JPS59192886A - 回転スリーブを有する回転圧縮機 - Google Patents
回転スリーブを有する回転圧縮機Info
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- JPS59192886A JPS59192886A JP6622783A JP6622783A JPS59192886A JP S59192886 A JPS59192886 A JP S59192886A JP 6622783 A JP6622783 A JP 6622783A JP 6622783 A JP6622783 A JP 6622783A JP S59192886 A JPS59192886 A JP S59192886A
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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
- F04C18/30—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
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- F04C18/344—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids having the characteristics covered by two or more of groups F04C18/02, F04C18/08, F04C18/22, F04C18/24, F04C18/48, or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F04C18/08 or F04C18/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
(III業1−の利用分野)
本発明は、例えばエンジンにおける吸気過給のための機
械式過給機として使用され、ロータと同期的に回転する
回転スリーブを有する回転圧縮機にお(プる自転スリー
ブに関づるものである。 〈従来技術) 従来にす、このような回転スリーブを有づる回転圧縮機
は知られている(例えば「容積膨圧縮機」(昭和54年
4月5日産業図書株式会着発行)の図15.1<a)参
照)。りなわら、円筒状のレンターハウジングとその両
側に配置したサイドハウジングとで形成されるケーシン
グ内に、回転スリーブが回転自在に嵌合され−Cおり、
外部から駆動されるロータが該回転スリーブの回転中心
に対して偏心して配設されているとどしに、該1」−タ
には複数の板状のベーンが出没自在に1医装されていて
、上記ロータの回転によりベーンを介して回転スリーブ
を[1−夕につれて回転さぜるJ、うにしたものである
。そして、この回転圧縮機は、回転スリーブがベーンど
共に回転するために、l\−ン先端のIM Ehににる
発熱や摩耗が未然に防11されて+(l久II+の点(
イ」利であること/Jl fら、低回転から高回φ11
,1、での広範囲の回転域″(運転される」−ンシシ′
(+7の過給I幾に最適なものどして最近性11されて
いる。 しかし、スリーブを回転さぜるJ、うにしたもの((よ
、回転スリーブ内周面とロータ外周面とて画成されるL
l−稲苗の高圧側(…出ポーi〜側)と低肚側(吸入ボ
ー1〜側)どの差圧ににって生じる回転スリーブの内的
作用力にJ、って、該回転スリーブかセンターハウシン
グ内周面の1ル出ボー1〜側へ押しやられ、該センター
ハウシング内周面と接触して局部摩耗を71しるばか、
スリーブの回’P/i ”b制限されることとなり、回
転スリーブ本来の機能か十分に発揮(−きないものどな
らざるを得なかった。 +)ij)ホした従来の回転圧12i!幾はこれらの問
題点を解決りるkめに、回転スリーブとセンターハウジ
ングどの間にAイルを供給してAイルベアリンクのイ1
用を(’J ’4けじめているか、このAイルの供給(
3工1’/耗を減じるには効果かあるか、数十ミクロン
の間隙しかない回転スリーブとピンターハウジング間に
Δイルが充iA シ、その用い粘性によりスリーブの回
転を抑制づる抵抗源となり、0紺i(幾の駆動1〜ルク
1員失の増大となるのを避りられず、低速回転の圧縮機
ならとしかく毎分数千回転という高速回転が要求される
エンジンの過給機用として(、未実用に供lないもので
あった1゜ このため、上記回転スリーブをエア/ベアリングタイプ
とし、そのスリーブ外周面に圧1ii i:/i <
b シくはディンプル)を刻設して、該圧縮溝(もしく
械式過給機として使用され、ロータと同期的に回転する
回転スリーブを有する回転圧縮機にお(プる自転スリー
ブに関づるものである。 〈従来技術) 従来にす、このような回転スリーブを有づる回転圧縮機
は知られている(例えば「容積膨圧縮機」(昭和54年
4月5日産業図書株式会着発行)の図15.1<a)参
照)。りなわら、円筒状のレンターハウジングとその両
側に配置したサイドハウジングとで形成されるケーシン
グ内に、回転スリーブが回転自在に嵌合され−Cおり、
外部から駆動されるロータが該回転スリーブの回転中心
に対して偏心して配設されているとどしに、該1」−タ
には複数の板状のベーンが出没自在に1医装されていて
、上記ロータの回転によりベーンを介して回転スリーブ
を[1−夕につれて回転さぜるJ、うにしたものである
。そして、この回転圧縮機は、回転スリーブがベーンど
共に回転するために、l\−ン先端のIM Ehににる
発熱や摩耗が未然に防11されて+(l久II+の点(
イ」利であること/Jl fら、低回転から高回φ11
,1、での広範囲の回転域″(運転される」−ンシシ′
(+7の過給I幾に最適なものどして最近性11されて
いる。 しかし、スリーブを回転さぜるJ、うにしたもの((よ
、回転スリーブ内周面とロータ外周面とて画成されるL
l−稲苗の高圧側(…出ポーi〜側)と低肚側(吸入ボ
ー1〜側)どの差圧ににって生じる回転スリーブの内的
作用力にJ、って、該回転スリーブかセンターハウシン
グ内周面の1ル出ボー1〜側へ押しやられ、該センター
ハウシング内周面と接触して局部摩耗を71しるばか、
スリーブの回’P/i ”b制限されることとなり、回
転スリーブ本来の機能か十分に発揮(−きないものどな
らざるを得なかった。 +)ij)ホした従来の回転圧12i!幾はこれらの問
題点を解決りるkめに、回転スリーブとセンターハウジ
ングどの間にAイルを供給してAイルベアリンクのイ1
用を(’J ’4けじめているか、このAイルの供給(
3工1’/耗を減じるには効果かあるか、数十ミクロン
の間隙しかない回転スリーブとピンターハウジング間に
Δイルが充iA シ、その用い粘性によりスリーブの回
転を抑制づる抵抗源となり、0紺i(幾の駆動1〜ルク
1員失の増大となるのを避りられず、低速回転の圧縮機
ならとしかく毎分数千回転という高速回転が要求される
エンジンの過給機用として(、未実用に供lないもので
あった1゜ このため、上記回転スリーブをエア/ベアリングタイプ
とし、そのスリーブ外周面に圧1ii i:/i <
b シくはディンプル)を刻設して、該圧縮溝(もしく
【まディンプル)内において閉じ込められた空気を圧縮
し−(イの粘性剪IIJi作用により月−力を−1冒さ
ける、所謂ヒス1スデイボンブ(viscosity
pump)作用を発生さけることににす、」二記回転
スリーブとセンターハウシンクとの接触を未然に防11
−づることが考えられる。しかし、この場合、圧縮溝(
もしくはディンプル)−(の甲なるビス」スフイボンブ
作用で(ユ、回転スリーブとセンターハウシンクとの接
触促11戊にa3りる圧縮dj1て゛−1分イfJ丁力
士貸か1qられり゛、所期の目的とJる接触防止効果を
十分に発揮−〇さ′ないという問題かある。 〈発明の[、]内的 本発明の[1的は、上記の如く耐久性で右利な回転スリ
ーブを有する回転圧miの実用化を図るべく、上記回転
スリーブ外周面に設(〕る圧縮溝もしく(、Lディンプ
ルの01面形状を特殊な形状にして、該Li−稲!:/
i ’b シ(はディンプル内の空気の粘性剪断作用を
最大限に引き出1ことにより、簡単な構造(bって、回
転スリーブのセンターハウジングとの接触を未然にかつ
確実に防止して、局部摩耗を<−K < L/、かつ駆
動i〜シルク0火を低減さけることにあ信 (発明の((X1成) 上記目的を達成するため、本発明の解決−J′:段は、
上記の如き回i1ムスリーブを有する回転圧縮(幾にJ
3いC1従来センターハウシンク内周面の接触領域−)
より吐出ボー1−イ」近に対応覆る部分に局部的に接触
し−Cいた回転スリーブの外周面にビスコスデfポンプ
作用を行うための圧縮!Mもしくはディンプルを設り、
さらに該圧縮溝もしくはティンプルの深さをレイレース
テップ< Raylcigh 5tep)となすよう
に回転方向にス=J l、て前部で深く、後部で浅くな
るようにしたことを特徴とJるbので゛ある。 このことにより、本発明では、回転スリーブとセンター
ハウシンクどの間を流れる空気は、スリーブの回転に伴
い、圧縮溝’b シ<はディンプル内においてその深さ
が回転方向に対して前部で深く、後部で浅くなる所モV
(レイレースデツプとなしているために圧縮力が生じる
ことににっで高い圧力を光ルし、さらに回転スリーブか
その内的作用力によりセンターハウシング内周面の上記
接触領域に近接すると、圧縮溝内の空気が上)小のヒス
ニlスティボンブ作用を行−)で圧縮されるのC,その
;f万が一層上昇づること(こなり、よって上記近接し
た回転スリーブかその反発力を受(〕て平向状態に保ち
得る位「Nよで移動して、両、との16 ’f+lI!
