JP2924997B2 - Screw machine - Google Patents

Screw machine

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JP2924997B2
JP2924997B2 JP234695A JP234695A JP2924997B2 JP 2924997 B2 JP2924997 B2 JP 2924997B2 JP 234695 A JP234695 A JP 234695A JP 234695 A JP234695 A JP 234695A JP 2924997 B2 JP2924997 B2 JP 2924997B2
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JP
Japan
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screw
discharge
discharge end
rotor
outer peripheral
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JP234695A
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Japanese (ja)
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毅 川村
清司 柳澤
重慶 長田
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば真空ポンプ、圧
縮機、エキスパンダとして用いられるスクリュー機械に
関する。
The present invention relates to a screw machine used as, for example, a vacuum pump, a compressor, or an expander.

【0002】[0002]

【従来技術とその欠点】スクリュー機械においては、気
体はロータケーシングの内壁とスクリューロータのスク
リュー溝とで囲まれ、さらにスクリューロータのスクリ
ュー部が相手のスクリューロータのスクリュー部と噛み
合うことによって、閉じ込められるようになっている。
そして、スクリューロータの回転と共にスクリュー部の
噛み合い部分は吸込側から吐出側へ移動し、これに伴な
ってスクリュー溝内の気体も移動して吐出端から吐出さ
れる。歯形部分は相手歯形及びロータケーシングと僅か
な隙間を保ち非接触であるから、これらの隙間からの漏
洩を極力減らすため歯形同士の干渉による切欠が少く、
また、ロータケーシングと相対する外周部の幅の設計に
自由度が取れることが必要である。
2. Description of the Related Art In a screw machine, gas is surrounded by an inner wall of a rotor casing and a screw groove of a screw rotor, and is further trapped by engaging a screw portion of a screw rotor with a screw portion of a counterpart screw rotor. It has become.
Then, with the rotation of the screw rotor, the meshing portion of the screw portion moves from the suction side to the discharge side, and along with this, the gas in the screw groove also moves and is discharged from the discharge end. Since the tooth profile is kept out of contact with the mating tooth profile and the rotor casing with a slight gap, it is not in contact with it.Therefore, in order to minimize leakage from these gaps, there is little notch due to interference between the tooth profiles,
Further, it is necessary that the degree of freedom in designing the width of the outer peripheral portion facing the rotor casing is high.

【0003】従来、次のような歯形形状が知られてい
る。
Conventionally, the following tooth profile is known.

【0004】実開昭63−14884号公報のスクリュ
ー式真空ポンプの歯形は方形状であり、このため歯形が
噛み合うとき干渉が生じ、この干渉を防ぐため切欠が設
けられている。また、この歯形では外周幅は必然的にピ
ッチの1/2となる。
The tooth profile of the screw-type vacuum pump disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open Publication No. 63-14884 is rectangular, so that interference occurs when the tooth shapes mesh with each other, and a notch is provided to prevent the interference. In addition, in this tooth profile, the outer peripheral width is necessarily 1 / of the pitch.

【0005】干渉が起きず、完全なシール線が形成され
るスクリュー歯形としては、特公昭64−8193号公
報が知られている。この公知例は液体を扱うポンプに用
いられ、外周部が液体によりシールされて洩れが少ない
ため、噛み合い部で完全なシール線が形成されるだけで
1ピッチで高い揚程が得られる。歯形は軸直角断面にて
回転伝達側に一点連続接触歯形が、従動側にトロコイド
歯形が用いられている。しかし、一点連続接触歯形とし
て円弧またはサイクロイド歯形が用いられると、外周幅
は歯先円弧の半径と歯元円弧の半径とで決定される。す
なわちいずれも公知技術も外周幅の設計に自由度がな
い。
[0005] Japanese Patent Publication No. 64-8193 is known as a screw tooth profile in which interference does not occur and a complete seal line is formed. This known example is used for a pump that handles liquid, and since the outer peripheral portion is sealed with the liquid and leakage is small, a high lift can be obtained at one pitch only by forming a complete seal line at the meshing portion. As for the tooth profile, a single point continuous contact tooth profile is used on the rotation transmitting side and a trochoid tooth profile is used on the driven side in a section perpendicular to the axis. However, when an arc or a cycloid tooth is used as the one-point continuous contact tooth, the outer peripheral width is determined by the radius of the tip arc and the radius of the root arc. In other words, none of the known techniques has a degree of freedom in designing the outer peripheral width.

