(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外形が同じで相互に噛み合う定義回転子と共役回転子で構成された爪形回転子対装置において、
該定義回転子及び共役回転子は、同じ外径及びピッチ円半径を有し、且つ該外径は、該ピッチ円半径より大きく、該定義回転子と該共役回転子は同じ偶数の爪部と同じ爪部断面外形を有し、
該定義回転子の第１爪部の断面外形は、逆時計回り方向に、順に、外擺線、第１円弧、第２円弧、第３円弧、第４円弧の、５段の曲線で構成され、そのうち、四つの互いに連なる円弧の、定義回転子の円の中心に対する角度は、３６０度を爪数で割ったものに等しく、第１円弧及び第４円弧の円の中心位置は、いずれも定義回転子の円の中心に位置し、且つ同じ円弧角を有し、第１円弧の半径と定義回転子の外径は同じであり、第４円弧の半径は、ピッチ円半径の２倍から外径を減じたものとされ、順に連なる四つの各円弧は、各連接点の傾斜率が連続する制限条件を満足させ、この制限条件及びその幾何関係により、適宜第２円弧及び第３円弧の円の中心位置、半径、円弧角の数値を選定し、
該共役回転子の第１爪部の断面外形は、時計回りの方向に、順に第１曲線、第２曲線、第３曲線、第４曲線、外擺線の５段の曲線で構成され、第１曲線、第２曲線、第３曲線、第４曲線の４段の曲線は、それぞれ定義回転子の第１から第４円弧の、共役回転子における共役曲線とされ、第１曲線、第２曲線、第３曲線、第４曲線の、互いに連なる四つの曲線の、共役回転子の円の中心に対する角度は、３６０度を爪数で割ったものに等しく、該共役回転子の外擺線は、定義回転子の第１爪部の外擺線を共役回転子に複製し、並びに適宜回転させることで得られ、
該定義回転子の第２爪部の断面外形は、逆時計回りの方向に、順に、外擺線、第４曲線、第３曲線、第２曲線、第１曲線の５段の曲線で構成され、それは、共役回転子の第１爪部の外形を定義回転子に複製し、並びに適宜回転させることで得られ、
該共役回転子の第２爪部の断面外形は、時計回り方向に、順に、第４円弧、第３円弧、第２円弧、第１円弧、外擺線の５段の曲線で構成され、それは定義回転子の第１爪部の外形を共役回転子に複製し、並びに適宜回転させることで得られ、
該定義回転子のその他の爪部の断面外形は、順に、その第１爪部及び第２爪部の断面外形を複製し回転させることで得られ、
該共役回転子のその他の爪部の断面外形は、順に、その第１爪部及び第２爪部の断面外形を複製し回転させることで得られ、
以上を特徴とする、爪形回転子対装置。
【請求項２】
請求項１記載の爪形回転子対装置において、そのうち、各円弧は各連接点のその傾斜率が連続する制限条件を満足させる必要があり、並びに非線形方程式により対応する第３円弧の角度が探し出されることを特徴とする、爪形回転子対装置。
【請求項３】
請求項２記載の爪形回転子対装置において、そのうち、該第２円弧の半径は非線形方程式を組み合わせた推論により取得されることを特徴とする、爪形回転子対装置。
【請求項４】
請求項３記載の爪形回転子対装置において、そのうち、該第３円弧の角度は正弦定理、関数の微分を利用し、並びに解方程式により推導されることを特徴とする、爪形回転子対装置。
【請求項５】
請求項２記載の爪形回転子対装置において、そのうち、該第１円弧と第４円弧に与えられる円弧角度は零度より大きいことを特徴とする、爪形回転子対装置。
【請求項６】
外形が同じで相互に噛み合う定義回転子と共役回転子で構成された爪形回転子対装置において、
該定義回転子及び共役回転子は、同じ外径及びピッチ円半径を有し、且つ該外径は、該ピッチ円半径より大きく、該定義回転子と該共役回転子は同じ偶数の爪部と同じ爪部断面外形を有し、
