(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１回転軸（０１）および第２回転軸（０２）の周りをそれぞれ回転する少なくとも１つの雄ロータ（２）と少なくとも１つの雌ロータ（３）とを有し、
前記雄ロータ（２）は、断面において、前記雌ロータ（３）の対応する窪み部（５）および突出部（７）にかみ合う突出部（４）および窪み部（６）を示し、
前記雄ロータ（２）の前記突出部（４）および前記雌ロータ（３）の前記窪み部（５）は、ラックプロファイル（Ｐ）を含むことにより少なくとも一部が生成されるプロファイルを持ち、
前記雄ロータ（２）の前記突出部（４）および前記雌ロータ（３）の前記窪み部（５）は、前記ラックプロファイル（Ｐ）の第１曲線（ｚ１）を含むことにより生成される部分と、デカルト基準座標（Ｘ，Ｙ）において、第１ポイント（Ｈ）と第２ポイント（Ｑ）との間に伸び且つ前記横軸（Ｘ）の正の方向に凸部を持つ前記第１曲線（ｚ１）と、前記デカルト基準座標（Ｘ，Ｙ）の原点（０）から前記雄ロータ（２）の歯（ｈ１）に等しい距離で前記横軸（Ｘ）の上にある前記第１ポイント（Ｈ）とを有し、
前記第１曲線（ｚ１）は、双曲線の一種であり、ジェネリックポイント（Ｓ）は、以下の式で定義される座標（ＸＳ，ＹＳ）を持ち、
ＸＳ ＝ （ｈ１＋ＲＡ）−ＲＡ／ｃｏｓΦ
ＹＳ ＝ −ＨＢｔｇΦ，
上記の式は、パラメータ化され、しかも、第１パラメータ（ＲＡ）、第２パラメータ（ＨＢ）および第３パラメータ（Φ）により決まり、
前記第１パラメータ（ＲＡ）は、前記第１ポイント（Ｈ）において、前記ラックプロファイル（Ｐ）に接する補助外周線（ｕ）の半径の寸法であり、しかも、その中心（Ｃ）は前記横軸（Ｘ）上に存在し、
前記第２パラメータ（ＨＢ）は、前記補助外周線（ｕ）の前記中心（Ｃ）から前記縦軸（Ｙ）に平行な補助線（ｒ）の距離であり、しかも前記第１ポイント（Ｈ）と前記補助外周線（ｕ）の前記中心（Ｃ）との間で前記横軸（Ｘ）を横切り、
前記第３パラメータ（Φ）は、前記横軸（Ｘ）と前記補助線（ｒ）の上に存在する仮点（Ｔ）を通る前記補助外周線（ｕ）の半径とにより区切られる補助鋭角を示し、しかも双曲線の一種の上にある前記ジェネリックポイント（Ｓ）の縦座標（ＹＳ）に等しい縦座標（ＹＴ）を持つことを特徴とするスクリュー圧縮機（１）。
【請求項２】
請求項１に係る圧縮機（１）であって、
前記第１パラメータ（ＲＡ）は、前記ロータ（２，３）の前記第１回転軸（０１）と前記第２回転軸（０２）との間の距離（Ｉ）に等しい最小値と、前記ロータ（２，３）の前記回転軸（０１，０２）の間の前記距離（Ｉ）の５０倍に等しい最大値との間で変化することを特徴とする圧縮機。
【請求項３】
請求項１または２に係る圧縮機（１）であって、
前記雌ロータ（３）の各前記窪み部（５）は、前記雌ロータ（３）の歯（ｈ２）を１．１倍した値に等しい最小値と前記前記雌ロータ（３）の歯（ｈ２）を１．５倍した値に等しい最大値との間で変化する予め定められた長さ（ＲＴ２）の半径を持つ第１アーク（ａ）により、前記雌ロータ（３）の前記連続した突出部（７）に連結する側部（ＦＳ２）を持つことを特徴とする圧縮機。
【請求項４】
請求項３に係る圧縮機（１）であって、
前記雄ロータ（２）の前記各突出部（４）は、前記第１アーク（ａ）の前記半径のあらかじめ定められた前記長さ（ＲＴ２）の２倍に等しい最小値と前記第１アーク（ａ）の前記半径のあらかじめ定められた前記長さ（ＲＴ２）を２．５倍した値に等しい最大値との間で変化するあらかじめ定められた長さ（ＲＴ１）の半径を持つ第２アーク（ｂ）により連結する２つの側部（ＦＡ１，ＦＳ１）を持つことを特徴とする圧縮機。
【請求項５】
