JP3484604B2 - 球形の回転ピストンポンプ、圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部から供給され
る動力によって密閉容器内を真空にして流体を吸い込
み、且つ圧力を加えて別の場所に移動させる装置とし
て、又は気体を圧縮する装置として、球形状のハウジン
グ１内に対遇して回転する回転ピストン３と斜行板５と
の回転板を組込み、その二つの回転板間を真空部分に形
成すると共に、その間隙容積を変化させて吸い込みと吐
き出しとをさせる新規な流体ポンプ、及び圧縮機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来技術における容積形ポンプには、外
接形や内接形の歯車ポンプ、平衡形や非平衡形のベーン
ポンプ、アキシャル形やラジアル形やレシプロ形に大別
されるピストンポンプ等がある。その中で油圧ポンプと
して、歯車ポンプでは殆どが外接形歯車ポンプが使われ
ており、ベーンポンプでは平衡形（定吐出量形）ポンプ
が一般に使用され、またピストンポンプではアキシャル
形ポンプの斜軸式（ベント・アクシス式）や斜板固定式
（スワッシュ・プレート式）が代表的である。

【０００３】外接形歯車ポンプは、噛み合う１対の外接
歯車がその外周と側面とを密接させたケーシングの中で
回転すると、歯車の噛み合いの離れ部に真空部分（空
間）が出来て吸い込み口から作動流体が吸い込まれると
共に、この作動流体は吸入口の歯溝に充満し、この歯溝
に溜まった作動流体が歯車の回転によってケーシングの
内周に沿って吐出口まで運ばれ、吐出口の歯車の噛み合
いによる容積の減少により押し出されるものである。こ
の歯車ポンプは、ピストンポンプやベーンポンプに比較
して構造が単純で部品点数も少なく製造コストも低い
が、他の２種類のポンプと異なり可変吐出量ポンプを作
ることが出来ない。

【０００４】平衡形ベーンポンプは、定吐出量形ポンプ
であるが非平衡形の可変吐出量形ベーンポンプよりも高
い圧力で使用が可能である。この平衡形ベーンポンプ
は、ケーシングの中に固定されたカムリングと、そのカ
ムリングの側面に押し付け固定したブッシングと、その
カムリングとブッシングとに囲われた中に駆動軸（入力
軸）に固定したローター、及びベーンが組込まれて構成
される。ローターには半径方向に切り込んだ溝があって
この中でベーンが自由に滑動するが、それは軸とロータ
ーとカムリングとが同心であってカムリングの内側の曲
線がほぼ楕円形をしているために駆動される遠心力によ
ってベーンは常にカムリング内側に密着し、吸入・吐出
作用を行いながら回転するものである。尚、この平衡形
ベーンポンプは、二つずつの吸入・吐出ポートのそれぞ
れが対称な位置にある為、圧力分布が軸対称になって軸
に直角の荷重がかからない。

【０００５】アキシャル形斜軸式ピストンポンプは、ポ
ンプハウジングの中に駆動軸と回転するシリンダーブロ
ックとが一定角度（２０〜３０度）を持って装着され、
そのシリンダーブロック内には軸平行にシリンダーが円
周上等間隔に形成され、その各々にピストンが挿入され
る。そのピストンの各々はピストンロッド、及びピスト
ンロッド端部のピストンロッドエンドベアリングを介し
て駆動軸の駆動軸フランジと連結すると共に、シリンダ
ーブロックの中で往復運動をして吸入・吐出作用を行う
が、傾転角度は固定されずに０〜±２５度、又は３０度
に連続的に変化させることによってピストンのストロー
クを変え、吐出流量を可変にするものである。

【０００６】また、アキシャル形斜板式（スワッシュ・
プレート式）ピストンポンプは、上記斜軸式ピストンポ
ンプと同様にピストンがシリンダーブロック内を往復運
動をするが、斜軸式ピストンポンプと違うのはシャフト
が駆動されるとシリンダーブロックが回転し、且つ中に
配列されたピストンの各々がシューを介して傾転可能な
斜板上を摺動し、斜板の傾きに応じたストロークで往復
運動をして吸入・吐出のポンプ作用を行うものである。
この斜板式ピストンポンプは、斜軸式ピストンポンプに
比べて部品点数が少なく小形であり、機構も簡単で可変
吐出量形にするにも斜板の傾きを変えるだけで可能であ
る。

【０００７】これらのピストンポンプは、歯車ポンプや
ベーンポンプに比べてシリンダーとピストンとの摺動部
分が長いために作動流体の漏れが少く高い圧力で使用が
可能であると共に、軽量小形で高速回転が可能であるか
ら原動機や直流電動機に直結することが出来る。また、
ピストンポンプは、プランジャ形であるから理論的に９
０％以上の効率が得られると同時に、吐出流体の脈動が
殆どなく吐出量を無段階に調整することや吐出を逆にす
ることも出来る可変吐出量形のポンプであり、騒音が小
さく寿命が長いポンプである反面、以下のような欠点や
問題点を包含する。

【０００８】

【従来技術の問題点】即ち、従来の流体ポンプ、取り分
け油圧ポンプにおけるピストンポンプは、歯車ポンプや
ベーンポンプよりも複雑な構造で部品点数も多く、特殊
材料を必要とする上、精密加工を要するのでコスト高で
ある。また、このピストンポンプは、ピストン、又はプ
ランジャの往復運動によって吸入・吐出のサイクルを繰
り返すものであるから、この運動機構、並びに吸入・吐
出弁の摩耗や故障が多く、機構上、或は脈動や吐出量の
変動を抑えるためにシリンダーブロック内に５〜９本の
ピストンが差し込まれるもので、ポンプ全体の容積に対
して行程体積の有効容量が小さくポンプ本体の寸法が大
きい。更に、このピストンポンプにおいては、長時間の
使用による油性の変質や、分解、組立て、運転に際して
は塵挨混入に細心の注意を要するものである。

【０００９】因にベーンポンプにおいては、ベーン、及
びローターはカムリングとブッシングに挟まれて回転す
るのでその接触面積が大きく、各部の直角度、寸法等に
高い工作精度が要求される上に加工面の粗さが問題にな
ることが多く、ベーンは回転毎に繰り返し応力を受ける
ので破損する恐れがある。また、接触面積が大きいので
体積効率をよくするためには油の粘度を定めて隙間を小
さくさせる必要から作動油の粘度が制限されると共に、
使用油に塵挨が混入したり、油自身が劣化しているとそ
の機能を著しく阻害するから油の保守には注意が必要で
ある。即ち、前記歯車ポンプは一部を除いて大体が低圧
・低速回転の小馬力のところで使用され、アキシャル形
等のピストンポンプは高圧・高速回転のところで運転さ
れ、またベーンポンプはそれらの中間的性能である。

【００１０】加えて、圧縮機において述べれば、容積圧
縮機としてベーン圧縮機、ルーツブロワー、ナッシュポ
ンプ、スクリュー圧縮機等の他に最も広く使用されてい
る往復動圧縮機がある。その往復動圧縮機の圧縮機本体
は、ピストンを駆動する往復動部分、シリンダー、シリ
ンダーヘッド等の容器部分、吸入弁・吐出弁、及びこれ
に接続する配管等の部分とに分かれるが、クランク軸の
回転はコネクティングロッド、ピストンロッドを経てピ
ストンに往復運動をさせ、そのピストンの往復動によっ
て吸入口から流入した空気（或はガス体）が圧縮される
と共に、吐出口から高圧・高温となって吐出されるもの
である。この往復動圧縮機は、他の圧縮機に比べて構造
が強固で故障も少ない上に取扱い保守管理も比較的楽で
効率もよいが、構造が複雑で部品数も多く大型になり、
製造コストも高く、而も振動が大きく、概して基礎、据
付けに大きな工事を要し、保守管理がよくないと過熱し
て爆発や火災を起こす危険もある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の流体ポン
プ、及び圧縮機が抱えている多くの問題点に鑑み、球状
のハウジングとその中で回転する１対の回転板とで構成
される本発明の流体ポンプは、吐出される作動流体（吐
出油）の脈動が少ない上に、吐出圧力が変わっても吐出
量に変化が少なく、また圧力が高くなったときのポンプ
内部の吐出側から低圧の吸入側、又はケース内への漏れ
も少なく、低速・高速域でも高い自吸性能と高い全効率
（ポンプ効率）を示すものである。また、圧縮機として
も、回転するピストンは高速・高圧運転を容易にして高
い圧縮効率と機械効率を示すもので多段の必要がなく、
軽量コンパクトであり運転経費が安い等、従来の歯車ポ
ンプ、ベーンポンプ、ピストンポンプ、及び往復動圧縮
機等の圧縮機よりも優れた各種性能を有する全く新規な
球形基本構造の流体ポンプ、及び圧縮機を提供するもの
である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決する為に、球面の内壁面７を有する密閉したハウジン
グ１内に互いが蝶番状動作のみ可能に同軸的に連結して
交差する回転ピストン３と斜行板５との二つの回転板を
組込み、且つその回転ピストン３を入力軸２上に水平方
向にのみ揺動可能に取付けると共に、斜行板５を固定軸
線上で回転するように取付けると、その回転ピストン３
と斜行板５との板面が回転に伴って接近と離間とを繰り
返すから、互いの板面が離間して間隙を拡張増大させる
時に吸入行程をさせ、互いの板面が接近して間隙を縮小
減少させる時に吐出行程をさせるものであるが、本発明
においては概ね以下の４通りの解決手段を有する。

【００１３】

【解決手段１】解決手段の一つは、内壁面に球面を有す
るハウジング１において、その球面内壁７の球心Ｏを通
る直線上のハウジング１壁に主軸受８を貫設して直軸状
をなす入力軸２の軸頸を回転自由に嵌挿させ、且つその
入力軸２に角度θを有して球心Ｏで交差する軸線の垂直
平面上のハウジング１内壁面に周回溝の軌道隙９を削設
する。

【００１４】また、ハウジング１内には、前記入力軸２
と球心Ｏで直交する直線を連結軸線として入力軸２上を
水平方向に少なくとも角度（θ×２）の範囲を揺動し、
且つ外周面を前記球面内壁７と摺接する球弧面１３に形
成すると共に、その球弧面１３を弓形の弧とする弦側に
円柱状の中間軸４を合体させて板面に弓形面１４を持つ
略板状の回転ピストン３を入力軸２の球心Ｏの部分に枢
結する。

【００１５】その上、ハウジング１内には、前記中間軸
４上において前記回転ピストン３と蝶番状に交差し、縁
部外周を環状に形成した斜行板環２４が前記軌道隙９に
回転可能に嵌合して拘束されると共に、中間軸４の両底
面とその両底面に対接する斜行板環２４の対向両側部と
の各々にピンとピン受孔の互いに与する連結素子を有し
て互いが少なくとも角度（θ×２）範囲を擺動可能に連
結し、且つ板面に弓形面２２を持つ円形状板の斜行板５
を設ける。

【００１６】すると、その斜行板５がハウジング１の前
記球面内壁７を閉鎖して半球状空間の半月状作動室Ｈａ
を形成し、且つその半月状作動室Ｈａを回転ピストン３
が櫛形状空間の櫛形状作動室Ｆｕに形成する。更に、そ
の櫛形状作動室Ｆｕに臨ませて吸入孔Ｉｎと吐出孔Ｏut
とを適宜設けたことを特徴とする球形の回転ピストンポ
ンプ、圧縮機である。

【００１７】

【解決手段２】解決手段のもう一つとして、内壁面に球
面を有するハウジング１において、その球面内壁７の球
心Ｏを通る直線上のハウジング１壁に主軸受８を貫設し
て直軸状をなす入力軸２の軸頸を回転自由に嵌挿させ、
且つその入力軸２に角度θを有して球心Ｏで交差する軸
線の垂直平面上のハウジング１内壁面７円周に輪体状の
軌道環１０を突設する。

【００１８】また、ハウジング１内には、前記入力軸２
と球心Ｏで直交する直線を連結軸線として入力軸２上を
水平方向に少なくとも角度（θ×２）の範囲を揺動し、
且つ外周面を前記球面内壁７と摺接する球弧面１３に形
成して板面に弓形面１４を持つ略板状の回転ピストン３
を入力軸２の球心Ｏの部分に枢結する。

【００１９】その上、ハウジング１内には、前記回転ピ
ストン３と蝶番状に交差して弓形面２２の板面と外周面
に周回する溝の軌道受２５とを有し、その軌道受２５に
前記軌道環１０が回転摺動関係に嵌合する円形状板の斜
行板５を設ける。

【００２０】その斜行板５と回転ピストン３の交差部分
には、円柱状の中間軸４を両底面に平行な切り口面で分
割すると共に、その各々を斜行板５と回転ピストン３の
競合しない何れかに固着させ、且つその分割接合面の各
々にピンとピン受孔の互いに与する連結素子を有して互
いが少なくとも角度（θ×２）範囲を擺動可能に連結す
る。

