JPS60212684A - スクリユ・ロ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、可圧縮性流体を圧縮し、または膨張させなが
ら移送するスクリュ機械に使用される一対のスクリュ・
ロータ、特に、その歯形曲線に関する。

従来技術 一般に可圧縮性流体の圧縮機等に使用される非対称歯形
を有するスクリュ・ロータは、その歯形の主要部分をロ
ータのピッチ円の外側に有するおすロータと、主要部分
をロータのピッチ円の内側に有するめすロータとの組合
わせからなり、通常。

蝮数枚の歯数を備えたおすロータと、その歯数よりも若
干多い歯数を有するめすロータとを噛合わせ、おすロー
タの歯先円直径と、めすロータのピッチ円直径とが、は
ぼ等しくなるように設定されている。

このタイプの一対のスクリュ・ロータを軸心が互に平行
で１、その直径が、それぞれのロータの外径に等しい二
つの円筒空間で、その軸心間の距離が相互の半径の和よ
りも短かく、また、軸方向の長さがロータの軸方向長さ
と同一な空間を有するケーシング内に回動自在に収めて
、その両開口端を端板で塞ぐと共に、その所要個所に、
それぞれ流体の吸込口および吐出「１を穿設することに
より、スクリュ圧縮機もしくは膨張機が構成されている
〔第３（ａ）図および第３　（１１ｊ図参照〕。

上記装置を圧縮機として使用する場合には、図で、めす
ロータは反時計方向に、おすロータは時計方向に、それ
ぞれ回転させることになるが、この際の、めすロータの
歯形曲線について云えば、その歯溝な形成する曲線中、
回転方向前側の曲線を前進側歯形、回転方向後側の曲線
を追従側歯形と呼び、おすロータの歯形を形成する曲線
についても、同様、その回転方向前側の曲線を前進側歯
形、回転方向後側の曲線を追従側歯形と称することにす
る。

前記装置を膨張機として使用するときには、それぞれの
曲線の呼び名が反対になるけれども、本発明明細書９図
面中の説明では、歯形曲線に関する名称は、すべての場
合にわたって上記定義に従って解説する。

第１（ａ）図および第１（ｂ）図は、前記スクリュ・ロ
ータの回転軸に直角な平面によってロータを切断したと
きにみられる各歯形曲線、すなわち、各ロータの長手軸
端面におけるスクリュ・ロータの歯形の噛合わせ状態を
示すもので、第１（ａ）図は、めすロータ歯形追従側歯
先曲線と、おすロータ歯形の追従側歯先曲線とが接触し
始めた直後の両ロータの歯形の位相を表わしており、そ
れから、おすロータが２０°程回転して第１（ｂ）図示
の位相、すなわち、おすロータの歯形曲線の最高部とめ
すロータ南形溝の最深部とが対向する状態を経て回転す
る。

上記歯形曲線は、従来から、本出願人が実施している歯
形（実公昭５４−２５５５２号公報参照）であり、その
特徴は、次のとおりである。

すなわち、図中、１は、おすロータ、スは、おすロータ
１に噛合う、めすロータで、これらのロータ１．スは、
それぞれ回転中心（ピッチ円中心）３．４を中心にして
、ケーシング（図示してない）内を、矢印方向に回転す
ることにより、流体圧縮機としての作用を奏する。１５
および１６は、それぞれ、おすロータ１およびめすロー
タスのピッチ円で、その回転中心３および４を結ぶ直線
はピッチ円１５および１６の接点１７．すなわち、ピッ
チ点１７を通る。

第１（ｂ）図を参照して、説明の都合上（１）めすロー
タ歯形 （イ）前進側曲線；直線３，４上で、めすロータの歯形
中心最深部の点１２より歯形の先端１゜方向に向い、ピ
ッチ点１７を中心にしてｒ、を半径に有する円弧１１〜
１２と、同円弧の外方部分１１〜１０の間を、めすロー
タの回転中心４を通り、前記半径ｔ４の円弧１１〜１２
に接する直１１！１０〜１１とにより形成し、めすロー
タ溝底部の１２〜１３間の曲線を、めすロータの回転中
心４を中心とし半径ｒ、を有する円弧とし、かつ、歯先
円外径１０〜１４間を、めす口−タのピッチ円１６と一
致させる。

（１７）追従側曲線；めすロータの溝の追従側の１３〜
１４の曲線を、おすロータの歯形上の点８に、Ｌつて創
成されるエピトコロイド曲線とする。

−に閉曲線を滑かにつないで形成される。

（２）おす１−ュータ歯形 （イ）前進側曲線；おすロータ歯形の中心頂点７から、
歯元側に向う点６に至る間の曲線を、めす、おす両ロー
タのピッチ円１５　、１６の接点（ピッチ点）１７を中
心とし、前記半径ｒ４より回転に必要な間隙量だけ少さ
いｒ３を半径とする円弧とし、点６から歯元５に至る間
を、めすロータの歯先１０〜１１間の直線により形成さ
れる包絡線とする。

（ｏｌ　追従側曲線；おすロータ歯形の追従側の点７〜
８の間の曲線を、おすロータの回転中心（ピッチ円中心
）３を中心とし半径ｒ１とする円弧どし、点８から歯元
点９に至る曲線を、相対する、めすロータの歯先の点１
４によって創成されるエビサイクロイド曲線とし、歯溝
の底の径の９〜５間を、おすロータのピッチ円１５と一
致させることにより、点８を、わじ山に沿った稜線−Ｌ
の、めす、おす両ロータの接触線が両「ュータを収容す
るシリンダの圧縮室締切り側交純に到達するＪ−う定め
る。また、点８を、各１ュータの回転中心３，４を結ぶ
直線（Ｘ　：Ｍ！＋　）から遠く離して形成する３、第
１（ｂ）国手の従来歯形は、以ヒ述べたとおり規定され
ているので、 （イ）作用空間相互のブ「ｒ−ホールを実質−に〇とす
ることができる３、 （ロ）ｌＮｂ）図示のもので、おす１ｒ−夕山形の点８
をＸ軸から遠く離して形成しまたことにＪ−リ、低圧側
端板と、おす＋ュータとめず１ュータとの歯形の接触部
に生じる空間１８が、【ュータの回転に伴ない体積膨張
する割合が、後述の、他社使用歯形に比較して少ないた
め、体積膨張に基くバキューム生成作用による動力損失
が少ない。

等々の利点がある反面、Ｆ記のような問題点も指摘され
ている。すなわち、 （）９　空間容積が小さい（行程容積が小さい）。

に）めすロータ歯形の溝底部に凹凸があるため、シール
性が良好とは云えず、また、加工時に寸法測定が為し難
い。さらに、カッタのプロ＾ フィールも凹凸があり複雑になって加工能率が悪い。

（ホ）歯形の追従側曲線が点創成のため、シール点が摩
耗し易く、シール効果が持続し難い。

（へ）　ピッチ円付近での歯形の圧力角が、はぼ０にな
るため精度良く加工することが難しく、加工工具の寿命
も短い。特に、スクリュ・ロータをボブ加工する場合に
、ホブ工具の寿命が短かくなる。

なお、第１（ａ）図に示す両歯形の初期噛合位相におけ
る接触面１８′は、その状態からおすロータ１が約２０
°回転した第１（ｂ）図示の位相で空間１８のように膨
張するので、この部分にバキューム空間を造成する結果
、それに要する動力を（圧縮操作とは無関係な）消費す
るから、前記空間１８の容積は太きくならない方が好ま
しい。上記、特性の歯形は、この体積膨張の割合が、後
述のものに比べて小さくできている。

たとえば、他社使用の従来歯形の一つ、特公昭５６−１
７５５９号公報記載の、ねじロータ機械に用いられたロ
ータの歯形は第２図示のとおりで、図中、第１図と同一
符号を付した構成は、第１図記載のものと同一部月であ
るから、その説明は省略する。なお、第２図の歯形の噛
合い位相は、第１ｆｂ）図示と対応している。同図中、 （１）　めすロータ歯形 （イ）前進側曲線、２８〜２９；直線１７〜２９上の点
３６を中心とする半径ｒ′１の円弧、２９〜３０；ピッ
チ点１７を中心とする半径ｒ′２の円弧。

