JPS6354912B2 - - Google Patents
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- JPS6354912B2 JPS6354912B2 JP59204209A JP20420984A JPS6354912B2 JP S6354912 B2 JPS6354912 B2 JP S6354912B2 JP 59204209 A JP59204209 A JP 59204209A JP 20420984 A JP20420984 A JP 20420984A JP S6354912 B2 JPS6354912 B2 JP S6354912B2
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- JP
- Japan
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- rotor
- point
- female
- arc
- male
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
- F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
- F04C18/16—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with helical teeth, e.g. chevron-shaped, screw type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
- F04C18/082—Details specially related to intermeshing engagement type pumps
- F04C18/084—Toothed wheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Hydraulic Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
●産業上の利用分野
本発明は特に空気圧縮機など流体圧縮機として
の使用に適したらせん状ロータ型すなわちヘリカ
ルロータ型の回転容積式機械およびこの種の機械
に使用されるロータに関するものである。本発明
は、特に、機械効率を改善し、コストを低減さ
せ、耐久性を増大させる全く新しいロータ歯形を
その特色とする。
の使用に適したらせん状ロータ型すなわちヘリカ
ルロータ型の回転容積式機械およびこの種の機械
に使用されるロータに関するものである。本発明
は、特に、機械効率を改善し、コストを低減さ
せ、耐久性を増大させる全く新しいロータ歯形を
その特色とする。
更に詳細にいえば、本発明は内部に少くとも1
対の互に交差する孔腔を有するハウジングを持つ
た前述の型の回転容積式機械に関するものであ
る。入口孔および出口孔はケーシング孔腔の向い
合いの両端に設けられる。ロータは各孔腔内で回
転するように取付けられる。このロータの中の1
個はおす形で、複数のヘリカルローブとその間に
介在するヘリカルな溝とを備え、その溝はほぼ完
全にピツチ円の外側に在り、ローブの側面は大体
凸形の歯形になつている。他方のロータはめす形
で、複数のヘリカルローブとその間に介在するヘ
リカルな溝とで構成され、その溝はほぼ完全にそ
のピツチ円の内側に在りローブの側面は大体凹形
の歯形になつている。おすロータのローブは、め
すロータの溝およびケーシングの壁と協同で流体
室を形成する。この流体室の形は紬章の円形とみ
てよい。被圧縮流体は、入口孔を通つてケーシン
グ孔腔に入り、めすロータの溝と関連ケーシング
孔腔の壁の間に形成される室の中に捕えられる。
二つのロータが回転するにつれて、これらの室は
入口孔から出口孔に向けて移動し、室の体積が減
少し、これによつて室内の気体は圧縮される。出
口孔に通じると、圧縮気体はケーシングから排出
される。
対の互に交差する孔腔を有するハウジングを持つ
た前述の型の回転容積式機械に関するものであ
る。入口孔および出口孔はケーシング孔腔の向い
合いの両端に設けられる。ロータは各孔腔内で回
転するように取付けられる。このロータの中の1
個はおす形で、複数のヘリカルローブとその間に
介在するヘリカルな溝とを備え、その溝はほぼ完
全にピツチ円の外側に在り、ローブの側面は大体
凸形の歯形になつている。他方のロータはめす形
で、複数のヘリカルローブとその間に介在するヘ
リカルな溝とで構成され、その溝はほぼ完全にそ
のピツチ円の内側に在りローブの側面は大体凹形
の歯形になつている。おすロータのローブは、め
すロータの溝およびケーシングの壁と協同で流体
室を形成する。この流体室の形は紬章の円形とみ
てよい。被圧縮流体は、入口孔を通つてケーシン
グ孔腔に入り、めすロータの溝と関連ケーシング
孔腔の壁の間に形成される室の中に捕えられる。
二つのロータが回転するにつれて、これらの室は
入口孔から出口孔に向けて移動し、室の体積が減
少し、これによつて室内の気体は圧縮される。出
口孔に通じると、圧縮気体はケーシングから排出
される。
●従来技術とその問題点
本発明に係る型の機械用のロータ歯形の構成お
よび設計は、多くの研究考察の対象であつた。ロ
ータ歯形とはロータの縦軸に直角な平面内でのロ
ータ形状であるとする。おすおよびめすロータの
ローブおよび溝の形状は特に重要である。この仕
事では大きな押しのけ容積と高い体積効率をもつ
機械を設計するのに努力を集中してきた。
よび設計は、多くの研究考察の対象であつた。ロ
ータ歯形とはロータの縦軸に直角な平面内でのロ
ータ形状であるとする。おすおよびめすロータの
ローブおよび溝の形状は特に重要である。この仕
事では大きな押しのけ容積と高い体積効率をもつ
機械を設計するのに努力を集中してきた。
一般的にいえば、ロータの歯形設計には三つの
基本方式が考えられる。この三つは創成歯形、円
弧歯形および非対称歯形に分類できる。本発明は
非対称歯形に関するものである。
基本方式が考えられる。この三つは創成歯形、円
弧歯形および非対称歯形に分類できる。本発明は
非対称歯形に関するものである。
ジエー・イー・ウイツトフイールド(J.E.
