JP2946010B2 - エアポンプ - Google Patents
エアポンプInfo
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- JP2946010B2 JP2946010B2 JP5078651A JP7865193A JP2946010B2 JP 2946010 B2 JP2946010 B2 JP 2946010B2 JP 5078651 A JP5078651 A JP 5078651A JP 7865193 A JP7865193 A JP 7865193A JP 2946010 B2 JP2946010 B2 JP 2946010B2
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- Japan
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- rotor
- arc
- air pump
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- transition surface
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-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
- F02B2053/005—Wankel engines
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば内燃機関用スー
パーチャージャーとして用いられる容積形送風機からな
るエアポンプに関し、特にロータの構造に関するもので
ある。
パーチャージャーとして用いられる容積形送風機からな
るエアポンプに関し、特にロータの構造に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】エアポンプのうち容積形送風機の二葉形
ロータは、エピサイクロイド曲線とハイポサイクロイド
曲線からなるサイクロイド形ロータや、一方のロータの
内側移行面を他のロータの外側移行面のエンベロープ曲
線としたエンベロープ形などに大別される。
ロータは、エピサイクロイド曲線とハイポサイクロイド
曲線からなるサイクロイド形ロータや、一方のロータの
内側移行面を他のロータの外側移行面のエンベロープ曲
線としたエンベロープ形などに大別される。
【０００３】また、このような二葉形送風機は、例えば
図５および図６に示したように、内燃機関のスーパーチ
ャージャーとして車両に装着されている。図５および図
６は従来のエアポンプを内燃機関に装着した状態を示す
構成図である。図５に示す送風機（Ｓ／Ｃ）ａは、エン
ジン（Ｅｎｇ）ｂにベルトｃを介して連結された電磁ク
ラッチｉの作動により回転駆動され、エアクリーナｅや
エアフローメータｆを通り吸気管ｇを介して供給される
空気を加圧し、その加圧された空気をスロットルバルブ
ｄやサージタンクｈを介してエンジンｂの各燃焼室に分
配供給するように構成されている。また、図６に示す送
風機（Ｓ／Ｃ）は、エンジンｂとスロットルバルブｄと
の間に介装され、加圧した空気をエンジンｂの各燃焼室
に均等分配するように構成されている。
図５および図６に示したように、内燃機関のスーパーチ
ャージャーとして車両に装着されている。図５および図
６は従来のエアポンプを内燃機関に装着した状態を示す
構成図である。図５に示す送風機（Ｓ／Ｃ）ａは、エン
ジン（Ｅｎｇ）ｂにベルトｃを介して連結された電磁ク
ラッチｉの作動により回転駆動され、エアクリーナｅや
エアフローメータｆを通り吸気管ｇを介して供給される
空気を加圧し、その加圧された空気をスロットルバルブ
ｄやサージタンクｈを介してエンジンｂの各燃焼室に分
配供給するように構成されている。また、図６に示す送
風機（Ｓ／Ｃ）は、エンジンｂとスロットルバルブｄと
の間に介装され、加圧した空気をエンジンｂの各燃焼室
に均等分配するように構成されている。
【０００４】このような容積形送風機としては、特公平
３−７０３７号公報に開示された送風機（以下、バンケ
ル形送風機という）が代表的である。このバンケル形送
風機のロータ形状を図７および図８によって説明する。
図７は後述する大円弧面の中心線をＸ軸とし、後述する
小円弧面の中心線をＹ軸とした座標の第１象限のみを示
したものである。図８は、ロータの噛み合い状態を示す
断面図で、同図ではロータの一部のみを描いてある。
３−７０３７号公報に開示された送風機（以下、バンケ
ル形送風機という）が代表的である。このバンケル形送
風機のロータ形状を図７および図８によって説明する。
図７は後述する大円弧面の中心線をＸ軸とし、後述する
小円弧面の中心線をＹ軸とした座標の第１象限のみを示
したものである。図８は、ロータの噛み合い状態を示す
断面図で、同図ではロータの一部のみを描いてある。
【０００５】バンケル形送風機のロータ１は、Ｘ軸に対
して約２５°の角度となる半径寸法Ｒの大円弧面２と、
Ｙ軸に対して約４５°の角度となる半径寸法ｒの小円弧
面３とを有する形状で、一般のルーツ形送風機と相違し
てシール性が良好な送風機である。また、大円弧面２と
小円弧面３とを結ぶ側面は、Ｘ軸から角度α（４５°）
となる中心Ｏを通る直線ｌ1 と重なり合う平坦面からな
る内側移行面４と、前記直線ｌ1 と角度β（１２０°）
となるように交差する直線ｌ2 と重なり合う平坦面から
なる外側移行面５とを有し、小円弧面３と内側移行面４
とは凹曲面からなる円弧面６で結ばれ、内側移行面４と
外側移行面５とはエピサイクロイド曲線や円形曲線等か
らなる凸曲面７で結ばれている。なお、図中符号８で示
す外側移行面５と大円弧面２の交わるネックは、特に面
取りされてはいない。
して約２５°の角度となる半径寸法Ｒの大円弧面２と、
Ｙ軸に対して約４５°の角度となる半径寸法ｒの小円弧
面３とを有する形状で、一般のルーツ形送風機と相違し
てシール性が良好な送風機である。また、大円弧面２と
小円弧面３とを結ぶ側面は、Ｘ軸から角度α（４５°）
となる中心Ｏを通る直線ｌ1 と重なり合う平坦面からな
る内側移行面４と、前記直線ｌ1 と角度β（１２０°）
となるように交差する直線ｌ2 と重なり合う平坦面から
なる外側移行面５とを有し、小円弧面３と内側移行面４
とは凹曲面からなる円弧面６で結ばれ、内側移行面４と
外側移行面５とはエピサイクロイド曲線や円形曲線等か
らなる凸曲面７で結ばれている。なお、図中符号８で示
す外側移行面５と大円弧面２の交わるネックは、特に面
取りされてはいない。
【０００６】このような形状に形成されたバンケル形送
風機のロータ１は、各ロータ１の中心点Ｏ1と中心点Ｏ2
との距離（軸間距離）Ｏ1Ｏ2＝２Ｌとした場合、小円弧
面３の半径ｒと大円弧面２の半径Ｒの関係はｒ＝２Ｌ−
Ｒとなり、後述する回転軸間の距離から半径寸法ｒ，Ｒ
が決定される。また、内側移行面４と外側移行面５は角
度４５°を境目としており、内外側移行面をサイクロイ
ド曲線やエンベロープ曲線で形成することができる。
風機のロータ１は、各ロータ１の中心点Ｏ1と中心点Ｏ2
との距離（軸間距離）Ｏ1Ｏ2＝２Ｌとした場合、小円弧
面３の半径ｒと大円弧面２の半径Ｒの関係はｒ＝２Ｌ−
Ｒとなり、後述する回転軸間の距離から半径寸法ｒ，Ｒ