該定義回転子の第１爪部の断面外形は、逆時計回り方向に、順に、外擺線、第２円弧、第３円弧の、３段の曲線で構成され、第２円弧及び第３円弧の、これら二つの互いに連なる円弧の、定義回転子の円の中心に対する角度は、３６０度を爪数で割ったものに等しく、該外擺線の開始点は、定義回転子の円の中心から、ピッチ円半径の２倍の距離から外径を減じた距離の位置にあり、その終了点は、外径の位置にあり、第２円弧の開始点と外擺線の終了点は接続され、その第２円弧の中心は該定義回転子と共役回転子の円の中心の連接線上にあり、第３円弧の終了点はピッチ円半径の２倍より外径を減じた位置とされ、その位置は、定義回転子にあって、３６０度を爪数で割った直線方向上にあり、第２円弧と第３円弧の交点は、傾斜率連続の制限条件を満足させる必要があり、この制限条件及びその幾何関係により、定義第２円弧及び第３円弧の円の中心位置、半径、円弧角の数値を選定でき、
該共役回転子の第１爪部の断面外形は、時計回りの方向に、順に第２曲線、第３曲線、外擺線の３段の曲線で構成され、第２曲線、第３曲線のこれら二つの互いに連なる曲線は、それぞれ定義回転子の第２円弧、第３円弧の、共役回転子における共役曲線とされ、第２曲線、第３曲線の、互いに連なる二つの曲線の、共役回転子の円の中心に対する角度は、３６０度を爪数で割ったものに等しく、外擺線は定義回転子の第１爪部の外擺線を共役回転子に複製し、並びに適宜回転させることで得られ、
該定義回転子の第２爪部の断面外形は、逆時計回りの方向に、順に、外擺線、第３曲線、第２曲線の３段の曲線で構成され、これら三つの互いに連なる曲線は、共役回転子の第１爪部の外形を定義回転子に複製し、並びに適宜回転させることで得られ、
該共役回転子の第２爪部の断面外形は、時計回り方向に、順に、第３円弧、第２円弧、外擺線の３段の曲線で構成され、それは定義回転子の第１爪部の外形を共役回転子に複製し、並びに適宜回転させることで得られ、
該定義回転子のその他の爪部の断面外形は、順に、その第１爪部及び第２爪部の断面外形を複製し回転させることで得られ、
該共役回転子のその他の爪部の断面外形は、順に、その第１爪部及び第２爪部の断面外形を複製し回転させることで得られ、
以上を特徴とする、爪形回転子対装置。
【請求項７】
請求項６記載の爪形回転子対装置において、そのうち、各円弧は各連接点のその傾斜率が連続する制限条件を満足させる必要があり、並びに非線形方程式により対応する第３円弧の角度が探し出されることを特徴とする、爪形回転子対装置。
【請求項８】
請求項７記載の爪形回転子対装置において、そのうち、該第２円弧の半径は非線形方程式を組み合わせた推論により取得されることを特徴とする、爪形回転子対装置。
【請求項９】
請求項８記載の爪形回転子対装置において、そのうち、該第３円弧の角度は正弦定理、関数の微分を利用し、並びに解方程式により推導されることを特徴とする、爪形回転子対装置。
【請求項１０】
請求項７記載の爪形回転子対装置において、そのうち、該第１円弧と第４円弧に与えられる円弧角度は零度とされることを特徴とする、爪形回転子対装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の爪形回転子対装置に係り、特に、一種の、相互に噛み合う二つの回転子の構造形態が同じであり、相互の共役噛み合い過程を十分に順調とすることができ、騒音及び機構疲労を発生せず、且つ十分にパラメータで偶数個の噛み合い爪数を提供できる、外形が同じ二つの回転子からなる爪形回転子対装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の爪形回転子は、実際の需要の違いにより、二つの回転子上の爪部に、奇数爪或いは偶数爪の組合せ形式がある。ただし、どちらの形式の組合せであっても、爪形回転子の構造は基本的に、二つの、相互共役噛合の定義回転子と共役回転子を包含し、これらの二つの回転子上の爪部が、相互共役噛合回転することで、周期性循環の圧縮運動を提供する。周知の爪形回転子の構造に関しては、特許文献１乃至６を参照されたい。
【０００３】
