流体回転機及び流体回転機用ロータリバルブ
【課題】ロータリバルブと環状摺動面との隙間の寸法管理を簡略化可能とする。
【解決手段】シリンダ２１とピストン８との組合せによって流体圧室２５が構成され、流体圧室に流入通路２ｂ及び流出通路１ｂが連通され、流入通路及び流出通路は環状の摺動面１ｄ、２ｄ上に開口され、ピストンの直線往復運動に連動して環状の摺動面内でロータリバルブ２３，２４が回転することにより、ピストンが流体圧室内に流体を流入するときは流入通路を開くと共に流出通路を閉じ、ピストンが流体圧室内の流体を流出するときは流出通路を開くと共に流入通路を閉じる。ロータリバルブは、環状の摺動面に内接しながら流入通路及び流出通路を開閉する環状の弁体を有し、弁体の樹脂板２３ｃ、２４ｃは外周方向に常時バイアスされ、環状の摺動面との隙間に応じて外径を変化可能とされている。
【解決手段】シリンダ２１とピストン８との組合せによって流体圧室２５が構成され、流体圧室に流入通路２ｂ及び流出通路１ｂが連通され、流入通路及び流出通路は環状の摺動面１ｄ、２ｄ上に開口され、ピストンの直線往復運動に連動して環状の摺動面内でロータリバルブ２３，２４が回転することにより、ピストンが流体圧室内に流体を流入するときは流入通路を開くと共に流出通路を閉じ、ピストンが流体圧室内の流体を流出するときは流出通路を開くと共に流入通路を閉じる。ロータリバルブは、環状の摺動面に内接しながら流入通路及び流出通路を開閉する環状の弁体を有し、弁体の樹脂板２３ｃ、２４ｃは外周方向に常時バイアスされ、環状の摺動面との隙間に応じて外径を変化可能とされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気送ポンプ、液送ポンプ、真空ポンプ、気送コンプレッサー、多段圧縮機、流体モータなどの流体回転機及び流体回転機用ロータリバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる流体回転機として、出願人は、両頭ピストンを２組十字状に配置してなるポンプに使用される流体回転機を開発し、平成２２年８月２日付けで特願２０１０−１７３５２２号として特許出願した。但し、この流体回転機は未だ一般には公開されていない。
この流体回転機は、両頭のピストン間に各ピストンを駆動するためのシャフトを配置し、このシャフトによって回転されるようにロータリバルブを配置したもので、各ピストンの流入通路及び流出通路をロータリバルブの外周面に臨む位置、即ち環状の摺動面まで導き、ロータリバルブの回転に伴って各通路が開閉制御されるようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の流体回転機を効率的に作動させるためには、各通路における流体がロータリバルブとの間で漏洩しないようにする必要がある。そのため、ロータリバルブと環状摺動面との隙間を相対回転のために必要最小限の寸法とする必要がある。
しかし、そのためには隙間の寸法管理を厳格に行う必要があり、その結果、ロータリバルブを含む流体回転機全体の製造コストが高価となってしまう。
本発明は、このような問題に鑑み、上記隙間に応じてロータリバルブの径を変化可能とすることにより、上記隙間の寸法管理を簡略化可能とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１発明は、シリンダとピストンとの組合せによって流体圧室が構成され、該流体圧室に流入通路及び流出通路の各一端が連通され、該流入通路及び流出通路の各他端は環状の摺動面上に開口され、ピストンの直線往復運動に連動して前記環状の摺動面内でロータリバルブが回転することにより、ピストンが流体圧室内に流体を流入するときは流入通路を開くと共に流出通路を閉じ、ピストンが流体圧室内の流体を流出するときは流出通路を開くと共に流入通路を閉じられる流体回転機であって、前記ロータリバルブは、前記環状の摺動面に内接しながら前記流入通路及び流出通路を開閉する環状の弁体を有し、該弁体は外周方向に常時バイアスされ、前記環状の摺動面との隙間に応じて外径を変化可能とされていることを特徴とする流体回転機である。
第１発明によれば、ロータリバルブの弁体は外周方向に常時バイアスされ、環状の摺動面との隙間に応じて外径を変化可能とされているので、環状の摺動面とロータリバルブとの隙間の寸法精度を高くしなくても弁体は常時、環状の摺動面に内接され、しかも弁体が各通路を閉じた状態では、通路から流体が漏れることを抑制することができる。
なお、取り扱われる流体が非圧縮性流体の場合は、流体圧室内の流体を流出するためピストンが流体圧室の容積を縮小するとき、流入通路を閉じると同時に流出通路を開くが、取り扱われる流体が圧縮性流体（空気等の気体）の場合は、流体圧室内の流体を流出するためピストンが流体圧室の容積を縮小するとき、流入通路を先に閉じ、流出通路は流体圧室内の流体圧が高まってから開かれる。このように圧縮性流体の場合に流入通路を閉じるのと流出通路を開くのに時間差を設けている理由は、流体圧室の圧力が高まる前に流出通路を開くことにより流出通路側の流体が流体圧室側へ逆流してしまうのを防止するためである。
【０００５】
本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記弁体は、回転体の外周面から突出して固定されたカップ体であり、該カップ体は樹脂、ゴム、又は樹脂とゴムの混合体から成ることを特徴とする流体回転機である。
第２発明によれば、回転体の外周面から突出してカップ体を固定することで弁体が構成されるため、弁体を簡単に構成することができる。
【０００６】
本発明の第３発明は、上記第２発明において、前記環状の摺動面は、前記ロータリバルブの回転軸方向から被せられるケース体により形成され、該ケース体の開放面を閉じて閉空間を形成するように前記弁体が配置されていることを特徴とする流体回転機である。
第３発明によれば、ケース体をロータリバルブの回転軸方向から被せ、その開放面を閉じるように弁体を配置することにより、環状の摺動面に流入通路及び流出通路に通じる閉空間を形成できるので、ロータリバルブの弁体の構造を簡素化することができる。
【０００７】
本発明の第４発明は、上記第２発明において、前記弁体は、前記ピストンに連動して回転される円筒状のドラムと、該ドラムの一端に被せられ、ドラム外周面に流れる流体が他に漏れないように保持する保持部、及び前記環状の摺動面に内接して前記流入通路及び流出通路を閉じる弁機能部を一体に形成された第一のカップ体と、前記ドラムの他端に被せられ、ドラム外周面に流れる流体が他に漏れないように保持する保持部を形成された第二のカップ体と、前記第一及び第二のカップ体を前記ドラムに対して固定する第一及び第二の固定具とを備えることを特徴とする流体回転機である。
第４発明によれば、ドラムに対して第一及び第二のカップ体を第一及び第二の固定具によって固定することで、第一及び第二のカップ体をドラム上に簡単な構成で固定することができる。
【０００８】
本発明の第５発明は、上記第１〜４発明のいずれかにおいて、前記流体圧室は、往復動作する一つのピストンロッドの両側にそれぞれ設けられ、これを一つの両頭ピストンとし、該両頭ピストンが二つ十字状に組合わされて成り、該流体圧室は前記環状の摺動面の周囲に位置して、前記ロータリバルブの回転に同期して各流体圧室に対応するピストンが動作されることを特徴とする流体回転機である。
第５発明によれば、各流体圧室に連通する流入通路及び流出通路を集約することができ、流体回転機の構造を簡略化し、設置面積を減らすことができる。
【０００９】
本発明の第６発明は、シリンダとピストンとの組合せによって構成される流体圧室に流入通路及び流出通路の一端が配置され、ピストンが流体圧室内に流体を流入するときは流入通路を開くと共に流出通路を閉じ、ピストンが流体圧室内の流体を流出するときは流出通路を開くと共に流入通路を閉じるように、ピストンの動作に連動して、環状の摺動面上に各他端が配置された流入通路及び流出通路を開閉するロータリバルブであって、前記環状の摺動面に内接しながら前記流入通路及び流出通路を開閉する環状の弁体を有し、該弁体は外周方向に常時バイアスされ、前記環状の摺動面との隙間に応じて外径を変化可能とされていることを特徴とする流体回転機用ロータリバルブである。
第６発明によれば、第１発明と同様の作用効果を達成する流体回転機用ロータリバルブを提供することができる。
【００１０】
本発明の第７発明は、上記第６発明において、前記弁体は、回転体の外周面から突出して固定されたカップ体であり、該カップ体は樹脂、ゴム、又は樹脂とゴムの混合体から成ることを特徴とする流体回転機用ロータリバルブである。
第７発明によれば、第２発明と同様の作用効果を達成する流体回転機用ロータリバルブを提供することができる。
【００１１】
本発明の第８発明は、上記第７発明において、前記環状の摺動面は、前記ロータリバルブの回転軸方向から被せられるケース体により形成され、該ケース体の開放面を閉じて閉空間を形成するように前記弁体が配置されていることを特徴とする流体回転機用ロータリバルブである。
第８発明によれば、ケース体をロータリバルブの回転軸方向から被せ、その開放面を閉じるように弁体を配置することにより、環状の摺動面に流入通路及び流出通路に通じる閉空間を形成できるので、ロータリバルブの弁体の構造を簡素化することができる。
【００１２】
本発明の第９発明は、上記第７発明において、前記弁体は、前記ピストンに連動して回転される円筒状のドラムと、該ドラムの一端に被せられ、ドラム外周面に流れる流体が他に漏れないように保持する保持部、及び前記環状の摺動面に内接して前記流入通路及び流出通路を閉じる弁機能部を一体に形成された第一のカップ体と、前記ドラムの他端に被せられ、ドラム外周面に流れる流体が他に漏れないように保持する保持部を形成された第二のカップ体と、前記第一及び第二のカップ体を前記ドラムに対して固定する第一及び第二の固定具とを備えることを特徴とする流体回転機用ロータリバルブである。
第９発明によれば、第４発明と同様の作用効果を達成する流体回転機用ロータリバルブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る流体回転機の第１の実施形態を示す斜視図である。
【図２】上記第１の実施形態の平面図である。
【図３】上記第１の実施形態の正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図４におけるＢ部の拡大図である。
【図６】上記第１の実施形態の一部切欠き断面図である。
【図７】図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】上記第１の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの斜視図である。
【図９】上記第一及び第二ロータリバルブの背面図である。
【図１０】上記第１の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの左側面図である。
【図１１】上記第１の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの正面図である。
【図１２】上記第１の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの右側面図である。
【図１３】上記第１の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの分解斜視図である。
【図１４】上記第１の実施形態における第一及び第二ロータリバルブにおける弁体の分解斜視図である。
【図１５】上記第１の実施形態における第一及び第二ロータリバルブにおける弁体の組立斜視図である。
【図１６】上記第１の実施形態の動作説明図である。
【図１７】上記第一及び第二ロータリバルブの動作の移り変わりを示す模式図である。
【図１８】上記第一及び第二ロータリバルブの動作の移り変わりを示す模式図である。
【図１９】上記第１の実施形態の分解斜視図である。
【図２０】本発明に係る流体回転機の第２の実施形態を示す斜視図である。
【図２１】上記第２の実施形態の平面図である。
【図２２】上記第２の実施形態の正面図である。
【図２３】上記第２の実施形態の底面図である。
