JP6074819B2 - ローター・セット、内燃機関、流体ポンプ、流体圧縮機、および機械 - Google Patents

Description

本発明は、流体機械に関するものである。

内燃機関は、ガスタービンエンジンなどの速度型と、レシプロエンジンなどの容積型に分類される。

容積型エンジンは主として、ピストン、シリンダー、コンロッドおよびクランクシャフトから構成されるレシプロエンジンが、自動車用エンジンに採用され、ガソリンエンジン（火花点火機関、オットーサイクル）やディーゼルエンジン（圧縮自着火機関、ディーゼルサイクルまたはサバテサイクル）として市販されている。

ところで、容積型エンジンには、レシプロエンジン以外に、ヴァンケル型ロータリーエンジン（非特許文献１があり、マツダから量産されていた。

「ヴァンケルの考えたエンジンは、レシプロエンジンのシリンダーに相当するケーシングを『まゆ形』とし、その中に三角形をした『おむすび形』のローターと呼ぶ、レシプロエンジンのピストンに相当する回転体を置いたものだった。ローターを出力軸のエキセントリック・シャフトに取り付け、ローターギヤをエンジンのサイド・ハウジングに固定されたステーショナリーギヤの回りを回転させると『ロータリーピストン式ロータリーエンジン』ができる」（非特許文献１より）
ヴァンケル型ロータリーエンジンでは、繭型（ペリトロコイド曲線）の「ローター・ハウジング」の中を「ルーローの三角形」の「ローター」が、繭型ケーシングの中央に配置されるエキセントリック・シャフトとローターギヤ・ステーショナリーギヤの効果によって、その３頂点をローター・ハウジングに接しながら偏心回転（注：公転および自転で置き換えられる）する間に、繭型ケーシングと疑似三角形ローターとの間の空間に充填された作動流体（予混合気：燃料と空気の混合気）の圧縮・火花点火・膨張・掃気が行われ、エキセントリック・シャフトへ動力が出力されるものである。

ロータリーエンジンは、レシプロエンジンと比較し、ピストンの往復動がないため、低振動であると一般には言われるが、ローターの偏心回転に起因する振動をローター単独で除去することは不可能であり、代替え措置として、振動を相殺するために、繭型ケーシングと疑似三角形ローターのセットをエキセントリック・シャフトを介して多段に連接させ
る必要があった。

流体機械で重要となる，作動流体のシールについては，まず，容積型のエンジンについてみると，ヴァンケル型ロータリーエンジンでは、ローター頂辺の漏れ止め（アペックスシール）やローターとサイド・ハウジング間の「サイドシール」が必要である。また，ピストンエンジンでは，ピストンリングを必要とする。

一方，速度型の内燃機関であるガスタービンエンジンでは、接触型のシールは用いられておらず、ケーシングと動翼の間は、わずかに隙間を設けられ、摺動抵抗は発生しない。

しかし，速度型のエンジンは，インペラー、動翼、静翼の設計や性能向上には、翼まわりの流れの解析など高度な設計開発技術が要求され，設計は容易ではない。

反対に，容積型内燃機関ではシリンダーやローターの形状の設計が比較的容易であり，所定の性能を引き出し易い。

以上を鑑みれば，この技術分野においては，構成部品の往復運動や偏心運動が無く，作動流体の非接触シールが可能である，といった特徴を具備する容積型熱機関が提供されることが望まれる。また，前記特徴を有する容積型熱機関は，前記特徴を有する流体機械としての利用も可能であるため，広い産業分野において利用が望まれる。

特開平６−２６３４９号公報

荒井久治："エンジン進化の軌跡（蒸気エンジンから環境エンジンへ）"、山海堂、第１６章、ｐｐ.１４５−１５５

本発明は、ローターの偏心回転に起因する振動がない機械、ならびにその構成部品であるローター・セットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のローター・セットは、１個以上の第１ローターと、１個以上の第２ロータとを備えたローター・セットであって、前記１個以上の第１ローターにそれぞれ対応する１本以上の第１ロータ軸と、前記１個以上の第２ロータにそれぞれ対応する１本以上の第２ロータ軸とは、互いに平行であり、前記１本以上の第１ロータ軸の各々は、前記１本以上の第２ロータ軸の少なくとも１本と軸間距離Ｌだけ離れており、前記第１ローターは、前記第１ローター軸に垂直な断面が前記第１ローター軸を中心として半径Ｒｃの略円弧形状となる第１ローター基礎部と、前記第１ローター基礎部から前記第１ローター軸に非平行な方向に突出する１個以上のサイクロイド凸部と、を有し、前記１個以上のサイクロイド凸部の各々の外縁には、サイクロイド凸部曲線部が、外部に対して凸に２個形成されており、前記第２ローターの外周には、前記第２ローター軸に垂直な断面が前記第２ローター軸を中心として半径Ｒｔ＝Ｌ−Ｒｃの略円弧形状となる１個以上の第２ローター刃先面と、前記１個以上の第２ローター刃先面の端にある複数の凹部刃先角部のうち隣り合う凹部刃先角部の間において、前記１個以上のサイクロイド凸部のいずれかと噛み合うために凹設された１個以上の第２ローター凹部と、を有し、前記１個以上のサイクロイド凸部毎に２個形成された前記サイクロイド凸部曲線部の各々は、前記第１ローター軸に垂直な断面において、前記第１ローター軸が中心の半径Ｒｃの円を定円とし、前記第２ローター軸が中心の半径Ｒｔの円を動円とした場合に、前記動円上の前記複数の凹部刃先角部のいずれか１つが描く外転サイクロイド曲線となっていることを特徴とするローター・セットである。

本発明の第１実施形態の説明図である。 サイクロイド・ローター有効作動部とトロコイド・ローター有効作動部の形状の創成方法「除去創成法」の説明図である。 サイクロイド・ローター有効作動部とトロコイド・ローター有効作動部の形状の創成方法「除去創成法」の説明図である。 サイクロイド・ローター有効作動部とトロコイド・ローター有効作動部の形状の創成方法「除去創成法」の説明図である。 本発明の主要部品（サイクロイド・ローターおよびトロコイド・ローター）の有効作動部分の基本設計の説明図である。 本発明のサイクロイド・ローターのサイクロイド・ローター図形の説明図である。 本発明のトロコイド・ローターのトロコイド・ローター図形の説明図である。 本発明のトロコイド・ローター図形のトロコイド凹部の説明図である。 本発明のローター有効作動部の凹凸部の形状と配置規則の説明図である。 本発明のローター有効作動部の凹凸部の形状と配置規則の説明図である。 本発明のローター有効作動部の凹凸部の形状と配置規則の説明図である。 本発明のローター・セットの三次元立体形状の例である。 本発明の三次元ローター・セットとローター・ケーシングの立体図である。 本発明のフランジ体を片側に具備したサイクロイド・ローターとローター・セットの立体図である。 本発明のフランジ体を片側に具備したトロコイド・ローターとローター・セットの立体図である。 本発明のフランジ体を両側に具備したローター・セットの立体図である。 本発明のフランジ体を片側に具備したサイクロイド・ローターとフランジ体を片側に具備したトロコイド・ローターとからなるローター・セットの立体図である。 本発明のギヤ部を有するローター・セットの説明図である。 本発明のギヤ部を有するローター・セットの作動状況の説明図である。 本発明のサイクロイド・ローターの製造方法の説明図である。 本発明のサイクロイド・ローターの製造方法の説明図である。 本発明のサイクロイド・ローターの製造方法の説明図である。 本発明のトロコイド・ローターの製造方法の説明図である。 本発明のトロコイド・ローターの製造方法の説明図である。 本発明のローター・ケーシングの設計と主要部分の組み合わせ方の説明図である。 本発明の第１実施形態におけるローターの回転に伴う空間形成の様子の説明図である。 本発明の第１実施形態におけるローターの回転に伴う空間形成の様子の説明図である。 本発明の第１実施形態におけるローターの回転に伴う空間形成の様子の説明図である。 本発明の第１実施形態におけるローターの回転に伴う空間形成の様子の説明図である。 本発明の第２実施形態における１本のサイクロイド・ローターと２本のトロコイド・ローターが直線的に配置された構成例を示す図である。 本発明の第２実施形態における１本のサイクロイド・ローターと２本のトロコイド・ローターが非直線的に配置された構成例を示す図である。 本発明の第２実施形態における１本の固定サイクロイド・ローターと１本あるいは２本のトロコイド・ローターおよび回転ローター・ケーシングによる例を示す説明図である。 本発明の第２実施形態における１本の固定サイクロイド・ローターと１本あるいは２本のトロコイド・ローターおよび回転ローター・ケーシングによる例を示す説明図である。 本発明の第４実施形態におけるサイクロイド・ローターの凸部の数Ｎｃとトロコイド・ローターの凹部の数Ｎｔが、Ｎｃ＝２およびＮｔ＝３の場合の送風機、流体圧送機、ポンプとしての実施例を示す説明図である。 本発明の第４実施形態におけるサイクロイド・ローターの凸部の数Ｎｃとトロコイド・ローターの凹部の数Ｎｔが、Ｎｃ＝２およびＮｔ＝３の場合の送風機、流体圧送機、ポンプとしての実施例を示す説明図である。 本発明の第４実施形態におけるサイクロイド・ローターの凸部の数Ｎｃとトロコイド・ローターの凹部の数Ｎｔが、Ｎｃ＝２およびＮｔ＝３の場合の送風機、流体圧送機、ポンプとしての実施例を示す説明図である。 本発明の第４実施形態におけるサイクロイド・ローターの凸部の数Ｎｃとトロコイド・ローターの凹部の数Ｎｔが、Ｎｃ＝２およびＮｔ＝３の場合の送風機、流体圧送機、ポンプとしての実施例を示す説明図である。 本発明の第４実施形態におけるサイクロイド・ローターの凸部の数Ｎｃとトロコイド・ローターの凹部の数Ｎｔが、Ｎｃ＝２およびＮｔ＝３の場合の送風機、流体圧送機、ポンプとしての実施例を示す説明図である。 本発明の第４実施形態におけるサイクロイド・ローターの凸部の数Ｎｃとトロコイド・ローターの凹部の数Ｎｔが、Ｎｃ＝２およびＮｔ＝３の場合の送風機、流体圧送機、ポンプとしての実施例を示す説明図である。 本発明の第５実施形態におけるサイクロイド・ローターの凸部の数Ｎｃとトロコイド・ローターの凹部の数ＮｔがＮｃ＝２およびＮｔ＝３の場合の空気圧縮機としての実施例を示す説明図である。 本発明の第５実施形態におけるサイクロイド・ローターの凸部の数Ｎｃとトロコイド・ローターの凹部の数ＮｔがＮｃ＝２およびＮｔ＝３の場合の空気圧縮機としての実施例を示す説明図である。 本発明の第５実施形態におけるサイクロイド・ローターの凸部の数Ｎｃとトロコイド・ローターの凹部の数ＮｔがＮｃ＝２およびＮｔ＝３の場合の空気圧縮機としての実施例を示す説明図である。 本発明の第５実施形態におけるサイクロイド・ローターの凸部の数Ｎｃとトロコイド・ローターの凹部の数ＮｔがＮｃ＝２およびＮｔ＝３の場合の空気圧縮機としての実施例を示す説明図である。 本発明の第５実施形態におけるサイクロイド・ローターの凸部の数Ｎｃとトロコイド・ローターの凹部の数ＮｔがＮｃ＝２およびＮｔ＝３の場合の空気圧縮機としての実施例を示す説明図である。 本発明の第５実施形態における図４０および図４１に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第５実施形態における図４０および４１に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第５実施形態における図４０および４１に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第５実施形態における図４０および４１に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第５実施形態における図４２に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第５実施形態における図４２に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第５実施形態における図４２に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第５実施形態における図４２に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第５実施形態における図４２に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態におけるサイクロイド・ローターの凸部の数Ｎｃとトロコイド・ローターの凹部の数Ｎｔが、Ｎｃ＝２およびＮｔ＝３の場合の内燃機関としての実施例を示す説明図である。 本発明の第６実施形態におけるサイクロイド・ローターの凸部の数Ｎｃとトロコイド・ローターの凹部の数Ｎｔが、Ｎｃ＝２およびＮｔ＝３の場合の内燃機関としての実施例を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図５４（１）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図５４（１）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図５４（１）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図５４（１）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図５４（１）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図５４（１）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図５４（１）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図５４（２）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図５４（２）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図５４（２）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図５４（２）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図５４（２）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図５４（２）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図５４（２）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図５４（２）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動空間の体積変化と圧力変化とを示す説明図である。 本発明の第７実施形態におけるサイクロイド・ローターの凸部の数Ｎｃとトロコイド・ローターの凹部の数Ｎｔが、Ｎｃ＝２およびＮｔ＝３の場合の可変供給量、可変膨張比の内燃機関としての実施例を示す説明図である。 本発明の第７実施形態における１サイクロイド・ローターと２トロコイド・ローターと固定ローター・ハウジングによる構成の内燃機関を示す説明図である。 本発明の第７実施形態における１サイクロイド・ローターと２トロコイド・ローターと固定ローター・ハウジングによる構成の内燃機関を示す説明図である。 本発明の第７実施形態における図７２（１）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第７実施形態における図７２（１）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第７実施形態における図７２（１）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第７実施形態における図７２（１）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第７実施形態における図７２（１）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第７実施形態における図７２（１）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第７実施形態における図７２（１）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第７実施形態における図７２（１）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第７実施形態における図７２（１）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図７２（２）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図７２（２）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図７２（２）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図７２（２）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図７２（２）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図７２（２）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図７２（２）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図７２（２）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。 本発明の第６実施形態における図７２（２）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す説明図である。

（第１実施形態）
図１に、本発明の内燃機関の実施例の一例を示す。

図１の下図は「有効作動部」の断面図（A−A断面）であり、上図は回転軸を含む断面B
−Bの断面図である。

ここで、「有効作動部」とは、サイクロイド・ローター，トロコイド・ローターおよびローター・ケーシングの各部分に於いて、作動流体に対し、圧縮・膨張などの作用を実施する部分を指す。具体例としては、各ローターに対しては、軸棒やフランジ以外の部分を指し、また、ローター・ケーシングにおいては、サイド・ハウジング内壁および、ローター・ハウジングの部分を指す。

図１に示す構成例は、主として、２個の凸部を有するサイクロイド・ローター１本と３個の凹部を有するトロコイド・ローター１本とから成るローター・セットと、それらの軸棒の一部以外を内包するローター・ケーシングとから構成される内燃機関である。

ここで、「ローター・セット」とは、互いに噛み合うなどの機能を果たすように設計されたサイクロイド・ローターとトロコイド・ローターの組み合わせをいう。

サイクロイド・ローターとトロコイド・ローターの形状の設計指針は後述する。

また，ローター・ケーシングは通常，図１上図のように，ローター・ハウジングとサイド・ハウジングとから成る。

図１上図の断面図では，ローター・セットを成すサイクロイド・ローター（凸部の数をＮｃとする）とトロコイド・ローター（凹部の数をＮｔとする）とは、ローター・ケーシングの外に設置した歯車（ギヤ）などの回転比制御機構により、サイクロイド・ローターの回転角速度Ｓｃ［ｒａｄ／ｓ］とトロコイド・ローターの回転角速度Ｓｔ［ｒａｄ／ｓ］との関係が、Ｓｃ／Ｓｔ ＝−Ｎｔ／Ｎｃ で表される回転比で互いに逆方向に回転が行われ、サイクロイド・ローターの凸部とトロコイド・ローターの凹部とが互いに噛み合って回転できるようになっている。

一般的には，サイクロイド・ローターの回転数Ｓｃとトロコイド・ローターの回転数Ｓｔの比が、Ｓｃ：Ｓｔ＝−Ｎｔ：Ｎｃとなるような、「回転数比制御機構」を、サイクロイド・ローター有効作動部とトロコイド・ローター有効作動部の間に、直接的あるいは間接的に接続する。具体例を挙げれば、ｎを任意の自然数としたとき、サイクロイド・ローター回転軸に歯数Ｎｃ×ｎの歯車を、またトロコイド・ローター回転軸に歯数Ｎｔ×ｎの歯車を接続し、かみ合わせれば良い。その他の回転数比制御機構を用いることもできる。ローター・セット有効作動部に配置した部分ギヤにより直接的に回転数を制御しても良い。

回転比制御を高精度に行い，さらに，「トロコイド凹部刃先角部（後述）」にわずかなアールを与え，作動流体の漏れが無視できる程度の間隙を設ければ，サイクロイド・ローターおよびトロコイド・ローターの間を非接触で回転させることができる。
また，サイクロイド・ローターおよびトロコイド・ローターの外周円半径（それぞれ，Ｒｃｏ，Ｒｔ．図２〜８参照）をわずかに小さく設定するか、ローター・ケーシング内壁をわずかに大きくすることで、ローター・ハウジングとローター有効作動部の間も、非接触回転させることができる。

非接触動作は、摺動抵抗の低減に寄与する。

サイクロイド・ローターの片側の凸部には、供給ポートと排出ポートとが穿設されている。
以下に、ローター・セットを回転させたときの作用を説明する。

ローター・セットが図１に図示された回転方向に回転すると、新気（この例では、燃料と空気の混合気）は、サイクロイド・ローターの軸と供給ポートとを介して、サイクロイド・ローターとトロコイド・ローターとローター・ハウジングとサイド・ハウジングとで囲われる空間に充填され、圧縮される。

さらに、ローター・セットが回転すると、新気は、サイクロイド・ローターとトロコイド・ローターとローター・ハウジングとサイド・ハウジングで囲われる空間においてさらに圧縮され、サイクロイド・ローターの凸部に設置した点火電極により点火され、高圧の燃焼ガスとなる。

この高圧の燃焼ガスは、膨張する際に、サイクロイド・ローターとトロコイド・ローターとに回転動力を与え、膨張し燃焼排気ガスとなり、サイクロイド・ローターとトロコイド・ローターとローター・ハウジングとサイド・ハウジングで囲われる空間に充填される。

この燃焼排気ガスはさらに、ローター・セットの回転に伴い、充填空間体積の減少により、排気ポートとサイクロイド・ローターの軸とを介して、ローター・ケーシングの外に排気される。

以上のように、本実施形態の内燃機関では、サイクロイド・ローターの凸部と、トロコイド・ローターの凹部との間に形成される空間を燃焼室として利用できるため、他の特許文献の実施例（特許文献１：特開平６−２６３４９号）のように、本体とは離れて管路で連絡される燃焼室を用意する必要がなく、コンパクトで堅牢な内燃機関が提供できる。

後述するが，「底円周部供給ポート」をサイクロイド・ローター有効作動部に追加して、混合気の供給量を削減し、圧縮比より膨張比を大きく設定する高膨張比化することで、高効率な内燃機関が構成される。

このとき、さらに膨張比を大きく設定し、排気時の圧力を減少することで、排気音の小さな静粛な内燃機関が構成される。

サイクロイド・ローターにおける「底円周部供給ポート」の開口角度を可変とする機構を用いれば、可変吸入量の内燃機関が構成される。

偏心回転ではなく、純粋に回転運動のみで作動する容積型エンジンであれば、単段での無振動作動が可能となるが，本発明では，回転機構のみで機能するため、振動がなく、また、回転運動だけであるので、前記速度型内燃機関のように微小な隙間を保つことが可能であり、シールを無擦動で行うことが可能となる。さらにまた、各ローターの数や大きさ、ケーシングを含む構成要素の回転・非回転を選択することにより、様々な構成を生み出すことが、可能である。

（第２実施形態）
本発明の構成要素の設計方法と、基本的な作動状況を詳細に説明する。

主要部品（サイクロイド・ローター，トロコイド・ローターおよびローター・ケーシング）の設計方法を以下に説明する。

はじめに，ここでは，サイクロイド・ローターの有効作動部、および，トロコイド・ローターの有効作動部分の基本形状について、その設計方法を記す。ただし、サイクロイド・ローターとトロコイド・ローターは、ローター・セットを成すものとする。

ここで，サイクロイド・ローター有効作動部，またはサイクロイド・ローター有効作動部に対して，フランジ体，ギヤ，軸棒などを接続したものがサイクロイド・ローターである。

また，トロコイド・ローター有効作動部，またはトロコイド・ローター有効作動部に対して，フランジ体，ギヤ，軸棒などを接続したものがトロコイド・ローターである。

説明のための図として，図２〜４にローター・セット有効作動部の形状の創成方法を、図５に基本設計の説明図を、図６にサイクロイド・ローターの設計の説明図を、図７にトロコイド・ローターの設計の説明図を、図８にトロコイド・ローターの設計の詳細の説明
図を、図９〜１１にローター・セットの凹凸部の形状と配置の規則の説明図を，それぞれ示す。

ローター・セットの有効作動部に関しては，２つの設計方法を説明する。

第１の設計方法は，高度に普遍化された方法（「除去創成法」）であり，図２〜４を用いて説明を行う。

第２の設計方法は，ローター・セット有効作動部のローター軸に垂直な「軸垂直平面」ごとの形状を規定し，それをローター軸方向に積層する方法（「積層創成法」）であり，図５〜８を用いて説明を行う。この第２の設計方法によれば，各ローター有効作動部の断面形状を理解しやすい。

さて，サイクロイド・ローターの凸部（サイクロイド凸部）の個数を正整数Ｎｃ，トロコイド・ローターの凹部（トロコイド凹部）の個数を正整数Ｎｔとする。

ここでは，最も一般的なローター有効部の形状が得られる，ＮｃとＮｔが互いに異なり（Ｎｃ≠Ｎｔ），かつ，ＮｃとＮｔの最大公約数が１の場合について説明する。（ＮｃとＮｔの関係が上記以外の場合については，後述の「（３）ローターの凹凸部の形状と配置に関する規則」に従えばよい。）
（１）第１の方法：「除去創成法」
図２〜４に，除去創成法によるローター・セット有効作動部の設計方法を示す。
図２〜４には，ＮｃとＮｔとが１以外の最大公約数を持たない条件であるＮｃ＝２およびＮｔ＝３の場合について図示した。ちなみに，ＮｃとＮｔとの最大公約数ＭはＭ＝１である。
（１−ａ）基礎要素の配置
図２（ａ）のように，三次元空間において，視点から離れた第１の平面（始平面）を設置し，その始平面上に，Ｘ軸と，それに視点から見て反時計回りに９０°の角度でＹ軸とを設置し，Ｘ軸とＹ軸とが直交する点を原点とし，原点から始平面に垂直に，視点から離れる奥行き方向にＺ軸を設定する。

以下，回転方向は視点からみた回転方向で言い表す。角度は，反時計回り方向を正の値で表す。

つぎに，始平面（Ｚ＝０）からローター・セットの有効作動部厚さＤだけ離れた平面Ｚ＝Ｄである終平面を設定する。

Ｚ軸（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）を，サイクロイド・ローターの回転軸であるサイクロイド・ローター軸とし，直線（Ｘ，Ｙ）＝（Ｌ，０）を，サイクロイド・ローター軸から軸間距離Ｌだけ離れたトロコイド・ローターの回転軸であるトロコイド・ローター軸とする。

つぎに，サイクロイド・ローター軸が回転対称軸である，半径Ｒｃ＝Ｌ×Ｎｃ／（Ｎｃ＋Ｎｔ）の円筒を円柱側面とし始平面と終平面とを底面とする，サイクロイド・ローター基礎円柱を設置する。

さらに，トロコイド・ローター軸が回転対称軸である，半径Ｒｔ＝Ｌ×Ｎｔ／（Ｎｃ＋Ｎｔ）の円筒を円柱側面とし始平面と終平面とを底面とする，トロコイド・ローター基礎円柱を設置する。

サイクロイド・ローター基礎円柱とトロコイド・ローター基礎円柱とは，図２（ａ）の
ように基礎円接触線分［（Ｘ，Ｙ）＝（Ｒｃ，０），０≦Ｚ≦Ｄ］上で接している。

サイクロイド・ローター基礎円柱において，サイクロイド・ローター軸から前記基礎円接触線分方向の部分をサイクロイド・ローター基礎円柱角度基準部とする。また，トロコイド・ローター基礎円柱において，トロコイド・ローター軸から前記基礎円接触線分方向をトロコイド・ローター基礎円柱角度基準部とする。上記状態を初期状態とする。

初期状態から，サイクロイド・ローター基礎円柱とトロコイド・ローター基礎円柱の回転を開始するとき，サイクロイド・ローター基礎円柱は，反時計回り方向（ＣＣＷ）に回転速度Ｓｃで回転し，トロコイド・ローター基礎円柱は，時計回り方向（ＣＷ）に回転速度Ｓｔ＝−（Ｎｃ／Ｎｔ）×Ｓｃで回転するものとする。
（１−ｂ）サイクロイド凸部刃先円周面の設定
図２（ｂ）に示すように，ＸＺ平面（Ｙ＝０）上で，０≦Ｚ≦Ｄの範囲で，サイクロイド・ローター軸から半径Ｒｃｏ（Ｚ）のサイクロイド・ローター外周曲線（（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（Ｒｃｏ（Ｚ），０，Ｚ））を設定する。

ただし，半径Ｒｃｏ（Ｚ）は，Ｒｃ≦Ｒｃｏ（Ｚ）＜Ｌを満たすこと，かつ，独立変数（Ｚ値）に対して１つの値を与える関数（一価関数）であること，という条件の範囲で任意に与えることができる。なお，上記関数は，不連続関数であっても良く，不連続を与える独立変数（Ｚ値）に対しては二価を与えるものとする。

つぎに，このサイクロイド・ローター外周曲線をサイクロイド・ローター軸回りに回転させたときの回転面を，サイクロイド・ローター外周曲線回転面とする。

該サイクロイド・ローター外周曲線回転面の面上において，０≦Ｚ≦Ｄの範囲で，サイクロイド・ローター軸を中心として，サイクロイド・ローター基礎円柱角度基準部から角度ＴｃｏＣ（Ｚ）にサイクロイド凸部刃先中心曲線分Ｃｃ
（（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（Ｒｃｏ（Ｚ）×ｃｏｓ（ＴｃｏＣ（Ｚ）［ｒａｄ］），
Ｒｃｏ（Ｚ）×ｓｉｎ（ＴｃｏＣ（Ｚ）［ｒａｄ］），
Ｚ））
を設定する。

ただし，角度ＴｃｏＣ（Ｚ）は，独立変数（Ｚ値）に対して１つの値を与える関数（一価関数）であるという条件の範囲で任意に与えることができる。なお，上記関数は，不連続関数であっても良く，不連続を与える独立変数に対しては二価を与えるものとする。

さらに，該サイクロイド・ローター外周曲線回転面の面上において，０≦Ｚ≦Ｄの範囲で，サイクロイド・ローター軸を中心として，サイクロイド・ローター基礎円柱角度基準部から角度ＴｃｏＡ（Ｚ）＝ＴｃｏＣ（Ｚ）＋Ｔｃａ（Ｚ）／２にサイクロイド凸部刃先角部曲線分Ａｃ
（（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（Ｒｃｏ（Ｚ）×ｃｏｓ（ＴｃｏＡ（Ｚ）［ｒａｄ］），
Ｒｃｏ（Ｚ）×ｓｉｎ（ＴｃｏＡ（Ｚ）［ｒａｄ］），
Ｚ））
を設定し，同様に，
角度ＴｃｏＢ（Ｚ）＝ＴｃｏＣ（Ｚ）−Ｔｃａ（Ｚ）／２
にサイクロイド凸部刃先角部曲線分Ｂｃ
（（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（Ｒｃｏ（Ｚ）×ｃｏｓ（ＴｃｏＢ（Ｚ）［ｒａｄ］），
Ｒｃｏ（Ｚ）×ｓｉｎ（ＴｃｏＢ（Ｚ）［ｒａｄ］），
Ｚ））
を設定する。

ここで，角度Ｔｃａ（Ｚ）をサイクロイド凸部厚み角といい，非負値であること（すなわち，０でも良い），独立変数（Ｚ値）に対して１つの値を与える関数（一価関数）であるという条件の範囲で任意に与えることができる。

なお，上記関数は，不連続関数であっても良く，不連続を与える独立変数に対しては二価を与えるものとする。

前記サイクロイド凸部刃先角部曲線部Ａｃと前記サイクロイド凸部刃先角部曲線部Ｂｃとによって挟まれた，前記サイクロイド凸部厚み角の範囲のサイクロイド・ローター外周曲線回転面をサイクロイド凸部刃先円周面とする。

