JPH05202873A - 遊星運動を行うハイパートロコイド状配置の容積移送式装置 - Google Patents

遊星運動を行うハイパートロコイド状配置の容積移送式装置

Info

Publication number
JPH05202873A
JPH05202873A JP4309523A JP30952392A JPH05202873A JP H05202873 A JPH05202873 A JP H05202873A JP 4309523 A JP4309523 A JP 4309523A JP 30952392 A JP30952392 A JP 30952392A JP H05202873 A JPH05202873 A JP H05202873A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piston
directrix
planetary motion
envelope
positive displacement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4309523A
Other languages
English (en)
Inventor
Andre Leroy
ルロイ アンドレ
Jean Marie Flamme
マリー フラム ジャン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FRAM JEAN MARIE
Original Assignee
FRAM JEAN MARIE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FRAM JEAN MARIE filed Critical FRAM JEAN MARIE
Publication of JPH05202873A publication Critical patent/JPH05202873A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/10—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/10—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F01C1/104—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member one member having simultaneously a rotational movement about its own axis and an orbital movement

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 適用範囲の広い、遊星運動をなしハイパート
ロコイド配置を有する容積移送式装置を提供する。 【構成】 円筒形ピストン11と、円筒形包囲部材10と、
これらのピストン及び包囲部材に回転可能に連結された
クランク軸とを含み、ピストンの準線または包囲部材の
準線がハイパートロコイド状であるか、ハイパートロコ
イドから等距離にある。これにより、本装置は、どのよ
うな形態の流体をも給送することができ、流体を流入流
出できる選択された分配の性質に応じて、機械エネルギ
ーを油圧エネルギーに、又はその逆に変換することがで
き、適用範囲を広くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、円筒形ピストン（雄部
材）と、それを包囲している円筒形の包囲部材（雌部
材）と、ピストン及び包囲部材の形状を定めている円筒
形表面の軸線に平行な軸線を有するクランク軸とを有し
ており、この軸がピストン及び包囲部材と回転可能に連
結している、コンプレッサ、ポンプ等の容積移送式装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】これらの装置では、ピストンの形状を定
めている円筒形表面は、その軸線に対して対称度ＳP を
示し、包囲部材のそれはＳC の対称度を有しており、Ｓ
P 及びＳC は、それらの値の差が１になるように選択さ
れている。さらに、ピストン及び包囲部材の配置は、こ
れらの部材が直接的に接触するように選択されている。
【０００３】上記記載に合致する遊星運動を行う多数の
容積移送式装置が知られている。例えば、メカニズム及
びマシン理論、Vol ．25、No. ６(1990)の"Projektiere
n der Zykloidenverzahnungen hydraulischer Verdrang
ermaschinen"「油圧装置におけるサイクロイド・ギヤの
構造」と題する記事に記載されている装置が挙げられ
る。
【０００４】これらの遊星運動装置では、互いに差が１
になるＳP の値を特定するため、ピストンの外形を定め
ている円筒形表面の軸線が、クランク軸との回転連結軸
線に一致し、またこの円筒形表面の軸線はクランク軸の
