JPH11351170A - 複合スクリュ―ロ―タの形状 - Google Patents
複合スクリュ―ロ―タの形状Info
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- JPH11351170A JPH11351170A JP11149200A JP14920099A JPH11351170A JP H11351170 A JPH11351170 A JP H11351170A JP 11149200 A JP11149200 A JP 11149200A JP 14920099 A JP14920099 A JP 14920099A JP H11351170 A JPH11351170 A JP H11351170A
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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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/08—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
- F01C1/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or engines
- F01C1/084—Toothed wheels
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Rotary Pumps (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複合スクリューロータの形状を提供する。
【解決手段】 オスロータの先端サークルとメスロータ
の根本サークルの接するポイントは、オスロータとメス
ロータの重なり合ったロータプロファイルを規定する連
なった曲線形成の開始点とされる。本発明によりデパー
チャ角を用いても粘性抵抗が低減すること、ピッチサー
クルに沿った厚さを制御することができることによるメ
スローブの強化、オスロータを開いた根本部とすること
による加工性及び治具寿命の向上、高圧溝からのガスリ
ークに対して曲がりくねった流露を与えることができる
こと、根本直径をより制御可能とすること、別の変数と
は独立して圧力角度を制御できるロータを提供すること
が可能となる。
の根本サークルの接するポイントは、オスロータとメス
ロータの重なり合ったロータプロファイルを規定する連
なった曲線形成の開始点とされる。本発明によりデパー
チャ角を用いても粘性抵抗が低減すること、ピッチサー
クルに沿った厚さを制御することができることによるメ
スローブの強化、オスロータを開いた根本部とすること
による加工性及び治具寿命の向上、高圧溝からのガスリ
ークに対して曲がりくねった流露を与えることができる
こと、根本直径をより制御可能とすること、別の変数と
は独立して圧力角度を制御できるロータを提供すること
が可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スクリューコンプ
レッサに関し、より詳細には、スクリューロータの形状
に関するものである。
レッサに関し、より詳細には、スクリューロータの形状
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ギアとスクリューロータの間には、ある
種の類似性があるものの、主要な相違点は、スクリュー
ロータにおいては流体をシールする必要があることであ
る。ギアの場合のように、スクリューロータは、ピッチ
サークルを有しており、このピッチサークルは、重なり
合った対となったロータが接線方向の均等な速度を有す
る位置を示すものである。ロータ内の螺旋形の溝は、ガ
ス体積がトラップされ、重なり合ったロータの対とこれ
を取り囲むケーシングとが協動して圧縮を行う位置であ
る。したがって、螺旋形の溝の体積は、その幅、深さ、
長さ、数と共に設計変数における主要な配慮すべき点で
ある。この螺旋形溝の断面形状としては、重なり合った
対のロータが駆動／被駆動するように協動するために必
要な形状に加えて、幅、深さといった変数を有する。こ
れに加えて、重なり合った対は、駆動／被駆動の協動及
びロータ先端及び端面がこれを取り囲むケーシングと協
動するにつれて、ロータプロファイルに沿った線接触が
進行するに伴うシールの必要性に適合する必要がある。
この線接触は、ロータプロファイルの周辺部に発生する
ので、接触速度が変化する著しい径方向成分を有する。
これに加えて、螺旋形溝の形状及び断面は、製造容易で
あり、且つ切断治具の寿命の必要に適合させなければな
らない。従来のスクリューロータ設計における１つの問
題点は、圧力角度とローブ厚さとが互いに関係し合うこ
とにある。圧力角度を小さくすることが好ましいが、ピ
ッチサークル又はその付近における接触部でのロータの
間の接触角度により、接触負荷が低減してしまうことに
なる。しかしながら、圧力角度を小さくするとそれに伴
ってローブ厚さが望ましくないことに減少し、従来の設
計では、所望する圧力角度と所望するローブ厚さとが相
反することになる。
種の類似性があるものの、主要な相違点は、スクリュー
ロータにおいては流体をシールする必要があることであ
る。ギアの場合のように、スクリューロータは、ピッチ
サークルを有しており、このピッチサークルは、重なり
合った対となったロータが接線方向の均等な速度を有す
る位置を示すものである。ロータ内の螺旋形の溝は、ガ
ス体積がトラップされ、重なり合ったロータの対とこれ
を取り囲むケーシングとが協動して圧縮を行う位置であ
る。したがって、螺旋形の溝の体積は、その幅、深さ、
長さ、数と共に設計変数における主要な配慮すべき点で
ある。この螺旋形溝の断面形状としては、重なり合った
対のロータが駆動／被駆動するように協動するために必
要な形状に加えて、幅、深さといった変数を有する。こ
れに加えて、重なり合った対は、駆動／被駆動の協動及
びロータ先端及び端面がこれを取り囲むケーシングと協
動するにつれて、ロータプロファイルに沿った線接触が
進行するに伴うシールの必要性に適合する必要がある。
この線接触は、ロータプロファイルの周辺部に発生する
ので、接触速度が変化する著しい径方向成分を有する。
これに加えて、螺旋形溝の形状及び断面は、製造容易で
あり、且つ切断治具の寿命の必要に適合させなければな
らない。従来のスクリューロータ設計における１つの問
題点は、圧力角度とローブ厚さとが互いに関係し合うこ
とにある。圧力角度を小さくすることが好ましいが、ピ
ッチサークル又はその付近における接触部でのロータの
間の接触角度により、接触負荷が低減してしまうことに
なる。しかしながら、圧力角度を小さくするとそれに伴
ってローブ厚さが望ましくないことに減少し、従来の設
計では、所望する圧力角度と所望するローブ厚さとが相
反することになる。
【０００３】各ロータのそれぞれのローブ先端がそれぞ
れの回転中に別のロータの根本部と接線方向に接触する
ものとすると、２つのロータの中心を連結したラインに
沿って計って一方のロータのローブ歯先と別のロータの
ローブの歯元とは一致する。ランニング時のクリアラン
ス、機械的許容度、摩耗、熱膨張等を無視すると、重な
り合った対となったロータ、すなわち、ピッチサークル
の間、各ロータの先端サークルと別のロータの根本サー
クルの間におけるの間の接触を与える３つの規格上のポ
イントがある。
れの回転中に別のロータの根本部と接線方向に接触する
ものとすると、２つのロータの中心を連結したラインに
沿って計って一方のロータのローブ歯先と別のロータの
ローブの歯元とは一致する。ランニング時のクリアラン
ス、機械的許容度、摩耗、熱膨張等を無視すると、重な
り合った対となったロータ、すなわち、ピッチサークル
の間、各ロータの先端サークルと別のロータの根本サー
クルの間におけるの間の接触を与える３つの規格上のポ
イントがある。
【０００４】本発明は、対となって重なり合ったスクリ
ューロータの改善された形状に関するものである。本発
