JPH05288177A - ルーツ形空気機械 - Google Patents
ルーツ形空気機械Info
- Publication number
- JPH05288177A JPH05288177A JP11404692A JP11404692A JPH05288177A JP H05288177 A JPH05288177 A JP H05288177A JP 11404692 A JP11404692 A JP 11404692A JP 11404692 A JP11404692 A JP 11404692A JP H05288177 A JPH05288177 A JP H05288177A
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- Japan
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- teeth
- rotors
- air
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Classifications
-
- 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
- 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
- F04C18/12—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 of other than internal-axis type
- F04C18/126—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 of other than internal-axis type with radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
Abstract
(57)【要約】
【目的】 インボリュート形のロータをもった二軸容積
形送風機または圧縮機であるルーツ形空気機械の低騒音
化、駆動馬力低減、容積効率向上を計る。 【構成】 ロータ６の歯７が二つのロータ６、１０の中
心線Ｙ−Ｙ上にあるときの相手ロータ１０の歯１１、１
２との接触点Ｃ1、Ｃ2と歯先７ｃとの間に位置する歯面
７ａ、７ｂに凹部１４ａ、１４ｂを設け、二つのロータ
６、１０の間の空間を容積減小時に吐出側へ連通し容積
増大時に吸入側へ連通して空間の空気が圧縮膨張しない
ようにした。
形送風機または圧縮機であるルーツ形空気機械の低騒音
化、駆動馬力低減、容積効率向上を計る。 【構成】 ロータ６の歯７が二つのロータ６、１０の中
心線Ｙ−Ｙ上にあるときの相手ロータ１０の歯１１、１
２との接触点Ｃ1、Ｃ2と歯先７ｃとの間に位置する歯面
７ａ、７ｂに凹部１４ａ、１４ｂを設け、二つのロータ
６、１０の間の空間を容積減小時に吐出側へ連通し容積
増大時に吸入側へ連通して空間の空気が圧縮膨張しない
ようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンの給気を過給ま
たは掃気する過給機に適したルーツ形空気機械、詳しく
はロータがインボリュート形であり機械駆動される二軸
容積形送風機または圧縮機に関するものである。
たは掃気する過給機に適したルーツ形空気機械、詳しく
はロータがインボリュート形であり機械駆動される二軸
容積形送風機または圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ルーツ形空気機械は周知のようにロータ
断面形状によりサイクロイド形、エンベローブ形、イン
ボリュート形に大別され、ケーシング内で一対のロータ
を互いに反対方向へ回転させることにより空気を輸送す
るものである。
断面形状によりサイクロイド形、エンベローブ形、イン
ボリュート形に大別され、ケーシング内で一対のロータ
を互いに反対方向へ回転させることにより空気を輸送す
るものである。
【０００３】このようなルーツ形空気機械をエンジンの
吸気系に設置してエンジンにより機械駆動する過給機と
して使用する場合、一般には特開昭６３−２０１３２１
号公報に見られるようにサイクロイド形またはエンベロ
ーブ形のものを用いるのが普通であり、エンジン出力軸
からベルト伝動機構によって回転を伝達するとともに増
速機構を設置して高速駆動し容積効率の向上や寸法の小
形化を計っている。
吸気系に設置してエンジンにより機械駆動する過給機と
して使用する場合、一般には特開昭６３−２０１３２１
号公報に見られるようにサイクロイド形またはエンベロ
ーブ形のものを用いるのが普通であり、エンジン出力軸
からベルト伝動機構によって回転を伝達するとともに増
速機構を設置して高速駆動し容積効率の向上や寸法の小
形化を計っている。
【０００４】しかしながら、サイクロイド形またはエン
ベローブ形のロータは周知のように先端部分が太いまゆ
形であって質量が大きいため慣性モーメントが大きく、
回転上昇時にベルト伝動機構のプーリィに大きな慣性力
が働いてベルトのすべりが発生するため充分に高速駆動
させることができない、という欠点がある。
ベローブ形のロータは周知のように先端部分が太いまゆ
形であって質量が大きいため慣性モーメントが大きく、
回転上昇時にベルト伝動機構のプーリィに大きな慣性力
が働いてベルトのすべりが発生するため充分に高速駆動