を未然に防ぐようにしたしのである。尚、以」−の説明
ではf11流体として空気について)ホへたか、その他
のカス流体に一ついても同様のことか言え、本発明の技
術的範囲に含まれるしのである1゜ (発明の効果) しIこかっC1本5を明によれは、回トムスリーブをイ
ーIJる回φム圧縮(幾において、回転スリーブ外周面
に設(〕た圧縮満ししく(まディンプルを、その深さか
回転方向にス=I I、て前部で深く、後部て浅くなる
J、うに形成づるという簡単な描成によって、回転スリ
ーブとレンターハウジングとの接触を未然にかつ確実に
防」Jてきるので、従来の如き局部犀耗をμ]止できる
とともに、回転スリーブの回転がスムースに行い1qて
駆動1〜ルク損久を低減でさ、」、ってtl(父性の侵
れた回転スリーブを有する回転圧縮機の実用化を図って
、エンジンの過給11 Wとして最適なものを提供し実
現できるbのである。 (実施例) 以上、本発明の技術的手段の具体例としての実施例を図
面に基づいて説明づる。 第1図・〜第4図は本発明の一実施例を示づ。第”
1 tz+およ。第、い、おい7.1.ユウー2
アツ、あって、該り一シング1は、円筒状のレンターハ
ウシング2どその左右両側に配置されたサイドハウジン
グ3,3どか複数本(四では4本)のIYI I+’+
小ルト4.4・にJ、ってij’jj Ii’jされC
jj、S成されでいる1゜該り一シング1内に(Jl、
外径かレンターハウシンク2の内仔にすし名士小さい円
1;5払の回転スリーブ5がヒンターハウシング2の軸
)しと同心的にかつ回転自在に嵌合されていて、該回’
l’/lスリーノ1〕の外周面5aどレンターハウシン
グ2の内周面2aとの間の間隙(1シリえIJ’ 30
・−50u ) IJJ、−)(空気軸受室6か形成
されている。ざらに、上記回転スリーブ5の内側にiJ
l、両※に1:に軸部7 i+ 、71を右づる円井」
状の(]−夕7か回転スリーブ5の回転中心(レンター
ハウシング2の軸心)に幻しく軸心してかつ回転スリー
ブ5にタンジJントシール点[〕で内接Jるように配設
され−(おり、1−記回N’t;スリーブ5の内周面5
bとロータ7の外周面7bとの間に略三日月状の空間
部8か形成される。 上記一方のクイ1−ハウシング3(第2図C・〕+71
1111のυイドハウシンク〉には−j記空間部ε3に
夕・]向して、該空間部8のトレーリング側(第1図で
)E lll’l )に吸入ボー1−9か、ま1=空間
部8のリーフインク側(第1図の右側)に吐出ボー1−
10がそれぞ′れ間[1されている。また、両ザイ1−
ハウシング3゜3の内壁i/+i3a 、3aには回転
スリーブ5の両端面5C,bCに対応して環状のシール
満11.11か形成されてΔ3す、該各シール1箇11
には回転スリーブ端面5cに(と接してカスシールづる
サイ1〜シール12が装着されている。 また、上記]−1−夕7はその軸部7a、7aにおいC
1ぞれそれ両すイ1〜ハウジンク3.3に段【ノlこ支
1−1l孔13.13にベアリング14,171Iを介
しで回転白石に支承されてa3す、一方の軸部7a〈り
!2図で右側の軸部)はケーシング1外に延出され、該
軸部7aの延出部にはエンジン等の回転駆動装置(1ン
I示せず)にl\ル1へ駆動連結され!(プーリ15が
装るされていて、外部の回転駆動装置にJ、リブーリ1
5を介してロータ7を回転駆動Jるようになされ−Cい
る。 さらに、−1−記【二1−夕7の外周面71〕には軸方
向に冶って一′1−仔方向に凹んだ複v1.(図では4
つ)のl\−ン溝16.16・・・が円周方向に等間隔
に形成され、該各ベーン漏′16にはで−れぞれ板状の
l\−ン17が[]−夕7の21′径方向(こ周動かつ
出没口(J−に嵌装されている。該l\−ン’17.1
7・・・は、【−1−タフの回i11ム峙に遠心力を受
CIJて外端部が回転スリーブ5の内周面5bに気密状
態に圧接Jることにより、回1(ムスリーフ内周而51
)と11−9外周面7bどの空間部8を4つの圧縮室1
8.18・・・;ご画成Jるとどもに、この状態て回転
スリーブ5をロータ7と同1’ll的に回転さぜるよう
にイ1されでいる。 ぞしC1木光明の1#1徴として、上記回転スリーブ5
は、第3図および第4図(こ示す、ように、イの外周面
5aに多数のV型形状のI−l: l1ii ii1’
+ 10 、 i C)・・か周方向(こ等間隔(こ刻
9qされている、1各II幅?七“1t119は、そ(
7) V型溝(7)漏両i・1Aii’ilf 19
a 、 1 ’、〕r+ カ回転方向Xに夕・1して前
方に位ii’Y ”JるJ、うに、/〕ビつ渦中央部1
91]か軸方向中火に11′l if’17IるJ、う
(こ形成されているとともに、l:l’i IEさか回
転方向Xに夕・jして溝前部19Cて深< 、+1’j
後部11)dに向かうに従って徐々に浅くなるJ、うに
テーバ状に形成されている。 さらに、上記回転スリーブ55には、回転スリーブ5内
部の圧縮室18と外部の空気軸受室6どを連通υる小孔
よりなる多数の連通孔20,20・・・か設()られで
a3す、圧縮室18の空気を空気軸受’i’ 6に1l
fj出供給して回転スリーブ5どじンターハウジング2
どの間にエアベアリング層を形成ブるJ、うにしCいる
。 尚、上記回転スリーブ5が従来局部的【こ接触していた
レンターハウジング2の内周面2aのト記吐出ボート1
0 (=J近に対応づる部分゛つJ:り接触領域θは、
回転スリーブ5のロータ7とのタンジエン1〜シール点
Pを通る直径線91と直交づる直径線92に対して1〜
レーリング側に70°、リーチインク側に吐出ボート’
10の中心を通る角ItJ、 O。 /Jl lら最大70°までの範囲、つまりθl) +
70゜≦0≦140°の範囲であることか実験的に求め
られでいる。 次に、−[記実施例の作動について説明づるに、土ンジ
ン等の外部の回転駆動装置により1コータ7を第1図で
X方向に回転駆動づると、該L1−タフの各ペーンン^
−16にINKされlこベーン171ま、それぞれ達心
ツノを受(プてその外端部か回転スリーブ5の内周面5
L+に気密状態に圧接りることに」、す、回転スリー
ブ内周面5bと1]−9外周面7 bとの間の空間部ε
3が4つの圧縮室18.1ε3・・・に画成されるとと
もに、この状態を保持しなから1記11−タ7の回転力
がl\−ン17.1/・・・を介して回転スリーブ5に
伝達されて、該回Φi、スリーブ5がロータ7ど同期的
に回転づる9、そして、この11−タフと回転スリーブ
5どの同期的回転に伴って上記圧縮室18の8偵は同期
的に変化し、Ii! 41ii E’i’ 18が吸入
ボー1へ9側から吐出ボー1へ10側に移動りるに従っ
゛C徐々に増大し−Cfig人容偵に41:つlこ後部
々に減少する。このことにより、吸入ボートε〕よりI
()縮2i” 18に吸入された空気は該1−i、 1
liI室1と3内で圧縮加圧されたのら吐出ボー1−1
0h日ら9−ラング1外に【Il出公れることになる。 その際、吐出ボー1−10 (’j近に位;Nづる圧縮
′lUコ18内の高圧のL+−縮空気の一部は、法用J
tii ”i: 1ε3と空気軸受室6との圧力差によ
り、接触領域θ近(力にJ5いて回転スリーブ5の連通
孔20,20・・・を介して空気軸受室6内に噴出供給
される3、この噴出された圧縮空気は、空気軸受室6内
においてia IJの乱れを持つことによってエアベア
リング作用をしたのら、圧縮溝19内に導かれる。そし
て、月縮渦19内に導入された空気は、圧縮iM 19
内fCJ、iいて、該圧縮溝19の満深ざが回転方向X
に対して前部で深く、後部に向って徐々に浅くなるJ、
うに−(重のレイレースブラフ′をなしているので、I
I!1転スリーブ5の回転に伴い溝110部19Gで膨
張しlこのら、)14後部19(jで再圧縮されて圧縮
力か牛しる。しかし、V型形状の圧縮溝19の潜両島1
:部19a、19aが回転方向に対して前方に位買しC
いる関係士、圧縮溝10内の空気は、回転スリーブ5の
回転および空気の慣性によってiM両端部19cI、l
9Bから溝中央部19bに向かッ”C2!速に圧縮さ
れながら移動する。その結果、接触領域θにJハノる圧
縮溝19内は高圧の空気が渦Iこされることになる。 この状態で、上記回転スリーブ5か圧縮lj1′[1と
3の高圧側(吐出ボー1−1011111 )と低L「
側〈吸入ボート9側)どの圧力差に、1;る内的作用力
(こ、J、リセンターハウジンク内周而2aの接触(「
1j或0に近接り゛るど、圧縮1jへ19内の空気(,
11、は(J完全<r閉し込め揚になっているために回
転スリーブ5の近接によって圧縮されてその圧力が色部
に上背する所謂ビスコスデイボンブ作用を行い、’ 庭
1 i:′5圧なしのとなる。この高圧空気により、セ
ンターハウシング2に近接し、J、うとJる回転スリー
ブbは人さな反発ノJを受けて平衡状態を保′つ位置ま
で移動りる。 したがって、このように内的1′1川力でしンターハウ
ジンク内周而2aの接触領域θへ押しイζI IJられ
ようとする回転スリーブ5を高圧の空気J−1(支えて
その接触を未然に防止し、回転スリーブ5を滑らかに回
転さけることか一部さ1.1つζ従来の如き局部淳耗を
防Jl−でさ′、また駆動1〜ルク損失を低減できる。 特に、圧縮溝19のレイレースタップ作用とビスコスデ
イポンプ作用との相剰f1用にJ、つて、低回転時にお
いても回転スリーブ5の円滑%回転を確保づることかて
さる5゜ 尚、上記実施例では回転スリーブ5の外周面5aにV型
形状の圧!lii満19を説()た場合について述l\
たか、この圧縮溝としてはその他W型、U型形状等、各
種形状の−6のが採用51 fjuであり、まIJ珪縮
rMに代え、円形、三角形等の各秤形状の圧縮ディンプ
ルを採用してもよく、上記実施例と同様の作用効果を奏
することができる。 まlこ、」二に己ff軒d満もしくはデ′インプル(ま
、その深さが上記実施例の如く回転方向に対して前部で
深く、後部に向って徐々に浅くなるようにデーパ状に形
成することに代え、第5図に示すように、回転スリーブ
5の外周面5aに設(〕た圧縮溝(もしくはディンプル
)19′を、その深さが回転方向Xに対して前部19’
CT″探り、後部19’(IC浅くなるように階段状に
形成してもよく、また1 −での段数は第5図の
如き2段の他に3段以上としてbよく、上記実施例の如
きデーパ状のものと同様の作用効果を秦することができ
る。 次に、本光明によるレイレーステップ作用とじスコスデ
ィボンブ作用どの相剰効果について第6図おにび第7図
に阜づいて](11論的に説明りる。第6図(a>およ
び(b)は段付き溝でのレイレーステップ作用を説明づ
るための模式図−Cあって、11は回転スリーブ外周面
とセンターハウシング内周面との間隙、Lgは段付き溝
の深底部〈前部)の周方向幅、l−eは同じく浅底部(
後部)の周方向幅、l−rは溝間の周方向間隔、0はン
心−の浅底部の深さ、dはセンターハウシング内周面か
らi:/+の深底部底面J:ての間隙である。また、第
7図〈、I)おにび(l])lJV型形状の仕縮!il
sでのビス]スjイボンプ作用を説明Jるための模式図
−(あっ−Clagは圧縮ン1への周方向幅、al・は
圧縮161間の周方向間隔、[は圧覆12ン品のン墓さ
、lは1」−翁?i!jlSの長さ、0(よ軸方向に対
づる圧縮溝の傾さ角である。 先J゛、p′]6図により、段イ」さ渦クーレイレース
7−ツプとみなしてそのステップ部(浅底部)の圧力の
ピーク(直p lll aXを求めると、pmax=1
+[Σ・′<ぐ−;l−1>/M”+1)・(′・(s
)+1)] ここで、’ −1,、r /I−0、(S)= (+1
+−c ) /hΣ−6tノ・(1,、r 11
c ) ・U/I)・Paμ:空気の粘性係数、
Po :満人口圧ツノ、Uニスリーブ回φム速1哀 どなる。この圧力1ift P maxを、圧縮溝ての
ビスロス−】イボンブ作用と比較するために溝内にJ3
けるLi力十が十 Rという表現に変j奥りると、1?
