JPS58190584A - ポンプ、モ−タ、エンジンおよび変速機用制御体 - 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】

この発明は、ポンプ、モータ、エンジンまたは、変速機
の改良に関し、該ポンプ、モータ。 エンジン、変速機の作動室内に出入する流体の実質的な
軸方向において、流体の流れを制御する自己推進兼自己
密封の制御体の改良に関する。 上記制御体は、本発明者の米国特許第３８３１４９６号
、第３８５０２０１号、第３８８９５７７号、西ドイツ
特許第２３００６３９号、日本特許第９９８８３５号、
および日本公開特許４８−７４６０３号、　同４９−９
２６０４号から知られている。なお、上記日本特許およ
び日本公開特許は、倒れも上記外国特許に相当する。 上記制御体は、日本および輸出業における各機械で完成
され、その理由は、日本国、神奈川県葉山町−色２４２
０所在の「ロータリエンジン研究所」において１５年間
の研究の後、開発された。前記制御体は、成功裡に作動
し、高効率であることが立証された。 しかしながら、ここ何年間、高回転および高圧力の場合
にけ問題が発生した。その問題とは、ある種の高目

【お
よび高圧力では、制御体がその座にくっついて腋部を密
封に対して調整をしなければならない。前記制御体が座
にくつつ〈理由は、何年間も見出し得なかった固有の働
きを妨げたからである。この発明は、高回転および高圧
力の下における前記くっつき作用の原因を見出して、前
記くっつき作用を防止する解決を龜たらしたものである
。要するに、この発明は前記くっつき作用をなくして、
非常に高回転速度および高圧力においても制御体の固有
の°働きを確実圧し、その結果長期の寿命に堪え、高効
率の制御体を提供するものである。 従来の制御体のくつつき作用の理由を、第１図ないし第
３図で説明する。同図は、制御体の概略図で、６座の間
の間隔は拡大して示しである。回転密封部は、第１図の
矢印の方向内を、制御体１の保持制御面に沿って回転す
る。回転密封面と保持密封面２との摩擦は、制御体１を
第１図の矢印方向に回転する。保持部分９９の偏心部２
０４の中央部４は中心座３　、２０３および５゜２０５
に対し偏心しているので、制御体１は前記保持部分９９
内を僅かに回転するだけである。しかし、実際には回転
が全くなく、２〜３度に対し僅かに１度より備かに小さ
い角度旋回するだけである。この回転のとき、制御体１
１ｊ、第３図の中心位置２１６から第３図の偏心部Ｗ　
２１８へ移る。前記偏心部２０４は第２図の「偏心率ｅ
」の中心軸線から離れている。前記制御体１の中央位置
においては、偏心軸が第３図の符号２１７で示しである
。旋回すると、上記偏心軸は符号２１７から２０９に移
動する。矢印２１３は制御面３を示すが、矢印２０８は
偏心部４の座面を示す。　　゛−前記制御体ｌが、第１
図の矢印に示すように摩擦力によって旋回すると、中央
部４は線２０７の処で、偏心部２０４の座面２０６と出
会う。その間、偏心部３は＠　２１９の処で面２１０で
示される座２０３と出会う。第１図ないし第３図におい
て、線２０７，２１９は、制御体１の外面と、保持部分
９９の内面を示すもので、両者は旋回時に出会うことは
わかるが、かくして２０３と２０５との間隙が非常に拡
がってしまう。実際には、上記間隙は、０．０２〜０．
１０■であって、このような僅かな半径方向の間隙では
、＠　２１９と線２０７との出会いは、非常に小さな角
度になる。上記角度が非常に小さいので、サイン函数で
は計算することができない。その理由は、コンマ以下第
５位の処で零と異る一桁を示すからである。上記のよう
な小角度では、前記密封面２に沿って生ずる摩擦力は多
くの場合拡がる。例えば、３　ｋｇの摩擦力は、線２０
７と２０９との出会う処では３０００ｋｊの力と−なる
。 上記のような強い力の下では、前記制御体１は非常に強
力にくっつき作用を生じ、その結果、自由をなくする。 この場合、ボール盤、旋盤においては最悪のテーバを形
成する。この最悪のテーバは、自身をもくつつける。上
記くっつき作用は、迅速に行われるので、それ自身では
自由にならず、ハンマその他の工具を用いないと自由に
することができない。しかし、この発明の制御体におい
ては、偏心座と、少なくとも１個（またはそれ以上）の
中心座とを備え、面２１２−２１０と面２０６−９０６
　（第３図参照）との角度が前記最悪のテーバよりなお
鋭くなる。その結果、制御体のくつつき作用は非常に強
い。 このことは、前記制御体が一度くっついてしまうと、自
由にできないことを明らかに示す。また、制御体の保持
部分９９が機械から分解されて、制御体１が第１図の矢
印と反対方向にハンマ打ちされると、制御体１は、多く
のテストが示すように、自由になって、再び作動を行う
。 上記のことから、制御体のくつつき作用を不可能にする
ため、制御体の旋回を防ぐ手段を提供することが、制御
体の固有の作用を行うのに非常に重要なことが明らかに
なった。それ故、この発明は、本発明者の先きの特許等
に示す制御体の旋回とくっつきとを防ぐ手段を提供する
ことを目的とする。 以下、添付図面について、この発明の詳細な説明する。 この発明は、第１図の矢印Ｋ　、ｌ”ｓつだ制御面上に
生ずる岸擦によって制御体を旋回するのであるが、それ
は本発明者の前記特許に示す制御体を包含しており、円
滑に回転面に沿って浮動しなかった。それは局部的に過
圧力地帯と低圧力地帯とが依然として残っていたためで
ある。 従来の技術におい、ては、上記のことが生じた。 その理由は、従来の適切な特許の西ドイツ特許第９６８
５３９号は推力室の圧力中心において大きな飽りがあっ
たからである。そして、本発明者の以前の特許および特