請求項１に係る圧縮機（１）であって、
前記ラックプロファイル（Ｐ）は、前記第２ポイント（Ｑ）と第３ポイント（Ｐ）との間に伸びる直線部分を含む第２曲線（ｚ２）を更に有し、
前記第２曲線（ｚ２）は、前記第２ポイント（Ｑ）で、前記第１曲線（ｚ１）に接し、しかも前記縦軸（Ｙ）にメイン鋭角（α）を形成するように、第４ポイント（Ｊ）で前記縦軸（Ｙ）に伸びる部分を持つことを特徴とする圧縮機。
【請求項６】
請求項１に係る圧縮機（１）であって、
前記ラックプロファイル（Ｐ）は、前記第２ポイント（Ｑ）と第５ポイント（Ｎ）との間に伸びる弧を含む第３曲線（ｚ３）を更に有し、
前記第３曲線（ｚ３）および前記第１曲線（ｚ１）は、前記第２ポイント（Ｑ）において、前記縦軸（Ｙ）にメイン鋭角（α）を形成するように、第４ポイント（Ｊ）で前記縦軸に伸びる同じ接線（Ｗ）を持つことを特徴とする圧縮機。
【請求項７】
請求項５に係る圧縮機（１）であって、
前記ラックプロファイル（Ｐ）は、前記第３ポイント（Ｐ）と第５ポイント（Ｎ）との間に伸びる弧を含む第３曲線（ｚ３）を更に有し、
前記第３曲線（ｚ３）は、前記第３ポイント（Ｐ）で、前記第２曲線（ｚ２）に接することを特徴とする圧縮機。
【請求項８】
請求項５〜７の何れかに係る圧縮機（１）であって、
前記ラックプロファイル（Ｐ）は、前記第１ポイント（Ｈ）と第６ポイント（Ｇ）との間に伸びるトロコイドを含む第４曲線（ｚ４）を更に有し、
前記第４曲線（ｚ４）は、前記第１ポイント（Ｈ）で、前記第１曲線（ｚ１）に接し、しかも前記雄ロータ（２）を含むことにより、前記雄ロータ（２）の２つの側部（ＦＡ１，ＦＳ１）を連結する第２アーク（ｂ）を生成することを特徴とする圧縮機。
【請求項９】
請求項８に係る圧縮機（１）であって、
前記ラックプロファイル（Ｐ）は、前記縦軸（Ｙ）から前記雌ロータ（３）の歯（ｈ２）に等しい距離を持ち且つ前記第６ポイント（Ｇ）と第７ポイント（Ｍ）との間に伸びる第５曲線（ｚ５）を更に有し、
前記第５曲線（ｚ５）は、前記第６ポイント（Ｇ）で、前記第４曲線（ｚ４）に接し、しかも前記雌ロータ（３）を含むことより、第１アーク（ａ）を生成することを特徴とする圧縮機。
【請求項１０】
請求項９に係る圧縮機（１）であって、
前記ラックプロファイル（Ｐ）は、前記縦軸（Ｙ）に平行な直線部分を含み、しかも、前記第７ポイント（Ｍ）と、前記第５ポイント（Ｎ）から、前記雄ロータ（２）の前記突出部（４）の第１の厚み（Ｔ０１）および前記雌ロータ（３）の前記突出部（７）の第２の厚み（Ｔ０２）の和に等しい距離の位置にある第８ポイント（Ｌ）との間に伸びる第６曲線（ｚ６）を更に有することを特徴とする圧縮機。
【請求項１１】
請求項５〜１０の何れかに係る圧縮機（１）であって、
前記メイン鋭角軸（α）は、１０°から５０°の間の値を持つことを特徴とする圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアーまたはガスのためのスクリュー圧縮機に関し、特に、加圧用途（たとえば、顆粒および粉末の運搬、または水処理）および真空用途（たとえば、ガス、煙または蒸気の排気システム）に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、スクリュー圧縮機は、少なくとも１つの雄ロータと少なくとも１つの雌ロータとを有し、それらは、それぞれの軸の周りの回転の際に、互いにかみ合い、しかもケース内に収容される。２つのロータのそれぞれは、スクリュー形状のリブを有し、対応する他のロータのスクリュー形状の溝にかみ合う。雄ロータおよび雌ロータは、断面図において、予め定められた数量のリブに対応する突出部（もしくは歯）と溝に対応する窪み部とを示す。雄ロータの突出部の数量は、雌ロータの突出部の数量とは異なる。１９７０年代には、すでに、ロータの突出部および窪み部の対称な形状が、スクリュー圧縮機の体積の効率を高めるために、非対称な形状に置き換えられていた。
