JPS6259201B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は外トロコイド、内トロコイド、または
バンケル型の回転（ロータリ）膨張室、とくにこ
のようなロータリ装置用の駆動軸の直径を増大さ
せることができる装置に関する。

本発明のかかわる型のロータリ装置は一般に、
外トロコイド空室をつくるハウジングと、空室内
で遊星的にその周りを運動するロータ部材と、周
りをロータが回転する偏心ローブ装置を持つ駆動
軸部材とを備えている。ロータの周面と空室の壁
面との間の空間はロータリ装置の流体作業室とな
る。作業室には膨張力が作用し、そのばあいロー
タの運動によつて内燃機関や蒸気機関におけるよ
うに駆動軸を回転させる。または、ロータリ装置
を圧縮機として用いるばあいのように、駆動軸は
ロータをハウジング内で回転させるのに用いられ
る。

外トロコイドロータリ装置は内包絡面型および
外包絡面型と呼ばれる２つのグループに分けるこ
とができる。内包絡面構成では、ハウジング空室
の形は外トロコイド面で、ロータの外形は外トロ
コイド曲面の内包絡面である。外包絡面装置では
ロータの外形は外トロコイド曲面で、ハウジング
空室の形は外トロコイド曲面の外包絡面である。
作業室はロータの側面に沿つたシールリングと、
頂稜または包絡曲面上の隣接する縁面間の交線に
沿つた軸方向に延びる頂稜シールとを含む装置で
シールすることができる。

通常の内包絡面外トロコイドロータリ装置にお
いては、ロータの偏心ローブ部の周りの回転およ
び駆動軸の相対的回転は整相ギヤ装置で制御され
る。この整相ギヤ装置は米国特許第3881847号に
示されるようにロータに固定されてそれとともに
回転するリングギヤと装置のハウジングに関して
固定されたピニオンギヤとを含む。リングギヤと
ピニオンギヤとの係合の結果、ロータは駆動軸の
軸線の周りのその自転の間偏心ロープ部の周りに
回転する。リングギヤとピニオンギヤとの間の関
係は、包絡面作業部材の各頂稜と外トロコイド部
材の縁面との間に連続的な接触を確保させるよう
なものである。

通常のやり方は２つの整相ギヤに駆動軸直径を
有効に限定する特別のギヤ比関係を持たせること
であつた。駆動軸直径を制限することにより、そ
れに対応して膨張室装置のロータからのトルク出
力またはそれへのトルク入力が制限される。たと
えば、２つの対向した凹形ローブ部のある外トロ
コイド空室と３つの頂稜のあるロータとを持つ通
常の外トロコイドロータリ装置は、リングギヤの
有効径が駆動軸の中心線とロータの軸の中心線と
の間の距離であるロータの偏心距離の６倍で、ピ
ニオンギヤの有効径はこの偏心距離の４倍である
必要がある。前記の必要な関係のために、リング
ギヤの有効径のピニオンギヤの有効径に対する比
は今までつねに３：２であつた。言い換えると、
リングギヤの有効径はピニオンギヤの有効径の
1.5倍で、ギヤの歯数も1.5倍である。外トロコイ
ドロータリ装置の駆動軸はピニオンギヤの内側を
通らなければならないので、これらの従来のロー
タリ装置はピニオンギヤの有効径より小さい直径
の動力軸を持つように制限される。

通常のように構成された外トロコイドロータリ
装置の駆動軸によつて扱うことができるトルクの
制限以外に、制限された直径の駆動軸はロータ力
によつて放射方向力の曲げをより受けやすく、ロ
ータリ装置内に望ましくない振動が発生する。駆
動軸の曲がりによつてピニオンギヤは破損するか
も知れず、ピニオンギヤの軸受の摩耗がひどくな
る。従来のように設計された駆動軸は、ロータに
かかる負荷を支持するのに不適当な面積のジヤー
ナル軸受装置を用いなければならない。

したがつて、従来可能であつたよりも直径の大
きい駆動軸を持つ外トロコイドロータリ装置構成
が当業界で要求される。本発明の構成では、上述
のロータリ装置のピニオンギヤの有効径は、リン
グギヤおよびピニオンギヤの有効径とロータの偏
心距離との間の通常の関係によつて決まる設計上
の制限と無関係に大巾に増加させることができ
る。ピニオンギヤの直径のこの許された増大の結
果、駆動軸も増大させることができる。

クラスタギヤ装置（組立体）を持つ駆動軸装置
が、ハウジング空室内の偏心ローブ上を回転、遊
星型運動をするように設けられたロータ部材を持
つトロコイドロータリ膨張室内の整相ギヤ装置に
用いられる。偏心ローブ部はハウジングとロータ
とを軸方向に貫通する駆動軸に固定される。ロー
タの中心軸は、駆動軸の中心軸線からロータ偏心
距離と呼ばれる距離だけ離れている偏心軸と同軸
である。“内包絡面”型のロータリ装置と用いる
ために、ロータとともに回転でき、ロータ軸の周
りに偏心した内リングギヤを設ける。内リングギ
ヤの有効径はできるかぎり大きく選ぶことができ
るが、ロータとハウジング空室の側壁との間に側
壁面シール面を設ける必要性によつて制限され
る。リングギヤの内部にそれと駆動連結するため
に第１ピニオンギヤを中心軸を駆動軸の軸線と同
軸にして設ける。このピニオンギヤは一端により
大きいピニオンギヤを持つ自由回転第１ギヤ装置
（組立体）の他端につくる。この後者の第２ピニ
オンギヤは第２ギヤ装置につくられた比較的小さ
い有効径の第３ピニオンギヤと駆動係合する。第
２ギヤは駆動軸および偏心軸から離れた中心軸線
を持つ短突つ込み軸に自由回転するように取り付
けてある。第２ギヤの第３ピニオンと反対の他端
に第３ピニオンよりかなり大きい有効径を持つ第
４ピニオンギヤがある。第４ピニオンギヤは駆動
軸と同心に回転し、回転のため駆動軸にキー止め
された最終ピニオンギヤと係合する。本発明によ
れば、内部リングギヤの直径の第１ピニオンギヤ
のそれに対するギヤ比は特殊な内包絡面装置に対
して従来行なわれている整相ギヤ関係より小さ
い。ギヤ列の残りのギヤは実際のリングおよびピ
ニオンギヤ比の通常要求される整相ギヤ比からの
変化を適正にタイミングをとつた回転速度を駆動
軸に伝えたりそれから伝えられたりすることによ
つて駆動的に補償する。