【００２１】すると、斜行板５がハウジング１の前記球
面内壁７を閉鎖して半球状空間の半月状作動室Ｈａを形
成し、且つその半月状作動室Ｈａを回転ピストン３が櫛
形状空間の櫛形状作動室Ｆｕに形成する。更に、その櫛
形状作動室Ｆｕに臨ませて吸入孔Ｉｎと吐出孔Ｏutとを
適宜設けたことを特徴とする球形の回転ピストンポン
プ、圧縮機である。

【００２２】

【解決手段３】また別の解決手段は、内壁面に球面を有
するハウジング１において、その球面内壁７の球心Ｏを
通る直線上のハウジング１壁に主軸受８を貫設して直軸
状をなす入力軸２の軸頸を回転自由に嵌挿させ、且つそ
の入力軸２に角度θを有して球心Ｏで交差する軸線と入
力軸２の軸線との双方に球心Ｏで直交する直線上のハウ
ジング１対向両壁に軌道環軸受１２の円孔を設け、その
両軌道環軸受１２にはハウジング１の球面内壁７内で回
動可能に設けた輪体からなる軌道環６の直径上対向外周
面に固着する柄状の軌道環軸１１を回動自由に軸承させ
る。

【００２３】また、ハウジング１内には、前記入力軸２
と球心Ｏで直交する直線を連結軸線として入力軸２上を
水平方向に少なくとも角度（θ×２）の範囲を揺動し、
且つ外周面を前記球面内壁７と摺接する球弧面１３に形
成して板面に弓形面１４を持つ略板状の回転ピストン３
を入力軸２の球心Ｏの部分に枢結する。

【００２４】その上、ハウジング１内には、前記回転ピ
ストン３と蝶番状に交差して弓形面２２の板面と外周面
に周回する溝の軌道受２５とを有し、その軌道受２５に
前記軌道環６が回転摺動関係に嵌合する円形状板の斜行
板５を設ける。

【００２５】その斜行板５と回転ピストン３の交差部分
には、円柱状の中間軸４を両底面に平行な切り口面で分
割すると共に、その各々を斜行板５と回転ピストン３の
競合しない何れかに固着させ、且つその分割接合面の各
々にピンとピン受孔の互いに与する連結素子を有して互
いが少なくとも角度（θ×２）範囲を擺動可能に連結す
る。

【００２６】そして、前記軌道環６には、前記入力軸２
に対してその軌道環６の傾転角度を角度０から角度±θ
範囲の何れかを選択する制御装置ＣＡを前記軌道環軸１
１に装着して連動させる。

【００２７】すると、斜行板５がハウジング１の前記球
面内壁７を閉鎖して半球状空間の半月状作動室Ｈａを形
成し、且つその半月状作動室Ｈａを回転ピストン３が櫛
形状空間の櫛形状作動室Ｆｕに形成する。更に、その櫛
形状作動室Ｆｕに臨ませて吸入孔Ｉｎと吐出孔Ｏutとを
適宜設けたことを特徴とする球形の回転ピストンポン
プ、圧縮機である。

【００２８】

【解決手段４】更に別の解決手段は、内壁面に球面を有
するハウジング１において、その球面内壁７の球心Ｏを
通る直線上のハウジング１壁に主軸受８を貫設して直軸
状をなす入力軸２の軸頸を回転自由に嵌挿させ、且つそ
の入力軸２に角度θを有して球心Ｏで交差する直線上の
ハウジング１壁にも斜行板軸受２９の円孔を主軸受８の
対向側に設ける。

【００２９】また、ハウジング１内には、前記入力軸２
と球心Ｏで直交する直線を連結軸線として入力軸２上を
水平方向に少なくとも角度（θ×２）の範囲を揺動し、
且つ外周面を前記球面内壁７と摺接する球弧面１３に形
成して板面に弓形面１４を持つ半円状板の回転ピストン
３を入力軸２の球心Ｏの部分に枢結する。

【００３０】その上、ハウジング１内には、前記回転ピ
ストン３と蝶番状に交差して球面のハウジング１内壁面
７に摺接する外周面と板面に弓形面２２とを有し、且つ
その弓形面２２の裏面側中心部に前記斜行板軸受２９を
回転自由に嵌挿する柄状の斜行板軸２８を有して円形板
状をなす斜行板５を設ける。

【００３１】その斜行板５と回転ピストン３の交差部分
には、円柱状の中間軸４を両底面に平行な切り口面で分
割すると共に、その各々を斜行板５と回転ピストン３の
競合しない何れかに固着させ、且つその分割接合面の各
々にピンとピン受孔の互いに与する連結素子を有して互
いが少なくとも角度（θ×２）範囲を擺動可能に連結す
る。

【００３２】すると、斜行板５がハウジング１の前記球
面内壁７を閉鎖して半球状空間の半月状作動室Ｈａを形
成し、且つその半月状作動室Ｈａを回転ピストン３が櫛
形状空間の櫛形状作動室Ｆｕに形成する。更に、その櫛
形状作動室Ｆｕに臨ませて吸入孔Ｉｎと吐出孔Ｏutとを
適宜設けたことを特徴とする球形の回転ピストンポン
プ、圧縮機である。

【００３３】

【幾何学的構成】尚、本発明の回転ピストンポンプ、及
び圧縮機は、その原理において相互に関係する点、線、
面の幾何図形上に成り立つ基本的構造の特質がある。そ
の相互に関係する幾何図形における本発明の構造を以下
詳しく説明する。

【００３４】まず、本発明を規定する相互関係の図形を
図１に示すと、球心Ｏから半径ｒを有して球面Ｇをなす
内壁面に形成したハウジング１には、角度θをなし球心
Ｏにおいて交差する直線をＸ軸線、Ｙ軸線とし、そのＸ
軸線が球面Ｇに交わる点をＰとし、またＹ軸線が球面Ｇ
に交わる点をＱとし、その点Ｐ、点Ｑ間を底面の直径と
して球心Ｏを頂点とする円錐形の円錐母線が側面円周を
周回する円錐軌跡をＵとし、そして球心ＯにおいてＸ軸
線に直交する軸直線をＭ軸線とし、Ｘ，Ｙ軸線の双方に
球心Ｏ上で直角に交わる軸直線をＺ軸線とし、そのＺ軸
線が球面Ｇに交わる両点をｅ，ｅとし、Ｘ軸線に水平面
をなしてその直径線分の軸線Ｌを自転軸とする球面Ｇ内
の大円平面をＲ円面とし、且つＹ軸線を鉛直軸線として
球面Ｇ内に球心Ｏを通って形成される大円平面をＳ円面
とし、そのＲ円面とＳ円面とが球心Ｏにおいて交差する
交差割線を軸線Ｋとし、その交差割線Ｋの両端を点Ｋ
ａ、点Ｋｂとし、そのように点、線、面の各関係を設定
する。

【００３５】そして、Ｘ軸線とＹ軸線を固定位置の定位
な軸線と見なして、そのＸ，Ｙ軸線に同時に回転を与え
れば、Ｙ軸線の垂直平面であるＳ円面は、その位相を保
持したまま転回し、軸線Ｌを自転軸とするＲ円面は、
Ｘ，Ｙ軸線の点Ｐ，Ｑ間を底面直径として球心Ｏを円錐
の頂点とする円錐形の円錐軌跡Ｕ上を図１から図２を経
て図３の順に自転しながら旋回する。すると、その自転
の９０度分の転回において、Ｒ円面の自転軸ＬはＸ軸線
上にある図１から図３に半円分を公転してＹ軸線上に移
動する。更に９０度分の自転において、そのＹ軸線上か
ら図４を経て残りの半円軌跡を描いて図５のＸ軸線上に
戻る。即ち、Ｒ円面の自転軸Ｌが円錐軌跡Ｕの円周分を
転回（公転）すれば、その公転に伴ってＲ円面は半回転
である１８０度分の自転をして表裏を変える。

【００３６】その時、Ｒ円面の自転軸Ｌと交差割線Ｋと
は球心Ｏにおいて常に直交し、且つ交差するＲ円面とＳ
円面との円面間に形成される間隙は、Ｒ円面の自転軸Ｌ
がＸ軸線上にある時の鈍角側の対頂角が９０＋θ角度に
なって最大（図１の空間Ｂ，Ｄと図５の空間Ａ，Ｃ）と
なり、同じく鋭角側の対頂角が９０−θ角度になって最
小（図１の空間Ａ，Ｃと図５の空間Ｂ，Ｄ）となる。つ
まり、Ｒ円面とＳ円面とが交差割線Ｋを蝶着の軸、支点
として互いの半回転で接近し、次の半回転で離間し、そ
の１回転毎において近付いたり離れたりを組とする離合
を繰り返す。

【００３７】また、球面ＧとＲ円面とＳ円面とで囲われ
て密閉された空間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄをみると、図１におけ
る自転軸Ｌが図２，３，４を経て半回転をする図５にお
いて空間Ａは拡張して空間Ｂは収縮し、空間Ｃは拡張し
て空間Ｄは収縮する。更に、図５から図６，７，８を経
て元の図１の半回転においては、空間Ａは収縮して空間
Ｂは拡張し、空間Ｃは収縮して空間Ｄは拡張する。つま
り、空間Ａが拡張すると空間Ｂは収縮して空間Ｃが拡張
すると空間Ｄは収縮し、また空間Ａの拡張に対して空間
Ｄが収縮し、空間Ｂの収縮に対して空間Ｃが拡張する関
係にある。従って、空間ＡとＢは互いの体積の増減を反
比例に変化させて対をなし、空間ＣとＤも互いの体積の
増減を反比例に変化させて対偶し、空間ＡとＣ、空間Ｂ
とＤは互いの体積変化を正比例させる順と逆の関係にあ
る。

【００３８】このように設定した点、線、面の各関係に
おいて、ハウジング１球面内壁７は上記図形による球面
Ｇを有し、その球面Ｇの球心Ｏを通るＸ軸線上の入力軸
２を点Ｐ位置の主軸受８に嵌挿させて軸受け支持させ
る。また、幾何図形におけるＲ円面上には、軸線Ｍを関
節の基軸線とするピン継手関節１６を組成して入力軸２
に連結する回転ピストン３を配置し、且つＹ軸線を回転
軸線とするＳ円面上には斜行板５が置かれる。そのＲ円
面上の回転ピストン３とＳ円面上の斜行板５は、Ｋ軸線
上に中間軸４を形成して交差すると共に、互いがその中
間軸４に交差割線Ｋを関節の連結軸線とする蝶番関節１
９を組成して連結する。尚、幾何図形における空間Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄは、二つの半月状作動室Ｈａ，Ｈａ内に形成
される二つずつの櫛形状作動室Ｆｕ，Ｆｕ、Ｆｕ，Ｆｕ
である。

【００３９】

【発明の実施の形態】本発明では、上記解決手段１乃至
４のそれぞれの構成に基づく実施の形態があり、その各
種実施の形態を上記幾何図形において設定した点、線、
面の各関係をもとに以下図によって説明する。

【００４０】

【実施の形態１】その形態の一つは、上記解決手段１の
構成である。即ち、この形態１は図９，１０と図１５と
図１８，１９と図２０の各図に示すように球面Ｇの内壁
面を有するハウジング１において、その球面内壁７の球
心Ｏを通ってＸ軸線が貫通するハウジング１壁の点Ｐ位
置に軸受円孔の主軸受８を貫設し、その主軸受８にＸ軸
線を回転軸線とする直軸状をなす入力軸２の軸頸を回転
自由に嵌挿させて軸承させる。また、Ｘ軸線上の入力軸
２に角度θを有して球心Ｏで交差するＹ軸線の垂直平面
であるＳ円面延長上のハウジング１内壁を周回溝の軌道
隙９に削成する。

【００４１】そして、ハウジング１内のＲ円面上には、
半月状の弓形面１４を板面に有して外周面を前記球面内
壁７に摺接契合する球弧面１３に形成し、その球弧面１
３を弓形の弧とする弓形面１４の弦側に軸線Ｋを取付け
軸線とした円柱状の中間軸４を合体させた略板状の回転
ピストン３を配置して前記入力軸２の球心Ｏ位置に枢結
させるが、この回転ピストン３と入力軸２は、Ｘ軸線と
球心Ｏで直交するＭ軸線を連結の中心軸線として回転ピ
ストン３が入力軸２上を水平方向に少なくとも角度（θ
×２）の範囲を揺動可能なピンとそのピン受からなるピ
ン継手関節１６を組成して連結する。

【００４２】また、ハウジング１内のＳ円面上には、板
面に回転ピストン３の弓形面１４に対応する弓形面２２
を有し、且つ縁部外周を環状に形成した斜行板環２４が
前記軌道隙９に嵌合してＹ軸線を中心に回転可能に拘束
される円形状板の斜行板５を回転ピストン３に前記中間
軸４上で蝶番状に交差させて配置すると共に、中間軸４
の両底面とその両底面に対接する斜行板環２４の対向両
側部との点Ｋａ，Ｋｂ側に、ピンとピン受け孔からなる
互いの両片を以てＫ軸線を関節基軸線とする蝶番関節１
９を組成して斜行板５に回転ピストン３が少なくとも角
度（θ×２）範囲を擺動可能に連結する。

