JPS63636B2 - - Google Patents
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- JPS63636B2 JPS63636B2 JP56125226A JP12522681A JPS63636B2 JP S63636 B2 JPS63636 B2 JP S63636B2 JP 56125226 A JP56125226 A JP 56125226A JP 12522681 A JP12522681 A JP 12522681A JP S63636 B2 JPS63636 B2 JP S63636B2
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- JP
- Japan
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- vane
- rotor
- cam ring
- rotating machine
- type rotating
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 7
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- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
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- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/08—Rotary pistons
- F01C21/0809—Construction of vanes or vane holders
-
- 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
- F01C1/30—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F01C1/34—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 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 F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F01C1/344—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 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 F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member
- F01C1/3446—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 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 F01C1/08 or F01C1/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the inner member the inner and outer member being in contact along more than one line or surface
-
- 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
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/10—Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
- F01C21/104—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber
- F01C21/106—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber with a radial surface, e.g. cam rings
-
- 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
- F04C2250/00—Geometry
- F04C2250/30—Geometry of the stator
- F04C2250/301—Geometry of the stator compression chamber profile defined by a mathematical expression or by parameters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、圧縮機やポンプなどに適用されるベ
ーン形回転機に関する。
ーン形回転機に関する。
一般に、ベーン形回転機は圧縮機やポンプとし
て知られている。斯かるベーン形回転機は、米国
特許第3191852号明細書に示される如く、ｎロー
ブ（ｎは自然数）のエピトロコイド曲線で表わさ
れる内周面形状を有するカムリングを備え、この
カムリングにｎ点で内接する回転可能な円形ロー
タを備えている。また、ロータには放射状に複数
のベーン溝を設けるとともに、この溝中に往復動
可能なベーンを配し、ベーン先端をカムリング内
周面に押圧させるようにしているものである。具
体的に３ローブ型のベーン形回転機の概略構造を
第１図に示す。この図に示される如く、３ローブ
のエピトロコイド曲線の波面を有するカムリング
１には複数のベーン溝２を有する円形ロータ３が
内接され、ベーン溝２に装着されたベーン４をカ
ムリング１の内壁面に押圧状態で当接させてい
る。ベーン形圧縮機として作用する場合、ベーン
４がロータ３の回転に伴なつて、カムリング１の
内壁面を摺動しつつベーン溝２中を往復移動され
ベーン４とロータ３およびカムリング１によつて
囲まれる空間５の容積を周期的に変化させること
によつて、圧縮機能を働かせるようにしている。
て知られている。斯かるベーン形回転機は、米国
特許第3191852号明細書に示される如く、ｎロー
ブ（ｎは自然数）のエピトロコイド曲線で表わさ
れる内周面形状を有するカムリングを備え、この
カムリングにｎ点で内接する回転可能な円形ロー
タを備えている。また、ロータには放射状に複数
のベーン溝を設けるとともに、この溝中に往復動
可能なベーンを配し、ベーン先端をカムリング内
周面に押圧させるようにしているものである。具
体的に３ローブ型のベーン形回転機の概略構造を
第１図に示す。この図に示される如く、３ローブ
のエピトロコイド曲線の波面を有するカムリング
１には複数のベーン溝２を有する円形ロータ３が
内接され、ベーン溝２に装着されたベーン４をカ
ムリング１の内壁面に押圧状態で当接させてい
る。ベーン形圧縮機として作用する場合、ベーン
４がロータ３の回転に伴なつて、カムリング１の
内壁面を摺動しつつベーン溝２中を往復移動され
ベーン４とロータ３およびカムリング１によつて
囲まれる空間５の容積を周期的に変化させること
によつて、圧縮機能を働かせるようにしている。
ところで、この一般的な構造のベーン形圧縮機
では、ベーン４の往復移動方向と、ベーン４の先
端接点におけるカムリング１の法線方向とのなす
角度αが小さい方が摩擦損失の点で望ましいこと
がよく知られている。これは、角度αが大きい
と、ベーン４の復動時、カムリング１からの反力
方向がベーン溝２方向と一致しないために、ベー
ン４とベーン溝２間で大きな接触摩擦力が生じる
からである。このようなことから、従来、ベーン
溝２とロータ３の中心との間にオフセツトＤを設
けることが行われている。
では、ベーン４の往復移動方向と、ベーン４の先
端接点におけるカムリング１の法線方向とのなす
角度αが小さい方が摩擦損失の点で望ましいこと
がよく知られている。これは、角度αが大きい
と、ベーン４の復動時、カムリング１からの反力
方向がベーン溝２方向と一致しないために、ベー
ン４とベーン溝２間で大きな接触摩擦力が生じる
からである。このようなことから、従来、ベーン
溝２とロータ３の中心との間にオフセツトＤを設
けることが行われている。
このオフセツトＤを設けたベーン形回転機の従
来例を第２図に示す。このベーン形回転機は、ロ
ータ３と同心円となる直径２Ｄの想定円の接線方
向に沿つてベーン溝２を形成し、大きな摩擦接触
を生じる圧縮工程の際の前記角度αを小さくした
ものである。
来例を第２図に示す。このベーン形回転機は、ロ
ータ３と同心円となる直径２Ｄの想定円の接線方
向に沿つてベーン溝２を形成し、大きな摩擦接触
を生じる圧縮工程の際の前記角度αを小さくした
ものである。
しかしながら、従来のベーン形回転機では、摩
擦損失を低減させる目的でベーン４をオフセツト
配置したものの、一方で、オフセツトを設けるこ
とに伴なう弊害が有つた。すなわち、従来のベー
ン形回転機においては、第３図Ａ，Ｂ，Ｃに示さ
れるように、カムリング１の内周面形状が、各ロ
ーブ（ｎ＝１，２，３）において隣接するカムリ
ング１とロータ３との接点間の垂直２等分線（た
だし、１ローブの場合のみロータ３の中心と接点
を通る直線）に関して対称となつている。その結
果、ベーンオフセツト量Ｄが零の場合、ロータ３
の回転に伴なつてベーン溝２を往復動するベーン
４は、その往路と復路において対称な運動をな
す。しかし、オフセツトを設けると、ベーン４の
運動は対称とはならない。この様子を第４図に示
す。この図は、第１〜２図のカムリング１の内周
面形状をロータ３の回転中心に対して、ｒ＝40―
5cos3θ（mm）で与えられる形状とした３ローブ型
