JPS6354912B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ●産業上の利用分野 本発明は特に空気圧縮機など流体圧縮機として
の使用に適したらせん状ロータ型すなわちヘリカ
ルロータ型の回転容積式機械およびこの種の機械
に使用されるロータに関するものである。本発明
は、特に、機械効率を改善し、コストを低減さ
せ、耐久性を増大させる全く新しいロータ歯形を
その特色とする。

更に詳細にいえば、本発明は内部に少くとも１
対の互に交差する孔腔を有するハウジングを持つ
た前述の型の回転容積式機械に関するものであ
る。入口孔および出口孔はケーシング孔腔の向い
合いの両端に設けられる。ロータは各孔腔内で回
転するように取付けられる。このロータの中の１
個はおす形で、複数のヘリカルローブとその間に
介在するヘリカルな溝とを備え、その溝はほぼ完
全にピツチ円の外側に在り、ローブの側面は大体
凸形の歯形になつている。他方のロータはめす形
で、複数のヘリカルローブとその間に介在するヘ
リカルな溝とで構成され、その溝はほぼ完全にそ
のピツチ円の内側に在りローブの側面は大体凹形
の歯形になつている。おすロータのローブは、め
すロータの溝およびケーシングの壁と協同で流体
室を形成する。この流体室の形は紬章の円形とみ
てよい。被圧縮流体は、入口孔を通つてケーシン
グ孔腔に入り、めすロータの溝と関連ケーシング
孔腔の壁の間に形成される室の中に捕えられる。
二つのロータが回転するにつれて、これらの室は
入口孔から出口孔に向けて移動し、室の体積が減
少し、これによつて室内の気体は圧縮される。出
口孔に通じると、圧縮気体はケーシングから排出
される。

●従来技術とその問題点 本発明に係る型の機械用のロータ歯形の構成お
よび設計は、多くの研究考察の対象であつた。ロ
ータ歯形とはロータの縦軸に直角な平面内でのロ
ータ形状であるとする。おすおよびめすロータの
ローブおよび溝の形状は特に重要である。この仕
事では大きな押しのけ容積と高い体積効率をもつ
機械を設計するのに努力を集中してきた。

一般的にいえば、ロータの歯形設計には三つの
基本方式が考えられる。この三つは創成歯形、円
弧歯形および非対称歯形に分類できる。本発明は
非対称歯形に関するものである。

ジエー・イー・ウイツトフイールド（J.E.
Whitfield）に発行された米国特許第2287716号
は、創成ロータ歯形を代表するものである。創成
歯形の詳細は当業者にとつて衆知のことであり、
かつ上記の米国特許から得られるのでこゝで考え
る必要はない。創成歯形の第１の利点はこの設計
によつて大きな押しのけ容積が得られることであ
る。創成歯形にはロータが回転するときにブロー
ホールが全く発生しないというもう一つの利点が
ある。ブローホールが存在すると圧縮中の隣接す
る体積部分が連通できるようになる。圧縮中の流
体は圧力の高い体積部分から圧力の低い体積部分
へと流出し、その結果圧縮機効率の低下を招来す
る。このようなブローホールのないことは、創成
歯形の効率を向上させる。

しかしながら、創成歯形には固有の欠点があ
る。創成歯形の場合おすロータとめすロータの間
に長いシール線がある。シール線が長いというこ
とは、作動空間から機械の低圧側へ流体が直接漏
れ出る可能性のある大きな領域が存在することを
意味する。この漏洩があると機械の体積効率は落
ちる。この設計に付随する一つの欠点は、ロータ
相互がタイミング的に合わない場合、ロータおよ
び機械全体に損傷が及ばぬようにするために二つ
のロータ間に大きな隙間を設けねばならぬことで
ある。シール線が長いので、隙間が大きいと漏洩
による損失が増大し体積効率に影響する。創成歯
形の持つ今一つの欠点はおすロータのローブとめ
すロータの溝の間に大きな閉じたポケツトが形成
されることである。これらのポケツトが流体を捕
えそのため機械の体積効率が低下する。なお、ロ
ータが回転するにつれ、この捕えられた流体は圧
縮され、機械の回転を妨げ、かつめすロータに曲
げモーメントを加える負のトルクを生み出す。こ
のためめすロータのローブの厚みを増すことが必
要となりその結果機械の押しのけ容積が減少す
る。