【０００３】
全ての体積が大きい圧縮機において、スクリュー圧縮機の体積の効率は、２つのロータの間のクリアランス、およびロータとそれらを収容するボディー（互いに連結された２つのシリンダーにより形成される）とのクリアランスに依存する。さらに、スクリュー圧縮機の体積の効率は、ロータがかみ合い始めた時に、ケースボディーの先端と２つのロータのヘッダとの間に存在する空間により、影響される。当該空間において、ロータの窪み部の間に含まれたガスは、圧縮機の吸気口エリアに連通して配置されるので、ガスは、後方に向かって環流し、体積の効率が減少する。断面図において、この空間に対応して、２つのロータの突出部の先端部により形成された曲線状の側部を有する三角形のブローホール領域が存在する。ブローホール領域は、体積の効率を最大にするために、ロータのプロファイルの精密な設計により、最小化されなければならない。
【０００４】
２つのロータ（たとえば、雌ロータ）のうちの１つのプロファイルの定義を元に、かみ合いおよびギアリングの理論による"共役プロファイル（ｃｏｎｊｕｇａｔｅ  ｐｒｏｆｉｌｅｓ）"の原理を応用することで、他のロータ（この場合は、雄ロータ）のプロファイルを取得することが可能になる。完全を期すために、１つのプロファイルが、他のプロファイルが２つの極（特定ロータの場合においては、極は外周）により定義される相対動作を想定する様々な位置を含む場合に限り、２つのプロファイルは共役であることに注目する。スクリュー圧縮機のロータを生成するための共役プロファイルの原理の応用は、例えば文献ＵＳ５４５４７０１に記載されている。
【０００５】
２つのロータのプロファイルを生成するのための他の可能性としては、たとえば、Ｗ０９７／４３５５０、ＵＳ４６４３６５４およびＧＢ２４１８４５５に示すように、同じ生成ラックを使用することが含まれる。雄ロータの極および雌ロータの極のそれぞれの上に、生成ラックのプロファイルの極が滑ることなく転がることにより、２つのロータのプロファイルは、ラックプロファイル自身により想定される位置を含んで定義される。
【０００６】
スクリュー圧縮機のロータのプロファイルをデザインする際に直面する問題は、消耗しやすい傾向にある切削工具によるプロファイルの定義に関する。特に、突出部自体の切削の際に、突出部の消耗した厚みは許容応力を制限するので、雌ロータの製造は特に重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これに関連して、本発明の主な技術的課題は、上記の従来技術の限界を克服するためのスクリュー圧縮機を提案することである。
【０００８】
特に、本発明の目的は、従来技術に比較して摩耗が低減され且つ製造が簡単な切削工具を使用して、簡単且つ経済的に製造することができるスクリュー圧縮機を提供することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、体積の効率の最適化を可能にするスクリュー圧縮機を提供することであり、たとえば、２つのロータの完全な回転で運ばれる体積を最大化する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の技術的課題およびここに特定される目的は、添付の請求項に１つ以上記載された技術的特徴を有するスクリュー圧縮機により具体的に達成される。
【００１１】