明により奏される効果としては、デパーチャ角(departu
re angle)を用いることによる粘性抵抗の低減、ピッチ
サークルに沿った厚さを制御することができることによ
るメスローブの強化、オスロータを開いた根本部とする
ことによる加工性及び治具寿命の向上、高圧溝からのガ
スリークに対して曲がりくねった流露を与えることがで
きること、根本直径をより制御可能とすること、別の変
数とは独立して圧力角度を制御できることを挙げること
ができる。
ューロータの改善された形状に関するものである。本発
明により奏される効果としては、デパーチャ角(departu
re angle)を用いることによる粘性抵抗の低減、ピッチ
サークルに沿った厚さを制御することができることによ
るメスローブの強化、オスロータを開いた根本部とする
ことによる加工性及び治具寿命の向上、高圧溝からのガ
スリークに対して曲がりくねった流露を与えることがで
きること、根本直径をより制御可能とすること、別の変
数とは独立して圧力角度を制御できることを挙げること
ができる。
【０００５】
【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、スクリュー機械の効率を向上させることにあ
る。
目的は、スクリュー機械の効率を向上させることにあ
る。
【０００６】また、本発明の別の目的は、リークを低減
させた重なり合ったスクリューロータ形状を提供するこ
とを目的とする。
させた重なり合ったスクリューロータ形状を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】さらに本発明の目的は、スクリューロータ
形状の製造性を改善させつつ目的に沿った開示の特性を
達成することにある。上述の目的及び他の目的について
は、本発明の詳細な説明の記載により、より明らかとな
ろう。
形状の製造性を改善させつつ目的に沿った開示の特性を
達成することにある。上述の目的及び他の目的について
は、本発明の詳細な説明の記載により、より明らかとな
ろう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、基本的には、
オスロータの先端サークルとメスロータの根本サークル
との接触ポイントをオスロータとメスロータの重なり合
ったロータ形状を規定する連なった曲線を形成する際の
開始ポイントとして用いることを特徴とする。これに加
えて、圧力角度をメスローブの厚さとは独立させること
を特徴とするものである。
オスロータの先端サークルとメスロータの根本サークル
との接触ポイントをオスロータとメスロータの重なり合
ったロータ形状を規定する連なった曲線を形成する際の
開始ポイントとして用いることを特徴とする。これに加
えて、圧力角度をメスローブの厚さとは独立させること
を特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１には、スクリューコンプレッ
サといったスクリュー機械が概ね符号１０で示されてい
る。スクリュー機械１０は、内側に互いに重なり合った
ボア１２−１と１２−２とを備えたケーシング１２を備
えている。メスロータ１４は、ピッチサークルＰFを有
しており、ボア１２−１内に配置されている。オスロー
タ１６は、ピッチサークルＰMを有しており、ボア１２
−２内に配置されている。ポイントＡ及びＢで示される
複数の軸は、図１の紙面に対して垂直とされていると共
に、互いに平行とされており、メスロータ１４のピッチ
サークルＰFの半径ＲFと、オスロータ１６のピッチサー
クルＰMの半径ＲMとの和の分に等しい距離で離間されて
いる。ポイントＡで示される軸は、メスロータ１４の回
転軸であり、ボア１２−１の中心部とされていて、ボア
１２−１の半径は、概ねメスロータ１４の先端サークル
ＴFの半径に相当している。同様に、ポイントＢで示さ
れる軸は、オスロータ１６の回転軸とされて、ボア１２
−２の中心に設けられており、ボア１２−２の半径は、
オスロータ１６の先端サークルＴMの半径に相当してい
る。運転の際のクリアランスを無視すれば、ボア１２−
１のボア１２−２を通して互いに重なり合う延長部は、
ラインＡ−Ｂがオスロータ１６の根元サークルＲMRとの
接触ポイントにおいて互いに交差している。同様に、ボ
ア１２−２のボア１２−１を通して互いに重なりあ合う
部分は、ラインＡ−Ｂでメスロータ１４の根本サークル
ＲFRと接触するポイントにおいて交差しており、この共
通のポイントをメスロータ１４に対してはＦ1とし、オ
スロータ１６に対してはＭ1とする。
サといったスクリュー機械が概ね符号１０で示されてい
る。スクリュー機械１０は、内側に互いに重なり合った
ボア１２−１と１２−２とを備えたケーシング１２を備
えている。メスロータ１４は、ピッチサークルＰFを有
しており、ボア１２−１内に配置されている。オスロー
タ１６は、ピッチサークルＰMを有しており、ボア１２
−２内に配置されている。ポイントＡ及びＢで示される
複数の軸は、図１の紙面に対して垂直とされていると共
に、互いに平行とされており、メスロータ１４のピッチ
サークルＰFの半径ＲFと、オスロータ１６のピッチサー
クルＰMの半径ＲMとの和の分に等しい距離で離間されて
いる。ポイントＡで示される軸は、メスロータ１４の回
転軸であり、ボア１２−１の中心部とされていて、ボア
１２−１の半径は、概ねメスロータ１４の先端サークル
ＴFの半径に相当している。同様に、ポイントＢで示さ
れる軸は、オスロータ１６の回転軸とされて、ボア１２
−２の中心に設けられており、ボア１２−２の半径は、
オスロータ１６の先端サークルＴMの半径に相当してい
る。運転の際のクリアランスを無視すれば、ボア１２−
１のボア１２−２を通して互いに重なり合う延長部は、
ラインＡ−Ｂがオスロータ１６の根元サークルＲMRとの
接触ポイントにおいて互いに交差している。同様に、ボ
ア１２−２のボア１２−１を通して互いに重なりあ合う
部分は、ラインＡ−Ｂでメスロータ１４の根本サークル
ＲFRと接触するポイントにおいて交差しており、この共
通のポイントをメスロータ１４に対してはＦ1とし、オ
スロータ１６に対してはＭ1とする。
【００１０】図示されているように、メスロータ１４
は、６つの溝１４−２で分離された６つの凸部１４−１
を有しており、オスロータは５つの溝１６−２で分離さ
れた５つの凸部１６−１を有している。したがって、ロ
ータ１６の回転速度は、ロータ１４の６／５、すなわち
１２０％とされている。メスロータ１４又はオスロータ
１６のいずれかが主駆動部（図示せず）に連結されて、
駆動ロータとして用いられる。メス凸部及びオス凸部及
びそれぞれの溝の数は、また異なった組合せを用いるこ
とが可能である。
は、６つの溝１４−２で分離された６つの凸部１４−１
を有しており、オスロータは５つの溝１６−２で分離さ
れた５つの凸部１６−１を有している。したがって、ロ
ータ１６の回転速度は、ロータ１４の６／５、すなわち
１２０％とされている。メスロータ１４又はオスロータ
１６のいずれかが主駆動部（図示せず）に連結されて、
駆動ロータとして用いられる。メス凸部及びオス凸部及
びそれぞれの溝の数は、また異なった組合せを用いるこ
とが可能である。
【００１１】ロータ１４とロータ１６とによるプロファ
イルの形成は、図１に示した共通のポイントＦ1，Ｍ1か
ら開始する。図１から図３を参照すると、メスロータ１
４上の曲線Ｆ1−Ｆ2は、軸Ｂを中心としてオスロータが
回転することで、双方のロータ１４，１６が、同一のピ
ッチサークル速度で回転することに伴うオスロータの先
端上のポイントＭ1によって開始される。曲線Ｆ1−Ｆ2
は、メスロータ１４の根本からポイントＦ2へとメスピ
ッチサークルＰFの短い側へと延びている。
イルの形成は、図１に示した共通のポイントＦ1，Ｍ1か
ら開始する。図１から図３を参照すると、メスロータ１
４上の曲線Ｆ1−Ｆ2は、軸Ｂを中心としてオスロータが
回転することで、双方のロータ１４，１６が、同一のピ
ッチサークル速度で回転することに伴うオスロータの先
端上のポイントＭ1によって開始される。曲線Ｆ1−Ｆ2
は、メスロータ１４の根本からポイントＦ2へとメスピ