させることができない、という欠点がある。
【０００５】そこで、先端部分がかなり細く先尖りであ
って質量が小さいインボリュート形のロータを用いるこ
とが考えられているが、インボリュート形のものは一方
のロータの歯がもう一方のロータの歯溝内に入ったと
き、歯先とその両側の歯面の少なくとも一方とが相手方
の歯面および歯元面と接触してそれらの間に閉込み部が
形成され、しかもこの閉込み部はロータの回転に伴って
容積を減小し歯溝間に入った歯が二つのロータの中心線
上に位置したとき最小となり、以後再び容積を増大す
る。従って、閉込み部に封入された空気は圧縮し次で膨
張するため大きな騒音を発するとともにロータ駆動トル
クを増大させるばかりか、この空気は吐出側から吸入側
へ送り返されるため吐出量が低下する、という問題があ
る。
って質量が小さいインボリュート形のロータを用いるこ
とが考えられているが、インボリュート形のものは一方
のロータの歯がもう一方のロータの歯溝内に入ったと
き、歯先とその両側の歯面の少なくとも一方とが相手方
の歯面および歯元面と接触してそれらの間に閉込み部が
形成され、しかもこの閉込み部はロータの回転に伴って
容積を減小し歯溝間に入った歯が二つのロータの中心線
上に位置したとき最小となり、以後再び容積を増大す
る。従って、閉込み部に封入された空気は圧縮し次で膨
張するため大きな騒音を発するとともにロータ駆動トル
クを増大させるばかりか、この空気は吐出側から吸入側
へ送り返されるため吐出量が低下する、という問題があ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、インボリュート形のロータをもった二軸容
積形送風機または圧縮機であるルーツ形空気機械は騒音
が大きいとともに大きな駆動馬力を要し且つ吐出量が低
下する、という点である。
する課題は、インボリュート形のロータをもった二軸容
積形送風機または圧縮機であるルーツ形空気機械は騒音
が大きいとともに大きな駆動馬力を要し且つ吐出量が低
下する、という点である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明はロータの歯が二つのロータの中心線上にあ
るときの相手ロータの歯との接触点と歯先との間に位置
する歯面に凹部を設けることとし、このような手段によ
って低騒音化、駆動馬力低減、容積効率向上を計るとい
う目的を達成した。
め、本発明はロータの歯が二つのロータの中心線上にあ
るときの相手ロータの歯との接触点と歯先との間に位置
する歯面に凹部を設けることとし、このような手段によ
って低騒音化、駆動馬力低減、容積効率向上を計るとい
う目的を達成した。
【０００８】
【作用】ロータの歯が相手ロータの歯溝内に入ってその
回転方向前方の歯面が相手ロータの歯の歯面と接触しこ
れらに囲まれた部分の容積が減小するとき、この部分の
空気は後方の歯面の凹部を通って吐出側へ放出される。
また、ロータの歯が二つのロータの中心線上を通過して
その回転方向後方の歯面が相手ロータの歯の歯面と接触
しこれらに囲まれた部分の容積が増大するとき、この部
分に吸入側の空気が前方の歯面の凹部を通って流入す
る。これらによって二つのロータの間に空気が封入され
て圧縮膨張する、という現象がなくなる。
回転方向前方の歯面が相手ロータの歯の歯面と接触しこ
れらに囲まれた部分の容積が減小するとき、この部分の
空気は後方の歯面の凹部を通って吐出側へ放出される。
また、ロータの歯が二つのロータの中心線上を通過して
その回転方向後方の歯面が相手ロータの歯の歯面と接触
しこれらに囲まれた部分の容積が増大するとき、この部
分に吸入側の空気が前方の歯面の凹部を通って流入す
る。これらによって二つのロータの間に空気が封入され
て圧縮膨張する、という現象がなくなる。
【０００９】
【実施例】図面を参照して本発明の実施例を説明する
と、図１において空気の吸入口２と吐出口３とを有する
ハウジング１に貫通支持させた原動軸４、従動軸５に三
葉インボリュート形のロータ６、１０がそれぞれ固着さ
れている。ロータ６、１０の各三個の歯７、８、９およ
び１１、１２、１３は中空であり、且つそれらの歯先を
挟んだ二つの歯面にはそれぞれ凹部１４ａ、１４ｂ、１
５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂおよび１７ａ、１７ｂ、
１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂが設けられている。
と、図１において空気の吸入口２と吐出口３とを有する
ハウジング１に貫通支持させた原動軸４、従動軸５に三
葉インボリュート形のロータ６、１０がそれぞれ固着さ
れている。ロータ６、１０の各三個の歯７、８、９およ
び１１、１２、１３は中空であり、且つそれらの歯先を
挟んだ二つの歯面にはそれぞれ凹部１４ａ、１４ｂ、１
５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂおよび１７ａ、１７ｂ、
１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂが設けられている。
【００１０】図２を参照して、一方のロータ６の歯７と
もう一方のロータ１０の歯１１、１２との接触点Ｃ1、
Ｃ2は基礎円Ａ1、Ａ2のピッチ点Ｐを通る共通接線と一
致する歯形の共通法線である作用線Ｍ、Ｎ上を移動す
る。