しかし、周知の爪形回転子には、改善すべき共通する欠点がある。すなわち、相互噛合の過程中に騒音と振動の現象を発生することである。その原因は、爪形回転子の二つの爪部は先端部曲線にあって不連続を形成し、このため、周期性循環の圧縮運動過程にあって、定義回転子と共役回転子は先端部曲線が不順調であるために、二つの爪部の相互噛合性が不良となり、圧縮運動過程で騒音と振動を発生するのであり、ひいては、不当な噛合が発生する摩擦と機構疲労により、使用寿命が短くなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願第１，４２６，８２０号明細書
【特許文献２】米国特許出願第５，１４９，２５６号明細書
【特許文献３】米国特許出願第４，４０６，６０１号明細書
【特許文献４】米国特許出願第４，３２４，５３８号明細書
【特許文献５】米国特許出願第４，２２４，０１６号明細書
【特許文献６】米国特許出願第４，４３０，０５０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、二つの外形が同じ爪形回転子からなる爪形回転子対装置を提供することであり、該装置は相互に共役性を以て噛み合う定義回転子と共役回転子に、パラメータで偶数の噛合爪数を提供し、その相互に噛み合う回転子構造は同じであり、並びに回転子において連続した滑らかな運動曲線が取得でき、これにより、二つの回転子の周期性を以て循環する圧縮運動過程において、騒音と振動の現象の発生がなく、且つ十分に噛み合いにより発生する磨耗と機構疲労を減らすことができ、使用寿命を高める。
【０００６】
上述の目的を達成するために、本発明は、外形が同じ相互に噛み合う定義回転子と共役回転子で構成された爪形回転子対装置。
そのうち、該定義回転子と共役回転子は同じ外径とピッチ円半径を有し、且つ外径はピッチ円半径より大きくなければならない。該定義回転子及び共役回転子は同じ偶数個の爪部と同じ爪部断面外形を有し、そのうち、該定義回転子の第１爪部の断面外形は、逆時計回りの方向に、順に、外擺線、第１円弧、第２円弧、第３円弧及び第４円弧の、５段の曲線で構成されている。
【０００７】
そのうち、４個の相互に連なる円弧が、定義回転子の円の中心に対してなす角度は、３６０度を爪数で割ったものに等しく、該外擺線の開始点は、定義回転子の円の中心より２倍のピッチ円半径から、外径を減じた位置であり、その終了点の外径における位置、第１円弧及び第４円弧の円の中心位置は、いずれも定義回転子の円の中心にあり、且つ同じ円弧角を有する。第１円弧の半径と定義回転子の外径は同じで、第４円弧の半径は２倍のピッチ円半径から外径を引いたものである。四つの順に連なる各円弧は、各連接点においてその傾斜率が連続する制限条件を満足させる必要があり、この制限条件及びその幾何関係により、適宜第２円弧及び第３円弧の円の中心位置、半径、円弧角等の数値を選定できる。
【０００８】
該共役回転子の第１爪部の断面外形は、時計回り方向に順に、第１曲線、第２曲線、第３曲線、第４曲線、外擺線の、５段で構成される。該第１曲線、第２曲線、第３曲線、第４曲線の４個の互いに連なる曲線は、それぞれ定義回転子の第１から第４円弧の、共役回転子に位置する共役曲線とされる。第１曲線、第２曲線、第３曲線、第４曲線の４個の互いに連なる曲線は、共役回転子の円の中心に対して、３６０度を爪数で割った角度をなし、及び外擺線は定義回転子の第１爪部の外擺線を共役回転子に複製し、並びに適宜回転させて得られる。
【０００９】
該定義回転子の第２爪部の断面外形は、逆時計回り方向に、順に、外擺線、第４曲線、第３曲線、第２曲線、第１曲線の、５段の曲線で構成される。そのうち、外擺線、第４曲線、第３曲線、第２曲線、第１曲線は、それぞれ共役回転子の第１爪部の外形を定義回転子に複製し、並びに適宜回転させて得られる。
【００１０】
該定義回転子のその他の爪部（第３爪部及び第４爪部、第５爪部及び第６爪部、・・・）の断面外形は、順に、その第１爪部及び第２爪部の断面外形を、複製し、回転させることで得られる。
【００１１】
該共役回転子の第２爪部の断面外形は、時計回り方向に、順に、第４円弧、第３円弧、第２円弧、第１円弧、外擺線の、５段の曲線で構成され、そのうち、第４円弧、第３円弧、第２円弧、第１円弧、外擺線の、互いに連なる曲線は、定義回転子の第１爪部の外形を共役回転子に複製し、並びに適宜回転させて得られる。