【００４３】すると、Ｓ円面上の斜行板５がハウジング
１の前記球面Ｇをなす内壁面７を閉鎖して半球状の定積
空間からなる半月状作動室Ｈａを形成し、且つその半月
状作動室ＨａをＲ円面上の回転ピストン３が容積変化を
する櫛形状空間の櫛形状作動室Ｆｕに形成する。更に、
その半月状作動室Ｈａの櫛形状作動室Ｆｕに臨ませて吸
込み孔Ｉｎと吐出孔Ｏutとを適宜設ける。

【００４４】

【実施の形態２】形態のもう一つは、上記解決手段２の
構成である。即ち、この形態２は図１１，１２と図１６
と図２１の各図に示すように球面Ｇの内壁面を有するハ
ウジング１において、その球面内壁７の球心Ｏを通って
Ｘ軸線が貫通するハウジング１壁の点Ｐ位置に主軸受８
を貫設し、その主軸受８にＸ軸線を回転軸線とする直軸
状をなす入力軸２の軸頸を嵌挿させて軸承させる。ま
た、Ｘ軸線上の入力軸２に角度θを有して球心Ｏで交差
するＹ軸線の垂直平面であるＳ円面縁部円周上のハウジ
ング１内壁面円周に輪体の軌道環１０を突設形成する。

【００４５】そして、ハウジング１内のＲ円面上には、
外周面を前記球面内壁７に摺接契合する球弧面１３に形
成すると共に、板面を半月状の弓形面１４に形成した略
板状の回転ピストン３を配置して前記入力軸２の球心Ｏ
位置に枢結させる。この回転ピストン３と入力軸２は、
Ｘ軸線と球心Ｏで直交するＭ軸線を連結軸として回転ピ
ストン３が入力軸２上を水平方向に少なくとも角度（θ
×２）の範囲を揺動可能に互いの両片を以てピン継手関
節１６を組成して連結する。

【００４６】また、ハウジング１内のＳ円面上には、板
面に前記回転ピストン３の弓形面１４に対応する弓形面
２２を有し、且つ外周面の同一円周上を周回溝に削成し
た軌道受２５を有する円形状板の斜行板５を回転ピスト
ン３に蝶番状に交差させて配置し、尚この斜行板５は、
前記軌道環１０に軌道受２５の周回溝を摺接関係に嵌合
させてＹ軸線を中心に回転可能に拘束される。

【００４７】そのＳ円面上の斜行板５とＲ円面上の回転
ピストン３との交差部分は、その交差割線Ｋを取付け軸
線として介在させた円柱状の中間軸４を両底面に平行な
切り口面で複数個に分割すると共に、それを回転ピスト
ン３に固着させたピストン中間軸４ａの部分と斜行板５
に固着させた斜行板中間軸４ｂの部分とに区分し、且つ
そのピストン中間軸４ａと斜行板中間軸４ｂとの接合部
分に、ピンとピン受孔からなる互いの両片でＫ軸線を関
節基軸線とする蝶番関節１９を組成して斜行板５に回転
ピストン３が少なくとも角度（θ×２）範囲を擺動可能
に連結する。

【００４８】すると、Ｓ円面上の斜行板５がハウジング
１の前記球面Ｇをなす内壁面７を閉鎖して半球状の定積
空間からなる半月状作動室Ｈａを形成し、且つその半月
状作動室ＨａをＲ円面上の回転ピストン３が容積変化を
する櫛形状空間の櫛形状作動室Ｆｕに形成する。更に、
その半月状作動室Ｈａの櫛形状作動室Ｆｕに臨ませて吸
込み孔Ｉｎと吐出孔Ｏutとを適宜設ける。

【００４９】

【実施の形態３】また別の実施の形態は、上記解決手段
３の構成である。即ち、この形態３は図１３，１４と図
１７と図２２の各図に示すように球面Ｇの内壁面を有す
るハウジング１において、その球面内壁７の球心Ｏを通
ってＸ軸線が貫通するハウジング１壁の点Ｐ位置に主軸
受８を貫設し、その主軸受８にＸ軸線を回転軸線とする
直軸状をなす入力軸２の軸頸を嵌挿させて軸承させる。
また、Ｘ軸線とＹ軸線との双方に球心Ｏで直交するＺ軸
線上の点ｅ，ｅ側のハウジング１対向両壁にＺ軸線を軸
受軸線とする軌道環軸受１２を設ける。その上、対向外
周面の各々に柄状の軌道環軸１１を固着させてハウジン
グ１内壁面７内で回動可能な輪体の軌道環６を設け、そ
の軌道環６の軌道環軸１１を前記軌道環軸受１２に嵌挿
させて回動自由に軸承させる。

【００５０】そして、ハウジング１内のＲ円面上には、
外周面を前記球面内壁７に摺接契合する球弧面１３に形
成し、且つ板面を半月状の弓形面１４に形成した略板状
の回転ピストン３を配置して前記入力軸２の球心Ｏ位置
に枢結させるが、この回転ピストン３と入力軸２は、Ｘ
軸線と球心Ｏで直交するＭ軸線を連結軸として回転ピス
トン３が入力軸２上を水平方向に少なくとも角度（θ×
２）の範囲を揺動可能に互いの両片を以てピン継手関節
１６を組成して連結する。

【００５１】また、ハウジング１内のＳ円面上には、板
面に前記回転ピストン３の弓形面１４に対応する弓形面
２２を有し、且つ外周面の同一円周上を周回溝に削成し
た軌道受２５を有する円形状板の斜行板５が回転ピスト
ン３に蝶番状に交差して配置されるが、この斜行板５
は、前記軌道環６に軌道受２５の周回溝を摺接関係に嵌
合させてＹ軸線を中心に回転可能に拘束される。

【００５２】そのＳ円面上の斜行板５とＲ円面上の回転
ピストン３の交差部分は、その交差割線Ｋを取付け軸線
として介在させた円柱状の中間軸４を両底面に平行な切
り口面で複数個に分割すると共に、それを回転ピストン
３に固着させたピストン中間軸４ａの部分と斜行板５に
固着させた斜行板中間軸４ｂの部分とに区分し、且つそ
のピストン中間軸４ａと斜行板中間軸４ｂとの接合部分
に、ピンとピン受孔からなる互いの両片でＫ軸線を関節
基軸線とする蝶番関節１９を組成して斜行板５に回転ピ
ストン３が少なくとも角度（θ×２）範囲を擺動可能に
連結する。

【００５３】尚、前記軌道環６には、その軌道環６の傾
転角度を自由に変化させる軌道環６位相の制御装置ＣＡ
を前記軌道環軸１１に装着して連動させ、その前記Ｚ軸
線上の軌道環軸１１を中心として軌道環６の傾転を前記
入力軸２のＸ軸線に対して角度０から角度±θの範囲の
何れかを自動的に制御装置ＣＡに選択させる。

【００５４】すると、Ｓ円面上の斜行板５がハウジング
１の前記球面Ｇをなす内壁面７を閉鎖して半球状の定積
空間からなる半月状作動室Ｈａを形成し、且つその半月
状作動室ＨａをＲ円面上の回転ピストン３が容積変化を
する櫛形状空間の櫛形状作動室Ｆｕに形成する。更に、
その半月状作動室Ｈａの櫛形状作動室Ｆｕに臨ませて吸
込み孔Ｉｎと吐出孔Ｏutとを適宜設ける。

【００５５】

【実施の形態４】更に別の実施の形態は、上記解決手段
４の構成である。即ち、この形態４は図２３と図２４に
示すように球面Ｇの内壁面を有するハウジング１におい
て、その球面内壁７の球心Ｏを通ってＸ軸線が貫通する
ハウジング１壁の点Ｐ側に主軸受８を貫設し、その主軸
受８にＸ軸線を回転軸線とする直軸状をなす入力軸２の
軸頸を嵌挿させて軸承させ、且つＸ軸線上の入力軸２に
角度θを有して球心Ｏで交差するＹ軸線上のハウジング
１壁にも斜行板軸受２９の円孔を主軸受８の対向側に設
ける。

【００５６】そして、ハウジング１内のＲ円面上には、
外周面を前記球面内壁７に摺接契合する球弧面１３に形
成し、且つ板面を半月状の弓形面１４に形成した半円状
板の回転ピストン３を配置して前記入力軸２の球心Ｏ位
置に枢結させる。この回転ピストン３と入力軸２は、Ｘ
軸線と球心Ｏで直交するＭ軸線を連結軸として回転ピス
トン３が入力軸２上を水平方向に少なくとも角度（θ×
２）の範囲を揺動可能に互いの両片を以てピン継手関節
１６を組成して連結する。

【００５７】また、ハウジング１内のＳ円面上には、球
面Ｇをなすハウジング１内壁面７に回転摺接する外周面
と板面に前記回転ピストン３の弓形面１４に対応する弓
形面２２とを有し、且つその弓形面２２の裏面側中心部
に柄状丸柱の斜行板軸２８を固着させた円形状板の斜行
板５を回転ピストン３に蝶番状に交差させて配置すると
共に、この斜行板５は前記斜行板軸受２９にＹ軸線を回
転軸線とする斜行板軸２８を嵌挿させて回転自在に支持
される。

【００５８】そのＳ円面上の斜行板５とＲ円面上の回転
ピストン３との交差部分は、その交差割線Ｋを取付け軸
線として介在させた円柱状の中間軸４を両底面に平行な
切り口面で複数個に分割すると共に、それを回転ピスト
ン３に固着させたピストン中間軸４ａの部分と斜行板５
に固着させた斜行板中間軸４ｂの部分とに区分し、且つ
そのピストン中間軸４ａと斜行板中間軸４ｂとの接合部
分に、ピンとピン受孔からなる互いの両片でＫ軸線を関
節基軸線とする蝶番関節１９を組成して斜行板５に回転
ピストン３が少なくとも角度（θ×２）範囲を擺動可能
に連結する。

【００５９】すると、Ｓ円面上の斜行板５がハウジング
１の前記球面Ｇをなす内壁面７を閉鎖して半球状の定積
空間からなる半月状作動室Ｈａを形成し、且つその半月
状作動室ＨａをＲ円面上の回転ピストン３が容積変化を
する櫛形状空間の櫛形状作動室Ｆｕに形成する。更に、
その半月状作動室Ｈａの櫛形状作動室Ｆｕに臨ませて吸
込み孔Ｉｎと吐出孔Ｏutとを適宜設ける。

【００６０】

【各実施の形態の共通態様（作動室の形成とθ角度）】
本発明では、上記実施の形態１乃至３、及び実施の形態
１乃至４における共通の態様としてハウジング１内に形
成される作動室の数は以下の３通りがある。共通態様１
（４作動室）．上記実施の形態１乃至３において、斜行
板５の両側に半月状作動室Ｈａ，Ｈａを形成し、その二
つの半月状作動室Ｈａ，Ｈａの各々を円形状板の回転ピ
ストン３が二つずつの櫛形状作動室Ｆｕ，Ｆｕ、Ｆｕ，
Ｆｕ（空間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）に形成する。共通態様２
（回転軸に対して水平方向に並ぶ２作動室）．上記実施
の形態１乃至３において、斜行板５の両側に半月状作動
室Ｈａ，Ｈａを形成し、その二つの半月状作動室Ｈａ，
Ｈａの各々を半球状板の回転ピストン３が櫛形状作動室
Ｆｕ，Ｆｕ（空間Ａ，Ｄか、又は空間Ｂ，Ｃ）に形成す
る。共通態様３（回転軸に対して垂直方向に並ぶ２作動
室）．上記実施の形態１乃至４において、斜行板５両側
の何れか一方側にのみ半月状作動室Ｈａを形成し、その
半月状作動室Ｈａを半円状板の回転ピストン３が二つの
櫛形状作動室Ｆｕ，Ｆｕ（空間Ａ，Ｂか、又は空間Ｃ，
Ｄ）に形成する。

【００６１】また、上記何れの実施の形態においても、
Ｘ軸線とＹ軸線とが球心Ｏにおいて交差して創出する傾
転角度θは１０°＜θ＜６０°が実用範囲であり、その
最適角度は２５°〜３５°である。

【００６２】

【作動原理】上記構成による本発明の球形の回転ピスト
ンポンプ、圧縮機の作動原理を、回転ピストン３と斜行
板５の回転連動と、それに伴って生じる各作動室Ｆｕの
容積変化とにおいて図２５，２６に基づき上記実施の形
態１、及び上記共通態様１を例とし、且つ動作流体の出
入孔Ｉｎ，Ｏutの取付けと吸入、吐出行程の全作動を図
２７に基づいて以下説明する。