このサイクロイド凸部刃先円周面は，前記サイクロイド・ローター基礎円柱と一体となっており，サイクロイド・ローター軸回りに回転するものとする。

なお，図２（ｂ）において，説明性の向上のため，サイクロイド・ローター外周曲線，サイクロイド・ローター外周曲線回転面，および，サイクロイド凸部刃先円周部が，折れ線や多面回転面として描画されているが，滑らかな曲線や滑らかな回転面であっても良い。このことは，図３〜４などの他の立体図でも同様である。
（１−ｃ）トロコイド・ローター有効作動部の創成と製造
図３（ｃ）によって，トロコイド・ローター有効作動部の創成について説明する。

図２（ｂ）で示した前記サイクロイド・ローター基礎円柱と前記サイクロイド凸部刃先円周面に対して，前記トロコイド・ローター基礎円柱を，その回転対称軸がトロコイド・ローター軸（（Ｘ，Ｙ）＝（Ｌ，０））と一致し，円柱底面が始平面（Ｚ＝０）と終平面（Ｚ＝Ｄ）に一致するように配置する。

また，サイクロイド・ローター基礎円柱角度基準部とトロコイド・ローター基礎円柱角度基準部とが接するように図２（ａ）のように角度配置を行う。

この状態から，サイクロイド凸部刃先円周面を伴ったサイクロイド・ローター基礎円柱を，反時計回り方向（ＣＣＷ）に回転速度Ｓｃで回転させ，同時に，トロコイド・ローター基礎円柱を，時計回り方向（ＣＷ）に回転速度Ｓｔ＝−（Ｎｃ／Ｎｔ）×Ｓｃで回転させる。このとき，回転比Ｎｔ：（−Ｎｃ）の逆回転であることが重要である。
このとき，サイクロイド凸部刃先円周面に触れたトロコイド・ローター基礎円柱の部位がトロコイド・ローター基礎円柱から除去されるとするとき，図３（ｃ）のように，トロコイド・ローター基礎円柱には，Ｎｔ個の合同な凹部（トロコイド凹部）が均等な角度間隔（３６０°／Ｎｔ）で、サイクロイド凸部のうち少なくとも１つを受け入れて当該１つのサイクロイド凸部と噛み合うために、凹設され，トロコイド・ローター有効作動部が完成する。

図３（ｃ）では，Ｎｔ（＝３）個のトロコイド凹部は，第１〜第３トロコイド凹部として描画され，トロコイド凹部中心線のトロコイド・ローター基礎円柱角度基準からの配置角度は，それぞれ，
ＴｔｏＣ（Ｎ＝１，Ｇ＝１，Ｚ）＝−ＴｃｏＣ（Ｚ）×（Ｎｃ／Ｎｔ），
ＴｔｏＣ（Ｎ＝１，Ｇ＝２，Ｚ）＝ＴｔｏＣ（Ｎ＝１，Ｇ＝１，Ｚ）＋３６０°／Ｎｔ，
ＴｔｏＣ（Ｎ＝１，Ｇ＝３，Ｚ）＝ＴｔｏＣ（Ｎ＝１，Ｇ＝１，Ｚ）＋２×３６０°／Ｎｔである。

トロコイド・ローター有効作動部のＺ軸に垂直な断面（座標Ｚ）の形状（トロコイド・
ローター図形）において，（詳細は後述する。）Ｎｔ個のトロコイド凹部の形状は合同であり，それぞれ２本の高外転トロコイド曲線（トロコイド凹部曲線部）と半径がＲｔｉ（Ｚ）＝Ｌ−Ｒｃｏ（Ｚ），中心角がトロコイド凹部厚み角Ｔｔａ（Ｚ）＝Ｔｃａ（Ｚ）×（Ｎｃ／Ｎｔ）の円弧（トロコイド凹部底円周部）とから成る。

トロコイド・ローター基礎円柱の円筒面のうち，トロコイド凹部が凹設されなかった円筒面を，トロコイド・ローター刃先円筒面と言う。

図３（ｃ）に示すように，トロコイド凹部とトロコイド・ローター刃先円筒面とを接続する角部を，トロコイド凹部刃先角部曲線分Ａｔおよびトロコイド凹部刃先角部曲線分Ｂｔと言う。

これらは図３（ｃ）において，トロコイド凹部刃先角部曲線分Ａｔ１〜Ａｔ３，および，トロコイド凹部刃先角部曲線分Ｂｔ１〜Ｂｔ３として描画されている。
（１−ｄ）サイクロイド・ローター有効作動部の創成
図３（ｄ）および図４（ｅ）を用いて，サイクロイド・ローター有効作動部の設計方法について説明する。

図３（ｄ）のように，サイクロイド・ローター外周円回転面（図２（ｂ））を側面とし，始平面（Ｚ＝０）と終平面（Ｚ＝Ｄ）とを底面とする中実の立体回転体として定義されるサイクロイド・ローター外周曲線回転体を，回転対称軸がサイクロイド・ローター軸と一致し，底面が始平面（Ｚ＝０）と終平面（Ｚ＝Ｄ）とに一致するように配置する。

このとき，サイクロイド・ローター外周曲線回転体において，Ｘ＝Ｒｃの方向の部分を，サイクロイド・ローター外周曲線回転体角度基準部とする。

つぎに，図３（ｃ）で完成したトロコイド・ローター有効作動部を，回転中心軸が（Ｘ，Ｙ）＝（Ｌ＋Ｒｔ，０）と一致し，底面が始平面（Ｚ＝０）と終平面（Ｚ＝Ｄ）とに一致し，トロコイド・ローター基礎円柱角度基準部が原点方向に向くように配置する。

つぎに，サイクロイド・ローター外周曲線回転体と，トロコイド・ローター有効作動部とを，それぞれ反時計回り方向（ＣＣＷ）と時計回り方向（ＣＷ）に回転比Ｎｔ：（−Ｎｃ）で回転させながら，トロコイド・ローター有効作動部を本来のトロコイド・ローター軸（Ｘ，Ｙ）＝（Ｌ，０）まで平行移動させる（図４（ｅ））。

この過程で，トロコイド凹部刃先角部曲線分で挟まれるトロコイド・ローター刃先円筒面に触れたサイクロイド・ローター外周曲線回転体の部位がサイクロイド・ローター外周曲線回転体から除去されるとするとき，サイクロイド・ローター外周曲線回転体の形状は，サイクロイド・ローター基礎円柱に，Ｎｃ個の合同な凸部（サイクロイド凸部）が均等な角度間隔（３６０°／Ｎｃ）で凸設された形状となり，サイクロイド・ローター有効作動部が完成する（図４（ｅ））。

図４（ｅ）では，Ｎｃ（＝２）個のサイクロイド凸部は，第１〜第２サイクロイド凸部として描画され，サイクロイド・ローター外周曲線回転体角度基準からの配置角度は，それぞれ，
ＴｃｏＣ（Ｎ＝１，Ｇ＝１，Ｚ）＝ＴｃｏＣ（Ｚ）
ＴｃｏＣ（Ｎ＝１，Ｇ＝２，Ｚ）＝ＴｃｏＣ（Ｎ＝１，Ｇ＝１，Ｚ）−３６０°／Ｎｃである。

サイクロイド・ローター有効作動部のＺ軸に垂直な断面（座標Ｚ）の形状（サイクロイ
ド・ローター図形）において，（詳細は後述する）Ｎｃ個のサイクロイド凸部の形状は合同であり，それぞれ２本のサイクロイド曲線（サイクロイド凸部曲線部）と半径がＲｃｏ（Ｚ）で，中心角がサイクロイド凸部厚み角Ｔｃａ（Ｚ）の円弧（サイクロイド凸部刃先円周部）とから成る。

サイクロイド・ローター外周曲線回転面のうち，除去されずに残った部分が，サイクロイド凸部刃先円周面となる。図４（ｅ）では，Ｎｃ（＝２）個のサイクロイド凸部刃先円周部は，第１〜第２サイクロイド凸部刃先円周面として描画されている。

サイクロイド・ローター基礎円柱の円筒面のうち，サイクロイド凸部が凸設されなかった円筒面を，サイクロイド・ローター底円筒面と言う。

図４（ｅ）に示すように，サイクロイド凸部曲線部とサイクロイド凸部刃先円周部とを接続する角部を，サイクロイド凸部刃先角部曲線分Ａｃおよびサイクロイド凸部刃先角部曲線分Ｂｃと言う。

これらは図４（ｅ）において，サイクロイド凸部刃先角部曲線分Ａｃ１〜Ａｃ２，および，サイクロイド凸部刃先角部曲線分Ｂｃ１〜Ｂｃ２として描画されている。

また，図４（ｅ）に示すように，サイクロイド凸部曲線部とサイクロイド・ローター底円筒面とを接続する角部を，サイクロイド凸部刃元角部曲線分Ａｃ’およびサイクロイド凸部刃元角部曲線分Ｂｃ’と言う。

これらは図４（ｅ）において，サイクロイド凸部刃先角部曲線分Ａｃ１’〜Ａｃ２’，および，サイクロイド凸部刃先角部曲線分Ｂｃ１’〜Ｂｃ２’として描画されている。
（１−ｅ）ＮｃとＮｔとが１以外の最大公約数を持たない場合のまとめ
上記条件（Ｎｃ＝２およびＮｔ＝３）のような，ＮｃとＮｔとが１以外の最大公約数を持たない条件の場合，はじめに，サイクロイド・ローター側に設定したサイクロイド凸部刃先円周面の形状によって，全てのトロコイド凹部と他の全てのサイクロイド凸部の形状が決定される。

全てのサイクロイド凸部は互いに合同であり，均等角度（３６０°／Ｎｃ）で配置され，
全てのトロコイド凹部は互いに合同であり，均等角度（３６０°／Ｎｔ）で配置される。

また，Ｎｃ本の「サイクロイド凸部刃先角部曲線部分Ａｃ」とＮｔ本の「トロコイド凹部刃先角部曲線部分Ａｔ」とから成るグループから選んだ１本の曲線部分，並びに，Ｎｃ本の「サイクロイド凸部刃先角部曲線部分Ｂｃ」とＮｔ本の「トロコイド凹部刃先角部曲線部分Ｂｔ」とから成るグループから選んだ１本の曲線部分，によって，全てのトロコイド凹部と他の全てのサイクロイド凸部の形状と配置が決定される。

なお，サイクロイド・ローター外周曲線回転体の形状は，任意の回転体であるので，円柱，円錐，部分球体のいずれであっても良い。
（２）第２の方法：「断面積層法」
（２−ａ）ローター・セット有効作動部の基本設定
ここでは，ローター・セットの回転軸に垂直な平面（軸垂直平面）（軸方向にとったＺ座標＝Ｚ）における，ローター・セット有効作動部の形状（サイクロイド・ローター図形とトロコイド・ローター図形）について説明する。

図５に基本設計の説明図を、図６にサイクロイド・ローターの設計の説明図を、図７に
トロコイド・ローターの設計の説明図を、図８にトロコイド・ローターの設計の詳細の説明図をそれぞれ示す。

サイクロイド・ローターとトロコイド・ローターの設計方法の説明において、１本以上の「サイクロイド・ローター」と、１本以上の「トロコイド・ローター」とから成る、互いに噛み合うローターの組み合わせを「ローター・セット」といい、ここでは、「ローター・セット」のうち、対応する１本の「サイクロイド・ローター」と１本の「トロコイド・ローター」との関係および形状を説明する。

ここでは、「水平基線」上に軸間距離Ｌに設定された、凸部（「サイクロイド凸部」）の数がＮｃ個の「サイクロイド・ローター」と、凹部（「トロコイド凹部」）の数がＮｔ個の「トロコイド・ローター」について説明する。

ただし，ＮｃとＮｔの関係は，最も一般的なローター有効部の形状が得られる，ＮｃとＮｔとが１以外の最大公約数を持たない場合であるとして，説明する。（ＮｃとＮｔの関係が上記以外の場合については，後述する凹凸部の配置規則に従う。）
図５において，「サイクロイド・ローター軸」と「トロコイド・ローター軸」は、紙面に垂直に設置され、「水平基線」上に軸間距離Ｌだけ離れて設定される。紙面上では、「サイクロイド・ローター軸」と「サイクロイド・ローター回転中心」とが一致し、同様に、「トロコイド・ローター軸」と「トロコイド・ローター回転中心」とが一致する。

また、半径Ｒｃの「サイクロイド・ローター基礎円」を「サイクロイド・ローター回転中心」が中心となるように設置し、さらに、半径Ｒｔの「トロコイド・ローター基礎円」を「トロコイド・ローター回転中心」が中心となるように設置する。
ただし、前記ＲｃとＲｔは、それぞれ
Ｒｃ＝Ｌ×Ｎｃ／（Ｎｃ＋Ｎｔ）
Ｒｔ＝Ｌ×Ｎｔ／（Ｎｃ＋Ｎｔ）
であり、「サイクロイド・ローター基礎円」と「トロコイド・ローター基礎円」は、「水平基線」上で互いに接する。
（２−ｂ） サイクロイド・ローター図形
図６のように、半径Ｒｃの「サイクロイド・ローター基礎円」と半径Ｒｃｏ＝Ｒｃｏ（Ｚ）の「サイクロイド・ローター外周円」を、「サイクロイド・ローター回転中心」が中心となるように設置する。

つぎに、半径Ｒｔの「外転サイクロイド作図動円」を、はじめに、「トロコイド・ローター回転中心」が中心となるように設置する。この「外転サイクロイド作図動円」の円周上の、「サイクロイド・ローター基礎円」との接点を「外転サイクロイド描画点」とする。

さて、「外転サイクロイド作図動円」を「サイクロイド・ローター基礎円」の外側に接するように、反時計方向に転がすとき、「外転サイクロイド描画点」の軌跡は、外転サイクロイド曲線を描く。

この外転サイクロイド曲線のうち、「サイクロイド・ローター基礎円」から「サイクロイド・ローター外周円」までの部分曲線が「右側サイクロイド凸部曲線部」となる。

図６に図示する「サイクロイド凸部」は、「右側サイクロイド凸部曲線部」と、「右側サイクロイド凸部曲線部」の「サイクロイド凸部角度中心線」に対する鏡像である「左側サイクロイド凸部曲線部」と、それらの先端である「右側サイクロイド凸部刃先角部」と「左側サイクロイド凸部刃先角部」とをつなぐ「サイクロイド凸部刃先円周部」とを輪郭
とする領域である。

ここで、「サイクロイド凸部刃先円周部」は、「サイクロイド・ローター外周円」の一部であり、「サイクロイド凸部刃先円周部」が「サイクロイド・ローター回転中心」に対して占める角度を「サイクロイド凸部厚み角」Ｔｃａ＝Ｔｃａ（Ｚ）と言う。Ｔｃａは、０でもよい。

ＮｃとＮｔとが１以外の最大公約数を持たない場合，「サイクロイド・ローター基礎円」に対して，この「サイクロイド凸部」が、均等角度（３６０°／Ｎｃ）でＮｃ個配置され，図６に図示される「サイクロイド・ローター図形」となる。

このとき、「サイクロイド凸部」どうしが重なり、若しくは接触することがないよう，ＲｃｏおよびＴｃａを選定するする必要がある。

上記の結果、Ｎｃ個の「サイクロイド凸部」に含まれなかった「サイクロイド・ローター基礎円」の円弧部分が、それぞれ「サイクロイド・ローター底円周部」（半径Ｒｃ）となる。
サイクロイド・ローター外周円（半径Ｒｃｏ）内でサイクロイド・ローター図形に含まれない部分をサイクロイド凹部と言う。

サイクロイド凸部中心線のサイクロイド・ローター基礎円柱角度基準部からの角度を「ＴｃｏＣ＝ＴｃｏＣ（Ｚ）」で表す。
（２−ｃ）トロコイド・ローター図形
ここでも，ローター・セットの回転軸に垂直な平面（軸垂直平面）（軸方向にとったＺ座標＝Ｚ）における，トロコイド・ローター図形について説明する。

図７に、トロコイド・ローターの設計の説明図を示す。また図８に、トロコイド凹部の詳細説明図を示す。

最初に、図７のように、半径Ｒｔの「トロコイド・ローター基礎円」と半径Ｒｔｉ（＝Ｒｔｉ（Ｚ）＝Ｌ−Ｒｃｏ（Ｚ））の「トロコイド・ローター内周円」を、「トロコイド・ローター回転中心」が中心となるように設置する。

つぎに、半径Ｒｃの「高外転トロコイド作図動円」を、はじめに、「サイクロイド・ローター回転中心」が中心となるように設置する。

また、このとき、「サイクロイド・ローター回転中心」から「トロコイド・ローター回転中心」の方向へ、「サイクロイド・ローター外周円」の半径Ｒｃｏだけ離れた点を、「高外転トロコイド描画点」とし、この後、この「高外転トロコイド描画点」は、「高外転トロコイド作図動円」と運動を一にするものとする。

つぎに、「高外転トロコイド作図動円」を「トロコイド・ローター基礎円」の外周に対して、反時計方向に滑らずに転がすとき、「高外転トロコイド描画点」の軌跡は、高外転トロコイド曲線を描く。

この高外転トロコイド曲線のうち、「トロコイド・ローター基礎円」から「トロコイド・ローター内周円」までの部分曲線が「右側トロコイド凹部曲線部」となる。

図７および図８に図示する「トロコイド凹部」は、「右側トロコイド凹部曲線部」と、「右側トロコイド凹部曲線部」の「トロコイド凹部角度中心線」に対する鏡像である「左
側トロコイド凹部曲線部」と、それらの根元である「右側トロコイド凹部刃元部」と「左側トロコイド凹部刃元部」とをつなぐ「トロコイド凹部底円周部」と，を輪郭とする領域であり，「トロコイド・ローター基礎円」に対して穿設される。

ここで、「トロコイド凹部底円周部」は、「トロコイド・ローター内周円」（半径Ｒｔｉ）の一部である。

「トロコイド凹部底円周部」が「トロコイド・ローター回転中心」に対して占める角度である「トロコイド凹部厚み角」Ｔｔａは、「サイクロイド凸部厚み角」Ｔｃａと、「サイクロイド凸部」の数Ｎｃと、「トロコイド凹部」の数Ｎｔとにより、次式で表される角度に設定される。

Ｔｔａ＝Ｔｔａ（Ｚ）＝Ｔｃａ（Ｚ）×（ Ｎｃ／Ｎｔ ）
ＮｃとＮｔとが１以外の最大公約数を持たない場合，「トロコイド・ローター基礎円」に対して，この「トロコイド凹部」を、均等角度（３６０°／Ｎｔ）でＮｔ個穿設した形状が，図７に図示する「トロコイド・ローター図形」となる。このとき、「トロコイド凹部」どうしが重なり、若しくは接触することがないようにする必要がある。

上記の結果、「トロコイド・ローター基礎円」の円周部のうち、「トロコイド凹部」が穿設されず残されたＮｔ個の円弧が「トロコイド・ローター刃先円周部」（半径Ｒｔ）となる。
「トロコイド・ローター刃先円周部」と「右側トロコイド凹部曲線部」との接合点を「右側トロコイド凹部刃先角部」という。

「トロコイド・ローター刃先円周部」と「左側トロコイド凹部曲線部」との接合点を「左側トロコイド凹部刃先角部」という。

「トロコイド・ローター図形」において，隣り合った「トロコイド凹部」の間の部位を「トロコイド凸部」と言う。

トロコイド凹部中心線のトロコイド・ローター基礎円柱角度基準部からの角度を「ＴｔｏＣ」で表す。

前記サイクロイド・ローター基礎円柱角度基準部と該トロコイド・ローター基礎円柱角度基準部を接触させた状態を初期状態として回転を始めるとき，互いに噛み合ってサイクロイド・ローターとトロコイド・ローターが回転できるためには，
ＴｔｏＣ＝ＴｔｏＣ（Ｚ）＝−ＴｃｏＣ（Ｚ）×（Ｎｃ／Ｎｔ）
とすれば良い。

また、「トロコイド・ローター」において、「トロコイド凹部」の「トロコイド凹部刃先角部」以外の全部または一部を、より深く除去することも可能であり、この除去部を「トロコイド・リセス」といい、燃焼や最大圧縮比の設定に大きな役割を果たす。
（２−ｄ）ローター有効作動部の形成
ローター有効作動部厚さをＤとするとき，ローター軸方向座標Ｚ＝０〜Ｄまでの，各「軸垂直平面」（Ｚ座標をＺとする）において，当該断面の「サイクロイド・ローター図形」を
サイクロイド・ローター基礎円柱角度基準部がトロコイド・ローター軸方向に向くように設置し，当該断面の「トロコイド・ローター図形」をトロコイド・ローター基礎円柱角度基準部がサイクロイド・ローター軸方向に向くように設置した状態から，「サイクロイド・ローター図形」を任意のサイクロイド・ローター回転配置角度
Ｔｃ,ｓｗｅｅｐ（Ｚ）
で回転させ，「トロコイド・ローター図形」をトロコイド・ローター回転配置角度
Ｔｔ,ｓｗｅｅｐ（Ｚ）＝−Ｔｃ,ｓｗｅｅｐ（Ｚ）×（Ｎｃ／Ｎｔ）
で回転させた形状をＺ＝０〜Ｄまで積層した立体形状を，それぞれ，サイクロイド・ローター有効作動部とし，トロコイド・ローター有効作動部とする。

各「軸垂直平面」においては，上記の
Ｔｃ,ｓｗｅｅｐ（Ｚ），
Ｔｔ,ｓｗｅｅｐ（Ｚ）（＝−Ｔｃ,ｓｗｅｅｐ（Ｚ）×（Ｎｃ／Ｎｔ））
のほか，
Ｒｃｏ（Ｚ）， Ｒｔｉ（Ｚ）（＝Ｌ−Ｒｃｏ（Ｚ）），
Ｔｃａ（Ｚ）， Ｔｔａ（Ｚ）（＝Ｔｃａ（Ｚ）×（ Ｎｃ／Ｎｔ ）），
ＴｃｏＣ（Ｚ），ＴｔｏＣ（Ｚ）（＝−ＴｃｏＣ（Ｚ）×（ Ｎｃ／Ｎｔ ））
を「軸垂直平面」毎に任意に設定できるため，多様なローター有効作動部形状を得ることができる。
（３）ローターの凹凸部の形状と配置に関する規則
前記（１）項および（２）項での説明は，ＮｃとＮｔが互いに異なり（Ｎｃ≠Ｎｔ），かつ，ＮｃとＮｔの最大公約数が１の場合であった。

ここでは，他の場合も含めて説明を行う。説明図を図９〜１１に示す。

ローター・セットのサイクロイド・ローターのサイクロイド凸部の数がＮｃ個，トロコイド・ローターのトロコイド凹部の数がＮｔ個であるとし，ＮｃとＮｔの最大公約数がｍであるとする。

サイクロイド・ローターとトロコイド・ローターとが互いに噛み合うローター・セットを成すためには，有効作動部の任意の軸垂直平面（Ｚ座標はＺ）内では，サイクロイド凸部とトロコイド凹部の形状と配置は，次に示す規則（ａ）〜（ｆ）に従う必要がある。

ただし，軸垂直平面内（Ｚ座標はＺ）内では，Ｌ，Ｒｃ，Ｒｔ，Ｒｃｏ（Ｚ）およびＲｔｉ（Ｚ）は一定である：
（ａ）Ｎｃ個のサイクロイド凸部は，ｍ個（番号Ｎ＝１〜ｍ）のサイクロイド凸部からなるｍｃｇ（＝Ｎｃ／ｍ）組のサイクロイド凸部グループ（番号Ｇ＝１〜ｍｃｇ）に分けられる。同様に，Ｎｔ個のトロコイド凹部は，ｍ個（番号Ｎ＝１〜ｍ）のトロコイド凹部からなるｍｔｇ（＝Ｎｔ／ｍ）組のトロコイド凹部グループ（番号Ｇ＝１〜ｍｔｇ）に分けられる。
（ｂ）第１サイクロイド凸部グループ（Ｇ＝１）内のｍ個のサイクロイド凸部の形状（サイクロイド凸部厚み角Ｔｃａ（Ｚ））と配置角度（サイクロイド凸部中心角ＴｃｏＣ（Ｚ）で規定される）は，
１番サイクロイド凸部：
（Ｔｃａ（Ｎ＝１，Ｇ＝１，Ｚ），ＴｃｏＣ（Ｎ＝１，Ｇ＝１，Ｚ））
・ ・ ・
ｍ番サイクロイド凸部：
（Ｔｃａ（Ｎ＝ｍ，Ｇ＝１，Ｚ），ＴｃｏＣ（Ｎ＝ｍ，Ｇ＝１，Ｚ））
と表されるが，これらの値は任意に設定可能である。（上記では，第１サイクロイド凸部グループの形状を任意に決定したが，他のサイクロイド凸部グループの形状を任意に決定しても良い。）
（ｃ）ｍｃｇ組のサイクロイド凸部グループは互いに合同であり，サイクロイド・ローター基礎円に均等角度間隔（３６０°／ｍｃｇ）で配置される。
（ｄ）第１トロコイド凹部グループ（Ｇ＝１）内のｍ個のトロコイド凹部の形状（トロコ
イド凹部厚み角Ｔｔａ（Ｚ））と配置角度（トロコイド凹部中心角ＴｔｏＣ（Ｚ））は，
１番トロコイド凹部：
（Ｔｔａ（Ｎ＝１，Ｇ＝１，Ｚ），ＴｔｏＣ（Ｎ＝１，Ｇ＝１，Ｚ））
・ ・ ・
ｍ番トロコイド凹部：
（Ｔｔａ（Ｎ＝ｍ，Ｇ＝１，Ｚ），ＴｔｏＣ（Ｎ＝１，Ｇ＝１，Ｚ））
と表されるが，これらの値は，Ｎ＝１〜ｍに対して，
Ｔｔａ（ Ｎ，Ｇ＝１，Ｚ）＝ Ｔｃａ（ Ｎ，Ｇ＝１，Ｚ）×（Ｎｃ／Ｎｔ）
ＴｔｏＣ（Ｎ，Ｇ＝１，Ｚ）＝−ＴｃｏＣ（Ｎ，Ｇ＝１，Ｚ）×（Ｎｃ／Ｎｔ）
の関係である。
（ｅ）ｍｔｇ個のトロコイド凹部グループは互いに合同であり，トロコイド・ローター基礎円に均等角度間隔（３６０°／ｍｔｇ）で凹設される。
（ｆ）全てのサイクロイド凸部とサイクロイド凸部とが重ならず，かつ，全てのトロコイド凹部とトロコイド凹部とが重ならないことを条件とする。

上記規則において，（ｂ）の過程で先にトロコイド凹部の設定を任意に行っても良い。

以下に，３種類の場合について説明する。
（一）ＮｃとＮｔが，互いに異なり（Ｎｃ≠Ｎｔ），かつ，最大公約数が１の場合
図９にＮｃ＝２，Ｎｔ＝３の場合を示す。最大公約数ｍはｍ＝１である。

サイクロイド凸部グループの数ｍｃｇはｍｃｇ＝Ｎｃ／ｍ＝Ｎｃである。
サイクロイド凸部グループに含まれるサイクロイド凸部の数ｍはｍ＝１であり，１個のサイクロイド凸部が１つのサイクロイド凸部グループを形成する。

サイクロイド凸部グループ，すなわち，サイクロイド凸部は，均等角度間隔で配置される。また，全てのサイクロイド凸部は合同となる。

図９の例では，ｍｃｇ＝２であるので，Ｇ＝ｍｃｇ＝２に対して，
サイクロイド凸部厚み角：
Ｔｃａ（Ｎ＝１，Ｇ＝ｍｃｇ，Ｚ） ＝Ｔｃａ（Ｎ＝１，Ｇ＝１，Ｚ）），
サイクロイド凸部中心角：
ＴｃｏＣ（Ｎ＝１，Ｇ＝ｍｃｇ，Ｚ）＝ＴｃｏＣ（Ｎ＝１，Ｇ＝１，Ｚ）
−（ｍｃｇ−１）×３６０°／ｍｃｇ
となる。

一方，トロコイド凹部グループの数ｍｔｇはｍｔｇ＝Ｎｔ／ｍ＝Ｎｔである。
トロコイド凹部グループに含まれるトロコイド凹部の数ｍはｍ＝１であり，１個のトロコイド凹部が１つのトロコイド凹部グループを形成する。

