(57)【要約】  多翼運動システムは、相互に独立したラジアル翼のセットの対であって、中心軸と同軸のラジアル翼のセットの対の間の、囲繞容積の変化を発生させるものであり、翼のセットは、環状ケーシング内に収容されており、多翼運動システムは、シーケンスで作動し、このシーケンスでは、翼のセットが、特定のピリオドにおいて、機構の回転リンクとして機能し、この特定のピリオドは、別のピリオドの前になり、また、別のピリオドの後になり、別のピリオドにおいて、両方の翼のセットが、連続して機構の固定リンクとなり回転リンクとなることを交互に行い、この特定のピリオドの間、翼間の容積は、翼のセットが等しい角速度を有する限り、一定であり、そうでなければ、角速度の差に比例する速度で変化する。２つのタイムピリオドは、タイミング装置によって制御され、タイミング装置は、翼のセットを作動して、動力軸と結合させ、結合解除させ、２つのタイムピリオドの長さの変化が、回転式可変容量型機械を構成する。【選択図】図１
2016538479.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機構を備える多翼回転式可変容量型運動システムであって、
前記システムが、
複数の、固有の構成要素（２１）と相方の要素（２４）と、含む断続的回転要素（２０）であって、前記固有の構成要素（２１）と前記相方の要素（２４）とが、中心軸に同軸に配置された円形ディスク（２２）を有し、前記固有の構成要素（２１）の各々が、内側表面（２６）を有し、前記内側表面（２６）が、前記相方の要素の内側表面（２６）と共に、トーラスチャンバーの表面の第１の部分（３０）を形成し、前記円形ディスク（２２）が、複数のオーバーハングした放射状の同心の翼（４０）を備え、前記円形ディスク（２２）の各々が、等しい数の翼（４０）を有する、断続的回転要素（２０）と、
駆動要素であって、運転するとき、前記機構の連続回転リンクとなり、パワーインプット部材として作動するか、又はパワーテイクオフ部材として作動する、駆動要素（９０）と、
前記回転要素を支持する構造要素の一部を形成する、少なくとも１つの静止要素（５０）であって、前記静止要素（５０）の表面が、前記トーラスチャンバーの表面の第２の部分（３２）を形成し、前記第２の部分と前記第１の部分（３０）とが、前記翼（４０）を囲繞する第１の容積（３４）を形成し、前記第１の容積（３４）が、複数の第２の容積（３６）に区切られ、前記第２の容積（３６）の数は、前記円形ディスクの翼（４０）の総数に等しい、少なくとも１つの静止要素（５０）と、
前記固有の構成要素（２１）を、前記駆動要素（９０）と前記構造要素との少なくとも１つと交互に係合し係合解除するための、嵌脱カップリング（７０）であって、第１のタイミング装置（６０）によって作動される制御リンク（８０）によって与えられた信号に応じて、前記嵌脱カップリング（７０）を介して、前記係合と係合解除とが行われ、前記固有の構成要素（２１）の各々に対して少なくとも１つの前記第１のタイミング装置（６０）があり、前記固有の構成要素（２１）の前記第１のタイミング装置（６０）が、前記相方の要素（２４）の、前記嵌脱カップリング（７０）を作動させ、前記第１のタイミング装置（６０）が、前記翼（４０）の角度位置を読み取って、前記嵌脱カップリング（７０）を、前記相方の要素（２４）からの所望の角度位置で作動させ、前記相方の要素（２４）を、固定リンクか又は回転リンクとし、前記円形ディスク（２２）がシーケンスを実施できるようにし、前記シーケンスにおいて、前記固有の構成要素（２１）が、第１のピリオドでは、前記機構の回転リンクであり、前記第１のピリオドの前に、第２のピリオドがあり、又は、前記第１のピリオドの後に、第２のピリオドがあって、前記第２のピリオドでは、前記固有の構成要素（２１）のいずれかが、交互に前記機構の固定リンクの一部であり、一方、前記相方の要素（２４）は、前記機構の回転リンクであり、このようにして、前記翼（４０）間に取り込まれた前記第２の容積（３６）の増加と減少とを交互に繰り返すようにし、同時に、前記翼（４０）の両側において、それぞれ対応して第２の容積（３６）の減少と増加とを行い、前記第１のピリオドの間、前記第２の容積（３６）を一定に維持する、嵌脱カップリング（７０）と、
を備え、
前記第２の容積（３６）の変化が、流体取扱い機械における熱力学プロセスのために利用され、前記所望の角度位置を変化させることによる前記第１のピリオド及び第２のピリオドのタイムピリオドの変化の結果、多翼回転式可変容量型機械が得られる、
多翼回転式可変容量型運動システム。
【請求項２】
前記固有の構成要素（２１）と前記駆動要素（９０）とが、回転する一対のリンクであり、前記固有の構成要素（２１）と前記駆動要素と（９０）の間の速度比を変えることができ、異なる大きさか又は等しい大きさの角度回転が得られ、この結果、前記固有の構成要素（２１）の角速度が前記等しい大きさであって前記第１のピリオドにおいて前記第２の容積（３６）を一定に維持するときを除いて、前記翼（４０）間に取り込まれた前記第２の容積（３６）の交互の増加と減少の変化を引き起こし、同時に、それぞれ対応して前記翼（４０）の両側の第２の容積（３６）の減少と増加を行う、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記駆動要素（９０）が、前記中心軸と同心に配置される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記駆動要素（９０）が、前記中心軸と非同心に配置され、前記駆動要素（９０）が非同心であるとき、少なくとも１つの共通伝動要素（１２０）を介して、嵌脱カップリング（７０）に係合される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１のタイミング装置（６０）が