【００６３】図２５（ａ）における入力軸２と回転ピス
トン３と斜行板５の三者が前記ピン継手関節１６と前記
蝶番関節１９とを介在させて係合状態にある時、入力軸
２に電動機、又は内燃機関等の原動機によって回転を与
えれば、回転ピストン３は斜行板５の回転平面上を誘導
されて三者共通の中心であるハウジング１内壁面７の球
心Ｏを旋回の中心として円錐軌跡Ｕ上に沿って円錐運動
をする。即ち、図２５，２６（ａ）〜（ｌ）は協働回転
をする回転ピストン３と斜行板５との半回転（１８０
度）分に相当する作動を示すものである。

【００６４】また、図示される櫛形状の作動室Ｆｕは、
まずハウジング１の円球内が斜行板５によって凹面内壁
面７を閉鎖した二つの半月状の空間Ｈａ，Ｈａに形成さ
れ、更にそこに組込まれる回転ピストン３によってハウ
ジング１の内壁面７と斜行板５板面の弓形面２２と中間
軸４柱面を含む回転ピストン３の弓形面１４とに囲われ
た櫛形状の空間Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄであるが、その同一半月
状作動室Ｈａ内に形成される櫛形状作動室のＡとＢ、又
はＣとＤは、互いが反比例に作動室体積を変化させて作
動する。

【００６５】つまり、斜行板５によってダブルエンドに
形成された半月状作動室Ｈａ，Ｈａの各々にダブルエン
ドのピストンとして構成する回転ピストン３を組込んで
作動させれば、同一半月状作動室Ｈａ内の二つの櫛形状
作動室ＡとＢ、又はＣとＤの何れか一方側の空間が拡張
して体積を増加させると反対側の空間は収縮して体積を
減少させ、また斜行板５の同一弓形面２２を挟む二つの
作動室ＡとＤ、又はＢとＣの空間も互いが反比例に体積
を変化させて作動する。尚、斜行板５を斜めに挟んで対
向する二つの作動室ＡとＣ、ＢとＤは、互いの体積が常
に正比例する増減関係を有して変化する。

【００６６】結局、櫛形状空間の形成は相対する回転ピ
ストン３と斜行板５との板面の間隙であり、互いの板面
の離合によってその空間体積が増減する。従って、その
板面間隙を作動室Ｆｕ空間とすれば、互いに与する回転
ピストン３と斜行板５との互いの板面の接近は、その板
面間が形成する間隙の収縮であると共に作動室Ｆｕ空間
における体積の減少であって、往復ピストンポンプ、及
び往復動圧縮機におけるピストン、或はプランジャがシ
リンダー内を二つのデッドポイントの下死点から上死点
に向かう過程の作動に相当する。反対に互いに与する回
転ピストン３と斜行板５との板面の離間は、その空間体
積の増加であって往復ピストンポンプ、往復動圧縮機に
おけるピストン、或はプランジャが上死点から下死点に
移動する過程に相当し、互いの板面間に形成される間隙
の弛緩と収縮が各作動室Ｆｕにおける体積の増加と減少
である。

【００６７】図２５（ａ）において、作動室Ａはその作
動室間隙を収縮させていて最小体積であり、その作動室
Ａの対称位置にある作動室Ｃも同様に作動室間隙を収縮
させていて体積も最小であるが、作動室Ａと共に同一の
半月状作動室Ｈａを共有する作動室Ｂと、もう一方の半
月状作動室Ｈａを作動室Ｃと共に共有する作動室Ｄは共
に作動室間隙を拡張させた上限の体積を持っている。こ
の図２５（ａ）における回転ピストン３は入力軸２上に
左右対称な平衡に置かれて入力軸２に中間軸４が直交
し、且つ入力軸２の軸線とピストン通軸孔１５の中心線
とが重なった状態にある。

【００６８】この場合、回転ピストン３は入力軸２を振
幅の基線として入力軸２上の平面方向に揺動するが、入
力軸２に矢印方向の回転を与えると、ピストン通軸孔１
５の中心を通る回転ピストン３の水平平衡線（軸線Ｌ）
が次第に入力軸２上から外れて偏り、図２５（ａ）から
（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）の順に作動室Ａ，Ｃは
作動室空間が押し広げられて体積を増加させ、それとは
逆に作動室Ｂ，Ｄは回転ピストン３と斜行板５との板面
が近付いて互いの作動室空間を収縮させ、その体積を減
少させる。

【００６９】そして、図２６（ｇ）に至って回転ピスト
ン３は入力軸２と斜行板５との軸線間に創出される開角
度（傾転角度θ）分を移動するが、それは入力軸２の回
転角９０度分に相当し、四つの作動室空間Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄの体積変化が中位になって各々の体積は等量になる
が、更に図２６（ｈ）乃至（ｋ）の方向に順次作動が進
行すれば、作動室Ａ，Ｃの各作動室間隙は更に広がって
体積を拡大させ、反対に作動室Ｂ，Ｄの体積を更に縮小
させる。つまり、図２５（ａ）における回転ピストン３
が１８０度分である半回転をすると、図２６（ｌ）に示
すように回転ピストン３の表裏が入れ替わって、作動室
Ａ，Ｃは共に作動室間隙を拡張させて体積が最大量にな
り、反対に作動室Ｂ，Ｄはその体積を上限値から下限値
へと共に収縮させる。

【００７０】また、図２５（ａ）から図２６（ｌ）まで
の各作動室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの体積変化は１８０度の回転
分であるが、図２６（ｌ）における作動室Ａ，Ｃの間隙
が共に下限になるまでと作動室Ｂ，Ｄの間隙が共に上限
になるまで更に１８０度分の回転を加えれば、図２５
（ａ）からでは３６０度分である１回転を行ったことに
なり、作動室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各々が吸い込みと吐き出
しとの二つずつの行程を完了させる分の回転をしたこと
になる。従って、ハウジング１の適位置に吸入孔Ｉｎと
吐出孔Ｏutとを穿設して動作流体を供給し、且つ上述の
如くの２行程サイクルを繰り返せば本発明の球形の回転
ピストンポンプ、圧縮機は流体ポンプ、及び圧縮機とし
て作動する。その時、特に圧縮機としては、吐出孔Ｏut
側にチェックバルブ（逆止弁）等の弁を取付けるとよ
い。

【００７１】

【行程】本発明の球形の回転ピストンポンプ、圧縮機で
は、最小から最大、最大から最小に交番する櫛形状作動
室Ｆｕの体積変化が上述したように入力軸２回転角の１
８０度毎に行われ、従来の往復ピストンポンプ、圧縮
機、或は定吐出容量のベーンポンプと同じように吸込み
行程と吐出し（圧縮）行程との２行程を有し、その２行
程の全作動が軸回転の３６０度、即ち入力軸２の１回転
の間に行われる。また、本発明の球形の回転ピストンポ
ンプ、圧縮機においては、液体、気体の何れの動作流体
に拘らず、その流体が流出入する流路孔は各半月状作動
室Ｈａに吸入孔Ｉｎと吐出孔Ｏutの少なくとも１穴ずつ
がハウジング１壁のほぼ対向位置に穿設されるが、その
場合の出入孔Ｉｎ，Ｏut口は、幾何学的構成において示
したＸ，Ｚ軸線の双方を通る平面上のハウジング１内壁
面７に開口する。

【００７２】図２７は、本発明の球形の回転ピストンポ
ンプ、圧縮機の作動経過を示したものであるが、以下吸
入、吐出の各行程を説明する。 〔吸入行程（〜）〕図２７（Ａ）のの状態は、作
動室Ｆｕの容積が最小であり、吸入側の上死点に相当し
て（Ｂ）〜（Ｄ）の〜と回転ピストン３の回転に伴
って作動室Ｆｕは順次大きくなり、開口した吸入孔Ｉｎ
から動作流体が吸い込まれる。そして、（Ａ）のの状
態になると、作動室Ｆｕ容積は最大となって吸入行程が
終了するが、尚この状態は吸入側の下死点位置に相当す
る。 〔吐出行程（〜）〕吸入行程の終りの（Ａ）におけ
るの下死点付近で吐出孔Ｏutが開口して吸入した流体
を圧縮し始めると同時に、流体が液体においては吐出さ
れ始め、気体では吐出孔Ｏutに取付けた吐出弁や逆止弁
等によって吐出時期が調時され、（Ｂ）〜（Ｄ）の〜
を経て（Ａ）の付近まで吐出が続けられる。

【００７３】以上のように、本発明の球形の回転ピスト
ンポンプ、圧縮機は、回転ピストン３が１回転する間に
各半月状作動室Ｈａ内の二つの櫛形状作動室Ｆｕ，Ｆｕ
のそれぞれが吸入、吐出の各行程を完了するため、回転
ピストン３、及び入力軸２の１回転に１回の吐出行程を
有する特長がある。尚、本発明の球形の回転ピストンポ
ンプ、圧縮機における押しのけ容積は作動室Ｆｕ全体の
体積に比例する。

【００７４】

【性能計算】また、本発明の球形の回転ピストンポン
プ、圧縮機の性能計算を流体ポンプにおいて述べれば、
従来のポンプと同じようにその性能は吐出量Ｑ〔l／mi
n〕で表わされ、その吐出量Ｑは次式で表わされる。 Ｑ＝（ηυ・ｑｐ・Ｎ）／１０００ ηυ ポンプの容積効率 ｑｐ ポンプの１回転当たりの押しのけ容積〔cm³／re
v〕 Ｎ 入力回転数〔r.p.m〕 この時、本発明の球形の回転ピストンポンプに仕事をさ
せるために必要な入力Ｌｎ〔ｋＷ〕も、従来ポンプと同
じく次式によって計算される。 Ｌｎ＝（Ｐ・Ｑ）／（６０・η）Ｐ 吐出圧力〔ＭＰ
a〕（＝100/9.8〔ｋgｆ／cm²〕） η 全効率（ポンプ効率） Ｑ 吐出量〔l／min〕 尚、全効率ηは、容積効率ηυに機械効率ηmを乗じた
ものである。

【００７５】

【実施例】本発明の球形の回転ピストンポンプ、圧縮機
は、上述したように各種実施の形態（１〜４）における
共通の態様１乃至３の各々が上記作動原理に基づいて流
体ポンプ、及び圧縮機として作動するものである。即
ち、本発明においては、ハウジング１内に一つの櫛形状
作動室乃至四つの櫛形状作動室（Ｆｕか、又はＦｕ，Ｆ
ｕか、又はＦｕ，Ｆｕ，Ｆｕか、又はＦｕ，Ｆｕ，Ｆ
ｕ，Ｆｕ）を有する実施の形態があるが、取り分け上記
形態１乃至３において一つのハウジング１内に対向両側
の四つの櫛形状作動室Ｆｕ，Ｆｕ、Ｆｕ，Ｆｕ（空間
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を形成するか、或は上記形態１乃至３
において一つのハウジング１内に回転軸に対して水平方
向に並ぶ二つの櫛形状作動室Ｆｕ，Ｆｕ（空間Ａ，Ｄ
か、又は空間Ｂ，Ｃ）を形成するか、或は又、上記形態
１乃至４において一つのハウジング１内に回転軸に対し
て垂直並びの二つの櫛形状作動室Ｆｕ，Ｆｕ（空間Ａ，
Ｂか、又は空間Ｃ，Ｄ）を形成する３種類の形態を、以
下の各実施例に基づき図面を参照して詳しく説明する。

【００７６】

【実施例１】まず、一つのハウジング１内に四つの櫛形
状作動室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを形成した形態の実施例を説明
する。図９、及び図１０に示すこの実施例は、前記実施
の形態１、及び共通態様１の構成に基づく実施例であ
る。例えば、前記解決手段において点、線、面の各関係
を設定したハウジング１を図９に示すａ−ａ，ｂ−ｂの
Ｓ円面を跨ぐ平行な二つの切り口平面によって分離した
とすると、ハウジング１は３分割されて筒状、又は環状
からなるＳ円面上の中央部分と各々が半球より小さい球
冠からなる両側部分とに区分されるが、その中央部分を
斜行板５を回転可能に拘束する斜行板ハウジング１ｂと
して球面Ｇより大きいＳ円面同心の内壁面に形成し、両
側の各々を円形状回転ピストン３の半円ずつを内包する
回転ピストンハウジング１ａ，１ａとして球面Ｇからな
る対称形の凹面内壁７ａ，７ａに形成する。

【００７７】その斜行板ハウジング１ｂと両側の回転ピ
ストンハウジング１ａ，１ａとを合一させて球状の一体
構造に形成すると、斜行板ハウジング１ｂの内部面を溝
底とする両回転ピストンハウジング１ａ，１ａ凹面内壁
７ａ，７ａの円周縁間が前記軌道隙９としてＳ円面の延
長平面に沿って周回する溝状間隙に形成される。その上
で、その軌道隙９中心線のＹ軸線に球心Ｏで角度θを有
して交差するＸ軸線上の回転ピストンハウジング１ａ，
１ａの対向両壁に軸受孔の主軸受８，８を貫設すると共
に、その両主軸受８，８にはＸ軸線を回転軸線として直
軸状をなす入力軸２の両側軸頸を嵌挿させて回転自在に
軸承させる。この入力軸２には、球心Ｏに位置してＭ軸
線を連結の軸とする前記ピン継手関節１６のピン柱、又
はピン受孔の何れかからなる連結素子（この図９，１０
においてはピン受孔である）の軸央枢１７を有する。

