特表 2024-528210 回転圧縮機駆動ライン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-07-26

(54)【発明の名称】回転圧縮機駆動ライン

(51)【国際特許分類】

   F04C 23/00 20060101AFI20240719BHJP

【ＦＩ】

F04C23/00 C

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024506653

(86)(22)【出願日】2022-07-20

(85)【翻訳文提出日】2024-02-02

(86)【国際出願番号】 EP2022070365

(87)【国際公開番号】W WO2023016766

(87)【国際公開日】2023-02-16

(31)【優先権主張番号】2021/5642

(32)【優先日】2021-08-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】BE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】593074329

【氏名又は名称】アトラス コプコ エアーパワー，ナームローゼ フェンノートシャップ

【氏名又は名称原語表記】ＡＴＬＡＳ ＣＯＰＣＯ ＡＩＲＰＯＷＥＲ，ｎａａｍｌｏｚｅ ｖｅｎｎｏｏｔｓｃｈａｐ

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(74)【代理人】

【識別番号】100171675

【弁理士】

【氏名又は名称】丹澤 一成

(72)【発明者】

【氏名】マティス フリップ フランス

(72)【発明者】

【氏名】スワーツ トーマス ルク

(72)【発明者】

【氏名】ジェイコブス ウィリアム マリア ドミニク

(72)【発明者】

【氏名】デ フロー トム レイモンド ヨーゼフ ヘンドリック

(72)【発明者】

【氏名】デウィル ディミトリ

【テーマコード（参考）】

3H129

【Ｆターム（参考）】

3H129AA01

3H129AA24

3H129BB44

3H129CC08

3H129CC16

(57)【要約】

本発明は、駆動系に関し、詳細には、回転圧縮機の駆動系に設けられた駆動シャフトと従動シャフトとの直接連結に関する。さらに、本発明は、この駆動系における、関連する全ての流路及び構成要素を含む潤滑油回路の統合に関する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

オイルフリーの回転圧縮機（１００）の駆動系（１０）のためのカップリング（３）であって、前記カップリング（３）は、
－オイルフリーの圧縮室内に可動に配置された歯又は歯セットなどの圧縮要素を駆動するように構成された従動シャフト（１）と、
－モータなどの駆動要素によって駆動される駆動シャフト（２）と、
を直接連結するように構成されており、
－前記カップリング（３）は、
－前記従動シャフト（１）の従動端部上に配置されたカップリングハブ（３１）と、
－前記駆動シャフト（２）の駆動端部に取り付けられる及び／又は一体化されたカップリングディスク（３２）と、
を備え、
－前記駆動シャフト（２）は、全長にわたる中空通路（２１）を備え、前記カップリング（３）は、前記駆動シャフト（２）の前記中空通路（２１）内に配置された細長いスタッド（４）を備え、前記スタッドは、前記従動シャフト（１）の従動端部に連結され、前記カップリングディスク（３２）を前記カップリングハブ（３１）にクランプするように構成されている、ことを特徴とするカップリング（３）

【請求項2】

前記カップリング（３）は、前記スタッド（４）上に取り付けられた張力要素（４１）をさらに備え、前記張力要素（４１）は、前記カップリング（３）に、好ましくは調整可能なクランプ力を加えるために、前記駆動シャフト（２）の非駆動端部に接触してスタッド（４）を保持するように構成されている、請求項１に記載のカップリング（３）。

【請求項3】

前記スタッド（４）は、前記駆動シャフト（２）の前記非駆動端部に接触して前記スタッド（４）を固定するために、相補的な雌ねじの張力要素（４１）を締結することができる雄ねじの端部を備え、好ましくは、前記張力要素（４１）は、ロックナットで構成されている、請求項２に記載のカップリング（３）。

【請求項4】

前記カップリング（３）は、前記カップリングハブ（３１）の表面と前記カップリングディスク（３２）の当接面との間に配置された摩擦ディスク（３４）を備え、前記摩擦ディスク（３４）は、前記当接面の間の摩擦係数を増加させるように構成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のカップリング（３）。

【請求項5】

前記カップリングハブ（３１）の表面と前記カップリングディスク（３２）の当接面は、複数の嵌合半径方向溝（３３）を含む、請求項１から４のいずれか１項に記載のカップリング（３）。

【請求項6】

前記嵌合半径方向溝（３３）は、４５°から７５°の間、好ましくは５０°から７０°の間、より好ましくは５５°から６５°の間、さらに好ましくは約６０°のプロファイル角度を有するハース型である、請求項５に記載のカップリング（３）。

【請求項7】

前記カップリング（３）は、前記従動シャフト（１）の前記従動端部と前記カップリングハブ（３１）との間に配置され、前記従動シャフト（１）を前記カップリングハブ（３１）にクランプするように構成された円錐形クランプリング（５）を備え、好ましくは、連続して配置された複数の円錐形クランプリング（５）を備える、請求項１から６のいずれか１項に記載のカップリング（３）。

【請求項8】

前記カップリング（３）は、前記従動シャフト（１）の前記従動端部と前記スタッド（４）との間に配置され、前記スタッド（４）よりも大きな直径を有し、前記スタッド（４）を前記従動シャフト（１）に連結するように構成された締結部分（６）を備える、請求項１から７のいずれか１項に記載のカップリング（３）。

【請求項9】

前記スタッド（４）は、雄ねじ付きの端部を備え、前記締結部分（６）は、前記スタッド（４）をねじ込むことができる相補的な雌ねじ付きの開口部（６２）を備え、好ましくは、前記締結部分（６）は、開口部（６２）を備えたボルト頭部（６１）を有するボルトを備える、請求項８に記載のカップリング（３）。

【請求項10】

前記カップリング（３）は、前記駆動シャフト（２）の前記駆動端部と前記カップリングディスク（３２）との間に配置され、前記駆動シャフト（２）を前記カップリングディスク（３２）にクランプするように構成された締結要素（７）を備え、好ましくは、前記締結要素（７）は、前記駆動シャフト（２）の前記駆動端部にねじ込まれるボルトを含む、請求項１から９のいずれか１項に記載のカップリング（３）。

【請求項11】

前記カップリングハブ（３１）は、前記カップリングハブ（３１）の側面に配置され、噴射された潤滑油を前記カップリング（３）の潤滑を必要とする構成要素、好ましくは前記カップリングハブ（３１）に隣接して配置された軸受（１０６）に向けるように構成された斜面（８２）を備える、請求項１から１０のいずれか１項に記載のカップリング（３）。

【請求項12】

前記駆動シャフト（２）の前記非駆動端部は、前記駆動シャフト（２）上に配置された潤滑油ポンプ（９）に結合するように構成され、前記スタッド（４）は、前記潤滑油ポンプ（９）を越えて突出している、請求項１から１１のいずれか１項に記載のカップリング（３）。

【請求項13】

オイルフリーの回転圧縮機（１００）であって、
－オイルフリーの圧縮室内に可動に配置された圧縮要素、例えば歯又は歯セットと、前記圧縮要素を駆動するように構成された従動シャフト（１）と、
－モータなどの駆動要素と、前記駆動要素によって駆動される駆動シャフト（２）と、
－前記従動シャフト（１）と前記駆動シャフト（２）とを直接連結するための、請求項１から１２のいずれか１項に記載のカップリング（３）と、
を備える、オイルフリーの回転圧縮機（１００）。

【請求項14】

オイルなどの潤滑油をカップリングハブ（３１）の側面に噴射するように構成された噴射ノズル（８１）を有する潤滑油インジェクタ（８）をさらに備え、前記カップリングハブ（３１）は、噴射された潤滑油を、潤滑を必要とする前記カップリング（３）の構成要素に、好ましくは、前記カップリングハブ（３１）に隣接して配置された円錐形クランプリング（５）に向けるように構成された、前記カップリングハブ（３１）の側面に配置された斜面（８２）を備える、請求項１３に記載の回転圧縮機（１００）。

【請求項15】

潤滑油回路を駆動するように構成された、オイルポンプなどの潤滑油ポンプ（９）をさらに備え、前記潤滑油ポンプ（９）は、前記駆動シャフト（２）の非駆動端部上に配置され、前記駆動シャフト（２）が前記潤滑油ポンプ（９）の動作を駆動するように結合されている、請求項１３又は１４に記載の回転圧縮機（１００）。

【請求項16】

前記潤滑油ポンプ（９）は、前記潤滑油ポンプ（９）に配置された凹部によって前記駆動シャフト（２）に結合され、前記凹部は、前記駆動シャフト（２）の端部に配置された突出要素と結合するように構成される又はその逆も同様であり、好ましくは、前記駆動シャフト（２）は、キー溝（９４）と、前記キー溝（９４）内に配置されたキー（９５）とを備える、請求項１３から１５のいずれか１項に記載の回転圧縮機（１００）。

【請求項17】

前記潤滑油ポンプ（９）は、外側ロータ（９１）と、前記外側ロータ（９１）内に回転可能に配置された内側ロータ（９２）とを備え、前記外側ロータ（９１）及び前記内側ロータ（９２）は、相補的なトロコイドプロファイル形状を有する、請求項１３から１６のいずれか１項に記載の回転圧縮機（１００）。

【請求項18】

オイルフリーの回転圧縮機１００の駆動系（１０）において、従動シャフト（１）と駆動シャフト（２）とを直接連結するための、請求項１から１２のいずれか１項に記載のカップリングの使用。

【請求項19】

オイルフリーの圧縮空気を生成するための、請求項１３から１７のいずれか１項に記載の回転圧縮機（１００）の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、オイルフリーの回転圧縮機の駆動系に関し、詳細には、回転歯圧縮機のオイルフリーの圧縮室内に可動に配置された圧縮要素、特に歯又は可動歯セットを駆動するために、駆動シャフトを従動シャフトに直接連結するためのカップリングに関する。さらに、本発明は、全ての関連する流路及び構成要素を含む、潤滑油回路のこの駆動系への直接結合にも関する。

【背景技術】

【0002】

オイルフリーの回転圧縮機は、半導体から医薬品、製紙まで、幅広い製品の生産に使用できる。オイルフリーとは、圧縮室に潤滑油がないことを指す。典型的なオイルフリーの回転圧縮機は、オイルフリーの圧縮室内に配置された圧縮要素、具体的には歯又は可動歯セット、及び圧縮要素の運動を引き起こすモータで構成される。

【0003】

従来システムでは、駆動は、例えば一連のギアを介した、駆動モータと被駆動圧縮要素との間の間接的な連結によって達成される。後者の場合、駆動ギアは、モータによって駆動されるシャフト（駆動シャフト又はドライブシャフト）に取り付けることができ、これはピニオンを介して圧縮要素を駆動するシャフト（従動シャフト）に作用する。

