(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボスにアームを十字状に設け、ピン穴を穿設する円筒形の支持部を対応する一方のアーム先端に設け、表面を凸状の緩曲面とした回転板を対応する他方のアーム先端に設け、支持部のピン穴を支点として描く凹曲面の第１摺動面を回転板両端の裏面に設けた回転体と、
表面を凸状の緩曲面とした板状の本体の両側面中央にピン受けを設け、第１摺動面に対応する凸曲面の第２摺動面を両端外面に設けた摺動部を、ピン受けと直交する本体の両端に第２摺動面を外側にして対称に設け、緩曲面と摺動面の交差面にシールを摺動可能に設けた摺動体を第１摺動面と第２摺動面が常に接しているようピンにて連結し、コイルスプリングを他方のアームと本体間に引張り或は押伸するよう設けてなる回転体と摺動体の組立体を、
円筒で内周面を任意曲面としたケーシングの外周二ケ所に排気口を穿設し、軸穴を中央に設けた蓋体で蓋し、排気口と反対の位置二ケ所に吸気口を蓋体に穿設してなるケーシングと蓋体内で回転するよう組合せたことを特徴とする流体機械の被動機。
【請求項２】
ケーシングの内周面の任意曲線としては、半径Ｒ１の円Ｋを中心点Ｏにて描き、その円上の点Ｅに円Ｋの直径と等しい長さＬの直線ＡＣの中心点を合わせて接線とし中心点Ｏと点Ｅを結ぶ延長線上に中心点Ｊを持つ半径Ｒ２にて点Ａと点Ｃを結ぶ円弧ＡＣを描き、直線ＯＥの延長線と円弧ＡＣの交点を点Ｂとする。直線ＡＣの点Ａは円弧ＡＣに沿って点Ｂまで移動し、同時に点Ｅは円Ｋ上を円Ｋに沿って移動する。その時直線ＡＣの点Ｃは曲線を描きながら点Ｄまで移動する。これにより円弧及び曲線ＡＢＣＤができ、同様にして残された円弧及び曲線を描き一周する。その一周した曲線のＸｍｍ外側に平行に描いた曲線をケーシングの任意曲面とした請求項１記載の流体機械の被動機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は気体や液体等の流体を回転する機械との間でエネルギの授受を行なう流体機械の被動機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
科学の発達に伴い、流体機械の被動機も種々開発されて性能が向上してきている。
そして回転する被動機としては、容積形流体機械とターボ形流体機械とがある。
容積形流体機械では、回転ポンプ・回転圧縮機・回転式真空ポンプがあり、ターボ形流体機械では、遠心・斜流・軸流ポンプや遠心・斜流・軸流送風機があり、その他では渦流ポンプ等があり、それぞれ目的によって用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように回転する被動機としては未だ効率は悪く構造も複雑となり小型軽量化が進んでいなく流体機械の被動機として使用上非常に不都合を感じていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような不都合を解消し、構造を簡単にし小型軽量化として効率の良い流体機械の被動機を提供せんとするものである。
ボスにアームを十字状に設け、ピン穴を穿設する円筒の支持部を対応する一方のアーム先端に設け、表面を凸状の緩曲面とした回転板を対応する他方のアーム先端に設け、支持部のピン穴を支点として描く凹曲面の摺動面を回転板両端の裏面に設けた回転体と、
表面を凸状で緩曲面とした板状の本体の両端中央にピン受けを設け、摺動面に対応する凸曲面の摺動面を外面に設けた摺動部を、ピン受けと直交する本体の両端に摺動面を外側にして対称に設け、表面と摺動面の交差面にシールを摺動可能に設けた摺動体を摺動面が常に接しているようピンにて連結してなる回転手段を、
円筒で内周面を任意曲面としたケーシングの外周二ケ所に吸入口を穿設し、軸穴を中央に設けた蓋体で蓋し、吸入口と直角の位置二ケ所に排気口を蓋体に穿設してなる被回転手段内で回転するよう組合せたものである。
