JPH11506518A

JPH11506518A - 回転容積形流体機械

Info

Publication number: JPH11506518A
Application number: JP9500224A
Authority: JP
Inventors: ドライバー，ロナルド，ウィリアム; ドライバー，アン，マーガレット
Original assignee: ピーデーティーエンジニアリングテクノロジーリミテッド
Priority date: 1995-06-06
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 1999-06-08
Also published as: DK0835362T3; US6226986B1; DE69611241T2; EP0835362B1; PT835362E; EP0835362A1; EP0982473A1; CA2220692A1; AU5906196A; DE69611241D1; ATE198095T1; ES2155605T3; MX9709508A; GR3035559T3; WO1996039571A1; CN1191588A

Abstract

(57)【要約】回転機械は、ケーシング内に偏心的に装着されると共にクランク（２０８）を介し揺動腕（２０９）に連結される複数の羽根（２０６）を有するロータ（４５０）からなり、前記クランクは腕（２０９）の半径方向外側端縁部を旋回可能に包囲する要素（４００，４０１）を有する。腕（２０９）は放射状であり得る。ロータ（４５０）は、半径方向の膨脹を阻止する溝（４５３）およびリング（４５２）を介して中間部分（４５０）に接続される外側軸方向部分（４５７，４５８）を有する。回転機械は、燃料噴射エンジンにおいて、例えば、環境と入口マニホールド間の空気圧力差からエネルギを導出するように適用されることができる。

Description

【発明の詳細な説明】回転容積形流体機械本発明は、エンジンおよび回転機械に関する。回転機械の例は、英国特許第２０１０４０１号、第２０３９３２８号、第２１９４３２２号および米国特許第４３６２０１４号、第４８３１８２７号および欧州特許第Ａ２４８６１３号公報に開示されている。本発明の一態様によれば、回転機械はケーシング内に偏心的に装着されるロータを有し、ロータは複数の羽根を有し、各羽根はクランクを介して揺動腕に連結されると共に旋回軸を有し、クランクは揺動腕の半径方向外側端縁部を旋回可能に包囲する要素を有している。揺動腕は放射状であってよい。本発明の別の態様によれば、回転機械はケーシング内に偏心的に装着されるロータを有し、ロータは複数の羽根を有し、各羽根はクランクを介して揺動腕に連結されると共に旋回軸を有し、揺動腕はロータ軸線に対し放射状に設定されている。揺動腕は、対応面を備え且つ潤滑油のアクセス用溝部を有する隣接組合せ対であってよい。クランクは同じ形状を有することができる。旋回軸は同じ長さまたは異なる長さを有することができる。旋回軸は、支持ピラー上を旋回可能なスリーブ上を旋回することができる。ロータは軸方向外側部分と軸方向中間部分とを有することができ、そしてこの場合、中間部分は円周方向の膨脹を許容するよう分割され一方外側部分はこの中間部分に対し半径方向の移動を阻止する手段を介して連結されている。別の態様によれば、回転機械は、ケーシング内に偏心的に装着されるロータであって、その羽根がケーシングと共に区画室を画定しているロータを有し、そしてこのロータが、軸方向外側部分と軸方向中間部分とを有し、中間部分は円周方向の膨脹を許容するよう分割され一方外側部分はこの中間部分に対し半径方向の移動を阻止する手段を介して連結されている。半径方向の移動を阻止する手段は、外側部分および中間部分上の相互係合構造から構成することができる。相互係合構造は、外側部分上の溝と中間部分上の環状リングまたは外側部分上の環状リングと中間部分上の溝から構成することができる。中間部分は、上のように機械内にあることができる。機械は、冷媒を熱交換器へ供給するのに適用することができる。別の態様によれば、内燃エンジンは空気圧で駆動するよう構成された回転装置を有することができる。空気圧は、エンジンとは無関係の供給源からまたは環境と入口マニホールド間の圧力差から導出されることができる。回転装置は、圧縮空気をエンジンの燃料噴射装置へ供給するよう構成されることができる。