TW200811370A - Rotary hydraulic machine - Google Patents

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200811370 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於藉由在轉子旋轉軸軸心方向上至少一端 侧之環狀壁部、以及在殼體中所形成的環狀溝槽而構成= 狀作動室，且藉由在殼體中所安裝的往復動隔間構件、血 =轉子中所形成的圓弧形隔間構件而分隔該環狀作動 至，形成使往復動隔間構件朝平行於旋轉軸軸心的方向進

退移動的旋轉型流體機械。 【先前技術】 習知已有各種構造複雜的容積型流體機械（流體壓泵、 流體壓馬達）實用化。其中，利用轉子旋轉所產生之容積 變化的旋轉型流體機械雖構造上較為簡單，但是如此流體 機械必須在轉子中安裝複數葉片、或在轉子中安裝朝半徑 方向出/又的複數隔間構件，造成轉子與其附屬機構的構造 過於複雜化。 • 所以，本案發明者所提案的旋轉型流體機械（參照專利 文獻1)，在喊體内截面呈圓形的轉子收容室中，旋轉自 浚地收谷有轉子，旋轉轴貫通殼體與轉子之中心部並與轉 T體而方疋轉，在轉子收容室中於轉子外周之外侧形成有 %狀作動室。殼體中較環狀作動室更靠外側處，將第i隔 間構件安裝為朝正交於旋轉軸之軸心方向（徑方向）移動 •自如?，悲’亚安裝對第1隔間構件賦予朝轉子方向之彈 —力的彈κ構件，該第1隔間構件則抵接於環狀作動室的内 周面(轉子外周面），而分隔環狀作動室。 πχρ/#__(_)/96•謂611侧 5 200811370 在轉子外周部一體形忐 部或加壓突部），該第广形的第2隔間構件(受壓突 周面（殼體内巧面/而、隔間構件抵接於轉子收容室的外 的第2 F門=隔環狀作動室。與轉 徑方向外側移動並退縮而通吏第1隔間構件朝 於第"高間構件在轉子：轉、二狀作動室外。在殼體中’ 流體導入口，並於w隔;之前緣侧附近處形成有 附近處形成有流體導出口日。在轉子旋轉方向之後緣侧 [專利文獻1 ]曰本專利转門 【發明内容】 ㈣特開千細號公報 (發明所欲解決之問題） 雜習：=::二種旋轉型流體機械’-般構造均較複 械，活^較專利文獻1的旋轉型流體機 成有产狀作動—#周側的空間’而在轉子外周外側形 成有％狀作動至。所以，因為無法有效活 向之侧邊的空間而形成環狀作動轉子在軸心方 :動室更靠外周側之部位處安裝有第"二= 構件’因而流體機械的直徑(總高及總寬 化’且亦造成製造成本的高價化。 心致大型 若放大環狀作動室在半徑方向的寬度， 件的進退移動量亦隨之變大，因而不易確 間構 的往復動作之響應性’且裝置亦趨大型化：而若 ㈣件的料移動量抑餐適#範_，而擴大環狀作^ 室在軸心方向的寬度，則雖可構成大容積的環狀作動室， 312XP/發明說明書(補件)/96·07/96114966 6 200811370 但f轉子亦隨之大型化，且轉子内的無效區域亦變大。 弟ϊ &間構件構成為抵接於環狀作動室之㈣面（轉子 夕周面）、的構造，但是因為轉子外周面的曲率並非一定， 冓件珂端部面接觸於轉子外周面而 A成線接觸，因而難以被仅 耐久性亦降低，=:=對於流體的密封性能，且 構件=端部形成可旋轉的構造，雖大致可實現面接 構造趨於複雜化。況且，因為僅能成為在1台 :::械：使用1組環狀作動室的構造，因而欠缺設計的 =明=小型化或大容量化，且製作成本亦偏高。 务月目的在於：提供可將構造簡單化 =轉塑流體機械;提供可有效利用在轉子輛;= 械.提二早了 間而形成環狀作動室的旋轉型流體機 可將1個轉子活用於複數組流體加壓機構或流體 中的旋轉型流體機械;明顯提高設計自由度的 方疋轉型流體機械等。 (解決問題之手段） 本电明係具備有：殼體；可相 轉子.& & 了相對疑轉地收容於殼體内的 锝千，以及貝通該殼體與轉子中 的旋轉軸；且可作為m :和並與轉子-體旋轉

作马對/爪體加壓的流體壓泵戋作A驻i、古 體壓而旋轉驅動轉子的流 / 9 /;,L 機械^ &馬達而作動之旋轉型流體 :手Γ;?·環狀作動室、至少-往復動隔間構件、 v、一圓弧形隔間構件、流體導入口'及流想 31挪/發明說明書(補件)抓嶋6114966 7 200811370 導出口；其中，該環狀作動室由 向上至少一媸伽夕在轉子上述％轉軸軸心方 於上紗辨ΐ 部、以及緊靠該環狀壁部而形成 述辦# Φ —壯头 斤構成，该在设動隔間構件在上 二-女平行於旋轉軸軸心之方向而移動自 如的狀態，且可在分隔上述 勒 产业从I娘狀作動至的刖進位置、與從 衣 i中退出的退縮位置之間移動自如；該彈力手段 對上述往復動隔間構件賦 隔間構件係形成於上述ΓΛ = Λ 該圓弧形 風上述轉子中而橫向分隔環狀作動室的 ^二圓弧形隔間構件’至少具有：形成於轉子旋轉方向 =刖緣㈣分處而可朝退縮位置驅動往復動隔間構件 、弟1傾斜面，以及形成於轉子旋轉方向之後緣側部分處 而容許往復動隔間構件從退縮位置歸位至前進位置的第2 傾斜面’ Β亥流體導入口形成於上述殼體中相對於往復動隔 =構件=在轉子旋轉方向之前緣側附近部處，用以將流體 導於裒狀作動巾，該流體導出口形成於上述殼體中相 鲁對於往復動隔間構件而在轉子旋轉方向之後緣侧附近部 處’用以將流體從環狀作動室中導出。 (發明效果） 其次’說明上述旋轉型流體機械的作用、效果。 當該旋轉型流體機械為流體壓馬達時，從流體導入口中 ¥入加壓流體，而轉子與旋轉轴受旋轉驅動，並從流體導 出口排出成為零壓力或低壓的流體。當該旋轉型流體機械 ，流體壓泵時，從流體導入口導入非加壓狀態（或加壓狀 恶）的流體，並在環狀作動室内加壓，且從流體導出口中 312ΧΡ/發明說明書(補件)/96-07/96114966 8 200811370 導出該加壓流體。 環狀作動室由在轉子旋轉抽轴心方向上至少一 ^大壁部、以及緊靠該環狀壁部而形⑽殼體上的環狀= :所構成’藉由在殼體中所安裝的至少一往復動： 形隔間構件而分隔。往復動隔間構件與隨形 $ :=封地分隔該環狀作動室，但是亦可形成流體可