ッチサークルＰFの短い側へと延びている。
【００１２】曲線Ｆ2−Ｆ3は、メスロータ１４上の円弧
とされており、ポイントＦ2からピッチサークルＰFまで
延びている。曲線Ｆ2−Ｆ3の中心は、曲線Ｆ2−Ｆ3が双
方とも曲線Ｆ1−Ｆ2を横切り、曲線Ｆ1−Ｆ2に交差ポイ
ントにおいて接するように位置決めされる。曲線Ｆ2−
Ｆ3の半径は、後述するピッチサークルＰFが曲線Ｆ3−
Ｆ4を横切る角度に影響を与える最小のブローホール面
積と曲線Ｆ2−Ｆ3の半径を減少させることが治具の寿命
を低減させてしまうことから製造容易性との間において
所望する様にバランスがとられる。
とされており、ポイントＦ2からピッチサークルＰFまで
延びている。曲線Ｆ2−Ｆ3の中心は、曲線Ｆ2−Ｆ3が双
方とも曲線Ｆ1−Ｆ2を横切り、曲線Ｆ1−Ｆ2に交差ポイ
ントにおいて接するように位置決めされる。曲線Ｆ2−
Ｆ3の半径は、後述するピッチサークルＰFが曲線Ｆ3−
Ｆ4を横切る角度に影響を与える最小のブローホール面
積と曲線Ｆ2−Ｆ3の半径を減少させることが治具の寿命
を低減させてしまうことから製造容易性との間において
所望する様にバランスがとられる。
【００１３】曲線Ｆ2−Ｆ3は、オスロータ１６上の曲線
Ｍ1−Ｍ2を形成する。上述したように、ポイントＭ
1は、曲線Ｆ1−Ｆ2を形成するので、Ｆ2は、ロータの回
転における一つのポイントであって、ポイントＭ1と共
通するポイントとなる。曲線Ｍ1−Ｍ2は、双方のロータ
１４，１６が、同一のピッチサークル速度で回転しつつ
Ｆ2からＦ3への接触が進行するにつれて曲線Ｆ2−Ｆ3が
オスロータ１６を通過する経路を示している。
Ｍ1−Ｍ2を形成する。上述したように、ポイントＭ
1は、曲線Ｆ1−Ｆ2を形成するので、Ｆ2は、ロータの回
転における一つのポイントであって、ポイントＭ1と共
通するポイントとなる。曲線Ｍ1−Ｍ2は、双方のロータ
１４，１６が、同一のピッチサークル速度で回転しつつ
Ｆ2からＦ3への接触が進行するにつれて曲線Ｆ2−Ｆ3が
オスロータ１６を通過する経路を示している。
【００１４】曲線Ｆ3−Ｆ4は、メスロータ１４上におけ
る円弧とされており、その長さすなわち、角度配置は、
オス部分が形成するＭ2−Ｍ3がオスロータ１６のピッチ
サークルＰM内となるように調節されている。曲線Ｆ3−
Ｆ4の中心は、曲線Ｆ3−Ｆ4が双方とも曲線Ｆ2−Ｆ3を
横切るように、かつ交差ポイントにおいて曲線Ｆ2−Ｆ3
に接するように位置決めされている。曲線Ｆ3―Ｆ4は、
ブローホール面積に影響を与え、このブローホール面積
は、ボア１２−１とボア１２−２とロータ１４，１６と
による先端で規定されるリーク領域であり、ブローホー
ル面積を低下させることができ、したがって、リークが
低減できスクリュー機械１０の効率を改善することを可
能とする。曲線Ｆ3−Ｆ4の径は、最小ブローホール面積
と製造容易性とを所望するようにバランスさせるべく調
節される。
る円弧とされており、その長さすなわち、角度配置は、
オス部分が形成するＭ2−Ｍ3がオスロータ１６のピッチ
サークルＰM内となるように調節されている。曲線Ｆ3−
Ｆ4の中心は、曲線Ｆ3−Ｆ4が双方とも曲線Ｆ2−Ｆ3を
横切るように、かつ交差ポイントにおいて曲線Ｆ2−Ｆ3
に接するように位置決めされている。曲線Ｆ3―Ｆ4は、
ブローホール面積に影響を与え、このブローホール面積
は、ボア１２−１とボア１２−２とロータ１４，１６と
による先端で規定されるリーク領域であり、ブローホー
ル面積を低下させることができ、したがって、リークが
低減できスクリュー機械１０の効率を改善することを可
能とする。曲線Ｆ3−Ｆ4の径は、最小ブローホール面積
と製造容易性とを所望するようにバランスさせるべく調
節される。
【００１５】曲線Ｍ2−Ｍ3は、メスロータ１４上におけ
る曲線Ｆ3−Ｆ4によって形成され、双方のロータ１４，
１６が互いに同じピッチサークル速度で回転してＦ3か
らＦ4への接触が進行することによりオスロータ１６が
通過する際のクリアランス経路を示している。
る曲線Ｆ3−Ｆ4によって形成され、双方のロータ１４，
１６が互いに同じピッチサークル速度で回転してＦ3か
らＦ4への接触が進行することによりオスロータ１６が
通過する際のクリアランス経路を示している。
【００１６】メスロータ１４上の曲線Ｆ4−Ｆ5は、ポイ
ントＦ5における先端サークルＴF（ボア１２−１）との
交差部へとポイントＦ4から延びている。曲線Ｆ4―Ｆ5
の半径及び位置は、曲線Ｆ4−Ｆ5が双方とも交差ポイン
トＦ4において一致すると共に曲線Ｆ3−Ｆ4に接するよ
うにされ、先端サークルＴF（開口１２−１）にポイン
トＦ5において接するように調節される。
ントＦ5における先端サークルＴF（ボア１２−１）との
交差部へとポイントＦ4から延びている。曲線Ｆ4―Ｆ5
の半径及び位置は、曲線Ｆ4−Ｆ5が双方とも交差ポイン
トＦ4において一致すると共に曲線Ｆ3−Ｆ4に接するよ
うにされ、先端サークルＴF（開口１２−１）にポイン
トＦ5において接するように調節される。
【００１７】オスロータ上の曲線Ｍ3−Ｍ4は、曲線Ｆ4
−Ｆ5によって形成され、双方のロータ１４，１６が同
一のピッチサークル速度で回転してＭ3からＭ4への接触
が進行するにつれて曲線Ｆ4−Ｆ5がオスロータ１６を通
過する経路を示している。
−Ｆ5によって形成され、双方のロータ１４，１６が同
一のピッチサークル速度で回転してＭ3からＭ4への接触
が進行するにつれて曲線Ｆ4−Ｆ5がオスロータ１６を通
過する経路を示している。
【００１８】曲線Ｆ5−Ｆ5’は、メスロータ１４の先端
サークルＴF（開口１２−１）に沿って延びた円弧部分
である。曲線Ｆ5−Ｆ5’は、双方のロータ１４，１６が
同一のピッチサークル速度で回転してＦ5からＦ5’の接
触が進行するにつれて曲線Ｍ 4−Ｍ5を形成する。曲線Ｆ
5−Ｆ5’は、メスロータ１４の先端サークルＴF（ボア
１２−１）上の円弧とされており、したがって得られる
曲線Ｍ4−Ｍ5はまた、円弧となりオスロータの中心Ｂに
中心決めされていると共に、オスロータ１６の根本サー
クルＲMRとなっている。Ｍ4−Ｍ5のこれらの特性によ
り、製造及び検査が容易とされていると共にオスロータ
の根本部がより製造し易くされている。
サークルＴF（開口１２−１）に沿って延びた円弧部分
である。曲線Ｆ5−Ｆ5’は、双方のロータ１４，１６が
同一のピッチサークル速度で回転してＦ5からＦ5’の接
触が進行するにつれて曲線Ｍ 4−Ｍ5を形成する。曲線Ｆ
5−Ｆ5’は、メスロータ１４の先端サークルＴF（ボア
１２−１）上の円弧とされており、したがって得られる
曲線Ｍ4−Ｍ5はまた、円弧となりオスロータの中心Ｂに
中心決めされていると共に、オスロータ１６の根本サー
クルＲMRとなっている。Ｍ4−Ｍ5のこれらの特性によ
り、製造及び検査が容易とされていると共にオスロータ
の根本部がより製造し易くされている。
【００１９】ポイントＦ5”及びＭ5’は、それぞれ
Ｆ5’及びＭ5に対応しており、互いに隣接したロータの
ローブ面に位置決めされ、ロータ１４，１６の形状の別
の部分を説明する際の開始ポイントとして用いる。直
線、すなわち無限の半径のＦ5”−Ｆ6は、メスロータ１
４の先端上のＦ5”からＦ5”でのメス先端サークルＴF
（ボア１２−１）における接線に対して角度Δ1となる
ように延ばされている。ラインＦ5”−Ｆ6は、メスピッ
チサークルＰFの短い方のポイントまで延ばされてい
る。角度Δ1は、メスロータデパーチャ角度であり、粘
性抵抗を低減させる効果を有する。
Ｆ5’及びＭ5に対応しており、互いに隣接したロータの
ローブ面に位置決めされ、ロータ１４，１６の形状の別
の部分を説明する際の開始ポイントとして用いる。直
線、すなわち無限の半径のＦ5”−Ｆ6は、メスロータ１
４の先端上のＦ5”からＦ5”でのメス先端サークルＴF
（ボア１２−１）における接線に対して角度Δ1となる
ように延ばされている。ラインＦ5”−Ｆ6は、メスピッ
チサークルＰFの短い方のポイントまで延ばされてい
る。角度Δ1は、メスロータデパーチャ角度であり、粘
性抵抗を低減させる効果を有する。
【００２０】オスロータ１６上のＭ5’−Ｍ6曲線は、双
方のロータ１４，１６が同一のピッチサークル速度で回
