JPS60156901A - 外軸往復動機関 - 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】 産業上の利用分野 本発明は特ｉｉ′ｌ請求の範囲第１項記載の上位概念を
有する外軸往復動機関に関する。

従来の技術 この種の往復動機関は本出願人と同じ出願人によるヨー
ロッパ特許出願公告第６３２４０号により知られている
。このような往復動機関においては閉塞回転子が中空室
を有し、中空室はピストン回転子のピストンの概念から
要求されるものより実質的に人さい。このことは、ピス
トンが中空室に入る際エネルギーＪｔ１失から生じる圧
搾或は圧縮が生じ４＜いという利点をイｊする。しかし
ながら閉塞回転子のＪ、り大きい中空室Ｃはピストンの
作動１１斤圧縮スのｍが僅かのものぐあるとし゛（も中
空室を通り（幾械の低圧側へ戻るという結果をもたら１
、ヨーロッパ特￥１出願公告公報第６３２４０号の第２
　Ｑａ　）ＩＪ、ｆ’−２Ｑｅに示す実ｔＭ態様におい
−Ｃは、それゆえにピストンの周囲面は閉塞回転子の中
央部上を転勤し、このような過流に対し密閉部を形成す
るＪ−うにし−（ある１、シかしながらこのような中火
部を設けることは構成上の要求が比較的大きくなると共
に、また、ピストンの作動がこれらの中火部に局部的に
かたより、また上ネルギー損失とノイズのＲ１を導く圧
搾流或は圧縮を伴うことによる。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、広範な損失流とノイズ発生を除去した
状態で閉塞回転子の中空室を通じてピストンが回転４る
ことを可能にし、この際この中空室はイ１害な室を形成
づることなく、即ち望ましくない過流が機関の高圧側か
ら低圧側へ流れることのないようにし、それにより機関
が僅かのノイズを発生づ゛るだけで高い作動状態を保持
するようにすることである。本発明のこの課題は、特許
請求の範囲第１項の特徴部分に示づ一構造を提供するこ
とにより解決される。

問題点を解決するための手段 本発明によればそれゆえピストン回転了と閉塞回転子を
右ツる外軸往復動機関Ｃあって、ピストンは、ｒＭ］塞
回転回転子空室を回転中空室の受入量Ｌ１の辺縁戚と恒
常的に密な接触を保つようにし、それによりガスが圧力
側から吸引側へ達することがほとんど完全に避けられる
ようにした機関が提供される。

実施例 次に本発明を、添付図面に示１好ましい実施態様と関連
しつつ更に詳細に説明づる。

ハウジング１はピストン回転子２及び閉塞回転子３を収
容しており、これらは特に図示されてぃないが通常のｈ
法でハウジングの両軸端に取付りられ（おり、回転比率
は１：２で２つの歯車が４Ｆ１！７に係合するＪ、うに
なっている。回転子２，３は矢印に承りように相反りる
方向に回転り゛る。ガス流は、ガスボーｈ　７を通りハ
ウジングの内壁６に沿い、ピストン４，５の動きに従っ
て流動する。

ハウジングボーｈ　７は、閉塞回転子３を密に被覆す′
るハウジング部８と直接に境界を接４゛るように設りら
れてＪ３す、ピストン４，５を通る円１１５形作動室に
向け、近接接線方向に開口している。この作動室は内方
に対し、ピストン回転子２の中空軸１０により境界ずけ
られており、中空軸の周縁部はピストン４．５に固定さ
れている。ピストンはまた既に述べたように外側の中空
円筒形回転子部分１１に固定されてい−（もよく、回転
子部分１１は内側の中空軸１２を堅固に覆っている。

中空軸１０は、それ自体共に回転することはない中空円
筒状制御膜１３を被覆している。前記制御膜はその内壁
に間口１４を有し、聞Ｌ］は弓形角αにわたって延びて
いる。中空軸１２中にもまたピストン４．５の回転方向
に開［：］１５，１６が設けられている。中空軸１２の
開口１５．１６が回転子２により間口１４を越えて回転
する間に、環状室９中に圧縮されていたガスは、制御膜
１３により密閉されていた流出潜１７中に、内方に流出
する。制御膜１３中の流出間［１１４は、吸引溝７同様
に、閉塞回転子３あるいは両回転子２，３の間の近接域
１８のできるだけ近くに配置するようにし、ピストン４
．５のそれぞれの回転毎にできるだけ高い圧縮比が得ら
れるようにする。制御膜１３の回転駆動により、流出間
［」１４の角度位置を機械性能の制御のため変更するこ
とができる。

＠適の性能を得るようにするためには、第３図に示すよ
うに開口１４を閉じるにうにし、この場合環状作動室９
の角２０を、移動づるビスＩ−ン５の周縁面１９に沿い
ハウジングの内壁６の方向に、外方から僅かに過ぎた後
間じるようにする。ここで開Ｌ１１４ができるだり遅く
閉じることができるようにするためには、ビス！・ン５
のピストン回転子の中空軸における開口１６の後続する
境界面２１の下面を切断するようにづる。

