JP2000145673A

JP2000145673A - 流体機械およびブレードの製造方法

Info

Publication number: JP2000145673A
Application number: JP10317827A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Fukuda; 岳福田; Satoshi Koyama; 聡小山; Makoto Hayano; 誠早野; Kanji Sakata; 寛二坂田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-11-09
Filing date: 1998-11-09
Publication date: 2000-05-26

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、ブレードのシリンダに対する当たり
状態を改善して、高効率を得るとともに信頼性の向上を
図れ、かつ簡素な構成のブレードであって、この製造性
の向上を図れる流体機械およびブレードの製造方法を提
供する。【解決手段】シリンダ５と、このシリンダ内に偏心して
配置され偏心運動をなすローラ８と、このローラ外周面
に形成された螺旋状の溝１３と、この螺旋状溝に出入り
自在に嵌め込まれ上記シリンダと上記ローラとの間に複
数の圧縮室１５を形成するブレード１４とを具備し、一
端側の圧縮室に吸込んだ作動流体を他端側の圧縮室に移
送しながら圧縮するヘリカルブレード式圧縮機におい
て、上記ブレードの断面形状は、上記螺旋状溝の断面形
状と比較して、高圧側圧縮室に近い部位ほど大きく削成
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば空気調和
機の冷凍サイクルを構成するヘリカルブレード式圧縮機
や、膨張機、ポンプなどとして用いられる流体機械に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、たとえば空気調和機の冷凍サイク
ルを構成する圧縮機として、ヘリカルブレード式圧縮機
が提案されている。

【０００３】この種の圧縮機によれば、従来のレシプロ
式やロータリ式圧縮機におけるシール性不良などを除去
でき、比較的簡単な構成によりシール性を向上させて効
率のよい圧縮がなされるとともに、部品の製造および組
立てが容易化される。

【０００４】ヘリカルブレード式圧縮機として具体的な
構成作用は、たとえば、固定したシリンダ内に偏心回転
するローラを収容し、このローラの外周面に螺旋状溝を
形成してブレードを出入れ自在に嵌め込み、シリンダと
ローラおよびブレードの間に形成される作動室である圧
縮室に、作動流体である冷媒ガスを導入して順次移送し
ながら圧縮するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
ヘリカルブレード式流体圧縮機では、図１３（Ａ）に示
すように、断面矩形状のブレードａおよび螺旋状溝ｂ
は、回転軸の軸線ｃに対して直交する方向に沿うよう設
計され、かつ組立てられていた。

【０００６】しかしながら、上記ブレードａを挟んで隣
り合う圧縮室ｄ，ｅでは、その一方の圧縮室たとえばｄ
が吐出側であるから高圧側で、他方の圧縮室ｅが吸込み
側であるから低圧側であるため、ブレードａの一方の面
は高圧側の圧縮室ｄからの圧力によって押される圧力、
いわゆる側圧を受けて偶力が発生する。

【０００７】図１３（Ｂ）に示すように、上記ブレード
ａは偶力の作用によって低圧側に傾き、この外周面がシ
リンダｆに対して片当たりした状態のまま摺動する。ブ
レードａがシリンダｆに押付けられる力が一定であるの
に対して、ブレードａ外周面のうち実際に接触している
部分の幅が狭いので面圧が高くなる。

【０００８】その結果、ブレードａの外周面において局
部的な摩耗が発生し、これらの隙間からのリークを招い
て体積効率が低下する。また、摺動の際の摩擦力が大き
くなるので摺動損失が増え、流体機械としての効率低下
をきたす。

【０００９】そこで本出願人は、図１４に示すように、
ブレードＧおよび螺旋状溝Ｈの断面形状を、これらが吐
出側である高圧側圧縮室ｄへ向かって倒れるように形成
した技術を開発し、かつ提案した。（特開平１−１７８
７８６号公報）このような形状構造によれば、ブレード
Ｇは局部的な側圧を受けることがなくなり、したがって
局部的な摩耗を防止して流体のリークがなく、体積効率
の向上を図れるようになった。

