(57)【要約】【課題】簡素な構成の回転手段で故障し難く汎用性に富む流体機械を提供【解決手段】主ロータ１０のロータ主体１１と該ロータ主体１１から突設されている突出部１３と、該ロータ主体１１の外周面に接触外周面２１ａを接触し且つ主ロータ１０の突出部１３の逃げ込まれれる凹状外周面２１ｂを持つ補助ロータ２０のロータ主体２１とを、主ロータ１０の突出部１３の先端を第１室の内周壁面３０ｂに摺接し、補助ロータ２０の接触外周面２１ａを第２室の内周壁面３０ｃに摺接した状態でロータ室に納め入れ、該ロータ室３０に流体を流入して突出部１３を備えた主ロータ１０を駆動する流体機械。及び、前記主ロータ１０のロータ軸を入力駆動軸として流体の吸い込みと吐出をなす流体機械。【選択図】　図２
2004068758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ軸と、このロータ軸の回転軸線に直交する向きの断面形状が円形のロータ主体と、このロータ主体の外周面部から突設されている突出部とを備えた主ロータと、
ロータ軸と、前記主ロータにおけるロータ主体の外周面に接触する接触外周面と、前記主ロータの前記突出部の逃がし用の凹状外周面とを有するロータ主体とを備えた補助ロータと、
前記主ロータのロータ主体及び突出部と補助ロータのロータ主体とが、この主ロータのロータ主体の外周面に、前記補助ロータのロータ主体の接触外周面を接し得るように、且つ、該主ロータに対して補助ロータを反対向きに回転するように前記主ロータと前記補助ロータの回転軸線を平行にして納め入れられているロータ室であって、
主として前記主ロータのロータ主体の側端面及び突出部の側端面の摺接される一対の側壁面及び前記突出部の先端の摺接される内周壁面とを備えた第１室、及び、該第１室に連通して主として補助ロータのロータ主体の側端面の摺接される一対の側壁面及び該ロータ主体における接触外周面の摺接される内周壁面とを備えた第２室とよりなるロータ室と、
前記ロータ室の壁面部のうち、前記主ロータのロータ主体の側端面の摺接する側壁面部及び前記補助ロータのロータ主体の摺接する壁面部を除く壁面部において開設されている流入口及び流出口と、
前記補助ロータが、該補助ロータのロータ主体における凹状外周面に前記主ロータのロータ主体における突出部を受け入れ得るように該主ロータに連動して回転される連動手段とを備えており、
前記流入口から前記ロータ室に流入される流体の流体圧によって前記主ロータを回転し且つ該主ロータを回転した該流体を前記流出口から流出するようにして当該主ロータを連続して回転するようにしてあることを特徴とする流体機械。
【請求項２】
ロータ軸と、このロータ軸の回転軸線に直交する向きの断面形状が円形のロータ主体と、このロータ主体の外周面部から突設されている突出部とを備えた主ロータと、
ロータ軸と、前記主ロータにおけるロータ主体の外周面に接触する接触外周面と、前記主ロータの前記突出部の逃がし用の凹状外周面とを有するロータ主体とを備えた補助ロータと、
前記主ロータのロータ主体及び突出部と補助ロータのロータ主体とが、この主ロータのロータ主体の外周面に、前記補助ロータのロータ主体の接触外周面を接し得るように、且つ、該主ロータに対して補助ロータを反対向きに回転するように前記主ロータと前記補助ロータの回転軸線を平行にして納め入れられているロータ室であって、
主として前記主ロータのロータ主体の側端面及び突出部の側端面の摺接される一対の側壁面及び前記突出部の先端の摺接される内周壁面とを備えた第１室、及び、該第１室に連通して主として補助ロータのロータ主体の側端面の摺接される一対の側壁面及び該ロータ主体における接触外周面の摺接される内周壁面とを備えた第２室とよりなるロータ室と、
前記ロータ室の壁面部のうち、前記主ロータのロータ主体の側端面の摺接する側壁面部及び前記補助ロータのロータ主体の摺接する壁面部を除く壁面部において開設されている吸込口及び吐出口と、
前記補助ロータが、該補助ロータのロータ主体における凹状外周面に前記主ロータのロータ主体における突出部を受け入れ得るように該主ロータに連動して回転される連動手段とを備えており、
前記主ロータの回転によって前記吸込口から前記ロータ室に流体を流入させ且つ該流体を前記吐出口から加圧流出させるようにしてあることを特徴とする流体機械。
【請求項３】
前記ロータ室の壁面部のうち、前記主ロータのロータ主体の側端面の摺接する側壁面部及び前記補助ロータのロータ主体の摺接する壁面部を除く壁面部であって、
前記補助ロータのロータ主体の側端面の摺接する側壁面部の側方位置で且つ前記主ロータのロータ主体の外周面と前記補助ロータのロータ主体の接触外周面とが接触する接触位置の一方の側方に流入口が、且つ他方の側方に流出口が開設されていることを特徴とする請求項１に記載の流体機械。
【請求項４】
前記ロータ室の壁面部のうち、前記主ロータのロータ主体の側端面の摺接する側壁面部及び前記補助ロータのロータ主体の摺接する壁面部を除く壁面部であって、
前記補助ロータのロータ主体の側端面の摺接する側壁面部の側方位置で且つ前記主ロータのロータ主体の外周面と前記補助ロータのロータ主体の接触外周面とが接触する接触位置の一方の側方に吸込口が、且つ他方の側方に吐出口が開設されていることを特徴とする請求項２に記載の流体機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は流体エネルギーを用いて機械的な回転力を得、または、機械的な回転力を用いて流体エネルギーを得るようにした流体機械の提供に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、回転力を流体エネルギーに変更して用いる手段として各種のポンプ、送風機や圧縮機などがあった。
また、従来、流体エネルギーを用いて回転力を得る手段として各種の空気圧モータ、油圧モータなどがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、空気圧モータや、油圧モータなどのように流体エネルギーを用いて機械的な回転力を得る手段として、構成が簡素で、しかも、用いられる流体に対応した回転出力を確実に得ると共に故障が少なく、且つ、メンテナンスの容易な流体機械はなかった。
【０００４】
また、従来、ポンプや、送風機や、圧縮機などのように機械的な回転力で流体エネルギーを得る手段として、構成が簡素で、しかも、付与される機械的な回転力に対応したエネルギー流体を確実に得ると共に故障が少なく、且つ、メンテナンスの容易な流体機械はなかった。
【０００５】
この発明は、構成が簡素な回転手段のみを備えて構成され、故障し難く、またメンテナンスが容易で、汎用性に富む流体機械を廉価に提供することを主たる目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
ロータ軸と、このロータ軸の回転軸線に直交する向きの断面形状が円形のロータ主体と、このロータ主体の外周面部から突設されている突出部とを備えた主ロータと、
ロータ軸と、前記主ロータにおけるロータ主体の外周面に接触する接触外周面と、前記主ロータの前記突出部の逃がし用の凹状外周面とを有するロータ主体とを備えた補助ロータと、
前記主ロータのロータ主体及び突出部と補助ロータのロータ主体とが、この主ロータのロータ主体の外周面に、前記補助ロータのロータ主体の接触外周面を接し得るように、且つ、該主ロータに対して補助ロータを反対向きに回転するように前記主ロータと前記補助ロータの回転軸線を平行にして納め入れられているロータ室であって、
主として前記主ロータのロータ主体の側端面及び突出部の側端面の摺接される一対の側壁面及び前記突出部の先端の摺接される内周壁面とを備えた第１室、及び、該第１室に連通して主として補助ロータのロータ主体の側端面の摺接される一対の側壁面及び該ロータ主体における接触外周面の摺接される内周壁面とを備えた第２室とよりなるロータ室と、