ハウジング角２０を過ぎ、ピストン５とハウジング内壁
６との接触が解除された後、ピストン４゜５は閉塞回転
子３の中空室２２中にいくらかのガスｉ圧縮し始める、
これは、閉塞回転子の受入間ｒ、：＋　２　／Ｉの後ｖ
ｔリ−る辺縁域２３がピストン５と密な接近或は接触状
態に達するまで継続する。ピストン回転子のこの僅かな
回転角の間、閉塞回転子の中空室２２中で圧縮されたガ
スは機械の吸引側に戻り、それにより機械の作業度が低
下する。本発明によればこの回転角は最小値に減するこ
とができる。これはＩＩ社口２４の後続する辺域部２３
とビス］〜ン５との密な接近が、公知技術による構造原
理により可能な場合よりも実質的により早く可能になる
からである。図面においては閉塞回転子の受入間口２４
の後続する境界角２５は放射方向内方に段ＧＪられてｄ
タリ、一方受入開ｔコ２４の先行づる境界角２６は閉塞
回転子の外方辺縁部に設けられ−（いる。

内方に移る後続の、Ｔ！１塞回転回転子の角２５ｈ）ら
受入間口２４の辺部域が弓形に外方に走っており、Ｉｌ
ｌ　！回転子の周囲血中に連続的に延びている。

受入間口２４の弓形辺縁域２３が後続するピストン面の
放射方向内側部３０を回転しなければならない間に先行
するピストン面２６に沿う閉塞回転子の周囲の先行する
もしくは第一の角２６、及び後続する放射方向内方に段
ＧＪられた受入間口２４の境界角２５が後続するピスト
ン面の外側面２９に沿い移動しな番ノればならないとい
う条件下では、ピストン５．・４の横断面形状は幾何学
的に決定される。同様にピストン５．４の断面はほぼＳ
字形に形成される。閉塞回転子の後続する或は第二の角
２５は第４図及び５図に示すように凸形面部２９に沿い
摺動し、最後に第６図及び第７図に示づように弓形辺縁
部は２３は後続するピストン面の凹形面部上を転勤する
。このようにして所定ピストン厚さに対するＷｊ塞四回
転子受入開口２４の幅を最小にすることができ、かくし
て高圧側から低圧側への移動に基づく機構損失を最小に
しうる。

ピストン４．５の周囲方向に測定される幅は開塞回転子
にお【プる受入開口２４の大きさを決定する。

この幅は一定の限度を有し、ピストンの周囲面とハウジ
ング１の内側面６との間の−１−分な密閉状態を保証す
るようにり−る。より改良された密閉状態においてはピ
ストンの周囲に密閉ストリップが固定されるＪ：うにな
っており、これはドイツ公開公報第３００５６９４弓に
より知られた原理に基づくｂのぐある。

本発明にＪ、れば、］１１塞回転子の中空穿２２は、閉
塞回転子が薄型殻からなりうるよう大きく形成すること
がガ点をｔ＞　ＩＣらＪことなく可能ぐある。

ビス（・ン回転子に比例し＾く二倍の回転数で回転づる
閉塞回転子の（幾械平１１１１のため、先ｔｒ　する聞
１１角２６及び後続する弓形辺縁部を境界ずりる閉塞回
転子の一部は大きく形成されており、例えば別々に製造
したストリップ３１．３２が閉塞回転子の壁に固定され
−（いる。受入開口２４を境界ずりるストリップを別体
に製造スることは角２５及び２６、並びに角２５を境界
ずりる凸形に湾曲し１＝域２３の表面構成の精密な仕上
げを容易にする。

角２５．２６は第１−８図に示されているように比較的
鋭角的であるが、湾曲した断面を有゛リ−るように形成
してもよい。角は僅かに円形になっているのがよい。な
ぜなら鋭角的であると摩耗により密閉損失を導くことが
あるからである。閉塞回転子は薄壁殻の形に仕」二ばて
あり、ざらに慣用の、間口角或は間口縁に形成したスト
リップを使用することにより、閉塞回転子は公知の構造
に比較しＪ：り簡Ｉｌｌに製造Ｊることが可能である。

第８図及び９図は、微々たるものであるとしても圧搾流
が、第１−７図の実施態様に対応する凸形辺縁域２３が
、ピストン回転子の軸の周辺面３３に転勤する際に生ず
る１可能性を避りる手段を設けた二つの実施例を示す。

第８図の実施例においては、この目的のため、ピストン
５を転勤し、境界角２５を境界ずける凸形湾曲域３４は
実質的に小さく形成されており、この域３４と１」転回
転子の周囲面３５の間には間隙３６が設けられている。