在往復動隔間構件位於前進位置的狀態下，若與轉子一 起旋轉的圓弧形隔間構件到達往復動隔間構件處，則往 動隔間構件依序接觸到圓弧形隔間構件的第卜第2傾斜 面，並從前進位置朝退縮位置移動，在圓弧形隔間構件通 過之後，從退縮位置歸位至前進位置。 根據該旋轉型流體機械，因為採用藉由往復動隔間構件 與圓弧形隔間構件，分隔在轉子之軸心方向上至少一端侧 所配置的環狀作動室的構造，因而可使流體機械的構造簡 一因為不需要使往復動隔間構件與彈力手段較環狀作動 室更突出於外周侧，因而可縮小旋轉型流體機械的直徑 (總高>或總寬）而達成小巧化。藉由使環狀作動室在軸心方 向之寬度不致太大，而增加環狀作動室在半徑方向之寬 度，藉此可確保流體機械的容量，因而可使旋轉型流體機 械，體形成小巧構造，且可降低製作成本。 藉由將環狀作動室在軸心方向之寬度形成適當大小，可 312XP/發明說明書(補件)/96-07/96114966 〇 200811370 =復動隔間構件的進退移動量抑制於適當 =:::Γ移動具有較高響應性。因為往復動隔 =牛與轉子接觸的滑動部、與殼體接觸的滑動部，以及 形隔間構件與殼體接觸的滑動部均採面接觸構造，因 :可，保上述滑動部相對於流體而密封或接近對流體密 封之役封構造的可靠度及耐久性。 因為可在轉子二側配置環狀作動室而構成2組流體機 =1可1轉子—端側或二端側分別配置同心圓狀的複數 衣乍動室而構成複數組流體機械，因而可實現具有極高 設計自由度的流體機械。 【實施方式】 本發明的旋轉型流體機械係容積型流體機械，該旋轉型 流體機械中’環狀作動室由在轉子旋轉轴轴心方向上至少 :端側之環狀壁部，以及緊#環狀壁部而形成純體中的 裒狀/冓槽所構成，且至少一往復動隔間構件在殼體中安裝 #為朝平行於旋轉軸之轴心方向而移動自如的狀態，並可在 t隔環狀作動室的前進位置、與從環狀作動室中退出的退 細位置之間移動自如，藉由彈力手段賦予該往復動隔間構 ^朝前進位置的彈力，且在轉子中形成至少一個橫向分隔 環狀作動室的圓弧形隔間構件。 [實施例] 以下，針對本發明的實施例，根據圖式說明。 再者’在以下的說明中，「軸心」、「軸心方向」、「徑方 向」「圓周方向」指旋轉軸4(或殼體2或轉子3或環狀作 312XP/發明說明書(補件)/96-07/96114966 10 200811370 抽心方向、捏方6 °、圓周方向（參照 動室5)的軸心^ 圖 卜圖2)。 如圖卜圖12所示，旋轉型流體機 轉子3、旋轉轴4、環狀作動室5、:、備有··殼體2、 1 7 . 1 8 6、 9、及1對、、*骑道山 n 1對流體導入口 對机體V出口 1 0。該流體機械 流體的户辦+ Γ- 了作為用以加壓

灿體的机體壓泵（液壓泵、氣體加壓 I 旋轉驅動轉子3的沒俨懕€丄 或猎由k體壓而 動。轉子3的抓㈣馬達（油Μ馬達、氣動馬達）而作 如圖卜圖4、圖7〜圖9所* 上呈相對向的第！、第2殼體構件二2具”秘心方向 構件2。中安裝有！對往復動：:件卜亚在第1殼體 7,且形成有1對流體導入= ::.1對彈力機構 ^ t ^ y次1對流體導出口 10。名 弟卜弟2殼體構件20、21的中 在