【００１２】
該共役回転子のその他の爪部（第３爪部及び第４爪部、第５爪部及び第６爪部、・・・）の断面外形は、その第１爪部及び第２爪部の断面外形を複製し回転させて得られる。
【００１３】
本発明の爪形回転子対装置の、さらなる特徴は、該定義回転子の第１爪部のもう一つの取得方式にあり、それは、第１円弧の角度及び第４円弧の角度を０度とする。これにより、該定義回転子の第１爪部の断面外形を、逆時計回りに、わずかに、外擺線、第２円弧及び第３円弧で構成し、該共役回転子の第１爪部の断面外形を、時計回り方向に、順に、第２曲線、第３曲線及び外擺線の３段の曲線で構成する。
【００１４】
そのうち、第２曲線及び第３曲線の２段の曲線は、それぞれ定義回転子の第２円弧及び第３円弧の２段の円弧とされて共役回転子の共役曲線に位置し、第２曲線及び第３曲線の２段の曲線は、共役回転子の円の中心に対する角度は３６０度を爪数で割った角度を呈し、該定義回転子のその他の爪数及び共役回転子の爪数の形成方式は、前述した方式と同じであり、相互に噛み合う構造形態の同じ回転子を達成することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１の発明は、外形が同じで相互に噛み合う定義回転子と共役回転子で構成された爪形回転子対装置において、
該定義回転子及び共役回転子は、同じ外径及びピッチ円半径を有し、且つ該外径は、該ピッチ円半径より大きく、該定義回転子と該共役回転子は同じ偶数の爪部と同じ爪部断面外形を有し、
該定義回転子の第１爪部の断面外形は、逆時計回り方向に、順に、外擺線、第１円弧、第２円弧、第３円弧、第４円弧の、５段の曲線で構成され、そのうち、四つの互いに連なる円弧の、定義回転子の円の中心に対する角度は、３６０度を爪数で割ったものに等しく、第１円弧及び第４円弧の円の中心位置は、いずれも定義回転子の円の中心に位置し、且つ同じ円弧角を有し、第１円弧の半径と定義回転子の外径は同じであり、第４円弧の半径は、ピッチ円半径の２倍から外径を減じたものとされ、順に連なる四つの各円弧は、各連接点の傾斜率が連続する制限条件を満足させ、この制限条件及びその幾何関係により、適宜第２円弧及び第３円弧の円の中心位置、半径、円弧角の数値を選定し、
該共役回転子の第１爪部の断面外形は、時計回りの方向に、順に第１曲線、第２曲線、第３曲線、第４曲線、外擺線の５段の曲線で構成され、第１曲線、第２曲線、第３曲線、第４曲線の４段の曲線は、それぞれ定義回転子の第１から第４円弧の、共役回転子における共役曲線とされ、第１曲線、第２曲線、第３曲線、第４曲線の、互いに連なる四つの曲線の、共役回転子の円の中心に対する角度は、３６０度を爪数で割ったものに等しく、該共役回転子の外擺線は、定義回転子の第１爪部の外擺線を共役回転子に複製し、並びに適宜回転させることで得られ、
該定義回転子の第２爪部の断面外形は、逆時計回りの方向に、順に、外擺線、第４曲線、第３曲線、第２曲線、第１曲線の５段の曲線で構成され、それは、共役回転子の第１爪部の外形を定義回転子に複製し、並びに適宜回転させることで得られ、
該共役回転子の第２爪部の断面外形は、時計回り方向に、順に、第４円弧、第３円弧、第２円弧、第１円弧、外擺線の５段の曲線で構成され、それは定義回転子の第１爪部の外形を共役回転子に複製し、並びに適宜回転させることで得られ、
該定義回転子のその他の爪部の断面外形は、順に、その第１爪部及び第２爪部の断面外形を複製し回転させることで得られ、
該共役回転子のその他の爪部の断面外形は、順に、その第１爪部及び第２爪部の断面外形を複製し回転させることで得られ、
以上を特徴とする、爪形回転子対装置としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の爪形回転子対装置において、そのうち、各円弧は各連接点のその傾斜率が連続する制限条件を満足させる必要があり、並びに非線形方程式により対応する第３円弧の角度が探し出されることを特徴とする、爪形回転子対装置としている。