本発明の更なる特徴および優位性は、添付図に示されるスクリュー圧縮機の好適な実施例の記載から、より明確であるが、これに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明に係るスクリュー圧縮機の断面図を示す。
【図２】図２は、図１のスクリュー圧縮機の部分（雄ロータの突出部）の断面図を示す。
【図３】図３は、図１のスクリュー圧縮機の他の部分（雌ロータの窪み部）の断面図を示す。
【図４ａ】図４ａは、図１の圧縮機を組み立てるために用いられるラックプロファイルに係る第１実施形態のグラフを示す。
【図４ｂ】図４ｂは、図４ａのラックプロファイルの部分の拡大図を示す。
【図５ａ】図５ａは、図１の圧縮機を組み立てるために用いられるラックプロファイルに係る第２実施形態のグラフを示す。
【図５ｂ】図５ｂは、図５ａのラックプロファイルの部分の拡大図を示す。
【図６】図６は、図４および５のラックプロファイルの部分（第１曲線）およびその組み立て方法を示す。
【図７】図７は、図１のスクリュー圧縮機の断面図におけるブローホール領域をより詳細に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図を参照すると、１はスクリュー圧縮機を示し、互いに組み合わされる少なくとも１つの雄ロータ２と少なくとも１つの雌ロータ３とを有する。ここに示す実施例では、ケースボディ８（図７に部分的に示す）に収容される１つの雄ロータ２および１つの雌ロータ３である。特に、ケースボディ８は、ロータ２，３のための１つのハウジング空洞を形成するように、互いに連通する２つのシリンダーを互いに連結することにより得られる。他の実施例（不図示）では、複数の共役の対になった雄ロータ２および雌ロータ３が提供される。図１に示すように、雄ロータ２は、第１回転軸０１の周りで回転し、雌ロータ３は、第２回転軸０２の周りで回転する。特に、第１回転軸０１は、第２回転軸０２から距離Ｉ（“中心間距離”として知られる）を離れて位置する。第１軸０１と第２軸０２とは、互いに平行である。ロータ２，３のそれぞれは、他のロータ２，３の対応するスクリュー形状のリブの間に形成されるスクリュー形状の溝にかみ合うスクリュー形状のリブを有する。その結果、断面図では、雄ロータ２は、対応する雌ロータ３の窪み部５および突出部７（もしくは歯）にかみ合う突出部４（もしくは歯）および窪み部を示す。
【００１４】
図２は、雄ロータ２を特徴付ける重要なパラメータを示す。特に、雄ロータ２のピッチ外周Ｃｐ１が示され、雄ロータ２の極に対応する。雄ロータ２のピッチ外周Ｃｐ１の半径Ｒｐ１は、雄ロータ２の突出部４の数量に比例する。雄ロータ２の各突出部４は、雄ロータ２の外周Ｃｅ１に達するまで、対応するピッチ外周Ｃｐ１の外側に向かって伸びる。雄ロータ２の突出部４の残りの部分は、雄ロータ２のルート外周Ｃｆ１に達するまで、対応するピッチ外周Ｃｐ１の内側に向かって伸びる。ルート外周Ｃｆ１の半径Ｒｆ１は、ピッチ外周Ｃｐ１の半径Ｒｐ１よりも小さく、同様に、雄ロータ２の外周Ｃｅ１の半径Ｒｅ１よりも小さい。
【００１５】
雄ロータ２のピッチ外周Ｃｐ１と外周Ｃｅ１との間の距離は、雄ロータ２の歯ｈ１で定義される。雄ロータ２の歯ｈ１は、雄ロータ２の外周Ｃｅ１の半径Ｒｅ１の値とピッチ外周Ｃｐ１の半径Ｒｐ１の値との差に関連する。
【００１６】
図３は、雌ロータ３を特性づける重要なパラメータを示す。特に、雌ロータ３のピッチ外周Ｃｐ２が特定され、雌ロータ３の極に関連する。雌ロータ３の外周Ｃｐ２の半径Ｒｐ２の長さは、雌ロータ３の突出部７の数量に比例する。好ましくは、雌ロータ３の突出部７の数量は、雄ロータ２の突出部４の数量とは異なる。ここに示される実施例では、雄ロータ２の突出部４の数量は３個であり、雌ロータ３の突出部７の数量は５個である。