【0006】外周幅を自由に設定できるスクリュー歯形
として特開昭62−291486号公報のスクリューコ
ンプレッサが知られている。この公知例では歯先円弧と
歯元円弧とがアルキメデス曲線で連結されており、この
連結点で滑らかに接続することはできないので、この部
分を加工すると工具の損傷が大きくなるという問題を生
じる。
A screw compressor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-291486 is known as a screw tooth profile whose outer peripheral width can be freely set. In this known example, the addendum arc and the root arc are connected by an Archimedes curve, and connection cannot be made smoothly at this connection point. Therefore, when this portion is machined, there is a problem that tool damage is increased.

【0007】また、従来のスクリュー圧縮機ではスクリ
ューロータの吐出端面がケーシングでシールされて圧縮
室が形成されている。この場合、圧縮熱でケーシング及
びスクリューロータが熱変形してスクリューロータ吐出
端面とケーシングが接触する危険性がある。
In a conventional screw compressor, the discharge end face of the screw rotor is sealed with a casing to form a compression chamber. In this case, there is a risk that the casing and the screw rotor are thermally deformed due to the heat of compression, and the discharge end face of the screw rotor comes into contact with the casing.

【0008】なお、吐出側の溝容積を吸込側の溝容積よ
り小さくし、吐出の際の急激な圧力変化や逆流による効
率低下を防止するものとして特開平3−111690号
公報の真空ポンプが知られている。この公知例ではスク
リュー溝の容積、条数、ピッチを変えた複数のロータが
用いられて移送容量が小さくされている。
The vacuum pump disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-111690 is known to reduce the volume of the groove on the discharge side from the volume of the groove on the suction side to prevent a drop in efficiency due to a sudden change in pressure or backflow during discharge. Have been. In this known example, the transfer capacity is reduced by using a plurality of rotors having different screw groove volumes, numbers, and pitches.

【0009】上記のようにスクリュー機械の歯形とし
て、相手歯形との干渉がなく、完全に連続したシール線
を形成することができ、また、外周部は吐出量、圧縮比
及び外周隙間によって決まる最適な外周幅とされるよう
設計の自由度が必要である。しかも曲線の連結が滑らか
でないとその部分を加工する工具の損傷が大きく、生産
性が悪くなるという問題がある。
As described above, as the tooth profile of the screw machine, a completely continuous seal line can be formed without interference with the mating tooth profile, and the outer peripheral portion is optimally determined by the discharge rate, the compression ratio, and the outer peripheral clearance. A degree of freedom in design is required so that the outer peripheral width is as large as possible. In addition, if the connection of the curves is not smooth, there is a problem that the tool for machining the portion is greatly damaged and productivity is deteriorated.

【0010】また、従来のスクリュー圧縮機のようにス
クリューロータの吐出端面をケーシングでシールするこ
とによって圧縮室を形成して圧縮を行うと、その圧縮機
によってケーシング及びスクリューロータが熱変形し、
スクリューロータの吐出端面とケーシングが接触する危
険性がある。しかし、圧縮を行わないで移送工程にある
スクリュー溝を吐出口に開放させるとスクリュー溝内と
吐出口との圧力差が大きいため吐出口からスクリュー溝
内に気体が急激に逆流し、振動や騒音が発生する。そし
て、逆流してきた気体を押し出すための動力が必要にな
って効率が低下する。
Further, when a compression chamber is formed by sealing a discharge end face of a screw rotor with a casing as in a conventional screw compressor and compression is performed, the casing and the screw rotor are thermally deformed by the compressor.
There is a danger that the casing will come into contact with the discharge end face of the screw rotor. However, if the screw groove in the transfer process is opened to the discharge port without performing compression, the gas will flow back rapidly from the discharge port into the screw groove due to the large pressure difference between the screw groove and the discharge port, causing vibration and noise. Occurs. Further, power for pushing out the gas flowing backward is required, and the efficiency is reduced.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目
的は、外周幅を自由に設計でき、しかも干渉が生じない
スクリュー機械を提供するにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a screw machine in which the outer peripheral width can be freely designed and interference does not occur.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、歯形形
状が同一で互いにねじれ方向が逆の一対のスクリューロ
ータで非接触の状態で噛み合わせ、同期して回転させて
気体を吸込みかつ吐出するスクリュー機械において、ス
クリューロータの歯形の軸断面形状が共に直線でピッチ
線を挟んで等距離にあって互いに長さが等しい外周部及
び歯底部と、その外周部と歯底部とを連結する2曲線と
で構成され、それらの曲線の一方は前記ピッチ線との交
点であるピッチ点に対して点対称であって外周部および
歯底部と滑らかに連結しており、他方の曲線は相手側ス
クリューロータの外周上の点で創成され、軸直角断面上
においてトロコイド曲線となる曲線である。
According to the present invention, a pair of screw rotors having the same tooth profile and opposite torsion directions mesh with each other in a non-contact state, and rotate synchronously to suck and discharge gas. In the screw machine, the outer peripheral portion and the tooth bottom portion having the same axial cross-sectional shape of the tooth profile of the screw rotor and being equidistant with the pitch line therebetween and equal in length to each other, and connecting the outer peripheral portion and the tooth bottom portion to each other 2 One of those curves is point-symmetric with respect to a pitch point which is an intersection with the pitch line and smoothly connected to the outer peripheral portion and the tooth bottom portion, and the other curve is a mating screw. This is a curve that is created at a point on the outer circumference of the rotor and becomes a trochoid curve on a cross section perpendicular to the axis.