“外包絡面”型ロータリ装置とともに用いるた
めにロータ軸と同軸の外部ピニオンギヤが回転す
るようにロータに固定して取り付けられている。
第１内部リング型ギヤは駆動軸の中心軸線と同軸
のロータピニオンギヤの周りに駆動係合するよう
に設けられている。第１リングギヤはそれと同軸
の比較的大きな第２内部リング型ギヤを同じく含
む自由回転第１ギヤ装置に取り付けられている。
第２リングギヤは短突つ込み軸に回転できるよう
に取り付けられた自由回転第２ギヤ装置の一端の
第３ピニオンギヤに駆動的に係合している。第３
ピニオンよりかなり大きい有効径を持つ第２ギヤ
上の第４ピニオンギヤが駆動軸とともに回転する
ように駆動軸にキー止めされた最終ピニオンギヤ
と駆動的に係合している。第１リングギヤの直径
のロータピニオンギヤの直径に対するギヤ比は特
殊な外包絡面外トロコイド装置に対する通常行な
われる整相ギヤ関係より小さい。クラスタギヤ装
置の残りのギヤは実際のリングとピニオンとのギ
ヤ比のこの変化を適正にタイミングをとつた回転
速度を駆動軸にまたはそれから伝達することによ
つて駆動的に補償する。

本発明の他の実施例においては、環状ハウジン
グ壁部材を第２ギヤ装置を回転支持するために設
けてある。この壁部材には駆動軸に同心の円筒形
ハブ部がある。ハブの放射方向の外面は第１ギヤ
を回転させる軸受を支持し、放射方向の内面は駆
動軸の別の軸受を支持する。このようにして駆動
軸と第１ギヤとの特殊な軸受の要求は各回転素子
の適正な軸受によつて別々に満足される。

本発明のクラスタギヤ装置の第４ピニオンギヤ
は第２ギヤの軸に取り付けた装着板に調節可能に
取り付けることができる。これによつて作業員は
第４ピニオンと最終ピニオンとのかみ合いを調節
して駆動軸とロータとのタイミング関係の設定に
おける機械の許容誤差を補償することができる。
このような構成によつて高価なジグを用いること
なくギヤ列、ロータ、および駆動軸の精密な方位
が可能になる。

次に図を用いて本発明の実施例を説明する。

当業者には周知のように、“内包絡面”および
“外包絡面”という用語は作業部材の輪郭が外ト
ロコイドロータリ膨張室装置に対して形成される
仕方を指す。外トロコイド曲線は、最初に基礎円
とその直径より大きい直径のころがり円（母円）
とを選び、それから放射方向アームをころがり円
に固定してころがり円が固定された基礎円の円周
の周りにころがるときの点の軌跡をたどることに
よつて描かれる。包絡線の輪郭は、基礎円の軸に
関して外トロコイド曲線を固定し、基礎円を固定
されたころがり円の周りにころがすことによつて
形成される。内包絡線は移動する外トロコイドに
よつてつくられる径路の放射方向に内部の輪郭に
よつてトレースされる。これに対して外包絡線は
この径路の放射方向に最も外の輪郭によつてトレ
ースされる。“内包絡面”装置においては、ロー
タは包絡面輪郭によつて画定され、基礎円の周り
をこるがるころがり円の関係で回転する。“外包
絡面”装置においては、ロータはころがり円の周
りをころがる基礎円の関係で回転するように外ト
ロコイド曲線の輪郭によつて画定される。

内包絡面および外包絡面外トロコイド輪郭は多
くの形状をとることができる。外トロコイド作業
部材の輪郭と包絡面作業部材の周壁との間の空間
はたとえばエンジン、コンプレツサ、エキスパン
ダ、メータ等の流体作業室を画定する。本発明は
すべての形式のロータリトロコイド機械に適用さ
れる。したがつて、外トロコイド装置を図示する
が、本発明は同様に内トロコイド装置にも適用さ
れる。“外トロコイド”および“内トロコイド”
の表示は米国特許第3117561号に述べられている
ように、トロコイド機械の輪郭曲線を形成するや
り方をさす。本発明とともに用いるトロコイド輪
郭の形や数は無限で、内および外包絡面の両方の
形を含む。

