JPH0650115B2 - 回転送風機 - Google Patents
回転送風機Info
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- JPH0650115B2 JPH0650115B2 JP59127252A JP12725284A JPH0650115B2 JP H0650115 B2 JPH0650115 B2 JP H0650115B2 JP 59127252 A JP59127252 A JP 59127252A JP 12725284 A JP12725284 A JP 12725284A JP H0650115 B2 JPH0650115 B2 JP H0650115B2
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- JP
- Japan
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- shaft
- rotor
- rotors
- housing
- bearing
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
- F04C29/005—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49316—Impeller making
- Y10T29/49329—Centrifugal blower or fan
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
- Y10T29/49833—Punching, piercing or reaming part by surface of second part
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T29/49826—Assembling or joining
- Y10T29/49945—Assembling or joining by driven force fit
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Rotary-Type Compressors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は回転送風機、特にルーツ型送風機に関する。
さらに詳しくは、この発明は内燃機関用過給機として作
動するルーツ型送風機に関する。
さらに詳しくは、この発明は内燃機関用過給機として作
動するルーツ型送風機に関する。
回転送風機、特に内燃機関用過給機として用いられるル
ーツ型送風機は従来から公知である。しかしそれらは特
に乗用車用としては、いくつかの理由によつて広くは用
いられず、その理由としては一般に運転中の騒音、高価
な製造、組立費、低効率及び低耐久性などのいくつかの
問題が考えられる。運転騒音は大きく分けて２つの群に
大別でき、歯車の回転及びロータ軸の軸受に起る騒音
と、一部はロータのサイレン効果及び送風機の流出部に
おける流体の逆流に起因するものである。ここでは、送
風効率の関係から回転送風機のロータとこれを収納する
ハウジングの内壁面との間のギャップを最小に押えなけ
ればならない点を考慮し、ハウジング内壁面とロータの
非接触状態を確実にするために、加工部品の寸法精度と
面倒な調整が必要とされていた点を改善することにあ
る。
ーツ型送風機は従来から公知である。しかしそれらは特
に乗用車用としては、いくつかの理由によつて広くは用
いられず、その理由としては一般に運転中の騒音、高価
な製造、組立費、低効率及び低耐久性などのいくつかの
問題が考えられる。運転騒音は大きく分けて２つの群に
大別でき、歯車の回転及びロータ軸の軸受に起る騒音
と、一部はロータのサイレン効果及び送風機の流出部に
おける流体の逆流に起因するものである。ここでは、送
風効率の関係から回転送風機のロータとこれを収納する
ハウジングの内壁面との間のギャップを最小に押えなけ
ればならない点を考慮し、ハウジング内壁面とロータの
非接触状態を確実にするために、加工部品の寸法精度と
面倒な調整が必要とされていた点を改善することにあ
る。
このような事情に鑑みて、本発明は、ロータの内孔に嵌
合するロータ軸の心出しを高めて組み立て精度の維持を
図り、装置の騒音を低減するとともに、組み立て調整を
容易にして量産性と製品コストの削減を可能にした回転
送風機を提供することを目的としている。
合するロータ軸の心出しを高めて組み立て精度の維持を
図り、装置の騒音を低減するとともに、組み立て調整を
容易にして量産性と製品コストの削減を可能にした回転
送風機を提供することを目的としている。
この目的を達成するため、本発明は、端壁面を有するシ
リンダ室を形成するハウジングと、前記シリンダ室内に
配置され、各々が中心部に内孔を有しかつその周りにか
み合いローブを形成する一対のロータと、前記内孔にそ
れぞれ圧入されるとともに前記ハウジングの端壁面に取
付けた軸受に両端部が支承されて前記シリンダ室に平行
配置されるロータ軸と、前記一方の軸受を貫通して伸び
るロータ軸のそれぞれの一端側に固定され前記ハウジン
グに設けた歯車箱内で互いにかみ合う歯車とを備える回
転送風機であって、 前記内孔は、前記ロータの回転軸と同心で、軸方向に異
なる径の複数のボア部を有する段付き貫通孔であり、 前記ロータ軸は、前記ボア部の少なくとも二つの内周部
分に対して、それぞれ軸方向に隔てた一対の締りばめで
嵌合される軸部を有する段付き軸であり、前記軸部の一
方の外周面にスプライン歯を設けており、 このスプライン歯は、前記内孔への圧入時にかみ合うボ
ア部の内周面を変形できる硬さの材料で形成され、か
つ、前記締りばめを形成したとき、前記内周面にかみ合
いスプラインを形成することを特徴としている。