【0013】さらに本発明によれば、前記2曲線の一方
はピッチ点を通るサインカーブである。
According to the present invention, one of the two curves is a sine curve passing through a pitch point.

【0014】さらに本発明によれば、前記2曲線の一方
はピッチ点を通る直線とその直線に連続する円弧であ
る。
According to the present invention, one of the two curves is a straight line passing through the pitch point and an arc continuing from the straight line.

【0015】さらに本発明によれば、一対のスクリュー
ロータは吸込端と吐出端との間を連通しない複数のスク
リュー溝を有し、そのスクリューロータの吐出端面と吐
出口との間に吐出空間を設け、スクリューロータの吐出
端面の全面を吐出空間に開放している。
Further, according to the present invention, the pair of screw rotors has a plurality of screw grooves that do not communicate between the suction end and the discharge end, and a discharge space is formed between the discharge end face of the screw rotor and the discharge port. The entire surface of the discharge end face of the screw rotor is opened to the discharge space.

【0016】さらに本発明によれば、一対のスクリュー
ロータは吸込端と吐出端との間を連通しない複数のスク
リュー溝を有し、そのスクリュー溝のリードを吸込端か
ら吐出端に向い小さくしている。
Further, according to the present invention, the pair of screw rotors has a plurality of screw grooves which do not communicate between the suction end and the discharge end, and the leads of the screw grooves are made smaller from the suction end to the discharge end. I have.

【0017】さらに本発明によれば、一対のスクリュー
ロータは吸込端と吐出端との間を連通しない複数のスク
リュー溝を有し、そのスクリューロータの吐出端面と吐
出口との間に吐出空間を設け、スクリューロータの吐出
端面の全面を吐出空間に開放し、スクリュー溝のリード
を吸込端から吐出端に向い小さくしている。
Further, according to the present invention, the pair of screw rotors has a plurality of screw grooves which do not communicate between the suction end and the discharge end, and a discharge space is formed between the discharge end face of the screw rotor and the discharge port. The entire surface of the discharge end face of the screw rotor is opened to the discharge space, and the lead of the screw groove is reduced from the suction end to the discharge end.

【0018】[0018]

【作用】上記のように構成されたスクリュー機械におい
ては、スクリューロータの歯形形状は外周部と歯底部を
連結する一方の線はピッチ点に対して点対称な曲線で、
他方の曲線は相手側スクリューロータの外周で創成され
たトロコイド曲線であるので、ピッチ点に対して点対称
な曲線、例えばサインカーブや直線はそのピッチ線に対
するピッチ点における傾斜角を任意に選択できる。それ
故にこの傾斜角によって定まる外周幅は制限を受けずに
設定され、歯元から歯先まで連続した曲線で構成されて
加工具に著しく損傷を与えることなく生産性は良好であ
る。このように外周幅を変えることにより洩れの少ない
スクリュー機械を提供できる。
In the screw machine constructed as described above, the tooth profile of the screw rotor is such that one line connecting the outer peripheral portion and the root portion is a point-symmetric curve with respect to the pitch point.
Since the other curve is a trochoid curve created on the outer circumference of the mating screw rotor, a curve symmetrical with respect to the pitch point, such as a sine curve or a straight line, can arbitrarily select an inclination angle at the pitch point with respect to the pitch line. . Therefore, the outer peripheral width determined by the inclination angle is set without any limitation, and is constituted by a continuous curve from the tooth root to the tooth tip, and the productivity is good without significantly damaging the working tool. By changing the outer peripheral width in this manner, a screw machine with less leakage can be provided.

