JP2758178B2 - ら線原理による押しのけ機械 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、圧縮可能な媒体のための押しのけ機械であ
って、 1. 定置の機械ケーシングが設けられており、該ケーシ
ングが主に互いに結合された２つのケーシング半部を有
しており、これらの結合箇所が機械の軸線に対して垂直
な平面内に延びており、 1.1 ケーシングが全部で４つの分離された吐出室を有
しており、さらに各ケーシング半部の内面に各２つのら
線形に延びた吐出室が互いに180゜ずらされて配置され
ており、 1.2 該吐出室がそれぞれ平行に一定の距離を置いて延
びたシリンダ壁によって制限されており、 1.3 吐出すべき媒体のために各ケーシング半部に、 1.3.1 各１つの入口が吐出室の外周部に設けられてお
り、かつ 1.3.2 これら両吐出室に共通の出口が吐出室の内周部
に設けられており、かつ 2. 偏心駆動される、円運動をするロータが設けられて
おり、該ロータが機械ケーシングの内部で両ケーシング
半部内に支承されていて、しかも主に駆動軸と、板と、
４つの押しのけ体とを有しており、 2.1 押しのけ体がら線形の条片備えており、条片がロ
ータの板の両側に垂直に保持されており、 2.2 この板がシリンダ壁に対して密着しており、した
がってら線形の吐出室が両ケーシング半部の入口から共
通の出口まで閉鎖されており、かつ 2.3 円運動をする４つの押しのけ体が４つの吐出室に
配設されていて、それぞれシリンダ壁間に係合してお
り、かつ機械の運転中に機械のケーシングの不動の吐出
室内で円運動を行い、その際に交互にシリンダ壁へほぼ
接触するようになっており、 3. ロータの板が、 3.1 その中央においてボスを介して偏心板上に支承さ
れており、該偏心板がケーシング内に支承された駆動軸
上に不動に配置されており、かつ 3.2 その外周部にガイドアイを備えており、該ガイド
アイが偏心ピン上に支承されており、かつ該偏心ピンが
ケーシング半部内に支承されていて、駆動軸（24）に対
して平行に延びたガイド軸上に回動不能に配置されてお
り、 3.3 運転中に場合により生じた吐出室と押しのけ体と
の間の長さの差を柔軟に受け止めるためにロータに補償
部材が設けられている形式のものに関する。

従来技術 ら線原理による押しのけ機械は例えば西ドイツ国特許
DE−C3−2603462号明細書から知られている。この機械
は例えば空気または空気／燃料混合物から成るガス状の
作業媒体の殆ど脈動のない吐出に優れており、したがっ
て内燃機関の過給目的に有利に利用することができる。
このような圧縮機として働く押しのけ機械の運転中吐出
室に沿ってら線形に構成された押しのけ体と吐出室の２
つのシリンダ壁との間では、ら線形の曲率の相違の結果
複数の、ほぼ三日月形の作業室が形成され、この作業室
は作業媒体入口から吐出室を通過して作業媒体出口まで
移動し、この場合に作業室の容量は常時減少し、かつ作
業媒体の圧力は相応して高められる。押しのけ体は板状
のロータにほぼ垂直に保持されたら線形の条片から形成
されており、これらの条片は厚さに比して大きな軸方向
の長さを有している。同様の事情が定置のケーシングの
側にもあり、すなわち吐出室間に同様にら線形の、条片
条のウエブがその壁厚に比して大きな、軸方向と周方向
の長さを有して位置している。

ら線原理による押しのけ体の、並進回転による精確な
転動は、例えば西ドイツ国特許DE−Ａ−3230979号明細
書から知られるような二重クランク伝動装置によって達
成され、１つのクランクが駆動し、かつ第２のクランク
がガイドする。駆動装置およびガイド装置の２つの作用
点間の距離変動を補償し得るためには、この公知の解決
手段は長手方向移動可能な伝達部材を設けており、しか
も作用点の結合線の方向に設けている。この伝達部材は
ロータのガイド装置内で調節移動可能に保持された保持
部材を有しており、この保持部材は滑子であってよく、
この滑子は平行ガイド内で移動可能である。平行ガイド
はガイド装置の２つの軸受の１つを包含しており、これ
を介して場合による膨張差の補償が行われる。