在該等軸孔20a、21a中二:f:成有軸孔W T円敗而女裝有軸承22、23。 、、j 2()中’朝第2殼體構件21開口的環狀 = 2〇b形成與軸孔2〇a為同心狀。該環狀溝槽湯中， 在k過軸心C的平面中形成之半截面 2殼體構件21中，朝第！超鲈搂姓ΟΛ 仗力々长弟 丁朝罘i几又體構件2〇開口的圓形凹部21b 形成^祕如為同心狀，且其直徑較環狀溝槽20b稍 大。弟1殼體構件20的外周壁部2〇c、與第2殼體構件 21的外㈣部…，藉由密封構件24而相結合。第卜 第2殼體構件2〇、21例如藉由貫通外周壁部20c、21c的 複數繫緊螺栓（未圖示）而固定。 312XP/發明說明書(補件)/96-07/96114966 200811370 第1殼體構件20上，由環狀溝槽20b深端之大部分所 形成的環狀壁面20d、與第2殼體構件21上圓形凹部21b 的深端圓形壁面21d，形成正交於軸心C的平面上。例如 第1、第2殼體構件2 〇、21的軸心方向之寬度大致相同； 而架狀溝槽2〇b與圓形凹部21b的轴心方向之寬度大致相 同’且約為第1殼體構件20軸心方向之寬度的1/2 ;環 狀/冓槽20b例如形成於距離第1殼體構件2〇中心約半徑 .之5/1〇〜8/1〇的徑方向部位處。 如圖2、圖3、圖5〜圖9所示，轉子3可相對旋轉地收 谷，殼體2内。轉子3具有圓板部25，從該圓板部25中 朝第1殼體構件20方向呈突出狀而形成〗對圓弧形隔間 構件8。圓板部25旋轉滑動自如地收容於第2殼體構件 ^的圓形凹部21b中，並旋轉滑動自如地抵接於除第i 殼體構件20的環狀溝槽2〇b以外之第2殼體構件側端面 上在圓板部25中心處形成有軸孔25a與鍵溝槽25b。 此外，則頭A、B表示轉子3的旋轉方向（正轉方向）。 汝圖卜圖3、圖7、圖8所示，旋轉軸4貫通殼體2與 轉子3中心部，並與轉子3 一體旋轉。旋轉輛4藉由_ 22、23而内嵌於第卜第2殼體構件2〇、21的軸孔2^、 2:…並旋轉自如地受支樓，且内喪於轉子3的圓板部 之軸孔25a中，而在旋轉軸4内嵌帅孔—中 分處所形力的鍵溝槽4a與圓板部25的鍵溝槽挪 二 有鍵構件30。藉由呈外錄卡合於旋熟4中朝。 軸心方向之二端側的！對環構件31，而防_轉“從2 312XP/發明說明書(補件)/96-〇7/96114966 12 200811370 殼體2與轉子3中滑脫。 如圖2、圖3、圖7~圖9所示，里、 在軸心方向上-端側(第1殼:構:狀2:= 5由轉子3 3a(包括圓弧形隔間構件8的第 ^ j )之裱狀壁部 内）、與緊靠環狀壁部3a/弟2傾斜面8e、8f在 所構成。在較該環狀作動室二'1體2中的環狀溝槽 體構件20與轉子3之間 ：内周側，於第！殼 較環狀作動室5更靠外周側，於：：件35而密封，在 3之間則藉由略呈環狀的密封構件％ 件20與轉子 如圖2、圖4、圖7〜圖1 ?张一 、 在殼體2中可朝軸心〇平對往復動隔間構件6 心C為中心的旋轉對稱 文衣於以軸 隔環狀作動室5的前進位置動隔間構件6在分 ^ ^ c ^ 置（茶知、圖7、圖9)、盥從璜壯 作動至5中退出的退縮位置（參照圖8)之間移動自、^衣狀 各往復動隔間構件6星有· 動自如。 •面(環狀溝槽㈣内周壁面)内周 周圓弧®6a;面接觸於環刀而可费封流體的内 外周辟心動室5㈣面（環狀溝槽_ ^面）之-Μ而可密封流體的外周圓弧面 周方向上相隔約15度而設置且與圓周方向呈正交的$ ::6C;以及前端滑動面3d。其中，！對侧面.6。位於通 過軸心C的平面上。 例如’往㈣隔間構件6在軸心方向上的長度大致與第 ::體構件20在軸心方向上的寬度相同，往復動隔間構 形成具有朝轉子3相反侧呈開口之凹部的杯形截面構 312XP/發明說明書(補件)/96-07/96114966 13 200811370 錢動隔間構件6輕量化而提高往復移動之響 =各往㈣關構件6的轉子侧之前端部分 =滑動面6d與第卜第2傾斜滑動面。二： ”面6d面接觸於轉子3的環狀壁 ：二 :的正交面部分3al與圓弧狀隔間構件8的前 別而：可雄、封流體。該第卜第2傾斜滑動面6e、6f八 別面接觸於圓弧狀隔間構件8 6f刀 而可密封流體。 W # 2傾斜面8e、8f， 广殼體構件2" ’將可大致密封流體 動隔間構件6的1對安裝孔卩n 、设 狀溝槽咖，以將！ 貫通狀且連通於環 ,± 了任设動隔間構件6安裝於殼體2上。 構件6可朝轴心c平行方向滑動自如地内嵌在 2°0:二广+ ’該往復動隔間構件6與第1殼體構件 2〇之間猎中環狀密封構件45而對流體密封。 往復動隔間構件6經常安裝於安裝孔心中’备 =隔IS件6位於退縮位置時，其大約-半成為從安 二Γ:::子3之相反侧突出的狀態，而當往復動隔間 的狀離，」：進^時’其大約一半成為朝轉子3侧突* 复4，猎由該安裝孔2〇e’構成卡合導引機構4〇，使往 ::隔間構件6受容許在前進位置與退縮位置之間進退 移動’但同時受限制而不會朝圓周方向移動。 復=構I:〜進:7力機構7分別對1對往 賦予朝别進位置的彈力。各彈力機構7由 3 •晴6 丨 i侧 200811370 才藍縮線圈彈黃50所構成，承接該等壓縮線圈彈筈50 的彈菁座構件5卜設置於第1殼體構件20上，該彈簧座 構件51的裱狀凸緣部51a固定於第1殼體構件20上。1 ，壓縮線圈彈簧5G配置於半徑方向上的不同位置處，並 主壓縮狀態、而安I於往復動隔間構件6與彈簧座構件51 =、:1對壓縮線圈彈簧5〇即便在往復動隔間構件6位 ^進位置的狀態下’仍可產生較朝軸心 大的彈性力，作用於往復動隔間構件6。 體力更 對H2圖3、圖5、圖6、圖8、圖10〜圖12所示，1 = : = T形成於轉子3上以軸心C為中心的旋 5而呈對二二Γ:形隔間構件8橫向分隔環狀作動室 越約85度，從：間構件8例如朝圓周方向跨 突出狀而形成且 中。 轉動自如地卡合於環狀溝槽20b •動=弧！隔間構件8具傷有：内周滑動…… 動面8b、第1傾斜面8e /、外周滑 8d。該内周滑動面⑹與 、:面8f、及前端滑動面 狀作動室5的内周面盘二:動面肋可分別面接觸於環 如可朝退縮位置驅動在卜轉周子面:：封流體」如傾斜面 形成的往復動隔間構件6 =方向之别緣側部分處所 旋轉方向之後緣侧部分處，頃斜面形成於轉子 位置歸位至前進位置。