Whitfield)に発行された米国特許第2287716号
は、創成ロータ歯形を代表するものである。創成
歯形の詳細は当業者にとつて衆知のことであり、
かつ上記の米国特許から得られるのでこゝで考え
る必要はない。創成歯形の第1の利点はこの設計
によつて大きな押しのけ容積が得られることであ
る。創成歯形にはロータが回転するときにブロー
ホールが全く発生しないというもう一つの利点が
ある。ブローホールが存在すると圧縮中の隣接す
る体積部分が連通できるようになる。圧縮中の流
体は圧力の高い体積部分から圧力の低い体積部分
へと流出し、その結果圧縮機効率の低下を招来す
る。このようなブローホールのないことは、創成
歯形の効率を向上させる。
Whitfield)に発行された米国特許第2287716号
は、創成ロータ歯形を代表するものである。創成
歯形の詳細は当業者にとつて衆知のことであり、
かつ上記の米国特許から得られるのでこゝで考え
る必要はない。創成歯形の第1の利点はこの設計
によつて大きな押しのけ容積が得られることであ
る。創成歯形にはロータが回転するときにブロー
ホールが全く発生しないというもう一つの利点が
ある。ブローホールが存在すると圧縮中の隣接す
る体積部分が連通できるようになる。圧縮中の流
体は圧力の高い体積部分から圧力の低い体積部分
へと流出し、その結果圧縮機効率の低下を招来す
る。このようなブローホールのないことは、創成
歯形の効率を向上させる。
しかしながら、創成歯形には固有の欠点があ
る。創成歯形の場合おすロータとめすロータの間
に長いシール線がある。シール線が長いというこ
とは、作動空間から機械の低圧側へ流体が直接漏
れ出る可能性のある大きな領域が存在することを
意味する。この漏洩があると機械の体積効率は落
ちる。この設計に付随する一つの欠点は、ロータ
相互がタイミング的に合わない場合、ロータおよ
び機械全体に損傷が及ばぬようにするために二つ
のロータ間に大きな隙間を設けねばならぬことで
ある。シール線が長いので、隙間が大きいと漏洩
による損失が増大し体積効率に影響する。創成歯
形の持つ今一つの欠点はおすロータのローブとめ
すロータの溝の間に大きな閉じたポケツトが形成
されることである。これらのポケツトが流体を捕
えそのため機械の体積効率が低下する。なお、ロ
ータが回転するにつれ、この捕えられた流体は圧
縮され、機械の回転を妨げ、かつめすロータに曲
げモーメントを加える負のトルクを生み出す。こ
のためめすロータのローブの厚みを増すことが必
要となりその結果機械の押しのけ容積が減少す
る。
る。創成歯形の場合おすロータとめすロータの間
に長いシール線がある。シール線が長いというこ
とは、作動空間から機械の低圧側へ流体が直接漏
れ出る可能性のある大きな領域が存在することを
意味する。この漏洩があると機械の体積効率は落
ちる。この設計に付随する一つの欠点は、ロータ
相互がタイミング的に合わない場合、ロータおよ
び機械全体に損傷が及ばぬようにするために二つ
のロータ間に大きな隙間を設けねばならぬことで
ある。シール線が長いので、隙間が大きいと漏洩
による損失が増大し体積効率に影響する。創成歯
形の持つ今一つの欠点はおすロータのローブとめ
すロータの溝の間に大きな閉じたポケツトが形成
されることである。これらのポケツトが流体を捕
えそのため機械の体積効率が低下する。なお、ロ
ータが回転するにつれ、この捕えられた流体は圧
縮され、機械の回転を妨げ、かつめすロータに曲
げモーメントを加える負のトルクを生み出す。こ
のためめすロータのローブの厚みを増すことが必
要となりその結果機械の押しのけ容積が減少す
る。
エツチ・アール・ニルソン(H.R.Nilson)に
発行された米国特許第2622787号は円弧歯形設計
を代表するものである。円弧歯形設計は、周知の
もので空気圧縮機およびガス圧縮機に広く用いら
れている。円弧歯形設計には、閉じたポケツトが
全く形成されず、流体がこのような閉じたポケツ
トに捕えられることは全くないという利点があ
る。これは負のトルクを生ずることがないので、
めすロータのローブの厚さを減らすことを可能に
する。めすロータのローブの厚さを減らすことが
できるから、圧縮機の大きさがどんなものでもそ
の押しのけ容積を増大させることができる。この
設計にはシール線が創成設計に比べてはるかに短
いという今一つの利点がある。シール線の長さが
短くなれば、損失は減少し、体積効率は増大す
る。
発行された米国特許第2622787号は円弧歯形設計
を代表するものである。円弧歯形設計は、周知の
もので空気圧縮機およびガス圧縮機に広く用いら
れている。円弧歯形設計には、閉じたポケツトが
全く形成されず、流体がこのような閉じたポケツ
トに捕えられることは全くないという利点があ
る。これは負のトルクを生ずることがないので、
めすロータのローブの厚さを減らすことを可能に
する。めすロータのローブの厚さを減らすことが
できるから、圧縮機の大きさがどんなものでもそ
の押しのけ容積を増大させることができる。この
設計にはシール線が創成設計に比べてはるかに短
いという今一つの利点がある。シール線の長さが
短くなれば、損失は減少し、体積効率は増大す
る。
円弧歯形設計の第1の欠点は、創成歯形に比べ
ると押しのけ容積が小さいことである。円孤歯形
には、また大きなブローホールが形成され、被圧
縮中の隣接体積部分間の連通を許容する別の欠点
もある。これが機械の断熱効率を低下させ、シー
ル線の長さが減少したことと閉じたポケツトが無
いことに依つて得た利点を実質的に相殺する。
ると押しのけ容積が小さいことである。円孤歯形
には、また大きなブローホールが形成され、被圧
縮中の隣接体積部分間の連通を許容する別の欠点
もある。これが機械の断熱効率を低下させ、シー
ル線の長さが減少したことと閉じたポケツトが無
いことに依つて得た利点を実質的に相殺する。
非対称歯形は、円弧歯形および創成歯形双方の
利点を兼ね備えている。非対称設計ではめすロー
タの溝の一方の側面は創成形で、他方の側面は円
弧である。非対称歯形には、創成歯形に比べると
シール線の長さが短く、そのため摩擦および長い
シール線に伴う漏洩に起因する損失が減少する利
点がある。さらに、この歯形では創成歯形に比べ
て閉じ込まれたポケツトの大きさが小さくなり、
閉じ込まれたポケツトが大きいことに関連する損
失や障害が減少する。円弧歯形に対して、非対称
歯形にはブローホールの大きさおよび大きなブロ
ーホールに関連する損失が著しく減少する利点が
ある。さらにその押しのけ容積は、創成歯形に比
ベると小さいが、円弧歯形に比べると相当に大き
い。
利点を兼ね備えている。非対称設計ではめすロー
タの溝の一方の側面は創成形で、他方の側面は円
弧である。非対称歯形には、創成歯形に比べると
シール線の長さが短く、そのため摩擦および長い
シール線に伴う漏洩に起因する損失が減少する利
点がある。さらに、この歯形では創成歯形に比べ
て閉じ込まれたポケツトの大きさが小さくなり、
閉じ込まれたポケツトが大きいことに関連する損
失や障害が減少する。円弧歯形に対して、非対称
歯形にはブローホールの大きさおよび大きなブロ
ーホールに関連する損失が著しく減少する利点が
ある。さらにその押しのけ容積は、創成歯形に比
ベると小さいが、円弧歯形に比べると相当に大き
い。
非対称歯形は、それ自体、ほぼよく知られてお
り、かつエイ・リシヨルム(A.Lysholm)に発
行された米国特許第2174522号、ジエ・イー・ウ
イツトフイールド(J.E.Whitfield)に発行され
た同第2473234号、ジエー・イー・パーソン(J.
E.Persson)に発行された同第3414189号および
エル・ビー・シビイ(L.B.Schibby)に発行され
た同第3423017号に開示されている。更に、「ヘリ
カルスクリユーロータ歯形」に対して1983年11月
1日に発行された本願の発明者自身の米国特許第
4412796号は、おすロータがめすロータを駆動す
る機械の場合に特に効果のある圧力角その他の改
良事項を提供する非対称設計を明確にした。
り、かつエイ・リシヨルム(A.Lysholm)に発
行された米国特許第2174522号、ジエ・イー・ウ
イツトフイールド(J.E.Whitfield)に発行され
た同第2473234号、ジエー・イー・パーソン(J.