【図２４】図２１のＤ−Ｄ拡大断面図である。
【図２５】図２２のＥ−Ｅ断面図である。
【図２６】上記第２の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの斜視図である。
【図２７】上記第２の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの左側面図である。
【図２８】上記第２の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの正面図である。
【図２９】上記第２の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの右側面図である。
【図３０】上記第２の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの背面図である。
【図３１】図２８のＦ−Ｆ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。ここでは、非圧縮性の流体に用いられる流体回転機、例えば液送ポンプについて説明する。
図１において、第一ケース体１と第二ケース体２とで構成されるケース体３にシャフト４が回転可能に軸支されている。第一ケース体１と第二ケース体２とは、後述のようにボルト３ａにより四隅をねじ嵌合されて一体に組み付けられている（図１９参照）。このケース体３内には、図６、７に示すように、クランク軸５を中心に回転可能な偏芯筒体６（図７、１９参照）と該偏芯筒体６に軸受を介して組み付けられた第一両頭ピストン７及び第二両頭ピストン８（以下、これらを「ピストン複合体Ｐ」という；図６参照）が十字状に交差して回転可能に収容されている。以下、具体的に説明する。
【００１５】
図７、１３において、クランク軸５は、シャフト４の軸芯に対して偏芯して連結される。本実施形態では、シャフト４は、第一バランスウェイト９と一体に形成されている。尚、第二バランスウェイト１０側にもシャフト４と対称的にシャフトが一体に形成されている。第一，第二バランスウェイト９，１０はクランク軸５の両軸端部に各々挿入組み付けられている。クランク軸５の両軸端部には軸方向にスリット５ａが各々形成されている。各スリット５ａには、クランク軸５と直交する向きにピン孔５ｂが設けられている。ピン孔５ｂの孔径はスリット５ａの幅より大きく、ピン孔５ｂはスリット５ａの一部に重なり合うように形成されている。
【００１６】
図１３のように、第一，第二バランスウェイト９，１０の軸部にはボルト孔９ｂ，１０ｂ及びピン孔９ａ，１０ａが各々設けられている。このピン孔９ａ，１０ａとクランク軸５のピン孔５ｂを連通するように位置合わせして第一，第二バランスウェイト９，１０がクランク軸５に嵌め込まれ、ピン１１ａを互いに連通するピン孔９ａ，５ｂに、ピン１１ｂを互いに連通するピン孔１０ａ，５ｂに各々嵌め込む。そして、ボルト孔９ｂ，１０ｂにボルト１２ａ，１２ｂを各々嵌め込んでスリット５ａ及びピン孔５ｂの幅を狭めることで、ピン１１ａ，１１ｂが抜け止めされて第一，第二バランスウェイト９，１０がクランク軸５の両端部に一体に組み付けられる（図８参照）。これにより、クランク軸５の両軸端部に連結する第一，第二バランスウェイト９，１０の軸直角方向の組み付け精度を向上させることができる。
【００１７】
図７において、第一バランスウェイト９に一体形成されたシャフト４は第一バランスウェイト９と第一ケース体１との間に組み付けられた第一軸受１３ａにより回転可能に軸支されており、第二バランスウェイト１０に形成されたシャフト４と同軸状の軸部１０ｃは第二バランスウェイト１０と第二ケース体２との間に組み付けられた第二軸受１３ｂにより回転可能に軸支されている。第一，第二バランスウェイト９，１０は、例えば扇型などのブロック形状をしており、シャフト４を中心として組み付けられるクランク軸５及びピストン複合体Ｐを含む回転部品間の回転バランスを取るために設けられている。
このように、第一，第二バランスウェイト９，１０の少なくとも一方にシャフト４が一体に形成されていると部品点数が少ないうえに、シャフト４とクランク軸５を結ぶ第二仮想クランクアームの長さを例えば第一，第二バランスウェイト９，１０の回転半径ｒにより調整して、シャフト４を中心としてクランク軸５を軸方向及び径方向にコンパクトに組み付けることができる。
【００１８】
図７，１９に示すように、第一，第二両頭ピストン７，８が互いに十字状に交差してクランク軸５を中心に回転する偏芯筒体６に組み付けられている。具体的には、偏芯筒体６は、回転中心となるクランク軸５が挿通する第一筒体６ａを備えると共に、該第一筒体６ａの軸芯方向両側に第二筒体６ｂが各々連続して形成されている。第一筒体６ａにはクランク軸５が嵌め込まれており、偏芯筒体６の回転中心となっている。また、第二筒体６ｂの軸芯は、クランク軸５（第一筒体６ａ）の軸芯に対して偏芯した第二仮想クランク軸（図示せず）と一致するようになっている。
【００１９】
第二筒体６ｂの内周側には内側軸受１５ａ，１５ｂが保持されており、外周側には外側軸受１６ａ，１６ｂが各々保持されている。内側軸受１５ａ，１５ｂはクランク軸５に対して偏芯筒体６を回転可能に支持している。また、第一，第二両頭ピストン７，８は外側軸受１６ａ，１６ｂを介して第二筒体６ｂに第二仮想クランク軸と軸直角方向に十字状に交差して嵌め込まれたままそれぞれの方向に摺動可能に支持されている。
これにより、クランク軸５と第二仮想クランク軸を結ぶ第二仮想クランクアームの長さを第二筒体６ｂの回転半径ｒにより調整して、クランク軸５を中心として偏芯筒体６を含むピストン複合体Ｐを軸方向及び径方向にコンパクトに組み付けることができる。
【００２０】
また、第一，第二両頭ピストン７，８の長手方向両端部に設けられた第一ピストンヘッド部７ａ，第二ピストンヘッド部８ａにはリング状のシールカップ１７ａ，１７ｂ、シールカップ押さえ部材１８ａ，１８ｂが各々ボルト１９により組み付けられている。シールカップ１７ａ，１７ｂは、オイルフリーのシール材（例えばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂材等）が用いられる。シールカップ１７ａ，１７ｂの外周縁部にはピストン摺動方向に沿って起立部１７ｃが起立形成されている。流体回転機においては、起立部１７ｃは第一，第二ピストンヘッド部７ａ，８ａの摺動方向外側に向けて組み付けられる。第一，第二両頭ピストン７，８は、シールカップ１７ａ，１７ｂ（起立部１７ｃ）によって、シリンダ２１の内壁面とのシール性を保ちながら摺動するようになっている。尚、シールカップ１７ａ，１７ｂは、他の回転部品に比べて質量が無視できるほど軽量であるため、第一，第二バランスウェイト９，１０によるバランス取りに影響を与えない。
図１乃至図６において、ケース体３（第一ケース体１及び第二ケース体２）の側面部（４面）に設けられた開口部２０には、シリンダ２１がボルト２２により組み付けられている。
【００２１】
図７において、各シリンダ室に対する流体の流入動作と流出動作の切り換えを行なう第一ロータリバルブ２３（流出バルブ）と第二ロータリバルブ２４（流入バルブ）が、シャフト４と同軸状にケース体３内に回転可能に組み付けられている。
具体的には、図８，１３において、第一ロータリバルブ２３は、第一バランスウェイト９と一体に形成されており、第二ロータリバルブ２４は第二バランスウェイト１０と一体に形成されている。第一ロータリバルブ２３と第二ロータリバルブ２４はクランク軸５の軸端側に形成されている。
【００２２】
第一ロータリバルブ２３と第二ロータリバルブ２４は、クランク軸５を中心に上下で点対称に構成されており、各バランスウェイト９、１０と一体のシャフト４、軸部１０cに対して第一軸受１３ａ、第二軸受１３ｂと共に弁体を組み付けることによって構成されている。弁体は、ドラム２３ｄ、２４ｄ（回転体）の上下に第一及び第二のカップ体２３ｃ、２３ｅ、２４ｃ、２４ｅをそれぞれ被せ、第一及び第二の固定具２３ｂ、２３ｆ、２４ｂ、２４ｆによって上下から固定することによって構成されている。各弁体は、ナット２３a、２４aをシャフト４、軸部１０cの先端部に螺合することにより固定されている。
【００２３】
第一及び第二のカップ体２３ｃ、２３ｅ、２４ｃ、２４ｅは、弾性を備えると共に、第一及び第二ケース体１、２の内面に形成された環状の摺動面１ｄ、２ｄと摺動する際の摺動抵抗が小さくなるように材料選択されており、例えばフッ素系樹脂であるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）によって形成されている。また、第一及び第二のカップ体２３ｃ、２３ｅ、２４ｃ、２４ｅは、ゴム系の材料、ゴムと樹脂を混合した材料によって形成されても良い。
これらの第一及び第二のカップ体２３ｃ、２３ｅ、２４ｃ、２４ｅは、平板状の樹脂を打ち抜いて得られた円板の周縁を曲げ成形して椀状とし、更に縁部を必要形状にカットして形成されている。
【００２４】
このように形成された第一及び第二のカップ体２３ｃ、２３ｅ、２４ｃ、２４ｅがドラム２３ｄ、２４ｄの上下に組み付けられて弁体が構成されることによって、第一のカップ体２３ｃ、２４ｃがケース体１、２の環状の摺動面１ｄ、２ｄ上を摺動し、摺動面１ｄ、２ｄ上に開口する連通路１ｂ、２ｂを開閉可能としている。第一のカップ体２３ｃ、２４ｃが大きく形成された部分２３ｈ，２４ｈが連通路１ｂ、２ｂ上に位置したときは、その連通路１ｂ、２ｂを閉じるが、当該部分２３ｈ，２４ｈが連通路１ｂ、２ｂから離れたとき、即ち当該部分２３ｈ，２４ｈがカットされて形成されるスペース２３ｉ、２４ｉが連通路１ｂ、２ｂと対向するときは、連通路１ｂ、２ｂは開放される。一方、流出通路１ａ及び流入通路２ａは、第一のカップ体２３ｃ、２4ｃが大きく形成された部分２３ｈ，２４ｈよりシャフト４の軸方向に離れた位置にあり、即ちスペース２３ｇ、２４ｇに対応する位置にあり、弁体の回転角度に係らず常時開放されている。
【００２５】
このように連通路１ｂ、２ｂの開放時には、この連通路１ｂ、２ｂが常時開放の流出通路１ａ及び流入通路２ａと連通され、流入通路から流入された流体はドラム２３ｄ、２４ｄの表面上に流入する。このとき第一及び第二のカップ体２３ｃ、２３ｅ、２４ｃ、２４ｅにはドラム表面上の流体が環状の摺動面１ｄ、２ｄから他に漏れないように保持する保持部が形成されている。即ち、保持部は湾曲されたカップ体の先端が環状の摺動面１ｄ、２ｄと接触することによりドラム表面と環状の摺動面１ｄ、２ｄとの間に環状の密閉空間を形成している。
【００２６】
第一のカップ体２３ｃ、２４ｃの大きく形成された部分２３ｈ，２４ｈは、円周上の半分（回転角で１８０度）に形成されており、第一のカップ体２３ｃと第一のカップ体２４ｃとでは１８０度位相がずれるように形成されている（図９〜１２参照）。
【００２７】
一方、第一及び第二ケース体１、２の環状の摺動面１ｄ、２ｄに設けられた連通路１ｂ、２ｂは、各シリンダ２１の上下位置にそれぞれ設けられ、４方のシリンダ２１の上下で合計８個の連通路が、第一のカップ体２３ｃ、２４ｃの大きく形成された部分２３ｈ，２４ｈに対応する高さ位置に設けられ、更に流入用と流出用の各配管接続部２６ａ、２６ｂに連通された流出通路１ａ及び流入通路２ａが第一及び第二ロータリバルブ２３、２４のスペース２３ｇ、２４ｇに対応する高さ位置に設けられている。８個の連通路１ｂ、２ｂは、第一及び第二ケース体１、２の外壁面と内側の環状の摺動面１ｄ、２ｄとを貫通して設けられているが、各連通路ともケース体の外壁面部にはそれぞれ止めねじ２７が嵌め込まれて閉塞されている。連通路１ｂ，２ｂはシリンダ２１に設けられた連通路２１ａ，２１ｂを通じてシリンダ室（流体圧室）２５と各々連通するようになっている。
【００２８】
このように、例えば流出通路１ａ及び流入通路２ａを外部流路への流出・流入流路とし、連通路１ｂ，２ｂを各シリンダへの流路として共用することで、配管を省略して構造を簡素化することができる。よって、図６に示すように四ヘッドの流体回転機において、通常八箇所必要な配管接続部を最少で二箇所に減らすことが可能になる。
各シリンダ室２５から流出通路１ａに連通された連通路１ｂは、本発明における流出通路であり、各シリンダ室２５から流入通路２ａに連通された連通路２ｂは、本発明における流入通路である。