プロファイル要素（６４）と、表面の上に乗って前記表面の変化を読み取るフォロワー（６２）と、を備え、
前記フォロワーは、固有の構成要素（２１）の各々に対して１つずつ備えられ、前記固有の構成要素（２１）によって駆動され、
前記プロファイル要素（６４）が、前記固有の構成要素（２１）の中心において第２の突出角度（γ）を有する、少なくとも１つの突出面を有し、
前記第２の突出角度（γ）は、前記円形ディスク（２２）の中心において、前記翼（４０）の１つの突出角度（β）だけ、第１の突出角度（α）を上回る角度であり、
前記プロファイル要素（６４）と前記フォロワー（６２）とが、前記固有の構成要素（２１）に対して位置の依存性を有し、前記突出面における変化が、前記固有の構成要素（２１）における前記翼（４０）の位置を中継し、前記位置の依存性が、前記相方の要素（２４）を、それぞれの前記嵌脱カップリング（７０）によって確実に係合され係合解除されるようにし、前記嵌脱カップリング（７０）は、前記相方の要素（２４）に対するそれぞれの前記固有の構成要素（２１）の所望の前記角度位置で、前記突出面による前記表面の変化に応答する前記フォロワー（６２）によって作動されて、係合と係合解除とが行われ、
前記突出角度の変化が、前記嵌脱カップリング（７０）の作動点を変化させ、
前記作動点では、前記突出角度の変化が嵌脱カップリング（７０）の作動を生じる方向に、前記フォロワー（６２）を動かし、前記嵌脱カップリング（７０）の作動は、前記突出面による前記表面の変化の、変化位置に対応する位置で行われ、その結果、可変容量型機械として作動する機構が得られ、
前記突出面と、それぞれの前記固有の構成要素（２１）の前記フォロワー（６２）とが、前記固有の構成要素（２１）の１回転中に、前記翼（４０）の数と同じ回数だけ、前記相方の要素（２４）を作動させ、
前記作動が、前記翼（４０）の各々に対して前記突出面の１つが対応する前記突出面と、１つの前記フォロワー（６２）と、によって行われるか、又は、前記翼（４０）の各々に対して、前記突出面の１つと、１つの前記フォロワー（６２）と、が対応することによって行われるか、又は、それぞれの固有の構成要素（２１）の前記翼の数と同じ作動回数を１回転中に与える、前記突出面及び前記フォロワー（６２）の数によって行われる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記断続的回転要素（２０）及び前記静止要素（５０）の端面に形成された前記トーラスチャンバーの表面上のシームライン（３８）が、シール要素（４２）を備え、前記トーラスチャンバーの表面内側の前記翼（４０）間の空間が、前記トーラスチャンバーの表面外側の空間からシールされ、同様に、前記翼（４０）の円周表面を通過する流体の漏出をシールするために、前記翼（４０）の円周表面にシール装置を備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
少なくとも１つの流体交換部品（１０４）が、前記第２の容積（３６）と前記トーラスチャンバーの表面外側の容積との間の流体交換を可能にするために、前記機構の要素に取り付けられ、前記流体交換部品（１０４）が、それぞれの前記固有の構成要素（２１）との間に位置の依存性を有する、第２のタイミング装置（１００）を備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
少なくとも１つのエネルギー交換部品（１０６）が、前記第２の容積（３６）と前記トーラスチャンバーの表面の外側の容積との間のエネルギー交換を可能にするために、前記機構の要素に取り付けられる、
請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動機構を備える多翼回転式可変容量型運動システム（multi vane roto-dynamic variable displacement kinetic system）、特にコンプレッサー、ポンプ、モーター、内燃機関等の流体取扱い機械に使用される、可変容量型運動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
トロイドチャンバー／トーラスチャンバー内のラジアル翼に基づく、様々な回転運動機構及び構成が、流体取扱い機械において使用するために知られており、このような機械において、回転要素及び静止要素は、その間に送られた容積を変化させる。例えば、特許文献１、特許文献２の概念は、チャンバー内に配置された２枚又はそれ以上の翼要素の間の相対運動を含み、特許文献１、特許文献２では、相対運動が外部歯車装置によって制御されるか、又は回転要素の加速力及び減速力を摩擦要素によって制御する。
【０００３】
多くのこのような概念において、翼は、翼の前後運動を実施するか、又は、別の翼は、相対速度の一定方向の変化を行うことができ、より望ましい。
【０００４】
米国特許出願第１０／５５３８５７号は、スリーブに取り付けられた翼を備える回転装置を開示し、この回転装置は、カップリング装置によってシャフトと連結され、連結解除されるが、スリーブ１つに対して単一の翼であるため、不均衡力を生じ、チャンバー内の翼平面から離れた別の平面でバランシングを行う必要がある。同様に、燃焼が単一点において１回転に１回生じるので、１回転におけるトルク変動が大きく、更に、スリップのない正確で積極的なクラッチ接続及びクラッチ切りのためには、膨張の大きさを正確に制御する必要があるが、これは、速度が大きいほど慣性が増加するので困難になる。