他方の軸線に平行である必要がある。さらに、互いに差
が１になるＳC の値を特定するため、包囲部材の内側形
状を定めている円筒形表面の軸線が、クランク軸との回
転連結軸線に一致し、またこの円筒形表面の軸線はクラ
ンク軸の他方の軸線に平行である必要がある。ＳP ＝１
の場合、ピストンの外形を定めている円筒形表面の軸線
は、それがクランク軸の軸線の一方に平行でありさえす
れば、任意に選択できる。ＳC ＝１の場合、包囲部材の
内側形状を定めている円筒形表面の軸線は、それがクラ
ンク軸の軸線の一方に平行でありさえすれば、任意に選
択できる。ＳP 及びＳC が共に１以外である場合、ピス
トン及び包囲部材の形状を定めている円筒形表面の軸線
の各々は、それが回転可能に連結されていない方のクラ
ンク軸の軸線に平行である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述の記事に記載され
ている容積移送式装置と本発明による装置との差異は、
包囲部材及びピストンの配置にある。実際、既存の装置
では、ピストンまたは包囲部材のいずれかが、短縮内転
トロコイドまたは外転トロコイドであるか、非延長（す
なわち通常または短縮）内転トロコイドまたは外転トロ
コイドから等距離にある曲線である準線を有している。
これらの曲線はすべて、狭い範囲でしか選択できない１
つまたは２つの仮パラメータを有しているだけである。
これらの曲線を用いた場合、最近の装置に見られる望ま
しい技術的制約の全てに対応することは不可能である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】及び
【作用】反対に、本発明の主題である装置は、はるかに
多くの仮パラメータを有する配置であり、場合によって
は実現を容易にする技術的利点を備えている。本発明に
よれば、雄または雌部材の一方が、内転トロコイド、外
転トロコイドを有するかまたはペリトロコイドに縮退し
たハイパートロコイドを除いて、二重点も後退点も有し
ていない閉ハイパートロコイドから等距離にある曲線で
あると見なされる準線Ｄ1 を有している。本発明の範囲
内において、準線Ｄ1 は、そのようなハイパートロコイ
ドからゼロの距離にあり、従ってそのものであると見な
されるものでもよい。ハイパートロコイドの定義は、フ
ランス特許第7336639 号に記載されている。
【０００７】本発明による装置の他方の部材は、それぞ
れの中心及び半径がＯ1 、Ｒ1 及びＯ2 、Ｒ2 である２
つの円Ｃ1 及びＣ2 によって定められる相対的遊星運動
におけるＤ1 の包絡線である準線Ｄ2 を有しており、こ
れらの円Ｒ1 及びＲ2 はそれぞれ準線Ｄ1 及びＤ2 に一
致して、滑らないで内接状態で互いに接触ながら回転
し、｜Ｏ1 Ｏ2 ｜で中心が特定化される。
【０００８】本発明による装置は、Ｄ1 によって形状が
定められる装置の性質及び半径Ｒ1及びＲ2 の比較値に
基づいて、４種類に分類される。以下にその分類を説明
する。
【０００９】Ｄ1 がピストンの準線であり、Ｄ2 が包囲
部材の準線であって、Ｅ＝｜Ｏ1 Ｏ2 ｜である場合に、
Ｒ1 ＝ＳP Ｅ及びＲ2 ＝ＳC Ｅ＝（ＳP ＋１）Ｅで定め
られるＤ2 に対するＤ1 の遊星運動におけるＤ1 の外側
包絡線であると見なされる装置。（分類Ｉ）
【００１０】Ｄ1 がピストンの準線であり、Ｄ2 が包囲
部材の準線であって、Ｅ＝｜Ｏ1 Ｏ2 ｜、ＳP ＞１であ
る場合にＲ1 ＝ＳP Ｅ及びＲ2 ＝ＳC Ｅ＝（ＳP −１）
Ｅで定められるＤ2 に対するＤ1 の遊星運動におけるＤ
1 の外側包絡線であると見なされる装置。（分類II）
【００１１】Ｄ1 が包囲部材の準線であり、Ｄ2 がピス
トンの準線であって、Ｅ＝｜Ｏ1 Ｏ2 ｜、ＳP ＞１であ
る場合にＲ2 ＝ＳP Ｅ及びＲ1 ＝ＳC Ｅ＝（ＳP −１）
Ｅで定められるＤ2 に対するＤ1 の遊星運動におけるＤ
1 の内側包絡線であると見なされる装置。（分類III ）
【００１２】Ｄ1 が包囲部材の準線であり、Ｄ2 がピス
トンの準線であって、Ｅ＝｜Ｏ1Ｏ2 ｜である場合にＲ2
＝ＳP Ｅ及びＲ1 ＝ＳC Ｅ＝（ＳP −１）Ｅで定めら
れるＤ2 に対するＤ1 の遊星運動におけるＤ1 の内側包
絡線であると見なされる装置。（分類IV）
【００１３】本発明による他の装置は、上記の４種類の
いずれかに属する装置からの派生的なものであることは
明らかである。実際、少なくとも一部分がＤ2 に対する
Ｄ1の運動におけるＤ1 の包絡線であると見なされ、ま
た少なくとも一部分が、分類ＩまたはIIの場合にはこの
包絡線の外側にあり、分類III またはIVの場合にはこの
包絡線の内側にある準線Ｄ2 を使用して、その異なった
部分を連結して閉曲線を形成することができる。
【００１４】複素平面Ｏ1 ＸＹ上でＺ1 （κ）を描く準
線Ｄ1 のパラメータ等式について説明すると（κは運動
パラメータである）、Ｒ1 及びＲ2 で定められたＤ2 に
対するＤ1 の相対運動におけるＤ1 の包絡線の等式Ｚ2
は、以下の２つの関係式から複素平面Ｏ2 ＸＹ上に極め
て容易に得られる。