許公報では、−分当グ、成る圧力および成る回転の場合
においてのみ適切であった。 前記西ドイツ特許第９６８５３９号は、第が図を参照し
て、割合ｒｏ　　ｒｌ　／ｄｔの上において生ずる。−
り記誤りは、例えば２６〜６９チで生ずるので、制御体
内の局部的過圧力地帯と低圧力地帯とは、互いの摺動面
の間において大きくなって該摺動面はすぐに溶着［−で
しまう。 本発明者の前記特許および特許出願では、前記誤りが非
常に少なくかつ、第２図に示す制御体１−の密封面の局
部的過圧地帯および低圧地帯での推力と摩擦力との差は
ごく僅かであった。 しかしながら、高速度および高圧力では、なお太きい。 上記本発明者の特許および特許出願公開における誤りは
、第４図に示す角度δが圧力中心の計算に包含されてい
たために生じたのである。 この圧力中心はまた「重心」すなわち、前記本発明者の
特許および特許出願公開によれば、制御面のための重心
ＧＣｓと推力室のための重心ｇｃと称されるものである
。上記計算において角度δを入れることは、比較的小速
度の場合には全く正しい。そのような小回転速度では、
制御体は、上記角度δに沿って圧力地帯の伸長部の局部
的な変化に伴って旋回する時間があるからである。しか
し、高速回転では、この発明において見出したように、
変化する圧力地帯伸長部に伴って旋回する時間がない。 その結果、高速回転では、角度δを零にしなければなら
ない。 従って、この発明は、非常な高速回転および高圧力のと
きに、角度δは零であるとみなすのである。そのため、
制御体の形が変ることになる。 特に５この発明によれば、第４４図に示す割合ｄ０／Ｉ
）。が激しく変化する。 上記の知識を得た後、上記制御体はくつつくようになっ
て、その後自由にできなくなりその結果、上記くっつき
作用は、誤った方法の誤った形から生じたことがわかっ
た。この発明は、ここで前記制御体のくっつきを防いで
、高効率で寿命が長くかつ高圧力および高回転速度に適
する完全な制御体を提供する２つの方法を提案する。す
なわち、 ａ、形を固有にしてくっつき作用を防ぐ、ｂ、旋回の手
段、すなわち構成によってくっつき作用を防ぐ、 ことである。 上記可能な手段は、この発明の単独に、または組合わせ
ることによって採用でき、その詳細は各図面について以
下説明する。 第１図ないし第３図は、この発明の開口部を詳細に示し
、同図は以下了解されるべき制御体のくつつき作用の発
生を示す。 第４３−Ａ図ないし第４３−０図は、第１図ないし第３
図と同様な説明を示し、図は制御体のくつつき作用を示
す。第４３−０図は、角度加を包含し、該角度は制御体
の旋回角度を拡大して示し、第４３−０図は第３図の線
２０７　、２１９　Ｋ対応する線ρ、２１を示す。 第４図は、制御面の各部分の幾何学的データを示すもの
で、該制御面の重心Ｇｃの計算式である。 第５図は、作用を示す略ダイヤグラムであって、同ダイ
ヤグラムは、実際の重心Ｇｃが計算しないで直接に得ら
れるものである。 第６図ないし第８図は、この発明による新規な制御体で
、該制御体は只１個の中心座１３と只１個の偏心座１４
を有し、流体を２方向に流して、反転自在のポンプ、モ
ータに使用する。該制御体は、前記西ドイツ特許第９６
８５３９号の制御体とは非常に異なるが、同じ目的に利
用されるものである。そしてこの発明による制御体はそ
の新規な型と構造とＫよって、前記西ドイツ特許の誤り
を克服するものである。同制御体は、ハウジングの保持
部分９９の推力室６，７に設けられる。該推力室６はこ
の発明の他の図面の推力室と同じである。 しかしながら、前記推力室７は制御密封面に新規な中央
空間１９に通路２０によって連通している。軸受面２】
は、前記制御密封面２の軸受能力を補助する。半径１７
と１８との偏心距離ｅは、゛前記制御体が完全に作動す
る大きさを定める。所望ならば、制御体の旋回およびく
っつき作用の発生を完全に防ぐため、抑制装置βを付加
することができる。 第９図ないし第１１図は、この発明の別な新規な制御体
を示す。ことＫは、内部流体ロア、３７および外部流体
口９，１０を備え、該外部流体口９、】０は制御口で、
内部流体口Ｉ、３７は盲圧力ポケットである。内部流体
ロ３７ハ通路４０によって、推力室６と連通し、内部流
体口３６は通路３９を介して推力室７と連通する。抑制
装Ｍおは、もし必要ならば、設けることができる。上記
制御体の構造および型は、この発明によって得られる数
学的式と、ダイヤグラムによって表示される。 この発明のすべての実施例の各部の大きさおよび関係は
、この発明による式およびダイヤグラムによって得られ
る。この発明の数式はすべての実施例に適用でき、かつ
すべての実施例は作動するので、この発明によってその
ように構造されるときは、制御体の大きさおよび関係は
単一な実施例または図面においては説明をしない。 第１２図ないし第１４図は、複数の軸方向に、複数の流
体流れに用いる制御体を示す。それ故、推力室６け、制
御口９，４６と連通し、また該推力室６は制御口１０　
、４７と連通ずる。前記推力室の断面積の大きさは、上
記の数式によって得られる。 第１５図は、この発明の非常に重要な制御体の横断面の
制御面を示す。この制御体は後端が２または４の同心的
推力室の場合に作動するもので、その結果、％に容易で
かつ廉価に製造できるものである。しかしながら、旋回
を回避するため、抑制装置を必要とする。その理由は、
該抑制装置がないと、制御体が中心座の内部で回転する
からである。しかし、この場合、決してくっつき作用は
生じない。その理由は、前記中心座には偏心座がないか
らである。この場合の制御体は、直径方向に４！！Ｌ＜
相対する地帯を゛設け、かつその重心ＧＣを設けること