【０００５】
上述の全ての機構は、様々な欠陥及び制限を有し、これらの機構の多くは、これらの機械によって流体にエネルギーが伝達されるという、流体の圧送のためのものでしかなく、流体による効果的な運転、すなわち、エネルギーが流体から回転要素へ伝達される運転、を、実施することができない。
【０００６】
特許文献３は、ラジアル翼を備えるロータリーエンジンを開示するが、これは、膨張率を変化させるために流体を排出する、流体抽出装置（fluid bleeding arrangement）を使用し、これは、仕事及び効率の損失を引き起こす。
【０００７】
燃料を動力とするモーターにおいて、燃焼室のサイズは、炎の行程距離、燃焼全体時間、及び、ケーシング表面からの熱損失に影響を与えるので、主要な設計ファクタである。これらのファクタは、熱効率に対して直接的に関係する。既知の回転機械の概念における中心に配置されたシャフトは、トーラスの「表面積対容積の比率」及び平均トーラス直径の低減を制限するので、材料及び製造コストの低減を制限し、同時に、放射による熱損失の低減を制限する。コンパクト化の程度は、このような機械ユニットの総体積及び空間の必要量に影響を与え、多くの用途において、所与の流体容積に対して、機械の総体積の低減の度合いが大きいほど有利である。同様に、コンパクト化の改良に制限があるので、摩擦損失の低減に制限がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第３５９２５７１号公報
【特許文献２】米国特許第４１５３３９６号公報
【特許文献３】米国特許第５６２２１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、上述の欠点を克服し、及び／又は、その他の様々な利益及び利点を提供する、改良された新規の装置を提供することが、有利であろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の制限を克服できる機構を備える、多翼回転式可変容量型運動システムを開示し、この多翼回転式可変容量型運動システムは、
複数の、固有の構成要素（individual constituents）と相方の要素（counterpart）と、を含む断続的回転要素であって、固有の構成要素と相方の要素との両方が、中心軸に同軸に配置された円形ディスクを有し、固有の構成要素の各々が、内側表面を有し、この内側表面が、相方の要素の内側表面と共に、トーラスチャンバーの表面の第１の部分を形成し、この円形ディスクが、複数のオーバーハングした放射状の同心の翼を備え、円形ディスクの各々が、等しい数の翼を有する、断続的回転要素と、
駆動要素であって、運転するとき、この機構の連続回転リンクとなり、パワーインプット部材として作動するか、又はパワーテイクオフ部材として作動する、駆動要素と、
回転要素を支持する構造要素の一部を形成する、少なくとも１つの静止要素であって、静止要素の表面が、トーラスチャンバーの表面の第２の部分を形成し、第２の部分と第１の部分とが、翼を囲繞する第１の容積を形成し、第１の容積が、複数の第２の容積に区切られ、第２の容積の数は、燃焼効率の改良を助ける円形ディスクの翼の総数に等しく、断続的回転要素と静止要素の端面に形成された、トーラスチャンバーの表面のシームラインが、シール要素を備え、トーラスチャンバーの表面内側の翼間の空間が、トーラスチャンバーの外側の空間からシールされ、同様に、翼の円周表面にシール装置を備え、翼の円周表面を通過する流体の漏出をシールして、漏れのない圧縮を与える、少なくとも１つの静止要素と、
固有の構成要素を、駆動要素か又は構造要素と係合し係合解除するための、嵌脱カップリング（bi-purpose coupling）であって、第１のタイミング装置によって作動される制御リンクによって与えられる信号に応じて、この嵌脱カップリングを介して、固有の構成要素を、駆動要素か又は構造要素と係合し係合解除し、固有の構成要素の各々に対して１つの第１のタイミング装置があり、固有の構成要素の第１のタイミング装置が、相方の要素の嵌脱カップリングを作動させ、第１のタイミング装置が、翼の角度位置を読み取って、嵌脱カップリングを、相方の要素からの所望の角度位置で作動させ、相方の要素を、固定リンクか又は回転リンクとし、円形ディスクがシーケンスを実施できるようにし、シーケンスにおいて、固有の構成要素が、第１のピリオドでは、当該機構の回転リンクであり、第１のピリオドの前に、第２のピリオドがあり、又は、第１のピリオドの後に、第２のピリオドがあって、第２のピリオドでは、固有の構成要素のいずれかが、交互に当該機構の固定リンクの一部であり、一方、相方の要素は、機構の回転リンクであり、このようにして、翼間に取り込まれた第２の容積の増加と減少とを交互に行うようにし、同時に、翼の両側において、それぞれ対応して第２の容積の減少と増加とを行い、第１のピリオドの間、第２の容積を一定に維持する、嵌脱カップリングと、
を備え、
第２の容積の変化が、流体取扱い機械における熱力学プロセスのために利用され、所望の角度位置を変化させることによる第１のピリオド及び第２のピリオドのタイムピリオドの変化の結果、多翼回転式可変容量型機械が得られる。
【００１１】
