JPH10328934A - ルーツブロワー用ローターの製造方法 - Google Patents

ルーツブロワー用ローターの製造方法

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JPH10328934A
JPH10328934A JP15300197A JP15300197A JPH10328934A JP H10328934 A JPH10328934 A JP H10328934A JP 15300197 A JP15300197 A JP 15300197A JP 15300197 A JP15300197 A JP 15300197A JP H10328934 A JPH10328934 A JP H10328934A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
shaft
valley
guide ring
roots blower
Prior art date
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Pending
Application number
JP15300197A
Other languages
English (en)
Inventor
Komei Yokoi
康名 横井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anlet Co Ltd
Original Assignee
Anlet Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械効率が良好であって、小型・軽量化と製
造コストの低減を図るローターの製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 ロータ部は外周輪郭形状をかたどる頭部
及び谷部を一定の厚さ(2〜3.5mm)に形成し、かつ
軸方向に空洞部を設けた構成として焼結合金材料により
成型した。そのロータ部に別部品のシャフトの中間部を
直接又はガイドリングを用いて挿着してから、ローター
部とシャフトとを部分溶接によって固着する方法をとっ
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、小規模の合併水処
理設備における曝気、オイルミストの回収、電気溶接時
に発生するヒューム粉塵の回収等に使用される小型及び
中型のルーツブロワーのローターの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に3葉若しくは2葉式ルーツブロ
ワーは、図9に示すように周面が凸円弧曲線からなる等
角度間隔の頭部aと凹円弧曲線からなる谷部bが連続状
に接続された輪郭形状を有する一対のローターrをケー
シングc内に装着して、各頭部aをケーシングc内面に
対してわずかのクリアランスを持たせてほぼ接触状に組
み付けてあり、ケーシングcから突設したロータシャフ
トdの一方をモータ装置により回転駆動させることによ
り、一方のロータrと他方のロータrとをタイミングギ
ヤを介して互いに反対方向に回転作動させる構造とされ
ている。かかる容積式のルーツブロワーの主要な構成部
品であるローターは、ケーシングに対向する部分の輪郭
形状が特殊な曲線からなることから、高度な加工技術・
加工精度を要するうえ、製造コストが高くつくものであ
る。因に、本発明者によるロータ部の切削加工方法につ
いては、特公昭62−38091号公報に記載され公知
とされている。
【0003】上記ルーツロータの製造については、従来
よりいろいろな方法が実施されている。その例を挙げる
と、 ロータ部とシャフトをダクタイル鋳鉄により一体鋳造
し、これをルーツ曲線専用加工機により高精度の加工を
行う方法、 普通鋳鉄製ロータ部の両端部にシャフトを焼きばめ若
しくはねじ込んで一体化する方法で、ロータ部を高精度
の機械加工を行うもの、 シャフトにロータ部とする丸パイプ材又は丸棒材を添
わせて溶接して一体化する簡便な方法、 アルミ合金製ロータ部の両端部にシャフトを圧入して
ピン等によって抜け止めを施す方法、或いはロータ部の
鋳造時に予めシャフトをインサート成形する方法で、何
れもロータ部を高精度の機械加工を行うもの、 ロータ部を焼結合金によって厚肉に成型し、これにシ
ャフトを焼きばめ若しくはキーで固着する方法、 鉄又はアルミ合金製のロータ部にシャフトを圧入若し
くはキーで固着した後、ゴム又はプラスチック材料にて
ロータ部の外周を被覆して輪郭形状を成形加工する方法
である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の方法においては、材料を含めた総合製造コストが
高くつく、及びの方法は高精度の機械加工を要す
る、の方法は簡便な製法ではあるが、ロータ部の正確
