JPH0392503A - ロータ回転機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は３枚歯を有する筒状のケーシング内に２枚歯短
慣状のロー夕が内接しつつ回転し得るようにしたロー夕
回転機ｔａに関するもので、ロー夕の回転に伴う内容積
の変化が大きく、これを利用してポンプ作用その他を行
うことができるものである。

次にその詳細を図示の実施例について説明すると、断面
を略線的に示す第１図において、（１）は筒状のケーシ
ング、（２）はロー夕、（１′）はケーシングの内壁面
、（Ｄ２）は内壁面形成のベースとなる中心（Ｏ２　）
　、半径（ｒ２）の大円、（Ｄ１）は大円（Ｄ２）に内
接しつつ転動する中心（Ｏ１）、半径（ｒ１）の小円で
、 ｒ１ｍ２／３　ｒ２ のとき、第１図（ＩＩＩ）においてＸＹ座標の原点（Ｏ
）位置にある上記小円（Ｄ１）の円周上の初期点の画く
軌跡を点線（Ｅ）で示すと、軌跡（Ｅ）は中間部が内方
に湾曲したほぼ三角形状をなし、この軌跡（Ｅ）から所
定距＃ｉ（ａｒ１）外方にある平行曲線（Ｆ）を上記ケ
ーシング（１）の内壁面（１′）としており、内壁面（
１′）の各頂部（３）を大円（Ｄ２）上の軌跡（Ｅ）の
端点を中心とする半径（ａｒ１）の円弧状に形威し丸め
てあり、これによりケーシング（１）内には中間部が内
方に湾曲した断面ほぼ三角形状の空隙が形成される。こ
こに（ａ）は正の常数で予め適当に設定しておくことが
できる。

これに対しロータ（２）は幅が（２ａｒ１）で長さが小
円（Ｄ１）のＩｉ！径（２ｒ１）まで延出し、その端縁
をさらに半径（ａｒ１）の円弧に延出形成し丸めてある
。

上記のように形成されたケーシング（１）とロータ（２
）はロータ（２）を上記仮想の内転小田（Ｄ１）に固定
したと考えると、小円（Ｄ１）が大円（Ｄ２）に内接転
動するとき、即ち小ｒｒＩ（Ｄ１）を遊星歯車のピッチ
円、大円（Ｄ２）を太陽歯車のピッチ円として遊星歯車
機構により内接転動するとき、ロータ（２）はケーシン
グ（１）の内壁面（１′）に常に３点例えば（Ａ）．　
　（Ｂ）（Ｃ）において接しつつケーシング（１）の空
隙内を回転する。

上述のように本発明においてはロータ（２）の３点接触
が完全に行われるので、例えば第１図（ｌ）における内
壁面（１′）とロータ（２）間の（Ｂ，Ｃ，０）で囲ま
れた閉込而積（Ｓ）の最大の位置から、ロータ（２）の
回転に伴い（ＩＩ）の位置に示す如く減少し、（１１１
）の位置において面積はゼロとなるから、例えばポンプ
等に適用したとき、流体の吸入量が大きく、かつ完全に
排出され、逆流、残留或は停滞等の不都合は全く生じな
い。また本発明ロータ回転機構は構造簡１４１で製作も
極めて容易である。

上記ケーシング（１）の内壁面（１′）の形状（Ｆ）は
歯形理論により、第１図（ｌｌｌ）における大円（Ｄ２
）の中心（Ｏ２）を原点とするｘ２　ｙ２座標において
、例えば右側の（Ｆ）は次式ｘｘ−＋ｓｌｎψ２−１／
２ｓｌｎ２ψ２＋　ａ　ｃｏｓｌ／２ψ２ ｙ２″−ｃｏｓψ２−１／２ｃｏｓ２ψ２−　ａ　ｓｉ
ｎｌ／２ψ２　（但しｒ１−１とする。）で与えられる
。ここにψ２はロータ（２）の回転角ψ１に対しψ２　
＝２／３ψ１である。ψ２をパラメータとして計算すれ
ば内壁面（１′）、ロータ（２）の形状が第１図に示す
ように画かれる。而して内壁面（１′）の３個所の頂部
はロータ（２〉の端縁と同様半径（ａｒ１）で丸められ
る。尚、これらの数値には必要に応じ適当な許容値を付
けることができる。