第１および２図は内包絡面型の外トロコイドロ
ータリ装置とともに用いる本発明の第１実施例を
示す。第１実施例はハウジング１１、ロータ１
２、およびロータとの間でトルクをやり取りする
駆動軸１３を持つロータリユニツト１０を示す。
ハウジング１１は駆動軸の中心軸線１５に沿つて
互いに軸方向に間隔を置いた１対の対向端壁１４
を含む。端壁１４の間に軸１５に関して対称な外
トロコイド空室１７をつくる周壁面１６がある。
空室１７は内向きに突き出た１対の壁面２０，２
１で交わる２つの対向した凹形ローブ部１８，１
９を含む。普通、端壁面１４を貫通する流体の入
口と出口は簡単のために図示しない。駆動軸１３
は回転のために軸受スリーブ２２のようなジヤー
ナル装置によつてハウジング内に支持されてい
る。駆動軸はキー部材３２によつて偏心ローブ部
材２３を保持する。偏心ローブ部材はだいたい円
筒形の外面２４を持つ。偏心ローブ部材は駆動軸
の中心軸線１５から距離“ｅ”だけ離れてそれに
平行な第２軸線２５と同心である。この距離
“ｅ”は当業界ではロータ偏心距離と呼んでい
る。偏心部材２３はロータ１２を貫通する中心の
円形の穴２６内に含まれている。ロータ１２はリ
ング状スリーブ軸受２７によつて偏心部材の外円
筒面２４に相対的に回転するように設けてある。

包絡面作業部材であるロータ１２は３つの頂稜
２９を持つ外形面２８で画定されている。ロータ
の外形２８は偏心軸２５に関して対称なので、ロ
ータと偏心ローブとは共通軸線２５と同心であ
る。ロータ１２の軸方向に間隔を置いた端壁面３
０はハウジングの空室の端壁１４に沿つている。
ロータリ装置の作業室は通常のやり方でロータの
頂稜２９のシールと側壁のシールリング装置３１
とによつてシールされる。

第１図に示したような構成の従来のロータリ装
置においては、１対のスペーサギヤを設けて駆動
軸１３の回転の間外トロコイド空室１７内にロー
タ１２を適正に位置させる。米国特許第3881847
号に示すように、一方がロータと連結された内部
リングギヤで他方がハウジングの端壁と連結され
た外部ピニオンギヤであるこれらの従来の整相ギ
ヤによつてロータの頂稜２９は運転の間つねに外
トロコイド空室１７の面と確実に接触する。この
接触を維持するため、これらの整相ギヤは互い
に、およびロータの偏心距離に対して特別の関係
を持たなければならない。第１図に示す型の内包
絡面装置に対して従来認められていた関係では、
内部リングギヤの有効径がロータの偏心距離の６
倍で、ピニオンギヤの有効径はロータの偏心距離
の４倍でなければならない。したがつて。リング
ギヤのピニオンギヤに対する有効径の比は３：２
でなければならない。本発明の駆動軸装置では、
３：２のリングギヤ対ピニオンギヤの比と無関係
にピニオンギヤの有効径は大巾に増大させること
ができる。ピニオンギヤの有効径のこの許された
増大のために、動力軸の直径も軸１３がより大き
いトルクと支持負荷とを扱えるように増大させる
ことができる。したがつて本発明は、エクスパン
ダとして働かせるときにはより大きい圧力、した
がつてより大きい動力を用いることができる。コ
ンプレツサとして用いるときには、本発明はより
大きい圧力を発生することができる。

第２図は内包絡面型外トロコイドロータリ装置
に用いるのが好ましい本発明の駆動軸装置を示
す。ロータ１２から始めて、ロータとともに偏心
軸２５の周りに回転するようにピン部材４２で連
結された、内側の歯を持つギヤである内リングギ
ヤ４１がある。この内リングギヤの有効径はでき
るかぎり大きく選ぶことができるが、普通のやり
方では、ロータとその周面２８の下のハウジング
の空室の側壁との間に側壁のシール３１用の空間
を設ける必要から制限される。リングギヤ４１の
内部にはリングギヤ４１の歯と適当にかみ合うよ
うになつた複数の外歯を持つ第１ピニオンギヤ４
３がある。本発明によれば、第１ピニオンギヤ４
３の有効径は通常行なわれているロータの偏心距
離の４倍より大きい。したがつて、内リングギヤ
４１の有効径の第１ピニオンギヤ４３のそれに対
する比は、ロータリ装置１０の外トロコイドおよ
び包絡面が形成されるころがり円および基礎円の
所定の比３：２より小さい。リングギヤ４１とピ
ニオンギヤ４３とは通常の関係の偏心距離には関
係がないので、この変化を補償する必要がある。
この補償はリングギヤ４１と駆動軸１３とを駆動
的に相互接続するクラスタギヤ組立体列によつて
行なわれる。

第１ピニオンギヤ４３は中心軸線１５の周りに
自由回転するように軸受装置４５に取り付けた第
１クラスタギヤ組立体４４上に形成する。第１ピ
ニオンギヤ４３から間隔を置いた第１クラスタギ
ヤ組立体の他端に第１ピニオンギヤよりかなり有
効径の大きい第２ピニオンギヤ４６が形成されて
いる。

第２ピニオンギヤ４６は第２クラスタギヤ組立
体４８の前端につくられた第３ピニオンギヤ４７
と外方に駆動的にかみ合つている。第２クラスタ
ギヤ組立体は中心軸線５１を持つ短突つ込み軸５
０の周りの軸受スリーブ上に自由回転するように
取り付けてある。この短軸はハウジングの壁面５
２に、短軸の軸線５１が中心軸線および偏心軸線
１５，２５から間隔をとつてそれらに平行になる
ように固定して取り付けてある。第３ピニオンギ
ヤの有効径は第２ピニオンギヤ４６よりかなり小
さい。第２クラスタギヤ組立体の他端には軸線５
１と同心の第４ピニオンギヤ５３がつくられてい
る。