のベーン形回転機において、ロータ回転角θとベ
ーン４のロータ３の突出量rv（θ）およびその１
〜３次の微分値との関係を、オフセツトＤが零の
場合（実線）と、オフセツトＤ（＝15mm）を設け
た場合（破線）とを比較して示したものである。
第４図において、同図Ａのrvはベーン４の位置を
示し、同図Ｂのdrv／dθはベーン４の運動速度、
同図Ｃのd2rv／dθ2はベーン４に生じる加速度あ
るいは慣性力、同図Ｄのd3rv／dθ3は慣性力の変
化率でJerKと呼ばれる量にそれぞれ対応する。
この図から理解できるように、オフセツトＤを零
とした場合は、ｒ＝40―5cos3θという対称形状の
カムリング１の形状のために、各曲線は正しい正
弦波形となつて、ベーン４が円滑に周期的に変化
する。ところが、オフセツトＤを設けた場合に
は、各曲線は著しく正弦波形からくずれ、不規則
な運動を行うことがわかる。特にベーン４の慣性
力の変化率が著しい。この結果、ベーン４がカム
リング４から浮き上がるチヤタリング現象を生
じ、騒音を発生するのみならず、潤滑油膜の破壊
を生じ、また、ベーン４裏側のベーン溝２内容積
が不規則となつてベーン４の浮き上がりを助長
し、熱損失などを生じるという欠点がある。
擦損失を低減させる目的でベーン４をオフセツト
配置したものの、一方で、オフセツトを設けるこ
とに伴なう弊害が有つた。すなわち、従来のベー
ン形回転機においては、第３図Ａ，Ｂ，Ｃに示さ
れるように、カムリング１の内周面形状が、各ロ
ーブ（ｎ＝１，２，３）において隣接するカムリ
ング１とロータ３との接点間の垂直２等分線（た
だし、１ローブの場合のみロータ３の中心と接点
を通る直線）に関して対称となつている。その結
果、ベーンオフセツト量Ｄが零の場合、ロータ３
の回転に伴なつてベーン溝２を往復動するベーン
４は、その往路と復路において対称な運動をな
す。しかし、オフセツトを設けると、ベーン４の
運動は対称とはならない。この様子を第４図に示
す。この図は、第１〜２図のカムリング１の内周
面形状をロータ３の回転中心に対して、ｒ＝40―
5cos3θ（mm）で与えられる形状とした３ローブ型
のベーン形回転機において、ロータ回転角θとベ
ーン４のロータ３の突出量rv（θ）およびその１
〜３次の微分値との関係を、オフセツトＤが零の
場合（実線）と、オフセツトＤ（＝15mm）を設け
た場合（破線）とを比較して示したものである。
第４図において、同図Ａのrvはベーン４の位置を
示し、同図Ｂのdrv／dθはベーン４の運動速度、
同図Ｃのd2rv／dθ2はベーン４に生じる加速度あ
るいは慣性力、同図Ｄのd3rv／dθ3は慣性力の変
化率でJerKと呼ばれる量にそれぞれ対応する。
この図から理解できるように、オフセツトＤを零
とした場合は、ｒ＝40―5cos3θという対称形状の
カムリング１の形状のために、各曲線は正しい正
弦波形となつて、ベーン４が円滑に周期的に変化
する。ところが、オフセツトＤを設けた場合に
は、各曲線は著しく正弦波形からくずれ、不規則
な運動を行うことがわかる。特にベーン４の慣性
力の変化率が著しい。この結果、ベーン４がカム
リング４から浮き上がるチヤタリング現象を生
じ、騒音を発生するのみならず、潤滑油膜の破壊
を生じ、また、ベーン４裏側のベーン溝２内容積
が不規則となつてベーン４の浮き上がりを助長
し、熱損失などを生じるという欠点がある。
このように、カムリング１の形状を同一とした
ままで、ロータ３のベーン溝２をオフセツトする
と、ベーン４の運動が不規則となり、これを原因
とする摩擦損失の増大やベーン４からの発生する
騒音が増大することとなる。このため、ベーン４
の先端接点におけるカムリング壁面からの反力で
発生する摩擦損失を減少させるために、オフセツ
トを設けるという前述の効果が打ち消されてしま
う問題を生じていた。したがつて、あまり大きな
オフセツトを設ける効果はなかつた。なお、上述
の弊害は、カムリングのローブ数が多くなる程顕
著である。
ままで、ロータ３のベーン溝２をオフセツトする
と、ベーン４の運動が不規則となり、これを原因
とする摩擦損失の増大やベーン４からの発生する
騒音が増大することとなる。このため、ベーン４
の先端接点におけるカムリング壁面からの反力で
発生する摩擦損失を減少させるために、オフセツ
トを設けるという前述の効果が打ち消されてしま
う問題を生じていた。したがつて、あまり大きな
オフセツトを設ける効果はなかつた。なお、上述
の弊害は、カムリングのローブ数が多くなる程顕
著である。
本発明は、上記従来の問題点に着目し、オフセ
ツトを設けることに伴なう弊害を除去し、オフセ
ツト効果を発揮させつつ、損失が少なく静粛なベ
ーン形回転機を提供することを目的とする。
ツトを設けることに伴なう弊害を除去し、オフセ
ツト効果を発揮させつつ、損失が少なく静粛なベ
ーン形回転機を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るベー
