JP5482764B2 - 流体機械 - Google Patents
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Description
ピストン(141)が往復摺動するシリンダ穴(132)、およびシリンダ穴(132)に流体を供給・排出するための供給排出路(133)を有し、シリンダ穴(132)の軸線(A2)に対して非平行な回転軸(A1)を中心として回転運動をするローター(13)と、
ローター(13)の外周側に配置されたカム(111、115)と、
ピストン(141)と一体的に往復運動し且つカム(111、115)に摺動する摺動部(15)と、
シリンダ穴(132)に供給される流体が流通する供給路(123、103、108)、およびシリンダ穴(132)から排出された流体が流通する排出路(124、109)が、ローター(13)の回転運動に伴って供給排出路(133)と交互に連通するように形成された流体供給排出部(12、10)とを備え、
流体供給排出部(12、10)は平板状に形成され、この平板状の流体供給排出部(12、10)がローター(13)の平坦面直下の位置に積層配置され、
供給路(123、103、108)は、流体供給排出部(12、10)の平板状の板厚方向に貫通するように形成され、
摺動部(15)がカム(111、115)に摺動することによってピストン(141)の往復運動とローター(13)の回転運動とが変換され、
ピストン(141)がローター(13)の外周側に向かって運動する第1行程では、供給排出路(133)が供給路(123、103、108)と連通し、ピストン(141)が第1行程と反対側に運動する第2行程では、供給排出路(133)が排出路(124、109)と連通することを特徴とする。
供給排出路(133)は、供給路(123、103、108)および排出路(124、109)と、ローター(13)の回転軸(A1)と平行な方向に連通することを特徴とする。
ローター(13)は、シリンダ穴(132)および供給排出路(133)をピストン(141)と同数の複数個ずつ有し、
ローター(13)の回転位置にかかわらず、複数個の供給排出路(133)のうち少なくともいずれか1つの供給排出路(133)が供給路(123、103、108)に連通することを特徴とする。
以下、本発明の第1実施形態を説明する。本実施形態の流体機械は、流体のエネルギーを機械的エネルギーに変換するものであり、図1(a)に上面図、図1(b)に図1(a)の断面図を示す。図1(b)中の上下の矢印は、流体機械の設置状態における上下方向(天地方向)を示している。
上記第1実施形態では、カム111が略三角形状に形成されているが、本第2実施形態では、図7に示すように、カム115が、ローター13の回転軸A1に対して偏心した円形状に形成されている。
(1)上記各実施形態では、蒸気のエネルギーを機械的エネルギーに変換する例を示したが、蒸気に限定されることなく、種々の流体のエネルギーを機械的エネルギーに変換することができる。
13 ローター
15 カムフォロア(摺動部)
111 カム
123 供給路
124 排出路
132 シリンダ穴
133 供給排出路
141 ピストン
A1 ローターの回転軸
A2 シリンダ穴の軸線
Claims (7)
- 往復運動をするピストン(141)と、
前記ピストン(141)が往復摺動するシリンダ穴(132)、および前記シリンダ穴(132)に流体を供給・排出するための供給排出路(133)を有し、前記シリンダ穴(132)の軸線(A2)に対して非平行な回転軸(A1)を中心として回転運動をするローター(13)と、
前記ローター(13)の外周側に配置されたカム(111、115)と、
前記ピストン(141)と一体的に往復運動し且つ前記カム(111、115)に摺動する摺動部(15)と、
前記シリンダ穴(132)に供給される流体が流通する供給路(123、103、108)、および前記シリンダ穴(132)から排出された流体が流通する排出路(124、109)が、前記ローター(13)の回転運動に伴って前記供給排出路(133)と交互に連通するように形成された流体供給排出部(12、10)とを備え、
前記流体供給排出部(12、10)は平板状に形成され、前記平板状の流体供給排出部(12、10)が前記ローター(13)の平坦面直下の位置に積層配置され、
前記供給路(123、103、108)は、前記流体供給排出部(12、10)の前記平板状の板厚方向に貫通するように形成され、
前記摺動部(15)が前記カム(111、115)に摺動することによって前記往復運動と前記回転運動とが変換され、
前記ピストン(141)が前記ローター(13)の外周側に向かって運動する第1行程では、前記供給排出路(133)が前記供給路(123、103、108)と連通し、前記ピストン(141)が前記第1行程と反対側に運動する第2行程では、前記供給排出路(133)が前記排出路(124、109)と連通することを特徴とする流体機械。 - 前記ローター(13)および前記流体供給排出部(12、10)は、前記回転軸(A1)と平行な方向に重ねられ、
前記供給排出路(133)は、前記供給路(123、103、108)および前記排出路(124、109)と、前記回転軸(A1)と平行な方向に連通することを特徴とする請求項1に記載の流体機械。 - 前記シリンダ穴(132)は、前記回転軸(A1)と平行な方向から見た時に前記軸線(A2)が前記回転軸(A1)に対してずれるように形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の流体機械。
- 前記カム(111)は、非円形状に形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の流体機械。
- 前記カム(115)は、前記回転軸(A1)に対して偏心した円形状に形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の流体機械。
- 前記ピストン(141)を複数個備え、
前記ローター(13)は、前記シリンダ穴(132)および前記供給排出路(133)を前記ピストン(141)と同数の複数個ずつ有し、
前記ローター(13)の回転位置にかかわらず、前記複数個の供給排出路(133)のうち少なくともいずれか1つの供給排出路(133)が前記供給路(123、103、108)に連通することを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の流体機械。 - 前記シリンダ穴(132)への吸気が開始する位置から、前記シリンダ穴(132)への吸気が終了する位置までの回転角度(θ)は、常にいずれかの前記ピストン(141)が押されることができる角度以上、前記ピストン(141)が伸びきるのに必要な角度以下であることを特徴とする請求項6に記載の流体機械。
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