トロコイド凹部グループ，すなわち，トロコイド凹部は，均等角度で配置される。また，全てのトロコイド凹部は合同となる。

図９の例では，ｍｔｇ＝３であるので，
Ｇ＝１〜ｍｔｇに対して，
トロコイド凹部厚み角：
Ｔｔａ（Ｎ＝１，Ｇ，Ｚ）＝ Ｔｃａ（Ｎ＝１，Ｇ＝１，Ｚ）×（Ｎｃ／Ｎｔ）
トロコイド凹部中心角：
ＴｔｏＣ（Ｎ＝１，Ｇ，Ｚ）
＝−ＴｃｏＣ（Ｎ＝１，Ｇ＝１，Ｚ）×（Ｎｃ／Ｎｔ）
＋（Ｇ−１）×３６０°／ｍｔｇ
となる。

一方，ＮｃとＮｔが，互いに異なり（Ｎｃ≠Ｎｔ），かつ，最大公約数が１の場合，図２〜４に示したように，除去創成法では，図２（ｂ）に記載の，サイクロイド凸部刃先角部曲線分Ａｃとサイクロイド凸部刃先角部曲線分Ｂｃの形状を与えるだけで，ローター・セット有効作動部の形状が全て決定される。
（二）ＮｃとＮｔが，等しい（Ｎｃ＝Ｎｔ）場合
最大公約数ｍは，ｍ＝Ｎｃ＝Ｎｔである。またサイクロイド凸部グループの数ｍｃｇ＝Ｎｃ／ｍ＝１である。サイクロイド凸部グループ内のｍ個のサイクロイド凸部には，それぞれ任意のサイクロイド凸部厚み角Ｔｃａ（Ｎ＝１〜ｍ，Ｇ＝１，Ｚ）を与えることができ，また，任意のサイクロイド凸部中心角ＴｃｏＣ（Ｎ＝１〜ｍ，Ｇ＝１，Ｚ）を与えることができる。

したがって，図１０の上図（２）（ａ）のように，同じサイクロイド凸部厚み角を有するサイクロイド凸部（すなわち合同）を均等角度で配置することができる。このとき，トロコイド・ローター有効作動部にも合同なトロコイド凹部が均等角度で配置される。

一方，図１０の下図（２）（ｂ）のように，異なったサイクロイド凸部厚み角を有するサイクロイド凸部を不均等角度間隔で配置することもできる。

このとき，トロコイド・ローター有効作動部にも，異なったトロコイド凹部厚み角を有するトロコイド凹部が不均等に配置される。

ＮｃとＮｔが，等しい（Ｎｃ＝Ｎｔ）場合
除去創成法では，図２〜４に示したように，図２（ｂ）に記載の，サイクロイド凸部刃先角部曲線分Ａｃとサイクロイド凸部刃先角部曲線分Ｂｃの形状を与えるだけで，ローター・セット有効作動部の形状が全て決定されず，すべてのサイクロイド凸部刃先角部曲線分Ａｃとサイクロイド凸部刃先角部曲線分Ｂｃの形状を与える必要がある。

なお，Ｎｃ＝Ｎｔ＝１の場合は，任意の軸垂直平面において，任意のサイクロイド凸部厚み角Ｔｃａ（Ｚ）を有する１個のサイクロイド凸部がサイクロイド・ローター基礎円に配置され，トロコイド凹部厚み角Ｔｔａ（Ｚ）＝Ｔｃａ（Ｚ）×（Ｎｃ／Ｎｔ）の１個のトロコイド凹部がトロコイド・ローター基礎円に凹設される。

このとき，除去創成法において，図２〜４に示したように，図２（ｂ）に記載の，サイクロイド凸部刃先角部曲線分Ａｃとサイクロイド凸部刃先角部曲線分Ｂｃの形状を与えるだけで，ローター・セット有効作動部の形状が全て決定される。

Ｎｃ＝１またはＮｔ＝１の場合であっても，ローター有効作動部に空洞部を設けたり，低密度物質の充填領域を設けたりすることで，重心をローター軸上に設定し，重心の偏心を除去することができる。
（三）ＮｃとＮｔが，互いに異なり（Ｎｃ≠Ｎｔ），かつ，最大公約数が１以外の場合，
最大公約数がｍとする。サイクロイド凸部グループの数ｍｃｇは，ｍｃｇ＝Ｎｃ／ｍである。第１サイクロイド凸部グループ（Ｇ＝１）内のｍ個のサイクロイド凸部には，それぞれ任意のサイクロイド凸部厚み角Ｔｃａ（Ｎ＝１〜ｍ，Ｇ＝１，Ｚ）を与えることができ，また，任意のサイクロイド凸部中心角ＴｃｏＣ（Ｎ＝１〜ｍ，Ｇ＝１，Ｚ）を与えることができる。
他のサイクロイド凸部グループは第１サイクロイド凸部グループと合同である必要がある。サイクロイド凸部グループは均等角度で配置される。

したがって，同じサイクロイド凸部厚み角を有するサイクロイド凸部を均等角度で配置し，同じトロコイド凹部厚み角を有するトロコイド凹部を均等角度間隔で配置することができる。

一方，図１１のように，異なったサイクロイド凸部厚み角を有するサイクロイド凸部を不均等角度間隔で配置し，異なったトロコイド凹部厚み角を有するトロコイド凹部を不均等角度間隔で配置することもできる。

ＮｃとＮｔが，互いに異なり（Ｎｃ≠Ｎｔ），かつ，最大公約数が１以外の場合，
除去創成法では，図２〜４に示したように，
図２（ｂ）に記載の，サイクロイド凸部刃先角部曲線分Ａｃとサイクロイド凸部刃先角部曲線分Ｂｃの形状を与えるだけで，ローター・セット有効作動部の形状が全て決定されず，
１つのサイクロイド凸部グループに属するすべてのサイクロイド凸部刃先角部曲線分Ａｃとサイクロイド凸部刃先角部曲線分Ｂｃの形状を与える必要がある。
（４）各種のローター・セット有効作動部の形状
図１２に，（１）純二次元ローター・セット，（２）はすば二次元ローター・セット，および，（３）やまば二次元ローター・セットを示す。
（４−１）純二次元ローター・セット
図１２（１）に示す純二次元ローター・セットは，ローターの有効作動部の立体形状が二次元形状であり，設計するためには、各「軸垂直平面」ごとに変化しない「サイクロイド・ローター図形」と「トロコイド・ローター図形」を、回転軸方向（Ｚ方向）に有効作動部領域に渡って無回転でスイープ（掃引）して、ローター有効作動部形状（「純二次元ローター」）を設計してもよい。

また，「除去創成法」による場合は，前記サイクロイド・ローター外周曲線の半径Ｒｃｏ（Ｚ）を一定とし，サイクロイド・ローター外周曲線回転面を円筒形とし，サイクロイド凸部刃先中心曲線分Ｃｃの角度ＴｃｏＣ（Ｚ）とサイクロイド凸部厚み角Ｔｃａ（Ｚ）を一定値とすれば，「純二次元ローター・セット有効作動部」が創成される。
（４−２）はすば二次元ローター・セット
図１２（２）に示す，はすば二次元ローター・セットは，各「軸垂直平面」ごとに変化しない「サイクロイド・ローター図形」を、有効作動部領域に渡って回転
Ｔｃ,ｓｗｅｅｐ（Ｚ）＝Ｔｃ，ｓｈｉｆｔ×（Ｚ／Ｄ）＝ｈｃ×Ｚ
を与えながら回転軸方向（Ｚ方向）にスイープ（掃引）して設計対象の有効作動部の立体形状（「ねじれ二次元ローター」）を設計する。
ここで，Ｔｃ，ｓｈｉｆｔは「サイクロイド・ローターねじれ角」であり，サイクロイド・ローター有効作動部の「始平面」（Ｚ＝０）から「終平面」（Ｚ＝Ｄ）までのサイクロイド・ローター図形の回転角度である。

また，ｈｃ（＝Ｔｃ，ｓｈｉｆｔ／Ｄ）は，「サイクロイド・ローター有効作動部ねじれ度」である。

ただし、トロコイド・ローターも、「トロコイド・ローター図形」を、有効作動部領域に渡って回転
Ｔｔ,ｓｗｅｅｐ（Ｚ）＝−Ｔｃ,ｓｗｅｅｐ（Ｚ）×（Ｎｃ／Ｎｔ）
を与えながら回転軸方向（Ｚ方向）にスイープ（掃引）して設計対象の有効作動部の立体形状（「はすば二次元ローター」）を設計する。

また，「除去創成法」による場合は，前記サイクロイド・ローター外周曲線の半径Ｒｃｏ（Ｚ）を一定とし，サイクロイド・ローター外周曲線回転面を円筒形とし，サイクロイド凸部厚み角Ｔｃａ（Ｚ）を一定値とし，サイクロイド凸部刃先中心曲線分Ｃｃの角度ＴｃｏＣ（Ｚ）を
ＴｃｏＣ（Ｚ）＝ＴｃｏＣ（Ｚ＝０）＋ｈｃ×Ｚ
とすることで，「はすば二次元ローター・セット有効作動部」が創成される。

この「はすば二次元ローター・セット」は，作動流体のシール性に優れるので，実用上，重要である。
（４−３）やまば二次元ローター・セット
図１２（３）に示す，やまば二次元ローター・セットは，正負のねじれ度を有する２つのはすば二次元ローター・セットを接続した形状である。

この「やまば二次元ローター・セット」は，作動流体のシール性に優れると同時に，作動流体の圧力による，回転軸方向へのスラスト力を相殺することができるため，実用上，重要である。
（４−４）三次元ローター・セット
図４（ｅ）において，すでに三次元ローター・セットを図示し，「除去創成法」による三次元ローター・セットの設計法を示した。
「積層創成法」により三次元ローターを設計するためには、たとえば、各「軸垂直平面」ごとに、前記Ｒｃｏ（Ｚ）およびＴｃａ（Ｚ）を変化させ、「サイクロイド・ローター図形」を変化させながら、有効作動部領域に渡って任意の回転
Ｔｃ,ｓｗｅｅｐ＝Ｔｃ,ｓｗｅｅｐ（Ｚ）
を与えながら回転軸方向（Ｚ方向）にスイープ（掃引）して設計対象の有効作動部の立体形状（「三次元ローター」）を設計する。ただし、トロコイド・ローターも、同一「軸垂直平面」で
Ｒｔｉ＝Ｌ−Ｒｃｏ、
Ｔｔａ＝Ｔｃａ ×（Ｎｃ／Ｎｔ）
の関係を満たす「トロコイド・ローター図形」を、有効作動部領域に渡って回転
Ｔｔ,ｓｗｅｅｐ（Ｚ）＝−Ｔｃ,ｓｗｅｅｐ（Ｚ）×（Ｎｃ／Ｎｔ）
を与えながら回転軸方向（Ｚ方向）にスイープ（掃引）して設計対象の有効作動部の立体形状を設計する。

また、図１３に示すような，ローター・セットの噛み合い回転時に、サイクロイド・ローターの「サイクロイド凸部刃先角部」と、トロコイド・ローターの「トロコイド凹部刃先角部」とが、有効作動部の軸方向全域で接触する有効作動部の立体形状を有するローター・セット（「辺一致三次元ローター」）を設計することもできる。なお，図１３には，後述するローター・ケーシングも示されている。
（５）ローター・セットにおける有効作動部以外の構造体
（５−１）回転軸棒
「サイクロイド・ローター有効作動部」の端面である「サイクロイド・ローター有効作動部側面」の両端あるいは片端には、回転力の出力や回転数制御のため、あるいは、新気供給や排気のために、中実あるいは中空の「回転軸棒」を具備しても良い。その際、「サイクロイド・ローター有効作動部」の回転軸線と、前記「回転軸棒」の回転軸線が一致するように接続する。

「トロコイド・ローター有効作動部」の両端あるいは片端には、回転力の出力や回転数制御のため、あるいは、新気供給や排気のために、中実あるいは中空の「回転軸棒」を具備しても良い。その際、「トロコイド・ローター有効作動部」の回転軸線と、前記「回転
軸棒」の回転軸線が一致するように接続する。
（５−２）フランジ体
図１４〜１７に，フランジ体を有するローター・セットを図示する。

「サイクロイド・ローター有効作動部」の両端あるいは片端には、気密性の向上や回転軸棒（出力軸）径の拡大を目的として、「フランジ体」を具備しても良い。その際、「サイクロイド・ローター有効作動部」の回転軸線と、前記「フランジ体」の回転軸線が一致するように接続する。
また、「トロコイド・ローター有効作動部」の両端あるいは片端には、気密性の向上や出力軸径の拡大を目的として、「円盤形フランジ」を具備しても良い。その際、「トロコイド・ローター有効作動部」の回転軸線と、前記「フランジ体」の回転軸線が一致するように接続する。
「トロコイド・ローター有効作動部」あるいは「フランジ体」には、「点火栓」を具備させても良い。
（５−３）ポート，点火装置，その他
「サイクロイド・ローター有効作動部」には、新気の供給（吸引）を目的として「供給ポート」を穿設したり、排気を目的とした「排出ポート」を穿設しても良い。
また、「サイクロイド・ローター有効作動部」あるいは「フランジ体」には、「点火栓」を具備させても良い。

サイクロイド・ローターの有効作動部の各部に、トロコイド・ローターやローター・ケーシングに対する、シール構造（アペックス・シール、サイド・シール）を与えても良い。

トロコイド・ローターの有効作動部の各部に、サイクロイド・ローターやローター・ケーシングに対する、シール構造（アペックス・シール、サイド・シール）を与えても良い。

また、サイクロイド凸部の数Ｎｃならびにトロコイド凹部の数Ｎｔを多く設定することで、回転比制御装置が不要なローター・セットを設計することができる。このようなローター・セットは、等速歯車とての使用が可能である。
（５−４）ギヤ部
「サイクロイド・ローター底円周部」に、後述する「トロコイド・ローター刃先円周部」に与える「トロコイド・ローター基礎円」を基礎円とする歯車と噛み合うような、「サイクロイド・ローター基礎円」を基礎円とする歯車の歯を刻んで、前記「回転数比制御機構」の代わりとしても良い。このとき、前記「回転数比制御機構」は不要となる。

「トロコイド・ローター刃先円周部」に、前記「サイクロイド・ローター底円周部」に与える「サイクロイド・ローター基礎円」を基礎円とする歯車と噛み合うような、「トロコイド・ローター基礎円」を基礎円とする歯車の歯を刻んで、前記「回転数比制御機構」の代わりとしても良い。このとき、前記「回転数比制御機構」は不要となる。

図１８（１）〜（３）に、ローター・セットのローター有効作動部の一部に、回転比制御装置を具備する部分ギヤ付きローター・セットの一例を示す。

また，この例では、ギヤの歯をサイクロイド・ローター底円周部とトロコイド・ローター刃先円周部に付加した例である。

図１８（１）のように，ギヤ部の設置に際しては，サイクロイド・ローター底円周部のギヤ部はサイクロイド・ローター基礎円より外側に設けると良く、ギヤの谷がサイクロイ
ド・ローター基礎円上であって、サイクロイド凸部刃元角部にギヤの谷があると良い。

また、トロコイド・ローター刃先円周部のギヤ部はトロコイド・ローター基礎円より内側に設けると良く、ギヤの歯先がトロコイド・ローター基礎円上であって、トロコイド凹部刃先角部がギヤの歯先であると良い。

図１８（３）のように，回転比制御機能を与える部分以外のローター軸線方向の領域は、通常のローター有効作動部の形状（断面がローター図形）であってよい。

図１では全周ギヤを回転軸棒に設置しているが，全周ギヤは，図１８（４）のように，ローター・セットの有効作動部の側面に直接設置しても良く、また図１８（５）のように，ローター・セットの有効作動部の側面に設置したフランジ体に設置しても良い。

図１９に、部分ギヤ付きローター・セットによる空間形成の様子を図示する。ローター・セット凹凸部およびギヤ部のうち少なくとも片方が常に噛み合いながら回転し，体積が増減する空間が形成されていることが分かる。
（６）ローター単独での有用性
サイクロイド・ローターは、そのサイクロイド凸部を相手方トロコイド基礎円上のトロコイド凹部刃先角部の位置の２点に接しながら、等速で回転することができる。これは、空間を噛み合い部の進行方向と後方に分割できるので、ポンプなどの流体機械への利用が可能である。したがって、下記のローター・セットを成すトロコイド・ローターに対してだけでなく、他のローターや部品とともに機能部品として用いることができるため、上記サイクロイド・ローター単独であっても工業的に利用価値の高い形状である。

トロコイド・ローターは、対応するサイクロイド基礎円とサイクロイド凸部刃先円周部とを、サイクロイド凸部の領域内の任意の形状で接続した仕切りをもつ回転体と、そのトロコイド凹部を噛み合わせながら等速回転させることが可能である。これは、空間を噛み合い部の進行方向と後方に分割できるので、ポンプなどの流体機械への利用が可能である。このように、上記のローター・セットを成すサイクロイド・ローターに対してだけでなく、他のローターや部品とともに機能部品として用いることができるため、上記トロコイド・ローター単独であっても工業的に利用価値の高い形状である。
（７）ローターの製造方法
製造方法の説明のための説明図を，図２０〜２４に示す。
（７−１）一般的な製造方法
サイクロイド・ローターおよびトロコイド・ローターは，上記の設計方法で得られた形状を，汎用の多軸ＮＣ工作機械による切削，研削によって製造することができる。しかし，専用工作機械ではないので，高速に製作することが困難である。また鋳造や鍛造によっても製造できるが，高い精度が得られない。

以下に，専用工具を用いた製造方法について説明する。
（７−２）ローターの製造方法
（７−２−ａ）除去創成法に基づく三次元トロコイド・ローターの加工方法
前記「除去創成法」を基にした，下記の製造方法を説明する。

はじめに，トロコイド・ローター有効作動部の製造工程を説明する。

図３（ｃ）に示す「サイクロイド凸部刃先角部曲線分Ａｃ」および「サイクロイド凸部刃先角部曲線分Ｂｃ」を除去加工工具に置き換え，該除去加工工具とトロコイド・ローター基礎円柱と同じ形状の被除去加工円柱材料とを，図３（ｃ）で行う前記除去工程のように，各ローター軸回りに回転比Ｎｔ：（−Ｎｃ）で回転させながら除去加工を行う行程を
，トロコイド・ローター有効作動部のトロコイド凹部曲線部の製造工程とすることができる。

ただし，ＮｃとＮｔの最大公約数ｍが１でない場合は，前記「（３）ローターの凹凸部の形状と配置に関する規則」（ａ）〜（ｆ）に基づき，１つのサイクロイド凸部グループに含まれるｍ個のサイクロイド凸部に対する「サイクロイド凸部刃先角部曲線分Ａｃ」および
「サイクロイド凸部刃先角部曲線分Ｂｃ」を除去加工工具に置き換える必要がある。

トロコイド・ローター底円周部は，別途，除去加工を行う。

サイクロイド・ローター外周曲線の半径Ｒｃｏ（Ｚ）を一定値（＝Ｒｃｏ）とすれば，トロコイド・ローター底円周部を円筒面（半径Ｒｔｉ＝Ｌ−Ｒｃｏ）とすることができ，トロコイド・ローター底円周部の加工が極めて容易となる。たとえば，定数のサイクロイド・ローター外周曲線の半径Ｒｃｏと，定数のサイクロイド凸部厚み角Ｔｃａとを用い，サイクロイド凸部刃先中心曲線分の角度ＴｃｏＣ（Ｚ）を，Ｚの関数とすれば，トロコイド・ローター底円周部に相当する，半径Ｒｔｉ（＝Ｌ−Ｒｃｏ）の円筒面の一部を加工できる工具をＺ方向に移動させながら該円筒面を加工するとき，対応する角度ＴｃｏＣ（Ｚ）だけ被加工部材を回転させる機構を有する工作機械によって，トロコイド・ローター底円周部を加工することが可能である。

つぎに，サイクロイド・ローター有効作動部の製造行程を説明する。
図３（ｄ）に示す「トロコイド凹部刃先角部曲線分Ａｔ」および「トロコイド凹部刃先角部曲線分Ｂｔ」を除去加工工具に置き換え，該除去加工工具とサイクロイド・ローター外周曲線回転体と同じ形状の被除去加工材料とを，図３（ｄ）〜図４（ｅ）で行う前記除去工程のように，各ローター軸回りに回転比Ｎｔ：（−Ｎｃ）で回転させながら除去加工を行う行程を，サイクロイド・ローター有効作動部のサイクロイド凸部曲線部の製造工程とすることができる。

ただし，ＮｃとＮｔの最大公約数ｍが１でない場合は，前記「（３）ローターの凹凸部の形状と配置に関する規則」（ａ）〜（ｆ）に基づき，１つのトロコイド凹部グループに含まれるｍ個のトロコイド凹部に対する「トロコイド凹部刃先角部曲線分Ａｔ」および「トロコイド凹部刃先角部曲線分Ｂｔ」を除去加工工具に置き換える必要がある。

サイクロイド・ローター底円周部は円筒面であるので，上記加工を行う前に，サイクロイド・ローター外周曲線回転体と同じ形状の被除去加工材料から除去加工により成形しておけば良い。
（７−２−ｂ）「純二次元ローター」の製造方法 図２０（１）に示す，純二次元サイクロイド・ローター有効作動部，ならびに，図２３（１）に示す，純二次元トロコイド・ローター有効作動部であれば，図２０（２）および図２３（２）のように，ローター図形の輪郭の一部または全部の形状を有する「総形除去加工工具」のローター軸方向への直線運動によりに製造可能である。

また，図２０（３）および図２３（３）のように，ローター図形の輪郭の一部または全部の形状を有する「横型回転総形除去加工工具」の自転と，ローター軸方向への直線運動により製造可能である。

ただし，図２３（３）の場合，トロコイド凹部がトロコイド凹部刃先角部において開いた角度であることが必要である。
（７−２−ｃ）「はすば二次元ローター」製造方法
図２１（４）に示す，はすば二次元サイクロイド・ローター有効作動部，ならびに，図２４（４）に示す，はすば二次元トロコイド・ローター有効作動部であれば，図２１（５）および図２４（５）のように，（７−２−ｂ）で前述した「総形除去加工工具」による加工法において，ローター軸まわりに，工具と被加工材との間に相対回転を与えることで，製造できる。

また，はすば二次元サイクロイド・ローター有効作動部は，図２２（６）〜（１３）に示す「縦型回転総形除去加工工具」により製造可能である。はすば二次元サイクロイド・ローター有効作動部には，９０°の溝部であるサイクロイド凸部刃元角部が存在するので，この溝に正対する角度に「縦型回転総形除去加工工具」の工具回転軸を配置する。

「縦型回転総形除去加工工具」の形状は，配置した前記工具回転軸まわりに，仮想的にサイクロイド・ローター有効作動部を回転させたときの包絡面にすればよい。

加工時の「縦型回転総形除去加工工具」の回転軸と被加工材との相対運動は，はすば二次元サイクロイド・ローター有効作動部のねじれ度を再現する相対直線運動と回転運動とする。

一方，はすば二次元トロコイド・ローター有効作動部は，図２４（６）に示す「横型回転総形除去加工工具」により製造できる。

また，図２４（４）に断面を示す，「縦型回転総形除去加工工具」によっても製造可能である。「縦型回転総形除去加工工具」の形状は，配置した前記工具回転軸まわりに，仮想的にトロコイド・ローター有効作動部を回転させたときの包絡面にすればよい。
（８）ローター・ケーシング
図２５に、「ローター・ケーシング」の設計の説明図を示す。ただし、「サイクロイド・ローター」１本と「トロコイド・ローター」１本の場合を示す。
「ローター・ケーシング」は、製作の簡便さ，整備性などを考慮して，「ローター・ハウジング」と複数の「サイド・ハウジング」を組み合わせて構成するとよい。

ローター・ハウジングは、ローター・ケーシングのうち、内包するローター・セットの有効作動部と同じ軸垂直平面内の部分をいう。

「ローター・ハウジング」は、「サイクロイド・ローター」と「トロコイド・ローター」の軸を通す２枚の「サイド・ハウジング」に挟まれ、ローター有効作動部を内包する空間を形成する。

「ローター・ハウジング」の内側形状は、各ローターの回転中心を中心とする、各ローターの外周円によって切り取られた形状となる。「サイクロイド・ローター外周円」に接する内壁部分を「サイクロイド・ローター側ローター・ハウジング内壁」といい、「トロコイド・ローター外周円」に接する内壁部分を「トロコイド・ローター側ローター・ハウジング内壁」といい、両者が出会う部分を「ローター・ハウジング接合角部」という。

「ローター・ハウジング」の肉厚部には、水冷あるいは空冷のために、空洞部を穿設することができる。

ローター・ハウジングやサイド・ハウジングには、連絡路、排出補助ポート、供給補助ポート、排出スリット、点火栓などが設けられる。

なお、図２５のように、サイクロイド・ローター有効作動部の側面を「サイクロイド・
ローター側面」、トロコイド・ローター有効作動部の側面を「トロコイド・ローター側面」という。

図２５の下図に概念を示す，別のローター・ケーシングの内壁形状の設計法を述べる。

使用するローター・セットのサイクロイド・ローターとトロコイド・ローターの軸棒の一部以外の部分をそれぞれのローター軸で回転して形成されたローター回転体を内包する部材を用意し、その部材から前記回転体の部分を削り取った形状としてローター・ケーシングの内壁形状を定義することができる。

ローター・セットの回転のために、ローター・セットとローター・ケーシングとの間には、わずかな隙間を与える。
４）ローター・セットの回転に伴う、空間形成の例
図２６〜２９に、有効作動部における任意の軸垂直断面内でのローター・セットの回転に伴う空間形成の様子の説明図を示す。ただし、固定されたローター・ハウジングに、１本のサイクロイド・ローターと１本のトロコイド・ローターから成るローター・セットの有効作動部が内包され、サイクロイド・ローターが反時計回り、トロコイド・ローターが時計回りで回転する場合の構成について説明する。

この構成において、新気の供給や排気は、回転するローター有効作動部へローター回転軸の空洞部を通じて行うことができる他、固定されたローター・ハウジングを通じても行うことができ、ローター・ケーシングを通じて行うこともできる。

図２６〜２９の各図では、２つの凸部を有するサイクロイド・ローター（Ｎｃ＝２）が左側に配置され、３つの凹部を有するトロコイド・ローター（Ｎｔ＝３）が右側には配置されているローター・セットが示されている。サイクロイド・ローターとトロコイド・ローターの寸法パラメーターは、
軸間距離Ｌ＝７５ mm、
サイクロイド・ローター基礎円半径Ｒｃ＝３０ mm、
トロコイド・ローター基礎円半径Ｒｔ＝４５ mm、
サイクロイド・ローター外周円半径Ｒｃｏ＝６０ mm、
トロコイド・ローター内周円半径Ｒｔｉ＝１５ mm、
サイクロイド凸部厚み角Ｔｃａ＝１５°、
トロコイド凹部厚み角Ｔｔａ＝１０°、
である。

サイクロイド・ローターの回転速度Ｓｃとトロコイド・ローターの回転速度Ｓｔで表される回転比Ｓｃ：Ｓｔは、Ｓｃ：Ｓｔ＝Ｎｃ：−Ｎｔ＝２：−３
である。

はじめに、トロコイド・ローターにトロコイド・リセスが凹設されていない場合について述べる。
ただし，図２６（１）のように、サイクロイド凸部の一つがトロコイド・ローター軸方向に正対し、トロコイド凹部の一つがサイクロイド・ローター軸方向に正対し、互いに噛み合った状態にあり、このサイクロイド・ロータートロコイド・ローターとの角度配置を基準位相（サイクロイド・ローター角度Ｔｃ＝０ °、トロコイド・ローター角度Ｔｔ
＝０ °）とする。ＴｃおよびＴｔの値は反時計方向に正にとる。ＴｃおよびＴｔの関係
は、
Ｔｔ＝−Ｔｃ×（Ｎｃ／Ｎｔ）
で表されるので、図２６〜２９の場合、
Ｔｔ＝−Ｔｃ×（２／３）
で表される。

図２６（１）では、サイクロイド凸部とトロコイド凹部が、サイクロイド凸部刃先円周部とトロコイド凹部底円周部との接点を含む５点で接し、間に４個の空間（［１ａ］、［１ｂ］、［１ｃ］、［１ｄ］）が形成されている。４個の空間の詳細を図２９（１９）に示す（Ｔｃ＝０ °）。

図示しないが、０ < Ｔｃ < Ｔｃａ／２＝７.５°の位相の場合にも、サイクロイド凸
部とトロコイド凹部が、サイクロイド凸部刃先円周部とトロコイド凹部底円周部との接点を含む合計５点で接し、間には４個の空間（［１ａ］、［１ｂ］、［１ｃ］、［１ｄ］）が形成される。