この問題の他の解決手段は西ドイツ国特許DE−Ａ−31
07231号明細書に記載されている。製作時の誤差の和ま
たは回転するロータでの２つの作用点間の異なる熱膨張
による特許し得ない程度の負荷を回避するためには、作
用点の少なくとも１つに、有利にはガイド装置の作用点
に弾性的なベッドを備えた軸受装置が設けられている。
この弾性的なベッドは例えばゴム弾性的なリングによっ
て形成することができ、このリングは軸受の外輪と軸受
アイとの間に配置される。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、冒頭に記載の形式の押しのけ機械に
おいてできる限り簡単に構成されていて、しかも自動的
な補償を行う、２つの作用点間で生じた距離変動を受け
止める手段を見出すことである。

問題点を解決するための手段 上記の課題を解決するための本発明の手段は、板が条
板でもって半径方向において終わっていて、しかも吐出
室の入口からこれらの出口までケーシングを貫通してお
り、該補償部材がフィンであり、該フィンがガイドアイ
をロータの板へ結合しており、かつ該フィンがら線形の
条片の１つの接線方向の延長部として該条片の入口側の
端部に形成されており、かつフィンが接線方向において
剛性であり、かつ半径方向において弾性であることであ
る。

発明の効果 本発明による構成によって接線方向における高い剛性
と半径方向における高い弾性が得られる。

実施例 圧縮機（これは本発明の対象ではない）の作用形式の
説明については上記の西ドイツ国特許DE−C3−2603462
号明細書を参照されたい。以下では理解に必要な機械構
造と工程の経過についてのみ記載する。

概観し易いように第１図と第２図には分解された状態
の機械が示されている。

機械のロータが全体として符号１で示されている。板
２の両側にはそれぞれ２つの、互いに180゜ずらされ
て、ら線状に延びた押しのけ体が配置されている。押し
のけ体は条片3,3′であり、条片は板２に対して垂直に
保持されている。ら線自体は図示の例では複数の互いに
連続した円弧から構成されている。上述のように軸方向
の長さ対壁厚（第３図）の比が大きいために条片3,3′
の入口側の端部はそれぞれ厚目に構成されている。符号
４でボスが示されている。ボス４でもって板２がころが
り軸受22上に嵌め込まれている。このころがり軸受自体
は偏心板23上に配置されており、偏心板自体は駆動軸24
の１部である。半径方向でみて条片3,3′の外側に配置
されたアイが符号５で示されている。アイは補助軸受25
を受容するものであり、補助軸受は偏心ピン26上に配置
されている。偏心ピンはガイド軸27の１部である。駆動
軸上の偏心板の偏心度ｅはガイド軸上の偏心ピンの偏心
度に等しい。例えば片側のみに配置された中央の出口で
抜き取られるためには媒体が板の一方の側から他方の側
へ達することができるようにするためにら線出口におい
て板２内に切欠き６が形成されている。

第１図には２つの半部7,7′から構成されていて、ね
じ部材を受容するための固定アイ８を介して互いに結合
される機械ケーシングの、第３図で左側に示されたケー
シング半部が示されている。ケーシング半部7,7′の結
合箇所は機械の軸線に対して垂直な平面50内に延びてい
る。符号９は駆動軸のための受容部を略示しており、符
号10はガイド軸のための受容部を略示している。符号11
と11′は２つのそれぞれ互いに180゜ずらされた吐出室
を示しており、吐出室はらせん状のスリットの形式に応
じて両ケーシング半部内に形成されている。吐出室はケ
ーシング内のら線の外周部に設けられた各１つの入口1
2,12′からケーシング内部に設けられていて、２つの吐
出室に共通である出口13まで延びている。吐出室は一様
な相互間隔を置いてほぼ平行に配置されたシリンダ壁1
4,14′,15,15′を備えており、シリンダ壁は本実施例で
は板２の押しのけ体と同様に約360゜のら線を有してい
る。これらのシリンダ壁間に押しのけ体3,3′が係合し
ている。該押しのけ体の曲率は、条片がケーシングの内
側と外側のシリンダ壁に複数の、例えば各２つの箇所で
殆ど接触するように設計される。

条片3,3′およびウエブ17,18の自由端面ではばね負荷
されたシール部材21が対応するみぞ内へ挿入されてい
る。これらのシール部材ではもって作業室はケーシング
の側壁28ないしは押しのけ板に対してシールされる。

