JPS636808B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS636808B2 JPS636808B2 JP57009004A JP900482A JPS636808B2 JP S636808 B2 JPS636808 B2 JP S636808B2 JP 57009004 A JP57009004 A JP 57009004A JP 900482 A JP900482 A JP 900482A JP S636808 B2 JPS636808 B2 JP S636808B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tooth
- rotor
- rotors
- pressure
- teeth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F3/00—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow
- G01F3/02—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement
- G01F3/04—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls
- G01F3/06—Measuring the volume flow of fluids or fluent solid material wherein the fluid passes through the meter in successive and more or less isolated quantities, the meter being driven by the flow with measuring chambers which expand or contract during measurement having rigid movable walls comprising members rotating in a fluid-tight or substantially fluid-tight manner in a housing
- G01F3/10—Geared or lobed impeller meters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は例えば流量計、計測ポンプあるいはポ
ンプ等に使用する容積式回転流体装置に関するも
のである。
ンプ等に使用する容積式回転流体装置に関するも
のである。
特に、断面が連続的に接触する歯形形状であ
り、かつねじれを有する容積式回転流体装置の改
良に関するものである。
り、かつねじれを有する容積式回転流体装置の改
良に関するものである。
周知の如く、サイン歯形、サイコロイド歯形、
トロコイド歯形等で形成されたものは、歯形の全
歯面が連続的に全面噛み合い作用をする歯形であ
り、一方の歯の頂部と他方の歯の溝部の噛み合い
の際に、この部分に干渉の起こらないように設計
されている歯形である。理論的に干渉の起こらな
いように設計されたこの種の歯車においては、理
論工具で理論通りの加工がなされれ、理論軸間距
離で支承駆動されるとすれば、とじ込みおよび空
洞現象は発生しない。しかしながら現実の問題と
しては、加工工具による歯形の誤差、加工誤差、
多角形誤差あるいは軸、軸受の公差等々により理
論値の軸間距離を取ることは不可能であり、また
実際には摩耗や損耗によつて誤差が生ずる。した
がつて連続的に接触する歯車とされている歯形で
も実際上は軸間距離が理論値より大きくなるた
め、歯の頂部と歯の溝部との間に隙間ができ、そ
のために歯形形状が歯頂部と歯溝底部とが密合状
態となるものであつても、異なつた半径の円弧を
採用していたものであつても、実際上はとじ込み
現象が生ずる。
トロコイド歯形等で形成されたものは、歯形の全
歯面が連続的に全面噛み合い作用をする歯形であ
り、一方の歯の頂部と他方の歯の溝部の噛み合い
の際に、この部分に干渉の起こらないように設計
されている歯形である。理論的に干渉の起こらな
いように設計されたこの種の歯車においては、理
論工具で理論通りの加工がなされれ、理論軸間距
離で支承駆動されるとすれば、とじ込みおよび空
洞現象は発生しない。しかしながら現実の問題と
しては、加工工具による歯形の誤差、加工誤差、
多角形誤差あるいは軸、軸受の公差等々により理
論値の軸間距離を取ることは不可能であり、また
実際には摩耗や損耗によつて誤差が生ずる。した
がつて連続的に接触する歯車とされている歯形で
も実際上は軸間距離が理論値より大きくなるた
め、歯の頂部と歯の溝部との間に隙間ができ、そ