【００２９】
次に、流体回転機の組立構成の一例について図１９を参照して説明する。
偏芯筒体６の第一筒体６ａ内に内側軸受１５ａ，１５ｂを組み付ける。また、内側軸受１５ａ，１５ｂが組み付けられた第一筒体６ａの中心孔にクランク軸５を嵌め込む（図７参照）。また、第一，第二ピストンヘッド部７ａ，８ａにシールカップ１７ａ，１７ｂ、シールカップ押さえ１８ａ，１８ｂをねじ１９によって組み付けられた第一，第二両頭ピストン７，８を、第二筒体６ｂの外側に外側軸受１６ａ，１６ｂを介して十字状に交差するように嵌め込む。
【００３０】
また、クランク軸５の両端部に第１，第２バランスウェイト９，１０を嵌め込んで、ピン１１ａ，１１ｂをピン孔５ｂに嵌め込み、ボルト１２ａ，１２ｂを締付けて第一，第二バランスウェイト９，１０（第一ロータリバルブ２３，第二ロータリバルブ２４）をクランク軸５に一体に組み付ける。また、第一，第二バランスウェイト９，１０の軸受保持部に第１軸受１３ａ、第２軸受１３ｂを嵌め込む。そして、第一ケース体１と第２ケース体２を組み合わせる。これにより、クランク軸５、第１，第２バランスウェイト９，１０、及びピストン複合体Ｐ（図６参照）をケース体３（図７参照）内に収容する。そして、第一ケース体１のボルト孔（図示せず）と第２ケース体２の貫通孔２ｃを位置合わせして重ね合わせた状態で、ボルト３ａを嵌め込んで本体ケース３が組み立てられる。最後に、本体ケース３の側面（４面）に形成される開口部２０（図６参照）にシリンダ２１を嵌め込んで、第一ピストンヘッド部７ａ，第二ピストンヘッド部８ａがシリンダ２１の開口部内に各々摺動可能に嵌め込まれて（図６参照）、流体回転機が組み立てられる。また、第一ケース体１の流出孔となる流出通路１ａおよび第二ケース体２の流入孔となる通路２ｂには配管接続部２６ａ，２６ｂが各々設けられる。
【００３１】
上述のように組み立てられた流体回転機は、第一，第二両頭ピストン組７，８の第二仮想クランク軸(図示せず)を中心とした第１の回転バランス、ピストン複合体Ｐのクランク軸５を中心とする第二の回転バランス、及びクランク軸５及びピストン複合体Ｐのシャフト４を中心とする第三の回転バランスが、第一，第二バランスウェイト９，１０によりバランス取りされて組み立てられている。
【００３２】
これにより、後述するようにシャフト４を中心とするクランク軸５の回転運動と、クランク軸５を中心とするピストン複合体Ｐの回転運動により、第二筒体６ｂに組み付けられた第一，第二両頭ピストン７，８がシャフト４を中心とする第二仮想クランク軸の半径２ｒの転がり円の径方向に沿って（内サイクロイドの軌跡に沿って）直線往復運動を行なっても、第一，第二両頭ピストン７，８の直線往復運動により発生する偏重心量を含めたバランス取りをすることによって回転による振動を抑えて静音化を図ることができる。また、回転による振動を低減することで、第一，第二両頭ピストン７，８は従来のレシプロタイプに比べてピストンヘッドの往復運動による機械的な損失を防いでエネルギー変換効率を高めることができ、しかもダンパー等の防振構造を簡略化することができる。
【００３３】
ここで第一，第二ロータリバルブ２３，２４の開閉動作について、図１６（ａ）〜（ｅ）に示す第一両頭ピストン７の一方側（右側）のシリンダ室２５と第二両頭ピストン８の他方側（手前側）のシリンダ室の流入動作と流出動作の状態図を参照して説明する。
図１６（ａ）において、第一ロータリバルブ２３はその第一のカップ体２３ｃが連通路１ｂを閉じた状態にあり、第二ロータリバルブ２４はその第一のカップ体２４ｃが連通路２ｂに対向する位置から外れるためバルブが閉じた状態から開放状態となる。よって、図１６（ｂ）に示すようにシリンダ室２５には、配管接続部２６ｂから流入通路２ａを通じてスペース２４ｉに流体が流入まれ、スペース２４ｉ、連流路２ｂ、連通路２１ｂを通じてシリンダ室２５へ流体の流入動作が行なわれる。
【００３４】
図１６（ｃ）において、シリンダ室２５への流体の流入動作が完了すると、第二ロータリバルブ２４の第一のカップ体２４ｃが連通路２ｂに対向する位置へと回転するためバルブが閉じられ、第一ロータリバルブ２３は、その第一のカップ体２３ｃが連通路１ｂに対向する位置から外れるためバルブが閉じた状態から開放状態となる。よって、図１６（ｄ）に示すようにシリンダ室２５から連通路２１ａ、連通路１ｂ、スペース２３ｉ、スペース２３ｇ、流出通路１ａを通じて配管接続部２６ａより流体が流出される。
【００３５】
図１６（ｅ）において、シリンダ室２５からの流体の流出動作が完了すると、第一ロータリバルブ２３の第一のカップ体２３ｃが連通路１ｂに対向する位置へと回転するためバルブが閉じられ、第二ロータリバルブ２４の第一のカップ体２４ｃが連通路２ｂに対向する位置から外れ、スペース２４iが連通路２ｂと対向する位置に切り替わるため、バルブが閉じた状態から開放状態となって流入動作を開始する。
【００３６】
以上のように、第一ロータリバルブ２３と第二ロータリバルブ２４は、スペース２３i，スペース２４iが連通路１ｂ，２ｂと対向位置にある間だけシリンダ室２５に対して流体の流入流出動作が交互に行なわれるようになっている。
【００３７】
図１７及び図１８は、第一、第二両頭ピストン７，８の位置と第一，第二ロータリバルブ２３，２４の流入流出動作の状態説明図である。
上段は第一ロータリバルブ２３の動作説明図、中段はピストン位置（横方向を第一両頭ピストン７、縦方向を第二両頭ピストン８とする）の説明図、下段は第二ロータリバルブ２４の動作説明図である。各状態図は第一，第二ロータリバルブ２３，２４が４５°ずつ回転した状態を示す。四箇所に形成されるシリンダ室２５を右端より反時計回り方向に２５ａ〜２５ｄとして説明する。
【００３８】
図１７（ａ）において、第一両頭ピストン７は右方向に移動する途中位置であり、第二両頭ピストン８は下端位置にある。このとき、第一ロータリバルブ２３を通じて、シリンダ室２５ａより流体の流出動作が行なわれ、第二ロータリバルブ２４を通じて、シリンダ室２５ｃへ流体の流入動作が行なわれている。
【００３９】
図１７（ｂ）では、第一両頭ピストン７は右端に到達する直前位置であり、第二両頭ピストン８は、上方へ向かって移動し始めた位置にある。このとき、第一ロータリバルブ２３を通じてシリンダ室２５ａ，２５ｂより流体の流出動作が行われており、第二ロータリバルブ２４を通じて、シリンダ室２５ｃ，２５ｄへ流体の流入動作が行われている。
【００４０】
図１７（ｃ）では、第一両頭ピストン７は右端位置であり、第二両頭ピストン８は、上方へ向かって移動途中の中間位置にある。このとき、第一ロータリバルブ２３を通じて、シリンダ室２５ｂより流体の流出動作が行なわれ、第二ロータリバルブ２４を通じて、シリンダ室２５ｄへ流体の流入動作が行なわれている。
【００４１】
図１７（ｄ）では、第一両頭ピストン７は左端に向かって移動し始めた位置であり、第二両頭ピストン８は、上端に到達する直前位置にある。このとき、第一ロータリバルブ２３を通じてシリンダ室２５ｂ及び２５ｃより流体の流出動作が行なわれており、第二ロータリバルブ２４を通じて、シリンダ室２５ｄ，２５ａへ流体の流入動作が行なわれている。
【００４２】
図１８（ａ）では、第一両頭ピストン７は左端に向かって移動途中の中間位置であり、第二両頭ピストン８は上端位置にある。このとき、第一ロータリバルブ２３を通じてシリンダ室２５ｃより流体の流出動作が行なわれており、第二ロータリバルブ２４を通じて、シリンダ室２５ａへ流体の流入動作が行なわれている。
【００４３】
図１８（ｂ）では、第一両頭ピストン７は左端到達する直前位置にあり、第二両頭ピストン８は下端に向かって移動し始めた位置にある。このとき、第一ロータリバルブ２３を通じてシリンダ室２５ｃ，２５ｄより流体の流出動作が行なわれており、第二ロータリバルブ２４を通じて、シリンダ室２５ａ，２５ｂへ流体の流入動作が行なわれている。
【００４４】
図１８（ｃ）では、第一両頭ピストン７は左端位置であり、第二両頭ピストン８は、下方へ向かって移動途中の中間位置にある。このとき、第一ロータリバルブ２３を通じて、シリンダ室２５ｄより流体の流出動作が行なわれ、第二ロータリバルブ２４を通じて、シリンダ室２５ｂへ流体の流入動作が行なわれている。
【００４５】
図１８（ｄ）では、第一両頭ピストン７は右端に向かって移動し始めた位置であり、第二両頭ピストン８は、下端に到達する直前位置にある。このとき、第一ロータリバルブ２３を通じてシリンダ室２５ｄ，２５ａより流体の流出動作が行なわれており、第二ロータリバルブ２４を通じて、シリンダ室２５ｂ，２５ｃへ流体の流入動作が行なわれている。
【００４６】
以降は、図１８（ａ）へ戻って同様な流体の流入動作及び流出動作を繰り返す。尚、第一ロータリバルブ２３を流出用、第二ロータリバルブ２４を流入用として用いているが、第一ロータリバルブ２３を流入用、第二ロータリバルブ２４を流出用として用いることも可能である。
【００４７】
以上説明したように、シャフト４の回転によって第一，第二両頭ピストン７，８が直線往復運動して、シャフト４と同軸上にケース体３内に回転可能に組み付けられている第一，第二ロータリバルブ２３，２４によって、各シリンダ室２５ａ〜２５ｄに対する流体の流入動作と流出動作の切り換えが行なわれる。よって、各シリンダ室２５ａ〜２５ｄに連通する配管接続部２６ａ，２６ｂを一つに集約することが可能になり、部品点数を減らしてバルブ構造を簡略化し、流体の流入及び流出が行われる外部接続管路を減らすことで設置面積を減らすことが可能になる。
【００４８】
尚、流体として例えば冷凍用の気液混合ガスを用いるポンプにおいては、流路接続部のシール性を高める必要がある。そこで、例えば図４〜５に示すようにケース体３（２）とシリンダ２１との接続部にガスケット２８を設けることが望ましい。
【００４９】
上述した流体回転機は液送ポンプのように、主として非圧縮性の流体を想定していたが、流体が空気，ガスなどの圧縮性の流体を用いる場合には、ロータリバルブ２３，２４の第一のカップ体２３ｃの大きく形成された部分２３ｈの周長を大きくし、スペース２３ｉ、２４ｉの周方向の角度を狭めることで、高圧流体を流出することができる。所定圧タンクへ高圧流体を流出する場合、流出開始からバルブが開かれるとタンクから高圧流体が逆流しピストン流出動作の損失が大きくなるためである。また、第二のロータリバルブ２４における第一のカップ体２４ｃが高圧を受けて変形することを防止するため、図５に示すように、連通路２１ｂの途中には逆止弁として機能する板ばね２１ｃが設けられている。板ばね２１ｃは板ばね固定部品２１ｄ及びビス２１ｅによって第二ケース体２に固定され、高圧流体がピストン２１側から第二のロータリバルブ２４側へ逆流して漏れないようにしている。
【００５０】
以上説明したように、シャフト４と同軸状にケース体３内に回転可能に組み付けられて
いるロータリバルブ２３，２４によって、各シリンダ室２５に対する流体の流入動作と
流出動作の切り換えを行なわれるので、各シリンダ室２５に連通する流入口及び流出口に
接続する配管を一つに集約することが可能になり、部品点数を減らしてバルブ構造を簡略
化し、流体の流入及び流出が行われる外部接続管路を減らすことで設置面積を減らすこと
が可能になる。
また、ロータリバルブ２３．２４の弁体は外周方向に常時バイアスされ、環状の摺動面１ｄ，２ｄとの隙間に応じて外径を変化可能とされているので、環状の摺動面１ｄ，２ｄとロータリバルブ２３．２４との隙間の寸法精度を高くしなくても弁体は常時、環状の摺動面１ｄ，２ｄに内接され、しかも弁体が各連通路を閉じた状態では、連通路から流体が漏れることを抑制することができる。
更に、弁体はドラム２３ｄ，２４ｄの外周面上に第一のカップ体２３ｃ，２４ｃを固定することで構成されるため、簡単に構成することができる。
しかも、ドラム２３ｄ，２４ｄに対して第一及び第二のカップ体２３ｃ，２４ｃ、２３ｅ，２４ｅを第一及び第二の固定具２３ｂ，２４ｂ、２３ｆ，２４ｆによって固定することで、第一及び第二のカップ体２３ｃ，２４ｃ、２３ｅ，２４ｅをドラム２３ｄ，２４ｄ上に簡単な構成で固定することができる。
【００５１】
次に本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態は、上述の第１の実施形態における、ケース体３に対する第一及び第二ロータリバルブ２３、２４の固定構造、及び第一及び第二ロータリバルブ２３、２４の弁体構造自体を簡素化すると共に、ケース体３に対する連通路２１ａ、２１ｂの形成を容易にしたことを特徴とする。