によって得られる。かくして、口部ＡおよびＢＦｉ等圧
で協動し、等圧で作動する該口部は、等横断面積を有し
、制御体の中心軸線より圧力中心Ｇｃから等距離にある
。なお、中心座および推力室は図示きれていないが、そ
れはこの発明の数式によって容易に成形できるからであ
る。前記制御体は、幾何学的関係が図示されれは製作で
きるものである。 第１６図および第１７図は、さらに別なこの発明の新規
な制御体を示す。ここでは、４またはそれ以上の分離し
た円筒形の推力室６３　、９６３，９６４および翁が、
座ｔｓ　、　６６　、６７および田と一緒に用いである
。該円筒形の推力室６３．９６３ｔ’１制御ロ９と反対
方向に作動するように作られ、推力室６４　、９６４は
制御口１０と反対方向に作動するように作られる。さら
に、各前記推力室（５３、６４，９６３および９６４の
各中心は前記制御口９，１０の周りの各制御地帯の重心
ＧＣの軸線上にある。前記第１６図および第１７図に示
す制御体の旋回および回転は；中空フィンガー、中空パ
イプのような座を挿入することＫよって防ぐことができ
る。すなわち、前記座６５　、６６　、６７および６８
に密接１〜で取付けるが、ハウジングまたは保持部分７
７内で軸方向運動を行なわせる。 第１９図においては、２またはそれ以上の推力室７０　
、７１を設定して同じ結果が得られることを示す。この
とき、該推力室７０　、７１は、重心Ｇｅ上Ｋｆｉび設
定され、パイプ部分は前記保持部分７７内に挿入されて
、制御体７２は推力室７０　、７１の壁により、制御体
７２の内＠においてパイプ部分７４゜７５のための座を
形成する。この場合、パイプ部分７４　、７５は制御体
７２に対し、軸方向に移動する。 第九図は、一方向圧力流体に用いる新規な制御体を示す
。この場合には、制御体は各推力室７０に１個のパイプ
部分７４を必要とするだけである。口部ｌＯは保持部分
７７の内部空間およびその各通路と一緒に作動する。上
記構成は、制御体の一部分、パイプ部分または保持部分
を各空間または推力室内に設定することによって反転°
することができる。ここで重機なことは、パイプ部分７
４の密封構成の中心線または軸線が制御体７２の制御口
９の周りの制御地帯の圧力中心（重心）Ｇｅと等しく位
置していることである。 第２１図および第々図は、この発明に使用する新規な抑
制装置を示す。ここに示すハウジングまたは保持部分９
９＃ｉ、凹部３０１を有し、制御体１は抑制フィンガー
３０２を備える。前記制御体１が、保持部分男内に挿入
されると、前記抑制フィンガー３０２が抑制の凹部３０
１内に入り、かくして保持部分に）内での制御体１の旋
回を防ぐ。 上記構成を逆にするＫは、凹部３０１を制御体ｌＫ設け
る一方、抑制フィンガー３０２を保持部分的の処に設け
る。好ましくは、前記凹部３０１およびフィンガー３０
２を制御体１の前座２０３の前方に設けるのがよい。し
かし、上記構成はまた、制御体および保持部分の後部ま
たは中央部に設けることもできる。 第お図および第次図は、各制御体に用いる新規な抑制装
置を示す。ここでは、制御体がボア３０３を備え該ボア
は後端において制御体に設けである。ボア３０３は操作
を完全にするため制御体内に深く伸びており、また座３
０４を備えた抑制フィンガー３０５はボア３０Ａ内に入
っている。 前記フィンガー３０５は保持部分的の部分に保持される
か、または保持部分に）の切欠３０６を通って伸びてｂ
る。しかして前記フィンガー３０５は後方アジャスタ３
０７またはその一部分に保持される。該アジャスタ３０
７は、切欠３０６内をフィンガー３０５と一緒に有限範
囲内、旋回でき、かくして制御体を座２０３　、２０４
内に有効に設定して取付ける。前記制御体ｌの軸方向運
動を行なわせる固有の位置が得られると、前記アジャス
タ３０７は保持部分９９に、ボルト又は取付具３０８で
固着される。 第る図および第ス図と、第２１図および第ｎ図の構成と
を対比すると、第る図および第讃図の構成は、第２１図
および第ｎ図が非調整構成であるのに対し、調整可能な
構成である。非調整の構成は部品の数が少ないが、大き
な角度範囲め正確さを必要とする。その理由は、制御体
が１度より少ない正確さで抑制されるからであり、さも
ないと前記塵の間の間隔は、前記面の間と接触し、かく
して保持部分器内の制御体をくっつけてしまうからであ
る。 第５図は、第ｎ図および第９図に示されたと同じ調整能
力がこの発明の別な実施例によって得られることを示す
。第５図では、ビン１５７は中心軸線１５５を、また偏
心軸線１５６を有する。 その結果、主部分の端部に、偏心フィンガー１５３と一
緒に中心主部分のビン１５７を形作り、該ビン１５７の
他端には保持部分がある。また、他の部分１５１には切
欠１５２があって、その中に偏心フィンガー１５３が挿
入する。ビン１５７の主部分を中心軸線１５５の周りに
回転すると、偏心フィンガー１５３の外面が切欠１５２
の壁と出会い、その結果、部分１５１を部分１５０に対
し、旋回しないように抑制する。ビン１５７を、フィン
ガー１５３が切欠１５２の壁部と出会うまで回転すると
、部分１５０　、１５１が互いに旋回するのを防いで、
軸方向に運動を行う。ビン１５７が適切に回転すると、
ビン１５７およびフィンガー１５３は、部分１５０内に
別なビン１５４で抑制して、さらに抑制する。 第５図は、前記西ドイツ特許第９６８５３９号の誤りの
詳細を示す。 第ｎ図ないし第４２図に示す制御体８１は、少くとも１
個の中心部分８２を有し、該中心部分８２は、制御口部
、８４と、据付制御面８５に端部を備える。 制御体８１は装置または機械の据付部分８６の周壁部分
に一部が包含されている。 前記制御体８１はまた、少くとも１個の偏心肩部８７を