= Pm、′lx / Po −(工)
となる、1 次に第7図にJ、す、段付さのない1−[線面てのビス
用ステイボ2フ作用による圧力上昇率 〇を求めるど、 O=C・1〈・△+1 ・・・(II)ここ
ぐ、C1比例定数、△ △−6μ・U−L/P・1) K −(+−1−1>・< 1−1−1 )・sin
2θ/((+−141) + 21−1 ・(A+
A >+(+−1−1) ・cos20) ・
・・(III)A −ag、/ar、 l−l
−(f + h ) /hとなる。 そこで、十1,1第7図の圧縮溝が第6図の如き段イ・
」き溝であるとするど、該圧縮溝のイ1効深さ は、−
(Lg・h+lc・e)/(to +lc)となり、結
1弓、段イ・1き月1宿7苫のビ′スニJスフーイポン
ブ作用による圧力上R率は、1−l= (41+ )
、・′11を上記<tn>式に代入し、さらにこの(I
II ) jl: ’1(II)式に代入した1it4
になる。 したがって、全体としての圧力上背率、つまりレイレー
ステップ作用とビス、−1スう一イポンゾ作用とによる
圧力J:: ;i率 は、上記で求めた< II )式
での圧力上が率 [3と(i)式での圧力上FJ 率1
女との積、 ″ [?+0 どなる。 今、−例どして、回転L「縮機に対応した故飴を用い、
11を横軸にとった場合の圧力上背・参 のt1!5愉
を第8図に示づ。第8図にJ3いC1実線は段イ」き圧
縮jRの場合(木光明例)ての圧カ上??−幹特性を示
し、破線は141なる等深さの圧縮溝の場合(比較例)
での圧力上冒率特竹を示!1つ同図により、本発明例で
は比較例に較へて圧ノJ上′77率が人(あり、!lS
Iに通71)の1ノ′ヘアリンク層の間隙1)の使用1
1. Tある30〜50μにd5いて人[1〕に上臂し
ており、回転スリーブとセンターハウジングとの接触防
止効果に優れていることが判る。尚、第4図の如さアー
パ状の圧縮溝の揚台に(J、該テーパを);((限小の
レイレーステップの集合体とみなすことか−Cさるので
、1記段(jl込圧柑I溝J、りし人さな1、+カー1
−!r′Il率か見込める。
し−(イの粘性剪IIJi作用により月−力を−1冒さ
ける、所謂ヒス1スデイボンブ(viscosity
pump)作用を発生さけることににす、」二記回転
スリーブとセンターハウシンクとの接触を未然に防11
−づることが考えられる。しかし、この場合、圧縮溝(
もしくはディンプル)−(の甲なるビス」スフイボンブ
作用で(ユ、回転スリーブとセンターハウシンクとの接
触促11戊にa3りる圧縮dj1て゛−1分イfJ丁力
士貸か1qられり゛、所期の目的とJる接触防止効果を
十分に発揮−〇さ′ないという問題かある。 〈発明の[、]内的 本発明の[1的は、上記の如く耐久性で右利な回転スリ
ーブを有する回転圧miの実用化を図るべく、上記回転
スリーブ外周面に設(〕る圧縮溝もしく(、Lディンプ
ルの01面形状を特殊な形状にして、該Li−稲!:/
i ’b シ(はディンプル内の空気の粘性剪断作用を
最大限に引き出1ことにより、簡単な構造(bって、回
転スリーブのセンターハウジングとの接触を未然にかつ
確実に防止して、局部摩耗を<−K < L/、かつ駆
動i〜シルク0火を低減さけることにあ信 (発明の((X1成) 上記目的を達成するため、本発明の解決−J′:段は、
上記の如き回i1ムスリーブを有する回転圧縮(幾にJ
3いC1従来センターハウシンク内周面の接触領域−)
より吐出ボー1−イ」近に対応覆る部分に局部的に接触
し−Cいた回転スリーブの外周面にビスコスデfポンプ
作用を行うための圧縮!Mもしくはディンプルを設り、
さらに該圧縮溝もしくはティンプルの深さをレイレース
テップ< Raylcigh 5tep)となすよう
に回転方向にス=J l、て前部で深く、後部で浅くな
るようにしたことを特徴とJるbので゛ある。 このことにより、本発明では、回転スリーブとセンター
ハウシンクどの間を流れる空気は、スリーブの回転に伴
い、圧縮溝’b シ<はディンプル内においてその深さ
が回転方向に対して前部で深く、後部で浅くなる所モV
(レイレースデツプとなしているために圧縮力が生じる
ことににっで高い圧力を光ルし、さらに回転スリーブか
その内的作用力によりセンターハウシング内周面の上記
接触領域に近接すると、圧縮溝内の空気が上)小のヒス
ニlスティボンブ作用を行−)で圧縮されるのC,その
;f万が一層上昇づること(こなり、よって上記近接し
た回転スリーブかその反発力を受(〕て平向状態に保ち
得る位「Nよで移動して、両、との16 ’f+lI!
を未然に防ぐようにしたしのである。尚、以」−の説明
ではf11流体として空気について)ホへたか、その他
のカス流体に一ついても同様のことか言え、本発明の技
術的範囲に含まれるしのである1゜ (発明の効果) しIこかっC1本5を明によれは、回トムスリーブをイ
ーIJる回φム圧縮(幾において、回転スリーブ外周面
に設(〕た圧縮満ししく(まディンプルを、その深さか
回転方向にス=I I、て前部で深く、後部て浅くなる
J、うに形成づるという簡単な描成によって、回転スリ
ーブとレンターハウジングとの接触を未然にかつ確実に
防」Jてきるので、従来の如き局部犀耗をμ]止できる
とともに、回転スリーブの回転がスムースに行い1qて
駆動1〜ルク損久を低減でさ、」、ってtl(父性の侵
れた回転スリーブを有する回転圧縮機の実用化を図って
、エンジンの過給11 Wとして最適なものを提供し実
現できるbのである。 (実施例) 以上、本発明の技術的手段の具体例としての実施例を図
面に基づいて説明づる。 第1図・〜第4図は本発明の一実施例を示づ。第”
1 tz+およ。第、い、おい7.1.ユウー2
アツ、あって、該り一シング1は、円筒状のレンターハ
ウシング2どその左右両側に配置されたサイドハウジン
グ3,3どか複数本(四では4本)のIYI I+’+
小ルト4.4・にJ、ってij’jj Ii’jされC
jj、S成されでいる1゜該り一シング1内に(Jl、
外径かレンターハウシンク2の内仔にすし名士小さい円
1;5払の回転スリーブ5がヒンターハウシング2の軸
)しと同心的にかつ回転自在に嵌合されていて、該回’
l’/lスリーノ1〕の外周面5aどレンターハウシン
グ2の内周面2aとの間の間隙(1シリえIJ’ 30
・−50u ) IJJ、−)(空気軸受室6か形成
されている。ざらに、上記回転スリーブ5の内側にiJ
l、両※に1:に軸部7 i+ 、71を右づる円井」
状の(]−夕7か回転スリーブ5の回転中心(レンター
ハウシング2の軸心)に幻しく軸心してかつ回転スリー
ブ5にタンジJントシール点[〕で内接Jるように配設
され−(おり、1−記回N’t;スリーブ5の内周面5
bとロータ7の外周面7bとの間に略三日月状の空間
部8か形成される。 上記一方のクイ1−ハウシング3(第2図C・〕+71
1111のυイドハウシンク〉には−j記空間部ε3に
夕・]向して、該空間部8のトレーリング側(第1図で
)E lll’l )に吸入ボー1−9か、ま1=空間
部8のリーフインク側(第1図の右側)に吐出ボー1−
10がそれぞ′れ間[1されている。また、両ザイ1−
ハウシング3゜3の内壁i/+i3a 、3aには回転
スリーブ5の両端面5C,bCに対応して環状のシール
満11.11か形成されてΔ3す、該各シール1箇11
には回転スリーブ端面5cに(と接してカスシールづる
サイ1〜シール12が装着されている。 また、上記]−1−夕7はその軸部7a、7aにおいC
1ぞれそれ両すイ1〜ハウジンク3.3に段【ノlこ支
1−1l孔13.13にベアリング14,171Iを介
しで回転白石に支承されてa3す、一方の軸部7a〈り
!2図で右側の軸部)はケーシング1外に延出され、該
軸部7aの延出部にはエンジン等の回転駆動装置(1ン
I示せず)にl\ル1へ駆動連結され!(プーリ15が
装るされていて、外部の回転駆動装置にJ、リブーリ1
5を介してロータ7を回転駆動Jるようになされ−Cい
る。 さらに、−1−記【二1−夕7の外周面71〕には軸方
向に冶って一′1−仔方向に凹んだ複v1.(図では4
つ)のl\−ン溝16.16・・・が円周方向に等間隔
に形成され、該各ベーン漏′16にはで−れぞれ板状の
l\−ン17が[]−夕7の21′径方向(こ周動かつ
出没口(J−に嵌装されている。該l\−ン’17.1
7・・・は、【−1−タフの回i11ム峙に遠心力を受
CIJて外端部が回転スリーブ5の内周面5bに気密状
態に圧接Jることにより、回1(ムスリーフ内周而51
)と11−9外周面7bどの空間部8を4つの圧縮室1
8.18・・・;ご画成Jるとどもに、この状態て回転
スリーブ5をロータ7と同1’ll的に回転さぜるよう
にイ1されでいる。 ぞしC1木光明の1#1徴として、上記回転スリーブ5
は、第3図および第4図(こ示す、ように、イの外周面
5aに多数のV型形状のI−l: l1ii ii1’
+ 10 、 i C)・・か周方向(こ等間隔(こ刻
9qされている、1各II幅?七“1t119は、そ(
7) V型溝(7)漏両i・1Aii’ilf 19
a 、 1 ’、〕r+ カ回転方向Xに夕・1して前
方に位ii’Y ”JるJ、うに、/〕ビつ渦中央部1
91]か軸方向中火に11′l if’17IるJ、う
(こ形成されているとともに、l:l’i IEさか回
転方向Xに夕・jして溝前部19Cて深< 、+1’j
後部11)dに向かうに従って徐々に浅くなるJ、うに
テーバ状に形成されている。 さらに、上記回転スリーブ55には、回転スリーブ5内
部の圧縮室18と外部の空気軸受室6どを連通υる小孔
よりなる多数の連通孔20,20・・・か設()られで
a3す、圧縮室18の空気を空気軸受’i’ 6に1l
fj出供給して回転スリーブ5どじンターハウジング2
どの間にエアベアリング層を形成ブるJ、うにしCいる
。 尚、上記回転スリーブ5が従来局部的【こ接触していた
レンターハウジング2の内周面2aのト記吐出ボート1
0 (=J近に対応づる部分゛つJ:り接触領域θは、
回転スリーブ5のロータ7とのタンジエン1〜シール点
Pを通る直径線91と直交づる直径線92に対して1〜
レーリング側に70°、リーチインク側に吐出ボート’
10の中心を通る角ItJ、 O。 /Jl lら最大70°までの範囲、つまりθl) +
70゜≦0≦140°の範囲であることか実験的に求め
られでいる。 次に、−[記実施例の作動について説明づるに、土ンジ
ン等の外部の回転駆動装置により1コータ7を第1図で
X方向に回転駆動づると、該L1−タフの各ペーンン^
−16にINKされlこベーン171ま、それぞれ達心
ツノを受(プてその外端部か回転スリーブ5の内周面5
L+に気密状態に圧接りることに」、す、回転スリー
ブ内周面5bと1]−9外周面7 bとの間の空間部ε
3が4つの圧縮室18.1ε3・・・に画成されるとと
もに、この状態を保持しなから1記11−タ7の回転力
がl\−ン17.1/・・・を介して回転スリーブ5に
伝達されて、該回Φi、スリーブ5がロータ7ど同期的
に回転づる9、そして、この11−タフと回転スリーブ
5どの同期的回転に伴って上記圧縮室18の8偵は同期
的に変化し、Ii! 41ii E’i’ 18が吸入
ボー1へ9側から吐出ボー1へ10側に移動りるに従っ
゛C徐々に増大し−Cfig人容偵に41:つlこ後部
々に減少する。このことにより、吸入ボートε〕よりI
()縮2i” 18に吸入された空気は該1−i、 1
liI室1と3内で圧縮加圧されたのら吐出ボー1−1