【0004】

駆動系に特別な設計が必要であるという事実がなければ、回転圧縮機の駆動シャフトと従動シャフトの直接連結が特定の利点をもたらすことができることは明らかである。明確にしておくと、ギア比を使用して低いエンジン回転速度を補正することができないため、直接駆動シャフトは、高い運転回転速度で大きなトルク負荷を受けることになる。これは、メンテナンスフリーのカップリングが何らかの形の損傷及び摩耗を防ぐために非常に頑丈である必要があることを意味する。また、全ての部品の材料特性は、例えば熱膨張係数、摩擦係数などを注意深く考慮する必要がある。

【0005】

直接連結設計を複雑にする可能性のあるさらなる要因は、一般的にオイル又は他の汚染物質で汚染された高温環境である。しかしながら、圧縮機は、駆動シャフトの周りに配置された軸受など、特定の内部構成要素を冷却、シール、及び／又は潤滑するために、何らかの形の潤滑油を必要とする。潤滑を必要としない代替構成要素、例えば「グリース封入型（ｇｒｅａｓｅｄ ｆｏｒ ｌｉｆｅ）」又は磁気軸受はよく知られているが、一般に、長寿命、高荷重、及び／又は高回転速度が要求される用途には適さないか又は複雑さ及び／又はエネルギー消費の増大を引き起こす。

【0006】

通常、必要な潤滑油は、統合されたオイル回路によって供給され、潤滑油は、外部の、例えば電気駆動ポンプによって必要な噴射圧で供給される。しかしながら、外部駆動ポンプは、追加の駆動装置及び関連する制御ユニットの存在を必要とし、これは、圧縮機の複雑さを増大させる。これは、例えば電力故障又は制御エラーの結果、外部ポンプが偶発的に故障し、必要な潤滑なしで駆動系がいつまでも運転し続ける原因になり、構成要素の加速された摩耗につながるリスクを生じさせる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従って、従来技術の欠点を克服する解決策を開発する必要がある。詳細には、回転圧縮機の駆動系に特有の高出力及び／又は高速トルクを、一方では駆動シャフトと、他方では回転圧縮機の駆動系に配置された従動シャフトとの間で達成することができる直接連結に対するニーズが存在する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者らは、上記ニーズ及び従来技術の欠点に対応するために、圧縮機の駆動系に典型的な高出力及び／又は高回転速度を有するトルクを、回転圧縮機の駆動系に配置された一方の駆動シャフトと他方の従動シャフトとの間で達成することができるカップリングを提供した。また、本明細書に記載のカップリングは、非常に高温の環境下及び／又はオイル又は汚染物質で汚染された環境下であっても駆動系の寿命を大幅に改善することができ、メンテナンスの必要性がないか又はその必要性が制限される。加えて、本明細書に記載のカップリングは、見えない又はアクセス困難な空間における駆動系の容易かつ迅速な取り付け及び／又は取り外し（すなわち、シャフトの連結解除）、並びに損傷又は摩耗した部品の容易かつ迅速な取り付け及び交換を可能にすることもできる。加えて、本明細書に記載されるカップリングは、単純かつ堅牢な構造を可能にし、圧縮機及び駆動系の別個の構成要素の数を低減することができ、これはまた、より信頼性が高く、よりコンパクトで、より少ない冷却、より少ない潤滑、及び／又は、より少ないメンテナンスを必要とする実施形態につながる。

【0009】

本明細書から明らかになるように、本明細書に記載のカップリングは、潤滑油回路を駆動するように構成されたオイルポンプなどの潤滑油ポンプを、同一の駆動系に統合することをさらに可能にすることができる。このような統合は、圧縮機駆動に典型的な高速に起因して困難であり、潤滑油ポンプに連結するためには、キャビテーションのリスクを回避するために駆動シャフトの外径を小さくする必要がある（すなわち、ポンプ内の動圧を低減するために回転速度を制限する必要がある）。さらに明らかにされたように、クランプ力によって得られたカップリングの寸法は、制限することができる。

【0010】

本発明の一態様は、回転圧縮機の駆動系のためのカップリングに関し、カップリングは、
－オイルフリーの圧縮室内に可動に配置された歯又は歯セットなどの圧縮要素を駆動するように構成された従動シャフトと、
－モータなどの駆動要素によって駆動される駆動シャフトと、
を直接連結するように構成されており、
カップリングは、
－従動シャフトの従動端部上に配置されたカップリングハブと、
－駆動シャフトの駆動端部に取り付けられる及び／又は一体化されたカップリングディスクと、
を備え、
－駆動シャフトは、全長にわたる中空通路を備え、カップリングは、駆動シャフトの中空通路内に配置された細長いスタッドを備え、スタッドは、従動シャフトの従動端部に連結され、カップリングディスクをカップリングハブにクランプするように構成されている。

【0011】

一実施形態では、カップリングは、スタッド上に配置された張力要素をさらに備え、張力要素は、カップリングに、好ましくは制御可能なクランプ力を付与するために、駆動シャフトの非駆動端部に接触してスタッドに張力を付与するように構成されている。

【0012】

一実施形態では、スタッドは、スタッド上に配置された張力要素によって駆動シャフトの非駆動端部に接触して固定され、張力要素は、カップリング上に、好ましくは制御可能なクランプ力を及ぼす。

【0013】

一実施形態では、スタッドは雄ねじ付き端部を含み、雄ねじ付き端部の上に相補的な雌ねじの張力要素を締結して、スタッドを駆動シャフトの非駆動端部に接触して固定することができ、好ましくは、張力要素はナットを含み、より好ましくはロックナットである。

【0014】

一実施形態では、カップリングハブの表面とカップリングディスクの当接面は、複数の嵌合半径方向溝を含む。

【0015】

好ましい実施形態では、嵌合半径方向溝はハース型（Ｈｉｒｔｈ ｔｙｐｅ）であり、好ましくは、プロファイル角度は、５０から７０度、より好ましくは約６０度である。

【0016】

一実施形態では、カップリングは、カップリングハブの表面とカップリングディスクの当接面との間に配置された摩擦ディスクを含み、摩擦ディスクは、当接面の間の摩擦係数を増加させるように構成されている。

【0017】

一実施形態では、カップリングは、従動シャフトの従動端部とカップリングハブとの間に配置された円錐形クランプリングを備え、クランプリングは、従動シャフトをカップリングハブにクランプするように構成されており、好ましくは、連続的に配置された複数の円錐形クランプリングである。

【0018】

一実施形態では、カップリングは、従動シャフトの従動端部とスタッドとの間に配置され、スタッドよりも大きな直径を有し、スタッドを従動シャフトに連結するように構成された締結部分を備える。

【0019】

一実施形態では、スタッドは、雄ねじ付き端部を備え、締結部分は、スタッドをねじ込むことができる相補的な雌ねじ付き開口部を備え、好ましくは、締結部分は、開口部を備えたボルト頭部を有するボルトを含む。

【0020】

一実施形態では、カップリングは、駆動シャフトの駆動端部とカップリングディスクとの間に配置された締結要素を備え、締結要素は、駆動シャフトをカップリングディスクにクランプするように構成されており、好ましくは、複数の締結要素である。

【0021】

一実施形態では、締結要素は、駆動シャフトの駆動端部にねじ込まれるボルトを含む。

【0022】

一実施形態では、駆動シャフトの非駆動端部は、駆動シャフト上に配置された潤滑油ポンプに結合するように構成され、スタッドは、潤滑油ポンプを越えて突出している。

【0023】

一実施形態では、カップリングハブは、カップリングハブの側面に配置され、噴射された潤滑油を、カップリングの潤滑を必要とする構成要素、好ましくは、カップリングハブに隣接して配置された円錐形クランプリングに向けるように構成された、斜面（ｂｅｖｅｌ、ベベル）を備える。

【0024】

本発明のさらなる態様は、回転圧縮機の駆動系に関し、駆動系は、
－オイルフリーの圧縮室内に可動に配置された、歯又は歯セットのような圧縮要素を駆動するように構成された従動シャフトと、
－モータなどの駆動要素によって駆動される駆動シャフトと、
－従動シャフトと駆動シャフトを直接連結するための本明細書に記載のカップリングと、
を備える。

【0025】

本発明のさらなる態様は、回転圧縮機に関し、回転圧縮機は、
－オイルフリーの圧縮室内に可動に配置された、歯又は歯セットのような圧縮要素と、圧縮要素を駆動するように構成された従動シャフトと、
－モータなどの駆動要素と、駆動要素によって駆動される駆動シャフトと、
－従動シャフトと駆動シャフトを直接連結するための本明細書に記載のカップリングと、
を備える。

【0026】

一実施形態では、回転圧縮機は、カップリングハブの側面にオイルなどの潤滑油を噴射するように構成された噴射ノズルを有する潤滑油インジェクタを備え、カップリングハブは、噴射された潤滑油を、潤滑を必要とするカップリングの構成要素に、好ましくは、カップリングハブに隣接して配置された軸受に、向けるように構成された、カップリングハブの側面に配置された斜面を備える。

【0027】

一実施形態では、回転圧縮機は、潤滑油回路を駆動するように構成されたオイルポンプなどの潤滑油ポンプを備え、潤滑油ポンプは、駆動シャフトの非駆動端部上に配置され、駆動シャフトが潤滑油ポンプの動作を駆動するように結合されている。

【0028】

一実施形態では、潤滑油ポンプは、潤滑油ポンプに配置された凹部によって駆動シャフトに結合され、凹部は、駆動シャフトの端部に配置された突出要素と結合するように構成される又はその逆も同様であり、好ましくは、駆動シャフトは、キー溝と、キー溝内に配置されたキーとを備える。

【0029】

一実施形態では、潤滑油ポンプは、外側ロータと、外側ロータ内に回転可能に配置された内側ロータ（９２）とを備え、外側ロータ及び内側ロータは、相補的なトロコイドプロファイル形状を有する。

【0030】

特に本発明の様々な態様に関して、実施形態のさらなる変形例及び／又は組み合わせが可能であることは明らかである。

【0031】

本発明の特徴、構造又は特性をより良く示すために、本発明のいくつかの実施形態は、非限定的に添付図面に示されている。これらの添付図面に関する以下の説明は単なる例示であり、主題、その用途、及び／又はその使用を限定することを意図するものではない。添付図面に使用される符号は、例示の要素及び／又は本発明の実施形態を限定することなく、特定の要素をより容易に特定するために役立つ。