第２の実施形態を示す図２０〜３１において、第１の実施形態と同一若しくは対応する部分には、第１の実施形態を示す図１〜１９の符号の数字に「１００」を加えた数字を符号として付している。以下、第１の実施形態に対して第２の実施形態において変更された部分のみを説明し、同一部分についての説明は割愛する。
第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４は、第一及び第二バランスウェイト１０９、１１０の上に直接カップ体１２３ｃ、１２４ｃがビス１２３ｋ、１２３ｌ、１２４ｋ、１２４ｌにより固定されて構成されている。第一及び第二バランスウェイト１０９、１１０は、シャフト１０４に対して偏心した偏心部１０９ｄ、１１０ｄを備えると共に、カップ体１２３ｃ、１２４ｃと結合される部分に、シャフト１０４と同心円の円板部１０９ｅ、１１０ｅ（回転体）を備えている。カップ体１２３ｃ、１２４ｃは、円板部１０９ｅ、１１０ｅの外周に沿って円環状路を形成するように構成され、カップ体１２３ｃ、１２４ｃは、各バランスウェイト１０９、１１０の偏心方向に直交する方向の約半周分の外周側片の高さを高くして大きく形成されている。この大きく形成された部分１２３ｈ、１２４ｈは、第一ロータリバルブ１２３と第二ロータリバルブ１２４とで互いに逆位相となるように形成されている。カップ体１２３ｃ、１２４ｃは、第１の実施形態における第一及び第二のカップ体２３ｃ、２４ｃと同様の材料によって形成されている。図３１から明らかなように、カップ体１２３ｃ、１２４ｃのビス１２３ｋ、１２３ｌ、１２４ｋ、１２４ｌによる固定は、円環状の座金１２３ｊ、１２４ｊを介して行われている。
【００５２】
第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４は、クランク軸１０５により互いに連結され、第一及び第二ケース体１０１、１０２により挟持されている。第一及び第二ケース体１０１、１０２は、第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４の円環状のカップ体１２３ｃ、１２４ｃに対向するように円環状の第一及び第二空間１０１ｆ、１０２ｆが形成されており、この空間１０１ｆ、１０２ｆの外周側の四方には各シリンダ１２１に対応するように連通路１０１ｂ、１０２ｂが形成されている。第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４のカップ体１２３ｃ、１２４ｃの外周側片と第一及び第二空間１０１ｆ、１０２ｆの外周面との間には、第一及び第二シールリング１０１ｅ、１０２ｅが介挿されている。第一及び第二シールリング１０１ｅ、１０２ｅにも第一及び第二ケース体１０１、１０２に形成された連通路１０１ｂ、１０２ｂを延長するように連通路１０１ｇ、１０２ｇが形成されており、この第一及び第二シールリング１０１ｅ、１０２ｅの連通路１０１ｇ、１０２ｇをカップ体１２３ｃ、１２４ｃの大きく形成された部分１２３ｈ、１２４ｈで開閉することによりバルブの開閉が行われている。
【００５３】
第一及び第二ケース体１０１、１０２の外側四方に外側からそれぞれシリンダ１２１が嵌合され、これらのシリンダ１２１の外側に蓋体１２９が被せられている。蓋体１２９のシリンダ１２１側の上下部には、それぞれシリンダ１２１内を連通する連通路１２９ａ、１２９ｂが形成されており、この連通路１２９ａ、１２９ｂは、各シリンダ１２１の連通路１２１ａ、１２１ｂを介して第一及び第二ケース体１０１、１０２の連通路１０１ｂ、１０２ｂと連通されている。
この結果、各シリンダ室１２５は、各連通路１２９ａ、１２９ｂ、１２１ａ、１２１ｂ、１０１ｂ、１０２ｂ、１０１ｇ、１０２ｇを介して第一及び第二ケース体１０１、１０２の第一及び第二空間１０１ｆ、１０２ｆと連通されており、その連通状態が第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４によって開閉されるようになっている。
第一ケース体１０１の空間１０１ｆは、第一ケース体１０１の上面に形成された連通路（不図示）を介して配管接続部１２６aに導かれている。また、第二ケース体１０２の空間１０２ｆは第二ケース体１０２の下面に形成された連通路（不図示）を介して配管接続部１２６ｂに導かれている。
この結果、第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４の回転に同期して各シリンダ１２１内で第一及び第二両頭ピストン１０７、１０８が往復動作されると、配管接続部１２６ｂから流入した流体が第二ケース体１０２の第二空間１０２ｆ及び各連通路１０２ｇ、１０２ｂ、１２１ｂ、１２９ｂを介して、シリンダ内容積を拡大するように移動するピストンのシリンダ室１２５に吸入される。次に、シリンダ内容積を縮小するように移動するピストンのシリンダ室１２５から押し出される流体は、各連通路１２９ａ、１２１ａ、１０１ｂ、１０１ｇ及び第一ケース体１０１の第一空間１０１ｆを介して配管接続部１２６ａから吐出される。
【００５４】
第２の実施形態では、第一及び第二ケース体１０１、１０２を第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４の回転軸方向から被せ、その開放面を閉じるように第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４のカップ体１２３ｃ、１２４ｃを配置することにより、流入通路及び流出通路に通じる第一及び第二空間１０１ｆ、１０２ｆを形成できるので、第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４の固定構造、及び第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４の弁体の構造を簡素化することができる。
また、シリンダ１２１の蓋体１２９に連通路１２９ａ、１２９ｂを形成したので、第１の実施形態のように、シリンダ２１の軸方向に直交する連通路２１ａ、２１ｂを第一及び第二ケース体１、２に形成するのに比べて製造コストを低減することができる。
【００５５】
本発明は、上記実施形態で説明した外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、
１．シリンダとピストンとの組合せによって構成される流体圧室は一つのみでも良い。
【符号の説明】
【００５６】
１、１０１ 第一ケース体
１ａ 流出通路
２ａ 流入通路
１ｂ，２ｂ、１０１ｂ，１０２ｂ 連通路
２、１０２ 第二ケース体
３、１０３ ケース体
３ａ、１２ａ、１２ｂ、１９、２２、１０３ａ、１１２ａ、１１２ｂ、１１９、１２２
ボルト
４、１０４ シャフト
５、１０５ クランク軸
５ａ スリット
５ｂ、９ａ、１０ａ ピン孔
６、１０６ 偏芯筒体
６ａ、１０６ａ 第一筒体
６ｂ、１０６ｂ 第二筒体
７、１０７ 第一両頭ピストン
８、１０８ 第二両頭ピストン
Ｐ ピストン複合体
９、１０９ 第一バランスウェイト
９ｂ、１０ｂ、１０９ｂ、１１０ｂ ボルト孔
１０９ｄ、１１０ｄ 偏心部
１０９ｅ、１１０ｅ 円板部（回転体）
１０、１１０ 第二バランスウェイト
１０ｃ 軸部
１１ａ、１１ｂ ピン
１３ａ、１１３ａ 第一軸受
１３ｂ、１１３ｂ 第二軸受
１５ａ、１５ｂ、１１５ａ、１１５ｂ 内側軸受
１６ａ、１６ｂ、１１６ａ、１１６ｂ 外側軸受
１７ａ、１７ｂ、１１７ａ、１１７ｂ シールカップ
１７ｃ 起立部
１８ａ、１８ｂ、１１８ａ、１１８ｂ シールカップ押さえ部材
２０ 開口部
２１、１２１ シリンダ
２１ａ、２１ｂ、１２１ａ、１２１ｂ 連通路
２３、１２３ 第一ロータリバルブ
２４、１２４ 第二ロータリバルブ
２３ａ、２４ａ ナット
２３ｂ、２４ｂ 第一の固定具
２３ｃ、２４ｃ 第一のカップ体（弁体）
１２３ｃ、１２４ｃ カップ体（弁体）
２３ｄ、２４ｄ ドラム（回転体）
２３ｅ、２４ｅ 第二のカップ体
２３ｆ、２４ｆ 第二の固定具
２３ｇ、２４ｇ スペース
２３ｈ、２４ｈ、１２３ｈ、１２４ｈ 第一のカップ体が大きく形成された部分
２３ｉ、２４ｉ スペース
２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、１２５ シリンダ室（流体圧室）
２６ａ、２６ｂ、１２６ａ、１２６ｂ 配管接続部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気送ポンプ、液送ポンプ、真空ポンプ、気送コンプレッサー、多段圧縮機、流体モータなどの流体回転機及び流体回転機用ロータリバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
かかる流体回転機として、出願人は、両頭ピストンを２組十字状に配置してなるポンプに使用される流体回転機を開発し、平成２２年８月２日付けで特願２０１０−１７３５２２号として特許出願した。但し、この流体回転機は未だ一般には公開されていない。
この流体回転機は、両頭のピストン間に各ピストンを駆動するためのシャフトを配置し、このシャフトによって回転されるようにロータリバルブを配置したもので、各ピストンの流入通路及び流出通路をロータリバルブの外周面に臨む位置、即ち環状の摺動面まで導き、ロータリバルブの回転に伴って各通路が開閉制御されるようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述の流体回転機を効率的に作動させるためには、各通路における流体がロータリバルブとの間で漏洩しないようにする必要がある。そのため、ロータリバルブと環状摺動面との隙間を相対回転のために必要最小限の寸法とする必要がある。
しかし、そのためには隙間の寸法管理を厳格に行う必要があり、その結果、ロータリバルブを含む流体回転機全体の製造コストが高価となってしまう。
本発明は、このような問題に鑑み、上記隙間に応じてロータリバルブの径を変化可能とすることにより、上記隙間の寸法管理を簡略化可能とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１発明は、シリンダとピストンとの組合せによって流体圧室が構成され、該流体圧室に流入通路及び流出通路の各一端が連通され、該流入通路及び流出通路の各他端は環状の摺動面上に開口され、ピストンの直線往復運動に連動して前記環状の摺動面内でロータリバルブが回転することにより、ピストンが流体圧室内に流体を流入するときは流入通路を開くと共に流出通路を閉じ、ピストンが流体圧室内の流体を流出するときは流出通路を開くと共に流入通路を閉じられる流体回転機であって、前記ロータリバルブは、前記環状の摺動面に内接しながら前記流入通路及び流出通路を開閉する環状の弁体を有し、該弁体は外周方向に常時バイアスされ、前記環状の摺動面との隙間に応じて外径を変化可能とされていることを特徴とする流体回転機である。
第１発明によれば、ロータリバルブの弁体は外周方向に常時バイアスされ、環状の摺動面との隙間に応じて外径を変化可能とされているので、環状の摺動面とロータリバルブとの隙間の寸法精度を高くしなくても弁体は常時、環状の摺動面に内接され、しかも弁体が各通路を閉じた状態では、通路から流体が漏れることを抑制することができる。
なお、取り扱われる流体が非圧縮性流体の場合は、流体圧室内の流体を流出するためピストンが流体圧室の容積を縮小するとき、流入通路を閉じると同時に流出通路を開くが、取り扱われる流体が圧縮性流体（空気等の気体）の場合は、流体圧室内の流体を流出するためピストンが流体圧室の容積を縮小するとき、流入通路を先に閉じ、流出通路は流体圧室内の流体圧が高まってから開かれる。このように圧縮性流体の場合に流入通路を閉じるのと流出通路を開くのに時間差を設けている理由は、流体圧室の圧力が高まる前に流出通路を開くことにより流出通路側の流体が流体圧室側へ逆流してしまうのを防止するためである。
【０００５】
本発明の第２発明は、上記第１発明において、前記弁体は、回転体の外周面から突出して固定されたカップ体であり、該カップ体は樹脂、ゴム、又は樹脂とゴムの混合体から成ることを特徴とする流体回転機である。
