[发明专利]容积式泵及具备该容积式泵的容积式流体机械

说明书

技术领域

本发明涉及使旋转工作缸与进行回旋的回旋活塞一起旋转的旋转工作缸式的容积式泵及具备该容积式泵的容积式流体机械，尤其涉及能够以小容量且低制造成本顺利地继续泵动作的容积式泵及具备该容积式泵的容积式流体机械。 

背景技术

作为旋转工作缸式的容积式泵，如日本特开平11-125191号公报(专利文献1)公开的密闭型压缩机所示，为在一个旋转工作缸设置回旋相位不同的两个以上的活塞的结构。 

【专利文献1】日本特开平11-125191号公报 

在该旋转工作缸式的容积式泵中，各部分的间隙为0，进而，当回旋活塞自转轴的回旋半径Ep与工作缸旋转轴的偏心量Es一致时，在任意的时间中的回旋活塞的回旋量ΔФp与旋转工作缸的旋转量Фs之间始终成立下式(1)的关系。此外，对于旋转工作缸的旋转量，以下主要将静止体的自转量称为旋转量。但是，根据情况，将旋转量换言称为自转量。另外，对于速度和中心轴也同样地，将旋转速度适当地换言称为自转速度，将旋转轴适当地换言称为自转轴。 

Фs＝Фp/2………………………………(1) 

将该式(1)的两边除以时间t，由此可以将式(1)用下式(2)表现。 

Фs/t＝(Фp/t)/2……………………(2) 

另外，若将回旋活塞的回旋速度用Ωp表示，将旋转工作缸的旋转速度用Ωs表示，则可以将式(1)用下式(3)表现。 

Ωs＝Ωp/2………………………………(3) 

当该式(1)或式(3)的关系因某些理由而不能成立时，难以恢复到正常的关系，其结果是，泵动作不能继续，容积式泵锁定。 

然而，通常，回旋活塞的回旋运动由以回旋半径作为偏心量的曲轴的旋转来实现。由此，旋转工作缸式的容积式泵具有以下特征。 

第一，曲轴的偏心销部和旋转工作缸必须满足所述的式(1)或式(3)的关系，因此，必须成为能够进行相对旋转(相对旋转速度为Ωp/2)的结构。具体而言，需要设置如下结构，即，将回旋活塞的外形设为圆筒形状而能够使回旋活塞外周面与旋转工作缸的泵槽之间旋转；或能够使回旋活塞内周面与曲轴偏心销部之间旋转。 

第二，在旋转工作缸式的容积式泵中，由于回旋活塞的回旋半径Ep与旋转工作缸的偏心量Es(距离回旋活塞的回旋中心的偏心量)相同，因此，在回旋活塞的一次回旋中，回旋活塞自转轴与旋转工作缸的旋转轴仅一次一致。 

在旋转工作缸式的容积式泵中，由于具有这些特征，所以，由后述的机构产生原理上的所述式(1)或式(3)不成立的状况。认为该式(1)或式(3)不成立状况产生频率较低，从而考虑能够以简单的对策来对应。但是，在实际设备中进行试验可知，由于设于要素间的间隙或要素配置(组装)的误差，所述式(1)或式(3)不成立的状况频繁发生，必须采取用于避免泵动作的锁定的彻底的对策。 

以下，首先说明所述式(1)或式(3)不成立的原理性机构，之后，说明实际设备的机构。 

首先，使用表示原理性泵动作的图17说明使所述式(1)或式(3)原理上不成立的机构。该图17示出了当偏心销部顺时针旋转一圈时的每45度的回旋活塞及旋转工作缸的位置。在此，图中所记载的外侧的角度(粗体字)为偏心销部的回旋量，为考虑偏心销部与回旋活塞间无间隙的理想情况，因此与Фp相等。另外，内侧的角度(细体字)为从旋转工作缸的旋转轴观察的回旋活塞自转轴(偏心销部中心轴)的回旋量，为考虑回旋活塞与泵槽间无间隙的理想情况，因此与Фs相等。在上述各个时刻中，除了后述的唯一的例外，根据几何学的关系，旋转工作缸的旋转量Фs相对于回旋活塞的回旋量Фp被限定为图17所示的角度，因此，所述式(1)或式(3)成立。 

上述例外是指作为旋转工作缸式的容积式泵的第二特征、即所述工作 缸旋转轴(自转轴)与回旋活塞自转轴一致的时刻(图17的(I5))。由于两泵部件的自转轴一致，根据所述第一特征，在回旋活塞不回旋(Ωp＝0)的情况下，旋转工作缸能够旋转(Ωs≠0)。由此，通过以下的(I)状况，可能产生(II)的不良情况。 

(I)在旋转工作缸的旋转轴与回旋活塞的自转轴一致的时刻泵停止。 

(II)对旋转工作缸施加任何的自转转矩，在所述(I)的状况下，回旋活塞不回旋仅旋转工作缸旋转。