JPH05296159A - 容積式回転機用ロータ - Google Patents
容積式回転機用ロータInfo
- Publication number
- JPH05296159A JPH05296159A JP9981392A JP9981392A JPH05296159A JP H05296159 A JPH05296159 A JP H05296159A JP 9981392 A JP9981392 A JP 9981392A JP 9981392 A JP9981392 A JP 9981392A JP H05296159 A JPH05296159 A JP H05296159A
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- JP
- Japan
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- tooth
- rotor
- teeth
- rotors
- curve
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はロータの歯形を滑らかな曲線で形成
して１回転当りの流量を増大させるよう構成した容積式
回転機用ロータを提供することを目的とする。 【構成】 流量計１は一対のロータ６ａ，６ｂの回転に
より流量を計測する。ロータ６ａ，６ｂは夫々捩り歯６
ａ1 〜６ａ4 ，６ｂ1 〜６ｂ4 を有し、各歯は円弧Ａ
Ｂ、歯溝ＢＣ、円弧ＣＤ、インボリュート曲線の歯中間
部分ＤＥ、歯先部分ＥＦ、円弧ＦＧ，ＧＨが連続形成さ
れた曲線状に形成されている。
して１回転当りの流量を増大させるよう構成した容積式
回転機用ロータを提供することを目的とする。 【構成】 流量計１は一対のロータ６ａ，６ｂの回転に
より流量を計測する。ロータ６ａ，６ｂは夫々捩り歯６
ａ1 〜６ａ4 ，６ｂ1 〜６ｂ4 を有し、各歯は円弧Ａ
Ｂ、歯溝ＢＣ、円弧ＣＤ、インボリュート曲線の歯中間
部分ＤＥ、歯先部分ＥＦ、円弧ＦＧ，ＧＨが連続形成さ
れた曲線状に形成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は容積式回転機用ロータに
係り、特に流体が通過するケーシング内に回転自在に設
けられた容積式回転機用ロータに関する。
係り、特に流体が通過するケーシング内に回転自在に設
けられた容積式回転機用ロータに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に容積式回転機としては、例えばケ
ーシング内に一対のロータを嵌装せしめ、該両ロータを
ケーシング内を通過する流体によって回転せしめ、ロー
タの回転数から上記流体の流量を計測する構成の流量計
や、ケーシング内のロータを外部から回転駆動せしめ、
このロータの回転とともに流体を圧送する構成の送風機
或いは圧縮機等が知られている。
ーシング内に一対のロータを嵌装せしめ、該両ロータを
ケーシング内を通過する流体によって回転せしめ、ロー
タの回転数から上記流体の流量を計測する構成の流量計
や、ケーシング内のロータを外部から回転駆動せしめ、
このロータの回転とともに流体を圧送する構成の送風機
或いは圧縮機等が知られている。
【０００３】この種の容積式回転機に用いられるロータ
には歯形が異なる種々の形状のものがある。例えば、従
来のロータとしては、円とその包絡線により形成され
た歯形、特公昭５８−２３５１７号公報にみられるよ
うに円弧とインボリュート曲線とを組み合せたシンマー
ク歯形、アデンダム（歯末のだけ）がサイクロイド曲
線で形成され、デデンダム（歯元のだけ）がトロコイド
曲線で形成された歯形、等がある。また、ロータの歯が
捩られたスクリュ圧縮機では、一対のロータの歯形が同
一ではなく互いに異なる歯形を有している。
には歯形が異なる種々の形状のものがある。例えば、従
来のロータとしては、円とその包絡線により形成され
た歯形、特公昭５８−２３５１７号公報にみられるよ
うに円弧とインボリュート曲線とを組み合せたシンマー