第２発明によれば、回転体の外周面から突出してカップ体を固定することで弁体が構成されるため、弁体を簡単に構成することができる。
【０００６】
本発明の第３発明は、上記第２発明において、前記環状の摺動面は、前記ロータリバルブの回転軸方向から被せられるケース体により形成され、該ケース体の開放面を閉じて閉空間を形成するように前記弁体が配置されていることを特徴とする流体回転機である。
第３発明によれば、ケース体をロータリバルブの回転軸方向から被せ、その開放面を閉じるように弁体を配置することにより、環状の摺動面に流入通路及び流出通路に通じる閉空間を形成できるので、ロータリバルブの弁体の構造を簡素化することができる。
【０００７】
本発明の第４発明は、上記第２発明において、前記弁体は、前記ピストンに連動して回転される円筒状のドラムと、該ドラムの一端に被せられ、ドラム外周面に流れる流体が他に漏れないように保持する保持部、及び前記環状の摺動面に内接して前記流入通路及び流出通路を閉じる弁機能部を一体に形成された第一のカップ体と、前記ドラムの他端に被せられ、ドラム外周面に流れる流体が他に漏れないように保持する保持部を形成された第二のカップ体と、前記第一及び第二のカップ体を前記ドラムに対して固定する第一及び第二の固定具とを備えることを特徴とする流体回転機である。
第４発明によれば、ドラムに対して第一及び第二のカップ体を第一及び第二の固定具によって固定することで、第一及び第二のカップ体をドラム上に簡単な構成で固定することができる。
【０００８】
本発明の第５発明は、上記第１〜４発明のいずれかにおいて、前記流体圧室は、往復動作する一つのピストンロッドの両側にそれぞれ設けられ、これを一つの両頭ピストンとし、該両頭ピストンが二つ十字状に組合わされて成り、該流体圧室は前記環状の摺動面の周囲に位置して、前記ロータリバルブの回転に同期して各流体圧室に対応するピストンが動作されることを特徴とする流体回転機である。
第５発明によれば、各流体圧室に連通する流入通路及び流出通路を集約することができ、流体回転機の構造を簡略化し、設置面積を減らすことができる。
【０００９】
本発明の第６発明は、シリンダとピストンとの組合せによって構成される流体圧室に流入通路及び流出通路の一端が配置され、ピストンが流体圧室内に流体を流入するときは流入通路を開くと共に流出通路を閉じ、ピストンが流体圧室内の流体を流出するときは流出通路を開くと共に流入通路を閉じるように、ピストンの動作に連動して、環状の摺動面上に各他端が配置された流入通路及び流出通路を開閉するロータリバルブであって、前記環状の摺動面に内接しながら前記流入通路及び流出通路を開閉する環状の弁体を有し、該弁体は外周方向に常時バイアスされ、前記環状の摺動面との隙間に応じて外径を変化可能とされていることを特徴とする流体回転機用ロータリバルブである。
第６発明によれば、第１発明と同様の作用効果を達成する流体回転機用ロータリバルブを提供することができる。
【００１０】
本発明の第７発明は、上記第６発明において、前記弁体は、回転体の外周面から突出して固定されたカップ体であり、該カップ体は樹脂、ゴム、又は樹脂とゴムの混合体から成ることを特徴とする流体回転機用ロータリバルブである。
第７発明によれば、第２発明と同様の作用効果を達成する流体回転機用ロータリバルブを提供することができる。
【００１１】
本発明の第８発明は、上記第７発明において、前記環状の摺動面は、前記ロータリバルブの回転軸方向から被せられるケース体により形成され、該ケース体の開放面を閉じて閉空間を形成するように前記弁体が配置されていることを特徴とする流体回転機用ロータリバルブである。
第８発明によれば、ケース体をロータリバルブの回転軸方向から被せ、その開放面を閉じるように弁体を配置することにより、環状の摺動面に流入通路及び流出通路に通じる閉空間を形成できるので、ロータリバルブの弁体の構造を簡素化することができる。
【００１２】
本発明の第９発明は、上記第７発明において、前記弁体は、前記ピストンに連動して回転される円筒状のドラムと、該ドラムの一端に被せられ、ドラム外周面に流れる流体が他に漏れないように保持する保持部、及び前記環状の摺動面に内接して前記流入通路及び流出通路を閉じる弁機能部を一体に形成された第一のカップ体と、前記ドラムの他端に被せられ、ドラム外周面に流れる流体が他に漏れないように保持する保持部を形成された第二のカップ体と、前記第一及び第二のカップ体を前記ドラムに対して固定する第一及び第二の固定具とを備えることを特徴とする流体回転機用ロータリバルブである。
第９発明によれば、第４発明と同様の作用効果を達成する流体回転機用ロータリバルブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る流体回転機の第１の実施形態を示す斜視図である。
【図２】上記第１の実施形態の平面図である。
【図３】上記第１の実施形態の正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図４におけるＢ部の拡大図である。
【図６】上記第１の実施形態の一部切欠き断面図である。
【図７】図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】上記第１の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの斜視図である。
【図９】上記第一及び第二ロータリバルブの背面図である。
【図１０】上記第１の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの左側面図である。
【図１１】上記第１の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの正面図である。
【図１２】上記第１の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの右側面図である。
【図１３】上記第１の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの分解斜視図である。
【図１４】上記第１の実施形態における第一及び第二ロータリバルブにおける弁体の分解斜視図である。
【図１５】上記第１の実施形態における第一及び第二ロータリバルブにおける弁体の組立斜視図である。
【図１６】上記第１の実施形態の動作説明図である。
【図１７】上記第一及び第二ロータリバルブの動作の移り変わりを示す模式図である。
【図１８】上記第一及び第二ロータリバルブの動作の移り変わりを示す模式図である。
【図１９】上記第１の実施形態の分解斜視図である。
【図２０】本発明に係る流体回転機の第２の実施形態を示す斜視図である。
【図２１】上記第２の実施形態の平面図である。
【図２２】上記第２の実施形態の正面図である。
【図２３】上記第２の実施形態の底面図である。
【図２４】図２１のＤ−Ｄ拡大断面図である。
【図２５】図２２のＥ−Ｅ断面図である。
【図２６】上記第２の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの斜視図である。
【図２７】上記第２の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの左側面図である。
【図２８】上記第２の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの正面図である。
【図２９】上記第２の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの右側面図である。
【図３０】上記第２の実施形態における第一及び第二ロータリバルブの背面図である。
【図３１】図２８のＦ−Ｆ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。ここでは、非圧縮性の流体に用いられる流体回転機、例えば液送ポンプについて説明する。
図１において、第一ケース体１と第二ケース体２とで構成されるケース体３にシャフト４が回転可能に軸支されている。第一ケース体１と第二ケース体２とは、後述のようにボルト３ａにより四隅をねじ嵌合されて一体に組み付けられている（図１９参照）。このケース体３内には、図６、７に示すように、クランク軸５を中心に回転可能な偏芯筒体６（図７、１９参照）と該偏芯筒体６に軸受を介して組み付けられた第一両頭ピストン７及び第二両頭ピストン８（以下、これらを「ピストン複合体Ｐ」という；図６参照）が十字状に交差して回転可能に収容されている。以下、具体的に説明する。
【００１５】
図７、１３において、クランク軸５は、シャフト４の軸芯に対して偏芯して連結される。本実施形態では、シャフト４は、第一バランスウェイト９と一体に形成されている。尚、第二バランスウェイト１０側にもシャフト４と対称的にシャフトが一体に形成されている。第一，第二バランスウェイト９，１０はクランク軸５の両軸端部に各々挿入組み付けられている。クランク軸５の両軸端部には軸方向にスリット５ａが各々形成されている。各スリット５ａには、クランク軸５と直交する向きにピン孔５ｂが設けられている。ピン孔５ｂの孔径はスリット５ａの幅より大きく、ピン孔５ｂはスリット５ａの一部に重なり合うように形成されている。
【００１６】
図１３のように、第一，第二バランスウェイト９，１０の軸部にはボルト孔９ｂ，１０ｂ及びピン孔９ａ，１０ａが各々設けられている。このピン孔９ａ，１０ａとクランク軸５のピン孔５ｂを連通するように位置合わせして第一，第二バランスウェイト９，１０がクランク軸５に嵌め込まれ、ピン１１ａを互いに連通するピン孔９ａ，５ｂに、ピン１１ｂを互いに連通するピン孔１０ａ，５ｂに各々嵌め込む。そして、ボルト孔９ｂ，１０ｂにボルト１２ａ，１２ｂを各々嵌め込んでスリット５ａ及びピン孔５ｂの幅を狭めることで、ピン１１ａ，１１ｂが抜け止めされて第一，第二バランスウェイト９，１０がクランク軸５の両端部に一体に組み付けられる（図８参照）。これにより、クランク軸５の両軸端部に連結する第一，第二バランスウェイト９，１０の軸直角方向の組み付け精度を向上させることができる。
【００１７】
図７において、第一バランスウェイト９に一体形成されたシャフト４は第一バランスウェイト９と第一ケース体１との間に組み付けられた第一軸受１３ａにより回転可能に軸支されており、第二バランスウェイト１０に形成されたシャフト４と同軸状の軸部１０ｃは第二バランスウェイト１０と第二ケース体２との間に組み付けられた第二軸受１３ｂにより回転可能に軸支されている。第一，第二バランスウェイト９，１０は、例えば扇型などのブロック形状をしており、シャフト４を中心として組み付けられるクランク軸５及びピストン複合体Ｐを含む回転部品間の回転バランスを取るために設けられている。
このように、第一，第二バランスウェイト９，１０の少なくとも一方にシャフト４が一体に形成されていると部品点数が少ないうえに、シャフト４とクランク軸５を結ぶ第二仮想クランクアームの長さを例えば第一，第二バランスウェイト９，１０の回転半径ｒにより調整して、シャフト４を中心としてクランク軸５を軸方向及び径方向にコンパクトに組み付けることができる。
【００１８】
図７，１９に示すように、第一，第二両頭ピストン７，８が互いに十字状に交差してクランク軸５を中心に回転する偏芯筒体６に組み付けられている。具体的には、偏芯筒体６は、回転中心となるクランク軸５が挿通する第一筒体６ａを備えると共に、該第一筒体６ａの軸芯方向両側に第二筒体６ｂが各々連続して形成されている。第一筒体６ａにはクランク軸５が嵌め込まれており、偏芯筒体６の回転中心となっている。また、第二筒体６ｂの軸芯は、クランク軸５（第一筒体６ａ）の軸芯に対して偏芯した第二仮想クランク軸（図示せず）と一致するようになっている。
【００１９】
第二筒体６ｂの内周側には内側軸受１５ａ，１５ｂが保持されており、外周側には外側軸受１６ａ，１６ｂが各々保持されている。内側軸受１５ａ，１５ｂはクランク軸５に対して偏芯筒体６を回転可能に支持している。また、第一，第二両頭ピストン７，８は外側軸受１６ａ，１６ｂを介して第二筒体６ｂに第二仮想クランク軸と軸直角方向に十字状に交差して嵌め込まれたままそれぞれの方向に摺動可能に支持されている。