【００１５】 Ｒｅ＝｛Ｚ1 Ｚ3 −Ｒ1 Ｚ3 expi（−γ）｝＝０ （１） Ｚ2 ＝（Ｒ2 −Ｒ1 ）expi｛−γＲ1 ／Ｒ2 ｝ ＋Ｚ1 expi｛γ（１−Ｒ1 ／Ｒ2 ）｝ （２） 但し、γはクランク軸に対するＤ1 の回転角度、Ｚ3 は
κに関する導関数Ｚ1からの共役複素数である。
【００１６】等式(1) は、γとκとの間の関係を定め、
これを等式(2) に代入した時、単一の運動パラメータγ
またはκの関数としてＺ2 を定めることができる。Ｄ1
の特定位置γ’に対応した設定値｛κ’｝を見つけるこ
とに理論的な重要性がある場合、κ”によって定められ
るＤ1 の特定点で接触が得られるようにする｛γ”｝に
よって定められるＤ1 の位置の設定値を見つけることの
方が数値的にはるかに簡単であることがわかるであろ
う。また、Ｚ2 は内側及び外側包絡線に対応しており、
これらの包絡線を区別して、製造しようとする装置の分
類に合わせてそれらの一方を使用することが妥当であ
る。この区別は、例えばＤ1 及びＤ2 の接点における曲
率半径の比較に基づいて行われる。
【００１７】Ｄ2 に対するＤ1 の遊星運動は、３種類の
方法で本発明の主題である装置によって実現される。
【００１８】クランク軸を不動にして、ピストン及び包
囲部材を移動可能に製造することができる。
【００１９】ピストンを不動にして、包囲部材内の軸を
移動可能に製造することができる。
【００２０】最後に、また原理的にはこれが最も単純な
方法であるが、包囲部材を不動にして、軸及びピストン
を移動可能に製造することができる。
【００２１】本発明の主題である装置に対して保持され
る絶対運動を無視した場合、ホィールＥ1 及びＥ2 がそ
れぞれピストン及び包囲部材に一致し、基本半径がそれ
ぞれＲ1 及びＲ2 である平行軸線の内接歯車機構によっ
て絶対遊星運動が得られる。
【００２２】接触しているピストン及び包囲部材の表面
の配置が十分に制御可能である場合、また装置によって
搬送される流体に十分な潤滑性がある場合、歯車機構を
なくして、ピストン−包囲部材接触によって相対遊星運
動を直接的に促進することができる。その場合、具体化
が非常に簡単になる。
【００２３】本発明の主題である装置の機械的機構は無
視して、これらの装置は油圧エネルギを機械エネルギ
に、またはその逆に変換する。装置に対する油圧エネル
ギの導入または取り出しは、公知の容積装置に使用され
ている、当業者であればすぐに適用できる従来技術によ
って包囲部材及び／またはピストン内に設けられた１組
のフラップ弁、ポート及び／または弁によって実施され
る。吐出量を変更できるようにするため、流体を分配す
るこれらの構造部を調節可能にすることもできる。それ
が調節可能か否かにかかわらず、流体の分配は、流体の
性質（すなわちそれが非圧縮性か、圧縮可能であるか）
及びエネルギ変換の方向（油圧エネルギを発生する装
置、すなわちコンプレッサまたはポンプであるか、機械
エネルギを発生する装置、すなわちモータであるか）に
合わせられる。
【００２４】分類Ｉに属する特に重要な装置の１群とし
て、準線Ｄ1 が複素平面上で次式を満足させるものがあ
る。 Ｚ1 ＝｛（１＋Ｓ）／２｝Ｅexpi｛κ（１／Ｓ）−κ｝ ＋Ｒm expi ｛κ（１／Ｓ）｝ ＋｛（１−Ｓ）／２｝Ｅexpi｛κ（１／Ｓ）＋κ｝ （３） 但し、Ｚ1 は準線Ｄ1 の母線点の付随値を表し、各点
は、１回で曲線を横断できるように０ないし２Ｓπの範
囲で変動する運動パラメータκの特定値で指定され、Ｓ
は複素平面の原点に対するＤ1 の対称度を表す整数であ
って、任意に定められ、expiは虚指数関数を表し、Ｅ及
びＲm は、比Ｅ／Ｒm の値を間接的に定めるものであ
る、対応の曲線が二重点も後退点も備えていないことを
条件として自由に選択される２つの長さである。
【０Ｏ２５】
【実施例】図１及び２は、ピストンの２つの特定位置に
おける、分類Ｉの装置の軸線に垂直な断面を示してお
り、ＳP ＝２、ＳC ＝３、Ｅ＝10ｍｍ、Ｒ1 ＝20ｍｍ、
Ｒ2＝30ｍｍであって、その準線Ｄ1 が、Ｓ＝ＳP 、Ｒm
＝45ｍｍで等式(3) を満足させている。図１及び２に
おいて、準線Ｄ2 を有する包囲部材10が、準線Ｄ1 を有
するピストン11を包囲している。Ｄ1 及びＤ2 間の３つ
の接触点Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３が図１に示されている。図３
は、準線Ｄ1 12を示しており、図４は、包囲部材に対す
るＤ1 の幾つかの位置を示しているが、図面をわかりや
すくするために包囲部材は図示されていない。
【００２６】この装置を調べることによって以下のこと
がわかる。 Ｚ3 ＝−ｉ｛{(１/ Ｓ) −１｝｛( １+ Ｓ)/２} Ｅexpi{ −κ( １/ Ｓ) κ} +{( １/ Ｓ)}Ｒm expi{-κ( １/ Ｓ)} +{( １/ Ｓ)+１}{( １−Ｓ)/２} Ｅexpi{ −κ( １/ Ｓ) −κ} ｝