【0019】そして、スクリューロータの吐出端面は吐
出空間に開放されており、熱変形による接触の恐れがな
い。
The discharge end face of the screw rotor is open to the discharge space, so that there is no risk of contact due to thermal deformation.

【0020】スクリュー溝は吸込側から吐出側に向かい
ピッチが小さく変更形成され、吐出端での圧力変動が小
さくされている。
The pitch of the screw groove is changed from the suction side to the discharge side so as to be small, so that the pressure fluctuation at the discharge end is reduced.

【0021】[0021]

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】図1において、全体の外装を形成している
ポンプケーシングAは、上部からロータケーシング1、
中央ケーシング2と下部ケーシング3とで構成され、底
部に潤滑油溜めでもある底カバー4が取付けられてい
る。そのロータケーシング1の内部にはポンプ室Bが形
成され、その断面は8字形でスクリューロータ5A、5
Bが収納されている。また、スクリュー5A、5Bは上
部軸受8A、8Bと下部軸受9A、9Bとで支持された
回転軸6A、6Bの上端に固着され、それらのスクリュ
ー歯は互いにねじれ方向が逆方向で非接触の状態で噛み
合わされている。前記下部ケーシング3内の一方の回転
軸6A側にはモータロータ室Cが形成され、モータステ
ータケーシング12内にはモータ10が回転軸6Aに組
付けられており、他方の回転軸6Bは下部のタイミング
ギヤ7A、7Bにより逆方向に回転されてスクリューロ
ータ5Aと5Bとは互いに噛み合うよう同期が取られて
いる。
In FIG. 1, a pump casing A forming the entire exterior is provided with a rotor casing 1,
A bottom cover 4 which is composed of a central casing 2 and a lower casing 3 and is also a lubricant reservoir is attached to the bottom. A pump chamber B is formed inside the rotor casing 1 and has a figure-eight cross section, and the screw rotors 5A, 5A,
B is stored. Further, the screws 5A, 5B are fixed to the upper ends of the rotating shafts 6A, 6B supported by the upper bearings 8A, 8B and the lower bearings 9A, 9B, and the screw teeth thereof are in a non-contact state in which the twist directions are opposite to each other. It is engaged with. A motor rotor chamber C is formed on one rotating shaft 6A side in the lower casing 3, a motor 10 is mounted on the rotating shaft 6A in a motor stator casing 12, and the other rotating shaft 6B is a lower timing. The gears 7A and 7B are rotated in opposite directions so that the screw rotors 5A and 5B are synchronized with each other so as to mesh with each other.

【0023】また、ロータケーシング1の上部に吸込口
Fが設けられており、スクリューロータ5A、5Bの吐
出端面と、中央ケーシング2の側面に設けられた吐出口
Gとの間には吐出空間21が形成され、スクリューロー
タ5A、5Bの吐出端面の全面が開放されている。
A suction port F is provided in the upper part of the rotor casing 1, and a discharge space 21 is provided between discharge end faces of the screw rotors 5A and 5B and a discharge port G provided on a side surface of the central casing 2. Are formed, and the entire discharge end surfaces of the screw rotors 5A and 5B are open.

【0024】前記スクリューロータ5A、5Bの歯形の
軸断面形状は、図2に示す形状に形成されている。すな
わち、外周部abと歯底部cdとは共にピッチ線P1を
挟んで等距離にあってその長さが互いに等しい直線で、
曲線部bcはピッチ点Pcに対して点対称な連続した曲
線Lで歯底部cdと滑らかに連結され、かつ、外周部a
b及び歯底部cdの長さを自由に設定できる曲線であ
り、また、曲線部deは相手側スクリューロータの外周
上のa点の相当点で創成され軸直角断面上において、ト
ロコイド曲線となる曲線でそれぞれ構成されている。
The screw rotors 5A and 5B have tooth-shaped shaft cross-sectional shapes as shown in FIG. That is, the outer peripheral portion ab and the tooth bottom portion cd are both straight lines that are equidistant with respect to the pitch line P1 and whose lengths are equal to each other,
The curved part bc is smoothly connected to the tooth bottom part cd by a continuous curve L point-symmetric with respect to the pitch point Pc, and the outer peripheral part a
The curve which can freely set the length of b and the tooth bottom cd, and the curve part de is a curve which is formed at a point corresponding to the point a on the outer periphery of the mating screw rotor and becomes a trochoid curve on a section perpendicular to the axis. It is comprised by each.