ク歯形、アデンダム（歯末のだけ）がサイクロイド曲
線で形成され、デデンダム（歯元のだけ）がトロコイド
曲線で形成された歯形、等がある。また、ロータの歯が
捩られたスクリュ圧縮機では、一対のロータの歯形が同
一ではなく互いに異なる歯形を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記，
の歯形を有するロータを使用する場合、ロータの加工性
や耐久性は優れているもののロータ１回転当りの流量が
小さく、圧縮機又は流量計全体が大型化してしまうとい
った課題が生ずる。
の歯形を有するロータを使用する場合、ロータの加工性
や耐久性は優れているもののロータ１回転当りの流量が
小さく、圧縮機又は流量計全体が大型化してしまうとい
った課題が生ずる。
【０００５】又、上記の歯形を有するロータ同志を直
接噛み合わせた場合、ロータ１回転当りの流量が大きい
ものの、ロータ同志の接触応力と滑り速度が理論上無限
大になるため、歯が摩耗しやすく耐久性に劣るといった
課題がある。又、の歯形は、歯に角になる部分が形成
されるため、切削加工上不連続切削を行わざるえず、角
部分にバリが発生してロータを高精度に加工することが
難しいといった課題がある。
接噛み合わせた場合、ロータ１回転当りの流量が大きい
ものの、ロータ同志の接触応力と滑り速度が理論上無限
大になるため、歯が摩耗しやすく耐久性に劣るといった
課題がある。又、の歯形は、歯に角になる部分が形成
されるため、切削加工上不連続切削を行わざるえず、角
部分にバリが発生してロータを高精度に加工することが
難しいといった課題がある。
【０００６】そこで、本発明は上記課題を解決した容積
式回転機用ロータを提供することを目的とする。
式回転機用ロータを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、他のロータの
歯に噛合する複数の歯を有する容積式回転機用ロータに
おいて、前記歯は、インボリュート曲線により形成され
たピッチ円付近の歯中間部分と、該歯中間部分に滑らか
に連続する２次曲線により形成された歯元部分と、該歯
元部分に連続し、前記他のロータの歯先端部分の包絡線
により形成された歯溝と、前記歯中間部分に連続し、前
記他のロータの歯中間部分の包絡線により形成された歯
先部分と、前記歯先部分と滑らかに連続する２次曲線に
より形成された歯先端部分と、よりなることを特徴とす
る。
歯に噛合する複数の歯を有する容積式回転機用ロータに
おいて、前記歯は、インボリュート曲線により形成され
たピッチ円付近の歯中間部分と、該歯中間部分に滑らか
に連続する２次曲線により形成された歯元部分と、該歯
元部分に連続し、前記他のロータの歯先端部分の包絡線
により形成された歯溝と、前記歯中間部分に連続し、前
記他のロータの歯中間部分の包絡線により形成された歯
先部分と、前記歯先部分と滑らかに連続する２次曲線に
より形成された歯先端部分と、よりなることを特徴とす
る。
【０００８】
【作用】ロータ同志の歯と歯とが回転駆動上最も接触す
るピッチ円付近の歯形をインボリュート曲線により形成
してロータ間の滑り率を低減して伝達ロスを抑えるとと
もに、他の部分の歯形を２次曲線とその包絡線とにより
滑らかな曲線で連続させることによりロータ１回転当り
の流量が増大し、且つ歯に角が生じないようにして高精
度に加工できる。
るピッチ円付近の歯形をインボリュート曲線により形成
してロータ間の滑り率を低減して伝達ロスを抑えるとと
もに、他の部分の歯形を２次曲線とその包絡線とにより
滑らかな曲線で連続させることによりロータ１回転当り
の流量が増大し、且つ歯に角が生じないようにして高精
度に加工できる。
【０００９】
【実施例】図１乃至図５に本発明になる容積式回転機用
ロータの一実施例が適用された流量計を示す。
ロータの一実施例が適用された流量計を示す。
【００１０】各図中、流量計１は、長円形状の計量室２
を有するケーシング３と、計量室２をケーシング３の両
側面３ａ，３ｂから塞ぐように取付けられた側板４，５
と、計量室２内に回転自在に設けられ互いに噛合する４