エツチ・アール・ニルソン（H.R.Nilson）に
発行された米国特許第2622787号は円弧歯形設計
を代表するものである。円弧歯形設計は、周知の
もので空気圧縮機およびガス圧縮機に広く用いら
れている。円弧歯形設計には、閉じたポケツトが
全く形成されず、流体がこのような閉じたポケツ
トに捕えられることは全くないという利点があ
る。これは負のトルクを生ずることがないので、
めすロータのローブの厚さを減らすことを可能に
する。めすロータのローブの厚さを減らすことが
できるから、圧縮機の大きさがどんなものでもそ
の押しのけ容積を増大させることができる。この
設計にはシール線が創成設計に比べてはるかに短
いという今一つの利点がある。シール線の長さが
短くなれば、損失は減少し、体積効率は増大す
る。

円弧歯形設計の第１の欠点は、創成歯形に比べ
ると押しのけ容積が小さいことである。円孤歯形
には、また大きなブローホールが形成され、被圧
縮中の隣接体積部分間の連通を許容する別の欠点
もある。これが機械の断熱効率を低下させ、シー
ル線の長さが減少したことと閉じたポケツトが無
いことに依つて得た利点を実質的に相殺する。

非対称歯形は、円弧歯形および創成歯形双方の
利点を兼ね備えている。非対称設計ではめすロー
タの溝の一方の側面は創成形で、他方の側面は円
弧である。非対称歯形には、創成歯形に比べると
シール線の長さが短く、そのため摩擦および長い
シール線に伴う漏洩に起因する損失が減少する利
点がある。さらに、この歯形では創成歯形に比べ
て閉じ込まれたポケツトの大きさが小さくなり、
閉じ込まれたポケツトが大きいことに関連する損
失や障害が減少する。円弧歯形に対して、非対称
歯形にはブローホールの大きさおよび大きなブロ
ーホールに関連する損失が著しく減少する利点が
ある。さらにその押しのけ容積は、創成歯形に比
ベると小さいが、円弧歯形に比べると相当に大き
い。

非対称歯形は、それ自体、ほぼよく知られてお
り、かつエイ・リシヨルム（A.Lysholm）に発
行された米国特許第2174522号、ジエ・イー・ウ
イツトフイールド（J.E.Whitfield）に発行され
た同第2473234号、ジエー・イー・パーソン（J.
E.Persson）に発行された同第3414189号および
エル・ビー・シビイ（L.B.Schibby）に発行され
た同第3423017号に開示されている。更に、「ヘリ
カルスクリユーロータ歯形」に対して1983年11月
１日に発行された本願の発明者自身の米国特許第
4412796号は、おすロータがめすロータを駆動す
る機械の場合に特に効果のある圧力角その他の改
良事項を提供する非対称設計を明確にした。

●発明が解決しようとする問題点 めすロータ駆動、すなわちめすロータがおすロ
ータを駆動するのは、この方が好ましい配列であ
ることもあるが、逆の配列では起らない問題を提
起する。後者の状況下では、めすロータは、トル
クの５％を受ける。めす駆動の状況下では、めす
ロータは、トルクの95％を受ける。このような場
合には、めすロータ側部の接触応力が過大とな
り、これに対応するには、めすロータを標準より
もずつと硬度の高い金属を用いて形成する必要が
ある。無論このような対症療法ではロータすなわ
ちめすロータの製造コストを甚しく上昇させる。

本発明の一つの目的は、標準の硬さを持つてい
るにすぎない金属で形成でき、それでもなお、め
すロータの側部に過度の接触応力を生ずることな
く、めす駆動のできる改良された非対称歯形を提
供することである。