【００１０】しかしながら、この場合はブレードＧおよ
び螺旋状溝Ｈの加工性と製造性に問題があった。すなわ
ち、ブレードＧと螺旋状溝Ｈは不等ピッチの螺旋状をな
すところから、ブレードＧの金型製造および螺旋状溝Ｈ
の加工作業が複雑となるうえに、これらの断面形状を所
定方向に所定角度だけ傾くよう製造加工しなければなら
ず、作業がさらに複雑化して工数が増大化し、高精度を
確保することが困難化している。

【００１１】本発明は上記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、ブレードのシリンダ
に対する当たり状態を改善して、高効率を得るとともに
信頼性の向上を図れ、かつ簡素な構成のブレードであっ
て、この製造性の向上を図れる流体機械およびブレード
の製造方法を提供しようとするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を満足するた
め、第１の発明の流体機械は、請求項１として、シリン
ダと、このシリンダ内に偏心して配置され偏心運動をな
すローラと、このローラ外周面に形成された螺旋状の溝
と、この螺旋状溝に出入り自在に嵌め込まれ上記シリン
ダと上記ローラとの間に複数の作動室を形成するブレー
ドとを具備し、一端側の作動室に吸込んだ作動流体を他
端側の作動室に移送する流体機械において、上記ブレー
ドの断面形状は、上記螺旋状溝の断面形状と比較して、
高圧側作動室に近い部位ほど大きく削成されることを特
徴とする。

【００１３】上記目的を満足するため、第２の発明の流
体機械は、請求項４として、上記流体機械において、上
記ブレードの断面形状は、上記螺旋状溝の断面形状と比
較して、螺旋状溝底に接する内周面が低圧側作動室に近
い部位ほど大きく削成されることを特徴とする。

【００１４】上記目的を満足するため、第３の発明の流
体機械は、請求項６として、上記流体機械において、上
記ブレードの内周面および上記螺旋状溝底の断面形状
は、低圧側作動室に近い部位ほどブレードの外周面に近
くなるよう傾いて形成されることを特徴とする。

【００１５】上記目的を満足するため、第４の発明のブ
レードの製造方法は、請求項７として、断面形状が螺旋
状溝の断面形状と比較して高圧側作動室に近い部位ほど
大きく削成されるブレードを、射出成形により製造する
ことを特徴とする。

【００１６】上記目的を満足するため、第５の発明のブ
レードの製造方法は、請求項８として、断面形状が螺旋
状溝の断面形状と比較して螺旋状溝底に接する内周面が
低圧側作動室に近い部位ほど大きく削成されるブレード
を、射出成形により製造することを特徴とする。

【００１７】上記目的を満足するため、第６の発明のブ
レードの製造方法は、請求項９として、内周面の断面形
状が螺旋状溝底とともに低圧側作動室に近い部位ほど外
周面に近くなるよう傾いて形成されるブレードを、射出
成形により製造することを特徴とする。

【００１８】このような課題を解決する手段を採用する
ことにより、ブレードのシリンダに対する当たり状態を
改善し、簡素な構成のブレードを備えた流体機械であ
り、ブレードの製造が容易になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、流体機械である、
いわゆるヘリカルブレード式圧縮機を示す。このヘリカ
ルブレード式圧縮機は、密閉容器１と、この密閉容器１
内に収容され、回転軸２を介して上下に一体に連結され
る下部側の圧縮機構部３および上部側の電動機部４から
なる。なお、ここでは電動機部４はその大半を省略す
る。

【００２０】上記密閉容器１の上端部には図示しない吐
出冷媒管が接続され、側面部には吸込み冷媒管Ｐｂが接
続される。上記吐出冷媒管から吸込み冷媒管Ｐｂに亘っ
て順次、凝縮器と、膨張弁と、蒸発器が冷媒管を介して
接続され、これらでたとえば空気調和機の冷凍サイクル
が構成される。

