JPS5911759B2 - 回転方向と直径方向とに自由に全体が浮遊的変位可能に組立てられたピニオンの歯を有するグロボイドウオ−ム型圧縮機及び膨張機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はグロボイドウオーム型圧縮機に於て圧縮室の気
体の漏洩を防ぎ効率を上げ、無理な回転を無くして動力
を節減し耐久力を上げるためになされたものである。

ケーシング内にグロボイドウオーム型ローターを設け、
これと協動するピニオンを有し、ケーシングとウオーム
ローターとピニオンとの間に圧縮室を作りウオームロー
ターの回転により気体を吸入、圧縮、吐出するグロボイ
ドウオーム型圧縮機は一般テ知られ文具のピニオンに関
しても種々なる型がある。

グロボイドウオーム型圧縮機の特性として其の圧縮室の
密封はウオームローターの頂部とケーシングの間、ウオ
ームローターの底とピニオンの歯の先端、ピニオンの歯
の両側とウオームローターの歯の両側面、及びケーシン
グの切り込部とピニオンの平面である。

処がケーシングとウオームローターの頂部の接面及びケ
ーシングの切り込部とピニオンの平面との接面はケーシ
ングが固定のため割合に加工及び組立に際し、精度が出
し易いが、共に複雑な曲面を有し回転摺動するウオーム
ローターの溝内面とピニオンの歯との接面は完全に常に
密着する様に精度を出す事が困難であり又ピニオンはウ
オームローターに対し９０°に傾いているため組立に際
してもウオームローターのすべての溝面に対しピニオン
の歯のすべての側面を完全に接触させる様に組立てる事
が困難で実際には機械効率のバラツキは２０％にも及ん
で居る。

此等の精度誤差をカバーするため、フランス特許第１３
３１９９８号や特開昭４８−２７３０３号の如くピニオ
ンを弾性のあるプラスチック材としたり、プラスチック
材のピニオンをピニオンの軸にスプリングワッシャーで
締付はスプリングワッシャーのトーション的弾性にて円
周方向にのみわずかに変位させる様にするとか、・ピニ
オンの支持台にピンを埋め弾性体を介してピニオンを取
付は円周方向のみに変位可能にするとか或はピニオンの
歯の根元に切り込を作り其処より曲り易くする等をして
ピニオンの歯をウオームローターの接面に順応させるな
ど種々の方法ｒよって効率を上げんとしている。

然し此等の公知の方法はピニオンの中心の穴がピニオン
の軸か支持台にピッタリと嵌り込み共回転可能の様に取
付けであるため、結局はピニオンの軸を支点として円周
方向にしか変位出来ず又切り込を有するものは此の切り
述部を支点として回転方向へ曲って変位するだけで何れ
も直径方向には少しも動く事が出来ない。

而も成る点を中心として回転変位するため支点より近い
処と遠い処の変位量が異るため支点に近い処即ち歯の根
元がウオームローターに尚る場合先端では逆にウオーム
ローターより、より多く離れ其処より気体が漏洩し逆に
効率を落し又歯の円周方向の反対側がウオームローター
に強（当ってこじれ動力を食う結果となる。

又、歯の根元を切り込んで其処から曲る様にしたものは
根元の切り連部を支点とし前述と同様な結果を生じ更に
破壊応力が其処に集中し、耐久性を著しく落す結果とな
る。

本発明は此等の欠点を除くため、中心となる固定した支
点の無い二次元的変位即ちピニオン全体が平面的に浮遊
的の変位をなし常にウオームローター溝の接面に順応し
て変位しピニオンの歯の三方向側面を無理なく平均して
ウオームローターに接せしめ、気体の漏洩を防ぎ機械の
効率を良くし、又無理な回転をなくして動力を節減し、
耐久力を向上したものである。

次に図面につさ従来のものと比較して説明する。

第１図はグロボイドウオーム型圧縮機の横断面図で一般
的形状を示したもので、ウオームローター１は軸受３，
４にて支持され軸５より動力を伝達され回転する。

ウオームローター１の回転によりピニオン２は軸６を中
心にして回転する。

ケーシング１はウオームローター１、ピニオン２と共に
圧縮室８を形成し、気体は吸入口９より吸入され圧縮室
８に導入され、ウオームローター１の回転によりピニオ
ン２によって密封され次第に圧縮室８の容積を縮め気体
を圧縮し吐出口１０より排出される。

籾で、次に本発明のピニオン２の二次元的変位に関して
他の例のフランス特許第１３３１９９８号および特開昭
４８−２７３０３号と比較して本発明の特長と差異を説
明する。