（ロ）追従側曲線、３０〜３１；おすロータ歯形上の点
２３によるエピトコロイド曲線、３１〜３２；めすロー
タのｒ１１転中心４を通る直線の一部、３２〜３３；ピ
ッチ円１６にに中心を持つ円弧、３３〜３４；回転中心
４を中心とする円弧。

３４−３５；ピッチ円１６上に中心を持つ円弧。

（２）おすロータ歯形 （イ）前進側曲線、２１〜２２；めすロータ歯形（直線
１７〜２９上の点３６を中心とした半径ｒ′１の円弧）
による包絡線、２２〜２３；ピッチ点１７を中心とする
半径ｒ′２の円弧。

（ロ）追従側曲線、２３〜２４；めすロータ歯形上の点
３１によるエビトロコイド曲線、２４〜２５；直線３１
〜３２による創成曲線、２５〜２６；ピッチ円１５上に
中心を持つ円弧、２６〜２７；回転中心３を中心とする
円弧、２７〜２１；ピッチ円１５上に中心を持つ円弧。

よりなるが、図示のバキューム空間１８の容積は、第１
（ｂ）図示の歯形に比べて、格段と大きなものとなって
いる。

目　的 そこで、本発明は、従来、本出願人が使用している第１
図示の歯形が備える前述の利点を失うことなく、もしく
は本発明技術に基く前述利点の減縮量を可能な限り少な
くして、問題点として挙げられた事項、すなわち、行程
容積を大きくし、シール点の形を変えて摩耗を防＋１ニ
し、陵期使用に対し効率低減が生じないようにすると共
に、圧力角を大きくとって歯形の加工精度、工具寿命の
向上を図り、あわせて工具の成形を容易にすることがで
きる新規山形を提供することを目的とする。なお、その
他の目的および効果については、以下に述べる本発明の
詳細な説明中で明らかにする。

構　成 以下に、本発明歯形について、添付図面に示ず一実施例
に基いて説明する。

第３図は、本発明スクリュ・ロータを組込んで構成した
可圧縮性流体の１■縮機を示し、その第３（ａ）図は、
同（Ｉ））図におけるＡ−Ａ線に沿う側断面図。

第３（ｂ）図は、同（ａ）図示のＢ−Ｂ線に沿って切断
した横断面図である。図中、１はおすロータで、図示し
てない原動機に連結した回転軸４０に３１って回転駆動
されると共に、ロータ１に対し軸４０ど対称位置に伸び
た支持軸４１と協動して、ロータ１を各端板４２および
４３の輔受部４４および４５に、回転自在に軸支されて
いる。スは、おすロータ１に噛合う、めすロータで、前
記ロータスも、その各端面に延出する回転軸により、端
板４２　、４３に回転自在に軸支されている。４６は、
−組の相互に噛合ったロータ１および２の外周を囲むケ
ーシングであって、その長手軸方向端面で、それぞれ流
体吸込口４７を有する低圧側端板４２と、吐出口４８を
備えた高圧側端板４３とを連結し、ロータ歯、溝面、ケ
ーシング内壁および両端板内壁により、作用空間４９を
形成し、かつ区画する。前記作用空間４９は、ケーシン
グ内にある作用流体用の低圧通路５０および高圧通路５
１にそれぞれ連通する吸込口４７および吐出口４８を有
する。ケーシング４６の断面は、円筒状空間を平行に二
つ並べて、その中心軸間距離が各円筒空間の半径の和よ
りも小さく、したがって両円筒空間は相互に重なる部分
を持ち、雨空間内壁が交叉する個所に稜線５２が現われ
る。

めすロータ２は、−条の各らせん溝が回転軸（”長手）
方向に沿い、前記軸回りに通常２００°程度捩られた六
個の溝を備え、前記溝は、その大部分がロータ２のピッ
チ円の内側にあり、溝間な区切る歯の高さはピッチ円周
よりもわずかに突出し、また、前記溝形は、はぼ内に凹
の曲線よりなる。

おすロータ１は、通常四条のらせん歯を備えていて、各
画架は回転軸（長手）方向に沿い、回転軸回りに約３０
０”の捩りが与えられている。前記画架の歯丈は、一部
間ロータのピッチ円周の内側に伸びるほか、その大部分
は前記ピッチ円の外側に位置し、画架と隣接する南東と
の間には、めすロータ２の歯が入込む溝が設けられてい
て、その歯形断面は大力、外側に凸の曲線よりなる。作
用空間４９はＶ字形に区画され、ロータの回転により低
圧側端板４２の吸込口４７と前記作用空間との連通が締
切られた後、両ロータの歯形の噛合線の移動（ロータの
回転に伴なう相対的な）に伴ない、前記区画された作用
空間の容積が、締切り時におけるそれに比べて縮小し、
その間に流体が断熱圧縮され高圧、高温になって、やが
て前記作用空間が高圧側端板４３に穿設した吐出口４８
に連通したとき高圧室５１１１１１に吐出する。

その間、ロータ歯、溝面間の噛合い、ケーシング内壁と
の間の摺動面およびロータ端面と端板内側面との間の摺
動面の潤滑および気密保持（シール作用）ならびに可圧
縮性流体の断熱圧縮による温Ｉｆｆニーに昇を冷やすた
めに、冷却した潤滑油をノズル５３を通して作用空間内
に噴射するようにしている。

本発明スクリュ・ロータは上記可圧縮性流体用圧縮機に
使用されるロータの歯形曲線に関する。

第４　（ａ）、　（１））　、　（Ｃ）図は、本発明ス
クリュ・ロータを各回転軸に直交する平面で切断したと
きに、その切口にみられる歯形曲線を示し、図中、１は
、おすロータ、３は、その回転中心、すなわち、おすロ
ータ歯形のピッチ円１５の中心で、おすロータ１は、め
すロータ２と噛合って回転中心３の周りに矢印方向に回
転する。Ｚは、めすロータ、４は、その回転中心、すな
わち、めすロータ歯形のピッチ円１６の中心でもあり、
前記ロータスは、おすロータ１と噛合って、回転中心４
の固りに矢印方向に回転する。１７は、ピッチ点で、点
３，１７および４は一直線上にあり、ピッチ円１５　、
１６はピッ点１７において外接している。なお、１８は
、歯形間に生じるバキューム空間（真空造成空間）であ
る。図示の歯形の噛合い状態は、第４（ａ）図の位相が
、両ロータの歯溝の噛合いが始まる直前の位置で、両歯
形とケーシング内壁の稜線との間に形成されるブローボ
ールの説明図、第４（ｂ）図は、それから１０°位おす
ロータ１が回転して、両ロータの歯形が始めて接触１８
′シた（回転方向上流側において）状態、第４（ｃ）図
は、さらに、おすロータが２０°程回回転して両歯膨曲
線が最も深く噛合っ−Ｃいる位相を示し、以下に述べる
山形曲線の説明は、第４（ｃ）図に基いて行ｔ〔う。

第４（ｃ）図を参照して、図中、歯形曲線は、それぞれ
下記の条件により規正されている。なお、Ａｆはアデン
ダム、Ｄｍはデデンダム、歯形曲線上の点Ａ。

はピッチ円１５」二の、Ａ、はピッチ円１６上の点でも
ある。

（＋１　めすロータ歯形 （イ）追従側曲線；歯先から歯底側に向って、ｆａ）　
ＩＴ、−Ａ２；おす「Ｉ−夕歯形曲線上の点Ａ。

による創成、点Ａ２でＡ、−Ｂ、と接する。

（ｂｌ　Ａ、−Ｂ、　；ピッチ円１６に点Ａ、において
接する直線上であって歯溝の凹形の外側に中心０７を有
する半径Ｒ７の円弧。

（ｃ）Ｂ２−Ｃ２；おすロータ歯形曲線の一部である円
弧Ｂ、　−Ｃ，による包絡線。

（ロ）前進側曲線；歯底から歯先側に沿って、＋ｄ＋　
Ｄ２−Ｂ２　；直線３−４上であってピッチ円１６の外
側に中心０．を有する半径Ｒ１の円弧。点Ｅ２で曲線Ｅ
、−Ｆ、に接する。