回転装置は、エンジンのクランク軸または交流発電機に対しまたはエンジンの始動モータとして作用するよう作動的に接続されることができると共に、上述のものであることができる。本発明は種々に適用することができるが、その幾つかの特定の実施態様を、次に実施例として添付略式図面を参照しながら以下説明する。図において図１は、回転機械のロータを示す説明図であり、図２は、駆動羽根の機械的結合を示し、図３は、図１のロータを使用する装置の一部分を示す側部断面図であり、図４は、入口弁を示し、図５は、ロータのポート部を示し、図６は、同じくポート部を示し、図７は、別のロータを示し、図８は、ロータ組立ての長手方向の断面図であり、図９乃至１１は、クランク腕を示し、図１２乃至１４は、スポークの装着を説明する図であり、図１５は、ロータの軸方向の略図であり、図１６は、中央ケーシングの斜視図であり、図１７は、一変形例を示し、図１８は、一実施例を示し、図１８Ａは、スポークを示し、図１９は、回転装置の一部分の斜視図であり、図２０は、エンジン内の装置を示し、図２０Ａは、操作システムの略図であり、図２２は、スリーブの断面図であり、図２３，２４および２５は、結合の形態を示し、そして図２６は、熱交換回路を示す。一般公知の回転機械は、（ａ）ケーシングと、（ｂ）ケーシング内で偏心的に回転し且つこのケーシングと共にそれぞれ分離された円周区画室を画定するロータと、（ｃ）ロータの回転に従って流体を区画室へ連続的に流入する入口と、（ｄ）入口からロータ回転方向へ配置されて前記流体を流出する出口と、および（ｅ）動力を前記ロータヘ供給しまたはこれから導出する軸と、から構成されている。この種の機械は、区画室が容積を増大する際に高温入口ガスを前記区画室内で膨脹させることによりエンジンすなわち膨脹機能を達成させ、および／または区画室が容積を減少する際に圧縮されるべき入口ガスを前記区画室内へ供給することにより圧縮器機能を達成させるように適用することができる。前記ガスは蒸気の形態であってよい。クランク腕が、その端縁部を、ロータが通過する領域から軸方向へ変位された共通経路上で移動可能に配置されると共に、揺動腕が、ケーシングに固定されるかまたはその一部であるピラーに対し、その上を回転可能に且つその周りを揺動可能に配置されており、そして、揺動腕はクランク腕に固定されると共にこのクランク腕はそれぞれの羽根に固定されていて、これにより、揺動腕がクランク腕を旋回すると共に、更に羽根が、この羽根の先端部を、この羽根が取付けられるロータの部分の突出部に保持される位置に位置決めされる。羽根とロータは、ケーシングと共に区画室を画定する。羽根は、回転の間、先導部動作のそれぞれの膨脹および圧縮領域に対応して出入揺動する。若し、機械が膨脹のみにまたは圧縮のみに使用される場合は、ケーシングの圧縮部分または膨脹部分はそれぞれ省略されることができる。一実施例を図１乃至３に示す。図１乃至３を参照すると、図３には、軸線２０１を備えるエンジンロータ２００と軸線２０３を備える真円筒形の固定ケーシング２０２とを有する回転エンジン１００が示されている。ロータ２００は、ケーシング２０２内に偏心的に配置されて、ケーシングと共に偏心環状室２０４を画定する。ロータ２００は、固定軸２０５上を回転可能であると共に、軸２０７で示される旋回軸上に担持される１２の角度離間羽根２０６を有し、そしてその先端部２０６ｂとケーシング内側面の間の極めて小さな隙間を介してケーシング内を駆動される。羽根２０６は、それぞれクランク２０８（図２参照）に機械的に結合されており、そしてクランク２０８は、それぞれケーシング・ピラー２１０上に装着されている連結腕２０９で揺動されて軸線２０３周りを回転する。羽根２０６は、偏心環状室２０４内に、ロータ２００の回転に従って容積を周期的に変化される円周区画室２１１（図１）を画定する。ロータ２００は矢印ｘ（図１）方向へ回転する。羽根２０６の外側面２０６ａは湾曲されていて、区画室２１１の容積が最少となる際に前記外側面がケーシングの内側面と対応されることにより、駆動隙間が設定される。要素２００乃至２１０は図３にも示されており、そこで以下これについて説明する。エンジンの主要固定部分は、ケーシング２０２と、軸線２０３を備えるケーシング・ピラー２１０と、および軸線２０１を備える固定軸２０５とからなる。エンジンの主要回転部分は、鋸歯周面を有しそして軸２０５の軸線２０１周りを回転可能なロータ２００と、鋸歯の根元で軸２０７周りを回転可能な羽根２０６と、クランク２０８と、および連結腕２０９とからなる。