もう一方のロータ１０の歯１１、１２との接触点Ｃ1、
Ｃ2は基礎円Ａ1、Ａ2のピッチ点Ｐを通る共通接線と一
致する歯形の共通法線である作用線Ｍ、Ｎ上を移動す
る。
【００１１】例えば歯７の凹部１４ａ、１４ｂは図２の
ように二つのロータ６、１０の中心線Ｙ−Ｙ上にこの歯
７が位置して相手ロータ１０の歯１１、１２と作用線
Ｍ、Ｎ上において接触点Ｃ1、Ｃ2で接している状態で、
この接触点Ｃ1、Ｃ2と歯先７ｃとの間の部分の歯面７
ａ、７ｂに設けられており、他の歯８…１３における凹
部１５ａ…１９ｂも全く同じである。
ように二つのロータ６、１０の中心線Ｙ−Ｙ上にこの歯
７が位置して相手ロータ１０の歯１１、１２と作用線
Ｍ、Ｎ上において接触点Ｃ1、Ｃ2で接している状態で、
この接触点Ｃ1、Ｃ2と歯先７ｃとの間の部分の歯面７
ａ、７ｂに設けられており、他の歯８…１３における凹
部１５ａ…１９ｂも全く同じである。
【００１２】また、ロータ１０の歯１１、１２の前記接
触点Ｃ1、Ｃ2の間の歯元面２０と歯７の歯先７ｃとは、
中心線Ｙ−Ｙ上において接触しそれ以外の位置では接触
しない形状とされているが、中心線Ｙ−Ｙ上においても
接触させない形状であってもよい。
触点Ｃ1、Ｃ2の間の歯元面２０と歯７の歯先７ｃとは、
中心線Ｙ−Ｙ上において接触しそれ以外の位置では接触
しない形状とされているが、中心線Ｙ−Ｙ上においても
接触させない形状であってもよい。
【００１３】このような構成の本実施例の動作を図３以
下によって説明すると、ロータ６、１０は図２の矢印方
向へ回転していて一方のロータ６の歯７がもう一方のロ
ータ１０の歯１１、１２の間に入ったとき、歯７の回転
方向前方の歯面７ａが歯１１の回転方向後方の歯面１１
ｂと接触するが、歯７の回転方向後方の歯面７ｂは歯１
２の回転方向前方の歯面１１ａと接する部分に凹部１４
ｂを有しているとともに歯先７ｃが歯元面２０と接して
いないことによって、歯面７ａと歯元面２０とに囲まれ
て容積を減小する空間２１は吐出側へ開放されており、
これによって空間２１の空気は吐出側へ放出されること
となる（図３）。
下によって説明すると、ロータ６、１０は図２の矢印方
向へ回転していて一方のロータ６の歯７がもう一方のロ
ータ１０の歯１１、１２の間に入ったとき、歯７の回転
方向前方の歯面７ａが歯１１の回転方向後方の歯面１１
ｂと接触するが、歯７の回転方向後方の歯面７ｂは歯１
２の回転方向前方の歯面１１ａと接する部分に凹部１４
ｂを有しているとともに歯先７ｃが歯元面２０と接して
いないことによって、歯面７ａと歯元面２０とに囲まれ
て容積を減小する空間２１は吐出側へ開放されており、
これによって空間２１の空気は吐出側へ放出されること
となる（図３）。
【００１４】歯７が中心線Ｙ−Ｙ上に位置したとき、前
後の歯面７ａ、７ｂは歯１１、１２の歯面１１ｂ、１２
ａと前記接触点Ｃ1、Ｃ2で接触し、歯面７ａ、７ｂと歯
元面２０とに囲まれて閉じられた最小容積の空間２２が
形成され（図４）、この状態となるまで空間２１の空気
が吐出側へ放出される。
後の歯面７ａ、７ｂは歯１１、１２の歯面１１ｂ、１２
ａと前記接触点Ｃ1、Ｃ2で接触し、歯面７ａ、７ｂと歯
元面２０とに囲まれて閉じられた最小容積の空間２２が
形成され（図４）、この状態となるまで空間２１の空気
が吐出側へ放出される。
【００１５】ロータ６、１０が更に回転すると、歯７の
回転方向後方の歯面７ｂが歯１２の回転方向前方の歯面
１２ａと接続を続けるが、回転方向前方の歯面７ａは歯
１１の回転方向後方の歯面１１ｂと接する部分に凹部１
４ａを有しているとともに歯先７ｃが歯元面２０と接し
ていないこととによって、歯面７ｂと歯元面２０とに囲
まれて容積を増大する空間２３は吸入側へ開放されてお
り、これによって吸入側の空気が空間２３に流入する
（図５）。
回転方向後方の歯面７ｂが歯１２の回転方向前方の歯面
１２ａと接続を続けるが、回転方向前方の歯面７ａは歯
１１の回転方向後方の歯面１１ｂと接する部分に凹部１
４ａを有しているとともに歯先７ｃが歯元面２０と接し
ていないこととによって、歯面７ｂと歯元面２０とに囲
まれて容積を増大する空間２３は吸入側へ開放されてお
り、これによって吸入側の空気が空間２３に流入する
（図５）。
【００１６】このようにロータの歯に囲まれた空間が容
積減小時に吐出側へ連通し容積増大時に吸入側へ連通す
ることにより、空間に空気が封入されて圧縮膨張すると
いう現象がなくなり、また二つのロータは常に少なくと
も一個所で互いに接して回転するため空気漏れの心配を
生じない。
積減小時に吐出側へ連通し容積増大時に吸入側へ連通す
ることにより、空間に空気が封入されて圧縮膨張すると
いう現象がなくなり、また二つのロータは常に少なくと
も一個所で互いに接して回転するため空気漏れの心配を
生じない。
【００１７】尚、凹部１４ａ…１９ｂは歯７…１３のロ
ータ軸線方向全長に亘って設けられるが、その一部にの
み設けられることもありその場合は一個ずつまたは複数
個ずつ設けることができる。
ータ軸線方向全長に亘って設けられるが、その一部にの
み設けられることもありその場合は一個ずつまたは複数
個ずつ設けることができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によると、ロータの歯の相手ロー
タの歯溝内に入る部分の側面に凹部を設けるという簡単
な手段で容積の減小増大を繰返す閉込み部を吐出側およ
び吸入側と交互に連通し、空気が封入されて圧縮膨張す