（ｅ）　Ｂ２−Ｆ、；直線０．−Ｂ２の延長線上におい
てＯｌと反対側に中心０２を有する半径Ｒ２の円弧。た
だし、歯溝側に対して凸。点Ｆ、において曲線Ｆ、−Ｇ
、に接する。

（ｒ）　Ｆ２　Ｇ２　；直線０．−　Ｆ、上であって歯
溝の凹形の外側に中心Ｏ８を有する半径Ｒ８の円弧。点
Ｇ、で、めすロータの外径と接する。

（ｇｌ　Ｇｔ　Ｂ２　：めすロータの外径（ｈ）　ｃ’
を一勇；曲線Ｂ２−　Ｃ，、Ｄ、−Ｅ、間を、それぞれ
に接する直線または曲線ＣＩ、　＝ＤＩ、で滑らかにつ
ないでもよい。

（２）おすロータ歯形 （イ）追従側曲線；歯元から歯先側に沿って、（Ｊ）　
Ｈ＋　Ａ＋　：めすロータ歯形−にの点Ｈ，による創成
、点Ｈ１で、おすロータ歯底円に接する。

＋ｋ）　Ａ、−Ｂ、　；めすロータ歯形の一部、円弧Ａ
２−１’（、による包絡線。点Ｂ１で、曲線Ｂ１−Ｃ，
と接する。

（Ｑｌ　ｎ、−ｃ、　；直線３−４と点３においてθｒ
５の角を挾んで交叉するおすロータの回転中心から伸び
る半径線−ヒに中心０４を有する短かい半径Ｒ４の円弧
。ただし、角θｒ６は４°がら８°の間で、比較的に大
きく、その結果、中心０４は直＃３−４に対して遠く離
れた位置にある。点Ｃ１で曲線Ｃ，−Ｄ、と接する。

’ｒｎｒ　Ｃ，ｒ）、　；点３を中心とし半径Ｒ１の円
弧で、点Ｄ１で曲線ｒ）、　−Ｅ、に接する。

（ロ）前進側曲線；歯先から歯元側に向って、ｉｎ）　
Ｄ、−Ｅ、　；めすロータ歯形曲線の一部、円弧Ｄ２Ｅ
２（近似的にＤ’２−Ｅ、でもよい）による包絡線。点
Ｅ１で曲線Ｅ、　−Ｆ、と接する。

（０）　ＥＩ　Ｆｌ　；めすロータ歯形の一部、円弧Ｅ
２−Ｆ２による包絡線。点Ｆ、で曲線Ｆ、−Ｇ。

に接する。

（ｐ）Ｆｌ−ｃｔ；めすロータ歯形の一部、円弧Ｆ２−
Ｇ２による包絡線。点Ｇ、でおすロータ歯底円と接する
。

（Ｑ）　Ｇ１−Ｈｌ　；おすロータ歯底円。

により、それぞれ形成されている。

効　果 本発明スクリュ・ロータの歯形曲線の特徴は以」二のと
おりであるから、 （１）半径Ｒ４の円弧Ｂ、　−Ｃ１の中心０４を、おす
ロータの回転中心３から伸びた半径線上に設けたことに
より、第５図を参照して、その点Ｃ０における接線と直
線３−４に対する垂線υのなす角θ１が、中心０４をピ
ッチ点１７から伸びた半径線上に設けた場合のそれθ′
１に比べ小さくでき、おすロータの追従側歯形曲線が両
ロータの回転中心を結ぶ直線３−４より大きく離れて、
めすロータ追従側歯形曲線に近づき、９聞１８を小さく
できる。

（２）角θｙｓを比較的大きめに異定することにより、
角θｒ６を挾む一方の半径線上に位置する円弧Ｂ１−Ｃ
１の中心０．を直線３−４から大きく離したので、さら
に空間１８を小さくできる。

以上、第４（ｂ）図および第４（ｃ）図にみられるよう
に、空間１８の体積膨張率が小さいため、バキューム造
成に基く無用な動力損失が少ない。

（３）曲＠Ｒｔ−Ｃ１を円弧ｎ、−ｃ１ノ包絡線とし、
曲線り、−Ｆ、１を円弧馬−Ｅ、の、曲ＩＩＩＥｌ　−
Ｆｌを円弧Ｅ、−Ｆ、の、曲線Ｆ　Ｂ　−Ｇ　＠を円弧
Ｆ　＠　−Ｇ　＠の、曲線Ａ、−１１１を円弧Ａ、−１
１，の、それぞれ包絡線としたので、歯形の摺１１１１
面が面接触となるから当該個所の耐磨耗性が向上する。

（４）第６図を参照して、を記のとおり歯形摺動面が面
接触どなるから、＠滑油Ｅが供給されると、くさび効果
により前記面の潤滑およびシール効果を向上させること
ができる。

以上、耐摩耗性およびシール効果を向上させることがで
き、スクリュ・ロータの長期の使用に対し効率の低下を
防止することができる。

（５）第７図を参照して、曲線Ａ２−Ｂ２を、めすロー
タの歯溝の凹形の外側に中心０７を有する円弧としたの
で、曲線Ｂ２−Ｃ２を外径まで延長した場合または回転
中心４と点Ｂ、とを結ぶ直線を外径まで延長した歯形の
場合に比べて前記ロータの歯形を切削するカッターのプ
ロフィールの裾が広がる傾向にあり、圧力角も大きくで
きるので、山形の加工精度を向上し、また、工具寿命を
延長させることができる。

さらに、曲線Ｂ２−　Ｃ２を外径まで延長した場合に比
べ第７図において斜線を施して示した部分すだけ空間容
積を大きくすることができる。

（６）　曲線Ｈ２−Ａ２をおすロータの歯形曲線上の点
Ａ、による創成曲線としたので、当該歯形における圧力
角θ２を、曲線Ａ２−Ｂ２を外径まで（Ｈ′２まで）延
長した場合のそれθ′２に比較して大きくとることがで
き、歯形の加工精度が向上し、工具寿命を延長させるこ
とができる。

また、第７図において、斜線で示した部分ａだけ空間容
積を大きくすることができる。

（７）第８図を参照して、曲線Ｄ２−Ｅ２をめすロータ
のピッチ円１６の外側に中心０１を有する円弧としたの
で、点Ｄ２の位置が同じで円弧Ｄ２−Ｅ２の中心がピッ
チ円１６上（ピッチ点１１）にあるようにした場合に比
べ、中心０□がピッチ円１６の外側にある方が、第８図
において斜線を施して示した部分だけ空間容積を増加さ
せることができる。

また、点Ｅ２における圧力角θ３を、円弧ｒ）２−Ｂ２
の中心がピッチ点１７にある場合のそれθ′３に比べて
大きくできるため、Ｂ２−Ｂ２を構成する歯形曲線の圧
力角を大きくできる。

（８）第９図を参照して、曲線Ｅ、、　−Ｆ２を、円弧
ｒ）２−Ｂ２に対し、その中心０．と反対側に中心０２
を有する円弧としたので、円弧Ｅ２−Ｆ２の中心０２が
、円弧Ｄ２−Ｅ２に対して、その中心０８と同じ側Ｏ′
２にある場合に比べて、第９図において斜線を施して示
した部分だけ、空間容積を大きくできる。

また、歯形曲線上の点Ｆ、における圧力角θ４を大きく
することができ（／θ４〉／θ−）、Ｆ２−Ｆ、を構成
する曲線の圧力角を大きくできる。

（９）第１０図を参照して、曲線Ｆ、−Ｇ、を、めすロ
ータの歯溝の凹形の外側に中心０８を有する円弧とした
ので、円弧Ｅ２−Ｆ２をそのまま外径まで延長した場合
に比べ、第１０図において斜線を施して示した部分だけ
空間容積を拡げることができる。

また、歯形曲線上の点Ｇ２における圧力角θ。

を大きくすることができ（／θ、〉Ｚθ′５）、Ｆ２−
６２を構成する曲線の圧力角を大きくできる。

（１０）　アデンダムＡｆ　、デデンダムＤｍを設けた
ことにより、ロータの歯形空間容積を大きくでき、大巾
に空気量を増加できる。

以上、全体として空間容積を大きくして空気量を増加す
ることができるとともに、歯形曲線の圧力角を大きくで
き、歯形の加工精度が向上し、かつ−Ｕ　ｌ−を寿命を
伸ばすことができる３゜（１１）なお、従来、シール点
ど１ノＣ市安ｔ「個所にもかかわらす不連続点である〔
第１０））図の符＞４ｉＢ。