E.Persson)に発行された同第3414189号および
エル・ビー・シビイ(L.B.Schibby)に発行され
た同第3423017号に開示されている。更に、「ヘリ
カルスクリユーロータ歯形」に対して1983年11月
1日に発行された本願の発明者自身の米国特許第
4412796号は、おすロータがめすロータを駆動す
る機械の場合に特に効果のある圧力角その他の改
良事項を提供する非対称設計を明確にした。
●発明が解決しようとする問題点
めすロータ駆動、すなわちめすロータがおすロ
ータを駆動するのは、この方が好ましい配列であ
ることもあるが、逆の配列では起らない問題を提
起する。後者の状況下では、めすロータは、トル
クの5%を受ける。めす駆動の状況下では、めす
ロータは、トルクの95%を受ける。このような場
合には、めすロータ側部の接触応力が過大とな
り、これに対応するには、めすロータを標準より
もずつと硬度の高い金属を用いて形成する必要が
ある。無論このような対症療法ではロータすなわ
ちめすロータの製造コストを甚しく上昇させる。
ータを駆動するのは、この方が好ましい配列であ
ることもあるが、逆の配列では起らない問題を提
起する。後者の状況下では、めすロータは、トル
クの5%を受ける。めす駆動の状況下では、めす
ロータは、トルクの95%を受ける。このような場
合には、めすロータ側部の接触応力が過大とな
り、これに対応するには、めすロータを標準より
もずつと硬度の高い金属を用いて形成する必要が
ある。無論このような対症療法ではロータすなわ
ちめすロータの製造コストを甚しく上昇させる。
本発明の一つの目的は、標準の硬さを持つてい
るにすぎない金属で形成でき、それでもなお、め
すロータの側部に過度の接触応力を生ずることな
く、めす駆動のできる改良された非対称歯形を提
供することである。
るにすぎない金属で形成でき、それでもなお、め
すロータの側部に過度の接触応力を生ずることな
く、めす駆動のできる改良された非対称歯形を提
供することである。
ロータ相互間に改良された密封性を示し、従つ
て更に効率的な性能を発揮する前述のロータを提
供することもまたこの発明の目的である。
て更に効率的な性能を発揮する前述のロータを提
供することもまたこの発明の目的である。
この発明のもう一つの目的は、相互間の潤滑を
流体力学的に容易にする前述のロータを提供する
ことである。
流体力学的に容易にする前述のロータを提供する
ことである。
●問題点を解決するための手段
本願発明によればヘリカルロータ型でめすロー
タ駆動に適応した回転容積式機械用のロータであ
つて、 前記ロータがおすロータとめすロータからな
り、 前記ロータの各々が軸中心、複数のヘリカルロ
ーブおよびヘリカルローブ間に介在するヘリカル
溝を有し、 前記おすロータの各前記ローブが半径方向の最
も外側の点および前進側部分および追従側部分を
有し、 前記前進側部分と追従側部分のうちの一方は、
前記半径方向に最も外側の点から伸びる第1の円
弧によつて画定された主部分を含む第1の大体凸
形の表面を有し、前記前進側部分と追従側部分の
うちの他方は、前記半径方向に最も外側の点から
伸びる創成曲線によつて画定された主部分を含む
第2の大体凹形の表面を有し、 前記めすロータの各前記溝が半径方向に最も内
側の点と前進部分と追従部分とを有し、 前記めすロータの各溝の前記前進側部分と追従
側部分のうちの一方が、前記第1の円弧と係合し
前記半径方向に最も内側の点から伸びる第2の円
弧によつて画定された主部分を含む第1の大体凹
形の表面を有し、前記めすロータの各溝の前記前
進側部分のうちの他方が前記半径方向に最も内側
の点から伸びる創成曲線によつて画定された主部
分を有し、 前記おすロータとめすロータの各々が一つのピ
ツチ円を有し、 前記二つの軸中心、前記半径方向に最も外側の
点と最も内側の点、および前記二つのピツチ円の
両方に共通な第2の与えられた点は、前記おすロ
ータの一つのローブの前記半径方向に最も外側の
点が前記めすロータの一つの溝の前記半径方向に
最も内側の点と一致するとき、一直線上にある ように構成されたロータにおいて、 前記おすロータおよびめすロータの前進側部分
と追従側部分の一方の小部分44だけがともに、
(a)前記おすロータとめすロータの前記ピツチ円を
横切り、(b)前記第2の点42を中心とする与えら
れた半径を有する円弧によつて画定され、 前記小部分44が前記めすロータの前記ピツチ
円上にあつて前記円弧によつて横切られる第3の
点と、前記めすロータの前記ピツチ円の内方に規
定の距離にある第4の点とを両端としている ことを特徴とするヘリカルロータ型回転容積式機
械のロータによつて問題が解決される。
タ駆動に適応した回転容積式機械用のロータであ
つて、 前記ロータがおすロータとめすロータからな
り、 前記ロータの各々が軸中心、複数のヘリカルロ
ーブおよびヘリカルローブ間に介在するヘリカル
溝を有し、 前記おすロータの各前記ローブが半径方向の最
も外側の点および前進側部分および追従側部分を
有し、 前記前進側部分と追従側部分のうちの一方は、
前記半径方向に最も外側の点から伸びる第1の円
弧によつて画定された主部分を含む第1の大体凸
形の表面を有し、前記前進側部分と追従側部分の
うちの他方は、前記半径方向に最も外側の点から
伸びる創成曲線によつて画定された主部分を含む
第2の大体凹形の表面を有し、 前記めすロータの各前記溝が半径方向に最も内
側の点と前進部分と追従部分とを有し、 前記めすロータの各溝の前記前進側部分と追従
側部分のうちの一方が、前記第1の円弧と係合し
前記半径方向に最も内側の点から伸びる第2の円
弧によつて画定された主部分を含む第1の大体凹
形の表面を有し、前記めすロータの各溝の前記前
進側部分のうちの他方が前記半径方向に最も内側
の点から伸びる創成曲線によつて画定された主部
分を有し、 前記おすロータとめすロータの各々が一つのピ
ツチ円を有し、 前記二つの軸中心、前記半径方向に最も外側の
点と最も内側の点、および前記二つのピツチ円の
両方に共通な第2の与えられた点は、前記おすロ
ータの一つのローブの前記半径方向に最も外側の
点が前記めすロータの一つの溝の前記半径方向に
最も内側の点と一致するとき、一直線上にある ように構成されたロータにおいて、 前記おすロータおよびめすロータの前進側部分
と追従側部分の一方の小部分44だけがともに、
(a)前記おすロータとめすロータの前記ピツチ円を
横切り、(b)前記第2の点42を中心とする与えら
れた半径を有する円弧によつて画定され、 前記小部分44が前記めすロータの前記ピツチ
円上にあつて前記円弧によつて横切られる第3の
点と、前記めすロータの前記ピツチ円の内方に規
定の距離にある第4の点とを両端としている ことを特徴とするヘリカルロータ型回転容積式機
械のロータによつて問題が解決される。
更に本発明の目的の一つは、複数のヘリカルな
ローブとその間に介在するヘリカルな溝を持ち、
機械のハウジング内で与えられた軸の回りに回転
可能なロータであり、このロータは同じように複
数のヘリカルなローブとその間にヘリカルな溝と
を持つ協力ロータと共働・かみ合い係合し、この
ようなハウジング内に流入した流体を溝に受入
れ、前記2個のロータの共動・かみ合い係合の回
転によつてその圧力を変えられるようになつてい
るロータであり、このロータはハウジング内に軸
中心を持ち、このロータのローブは夫々、断面
で、大体凸形である1対の面とこの1対の面の中
間にある半径方向に最も外側の点を持ち、このロ
ータはピツチ円を持ち、軸中心と、ローブの半径
方向に最も外側の点によつて規定された第1の点
を通る直線が更にピツチ円上の与えられた第2の
点も通り、前記凸面の中の一方の面の小部分だけ
が、(a)そのピツチ円を横切り、かつ(b)第2の点を
原点とする与えられた半径をもつ円弧に形成さ
れ、また、この小部分は、その一つの凸面に沿つ
てピツチ円から外側に向けピツチ円から規定され
た距離にある第3の点を起点とし、前記円弧に沿
つて規定された距離と同じ寸法の長さだけ存続し
てその凸面に沿つた第4の点に至るといつたロー
タを開示することである。
ローブとその間に介在するヘリカルな溝を持ち、
機械のハウジング内で与えられた軸の回りに回転
可能なロータであり、このロータは同じように複