第４ピニオンギヤの有効径は第３ピニオンギヤ
のそれよりはるかに大きい。第４ピニオンギヤの
歯は最終ピニオンギヤ５４の歯と駆動的にかみ合
う。最終ピニオンギヤ５４は駆動軸１３とともに
同心回転するためにキー部材５５で連結されてい
る。スペーサ面５６，５７，５８を用いて第１ギ
ヤ組立体と最終ピニオンギヤを偏心ローブ面とハ
ウジングの壁面５２との間で駆動軸に沿つて位置
させることができる。

組立体４８のようないくつかの同じクラスタギ
ヤ組立体を第１クラスタギヤ組立体４４と最終ピ
ニオンギヤ５４との間に用いてそれぞれのトルク
をバランスさせることができることに注意された
い。

第１ピニオンギヤの有効径の変化を補償するた
めに、それに続くギヤ列部材４６，４７，５３，
５４を公知の方法によつて駆動軸１３の回転とロ
ータ１２の回転との間に適正にタイミングをとつ
た相関が存在するように選ぶ。通常の外トロコイ
ド形状においては、駆動軸１３はつねにロータ１
２より速く回転し、本発明のギヤの配列はこの関
係を維持する。

第３図は外包絡面型のトロコイドロータリ装置
とともに用いる駆動軸装置を示す。外包絡面装置
６０には、同様に１対の対向した端壁６２を含
み、それらの間に包絡面作業部材である空室周壁
面６３を画定するハウジング６１がつくられてい
る。空室の周形６３は駆動軸６５の中心軸線６４
に関して対称である。駆動軸は回転できるように
ローラ軸受６６のようなジヤーナル装置によつて
ハウジング６１内に支持されている。駆動軸６５
はキー部材６７によつてだいたい円筒形の外面６
９を持つ偏心ローブ部材６８と固定的に連結され
ている。偏心ローブは駆動軸の中心軸線６４から
偏心距離“ｅ”だけ間隔を置いてそれと平行な偏
心軸７０の周りに回転する。外トロコイド形のロ
ータ７３は偏心ローブの円筒形外面６９に対して
相対的に回転できるようにローラ軸受装置７１に
取り付けてある。ロータと偏心ローブとはそれら
の共通軸線７０と同心に間隔を置いている。

ロータとハウジング空室部材との外包絡面形状
は内包絡面装置と異なる形状であるが、装置の一
般的動作は同じである。作業室は外包絡面装置の
ロータの周面と空室の壁面６３との間に形成さ
れ、頂稜シールとロータの側壁シールリング７２
とでシールされている。

本発明の駆動装置の説明を、ロータとともに偏
心軸７０の周りに回転するためにピン部材７６に
よつて連結される外ピニオンギヤ７５から始め
る。ロータピニオンギヤ７５の外にピニオンギヤ
７５の歯と適当にかみ合う複数の内歯を持つ第１
リングギヤ７７がある。ロータピニオンギヤの有
効径とリングギヤのそれとの比に対する従来受入
れられていた関係は、ピニオンギヤの直径を大き
くして駆動軸の直径を大巾に大きくするように変
えられる。リングギヤの有効径はできるかぎり大
きく選ぶことができるが、従来のやり方では、ロ
ータとロータの周面の下のハウジングの空室の側
壁との間に側壁シール７２用の空間を設けなけれ
ばならないという必要性によつて制限される。し
たがつて、ロータピニオンギヤ７５とリングギヤ
７７との有効径比は外包絡面装置に通常行なわれ
る比よりかなり大きい。この変化を補償するよう
にクラスタギヤ組立体をロータピニオンギヤ７５
と駆動軸６５とを駆動的に相互連結するために設
ける。ピニオンギヤ７５の有効径はリングギヤ７
７のそれと偏心距離“ｅ”の２倍異ならせるのが
よい。

第１リングギヤ７７は中心軸線６４の周りに自
由回転するようにローラ軸受装置７９に取り付け
た第１クラスタギヤ組立体７８につくられてい
る。第１クラスタギヤ組立体の第１リングギヤと
反対側に、先端に内向きの第２リングギヤ８１が
つくられている実質的に放射方向に延びるアーム
またはフランジ８０がある。

第２リングギヤ８１は第２クラスタギヤ組立体
８３の前端につくられた第３ピニオンギヤ８２と
駆動的にかみ合つている。第２クラスタギヤ組立
体８３は自由回転するように中心軸線８６を持つ
短突つ込み軸８５にはめ込んだ軸受スリーブ８４
に取り付けてある。短突つ込み軸はその軸線が中
心軸線６４および偏心軸線７０から間隔をとつて
それらと平行にハウジングの壁８７に固定して取
り付けてある。第３ピニオンギヤの有効径は第２
リングギヤ８１のそれよりかなり小さい。第２ク
ラスタギヤ組立体８３の第３ピニオンギヤ８２と
反対の端には軸線８６と同心に第４ピニオンギヤ
８８がつくられている。

第４ピニオンギヤは第３ピニオンギヤよりはる
かに大きい有効径を持つている。第４ピニオンギ
ヤは最終ピニオンギヤ９０とかみ合つている。最
終ピニオンギヤ９０は同心回転のためにキー部材
９１によつて駆動軸６５に連結されている。スペ
ーサ９２，９３を用いて第１ギヤ組立体と最終ピ
ニオンギヤとを駆動軸に沿つて位置させることが
できる。