羽根２０６は、図１に示すように、偏心環状室２０４（“寸法”線２０４で示されいる）の半径方向の全体を実質的に占有する。ロータの別の部分は、シール、軸受および潤滑用の前板２２１並びに後板２２２と一体的な入力または出力軸２２０である。両板２２１，２２の間に、ロータの本体２２３（２００）が位置する。両板２２１，２２２内において、ロータは軸受２２４，２２５，２２８上に担持され、一方羽根は軸受２２６，２２７上に支持されている。ケーシングの別の部分は、ブロック本体２３０，カバー前板２３１およびカバー後板２３２である。ブロックは、半径方向の排出ポート２３３を画定する。入口ポートの構造および配置は、機械の達成されるべき機能によって決定される。油通路２３９が図示されている。エンジン機能を備える機械の場合には、供給されたガスの膨脹は、典型的には区画室２１１内において、前記ガスが容積を増大して一旦供給締切点を通過した際に行われる。この膨脹は、軸２２０に対して駆動トルクを作用する。区画室２１１が容積を変更するに従い、前記膨脹されたガスは排出ポートへ導出されるが、この排出ポートは、典型的には、円周の約５／１２以上の角度に亘って延在されることができる。図１に、膨脹入口６１、膨脹排出ポート領域６２、圧縮器入口領域６３および圧縮器出口領域６４を備えるケーシング６０からなる機械を示す。最大の設計動力および燃料消費においては、羽根の先端部２０６ｂは、最大圧縮点において圧縮器出口領域の始点Ａに達しているであろう。燃料の供給が減少されまたは作動効率が変化すると、羽根は、点Ａの前の適宜の圧縮角度位置、例えば点Ｂに達するであろうが、しかるにこの場合、ＢからＡへの回転の結果発生される過剰圧を防止するために、隣接する区画室内の圧力に反応する弁が設けられている。弁は、Ｂの上流側に延在するケーシング領域６６内のポートを制御する。典型的には、９段階に調節する９つの弁が設けられ、そしてこれらは、図５に示すように、排出ポートの上流側端縁部Ｃに配置されている。各弁は、この弁の円周方向位置の区画室圧力をそれぞれ検出するセンサ６５ａと連動されると共に、後述する圧力タッピングに接続されている。この接続は、弁１，８に対しては略図的に６５ｂで示されているが、他の弁に対しては明瞭にするため省略されている。弁は、過剰圧の角度範囲を全て減少または排除するようオーバラップされている。過剰圧は、好適には、弁の直径の半分を超過しない角度範囲でなければならない。センサ６５ａは、ケーシングの円周部分に配置し、そして、その内側端縁部はケーシング内の穴に一方外側端縁部は接続部６５ｂに連通されている中空チューブから構成することができる。領域６６は、圧縮領域から出口６４の上流端縁部の直ぐ上流である。圧縮機械の場合にも、同じく（図７）、膨脹入口領域７１、膨脹排出ポート領域７２、圧縮器入口領域７３および圧縮器出口領域７４が設けられる。弁６５は −領域７６内における弁ポートの典型的な配置（図６）に関して−、領域７５内では膨脹段階の吸引を防止するように、一方領域７６内では圧縮段階の過剰圧力を防止するように配置される。典型的には、９つの弁６５を領域７５内に設けることができる。弁６５は、同じく好適には、ケーシング領域６３ａ，７３ａ内における入口領域６１，７１の直ぐ下流側に設けられる。このことは、駆動トルクを増大する− より多くのガスを弁から入口領域へ導入する結果として−ことにより、増大されるべきロータの加速度を可能とする。図４に、好適な弁６５を示す。弁は、それぞれのポートを閉塞するステム８０と、ボルト８３を介して互いに結合される内側および外側部分８１，８２とを有する。ピストン８４は、部分８２内のチャンバ８５に滑動可能に設けられると共に貫通ベント８６を有し、そして、ナット８８を介してステム８０の所定位置に保持されるようベローシール８７に連結されている。圧力タッピング８９，９０は、ピストンの反対側へ連通する。圧縮器部および膨脹器部は、燃料制御システムまたは作動効率の変化によってもたらされる変化に対して、下記のように自動的に補償される。低圧圧縮器の過圧防止弁がそのベローによってばね付勢閉塞されると、最内側の圧力タッピング８９が機械の環状室（すなわち、隣接区画室）内の圧力検出に使用されると共に外側の圧力タッピング９０がライン６５ｃを介して高圧膨脹排出出口へ接続される。