な輪郭形状が得られない、及びの方法はロータ部の
輪郭形状加工を要しないが、製造コストが高くつく、と
いうそれぞれ短所を有するものである。このことから、
本発明者はロータ部の輪郭形状加工が不要であって、製
造コストの安くつくローターの製造方法の開発を行うに
至った。
【0005】この発明の目的は、機械効率が良好であっ
て、小型・軽量化と製造コストの低減を図るローターの
製造方法を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に請求項1に記載の発明は、周面が凸円弧曲線からなる
等角度間隔の頭部と凹円弧曲線からなる谷部が連続状に
接続された輪郭形状を有するローター部と、該ローター
部の中心位置に設けたシャフトを備えた3葉又は2葉式
ルーツブロワー用ローターであって、焼結合金材料によ
り成形される前記ローター部は、前記頭部及び谷部を一
定の厚さに形成して軸方向が開放された空洞部と、一方
の側端部に一体に形成された前記シャフトを挿入するた
めのボスと、他方の側端部の谷部内面に設けられたガイ
ドリングを嵌着する挿入部とを備えてなり、該挿入部に
前記ガイドリングを嵌着して前記シャフトの中間部を前
記ボスと同ガイドリングにより支持するように挿着し、
ついで同シャフトと該ボス及びガイドリング、さらに同
ガイドリングと前記谷部とにそれぞれ部分溶接を施して
ローター部とシャフトとを固着することを特徴とする。
【0007】同様の目的を達成するために請求項2に記
載の発明は、周面が凸円弧曲線からなる等角度間隔の頭
部と凹円弧曲線からなる谷部が連続状に接続された輪郭
形状を有するローター部と、該ローター部の中心位置に
設けたシャフトを備えた3葉又は2葉式ルーツブロワー
用ローターであって、焼結合金材料により成形される前
記ローター部は、前記頭部及び谷部を一定の厚さに形成
して軸方向が開放された空洞部と、一方の側端部に一体
に形成された前記シャフトを挿入するためのボスと、他
方の側端部の谷部内面に設けられたガイドリングを嵌着
する挿入部とを備えてなり、前記ローター部を2個一対
として用い、前記各挿入部に共通のガイドリングをそれ
ぞれ嵌着して前記各頭部を合わせて他方の側端部同士を
密着状に結合させてから、前記シャフトの中間部を前記
各ボスと該ガイドリングにより支持するように挿着し、
ついで同シャフトと各ボス及びガイドリング、さらに同
ガイドリングと前記各谷部とにそれぞれ部分溶接を施し
て各ローター部とシャフトとを固着することを特徴とす
る。
【0008】同様の目的を達成するために請求項3に記
載の発明は、周面が凸円弧曲線からなる等角度間隔の頭
部と凹円弧曲線からなる谷部が連続状に接続された輪郭
形状を有するローター部と、該ローター部の中心位置に
設けたシャフトを備えた3葉又は2葉式ルーツブロワー
用ローターであって、焼結合金材料により成形される前
記ローター部は、前記頭部及び谷部を一定の厚さに形成
して軸方向が開放された空洞部と、両側端部の谷部内面
に設けられた前記シャフトを固定支持するための挿入部
とを備えてなり、該挿入部に前記シャフトの中間部を挿
着し、ついで同シャフトと前記谷部とにそれぞれ部分溶
接を施してローター部とシャフトとを固着することを特
徴とするものである。
【0009】上記請求項1〜3の何れかに記載のルーツ
ブロワー用ローターの製造方法においては、ローター部
の頭部及び谷部の厚さを2〜3.5mmに形成すること
が好ましい。
【0010】
【発明の効果】請求項1〜3に記載のローターの製造方
法は、何れもロータ部を焼結合金材料により成型するこ
とにより、ケーシングに対向するロータ部の輪郭形状加
工作業が不要となり、ロータ部の頭部及び谷部を一定
(2〜3.5mm)の厚さに形成して軸方向が開放され
た空洞部とすることによってロータの小型・軽量化と製
造コストの低減を図ることができるという利点を生ず
る。
【0011】また、請求項2に記載のローターの製造方
法によれば、ローター部を2個一対として用いたロータ
を製作することにより、吸入する空気量の大きなルーツ
ブロワーに容易に適応させることが可能である。
【0012】請求項3に記載のローターの製造方法によ
れば、ロータの谷部の各谷底部分を結ぶ仮想円の寸法
と、挿入されるシャフトの中間部の外形寸法とが近似し
ている場合には、ガイドリングを省略してシャフトの中
間部を谷部の挿入部に直接挿着することにより、製造工
程が簡略化され、ロータの軽量化と製造コストの低減を
図ることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態例を
図面に基づいて説明する。図1は3葉式のロータ部の斜
視図、図2は同ロータ部を挿入部側から見た斜視図、図
3は3葉式のロータの縦断正面図、図4はガイドリング
の斜視図、図5はロータ部を2個用いたロータの縦断正
面図、図6は2葉式のロータ部の斜視図、図7は2葉式