【0025】図3及び図4に歯形形状の一例として上記
の曲線部bcがサインカーブL1で構成された軸断面及
び軸直角断面が示されている。曲線部deについても同
様であり、曲線部deは軸直角断面ではトロコイド曲線
であるが、軸断面ではそのトロコイド曲線から得られる
曲線となる。
FIGS. 3 and 4 show, as an example of the tooth shape, an axial section and a section perpendicular to the axis in which the above-mentioned curved portion bc is constituted by a sine curve L1. The same applies to the curved portion de. The curved portion de is a trochoid curve in a section perpendicular to the axis, but is a curve obtained from the trochoid curve in an axial section.

【0026】前記実施例の曲線部bcはサインカーブで
あるが、図5及び図6には別の例として曲線部bcが円
弧bb1 、cc1 と直線b1c1との組合された曲線L
2で構成された歯形形状の軸断面及び軸直角断面が示さ
れている。
The curved portion bc in the above embodiment is a sine curve. In FIGS. 5 and 6, as another example, the curved portion bc is a curve L obtained by combining the arcs bb 1 and cc 1 with the straight line b1c1.
2 shows an axial cross section and a cross section perpendicular to the axis of the tooth profile shape constituted by 2.

【0027】次に本発明の作用の態様を説明する。Next, the mode of operation of the present invention will be described.

【0028】モータ10により回転軸6Aは直接、回転
軸6Bはタイミングギヤ7A、7Bを介して駆動され、
スクリューロータ5A、5Bは互いに噛み合って逆方向
に回転される。
The rotating shaft 6A is directly driven by the motor 10 and the rotating shaft 6B is driven via timing gears 7A and 7B.
The screw rotors 5A and 5B mesh with each other and rotate in opposite directions.

【0029】スクリューロータ5Aの歯形形状は、外周
部abと歯底部cdとを連結する一方の線にピッチ点P
cに対して点対称な曲線bc、他方の曲線deに相手側
スクリューロータ5Bの外周部のa相当点で創成された
トロコイド曲線が採用されているので歯形の干渉は起こ
らず、切欠も必要がなく、完全なシール線が形成されて
洩れが少ない。また、外周部幅はピッチ及び歯先円弧と
歯元円弧の径によって制限されず、シール幅は適切に設
定され、溝幅も小さくされることはない。
The tooth profile of the screw rotor 5A is such that one of the lines connecting the outer peripheral portion ab and the tooth bottom portion cd has a pitch point P
Since the curve bc which is point-symmetric with respect to c and the trochoid curve created at the point a corresponding to the outer peripheral portion of the counterpart screw rotor 5B are employed as the other curve de, there is no interference of the tooth profile and the notch is required. In addition, a complete seal line is formed and leakage is small. Further, the outer peripheral width is not limited by the pitch and the diameter of the addendum arc and the root arc, the seal width is appropriately set, and the groove width is not reduced.

【0030】次にスクリュー溝の有効溝数の変化につい
て説明する。
Next, the change in the effective number of screw grooves will be described.

【0031】図7及び図8において、スクリューロータ
5Aとスクリューロータ5Bとが噛み合うことによって
5本のスクリュー溝が形成されているが、ハッチングさ
れた両端の吸込側、吐出側は開放されているので溝内の
気体が密封される有効溝本数は回転することにより変化
し、3〜4本になることが示されている。
In FIGS. 7 and 8, five screw grooves are formed by the engagement of the screw rotor 5A and the screw rotor 5B. However, the suction side and the discharge side at both hatched ends are open. It is shown that the number of effective grooves in which gas in the grooves is sealed changes by rotation, and becomes three to four.

【0032】また、図9及び図10において、スクリュ
ーロータが吸込側15A、15Bと吐出側15C、15
Dに分離されているので有効溝本数が2〜4本に変化す
ることが示されている。
In FIGS. 9 and 10, the screw rotors have suction sides 15A, 15B and discharge sides 15C, 15C.
It is shown that the number of effective grooves changes from 2 to 4 because of separation into D.

【0033】上記に示したように、スクリューロータ5
A、5Bの吐出端面の全面が吐出空間21に開放されて
いても、複数の連通しないスクリュー溝、すなわち有効
溝があれば吸込端から吐出端まで気体が吹き抜けること
がなく、有効に気体の移送工程が行われる。したがっ
て、圧縮熱による中央ケーシング2やスクリューロータ
5A、5Bの熱変形によって両者が接触するようなこと
は起きない。
As described above, the screw rotor 5
Even if the entire discharge end surfaces of the discharge ends A and 5B are open to the discharge space 21, if there are a plurality of non-communicating screw grooves, that is, effective grooves, gas does not blow out from the suction end to the discharge end, and the gas is effectively transferred. A process is performed. Therefore, the central casing 2 and the screw rotors 5A and 5B do not come into contact with each other due to thermal deformation due to the heat of compression.