第２図はフランス特許第１３３１９９８号Ｆｉｇ１に示
されたもので図に示す様にピニオンの軸６に金属の支持
台１１とプラスチック製のピニオン２をしっくりと嵌入
し、ばね座金１３にて多少円周方向にトーション的弾性
を持たせ、ナツト１４にてピニオンの軸６に取付けたも
ので、図に見る如く円周方向の一方には多少の変位は可
能なるも其の直径方向にはピニオンの軸６にピニオン２
はピッタリと嵌っているため変位不可能である。

第３図は特開昭４８−２７３０３号Ｆｉｇ ５でピニ
オン２は支持台１１に埋め込まれたピン１５に弾性体１
６を介して取付けられているもピニオン２の中心部にお
いている穴１７は支持台１１のボス１９の外周１８にピ
ッタリと嵌め込まれて居るため弾性体１６の弾性によっ
て変位はするものの、結局は比のボス１９の外周１８の
中心を支点として円周方向の一方向にのみ変位可能にし
て直径方向には変位できない。

又、第４図は特開昭４８−２７３０３のＦｉｇ９でこれ
はピニオン２の各歯の根元に切り連部２０を作り各歯の
根元の巾２２を狭くして此処より曲り易くしウオームロ
ーター１の歯に順応せしめんとしたものであるが、これ
は同じく円周の切り連部２０を支点として円周方向の一
方向にのみに変位し直径方向には変位をせず又此の切り
連部２０に破壊応力ぎ集中しピニオン２の破損を非常に
早めている。

以上の様な従来の方法は一見して判る如く全部其の円周
方向の変位は可能なるも直径方向の変位は不可能にてピ
ニオン２の歯の先端２１がウオームローターに当った時
には其の逃げばか無く動力を食う。

然し、さらにもつとも嫌な事はピニオン２が円周方向に
変位するにしても、ボス１９の外周１８を支点とするか
又は切り連部２０を支点として変位するため、例えば第
４図に見る如く歯の根元のｂ部がウオームローター１に
強く接した時其の変位の支点の切り連部２０或は外周１
８を支点として変位させられるため其の先端ａ部に於て
はより多く変位させられウームロータ−１との間１３Ａ
をより多くし其処より気体の漏洩を来し効率を落し更に
其の反対側の０点がウオームローターにより強く当りこ
れとこじれ、動力を多（食う事となる。

此等欠点をな（するためにはどうしてもピニオン２を固
定するような支点の無い変位、即ち平面上を二次元的ピ
ニオン２全体に浮遊的にたとえばどの方向にも平面変位
し得るごとく動（様にしなければならず、本発明は其の
様な技術思想のもとになされたものである。

第５図及び第６図は本発明の一美施例のグロボイドウオ
ーム型圧縮機の横断面図を示す。

籾で、グロボイドウオーム型圧縮機に於いてもつとも大
切な事は、圧縮室８を形成するケーシング７の内面２５
とウオームローター１の頂部２６ピニオン２の歯の先端
２１とウオームローター１の底部２７、ピニオン２の歯
の両側面２３とウオームローター１の両側面２４との接
面およびピニオン２の而２８とケーシング７の切り連部
２９より気体が漏洩しない事と円滑なる回転をする事に
ある。

此の内、ケーシング１の内面２５とウオームローターの
頂点２６及びケーシング７の切り連部２９とピニオン２
０面２８の間隔の加工、組立精度はケーシング７が固定
的なものであるため割岩に正確に出すことができ、漏洩
及び当りを少くすることが出来るウオームローター１と
ピニオン２の歯との接面は複雑なる形をしている上に三
次元的に変化する運動をするためどの場合でも同じ様な
精度を保って仕上、組立てる事は事実上不可能である。

されば、一実施例として第５図及び第６図に示す如く支
持台１１をピニオンの軸６の７ランジ３０にナツト３１
で固定させ、支持台１１にピン３２を埋め込み固着させ
其れに弾性体３３を介して摺動に適した摺動材のピニオ
ン２を取付ける。

此の際もつとも大切な事は此のピニオン２の中央部は孔
３４を有し此の孔３４の径をフランジ３０の径より大き
くしてピニオン２が如何なる変位をしても決して当らな
い様にしておく。

又フランジ３０の厚さｄをピニオン２の厚さｅより極く
わずか厚（してどきピニオン２０円周方向及び直径方向
に変位可能なる機部も軸方向にがたつかない様ワッシャ
ー３５とナツト３６で軸方向の位置を定める。