固有の構成要素と駆動要素とは、回転する一対のリンク（links of rotating pairs）であり、部分的に独立する複数の固有の構成要素と、駆動要素と、の間の速度比を変えることができ、この結果、異なる大きさか又は等しい大きさの角度回転が得られるので、固有の構成要素の角速度が等しい大きさであって第１のピリオドにおいて第２の容積を一定に維持するときを除いて、翼間に取り込まれた第２の容積の増加と減少との交互の変化を引き起こし、同時に、それぞれ対応して翼の両側の第２の容積を減少させ増加させる。
【００１２】
駆動要素は、同軸の軸と同心に配置されるか又は非同心に配置され、駆動要素が非同心であるとき、少なくとも１つの共通伝動要素を介して、嵌脱カップリングに係合される。
【００１３】
第１のタイミング装置は、プロファイル要素と、表面の上に乗って表面の変化を読み取るフォロワーと、を備え、第１のタイミング装置は、固有の構成要素の各々に対して１つずつあり、固有の構成要素によって駆動される。プロファイル要素は、固有の構成要素の中心において突出する第２の突出角度（γ）を有する、少なくとも１つの突出面を有し、第２の突出角度（γ）は、円形ディスクの中心において、翼が第１の突出角度（α）を上回るように突出す角度である。プロファイル要素及びフォロワーは、それぞれの固有の構成要素に対して位置の依存性を有し、突出面における変化が、固有の構成要素における翼の位置を中継し、位置の依存性が、相方の要素を、それぞれの嵌脱カップリングによって確実に係合され係合解除されるようにし、嵌脱カップリングは、相方の要素に対するそれぞれの固有の構成要素の所望の角度位置で、突出面の変化に応答するフォロワーによって作動されて、係合され係合解除され、突出角度の変化が、嵌脱カップリングの作動点を変化させ、作動点では、第２の突出角度の変化が嵌脱カップリングの作動を生じる方向に、フォロワーを動かし、嵌脱カップリングの作動は、突出面による表面の変化の、変化位置に対応する位置で行われ、その結果、可変容量型機械として作動する機構が得られ、突出面と、それぞれの固有の構成要素のフォロワーとが、固有の構成要素の１回転中に、翼の数と同じ回数だけ、相方の要素を作動させ、この作動が、翼の各々に対して突出面の１つが対応する突出面と、１つのフォロワーと、によって行われるか、又は、突出面の１つと、翼の各々に対してフォロワーの１つが対応するフォロワー（６２）と、によって行われるか、又は、それぞれの固有の構成要素の翼の数と同じ作動回数を１回転中に与える、突出面及びフォロワーの数によって行われる。
少なくとも１つの流体交換部品が、第２の容積とトーラスチャンバーの表面外側の容積との間の流体交換を可能にするために、当該機構の要素に取り付けられ、流体交換部品が、それぞれの固有の構成要素との間に位置の依存性を有する、第２のタイミング装置を備える。
少なくとも１つのエネルギー交換部品が、第２の容積とトーラスチャンバーの表面の外側の容積との間のエネルギー交換を可能にするために、機構の要素に取り付けられる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の代表的実施形態の組立体の斜視図である。
【図２ａ】本発明の代表的実施形態の組立体の前面断面図である。
【図２ｂ】本発明の代表的実施形態の組立体の側面断面図である。
【図３】本発明の代表的実施形態の組立体の分解図である。
【図４】本発明の代表的実施形態のフォロワー及び制御リンクの前面図である。
【図５ａ】本発明の代表的実施形態の、３枚の翼を持つ固有の構成要素の斜視図である。
【図５ｂ】本発明の代表的実施形態の、３枚の翼を持つ固有の構成要素の相方の要素の斜視図である。
【図５ｃ】本発明の代表的実施形態の、固有の構成要素又は円形ディスクの中心からの３枚の翼の間の角度間隔を示す。
【図６ａ】本発明の代表的実施形態の、４枚の翼を持つ固有の構成要素の斜視図である。
【図６ｂ】本発明の代表的実施形態の固有の構成要素又は円形ディスクの中心からの４枚の翼の間の角度間隔を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、断続的回転要素（２０）と静止要素（５０）とを備える機構を有する多翼回転式可変容量型運動システムの実施形態に関する、下記の詳細な説明を読むことによって、充分に理解できる。断続的回転要素（２０）は、中心軸に同軸に配置され、相互に対面する円形ディスク（２２）を有する、固有の構成要素（２１）とその相方の要素（２４）とを含む。
【００１６】
図１に示すように、静止要素（５０）は、回転要素を支持するための構造要素の一部を形成する。静止要素（５０）は中心に在り、構造的にベース（５６）上のフレーム（５２）によって支持される。回転要素は、静止要素（５０）の外径上で回転するように取り付けられる。駆動要素（９０）は、共通伝動要素（１２０）の外周を構成し、伝動要素は、断続的回転要素（２０）の外周に取り付けられる。この駆動要素（９０）は、連続的に回転し、外部歯車に噛み合って、パワーインプット部材又はパワーテイクオフ部材として作動する。嵌脱カップリング（７０）は、固有の構成要素（２１）の一部である円形ディスク（２２）の外周に噛み合って、嵌脱カップリング（７０）が突出面（６８）のキー上で滑動するとき、固有の構成要素（２１）と一緒に嵌脱カップリング（７０）が回転できるようにし、それによって、固有の構成要素（２１）を駆動要素（９０）か又は構造要素と係合させ、係合解除する。このような係合及び係合解除は、第１のタイミング装置（６０）によって作動されたとき制御リンク（８０）によって与えられる信号によって、決まる。各固有の構成要素（２１）は、その相方の要素（２４）によって作動される第１のタイミング装置を有する。第１のタイミング装置は、翼（４０）の角度位置を読み取って、相方の要素（２４）が特定のピリオドにおいて固定リンクか又は回転リンクとなるように、所望の角度位置で嵌脱カップリング（７０）を作動させて、翼（４０）の回転と停止の順次動作を形成して、事象のシーケンスを実施する。