低圧圧縮器の過圧防止弁がそのベローによってばね付勢閉塞されると、最内側の圧力タッピング８９が機械の環状室内の圧力検出に使用される。最外側のタッピング９０は圧縮器出口７４の圧力に接続される。高圧膨脹排出の過圧防止弁がそのベローによってばね付勢開口されると、最外側の圧力タッピング９０が機械の環状室内の圧力検出に使用され、最内側の圧力タッピング８９がライン６５ｃ（図５）を介して高圧膨脹排出出口へ接続される。所望によれば、同様の吸引防止弁を、低圧排出開口の直ぐ上流側に設けることができる。羽根とおよびその回転機械内における付属部分の数は、変更されることができるが、典型的には６つまたはそれ以上に設定される。好適には、スラスト軸受が、羽根の軸方向移動を防止すると共に羽根の側部と機械の側部ディスクとの間の作動隙間を維持するよう設けられる。この種の機械は、一般的に、米国特許第４８３１８２７号明細書に開示されている。本装置は、上記のものの改良または変形を提供する。図８において、連結腕すなわちスポーク２０９は放射状で且つ対（図示例では３対）に形成されている。クランク腕２０８（図９乃至１１）は全て同一形状であるが、各組の羽根旋回軸２０７は異なる軸方向長さ（図１２乃至１４）を有する。この場合、異なる対のクランクは異なる経路内を移動する。腕２０８は、それぞれの連結腕２０９が揺動される軸方向部分２０８ａを含む。この構成は、平行スポーク２０９で且つ同一軸方向長さの軸２０７を有する構成−この場合は、異なる形状のクランク腕を必要とする−と比較して、軸方向外側のクランク腕２０８ａ上の歪みが減少される。放射状のスポーク２０９は実質的に平行な平面内にあり、そしてこの各スポークは、中心軸線の軸２０７とは反対側上に半径方向の部分２０９ｂ（図１５）−なお、この部分の少なくとも１つは、スポーク２０９と軸２１０の間の軸受（図示せず）からのおよびスポーク２０９とクランク腕２０８の間の軸受（図示せず）への潤滑油の入口対応面内の２０９ｃ（図１２）を溝付けされている−を有する。図１７に示す変形例では、例えば６つのスポーク２０９からなり、軸２０７は全て同一形状でありまたクランク腕２０８も全て同一形状であつて、クランク腕の部分２０８ａは全て同一の長さ−但しこの場合は、６つのスポークの幅−だけ半径方向へ延在されている。すなわち、クランク腕は全体的には全て同一形状でありそして軸２０７は全て同一軸方向の長さを有する。スポーク２０９は、腕２０８ａ上の異なる部分に設けられている。この場合は、クランク腕は異なる経路内を移動する。所望により、各スポークの外側端縁部には、クランク腕２０８ａ上に付加的な軸受面を提供するための、軸方向弓形延在部２０９ｄを設けることができる。更に別の変形例では、羽根の旋回軸要素２０７を全て同一長さに設定することにより、異なる組のクランク腕２０８の部分２０８ｂを、２０８ｃに破線で示されているように、異なる長さに設定することができる。すなわち、クランク腕は旋回軸の一部分を形成している。これは、部分２０８ａが２，６またはその他適宜の数のスポーク２０９に及ぶ場合にも適用される。この場合（図１８参照）、腕２０９は、その半径方向の外側端縁部が放射状であるので、軸２０７と一体のクランク腕２０８と更に一体の平行腕４００，４０１の間に収容されることができる。羽根は２０６である。腕４００，４０１が部分２０８ｂの代わりとなり部分２０８ａが省略される。穴４２２内の旋回ピン４０３がスポーク２０９の旋回軸となる。この場合、スポークの部分２０９ｂは省略される（図１８Ａ）。これによれば、腕４００，４０１上の捩じりトルクが実質的に減少されるので、構造内の応力が減少される。腕２０９は、完全に放射状に（図１７）、またはその半径方向の内側および外側端縁部で放射状に（図３）形成されることができる。中央ケーシング４５０環状リングが加熱されると、半径方向に膨脹されるために、このリングとリング内側のロータとの間の先端部隙間の制御が困難となる。本実施例においては、リング４５０（ケーシング２０２）が１つの半径方向ライン４５１（図１６）に沿って広く切断され、そして、リング４５０と実質的に一定温度の別の完全なリング４５７，４５８（図８）が、前記内側リング４５０に対してその各軸方向外側に配置されると共に且つこれに密着される。内側リングは、円周方向へ膨脹して隙間４５１を閉じようとするが、しかしながら実質的には同一の直径を維持されるであろう。本実施例において、ケーシング４５０は各側部上に円周軸方向のスピゴット(s pigot)リング４５２（図８および１６）を有し、このスピゴットは、接合ケーシング４５７，４５８内の円周軸方向の溝４５３（図８）内に装着されている。