転することに伴い、Ｍ5’からＭ6へと接触が進行するに
つれラインＦ5”−Ｆ6がオスロータ１６上を通過する経
路である。
方のロータ１４，１６が同一のピッチサークル速度で回
転することに伴い、Ｍ5’からＭ6へと接触が進行するに
つれラインＦ5”−Ｆ6がオスロータ１６上を通過する経
路である。
【００２１】曲線Ｆ6−Ｆ7は、メスロータ１４上の円弧
とされている。ラインＦ5”−Ｆ6及び曲線Ｆ6−Ｆ7は、
次の様に協動する。（１）ピッチサークルＰFに沿って
測定されるメスロータ１４のローブ厚さｔを制御し、メ
スローブ先端１４−１の剛性を維持するように制御して
機械加工中の変形を低減し、（２）オスローブの基部１
６−２において充分な空間を提供して大きく強力な切断
治具を用いて機械加工の精度及び速度を向上させ、
（３）リーク経路をより曲がりくねったものとすること
である。
とされている。ラインＦ5”−Ｆ6及び曲線Ｆ6−Ｆ7は、
次の様に協動する。（１）ピッチサークルＰFに沿って
測定されるメスロータ１４のローブ厚さｔを制御し、メ
スローブ先端１４−１の剛性を維持するように制御して
機械加工中の変形を低減し、（２）オスローブの基部１
６−２において充分な空間を提供して大きく強力な切断
治具を用いて機械加工の精度及び速度を向上させ、
（３）リーク経路をより曲がりくねったものとすること
である。
【００２２】オスロータ１６の曲線Ｍ6−Ｍ7は、曲線Ｆ
6−Ｆ7により形成され、双方のロータ１４，１６が同一
のピッチサークル速度で回転することに伴うＭ6からＭ7
へと接触が進行するにつれラインＦ6−Ｆ7がオスロータ
１６上を通過する経路である。
6−Ｆ7により形成され、双方のロータ１４，１６が同一
のピッチサークル速度で回転することに伴うＭ6からＭ7
へと接触が進行するにつれラインＦ6−Ｆ7がオスロータ
１６上を通過する経路である。
【００２３】オスロータ１６の曲線Ｍ7−Ｍ8は、所望す
る圧力角度における円のインボリュートである。オスピ
ッチサークルＰM及びメスピッチサークルＰFは、ピッチ
ポイントと呼ばれる共通のポイントを有すると共に、こ
のピッチポイントにおいて共に接触する。オスロータプ
ロファイル及びメスロータプロファイル又は互いに重な
り合ったプロファイルの間のどのような接触ポイントで
も接触ポイントにおける共通の直交線が引け、ピッチポ
イントにおける共通の接線の間の角度は、圧力角度と呼
ばれる。
る圧力角度における円のインボリュートである。オスピ
ッチサークルＰM及びメスピッチサークルＰFは、ピッチ
ポイントと呼ばれる共通のポイントを有すると共に、こ
のピッチポイントにおいて共に接触する。オスロータプ
ロファイル及びメスロータプロファイル又は互いに重な
り合ったプロファイルの間のどのような接触ポイントで
も接触ポイントにおける共通の直交線が引け、ピッチポ
イントにおける共通の接線の間の角度は、圧力角度と呼
ばれる。
【００２４】メスロータ１４の曲線Ｆ7−Ｆ8はまた、所
望する圧力角度における円のインボリュートである。双
方のロータについて、インボリュートの基礎円は、より
小さいがメスロータ１４及びオスロータ１６のピッチサ
ークルＰF及びＰMにそれぞれ比例したものとされる。し
たがって、この２つのインボリュートは、本来的に互い
に重なり合うが、一方の曲面と重なり合うことは必要で
はない。ポイントＦ7及びＦ8は、ピッチサークルＰFの
同じ側にある必要はないが、ポイントのうちの１つはピ
ッチサークル上に位置させることが可能である。駆動側
ロータと被駆動側ロータの間のトルクの伝達は、ピッチ
サークル上又はその付近で発生する幾分かはすべりが有
るものの、主にロータの間の回転接触によるものであ
る。ポイントＦ7は、ピッチサークルＰF上に位置決めさ
れているのが示されている。
望する圧力角度における円のインボリュートである。双
方のロータについて、インボリュートの基礎円は、より
小さいがメスロータ１４及びオスロータ１６のピッチサ
ークルＰF及びＰMにそれぞれ比例したものとされる。し
たがって、この２つのインボリュートは、本来的に互い
に重なり合うが、一方の曲面と重なり合うことは必要で
はない。ポイントＦ7及びＦ8は、ピッチサークルＰFの
同じ側にある必要はないが、ポイントのうちの１つはピ
ッチサークル上に位置させることが可能である。駆動側
ロータと被駆動側ロータの間のトルクの伝達は、ピッチ
サークル上又はその付近で発生する幾分かはすべりが有
るものの、主にロータの間の回転接触によるものであ
る。ポイントＦ7は、ピッチサークルＰF上に位置決めさ
れているのが示されている。
【００２５】曲線Ｍ9−Ｍ1は、オスロータ１６の先端サ
ークル（ボア１２−２）上の円弧である。メスロータ１
４の曲線Ｆ9−Ｆ1は、曲線Ｍ9−Ｍ1によって形成され、
双方のロータ１４，１６が同一のピッチサークル速度で
回転することに伴うＦ9からＦ1へと接触が進行するにつ
れ曲線Ｍ9−Ｍ1がメスロータ１４を通過する経路であ
る。曲線Ｍ9−Ｍ1は、オスロータ１６の先端サークルＴ
M（ボア１２−２）上の円弧であり、したがってオスロ
ータの中心Ｂ上に中心決めされ、得られる曲線Ｆ9−Ｆ1
はまた、メスロータの中心Ａに中心決めされ、メスロー
タ１４の根本サークルＲFRとされる。曲線Ｆ9−Ｆ1のこ
れらの特質により特に製造容易となり検査が容易となり
製造に際してメスロータの根本部の製造が良好に制御で
きるようになる。
ークル（ボア１２−２）上の円弧である。メスロータ１
４の曲線Ｆ9−Ｆ1は、曲線Ｍ9−Ｍ1によって形成され、
双方のロータ１４，１６が同一のピッチサークル速度で
回転することに伴うＦ9からＦ1へと接触が進行するにつ
れ曲線Ｍ9−Ｍ1がメスロータ１４を通過する経路であ
る。曲線Ｍ9−Ｍ1は、オスロータ１６の先端サークルＴ
M（ボア１２−２）上の円弧であり、したがってオスロ
ータの中心Ｂ上に中心決めされ、得られる曲線Ｆ9−Ｆ1
はまた、メスロータの中心Ａに中心決めされ、メスロー
タ１４の根本サークルＲFRとされる。曲線Ｆ9−Ｆ1のこ
れらの特質により特に製造容易となり検査が容易となり
製造に際してメスロータの根本部の製造が良好に制御で
きるようになる。
【００２６】オスロータ１６の曲線Ｍ8−Ｍ9は、長さ及
び半径の変化する曲線とされており、この曲線は、ポイ
ントＭ8とＭ9の間のギャップをブリッジさせていると共
に、オスロータ１６の先端サークルＴM（ボア１２−
２）の接線に対してデパーチャ角度Δ2でポイントＭ9に
接近している。曲線Ｍ8−Ｍ9は、異なった曲率の円弧と
いった２つ以上の曲線から形成された一般化されたイン
ボリュートとすることができる。メスロータ１４の曲線
Ｆ8−Ｆ9は、曲線Ｍ8−Ｍ9から形成され、双方のロータ
１４，１６が同一のピッチサークル速度で回転すること
に伴うＦ8からＦ9へと接触が進行するにつれ曲線Ｍ8−
Ｍ9がメスロータ１４を通過する経路である。
び半径の変化する曲線とされており、この曲線は、ポイ
ントＭ8とＭ9の間のギャップをブリッジさせていると共
に、オスロータ１６の先端サークルＴM（ボア１２−
２）の接線に対してデパーチャ角度Δ2でポイントＭ9に
接近している。曲線Ｍ8−Ｍ9は、異なった曲率の円弧と
いった２つ以上の曲線から形成された一般化されたイン
ボリュートとすることができる。メスロータ１４の曲線
Ｆ8−Ｆ9は、曲線Ｍ8−Ｍ9から形成され、双方のロータ
１４，１６が同一のピッチサークル速度で回転すること
に伴うＦ8からＦ9へと接触が進行するにつれ曲線Ｍ8−
Ｍ9がメスロータ１４を通過する経路である。
【００２７】これとは別にメスロータ１４の曲線Ｆ8−
Ｆ9は、長さ及び径の変化する曲線とされており、この
曲線は、ポイントＦ8とＦ9の間のギャップをブリッジさ
せていると共に、メスロータ１６の先端サークルＴ
M（ボア１２−２）の接線に対してデパーチャ角度Δ2で
ポイントＦ9に接近している。曲線Ｆ8−Ｆ9は、異なっ
た曲率の円弧といった２つ以上の曲線から形成された一
般化されたインボリュートとすることができる。オスロ
ータ１６の曲線Ｍ8−Ｍ9は、別の曲線Ｆ8−Ｆ9から形成
され、双方のロータ１４，１６が同一のピッチサークル
速度で回転することに伴うＭ8からＭ9へと接触が進行す