リンダ室を形成するハウジングと、前記シリンダ室内に
配置され、各々が中心部に内孔を有しかつその周りにか
み合いローブを形成する一対のロータと、前記内孔にそ
れぞれ圧入されるとともに前記ハウジングの端壁面に取
付けた軸受に両端部が支承されて前記シリンダ室に平行
配置されるロータ軸と、前記一方の軸受を貫通して伸び
るロータ軸のそれぞれの一端側に固定され前記ハウジン
グに設けた歯車箱内で互いにかみ合う歯車とを備える回
転送風機であって、 前記内孔は、前記ロータの回転軸と同心で、軸方向に異
なる径の複数のボア部を有する段付き貫通孔であり、 前記ロータ軸は、前記ボア部の少なくとも二つの内周部
分に対して、それぞれ軸方向に隔てた一対の締りばめで
嵌合される軸部を有する段付き軸であり、前記軸部の一
方の外周面にスプライン歯を設けており、 このスプライン歯は、前記内孔への圧入時にかみ合うボ
ア部の内周面を変形できる硬さの材料で形成され、か
つ、前記締りばめを形成したとき、前記内周面にかみ合
いスプラインを形成することを特徴としている。
この構成により、軸方向に隔てたロータ軸の軸部が対応
する異なる径のボア部に嵌合して、部分的に締りばめが
形成され、ロータ軸が偏心することなく確実に内孔に心
出しされた状態で圧入される。
する異なる径のボア部に嵌合して、部分的に締りばめが
形成され、ロータ軸が偏心することなく確実に内孔に心
出しされた状態で圧入される。
その後、この状態から、さらにロータ軸を内孔に圧入す
ると、一対の締りばめを形成するとともに、スプライン
歯がボア部の内周面を変形してブローチ加工のように内
周面にかみ合いスプラインを形成するので、ロータ軸の
心出し精度を維持してロータをロータ軸に確実に固定で
きる。
ると、一対の締りばめを形成するとともに、スプライン
歯がボア部の内周面を変形してブローチ加工のように内
周面にかみ合いスプラインを形成するので、ロータ軸の
心出し精度を維持してロータをロータ軸に確実に固定で
きる。
ルーツ型送風機を図面に示す。
以下の説明において、特定形式の構成部品、方向及び構
成部品相互間の関係について、いくつかの用語が用いら
れる。この用語は、この発明及び周囲状態の記述を容易
にするためのもので、この発明の特許請求の範囲に明示
しない限りこの発明を限定するものではない。
成部品相互間の関係について、いくつかの用語が用いら
れる。この用語は、この発明及び周囲状態の記述を容易
にするためのもので、この発明の特許請求の範囲に明示
しない限りこの発明を限定するものではない。
第１図は、ルーツ型送風機または圧縮機１０を示し、該
送風機は、主ハウジング部分１４及び端板16,18を有す
るハウジング１２と、平行な軸24,26に取付けられた１
枚のロータ20,22と、ロータの一側の第１端面20a,22a側
に配置された軸受28,30と、ロータの他側の第２端面20
b,22b側に配置された軸受32,34と、軸24,26に取付けら
れた第１、第２歯車36,38とを有する。軸２４と第１歯
車３６は従動部材であり、軸２６と第２歯車３８は従動
部材に対する駆動部材である。軸受28,30,32,34は、減
摩軸受からなる。
送風機は、主ハウジング部分１４及び端板16,18を有す
るハウジング１２と、平行な軸24,26に取付けられた１
枚のロータ20,22と、ロータの一側の第１端面20a,22a側
に配置された軸受28,30と、ロータの他側の第２端面20
b,22b側に配置された軸受32,34と、軸24,26に取付けら
れた第１、第２歯車36,38とを有する。軸２４と第１歯
車３６は従動部材であり、軸２６と第２歯車３８は従動
部材に対する駆動部材である。軸受28,30,32,34は、減
摩軸受からなる。
ハウジング１２は、アルミニウムのような軽量材料で造
ることが好適である。このハウジングは、円筒形壁面14
a,14b及び円筒形壁面と垂直な端壁面14c,18aによつて形
成された１対のシリンダ室としての第１、第２作用室4
2,44を有する。これらの室は側部において重複し、両室
の端壁面は共通平面内に配置される。このハウジングは
さらに端壁面14cを有する隔壁によつて第１、第２作用
室42,44から区分された貯油室４６と、複数のねじ孔４
８をもち、ボルト５０によつて端板１６を取付ける環状
の軸方向に延びる壁面14dと、ボルト５４によつてハウ
ジングの他端に端板１８を取付ける複数のねじ孔５２
と、複数の放熱及び補強リブ14eと、第２図のみに示す
排出ポート５６と、図示しない吸入ポートとを有してい
る。吸入ポートは端板１８に形成された入口をもち、該
ポートは断面積を減少しながら第１、第２作用室42,44
内に向けて軸方向へ延び、第２図に示すように円筒形壁
面14a,14bの交点で形成された先端部14fの僅か手前で終
る。端壁面14cは、ハウジングに軸受28,30を支持するた
めに、大直径部58a,60aと肩部58b,60bをもつ貫通孔58,6
0を有し、中間直径部は半径方向シール62,64用の支持部
を形成する。
ることが好適である。このハウジングは、円筒形壁面14
a,14b及び円筒形壁面と垂直な端壁面14c,18aによつて形
成された１対のシリンダ室としての第１、第２作用室4
2,44を有する。これらの室は側部において重複し、両室
の端壁面は共通平面内に配置される。このハウジングは
さらに端壁面14cを有する隔壁によつて第１、第２作用
室42,44から区分された貯油室４６と、複数のねじ孔４
８をもち、ボルト５０によつて端板１６を取付ける環状
の軸方向に延びる壁面14dと、ボルト５４によつてハウ
ジングの他端に端板１８を取付ける複数のねじ孔５２
と、複数の放熱及び補強リブ14eと、第２図のみに示す
排出ポート５６と、図示しない吸入ポートとを有してい
る。吸入ポートは端板１８に形成された入口をもち、該
ポートは断面積を減少しながら第１、第２作用室42,44
内に向けて軸方向へ延び、第２図に示すように円筒形壁
面14a,14bの交点で形成された先端部14fの僅か手前で終