【0034】図11において、スクリューロータ25
A、25Bのスクリュー溝は吸込端から吐出端へ連通し
なで吸込側X部分のピッチに比べ吐出側Y部分のピッチ
が小さくされている。
In FIG. 11, the screw rotor 25
Since the screw grooves A and 25B communicate from the suction end to the discharge end, the pitch of the discharge side Y portion is smaller than the pitch of the suction side X portion.

【0035】このようにY部分のスクリュー溝のピッチ
が小さく変更されるとスクリュー溝の容積が減少して圧
力が高くなる。したがって、吐出端における圧力変化、
逆流は少なくなり振動、騒音は抑制され、所要動力も減
少する。なお、このピッチの変更は、段階的でも連続的
でもよい。
As described above, when the pitch of the screw groove in the Y portion is changed to be small, the volume of the screw groove is reduced and the pressure is increased. Therefore, the pressure change at the discharge end,
Backflow is reduced, vibration and noise are suppressed, and required power is also reduced. The change of the pitch may be stepwise or continuous.

【0036】図12ないし図19は本発明によるスクリ
ュー機械の歯形が干渉しないことを説明するための図で
ある。図12において、符号は図4に従って図示するが
図13ないし図19ではスクリューロータ5A、5Bが
これらの図において順次回転している所を示すために、
中心と点bとを結ぶ線2Aおよび2Bを図示し、他は省
略してある。これらの図から解るように噛合いに問題が
生じない。
12 to 19 are views for explaining that the tooth profile of the screw machine according to the present invention does not interfere. In FIG. 12, reference numerals are shown in accordance with FIG. 4, but in FIGS. 13 to 19, the screw rotors 5A and 5B are shown in these figures in order to sequentially rotate.
Lines 2A and 2B connecting the center and the point b are shown, and the others are omitted. As can be seen from these figures, there is no problem in meshing.

【0037】また図20は図12に対し軸間外径、歯底
径を同じにして外周幅(円弧a、b間および円弧c、d
間)を変えた例である。前述の通り、図2の線Lがピッ
チ線P1と成す角度を大きくしたものである。
FIG. 20 shows the outer peripheral width (between arcs a and b and arcs c and d) with the same inter-shaft outer diameter and tooth root diameter as compared to FIG.
This is an example in which the interval is changed. As described above, the angle between the line L in FIG. 2 and the pitch line P1 is increased.

【0038】図21は曲線L1およびL1´すなわち曲
線bcおよびb´c´がサインカーブで構成された2条
ねじの場合の軸直角断面を示す図である。そして符号は
すべて前記の実施例と同様であり、他方のねじにダッシ
ュを付して図示してある。この例でも前述してたところ
と同様な作用効果を奏することができる。
FIG. 21 is a diagram showing a cross section perpendicular to the axis in the case where the curves L1 and L1 ', that is, the curves bc and b'c' are sine curves in the case of a double thread screw. The reference numerals are all the same as those in the above-described embodiment, and the other screws are shown with dashes. In this example, the same operation and effect as described above can be obtained.

【0039】このように本発明によれば、外周幅を自由
に設計でき、かつ干渉が生じないので極めて好適であ
る。
As described above, according to the present invention, the outer peripheral width can be freely designed and interference does not occur.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明したように本発明により、次の
ような効果が得られ、低振動、低騒音で所要動力の小さ
いスクリュー機械とすることができる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained, and a screw machine with low vibration, low noise and small required power can be obtained.

【0041】スクリューロータの歯形が、外周部と歯底
部とを連結する一方の線をピッチ点に対し点対称の曲
線、もう一方を相手スクリューロータ外側によって創成
されるトロコイド曲線とすることで歯形の干渉が起こら
ず、切欠を設ける必要がなく、完全なシール線が形成さ
れて洩れが少ない。
The tooth profile of the screw rotor is such that one line connecting the outer peripheral portion and the tooth bottom portion is a point-symmetric curve with respect to the pitch point, and the other is a trochoid curve created by the outside of the mating screw rotor. There is no interference, there is no need to provide a notch, and a complete seal line is formed with little leakage.