るにつれ別の曲線Ｆ8−Ｆ9がオスロータ１６を通過する
経路である。
Ｆ9は、長さ及び径の変化する曲線とされており、この
曲線は、ポイントＦ8とＦ9の間のギャップをブリッジさ
せていると共に、メスロータ１６の先端サークルＴ
M（ボア１２−２）の接線に対してデパーチャ角度Δ2で
ポイントＦ9に接近している。曲線Ｆ8−Ｆ9は、異なっ
た曲率の円弧といった２つ以上の曲線から形成された一
般化されたインボリュートとすることができる。オスロ
ータ１６の曲線Ｍ8−Ｍ9は、別の曲線Ｆ8−Ｆ9から形成
され、双方のロータ１４，１６が同一のピッチサークル
速度で回転することに伴うＭ8からＭ9へと接触が進行す
るにつれ別の曲線Ｆ8−Ｆ9がオスロータ１６を通過する
経路である。
【００２８】これらの曲線Ｆ5”−Ｆ6，Ｍ5’−Ｍ6，Ｆ
6−Ｆ7，Ｍ6−Ｍ7，Ｍ8−Ｍ9，Ｆ8−Ｆ9は、協動してメ
ス及びオスデパーチャ角度Δ1、Δ2それぞれや、メスロ
ーブ厚ｔやこれら以外の別の特性変数とは独立して圧力
角度を制御するようにさせている。
6−Ｆ7，Ｍ6−Ｍ7，Ｍ8−Ｍ9，Ｆ8−Ｆ9は、協動してメ
ス及びオスデパーチャ角度Δ1、Δ2それぞれや、メスロ
ーブ厚ｔやこれら以外の別の特性変数とは独立して圧力
角度を制御するようにさせている。
【００２９】図４を参照して、ポイントＷとＸとは、メ
スロータ１４のポイントＦ5とＦ5’及びオスロータ１６
のポイントＭ1とＭ9とにそれぞれ対応する。メスロータ
１４のデパーチャ角度Δ1及びオスロータ１６のΔ2は、
ポイントＸにおける曲線Ｗ−Ｘの接線とデパーチャセグ
メントＳの間に配置されており、このデパーチャセグメ
ントＳは、ロータ１４又は１６の一部となっており、ポ
イントＸから開始して、メスロータ１４上のライン
Ｆ5”−Ｆ6に対応すると共に、オスロータ１６の曲線Ｍ
8−Ｍ9に対応する。デパーチャセグメントＳは、迅速に
ロータ１４のためのボア１２−１及びロータ１６のため
のボア１２−２から離れて行くのが理解されよう。した
がって、オイルフィルム１００は、隣接する部材の間の
近さに依存し、その長さは、低減されると共に本質的に
小さなクリアランス領域に制限され、これは本質的にＷ
とＸと、僅かにＸを過ぎた点の間によって規定される面
に対応する。オイルフィルム１００の低減された長さ
は、粘度剪断応力領域を低減させ、したがって全体の抵
抗を低減させる。
スロータ１４のポイントＦ5とＦ5’及びオスロータ１６
のポイントＭ1とＭ9とにそれぞれ対応する。メスロータ
１４のデパーチャ角度Δ1及びオスロータ１６のΔ2は、
ポイントＸにおける曲線Ｗ−Ｘの接線とデパーチャセグ
メントＳの間に配置されており、このデパーチャセグメ
ントＳは、ロータ１４又は１６の一部となっており、ポ
イントＸから開始して、メスロータ１４上のライン
Ｆ5”−Ｆ6に対応すると共に、オスロータ１６の曲線Ｍ
8−Ｍ9に対応する。デパーチャセグメントＳは、迅速に
ロータ１４のためのボア１２−１及びロータ１６のため
のボア１２−２から離れて行くのが理解されよう。した
がって、オイルフィルム１００は、隣接する部材の間の
近さに依存し、その長さは、低減されると共に本質的に
小さなクリアランス領域に制限され、これは本質的にＷ
とＸと、僅かにＸを過ぎた点の間によって規定される面
に対応する。オイルフィルム１００の低減された長さ
は、粘度剪断応力領域を低減させ、したがって全体の抵
抗を低減させる。
【００３０】図５を参照すると、ポイントＹ及びＺは、
図４におけるポイントＷとＸとに対応する。デパーチャ
セグメントＳ’は、従来の構成とされており、本質的に
接する位置から開始しており、ロータボア１２−１，１
２−２に極めて近接して距離を有している。オイルフィ
ルム１００’は、オイルフィルム１００よりもずっと長
くされており、ロータ先端がボアに相対して運動する際
に図４の構成に比較して大きな粘性抵抗を与える。
図４におけるポイントＷとＸとに対応する。デパーチャ
セグメントＳ’は、従来の構成とされており、本質的に
接する位置から開始しており、ロータボア１２−１，１
２−２に極めて近接して距離を有している。オイルフィ
ルム１００’は、オイルフィルム１００よりもずっと長
くされており、ロータ先端がボアに相対して運動する際
に図４の構成に比較して大きな粘性抵抗を与える。
【００３１】上述したように、本発明によれば協動して
メス及びオスデパーチャ角度Δ1、Δ2それぞれや、メス
ローブ厚ｔやこれら以外の別の特性変数とは独立して圧
力角度を制御することが可能になる。したがって、上述
したロータプロファイルは、所望する設計特性を達成す
るために変更することが可能となる。
メス及びオスデパーチャ角度Δ1、Δ2それぞれや、メス
ローブ厚ｔやこれら以外の別の特性変数とは独立して圧
力角度を制御することが可能になる。したがって、上述
したロータプロファイルは、所望する設計特性を達成す
るために変更することが可能となる。
【００３２】上述した図２のセグメントＦ5”−Ｆ6は、
直線又は無限の半径を有する曲線である。現実には、製
造許容性を確保し、Ｆ5”−Ｆ6の長さを考慮に入れると
Ｆ5”−Ｆ6が直線又は曲線セグメントであることには実
際上の差異はなく、半径が極めて大きくなれば図面に示
すような認められる差は極めて拡大したスケールで見な
いかぎり無くなる。セグメントＦ5”−Ｆ6は、先端サー
クルがＦ5”において接するポイントに達してΔ1は、０
°となる。
直線又は無限の半径を有する曲線である。現実には、製
造許容性を確保し、Ｆ5”−Ｆ6の長さを考慮に入れると
Ｆ5”−Ｆ6が直線又は曲線セグメントであることには実
際上の差異はなく、半径が極めて大きくなれば図面に示
すような認められる差は極めて拡大したスケールで見な
いかぎり無くなる。セグメントＦ5”−Ｆ6は、先端サー
クルがＦ5”において接するポイントに達してΔ1は、０
°となる。
【００３３】図６を参照すると、直線又は極めて大きな
半径のセグメントＦ5”−Ｆ6は、大きな半径のセグメン
トＦ5”−Ｆ6-1に置き換えられており、このセグメント
は、メスロータ先端サークルＴF（ボア１２−１）に
Ｆ5”に接している。曲線とされたセグメントＦ6-1−Ｆ
7は、曲線セグメントＦ5”−Ｆ6-1よりも小さな半径を
有している。この実施例の効果は、Δ1すなわちメスロ
ータデパーチャ角度０°とさせつつ、圧力角度とメスロ
ーブ厚さｔとを独立に制御することを可能とすることに
ある。セグメントＦ5”−Ｆ6-1及びＦ6-1−Ｆ7は、図１
から図３に示すように、Ｍ5’−Ｍ6及びＭ6−Ｍ7それぞ
れに対応する変更されたセグメントをオスロータ１６上
で形成する。
半径のセグメントＦ5”−Ｆ6は、大きな半径のセグメン
トＦ5”−Ｆ6-1に置き換えられており、このセグメント
は、メスロータ先端サークルＴF（ボア１２−１）に
Ｆ5”に接している。曲線とされたセグメントＦ6-1−Ｆ
7は、曲線セグメントＦ5”−Ｆ6-1よりも小さな半径を
有している。この実施例の効果は、Δ1すなわちメスロ
ータデパーチャ角度０°とさせつつ、圧力角度とメスロ
ーブ厚さｔとを独立に制御することを可能とすることに
ある。セグメントＦ5”−Ｆ6-1及びＦ6-1−Ｆ7は、図１
から図３に示すように、Ｍ5’−Ｍ6及びＭ6−Ｍ7それぞ
れに対応する変更されたセグメントをオスロータ１６上
で形成する。
【００３４】図７は、第２の変形例のメスロータプロフ
ァイルを示した図である。特に、ポイントＦ5”及びＦ7
は、２つのセグメントではなく３つの曲がったセグメン
トが連結されて構成されている。セグメントＦ5”−Ｆ
6-2は、メスロータ先端サークルＴFを横切る大きな半径
のセグメントとされている。セグメントＦ6-2−Ｆ
6-3は、大きな半径のセグメントであり、セグメントＦ
6-3−Ｆ7は、小さな曲率のセグメントである。角度Δ1
は、メスロータデパーチャ角度であり、ポイントＦ6-2
の接線とメスロータ先端サークルＴF（ボア１２−１）
の間で測定される。セグメントＦ5”−Ｆ6-2，Ｆ6-2−
Ｆ6-3，Ｆ6-3−Ｆ7は、オスロータ１６のＭ5とＭ7の間
の部分に対応する変形されたセグメントを形成する。図
７の実施例の効果は、Ｆ5”における鋭利なコーナを排
除することにあり、この鋭利なコーナーを無くさなけれ