る。端壁面14cは、ハウジングに軸受28,30を支持するた
めに、大直径部58a,60aと肩部58b,60bをもつ貫通孔58,6
0を有し、中間直径部は半径方向シール62,64用の支持部
を形成する。
端板１６は駆動軸２６の駆動端の支持用として配置され
た軸受６８、及び歯車箱となる貯油室４６をハウジング
の外部から密封するためのシール７０用の内孔６６を有
する。貯油室４６は軸受２８，30,68及び歯車36,38の潤
滑用油を収容する。
た軸受６８、及び歯車箱となる貯油室４６をハウジング
の外部から密封するためのシール７０用の内孔６６を有
する。貯油室４６は軸受２８，30,68及び歯車36,38の潤
滑用油を収容する。
ロータ20,22は、アルミニウムのような軽量材料で造る
ことが好適である。これらのロータの一部を第１図に示
す。各ロータは第２図に示すように、変形インボリユー
ト形状の３つのらせん形ローブ20c,22cと、ローブと同
心の軸方向に延びる段付内孔20d,22dと、各ローブの第
２端面20b,22b内へ軸方向に延びる整合孔20e,22eとを有
する。内孔は同一で、それぞれ第１図において左方から
右方へ見て、第１端面20a,22aから軸方向に突出する短
いハブ部分20g,22gから大径の第１直孔部分20f,22fと小
直径の第２直孔部分20i,22iとの間の直径の差によつて
形成された肩部20h,22hに向けて軸方向へ延びている。
第１、第２直孔部分の円筒形壁は平滑に加工され、ハブ
部分２０ｇ，２２ｇの端面と肩部20h,22hとの間の軸方
向距離は後述する理由から精密に調節される。
ことが好適である。これらのロータの一部を第１図に示
す。各ロータは第２図に示すように、変形インボリユー
ト形状の３つのらせん形ローブ20c,22cと、ローブと同
心の軸方向に延びる段付内孔20d,22dと、各ローブの第
２端面20b,22b内へ軸方向に延びる整合孔20e,22eとを有
する。内孔は同一で、それぞれ第１図において左方から
右方へ見て、第１端面20a,22aから軸方向に突出する短
いハブ部分20g,22gから大径の第１直孔部分20f,22fと小
直径の第２直孔部分20i,22iとの間の直径の差によつて
形成された肩部20h,22hに向けて軸方向へ延びている。
第１、第２直孔部分の円筒形壁は平滑に加工され、ハブ
部分２０ｇ，２２ｇの端面と肩部20h,22hとの間の軸方
向距離は後述する理由から精密に調節される。
ロータの外周辺部（すなわちローブの上方ランド）と第
１端面20a,22a、及び第２端面20b,22bは、第１、第２作
用室42,44を形成する円筒形壁面及び端壁面と接触して
はならず、ローブの噛合部は互いに常に接触してはなら
ない。しかし許容できない内部漏洩を防ぐために、この
ような接触を防ぐために設けられたすきまは、絶対的に
最小に保たなければならない。この最小すき間は数個の
因子、例えば個々の部品の加工公差、組立時の累積公
差、歯車36,38のバツクラツシユ、主として不均等な温
度変化による部品相互間の半径方向及び軸方向伸長と部
品の膨張係数の相違、及び半径方向及び軸方向における
軸受の遊びなどによつて決定される。
１端面20a,22a、及び第２端面20b,22bは、第１、第２作
用室42,44を形成する円筒形壁面及び端壁面と接触して
はならず、ローブの噛合部は互いに常に接触してはなら
ない。しかし許容できない内部漏洩を防ぐために、この
ような接触を防ぐために設けられたすきまは、絶対的に
最小に保たなければならない。この最小すき間は数個の
因子、例えば個々の部品の加工公差、組立時の累積公
差、歯車36,38のバツクラツシユ、主として不均等な温
度変化による部品相互間の半径方向及び軸方向伸長と部
品の膨張係数の相違、及び半径方向及び軸方向における
軸受の遊びなどによつて決定される。
次に第１図〜第３図において、従動軸２４と駆動軸２６
は、それぞれボス24a,24bと26a,26bを有し、ロータ・軸
組立体を軸受28〜34内に回転可能に支持する。軸24，26
は、これらのボス間では同一である。従つてボス24a,24
b間の軸２４の部分についての記述は、両方の軸につい
て十分に説明でき、詳細に説明を要するのは、第１図に
おいて、両方の軸に対してボス24a,26aの左方の軸部分
のみである。ボス26a,26b間の軸方向の部分は図面に過
度の混乱が生ずるのを避けるために、符号を付していな
い。
は、それぞれボス24a,24bと26a,26bを有し、ロータ・軸
組立体を軸受28〜34内に回転可能に支持する。軸24，26
は、これらのボス間では同一である。従つてボス24a,24
b間の軸２４の部分についての記述は、両方の軸につい
て十分に説明でき、詳細に説明を要するのは、第１図に
おいて、両方の軸に対してボス24a,26aの左方の軸部分
のみである。ボス26a,26b間の軸方向の部分は図面に過
度の混乱が生ずるのを避けるために、符号を付していな
い。
次に主として第３図において、軸２４はその上を滑る半
径方向シール６２をもつボス24c、ロータ内孔内で軸の
軸方向位置を定めるために、ハブ部20gの端面と当接す
る肩部24d、ロール加工されたスプライン24e、及び軸が
所定位置にプレスばめされたとき、第１、第２直孔部分
20f,20iと締りばめ部をそれぞれ形成する第１、第２直
軸部24f,24gを有する。肩部24dは軸とロータとの間の伸
長差がこの肩部より右側に生じ、またはスプラインにお
いて最小となることを保証する。直軸部24f，24gは、直
軸部24hと面取りされた案内軸部24iによつて軸方向に隔
てられている。直軸部24gの右端にも面取りされた案内
軸部24jが設けられる。軸２４は鋼でつくることが好適
である。スプライン24eは、軸２４と平行に形成され、
軸２４が内孔20d内にプレスばめされるとき、ブローチ
と類似の機能を果し、スプライン24eは内孔内にかみ合
いスプラインを形成する。スプライン24eのブローチ作