ン形回転機は、エピトロコイド曲線のカムリング
と円形ロータの接触点からロータ回転方向に沿う
カムリングのベーン最大突出位置形成点が、これ
らの中心角をベーンオフセツト量に応じてロータ
回転方向側のπ／ｎを越えた位置とするように、
偏位されて、カムリング内周面を補正形成して構
成し、ベーンの不規則運動が生じないようにし、
もつてオフセツト効果を充分発揮させるようにし
た。
ン形回転機は、エピトロコイド曲線のカムリング
と円形ロータの接触点からロータ回転方向に沿う
カムリングのベーン最大突出位置形成点が、これ
らの中心角をベーンオフセツト量に応じてロータ
回転方向側のπ／ｎを越えた位置とするように、
偏位されて、カムリング内周面を補正形成して構
成し、ベーンの不規則運動が生じないようにし、
もつてオフセツト効果を充分発揮させるようにし
た。
すなわち、第４図Ａによれば、オフセツトを設
けた場合（破線）、ベーンの最大突出位置はロー
タの回転角の中央で生じておらず、それ以前で生
じる。これが原因となり、各曲線（同図Ｂ〜Ｄ）
が正弦波形からずれてくると考えられる。それゆ
え、第５図の如く、カムリングにおける回転中心
からの最大離反距離rnaxの位置をロータ回転方向
側に偏位させることによつて、ベーンの最大突出
位置もロータ回転方向に偏位するので、第４図Ａ
に示される破線のピークもロータの回転方向（右
側）に偏位し、実線で示される正弦波形に近づ
く。したがつて、その他の曲線（第４図Ｂ〜Ｄ）
も実線に近づき、ベーンの不規則運動を回避で
き、オフセツトによる弊害を取り除くことができ
る。
けた場合（破線）、ベーンの最大突出位置はロー
タの回転角の中央で生じておらず、それ以前で生
じる。これが原因となり、各曲線（同図Ｂ〜Ｄ）
が正弦波形からずれてくると考えられる。それゆ
え、第５図の如く、カムリングにおける回転中心
からの最大離反距離rnaxの位置をロータ回転方向
側に偏位させることによつて、ベーンの最大突出
位置もロータ回転方向に偏位するので、第４図Ａ
に示される破線のピークもロータの回転方向（右
側）に偏位し、実線で示される正弦波形に近づ
く。したがつて、その他の曲線（第４図Ｂ〜Ｄ）
も実線に近づき、ベーンの不規則運動を回避で
き、オフセツトによる弊害を取り除くことができ
る。
具体的には、第５図に示される如く、カムリン
グ１０とロータ３のベーン溝２開口部との接触点
Pcからロータ３がπ／ｎ回転し、当該π／ｎ位
置にベーン溝２の開口部が到達したときに、ベー
ン４が最大突出量となるように、カムリング１の
エピトロコイド曲線を補正形成している。この結
果、ロータ３がπ／ｎ回転時において常にベーン
４が最大突出量となり、第４図の各曲線が正弦波
形となり、ベーン４の不規則運動が防止される。
グ１０とロータ３のベーン溝２開口部との接触点
Pcからロータ３がπ／ｎ回転し、当該π／ｎ位
置にベーン溝２の開口部が到達したときに、ベー
ン４が最大突出量となるように、カムリング１の
エピトロコイド曲線を補正形成している。この結
果、ロータ３がπ／ｎ回転時において常にベーン
４が最大突出量となり、第４図の各曲線が正弦波
形となり、ベーン４の不規則運動が防止される。
以下に本発明に係るベーン形回転機の実施例を
図面を参照して詳細に説明する。
図面を参照して詳細に説明する。
第６図に本実施例における改良されたカムリン
グを有するベーン形回転機の構造を示す。このベ
ーン形回転機のカムリング１０は次のように形成
される。
グを有するベーン形回転機の構造を示す。このベ
ーン形回転機のカムリング１０は次のように形成
される。
今、ロータ３の中心Ｏより距離Ｄだけ離れた直
線Ｌ上に中心P0（x0，y0）をおく半径Ｃの円を考
える。ロータ３の中心Ｏから前記直線Ｌに下した
垂線の足をＨとし、Ｈから半径Ｃの円の中心P0
までの距離ｌが、ロータ３の回転角θの関数とし
て ｌ＝Ａ−Bcos（nθ） ……(1) Ａ，Ｂ；定数 ｎ；自然数（ローブ数） で表わされる単振動を行う時、各θに対応する
点P0を中心とする半径Ｃの円群が描く外側の包
絡線と、半径Ｃの円との接点の座標Ｐ（ｘ，ｙ）
は、ロータ３の回転角θの関数として次式で与え
られる。
線Ｌ上に中心P0（x0，y0）をおく半径Ｃの円を考
える。ロータ３の中心Ｏから前記直線Ｌに下した
垂線の足をＨとし、Ｈから半径Ｃの円の中心P0
までの距離ｌが、ロータ３の回転角θの関数とし
て ｌ＝Ａ−Bcos（nθ） ……(1) Ａ，Ｂ；定数 ｎ；自然数（ローブ数） で表わされる単振動を行う時、各θに対応する
点P0を中心とする半径Ｃの円群が描く外側の包
絡線と、半径Ｃの円との接点の座標Ｐ（ｘ，ｙ）
は、ロータ３の回転角θの関数として次式で与え
られる。
上記(2)式は、同時にθを媒介変数とした前記円
群の包絡線の曲線形を示す。この座標で表わされ
る内周面形状にカムリング１０を形成することに
より、ベーン４が正しい正弦波形の運動をなす。
このようなカムリング１０におけるベーン４の最
