[发明专利]一种具有使用渐开曲线形成的转子的装置

说明书

相关申请

本案请求根据美国临时专利申请案第61/477,469号的优先权，该案申请日为2011年4月20日，于兹以参照方式将其并入本案。

技术领域

本发明揭示内容说明渐开曲线的使用在能量转换装置及正时或分度齿轮中的应用。

发明内容

此处以若干实施例揭示的是一种装置，其包括一第一转子与一第二转子。在某些实施例中，第一转子与第二转子的转轴是彼此偏位而未共线且彼此相交。每一转子皆包括：至少一个叶瓣，其具有一第一侧及一第二侧，其中每一叶瓣的第一侧为一弧面，是由至少一个球面渐开曲线所形成。第一转子的叶瓣与第二转子的叶瓣沿着两转子的周缘相互啮合。在一形式中，所述装置于形成时，第一转子每一叶瓣的第一侧接触第二转子上关联叶瓣的第一侧。

此处揭示的装置可进而包括位于该等叶瓣第二侧内的侧凹部，用以提供对置转子叶瓣尖端所需的余隙。

此处所揭示的装置配置中，所述叶瓣的第二侧其断面为泪滴/椭圆形状。所形成的泪滴形表面可于所述装置旋转期间，与对置转子的叶瓣尖端适当地接触。形成所述装置时，亦可使叶瓣的第二侧为泪滴形偏位或预载。

形成所述装置的转子时，可使各叶瓣的第一及第二侧均由渐开曲线构成。

所述装置可进而包括一壳体，其内径与第一转子外径之间具有一给定的间隙。所述壳体的内径与第二转子外径之间亦可设一给定的间隙。所述装置于旋转期间，亦可在第一转子各叶瓣的第一侧与第二转子各叶瓣的第 一侧之间利用变动间隙。

为利于组装与促进功能，所述装置可进而包括一覆环围绕于第一转子与第二转子周缘。旋转期间，所述覆环大致与第一及第二转子的外径相互接触。于装置操作期间，覆环与第一及第二转子一同旋转；同时，覆环位于该壳体内。

所述装置可进而包括一大致球状的球核，其对中位于第一及第二转子转轴交点的共同中心。至少一转子的内侧球面与所述球核的外径间，具有一间隙。

若要当作压缩机或膨胀器使用，所述装置可包括若干定义孔口的表面，其中，至少一转子包括流体进口及/或出口，此等进/出口贯设于该转子的后表面。

尽管本发明先前揭示的装置具有多数表面与叶瓣，但在另一实施例揭示的装置中，每一转子上各有一个球面渐开线导出表面。

形成所述装置时，可使每一转子上的叶瓣球面渐开曲线均具有类螺旋形状，此种表面沿转子周缘延展至接近、等于或大于360度，因而在转子旋转期间，产生一大致轴向的流体作用。此种变化的一实施例中，所述渐开曲线沿转子轴线的周缘延展大于360度，且该等叶瓣形成的“肋片”与螺旋钻的非常类似；其中，所述肋片两侧皆由渐开线表面构成，并设计用于与配对(对置)转子的叶瓣上的肋片啮合。

在一形式的配置中，所述装置的球面渐开线叶瓣表面包括一螺旋形变换。在此种实施例中，构成叶瓣表面的各个球面，其上的渐开曲线从一共同的中心朝外辐射，并以一转子轴线为中心沿轴向改变位置。在此一形式中，各个球面上的每一球面渐开线可以以转子轴线为中心而旋转一预定的转动值。

本发明亦揭示一种伞齿轮组，其包括一第一齿轮转子及一对置齿轮转子。所述第一齿轮转子与对置齿轮转子各包括多个轮齿。在一形式中，每一齿轮转子上的齿数相等。在一实施例中，在力的传递时，第一转子有一或多个轮齿与对置转子上的轮齿相互接触，以便将扭矩从第一齿轮转子传递至对置齿轮转子；第一转子上有些个别的轮齿与对置转子的轮齿间相互接触、或具有给定的间隙、或成干涉配合，以提供齿隙移除；此外，所述 齿隙移除与扭矩传递不发生在任一转子的同一轮齿上。此实施例可运用在包括一第一旋转组件与一第二旋转组件的机器上。所述伞齿轮组可作为前述第一旋转组件与第二旋转组件之间的正时齿轮。所述伞齿轮组在形成时，其轮齿包括一螺旋形变换。

附图说明

图1示出了位于一球体表面上的渐开曲线构造实施例；

图2示出了从一基准球体外表面朝球心延伸的一系列渐开曲线构造所定义(形成)的表面实施例；

图3显示一个用于导出球面渐开曲线数学的几何架构实施例；

图4-6示出了由一系列延伸渐开曲线所定义的多个表面实施例；

图7显示一膨胀器实施例在转子间达最大体积点的状态；

图8为一局部剖示立体图，显示图7的膨胀器位于一覆环内；

图9显示多个泵转子的实施例；

图10显示图9的转子在最小体积的位置；

图11显示图9的转子在最大体积的位置；

图12显示一单叶瓣渐开线压缩机实施例，其在一壳体内使用两对转子；