前記ロータ室の壁面部のうち、前記主ロータのロータ主体の側端面の摺接する側壁面部及び前記補助ロータのロータ主体の摺接する壁面部を除く壁面部において開設されている流入口及び流出口と、
前記補助ロータが、該補助ロータのロータ主体における凹状外周面に前記主ロータのロータ主体における突出部を受け入れ得るように該主ロータに連動して回転される連動手段とを備えており、
前記流入口から前記ロータ室に流入される流体の流体圧によって前記主ロータを回転し且つ該主ロータを回転した該流体を前記流出口から流出するようにして当該主ロータを連続して回転するようにしてあることを特徴とする流体機械としてある。
【０００７】
このように構成される流体機械にあっては、流入口からロータ室内に流入される流体の流体圧が、該ロータ室内において、前記主ロータのロータ主体及び突出部と前記補助ロータのロータ主体との間で構成される密閉空間内で、前記主ロータのロータ主体における突出部を、当該主ロータの回転軸線を巡る向きに押動するように作用し、当該主ロータに回転力を付与すると共に、当該突出部によって当該ロータ室内にある流体を前記流出口から外部に流出させるように作用し、流入口から連続して供給される流体の流体圧によって、当該主ロータは連続して回転させられる。
【０００８】
また、前記目的を達成するために請求項２に記載の発明は、
ロータ軸と、このロータ軸の回転軸線に直交する向きの断面形状が円形のロータ主体と、このロータ主体の外周面部から突設されている突出部とを備えた主ロータと、
ロータ軸と、前記主ロータにおけるロータ主体の外周面に接触する接触外周面と、前記主ロータの前記突出部の逃がし用の凹状外周面とを有するロータ主体とを備えた補助ロータと、
前記主ロータのロータ主体及び突出部と補助ロータのロータ主体とが、この主ロータのロータ主体の外周面に、前記補助ロータのロータ主体の接触外周面を接し得るように、且つ、該主ロータに対して補助ロータを反対向きに回転するように前記主ロータと前記補助ロータの回転軸線を平行にして納め入れられているロータ室であって、
主として前記主ロータのロータ主体の側端面及び突出部の側端面の摺接される一対の側壁面及び前記突出部の先端の摺接される内周壁面とを備えた第１室、及び、該第１室に連通して主として補助ロータのロータ主体の側端面の摺接される一対の側壁面及び該ロータ主体における接触外周面の摺接される内周壁面とを備えた第２室とよりなるロータ室と、
前記ロータ室の壁面部のうち、前記主ロータのロータ主体の側端面の摺接する側壁面部及び前記補助ロータのロータ主体の摺接する壁面部を除く壁面部において開設されている吸込口及び吐出口と、
前記補助ロータが、該補助ロータのロータ主体における凹状外周面に前記主ロータのロータ主体における突出部を受け入れ得るように該主ロータに連動して回転される連動手段とを備えており、
前記主ロータの回転によって前記吸込口から前記ロータ室に流体を流入させ且つ該流体を前記吐出口から加圧流出させるようにしてあることを特徴とする流体機械としてある。
【０００９】
このように構成される流体機械にあっては、前記主ロータを回転させることによって、
前記ロータ室の吸込口を備えた側において、該主ロータの突出部の移動により変更される当該主ロータのロータ主体及び突出部と前記補助ロータのロータ主体との間で構成される密閉空間内に流体を流入させ、且つ、前記ロータ室の吐出口を備えた側において、前記主ロータの回転による当該主ロータの突出部の移動によって当該主ロータのロータ主体及び突出部と前記補助ロータのロータ主体との間の密閉空間を漸次狭めることによって当該密閉空間内にある流体を吐出口から押し出す。
【００１０】
また、前記目的を達成するために請求項３に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、
前記ロータ室の壁面部のうち、前記主ロータのロータ主体の側端面の摺接する側壁面部及び前記補助ロータのロータ主体の摺接する壁面部を除く壁面部であって、
前記補助ロータのロータ主体の側端面の摺接する側壁面部の側方位置で且つ前記主ロータのロータ主体の外周面と前記補助ロータのロータ主体の接触外周面とが接触する接触位置の一方の側方に流入口が、且つ他方の側方に流出口が開設されていることを特徴とする流体機械としてある。
このように構成される流体機械にあっては、流入口からロータ室内に流入される流体の流体圧を主ロータの回転に効果的に用いることができる。
【００１１】
また、前記目的を達成するために請求項４に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、
前記ロータ室の壁面部のうち、前記主ロータのロータ主体の側端面の摺接する側壁面部及び前記補助ロータのロータ主体の摺接する壁面部を除く壁面部であって、
前記補助ロータのロータ主体の側端面の摺接する側壁面部の側方位置で且つ前記主ロータのロータ主体の外周面と前記補助ロータのロータ主体の接触外周面とが接触する接触位置の一方の側方に吸込口が、且つ他方の側方に吐出口が開設されていることを特徴とする流体機械としてある。
このように構成される流体機械にあっては、主ロータの回転力を当該流体機械に対する流体の受入と当該受け入れ流体の押し出しとに効果的に用いることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の典型的な各実施の形態に係る流体機械Ａ及び流体機械Ｂについて詳細に説明する。
【００１３】
図１〜図９は、請求項１に記載の発明の典型的な一実施の形態に係る流体装置Ａとして、油圧モータ、空気圧モータなどとして示される流体機械Ａを示すものであって、図１は、当該流体機械Ａの主要部を分離した状態を斜め上方から見て示しており、図２〜図５は一方の側板５２を取り外した状態を側方から見て示したものであって、主ロータ１０及び補助ロータ２０の各動作状態を示している。図６は、当該流体機械Ａを出力側から見て示しており、図７は、図６におけるＸ−Ｘ線矢視における断面状態を、図８は、同図６におけるＹ−Ｙ線矢視における断面状態を示しており、図９は、当該流体機械Ａにおける主ロータ１０と補助ロータ２０の連動側を示している。
図１０〜図１８は、請求項２に記載の発明の典型的な実施の形態に係る流体機械Ｂとして、ポンプ、コンプレッサーなどとして示される流体機械Ｂを示すものであって、図１０は、当該流体機械Ｂの主要部を分離した状態を斜め上方から見て示しており、図１１〜図１４は一方の側板１５２を取り外した状態を側方から見て示したものであって、主ロータ１１０及び補助ロータ１２０の各動作状態を示している。
図１５は、当該流体機械Ｂを駆動側から見て示しており、図１６は、図１５におけるＶ−Ｖ線矢視における断面状態を、図１７は、同図１５におけるＷ−Ｗ線矢視における断面状態を示しており、図１８は、当該流体機械Ｂにおける主ロータ１１０と補助ロータ１２０の連動側を示している。
【００１４】
まず、請求項１に記載の発明の典型的な実施の形態に係る流体機械Ａは、各種の流体エネルギーを機械的な回転力に転換する流体機械Ａであって、例えば、油圧モータ、空気圧モータなどとして構成される。
かかる流体機械Ａは、典型的には、ロータ軸１２と、このロータ軸１２の回転軸線に直交する向きの断面形状が円形のロータ主体１１と、このロータ主体１１の外周面１１ａ部から突設されている突出部１３とを備えた主ロータ１０と、
ロータ軸２２と、前記主ロータ１０におけるロータ主体１１の外周面１１ａに接触する接触外周面２１ａと、前記主ロータ１０の前記突出部１３の逃がし用の凹状外周面２１ｂとを有するロータ主体２１とを備えた補助ロータ２０と、
前記主ロータ１０のロータ主体１１及び突出部１３と補助ロータ２０のロータ主体２１とが、この主ロータ１０のロータ主体１１の外周面１１ａに、前記補助ロータ２０のロータ主体２１の接触外周面２１ａを接し得ると共に前記突出部１３を前記凹状外周面２１ｂに逃げ込まし得るように、且つ、該主ロータ１０に対して補助ロータ２０を反対向きに回転するように前記主ロータ１０と前記補助ロータ２０の回転軸線を平行にして納め入れられているロータ室３０であって、