【００１７】
雌ロータ３の各窪み部５は、雌ロータ３のルート外周Ｃｆ２に達するまで、対応するピッチ外周Ｃｐ２の内側に広がるように伸びる。雌ロータ３の窪み部５の残りの部分は、外周Ｃｅ２に達するまで、対応するピッチ外周Ｃｐ２の外側に伸びる。ルート外周Ｃｆ２の半径Ｒｆ２は、ピッチ外周Ｃｐ２の半径Ｒｐ２より小さく、同様に、雌ロータ３の外周Ｃｅ２の半径Ｒｅ２よりも小さい。
【００１８】
雌ロータ３のピッチ外周Ｃｐ２と外周Ｃｅ２との間の距離は、雌ロータ３の歯ｈ２で定義される。雌ロータ３の歯ｈ２は、雌ロータ３の外周Ｃｅ２の半径Ｒｅ２の値とピッチ外周Ｃｐ２の半径Ｒｐ２の値との差に関連する。
【００１９】
図１に見られるように、雄ロータ２の各突出部４は、各ピッチ外周Ｃｐ１上に測定される第１厚みＴ０１を有し、雌ロータ３の突出部７は、各ピッチ外周Ｃｐ２上に測定される第２厚みＴ０２を有する。
【００２０】
雌ロータ３の各窪み部５は、あらかじめ定められた長さＲＴ２の半径を持つ第１アーク‘ａ’により、雌ロータ３の連続する突出部７（たとえば、雌ロータ３の外周Ｃｅ２）に接続された側部ＦＳ２を少なくとも有する。好ましくは、第１アーク‘ａ’の半径の長さＲＴ２は、雌ロータ３の歯ｈ２を１．１倍した値に等しい最小値と雌ロータ３の歯ｈ２を１．５倍した値に等しい最大値との間で変化する。
【００２１】
図３に示すように、雌ロータ３の各窪み部５は、雄ロータ２の突出部４の２つの各側部ＦＡ１，ＦＳ１（それぞれは異なる領域）にかみ合う異なる領域の２つの側部ＦＡ２，ＦＳ２を有する。ここに記載される実施例では、雄ロータ２の突出部４のより大きな領域である側部ＦＡ１は、雄ロータ２の回転の方向に先を行くものであり、雄ロータ２の突出部４のより小さな領域である側部ＦＳ１は、雄ロータ２自身の回転の方向に後を追うものである。雌ロータ３の窪み部５のより大きな領域である側部ＦＡ２は、雌ロータ３の回転の方向に先を行くものであり、雌ロータ３の窪み部５のより小さな領域である側部ＦＳ２は、雌ロータ３自身の回転の方向に後を追うものである。好ましくは、雄ロータ２の各突出部４の２つの側部ＦＡ１，ＦＳ１は、あらかじめ定められた長さＲＴ１を持つ第２アークｂにより連結される。好ましくは、第２アークｂの半径である長さＲＴ１は、第１アーク‘ａ’の半径であるあらかじめ定められた長さＲＴ２の２倍に等しい最小値と、第１アーク‘ａ’の半径であるあらかじめ定められた長さＲＴ２の２．５倍に等しい値である最大値との間で変化する。
【００２２】
図３に示すように、第１アーク‘ａ’は、雌ロータ３の各窪み部５のより小さい領域である側部ＦＳ２を、雌ロータ３の連続した突出部７に連結する。雌ロータ３の窪み部５のより大きい領域である側部ＦＡ２は、連結カーブｃ２により、雌ロータ３の連続した突出部７（たとえば、雌ロータ３の外周Ｃｅ２）に連結される。
【００２３】
雄ロータ２の突出部４および雌ロータ３の窪み部５は、少なくとも部分的に、デカルト基準座標（Ｘ，Ｙ）に示されたラックプロファイルｐを含み、縦軸Ｙに一致する極を持つことにより生成されるプロファイルを持つ。ここで、“少なくとも部分的に”とは、各ピッチ外周Ｃｐ１の外側に伸びる雄ロータ２の突出部４のプロファイルの部分および各ピッチ外周Ｃｐ２の内側に伸びる雌ロータ３の窪み部５のプロファイルの部分が、ラックプロファイルｐを含んで生成されることを意味することを目的としている。好ましくは、雄ロータ２の突出部４および雌ロータ３の窪み部５は、ラックプロファイルｐを完全に含んで生成されるプロファイルを有する。これは、各ピッチ外周Ｃｐ１の内側に伸びる雄ロータ２の突出部４のプロファイルの部分も、各ピッチ外周Ｃｐ２の外側に伸びる雌ロータ３の窪み部５のプロファイルの部分も、ラックプロファイルｐを含むことにより生成されることを意味する。