【００２７】これから、次式が演繹される。 Ｒｅ {Ｚ1 Ｚ3 } ＝−ＥＲm sin(κ) −{(１- Ｓ2)/ ２} Ｅ2sin( ２κ) 及び Ｒｅ{ Ｒ1 Ｚ3 expi(-γ)}＝ {(１/ Ｓ) −１}{( １+ Ｓ)/２} Ｒ1 Ｅsin{−κ( １/ Ｓ)+κ−γ} +{( １/ Ｓ)}Ｒ1 Ｒm sin{−κ( １/ Ｓ）−γ} +{( １/ Ｓ)+１}{( １- Ｓ)/２} Ｒ1 Ｅsin{- κ( １/ Ｓ)-κ- γ} もし、κ+ κ( １/ Ｓ)+γ＝(2λ+ １) π、但しλ＝
０，１，ｓ＝２ （４） ならば、 sin{ー κ- κ( １/ Ｓ)-γ} ＝０ であり、また、Ｒ1 ＝ＳP Ｅ＝ＳＥであるから、 Ｒｅ{ Ｒ1 Ｚ3 expi(ーγ)}＝{(１/ Ｓ)-１}{( １+ Ｓ)/
２} ＳＥ2sin( ２κ+ π} +{( １/ Ｓ)}ＳＥＲm sin{κ
+ π} または、 Ｒｅ{ Ｒ1 Ｚ3 expi(ーγ)}＝{(１ーS)/Ｓ)}{(１+ Ｓ)/
２} ＳＥ2sin｛２κ+π} +{( １/ Ｓ)}ＳＥＲm sin{κ+
π}
【００２８】従って、等式(1) は実際に等式(4) と同時
に実証される。
【００２９】等式(2) の一般式から、Ｒ2 ＝( ＳP +
１) Ｅ＝( Ｓ＋１) Ｅという事実と共に等式(4) を考慮
に入れたＺ2 の式が得られる。
【００３０】 Ｚ2 ＝Ｅexpi{ーγ( Ｓ/ Ｓ+ １)} +{( １+ Ｓ)/２} Ｅsxpi{ κ( １／Ｓ)ーκ+ γー γ( Ｓ/ Ｓ+ １)} + Ｒm expi{ κ( １/ Ｓ)+γー γ( Ｓ/ Ｓ+ １)} +{( １ー Ｓ)/２} Ｅexpi{ κ( １/ Ｓ)+κ+ γー γ( Ｓ/ Ｓ+ １)}
【００３１】これを簡単にするため、 Ａ＝{(１+ Ｓ)/２} Ｅ とすると、次のようになる。 Ｚ2 ＝｛Ａexpi(ーκ)+Ｒm - Ａexpi(+κ) ｝｛expi{ κ
( １/ Ｓ)+γー γ(Ｓ/ Ｓ+ １)}｝ または、再び等式(4) を考慮に入れると、 Ｚ2 ＝｛Ａexpi(ーκ)+Ｒm - Ａexpi(+κ) ｝｛expi{(１
/ Ｓ+ １)(２λ+ １) π} ｝
【００３２】この式の項｛Ａexpi(ーκ)+Ｒm - Ａexpi(+
κ) ｝は、縦座標軸に平行で横座標点Ｒm 及び縦座標０
を通る直線部分を表している。その長さは４Ａ、すなわ
ち（１＋Ｓ）２Ｅである。
【００３３】その積｛Ａexpi(ーκ)+Ｒm - Ａexpi(+κ)
｝｛expi{(１/ Ｓ+ １)(2 λ+ １)} ｝は、λ＝０，
１，ｓ＝２、すなわち60゜、180 ゜および300 ゜である
時に{-( １/ Ｓ+ １)(2 λ+ １) π} だけ回転させた同
じ直線部分を表している。
【００３４】等式(4) にも当てはまるκ及びγの値で等
式(1) を解いた時に得られる結果から、Ｄ2 は、（１＋
Ｓ）２Ｅの長さで互いに２π／（Ｓ＋１）に位置する３
つの直線部分を含むことがわかる。
【００３５】これらの３つの直線部分は、等式(1) を解
くκ及びγ間の別の関係で連結されている。これは、可
変曲率の３つの円弧に相当する。
【００３６】等式(4) が実証される時、γで定められる
ピストンのすべての回転位置に対して準線と３点で接触
し、これらの点はλの、従ってκの３つの対応値で定め
られる。
【００３７】等式(4) の解の１つを実証するκの値及び
γの値によって、Ｄ2 の３つの直線部分の１つに位置す
る接触点が定められ、γのある特定値に対してＤ2 の１
つの直線部分が等式(4) の各々の解に対応している。そ
の結果、包囲部材の準線はこれらの３つの直線部分であ
ると見なされなければならず、これらの部分の外側は準
線Ｄ2 から外側に離れることができる。その場合、包囲
部材の準線とピストンの準線Ｄ1 は常に３点で接触し、
ピストン及び包囲部材間の相対遊星運動がこれらの接点
によって直接的に得られ、ホィールＥ1 及びＥ2 を物理
的に具現する歯車機構を用いる必要がない。その結果、
装置の構成部材の数が絶対最小値まで減少するので、製
造が非常に容易になる。この装置では、流体が導入さ
れ、また排出される３つの作動室が常に得られることが
わかる。
【００３８】図５ないし図８は、図１ないし図４と同様
な図である（包囲部材20、ピストン21、ピストン21の準
線Ｄ1 22）が、分類IIの装置用であり、ＳP ＝３、ＳC
＝２、Ｅ＝10ｍｍ、Ｒ1 ＝30ｍｍ、Ｒ2 ＝20ｍｍであ
り、ピストンの準線Ｄ1 が次の等式で定められる。
【００３９】 Ｚ1 ＝15expi(ー２κ/ ３)+120expi(+ κ/ ３)-５expi( ４κ/ ３)
【００４０】対応の包囲部材の準線Ｄ2 の対称度は２で
ある。ピストン及び包囲部材のすべての相対位置に対し
て等式(1) を解くことによって、Ｄ1 とそれの外側包絡
線Ｄ2 との間に常に３つの接触点が存在することがわか
る。これから、流体の３つの作動室が存在することにな
る。
【００４１】図３及び４と図７及び８とを参照すると、
以下の結果が見られる。
【００４２】図４は、図３に示されている対称度２の曲
線Ｄ1 の遊星運動を示している。遊星運動は、半径３Ｅ
の固定周囲Ｃ2 上を半径２Ｅ（これが準線Ｄ1 に対応す
る）の周囲Ｃ1 が回転することを特徴としている。図４
