JPS60259787A - ル−ツ式流体送給機用ロ−タ - 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 本発明はルーツ式流体送給機に用いられるロータに関す
るものである。

先行技術 ルーツ式ブロア、ルーツ式ポンプ等のルーツ式流体送給
機においては、一対のロータがケーシング内において互
いに平行な軸心回りに逆向きに等速回転駆動されること
により、ケーシングに設けられた空気吸入孔から吸入さ
れた空気が加圧されて吐出孔から吐出される。上記ロー
タは、複数の羽根部がボス部の外周において円周方向の
等角度間隔に設けられて成るものであり、そのようなロ
ータにおいては慣性重量を小さくしてロータの加速また
は減速を容易にするためにロータの羽根部に回転軸と平
行な貫通孔を形成して中空化することが従来から行われ
ていた。従来この貫通孔は機械加工の容易な円形の孔と
されており、かつ高精度に機械加工されていた。これは
、ロータの動的不釣合を生じさせないためであって、ロ
ータが比較的低回転域、例えば３０００ｒｐｍ以下の速
度にて回転させられる場合にはそれで充分であった。

発明が解決すべき問題点 しかしながら、高速度回転駆動により充分な量の流体を
圧送させるための比較的小型なルーツ式流体送給機、た
とえばエンジンに充分な量の吸入空気を圧送するための
ルーツ式ブロアにおいて、ロータを高回転域、例えば８
０００ｒｐｍ程度で高速回転駆動させる場合がある。こ
のような場合には、ロータの貫通孔や外周面を高精度に
機械加工してもロータの動的不釣合を充分に小さくする
ことは容易ではなく、しかも、機械加工の精度を高める
ことによってロータが一層高価となり、ロータの量産性
が損なわれていた。

問題点を解決するための手段 本発明は、以上の事情を背景として為されたものであっ
て、その要旨とするところは、前記ロータの羽根部を比
較的薄肉の馬蹄型周壁から構成し、かつ動的不釣合の修
正に際して所定量削除される被削用凸部をその馬蹄型周
壁の内壁面に凸設したことにある。

作用および発明の効果 このようにすれば、ロータの羽根部が比較的薄肉の馬蹄
型周壁から成るため、ロータが全体としてきわめて軽量
となり、そのようなロータを用いたルーツ式流体送給機
の過渡性能が改善される一方、上記羽根部を構成する馬
蹄型内壁の内壁面に動的不釣合の修正に際して所定量削
除される被削用凸部が凸設されているので、ロータをダ
イキャスト鋳造等の生産性の高い手法を用いて一応の精
度で成形した後、被削用凸部を削除することによって動
的不釣合が修正することにより、動的不釣合の小さいロ
ータを大量かつ安価に作ることができる。

また、動的不釣合の修正に際して、羽根部を構成する馬
蹄型周壁の内壁面に凸設された被削用凸部を削除するの
で、ボス部を削除して動的不釣合を修正する場合に比較
して、切削工具またはそのホルダとロータに圧入された
シャフトとの干渉が大幅に解消される。このため、切削
工具に剛性の高い、太い工具を用いることができるので
、動的不釣合の修正作業に際して工具が破損したりする
ことが防止され、しかも切削速度が高められて修正作業
が大幅に能率化されるのである。

更に、馬蹄型周壁の内壁面に凸設された被削用凸部はボ
ス部の外周側に位置するものであるから、ボス部を削除
して動的不釣合を修正する場合に比較して、必要切削量
が少なくなり、動的不釣合修正作業が能率化される。

実施例 以下、本発明の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図および第２図において、１０はルーツ式過給機の
一種であって、乗用車用ガソリンエンジンに吸入空気を
圧送するためのルーツ式過給機であり、ケーシング本体
１２の開口がサイドプレート１４によって塞がれること
により、気密なポンプ室１６を備えたケーシングが構成
されている。

ポンプ室１６内には互いに平行な回転軸１８および２０
が配設されており、それ等回転軸１８および２０の両端
部は、ケーシング本体１２およびサイドプレート１４に
おいてそれぞれベアリング２２を介して回転可能に支持
されている。一方の回転軸１８の一端部には、図示しな
いヘルドを介してエンジン等に作動的に連結されたブー
ＩＪ２４が固定されており、このプーリ２４に加えられ
る駆動力によって回転軸１８が回転駆動されるようにな
っている。回転軸１８および２０の他端部には、同歯数
の互いに噛み合う一対のタイミングギア２６および２８
がそれぞれ固定されており、回転軸Ｉ８の駆動に伴って
、回転軸２０がそれと逆方向に等速度で回転駆動される
ようになっている。なお、２９はギアカバーである。