主として前記主ロータ１０のロータ主体１１の側端面１１ｂ及び突出部１３の側端面１３ｂの摺接される一対の側壁面３０ａ及び前記突出部１３の先端１３ａの摺接される内周壁面３０ｂとを備えた第１室３０’、及び、該第１室３０’に連通して前記側壁面３０ａに面一状態で連続されて、主として補助ロータ２０のロータ主体２１の側端面２１ｃの摺接される一対の側壁面３０ａ’及び該ロータ主体２１における接触外周面２１ａの摺接される内周壁面３０ｃとを備えた第２室３０”とよりなるロータ室３０と、
前記ロータ室３０の壁面部のうち、前記主ロータ１０のロータ主体１１の側端面１１ｂの摺接する側壁面部及び前記補助ロータ２０のロータ主体２１の摺接する壁面部を除く壁面部において開設されている流入口３１及び流出口３２と、
前記補助ロータ２０が、該補助ロータ２０のロータ主体２１における凹状外周面２１ｂに前記主ロータ１０のロータ主体１１における突出部１３を受け入れ得るように該主ロータ１０に連動して回転される連動手段４０とを備えており、
前記流入口３１から前記ロータ室３０に流入される流体Ｓの流体圧によって前記主ロータ１０を回転し且つ該主ロータ１０を回転した該流体Ｓを前記流出口３２から流出するようにして当該主ロータ１０を連続して回転するように構成してある。
【００１５】
このように構成される流体機械Ａにあっては、流入口３１からロータ室３０内に流入される流体Ｓの流体圧が、該ロータ室３０内において、前記主ロータ１０のロータ主体１１及び突出部１３と前記補助ロータ２０のロータ主体２１との間で構成される密閉空間内で、前記主ロータ１０のロータ主体１１における突出部１３を、当該主ロータ１０の回転軸線を巡る向きに押動するように作用し、当該主ロータ１０に回転力を付与すると共に、当該突出部１３によって当該ロータ室３０内にある流体Ｓを前記流出口３２から外部に流出させるように作用し、流入口３１からの連続して供給される流体Ｓの流体圧によって、当該主ロータ１０を連続して回転させ、この主ロータ１０におけるロータ軸１２を出力軸として作用させることができる。
【００１６】
また、前記ロータ室３０の壁面部のうち、前記主ロータ１０のロータ主体１１の側端面１１ｂの摺接する側壁面部及び前記補助ロータ２０のロータ主体２１の摺接する壁面部を除く壁面部であって、前記補助ロータ２０のロータ主体２１の側端面２１ｃの摺接する側壁面部の側方位置で且つ前記主ロータ１０のロータ主体１１の外周面１１ａと前記補助ロータ２０のロータ主体２１の接触外周面２１ａとが接触する接触位置の一方の側方に流入口３１を、且つ他方の側方に流出口３２を開設した構成の流体機械Ａとすることによって、流入口３１からロータ室３０内に流入される流体Ｓの流体圧を主ロータ１０の回転に効果的に用いることができる。
【００１７】
かかる油圧モータや空気圧モータなどの流体圧モータなどとして用いられる流体機械Ａについて、更に具体的に説明する。
【００１８】
この図示例に係る主ロータ１０は、出力軸とされるロータ軸１２と、当該ロータ軸１２に一体に備えられ且つ該ロータ軸１２の回転軸線に直交する向きの断面形状が円形の短寸円柱状をなし、しかも、側端面１１ｂ、即ち、ロータ軸１２の突設されている面が該ロータ軸１２の回転軸線に直交する面とされているロータ主体１１と、このロータ主体１１の円周方向にある外周面１１ａ、即ち、前記回転軸線を巡る向きにある面であって、前記回転軸線に平行な面部から、該ロータ主体１１の全長に亙って、同一の突き出し幅で突設した突出部１３を備えた構成としてある。
そして、このロータ主体１１に設けられている突出部１３は、先端１３ａが、前記回転軸線で当該ロータ主体１１が回転された際に、当該突出部１３の先端１３ａが、その全幅に亙って同一円の軌跡を描くように構成してあり、また、この突出部１３の側端面１３ｂ、即ち、前記ロータ主体１１の側端面１１ｂに連続している面が該側端面１１ｂと面一状態で、前記回転軸線に直交する面としてある。
【００１９】
なお、この主ロータ１０に備えられる突出部１３は、この図示例では、ロータ主体１１における当該主ロータ１０の回転軸線に直交する向きの断面の外郭に沿う仮想円からの突き出し寸法を、当該主ロータ１０のロータ主体１１の外周面１１ａに接し得るように回転される補助ロータ２０のロータ主体２１の半径よりも短い突き出し寸法としてあり、
この図示例にあっては、比較的厚肉状態としてあり、当該突出部１３の先端１３ａが、この先端１３ａの描く仮想円に沿った弧状面をなす面状の先端面１３ａ’として構成してあり、当該先端面１３ａ’と、前記側端面１３ｂ、１３ｂと、ロータ室３０内において当該ロータ室３０内に流入される流体の流体圧を受ける前面部１３ｃと、当該流体を押し出す背面部１３ｄとを備えた構成としてあるが、当該突出部１３をベーンや比較的薄板状の湾曲した翼片などとして構成してあってもよい。
【００２０】
この図示例に係る補助ロータ２０は、ロータ軸２２と、当該ロータ軸２２に一体に備えられたロータ主体２１とを備えた構成としてあり、このロータ主体２１は、前記主ロータ１０における短寸円柱状をなすロータ主体１１の円周方向の外周面１１ａに接触する接触外周面２１ａと、前記主ロータ１０における突出部１３を受け入れ且つ逃がし出すための凹状外周面２１ｂとを備えた構成としてある。
【００２１】
このロータ主体２１は、その外周面を、前記ロータ軸２２の回転軸線に直交する向きの断面形状が当該回転軸線に直交し且つ該回転軸線を中心とする仮想の円形面に沿った接触外周面２１ａ部と、このロータ主体２１の全長に亙って該外周面を溝状に凹ませた凹状外周面２１ｂとしてあり、この凹状外周面２１ｂが当該ロータ主体２１の接触外周面２１ａにロータ主体１１の外周面１１ａを接するように回転される前記主ロータ１０の突出部１３を、連動して回転される当該主ロータ１０と補助ロータ２０の回転によって受け入れ且つ逃がし出す構成としてあり、この図示例にあっては、この凹状外周面２１ｂの面を突出部１３の先端１３ａが近接しながら移動し得る凹面として構成してあると共に、この凹状外周面２１ｂを前記ロータ軸２２の回転軸線に平行に設けてある。
また、このロータ主体２１の側端面２１ｃ、即ち、ロータ軸２２の突設されている面は、該ロータ軸２２の回転軸線に直交する面として構成してある。
【００２２】
この図示例に係るロータ室３０は、前記主ロータ１０のロータ主体１１及び突出部１３と補助ロータ２０のロータ主体２１とが、この主ロータ１０のロータ主体１１の外周面１１ａに、前記補助ロータ２０のロータ主体２１の接触外周面２１ａを接し、且つ、当該補助ロータ２０における凹状外周面２１ｂに主ロータ１０の突出部１３を都合よく逃がし得るように、しかも、該主ロータ１０に対して補助ロータ２０を反対向きに回転するように前記主ロータ１０と前記補助ロータ２０の回転軸線を平行にして納め入れられる構成としてあって、
主として前記主ロータ１０のロータ主体１１の側端面１１ｂ及び突出部１３の側端面１３ｂの摺接される一対の側壁面３０ａ及び前記突出部１３の先端１３ａの摺接される内周壁面３０ｂとを備えた第１室３０’と、この第１室３０’に連通して、即ち、前記側壁面３０ａに面一状態で連続されて主として補助ロータ２０のロータ主体２１の側端面２１ｃの摺接される一対の側壁面３０ａ’及び前記内周壁面３０ｂに連続して該ロータ主体２１における接触外周面２１ａの摺接される内周壁面３０ｃとよりなる第２室３０”とにより密閉室状態に構成されており、流入口３１及び流出口３２のみで外部と連通される構成としてある。
【００２３】
かかるロータ室３０の典型的な一構成手段として、この図示例ではハウジング５０を示している。
この図示例に係るハウジング５０は、追って説明する各側板５２と共にロータ室３０を構成する孔５３を備えた直方体状をなすハウジング本体部５１と、このハウジング本体部５１の両面に止着されて前記孔５３を塞ぐことによってロータ室３０を構成する各側板５２とにより構成してある。
【００２４】