には、この固定周囲Ｃ2 に一致する外側及び内側包絡線
が見られる。これらの包絡線は共に対称度が３である。
【００４３】Ｄ1 及びその外側包絡線Ｄ2 を物理的に具
現すると、Ｒ1 ＝２Ｅ、Ｒ2 ＝３Ｅでは、Ｄ1 はピスト
ン、Ｄ2 は包囲部材であり、また、ＳP ＝２、ＳC ＝３
では、Ｒ1 がＳP Ｅに実際に等しく、Ｒ2 がＳC Ｅ＝
（ＳP ＋１）Ｅに等しい。これの対応装置は分類Ｉに属
する。
【００４４】Ｄ1 及びその内側包絡線Ｄ2 を物理的に具
現すると、Ｒ1 ＝２Ｅ、Ｒ2 ＝３Ｅでは、Ｄ1 は包囲部
材、Ｄ2 はピストンであり、また、ＳC ＝２、ＳP ＝３
では、Ｒ2 がＳP Ｅに実際に等しく、Ｒ1 がＳC Ｅ＝
（ＳP −１）Ｅに等しい。これの対応装置は分類III に
属する。
【００４５】図８は、図７に示されている対称度３の曲
線Ｄ1 の遊星運動を示している。遊星運動は、半径２Ｅ
の固定周囲Ｃ2 上を半径３Ｅ（これが準線Ｄ1 に対応す
る）の周囲Ｃ1 が回転することを特徴としている。図８
には、この固定周囲Ｃ2 に一致する外側及び内側包絡線
が見られる。これらの包絡線は、共に対称度が２であ
る。
【００４６】Ｄ1 及びその外側包絡線Ｄ2 を物理的に具
現すると、Ｒ1 ＝３Ｅ、Ｒ2 ＝２Ｅでは、Ｄ1 はピスト
ン、Ｄ2 は包囲部材であり、また、ＳP ＝３、ＳC ＝２
では、Ｒ1 がＳP Ｅに実際に等しく、Ｒ2 がＳC Ｅ＝
（ＳP −１）Ｅに等しい。これの対応装置は分類IIに属
する。
【００４７】Ｄ1 及びその内側包絡線Ｄ2 を物理的に具
現すると、Ｒ1 ＝３Ｅ、Ｒ2 ＝２Ｅでは、Ｄ1 は包囲部
材、Ｄ2 はピストンであり、また、ＳC ＝３、ＳP ＝２
では、Ｒ2 がＳP Ｅに実際に等しく、Ｒ1 がＳC Ｅ＝
（ＳP ＋１）Ｅに等しい。これの対応装置は分類IVに属
する。
【００４８】図９及び10は、ピストン及び包囲部材対が
直接的に遊星運動を発生することができるように圧縮流
体が十分な潤滑性を備えているコンプレッサの横断面図
及び軸方向断面図である。
【００４９】これらの断面図において、対称度ＳP ＝２
で、準線12を備えているピストン11と、３つの直線部分
13、14、15及び点Ａ13Ｂ13、Ａ14Ｂ14、Ａ15Ｂ15間でピ
ストンの包絡線の外側に位置する３つの円弧16、17、18
で形成された対称度ＳC ＝３の準線を備えた包囲部材10
とが設けられている。クランク軸30は、玉軸受及び針状
ころ軸受31、32を介して包囲部材10に回転可能に連結さ
れ、また針状軸受33、34を介してピストン11に回転可能
に連結されている。このクランク軸は、それに固着され
ているプーリ35によって駆動される。流体は、包囲部材
10の後フランジ101 に設けられているばね弁41、42、42
を介してコンプレッサへ流入し、包囲部材10の管状部分
100 に設けられているフラップ弁51、52、53を介して流
出する。包囲部材10の前フランジ102 に設けられた制御
ストッパ（例えば61）によって、コンプレッサの１つ、
２つまたは３つの作動室内の流入圧力が維持できるよう
になっている。このように、３段階で出力の調節が行わ
れ、コンプレッサはその駆動部を停止させることなくゼ
ロ出力で作動させることができるので、クランク軸とプ
ーリとの間にクラッチを設ける必要がない。
【００５０】図11は、機械的構成が図５ないし８に対応
しているコンプレッサの横断面図であり、図12は、コン
プレッサを２本の回転連結軸を含む面における軸方向断
面図である。図12において、ピストン11、包囲部材10、
管状部130 及び２つの側板230,330 の一部を形成するカ
バーを区画している。ピストン11は、図示装置におい
て、カバーの側板230,330 と共にピストン11の回転連結
軸をなす軸受112,113 を通る軸111 と一体となる単一部
品である。包囲部材10はカバーの管状部130 に対し滑動
する軸受110 によって回転連結される。装置内への流体
導入は側板230 の管状口340 で開口140 を通して行わ
れ、その排出は開口150 を介して側板330 の管状口350
により行われる。
【００５１】以上の説明では、ピストン及び包囲部材に
要求される形状及び運動の遊星性は、本発明による装置
の公称的な特徴であると理解されるべきである。
【００５２】
【発明の効果】本発明による容積移送式装置は、主に、
円筒形ピストン、円筒形包囲部材及びこれらのピストン
及び包囲部材に回転可能に連結されたクランク軸を含
み、ピストンの準線又は包囲部材の準線がハイパートロ
コイド状であるか、ハイパートロコイドから等距離にあ
ることにより、どのような形態の流体をも給送すること
ができ、流体を流入流出できるように選択された分配の
性質に応じて、機械エネルギーを油圧エネルギーに、又
はその逆に変換することができ、広い適用範囲を有する
ものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による分類Ｉの装置の、ピストンの特定
位置における、軸線に垂直な概略断面図である。