用は、このスプラインに硬化処理を施すことによつて向
上される。
径方向シール６２をもつボス24c、ロータ内孔内で軸の
軸方向位置を定めるために、ハブ部20gの端面と当接す
る肩部24d、ロール加工されたスプライン24e、及び軸が
所定位置にプレスばめされたとき、第１、第２直孔部分
20f,20iと締りばめ部をそれぞれ形成する第１、第２直
軸部24f,24gを有する。肩部24dは軸とロータとの間の伸
長差がこの肩部より右側に生じ、またはスプラインにお
いて最小となることを保証する。直軸部24f，24gは、直
軸部24hと面取りされた案内軸部24iによつて軸方向に隔
てられている。直軸部24gの右端にも面取りされた案内
軸部24jが設けられる。軸２４は鋼でつくることが好適
である。スプライン24eは、軸２４と平行に形成され、
軸２４が内孔20d内にプレスばめされるとき、ブローチ
と類似の機能を果し、スプライン24eは内孔内にかみ合
いスプラインを形成する。スプライン24eのブローチ作
用は、このスプラインに硬化処理を施すことによつて向
上される。
軸２４の左端は、ボス24cとボス24bとの間の軸の部分に
類似し、すなわち左端は直軸部24k,24mを有し、これら
の直軸部は第１歯車３６の内孔36a,36bと締りばめ部を
形成し、ロール加工されたスプライン24nは軸方向に延
びて、第１歯車３６が軸にプレスばめされたときは、ブ
ローチと同様に機能する。第１歯車３６は歯部分は硬化
されて、ハブ部分はスプライン24nによつてブローチ作
用されるように比較的低硬度となるように構成されるこ
とが好適である。これとは別に第１歯車３６を均等硬度
のものであつて内側にスプラインをもつように形成する
こともでき、この場合軸端は直軸とし、かつ比較的低い
硬度にする。
類似し、すなわち左端は直軸部24k,24mを有し、これら
の直軸部は第１歯車３６の内孔36a,36bと締りばめ部を
形成し、ロール加工されたスプライン24nは軸方向に延
びて、第１歯車３６が軸にプレスばめされたときは、ブ
ローチと同様に機能する。第１歯車３６は歯部分は硬化
されて、ハブ部分はスプライン24nによつてブローチ作
用されるように比較的低硬度となるように構成されるこ
とが好適である。これとは別に第１歯車３６を均等硬度
のものであつて内側にスプラインをもつように形成する
こともでき、この場合軸端は直軸とし、かつ比較的低い
硬度にする。
軸２６の左端は、第１図に示すように、シム７３を位置
づけるために配置されたスナツプリング７１と、第２歯
車３８の円錐形内孔38aに嵌合するためのテーパ軸部26m
と、テーパ軸部に歯車を固定させるためにナツト７２を
螺合するねじ部と、軽度にプレスばめされた軸受６８の
内レースを担持するボス26nと、その上を滑動するシー
ル７０をもつボス26pと、Ｖ形プーリなどを軸にキー止
めするキー溝26rをもつ駆動端26qとを有する。
づけるために配置されたスナツプリング７１と、第２歯
車３８の円錐形内孔38aに嵌合するためのテーパ軸部26m
と、テーパ軸部に歯車を固定させるためにナツト７２を
螺合するねじ部と、軽度にプレスばめされた軸受６８の
内レースを担持するボス26nと、その上を滑動するシー
ル７０をもつボス26pと、Ｖ形プーリなどを軸にキー止
めするキー溝26rをもつ駆動端26qとを有する。
第４図に示す他の実施例において、第１図〜第３図に示
す部品と対応する部品、要素及び部分と同一の送風機の
部品、要素及び部分には、前記送風機と同一の符号に′
を付して示す。この実施例は、軸２６と第２歯車３８と
のそれぞれと置換する軸７４と歯車７６とを有する。軸
７４と歯車７６は軸２４と第２歯車３６の場合と同様に
して結合され、軸７４と歯車７６のすべての他の部分
は、軸２６と第２歯車３８について述べたものと同一で
ある。
す部品と対応する部品、要素及び部分と同一の送風機の
部品、要素及び部分には、前記送風機と同一の符号に′
を付して示す。この実施例は、軸２６と第２歯車３８と
のそれぞれと置換する軸７４と歯車７６とを有する。軸
７４と歯車７６は軸２４と第２歯車３６の場合と同様に
して結合され、軸７４と歯車７６のすべての他の部分
は、軸２６と第２歯車３８について述べたものと同一で
ある。
再び第１〜第３図において、軸受28,30は、軸受32,34と
同様である。従つて軸受２８，３２についての詳細な説
明は、両ロータ・軸組立体に対して共通である。軸受２
８は、内レース７８と外レース８０と、両レース間で半
径方向及び軸方向の制限された遊び量をもつて両レース
を連結する複数のボール８２とを有する。外レースは貫
通孔５８の大直径部58a内にしつくりとプレスばめされ
て肩部58bと当接着座し、これにより第１作用室４２と
の隔壁に対して固定される。内レースはボス24aにしつ
くりとプレスばめされ、後述するように送風機の組立中
に決定される厚さをもつ環状シム８４によつてボス上で
軸方向に位置づけられる。
同様である。従つて軸受２８，３２についての詳細な説
明は、両ロータ・軸組立体に対して共通である。軸受２
８は、内レース７８と外レース８０と、両レース間で半
径方向及び軸方向の制限された遊び量をもつて両レース
を連結する複数のボール８２とを有する。外レースは貫
通孔５８の大直径部58a内にしつくりとプレスばめされ
て肩部58bと当接着座し、これにより第１作用室４２と
の隔壁に対して固定される。内レースはボス24aにしつ
くりとプレスばめされ、後述するように送風機の組立中
に決定される厚さをもつ環状シム８４によつてボス上で
軸方向に位置づけられる。
軸受３２は、端板１８の内孔８８内にしつくりとプレス
ばめされた鋼または耐摩性スリーブ８６と、外、内レー
ス90,92と、複数のボール９４と、シール９６と、外レ
ース９０と鋼製ワツシヤ100との間で反作用する２つ円
錐板ばねからなるばね９８と、スナツプリング１０２
と、軸受をハウジングの外部から密封し、それによつて
シール９６と共にグリースのような潤滑剤を収容する空