0h日ら9−ラング1外に【Il出公れることになる。 その際、吐出ボー1−10 (’j近に位;Nづる圧縮
′lUコ18内の高圧のL+−縮空気の一部は、法用J
tii ”i: 1ε3と空気軸受室6との圧力差によ
り、接触領域θ近(力にJ5いて回転スリーブ5の連通
孔20,20・・・を介して空気軸受室6内に噴出供給
される3、この噴出された圧縮空気は、空気軸受室6内
においてia IJの乱れを持つことによってエアベア
リング作用をしたのら、圧縮溝19内に導かれる。そし
て、月縮渦19内に導入された空気は、圧縮iM 19
内fCJ、iいて、該圧縮溝19の満深ざが回転方向X
に対して前部で深く、後部に向って徐々に浅くなるJ、
うに−(重のレイレースブラフ′をなしているので、I
I!1転スリーブ5の回転に伴い溝110部19Gで膨
張しlこのら、)14後部19(jで再圧縮されて圧縮
力か牛しる。しかし、V型形状の圧縮溝19の潜両島1
:部19a、19aが回転方向に対して前方に位買しC
いる関係士、圧縮溝10内の空気は、回転スリーブ5の
回転および空気の慣性によってiM両端部19cI、l
9Bから溝中央部19bに向かッ”C2!速に圧縮さ
れながら移動する。その結果、接触領域θにJハノる圧
縮溝19内は高圧の空気が渦Iこされることになる。 この状態で、上記回転スリーブ5か圧縮lj1′[1と
3の高圧側(吐出ボー1−1011111 )と低L「
側〈吸入ボート9側)どの圧力差に、1;る内的作用力
(こ、J、リセンターハウジンク内周而2aの接触(「
1j或0に近接り゛るど、圧縮1jへ19内の空気(,
11、は(J完全<r閉し込め揚になっているために回
転スリーブ5の近接によって圧縮されてその圧力が色部
に上背する所謂ビスコスデイボンブ作用を行い、’ 庭
1 i:′5圧なしのとなる。この高圧空気により、セ
ンターハウシング2に近接し、J、うとJる回転スリー
ブbは人さな反発ノJを受けて平衡状態を保′つ位置ま
で移動りる。 したがって、このように内的1′1川力でしンターハウ
ジンク内周而2aの接触領域θへ押しイζI IJられ
ようとする回転スリーブ5を高圧の空気J−1(支えて
その接触を未然に防止し、回転スリーブ5を滑らかに回
転さけることか一部さ1.1つζ従来の如き局部淳耗を
防Jl−でさ′、また駆動1〜ルク損失を低減できる。 特に、圧縮溝19のレイレースタップ作用とビスコスデ
イポンプ作用との相剰f1用にJ、つて、低回転時にお
いても回転スリーブ5の円滑%回転を確保づることかて
さる5゜ 尚、上記実施例では回転スリーブ5の外周面5aにV型
形状の圧!lii満19を説()た場合について述l\
たか、この圧縮溝としてはその他W型、U型形状等、各
種形状の−6のが採用51 fjuであり、まIJ珪縮
rMに代え、円形、三角形等の各秤形状の圧縮ディンプ
ルを採用してもよく、上記実施例と同様の作用効果を奏
することができる。 まlこ、」二に己ff軒d満もしくはデ′インプル(ま
、その深さが上記実施例の如く回転方向に対して前部で
深く、後部に向って徐々に浅くなるようにデーパ状に形
成することに代え、第5図に示すように、回転スリーブ
5の外周面5aに設(〕た圧縮溝(もしくはディンプル
)19′を、その深さが回転方向Xに対して前部19’
CT″探り、後部19’(IC浅くなるように階段状に
形成してもよく、また1 −での段数は第5図の
如き2段の他に3段以上としてbよく、上記実施例の如
きデーパ状のものと同様の作用効果を秦することができ
る。 次に、本光明によるレイレーステップ作用とじスコスデ
ィボンブ作用どの相剰効果について第6図おにび第7図
に阜づいて](11論的に説明りる。第6図(a>およ
び(b)は段付き溝でのレイレーステップ作用を説明づ
るための模式図−Cあって、11は回転スリーブ外周面
とセンターハウシング内周面との間隙、Lgは段付き溝
の深底部〈前部)の周方向幅、l−eは同じく浅底部(
後部)の周方向幅、l−rは溝間の周方向間隔、0はン
心−の浅底部の深さ、dはセンターハウシング内周面か
らi:/+の深底部底面J:ての間隙である。また、第
7図〈、I)おにび(l])lJV型形状の仕縮!il
sでのビス]スjイボンプ作用を説明Jるための模式図
−(あっ−Clagは圧縮ン1への周方向幅、al・は
圧縮161間の周方向間隔、[は圧覆12ン品のン墓さ
、lは1」−翁?i!jlSの長さ、0(よ軸方向に対
づる圧縮溝の傾さ角である。 先J゛、p′]6図により、段イ」さ渦クーレイレース
7−ツプとみなしてそのステップ部(浅底部)の圧力の
ピーク(直p lll aXを求めると、pmax=1
+[Σ・′<ぐ−;l−1>/M”+1)・(′・(s
)+1)] ここで、’ −1,、r /I−0、(S)= (+1
+−c ) /hΣ−6tノ・(1,、r 11
c ) ・U/I)・Paμ:空気の粘性係数、
Po :満人口圧ツノ、Uニスリーブ回φム速1哀 どなる。この圧力1ift P maxを、圧縮溝ての
ビスロス−】イボンブ作用と比較するために溝内にJ3
けるLi力十が十 Rという表現に変j奥りると、1?
= Pm、′lx / Po −(工)
となる、1 次に第7図にJ、す、段付さのない1−[線面てのビス
用ステイボ2フ作用による圧力上昇率 〇を求めるど、 O=C・1〈・△+1 ・・・(II)ここ
ぐ、C1比例定数、△ △−6μ・U−L/P・1) K −(+−1−1>・< 1−1−1 )・sin
2θ/((+−141) + 21−1 ・(A+
A >+(+−1−1) ・cos20) ・
・・(III)A −ag、/ar、 l−l
−(f + h ) /hとなる。 そこで、十1,1第7図の圧縮溝が第6図の如き段イ・
」き溝であるとするど、該圧縮溝のイ1効深さ は、−
(Lg・h+lc・e)/(to +lc)となり、結
1弓、段イ・1き月1宿7苫のビ′スニJスフーイポン
ブ作用による圧力上R率は、1−l= (41+ )
、・′11を上記<tn>式に代入し、さらにこの(I
II ) jl: ’1(II)式に代入した1it4
になる。 したがって、全体としての圧力上背率、つまりレイレー
ステップ作用とビス、−1スう一イポンゾ作用とによる
圧力J:: ;i率 は、上記で求めた< II )式
での圧力上が率 [3と(i)式での圧力上FJ 率1
女との積、 ″ [?+0 どなる。 今、−例どして、回転L「縮機に対応した故飴を用い、
11を横軸にとった場合の圧力上背・参 のt1!5愉
を第8図に示づ。第8図にJ3いC1実線は段イ」き圧
縮jRの場合(木光明例)ての圧カ上??−幹特性を示
し、破線は141なる等深さの圧縮溝の場合(比較例)
での圧力上冒率特竹を示!1つ同図により、本発明例で
は比較例に較へて圧ノJ上′77率が人(あり、!lS
Iに通71)の1ノ′ヘアリンク層の間隙1)の使用1
1. Tある30〜50μにd5いて人[1〕に上臂し
ており、回転スリーブとセンターハウジングとの接触防
止効果に優れていることが判る。尚、第4図の如さアー
パ状の圧縮溝の揚台に(J、該テーパを);((限小の
レイレーステップの集合体とみなすことか−Cさるので
、1記段(jl込圧柑I溝J、りし人さな1、+カー1
−!r′Il率か見込める。
図面は本発明の実施例を例示し、第1図は縦断止面図、
第2図は第1図の■−■線Vji面図、第3図は回転ス
リーブの斜視図、第4図は第3図の要部拡大断面図、第
5図は変形例を示づ一第4図([]当図、第6図(a
)および(b)はレイレース711作用を説明づるIJ
めの模式平面図および断面図、第7図(a )および(
b)はビス−1スライボンブ1り川を説明Jるための模
式j17面図J5J、び断面図、第23図はn−力上昇
率特性を示づグラフである。 1・・クーシング、2・・・センターハウジング、3・
・4ノイドハウジンク、!:5・・・回転スリーブ、7
・・・[−1−夕、17・・・ベーン、19・・圧縮1
1へ、1(つ′・・・J]−8(;1デイン1ル、19
C,19’C・・・前部、l 9 d 。 19′d・・後部、20・・・連通孔。 特許出願人 東洋工業株式会社代 理
人 前 1) 弘:Jl
、、 、:’、 、 :j第7図 第2図 手 続 補 正 N((自発) 昭和58年6月1日 1 事件の表示 11(j和5 B ’is !lsl :’t
Bit 第6622782 発明の名称 回11ム圧縮機の回転スリーブ 3 ン11)正をづる者 事イ′1どの関係 特許出願人 (1所 広島県安芸郡府中町新地3ffi−1号名
称 く313) 東バー工業株式会ネ1代表
名 山 11市 男 樹 4代理人 ■550′市06(/14!□’5)2’1
28(l I’li 大阪市西区靭本町1丁目
4槍ε)シシ 人i11ヒル7 補正の内容 別紙のとおり 8 添付書類の目録 (1)補正明細用 1通
補 正 明 細 内 1、発明の名称 同中す月4j’i ijuの回り云スリーブ2 141
61 ii+’+求の範囲 m IIJ筒状のピンターハウジングどイの両側に配
置した(ノイドハウジングとで形成されたケーシングと
、該ケーシング内に回転自在に嵌合された回転スリーブ
と、該回転スリーブの回転中心に対して偏心して配;Q
され外部から回転駆動される【−1〜夕と、該ロータ)
こ出没自在に嵌装された複数個の板状のへ一ンとを備え
、−1−f、L!n−クの回転によりl\−ンを介して
回転スリーブを回LJニスさぜるJ、うにした回転圧縮
(次において、上1;e回転スリーノ外周面に圧縮iR
Sもしく(よデ゛イングルが刻1.!されてい−C,該
圧縮ii/r ’b L/ <はアインヅルはイの?2
さが回φへ方向にり・1して11う部丈゛探り、1ネ部
C浅くなるように形成され(いることへ−釣機とJる回
転圧縮様の回転スリーブ。 ;3、発明の詳細な説明 (産地に」−の刊用分野) 本発明は、例えはエンジンにお(」る吸気過給のための
機械式過給機として使用され、[」−夕と同ill的(
こ回転Jる回転スリーブをイj−Jる(すΦtr IJ
’−1ii 4浪における回転スリーブに関づるもので
ct5る。 〈従来技術) 従来より、このような回+17、スリーブを右づる回φ
ム圧縮機(ま知られている( 1lillえば「容偵形
圧縮令幾」(昭和54年4月5日産呆図出株式会社光行
)の図15.1 (a )参照) 。?I”、;わl)
、円t:)状のセンクーハウジンクとその両側に配置し
IJリイ1〜ハウジンクとて形成される/7−シング内
に、回転スリーブが回転自在に10;含されており、外
部から駆動されるロータが該回転スリーブの回’l’l
;中心(こス・1して偏心して配設されでいるととしに
、該[1−夕に(よ複数の板状のl\−ンが出没白自M
164 gさtとていて、」−記り〜夕の回転により
ベーンを介しく化11転スリーブを【:1−夕につれて
回転さUるJ、゛)(こしたもの−℃ある1、そして、
この回’l’/l圧縮1代は、回Ill/。 スリーブがベーンと共に回転するために、ベーン先端の
摺動による発熱や摩耗が未然に防止されて白→久性の点
℃4j刊であることから、低回転から高回転ま℃の広範
囲の回転域で運転されるエンジン等の過給1幾に最適な
ものとして最近)]目されている。 しかし、スリーブを回転さヒるにうにしたbのCは、回
転スリーブ内周面とロータ外周面とで画成される圧縮窄
の高圧側(吐出ボーl= !fill )と低圧側(吸
入ボー1へ側)との差圧によって生じる回転スリーブの
内的作用力ににって、該回転スリーブがセンターハウジ
ング内周面の吐出ボー1〜側へ押しやられ、該センター