図２９（２０）に示すように、Ｔｃ＝Ｔｃａ／２＝７.５°の位相の場合には、サイク
ロイド凸部とトロコイド凹部が、右側サイクロイド凸部刃先角部とトロコイド凹部底円周部との接点を含む合計４点で接し、間には３個の空間（［１ａ］、［１ｂ］、［１ｃ］
）が形成される。なお、前記の空間Ｔｃ＝Ｔｃａ／２＝７.５°で［１ｄ］は消滅する。

図２６（２）（Ｔｃ＝３０ °）より少し手前の位相で、左側サイクロイド凸部刃先角
部と右側トロコイド凹部刃先角部とが接するが、このときのサイクロイド・ローター角度をＴｃｅとすると、図２９（２１）に示すＴｃａ／２ < Ｔｃ < Ｔｃｅの位相では、サイクロイド凸部とトロコイド凹部は合計３点で接し、間には、前記空間［１ｂ］と［１ｃ］の結合により２個の空間（［１ａ］、［１ｂ］＋［１ｃ］ ）が形成される。

左側サイクロイド凸部刃先角部と右側トロコイド凹部刃先角部とが接するＴｃ＝Ｔｃｅの位相では、前記空間［１ａ］が消滅し、前記空間［１ｂ］＋［１ｃ］のみが形成される。これ以降の位相では、前記空間［１ｂ］＋［１ｃ］を［１］という。

図２６（２）（Ｔｃ＝３０ °）から図２６（５）（Ｔｃ＝１２０ °）までは、空間［１］は体積が増加する。

図２６（５）と図１９（６）の間の位相で、空間［１］はサイクロイド・ローター側の空間［１］と、トロコイド・ローター側の空間［１’］に分割される。

空間［１］の体積は、図２６（６）から図２７（８）まで増大する。

ここまでの過程（図２６（１）から図２７（８））で、図２６（１）に示される小さな空間［１ｂ］および［１ｃ］が、図２７（８）における空間［１］および［１’］まで膨張しており、当該空間の内壁部に外部の流体と通じる孔が穿設されていれば、この空間に外部の流体が自動的に吸引充填される。

図２７（８）から図２７（１２）までは空間［１］および［１’］のそれぞれの体積は一定で推移する。

図２７（１２）から図２８（１４）では空間［１］の体積は減少する。

図２８（１４）から図２８（１５）の間の位相で、空間［１］と空間［１’］が再結合する。この空間を空間［１］という。

図２８（１６）から図２８（１８）まで、空間［１］の体積は減少しする。

図２８（１８）（Ｔｃ＝５１０ °）からＴｃが３０°進んだ状況が、図２６（１）お
よび図２９（１９）と同じであるので、図２８（１８）の空間［１］は、図２６（１）および図２９（１９）では空間［１ａ］と空間［１ｄ］となり、さらに図２９（２０）では空間［１ｄ］が消滅し、図２９（２１）を過ぎると、空間［１ａ］の体積も０となる。（なお、空間［１ｄ］は体積が小さいため、実際の装置での漏れを考慮すれば、無視できる体積である。）
すなわち、図２７（１２）の空間［１］と空間［１’］に充填されていた流体は、図２８（１８）を経由し、図２９（１９）（図２６（１））から図２９（２１）で空間体積が０になる過程で、きわめて高圧まで圧縮されることがわかる。

また、この過程で、当該空間の内壁部に外部と通じる孔が穿設されていれば、この空間の流体が自動的に排出される。

つぎに、トロコイド・ローターのトロコイド凹部にトロコイド・リセスが凹設される場合について述べる。ただし、トロコイド凹部のほとんどの領域にトロコイド・リセスが凹設されているとする。

図２６〜２９において、トロコイド・リセスを、トロコイド凹部の実線と、トロコイド・リセスの底を示す破線との間の空間として示す。

図２６（１）（Ｔｃ＝０ °）および図２９（１９）では、サイクロイド凸部とトロコ
イド凹部の間に１個の空間（前記［１ａ］、［１ｂ］、［１ｃ］、［１ｄ］およびトロコイド・リセスが合体した空間）が形成される。この空間を［１］とする。

前述のトロコイド・リセスが凹設されない場合にサイクロイド凸部とトロコイド凹部の間の空間に形成されていた空間［１ａ］、［１ｂ］、［１ｃ］および［１ｄ］は、トロコイド・リセスが凹設される場合には、トロコイド・リセスと連接し、１つの空間となる。

図２６（２）（Ｔｃ＝３０ °）から図２６（５）（Ｔｃ＝１２０ °）までは、空間［１］は体積が増加する。

図２６（５）と図２６（６）の間の位相で、空間［１］はサイクロイド・ローター側の空間［１］と、トロコイド・ローター側の空間［１’］に分割される。

空間［１］の体積は、図２６（６）から図２７（８）まで増大する。
ここまでの過程（図２６（１）から図２７（８））で、図２６（１）に示される小さな空間［１ｂ］および［１ｃ］が、図２７（８）における空間［１］および［１’］まで膨張しており、当該空間の内壁部に外部の流体と通じる孔が穿設されていれば、この空間に外部の流体が自動的に吸引充填される。

図２７（８）から図２７（１２）までは空間［１］および［１’］のそれぞれの体積は一定で推移する。

図２７（１２）から図２８（１４）では空間［１］の体積は減少する。

図２８（１４）から図２８（１５）の間の位相で、空間［１］と空間［１’］が再結合する。この空間を空間［１］という。

図２８（１６）から図２８（１８）まで、空間［１］の体積は減少しする。

図２８（１８）（Ｔｃ＝５１０ °）からＴｃが３０°進んだ状況が、図２６（１）お
よび図２９（１９）と同じであるので、図２８（１８）の空間［１］は、図２６（１）および図２９（１９）では［１ａ］、［１ｂ］、［１ｃ］、［１ｄ］およびトロコイド・リセスが合体した空間となる。

すなわち、図２７（１２）の空間［１］と空間［１’］に充填されていた流体は、図２８（１８）を経由し、図２９（１９）（図２６（１））に至る過程で、一定の圧縮比まで圧縮されることがわかる。

この圧縮比は、トロコイド・リセス体積によって調整可能である。

また、この過程で、当該空間の内壁部に外部と通じる孔が穿設されていれば、この空間のほとんどの流体を自動的に排出することが可能である。

前記説明は、１本のサイクロイド・ローターと１本のトロコイド・ローターの場合について説明したが、１本以上のサイクロイド・ローターと１本以上のトロコイド・ローターであっても、空間形成による作動流体の圧縮・膨張は可能である。このとき、すべてのサイクロイド・ローターとトロコイド・ローターがローター・セットを成し、その構造や軸間距離が、前記説明に基づいていれば良い。
図３０および図３１に、１本のサイクロイド・ローターと２本のトロコイド・ローターの場合を示す。図３０は３本のローターが直線的に配置された事例であり、図３１は３本のローターが非直線的に配置された事例である。

（第３実施形態）
５）固定サイクロイド・ローターによる空間形成の例
前記４）において、サイクロイド・ローターとトロコイド・ローターとが回転し、ローター・ケーシングが固定されている状態で、説明を行ったが、これらの相対関係が満たされれば、空間形成は等しいので、一つのローターが固定され、そのローターの回転軸を回転中心として、他のローターを内包したローター・ハウジングが回転する構造についても、説明を行う。

送風機や圧縮機のように、動力を与え駆動させる場合には、ローター・ハウジングへ回転動力を与える。また、内燃機関のように動力を取り出す用途の場合には、回転するローター・ハウジングから回転動力を取り出す。
この構成において、新気の供給や排気を、固定されたローター有効作動部へローター回転軸の空洞部を通じて、行うことができる。

ここでは、前記サイクロイド・ローターを固定（無回転）して、回転する前記トロコイド・ローターを内包する前記ローター・ハウジングが前記サイクロイド・ローター回転軸まわりに回転する構成について説明する。

図３２に、１本の固定サイクロイド・ローター（２凸部、Ｎｃ＝２）と１本のトロコイド・ローター（３凹部、Ｎｔ＝３）による例を示す。

また、図３３に、１本の固定サイクロイド・ローター（２凸部、Ｎｃ＝２）と２本のトロコイド・ローター（３凹部、Ｎｔ＝３）による例を示す。

図３２（１）は、１本のトロコイド・ローター用いた場合の基準配置（ローター・ハウジング絶対角度Ｔh＝０°、トロコイド・ローター絶対角度Ｔｔ＝０°）であり、その断
面図を図３２（２）に示す。

Ｎｃ個の凸部を有するサイクロイド・ローターと、Ｎｔ個の凹部を有するトロコイド・ローターの組み合わせの場合、ローター・ハウジングに固定した座標系から見た場合のサイクロイド・ローターの回転数Ｓｃとトロコイド・ローターの回転数Ｓｔの比が、Ｓｃ：Ｓｔ＝Ｎｔ：Ｎｃとなるような、回転比制御機構を、サイクロイド・ローター有効作動部とトロコイド・ローター有効作動部の間に、直接的あるいは間接的に接続する。

具体例を挙げれば、ｎを任意の自然数としたとき、サイクロイド・ローター回転軸に歯数Ｎｃ×ｎの歯車を、またトロコイド・ローター回転軸に歯数Ｎｔ×ｎの歯車を接続し、かみ合わせれば良い。

図３２（３）は、ローター・ハウジングが反時計方向に９０°回転した場合（絶対角度Ｔh＝９０°）であるが、上記回転比制御装置により、トロコイド・ローター絶対角度は
Ｔｔ＝１５０°となっている。

固定サイクロイド・ローター有効作動部とトロコイド・ローター有効作動部を内包するローター・ハウジング（ローター・ケーシング）が回転することで、ローター・ハウジング（ローター・ケーシング）内で作動空間形成が行われ、作動空間の作動流体の膨張や圧縮が実行される。

回転入出力は、固定サイクロイド・ローターの回転軸と、回転ローター・ハウジング（ローター・ケーシング）との、相対回転により行われる。

トロコイド・ローターが１本の構成では、ローター・ケーシングに、トロコイド・ローターとローター・ケーシング回転軸に対して対称な部位にカウンターウエイトを付加するなどして、ローター・ケーシング回転軸上にローター・ケーシングの重心が位置するようにし、偏心による振動を防止する。

安全のため、回転するローター・ハウジング（ローター・ケーシング）の周りに、固定された「ガード装置」を設置すると良い。

一方、図３３（４）は、２本のトロコイド・ローター用いた場合の基準配置（ローター・ハウジング絶対角度Ｔh＝０°、トロコイド・ローター絶対角度Ｔｔ＝０°）であり、
その断面図を図３３（５）に示す。この場合、トロコイド・ローターとサイクロイド・ローターは直線上に配置されている。

Ｎｃ個の凸部を有するサイクロイド・ローターと、Ｎｔ個の凹部を有するトロコイド・ローターの組み合わせの場合、ローター・ハウジングに固定した座標系から見た場合のサイクロイド・ローターの回転数Ｓｃとトロコイド・ローターの回転数Ｓｔの比が、
Ｓｃ：Ｓｔ＝Ｎｔ：Ｎｃ
となるような、回転比制御機構を、サイクロイド・ローター有効作動部とトロコイド・ローター有効作動部の間に、直接的あるいは間接的に接続する。

具体例を挙げれば、ｎを任意の自然数としたとき、サイクロイド・ローター回転軸に歯数Ｎｃ×ｎの歯車を、またトロコイド・ローター回転軸に歯数Ｎｔ×ｎの歯車を接続し、かみ合わせれば良い。

図３３（６）は、ローター・ハウジングが反時計方向に９０°回転した場合（絶対角度Ｔh＝９０°）であるが、上記回転比制御装置により、トロコイド・ローター絶対角度は
Ｔｔ＝１５０°となっている。

固定サイクロイド・ローター有効作動部とトロコイド・ローター有効作動部を内包するローター・ハウジング（ローター・ケーシング）が回転することで、ローター・ハウジング（ローター・ケーシング）内で作動空間形成が行われ、作動空間の作動流体の膨張や圧縮が実行される。

回転入出力は、固定サイクロイド・ローターの回転軸と、回転ローター・ハウジング（ローター・ケーシング）との、相対回転により行われる。

２本のトロコイド・ローターとサイクロイド・ローターが直線上に配置される場合は、２本のトロコイド・ローターを内包するローター・ケーシングの重心が、ローター・ケーシング回転軸上に位置するため、偏心による振動を防止できる。

安全のため、回転するローター・ハウジング（ローター・ケーシング）の周りに、固定された「ガード装置」を設置すると良い。

（第４実施形態）
第４実施形態は、送風機、流体圧送機またはポンプである。
＜構 造＞
この実施形態では、サイクロイド・ローターの凸部の数Ｎｃは１個以上であれば良く、トロコイド・ローターの凹部の数Ｎｔは１個以上であれば良い。

ここでは、Ｎｃ＝２およびＮｔ＝３の場合の送風機、流体圧送機またはポンプとしての実施例を図３４〜３９に示す。

ローターに回転動力を与えることで、流体の輸送・圧送が行われる。

Ｎｃ個の凸部を有するサイクロイド・ローターと、Ｎｔ個の凹部を有するトロコイド・ローターの組み合わせの場合、ローター・ハウジングに固定した座標系から見た場合のサイクロイド・ローターの回転数Ｓｃとトロコイド・ローターの回転数Ｓｔの比が、Ｓｃ：Ｓｔ＝Ｎｔ：Ｎｃとなるような、回転比制御機構を、サイクロイド・ローター有効作動部とトロコイド・ローター有効作動部の間に、直接的あるいは間接的に接続する。具体例を挙げれば、ｎを任意の自然数としたとき、サイクロイド・ローター回転軸に歯数Ｎｃ×ｎの歯車を、またトロコイド・ローター回転軸に歯数Ｎｔ×ｎの歯車を接続し、かみ合わせれば良い。

より高精度な回転数比制御機構の採用と、サイクロイド・ローターおよびトロコイド・ローターの外周円半径をわずかに小さく設定することで、サイクロイド・ローター有効作動部とトロコイド・ローター有効作動部とローター・ハウジングとが接触しない非接触ローターを実現することができ、摺動抵抗の低減に寄与する。

トロコイド・ローターのトロコイド凹部には「トロコイド・リセス」を凹設することが望ましい。

図３４（ａ）〜３５（ａ）には基本構成を示した。基本構成には、流体の供給および排出の方式により異なった２種の方式を掲げた。

図３４（ａ）（１）〜（３）には、供給と排出を共にローター・ハウジングから行うペリフェラル式を記載し、図３５（ａ）（４）〜（６）には、供給と排出を共にサイド・ハウジングから行うサイド式を記載した。

この２種以外にも、流体の供給をローター・ハウジングから行い、排出をサイド・ハウジングから行う構成、ならびに、流体の供給をサイド・ハウジングから行い、排出をローター・ハウジングから行う構成も提供できる。

図３４（ａ）（１）〜（３）に示したペリフェラル式において、「ローター・ケーシング」には、「供給管」と「排出管」が取り付けられ、「ローター・ハウジング」の内部に流体を供給し排出することができる。「供給管」の「ローター・ハウジング」内部への開口は、供給側流路と排出側流路とが、いかなるローター回転位置においても開通しないように、図３４に示す位置に設ける。

「供給補助ポート」および「排出補助ポート」は、作動空間における負圧および高圧を防ぐ目的で、「サイド・ハウジング」に凹設される。ポートの開閉は、「トロコイド・ローター」の「サイド・ハウジング」に平行な面である「トロコイド・ローター側面」によって実行される。

「吸気補助ポート」は、「サイクロイド凸部」が侵入して「トロコイド凹部」に生じる作動体積部と、「吸気管」とを連絡する連絡路である。

「送気補助ポート」は、「サイクロイド凸部」が侵入して「トロコイド凹部」に生じる作動体積部と、「送気管」とを接続する連絡路である。

ただし、「吸気補助ポート」と「送気補助ポート」は、いかなるローター回転位置においても、互いに連絡しないような位置に穿設する。

図３５（ａ）（４）〜（６）に示したサイド式において、「ローター・ケーシング」には、「供給管」と「排出管」が取り付けられ、「ローター・ハウジング」の内部に流体を供給し排出することができる。「供給管」の「ローター・ハウジング」内部への開口は、供給側流路と排出側流路とが、いかなるローター回転位置においても開通しないように、図３５に示す位置に設ける。

「供給補助ポート」および「排出補助ポート」は、作動空間における負圧および高圧を防ぐ目的で、「サイド・ハウジング」に凹設される。ポートの開閉は、「トロコイド・ローター」の「サイド・ハウジング」に平行な面である「トロコイド・ローター側面」によって実行される。

「吸気補助ポート」は、「サイクロイド凸部」が侵入して「トロコイド凹部」に生じる作動体積部と、「吸気管」とを連絡する。

「送気補助ポート」は、「サイクロイド凸部」が侵入して「トロコイド凹部」に生じる作動体積部と、「送気管」とを接続する。

ただし、「吸気補助ポート」と「送気補助ポート」は、いかなるローター回転位置においても、互いに連絡しないような位置に穿設する。

本流体機械を利用して２室を必要とする人工心臓を構成する場合は、図３４（ａ）（３）ならびに図３５（ａ）（６）に断面図を示すように、ローター軸の軸線方向に本流体機
械を２基連設すればよい。

本流体機械は、ローター軸の軸線方向に２基以上の多数基を連設することができる。

ローター・セットには、主として二次元ローターを用いれば良いが、辺一致三次元ローターを用いても良い。

なお、ローター有効作動部の回転比制御の実施に際し、回転比制御装置をローター・セットの軸棒に接続しても良いが、ローター有効作動部に直接取り付けても良い。たとえば、平歯車をローター有効作動部の側面に具備させてもよく、また、ローター有効作動部の一部にギヤ歯構造を付与しても良い。

使用するローターの有効作動部のすべての側面のうち、１カ所以上にフランジを設ければ、サイクロイド凸部の間やトロコイド凹部の間の流体の漏れを防止し、ローター有効作動部の凸部の補強をすることが可能である。フランジの形状は、たとえば、当該のローター軸と回転軸を同じくする円盤形とすればよい。
＜作動状況＞
ここで、図３４（ａ）（１）〜（３）に示したペリフェラル式流体機械における、各々のローター回転位置における作動状況を、図３６（ｂ）（１）〜図３９（ｂ）（２１）に示す。

図３６（ｂ）（１）〜図３９（ｂ）（１２）のトロコイド・ローターにはトロコイド・リセスが凹設されている。

図３６（ｂ）（１）では、サイクロイド凸部の一つがトロコイド・ローター軸方向に正対し、トロコイド凹部の一つがサイクロイド・ローター軸方向に正対し、互いに噛み合った状態にあり、このサイクロイド・ロータートロコイド・ローターとの角度配置を基準位相（サイクロイド・ローター角度Ｔｃ＝０ °、トロコイド・ローター角度Ｔｔ＝０ °）とする。ＴｃおよびＴｔの値は反時計方向に正にとる。ＴｃおよびＴｔの関係は、Ｔｔ＝−Ｔｃ×（Ｎｃ／Ｎｔ）で表されるので、図３４〜３９の場合、Ｔｔ＝−Ｔｃ×（２／３）で表される。

図３６（ｂ）（１）（Ｔｃ＝０ °）では、サイクロイド凸部とトロコイド凹部の間に
１個の空間［１］が形成されている。この位相では、空間［１］と供給補助ポートと排出補助ポートとは、いずれにも連絡しておらず、また、ローター・ハウジングと左側に位置するサイクロイド凸部とが接していることから、供給管と排出管は連絡していない。

この状態から、ローター・セットを少し回転させると、供給補助ポートと空間［１］が連絡し、ローター・セットの回転に伴い体積が拡大する空間［１］に対して、供給管から流体が供給される。

図３６（ｂ）（２）（Ｔｃ＝３０ °）から図３６（ｂ）（３）（Ｔｃ＝６０ °）までの間に、
空間［１］と空間［３］が連絡する場合があっても、供給管と排出管は連絡するものではない。

図３６（ｂ）（３）（Ｔｃ＝６０ °）から図３６（ｂ）（５）（Ｔｃ＝１２０ °）までの間は、作動空間体積が拡大するため、供給管から直接作動空間［１］に流体が供給される。

図３６（ｂ）（５）（Ｔｃ＝１２０ °）から図３６（ｂ）（６）（Ｔｃ＝１５０ °）までの間に、空間［１］は分離され、サイクロイド・ローター側の空間［１］とトロコイド凹部の空間［１’］となる。

図３６（ｂ）（６）（Ｔｃ＝１５０ °）から図３７（ｂ）（９）（Ｔｃ＝２４０ °）までの間も、空間［１］は、供給管と連絡しながら、その体積を拡大させるので、空間［１］に流体が供給される。

図３７（ｂ）（９）（Ｔｃ＝２４０ °）から図３７（ｂ）（１２）（Ｔｃ＝３３０ °）までの間は、空間［１］の体積は変化しないが、図３７（ｂ）（１２）（Ｔｃ＝３３０°）以降、空間［１］は排出管と連絡する。

同様に、図３６（ｂ）（６）（Ｔｃ＝１５０ °）から図３８（ｂ）（１４）（Ｔｃ＝
３９０ °）の間、空間［１’］の体積は変化しない。

図３７（ｂ）（１２）（Ｔｃ＝３３０ °）から図３８（ｂ）（１４）（Ｔｃ＝３９０ °）までの間、空間［１］は、排出管と連絡した状態でその体積が減少するため、充填された流体は排出管から排出される。

図３８（ｂ）（１４）（Ｔｃ＝３９０ °）から図３８（ｂ）（１５）（Ｔｃ＝４２０ °）までの間に、空間［１］は空間［１’］と合体する。合体した空間を空間［１］とする。

図３８（ｂ）（１５）（Ｔｃ＝４２０ °）から図３８（ｂ）（１７）（Ｔｃ＝４８０ °）までの間に、空間［１］は排出管と連絡した状態でその体積が減少するため、充填された流体は排出管から排出される。

図３８（ｂ）（１７）（Ｔｃ＝４８０ °）から図３８（ｂ）（１８）（Ｔｃ＝５１０ °）までの間に、空間［１］は排出管とは直接連絡しなくなるが、排出補助ポートを介して排出管と連絡しつづける。

空間［１］は、体積が最小となる図３９（ｂ）（１９）（Ｔｃ＝５４０ °）の位相の
直前まで排出補助ポートと連絡しており、流体の排出を続ける。

以上の過程により、空間［１］におよび［１’］に供給管からの流体が吸入充填され、充填された流体のほとんどを排出することができる、送風機、流体圧送機またはポンプが提供できる。
（第５実施形態）
第５実施形態は、「空気圧縮機」などの流体圧縮機である。

この実施形態において、空気およびその他の気体の圧縮気体の吐き出しが可能である。また、後記する「排気出口スリット」の角度範囲を広くすることで、作動流体の圧縮動作を行わない場合には、油や液体の圧送も可能である。
＜構 造＞
この実施形態では、前記ローター・セットを成す、最低でも１本のサイクロイド・ローターと、最低でも１本のトロコイド・ローターを使用する。

サイクロイド・ローターの凸部の数Ｎｃは１個以上であれば良く、トロコイド・ローターの凹部の数Ｎｔは１個以上であれば良い。

全てのサイクロイド・ローターの凸部には、流体の供給ポートと排出ポートが穿設される。

ここでは、Ｎｃ＝２およびＮｔ＝３の場合の高圧空気圧縮機としての実施例を図４０〜４４に示す。

ただし、サイクロイド・ローターの回転または非回転、ならびに、トロコイド・ローターの本数（１本または２本）を変化させた合計４種のバリエーションが図４０〜４４に記載されている。

すなわち、
（ａ）図４０（ａ）に、回転サイクロイド・ローター１本および回転トロコイド・ローター１本および固定ローター・ハウジングによる構成例（（１）基本構成図と（２）以降は断面図例）を示す。

ここで、
・図４０（ａ）（２）は、回転サイクロイド・ローターの両回転軸棒がローター・ケーシング外に突出しており、排出口がサイクロイド・ローター回転軸からずらして配置してある場合である。
・図４０（ａ）（３）は、回転サイクロイド・ローターの回転軸棒の一方がローター・ケーシング外に突出しておらず、ローター・ケーシングに回転しない排出口がサイクロイド・ローター回転軸に一致して配置してある場合である。
・図４０（ａ）（４）は、回転サイクロイド・ローターの両回転軸棒がローター・ケーシング外に突出しておらず、ローター・ケーシングに回転しない供給口と排出口がサイクロイド・ローター回転軸に一致して配置してある場合である。
・図４１（ａ）（５）〜（７）は、図４０（ａ）（４）の構造において，ローターにフランジ体を設けた構成である。
（ｂ）図４２（ｂ）に、回転サイクロイド・ローター１本および回転トロコイド・ローター２本および固定ローター・ハウジングによる構成例（（１）基本構成図と（２）以降は断面図例）を示す。

排出スリットの位置は、各トロコイド・ローターの方向に複数、設定される。
・図４２（ｂ）の図（２）〜（５）の説明は、前記の図４０（ａ）および図４１（ａ）の図（２）〜（５）の説明と同じである。
（ｃ）図４３（ｃ）に、固定サイクロイド・ローター１本および回転トロコイド・ローター１本および回転ローター・ハウジングによる構成例（（１）基本構成図と（２）以降は断面図例）を示す。・図４３（ｃ）（２）は、回転サイクロイド・ローターの回転軸棒の一方がローター・ケーシング外に突出しておらず、排出口がサイクロイド・ローター回転軸に一致して配置してある場合である。また、ローター・ケーシングが、「回転比制御機構（歯車など）」を内包し、ローター・ケーシングの両側に回転支持部を設けた例である。・図４３（ｃ）（３）は、回転サイクロイド・ローターの回転軸棒の両方がローター・ケーシング外に突出しているが、一方の「回転軸棒」が排出口がとして機能している場合である。また、ローター・ケーシングが、「回転比制御機構（歯車など）」を内包していない。ローター・ケーシングは、固定サイクロイド・ローターの「回転軸棒」に回転支持される。
・図４３（ｃ）（４）は、回転サイクロイド・ローターの回転軸棒の両方がローター・ケーシング外に突出しているが、一方の「回転軸棒」が排出口として機能しており、もう一方の「回転軸棒」が供給口として機能している場合である。この場合、排出口も供給口も非回転である。また、ローター・ケーシングが、「回転比制御機構（歯車など）」を内包し
ており、ローター・ケーシングは、両側で回転支持されるほか、固定サイクロイド・ローターの「回転軸棒」にも回転支持され得る。
（ｄ）図４４（ｄ）に、固定サイクロイド・ローター１本および回転トロコイド・ローター２本および回転ローター・ハウジングによる構成例（（１）基本構成図と（２）以降は断面図例）を示す。
・図４４（ｄ）の図（２）〜（４）の説明は、前記の図４３（ｃ）の図（２）〜（４）の説明と同じである。

この装置を作動させる際には、固定ローター・ハウジングの場合（図（ａ）および図（ｂ））には、最低でもいずれか一つのローターに回転動力を与えることで、「排出口」から高圧流体を供給できる。

また、回転ローター・ハウジングの場合（図（ｃ）および図（ｄ））には、ローター・ハウジングに回転動力を与えることで、「排出口」から高圧流体を提供できる。

すべてのサイクロイド凸部には、「供給ポート」と「排出ポート」が穿設される。
ポートの開口部は、「サイクロイド凸部曲線部」の「サイクロイド凸部刃先角部」に近い部分に穿設される。
「供給ポート」は、常時、供給流体側と連絡する。

たとえば、図２４に図示するように、「サイクロイド・ローター回転軸棒」の中空部を通して外部の供給流体と連絡すればよい。

「排出ポート」は、サイド・ハウジングに穿設された「排出スリット」と、適切なローター回転位置期間のみ通じ、このとき高圧空気が「排出口」に流出する。流出する高圧流体の圧力は、「排出スリット」の開口角度範囲を調整し、「排出ポート」と通じ始めるローター回転位置期間を変化させることで、調整できる。

Ｎｃ個の凸部を有するサイクロイド・ローターと、Ｎｔ個の凹部を有するトロコイド・ローターの組み合わせの場合、ローター・ハウジングに固定した座標系から見た場合のサイクロイド・ローターの回転数Ｓｃとトロコイド・ローターの回転数Ｓｔの比が、Ｓｃ：Ｓｔ＝Ｎｔ：Ｎｃとなるような、回転比制御機構を、サイクロイド・ローター有効作動部とトロコイド・ローター有効作動部の間に、直接的あるいは間接的に接続する。具体例を挙げれば、ｎを任意の自然数としたとき、サイクロイド・ローター回転軸に歯数Ｎｃ×ｎの歯車を、またトロコイド・ローター回転軸に歯数Ｎｔ×ｎの歯車を接続し、かみ合わせれば良い。
より高精度な回転数比制御機構の採用と、サイクロイド・ローターおよびトロコイド・ローターの外周円半径をわずかに小さく設定することで、サイクロイド・ローター有効作動部とトロコイド・ローター有効作動部とローター・ハウジングとが接触しない非接触ローターを実現することができ、摺動抵抗の低減に寄与する。