【0032】

以下の符号は、図面、特許請求の範囲、及び説明を通して使用される。すなわち、駆動系１０；駆動系シャフト１１；回転圧縮機１００；従動シャフト１；駆動シャフト２；中空通路２１；カップリング３；従動部分３´；カップリングハブ３１；カップリングディスク３２；半径方向溝３３（例えば、ハース（Ｈｉｒｔｈ）カップリング）；摩擦ディスク３４；細長いスタッド４；張力要素４１（例えば，ナット）；クランプリング５（例えば，円錐形クランプリング）；圧力リング５１；締結部分６（例えば，ボルト）；ボルトヘッド６１；開口部６２，締結要素７（例えば，ボルト）；潤滑油インジェクタ８；インジェクタノズル８１；斜面８２；潤滑油ポンプ９；外側ロータ９１；内側ロータ９２；キー溝９４；キー９５；オイルパン９７；オイルフィルタ９６；第１の圧縮機要素１０１、第２の圧縮機要素１０２、タイミングギア１０３、タイミングギア１０４、ピニオン１０５、軸受１０６、軸受１０７、軸受１０８、軸受１０９、モータ２００、軸受２０１、軸受２０２、ハウジング３００、伝達ギア３０２、軸受３０３、軸受３０４、フレキシブルカップリング３０５、ハウジング９００、軸方向クランプ力Ａ；半径方向クランプ力Ｒである。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】回転圧縮機の駆動系１０のためのカップリング３の一実施形態の概略図である。

【図2】回転圧縮機の駆動系１０のためのカップリング３の代替実施形態の概略図である。

【図3】駆動系１０の一実施形態においてトルク伝達を行うことができるクランプ力の概略図である。

【図4】駆動系１０の代替実施形態においてトルク伝達を行うことができるクランプ力の概略図である。

【図5】カップリング３の実施形態の概略図であり、摩擦ディスク３４が、カップリングハブ３１とカップリングディスク３２との間に配置されている。

【図6】カップリング３の好ましい実施形態の概略図であり、カップリングハブ３１とカップリングディスク３２との間に複数の半径方向溝３３が設けられている。

【図7】カップリング３の代替実施形態の概略図であり、複数の半径方向溝３３がカップリングハブ３１とカップリングディスク３２との間に設けられている。

【図8】カップリング３の一実施形態の概略図であり、従動シャフト１は、円錐形クランプリング５によってクランプされ、圧力リング５１及び締結部分６によってスタッド４に固定されている。

【図9】カップリング３の一実施形態の概略図であり、従動シャフトは、複数の円錐形クランプリング５によってさらにクランプされている。

【図10】カップリング３の実施形態の概略図であり、駆動シャフト２は、締結要素７によってカップリングディスク３２にさらに取り付けられている。

【図11】カップリング３の好ましい実施形態の概略図であり、スタッド４がさらに潤滑油ポンプ９に結合されている。

【図12】カップリング３´の従動部分の実施形態の断面図であり、従動シャフト１がカップリングハブ３１の中に圧入されている。

【図13】カップリング３´の従動部分の好ましい実施形態の断面図であり、従動シャフト１が円錐形クランプリング５によってカップリングハブ３１内にクランプされている。

【図14】カップリング３´の従動部分の好ましい実施形態の断面図であり、従動シャフト１が複数の円錐形クランプリング５によってカップリングハブ３１内にクランプされている。

【図15A】圧縮機１００の好ましい実施形態の側面斜視図である。

【図15B】カップリング３´の従動部分の詳細図を示す。

【図16】回転圧縮機１００の駆動系１０のカップリング３の好ましい実施形態の分解斜視図である。

【図17】カップリング３´´の駆動部分の好ましい実施形態の正面斜視図である。

【図18】カップリング３´´の駆動部分の好ましい実施形態の断面斜視図である。

【図19】カップリング３´´の駆動部分の好ましい実施形態の側面斜視図である。

【図20】圧縮機１００の従動部分３´の実施形態における潤滑油インジェクタ８の側面斜視図である。

【図21】圧縮機１００の従動部分３´の実施形態における潤滑油インジェクタ８の断面図である。

【図22A】回転圧縮機１００の好ましい実施形態の部分断面斜視図である。

【図22B】カップリング３の詳細図を示す。

【図22C】潤滑油ポンプ９の詳細図を示す。

【図23A】回転圧縮機１００の好ましい実施形態の部分断面斜視図である。

【図23B】カップリング３の詳細図を示す。

【図23C】潤滑油ポンプ９の詳細図を示す。

【図24A】回転圧縮機１００の好ましい実施形態の側面斜視図である。

【図24B】潤滑油ポンプ９の詳細斜視図を示す。

【図24C】潤滑油ポンプ９の詳細正面図を示す。

【図25】潤滑油ポンプ９の結合部の一実施形態の概略斜視図であり、駆動シャフト２がキー溝９４を備える。

【図26】潤滑油ポンプ結合部の一実施形態の概略斜視図であり、潤滑油ポンプ９がキーによって駆動シャフト２にキー止めされている。

【図27】先行する図面と同様のカップリング３を有する組立体の実施形態の概略図である。

【図28】先行技術によるフレキシブルカップリングを有する組立体の図２７と同様の概略図である。

【図29】先行技術によるギアカップリングを有する組立体の図２７と同様の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

本発明の態様及び実施形態を説明する前に、当該態様及び実施形態はもちろん変わる場合があるので、本発明は、本明細書に記載されるような特定のシステム、方法、及び／又は組み合わせに限定されないことを理解されたい。また、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定されるので、本明細書に記載される特定の態様及び実施形態は、限定を意図するものではないことも理解されたい。同様に、本明細書及び添付の特許請求の範囲における参照符号は、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるものではない。

【0035】

使用される場合、用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」は、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、又は「含む（ｃｏｎｔａｉｎ）」、「含んでいる（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎｓ）」と同義であり、包含的又は開放的であり、追加の明示されていない部材、要素、構成要素、及び／又は方法ステップを排除するものではない。本発明の特定の実施形態における特定の部材、要素、構成要素、及び／又は方法ステップに言及する場合、他の部材、要素、構成要素、及び／又は方法ステップの存在の可能性は排除されない。

【0036】

単数形「ａ」、「ｔｈｅ」、「ｔｈｅ」は、明確にそうでないとの指示がない限り、単数形と複数形の両方を含む。

【0037】

「第１の」、「第２の」、「第３の」等の連続する用語は、そうでないとの記載がない限り、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、類似の要素を区別するために使用されるものであり、必ずしも連続的又は時系列的な順序を記述するために使用されるものではない。これらの用語は、適切な状況下では交換可能であり、本明細書に記載された本発明の実施形態は、本出願に記載又は図示された以外の順序で動作し得ることを理解されたい。

【0038】

用語「約（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」は、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、所定の値が、記載された値又は数値範囲より「少し上」又は「少し下」であってもよいことを規定することによって、数値範囲に柔軟性を与えるために使用される。例えば、パラメータ、量、持続時間などの測定可能な値に言及する場合、その変動が本明細書に記載の発明において機能するのに適切である限りにおいて、規定値の±１０％以下、好ましくは±５％以下、より好ましくは±１％以下、さらに好ましくは±０．１％以下の変動を含むことが意図される。用語「約」が言及する値は、それ自体も開示されていることを理解されたい。数値範囲による数値の列挙及び／又は羅列は、列挙された端点と同様に、関連する範囲内に含まれる全ての数値及び分数を含む。

【0039】

用語「実質的に」、「本質的に」又は「ほとんど」は、作用、特性、性質、状態、構造、対象、及び／又は結果の完全な又はほぼ完全な範囲又は程度に言及する。例えば、「本質的に」囲まれている物体は、その物体が完全に囲まれているか又はほぼ完全に囲まれていることを意味する。例えば、「実質的に」垂直な物体とは、物体が基準面に対して完全に又はほぼ完全に垂直であることを意味する。場合によっては、絶対的完全性からの正確な許容される逸脱の程度は、特定の文脈に依存する場合がある。しかしながら、一般的に、完全の程度は、全体的な結果が絶対的かつ完全な完成に対するものと同じになるようなものであろう。作用、特性、性質、状態、構造、対象、又は結果が完全に又はほとんど完全に欠如していることを意味する否定的な意味合いで使われる場合にも、「本質的に」の使用は同様に適用される。例えば、粒子を「ほとんど含まない」組成物は、粒子を完全に含まないか又は粒子をほとんど含まないため、結果は、組成物が粒子を完全に含まない場合と同様であろう。換言すれば、成分又は元素を「ほとんど含まない」組成物は、その測定可能な効果がない場合、そのような成分又は元素を依然として含む場合がある。

【0040】

「左」、「右」、「前」、「後」、「上」、「下」などの相対的な用語は、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、説明目的で使用されており、これらの用語が使用される文脈によっては、必ずしも恒久的な位置又は向きを表すものではない。使用される用語は、例えば、本明細書に記載される実施形態が、図示又は記載される位置又は向き以外の位置又は向きでも使用できるように、適切な状況下で交換可能であることが理解される。

【0041】

互いに「隣接する」、「隣り合う」、又は「接触する」という用語は、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、説明目的で使用されており、これらの用語が使用される文脈に応じて、必ずしも恒久的な位置を説明するものではない。例えば、互いに「隣接する」と記載された物体は、その用語が使用される文脈に応じて、互いに物理的に接触する、近接する、又は同じ一般的な領域又は区域内にある場合がある。

【0042】

以下の節では、本発明の様々な態様がさらに規定される。このように規定された態様は、そうでないことが明記される場合を除いて、他の１又は複数の態様と組み合わせることができる。特に、「好ましい」又は「好都合な」と呼ばれる特徴は、「好ましい」及び／又は「好都合な」と呼ばれる他の特徴又は属性と組み合わせることができる。本明細書における「１つの実施形態」又は「一実施形態」への言及は、実施形態に関連して記載される特定の機能、構造、又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に適用可能であることを意味する。「１つの実施形態において」又は「一実施形態」という語句が本明細書の異なる箇所で言及される場合、これを排除するものではないが、これらは必ずしも同じ実施形態に言及するのではない。さらに、開示された特徴、構造又は特性は、本明細書に基づいて当業者に明らかになるように、何らかの適切な方法で組み合わせることができる。添付の特許請求の範囲に記載され請求された実施形態は、何らかの組み合わせで使用することができる。

【0043】

本明細書では、その一部を構成し、本発明の特定の実施形態を示す添付図面を参照する。特定の要素に関連する括弧内又は太字の数字は、要素を限定することなく、例示的に関連する要素を示している。本発明の範囲から逸脱することなく、他の実施形態を用いること及び構造的又は論理的な変更を加えることができることを理解されたい。以下の詳細な説明は限定的に解釈されるものではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によって定義される

【0044】

特に定義しない限り、技術用語及び科学用語を含む本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される全ての用語は、当業者によって一般的に理解される意味を有する。さらなる案内のために、本発明の説明で使用される用語のさらなる説明のための定義が組み込まれている。本明細書で引用した全ての文献は、参照により開示内容全体が本明細書に組み込まれる。