ハウジング内周面と接触して局部摩耗を生じる(Jか、
スリーブの回転も制限されることとなり、回転スリーブ
本来の機能が十分に発揮ぐさないものとならざるを得な
かった。 1)1j述した従来の回転圧綿1幾はこれらの問題点を
解決りるために、回転スリーブとロンターハウシングど
の間にオイルを供給してAイルベアリングのl
fl用を(N1勺せしめ−(いるが、このオイルの供
給は19耗を滅じるに(J動床があるが、数十ミクロン
の間隙しかない回転スリーブとセンターハウジング間に
Aイルか充満し、その高い粘性によりス:)−ブの回転
を抑制づる抵抗源となり、圧縮機の駆動]ヘルク損失の
増大となるのを避りられず、イ1ヱ辻回転の圧縮機なら
ともかく毎分数千回転という高速回転が要求されるエン
ジンの過給機用としては実用に供Uイ1いbのであった
。 このため、上記回転スリーブを」−ア/X7’リングタ
イプとし、そのスリーブ外周面にL1ニ縮f+W <
しシくはディンプル)を刻設して、線圧れMi7/+(
もしく(ユディンプル)内においで閉し込められ/j全
空気圧縮し′r:イの粘+a、 り9…i作用により圧
力を上j1させる、所謂ビスニ1スティボンブ(vis
cosity pump)作用を発生させることにJ
:す、上記回転スリーブとセンターハウジングとの接触
を未然に防止Jることが考えられる。しかし、この」易
合、月X宿if/+(もしくはディンプル)での甲なる
ヒス−」スーノイポンプ作用では、回転スリーブとビン
クーハウシングとの接触領1戊にお(プる圧#lii溝
C゛十分な珪力土昇が冑られず、所期の目的とづる接l
ll11!防止効宋を十分に発揮でさ4T′いという問
題がある。 (ブを明の目的) 本弁明の目的は、上記の如く耐久性で有利な回φ11ス
リーブをイjづる回転圧縮機の実用化を図るl\く、1
−記回φl;スリーブ外周面に設ける圧縮溝もしくはデ
ィンプルの断面形状を特殊な形状にして11.へ11縮
満もしくはディンプル内の空気の粘性剪…i作用を最大
限に引き出すことにより、m1単な構j^(しって、回
転スリーブのセンターハウジングとの接触を未然にかつ
確実に防止して、局部摩耗を4i < L/、かつ駆動
1〜ルク]0失を低減さけることにある。 (発明の構成) 」上記1」的を)ヱ成り−るため、本発明の解決手段は
、上記の如き回転スリーブを右する回転圧縮機において
、従来センターハウジング内周面の接触領域゛)より吐
出ボー1− (j近に対応する部分に局部的に1)2触
していた回転スリーブの外周面にビスニ1スティポンブ
イ1用を行うための圧縮R’iもしく(よディン−ノル
を設(〕、公らに該圧縮溝もしくはディンプルの深さを
レイレーステップ(Raylcigl+ 5tcp)
となづように回転方向に対しく前部C深く、後部で浅く
なるJ:うにしたことを特徴とりるものである。 このことにより、本発明で(J、回転スリーブとセンタ
ーハウジングとの間を流れる空気は、スリーブの回転に
1゛1′い、圧縮溝もしくはディンプル内にJ5いてそ
の深さが回転方向に対しI前部で深く、後部で浅くなる
所謂レイレーステップとなしているために圧縮力が生じ
ることにJζつC高いhニカを発生し、さらに回転スリ
ーブがその内的伯用力によりセンターハウジング内周面
の]二記接触領域に近接すると、圧縮fM内の空気が十
)小のビス−1スアイボンブ作用を行って圧縮されるの
で、その圧力が一層上RJることになり、J:って−に
記近接した回転スリーブがその反発力を受(プで重衡払
態に保ち得る位置まで移動して、両名の接触を未然に防
<’ Jjうにしたものである。尚、以上の説明では作
動流体として空気につい(1iji /\たが、その他
のカス流体についても同様のことが合え、本発明の技術
的範囲に含、1.れるしのである。 (発明り効果) したかつて、本発明にJ:れは、回転スリーブをイ+J
る回転jj−縮礪に、!5いて、回転スリ−フ外周曲(
二段(〕Iこ11」宿ンi1sもしく(まディンプルを
、その(窯さか回転tj向M 3’l シて前部−(深
く、後部で浅くなるJ、うに形成りるという1:11甲
な(10成によって、回転スリーブとセンターハウシン
グとの接触を未然にかつtiイf実に防止できるのひ、
従来のり11さ局部1!i1粍をIf/>庄(さ−るど
ど6に、回転スリーブの回転がスノ、−スにtjい11
1C駆リノ[〜ルクIQ失を低減′Cさ、よ−)(耐気
性の優れた回転スリーブを右Jる回転圧わ;1機の実用
化を図って、エンジンの過給低等としく11)適なもの
を提供し実現できるものである。 〈実施例) 以上、本発明の技(・l’i的手段の貝体例としての実
施例を図面に基づいて説明する。 第1図〜第4図は本発明の一実施例を示づ1.第1図お
よび第2図において、1はウーシンつてあり(、該ゲー
ジング1は、円筒状のセンターハウシング2とその〕[
右両側に配回されたり−で1−ハウジング3,3どが複
数本〈図では4本)の締t’t’+ボルト4.71・・
ににっ−C締1t1されて(111成されている1゜該
ゲージング1外内に(,1、外iYがセンターハウシン
グ2の内径より6名干小さい円t;)状の回1シ、スリ
ーブ5がセンターハウシング2のhll心と同心的にか
つ回転自在に嵌合されていて、該回転スリーブbの外周
面5aどセンターハウジンク2の内周面2dどの間の間
隙く例えば30〜50/ノ)II:つて空気軸受室6が
形成されている。さらに、上記回転スリーブ゛5の内側
に(ま、両端に軸部7a、7aを右づる円桂状の[1−
り7か回転スリーブりの回転中心(センターハウシング
2の軸心)に’l=I して1hlli心してかつ回転
スリーブ5にジンク」ンI〜シール点1つで最小クリア
ランスを保つJ、うに配ムシされており、上記回申!、
スリーブ5の内周面5〕1)と〔1−り7の外1?、1
面71〕との間に略日1−1月状の空間部8が形成され
る。 上記一方のりイドハウジンク3(第2図’C11−11
11のサイドハウジング)には上記空間部8に対向して
、該空間部8の1へレーリンク側(第11vlr /I
T側ンに吸入ボー1へ9が、まlこ空間部8のリーディ
ング側(第1図の右側)に吐出ボー1−10がそれぞれ
1i1 l 、1されている。J、た、両す−イドハウ
シング3゜3の内壁面3a 、3aに(J回転スリーブ
5の両端向5c、巳3clこス・1応して環1人のシー
ルンM11.11が形成され′CJ3す、該各シール漏
′1′1に(,1回転スリーブ※;;1面5) CL
IPU接して万スシール1」る4ノイi−シール12か
lA谷されている。 まlこ、土6己(J−夕7はそのり曲部7a、7aiこ
おい(、それぞれ両すイドハウジンク3,3(こH2L
lた支1−IjJL 13 、13にヘアリング1/1
.17’lを介しく回転自白に支承され−(J5す、−
万の軸部7a〈第2図(イj側の軸部)はゲージング1
外に延出され、該軸部7aの延出部には一■ニンジン弯
の回転駆動シー侃(図示けず)にl\ル1〜駆動、Q:
Riされたプーリ15が波谷されてい【、外aIlの
回転駆動装置にJ、リゾーリ155を介して1」−97
を回転駆動りるようになされている。 さらに、」−記【−]−夕7の外周面71〕には軸方向
(J治っ【ゝV径方向に凹/υだ複数(図では1つ)の
ベーンtM16.16・・・が円周方向に等間隔に形成
され、該各ベーンfi”+ 16にはそれぞれ板状のl
\−ン17が口−り7の?1′?イ方回に1ト1動かつ
出没自在に嵌装されている。該ベーン17,17・・・
は、1−J−り7の回転(1)に遠心力を受()【外端
部が回転スリーブ5の内周面5 bに気密状態にfEi
接りることにより、回転スリーブ内周面51]と11−
り外周面7bとの葉間部8を4つの11玲lit ’f
x′:18 、 ’l 8 ・に画成づるとどもに、こ
の状態で回転スリーブ5をロータ7と同期的に回転させ
るようになされ(いる。 ぞして、本発明の14J徴として、1−記回転スリーブ
5は、第3図おJ−ひ第4図に示Jよう(こ、その外周
面5aに多数のV型形状の月二縮!:’+ ’I 9
、19・・が周方向に等間隔に刻設されている。各1f
縮I!−119は、ソ(j) V !5’j 1ii7
(1) )F+ ill+j 0y1i部19i+
、 19iJ カ回転方向Xに対しく前方に位置づるよ
うに、がつiiI′l中央部1911が軸方向中央に位
iビ1!JるJ、うに形成されているとともに、l:/
i 深さか回転プノ向X1.:り・[して1f111前
部19CT深く、溝後部19dに向かう(、−従っC徐
々に浅くなるようにブーパ状に形成され(いろ1、 さらに、上記回転スリーブ5には、回1トムスリー)5
内部の圧縮’f、 18と外部の空気軸受室6とを連通
りる小孔よりなる多数の連通孔20,20・・か説けら
れてJ3す、圧縮室18の空気を空気軸受室6に噴出供
給して回転スリーブ5どレンターハウシンク2どの間に
土アベアリング層を形成するJ、うにしている。 尚、上記回転スリーブ5が従)I(局部的に接jγ11
シ(いたレンクーハウジンク2の内周面2aの上記吐出
ボーi〜I O(」近に対応Jる部分′)J、り接触領
IMi Oiま、回申入スリーブ5のロータ7どのタン
ジエン1−シール魚[〕を通る直径線91と直交づる直
径線9)に幻してトレーリング側に70°、リープ、r
ング側に吐出ボーh ’I Oの中心を通る角度θ0か
ら最大70°までの範囲、つまりθl)+70゜ンθ≦
1/10’ の範囲であることが実験的に求められ(い
る。 次に、上記実施例の作動について説明するに、」ニンジ
ン等の外部の回転駆動装置にJ、す1]−り7を第1図
てX方向に回転駆動づると1.該[1−夕7の各ベーン
満10にh’yi装されたベーン17は、それぞれ遠心
力を受(プて−ぞの外端部が回転スリーブ5の内周面5
1)に気密状態に圧接づることにより、回転スリーフ内
周而51)と口−り外周面711との間の空間部8が4
つの圧縮室18.18・・・に画成されるとどもに、こ
の状態を保持しながら上記口−り7の回転力がベーン1
7,17・・・を介し−C回転スリーブ5に伝達されて
、該回転スリーブ5がロータ7と回j!I□J的に回転
する。そして、この1−1−タフと回転スリーブ5どの
同期的回転に伴つ℃上記圧縮室18の容(?4は同11
J的に変化し、L1N宿案18が吸入ボート9側から吐
出ボーh i O側に移動づるに従って徐々に増大して
最大容積になった後部々に減少づる。このことにより、
吸入ボー1−〇より圧縮?:ご18に吸入された空気は
該ff Iii ?i” 1 Q内で圧縮加圧されたの
ち吐出ボー1〜10からケーシング1外に吐出さl′す
ることになる。 その際、吐出ポート10イ;」近に位置JるJXI:
)Iii ’i”1ε3内のむ1斤のff−縮空気の一
部(,1、該圧縮室1Bと空気IjTb受室“6との圧
ツノ差により、接触領域θ近(ジ”r tj Jい(回
転スリーブ5の連通孔20.20・・・を介して空気軸
受室6内に噴出供給される。この11C1出された圧1
1δ空気は、空気軸受室6内(こJ5いて−1ツノヘア
リンク作用をしたのら、圧縮溝19内に導かれる1、そ
して、圧縮f5’+ 19内に尋人されたYと気は、■
!キ11自H,+、 1 g内において、該IX綿ii
+’+ 19の)11”。 深さが回φ14方向Xに対しで前部−(゛深く、後部に
向−)C徐々に浅くなるように一種のレイレースプツシ
をイiしているのて、回申ムスリーフ5の回申ムに1′
4′い猫1i’J 7i11 ’l 9 CT’膨張し