請求項３の発明は、請求項２記載の爪形回転子対装置において、そのうち、該第２円弧の半径は非線形方程式を組み合わせた推論により取得されることを特徴とする、爪形回転子対装置としている。
請求項４の発明は、請求項３記載の爪形回転子対装置において、そのうち、該第３円弧の角度は正弦定理、関数の微分を利用し、並びに解方程式により推導されることを特徴とする、爪形回転子対装置としている。
請求項５の発明は、請求項２記載の爪形回転子対装置において、そのうち、該第１円弧と第４円弧に与えられる円弧角度は零度より大きいことを特徴とする、爪形回転子対装置としている。
請求項６の発明は、外形が同じで相互に噛み合う定義回転子と共役回転子で構成された爪形回転子対装置において、
該定義回転子及び共役回転子は、同じ外径及びピッチ円半径を有し、且つ該外径は、該ピッチ円半径より大きく、該定義回転子と該共役回転子は同じ偶数の爪部と同じ爪部断面外形を有し、
該定義回転子の第１爪部の断面外形は、逆時計回り方向に、順に、外擺線、第２円弧、第３円弧の、３段の曲線で構成され、第２円弧及び第３円弧の、これら二つの互いに連なる円弧の、定義回転子の円の中心に対する角度は、３６０度を爪数で割ったものに等しく、該外擺線の開始点は、定義回転子の円の中心からピッチ円半径の２倍の距離から外径を減じた位置にあり、その終了点は、外径の位置にあり、第２円弧の開始点と外擺線の終了点は接続され、その円の中心は該定義回転子と共役回転子の円の中心の連接線上にあり、第３円弧の終了点はピッチ円半径の２倍より外径を減じた位置とされ、その位置は、定義回転子にあって、３６０度を爪数で割った直線方向上にあり、第２円弧と第３円弧の交点は、傾斜率連続の制限条件を満足させる必要があり、この制限条件及びその幾何関係により、定義第２円弧及び第３円弧の円の中心位置、半径、円弧角の数値を選定でき、
該共役回転子の第１爪部の断面外形は、時計回りの方向に、順に第２曲線、第３曲線、外擺線の３段の曲線で構成され、第２曲線、第３曲線のこれら二つの互いに連なる曲線は、それぞれ定義回転子の第２円弧、第３円弧の、共役回転子における共役曲線とされ、第２曲線、第３曲線の、互いに連なる二つの曲線の、共役回転子の円の中心に対する角度は、３６０度を爪数で割ったものに等しく、外擺線は定義回転子の第１爪部の外擺線を共役回転子に複製し、並びに適宜回転させることで得られ、
該定義回転子の第２爪部の断面外形は、逆時計回りの方向に、順に、外擺線、第３曲線、第２曲線の３段の曲線で構成され、これら三つの互いに連なる曲線は、共役回転子の第１爪部の外形を定義回転子に複製し、並びに適宜回転させることで得られ、
該共役回転子の第２爪部の断面外形は、時計回り方向に、順に、第３円弧、第２円弧、外擺線の３段の曲線で構成され、それは定義回転子の第１爪部の外形を共役回転子に複製し、並びに適宜回転させることで得られ、
該定義回転子のその他の爪部の断面外形は、順に、その第１爪部及び第２爪部の断面外形を複製し回転させることで得られ、
該共役回転子のその他の爪部の断面外形は、順に、その第１爪部及び第２爪部の断面外形を複製し回転させることで得られ、
以上を特徴とする、爪形回転子対装置としている。
請求項７の発明は、請求項６記載の爪形回転子対装置において、そのうち、各円弧は各連接点のその傾斜率が連続する制限条件を満足させる必要があり、並びに非線形方程式により対応する第３円弧の角度が探し出されることを特徴とする、爪形回転子対装置としている。
請求項８の発明は、請求項７記載の爪形回転子対装置において、そのうち、該第２円弧の半径は非線形方程式を組み合わせた推論により取得されることを特徴とする、爪形回転子対装置としている。
請求項９の発明は、請求項８記載の爪形回転子対装置において、そのうち、該第３円弧の角度は正弦定理、関数の微分を利用し、並びに解方程式により推導されることを特徴とする、爪形回転子対装置としている。