胴を形成するキヤツプ１０４とを有する。外レース９０
は、鋼製スリーブ８６と滑りばめされる狭い公差を形成
し、内レースはボス24bとしつくりとプレスばめされ
る。鋼製スリーブ８６は、端板１８のアルミニウム構造
部のかみ込みを防止する。軸受３２，３４のボール９４
は、軸受28,30のボール８２と同様に、外レースと内レ
ースとを、相互間で制限された量の半径方向及び軸方向
の遊びをもつて連結する。スナツプリング102は、ボス2
4b上に内レースを確実に保持させる。ばね９８は外レー
ス９０を右方へ、従つて内レース９２、軸２４及びロー
タ２０を右方へ偏倚する。内レース９２はボス24b上に
プレスばめされることが好ましく、これとは別に内レー
スは、ボス24bと狭い公差の滑りばね部を形成すること
もでき、この場合はスナツプリング102が１つの方向へ
のレースの軸方向運動を防止する。
ばめされた鋼または耐摩性スリーブ８６と、外、内レー
ス90,92と、複数のボール９４と、シール９６と、外レ
ース９０と鋼製ワツシヤ100との間で反作用する２つ円
錐板ばねからなるばね９８と、スナツプリング１０２
と、軸受をハウジングの外部から密封し、それによつて
シール９６と共にグリースのような潤滑剤を収容する空
胴を形成するキヤツプ１０４とを有する。外レース９０
は、鋼製スリーブ８６と滑りばめされる狭い公差を形成
し、内レースはボス24bとしつくりとプレスばめされ
る。鋼製スリーブ８６は、端板１８のアルミニウム構造
部のかみ込みを防止する。軸受３２，３４のボール９４
は、軸受28,30のボール８２と同様に、外レースと内レ
ースとを、相互間で制限された量の半径方向及び軸方向
の遊びをもつて連結する。スナツプリング102は、ボス2
4b上に内レースを確実に保持させる。ばね９８は外レー
ス９０を右方へ、従つて内レース９２、軸２４及びロー
タ２０を右方へ偏倚する。内レース９２はボス24b上に
プレスばめされることが好ましく、これとは別に内レー
スは、ボス24bと狭い公差の滑りばね部を形成すること
もでき、この場合はスナツプリング102が１つの方向へ
のレースの軸方向運動を防止する。
一般に軸受28,30のような半径方向及び軸方向の力に抗
するように設計された軸受は、ボールがそれらの外レー
スと内レースとを、相互間に制限された量の半径方向及
び軸方向の遊びをもつて連結するように製造される。あ
る量の遊びを、製造段階で軸受に意図的に形成して、そ
れが内孔内へプレスばめされたとき外レースの収縮を許
し、また軸にプレスばめされたとき内レースの伸長を許
し、使用中に軸受が使用温度に達するとその熱伸長を許
す。さらにある量の遊びは、軸受の製造公差により、ま
たレースを受入れる内孔及び軸の構造公差によつて生ず
る。これらの製造公差は、かなりの範囲の幅で変動し、
一般にこの公差を小さくする程製造費は高まる。軸受が
変動荷重を受けるルーツ送風機においては、この公差は
軸受の騒音、軸受の寿命及びロータと送風機ハウジング
との間、及びロータのローブ間の作動すきまに影響す
る。
するように設計された軸受は、ボールがそれらの外レー
スと内レースとを、相互間に制限された量の半径方向及
び軸方向の遊びをもつて連結するように製造される。あ
る量の遊びを、製造段階で軸受に意図的に形成して、そ
れが内孔内へプレスばめされたとき外レースの収縮を許
し、また軸にプレスばめされたとき内レースの伸長を許
し、使用中に軸受が使用温度に達するとその熱伸長を許
す。さらにある量の遊びは、軸受の製造公差により、ま
たレースを受入れる内孔及び軸の構造公差によつて生ず
る。これらの製造公差は、かなりの範囲の幅で変動し、
一般にこの公差を小さくする程製造費は高まる。軸受が
変動荷重を受けるルーツ送風機においては、この公差は
軸受の騒音、軸受の寿命及びロータと送風機ハウジング
との間、及びロータのローブ間の作動すきまに影響す
る。
上述の軸受を用いて、ロータ・軸受組立体は相互に及び
それらと円筒形壁面及び端壁面に対して、軸受内の軸方
向及び半径方向の遊びが広い範囲の幅にわたつて変動し
たときでも、組立中に細心の調節を行わずに容易に位置
づけることができる。さらにロータのローブとハウジン
グ面との間の最小作動すきまを改善するために、ロータ
又はハウジング面を、シカゴIL60606、ノース ワツカ
ドライブ（North Wacker Drive）２０の、スーパライ
ヤ グラフアイトカンパニ（Superior Graphite Compan
y）から入手できる２ＥＳのような研摩用黒鉛材料をも
つて被覆することもできる。吹付け接着されたこの材料
は、相互間のすきまが実質的にゼロとなるまで、相対的
な可動面との接触に応答して容易に摩耗する。
それらと円筒形壁面及び端壁面に対して、軸受内の軸方
向及び半径方向の遊びが広い範囲の幅にわたつて変動し
たときでも、組立中に細心の調節を行わずに容易に位置
づけることができる。さらにロータのローブとハウジン
グ面との間の最小作動すきまを改善するために、ロータ
又はハウジング面を、シカゴIL60606、ノース ワツカ
ドライブ（North Wacker Drive）２０の、スーパライ
ヤ グラフアイトカンパニ（Superior Graphite Compan
y）から入手できる２ＥＳのような研摩用黒鉛材料をも
つて被覆することもできる。吹付け接着されたこの材料
は、相互間のすきまが実質的にゼロとなるまで、相対的
な可動面との接触に応答して容易に摩耗する。
送風機１０は、多量生産の場合に容易にかつ精密に組立
てられるように設計される。ロータと軸をまず組立て
る。ロータに用いたアルミニウムは鋼製の軸よりも大き
い膨張係数をもつので、直軸部分とそれと組合わされる
内孔部分は、ロータが最大設計温度で作動されるとき
に、締りばめ状態を保証するように計算して定められ
る。軸が内孔内にプレスばめされる間に、ロータ内孔の
かじりや軸の彎曲などの金属が変形するのを防止するた
めに、ロータは組合わされる内孔内に配置されたとき、