ロータ相互間に改良された密封性を示し、従つ
て更に効率的な性能を発揮する前述のロータを提
供することもまたこの発明の目的である。

この発明のもう一つの目的は、相互間の潤滑を
流体力学的に容易にする前述のロータを提供する
ことである。

●問題点を解決するための手段 本願発明によればヘリカルロータ型でめすロー
タ駆動に適応した回転容積式機械用のロータであ
つて、 前記ロータがおすロータとめすロータからな
り、 前記ロータの各々が軸中心、複数のヘリカルロ
ーブおよびヘリカルローブ間に介在するヘリカル
溝を有し、 前記おすロータの各前記ローブが半径方向の最
も外側の点および前進側部分および追従側部分を
有し、 前記前進側部分と追従側部分のうちの一方は、
前記半径方向に最も外側の点から伸びる第１の円
弧によつて画定された主部分を含む第１の大体凸
形の表面を有し、前記前進側部分と追従側部分の
うちの他方は、前記半径方向に最も外側の点から
伸びる創成曲線によつて画定された主部分を含む
第２の大体凹形の表面を有し、 前記めすロータの各前記溝が半径方向に最も内
側の点と前進部分と追従部分とを有し、 前記めすロータの各溝の前記前進側部分と追従
側部分のうちの一方が、前記第１の円弧と係合し
前記半径方向に最も内側の点から伸びる第２の円
弧によつて画定された主部分を含む第１の大体凹
形の表面を有し、前記めすロータの各溝の前記前
進側部分のうちの他方が前記半径方向に最も内側
の点から伸びる創成曲線によつて画定された主部
分を有し、 前記おすロータとめすロータの各々が一つのピ
ツチ円を有し、 前記二つの軸中心、前記半径方向に最も外側の
点と最も内側の点、および前記二つのピツチ円の
両方に共通な第２の与えられた点は、前記おすロ
ータの一つのローブの前記半径方向に最も外側の
点が前記めすロータの一つの溝の前記半径方向に
最も内側の点と一致するとき、一直線上にある ように構成されたロータにおいて、 前記おすロータおよびめすロータの前進側部分
と追従側部分の一方の小部分４４だけがともに、
(a)前記おすロータとめすロータの前記ピツチ円を
横切り、(b)前記第２の点４２を中心とする与えら
れた半径を有する円弧によつて画定され、 前記小部分４４が前記めすロータの前記ピツチ
円上にあつて前記円弧によつて横切られる第３の
点と、前記めすロータの前記ピツチ円の内方に規
定の距離にある第４の点とを両端としている ことを特徴とするヘリカルロータ型回転容積式機
械のロータによつて問題が解決される。

更に本発明の目的の一つは、複数のヘリカルな
ローブとその間に介在するヘリカルな溝を持ち、
機械のハウジング内で与えられた軸の回りに回転
可能なロータであり、このロータは同じように複
数のヘリカルなローブとその間にヘリカルな溝と
を持つ協力ロータと共働・かみ合い係合し、この
ようなハウジング内に流入した流体を溝に受入
れ、前記２個のロータの共動・かみ合い係合の回
転によつてその圧力を変えられるようになつてい
るロータであり、このロータはハウジング内に軸
中心を持ち、このロータのローブは夫々、断面
で、大体凸形である１対の面とこの１対の面の中
間にある半径方向に最も外側の点を持ち、このロ
ータはピツチ円を持ち、軸中心と、ローブの半径
方向に最も外側の点によつて規定された第１の点
を通る直線が更にピツチ円上の与えられた第２の
点も通り、前記凸面の中の一方の面の小部分だけ
が、(a)そのピツチ円を横切り、かつ(b)第２の点を
原点とする与えられた半径をもつ円弧に形成さ
れ、また、この小部分は、その一つの凸面に沿つ
てピツチ円から外側に向けピツチ円から規定され
た距離にある第３の点を起点とし、前記円弧に沿
つて規定された距離と同じ寸法の長さだけ存続し
てその凸面に沿つた第４の点に至るといつたロー
タを開示することである。