第２図の符号２３参照〕のだ、〕に、ノギス、マイクロ
メータはもと、しり、三次元測定等でも、フィラーｆの
先が球面のため正確な位置ｉ１＋１１定か難しかった。

すなわち、第１１１）ｊ図、第１Ｎｃ１図を参照して、
歯形曲線に不連続ｌ「点があると、同じ点を泪１１定す
るときにもフィシ−ｆと接触する位置が定まらないので
、不連続点の正確ｔ【位置が解らない。とこ７）が第１
Ｎａ１図に示す４１：うに曲ｆｉｎ、　−ｃ、を円弧と
し連続曲線どした場合には、そのようなことは生じない
から測定が容易になる。したがって、正確な山形曲線を
加工し易い。

以上のとおりであるから、本発明山形曲線によれば、パ
キューノ・造成ηデ間が太きく　ｔｒらないよう配慮し
て、従来歯形の利点を残す一方、シール点の歯形を円弧
および曲面の面接触構造として潤滑油による、くさび効
果を生じさせ、密封および潤滑作用を効果的に行わせて
摩耗を減少させ、シール効果を長持ちさせることにより
、効率を維持し、また、アデンダムＡｆ、デデンダムＤ
ｍを設けるなどして空間容積の増加を図ることができる
。

しかも、歯形のピッチ円近傍における圧力角を比較的に
大きくすることができたから、成形工具による加工性が
良好であるばかりでなく、加工精度を向上させることが
でき、またカッターのプロフィールに極端な角部を形成
することを要しないため工具の成形が容易で、しかも耐
用時間の延長もｉ１丁能になる。