有する。該制御体８１は他の部分、すなわち中心部分ま
たは偏心部分の何れかである端部分間を備える（第加図
参照）。該端部分間は偏心の肩部８７より偏心した別の
大きさとすることができる。制御体８１は流体流通用の
通路８９　、９０を有するが、制御体８１け只１個の制
御口を有し　　　。 て、通路を有しないようにすることができる。 例えば、制御体は密封作用と制御作用とを行うが、流体
を通過させないようにする。 前記据付部分８６は、第１の圧力室９１を形成する一部
中心の室９１を形成し、また該据付部分８６は第２の圧
力室９２を形成する。上記圧力室９１゜９２は、制御体
８１の各部分を受容する。流体は、入口または出口９３
　、９４を通って各通路８９　、９０内に導かれ、上記
圧力室９１．９２を推力室９１．９２と変える。上記圧
力室９１．９２内の圧力流体は、制御体８１を、公知の
ロータの回転制御面の方に抑圧して密封して、回転制御
面９８が回転すると、据付制御面８５に沿って該回転制
御面郭を滑動させる。 前会圧力室９１．９２は、制御体８１の少くとも１個の
偏心部によって境界され、据付部分８６Ｆｉ各制御体用
の座部を形成する。密封部％、大抵は閣コードのＯ−リ
ングであるが、前記制御体８１の各部分と座との間を密
封するため挿入され、かくして、圧力室９１．９２を密
封する。 上記本発明者の従来技術について詳細に説明したが、圧
力室９１．９２の圧力中心ｇｃｏ　、　ｇｃｉｄ制御体
の制御面間の圧力中心（重心）Ｇｃと等しくなければな
らない。 前記制御体が只１つの制御口を有する場合を除いて、制
御口部、８７Ｋがあって、通路８９　、９０は設けてい
ない。ここに述べたことは、本発明者の上記従来の特許
から公知であり、この発明の説明における従来技術であ
る。 この発明による新規な点は次の構成を有する。 第ｎ図ないし第四図には、少くとも１個の新規なりテー
ナ１が示され、該リテーナ１は据付部分８６　、１８６
および制御体８１と組合されて、制御体８１の回転を範
囲内のできるだけ小回転に制限し、該制御体の外面が前
記据付部分８６　、１８６の座の面と決して接しないよ
うにして制御体の各部を保持する。 第四図ないし第四図で示すリテーナ１は、少くとも１個
のビンから成り、該リテーナ１は、据付部分８６内に固
着されるとともに、制御体８１内の孔２に係合する。第
ｎ図ないし第四図には、少くとも１個のビンのりテーナ
１が２個あって、該２個のりテーナ１は、例えば制御体
８１の中心部分８２、偏心肩部８７または端部部の部分
にある各孔部２と係合する。かくして、圧力室９１内へ
伸びる。上記構成において、リテーナ１および孔部２は
、正確に設定され、かつ該リテーナ１と孔部２との間の
間隙は正確に保持されて小さいので、制御体８１の最大
回転角度が孔部２の壁にリテーナ１のピン部を出会わせ
て保持し、非常に僅かな回転角度であるので、制御体の
外面は、据付部分８６の座の内面で出会うことがある。 かく

【−て、リテーナ１と孔部２との位置の正確は１ｍ
の６／　〜８／□ｏｏ内に保持され、かつ両００ 者の間の間隙は１ｍの３／１００以下でなければならな
い。さもないと、この発明の目的を達成することができ
ず、また従来技術の作動機構を乱すことになる。 本発明者は、上記機械せたけ図面を得ようとする計画を
達成するために、ビンのリテーナと孔部との整合を容易
Ｋｉ求に沿って仕上げることができた。そのため、ｉ！
ＭＩ整可能な据付部分１８６を、据付部分８６に整定し
て所定の正確さを達成するように提案し、かくしてピン
のリテーナを調整可能な据付部分１８６内に保持し、同
時に据付部分１８６を角度的に調整できるようＫし、そ
の結果、制御体８１の外面を前記据付部分８６，１８６
の座部に中心として位置決めする。前記調整可能な据付
部分１８６は、この位置において非調整据付部分間上に
保持具またはポル）　２８６　Ｋよって固着される。か
くして、上記調整作用が正確に実施されると、ビンのり
テーナ１と孔部２との整定と調整とが所定のように正確
に実現した。 第１図および第３１図は、リテーナが部分１１内の空間
でもって組合されて形成された抑制部材３を示す。該抑
制部材３け、非円形部分４を有し、該非円形部分４は前
記制御体部分１１に形成された対応する非円形の目に見
えない部分ａ、と係合する。前記抑制部材３の非回転部
分４は、前記制御体の部分１１の補正空間内に軸方向に
可動自在に取付けられる。前記抑制部材３は装置の据付
部分８６内に保持手段またはボルト７によって固着する
。このような計画は、本発明者′が製作する工具では正
確に作られなかったので、本発明者は抑制部材３を回転
して調整するように提案する。こうすることによって、
正確な工具を得ることができた。この発明の構成が完全
に従動されるようになると、装置の外側からも角度調整
を行うことができる。その目的を達成するために、前記
抑制部材３は、非円形部分４および制御体の部分１１か
ら離れて調整が行えるような適切な半径の大きさの伸長
部８を設けることができる。 コンパクトさ、値段または構成の簡易さのため、前記抑
制部材３はまた軸密封部を受容するための座６および波
形のスプリングが商業上好ましい推力スプリング１０５
を保持する座５を設ける。前記抑制部材３はまた、端部
８に座９を形成して、入口および出口９３　、９４　Ｋ
対して連結具用密封のための０−リングを受容する。上
記の正確さは、第笈図ないし第四図によって説明される
範囲内に保たねばならない。 多角形、例えば非円形部分４および制御体の部分１１の
型を六角面形とすると、第３１図に示すように面１２で
あり、それは通常この発明の目的を簡易に達成するのに
都合がよい。 第支図ないし第あ図の実施例によれば、この発明のリテ
ーナは保持部分と抑制部分との組合せから成る。制御体