このハウジング本体部５１に設けられている孔５３は、直方体状をなすハウジング本体部５１の一対の平行な側面から直角に屈曲して当該ハウジング本体部５１を貫通するように構成される内周壁面３０ｂ、３０ｃを備えたものとして構成してあって、当該内周壁面３０ｂが前記主ロータ１０における突出部１３の先端１３ａの摺接される壁面を、また、内周壁面３０ｃが前記補助ロータ２０におけるロータ主体２１の接触外周面２１ａの摺接される壁面を構成するようにしてある。
【００２５】
かかる図示例のハウジング本体部５１に設けられている孔５３は、前記内周壁面３０ｂに突出部１３の先端１３ａを摺接案内するように主ロータ１０が回転可能に組み入れられ、且つ、この主ロータ１０におけるロータ主体１１の外周面１１ａに接触外周面２１ａを接触し得るように前記内周壁面３０ｃに当該接触外周面２１ａを摺接案内されて補助ロータ２０のロータ主体２１が組み入れられる構成としてあり、この内周壁面３０ｂの円周方向に通る仮想円ｋと内周壁面３０ｃの円周方向を通る仮想円ｋ’とが、前記突出部１３を前記凹状外周面２１ｂが受け入れ且つ逃がし出し得るように重なり合わされた形状に構成してある。
【００２６】
また、このハウジング本体部５１に備えられる孔５３は、このハウジング本体部５１に前記各側板５２を止着した際に、この孔５３内に収め入れられた主ロータ１０のロータ主体１１の側端面１１ｂと、突出部１３の側端面１３ｂと、補助ロータ２０のロータ主体２１の側端面２１ｃが、該一対の側板５２面によって形成される側壁面３０ａ、３０ａ’に摺接する深さを備えたものとして構成してあり、この図示例にあっては、前記孔５３を有するハウジング本体部５１を直方体状のものとして構成することによって、前記条件を備えた孔５３を当該ハウジング５０にもたらすようにしてある。
【００２７】
かかる構成よりなるハウジング本体部５１における当該孔５３の開口面を、内側が平らな板面からなる前記側板５２、５２で塞ぐことによって、向き合った一対の側壁面３０ａ、３０ａ’を同面状に連続して備え、しかも、内周壁面３０ｂ、内周壁面３０ｃとを備えたロータ室３０を構成するようにしてある。
【００２８】
かかるハウジング本体部５１に対して、ガスケットなどの適宜のシール材を介装して一方の側板５２をネジ５４などを用いて止着すると共に、主ロータ１０のロータ軸１２を該側板５２の軸孔５５に回転可能に挿通して当該主ロータ１０のロータ主体１１及び突出部１３を内周壁面３０ｂで囲まれた第１室３０’の側に収め入れ、また、この主ロータ１０のロータ主体１１の外周面１１ａにロータ主体２１の接触外周面２１ａを接触可能に、且つ、前記突出部１３を凹状外周面２１ｂに受け入れ且つ逃がし出し得るように、補助ロータ２０のロータ軸２２を軸孔５６に挿通してロータ主体２１を内周壁面３０ｃで囲まれた第２室３０”の側に収め入れ、主としてこのロータ主体１１の側端面１１ｂと突出部１３の側端面１３ｂを側壁面３０ａに摺接し、この突出部１３の先端面１３ａ’を内周壁面３０ｂに摺接可能とし、しかも、主として前記補助ロータ２０のロータ主体２１の側端面２１ｃを側壁面３０ａ’に摺接され、このロータ主体２１の接触外周面２１ａが内周壁面３０ｃに摺接状態に組み込む。
【００２９】
かかる主ロータ１０及び補助ロータ２０のロータ室３０に対する組み付けは、より具体的には、図５で示されるように、主ロータ１０における突出部１３の突き出しの向きを補助ロータ２０における回転軸線に向けた状態で当該突出部１３が補助ロータ２０における凹状外周面２１ｂの最も深い位置に受け入れられており、当該主ロータ１０及び補助ロータ２０の回転に伴って、この凹状外周面２１ｂ内から前記突出部１３が抜け出すと共に、この凹状外周面２１ｂに連続して備えられている接触外周面２１ａに主ロータ１０のロータ主体１１における外周面１１ａが接触するようにしてあり、追って説明する連動手段４０によって、前記突出部１３が、当該主ロータ１０と補助ロータ２０の回転に際して、図５に示される状態、即ち、主ロータ１０における突出部１３の突き出しの向きを補助ロータ２０における回転軸線に向けた状態で当該突出部１３が補助ロータ２０における凹状外周面２１ｂの最も深い位置に受け入れられるようにしてある。
また、この補助ロータ２０に備えられる凹状外周面２１ｂは、主ロータ１０と補助ロータ２０の回転によって、主ロータ１０における突出部１３を、その先端１３ａをほぼ近接するようにして受け入れ、且つ、当該凹状外周面２１ｂから外部に導き出し得る凹みの形状としてあり、当該凹状外周面２１ｂにおける円周方向の開口幅を必要最小限にするようにしてある。
【００３０】
かかるハウジング本体部５１における前記孔５３の開口側に対して、前記主ロータ１０のロータ軸１２を軸孔５５に挿通し、且つ、前記補助ロータ２０のロータ軸２２を軸孔５６に挿通すると共に、ガスケットなどの適宜のシール材を介装して、内側が平らな板面からなる他方の側板５２をネジ５４などを用いて止めつけて同面状をなす側壁面３０ａ、３０ａ’を構成し、この止めつけ側板５２の構成する側壁面３０ａに主として前記主ロータ１０のロータ主体１１の側端面１１ｂと突出部１３の側端面１３ｂを摺接状態とし、この側板５２の構成する側壁面３０ａ’に主として補助ロータ２０のロータ主体２１の側端面２１ｃを摺接状態に構成する。
【００３１】
かかる納め入れられる主ロータ１０の突出部１３は前記内周壁面３０ｂに摺接して回転され、補助ロータ２０の凹状外周面２１ｂに入り込むように第２室３０”の側壁面３０ａ’に側端面１３ｂの一部を摺接して回転するようにしてある。また、補助ロータ２０のロータ主体２１は、その接触外周面２１ａをロータ主体１１の外周面１１ａに接触可能に第２室３０”に納め入れられており、このロータ主体１１の外周面１１ａに接触し得るように第１室３０’の側壁面３０ａに側端面２１ｃの一部を摺接して回転するようにしてある。
【００３２】
かかる構成よりなるロータ室３０の壁面部のうち、前記主ロータ１０のロータ主体１１の側端面１１ｂの摺接する側壁面部及び前記補助ロータ２０のロータ主体２１の摺接する壁面部を除く壁面部、この図示例にあっては第１室３０’内であって、ロータ主体１１の側端面１１ｂと補助ロータ２０のロータ主体２１の側端面２１ｃの摺接する側壁面３０ａ、３０ａ’を除く側壁面３０ａに流入口３１と流出口３２とが設けてあり、この図示例にあっては、前記補助ロータ２０のロータ主体２１の側端面２１ｃの摺接する側壁面の側方、即ち、該ロータ主体２１が第１室３０’で摺接している側壁面の側方位置であって、前記主ロータ１０のロータ主体１１の外周面１１ａと前記補助ロータ２０のロータ主体２１の接触外周面２１ａとが接触する接触位置の一方の側方に流入口３１を、また、他方の側方に流出口３２を開設してある。
【００３３】
このように組みつけ構成される主ロータ１０と補助ロータ２０は、前記補助ロータ２０の接触外周面２１ａを主ロータ１０のロータ主体１１の外周面１１ａに接触可能で、しかも、回転移動される主ロータ１０の突出部１３を該補助ロータ２０のロータ主体２１における凹状外周面２１ｂに受け入れ得るように互いに連動して回転される連動手段４０を備えている。
【００３４】
かかる連動手段４０は、前記条件を満足し得るように主ロータ１０と、補助ロータ２０とを連動して回転させ得るものであればいかなる手段によって構成してあってもよく、例えば、チェーンやベルトなどの適宜の手段を用いることができる。
この図示例にあっては、前記主ロータ１０と補助ロータ２０の回転数を同一に構成してあり、前記ロータ軸１２に止着したギヤ４１とロータ軸２２に止着したギヤ４２とを歯数の同一な同一径の構成として、互いに噛合するように組み付けてあり、主ロータ１０と補助ロータ２０とが互いに回転の向きを異にするように構成してあり、主ロータ１０の突出部１３が、当該主ロータ１０の回転に伴って回転されて第１室３０’の側に漸次位置付けられる凹状外周面２１ｂ内に確実に逃げ込み得る構成としてある。
【００３５】