【図２】図１の装置の、ピストンの他の特定位置におけ
る、軸線に垂直な概略断面図である。
【図３】図１の装置における準線Ｄ1 を示す概略図であ
る。
【図４】図３の準線Ｄ1 の遊星運動を示す概略図であ
る。
【図５】本発明による分類IIの装置の、ピストンの特定
位置における、軸線に垂直な概略断面図である。
【図６】図５の装置の、ピストンの他の特定位置におけ
る、軸線に垂直な概略断面図である。
【図７】図５の装置における準線Ｄ1 を示す概略図であ
る。
【図８】図７の準線Ｄ1 の遊星運動を示す概略図であ
る。
【図９】機械的構成が図１ないし４に対応しているコン
プレッサの横断面図である。
【図１０】図９のコンプレッサの軸方向断面図である。
【図１１】機械的構成が図５ないし８に対応しているコ
ンプレッサの横断面図である。
【図１２】図11のコンプレッサの軸方向断面図である。
【符号の説明】
10 包囲部材 11 ピストン 30 クランク軸 Ｄ1 準線 Ｄ2 準線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドレ ルロイ ベルギー国 ビー 7030 モン サン シ ンフォリエン ショセ ド バンシェ 64 (72)発明者 ジャン マリー フラム フランス国 エフ 75011 パリス ブー ルバール リヒャール ルノアール 23

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸線に対する整数対称度がＳP である円
    筒形ピストン（雄部材）と、それ（雄部材）を包囲して
    いる、軸線に対する整数対称度がＳC の円筒形の包囲部
    材（雌部材）と、ピストン及び包囲部材の形状を定めて
    いる円筒形表面の軸線に平行な軸線を有するクランク軸
    とを有しており、この軸が包囲部材内においてピストン
    と回転可能に連結しており、対称度ＳP とＳC の差が１
    であって、ピストン及び包囲部材が互いに直接的に接触
    するように配置されている円筒形機構を含む容積移送式
    装置であって、 雄または雌部材の一方が、二重点も後退点も有しない閉
    ハイパートロコイドから等距離（等距離はゼロでもよ
    い）にある曲線であると見なされる準線Ｄ1 を有してお
    り、この場合、内転トロコイド、ペリトロコイド及び外
    転トロコイドを有するかまたはこれらの内転トロコイ
    ド、ペリトロコイド及び外転トロコイドから等距離の曲
    線に縮退したハイパートロコイドが除かれており、他方
    の部材は、それぞれの中心及び半径が（Ｏ1 、Ｒ1 ）及
    び（Ｏ2 、Ｒ2 ）である、内接状態で互いに滑らないで
    回転する２つの円Ｃ1 及びＣ2 によって定められる相対
    的遊星運動におけるＤ1 の包絡線である準線Ｄ2 を有し
    ており、これらの円Ｃ1 及びＣ2 に沿ってそれぞれ準線
    Ｄ1 及びＤ2 が延在しており、クランク軸の軸線間の中
    心距離が｜Ｏ1 Ｏ2 ｜で示されることを特徴とする容積
    移送式装置。
  2. 【請求項２】 Ｄ1 (12)がピストン(11)の準線であっ
    て、Ｄ2 が、Ｅ＝｜Ｏ1 Ｏ2 ｜である場合にＲ1 ＝ＳP
    Ｅ及びＲ2 ＝ＳC Ｅ＝（ＳP ＋１）Ｅで定められるＤ2
    に対するＤ1 の遊星運動におけるＤ1 の外側包絡線であ
    ると見なされる包囲部材(10)の準線であることを特徴と
    する請求項１の容積移送式装置。
  3. 【請求項３】 Ｄ1 (22)がピストン(21)の準線であっ
    て、Ｄ2 が、Ｅ＝｜Ｏ1 Ｏ2 ｜、ＳP ＞１である場合に
    Ｒ1 ＝ＳP Ｅ及びＲ2 ＝ＳC Ｅ＝（ＳP −１）Ｅで定め
    られるＤ2 に対するＤ1 の遊星運動におけるＤ1 の外側
    包絡線であると見なされる包囲部材(20)の準線であるこ
    とを特徴とする請求項１の容積移送式装置。
  4. 【請求項４】 Ｄ1 が包囲部材の準線であって、Ｄ2
    が、Ｅ＝｜Ｏ1 Ｏ2 ｜である場合にＲ2 ＝ＳP Ｅ及びＲ
    1 ＝ＳC Ｅ＝（ＳP ＋１）Ｅで定められるＤ2に対する
    Ｄ1 の遊星運動におけるＤ1 の内側包絡線であると見な
    されるピストンの準線であることを特徴とする請求項１
    の容積移送式装置。
  5. 【請求項５】 Ｅ＝｜Ｏ1 Ｏ2 ｜、ＳP ＞１である場
    合、遊星運動が、Ｒ2＝ＳP Ｅ及びＲ1 ＝ＳC Ｅ＝（ＳP
    −１）Ｅで定められることを特徴とする請求項１の容
    積移送式装置。
  6. 【請求項６】 準線Ｄ2 の少なくとも一部分が、Ｄ2 に
    対するＤ1 の遊星運動におけるＤ1 の外側包絡線の外側
    にあり、準線Ｄ2 の少なくとも他の一部分がこの包絡線
    の一部であると見なされ、それらの異なった部分を連結
    することによって閉曲線が定められていることを特徴と
    する請求項２または３の容積移送式装置。
  7. 【請求項７】 準線Ｄ2 の少なくとも一部分が、Ｄ2 に