大突出位置形成点は、ロータ３の回転角とローブ
数とにより次のように表示される。
群の包絡線の曲線形を示す。この座標で表わされ
る内周面形状にカムリング１０を形成することに
より、ベーン４が正しい正弦波形の運動をなす。
このようなカムリング１０におけるベーン４の最
大突出位置形成点は、ロータ３の回転角とローブ
数とにより次のように表示される。
すなわち、ロータ３とカムリング１０との接点
をPc（xc，yc）とし、ロータ中心Ｏより最も遠い
カムリング上の点となる最大突出位置形成点をＰ
（ｘ，ｙ）とすると、Pcの座標xc，ycは、(2)式に
おいてθ＝０として、 となる。
をPc（xc，yc）とし、ロータ中心Ｏより最も遠い
カムリング上の点となる最大突出位置形成点をＰ
（ｘ，ｙ）とすると、Pcの座標xc，ycは、(2)式に
おいてθ＝０として、 となる。
よつて、Pc方向の単位ベクトルをＰ→cとすると、
として表示される。
一方、最大突出位置形成点Ｐの座標ｘ，ｙは、
(2)式においてθ＝π／ｎとして、 となる。また、Ｐ方向の単位ベクトルをＰ→とする
と、 となる。
(2)式においてθ＝π／ｎとして、 となる。また、Ｐ方向の単位ベクトルをＰ→とする
と、 となる。
したがつて、中心角∠PcOP＝とすると、
この(7)式から、中心角は、
として表わされる。
このように、ｎローブのエピトロコイド曲線で
表わされる内周面形状を、前記(2)式で表示される
形状すなわちベーン４の突出量零の位置（ロータ
３とカムリング１０の接触点）からベーン４の最
大突出位置形成点となす中心角が(8)式で表示さ
れる角度となるように補正した形状とするカムリ
ング１０を用い、ベーン形回転機を構成するもの
である。このカムリング１０を用いた時、オフセ
ツト量Ｄは、ベーン４の先端を半径Ｃの円弧と
し、また、ベーン４の厚み中心線に対する先端円
弧中心の偏心量ΔDとし、ロータ３のベーン溝２
の中心線のロータ３中心からの距離D1とすると、 Ｄ＝D1−ΔD ……(9) として表わされる。このようにオフセツトが選ば
れらると、カムリング１０の内壁面上に先端の一
点が常に接して滑動するベーン４が、ロータ３の
回転につれてベーン溝２中を正確な正弦波形で示
される単振動を行うことは、前記(1)式より明らか
である。
表わされる内周面形状を、前記(2)式で表示される
形状すなわちベーン４の突出量零の位置（ロータ
３とカムリング１０の接触点）からベーン４の最
大突出位置形成点となす中心角が(8)式で表示さ
れる角度となるように補正した形状とするカムリ
ング１０を用い、ベーン形回転機を構成するもの
である。このカムリング１０を用いた時、オフセ
ツト量Ｄは、ベーン４の先端を半径Ｃの円弧と
し、また、ベーン４の厚み中心線に対する先端円
弧中心の偏心量ΔDとし、ロータ３のベーン溝２
の中心線のロータ３中心からの距離D1とすると、 Ｄ＝D1−ΔD ……(9) として表わされる。このようにオフセツトが選ば
れらると、カムリング１０の内壁面上に先端の一
点が常に接して滑動するベーン４が、ロータ３の
回転につれてベーン溝２中を正確な正弦波形で示
される単振動を行うことは、前記(1)式より明らか
である。
具体的なカムリング１０の形状を、オフセツト
量Ｄを変えて示したものが第７図である。これ
は、ｎ＝３，Ｂ＝５mm、ロータ３の直径ｄ＝70
mm、ｃ＝5.5mmとした時、Ｄ＝０mm，10mm，20mm
の各場合について、カムリング１０の曲線を示し
たものである。なお、上記各式の定数Ａは次式で
表わされる。
量Ｄを変えて示したものが第７図である。これ
は、ｎ＝３，Ｂ＝５mm、ロータ３の直径ｄ＝70
mm、ｃ＝5.5mmとした時、Ｄ＝０mm，10mm，20mm
の各場合について、カムリング１０の曲線を示し
たものである。なお、上記各式の定数Ａは次式で
表わされる。
Ａ＝√（２−）2−2＋Ｂ …(10)
第７図によれば、ベーン４のオフセツト量Ｄが
大きい程、ロータ３の中心からの最大離反距離
rnaxの位置は、ロータ３の回転方向にずれること
が理解できる。このときの中心角0，10，20
は、オフセツト量Ｄに応じて順次増大し、この値
は、前記(8)式で容易に求められる。
大きい程、ロータ３の中心からの最大離反距離
rnaxの位置は、ロータ３の回転方向にずれること
が理解できる。このときの中心角0，10，20
は、オフセツト量Ｄに応じて順次増大し、この値
は、前記(8)式で容易に求められる。
斯かる構成のカムリング１０を有するベーン形
回転機では、ロータ３がカムリング１０との接触
点間を回転する間に、ベーン４が一往復動作する
が、ベーン４の最大突出はロータ３が接触点から
π／ｎだけ回転したときに対応する。その時のカ
ムリング１０のベーン最大突出位置形成点の中心
角は、π／ｎを越えた位置まで偏位される。し
たがつて、第４図Ａにおいて破線で示されるベー
ン突出量rvは実線で示される正弦波形に近づき、
それに伴なつて他の曲線（同図Ｂ，Ｃ，Ｄ）も正
弦波形となる。その結果、ベーンの運動が正確な