が決定される。また、内側移行面４と外側移行面５は角
度４５°を境目としており、内外側移行面をサイクロイ
ド曲線やエンベロープ曲線で形成することができる。
【０００７】さらに、バンケル形送風機のロータ１は、
あえて内外側移行面４，５を平坦面とすることによっ
て、一般のルーツ形送風機のような一対のロータが滑ら
かに転動する噛み合いではなく、角度のついた面の噛み
合いになるように構成されている。このように構成する
と両移行面４，５が噛み合った瞬間に両ロータ間に三角
形状閉塞空間（公報中ではガスポケットと説明されてい
るが、以下においてはデッドスペースという）Ｓが形成
されてしまう。この閉塞空間Ｓはロータ１の回転に伴っ
て速やかに解放されて狭くはならないので、バンケル形
送風機では前記閉塞空間Ｓ内の加圧空気が圧縮されるな
どの問題は生じ難く、送風機を駆動するための駆動抵抗
を小さくすることができる。
あえて内外側移行面４，５を平坦面とすることによっ
て、一般のルーツ形送風機のような一対のロータが滑ら
かに転動する噛み合いではなく、角度のついた面の噛み
合いになるように構成されている。このように構成する
と両移行面４，５が噛み合った瞬間に両ロータ間に三角
形状閉塞空間（公報中ではガスポケットと説明されてい
るが、以下においてはデッドスペースという）Ｓが形成
されてしまう。この閉塞空間Ｓはロータ１の回転に伴っ
て速やかに解放されて狭くはならないので、バンケル形
送風機では前記閉塞空間Ｓ内の加圧空気が圧縮されるな
どの問題は生じ難く、送風機を駆動するための駆動抵抗
を小さくすることができる。
【０００８】なお、このような駆動抵抗を少なくできる
という作用効果を有するバンケル形送風機であっても、
実用化するに当たっては種々の問題点があった。
という作用効果を有するバンケル形送風機であっても、
実用化するに当たっては種々の問題点があった。
【０００９】すなわち、ロスボリュームを生じるデッド
スペースＳが大きく、そのロスボリュームが吸入空気量
の約５％にまで達してしまい、体積効率が低いものであ
った。その上、送風機自体の温度上昇が著しく、騒音も
大きいという問題もあった。
スペースＳが大きく、そのロスボリュームが吸入空気量
の約５％にまで達してしまい、体積効率が低いものであ
った。その上、送風機自体の温度上昇が著しく、騒音も
大きいという問題もあった。
【００１０】このようなバンケル形送風機に存する欠点
に着目してそれを改善したロータを有する容積形送風機
が特公平３−３８４３４号公報（以下、前者とする）や
特開昭６３−２４８９９２号公報（以下、後者とする）
に開示されている。以下、これらの送風機のロータを図
９および図１０によって説明する。
に着目してそれを改善したロータを有する容積形送風機
が特公平３−３８４３４号公報（以下、前者とする）や
特開昭６３−２４８９９２号公報（以下、後者とする）
に開示されている。以下、これらの送風機のロータを図
９および図１０によって説明する。
【００１１】図９は特公平３−３８４３４号公報に開示
された従来のエアポンプのロータを部分的に拡大して示
す構成図、図１０は特開昭６３−２４８９９２号公報に
開示された従来のエアポンプのロータを部分的に拡大し
て示す構成図である。前者のロータ９は、図９に示すよ
うに、小円弧面１０と大円弧面１１との間に、これら小
大円弧面１０，１１を結ぶようにエピサイクロイド曲線
からなる外側移行面１２とハイポサイクロイド曲線から
なる内側移行面１３とが形成されている。
された従来のエアポンプのロータを部分的に拡大して示
す構成図、図１０は特開昭６３−２４８９９２号公報に
開示された従来のエアポンプのロータを部分的に拡大し
て示す構成図である。前者のロータ９は、図９に示すよ
うに、小円弧面１０と大円弧面１１との間に、これら小
大円弧面１０，１１を結ぶようにエピサイクロイド曲線
からなる外側移行面１２とハイポサイクロイド曲線から
なる内側移行面１３とが形成されている。
【００１２】また、後者のロータ１４は、図１０に示す
ように、小円弧面１５と大円弧面１６との間に、これら
小大円弧面１５，１６を結ぶようにＸ軸上に中心点を合
わせた円弧面からなる外側移行面１７と、エンベロープ
曲線からなる内側移行面１８とが形成されている。
ように、小円弧面１５と大円弧面１６との間に、これら
小大円弧面１５，１６を結ぶようにＸ軸上に中心点を合
わせた円弧面からなる外側移行面１７と、エンベロープ
曲線からなる内側移行面１８とが形成されている。
【００１３】これら両者は、上述したようなロータ形状
とすることによってロスボリュームが大幅に少なくな
り、体積効率を向上させることができると共に、温度上
昇や騒音の発生を抑制することができる。
とすることによってロスボリュームが大幅に少なくな
り、体積効率を向上させることができると共に、温度上
昇や騒音の発生を抑制することができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記両者の
送風機を詳細に検討したところ、以下に述べるような問
題点が想定された。すなわち、前者の送風機において
は、例えば図８に示したような噛み合い状態を考えた場
合、ハイポサイクロイド曲線からなる内側移行面１３と
エピサイクロイド曲線からなる外側移行面１２とが設計
上のクリアランスをもって対向すると共に、一方のロー
タ９の小円弧面１０の摺接面と他方のロータ９の大円弧
面１１の摺接面とが設計上のクリアランスをおいて噛み
合うことになる。
送風機を詳細に検討したところ、以下に述べるような問
題点が想定された。すなわち、前者の送風機において
は、例えば図８に示したような噛み合い状態を考えた場
合、ハイポサイクロイド曲線からなる内側移行面１３と
エピサイクロイド曲線からなる外側移行面１２とが設計
上のクリアランスをもって対向すると共に、一方のロー
タ９の小円弧面１０の摺接面と他方のロータ９の大円弧
面１１の摺接面とが設計上のクリアランスをおいて噛み
合うことになる。
【００１５】このため、そのような噛み合い状態となる
瞬間までは、一方のロータ９のエピサイクロイド曲線か
らなる外側移行面１２が他方のロータ９のハイポサイク
ロイド曲線からなる内側移行面１３上を設計上のクリア
ランスをおいて滑らかに転動する噛み合いとなる関係か
ら、一対のロータが噛み合って転動するときに両ロータ
間に形成されるくさび状隙間の容積が変化してしまう。
すなわち、一般的なルーツ形送風機と同様に、一ロータ
間に形成されるくさび状隙間が狭まることに起因してそ
の隙間内の加圧空気が絞られ、駆動抵抗が大きくなって
しまう。なお、後者の送風機においても同様な問題が再
起するものと考えられる。
瞬間までは、一方のロータ９のエピサイクロイド曲線か
らなる外側移行面１２が他方のロータ９のハイポサイク
ロイド曲線からなる内側移行面１３上を設計上のクリア
ランスをおいて滑らかに転動する噛み合いとなる関係か
ら、一対のロータが噛み合って転動するときに両ロータ
間に形成されるくさび状隙間の容積が変化してしまう。
すなわち、一般的なルーツ形送風機と同様に、一ロータ
間に形成されるくさび状隙間が狭まることに起因してそ
の隙間内の加圧空気が絞られ、駆動抵抗が大きくなって
しまう。なお、後者の送風機においても同様な問題が再
起するものと考えられる。
【００１６】さらに、上述した両送風機のように、小円