ば、ローブ及び先端半径を一回の操作で仕上げ研磨又は
研削する所定の工程が困難となるためである。
ァイルを示した図である。特に、ポイントＦ5”及びＦ7
は、２つのセグメントではなく３つの曲がったセグメン
トが連結されて構成されている。セグメントＦ5”−Ｆ
6-2は、メスロータ先端サークルＴFを横切る大きな半径
のセグメントとされている。セグメントＦ6-2−Ｆ
6-3は、大きな半径のセグメントであり、セグメントＦ
6-3−Ｆ7は、小さな曲率のセグメントである。角度Δ1
は、メスロータデパーチャ角度であり、ポイントＦ6-2
の接線とメスロータ先端サークルＴF（ボア１２−１）
の間で測定される。セグメントＦ5”−Ｆ6-2，Ｆ6-2−
Ｆ6-3，Ｆ6-3−Ｆ7は、オスロータ１６のＭ5とＭ7の間
の部分に対応する変形されたセグメントを形成する。図
７の実施例の効果は、Ｆ5”における鋭利なコーナを排
除することにあり、この鋭利なコーナーを無くさなけれ
ば、ローブ及び先端半径を一回の操作で仕上げ研磨又は
研削する所定の工程が困難となるためである。
【００３５】図８は、第３の変形例のメスロータプロフ
ァイルを示した図である。特に、ポイントＦ5”及びＦ7
は、３つの曲がったセグメントで連結されている。セグ
メントＦ5”−Ｆ6-4は、メスロータ先端サークルＴ
F（ボア１２−１）を横断する大きな半径の部分とされ
ている。セグメントＦ6-4−Ｆ6-5は、セグメントＦ5”
−Ｆ6-4よりも小さな半径の曲がったセグメントとされ
ている。セグメントＦ6-5−Ｆ7は、セグメントＦ6-4−
Ｆ6-5よりも小さな半径の曲がったセグメントとされて
いる。セグメントＦ5”−Ｆ6-4，Ｆ6-4−Ｆ6-5，Ｆ6-5
−Ｆ7は、オスロータ１６のＭ5’及びＭ7の間の部分に
対応した変形されたセグメントを形成する。図８の実施
例の効果は、メスロータのローブ厚さ、圧力角度、セグ
メントＦ6-4−Ｆ6 -5，Ｆ6-5−Ｆ7の曲率を独立して選択
する柔軟性を向上させるものであり、図２の実施例にお
けるセグメントＦ6−Ｆ7にかわって、製造性の要求から
所定の所望する範囲に制限を加えるものである。
ァイルを示した図である。特に、ポイントＦ5”及びＦ7
は、３つの曲がったセグメントで連結されている。セグ
メントＦ5”−Ｆ6-4は、メスロータ先端サークルＴ
F（ボア１２−１）を横断する大きな半径の部分とされ
ている。セグメントＦ6-4−Ｆ6-5は、セグメントＦ5”
−Ｆ6-4よりも小さな半径の曲がったセグメントとされ
ている。セグメントＦ6-5−Ｆ7は、セグメントＦ6-4−
Ｆ6-5よりも小さな半径の曲がったセグメントとされて
いる。セグメントＦ5”−Ｆ6-4，Ｆ6-4−Ｆ6-5，Ｆ6-5
−Ｆ7は、オスロータ１６のＭ5’及びＭ7の間の部分に
対応した変形されたセグメントを形成する。図８の実施
例の効果は、メスロータのローブ厚さ、圧力角度、セグ
メントＦ6-4−Ｆ6 -5，Ｆ6-5−Ｆ7の曲率を独立して選択
する柔軟性を向上させるものであり、図２の実施例にお
けるセグメントＦ6−Ｆ7にかわって、製造性の要求から
所定の所望する範囲に制限を加えるものである。
【００３６】図９は、第４の変形されたメスロータプロ
ファイルを示した図である。特にポイントＦ5”及びＦ7
は、インボリュートといった単一に変化する半径の曲線
で連結されており、ポイントＦ5”からポイントＦ7へと
向かう半径が低減されている。セグメントＦ5”−Ｆ
7は、オスロータ１６のＭ5’とＭ7の間の部分に対応す
る変形されたセグメントである。図９の実施例の効果
は、一定の圧力角度を維持させることができるようにし
て、接触部分の幅を広げることにある。
ファイルを示した図である。特にポイントＦ5”及びＦ7
は、インボリュートといった単一に変化する半径の曲線
で連結されており、ポイントＦ5”からポイントＦ7へと
向かう半径が低減されている。セグメントＦ5”−Ｆ
7は、オスロータ１６のＭ5’とＭ7の間の部分に対応す
る変形されたセグメントである。図９の実施例の効果
は、一定の圧力角度を維持させることができるようにし
て、接触部分の幅を広げることにある。
【００３７】別の変形例としては、曲線Ｍ8−Ｍ9又は曲
線Ｆ8−Ｆ9のいずれかが２つ以上の曲線から形成されて
おり、一方が曲線Ｍ8−Ｍ9の部分に配置され、この曲線
のうちのもう一方が曲線Ｆ8−Ｆ9に配置されており、双
方の曲線が互いに重なり合うようにして配置されている
ものである。
線Ｆ8−Ｆ9のいずれかが２つ以上の曲線から形成されて
おり、一方が曲線Ｍ8−Ｍ9の部分に配置され、この曲線
のうちのもう一方が曲線Ｆ8−Ｆ9に配置されており、双
方の曲線が互いに重なり合うようにして配置されている
ものである。
【００３８】図１０は、第５の変形例のメスロータプロ
ファイルを示した図である。特にポイントＦ8とＦ9と
は、２つの曲線で連結されている。２つの曲線は、Ｆ8
−Ｆ8’及びＦ8’−Ｆ9であり、これらは互いに円弧と
されている。セグメントＦ8−Ｆ8’及びＦ8’−Ｆ9は、
協動してオスロータ１６のセグメントＭ8−Ｍ9に対応す
る変形例のセグメントを形成している。図１０に示した
実施例の効果は、図２及び図３に示したＦ8−Ｆ9及びＭ
8−Ｍ9を形成する曲線のそれぞれ別の方法であり、メス
ロータの円から形成された簡単な円弧で概ねより複雑な
インボリュートを置き換えたものである。
ファイルを示した図である。特にポイントＦ8とＦ9と
は、２つの曲線で連結されている。２つの曲線は、Ｆ8
−Ｆ8’及びＦ8’−Ｆ9であり、これらは互いに円弧と
されている。セグメントＦ8−Ｆ8’及びＦ8’−Ｆ9は、
協動してオスロータ１６のセグメントＭ8−Ｍ9に対応す
る変形例のセグメントを形成している。図１０に示した
実施例の効果は、図２及び図３に示したＦ8−Ｆ9及びＭ
8−Ｍ9を形成する曲線のそれぞれ別の方法であり、メス
ロータの円から形成された簡単な円弧で概ねより複雑な
インボリュートを置き換えたものである。
【００３９】図１１は、第６の変形例のメスロータプロ
ファイルを示した図である。特にポイントＦ8とＦ9と
は、２つの曲線で連結されている。２つの曲線は、Ｆ8
−Ｆ8”であり、連続的に半径が変化するインボリュー
トのような曲線とされている曲線と、円弧とされた
Ｆ8”−Ｆ9である。セグメントＦ8−Ｆ8”及びＦ8”−
Ｆ9は、協動してオスロータ１６の変形例のセグメント
Ｍ8−Ｍ9を形成している。図１１に示した実施例の効果
は、図２及び図３に示したメスロータの曲線Ｆ8−Ｆ9及
びＭ8−Ｍ9を簡単な円弧及び低次のインボリュートでよ
り複雑な概ねインボリュートを置き換えたことにある。
ファイルを示した図である。特にポイントＦ8とＦ9と
は、２つの曲線で連結されている。２つの曲線は、Ｆ8
−Ｆ8”であり、連続的に半径が変化するインボリュー
トのような曲線とされている曲線と、円弧とされた
Ｆ8”−Ｆ9である。セグメントＦ8−Ｆ8”及びＦ8”−
Ｆ9は、協動してオスロータ１６の変形例のセグメント
Ｍ8−Ｍ9を形成している。図１１に示した実施例の効果
は、図２及び図３に示したメスロータの曲線Ｆ8−Ｆ9及
びＭ8−Ｍ9を簡単な円弧及び低次のインボリュートでよ
り複雑な概ねインボリュートを置き換えたことにある。
【００４０】図１２は、オスロータプロファイルの第１
の変形例を示した図である。特に、ポイントＭ8とポイ
ントＭ9とは、２つの曲線を通して連結されている。曲
線Ｍ8−Ｍ8’及びＭ8’−Ｍ9は、それぞれの共通ポイン
トＭ8’に接する円弧とされている。図１２の実施例の
効果は、図２及び図３に示した曲線Ｆ8−Ｆ9及びＭ8−
Ｍ9を形成するための別の方法を示したものであり、オ
スロータ上の簡単な円弧でより複雑な一般化インボリュ
ートを置き換えたものである。
の変形例を示した図である。特に、ポイントＭ8とポイ
ントＭ9とは、２つの曲線を通して連結されている。曲
線Ｍ8−Ｍ8’及びＭ8’−Ｍ9は、それぞれの共通ポイン
トＭ8’に接する円弧とされている。図１２の実施例の
効果は、図２及び図３に示した曲線Ｆ8−Ｆ9及びＭ8−
Ｍ9を形成するための別の方法を示したものであり、オ
スロータ上の簡単な円弧でより複雑な一般化インボリュ
ートを置き換えたものである。