軸はそれらの面取部がハブ部20g,22gによつて形成され
た肩部と内孔部分の直径の相違によつて形成された肩部
20h,22hと着座当接するまで自由に入る。軸方向に隔た
る案内軸部は、軸が内孔内にプレスばめされるとき、内
孔内の軸の軸方向整合を保証する。軸に設けられたスプ
ラインは、第１直孔部分20f,22fの平滑に加工された表
面に、このスプラインと係合するスプラインを形成す
る。このブローチ作用の特徴は、小直径の内孔内に内側
スプラインを形成する比較的費用がかかる工程が避けら
れるのでロータの加工費を減じ、軸とロータ内孔とが共
に前もつて加工されたスプラインをもつときに必要とす
るような、軸とそのロータとの間の角度調整に考慮を払
わずに、軸をロータ内孔内にプレスばめすることができ
るので組立費が軽減でき、ブローチ加工スプラインと回
転軸線との心出し不整合は、軸・ロータ組立体の心出し
には影響を与えないので、軸とロータの回転軸線との間
のほぼ完全な心出しを保証する。
てられるように設計される。ロータと軸をまず組立て
る。ロータに用いたアルミニウムは鋼製の軸よりも大き
い膨張係数をもつので、直軸部分とそれと組合わされる
内孔部分は、ロータが最大設計温度で作動されるとき
に、締りばめ状態を保証するように計算して定められ
る。軸が内孔内にプレスばめされる間に、ロータ内孔の
かじりや軸の彎曲などの金属が変形するのを防止するた
めに、ロータは組合わされる内孔内に配置されたとき、
軸はそれらの面取部がハブ部20g,22gによつて形成され
た肩部と内孔部分の直径の相違によつて形成された肩部
20h,22hと着座当接するまで自由に入る。軸方向に隔た
る案内軸部は、軸が内孔内にプレスばめされるとき、内
孔内の軸の軸方向整合を保証する。軸に設けられたスプ
ラインは、第１直孔部分20f,22fの平滑に加工された表
面に、このスプラインと係合するスプラインを形成す
る。このブローチ作用の特徴は、小直径の内孔内に内側
スプラインを形成する比較的費用がかかる工程が避けら
れるのでロータの加工費を減じ、軸とロータ内孔とが共
に前もつて加工されたスプラインをもつときに必要とす
るような、軸とそのロータとの間の角度調整に考慮を払
わずに、軸をロータ内孔内にプレスばめすることができ
るので組立費が軽減でき、ブローチ加工スプラインと回
転軸線との心出し不整合は、軸・ロータ組立体の心出し
には影響を与えないので、軸とロータの回転軸線との間
のほぼ完全な心出しを保証する。
軸・ロータ組立体は次にこの組立体を互いにそれらの回
転軸線に向けるように組立装置に取付けられる。内孔5
8,60内にプレスばめされたシール62,64をもつ主ハウジ
ング部分１４は、端面20a,22bと端壁面14eとの間に配置
された取外し可能なシムを用いて組立体上に配置され
る。次に軸受28,30は外レースを肩部58b,60bに着座さ
せ、内レースをボス24a,26a上で軸方向に位置させ、こ
れによりレースとボールとの間の遊びを軸受32,34の方
向にとり除く。内レースの面とボス24a,26aとの直径の
差によつて形成された肩部と環状溝26k間の軸方向距離
は、第１歯車３６を軸２４上にプレスばめし、スナツプ
リング７１を挿入することにより、適切サイズのシム8
4,73によつて保持される適切なサイズのシム84,73によ
つて充当される。次にロータ20,22のローブ間のバツク
ラツシユまたは角度向きは既述の組立装置を用いて調節
する。調節すみのバツクラツシユは、第２歯車３８を軸
２６のテーパ部26m上に位置させて、この歯車をナツト
７２と当接させて軸に対する回転に抗して固定する。シ
ール７０と内孔内に配置された軸受６８をもつ端板１６
が、ボルト５０を用いて主ハウジング部１４に取付けら
れる。部分的な組立状態の送風機を組立装置から取外
し、端板１８と軸受32,34とを装着する。軸受内のばね
により第１図において右方へロータ・軸組立体に予備荷
重を与え、これによりすべての軸方向及び半径方向の遊
びを除去し、ロータ及び軸を温度変化により熱的に膨張
または収縮させる。軸方向の膨張及び収縮は、内レース
及び外レースがそれぞれ軸及びハウジングに固定され、
ばねが常に軸・ロータ組立体を右方へ偏倚するので、常
に軸受28,30に対して起る。さらに、軸方向の膨張及び
収縮は、ばねが予荷重をほぼ一定に維持するので、軸受
に対して役立つ程の変動予備荷重にはならない。
転軸線に向けるように組立装置に取付けられる。内孔5
8,60内にプレスばめされたシール62,64をもつ主ハウジ
ング部分１４は、端面20a,22bと端壁面14eとの間に配置
された取外し可能なシムを用いて組立体上に配置され
る。次に軸受28,30は外レースを肩部58b,60bに着座さ
せ、内レースをボス24a,26a上で軸方向に位置させ、こ
れによりレースとボールとの間の遊びを軸受32,34の方
向にとり除く。内レースの面とボス24a,26aとの直径の
差によつて形成された肩部と環状溝26k間の軸方向距離
は、第１歯車３６を軸２４上にプレスばめし、スナツプ
リング７１を挿入することにより、適切サイズのシム8
4,73によつて保持される適切なサイズのシム84,73によ
つて充当される。次にロータ20,22のローブ間のバツク
ラツシユまたは角度向きは既述の組立装置を用いて調節
する。調節すみのバツクラツシユは、第２歯車３８を軸
２６のテーパ部26m上に位置させて、この歯車をナツト
７２と当接させて軸に対する回転に抗して固定する。シ
ール７０と内孔内に配置された軸受６８をもつ端板１６
が、ボルト５０を用いて主ハウジング部１４に取付けら
れる。部分的な組立状態の送風機を組立装置から取外
し、端板１８と軸受32,34とを装着する。軸受内のばね
により第１図において右方へロータ・軸組立体に予備荷
重を与え、これによりすべての軸方向及び半径方向の遊
びを除去し、ロータ及び軸を温度変化により熱的に膨張
または収縮させる。軸方向の膨張及び収縮は、内レース
及び外レースがそれぞれ軸及びハウジングに固定され、