これにより、クランク軸５と第二仮想クランク軸を結ぶ第二仮想クランクアームの長さを第二筒体６ｂの回転半径ｒにより調整して、クランク軸５を中心として偏芯筒体６を含むピストン複合体Ｐを軸方向及び径方向にコンパクトに組み付けることができる。
【００２０】
また、第一，第二両頭ピストン７，８の長手方向両端部に設けられた第一ピストンヘッド部７ａ，第二ピストンヘッド部８ａにはリング状のシールカップ１７ａ，１７ｂ、シールカップ押さえ部材１８ａ，１８ｂが各々ボルト１９により組み付けられている。シールカップ１７ａ，１７ｂは、オイルフリーのシール材（例えばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂材等）が用いられる。シールカップ１７ａ，１７ｂの外周縁部にはピストン摺動方向に沿って起立部１７ｃが起立形成されている。流体回転機においては、起立部１７ｃは第一，第二ピストンヘッド部７ａ，８ａの摺動方向外側に向けて組み付けられる。第一，第二両頭ピストン７，８は、シールカップ１７ａ，１７ｂ（起立部１７ｃ）によって、シリンダ２１の内壁面とのシール性を保ちながら摺動するようになっている。尚、シールカップ１７ａ，１７ｂは、他の回転部品に比べて質量が無視できるほど軽量であるため、第一，第二バランスウェイト９，１０によるバランス取りに影響を与えない。
図１乃至図６において、ケース体３（第一ケース体１及び第二ケース体２）の側面部（４面）に設けられた開口部２０には、シリンダ２１がボルト２２により組み付けられている。
【００２１】
図７において、各シリンダ室に対する流体の流入動作と流出動作の切り換えを行なう第一ロータリバルブ２３（流出バルブ）と第二ロータリバルブ２４（流入バルブ）が、シャフト４と同軸状にケース体３内に回転可能に組み付けられている。
具体的には、図８，１３において、第一ロータリバルブ２３は、第一バランスウェイト９と一体に形成されており、第二ロータリバルブ２４は第二バランスウェイト１０と一体に形成されている。第一ロータリバルブ２３と第二ロータリバルブ２４はクランク軸５の軸端側に形成されている。
【００２２】
第一ロータリバルブ２３と第二ロータリバルブ２４は、クランク軸５を中心に上下で点対称に構成されており、各バランスウェイト９、１０と一体のシャフト４、軸部１０cに対して第一軸受１３ａ、第二軸受１３ｂと共に弁体を組み付けることによって構成されている。弁体は、ドラム２３ｄ、２４ｄ（回転体）の上下に第一及び第二のカップ体２３ｃ、２３ｅ、２４ｃ、２４ｅをそれぞれ被せ、第一及び第二の固定具２３ｂ、２３ｆ、２４ｂ、２４ｆによって上下から固定することによって構成されている。各弁体は、ナット２３a、２４aをシャフト４、軸部１０cの先端部に螺合することにより固定されている。
【００２３】
第一及び第二のカップ体２３ｃ、２３ｅ、２４ｃ、２４ｅは、弾性を備えると共に、第一及び第二ケース体１、２の内面に形成された環状の摺動面１ｄ、２ｄと摺動する際の摺動抵抗が小さくなるように材料選択されており、例えばフッ素系樹脂であるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）によって形成されている。また、第一及び第二のカップ体２３ｃ、２３ｅ、２４ｃ、２４ｅは、ゴム系の材料、ゴムと樹脂を混合した材料によって形成されても良い。
これらの第一及び第二のカップ体２３ｃ、２３ｅ、２４ｃ、２４ｅは、平板状の樹脂を打ち抜いて得られた円板の周縁を曲げ成形して椀状とし、更に縁部を必要形状にカットして形成されている。
【００２４】
このように形成された第一及び第二のカップ体２３ｃ、２３ｅ、２４ｃ、２４ｅがドラム２３ｄ、２４ｄの上下に組み付けられて弁体が構成されることによって、第一のカップ体２３ｃ、２４ｃがケース体１、２の環状の摺動面１ｄ、２ｄ上を摺動し、摺動面１ｄ、２ｄ上に開口する連通路１ｂ、２ｂを開閉可能としている。第一のカップ体２３ｃ、２４ｃが大きく形成された部分２３ｈ，２４ｈが連通路１ｂ、２ｂ上に位置したときは、その連通路１ｂ、２ｂを閉じるが、当該部分２３ｈ，２４ｈが連通路１ｂ、２ｂから離れたとき、即ち当該部分２３ｈ，２４ｈがカットされて形成されるスペース２３ｉ、２４ｉが連通路１ｂ、２ｂと対向するときは、連通路１ｂ、２ｂは開放される。一方、流出通路１ａ及び流入通路２ａは、第一のカップ体２３ｃ、２4ｃが大きく形成された部分２３ｈ，２４ｈよりシャフト４の軸方向に離れた位置にあり、即ちスペース２３ｇ、２４ｇに対応する位置にあり、弁体の回転角度に係らず常時開放されている。
【００２５】
このように連通路１ｂ、２ｂの開放時には、この連通路１ｂ、２ｂが常時開放の流出通路１ａ及び流入通路２ａと連通され、流入通路から流入された流体はドラム２３ｄ、２４ｄの表面上に流入する。このとき第一及び第二のカップ体２３ｃ、２３ｅ、２４ｃ、２４ｅにはドラム表面上の流体が環状の摺動面１ｄ、２ｄから他に漏れないように保持する保持部が形成されている。即ち、保持部は湾曲されたカップ体の先端が環状の摺動面１ｄ、２ｄと接触することによりドラム表面と環状の摺動面１ｄ、２ｄとの間に環状の密閉空間を形成している。
【００２６】
第一のカップ体２３ｃ、２４ｃの大きく形成された部分２３ｈ，２４ｈは、円周上の半分（回転角で１８０度）に形成されており、第一のカップ体２３ｃと第一のカップ体２４ｃとでは１８０度位相がずれるように形成されている（図９〜１２参照）。
【００２７】
一方、第一及び第二ケース体１、２の環状の摺動面１ｄ、２ｄに設けられた連通路１ｂ、２ｂは、各シリンダ２１の上下位置にそれぞれ設けられ、４方のシリンダ２１の上下で合計８個の連通路が、第一のカップ体２３ｃ、２４ｃの大きく形成された部分２３ｈ，２４ｈに対応する高さ位置に設けられ、更に流入用と流出用の各配管接続部２６ａ、２６ｂに連通された流出通路１ａ及び流入通路２ａが第一及び第二ロータリバルブ２３、２４のスペース２３ｇ、２４ｇに対応する高さ位置に設けられている。８個の連通路１ｂ、２ｂは、第一及び第二ケース体１、２の外壁面と内側の環状の摺動面１ｄ、２ｄとを貫通して設けられているが、各連通路ともケース体の外壁面部にはそれぞれ止めねじ２７が嵌め込まれて閉塞されている。連通路１ｂ，２ｂはシリンダ２１に設けられた連通路２１ａ，２１ｂを通じてシリンダ室（流体圧室）２５と各々連通するようになっている。
【００２８】
このように、例えば流出通路１ａ及び流入通路２ａを外部流路への流出・流入流路とし、連通路１ｂ，２ｂを各シリンダへの流路として共用することで、配管を省略して構造を簡素化することができる。よって、図６に示すように四ヘッドの流体回転機において、通常八箇所必要な配管接続部を最少で二箇所に減らすことが可能になる。
各シリンダ室２５から流出通路１ａに連通された連通路１ｂは、本発明における流出通路であり、各シリンダ室２５から流入通路２ａに連通された連通路２ｂは、本発明における流入通路である。
【００２９】
次に、流体回転機の組立構成の一例について図１９を参照して説明する。
偏芯筒体６の第一筒体６ａ内に内側軸受１５ａ，１５ｂを組み付ける。また、内側軸受１５ａ，１５ｂが組み付けられた第一筒体６ａの中心孔にクランク軸５を嵌め込む（図７参照）。また、第一，第二ピストンヘッド部７ａ，８ａにシールカップ１７ａ，１７ｂ、シールカップ押さえ１８ａ，１８ｂをねじ１９によって組み付けられた第一，第二両頭ピストン７，８を、第二筒体６ｂの外側に外側軸受１６ａ，１６ｂを介して十字状に交差するように嵌め込む。
【００３０】
また、クランク軸５の両端部に第１，第２バランスウェイト９，１０を嵌め込んで、ピン１１ａ，１１ｂをピン孔５ｂに嵌め込み、ボルト１２ａ，１２ｂを締付けて第一，第二バランスウェイト９，１０（第一ロータリバルブ２３，第二ロータリバルブ２４）をクランク軸５に一体に組み付ける。また、第一，第二バランスウェイト９，１０の軸受保持部に第１軸受１３ａ、第２軸受１３ｂを嵌め込む。そして、第一ケース体１と第２ケース体２を組み合わせる。これにより、クランク軸５、第１，第２バランスウェイト９，１０、及びピストン複合体Ｐ（図６参照）をケース体３（図７参照）内に収容する。そして、第一ケース体１のボルト孔（図示せず）と第２ケース体２の貫通孔２ｃを位置合わせして重ね合わせた状態で、ボルト３ａを嵌め込んで本体ケース３が組み立てられる。最後に、本体ケース３の側面（４面）に形成される開口部２０（図６参照）にシリンダ２１を嵌め込んで、第一ピストンヘッド部７ａ，第二ピストンヘッド部８ａがシリンダ２１の開口部内に各々摺動可能に嵌め込まれて（図６参照）、流体回転機が組み立てられる。また、第一ケース体１の流出孔となる流出通路１ａおよび第二ケース体２の流入孔となる通路２ｂには配管接続部２６ａ，２６ｂが各々設けられる。
【００３１】
上述のように組み立てられた流体回転機は、第一，第二両頭ピストン組７，８の第二仮想クランク軸(図示せず)を中心とした第１の回転バランス、ピストン複合体Ｐのクランク軸５を中心とする第二の回転バランス、及びクランク軸５及びピストン複合体Ｐのシャフト４を中心とする第三の回転バランスが、第一，第二バランスウェイト９，１０によりバランス取りされて組み立てられている。
【００３２】
これにより、後述するようにシャフト４を中心とするクランク軸５の回転運動と、クランク軸５を中心とするピストン複合体Ｐの回転運動により、第二筒体６ｂに組み付けられた第一，第二両頭ピストン７，８がシャフト４を中心とする第二仮想クランク軸の半径２ｒの転がり円の径方向に沿って（内サイクロイドの軌跡に沿って）直線往復運動を行なっても、第一，第二両頭ピストン７，８の直線往復運動により発生する偏重心量を含めたバランス取りをすることによって回転による振動を抑えて静音化を図ることができる。また、回転による振動を低減することで、第一，第二両頭ピストン７，８は従来のレシプロタイプに比べてピストンヘッドの往復運動による機械的な損失を防いでエネルギー変換効率を高めることができ、しかもダンパー等の防振構造を簡略化することができる。
【００３３】
ここで第一，第二ロータリバルブ２３，２４の開閉動作について、図１６（ａ）〜（ｅ）に示す第一両頭ピストン７の一方側（右側）のシリンダ室２５と第二両頭ピストン８の他方側（手前側）のシリンダ室の流入動作と流出動作の状態図を参照して説明する。
図１６（ａ）において、第一ロータリバルブ２３はその第一のカップ体２３ｃが連通路１ｂを閉じた状態にあり、第二ロータリバルブ２４はその第一のカップ体２４ｃが連通路２ｂに対向する位置から外れるためバルブが閉じた状態から開放状態となる。よって、図１６（ｂ）に示すようにシリンダ室２５には、配管接続部２６ｂから流入通路２ａを通じてスペース２４ｉに流体が流入まれ、スペース２４ｉ、連流路２ｂ、連通路２１ｂを通じてシリンダ室２５へ流体の流入動作が行なわれる。
【００３４】
図１６（ｃ）において、シリンダ室２５への流体の流入動作が完了すると、第二ロータリバルブ２４の第一のカップ体２４ｃが連通路２ｂに対向する位置へと回転するためバルブが閉じられ、第一ロータリバルブ２３は、その第一のカップ体２３ｃが連通路１ｂに対向する位置から外れるためバルブが閉じた状態から開放状態となる。よって、図１６（ｄ）に示すようにシリンダ室２５から連通路２１ａ、連通路１ｂ、スペース２３ｉ、スペース２３ｇ、流出通路１ａを通じて配管接続部２６ａより流体が流出される。
【００３５】
図１６（ｅ）において、シリンダ室２５からの流体の流出動作が完了すると、第一ロータリバルブ２３の第一のカップ体２３ｃが連通路１ｂに対向する位置へと回転するためバルブが閉じられ、第二ロータリバルブ２４の第一のカップ体２４ｃが連通路２ｂに対向する位置から外れ、スペース２４iが連通路２ｂと対向する位置に切り替わるため、バルブが閉じた状態から開放状態となって流入動作を開始する。
【００３６】
以上のように、第一ロータリバルブ２３と第二ロータリバルブ２４は、スペース２３i，スペース２４iが連通路１ｂ，２ｂと対向位置にある間だけシリンダ室２５に対して流体の流入流出動作が交互に行なわれるようになっている。
【００３７】
図１７及び図１８は、第一、第二両頭ピストン７，８の位置と第一，第二ロータリバルブ２３，２４の流入流出動作の状態説明図である。
上段は第一ロータリバルブ２３の動作説明図、中段はピストン位置（横方向を第一両頭ピストン７、縦方向を第二両頭ピストン８とする）の説明図、下段は第二ロータリバルブ２４の動作説明図である。各状態図は第一，第二ロータリバルブ２３，２４が４５°ずつ回転した状態を示す。四箇所に形成されるシリンダ室２５を右端より反時計回り方向に２５ａ〜２５ｄとして説明する。