【0045】

従来技術の上述の必要性及び欠点に対応するために、本発明者らによって、モータなどの駆動要素によって直接的又は間接的に駆動されるように構成された「駆動シャフト」又は「ドライブシャフト」と、回転圧縮機の、好ましくはオイルフリーの圧縮室内に可動に配置された圧縮要素、特に回転歯又は歯セットを直接的又は間接的に駆動するように構成された「従動シャフト」とを結合するための手段が開発されている。

【0046】

詳細には、本発明は、直接連結に関し、これによって、回転圧縮機の動作に典型的な、高出力及び／又は高回転速度のトルクを、この回転圧縮機の駆動ライン内で、当接し、好ましくは駆動系軸に沿って互いに略一直線上に配置される、一方の駆動シャフトと他方の従動シャフトとの間で達成することができる。本明細書に記載される直接連結は、非常に高温の及び／又は潤滑油で汚染された環境下であっても、メンテナンスの必要なしで又は限られたメンテナンスで、この駆動系の寿命を著しく改善することができる。加えて、本明細書に記載のカップリングは、見えない又はアクセス困難な領域におけるこの駆動系の取り付け及び／又は取り外し（すなわち、連結シャフトの切り離し）を容易にすることもできる。

【0047】

本明細書に記載の直接連結のさらなる利点は、オイルフリーの回転圧縮機の駆動系に適している点である。本明細書におけるオイルフリーとは、圧縮室内に潤滑油がないことを意味する。供給される圧縮空気の純度は、ＩＳＯ規格によってＩＳＯクラス０－５に分類することができ。ＩＳＯクラス１とは、供給される圧縮空気中のオイル濃度が、１バール（ｂａｒ（ａ））１４．５ｐｓｉａ、２０℃で最大０．０１ｍｇ／ｍ³であることを意味する。ＩＳＯクラス１基準を満たす圧縮空気溶液（ｓｏｌｕｔｉｏｎ）は、「技術的にオイルフリー」とも呼ばれる。一方、ＩＳＯクラス０は、１００％オイルフリーの圧縮空気、すなわちオイル濃度の痕跡のない圧縮空気を意味する。ＩＳＯクラス０基準に適合する圧縮空気は、「完全オイルフリー」とも呼ばれる。本明細書では、さらに同じ命名法を用いることになる。

【0048】

本明細書からさらに明らかになるように、本明細書に記載の直接連結は、統合オイル回路を駆動するように構成されたオイルポンプのような潤滑ポンプを、同じ駆動系に、好ましくは、直接連結されたシャフトと一直線上に、すなわち駆動系の同じ長手方向軸又は「駆動ライン軸」に沿って統合することを可能にすることもできる。このような統合は通常困難であり、その理由は、オイルポンプの駆動シャフトが、回転圧縮機駆動に典型的な高出力及び／又は高回転速度に起因するキャビテーションのリスクを回避するために（すなわち、ポンプ内の動圧を低減するために回転速度を制限する必要がある）、より小さな外径を必要とするからである。さらに詳細に説明するように、適用されるクランプ力によって有利に達成される、記載された直接連結において、配置されたスタッドの直径が、その非駆動端部における駆動シャフトの最大外径によって制限されるため、直径の寸法が有利に制限されることは明らかである。明らかに、この適用されるクランプ力は、従動シャフトの従動端部と駆動シャフトの非駆動端部との間に連結された配置されたスタッドに張力を加えることによって連結要素に適用されるプリテンションの量によって決定される。

【0049】

以下、本発明の様々な態様の最初の概要を説明する。この最初の概要は、読み手が本明細書に記載された技術的概念をより迅速に理解するのを助けることを意図したものであるが、それらの主要な特徴又は本質的な特徴を特定することを意図したものではなく、また、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される本発明の範囲を限定することを意図したものでもない。

【0050】

当業者は、特に明記しない限り、以下に記載される態様は、より単純な方法で組み合わせることができることを理解する。また、特定の態様の特定の実施形態は、その別個の考察なしで、別の態様の特定の実施形態として解釈することができる。例えば、本明細書に記載のカップリングの実施形態は、当該カップリングの製造、当該カップリングの使用などに関する実施形態も構成する。同じことが、包括的な態様において統合された場合に特定の実施形態の利点に適用され、例えば回転圧縮機の駆動系における本明細書に記載のカップリングの統合である。

【0051】

図１は、回転圧縮機の駆動系１０において従動シャフト１と駆動シャフト２とを直接連結するためのカップリング３の一実施形態を示す。駆動系１０の長手方向軸（以下、駆動系シャフト１１と呼ぶ）は、点線で概略的に表されている。図示されたカップリング３は、互いに隣接して配置されたカップリングハブ３１とカップリングディスク３２とを備え、カップリングハブ３１の表面は、カップリングディスク３２の当接面に接触して又はその近くに配置されている。図示されているように、カップリングハブ３１は、このカップリングハブ３１によって駆動することができる被駆動シャフト１の端部（被駆動端部）の上に配置されている。同様に、カップリングディスク３２は、このカップリングディスク３２を駆動することができる駆動シャフト２の端部（駆動端部）の上に配置されている。

【0052】

カップリング３の構成要素は、スタッド４と、このスタッド４を駆動シャフト２に固定する関連する張力要素４１によって及ぼされるクランプ力によって、互いに連結することができる。図示されているように、スタッド４は、少なくとも２つの端部、すなわち、従動シャフト１の従動端部に直接又は間接的に連結又は取り付けられる第１の端部と、好ましくは駆動シャフト２の非駆動端部（すなわち、カップリングディスク３２を駆動せず、従って従動シャフト１を駆動しない駆動シャフト２の端部である－このことは、当該非駆動端部が他の要素を駆動できること又は駆動することになることを排除するものではない）において、駆動シャフト２に直接又は間接的に連結又は取り付けられる第２の端部とを有する。

【0053】

図１にさらに示すように、駆動シャフト２は、このスタッド４を配置するのに適した内径を有する中空通路２１を備える。図示の実施形態では、中空通路２１は、駆動シャフト２の全長にわたって、すなわち駆動シャフト２の駆動端部から非駆動端部まで延びている。図示の実施形態は、スタッド４及び随意的に関連する張力要素４１が駆動シャフト２の端部に沿って容易にアクセスできるという点で、カップリングの取り付け／取り外しを容易にできるという利点を有する。

【0054】

図１にさらに示されているように、スタッド４は、カップリング３に好ましくは制御可能なクランプ力を及ぼす張力要素４１によって、駆動シャフト２の非駆動端部に接触して固定することができる。換言すれば、張力要素４１はスタッド４を駆動シャフトの非駆動端部に締結し、カップリング３にクランプ力を加える。換言すれば、図示のように一端が従動シャフトに連結されたスタッド４は、スタッド４の別の一端を駆動シャフト２の非駆動端部に対して直接的又は間接的に張力を加えるこの張力要素４１によって係合される。換言すれば、スタッド４は、この張力要素４１によって、スタッド４の長手方向に沿って引張荷重を受ける、又は、換言すれば、この張力要素４１によって、スタッド４に所定のプリテンションが導入され、このプリテンションは、一方では従動シャフト１との連結を介して、他方では駆動シャフト２に接触する張力要素４１を介して、カップリング３に伝達され、カップリングハブ３１及びカップリングディスク３２は、スタッド４の長手方向に沿って互いに向かって押し進められる。これによって、スタッド４が発生するクランプ力は軸方向であり、スタッド４は軸方向に沿って、換言すればスタッド４の長手方向に沿って、駆動シャフト２の非駆動端部に接触して引っ張られることは明らかである。一実施形態では、張力要素４１はスタッド４の本体の周り、好ましくはスタッド４の端部上に配置することができ、スタッド４の端部に対する張力要素４１の相対位置がクランプ力の程度を決定する。このために、張力要素４１は、駆動系シャフト１１に沿ってスタッド４上で締結することができる。

【0055】

一実施形態では、張力要素４１はナットを含むことができる。このために、スタッド４は、少なくとも部分的に雄ねじが設けられた端部を含むことができ、その上に、相補的な雌ねじが設けられたナット４１を締結することができる。さらに、振動によってナット４１が緩むのを防ぐために、ナット４１と駆動シャフト２の端部との間にロックワッシャを追加することができる。一実施形態では、張力要素４１は、プラスチックリングなどのロック要素が既に組み込まれているロックナットを含むことができる。

【0056】

図２は、カップリングディスク３２が少なくとも部分的に駆動シャフト２に組み込まれて「一体型カップリングディスク」３２を形成しているカップリング３の実施形態を示す。具体的には、当接面に接触して又はその近くに設けられている駆動シャフト２の駆動端部は、カップリングディスク３２の機能を提供することができる。この実施形態は、駆動系１０の複雑さを簡素化できるという利点があるが、摩耗した場合には全部の駆動シャフト２を交換する必要がある。

【0057】

スタッド４を、一方では従動シャフト１の従動端部に、他方では駆動シャフト２の非駆動端部に締結することにより、カップリングハブ３１及びカップリングディスク３２の当接面の間に軸方向（すなわち実質的に駆動系シャフト１１の方向）のクランプ力を生じさせることができる。この「軸方向のクランプ力」Ａは、図３及び４において、カップリングハブ３１及びカップリングディスク３２の当接面の間に位置付けられている、互いに向かって指向する矢印によって概略的に表されている。

【0058】

図１に戻ると、スタッド４の端部に配置されたナットのような張力要素４１を締結することによって、駆動シャフト２に軸方向の押圧力を加えることができる。軸方向の押圧力は、結果としてカップリングハブ３１に押し付けられる、換言すれば、軸方向のクランプ力Ａによって駆動シャフト２とカップリングハブ３１との間にクランプされる、カップリングディスク３２に伝達される。換言すれば、このように、細長いスタッド４がカップリングディスク３２をカップリングハブ３１にクランプするように構成されていることは明らかである。図１に示す例によれば、このことは、例えば、カップリングディスク３２をカップリングハブ３１に接触してクランプすることによって達成することができるが、さらに詳細に説明するように、代替実施形態も可能であり、その場合、カップリングディスク３２をカップリングハブ３１にクランプする際に、カップリングディスク３２とカップリングハブ３１との間に、例えば、摩擦ディスク及び／又は他の適切な要素のような、１又は２以上の適切な要素が存在する。駆動シャフト２を駆動する場合、荷重はカップリングディスク３２を介してカップリングハブ３１に伝達することができ、後述するように、カップリングハブ３１は従動シャフト１を駆動することができる。従って、図示された駆動系１０における軸方向のクランプ力Ａは、カップリングハブ３１及びカップリングディスク３２の当接面の間に存在する摩擦によってトルク伝達を行うことができることが理解される。しかしながら、達成される最大トルクは、高トルク脈動を伴う回転圧縮機駆動では典型的に高くなることになるため、必要な軸方向クランプ力Ａの大きさを小さくすることが有利な場合がある。