のために歯形形状が歯頂部と歯溝底部とが密合状
態となるものであつても、異なつた半径の円弧を
採用していたものであつても、実際上はとじ込み
現象が生ずる。
第１図はこのとじ込み現象が生ずる理由を図解
したもので、一対のロータ１，２が互いに噛み合
いながら回転しており、その一方のロータ１の歯
の頂部１ａが他方のロータ２の溝部２ａとの間に
瞬間的なとじ込みＡが生ずる。
したもので、一対のロータ１，２が互いに噛み合
いながら回転しており、その一方のロータ１の歯
の頂部１ａが他方のロータ２の溝部２ａとの間に
瞬間的なとじ込みＡが生ずる。
一般的に連続的に接触する歯車では、とじ込み
部の容積は一定不変で、しかもそのとじ込み状態
が瞬間的に現われるだけなので、とじ込み現象が
発生したとしても、それによる機器等への障害は
全く生じないものとされてきた。しかしながら、
流量計や計測ポンプのような流体機器は極小さな
とじ込みも許されないものであり、また蒸気圧の
高い液体用のポンプ等の場合では性能上キヤビテ
ーシヨンが発生する等の問題が生じる。
部の容積は一定不変で、しかもそのとじ込み状態
が瞬間的に現われるだけなので、とじ込み現象が
発生したとしても、それによる機器等への障害は
全く生じないものとされてきた。しかしながら、
流量計や計測ポンプのような流体機器は極小さな
とじ込みも許されないものであり、また蒸気圧の
高い液体用のポンプ等の場合では性能上キヤビテ
ーシヨンが発生する等の問題が生じる。
例えば実公昭44−27586号公報には主歯車と同
軸に1/2位相をずらした副歯車を設け、それらの
歯車の頂部側面に多数の切溝を設けた技術が開示
されている。しかしながら、かかる技術ではとじ
込み圧を低下させて騒音をおさえているが、それ
だけでは不十分なので副歯車によつてとじ込み圧
による軸に対する力を相互に打消すようにしてい
る。そのために1/2位相をずらした副歯車を設け
るという複雑な構成を必要とする。さらに液の流
れと同方向に逃すように溝が切られているので、
洩れが多くなり、例えば流量計には適用できな
い。
軸に1/2位相をずらした副歯車を設け、それらの
歯車の頂部側面に多数の切溝を設けた技術が開示
されている。しかしながら、かかる技術ではとじ
込み圧を低下させて騒音をおさえているが、それ
だけでは不十分なので副歯車によつてとじ込み圧
による軸に対する力を相互に打消すようにしてい
る。そのために1/2位相をずらした副歯車を設け
るという複雑な構成を必要とする。さらに液の流
れと同方向に逃すように溝が切られているので、
洩れが多くなり、例えば流量計には適用できな
い。
したがつて本発明の目的はとじ込みが生じない
連続的に接触する歯形を使用した容積式回転流体
装置を提供するにある。
連続的に接触する歯形を使用した容積式回転流体
装置を提供するにある。
本発明によれば、連続的に接触する歯を有し、
かつねじれを有する一対のロータを実質的に平行
に設け、それぞれの刃の頂部においてその刃のね
じれに沿つて小溝を形成してある。
かつねじれを有する一対のロータを実質的に平行
に設け、それぞれの刃の頂部においてその刃のね
じれに沿つて小溝を形成してある。
したがつて歯形のねじれの先行部分の歯頂部と
歯溝底部との間でとじ込み現象が発生しようとす
ると、そのとじ込められる液は連続している小溝
を通つて流入側である後行部分に流れる。そのた
めに洩れにならず、例えば流量計に実施する場合
に誤差を生じない。そして歯がねじれているため
に後行部分ではまだ歯が噛み合い接触をしていな
いので、とじ込み現象は発生しない。またケーシ
ングのローター室内面と歯形の長部との接触面部
分では連続している小溝内の液圧がロータの軸直
角断面の前後の圧力の中間となるので、小溝内の
液によりラビリンス効果を生じ、圧力差による液
体の漏洩を少なくできる。
歯溝底部との間でとじ込み現象が発生しようとす
ると、そのとじ込められる液は連続している小溝
を通つて流入側である後行部分に流れる。そのた
めに洩れにならず、例えば流量計に実施する場合
に誤差を生じない。そして歯がねじれているため
に後行部分ではまだ歯が噛み合い接触をしていな
いので、とじ込み現象は発生しない。またケーシ
ングのローター室内面と歯形の長部との接触面部
分では連続している小溝内の液圧がロータの軸直
角断面の前後の圧力の中間となるので、小溝内の
液によりラビリンス効果を生じ、圧力差による液
体の漏洩を少なくできる。
以下本発明の実施例を第２図ないし第４図を参
照してさらに詳細に説明する。
照してさらに詳細に説明する。
第２図および第３図に示したものは本発明をロ
ータ型の流量計に適用した例である。同一の形状
で同一の歯数の連続的に接触する歯１０を有した
一対のロータ１，２はケーシング５内に形成され
たローター室１４内に相互に噛み合つて実質的に