バランスをとる目的で１つより多くの第２クラ
スタギヤ組立体８３を第１クラスタギヤ組立体と
最終ピニオンギヤとの間に用いることができるこ
とを再び理解されたい。こうすることによつて各
組立体８３は用いた組立体の数に比例して小さい
トルクを伝達すればよく、そのため組立体８３に
用いるギヤは狭くてよい。

第１ピニオンギヤ７５に続くギヤ列のギヤの有
効径は、公知の方法によつて、駆動軸６５の回転
とロータ７３の回転との間に適正にタイミングを
とつた相関が存在するように選ばれる。駆動軸は
つねにロータより速く回転する。

第４図は、第３図と類似であるがハウジングの
構成が異なる本発明の駆動軸装置の他の実施例を
示す。このハウジングはまた当業者には理解され
るように内包絡面装置にも適用できる。第３図に
おけると同じように、装置１００は、回転するよ
うにハウジング１０２内に設けた外トロコイド形
のロータ１０１を持つ外包絡面ロータリ装置であ
る。空室をつくるハウジングの内壁面１０３は駆
動軸１０５の中心軸線１０４に関して対称であ
る。駆動軸には中心軸線１０４から距離“ｅ”だ
け離れた偏心軸１０７に同心のだいたい円筒形外
面を持つ偏心ローブ部材１０６がつくられてい
る。

本駆動軸装置は第３図の駆動軸装置と同じよう
に動作する。しかしながら、種々の駆動列ギヤ
は、支持負荷を軽減し、必要なときにはギヤのか
み合いを調節するために到達することができるよ
うに、ハウジング全体にわたつて間隔を空けてあ
る。駆動装置は偏心軸１０７の周りに回転するた
めにロータに連結されている外ピニオンギヤ１０
８から始まる。ピニオンギヤ１０８の外にはそれ
と適当にかみ合う内歯を持つ第１リングギヤ１０
９がある。上述のように、ピニオンギヤ１０８の
有効径のリングギヤ１０９のそれに対する比は、
ピニオンギヤの直径が大きくなり、したがつて駆
動軸１０５の直径を大巾に大きくできるように変
える。ピニオンギヤ１０８の有効径は、できるか
ぎり大きくしてロータとハウジング空室の側壁と
の間に側壁シール１１０用の空間を設けるように
選ぶ。ロータピニオンギヤ１０８と第１リングギ
ヤ１０９との間の有効直径の比はこのような外包
絡面装置に通常行なわれる比よりかなり大きい。
駆動装置の他の部材はロータギヤ１０８と駆動軸
１０５とをこの変化を補償するように駆動的に相
互連結する。

第１リングギヤ１０９は第１クラスタギヤ組立
体１１１につくる。第１ギヤ組立体１１１は中心
軸１０４の周りに自由回転できるようにローラ軸
受装置１１３に取り付けた軸方向に延びるフラン
ジ部１１２を含む。ローラ軸受装置１１３は駆動
軸と同心に延びる固定ハウジング壁のハブ部１１
４に取り付ける。ロツキングリング１１５を軸方
向に延びるフランジ部１１２の外端部に設けて軸
受装置１１３をハウジング壁１１４の所定位置に
設ける。軸受装置の軸方向の反対端に取り外しで
きるロツクリング１１６を設ける。ロツクリング
はボルト１１７でハウジングハブ１１４の軸方向
に面した自由端に取り付けて軸受装置１１３をリ
ング部材１１５に押しつける。ハウジングハブ１
１４のローラ軸受装置１１３と反対の放射方向の
内方に駆動軸１０５を回転できるように支持する
ジヤーナル装置１１８がある。ジヤーナル軸受１
１８はロツクリング１１９と取り外し可能なリン
グ１１６との間に軸受装置１１３と同じようにし
て軸方向に保持される。したがつて、ハウジング
ハブ１１４によつて第１クラスタギヤ組立体１１
１は軸受上に駆動軸１０５とは別に支持されるこ
とができ、したがつて駆動軸上に取り付けるのに
必要な構造的強度を必要としない。

放射方向に延びるアームまたはフランジ部１２
０がギヤ組立体１１１上のフランジ部１１２から
外方に延びてその先端に第２リングギヤ１２１を
つくる。第２リングギヤ１２１は第２クラスタギ
ヤ組立体１２３の前端につくられた第３ピニオン
ギヤ１２２と内向きに駆動的にかみ合つている。
ギヤ組立体１２３は中心軸線１２５の周りに回転
できる短軸部材１２４を持つている。この短軸は
ハウジング壁１１４にはめ込んだ軸受スリーブ部
材１２６と外側ハウジング壁面１２８に設けた端
部軸受スリーブ１２７とによつて自由回転できる
ように支持されている。短軸の軸線１２５は中心
軸線１０４と偏心軸線１０７とから間隔を置いて
それらと平行に延びている。第３ピニオンギヤ１
２２の有効径は第２リングギヤ１２１のそれより
かなり小さい。第３ピニオンギヤから間隔を置い
て軸線１２５に同心の第４ピニオンギヤ１２９が
ある。