たのら、満後rRI 19 (Iで出汀縮されて圧縮力
が牛しる。しがち、V型形状のf1縮満19)の満両※
6HH部19a、19i1か回転力向にス・jして前方
に位置している関係−し、I′lJ:縮fil’i −
19)内の空気は、回転スリーブ5の回φ!、おJ、ひ
空気のlt’l l’lにJ: −、) −7: ’I
:1r両端部19a 、 19a 6日ら1bll中
火部′19hに向かつ′I急速に圧縮されながら移動り
る。その結末、接触領域θにお()るj1糊iM 19
内は高1.!の空気がイ^11、=されることになる、
1この状態【、上記回転スリーブbがIi縮!ii’l
ε3の高圧側(吐出ボート10側)と低圧+1111
(+!に人)1チー1−〇側)との月力差による内的作
用力(こJ、リレンクーハウジング内1’?、1而2a
(1)接触領域θ(こMl*りるど、j″:1−縮R’
l ’l 9内の空気は、(よば完全な閉じ込め場にな
っているために回転スリーブ°5σ〕近1炙によって斤
々1113れてその辻力が色部に十V?リイ)所謂ビス
コステイボノブ作用を行い、一層、!′:I Ij(1
;ものとなる。この高圧空気にj二り、レンクーノ\ウ
ジング2に近接しようとする回転スリー155(L人さ
な反発力を受りで平衡状態を保′つイ)°!装41C移
動りる。 したがって、このように内的作用力でセンターハウジン
ク内周面2aの接触征I戚θl\押しfJ tJIられ
ようとりる回転スリーブbを■う川の空気tiで支えて
その18触を未然(こ防止し、回lt1ムスリーゾbを
滑らかに回’ll1iさけることかでさ、よ−)で従)
1(σ)り11き局部厚耗を防止でき、また駆動トルり
損グ、を11(減でさ″る。、 1、’j lこ、圧縮
溝19のレイレース)・ノブ作用とビス−1ステイポン
ブ作川との相剰イ′1川(二J、つ(、低回転性におい
ても回転スリーブ5の円浩<、回転をIIIE保づるこ
とが(きる。 尚、上記実施例では回転スリーブ5の外周面5J1にV
ハ1形状の圧縮溝19を段(]た場合について述/\た
が、この圧縮1111としてはその他W型、U型形状等
、各独形状のものが採用’if峙てあり、またJE 4
1& fMに代え、円形、三角形t9の各種形状の圧縮
ディンプルを採用してもよく、上記実施例と同様の作用
効果を奏することができる。 また、上記圧縮溝もしくはディンプル(Jl、その深さ
が上記実施例の如く回転方向に対して前部で深く、後部
に向って徐々に浅くなるようにテーパ状に形成すること
に代え、第5図に示すJ:うに、回転スリーブ5の外周
面5aに設けた丹縮1117 <もしくはディンプル)
’+9’ を、その深さが回転方向Xに対して前部19
′cで深く、後部19′dO浅くなるように階段状に形
成しでもよく、またその段数は第5図の如き2段の他に
3段Jス十どじ(らJ、く1.L記実/1径例の如きテ
ーパ状のものと同様の信用効果を奏りることが−Cさる
。 次に、本発明にJ:るレイレーステップ作用とじスコス
デイボノブ作用との4目刺効果について第6図および第
7図に3i(づいて理論的に説明りる。第6図(a)、
lJ:び(1))t;1段イNJ’ e 満T’ (7
) L/ イL/ −ステップ作用を説明Jるための模
式図てあって、1)は回転スリーブ外周面とセンターハ
ウジング内周面との間隙、L9は段イ」きR+:の深;
1(部(1)0部)の周方向幅、「eは同じく浅底部(
後部)の周方向幅、L T’ i−1,+71’を間の
周方向間隔、Cは)111の浅底部の深さ、(I 1.
.1センタ一ハウジング内周面からR”+の深底部底面
までの間隙である。また、第7図(a )Jlよひり1
))はV型形状の圧縮iMでのヒス=1スティポンブ作
用を説明するための模式図であつClagは圧縮溝の周
方向幅、旧゛(よ圧縮ffi間の周方向間隔、f tJ
、圧縮溝の深さ、Lは圧縮溝の艮(Σ、0は軸方向に夕
・]する圧縮iMの傾き角(゛ある。 先ず、第6図にJ:す、段イ;lさR71をレイレース
ブップとみなしてそのステップ部(浅底部)の圧力のピ
ーク値Pmaxを求めると、 Pmax = 1+[Σ・口(H−1> 、/ (C+
1 )・(口・+=3+1)] ここr:、m=1.r 、/le 、 1−1= (h
+e ) /bΣ−G/ノー (Lr +LO)
・U/′l+ ’ ・ P。 μ、空気の粘性係数、Po :溝入口圧力、U°スリー
ブ回転速度 とイfる。このJH−力1il′lPmaxを、丹’−
1ii tMS’Cのヒ゛スコスフィポンプ作用と比較
するために)j4内にお【プるバカ土冒ユrρRという
表現に変換りるど、ρ+< = r)max 、/
Po −(I >とイjる。 次に第7図ににす、段イリきのないIi縮線面のビスニ
1スティボンブ作用による圧ツノ上界率ρBを求めると
、 ρ II−−C−1< ・ △ + 1
・・・ (II)ここで、C
:比例定数、 △−6tt・(J・1/I〕・1)2 K −−(83−1) ・ (t(−1)
・ 5in2 θ 7/((II3+ 1 > 2
+ 21−13 ・(Δ十△−1) +(1−13
−1) 2 ・cos 2θ) ・・・([[I)
△ −ag、’a+”、 ト1−(f+h)/hとな
る。 そこ〔、」−開拓7図の圧縮)111が第6図の如き段
(=Jき溝であるとすると、該圧縮!:’+の右効深さ
く−・は、t−(1−(1−d −1−L−e −c
) ′(L!] −11−c )となり、結局、段イ
」さ圧縮溝のビス二1スフイボンブ作用による圧ノコ上
5イ率は、I」= (e 4−11 > / hをE記
(In>式に代入し、ざらに口の(III)式を(I)
式に代入した(IC1になる。 しIこがって、仝休としての圧力上jイ宇、っJ、リレ
イレースデップイ′[用とビスコ1ステrポ21作用と
によ、る圧カド’ff :tj i” mは、上記で求
めた(I[)弐での圧力士背玲″ρBと(I)式での月
カ1昇捧′ρRとの梢、 1m−ρ[く・18 となる。 今、−例として、回転f:i縮1幾に灼応した故(I「
]を用い、11を横軸にとった場合の圧力J:: 5’
? −F T’の;;1惇値を第8図に示づ。第8図に
Jlいて、す;わ1((1段(=Jき圧縮溝の場合(本
発明例)での圧力土宕:t′I特性を示し、破線は甲な
る舊深さのLi−縮i:/+の場合(比較例)での圧力
」ニア?率4el tlを承り。同図により、本発明例
では比較例に較l\て月−力上麿宇が人であり、1ヒ」
に通常の土アベアリング層の間隙IIの使用域である3
0〜50μにJ5いて大III 1.:l背しく J>
す、回φ14スリーブとセンクーハウシングどの接触μ
J止効果に優れていることが判る。尚、第4しjの如さ
゛テーパ状の圧縮溝の場合には、該デーパを無限小のレ
イレーステップの果合体とみなすことが(さるので、上
記段イ」き圧縮fil’iよりb大きな11)LJ二背
宰が見込める。。 生 図面の簡単な説明 1“(イ)面は本発明の実施例を例示し、第1図(j縦
断正面図、第2図は第゛1図のII−II線…i面図、
第3図は回転スリーブの斜視図、第4図は第3図の藍部
拡人断面図、第53図は変形例を示1第4図相当図、9
′16図(a>および(b)はレイレースデツプ1′i
用を説明りるための模式平面図おJ:び…i面図1、
i’! 7図(a)J5よび(b)はビス]
ステイボノブ1′1川6説明りるための模式平面図おに
び[lJi面図、a′)E′S図(,1圧力ド冒宰4%
性を示すグラフCある。 1・・・グーシンク、2・・・センクーハウシング、3
・・・争ナイトハウジング、5う・・・回申云スリーー
−7,7・(J−タ、]7・・・ベーン、′19・・・
圧縮fM、′19′・・f1縮フ2インプル、19c
、 19’ c−Iii+部、l 9 d 。 ’+9’d・・・後部、20・・・連通孔。 529
第2図は第1図の■−■線Vji面図、第3図は回転ス
リーブの斜視図、第4図は第3図の要部拡大断面図、第
5図は変形例を示づ一第4図([]当図、第6図(a
)および(b)はレイレース711作用を説明づるIJ
めの模式平面図および断面図、第7図(a )および(
b)はビス−1スライボンブ1り川を説明Jるための模
式j17面図J5J、び断面図、第23図はn−力上昇
率特性を示づグラフである。 1・・クーシング、2・・・センターハウジング、3・
・4ノイドハウジンク、!:5・・・回転スリーブ、7
・・・[−1−夕、17・・・ベーン、19・・圧縮1
1へ、1(つ′・・・J]−8(;1デイン1ル、19
C,19’C・・・前部、l 9 d 。 19′d・・後部、20・・・連通孔。 特許出願人 東洋工業株式会社代 理
人 前 1) 弘:Jl
、、 、:’、 、 :j第7図 第2図 手 続 補 正 N((自発) 昭和58年6月1日 1 事件の表示 11(j和5 B ’is !lsl :’t
Bit 第6622782 発明の名称 回11ム圧縮機の回転スリーブ 3 ン11)正をづる者 事イ′1どの関係 特許出願人 (1所 広島県安芸郡府中町新地3ffi−1号名
称 く313) 東バー工業株式会ネ1代表
名 山 11市 男 樹 4代理人 ■550′市06(/14!□’5)2’1
28(l I’li 大阪市西区靭本町1丁目
4槍ε)シシ 人i11ヒル7 補正の内容 別紙のとおり 8 添付書類の目録 (1)補正明細用 1通
補 正 明 細 内 1、発明の名称 同中す月4j’i ijuの回り云スリーブ2 141
61 ii+’+求の範囲 m IIJ筒状のピンターハウジングどイの両側に配
置した(ノイドハウジングとで形成されたケーシングと
、該ケーシング内に回転自在に嵌合された回転スリーブ
と、該回転スリーブの回転中心に対して偏心して配;Q
され外部から回転駆動される【−1〜夕と、該ロータ)
こ出没自在に嵌装された複数個の板状のへ一ンとを備え
、−1−f、L!n−クの回転によりl\−ンを介して
回転スリーブを回LJニスさぜるJ、うにした回転圧縮
(次において、上1;e回転スリーノ外周面に圧縮iR
Sもしく(よデ゛イングルが刻1.!されてい−C,該
圧縮ii/r ’b L/ <はアインヅルはイの?2
さが回φへ方向にり・1して11う部丈゛探り、1ネ部
C浅くなるように形成され(いることへ−釣機とJる回
転圧縮様の回転スリーブ。 ;3、発明の詳細な説明 (産地に」−の刊用分野) 本発明は、例えはエンジンにお(」る吸気過給のための
機械式過給機として使用され、[」−夕と同ill的(
こ回転Jる回転スリーブをイj−Jる(すΦtr IJ
’−1ii 4浪における回転スリーブに関づるもので
ct5る。 〈従来技術) 従来より、このような回+17、スリーブを右づる回φ
ム圧縮機(ま知られている( 1lillえば「容偵形
圧縮令幾」(昭和54年4月5日産呆図出株式会社光行
)の図15.1 (a )参照) 。?I”、;わl)
、円t:)状のセンクーハウジンクとその両側に配置し
IJリイ1〜ハウジンクとて形成される/7−シング内
に、回転スリーブが回転自在に10;含されており、外
部から駆動されるロータが該回転スリーブの回’l’l
;中心(こス・1して偏心して配設されでいるととしに
、該[1−夕に(よ複数の板状のl\−ンが出没白自M
164 gさtとていて、」−記り〜夕の回転により
ベーンを介しく化11転スリーブを【:1−夕につれて
回転さUるJ、゛)(こしたもの−℃ある1、そして、
この回’l’/l圧縮1代は、回Ill/。 スリーブがベーンと共に回転するために、ベーン先端の
摺動による発熱や摩耗が未然に防止されて白→久性の点