平行に設けられている。ケーシング５の側面には
流入口３と流出口４が形成されている。ケーシン
グ５の開放両端部は前後の端板６，７によつて密
閉され、前記各ロータ１，２の軸８，１６の一方
は端板７に形成された軸受穴１１，１２内に回転
自在に支承されている。そしてローター１，２の
軸８，１６の他方には、タイミングギヤ１７，１
８を設け、ローターがスムーズに回転するように
している。また一方のロータ１の軸８の一方は出
力軸として端板６を越えて突出し、流量表示計９
の表示針を駆動するため回転力を出力するように
なつている。各ロータ１，２の連続的に接触する
歯１０は同一のねじれ角を与えられており、その
頂部にはそのねじれに沿つて小溝１３が形成され
ている。
ータ型の流量計に適用した例である。同一の形状
で同一の歯数の連続的に接触する歯１０を有した
一対のロータ１，２はケーシング５内に形成され
たローター室１４内に相互に噛み合つて実質的に
平行に設けられている。ケーシング５の側面には
流入口３と流出口４が形成されている。ケーシン
グ５の開放両端部は前後の端板６，７によつて密
閉され、前記各ロータ１，２の軸８，１６の一方
は端板７に形成された軸受穴１１，１２内に回転
自在に支承されている。そしてローター１，２の
軸８，１６の他方には、タイミングギヤ１７，１
８を設け、ローターがスムーズに回転するように
している。また一方のロータ１の軸８の一方は出
力軸として端板６を越えて突出し、流量表示計９
の表示針を駆動するため回転力を出力するように
なつている。各ロータ１，２の連続的に接触する
歯１０は同一のねじれ角を与えられており、その
頂部にはそのねじれに沿つて小溝１３が形成され
ている。
次に本発明の実施例の作用および効果を説明す
る。
る。
流入口３から流量を測定すべき液体が流入され
ると、その液体によつて噛み合つた一対のロータ
１，２が回転させられる。この一対のロータ１，
２はケーシング５のローター室１４内において軸
受穴１１，１２とタイミングギヤ１７，１８によ
り距離決めされ、かつ回転自在に支承されてお
り、この回転力は一方のロータ１の軸８を介して
流量表示計９に伝達される。この一対のロータ
１，２はローター室１４内において余分な間隔を
設けずに回転自在に支承されているので、出力軸
８の回転数は流入口３から流入される液体の量に
比例する。このようにしてロータ１，２を回転さ
せた液体は流出口４から流量計外に流出する。
ると、その液体によつて噛み合つた一対のロータ
１，２が回転させられる。この一対のロータ１，
２はケーシング５のローター室１４内において軸
受穴１１，１２とタイミングギヤ１７，１８によ
り距離決めされ、かつ回転自在に支承されてお
り、この回転力は一方のロータ１の軸８を介して
流量表示計９に伝達される。この一対のロータ
１，２はローター室１４内において余分な間隔を
設けずに回転自在に支承されているので、出力軸
８の回転数は流入口３から流入される液体の量に
比例する。このようにしてロータ１，２を回転さ
せた液体は流出口４から流量計外に流出する。
今、噛み合つた連続的に接触する歯形１０のね
じれの先行部分でとじ込み現象が発生したと仮定
する。この場合、同一の歯１０のねじれの後行部
分は対になるべきロータの歯溝部とまだ噛み合い
接触をしていない状態にある。そして、その歯形
の頂部には小溝１３が形成されているので、歯形
のねじれの先行部分で発生しようとするとじ込み
現象は小溝１３を通つてねじれの後行部分に逃げ
てしまう。したがつてとじ込み現象は発生しな
い。
じれの先行部分でとじ込み現象が発生したと仮定
する。この場合、同一の歯１０のねじれの後行部
分は対になるべきロータの歯溝部とまだ噛み合い
接触をしていない状態にある。そして、その歯形
の頂部には小溝１３が形成されているので、歯形
のねじれの先行部分で発生しようとするとじ込み
現象は小溝１３を通つてねじれの後行部分に逃げ
てしまう。したがつてとじ込み現象は発生しな
い。
さらに、ケーシングのローター室内面と歯形の
頂部との接触面でのラビリンス効果について、第
４図を参照して説明する。この接触面の右側近傍
の圧力をP1とし、左側近傍の圧力をP3とし、P1
＞P3とする。この場合、小溝１３内の圧力P2は
P1＞P2＞P3となり、圧力P1と圧力P3との間に中
間圧力P2の緩衝帯が形成されることになる。こ
のようなラビリンス効果によつて、小溝１３が形
成されない場合の圧力差P1−P3よりも、小溝１
３を形成した場合の段階的な圧力差P1−P2ある
いはP2−P3の方が小さいので、圧力差による液
体の漏洩が少くなる。
頂部との接触面でのラビリンス効果について、第
４図を参照して説明する。この接触面の右側近傍
の圧力をP1とし、左側近傍の圧力をP3とし、P1