のロータの縦断正面図、図8はガイドリングを省略した
3葉式のロータ部の斜視図である。
【0014】図1、2において、1は3葉式ルーツブロ
ワー用ローターR1のローター部を示す。そのローター
部1は、鉄系、銅系の焼結合金材料により一体成形され
てなり、周面が凸円弧曲線からなる120度の等角度間
隔に配置された頭部2と凹円弧曲線からなる谷部3が連
続状に接続された公知の輪郭形状を有し、前記頭部2及
び谷部3を2〜3.5mmの厚さに形成し、軸方向が開
放された空洞部4を設けている。ロータ部1の一方の側
端部1aの中心位置には、後記シャフト10を挿入する
ためのボス穴6を設けたボス5を一体に形成し、他方の
側端部1bの谷部3内面には、図4に示す焼結金属製の
ガイドリング15を嵌着する挿入部7を形成する。
【0015】前記シャフト10には中間部10aを境に
して一方に軸受挿入部10bとタイミングギヤ取付部1
0cを、他方に軸受挿入部10bとプーリ取付部10d
を設けている。なお、2個一組のシャフト10の一方に
は、プーリ取付部10dを設けないことは公知のものと
変わるところはない。
【0016】しかして、図3に示すように前記ロータ部
1の挿入部7にガイドリング15を嵌着してから、前記
シャフト10をボス穴6と同ガイドリング15に挿入
し、同シャフト10の中間部10aをボス5と該ガイド
リング15により固定支持させる。ついで、空洞部4か
ら電気溶接機の溶接ノズル(又は溶接棒)を臨ませてシ
ャフト10とボス5及びガイドリング15、さらに同ガ
イドリング15と谷部3とにそれぞれ部分溶接wを施し
てローター部1とシャフト10とを確実に固着する。以
上の各工程を経て、ローター部1の中心位置にシャフト
10を備えた3葉式ルーツブロワー用ローターR1を製
造する。
【0017】図5に示す3葉式ルーツブロワー用ロータ
ーR2は、吸入する空気量の大きなルーツブロワーに使
用するものである。このローターR2は上記構成になる
ローター部1を2個一対として用い、前記各挿入部7に
共通のガイドリング15をそれぞれ嵌着して前記各頭部
2の位置を合わせて他方の側端部1b、1b同士を密着
状に結合させてから、前記同様にシャフト10の中間部
10aを各ボス5、5とガイドリング15によりそれぞ
れ固定支持するように設けられている。その他の構成及
び製造工程については、前記ローターR1と同様である
ので同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【0018】図6、7において、101は2葉式ルーツ
ブロワー用ローターR3のローター部を示す。このロー
ターR3は、上記3葉式ルーツブロワー用ローターR1
ローター部1を、頭部102が180度の角度間隔に配
置された2葉式のロータ部101とする以外はそれと同
様の構成及び製造工程であるため、百番台の同じ符号を
付して詳細な説明を省略する。
【0019】図8に示す3葉式ルーツブロワー用ロータ
ーR4は、ロータ部201の谷部203の各谷底部分を
結ぶ仮想円の寸法と、挿入されるシャフト210の中間
部210aの外形寸法とが近似している場合に最適な構
造である。すなわち、このローターR4は、前記3葉式
ルーツブロワー用ローターR1におけるガイドリング1
5を省略した構造であり、シャフト210の中間部21
0aを両側端部の谷部203内面に設けられた挿入部2
07に直接挿着するように設けられている。208は部
分溶接を施すために谷部203に穿設された透孔であ
る。その他の構成及び製造工程については、前記ロータ
ーR1と同様であるため、二百番台の同じ符号を付して
詳細な説明を省略する。また、2葉式ルーツブロワー用
ローターについても、同様の製造方法を採用することが
可能である。
【0020】上述したローターの製造方法によれば、ロ
ータ部を焼結合金材料により成型することにより、ケー
シングに対向するロータ部の輪郭形状加工作業が不要と
なり、ロータ部の頭部及び谷部の厚さを薄肉に形成して
軸方向が開放された空洞部とすることによって、ロータ
の小型・軽量化と製造コストの低減を図ることができ
た。
【0021】つぎに、本発明方法により製造された3葉
式ルーツブロワーと、従来のロータ部とシャフトをダク
タイル鋳鉄により一体鋳造する方法(冒頭に述べたの
方法)により製造された3葉式ルーツブロワーとの性能
を比較実験した結果を表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】実験の結果、本発明方法による3葉式ルー
ツブロワーは従来のブロワーと同程度の性能を発揮しな
がら、ロータの重量は約半分に軽減され、機械加工時間
は1/6、機械加工費は1/5に著しく減少することが確
認された。
【図面の簡単な説明】
【図1】3葉式のロータ部の斜視図
【図2】同ロータ部を挿入部側から見た斜視図
【図3】3葉式のロータの縦断正面図
【図4】ガイドリングの斜視図
