JPS60180761A - ル−ツ形ロ−タの加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、ルーツ形ブロワまたはポンプのロータの外周
面を研削加工する方法に関するものである。

従来技術 ルーツ形ブロワまたはポンプにおいては２〜４葉の羽根
を備えたまゆ形、′Ｆ：つ葉形あるいは四角形のロータ
が用いられているが、このようなロータは外周面が凹凸
のある曲面となっているため、このロータを切削加工の
みによって精度良く製造することは困難であり、切削加
工等によゲζ加工素材をロータのおおよその形にした後
、研削加工によって寸法精度の高いものに仕上げること
が有利である。

発明の目的 本発明はこのような事情に鑑み、はぼ目的のロータの形
状とされた加圧索キイを容易に、能率良く研削し得る方
法を櫂供することを目的として為されたものである。

発明の構成 この目的を達成するために、本発明に係る加工方法は、
加工すべきロータとほぼ同一形状１寸法の外形を有し、
外周面に研削砥粒が固着された加工工具と加工素材とを
互に逆方向に同角速度で回転させつ２噛み合わせるとと
もに、それら加工工具と加工累月とを軸方向に往復相対
運動させ、かつ、両者の回転軸線を互に接近させて、加
工素材の外周面を研削加工することを特徴とするもので
ある。

発明の効果 このような加工方法によれば、加工素材と加工工具とが
互に逆向きに同角速度で回転させられることにより、加
工素材と加工工具との回転半径の差によって周速差が生
じ、この周速差に基づいて生ずる周方向の滑りによって
研削が行われる。この際、加工素材と加工工具とが同じ
位相、ずなわぢ徊転半径の等しい部分において噛み合っ
て周速差が０となることがあり、この場合には周速差に
よる研削は行われないのであるが、本発明に係る方法に
おいては加工素材と加工工具とが軸方向に往（Ｍ相対運
動させられているため、この運動によって生ずる軸方向
の滑りに基づいて研削が行われ、加工素材のり（周面全
体が研削加工されることとなる。

また、回転方向および軸方向の二方向の滑りが生ずるこ
とにより、研削目が加工素材および加工工具の回転軸線
に対して斜めの方向に形成されることとなり、加工素材
および加工工具の回転ならびに往復相対運動を互に無関
係に行うようにすれば、加工素材の外周面に無数に形成
される研削目が互に交差して研削加工の能率が向上し、
また、良好な面粗度が得られるのである。

このように本発明に係る加工方法によれば、加工素材と
加工工具とを互に逆向きに同角速度で回転させるととも
に軸方向に往復相対運動させることにより、複雑な形状
の加工素材の外周面全体に能率良く研削加工を施すこと
かできるのである。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図において１０は研削加工装置本体たるフレームの
底壁であり、この底壁１０には適宜の間隔を隔てて２本
の軸１２および１４が回転可能かつ軸方向に移動不能に
取り付けられている。これら軸１２および１４には、同
し歯数を有し、互にｏｇＪめ合う歯車１６および１８が
それぞれ取り付けられており、軸１２がその他端部に連
結されたモータ２０によって回転させられるとき、軸１
４は軸１２とは逆向きに同角速度で回転させられるよう
になっている。

歯車１６から上方に延びる軸２２は中空軸とされており
、この軸２２の内周面にはスプラインが形成されるとと
もに、同じくスプラインを有する軸２４が嵌合されてい
る（ただし、実際には両軸２２．２４ばボールスプライ
ンを介して嵌合されている）。すなわち、軸２４は軸２
２に対して軸方向に移動可能か′つ回転不能に嵌合され
、モータ２０によって軸１２が回転させられるとき共に
回転させられるようになっているのである。