正弦運動となり、不規則運動が防止される。
回転機では、ロータ３がカムリング１０との接触
点間を回転する間に、ベーン４が一往復動作する
が、ベーン４の最大突出はロータ３が接触点から
π／ｎだけ回転したときに対応する。その時のカ
ムリング１０のベーン最大突出位置形成点の中心
角は、π／ｎを越えた位置まで偏位される。し
たがつて、第４図Ａにおいて破線で示されるベー
ン突出量rvは実線で示される正弦波形に近づき、
それに伴なつて他の曲線（同図Ｂ，Ｃ，Ｄ）も正
弦波形となる。その結果、ベーンの運動が正確な
正弦運動となり、不規則運動が防止される。
第８〜９図には、他の実施例を示し、ローブ数
がｎ＝１の場合（第８図）と、ｎ＝２の場合（第
９図）について、前述と同条件すなわちＢ＝５
mm、ロータ外径ｄ＝70mm、ｃ＝5.5mmの条件で、
オフセツト量Ｄ＝０mm，20mmの各場合におけるカ
ムリング１０Ａ，１０Ｂの形状を示したものであ
る。
がｎ＝１の場合（第８図）と、ｎ＝２の場合（第
９図）について、前述と同条件すなわちＢ＝５
mm、ロータ外径ｄ＝70mm、ｃ＝5.5mmの条件で、
オフセツト量Ｄ＝０mm，20mmの各場合におけるカ
ムリング１０Ａ，１０Ｂの形状を示したものであ
る。
この実施例によれば、カムリング形状は、オフ
セツト量が、Ｄ＞０の場合、ローブ数ｎに無関係
に、rnaxの位置がπ／ｎよりロータ回転方向にず
れていることが確認できる。
セツト量が、Ｄ＞０の場合、ローブ数ｎに無関係
に、rnaxの位置がπ／ｎよりロータ回転方向にず
れていることが確認できる。
なお、各ベーン４を正確に正弦振動させること
ができると、ベーン４の枚数およびローブ数ｎの
組合せによつては、各ベーン４の裏側の容積合計
がロータ回転によつても全く影響を受けず、この
部分での圧縮、膨張による損失を防止できる。
ができると、ベーン４の枚数およびローブ数ｎの
組合せによつては、各ベーン４の裏側の容積合計
がロータ回転によつても全く影響を受けず、この
部分での圧縮、膨張による損失を防止できる。
以上説明したように、本発明によれば、カムリ
ングにおけるロータ中心からの最速部の位置を、
ロータ回転方向側にベーンオフセツト量に応じて
偏位させることにより、ベーンオフセツトを設け
ることに伴なうベーンの不規則運動が回避され、
ベーンに正弦振動またはそれに近い円滑な運動を
行わせることができる。その結果、摩傘損失が少
なく、静粛で耐久性にすぐれたベーン形回転機と
することができる。
ングにおけるロータ中心からの最速部の位置を、
ロータ回転方向側にベーンオフセツト量に応じて
偏位させることにより、ベーンオフセツトを設け
ることに伴なうベーンの不規則運動が回避され、
ベーンに正弦振動またはそれに近い円滑な運動を
行わせることができる。その結果、摩傘損失が少
なく、静粛で耐久性にすぐれたベーン形回転機と
することができる。
第１図は一般的なベーン形回転機の構造を示す
模式図、第２図はベーンにオフセツトを付した従
来の同模式図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃは１〜３のロー
ブ数を有するカムリング形状を示す模式図、第４
図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはロータ回転角に対するベーン
運動の関係を示すグラフ図、第５図はベーン最大
突出位置形成点を示すカムリングの要部模式図、
第６図は本実施例に係るベーン形回転機のカムリ
ング形成原理図、第７図は本実施例に係るベーン
形回転機の具体例を示す模式図、第８図は他の実
施例の同模式図、第９図は更に他の実施例の模式
図である。 １，１０…カムリング、２…ベーン溝、３…円
形ロータ、４…ベーン。
模式図、第２図はベーンにオフセツトを付した従
来の同模式図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃは１〜３のロー
ブ数を有するカムリング形状を示す模式図、第４
図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはロータ回転角に対するベーン
運動の関係を示すグラフ図、第５図はベーン最大
突出位置形成点を示すカムリングの要部模式図、
第６図は本実施例に係るベーン形回転機のカムリ
ング形成原理図、第７図は本実施例に係るベーン
形回転機の具体例を示す模式図、第８図は他の実
施例の同模式図、第９図は更に他の実施例の模式
図である。 １，１０…カムリング、２…ベーン溝、３…円
形ロータ、４…ベーン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ｎローブ（ｎは自然数）のエピトロコイド曲
線で表わされる内周面形状を有するカムリング
と、複数のベーン溝を有しカムリングに内接され
る円形ロータと、前記カムリング内周面に当接さ
れつつロータに設けられたベーン溝中を滑動する