ばねが常に軸・ロータ組立体を右方へ偏倚するので、常
に軸受28,30に対して起る。さらに、軸方向の膨張及び
収縮は、ばねが予荷重をほぼ一定に維持するので、軸受
に対して役立つ程の変動予備荷重にはならない。
上記の組立装置は米国特許第４６３８５７０号に詳細が
開示されている。この組立装置は、ひと言で云えば、共
通平面内に配置された第１、第２平たん面をもち、その
上にロータの端面20b,22bが配置されたものである。各
平たん面は、ロータの端面を越えて突出する軸の末端を
しつくり受入れる中央開口を有する。これらの開口は、
軸間の横方向間隔を設定する。取付面の１つはその中央
開口の軸線のまわりで他方の取付面に対して回転可能で
あり、ロータのローブ間のバツクラツシユを設定させ、
この面はロータ端面20bの整合孔20e内にしつくりはまる
１つまたは２つ以上のだぼ状の突起をもつている。さら
にバツクラツシユが設定された後に、この回転可能な面
を固定するための部材が配設される。
開示されている。この組立装置は、ひと言で云えば、共
通平面内に配置された第１、第２平たん面をもち、その
上にロータの端面20b,22bが配置されたものである。各
平たん面は、ロータの端面を越えて突出する軸の末端を
しつくり受入れる中央開口を有する。これらの開口は、
軸間の横方向間隔を設定する。取付面の１つはその中央
開口の軸線のまわりで他方の取付面に対して回転可能で
あり、ロータのローブ間のバツクラツシユを設定させ、
この面はロータ端面20bの整合孔20e内にしつくりはまる
１つまたは２つ以上のだぼ状の突起をもつている。さら
にバツクラツシユが設定された後に、この回転可能な面
を固定するための部材が配設される。
この発明に係る送風機の２種の実施例をこの発明の説明
のために開示した。開示された実施例の多くの変形及び
改変がこの発明の要旨に含まれると考えられる。
のために開示した。開示された実施例の多くの変形及び
改変がこの発明の要旨に含まれると考えられる。
本発明によれば、ロータの内孔にロータ軸を圧入する
と、径の異なるボア部とこれに対応するロータ軸の軸部
との間で、軸方向に隔てた締りばめが部分的に形成さ
れ、ロータ軸はロータの内孔に対して偏心することなく
確実に心出しができ、その後の圧入により一対の締りば
めが形成されるとともに、ロータ軸のスプライン部分が
内孔の内周面にかみ合いスプラインを形成するので、確
実にロータをロータ軸に固定できる。
と、径の異なるボア部とこれに対応するロータ軸の軸部
との間で、軸方向に隔てた締りばめが部分的に形成さ
れ、ロータ軸はロータの内孔に対して偏心することなく
確実に心出しができ、その後の圧入により一対の締りば
めが形成されるとともに、ロータ軸のスプライン部分が
内孔の内周面にかみ合いスプラインを形成するので、確
実にロータをロータ軸に固定できる。
このため、本発明はロータとロータ軸とを簡易なプレス
ばめの圧入方式だけで、ロータの内孔に対するロータ軸
の心出しを高めて組み立て精度が維持されるので、ロー
タ軸の偏心に基づく騒音を低減するとともに、組み立て
調整を容易にして量産性と製品コストの削減を図ること
ができる。
ばめの圧入方式だけで、ロータの内孔に対するロータ軸
の心出しを高めて組み立て精度が維持されるので、ロー
タ軸の偏心に基づく騒音を低減するとともに、組み立て
調整を容易にして量産性と製品コストの削減を図ること
ができる。
第１図は、この発明の実施例の第２図の線１−１に沿つ
てとられた断面図、第２図は、第１図の線２−２に沿つ
てとられた断面図、第３図は、第１図の一部の拡大図、
第４図は、第１図の一部分の変形実施例の断面図であ
る。 10……ルーツ型送風機、12……ハウジング 14……主ハウジング部分、14a,14b……円筒形壁面 14c……端壁面、14d……側面 14e……補強リブ、14f……先端部 16,16′；18……端板、18a……端壁面 20；22,22′……ロータ、20a,22a……第１端面 20b,22b……第２端面、20c,22c……ローブ 20d,22d……段付内孔、20e,22e……整合孔 20f,22f……第１直孔部分 20g,22g……ハブ部、20h,22h……肩部 20i,22i……第２直孔部分 24,26……軸、24a,26a……ボス 24b,26b……ボス、24c……ボス 24d,26d……肩部、24e……スプライン 24f……第１直軸部、24g……第２直軸部 24h……直軸部、24i……案内軸部 24j……案内軸部、24k……直軸部 24m……直軸部、24n……スプライン 26k……環状溝、26m……テーパ軸部 26n……ボス、26p……ボス 26q……駆動端、26r……キー溝 28；30,30′……軸受、32,34……軸受 36,36′……第１歯車、36a……内孔 36b……内孔、38……第２歯車 42……第１作用室、44……第２作用室 46……貯油室、48……ねじ孔 50,50′……ボルト、52……ねじ孔 54……ボルト、56……排出ボート 58,60……貫通孔、58a,60a……大直径部 58b,60b……肩部、62……シール 64……シール、66……内孔 68,68′……減摩軸受、70,70′……シール 71……スナツプリング、72……ナツト 73……シム、74……軸 76……歯車、78……内レース 80……外レース、82……ボール 84……シム、86……スリーブ 88……内孔、90……外レース 92……内レース、94……ボール 96……シール、98……ばね 100……鋼ワツシヤ、102……スナツプリング 104……キヤツプ
てとられた断面図、第２図は、第１図の線２−２に沿つ
てとられた断面図、第３図は、第１図の一部の拡大図、
第４図は、第１図の一部分の変形実施例の断面図であ