トロコイド・ローターのトロコイド凹部には「トロコイド・リセス」を穿設しない。

また、流体の円滑な圧縮のために、ローター・ハウジングには図４０〜４４の基本配置図に示すように、適切な位置に連絡路を穿設し、適切なローター角度位相の期間にサイクロイド・ローター側の空間とトロコイド凹部の空間を連絡する。

ローター・セットには、主として二次元ローターを用いれば良いが、辺一致三次元ローターを用いても良い。

なお、ローター有効作動部の回転比制御の実施に際し、回転比制御装置をローター・セットの軸棒に接続しても良いが、ローター有効作動部に直接取り付けても良い。たとえば、平歯車をローター有効作動部の側面に具備させてもよく、また、ローター有効作動部の一部にギヤ歯構造を付与しても良い。

使用するローターの有効作動部のすべての側面のうち、１カ所以上にフランジを設ければ、サイクロイド凸部の間やトロコイド凹部の間の流体の漏れを防止し、ローター有効作動部の凸部の補強をすることが可能である。フランジの形状は、たとえば、当該のローター軸と回転軸を同じくする円盤形とすればよい。
＜作動状況＞
図４５（１）〜図４８（２３）に、図４０（ａ）および４１（ａ）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す。図２５において、破線で囲われた図は、名称説明図である。
以下に、状況説明を述べるが、図４３（ｃ）の場合もこの説明と同様な作動状況となる。

図４５〜４８に示す全期間において、「供給ポート」から流体がローター・ハウジング内に供給される。

一方、図４５（１）、図４５（２）、図４６（７）、図４６（８）、図４７（１３）、図４７（１４）、図４８（２０）〜（２３）のローター回転位置において、「排出スリット」と「排出ポート」が開通するので、「排出ポート」から高圧流体が排出される。なお、図４５〜４８には、「排出ポート」と「排出スリット」が通じておらず、排出が行われていない場合の「排出ポート」に黒丸を付して、その旨を明示した。

図４５（１）から図４５（６）までの間、空間［１］は供給ポートに面しており、空間体積の拡大に伴い、流体が常圧で供給される。

図４５（６）から図４６（７）の間に、空間［１］は、空間［１］と空間［１’］に分離される。

図４６（７）の空間［１’］は図４６（７）から図４７（１３）までの間、トロコイド凹部に常圧充填されたまま移動する。

図４６（７）の空間［１］は、図４６（７）から図４６（９）までの間、供給ポートに面しており、空間体積の拡大に伴い、流体が常圧で供給される。

図４６（９）の空間［１］は図４６（９）から図４７（１３）までの間、サイクロイド・ローターの凹部に常圧充填されたまま移動する。

図２５（１３）から図２５（１５）までの間、空間［１］の体積は減少し、図２５（１５）から図２５（１６）までの間に、空間［１］と空間［１’］が合体する。この空間を空間［１］という。

図４７（１６）の空間［１］の体積は、図４７（１６）から図４８（２３）までの間に、体積が０になるまで減少する。

図４７（１３）から図４８（２３）までの間、空間［１］には排出ポートが面するが、図４７（１３）から図４８（１９）までの間、当該排出ポートと排出スリットは通じておらず、流体は排出されないので、図４７（１３）の空間［１］と空間［１’］とに充填されていた常圧流体は、図４８（１９）の空間［１］の体積まで圧縮され高圧となる。

ただし、この圧縮行程において、空間［１］と空間［１’］とを連絡路により連絡し、空間［１］と空間［１’］の流体を同時に圧縮することで、圧縮がスムースに行われ、図４７（１５）から図４７（１６）までの間の空間［１］と空間［１’］が合体した瞬間の圧力差による衝撃波の発生を防止することができる。

図４８（２０）から図４８（２２）まで、当該排出ポートと排出スリットが通じ、当該排出ポートを通じ、排出口から高圧流体が提供できる。この間、サイクロイド凸部とトロコイド凹部の接点により、空間［１］と供給ポートとは分離されているので、流体の供給側への高圧流体の逆流は生じない。

排出流体の最低排出圧力の調整は、排出スリットの角度範囲を調整することで達成される。

また、全てのローター回転位相において、独立したトロコイド凹部の空間には常圧の流体が充填されていることが分かる。

図４９〜図５３に、図４２（ｂ）に示す構造の場合の各々のローター角度位相における作動状況を示す。図４９〜図５３において、破線で囲われた図は、名称説明図である。

以下に、状況説明を述べるが、図４４（ｄ）の場合もこの説明と同様な作動状況となる。

はじめに概略について言及する。

図５０（８）において、空間［１］と空間［２］の２カ所の空間に対して流体の供給が開始され、それぞれ供給された流体は、最終的には図５２（２１）における空間［１］と空間［２］、および、図５３（２９）における空間［１’］と空間［２’］のように、排出される。
また、図４５〜４８の場合と同様に、全てのローター回転位相において独立したトロコイド凹部空間には常圧の流体が充填されている。

本構造は左右対称であるので、ここでは、空間［１］についてのみ説明する。

図４９〜５３に示す全期間において、「供給ポート」から流体がローター・ハウジング内に供給される。

一方、図４９（１）、図４９（６）、図５０（７）〜（８）、図５１（１３）〜（１４）、図５２（２０）〜（２２）、図５３（２８）〜（３０）のローター回転位置において、「排出スリット」と「排出ポート」が開通するので、「排出ポート」から高圧流体が排出される。なお、図４９〜５３には、「排出ポート」と「排出スリット」が通じておらず、排出が行われていない場合の「排出ポート」に黒丸を付して、その旨を明示した。

図５０（８）から図５０（１２）までの間、空間［１］は供給ポートに面しており、空間体積の拡大に伴い、流体が常圧で供給される。

図５０（１２）から図５１（１３）の間に、空間［１］は、空間［１］と空間［１’］に分離される。

図５１（１３）の空間［１’］は図５１（１３）から図５２（２０）までの間、トロコイド凹部に常圧充填されたまま移動する。

図５１（１３）の空間［１］は、図５１（１４）では供給ポートと連絡しなくなり、空間［１］に対する流体の供給が終了する。また、図５１（１３）では、常圧流体が充填されていた空間［６’］と連絡路で連絡し、流体の圧縮行程が開始される。

図５１（１５）の空間［１］は、図５１（１６）では、空間［６’］と結合する。この空間を空間［１］という。

図５１（１６）の空間［１］の体積は、図５１（１６）から図５２（２２）までの間に、体積が０になるまで減少する。

図５１（１６）から図５１（２２）までの間、空間［１］には排出ポートが面するが、図５１（１６）から図５２（１９）までの間、当該排出ポートと排出スリットは通じておらず、流体は排出されないので、図５１（１３）の空間［１］と空間［１’’］とに充填されていた常圧流体は、図５２（１９）の空間［１］の体積まで圧縮され高圧となる。

図５２（２０）から図５２（２２）まで、当該排出ポートと排出スリットが通じ、当該排出ポートを通じ、排出口から高圧流体が提供できる。この間、サイクロイド凸部とトロコイド凹部の接点により、空間［１］と供給ポートとは分離されているので、流体の供給側への高圧流体の逆流は生じない。また、図５２（２０）の空間［１’］の流体は、空間［４］の常圧流体とともに、図５３（２７）まで加圧され高圧となり、図５３（２８）から図５３（３０）までに、排出ポートから排出される。

排出流体の最低排出圧力の調整は、排出スリットの角度範囲を調整することで達成される。

２本の排出口を備える場合、左右の排出スリットの角度範囲を異なった範囲に調整することで、最低排出圧力を個々の排出口ごとに設定できる。

（第６実施形態）
第６実施形態は、内燃機関である。燃料と空気を混合した可燃予混合気を新気として供給する火花点火機関として以下の説明を行う。このほかに、可燃予混合気を新気として供給し圧縮自着火させる内燃機関や、空気を新気として供給し断熱圧縮により高温高圧の空気とし、燃料噴霧あるいは燃料供給を行い、自着火させる内燃機関、断熱圧縮した供給気体を外部加熱する外燃機関としても、気液サイクルとしても良い。

この実施形態の内燃機関は、主として、ローター・セットを成すサイクロイド・ローター、トロコイド・ローターと、ローター・ハウジング（ローター・ケーシング）とから構成される。

サイクロイド・ローターの本数は１本以上、トロコイド・ローターの本数は１本以上であればよい。

サイクロイド・ローターの凸部の数Ｎｃは２以上の偶数であれば良く、トロコイド・ローターの凹部の数Ｎｔは１以上の奇数であれば良い。
＜構 造＞
図５４〜６２に、１本のサイクロイド凸部の数Ｎｃ がＮｃ＝２のサイクロイド・ロー
ターと、１本のトロコイド凹部の数Ｎｔ がＮｔ＝３のトロコイド・ローターを用いる、
内燃機関としての実施例を示す。

図５４（１）〜（４）に基本構成を図示する。図５４（１）および図５４（２）は、回転軸に垂直な平面によるローター有効作動部における断面図であり、図５４（３）および（４）は、回転軸に平行な断面による断面図である。

図５４（２）は、図５４（１）のサイクロイド・ローターに底円周部供給ポートを配置したことを特徴とする構成であり、１行程での供給新気の供給量を抑えて、圧縮比より膨張比を大きくし、高熱効率な内燃機関を提供するための構成である。

図５４（３）は、排出口と供給口を具備したサイクロイド・ローターと、トロコイド・ローターの軸棒の一部以外の部分が、固定されたローター・ケーシングの中で回転する構成の断面図である。このとき、排出口と供給口は回転する。

図５４（４）は、図５４（３）に対し、排出口と供給口を具備したサイクロイド・ローターとトロコイド・ローターの軸棒の一部以外の部分を固定ローター・ケーシングに内包させ、回転させるとき、ローター・ケーシングに具備した排出口と供給口から流体の供給ならびに排出を行う構成であり、この内燃機関の前後に接続される、新気供給装置とマフラーなどとの接続が確実で容易となることを利点としている。

図５５（５）〜（７）は、図５４（３）に対し，フランジ体を追加した構成を示している。

図５５（８）〜（１０）は、図５４（４）に対し，フランジ体を追加した構成を示している。

サイクロイド凸部の構造には、「供給ポート」と「排出ポート」が穿設される「ポート有り凸部」と、それらが穿設されない「ポート無し凸部」の２種類がある。
サイクロイド・ローターには、「ポート有り凸部」と「ポート無し凸部」とが、円周方向に１個おきに順番に配置される。

「供給ポート」の開口部は、サイクロイド・ローターの回転方向ではない側の「サイクロイド凸部曲線部」の「サイクロイド凸部刃先角部」に穿設される。

「供給ポート」は、常時、供給流体側と連絡する。

たとえば、図５４〜５５に図示するように、「サイクロイド・ローター回転軸棒」の中空部を通して外部の供給流体と連絡すればよい。

「供給ポート」は、一方のサイクロイド・ローター回転軸棒の中空部（「供給口」）を通して、「新気供給装置（図示しない）」と連絡しており、サイクロイド・ローター有効作動部、トロコイド・ローター有効作動部およびローター・ハウジング（ローター・ケーシング）によって作動空間が形成される際に、「供給ポート」からその作動空間に新気（空気あるいは燃料と空気の混合気）が供給される。

「排出ポート」の開口部は、サイクロイド・ローターの回転方向の側の「サイクロイド
凸部曲線部」の「サイクロイド凸部刃元角部」に近い部分に穿設される。

「排出ポート」は、常時、排出流体側と連絡する。

たとえば、図５４〜５５に図示するように、「サイクロイド・ローター回転軸棒」の中空部を通して外部の排出流体と連絡すればよい。

「排気ポート」は、前記「供給ポート」に連絡しない方のサイクロイド・ローター回転軸の中空部（「排気出口」）を通して、外部大気と連絡しており、サイクロイド・ローター有効作動部、トロコイド・ローター有効作動部およびローター・ハウジング（ローター・ケーシング）のによって作動空間体積が減少する際に、その作動空間に充填されていた燃焼排ガスを「排気ポート」を通して排気する。「排気出口」には、「排気装置（排気浄化装置やマフラーなど）（図示しない）」を接続すると良い。

Ｎｃ個の凸部を有するサイクロイド・ローターと、Ｎｔ個の凹部を有するトロコイド・ローターの組み合わせの場合、ローター・ハウジングに固定した座標系から見た場合のサイクロイド・ローターの回転数Ｓｃとトロコイド・ローターの回転数Ｓｔの比が、Ｓｃ：Ｓｔ＝Ｎｔ：Ｎｃとなるような、回転比制御機構を、サイクロイド・ローター有効作動部とトロコイド・ローター有効作動部の間に、直接的あるいは間接的に接続する。具体例を挙げれば、ｎを任意の自然数としたとき、サイクロイド・ローター回転軸に歯数Ｎｃ×ｎの歯車を、またトロコイド・ローター回転軸に歯数Ｎｔ×ｎの歯車を接続し、かみ合わせれば良い。

より高精度な回転比制御機構の採用と、サイクロイド・ローターおよびトロコイド・ローターの外周円半径をわずかに小さく設定するなどして、サイクロイド・ローター有効作動部とトロコイド・ローター有効作動部とローター・ハウジングとが接触しない非接触ローターを実現することができ、摺動抵抗の低減に寄与する。

圧縮された新気は、「サイクロイド・ローター外周部」に設置された「点火栓１」やサイド・ハウジングやフランジ（後述する）に設置した「サイド点火栓２、３」により点火される。

トロコイド・ローターのトロコイド凹部には「トロコイド・リセス」を穿設する。
内燃機関用途においては、この「トロコイド・リセス」は、圧縮比を決定するため、および燃焼状況の改善のため、重要である。

図５４および図５６〜６２に記載の２本の連絡路に関しては、個々の連絡路の有無や穿設位置の調整により、上記の空間連絡状況を変更し、空間の圧力状況を変更することが可能である。
連絡路の穿設は、サイクロイド凹部の空間の流体とトロコイド凹部の空間流体について、同時に圧縮し、合流時の圧力差による衝撃波の発生を防止し、膨張時には、両方の流体を同じ圧力まで膨張させ、高効率とすることに役立つ。

ローター・セットには、主として「純二次元ローター・セット」，「はすば二次元ローター・セット」「やまば二次元ローター・セット」を用いれば良いが、「三次元ローター・セット」を用いても良い。

なお、ローター有効作動部の回転比制御の実施に際し、回転比制御装置をローター・セットの軸棒に接続しても良いが、ローター有効作動部に直接取り付けても良い。たとえば、平歯車をローター有効作動部の側面に具備させてもよく、また、ローター有効作動部の一部にギヤ歯構造を付与しても良い。

また、装置全体をローター軸を回転中心として回転させ、当該のローターを非回転とすることもできる。

使用するローター有効作動部のすべての側面のうち、１カ所以上にフランジを設ければ、サイクロイド凸部の間やトロコイド凹部の間の流体の漏れを防止し、ローター有効作動部の凸部の補強をすることが可能である。フランジの形状は、たとえば、当該のローター軸と回転軸を同じくする円盤形とすればよい。

なお、ローター・セットの慣性モーメントによる圧縮動力供給が不足する場合は、
ローター軸にフライホイールを接続するか、装置を多段連設し、位相差を持たせて作動させればよい。
＜作動状況＞
図５４（１）に示される内燃機関について、各々のローター角度位相における作動状況を、図５６（１）〜図６２（３９）に示す。

ただし、注目する空間を空間［１］および空間［１’］とする。

なお、サイクロイド・ローターの供給ポートの位置は、図５６（３）のようにＴｃ＝２１°（Ｔｔ＝−１４°）のとき、供給ポートにトロコイド凹部刃先角部が到達する位置とした。

また、同様に、サイクロイド・ローターの排出ポートの位置は、図５６（２）のようにＴｃ＝１２°（Ｔｔ＝−８°）のとき、排出ポートにトロコイド凹部刃先角部が到達する位置とした。

この配置を変化させても、１サイクルあたりの新気供給量、圧縮比、膨張比、残留燃焼ガス量などを調整することができる。

図５６（１）において、空間［１］には、前行程で発生した残留燃焼ガスが留まっている。

図５６（４）から図５７（７）の間は、空間［１］が供給ポートと連絡し、かつ、空間［１］の体積が増加するため、空間［１］には新気が吸引され、充填される。

図５７（７）から図５７（８）の間に、空間［１］は、空間［１］と空間［１’］に分離される。
図５７（８）の空間［１’］は図５７（８）から図５８（１４）までの間、トロコイド凹部に常圧充填されたまま移動する。

図５７（８）の空間［１］は、図５７（７）から図５７（１０）までの間、供給ポートに面しており、空間体積の拡大に伴い、流体が常圧で供給される。

図５７（１０）の空間［１］は、図５７（１０）から図５８（１４）までの間、サイクロイド・ローターの凹部に常圧充填されたまま移動する。

図５８（１３）から図５８（１４）の間に、空間［１］と空間［１’］とは、連絡路２
によって連絡する。

図５８（１４）から図５８（１５）までの間、空間［１］の体積は減少するが、空間［１］は供給ポートと連絡しており、新気を供給ポートへと逆流させる。

図５８（１６）では、空間［１］は供給ポートと連絡しなくなり、空間［１］および空間［１’］に充填された新気の圧縮が開始される。

図５８（１６）から図５８（１７）の間に、空間［１］と空間［１’］は結合する。この空間を空間［１］という。

図５８（１７）から図５９（２１）までの間に、空間［１］の体積はさらに減少し、充填された予混合気は、高圧となる。

ここで、この高圧予混合気に対して、たとえば、サイクロイド凸部刃先円周部に設置された点火栓１、あるいは、サイド・ハウジング内壁やフランジ（後述）に設置した点火栓２および３などを用いて火花点火を行う。着火のタイミングは、高速機関回転速度に燃焼遅れ、燃焼室気密性などを勘案して、図５９（２０）から図５９（２３）までの間で行うと良い。

本実施形態は、火花点火による点火の代わりに、この期間に予混合気を圧縮自着火させるＨＣＣＩエンジンとしても良い。

また、本実施形態は、新気を空気とし、点火栓を燃料噴射装置と置き換えれば、圧縮自着火エンジン、すなわち所謂ディーゼルエンジンとすることができる。

さて、点火により、さらに高圧となった燃焼ガスは、図５９（２１）から図６０（２７）まで、空間［１］および空間［１’］の体積増大により膨張するが、このとき、燃焼ガスの圧力がローターに回転力を発生させる。この軸出力は、直接的あるいは間接的に取り出すことができる。たとえば、ローター・ケーシングから突出したローター・セットの軸から回転出力を得れば良い。

図６０（２７）から図６０（２８）の間で、空間［１］に排出ポートが連絡し、燃焼ガスの一部が排出される。

図６０（２８）から図６１（３２）までは、空間［１］および空間［１’］ともに、移動するだけであるが、図６１（３３）からは、空間［１］の体積が減少しはじめ、途中で空間［１’］と結合し、図６２（３９）では、ほぼトロコイド・リセス体積にまで減少する。
空間［１］は、図６０（２８）から図６２（３９）まで排出ポートと連絡し続けているため、たとえば、図６１（３１）の空間［１］と空間［１’］に充填されていた燃焼ガスのほとんどは、図６２（３９）までに、排出ポートを通して排出される。

図５６（１）のようにトロコイド・リセス体積にほぼ相当するわずかな量の残留燃焼ガスが残留するだけとなる。

つぎに、サイクロイド・ローターの底円周部に底円周部供給ポートが穿設された図５４（２）に示される内燃機関について、各々のローター角度位相における作動状況を、図６３（１）〜図６９（３９）に示す。

ただし、注目する空間を空間［１］および空間［１’］とする。

なお、サイクロイド・ローターの供給ポートの位置は、図６３（３）のようにＴｃ＝２１°（Ｔｔ＝−１４°）のとき、供給ポートにトロコイド凹部刃先角部が到達する位置とした。

また、同様に、サイクロイド・ローターの排出ポートの位置は、図６３（２）のようにＴｃ＝１２°（Ｔｔ＝−８°）のとき、排出ポートにトロコイド凹部刃先角部が到達する位置とした。

また、同様に、サイクロイド・ローターの底円周部供給ポートの位置は、図６３（５）および図６３（６）から類推できるように、Ｔｃ＝７５°（Ｔｔ＝−５０°）のとき、底円周部供給ポートが、トロコイド・ローター刃先円周部と接する位置とした。

底円周部供給ポートの設置により、１サイクルあたりの新気供給量が大幅に抑制され、圧縮比より膨張比が格段に大きな、高効率の内燃機関を提供することができる。

図６３（１）において、空間［１］には、前行程で発生した残留燃焼ガスが留まっている。

図６３（４）から図６４（７）の間は空間［１］が供給ポートと連絡し、
図６３（６）から図６４（７）の間は空間［１］が底円周部供給ポートと連絡し、
かつ、空間［１］の体積が増加するため、空間［１］には新気が吸引され、充填される。

図６４（７）から図６４（８）の間に、空間［１］は、空間［１］と空間［１’］に分離される。

図６４（８）の空間［１’］は図６４（８）から図６５（１４）までの間、トロコイド凹部に常圧充填されたまま移動する。

図６４（８）の空間［１］は、図６４（７）から図６４（１０）までの間、供給ポートと底円周部供給ポートに面しており、空間体積の拡大に伴い、流体が常圧で供給される。

図６４（１０）の空間［１］は、図６４（１０）から図６５（１４）までの間、サイクロイド・ローターの凹部に常圧充填されたまま移動する。

図６５（１３）から図６５（１４）の間に、空間［１］と空間［１’］とは、連絡路２によって連絡し、図６５（１６）から図６５（１７）の間に、空間［１］と空間［１’］は結合する。この空間を空間［１］という。

図６５（１４）から図６５（１７）までの間、空間［１］と空間［１’］の体積は減少するが、空間［１］は供給ポートあるいは底円周部供給ポートとに連絡しており、新気を供給ポートへと逆流させるため、常圧である。

図６５（１８）以降、空間［１］は供給ポートと底円周部供給ポートとに連絡しなくなるため、充填流体の圧縮が開始される。圧縮開始の空間体積が、１サイクルあたりの、新気供給量となる。

図６５（１８）から図６６（２１）までの間に、空間［１］の体積はさらに減少し、充
填された予混合気は、高圧となる。

これ以降の、点火行程、膨張行程、排気行程は、図５４（１）の構成に対する図５６〜６２の説明と同じである。

底円周部供給ポートを有する内燃機関は、底円周部供給ポートが設置されない内燃機関に対して、少ない新気供給量に対して同じ膨張体積まで膨張させるので、高効率の内燃機関となる。

ここで、図６３〜６９に示した空間［１］および空間［１’］の合計容積の変化の様子を、図７０に示す。

横軸はサイクロイド・ローターの回転角Ｔｃである。

計算対象の機関の設計パラメーターは、以下の通りである。
サイクロイド・ローター本数：１本
トロコイド・ローター本数：１本
サイクロイド凸部の個数：Ｎｃ＝２
トロコイド凹部の個数：Ｎｔ＝３
軸間距離Ｌ＝７５ mm
サイクロイド・ローター基礎円半径Ｒｃ＝３０ mm
トロコイド・ローター基礎円半径Ｒｔ＝４５ mm
サイクロイド・ローター外周円半径Ｒｃｏ＝６０ mm
トロコイド・ローター内周円半径Ｒｔｉ＝１５ mm
サイクロイド凸部厚み角Ｔｃａ＝１５°
トロコイド凹部厚み角Ｔｔａ＝１０°
有効作動部厚さ：Ｄ＝１０ mm
トロコイド・リセスの体積：１つのトロコイド凹部あたり１.５９ｃｃ
上記パラメーターを持つ底円周部供給ポートが穿設されている図６３〜６９に示した機関では、圧新気供給量が２５.３ｃｃ／ｃyｃlｅ、圧縮比１０.０、膨張比１７.４となる。

図７０には、燃焼により圧力が５倍まで圧力上昇する仮定における、内部気体の圧力変化の計算値も示した。

空間容積の変化の様子は、従来のレシプロ機関がほぼサイン曲線で表されるのとは異なり、特徴的な台形状の変化を示す。

（第７実施形態）
第７実施形態では、第６実施形態で示した、サイクロイド・ローターの底円周部に底円周部供給ポートを有することを特徴とする内燃機関に改良を加えて、１サイクルあたりの新気供給量を機関作動時に可変とする供給量可変の内燃機関である。

図７１に基本構成を示す。

図７１（１）は、底円周部供給ポートをバルブ機構を用いてい開閉させる方式の供給量可変機関の図であり、図７１（２）は、底円周部供給ポートの配置角度を可変させる方式の供給量可変機関の図である。

図７１（２）の機関の、軸を含む断面図を図７１（３）および（４）に示す。

この機関では、図７１（５）に示す供給量・膨張比可変ユニットをでは、底円周部供給ポートの配置角度を可変させるために、底円周部供給ポートが穿設され、サイクロイド・ローター底円周部の一部を成す形状の図７１（５）に示す供給量・膨張比可変ユニットをサイクロイド・ローターに穿設した凹み部分にはめ込み、相対的に回転させることで、底円周部供給ポートの配置角度を可変させる。

（第８実施形態）
第８実施形態は、１サイクロイド・ローターと２トロコイド・ローターと固定ローター・ハウジングによる構成の内燃機関である。外部加熱により、外燃ガス機関としても、気液サイクルとしても良い。
＜構成＞
図７２〜７３に、サイクロイド凸部の数Ｎｃ がＮｃ＝２のサイクロイド・ローター１
本と、
トロコイド凹部の数Ｎｔ がＮｔ＝３のトロコイド・ローター２本とを用いる、内燃機関
としての実施例を示す。

図７２（１）〜（４）に基本構成を図示する。

図７２（１）および図７２（２）は、回転軸に垂直な平面によるローター有効作動部における断面図であり、図７２（３）および（４）は、回転軸に平行な断面による断面図である。

図７２（２）は、図７２（１）のサイクロイド・ローターに底円周部供給ポートを配置したことを特徴とする構成であり、１行程での供給新気の供給量を抑えて、圧縮比より膨張比を大きくし、高熱効率な内燃機関を提供するための構成である。

図７２（３）は、排出口と供給口を具備したサイクロイド・ローターと、トロコイド・ローターの軸棒の一部以外の部分が、固定されたローター・ケーシングの中で回転する構成の断面図である。このとき、排出口と供給口は回転する。

図７２（４）は、図７２（３）に対し、排出口と供給口を具備したサイクロイド・ローターとトロコイド・ローターの軸棒の一部以外の部分を固定ローター・ケーシングに内包させ、回転させるとき、ローター・ケーシングに具備した排出口と供給口から流体の供給ならびに排出を行う構成でる。排出口と供給口は固定されているので、この内燃機関の前後に接続される、新気供給装置とマフラーなどとの接続が確実で容易となることを利点としている。

図７３（５）〜（７）は，図７２（３）に示す構成に，フランジを追加した構成である。
また，図７３（８）〜（１０）は，図７２（４）の構成に，フランジを追加した構成である。サイクロイド凸部の構造には、「供給ポート」と「排出ポート」が穿設される「ポート有り凸部」と、それらが穿設されない「ポート無し凸部」の２種類がある。
サイクロイド・ローターには、「ポート有り凸部」と「ポート無し凸部」とが、円周方向に１個おきに順番に配置される。

「供給ポート」の開口部は、サイクロイド・ローターの回転方向ではない側の「サイクロイド凸部曲線部」の「サイクロイド凸部刃先角部」に穿設される。

「供給ポート」は、常時、供給流体側と連絡する。

たとえば、図７２〜７３に図示するように、「サイクロイド・ローター回転軸棒」の中空部を通して外部の供給流体と連絡すればよい。

「供給ポート」は、一方のサイクロイド・ローター回転軸棒の中空部（「供給口」）を通して、「新気供給装置（図示しない）」と連絡しており、サイクロイド・ローター有効作動部、トロコイド・ローター有効作動部およびローター・ハウジング（ローター・ケーシング）によって作動空間が形成される際に、「供給ポート」からその作動空間に新気（空気あるいは燃料と空気の混合気）が供給される。