葉のロータ６ａ，６ｂと、よりなる。次に側板４に取付
けた一対の軸受８ａ，８ｂには、ロータ６ａ，６ｂの夫
々の軸７ａ，７ｂの一端部が軸承され、上記軸７ａ，７
ｂの他端部が側板５に設けた一対の軸受９ａ，９ｂに軸
承させる。
を有するケーシング３と、計量室２をケーシング３の両
側面３ａ，３ｂから塞ぐように取付けられた側板４，５
と、計量室２内に回転自在に設けられ互いに噛合する４
葉のロータ６ａ，６ｂと、よりなる。次に側板４に取付
けた一対の軸受８ａ，８ｂには、ロータ６ａ，６ｂの夫
々の軸７ａ，７ｂの一端部が軸承され、上記軸７ａ，７
ｂの他端部が側板５に設けた一対の軸受９ａ，９ｂに軸
承させる。
【００１１】ここで、両側板４，５は計量室２内に組み
込まれたロータ６ａ，６ｂが滑らかに回転することを確
かめた後、ボルト１０によりケーシング３に固定され
る。又、軸７ａ，７ｂの一方の軸例えば７ｂは側板４に
設けられた蓋１１の外方に突出しており、この突出部分
にはロータ６ｂの回転を計数して表示する指針部１１ａ
が取付けられる。
込まれたロータ６ａ，６ｂが滑らかに回転することを確
かめた後、ボルト１０によりケーシング３に固定され
る。又、軸７ａ，７ｂの一方の軸例えば７ｂは側板４に
設けられた蓋１１の外方に突出しており、この突出部分
にはロータ６ｂの回転を計数して表示する指針部１１ａ
が取付けられる。
【００１２】ケーシング３は計量室２の上流側に連通す
る流入路１２と、計量室２の下流側に連通する流出路１
３とを有し、回転子６ａ，６ｂは流入路１２から流入し
て流出路１３へ流出する流量に応じた回転数で回転す
る。
る流入路１２と、計量室２の下流側に連通する流出路１
３とを有し、回転子６ａ，６ｂは流入路１２から流入し
て流出路１３へ流出する流量に応じた回転数で回転す
る。
【００１３】本実施例の場合、一対のロータ６ａ，６ｂ
は同一形状に加工され、夫々回転方向に所定角度捩られ
た４枚の捩れ歯６ａ1 〜６ａ4 及び６ｂ1 〜６ｂ4 を有
しており、対応する捩れ歯同志が噛合することにより、
両ロータ６ａ，６ｂは例えばタイミングギア等の補助回
転手段の助けをかりなくても互いに同期して滑らかに回
転する。
は同一形状に加工され、夫々回転方向に所定角度捩られ
た４枚の捩れ歯６ａ1 〜６ａ4 及び６ｂ1 〜６ｂ4 を有
しており、対応する捩れ歯同志が噛合することにより、
両ロータ６ａ，６ｂは例えばタイミングギア等の補助回
転手段の助けをかりなくても互いに同期して滑らかに回
転する。
【００１４】ここで、本発明の要部でロータ６ａ，６ｂ
の各捩れ歯６ａ1 〜６ａ4 及び６ｂ 1 〜６ｂ4 の歯形に
ついて説明する。
の各捩れ歯６ａ1 〜６ａ4 及び６ｂ 1 〜６ｂ4 の歯形に
ついて説明する。
【００１５】尚、各捩れ歯６ａ1 〜６ａ4 及び６ｂ1 〜
６ｂ4 は夫々同一形状であるので、そのうちの一つの捩
れ歯６ａ4 について図６，図７を参照して説明する。
６ｂ4 は夫々同一形状であるので、そのうちの一つの捩
れ歯６ａ4 について図６，図７を参照して説明する。
【００１６】図６，図７において捩れ歯６ａ4 のＤ点、
Ｋ点は夫々インボリュート曲線の基礎円上の点である。
このＤ点、Ｋ点の位置は他方のロータ６ｂが同一形状で
あることから決定でき、円弧ＣＤの曲線は半径を決定す
ればインボリュート曲線に滑らかに連続するように半径
の中心位置を決定できる。
Ｋ点は夫々インボリュート曲線の基礎円上の点である。
このＤ点、Ｋ点の位置は他方のロータ６ｂが同一形状で
あることから決定でき、円弧ＣＤの曲線は半径を決定す
ればインボリュート曲線に滑らかに連続するように半径
の中心位置を決定できる。
【００１７】又、Ｃ点の位置は他方のロータ６ｂのＩ点
と接する条件から決定され、同時に、Ｆ点も同様にして
求められる。先端部分の円弧ＦＧは半径を与えれば円の
包絡線により形成された歯先部分と滑らかに連続するよ
うに半径の中心位置を決定できる。
と接する条件から決定され、同時に、Ｆ点も同様にして
求められる。先端部分の円弧ＦＧは半径を与えれば円の
包絡線により形成された歯先部分と滑らかに連続するよ