請求項１０の発明は、請求項７記載の爪形回転子対装置において、そのうち、該第１円弧と第４円弧に与えられる円弧角度は零度とされることを特徴とする、爪形回転子対装置としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、相互に共役性を以て噛み合う定義回転子と共役回転子に、パラメータで、同じ構造形態の偶数個の噛合爪数を提供でき、並びに回転子の爪部の根部と先端部（すなわち爪部の断面外形）に、連続した滑らかな運動曲線を取得させることができ、二つの回転子の、周期性を以て循環する圧縮運動過程において、騒音と振動の現象を発生させず、且つ十分に、噛み合いにより発生する磨耗と機構疲労を減らすことができ、使用寿命を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の外形が同じ二つの爪式回転子からなる爪形回転子対装置の第１実施例図である。
【図２】本発明の外形が同じ二つの爪式回転子からなる爪形回転子対装置の第１実施例図である。
【図３】本発明の外形が同じ二つの爪式回転子からなる爪形回転子対装置の第１実施例図である。
【図４】本発明の外形が同じ二つの爪式回転子からなる爪形回転子対装置の第１実施例図である。
【図５】本発明の外形が同じ二つの爪式回転子からなる爪形回転子対装置の第２実施例図である。
【図６】本発明の外形が同じ二つの爪式回転子からなる爪形回転子対装置において、異なるパラメータを入力することで、２爪の爪形回転子対装置とした実施例の表示図である。
【図７】本発明の外形が同じ二つの爪式回転子からなる爪形回転子対装置において、異なるパラメータを入力することで、４爪の爪形回転子対装置とした実施例の表示図である。
【図８】本発明の外形が同じ二つの爪式回転子からなる爪形回転子対装置において、異なるパラメータを入力することで、８爪の爪形回転子対装置とした実施例の表示図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１から図４を参照されたい。本発明の爪形回転子対装置は、相互に噛み合う定義回転子１００及び共役回転子２００で構成される。図１に示されるように、本第１実施例は、６爪の同じ構造形態の定義回転子１００と共役回転子２００の取得を以て紹介する。
【００１９】
該定義回転子１００の第１爪部の断面外形１１０は、非線形方程式で取得し、すなわち、該定義回転子１００の単一爪部の先端部及び根部輪郭を取得し、さらに、共役理論により、共役回転子２００の単一爪部の先端部及び根部輪郭を取得する（すなわち、図２に示されるように、共役回転子の第１爪部の断面外形２１０）。
【００２０】
最後に、それぞれ、定義回転子１００と共役回転子２００の単一爪部の先端部及び根部輪郭（すなわち第１爪部の断面外形１１０、２１０）を、交錯式に複製し回転させれば、偶数倍の同じ爪数と構造形態の定義回転子１００と共役回転子２００を取得できる。
【００２１】
図１及び図２に示されるように、第１実施例の６爪の定義回転子１００と共役回転子２００は、同じ偶数個の爪部と同じ爪部断面外形を有し、製造上、該定義回転子１００及び共役回転子２００は同じ外径ｒ及びピッチ円半径ｒpを有し、且つ外径ｒはピッチ円半径ｒpよりも大きくなければならない。
【００２２】
該定義回転子１００の第１爪部の断面外形１１０は、図１に示されるように、逆時計方向に、順に、外擺線１１５、第１円弧１１１、第２円弧１１２、第３円弧１１３、第４円弧１１４の５段で構成されている。そのうち、四つの互いに連なる円弧の、定義回転子１００の円の中心に対する角度は、３６０度を爪数２ｎで割ったものに等しい。第１円弧１１１及び第４円弧１１４の円の中心位置は、いずれも定義回転子１００の円の中心Ｃ1に位置し、且つ同じ円弧角αを有する。
【００２３】
第１円弧１１１の半径と定義回転子１００の定義回転子１００の外径ｒは同じであり、第４円弧１１４の半径は、ピッチ円半径ｒpの２倍から外径ｒを減じたものとされ、四つの、順に連なる各円弧は、各連接点にあって、その傾斜率が連続する制限条件を満足させなければならず、この制限条件及びその幾何関係により、適宜第２円弧１１２及び第３円弧１１３の円の中心位置ＣB、ＣC 、外径ｒn、ｒc、円弧角β、γ等の数値を選定できる。