８１または据付部分８６は、抑制部分を、他方の据付部
分８６または制御体８１は保持部分を設ける。例えば、
抑制部分は制御体の部分８２の処で少くとも１個のフィ
ンガー１３を、また抑制部分は据付部分８６に凹部１４
を備える。 前記フィンガー１３および凹部１４の寸法は、正確でな
ければならないので、フィンガー１３が凹部１４には密
接して嵌合され、制御体８１は第ｎ図ないし第四図に示
した範囲より以上には回転することはない。 従来、上記のことは製造者等の便宜のため、そのような
正確な工具を製造できなかったが、抑制部分、保持部分
または両者が共に調整可能に作れることを暗示したい。 そのことは、第あ図の実施態様に見ることができる。保
持部分°３８６は、制御体８１の部分がその座部におい
て中心合わせのため少しの角度調整させられて後、据付
部分８６に保持具３０４によって締着される。 第（資）図ないし第関図に示す保持部分および抑制部分
は、６座の求心位置圧制御体を密接に保持することがで
き、前記フィンガー１３および凹部１４は互いに密接に
取付けられ、かつ互いに軸方向に運動させられる。この
ようにして、この発明の目的が達成される。制御体８１
は軸方向に依然として運動するが、少しの範囲だけ回転
が妨げられる。その範囲は、制御体の外面が据付部分８
６の座と出会って接触しない範囲である。 上記したこの発明の重要な実施態様を理解するために、
大きさと型とは変更ができ、かつその位置はこの発明の
範囲内において変更可能である。第加図ないし第々図の
説明はそのことを示す。 第４３図は、制御体８】が据付部分８６の通常の中心位
置にあることを示す。制御体８１と据付部分８６の間に
は、問題点を説明するため半径方向の間隙１７　、１８
　、１５　、１６が拡大して示しである。該間隙は１ｍ
ｍ以上の長さであるが、高圧装置の場合は実際には０．
０５■より短い間隙である。プラスナック製の０−リン
グでは、数百気圧の高圧では密封作用は行えない。前記
間隙が０．０５　ｔｒａｍより大きいと、紙シートのよ
うな薄い黒色シートとして押圧されて該間隙の端から出
てしまう。 例えば７０コードの０−リングは、間隙１５　、１６　
。 １７　、１８が０．０５■より大きいと、約１００気圧
のとき薄い黒色のリングシートとして出てしまう。 前記制御体の部分８７の偏心率が非常に少ないと、つま
り第４３−Ａ図のｅが非常に短いと、制御面８５に沿っ
て生ずる摩擦は制御体８１を第４３−０図に示すように
時計方向に回転させる傾向にある。そのとき回転面は、
据付は制御面８５に沿って時計方向に回転する。すると
、制御体８１の中心部分８２の外面は、線２１の地帯に
ある座の面　　　゛と出会い、同時に偏心部分８７の外
面の底部は線ρの地帯の面と出会う。＠２１およびηの
地帯での面の出会いは、１度より小さな僅かな角度、で
生ずる。前記面の出会う角度が（４）度゛であるときけ
、摩擦力すなわち、０．２１Ｐは前記各面の出会い箇所
と同じである。しかし、この発明での前記出会い面間の
角度は霞度ではなく、１度より小さい。このように、こ
の発明においては百倍または千倍になる。その理由は、
前記各面の出会い角度が非常に小さいからである。この
ようにして、摩擦力が制御面および推力室の大きさに依
存して前記地帯において３〜１００ｋＰＫ達すると、線
２１．２２の出会い部分での力は数トンに達し、制御体
８１を座に急速にくつつけるので制御体８１を離なすこ
とができなくなる。 前記線２１．２２での地帯の出会いの回転角度、それに
伴う制御体が座にくっつく作用は拡大して目に見ること
ができる。実際には、前記線力。 ρでの出会いとくつつき作用−とは制御体８１が据付部
分８６　ＶＣ対し２〜８度の回転角度で行われる。 しかし実際の角度は大きさと型とに依存し、その角度が
小さいので図に描かれるスケールの割合が１；１では図
に示されかい。同様なことが、前記間隙の大きさにも言
える。ここに説明したことは、人間の肉眼では見えない
ことを了解願いたい。その理由は、問題が上記小さな大
きさで行われると、肉眼は殆んどそのことを見得ないか
らである。このようにして、この発明は全くの数学的考
察であって、この発明を完成するには多くの年月がかか
ったのである。 従って、前記制御体の間隙または据付制御面での摩擦は
制御体８１０回転にとって本来の問題であることを認識
されるべきである。しかしこの本来の問題としての摩擦
力は非常に小さいので制御体８１を据付部分％の座とく
つつくのには余りにも強力ではない。 現実のくつつき作用は、制御体の部分羽、偏心部分８７
および中心部９簡の外径に対する偏心率Ｃの関係から生
ずる。該偏心率ｅが比較的に大きいと、例えば本発明者
の米国特許第３８８９５７７号に示すが、制御体８１は
据付部分８６内にくっつかない。０−リングの力は非常
に広い範囲、制御体の回転を妨げる程充分に強い。 しかし、上記偏心率ｅが前記制御体の部分８２、偏心部
分８７および中心部分路の外径に対し短いと、例えば本
発明者の米国特許第３８５０２０１号に示すように、制
御体８１の回転範囲および前記面の出会い角度が非常に
小さくなるので前記くっつき作用は、実際には大きい力
となって現われる。 このようにして、この発明がなされたことは、制御体の
回転が、前記線２１．２２の出会う処よりも、僅かの角
度小さく決められねばならないということである。この
発明の構成は、それ故、第４３−０図に示す角度加より
も小さな角度に制御体の回転をすることが正確であるこ
とであり、このようなときはくつつき作用があっても制
御体は離れるのである。 第１図および第五図に示す実施態様は、この発明の他の
図面が組合わされたか、または将来のため、本発明者の