うに半径の中心位置を決定できる。
【００１８】即ち、上記捩れ歯６ａ4 は、θ1 を中心と
する円弧ＡＢと、他方のロータ６ｂの歯先部分ＩＨによ
り創成される包絡線により形成された歯溝ＢＣと、歯溝
ＢＣと連続する２次曲線よりなる歯元部分としての円弧
ＣＤと、円弧ＣＤと滑らかに連続するインボリュート曲
線により形成されピッチ円Ｐ付近の歯中間部分ＤＥと、
他方のロータ６ｂの円弧ＫＬで創成される包絡線により
形成された歯先部分ＥＦと、歯先部分ＥＦと滑らかに連
続する２次曲線状の円弧ＦＧ（歯先端部分）と、θ1 を
中心とする円弧ＧＨとが連続的に形成されてなる。尚、
捩れ歯６ａ4 のＨ〜Ｎ点までの形状は上記Ａ〜Ｇまでの
形状と対称となるように形成されている。
する円弧ＡＢと、他方のロータ６ｂの歯先部分ＩＨによ
り創成される包絡線により形成された歯溝ＢＣと、歯溝
ＢＣと連続する２次曲線よりなる歯元部分としての円弧
ＣＤと、円弧ＣＤと滑らかに連続するインボリュート曲
線により形成されピッチ円Ｐ付近の歯中間部分ＤＥと、
他方のロータ６ｂの円弧ＫＬで創成される包絡線により
形成された歯先部分ＥＦと、歯先部分ＥＦと滑らかに連
続する２次曲線状の円弧ＦＧ（歯先端部分）と、θ1 を
中心とする円弧ＧＨとが連続的に形成されてなる。尚、
捩れ歯６ａ4 のＨ〜Ｎ点までの形状は上記Ａ〜Ｇまでの
形状と対称となるように形成されている。
【００１９】上記形状の捩れ歯６ａ1 〜６ａ4 及び６ｂ
1 〜６ｂ4 ではＡＢ，ＣＤ，ＦＧ，ＧＨと包絡線により
形成されたＢＣ，ＥＦとが噛み合う部分はやや滑り率が
大きいが、ほとんどの回転角ではインボリュート曲線に
より形成された歯中間部分ＤＥ，ＪＫでも同時に噛み合
うため、転がり接触に近い噛み合いとなる。そのため、
ロータ６ａ，６ｂの回転が円滑となるとともに歯が摩耗
しにくくなって耐久性が向上し、回転伝達が確実に行な
われる。又、上記歯形とされた捩り歯６ａ1 〜６ａ4 及
び６ｂ1 〜６ｂ4 は、円弧ＣＤ，ＦＧの半径やインボリ
ュート曲線の基礎円半径などを任意に選択できるので、
設計上の自由度が大きく、歯の高さを広範囲に選定する
ことができる。その結果、各捩り歯６ａ1 〜６ａ4 の歯
厚を小さくしてロータ６ａ，６ｂの１回転当りの流量を
大きく設定することが可能となり、ひいては流量計１の
小型化を図れる。
1 〜６ｂ4 ではＡＢ，ＣＤ，ＦＧ，ＧＨと包絡線により
形成されたＢＣ，ＥＦとが噛み合う部分はやや滑り率が
大きいが、ほとんどの回転角ではインボリュート曲線に
より形成された歯中間部分ＤＥ，ＪＫでも同時に噛み合
うため、転がり接触に近い噛み合いとなる。そのため、
ロータ６ａ，６ｂの回転が円滑となるとともに歯が摩耗
しにくくなって耐久性が向上し、回転伝達が確実に行な
われる。又、上記歯形とされた捩り歯６ａ1 〜６ａ4 及
び６ｂ1 〜６ｂ4 は、円弧ＣＤ，ＦＧの半径やインボリ
ュート曲線の基礎円半径などを任意に選択できるので、
設計上の自由度が大きく、歯の高さを広範囲に選定する
ことができる。その結果、各捩り歯６ａ1 〜６ａ4 の歯
厚を小さくしてロータ６ａ，６ｂの１回転当りの流量を
大きく設定することが可能となり、ひいては流量計１の
小型化を図れる。
【００２０】又、図１乃至図５に戻って流量計１につい
て説明する。
て説明する。
【００２１】本実施例の場合、ケーシング３の流入路１
２を通過して計量室２内に流入した流体は、ロータ６
ａ，６ｂを夫々図３中反時計方向及び時計方向に回動変
位させる。さらに、ロータ６ａ，６ｂの各歯と歯との間
に流入した流体はロータ６ａ，６ｂの回転とともに流出
路１３の方に運ばれ、さらに流出路１３を介して外部に
流出する。
２を通過して計量室２内に流入した流体は、ロータ６
ａ，６ｂを夫々図３中反時計方向及び時計方向に回動変
位させる。さらに、ロータ６ａ，６ｂの各歯と歯との間
に流入した流体はロータ６ａ，６ｂの回転とともに流出
路１３の方に運ばれ、さらに流出路１３を介して外部に
流出する。
【００２２】又、上記実施例において使用するロータ６
ａ，６ｂは例えば４枚歯のヘリカルロータを用いたが、