これにより、ホブ工具の寿命も延ばすことができ、ホブ
加工が容易にできる。

ｔ「お、アデンダム、デデンダムを設けたにもかかわら
ず、第４（ａ）図示のようにブローホールは実用−に殆
んど問題にならない程度である。

要約すると、加工性に優れ、容量が大巾に増大し、かつ
耐久性ならびに効率の良い実用上有用なスクリュ・ロー
タ歯形を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図お、Ｌび第２図は、従来から使用されているスク
リュ・ロータの山形曲線であ−）て、ｍ　１　ｆａ）図
、第１（ｂ）図は、本出願人が使用している山形の噛合
い位相を異にする図で、時間的経過は第］　（ａ）図示
のものから第１．　ｆｈ１図に移行する。第３（ａｔ図
および第３（１）１図は、本発明スクリュ・■ュータを
使用するロータ機械、詳しくはＩＥ縮機のｆｌｌｌｌ断
面図および横断面図、第４図は、本発明スクリュ・ロー
タの一対の歯形曲線の”１％ｔｃる噛合わせ位置を小才
もので、第４（ａ）図示の位相から順次、第４（ｃ）図
イミの状態に移行する。第５図ないし第１０図は、本発
明スクリュ・ロータの山形曲線の特徴を解説するため歯
形の一部を拡大して示した図、第１１図は、本発明スク
リュ・ロータの歯形曲線の測定方法の説明図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・おすロータ２
・・・・・・・・・・・・・・・・めす［！−タ３およ
び４・・・・　ロータの回転中心１５および１６・・・
ピッチ円 １７・・・・・・・・・・・・・・・・・ピッチ点１８
　・・・・・・・・・・・・・・・バキューム造成空間
−２７− 第３図 （ａ） （ｂ） ２− 第４図 （ａ） （ｂ） １　１５　Ｙ １ ｊ 共　／１′ ４ノ■　、ニニ又二丁逮１□−一　′ １　−　〜型 ｊ　−・７　≧〜 ｊ　／　・　： Ｉ ’ｗ ／１Ｂ” 第１０図 第１１図 （ａ）（ｂ）（Ｃ） 手続補正書 昭和５９年５月１５日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第　６９６９９号 ２、発明の名称　スクリュ・ロータ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代理人〒１０７ 住　所　東京都港区赤坂８丁目４番７号　カームビル３
Ｂ６、補正により増加する発明の数　な　し７補正の対
象 出願当初の明細書の「発明の詳細な説明」の欄および添
付図面 に補正する。 第４図 （Ｃ） 手続補正書 昭和６０年４月４日 特許庁長官　志賀　学　殿 １、事件の表示 昭和５９年　特許願第６９６９９号 ２、発明の名称　スクリュ・ロータ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　新潟県西蒲原郡分水町大字大武新田１１３番地
１４、代理人 明　細　書 １、発明の名称 スクリュ、・ロータ ２、特許請求の範囲 （１）平行な二軸の回りを噛合いながら回転する、めす
ロータおよびおすロータからなるスクリュ・ロータであ
って、めすロータの各歯形は、その主要部分が同ロータ
のピッチ円内に形成され、おすロータの各歯形は、その
主要部分が同ロータのピッチ円外に形成されているタイ
プのものにおいて、各ロータの回転軸に直交する平面内
に形成される各歯形曲線中、少なくとも、めすロータの
歯形溝は、アデンダムＡｆの歯先の点Ｈ，と同ロータの
ピッチ円−りの点Ａ２との間を結ぶ曲線ＴＩ、　＝Ａ、
を、おす【コータ歯形上の点Ａ、による創成曲線とし、
順次、ｆｉ’ｔ−Ｂｔ間を、点Ａ。 において前記ピッチ円に接する直線−１二で、かつ同歯
溝の外側に中心Ｏ１を有する半径Ｒ７の円弧。 Ｂ、　−Ｃ，間を、おすロータ歯形の一部である日は前
記包結線と各ロータの回転中心を結ぶ直線ジめすロータ
のピッチ円外側に中心０．を有す中心０２を有する半径
Ｒ２の円弧、Ｆ２−６２間を、とにより形成され、おす
ロータ歯形は、デデンダムＤｍの歯底の点Ｈ１と同ロー
タのピッチ円上の点Ａ１との間を結ぶ曲線Ｈ，−Ａ、←
−特嚇→肴養嚇芒−桐を、めすロータ歯溝上の点Ｈ２に
よる創成曲線とし、順次＋　ＡｌｌＢｌ間を、めすロー
タ歯溝の一部である円弧Ａ２−　Ｂ、にょる包絡線、Ｂ
、−Ｃ，間を、おすロータの回転中心において各ロータ
の回転中心を結ぶ直線と角ｏｒ、を成して伸びる半径線
上に中心０４を有する小さな半径Ｒ４の円弧ア、その中
心０４を前記連結線から遠く離し、Ｃ１−Ｄ１間をおす
ロータの回転中心を中心とする半径Ｒ６の円弧、また、
ｎ、Ｅｌ間を、めすロータ歯溝の一部である円弧り、−
Ｅ２による包絡線、Ｅｌ−Ｆ、間を、同じく円弧Ｆ２　
Ｇ２による包絡線により形成し、めすロータ歯形にはア
デンダムＡｆを、おすロータ歯形には、そのアデンダム
Ａｆに対応するデデンダムＤｍを設けたこ技術分野 対のスクリュ・ロータ、特に、その歯形曲線に関する。 従来技術 一般に可圧縮性流体の圧縮機等に使用される非対称歯形
を有するスクリュ・ロータは、その歯形の主要部分をロ
ータのピッチ円の外側に有するおすロータと、主要部分
をロータのピッチ円の内側に有するめすロータとの組合
わせからなり、通常、複数枚の歯数を備えたおすロータ
と、その歯数よりも若干多い歯数を有するめすロータと
を噛合わせ、おすロータの歯先円直径と、めすロータの
ピッチ円中心とが、はぼ等しくなるように設定されてい
る。 このタイプの一対のスクリュ・ロータを軸心が互に平行
で、その直径が、それぞれのロータの外径に等しい二つ
の円筒空間で、その軸心間の距離が相互の半径の和より
も短かく、また、軸方向のｔｔ□ 長さがロータの軸方向長さと同一な空間を有する流体の
吸込口および吐出口を穿設することによシ、スクリュ圧
縮機もしくは膨張機が構成されている〔第３（ａ）図お
よび第３（ｂ）図参照〕。 上記装置を圧縮機として使用する場合には、図で、めす
ロータは反時計方向に、おすロータは特賞」方向に、そ
れぞれ回転させることになるが、この際の、めすロータ
の歯形曲線について云えば、その歯溝を形成する曲線中
、回転方向前側の曲線を前進側歯形、回転方向後側の曲
線を追従側歯形と呼び、おすロータの歯形を形成する曲
線についても、同様、その回転方向前側の曲線を前進側
歯形、回転方向後側の曲線を追従側歯形と称することに
する。 前記装置を膨張機として使用するときには、それぞれの
曲線の呼び名が反対になるけれども、本発明明細書９図
面中の説明では、歯形曲線に関すしたときにみられる各
歯形曲線、すなわち、各ロータの長手軸端面におけるス
、クリュ・ロータの歯形の噛合わせ状態を示すもので、
第１（ａ）図は、めすロータ歯形追従側歯先曲線と、お
すロータ歯形の追従側歯先曲線とが接触し始めた直後の
両ロータの歯形の位相を表わしており、それから、おす
ロータが２０°程回転して第１　（ｂ）図示のｆａｒ相
、すなわち、おすロータの歯形曲線の最高部とめすロー
タ歯形溝の最深部とが対向する状態を経て回転する。 上記歯形曲線は、従来から、本出願人が実施している歯
形（実公昭５４−２５５５２号公報参照）であり、その
特徴は、次のとおりである。 すなわち、図中、１は、おすロータ、ヱは、おすロータ
１に噛合う、めすロータで、これらのロータ１．ヱは、
それぞれ回転中心（ピッチ円中心）３．４を中心にして
、ケーシング（図示してない）、内を、矢印方向に回転
することにより、流体圧縮機としての作用を奏する。１
５および１６は、それチ円１５および１６の接点１７．
すなわち、ピッチ点１７を通る。 第１（ｂ）図を参照して、説明の都合上（１）めすロー
タ歯形 （イ）前進側曲線；直線３，４上で、めすロータの歯形
中心最深部の点１２より歯形の先端１０方向に向い、ピ
ッチ点１７を中心にしてｒ４を半径に有する円弧１１〜
１２と、同円弧の外方部分１１〜１０の間を、めすロー
タの回転中心４を通り、前記半径ｒ４の円弧１１〜１２
に接する直線１０〜１１とにより形成し、めすロータ溝
底部の１２〜１３間の曲線を、めすロータの回転中心４
を中心とし半径ｒ２を有する円弧とし、かつ、歯先円外
径１０〜１４間を、めすロータのピッチ円１６と一致さ
せる。 （ロ）追従側曲線；めすロータの溝の追従側の１３〜１
４の曲線を、おすロータの歯形上の点８によって創成さ
れるエビ！・コロイド曲線とする。 上記曲線を滑かＫつないで形成される。 （２）おすロータ歯形 （イ）前進側曲線；おすロータ歯形の中心ｍ点１から、
