JPH06323264A - 非接触回転機械の固定中空体の取り付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】固定中空体３を取り付けるに当り，工程が簡素
化され、加工もし易く、かつ高能率で加工・取り付けが
可能であり、ローター外周面と欠円部５との間隙を縮小
化（漏洩損失の減少）する事のできる方法を提供するこ
と。 【構成】固定中空体３をケーシングに取り付けるに当
り，先ず固定中空体３の少なくとも固定中空体３側のロ
ーターの噛み合い相手のローターのローター外周面が密
接する部分（通常は欠円部５）に焼き付き防止層を形成
しておき、この固定中空体３を最終寸法に形成してお
く。次に固定中空体３，ケーシングに各々備えられた位
置決め用要素１５，１４を互いに合わせて固定中空体３
をケーシングに固定して正しい位置に取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一対のローターが互いに
非接触状態で同期的に噛み合い、ポンプや膨張機として
機能する非接触回転機械の固定中空体と取り付け方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明を理解する為、先ず前記非接触回
転機械について説明する。図１に示される各種非接触回
転機械において図１（イ）から図１（ヘ）までにおける
上段側のローターは、回転中心体６の外側に同心的に固
定された固定中空体３の外周面に密接しながら回転中心
体６と一体的に回転する羽根１を有し（図１（ニ）では
下段側のローターも同様の構成である）、下段側のロー
ターと互いに非接触状態で同期歯車によって同期的に互
いに反対方向へ回転し合う様になっている（代表として
図１（イ）の側面図を示す図１（ロ）をも参照のこ
と）。羽根１と一体構造になった羽根側板２に回転中心
体６を圧入などし、羽根１と回転中心体６とが一体的に
回転する様にしている。この場合、固定中空体３に欠円
部５を形成し、下段側のローターのローター外周面と面
状に密接させる事が望ましい。上段側のローターの線ｃ
は下段側のローターの線ｌの先端部（点又は小さな丸
み）により創成され、図１の各種非接触回転機械はポン
プ又は膨張機として機能するが、ポンプとしての作用を
逆とすれば（ローターは逆回転）膨張機として機能する
から、ポンプとしての場合を説明すると、通路９から作
動室８内に吸入された流体はローターの回転に従って圧
縮されながら開閉口７が連通口４へ連通すると各々を介
して回転中心体６内へ吐出される。但し，図１（ホ）で
は作動室８内の流体はリード弁１０，１０’を介して吐
出され、図１（ヘ）では作動室８は最大容積状態から吐
出側へ連通する様になっている。ローターを片持ち支持
構造とした実施例を図１（ト）に示す（この場合，ロー
ター軸は垂直方向を向く様にした）。オイルシールやガ
スシールが一方の側で不要となる為構造が簡素化する利
点がある。図１（チ）は羽根１と回転中心体６との結合
方法を示すもう１つの実施例で、羽根１の軸方向中間位
置で羽根１と回転中心体６とが直接一体・結合してお
り、この部分ではＸ−Ｘ’断面の如く羽根側面（線Ｃ，
Ｃ’）へ連結する円筒面１２が形成され、Ｙ−Ｙ’断面
とＺ−Ｚ’断面とは同一であり、挿入間隙１１には固定
中空体３が挿入される。Ｘ−Ｘ’断面，Ｚ−Ｚ’断面で
は下段側のローターのローター外周面は、各々円筒面１
２，固定中空体３に密接する事によって作動室８内の流
体をシールしている。さて以上の様な非接触回転機械で
は図２（イ）又は（ロ）の固定中空体３（前者は大略に
加工された欠円部５’を有する）を図２（ハ）の如くケ
ーシング（予め加工しておく）に圧入，焼き（冷し）ば
め等の方法により正しく取り付けて固定し、カッター１
３を用いて図１に示される欠円部５を正確に加工・形成
するのであるが、固定中空体３は強度・剛性上から鉄系
金属製である為に削りにくく、カッター１３からの逃げ
やびびりが発生して（特に図２（ロ）は起り易い）加工
に困難を来し、かつ前記びびりにより加工精度が落ち、
焼き付き防止の観点から図１の下段側のローターのロー
ター外周面と欠円部５の壁面との間隙を大き目となる様
に加工しざるを得ない為，漏洩損失が増大する欠点があ
った。この対策として欠円部５’（図２（ロ）では欠円
部５’に相当する部分）にテフロン等の焼き付き防止層
を形成しておけば加工し易く（軟質の故），前記欠点は
解消されるが、依然としてケーシングの加工（内周面，
底面の加工など）の後に固定中空体３を取り付けて固定
し，欠円部５’を加工しなければならない為、工程は煩
雑化し、能率が低くなる欠点はそのまま残る（特に心出
しが大変である。）。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】本発明の目的は固定
中空体３を取り付けるに当り，工程が簡素化され、加工
もし易く、かつ能率良く加工・取り付けが可能であり、
ローター外周面と欠円部５との間隙を縮小化（漏洩の減
少）する事のできる方法を提供する事にある。