第４ピニオンギヤ１２９には短軸１２４を滑り
込ませる中心の穴がある。放射方向に延びるリン
グ状フランジ部１３０が短軸１２４上につくられ
ていて、第４ピニオンギヤ１２９が複数のボルト
部材１３１でロツクされる取付板として働く。取
付板１３０は第４ピニオンギヤ１２９より小さい
ので、第４ピニオンギヤは取付板を放射方向に越
えて外方に延びる。ボルト部材１３１は取付板１
３０に円周方向に間隔をとつた対応したタツプ穴
にはまる。しかし比較的細長いアーチ形スロツト
へこみ１３２を第４ピニオンギヤの側壁につくつ
てボルトの頭がはいるようにするのがよい。これ
らのスロツト１３２によつて取付板に対して第４
ピニオンギヤを円周方向に微調整できるので、作
業員は第４ピニオンギヤと最終ピニオンギヤ１３
３とのかみ合いを調節することができ、機械の製
作許容誤差を補償することができる。このギヤの
調節装置によつて高価なジグを用いる必用がなく
なる。通常の製作誤差に対して第４ピニオンギヤ
１２９と最終ピニオンギヤ１３３とのかみ合いを
１歯より多く変える必要のない最大調節が期待さ
れる。ロータと駆動軸１０５との間に適正なタイ
ミング関係が得られるようにギヤのかみ合いを調
節した後に第４ピニオンギヤを取付板１３０の適
所にロツクすると、駆動ギヤ列は整相位置を維持
する。図示はしないが、この取付板ギヤ調節装置
は上述の内包絡面装置の第４ピニオンギヤ５３に
も用いることができる。第４ピニオンギヤをこの
ように調節することができるようにするために、
外壁面１２８を図示しない手段によつて取り外し
可能にすることができる。

最終ピニオンギヤ１３３を駆動軸１０５に取り
付けてそれと同心回転させる。バランスとトルク
を扱うために上述のように１つより多くの第２ク
ラスタギヤ組立体１２３を第１クラスタギヤ組立
体１１１と最終ピニオンギヤとの間に用いること
ができる。

ロータピニオンギヤ１０８に続くギヤ列の各ギ
ヤの有効径は、公知の方法によつて、駆動軸１０
５の回転とロータ１０１の回転との間に適正にタ
イミングをとつた相関が存在するように選ばれ
る。種々の有効径を得る１つの方法を第５図を用
いて説明する。第５図は第３および４図に示すよ
うな外包絡面装置用の本発明の駆動列を示す。

第５図において、円は駆動列中のギヤの種々の
有効径を表わすものと仮定する。すなわち円Ａは
ロータピニオンギヤ、円Ｂは第１リングギヤ、円
Ｃは第２ピニオンギヤ、円Ｅは第３ピニオンギ
ヤ、円Ｄは第４ピニオンギヤ、円Ｆは駆動軸と同
心回転するようにキー止めされた最終ピニオンギ
ヤを表わすものと仮定する。本発明によると、ロ
ータピニオンギヤＡの有効径はできるかぎりの最
大径に増大され、ロータの中心の穴の周りにロー
タの側壁面シールを持たせるためによつてだけ制
限される。たとえば、外包絡面装置が４つのロー
ブ部（Ｚ＝４）でできたハウジングの空室面を持
つ典型的なばあいでは、ロータは駆動軸の各１完
全回転に対して1/4回転しなければならない。こ
のことを行なうために、従来の整相ギヤ装置は駆
動軸の偏心距離の８倍の有効径を持つ固定リング
ギヤとかみ合つた、偏心距離の６倍の有効径を持
つロータピニオンギヤを用いた。本発明によれ
ば、ロータピニオンギヤはリングギヤの有効径の
3/4ではなく、それより大きくされる。駆動軸の
１回転に対するロータの実際の回転は １−Ａ／Ｂ である。

変分Ｋ、すなわちロータが１回転の1/4を回転
していない量は Ｋ＝1/4−（１−Ａ／Ｂ） で、これはＫ＝（4A−3B）／4Bとなる。

Ｂの歯数が80、Ａの歯数が68と仮定すると、Ｋ
は（272−240）／320すなわち1/10となる。さら
に、当業者にはＫは 1/10＝Ｆ／Ｄ×Ｅ／Ｃ に等しいことは容易にわかるであろう。また、有
効径はすべてが加算されなければならないので、 Ｆ＋Ｄ＋Ｅ＝Ｃ となる。

２つの式と４つの変数があるので、変数の２つ
は設計によつて固定されなければならない。した
がつて、Ｅ／Ｄの比は1/3、Ｆは3.5インチと仮定
する。これらの値を上の式に代入すると、 3.5＋3E＋Ｅ＝Ｃ すなわち Ｃ＝4E＋3.5 となり、Ｅ＝2.0416となる。

Ｄ＝3Eなので、Ｄ＝6.1249となる。Ｆは3.5なの
でＦ＋Ｄ＋Ｅ＝11.6665、したがつてＣ＝11.6665
となる。

11.6665のような値を持つ有効径は実用的では
なく、歯数が整数ではないので設計できない。し
たがつて、最初の計算で有効径が整数でないとき
は、設計者はＥ／Ｄの比やＦの直径のような異な
る初期変数を仮定して順次計算して適正に実行で
きる有効径を得る。

このような設計の図式は、ＡとＢのわずかの変
化がＣ，Ｄ，ＥおよびＦの計算に直接影響するの
で、コンピユータプログラムで容易に達成でき
て、もつと選択を与える。さらに、偏心距離をわ
ずかに変えてギヤに適応させる必要がある。しか
し、偏心距離のわずかの変化は、作業室の変位に
対しておそらく好ましくないが、ロータの巾を変
えることによつて最少の悪影響で対応できる。