ケーシングの配置は、ケーシングの全体を、その相対温度が実質的に一定で膨脹の差異が実質的にない際に、ボルト４５４結合することによっておこなわれる。スピゴットは半径方向の移動を防止する。空気圧縮器の場合には、前記スピゴットは、空気入口が位置する円周の約半分以上に亘って設けられる。前記円周の残部のために、分割ケーシングの両側のケーシングが、中央ケーシング４５０を跨ぐブリッジ４５６で互いに結合されている。この場合（図１８参照）、腕２０９は、その半径方向の外側端縁部が放射状であるので、軸２０７と一体のクランク腕２０８と更に一体の平行腕４００，４０１の間に収容されることができる。羽根は２０６である。腕４００，４０１が部分２０８ｂの代わりとなり部分２０８ａが省略される。穴４２２内の旋回ピン４０３がスポーク２０９の旋回軸となる。この場合、スポークの部分２０９ｂは省略される（図１８Ａ）。これによれば、腕４００，４０１上の捩じりトルクが実質的に減少されるので、構造内の応力が減少される。腕２０９は、完全に放射状である（図１２または１７）−この場合、旋回軸は異なる長さとなる−か、またはその半径方向の内側および外側端縁部で放射状である（図３）−この場合、旋回軸は同一長さとなる−ことができる。それぞれの羽根、旋回軸およびクランクは、製造コストを低減するよう一体的に形成することができる。図１９に、組付けを説明するための１つの構成を斜視図で示すが、これにおいては、ディスク４０４（２２２）は、略図的に示す環状の分割線４０５に沿って２部分に分割することができ、そしてその上で軸２０７を適宜に操作することにより、先ず半径方向外側部分を装着して前記軸を支持し、次いでその後で、半径方向内側部分を装着するようにすることができる。図２１，２２に示す変形例では、スリーブ５００が軸２１０上に装着されている。スリーブ５００は軸２１０の周りを回転し、そして腕２０９を連結するスポークはスリーブの外径上を旋回する。スリーブ５００は２つの端板５０１を有し、そして３つの要素がボルトおよびナット５０３でクランプされている。スリーブは、接合部分との摩擦接触で自由に回転されることができ、或いは回転ペグかまたは噛合歯車歯で積極的に駆動されることができる。すなわち、ディスク２２２との係合は摩擦駆動を提供することができ、またペグ５０４はディスク２２２から延在して扇形円周凹部５０５内に係合する（図２３）ことができ、また係合歯車歯５０６はディスク２２２および板５０１上に設けられる（図２４）ことができる。スリーブは適宜設計の全てのスポークおよびクランク腕に適用されることができ、そしてこのスリーブと軸２１０との間には簡単な軸受が用いられることができる。更なる特徴は、上記構成の全ての装置が燃料噴射内燃エンジンと組合わせて使用されることである。図２０に示す実施例において、空気入口４１０は、回転装置４１２を収容するケーシング４１１内に空気を導入し、一方空気出口４１３は、エンジンの入口マニホールドに連通されている。エンジンがアイドルまたは低速状態にある際には、入口マニホールド内の圧力はケーシング４１１外の環境圧力よりも低く、そしてこの圧力差は装置４１２を回転する。ここで、装置４１２はエンジン・クランク軸４１４（略図的に示されている）に作動的に結合されているので、燃料消費量がかなり（多分、２０％は）減少される−何となれば、前記圧力差を発生するエネルギは通常エンジンから引出されているので−。すなわち、上記構成は、絞り損失の一部をエンジンに返還する。出口４１５は、燃料噴射装置４１７に通じる回転ケーシング４１６内に設けることができ、そしてこれにより、装置４１２が始動モータ４２０で最初に回転される寒冷始動時に、寒冷圧縮空気を、噴射されるべき燃料を霧化すべく出口４１５および装置４１７へ放出することにより、点火機会を増大しそしてエンジンの始動性を改善するようにすることができる。この特徴は、スライド羽根回転装置にも適用することができる。所望により、装置４１２は、付加的にまたは代案として、バッテリーを充電する交流発電器に接続されることができる−なお、前記バッテリーは、それ自体、エンジンを駆動すべく接続されることができる−。この場合、装置は、別途供給される圧縮空気でまたは環境および入口マニホールド間の圧力差を介して駆動されることができる。