このようにして構成される流体機械Ａは、典型的には、主ロータ１０のロータ主体１１の外周面１１ａに補助ロータ２０のロータ主体２１における接触外周面２１ａが、その回転軸線に沿った向きの全幅で接触されており、この接触によってロータ主体１１の外周面に沿って備えられているロータ室３０は当該接触部で遮断された状態とされていると共に、この接触部以外の位置に主ロータ１０の突出部１３が位置づけられている。
従って、この接触部で遮断されているロータ室３０に対して流入口３１から流体Ｓを加圧流入させることによって、流出口３２よりも流入口３１の側に位置付けられている突出部１３は、この流体Ｓによる押圧を受け旋回し、この突出部１３の旋回による主ロータ１０の回転によって、前記補助ロータ２０が連動手段４０によって所定量回転される。
このように前記流出口３２を通り過ぎる直前まで流体Ｓによって押動された突出部１３は、主ロータ１０の回転の慣性と、連動手段４０による主ロータ１０と補助ロータ２０の連動回転とによって当該流出口３２を過ぎて前記補助ロータ２０の凹状外周面２１ｂ内に案内され、ロータ主体１１の外周面１１ａに対するロータ主体２１の接触外周面２１ａの接触が解かれる。
かかる状態で、前記主ロータ主体１０の回転の慣性と前記連動手段４０による主ロータ１０と補助ロータ２０の連動回転によって、前記凹状外周面２１ｂから前記突出部１３が抜け出した際に、再度、前記ロータ主体１１の外周面１１ａに対して補助ロータ２０の接触外周面２１ａが接触されて当該ロータ室３０を区分するように機能する。
かかる状態で、前記突出部１３が、前記流入口３１を通り過ぎることによって、この流入口３１から流入される流体Ｓによって、当該突出部１３が押圧を受けて旋回され、主ロータ１０、更には、連動手段４０を介して補助ロータ２０を回転させる。
【００３６】
図示例の流体機械Ａにあっては、図２で示されるように突出部１３が流入口３１を通過して当該流入口３１より流体Ｓの流入を受け得る位置で、前記突出部１３の前面部１３ｃと、この突出部１３の先端１３ａの摺接される内周壁面３０ｂと、ロータ主体１１の外周面１１ａ及び当該外周面１１ａに接触される補助ロータ２０と、第１室３０’に連通状態にある補助ロータ２０の凹状外周面２１ｂ部分にある内周壁面３０ｃと、ロータ室３０の側壁面３０ａ、３０ａ’とで構成される前記ロータ室３０の比較的狭い室部に流入口３１から流体Ｓを流入させることによって、当該流体Ｓ、典型的には圧力流体Ｓが流入口３１を含む当該室部にあって主ロータ１０の突出部１３を旋回させるように当該突出部１３の前面部１３ｃを押動する向きに専ら作用し、当該突出部１３を、当該図２の位置から図３の位置に向けて移動するように当該主ロータ１０を回転させる。
かかる突出部１３の旋回に伴って、当該突出部１３の旋回前方側にあって、当初、前記突出部１３の背面部１３ｄと、この突出部１３の先端１３ａの摺接される内周壁面３０ｂと、ロータ主体１１の外周面１１ａ及び当該外周面１１ａに接触される補助ロータ２０の接触外周面２１ａとロータ室３０の側壁面３０ａで構成されると共に、前記突出部１３の旋回に伴って、前記突出部１３の背面部１３ｄと、この突出部１３の先端１３ａの摺接される内周壁面３０ｂと、ロータ主体１１の外周面１１ａ及び当該外周面１１ａに接触される補助ロータ２０と、当該第１室３０’に連通状態にある補助ロータ２０の凹状外周面２１ｂ部分にある内周壁面３０ｃと、ロータ室３０の側壁面３０ａ、３０ａ’とで構成される漸次狭くなる当該ロータ室３０の室部に設けられている流出口３２からロータ室３０の流体Ｓがロータ室３０外に送り出される。
【００３７】
このように流体Ｓの流体圧によって回転力を付与された主ロータ１０は、当該主ロータ１０における突出部１３が流出口３２を過ぎた位置から流入口３１を過ぎるまでの間、流体Ｓによる流体圧を受けられなくなるものの、当該回転力によってもたらされた主ロータ１０の回転の慣性によって、図５に示されるように、その突出部１３を補助ロータ２０における凹状外周面２１ｂ内に回転しながら逃げ込ませると共に、前記流入口３１の位置を過ぎて、再び、図２に示されるように、当該流体Ｓの流体圧を前面部１３ｃに受けて回転され、所要の出力をロータ軸１２にもたらすようにしてある。
【００３８】
なお、かかるロータ室３０に送り込まれる流体は、液体であっても気体であっても良く、通例、圧力油や圧力空気が用いられ、例えば、油圧モータや空気圧モータとして構成される。
【００３９】
また、かかる流体機械にあっては、前記流入口３１と流出口３２を逆向きに設定することによって、主ロータ１０における出力の向きを逆向きに設定することができる。
また、前記流入口３１と流出口３２とに対する流体Ｓの流入の向きを変えることによって主ロータ１０における出力の向きを適宜変更して用いることができる。
【００４０】
次いで、請求項２に記載の発明の典型的な一実施の形態に係る流体機械Ｂは、機械的な回転力を流体エネルギーに転換する流体機械Ｂであって、例えば、ポンプ、コンプレッサーなどとして構成される。
かかる流体機械Ｂは、典型的には、ロータ軸１１２と、このロータ軸１１２の回転軸線に直交する向きの断面形状が円形のロータ主体１１１と、このロータ主体１１１の外周面１１１ａ部から突設されている突出部１１３とを備えた主ロータ１１０と、
ロータ軸１２２と、前記主ロータ１１０におけるロータ主体１１１の外周面１１１ａに接触する接触外周面１２１ａと、前記主ロータ１１０の前記突出部１１３の逃がし用の凹状外周面１２１ｂとを有するロータ主体１２１とを備えた補助ロータ１２０と、
前記主ロータ１１０のロータ主体１１１及び突出部１１３と補助ロータ１２０のロータ主体１２１とが、この主ロータ１１０のロータ主体１１１の外周面１１１ａに、前記補助ロータ１２０のロータ主体１２１の接触外周面１２１ａを接し得ると共に突出部１１３を前記凹状外周面１２１ｂに逃げ込まし得るように、且つ、該主ロータ１１０に対して補助ロータ１２０を反対向きに回転するように前記主ロータ１１０と前記補助ロータ１２０の回転軸線を平行にして納め入れられているロータ室１３０であって、
主として前記主ロータ１１０のロータ主体１１１の側端面１１１ｂ及び突出部１１３の側端面１１３ｂの摺接される一対の側壁面１３０ａ及び前記突出部１１３の先端１１３ａの摺接される内周壁面１３０ｂとを備えた第１室１３０’、及び、前記側壁面１３０ａに面一状態で連続されて、主として補助ロータ１２０のロータ主体１２１の側端面１２１ｃの摺接される一対の側壁面１３０ａ’及び該ロータ主体１２１における接触外周面１２１ａの摺接される内周壁面１３０ｃとを備えて前記第１室１３０’に連通されている第２室１３０”とよりなるロータ室１３０と、
前記ロータ室１３０の壁面部のうち、前記主ロータ１１０のロータ主体１１１の側端面１１１ｂの摺接する壁面部及び前記補助ロータ１２０のロータ主体１２１の摺接する壁面部を除く壁面部において開設されている吸込口１３１及び吐出口１３２と、
前記補助ロータ１２０が、該補助ロータ１２０のロータ主体１２１における凹状外周面１２１ｂに前記主ロータ１１０のロータ主体１１１における突出部１１３を受け入れ得るように該主ロータ１１０に連動して回転される連動手段１４０とを備えており、
前記主ロータ１１０の回転によって前記吸込口１３１から前記ロータ室１３０に流体Ｓ’を流入させ且つ該流体Ｓ’を前記吐出口１３２から加圧流出させるように構成してある。
【００４１】
このように構成される流体機械Ｂにあっては、前記主ロータ１１０を回転させることによって、前記ロータ室１３０の吸込口１３１を備えた側において、該主ロータ１１０の突出部１１３の移動により漸次広げられるように変更される当該主ロータ１１０のロータ主体１１１及び突出部１１３と前記補助ロータ１２０のロータ主体１２１との間で構成されるロータ室１３０の密閉空間内に流体Ｓ’を漸次流入させ、且つ、前記ロータ室１３０の吐出口１３２を備えた側において、前記主ロータ１１０の回転による当該主ロータ１１０の突出部１１３の移動により漸次狭められる当該主ロータ１１０のロータ主体１１１及び突出部１１３と前記補助ロータ１２０のロータ主体１２１との間の密閉空間内にある流体Ｓ’を吐出口１３２から押し出すように流出させることができる。