【００１７】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、第１のタイミング装置（６０）は、プロファイル要素（６４）の突出面（６８）を介して反映される翼（４０）の角度位置を読み取って、嵌脱カップリング（７０）を、第１の歯車装置（７２）を介して作動させる。第１の歯車装置（７２）は、遊星歯車装置（epicyclic gearing arrangement）であり、第１の歯車装置（７２）は、嵌脱カップリング（７０）を固有の構成要素（２１）と係合させて、嵌脱カップリング（７０）と固有の構成要素（２１）との間の相対的運動に対する制御を行う。共通伝動要素（１２０）は、駆動要素（９０）からパワーを取るか、又は駆動要素（９０）を駆動して、出力としてパワーを与えることができる。更に、作動リンク装置（１０２）があり、作動リンク装置（１０２）は、嵌脱カップリング（７０）の外面のカムプロファイルを読み取って、従来のエンジンと同様の方法で、流体交換部品（１０４）を作動させる。
【００１８】
更に、シール要素（４２）は、断続的回転要素（２０）と静止要素（５０）との間のシームライン（３８）をシールして、流体交換部品（１０４）によって供給された内部流体の漏出を防止する。シール要素（４２）は、また、翼（４０）の円周表面とトーラスチャンバーの内側表面（２６）との間の間隙をシールして、２つの隣り合う第２の容積の間の漏出を防止する。
【００１９】
図３に示すように、静止要素（５０）は、ベース（５６）上のフレーム（５２）によって、構造的に支持される。断続的回転要素（２０）は、断続的回転要素（２０）の、即ち固有の構成要素（２１）及びその相方の要素（２４）の、内側表面（２６）が、トーラスチャンバーの表面の第１の部分（３０）を形成するように、静止要素（５０）の上に挿入される。トーラスチャンバーの表面の第２の部分（３２）は、静止要素の表面によって形成される。この第１の部分（３０）は、第２の部分（３２）と共に、第１の容積（３４）を形成し、第１の容積（３４）は、トーラスチャンバーの全容積であり、第１の容積（３４）は、更に、翼（４０）を囲繞する。
【００２０】
図４に示すように、第１のタイミング装置（６０）は、フォロワー（６２）によって突出面（６８）を介して反映された翼の角度位置を読み取った後嵌脱カップリングを作動するために、制御リンク（８０）で構成される。
【００２１】
図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、固有の構成要素（２１）及びその相方の要素（２４）は、３枚の翼（４０）を備える円形ディスク（２２）から成る。これらの翼は、オーバーハングしており、放射状であり、同心であり、円形ディスク（２２）の各々が、等しい数の翼（４０）を有する。これらの翼（４０）は、固有の構成要素（２１）及びその相方の要素（２４）によって囲繞された全容積である第１の容積（３４）を、所定数の第２の容積（３６）に分割する。第２の容積の数は、翼（４０）の総数に等しい。
【００２２】
更に、翼の角度位置は、機構における事象のシーケンスによって決まり、シーケンスは、翼の回転を含み、更に、第１のピリオド及び第２のピリオドからなる。第１のピリオドにおいて、翼（４０）は、一定の翼間角度で回転し、第２のピリオドにおいて、一方の円形ディスク（２２）、即ち固有の構成要素（２１）又はその相方の要素（２４）、の翼（４０）は、第１のタイミング装置によって静止して保持され、他方の円形ディスク（２２）は、次の隣接する対向翼との間に所望の一定角度が得られるまで、回転する。固有の構成要素（２１）とその相方の要素（２４）の両方の円形ディスク２２の翼（４０）が一定角度で動くとき、再び第１のピリオドが開始し、その後第２のピリオドが続いて、この第２のピリオドにおいて、前の第２のピリオドにおいて回転した固有の構成要素（２１）か又はその相方の要素（２４）の円形ディスクは、第１のタイミング装置（６０）によって静止して保持され、前の第２のピリオドにおいて静止していた他方の円形ディスク（２２）は、回転できる。従って、機構における事象のシーケンスが継続し、それによって、第２のピリオドにおいて、固有の構成要素（２１）か又はその相方の要素（２４）の交互の回転により、翼間に取り込まれた第２の容積（３６）の交互の増加と減少とを行わせ、同時に、翼（４０）の両側の第２の容積（３６）を減少させ増加させる。第２の容積（３６）は、第１のピリオドにおいては一定のままである。第２の容積（３６）の変化する性質は、圧縮と膨張を順次実施するために使用でき、それによって、機構は、熱力学的サイクルを得る。翼の角度位置の変化による時間の変化は、第１のピリオド及び第２のピリオドとなり、多翼回転式可変容積形機械を構成する。
【００２３】
