JPH0481588A - スパイラル形の押しのけ機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、固定のケーシング内に設けられた、スパイラル状に
延びたスリットの形式によって形成された少なくとも１
つの吐出室と、各吐出室に配属され、同様にスパイラル
状に形成された押しのけ体とを備えており、押しのけ体
の各点が運転中吐出室の周壁によって制限される円運動
を行なうように、ケーシングに対して偏心的に駆動可能
な円板形のロータに押しのけ体が保持されており、押し
のけ体が吐出室の内側と外側の周壁にそれぞれ少なくと
も１つの、運動時に連続的に進むシール線において殆ど
接触するように押しのけ体の曲率が吐出室の曲率に対し
て設計されており、ケーシングに対して相対的にロータ
をガイドするために第１の偏心装置から距離を置いて配
置された第２の偏心装置が設けられており、ケーシング
に支承された、第２の偏心装置のガイド軸が伝動装置を
介して強制接続によって第１の偏心装置の駆動軸と結合
された形式のものに関する。

従来技術 スパイラル形の押しのけ機械は例えばＤＥ−ｃ−２６０
３４，６２により知られている。この原理に基づいて構
成された圧縮機は例えば空気から成る、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、したがってとくに内燃機関の過給目的
にも有利にすることができよう。かかる圧縮機の運転中
押しのけ室に沿ってスパイラル状に形成された押しのけ
体と押しのけ室の両側の周壁との間に複数の、はぼ鎌形
の作業室が形成される。作業室は入口から出口まで押し
のけ室を通って移動し、その際に作業室の容積は常時減
少し、かつ作業媒体の圧力は相応して高められる。

冒頭に記載の形式からの機械はＤＥ−Ａ−３３１３００
０から知られている。相互間隔を置いて配置される２つ
の偏心装置が設けられ、この一方が駆動軸を介して駆動
可能であることによって、静的に決められる支承が得ら
れ、この支承はロータ位置の上死点と下死点を除いてロ
ータの強制的なガイドを保証する。ロータの死点位置に
おいてもロータの明確なガイドを達成するためにはケー
シングに支承された第２の偏心装置のガイド軸が伝動装
置を介して駆動軸と強制接続によって結合されており、
この場合伝動装置は例えばタイミングベルト駆動装置に
よって構成されている。吐出室と押しのけ体との間のす
べての場合の長さの差異を柔軟に受止めるためには多数
の手段が公知である。

並進的な円運動によるスパイラル形押しのけ体の精確な
転勤は例えばＤＥ−Ａ−３２３０９７９から知られるよ
うな二重クランク伝達装置によって達成される。この装
置では１クランクが駆動し、かつ２番目のクランクがガ
イドする。駆動装置およびガイド装！の両件用点間の長
さの差異を補償し得るようにするためには、この公知の
構成によれば縦方向で移動可能な伝達部材がしかも作用
点間の結合線の方向で配慮されている。この伝達部材は
ロータのガイド装置内を調節移動可能に保持された保持
部材から成り、保持部材は滑子であってよく、これは平
行ガイド内を移動可能である。平行ガイドはガイド装置
の２つの軸受の１つを包含し、かかるガイドを介して膨
張差のすべての場合の補償が行なわれる。

この問題を解決するだめの別の手段がＤＥ−Ａ−３１０
７２３１に記載されている。製作時の誤差の和または回
転するロータの２つの作用点間の異なる熱膨張によって
現われることのある許容し得ない高い負荷を回避するた
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ツドを備えた支承装置が配慮さ
れている。この弾性的なベツドは例えばゴム弾性的なリ
ングによって形成されていてもよく、このリングは軸受
外輪と軸受アイとの間に嵌込まれている。

ロータの並進的なガイドのために駆動軸と一緒に角度同
期的に回転するガイド軸が設けられた公知のすべてのス
パイラル形圧縮機では、両軸のころがり軸受での支承が
行なわれている。