従来の特許に示す制御体に取り入れられたものである。 上記第莫図および第３７図に示すものは、制御面の制御
弧形（通路）に関する。前記制御弧形は、第１１図に示
したように制御面の上側では角度４２　、４３の地帯で
あり、制御面の下側では角度４５　、４６の地帯である
。制御角度４３は角度４２より広いので作動室内に予圧
を、該制御体が閉鎖弧状部を回転するとき生じさせる。 一方、下方部では角度４５は角度伺よりも大きいので作
動室内に漸減圧を、該制御体が下方部での閉鎖弧状部を
回転するとき、生じさせる。 上記この発明の実施態様によれば、制御体８１は、異な
った２つの空間、すなわち３１　、３２を包含し、かつ
２つの異なった部分調、３５を有する可動自在の差異体
を有する。前記空間は差異の形をした円筒形部であり、
前記差異体は該円筒形部内を軸方向に可動する差異形の
ピストンである。かくして円筒形部の広い空間３１は通
路あ。 ４６を介して推力室９１．９２と連通ずる。また、小空
間あが他側に形成され、通路３８　、１３８を介して制
御面間の角度４２　、４３または４４　、４５と連通ず
る。前記空間諺は、部分ア、３５の差異体と空間３１　
、　：ｓとの間に示される。この空間寞は通路３７を介
して装置の無圧力室と連通して、前記空間３２によって
前記差異体の働きが制限されるのを防ぐ。第あ図の作動
室５が前記角度４２　、４３または４４　、４５の処を
回転すると、該作動室腸内の圧力は推力室９１．９２内
の圧力と一時的に異なり、部分調、３５を有する差異体
は空間３１　、３３からその端部において差圧がかかる
。このような圧力の下、前記差異体は空間３１　、３２
およびお内を移動し、その結果各作動室内の圧力を急速
に低下させる。この圧力の低下は機械の振動と騒音をへ
らして感知し易くシ、特にこの発明の差異空間と差異体
とが１以上のとき有効に適用される。 第３１図ないし第謔図において、差異空間および差異体
が増えると、小さい部分と大きい部分との間に、異なっ
た大きさおよび異別の割合を使用することを提案する。 その結果、各作動室内での漸増圧または減圧が可能にな
って機械での振動および騒音を有効に減らす。その技術
の詳細は非常に広いもので本発明者に要錆されるべきで
ある。 上記技術の詳細は、多くの時代に亘って、時間を節約し
かつ調査費用を軽減するものである。 推力室９１．９２のいくつかを設は制御体８１が上記推
力室に採用されると、空間３１を数多く連設することを
提案する。通路あけ推力室９１に、また通路４６は推力
室９２に連通する。次いでスプリング切を有する一方向
弁またはチェックバルブ関、或いは本発明者の従来の特
許の一方向連通バルプが、前記空間３１と推力室９１．
９２との間に設定されて空間３１を高圧の推力室と連通
ずるが、低圧側の推力室９１．９２よりは一時的に連通
を断つ。一方、保持体４１が挿入されてスプリング４０
を予め押圧する。 前記空間３１　、３３の製造を容易にしかつ、部分讃、
３５を有する差異体をその空間内に挿入するか、または
制御面間の球形調整を許容するためＫＶｉ、制御体８１
を前部１８１と後部とに分けることがよい。前部１８１
は後部の軸承面２５に位置されて該面ゐでの回転を、例
えば該面５内にあるポアとビンとによって該面６十に補
完状態で密封して防ぐ。前記軸承面２５は球形、ボール
形部、ポール面または平面の倒れかで作られる。前記軸
受面５が球形であれば、該面５の半径は制御体の直径に
比べて大きくすべきである。強度の強いボール部分を有
する小径であると、制御口または通路８：３　、８４　
、８９　、９０から半径方向の作用が生じて、制御体の
位置を外して所定の作用を乱す。従来の技術は極度に堅
い球形揺動ベッドの驚くべき効果を殆んど認識していな
かった。 第関図ないし第４２図の実施態様は、制御体の弧状の位
置決めを静流体用軸受にまで使用させることを示すもの
で、前記制御体と協動するロータの他端に設置しである
。 機械のロータ６１け、作動室間を、該作動室邸内で協動
する移動部材間と共に備える。通路５７は回転制御面μ
ｓの処に伸びていて、該制御内郭に沿って制御体８】の
据付制御面間が滑動し密封する。 前記回転制御面９８と据付制御面部とは、互いに１諺の
１／１００〜２／ｌｏｏの間隙でもって密着して滑動す
る。しかし第μｓ図においては、前ｉ己両制御面娼、８
５は肉眼で見えるように広がっている、図のスケールは
一本線であるが、１簡の”／１００は図示できない。前
記制御面８５は、［」転制御面８９　Ｋ対し押圧するの
で、ロータ６１　ｔＬ該ロータ６１が他のロータ端上の
軸受で支持されないとき、図の右側へ押圧される。その
結果、軸承６２　、６３がロータ６１の他端にあって機
械の７１ウジングまたはカバーの据付部分Ｍ内に保持さ
ｆｂる。 前記軸受６２　、６３け、静流体用軸受である♂、密封
部分を有する単一の回転軸受流体圧ポケットは制限圧と
制限回転のときにのみ有効である。 １〜かしながら、高圧および高速回転用の完全な装置と
して、第あ図ないし第４２図の実施態様が適用される。 すなわち、単一の回転軸受流体ポケット７４の多数がそ
の間の軸承部分７５の多数と一緒に設定される。該軸受
部分７５ｉ１を隣接の流体ポケット７４０両端から潤滑
される。流体圧は前記流体ポケット７４内に供給し、他
方の流体圧は軸承６２が備えられであると、通路７６　
、７７を介゛じてロータ６１および軸受６２に流れる。 前記流体圧ポケット７４は、第４２図に示すように通路
７８を経て連通しておる。 この発明の前記閉鎖弧形部の変化可能な角度４２〜４５
の教示によ−れば、軸受の流体圧ポケット７３　、７０
および７１は、前記流体圧ボケツ）７４によって供給さ
れてはならないが、該流体圧ポケツ）　７３　、７０お