上記軸２４の上端部にはハイドロリックチャック２６が
取り付けられるとともに、１７字形のスライド２８によ
って回転可能かつ軸方向に移動不能に支持されており、
このチャック２８によって加工素材（以下、単にワーク
という）３０の軸部３２が把持されるようになっている
。ワーク３０は、切削加工により加工すべきロータのお
およその形を有するとともに所定の研削代を含んだ大き
さに前加工されたものである。このワーク３０をチャッ
ク２６に把持させる際には、図示しない適宜の位置決め
手段により軸部３２をチャック２６に対して予め定めら
れた相対位相関係を有するように位置決めして把持させ
るのであり、このようにしてワーク３０をチャック２６
に把持させた後、スライド２８の上面にカバー３４を固
止して、軸部３２のワーク３０から上方へ延び出させら
れた部分を回転可能に支持さセる。ごれによってワーク
３０は両端支持の状態となる。

上記スライド２８は、加工装置本体たるフレームの側壁
：３６によって昇降可能に支持されている。

すなわち、１１字形のスライド２８のハイドロリックチ
ャック２６を支持する側とは反対側の壁か、側壁３６に
上下方向に形成されたガイド溝３７に係合させられてい
るのであり、スライド２８の下面には、ブラケット３８
および軸４０を介してコネクティングロッド４２の上端
部が回転可能に連結されている。このコネクティングロ
ッド４２の下端部は円板４４上に立設されたピン４６に
連結されており、円板４４がモータ４８によって回転さ
せられるとき、コネクティングロッド４２が上下方向に
往復移動させられることによってスライド２８が昇降さ
せられるとともに、ワーク３０および軸２４が軸方向に
往復運動させられるようになっている。

フレームのガイド５０上には、ヨーク状のスライド５２
が輔２２の軸心に対して直角な方向へ移動可能に配設さ
れている。スライド５２は、前記スライド２８が昇降範
囲の中間位置にある状態においてスライド２８と同じ高
さに位置するように配設され、その下面に設けられた突
起５４がガイド５０に形成された開口５６内に嵌入させ
られている。この突起５４はナンドを保持しており、こ
れに多数のホールを介して螺合された送りねじ５８が減
速ｔＪＭ６０を介してサーボモータ６２によって回転さ
せられることにより、スライド５２が任意の距離ずつ移
動させられるようになっている。

上記スライド５２のスライド２８と対向する測の部分に
は、軸６４が回転可能かつ軸方向に移動不能に取り付け
られている。この軸６４ば前記軸２４の軸心、すなわち
ワーク３０の軸心と平行に位置するように配設されてお
り、それのスライド５２によって挟まれた部分にば、加
Ｔずべきロータと同一形状１寸法、の外形を有し、かつ
、外周面にダイヤモンド砥粒が固着された研削具６６が
取り付ａＪられている。また、軸６４の研削具６６から
下方へ延び出させられた部分には、自在継手６Ｂを介し
て「１ソト’７０の一端部か連結されており、また、こ
のロッド７０の他端部番ま一゛′同様に自在継手７２を
介して前記軸１４の歯車１８からの突出端部に連結され
ている。したがって、スライド５′２によって支持され
た軸６４が、底壁１０に移動不能に取りイ」けられた軸
１４に連結されでいるにも拘わらず、これら自在継手６
８および７２の作用によって軸心にｖ１角な方向の移動
が許容されるのであり、かつ、歯車１Ｇの回転にイゝ１
′う歯車１８および軸１４の回転も軸６４に伝達される
のであ以−ヒのように構成された装置によってワーク３
０の外周面を研削加工する際には、まず、スライド５２
をスライド２８から離れた後退端位置へ移動させた状態
で、カバー３４を外してワーク３゜をチャック２６に把
持させる。この際、前述のように図示しない適宜の位置
決め手段によってワーク３０の軸部３２とチャック２６
との相対位相を合わせることにより、ワーク３０と研削
具６６とが第２図および第３図に実線で示すように９０
度の位相差を有する状態となるようにする。すなわち、
このように９０度の位相差をもって噛み合わせれば、ワ
ーク３０と研削具６６とは、ルーツ形圧縮機またはポン
プにおいて噛み合わされる２ｆｌｌｉｌのロータの相対
位相関係と等しい関係を保って回重云させられることと
なり、互にふっがることなくスムースに回転し得るので
ある。そして、カバー３４をスライド２８に固定してワ
ーク３ｏを両端が支持された状態とした後、モータ２ｏ
および４８を作動させれば、スライド２８が昇降させら
れるとともに、軸１２．歯車１６および軸２２が回転さ
せられるごとにより、ワーク３ｏおよび軸２４が軸方向
に往復移動させられっつ軸２２の軸心のまわりに回重云
させられることとなる。また、１狛車１６の回転によっ
て歯車１８および軸１４が回転させられ、この回転が自
在継手７２５口・ノド７０および自在継手６８によって
軸６４に伝達されて、研削具６６がワーク３０としＪ逆
向きに同角速度で回転させられることとなる。したがっ
て、この状態でサーボモータ６２を作動させてスライド
５２を前進させれば、研削具６６によってワーク３０の
外周面か研削加工される。この研削は、ワーク３０と研
削具６６との周速差に基づいて生ずる滑りと、ワーク３
０の軸心方向の往復運動によって研削具６６との間に生
ずる滑りとによって行われるものであり、したがって、
第３図に二点鎖線で示すようにワーク３ｏと研削具６６
とが互に同一位相の状態、すなわち周速が等しい部分に
おいて噛み合って周速差か０となる状態となっても、ワ
ーク３０の軸方向の往復運動によって生ずる〆持りによ
って研削が行われることとなり、ワーク３０の外周面全
体にわたって所定の研削加工が施されることとなる。