これはＤＥ−Ａ−３１４１５２５による押しのけ機械で
特に良く判る。この押しのけ機械では駆動軸はケーシン
グに２つの玉軸受内で、かつ駆動軸上に配置された偏心
つばはころ軸受を介して支承され、ガイド軸は２つの玉
軸受内でケーシングに、かつガイド軸の偏心ピンはニー
ドルころ軸受を介してロータ板に支承されているこの場
合ロータ板内のニードルころ軸受は通常グリースで潤滑
され（ＤＥ−Ａ−３６３８４７０）、高い負荷を受ける
駆動軸の偏心体軸受は油で潤滑される（ＤＥ−Ａ−３３
２００８５）。

発明が解決しようとする問題点 本発明の課題は、高い熱的、機械的な負荷のために主偏
心体軸受は液状潤滑剤での連続的な潤滑なしでは不十分
であるとの認識から出発して押しのけ機械の軸受の概念
をコスト最適化の点で藺単にすることである。

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カイト軸が
滑り軸受によってケーシングに支承され、かつ滑り軸受
の潤滑剤出口が導管を介して駆動軸への潤滑剤供給部と
連絡していることである。

発明の効果 ２つのころがり軸受を滑り軸受に代えたことと並んでこ
のより小さな半径寸法が外寸の縮小をもたらすことによ
る機械の低廉化が達成されたことを別にして本発明の特
別な利点は、ころがり軸受の半径方向の遊びに比べてよ
り大きな半径方向の遊びを選択可能であることによって
すべての場合の長さの差異を柔軟に受止めるための従来
の手段を場合により省略し得ることである。

偏心的に駆動可能なロータの支承のための装置で固定の
ケーシング内に回転可能に支承された円板のため、およ
びこれと結合された駆動ジャーナルのため、支承部材を
滑り軸受として構成することは既にＤＥ−Ｃ−３１１９
５４２がら知られている。しかしこの構成では、スパイ
ラル形機械をエンジン運転で使用した際に、すなわちロ
ータがきわめて高熱のガスに曝される場合に、偏心装置
の支承部材全体を固定のケーシング内へ移すという思想
が根底にあり、ケーシング内で偏心装置は有害な高熱ガ
スに対するシール並びに十分な冷却が得られる。更にこ
の公知の装置では駆動偏心装置だけが滑り軸受を備え、
ガイド偏心装置はこれを備えていない。

更に本発明によればガイド軸が中空に構成されていて、
しかも壁孔を介して滑り軸受の潤滑剤出口と連絡してお
り、かつガイド軸の中空部内室がガイド軸の偏心ピン内
の縦孔を介してガイド軸受の潤滑室と接続している。こ
れにより従来−船釣なガイド軸受のころがり軸受をやめ
て、ここにもコスト上有利な滑り′軸受を設ける可能性
が得られる。

実施例 本発明の対象ではない圧縮機の作用形式の説明は上述の
ＤＥ−Ｃ３−２６０３４６２を参照されたい。以下では
本発明の理解に必要な機械構成および工程経過のみが手
短かに記載されているにすぎない。

判り易いように機械は第１図と１ｇ２図で分解状態で示
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。円板
２の両面には各２つの、互いに１８０°ずらされた、ス
パイラル状に延びた押しのけ体が配置されている。これ
は条板３，３′であり、これらの条板は円板２に対して
垂直に保持されている。スパイラル形状自体は図示の実
施例では多数の互いに連続する円弧から形成されている
。ボスが符号４で示され、このボスでもって円板２はこ
ろがり軸受に嵌込まれているころがり軸受自体は偏心板
２３に配置され、偏心板は駆動軸２４の一部である。条
板３，３′の外側で半径方向に配置されたアイが符号５
で示されていて、ガイド軸受２５を受容しておりガイド
軸受は偏心ピン２６に嵌込まれている。偏心ピンはガイ
ド軸２７の一部である。円板にはスパイラル端部に２つ
の切欠６が形成され、媒体はここを通って、例えば片側
にしか設けられていない、中央の出口内へ排出されるよ
うに円板の一方の側から他方の側へ達することができる
。