第１図から外側のシリンダ壁14を持つウエブ17が入口
12′の範囲内で内側のシリンダ壁15′を持つウエブ18′
に続いていることが判る。この手段は入口12の範囲にお
いても該当する。ここではウエブ17′からウエブ18へ移
行している。

互いに距離を置いた２つの偏心装置（23,24ないしは2
6,27）をロータ１の駆動とガイドを配慮する。死点位置
においてロータの明白なガイドを達成するためには、２
つの偏心装置は、タイミング駆動装置16を介して角度的
に精確に同期化される。この二重偏心駆動はロータ板の
すべての点、ひいてはまた両条片3,3′のすべての点が
円形の移動運動を行うことを配慮する。

条片3,3′が数カ所において交互に配属の吐出室の内
側および外側の壁へ接近するために、条片の両側に三日
月形の、作業媒体を含んだ作業室が得られ、この作業室
はロータ板の駆動中吐出室を通って出口の方向へ移動せ
しめられる。この場合にこの作業室の容量は減少し、か
つ作業媒体の圧力は相応して高められる。

板２が半径方向へ吐出したアイ５を除き半径方向で条
片3,3′でもって終わっていることが図面から判る。こ
のことは、板が半径方向で入口12,12′の範囲内で少な
くとも１つのケーシング半部を貫通しなければならない
ことを意味する。本実施例ではこれは第３図の左側に示
されたケーシング半部７において行われている。ここで
はこのケーシング半部の内側に位置するウエブ18,18′
が外側のウエブ17,17′に比べて板の厚さだけ短縮して
いる。この手段は、このケーシング半部において内側の
ウエブ18,18′にのみシール部材が配置され、このシー
ル部材が吐出室11,11′を出口に至るまで板２を介して
互いにシールするという利点を有している。

ウエブ17からウエブ18′への移行が鋭角的に、かつ半
径方向で行われており、その結果板２も対応する入口部
分において半径方向で終わっている場合、吐出室11と1
1′との間でシール性は失われる。

第１図から判るように、この移行部は半径R1を有する
円形の段部19,19′として構成されている。板２におけ
る対向面が対応する円弧状の切欠き20,20′を備えてお
り、この切欠きの半径R2は偏心度ｅ＋半径R1に相当す
る。これらの段部19,19′は機械の運転時にシール線を
形成するために円弧形の切欠き20,20′と協働する。

ガイド装置の作用点、すなわち偏心体を受容するため
のガイドアイが押しのけ板内に剛性的に組み入れられ
た、西ドイツ国特許DE−Ａ−3107231号明細書による上
述の構成とは異なり本実施例ではガイドアイ５はフィン
29を介してロータ１と結合されている。

フィン29の長手方向はら線に対して接線方向に延びて
いる。フィンはら線の条片３の入口側端部と結合されて
いる。第４図にはフィンはロータと一体に製作されたフ
ィンとして示されている。フィンの幅は有利にはガイド
アイ５の幅に等しい。フィンの厚さは、ガイドアイが半
径方向で弾性であるように選択されている。

フィン29がロータと同一の材料から製作されている第
４図の実施例とは異なり、フィンをガイドアイと一緒
に、あるいはこれとは別個に、例えば生じる負荷に対し
て特に好適である材料から製作することができる。この
実施例ではフィンはそれぞれ適切な形式でロータと結合
することができ、特にヒンジ装置を配慮することができ
る。この例が第５図に示されている。

その間に長さ補償部材を設ける必要のある２つの作用
点はロータの板２内であって、しかも互いに隔てられた
ガイド軸27および駆動軸24の軸線内に位置している。こ
れら２作用点間に生じた変動はフィン29,29′を介して
受け止められる。すなわちフィンは半径方向の弾性のた
めに機械の運転時に生じる膨張差の自動的な補償を行
う。これにより機械の損傷をもたらすことのある、ら線
条片による吐出壁面の侵食を回避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は押しのけ機械のケーシング部分を示した図、第
２図は本発明によるガイド偏心体を備えたロータを示し
た図、第３図は押しのけ機械の縦断面図、第４図、第５
図はガイド偏心体の部分斜視図である。 １……ロータ、２……板、3,3′……条片、４……ボ
ス、５……アイ、６……切欠き、7,7′……ケーシング
半部、８……固定アイ、9,10……受容部、11,11′……
吐出室、12,12′……入口、13……出口、14,14′、15,1
5′……シリンダ壁、16……タイミングベルト駆動装
置、17,17′,18,18′……ウエブ、19,19′……段部、2
0,20′……切欠き、21……シール部材、22……ころがり
軸受、23……偏心板、24……駆動軸、25……補助軸受、
26……偏心ピン、27……ガイド軸、28……側壁、29,2
9′……フィン、50……平面