更に本発明のもう一つの目的は、ハウジングを
持ち、そのハウジング内で平行な２軸の回りに回
転可能な２個のロータを持つてハウジング内で作
動流体を処理することのできる回転容積機械であ
り、この機械では、この２個のロータが夫々複数
のヘリカルなローブとその間に介在するヘリカル
な溝を持つて、共に作動しかみ合い係合し、前記
ハウジング内に流入した流体を溝に受入れ、次に
２個のロータの共働・かみ合い係合と回転によつ
て、その圧力を変え、そのハウジング内にロータ
は夫々軸中心を持ち、一方のロータの溝は夫々、
断面で、１対の大体凹形である面と、この対の凹
面の中間にある半径方向に最も内側の点を持ち、
他方のロータのローブは夫々、断面で、１対の大
体凸形である面と、この対の凸面の中間にある半
径方向に最も外側の点を持ち、各ロータは夫々ピ
ツチ円を有し、軸中心と、最も外側と最も内側の
両方の点を第１の共通一致点で横切る直線は二つ
のピツチ円に共通な第２の与えられた点も通り、
一方の凹面の小部分だけと一方の凸面の小部分だ
けとが双方とも、(a)二つのロータの二つのピツチ
サークルを横切り、かつ(b)第２の点を中心とする
与えられた半径をもつ円弧に形成され、そしてこ
の二つの小部分はこの円弧が横切るロータのピツ
チ円上にある第３の点とそのロータのピツチ円の
内側でピツチ円から規定された距離にある第４の
点を両端とするような回転容積式機械を開示する
ことである。

●実施例 図面に示すように、回転容積式機械１０は、平
行な軸１８および２０の回りにそれぞれ回転可能
なおすロータ１４およびめすロータ１６のはいつ
ているハウジング１２を備えている。おすロータ
１４には４つのヘリカルなローブ２２とその間に
介在する４つの溝２４がありめすロータ１６には
６つのヘリカルなローブ２６とその間に介在する
６つの溝２８がある。おすロータ１４にはピツチ
円３０があり、めすロータ１６にはピツチ円３２
がある。

各おすロータのローブ２２には夫々１対の大体
凸形である面３４および３６と、面３４および３
６の中間にあり半径方向に最も外側の第１の点３
８がある。軸中心１８と第１の点３８を通る直線
はまたピツチ円３０の上にある第２の点４２を通
る。面３６の小部分４４は、(a)第２の点４２を原
点とし、(b)ピツチ円３０を横切る円弧によつて形
成される。小部分４４は、面３６に沿い、ピツチ
円３０から規定の距離Ｄだけ外側に在る点４６に
始まり、面３６に沿つて同じ距離Ｄの長さだけ第
４の点４８まで続く。

おすロータのローブおよび溝は夫々さらに次の
ように形成されている。第１の点３８から第５の
点５０までの各ローブの歯形部分は、第２の点４
２の半径の中心をもつ円弧である。第１の点３８
とその隣の点５２の間のごく小さい部分は、点３
８から点５２へと半径が減少して行く弧である。
点５２と第４の点４８の間の歯形部分は、第１図
および第２図で第４の点４８と向い合つているめ
すロータ１６上の点が創成する曲線である。点５
４および５６ならびに５８および６０は、それぞ
れそれらの点の間に軸１８を中心として描いた円
弧を形成する。点５６と点６２の間の部分および
点６２と第５の点５０の間の部分は点６４と点６
６の間をつなぐめすのローブ２６の部分および点
６６と第１図および第２図で第５の点５０と向い
合つた点との間をつなぐめすローブ２６の部分に
よつて夫々創成される。点５８と点６８の間にあ
るおすロータ上の短い半径変換部分は、第３の点
４６に向いあつためすローブ２６上の点とその隣
の点７０との間に得られるめすローブ２６の表面
によつて創成された創成面である。最後に点６８
と点４６の間のおすロータの歯形部分は、第１図
および第２図で、第３の点４６と向い合うめすロ
ータ１６上の点によつて創成される外転サイクロ
イドである。