弧面や大円弧面、サイクロイド曲線やエンベロープ曲線
などからなる移行面を有するロータを漸進的に噛み合い
転動させる構成を採ると、転動中に形成される一対のロ
ータ間のクリアランスにばらつきが生じてしまい、必ず
しもロータどうしを均一なクリアランスをもって摺接さ
せながら転動させることはできない。このことは、本出
願人がテストを行って実証済みである。
弧面や大円弧面、サイクロイド曲線やエンベロープ曲線
などからなる移行面を有するロータを漸進的に噛み合い
転動させる構成を採ると、転動中に形成される一対のロ
ータ間のクリアランスにばらつきが生じてしまい、必ず
しもロータどうしを均一なクリアランスをもって摺接さ
せながら転動させることはできない。このことは、本出
願人がテストを行って実証済みである。
【００１７】本発明は、上述したように想定される諸問
題を解消し、バンケル形送風機に較べて体積効率が高
く、しかも、温度上昇や騒音を抑制できるエアポンプを
提供することを目的とする。
題を解消し、バンケル形送風機に較べて体積効率が高
く、しかも、温度上昇や騒音を抑制できるエアポンプを
提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】第１の発明に係るエアポ
ンプは、ロータ外周面における前記大小両円弧面の間と
なる外面であってロータ中心から大小両円弧面の中心軸
線に対して４５°の角 度をもって延びる仮想境界線と交
差する移行面を、その交差点から大円弧面の端縁まで凸
曲面を複数連ねてなる外側移行面と、前記交差点から小
円弧面の端縁まで凹曲面を複数連ねてなる内側移行面と
によって形成し、前記外側移行面と内側移行面との接続
部であって前記仮想境界線と重なる部位を平坦面によっ
て形成してなり、一方のロータの大円弧面のうち回転方
向前端部が他方のロータの小円弧面の回転方向前端部に
設計クリアランスをおいて対接している状態で、一方の
ロータの外側移行面が設計クリアランスをおいて対接す
る位置に他方のロータの平坦面を位置づけたものであ
る。
ンプは、ロータ外周面における前記大小両円弧面の間と
なる外面であってロータ中心から大小両円弧面の中心軸
線に対して４５°の角 度をもって延びる仮想境界線と交
差する移行面を、その交差点から大円弧面の端縁まで凸
曲面を複数連ねてなる外側移行面と、前記交差点から小
円弧面の端縁まで凹曲面を複数連ねてなる内側移行面と
によって形成し、前記外側移行面と内側移行面との接続
部であって前記仮想境界線と重なる部位を平坦面によっ
て形成してなり、一方のロータの大円弧面のうち回転方
向前端部が他方のロータの小円弧面の回転方向前端部に
設計クリアランスをおいて対接している状態で、一方の
ロータの外側移行面が設計クリアランスをおいて対接す
る位置に他方のロータの平坦面を位置づけたものであ
る。
【００１９】第２の発明に係るエアポンプは、第１の発
明のエアポンプにおいて、外側移行面に、仮想境界線に
対して１２０°の角度をもって交差する直線によって他
とは区切られる円弧状曲面を設け、内側移行面に、前記
円弧状曲面のエンベロープ曲線となる円弧状曲面を設け
たものである。
明のエアポンプにおいて、外側移行面に、仮想境界線に
対して１２０°の角度をもって交差する直線によって他
とは区切られる円弧状曲面を設け、内側移行面に、前記
円弧状曲面のエンベロープ曲線となる円弧状曲面を設け
たものである。
【００２０】第３の発明に係るエアポンプは、第１また
は第２の発明のエアポンプにおいて、内側移行面に、仮
想境界線に対して１２０°の角度をもって交差する直線
と、ロータ中心から大円弧面の端縁に延びる直線との交
差点から内側移行面へ延ばした直線によって他とは区切
られる円弧状曲面を設け、外側移行面に、前記円弧状曲
面のエンベロープ曲面となる円弧状曲面を設けたもので
ある。
は第２の発明のエアポンプにおいて、内側移行面に、仮
想境界線に対して１２０°の角度をもって交差する直線
と、ロータ中心から大円弧面の端縁に延びる直線との交
差点から内側移行面へ延ばした直線によって他とは区切
られる円弧状曲面を設け、外側移行面に、前記円弧状曲
面のエンベロープ曲面となる円弧状曲面を設けたもので
ある。
【００２１】
【作用】本発明に係るエアポンプでは、各ロータは均一
な設計クリアランスをおいて摺接した状態で同期的に転
動する。これらのロータの噛み合いにより形成されるデ
ッドスペースは、一方のロータの外側移行面と他方のロ
ータの内側移行面、並びに一方のロータにおける大円弧
面の回転方向前端部と他方のロータにおける小円弧面の
回転方向前端部とのそれぞれが設計クリアランスをおい
て対接されたときに形成されるから、略三日月形状とな
る。この略三日月形状のデッドスペースは、バンケル形
送風機の三角形状のデッドスペースと比較すると容積が
少なくなる。
な設計クリアランスをおいて摺接した状態で同期的に転
動する。これらのロータの噛み合いにより形成されるデ
ッドスペースは、一方のロータの外側移行面と他方のロ
ータの内側移行面、並びに一方のロータにおける大円弧
面の回転方向前端部と他方のロータにおける小円弧面の
回転方向前端部とのそれぞれが設計クリアランスをおい
て対接されたときに形成されるから、略三日月形状とな
る。この略三日月形状のデッドスペースは、バンケル形
送風機の三角形状のデッドスペースと比較すると容積が
少なくなる。
【００２２】また、外側移行面と内側移行面との接続部
に平坦面を形成しているから、前記デッドスペースが形
成された後、一方のロータの外側移行面から他方のロー
タの平坦面からなる移行面が離間して瞬時にデッドスペ
ースが解放される。
に平坦面を形成しているから、前記デッドスペースが形
成された後、一方のロータの外側移行面から他方のロー
タの平坦面からなる移行面が離間して瞬時にデッドスペ
ースが解放される。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図４に
よって詳細に説明する。図１は本発明に係るエアポンプ
の断面図、図２は図１におけるII−II線断面図である。
図３は本発明に係るエアポンプのロータを部分的に拡大
して示す図で、同図はロータの中心を通る座標軸Ｘ，Ｙ
の第１象限に相当する部分を示す。図４は本発明に係る
エアポンプに用いるロータの噛み合い状態を示す図であ
る。本実施例では、本発明に係るエアポンプを内燃機関
用スーパーチャージャーに適用した例について説明す
る。
よって詳細に説明する。図１は本発明に係るエアポンプ
の断面図、図２は図１におけるII−II線断面図である。
図３は本発明に係るエアポンプのロータを部分的に拡大
して示す図で、同図はロータの中心を通る座標軸Ｘ，Ｙ
の第１象限に相当する部分を示す。図４は本発明に係る
エアポンプに用いるロータの噛み合い状態を示す図であ
る。本実施例では、本発明に係るエアポンプを内燃機関
用スーパーチャージャーに適用した例について説明す
る。
【００２４】これらの図において、符号２１は本発明に
係るエアポンプとしての内燃機関用スーパーチャージャ
ーである。このスーパーチャージャー２１は、略有底筒
状に形成された本体ハウジング２２と、この本体ハウジ
ング２２の開口部にシール材（図示せず）を介して密接
されて開口を閉塞するリヤハウジング２３と、このリヤ
ハウジング２３の外側部に不図示のシール材を介して固