間隙３６の代りに閉塞回転子の周囲方向にも多数の小さ
い間隙を次々に設けてもよい。

第９図にＪ、る実施例にａ３い゛くは、間隙３７がピス
トン５の外側凸面部２９の放ＧＶ方向内方及びピストン
回転了軸を越えるピストン域の周囲面３３にｉｉＱ　ｉ
Ｊられ（おり、同様にＲ１失をｌ／（＜圧搾流を防ぐし
の（・ある。この間隙３７も小さい多数の間隙にＪ、り
代酵されうることが理解されるべきＣある。

更に、両実施例におい−（は多数回転子の軸り向に隣接
しで設け（もよく、それにより図示されていないｊＪ払
で脚部を相１ノに分割づるようにＪる。この脚部は断面
の弱化、例えばピストン５のルー１〜、域にお【ノる弱
化を防止づるように作用Ｊる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は、それぞれ本発明にＪ：る（）復動
機関の回転軸に垂直の断面図であって、回転位防が連続
的に宍なってゆく状態を承り。 第８図は本発明の別の実ＩＭ態様を示すものぐあつ゛Ｃ
１閉塞回転子の１多続Ｊる辺縁域とピストンとの間の係
合域の拡大図である。 第９図は第３の実施例の第８図に類似づる拡大図である
。 １・・・ハウジング、２・・・ピストン回転子、３・・
・閉塞回転子、４，５・・・ピストン、９・・・ピスト
ン作動室、１０．１２・・・中空軸、１３・・・制御膜
、１４゜１５．１６・・・開口、１９・・・ピストンの
周囲面。 特許出願人 バー　ツエ＝　７エリツクス　バンケル（ばか　１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ハ通のハウジング（１）に覆われたビスト２回転
   子（２）と閉塞回転子（３）とを有する外軸往復動Ｉａ
   関であって、閉塞回転子の円筒周囲面とピストン回転子
   の少なくとも一つのピストン支承軸との間に密閉位置を
   形成し、閉塞回転子はピストン回転子のピストンのため
   の受入量１］（２４）をイｆする中空室（２２）を覆っ
   てａ３す、閉塞回転子は圧搾を避けるため、受入開口（
   ２４）の先行及び後続域角（２６，２５）を境界ずける
   室が、閉塞回転子の中空室を通るピストン作動のために
   運動学的に必要な場合よりも大きく形成されており、ピ
   ストン受入開口の境界角（２６）　Ｇａピストンの１ｙ
   １形面に密に作動するようにしてなる１１復動機関にお
   いて、受入間口（２４）の別の境界角（２５）が閉塞回
   転子（３）の周囲面から放射方向内方に移動し、このｆ
   ｉｔＪＪ方向内方に移動する角（２５）は、ピストン（
   ５，４）の放射方向外方の凸の面部（２９）に沿って移
   動するようにしたことを特徴とする外軸往復動機関。 （２）回転軸に関して凸形に湾曲した辺縁域（２３，３
   ４）が閉塞回転子の周囲面の方向に、別の境界角（２５
   ）に隣接し、この辺縁域（２３，３４）はピストン回転
   子のピストンの面部に対し転勤するようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の往復動機関。 （３）凸に湾曲した辺縁域（２３）は変化する半径をも
   って連続的に閉塞回転子の周囲面に連絡され、ピストン
   回転子の軸の周囲面に対して転勤覆るようにしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第２項記載の往復ｅ機関。 （（）凸に湾曲する辺縁域（３４）と閉塞回転子の円筒
   周囲面（３５）の間に圧搾流を避１ノるための少なくと
   も一つの間隙（３６）を設けたことを特徴とする特許請
   求の範１１１ｊ第２項記載の往復動機関。 （５）凸に湾曲した辺縁戚（２３）が連続的に閉塞回転
   子（３５）に連なり、ピストン（５゜４）の外側の凸（
   ７）　ｊｒｉｉ部（２９）の６９−　ＱＪ　Ｉｊ向内方
   に隣接り−るピストン域に少なくとも一つの間隙（３７
   ）が設番ノられていることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の往復動機関。 ＣＧ＞Ｉａ械の軸方向に間隙が多数並んで配置され（お
   り、それぞれは脚部により相豆に分離されていることを
   特徴とする特ｖ１請求の範囲第４項もしくは第５項記載
   の１１−復動機関。 （７）閉塞回転子が殻状に形成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の往復＊ｈ　Ｉａ関。 （８）閉塞回転子（３）の受入量Ｄ　（２４＞の回転軸
   に平行に連なる辺縁戚が殻壁に固定されるストリップ（
   ３１，３２）により形成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第７項記載の（（復ｌＪＪ毎代閏。 （９）ビネトン回転子く２）は中空軸（１０）を有し、
   中空軸は通過流開口（１４）を有する制御数（１３）を
   覆っ−Ｃおり、イれにより限定され／ｊ回転角度内にお
   いて中空軸に段けられた少なくとも一つの聞Ｄ　（１６
   ）は殻ｆｉ１口（１４）と重なりあう状態に達し、この
   際中空軸にお【プる開口（１６）の境界面（２１）は境
   界ピストン（５）に対して後部切欠部を形成しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の１ｉ復ｆ＋
   Ｊ＋機関。