【００７８】また、ハウジング１内のＲ円面上には、球
面Ｇをなす各回転ピストンハウジング１ａの凹面内壁７
ａに回転可能に摺接する外周面の球弧面１３と、その球
弧面１３の弓形輪郭平面をなす表裏の弓形面１４，１４
と、その表裏の弓形面１４，１４の弓形弦が挟持する弦
側面とから形成される弓形板の二つをＫ軸線を挟んで互
いの弦側面を対面させて対称配置し、且つその対面する
両弓形板の弦側面にＫ軸線を取付け軸線とする円柱状の
中間軸４を介在合体させて全体形状を略円形板に形成し
た回転ピストン３を配置する。

【００７９】この回転ピストン３には、自らが内包する
Ｒ円面に沿ってＸ軸線上の両球弧面１３，１３から中間
軸４内中央に向かって貫き前記入力軸２を遊挿させるピ
ストン通軸孔１５を開口させると共に、そのピストン通
軸孔１５の中間軸４内中央部分にＭ軸線を連結軸線とし
て前記入力軸２の軸央枢１７に対応するピン継手関節１
６のピストン枢１８（図９，１０ではピン柱である）を
設ける。そして、そのピストン枢１８をＸ軸線上の入力
軸２に対して±θ角度範囲を回動可能に入力軸２の軸央
枢１７に枢着させる。また、回転ピストン３の中間軸４
両端には、前記点Ｋａ、点Ｋｂ側に交差割線Ｋを連結の
軸とする蝶番関節１９の蝶番ピン２０，２０、又は蝶番
ピン受２１，２１の何れか（図９，１０では蝶番ピン受
２１，２１である）を設ける。

【００８０】尚、ピストン通軸孔１５の長円形からなる
開口部は、短径が入力軸２の軸径より若干大きく、長径
は入力軸２と斜行板５との回転軸線Ｘ，Ｙの交差角度θ
の少なくとも２倍長を有し、その長径を振幅長として回
転ピストン３が回転に伴って入力軸２上を見掛け上は往
復揺動する。従って、回転ピストン３は入力軸２に対し
てピストン通軸孔１５の長径方向にのみ揺動しながら入
力軸２と共に回転し、自らの１回転につきピストン通軸
孔１５の長径方向を１往復する。

【００８１】一方、ハウジング１内のＳ円面上には、回
転ピストン３の中間軸４を挟む対向両側に各々が回転ピ
ストン３の前記弓形面１４，１４に対応する対称同形の
弓形面２２，２２の表裏と、その弓形面２２，２２の弦
側に中間軸４の軸柱面と幾何条件が摺接可能に契合する
弦側面２３とを有して形成される弓形板の二つを、前記
軌道隙９に回転摺動可能に嵌合する環状の斜行板環２４
の内側に結合させて１枚の円形状板に形成した斜行板５
が配置される。つまり、この斜行板５は、同一平面上に
半円より小さい弓形の劣弧とその劣弧の両端を差し渡す
弓形弦とから形成されて対称配置された両弓形板の弓形
輪郭面を外側向きにして互いの弦側面２３，２３を対面
させ、且つ双方の弓形輪郭面と契合する内周面に形成し
た斜行板環２４を互いの弓形板の外側に配置してそれら
を結合させれば全体形状が円形状板に形成される。

【００８２】而も、この斜行板５には、Ｋ軸線を挟んで
対面する弦側面２３，２３と、そのＫ軸線上で対面する
斜行板環２４の対向両面との対面する４辺によってＫ軸
線上を矩形に突き抜けた窓状の空隙部分が形成される
が、その空隙部分の点Ｋａ，Ｋｂに位置する斜行板環２
４の対向両側には回転ピストン３の中間軸４両端に取付
けられる前記蝶番関節１９素子に対応する連結素子（図
９，１０においては蝶番ピン２０，２０である）が設け
られる。そして、その斜行板５の窓状空隙に回転ピスト
ン３の中間軸４を軸柱に沿って嵌挿させれば、その窓枠
における斜行板環２４の対向両側と中間軸４両端取付け
の蝶番ピンと蝶番ピン受２０，２１、２０，２１とが嵌
合し、且つ斜行板５の弦側面２３，２３と中間軸４の軸
柱面とが摺接関係に密封し、中間軸４の両底面と窓枠と
して残る斜行板環２４の対向面も摺接関係に密閉し、回
転ピストン３と斜行板５との円形状板の２枚が中間軸４
上に交差割線Ｋを連結の軸として±θ角度範囲を擺動可
能に交差して組立てられる。

【００８３】結局、そのように斜行板５に組付けられた
回転ピストン３の半円分ずつは、その半円分ずつの与す
る回転ピストンハウジング１ａ，１ａの凹面内壁７ａ，
７ａに互いの球弧面１３，１３が不即不離の状態を保持
して収容されると共に、斜行板５の斜行板環２４が斜行
板ハウジング１ｂの軌道隙９に回転自由な嵌合状態に組
込まれ、入力軸２と回転ピストン３が回転ピストン３の
内部中央にピン継手関節１６を組成して連結し、且つ回
転ピストン３と斜行板５が中間軸４の両端部において蝶
番関節１９を組成して連結する。

【００８４】すると、Ｓ円面上の斜行板５が回転ピスト
ンハウジング１ａ，１ａの凹面内壁７ａ，７ａを閉鎖し
て自らの両側に半球状をなす定積空間の半月状作動室Ｈ
ａ，Ｈａを形成し、且つその半月状作動室Ｈａ，Ｈａの
各々をＲ円面上の回転ピストン３が反比例に体積変化を
させる二つずつの櫛形状をなす作動室Ａ，ＢとＣ，Ｄに
形成する。更に、その各々の半月状作動室Ｈａに臨ませ
てハウジング１壁を貫通する動作流体の吸入孔Ｉｎと吐
出孔Ｏutとを設ける。

【００８５】そして、入力軸２に矢印方向の回転を与え
ると、その入力軸２の回転は前記ピン継手関節１６に伝
達されて上記図２５，２６（ａ）〜（ｌ）に示すように
対偶する回転ピストン３と斜行板５とを協働回転させ、
それに伴って回転ピストン３と斜行板５の板面間隙が変
化し、その板面間が形成する作動室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各
々も体積を増減させる。その作動室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの体
積が増加する際に各々が与する吸入孔Ｉｎから動作流体
を吸い込ませ、減少する際に各々が与する吐出孔Ｏutか
ら動作流体を吐き出させる。

【００８６】

【実施例２】図１１、図１２に示すこの実施例は、前記
実施の形態２、及び共通態様１の構成に基づき、上記実
施例１における構成と同様にハウジング１内に四つの櫛
形状作動室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが形成されるが、斜行板５の
位相を拘束する為に、斜行板環２４とその斜行板環２４
が嵌合する周回溝の軌道隙９とを有して構成される上記
実施例１に対して、この実施例では斜行板５に斜行板環
２４の取付けはなく、代わりに斜行板５の外周面を周回
する溝の軌道受２５を有し、且つその軌道受２５に嵌合
する輪体の軌道環１０をＳ円面上のハウジング１内壁面
７に固着させており、ハウジング１内壁面７には上記実
施例１における軌道隙９の凹状溝に対して凸状の環取付
けである。

【００８７】また、点Ｐ，Ｐ位置の前記主軸受８，８に
は、上記実施例１における構成と同様に球心Ｏの部分に
前記ピン継手関節１６の軸央枢１７を有する入力軸２を
嵌挿させて軸承支持させるが、その入力軸２が挿通して
枢支するＲ円面上の回転ピストン３は対称配置の弓形板
の二つに前記中間軸４を介在させた円形状板であり、前
記軌道環１０上であるＳ円面上に置かれる斜行板５も対
称配置の弓形板の二つに中間軸４を介在させた円形状板
である。

【００８８】尚、この実施例２における中間軸４柱は、
その軸円柱が両底の平行面で輪切りにされて複数個（図
１１，１２においては３分割）にされ、その中央部分を
ピストン中間軸４ａとして回転ピストン３の両弓形弦側
に固着させ、両端部分を斜行板中間軸４ｂ，４ｂとして
斜行板５の両弓形弦側に固着させると共に、その輪切り
接合部分のピストン中間軸４ａと斜行板中間軸４ｂ，４
ｂとの底面中央部に、Ｋ軸線を連結の基軸線として互い
に与する蝶番ピンと蝶番ピン受２０，２１、２０，２１
とが連結嵌合して前記蝶番関節１９を組成する。また、
上述したように斜行板５には、斜行板中間軸４ｂ，４ｂ
の回転遠心側底面を含む外周面を周回する溝の前記軌道
受２５が削設されていて前記軌道環１０を回転可能に嵌
合させる。

【００８９】結局、この実施例においても、球面Ｇをな
すハウジング１内壁面７は内部突設の軌道環１０を境界
として対面する凹面内壁７ａ，７ａに形成され、その凹
面内壁７ａ，７ａが斜行板５の組込みによって両半月状
作動室Ｈａ，Ｈａの定積空間に形成され、且つそれぞれ
の凹面内壁７ａ，７ａに回転ピストン３の半円分ずつが
不即不離に収容されて半月状作動室Ｈａ，Ｈａの各々を
反比例に体積変化させる二つずつの密封された櫛形状作
動室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに形成する。そして、入力軸２に矢
印方向の回転を与えると、上記実施例１の場合と同じく
入力軸２の回転が回転ピストン３と斜行板５を協働回転
させて各作動室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの体積を変化させ、その
体積が増加する際にハウジング１壁の適位置に穿設され
た吸入孔Ｉｎから動作流体を吸い込ませ、体積が減少す
る際に同様に穿設された吐出孔Ｏutから動作流体を吐き
出させる。

【００９０】

【実施例３】上記実施例２においてハウジング１内壁面
７に固着させて構成した軌道環１０をハウジング１内の
可動部分として構成することが可能である。即ち、前記
実施の形態３と共通態様１の構成に基づく図１３、図１
４に示すこの実施例は、上記実施例２における固定軌道
環１０を可動軌道環６に置き換え、且つその軌道環６に
制御装置ＣＡを新たに取付けたものであるが、その軌道
環６取付けの制御装置ＣＡは、斜行板５の傾転角度を０
〜±θ角度に連続的に変化させることによって回転ピス
トン３のストロークを変え、吐出流量を可変にしたもの
である。

【００９１】つまり、この実施例ではハウジング１内壁
面７内で自らの環軸線方向に回動可能な外周面と、直径
中心線上の対向両外周面に固着させた丸柱からなる柄状
の軌道環軸１１，１１とを有してＸ，Ｙ軸線の双方に唯
一直角方向にのみ可動な輪体に形成した軌道環６を設
け、且つ点ｅ，ｅ側にあたるＺ軸線上のハウジング１の
対向壁にＺ軸線を軸受軸線とする軌道環軸受１２，１２
を設ける。その上で、軌道環６を斜行板５周回溝の軌道
受２５に回転可能に嵌合させて組付けると共に、前記軌
道環軸１１，１１を軌道環軸受１２，１２に回動自由に
嵌挿させて支持させ、図示はしないが更にその軌道環軸
１１，１１の軸頸に連結端子を取付け、且つその軸頸の
端子に斜行板５の傾転角度を自由に変化させる制御装置
ＣＡの端末部を連結する。

【００９２】すると、制御装置ＣＡが、ポンプ吐出圧力
に応じて軌道環軸１１，１１の固定止め位置を変位さ
せ、その固定位置の変位が軌道環６を経て斜行板５の傾
転角度（０〜±θ）を自動的に変化させるが、その斜行
板５の傾きの変化が回転ピストン３の擺動ストロークを
変化させ、その傾きが大きくなるとストロークが長くな
って小さくなるとストロークも短くなり、各々の櫛形状
作動室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの軸１回転における押しのけ容積
である絶対体積量を変化させて吐出圧力に応じた必要な
吐出量を確保させる。

【００９３】

【実施例４】上記実施例１乃至３の構成において、ハウ
ジング１内の作動室を４作動室Ｆｕ，Ｆｕ，Ｆｕ，Ｆｕ
構成から２作動室Ｆｕ，Ｆｕ構成にして作動させること
が可能である。図１５に示すこの実施例は、前記実施の
形態１、及び共通態様２に基づき、上記実施例１の構成
において４作動室Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを軸方向並びの２作動
室Ａ，Ｄか、又は２作動室Ｂ，Ｃに換えて構成したもの
である。