これまでの説明を理解するのに役立つかもしれ
ないので、以下におすロータの歯形部分を表にし
て示す。

５４−５６、軸１８を中心とする円弧 ５６−６２、創成部分 ６２−５０、創成部分 ５０−３８、点４２を中心とする円弧 ３８−５２、点５２に向けて半径が減少する弧 ５２−４８、創成部分 ４８−４６、点４２を中心とする円弧 ４６−６８、創成された外転サイクロイド ６８−５８、創成部分 ５８−６０、軸１８を中心とする円弧 各めすロータの溝２８には、大体凹形である１
対の面７２，７４および第１図および第２図で、
点３８に向いあい面７２と面７４の中間にある半
径方向に最も内側の第１の点がある。点５０と点
３８の間にある円弧部分の張る角度はほぼ60゜で
ある。前述の線４０が軸中心２０と点３８を通る
とき、直線４０は点４２を逆にたどる。点４２は
また（ピツチ円３０の上と同じように）ピツチ円
３２の上にもある。第１図および第２図でおすロ
ータ１４の部分４４に向い合う面７４の小部分
は、部分４４を形成し、点４２を中心とし、ピツ
チ円３０（および３２）を横切る円弧と実質上同
じ円弧によつて形成される。面７４のこの小部分
は、おすロータの部分４４と長さが等しい。面３
６および面７４の前述の二つの小部分を形成する
円弧は中心角で20゜の範囲にまたがる。おすロー
タのローブ上の点６８と点４６も約20゜の弧に対
している。

めすロータの各ローブと溝とは更に次のように
形成される。後に続く説明のため、おすロータ１
４で挙げた歯形上の点（すなわち点５０，３８，
４８，４６）は、めすロータにも存続するものと
する。

めすロータの各溝の歯形部分で、第１の点３８
から第５の点５０までは、ピツチ円３２上にある
第２の点４２を半径中心とする円弧である。その
半径は、これもまた点３８と点５０の間に伸びる
おすロータのローブ２２のその部分を形成する点
４２を中心とする弧の半径と実質上同じである。
めすロータの点５０と点６６の間に伸びる部分
は、点３８と点５０の間をつなぐ円弧に接するイ
ンボリユートである。点６４と点７６の間の部分
は、軸２０を中心とする円弧である。点６４と点
６６の間をつなぐ部分は隣接するインボリユート
部分および円弧部分の両方に接するだ円弧であ
る。点３８と点４８の間の部分は創成された形状
で、その形状は、点３８と点５０の間に伸びるお
すロータの部分によつて創成される。点７０と点
７８の間の部分は軸２０を中心とする別の円弧で
ある。最後に点７０と点４６の間の部分は後者の
円弧に接し点４６を通るだ円弧である。

前と同じように、この特色あるめすロータの歯
形をより深く理解するのに役立つかも知れないの
で、歯形の各部分を表にして以下に示す。

７６−６４、軸２０を中心とする円弧 ６４−６６、だ円弧 ６６−５０、インボリユート ５０−３８、点４２を中心とする円弧 ３８−４８、創成部分 ４８−４６、点４２を中心とする円弧 ４６−７０、だ円弧 ７０−７８、軸２０を中心とする円弧 第１および第２の点３８および４２は、それに
一番近い第５の点５０から実質上等距離にある。
また点３８，４２およびそれに一番近い第５の点
５０は実質上二等辺三角形「Ｔ」の頂点となる。
更に、第２の点４２を起点として点４８を通る直
線４１は、第１図に示すように、直線４０が軸１
８と軸２０とを結び、かつ第１および第２の点３
８および４２を通るときは、隣の溝２８の第５の
点５０を通る。

●作用 上述のロータ１４およびロータ１６は、非対称
である。面３６および面７４は、設計された非対
称による異つた円弧形の形状のものであつて、両
者の間に空所「Ｖ」を形成する。空所「Ｖ」は幅
が変化し、やゝ三日月形をしている。外面的に
は、ロータ１４およびロータ１６は、本願の発明
者が引用した先願米国特許第4412796号に限定さ
れているロータと著しく違つていないように見え
るかもしれない。たとえば、前述の特許と本発明
の両方で、めすロータには、だ円弧インボリユー
ト、円弧および創成弧をこの順序でもつている溝
がある。然し本発明のロータには、極めて重要な
相違点があり、その新規性およびそれから生ずる
進歩は、第３図および第４図（第１図および第２
図と併せて）を検討すれば最も良く理解できる。