【００２１】つぎに、上記圧縮機構部３について詳述す
る。上記密閉容器１の内径部にはシリンダ５の上端鍔部
が嵌め込まれていて、適宜な手段によって密閉容器１に
取付け固定される。上記シリンダ５の上端開口部は回転
軸２の中途部を軸支する主軸受け具６によって閉塞さ
れ、下端開口部は回転軸２の下端部を軸支する副軸受け
具７によって閉塞される。

【００２２】上記シリンダ５内にローラ８が偏心して配
置されている。このローラ８の下端面は上記副軸受け具
７に支持され、かつ回転軸２の中途部に偏心して設けら
れる偏心クランク部２ａ周面に回転自在に嵌め込まれ
る。

【００２３】回転軸２の中心軸に対するローラ８の偏心
量は、偏心クランク部２ａの偏心量と同一であり、しか
もローラ８外径が軸方向に沿ってシリンダ５内径に転接
するよう設計されている。

【００２４】回転軸２の回転にともなって偏心クランク
部２ａが偏心回転すると、ローラ８が偏心運動するとと
もに、ローラ８の外周面一部とシリンダ５内周面との転
接部が順次周方向に移動するようになっている。

【００２５】上記副軸受け具７とローラ８下端部との間
には、たとえばオルダム機構などの自転規制部材１２が
設けられていて、ローラ８の自転を規制して公転運動を
なすよう制御する。

【００２６】上記ローラ８の周面には、この下端部から
上端部に亘って、徐々にピッチが小となる螺旋状の溝１
３が設けられる。螺旋状溝１３には後述する螺旋状のブ
レード１４が突没自在に嵌め込まれ、ブレード１４の外
周面はシリンダ５の内周面に密接状態となっている。

【００２７】上記ローラ８とシリンダ５周面との間はブ
レード１４によって連続した複数の空間部に仕切られ
る。これら空間部は作動室となるが、ここでは圧縮室１
５と呼ぶ。上記螺旋状溝１３のピッチの設定から、各圧
縮室１５の容積は下部側圧縮室１５から上部側圧縮室１
５に亘って徐々に小となっている。

【００２８】最下部の圧縮室１５と対向するシリンダ５
周壁には吸込みポート１６が開口され、密閉容器１を貫
通した上記吸込み冷媒管Ｐｂが接続される。したがっ
て、最下部の圧縮室１５は上記吸込み冷媒管Ｐｂと連通
する。

【００２９】最上部の圧縮室１５と対向するシリンダ５
上端内周壁に段部からなる吐出ポート１７が開口され
る。この吐出ポート１７は、上記主軸受け具６の鍔部６
ａに設けられる吐出案内部１８と連通している。

【００３０】また、密閉容器１の内底部には潤滑油を集
溜する油溜り部２３が形成されていて、圧縮機構部３の
下端側一部が潤滑油中に浸漬される。具体的には、シリ
ンダ５とローラ８の下部側および副軸受け具７が潤滑油
中に浸漬される。

【００３１】上記回転軸２の下端面は潤滑油中に露出し
ていて、回転軸２の回転にともなって潤滑油を吸上げる
油ポンプ２４が設けられる。回転軸２には、油ポンプ２
４が吸上げた潤滑油を各摺動部に案内する油孔からなる
図示しない給油通路が設けられる。

【００３２】このようにして構成されるヘリカルブレー
ド式圧縮機であり、電動機部４に通電して回転軸２を回
転駆動する。回転軸２の回転力は、偏心クランク部２ａ
を介してローラ８に伝達される。

【００３３】上記自転規制部材１２はローラ８の自転を
規制するので、ローラ８は公転運動をなす。上記ローラ
８の公転運動にともなって、シリンダ５に対する転接位
置が周方向に漸次移動する。上記ブレード１４は、螺旋
状溝１３に対して出入りしながらローラ８の半径方向に
突没移動する。

【００３４】これらの一連の作動により、蒸発器から低
圧の冷媒ガスが吸込み冷媒管Ｐｂと吸込みポート１６を
介して最下部の圧縮室１５に吸込まれる。そして、ロー
ラ８の公転運動にともなって上部側の圧縮室１５へ順次
移送される。