【００９４】尚、この実施例も上記実施例１と同様に、
前記解決手段において点、線、面の各関係を設定したハ
ウジング１を図１５に示すａ−ａ，ｂ−ｂのＳ円面を跨
ぐ平行な二つの切り口平面によって３分割し、その中央
部分を斜行板ハウジング１ｂとして両側部分の各々を回
転ピストンハウジング１ａ，１ａとし、それらを同一線
上に合体させると斜行板ハウジング１ｂの内側が前記斜
行板環２４を回転可能に拘束する前記軌道隙９として溝
状の間隙に形成されると共に、Ｘ軸線上の回転ピストン
ハウジング１ａ，１ａの対向壁には球心Ｏの位置に前記
ピン継手関節１６素子の軸央枢１７を有する入力軸２を
挿通させて軸承させる前記主軸受８，８が貫設される。

【００９５】一方、上記実施例１との相違において、円
形状回転ピストン３に対してこの実施例では、回転外周
面の球弧面１３と、互いの弦側がＫ軸線を挟む同一平面
上の両弓形面１４，１４と、その両弓形面１４，１４間
に半埋込み状に合体させた円柱状の中間軸４とから全体
形状が半球状の略円形板回転ピストン３であるが、上記
実施例１における構成と同様に、回転ピストン３には前
記入力軸２を遊挿させるピストン通軸孔１５と球心Ｏに
位置して前記ピン継手関節１６のピストン枢１８と中間
軸４両端に蝶番関節１９の連結素子とを有する。

【００９６】また、上記実施例１との相違において、対
称配置した２枚の弓形板に斜行板環２４を結合させて形
成される円形状斜行板５に対し、この実施例４における
斜行板５は、一つの弓形板を斜行板環２４の内側に固定
させて弦側面２３を辺とする半円より大きく突き抜けた
窓状空隙を有する円形状板であるが、この場合にも中間
軸４の両端に設けた前記蝶番関節１９素子に対応する連
結素子が前記点Ｋａ、点Ｋｂ側に位置する斜行板環２４
の対向両側に設けられるから、その斜行板５の突き抜け
た窓に回転ピストン３の中間軸４柱を嵌め込むと共に互
いの両片を以て蝶番関節１９を組成し、斜行板５と回転
ピストン３とを交差割線Ｋを連結の軸線として±θ角度
範囲を擺動可能に連結させる。

【００９７】結局、Ｓ円面上の斜行板５が回転ピストン
ハウジング１ａ，１ａの両凹面内壁７ａ，７ａを閉鎖し
て斜行板５の両側に半球状をなす定積空間の半月状作動
室Ｈａ，Ｈａを形成し、且つその半月状作動室Ｈａ，Ｈ
ａの各々をＲ円面上の回転ピストン３が同一平面上にお
いて反比例に体積変化をさせる櫛形状をなす一つずつの
作動室Ａ，Ｄか、又はＢ，Ｃに形成すると共に、その各
々の半月状作動室Ｈａを臨むハウジング１壁の適位置に
は動作流体の吸入孔Ｉｎと吐出孔Ｏutとが設けられる
が、この実施例においても入力軸２に与えられた矢印方
向の回転は、前記ピン継手関節１６に伝達されて対偶す
る回転ピストン３と斜行板５とを協働回転させ、その作
動において作動室Ａ，Ｄか、又はＢ，Ｃの体積を増減さ
せるから、その体積が増加する際に吸入孔Ｉｎから動作
流体を吸い込ませ、減少する際には吐出孔Ｏutから動作
流体を吐き出させる。

【００９８】

【実施例５】図１６に示すこの実施例は、上記実施例４
における構成と同様にハウジング１内に軸方向に並ぶ二
つの櫛形状作動室Ａ，Ｄか、又はＢ，Ｃ構成の形態であ
り、前記実施の形態２、及び共通態様２の構成に基づく
ものである。尚、斜行板５の位相を拘束する為に上記実
施例４においてハウジング１内壁に設けられる周回溝の
軌道隙９に対して、上記実施例２における構成と同じく
斜行板５外周面に周設された溝の軌道受２５に嵌合する
輪体の軌道環１０をＳ円面上のハウジング１内壁面７に
凸設固着させるが、この実施例においても球心Ｏの部分
にピン継手関節１６の軸央枢１７を有する入力軸２が点
Ｐ，Ｐ位置の前記主軸受８，８に嵌挿して支持される。

【００９９】一方、回転ピストン３は、同一板面上の両
弓形面１４，１４と球面内壁７に対接する両球弧面１
３，１３と、その両弓形面１４，１４間に前記中間軸４
の少なくとも中央部分を半埋込み状に介在させた円形状
板であるが、斜行板５は、一つの弓形板に中間軸４の少
なくとも両側部分を取付けた略半円板であるか、又は図
１６に示すようにその中間軸４の両側部分を取付けた弓
形板にその弓形板の対向側もアーチ状に繋いで全体に円
形の回転外周面を持たせた円形状板であるから、中間軸
４柱は、上記実施例２，３と同様に３分割の中央部分が
ピストン中間軸４ａとして回転ピストン３に固着し、両
側部分が斜行板中間軸４ｂ，４ｂとして斜行板５に固着
し、その接合部分には蝶番ピンに嵌合する蝶番ピン受２
０，２１、２０，２１の前記蝶番関節１９を組成して連
結する。

【０１００】結局、球面Ｇをなすハウジング１内壁面７
内は、内部突設の軌道環１０を境界として互いに対面す
る凹面内壁７ａ，７ａと、Ｓ円面上の斜行板５とによっ
て定積空間の両半月状作動室Ｈａ，Ｈａに形成され、そ
の半月状作動室Ｈａ，Ｈａの各々をＲ円面上の回転ピス
トン３が同一平面上の両側において反比例に体積変化さ
せる櫛形状の作動室Ａ，Ｄか、又はＢ，Ｃに形成する。

【０１０１】

【実施例６】この実施例は、上記実施例５においてハウ
ジング１内壁面７に固着させた軌道環１０をハウジング
１内の可動部分として構成する。即ち、前記実施の形態
３、及び共通態様２の構成に基づく図１７に示すこの実
施例は、上記実施例５における固定の軌道環１０を可動
の軌道環６に置き換えて構成するもので、その可動の軌
道環６に制御装置ＣＡを取付けて斜行板５の傾転角度
（０〜±θ）を自由に変えられるようにしたものであ
る。

【０１０２】つまり、上記実施例３における構成と同様
に、軌道環６の前記軌道環軸１１，１１を点ｅ，ｅ側の
ハウジング１壁に設けた軌道環軸受１２，１２に軸承さ
せ、且つその軌道環軸１１，１１に斜行板５の傾きを制
御する制御装置ＣＡを取付けて連動させると、制御装置
ＣＡがポンプの吐出圧力に応じて斜行板５の傾転角度
（０〜±θ）を自動的に変化させると共に回転ピストン
３のストロークを変化させ、各作動室Ａ，Ｄか、又は
Ｂ，Ｃの軸１回転における押しのけ容積を変化させて吐
出圧力に応じた吐出量を確保する。

【０１０３】

【実施例７】図１８，１９に示すこの実施例は、前記実
施の形態１、及び共通態様３の構成に基づいて軸に垂直
方向並びの２作動室Ａ，Ｂか、又は２作動室Ｃ，Ｄに構
成して作動させるものである。即ち、この実施例は、前
記解決手段において点、線、面の各関係を設定したハウ
ジング１を図１８に示すａ−ａのＳ円面に平行な一つの
切り口平面によって内部をＳ円面より大きい凹状空隙に
形成した斜行板ハウジング１ｂと、その斜行板ハウジン
グ１ｂ凹状内壁に球面Ｇをなす凹面内壁７ａを対面させ
た半球状の回転ピストンハウジング１ａとの二つに区分
し、そのように構成したハウジング１内に回転ピストン
３を弓形板と中間軸４柱とを合体させた略半円板とし、
斜行板５も両板面の一方を作動室Ｆｕ，Ｆｕの形成面と
し、その作動室Ｆｕ，Ｆｕ形成面を回転ピストン３の板
面に対面させて互いを連動可能に組込むものである。

【０１０４】従って、その斜行板ハウジング１ｂの凹状
空隙の部分が斜行板５を回転可能に拘束する前記軌道隙
９としてＹ軸線に同心円の内周面に形成されるが、この
実施例においてもＸ軸線上の対向する回転ピストンハウ
ジング１ａ壁と斜行板ハウジング１ｂ側壁とに前記主軸
受８，８を貫設し、その主軸受８，８に球心Ｏ位置に前
記ピン継手関節１６の軸央枢１７を有する入力軸２を軸
承させる。一方、半円状板の回転ピストン３には、上記
何れの実施例における構成とも同様に中間軸４両端の前
記点Ｋａ、点Ｋｂ側に前記蝶番関節１９の連結素子が設
けられると共に、Ｒ円面に沿ってピストン通軸孔１５が
開口し、且つそのピストン通軸孔１５内の球心Ｏ位置に
ピン継手関節１６素子のピストン枢１８が設けられて入
力軸２の前記軸央枢１７に枢着する。

【０１０５】また、斜行板５は、同一板面に互いの弦を
対面させた二つの弓形面２２，２２と、その両弓形面２
２，２２の弦側間を中間軸４柱に摺接可能に契合する溝
状の凹み部分に形成した半円柱形凹面の弦側面２３と、
両弓形面２２，２２の裏面を同一の回転面に形成した外
郭摺接面２７とを有する円形状板が、その円形状板径よ
り大きく前記軌道隙９に回転摺動可能に嵌合する環状の
斜行板環２４と合体した円形板であり、入力軸２挿通の
為の斜行板通軸孔２６を弦側面２３の中央から外郭摺接
面２７に開口させて前記ピストン通軸孔１５の中間軸２
開口部に接合させると共に、前記点Ｋａ、点Ｋｂ側の斜
行板環２４の対向両側に中間軸４両端の前記蝶番関節１
９素子に対応する連結素子が設けられる。その上で、こ
の斜行板５の弦側面２３に中間軸４柱を嵌め込み入れ、
斜行板５と回転ピストン３とを蝶番関節１９によって±
θ角度範囲を擺動可能に連結させると、回転ピストン３
は回転ピストンハウジング１ａの凹面内壁７ａに球弧面
１３が不即不離の状態を保持して収容され、斜行板５の
斜行板環２４も斜行板ハウジング１ｂの軌道隙９に回転
自由な嵌合状態に収納される。

【０１０６】この実施例においては、Ｓ円面上の斜行板
５が回転ピストンハウジング１ａの凹面内壁７ａを閉鎖
して半球状をなす定積空間の半月状作動室Ｈａを形成
し、且つその半月状作動室ＨａをＲ円面上の回転ピスト
ン３が反比例に体積変化をさせる櫛形状をなす二つの作
動室Ａ，Ｂか、又はＣ，Ｄに形成する。尚、半月状作動
室Ｈａを臨むハウジング１の適位置に動作流体の吸入孔
Ｉｎと吐出孔Ｏutとを設ける。その上で入力軸２に与え
る矢印方向の回転は、前記ピン継手関節１６を経て回転
ピストン３と斜行板５とを協働回転させ、それに伴って
作動室Ａ，Ｂか、又はＣ，Ｄの体積を増減させ、その体
積が増加する際に吸入孔Ｉｎから動作流体を吸い込ま
せ、減少する際に吐出孔Ｏutから動作流体を吐き出させ
る。

【０１０７】

【実施例８】この実施例は、上記実施例７の構成におい
て斜行板５中心を貫く前記斜行板通軸孔２６に換えて斜
行板５に固定軸を取付けて作動させるものである。即
ち、入力軸２が回転ピストンハウジング１ａ壁と斜行板
ハウジング１ｂ壁とに設けた前記主軸受８，８に両側軸
頸を軸承される上記実施例７の構成に対し、図２０に示
すように軸央枢１７の一方側にのみ軸柱を持着させて回
転ピストンハウジング１ａ壁に設けた主軸受８に軸承さ
れるように入力軸２を構成し、斜行板５に斜行板通軸孔
２６は形成せず、反対に外郭摺接面２７の中心部に柄状
の丸棒を斜行板軸２８として軸止め固着させ、且つその
斜行板軸２８には斜行板ハウジング１ｂ壁中央に斜行板
軸受２９を設けて対応する。

【０１０８】この場合、入力軸２と斜行板軸２８との互
いの延長軸直線をハウジング１凹面内壁７ａの球心Ｏ上
で角度θを有して交差する前記Ｘ，Ｙ軸線に一致させる
が、それには互いが反対向きになるＸ，Ｙ軸線上のハウ
ジング１壁のそれぞれに軸受を貫設し、その一方がＸ軸
線上の回転ピストンハウジング１ａ壁を穿つ主軸受８と
して入力軸２の軸頸を軸承し、もう一方がＹ軸線上の斜
行板ハウジング１ｂ壁を穿つ斜行板軸受２９として前記
斜行板軸２８を挿通させて軸承する。つまり、この実施
例においても入力軸２と斜行板５とが角度θを隔てた定
位な回転軸線上を回転するものであり、その回転に伴っ
て入力軸２と斜行板５とに２方向を拘束支持された回転
ピストン３（自転軸Ｌ）が前記円錐軌跡Ｕに沿って円錐
運動をする。

