JPH08189485A - スクリュー機械 - Google Patents
スクリュー機械Info
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- JPH08189485A JPH08189485A JP234695A JP234695A JPH08189485A JP H08189485 A JPH08189485 A JP H08189485A JP 234695 A JP234695 A JP 234695A JP 234695 A JP234695 A JP 234695A JP H08189485 A JPH08189485 A JP H08189485A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screw
- discharge
- outer peripheral
- discharge end
- rotor
- Prior art date
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 スクリューロータの歯形を洩れの少ない形状
とし、振動、騒音、所要動力を減少させる。 【構成】 スクリューロータ（５Ａ、５Ｂ）の歯形の軸
断面を、共に直線でピッチ線Ｐ１を挟んで等距離にあっ
て互いに長さが等しい外周部（ａｂ）及び歯底部（ｃ
ｄ）と、この外周部（ａｂ）と歯底部（ｃｄ）とが一方
はピッチ点（Ｐｃ）に対し点対称で歯底部（ｃｄ）とは
滑らかに連結されて外周部（ａｂ）及び歯底部（ｃｄ）
の長さが自由に設定できる曲線（Ｌ）と、他方は相手側
スクリューロータの外周上の点で創成されるトロコイド
曲線（ｄｅ）とで連結された形状とし、スクリューロー
タ５Ａ、５Ｂのリードを吸込側から吐出側に向かい小さ
く変化させ、スクリューロータ（５Ａ、５Ｂ）の吐出端
を吐出空間（２１）に開放する。
とし、振動、騒音、所要動力を減少させる。 【構成】 スクリューロータ（５Ａ、５Ｂ）の歯形の軸
断面を、共に直線でピッチ線Ｐ１を挟んで等距離にあっ
て互いに長さが等しい外周部（ａｂ）及び歯底部（ｃ
ｄ）と、この外周部（ａｂ）と歯底部（ｃｄ）とが一方
はピッチ点（Ｐｃ）に対し点対称で歯底部（ｃｄ）とは
滑らかに連結されて外周部（ａｂ）及び歯底部（ｃｄ）
の長さが自由に設定できる曲線（Ｌ）と、他方は相手側
スクリューロータの外周上の点で創成されるトロコイド
曲線（ｄｅ）とで連結された形状とし、スクリューロー
タ５Ａ、５Ｂのリードを吸込側から吐出側に向かい小さ
く変化させ、スクリューロータ（５Ａ、５Ｂ）の吐出端
を吐出空間（２１）に開放する。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【０００３】従来、次のような歯形形状が知られてい
る。
る。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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
ータを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してい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、外周部と歯底部とを連結する２曲
線とで構成され、その２曲線の一方はピッチ点に対し点
対称で歯底部と滑らかに連結されて外周部及び歯底部の
長さが自由に設定できる曲線、他方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。
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
ータを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してい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、外周部と歯底部とを連結する２曲
線とで構成され、その２曲線の一方はピッチ点に対し点
対称で歯底部と滑らかに連結されて外周部及び歯底部の
長さが自由に設定できる曲線、他方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。
【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。
はピッチ点を通るサインカーブである。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
る。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００２７】次に本発明の作用の態様を説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
て説明する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
に設計でき、かつ干渉が生じないので極めて好適であ
る。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【図１】本発明の一実施例の概略を示す側断面図。
【図２】本発明の一実施例を示す軸断面図。
【図３】本発明の別の実施例を示す軸断面図。
【図４】図３の軸直角断面図。
【図５】本発明の別の実施例を示す軸断面図。
【図６】図５の軸直角断面図。
【図７】スクリューロータの有効溝本数を示す説明図。
【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。
明図。
【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。
本数を示す説明図。
【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。
溝本数の変化を示す説明図。
【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。
せた実施例を示す説明図。
【図１２】本発明によるスクリュー機械の噛合いを示す
図。
図。
【図１３】本発明によるスクリュー機械の噛合いを示す
図。
図。
【図１４】本発明によるスクリュー機械の噛合いを示す
図。
図。
【図１５】本発明によるスクリュー機械の噛合いを示す
図。
図。
【図１６】本発明によるスクリュー機械の噛合いを示す
図。
図。
【図１７】本発明によるスクリュー機械の噛合いを示す
図。
図。
【図１８】本発明によるスクリュー機械の噛合いを示す
図。
図。
【図１９】本発明によるスクリュー機械の噛合いを示す
図。
図。
【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。
２と同様な図。
【図２１】本発明のさらに別の実施例を示す軸直角断面
図。
図。
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
Claims (6)
- 【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を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している
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、外周部と歯
底部とを連結する２曲線とで構成され、その２曲線の一
方はピッチ点に対し点対称で歯底部と滑らかに連結され
て外周部及び歯底部の長さが自由に設定できる曲線、他
方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。 - 【請求項２】 前記２曲線の一方はピッチ点を通るサイ
ンカーブである請求項１記載のスクリュー機械。 - 【請求項３】 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請求項１記載のスクリ
ュー機械。 - 【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
に開放したことを特徴とする請求項１記載のスクリュー
機械。 - 【請求項５】 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。 - 【請求項６】 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP234695A JP2924997B2 (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | スクリュー機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP234695A JP2924997B2 (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | スクリュー機械 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08189485A true JPH08189485A (ja) | 1996-07-23 |
| JP2924997B2 JP2924997B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=11526724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP234695A Expired - Lifetime JP2924997B2 (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | スクリュー機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2924997B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004001229A1 (ja) * | 2002-06-24 | 2003-12-31 | Hokuetsu Industries Co., Ltd. | スクリュロータ |
| WO2004031585A1 (en) * | 2002-10-04 | 2004-04-15 | Ebara Densan Ltd. | Screw pump and method of operating the same |
| WO2005113984A1 (ja) * | 2004-05-24 | 2005-12-01 | Nabtesco Corporation | スクリューロータ及びスクリュー式流体機械 |
| CN100392249C (zh) * | 2005-01-31 | 2008-06-04 | 浙江大学 | 一种大流量双螺杆泵的圆弧螺杆齿形 |
| CN107989792A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-05-04 | 中国石油大学(华东) | 一种全光滑的螺杆转子 |
| CN108343605A (zh) * | 2018-05-10 | 2018-07-31 | 中国石油大学(华东) | 一种三爪爪式真空泵 |
| JP2019526739A (ja) * | 2016-08-30 | 2019-09-19 | レイボルド ゲーエムベーハー | スクリュー式真空ポンプ |
| JP2022120715A (ja) * | 2021-02-05 | 2022-08-18 | 株式会社アルバック | スクリューポンプ及びスクリューロータ |
-
1995
- 1995-01-11 JP JP234695A patent/JP2924997B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US11300123B2 (en) | 2016-08-30 | 2022-04-12 | Leybold Gmbh | Screw vacuum pump without internal cooling |
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| JP2022120715A (ja) * | 2021-02-05 | 2022-08-18 | 株式会社アルバック | スクリューポンプ及びスクリューロータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2924997B2 (ja) | 1999-07-26 |
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