よび７１から分離された流体が供給される。このような
条件の下、前記変化可能な角度４２〜４５の地帯の流体
圧ポケットは前記流体圧ポケツ）７０．’７３に組合わ
される。負荷具６７を有する一方向弁閉は前記ポケット
７０またＦｉ７１への通路に設定される。第１６図およ
び第１７図に示す凹部６９は、前記流体圧ボケツ）　７
０　、７３および７１と高圧またはタイミングのよい圧
の一方向弁を介して連通ずる。その他の連−通または制
限はこの発明の範囲内において可能である。本実施例は
、軸受の作用の円滑さを改良し、同時に高圧および尚回
転を可能にする。 第４３図のＡ−Ｃは第１図ないし第３図と同様な制御体
の主要構成を示す。ここで型費なことは偏心部分析の周
りの間隙１５　、１６と、中心部分８】の周りの間隙１
７　、１８とである。これらの間隙はハウジングまたは
保持部分８６の制御体の部分の雇りで生ずる。固有の位
置では、前記間隙は、第４３−８図に示されるように制
御体の周りでは等しい。しかし、制御体が回転すると、
前記間隙は広い部分と狭い部分とになって最終的に、第
１図ないし第３図に示すように線Ｚ２　、２０７および
２１　、２１９の処でくっついてしまう。 第伺図はこの発ＢＡＫよって見出された数学的式を示す
。式ｌＯは本発明者の従来の特許に示すもので制御体の
部分を有する推力室の重心ｇｃ用の式である。第伺図の
下部には、変化ｆ（ｇｃ）のダイヤグラムを示すが、こ
れは前記重心ｇｅを手間な計算をしないで直ぐに得られ
るものである。 第４５図に示す”＝４１第４５−　Ａ−Ｄ図は前記推力
室の重心ｇｃをよシ簡易に計算する方法を示す。 上記の図の横に示す符号Ａ−には本発明者が適切々計算
方法を得るためにぐ幾何学的および数学的の考察を説明
したものである。上記符号Ａ〜には各別の幾何学的およ
び数学的考察によって展開１〜た異なる弐によって同じ
結果を見出した方法を示す。しかしながら、すべての式
は同じ結果となって、かくして符号Ａ−にのシステムの
結果の正確さが確信された。 第４５−Ｄ図は、この発明の制御体に関係のある新規な
法則を用いて簡単な最終規則を提供する。ここでは、説
明を文字で表現しているので、更に説明を加えることは
必要でない。 第４６図は第４６−Ａ図と第４６−Ｂ図とにおいて、第
４１図の式１０を、計算可能なポケット計算機を示し、
前記特開昭４９−９２６０４の第１２図の表に相当する
。すなわち、上記特開昭４９−９２６０４の第１２１ｆ
ｌの重心ｇｃを見付けるのに「ソロパン」またはｒ’ｔ
ｔｔ子計算機」を用いて迅速に計算しても約３時間かか
った。しかｌ−今は、第４６図のコード、第４６−Ａ図
のプログラムは・モード２を、カシオＦＸ−５０２−Ｐ
Ｋ’タイプされたのでその後の計算は、第４６−Ｂ図に
説す」した計算によってモードＩＫなった。重心ｇｅの
値は、今や第４６−Ａ図および第４６−Ｂ図によって計
算すれば約５分以内で得られる。 第４７図および第絽図は、この発明の制御体の偏心率ｅ
の値を見出すのに時々使用されるダイヤグラムである。 第４９図および第（資）図は、制御体の長手方向の断面
図で、該制御体が空間１０００のハウジングまたは保持
部分的の軸受部分１２００を受容するため大きな中間内
部空間１０００を有する状態を示す。 第恥図においては、同制御体は対向室１０１を備える。 同対向室１０１はすでに本発明者の従来の特許の１つか
ら知られている。しかし、本発明者の従来の特許の別な
のは計算が煩雑であったので、１分当りの回転が早＜　
ｆｉ４＋圧であると作業に誤りがあった。第４９図の構
成は、前記対向室　　−が座あと座１０３５との間に密
封されて設けられたとき、該対向室がなくても作動する
のである。 第４０図の推力室７は口部９と共に作動し、また推力室
６は口部１０と共に作動する。座は符号あ。 讃およびおで示す。第（資）図において、口部９は対向
室１０２１と組合わされて推力室と共に作動する。口部
１υは推力室７および対向室１０１と組合わされて作動
する。構成３５１５　、３５１６は、それぞれ推力室６
または７を有する一時的に連通ずる室１０１を備える。 前記推力室６，７は互いに、ハウジングまたは保持部分
的の面８９９に対して推圧する密封リング４によって密
封される。通路３５１３　、３５１４は、そのときどき
において密封リング４の背後に流体圧を送る。 この発明は、例えば第加図に示すように単一の座を有す
る推進体、第τ図に示す２個の座を有する推進体、第（
資）図に示す３個の座を有する推進体、また第１５図に
示す３個以上の座を有する推進体に適用される。この発
明の大部分の図に共通なことは、第４４図のｄＯ／Ｄｏ
の関係１．１４以上であって、従来の本発明者の特許で
は１．１０であった。それ故、この発明の多くの図にお
ける特徴の１つは、推力室（圧力室）が本発明者の従来
の技術よりかなり大きな直径として考えられかつ、通路
の傾斜が本発明者の従来の技術よりかなり強いと言うこ
とである。 この発明によって、制御体が適切に改良され、＾回転お
よび高圧力に適するようになった。さらに、新規でかつ
、簡易な制御体が提供された。 かくして、少くとも１個の座を有する制御体が、ポンプ
、モータ、エンジンまたは賢速機のような機械に１実務
上、最本有効に利用できる。それ故、上記制御体の改良
はこの方面の技術を進歩させるのに重要であり、この発
明の新規な関係と構造とは、当業者の長い要請を達成で
きた。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明者の従来の特許に示す制御
体のくつつき作用の理由を説明する概略図、第４図は、
計算のための幾何学的データを示す図、第５図は第４図
に関係のあるダイヤグラム、第６図はこの発明の制御体