℃4j刊であることから、低回転から高回転ま℃の広範
囲の回転域で運転されるエンジン等の過給1幾に最適な
ものとして最近)]目されている。 しかし、スリーブを回転さヒるにうにしたbのCは、回
転スリーブ内周面とロータ外周面とで画成される圧縮窄
の高圧側(吐出ボーl= !fill )と低圧側(吸
入ボー1へ側)との差圧によって生じる回転スリーブの
内的作用力ににって、該回転スリーブがセンターハウジ
ング内周面の吐出ボー1〜側へ押しやられ、該センター
ハウジング内周面と接触して局部摩耗を生じる(Jか、
スリーブの回転も制限されることとなり、回転スリーブ
本来の機能が十分に発揮ぐさないものとならざるを得な
かった。 1)1j述した従来の回転圧綿1幾はこれらの問題点を
解決りるために、回転スリーブとロンターハウシングど
の間にオイルを供給してAイルベアリングのl
fl用を(N1勺せしめ−(いるが、このオイルの供
給は19耗を滅じるに(J動床があるが、数十ミクロン
の間隙しかない回転スリーブとセンターハウジング間に
Aイルか充満し、その高い粘性によりス:)−ブの回転
を抑制づる抵抗源となり、圧縮機の駆動]ヘルク損失の
増大となるのを避りられず、イ1ヱ辻回転の圧縮機なら
ともかく毎分数千回転という高速回転が要求されるエン
ジンの過給機用としては実用に供Uイ1いbのであった
。 このため、上記回転スリーブを」−ア/X7’リングタ
イプとし、そのスリーブ外周面にL1ニ縮f+W <
しシくはディンプル)を刻設して、線圧れMi7/+(
もしく(ユディンプル)内においで閉し込められ/j全
空気圧縮し′r:イの粘+a、 り9…i作用により圧
力を上j1させる、所謂ビスニ1スティボンブ(vis
cosity pump)作用を発生させることにJ
:す、上記回転スリーブとセンターハウジングとの接触
を未然に防止Jることが考えられる。しかし、この」易
合、月X宿if/+(もしくはディンプル)での甲なる
ヒス−」スーノイポンプ作用では、回転スリーブとビン
クーハウシングとの接触領1戊にお(プる圧#lii溝
C゛十分な珪力土昇が冑られず、所期の目的とづる接l
ll11!防止効宋を十分に発揮でさ4T′いという問
題がある。 (ブを明の目的) 本弁明の目的は、上記の如く耐久性で有利な回φ11ス
リーブをイjづる回転圧縮機の実用化を図るl\く、1
−記回φl;スリーブ外周面に設ける圧縮溝もしくはデ
ィンプルの断面形状を特殊な形状にして11.へ11縮
満もしくはディンプル内の空気の粘性剪…i作用を最大
限に引き出すことにより、m1単な構j^(しって、回
転スリーブのセンターハウジングとの接触を未然にかつ
確実に防止して、局部摩耗を4i < L/、かつ駆動
1〜ルク]0失を低減さけることにある。 (発明の構成) 」上記1」的を)ヱ成り−るため、本発明の解決手段は
、上記の如き回転スリーブを右する回転圧縮機において
、従来センターハウジング内周面の接触領域゛)より吐
出ボー1− (j近に対応する部分に局部的に1)2触
していた回転スリーブの外周面にビスニ1スティポンブ
イ1用を行うための圧縮R’iもしく(よディン−ノル
を設(〕、公らに該圧縮溝もしくはディンプルの深さを
レイレーステップ(Raylcigl+ 5tcp)
となづように回転方向に対しく前部C深く、後部で浅く
なるJ:うにしたことを特徴とりるものである。 このことにより、本発明で(J、回転スリーブとセンタ
ーハウジングとの間を流れる空気は、スリーブの回転に
1゛1′い、圧縮溝もしくはディンプル内にJ5いてそ
の深さが回転方向に対しI前部で深く、後部で浅くなる
所謂レイレーステップとなしているために圧縮力が生じ
ることにJζつC高いhニカを発生し、さらに回転スリ
ーブがその内的伯用力によりセンターハウジング内周面
の]二記接触領域に近接すると、圧縮fM内の空気が十
)小のビス−1スアイボンブ作用を行って圧縮されるの
で、その圧力が一層上RJることになり、J:って−に
記近接した回転スリーブがその反発力を受(プで重衡払
態に保ち得る位置まで移動して、両名の接触を未然に防
<’ Jjうにしたものである。尚、以上の説明では作
動流体として空気につい(1iji /\たが、その他
のカス流体についても同様のことが合え、本発明の技術
的範囲に含、1.れるしのである。 (発明り効果) したかつて、本発明にJ:れは、回転スリーブをイ+J
る回転jj−縮礪に、!5いて、回転スリ−フ外周曲(
二段(〕Iこ11」宿ンi1sもしく(まディンプルを
、その(窯さか回転tj向M 3’l シて前部−(深
く、後部で浅くなるJ、うに形成りるという1:11甲
な(10成によって、回転スリーブとセンターハウシン
グとの接触を未然にかつtiイf実に防止できるのひ、
従来のり11さ局部1!i1粍をIf/>庄(さ−るど
ど6に、回転スリーブの回転がスノ、−スにtjい11
1C駆リノ[〜ルクIQ失を低減′Cさ、よ−)(耐気
性の優れた回転スリーブを右Jる回転圧わ;1機の実用
化を図って、エンジンの過給低等としく11)適なもの
を提供し実現できるものである。 〈実施例) 以上、本発明の技(・l’i的手段の貝体例としての実
施例を図面に基づいて説明する。 第1図〜第4図は本発明の一実施例を示づ1.第1図お
よび第2図において、1はウーシンつてあり(、該ゲー
ジング1は、円筒状のセンターハウシング2とその〕[
右両側に配回されたり−で1−ハウジング3,3どが複
数本〈図では4本)の締t’t’+ボルト4.71・・
ににっ−C締1t1されて(111成されている1゜該
ゲージング1外内に(,1、外iYがセンターハウシン
グ2の内径より6名干小さい円t;)状の回1シ、スリ
ーブ5がセンターハウシング2のhll心と同心的にか
つ回転自在に嵌合されていて、該回転スリーブbの外周
面5aどセンターハウジンク2の内周面2dどの間の間
隙く例えば30〜50/ノ)II:つて空気軸受室6が
形成されている。さらに、上記回転スリーブ゛5の内側
に(ま、両端に軸部7a、7aを右づる円桂状の[1−
り7か回転スリーブりの回転中心(センターハウシング
2の軸心)に’l=I して1hlli心してかつ回転
スリーブ5にジンク」ンI〜シール点1つで最小クリア
ランスを保つJ、うに配ムシされており、上記回申!、
スリーブ5の内周面5〕1)と〔1−り7の外1?、1
面71〕との間に略日1−1月状の空間部8が形成され
る。 上記一方のりイドハウジンク3(第2図’C11−11
11のサイドハウジング)には上記空間部8に対向して
、該空間部8の1へレーリンク側(第11vlr /I
T側ンに吸入ボー1へ9が、まlこ空間部8のリーディ
ング側(第1図の右側)に吐出ボー1−10がそれぞれ
1i1 l 、1されている。J、た、両す−イドハウ
シング3゜3の内壁面3a 、3aに(J回転スリーブ
5の両端向5c、巳3clこス・1応して環1人のシー
ルンM11.11が形成され′CJ3す、該各シール漏
′1′1に(,1回転スリーブ※;;1面5) CL
IPU接して万スシール1」る4ノイi−シール12か
lA谷されている。 まlこ、土6己(J−夕7はそのり曲部7a、7aiこ
おい(、それぞれ両すイドハウジンク3,3(こH2L
lた支1−IjJL 13 、13にヘアリング1/1
.17’lを介しく回転自白に支承され−(J5す、−
万の軸部7a〈第2図(イj側の軸部)はゲージング1
外に延出され、該軸部7aの延出部には一■ニンジン弯
の回転駆動シー侃(図示けず)にl\ル1〜駆動、Q:
Riされたプーリ15が波谷されてい【、外aIlの
回転駆動装置にJ、リゾーリ155を介して1」−97
を回転駆動りるようになされている。 さらに、」−記【−]−夕7の外周面71〕には軸方向
(J治っ【ゝV径方向に凹/υだ複数(図では1つ)の
ベーンtM16.16・・・が円周方向に等間隔に形成
され、該各ベーンfi”+ 16にはそれぞれ板状のl
\−ン17が口−り7の?1′?イ方回に1ト1動かつ
出没自在に嵌装されている。該ベーン17,17・・・
は、1−J−り7の回転(1)に遠心力を受()【外端
部が回転スリーブ5の内周面5 bに気密状態にfEi
接りることにより、回転スリーブ内周面51]と11−
り外周面7bとの葉間部8を4つの11玲lit ’f
x′:18 、 ’l 8 ・に画成づるとどもに、こ
の状態で回転スリーブ5をロータ7と同期的に回転させ
るようになされ(いる。 ぞして、本発明の14J徴として、1−記回転スリーブ
5は、第3図おJ−ひ第4図に示Jよう(こ、その外周
面5aに多数のV型形状の月二縮!:’+ ’I 9
、19・・が周方向に等間隔に刻設されている。各1f
縮I!−119は、ソ(j) V !5’j 1ii7
(1) )F+ ill+j 0y1i部19i+
、 19iJ カ回転方向Xに対しく前方に位置づるよ
うに、がつiiI′l中央部1911が軸方向中央に位
iビ1!JるJ、うに形成されているとともに、l:/
i 深さか回転プノ向X1.:り・[して1f111前
部19CT深く、溝後部19dに向かう(、−従っC徐
々に浅くなるようにブーパ状に形成され(いろ1、 さらに、上記回転スリーブ5には、回1トムスリー)5
内部の圧縮’f、 18と外部の空気軸受室6とを連通
りる小孔よりなる多数の連通孔20,20・・か説けら
れてJ3す、圧縮室18の空気を空気軸受室6に噴出供
給して回転スリーブ5どレンターハウシンク2どの間に
土アベアリング層を形成するJ、うにしている。 尚、上記回転スリーブ5が従)I(局部的に接jγ11
シ(いたレンクーハウジンク2の内周面2aの上記吐出
ボーi〜I O(」近に対応Jる部分′)J、り接触領
IMi Oiま、回申入スリーブ5のロータ7どのタン
ジエン1−シール魚[〕を通る直径線91と直交づる直
径線9)に幻してトレーリング側に70°、リープ、r
ング側に吐出ボーh ’I Oの中心を通る角度θ0か
ら最大70°までの範囲、つまりθl)+70゜ンθ≦
1/10’ の範囲であることが実験的に求められ(い
る。 次に、上記実施例の作動について説明するに、」ニンジ
ン等の外部の回転駆動装置にJ、す1]−り7を第1図
てX方向に回転駆動づると1.該[1−夕7の各ベーン
満10にh’yi装されたベーン17は、それぞれ遠心
力を受(プて−ぞの外端部が回転スリーブ5の内周面5
1)に気密状態に圧接づることにより、回転スリーフ内
周而51)と口−り外周面711との間の空間部8が4
つの圧縮室18.18・・・に画成されるとどもに、こ
の状態を保持しながら上記口−り7の回転力がベーン1
7,17・・・を介し−C回転スリーブ5に伝達されて
、該回転スリーブ5がロータ7と回j!I□J的に回転
する。そして、この1−1−タフと回転スリーブ5どの
同期的回転に伴つ℃上記圧縮室18の容(?4は同11
J的に変化し、L1N宿案18が吸入ボート9側から吐
出ボーh i O側に移動づるに従って徐々に増大して
最大容積になった後部々に減少づる。このことにより、
吸入ボー1−〇より圧縮?:ご18に吸入された空気は
該ff Iii ?i” 1 Q内で圧縮加圧されたの
ち吐出ボー1〜10からケーシング1外に吐出さl′す
ることになる。 その際、吐出ポート10イ;」近に位置JるJXI:
)Iii ’i”1ε3内のむ1斤のff−縮空気の一
部(,1、該圧縮室1Bと空気IjTb受室“6との圧
ツノ差により、接触領域θ近(ジ”r tj Jい(回
転スリーブ5の連通孔20.20・・・を介して空気軸
受室6内に噴出供給される。この11C1出された圧1
1δ空気は、空気軸受室6内(こJ5いて−1ツノヘア