定されたリヤカバー２４を筐体として形成されている。
係るエアポンプとしての内燃機関用スーパーチャージャ
ーである。このスーパーチャージャー２１は、略有底筒
状に形成された本体ハウジング２２と、この本体ハウジ
ング２２の開口部にシール材（図示せず）を介して密接
されて開口を閉塞するリヤハウジング２３と、このリヤ
ハウジング２３の外側部に不図示のシール材を介して固
定されたリヤカバー２４を筐体として形成されている。
【００２５】前記本体ハウジング２２内には、互いに同
一形状となる円柱状空間２１ａ，２１ｂが上下に形成さ
れている。これらの円柱状空間２１ａ，２１ｂは、上側
の円柱状空間２１ａの下部と下側の円柱状空間２１ｂの
上部とを重ねるようにして互いに平行に形成されてい
る。そして、各円柱状空間２１ａ，２１ｂ内に後述する
ロータ２５，２６がそれぞれ摺動自在に嵌挿されてい
る。
一形状となる円柱状空間２１ａ，２１ｂが上下に形成さ
れている。これらの円柱状空間２１ａ，２１ｂは、上側
の円柱状空間２１ａの下部と下側の円柱状空間２１ｂの
上部とを重ねるようにして互いに平行に形成されてい
る。そして、各円柱状空間２１ａ，２１ｂ内に後述する
ロータ２５，２６がそれぞれ摺動自在に嵌挿されてい
る。
【００２６】ロータ２５，２６は、前記本体ハウジング
２２およびリヤハウジング２３を円柱状空間２１ａ，２
１ｂの軸方向に沿って貫通する駆動軸２７，従動軸２８
にそれぞれ固着されている。なお、これらのロータ２
５，２６は、サイクルを９０°ずらした状態で各軸に固
着されている。前記駆動軸２７，従動軸２８は、それぞ
れ軸受２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂを介して本体ハ
ウジング２２およびリヤハウジング２３に回転自在に支
持され、リヤカバー２４内に臨む軸端部には互いに噛合
する歯車２９，３０が固着されている。すなわち、駆動
軸２７が回転すると、その回転は歯車２９，３０を介し
て従動軸２８に伝えられることになる。この従動軸２８
の回転方向は駆動軸２７とは反対方向となる。
２２およびリヤハウジング２３を円柱状空間２１ａ，２
１ｂの軸方向に沿って貫通する駆動軸２７，従動軸２８
にそれぞれ固着されている。なお、これらのロータ２
５，２６は、サイクルを９０°ずらした状態で各軸に固
着されている。前記駆動軸２７，従動軸２８は、それぞ
れ軸受２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂを介して本体ハ
ウジング２２およびリヤハウジング２３に回転自在に支
持され、リヤカバー２４内に臨む軸端部には互いに噛合
する歯車２９，３０が固着されている。すなわち、駆動
軸２７が回転すると、その回転は歯車２９，３０を介し
て従動軸２８に伝えられることになる。この従動軸２８
の回転方向は駆動軸２７とは反対方向となる。
【００２７】前記駆動軸２５は、本体ハウジング２２の
底部２２ａを貫通してハウジング外に突出する軸端部が
不図示の電磁クラッチを介してエンジン側に連結されて
いる。なお、電磁クラッチは、前記底部２２ａに固定さ
れた円筒部材３１に取付けられる。
底部２２ａを貫通してハウジング外に突出する軸端部が
不図示の電磁クラッチを介してエンジン側に連結されて
いる。なお、電磁クラッチは、前記底部２２ａに固定さ
れた円筒部材３１に取付けられる。
【００２８】図２において３２は吸入口、３３は吐出口
で、これらは何れも本体ハウジング２２に穿設されてい
る。
で、これらは何れも本体ハウジング２２に穿設されてい
る。
【００２９】このように構成されたスーパーチャージャ
ー２１では、エンジンが運転されているときに前記電磁
クラッチが動力伝達状態となると、エンジンの動力によ
って駆動軸２７，従動軸２８が回転し、ロータ２５，２
６が同期回転して噛み合いながら本体ハウジング２２内
を転動する。そして、吸入口３２から供給された空気が
加圧されて吐出口３３から吐出され、この加圧空気がエ
ンジン（図示せず）の各燃焼室に均等に分配されること
になる。
ー２１では、エンジンが運転されているときに前記電磁
クラッチが動力伝達状態となると、エンジンの動力によ
って駆動軸２７，従動軸２８が回転し、ロータ２５，２
６が同期回転して噛み合いながら本体ハウジング２２内
を転動する。そして、吸入口３２から供給された空気が
加圧されて吐出口３３から吐出され、この加圧空気がエ
ンジン（図示せず）の各燃焼室に均等に分配されること
になる。
【００３０】次に、本発明の要旨であるロータ形状を図
３および図４によって説明する。図３および図４におい
ては、ロータの中心孔や、軽量目的に穿設された穴は省
略してある。
３および図４によって説明する。図３および図４におい
ては、ロータの中心孔や、軽量目的に穿設された穴は省
略してある。
【００３１】図３に示した座標の第１象限部分となる四
分の一のロータ形状によれば、ロータ２５（ロータ２６
も同じである）はＸ軸との交点Ｐ1 から時計の回転方向
とは反対方向へ向かって曲面Ｐ1Ｐ2・曲面Ｐ2Ｐ3・曲面
Ｐ3Ｐ4・曲面Ｐ4Ｐ5・平面Ｐ5Ｐ6・曲面Ｐ6Ｐ7・曲面Ｐ
7Ｐ8・曲面Ｐ8Ｐ9を有する曲面群からなる外郭形状であ
って、点Ｐ9 はＹ軸との交点となっている。
分の一のロータ形状によれば、ロータ２５（ロータ２６
も同じである）はＸ軸との交点Ｐ1 から時計の回転方向
とは反対方向へ向かって曲面Ｐ1Ｐ2・曲面Ｐ2Ｐ3・曲面
Ｐ3Ｐ4・曲面Ｐ4Ｐ5・平面Ｐ5Ｐ6・曲面Ｐ6Ｐ7・曲面Ｐ
7Ｐ8・曲面Ｐ8Ｐ9を有する曲面群からなる外郭形状であ
って、点Ｐ9 はＹ軸との交点となっている。
【００３２】前記曲面Ｐ1Ｐ2はＸＹ軸の交点であるロー
タ２５の中心点Ｏを中心に半径寸法Ｒで角度θ1 （実施
例では約２５°）とした大円弧面３４である。また、曲
面Ｐ8Ｐ9は、同様に中心点Ｏを中心に半径寸法ｒで角度
θ2 （実施例では約２５°）とした小円弧面３５であ
る。そして、これらの大円弧面３４と小円弧面３５は、
回転軸（駆動軸２７，従動軸２８）間の距離（軸間距
離）Ｏ1Ｏ2を２Ｌとした場合、ｒ＝２Ｌ−Ｒの関係式が
成り立つように構成されている。
タ２５の中心点Ｏを中心に半径寸法Ｒで角度θ1 （実施
例では約２５°）とした大円弧面３４である。また、曲
面Ｐ8Ｐ9は、同様に中心点Ｏを中心に半径寸法ｒで角度
θ2 （実施例では約２５°）とした小円弧面３５であ
る。そして、これらの大円弧面３４と小円弧面３５は、
回転軸（駆動軸２７，従動軸２８）間の距離（軸間距
離）Ｏ1Ｏ2を２Ｌとした場合、ｒ＝２Ｌ−Ｒの関係式が
成り立つように構成されている。
【００３３】ロータ２５の側面となる部分は、中心点Ｏ
を通る４５°の仮想境界線３６を境いとし、大円弧面３
４側の外側移行面３７と小円弧面３５側の内側移行面３
８、またこれら外側移行面３７と内側移行面３８とを結
ぶ仮想境界線３６上の平らな面３９を有する。外側移行
面３７の曲面Ｐ3Ｐ4は、Ｘ軸上の点Ｑ1 を中心に角度θ
3 となる円弧面であり、その点Ｑ1 は、一方のロータ２
６の長中心軸線（Ｘ軸）上にあるので、他方のロータ２
５の中心点Ｏ1 とこの点Ｑ1 を結ぶ直線Ｏ1Ｑ1が長中心
軸線と直交するサイクルがある。
を通る４５°の仮想境界線３６を境いとし、大円弧面３
４側の外側移行面３７と小円弧面３５側の内側移行面３
８、またこれら外側移行面３７と内側移行面３８とを結