【００２４】
雄ロータ２のプロファイルは、ラックプロファイルｐの極（たとえば、縦軸Ｙ）が、雄ロータ２の極（たとえば、ピッチ外周Ｃｐ１）の上をスライドすることなく転がる際のラックプロファイルｐにより想定された場所を含むことにより生成される。雌ロータ３のプロファイルは、ラックプロファイルｐの極（たとえば、縦軸Ｙ）が、雌ロータ３の極（たとえば、ピッチ外周Ｃｐ２）の上をスライドすることなく転がる際のラックプロファイルｐにより想定された場所を含むことにより生成される。
【００２５】
特に、雄ロータ２の突出部４および雌ロータ３の窪み部５のプロファイルは、ラックプロファイルｐ（図４ａ，４ｂ，５ａおよび５ｂ参照）の第１曲線ｚ１を含むことにより生成された部分を有する。第１曲線ｚ１は、デカルト基準座標（Ｘ，Ｙ）において、第１ポイントＨと第２ポイントＱとの間に伸びる。第１ポイントＨは、横軸Ｘ上に存在し、デカルト基準座標（Ｘ，Ｙ）の原点０から雄ロータ２の歯ｈ１に等しい距離に位置する。優位には、第１曲線ｚ１は、横軸Ｘの正の方向に膨らみを持つ。好ましくは、第１曲線ｚ１は、双曲線の一種であり、ジェネリックポイントＳは、以下の式で表される座標（ＸＳ，ＹＳ）を有する。
ＸＳ  ＝  （ｈ１＋ＲＡ）−ＲＡ／ｃｏｓΦ
ＹＳ  ＝  −ＨＢｔｇΦ
【００２６】
上記の式は、たとえば、第１パラメータＲＡ、第２パラメータＨＢおよび第３パラメータΦの関数として表されるパラメータである。優位には、第１曲線ｚ１は、図６に示すように、補助外周線ｕおよび補助線ｒで構成される。特に、補助外周線ｕは、横軸Ｘにある中心ｃを有し、しかも第１ポイントＨでラックプロファイルｐに接する。補助線ｒは、縦軸Ｙに平行であり、しかも補助外周線ｕの第１ポイントＨと中心ｃとの間で横軸Ｘに交差する。第１パラメータＲＡは、補助外周線ｕの半径の長さを示す。したがって、補助外周線ｕの中心ｃは、デカルト基準座標（Ｘ，Ｙ）の原点０から、雄ロータ２の歯ｈ１および補助外周線ｕの半径の寸法ＲＡの合計に等しい距離に位置する。好ましくは、第１パラメータＲＡは、中心距離Ｉに等しい最小値と中心距離Ｉの５０倍に等しい最大値との間で変化する。
【００２７】
第２パラメータＨＢは、補助外周線ｕの中心ｃからの補助線ｒの距離を表す。
【００２８】
Ｔは、補助線ｒ上に存在し且つ双曲線の一種のジェネリックポイントＳの縦座標ＹＳに等しい縦座標ＹＴを有する仮点を示す。第３パラメータΦは、横軸Ｘおよび仮点Ｔを通る補助外周線ｕの半径により区切られる補助鋭角を示す。特に、第３パラメータΦは、０°から９０°の間で変化する。
【００２９】
図４ａに示す第１実施形態では、ラックプロファイルｐは、第１曲線ｚ１に加えて、第２曲線ｚ２、第３曲線ｚ３、第４曲線ｚ４、第５曲線ｚ５および第６曲線ｚ６を有する。
【００３０】
ラックプロファイルｐの第２曲線ｚ２は、第２ポイントＱと第３ポイントＰとの間に伸びる直線部分を有する。特に、第２曲線ｚ２は、第２ポイントＱで、第１曲線ｚ１に接する。第２曲線ｚ２（たとえば、直線部分）の延長は、縦軸Ｙとメイン鋭角αを形成するように、第４ポイントＪ（図４ｂ参照）で縦軸Ｙに交差する。好ましくは、メイン鋭角αは、１０°と５０°との間の値である。
【００３１】
ラックプロファイルｐの第３曲線ｚ３は、第３ポイントＰと第５ポイントＮとの間に伸びるアークを有する。特に、第３曲線ｚ３は、第３ポイントＰで、第２曲線ｚ２に接する。第３曲線ｚ３の半径の寸法は、第３曲線ｚ３の接線が第５ポイントＮで縦軸Ｙに平行になるような寸法である。
【００３２】