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−283780（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−78494（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−210276（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−186084（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−99086（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−96389（ＪＰ，Ｕ) 特許2545432（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F04C 18/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮可能な媒体のための押しのけ機械であ
   って、 1. 定置の機械ケーシングが設けられており、該ケーシ
   ングが主に互いに結合された２つのケーシング半部（7,
   7′）を有しており、これらの結合箇所が機械の軸線に
   対して垂直な平面（50）内に延びており、 1.1 ケーシングが全部で４つの分離された吐出室を有
   しており、さらに各ケーシング半部（7,7′）の内面に
   各２つのら線形に延びた吐出室（11,11′）が互いに180
   ゜ずらされて配置されており、 1.2 該吐出室がそれぞれ平行に一定の距離を置いて延
   びたシリンダ壁（14,14′,15,15′）によって制限され
   ており、 1.3 吐出すべき媒体のために各ケーシング半部に、 1.3.1 各１つの入口（12,12′）が吐出室の外周部に設
   けられており、かつ 1.3.2 これら両吐出室に共通の出口（13）が吐出室の
   内周部に設けられており、かつ 2. 偏心駆動される、円運動をするロータ（１）が設け
   られており、該ロータが機械ケーシングの内部で両ケー
   シング半部（7,7′）内に支承されていて、しかも主に
   駆動軸（24）と、板（２）と、４つの押しのけ体とを有
   しており、 2.1 押しのけ体がら線形の条片（3,3′）を備えてお
   り、条片がロータ（１）の板（２）の両側に垂直に保持
   されており、 2.2 この板（２）がシリンダ壁（14,14′,15,15′）に
   対して密着しており、したがってら線形の吐出室（11,1
   1′）が両ケーシング半部（7,7′）の入口（12,12′）
   から共通の出口（13）まで閉鎖されており、かつ 2.3 円運動をする４つの押しのけ体が４つの吐出室（1
   1,11′）に配設されていて、それぞれシリンダ壁（14,1
   4′,15,15′）間に係合しており、かつ機械の運転中に
   機械のケーシングの不動の吐出室内で円運動を行い、そ
   の際に交互にシリンダ壁へほぼ接触するようになってお
   り 3. ロータ（１）の板（２）が、 3.1 その中央においてボス（４）を介して偏心板（2
   3）上に支承されており、該偏心板がケーシング内に支
   承された駆動軸（24）上に不動に配置されており、かつ 3.2 その外周部にガイドアイ（５）を備えており、該
   ガイドアイが偏心ピン（26）上に支承されており、かつ
   該偏心ピンがケーシング半部（７）内に支承されてい
   て、駆動軸（24）に対して平行に延びたガイド軸（27）
   上に回動不能に配置されており、 3.3 運転中に場合により生じた吐出室と押しのけ体と
   の間の長さの差を柔軟に受け止めるためにロータに補償
   部材が設けられている形式のものにおいて、 4.0 板（２）が条板（3,3′）でもって半径方向におい
   て終わっていて、しかも吐出室の入口（12′ないしは1
   2）からこれらの出口までケーシングを貫通しており、 4.2 該補償部材がフィン（29,29′）であり、該フィン
   がガイドアイ（５）をロータ（１）の板（２）へ結合し
   ており、かつ 4.3 該フィン（29,29′）がら線形の条片（３）の１つ
   の接線方向の延長部として該条片の入口側の端部に形成
   されており、かつ 4.4 フィン（29,29′）が接線方向において剛性であ
   り、かつ半径方向において弾性であることを特徴とす
   る、ら線原理による押しのけ機械。
2. 【請求項２】フィン（29）がこれと結合される条片と同
   一の材料から製作され、かつロータと一緒に製作される
   請求項１記載の押しのけ機械。
3. 【請求項３】フィン（29′）がロータとヒンジ結合され
   ている、請求項１記載の押しのけ機械。