【００２４】
上述の第２円弧１１２の外径ｒBは、非線形方程式により推論され、該非線形方程式は以下のとおりである。
【００２５】
【数１】
0005597688.tif 000002
そのうち、γは第３円弧１１３の対応角度とされ、ｂは、ピッチ円半径ｒpの２倍と定義回転子１１０の外径ｒとの差数を、第３円弧１１３の外径ｒcより減じたものとされる（ｂ ＝ｒc−（２ｒp−ｒ））。
【００２６】
且つ以下の非線形方程式により対応するγ値及び未知のパラメータを探し出す。
【００２７】
【数２】
0005597688.tif 000003
【００２８】
上述の該γ値は、正弦定理、関数の微分を利用し、並びに解方程式により推導される。また、該第１円弧１１１と第４円弧１１４の円弧角αは、非線形方程式に代入する時に与えられる値は零度より大きい。
【００２９】
該共役回転子２００の第１爪部の断面２１０の外形は、図２に示されるようであり、時計回り方向に、順に、第１曲線２１１、第２曲線２１２、第３曲線２１３、第４曲線２１４、外擺線２１５の５段で構成される。
【００３０】
そのうち、第１曲線２１１、第２曲線２１２、第３曲線２１３、第４曲線２１４の曲線は、それぞれ定義回転子の第１から第４円弧１１１、１１２、１１３、１１４の、共役回転子２００に位置する共役曲線とされる。
【００３１】
第１曲線２１１、第２曲線２１２、第３曲線２１３、第４曲線２１４の四つの曲線の、共役回転子２００の円の中心Ｃ2に対する角度は、３６０度を爪数２ｎで割ったものに等しい。外擺線２１５は、定義回転子の第１爪部の断面外形１１０の外擺線１１５を共役回転子２００に複製し、並びに適宜回転させることで得られる。
【００３２】
該定義回転子１００の第２爪部の断面外形１２０（図３参照）は、逆時計回り方向に、順に、外擺線１２５、第４曲線１２４、第３曲線１２３、第２曲線１２２、第１曲線１２１の５段の曲線で構成されている。
【００３３】
そのうち、この５段曲線は、共役回転子２００の第１爪部の断面外形２１０（図２に示されるとおり）を定義回転子１００に複製し、並びに適当に回転させて得られる。
【００３４】
該定義回転子１００のその他の爪部（第３爪部及び第４爪部、第５爪部及び第６爪部、．．．）の断面外形は、その第１爪部１１０及び第２爪部１２０の断面外形を複製し回転させて得られる。
【００３５】
該共役回転子２００の第２爪部の断面外形２２０（図４参照）は、時計回り方向に、順に、第４円弧２２４、第３円弧２２３、第２円弧２２２、第１円弧２２１、外擺線２２５の５段の曲線で構成されている。
【００３６】
そのうち、この５段の互いに連なる曲線は、定義回転子１００の第１爪部１１０（図１参照）の断面外形を共役回転子２００に複製し、並びに適宜回転させて得られる。
【００３７】
該共役回転子２００のその他の爪部（第３爪部、第４爪部、第５爪部及び第６爪部、．．．）の断面外形は、その第１爪部２１０及び第２爪部２２０の断面外形を複製し回転させて得られる。
【００３８】
図５は本発明の外形が同じ二つの爪形回転子からなる爪形回転子対装置の第２実施例を示す。それは、第１実施例と同様に、６爪の同じ構造形態の定義回転子１００と共役回転子２００の取得を以て紹介する。
【００３９】
第２実施例の第１実施例との違いは、第２実施例においては、該定義回転子１００の第１爪部１１０の断面外形が、逆時計回り方向にあって、順に、わずかに外擺線１１５、第２円弧１１２及び第３円弧１１３の三段の曲線で構成されており、また、非線形方程式に代入する時に与える第１円弧１１１及び第４円弧１１４の角度αは、零度に等しい。
【００４０】
該共役回転子２００の第１爪部２１０の断面外形は、時計回り方向に、順に、第２曲線２１２、第３曲線２１３、外擺線１１５等の三段で構成され、その他の構造形成方式はいずれも第１実施例と同じである。