【００３５】上記各圧縮室１５の容積が下部側から上部
側に亘って順次縮小しているので、冷媒ガスは各圧縮室
１５を順次移送される間に圧縮され、最上端の圧縮室１
５において所定圧まで高圧化する。

【００３６】この圧縮室１５内の高圧ガスは吐出ポート
１７から吐出され、吐出案内部１８から密閉容器１内へ
放出される。そして、密閉容器１内に充満し、さらに吐
出冷媒管を介して凝縮器へ導かれ、周知の冷凍サイクル
作用が行われる。

【００３７】つぎに、上記ブレード１４について詳述す
る。図２に示すように、螺旋状溝１３の断面形状は、シ
リンダ５の軸方向とは直交する方向に向けた矩形状をな
し、ここに出入れ自在に嵌め込まれるブレード１４も、
その断面形状がシリンダ５の軸方向とは直交する方向に
設けられる。

【００３８】上記シリンダ５と対向し、かつ摺接状態と
なるブレード１４の外周面Ｓａは、下端部から上端部に
亘って漸次深くなる傾斜面に形成される。先に説明した
ように、最下部圧縮室１５が吸込み側で、かつ最上部圧
縮室１５が吐出側であるところから、同図のブレード１
４上部側の圧縮室１５Ａが高圧側となり、下部側の圧縮
室１５Ｂがこれよりも低圧側となる。

【００３９】したがって、上記ブレード１４の断面形状
は螺旋状溝１３の断面形状と比較して、高圧側圧縮室１
５Ａに近い部位ほど大きく削成されている。そして、ブ
レード１４の外周面Ｓａの上端側が最も削成されてい
て、この最大削成寸法ｍは０．５mmに設定されている。

【００４０】図３に、実際の圧縮運転中におけるブレー
ド１４の状態を示す。上記ブレード１４の上部側圧縮室
１５Ａが高圧側になり、下部側圧縮室１５Ｂが低圧側に
なるところから、ブレード１４自体は特に螺旋状溝１３
から突出する部分が側圧を受けて低圧側圧縮室１５Ｂに
向かって湾曲変形する。

【００４１】あらかじめ、ブレード１４はシリンダ５に
摺接する外周面Ｓａが傾斜して形成され、かつこのブレ
ード１４が低圧側圧縮室１５Ｂに向かって湾曲形成され
るので、運転中においてはブレード１４の外周面Ｓａは
シリンダ５に対して片当たりすることなく、広い範囲で
摺接する。

【００４２】その結果、ブレード１４のシリンダ５に対
する接触面圧が、先に図１３で説明した従来のものより
も低下し、よってブレード１４とシリンダ５との間の摩
擦抵抗が小さくなる。

【００４３】互いの摺動損失が低減し、圧縮性能の向上
を図れるとともに、面圧低下による摩耗の低減が得ら
れ、信頼性の向上に寄与する。そして、ブレード１４の
シリンダ５に対する接触幅が従来のものよりも拡大する
ので、シール幅が拡大してリークの低減を図れ、性能向
上に繋がる。

【００４４】図４に示すように、シリンダ５とローラ８
との転接部位で、ブレード１４が螺旋状溝１３内に最も
引っ込んだ状態のとき、ブレード１４の外周面Ｓａが傾
斜しているので、この長手方向に沿って漏れ通路２０が
形成されてしまう。

【００４５】上記漏れ通路２０の幅寸法が０．５mm以下
であれば、ここに浸透してくる潤滑油の油膜でシールさ
れることが判明していて、上記油膜が長手方向の漏れを
規制する。

【００４６】先に説明したように、上記ブレード１４の
外周面Ｓａにおける最大削成寸法ｍを０．５mmに設定し
たので、漏れ通路２０は確実に潤滑油の油膜でシールさ
れ、長手方向の漏れを規制して性能向上に繋げられる。

【００４７】図５に、第２の実施の形態のブレード１４
Ａを示す。上記ブレード１４Ａの外周面Ｓａは、断面凸
状をなすよう湾曲形成され、かつ高圧側圧縮室１５Ａに
近い部位ほど大きく削成される。外周面Ｓａにおける最
大削成寸法ｍは、０．５mmに設定してある。