ラックプロファイルｐの第４曲線ｚ４は、第１ポイントＨと第６ポイントＧとの間に伸びるトロコイドを有する。特に、第４曲線ｚ４は、第１ポイントＨで、第１曲線ｚ１に接する。雄ロータ２に含まれることで、第４曲線ｚ４は、雄ロータ２の側部ＦＡ１，ＦＳ１に連結する第２アークｂを生成する。
【００３３】
ラックプロファイルｐの第５曲線ｚ５は、縦軸Ｙから雌ロータ３の歯ｈ２に等しい距離で、第６ポイントＧと第７ポイントＭとの間に伸びる。第５曲線ｚ５は、第６ポイントＧで、第４曲線ｚ４に接する。雌ロータ３に含まれることにより、第５曲線ｚ５は、第１アーク‘ａ’を生成する。
【００３４】
ラックプロファイルｐの第６曲線ｚ６は、縦軸Ｙに平行で且つ第７ポイントＭと第８ポイントＬとの間に伸びる直線部分を有する。特に、第８ポイントＬと第５ポイントＮとの間の距離は、雄ロータ２の突出部４の第１厚みＴ０１と雌ロータ３の突出部７の第２厚みＴ０２との和に等しい（和は、図４ａにＴ０で示される）。上記の第６曲線は、複合曲線を示し、無限時間反復（複合曲線の第５ポイントＮを次の複合曲線の第８ポイントＬに一致させる）し、ラックプロファイルｐを生成する。
【００３５】
図５aに示される第２実施形態では、ラックプロファイルｐは、第１曲線ｚ１に加えて、第３曲線ｚ３、第４曲線ｚ４、第５曲線ｚ５および第６曲線ｚ６を有する。
【００３６】
第２実施形態の第３曲線ｚ３は、第２ポイントＱと第５ポイントＮとの間に伸びる円弧を有する。第３曲線ｚ３の半径の寸法は、第５ポイントＮにおける第３曲線ｚ３の接線が、縦軸Ｙに平行になるようにして決まる。
【００３７】
第３曲線ｚ３および第１曲線ｚ１は、第２ポイントＱにおいて、縦軸Ｙに対してメイン鋭角αを形成するように、第４ポイントＪにおいて縦軸Ｙに交わる同じ接線Ｗ（図５ｂ参照）を持つ。好ましくは、メイン鋭角αは、１０°から５０°の範囲の値を持つ。ラックプロファイルｐの第２実施形態における第４曲線ｚ４、第５曲線ｚ５および第６曲線ｚ６は、それぞれ、ラックプロファイルｐの第１実施形態における第４曲線ｚ４、第５曲線ｚ５および第６曲線ｚ６に等しい。
【００３８】
デカルト基準座標（Ｘ，Ｙ）において、第１曲線ｚ１および第２曲線ｚ２は、デカルト基準座標（Ｘ，Ｙ）の第４象限に存在する。第３曲線ｚ３は、両方の実施例（図４および図５）において、一部分がデカルト基準座標（Ｘ，Ｙ）の第３象限に存在し、他の一部分がデカルト基準座標（Ｘ，Ｙ）の第４象限に存在する。第４曲線ｚ４は、デカルト基準座標（Ｘ，Ｙ）の第１象限に存在する。第５曲線ｚ５は、一部分がデカルト基準座標（Ｘ，Ｙ）の第１象限に存在し、他の一部分がデカルト基準座標（Ｘ，Ｙ）の第２象限に存在する。第６曲線ｚ６は、デカルト基準座標（Ｘ，Ｙ）の第２象限に存在する。特に、横軸Ｘ上のラックプロファイルｐの突出部は、雄ロータ２の歯ｈ１と雌ロータ３の歯ｈ２との和により得られる寸法を持つ。縦軸Ｙ上のラックプロファイルｐの突出部は、雄ロータ２の突出部４の第１厚みＴ０１と雌ロータ３の突出部７の第２厚みＴ０２との和により得られる寸法を持つ（和は図５ａにＴ０で示す）。本発明に係るスクリュー圧縮機の機能を、以下に記載する。２つのロータ２，３のプロファイルは、ラックプロファイルｐを含む方法により生成される。
【００３９】
雄ロータ２のプロファイルは、ラックプロファイルｐの極（たとえば、縦軸Ｙ）が、雄ロータ２の極（たとえば、ピッチ外周Ｃｐ１）の上を滑ることなく回転する際に、ラックプロファイルｐによって推測される位置を含むことにより生成される。雌ロータ３のプロファイルは、ラックプロファイルｐの極（たとえば、縦軸Ｙ）が、雌ロータ３の極（たとえば、ピッチ外周Ｃｐ２）を滑ることなく回転する際に、ラックプロファイルｐによって推測される位置を含むことにより生成される。