【0059】

図５は、カップリングハブ３１の表面とカップリングディスク３２の当接面との間に摩擦ディスク３４が配置されたカップリング３の一実施形態を示す。この摩擦ディスク３４は、摩擦係数を増加させるように構成することができ、それによって必要なクランプ力を減少させて高いトルク伝達を可能にすることもできる。一実施形態では、摩擦ディスク３４は、例えばダイヤモンド微粒でコーティングされた、マトリックス材料に結合された微粒／結晶を含むことができる。従って、これらの微粒は、十分に高い表面圧力の影響下で、カップリングハブ３１及びカップリングディスク３２の当接面に作用する。摩擦ディスク３４は、好ましくは、２倍、好ましくは３倍、より好ましくは４倍、さらに好ましくは５倍、又はそれ以上で、当接面の間の摩擦係数を増加させる。適切な摩擦ディスク３４の例は、「ＥＫＡｇｒｉｐ」（登録商標）（３Ｍ社製）又は「ＤｉａＮｉＰ－Ｇ」（Ａｔｅｌａ社製）であるが、本技術分野で知られている他の摩擦ディスク３４も同様に適切である。

【0060】

図６はカップリング３の好ましい実施形態を示しており、カップリングハブ３１の表面及びカップリングディスク３２の当接面は、複数の嵌合半径方向溝３３を備える。一実施形態では、嵌合半径方向溝は、クラウン歯車又はかさ歯車を含むことができる。例えば、ボールカップリング又は他の適切なカップリングなど、さらなる代替実施形態が可能であることは明らかである。このような半径方向溝３３を設けると、必要なクランプ力を低減して高いトルク伝達を可能にできるという利点がある。例えば、半径方向溝３３は、カップリングハブ３１及び／又はカップリングディスク３２の表面に機械加工することができる。表面に半径方向溝を設けることは、上述した摩擦ディスク３４を適用するよりも複雑であるが、構成要素の組み立てにおける公差の蓄積を制限するために追加の位置合わせ構造を設ける必要がないという利点がある。

【0061】

図７はカップリング３の好ましい実施形態を示しており、カップリングハブ３１の表面及び駆動シャフト２の当接面には、複数の嵌合半径方向溝３３が形成されており、これによって、駆動シャフト２の当接端部は、「一体型」カップリングディスク３２の機能を果たす。駆動シャフト２の表面に半径方向溝を加工することは、カップリングディスクの表面をミリング加工（ｍｉｌｌｉｎｇ）するよりも確かに複雑であるが、構成要素の組み立てにおける公差の蓄積を低減できるという追加の利点がある。

【0062】

好ましい実施形態では、嵌合半径方向溝３３は、本技術分野で知られているようなハース（Ｈｉｒｔｈ）型とすることができる。ハースカップリングには、自己調心性があり、以下に説明する実施形態によっては、限られたプリテンションで大きなトルク伝達を達成できるという追加の利点がある。図１６に、カップリングハブ３１及びカップリングディスク３２の当接面に設けられたハースカップリングの例を示す。他の例は、以下の文章を通して説明されることになる。

【0063】

ハースカップリングは、通常、シャフトの表面にミリング加工された溝によって形成された複数の半径方向歯からなる。ハースカップリングの特性は、歯の数、並びに接触面に対して測定される歯のプロファイル角度によってほぼ決定される。当業者は、歯のプロファイル角度に関して標準化された測定システムがないことを理解している。典型的には、歯の厚さ（歯の強度）、接線接触面の角度、トルクを伝達するのに必要なプリテンション、及び位置合わせ（位置合わせ力）の間でトレードオフを行うことができる。例示的に、プロファイル角度が０°の極端なケースでは、すべてが軸方向の摩擦によって伝達され、非常に大きなクランプ力が必要になるが、９０°の他の極端なケースでは、実際にはクランプ力は必要ない。本明細書に記載の実施形態では、適切なプロファイル角度は、これらの極端なケースの間で選択されることが理解される。

【0064】

一実施形態では、ハースカップリングのプロファイル角度は、４５°から７５°、好ましくは５０°から７０°、より好ましくは５５°から６５°、さらに好ましくは約６０°、例えば５９°又は６１°である。当業者は、上述したパラメータに基づいてハースカップリングの好適な実施形態を選択することができ、好ましい値は、より限定されたプリテンションに対してより大きなトルク伝達を達成するためのハースカップリングの好ましい実施形態である。

【0065】

連結シャフト１、２の間のさらなるトルク伝達は、従動シャフト１及びカップリングハブ３１のそれぞれの当接側面との間、及び駆動シャフト２とカップリングディスク３２との間にクランプ力を与えることによって達成することができる。従動シャフト１の従動端部の周りにカップリングハブ３１を配置することにより、従動シャフト１及びカップリングハブ３１の当接面の間の半径方向（すなわち、駆動系シャフト１１に対して実質的に垂直方向）のクランプ力を達成することができる。この「半径方向のクランプ力」Ｒは、図３及び４において、従動シャフト１及びカップリングハブ３１の当接面の間に位置付けられている、互いに向かって指向する矢印によって概略的に表されている。

【0066】

一実施形態では、この半径方向のクランプ力Ｒは、従動シャフト１をカップリングハブ３１の内径に圧入することによって、好ましくはプレス嵌め又は焼き嵌めによって達成することができる。しかしながら、当業者は、シャフトとハブを固定するために適切に設計された他の圧力嵌め又は成形嵌め結合は、圧入後に従動シャフト１がカップリングハブ３１に対してもはや相対移動できないと仮定すれば、同様に適切であることを理解することができる。図１３は、従動シャフト１がプレス嵌めによってカップリングハブ３１にクランプされているカップリング３の実施形態の一例を示す。

【0067】

一実施形態では、この半径方向のクランプ力Ｒは、従動シャフト１の周りに、好ましくは従動シャフト１の従動端部とカップリングハブ３１との間に、円錐形クランプリング５を配置することによって達成することができ、円錐形クランプリング５は、従動シャフト１をカップリングハブ３１にクランプするように構成され、かつ、当接するカップリングハブ３１の（回転）運動によって駆動される場合に従動シャフトを駆動するように構成されている。この場合、クランプリング５は、半径方向に従動シャフト１の従動端部とカップリングハブ３１との間に配置されていることが明らかである。

【0068】

図８は、１つの円錐形クランプリング５が従動シャフト１の周りに配置されたカップリング３の実施形態を示す。円錐形クランプリング５の利点は、カップリングハブ３１と従動シャフト１との間で大きなトルク伝達を達成できることであり、これは、回転圧縮機によく見られるような高トルク脈動に非常に適している。好適な円錐形ロック要素の一例は、例えば、従来技術で知られており、例えば、Ｒｉｎｇｆｅｄｅｒという商品名で販売されており、例えば、ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｒｉｎｇｆｅｄｅｒ．ｃｏｍ／ｇｌｏｂａｌａｓｓｅｔｓ／ｄｏｗｎｌｏａｄｓ／０２－ｐｒｏｄｕｃｔ－ｐａｐｅｒ／ｐｒｏｄｕｃｔ－ ｐａｐｅｒ－ｔｅｃｈ－ｐａｐｅｒ－ｒｉｎｇｆｅｄｅｒ－ｌｏｃｋｉｎｇ－ｅｌｅｍｅｎｔｓ－ｅｎ－０８－２０１９．ｐｄｆに記載されており、軸方向に当接する２つのリングを備えており、この当接するリングは、軸方向に互いに移動する場合、一方のリングの直径の拡大と他方のリングの直径の縮小を達成するように構成されており、これにより、シャフトと、円錐形ロック要素のリングが配置されたハブとの間で摩擦ベースの連結を行うことができる。図１３にはカップリング３の代替実施形態の別の例が示されており、同様に、従動シャフト１は、円錐形クランプリング５によってカップリングハブ３１にクランプされている。

【0069】

図９は、複数の円錐形クランプリング５が従動シャフト１の周りに連続して配置されたカップリング３の実施形態をさらに示す。具体的には、この図では、連続する２つの円錐形クランプリング５が示されているが、示されている円錐形クランプリングの数は単なる例示であり、より多い数、例えば３又は４の円錐形クランプリング５も同様に好適であることが理解される。適切な数量は、特に、カップリングハブ３１の長さ、要求されるトルク力、並びに駆動シャフトの所望の複雑さに依存する。当業者であれば、円錐形クランプリング５の数は、駆動シャフトの取り付け及びメンテナンスをより簡単にするために、好ましくはあまり多く選択されないことを理解するであろう。図１４は、カップリング３の代替実施形態の別の例を示しており、同様に、従動シャフト１は、複数の円錐形クランプリング５によってカップリングハブ３１にクランプされている。

【0070】

上述したように、１又は２以上の円錐形クランプリング５をロックするために、換言すれば、カップリングハブ３１を従動シャフト１にクランプするためのクランプ力を発生させるために必要なプリテンションは、スタッド４に安全に加えることができる値よりも高くなる場合がある。このため、従動シャフト１とスタッド４との間、すなわち軸方向、換言すればスタッド４の長手方向に沿って、好ましくは１又は２以上の円錐形クランプリング５とスタッド４との間に、加圧リング５１及び締結部分６を配置することができる。これにより、締結部分６は、図示のように、圧力リング５１を介してクランプリングにプリテンションを加えるように構成され、換言すれば、クランプリング５にこのクランプ力を加えるためのプリテンションは、この締結部分６に加えられ、この締結部分６によって吸収される引張応力によって与えられる。従って、クランプリング５のためのこのプリテンションは、スタッド４によって供給される必要はなく、又は、もはやスタッド４によって完全に供給される必要はなく、スタッド４は、依然としてカップリングディスク３２とカップリングハブ３１との間にクランプ力を発生させるために引張荷重を受ける。換言すれば、締結部分６を備えたこのような実施形態は、締結部分６でクランプリング５にクランプ力を発生させるためのプリテンションを吸収すること、又は締結部分６とスタッド４とに分散させることを可能にする。適切な加圧リング５１の例は、締結部分６のタップ端部を挿入し、締結部分６のボルト頭部６１に当接するように構成された開口部を有し、ボルト頭部６１から発生する加圧力をクランプリング５に向かって伝達するように構成された、リング又はワッシャとも呼ばれる円形パネルである。好ましくは、適切な加圧リング５１は、クランプリング５を押圧する際のクリアランスを吸収し、クランプリング５の表面に張力を分散させることができる。さらなる代替実施形態が可能であることは明らかであり、例えば、締結部分６及びスタッド４は一体に形成され、換言すれば、スタッド４は、好ましくはより大きな直径を有する部分を備え、この部分が、１又は２以上のクランプリング５が締結されたときに発生する張力の少なくとも一部を吸収するように構成された締結部分６として機能し、スタッド４のより細い部分が、その後、カップリングディスクをカップリングハブで軸方向にクランプするために上述と同様に使用される。