【図5】ロータ部を2個用いたロータの縦断正面図
【図6】2葉式のロータ部の斜視図
【図7】2葉式のロータの縦断正面図
【図8】ガイドリングを省略した3葉式のロータ部の斜
視図
【図9】3葉式ルーツブロワーの説明図
【符号の説明】
1、R2→3葉式ルーツブロワー用ローター 1→ローター部 1a→一方の側端部 1b→他方の側
端部 2→頭部 3→谷部 4→空洞部 5→ボス 7→挿入部 10→
シャフト 10a→中間部 15→ガイドリング w→部分溶接 R3→2葉式ルーツブロワー用ローター R4→3葉式ルーツブロワー用ローター 201→ローター部 202→頭部 203→谷部 2
04→空洞部 207→挿入部 210→シャフト 210a→中間部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周面が凸円弧曲線からなる等角度間隔の
    頭部と凹円弧曲線からなる谷部が連続状に接続された輪
    郭形状を有するローター部と、該ローター部の中心位置
    に設けたシャフトを備えた3葉又は2葉式ルーツブロワ
    ー用ローターであって、焼結合金材料により成形される
    前記ローター部は、前記頭部及び谷部を一定の厚さに形
    成して軸方向が開放された空洞部と、一方の側端部に一
    体に形成された前記シャフトを挿入するためのボスと、
    他方の側端部の谷部内面に設けられたガイドリングを嵌
    着する挿入部とを備えてなり、該挿入部に前記ガイドリ
    ングを嵌着して前記シャフトの中間部を前記ボスと同ガ
    イドリングにより支持するように挿着し、ついで同シャ
    フトと該ボス及びガイドリング、さらに同ガイドリング
    と前記谷部とにそれぞれ部分溶接を施してローター部と
    シャフトとを固着することを特徴とするルーツブロワー
    用ローターの製造方法。
  2. 【請求項2】 周面が凸円弧曲線からなる等角度間隔の
    頭部と凹円弧曲線からなる谷部が連続状に接続された輪
    郭形状を有するローター部と、該ローター部の中心位置
    に設けたシャフトを備えた3葉又は2葉式ルーツブロワ
    ー用ローターであって、焼結合金材料により成形される
    前記ローター部は、前記頭部及び谷部を一定の厚さに形
    成して軸方向が開放された空洞部と、一方の側端部に一
    体に形成された前記シャフトを挿入するためのボスと、
    他方の側端部の谷部内面に設けられたガイドリングを嵌
    着する挿入部とを備えてなり、前記ローター部を2個一
    対として用い、前記各挿入部に共通のガイドリングをそ
    れぞれ嵌着して前記各頭部を合わせて他方の側端部同士
    を密着状に結合させてから、前記シャフトの中間部を前
    記各ボスと該ガイドリングにより支持するように挿着
    し、ついで同シャフトと各ボス及びガイドリング、さら
    に同ガイドリングと前記各谷部とにそれぞれ部分溶接を
    施して各ローター部とシャフトとを固着することを特徴
    とするルーツブロワー用ローターの製造方法。
  3. 【請求項3】 周面が凸円弧曲線からなる等角度間隔の
    頭部と凹円弧曲線からなる谷部が連続状に接続された輪
    郭形状を有するローター部と、該ローター部の中心位置
    に設けたシャフトを備えた3葉又は2葉式ルーツブロワ
    ー用ローターであって、焼結合金材料により成形される
    前記ローター部は、前記頭部及び谷部を一定の厚さに形
    成して軸方向が開放された空洞部と、両側端部の谷部内
    面に設けられた前記シャフトを固定支持するための挿入
    部とを備えてなり、該挿入部に前記シャフトの中間部を
    挿着し、ついで同シャフトと前記谷部とにそれぞれ部分
    溶接を施してローター部とシャフトとを固着することを
    特徴とするルーツブロワー用ローターの製造方法。
  4. 【請求項4】 前記ローター部の頭部及び谷部の厚さを
    2〜3.5mmに形成することを特徴とする請求項1〜
    3の何れかに記載のルーツブロワー用ローターの製造方
    法。
JP15300197A 1997-05-26 1997-05-26 ルーツブロワー用ローターの製造方法 Pending JPH10328934A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102059404A (zh) * 2010-12-02 2011-05-18 上海稳健压缩机有限公司 高精度空间螺旋齿廓高效轭合展成法
CN109807547A (zh) * 2017-11-22 2019-05-28 苏州市艾西依钣金制造有限公司 不锈钢拉丝板的焊接、打磨、拉丝方法

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