当業者には若干の変形ができるが、すべてのそ
のような変形は本発明の範囲にはいる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１つの実施例の“内包絡面”
型の外トロコイドロータリ膨張室の横断面図であ
る。第２図は第１図の線―に沿つた切除断面
図で、本発明の“内包絡面”装置の駆動軸装置で
ある。第３図は本発明の第２実施例の“外包絡
面”型の外トロコイドロータリ装置の駆動軸装置
を示す切除断面図である。第４図は本発明の第３
実施例の“外包絡面”型の外トロコイドロータリ
装置の駆動軸装置を示す切除断面図である。第５
図は第３および４図の駆動軸装置のギヤ列駆動接
続を表わす概略図である。 １０…ロータリユニツト、１１…ハウジング、
１２…ロータ、１３…駆動軸、１４…ハウジング
の端壁、１５…中心軸線、２２…軸受スリーブ、
２３…偏心ローブ部材、２５…偏心軸、６０…外
包絡面装置、６１…ハウジング、７３…ロータ、
１００…外包絡面装置、１０１…ロータ、１０２
…ハウジング。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１軸の周りに対象なトロコイド空室をつく
   る周壁面によつて形成されるハウジングと、前記
   空室内に設けられ、前記第１軸から間隔を置いて
   それと平行な第２軸の周りに対称なロータと、前
   記第１軸と同軸の中心軸を持つ駆動軸装置と、前
   記駆動軸装置と連結された、前記ロータを支持し
   て前記第２軸の周りに回転運動させる偏心ローブ
   部と、前記駆動軸の回転を前記ロータより高速に
   維持する整相ギヤ装置とを持つロータリ膨張室装
   置であつて、前記第２軸と同心で、前記ロータと
   ともに回転するように接続されたロータギヤと、
   前記第１軸の周りに自由回転するように支持さ
   れ、前記ロータギヤと駆動連結された第１クラス
   タギヤ組立体と、前記第１クラスタギヤ組立体と
   駆動接続され、前記第１および第２軸から間隔を
   置いた第３軸の周りに自由回転するように支持さ
   れた第２クラスタギヤ組立体と、前記第２クラス
   タギヤ組立体と駆動接続され、前記第１軸の周り
   に回転するように前記駆動軸に接続された最終ピ
   ニオンギヤとを備え、前記第１クラスタギヤ組立
   体は第１ギヤと第２ギヤとを持ち、前記第２クラ
   スタギヤ組立体は第３ピニオンギヤと、第４ピニ
   オンギヤを調節可能に保持するプレート支持装置
   とを持ち、前記第１ギヤは前記ロータギヤとかみ
   合い、前記第２ギヤは前記第３ピニオンギヤとか
   み合い、前記第４ピニオンギヤは前記最終ピニオ
   ンギヤとかみ合うとともにそれに対して調節可能
   で前記ロータと前記駆動軸との間の相対的な回転
   のタイミングを変える、ロータリ膨張室装置。 ２ 前記第３軸は前記第１および第２軸と平行で
   ある、特許請求の範囲第１項記載のロータリ膨張
   室装置。 ３ 前記プレート支持部材は、円周方向に間隔を
   とつた、対応したボルト装置がはまるタツプ穴を
   持ち、前記第４ピニオンギヤより放射方向の長さ
   が比較的小さく、前記第４ピニオンギヤには前記
   ボルト装置が貫通して前記タツプ穴まで達するア
   ーチ形のスロツト装置がつくられている、特許請
   求の範囲第１項のロータリ膨張室装置。 ４ 前記第４ピニオンギヤの有効径は前記第３お
   よび最終ピニオンギヤの対応する有効径より大き
   い、特許請求の範囲第１項のロータリ膨張室装
   置。 ５ 前記ロータリ装置は内包絡面型外トロコイド
   ロータリ装置である、特許請求の範囲第４項のロ
   ータリ膨張室装置。 ６ 前記ロータギヤはピニオン、前記第１ギヤは
   リングであつて前記ロータギヤは前記第１ギヤの
   内部にあり、前記第１ギヤの有効径は前記ロータ
   ギヤの有効径より大きい、特許請求の範囲第１項
   のロータリ膨張室装置。 ７ 前記ロータリ装置は外包絡面型トロコイドロ
   ータリ装置である、特許請求の範囲第６項のロー
   タリ膨張室装置。 ８ 前記第２クラスタギヤ組立体はハウジング壁
   の両側にある前記第３および第４ピニオンギヤと
   ともに回転するようにハウジング壁内に支持され
   ている、特許請求の範囲第１項のロータリ膨張室
   装置。 ９ 前記ハウジング壁は前記駆動軸と実質的に同
   心で、それぞれ前記第１クラスタギヤと前記駆動
   軸とを支持する、放射方向に間隔を置いた対向し
   た面上の第１および第２の別々の軸受装置を持つ
   ハブ部が前記ハウジング壁につくられている、特
   許請求の範囲第８項のロータリ膨張室装置。 １０ 前記ハブ部は前記２つの軸受装置のそばの
   軸方向に面した自由端と、前記自由端に設けられ
   た、前記ハブ部上の２つの軸受装置を含むための
   除去可能なロツクリング装置とを持つ、特許請求
   の範囲第９項のロータリ膨張室装置。 １１ 前記ロータリ装置は外包絡面型のトロコイ