    対するＤ1 の遊星運動におけるＤ1 の内側包絡線の内側
    にあり、準線Ｄ2 の少なくとも他の一部分がこの包絡線
    の一部であると見なされ、それらの異なった部分を連結
    することによって閉曲線が定められていることを特徴と
    する請求項４または５の容積移送式装置。
  8. 【請求項８】 Ｚ1 が準線Ｄ1 の母線点の付随値を表
    し、各点は、１回で曲線を横断できるように０〜２Ｓπ
    の範囲で変動する運動パラメータκの特定値で指定さ
    れ、Ｓが複素平面の原点に対する曲線の対称度を表す整
    数であって、任意に定められ、expiが虚指数関数を表
    し、Ｅ及びＲm が、比Ｅ／Ｒm の値を間接的に制限する
    ものである、対応の曲線が二重点も後退点も備えていな
    いことを条件として自由に選択される２つの長さである
    場合に、複素平面上のハイパートロコイドが等式： Ｚ1 ＝｛（１＋Ｓ）／２｝Ｅexpi｛κ（１／Ｓ）−κ｝ ＋Ｒm expi｛κ（１／Ｓ）｝ ＋｛（１−Ｓ）／２｝Ｅexpi｛κ（１／Ｓ）＋κ｝ を満足させることを特徴とする請求項２の容積移送式装
    置。
JP4309523A 1991-10-23 1992-10-23 遊星運動を行うハイパートロコイド状配置の容積移送式装置 Pending JPH05202873A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9113531A FR2683000B1 (fr) 1991-10-23 1991-10-23 Machine volumetrique a mouvement planetaire et geometrie hypertrochouidale.
FR91.13531 1991-10-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05202873A true JPH05202873A (ja) 1993-08-10

Family

ID=9418556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4309523A Pending JPH05202873A (ja) 1991-10-23 1992-10-23 遊星運動を行うハイパートロコイド状配置の容積移送式装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5380177A (ja)
EP (1) EP0539273B1 (ja)
JP (1) JPH05202873A (ja)
DE (1) DE69205386D1 (ja)
FR (1) FR2683000B1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100054979A1 (en) * 2006-12-26 2010-03-04 Sergei Ivanovich Nefedov Positive-displacement machine design (variants)
JP2013256921A (ja) * 2012-06-14 2013-12-26 Sanwa Seiki Co Ltd トロコイド容積型移送装置

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2703406B1 (fr) * 1993-04-02 1995-05-12 Cit Alcatel Machine volumétrique à mouvement planétaire.
FR2750853B1 (fr) * 1996-07-10 1998-12-18 Braun Celsa Sa Prothese medicale, en particulier pour anevrismes, a liaison perfectionnee entre sa gaine et sa structure
US6079964A (en) * 1998-03-10 2000-06-27 Custard; John E. Fluid handling device
EP1327055A1 (en) * 2000-10-16 2003-07-16 William Henry Ollis Rotary drive mechanism
DE10139286A1 (de) * 2001-08-09 2003-02-27 Lev B Levitin Rotationskolbenmaschinen (RKM-1) mit einer Abtriebswelle
FR2844312B1 (fr) 2002-09-05 2006-04-28 Centre Nat Rech Scient Machine tournante a capsulisme
MX2011009891A (es) * 2009-03-25 2012-01-12 Lumenium Llc Motor giratorio asimetrico de desplazamiento inverso (idar).