【０００４】

【問題点を解決する為の手段】本発明は従来の欠点を解
決する為、固定中空体をケーシングに取り付けるに当
り、固定中空体の少なくとも固定中空体側のローターの
噛み合い相手のローターのローター外周面が密接する部
分に焼き付き防止層が形成された固定中空体を最終寸法
に形成しておき、次に固定中空体，ケーシングに各々備
えられた位置決め用要素を互いに合わせて固定中空体を
ケーシングに固定し、かくして正しい位置に固定する様
にしたのである。

【０００５】

【実施例】図１（イ）に本発明を実施したもので説明す
ると、本発明では先ず図３（イ）の如く固定中空体３の
少なくとも固定中空体３側のローターの噛み合い相手の
ローターのローター外周面が密接する部分（通常は欠円
部５）に接触しても焼き付かない焼き付き防止層を形成
しておき（例えばテフロンを０．２ｍｍ厚位コーティン
グする）、かつ欠円部５をも含めて固定中空体３を最終
寸法に加工しておくのである。この場合，前記焼き付き
防止層は固定中空体３の全面に形成しておく事が望まし
い（但し、固定中空体３をケーシングに固定する部分Ａ
は除く）。１４は次に述べる如く位置決め用要素であ
り、ここでは溝であるが、図３（ロ）の如く穴でもよ
い。そして，ケーシングの固定中空体３を嵌め込む（取
り付ける）部分Ｃは図３（ハ）の如く位置決め用要素１
５（図ではピン）を備えておく（ケーシング各部はもち
ろん最終寸法に加工しておく）。次に，ケーシングを加
熱するか又は固定中空体３を冷却するかして両者を焼き
（冷し）ばめの様な収縮締結するのであるが（締結時
は，すきまばめとなる）、各々に備えられた位置決め用
要素１５，１４を互いに合わせて嵌め合わせ（ピンと溝
とを合わせて嵌め合わせる）、暫くすれば両者間の温度
差がなくなるから、図３（ニ）の如く固定中空体３はケ
ーシングに位置決め用要素１４，１５の作用により正し
い位置にしっかりと固定される様になる（この後の欠円
部５の加工はもちろん不要である）。図３（ホ），
（ヘ）は位置決め用要素のもう１つの実施例で、位置決
め用要素１４”は軸方向に形成された溝，位置決め用要
素１５’は半径方向に備えられたピンである。この他，
固定中空体３とケーシングとをキーで位置決めして固定
する方法も考えられる。尚，欠円部５を形成しない場合
は、それにより加工及び位置決めが楽になる。