【００４８】図６（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）に、実際の圧縮運
転中におけるブレード１４Ａの変形過程を示す。

【００４９】図６（Ａ）は、ローラ８外径がシリンダ５
内径に転接する部位におけるブレード１４Ａが最も引っ
込んだ状態である。このときは、ブレード１４の下部側
である内周面Ｓｂがシリンダ５に接触している。

【００５０】図６（Ｂ）は、ローラ８外径がシリンダ５
内径からある程度離間した部位におけるブレード１４Ａ
の形状を示す。このときは、ブレード１４Ａの螺旋状溝
１３から突出する部分が側圧を受けて低圧側の圧縮室１
５Ｂ側へ、ある程度湾曲変形する。それとともに、ブレ
ード１４Ａの外周面Ｓａにおけるシリンダ５との接触部
位が図の上下のほぼ中間部分に移行する。

【００５１】図６（Ｃ）は、ローラ８外径がシリンダ５
内径から最も離間した部位におけるブレード１４Ａの形
状を示す。このときは、ブレード１４Ａの螺旋状溝１３
から突出する部分が最大限長くなり、したがって最も大
きな側圧を受けて高圧側から湾曲変形する。それととも
に、ブレード１４Ａのシリンダ５に対する接触部位が図
の上部に移行する。

【００５２】いずれの状態であっても、ブレード１４Ａ
のシリンダ５に対する接触面圧が先に図１３で説明した
従来のものよりも低下し、よってブレード１４Ａとシリ
ンダ５との間の摩擦抵抗が小さくなる。

【００５３】互いの摺動損失が低減して圧縮性能の向上
を図れるとともに、面圧低下による摩耗の低減が得られ
て信頼性の向上に寄与する。そして、ブレード１４Ａの
シリンダ５に対する接触幅が拡大するので、シール幅の
拡大につながりリークの低減化による性能向上を得る。

【００５４】なお、ブレード１４Ａの外周面Ｓａを凸状
面に削成することによって、特に図６（Ａ）に示すよう
に、ブレード１４Ａが螺旋状溝１３内に最も引っ込んだ
状態で、長手方向に沿って漏れ通路２０ａが形成されて
しまう。

【００５５】ただし、ブレード外周面Ｓａにおける最大
削成寸法ｍを０．５mmに設定してあるので、漏れ通路２
０ａに浸透してくる潤滑油の油膜でシールされ、長手方
向の漏れを確実に規制する。

【００５６】図７に、第３の実施の形態のブレード１４
Ｂを示す。螺旋状溝１３の断面形状は、上記シリンダ５
の軸方向とは直交する方向に向けた矩形状をなし、ここ
に出し入れ自在に嵌め込まれるブレード１４Ｂも、その
断面形状がシリンダ５の軸方向とは直交する方向に設け
られる。

【００５７】ただし、螺旋状溝底１３ａと対向するブレ
ード１４Ｂの内周面Ｓｂは、下端部から上端部に亘って
漸次深くなる傾斜面に形成される。すなわち、上記ブレ
ード１４Ｂは、その断面形状が螺旋状溝１３の断面形状
と比較して、低圧側の圧縮室１５Ｂに近い部位ほど大き
く削成されている。ブレード内周面Ｓｂの最大削成寸法
ｍは０．５mmに設定されている。

【００５８】実際には、上記ブレード１４Ｂは螺旋状溝
１３に対して出入り自在に嵌め込まれるところから、そ
の幅寸法である図の上下方向寸法が螺旋状溝１３の同方
向寸法と所定の寸法差を存している。

【００５９】図８に示すように、圧縮運転中はブレード
１４Ｂは高圧側から低圧側へ側圧を受けるので、ブレー
ド１４Ｂの低圧側面が螺旋状溝１３面に密接状態となる
一方で、ブレード１４Ｂの高圧側面が螺旋状溝１３面と
離間し、所定の隙間が形成される。