【0071】

例えば図８から１１に示す例示的な実施形態によれば、従動シャフト１の従動端部とスタッド４との間に、スタッド４よりも大きな直径を有し、スタッド４を従動シャフト１に結合するように構成された締結部分６が配置されている。一実施形態では、従動シャフト１におけるスタッド４の端部には雄ねじが設けられ、締結部分６は、スタッド４をねじ込むことができる相補的な雌ねじが設けられた開口部６２を含むことができる。

【0072】

このような実施形態によれば、図示のように、締結部分６は、好ましくは、スタッド４の端部をねじ込むことができる開口部６２を有するボルト頭部６１と、従動シャフト１の対応する開口部、特に従動シャフト１の当接面に設けられた開口部にねじ込むことができるタップ端部とを有する、例えばボルトで構成される。このようにして、ボルトはスタッド４を従動シャフト１に長手方向に連結することができる。当業者は、この変形例が同様に適していることを理解ずることができ、例えば、ボルト６は、スタッド４にねじ込むことができる、又は、従動シャフト１の従動端部は、ボルト６にねじ込むことができる。しかしながら、スタッド４をボルト６にねじ込むことは、代替実施形態と比較して、取り付け及び取り外しを単純化できるという利点がある。

【0073】

図８は、スタッド４がボルト６によって従動シャフト１に連結される、換言すれば締結されるカップリング３の実施形態を示す。具体的には、スタッド４は、ボルト頭部６１に設けられた開口部６２に配置されている。図８は、ボルト６の上、詳細にはボルト頭部６１と円錐形クランプリング５との間に加圧ワッシャ５１が配置されていることをさらに示す。

【0074】

上述したように、カップリングディスク３２は、駆動シャフト２に直接組み込むことができる、もしくはトルク伝達を行うために張力要素で駆動シャフト２に固定される別個の部品として設けることができる。第２のケースでは、カップリング３の実施形態に応じて、半径方向及び／又は軸方向のクランプ力を、駆動シャフト２及びカップリングディスク３２の当接面の間に与えることができる。以下、いくつかの適切な例をより詳細に説明する。

【0075】

図３に示すように、駆動シャフト２の駆動端部の軸方向表面（すなわち、駆動シャフト２の駆動系シャフト１１の方向における端面）は、カップリングディスク３２の当接面に接触して配置することができる。駆動シャフト２の駆動端部とカップリングディスク３２とを締結することで、従動シャフト及びカップリングハブ３１の当接面の間での軸方向のクランプ力を達成することができる。この「軸方向のクランプ力」Ａは、駆動シャフトとカップリングディスク３２との間に位置付けられている、互いに向かって指向する矢印によって図３に概略的に表されている。

【0076】

図１０は、カップリングディスク３２が複数の締結要素７によって駆動シャフト２に締結されているカップリング３の実施形態を示す。具体的には、この図には２つの締結要素７が示されているが、当業者は、図示された数は単なる例示であり、駆動系１０を組み立てる場合の所望の複雑さ及び単純さに応じて、別の数、例えば１、４、８等の締結要素７が同様に適していることを理解することができる。これにより、締結要素の適切な数は、好ましくは、カップリング３とカップリングディスク３２との間の所望の軸方向クランプ力を保証するのに十分な大きさであり、好ましくは、例えば、締結要素７を取り付けるためにこの接触面に設けられた開口部の結果として、カップリングディスク３２の例えば半径方向溝の接触面をできるだけ小さくするために十分に少ないことが明らかである。

【0077】

一実施形態では、締結要素７は、好ましくはボルト頭部とタップ端部とを有するボルトで構成され、このボルトは、駆動シャフト２の対応する開口部、詳細には駆動シャフト２の当接面に設けられた開口部にねじ込むことができる。このように、ボルト７は、カップリングディスク３２を駆動シャフト２に長手方向に連結することができる。当業者は、例えばボルト７をカップリングディスク３２にねじ込むことができるような変形例も同様に適切であることを理解することができる。しかしながら、ボルトを駆動シャフト２にねじ込むことは、代替実施形態と比較して、取り付け及び取り外しを単純化できるという利点を有する。図１８は、カップリングディスク３２が４本のボルト７によって駆動シャフト２に固定されている実施形態の例を示す。図１８は、これらのボルト７が駆動シャフト２の駆動端部にどのように配置されているかをさらに示す。

【0078】

図４に示されているように、駆動シャフト２の駆動端部の半径方向表面は、カップリングディスク３２の当接面に接触して配置することができ、詳細には、この駆動シャフト２は、細径の細長い駆動端部を有し、カップリングディスク３２は、駆動シャフト２のこの駆動端部の周りに配置されている。このような実施形態では、駆動シャフト１とカップリングハブ３１との間の上述の結合と同等に、駆動シャフト２及びカップリングディスク３２の当接面の間に「半径方向のクランプ力」Ｒを達成することができる。当業者は、従動シャフト１とカップリングハブ３１とを連結するための上述の実施形態を、駆動シャフト２とカップリングディスク３２との等価な連結に転用することができると考えることができる。

【0079】

本発明のさらなる態様は、本明細書に記載のカップリング３を備える駆動系１０、及び／又は本明細書に記載のカップリング３を備える回転圧縮機１００に関する。詳細には、本発明は、駆動系１０を含む回転圧縮機１００に関し、駆動シャフト２及び従動シャフト１は、好ましくは、本明細書に記載のカップリング３によって互いに直接連結され、好ましくは、互いに一直線上に、すなわち駆動系シャフト１１に沿って配置されている。本明細書に記載のカップリング３の好ましい実施形態は、駆動系１０及び／又は回転圧縮機１００の好ましい実施形態も構成することが理解される。

【0080】

一実施形態では、回転圧縮機１００は、駆動要素、具体的には、本明細書に記載の駆動系１０を駆動するのに適したトルクを発生させることができるモータと、駆動要素によって駆動することができる駆動シャフト２とを含むことができる。好ましい実施形態では、駆動要素は、電気モータを含むことができる。というのも、このようなタイプのモータは、通常、回転圧縮機を駆動するのに必要な十分な高出力及び／又は高回転速度を達成することができるからである。当業者は、本明細書に記載のカップリング３が、駆動要素の特定の実施形態に限定されないことを理解することができる。

【0081】

一実施形態では、回転圧縮機は、好ましくはオイルフリーの圧縮室と、圧縮室内に可動に配置された圧縮要素、詳細には、従動シャフト１によって駆動される歯又は歯のセットを含むことができる。本明細書での圧縮要素は、従動要素を形成し、回転圧縮機は、上述の駆動要素によって駆動系により直接駆動することができる従動要素を備えることが理解される。当業者は、本明細書に記載の圧縮機が、圧縮要素、詳細には歯の特定の実施形態に限定されるものではなく、原理的に、例えば、形状、幾何学的形状、サイズなどの公知の変形形態を有する、従来技術で知られているような何らかのタイプの歯が適切であると考えることができることを理解することができる。

【0082】

一実施形態では、回転圧縮機は、潤滑を必要とする可能性のある回転圧縮機の構成要素、特に駆動系に潤滑油を供給するように構成された潤滑油回路を含むことができる。回転圧縮機は、潤滑油回路で必要な圧力を生成するように構成された、従来技術で公知のオイルポンプなどの潤滑油ポンプをさらに含むことができる。当業者は、オイル又はオイルを含有する液体混合物が、回転圧縮機の潤滑油として一般的に使用されることを理解するが、原理的には、従来技術で公知の他のタイプの潤滑油を使用することができる。

【0083】

潤滑油回路、好ましくは、オイル回路は、潤滑を必要とする可能性のある駆動系の構成要素、すなわち、回転圧縮機内の全ての関連する流路及び構成要素を含む構成要素への適切な潤滑油供給を保証するために必要な全ての構成要素を含むことが理解される。例えば、オイル回路は、通常、オイル貯蔵用のオイルパン９７と、そこを流れるオイルから汚染物質を除去するためのオイルフィルタ９６とを含む。簡潔にするため、他の構成要素については個別に説明しないが、当業者は、オイル回路は、通常、シール、フィルタ、プラグ、ドレンなどを含むことも理解することができる。

【0084】

一実施形態では、潤滑油回路は、潤滑油インジェクタ８を備えることができ、インジェクタは、潤滑を必要とする可能性のあるカップリング３の構成要素に潤滑油を供給するように構成されている。このために、潤滑油インジェクタ８は、必要な圧力下で潤滑油を液体ジェットとしてカップリング３のこの構成要素に噴射する噴射ノズル８１を含むことができる。噴射ノズル８１がこの構成要素に向けられていることは好都合である。別の実施形態では、噴射ノズル８１は、例えば噴射されたジェットを拡散及び／又は跳ね返すことによって噴射された潤滑油を、潤滑を必要とする可能性のあるカップリング３の構成要素に送る、カップリング３の構成要素に向けることができる。このために、カップリング３は、噴射された潤滑油をカップリング３の潤滑を必要とする部分に向ける面取りされた側面８２（ｂｅｖｅｌｌｅｄ ｓｉｄｅ）を備えることができ、好ましくは、供給された、好ましくは噴射された潤滑油の分配を促進するようになっている。

【0085】

図１５Ａは、カップリングハブ３１に沿って配置された潤滑油インジェクタ８の実施形態を示す。図１５Ｂは、潤滑油インジェクタ８が、駆動系シャフト１１に対して約９０度の噴射角度で配向された噴射ノズル８１を備えることをさらに示す。これにより、噴射ノズル８１は、カップリングハブ３１の側面に直接潤滑油を噴射して、従動シャフト１の周りに取り付けられた軸受１０６などのカップリングの従動部分３´の構成要素を潤滑することができる。

【0086】

潤滑油インジェクタ８の動作をさらに説明するために、図１５Ａの実施形態の詳細図を示す図２０を参照すると、噴射される潤滑油の流れが点線によって概略的に示されている。具体的には、噴射ノズル８１から、カップリングハブ３１の側面に設けられた斜面８２に向かって、潤滑油で構成される又は潤滑油を含む液体流れを噴射することができ、この斜面８２は、液体流れを隣接する円錐形クランプリング５に向かって実質的に直角に反射する。