の縦断面図、第７図は第６図の線■−■による断面図、
第８図は第６図の線■−■による断面図、第９図はこの
発明による他の制御体の縦断面図、第１０図は第９図の
ｌ１ＩＸ−Ｘによる断面図、第１１図は第９図の線ＸＩ
−ＸＩによる断面図、第１２図はこの発明によるさらに
他の制御体の縦断面図、第１３図は第１２図の線■−Ｘ
［Ｉ［Ｋよる断面図、第１４図は第１２図のｍ　叩−ｘ
ｔｖによる断面図、第１５図はこの発明の別な制御体の
横断面図、第１６図は第１８図の線■−ＸＶＩＫよる断
面図、第１７図は第１６図の線罵−■による断面図、第
１８図はこの発明の構成を示す縦断面図、第１９図はこ
の発明の別な構成を示す縦断面図、第九図はこの発明の
他の構成を示す縦断面図、第２１図はこの発明の一部分
を示す本ので、第β図の線用−用にヨル断面図、第２ｚ
図＃ｄ第２１図Ｏｉ　ｘｘｎ　−ｘｘｎによる断面図、
第お図はこの発明の一部分を示すもので、第勿図の線ｘ
ｘｒｎ　−ｘｘｍによる断面図、第２４図ハ第Ｚ（図〕
＃　ＸＸｒＶ　−ＸＸ［Ｖ　Ｋ　！　ル断面図、第５図
はこの発明の構成の一部分の縦断面図、第３図は従来技
術の誤りｌを示すダイヤグラム、第ｒ図はこの発明の一
実施態様を示す縦断面図、第羽図は第γ図の＃　ｘＭ−
ｘｘｔ門による断面図、第四図は第Ｚ図の線℃α−ＸＸ
ｒＸによる断面図、第１図はこの発明の他の実施態様を
示す縦断面図、第３１図は第（資）図の線漁−魚１によ
る断面図、第β図はこの発明のさらに別の実施態様を示
す縦断面図、第お図は第β図の線ｘｘｘｒｎ　−へ用に
よる断面図、第あ図は第３２図の線豆ｘｒｖ−豆ｘｒｖ
による断面図、第あ図はこの発明のさらに別の実施態様
を示す縦断面図、第あ図はこの発明のさらに他の実施態
様を示す縦断面図、第訂図は第謁図の５ｘｘｘｖｉ−ｘ
ｘｘｖｉによる断面図、第羽図はこの発明のさらに別な
実施態様を示す縦断面図、第九図は第関図の部分図、第
梱図は第３９図の［Ｉ　ＸＸＸＸ　−ＸＸＸＸ　Ｋよる
断面図、第４１図は第３９図の＃豆居−ＸＸＸＸＩＫよ
る断面図、第４２図は第４１図の一部断面図、第招−Ａ
−Ｃ図は旋回角を説明　　　゛する図、第４４図は数学
的値をｉｌｉ！　ＨＡする図、第４５−Ａ−Ｄ図は数式
を説明するための図、第４６−ＡおよびＢ図は計算のコ
ンピユータ化を示す図、第４７図および第４８図はダイ
ヤグラム、第４９図および第恥図はこの発明の制御体の
縦断面図である。 １・・・・・・制御体、　　　　２・・・・・・制御密
封面、１３・・・・・・中心座、　　　１４・・・・・
・偏心座、６．７・・・・・・推力室、　１９・・・・
・・中央空間、加・・・・・・通路、　　　　ム・・・
・・・軸承面、久・・・・・・抑制装置。 ω　　／’Ｉｒｂｈ−（ａＸ−Ａ−リｒＦｈ；　　ｆｈ
ｍｔ、ａｒ＊ａ、ｏｓ　　　　　　　６シ４１１　ｒ（
’１４Ｘ＆”−Ｌ”ｉν’０１４”）すｆｓ　　（２）
（◆）　　　ｏｗｌ−レ１−−ノ／ａ　　１１　　ａｍ
ｍｇ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ｍｌ
　１１４６３ツｋｗ　９０”５ｇ（ｇＬ−ｒすｒｚｓｒ
／１ｚ”−ｒソｉｘｒ、ｓｔｔｔ　Ｉｌ　−ｅｒ”／ｌ
ｚ’−ｒすＦｉｇ、　４ｂ−Ｃ Ｆｔ’ｇ、５０ 手続補正書防式） ％式％［１ ２、発明の名称 ポンプ、モータ、エンジンおよび変速機用制御体３、補
正をする者　　　　゛ °Ｊ１件との関係　特許出願人 住所 氏名（名ｆ’ＩＯカール・アイクマン １、　代　　理　　人　〒用７ ほか　２　名

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　機械の作動室への流体の軸方向の流れを制御
   するハウジングまたは保持部分内の制御体の構造は、該
   制御体が前記保持部分上に少くとも１個の偏心座と、前
   記保持部分と前記制御体との間に２５、該制御体を、機
   械の密封面に対して適切な□僅かな力を用いて推す推力
   室とを有する装置において、前記推力室と前記偏心座の
   各中心が、制御体の制御面の各制御口の圧力地帯の重心
   ｇｃの軸方向に位置決めされ、制御面の重心ＧＣはこの
   発明の各等式によって定められ、その結果、前記偏心座
   の大きさと型とが上記各等式の位置および寸法に相当す
   ることを特徴とする、ポンプ、モータ、エンジンおよび
   変速機用制御体。
2. （２）前記制御体は少くとも１個の中心座と、少くと４
   １個の偏心座とを備え、前方の座が前記制御面の外径の
   少くとも１．１４倍の大きさの直径の中心座である、特
   許請求の範囲第１項記載の制御体。
3. （３）前記制御体は、直径的に相対した制御口の２対を
   有する制御面を有し、該制御口は６対の制御口として等
   しい面積と等しい重心とを備え、かつ少くとも２個の中
   心流体含有室を前記制御体の後端に設け、抑制手段を、
   前記制御体と組合さったハウジングまた保持部分に対し
   該制御体の回転を妨げるように備えた特許請求の範囲第
   １項記載の制御体。
4. （４）　　中心座と偏心座とを有する制御体は、該制御
   体の制御面に２個の制御口と、該制御体の稜端の推力室
   と組合された制御面内に中心室とを備え、前記推力室は
   前記中心室に加えて制御口の１つをおおう横断面積を有
   し、か、つ該推力室の他方は、前記制御口の他の横断面
   積だけでおおう、特許請求の範囲第１項記載の制御体。
5. （５）　　前記ハウジングまたは保持部分と制御体との
   間には、切欠と挿入体とを設け、該挿入体は前記切欠と
   係合して、前記ハウジングに対し制御体の旋回を妨げる
   ようにした、特許請求の範囲第１項記載の制御体。