歯元側に向う点６に至る間の曲線を、めす、おす両ロー
タのピッチ円１５　、１６の接点（ピッチ点）１７を中
心とし、前記半径ｒ４より回転に必要な間隙量だけ少さ
いｒ３を半径とする円弧とし、点６から歯元５に至る間
を、めすロータの歯先１０〜１１間の直線により形成さ
れる包結線とする。 （ｏ）追従側曲線；おすロータ歯形の追従側の点７〜８
の間の曲線を、おすロータの回転中心（ピッチ円中心）
３を中心とし半径ｒ１、とする円弧とし、点８から歯元
点９に至る曲線を、相対する、めすロータの歯先の点１
４によって創成されるエビサイクロイド曲線とし、歯溝
の底の径の９〜５間を、おすロータのピッチ円１５と一
致させることにより、点８を、ねじ山に沿った稜線上の
、めす、おす両ロータの接触線が両ロータを収容するシ
リンダの圧縮室締切り側交線に到達するよう定める。ま
た、点８を、各ロータの回転中心３，４を結ぶ直線（Ｘ
軸）から遠く離して形成する。 第１（ｂ）図示の従来歯形は、以上述べたとおシ規定さ
れているので、 （イ）作用空間相互のブローホールを実質上０とするこ
とができる。 （ロ）第１（ｂ）図示のもので、おすロータ歯形の点８
をＸ軸から遠く離して形成したことにより、低圧側端板
と、おすロータとめすロータとの歯形の接触部に生じる
空間１８が、ロータの回転に伴ない体積膨張する割合が
、後述の、他社使用歯形に化較して少ないため、体積膨
張に基くバキューム生成作用による動力損失が少ない。 等々の利点がある反面、下記のような問題点も指摘され
ている。すなわち、 （ハ）空間容積が小さい（行程容積が小さい）。 ←）めすロータ歯形の溝底部に凹凸があるため、シール
性が良好とけ云えず、また、加工時に寸法測定が為し難
い。さらに、カッターのプロフィールも凹凸があり複雑
になって加工能率が悪い。 （ホ）歯形の追従側曲線が点創成のため、シール点が摩
耗し易く、シール効果が持続し難い。 （へ）　ピンチ円付近での歯形の圧力角が、はぼ０にな
るため精度良く加工することが難しく、加工工具の寿命
も短い。特に１スクリユ・ロータをホブ加工する場合に
、ホブ工具の寿命が短かくなる。 なお、第１（ａ）図に示す両歯形の初期噛合位相におけ
る接触面１８′は、その状態からおすロータ１が約２０
°回転した第１（ｂ）図示の位相で空間１８のように膨
張するので、この部分にバキューム空間を造成する結果
、それに要する動力を（圧縮操作とは無関係な）消費す
るから、前記空間１８の容積は太きくならない方が好ま
しい。上記、特性の歯形は、たとえば、他社使用の従来
歯形の一つ、特公昭５６ト１７５５９号公報記載の、ね
じロータ機械に用い１ られたロータの歯形は第２（ａ）図示のとおりで、図中
、第１図と同一符号を付した構成は、第１図記載のもの
と同一部材であるから、その説明は省略する。なお、第
２（ａ）図の歯形の噛合い位相は、第１（ｂ）図示と対
応している。同図中、（１）めすロータ歯形 （イ）前進側曲線；２８〜２９；直線１７〜２９上の点
３６を中心とする半径ｒ′Ｉの円弧、２９〜３０；ピッ
チ点１７を中心とする半径ｒ′２の円弧。 （ロ）追従側曲線；３０〜３１；おすロータ歯形上の点
２３によるエピトコロイド曲線、３１〜３２；めすロー
タの回転中心４を通る直線の一部。 ３２〜３３；ピッチ円１６」二に中心を持つ円弧。 ３３〜３４　；　画報中心４を中心とする円弧、３４〜
３５；ピッチ円１６上に中心を持つ円弧。 （２）おすロータ歯形 （イ）前進側曲線；２１〜２２；めすロータ歯形（直線
１７〜２９上の点３６を中心とした半径ｒ−の円弧）に
よる包絡線、２２〜２３；ピッチ点１７を中心とする半
径ｒ′２の円弧。 （ロ）追従側曲線；２３〜２４；めすロータ歯形上の点
３１によるエビトロコイド曲線、２４〜２５；直線３１
〜３２による創成曲線、２５〜２６；ピッチ円１５上に
中心を持つ円弧、２６〜２７；回転中心３を中心とする
円弧、２７〜２１；ピッチ円１５を二に中心を持つ円弧
。 よりなるが、図示のバキューム空間１８の容積は、第１
（ｂ）図示の歯形に比べて、格段と大きなものとなって
いる。 寸だ、上記めす、おす両ロータが第２（ａ）図に示す回
転位置にある場合、両ロータは点３１　、３０および６
９の三個所で作用空間からの漏洩が生じない程度の僅か
なりリアランスを有して接触している。 前記三個所の接触点によって、歯形の前進側（図でＸ軸
よりも上方）においては、空間７３が形成される一方、
おすロータ歯形の追従側（Ｘ軸よりも下方）においても
同様に空間１８が形成される。 介、吸入側端面６７（第３図参照）側では、めす、お十
搗ロータが矢印方向に回転が進むと、空間１８の容積が
、次第に膨張し、前述したように格段と大きなバキュー
ム空間を形成する。他方、吐出側端面６８（第３図参照
）側においては、空間７３は、両ロータの回転につれて
次第に、その容積を縮小し、最終的にはゼロに近いとこ
ろに進達することになる。そのため、前記空間７３内に
閉込められた気体は異常に加圧されることとなるほか、
油冷式回転圧縮機の場合は、前記閉鎖空間内にめす、お
す各ロータおよびシリンダ壁によって形成された圧縮作
用空間内に冷却、シールおよび潤滑用として噴射した潤
滑油が残留するので、液体圧縮の状態となって、めす、
おすロータは異常な振動や騒音を発生し、極端な場合に
はロータの摩耗の進行および損傷の発生を促進する。さ
らには、過大な回転トルクを必要としたり、ロータおよ
びケーシングに過度の負荷が加わるので動力損失も大き
く、また、軸受の耐用時間を短縮させる結果ともなって
いた。 上述の問題点を解消するため、従来では！「１公昭５８
−２１４６９３号公報や特公昭５８−１．３１３８８号
公報穿設し、そのバイパス孔を通して別個の低圧作用空
間または吸込み側空間内へ前記残留気体および潤滑油を
逃がすか、またはバイパス孔１１の容積を大きくして低
圧作用空間内への流出を阻止するような手段が施されて
いるが、構造が複雑になり、コスト高となる欠点があっ
た。 目　的 そこで、本発明は、従来、本出願人が使用している第１
図示の歯形が備える・前述の利点を失うことなく、もし
くは本発明技術に基く前述利点の減縮量を可能な限り少
なくして、問題点として挙げられた事項、すなわち、行
程容積を太きくシ、シール点の形を変えて摩耗を防止し
、長期使用に対し効率低減が生じないようにすると共に
、吐出側ケーシング内壁面において吐出工程終了直前の
吐出ポート閉止時に形成される閉空間の縮小によつ石て
歯形の加工精度、工具寿命の向上を図り、あわせて工具
の成形を容易にすることができる新規歯形を提供するこ
とを目的とする。なお、その他の目的および効果につい
ては、以下に述べる本発明の詳細な説明中で明らかにす
る。 構　成 以下に、本発明歯形について、添付図面に示す一実施例
に基いて説明する。 第３図は、本発明スクリュ・ロータを組込んで構成した
可圧縮ｒ１流体の圧縮機を示し、その第３ｆａ１図は、
同（１））図におけるＡ−Ａｌｌｉ！に沿う側断面図。 第３（ｂ）図は、同（ａ）図示のＢ−Ｂ線に沿って切断
した横断面図である。図中、１はおす「ュータで、図示
してない原動機に連結した同軸軸４０によって回転駆動
さＪすると共に、「ュータ１に対し軸４０と対称位置に
伸びた支持軸４１と協動して、ｒＪ−夕１を各端板４２
および４３の軸受部４４および４５に、回転ったロータ
１および２の外周を囲むケーシングであって、その長手
軸方向端面で、それぞれ流体吸！１１ａ 込ｎ４７を有する低）１：仙１区反４２と、吐出０４Ｂ
を備えた高圧側端板４３とを連結し、ロータ歯、溝面。 ケーシング内壁および両端板内壁により、作用空間４９
を形成し、かつ区画する。前記作用空間４９は、ケーシ
ング内にある作用流体用の低圧通路５０および高庄通路
５１にそれぞれ連通する吸込口４７および吐出口４８を
有する。ケーシング４６の断面は、円筒状空間を平行に
二つ並べて、その中心軸間距離が各円筒空間の半径の和
よりも小さく、シたがって両円筒空間は相互に重なる部
分を持ち、雨空間内壁が交叉する個所に稜線５２が現わ
れる。 めすロータ２は、−条の各らせん溝が回転軸（長手）方
向に沿い、前記軸回りに通常２００°程度捩られた六個
の溝を備え、前記溝は、その大部分が口前記溝形は、は
ぼ内に凹の曲線よりなる。 ”おすロータ１は、通常四条のらせん歯を備えていて、
各肉条は回転軸（長手）方向に沿い、回転軸回りに約３
００°の捩りが与えられている。前記肉条の歯丈は、一