第１図には第３図に左側に示された機械ケーシングの半
部７が示されている。機械ケーシングは２つりケーシン
グ半部７，７′から成り、これらはねじを受容するため
の固定アイ８を介して互いに結合されている。符号９は
駆動軸のだめの受容部を略示し、かつ符号１０はガイド
軸のための受容部を略示したものである。符号１１．１
１’は２つの、それぞれ互いに１８０゜ずらされた吐出
室を示し、吐出室はスパイラル状のスリット形式により
２つのケーシング半部に形成されている。吐出室はスパ
イラルの外周部でケーシング内に配置された各１つの入
口１２．１２’からケーシング内部に配置された、両方
の吐出室に共通の出口１３まで延びている。吐出室はほ
ぼ平行な、等しい相互間隔で配置されたシリンダ壁１４
．１４’、１５．１５’を有し、シリンダ壁は本実施例
では円板２の押しのけ体と同様に約３６０°のスパイラ
ルを有する。これらシリンダ壁間に押しのけ体３．３′
が係合している。条板がケーシングの内側と外側のシリ
ンダ壁に数ケ所で、例えば各２ケ所で殆ど接触するよう
に、押しのけ体の曲率は設計されている。

距離を置いて設けられた２つの偏心装置２３２４；２６
，２７がロータｌの駆動とガイドを行なう。駆動軸２４
はころがり軸受１７，１８に支承され、ケーシング半部
７から突出した端部に駆動のためのＶベルト板１９を備
えている。ロータの偏心駆動時に生じる慣性力の補償の
ためには駆動軸２４にカウンタウエート２０が配置され
ている。そのような補償質量体２１が同様にしてガイド
軸２７に取付られている。

このガイド軸はケーシング半部７内部で滑り軸受２８内
に挿入されており、滑り軸受は両側でリングシール３９
によってシールされている。

死点位置でロータの明確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ベルト駆動装置１６を介し
て同期的に回転せしめられる。この二重偏心駆動装置は
、ロータ板のすべての点、ひいてはまた両条板３．３′
のすべての点が円形運動を行なうように配慮する。条板
３．３′が配属の吐出室の内側と外側のシリンダ壁へ数
ケ所で交互に接近する結果条板の両側に作業媒体を取囲
む、鎌形の作業室が得られ、作業室はロータ板の駆動中
吐出室内を出口の方向へ移動せしめられる。この場合こ
の作業室の容積は減少し、かつ作業媒体の圧力は相応し
て高められる。

ケーシング７．７′内に取付けられた軸受並びに主偏心
体の軸受２２の潤滑のためには、共通の系が設けられて
いる。潤滑剤源（図示せず）から潤滑剤、有利には油が
ケーシング半Ｎ７内の孔２９を介して滑り軸受２８へ導
かれる。

油はこの滑り軸受の両側で受止められ、かつ孔３０を介
して駆動軸２４の範囲内へ案内されるここで油の一部は
ころがり軸受１７の潤滑のために利用される。

駆動軸２４内には縦孔３１’、３１“が設けられている
。縦孔は製作上の理由から一緒に加工され、後でころが
り軸受２２の平面内に取付けられた栓３２によって分割
されている。ケーシング内の孔３０と連通したラジアル
孔３３を介して潤滑油が縦孔３１’内へ導入される。偏
心板２３の範囲内で半径方向の横孔３４，３５が縦孔３
１’、３１“から分岐している。これらの横孔はころが
り軸受２２へ対向する両端部近くで通じており、かつ両
側でリングシール３６によって液密にシールされている
。駆動軸２４の自由端で縦孔３１”は室３７へ開口して
おり、この室から一方ではころがり軸受１８へ負荷され
、かつ他方では潤滑剤が孔３８を介してケーシング半部
７′から排除される。

第４図には運転中の、すなわち潤滑剤が循環している状
態の、ガイド軸２７′の１実施例が示されている。この
構成は、潤滑剤をガイド軸受２５の潤滑のためにも使用
することを可能にする。そのためにはガイド軸２７′は
中空に構成されている。中空部内室４２の駆動側端部は
閉鎖カバー４４を備えている。駆動軸２７′の壁に壁孔
４１が貫通されている。壁孔は潤滑剤出口４０の平面内
に配置されている。もちろんこの壁孔は駆動側の潤滑剤
出口４０′の平面内であってもよい。滑り軸受の両側に
設けられた潤滑剤出口４０．４０’は孔４６を介して互
いに接続されている。中空部内室の壁の延長部において
偏心ピン２６′は縦孔４３を有し、この縦孔は偏心ピン
の全長にわたって貫通して、ガイド軸受２５の潤滑室へ
開口している。