   ドロータリ装置で、前記第１クラスタギヤ組立体
   は、内端にリングの形の前記第１ギヤを、外端に
   リングの形の前記第２ギヤを保持する放射方向に
   延びるリング状フランジ部と、前記放射方向のフ
   ランジ部から外方に延びる軸方向に横たわるリン
   グ状フランジ部とを持ち、前記軸方向フランジ部
   は前記第１クラスタギヤ組立体を前記第１軸受装
   置の周りに回転可能に支持する、特許請求の範囲
   第９項のロータリ膨張室装置。 １２ 前記ロータは前記駆動軸で駆動される、特
   許請求の範囲第１項のロータリ膨張室装置。 １３ 空室と前記空室に設けられたロータとを持
   つハウジングを持ち、前記空室とロータとは直径
   が所定の比を持つころがり円と基礎円とで発生さ
   れる周面形を持つ、外包絡面トロコイドロータリ
   膨張室装置用駆動軸装置であつて、前記ロータが
   中心として回転する第２軸から間隔を置いてそれ
   と平行な第１軸の周りに回転する駆動軸と；前記
   ロータに接続され、それとともに前記第２軸の周
   りに回転するピニオンギヤと、前記ピニオンギヤ
   とかみ合い前記第１軸の周りに回転する第１リン
   グギヤと、前記駆動軸に接続されてそれとともに
   前記第１軸の周りに回転する最終ピニオンギヤ
   と、前記第１リングギヤと最終ピニオンギヤとの
   間に駆動接続され、前記駆動軸の回転を前記ロー
   タの回転より高速に維持するギヤ列装置とを持つ
   整相ギヤ組立体とを備え、前記ピニオンギヤの有
   効径の前記第１リングギヤのそれに対する比は前
   記の所定の比より大きく、前記ギヤ列装置はそれ
   ぞれ前記第１および、前記第１および第２軸から
   間隔を置いた第３軸の周りに自由回転するように
   設けた第１および第２クラスタギヤ組立体を持
   ち、前記第１クラスタギヤ組立体は前記第１リン
   グギヤと第２リングギヤとを保持し、前記第２ク
   ラスタギヤ組立体は第３ピニオンギヤと第４ピニ
   オンギヤとを保持し、前記第２リングギヤは前記
   第３ピニオンギヤとかみ合い、前記第４ピニオン
   ギヤは前記最終ピニオンギヤとかみ合つている、
   駆動軸装置。 １４ 前記第２リングギヤの有効径は前記第１お
   よび第３ピニオンギヤの対応する有効径より大き
   い、特許請求の範囲第１３項の駆動軸装置。 １５ 前記第４ピニオンギヤの有効径は前記第３
   および最終ピニオンギヤの対応する有効径より大
   きい、特許請求の範囲第１４項の駆動軸装置。 １６ 前記第３軸は前記第１および第２軸に平行
   である、特許請求の範囲第１３項の駆動軸装置。 １７ 前記ピニオンギヤは前記リングギヤの内部
   にあり、前記第１リングギヤの有効径は前記ピニ
   オンギヤの有効径より大きい、特許請求の範囲第
   １３項の駆動軸装置。 １８ 前記第２クラスタギヤ組立体はハウジング
   壁の両側にある前記第３および第４ピニオンギヤ
   とともに回転するようにハウジング壁内に支持さ
   れている、特許請求の範囲第１３項の駆動軸装
   置。 １９ 前記ハウジング壁は前記駆動軸と実質的に
   同心で、放射方向に間隔を置いた対向した面上
   の、それぞれ前記第１クラスタギヤと前記駆動軸
   とを支持する第１および第２の別々の軸受装置を
   持つハブ部が前記ハウジング壁につくられてい
   る、特許請求の範囲第１８項の駆動軸装置。 ２０ 前記ハブ部は、前記２つの軸受装置のそば
   の軸方向に面した自由端と、前記自由端に位置し
   た、前記ハブ部上の前記２つの軸受装置を含むた
   めの除去可能なロツクリングとを持つ、特許請求
   の範囲第１９項の駆動軸装置。 ２１ 前記第１クラスタギヤ組立体は、内端にリ
   ングの形をした前記第１ギヤを、外端にリングの
   形の前記第２ギヤを保有する放射方向に延びるリ
   ング状のフランジ部と、前記放射方向のフランジ
   部から外方に延びる、軸方向に横たわるリング状
   フランジ部とを持ち、前記軸方向フランジ部は前
   記第１クラスタギヤ組立体を前記第１軸受の周り
   に回転可能に支持する、特許請求の範囲第１９項
   の駆動軸装置。 ２２ 前記ロータと前記駆動軸との間の相対向な
   回転のタイミングを決めるように前記第４ピニオ
   ンギヤと前記最終ピニオンギヤとのかみ合いを調
   節できるように前記第２クラスタギヤ組立体の前
   記第４ピニオンギヤを保持する調節可能な取り付
   け装置を備えた特許請求の範囲第１３項の駆動軸
   装置。 ２３ 前記調節可能な取り付け装置は、前記第２
   クラスタギヤ組立体に固定して接続され、対応し
   たボルト装置がはまる円周方向に間隔を置いたタ
   ツプ穴を持つリング状プレート装置を備え、前記
   第４ピニオンギヤには、それを前記プレート部材
   に対して円周方向に可変に位置させるために前記
   ボルト装置が貫通して前記タツプ穴まで達するア
   ーチ状スロツト装置がつくられている、特許請求
   の範囲第２２項の駆動軸装置。