部間ロータのピッチ円周の内側に伸びるほか、その大部
分は前記ピッチ円の外側に位置し、歯状と隣接する肉条
との間には、めすロータ２の歯が入込む溝が設けられて
いて、その歯形断面は大力、外側に凸の曲線よりなる。 作用空間４９はＶ字形に区画され、ロータの回転により
低圧側端板４２の吸込口４７と前記作用空間との連通が
締切られた後、両ロータの歯形の噛合線の移動（ロータ
の回転に伴なう相対的な）に伴ない、前記区画さねた作
用空間の容積が、締切り時におけるそれに比べて縮小し
、その間に流体が断熱圧縮され高圧、高温になって、や
がて前記作用空間が高圧側端板４３に穿設した吐出口４
８に連通したとき高圧室５１側に叶１１１する。 その間、ｒ−７−タ歯、溝面間の噛合い、ケーシンｉ− ；：・・グ内壁との間の摺動面およびロータ端面と端板
内側面との間の摺動面の潤滑および気密保持（シ一温度
」二昇を冷やすために、冷却した叡１滑油をノズル５３
を通して作用空間内に噴射するようにしている。 本発明スクリュ・ロータは上記可圧縮性流体用圧縮機に
使用さｉ］るロータの歯形曲線に関する。 第４　（ａ）　、　ｆｂ）　、　（ｃｌおよびｆｄ１図
は、本発明スクリュ・ロータを各回転軸に直交する平面
で切断したときに１その切口にみられる歯形曲線を示し
、図中、１は、おすロータ、３は、その回転中心、すな
わち、おすロータ歯形のピッチ円１５の中心で、おすロ
ータ１は、めすロータ２と噛合って回転中心３の周りに
矢印方向に回転する。スは、めすロータ、４は、その回
転中心、すなわち、めすロータ歯形のピッチ円１６の中
心でもあり、前記ロータＺは、おすロータ１と噛合って
、回転中心４の回りに矢印方向に回転する。１７は、ピ
ッチ点で、点３゜は、歯形間に生じるバキューム空間（
真空造成空間）である。図示の歯形の噛合い状態は、第
４（ａ）図の位相が、両ロータの歯溝の噛合いが始まる
直前の位置で、両歯形とケーシング内壁の稜線との間に
形成されるブローホールの説明図、第４（ｂ）図は、そ
れから１０°位おすロータ１が回転して、両ロータの歯
形が始めて接触１８′シた（回転方向上流側において）
状態、第４（Ｃ）図は、さらに、おすロータが２０°程
回転して両歯形曲線が最も深く噛合っている位相を示し
、第４（ｄ）図は、めすロータの歯底部およびおすロー
タの歯先部の歯形の拡大図である。以下に述べる歯形曲
線の説明は、第４（Ｃ）図および第４　（ｄ）図に基い
て行なう。 第４（ｃ）図および第４（ｄ）図を参照して、図中、歯
形曲線は、それぞれ下記の条件により規制されている。 々お、Ａｆはアデンダム、Ｔ）ｍはデデンダム、歯形曲
線−にの点Ａ、はピッチ円１５−ヒの、Ａ２はピッチ円
１６上の点でもある。 （１）めすロータ歯形 （イ）追従側曲線；歯先から歯底側に向って、線、めす
ロータのピッチ円１６土の点Ａ、でＡ２−Ｂ、と接する
。 ［ｂ）　Ａ２　Ｂ２；ピッチ円１６に点Ａ２において接
する直線上であって歯溝の凹形の外側に中心０７を有す
る半径Ｒ７の円弧。 （ｃ）　Ｂ２−　Ｃ２；おすロータ歯形曲線の一部であ
る円弧Ｂ、　−Ｃ１による包絡線で、点Ｂ、においてＡ
２−Ｒ’、と滑らかに接続する。 （ｄ）　Ｃ’２　Ｄ’２　；おすロータの歯形曲線の一
部である円弧Ｂ、−Ｃ１による包絡線Ｂ２　Ｃ２（前記
線上の点Ｃ２は、また直線３−４上の点でもある。）と
、　直線３−４上であってピッチ円１６の外側に中心０
□を有する半径Ｒ８の円弧り。 −Ｂ２との共通接線、 なお、前記Ｃ／、Ｄ／、間は、半径Ｒ３と同程度の緩か
な曲線を用いて滑らかにつないでもよをみて、 （ｅｌ　Ｂ２　Ｂ２；直線３−４上に中心０１を有する
半径Ｒ１の円弧で、点Ｅ２において曲線Ｅ２−Ｆ２に接
する。前記半径Ｒ１の円弧の他方は直線３−４と点Ｄ２
で交わる。 （ｆ）　Ｂ２　’Ｆ２；直線３−４上の点０１において
、前記線と角θ６を成して交わる直線０ｌ−Ｂ２の延長
線上においてＯｌと反対側に中心Ｏ７を有する半径Ｒ２
の円弧。ただし、歯溝側に対して凸。点Ｆ２において曲
線Ｆ、−Ｇ２に接する。 １９− ≦１．３．ただし、ＰＣＤ；　おすロータのピッチ円直
径。 θ６が小さければ小さい程、Ｄ′２−Ｅ、を構成する歯
形曲線のピッチ円伺近の圧力角を大きくが１に近ければ
近い程、θ、が大きければ大きい程、めすロータの歯厚
を厚くすることができる０ 本実施例においては、上記圧力角を充分に大きくするこ
とができ、かつ、強度的にも充分な歯厚を確保できる範
囲としてＲ１およびθ６について上述の範囲を選択して
いる。 ｆｇ）　Ｆ！−Ｇ２　；直線０２−Ｆ、上であって歯溝
の凹形の外側に中心０８を有する半径Ｒ８の円弧。 前記円弧は、点Ｆ２で円弧Ｅ２−Ｆ、に接し、かつ、め
すロータの外径と点Ｇ２で接する。 （ｈ）　Ｇ、　−Ｈ，；めすロータの外径で、ＰＣＤ　
Ｘ（０，００４〜０．０１　）　ｍ程度の巾とする。 −２〇− （２）おすロータ歯形 （イ）追従側曲線；歯元から歯先側に沿って、（ｊ）　
Ｈｌ−Ａｌ；めすロータ歯形上の点Ｈ２による創成、点
Ｈ１で、おすロータ歯底円に接する。 （ｋ）　ＡＩ　Ｂｌ；めすロータ歯形の一部、円弧Ａ、
−Ｂ、による包絡線。点Ｂ、で、曲線Ｂ、−Ｃ。 と接する。 ［１）　Ｂｔ　ｃｌ；直線３−４と点３においてθｎの
角を挾んで交叉するおすロータの回転中心から伸びる半
径線上に中心０４を有する短かい半径Ｒ４の円弧。ただ
し、角θｒ６は４°から８°の間で、比較的に大きく、
その結果、中心０４は直線３−４に対して遠く離れた位
置にある。点Ｃ８で曲線Ｃ１−Ｄ、と接する。 （ｍ）　Ｃ１−ＤＩ；点３を中心とし半径Ｒ１１の円弧
で、点Ｄ１で曲線り、　−Ｅｌに接する。 （ロ）前進側曲線；歯先から歯元側に向って、（ｎｌ　
Ｄｌ−Ｅｌ；めすロータ歯形曲線の一部、曲線Ｃ′２−
Ｄ−−Ｅ２による包絡線。点Ｅ１で曲線Ｅ、−Ｆ、と接
する。図中、めすロータの歯形曲線Ｄ’、−Ｅ、とけ点
Ｄ′２において接する。 ｔｏ）　Ｅ、−Ｆ、；めすＩ７−タ歯形の一部、円弧Ｅ
、−Ｆ、による包絡線。点Ｆ、で曲＋ＩＦ＋　Ｇ＋に接
する。 （ｐ）　ＦＩ　Ｇ旨めずロータ歯形の一部、円弧Ｆ、−
Ｇ、による包絡線。点Ｇ、でおすロータ歯底円と接する
。 （Ｑ）　Ｇ＋　ＴＩ＋：おすロータ歯底円。 により、それぞノ］形成されている。 効　果 （１）半径Ｒ４の円弧Ｂ、　−Ｃ，の中心０４を、おす
ロータの回転中心３から伸びた半径線にに設けたことに
より、第５図を参照して、その点ＣＩにおける接線と直
ａ３−４に対する垂線Ｐのなす角θ。 が、中心０４をピッチ点１７から伸びた半径線−にに設
けた場合のそれθ′、に比べ小さくでき、おすロータの
追従側歯形曲線が両ロータの回転中心を結ぶ直線３−４
より大きく離れて、めすロータ追従側歯形曲線に近づき
、空間１８を小さくできる。 （２）角θ−を比較的大きめに選定すること罠より、角
θドを挾む一方の半径線上に位置する円弧Ｂ。 −Ｃ１の中心０４を直線３−４から大きく離したので、
さらに空間１Ｂを小さくできる。 以上、第４（ｂ）図および第４（ｃ）図にみられるよう
に１空間１８の体積膨張率が小さいため、バキューム造
成に基く無用な動力損失が少ない。 （３）′また、第２（ａ）図に示す従来の歯形において
は、吐出工程の終了直前で、かつ吐出ポートが閉じられ
るときに、おすロータの前進側に形成される空間７３は
、両ロータの回転に伴なって容積が減少する。しだがっ
て、前記空間７３内に閉込められた圧縮気体およびシー
ル用潤滑油は異常に加圧される。 本発明歯形においては前記空間７３に相当する空間７５
〔第４（ｄ）図参照〕は圧縮工程において生ずるが、お
すロータ歯形の線Ｂ、　−Ｃ，は、直線３−４と点３に
おいて角θｒ’（＝４’〜８°）を挾んで交叉する線３
−Ｃ１上に中心０４を有する半径Ｒ４の円弧であり、か
つ前記中心０４け直線３−４から大きく離れており（角
θ−＝４°〜８”であることに関連して）、さらに、め
すロータ歯形の線Ｃ／、Ｈｌ、け、おすロータ歯形の前
記円弧Ｂ、　−Ｃ。 により形成される包絡線と半径Ｒ８の円弧との共通接線
または半径Ｒ６と同程度の滑らかな曲線で１あり・”す
°−タ歯形０線０・−０・け・めす°−・″夕歯形の円
弧ｎ％−Ｅ、により形成される包絡線でさらに、吐出側
端面においては両ロータの回転に伴ない、前記両歯形の
包絡線で形成された部分が離間して前記空間７５を吸入
側に連通させる。 以上により吐出二［稈終了直前の吐出ボート閉止時圧お
いて、前記空間７５内で１−［縮気体の過圧縮や液体圧