装置４１２は、ロータをエンジン・クランク軸に作動的に結合すると共にモーターを供給源４１８（図２１）からの圧縮空気で駆動することにより、内燃エンジンの圧縮空気駆動の始動モータとして−電動の始動モータに代えて−使用することができる。図２５に、エンジンの装置１００，クランク軸およびカム軸と共に回転可能なプーリ１２３，１２２，１２１にそれぞれ結合された歯付きベルト１２０を示す。装置１００（図２６）は、膨脹および圧縮熱交換器１１０，１１１を有する回路内で使用されることができる−なお、図示される前記２つの装置１００は、回路内を流動する冷媒のそれぞれ膨脹器および圧縮器として作用するが、この場合、これら膨脹および圧縮は１つのユニットに結合することもできる−。熱交換器１１０，１１１の中の一方は、圧縮流体を熱源として作用するよう処理される。回路は、膨脹器として作用する装置を有する空気調和回路であり得る。ロータは、例えば毎分約３６００回転で回転されることができ、従ってこれによれば、例えば６００００回転で回転される装置と比較して、流体をロータ速度まで上昇するのに消費される有効エネルギを大きく減少することができる。内燃エンジンは、固定式でも車両用であってもよい。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９７年７月１０日【補正内容】明細書回転容積形流体機械本発明は、エンジンおよび回転機械に関する。回転機械の例は、英国特許第２０１０４０１号、第２０３９３２８号、第２１９４３２２号および米国特許第４３６２０１４号、第４８３１８２７号および欧州特許第Ａ２４８６１３号公報に開示されている。本発明の一態様によれば、内燃エンジンは、環境空気とエンジン入口マニホールドとの間の圧力差で駆動されるように接続される回転容積形流体装置を有し、そしてこの装置が、エネルギ利用装置に対し作動的に接続されるように構成されている。エネルギ利用装置は、エンジンのクランク軸またはバッテリーを充電する交流発電器であってよい。回転装置は、圧縮空気をエンジンの噴射装置へ供給するように構成されることができる。回転装置を駆動するために、エンジンとは無関係の圧縮空気源を設けることができる。別の態様によれば、本発明は、回転容積形流体装置を有する内燃エンジンであって、前記装置がエンジン・クランク軸に作動的に連結されると共にエンジンとは無関係の供給源からの圧縮空気で駆動されるように構成されている内燃エンジンを提供する。本発明の更に別の態様においては、回転容積形流体機械はケーシング内に偏心的に装着されるロータを有し、ロータは複数の羽根を有し、各羽根はクランクを介して揺動腕に連結されると共に旋回軸を有し、クランクは揺動腕の半径方向外側端縁部を旋回可能に包囲する要素を有する。揺動腕は、放射状であってよい。本発明の更に別の態様によれば、回転容積形流体機械はケーシング内に偏心的に装着されるロータを有し、ロータは複数の羽根を有し、各羽根はクランクを介して揺動腕に連結されると共に旋回軸を有し、揺動腕はロータ軸線に対し放射状である。揺動腕は、対応面を備え且つ潤滑油のアクセス用溝手段を有する隣接組合せ対であってよい。クランクは、同一形状を有することができる。旋回軸は、同一長さまたは異なる長さを有することができる。揺動腕は、支持ピラー上を回転可能なスリーブ上を回転することができる。ロータは軸方向外側部分と軸方向中間部分とを有することができ、そしてこの場合、中間部分は円周方向の膨脹を許容するよう分割され一方外側部分は前記中間部分に対し半径方向の移動を阻止する手段を介して連結されている。更に別の態様によれば、ケーシング内に偏心的に装着されるロータを有しその羽根が前記ケーシングと共に区画室を画定している回転容積形流体機械において、前記ロータが軸方向外側部分と軸方向中間部分とを有し、中間部分は円周方向の膨脹を許容するよう分割され一方外側部分は前記中間部分に対し半径方向の移動を阻止する手段を介して連結されている。半径方向の移動を阻止する手段は、外側部分および中間部分上の相互係合構造から構成することができる。相互係合構造は、外側部分上の溝と中間部分上の環状リングまたは外側部分上の環状リングと中間部分上の溝から構成することができる。中間部分は、上のように機械内にあることができる。機械は、冷媒を熱交換器へ供給するのに適用されることができる。本発明は種々に適用することができるが、その幾つかの特定の実施態様を、次に実施例として添付略式図面を参照しながら以下説明する。