「排出ポート」の開口部は、サイクロイド・ローターの回転方向の側の「サイクロイド凸部曲線部」の「サイクロイド凸部刃元角部」に近い部分に穿設される。

「排出ポート」は、常時、排出流体側と連絡する。

たとえば、図７２〜７３に図示するように、「サイクロイド・ローター回転軸棒」の中空部を通して外部の排出流体と連絡すればよい。

「排気ポート」は、前記「供給ポート」に連絡しない方のサイクロイド・ローター回転軸の中空部（「排気出口」）を通して、外部大気と連絡しており、サイクロイド・ローター有効作動部、トロコイド・ローター有効作動部およびローター・ハウジング（ローター・ケーシング）のによって作動空間体積が減少する際に、その作動空間に充填されていた燃焼排ガスを「排気ポート」を通して排気する。「排気出口」には、「排気装置（排気浄化装置やマフラーなど）（図示しない）」を接続すると良い。

Ｎｃ個の凸部を有するサイクロイド・ローターと、Ｎｔ個の凹部を有するトロコイド・ローターの組み合わせの場合、ローター・ハウジングに固定した座標系から見た場合のサイクロイド・ローターの回転数Ｓｃとトロコイド・ローターの回転数Ｓｔの比が、Ｓｃ：Ｓｔ＝Ｎｔ：Ｎｃとなるような、回転比制御機構を、サイクロイド・ローター有効作動部とトロコイド・ローター有効作動部の間に、直接的あるいは間接的に接続する。具体例を挙げれば、ｎを任意の自然数としたとき、サイクロイド・ローター回転軸に歯数Ｎｃ×ｎの歯車を、またトロコイド・ローター回転軸に歯数Ｎｔ×ｎの歯車を接続し、かみ合わせれば良い。
より高精度な回転比制御機構の採用と、サイクロイド・ローターおよびトロコイド・ローターの外周円半径をわずかに小さく設定するなどして、サイクロイド・ローター有効作動部とトロコイド・ローター有効作動部とローター・ハウジングとが接触しない非接触ローターを実現することができ、摺動抵抗の低減に寄与する。

圧縮された新気は、「サイクロイド・ローター外周部」に設置された「点火栓１」やサイド・ハウジングやフランジ（後述する）に設置した「サイド点火栓２、３、４、５」により点火される。

トロコイド・ローターのトロコイド凹部には「トロコイド・リセス」を穿設する。

内燃機関用途においては、この「トロコイド・リセス」は、圧縮比を決定するため、および燃焼状況の改善のため、重要である。

図３２に記載の４本の連絡路に関しては、個々の連絡路の有無や穿設位置の調整により、上記の空間連絡状況を変更し、空間の圧力状況を変更することが可能である。

連絡路の穿設は、サイクロイド凹部の空間の流体とトロコイド凹部の空間流体について、同時に圧縮し、合流時の圧力差による衝撃波の発生を防止し、膨張時には、両方の流体を同じ圧力まで膨張させ、高効率とすることに役立つ。

ローター・セットには、主として「二次元ローター・セット」を用いれば良いが、「辺一致三次元ローター・セット」を用いても良い。

なお、ローター有効作動部の回転比制御の実施に際し、回転比制御装置をローター・セットの軸棒に接続しても良いが、ローター有効作動部に直接取り付けても良い。たとえば、平歯車をローター有効作動部の側面に具備させてもよく、また、ローター有効作動部の一部にギヤ歯構造を付与しても良い。

また、ローター・ケーシングをローター軸を回転中心として回転させ、当該のローターを非回転とすることもできる。

図７３（５）〜（１０）のように、使用するローターのすべての有効作動部側面のうち、１カ所以上にフランジ体を設ければ、サイクロイド凸部の間やトロコイド凹部の間の流体の漏れを防止し、ローター有効作動部の凸部の補強をすることが可能である。フランジ体の形状は、たとえば、当該のローター軸と回転軸を同じくする円盤形とすればよい。

なお、ローター・セットの慣性モーメントによる圧縮動力供給が不足する場合は、ローター軸にフライホイールを接続するか、装置を多段連設し、位相差を持たせて作動させればよい。
＜作動状況の説明＞
図７２（１）に示される内燃機関について、始動時以外の定常動作時の各々のローター角度位相における作動状況を、図７４（１）〜図８２（５１）に示す。各図の各空間には、連続作動中のその空間の流体の種類と状況が記入されている。また適宜、名称説明図を掲載した。

サイクロイド・ローターの回転方向を反時計回り方向とし、トロコイド・ローターの回転方向を時計回り方向とした。

以下の作動状況の説明では、装置右側の図７６（１３）の空間［１］に充填される流体（新気）について注目して説明するが、本実施例はサイクロイド・ローター軸に対して１８０°回転対称の構成であるので、左側の空間に充填される流体（新気）の作動状況についても装置全体を１８０°回転させれば、同様の説明となる。

図７６（１３）に、サイクロイド・ローターの給排サイクロイド凸部が右側のトロコイド・ローターのトロコイド凹部に正対し噛み込んでおり、かつ、サイクロイド・ローターの圧縮サイクロイド凸部が左側のトロコイド・ローターのトロコイド凹部に正対し噛み込んでいる位相を示すが、この状態を基準状態とする。

また、このローター・セットの回転位相を基準回転位相とし、サイクロイド・ローターの回転位相ＴｃをＴｃ＝０°とし、トロコイド・ローターの回転位相ＴｔをＴｔ＝０°とする。
給排サイクロイド凸部の供給ポートと排出ポートとを穿設する位置は、図５６および図６３と同様、すなわち、図７６（１４）のようにＴｃ＝１２°（Ｔｔ＝−８°）のとき、排出ポートにトロコイド凹部刃先角部が到達する位置とし、図７６（１５）のようにＴｃ＝２１°（Ｔｔ＝−１４°）のとき、供給ポートにトロコイド凹部刃先角部が到達する位置とした。

本実施形態では、給排サイクロイド凸部の供給ポートと排出ポートとを穿設する位置を変化させて、１サイクルあたりの新気供給量、圧縮比、膨張比、残留燃焼ガス量などを調整することができる。

以下、１）〜５）に作動状況を説明する。
１）図７７（２０）の空間［５］と図７９（３２）の空間［６］に関する予備説明
さて、図７６（１３）の空間［１］の空間変化状況を説明する前に、予め、図７６（１３）の空間［１］の空間変化状況に関係する、図７７（２０）の空間［５］と図７９（３２）の空間［６］に充填される流体について述べる。

この説明には、図７４（６）の空間［７］の空間変化状況についても、遡って説明を行う必要がある。

連絡路４を介して供給ポートに連絡している図７４（１）の空間［７］には、常圧の気体が充填されている。定常動作の場合、この気体の種類は図７４（１）に記載の通り新気であるが、仮に気体Ａとする。

図７４（２）の空間［７］は連絡路４とは非接続となり、常圧の気体Ａが充填されたまま、図７４（６）の空間［７］まで移動する。

一方、図７４（１）の空間［６］には、前サイクルの残留燃焼ガスが残留している。

図７４（２）から図７４（５）の間、空間［６］は、供給ポートと連絡し、かつ、体積が増加するため、空間［６］には大量の新気が常圧で流入し、前記残留燃焼ガスを希釈するため、図７４（５）の空間［６］の流体は、常圧の新気であると見なすことができる。

図７４（５）の空間［６］は、図７４（６）において、サイクロイド凹部の空間［６’］とトロコイド凹部の空間［６］に分離されるが、連絡路１を介して接続され、供給ポートに連絡しており、いずれも常圧の新気が充填されている。

図７４（６）から図７５（７）にかけて、いずれも常圧新気が充填されている空間［７］、空間［６’］および空間［６］は連絡路３および１によって連絡するが、いずれも常圧の状態で連絡するので、連絡路を介しての空間同士の流体の出入りは無く、前記気体Ａが新気か燃焼ガスかの種類によらず、図７５（７）の空間［６’］および空間［６］には、常圧新気が充填されている。

図７５（８）から図７５（１２）の空間［６］は変形せず独立に移動するだけであるので、図７５（１２）の空間［６］には、常圧新気が充填されている。

一方、図７５（７）の空間［５］には、前サイクルの残留燃焼ガスが残留している。

図７５（８）から図７５（１１）の間、空間［５］は、供給ポートと連絡し、かつ、体積が増加するため、空間［５］には大量の新気が常圧で流入し、前記残留燃焼ガスを希釈するため、図７５（１１）の空間［５］の流体は、常圧の新気であると見なすことができる。

図７５（１１）の空間［５］は、図７５（１２）において、サイクロイド凹部の空間［５’］とトロコイド凹部の空間［５］に分離されるが、連絡路４を介して接続され、供給ポートに連絡しており、いずれも常圧の新気が充填されている。

さて、図７５（１２）から図７６（１３）にかけて、いずれも常圧新気が充填されている空間［５］、空間［５’］および空間［６］が連絡路４および２によって連絡するが、いずれも常圧の状態で連絡するので、連絡路を介しての空間同士の流体の出入りは無い。

この後、図７６（１３）の空間［５］は、図７６（１６）からは独立した空間となり、図７６（１６）から図７７（２０）の間、空間［６］は変形せず独立に移動するだけであるので、図７７（２０）の空間［５］には、常圧新気が充填されている。

一方、図７６（１５）の空間［５’］および空間［６］は、図７６（１７）から図７６（１８）にかけての空間合体により空間［６］となるが、図７６（１５）の空間［５’］および空間［６］に充填されていた新気（予混合気）は、図７７（２１）まで空間体積減少に伴い圧縮され、図７７（２１）の空間［１］に充填された高圧予混合気となる。

ここで、この高圧予混合気に対して、たとえば、サイクロイド凸部刃先円周部に設置された点火栓１、あるいは、サイド・ハウジング内壁やフランジ（後述）に設置した点火栓２および３などを用いて火花点火を行うと、さらに高圧となった燃焼ガスのうち、図７８（２８）の空間［６］に充填される燃焼ガスに関しては、図７８（２７）から図７８（２８）にかけて、図７８（２８）の空間［６］が、はじめ連絡路１を介して排出ポートと連絡してから、連絡路１と不通となるため、図７８（２８）の空間［６］の燃焼ガスは常圧である。
図７８（２８）の空間［６］が移動し図７９（３２）の空間［６］となるため、図７９（３２）の空間［６］には、常圧の燃焼ガスが充填されている。
２）図７６（１３）の空間［１］が図７７（２１）の空間［１］と空間［１’］に分離するまでの行程
さてここで、着目する空間である図７６（１３）の空間［１］の状況変化について、説明を始める。

図７６（１３）の空間［１］には、前サイクルの常圧の残留燃焼ガスが残留している。

図７６（１５）から図７７（１９）の間は、空間［１］は、供給ポートと連絡し、かつ、体積が増加するため、空間［１］には大量の新気が常圧で流入し、残留燃焼ガスを希釈するため、図７７（１９）の空間［１］の流体は、常圧の新気であると見なすことができる。
図７７（１９）の空間［１］は、図７７（２０）においては、サイクロイド凹部の空間［１］とトロコイド凹部の空間［１’］に分離されるが、連絡路１を介して接続され、供給ポートに連絡しており、いずれも常圧の新気が充填されている。

なお、図７７（２１）では、いずれも常圧新気が充填されている前記空間［５］、空間［１］および空間［１’］が、連絡路３および１を介して連絡するが、いずれも常圧の状態で連絡するので、連絡路を介しての空間同士の流体の出入りは無く、図７７（２１）の空間［５］、空間［１］および空間［１’］には、常圧新気が充填されている。
３）図７７（２１）の空間［１］に関する行程説明
着目領域である図７７（２１）の空間［１］および空間［１’］のうち、先に、空間［１］について、充填されている常圧新気が燃焼し排出されるまでを以下に説明する。
図７７（２１）では、いずれも常圧新気が充填されている空間［５］、空間［１］および空間［１’］が連絡路３および１を介して連絡している。

図７７（２２）では空間［１’］は単独空間となるが、空間［５］と空間［１］は連絡路３を介して連絡されている。

図７７（２２）の空間［５］および空間［１］は、図７７（２２）から図７７（２３）にかけての空間合体により空間［１］となるが、図７７（２２）の空間［５］および空間［１］に充填されていた新気（予混合気）は、図７８（２７）まで空間体積減少に伴い圧縮され、図７８（２７）の空間［１］に充填された高圧予混合気となる。

ここで、この高圧予混合気に対して、たとえば、サイクロイド凸部刃先円周部に設置された点火栓１、あるいは、サイド・ハウジング内壁やフランジ（後述）に設置した点火栓４および５などを用いて火花点火を行う。着火のタイミングは、高速機関回転速度に燃焼遅れ、燃焼室気密性などを勘案して、図７８（２６）から図７８（２９）までの間で行うと良い。
本実施形態は、火花点火による点火の代わりに、この期間に予混合気を圧縮自着火させるＨＣＣＩエンジンとしても良い。

また、本実施形態は、新気を空気とし、点火栓を燃料噴射装置と置き換えれば、圧縮自着火エンジン、すなわち所謂ディーゼルエンジンとすることができる。

さて、点火により、さらに高圧となった燃焼ガスは、図７８（２７）から図７９（３３）まで、空間［１’’］および空間［１］の体積増大により、膨張するが、このとき、燃焼ガスの圧力がローターに回転力を発生させ、直接的あるいは間接的にその軸出力を取り出すことができる。

たとえば、ローター・ケーシングから突出したローター・セットの軸から回転出力を得れば良い。

図７９（３２）から図７９（３３）の間に、常圧燃焼ガスが充填されている空間［６］と、膨張途中の高圧燃焼ガスが充填されている空間［１’’］、空間［１］とが、連絡路４および２を介して連絡する。

図７９（３３）から図７９（３４）の間で、はじめ、空間［１］に排出ポートが連絡し、空間［１’’］、空間［１］および空間［６］に充填された高圧燃焼ガスの一部が排出され常圧燃焼ガスとなり、つぎに、空間［１’’］が、空間［１］および空間［６］から分離する。
常圧燃焼ガスが充填された図７９（３４）の空間［１’’］は、図８０（３８）の空間［１’’］に移動するが、空間［１’’］に関する、この後の行程は後述する。

さて、図７９（３４）の空間［１］および空間［６］には常圧燃焼ガスが充填されているが、図７９（３４）の空間［１］および空間［６］は、図７９（３５）では合体した空間［１］となり、さらに、図８０（３９）の空間［１］まで体積が減少する過程で、連絡する排出ポートから燃焼ガスが排気され、最後は、トロコイド・リセスに残留燃焼ガスを残すだけとなる。

図に記載の４本の連絡路に関しては、個々の連絡路の有無や穿設位置の調整により、上記の空間連絡状況を変更し、空間の圧力状況を変更することが可能である。
４）図７７（２１）の空間［１’］に関する行程説明
着目領域である図７７（２１）の空間［１］および空間［１’］のうち、空間［１’］について、充填されている常圧新気が燃焼し排出されるまでを以下に説明する。

図７７（２１）の空間［１’］は、図７７（２２）には連絡路１から独立するが、図７８（２６）まで変形せず移動するだけであるので、図７８（２６）の空間［１’］には、常圧新気が充填されている。

図７８（２６）の空間［１’］は、図７８（２７）では、図７８（２６）の空間［２’］および空間［２］と連絡路４および２を介して連絡するが、ここで、図７８（２６）の空間［２’］および空間［２］の充填流体について述べる。

図７７（２１）まで遡るが、図７７（２１）の空間［２］には、前サイクルの常圧の残留燃焼ガスが残留している。

図７７（２２）から図７８（２５）の間は、空間［２］は、供給ポートと連絡し、かつ、体積が増加するため、空間［２］には大量の新気が常圧で流入し、残留燃焼ガスを希釈するため、図７８（２５）の空間［２］の流体は、常圧の新気であると見なすことができる。

図７８（２５）の空間［２］は、図７８（２６）においては、サイクロイド凹部の空間［２］とトロコイド凹部の空間［２’］に分離されるが、連絡路４を介して接続され、供給ポートに連絡しており、いずれも常圧の新気が充填されている。

さて、図７８（２８）の空間［１’］の説明にもどる。

図７８（２７）では、いずれも常圧新気が充填されている空間［２’］、空間［２］および空間［１’］が連絡路４および２を介して接続している。

図７８（２８）では空間［２’］は単独空間となるが、空間［１’］と空間［２］は連絡路２を介して連絡されている。

図７８（２８）の空間［２］および空間［１’］は、図７８（２８）から図７８（２９）にかけての空間合体により空間［１’］となるが、図７８（２８）の空間［２］および空間［１’］に充填されていた新気（予混合気）は、図７９（３３）まで空間体積減少に伴い圧縮され、図７９（３３）の空間［１’］に充填された高圧予混合気となる。

ここで、この高圧予混合気に対して、たとえば、サイクロイド凸部刃先円周部に設置された点火栓１、あるいは、サイド・ハウジング内壁やフランジ（後述）に設置した点火栓４および５などを用いて火花点火を行う。着火のタイミングは、高速機関回転速度に燃焼遅れ、燃焼室気密性などを勘案して、図７９（３２）から図７９（３５）までの間で行うと良い。

本実施形態は、火花点火による点火の代わりに、この期間に予混合気を圧縮自着火させるＨＣＣＩエンジンとしても良い。

また、本実施形態は、新気を空気とし、点火栓を燃料噴射装置と置き換えれば、圧縮自着火エンジン、すなわち所謂ディーゼルエンジンとすることができる。

さて、点火により、さらに高圧となった燃焼ガスは、図７９（３３）から図８０（３９）まで、空間［１’］および空間［１’’］の体積増大により、膨張するが、このとき、燃焼ガスの圧力がローターに回転力を発生させ、直接的あるいは間接的にその軸出力を取り出すことができる。

たとえば、ローター・ケーシングから突出したローター・セットの軸から回転出力を得れば良い。

図８０（３８）から図８０（３９）の間に、常圧燃焼ガスが充填されている前記空間［１’’］と、膨張途中の高圧燃焼ガスが充填されている空間［１’］および空間［１’’’］とが、連絡路３および１を介して連絡する。

図８０（３９）から図８０（４０）の間で、はじめ、空間［１’］に排出ポートが連絡し、空間［１’’］、空間［１’］および空間［１’’’］に充填された高圧燃焼ガスの一部が排出され常圧燃焼ガスとなり、つぎに、空間［１’’’］が、空間［１’］および空間［１］から分離する。

常圧燃焼ガスが充填された図７９（３４）の空間［１’’’］は、図８１（４４）の空間［１’’’］に移動するが、空間［１’’’］に関する、この後の行程は後述する。

さて、図８０（４０）の空間［１’’］および空間［１’］には常圧燃焼ガスが充填されているが、図８０（４０）の空間［１’’］および空間［１’］は、図８０（４１）では合体した空間［１’］となり、さらに、図８１（４５）の空間［１’］まで体積が減少する過程で、連絡する排出ポートから燃焼ガスが排気され、最後は、トロコイド・リセスに残留燃焼ガスを残すだけとなる。
５）図８１（４４）の空間［１’’’］に関する行程説明
常圧燃焼ガスが充填されている図８１（４４）の空間［１’’’］は、図８１（４５）では、図８１（４４）の空間［４’］および空間［４］と、連絡路４および２を介して連絡する。
ここで、図８１（４４）の空間［４’］および空間［４］には、膨張途中の高圧燃焼ガスが充填されているので、図８１（４５）の空間［４’］、空間［４］および空間［１’’’］には、中程度の圧力の燃焼ガスが充填されている。

なお、図８１（４５）の空間［４’］および空間［４］に、膨張途中の高圧燃焼ガスが充填されていることの詳しい説明は、省略するが、簡単に記せば、図７８（２７）の空間［４］に充填され、途中、図７９（３４）の空間［２’］の常圧新気と合体した新気（予混合気）がさらに、図８０（３９）の空間［４］まで圧縮され、点火され、着火される行程で発生した高圧燃焼ガスが図８１（４５）の空間［４’］および空間［４］に充填されている
さて、図８１（４５）の空間［４］および空間［１’’’］の中程度の圧力の燃焼ガスは、図８１（４５）の空間［４］および空間［１’’’］が図８２（５１）の空間［１’’’］まで体積減少する過程で、連絡する排出ポートから排出され、最後は、トロコイド・リセスに残留燃焼ガスを残すだけとなる。

つぎに、サイクロイド・ローターの底円周部に底円周部供給ポートが穿設された図７２（２）に示される内燃機関について、各々のローター角度位相における作動状況を、図８３（１）〜図９１（５１）に示す。
ただし、注目する空間を空間［１］および空間［１’］とする。

なお、サイクロイド・ローターの供給ポートの位置は、図８３（３）のようにＴｃ＝２１°（Ｔｔ＝−１４°）のとき、供給ポートにトロコイド凹部刃先角部が到達する位置とした。
また、同様に、サイクロイド・ローターの排出ポートの位置は、図８３（２）のようにＴｃ＝１２°（Ｔｔ＝−８°）のとき、排出ポートにトロコイド凹部刃先角部が到達する位置とした。

また、同様に、サイクロイド・ローターの底円周部供給ポートの位置は、図８３（５）
および図８３（６）から類推できるように、Ｔｃ＝７５°（Ｔｔ＝−５０°）のとき、底円周部供給ポートが、トロコイド・ローター刃先円周部と接する位置とした。

作動状況の説明は、ほとんどの作動状況は、前記の底円周部供給ポートの無い場合の図７４（１）〜図８２（５１）の説明と同様であり、各図の全ての空間に充填流体の種類と状況を記載したので、詳細説明は省略する。

ここで、底円周部供給ポートは、一旦、充填された新気を、逆流させて圧縮前の新気体積を減少させる機能を有する。この逆流行程は、図８６（２２）の空間［１］、図８６（２３）の空間［１］、図８７（２８）の空間［２］、図８７（２９）の空間［１’］などに認められる。

底円周部供給ポートを有する内燃機関は、底円周部供給ポートが設置されない内燃機関に対して、少ない新気供給量に対して同じ膨張体積まで膨張させるので、高効率の内燃機関となる。

（第９実施形態）
第４実施形態および第５実施形態の流体ポンプおよび流体圧縮機と同構造の流体機械において、供給口から加圧流体を供給し、排出口から排出することで、ローター軸出力を得ることができる流体圧モーターを提供できる。

（第１０実施形態）
第４実施形態および第５実施形態の流体ポンプおよび流体圧縮機の排出口と、第９実施形態に示す流体圧モーターの供給口の間に、加温室を接続し、第９実施形態に示す流体圧モーターのローター軸の出力により、第４実施形態および第５実施形態の流体ポンプおよび流体圧縮機のローター軸を回転させる内燃機関を提供できる。
加温室には、点火装置、保炎装置、燃料噴射装置、熱交換器の全部または一部を具備し、第４実施形態および第５実施形態の流体ポンプおよび流体圧縮機から供給される加圧新気（予混合気あるいは空気）に与えるか発生させ、膨張させ、その圧力で、第９実施形態に示す流体圧モーターを回転させればよい。

（第１１実施形態）
本発明の機械ならびに構成部品において、機械または構成部品をローター回転軸の軸線方向に、連接することができる。

このとき、内燃機関においては、多段構成による出力向上や、各段の位相をずらし、動力伝達、供給、圧縮、点火、膨張および排出といった行程が各段で異なったタイミングで行われれば、軸トルクの脈動の低減、フライホイールモーメントの低減による制御性の向上などの効果が得られる。また、流体機械の場合、排出流体の脈動の低減といった、有効な効果が得られる。

連設の際に、１本の軸棒に、多数のローター有効作動部が設置されているローターを使用することができる。

以上説明した通り、本発明のローター・セットは、第１ローター軸を中心とする第１ローターと、前記第１ローター軸から軸間距離Ｌだけ離れた第２ローター軸を中心とする第２ローターと、を備えたローター・セットであって、前記第１ローターは、前記第１ローター軸に垂直な断面が前記第１ローター軸を中心として半径Ｒｃの略円弧形状となる第１ローター基礎部と、前記第１ローター基礎部から前記第１ローター軸に非平行な（例えば垂直な）方向に突出する１個以上のサイクロイド凸部と、を有し、前記１個以上のサイクロイド凸部の各々の外縁には、サイクロイド凸部曲線部が、外部に対して凸に２個形成されており、前記第２ローターの外周には、前記第２ローター軸に垂直な断面が前記第２ローター軸を中心として半径Ｒｔ＝Ｌ−Ｒｃの略円弧形状となる１個以上の第２ローター刃先面と、前記１個以上の第２ローター刃先面の端にある複数の凹部刃先角部のうち隣り合う凹部刃先角部の間において、前記１個以上のサイクロイド凸部のいずれかと噛み合うために凹設された１個以上の第２ローター凹部と、を有し、前記１個以上のサイクロイド凸部毎に２個形成された前記サイクロイド凸部曲線部の各々は、前記第１ローター軸に垂直な複数の断面の各々において、前記第２ローターの回転時に前記複数の凹部刃先角部のいずれか１つによって前記第１ローター基礎部上に規定される、外転サイクロイド曲線となっていることを特徴とする。

より具体的には、サイクロイド凸部曲線部の各々は、第１ローター軸に垂直な複数の断面の各々において、第１ローター軸が中心の半径Ｒｃの円を定円とし、第２ローター軸が中心の半径Ｒｔの円を動円とした場合に、複数の凹部刃先角部のいずれか１つが描く外転サイクロイド曲線となっている。

また、各トロコイド凹部の２個のトロコイド凹部曲線部の各々は、第１ローター軸に垂直な複数の断面の各々において、第２ローター軸が中心の半径Ｒｔの円を定円とし、第１ローター軸が中心の半径Ｒｃの円を動円とし、描画点の半径をＲｃｏとした場合に、描画点が描く外転トロコイド曲線となっている。

ここで、上記実施形態では、サイクロイド・ローターが第１ローターの一例に相当し、トロコイド・ローターが第２ローターの一例に相当し、サイクロイド・ローター基礎円柱部が第１ローター基礎部の一例に相当し、トロコイド凹部が第２ロータ凹部の一例に相当し、トロコイド・ローター刃先円筒面が、第２ローター刃先面の一例に相当する。トロコイド凹部刃先角部が凹部刃先角部の一例に相当する。