縮の行われることが解消し、それに伴なう騒音や異常振
動の発生、または不測の摩耗、軸受損耗などが発生する
ことがない。さらに、従来技術において提案されている
特開昭５８−２１４６９３号公報、特開昭５８−１３１
３８３号公報記載のようなバイパス孔７１〔第２（ｂ）
図参照〕を設けることを要さず、構造が簡単で、しかも
安価なスクリュ圧縮機を提供することができる。 （イ）曲線Ｂ、−Ｃ，を円弧Ｂ、　−Ｃ，の包絡線とし
、曲線り、　−Ｅ、を円弧Ｄ２−Ｅ２の、曲線Ｅ、　−
Ｆ、を円としたので、歯形の摺動面が面接触となるから
当該個所の耐摩耗性が向上する。 （５）第６図を参照して、上記のとおり歯形摺動面が面
接触となるから、潤滑油Ｅが供給されると、くさび効果
により前記面の潤滑およびシール効果を向上させること
ができる。 以上、耐摩耗性およびシール効果を向上させることがで
き、スクリュ・ロータの長期の使用に対し効率の低下を
防止することができる。 （６）第７図を参照して、曲線Ａ２−Ｂ、を、めすロー
タの歯溝の凹形の外側に中心０７を有する円弧としたの
で、曲線Ｂ２−Ｃ２を外径域で延長した場合または回転
中心４と点Ｂ２とを結ぶ直線を外径１で延長した歯形の
場合に比べて前記ロータの歯形を切削するカッターのプ
ロフィールの裾が広がる傾向にあり、圧力角も大きくで
きるので、歯形の加工精度を向上し、また、工具寿命を
延長させることができる。 （７）曲線ｌｌ２−Ａ２をおす１コータの歯形曲線」二
の点Ａ１による創成曲線としたので、当該歯形における
圧力角θ２を、曲線Ａ２−Ｂ２を外径まで（Ｈ′２ま具
寿命を延長させることができる。 （８）第８図を参照して、点Ｅ２における圧力角θ３を
、円弧Ｄ２−Ｅ２の中心がピッチ点１７にある場合の圧
力角θ′３に比べて大きくできるため、Ｄ２−Ｅ、を構
成する歯形曲線の圧力角を大きくできる。 （９）第９図を参照して、歯形曲線」二の点Ｆ２におけ
る圧力角θ４を大きくすることができ（Ｚθ４〉／θ’
４）、Ｂ２　Ｆ２を構成する曲線の圧力角を大きくでき
る。そのため前記ロータ歯形のホブ加工時におけるホブ
カッターの側面の損傷を防止し、工具の長寿命化が図れ
ると共に歯形の加工精度が向上する。 ００）第１０図を参照して、歯形曲線上の点Ｇ２におけ
る圧力角θ、を大きくすることができ（Ｚθ。 〉Ｚθ’５　）、Ｆ２　Ｇ２を構成する曲線の圧力角を
に、めすロータの追従側歯先のＢ２−Ａ２間を、お１ すロータ歯形曲線上のピビチ円との交点Ａｌによる創成
曲線としたので、ロータの歯形間の空間容積が大きくな
り、かつ、めす、おす両ロータの噛合によるシール点が
長くなシ、またブローホールも小さくすることができる
から性能の向」二が図れる。 以上、全体として空間容積を大きくして空気量を増加す
ることができるとともに、歯形曲線の圧力角を大きくで
き、歯形の力１ピ［精度が向上し、かつ工具寿命を伸ば
すことができる。 （１２１なお、従来、シール点として重要な個所にもか
かわらず不連続点である〔第１（ｂ）図の符号８゜第２
図の符号２３参照〕のために、ノギス、マイクロメータ
はもとより、三次元測定等でも、フィラーｆの先が球面
のため正確な位置測定が難しかった。すなわち、第１１
．　（１）１図、第１Ｈｃ１図を参照して、歯形曲線に
不連続な点があると、同じ点を測定するときにもフィラ
ーｆと接触する位置が定まらないので、不連続点の正確
な位には、そのようなことは生じないから測定が容易に
なる。したがって、正確な歯形曲線を加工し易い。 以上のとおりであるから、本発明歯形曲線によれば、バ
キューム造成空間が大きくならないよう配慮して、従来
歯形の利点を残す一方、シール点の歯形を円弧および曲
面の面接触構造として潤滑油による、くさび効果を生じ
させ、密封および潤滑作用を効果的に行わせて摩耗を減
少させ、シール効果を長持ちさせることにより、効率を
維持すると共に、吐出側ケーシング内壁面における吐出
工程終了直前の吐出ポート閉止時に生ずる異常な振動や
騒音を防止し、また、アデンダムＡｆ　ｚデデンダムＤ
ｍを設けるなどして空間容積の増加を図ることができる
。 によ）る加工性が良好であるばかシでなく、加工精度を
向上させることができ、またカッターのプロフィールに
極端な角部を形成することを要しないため工具の成形が
容易で、しかも耐用時間の延長も可能になる。 これにより、ホブ工具の寿命も延ばすことができ、ホブ
加工が容易にできる。 なお、アデンダム、デデンダムを設けたにもかかわらず
、第４（ａ）図示のようにブローホールは実用上殆んど
問題にならない程度である。 −例として第４図に示さＪ！る本発明歯形における各種
半径および６１１Ｗを、第１表に示す。 第　１　表 ４、図面の簡単な説明 第１図および第２図は、従来から使用されているスクリ
ュ・「ュータの歯形曲線であって、第１（ａ）図、第１
．　（ｌ＋１図は、本出願人が使用している歯形の噛合
い位相を異にする図で、時間的経過は第１（ａ）図示の
ものから第１　＋１１）図に移行する。第２（ａ）図は
、他の使用例、第２　（１１１図はスクリュ圧縮機の吐
出側シリンダーの一部断面図、第３（ａ）図および第３
　＋１３１図は、本発明スクリュ・ロータを使用するロ
ータ機械、詳しくは圧縮機の側断面図および横断面図、
第４図は、本発明スクリュ・ロータの一対の歯形曲線の
異なる噛合わせ位置を示すもので、第４（ａ）図示の位
置から順次、第４（ｃ）図示の状態に移行する。第４（
ｄ）図は前記噛合歯形の拡大図、第５図ないし第１０図
は、本発明スクリュ・ロータの歯形曲線の特徴を解説す
るため歯形の一部を拡大して示した図、第１１図は、本
発明スクリュ・ロータの歯形曲線の測定方法の説明図で
ある。 ：１．−、、、＞、　、、、、、、、、、、、、、０．
おオ。−７・・′；− ２・・・・・・・・・・・・・・・めすロータ３および
４・・・・・・ロータの回転生毛・１５および１６・・
・ピッチ円 １７・・・・・・・・・・山・・　ピッチ点１８・・・
・・・・・・・・・・・・バキューム造成空間代理人　
弁理士　永　１）浩　− Ｎ（′１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）平行な二軸の周りを噛合いながら回転する、めす
   ロータおよびおすロータからなるスクリュ・ロータであ
   って、めすロータの各歯形は、その主要部分が同「ュー
   タのピッチ円内に形成され、おす１−ュータの各歯形は
   、その主要部分が四ローダのピッチ円外に形成されてい
   るタイプのものにおいて、各ロータの回転軸に直交する
   平面内に形成される各歯形曲線中、少くとも、めすロー
   タの歯形溝は、アデンダムＡ４の歯先の点Ｈ７とピッチ
   円上の点Ａ２との間を結ぶ曲線Ｈ，−Ａ２を、おすロー
   タ歯形上の点Ａ、による創成曲線とし、順次、Ａ、−Ｂ
   、間を、同歯溝の凹形の外側に中心０．を有する半径Ｒ
   １の円弧、Ｂ２−Ｃ，間を、おすロータ歯形の一部であ
   る円弧Ｂ、−Ｃ１による包絡線、　Ｄ、−Ｅ、間を、め
   すロータのピッチ円外側に中心０１を有する半径Ｒ１の
   円弧、Ｅ、−Ｆ。 間を、前記１因弧Ｄ２−Ｆ、、に対し、ぞの中心点０１
   と反対側に中心Ｏ７を有する半径Ｒ７の円弧＋Ｆ２−Ｇ
   、間を、歯溝の凹形の外側に中心０８を有する半径Ｒ８
   の円弧とすることにより形成され、おすロータ歯形は、
   デデンダノｘＤｍの歯底の点Ｈ１とピッチ円−１二の点
   Ａ、との間を結ぶ曲線ＴＩ、−Ａ、を、めすロータ歯溝
   上の点Ｔ−Ｉ２にＪ−る創成曲線とし、順次、　Ａ、−
   Ｒ，間を、めすロータ歯溝の一部である円弧Ａ、−ｒ（
   ２による包絡線、Ｂ、−Ｃ１間を、おすロータの回転中
   心から伸びる半径線上に中心０４を有する小さな半径Ｒ
   ４の円弧。 かつ、その中心０４を各ロータの回転中心を結んだ直線
   から遠く離し、Ｃ，−Ｄ、間をおすロータの回転中心に
   中心を治する半径Ｒ７の円弧、また。 Ｄ、　−Ｅ、間を、めすロータ歯溝の一部である円弧り
   、−Ｅ、による包絡線＋　”’Ｉ　’１間を、同じく円
   弧Ｅ２−Ｆ、による包絡線、ＦＩＧＨ間を、同じく円弧
   Ｆ２−Ｇ２による包絡線により形成し、めすロータ歯形
   にはアデンダｌ、Ａ（を、おすロータ歯形には、このア
   デンダムＡｆＩＪ’；ｌ応するデデンダムＤｍを設けた
   ことを特徴とするスクリュ・ロータ。