る現象をなくして騒音を低減するとともに駆動馬力を低
減するばかりか、空気の逆流がないため容積効率を向上
することができる。
タの歯溝内に入る部分の側面に凹部を設けるという簡単
な手段で容積の減小増大を繰返す閉込み部を吐出側およ
び吸入側と交互に連通し、空気が封入されて圧縮膨張す
る現象をなくして騒音を低減するとともに駆動馬力を低
減するばかりか、空気の逆流がないため容積効率を向上
することができる。
【図１】本発明の実施例を示す縦断面図である。
【図２】図１のロータの関係説明図である。
【図３】ロータの歯の噛合い始めの説明図である。
【図４】ロータの歯の噛合い中間の説明図である。
【図５】ロータの歯の噛合い終りの説明図である。
６、１０ ロータ、７、８、９、１１、１２、１３
歯、７ａ、７ｂ、１１ｂ、１２ａ 歯面、７ｃ 歯先、
１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ、１
７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂ 凹
部、
歯、７ａ、７ｂ、１１ｂ、１２ａ 歯面、７ｃ 歯先、
１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ、１
７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂ 凹
部、
Claims (1)
- 【請求項１】 インボリュート形のロータをもった二軸
容積形送風機または圧縮機であるルーツ形空気機械にお
いて、ロータの歯が二つのロータの中心線上にあるとき
の相手ロータの歯との接触点と歯先との間に位置する歯
面に凹部を設けたことを特徴とするルーツ形空気機械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11404692A JPH05288177A (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | ルーツ形空気機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11404692A JPH05288177A (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | ルーツ形空気機械 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05288177A true JPH05288177A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14627681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11404692A Withdrawn JPH05288177A (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | ルーツ形空気機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05288177A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999061753A1 (en) * | 1998-05-26 | 1999-12-02 | Outland Technologies (Usa), Inc. | Rotary engine and method for determining engagement surface contours therefor |
| JP2008045534A (ja) * | 2006-08-20 | 2008-02-28 | Hidetaka Watanabe | ロータリー式熱流体機器 |
| US9581155B2 (en) * | 2004-10-12 | 2017-02-28 | Richard Hibbard | Self-priming positive displacement constant flow high capacity pump |
-
1992
- 1992-04-07 JP JP11404692A patent/JPH05288177A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999061753A1 (en) * | 1998-05-26 | 1999-12-02 | Outland Technologies (Usa), Inc. | Rotary engine and method for determining engagement surface contours therefor |
| US9581155B2 (en) * | 2004-10-12 | 2017-02-28 | Richard Hibbard | Self-priming positive displacement constant flow high capacity pump |
| JP2008045534A (ja) * | 2006-08-20 | 2008-02-28 | Hidetaka Watanabe | ロータリー式熱流体機器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990608 |