＞P3とする。この場合、小溝１３内の圧力P2は
P1＞P2＞P3となり、圧力P1と圧力P3との間に中
間圧力P2の緩衝帯が形成されることになる。こ
のようなラビリンス効果によつて、小溝１３が形
成されない場合の圧力差P1−P3よりも、小溝１
３を形成した場合の段階的な圧力差P1−P2ある
いはP2−P3の方が小さいので、圧力差による液
体の漏洩が少くなる。
以上の如く本発明では連続的に接触する歯形の
歯の頂部に、その頂部に沿う小溝を設けたので、
噛み合いに際してとじ込みが生じないと共に、ケ
ーシングとの接触部分では液体の漏洩を防止でき
る。
歯の頂部に、その頂部に沿う小溝を設けたので、
噛み合いに際してとじ込みが生じないと共に、ケ
ーシングとの接触部分では液体の漏洩を防止でき
る。
以上の実施例においては、本発明を流量計に適
用した場合のみを説明したが、本発明はこれのみ
に限定されるものでなく、連続的に接触する歯形
を有した流体機器であれば全てのものに適用でき
ることは明らかである。
用した場合のみを説明したが、本発明はこれのみ
に限定されるものでなく、連続的に接触する歯形
を有した流体機器であれば全てのものに適用でき
ることは明らかである。
第１図はとじ込み現象を説明するためのローラ
の噛み合い状態を示した拡大図、第２図は本発明
を流量計に適用した実施例を示す分解斜視図、第
３図はローラの噛み合い状態を示した断面図、第
４図は本発明のラビリンス効果を説明するための
拡大図である。 １，２…一対のロータ、１０…連続的に接触す
る歯、１３…小溝。
の噛み合い状態を示した拡大図、第２図は本発明
を流量計に適用した実施例を示す分解斜視図、第
３図はローラの噛み合い状態を示した断面図、第
４図は本発明のラビリンス効果を説明するための
拡大図である。 １，２…一対のロータ、１０…連続的に接触す
る歯、１３…小溝。
Claims (1)
- １ 連続的接触する歯を有し、かつねじれを有す
る一対のロータを実質的に平行に設け、それぞれ
の歯を頂部においてその頂部に沿う小溝を形成し
たことを特徴とする容積式回転流体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP900482A JPS58127124A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | 容積式回転流体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP900482A JPS58127124A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | 容積式回転流体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58127124A JPS58127124A (ja) | 1983-07-28 |
| JPS636808B2 true JPS636808B2 (ja) | 1988-02-12 |
Family
ID=11708510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP900482A Granted JPS58127124A (ja) | 1982-01-25 | 1982-01-25 | 容積式回転流体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58127124A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03109341U (ja) * | 1990-02-23 | 1991-11-11 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4427586Y1 (ja) * | 1965-08-17 | 1969-11-17 |
-
1982
- 1982-01-25 JP JP900482A patent/JPS58127124A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4427586Y1 (ja) * | 1965-08-17 | 1969-11-17 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03109341U (ja) * | 1990-02-23 | 1991-11-11 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58127124A (ja) | 1983-07-28 |
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