該 Z设動隔間構件6從退縮 傾斜面m間。前端：：動面8d形成於第卜第2 1動面8d形成於圓弧形隔間構 312X胃 明書(補件)/96-07/96114966 ^ 200811370 二的= 則之前端部分處，面接觸於 的％狀溝槽20b深端之掙灿辟左〇nj 前端滑動面8d例如“ _二而可密封流體。 例如开人成於固周方向上約5度的區域 山沾彳4仃。、軸心C正交之平面，在前端滑動面8d二 =假4直徑方向之直線紹、如位於通過軸心C的平 “。弟1傾斜面8e例如形成於圓周方向上約45度的區 :圓周二亥Ϊ1傾斜面86相對於軸心C所正交之平面而 ° 。壬傾斜狀（越靠後緣侧越接近環狀壁面2〇d的 ，斜狀）°該第1傾斜面8e前緣側端部的假想半徑方向直 秦。8el位於通過軸心c的平面上。所以，第1傾斜面心 f圓周方向上的傾斜角’從外周側朝内周侧呈線性增加。 弟Η頃斜面8e在圓周方向上的平均傾斜角例如約2〇度。 复動間構件6的第工傾斜滑動面6 的傾斜滑動面，而面接觸於fl傾斜面8e。此; 約45度的區域部係僅為其中一例，當然並不僅侷限於約 45度。上述傾斜角（約2〇度）僅為一例，當然並不僅侷限 於約20度。 第2傾斜面8f例如形成於圓周方向上約35度的區域部 中，該第2傾斜面8f相對於軸心c所正交之平面，而朝 圓周方向呈傾斜狀（越靠後緣侧越遠離環狀壁面2〇d的傾 斜狀）。該第2傾斜面8f後緣侧端部的假想半徑方向直線 8 f 1 ’位於通過軸心c的平面上。所以，第2傾斜面8 ^在 圓周方向上的傾斜角，從外周側朝内周侧呈線性增加。第 2傾斜面8f在圓周方向上的平均傾斜角例如約25度。往 312XP/發明說明書(補件)/96-07/96114966 16 200811370 復動隔間構件6的第2傾 斜滑動面，而面接觸於第=® 6f形成些微扭轉的傾 度的區域部係僅為傾，。此^ 傾斜角(约25幻僅為—二 第卜第2傾斜面m田僅揭限於約20度。 向的任意平面交叉而形虚m2(I過軸心c)正交於圓周方 、、「下二品 的半徑方向直線’全部位於盘軸 心C正父的面上。此外，车 #、，、釉 u +么方向直線8dl、8d2的部位， 取料成曲面狀而非彎折面，且半徑 的部位亦最好形成曲面狀而非為彎折面。 8fl 體★二1對”•圖4所示’1對流體導…形成於殼 體對錢動關構件6在轉子旋轉方向上的前 附近處，而1對流體導出口 10則形成於殼體2中往復動 rr、fn轉子旋轉方向上的後緣側附近處。流體導入口 人¥出口 10形成於第1殼體構件20的外周壁部2〇c 上’與環^乍動室5相連通狀，且各流體導入口 9連接於 流體導入管（未圖示），而各流體導^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ' 出管（未圖示）。 a體—出口 10連接於流體導 :者’殼體2、轉子3、旋轉軸4、i對往復動隔間構件 6專，可由各種鋼鐵材料、球狀石墨鑄鐵、鑄鐵、不銹鋼、 鋁、鋁合金、合成樹脂、FRP(纖維強化合成樹脂）或高 度陶变材料等任何材料構成，但當然並不僅侷限於 料。 了竹 針對以上所說明的旋轉型流體機械丨之作用、效果說 明0 〇 312ΧΡ/發明說明書(補件)/96-07/96114966 17 811370 環狀作動室^ ώ 之環狀壁部J、二轉 +的環狀溝槽20b構:y:，部3a而形成於殼體2 對於流體而密㈣二=7= 35 :36 '45相 件δ而分隔，且藉 1往復動隔間構 1對往… 形隔間構件8而分隔。 同間構件6的内周圓弧© fi ύ 6 b，分別面接觸於環狀作動室5的口:面^ 周面之一部分而對流體密封，且^面^一#分、與外 平行於軸心c;之方向 構件6朝 動面8b，分別面接觸於環狀作月動面⑹與外周滑 而密封流體，且1對JJJπ 至5的内周面與外周面 4 一起圍繞軸心=:=間構件δ與轉子3及旋轉軸 一 凡預u L周圍而旋轉自如。 當1對目弧形隔間構件8 上，位於前進位置處的1對往 已凝轉時，基本 面，密封流體地面技鎞 自隔間構件6的前端滑動 體也面接觸於轉子3環壯 與旋轉軸4軸心C呈正交 :狀：？:中，以及 間構件8的前端滑動而… 3al，而1對圓弧形隔 殼體2的環狀溝槽2Gb之環狀=Γ2ΓΓ體地面接觸於 射高間構件6與1對圓弧形隔間構件8在圓旦汽=對往復 且才便形成稍微不同於上述的狀能。 更 往二起旋轉的1對圓弧咖間構件8到達^對 圓弧形隔間構件8的第i二動^間構件6便依序接觸到 312XP/發明說明書(補件)/9W)7/96ii4966 的弟1傾斜面8e、前端滑動面8d 18 200811370 弟2傾斜面8f，而從前進位置朝退縮位置移動，於圓弧 形構件8通過之後，再度歸位至前進位置。 其次，針對上述事項根據圖1〇〜圖12詳細說明。 如圖10中的雙點鏈線所示，位於前進位 =件6之前端滑動面6d，在面接觸於轉子3的= /之面$分3al的狀態下，使圓弧形隔間構件8的 二傾：面8e在轉子旋轉方向之前緣侧端部 嶋冓件6的第1傾斜滑動面一 所示’藉由第i傾斜面8e而將往復動隔間構件6 構Π位置驅動。此時，往復動隔間構件6與圓弧形隔間 構件8之間的空間容積縮小至零。 " 面如圖U所示，若往復動隔間構件6被第1傾斜 動面：月退縮:立置驅動’便使圓弧形隔間構件8的前端滑 ㈣觸於往復動關構件6的前端㈣ 再利用圓弧形隔間構件8的第2傾斜面… 彺设動隔間構件6歸位至前進位置處。 卉 賦予二：：圖12中實線所不’利用彈力機構7而被 動面6Π ㈣的往㈣隔間構件6之第2傾斜滑 動面6f，在面接觸於圓弧形隔間構件 之狀態下，使往復動隔門椹杜紐a 町弟^傾斜面8f 梦接件朝錢位置而歸位移動， :=12中雙點鏈線所示，位於前 二 ^間構件6之别端滑動面6d，面接觸於轉 $ 部3a之面部分3al，而完成圓弧 二土 312XP/發明說明書(補件)抓07/96114966 19 200811370 容積從零開始擴大。 “LI:!/該旋轉型流體機械…環狀作動室5藉 =3 構件6而劃分為1對作動分割室h， I體導二Ik在轉子旋轉方向上的後緣側端部連通於 义：口 ’且各作動分割室5a在轉子旋轉方向上的 連通於流體導出〇 1Q。當轉子3旋轉時，各 F門中’流體從流體導人口 9導人於較圓弧形