US10184392B2 (en) 2012-03-14 2019-01-22 Lumenium Llc Single chamber multiple independent contour rotary machine
CN104246129B (zh) 2012-03-14 2018-08-17 卢门纽姆公司 Idar-ace反向移位非对称旋转式替代核心发动机
US9309765B2 (en) 2012-03-14 2016-04-12 Lumenium Llc Rotary machine
US10995298B2 (en) 2014-07-23 2021-05-04 Becton, Dickinson And Company Self-lubricating polymer composition
CN107709703B (zh) 2015-04-13 2021-06-04 卢门纽姆公司 单室多独立轮廓旋转机器
WO2020113109A1 (en) 2018-11-27 2020-06-04 Lumenium Llc Rotary engine with recirculating arc roller power transfer
US11920476B2 (en) 2015-04-13 2024-03-05 Lumenium Llc Rotary machine
WO2021232025A1 (en) 2020-05-15 2021-11-18 Lumenium Llc Rotary machine with hub driven transmission articulating a four bar linkage

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL299642A (ja) *
GB176112A (en) * 1920-11-29 1922-02-28 Julius Herrmann Improvements in rotary motors, pumps and the like
DE416850C (de) * 1921-02-11 1925-07-30 Alois Herrmann Maschine mit im Gehaeuse sich abwaelzendem und gleitendem Kolben von unrundem und eckigem Querschnitt
GB583035A (en) * 1943-08-20 1946-12-05 Bernard Maillard A rotary machine generating variable volumes
FR997957A (fr) * 1945-09-13 1952-01-14 Mécanisme à engrenages utilisable en particulier comme pompe compresseur ou moteur
US2988008A (en) * 1956-02-07 1961-06-13 Wankel And Nsu Motorenwerke Ag Rotary piston machines
US2994277A (en) * 1957-02-11 1961-08-01 Merritt Henry Edward Form and methods of manufacture of rotors for fluid pumps
FR1252836A (fr) * 1959-12-24 1961-02-03 Renault Machine à chambres rotatives
US3982858A (en) * 1973-11-14 1976-09-28 Smith International Corporation, Inc. Segmented stator for progressive cavity transducer
US3975121A (en) * 1973-11-14 1976-08-17 Smith International, Inc. Wafer elements for progressing cavity stators
US3975120A (en) * 1973-11-14 1976-08-17 Smith International, Inc. Wafer elements for progressing cavity stators
US3999901A (en) * 1973-11-14 1976-12-28 Smith International, Inc. Progressive cavity transducer
US3955903A (en) * 1974-05-10 1976-05-11 Aranka Elisabeth DE Dobo Rotary piston engine with improved housing and piston configuration
SU1038584A2 (ru) * 1982-03-18 1983-08-30 Предприятие П/Я Г-4149 Роторно-поршневой компрессор
US4462774A (en) * 1982-09-27 1984-07-31 William Hotine Rotary expander fluid pressure device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100054979A1 (en) * 2006-12-26 2010-03-04 Sergei Ivanovich Nefedov Positive-displacement machine design (variants)
US8128389B2 (en) * 2006-12-26 2012-03-06 Sergei Ivanovich Nefedov Positive-displacement machine design (variants)
JP2013256921A (ja) * 2012-06-14 2013-12-26 Sanwa Seiki Co Ltd トロコイド容積型移送装置

Also Published As

Publication number Publication date
FR2683000A1 (fr) 1993-04-30
DE69205386D1 (de) 1995-11-16
EP0539273A1 (fr) 1993-04-28
EP0539273B1 (fr) 1995-10-11
FR2683000B1 (fr) 1994-02-04
US5380177A (en) 1995-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH05202873A (ja) 遊星運動を行うハイパートロコイド状配置の容積移送式装置
EP0286760B1 (en) Cycloidal equidistant curved gear transmission mechanism and its device
Chen et al. Gear geometry of cycloid drives
Colbourne The geometry of trochoid envelopes and their application in rotary pumps
Lin et al. Design of a two-stage cycloidal gear reducer with tooth modifications
Chang et al. Mathematical model and undercutting analysis of elliptical gears generated by rack cutters
JP2010159765A (ja) 容積型回転スクリュー装置および容積型スクリュー装置における運動変換方法
WO1999056021A1 (en) Fixed displacement suction and exhaust apparatus utilizing rotary pistons of coaxial structure
Chen et al. Study on the general principle of normal circular-arc gear transmission
US3523003A (en) Gearing system for rotary engine
Ciornei et al. The conjugate profile of the circular teeth of a spur gear. Part I: Problem statement
CN204153064U (zh) 一种自补偿零背隙行星传动减速器
DE4131847C1 (en) Control and conversion engine etc. drive - has several rotors, each with oval gearwheels, eccentric, parallel, and symmetrical w.r.t. rotor axis
Hill Kinematics of gerotors
CN1932307A (zh) 高速配流摆线液压马达
CN205876595U (zh) 一种超微型摆线液压马达
CN1153903A (zh) 容积型流量计
Wang et al. Characteristic Analysis and Virtual Modeling of Two-tooth Difference Rolling Movable Teeth Transmission
CN115217909A (zh) 一种大减速比减速器
Yi et al. Teeth profile parameter design and transmission property analysis of external generating wave movable teeth transmission
RU62436U1 (ru) Рабочие органы двухвинтовой машины
JPH03290062A (ja) 回転型流体エネルギ変換装置
JPS6337498Y2 (ja)
JPS5832649B2 (ja) 容積型流量計
Dong et al. A Unified Conjugation Theory for Planar Transmission