ベーンとを備えたベーン形回転機において、前記
ロータ中心を通る放射状の直線に対し、これに平
行でかつ反ロータ回転方向に偏位されて設けられ
たベーン溝、該ベーン溝のオフセツト量に応じて
前記カムリングとロータの接触点からロータ回転
方向に向かうカムリングのベーン最大突出位置形
成点を、これらの中心角（π／２）を越えるよう
にロータ回転方向側に偏位させて設け、かつ、前
記ロータに設けたベーン溝の開口部が相隣れるカ
ムリングとロータの接触点の垂直２等分線方向近
傍に来た時にベーンの突出量が最大となるように
カムリング内周面が補正形成されていることを特
徴とするベーン形回転機。 ２ 前記カムリングとロータとの接触点とベーン
最大突出位置形成点のなす中心角はベーンオフ
セツト量Ｄに対し、 Ａ，Ｂ；定数 ｎ ；ローブ数 で表示されることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のベーン形回転機。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56125226A JPS5827895A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | ベ−ン形回転機 |
| US06/404,647 US4515514A (en) | 1981-08-12 | 1982-08-03 | Vane-type rotary machine |
| DE19823229916 DE3229916A1 (de) | 1981-08-12 | 1982-08-11 | Drehschieber-rotationsmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56125226A JPS5827895A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | ベ−ン形回転機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5827895A JPS5827895A (ja) | 1983-02-18 |
| JPS63636B2 true JPS63636B2 (ja) | 1988-01-07 |
Family
ID=14904948
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56125226A Granted JPS5827895A (ja) | 1981-08-12 | 1981-08-12 | ベ−ン形回転機 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4515514A (ja) |
| JP (1) | JPS5827895A (ja) |
| DE (1) | DE3229916A1 (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58174102A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-10-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 回転流体機械 |
| JPS5912190A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 回転流体機械 |
| FR2547622B1 (fr) * | 1983-06-16 | 1985-11-22 | Leroy Andre | Machine volumetrique a surface statorique particuliere |
| JPS61268894A (ja) * | 1985-05-22 | 1986-11-28 | Diesel Kiki Co Ltd | ベ−ン型圧縮機 |
| US5056993A (en) * | 1987-03-17 | 1991-10-15 | Smith Roger R | Liquid intake mechanism for rotary vane hydraulic motors |
| DE4036251A1 (de) * | 1990-11-14 | 1992-05-21 | Bosch Gmbh Robert | Fluegelzellenpumpe, insbesondere fluegelzellenkompressor |
| US5302096A (en) * | 1992-08-28 | 1994-04-12 | Cavalleri Robert J | High performance dual chamber rotary vane compressor |
| DE19744812A1 (de) * | 1997-10-02 | 1999-04-08 | Herold & Semmler Transporttech | Rotationskolbenmaschine |