【００４０】
一旦、ロータ２，３が作られると、それらは、それぞれの軸の周りを回転する。特に、雄ロータ２は、第１回転軸０１の周りを回転し、雌ロータ３は、第２回転軸０２の周りを回転する。回転の際に、雄ロータ２のスクリュー形状のリブは、雌ロータ３のスクリュー形状の溝にかみ合う。逆の場合も同じである。
【００４１】
図７は、ロータ２，３がかみ合い始めた時のロータ２，３の位置を示し、ケースボディ８の内部において、雌ロータ３および雄ロータ２は、互いにもっとも接近した配置にある。符号Ａは、ケースボディ８からより小さい距離に位置する雌ロータ３の第１ポイントを示す。特に、第１ポイントＡは、ケースボディ８（断面図における圧縮機１を考慮）の第１側部１から、より小さい距離に位置する。ケースボディ８の第１側部１の延長をｑとすると、それは、第２ポイントＢで、雄ロータ２に交差する。符号Ｃは、雄ロータ２からより小さい距離に位置する雌ロータ３の第３ポイントを示す（少なくとも、第３ポイントＣは、２つのロータ２，３の間にある接点である。）。符号Ｄは、ケースボディ８の第１側部１上で、第１ポイントＡを投影することにより得られる第４ポイントＤを示す。ブローホール領域ＡＰは、第１ポイントＡ、第４ポイントＤ、第２ポイントＢおよび第３ポイントＣにより区切られ、しかも雌ロータ３、雄ロータ２、ケースボディ８の第１側部１および第２ポイントＢを通る延長線ｑの間に位置する領域により定義される。第３ポイントＣは、実際に、オイルを利用するスクリュー圧縮機１の場合に、２つのロータ２，３の間の接点であることは、注目すべきである。ドライスクリュー圧縮機１の場合では、第３ポイントＣにおいて、２つのロータ２，３の間に接触はない。
【００４２】
本発明に係るスクリュー圧縮機の特性は、優位点と同様に、提供された記載により明確に表れている。
【００４３】
特に、第１曲線が上記の形態を有するという事実により、雄ロータの歯および雄ロータの突出部の厚みのための高付加価値を達成することができる。実際に、周知のように、ロータのプロファイルにより生成される体積を最大にするためには、ラックプロファイルおよびその極の間の領域を最大にする必要がある。雄ロータの歯および突出部の厚みは、領域の計算に大きな影響を有するパラメータであり、そのため、ロータプロファイルの製造およびかみ合わせの問題を防止するための第１曲線（双曲線）の選択性が最大化される。
【００４４】
雄ロータの歯および突出部の厚みの最大化は、双曲線で定義する第１パラメータおよびメイン鋭角の変動範囲の選択により可能になる。この選択は、ロータの突出部の厚みの関係を最適にすることを可能にし、このため、ロータプロファイルを切削するのに用いられる工具の摩耗を低減することができる。したがって、一つの削りと他の削りとの間の時間間隔および工具の寿命を長くすることができ、総合的なコストの削減に大いに貢献することができる。
【００４５】
さらに、第１アークの半径の長さと第２アークの半径の長さとの間の比に係る要素をあらかじめ選択しておくことにより、ブローホール領域の削減が最適化され、このため、圧縮機の体積の効率を最大にすることができる。
【００４６】
さらに、第４および第５曲線の形状により、雄ロータのより小さい領域の側部と雌ロータのより小さい領域の側部との間に形成されるガスポケットのサイズが、互いにかみ合う際に最小になる。この選択は、提案されたスクリュー圧縮機の体積の効率の最大化に貢献する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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