【０００６】

【発明の効果】本発明は従来に比し、次の様な利点があ
る。 固定中空体３は片持ちばりであり、強度・剛性上から
鉄系金属（例えばＳ４５Ｃ）製である為、従来では図２
で図１の欠円部５を形成する為の加工（欠円部５’の
加）を行なうとカッター１３の逃げやびびりが発生し、
これを避けつつ僅かずつ加工してゆく為、能率が悪い欠
点があった。本発明では図１の欠円部５を形成する為の
加工は軟質の焼き付き防止層を加工すれば良いから、加
工し易く，びびりは発生せず，能率の高い加工が行な
え、カッターの寿命も長くなる利点がある。 図１の従来では，下段側のローターのローター外周面
と固定中空体３（詳しくは欠円部５）と間隙は金属接触
・焼き付きの恐れがある為、余り縮小化する事はできな
かった。本発明では焼き付き防止層が形成されている
為、焼き付きの恐れはなく，思い切って縮小化する事が
できる。この場合，最終寸法に加工する時，固定中空体
３の欠円部５の壁面の曲率半径がケーシング内周面の曲
率半径以下である様にすると（即ち、欠円部５の壁面は
ケーシング内周面に相当する面上か，又はその内側にあ
る様に加工される）、非接触回転機械の運転による各部
の熱膨張に従って下段側のローターのローター外周面が
焼き付き防止層に接触し、軟質の焼き付き防止層を容易
に磨滅させるから（もちろん焼き付かない）、両者間の
間隙は０となる。以上から漏洩損失を大幅に減少させる
事ができる。 従来ではケーシングの加工の後に固定中空体３を取り
付け、欠円部５を加工しなければならない為、工程が煩
雑となり、手間がかかる（特に欠円部５の加工の為の心
出しが大変）上、ケーシングを加工していた工作機械を
再び使用しなければならず（ケーシングの加工が中断さ
れる），工程の流れが逆戻りして能率が悪化する欠点が
あった。本発明では固定中空体３を位置決め用要素１
４，１５を互いに合わせてケーシングに取り付ければ正
しい位置に自ずど固定され、この後の欠円部５の加工は
不要なので、この様な欠点は一切ない。従って工程が単
純化され、工程の流れが逆戻りする事もなく，極めて高
能率となる。又，従来では固定中空体３を取り付けるに
は治具が必要であったが（連通口４の位置を定める等の
為に必要）、本発明では不要である。

【図面の簡単な説明】

【図１】各種非接触回転機械を示す図。

【図２】従来の固定中空体の取り付け方法を示す図。

【図３】本発明による非接触回転機械の固定中空体の取
り付け方法を示す図。

【符号の説明】

１は羽根，２は羽根側板，３は固定中空体，４は連通
口，５は欠円部，６は回転中心体，７は開閉口，８は作
動室，９は通路，１０・１０’はリード弁，１１は挿入
間隙，１２は円筒面，１３はカッター，１４・１４’・
１４”・１５・１５’は位置決め用要素，５’は大略に
加工された欠円部，Ｃ・Ｃ’は羽根側面である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに非接触状態で同期的に互いに反対方
   向へ回転し合う一対のローターの内の少なくとも一方の
   ローターが、回転中心体の外側に同心的に固定された固
   定中空体の外周面に密接しながら前記回転中心体と一体
   的に回転する羽根を有する非接触回転機械において、固
   定中空体をケーシングに取り付けるに当り、固定中空体
   の少なくとも固定中空体側をローターの噛み合い相手の
   ローターのローター外周面が密接する部分に焼き付き防
   止層が形成された固定中空体を最終寸法に形成してお
   き、次に固定中空体、ケーシングに各々備えられた位置
   決め用要素を互いに合わせて固定中空体をケーシングに
   固定し、かくして固定中空体を正しい位置に固定する様
   にした事を特徴とする非接触回転機械の固定中空体の取
   り付け方法。
2. 【請求項２】最終寸法に形成された固定中空体の欠円部
   の壁面の曲率半径がケーシング内周面の曲率半径以下で
   ある特許請求の範囲第１項記載の非接触回転機械の固定
   中空体の取り付け方法。