Ik間構件8更位於轉子旌鏟古 ^ P,,,, 針㈣方向上之後緣侧的容積擴張 且流體從較圓弧形隔間構件8更位於轉子旋 轉〇方向上之前緣侧的容積收縮空間5a2中， 10喷出。 當將該旋轉型流體機械1使用作為流體麗泵（液體加麼 泵或氣體加壓泵）時，旋轉軸4藉由電動馬達等旋轉驅動 手段(未圖不)而旋轉驅動’使轉子3與！對圓弧形隔間構 件8一起旋轉，藉由該等圓弧形隔間構件8而從流體導入 口 9導入於！對容積擴張空間5al中的流體（液體或氣 體），在1對容積收縮空間5a2中受加遷，並從！對流體 導出口 10中喷出。 ”另外’③將凝轉型流體機械i使用作為流體麼馬達（油 廢馬達或氣動馬達）時’從i對流體導人σ 1G中，將加壓 流體（加壓油、加壓空氣）導入於環狀作動室5的丨對容積 擴張空間5al巾’該等加麼流體的流體屢作用於i對圓弧 形隔間構件8而產生旋轉轉矩，们對圓弧形隔間構件8 與轉子3 —起旋轉驅動。該流體壓馬達中，2個圓弧形隔 312XP/發明說明書(補件)/96-07/96114966 20 200811370 其中，ς承二流體壓而產生的轉矩τ係T=2xSaxPxR。 心c的平面衣狀作動室5呈長方形狀的截面積(通過軸 狀作動1之單侧截面積）；？係流體壓；1^係軸心距環 狀作動室5的半徑。 4 卜 乍為机體壓馬達時，最好圓弧形隔間構件8的第 傾料 8e、8f形成相等的傾斜角（使第卜第2 而m 6 8f相對於前端滑動面6d，於圓周方向呈對稱 亦可藉由從將流體壓供應給流體導人口 9且從 二？Γ流體的正轉作動模式，切換成將流 、、/以、口々丨1'體¥出口 10且將流體從流體導入口 9中排 的逆轉作動模式，而使流體壓馬達的旋轉方向逆轉。 取上述往復動隔間構件6前端處所形成的第卜第2傾斜 :動面6e、6f亚非-定必需’對於流體壓較低的流體機 /，亦可省略第卜第2傾斜滑動面6e、6f，並將前端滑 動面6d形成為局部圓筒面狀。 _上^流體機械1在轉子3 一端侧形成i個環狀作動室 5，但疋亦可將複數環狀作動室形&同心狀，並設置對應 於各環狀作動室的往復㈣間構件6、彈力機構7、圓弧 ‘形隔間構件8、、流體導入口 9、流體導出〇 1〇等，便可實 現具有複數組流體機械（其具有複數組流體加壓機構或流 體壓受壓機構）的旋轉型流體機械。 根據以上所說明的旋轉型流體機械丨，可獲得如下述的 效果。 (1)旋轉型流體機械1具備有：殼體2、轉子3、旋轉軸 312ΧΡ/發明說明書(補件)/96-07/96114966 21 200811370 4、環狀作動室5、】斜咎雜叙 7、1對圓弧形隔間構件8、以^ 體導出η 10的符m 體導入口 9、及1對流 械，旋轉型流體機θ村广’相較於習知之旋轉型流體機 轉U體機械1的構造可明顯簡單化。 尤其該旋轉型流體機採取將轉子 少一端侧所配置的環狀#h U方向上至 與圓弧形隔間構件:=;、’n藉由往復動隔間構“ 構造簡單化。 刀“的構坆’因而可將流體機械！的 動間構件6與彈力機構7不必較環狀作 古^ 大出’因而可縮小流體機械1的直徑（始 问或總見），俾可小型化或大容量化。藉由在不致ϋ 加環狀作動室5在轴心μ〜致過度增 室5在吉》w # 的九度之下，增加環狀作動 而 ：Β上的寬度’便可增加流體機械1的容量， 口而可使 >瓜體機械1整體彡 本。 Μ正體形成小巧構造’並可降低製作成 狀作動室5在轴心方向上的寬度形成適當 女，1、，^可將在-设動隔間構件6的進退移動量抑制於適當 ,、’使料動隔間構件6具有較高響應性而進退 動。因為往復動隔間構件6與轉子3接觸的盘 第1殼體構件20接觸的、、典叙却 p 及/、 盘第！…二f 以及圓弧形隔間構件8 J U構件20接觸的滑動料採面制構造 上述滑動部可確保對汚，漆+ 構造的可㈣耐ΓΓ 致料8密封之密封 ⑷因為可在轉子3二侧配置環狀作動室5而構成2組 312XP/發明說明書(補件y96.〇7/96n4966 22 200811370 流體！械，亦可在轉子3單侧或二側分別配置同心圓狀的 複數％狀作動室5而構成複數組流體機械，因而可實現具 有極高設計自由度的流體機械。 (5)該旋轉型流體機械1可適用於各種用途、容量、喷 出壓的流體壓泵，且可適用為各種用途、容量、流體壓的 流體壓馬達。 明 其_入，針對上述局部變更旋轉型流體機械〗的變化例說 广其中，就與上述旋轉型流體機械i的構件相同的構件或 類似的構件’賦予相同或類似的元件符號並省略說明。 間構件6、彈力_ 7、圓弧形隔間構件8、流 及流體導出口1〇°此外，對於大型的旋轉型 =械，亦可設置3組以上的往復動隔間構件6、彈力 :::、圓弧形隔間構件8、流體導入口 9、及流體導出 4 所示旋轉型流體機械1β中’轉子3B在旋轉軸 車:方向上的二端側設置有環狀作動室5，並設置對應 於各¥狀作動室5的往復動隔間構件6、彈力機構卜 弧狀隔間構件8、流體導入口9、 棘也卜户舻嬙只1D立 及机體導出口 10。該旋 轉^職械1B適用於大型流體機械 型流體機械。 1一丌了週用於小 1對殼體構件 24Β的狀態， 殼體2B具有在軸心方向上呈相對向的 20B，並在該等外周壁部間介設有密封構件 312XP/發明說明書(補件)/96·〇7/96114966 23 200811370 藉由複數繫緊螺栓固定。