【００４２】
また、前記ロータ室１３０の壁面部のうち、前記主ロータ１１０のロータ主体１１１の側端面１１１ｂの摺接する側壁面部及び前記補助ロータ１２０のロータ主体１２１の摺接する壁面部を除く壁面部であって、前記補助ロータ１２０のロータ主体１２１の側端面１２１ｃの摺接する側壁面部の側方位置で且つ前記主ロータ１１０のロータ主体１１１の外周面１１１ａと前記補助ロータ１２０のロータ主体１２１の接触外周面１２１ａとが接触する接触位置の一方の側方に吸込口１３１を、且つ他方の側方に吐出口１３２を開設してある構成の流体機械Ｂとすることによって、主ロータ１１０の回転力を当該流体機械Ｂに対する流体Ｓ’の受入と当該受け入れ流体Ｓ’の押し出しとを効果的になすことができる。
【００４３】
この図示例に係る主ロータ１１０は、駆動軸とされるロータ軸１１２と、当該ロータ軸１１２に一体に備えられ且つ該ロータ軸１１２の回転軸線に直交する向きの断面形状が円形の短寸円柱状をなし、しかも、側端面１１１ｂ、即ち、ロータ軸１１２の突設されている面が該ロータ軸１１２の回転軸線に直交する面とされているロータ主体１１１と、このロータ主体１１１の円周方向にある外周面１１１ａ、即ち、前記回転軸線を巡る向きにある面であって、前記回転軸線に平行な面部から、該ロータ主体１１１の全長に亙って、同一の突き出し幅で突設した突出部１１３を備えた構成としてある。
そして、このロータ主体１１１に設けられている突出部１１３は、先端１１３ａが、前記回転軸線で当該ロータ主体１１１が回転された際に、当該突出部１１３の先端１１３ａが、その全幅に亙って同一円の軌跡を描くように構成してあり、また、この突出部１１３の側端面１１３ｂ、即ち、前記ロータ主体１１１の側端面１１１ｂに連続している面が該側端面１１１ｂと面一状態で、前記回転軸線に直交する面としてある。
【００４４】
なお、この主ロータ１１０に備えられる突出部１１３は、この図示例では、ロータ主体１１１における当該主ロータ１１０の回転軸線に直交する向きの断面の外郭に沿う仮想円からの突き出し寸法を、当該主ロータ１１０のロータ主体１１１の外周面１１１ａに接し得るように回転される補助ロータ１２０のロータ主体１２１の半径よりも短い突き出し寸法としてあり、
この図示例にあっては、比較的厚肉状態としてあり、当該突出部１１３の先端１１３ａが、この先端１１３ａの描く仮想円に沿った弧状面をなす面状の先端面１１３ａ’として構成してあり、当該先端面１１３ａ’と、前記側端面１１３ｂ、１１３ｂと、ロータ室１３０内において主ロータ１１０を回転させることによって、当該ロータ室１３０内に流体Ｓ’を誘い込む面部１１３ｃと、当該流体Ｓ’を押し出す面部１１３ｄとを備えた構成としてあるが、当該突出部１１３をベーンや比較的薄板状の湾曲した翼片などとして構成してあってもよい。
【００４５】
この図示例に係る補助ロータ１２０は、ロータ軸１２２と、当該ロータ軸１２２に一体に備えられたロータ主体１２１とを備えた構成としてあり、このロータ主体１２１は、前記主ロータ１１０における短寸円柱状をなすロータ主体１１１の円周方向の外周面１１１ａに接触する接触外周面１２１ａと、前記主ロータ１１０における突出部１１３を受け入れ且つ逃がし出すための凹状外周面１２１ｂとを備えた構成としてある。
【００４６】
このロータ主体１２１は、その外周面を、前記ロータ軸１２２の回転軸線に直交する向きの断面形状が当該回転軸線に直交し且つ該回転軸線を中心とする仮想の円形面に沿った接触外周面１２１ａ部と、このロータ主体１２１の全長に亙って該外周面を溝状に凹ませた凹状外周面１２１ｂとしてあり、この凹状外周面１２１ｂが当該ロータ主体１２１の接触外周面１２１ａにロータ主体１１１の外周面１１１ａを接するように回転される前記主ロータ１１０の突出部１１３を、連動して回転される当該主ロータ１１０と補助ロータ１２０の回転によって受け入れ且つ逃がし出す構成としてあり、この図示例にあっては、この凹状外周面１２１ｂの面を該突出部１１３の先端１１３ａが近接しながら移動し得る凹面として構成してあると共に、この凹状外周面１２１ｂを前記ロータ軸１２２の回転軸線に平行に設けてある。
また、このロータ主体１２１の側端面１２１ｃ、即ち、ロータ軸１２２の突設されている面は、該ロータ軸１２２の回転軸線に直交する面として構成してある。
【００４７】
この図示例に係るロータ室１３０は、前記主ロータ１１０のロータ主体１１１及び突出部１１３と補助ロータ１２０のロータ主体１２１とが、この主ロータ１１０のロータ主体１１１の外周面１１１ａに、前記補助ロータ１２０のロータ主体１２１の接触外周面１２１ａを接し、且つ、当該補助ロータ１２０における凹状外周面１２１ｂに主ロータ１１０の突出部１１３を都合よく逃げ込まし得るように、しかも、該主ロータ１１０に対して補助ロータ１２０を反対向きに回転するように前記主ロータ１１０と前記補助ロータ１２０の回転軸線を平行にして納め入れられる構成としてあって、
主として前記主ロータ１１０のロータ主体１１１の側端面１１１ｂ及び突出部１１３の側端面１１３ｂの摺接される一対の側壁面１３０ａ及び前記突出部１１３の先端１１３ａの摺接される内周壁面１３０ｂとを備えた第１室１３０’と、この第１室１３０’に連通して、即ち、前記側壁面１３０ａに面一状態で連続されて主として補助ロータ１２０のロータ主体１２１の側端面１２１ｃの摺接される一対の側壁面１３０ａ’及び前記内周壁面１３０ｂに連続して該ロータ主体１２１における接触外周面１２１ａの摺接される内周壁面１３０ｃとよりなる第２室１３０”とにより密閉室状態に構成されており、吸込口１３１及び吐出口１３２のみで外部と連通される構成としてある。
かかるロータ室１３０の典型的な一構成手段として、この図示例ではハウジング１５０を示している。
この図示例に係るハウジング１５０は、追って説明する各側板１５２と共にロータ室１３０を構成する孔１５３を備えた直方体状をなすハウジング本体部１５１と、このハウジング本体部１５１の両面に止着されて前記孔１５３を塞ぐことによってロータ室１３０を構成する各側板１５２とにより構成してある。
【００４８】
このハウジング本体部１５１に設けられている孔１５３は、直方体状をなすハウジング本体部１５１の一対の平行な側面から直角に屈曲して当該ハウジング本体部１５１を貫通するように構成される内周壁面１３０ｂ、１３０ｃを備えたものとして構成してあって、当該内周壁面１３０ｂが前記主ロータ１１０における突出部１１３の先端１１３ａの摺接される壁面を、また、内周壁面１３０ｃが前記補助ロータ１２０におけるロータ主体１２１の接触外周面１２１ａの摺接される壁面を構成するようにしてある。
【００４９】
かかる図示例のハウジング本体部１５１に設けられている孔１５３は、前記内周壁面１３０ｂに突出部１１３の先端１１３ａを摺接案内するように主ロータ１１０が回転可能に組み入れられ、且つ、この主ロータ１１０におけるロータ主体１１１の外周面１１１ａに接触外周面１２１ａを接触し得るように前記内周壁面１３０ｃに当該接触外周面１２１ａを摺接案内されて補助ロータ１２０のロータ主体１２１が組み入れられる構成としてあり、この内周壁面１３０ｂの円周方向を通る仮想円ｋと内周壁面１３０ｃの円周方向を通る仮想円ｋ’とが、前記突出部１１３を前記凹状外周面１２１ｂが受け入れ且つ逃がし出し得るように重なり合わされた形状に構成してある。
【００５０】
また、このハウジング本体部１５１に備えられる孔１５３は、このハウジング本体部１５１に前記各側板１５２を止着した際に、この孔１５３内に収め入れられた主ロータ１１０のロータ主体１１１の側端面１１１ｂと、突出部１１３の側端面１１３ｂと、補助ロータ１２０のロータ主体１２１の側端面１２１ｃが、該一対の側板１５２面によって形成される側壁面１３０ａ、１３０ａ’に摺接する深さを備えたものとして構成してあり、この図示例にあっては、前記孔１５３を有するハウジング本体部１５１を直方体状のものとして構成することによって、前記条件を備えた孔１５３を当該ハウジング１５０にもたらすようにしてある。
【００５１】