| DE60029641T2 (de) * | 2000-05-01 | 2007-08-16 | Van Doorne's Transmissie B.V. | Rollenzellenpumpe |
| JP2002317783A (ja) * | 2001-04-23 | 2002-10-31 | Masamitsu Miyamukai | ベーンポンプ |
| US6539913B1 (en) * | 2002-01-14 | 2003-04-01 | William P. Gardiner | Rotary internal combustion engine |
| JP3915905B2 (ja) * | 2002-08-26 | 2007-05-16 | 信越化学工業株式会社 | シリコーン系ゴム成形用金型離型剤及びこれを用いたシリコーン系ゴム成型体の成形方法 |
| US6766783B1 (en) * | 2003-03-17 | 2004-07-27 | Herman R. Person | Rotary internal combustion engine |
| DE10333190A1 (de) * | 2003-07-22 | 2005-02-24 | Robert Bosch Gmbh | Aggregat zum Fördern von Kraftstoff zu einer Brennkraftmaschine |
| JP4737067B2 (ja) * | 2006-12-20 | 2011-07-27 | 株式会社日立製作所 | 電子機器 |
| US8123506B2 (en) * | 2008-05-29 | 2012-02-28 | Flsmidth A/S | Rotary sliding vane compressor with a secondary compressed fluid inlet |
| JP4693924B2 (ja) * | 2009-09-30 | 2011-06-01 | 株式会社東芝 | 電子機器 |
| DE102013110351A1 (de) * | 2013-09-19 | 2015-03-19 | Hella Kgaa Hueck & Co. | Flügelzellenpumpe |
| CN103807092B (zh) * | 2014-02-26 | 2016-08-17 | 上海交通大学 | 用于凸轮转子叶片式液压伺服马达的凸轮转子 |
| CN108443155B (zh) * | 2018-05-25 | 2023-08-08 | 中国石油大学(华东) | 一种三腔滑片式真空泵 |
| JP7299759B2 (ja) * | 2019-05-31 | 2023-06-28 | 株式会社ミクニ | ベーンポンプ |
| EP3617449B1 (de) * | 2019-12-12 | 2022-02-09 | Pfeiffer Vacuum Gmbh | Drehschiebervakuumpumpe |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1999187A (en) * | 1933-04-29 | 1935-04-30 | Adolph E Gerlat | Rotary internal combustion engine |
| US2714876A (en) * | 1951-07-26 | 1955-08-09 | Reed Roller Bit Co | Fluid actuated vane type motor |
| US3286913A (en) * | 1964-07-13 | 1966-11-22 | Randolph Mfg Co | Rotary pump |
-
1981
- 1981-08-12 JP JP56125226A patent/JPS5827895A/ja active Granted
-
1982
- 1982-08-03 US US06/404,647 patent/US4515514A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-08-11 DE DE19823229916 patent/DE3229916A1/de active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3229916A1 (de) | 1983-03-10 |
| US4515514A (en) | 1985-05-07 |
| DE3229916C2 (ja) | 1987-09-10 |
| JPS5827895A (ja) | 1983-02-18 |
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