本願の発明者の米国特許第4412796号に記述さ
れているものも含めて、めすロータ駆動に使用さ
れる代表的な非対称ロータについては、その理論
的駆動は、ほぼめすロータの溝８２の追従側にあ
る事実上の線接触８０に相当する部分を介して行
われる（第３図）。勿論、これによつて無限大の
応力が生ずることになる。従つて、実際にはロー
タ材料が幾分か降伏して変形し、ロータ間に、狭
いけれどもほぼ同形になつた領域８４を形成す
る。このような狭くて、変形した多少同形になつ
ている領域についても、そこでの応力が許容でき
ない程に高くなることがあり得る。従つてロータ
は特別に硬化した材料を用いて形成しなければな
らない。本発明に依れば、ロータ１４およびロー
タ１６は、めすロータ駆動に適応する同形表面を
もつように設計されて、許されていない材料の変
形が起らないようにする。

例として示す目的でこゝに開示した機械１０
は、空気圧縮機を含んでいる。この技術分野では
普通であるように、機械１０は油でおおわれるよ
うに設計されている。無論これは冷却とシールを
目的として油が微細な噴霧としてかみ合うロータ
１４とロータ１６の間で機械１０の中に噴射され
ることを意味する。（このような油の噴射は、当
業者にとつて周知のことであるから、ここでは図
に示さない。）次にローブ２２と溝２８とがかみ
合い状態になると、両者は接触に近い係合に入
る。その間には極度に微細なすき間が生ずる。こ
のようなすき間は、ローブ２２の上と溝２８の中
とにある油膜で占められる。次に、あるロータか
ら別のロータへの伝動は実際のところ、関連する
近似接触をする面が互いにつかみ合うときに、そ
れらのロータの間に残つているような油膜を通し
ておこなわれる。このようなシーリング油膜に関
連する本発明の従来技術に比べての独自の特長を
第３図および第４図を検討することによつて認識
できる。

めすロータ１６′のローブ２６′がおすロータの
ローブ２２′の向い合う面に接近すると（第３
図）、両者の間に介在する油膜を通して前述の線
接触８０ができる。ローブからローブへ伝わる力
を受けている接触の「線」が認め得るほどの油膜
を保持できないことは、無論よくわかるであろ
う。このような油は搾られて線接触８０の両側に
押し出され、そして塑性変形して形成された領域
８４からも同じように外側へと消散される。これ
は、組み合うローブ対ローブの面が同形でないと
いうことにその原因がある。第４図は本発明の前
に述べた独自の特長すなわち改良を示している。

第４図は、新規のロータ１４および１６の第３
の点４６と第４の点４８の間で得られる狭い範囲
の円弧部分を強調している。また投影図で示して
いるように、ロータ間の伝動接触域は菱形の領域
８６として形成されていることがわかる。第３の
点４６と第４の点４８の間で、ロータ間に得られ
る微細なすき間は、その中に油膜を保持する。油
は、本質的には非圧縮性であるから、接触力を菱
形領域８６全体に分配する。その結果ロータ１４
およびロータ１６は単に標準の硬さをもつた比較
的安価な材料で形成できる。

ローブが４個のおすロータ１４とローブが６個
のめすロータ１６をもつ典型的な機械（すなわ
ち、空気圧縮機）の場合、常時少くともこの幅広
い接触域８６が３ケ所で得られる。ロータが回転
するにつれ、領域８６は、軸の回りを移動して排
出端で消滅、すなわち分離する一方で、新規の領
域８６が入口端に生ずる。従つて、機械の回転角
によつては、ある瞬間には４個の領域８６が形成
され、荷重を支えていることがある。この同一形
状領域８６が存在することで、今一つの利点が生
れる。実質上共通な半径の範囲および菱形の面は
これに対応する広い範囲のシール油の油膜を中に
収容する。次に、このように油膜が広がつている
ことはロータ１４およびロータ１６に加わるせん
断応力を減少させる働きをする。さらに領域８６
の幅は、線接触に比べれば相当に大きい幅であつ
て、ロータ対ロータのシーリングに著しい改良を
もたらす。