【0042】ピッチ及び歯先円弧と歯底円弧との径によ
る制限を受けずに外周幅を決定でき、外周面のシール幅
を適切に設定することができ、また、スクリューロータ
の溝の容積も小さくなることはない。
The outer peripheral width can be determined without being restricted by the pitch and the diameter of the addendum arc and the root arc, the seal width on the outer peripheral surface can be set appropriately, and the volume of the groove of the screw rotor can be reduced. It never gets smaller.

【0043】スクリューロータの吐出端面と吐出口との
間に吐出空間を設け、スクリューロータの吐出端面の全
面を吐出空間に開放すると、従来のスクリュー真空ポン
プのようにスクリューロータ吐出端面と微少な間隙を確
保して配置されていたケーシング面が必要でなくなり、
スクリューロータ吐出端面とケーシングとが熱膨張で接
触する危険が全くなくなり、同時に組立て性も向上す
る。
When a discharge space is provided between the discharge end face of the screw rotor and the discharge port, and the entire discharge end face of the screw rotor is opened to the discharge space, a small gap is formed between the discharge end face of the screw rotor and a conventional screw vacuum pump. The casing surface that was arranged with securing is no longer necessary,
There is no danger that the screw rotor discharge end face and the casing come into contact due to thermal expansion, and at the same time, the assemblability is improved.

【0044】スクリューロータのスクリュー溝のリード
を吸込側から吐出側に向って段階的または連続的に小さ
くすることによって吐出端に開口する溝の容積を小さく
すると、吐出端から逆流する気体の量が少なくなるため
低振動、低騒音となると同時に所要動力も小さくなる。
また、吸込端と吐出端との間の有効溝数を減らすことな
く溝容積を小さくすることができる。
When the volume of the groove opening at the discharge end is reduced by gradually or continuously reducing the lead of the screw groove of the screw rotor from the suction side to the discharge side, the amount of gas flowing backward from the discharge end is reduced. As a result, the vibration and noise are reduced, and the required power is also reduced.
Further, the groove volume can be reduced without reducing the number of effective grooves between the suction end and the discharge end.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の概略を示す側断面図。FIG. 1 is a side sectional view schematically showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例を示す軸断面図。FIG. 2 is an axial sectional view showing one embodiment of the present invention.

【図3】本発明の別の実施例を示す軸断面図。FIG. 3 is an axial sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図4】図3の軸直角断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view perpendicular to the axis of FIG. 3;

【図5】本発明の別の実施例を示す軸断面図。FIG. 5 is an axial sectional view showing another embodiment of the present invention.

【図6】図5の軸直角断面図。FIG. 6 is a sectional view taken along a line perpendicular to the axis of FIG. 5;

【図7】スクリューロータの有効溝本数を示す説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram showing the effective number of grooves of a screw rotor.

【図8】スクリューロータの有効溝本数の変化を示す説
明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a change in the number of effective grooves of the screw rotor.

【図9】スクリューロータを分離型とした場合の有効溝
本数を示す説明図。
FIG. 9 is an explanatory view showing the number of effective grooves when the screw rotor is of a separated type.

【図10】スクリューロータを分離型とした場合の有効
溝本数の変化を示す説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a change in the number of effective grooves when the screw rotor is of a separated type.

【図11】本発明のスクリューロータのリードを変化さ
せた実施例を示す説明図。
FIG. 11 is an explanatory view showing an embodiment in which the lead of the screw rotor of the present invention is changed.

【図12】本発明によるスクリュー機械の噛合いを示す
図。
FIG. 12 shows the engagement of a screw machine according to the invention.

【図13】本発明によるスクリュー機械の噛合いを示す
図。
FIG. 13 shows the engagement of a screw machine according to the invention.

【図14】本発明によるスクリュー機械の噛合いを示す
図。
FIG. 14 shows the engagement of a screw machine according to the invention.

【図15】本発明によるスクリュー機械の噛合いを示す
図。
FIG. 15 shows the engagement of a screw machine according to the invention.

【図16】本発明によるスクリュー機械の噛合いを示す
図。
FIG. 16 shows the engagement of a screw machine according to the invention.

【図17】本発明によるスクリュー機械の噛合いを示す
図。
FIG. 17 shows the engagement of a screw machine according to the invention.

【図18】本発明によるスクリュー機械の噛合いを示す
図。
FIG. 18 shows the engagement of a screw machine according to the invention.

【図19】本発明によるスクリュー機械の噛合いを示す
図。
FIG. 19 shows the engagement of a screw machine according to the invention.