運転中中空部内室内では壁に沿って潤滑剤の輪４６が形
成される。この潤滑剤の輪が縦孔４３を介してガイド軸
受２５に潤滑剤を供給するこの手段が作用するためには
、潤滑油出口間の永久接続が孔３０を介して駆動軸２４
のラジアル孔３３まで維持されることが不可欠であるラ
ジアル孔上方の潤滑剤柱に対するラジアル孔３３内の遠
心力作用のために連絡系内に過圧が生じる。この過圧は
きわめて大きいので、潤滑剤は壁孔４１から中空部内室
４２内へ達し、ここで潤滑剤の輪を形成する。この輪は
厚さＲ８を有する。ここでＲはガイド軸２７′の外径の
半径であり、かつＳは軸線から潤滑剤の輪の内面までの
距離である。連絡した潤滑剤系内の過圧は回転数に依存
する。それに対して輪の厚さはほぼ孔３０の長さおよび
ガイド軸の外径の半径に依存する。

【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の正面図、第２
ｒｇＪはロータの正面図、第３図は押しのけ機械の縦断
面図、第４図は別の構成のガイド軸の部分縦断面図であ
る。 ｌ・・・ロータ、２・・・円板、３・・・条板、４・・
・ポス５・・・アイ、６・・・切欠、７．７’・・・ケ
ーシング半部、８・・・固定アイ、９．１０・・・受容
部、１１１１’・・・吐出室、１２．１２’・・・入口
、１３・・・出口、１４．１４’　、１５．１５’・・
・シリンダ壁、１６・・・タイミングベルト駆動装置、
１７１８．２２・・・ころがり軸受、１９・・・Ｖベル
ト板、２０・・・カウンタウエート、２１・・・補償質
量体、２３・・・偏心板、２４・・・駆動軸、２５・・
・ガイド軸受、２６．２６’・・・偏心ピン、２７．２
７’・・・ガイド軸、２８・・・滑り軸受、２９，３０
．３８・・・孔、３１’、３１′、４３・・・縦孔、３
２・・・栓、３３・・・ラジアル孔、３４．３５・・・
横孔、３６．３９・・・リングシール、３８・・・室、
４０，４０′・・・潤滑剤出口、４１・・・壁孔、４２
・・・内室、４４・・・閉鎖カバー　４５・・・接続孔
、４６・・・潤滑剤の輪。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮可能な媒体のための押しのけ機械であって、固
   定のケーシング（７、７′）内に設けられた、スパイラ
   ル状に延びたスリットの形式によって形成された少なく
   とも１つの吐出室（１１、１１′）と、各吐出室に配属
   され、同様にスパイラル状に形成された押しのけ体（１
   〜４）とを備えており、押しのけ体の各点が運転中吐出
   室の周壁によって制限される円運動を行なうように、ケ
   ーシングに対して偏心的に駆動可能な円板形のロータ（
   １）に押しのけ体が保持されており、押しのけ体が吐出
   室の内側と外側の周壁にそれぞれ少なくとも１つの、運
   転時に連続的に進むシール線において殆ど接触するよう
   に押しのけ体の曲率が吐出室の曲率に対して設計されて
   おり、ケーシングに対して相対的にロータをガイドする
   ために第１の偏心装置（２３、２４）から距離を置いて
   配置された第２の偏心装置が設けられており、ケーシン
   グに支承された、第２の偏心装置のガイド軸（２７、２
   ７′）が伝動装置（１６）を介して強制接続によって第
   １の偏心装置の駆動軸（２４）と結合された形式のもの
   において、ガイド軸（２７、２７′）が滑り軸受（２８
   ）を用いてケーシング（７）に支承され、かつ滑り軸受
   の潤滑剤出口（４０、４０′）が導管（３０）を介して
   駆動軸（２４）への潤滑剤供給部と連絡していることを
   特徴とする、押しのけ機械。 ２、ガイド軸（２７′）が中空に構成されていて、しか
   も壁孔（４１）を介して滑り軸受の潤滑剤出口（４０）
   と連絡しており、かつガイド軸の中空部内室（４２）が
   ガイド軸の偏心ピン（２６′）内の縦孔（４３）を介し
   てガイド軸受（２５）の潤滑室と接続している、請求項
   １記載の押しのけ機械。