旋轉軸4不可相對旋轉地連結於 轉子3B上，該旋轉軸4經由軸承22B而旋轉自如地支撐 於1對殼體構件20B的中心處。在較各環狀作動室5更靠 内周侧處’殼體構件2GB與轉子3之間藉由環狀密封構件 35B而密封，在較各環狀作動室5更靠外周侧處，於殼體 構件2GB與轉+ 3之間藉由略呈環狀之密封構件而密 封0 H對H各環㈣動室5而設置的往復動隔間構件 6、彈力機構7、圓弧狀隔間構件8、流體導入口 9、及流 體導出π 10，可分別設置i組，亦可設置複數組。但， 當該等設置複數組時，最好選擇在圓周方向上的配置位 置’使流體壓泵盡量減小其旋轉轉矩負荷的變動幅度，而 使流體壓馬達盡量減小其所輸出之旋轉轉矩的變動幅。 3)圖15所示旋轉型流體機械1(：中，彈力機構7(：由壓 縮氣體G(例如壓縮氮氣）而作動的氣壓彈簧6〇所構成。 該氣壓彈簧6G的壓縮氣體收容室61之大部分形成於殼體 2C的壁部内。 在復動Μ構件6G具有杯形截面，並在第丨殼體構件 20C上所形成的安裝孔2Ge +，安裝為朝軸心平行方向可 滑動自如之狀態，藉由複數環狀密封構件62對流體穷封。 第上殼體構件20C中，於較環狀作動室5更靠内“之 ^刀處，從轉子3相反侧的外面起形成有與環狀作動室5 壬冋心狀的環狀溝槽20f，該環狀溝槽咖藉由熔焊 盍構件63而氣密地封閉’形成環狀收容室64(其形成壓 312XP/發明說明書(補件)/96_〇7/96114966 24 200811370 縮氣體收容室61的大部分）0扃絲2〇丄^ ,,,a ^ ,ai )在轉子3相對於安裝孔20e 的相反側，在谷許往復動隔間構件6 配設有蓋體構件65，該蓋體槿杜勒町狀μ下 , 體構件65的環狀凸緣部65a氣 岔地固定於第1殼體構件2〇c中 ” 蓋構件63之-部分的相部/處之；*衣孔2Qe’以及環狀 環狀蓋構件63之一部分形成有連通孔63a，並 , 衣狀收谷至64與蓋體構件65的内部 工間相連通，而往復動隔間構件6C則構成承受壓縮氣體 體之氣體摩的構造。即，壓縮氣體收 φ β ^ 今至64、盍體構件65及往復動隔間構 件6構成，並利用該壓縮氣體收容室61内的氣體壓 彺復動隔間構件6C賦予朝前進位置的彈力。 因為可增加壓縮氣體收容室61的容積，因而根據往復 動隔間構件6C的進退移動所產生的氣體壓變動非常小， 可以幾乎-定的彈力料往復動隔間構件6G彈力 可，氣壓彈簧6〇的環狀收容室64之大部分形成於殼體為2 ，相’因而不致因設置氣壓彈簧6〇而導致旋 機械1C大型化。 再者，流職械的溫度提高時，氣壓彈簣6G的氣體 堡便增加，因而亦可將壓縮氣體收容室61連接於小型蓄 壓器。此外，亦可將氣壓彈簧60的壓縮氣體收容室61 ，於殼體2C的壁部外部，亦可構成利用氣壓彈簧的輪^ 桿而對往復動隔間構件6賦予彈力的才冓造。另夕卜，對往一 動隔間構件6C賦予朝前進位置之彈力的彈力手段，亦= 312XP/發明晒書(補件)/96-07/96114966 25 200811370 適用諸如：板彈簧、盤逆 性構件；或連接於氣紅、^哭合成樹脂發泡體等各種彈 壓彈力手段。 I裔上的油壓汽缸等各種流體 4)圖16所示旋轉型 具有卡合溝槽7{)、71(；；=械1D中’卡合導引機構權 溝槽20b之内周壁部與外周H弟1殼體構件_的環狀 伸)，並在該等卡合溝槽7〇°、二：平行於軸心之方向延 動隔間構件6D在畫^ 中滑動自如地卡合有往復 端部m - 徑方向上的内端部與直徑方向上的外 W構成在容許往復動 的外 位置之間進退移動的 铸bD於别進位置與退縮 圓周方向移動32况下’仍不致因流體㈣作用而朝 流旋:=:!械1E係在圖16所示旋轉型 _之内周壁部、與往復動隔間構 == 内端部之_封的密封構件72,並安裝有將上的 件簡的環狀溝槽_之外周壁部、* =構 ?，在直徑方向，卜端部之間密封的密封構件 夕’上述主要實施例的旋轉型流體機械1中，亦可採用二 圖17所示之卡合導引機構4〇d。 6) 如圖18所示’在往復動隔間構件6f的 6 d、第1傾赫潛勒品r η # ’月動面 裝有金屬製或非全屬e/而弟固、Γ動面6f上’分別安 8"2。 固悲潤滑性優異的密封構件 7) 如圖19所示’在圓弧形隔間構件8的内周滑動面 312XP/發明說明書(補件)/96·〇7/96114966 26 200811370 ==8b及前端滑動面8d，分別安裝有金屬製或非 至屬衣而固悲潤滑性優異的密封構件85〜π。 、Λ)ΐ他’在我逸本發明主旨的範，亦可追加除上 =揭示事項之外的各種變更，且殼體2、轉子3、環狀 作業、錢動隔間構件6、_形隔間構件8等的尺寸、 形狀亦可適當變更而實施。 (產業上之可利用性） •本發明的旋轉型流體機械1係適用於各種用途、容量、 喷出壓或流體壓的流體機械，可使用於：液體加壓果、氣 體加£果/由壓馬達、氣動馬達、將流體（特別係液體） 逐次定量分配的計量器等。 【圖式簡單說明】 圖1為本發明實施例的旋轉型流體機械之立體示意圖。 圖2為旋轉型流體機械的縱剖視圖（圖3中的11 — 11線