図において図１は、回転機械のロータを示す説明図であり、図２は、駆動羽根の機械的結合を示し、図３は、図１のロータを使用する装置の一部分を示す側部断面図であり、図４は、入口弁を示し、図５は、ロータのポート部を示し、図６は、同じくポート部を示し、図７は、別のロータを示し、図８は、ロータ組立ての長手方向の断面図であり、図９乃至１１は、クランク腕を示し、図１２乃至１４は、スポークの装着を説明する図であり、図１５は、ロータの軸方向の略図であり、請求の範囲１．環境空気とエンジンの入口マニホールド間の圧力差で駆動されるように接続される回転容積形流体装置（１００，４１２）を有する内燃エンジンであって、前記装置がエネルギ利用装置（１２２，４１４）に対し作動的に接続されることを特徴とする内燃エンジン。２．エネルギ利用装置は、エンジンのクランク（４１４）であることを特徴とする請求項１記載のエンジン。３．エネルギ利用装置は、バッテリーを充電する交流発電器であることを特徴とする請求項１または２記載のエンジン。４．回転装置は、圧縮空気をエンジンの噴射装置へ供給するように接続されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のエンジン。５．エンジンとは無関係の圧縮空気源（４１８）が、回転装置（１００，４１２）の駆動のために接続されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のエンジン。６．回転容積形流体装置を有する内燃エンジンであって、前記装置が、エンジン・クランク軸に作動的に連結されると共にエンジンとは無関係の供給源からの圧縮空気で駆動されることを特徴とする内燃エンジン。７．ケーシング内に偏心的に装着されるロータを有する回転容積形流体機械であって、ロータは複数の羽根を有し、各羽根はクランクを介して揺動腕に連結されると共に旋回軸を有し、クランクは揺動腕の半径方向外側端縁部を旋回可能に包囲する要素を有することを特徴とする回転容積形流体機械。８．揺動腕は半径方向平面内にあることを特徴とする請求項７記載の機械。９．揺動腕はその内側および外側端縁部で放射状であることを特徴とする請求項７記載の機械。１０．ケーシング内に偏心的に装着されるロータを有する回転容積形流体機械であって、ロータは複数の羽根を有し、各羽根はクランクを介して揺動腕に連結されると共に旋回軸を有し、揺動腕はロータ軸線に対し半径方向の平面内にあることを特徴とする回転容積形流体機械。１１．揺動腕は、対応面を有する組合せ対からなり、前記対応面の一方または双方には潤滑油のアクセス用溝手段を有することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の機械。１２．クランクは同一形状を有することを特徴とする請求項７乃至１１のいずれかに記載の機械。１３．旋回軸は同一長さを有することを特徴とする請求項７乃至１２のいずれかに記載の機械。１４．旋回軸の少なくとも幾つかは異なる長さを有することを特徴とする請求項７乃至１２のいずれかに記載の機械。１５．揺動腕は、支持ピラー上を回転可能なスリーブ上を回転可能であることを特徴とする請求項７乃至１４のいずれかに記載の機械。１６．それぞれの弁、旋回軸およびクランクは一体であることを特徴とする請求項７乃至１５のいずれかに記載の機械。１７．ロータは旋回軸を支持する端部ディスクを有し、この端部ディスクが、組み付けおよび組み外しのために分離可能な半径方向の内側および外側部分を有することを特徴とする請求項１６記載の機械。１８．ケーシング内に偏心的に装着されるロータを有しその羽根が前記ケーシングと共に区画室を画定する回転容積形流体機械において、前記ロータは軸方向外側部分と軸方向中間部分とを有し、中間部分は円周方向の膨脹を許容するよう分割され一方外側部分は前記中間部分に対し半径方向の移動を阻止する手段を介して連結されることを特徴とする回転容積形流体機械。１９．半径方向の移動を阻止する手段は、外側部分および中間部分上の相互係合構造からなることを特徴とする請求項１８記載の機械。２０．相互係合構造は、外側部分上の溝と中間部分上の環状リングまたは外側部分上の環状リングと中間部分の溝からなることを特徴とする請求項１８または１９記載の機械。２１．冷媒を熱交換器へ供給するのに適用されることを特徴とする請求項７乃至２０のいずれかに記載の機械。２２．回転装置は、請求項７乃至２０のいずれかに記載のものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のエンジン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＵ，ＣＡ，ＣＮ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＭＸ，ＮＺ，ＵＳ (72)発明者ドライバー，アン，マーガレットイギリス国、ビービー７４ジェイワイ、ランカシャー、クリザロウ、チャットバーン、ライダルプレース９