数のヘリカルなローブとその間にヘリカルな溝と
を持つ協力ロータと共働・かみ合い係合し、この
ようなハウジング内に流入した流体を溝に受入
れ、前記2個のロータの共動・かみ合い係合の回
転によつてその圧力を変えられるようになつてい
るロータであり、このロータはハウジング内に軸
中心を持ち、このロータのローブは夫々、断面
で、大体凸形である1対の面とこの1対の面の中
間にある半径方向に最も外側の点を持ち、このロ
ータはピツチ円を持ち、軸中心と、ローブの半径
方向に最も外側の点によつて規定された第1の点
を通る直線が更にピツチ円上の与えられた第2の
点も通り、前記凸面の中の一方の面の小部分だけ
が、(a)そのピツチ円を横切り、かつ(b)第2の点を
原点とする与えられた半径をもつ円弧に形成さ
れ、また、この小部分は、その一つの凸面に沿つ
てピツチ円から外側に向けピツチ円から規定され
た距離にある第3の点を起点とし、前記円弧に沿
つて規定された距離と同じ寸法の長さだけ存続し
てその凸面に沿つた第4の点に至るといつたロー
タを開示することである。
更に本発明のもう一つの目的は、ハウジングを
持ち、そのハウジング内で平行な2軸の回りに回
転可能な2個のロータを持つてハウジング内で作
動流体を処理することのできる回転容積機械であ
り、この機械では、この2個のロータが夫々複数
のヘリカルなローブとその間に介在するヘリカル
な溝を持つて、共に作動しかみ合い係合し、前記
ハウジング内に流入した流体を溝に受入れ、次に
2個のロータの共働・かみ合い係合と回転によつ
て、その圧力を変え、そのハウジング内にロータ
は夫々軸中心を持ち、一方のロータの溝は夫々、
断面で、1対の大体凹形である面と、この対の凹
面の中間にある半径方向に最も内側の点を持ち、
他方のロータのローブは夫々、断面で、1対の大
体凸形である面と、この対の凸面の中間にある半
径方向に最も外側の点を持ち、各ロータは夫々ピ
ツチ円を有し、軸中心と、最も外側と最も内側の
両方の点を第1の共通一致点で横切る直線は二つ
のピツチ円に共通な第2の与えられた点も通り、
一方の凹面の小部分だけと一方の凸面の小部分だ
けとが双方とも、(a)二つのロータの二つのピツチ
サークルを横切り、かつ(b)第2の点を中心とする
与えられた半径をもつ円弧に形成され、そしてこ
の二つの小部分はこの円弧が横切るロータのピツ
チ円上にある第3の点とそのロータのピツチ円の
内側でピツチ円から規定された距離にある第4の
点を両端とするような回転容積式機械を開示する
ことである。
持ち、そのハウジング内で平行な2軸の回りに回
転可能な2個のロータを持つてハウジング内で作
動流体を処理することのできる回転容積機械であ
り、この機械では、この2個のロータが夫々複数
のヘリカルなローブとその間に介在するヘリカル
な溝を持つて、共に作動しかみ合い係合し、前記
ハウジング内に流入した流体を溝に受入れ、次に
2個のロータの共働・かみ合い係合と回転によつ
て、その圧力を変え、そのハウジング内にロータ
は夫々軸中心を持ち、一方のロータの溝は夫々、
断面で、1対の大体凹形である面と、この対の凹
面の中間にある半径方向に最も内側の点を持ち、
他方のロータのローブは夫々、断面で、1対の大
体凸形である面と、この対の凸面の中間にある半
径方向に最も外側の点を持ち、各ロータは夫々ピ
ツチ円を有し、軸中心と、最も外側と最も内側の
両方の点を第1の共通一致点で横切る直線は二つ
のピツチ円に共通な第2の与えられた点も通り、
一方の凹面の小部分だけと一方の凸面の小部分だ
けとが双方とも、(a)二つのロータの二つのピツチ
サークルを横切り、かつ(b)第2の点を中心とする
与えられた半径をもつ円弧に形成され、そしてこ
の二つの小部分はこの円弧が横切るロータのピツ
チ円上にある第3の点とそのロータのピツチ円の
内側でピツチ円から規定された距離にある第4の
点を両端とするような回転容積式機械を開示する
ことである。
●実施例
図面に示すように、回転容積式機械10は、平
行な軸18および20の回りにそれぞれ回転可能
なおすロータ14およびめすロータ16のはいつ
ているハウジング12を備えている。おすロータ
14には4つのヘリカルなローブ22とその間に
介在する4つの溝24がありめすロータ16には
6つのヘリカルなローブ26とその間に介在する
6つの溝28がある。おすロータ14にはピツチ
円30があり、めすロータ16にはピツチ円32
がある。
行な軸18および20の回りにそれぞれ回転可能
なおすロータ14およびめすロータ16のはいつ
ているハウジング12を備えている。おすロータ
14には4つのヘリカルなローブ22とその間に
介在する4つの溝24がありめすロータ16には
6つのヘリカルなローブ26とその間に介在する
6つの溝28がある。おすロータ14にはピツチ
円30があり、めすロータ16にはピツチ円32
がある。
各おすロータのローブ22には夫々1対の大体
凸形である面34および36と、面34および3
6の中間にあり半径方向に最も外側の第1の点3
8がある。軸中心18と第1の点38を通る直線
はまたピツチ円30の上にある第2の点42を通
る。面36の小部分44は、(a)第2の点42を原
点とし、(b)ピツチ円30を横切る円弧によつて形
成される。小部分44は、面36に沿い、ピツチ
円30から規定の距離Dだけ外側に在る点46に
始まり、面36に沿つて同じ距離Dの長さだけ第
4の点48まで続く。
凸形である面34および36と、面34および3
6の中間にあり半径方向に最も外側の第1の点3
8がある。軸中心18と第1の点38を通る直線
はまたピツチ円30の上にある第2の点42を通
る。面36の小部分44は、(a)第2の点42を原
点とし、(b)ピツチ円30を横切る円弧によつて形
成される。小部分44は、面36に沿い、ピツチ
円30から規定の距離Dだけ外側に在る点46に
始まり、面36に沿つて同じ距離Dの長さだけ第
4の点48まで続く。
おすロータのローブおよび溝は夫々さらに次の
ように形成されている。第1の点38から第5の
点50までの各ローブの歯形部分は、第2の点4
2の半径の中心をもつ円弧である。第1の点38
とその隣の点52の間のごく小さい部分は、点3
8から点52へと半径が減少して行く弧である。
点52と第4の点48の間の歯形部分は、第1図
および第2図で第4の点48と向い合つているめ
すロータ16上の点が創成する曲線である。点5
4および56ならびに58および60は、それぞ
れそれらの点の間に軸18を中心として描いた円
弧を形成する。点56と点62の間の部分および
点62と第5の点50の間の部分は点64と点6
6の間をつなぐめすのローブ26の部分および点
66と第1図および第2図で第5の点50と向い
合つた点との間をつなぐめすローブ26の部分に
よつて夫々創成される。点58と点68の間にあ
るおすロータ上の短い半径変換部分は、第3の点
46に向いあつためすローブ26上の点とその隣
の点70との間に得られるめすローブ26の表面
によつて創成された創成面である。最後に点68
と点46の間のおすロータの歯形部分は、第1図
および第2図で、第3の点46と向い合うめすロ
ータ16上の点によつて創成される外転サイクロ
イドである。
ように形成されている。第1の点38から第5の
点50までの各ローブの歯形部分は、第2の点4
2の半径の中心をもつ円弧である。第1の点38
とその隣の点52の間のごく小さい部分は、点3
8から点52へと半径が減少して行く弧である。
点52と第4の点48の間の歯形部分は、第1図
および第2図で第4の点48と向い合つているめ
すロータ16上の点が創成する曲線である。点5
4および56ならびに58および60は、それぞ
れそれらの点の間に軸18を中心として描いた円
弧を形成する。点56と点62の間の部分および
点62と第5の点50の間の部分は点64と点6
6の間をつなぐめすのローブ26の部分および点
66と第1図および第2図で第5の点50と向い
合つた点との間をつなぐめすローブ26の部分に
よつて夫々創成される。点58と点68の間にあ
るおすロータ上の短い半径変換部分は、第3の点
46に向いあつためすローブ26上の点とその隣
の点70との間に得られるめすローブ26の表面
によつて創成された創成面である。最後に点68