図５（ｃ）に示すように、第１のタイミング装置（６０）のプロファイル要素（６４）は、突出面を有するフェイスカム（face cam）であり、突出面はフォロワー（６２）によって読み取られる。フォロワー（６２）は、突出面の上に乗って表面変化を読み取り、固有の構成要素（２１）又は相方の要素（２４）の各々に対して１つずつある、突出面は、固有の構成要素（２１）の中心において第２の突出角度（γ）を形成する。第２の突出角度（γ）は、翼（４０）の１つの第１の突出角度（α）を、円形ディスク（２２）の中心において隣り合う翼の間に作られる角度だけ上回る。また、固有の構成要素（２１）の中心において隣り合う翼によって画定される角度はβであり、角度βと第１の突出角度（α）とは、第２の突出角度（γ）を形成する。プロファイル要素（６４）及びフォロワー（６２）の位置は、それぞれの固有の構成要素（２１）又は相方の要素（２４）に依存し、突出面における変化が、翼（４０）の位置を中継し、位置の依存性が、相方の要素（２４）がそのそれぞれの嵌脱カップリング（７０）によって係合され、又は係合解除されるかを、確実にする。嵌脱カップリング（７０）は、一方の側において、プロファイル要素（６４）の突出面（６８）に応答するフォロワー（６２）によって作動され、他方の側において、固有の構成要素（２１）又は相方の要素（２４）と、所望の角度位置で固定される。第２の突出角度（γ）の変化は、嵌脱カップリング（７０）の作動点を変化させ、それによって半径方向にフォロワー（６２）を変位させ、突出角度の変化は、突出面によって変化する面の位置に対応する位置で、嵌脱カップリング（７０）の作動を生じる。第２の突出角度（γ）の変化は、嵌脱カップリング（７０）の作動の遅延又は早期作動を生じる。それによって、当該機構は、可変容量型機械として作動する。
【００２４】
更に、それぞれの固有の構成要素（２１）の突出面（６８）及びフォロワー（６２）は、固有の構成要素の１回転中に、翼（４０）の合計数と同じ回数だけ、相方の要素（２４）を作動するか、又は、それぞれの相方の要素（２４）の突出面（６８）及びフォロワー（６２）が、相方の要素（２４）の１回転中に、翼（４０）の合計数と同じ回数だけ、固有の構成要素（２１）を作動する。これは、１回転において各翼（４０）に対して１つの突出面と、１つのフォロワーと、を有することによって可能になる。
【００２５】
別の実施形態において、上述の機構のために、１回転において、各翼（４０）に対して１つの突出面及び１つのフォロワーを有することができる。
【００２６】
別の実施形態において、１回転において、それぞれの固有の構成要素（２１）又は相方の要素（２４）の翼の数と同じ作動回数を与える、１つ又は複数の突出面（６８）及び１つ又は複数のフォロワー（６２）を有することができる。
【００２７】
別の実施形態において、嵌脱カップリングは、第１の歯車装置（７２）と第２の歯車装置（７４）との組み合わせであり、図１及び図３に示すような回転する１対に対するリンクを形成して、固有の構成要素（２１）又はその相方の要素と、駆動要素（９０）と、の間の速度比を変化させて、等しい大きさか又は異なる大きさの角度回転を生じる。第１の歯車装置（７２）は、嵌脱カップリングと固有の構成要素（２１）又はその相方の要素（２４）との間に可変速度比を与え、第２の歯車装置（７４）は、第１の歯車装置（７２）に対して外部フィード制御を与える。これによって、動いている翼（４０）の両側に、可変の圧縮と膨張とを行わせ、固有の構成要素（２１）の角速度が等しい大きさである時を除いて、即ち上述のように第２の容積（３６）が一定を維持する第１のピリオドを除いて、翼（４０）間に取り込まれた第２の容積（３６）の増加と減少の繰り返しの速度を変化させ、同時に、翼（４０）の両側の第２の容積（３６）を減少させ増加させ、それによって熱力学サイクルが得られる。
【００２８】
別の実施形態において、嵌脱カップリングは、図３に示すように、外面で共通伝動要素（１２０）と係合する。共通伝動要素（１２０）は、駆動要素（９０）からパワーを取るか、又は例えばエンジン、コンプレッサーなど様々な用途において駆動要素（９０）を駆動できる。
【００２９】
別の実施形態において、図２（ａ）に示す流体交換部品（１０４）は、第２の容積（３６）とトーラスチャンバーの表面外側の容積との間で流体を交換する。流体交換部品（１０４）は、第２のタイミング装置（１００）を備える。第２のタイミング装置は、流体交換部品（１０４）を作動する機構においてカムプロファイル及びフォロワー（６２）を有するカムである。各プロファイルは、嵌脱カップリングの外周に在り、作動リンク装置（１０２）によって読み取られ、第２の容積（３６）とトーラスチャンバーの表面外側の容積との間の流体交換を可能にするための機構を作動する。カム位置は、上述のように、作動リンク装置（１０２）がそれぞれの固有の構成要素（２１）又は相方の要素（２４）の翼の位置を読み取るような位置である。
【００３０】
別の実施形態において、図２（ｂ）に示すエネルギー交換部品（１０６）は、第２の容積（３６）とトーラスチャンバーの表面外側の容積との間のエネルギー交換を可能にする。エネルギー交換部品（１０６）は、第２のタイミング装置（１００）によって作動され、１つの作動リンク装置（１０２）及びそれぞれのカムに複数の突出面（６８）を持つか、又は、カム上に１つの突出面（６８）及び複数の作動リンク装置（１０２）を持つことができる。
【００３１】
別の実施形態において、駆動要素（９０）は、中心軸と同心に又は非同心に配置される。駆動要素（９０）が非同心のとき、駆動要素は、１つ又は複数の共通伝動要素（１２０）を介して、嵌脱カップリング（７０）に係合する。
【符号の説明】
【００３２】
要素                          参照番号
断続的回転要素                ２０
固有の構成要素                ２１
円形ディスク                  ２２
相方の要素                    ２４
内側表面                      ２６
第１の部分（トーラスの）      ３０
第２の部分（トーラスの）      ３２
第１の容積                    ３４
第２の容積                    ３６
シームライン                  ３８
翼                            ４０
シール要素                    ４２
静止要素                      ５０
フレーム                      ５２
ベース                        ５６
第１のタイミング装置          ６０
フォロワー                    ６２
プロファイル要素              ６４
突出面                        ６８
嵌脱カップリング              ７０
第１の歯車装置                ７２
第２の歯車装置                ７４
制御リンク                    ８０
駆動要素                      ９０
第２のタイミング装置          １００
作動リンク装置                １０２
流体交換部品                  １０４
エネルギー交換部品            １０６
共通伝動要素                  １２０
第１の突出角度                α
翼の突出角度                  β
第２の突出角度                γ
【図１】
2016538479.tif 000003
【図２（ａ）】
2016538479.tif 000004
【図２（ｂ）】
2016538479.tif 000005
【図３】
2016538479.tif 000006
【図４】
2016538479.tif 000007
【図５（ａ）】
2016538479.tif 000008
【図５（ｂ）】
2016538479.tif 000009
【図５（ｃ）】
2016538479.tif 000010
【図６（ａ）】
2016538479.tif 000011
【図６（ｂ）】
2016538479.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成27年9月28日(2015.9.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機構を備える多翼回転式可変容量型運動システムであって、
前記システムが、
複数の、固有の構成要素（２１）と相方の要素（２４）と、含む断続的回転要素（２０）であって、前記固有の構成要素（２１）と前記相方の要素（２４）とが、中心軸に同軸に配置された円形ディスク（２２）を有し、前記固有の構成要素（２１）の各々が、内側表面（２６）を有し、前記内側表面（２６）が、前記相方の要素の内側表面（２６）と共に、トーラスチャンバーの表面の第１の部分（３０）を形成し、前記円形ディスク（２２）が、複数のオーバーハングした放射状の同心の翼（４０）を備え、前記円形ディスク（２２）の各々が、等しい数の翼（４０）を有する、断続的回転要素（２０）と、
駆動要素であって、運転するとき、前記機構の連続回転リンクとなり、パワーインプット部材として作動するか、又はパワーテイクオフ部材として作動する、駆動要素（９０）と、
前記回転要素を支持する構造要素の一部を形成する、少なくとも１つの静止要素（５０）であって、前記静止要素（５０）の表面が、前記トーラスチャンバーの表面の第２の部分（３２）を形成し、前記第２の部分と前記第１の部分（３０）とが、前記翼（４０）を囲繞する第１の容積（３４）を形成し、前記第１の容積（３４）が、複数の第２の容積（３６）に区切られ、前記第２の容積（３６）の数は、前記円形ディスクの翼（４０）の総数に等しい、少なくとも１つの静止要素（５０）と、
前記固有の構成要素（２１）を、前記駆動要素（９０）と前記構造要素との少なくとも１つと交互に係合し係合解除するための、嵌脱カップリング（７０）であって、第１のタイミング装置（６０）によって作動される制御リンク（８０）によって与えられた信号に応じて、前記嵌脱カップリング（７０）を介して、前記係合と係合解除とが行われ、前記固有の構成要素（２１）の各々に対して少なくとも１つの前記第１のタイミング装置（６０）があり、前記固有の構成要素（２１）の前記第１のタイミング装置（６０）が、前記相方の要素（２４）の、前記嵌脱カップリング（７０）を作動させ、前記第１のタイミング装置（６０）が、前記翼（４０）の角度位置を読み取って、前記嵌脱カップリング（７０）を、前記相方の要素（２４）からの所望の角度位置で作動させ、前記相方の要素（２４）を、固定リンクか又は回転リンクとし、前記円形ディスク（２２）がシーケンスを実施できるようにし、前記シーケンスにおいて、前記固有の構成要素（２１）が、第１のピリオドでは、前記機構の回転リンクであり、前記第１のピリオドの前に、第２のピリオドがあり、又は、前記第１のピリオドの後に、第２のピリオドがあって、前記第２のピリオドでは、前記固有の構成要素（２１）のいずれかが、交互に前記機構の固定リンクの一部であり、一方、前記相方の要素（２４）は、前記機構の回転リンクであり、このようにして、前記翼（４０）間に取り込まれた前記第２の容積（３６）の増加と減少とを交互に繰り返すようにし、同時に、前記翼（４０）の両側において、それぞれ対応して第２の容積（３６）の減少と増加とを行い、前記第１のピリオドの間、前記第２の容積（３６）を一定に維持する、嵌脱カップリング（７０）と、
を備え、
前記第２の容積（３６）の変化が、流体取扱い機械における熱力学サイクルの圧縮及び膨張プロセスのために利用され、前記所望の角度位置を変化させることによる前記第１のピリオド及び第２のピリオドのタイムピリオドの変化の結果、多翼回転式可変容量型運動システムが得られる、
多翼回転式可変容量型運動システム。
【請求項２】
前記固有の構成要素（２１）と前記駆動要素（９０）とが、回転する一対のリンクであり、前記固有の構成要素（２１）と前記駆動要素と（９０）の間の速度比を変えることができ、異なる大きさか又は等しい大きさの角度回転が得られ、この結果、前記固有の構成要素（２１）の角速度が前記等しい大きさであって前記第１のピリオドにおいて前記第２の容積（３６）を一定に維持するときを除いて、前記翼（４０）間に取り込まれた前記第２の容積（３６）の交互の増加と減少の変化を引き起こし、同時に、それぞれ対応して前記翼（４０）の両側の第２の容積（３６）の減少と増加を行う、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記駆動要素（９０）が、前記中心軸と同心に配置される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記駆動要素（９０）が、前記中心軸と非同心に配置され、前記駆動要素（９０）が非同心であるとき、少なくとも１つの共通伝動要素（１２０）を介して、嵌脱カップリング（７０）に係合される、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１のタイミング装置（６０）が
プロファイル要素（６４）と、表面の上に乗って前記表面の変化を読み取るフォロワー（６２）と、を備え、
前記フォロワーは、固有の構成要素（２１）の各々に対して１つずつ備えられ、前記固有の構成要素（２１）によって駆動され、
前記プロファイル要素（６４）が、前記固有の構成要素（２１）の中心において第２の突出角度（γ）を有する、少なくとも１つの突出面を有し、
前記第２の突出角度（γ）は、前記円形ディスク（２２）の中心において、前記翼（４０）の１つの突出角度（β）だけ、第１の突出角度（α）を上回る角度であり、
前記プロファイル要素（６４）と前記フォロワー（６２）とが、前記固有の構成要素（２１）に対して位置の依存性を有し、前記突出面における変化が、前記固有の構成要素（２１）における前記翼（４０）の位置を中継し、前記位置の依存性が、前記相方の要素（２４）を、それぞれの前記嵌脱カップリング（７０）によって確実に係合され係合解除されるようにし、前記嵌脱カップリング（７０）は、前記相方の要素（２４）に対するそれぞれの前記固有の構成要素（２１）の所望の前記角度位置で、前記突出面による前記表面の変化に応答する前記フォロワー（６２）によって作動されて、係合と係合解除とが行われ、
前記突出角度の変化が、前記嵌脱カップリング（７０）の作動点を変化させ、
前記作動点では、前記突出角度の変化が嵌脱カップリング（７０）の作動を生じる方向に、前記フォロワー（６２）を動かし、前記嵌脱カップリング（７０）の作動は、前記突出面による前記表面の変化の、変化位置に対応する位置で行われ、その結果、可変容量型機械として作動する機構が得られ、
前記突出面と、それぞれの前記固有の構成要素（２１）の前記フォロワー（６２）とが、前記固有の構成要素（２１）の１回転中に、前記翼（４０）の数と同じ回数だけ、前記相方の要素（２４）を作動させ、
前記作動が、前記翼（４０）の各々に対して前記突出面の１つが対応する前記突出面と、１つの前記フォロワー（６２）と、によって行われるか、又は、前記翼（４０）の各々に対して、前記突出面の１つと、１つの前記フォロワー（６２）と、が対応することによって行われるか、又は、それぞれの固有の構成要素（２１）の前記翼の数と同じ作動回数を１回転中に与える、前記突出面及び前記フォロワー（６２）の数によって行われる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記断続的回転要素（２０）及び前記静止要素（５０）の端面に形成された前記トーラスチャンバーの表面上のシームライン（３８）が、シール要素（４２）を備え、前記トーラスチャンバーの表面内側の前記翼（４０）間の空間が、前記トーラスチャンバーの表面外側の空間からシールされ、同様に、前記翼（４０）の円周表面を通過する流体の漏出をシールするために、前記翼（４０）の円周表面にシール装置を備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
少なくとも１つの流体交換部品（１０４）が、前記第２の容積（３６）と前記トーラスチャンバーの表面外側の容積との間の流体交換を可能にするために、前記機構の要素に取り付けられ、前記流体交換部品（１０４）が、それぞれの前記固有の構成要素（２１）との間に位置の依存性を有する、第２のタイミング装置（１００）を備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
少なくとも１つのエネルギー交換部品（１０６）が、前記第２の容積（３６）と前記トーラスチャンバーの表面の外側の容積との間のエネルギー交換を可能にするために、前記機構の要素に取り付けられる、
請求項１に記載のシステム。
【国際調査報告】
2016538479.tif 000013
2016538479.tif 000014