【０００５】
そしてケーシング１８の内周面の任意曲線を図６について説明する。
半径Ｒ１の円Ｋを中心点Ｏにて描き、その円上の点Ｅに円Ｋの直径と同じ長さＬの直線ＡＣの中心点を合わせて接線とし、中心点Ｏと点Ｅを結ぶ延長線上に中心点Ｊを持つ半径Ｒ２にて点Ａと点Ｃを通る円弧ＡＣを描き、直線ＯＥの延長線と円弧ＡＣの交点を交点Ｂとする。
そして直線ＡＢの点Ａを円弧ＡＣに沿って点Ｂまで移動すると同時に、点Ｅは円Ｋ上を移動する。そして点Ｃは曲線を描いて点Ｄまで移動するときに点Ｃが描く曲線の外側で描いた平行線が曲面となる。
【０００６】
【作用】
回転手段を被回転手段内で回すとケーシングの内周面が円でないため、内周面と回転板の表面及び本体の表面とで作る空間が、狭くなったり広くなったりして変化するのを利用し、狭くなる時に排気を排気口より又広くなる時に吸入を吸入口より出来るようにしている。
そして内周面とシールとの間が押さえ付けたり隙間が出来たりして変動して接しない場合が出来るのを防ぐため、ピンを支点として摺動体が揺動しシールを内周面に押さえるようにし、常に内周面にシールが接しながら回転するようにしている。
このように吸入排気を行う一回転中において、回転板と摺動体は摺動面が常に接していてシールとによって空間が変化してもその気密は保れている。
又コイルスプリングにて、高速回転時に起こる摺動体の自転にて摺動体の両端が揺れ動し内周面にスムーズに沿って回らないのを回るように制御している。
更に、吸入口と排気口をそれぞれ二ケ所にしたことによって、回転手段が一回転で八回の吸入と排気を行なうことが出来る。
【０００７】
【実施の形態】
以下本発明の一実施例を図面について説明する。
図１は回転手段を具体化した回転器具全体を示し、２は回転軸であって、動力伝達装置などに連結している。
３は回転体であって、回転軸２に固設するボス４上の四ケ所に十字状のアーム５ａ，５ｂを突設し、対応するアーム５ａの先端にボス４と同方向に円筒の支持部６を設けている。
７は回転板であって、表面を一方において中央が厚く両端を薄くなるよう表面７ａを曲面とし、両端の裏面に凹曲面からなる摺動面７ｂを設け、前記アーム５ｂ先端に当該回転板７の表面７ａが外側となるよう設けている。
【０００８】
８は摺動体であって、板状からなる本体９の表面９ａを任意の凸状緩曲面とし、本体９の両端中央にピン受１０を設けると共に、摺動面１１ａを外面に設けた摺動体１１をピン受１０と直交する本体９の両端に摺動面１１ａを外側にして対称となるよう設けて箱状を形成し、表面９ａと摺動面１１ａの交点に４０°の角度となるよう長溝１２を設け盲穴１３を長溝１２の両端に穿設し、前記支持部６にピン受１０を嵌合し摺動面７ｂと摺動面１１ａが接し揺動しても外れないようピン１４にて設け、当該摺動体８の摺動を可能にしている。
１５は長細体のシールであって、前記長溝１２に嵌合し盲穴１３に嵌入しているコイルスプリングの緩衝材１６にて上下動を可能としている。
【０００９】
１７は被回転手段を具体化した被回転器具を示し、１８は円筒のケーシングであって、外周４５°で対向する２箇所に排気口１９を穿設し、内周面１８ａは半径Ｒ１とし中心点Ｏにて円Ｋを描きその円Ｋ上の点Ｅに長さＬを円Ｋの直径とした直線ＡＣの中心を合わせて接線となるよう描く。
そして円Ｋの中心点Ｏと点Ｅを結ぶ延長上に中心点Ｊを持ち半径Ｒ２として点Ａと点Ｃを通る円弧ＡＣを描き、直線ＯＥの延長線と円弧ＡＣの交点を点Ｂとする。
次に直線ＡＢの点Ａを円弧ＡＣに沿って点Ｂまで移動させると同時に、点Ｅは円Ｋ上を移動させると、点Ｃは曲線を描き点Ｄまで移動する。その様に作られる円弧及び曲線を一周させその外側に一定間隔の平行線として描いた曲線が曲面となっている。
【００１０】