と点46の間のおすロータの歯形部分は、第1図
および第2図で、第3の点46と向い合うめすロ
ータ16上の点によつて創成される外転サイクロ
イドである。
これまでの説明を理解するのに役立つかもしれ
ないので、以下におすロータの歯形部分を表にし
て示す。
ないので、以下におすロータの歯形部分を表にし
て示す。
54−56、軸18を中心とする円弧
56−62、創成部分
62−50、創成部分
50−38、点42を中心とする円弧
38−52、点52に向けて半径が減少する弧
52−48、創成部分
48−46、点42を中心とする円弧
46−68、創成された外転サイクロイド
68−58、創成部分
58−60、軸18を中心とする円弧
各めすロータの溝28には、大体凹形である1
対の面72,74および第1図および第2図で、
点38に向いあい面72と面74の中間にある半
径方向に最も内側の第1の点がある。点50と点
38の間にある円弧部分の張る角度はほぼ60゜で
ある。前述の線40が軸中心20と点38を通る
とき、直線40は点42を逆にたどる。点42は
また(ピツチ円30の上と同じように)ピツチ円
32の上にもある。第1図および第2図でおすロ
ータ14の部分44に向い合う面74の小部分
は、部分44を形成し、点42を中心とし、ピツ
チ円30(および32)を横切る円弧と実質上同
じ円弧によつて形成される。面74のこの小部分
は、おすロータの部分44と長さが等しい。面3
6および面74の前述の二つの小部分を形成する
円弧は中心角で20゜の範囲にまたがる。おすロー
タのローブ上の点68と点46も約20゜の弧に対
している。
対の面72,74および第1図および第2図で、
点38に向いあい面72と面74の中間にある半
径方向に最も内側の第1の点がある。点50と点
38の間にある円弧部分の張る角度はほぼ60゜で
ある。前述の線40が軸中心20と点38を通る
とき、直線40は点42を逆にたどる。点42は
また(ピツチ円30の上と同じように)ピツチ円
32の上にもある。第1図および第2図でおすロ
ータ14の部分44に向い合う面74の小部分
は、部分44を形成し、点42を中心とし、ピツ
チ円30(および32)を横切る円弧と実質上同
じ円弧によつて形成される。面74のこの小部分
は、おすロータの部分44と長さが等しい。面3
6および面74の前述の二つの小部分を形成する
円弧は中心角で20゜の範囲にまたがる。おすロー
タのローブ上の点68と点46も約20゜の弧に対
している。
めすロータの各ローブと溝とは更に次のように
形成される。後に続く説明のため、おすロータ1
4で挙げた歯形上の点(すなわち点50,38,
48,46)は、めすロータにも存続するものと
する。
形成される。後に続く説明のため、おすロータ1
4で挙げた歯形上の点(すなわち点50,38,
48,46)は、めすロータにも存続するものと
する。
めすロータの各溝の歯形部分で、第1の点38
から第5の点50までは、ピツチ円32上にある
第2の点42を半径中心とする円弧である。その
半径は、これもまた点38と点50の間に伸びる
おすロータのローブ22のその部分を形成する点
42を中心とする弧の半径と実質上同じである。
めすロータの点50と点66の間に伸びる部分
は、点38と点50の間をつなぐ円弧に接するイ
ンボリユートである。点64と点76の間の部分
は、軸20を中心とする円弧である。点64と点
66の間をつなぐ部分は隣接するインボリユート
部分および円弧部分の両方に接するだ円弧であ
る。点38と点48の間の部分は創成された形状
で、その形状は、点38と点50の間に伸びるお
すロータの部分によつて創成される。点70と点
78の間の部分は軸20を中心とする別の円弧で
ある。最後に点70と点46の間の部分は後者の
円弧に接し点46を通るだ円弧である。
から第5の点50までは、ピツチ円32上にある
第2の点42を半径中心とする円弧である。その
半径は、これもまた点38と点50の間に伸びる
おすロータのローブ22のその部分を形成する点
42を中心とする弧の半径と実質上同じである。
めすロータの点50と点66の間に伸びる部分
は、点38と点50の間をつなぐ円弧に接するイ
ンボリユートである。点64と点76の間の部分
は、軸20を中心とする円弧である。点64と点
66の間をつなぐ部分は隣接するインボリユート
部分および円弧部分の両方に接するだ円弧であ
る。点38と点48の間の部分は創成された形状
で、その形状は、点38と点50の間に伸びるお
すロータの部分によつて創成される。点70と点
78の間の部分は軸20を中心とする別の円弧で
ある。最後に点70と点46の間の部分は後者の
円弧に接し点46を通るだ円弧である。
前と同じように、この特色あるめすロータの歯
形をより深く理解するのに役立つかも知れないの
で、歯形の各部分を表にして以下に示す。
形をより深く理解するのに役立つかも知れないの
で、歯形の各部分を表にして以下に示す。
76−64、軸20を中心とする円弧
64−66、だ円弧
66−50、インボリユート
50−38、点42を中心とする円弧
38−48、創成部分
48−46、点42を中心とする円弧
46−70、だ円弧
70−78、軸20を中心とする円弧
第1および第2の点38および42は、それに
一番近い第5の点50から実質上等距離にある。
また点38,42およびそれに一番近い第5の点
50は実質上二等辺三角形「T」の頂点となる。
更に、第2の点42を起点として点48を通る直
線41は、第1図に示すように、直線40が軸1
8と軸20とを結び、かつ第1および第2の点3
8および42を通るときは、隣の溝28の第5の
点50を通る。
一番近い第5の点50から実質上等距離にある。
また点38,42およびそれに一番近い第5の点
50は実質上二等辺三角形「T」の頂点となる。
更に、第2の点42を起点として点48を通る直
線41は、第1図に示すように、直線40が軸1
8と軸20とを結び、かつ第1および第2の点3
8および42を通るときは、隣の溝28の第5の
点50を通る。
●作用
上述のロータ14およびロータ16は、非対称
である。面36および面74は、設計された非対
称による異つた円弧形の形状のものであつて、両
者の間に空所「V」を形成する。空所「V」は幅
が変化し、やゝ三日月形をしている。外面的に
は、ロータ14およびロータ16は、本願の発明
者が引用した先願米国特許第4412796号に限定さ
れているロータと著しく違つていないように見え
るかもしれない。たとえば、前述の特許と本発明
の両方で、めすロータには、だ円弧インボリユー
ト、円弧および創成弧をこの順序でもつている溝
がある。然し本発明のロータには、極めて重要な
相違点があり、その新規性およびそれから生ずる
進歩は、第3図および第4図(第1図および第2
図と併せて)を検討すれば最も良く理解できる。
である。面36および面74は、設計された非対
称による異つた円弧形の形状のものであつて、両
者の間に空所「V」を形成する。空所「V」は幅
が変化し、やゝ三日月形をしている。外面的に
は、ロータ14およびロータ16は、本願の発明
者が引用した先願米国特許第4412796号に限定さ
れているロータと著しく違つていないように見え
るかもしれない。たとえば、前述の特許と本発明
の両方で、めすロータには、だ円弧インボリユー
ト、円弧および創成弧をこの順序でもつている溝
がある。然し本発明のロータには、極めて重要な
相違点があり、その新規性およびそれから生ずる
進歩は、第3図および第4図(第1図および第2
図と併せて)を検討すれば最も良く理解できる。
本願の発明者の米国特許第4412796号に記述さ
れているものも含めて、めすロータ駆動に使用さ
れる代表的な非対称ロータについては、その理論
的駆動は、ほぼめすロータの溝82の追従側にあ
る事実上の線接触80に相当する部分を介して行
われる(第3図)。勿論、これによつて無限大の
応力が生ずることになる。従つて、実際にはロー
タ材料が幾分か降伏して変形し、ロータ間に、狭
いけれどもほぼ同形になつた領域84を形成す
る。このような狭くて、変形した多少同形になつ
ている領域についても、そこでの応力が許容でき
ない程に高くなることがあり得る。従つてロータ
は特別に硬化した材料を用いて形成しなければな
らない。本発明に依れば、ロータ14およびロー