【0087】

当業者は、駆動系シャフト１１に対する斜面端部８２の表面の角度として定義される斜面角度は、例えば軸受１０６のような潤滑を必要とする可能性のあるカップリング３の構成要素の位置に対する潤滑油インジェクタ８の位置、詳細にはインジェクタノズル８１の噴射角度に適合させる必要があることを理解する。一実施形態では、斜面８２は、駆動系シャフト１１に対して８０°から１０°、好ましくは７０°から２０°、より好ましくは６０°から３０°、さらに好ましくは５５°から３５°、さらに好ましくは５０°から４０°、さらに好ましくは実質的に４５°、例えば、４４°又は４６°の斜面角度を有する。当業者が適切な斜面角度を選択するのを助けるために、例示的な実施形態を以下により詳細に説明することになる。

【0088】

図２０の断面図を示す図２１にさらに示すように、潤滑油は、潤滑油ポンプ９によって駆動される潤滑油回路によって供給することができる。図２１は、潤滑油が、駆動系シャフト１１に対して９０°の噴射角度で、カップリングハブ３１の側面に配置された斜面８２上に噴射されることを示す。この斜面８２は、駆動系シャフト１１に対して４５°の斜面角度を有しており、これにより、噴射された潤滑油は、駆動系シャフト１１に沿って配置された軸受１０６に向かって移動する。駆動シャフト１の周りに配置されたカップリングハブ３１及び軸受１０６の回転は、軸受１０６の実質的に全ての部分を潤滑するのを保証することになる。

【0089】

上述したように、本明細書に記載の駆動系１０は、潤滑油ポンプ９を同じ駆動シャフト２又はその延長部に直接連結する可能性をさらに提供することができ、本明細書に記載のカップリング３と同様に、この潤滑油ポンプ９によって駆動される潤滑油回路は、同じ駆動シャフト２によって駆動することができる。一実施形態では、潤滑油ポンプ９は、連結されたシャフト１、２と同じ駆動系シャフト１１に沿って、好ましくは駆動シャフト２と一直線上に、従って本明細書に記載のカップリング３とも一直線上に配置することができる。潤滑油ポンプ９の駆動系１０への直接的な連結は、外部駆動式オイルポンプ、すなわち外部駆動装置によって駆動されるオイルポンプとは区別される「一体型潤滑油ポンプ」を構成することが理解される。

【0090】

図１１は、潤滑油ポンプ９が駆動シャフト２の非駆動端部に隣接して配置されたカップリング３の好ましい実施形態を示す。図示の実施形態では、駆動シャフト２は、より細い直径の延長端部を有し、潤滑油ポンプ９は、駆動シャフト２のこの延長端部の周りに配置されている。当業者であれば、延長端部は、駆動シャフト２の非駆動端部に連結又は取り付けられた単独の構成要素とすること、もしくは潤滑油ポンプ９の構成要素とすることができることを理解する。しかしながら、図示の実施形態は、より堅牢な連結を可能にするという利点を有する。

【0091】

さらに図示されているように、中空通路２１は、駆動シャフト２の全長にわたって、すなわち、駆動シャフト２の駆動端部から、その上に又はそれに接触して潤滑油ポンプ９が配置される非駆動端部まで延びている。スタッド４の第２の端部、すなわち駆動シャフト２の非駆動端部に面する端部は、上述の実施形態と同様に、駆動シャフト２の非駆動端部にナットのような緊締要素４１で締結することができる。好ましくは、これは駆動シャフト２の非駆動端部上にクランプするだけであり、その動作を妨げないように、潤滑油ポンプ９とは直接接触しない。

【0092】

図２２Ａは、図１１の好ましい実施形態、詳細には一体型オイルポンプ９を備えたカップリング３を含む回転圧縮機１００の実施形態を示す。図２２Ｂは、このカップリング３を詳細に示し、図２２Ｃは、スタッド４へのオイルポンプ９の結合部をさらに示す。さらに図２２Ａは、オイルパン９７及びオイルフィルタ９６などの、オイルポンプ９によって駆動することができるオイル回路の複数の構成要素を示す。

【0093】

また、図２３Ａは、図１１の好ましい実施形態を備えた回転圧縮機１００の実施形態、詳細には一体型オイルポンプ９を備えたカップリング３を示す。続いて、図２３Ｂは、カップリング３の詳細を示し、図２３Ｃは、スタッド４へのオイルポンプ９の結合部をさらに示す。

【0094】

一実施形態では、潤滑油ポンプ９は、外側ロータ９１と、外側ロータ９１内に回転可能に配置された内側ロータ９２とを含むことができ、内側ロータ９２は、外側ロータ９１に対して回転して、潤滑油回路を駆動するために必要な流量を生成するように構成されている。好ましい実施形態では、潤滑油ポンプ９は、従来技術で公知のようなジェロータポンプ（ｇｅｒｏｔｏｒ ｐｕｍｐ）で構成されている。適切なジェロータの例は、トロコイドポンプであり、内側ロータ９２のプロファイルは、好ましくは、外側ロータ９１のプロファイルによって決定されるエピトロコイドプロファイルの等距離として生成される、トロコイドプロファイル形状を有し、外側ロータ９１及び内側ロータ９２は、相補的なトロコイドプロファイル形状を有するようになっている。当業者は、本明細書に記載のジェロータは、外側ロータ９１及び／又は内側ロータ９２の特定の実施形態に限定されるものではなく、原理的に、本技術分野で公知の、好ましくはトロコイドプロファイル形状を有する何らかのタイプのロータが適切であると考えられることを理解することができる。

【0095】

図２４Ａは、図１１の好ましい実施形態、詳細には一体型オイルポンプ９を備えたカップリング３を備えた回転圧縮機１００の実施形態を示し、このオイルポンプ９はジェロータで構成される。図２４Ｂにより詳細に示されているように、オイルポンプは、駆動シャフト２の周りに配置された外側ロータ９１及び内側ロータ９２を備え、スタッド４の端部は、このオイルポンプ９の中心を通るようになっている。オイルポンプ９に隣接して、張力要素４１は、スタッド４の上に配置され、この張力要素４１は、上述したように、カップリング３にクランプ力を及ぼす。張力要素４１は、好ましくは駆動シャフト２の端部のみをクランプし、従って、その動作を妨げないように潤滑油ポンプ９と直接接触しない。続いて、図２４Ｃは、外側ロータ９１及び内側ロータ９２の相補的なトロコイドプロファイル形状を詳細に示す。

【0096】

一実施形態では、潤滑油ポンプ９は、機械的結合によって駆動シャフトに結合することができる。このために、例えば、潤滑油ポンプ９に凹部を設けることができ、この凹部は、駆動シャフト２に設けられた対応する突出部又はストッパと結合するように構成され、その逆も同様である。

【0097】

図２５は、適切な潤滑油ポンプ結合部の実施形態を示し、駆動シャフト２の端部はキー溝９４を備える。続いて、図２６は、図２５の実施形態の潤滑油ポンプ９が、このキー溝９４に設けられたキー９５によってどのように結合することができるかを示しており、このキー９５は、潤滑油ポンプ９の対応する凹部に結合するように構成されている。このキー９５は、この結合によって、駆動シャフト２の回転時に内側ロータ９２を直接回転駆動するように配置することができる。当業者であれば、キー溝９４及びキー９５は、駆動シャフト２の端部から突出した突出部又はストッパ、例えばＤ字形突出部によって簡単な方法で置き換えることができることを理解できるはずである。

【0098】

図２７は、回転圧縮機１００をモータ２００に連結するために、上述と同様のカップリング３を使用したオイルフリーの回転圧縮機１００を含む組立体の一実施形態を概略的に示す。さらに、図示されているように、この組立体は、潤滑ポンプ９も備えており、このポンプは、上述と同様に駆動シャフト２に結合されている。同じ要素は、同じ参照符号で示されており、上述と同様の方法で機能する。図示されているように、駆動系１０のためのカップリング３は、駆動シャフト１及び駆動シャフト２が、剛性連結によって軸方向に一直線に結合されること、換言すれば、結合状態で一体化された駆動シャフトとして動作することを可能にする。これにより、図示のように、軸方向に従って、回転圧縮機１００の側の駆動シャフト１０が既にジャーナル支持（ｊｏｕｒｎａｌｅｄ）されているため、モータ２００の側の駆動シャフト２を１つの軸受２０１のみで支持することができる。図示されている例示的な実施形態によれば、駆動シャフト１０は、圧縮機要素１０１の両側に軸方向に配置された２つの軸受１０６、１０８によって、回転圧縮機１００の側でジャーナル支持されている。しかしながら、別の実施形態が可能であり、その場合、回転圧縮機１００内の軸受の異なる数又は位置決めが可能であり、少なくとも１つの軸受１０６が、従動シャフト１上のカップリング３の軸方向反対側に配置されることが理解される。

【0099】

さらに、本明細書において概略的に図示されている軸受は、組立体の１又は２以上のハウジング内で駆動シャフト１０などの回転構成要素を支えることは明らかである。図示されている例示的な実施形態によれば、組立体のハウジングは、一緒に配置された複数のサブハウジングを備える。従って、図示されている例示的な実施形態によれば、駆動シャフトの軸方向に沿って、回転圧縮機１００のハウジングは、カップリング３のハウジング３００に配置され、このハウジングは、モータ２００のハウジングに配置され、このモータ２００は、潤滑油ポンプ９のハウジング９００に配置される。

【0100】

図示の実施形態では、例えば、アトラスコプコ社がＺＴ１５－２２、ＺＲ／ＺＴ３０－４５、ＺＴ２２ ＶＳＤ、ＺＲ／ＺＴ３７－５５ ＶＳＤの商品名で販売しているオイルフリーの回転歯圧縮機として知られているものと同様の回転圧縮機１００が示されており、例えば、ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ａｔｌａｓｃｏｐｃｏ．ｃｏｍ／ｃｏｎｔｅｎｔ／ｄａｍ／ａｔｌａｓ－ｃｏｐｃｏ／ｌｏｃａｌ－ｃｏｕｎｔｒｉｅｓ／ｂｅｌｇｉｕｍ／ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ／ｏｉｌ－ｆｒｅｅ－ａｉｒ／Ｏｌｉｅｖｒｉｊｅ－ｔａｎｄｒｏｔｏｒ－ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｅｎ－ＺＴ－１５－２２－ｅｎ－ＺＲ＿ＺＴ－３０－４５－ｅｎ－ＺＴ－２２－ＶＳＤ－ｅｎ－ＺＲ＿ＺＴ－３７－５５－ＶＳＤ．ｐｄｆ、に詳細に説明されている。このようなロータは、ガスを圧縮するために互いに接近して回転するように構成された２つの圧縮機要素１０１、１０２を含む。図示されているように、第１の圧縮機要素１０１は、従動シャフト１上に配置され、従動シャフト１は、回転圧縮機１００のハウジング内で２つの軸受１０６、１０８によってジャーナル支持され、タイミングギア１０３を備える。第２の圧縮機要素１０２は、第１の圧縮機要素１０１と協働するように、従動シャフト１に平行なシャフト上に設けられ、このシャフトは、圧縮機要素１０２の両側の２つの軸受１０７、１０９によって同様にジャーナル支持され、タイミングギア１０４を備える。第２の圧縮機要素１０２のシャフトのタイミングギア１０４は、第２の圧縮機要素１０２の回転を第１の圧縮機要素１０１の回転と同期させるように、第１の圧縮機要素１０１のタイミングギアと協働するように構成されている。回転圧縮機１００の代替実施形態が可能であることは明らかであり、その場合、構成要素の構成、並びに、例えば圧縮機要素１０１、１０２の具体的な実施形態は、上述の実施形態とは異なる。例えば、タイミングギア１０３、１０４の代わりに、圧縮機要素１０１、１０２の回転を同期させるための他の適切な要素を使用することなどが可能である。