第４図にもどると、おすロータの半径が減少す
る部分、すなわち第１の点３８と点５２の間の部
分が示されている。この幅狭い弧が、第１の点３
８と第４の点４８の間で得られるめすロータ１６
の凹面を創成する。点５２がめすロータ上に第４
の点４８を生成し、一方おすロータおよびめすロ
ータ上の二つの第１の点３８は実質上共通の半径
寸法（軸１８からの）を持つ。次に、回転中に、
点５２はめすロータの溝の点４８とシール係合に
はいり、面７４に沿つて進みついに第１の点３８
とシール状態で一致する。以上のことが、シール
面同志が実質的には互いに面に沿つての線接触と
なつている先行技術に比べて、協同して動くロー
ブと溝に沿つてのシーリングを高めている。

●発明の効果 以上に説明したように本発明によれば、回転容
積式機械のロータを標準の硬度の金属で製作して
も、めすロータの側面に不当な応力を生ずること
なく駆動できるとともに、めす、おすロータ間の
シール特性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一つの実施例による機械の
ハウジング内にある協力するおすとめすの両ロー
タの歯形の主要部分の線図である（横断面で示
す）第２図は、第１図のロータの拡大線図すなわ
ちロータの組み合つている面だけの図である。こ
の図は歯形の改良点を明瞭に示している。第３図
は、先行技術すなわちめすロータ駆動を採用して
いる非対称ロータ歯形に生ずる強烈な接触応力の
存在位置を示す線図であるとともに、理論上の接
触線および隣接変形領域の線図に直角な平面への
投影を理想化した図でもある。第４図は、第３図
と同様な線図および理想化した投影図であつて、
本発明のロータ歯形を採用しためす駆動の装置の
得る改良された接触応力の状況を描く。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ヘリカルロータ型でめすロータ駆動に適応し
   た回転容積式機械用のロータであつて、 前記ロータがおすロータとめすロータからな
   り、 前記ロータの各々が軸中心、複数のヘリカルロ
   ーブおよびヘリカルローブ間に介在するヘリカル
   溝を有し、 前記おすロータの各前記ローブが半径方向の最
   も外側の点および前進側部分および追従側部分を
   有し、 前記前進側部分と追従側部分のうちの一方は、
   前記半径方向に最も外側の点から伸びる第１の円
   弧によつて画定された主部分を含む第１の大体凸
   形の表面を有し、前記前進側部分と追従側部分の
   うちの他方は、前記半径方向に最も外側の点から
   伸びる創成曲線によつて画定された主部分を含む
   第２の大体凹形の表面を有し、 前記めすロータの各前記溝が半径方向に最も内
   側の点と前進側部分と追従側部分とを有し、 前記めすロータの各溝の前記前進側部分と追従
   側部分のうちの一方が前記第１の円弧と係合し前
   記半径方向に最も内側の点から伸びる第２の円弧
   によつて画定された主部分を含む第１の大体凹形
   の表面を有し、前記めすロータの各溝の前記前進
   側部分のうちの他方が前記半径方向に最も内側の
   点から伸びる創成曲線によつて画定された主部分
   を有し、 前記おすロータとめすロータの各々が一つのピ
   ツチ円を有し、 前記二つの軸中心、前記半径方向に最も外側の
   点と最も内側の点、および前記二つのピツチ円の
   両方に共通な第２の与えられた点は、前記おすロ
   ータの一つのローブの前記半径方向に最も外側の
   点が前記めすロータの一つの溝の前記半径方向に
   最も内側の点と一致するとき、一直線上にある ように構成されたロータにおいて、 前記おすロータおよびめすロータの前進側部分
   と追従側部分の一方の小部分４４だけがともに、
   (a)前記おすロータとめすロータの前記ピツチ円を
   横切り、(b)前記第２の点４２を中心とする与えら
   れた半径を有する円弧によつて画定され、 前記小部分４４が前記めすロータの前記ピツチ
   円上にあつて前記円弧によつて横切られる第３の
   点と、前記めすロータの前記ピツチ円の内方に規
   定の距離にある第４の点とを両端としている ことを特徴とするヘリカルロータ型回転容積式機
   械のロータ。 ２ 前記小部分４４が約20゜の弧からなる特許請
   求の範囲第１項に記載のロータ。