【００６０】したがって、高圧ガスがブレード１４Ｂと
螺旋状溝１３との隙間を介してこれら底部に入り込む。
このブレード１４Ｂは高圧側から低圧側へ側圧を受けな
がら螺旋状溝底１３ａに入り込んだ高圧ガスによって内
周面Ｓｂ側から外周面Ｓａ側へ押圧される。

【００６１】先に述べたように、ブレード１４Ｂの螺旋
状溝底１３ａに接する内周面Ｓｂが低圧側圧縮室１５Ｂ
に近い部位ほど大きく削成された傾斜面となっているか
ら、ブレード内周面Ｓｂはこの傾斜面と直交する方向に
高圧ガスを受ける。

【００６２】結局、ブレード１４Ｂが全体的に斜め上方
である高圧側に傾き、よってブレード外周面Ｓａがシリ
ンダ５面とほとんど同一になり、ブレード１４Ｂのシリ
ンダ５に対する接触面圧が低下して摩擦抵抗が小さくな
る。

【００６３】互いの摺動損失が低減して圧縮性能の向上
を図れるとともに、面圧低下による摩耗の低減が得られ
信頼性の向上に寄与する。そして、シール幅が拡大する
ことになり、リークの低減化を得られて性能向上を図れ
る。

【００６４】なお、再び図７に二点鎖線で示すように、
上記ブレード１４Ｂが螺旋状溝１３内に最も引っ込んだ
状態で、ブレード１４Ｂの内周面Ｓｂを傾斜して設けた
ので、この長手方向に沿って漏れ通路２０ｂが形成され
てしまう。

【００６５】しかるに、上記ブレード内周面Ｓｂにおけ
る最大削成寸法ｍを０．５mmに設定してあるので、漏れ
通路２０ｂに浸透してくる潤滑油の油膜でシールされ、
長手方向の漏れを確実に規制する。

【００６６】図９に、第４の形態のブレード１４Ｃおよ
び螺旋状溝１３Ａを示す。上記ローラ８に設けられる螺
旋状溝１３Ａの断面形状は、シリンダ５の軸方向とは直
交する方向に向けた矩形状をなし、ここに出し入れ自在
に嵌め込まれるブレード１４Ｃも、その断面形状がシリ
ンダ５の軸方向とは直交する方向に設けられる。

【００６７】上記螺旋状溝底１３ａと、この螺旋状溝底
１３ａと対向するブレード内周面Ｓｂは、下端部から上
端部に亘って漸次深くなる傾斜面に形成される。すなわ
ち、螺旋状溝底１３ａおよびブレード内周面Ｓｂは、そ
の断面形状が、低圧側の圧縮室１５Ｂに近い部位ほどブ
レード１４Ｃの外周面Ｓａに近くなるよう傾いて形成さ
れている。

【００６８】実際には、上記ブレード１４Ｃは螺旋状溝
１３Ａに対して出入り自在に嵌め込まれるので、その幅
寸法である図の上下方向寸法が螺旋状溝１３Ａの同方向
寸法と所定の寸法差を存している。

【００６９】圧縮運転中はブレード１４Ｃは高圧側から
低圧側へ側圧を受け、ブレード１４Ｃの低圧側の側面が
螺旋状溝１３Ａの側面に密接状態となる一方で、ブレー
ド１４Ｃの高圧側の側面が螺旋状溝１３Ａの側面と離間
し、ここに所定の隙間が形成される。

【００７０】したがって、高圧ガスがブレード１４Ｃと
螺旋状溝１３Ａとの隙間を介してこれら底部間に入り込
む。このブレード１４Ｃは高圧側から低圧側へ側圧を受
けながら、螺旋状溝底１３ａに入り込んだ高圧ガスによ
り内周面Ｓｂ側から外周面Ｓａ側へ押圧される。

【００７１】先に述べたように、ブレード１４Ｃの螺旋
状溝底１３ａに接する内周面Ｓｂが低圧側圧縮室１５Ｂ
に近い部位ほど大きく削成された傾斜面となっているか
ら、ブレード内周面Ｓｂはこの傾斜面と直交する方向に
高圧ガスを受ける。