剖視圖）。 V φ 圖3為圖2中的111 -1 π線剖視圖。 圖4為殼體重要部份的立體示意圖。 圖5為轉子的正面圖。 圖6為轉子重要部份的立體示意圖。 圖7為圖2中的VII-VII線剖視圖（往復動隔間構件位 於前進位置）。 圖8為相當於圖7但往復動隔間構件位於退縮位置時的 圖。 圖9為圖7中的IX-IX線剖視圖。 312XP/發明說明書(補件)/96-07/96114966 27 200811370 圖10為圓弧形隔間構件的第丨傾斜面、與往復 構件的第1傾斜滑動面呈面接觸狀態的動作說明圖/間 圖11為圓弧形隔間構件的前端滑動面、與往復動 構件的前端滑動面呈面接觸狀態的動作說明圖。阳巧 圖12為祕形隔間構件的第2傾斜面、與往 構件的第2傾斜滑動面呈面接觸狀態的動作說明圖广 圖13為變化例1的旋轉型流體機械之相當於圖2的 圖14為變化例2的旋轉型流體機械之相當於圖3的^° 圖15為變化例3的旋轉型流體機械之相當於圖7的 圖16為變化例4的旋轉型流體機械重要部份 θ。 圖2的圖。 虽於 要部份之相當於 圖17為變化例5的旋轉型流體機械重 圖2的圖。 圖18為變化例6的往復動隔間構件之剖視圖。 圖19為變化例7的圓弧形隔間構件之立 立 腹不思圖 籲【主要元件符號說明】 1、1Α〜1Ε 旋轉型流體機械 2 、 2Β〜2Ε 殼體 3 、 3Β 、 3G 轉子 3a 環狀壁部 3al 正交面部分 4 旋轉軸 4a 、 25b 鍵溝槽 5 環狀作動室 312XP/發明說明書(補件)/96_07/961 14966 28 200811370