かかる構成よりなるハウジング本体部１５１における当該孔１５３の開口面を内側の平らな面からなる前記側板１５２、１５２で塞ぐことによって、向き合った一対の側壁面１３０ａ、１３０ａ’を同面状に連続して備え、しかも、内周壁面１３０ｂ、内周壁面１３０ｃとを備えたロータ室１３０を構成するようにしてある。
【００５２】
かかるハウジング本体部１５１に対して、ガスケットなどの適宜のシール材を介装して一方の側板１５２をネジ１５４などを用いて止着すると共に、主ロータ１１０のロータ軸１１２を該側板１５２の軸孔１５５に回転可能に挿通して当該主ロータ１１０のロータ主体１１１及び突出部１１３を内周壁面１３０ｂで囲まれた第１室１３０’の側に収め入れ、また、この主ロータ１１０のロータ主体１１１の外周面１１１ａにロータ主体１２１の接触外周面１２１ａを接触可能に、且つ、前記突出部１１３を凹状外周面１２１ｂに受け入れ且つ逃がし出し得るように、補助ロータ１２０のロータ軸１２２を軸孔１５６に挿通してロータ主体１２１を内周壁面１３０ｃで囲まれた第２室１３０”の側に収め入れ、このロータ主体１１１の側端面１１１ｂと突出部１１３の側端面１１３ｂを主として側壁面１３０ａに摺接し、この突出部１１３の先端面１１３ａ’を内周壁面１３０ｂに摺接可能とし、しかも、前記補助ロータ１２０のロータ主体１２１の側端面１２１ｃを主として側壁面１３０ａ’に摺接し、このロータ主体１２１の接触外周面１２１ａを内周壁面１３０ｃに摺接状態に組み込む。
【００５３】
かかる主ロータ１１０及び補助ロータ１２０のロータ室１３０に対する組み付けは、より具体的には、図１４で示されるように、主ロータ１１０における突出部１１３の突き出しの向きを補助ロータ１２０における回転軸線に向けた状態で当該突出部１１３が補助ロータ１２０における凹状外周面１２１ｂの最も深い位置に受け入れられており、当該主ロータ１１０及び補助ロータ１２０の回転に伴って、この凹状外周面１２１ｂ内から前記突出部１１３が抜け出すと共に、この凹状外周面１２１ｂに連続して備えられている接触外周面１２１ａに主ロータ１１０のロータ主体１１１における外周面１１１ａが接触するようにしてあり、追って説明する連動手段１４０によって、前記突出部１１３が、当該主ロータ１１０と補助ロータ１２０の回転に際して、図１４に示される状態、即ち、主ロータ１１０における突出部１１３の突き出しの向きを補助ロータ１２０における回転軸線に向けた状態で当該突出部１１３が補助ロータ１２０における凹状外周面１２１ｂの最も深い位置に受け入れられるようにしてある。
また、この補助ロータ１２０に備えられる凹状外周面１２１ｂは、主ロータ１１０と補助ロータ１２０の回転によって、主ロータ１１０における突出部１１３を、その先端１１３ａをほぼ近接するようにして受け入れ、且つ、当該凹状外周面１２１ｂから外部に導き出し得る凹みの形状としてあり、当該凹状外周面１２１ｂにおける円周方向の開口幅を必要最小限にするようにしてある。
【００５４】
かかるハウジング本体部１５１における前記孔１５３の開口側に対して、前記主ロータ１１０のロータ軸１１２を軸孔１５５に挿通し、且つ、前記補助ロータ１２０のロータ軸１２２を軸孔１５６に挿通すると共に、ガスケットなどの適宜のシール材を介装して内側が平らな面からなる他方の側板１５２をネジ１５４などを用いて止めつけて同面状をなす側壁面３０ａ、側壁面３０ａ’を構成し、この止めつけ側板１５２の構成する側壁面１３０ａに主として前記主ロータ１１０のロータ主体１１１の側端面１１１ｂと突出部１１３の側端面１１３ｂを摺接状態とし、補助ロータ１２０のロータ主体１２１の側端面１２１ｃを主として側壁面１３０ａ’に摺接状態に構成する。
【００５５】
このように納め入れられる主ロータ１１０の突出部１１３は前記内周壁面１３０ｂに摺接して回転され、補助ロータ１２０の凹状外周面１２１ｂに入り込むように第２室１３０”の側壁面１３０ａ’に側端面１１３ｂの一部を摺接して回転するようにしてある。
また、補助ロータ１２０のロータ主体１２１は、その接触外周面１２１ａをロータ主体１１１の外周面１１１ａに接触可能に第２室１３０”に納め入れられており、このロータ主体１１１の外周面１１１ａに接触し得るように第１室１３０’の側壁面１３０ａに側端面１２１ｃの一部を摺接して回転するようにしてある。
【００５６】
かかる構成よりなるロータ室１３０の壁面部のうち、前記主ロータ１１０のロータ主体１１１の側端面１１１ｂの摺接する側壁面部及び前記補助ロータ１２０のロータ主体１２１の摺接する壁面部を除く壁面部、この図示例にあっては第１室１３０’内であって、ロータ主体１１１の側端面１１１ｂと補助ロータ１２０のロータ主体１２１の側端面１２１ｃの摺接する側壁面１３０ａ、１３０ａ’を除く側壁面１３０ａに吸込口１３１と吐出口１３２とが設けてあり、この図示例にあっては、前記補助ロータ１２０のロータ主体１２１の側端面１２１ｃの摺接する側壁面の側方、即ち、該ロータ主体１２１が第１室１３０’で摺接している側壁面の側方位置であって、前記主ロータ１１０のロータ主体１１１の外周面１１１ａと前記補助ロータ１２０のロータ主体１２１の接触外周面１２１ａとが接触する接触位置の一方の側方に吸込口１３１を、また、他方の側方に吐出口１３２を開設してある。
【００５７】
このように組みつけ構成される主ロータ１１０と補助ロータ１２０は、当該補助ロータ１２０の接触外周面１２１ａを主ロータ１１０のロータ主体１１１の外周面１１１ａに接触可能で、しかも、回転移動される主ロータ１１０の突出部１１３を該補助ロータ１２０のロータ主体１２１における凹状外周面１２１ｂに受け入れ得るように互いに連動して回転される連動手段１４０を備えている。
【００５８】
かかる連動手段１４０は、前記条件を満足し得るように主ロータ１１０と、補助ロータ１２０とを連動して回転させ得るものであればいかなる手段によって構成してあってもよく、例えば、チェーンやベルトなどの適宜の手段を用いることができる。
この図示例にあっては、前記主ロータ１１０と補助ロータ１２０の回転数を同一に構成してあり、前記ロータ軸１１２に止着したギヤ１４１とロータ軸１２２に止着したギヤ１４２とを歯数の同一な同一径の構成として、互いに噛合するように組み付けてあり、主ロータ１１０と補助ロータ１２０とが互いに回転の向きを異にするように構成してあり、主ロータ１１０の突出部１１３が、当該主ロータ１１０の回転に伴って回転されて第１室１３０’の側に漸次位置付けられる凹状外周面１２１ｂ内に確実に逃げ込み得る構成としてある。
【００５９】
このようにして構成される流体機械Ｂは、典型的には、主ロータ１１０のロータ主体１１１の外周面１１１ａに補助ロータ１２０のロータ主体１２１における接触外周面１２１ａが、その回転軸線に沿った向きの全幅で接触されており、この接触によってロータ主体１１１の外周面に沿って備えられているロータ室１３０は当該接触部で遮断された状態とされていると共に、この接触部以外の位置に駆動手段としての主ロータ１１０の突出部１１３が位置づけられている。
従って、吐出口１３２よりも吸込口１３１の側にある突出部１１３を吐出口１３２の側に向けて旋回するように主ロータ１１０を回転させることによって、当該突出部１１３と前記接触部による遮断位置との間の室部が広げられ、且つ、吐出口１３２の側の室部が狭められ、これによって吸込口１３１から流体Ｓ’を吸い込み、且つ、吐出口１３２から吐き出させると共に、連動手段１４０によって前記補助ロータ１２０を所定量回転させる。
このように前記吐出口１３２を通り過ぎる直前まで流体Ｓ’を吸込口１３１から吸い込み、且つ、吐出口１３２から吐き出すように旋回駆動された突出部１１３による吸い込みと吐き出しの機能は、当該吐出口１３２を過ぎた位置で一時的に中断されると共に、当該突出部１１３が、連動手段１４０による主ロータ１１０と補助ロータ１２０の連動回転によって前記補助ロータ１２０の凹状外周面１２１ｂ内に案内され、ロータ主体１１１の外周面１１１ａに対するロータ主体１２１の接触外周面１２１ａの接触が解かれ、次いで、当該主ロータ１１０の回転駆動と、この主ロータ１１０に連動手段１４０によって連動されている補助ロータ１２０の回転により、前記凹状外周面１２１ｂから前記突出部１１３が抜け出されると共に、これに伴って、再度、前記ロータ主体１１１の外周面１１１ａに対して補助ロータ１２０の接触外周面１２１ａが接触されて当該ロータ室１３０を区分するように機能する。