ぶ仮想境界線３６上の平らな面３９を有する。外側移行
面３７の曲面Ｐ3Ｐ4は、Ｘ軸上の点Ｑ1 を中心に角度θ
3 となる円弧面であり、その点Ｑ1 は、一方のロータ２
６の長中心軸線（Ｘ軸）上にあるので、他方のロータ２
５の中心点Ｏ1 とこの点Ｑ1 を結ぶ直線Ｏ1Ｑ1が長中心
軸線と直交するサイクルがある。
【００３４】そのサイクルは、図４に示すように、加圧
空気の吐出行程が終了して吸入行程となるときであり、
後述するデッドスペースＳ（閉塞空間）が瞬時に形成さ
れるときである。
空気の吐出行程が終了して吸入行程となるときであり、
後述するデッドスペースＳ（閉塞空間）が瞬時に形成さ
れるときである。
【００３５】いま、△Ｏ1Ｏ2Ｑ1からなる三角形を描
き、角Ｏ1Ｑ1Ｏ2＝π／２とし角Ｏ2Ｏ1Ｑ1の角度をθ0
と仮定すると、点Ｏ2と点Ｑ1との距離Ｏ2Ｑ1は、Ｏ2Ｑ1
＝２Ｌｓｉｎθ0 （Ｏ1Ｏ2＝２Ｌであるから）であり、
角度θ0 は、一方のロータ２６の小円弧面３５のうち回
転方向前端部（点Ｐ8 ）に他方のロータ２５の大円弧面
３４のうち回転方向前端部（点Ｐ2 ）が設計上のクリア
ランスをおいて対接する寸前に形成される角度である。
き、角Ｏ1Ｑ1Ｏ2＝π／２とし角Ｏ2Ｏ1Ｑ1の角度をθ0
と仮定すると、点Ｏ2と点Ｑ1との距離Ｏ2Ｑ1は、Ｏ2Ｑ1
＝２Ｌｓｉｎθ0 （Ｏ1Ｏ2＝２Ｌであるから）であり、
角度θ0 は、一方のロータ２６の小円弧面３５のうち回
転方向前端部（点Ｐ8 ）に他方のロータ２５の大円弧面
３４のうち回転方向前端部（点Ｐ2 ）が設計上のクリア
ランスをおいて対接する寸前に形成される角度である。
【００３６】なお、設計上のクリアランスが多少大きく
なるが、θ0，θ1，θ2 等を略等角度に設計することも
可能であり、本発明が期待する作用効果の近似値が得れ
ることを確認している。
なるが、θ0，θ1，θ2 等を略等角度に設計することも
可能であり、本発明が期待する作用効果の近似値が得れ
ることを確認している。
【００３７】このような点Ｑ1 を中心とする外側移行面
３７の曲面Ｐ3Ｐ4の両端、点Ｐ3 ・Ｐ4 は、中心点を通
る４５°の仮想境界線３６と１２０°の角度をもって交
差する直線４０との交点となっている。
３７の曲面Ｐ3Ｐ4の両端、点Ｐ3 ・Ｐ4 は、中心点を通
る４５°の仮想境界線３６と１２０°の角度をもって交
差する直線４０との交点となっている。
【００３８】一方、外側移行面３７の曲面Ｐ3Ｐ4は、大
円弧面３４の端縁である点Ｐ2 と、また直線３６上の点
Ｐ5 と結ばれた曲面Ｐ2Ｐ3・曲面Ｐ4Ｐ5を有する。前記
曲面Ｐ2Ｐ3は、大円弧面３４の端縁である点Ｐ2 を通る
直線４１と、点Ｑ1と点Ｐ3を通る直線４２の交点Ｑ2 を
中心点として描かれた円弧面である。また、曲面Ｐ4Ｐ5
は、点Ｑ1と点Ｐ4・相手側ロータの中心点Ｏ1 を通る直
線４３上の点Ｑ3 を中心点として描かれた円弧面であ
る。
円弧面３４の端縁である点Ｐ2 と、また直線３６上の点
Ｐ5 と結ばれた曲面Ｐ2Ｐ3・曲面Ｐ4Ｐ5を有する。前記
曲面Ｐ2Ｐ3は、大円弧面３４の端縁である点Ｐ2 を通る
直線４１と、点Ｑ1と点Ｐ3を通る直線４２の交点Ｑ2 を
中心点として描かれた円弧面である。また、曲面Ｐ4Ｐ5
は、点Ｑ1と点Ｐ4・相手側ロータの中心点Ｏ1 を通る直
線４３上の点Ｑ3 を中心点として描かれた円弧面であ
る。
【００３９】次に、内側移行面３８の曲面Ｐ6Ｐ7・Ｐ7
Ｐ8について説明する。曲面Ｐ6Ｐ7は点Ｑ4 を中心にし
て描かれた円弧である。また曲面Ｐ6Ｐ7と曲面Ｐ3Ｐ4と
は、略同一な半径寸法からなる円弧面であり、曲面Ｐ7
Ｐ8は、他方のロータ２５の点Ｑ4 を中心に点Ｑ4と点Ｐ
6を結ぶ直線４４に対して角度θ4 ずらした直線４５
と、小円弧面３５の端部である点Ｐ8 を通る直線４６と
の交点Ｑ5 を中心に描かれた円弧面である。
Ｐ8について説明する。曲面Ｐ6Ｐ7は点Ｑ4 を中心にし
て描かれた円弧である。また曲面Ｐ6Ｐ7と曲面Ｐ3Ｐ4と
は、略同一な半径寸法からなる円弧面であり、曲面Ｐ7
Ｐ8は、他方のロータ２５の点Ｑ4 を中心に点Ｑ4と点Ｐ
6を結ぶ直線４４に対して角度θ4 ずらした直線４５
と、小円弧面３５の端部である点Ｐ8 を通る直線４６と
の交点Ｑ5 を中心に描かれた円弧面である。
【００４０】以上のような構成からなるエアポンプは、
エンジンのクランク軸から取り出された動力が電磁クラ
ッチを介して入力され増速駆動される。また、一対のロ
ータ２５，２６は、駆動力伝達機構としての一対の歯車
２９，３０の噛み合いにより互いに反対方向へ同期的に
転動される。そして、本体ハウジング２２の円柱状空間
２１ａ，２１ｂを形成する内側走行面に対して所定のク
リアランスをもって摺接しながら転動し、互いに噛み合
い回転する。また、エアクリーナやエアフローメータを
通り吸入口３２から供給された空気を加圧して、この加
圧空気をエンジンの各燃焼室に均等分配する。
エンジンのクランク軸から取り出された動力が電磁クラ
ッチを介して入力され増速駆動される。また、一対のロ
ータ２５，２６は、駆動力伝達機構としての一対の歯車
２９，３０の噛み合いにより互いに反対方向へ同期的に
転動される。そして、本体ハウジング２２の円柱状空間
２１ａ，２１ｂを形成する内側走行面に対して所定のク
リアランスをもって摺接しながら転動し、互いに噛み合
い回転する。また、エアクリーナやエアフローメータを
通り吸入口３２から供給された空気を加圧して、この加
圧空気をエンジンの各燃焼室に均等分配する。
【００４１】このような漸進的にサイクルを構成しなが
ら同期的に転動される一対のロータ２５，２６は、一方
のロータ２５の大円弧面３４のうち回転方向の端部であ
るＰ2 が他方のロータ２６の小円弧面３５のうち回転方
向の端部である点Ｐ8 に所定のクリアランスをおいて対
接するとき、一方のロータ２５の外側移行面３７のうち
曲面Ｐ4Ｐ5と他方のロータ２６の平らな面３９が所定の
クリアランスをおいて対向する。そして、このようなサ
イクルにおいて形成されるデッドスペースＳは、一方の
ロータ２５の外側移行面３７のうち曲面Ｐ3Ｐ4と、他方
のロータ２６の内側移行面３８のうち曲面Ｐ7Ｐ8とによ
り形成される。
ら同期的に転動される一対のロータ２５，２６は、一方
のロータ２５の大円弧面３４のうち回転方向の端部であ
るＰ2 が他方のロータ２６の小円弧面３５のうち回転方
向の端部である点Ｐ8 に所定のクリアランスをおいて対
接するとき、一方のロータ２５の外側移行面３７のうち
曲面Ｐ4Ｐ5と他方のロータ２６の平らな面３９が所定の
クリアランスをおいて対向する。そして、このようなサ
イクルにおいて形成されるデッドスペースＳは、一方の
ロータ２５の外側移行面３７のうち曲面Ｐ3Ｐ4と、他方
のロータ２６の内側移行面３８のうち曲面Ｐ7Ｐ8とによ
り形成される。
【００４２】したがって、デッドスペースＳは、バンケ
ル形送風機のような三角形状を呈する閉塞空間ではな
く、略三日月形状を呈する閉塞空間となるので、バンケ
ル形送風機の閉塞空間に対して容積が少なくなる。この
ため、体積効率が向上する。出願人が本発明を創作する
に当たり行ったテストによれば、１０１３ｍｂ，気温２
０℃の状態ではバンケル形送風機に対して３０００ｒｐ
ｍのときに体積効率が約６％向上し、８０００ｒｐｍの
ときには約４％向上することが分かった。また、全断熱
効率（理論馬力／実馬力）のテストを行ったところ、上