【００７２】その結果、ブレード１４Ｃは高圧側に傾く
ことなくシリンダ５軸とは直交する方向に突出し、よっ
てブレード外周面Ｓａはシリンダ５面と同一になり、ブ
レード１４Ｃの接触面圧が低下して摩擦抵抗が小さくな
る。

【００７３】互いの摺動損失が低減して圧縮性能の向上
を図れるとともに、面圧低下による摩耗の低減が得ら
れ、信頼性の向上に寄与する。シール幅が拡大してリー
クの低減を図かれ、性能向上に繋がる。

【００７４】図９に二点鎖線で示すように、螺旋状溝底
１３ａとブレード内周面Ｓｂを同一の傾斜面に形成した
ことによって、ブレード１４Ｃが最も引っ込んだ状態で
ブレード内周面Ｓｂが螺旋状溝底１３ａに密接するよう
になり、漏れ通路の発生がなく、したがってこれら部分
からの漏れの防止を図れる。

【００７５】なお、このような形状構造のブレード１４
〜１４Ｃを製造するにあたって、同一断面形状の金型を
作成し、ここに樹脂を射出して成形することにより、１
工程での製造が可能である。

【００７６】別の製造方法としては、従来と同様の断面
矩形状のブレードを一旦製造し、これをブレードの断面
形状に合致する孔部が設けられる加工用刃物に通して切
削することもできる。

【００７７】さらに、上記ブレード１４を製造する別の
方法として、図１１（Ａ）に示すように、軸芯に対して
傾いた断面矩形状のキャビティを有する治具Ｇ１，Ｇ２
を製作し、樹脂を射出充填する。

【００７８】しかるのち、治具Ｇ２を取外すと、射出成
形されたブレード１４の一部は治具Ｇ１表面から斜め状
態で突出するので、図１１（Ｂ）に示すように、治具Ｇ
１を回転駆動しながら切削工具Ｋを治具Ｇ１表面に沿っ
て移動し、治具Ｇ１から突出するブレード部分を削り落
とす。結局、２工程でもって、先に説明したように外周
面Ｓａが削成されたブレード１４が得られる。

【００７９】上記ブレード１４Ｂ，１４Ｃを製造する別
の方法として、図１２（Ａ）に示すように、軸芯に対し
て傾いた断面矩形状のキャビティを有する治具Ｇ３，Ｇ
４を製作し、樹脂を射出充填する。

【００８０】しかるのち、治具Ｇ４を取外すと、射出成
形されたブレード１４Ｂ，１４Ｃの一部は治具Ｇ３表面
から斜め状態で突出するので、図１２（Ｂ）に示すよう
に、治具Ｇ３を回転駆動しながら切削工具Ｋを治具Ｇ３
内周面に沿って移動し、治具Ｇ３から突出するブレード
部分を削り落とす。結局、２工程でもって、先に説明し
たように内周面Ｓｂが削成されたブレード１４Ｂ，１４
Ｃが得られる。

【００８１】また、第４の形態の螺旋状溝１３Ａを加工
するには、はじめエンドミルなどの加工工具で断面矩形
状の螺旋状溝を削成したあと、断面が斜め三角状に形成
されるスペーサを螺旋状溝底に嵌め込むことにより、比
較的容易に得られる。

【００８２】なお、上述の実施の形態では流体機械とし
てヘリカルブレード式流体圧縮機を適用して説明した
が、これに限定されるものではなく、たとえば膨張機や
ポンプなどにも適用可能である。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ブ
レードのシリンダ接触面における接触面圧が低下して摺
動損失および摩耗の低減を図れるとともに接触幅が広が
って漏れが低減化し、よって性能向上と信頼性の向上を
得るなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わる、流体機械である
ヘリカルブレード式圧縮機の断面図。