なお、上記実施形態は、以下に示すような技術事項も内包している。
［技術事項１］
外転サイクロイド歯ローター（サイクロイド・ローター）と
高外転トロコイド歯ローター（トロコイド・ローター）と、を具備することを特徴とする、機械および流体機械。
［技術事項２］
任意の軸間距離Ｌだけ離れて置かれた互いに平行な軸を回転軸とし、互いに噛み合いながら逆方向に回転する過程で、Ｎｃ個のサイクロイド凸部とＮｔ個の凹部の間に形成される空間体積が増減するサイクロイド・ローターとトロコイド・ローターの組であって、
ＮｃとＮｔの最大公約数をｍとするとき、
サイクロイド・ローター基礎円柱と、前記サイクロイド・ローター基礎円柱からＬだけ離れたトロコイド・ローター基礎円柱とが回転比Ｎｔ：−Ｎｃで回転するときに、前記サイクロイド・ローター基礎円柱と一体となって回転する（Ｎｃ／ｍ）個のサイクロイド凸部刃先円周面が、前記トロコイド・ローター基礎円柱から接触部分を除去するときに形成される、Ｎｔ個のトロコイド凹部が凹設された立体形状をトロコイド・ローター有効作動部とし、該トロコイド・ローター有効作動部と該トロコイド・ローター有効作動部からＬだけ離れたサイクロイド・ローター外周曲線回転体とが回転比Ｎｃ：−Ｎｔで回転するときに、該トロコイド・ローター有効作動部のＮｔ個のトロコイド・ローター刃先円周面が前記サイクロイド・ローター外周曲線回転体から接触部分を除去するときに形成されるＮｃ個のサイクロイド凸部を有する立体形状をサイクロイド・ローター有効作動部とし、
前記サイクロイド・ローター有効作動部を有することを特徴とする１本以上のサイクロイド・ローターと前記トロコイド・ローター有効作動部を有することを特徴とする１本以上のトロコイド・ローターとを組み合わせたローター・セット、又は、該ローター・セットを具備することを特徴とする機械、もしくは、流体機械。
［技術事項３］
技術事項２に記載の前記ローター・セットであって、
前記サイクロイド凸部刃先円周面の形状が前記サイクロイド・ローター基礎円柱の中心軸に平行な１本の直線、および、前記サイクロイド・ローター基礎円柱の中心軸に平行な２本の直線で切り出された前記サイクロイド・ローター基礎円柱と同芯の部分円筒面から選択され形成される前記サイクロイド・ローター有効作動部を有することを特徴とする１本以上のサイクロイド・ローターと前記トロコイド・ローター有効作動部を有することを特徴とする１本以上のトロコイド・ローターとを組み合わせた純二次元ローター・セット、又は、該ローター・セットを具備することを特徴とする機械、もしくは、流体機械。
［技術事項４］
技術事項２に記載の前記ローター・セットであって、
前記サイクロイド凸部刃先円周面の形状が前記サイクロイド・ローター基礎円柱と同芯の円筒面上のねじれ角が一定の１本の螺線および該円筒面上の２本のねじれ角が一定の螺線で切り出された該円筒面の一部である部分円筒面から選択され形成される前記サイクロイド・ローター有効作動部を有することを特徴とする１本以上のサイクロイド・ローターと前記トロコイド・ローター有効作動部を有することを特徴とする１本以上のトロコイド・ローターとを組み合わせたはすばローター・セット、又は、該ローター・セットを具備することを特徴とする機械、もしくは、流体機械。
［技術事項５］
技術事項２に記載のローター・セットであって、
前記サイクロイド凸部刃先円周面の形状が前記サイクロイド・ローター基礎円柱と同芯の円錐面上の１本の螺線および該円錐面上の２本の螺線で切り出された該円錐面の一部である部分円錐面から選択され形成される前記サイクロイド・ローター有効作動部を有することを特徴とする１本以上のサイクロイド・ローターと前記トロコイド・ローター有効作動部を有することを特徴とする１本以上のトロコイド・ローターとを組み合わせたらせん円錐三次元ローター・セット、又は、該ローター・セットを具備することを特徴とする機械、もしくは、流体機械。
［技術事項６］
ねじれ角の符号だけが互いに異なる技術事項４に記載の前記はすば二次元ローター・セットの、複数のサイクロイド・ローター有効作動部を軸方向に連設し形成されたサイクロイド・ローター有効作動部を有することを特徴とする１本以上のサイクロイド・ローターと、複数のトロコイド・ローター有効作動部を軸方向に連設し形成されたトロコイド・ローター有効作動部を有することを特徴とする１本以上のトロコイド・ローターと、を組み合わせたやまばローター・セット。
［技術事項７］
技術事項２〜６のいずれか１つに記載のローター・セットを構成するサイクロイド・ローター。
［技術事項８］
技術事項２〜６のいずれか１つに記載のローター・セットを構成するトロコイド・ローター。
［技術事項９］
任意の軸間距離Ｌだけ離れて置かれた互いに平行な２本の軸の一方をサイクロイド・ローター軸とし、もう一方をトロコイド・ローター軸とするとき、サイクロイド・ローターの凸部の個数を１以上の整数Ｎｃとし、トロコイド・ローターの凹部の個数を１以上の整数Ｎｔとし、前記サイクロイド・ローター軸と前記トロコイド・ローターとに垂直な任意の平面内で、前記サイクロイド・ローター軸を中心とする半径Ｒｃ＝Ｌ×Ｎｃ／（Ｎｃ＋Ｎｔ）の円をサイクロイド・ローター基礎円とし、前記トロコイド・ローター軸を中心とする半径Ｒｔ＝Ｌ×Ｎｔ／（Ｎｃ＋Ｎｔ）の円をトロコイド・ローター基礎円とし、
前記サイクロイド・ローター軸を中心とする、Ｌより小さい任意の半径Ｒｃｏの円をサイクロイド・ローター外周円とすると、
半径Ｒｔ＝Ｌ×Ｎｔ／（Ｎｃ＋Ｎｔ）の外転サイクロイド作図動円を前記サイクロイド・ローター基礎円の外周を外転させるとき、該外転サイクロイド作図動円の円周上の描画点が前記サイクロイド・ローター基礎円に対して描く外転サイクロイド曲線の、前記サイクロイド・ローター軸から半径が前記Ｒｃから前記Ｒｃｏまでの外転サイクロイド曲線部分において、前記外転サイクロイド曲線部分の反時計回り方向に凸の曲線部を右側サイクロイド曲線部とし、前記外転サイクロイド曲線部分の時計回り方向に凸の曲線部を左側サイクロイド曲線部とし、前記サイクロイド・ローター軸から前記距離Ｒｃの前記右側サイクロイド曲線部の部分を右側サイクロイド刃元部とし、前記サイクロイド・ローター軸から前記距離Ｒｃｏの前記右側サイクロイド曲線部の部分を右側サイクロイド刃先部とし、前記サイクロイド・ローター軸から前記距離Ｒｃの前記左側サイクロイド曲線部の部分を左側サイクロイド刃元部とし、前記サイクロイド・ローター軸から前記距離Ｒｃｏの前記左側サイクロイド曲線部の部分を左側サイクロイド刃先部とすると、
該右側サイクロイド曲線部に対して、該右側サイクロイド刃先部と該左側サイクロイド刃先部とが一致するように、該左側サイクロイド曲線部を前記サイクロイド・ローター軸を中心として回転し配置し、該右側サイクロイド刃先部と該左側サイクロイド刃先部とを接続し、該右側サイクロイド曲線部と該左側サイクロイド曲線部とを、前記サイクロイド・ローター基礎円の円周上の円弧であるサイクロイド・ローター基礎円弧で接続し、
該サイクロイド・ローター基礎円弧の時計回り方向の端に該右側サイクロイド刃元部が接続され、該サイクロイド・ローター基礎円弧の反時計回り方向の端に該左側サイクロイド刃元部が接続されるように、該右側サイクロイド曲線部と該左側サイクロイド曲線部とを、該サイクロイド・ローター基礎円弧で接続するとき、該右側サイクロイド曲線部と
該左側サイクロイド曲線部と該サイクロイド・ローター基礎円弧とで囲まれる領域、又は、
右側サイクロイド曲線部と左側サイクロイド曲線部とをサイクロイド・ローター軸を中心として回転し、サイクロイド・ローター外周円の円周上の任意の中心角Ｔｃａのサイクロイド・ローター外周円弧の時計回り方向の端に右側サイクロイド曲線部を接続し、該サイクロイド・ローター外周円弧の反時計回り方向の端に左側サイクロイド曲線部を接続し、該サイクロイド・ローター基礎円弧の時計回り方向の端に該右側サイクロイド刃元部が接続され、該サイクロイド・ローター基礎円弧の反時計回り方向の端に該左側サイクロイド刃元部が接続されるように、該右側サイクロイド曲線部と該左側サイクロイド曲線部とを、
該サイクロイド・ローター基礎円弧で接続するとき、該右側サイクロイド曲線部と該サイクロイド・ローター外周円弧と該左側サイクロイド曲線部と該サイクロイド・ローター基礎円弧とで囲まれる領域のいずれかをサイクロイド凸部としたとき、
Ｎｃが１の場合は、１個のサイクロイド凸部を前記サイクロイド基礎円の円板に配置し付与した形状をサイクロイド・ローター図形とし、Ｎｃが２以上の場合は、Ｎｃ個の前記サイクロイド凸部をサイクロイド・ローター軸に対して回転させ、前記サイクロイド基礎円の円板に３６０°の全円周に対して均等角度で配置し付与した形状をサイクロイド・ローター図形とし、該サイクロイド・ローター図形を前記サイクロイド・ローター軸に沿って任意の厚さＤだけ無回転で積層した立体形状をサイクロイド・ローター有効作動部とし、該サイクロイド・ローター有効作動部の両端または片端に軸棒を前記サイクロイド・ローター軸と同芯に接続した立体形状、または、前記サイクロイド・ローター有効作動部の立体形状であることを特徴とするサイクロイド・ローター。
［技術事項１０］
任意の軸間距離Ｌだけ離れて置かれた互いに平行な２本の軸の一方をサイクロイド・ローター軸とし、もう一方をトロコイド・ローター軸とするとき、サイクロイド・ローターの凸部の個数を１以上の整数Ｎｃとし、トロコイド・ローターの凹部の個数を１以上の整数Ｎｔとし、サイクロイド・ローター軸を中心とする半径Ｒｃ＝Ｌ×Ｎｃ／（Ｎｃ＋Ｎｔ）の円をサイクロイド・ローター基礎円とし、前記トロコイド・ローター軸を中心とする半径Ｒｔ＝Ｌ×Ｎｔ／（Ｎｃ＋Ｎｔ）の円をトロコイド・ローター基礎円とすると、サイクロイド・ローター軸とトロコイド・ローターに垂直な任意の平面内で、サイクロイド・ローター軸を中心とする、Ｌより小さい任意の半径Ｒｃｏの円をサイクロイド・ローター外周円とし、トロコイド・ローター軸を中心とするＲｔより小さい任意の半径Ｒｔｉの円をトロコイド・ローター内周円とすると、半径Ｒｃ＝Ｌ×Ｎｃ／（Ｎｃ＋Ｎｔ）のトロコイド動円の中心から半径Ｒｃｏ＝Ｌ−Ｒｔｉの位置の該トロコイド動円と運動を一にする描画点が、該トロコイド動円のトロコイド・ローター基礎円に対する外転によりトロコイド・ローター基礎円に対して描く高外転トロコイド曲線のうち、トロコイド・ローター軸からの距離が半径ＲｔｉからＲｔまでの高外転トロコイド曲線部分において、高外転トロコイド曲線部分の反時計回り方向に凸の曲線部を左側トロコイド曲線部とし、高外転トロコイド曲線部分の時計回り方向に凸の曲線部を右側トロコイド曲線部とするとき、
右側トロコイド曲線部と左側トロコイド曲線部とをトロコイド・ローター軸を中心として回転させ、右側トロコイド曲線部と左側トロコイド曲線部とが前記トロコイド・ローター軸から半径Ｒｔｉの位置で接続され、トロコイド・ローター基礎円の円周上の円弧であるトロコイド・ローター基礎円弧の時計回り方向の端に右側トロコイド曲線部を接続し、トロコイド・ローター基礎円弧の反時計回り方向の端に左側トロコイド曲線部を接続した輪郭形状により囲まれる領域、又は、右側トロコイド曲線部と左側トロコイド曲線部とをトロコイド・ローター軸を中心として回転させ、トロコイド・ローター内周円の円周上の任意の中心角Ｔｔａのトロコイド・ローター内周円弧の時計回り方向の端に右側トロコイド曲線部を接続し、トロコイド・ローター内周円弧の反時計回り方向の端に左側トロコイド曲線部を接続し、トロコイド・ローター基礎円の円周上の円弧であるトロコイド・ローター基礎円弧の時計回り方向の端に右側トロコイド曲線部を接続し、トロコイド・ローター基礎円弧の反時計回り方向の端に左側トロコイド曲線部を接続した輪郭形状により囲まれる領域のいずれかをトロコイド凹部としたとき、
Ｎｔが１の場合は、１個のトロコイド凹部をトロコイド・ローター基礎円の円板から除去した形状をトロコイド・ローター図形とし、Ｎｔが２以上の場合は、Ｎｔ個のトロコイド凹部をトロコイド・ローター軸に対して回転させ、３６０°の全円周に対して均等角度で配置し、トロコイド・ローター基礎円の円板から除去した形状をトロコイド・ローター図形とし、トロコイド・ローター図形をトロコイド・ローター軸に沿って任意の厚さＤだけ無回転で積層した立体形状をトロコイド・ローター有効作動部とし、該トロコイド・ローター有効作動部の両端または片端に軸棒をトロコイド・ローター軸と同芯に接続した立体形状、又は、該トロコイド・ローター有効作動部の立体形状であることを特徴とする、トロコイド・ローター。
［技術事項１１］
技術事項９に記載の前記サイクロイド・ローターと、技術事項１０に記載の前記トロコイド・ローターであって、
技術事項９または１０に記載の前記パラメーターである、Ｌ、Ｎｃ、Ｎｔ、Ｒｃ、Ｒｔ、Ｒｃｏ、Ｒｔｉ、Ｔｃａ、ＴｔａおよびＤについて、共通の値、および関係式Ｌ＝Ｒｃ＋Ｒｔ、Ｒｃ＝Ｌ×Ｎｃ／（Ｎｃ＋Ｎｔ）、Ｒｔｉ＝Ｌ−ＲｃｏおよびＴｔａ＝Ｔｃａ×（Ｎｃ／Ｎｔ）を用いて互いに噛み合うように形成したことを特徴とする１本以上の技術事項９に記載のサイクロイド・ローターと、１本以上の技術事項１０に記載のトロコイド・ローターとから成るローター・セット、又は、該ローター・セットを具備することを特徴とする機械、ないし、流体機械。
［技術事項１２］
前記サイクロイド凸部の個数Ｎｃが２以上の技術事項９に記載の前記サイクロイド・ローターであって、前記サイクロイド・ローター図形におけるＮｃ個の前記サイクロイド凸部の前記サイクロイド・ローター軸に対する配置角度間隔の少なくとも１つが他の配置角度間隔と異なることを特徴とするサイクロイド・ローター。
［技術事項１３］
前記トロコイド凹部の数Ｎｔが２以上の技術事項４に記載の前記トロコイド・ローターであって、前記トロコイド・ローター図形におけるＮｔ個の前記トロコイド凹部の前記トロコイド・ローター軸に対する配置角度間隔の少なくとも１つが他の配置角度間隔と異なることを特徴とするトロコイド・ローター。
［技術事項１４］
技術事項１２に記載のサイクロイド・ローターと、技術事項１３に記載のトロコイド・ローターであって、
技術事項９または１０に記載の前記パラメーターである、Ｌ、Ｎｃ、Ｎｔ、Ｒｃ、Ｒｔ、Ｒｃｏ、Ｒｔｉ、Ｔｃａ、ＴｔａおよびＤについて、共通の値、および関係式
Ｌ＝Ｒｃ＋Ｒｔ、 Ｒｃ＝Ｌ×Ｎｃ／（Ｎｃ＋Ｎｔ）、 Ｒｔｉ＝Ｌ−Ｒｃｏ、および
Ｔｔａ＝Ｔｃａ×（Ｎｃ／Ｎｔ）を用いて形成され、前記サイクロイド・ローターとトロコイド・ローターとが回転比Ｎｔ：−Ｎｃで回転するとき互いに噛み合うように形成されたことを特徴とする１本以上の技術事項１２に記載のサイクロイド・ローターと、１本以上の技術事項１３に記載のトロコイド・ローターとから成るローター・セット、又は、該ローター・セットを具備することを特徴とする機械、または、流体機械。
［技術事項１５］
技術事項９および１２のいずれか１つに記載の前記サイクロイド・ローターであって、
前記サイクロイド・ローター軸に沿う座標を座標Ｚとしたとき、同一の前記サイクロイド・ローター図形を、任意の厚さＤだけ、Ｚ＝０〜Ｄまで、前記サイクロイド・ローター軸に垂直なすべての平面ごとに任意の角度Ｔｃ（Ｚ）で前記サイクロイド・ローター軸回りに回転させながら、積層した立体図形がサイクロイド・ローター有効作動部の形状であることを特徴とするサイクロイド・ローター。
［技術事項１６］
技術事項１０および１３のいずれか１つに記載の前記トロコイド・ローターであって、
前記トロコイド・ローター軸に沿う座標を座標Ｚとしたとき、同一の前記トロコイド・ローター図形を、任意の厚さＤだけ、Ｚ＝０からＤまで、前記トロコイド・ローター軸に垂直なすべての平面ごとに任意の角度Ｔｔ（Ｚ）で前記トロコイド・ローター軸回りに回転させながら、積層した立体図形がトロコイド・ローター有効作動部であることを特徴とするトロコイド・ローター。
［技術事項１７］
技術事項１５に記載のサイクロイド・ローターと、技術事項１６に記載のトロコイド・ローターであって、
技術事項９または１０に記載の前記パラメーターである、Ｌ、Ｎｃ、Ｎｔ、Ｒｃ、Ｒｔ、Ｒｃｏ、Ｒｔｉ、Ｔｃａ、ＴｔａおよびＤについて、共通の値と関係式 Ｌ＝Ｒｃ＋Ｒｔ、
Ｒｃ＝Ｌ×Ｎｃ／（Ｎｃ＋Ｎｔ）、Ｒｔｉ＝Ｌ−Ｒｃｏ、およびＴｔａ＝Ｔｃａ×（Ｎｃ／Ｎｔ）が用いられ、さらに、Ｔｃ（Ｚ）とＴｔ（Ｚ）との関係Ｔｔ（Ｚ）＝Ｔｃ（Ｚ）×（Ｎｃ／Ｎｔ）が用いられて形成されたことを特徴とする、１本以上の技術事項１５に記載のサイクロイド・ローターと、１本以上の技術事項１６に記載のトロコイド・ローターとから成るローター・セット、または、該ローター・セットを具備することを特徴とする、機械、または、流体機械。
［技術事項１８］
技術事項９、１２および１７のいずれかに記載の前記サイクロイド・ローターであって、
前記サイクロイド・ローター軸の軸方向に設定されたＺ座標に対して、前記サイクロイド・ローター軸に垂直なＺ＝０からＤまでのすべての平面ごとに、任意のＲｃｏ（Ｚ）、Ｔｃａ（Ｚ）によって前記サイクロイド・ローター図形を形成し、前記サイクロイド・ローター軸回りに任意の角度Ｔｃ（Ｚ）で回転し、Ｚ＝０からＤまで積層した立体図形をサイクロイド・ローター有効作動部とすることを特徴とするサイクロイド・ローター。
［技術事項１９］
技術事項１０、１３および１８のいずれか１つに記載の前記トロコイド・ローターであって、
前記トロコイド・ローター軸の軸方向に設定されたＺ座標に対して、前記トロコイド・ローター軸に垂直なすべての平面ごとに、任意のＲｔｉ（Ｚ）、Ｔｔａ（Ｚ）によって前記サイクロイド・ローター図形を形成し、前記トロコイド・ローター軸回りに任意の角度Ｔｔ（Ｚ）で回転し、Ｚ＝０からＤまで積層した立体図形をトロコイド・ローター有効作動部とすることを特徴とするトロコイド・ローター。
［技術事項２０］
技術事項１８に記載のサイクロイド・ローターと、技術事項１９に記載のトロコイド・ローターであって、
技術事項９又は１０に記載の前記パラメーターである、Ｌ、Ｎｃ、Ｎｔ、Ｒｃ、ＲｔおよびＤについて共通の値と関係式Ｌ＝Ｒｃ＋Ｒｔ、およびＲｃ＝Ｌ×Ｎｃ／（Ｎｃ＋Ｎｔ）が用いられ、さらに、Ｒｔｉ（Ｚ）＝Ｌ−Ｒｃｏ（Ｚ）、Ｔｔａ（Ｚ）＝Ｔｃａ（Ｚ）×（Ｎｃ／Ｎｔ）およびＴｔ（Ｚ）＝Ｔｃ（Ｚ）×（Ｎｃ／Ｎｔ）が用いられ形成された
ことを特徴とする、１本以上の技術事項１８に記載のサイクロイド・ローターと、１本以上の技術事項１９に記載のトロコイド・ローターとから成るローター・セット、又は、該ローター・セットを具備することを特徴とする、機械、または、流体機械。
［技術事項２１］
技術事項２０に記載の前記ローター・セットであって、
前記サイクロイド・ローターと前記トロコイド・ローターとが回転比Ｎｔ：−Ｎｃで回転するとき、互いに噛み合い、前記サイクロイド・ローター図形の前記サイクロイド凸部刃先角部が積層され形成された辺と、前記トロコイド・ローター図形の前記トロコイド凹部刃先角部が積層され形成された辺とが、接触するか離れるとき、前記ローター有効作動部の厚さ方向の全領域で一致することを特徴とするローター・セット、又は、該ローター・セットを具備することを特徴とする、機械、または、流体機械。
［技術事項２２］
技術事項１〜２１のいずれか１つに記載の前記サイクロイド・ローター、前記トロコイド・ローターおよび前記ローター・セットであって、
全てのサイクロイド・ローター有効作動部側面、および、全てのトロコイド・ローター有効作動部側面の少なくとも１カ所にフランジ体を具備することを特徴とする、サイクロイド・ローター、トロコイド・ローターおよびローター・セット、又は、該ローター・セットを具備することを特徴とする、機械、または、流体機械。
［技術事項２３］
技術事項１〜２２のいずれか１つに記載の前記サイクロイド・ローター、前記トロコイド・ローター、前記ローター・セット、前記機械、および、前記流体機械であって、
サイクロイド・ローターとトロコイド・ローターの回転が、反対方向にＮｔ：−Ｎｃの回転比で回転させる回転比制御機構を具備することを特徴とするサイクロイド・ローター、トロコイド・ローター、ローター・セット、機械、又は、流体機械。
［技術事項２４］
技術事項１〜２３のいずれか１つに記載の前記サイクロイド・ローター、前記トロコイド・ローター、前記ローター・セット、前記機械、および、前記流体機械であって、
前記サイクロイド・ローター有効作動部側面の少なくとも片側と、前記トロコイド・ローター有効作動部側面の少なくとも片側との互いに相対する箇所に、該サイクロイド・ローターと該トロコイド・ローターの回転が、反対方向にＮｔ：−Ｎｃの回転比で回転させる回転比制御機構を具備することを特徴とする、サイクロイド・ローター、トロコイド・ローター、ローター・セット、又は、該ローター・セットを用いることを特徴とする機械、若しくは、流体機械。
［技術事項２５］
技術事項１〜２４のいずれか１つに記載の前記サイクロイド・ローター、前記トロコイド・ローター、前記ローター・セット、前記機械、および、前記流体機械であって、
前記サイクロイド・ローター有効作動部のサイクロイド・ローター底円周部、および、前記トロコイド・ローター有効作動部のトロコイド・ローター刃先円周部のうち、有効作動部の厚み方向の全部または一部にそれぞれ歯数比Ｎｃ：Ｎｔの互いに噛み合うギヤ部を具備することを特徴とする、技術事項１〜２４のいずれか１つに記載のサイクロイド・ローター、トロコイド・ローター、ローター・セット、又は、該ローター・セットを用いることを特徴とする機械、ないし、流体機械。
［技術事項２６］
技術事項２５に記載の前記サイクロイド・ローター、前記トロコイド・ローター、前記ローター・セット、前記機械、および、前記流体機械であって、
前記サイクロイド・ローター底円周部への前記ギヤ部の設置の際には、当該ギヤ部のすべての谷部が前記サイクロイド・ローター基礎円と一致し、前記サイクロイド凸部刃元角部に前記ギヤ部の谷が一致するように、前記ギヤ部が付加設置され、また、前記トロコイド・ローター刃先円周部への前記ギヤ部の設置の際には、当該ギヤ部のすべての山部が前記トロコイド・ローター基礎円と一致し、前記トロコイド凹部刃先角部に前記ギヤ部の山が一致するように、前記ギヤ部が凹設されていることを特徴とする、サイクロイド・ローター、トロコイド・ローター、ローター・セット、又は、該ローター・セットを用いることを特徴とする機械、ないし、流体機械。
［技術事項２７］
技術事項１〜２０のいずれか１つに記載の前記サイクロイド・ローター、前記トロコイド・ローター、前記ローター・セット、前記機械、および、前記流体機械であって、
前記サイクロイド・ローター有効作動部のサイクロイド凸部曲面部、および、前記サイクロイド・ローター底円周部の少なくとも１カ所に流体の連絡孔が穿設されることを特徴とするサイクロイド・ローター、又は、該サイクロイド・ローターを具備することを特徴とするローター・セット、機械、ないし、流体機械。
［技術事項２８］
技術事項１〜２１のいずれか１つに記載の前記サイクロイド・ローター、前記トロコイド・ローター、前記ローター・セット、前記機械、および、前記流体機械であって、
前記トロコイド・ローター有効作動部の前記トロコイド凹部の少なくとも１カ所に
流体の連絡孔が穿設されることを特徴とするトロコイド・ローター、又は、該トロコイド・ローターを具備することを特徴とするローター・セット、機械、若しくは、流体機械。
［技術事項２９］
技術事項１〜２８のいずれか１つに記載の前記サイクロイド・ローター、前記トロコイド・ローター、前記ローター・セット、前記機械、および、前記流体機械であって、
用いる前記サイクロイド・ローターの軸棒の全部または一部以外の部分を前記サイクロイド・ローター軸まわりに回転できるよう内包し、用いる前記トロコイド・ローターの軸棒の全部または一部以外の部分を前記トロコイド・ローター軸まわりに回転できるよう内包し、前記ギヤ部および前記回転比制御機構の全部または一部については回転運動できるように内包しても良く、サイクロイド・ローターとトロコイド・ローターのうち少なくとも１本に対し直接的あるいは間接的に外部から回転駆動できるか、若しくは、サイクロイド・ローターとトロコイド・ローターのうち少なくとも１本から直接的あるいは間接的に外部へ回転動力を取り出すことができることを特徴とするローター・ケーシング、又は、該ローター・ケーシングを具備することを特徴とする技術事項１〜６、１１、１４、１７、２０〜２８のいずれか１つに記載の機械、もしくは、流体機械。
［技術事項３０］
技術事項１〜２９のいずれか１つに記載の前記サイクロイド・ローター、前記トロコイド・ローター、前記ローター・セット、前記機械、および、前記流体機械であって、
使用する前記サイクロイド・ローターの前記ローター・ケーシングに内包する部分を前記サイクロイド・ローター軸回りに１回転させたときに仮想的に形成される回転体を、前記サイクロイド・ローター軸を回転中心軸として配置した立体形状をサイクロイド・ローター回転体とし、使用する前記トロコイド・ローターの前記ローター・ケーシングに内包する部分を前記トロコイド・ローター軸回りに１回転させたときに仮想的に形成される回転体を、前記トロコイド・ローター軸を回転中心軸として配置した立体形状をトロコイド・ローター回転体とし、該サイクロイド・ローター回転体および該トロコイド・ローター回転体とを内包できる外形の中実形状から、該サイクロイド・ローター回転体が占める領域と該トロコイド・ローター回転体が占める領域とを除去した物体形状の内壁の形状が前記ローター・ケーシングの内壁形状であることを特徴とするか、又は、所用の隙間を得るために、前記サイクロイド・ローター回転体を該隙間の分だけ大きくした立体形状を拡大サイクロイド・ローター立体形状とし、前記トロコイド・ローター回転体を該隙間の分だけ大きくした立体形状を拡大トロコイド・ローター立体形状とし、該拡大サイクロイド・ローター立体形状および該拡大トロコイド・ローター立体形状とを内包できる外形の中実形状から、該拡大サイクロイド・ローター立体形状が占める領域と該拡大トロコイド・ローター立体形状が占める領域とを除去した物体形状の内壁の形状がローター・ケーシングの内壁形状であることを特徴とし、
前記サイクロイド・ローターと前記トロコイド・ローターのうち少なくとも１本に対し直接的あるいは間接的に外部から回転駆動できるか、前記サイクロイド・ローターと前記トロコイド・ローターのうち少なくとも１本から直接的あるいは間接的に外部へ回転動力を取り出すことができることを特徴とするローター・ケーシング、又は、該ローター・ケーシングを有することを特徴とする技術事項１〜６、１１、１４、１７、２０〜２８のいずれか１つに記載の機械、ないし、流体機械。
［技術事項３１］
技術事項２９および３０のいずれか１つに記載のローター・ケーシングであって、
ローター・ハウジング内壁の前記サイクロイド・ローター側と、該ローター・ハウジング内壁の前記トロコイド・ローター側とを連絡する連絡路が少なくとも１つ穿設されていることを特徴とするローター・ケーシング、又は、該ローター・ケーシングを具備することを特徴とする技術事項１〜６、１１、１４、１７、２０〜３０のいずれか１つに記載の機械、もしくは、流体機械。
［技術事項３２］
技術事項２９〜３１のいずれか１つに記載のローター・ケーシングであって、
サイド・ハウジング内壁のサイクロイド・ローター側面部と、該サイド・ハウジング内壁のトロコイド・ローター側面部とを連絡する連絡路が少なくとも１つローター・ケーシングに穿設されることを特徴とするローター・ケーシング、又は、該ローター・ケーシングを具備することを特徴とする、技術事項１〜６、１１、１４、１７、２０〜３１のいずれか１つに記載の機械、もしくは、流体機械。
［技術事項３３］
技術事項２９〜３２のいずれか１つに記載の前記ローター・ケーシングであって、
前記ローター・ハウジング内壁、および、前記サイド・ハウジング内壁の少なくとも１カ所に、前記ローター・ケーシング内部と前記ローター・ケーシング外部とを連絡する開口部が穿設されることを特徴とするローター・ケーシング、又は、該ローター・ケーシングを具備することを特徴とする、技術事項１〜６、１１、１４、１７、２０〜３２のいずれか１つに記載の機械、もしくは、流体機械。
［技術事項３４］
技術事項１〜６、１１、１４、１７、２０〜３３のいずれか１つに記載の機械、または、流体機械であって、
内包する、前記軸棒の全部または一部以外の前記サイクロイド・ローターの部分と、前記ローター・ケーシング内壁が接触せず、内包する、前記軸棒の全部または一部以外の前記トロコイド・ローターの部分と、前記ローター・ケーシング内壁が接触せず、前記回転比制御機構間の接触以外、内包される、前記軸棒の全部または一部以外の前記サイクロイド・ローターの部分と内包される、前記軸棒の全部または一部以外の前記トロコイド・ローターの部分とが、接触せずに回転することを特徴とする、技術事項１〜６、１１、１４、１７、２０〜３３のいずれか１つに記載の機械、もしくは、流体機械。
［技術事項３５］
技術事項８、１０、１１、１３、１４、１６、１７、１９、２０〜２６および２８のいずれか１つに記載の前記トロコイド・ローターであって、
前記トロコイド・ローター有効作動部の前記トロコイド凹部刃先角部以外のトロコイド凹部に面する任意の領域を除去するトロコイド・リセスをトロコイド・ローター有効作動部に凹設されたことを特徴とするトロコイド・ローター、又は、該トロコイド・ローターを具備することを特徴とする、技術事項１〜６、１１、１４、１７、２０〜３４のいずれか１つに記載のローター・セット、機械、もしくは、流体機械。
［技術事項３６］
技術事項１〜８、１１、１４、１７、２０〜３５のいずれか１つに記載のローター・セット、機械、もしくは、流体機械であって、
１本以上の前記サイクロイド・ローターと、１本以上のトロコイド・ローターとから成るローター・セット、又は、該ローター・セットを具備することを特徴とする機械、もしくは、流体機械。
［技術事項３７］
技術事項１〜６、１１、１４、１７、２０〜３６のいずれか１つに記載の機械、もしくは、流体機械であって、
前記サイクロイド凸部の数が２個の前記サイクロイド・ローターと、前記トロコイド凹部の数が３個である前記トロコイド・ローターとから成る、技術事項２〜６、１１、１４、１７、２０〜２８、および３６のいずれか１つに記載のローター・セットを具備することを特徴とする、機械、もしくは、流体機械。
［技術事項３８］
技術事項１〜６、１１、１４、１７、２０〜３６のいずれか１つに記載の機械、もしくは、流体機械であって、
前記ローター・ケーシングが前記サイクロイド・ローター軸および前記トロコイド・ローター軸に平行な仮想回転軸に対して回転することを特徴とする、技術事項１〜６、１１、１４、１７、２０〜３６のいずれか１つに記載の機械、もしくは、流体機械。
［技術事項３９］
技術事項３８に記載の機械もしくは流体機械であって、
前記ローター・ケーシングが、前記サイクロイド・ローター軸および前記トロコイド・ローター軸のいずれか１本を回転軸として回転し、当該の軸と一致する軸を持つ、前記サイクロイド・ローターあるいは前記トロコイド・ローターのいずれか１本が固定される
ことを特徴とする、技術事項３８に記載の機械、もしくは、流体機械。
［技術事項４０］
動力を用いて、流体を供給口から吸入し、該流体を排出口から排出する、送風機、流体圧送機および流体ポンプであって、
サイクロイド・ローターとトロコイド・ローターとの回転比が、サイクロイド凸部の個数とトロコイド凹部の個数との比に制御され互いに噛み合い互いに従動する、トロコイド・リセスを有する技術事項２〜６、１１、１４、１７、２０〜２８、３５、および３６のいずれか１に記載のローター・セットと、
軸棒の全部または一部以外の該ローター・セットの部分を内包し、ローター・セットの回転によりサイクロイド・ローター外周部とトロコイド・ローター外周部の両方が接触するか近接するローター・ハウジング内壁の接合部のうち、該ローター・セットの回転により該ローター・セットの噛み合い部が接近する側の該接合部に主として流体が供給される供給口が穿設され、該ローター・セットの回転により該ローター・セットの噛み合い部が乖離する側の該接合部に主として該流体が排出される排出口が穿設され、いかなる該ローター・セットの回転位置においても該ローター・セットの有効作動部の側面によって該供給補助ポートと該排出補助ポートとが不連絡である範囲で、該ローター・セットの回転によりサイクロイド凸部とトロコイド凹部とサイド・ハウジング内壁によって形成される空間に、供給補助ポートから流体が供給され、排出補助ポートから該流体が排出されるように、一端が供給口に連絡する該供給補助ポートのもう一端が、トロコイド凹部が通過するサイド・ハウジング内壁の供給口に近い位置に穿設され、一端が排出口に連絡する該排出補助ポートのもう一端が、トロコイド凹部が通過するサイド・ハウジング内壁の排出口に近い位置に穿設されることを特徴とする技術事項２９〜３３のいずれか１つに記載のローター・ケーシングと、
から成る流体機械。
［技術事項４１］
動力を用いて、流体を供給口から吸入し、該流体を排出口から排出する、送風機、流体圧送機もしくは流体ポンプであって、
サイクロイド・ローターとトロコイド・ローターとの回転比が、サイクロイド凸部の個数とトロコイド凹部の個数との比に制御され互いに噛み合い互いに従動する、回転比が制御され互いに噛み合い従動する、トロコイド・リセスを有する技術事項２〜６、１１、１４、１７、２０〜２８、３５、および３６のいずれか１つに記載のローター・セットと、
軸棒の全部または一部以外の該ローター・セットの部分を内包し、２個以上の供給口と２個以上の排出口とがサイド・ハウジングに穿設され、該供給口いかなる該ローター・セットの回転位置においても、該ローター・セットの有効作動部の側面によって該供給口と該排出口とが不連絡である範囲で、サイド・ハウジング内壁において、該ローター・セットのサイクロイド・ローター有効作動部の側面と、該ローター・セットのトロコイド・ローター有効作動部の側面との両方が、接触するか接近する領域のうち、該ローター・セットの回転により該ローター・セットの噛み合い部が接近する側の該領域のサイクロイド・ローター凹部が通過する側に供給口が穿設され、該ローター・セットの回転により該ローター・セットの噛み合い部が接近する側の該領域のトロコイド・ローター凹部が通過する側に別の供給口が穿設され、該ローター・セットの回転により該ローター・セットの噛み合い部が乖離する側の該領域のサイクロイド・ローター凹部が通過する側に排出口が穿設され、該ローター・セットの回転により該ローター・セットの噛み合い部が乖離する側の該領域のトロコイド・ローター凹部が通過する側に別の供給口が穿設され、ることを特徴とする技術事項２９〜３３のいずれか１つに記載のローター・ケーシングと、
から成る流体機械。
［技術事項４２］
２系統のポンプ機能を有する人工心臓、もしくは、流体機械であって、
技術事項４０に記載の流体機械および技術事項４１に記載の流体機械から選択した２個の流体機械を、ローター軸の軸線方向に連設して成る流体機械、もしくは、人工心臓。
［技術事項４３］
外部動力を用いて、流体を供給口から吸入し、該流体を供給ポートを通してローター・ケーシング内部の空間に導入し、排出ポートと排出スリットを通して該流体を排出口から高圧で排出する、流体圧縮機であって、
１本以上の前記サイクロイド・ローターと、前記トロコイド・リセスが凹設されない、１本以上の前記トロコイド・ローターとからなる、技術事項２〜６、１１、１４、１７、２０〜２８、および３６のいずれか１つに記載の前記ローター・セットと、
該ローター・セットのサイクロイド・ローター有効作動部の全てのサイクロイド凸部において、該サイクロイド・ローターの回転方向のサイクロイド凸部曲面部に排出ポートが穿設され、該排出ポートに連絡する管路のもう一端が、該サイクロイド・ローター有効作動部の側面の、サイクロイド・ローター軸から前記サイクロイド・ローター基礎円半径より近い半径の位置に穿設され、該半径を「排出スリット半径」というとき、該ローター・セットの該サイクロイド・ローター有効作動部の全てのサイクロイド凸部において、該サイクロイド・ローターの反回転方向のサイクロイド凸部曲面部に供給ポートが穿設され、該排出ポートのもう一端を、中空とした該サイクロイド・ローターの軸棒の中空部と連絡させるなどして、外部と連絡することを特徴とし、サイクロイド・ローターとトロコイド・ローターとの回転比が、トロコイド凹部の個数とサイクロイド凸部の個数との比に制御され、互いに噛み合い互いに従動するローター・セット、並びに、
軸棒の全部または一部以外の該ローター・セットの部分を内包する、技術事項２９〜３３のいずれか１つに記載の前記ローター・ケーシングであって、排出口へ連絡される排出スリットを、サイド・ハウジング内壁のサイクロイド・ローター軸から前記「排出スリット半径」の半径位置で、かつ、ローター・セットの回転時に、排出ポートが面する空間が規定の所望圧力まで圧縮された時にのみ、該排出ポートと該排出スリットとが連絡する範囲に、排出スリットが穿設されることを特徴とするローター・ケーシングと、
から成る、技術事項１〜６、１１、１４、１７、２０〜３９のいずれか１つに記載の流体機械。
［技術事項４４］
技術事項４０〜４３のいずれか１つに記載の流体機械であって、
供給口から流体を圧送し、排出口から排出する過程で、少なくとも１本のローター軸から直接的ないし間接的に回転出力を取り出すことを特徴とする、技術事項４０〜４３のいずれかに記載の流体圧モーター。
［技術事項４５］
予混合気あるいは空気である新気を供給口から吸入し、ローター・セットの回転により圧縮した該新気を、火花点火、自着火、噴霧燃料の自着火、熱交換などにより燃焼あるいは加熱し、該高圧流体を膨張させる過程で、ローター回転軸から回転出力を取り出す内燃機関であって、
２以上の偶数のサイクロイド凸部を有する１本以上のサイクロイド・ローターと、
トロコイド・リセスが凹設された、１以上の奇数のトロコイド凹部を有する１本以上のトロコイド・ローターとからなる、技術事項２〜６、１１、１４、１７、２０〜２８、３５、および３６のいずれか１つに記載のローター・セットにおいて、該ローター・セットのサイクロイド・ローター有効作動部の全てのサイクロイド凸部に対して、円周方向に交互に、供給・排出用の給排サイクロイド凸部と、圧縮膨張用の圧縮サイクロイド凸部とするとき、該給排サイクロイド凸部の回転方向側の曲面部に排出ポートが穿設され、該排出ポートのもう一端が外部と連絡され、該給排サイクロイド凸部の反回転方向側の曲面部に供給ポートが穿設され、場合によっては該曲面部の反回転方向側に連なるサイクロイド底円周部にも底円周部供給ポートが穿設され、該供給ポートと該底円周部供給ポートの、もう一端が、新気の存在する空間と連絡されることを特徴とし、サイクロイド・ローターとトロコイド・ローターとの回転比が、トロコイド凹部の個数とサイクロイド凸部の個数との比に制御され、互いに噛み合い互いに従動する、ローター・セットと、
軸棒の全部ないし一部以外の該ローター・セットの部分を、該ローター・セットが適切に噛み合って回転できる状態で内包する、技術事項２９〜３３のいずれか１つに記載のローター・ケーシングとから成り、
該圧縮サイクロイド凸部の刃先円周部、サイド・ハウジング内壁、フランジなどの、
圧縮された新気を内包する境界面をなす部位に、点火栓、燃料噴射装置、高温領域部位などの該新気を高温にする装置を具備すること特徴とする、技術事項１〜６、１１、１４、１７、２０〜３９のいずれか１つに記載の内燃機関。
［技術事項４６］
技術事項４５に記載の内燃機関であって、
底円周部供給ポートを開閉するバルブを具備したり、底円周部供給ポートの配置角度を可変できる機構を具備するなどして、圧縮前の新気の量を変化させることのできる、可変供給量・可変膨張比の技術事項４５に記載の内燃機関。
［技術事項４７］
供給口から予混合気あるいは空気などの新気を供給する技術事項４０〜４３のいずれか１つに記載の流体ポンプおよび圧縮機の排出口と、技術事項４４に記載の流体圧モーターの流体供給口との間に、点火装置、保炎装置、燃料噴射装置、熱交換器の全部または一部を具備した加熱室が接続され、該流体圧モーターの軸出力を用いて該流体ポンプおよび該圧縮機のローター・セットを回転させることを特徴とする、熱機関。
［技術事項４８］
技術事項２に記載の三次元ローター・セットのサイクロイド・ローター有効作動部の加工方法であって、
技術事項２に記載の前記トロコイド・ローター有効作動部のトロコイド・ローター刃先円周面の形状の除去加工工具と、サイクロイド・ローター外周曲線回転体の形状の被加工材と、をＮｔ：−Ｎｃの回転比でそれぞれトロコイド・ローター軸とサイクロイド・ローター軸の回りに回転させ、三次元サイクロイド・ローター有効作動部を加工する工作方法。
［技術事項４９］
技術事項４８に記載の加工方法で使用する除去加工工具であって、前記トロコイド・ローター刃先円周面のエッジの形状と同型の除去加工工具、又は、該除去加工工具と被加工材とを、Ｎｃ：−Ｎｔの回転比で回転させ、除去加工を行う工作機械。
［技術事項５０］
技術事項２に記載の三次元ローター・セットのトロコイド・ローター有効作動部の加工方法であって、
技術事項２に記載の前記サイクロイド凸部刃先円周面の形状の除去加工工具と、トロコイド・ローター基礎円柱の形状の被加工材と、をＮｔ：−Ｎｃの回転比で、それぞれサイクロイド・ローター軸とトロコイド・ローター軸の回りに回転させ、三次元トロコイド・ローター有効作動部を加工する工作方法。
［技術事項５１］
技術事項５０に記載の加工方法で使用する除去加工工具であって、
前記サイクロイド凸部刃先円周面のエッジの形状と同型の除去加工工具、ならびに、
該除去加工工具を、被加工材とを、Ｎｃ：−Ｎｔの回転比で回転させ、除去加工を行う工作機械。
［技術事項５２］
サイクロイド・ローター有効作動部、もしくは、トロコイド・ローター有効作動部
の形状の総形除去加工工具。
［技術事項５３］
はすば二次元ローター・セットのサイクロイド・ローター有効作動部を製造する回転除去加工工具であって、
工具回転軸がサイクロイド凸部刃元角部に正対して設置され、該工具回転軸回りにサイクロイド・ローター有効作動部を回転させたときの包絡面の形状を加工面形状とする回転除去加工工具。

