ合わせ歯部（13）を介し
    て一方向に転動可能とされた、第１項〜第11項のいずれ
    かに記載の回転ピストン機械。