述したテストと同じ気象条件の下でバンケル形送風機に
対して５０００ｒｐｍで約５％向上した。さらに、温度
上昇のテストを行ったところ、バンケル形送風機との温
度差が５０００ｒｐｍで約−５℃となり、１００００ｒ
ｐｍのときに約−６℃となる良好な結果が得られた。
ル形送風機のような三角形状を呈する閉塞空間ではな
く、略三日月形状を呈する閉塞空間となるので、バンケ
ル形送風機の閉塞空間に対して容積が少なくなる。この
ため、体積効率が向上する。出願人が本発明を創作する
に当たり行ったテストによれば、１０１３ｍｂ，気温２
０℃の状態ではバンケル形送風機に対して３０００ｒｐ
ｍのときに体積効率が約６％向上し、８０００ｒｐｍの
ときには約４％向上することが分かった。また、全断熱
効率（理論馬力／実馬力）のテストを行ったところ、上
述したテストと同じ気象条件の下でバンケル形送風機に
対して５０００ｒｐｍで約５％向上した。さらに、温度
上昇のテストを行ったところ、バンケル形送風機との温
度差が５０００ｒｐｍで約−５℃となり、１００００ｒ
ｐｍのときに約−６℃となる良好な結果が得られた。
【００４３】なお、上述した実施例では本発明に係るエ
アポンプを自動車エンジン用スーパーチャージャーに適
用した例を示したが、内燃機関としては自動車などの一
般車両に限らず、船舶や航空機などのエンジンでもよ
い。また、本発明のエアポンプは、圧力空気を用いる装
置であれば、内燃機関以外にも適用することができる。
加えて、本発明に係るエアポンプは容積形送風機のみな
らず容積形圧縮機にも適用できるし、二葉形ロータに限
らずｎ葉形ロータにも応用することができる。
アポンプを自動車エンジン用スーパーチャージャーに適
用した例を示したが、内燃機関としては自動車などの一
般車両に限らず、船舶や航空機などのエンジンでもよ
い。また、本発明のエアポンプは、圧力空気を用いる装
置であれば、内燃機関以外にも適用することができる。
加えて、本発明に係るエアポンプは容積形送風機のみな
らず容積形圧縮機にも適用できるし、二葉形ロータに限
らずｎ葉形ロータにも応用することができる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように第１の発明に係るエ
アポンプは、ロータ外周面における前記大小両円弧面の
間となる外面であってロータ中心から大小両円弧面の中
心軸線に対して４５°の角度をもって延びる仮想境界線
と交差する移行面を、その交差点から大円弧面の端縁ま
で凸曲面を複数連ねてなる外側移行面と、前記交差点か
ら小円弧面の端縁まで凹曲面を複数連ねてなる内側移行
面とによって形成し、前記外側移行面と内側移行面との
接続部であって前記仮想境界線と重なる部位を平坦面に
よって形成してなり、一方のロータの大円弧面のうち回
転方向前端部が他方のロータの小円弧面の回転方向前端
部に設計クリアランスをおいて対接している状態で、一
方のロータの外側移行面が設計クリアランスをおいて対
接する位置に他方のロータの平坦面を位置づけたため、
各ロータの噛み合いにより形成されるデッドスペース
は、一方のロータの外側移行面と他方のロータの内側移
行面、並びに一方のロータにおける大円弧面の回転方向
前端部と他方のロータにおける小円弧面の回転方向前端
部とのそれぞれが設計クリアランスをおいて対接された
ときに形成されるから、略三日月形状となる。
アポンプは、ロータ外周面における前記大小両円弧面の
間となる外面であってロータ中心から大小両円弧面の中
心軸線に対して４５°の角度をもって延びる仮想境界線
と交差する移行面を、その交差点から大円弧面の端縁ま
で凸曲面を複数連ねてなる外側移行面と、前記交差点か
ら小円弧面の端縁まで凹曲面を複数連ねてなる内側移行
面とによって形成し、前記外側移行面と内側移行面との
接続部であって前記仮想境界線と重なる部位を平坦面に
よって形成してなり、一方のロータの大円弧面のうち回
転方向前端部が他方のロータの小円弧面の回転方向前端
部に設計クリアランスをおいて対接している状態で、一
方のロータの外側移行面が設計クリアランスをおいて対
接する位置に他方のロータの平坦面を位置づけたため、
各ロータの噛み合いにより形成されるデッドスペース
は、一方のロータの外側移行面と他方のロータの内側移
行面、並びに一方のロータにおける大円弧面の回転方向
前端部と他方のロータにおける小円弧面の回転方向前端
部とのそれぞれが設計クリアランスをおいて対接された
ときに形成されるから、略三日月形状となる。
【００４５】すなわち、ロータ間に形成されるデッドス
ペースは、従来技術において前者または後者として説明
したクリアランスが弓形形状のエアポンプに較べて三日
月形状となるため、これらの従来のエアポンプより駆動
抵抗は僅かに増えるが、本発明のエアポンプでは転動中
に形成される一対のロータ間の設計上のクリアランスに
ばらつきがないから、全断熱効率（理論馬力／実馬力）
を向上させることができると共に、温度上昇（吐出空気
温度−吸入空気温度）、比駆動馬力や騒音発生などをそ
れぞれ少なく抑えることができる。このため、実用的に
高い評価が得られるエアポンプを提供することができ
る。
ペースは、従来技術において前者または後者として説明
したクリアランスが弓形形状のエアポンプに較べて三日
月形状となるため、これらの従来のエアポンプより駆動
抵抗は僅かに増えるが、本発明のエアポンプでは転動中
に形成される一対のロータ間の設計上のクリアランスに
ばらつきがないから、全断熱効率（理論馬力／実馬力）
を向上させることができると共に、温度上昇（吐出空気
温度−吸入空気温度）、比駆動馬力や騒音発生などをそ
れぞれ少なく抑えることができる。このため、実用的に
高い評価が得られるエアポンプを提供することができ
る。
【００４６】また、外側移行面と内側移行面との接続部
であって仮想境界線と重なる部位を平坦面によって形成
したため、転動中に形成される一対のロータ間の設計上
のクリアランスのばらつきをより一層均一にすることが
できる。これと共に、サイクロイド曲線からなる曲面な
どとする必要がないから、例えばロータを押し出し加工
して製造するときに用いるアルミ押出し材用押出し型の
設計が簡単となる上、その寸法管理などの品質管理面で
の労力が軽減されて低廉化されたエアポンプを提供でき
る。
であって仮想境界線と重なる部位を平坦面によって形成
したため、転動中に形成される一対のロータ間の設計上
のクリアランスのばらつきをより一層均一にすることが
できる。これと共に、サイクロイド曲線からなる曲面な
どとする必要がないから、例えばロータを押し出し加工
して製造するときに用いるアルミ押出し材用押出し型の
設計が簡単となる上、その寸法管理などの品質管理面で
の労力が軽減されて低廉化されたエアポンプを提供でき
る。
【００４７】さらに、一方のロータの大円弧面のうち回
転方向前端部が他方のロータの小円弧面の回転方向前端
部に設計クリアランスをおいて対接している状態で、一
方のロータの外側移行面が設計クリアランスをおいて対
接する位置に他方のロータの平坦面を位置づけたため、
デッドスペースが開口される吸入側となる一対のロータ
の対接部分が、一方のロータの外側移行面と他方のロー
タの平らな面との所定のクリアランスをもった対接とな
る。このため、前記デッドスペースが形成された後、一
方のロータの外側移行面から他方のロータの平らな面が