タ16は、めすロータ駆動に適応する同形表面を
もつように設計されて、許されていない材料の変
形が起らないようにする。
れているものも含めて、めすロータ駆動に使用さ
れる代表的な非対称ロータについては、その理論
的駆動は、ほぼめすロータの溝82の追従側にあ
る事実上の線接触80に相当する部分を介して行
われる(第3図)。勿論、これによつて無限大の
応力が生ずることになる。従つて、実際にはロー
タ材料が幾分か降伏して変形し、ロータ間に、狭
いけれどもほぼ同形になつた領域84を形成す
る。このような狭くて、変形した多少同形になつ
ている領域についても、そこでの応力が許容でき
ない程に高くなることがあり得る。従つてロータ
は特別に硬化した材料を用いて形成しなければな
らない。本発明に依れば、ロータ14およびロー
タ16は、めすロータ駆動に適応する同形表面を
もつように設計されて、許されていない材料の変
形が起らないようにする。
例として示す目的でこゝに開示した機械10
は、空気圧縮機を含んでいる。この技術分野では
普通であるように、機械10は油でおおわれるよ
うに設計されている。無論これは冷却とシールを
目的として油が微細な噴霧としてかみ合うロータ
14とロータ16の間で機械10の中に噴射され
ることを意味する。(このような油の噴射は、当
業者にとつて周知のことであるから、ここでは図
に示さない。)次にローブ22と溝28とがかみ
合い状態になると、両者は接触に近い係合に入
る。その間には極度に微細なすき間が生ずる。こ
のようなすき間は、ローブ22の上と溝28の中
とにある油膜で占められる。次に、あるロータか
ら別のロータへの伝動は実際のところ、関連する
近似接触をする面が互いにつかみ合うときに、そ
れらのロータの間に残つているような油膜を通し
ておこなわれる。このようなシーリング油膜に関
連する本発明の従来技術に比べての独自の特長を
第3図および第4図を検討することによつて認識
できる。
は、空気圧縮機を含んでいる。この技術分野では
普通であるように、機械10は油でおおわれるよ
うに設計されている。無論これは冷却とシールを
目的として油が微細な噴霧としてかみ合うロータ
14とロータ16の間で機械10の中に噴射され
ることを意味する。(このような油の噴射は、当
業者にとつて周知のことであるから、ここでは図
に示さない。)次にローブ22と溝28とがかみ
合い状態になると、両者は接触に近い係合に入
る。その間には極度に微細なすき間が生ずる。こ
のようなすき間は、ローブ22の上と溝28の中
とにある油膜で占められる。次に、あるロータか
ら別のロータへの伝動は実際のところ、関連する
近似接触をする面が互いにつかみ合うときに、そ
れらのロータの間に残つているような油膜を通し
ておこなわれる。このようなシーリング油膜に関
連する本発明の従来技術に比べての独自の特長を
第3図および第4図を検討することによつて認識
できる。
めすロータ16′のローブ26′がおすロータの
ローブ22′の向い合う面に接近すると(第3
図)、両者の間に介在する油膜を通して前述の線
接触80ができる。ローブからローブへ伝わる力
を受けている接触の「線」が認め得るほどの油膜
を保持できないことは、無論よくわかるであろ
う。このような油は搾られて線接触80の両側に
押し出され、そして塑性変形して形成された領域
84からも同じように外側へと消散される。これ
は、組み合うローブ対ローブの面が同形でないと
いうことにその原因がある。第4図は本発明の前
に述べた独自の特長すなわち改良を示している。
ローブ22′の向い合う面に接近すると(第3
図)、両者の間に介在する油膜を通して前述の線
接触80ができる。ローブからローブへ伝わる力
を受けている接触の「線」が認め得るほどの油膜
を保持できないことは、無論よくわかるであろ
う。このような油は搾られて線接触80の両側に
押し出され、そして塑性変形して形成された領域
84からも同じように外側へと消散される。これ
は、組み合うローブ対ローブの面が同形でないと
いうことにその原因がある。第4図は本発明の前
に述べた独自の特長すなわち改良を示している。
第4図は、新規のロータ14および16の第3
の点46と第4の点48の間で得られる狭い範囲
の円弧部分を強調している。また投影図で示して
いるように、ロータ間の伝動接触域は菱形の領域
86として形成されていることがわかる。第3の
点46と第4の点48の間で、ロータ間に得られ
る微細なすき間は、その中に油膜を保持する。油
は、本質的には非圧縮性であるから、接触力を菱
形領域86全体に分配する。その結果ロータ14
およびロータ16は単に標準の硬さをもつた比較
的安価な材料で形成できる。
の点46と第4の点48の間で得られる狭い範囲
の円弧部分を強調している。また投影図で示して
いるように、ロータ間の伝動接触域は菱形の領域
86として形成されていることがわかる。第3の
点46と第4の点48の間で、ロータ間に得られ
る微細なすき間は、その中に油膜を保持する。油
は、本質的には非圧縮性であるから、接触力を菱
形領域86全体に分配する。その結果ロータ14
およびロータ16は単に標準の硬さをもつた比較
的安価な材料で形成できる。
ローブが4個のおすロータ14とローブが6個
のめすロータ16をもつ典型的な機械(すなわ
ち、空気圧縮機)の場合、常時少くともこの幅広
い接触域86が3ケ所で得られる。ロータが回転
するにつれ、領域86は、軸の回りを移動して排
出端で消滅、すなわち分離する一方で、新規の領
域86が入口端に生ずる。従つて、機械の回転角
によつては、ある瞬間には4個の領域86が形成
され、荷重を支えていることがある。この同一形
状領域86が存在することで、今一つの利点が生
れる。実質上共通な半径の範囲および菱形の面は
これに対応する広い範囲のシール油の油膜を中に
収容する。次に、このように油膜が広がつている
ことはロータ14およびロータ16に加わるせん
断応力を減少させる働きをする。さらに領域86
の幅は、線接触に比べれば相当に大きい幅であつ
て、ロータ対ロータのシーリングに著しい改良を
もたらす。
のめすロータ16をもつ典型的な機械(すなわ
ち、空気圧縮機)の場合、常時少くともこの幅広
い接触域86が3ケ所で得られる。ロータが回転
するにつれ、領域86は、軸の回りを移動して排
出端で消滅、すなわち分離する一方で、新規の領
域86が入口端に生ずる。従つて、機械の回転角
によつては、ある瞬間には4個の領域86が形成
され、荷重を支えていることがある。この同一形
状領域86が存在することで、今一つの利点が生
れる。実質上共通な半径の範囲および菱形の面は
これに対応する広い範囲のシール油の油膜を中に
収容する。次に、このように油膜が広がつている
ことはロータ14およびロータ16に加わるせん
断応力を減少させる働きをする。さらに領域86
の幅は、線接触に比べれば相当に大きい幅であつ
て、ロータ対ロータのシーリングに著しい改良を
もたらす。
第4図にもどると、おすロータの半径が減少す
る部分、すなわち第1の点38と点52の間の部
分が示されている。この幅狭い弧が、第1の点3
8と第4の点48の間で得られるめすロータ16
の凹面を創成する。点52がめすロータ上に第4
の点48を生成し、一方おすロータおよびめすロ
ータ上の二つの第1の点38は実質上共通の半径
寸法(軸18からの)を持つ。次に、回転中に、
点52はめすロータの溝の点48とシール係合に
はいり、面74に沿つて進みついに第1の点38
とシール状態で一致する。以上のことが、シール
面同志が実質的には互いに面に沿つての線接触と
なつている先行技術に比べて、協同して動くロー
ブと溝に沿つてのシーリングを高めている。
る部分、すなわち第1の点38と点52の間の部
分が示されている。この幅狭い弧が、第1の点3
8と第4の点48の間で得られるめすロータ16
の凹面を創成する。点52がめすロータ上に第4
の点48を生成し、一方おすロータおよびめすロ
ータ上の二つの第1の点38は実質上共通の半径
寸法(軸18からの)を持つ。次に、回転中に、
点52はめすロータの溝の点48とシール係合に
はいり、面74に沿つて進みついに第1の点38
とシール状態で一致する。以上のことが、シール
面同志が実質的には互いに面に沿つての線接触と
なつている先行技術に比べて、協同して動くロー