これに限らず、例えば歯を捩っていない通常のロータあ
るいは４枚歯以外のロータに用いることもできる。
ａ，６ｂは例えば４枚歯のヘリカルロータを用いたが、
これに限らず、例えば歯を捩っていない通常のロータあ
るいは４枚歯以外のロータに用いることもできる。
【００２３】さらに、上記実施例において、容積式回転
機用ロータを流量計に適用した場合につき説明したが、
これに限らずポンプ、圧縮機、送風機等の容積式回転機
に適用することもできる。
機用ロータを流量計に適用した場合につき説明したが、
これに限らずポンプ、圧縮機、送風機等の容積式回転機
に適用することもできる。
【００２４】
【発明の効果】上述の如く、本発明になる容積式回転機
用ロータは、歯形がピッチ用付近でインボリュート曲線
により形成された歯中間部分を有するため、他の円弧状
の歯元部分、歯先端部分及び包絡線により形成された歯
先部分、歯溝が噛み合うと同時に歯中間部分でも噛み合
うので転がり接触に近い噛み合いとなり、歯の摩耗を減
らして耐久性の向上を図ることができ、さらに、ロータ
の回転が円滑になり且つ回転伝達が確実に行うことがで
きる。又、円弧状部分の半径やインボリュート曲線の基
礎円半径を任意に選択できるので、設計上の自由度が大
きく、歯の高さを広範囲に選択することができるととも
に、歯厚を小さくしてロータ１回転当りの流量を増大さ
せられるので全体的に小型化を図ることができる。又歯
を連続切削により加工することができ、歯の表面が滑ら
かとなって加工精度を高められるとともに仕上げ工程を
不要にできる等の特長を有する。
用ロータは、歯形がピッチ用付近でインボリュート曲線
により形成された歯中間部分を有するため、他の円弧状
の歯元部分、歯先端部分及び包絡線により形成された歯
先部分、歯溝が噛み合うと同時に歯中間部分でも噛み合
うので転がり接触に近い噛み合いとなり、歯の摩耗を減
らして耐久性の向上を図ることができ、さらに、ロータ
の回転が円滑になり且つ回転伝達が確実に行うことがで
きる。又、円弧状部分の半径やインボリュート曲線の基
礎円半径を任意に選択できるので、設計上の自由度が大
きく、歯の高さを広範囲に選択することができるととも
に、歯厚を小さくしてロータ１回転当りの流量を増大さ
せられるので全体的に小型化を図ることができる。又歯
を連続切削により加工することができ、歯の表面が滑ら
かとなって加工精度を高められるとともに仕上げ工程を
不要にできる等の特長を有する。
【図１】本発明になる容積式回転機用ロータの一実施例
で適用された流量計の斜視図である。
で適用された流量計の斜視図である。
【図２】ケーシングの斜視図である。
【図３】流量計の縦断面図である。
【図４】図３中IV−IV線に沿う縦断面図である。
【図５】図３中Ｖ−Ｖ線に沿う横断面図である。
【図６】一対のロータが噛み合っている状態を拡大して
示す図である。
示す図である。
【図７】ロータの歯の形状を示す拡大図である。
１ 流量計 ２ 計量室 ３ ケーシング ４，５ 側板 ６ａ，６ｂ ロータ ６ａ1 〜６ａ4 ，６ｂ1 〜６ｂ4 捩り歯 ７ａ，７ｂ 軸 １２ 流入路 １３ 流出路
Claims (1)
- 【請求項１】 他のロータの歯に噛合する複数の歯を有
する容積式回転機用ロータにおいて、 前記歯は、 インボリュート曲線により形成されたピッチ円付近の歯
中間部分と、 該歯中間部分に滑らかに連続する２次曲線により形成さ
れた歯元部分と、 該歯元部分に連続し、前記他のロータの歯先端部分の包
絡線により形成された歯溝と、 前記歯中間部分に連続し、前記他のロータの歯中間部分
の包絡線により形成された歯先部分と、 前記歯先部分と滑らかに連続する２次曲線により形成さ