【００４１】図１３は、オスロータプロファイルの第２
の変形例を示した図である。特に、ポイントＭ8とポイ
ントＭ9とは、２つの曲線を通して連結されている。曲
線Ｍ8及びＭ8”は、円弧とされ、曲線Ｍ8”−Ｍ9は、イ
ンボリュートのような半径の連続的に変化する曲線であ
る。図１３の実施例の効果は、図２及び図３に示した曲
線Ｆ8−Ｆ9及びＭ8−Ｍ9を形成するための別の方法を示
したものであり、オスロータ上の簡単な円弧又は低次の
インボリュートでより複雑な一般化インボリュートを置
き換えたものである。
の変形例を示した図である。特に、ポイントＭ8とポイ
ントＭ9とは、２つの曲線を通して連結されている。曲
線Ｍ8及びＭ8”は、円弧とされ、曲線Ｍ8”−Ｍ9は、イ
ンボリュートのような半径の連続的に変化する曲線であ
る。図１３の実施例の効果は、図２及び図３に示した曲
線Ｆ8−Ｆ9及びＭ8−Ｍ9を形成するための別の方法を示
したものであり、オスロータ上の簡単な円弧又は低次の
インボリュートでより複雑な一般化インボリュートを置
き換えたものである。
【００４２】図１４及び図１５は、それぞれメスロータ
及びオスロータの重なり合ったセグメントを示した図で
ある。図１４の変形例は、図２の実施例とは、Ｆ7及び
Ｆ9が連続的に半径の変化する例えば一般化インボリュ
ートといった単一の曲線で連結されている点で異なる。
同様に図１５の変形例は、図３の実施例とは、Ｍ7及び
Ｍ9が一般化インボリュートといった連続的に半径の変
化する単一曲線で連結されている点で異なる。図１４及
び図１５の実施例の効果は、ポイントＦ8及びＭ8におけ
る移行部を排除し、設計上の複雑さを与える曲線の半径
を急激に変化させないようにしたものである。
及びオスロータの重なり合ったセグメントを示した図で
ある。図１４の変形例は、図２の実施例とは、Ｆ7及び
Ｆ9が連続的に半径の変化する例えば一般化インボリュ
ートといった単一の曲線で連結されている点で異なる。
同様に図１５の変形例は、図３の実施例とは、Ｍ7及び
Ｍ9が一般化インボリュートといった連続的に半径の変
化する単一曲線で連結されている点で異なる。図１４及
び図１５の実施例の効果は、ポイントＦ8及びＭ8におけ
る移行部を排除し、設計上の複雑さを与える曲線の半径
を急激に変化させないようにしたものである。
【図１】図１は、本発明を用いたスクリュー機械の横断
面図である。
面図である。
【図２】メスロータを形成する曲線セグメントをプロッ
トした図である。
トした図である。
【図３】オスロータを形成する曲線セグメントをプロッ
トした図である。
トした図である。
【図４】本発明のロータのデパーチャセグメントを拡大
して示した図である。
して示した図である。
【図５】従来のデバイスのロータのデパーチャセグメン
トを示した図である。
トを示した図である。
【図６】メスロータの変形例のセグメントを示した拡大
部分図である。
部分図である。
【図７】メスロータの第２の変形例のセグメントを示し
た拡大部分図である。
た拡大部分図である。
【図８】メスロータの第３の変形例のセグメントを示し
た拡大部分図である。
た拡大部分図である。
【図９】メスロータの第４の変形例のセグメントを示し
た拡大部分図である。
た拡大部分図である。
【図１０】メスロータの第５の変形例のセグメントを示
した拡大部分図である。
した拡大部分図である。
【図１１】メスロータの第６の変形例のセグメントを示
した拡大部分図である。
した拡大部分図である。
【図１２】オスロータの第１の変形例のセグメントを示
した拡大部分図である。
した拡大部分図である。
【図１３】オスロータの第２の変形例のセグメントを示
した拡大部分図である。
した拡大部分図である。
【図１４】メスロータの第７の変形例のセグメントを示
した拡大部分図である。
した拡大部分図である。
【図１５】オスロータの第３の変形例のセグメントを示
した拡大部分図であり、図１４に示した構成と重なり合
うところを示した図である。
した拡大部分図であり、図１４に示した構成と重なり合
うところを示した図である。
１０…スクリュー機械 １２…ケーシング １２−１…ボア １２−２…ボア １４…メスロータ １６…オスロータ
Claims (6)
- 【請求項１】 螺旋状の頂部（１４−１，１６−１）と
これらの頂部の間に形成された溝（１４−２，１６−
２）とを備え平行な軸（Ａ，Ｂ）を中心としてスクリュ
ーロータ装置（１０）の作動空間内で回転する螺旋形の
ローブを備えた重なり合って互いに歯合する対となった
ロータ（１４，１６）であって、前記各ロータは、先端
サークル（ＴF，ＴM）と、ピッチサークル（ＰF，ＰM）
と、根本サークル（ＲFR，ＲMR）とを備えており、前記
対となったロータの一方は、メスロータ（１４）とされ
て前記メスロータの前記各ローブの主要部が前記メスロ
ータの前記ピッチサークルの内側に配置され、もう一方
のロータは、オスロータ（１６）とされ前記オスロータ
の前記各ローブの主要部が前記オスロータの前記ピッチ
サークルの外側に形成されており、前記ロータのうちの
一方のロータのローブが別のロータの溝を駆動させて前
記対となったロータの間にシールラインを形成し、前記
メスロータの前記ローブの第１の部分が前記先端サーク
ル（ＴF／１２−１）の間に略配置され、前記メスロー
タの前記ピッチサークル（ＰF）は、前記メスロータの
前記先端サークルに近い側の部分が大きな半径とされた
部分（Ｆ 5”−Ｆ6）と、前記メスロータの前記ピッチサ
ークルに近い部分がより小さな半径とされた部分（Ｆ6
−Ｆ7）とを備えた第１のセグメント（Ｆ5”−Ｆ7）と
を有することを特徴とするロータ。 - 【請求項２】 大きな半径を有する前記部分は、半径が
無限の直線（Ｆ5”−Ｆ6）とされていることを特徴とす
る請求項１に記載のロータ。 - 【請求項３】 前記各メスロータの前記ローブの第２の
部分（Ｆ7−Ｆ9）は、前記メスロータの前記ピッチサー
クルと前記メスロータの前記根本サークルの間に略配置
されて半径が変化するようにされており、前記オスロー
タの複合部分（Ｍ7−Ｍ9）は、半径が変化（メスロータ
のＦ7−Ｆ9セグメント及びオスロータのＭ7−Ｍ9セグメ
ント）することを特徴とする請求項１のロータ。 - 【請求項４】 前記メスロータはさらに、 前記メスロータの前記ピッチサークルの内側に位置決め
され前記メスロータの前記根本サークルを接線方向から
横切ると共に、前記オスロータの前記ローブの対応する
複合セグメントの半径が変化するように半径が変化する
第２のセグメントを有する（メスロータのセグメントＦ
7−Ｆ9及びオスロータのセグメントＭ7−Ｍ9）ことを特
徴とする請求項１に記載のロータ。 - 【請求項５】 螺旋状の頂部（１４−１，１６−１）と
これらの頂部の間に形成された溝（１４−２，１６−
２）とを備え平行な軸（Ａ，Ｂ）を中心としてスクリュ
ーロータ装置（１０）の作動空間内で回転する螺旋形の
ローブを備えた重なり合って互いに歯合する対となった
ロータ（１４，１６）であって、前記各ロータは、先端
サークル（ＴF，ＴM）と、ピッチサークル（ＰF，ＰM）
と、根本サークル（ＲFR，ＲMR）とを備えており、前記
対となったロータの一方は、メスロータ（１４）とされ
て前記メスロータの前記各ローブの主要部が前記メスロ
ータの前記ピッチサークルの内側に配置され、もう一方
のロータは、オスロータ（１６）とされ前記オスロータ
の前記各ローブの主要部が前記オスロータの前記ピッチ
サークルの外側に形成されており、前記ロータのうちの
一方のロータのローブが別のロータの溝を駆動させて前
記対となったロータの間にシールラインを形成し、前記
メスロータの前記ローブが少なくとも８つのセグメント
から構成され、前記オスロータの前記ローブは、前記メ
スロータセグメントにそれぞれ重なり合う少なくとも８
つのセグメントから構成され、前記メスロータセグメン
トは、前記メスロータの前記根本サークルの所定ポイン
トに相当する第１のポイントから開始し、互いに重なり
合う前記オスロータセグメントは、前記オスロータの前
記先端サークルの所定ポイントに相当する第１のポイン
トから開始しており、前記各セグメントが、 前記オスロータの第１のセグメントが前記オスロータの