なお、流体機械とは、圧縮機、流体ポンプ、送風機、油圧モーター、内燃機関、外燃機関をいう。また、本発明は、静粛で高効率なコンプレッサーとしても利用できる。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

Claims (14)

1. 第１ローターと、第２ロータとを備えたローター・セットであって、
   前記第１ローターおよび前記第２ローターを内包するローター・ケーシングを備え、
   第１ローターに対応する１本以上の第１ロータ軸と、前記第２ロータに対応する第２ロータ軸とが設けられ、前記第１ロータ軸は、前記第２ロータ軸と軸間距離Ｌだけ離れており、
   前記第１ローターは、前記第１ローター軸に垂直な断面が前記第１ローター軸を中心として半径Ｒｃの略円弧形状となる第１ローター基礎部と、前記第１ローター基礎部から前記第１ローター軸に非平行な方向に突出する１個以上のサイクロイド凸部と、を有し、
   前記１個以上のサイクロイド凸部の各々の外縁には、サイクロイド凸部曲線部が、外部に対して凸に２個形成されており、
   前記第２ローターの外周には、前記第２ローター軸に垂直な断面が前記第２ローター軸を中心として半径Ｒｔ＝Ｌ−Ｒｃの略円弧形状となる１個以上の第２ローター刃先面と、前記１個以上の第２ローター刃先面の端にある複数の凹部刃先角部のうち隣り合う凹部刃先角部の間において、前記１個以上のサイクロイド凸部のいずれかを受け入れるために凹設された１個以上の第２ローター凹部と、を有し、
   前記１個以上のサイクロイド凸部毎に２個形成された前記サイクロイド凸部曲線部の各々は、前記第１ローター軸に垂直な断面において、前記第１ローター軸が中心の半径Ｒｃの円を定円とし、前記第２ローター軸が中心の半径Ｒｔの円を動円とした場合に、前記動円上の前記複数の凹部刃先角部のいずれか１つが描く外転サイクロイド曲線となっており、
   前記第１ローター軸に垂直な各断面において、ある期間中、前記１個以上のサイクロイド凸部のうち１つのサイクロイド凸部に２個形成された前記サイクロイド凸部曲線部の両方は、前記１個以上の第２ローター凹部のうち前記１つのサイクロイド凸部を受け入れる１つの第２ローター凹部と共に、同じ１つの空間を囲うようになっており、
   前記１個以上のサイクロイド凸部のうち少なくとも１つのサイクロイド凸部において、２つのサイクロイド凸部曲線部のうち一方に、前記ローター・ケーシング内に作動流体を供給するための供給ポートが形成され、他方に、前記ローター・ケーシング外に作動流体を排出するための排出ポートが形成されていることを特徴とするローター・セット。
2. 請求項１に記載のローター・セットであって、
   前記第１ローター基礎部の外縁のうち、前記ローター・ケーシング内に作動流体を供給するための供給ポートが形成されたサイクロイド凸部曲線部と連なる部分にも、前記ローター・ケーシング内に作動流体を供給するための底円周部供給ポートが形成されていることを特徴とするローター・セット。
3. 請求項１または２に記載のローター・セットであって、
   前記１個以上のサイクロイド凸部は、前記第１ローター軸を中心として等間隔でない間隔で配置されており、
   前記１個以上の第２ロータ凹部は、前記第２ローター軸を中心として等間隔でない間隔で配置されていることを特徴とするローター・セット。
4. 請求項１、２、３のいずれか１つに記載のローター・セットであって、
   前記１個以上のサイクロイド凸部の数をＮｃとし、前記１個以上の第２ローター凹部の数をＮｔとすると、前記第１ローターと前記第２ローターとを、互いに反対方向にＮｔ：−Ｎｃの回転比で回転させる回転比制御機構を備えたことを特徴とするローター・セット。
5. 請求項１、２、３、４のいずれか１つに記載のローター・セットであって、
   前記ローター・ケーシングの内壁の前記第１ローター側と、前記ローター・ケーシングの内壁の前記第２ローター側とを連絡する連絡路が少なくとも１つ形成されていることを特徴とするローター・セット。
6. 請求項１、２、３、４、５のいずれか１つに記載のローター・セットを備えた内燃機関であって、
   予混合気あるいは空気である新気を供給口から吸入し、前記ローター・セットの回転により圧縮した該新気を、火花点火、自着火、噴霧燃料の自着火、熱交換などにより燃焼あるいは加熱し、該高圧流体を膨張させる過程で、前記ローター・セットの前記第１ローター軸または前記第２ローター軸から回転出力を取り出す内燃機関。
7. 請求項６に記載の内燃機関であって、
   前記１個以上のサイクロイド凸部のうち少なくとも１つのサイクロイド凸部に、前記ローター・ケーシング内に前記新気を供給するための供給ポートおよび燃焼ガスを前記ローター・ケーシング外に排出するための排出ポートが形成されており、
   前記１個以上のサイクロイド凸部のうち前記供給ポートおよび前記排出ポートが形成されていないサイクロイド凸部に、点火栓または燃料噴射装置が設けられていることを特徴とする内燃機関。
8. 請求項１、２、３、４、５のいずれか１つに記載のローター・セットであって、
   前記１個以上のサイクロイド凸部のうち少なくとも１個のサイクロイド凸部は、前記第１ローター軸に垂直な各断面内の形状が、当該断面の前記第１ローター軸方向の位置に応じて異なっており、前記１個以上の第２ローター凹部のうち前記少なくとも１個のサイクロイド凸部を受け入れる少なくとも１個の第２ローター凹部は、前記第２ローター軸に垂直な各断面の形状が、前記少なくとも１個のサイクロイド凸部の形状を受け入れるよう、当該断面の前記第２ローター軸方向の位置に応じて異なっており、それにより、前記少なくとも１個のサイクロイド凸部の各々に形成された２個の前記サイクロイド凸部曲線部のうち１つのサイクロイド凸部曲線部上で前記第１ローター軸から最も遠い位置にあるサイクロイド凸部刃先角部は、複数の凹部刃先角部のうち前記少なくとも１個の第２ローター凹部の端にある凹部刃先角部と一致するタイミングが、当該サイクロイド凸部刃先角部の前記第１ローター軸方向の位置に応じて異なっていることを特徴とするローター・セット。
9. 請求項８に記載のローター・セットであって、
   前記少なくとも１個のサイクロイド凸部の各々に形成された２個の前記サイクロイド凸部曲線部上で前記第１ローター軸から最も遠い位置にある２個のサイクロイド凸部刃先角部の中間位置は、前記第１ローター軸を中心とした角度（ＴｃｏＣ）が、前記第１ローター軸方向に単調増加していることを特徴とするローター・セット。
10. 請求項８に記載のローター・セットであって、
    前記少なくとも１個のサイクロイド凸部の各々に形成された２個の前記サイクロイド凸部曲線部上で前記第１ローター軸から最も遠い位置にある２個のサイクロイド凸部刃先角部の中間位置は、前記第１ローター軸を中心とした角度（ＴｃｏＣ）が、前記第１ローター軸方向に単調増加し、その後に単調減少していることを特徴とするローター・セット。
11. 請求項１、２、３、４、５および８ないし１０のいずれか１つに記載のローター・セットであって、
    前記第１ロータ軸に作動流体の供給口または排出口が形成され、前記供給口または排出口から前記１個以上のサイクロイド凸部のうち少なくとも１個のサイクロイド凸部の表面に常時連通していることを特徴とするローター・セット。
12. 第１ローターと、第２ロータとを備えたローター・セットであって、
    第１ローターに対応する１本以上の第１ロータ軸と、前記第２ロータに対応する第２ロータ軸とが設けられ、前記第１ロータ軸は、前記第２ロータ軸と軸間距離Ｌだけ離れており、
    前記第１ローターは、前記第１ローター軸に垂直な断面が前記第１ローター軸を中心として半径Ｒｃの略円弧形状となる第１ローター基礎部と、前記第１ローター基礎部から前記第１ローター軸に非平行な方向に突出する１個以上のサイクロイド凸部と、を有し、
    前記１個以上のサイクロイド凸部の各々の外縁には、サイクロイド凸部曲線部が、外部に対して凸に２個形成されており、
    前記第２ローターの外周には、前記第２ローター軸に垂直な断面が前記第２ローター軸を中心として半径Ｒｔ＝Ｌ−Ｒｃの略円弧形状となる１個以上の第２ローター刃先面と、前記１個以上の第２ローター刃先面の端にある複数の凹部刃先角部のうち隣り合う凹部刃先角部の間において、前記１個以上のサイクロイド凸部のいずれかを受け入れるために凹設された１個以上の第２ローター凹部と、を有し、
    前記１個以上のサイクロイド凸部毎に２個形成された前記サイクロイド凸部曲線部の各々は、前記第１ローター軸に垂直な断面において、前記第１ローター軸が中心の半径Ｒｃの円を定円とし、前記第２ローター軸が中心の半径Ｒｔの円を動円とした場合に、前記動円上の前記複数の凹部刃先角部のいずれか１つが描く外転サイクロイド曲線となっており、
    前記１個以上のサイクロイド凸部のうち少なくとも１個のサイクロイド凸部は、前記第１ローター軸に垂直な各断面内の形状が、当該断面の前記第１ローター軸方向の位置に応じて異なっており、前記１個以上の第２ローター凹部のうち前記少なくとも１個のサイクロイド凸部を受け入れる少なくとも１個の第２ローター凹部は、前記第２ローター軸に垂直な各断面の形状が、前記少なくとも１個のサイクロイド凸部の形状を受け入れるよう、当該断面の前記第２ローター軸方向の位置に応じて異なっており、それにより、前記少なくとも１個のサイクロイド凸部の各々に形成された２個の前記サイクロイド凸部曲線部のうち１つのサイクロイド凸部曲線部上で前記第１ローター軸から最も遠い位置にあるサイクロイド凸部刃先角部は、複数の凹部刃先角部のうち前記少なくとも１個の第２ローター凹部の端にある凹部刃先角部と一致するタイミングが、当該サイクロイド凸部刃先角部の前記第１ローター軸方向の位置に応じて異なっていることを特徴とするローター・セット。
13. 第１ローターと、第２ロータとを備えたローター・セットであって、
    第１ローターに対応する１本以上の第１ロータ軸と、前記第２ロータに対応する第２ロータ軸とが設けられ、前記第１ロータ軸は、前記第２ロータ軸と軸間距離Ｌだけ離れており、
    前記第１ローターは、前記第１ローター軸に垂直な断面が前記第１ローター軸を中心として半径Ｒｃの略円弧形状となる第１ローター基礎部と、前記第１ローター基礎部から前記第１ローター軸に非平行な方向に突出する１個以上のサイクロイド凸部と、を有し、
    前記１個以上のサイクロイド凸部の各々の外縁には、サイクロイド凸部曲線部が、外部に対して凸に２個形成されており、
    前記第２ローターの外周には、前記第２ローター軸に垂直な断面が前記第２ローター軸を中心として半径Ｒｔ＝Ｌ−Ｒｃの略円弧形状となる１個以上の第２ローター刃先面と、前記１個以上の第２ローター刃先面の端にある複数の凹部刃先角部のうち隣り合う凹部刃先角部の間において、前記１個以上のサイクロイド凸部のいずれかを受け入れるために凹設された１個以上の第２ローター凹部と、を有し、
    前記１個以上のサイクロイド凸部毎に２個形成された前記サイクロイド凸部曲線部の各々は、前記第１ローター軸に垂直な断面において、前記第１ローター軸が中心の半径Ｒｃの円を定円とし、前記第２ローター軸が中心の半径Ｒｔの円を動円とした場合に、前記動円上の前記複数の凹部刃先角部のいずれか１つが描く外転サイクロイド曲線となっており、
    前記第１ローターおよび前記第２ローターを内包するローター・ケーシングを備え、
    前記１個以上のサイクロイド凸部のうち少なくとも１つのサイクロイド凸部において、２つのサイクロイド凸部曲線部のうち一方に、前記ローター・ケーシング内に作動流体を供給するための供給ポートが形成され、他方に、前記ローター・ケーシング外に作動流体を排出するための排出ポートが形成されており、
    前記第１ローター基礎部の外縁のうち、前記供給ポートが形成されたサイクロイド凸部曲線部と連なる部分にも、前記ローター・ケーシング内に作動流体を供給するための底円周部供給ポートが形成されていることを特徴とするローター・セット。
14. 第１ローターと、第２ロータとを備えたローター・セットであって、
    第１ローターに対応する１本以上の第１ロータ軸と、前記第２ロータに対応する第２ロータ軸とが設けられ、前記第１ロータ軸は、前記第２ロータ軸と軸間距離Ｌだけ離れており、
    前記第１ローターは、前記第１ローター軸に垂直な断面が前記第１ローター軸を中心として半径Ｒｃの略円弧形状となる第１ローター基礎部と、前記第１ローター基礎部から前記第１ローター軸に非平行な方向に突出する１個以上のサイクロイド凸部と、を有し、
    前記１個以上のサイクロイド凸部の各々の外縁には、サイクロイド凸部曲線部が、外部に対して凸に２個形成されており、
    前記第２ローターの外周には、前記第２ローター軸に垂直な断面が前記第２ローター軸を中心として半径Ｒｔ＝Ｌ−Ｒｃの略円弧形状となる１個以上の第２ローター刃先面と、前記１個以上の第２ローター刃先面の端にある複数の凹部刃先角部のうち隣り合う凹部刃先角部の間において、前記１個以上のサイクロイド凸部のいずれかを受け入れるために凹設された１個以上の第２ローター凹部と、を有し、
    前記１個以上のサイクロイド凸部毎に２個形成された前記サイクロイド凸部曲線部の各々は、前記第１ローター軸に垂直な断面において、前記第１ローター軸が中心の半径Ｒｃの円を定円とし、前記第２ローター軸が中心の半径Ｒｔの円を動円とした場合に、前記動円上の前記複数の凹部刃先角部のいずれか１つが描く外転サイクロイド曲線となっており、
    前記１個以上のサイクロイド凸部は、前記第１ローター軸を中心として等間隔でない間隔で配置されており、
    前記１個以上の第２ロータ凹部は、前記第２ローター軸を中心として等間隔でない間隔で配置されていることを特徴とするローター・セット。

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