る。 10……ルーツ型送風機、12……ハウジング 14……主ハウジング部分、14a,14b……円筒形壁面 14c……端壁面、14d……側面 14e……補強リブ、14f……先端部 16,16′；18……端板、18a……端壁面 20；22,22′……ロータ、20a,22a……第１端面 20b,22b……第２端面、20c,22c……ローブ 20d,22d……段付内孔、20e,22e……整合孔 20f,22f……第１直孔部分 20g,22g……ハブ部、20h,22h……肩部 20i,22i……第２直孔部分 24,26……軸、24a,26a……ボス 24b,26b……ボス、24c……ボス 24d,26d……肩部、24e……スプライン 24f……第１直軸部、24g……第２直軸部 24h……直軸部、24i……案内軸部 24j……案内軸部、24k……直軸部 24m……直軸部、24n……スプライン 26k……環状溝、26m……テーパ軸部 26n……ボス、26p……ボス 26q……駆動端、26r……キー溝 28；30,30′……軸受、32,34……軸受 36,36′……第１歯車、36a……内孔 36b……内孔、38……第２歯車 42……第１作用室、44……第２作用室 46……貯油室、48……ねじ孔 50,50′……ボルト、52……ねじ孔 54……ボルト、56……排出ボート 58,60……貫通孔、58a,60a……大直径部 58b,60b……肩部、62……シール 64……シール、66……内孔 68,68′……減摩軸受、70,70′……シール 71……スナツプリング、72……ナツト 73……シム、74……軸 76……歯車、78……内レース 80……外レース、82……ボール 84……シム、86……スリーブ 88……内孔、90……外レース 92……内レース、94……ボール 96……シール、98……ばね 100……鋼ワツシヤ、102……スナツプリング 104……キヤツプ
Claims (7)
- 【請求項１】端壁面(14c,18a) を有するシリンダ室(42,
44) を形成するハウジング(12)と、前記シリンダ室内に
配置され、各々が中心部に内孔(20d，20d)を有しかつそ
の周りにかみ合いローブ(20c,22c) を形成する一対のロ
ータ(20,22) と、前記内孔にそれぞれ圧入されるととも
に前記ハウジングの端壁面(14c,18a) に取付けた軸受(2
8,30;32,34) に両端部が支承されて前記シリンダ室に平
行配置されるロータ軸(24,26) と、前記一方の軸受(28,
30) を貫通して伸びるロータ軸のそれぞれの一端側に固
定され前記ハウジングに設けた歯車箱(46)内で互いにか
み合う歯車(36,38) とを備える回転送風機であって、 前記内孔(20d,22d) は、前記ロータの回転軸と同心で、
軸方向に異なる径の複数のボア部を有する段付き貫通孔
であり、 前記ロータ軸(24,26) は、前記ボア部の少なくとも二つ
の内周部分(2f,20i;22f,22i) に対して、それぞれ軸方
向に隔てた一対の締りばめで嵌合される軸部(24g,24f;2
6g,26f) を有する段付き軸であり、前記軸部の一方(24
f,26f) の外周面にスプライン歯(24e,26e) を設けてお
り、 このスプライン歯は、前記内孔への圧入時にかみ合うボ
ア部の内周面を変形できる硬さの材料で形成され、か
つ、前記一対の締りばめを形成したとき、前記内周面に
かみ合いスプラインを形成することを特徴とする回転送
風機。 - 【請求項２】かみ合いローブ(20c,22c) の外形が変形イ
ンボリュート形状であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の回転送風機。 - 【請求項３】シリンダ室(42,44) は２つの円筒が重なる
部分を連通させて構成した第１，第２の作用室からな
り、各作用室の中心線に各ロータ軸の軸線が一致するよ
うに各々の軸受が端壁面(14c,18a)に配置されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転送風
機。 - 【請求項４】ロータ軸(24,26) は、内孔内でのロータ軸
の軸方向位置を定めるために、ローブの端面(20a,22a)
に当接する肩部(24d,26d) を有するボス部(24c,26c) を
備えることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回
転送風機。 - 【請求項５】一対の締りばめで嵌合される軸部(24g,24
f;26g,26f) は、それぞれの先端段部を面取り加工し
て、嵌合するボア部への案内端部(24i,26i;24j,26j) を
形成していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の回転送風機。 - 【請求項６】軸受(28,30;32,34) は、転動体を挾んだ内
外レースを有するころがり軸受であり、 一方の端壁面(18a) に配置した軸受(32,34) は、その内
レースにロータ軸のボス部(24b,26b)が圧入されてお
り、かつ、外側レースを前記端壁面(18a) の内孔に圧入
したスリーブ(86)内に摺動可能に配置するとともに、弾
性手段(98)によって軸方向に付勢されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の回転送風機。 - 【請求項７】一方の歯車(36)が固定されるロータ軸(24)
の一端側には、スプライン(24n) を有する段付き軸部(2
4k,24m) が設けられ、前記歯車(36)の内孔にはこの軸部
と締りばめで嵌合する段付き内孔(36a,36b) が形成され
ており、歯車と軸との嵌合時には、ロータとロータ軸と
同様にかみ合いスプラインが歯車の内周面に形成される
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転送風
機。
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Legal Events
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |