JPH01163402A - Rotary machine - Google Patents
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- JPH01163402A JPH01163402A JP23337688A JP23337688A JPH01163402A JP H01163402 A JPH01163402 A JP H01163402A JP 23337688 A JP23337688 A JP 23337688A JP 23337688 A JP23337688 A JP 23337688A JP H01163402 A JPH01163402 A JP H01163402A
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-
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はロータリー機構に関する。さらに詳しくは、ロ
ータリー内燃機関や、ロータリー圧縮機、ロータリーポ
ンプ、ロータリー切断具または旋盤などのロータリー機
器/機械、またロータリー内燃機関に適した何らかの燃
料を用い、陸上、海上または航空輸送用または他のあら
ゆる特殊目的のための、航空機エンジンのロータリー装
置または将来のあらゆる飛行体を含む意味でのロータリ
ー機械に関する。本明細書においては、簡単のために、
これらをロータリー機械という。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a rotary mechanism. More particularly, rotary internal combustion engines, rotary equipment/machines such as rotary compressors, rotary pumps, rotary cutting tools or lathes, and any fuel suitable for rotary internal combustion engines, for land, sea or air transport or other Relating to a rotary machine in the sense of including a rotary device of an aircraft engine or any future flying vehicle for any special purpose. In this specification, for simplicity,
These are called rotary machines.
前述のタイプのロータリー機械は、軸方向に間隔があけ
られた端部壁と湾曲したまたは軸に平行な周辺部とを有
する外部要素、および軸方向に間隔があけられた端面と
湾曲したまたは軸に平行な周辺部とを有する内部要素か
らなる。A rotary machine of the aforementioned type has an external element with axially spaced end walls and a curved or axis-parallel periphery, and an axially spaced end face and a curved or axis-parallel periphery. It consists of an internal element with a periphery parallel to .
これらの要素は、本明細書においては簡単のために、そ
れぞれハウジングおよびロータという。These elements are referred to herein for simplicity as the housing and rotor, respectively.
前記ハウジングは2アペックス型ロータ(2apex
Rotor)のためのエピサイクリック(epicyc
llc)な形状の空洞、または3アペックス型ロータ(
3apex Rotor)のためのエピトロコイダルな
(epitrochoidal)空洞ハウジンクラ定め
る。The housing is a two-apex type rotor (2apex type rotor).
Epicyclic for Rotor
llc) shaped cavity or 3 apex rotor (
3 apex rotor).
主クランクシャフトに偏心して取付けられるかかるロー
タリー機関においては、通常、内部リングギヤがロータ
の一方の側内に固定または固着され、主クランクシャフ
ト内で自由に回転する中空シャフトを有するピニオンギ
ヤとかみ合っている。とくに、3アペックス型ロータを
備えたロータリー機械では、内部リングギヤとピニオン
ギヤとのギヤ比は3:2に固定され、そのために、ピニ
オンはハウジングフレームに固定または固着される必要
がある。前述のごときギヤ比は、したが−って、その設
計における所定の偏心の程度のため、主クランクシャフ
トの直径を制約する。このような、ピニオンをハウジン
グフレームに固定する構成は、空洞壁の強度によっては
、ロータの強い圧力に対する力の伝達を生じ、ロータは
点火/燃焼の直後、とくにエンジンが運転されている極
端な条件において、膨張するガスによって生ずる強い力
の衝撃をうける。遅かれ早かれ、かかる条件は空洞壁と
ロータとのあいだの接触線に沿ったきわめてはげしい摩
耗を生じ、ひいてはかかるエンジンの寿命や耐久性を短
かくする。このような、軸方向に間隔のあいた端面と軸
に平行な周辺部壁を有するロータ(以下、簡単のために
、平坦な外面を有するロータまたは平坦なロータともい
う)は、その幾何学的な条件のために、解決すべきもっ
とも深刻な問題のひとつと考えられているいわゆるコー
ナーシール漏れ(cornerseal leakag
e)を生ずる。かかる限定された寸法の主クランクシャ
フト、ハウジングフレームへのピニオンギヤの固定、お
よびコーナーシールにより、このような代表的なロータ
リーエンジンは、広く知られているように、比較的低い
効率、高い燃料消費、高い排出、過度の摩耗などを特徴
としていた。In such rotary engines mounted eccentrically on the main crankshaft, an internal ring gear is usually fixed or fixed within one side of the rotor and meshes with a pinion gear having a hollow shaft that rotates freely within the main crankshaft. In particular, in rotary machines with a three-apex type rotor, the gear ratio between the internal ring gear and the pinion gear is fixed at 3:2, so that the pinion needs to be fixed or fixed to the housing frame. The aforementioned gear ratios therefore constrain the diameter of the main crankshaft due to a certain degree of eccentricity in its design. This arrangement of fixing the pinion to the housing frame, depending on the strength of the cavity walls, can result in force transmission to the rotor's strong pressures, which can occur immediately after ignition/combustion, especially in the extreme conditions under which the engine is operated. , it is subjected to the impact of a strong force generated by the expanding gas. Sooner or later, such conditions result in extremely severe wear along the line of contact between the cavity wall and the rotor, thus shortening the life and durability of such engines. Such a rotor with axially spaced end faces and an axis-parallel peripheral wall (hereinafter also referred to as a rotor with a flat outer surface or a flat rotor for simplicity) is defined by its geometrical Due to the condition, so-called corner seal leakage is considered one of the most serious problems to be solved.
e). Due to such limited dimensions of the main crankshaft, fixation of the pinion gear to the housing frame, and corner seals, such typical rotary engines suffer from relatively low efficiency, high fuel consumption, and, as is widely known, It was characterized by high emissions and excessive wear.
本発明は、前述の大きなピニオンギヤを用いることによ
る前記低い性能を解消し、ピニオンギヤを回転させ主ク
ランクシャフトへの直接的な力の伝達を可能にしてロー
タと空洞壁とのあいだの接触線に沿った過度の摩耗を回
避し、半径方向に円弧状のハウジング空洞壁と同様に半
径方向に湾曲したアペックス型ロータ部を用いて、従来
のモデルにおいて見られるコーナーシールの問題点を解
消しうる適切なシール要素がそれらのあいだに挿入され
た新規な装置を提供することを目的とする。The present invention overcomes the aforementioned poor performance by using a large pinion gear and allows the pinion gear to rotate and transmit power directly to the main crankshaft along the line of contact between the rotor and the cavity wall. The use of a radially curved apex rotor section as well as a radially arcuate housing cavity wall eliminates corner sealing problems found in conventional models. The object is to provide a novel device in which a sealing element is inserted between them.
これらの目的は、たとえばヨーロッパ特許出願節87.
201780.1号および米国特許出願節09.8.1
89号各明細書の記載のようにかみ合いギヤを設置する
のではなく、遊星ギヤ装置またはエピサイクリックギヤ
装置を設置することによって達成される。それらのギヤ
装置は、ロータおよびハウジング空洞壁の隙間を相対的
な回転のあいだ恒久的にかつ安定または一定に維持する
ために要求されるように、速度比をに3または1:2に
固定するために、ロータと主クランクシャフトとのあい
だに設置される。前述のような恒久的な、安定なまたは
一定な隙間は、とくにエンジンが運転されている極端な
条件において、ハウジング空洞部へのロータのいかなる
直接的な接触をも回避する。These purposes are addressed, for example, by European Patent Application Section 87.
No. 201780.1 and U.S. Patent Application Section 09.8.1
This is achieved by installing a planetary gear system or an epicyclic gear system instead of installing meshing gears as described in each specification of No. 89. Their gearing fixes the speed ratio to 3 or 1:2, as required to maintain the clearance between the rotor and the housing cavity wall permanently and stable or constant during relative rotation. Therefore, it is installed between the rotor and the main crankshaft. A permanent, stable or constant clearance as described above avoids any direct contact of the rotor with the housing cavity, especially in the extreme conditions under which the engine is operated.
好ましい実施態様においては、遊星ギヤ装置またはエピ
サイクリックギヤ装置のアームがピニオンギヤと一体的
に構成され、それによって遊星ギヤ装置は、ロータと主
クランクシャフトとの速度比を、エピサイクリックなハ
ウジング空洞と組合わされた2アペックス型ロータに対
しては1:2に、20ブ型のエピトロコイダルなハウジ
ング空洞と組合わされた3アペックス型ロータに対して
は、1:3に制御しうる。In a preferred embodiment, the arm of the planetary gearing or epicyclic gearing is constructed integrally with the pinion gear, whereby the planetary gearing adjusts the speed ratio of the rotor and the main crankshaft to the epicyclic housing cavity. and 1:2 for a 2-apex rotor combined with a 20-tube epitrochoidal housing cavity, and 1:3 for a 3-apex rotor combined with a 20-tube epitrochoidal housing cavity.
ピニオンギヤがハウジングフレームに固定され固着され
、それによってピニオンがその静止位置につねに留まっ
ている従来の装置と異なり、本発明においては、ピニオ
ンはギヤ間の相互関係速度にしたがって回転しまたは回
転され、したがって極端な条件下で力をエンジンの主ク
ランクシャフトに伝えるために強い動的な力によってロ
ータが空洞壁を圧し、それによって摩耗を生じるという
可能性を防止しうる。Unlike conventional devices in which the pinion gear is fixed and fixed to the housing frame, whereby the pinion always remains in its rest position, in the present invention the pinion rotates or is rotated according to the interrelationship speed between the gears, thus The possibility of the rotor pressing against the cavity walls due to strong dynamic forces to transmit forces to the main crankshaft of the engine under extreme conditions, thereby causing wear, may be avoided.
前記ピニオンの回転は、2アペックス型ロータに対して
は1/4で3アペックス型ロータに対しては1/9とい
う割合の数値に固定される。すなわち、これは2アペッ
クス型ロータを有する機械の主クランクシャフトの36
0°ごとの回転に対してピニオンが90″までの回転を
し、3アペックス型ロータを有する機械の主クランクシ
ャフトの360@ ごとの回転に対してピニオンが40
″までの回転をすることを意味し、それによってロータ
はその適切な速度をうる。かかる構成に基づき、ロータ
の一方の側に固定または固着される大きな内部リングギ
ヤを用いることが可能になる。The rotation of the pinion is fixed at a ratio of 1/4 for a 2-apex rotor and 1/9 for a 3-apex rotor. That is, this is the main crankshaft of a machine with a 2-apex type rotor.
The pinion rotates up to 90" for every 0° rotation, and the pinion rotates up to 40" for every 360@ rotation of the main crankshaft of a machine with a 3-apex rotor.
'', whereby the rotor obtains its proper speed. Based on such a configuration, it is possible to use a large internal ring gear that is fixed or fixed to one side of the rotor.
前記リングギヤは、2アペックス型ロータについてはか
み合っているピニオンギヤに対して3:2のギヤ比に構
成され、3アペックス型ロータについてはかみ合ってい
るピニオンギヤに対して4:3のギヤ比に構成され、そ
のようなギヤ比によってより良好でより強い性能をもた
らす大きな寸法の主クランクシャフト直径を採用するこ
とを可能にする。また、かかる構成に基づき、たとえば
内燃機関などにおいて要すれば、半径方向に湾曲し、そ
の形状がひとつのアペックスから隣接する他のアペック
スまで連続的に伸び、前記2つの隣接するアペックスの
中間部、:おいてその湾曲した形状が最小となるような
アペックス型ロータ部を採用するユとを可能にする。前
記のごとき半径方向に湾曲したア、ックス型ロータの形
状は、その構成が圧縮機、ポンプ、切断具などに採用さ
れるばあいには必らずしも必要ではない。the ring gear is configured with a gear ratio of 3:2 to the intermeshing pinion gear for a 2-apex rotor, and a 4:3 gear ratio to the intermeshing pinion gear for a 3-apex rotor; Such a gear ratio makes it possible to employ larger dimensions of the main crankshaft diameter, which results in better and stronger performance. Further, based on such a configuration, if necessary, for example in an internal combustion engine, the shape is curved in the radial direction and extends continuously from one apex to another adjacent apex, and the intermediate part between the two adjacent apexes, : This makes it possible to adopt an apex-type rotor part whose curved shape is minimized. The radially curved axle-shaped rotor shape described above is not necessarily required when the configuration is employed in compressors, pumps, cutting tools, and the like.
内燃機関のばあいには、半径方向に湾曲した3アペック
ス型ロータの外面に、製造者が要求する適切な圧縮比を
うるための流路が2つの隣接した湾曲したアペックスの
それぞれのあいだに形成され、一方半径方向に湾曲した
ロータの各アペックス部には、適切なリングやシール要
素取付シートのための傾斜したまたは通常の溝などの充
分な溝が形成される。In the case of internal combustion engines, the outer surface of a radially curved three-apex rotor has channels formed between each of two adjacent curved apexes to obtain the appropriate compression ratio required by the manufacturer. while each apex of the radially curved rotor is provided with sufficient grooves, such as beveled or regular grooves, for suitable rings and sealing element mounting seats.
所望により、2アペックス型ロータを有する機械につい
ては、3アペックス型ロータを有する機械の構成のばあ
いの前述のごとき流路は不要となる。それは、同じ目的
のために、2アペックス型ロータの外面の曲面を適切な
圧縮比のための要求にあわせて調整しうるからである。Optionally, for machines with two apex rotors, the flow paths described above for machine configurations with three apex rotors are not required. This is because, for the same purpose, the curvature of the outer surface of the two-apex rotor can be tailored to the requirements for a suitable compression ratio.
とくに、2アペックス型ロータを有する機械については
、主クランクシャフトの回転に対シて1:4の速度比を
有する1本以上のカムシャフトで駆動される入口および
出口バルブが設けられてもよい。Particularly for machines with two-apex rotors, inlet and outlet valves may be provided which are driven by one or more camshafts with a speed ratio of 1:4 to the rotation of the main crankshaft.
したがって、本発明により、半径方向に湾曲したアペッ
クス型ロータと半径方向に円弧状のハウジング空洞壁と
の協力して作用する形状のあいだに有効な隙間が形成さ
れ、ロータのあらゆる相対回転のあいだ恒久的に維持さ
れるので、シール要素が適切に機能し、それ自身のばね
の力によってひとつのワーキングチャンバーから他のワ
ーキングチャンバーへの圧力のいがなる漏れも防止され
、したがってががる機械の耐久性のために許容できる通
常の摩耗率を維持しつる。このことに関連して、本発明
において、潤滑油と良好な親和性を有しシールリングの
摩耗率を大きく減少させる円滑で硬いクロムめっきされ
た表面をうるために、シールリングと同様に内面がクロ
ムめっきされた半径方向に円弧状のハウジング空洞壁を
採用してもよい。Thus, with the present invention, an effective gap is created between the cooperating features of the radially curved apex rotor and the radially arcuate housing cavity wall, which remains constant during any relative rotation of the rotors. This ensures that the sealing element functions properly and prevents any leakage of pressure from one working chamber to another by its own spring force, thus reducing the durability of the machine. Maintain an acceptable normal wear rate for the vine. In this regard, in the present invention, the inner surface as well as the seal ring is coated in order to obtain a smooth and hard chromium-plated surface that has good affinity with lubricating oil and greatly reduces the wear rate of the seal ring. A chromium plated radially arcuate housing cavity wall may be employed.
とくに3アペックス型ロータについて、本発明において
、湾曲したまたは平坦なロータを30ブ型の外面を有す
る3アペックス型に構成するのではなく、3アペックス
型ではあるが60ブ型の外面を有するように構成しても
よい。そのように構成することによって3アペックス型
ロータが圧縮された流体またはガスをハウジング空洞の
出口流路内に完全に一掃することを可能にし、それによ
って同じ外面が前記出口流路に隣接した入口流路から新
しい流体またはガスを受取り、それがそれぞれ吸込チャ
ンバーおよび圧縮チャンバーへと前進せしめられる。In particular, for a 3-apex rotor, in the present invention, instead of configuring a curved or flat rotor to be a 3-apex type with a 30-b shaped external surface, it is configured to have a 3-apex type but a 60-b shaped external surface. may be configured. Such a configuration allows the three-apex rotor to completely sweep compressed fluid or gas into the outlet channel of the housing cavity, such that the same outer surface is connected to the inlet stream adjacent to said outlet channel. Fresh fluid or gas is received from the channel and advanced to the suction and compression chambers, respectively.
かかる構成が内燃機関に適用されたばあいには、本発明
において、前述したのと同様の流路が、製造者によって
要求されるように圧縮比を調整するために、隣接する2
つの各アペックスのあいだに形成されてもよく、それに
よってその流路が残留している燃焼ガスを前進せしめ、
隣接する入口流路を通って新たに挿入された空気と燃料
との混合物とさらに混合させる。When such a configuration is applied to an internal combustion engine, in the present invention, a flow path similar to that described above is provided between two adjacent channels in order to adjust the compression ratio as required by the manufacturer.
may be formed between each of the two apexes, whereby the flow path advances the remaining combustion gases;
further mixing with the newly inserted air and fuel mixture through the adjacent inlet channel.
2アペックス型ロータまたは3アペックス型ロータのい
ずれを用いたロータリー機械についても、ロータと主ク
ランクシャフトとのあいだに、遊星ギヤ装置またはエピ
サイクリックギヤ装置を設置してもよい。For rotary machines with either two-apex rotors or three-apex rotors, a planetary or epicyclic gearing system may be installed between the rotor and the main crankshaft.
前記遊星ギヤ装置またはエピサイクリックギヤ装置は通
常サンギヤ、プラネットギヤおよび静止外部リングギヤ
のような3種の異なったギヤからなる。サンギヤは装置
の中心部のギヤであり、一方ブラネットギヤは静止リン
グギヤと前記サンギヤとのあいだのかみ合いギヤで主ク
ランクシャフトとは反対方向に回転し、したがってプラ
ネットギヤのアームが主クランクシャフトと同方向に回
転することを可能にする。この特定の構造のばあい、本
発明において、プラネットギヤはロータの一方の側に固
定された内部リングギヤとかみ合うピニオンギヤと一体
的に構成されてもよく、一方サンギヤはインボリュート
スプラインギヤなどによって主クランクシャフトに固定
または固着されてもよい。かかる構成により主クランク
シャフトの回転はロータの回転と一体化され、ギヤ比は
、2アペックス型ロータについては1:2で3アペック
ス型については1:3のような、前述のごとき速度比に
到達するのに必要な適切な所要ギヤ比に固定される。The planetary gear system or epicyclic gear system usually consists of three different gears, such as a sun gear, a planet gear, and a stationary external ring gear. The sun gear is the central gear of the device, while the planet gear is a mating gear between a stationary ring gear and said sun gear, which rotates in the opposite direction to the main crankshaft, so that the arm of the planet gear is the same as the main crankshaft. Allows you to rotate in any direction. In this particular construction, in the present invention, the planet gear may be integrally constructed with a pinion gear meshing with an internal ring gear fixed to one side of the rotor, while the sun gear is connected to the main crankshaft by an involute spline gear or the like. It may be fixed or fixed to. With this configuration, the rotation of the main crankshaft is integrated with the rotation of the rotor, and the gear ratio reaches the aforementioned speed ratios such as 1:2 for the 2-apex rotor and 1:3 for the 3-apex rotor. Fixed at the appropriate required gear ratio needed to
3:2のギヤ比に基づいて内部リングギヤとそのピニオ
ンとを有する2アペックス型ロータに関しては、適切な
遊星ギヤ装置またはエピサイクリックギヤ装置は、サン
ギヤ、プラネットギヤおよび静止外部リングギヤが1:
1:3のにギヤ比にしたがって固定されるように構成さ
れる。かかる構成によって、プラネットギヤのアームは
主クランクシャフトの360’ ごとの回転に対して9
06回転しまたは回転せしめられる。For a two-apex rotor with an internal ring gear and its pinion based on a gear ratio of 3:2, a suitable planetary or epicyclic gearing system has a sun gear, a planet gear and a stationary external ring gear with a 1:2 gear ratio.
It is configured to be fixed according to the gear ratio of 1:3. With such a configuration, the planet gear arm rotates 9 for every 360' rotation of the main crankshaft.
06 rotates or is caused to rotate.
4:3のギヤ比に基づいて内部リングギヤとそのピニオ
ンとを有する3アペックス型ロータに関しては、適切な
遊星ギヤ装置またはエピサイクリックギヤ装置は、サン
ギヤ、プラネットギヤおよび静止外部リングギヤが1:
1:8のギヤ比にしたがって固定されるように構成され
る。かかる構成によって、プラネットギヤのアームは主
クランクシャフトの360@ ごとの回転に対して40
″回転しまたは回転せしめられる。For a three-apex type rotor with an internal ring gear and its pinion based on a gear ratio of 4:3, a suitable planetary or epicyclic gearing system has a sun gear, a planet gear and a stationary external ring gear with a ratio of 1:3.
It is configured to be fixed according to a gear ratio of 1:8. With such a configuration, the arm of the planet gear rotates 40° for every 360° rotation of the main crankshaft.
``To rotate or be caused to rotate.
サンギヤと静止外部リンクギヤとのあいだの1=8のギ
ヤ比が構成上実際的でないばあい、本発明においては、
プラネットギヤをサンギヤに対する1:1のギヤ比また
は静止外部に対するに8のギヤ比に基づいて構成するか
わりに、小ギヤがリングギヤと1:4のギヤ比に基づい
てかみ合い、大ギヤがサンギヤと1:2のギヤ比でかみ
合うような小ギヤおよび大ギヤの2つの一体的なギヤか
らなるクラスターギヤ装置が構成される。このような構
成により、プラネットギヤのアームは主クランクシャフ
トの360゜ごとの回転に対して40°回転しまたは回
転せしめられる。If a gear ratio of 1=8 between the sun gear and the stationary external link gear is impractical in terms of construction, the invention provides:
Instead of configuring the planet gears based on a 1:1 gear ratio to the sun gear or a 1:8 gear ratio to the stationary external, the small gear meshes with the ring gear based on a 1:4 gear ratio, and the large gear meshes with the sun gear based on a 1:4 gear ratio. A cluster gear device is constructed of two integral gears, a small gear and a large gear, which mesh at a gear ratio of :2. Such an arrangement allows the planet gear arm to rotate or be rotated by 40° for each 360° rotation of the main crankshaft.
運動理論的にはただ1つのかみ合いギヤがプラネットギ
ヤとして必要であるが、3種のギヤを用いることにより
、より良好なバランスかえられ、負荷がギヤ間に均等に
分配され、したがって、装置用のより小さく薄いギヤの
使用を可能にする。In theory of motion, only one meshing gear is required as a planet gear, but by using three types of gears, a better balance is achieved and the load is evenly distributed between the gears, thus reducing the Allows the use of smaller and thinner gears.
したがって前述の遊星ギヤ装置またはエピサイクリック
ギヤ装置は、かみ合いギヤと比べより多くの利点を有し
、とくに安定した回転、中心軸の精度、簡素な構成など
の利点を有する。Therefore, the above-mentioned planetary gearing or epicyclic gearing has many advantages over meshing gears, especially stable rotation, central axis precision, and simple construction.
とくに、半径方向に湾曲したアペックス型ロータと半径
方向に円弧状のハウジング空洞との構成においては、ハ
ウジング空洞の構成は、ばあいによって軸シャフトを横
断する方向または平行な方向の2つ以上の部分からなり
、ひとつのワーキングチャンバーからもう1つのワーキ
ングチャンバーへの潤滑油の漏れと同様にいかなる圧力
の漏れや冷却水の漏れも防止するための適切なガスケッ
トやゴムや他の適切なシールが設けられた構造であって
もよい。Particularly in configurations with a radially curved apex-type rotor and a radially arcuate housing cavity, the configuration of the housing cavity may include two or more sections transverse or parallel to the axial shaft, as the case may be. shall be provided with suitable gaskets, rubber or other suitable seals to prevent any leakage of pressure or cooling water as well as leakage of lubricating oil from one working chamber to another. It may also have a different structure.
ハウジング空洞の構成に関しては、半径方向に湾曲した
アペックス部または平坦な表面を有するロータのいずれ
に対しても、3アペックス型ロータについて主クランク
シャフトに対して1:3の速度比または2アペックス型
ロータについて主クランクシャフトに対して1:2の速
度比に基づ(ロータの外側エンベロープと同様で、製作
者によって定められる許容しうるまたは許容された隙間
を含む正しく正確な形状をつるために、エンジンと同じ
原理に基づいて構成されるが、固定または固着された正
確な寸法の切断ブレードを備えた特殊な切断具が、切断
および内部ハウジング空洞の正確な形成のために用いら
れてもよい。かかる切断具はエンジンと同様の偏心の程
度に基づいて構成されるべきである。Regarding the configuration of the housing cavity, a speed ratio of 1:3 to the main crankshaft for a 3-apex rotor or a 2-apex rotor, for either a rotor with a radially curved apex or a flat surface. Based on a speed ratio of 1:2 with respect to the main crankshaft (similar to the outer envelope of the rotor, in order to draw the correct and precise shape, including the permissible or permissible clearance determined by the manufacturer), the engine A special cutting tool constructed on the same principle as , but with a fixed or fixed precisely sized cutting blade may be used for the cutting and precise formation of the internal housing cavity. The cutting tool should be configured based on the same degree of eccentricity as the engine.
半径方向に湾曲したまたは平坦なタイプのいずれであっ
ても、60ブ型の外面を有する3アペックス型ロータの
ための特殊な同様の切断具が、同じ原理に基づいて可能
であるが、適切な速度で回転しているあいだに切断する
ハウジング空洞用の切断具とは異なり、この代表的なロ
ータのための切断具は静止状態用の構成である。Special similar cutting tools for 3-apex type rotors with a 60-b type external surface, whether of radially curved or flat type, are possible based on the same principle, but with suitable Unlike cutting tools for housing cavities that cut while rotating at speed, this typical rotor cutting tool is of a static configuration.
好ましい実施態様として、遊星ギヤ装置またはエピサイ
クリックギヤ装置と同様に内部リングギヤ、ピニオン、
かみ合いギヤ装置としてのギヤなどの同様なギヤ原理を
備え、シかしヨーロッパ特許出願第87.201780
.1号および米国特許出願第098.189号各明細書
に記載の次式に基づく計算から定められまたは結果とし
てえられる異なったギヤ比に基づいた機械を作製しても
よい。In preferred embodiments, internal ring gears, pinions, as well as planetary or epicyclic gearing are used.
With a similar gear principle, such as a gear as an intermeshing gear device, the European Patent Application No. 87.201780
.. No. 1 and US Patent Application No. 098.189, machines may be constructed based on different gear ratios determined or resulting from calculations based on the following equations:
1.1.G、P、−l−P
1、[、G、 b
ただし
1.1.G、P、 :内部インボリュートギヤピニオン
のピッチ直径、
1、T、G、 :内部インポリニートギヤのピッチ直
径、
a/b:主クランクシャフトの1回転についての内部イ
ンボリュートギヤの
付加回転、
P :各特定のタイプのロータリー機械の基本比で
あって2アペックス型
ロータとエピサイクリックなハウ
リング空洞とを用いたロータリー
機械に対しては1/2で、3アペッ
クス型ロータと20ブ型のエピト
ロコイダルなハウジング空洞とを
用いたロータリー機械に対しては
2/3
である。1.1. G, P, -l-P 1, [, G, b However, 1.1. G, P, : Pitch diameter of internal involute gear pinion, 1, T, G, : Pitch diameter of internal involute gear, a/b: Additional revolution of internal involute gear per revolution of the main crankshaft, P : The basic ratio for each particular type of rotary machine is 1/2 for a rotary machine with a 2-apex rotor and an epicyclic howling cavity, and 1/2 for a rotary machine with a 3-apex rotor and a 20-tube epitrochoidal cavity. 2/3 for rotary machines using housing cavities.
前述の式に関し、かみ合いギヤ装置のギヤ比はつぎのよ
うな計算に基づいて定めてもよい。Regarding the above formula, the gear ratio of the dog gear device may be determined based on the following calculation.
a/b −1,1,G、P、/1.1.G、 Xc/d
Xe/fただしc/dおよびe/fはかみ合いギヤの
ギヤ比である。また、正しいギヤ比をうるためにより多
くのギヤが要求されるばあいには、前記計算はつぎのよ
うに拡張しつる。a/b -1,1,G,P,/1.1. G, Xc/d
Xe/f where c/d and e/f are the gear ratios of the meshing gears. Also, if more gears are required to obtain the correct gear ratio, the above calculation can be extended as follows.
a/b −1,1,G、P、/1.1.G、 xc/d
Xe/f xg/h本発明の他、の目的および特徴は
、以下の添付された図面を参照しての好ましい実施態様
の記述や本発明に関する運動理論の記載より明らかとな
るであろう。a/b -1,1,G,P,/1.1. G, xc/d
Xe/f
つぎに本発明の実施態様を図面に基づいて説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
第1図は半径方向に湾曲した2アペックス型ロータと半
径方向に円弧状のハウジング空洞とそれらのあいだに設
けられたかみ合いギヤとを有するロータリー機械の縦断
図面、第2図は部分的に第1図の(I)−(11線およ
び部分的に第1図の(I)−(I[)線からみた横断面
図、第3図はエピサイクリックなハウジングと組合わさ
れた2アペックス型ロータの詳細な動きを示す説明図、
第4図はひとつの機械内に組合わされたふたつの2アペ
ックス型ロータを示す説明図、第5〜6図はそれぞれ湾
曲した2アペッレス型ロータと湾曲したエピサイクリッ
クなハウジング空洞とを有するロータリー機械に適用さ
れた遊星ギヤ装置を示す説明図、第7図は平坦な2アペ
ックス型ロータとエピサイクリックなハウジング空洞と
に適用された遊星ギヤ装置を有し車輌用空調装置用に構
成された本発明のロータリー圧縮機の縦断図面、第8図
はハウジング空洞を成形する特殊切断具の縦断面図、第
9〜10図はそれぞれ湾曲した3アペックス型ロータと
湾曲した20ブ型のエピトロコイダルなハウジング空洞
とを有するロータリー機械に適用された遊星ギヤ装置を
示す説明図、第11〜12図はそれぞれ3アペックス型
で60ブ型外面を有するロータと20ブ型でエピトロコ
イダルなハウジング空洞とを有するロータリー機械を示
す横断図面で第11図には主クランクシャフトに対し1
:3の速度比に基づくアペックス部の回転が示され、第
13〜14図は本発明によるかみ合いギヤ装置が設けら
れた半径方向に湾曲した3アペックス型ロータを示す斜
視図で第13図には主クランクシャフトに対し1:3の
速度比に基づくあらゆる相対回転のあいだのロータの湾
曲したアペックス部の正確な位置が示され、第15図は
本発明に基づき半径方向に湾曲したふたつの3アペック
ス型ロータとそのハウジング空洞を有しかみ合いギヤ装
置が設けられた機械の全体を示す部分的に断面が表わさ
れた斜視図、第1ea〜led図はそれぞれ本発明にか
かわる運動理論にしたがった関連部分の相対運動を示す
説明図である。1 is a longitudinal sectional view of a rotary machine with a radially curved two-apex rotor, a radially arcuate housing cavity and a meshing gear provided therebetween; FIG. A cross-sectional view taken from the line (I)-(11) in the figure and partly from the line (I)-(I[) in FIG. 1, FIG. 3 shows a two-apex rotor combined with an epicyclic housing An explanatory diagram showing detailed movements,
FIG. 4 is an illustration showing two two-apex rotors combined in one machine, and FIGS. 5-6 are rotary machines each having a curved two-apelles rotor and a curved epicyclic housing cavity. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a planetary gear device applied to a flat two-apex type rotor and an epicyclic housing cavity, and is configured for a vehicle air conditioner. A longitudinal sectional view of the rotary compressor of the invention, FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a special cutting tool for forming the housing cavity, and FIGS. 9 and 10 are a curved 3-apex type rotor and a curved 20-b type epitrochoidal housing cavity, respectively. 11 and 12 are explanatory diagrams showing a planetary gear device applied to a rotary machine having a rotary machine having a rotor having a 3-apex type and a 60-beam external surface, and a 20-beam type epitrochoidal housing cavity. In the cross-sectional view shown in Fig. 11, 1 for the main crankshaft is shown.
13-14 are perspective views showing a radially curved three-apex rotor equipped with a meshing gearing according to the invention; FIG. The exact position of the curved apex of the rotor during any relative rotation based on a speed ratio of 1:3 with respect to the main crankshaft is shown, and FIG. A partially sectional perspective view showing the entire machine with a mold rotor and its housing cavity and a meshing gear system, Figures 1a to 1d each relate according to the theory of motion related to the present invention. It is an explanatory view showing relative movement of parts.
第1〜2図において、本発明のロータリー内燃機関には
半径方向に湾曲した2つのアペックスを有する2つのロ
ータのが設けられており、湾曲したハウジング空洞頭を
有している。前記ロータは主クランクシャフト(24J
と一体的に作製され構成された各々の偏心したハブシャ
フトのに取付けられ、ロータと偏心したハブシャフトの
とのあいだおよび主クランクシャフトとハウジングフレ
ーム因とのあいだの金属ベアリングによって自由に回動
する構成となっている。1-2, the rotary internal combustion engine of the present invention is provided with two rotors having two radially curved apexes and having a curved housing cavity head. The rotor is connected to the main crankshaft (24J
attached to each eccentric hubshaft made and constructed integrally with the rotor and rotated freely by metal bearings between the rotor and the eccentric hubshaft and between the main crankshaft and the housing frame. The structure is as follows.
ロータには、アペックスシール要素のおよび潤滑油スク
レーパーリング(至)、(至)とに接続された側部シー
ル要素のが設けられている。The rotor is provided with side seal elements connected to an apex seal element and to a lubricating oil scraper ring.
湾曲したハウジング空洞には、コイルバネ(32)で支
持されたバルブ(31)によって制御される入口および
出口流路(30)が設けられており、前記バルブ(31
)はカムシャフト(3B)とロッカーアーム(33)と
連結ロッド(34)とによって駆動される。The curved housing cavity is provided with inlet and outlet flow passages (30) controlled by a valve (31) supported by a coil spring (32).
) is driven by a camshaft (3B), a rocker arm (33) and a connecting rod (34).
前記機関には、ハウジングフレーム■に固定または固着
されたスパークプラグ(35)による点火機構も設けら
れており、前記ハウジングフレーム頭は支持用本体を有
し支持用本体は潤滑油タンク(39)としても機能する
。The engine is also provided with an ignition mechanism using a spark plug (35) fixed or fixed to the housing frame (1), the housing frame head has a supporting body, and the supporting body serves as a lubricating oil tank (39). also works.
冷却装置として、ハウジングフレームには従来の構成と
同様に冷却水流路(40)も設けられている。As a cooling device, the housing frame is also provided with a cooling water flow path (40), similar to the conventional configuration.
ロータ(21)の一方の側には、3:2のギヤ比でピニ
オンギヤ(38)とかみ合う内部リングギヤ(37)が
固定または固着されている。内部リングギヤ(37)は
、ローラーベアリング(41)によって主クランクシャ
フトQ4のまわりを自由に回動する中空シャフトを有す
るギヤ(47)とともに一体内なりラスターギヤ装置を
構成している。An internal ring gear (37) is fixed or fixed to one side of the rotor (21) and meshes with a pinion gear (38) in a gear ratio of 3:2. The internal ring gear (37) constitutes an integral raster gear device together with a gear (47) having a hollow shaft that freely rotates around the main crankshaft Q4 by means of roller bearings (41).
前記ギヤ(47)は、別なシャフト(42)を有するギ
ヤ(52)とともにもう1つのクラスターギヤ装置を構
成しているギヤ(51)とかみ合っている。Said gear (47) meshes with a gear (51) which together with a gear (52) having a separate shaft (42) constitutes another cluster gear arrangement.
ギヤ(47)とギヤ(51)とのギヤ比は2:1に固定
されている。The gear ratio between gear (47) and gear (51) is fixed at 2:1.
ギヤ(52)は、主クランクシャフト(24)にインボ
リュートスプラインで固定または固着され特殊ロックナ
ツト(49)で補強された最終ピニオンギヤ(48)と
かみ合い、ギヤ(51)と最終ピニオンギヤ(48)と
はギヤ比2:1で固定される。The gear (52) meshes with a final pinion gear (48) that is fixed or fixed to the main crankshaft (24) with an involute spline and reinforced with a special lock nut (49), and the gear (51) and the final pinion gear (48) are The ratio is fixed at 2:1.
クラスターギヤ装置のシャフト(42)にはベアリング
(43)が設けられ、シャフトの端部はハウジングクレ
ーム■とギヤカバー(50)とに取付けられる。主クラ
ンクシャフト(24)の両端には機関からの潤滑油のい
かなる洩れをも防ぐためにボールベアリング(44)と
潤滑油シール(4B)とシールカバー(45)とが取付
けられている。The shaft (42) of the cluster gear device is provided with a bearing (43), and the end of the shaft is attached to the housing claim (2) and the gear cover (50). At both ends of the main crankshaft (24) are mounted ball bearings (44), lubricant seals (4B) and seal covers (45) to prevent any leakage of lubricant from the engine.
第3図には、ハウジング空洞■内でのロータ(21)の
詳細な動きが、ロータと主クランクシャツ)(Mとのあ
いだの速度比1:2に基づいて正確に示されている。In FIG. 3, the detailed movement of the rotor (21) within the housing cavity (2) is shown precisely on the basis of a speed ratio of 1:2 between the rotor and the main crankshaft (M).
ハウジング空洞■はエピサイクリックな形状をしており
、ロータ(2υとハウジング空洞■とのあいだの恒久的
なまたは一定な隙間がそのような構成によって可能とな
る。The housing cavity (2) has an epicyclic shape and a permanent or constant gap between the rotor (2υ) and the housing cavity (2) is made possible by such a configuration.
第4図は第1〜2図に示された同じ状態で偏心したハブ
シャフトの互いの角度が180°である状態の第1〜2
図に示された各ロータの正確な位置を示す図である。Figure 4 shows the first and second hub shafts in the same state as shown in Figures 1 and 2, with the eccentric hub shafts making an angle of 180° to each other.
FIG. 3 is a diagram showing the exact position of each rotor shown in the figure;
かかる構成においてはアペックスシール要素のを備えた
前方のロータのがベアリングのを介して偏心したハブシ
ャフトのに取付けられており、主クランクシャフトC4
は1;2の速度比で駆動している。後方の偏心したハブ
シャフトのは前方の偏心したハブシャフトに対して11
10’の角度で位置決めされているので、バランスした
回転や点火のためにハウジング空洞の後方部分は所定の
偏心の程度により前方部分よりも高く形成される。その
ような条件によって、前方部分(30/II)の入口お
よび出口流路は後方部分(307n)の入口および出口
流路よりも比較的高くなり、一方後方のハウジング空洞
(20/n ”)は前方のハウジング空洞(20/I)
よりも高くなる。In such a configuration, the forward rotor with an apex seal element is mounted on the eccentric hubshaft via a bearing, and the main crankshaft C4
is driven at a speed ratio of 1:2. The rear eccentric hubshaft is 11 times larger than the front eccentric hubshaft.
Positioned at an angle of 10', the rear portion of the housing cavity is formed higher than the front portion due to a predetermined degree of eccentricity for balanced rotation and ignition. Due to such conditions, the inlet and outlet channels of the front part (30/II) are relatively higher than the inlet and outlet channels of the rear part (307n), while the rear housing cavity (20/n '') is Front housing cavity (20/I)
be higher than
第5〜6図は半径方向に円弧状のハウジング空洞■と組
合わされた同様の半径方向に湾曲した2アペックス型の
ロータのに用いられる遊星ギヤ装置またはエピサイクリ
ックギヤ装置を示す説明図である。Figures 5 and 6 are explanatory diagrams showing a planetary or epicyclic gear system used in a similar radially curved two-apex type rotor combined with a radially arcuate housing cavity. .
かかる構成においては、主クランクシャフト(324)
に固定または固着されたサンギヤ(348)は、自由に
回転するようにアームシャフト(361)に取付けられ
た3つのプラネットギヤ(382)に、ギヤ比1:1に
基づいてかみ合っている。前記3つのプラネットギヤ(
3B2)はギヤ比1:3に基づいて外部リングギヤ(3
59)ともかみ合っている。前記プラネットギヤを重ね
ることにより、アーム(360)の速度比の減少は1
: (3/1+1) −1:4または主クランクシャフ
トの360°ごとの回転について90°に等しくなる。In such a configuration, the main crankshaft (324)
A sun gear (348) fixed or fixed to is meshed with three planet gears (382) attached to the arm shaft (361) so as to rotate freely, based on a gear ratio of 1:1. The three planet gears (
3B2) is an external ring gear (3B2) based on a gear ratio of 1:3.
59) are interlocked with each other. By stacking the planet gears, the speed ratio of the arm (360) is reduced by 1.
: (3/1+1) -1:4 or equal to 90° for every 360° rotation of the main crankshaft.
また、ピニオンギヤ(38)と内部リングギヤ(37)
とのあいだのギヤ比2:3により、ロータ囲は(1−2
/3) X380’ −120’まで回転しまたは回転
せしめられる。前記アームはギヤ比2:3でピニオンと
一体化されているので、内部リングギヤは、主クランク
シャフトの360’ごとの回転に対して付加回転として
2/3X90°−60’まで回転しまたは回転せしめら
れる。それ自体の120°の回転に付加回転60″を加
えることにより、ロータ(21)は、主クランクシャフ
トの360°ごとの回転に対して、合計120’ +8
0°−180°回転し、2アペックス型ロータおよびエ
ピサイクリックなハウジング空洞で要求される速度比1
:2にまさしくしたがうことになる。Also, pinion gear (38) and internal ring gear (37)
Due to the gear ratio of 2:3 between
/3) Rotate or be rotated to X380'-120'. The arm is integrated with a pinion with a gear ratio of 2:3, so that the internal ring gear rotates or rotates 2/3X90°-60' as an additional rotation for every 360' rotation of the main crankshaft. It will be done. By adding an additional rotation of 60" to its own 120° rotation, the rotor (21) has a total of 120' +8 for every 360° rotation of the main crankshaft.
0°-180° rotation, speed ratio 1 required with 2 apex rotor and epicyclic housing cavity
:It will follow exactly 2.
第7図は乗物の空調装置のために構成された本発明にか
かわる原理に基づくロータリー圧縮機であり、そのよう
な目的のための本発明の装置がいかに小型で有効かを示
すために1:1の実際の寸法に設計されている。FIG. 7 shows a rotary compressor based on the principles of the present invention constructed for a vehicle air conditioning system, and in order to show how compact and effective the device of the present invention is for such purpose, 1: Designed to actual dimensions of 1.
かかる圧縮機は、適切なシール要素(427)が設けら
れた平坦な外面を備えた2アペックス型ロータ(421
)を有するように構成されており、同じ材料で一体的な
内部リングギヤ(437)が構成され、ギヤ比2:3に
基づいてピニオンギヤ(438)とかみ合っている。前
記ロータ(421)は、あいだに設置されたローラベア
リング(422)を介して自由に回動するように、主ク
ランクシャフト(424)と一体内に作製された偏心し
たハブシャフトに取付けられている。Such a compressor comprises a two-apex rotor (421) with a flat outer surface provided with suitable sealing elements (427).
), and an integral internal ring gear (437) is constructed of the same material and meshes with the pinion gear (438) based on a gear ratio of 2:3. The rotor (421) is mounted on an eccentric hub shaft made integrally with the main crankshaft (424) so as to rotate freely via a roller bearing (422) installed therebetween. .
ピニオンギヤ(438)はプラネットギヤ(462)の
アームと一体的に作製され、プラネットギヤ(462)
はまわりを自由に回転しうる状態でアームシャフト(4
61)を保持するように構成される。The pinion gear (438) is manufactured integrally with the arm of the planet gear (462), and the pinion gear (438)
The arm shaft (4
61).
サンギヤはインボリュートスプラインによって主クラン
クシャフトに固定または固着され、ギヤ比1:1に基づ
いて3つのプラネットギヤとかみ合う。3つのプラネッ
トギヤは、ハウジングフレームに固定または固着された
外部リングギヤ(459)ともかみ合う。The sun gear is fixed or fixed to the main crankshaft by an involute spline and meshes with the three planet gears based on a gear ratio of 1:1. The three planet gears also mesh with an external ring gear (459) that is fixed or fixed to the housing frame.
かかる構成により、アームは主クランクシャフト(42
4)の1回転に対して90°回転しまたは回転せしめら
れる。すなわち、1:2の速度比をうるために、主クラ
ンクシャフトの1回転に対する付加回転として要求され
うるようにロータは60°回転する。With such a configuration, the arm is attached to the main crankshaft (42
4) is rotated or caused to rotate by 90 degrees per one rotation. That is, to obtain a speed ratio of 1:2, the rotor rotates 60 degrees as may be required as an additional revolution for one revolution of the main crankshaft.
主クランクシャフト(424)には中央部(453)を
通って潤滑油孔が設けられ、それによってピニオンギヤ
(438)の中空シャフト内に設置されるローラベアリ
ング(441)の充分な潤滑がされ、また、コイルバネ
(457)とカーボンシール(4467C)と静止シー
ルシートとゴムガスケット(45g)と保持リング(4
59)とからなる回転シール装置を潤滑する。主クラン
クシャフト(424)の両側は、スナップリング(45
9)を有するように前方のボールベアリング(444/
P)および後方のボールベアリング(444/R)に堅
固に取付けられ、特殊潤滑油が充分に与えられたのち端
部カバー(445)によって閉止される。前方の部分に
おいては、バランスカウンターウェイト(464)がロ
ックナツト(449)によって主クランクシャフトに固
定または固着される。The main crankshaft (424) is provided with a lubricating oil hole through the central part (453), thereby ensuring sufficient lubrication of the roller bearing (441) installed in the hollow shaft of the pinion gear (438), and , coil spring (457), carbon seal (4467C), stationary seal sheet, rubber gasket (45g), and retaining ring (4
59) to lubricate the rotary seal device consisting of. Both sides of the main crankshaft (424) have snap rings (45
9) in the front ball bearing (444/
P) and the rear ball bearing (444/R), and is closed with an end cover (445) after being sufficiently lubricated with special lubricating oil. In the forward part, a balance counterweight (464) is fixed or fixed to the main crankshaft by a lock nut (449).
ハウジングの外側部分には、磁場コイル(461)と、
クラッチ装置(455)と協力して作用するために円筒
状ローラーベアリング(45B)に配置された自由に回
転するプーリーシート装置とが固定されている。前記円
筒状ローラーベアリングは特殊ロックナツト(480)
によってハウジングフレームに固定および固着され、一
方、クラッチ装置は前方の6角ナツト(465)によっ
て主クランクシャフト(424)に固定および固着され
る。The outer part of the housing includes a magnetic field coil (461),
A freely rotating pulley seat arrangement arranged on a cylindrical roller bearing (45B) for acting in cooperation with the clutch arrangement (455) is fixed. The cylindrical roller bearing is fitted with a special lock nut (480).
is fixed and fixed to the housing frame by a front hexagonal nut (465), while the clutch device is fixed and fixed to the main crankshaft (424) by a front hexagonal nut (465).
後方部分においては、圧縮機にはシュレーダ(schr
ader) (454)も設置されており、内側部分に
は円筒状のプレートバルブ(483)が設置されている
。In the rear part, the compressor has a Schrader (schr)
ader) (454) is also installed, and a cylindrical plate valve (483) is installed in the inner part.
第8図は2アペックス型ロータか3アペックス型ロータ
のための半径方向に円弧状のハウジング空洞または平坦
な内面を正確に切断または成形するために作製された特
殊切断具を示す説明図である。FIG. 8 is an illustration showing a special cutting tool made to precisely cut or shape a radially arcuate housing cavity or flat interior surface for a two-apex rotor or a three-apex rotor.
前記本発明の装置は、ボルトおよびナツト(255)に
よって固定または固着された切断ブレード(254)を
備えた同様の形状のロータ(221)からなっている。Said device of the invention consists of a similarly shaped rotor (221) with a cutting blade (254) fixed or secured by bolts and nuts (255).
前記ロータは、主クランクシャフト(224)と一体向
に作製された偏心したハブシャフト(223)に取付け
られ、前述の(237’)および(238) 、(24
7)および(251)ならびに(252)および(24
8)のごときかみ合いギヤによって、各タイプの機械に
要求されるような各ギヤ比にしたがった方法で、2アペ
ックス型ロータでは1:2の速度比、3アペックス型ロ
ータでは1:3の速度比で回転する。The rotor is attached to an eccentric hub shaft (223) made integrally with the main crankshaft (224), and is attached to the aforementioned (237'), (238), (24).
7) and (251) and (252) and (24
8) by means of meshing gears, in accordance with the respective gear ratios as required for each type of machine, a speed ratio of 1:2 for a two-apex rotor and a speed ratio of 1:3 for a three-apex rotor. Rotate with.
かかる構成においては、主クランクシャフト(224)
は2つのボールベアリング(244)で保持され、前方
の部分においてはピニオンロックナツト(249)に接
続され、後方の部分においては何らかの6角ナツトで閉
止されている。切断具を駆動するために、プーリが両ベ
アリングのあいだに設置され、挿入キー(25B)によ
って主クランクシャフト(224)に固定されている。In such a configuration, the main crankshaft (224)
is held by two ball bearings (244), connected to a pinion lock nut (249) in the front part, and closed with some kind of hexagonal nut in the rear part. To drive the cutting tool, a pulley is installed between both bearings and is fixed to the main crankshaft (224) by an insertion key (25B).
ボールベアリングはメインフレーム(257)の両側に
配置され、メインフレームはクラスターギヤ装置(24
2)の別なハブシャフトの一方の側を収容するように構
成される。別なハブシャフトの他方の側は、ボルトおよ
びナツトによってメインフレームに固定または固着され
ている特殊な別のスタンド(258)で支持されている
。The ball bearings are located on both sides of the main frame (257), which is connected to the cluster gear system (24).
2) configured to accommodate one side of another hub shaft; The other side of the separate hub shaft is supported on a special separate stand (258) which is fixed or secured to the main frame by bolts and nuts.
第9〜IO図は、湾曲した3アペックス型ロータのと2
0ブ型の湾曲したエピトロコイダルな空洞■とを有する
ロータリー機械に適用された遊星ギヤ装置を示す説明図
である。本発明にかかわるプラネットギヤは、小ギヤ
(382/I)と大ギヤ (362/n )とからなる
クラスターギヤ装置内で構成され、サンギヤ(348)
とギヤ (3B2/■)とのあいだの1、:2に固定さ
れたギヤ比およびギヤ(362/ I )とリングギヤ
(359)とのあいだの1:4に固定されたギヤ比に基
づいて、外部リングギヤ(359)とかみ合うのと同様
にサンギヤ(348)ともかみ合う。前記サンギヤはイ
ンボリュートスプラインによって主クランクシャフトに
固定され、特殊ロックナツト(349)によって補強さ
れる。プラネットギヤを重ねることによって、アームの
速度は1:(2ハX 4/l) +1−1 : 9に減
少し、または主クランクシャフトの360’の回転に対
して40″に等しくなる。Figures 9 to IO show curved 3-apex type rotors and 2
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a planetary gear device applied to a rotary machine having a curved epitrochoidal cavity (1) of a 0-b type. The planet gear according to the present invention is a small gear.
(382/I) and a large gear (362/n), the sun gear (348)
Based on the gear ratio fixed at 1:2 between the gear (3B2/■) and the gear (362/I) and the ring gear (359), It meshes with the sun gear (348) as well as the external ring gear (359). The sun gear is fixed to the main crankshaft by an involute spline and reinforced by a special lock nut (349). By stacking the planet gears, the speed of the arm is reduced to 1:(2×4/l)+1-1:9, or equal to 40'' for 360' rotation of the main crankshaft.
ピニオンギヤ(38)と内部リングギヤ(37)とのあ
いだのギヤ比を3:4と定めることにより、ロータ(2
1)は主クランクシャフトの1回転に対して(1−3/
4)X 380”−90@まで回転し、または回転せし
められる。前述のごときアームの40゜の回転により、
ロータには主クランクシャフトの1回転に対して3/4
X 40°−30’までの付加回転がピニオンギヤ(3
8)で与えられる。したがって、それ自体の90@の回
転に前記30°の付加回転を加えることによって、ロー
タは主クランクシャフトの1回転に対して合計90°+
30°=120°回転し、このことは3アペックス型ロ
ータと20ブ型のエピトロコイダルなハウジング空洞と
を有する前述のごとき代表的なロータリー機関で要求さ
れる1:3の速度比にまさしくしたがっている。By setting the gear ratio between the pinion gear (38) and the internal ring gear (37) as 3:4, the rotor (2
1) is (1-3/
4) Rotate or be rotated to X 380"-90@. By rotating the arm by 40 degrees as described above,
The rotor has 3/4 rotation for one rotation of the main crankshaft.
X Additional rotation up to 40°-30' is achieved by pinion gear (3
8) is given by Therefore, by adding said 30° additional rotation to its own 90@ rotation, the rotor will rotate for a total of 90°+ for one revolution of the main crankshaft.
30 DEG = 120 DEG rotation, which is exactly in accordance with the 1:3 speed ratio required in a typical rotary engine such as that described above with a 3-apex rotor and a 20-tube epitrochoidal housing cavity.
第11〜12図は、60ブ型外面を備えた3アペックス
型ロータと、20ブ型でエピトロコイダルなハウジング
空洞とを有する代表的なロータリー機械を示す説明図で
あり、ロータは主クランクシャフトに対して1:3のギ
ヤ比で固定されており、その運動は第11図よりわかる
。かかる構成により、漏れを防止するために空洞壁と協
力して作用するアペックス部の広いスペースをうろこと
ができる。11-12 are illustrations of a typical rotary machine having a 3-apex rotor with a 60-lobed exterior surface and a 20-lobed epitrochoidal housing cavity, with the rotor relative to the main crankshaft. The gear ratio is fixed at 1:3, and its movement can be seen from Figure 11. Such a configuration allows for a large space to be roamed in the apex part which cooperates with the cavity wall to prevent leakage.
第13〜14図は本発明にかかわるかみ合いギヤを備え
たロータおよび1:3の速度比でのアペックス型ロータ
の正確な位置を示す斜視図である。ハウジングフレーム
に固定された静止ピニオンギヤを備えた従来の構成と同
じ寸法のロータについて比較すると、本発明の構成は第
13図に示されるように(c4)−(b2)線のより短
かい水平方向長さのみならずより短かい偏心の程度を有
している。13-14 are perspective views showing the rotor with meshing gears according to the invention and the exact position of the apex rotor at a speed ratio of 1:3. When compared to a conventional configuration with a stationary pinion gear fixed to the housing frame for the same size rotor, the configuration of the present invention has a shorter horizontal direction of line (c4)-(b2) as shown in FIG. It has not only a length but also a shorter degree of eccentricity.
第15図は、本発明の全体概念を示す部分断面斜視図で
あり、ロータ(121) 、半径方向のアペックスシー
ル(12g) 、湾曲したハウジング(120) 、サ
イドシール要素(127) 、内部リングギヤ(137
) 、ピニオンギヤ(13B) 、かみ合いギヤ(14
7) 、(14g) 、(151)および(152)
、主クランクシャフト(124)および偏心したハブシ
ャフト(123) 、フライホイール(1B4) 、入
口流路(tea) 、出口流路(185) 、潤滑油タ
ンク(195)、オイルフィルタ(190) 、冷却フ
ァン(180) 、発電機(170)などが示されてい
る。FIG. 15 is a partial cross-sectional perspective view showing the overall concept of the present invention, showing the rotor (121), the radial apex seal (12g), the curved housing (120), the side seal element (127), the internal ring gear ( 137
), pinion gear (13B), meshing gear (14
7) , (14g) , (151) and (152)
, main crankshaft (124) and eccentric hub shaft (123), flywheel (1B4), inlet channel (tea), outlet channel (185), lubricating oil tank (195), oil filter (190), cooling A fan (180), a generator (170), etc. are shown.
第16a〜16d図は運動理論を説明するための図であ
る。16a to 16d are diagrams for explaining the theory of motion.
つぎに本発明の装置にかかわる運動理論について説明す
る。Next, the motion theory related to the device of the present invention will be explained.
第1ea〜led図は本発明の好ましい実施態様の運動
理論を示す図であり、図示されたロータリー機関におい
て、1.1.G、(内部インボリュートギヤ)(400
)がロータ(200)に固定され、中空シャフトを有す
る1、1.G、P、 (内部インボリュートギヤピニオ
ン)(500)とかみ合っている。E、H。Figures 1a to 1d are diagrams showing the motion theory of a preferred embodiment of the present invention, and in the illustrated rotary engine, 1.1. G, (internal involute gear) (400
) is fixed to the rotor (200) and has a hollow shaft. G, P, (internal involute gear pinion) (500) mesh with each other. E, H.
S、 (偏心したハブシャフト)(150)を含むM、
C,S。S, M including (eccentric hub shaft) (150),
C.S.
(主クランクシャフト)(100)は1.1.G、P、
を通って自由に回転する。(Main crankshaft) (100) is 1.1. G.P.
rotate freely through the
第16a図では、1.1.G、P、 (500)は2:
3のギヤ比に基づいて1,1.G、 (400)とかみ
合っており、1.1.G、P、(500)は中空シャフ
トを有し、そこを通ってM、C,S、 (100)は自
由に回転しうる。このばあい、1.1.G、P、(50
0)は従来の構成と同様ハウジングフレームに固定また
は固着されている。In FIG. 16a, 1.1. G, P, (500) is 2:
Based on the gear ratio of 3, 1,1. G, (400) is meshed with 1.1. G, P, (500) has a hollow shaft through which M, C, S, (100) can rotate freely. In this case, 1.1. G, P, (50
0) is fixed or fixed to the housing frame as in the conventional configuration.
前記2:3のギヤ比に基づき、M、C,S、(too)
/E、I(、S、 (150)の1回転(360°)に
対して、ロータ(200)/1.1.G、 (400)
は(1−2/3) X 380°=120”回転し、
または回転せしめられる。このことはM、C,S、(1
00)/E、H,S、 (150)に対する。ロータ(
200)/1.1.G、 (400)の速度比が120
’ :380@−1: 3である。ことを意味する。Based on the gear ratio of 2:3, M, C, S, (too)
/E, I(, S, (150) for one rotation (360°), rotor (200)/1.1.G, (400)
rotates (1-2/3) x 380°=120”,
or rotated. This means that M, C, S, (1
00)/E, H, S, (150). Rotor (
200)/1.1. G, the speed ratio of (400) is 120
':380@-1:3. It means that.
両ピッチサークルの接触点は、1.1.G、 (400
)のピッチサークルに属する点(c)と1.1.G、P
、 (500)のピッチサークルに属する点(P)から
なる。The contact points of both pitch circles are 1.1. G, (400
) and point (c) belonging to the pitch circle of 1.1. G, P
, consists of points (P) belonging to the pitch circle of (500).
第1ea図において、M、C,S、(IOQ)/P、、
H,S。In Fig. 1ea, M, C, S, (IOQ)/P, .
H,S.
(150)は90°回転され(くα−90°)、シたが
ってE、H,S、 (150)の中心点(03)は(0
31)へと移動する。+ : 1.G、P、 (500
)は静止しているので、点(P)はもとの位置に留まっ
ているが、点(c)は新たな位置(cβ)に移動する(
くβ−113×くα■30°)。(150) is rotated 90° (α-90°), so E, H, S, the center point (03) of (150) is (0
Move to 31). +: 1. G, P, (500
) is stationary, so the point (P) remains at its original position, but the point (c) moves to a new position (cβ) (
kuβ−113×kuα■30°).
第ieb図においては、1.1.G、P、(500)は
3:4のギヤ比に基づいて1.1.G、(400)とか
み合っており、1.1.G、P、 (500)は依然と
してハウジングフレームに固定または固着されている。In Fig. ieb, 1.1. G, P, (500) is 1.1. based on a 3:4 gear ratio. G, (400) is meshed with 1.1. G, P, (500) are still fixed or fixed to the housing frame.
かかる3:4のギヤ比により、M、C,S、 (100
)/E、H,S。With such a gear ratio of 3:4, M, C, S, (100
)/E, H, S.
(150)の1回転でロータ(200) /1.1.G
、(400)は(1−3/4) X 360°−90
”回転し、または回転せしめられる。したがって、第1
6b図において、M、C,S、(100)/E、H,!
3. (150)カ90”だけ回転し、点(c)は点(
cφ)に移動し、点(P)は依然としてもとの位置であ
る(くφ−1/4x<α−22゜5″)。One rotation of (150) causes rotor (200) /1.1. G
, (400) is (1-3/4) x 360°-90
"Rotate or be caused to rotate. Therefore, the first
In figure 6b, M, C, S, (100)/E, H,!
3. (150) The point (c) rotates by 90” and the point (
cφ), and point (P) is still at the original position (φ−1/4x<α−22°5″).
しかし、3アペックス型ロータと20ブ型のエピトロコ
イルダルなハウジング空洞とを用いるばあいにはロータ
(100)の速度比が1:3に維持されなければならな
いので、点(c)の新しい位置は点(cβ)でなければ
ならない(くβ−30° )。However, when using a 3-apex type rotor and a 20-b type epitrocoil housing cavity, the speed ratio of the rotor (100) must be maintained at 1:3, so the new point (c) The position must be at point (cβ) (β−30°).
第16b図における点(cφ)と点(cβ)との距離は
、前述のごとき回転中にロータ(200)/1.1.G
、 (400)が、ロータ(200)とM、C,S、
(100)とのあいだに設置されたかみ合いギヤを通じ
て加速されるばあいには、゛ロータ(200)/1.1
.G。The distance between the point (cφ) and the point (cβ) in FIG. 16b is the distance between the rotor (200)/1.1. G
, (400) is the rotor (200) and M, C, S,
(100), the rotor (200)/1.1
.. G.
(400)によってのみ到達されうるちのであり、前記
かみ合いギヤによってロータ(200)は前述の各回転
に対して所定の時間内に点(cβ)の正確な位置につね
に到達しうる。この点(cφ)から点(cβ)への付加
距離は、比率の数字で表わすならば、レーザー(Ras
er)の式のalbで表わされる。第teb図において
は点(cφ)から点(cβ)までの距離は角度で表わす
と、シャフトの90″ ごとの回転に対して30’ −
22,5’ −7,5’である。したがって、これを3
60°の完全な回転を基準に計算すると、前記距離は(
360@: 90” ) X 7.5’−30’または
シャフトの回転の1112となる。したがって第16b
図に示されるようなばあいには、albの商は1112
に等しくなる。(400), and by means of said meshing gears the rotor (200) can always reach the exact position of point (cβ) within a predetermined time for each rotation mentioned above. The additional distance from this point (cφ) to the point (cβ) can be expressed as a ratio by the laser (Ras).
er) is expressed as alb in the formula. In Figure teb, the distance from point (cφ) to point (cβ) is expressed in degrees as 30' - for every 90'' rotation of the shaft.
22,5'-7,5'. Therefore, set this to 3
Calculated on the basis of a complete rotation of 60°, the distance is (
360@: 90”)
In the case shown in the figure, the quotient of alb is 1112
is equal to
なお、前記式は、ヨーロツノ(特許出願節87゜201
780.1号および米国特許出願節098.189号各
明細書に用いられ記述されて(する。前言己a/bの式
は機械内のスペースを最大限番こ享11用し設置するギ
ヤを最小限にするため(二作成された式である。同様の
目的でギヤ比を定める方法番こ(よ種々のものがあるが
、前述のごとくスペースを節約しギヤを最小限にしうる
もの番よごくわず力1し力)ない。前述のごとくギヤの
計算↓こレーザーの式が用いられないばあいには、設置
されるギヤのいかなる組合せによってもalbの商と正
確番ニー致しない可能性があり、それ:こよってロータ
の回転の外側エンベロープが20ブ型のエピトロコイダ
ルな/Xウジング空洞と正確暑こ同一な形状とはならず
、ロータ(200)の各アペ・ソクス部とハウジング壁
(11)とのすべての相対回転中1こその恒久的な隙間
が維持できなくなる。前言己すべての相対回転中の恒久
的な隙間iよ、ロータ(200)がつねにM、C,S、
(too)に対して1:3の速度比を維持するばあい
のみ可能となるものである。The above formula is based on European patent application section 87゜201
No. 780.1 and US Pat. This formula was created in order to minimize the number of gears.There are many ways to determine the gear ratio for the same purpose. As mentioned above, gear calculation ↓ If this laser formula is not used, there is a possibility that the quotient of alb will not match the exact number depending on any combination of gears installed. Therefore, the outer envelope of rotation of the rotor does not have exactly the same shape as the 20-tube epitrochoidal / 11) During all relative rotations, a permanent gap of 1 cannot be maintained.In the previous statement, the permanent gap i during all relative rotations of the rotor (200) is always M, C, S,
This is possible only if a speed ratio of 1:3 to (too) is maintained.
さらに、本発明は、2アペックス型ロータや4アペック
ス型ロータなどの他のロータリー形式にも適用し毛る。Furthermore, the present invention is applicable to other rotary types such as 2-apex rotors and 4-apex rotors.
簡単のために、特定の形式のロータリーに対する基本比
(たとえば2アペックス型ロータではl/2.3アペッ
クス型ロータでは213.4アペックス型ロータでは3
14)は、前述の式からもわかるように、ここではそれ
ぞれ(P)として表わす。For simplicity, the basic ratio for a particular type of rotary (e.g. 1 for a 2 apex rotor / 2.3 for a 2 apex rotor / 3 for an apex rotor 213.4 for an apex rotor)
14) are each expressed as (P) here, as can be seen from the above equation.
ロータ(200)/1.1.G、(400)とM、C,
S、 (100)とのあいだに設置されたかみ合いギヤ
によって、2アペックス型ロータでは1:2.3アペッ
クス型ロータでは1:3.4アペックス型ロータでは
3:4の速度比に基づいて、点(cφ)が点(cβ)の
位置に到達できるように、1.1.G、P。Rotor (200)/1.1. G, (400) and M, C,
S, (100) due to the meshing gear installed between the
Based on the speed ratio of 3:4, so that point (cφ) can reach the position of point (cβ), 1.1. G.P.
(500)が同方向に回転せしめられる。(500) are rotated in the same direction.
1.1.G、P、(500)の動きは、第1ee〜IB
d図に示されている。1.1. The movements of G, P, (500) are from 1ee to IB
d is shown in Figure d.
第1ee図において、+y+、c、p、(56o)はか
み合いギヤの1つとともに、1本の中空シャフト内に設
けられ、そこを通って適切な速度比にしたがって回転し
、または回転せしめられる。3:4のギヤ比を有する1
、 1.G、 (400)および1.1.G、P、(5
00)を備えたかかるロータリー機械についてはa/b
の商が1112であるので、1.1.G、P、(500
)はM、C,S、 (100)/E、H,S、 (15
0)の1回転に対してl/12X4/l X 360’
−’40”の角度まで回転し、または回転せしめられ、
これは比率の数字では1/9である。かかる比率の数字
1/9は1/3X1/3に容易に分解でき、このことは
1.1.G、P、 (500)とM、C,S、 (10
0)との別なかみ合いギヤがそれぞれ1:3および1;
3のギヤ比に固定されることを意味する(スペース効率
のための最小ギヤ)。In FIG. 1ee, +y+, c, p, (56o), together with one of the meshing gears, are mounted in a single hollow shaft through which they rotate or are caused to rotate according to the appropriate speed ratio. 1 with 3:4 gear ratio
, 1. G, (400) and 1.1. G, P, (5
00) for such rotary machines with a/b
Since the quotient of is 1112, 1.1. G, P, (500
) is M, C, S, (100)/E, H, S, (15
l/12X4/l x 360' for one rotation of 0)
- rotated or caused to be rotated to an angle of '40'';
This is a ratio of 1/9. The number 1/9 in such a ratio can be easily decomposed into 1/3X1/3, which means 1.1. G, P, (500) and M, C, S, (10
Separate meshing gears with 0) are 1:3 and 1, respectively;
Means fixed at a gear ratio of 3 (minimum gear for space efficiency).
第16c図において、M、C,S、 (100)は90
’ Lか回転しないので、点(P)の新しい位置は点(
Pi)となり、その位置は同方向で90’ /380’
X40”−to’であり、1回転ののちの実際の点(
P)の位置は点(P2)となり、その位置はもとの位置
から40°離れている。In Figure 16c, M, C, S, (100) are 90
' Since L does not rotate, the new position of point (P) is point (
Pi), and its position is 90'/380' in the same direction.
X40"-to', and the actual point after one revolution (
The position of P) becomes point (P2), which is 40° away from the original position.
2アペックス型のロータとひとつのエビサイクリックな
ハウジング空洞を備えたロータリー機械においては前記
数字は1/4でこれは1:2と1:2のそれぞれの固定
ギヤ比に容易に分解でき、3アペックス型ロータと40
ブ型のエピトロコイダルなハウジングを備えるばあいに
は前記数字は111Bで、これは1;4と1:4のそれ
ぞれの固定ギヤ比に容易に分解できる。In a rotary machine with a two-apex rotor and one evicyclic housing cavity, the figure is 1/4, which can easily be broken down into fixed gear ratios of 1:2 and 1:2, respectively, and 3. Apex type rotor and 40
In the case of a block-shaped epitrochoidal housing, the number is 111B, which can easily be broken down into fixed gear ratios of 1:4 and 1:4, respectively.
1.1.、G、P、(500)とそれとかみ合う1.1
.G、(40(1)とのあいだの3:4の前記ギヤ比に
基づき、M、C,S、 (100)の直径は従来の装置
に比べて大きく構成しうる。従来の装置と異なるそのよ
うな大きなM、C,S、 (100)は第1ed図に示
されており、それによって、当然ながら機械はより大き
な負荷に耐えうる。□1.1. , G, P, (500) and meshing with it 1.1
.. Based on the gear ratio of 3:4 between G, (40(1)), the diameter of M, C, S, (100) can be constructed larger than in the conventional device. Such a large M, C, S, (100) is shown in Fig. 1ed, which naturally allows the machine to withstand larger loads.□
第1図は光径方向に湾曲した2アペックス型ロータと半
径方向に円弧状のハウジング空洞とそれらのあいだに設
けられたかみ合いギヤとを有するロータリー機械の縦断
面図、第2図は部分的に第1図のfI)−m線および部
分的に第1図の(Il)−(I[)線からみた横断面図
、第3図はエビサイクリックなハウジングと組合わされ
た2アペックス型ロータの詳細な動きを示す説明図、第
4図はひとつの機械内に組合わされたふたつの2アペッ
クス型ロータを示す説明図、第5〜6図はそれぞれ湾曲
した2アペックス型ロータと湾曲したエビサイクリック
なハウジング空洞とを有するロータリー機械に適用され
た遊星ギヤ装置を示す説明図、第7図は平坦な2アペッ
クス型ロータとエビサイクリックなハウジング空洞とに
適用された遊星ギヤ装置を有し車輌用空調装置用に構成
された本発明のロータリー圧縮機の縦断面図、第8図は
ハウジング空洞を成形する特殊切断具の縦断面図、第9
〜10図はそれぞれ湾曲した3アペックス型ロータと湾
曲した20ブ型のエピトロコイダルなハウジング空洞と
を有するロータリー機械に適用された遊星ギヤ装置を示
す説明図、第11〜12図はそれぞれ3アペックス型で
60ブ型外面を有するロータと20ブ型でエピトロコイ
ダルなハウジング空洞とを有するロータリー機械を示す
横断図面、第13〜14図は本発明によるかみ合いギヤ
装置が設けられた半径方向に湾曲した3アペックス型ロ
ータを示す斜視図、第15図は本発明に基づき半径方向
に湾曲したふたつの3アペックス型ロータとそのハウジ
ング空洞を有しかみ合いギヤ装置が設けられた機械の全
体を示す部分的に断面が表わされた斜視図、第1ea〜
led図はそれぞれ本発明にかかわる運動理論にしたが
った関連部分の相対運動を示す説明図である。
(図面の主要符号)
■:ハウジリン空洞
α:ロータ
(221:主クランクシャフト
特許出願人 ソフィヤン・アジウィナタ第5(支)
図面の浄占(内容に変更なし)
牙 6 図
図面の浄芭憎勺ざに変て企乙オ
才8回
才9M
図面の浄書(内容に変更なL)
第10図
オファ支
才120 −
m面の浄書(内容l二変更ない
才1312
第14同
オ16a支
才16b(支)
オ16c皮
216d口
手続補正書動式)
平成1年1月18日FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a rotary machine having a radially curved two-apex rotor, a radially arcuate housing cavity, and a meshing gear provided therebetween; FIG. A cross-sectional view taken along the line fI)-m in FIG. 1 and partly along the line (Il)-(I[) in FIG. 1; FIG. An explanatory diagram showing detailed movements. Figure 4 is an explanatory diagram showing two 2-apex rotors combined in one machine. Figures 5 and 6 are a curved 2-apex rotor and a curved evicyclic rotor, respectively. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a planetary gear device applied to a rotary machine having a flat two-apex type rotor and an evicyclic housing cavity, and is used for a vehicle. FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of a rotary compressor of the present invention configured for use in an air conditioner; FIG. 9 is a vertical cross-sectional view of a special cutting tool for forming a housing cavity; FIG.
Figures 1 to 10 are explanatory diagrams showing a planetary gear system applied to a rotary machine having a curved 3-apex rotor and a curved 20-tube epitrochoidal housing cavity, respectively, and Figures 11 to 12 are respectively 3-apex type rotors. A cross-sectional view of a rotary machine having a rotor with a 60-bump external surface and a 20-bump epitrochoidal housing cavity, FIGS. FIG. 15 is a perspective view of the rotor, partially in section, showing the entire machine according to the invention with two radially curved 3-apex rotors and their housing cavities and with a meshing gear arrangement. Cropped perspective view, 1st ea~
Each LED diagram is an explanatory diagram showing the relative motion of related parts according to the motion theory related to the present invention. (Main symbols of the drawing) ■: Housing ring cavity α: Rotor (221: Main crankshaft patent applicant Sofiyan Ajwinata No. 5 (branch) Purification of the drawing (no change in content) Fang 6 Purification of the drawing Plan to change to O 8 times 9M Engraving of drawings (L with changes to content) Fig. 10 Engraving of surface 120 - Engraving of m side (Contents l2 unchanged 1312 14th same O 16a Support 16b ( Support) O 16c Skin 216d Oral procedure amendment written form) January 18, 1999
Claims (1)
ブを有するエピトロコイダルな内壁形状の半径方向に湾
曲したまたは円弧状のハウジング空洞部と、半径方向に
湾曲した(n+1)個のアペックスを有し前記空洞内に
設置され遊星状に動きうるロータと(ただしnは1以上
の整数)、該ロータを支持する偏心したハブシャフトを
備えた主クランクシャフトとを有し、さらに前記湾曲し
たロータと主クランクシャフトとのあいだに設置された
伝動ギヤを有し、該伝動ギヤが (a)前記湾曲したロータの一方の側に固定または固着
された内部リングギヤと、 (b)前記主クランクシャフト内でローラーベアリング
によって自由に回動する中空シャ フトを有し、前記内部リングギヤに対して ピニオンギヤとして作用する小ギヤと、第 2クラスターギヤ装置とかみ合う大ギヤと からなる第1クラスターギヤと、 (c)別なリランクシャフトを有し、第1クラスターギ
ヤ装置の大ギヤとかみ合う小ギヤ と、主クランクシャフト内に固定された最 終ピニオンギヤとかみ合う大ギヤとからな る第2クラスターギヤと、 (d)主クランクシャフトに固定または固着され、捕強
された最終ピニオンギヤ とからなり、 (e)2アペックス型ロータでは内部リングギヤとピニ
オンとのギヤ比が3:2であり、 3アペックス型ロータでは内部リングギヤ とピニオンとのギヤ比が4:3であり、4 アペックス型ロータでは内部リングギヤと ピニオンとのギヤ比が5:4であり、 (f)2アペックス型ロータではかみ合いギヤ比が1:
2および1:2であり、3アペッ クス型ロータではかみ合いギヤ比が1:3 および1:3であり、4アペックス型ロー タではかみ合いギヤ比が1:4および1: 4である(小さい比は、小さいギヤに関し、大きい比は
大きいギヤに関する)ロータリ ー機械。 2 前記ロータリー機械がロータリー内燃機関ある請求
項1記載のロータリー機械。 3 前記ロータリー機械がロータリーポンプである請求
項1記載のロータリー機械。 4 前記ロータリー機械がロータリー圧縮機である請求
項1記載のロータリー機械。 5 前記内部リングギヤがボルトとナットで固定されて
なる請求項1記載のロータリー機械。 6 前記最終ピニオンギヤがインボリュートスプライン
で固定され、特殊ロックナットで補強されてなる請求項
1記載のロータリー機械。 7 請求項1記載のロータリー機械において、半径方向
に湾曲したロータおよび半径方向に円弧状のハウジング
空洞部に代えて、平坦な外面のロータおよび軸シャフト
に平行なハウジング空洞部を有するロータリー機械。 8 請求項1または7記載のロータリー機械において、
ロータと主クランクシャフトとのあいだのかみ合いギヤ
に代えて、遊星ギヤ装置またはエピサイクリックギヤ装
置が設けられ、それによって前記ピニオンギヤがクラス
ターアームおよびギヤ装置内に一体的に作製され、主ク
ランクシャフト内でローラーベアリングによって自由に
回動する中空シャフトを有し、アームには外側リングギ
ヤと同様にサンギヤともかみ合う3ユニットの回動自在
な遊星ギヤを保持する3本のアームシャフトが設けられ
、 (a)外側リングギヤがハウジングフレームの外側部分
内に固定されるのに対してサンギ ヤは主クランクシャフトに固定または固着 され補強され、 (b)2アペックス型ロータを備えたロータリー機械で
は、内部リングギヤとピニオンと のギヤ比が3:2に固定されているときの 外側リングギヤとプラネットギヤとサンギ ヤとのギヤ比が3:1:1であり、 (c)3アペックス型ロータを備えたロータリー機械で
は、プラネットギヤがクラスター ギヤ装置内に設けられ、小ギヤと大ギヤと からなり、大ギヤがサンギヤとかみ合うの に対して小ギヤは外側リングギヤとかみ合 い、内部リングギヤとピニオンとのギヤ比 が4:3に固定されているときの外側リン グとプラネットギヤの小ギヤとのギヤ比が 4:1でプラネットギヤの大ギヤとサンギ ヤとのギヤ比が2:1であり、 (d)4アペックス型ロータを備えたロータリー機械で
は、前記と同様の構成を有し、内 部リングギヤとピニオンとのギヤ比が5: 4に固定されているときの外側リングギヤ とプラネットギヤの小ギヤとのギヤ比が5:1でプラネ
ットギヤの大ギヤとサンギヤと のギヤ比が3:1となるように構成されて なるロータリー機械。 9 前記外側リングギヤがボルトとナットで固定され、
前記サンギヤがインボリュートスプラインで固定され特
殊ロックナットで補強されてなる請求項8記載のロータ
リー機械。 10 種々の条件下で要求される広範囲なギヤの組合せ
をうるために、異なるギヤ比に基づく所要の伝動装置が
、 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ただし、I.I.G.P.:内部インボリュートギヤ
ピニオン、I.I.G.:内部インボリュートギヤ、a
/b:主クランクシャフトの1回転についての内部イン
ボリュートギヤの付加回転、P:各特定のタイプのロー
タリー機械の基本比であって、エピサイクリック、2ロ
ブ型エピトロコイダルおよび3ロブ型エピトロコイダル
のハウジング空洞部に対してそれぞれ1/2、2/3お
よび3/4である)なる式に基づいて作製されてなる請
求項8記載のロータリー機械。 11 前記a/bの商が正のときには内部インボリュー
トギヤピニオンが主クランクシャフトと同方向に回転し
、前記商が負のときには逆方向に回転するように伝動装
置が構成されてなる請求項10記載のロータリー機械。 12 3アペックス型ロータおよび湾曲したまたは平坦
な表面を有する6ロブ型外面を備えた請求項11記載の
ロータリー機械。 13 前記ハウジングの外側部分にワーキングチャンバ
ーと通じる入口および出口流路のポートが設けられてな
る請求項12記載のロータリー機械。 14 前記ハウジングの外側部分にワーキングチャンバ
ーと通じる入口および出口流路のポートが設けられ、バ
ルブ、何らかの燃料を使用しスパークプラグや燃料噴射
装置を用いた燃焼装置、何らかの冷却装置、何らかの良
質潤滑油を備え、ともに働く部分などのあいだのシール
要素を備えてなる請求項12記載のロータリー機械。 15 伝動装置が、前述の原理に適したギヤを1種以上
有し、主クランクシャフトおよび互いにかみ合ったまた
はかみ合わない他の関連部分に固定または設置され、回
転するロータの外側のエンベロープが正確なタイミング
および適切な速度比で所望の形を形成するようにロータ
と主クランクシャフトの回転があらかじめ定められた比
にしたがって維持されてなる請求項14記載のロータリ
ー機械。 16 前記ギヤがインボリュートである請求項15記載
のロータリー機械。 17 前記ギヤがハイポイドである請求項15記載のロ
ータリー機械。 18 何らかの燃料を用い、陸上、海上または航空輸送
手段として用いられる何らかの機関、航空機エンジンま
たは他の飛行体の機関として適切な前述の原理を用いた
前記ロータリー機関またはロータリー機器またはロータ
リー機械や、特殊切断装置、ロータリー圧縮機、ロータ
リーポンプまたは他のロータリー装置を備えたすべての
種類の乗物、機器または装置を含む請求項1、2、3、
4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、1
4、15、16または17記載のロータリー機械。[Claims] 1. A radially curved or arcuate housing cavity with an epicyclic shape or an epitrochoidal inner wall shape with two and three lobes and (n+1) radially curved lobes. a rotor installed in the cavity and capable of planetary movement (where n is an integer greater than or equal to 1), and a main crankshaft having an eccentric hub shaft supporting the rotor; a transmission gear installed between a curved rotor and a main crankshaft, the transmission gear comprising: (a) an internal ring gear fixed or fixed to one side of the curved rotor; and (b) the main crankshaft. a first cluster gear having a hollow shaft that freely rotates by a roller bearing within the crankshaft, and comprising a small gear that acts as a pinion gear with respect to the internal ring gear, and a large gear that meshes with a second cluster gear device; (c) a second cluster gear having a separate rerank shaft and comprising a small gear meshing with a large gear of the first cluster gear device and a large gear meshing with a final pinion gear fixed within the main crankshaft; (d) consists of a final pinion gear that is fixed or fixed to the main crankshaft and is captured; (e) for a 2-apex type rotor, the gear ratio between the internal ring gear and the pinion is 3:2; for a 3-apex type rotor, the internal The gear ratio between the ring gear and the pinion is 4:3, the gear ratio between the internal ring gear and the pinion is 5:4 in the 4-apex type rotor, and the meshing gear ratio is 1: in the (f) 2-apex type rotor.
2 and 1:2, 3-apex rotors have meshing gear ratios of 1:3 and 1:3, and 4-apex rotors have meshing gear ratios of 1:4 and 1:4 (smaller ratios are (with respect to small gears, large ratios with respect to large gears) rotary machines. 2. The rotary machine according to claim 1, wherein the rotary machine is a rotary internal combustion engine. 3. The rotary machine according to claim 1, wherein the rotary machine is a rotary pump. 4. The rotary machine according to claim 1, wherein the rotary machine is a rotary compressor. 5. The rotary machine according to claim 1, wherein the internal ring gear is fixed with bolts and nuts. 6. The rotary machine according to claim 1, wherein the final pinion gear is fixed with an involute spline and reinforced with a special lock nut. 7. A rotary machine according to claim 1, having a rotor with a flat outer surface and a housing cavity parallel to the axial shaft instead of a radially curved rotor and a radially arcuate housing cavity. 8. The rotary machine according to claim 1 or 7,
Instead of a meshing gear between the rotor and the main crankshaft, a planetary or epicyclic gearing is provided, whereby the pinion gear is made integrally within the cluster arm and the gearing and within the main crankshaft. The arm is equipped with three arm shafts that hold three units of rotatable planetary gears that mesh with the sun gear as well as the outer ring gear; (a) The outer ring gear is fixed within the outer part of the housing frame, whereas the sun gear is fixed or fixed to the main crankshaft and reinforced; (b) In rotary machines with two-apex rotors, the inner ring gear and pinion When the gear ratio is fixed at 3:2, the gear ratio of the outer ring gear, planet gear, and sun gear is 3:1:1, and (c) In a rotary machine with a 3-apex rotor, the planet gear is It is provided in a cluster gear device and consists of a small gear and a large gear.The large gear meshes with the sun gear, while the small gear meshes with the outer ring gear, and the gear ratio between the internal ring gear and pinion is fixed at 4:3. The gear ratio between the outer ring and the small gear of the planet gear is 4:1, and the gear ratio between the large gear of the planet gear and the sun gear is 2:1, and (d) a rotary with a 4-apex type rotor. The machine has the same configuration as above, and when the gear ratio of the inner ring gear and pinion is fixed at 5:4, the gear ratio of the outer ring gear and the small gear of the planet gear is 5:1, and the planet gear A rotary machine configured so that the gear ratio between the large gear and the sun gear is 3:1. 9 the outer ring gear is fixed with bolts and nuts;
9. The rotary machine according to claim 8, wherein said sun gear is fixed with an involute spline and reinforced with a special lock nut. 10 In order to obtain a wide range of gear combinations required under various conditions, the required transmission devices based on different gear ratios are ▲mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (However, I.I.G.P. .: Internal involute gear pinion, I.I.G.: Internal involute gear, a
/b: additional revolution of the internal involute gear per revolution of the main crankshaft, P: the basic ratio of each particular type of rotary machine, epicyclic, two-lobed epitrochoidal and three-lobed epitrochoidal housing cavity. 9. The rotary machine according to claim 8, wherein the rotary machine is manufactured based on the formula: 1/2, 2/3 and 3/4 for each part. 11. The transmission device according to claim 10, wherein the internal involute gear pinion rotates in the same direction as the main crankshaft when the a/b quotient is positive, and in the opposite direction when the quotient is negative. rotary machine. 12. Rotary machine according to claim 11, comprising a 3-apex rotor and a 6-lobed outer surface with a curved or flat surface. 13. The rotary machine of claim 12, wherein the outer portion of the housing is provided with ports for inlet and outlet passages communicating with the working chamber. 14 The outer portion of the housing is provided with ports for inlet and outlet passages communicating with the working chamber, including valves, a combustion system using some fuel and using spark plugs or fuel injectors, some cooling system, and some quality lubricating oil. 13. A rotary machine as claimed in claim 12, further comprising sealing elements between the cooperating parts and the like. 15. The transmission device has one or more gears suitable for the above-mentioned principles and is fixed or installed on the main crankshaft and other associated parts that may or may not be in mesh with each other, so that the outer envelope of the rotating rotor can be controlled with precise timing. 15. The rotary machine of claim 14, wherein rotation of the rotor and main crankshaft is maintained according to a predetermined ratio so as to form the desired shape at the appropriate speed ratio. 16. The rotary machine of claim 15, wherein the gear is an involute. 17. The rotary machine of claim 15, wherein the gear is hypoid. 18. Any engine or rotary machine or rotary machine using any fuel, suitable for use as land, sea or air transport, aircraft engine or other flying vehicle, using the aforesaid principles, or special cutting. Claims 1, 2, 3, including all kinds of vehicles, equipment or devices equipped with a device, rotary compressor, rotary pump or other rotary device.
4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 1
4, 15, 16 or 17.
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Family Applications (1)
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| US4400145A (en) * | 1981-03-20 | 1983-08-23 | Trochoid Power Corporation | Driveshaft arrangement for a rotary expansible chamber device |
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