【０１０９】

【実施例９】図２１に示すこの実施例は、上記実施例７
における構成と同様にハウジング１内に軸垂直方向の２
作動室Ａ，Ｂか、又はＣ，Ｄを形成した実施の形態であ
り、前記実施の形態２、及び共通態様３の構成に基づ
く。尚、この実施例は上記実施例７との相違において、
斜行板５の位相を拘束するハウジング１凹状空隙の軌道
隙９に対し、上記実施例２，５において取付けた軌道環
１０と同じ輪体をＳ円面上のハウジング１内壁面７に固
着させる。

【０１１０】この場合の回転ピストン３は、弓形板が弓
形弦側に円柱状の前記中間軸４の少なくとも中央部分を
一体構造に固定させた半円状板であり、斜行板５は、同
一板面上の両弓形面２２，２２と回転外周面を含む両弓
形面２２，２２の裏面の外郭摺接面２７とから形成され
る円形板が、その両弓形面２２，２２間に中間軸４の少
なくとも両側部分を固着させた円形状板であるから、先
の実施例２，５の場合と同様に中間軸４柱は少なくとも
３分割にされ、その中央部分がピストン中間軸４ａとし
て回転ピストン３に固着し、両側部分が斜行板中間軸４
ｂ，４ｂとして斜行板５に固着し、その接合部分には互
いに与して嵌合する蝶番ピンと蝶番ピン受２０，２１、
２０，２１の前記蝶番関節１９を組成して連結し、且つ
両斜行板中間軸４ｂ，４ｂの外接側底面を含む斜行板５
の外周面に周設された溝の前記軌道受２５に前記軌道環
１０が回転可能に嵌合する。

【０１１１】結局、ハウジング１内には斜行板５の組込
みによって半月状作動室Ｈａが形成され、その半月状作
動室Ｈａを回転ピストン３が反比例に体積変化させる二
つの櫛形状作動室Ａ，Ｂか、又はＣ，Ｄに形成し、その
上ハウジング１壁の適位置に吸入孔Ｉｎと吐出孔Ｏutと
が穿設されるが、いま与える矢印方向の回転は回転ピス
トン３と斜行板５を協働回転させて作動室Ａ，Ｂか、又
はＣ，Ｄの体積を増減させ、その体積が増加する際に吸
入孔Ｉｎから動作流体を吸い込ませ、体積が減少する際
に吐出孔Ｏutから動作流体を吐き出させる。

【０１１２】

【実施例１０】上記実施例９においてハウジング１内壁
面７に固着させた軌道環１０をハウジング１内の可動部
分として独立させるこの実施例は、前記実施の形態３、
及び共通態様３の構成に基づき、新たに制御装置ＣＡを
設けて斜行板５の傾転角度（０〜±θ）を自由に変えら
れるようにしたものである。

【０１１３】つまり、図２２に示すこの実施例１０は、
上記実施例３，６における構成と同様に斜行板５の軌道
受２５に嵌合して斜行板５を支持するハウジング１内壁
面７内で可動な軌道環６を取付けるが、その軌道環６の
対向両側に持着させた軌道環軸１１，１１が点ｅ，ｅ側
のハウジング１壁に設けた軌道環軸受１２，１２を嵌挿
して軸承され、且つその軌道環軸１１，１１に斜行板５
の傾きを制御する制御装置ＣＡを取付け連動させるもの
である。即ち、制御装置ＣＡがポンプの吐出圧力に応じ
て斜行板５の傾転角度（０〜±θ）を自動的に変化さ
せ、各々の作動室Ａ，Ｂか、又はＣ，Ｄの軸１回転にお
ける押しのけ容積を変化させて吐出圧力に応じた吐出量
を確保させる。

【０１１４】

【実施例１１】図２３に示すこの実施例は、前記実施の
形態４、及び共通態様３の構成に基づき、上記実施例８
における構成と同じく軸に垂直方向に並ぶ作動室Ａ，Ｂ
か、又はＣ，Ｄに配列させたものであるが、斜行板ハウ
ジング１ｂの内部をＳ円面径より大きい凹状空隙の軌道
隙９に形成した上記実施例８の構成に対し、斜行板ハウ
ジング１ｂに相当する分の周壁面も球面Ｇに形成し、そ
の周壁面内に斜行板５を収容可能に形成して組入れたも
のである。

【０１１５】即ちこの実施例では、全面が球面Ｇの内壁
面７を有するハウジング１壁に、Ｘ軸線上の主軸受８
と、その対向側に位置するＹ軸線上の斜行板軸受２９と
が貫設され、入力軸２は上記実施例８における構成と同
様に軸央枢１７に固着させた一方側のみの軸柱が主軸受
８に軸頸を嵌挿させて軸承され、また回転ピストン３は
上記実施例９，１０における構成と同様に弓形板に少な
くとも３分割にした前記中間軸４の中央部分を固着させ
た半円状板である。

【０１１６】その点斜行板５は、同一板面に両弓形面２
２，２２と、球面Ｇの内壁面７に摺接する両弓形面２
２，２２の裏面を含む外周面の外郭摺接面２７とを有し
て両弓形面２２，２２間に少なくとも３分割にした中間
軸４の両側部分を固定させ、且つ外郭摺接面２７中心に
前記斜行板軸受２９を嵌挿して斜行板５本体を定位軸回
転に拘束する柄状の斜行板軸２８を突設させた円形状板
である。この実施例においても矢印方向の回転を与える
と、作動室Ａ，Ｂか、又はＣ，Ｄの体積は増減し、その
体積が増加する際に吸入孔Ｉｎから動作流体を吸い込ま
せ、体積が減少する際に吐出孔Ｏutから動作流体を吐き
出させる。

【０１１７】

【実施例１２】図２４の実施例は、上記実施例１１にお
いてハウジング１の固定位置に取付け形成した斜行板軸
受２９の部分をＸ，Ｙ軸線の双方を通る平面上方向にの
み可動にして前記斜行板軸２８位相を変化させ、斜行板
５の傾転角度（０〜±θ）を任意に変えられるようにし
たものである。

【０１１８】即ち、Ｘ，Ｙ軸線の双方を通る平面上で斜
行板軸２８が突き抜けるハウジング１壁をＸ軸線に対し
て少なくとも±θ角度の範囲を開放し、その開放部分に
斜行板軸２８を嵌挿させた斜行板軸受２９を取付けると
共に、図示はしないがその斜行板軸受２９をＸ軸線を基
準に±θ角度範囲の可動を制御する制御装置ＣＡをＺ軸
線上の点ｅ，ｅを支点に取付けて連動させる。結局、そ
の制御装置ＣＡがポンプ吐出圧力に応じて斜行板５の傾
転角度（０〜±θ）を自動的に変化させ、各作動室Ａ，
Ｂか、又はＣ，Ｄの軸１回転における押しのけ容積を変
化させて吐出圧力に応じた吐出量を常に確保させる。

【０１１９】

【実施例１乃至１２共通の態様】上記実施例の何れにお
いても、図示はしないが特に圧縮機においては、その吐
出孔Ｏut内に逆止弁等のバルブを装着するとよい。

【０１２０】

【発明の効果】従来の流体ポンプ、及び圧縮機におい
て、中でも高圧、高速回転で使用され、且つ最も汎用的
である往復ピストンポンプ、及び往復ピストン圧縮機
は、その基本構造に円筒シリンダーとピストンとの組合
わせを有し、その基本構造と作動には前記したように多
くの問題点が存在する。

【０１２１】即ち、往復ピストンポンプ、圧縮機は、部
品点数が多く構造が複雑で特殊材料を必要とし、且つ精
密加工を要する。また、往復運動機構や、吸入・吐出弁
の摩擦摩耗や故障が多く、ポンプ全体の体積に対して行
程体積（押しのけ容積）が小さくポンプ本体の寸法が大
きい。更に、運転に際して騒音、振動があり、長時間の
使用や分解、組立てには細心の注意が必要である。

【０１２２】それに対して本発明の球形の回転ピストン
ポンプ、圧縮機は、従来の歯車、ベーン等を含むピスト
ンポンプ、圧縮機とは全く異なった形状を示すもので球
形、球体が基本構造である。この球形、球体構造は、基
本的に衝撃荷重や熱応力に強く堅牢であり、球体と球体
内に収容される円形二つのピストン（回転ピストン３と
斜行板５）との組合わせの構造は、圧力が高くなったと
きのポンプ内部の吐出側から低圧側の吸入側へ、又はハ
ウジング内への漏れが少なく、即ち容積効率が極めて良
く、密封性能の高い作動室Ｆｕ空間が形成されて維持さ
れる。

【０１２３】本発明の球形の回転ピストンポンプ、圧縮
機は、入力軸２に与えた回転がピン継手関節１６を経て
回転ピストン３を回転させると共に、蝶番関節１９によ
って斜行板５も回転連動する。すると、回転ピストン３
と斜行板５間が押し広げられてハウジング１内壁面７と
中間軸４柱面を含む回転ピストン３と斜行板５との両弓
形面１４，２２で閉じられた作動室Ｆｕ空間を拡張さ
せ、その拡張する作動室Ｆｕ空間が真空状態を形成して
動作流体を吸引する。そして、回転に伴ってその１回転
毎に回転ピストン３の弓形面１４は斜行板５弓形面２２
に対して１往復の擺動を行い、この擺動を繰り返して連
続的に作動室Ｆｕ空間に吸入と吐出とをさせる。

【０１２４】このように本発明の球形の回転ピストンポ
ンプ、圧縮機は、入力軸２に与えた回転力が直接回転ピ
ストン３と斜行板５との板面間を押し広げてポンピング
作用をする構造上の特徴を有する。従って、従来の往復
ピストンポンプ、及び往復動圧縮機のようなピストンの
直線的往復動による慣性力を初めとする種々の不具合の
発生要素がない上に、余分な空間の形成もなく必要不可
欠のみの空間と単純パーツから構成されてスペースの無
駄と複雑さがなく、同一の押しのけ容積を持つ他のポン
プ、圧縮機に比べても極めて小形軽量である。その上、
往復ピストンポンプ、圧縮機のような摩擦摩耗、特に偏
摩耗成分の要素がなく、且つ吸入、吐出弁の取付けも必
ずしも必要としない。尚、油圧ポンプとしての吸入側に
圧油を供給すれば、そのまま油圧ポンプの逆の働きをす
るアクチュエータの油圧モーターとして使用可能であ
る。

【０１２５】また、容積効率と機械効率の積で表わされ
る全効率（ポンプ効率）は、従来ポンプにおいては一般
にピストンポンプが最も値が高いが、それに対比しても
基本的に円の集合体である本発明の流体ポンプ、圧縮機
は、上記したように摺接面が円であるから密閉に極めて
有利で漏れが少なく、高圧になるほど低下する実吐き出
し量の割合が大きく高い容積効率を示し、且つギクシャ
クのない回転するピストンによって有効軸入力の割合を
示す機械効率にも優れて、高いポンプ効率を示すもので
ある。或は、直流電動機やエンジン（内燃機関）等によ
り速度を変化させる場合においても、低速、高速域での
自吸能力に優れて騒音、振動の発生も殆どなく、特に高
い圧力レベルで連続運転が可能であると共に、連続運転
が可能な回転数も高く定格圧力、定格回転数の水準が高
い。

【０１２６】以上のように本発明の球形の回転ピストン
ポンプ、及び圧縮機は、球体構造であるから剛性、耐久
性に富み、機構が簡単平明であり、小形軽量で安価であ
り、吐出圧力が変わっても吐出量に変化が少なく、且つ
作動室Ｆｕ数を増やすことによって吐出量の脈動も少な
く出来る等、高い機械効率と容積効率とを兼ね備えた高
圧・高速の使用に耐える高性能の流体ポンプ、圧縮機で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を示す基本図形の一部縦断斜視
図。

【図２】基本図形の角度変化を示す斜視図。

【図３】基本図形の角度変化を示す斜視図。

【図４】基本図形の角度変化を示す斜視図。

【図５】基本図形の角度変化を示す斜視図。

【図６】基本図形の角度変化を示す斜視図。

【図７】基本図形の角度変化を示す斜視図。

【図８】基本図形の角度変化を示す斜視図。

【図９】本発明における実施例１を示す側面図。

【図１０】図９の一部断面分解斜視図。

【図１１】本発明における実施例２を示す側面図。

【図１２】図１１の一部断面分解斜視図。

【図１３】本発明における実施例３を示す側面図。

【図１４】図１３の一部断面分解斜視図。

【図１５】本発明における実施例４を示す側面図。

【図１６】本発明における実施例５を示す側面図。

【図１７】本発明における実施例６を示す側面図。

【図１８】本発明における実施例７を示す側面図。

【図１９】図１８の一部断面分解斜視図。

【図２０】本発明における実施例８を示す側面図。

【図２１】本発明における実施例９を示す側面図。

【図２２】本発明における実施例１０を示す側面図。

【図２３】本発明における実施例１１を示す側面図。

【図２４】本発明における実施例１２を示す側面図。

【図２５】本発明における作動と作動室空間の容積変化
を示す（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）の各一部
縦断側面図。