【図20】本発明により外周幅を変えたものを示す図1
2と同様な図。
FIG. 20 is a diagram showing an outer peripheral width changed according to the present invention.
FIG.

【図21】本発明のさらに別の実施例を示す軸直角断面
図。
FIG. 21 is a sectional view taken at right angles to an axis, showing still another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A・・・ポンプケーシング B・・・ポンプ室 C・・・モータロータ室 1・・・ロータケーシング 2・・・中央ケーシング 3・・・下部ケーシング 4・・・底カバー 5A、5B・・・スクリューロータ 6A、6B・・・回転軸 7A、7B・・・タイミングギヤ 8A、8B・・・上部軸受 9A、9B・・・下部軸受 10・・・モータ 12・・・モータステータケーシング 15A〜15D・・・スクリューロータ 21・・・吐出空間 25A、25B・・・スクリューロータ A: Pump casing B: Pump chamber C: Motor rotor chamber 1: Rotor casing 2: Central casing 3: Lower casing 4: Bottom cover 5A, 5B: Screw rotor 6A, 6B: Rotating shaft 7A, 7B: Timing gear 8A, 8B: Upper bearing 9A, 9B: Lower bearing 10: Motor 12: Motor stator casing 15A to 15D: Screw rotor 21: Discharge space 25A, 25B: Screw rotor

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 歯形形状が同一で互いにねじれ方向が逆
の一対のスクリューロータで非接触の状態で噛み合わ
せ、同期して回転させて気体を吸込みかつ吐出するスク
リュー機械において、スクリューロータの歯形の軸断面
形状が共に直線でピッチ線を挟んで等距離にあって互い
に長さが等しい外周部及び歯底部と、その外周部と歯底
部とを連結する2曲線とで構成され、それらの曲線の一
方は前記ピッチ線との交点であるピッチ点に対して点対
称であって外周部および歯底部と滑らかに連結してお
り、他方の曲線は相手側スクリューロータの外周上の点
で創成され、軸直角断面上においてトロコイド曲線とな
る曲線であることを特徴とするスクリュー機械。
1. A screw machine which meshes in a non-contact state with a pair of screw rotors having the same tooth profile and opposite torsion directions and rotating in synchronization with each other to suck and discharge gas. The outer peripheral portion and the tooth bottom portion having the same axial cross-sectional shape and both being straight and equidistant with respect to the pitch line and having the same length, and two curves connecting the outer peripheral portion and the tooth bottom portion are formed. One is point-symmetric with respect to a pitch point which is an intersection with the pitch line and is smoothly connected to the outer peripheral portion and the tooth bottom, and the other curve is created at a point on the outer periphery of the mating screw rotor, A screw machine characterized by a trochoidal curve on a section perpendicular to the axis.
【請求項2】 一対のスクリューロータは吸込端と吐出
端との間を連通しない複数のスクリュー溝を有し、その
スクリューロータの吐出端面と吐出口との間に吐出空間
を設け、スクリューロータの吐出端面の全面を吐出空間
に開放したことを特徴とする請求項1記載のスクリュー
機械。
2. A pair of screw rotors has a plurality of screw grooves that do not communicate between a suction end and a discharge end, and a discharge space is provided between a discharge end face of the screw rotor and a discharge port. 2. The screw machine according to claim 1, wherein the entire discharge end face is opened to a discharge space.
【請求項3】 一対のスクリューロータは吸込端と吐出
端との間を連通しない複数のスクリュー溝を有し、その
スクリュー溝のリードを吸込端から吐出端に向い小さく
したことを特徴とする請求項1記載のスクリュー機械。
3. A pair of screw rotors having a plurality of screw grooves which do not communicate between the suction end and the discharge end, and wherein the leads of the screw grooves are reduced from the suction end to the discharge end. Item 6. The screw machine according to Item 1.
【請求項4】 一対のスクリューロータは吸込端と吐出
端との間を連通しない複数のスクリュー溝を有し、その
スクリューロータの吐出端面と吐出口との間に吐出空間
を設け、スクリューロータの吐出端面の全面を吐出空間
に開放し、スクリュー溝のリードを吸込端から吐出端に
向い小さくしたことを特徴とする請求項1記載のスクリ
ュー機械。
4. A pair of screw rotors has a plurality of screw grooves that do not communicate between a suction end and a discharge end, and a discharge space is provided between a discharge end surface of the screw rotor and a discharge port. 2. The screw machine according to claim 1, wherein the entire discharge end face is opened to the discharge space, and the lead of the screw groove is reduced from the suction end to the discharge end.
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