リンク作用をしたのら、圧縮溝19内に導かれる1、そ
して、圧縮f5’+ 19内に尋人されたYと気は、■
!キ11自H,+、 1 g内において、該IX綿ii
+’+ 19の)11”。 深さが回φ14方向Xに対しで前部−(゛深く、後部に
向−)C徐々に浅くなるように一種のレイレースプツシ
をイiしているのて、回申ムスリーフ5の回申ムに1′
4′い猫1i’J 7i11 ’l 9 CT’膨張し
たのら、満後rRI 19 (Iで出汀縮されて圧縮力
が牛しる。しがち、V型形状のf1縮満19)の満両※
6HH部19a、19i1か回転力向にス・jして前方
に位置している関係−し、I′lJ:縮fil’i −
19)内の空気は、回転スリーブ5の回φ!、おJ、ひ
空気のlt’l l’lにJ: −、) −7: ’I
:1r両端部19a 、 19a 6日ら1bll中
火部′19hに向かつ′I急速に圧縮されながら移動り
る。その結末、接触領域θにお()るj1糊iM 19
内は高1.!の空気がイ^11、=されることになる、
1この状態【、上記回転スリーブbがIi縮!ii’l
ε3の高圧側(吐出ボート10側)と低圧+1111
(+!に人)1チー1−〇側)との月力差による内的作
用力(こJ、リレンクーハウジング内1’?、1而2a
(1)接触領域θ(こMl*りるど、j″:1−縮R’
l ’l 9内の空気は、(よば完全な閉じ込め場にな
っているために回転スリーブ°5σ〕近1炙によって斤
々1113れてその辻力が色部に十V?リイ)所謂ビス
コステイボノブ作用を行い、一層、!′:I Ij(1
;ものとなる。この高圧空気にj二り、レンクーノ\ウ
ジング2に近接しようとする回転スリー155(L人さ
な反発力を受りで平衡状態を保′つイ)°!装41C移
動りる。 したがって、このように内的作用力でセンターハウジン
ク内周面2aの接触征I戚θl\押しfJ tJIられ
ようとりる回転スリーブbを■う川の空気tiで支えて
その18触を未然(こ防止し、回lt1ムスリーゾbを
滑らかに回’ll1iさけることかでさ、よ−)で従)
1(σ)り11き局部厚耗を防止でき、また駆動トルり
損グ、を11(減でさ″る。、 1、’j lこ、圧縮
溝19のレイレース)・ノブ作用とビス−1ステイポン
ブ作川との相剰イ′1川(二J、つ(、低回転性におい
ても回転スリーブ5の円浩<、回転をIIIE保づるこ
とが(きる。 尚、上記実施例では回転スリーブ5の外周面5J1にV
ハ1形状の圧縮溝19を段(]た場合について述/\た
が、この圧縮1111としてはその他W型、U型形状等
、各独形状のものが採用’if峙てあり、またJE 4
1& fMに代え、円形、三角形t9の各種形状の圧縮
ディンプルを採用してもよく、上記実施例と同様の作用
効果を奏することができる。 また、上記圧縮溝もしくはディンプル(Jl、その深さ
が上記実施例の如く回転方向に対して前部で深く、後部
に向って徐々に浅くなるようにテーパ状に形成すること
に代え、第5図に示すJ:うに、回転スリーブ5の外周
面5aに設けた丹縮1117 <もしくはディンプル)
’+9’ を、その深さが回転方向Xに対して前部19
′cで深く、後部19′dO浅くなるように階段状に形
成しでもよく、またその段数は第5図の如き2段の他に
3段Jス十どじ(らJ、く1.L記実/1径例の如きテ
ーパ状のものと同様の信用効果を奏りることが−Cさる
。 次に、本発明にJ:るレイレーステップ作用とじスコス
デイボノブ作用との4目刺効果について第6図および第
7図に3i(づいて理論的に説明りる。第6図(a)、
lJ:び(1))t;1段イNJ’ e 満T’ (7
) L/ イL/ −ステップ作用を説明Jるための模
式図てあって、1)は回転スリーブ外周面とセンターハ
ウジング内周面との間隙、L9は段イ」きR+:の深;
1(部(1)0部)の周方向幅、「eは同じく浅底部(
後部)の周方向幅、L T’ i−1,+71’を間の
周方向間隔、Cは)111の浅底部の深さ、(I 1.
.1センタ一ハウジング内周面からR”+の深底部底面
までの間隙である。また、第7図(a )Jlよひり1
))はV型形状の圧縮iMでのヒス=1スティポンブ作
用を説明するための模式図であつClagは圧縮溝の周
方向幅、旧゛(よ圧縮ffi間の周方向間隔、f tJ
、圧縮溝の深さ、Lは圧縮溝の艮(Σ、0は軸方向に夕
・]する圧縮iMの傾き角(゛ある。 先ず、第6図にJ:す、段イ;lさR71をレイレース
ブップとみなしてそのステップ部(浅底部)の圧力のピ
ーク値Pmaxを求めると、 Pmax = 1+[Σ・口(H−1> 、/ (C+
1 )・(口・+=3+1)] ここr:、m=1.r 、/le 、 1−1= (h
+e ) /bΣ−G/ノー (Lr +LO)
・U/′l+ ’ ・ P。 μ、空気の粘性係数、Po :溝入口圧力、U°スリー
ブ回転速度 とイfる。このJH−力1il′lPmaxを、丹’−
1ii tMS’Cのヒ゛スコスフィポンプ作用と比較
するために)j4内にお【プるバカ土冒ユrρRという
表現に変換りるど、ρ+< = r)max 、/
Po −(I >とイjる。 次に第7図ににす、段イリきのないIi縮線面のビスニ
1スティボンブ作用による圧ツノ上界率ρBを求めると
、 ρ II−−C−1< ・ △ + 1
・・・ (II)ここで、C
:比例定数、 △−6tt・(J・1/I〕・1)2 K −−(83−1) ・ (t(−1)
・ 5in2 θ 7/((II3+ 1 > 2
+ 21−13 ・(Δ十△−1) +(1−13
−1) 2 ・cos 2θ) ・・・([[I)
△ −ag、’a+”、 ト1−(f+h)/hとな
る。 そこ〔、」−開拓7図の圧縮)111が第6図の如き段
(=Jき溝であるとすると、該圧縮!:’+の右効深さ
く−・は、t−(1−(1−d −1−L−e −c
) ′(L!] −11−c )となり、結局、段イ
」さ圧縮溝のビス二1スフイボンブ作用による圧ノコ上
5イ率は、I」= (e 4−11 > / hをE記
(In>式に代入し、ざらに口の(III)式を(I)
式に代入した(IC1になる。 しIこがって、仝休としての圧力上jイ宇、っJ、リレ
イレースデップイ′[用とビスコ1ステrポ21作用と
によ、る圧カド’ff :tj i” mは、上記で求
めた(I[)弐での圧力士背玲″ρBと(I)式での月
カ1昇捧′ρRとの梢、 1m−ρ[く・18 となる。 今、−例として、回転f:i縮1幾に灼応した故(I「
]を用い、11を横軸にとった場合の圧力J:: 5’
? −F T’の;;1惇値を第8図に示づ。第8図に
Jlいて、す;わ1((1段(=Jき圧縮溝の場合(本
発明例)での圧力土宕:t′I特性を示し、破線は甲な
る舊深さのLi−縮i:/+の場合(比較例)での圧力
」ニア?率4el tlを承り。同図により、本発明例
では比較例に較l\て月−力上麿宇が人であり、1ヒ」
に通常の土アベアリング層の間隙IIの使用域である3
0〜50μにJ5いて大III 1.:l背しく J>
す、回φ14スリーブとセンクーハウシングどの接触μ
J止効果に優れていることが判る。尚、第4しjの如さ
゛テーパ状の圧縮溝の場合には、該デーパを無限小のレ
イレーステップの果合体とみなすことが(さるので、上
記段イ」き圧縮fil’iよりb大きな11)LJ二背
宰が見込める。。 生 図面の簡単な説明 1“(イ)面は本発明の実施例を例示し、第1図(j縦
断正面図、第2図は第゛1図のII−II線…i面図、
第3図は回転スリーブの斜視図、第4図は第3図の藍部
拡人断面図、第53図は変形例を示1第4図相当図、9
′16図(a>および(b)はレイレースデツプ1′i
用を説明りるための模式平面図おJ:び…i面図1、
i’! 7図(a)J5よび(b)はビス]
ステイボノブ1′1川6説明りるための模式平面図おに
び[lJi面図、a′)E′S図(,1圧力ド冒宰4%
性を示すグラフCある。 1・・・グーシンク、2・・・センクーハウシング、3
・・・争ナイトハウジング、5う・・・回申云スリーー
−7,7・(J−タ、]7・・・ベーン、′19・・・
圧縮fM、′19′・・f1縮フ2インプル、19c
、 19’ c−Iii+部、l 9 d 。 ’+9’d・・・後部、20・・・連通孔。 529
Claims (1)
- (1) 円筒状の[ンターハウジンクとその両側に配
;バしたサイドハウジングとで形成されたケーシングと
、該ケーシング内に回転自在に嵌合された回転スリーブ
と、該回転スリーブの回転中心に対して偏心して配δシ
され外部から回転駆動される[」−タど、iiU C”
!−夕に出没自在に嵌装された複数個の板状のベーンと
を備え、上記ロータの回転にJ、リベーンを介して回転
スリーブを回転させるJ、うにした回転圧縮機において
、上記回転スリーブ外周面に圧縮溝もしくはディンノ゛
ルが刻設されていて、該圧縮溝もしくはディンノ゛ルは
その深さが回転方向に対して前部で深く、後部で浅くな
るように形成されていることをL’+徴どする回転圧縮
機の回転スリーブ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6622783A JPS59192886A (ja) | 1983-04-14 | 1983-04-14 | 回転スリーブを有する回転圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6622783A JPS59192886A (ja) | 1983-04-14 | 1983-04-14 | 回転スリーブを有する回転圧縮機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59192886A true JPS59192886A (ja) | 1984-11-01 |
JPH0218438B2 JPH0218438B2 (ja) | 1990-04-25 |
Family
ID=13309742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6622783A Granted JPS59192886A (ja) | 1983-04-14 | 1983-04-14 | 回転スリーブを有する回転圧縮機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59192886A (ja) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59105990A (ja) * | 1982-12-11 | 1984-06-19 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 回転圧縮機 |
-
1983
- 1983-04-14 JP JP6622783A patent/JPS59192886A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59105990A (ja) * | 1982-12-11 | 1984-06-19 | Nippon Piston Ring Co Ltd | 回転圧縮機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0218438B2 (ja) | 1990-04-25 |
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