かかる状態で、主ロータ１１０を回転駆動し、且つ、連動手段１４０を介して当該主ロータ１１０の駆動を補助ロータ１２０に伝達することによって、前記突出部１１３が、前記吸込口１３１を通り過ぎた際に、当該突出部１１３と前記接触部による遮断位置との間の室部が広げられ、且つ、吐出口１３２の側の室部が狭められ、これによって吸込口１３１から流体Ｓ’を吸い込み、且つ、吐出口１３２から吐き出させると共に、連動手段１４０によって前記補助ロータ１２０を所定量回転させる。
【００６０】
この図示例の流体機械Ｂにあっては、図１１で示されるように前記主ロータ１１０を適宜の駆動手段、例えば、各種のモータなどを用いて回転駆動することによって前記突出部１１３の面部１１３ｃと、この突出部１１３の先端１１３ａの摺接される内周壁面１３０ｂと、ロータ主体１１１の外周面１１１ａ及び当該外周面１１１ａに接触された補助ロータ１２０の接触外周面１２１ｂと、この補助ロータ１２０における接触外周面１２１ａとロータ主体１１１の外周面１１１ａの接触位置よりも吸込口１３１の側にある該補助ロータ１２０における凹状外周面１２１ｂと、当該補助ロータ１２０の接触外周面１２１ａの摺接される内周壁面１３０ｃと側壁面１３０ａ、１３０ａ’とで構成される前記ロータ室１３０の比較的狭い室部を当該図１１の位置から図１２の状態となるように漸次広げ、当該狭い室部に設けた吸込口１３１から流体Ｓ’をロータ室１３０に吸い込ませる。
【００６１】
かかる突出部１１３の旋回に伴って、当該突出部１１３の旋回前方側にあって、当初、図１１に示されるように、前記突出部１１３の面部１１３ｄと、この突出部１１３の先端１１３ａの摺接される内周壁面１３０ｂと、ロータ主体１１１の外周面１１１ａ及び当該外周面１１１ａに接触される補助ロータ１２０の接触外周面１２１ａとロータ室１３０の側壁面１３０ａとで構成されると共に、前記突出部１１３の旋回に伴って、例えば、図１２に示されるように、該突出部１１３の面部１１３ｄと、この突出部１１３の先端１１３ａの摺接される内周壁面１３０ｂと、ロータ主体１１１の外周面１１１ａ及び当該外周面１１１ａに接触された補助ロータ１２０の接触外周面１２１ｂと、この補助ロータ１２０における接触外周面１２１ａとロータ主体１１１の外周面１１１ａの接触位置よりも吐出口１３２の側にある該補助ロータ１２０における凹状外周面１２１ｂと、当該補助ロータ１２０の接触外周面１２１ａの摺接される内周壁面１３０ｃと側壁面１３０ａ、１３０ａ’とで構成される漸次狭くなる当該ロータ室１３０の室部に設けられている吐出口１３２からロータ室１３０の流体Ｓ’をロータ室１３０外に送り出す。
【００６２】
このように主ロータ１１０の回転駆動によってなされる流体Ｓ’の吸い込みと、送り出しとは、当該主ロータ１１０における突出部１１３が吐出口１３２を通過して吸込口１３１を通り過ぎるまでの間、一時的に中断されるものの、駆動手段によって主ロータ１１０を回転駆動することによって当該突出部１１３が吸込口１３１を通過して図１１の状態とされることから、当該流体Ｓ’の吸い込みと送り出しとは連続してなされる。
【００６３】
なお、かかるロータ室１３０に吸い込まれ、且つ該ロータ室１３０から送り出される流体は、液体であっても気体であっても良く、主ロータ１１０の回転速を調整することによって当該流体の送り量を随時変更することができる。
【００６４】
また、かかる流体機械にあっては、前記主ロータ１１０の回転の向きを逆向きに設定することによって、前記吸込口１３１を吐出口１３２とし、前記吸込口１３１を吐出口１３２として用いることができる。
また、主ロータ１１０の回転の向きを変えることによって、前記吸込口１３１と吐出口１３２とに対する流体Ｓ’の流入の向きを適宜変更して用いることができる。
【００６５】
【発明の効果】
この発明にかかる流体機械によれば、簡素な構成の回転手段を用いて構成され、故障し難く、また、メンテナンスの容易な、汎用性に富む流体機械を廉価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】典型的な実施の形態にかかる流体機械Ａの主要部を分離した状態の斜視図
【図２】同流体機械Ａの一方の側板５２を取り外した状態で同流体機械Ａの動作状態を示す側面図
【図３】同流体機械Ａの一方の側板５２を取り外した状態で同流体機械Ａの次の動作状態を示す側面図
【図４】同流体機械Ａの一方の側板５２を取り外した状態で同流体機械Ａの更に次の動作状態を示す側面図
【図５】同流体機械Ａの一方の側板５２を取り外した状態で同流体機械Ａの更に次の動作状態を示す側面図
【図６】同流体機械Ａの出力側を示す側面図
【図７】図６におけるＸ−Ｘ線矢視断面図
【図８】図６におけるＹ−Ｙ線矢視断面図
【図９】同流体機械Ａにおける主ロータ１０と補助ロータ２０の連動側を示す側面図
【図１０】典型的な実施の形態にかかる流体機械Ｂの主要部を分離した状態の斜視図
【図１１】同流体機械Ｂの一方の側板１５２を取り外した状態で同流体機械Ｂの動作状態を示す側面図
【図１２】同流体機械Ｂの一方の側板１５２を取り外した状態で同流体機械Ｂの次の動作状態を示す側面図
【図１３】同流体機械Ｂの一方の側板１５２を取り外した状態で同流体機械Ｂの更に次の動作状態を示す側面図
【図１４】同流体機械Ｂの一方の側板１５２を取り外した状態で同流体機械Ｂの更に次の動作状態を示す側面図
【図１５】同流体機械Ｂの入力軸側を示す側面図
【図１６】図１５におけるＶ−Ｖ線矢視断面図
【図１７】図１５におけるＷ−Ｗ線矢視断面図
【図１８】同流体機械Ｂにおける主ロータ１１０と補助ロータ１２０の連動側を示す側面図
【符号の説明】
Ａ　流体機械
１０　主ロータ
１１　ロータ主体
１２　ロータ軸
１３　突出部
２０　補助ロータ
２１　ロータ主体
２１ａ　接触外周面
２１ｂ　凹状外周面
２２　ロータ軸
３０　ロータ室
３０’　第１室
３０”　第２室
３０ａ　側壁面
３０ａ’　側壁面
３０ｂ　内周壁面
３０ｃ　内周壁面
３１　　流入口
３２　流出口
４０　連動手段
Ｂ　流体機械
１１０　主ロータ
１１１　ロータ主体
１１２　ロータ軸
１１３　突出部
１２０　補助ロータ
１２１　ロータ主体
１２１ａ　接触外周面
１２１ｂ　凹状外周面
１２２　ロータ軸
１３０　ロータ室
１３０’　第１室
１３０”　第２室
１３０ａ　側壁面
１３０ａ’　側壁面
１３０ｂ　内周壁面
１３０ｃ　内周壁面
１３１　　流入口
１３２　流出口
１４０　連動手段
【図１】
2004068758.tif 000003
【図２】
2004068758.tif 000004
【図３】
2004068758.tif 000005
【図４】
2004068758.tif 000006
【図５】
2004068758.tif 000007
【図６】
2004068758.tif 000008
【図７】
2004068758.tif 000009
【図８】
2004068758.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2004068758.tif 000012
【図１１】
2004068758.tif 000013
【図１２】
2004068758.tif 000014
【図１３】
2004068758.tif 000015
【図１４】
2004068758.tif 000016
【図１５】
2004068758.tif 000017
【図１６】
2004068758.tif 000018
【図１７】
2004068758.tif 000019
【図１８】
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