離間して瞬時にデッドスペースが解放されるから、従来
技術において前者または後者として説明したエアポンプ
に較べて、一対のロータにより絞り込まれた加圧空気の
放出作用が改善される。
転方向前端部が他方のロータの小円弧面の回転方向前端
部に設計クリアランスをおいて対接している状態で、一
方のロータの外側移行面が設計クリアランスをおいて対
接する位置に他方のロータの平坦面を位置づけたため、
デッドスペースが開口される吸入側となる一対のロータ
の対接部分が、一方のロータの外側移行面と他方のロー
タの平らな面との所定のクリアランスをもった対接とな
る。このため、前記デッドスペースが形成された後、一
方のロータの外側移行面から他方のロータの平らな面が
離間して瞬時にデッドスペースが解放されるから、従来
技術において前者または後者として説明したエアポンプ
に較べて、一対のロータにより絞り込まれた加圧空気の
放出作用が改善される。
【００４８】第２の発明に係るエアポンプは、第１の発
明のエアポンプにおいて、外側移行面に、仮想境界線に
対して１２０°の角度をもって交差する直線によって他
とは区切られる円弧状曲面を設け、内側移行面に、前記
円弧状曲面のエンベロープ曲線となる円弧状曲面を設け
たものであり、第３の発明に係るエアポンプは、第１発
明のエアポンプにおいて、内側移行面に、仮想境界線に
対して１２０°の角度をもって交差する直線と、ロータ
中心から大円弧面の端縁に延びる直線との交差点から内
側移行面へ延ばした直線によって他とは区切られる円弧
状曲面を設け、外側移行面に、前記円弧状曲面のエンベ
ロープ曲面となる円弧状曲面を設けたものであるため、
各ロータ間に形成されるデッドスペースは、容積が最小
の三日月形状の閉塞された空間となる。
明のエアポンプにおいて、外側移行面に、仮想境界線に
対して１２０°の角度をもって交差する直線によって他
とは区切られる円弧状曲面を設け、内側移行面に、前記
円弧状曲面のエンベロープ曲線となる円弧状曲面を設け
たものであり、第３の発明に係るエアポンプは、第１発
明のエアポンプにおいて、内側移行面に、仮想境界線に
対して１２０°の角度をもって交差する直線と、ロータ
中心から大円弧面の端縁に延びる直線との交差点から内
側移行面へ延ばした直線によって他とは区切られる円弧
状曲面を設け、外側移行面に、前記円弧状曲面のエンベ
ロープ曲面となる円弧状曲面を設けたものであるため、
各ロータ間に形成されるデッドスペースは、容積が最小
の三日月形状の閉塞された空間となる。
【００４９】また、バンケル形送風機では、内側移行面
を仮想境界線と重なるような平らな面とし、外側移行面
を仮想境界線と１２０°の角度をもって交差する直線と
重なる平らな面としたので、デッドスペースが開口して
いるときに構成される一方のロータの外側移行面と他方
のロータの内側移行面による半径方向のクリアランス長
（デッドスペース内の加圧空気の放出経路）が長くなる
が、本発明のエアポンプは、仮想境界線に１２０°の角
度をもって交差する直線で区切られる円弧状曲面を設け
たので、体積効率が向上するのみならず、加圧空気の放
出作用が向上する。さらに、本発明のエアポンプでは、
内燃機関のスーパーチャージャーとして使用した場合に
は回転数が小さいときに吐出効率が向上され、加速性向
上はもとより排気ガス（ディーゼルエンジンのパーティ
クルなど）の清浄化を図ることができるので、産業上多
大なる効果を得ることができる。
を仮想境界線と重なるような平らな面とし、外側移行面
を仮想境界線と１２０°の角度をもって交差する直線と
重なる平らな面としたので、デッドスペースが開口して
いるときに構成される一方のロータの外側移行面と他方
のロータの内側移行面による半径方向のクリアランス長
（デッドスペース内の加圧空気の放出経路）が長くなる
が、本発明のエアポンプは、仮想境界線に１２０°の角
度をもって交差する直線で区切られる円弧状曲面を設け
たので、体積効率が向上するのみならず、加圧空気の放
出作用が向上する。さらに、本発明のエアポンプでは、
内燃機関のスーパーチャージャーとして使用した場合に
は回転数が小さいときに吐出効率が向上され、加速性向
上はもとより排気ガス（ディーゼルエンジンのパーティ
クルなど）の清浄化を図ることができるので、産業上多
大なる効果を得ることができる。
【図１】 本発明に係るエアポンプの断面図である。
【図２】 図１におけるII−II線断面図である。
【図３】 本発明に係るエアポンプのロータを部分的に
拡大して示す図で、同図はロータの中心を通る座標軸
Ｘ，Ｙの第１象限に相当する部分を示す。
拡大して示す図で、同図はロータの中心を通る座標軸
Ｘ，Ｙの第１象限に相当する部分を示す。
【図４】 本発明に係るエアポンプに用いるロータの噛
み合い状態を示す図である。
み合い状態を示す図である。
【図５】 従来のエアポンプを内燃機関に装着した状態
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図６】 従来のエアポンプを内燃機関に装着する他の
例を示す構成図である。
例を示す構成図である。
【図７】 従来のエアポンプに用いるロータを拡大して
示す図で、同図は、大円弧面の中心線をＸ軸とし小円弧
面の中心線をＹ軸とした座標の第１象限のみを示したも
のである。
示す図で、同図は、大円弧面の中心線をＸ軸とし小円弧
面の中心線をＹ軸とした座標の第１象限のみを示したも
のである。
【図８】 従来のエアポンプにおけるロータの噛み合い
状態を示す断面図である。
状態を示す断面図である。
【図９】 特公平３−３８４３４号公報に開示された従
来のエアポンプのロータを部分的に拡大して示す構成図
である。
来のエアポンプのロータを部分的に拡大して示す構成図
である。
【図１０】 特開昭６３−２４８９９２号公報に開示さ
れた従来のエアポンプのロータを部分的に拡大して示す
構成図である。
れた従来のエアポンプのロータを部分的に拡大して示す
構成図である。
２１…エアポンプ、２２…本体ハウジング、２３…リヤ
ハウジング、２５…ロータ、２６…ロータ、３４…大円
弧面、３５…小円弧面、３６…仮想境界線、３７…外側
移行面、３８…内側移行面、３９…平らな面。
ハウジング、２５…ロータ、２６…ロータ、３４…大円
弧面、３５…小円弧面、３６…仮想境界線、３７…外側
移行面、３８…内側移行面、３９…平らな面。
Claims (3)
- 【請求項１】 ロータハウジング内に、回転位相が異な
り互いに摺接し合う複数のロータが回転自在かつハウジ
ング内壁面に摺接自在に収容され、各ロータの外周面
に、ハウジング内周面と同等の曲率半径をもって形成さ
れた大円弧面と、ロータの軸間距離から前記大円弧面の
半径寸法を差し引いた寸法の曲率半径をもって形成され
た小円弧面とが設けられたエアポンプにおいて、ロータ
外周面における前記大小両円弧面の間となる外面であっ
てロータ中心から大小両円弧面の中心軸線に対して４５
°の角度をもって延びる仮想境界線と交差する移行面
を、その交差点から大円弧面の端縁まで凸曲面を複数連
ねてなる外側移行面と、前記交差点から小円弧面の端縁
まで凹曲面を複数連ねてなる内側移行面とによって形成
し、前記外側移行面と内側移行面との接続部であって前
記仮想境界線と重なる部位を平坦面によって形成してな
り、一方のロータの大円弧面のうち回転方向前端部が他