ブと溝に沿つてのシーリングを高めている。
●発明の効果
以上に説明したように本発明によれば、回転容
積式機械のロータを標準の硬度の金属で製作して
も、めすロータの側面に不当な応力を生ずること
なく駆動できるとともに、めす、おすロータ間の
シール特性を向上できる。
積式機械のロータを標準の硬度の金属で製作して
も、めすロータの側面に不当な応力を生ずること
なく駆動できるとともに、めす、おすロータ間の
シール特性を向上できる。
第1図は、本発明の一つの実施例による機械の
ハウジング内にある協力するおすとめすの両ロー
タの歯形の主要部分の線図である(横断面で示
す)第2図は、第1図のロータの拡大線図すなわ
ちロータの組み合つている面だけの図である。こ
の図は歯形の改良点を明瞭に示している。第3図
は、先行技術すなわちめすロータ駆動を採用して
いる非対称ロータ歯形に生ずる強烈な接触応力の
存在位置を示す線図であるとともに、理論上の接
触線および隣接変形領域の線図に直角な平面への
投影を理想化した図でもある。第4図は、第3図
と同様な線図および理想化した投影図であつて、
本発明のロータ歯形を採用しためす駆動の装置の
得る改良された接触応力の状況を描く。
ハウジング内にある協力するおすとめすの両ロー
タの歯形の主要部分の線図である(横断面で示
す)第2図は、第1図のロータの拡大線図すなわ
ちロータの組み合つている面だけの図である。こ
の図は歯形の改良点を明瞭に示している。第3図
は、先行技術すなわちめすロータ駆動を採用して
いる非対称ロータ歯形に生ずる強烈な接触応力の
存在位置を示す線図であるとともに、理論上の接
触線および隣接変形領域の線図に直角な平面への
投影を理想化した図でもある。第4図は、第3図
と同様な線図および理想化した投影図であつて、
本発明のロータ歯形を採用しためす駆動の装置の
得る改良された接触応力の状況を描く。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 ヘリカルロータ型でめすロータ駆動に適応し
た回転容積式機械用のロータであつて、 前記ロータがおすロータとめすロータからな
り、 前記ロータの各々が軸中心、複数のヘリカルロ
ーブおよびヘリカルローブ間に介在するヘリカル
溝を有し、 前記おすロータの各前記ローブが半径方向の最
も外側の点および前進側部分および追従側部分を
有し、 前記前進側部分と追従側部分のうちの一方は、
前記半径方向に最も外側の点から伸びる第1の円
弧によつて画定された主部分を含む第1の大体凸
形の表面を有し、前記前進側部分と追従側部分の
うちの他方は、前記半径方向に最も外側の点から
伸びる創成曲線によつて画定された主部分を含む
第2の大体凹形の表面を有し、 前記めすロータの各前記溝が半径方向に最も内
側の点と前進側部分と追従側部分とを有し、 前記めすロータの各溝の前記前進側部分と追従
側部分のうちの一方が前記第1の円弧と係合し前
記半径方向に最も内側の点から伸びる第2の円弧
によつて画定された主部分を含む第1の大体凹形
の表面を有し、前記めすロータの各溝の前記前進
側部分のうちの他方が前記半径方向に最も内側の
点から伸びる創成曲線によつて画定された主部分
を有し、 前記おすロータとめすロータの各々が一つのピ
ツチ円を有し、 前記二つの軸中心、前記半径方向に最も外側の
点と最も内側の点、および前記二つのピツチ円の
両方に共通な第2の与えられた点は、前記おすロ
ータの一つのローブの前記半径方向に最も外側の
点が前記めすロータの一つの溝の前記半径方向に
最も内側の点と一致するとき、一直線上にある ように構成されたロータにおいて、 前記おすロータおよびめすロータの前進側部分
と追従側部分の一方の小部分44だけがともに、
(a)前記おすロータとめすロータの前記ピツチ円を
横切り、(b)前記第2の点42を中心とする与えら
れた半径を有する円弧によつて画定され、 前記小部分44が前記めすロータの前記ピツチ
円上にあつて前記円弧によつて横切られる第3の
点と、前記めすロータの前記ピツチ円の内方に規
定の距離にある第4の点とを両端としている ことを特徴とするヘリカルロータ型回転容積式機
械のロータ。 2 前記小部分44が約20゜の弧からなる特許請
求の範囲第1項に記載のロータ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US571109 | 1984-01-16 | ||
US06/571,109 US4508496A (en) | 1984-01-16 | 1984-01-16 | Rotary, positive-displacement machine, of the helical-rotor type, and rotors therefor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60153486A JPS60153486A (ja) | 1985-08-12 |
JPS6354912B2 true JPS6354912B2 (ja) | 1988-10-31 |
Family
ID=24282369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59204209A Granted JPS60153486A (ja) | 1984-01-16 | 1984-10-01 | ヘリカルロータ型回転容積式機械のロータ |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4508496A (ja) |
EP (1) | EP0149304B1 (ja) |
JP (1) | JPS60153486A (ja) |
KR (1) | KR910002727B1 (ja) |
AU (1) | AU548892B2 (ja) |
BR (1) | BR8405291A (ja) |
CA (1) | CA1229830A (ja) |
DE (1) | DE3481131D1 (ja) |
IN (1) | IN161456B (ja) |
MX (1) | MX160455A (ja) |
ZA (1) | ZA847104B (ja) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60212684A (ja) * | 1984-04-07 | 1985-10-24 | Hokuetsu Kogyo Co Ltd | スクリユ・ロ−タ |
JPH0320481Y2 (ja) * | 1985-06-29 | 1991-05-02 | ||
US4643654A (en) * | 1985-09-12 | 1987-02-17 | American Standard Inc. | Screw rotor profile and method for generating |
US4673344A (en) * | 1985-12-16 | 1987-06-16 | Ingalls Robert A | Screw rotor machine with specific lobe profiles |
US4671750A (en) * | 1986-07-10 | 1987-06-09 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Screw rotor mechanism with specific tooth profile |
US4895496A (en) * | 1988-06-08 | 1990-01-23 | Copeland Corporation | Refrigeration compressor |
US4938672A (en) * | 1989-05-19 | 1990-07-03 | Excet Corporation | Screw rotor lobe profile for simplified screw rotor machine capacity control |
US5088907A (en) * | 1990-07-06 | 1992-02-18 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Screw rotor for oil flooded screw compressors |