ピン３２は普通は３本とし多く取付ける場合でもピニオ
ンの軸６の中心とピン３２の２本が一直線にならない様
その位置を定める。

此の様にすることによりピニオン２はピン３２及び軸６
に制限を受けずどニオンの軸６に対して円周方向にも直
径方向にも自由にウオームローター１の接面に応じて浮
遊的に変位し常に適正な接触によって気体の漏洩を防ぎ
又ウオームローター１をこじる事な（動力を節減し得る
ものである。

又、第１図、８図、９図はピニオン２を支持台１１に円
周方向及び直径方向の二方向の変位自由に取付けろ他の
実施例を示したものである。

第９図は第８図のワッシャー３５及びナツト３６を取り
外し上から見た図である。

此の場合弾性体３３は円形の輪の内外両局の３ケ所に凸
部４５ 、４６全作り内周の凸部４５の両側は支持台１
１の中央の突出部４４の切り込まれた部分に両側をピッ
タリ嵌め込み、又外周の凸部４６の両側はピニオン２の
中央の穴の四部にピッタリと嵌め込ませる。

場合によっては弾性体３３の内側の凸部４５０頂部４７
を７ランジ３０の外径に当らない様に間隙ｆを作り離す
か又は外周の凸部４６の頂部４８を・ ピニオンの四部
より間隔ｇを取って離す場合もある。

又弾性体３３の凸部４５，４６に金属の芯４９を入れる
こともある。

弾性体３３の内周は支持台１１の突出部４４の外周にピ
ッタリと嵌合し、外周はピニオン２の中央の穴の内周に
ピッタリと嵌り込んでピニオン２を支持台１１に対して
定位置に、正常の場合は位置する様にしである。

上部はピニオン２が変位可能だげ僅かに間隙を残してワ
ッシャー３５、ナツト３６にて締めてピニオンの上方位
置を定めている。

以上の如き状態にてピニオン２を支持台１１（第１図、
第８図参照）に弾性体３３を介して取付けるため、もし
円周方向に変位の必要の時は主として弾性体３３の内外
周の凸部４５．４６の両側が変位し少しく弾性体３３も
変位してこれによりピニオン２に変位を与える。

又直径方向Ｑ変位の必要な場合は主として弾性体３３が
変位して之れに応じ、円周方向及び直径方向の合成力の
場合には其れに応じて二次元的変位をなし得るものであ
る。

普通の場合ウオームローター１とピニオン２の歯の接点
は刻々に変化し之れに加うる回転力、気体圧力等力功ｎ
わって此のピニオン２に加わる力は極めて複雑にして一
方方向だけの変位では其の変化に応じきれず、どうして
も本発明の如きピニオン２全体が浮遊的にウオームロー
ター１の歯に対応して二次元的変位をさせなければ気体
洩れを防ぎこじれを無くし其の効率を上げ動力を減し、
耐久力を増す事は出来ない。

又、此の様にピニオン２を浮遊的に二次元的変位をなさ
しめる事により其の材料も強度もあり滑性のもつとも良
い材料、即ち炭素繊維、金属、焼結金属、プラスチック
等摺動に最適のものを自由に選ぶ事が出来一層動力を節
減すると共に機械の耐久塵を高める事が出来るものであ
る。

されば、以上述べた如く本発明はピニオン２全体を円周
方向、直径方向の二次元的方向に自由に浮遊変位せしめ
る事により圧縮室８より気体の漏洩を防ぎ効率を上げ又
無理なこじれを生ぜしめず。

動力の節減をなし耐久性を増したものである。

以上は此の発明の２例について述べたが、本発明は此の
２例にのみ限定されるものではなくグロボイドウオーム
型圧縮機に於てピニオン２を円周方向と直径方向との二
方向に前記ピニオンが一体的に自由に変位可能としたグ
ロボイドウオーム型圧縮機は全部本願に含まれるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はグロボイドウオーム型圧縮機の一般の型のもの
の横断面図、第２図はフランス特許第１３３１９９８号
のＦｉｇ ７、第３図及び第４図は特開昭４８−２７３
０３号のＦｉ ５及びＦｉｇ９である。 第５図、第６図は本発明の一実施例、第７図、第８図は
本発明の他の実施例を示し、第９図は第８図のワッシャ
ー３５及びナツト３６を取り外し上から見た図を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ グロボイドウオーム型圧縮機に於て、ピニオンとピ
   ニオンの軸との間に所定の間隙を設け、該ピニオンをピ
   ニオンの軸もしくは支持台にピニオンが該ピニオンの回
   転方向と直径方向の二方向に一体的に自由に変位可能の
   如く弾性体を介して取り付けることてより、ピニオンが
   ウラ−ムロ−ターとの接面π順応して一体的に二次元的
   変位をなすグロボイドウオーム型圧縮機。