【0101】

図２７から分かるように、駆動シャフト１０は、３つの軸受によってジャーナル支持され、そのうち、回転圧縮機１００のハウジング上の２つの軸受１０６、１０８は、従動シャフトをジャーナル支持するように構成され、モータ２００のハウジング上の１つの軸受２０１のみが、駆動シャフト２をジャーナル支持するために配置される。カップリング３によって達成される剛性連結により、駆動シャフト１０をジャーナル支持するには、この数の軸受で十分である。しかし、従動シャフト１に２つの軸受を備えたこの実施形態は、別個のモジュールとして、回転圧縮機１００内の圧縮機要素１０１、１０２の位置合わせを保証するので好都合である。しかしながら、回転圧縮機１００の従動シャフト１をジャーナル支持するために１つの軸受のみを設ける代替実施形態も可能であることは明らかである。

【0102】

比較のために、図２８は、公知のフレキシブルカップリング３０５を備えた先行技術による組立体を示し、図２９は、ギアカップリング及び／又は歯車伝達装置を備えた公知の組立体を示す。同じ要素は同じ参照符号で示され、上述と同様の方法で機能する。図２８に示すように、フレキシブルカップリング３０５を有する実施形態は、フレキシブルカップリング３０５が従動シャフト１と駆動シャフト２との剛性連結を提供しないので、モータ２００のハウジング内で駆動シャフト２をジャーナル支持するための２つの軸受２０１、２０２を有することは明らかである。さらに、歯車伝動装置を備えた実施形態では、駆動シャフト２を歯車伝動装置に連結するためにフレキシブルカップリング３０５が使用され、このフレキシブルカップリング３０５は、伝動歯車３０２によって、回転圧縮機１００の従動シャフト１に固定されたピニオン１０５を駆動するので、モータ２００のハウジング内で駆動シャフト２をジャーナル支持するために２つの軸受２０１、２０２が同様に必要であることは明らかである。図２９に示されている例示的な実施形態によれば、図示されているように、ギアカップリングのハウジング３００内の伝達ギア３０２をジャーナル支持するための軸受３０３、３０４のような追加の軸受が必要であることは明らかである。従って、図２７を参照して明確になるように、上述のカップリング３の実施形態では、より少ない数の軸受で組立体を実現することができ、より単純で、より堅牢で、よりメンテナンスの必要がない構造をもたらし、これはより効率的な方法で製造することができることは明らかである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15A】

【図15B】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22A】

【図22B】

【図22C】

【図23A】

【図23B】

【図23C】

【図24A】

【図24B】

【図24C】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【手続補正書】

【提出日】2024-02-02

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

オイルフリーの回転圧縮機（１００）の駆動系（１０）のためのカップリング（３）であって、前記カップリング（３）は、
－オイルフリーの圧縮室内に可動に配置された歯又は歯セットなどの圧縮要素を駆動するように構成された従動シャフト（１）と、
－モータなどの駆動要素によって駆動される駆動シャフト（２）と、
を直接連結するように構成されており、
－前記カップリング（３）は、
－前記従動シャフト（１）の従動端部上に配置されたカップリングハブ（３１）と、
－前記駆動シャフト（２）の駆動端部に取り付けられる及び／又は一体化されたカップリングディスク（３２）と、
を備え、
－前記駆動シャフト（２）は、全長にわたる中空通路（２１）を備え、前記カップリング（３）は、前記駆動シャフト（２）の前記中空通路（２１）内に配置された細長いスタッド（４）を備え、前記スタッドは、前記従動シャフト（１）の従動端部に連結され、前記カップリングディスク（３２）を前記カップリングハブ（３１）にクランプするように構成されており、前記カップリング（３）は、前記スタッド（４）上に取り付けられた張力要素（４１）をさらに備え、前記張力要素（４１）は、前記カップリング（３）に、好ましくは調整可能なクランプ力を加えるために、前記駆動シャフト（２）の非駆動端部に接触してスタッド（４）を保持するように構成されていることを特徴とするカップリング（３）

【請求項2】

前記スタッド（４）は、前記駆動シャフト（２）の前記非駆動端部に接触して前記スタッド（４）を固定するために、相補的な雌ねじの張力要素（４１）を締結することができる雄ねじの端部を備え、好ましくは、前記張力要素（４１）は、ロックナットで構成されている、請求項１に記載のカップリング（３）。

【請求項3】

前記カップリング（３）は、前記カップリングハブ（３１）の表面と前記カップリングディスク（３２）の当接面との間に配置された摩擦ディスク（３４）を備え、前記摩擦ディスク（３４）は、前記当接面の間の摩擦係数を増加させるように構成されている、請求項１に記載のカップリング（３）。

【請求項4】

前記カップリングハブ（３１）の表面と前記カップリングディスク（３２）の当接面は、複数の嵌合半径方向溝（３３）を含む、請求項１に記載のカップリング（３）。

【請求項5】

前記嵌合半径方向溝（３３）は、４５°から７５°の間、好ましくは５０°から７０°の間、より好ましくは５５°から６５°の間、さらに好ましくは約６０°のプロファイル角度を有するハース型である、請求項４に記載のカップリング（３）。

【請求項6】

前記カップリング（３）は、前記従動シャフト（１）の前記従動端部と前記カップリングハブ（３１）との間に配置され、前記従動シャフト（１）を前記カップリングハブ（３１）にクランプするように構成された円錐形クランプリング（５）を備え、好ましくは、連続して配置された複数の円錐形クランプリング（５）を備える、請求項１に記載のカップリング（３）。

【請求項7】

前記カップリング（３）は、前記従動シャフト（１）の前記従動端部と前記スタッド（４）との間に配置され、前記スタッド（４）よりも大きな直径を有し、前記スタッド（４）を前記従動シャフト（１）に連結するように構成された締結部分（６）を備える、請求項１に記載のカップリング（３）。

【請求項8】

前記スタッド（４）は、雄ねじ付きの端部を備え、前記締結部分（６）は、前記スタッド（４）をねじ込むことができる相補的な雌ねじ付きの開口部（６２）を備え、好ましくは、前記締結部分（６）は、開口部（６２）を備えたボルト頭部（６１）を有するボルトを備える、請求項７に記載のカップリング（３）。

【請求項9】

前記カップリング（３）は、前記駆動シャフト（２）の前記駆動端部と前記カップリングディスク（３２）との間に配置され、前記駆動シャフト（２）を前記カップリングディスク（３２）にクランプするように構成された締結要素（７）を備え、好ましくは、前記締結要素（７）は、前記駆動シャフト（２）の前記駆動端部にねじ込まれるボルトを含む、請求項１に記載のカップリング（３）。

【請求項10】

前記カップリングハブ（３１）は、前記カップリングハブ（３１）の側面に配置され、噴射された潤滑油を前記カップリング（３）の潤滑を必要とする構成要素、好ましくは前記カップリングハブ（３１）に隣接して配置された軸受（１０６）に向けるように構成された斜面（８２）を備える、請求項１に記載のカップリング（３）。

【請求項11】

前記駆動シャフト（２）の前記非駆動端部は、前記駆動シャフト（２）上に配置された潤滑油ポンプ（９）に結合するように構成され、前記スタッド（４）は、前記潤滑油ポンプ（９）を越えて突出している、請求項１に記載のカップリング（３）。

【請求項12】

オイルフリーの回転圧縮機（１００）であって、
－オイルフリーの圧縮室内に可動に配置された圧縮要素、例えば歯又は歯セットと、前記圧縮要素を駆動するように構成された従動シャフト（１）と、
－モータなどの駆動要素と、前記駆動要素によって駆動される駆動シャフト（２）と、
－前記従動シャフト（１）と前記駆動シャフト（２）とを直接連結するための、請求項１から１１のいずれか１項に記載のカップリング（３）と、
を備える、オイルフリーの回転圧縮機（１００）。

【請求項13】

オイルなどの潤滑油をカップリングハブ（３１）の側面に噴射するように構成された噴射ノズル（８１）を有する潤滑油インジェクタ（８）をさらに備え、前記カップリングハブ（３１）は、噴射された潤滑油を、潤滑を必要とする前記カップリング（３）の構成要素に、好ましくは、前記カップリングハブ（３１）に隣接して配置された円錐形クランプリング（５）に向けるように構成された、前記カップリングハブ（３１）の側面に配置された斜面（８２）を備える、請求項１２に記載の回転圧縮機（１００）。

【請求項14】

潤滑油回路を駆動するように構成された、オイルポンプなどの潤滑油ポンプ（９）をさらに備え、前記潤滑油ポンプ（９）は、前記駆動シャフト（２）の非駆動端部上に配置され、前記駆動シャフト（２）が前記潤滑油ポンプ（９）の動作を駆動するように結合されている、請求項１２に記載の回転圧縮機（１００）。

【請求項15】

前記潤滑油ポンプ（９）は、前記潤滑油ポンプ（９）に配置された凹部によって前記駆動シャフト（２）に結合され、前記凹部は、前記駆動シャフト（２）の端部に配置された突出要素と結合するように構成される又はその逆も同様であり、好ましくは、前記駆動シャフト（２）は、キー溝（９４）と、前記キー溝（９４）内に配置されたキー（９５）とを備える、請求項１２に記載の回転圧縮機（１００）。

【請求項16】

前記潤滑油ポンプ（９）は、外側ロータ（９１）と、前記外側ロータ（９１）内に回転可能に配置された内側ロータ（９２）とを備え、前記外側ロータ（９１）及び前記内側ロータ（９２）は、相補的なトロコイドプロファイル形状を有する、請求項１２に記載の回転圧縮機（１００）。

【請求項17】

オイルフリーの回転圧縮機１００の駆動系（１０）において、従動シャフト（１）と駆動シャフト（２）とを直接連結するための、請求項１に記載のカップリングの使用。

【請求項18】

オイルフリーの圧縮空気を生成するための、請求項１２に記載の回転圧縮機（１００）の使用。

【国際調査報告】