方のロータの小円弧面の回転方向前端部に設計クリアラ
ンスをおいて対接している状態で、一方のロータの外側
移行面が設計クリアランスをおいて対接する位置に他方
のロータの平坦面を位置づけたことを特徴とするエアポ
ンプ。 - 【請求項２】 請求項１記載のエアポンプにおいて、外
側移行面に、仮想境界線に対して１２０°の角度をもっ
て交差する直線によって他とは区切られる円弧状曲面を
設け、内側移行面に、前記円弧状曲面のエンベロープ曲
線となる円弧状曲面を設けたことを特徴とするエアポン
プ。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のエアポン
プにおいて、内側移行面に、仮想境界線に対して１２０
°の角度をもって交差する直線と、ロータ中心から大円
弧面の端縁に延びる直線との交差点から内側移行面へ延
ばした直線によって他とは区切られる円弧状曲面を設
け、外側移行面に、前記円弧状曲面のエンベロープ曲面
となる円弧状曲面を設けたことを特徴とするエアポン
プ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5078651A JP2946010B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | エアポンプ |
| US08/069,088 US5336069A (en) | 1993-03-15 | 1993-05-28 | Rotary piston fluid pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5078651A JP2946010B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | エアポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06264879A JPH06264879A (ja) | 1994-09-20 |
| JP2946010B2 true JP2946010B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=13667771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5078651A Expired - Fee Related JP2946010B2 (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | エアポンプ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5336069A (ja) |
| JP (1) | JP2946010B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
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|---|---|---|---|---|
| US7553143B2 (en) * | 2004-04-19 | 2009-06-30 | The Regents Of The University Of California | Lobe pump system and method of manufacture |
| DE102005017575A1 (de) * | 2004-08-05 | 2006-03-16 | Börger GmbH | Drehkolbenpumpe mit einem Pumpengehäuse und zwei zweiflügeligen Drehkolben |
| US20120160209A1 (en) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Boucher Bobby | Turbine having cooperating and counter-rotating rotors in a same plane |
| US9103211B2 (en) * | 2011-07-29 | 2015-08-11 | White Drive Products, Inc. | Stator of a gerotor device and a method for manufacturing roller pockets in a stator of a gerotor device |
| CN103195704B (zh) * | 2013-04-10 | 2016-06-29 | 兰州理工大学 | 一种恒定流量的凸轮泵转子型线设计方法 |
| CN108138774B (zh) * | 2015-08-17 | 2021-08-06 | 伊顿智能动力有限公司 | 混合齿廓增压器转子 |
| JP2023140880A (ja) | 2022-03-23 | 2023-10-05 | 株式会社豊田自動織機 | ルーツポンプ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE2108714B2 (de) * | 1971-02-24 | 1973-05-30 | Gebr Wmkelstrater GmbH, 5600 Wuppertal Barmen | Parallel- und aussenachsige rotationskolbenmaschine |
| US5039289A (en) * | 1983-11-07 | 1991-08-13 | Wankel Gmbh | Rotary piston blower having piston lobe portions shaped to avoid compression pockets |
| IT1179911B (it) * | 1984-04-16 | 1987-09-16 | Gilardini Spa | Compressore volumetrico per l alimentazione a motori endotermici di veicoli |
| JPS63248992A (ja) * | 1987-04-06 | 1988-10-17 | Mikuni Kogyo Co Ltd | 回転式送風機のロ−タ |
| JP2517113B2 (ja) * | 1989-07-05 | 1996-07-24 | 日産自動車株式会社 | 自動車用自動変速機の操作装置 |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP5078651A patent/JP2946010B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-05-28 US US08/069,088 patent/US5336069A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06264879A (ja) | 1994-09-20 |
| US5336069A (en) | 1994-08-09 |
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