【００４１】
本発明の爪形回転子対装置は、上述のように６爪の同じ構造形態の定義回転子１００と共役回転子２００の取得を以て紹介され、外形が同じ二つの爪式回転子の噛み合う爪の態様を明らかに理解できる。
【００４２】
図６から図８を参照されたい。本発明の実施例の条件で、十分に、パラメータで偶数の噛合爪数、すなわち、爪数２ｎ、ピッチ円半径ｒp、定義回転子１００の半径ｒ、各円弧の半径及び円弧角などをパラメータで設計し、異なるパラメータを入力することにより、２爪、４爪及び８爪等の、同じ構造形態の回転子を取得する。さらに、本発明は、相互に共役性を以て噛み合う定義回転子１００と共役回転子２００に、異なるパラメータで、偶数倍の噛合爪数２ｎを提供でき、並びに回転子の爪部の根部と先端部に、連続する滑らかな運動曲線を取得させることができる。
【００４３】
図６に示される２爪の関係パラメータは、以下のとおりである。すなわち、爪数２ｎ＝２、ピッチ円半径ｒp＝４０、定義回転子１００の半径ｒ＝６０、第３円弧１１３の半径ｒc＝３００、第１円弧１１１の円弧角α＝５度、第４円弧１１４の円弧角α＝５度である。
【００４４】
図７に示される４爪の関係パラメータは、以下のとおりである。すなわち、爪数２ｎ＝４、ピッチ円半径ｒp＝４８、定義回転子１００の半径ｒ＝６０、第３円弧１１３の半径ｒc＝３００、第１円弧１１１の円弧角α＝５度、第４円弧１１４の円弧角α＝５度である。
【００４５】
図８に示される８爪の関係パラメータは、以下のとおりである。すなわち、爪数２ｎ＝８、ピッチ円半径ｒp＝５５、定義回転子１００の半径ｒ＝６０、第３円弧１１３の半径ｒc＝３００、第１円弧１１１の円弧角α＝２度、第４円弧１１４の円弧角α＝２度である。
【００４６】
上述したように、本発明は十分に、相互に共役性を以て噛み合う定義回転子１００と共役回転子２００に、パラメータで、同じ構造形態の偶数個の噛合爪数を提供でき、並びに回転子の爪部の根部と先端部（すなわち爪部の断面外形）に、連続した滑らかな運動曲線を取得させることができ、二つの回転子の、周期性を以て循環する圧縮運動過程において、騒音と振動の現象を発生させず、且つ十分に、噛み合いにより発生する磨耗と機構疲労を減らすことができ、使用寿命を高めることができる。
【００４７】
総合すると、本発明の、外形が同じ二つの爪式回転子からなる爪形回転子対装置は、確実に本発明の目的を達成でき、特許の要件に符合する。ただし、以上述べたことは、本発明の実施例にすぎず、本発明の実施の範囲を限定するものではなく、本発明の特許請求の範囲に基づきなし得る同等の変化と修飾は、いずれも本発明の権利のカバーする範囲内に属するものとする。
【符号の説明】
【００４８】
１００  定義回転子
１１０  定義回転子の第１爪部の断面外形
１２０  定義回転子の第２爪部の断面外形
２００  共役回転子
２１０  共役回転子の第１爪部の断面外形
２２０  共役回転子の第２爪部の断面外形
ｒ  回転子外径
ｒp  ピッチ円半径
Ｃ1  定義回転子の円の中心
Ｃ2  共役回転子の円の中心
ＣB  第２円弧の円の中心
Ｃc  第３円弧の円の中心
α、β、γ  円弧角
１１１、２２１  第１円弧
１１２、２２２  第２円弧
１１３、２２３  第３円弧
１１４、２２４  第４円弧
１２１、２１１  第１曲線
１２２、２１２  第２曲線
１２３、２１３  第３曲線
１２４、２１４  第４曲線
１１５、１２５、２１５、２２５  外擺線
２ｎ  爪数
各爪の角度  θ＝π／ｎ
【図１】
0005597688.tif 000004
【図２】
0005597688.tif 000005
【図３】
0005597688.tif 000006
【図４】
0005597688.tif 000007
【図５】
0005597688.tif 000008
【図６】
0005597688.tif 000009
【図７】
0005597688.tif 000010
【図８】
0005597688.tif 000011