US5624250A (en) * | 1995-09-20 | 1997-04-29 | Kumwon Co., Ltd. | Tooth profile for compressor screw rotors |
SE508087C2 (sv) * | 1996-12-16 | 1998-08-24 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Par av samverkande skruvrotorer, skruvrotor samt skruvrotormaskin försedd med dylika skruvrotorer |
US6000920A (en) * | 1997-08-08 | 1999-12-14 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Oil-flooded screw compressor with screw rotors having contact profiles in the shape of roulettes |
JPH11141479A (ja) * | 1997-11-11 | 1999-05-25 | Kobe Steel Ltd | スクリュ式圧縮機等のスクリュロータ |
JP3823573B2 (ja) * | 1998-11-19 | 2006-09-20 | 株式会社日立製作所 | スクリュー流体機械 |
US6422847B1 (en) * | 2001-06-07 | 2002-07-23 | Carrier Corporation | Screw rotor tip with a reverse curve |
IT1395017B1 (it) * | 2009-07-09 | 2012-09-05 | Bora S R L | Rotori per una macchina rotativa a vite |
JP5695995B2 (ja) * | 2011-07-25 | 2015-04-08 | 株式会社神戸製鋼所 | ギアポンプ |
US9057373B2 (en) | 2011-11-22 | 2015-06-16 | Vilter Manufacturing Llc | Single screw compressor with high output |
CN103775341B (zh) * | 2012-10-15 | 2016-05-18 | 良峰塑胶机械股份有限公司 | 两外形相同的爪式转子对装置 |
EP3187734A1 (en) * | 2014-08-28 | 2017-07-05 | IHI Corporation | Screw rotor |
DE202018000178U1 (de) * | 2018-01-12 | 2019-04-15 | Leybold Gmbh | Kompressor |
CN108278208B (zh) | 2018-02-08 | 2024-03-08 | 珠海格力电器股份有限公司 | 螺杆压缩机转子结构及具有其的变频螺杆压缩机 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2952216A (en) * | 1956-03-13 | 1960-09-13 | Wildhaber Ernest | Rotary screw unit for displacing fluid |
DE1936275A1 (de) * | 1969-07-17 | 1971-01-28 | Alois Riedl | Schraubenverdichter mit Schmalkopfprofilen und Kreisbogenhobelflanken |
US3623830A (en) * | 1970-04-01 | 1971-11-30 | Bird Island Inc | Rotor with helical teeth for displacing compressible fluid |
BE792576A (fr) * | 1972-05-24 | 1973-03-30 | Gardner Denver Co | Rotor helicoidal de compresseur a vis |
DE2234777C3 (de) * | 1972-07-14 | 1980-10-30 | Linde Ag, 6200 Wiesbaden | Verdichter |
US4088427A (en) * | 1974-06-24 | 1978-05-09 | Atlas Copco Aktiebolag | Rotors for a screw rotor machine |
US4412796A (en) * | 1981-08-25 | 1983-11-01 | Ingersoll-Rand Company | Helical screw rotor profiles |
-
1984
- 1984-01-16 US US06/571,109 patent/US4508496A/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-08-13 IN IN646/DEL/84A patent/IN161456B/en unknown
- 1984-08-13 CA CA000460874A patent/CA1229830A/en not_active Expired
- 1984-08-27 AU AU32432/84A patent/AU548892B2/en not_active Ceased
- 1984-08-28 MX MX202535A patent/MX160455A/es unknown
- 1984-09-07 KR KR1019840005481A patent/KR910002727B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1984-09-10 ZA ZA847104A patent/ZA847104B/xx unknown
- 1984-10-01 JP JP59204209A patent/JPS60153486A/ja active Granted
- 1984-10-19 BR BR8405291A patent/BR8405291A/pt not_active IP Right Cessation
- 1984-10-22 EP EP84307260A patent/EP0149304B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-10-22 DE DE8484307260T patent/DE3481131D1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU3243284A (en) | 1985-07-25 |
MX160455A (es) | 1990-03-02 |
KR910002727B1 (ko) | 1991-05-03 |
EP0149304B1 (en) | 1990-01-24 |
ZA847104B (en) | 1985-04-24 |
IN161456B (ja) | 1987-12-05 |
JPS60153486A (ja) | 1985-08-12 |
BR8405291A (pt) | 1985-08-27 |
CA1229830A (en) | 1987-12-01 |
DE3481131D1 (de) | 1990-03-01 |
AU548892B2 (en) | 1986-01-09 |
EP0149304A3 (en) | 1986-09-24 |
US4508496A (en) | 1985-04-02 |
EP0149304A2 (en) | 1985-07-24 |
KR850005560A (ko) | 1985-08-26 |
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