5a 作動分割室 5al 容積擴張空間 5a2 容積收縮空間 6 、 6C 、 6D 、 6E 、 6F 往復動隔間構件 6a 内周圓弧面 6b 外周圓弧面 6c 侧面 6d 前端滑動面 6e 第1傾斜滑動面 6f 第2傾斜滑動面 7、7C 彈力機構 8、8G 圓弧形隔間構件 8a 内周滑動面 8b 外周滑動面 8d 前端滑動面 8e 第1傾斜面 8f 第2傾斜面 8dl 、 8d2 、 8e卜 8fl 直線 9 流體導入口 10 流體導出口 20、20C 第1殼體構件 20a 、 21a 、 25a 轴孔 20B 殼體構件 20b 、 20f 環狀溝槽 312XP/發明說明書(補件)/96-07/96114966 29 200811370 20c 、 21c 20d 20e 21 21b 21d 外周壁部 環狀壁面 安裝孔 第2殼體構件 圓形凹部 圓形壁面 22、22B、23 轴承 24 、 24B 、 35 、 35B 、 36 、 36B 、 62 、 72 、 73 、 80〜87 密封構件 25 圓板部 30 鍵構件

31 40 50 51

40D 51a 、 65a 60 61 環構件 卡合導引機構 壓縮線圈彈簧 彈簧座構件 凸緣部 氣壓彈簧 壓縮氣體收容室 63a 連通孔 64 65 70 ^ 71

G 環狀收容室 蓋體構件 卡合溝槽 壓縮氣體 312XP/發明說明書(補件)/96-07/96114966 30

Claims (1)

1. 200811370 十、申請專利範圍： 1. 一種旋轉型流體機械，係具備有：殼體；可相對 地收容於殼體内的轉子；以及貫通該殼體與轉子中心部， <並與轉子一體旋轉的旋轉軸； -且可作為對流體加壓的流體壓泵或作為藉由流體壓而 旋轉驅動轉子之流體壓馬達而作動的旋轉型流體機械；包 括有： 環狀作動室，其由在上述旋轉軸㈣方向上轉子的至少 一端侧之環狀壁部、以及緊靠該環狀壁部而形成於上述殼 體上的環狀溝槽所構成； 至少一往復動隔間構件，其在上述殼體中安裝為可朝平 行於旋轉軸軸心之方向而移動自如的狀態，且在分隔上述 環狀作動室的前進位置、與從環狀作動室中退出的退縮位 置之間移動自如； 彈力手段，其對上述往復動隔間構件賦予朝前進位置 •彈力； 至少一圓弧形隔間構件，其乃形成於上述轉子中而橫向 分隔核狀作動室橫切式隔間的至少一圓弧形隔間構件，至 少具有第1傾斜面與第2傾斜面，該第1傾斜面係形成於 轉子旋轉方向上之前緣（leading)侧部分處，而可朝退縮 位置驅動往復動隔間構件；該第2傾斜面形成於轉子旋轉 方向上之後緣（trailing)侧部分處，而容許往復動隔間構 件從退縮位置歸位至前進位置； 流體導入口，其形成於上述殼體中相對於往復動隔間構 312XP/發明說明書(補件)/96-07/96114966 31 200811370 件而在轉子旋轉方向上之前緣側附近部處，用以將流體導 入於環狀作動室中；以及 、流體導出口，其形成於上述殼體中相對於往復動隔間構 件而在轉子旋轉方向上之後緣側附近部處，用以將流體從 環狀作動室中導出。 丄如申請專利範圍第〗項之旋轉型流體機械，其中，在 上述旋轉軸軸心方向上，轉子之二端侧設置有上述環狀作 動室；

   並叹置對應於各環狀作動室的往復動隔間構件、彈力手 段、圓弧狀隔間構件、流體導入口、及流體導出口。 由3.如申言!專利範圍第1或2項之旋轉型流體機械，其 中，上述彈力手段由氣壓彈簧構成。 4.如申請專利範圍第3項之旋轉型流體機械，1中，上 述氣壓彈簧的壓縮氣體收容室、 部内。 令主心穴。1^刀，形成於殼體的壁 有卡合導引機構，使上述往復動卩5 爪_ 6又 置與退縮位置之間進退移動，但容許在前進位 方向移動。 文限制而不致朝圓周 6.如申請專利範圍第5項之旋 述往復動隔間構件在轉子侧之前端部::二機械’：中’上 動面與第1、第2傾斜滑動面；診緊山处，形成有前端滑 地面接觸於轉子的環狀壁面中與端滑動面可密封流體 部分；該» 1、第2傾斜滑動面分】轉轴轴心呈正交的面 了贫封流體地面接觸 312χΡ/發明說明書(補件)/96-07/96114966 200811370 於7圓弧狀隔間構件的第卜第2傾斜面。 女申》月專利範圍第5項之旋轉 述往復動隔間構件且右肉田门轉U體機械，其中，上 密封产雕地而姑/、有周圓弧面與外周圓弧面，可分別 面之一部分。 衣狀作動至内周面之-部分與外周 itn月專利耗圍第5声之旋轉型流體機械，其中，上 ==件具有内周滑動面與外周滑動面，可分別 於環狀作動室之内周面與外周面。 上、f 專利鞄圍第8項之旋轉型流體機械，其中，在 = 的第卜第2傾斜面間之殼體側前端 邱1 乂、有則端滑動面’使殼體的環狀溝槽深端之大 #刀可被封流體地面接觸於環狀之環狀壁面。 /·、如中請專利範圍第1項之旋轉型流體機械，其中， 、、口㈣子之—側’藉由轉子與殼體而形成有與旋轉轴軸 =同。狀的複數上述環狀作動室，並設置分別對應於各 :大作動至的1或複數往復動隔間構件、i或複數圓弧形 ，間構件、以及對應於各往復動隔間的流入口及 流體導出口。 312XP/發明說明書(補件)/96-07/96114966