【図２】第１の実施の形態の、ブレードの断面図。

【図３】同実施の形態の、圧縮動作中のブレードの状態
を説明する図。

【図４】同実施の形態の、圧縮動作中におけるブレード
が最も挿入された状態の図。

【図５】第２の実施の形態の、ブレードの断面図。

【図６】同実施の形態の、圧縮動作中のブレードの状態
変化を順に説明する図。

【図７】第３の実施の形態の、ブレードの断面図。

【図８】同実施の形態の、圧縮動作中のブレードの状態
を説明する図。

【図９】第４の実施の形態の、ブレードの断面図。

【図１０】同実施の形態の、圧縮動作中のブレードの状
態を説明する図。

【図１１】第１の実施の形態のブレードを製造する説明
図。

【図１２】第３および第４の実施の形態のブレードを製
造する説明図。

【図１３】従来の、ブレードの断面図と、圧縮動作中の
ブレードの状態を説明する図。

【図１４】さらに異なる従来の、ブレードの断面図。

【符号の説明】

５…シリンダ、８…ローラ、１３…螺旋状溝、１５…作動室（圧縮室）、１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ…ブレード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者早野誠神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝住空間システム技術研究所内 (72)発明者坂田寛二神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地株式会社東芝住空間システム技術研究所内Ｆターム(参考） 3H040 AA09 BB00 BB05 BB11 CC05 DD08 DD11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダと、このシリンダ内に偏心して配
置され偏心運動をなすローラと、このローラ外周面に形
成された螺旋状の溝と、この螺旋状溝に出入り自在に嵌
め込まれ上記シリンダと上記ローラとの間に複数の作動
室を形成するブレードとを具備し、一端側の作動室に吸
込んだ作動流体を他端側の作動室に移送する流体機械に
おいて、上記ブレードの断面形状は、上記螺旋状溝の断面形状と
比較して、高圧側作動室に近い部位ほど大きく削成され
ることを特徴とする流体機械。
【請求項２】上記ブレード断面の削成部位は、最大限
０．５mmに設定されることを特徴とする請求項１記載の
流体機械。
【請求項３】上記ブレード断面形状は、凸状面をなすこ
とを特徴とする請求項１記載の流体機械。
【請求項４】シリンダと、このシリンダ内に偏心して配
置され偏心運動をなすローラと、このローラ外周面に形
成された螺旋状の溝と、この螺旋状溝に出入り自在に嵌
め込まれ上記シリンダと上記ローラとの間に複数の作動
室を形成するブレードとを具備し、一端側の作動室に吸
込んだ作動流体を他端側の作動室に移送する流体機械に
おいて、上記ブレードの断面形状は、上記螺旋状溝の断面形状と
比較して、螺旋状溝底に接する内周面が低圧側作動室に
近い部位ほど大きく削成されることを特徴とする流体機
械。
【請求項５】上記ブレード削成部位は、最大限０．５mm
に設定されることを特徴とする請求項４記載の流体機
械。
【請求項６】シリンダと、このシリンダ内に偏心して配
置され偏心運動をなすローラと、このローラ外周面に形
成された螺旋状の溝と、この螺旋状溝に出入り自在に嵌
め込まれ上記シリンダと上記ローラとの間に複数の作動
室を形成するブレードとを具備し、一端側の作動室に吸
込んだ作動流体を他端側の作動室に移送する流体機械に
おいて、上記ブレードの内周面および上記螺旋状溝底の断面形状
は、低圧側作動室に近い部位ほどブレードの外周面に近
くなるよう傾いて形成されることを特徴とする流体機
械。
【請求項７】断面形状が螺旋状溝の断面形状と比較して
高圧側作動室に近い部位ほど大きく削成されるブレード
を、射出成形により製造することを特徴とするブレード
の製造方法。
【請求項８】断面形状が螺旋状溝の断面形状と比較して
螺旋状溝底に接する内周面が低圧側作動室に近い部位ほ
ど大きく削成されるブレードを、射出成形により製造す
ることを特徴とするブレードの製造方法。
【請求項９】内周面の断面形状が螺旋状溝底とともに低
圧側作動室に近い部位ほど外周面に近くなるよう傾いて
形成されるブレードを、射出成形により製造することを
特徴とするブレードの製造方法。