第２図および第３図は本発明ロータ回転機構のロータ駆
動装置の１例を示し、ケーシング（１）の内壁面（１′
）に対しロータ（２）が回転自在に収納されており、ケ
ーシング（１〉の１端面に回転自在に信接してケーシン
グ（１）の内部空隙を閉じる円板（５）が設けられ、円
板（５）の外面には大円（Ｄ２）の中心（Ｏ２）と同心
の回転軸（４）を軸受（４′）に支承せしめて設け、こ
の回転軸（４）が変速機（７）を介し駆動機（８）に接
続されている。而して円板（５）の内面には大円（Ｄ２
）と小円（Ｄ１）の半径の差（ｒ２−『１）（第１図（
ｌｌｌ）参照）に相当する距離を中心（Ｏ２）から偏心
させたビン（６）を突設し、このピン（６）をロータ（
２）の中心（Ｏ１）に設けた係合孔に回転自在に嵌合し
てある。またケーシング内壁面（１′）の各頂部（３）
にはそれぞれ吸気および排気用の逆止弁（９）．（９’
）が設けられている。

従って駆動機（８）により円板（５）を回転すれば、偏
心ビン（６）・と係合するロータ（２）が偏心ピン（６
）と反対方向に回転して吸気および排気が行われる。こ
の場合、吸気弁（９）から吸入された流体は同じ場所の
頂部（３〉の排気弁（９′）から排出される。また各頂
部の近辺に吸排気弁と共に補助気室などを設けておけば
、吸気、圧縮、燃焼、排気の４行程で作動するエンジン
としても使用することができる。またロータ（２）の幅
を通当に厚くしてこの幅で偏心ビン（６）の回転域をカ
バーできるようにすれば、円板（５）の代りにケーシン
グ（１）の端而を偏心ピンの回転域に相当する開口を有
する蓋板で覆い、該開口を通して外部から偏心ビンでロ
ー夕を四転させることもできる。尚、上例第２図におい
ても、ＰＪ板（５）の直径を偏心ピン（６）の位１α近
辺まで縮小し、その外周に円板の咲合する開口を有する
固定蓋板を設けるようにしてもよい。

上述の如くロータの幅を拡げて端面で偏心ビン（６）の
回転域をカバーできるようにした場合などでは、ロータ
の駆動に上記第１図にむける小円（Ｄ１）をピッチ円と
する遊星歯車と、大円（Ｄ２）をピッチ円とする太陽歯
車（固定内歯歯車）かもなる遊星歯車装置を使用するこ
とができる。この場合は例えば第４図に示すように回転
軸（４）の端部に適当な支持部材（１ｏ）を介して遊星
歯車（Ｇ１）を取付けると共に、遊星歯車（Ｇ１）に固
定した軸（６′）を偏心ピン（６）の代シにロータ（２
）にキー止め等により固定する。図中（Ｇ２）は太陽歯
車である。支持部材（１０）の適当個所には太陽歯車（
Ｇ２）と係合する小歯車を設けてもよい。また円板が必
要な場合は支持部材（１０）を介し取付け、この円板（
５）を通して遊星歯車軸（６′）をケース（１）内に突
出させる。本発明のロータ回転機構をエンジンに使用す
る場合も同様にしてロータの駆動力を遊星歯車装置を介
し出力軸に伝達することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は作動状態を示す
略線横断面図、第２図は駆動の１例を示す縦断面図、第
３図は第２図における■−■線断面図、第４図は駆動の
他の例を示す縦断面図である。 （１）・・・ケーシング、（２）・・・ロータ、（４）
・・・回転軸、（５）・・・円板、（６）・・・偏心ピ
ン、（７）・・・変速機、（８）・・・駆動機。 第１ 匹 塁 第３図 第２ 図 ■−］ １ ン ■一

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）各辺の中間部が内方に湾曲した断面ほぼ三角形状
   の空隙を有するケーシング（１）内にほぼ短柵状のロー
   タ（２）が上記空隙の内壁面（１′）に接しつつ回転し
   得るようにしたロータ回転機構。
2. （２）断面において、中心（Ｏ＿２）、半径（ｒ＿２）
   の大円（Ｄ＿２）に対し、ｒ＿１＝２／３ｒ＿２である
   中心（Ｏ＿１）、半径（ｒ＿１）の小円（Ｄ＿１）が内
   接しつつ転動する際、該小円（Ｄ＿１）上の初期点が画
   く中間部が内方に湾曲したほぼ三角形状の軌跡（Ｅ）か
   ら距離（ａｒ＿１）外方にある平行曲線（Ｆ）を内壁面
   （１′）とし、該内壁面（１′）の各頂部（３）を上記
   軌跡（Ｅ）の端点（Ｏ）において半径（ａｒ＿１）の円
   弧状に形成した筒状のケーシング（１）と、 幅が（２ａｒ＿１）で長さが上記小円（Ｄ＿１）の直径
   （２ｒ＿１）まで延出しその端縁をさらに半径（ａｒ＿
   １）の円弧状に延出形成したほぼ短柵状のロータ（２）
   を備え、 該ロータ（２）が上記ケーシング（１）の内壁面（１′
   ）に内接しつつ回転し得るようにしたロータ回転機構。