このように、ワーク３０を軸方向に往復移動させるとと
もに、ワーク３０および研削具６６を互に噛み合った状
態で逆方向に同角速度で回転させるようにすればワーク
３０の外周面全体にほぼ均等に研削加工を施すことがで
き、能率良くワーク３０を研削することができる。また
、本実施例においては、軸部３２および軸６４がそれぞ
れスライド２８および５２によって両端を支持されて、
ワーク３０および研削具６６が剛性高（支持されている
ため、これらの軸心が傾いたりすることがなく、ワーク
３０を精度良く研削することができのであり、さらに、
このように研削加工を精度良く行い得ることにより、ワ
ーク３０を切削加工によってロータのおおよその形に成
形する際、寸法精度をそれほど精度良く管理する必要が
なく、結局、ロータを安価に製造し得る利点が生ずる。

なお、本実施例においてはワーク３０が軸方向に往復移
動させられるようになっていたが、研削具６６を軸方向
に移動し得るようにしてもよい。

また、研削具６６を軸心に直角な方向に移動可能とする
代わりにワーク３０を移動可能としてもよい。

その他、いちいち例示することはしないが、本発明はそ
の趣旨を逸脱することなく、当業者の知識に基づいて種
々の変更、改良を施した態様で実施し得るものであるこ
とは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である加工方法によって研削
加工を行うための装置を模型的に示す側面図（一部断面
）である。第２図および第３図は第１図に示した装置に
おけるワークと研削具との関係を取り出して示すそれぞ
れ斜視図および正面図である。 １２．１４．２２，６４：軸 １６．１８：歯車　２０．４８：モータ２Ｂ、５２ニス
ライド ３０：加工素材（ワーク） ４２：コネクティングロッド　４４：円板５８：送りね
じ　６２：サーボモータ ６６：研削具　６８，７２：自在継手 ７０：ロッド 出願人　トヨタ自動車株式会社 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ルーツ形ブロワまたはポンプのロータの外周面を機械加
   工する方法であって、 加工すべきロータとほぼ同一形状１寸法の外形を有し、
   外周面に研削砥粒が固着された加工工具と加工素材とを
   互に逆方向に同角速度で回転させつつ噛み合わせるとと
   もに、それら加工工具と加工素材とを軸方向に往復相対
   運動させ、かつ、両者の回転軸線を互に接近させて、加
   工素材の外周面を研削加工することを特徴とするルーツ
   形ロータの加工方法。