２０はケーシング１８の内周面１８ａと同じ曲線からなり中央に回転軸２受け用の軸穴２１を穿設しケーシング１８の両側面を蓋す蓋体であって、ケーシング１８を蓋した時ケーシング１８の排気口１９と直角の位置二ケ所に吸入口２２を穿設し、締結具２３にてケーシング１８の両側に吸入口２２が向かい合うよう対称に設け、回転体３と摺動体８をケーシング１８内に設け軸穴２１にて回転軸２を支持し回転器具１の回転を可能としている。
２４はコイルスプリングであって、一端をアーム５ｂに他端を本体９に引張り或は押伸となるよう設けている。
【００１１】
【作用】
使用に当っては、回転軸２を回し回転器具１が回転して図７に示すようになると、空間Ｐは狭くなって排気口１９より空気の排気が終わると共に、空間Ｑは広くなって吸入口２２より空気の吸入をはじめる。
そして図７の状態から４５°回転して図８に示す状態になると、空間Ｐは広くなり吸入口２２より空気を吸入をし、他方空間Ｑは狭くなって排気口１９より空気を排出する。
更に、４５°回転して図９に示す状態になると、空気Ｐは最広となって吸入口２２より空気を最大限に吸入すると共に、排出口１９より排出を始める。
他方空気Ｑは最狭になって排出口１９より空気を最大限に排出すると共に、吸入口２２より空気の吸入を始める。
【００１２】
このように回転器具１の四分の一回転の間に二ケ所で吸入と排気を行なえるので、回転器具１の一回転では八回の吸入と排気を行なうことが出来る。
そして、回転器具１の回転中内周面１８ａに沿ってシール１５が移動するが、その上下動は緩衝材１６によって調整され、常にシール１５が内周面１８ａに接していて気密を保っている。
又コイルスプリング２４で引張っているため、高速回転にて生じる摺動体８の両端の揺動を制御して、内周面１８ａに沿ってスムーズに回るようにしている。
なお被回転器具１７と回転器具１の側面における気密が特に必要であれば、シールを設けて気密を保つようにしても良い。
【００１３】
【発明の効果】
上述の如く本発明は、任意曲線のケーシングからなる被回転手段内に、回転体と摺動体の回転器具からなる回転手段を設けたことによって、回転手段の一回転で八回の吸入と排気が行なえるため吐出量が多く、構造も簡単で軽量小型化が出来製造費も安価に出来且つ液体・気体何れにも使用が可能で経済的である等多くの特徴があり産業利用上非常に優れた発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の一部を破断した正面図である。
【図２】本発明実施例の一部を破断した平面図である。
【図３】本発明実施例の一部を破断した右側面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】本発明実施例のケーシング内周面の製作図である。
【図７】本発明実施例の作用状態図である。
【図８】本発明実施例の作用状態図である。
【図９】本発明実施例の作用状態図である。
【符号の説明】
１    回転器具
２    回転軸
３    回転体
４    ボス
５ａ  アーム
５ｂ  アーム
６    支持部
６ａ  ピン穴
７    回転板
７ａ  緩曲面
７ｂ  第１摺動面
８    摺動体
９    本体
９ａ  緩曲面
１０    ピン受
１１    摺動部
１１ａ  第２摺動面
１２    長溝
１３    盲穴
１４    ピン
１５    シール
１６    弾性体
１７    被回転器具
１８    ケーシング
１８ａ  内周面
１９    排気口
２０    蓋体
２１    軸穴
２２    吸入口
２３    締結具
２４    コイルスプリング
Ａ    点
Ｂ    交点
Ｃ    点
Ｄ    点
Ｅ    点
Ｊ    中心点
Ｋ    円
Ｏ    中心点
Ｒ１  半径
Ｒ２  半径
Ｐ    空間
Ｑ    空間
Ｘ    外側
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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