【００３８】
図１７（ａ）において、第一両頭ピストン７は右方向に移動する途中位置であり、第二両頭ピストン８は下端位置にある。このとき、第一ロータリバルブ２３を通じて、シリンダ室２５ａより流体の流出動作が行なわれ、第二ロータリバルブ２４を通じて、シリンダ室２５ｃへ流体の流入動作が行なわれている。
【００３９】
図１７（ｂ）では、第一両頭ピストン７は右端に到達する直前位置であり、第二両頭ピストン８は、上方へ向かって移動し始めた位置にある。このとき、第一ロータリバルブ２３を通じてシリンダ室２５ａ，２５ｂより流体の流出動作が行われており、第二ロータリバルブ２４を通じて、シリンダ室２５ｃ，２５ｄへ流体の流入動作が行われている。
【００４０】
図１７（ｃ）では、第一両頭ピストン７は右端位置であり、第二両頭ピストン８は、上方へ向かって移動途中の中間位置にある。このとき、第一ロータリバルブ２３を通じて、シリンダ室２５ｂより流体の流出動作が行なわれ、第二ロータリバルブ２４を通じて、シリンダ室２５ｄへ流体の流入動作が行なわれている。
【００４１】
図１７（ｄ）では、第一両頭ピストン７は左端に向かって移動し始めた位置であり、第二両頭ピストン８は、上端に到達する直前位置にある。このとき、第一ロータリバルブ２３を通じてシリンダ室２５ｂ及び２５ｃより流体の流出動作が行なわれており、第二ロータリバルブ２４を通じて、シリンダ室２５ｄ，２５ａへ流体の流入動作が行なわれている。
【００４２】
図１８（ａ）では、第一両頭ピストン７は左端に向かって移動途中の中間位置であり、第二両頭ピストン８は上端位置にある。このとき、第一ロータリバルブ２３を通じてシリンダ室２５ｃより流体の流出動作が行なわれており、第二ロータリバルブ２４を通じて、シリンダ室２５ａへ流体の流入動作が行なわれている。
【００４３】
図１８（ｂ）では、第一両頭ピストン７は左端到達する直前位置にあり、第二両頭ピストン８は下端に向かって移動し始めた位置にある。このとき、第一ロータリバルブ２３を通じてシリンダ室２５ｃ，２５ｄより流体の流出動作が行なわれており、第二ロータリバルブ２４を通じて、シリンダ室２５ａ，２５ｂへ流体の流入動作が行なわれている。
【００４４】
図１８（ｃ）では、第一両頭ピストン７は左端位置であり、第二両頭ピストン８は、下方へ向かって移動途中の中間位置にある。このとき、第一ロータリバルブ２３を通じて、シリンダ室２５ｄより流体の流出動作が行なわれ、第二ロータリバルブ２４を通じて、シリンダ室２５ｂへ流体の流入動作が行なわれている。
【００４５】
図１８（ｄ）では、第一両頭ピストン７は右端に向かって移動し始めた位置であり、第二両頭ピストン８は、下端に到達する直前位置にある。このとき、第一ロータリバルブ２３を通じてシリンダ室２５ｄ，２５ａより流体の流出動作が行なわれており、第二ロータリバルブ２４を通じて、シリンダ室２５ｂ，２５ｃへ流体の流入動作が行なわれている。
【００４６】
以降は、図１８（ａ）へ戻って同様な流体の流入動作及び流出動作を繰り返す。尚、第一ロータリバルブ２３を流出用、第二ロータリバルブ２４を流入用として用いているが、第一ロータリバルブ２３を流入用、第二ロータリバルブ２４を流出用として用いることも可能である。
【００４７】
以上説明したように、シャフト４の回転によって第一，第二両頭ピストン７，８が直線往復運動して、シャフト４と同軸上にケース体３内に回転可能に組み付けられている第一，第二ロータリバルブ２３，２４によって、各シリンダ室２５ａ〜２５ｄに対する流体の流入動作と流出動作の切り換えが行なわれる。よって、各シリンダ室２５ａ〜２５ｄに連通する配管接続部２６ａ，２６ｂを一つに集約することが可能になり、部品点数を減らしてバルブ構造を簡略化し、流体の流入及び流出が行われる外部接続管路を減らすことで設置面積を減らすことが可能になる。
【００４８】
尚、流体として例えば冷凍用の気液混合ガスを用いるポンプにおいては、流路接続部のシール性を高める必要がある。そこで、例えば図４〜５に示すようにケース体３（２）とシリンダ２１との接続部にガスケット２８を設けることが望ましい。
【００４９】
上述した流体回転機は液送ポンプのように、主として非圧縮性の流体を想定していたが、流体が空気，ガスなどの圧縮性の流体を用いる場合には、ロータリバルブ２３，２４の第一のカップ体２３ｃの大きく形成された部分２３ｈの周長を大きくし、スペース２３ｉ、２４ｉの周方向の角度を狭めることで、高圧流体を流出することができる。所定圧タンクへ高圧流体を流出する場合、流出開始からバルブが開かれるとタンクから高圧流体が逆流しピストン流出動作の損失が大きくなるためである。また、第二のロータリバルブ２４における第一のカップ体２４ｃが高圧を受けて変形することを防止するため、図５に示すように、連通路２１ｂの途中には逆止弁として機能する板ばね２１ｃが設けられている。板ばね２１ｃは板ばね固定部品２１ｄ及びビス２１ｅによって第二ケース体２に固定され、高圧流体がピストン２１側から第二のロータリバルブ２４側へ逆流して漏れないようにしている。
【００５０】
以上説明したように、シャフト４と同軸状にケース体３内に回転可能に組み付けられて
いるロータリバルブ２３，２４によって、各シリンダ室２５に対する流体の流入動作と
流出動作の切り換えを行なわれるので、各シリンダ室２５に連通する流入口及び流出口に
接続する配管を一つに集約することが可能になり、部品点数を減らしてバルブ構造を簡略
化し、流体の流入及び流出が行われる外部接続管路を減らすことで設置面積を減らすこと
が可能になる。
また、ロータリバルブ２３．２４の弁体は外周方向に常時バイアスされ、環状の摺動面１ｄ，２ｄとの隙間に応じて外径を変化可能とされているので、環状の摺動面１ｄ，２ｄとロータリバルブ２３．２４との隙間の寸法精度を高くしなくても弁体は常時、環状の摺動面１ｄ，２ｄに内接され、しかも弁体が各連通路を閉じた状態では、連通路から流体が漏れることを抑制することができる。
更に、弁体はドラム２３ｄ，２４ｄの外周面上に第一のカップ体２３ｃ，２４ｃを固定することで構成されるため、簡単に構成することができる。
しかも、ドラム２３ｄ，２４ｄに対して第一及び第二のカップ体２３ｃ，２４ｃ、２３ｅ，２４ｅを第一及び第二の固定具２３ｂ，２４ｂ、２３ｆ，２４ｆによって固定することで、第一及び第二のカップ体２３ｃ，２４ｃ、２３ｅ，２４ｅをドラム２３ｄ，２４ｄ上に簡単な構成で固定することができる。
【００５１】
次に本発明の第２の実施形態について説明する。
第２の実施形態は、上述の第１の実施形態における、ケース体３に対する第一及び第二ロータリバルブ２３、２４の固定構造、及び第一及び第二ロータリバルブ２３、２４の弁体構造自体を簡素化すると共に、ケース体３に対する連通路２１ａ、２１ｂの形成を容易にしたことを特徴とする。
第２の実施形態を示す図２０〜３１において、第１の実施形態と同一若しくは対応する部分には、第１の実施形態を示す図１〜１９の符号の数字に「１００」を加えた数字を符号として付している。以下、第１の実施形態に対して第２の実施形態において変更された部分のみを説明し、同一部分についての説明は割愛する。
第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４は、第一及び第二バランスウェイト１０９、１１０の上に直接カップ体１２３ｃ、１２４ｃがビス１２３ｋ、１２３ｌ、１２４ｋ、１２４ｌにより固定されて構成されている。第一及び第二バランスウェイト１０９、１１０は、シャフト１０４に対して偏心した偏心部１０９ｄ、１１０ｄを備えると共に、カップ体１２３ｃ、１２４ｃと結合される部分に、シャフト１０４と同心円の円板部１０９ｅ、１１０ｅ（回転体）を備えている。カップ体１２３ｃ、１２４ｃは、円板部１０９ｅ、１１０ｅの外周に沿って円環状路を形成するように構成され、カップ体１２３ｃ、１２４ｃは、各バランスウェイト１０９、１１０の偏心方向に直交する方向の約半周分の外周側片の高さを高くして大きく形成されている。この大きく形成された部分１２３ｈ、１２４ｈは、第一ロータリバルブ１２３と第二ロータリバルブ１２４とで互いに逆位相となるように形成されている。カップ体１２３ｃ、１２４ｃは、第１の実施形態における第一及び第二のカップ体２３ｃ、２４ｃと同様の材料によって形成されている。図３１から明らかなように、カップ体１２３ｃ、１２４ｃのビス１２３ｋ、１２３ｌ、１２４ｋ、１２４ｌによる固定は、円環状の座金１２３ｊ、１２４ｊを介して行われている。
【００５２】
第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４は、クランク軸１０５により互いに連結され、第一及び第二ケース体１０１、１０２により挟持されている。第一及び第二ケース体１０１、１０２は、第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４の円環状のカップ体１２３ｃ、１２４ｃに対向するように円環状の第一及び第二空間１０１ｆ、１０２ｆが形成されており、この空間１０１ｆ、１０２ｆの外周側の四方には各シリンダ１２１に対応するように連通路１０１ｂ、１０２ｂが形成されている。第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４のカップ体１２３ｃ、１２４ｃの外周側片と第一及び第二空間１０１ｆ、１０２ｆの外周面との間には、第一及び第二シールリング１０１ｅ、１０２ｅが介挿されている。第一及び第二シールリング１０１ｅ、１０２ｅにも第一及び第二ケース体１０１、１０２に形成された連通路１０１ｂ、１０２ｂを延長するように連通路１０１ｇ、１０２ｇが形成されており、この第一及び第二シールリング１０１ｅ、１０２ｅの連通路１０１ｇ、１０２ｇをカップ体１２３ｃ、１２４ｃの大きく形成された部分１２３ｈ、１２４ｈで開閉することによりバルブの開閉が行われている。
【００５３】
第一及び第二ケース体１０１、１０２の外側四方に外側からそれぞれシリンダ１２１が嵌合され、これらのシリンダ１２１の外側に蓋体１２９が被せられている。蓋体１２９のシリンダ１２１側の上下部には、それぞれシリンダ１２１内を連通する連通路１２９ａ、１２９ｂが形成されており、この連通路１２９ａ、１２９ｂは、各シリンダ１２１の連通路１２１ａ、１２１ｂを介して第一及び第二ケース体１０１、１０２の連通路１０１ｂ、１０２ｂと連通されている。
この結果、各シリンダ室１２５は、各連通路１２９ａ、１２９ｂ、１２１ａ、１２１ｂ、１０１ｂ、１０２ｂ、１０１ｇ、１０２ｇを介して第一及び第二ケース体１０１、１０２の第一及び第二空間１０１ｆ、１０２ｆと連通されており、その連通状態が第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４によって開閉されるようになっている。
第一ケース体１０１の空間１０１ｆは、第一ケース体１０１の上面に形成された連通路（不図示）を介して配管接続部１２６aに導かれている。また、第二ケース体１０２の空間１０２ｆは第二ケース体１０２の下面に形成された連通路（不図示）を介して配管接続部１２６ｂに導かれている。
この結果、第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４の回転に同期して各シリンダ１２１内で第一及び第二両頭ピストン１０７、１０８が往復動作されると、配管接続部１２６ｂから流入した流体が第二ケース体１０２の第二空間１０２ｆ及び各連通路１０２ｇ、１０２ｂ、１２１ｂ、１２９ｂを介して、シリンダ内容積を拡大するように移動するピストンのシリンダ室１２５に吸入される。次に、シリンダ内容積を縮小するように移動するピストンのシリンダ室１２５から押し出される流体は、各連通路１２９ａ、１２１ａ、１０１ｂ、１０１ｇ及び第一ケース体１０１の第一空間１０１ｆを介して配管接続部１２６ａから吐出される。
【００５４】