【図２６】図２５の続き、本発明における作動と作動室
空間の容積変化を示す（ｇ）（ｈ）（ｉ）（ｊ）（ｋ）
（ｌ）の各一部縦断側面図。

【図２７】本発明における吸入と吐出行程の作動経過を
示す正面からの模式図。

【符号の説明】

Ｇ 球面 Ｏ 球面Ｇの球心 ｒ 球面Ｇの半径 Ｘ Ｘ軸線（入力軸の取付け軸線） Ｙ Ｙ軸線（Ｓ円面の形成軸線、斜行板の回転軸線） θ θ角度（Ｘ軸線とＹ軸線との鋭角側の交差角度） Ｐ Ｐ点（Ｘ軸線が球面Ｇに交わる点） Ｑ Ｑ点（Ｙ軸線が球面Ｇに交わる点） Ｕ 円錐軌跡Ｕ（点Ｐ，Ｑを直径底面、球心Ｏを頂点
とする円錐軌跡） Ｍ Ｍ軸線（Ｘ軸線の垂直軸線、ピン継手関節の連結
軸線） Ｚ Ｚ軸線（Ｘ，Ｙ軸線の双方に直交する直線、軌道
環軸受形成軸線） ｅ ｅ点（Ｚ軸線が球面Ｇに交わる点） Ｒ Ｒ円面（Ｘ軸線上の水平円面） Ｓ Ｓ円面（Ｙ軸線上の垂直円面） Ｌ Ｌ軸線（Ｒ円面の自転軸線） Ｋ Ｋ軸線（Ｒ円面とＳ円面との交差割線） Ｋａ Ｋ軸線両端の一方の端点 Ｋｂ Ｋ軸線両端のもう一方の端点 Ｈａ 半月状の空間、半月状作動室 Ｆｕ 櫛形状の空間、櫛形状作動室 Ｉｎ 吸い込み孔、吸入孔 Ｏut 吐き出し孔、吐出孔 ＣＡ 斜行板の傾きを変える制御装置 Ａ 空間Ａ、櫛形状作動室Ａ Ｂ 空間Ｂ、櫛形状作動室Ｂ Ｃ 空間Ｃ、櫛形状作動室Ｃ Ｄ 空間Ｄ、櫛形状作動室Ｄ １ ハウジング １ａ 回転ピストンハウジング １ｂ 斜行板ハウジング ２ 入力軸 ３ 回転ピストン ４ 中間軸 ４ａ ピストン中間軸 ４ｂ 斜行板中間軸 ５ 斜行板 ６ 軌道環 ７ 内壁面、球面内壁 ７ａ 回転ピストンハウジングの凹面内壁 ８ 主軸受 ９ ハウジングの軌道隙 １０ ハウジングの軌道環 １１ 軌道環軸 １２ 軌道環軸受 １３ 回転ピストンの球弧面 １４ 回転ピストンの弓形面 １５ ピストン通軸孔 １６ ピン継手関節 １７ 軸央枢 １８ ピストン枢 １９ 蝶番関節 ２０ 蝶番ピン ２１ 蝶番ピン受 ２２ 斜行板の弓形面 ２３ 斜行板の弦側面 ２４ 斜行板環 ２５ 軌道受 ２６ 斜行板通軸孔 ２７ 斜行板の外郭摺接面 ２８ 斜行板軸 ２９ 斜行板軸受

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04C 2/00 F04C 18/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内壁面に球面を有するハウジング（１）
   において、その球面内壁（７）の球心（Ｏ）を通る直線
   上のハウジング（１）壁に主軸受（８）を貫設して直軸
   状をなす入力軸（２）の軸頸を回転自由に嵌挿させ且つ
   その入力軸（２）に角度（θ）を有して球心（Ｏ）で交
   差する軸線の垂直平面上のハウジング（１）内壁面に周
   回溝の軌道隙（９）を削設し、 またハウジング（１）内には前記入力軸（２）と球心
   （Ｏ）で直交する直線を連結軸線として入力軸（２）上
   を水平方向に少なくとも角度（θ×２）の範囲を揺動し
   且つ外周面を前記球面内壁（７）と摺接する球弧面（１
   ３）に形成しその球弧面（１３）を弓形の弧とする弦側
   に円柱状の中間軸（４）を合体させて板面に弓形面（１
   ４）を持つ略板状の回転ピストン（３）を入力軸（２）
   の球心（Ｏ）の部分に枢結し、 その上ハウジング（１）内には前記中間軸（４）上にお
   いて前記回転ピストン（３）と蝶番状に交差し縁部外周
   を環状に形成した斜行板環（２４）が前記軌道隙（９）
   に回転可能に嵌合して拘束されると共に中間軸（４）の
   両底面とその両底面に対接する斜行板環（２４）の対向
   両側部との各々にピンとピン受孔の互いに与する連結素
   子を有して互いが少なくとも角度（θ×２）範囲を擺動
   可能に連結し且つ板面に弓形面（２２）を持つ円形状板
   の斜行板（５）を設け、 すると斜行板（５）がハウジング（１）の前記球面内壁
   （７）を閉鎖して半球状空間の半月状作動室（Ｈａ）を
   形成し且つその半月状作動室（Ｈａ）を回転ピストン
   （３）が櫛形状空間の櫛形状作動室（Ｆｕ）に形成し、 更にその櫛形状作動室（Ｆｕ）に臨ませて吸入孔（Ｉ
   ｎ）と吐出孔（Ｏut）とを適宜設けたことを特徴とする
   球形の回転ピストンポンプ、圧縮機。
2. 【請求項２】 内壁面に球面を有するハウジング（１）
   において、その球面内壁（７）の球心（Ｏ）を通る直線
   上のハウジング（１）壁に主軸受（８）を貫設して直軸
   状をなす入力軸（２）の軸頸を回転自由に嵌挿させ且つ
   その入力軸（２）に角度（θ）を有して球心（Ｏ）で交
   差する軸線の垂直平面上のハウジング（１）内壁面
   （７）円周に輪体状の軌道環（１０）を突設し、 またハウジング（１）内には前記入力軸（２）と球心
   （Ｏ）で直交する直線を連結軸線として入力軸（２）上
   を水平方向に少なくとも角度（θ×２）の範囲を揺動し
   且つ外周面を前記球面内壁（７）と摺接する球弧面（１
   ３）に形成して板面に弓形面（１４）を持つ略板状の回
   転ピストン（３）を入力軸（２）の球心（Ｏ）の部分に
   枢結し、 その上ハウジング（１）内には前記回転ピストン（３）
   と蝶番状に交差して弓形面（２２）の板面と外周面に周
   回する溝の軌道受（２５）とを有しその軌道受（２５）
   に前記軌道環（１０）が回転可能に嵌合する円形状板の
   斜行板（５）を設け、 その斜行板（５）と回転ピストン（３）の交差部分に円
   柱状の中間軸（４）を両底面に平行な切り口面で分割す
   ると共にその各々を斜行板（５）と回転ピストン（３）
   の競合しない何れかに固着させ且つその分割接合面の各
   々にピンとピン受孔の互いに与する連結素子を有して互
   いが少なくとも角度（θ×２）範囲を擺動可能に連結
   し、 すると斜行板（５）がハウジング（１）の前記球面内壁
   （７）を閉鎖して半球状空間の半月状作動室（Ｈａ）を
   形成し且つその半月状作動室（Ｈａ）を回転ピストン
   （３）が櫛形状空間の櫛形状作動室（Ｆｕ）に形成し、 更にその櫛形状作動室（Ｆｕ）に臨ませて吸入孔（Ｉ
   ｎ）と吐出孔（Ｏut）とを適宜設けたことを特徴とする
   球形の回転ピストンポンプ、圧縮機。
3. 【請求項３】 内壁面に球面を有するハウジング（１）
   において、その球面内壁（７）の球心（Ｏ）を通る直線
   上のハウジング（１）壁に主軸受（８）を貫設して直軸
   状をなす入力軸（２）の軸頸を回転自由に嵌挿させ且つ
   その入力軸（２）に角度（θ）を有して球心（Ｏ）で交
   差する軸線と入力軸（２）の軸線との双方に球心（Ｏ）
   で直交する直線上のハウジング（１）対向両壁に軌道環
   軸受（１２）の円孔を設けその両軌道環軸受（１２）に
   はハウジング（１）の球面内壁（７）内で回動可能に設
   けた輪体からなる軌道環（６）の対向外周面に固着する
   柄状の軌道環軸（１１）を回動自由に軸承させ、 またハウジング（１）内には前記入力軸（２）と球心
   （Ｏ）で直交する直線を連結軸線として入力軸（２）上
   を水平方向に少なくとも角度（θ×２）の範囲を揺動し
   且つ外周面を前記球面内壁（７）と摺接する球弧面（１
   ３）に形成して板面に弓形面（１４）を持つ略板状の回
   転ピストン（３）を入力軸（２）の球心（Ｏ）の部分に
   枢結し、 その上ハウジング（１）内には前記回転ピストン（３）
   と蝶番状に交差して弓形面（２２）の板面と外周面に周
   回する溝の軌道受（２５）とを有しその軌道受（２５）
   に前記軌道環（６）が回転可能に嵌合する円形状板の斜
   行板（５）を設け、 その斜行板（５）と回転ピストン（３）の交差部分に円
   柱状の中間軸（４）を両底面に平行な切り口面で分割す
   ると共にその各々を斜行板（５）と回転ピストン（３）
   の競合しない何れかに固着させ且つその分割接合面の各
   々にピンとピン受孔の互いに与する連結素子を有して互
   いが少なくとも角度（θ×２）範囲を擺動可能に連結
   し、 そして前記軌道環（６）には前記入力軸（２）に対して
   その軌道環（６）の傾転角度を角度０から角度±θ範囲
   の何れかを選択する制御装置（ＣＡ）を前記軌道環軸
   （１１）に装着して連動させ、 すると斜行板（５）がハウジング（１）の前記球面内壁
   （７）を閉鎖して半球状空間の半月状作動室（Ｈａ）を
   形成し且つその半月状作動室（Ｈａ）を回転ピストン
   （３）が櫛形状空間の櫛形状作動室（Ｆｕ）に形成し、 更にその櫛形状作動室（Ｆｕ）に臨ませて吸入孔（Ｉ
   ｎ）と吐出孔（Ｏut）とを適宜設けたことを特徴とする
   球形の回転ピストンポンプ、圧縮機。
4. 【請求項４】 内壁面に球面を有するハウジング（１）
   において、その球面内壁（７）の球心（Ｏ）を通る直線
   上のハウジング（１）壁に主軸受（８）を貫設して直軸
   状をなす入力軸（２）の軸頸を回転自由に嵌挿させ且つ
   その入力軸（２）に角度（θ）を有して球心（Ｏ）で交
   差する直線上のハウジング（１）壁にも斜行板軸受（２
   ９）の円孔を主軸受（８）の対向側に設け、 またハウジング（１）内には前記入力軸（２）と球心
   （Ｏ）で直交する直線を連結軸線として入力軸（２）上
   を水平方向に少なくとも角度（θ×２）の範囲を揺動し
   且つ外周面を前記球面内壁（７）と摺接する球弧面（１
   ３）に形成して板面に弓形面（１４）を持つ半円状板の
   回転ピストン（３）を入力軸（２）の球心（Ｏ）の部分
   に枢結し、 その上ハウジング（１）内には前記回転ピストン（３）
   と蝶番状に交差してハウジング（１）内壁面（７）に摺
   接する外周面と板面に弓形面（２２）とを有し且つその
   弓形面（２２）の裏面側中心部に前記斜行板軸受（２
   ９）を回転自由に嵌挿する柄状の斜行板軸（２８）を有
   して円形状をなす斜行板（５）を設け、 その斜行板（５）と回転ピストン（３）の交差部分に円
   柱状の中間軸（４）を両底面に平行な切り口面で分割す
   ると共にその各々を斜行板（５）と回転ピストン（３）
   の競合しない何れかに固着させ且つその分割接合面の各
   々にピンとピン受孔の互いに与する連結素子を有して互
   いが少なくとも角度（θ×２）範囲を擺動可能に連結
   し、 すると斜行板（５）がハウジング（１）の前記球面内壁
   （７）を閉鎖して半球状空間の半月状作動室（Ｈａ）を
   形成し且つその半月状作動室（Ｈａ）を回転ピストン
   （３）が櫛形状空間の櫛形状作動室（Ｆｕ）に形成し、 更にその櫛形状作動室（Ｆｕ）に臨ませて吸入孔（Ｉ
   ｎ）と吐出孔（Ｏut）とを適宜設けたことを特徴とする
   球形の回転ピストンポンプ、圧縮機。