前記先端サークルの前記第１のポイントのみを含み、前
記メスロータの第１のセグメントが前記メスロータの前
記根元サークルの前記第１のポイントから前記オスロー
タと前記メスロータとの双方が同一のピッチ速度で回転
された場合に前記オスロータの前記第１のポイントによ
り形成される前記メスロータの前記ピッチサークルの径
方向内側の第２のポイントまで延ばされており（オスロ
ータのポイントＭ1及びメスロータのセグメントＦ1−Ｆ
2）、 前記メスロータの第２のセグメントは、前記メスロータ
の前記第２のポイントから前記メスロータの前記ピッチ
サークルの少なくとも径方向外側に配置された第３のポ
イントにまで延びた円弧から構成され、前記オスロータ
の第２のセグメントは、前記オスロータの前記第１のポ
イントと前記オスロータと前記メスロータとの双方が同
一のピッチ速度で回転された場合に前記メスロータの前
記第２のセグメントにより形成される前記オスロータの
第２のポイントの間に延びており（メスロータのセグメ
ントＦ2−Ｆ3及びオスロータのセグメントＭ1−Ｍ2）、 前記メスロータの第３のセグメントは、前記メスロータ
の前記第３のポイントから前記メスロータの前記先端サ
ークルと前記メスロータの前記ピッチサークルの間に位
置する第４のポイントまで延びた円弧から構成され、前
記オスロータの第３のセグメントは、前記オスロータの
前記第２のポイントから前記オスロータと前記メスロー
タとの双方が同一のピッチ速度で回転された場合に前記
メスロータの前記第３のセグメントにより形成される前
記オスロータの第３のポイントまで延ばされており（オ
スロータのセグメントＭ2−Ｍ3及びメスロータのセグメ
ントＦ3−Ｆ4）、 前記メスロータの第４のセグメントは、前記メスロータ
の前記第４のポイントから前記メスロータの先端サーク
ル上のポイントに一致する前記メスロータの第５のポイ
ントまで延びた円弧から構成されており、前記オスロー
タの第４のセグメントは、前記オスロータの前記第３の
ポイントから前記オスロータと前記メスロータとの双方
が同一のピッチ速度で回転された場合に前記メスロータ
の前記第４のセグメントにより形成される前記オスロー
タの前記根元サークル上のポイントに一致する前記オス
ロータの第４のポイントまで延ばされており（メスロー
タのセグメントＦ4−Ｆ5及びオスロータのセグメントＭ
3−Ｍ4）、 前記メスロータの第５のセグメントは、前記メスロータ
の前記先端サークルと重なり合い、前記メスロータの第
５のポイントから前記メスロータの第６のポイントまで
延びた円弧とされており、前記オスロータの第５のセグ
メントは、前記オスロータの前記第４のポイントから前
記オスロータと前記メスロータとの双方が同一のピッチ
速度で回転された場合に前記メスロータの前記第５のセ
グメントにより形成される前記オスロータの第５のポイ
ントまで延ばされており（メスロータのセグメントＦ5
−Ｆ5’及びオスロータのセグメントＭ4−Ｍ5）、 前記メスロータの第６のセグメントは、前記メスロータ
の前記先端サークル上の前記メスロータの前記第６のポ
イントから前記メスロータの前記ピッチサークルの径方
向外側に位置する前記メスロータの第７のポイントにま
で前記メスロータの前記先端サークルに近接した外側端
部が概ねより大きな半径とされ前記メスロータの前記ピ
ッチサークルに近接した前記内側端部において概ねより
小さな半径とされるように延ばされた曲線とされ、前記
オスロータの第６のセグメントは、前記オスロータの前
記第５のポイントから前記オスロータと前記メスロータ
との双方が同一のピッチ速度で回転された場合に前記メ
スロータの前記第６のセグメントにより形成される前記
オスロータの第６のポイントまで延ばされており（メス
ロータのセグメントＦ5”−Ｆ7及びオスロータのセグメ
ントＭ5’−Ｍ7）、 前記オスロータの第７のセグメントは、前記オスロータ
の前記第６のポイントから前記オスロータの前記先端サ
ークルのポイントに一致する第７のオスロータポイント
にまで延ばされ、前記オスロータの前記第７のセグメン
トは、半径が変化するようにされていると共に、前記メ
スロータの第７のセグメントは、前記メスロータの第７
のポイントから前記メスロータの前記根元サークル上の
ポイントに一致する前記メスロータの第８のポイントま
で延ばされており、前記メスロータの前記第８のセグメ
ントの少なくとも一部は、前記オスロータと前記メスロ
ータとの双方が同一のピッチ速度で回転された場合に前
記オスロータの前記第７のセグメントの少なくとも一部
により形成され（オスロータのセグメントＭ7−Ｍ9及び
メスロータのセグメントＦ7−Ｆ9）、 前記オスロータの第８のセグメントは、前記オスロータ
の前記先端サークルに重なり合い、前記オスロータの前
記第７のポイントからそれに続いたオスロータのローブ
の前記オスロータの前記第１のポイントに重なり合う前
記オスロータの第８のポイントまで延び、前記メスロー
タの第８のセグメントは、前記メスロータの前記第８の
ポイントからそれに続くメスロータのローブの前記メス
ロータの前記第１のポイントに重なり合う前記メスロー
タの第９のポイントまで延び、前記メスロータの前記第
８のセグメントは、前記オスロータと前記メスロータと
の双方が同一のピッチ速度で回転された場合に前記オス
ロータの前記第８のセグメントにより形成される（オス
ロータのセグメントＭ9−Ｍ1及びメスロータのセグメン
トＦ9−Ｆ1）ことを特徴とするロータ。 - 【請求項６】 前記第７のオスロータのセグメントは、
２つ以上の異なった円弧から構成されていることを特徴
とする請求項５に記載のロータ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/087,576 US6139299A (en) | 1998-05-29 | 1998-05-29 | Conjugate screw rotor profile |
| US09/087576 | 1998-05-29 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100991503B1 (ko) | 2008-02-11 | 2010-11-04 | 리웅 펑 인더스트리얼 컴퍼니, 엘티디. | 로브형 로우터의 설계방법 |
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| US6422847B1 (en) | 2001-06-07 | 2002-07-23 | Carrier Corporation | Screw rotor tip with a reverse curve |
| GB2501302B (en) * | 2012-04-19 | 2016-08-31 | The City Univ | Reduced noise screw machines |
| CN105443380B (zh) * | 2015-12-22 | 2017-08-25 | 上海齐耀螺杆机械有限公司 | 双螺杆压缩机转子的齿型 |
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| CN114658656B (zh) * | 2022-03-04 | 2024-05-24 | 中科仪(南通)半导体设备有限责任公司 | 一种用于干式真空泵的直爪式转子及其设计方法 |
| CN114837936B (zh) * | 2022-06-09 | 2024-05-03 | 中国计量大学 | 一种耐磨损弹性体转子泵型线及其转子泵 |
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| GB1480333A (en) * | 1973-07-05 | 1977-07-20 | Svenska Rotor Maskiner Ab | Screw rotor machines |
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-
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