Claims

【特許請求の範囲】１．ケーシング内に偏心的に装着されるロータを有する回転機械であって、ロータは複数の羽根を有し、各羽根はクランクを介して揺動腕に連結されると共に旋回軸を有し、クランクは揺動腕の半径方向外側端縁部を旋回可能に包囲する要素を有することを特徴とする回転機械。２．揺動腕は放射状であることを特徴とする請求項１記載の機械。３．揺動腕はその内側および外側端縁部で放射状であることを特徴とする請求項１記載の機械。４．ケーシング内に偏心的に装着されるロータを有する回転機械であって、ロータは複数の羽根を有し、各羽根はクランクを介して揺動腕に連結されると共に旋回軸を有し、揺動腕はロータ軸線に対し放射状であることを特徴とする回転機械。５．揺動腕は、対応面を有する組合せ対からなり、前記対応面の一方または双方には潤滑油のアクセス用溝手段を有することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の機械。６．クランクは同一形状を有することを特徴とする先行請求項のいずれかに記載の機械。７．旋回軸は同一長さを有することを特徴とする先行請求項のいずれかに記載の機械。８．旋回軸の少なくとも幾つかは異なる長さを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の機械。９．揺動腕は、支持ピラー上を回転可能なスリーブ上を回転可能であることを特徴とする先行請求項のいずれかに記載の機械。１０．ロータは軸方向外側部分と軸方向中間部分とを有し、中間部分は円周方向の膨脹を許容するよう分割されると共に外側部分は前記中間部分に対し半径方向の移動を阻止する手段を介して連結されることを特徴とする先行請求項のいずれかに記載の機械。１１．それぞれの弁、旋回軸およびクランクは一体であることを特徴とする先行請求項のいずれかに記載の機械。１２．ケーシング内に偏心的に装着されるロータを有しその羽根が前記ケーシングと共に区画室を画定する回転機械において、前記ロータは軸方向外側部分と軸方向中間部分とを有し、中間部分は円周方向の膨脹を許容するよう分割され一方外側部分は前記中間部分に対し半径方向の移動を阻止する手段を介して連結されることを特徴とする回転機械。１３．半径方向の移動を阻止する手段は、外側部分および中間部分上の相互係合構造からなることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の機械。１４．相互係合構造は、外側部分上の溝と中間部分上の環状リングまたは外側部分上の環状リングと中間部分上の溝からなることを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれかに記載の機械。１５．冷媒を熱交換器へ供給するのに適用されることを特徴とする先行請求項のいずれかに記載の機械。１６．空気圧で駆動するよう構成された回転装置を有することを特徴とする内燃エンジン。１７．空気圧は、エンジンとは無関係の供給源から導出されることを特徴とする請求項１６記載のエンジン。１８．空気圧は、環境と入口マニホールド間の圧力差から導出されることを特徴とする請求項１６記載のエンジン。１９．回転装置は、圧縮空気をエンジンの燃料噴射装置へ供給するよう接続されることを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれかに記載の機械。２０．回転装置は、エンジンのクランク軸に作動的に結合されることを特徴とする請求項１６乃至１９のいずれかに記載のエンジン。２１．回転装置は、交流発電機に作動的に接続されるかまたはエンジンの始動モータとして作用されることを特徴とする請求項１６乃至１９のいずれかに記載のエンジン。２２．回転装置は、請求項１乃至１４のいずれかに記載のものであることを特徴とする請求項１５乃至２１のいずれかに記載のエンジン。