れた歯先端部分と、 よりなることを特徴とする容積式回転機用ロータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9981392A JPH05296159A (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 容積式回転機用ロータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9981392A JPH05296159A (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 容積式回転機用ロータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05296159A true JPH05296159A (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=14257297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9981392A Pending JPH05296159A (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 容積式回転機用ロータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05296159A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007502950A (ja) * | 2003-08-20 | 2007-02-15 | ルノー・エス・アー・エス | 歯車の歯と外接歯車ポンプ |
| JP2007056764A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Kashiyama Kogyo Kk | 多段ルーツ式ポンプ |
| JP2008045534A (ja) * | 2006-08-20 | 2008-02-28 | Hidetaka Watanabe | ロータリー式熱流体機器 |
| JP2009506245A (ja) * | 2005-08-25 | 2009-02-12 | アテリエ ビスク ソシエテ アノニム | ポンプケーシング |
| WO2010023995A1 (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | 株式会社オーバル | 軸流式容積流量計 |
| CN102678542A (zh) * | 2011-03-11 | 2012-09-19 | 株式会社丰田自动织机 | 螺杆泵 |
-
1992
- 1992-04-20 JP JP9981392A patent/JPH05296159A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007502950A (ja) * | 2003-08-20 | 2007-02-15 | ルノー・エス・アー・エス | 歯車の歯と外接歯車ポンプ |
| JP4936888B2 (ja) * | 2003-08-20 | 2012-05-23 | ルノー・エス・アー・エス | 歯車の歯と外接歯車ポンプ |
| JP2007056764A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Kashiyama Kogyo Kk | 多段ルーツ式ポンプ |
| JP2009506245A (ja) * | 2005-08-25 | 2009-02-12 | アテリエ ビスク ソシエテ アノニム | ポンプケーシング |
| JP2008045534A (ja) * | 2006-08-20 | 2008-02-28 | Hidetaka Watanabe | ロータリー式熱流体機器 |
| WO2010023995A1 (ja) * | 2008-08-25 | 2010-03-04 | 株式会社オーバル | 軸流式容積流量計 |
| CN102678542A (zh) * | 2011-03-11 | 2012-09-19 | 株式会社丰田自动织机 | 螺杆泵 |
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