第２の実施形態では、第一及び第二ケース体１０１、１０２を第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４の回転軸方向から被せ、その開放面を閉じるように第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４のカップ体１２３ｃ、１２４ｃを配置することにより、流入通路及び流出通路に通じる第一及び第二空間１０１ｆ、１０２ｆを形成できるので、第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４の固定構造、及び第一及び第二ロータリバルブ１２３、１２４の弁体の構造を簡素化することができる。
また、シリンダ１２１の蓋体１２９に連通路１２９ａ、１２９ｂを形成したので、第１の実施形態のように、シリンダ２１の軸方向に直交する連通路２１ａ、２１ｂを第一及び第二ケース体１、２に形成するのに比べて製造コストを低減することができる。
【００５５】
本発明は、上記実施形態で説明した外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、
１．シリンダとピストンとの組合せによって構成される流体圧室は一つのみでも良い。
【符号の説明】
【００５６】
１、１０１ 第一ケース体
１ａ 流出通路
２ａ 流入通路
１ｂ，２ｂ、１０１ｂ，１０２ｂ 連通路
２、１０２ 第二ケース体
３、１０３ ケース体
３ａ、１２ａ、１２ｂ、１９、２２、１０３ａ、１１２ａ、１１２ｂ、１１９、１２２
ボルト
４、１０４ シャフト
５、１０５ クランク軸
５ａ スリット
５ｂ、９ａ、１０ａ ピン孔
６、１０６ 偏芯筒体
６ａ、１０６ａ 第一筒体
６ｂ、１０６ｂ 第二筒体
７、１０７ 第一両頭ピストン
８、１０８ 第二両頭ピストン
Ｐ ピストン複合体
９、１０９ 第一バランスウェイト
９ｂ、１０ｂ、１０９ｂ、１１０ｂ ボルト孔
１０９ｄ、１１０ｄ 偏心部
１０９ｅ、１１０ｅ 円板部（回転体）
１０、１１０ 第二バランスウェイト
１０ｃ 軸部
１１ａ、１１ｂ ピン
１３ａ、１１３ａ 第一軸受
１３ｂ、１１３ｂ 第二軸受
１５ａ、１５ｂ、１１５ａ、１１５ｂ 内側軸受
１６ａ、１６ｂ、１１６ａ、１１６ｂ 外側軸受
１７ａ、１７ｂ、１１７ａ、１１７ｂ シールカップ
１７ｃ 起立部
１８ａ、１８ｂ、１１８ａ、１１８ｂ シールカップ押さえ部材
２０ 開口部
２１、１２１ シリンダ
２１ａ、２１ｂ、１２１ａ、１２１ｂ 連通路
２３、１２３ 第一ロータリバルブ
２４、１２４ 第二ロータリバルブ
２３ａ、２４ａ ナット
２３ｂ、２４ｂ 第一の固定具
２３ｃ、２４ｃ 第一のカップ体（弁体）
１２３ｃ、１２４ｃ カップ体（弁体）
２３ｄ、２４ｄ ドラム（回転体）
２３ｅ、２４ｅ 第二のカップ体
２３ｆ、２４ｆ 第二の固定具
２３ｇ、２４ｇ スペース
２３ｈ、２４ｈ、１２３ｈ、１２４ｈ 第一のカップ体が大きく形成された部分
２３ｉ、２４ｉ スペース
２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、１２５ シリンダ室（流体圧室）
２６ａ、２６ｂ、１２６ａ、１２６ｂ 配管接続部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダとピストンとの組合せによって流体圧室が構成され、該流体圧室に流入通路及び流出通路の各一端が連通され、該流入通路及び流出通路の各他端は環状の摺動面上に開口され、ピストンの直線往復運動に連動して前記環状の摺動面内でロータリバルブが回転することにより、ピストンが流体圧室内に流体を流入するときは流入通路を開くと共に流出通路を閉じ、ピストンが流体圧室内の流体を流出するときは流出通路を開くと共に流入通路を閉じられる流体回転機であって、前記ロータリバルブは、前記環状の摺動面に内接しながら前記流入通路及び流出通路を開閉する環状の弁体を有し、該弁体は外周方向に常時バイアスされ、前記環状の摺動面との隙間に応じて外径を変化可能とされていることを特徴とする流体回転機。
【請求項２】
請求項１の流体回転機において、前記弁体は、回転体の外周面から突出して固定されたカップ体であり、該カップ体は樹脂、ゴム、又は樹脂とゴムの混合体から成ることを特徴とする流体回転機。
【請求項３】
請求項１又は２の流体回転機において、前記環状の摺動面は、前記ロータリバルブの回転軸方向から被せられるケース体により形成され、該ケース体の開放面を閉じて閉空間を形成するように前記弁体が配置されていることを特徴とする流体回転機。
【請求項４】
請求項１又は２の流体回転機において、前記弁体は、前記ピストンに連動して回転される円筒状のドラムと、該ドラムの一端に被せられ、ドラム外周面に流れる流体が他に漏れないように保持する保持部、及び前記環状の摺動面に内接して前記流入通路及び流出通路を閉じる弁機能部を一体に形成された第一のカップ体と、前記ドラムの他端に被せられ、ドラム外周面に流れる流体が他に漏れないように保持する保持部を形成された第二のカップ体と、前記第一及び第二のカップ体を前記ドラムに対して固定する第一及び第二の固定具とを備えることを特徴とする流体回転機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの流体回転機において、前記流体圧室は、往復動作する一つのピストンロッドの両側にそれぞれ設けられ、これを一つの両頭ピストンとし、該両頭ピストンが二つ十字状に組合わされて成り、該流体圧室は前記環状の摺動面の周囲に位置して、前記ロータリバルブの回転に同期して各流体圧室に対応するピストンが動作されることを特徴とする流体回転機。
【請求項６】
シリンダとピストンとの組合せによって構成される流体圧室に流入通路及び流出通路の一端が配置され、ピストンが流体圧室内に流体を流入するときは流入通路を開くと共に流出通路を閉じ、ピストンが流体圧室内の流体を流出するときは流出通路を開くと共に流入通路を閉じるように、ピストンの動作に連動して、環状の摺動面上に各他端が配置された流入通路及び流出通路を開閉するロータリバルブであって、前記環状の摺動面に内接しながら前記流入通路及び流出通路を開閉する環状の弁体を有し、該弁体は外周方向に常時バイアスされ、前記環状の摺動面との隙間に応じて外径を変化可能とされていることを特徴とする流体回転機用ロータリバルブ。
【請求項７】
請求項６の流体回転機用ロータリバルブにおいて、前記弁体は、回転体の外周面から突出して固定されたカップ体であり、該カップ体は樹脂、ゴム、又は樹脂とゴムの混合体から成ることを特徴とする流体回転機用ロータリバルブ。
【請求項８】
請求項６又は７の流体回転機用ロータリバルブにおいて、前記環状の摺動面は、前記ロータリバルブの回転軸方向から被せられるケース体により形成され、該ケース体の開放面を閉じて閉空間を形成するように前記弁体が配置されていることを特徴とする流体回転機用ロータリバルブ。
【請求項９】
請求項６又は７の流体回転機用ロータリバルブにおいて、前記弁体は、前記ピストンに連動して回転される円筒状のドラムと、該ドラムの一端に被せられ、ドラム外周面に流れる流体が他に漏れないように保持する保持部、及び前記環状の摺動面に内接して前記流入通路及び流出通路を閉じる弁機能部を一体に形成された第一のカップ体と、前記ドラムの他端に被せられ、ドラム外周面に流れる流体が他に漏れないように保持する保持部を形成された第二のカップ体と、前記第一及び第二のカップ体を前記ドラムに対して固定する第一及び第二の固定具とを備えることを特徴とする流体回転機用ロータリバルブ。
【請求項１】
シリンダとピストンとの組合せによって流体圧室が構成され、該流体圧室に流入通路及び流出通路の各一端が連通され、該流入通路及び流出通路の各他端は環状の摺動面上に開口され、ピストンの直線往復運動に連動して前記環状の摺動面内でロータリバルブが回転することにより、ピストンが流体圧室内に流体を流入するときは流入通路を開くと共に流出通路を閉じ、ピストンが流体圧室内の流体を流出するときは流出通路を開くと共に流入通路を閉じられる流体回転機であって、前記ロータリバルブは、前記環状の摺動面に内接しながら前記流入通路及び流出通路を開閉する環状の弁体を有し、該弁体は外周方向に常時バイアスされ、前記環状の摺動面との隙間に応じて外径を変化可能とされていることを特徴とする流体回転機。
【請求項２】
請求項１の流体回転機において、前記弁体は、回転体の外周面から突出して固定されたカップ体であり、該カップ体は樹脂、ゴム、又は樹脂とゴムの混合体から成ることを特徴とする流体回転機。
【請求項３】
請求項１又は２の流体回転機において、前記環状の摺動面は、前記ロータリバルブの回転軸方向から被せられるケース体により形成され、該ケース体の開放面を閉じて閉空間を形成するように前記弁体が配置されていることを特徴とする流体回転機。
【請求項４】
請求項１又は２の流体回転機において、前記弁体は、前記ピストンに連動して回転される円筒状のドラムと、該ドラムの一端に被せられ、ドラム外周面に流れる流体が他に漏れないように保持する保持部、及び前記環状の摺動面に内接して前記流入通路及び流出通路を閉じる弁機能部を一体に形成された第一のカップ体と、前記ドラムの他端に被せられ、ドラム外周面に流れる流体が他に漏れないように保持する保持部を形成された第二のカップ体と、前記第一及び第二のカップ体を前記ドラムに対して固定する第一及び第二の固定具とを備えることを特徴とする流体回転機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの流体回転機において、前記流体圧室は、往復動作する一つのピストンロッドの両側にそれぞれ設けられ、これを一つの両頭ピストンとし、該両頭ピストンが二つ十字状に組合わされて成り、該流体圧室は前記環状の摺動面の周囲に位置して、前記ロータリバルブの回転に同期して各流体圧室に対応するピストンが動作されることを特徴とする流体回転機。
【請求項６】
シリンダとピストンとの組合せによって構成される流体圧室に流入通路及び流出通路の一端が配置され、ピストンが流体圧室内に流体を流入するときは流入通路を開くと共に流出通路を閉じ、ピストンが流体圧室内の流体を流出するときは流出通路を開くと共に流入通路を閉じるように、ピストンの動作に連動して、環状の摺動面上に各他端が配置された流入通路及び流出通路を開閉するロータリバルブであって、前記環状の摺動面に内接しながら前記流入通路及び流出通路を開閉する環状の弁体を有し、該弁体は外周方向に常時バイアスされ、前記環状の摺動面との隙間に応じて外径を変化可能とされていることを特徴とする流体回転機用ロータリバルブ。
【請求項７】
請求項６の流体回転機用ロータリバルブにおいて、前記弁体は、回転体の外周面から突出して固定されたカップ体であり、該カップ体は樹脂、ゴム、又は樹脂とゴムの混合体から成ることを特徴とする流体回転機用ロータリバルブ。
【請求項８】
請求項６又は７の流体回転機用ロータリバルブにおいて、前記環状の摺動面は、前記ロータリバルブの回転軸方向から被せられるケース体により形成され、該ケース体の開放面を閉じて閉空間を形成するように前記弁体が配置されていることを特徴とする流体回転機用ロータリバルブ。
【請求項９】
請求項６又は７の流体回転機用ロータリバルブにおいて、前記弁体は、前記ピストンに連動して回転される円筒状のドラムと、該ドラムの一端に被せられ、ドラム外周面に流れる流体が他に漏れないように保持する保持部、及び前記環状の摺動面に内接して前記流入通路及び流出通路を閉じる弁機能部を一体に形成された第一のカップ体と、前記ドラムの他端に被せられ、ドラム外周面に流れる流体が他に漏れないように保持する保持部を形成された第二のカップ体と、前記第一及び第二のカップ体を前記ドラムに対して固定する第一及び第二の固定具とを備えることを特徴とする流体回転機用ロータリバルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２０１２−２２９６８８（Ｐ２０１２−２２９６８８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６５０９３（Ｐ２０１１−１６５０９３）
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【出願人】（０００２２７７１１）日邦産業株式会社 (29)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【出願人】（０００２２７７１１）日邦産業株式会社 (29)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]