回転軸１８および２０には、ロータ３０および３２がそ
れ等の中心部に設けられた貫通孔３４および３６に回転
軸１８および２０がそれぞれ圧入されることにより固定
されている。ロータ３０および３２は、互いに同一形状
であってまゆ形を成し、比較的厚肉の円筒状のボス部３
８および４０と、そのボス部３８および４０から外周側
に伸びる一対の羽根部４２および４４とから成る。した
がって、ブーＩＪ２４が回転駆動されると一対のロータ
３０および３２は逆方向にそれぞれ回転駆動され、第２
図に矢印で示すように、吸入口３１から吸い込まれた空
気が吐出口３３からエンジンに向かって圧送される。な
お、ロータ３０および３２は同様に形成されているので
、以下ロータ３０について述べる。

第３図に詳しく示すように、羽根部４２にはロータ３０
の回転軸心に平行な方向に断面三日月状のぬすみ穴４６
が貫通して形成されており、羽根部４０には比較的薄肉
の馬蹄型周壁から実質上構成されている。そして、その
馬蹄型周壁の内壁面であって、ロータ３０の回転軸心を
中心とする半（条ｒの一円周」二には、各羽根部４２に
２箇所ずつ合計４箇所の被削用凸部４８が一体に曲設さ
れている。この被削用凸部４８ば、ロータ３０の端面か
ら回転軸心に平行な方向であって、少なくとも動的不釣
合の修正に際して必要な最大切除量が得られる長さに形
成されている。ここで、上記ロータ３０は、たとえば、
ダイキャスト鋳造等の量産性の高い製造法に従って一体
に形成され、その後必要に応じてブローチ等を用いた切
削加工が施されることにより仕」二げられる。

次に、上記ロータ３０の動的不釣合の修正作業工程につ
いて説明する。

まず、回転軸１８が圧入されたロータ３０を動的不釣合
試験機」二に乗せ、軸受を介して回転可能に支持する。

この軸受６才振動に対して拘束されないように支持され
ており、この軸受の振動がロータ３０の回転に伴ってピ
ックアップを介して検出され、試験機においてロータ３
０の各修正面、換言すれば、ロータ３０の両端面におり
る被削用凸部４８のそれぞれの切削量が算出される。次
いで、ロータ３０を切削装置のテーブル上の所定位置に
取り付ける。この切削装置においては、エンドミル等の
切削工具５０がロータ３０の回転軸心に平行な軸回りに
回転駆動されるようになっており、切削工具５０とロー
タ３０とが切削工具５０の回転軸心に平行な方向におい
て、相対移動可能とされ、同時に切削工具５０の回転軸
心に直角な面内において相対移動可能とされている。た
とえば、ロータ３０がその回転軸心回りに回転させられ
るか、あるいはロータ３０が固定されたテーブルがＸＹ
方向に駆動されて、ロータ３０と切削工具５０とが、た
とえば、第４図に示す位置に位置決めされる。その後、
切削工具５０とロータ３０とが軸方向に相対駆動され、
動的不釣合を解消するために前記試験機において算出さ
れた必要量だけ被削用凸部４８が切削される。第５図は
この状態を示す。その後、上述のような切削がロータ３
０の両端面における各被削用凸部４８毎に繰り返される
ことにより、ロータ３０の動的不釣合が修正される。な
お、第５図において５２は工具ホルダ。

５４は駆動軸、５６は工具保持フレームである。

以上詳記したように、本実施例によれば、ロータ３０の
羽根部４２は比較的薄肉の馬蹄型周壁によって軽量に構
成される。しかも、動的不釣合が被削用凸部４８の切削
によって修正されるので、高精度の機械加工によりロー
タを生産する場合に比較して、安価で動的不釣合のない
ロータがきわめで量産的に生産される利点がある。

また、本実施例によれば、動的不釣合を修正するために
ボス部３８を切削する場合に比較して、回転軸１８と工
具ホルダ５２若しくは切削工具５０との干渉が大幅に解
消されるので、ボス部３８を切削する場合に比較して、
太くかつ強度に優れた工具５０を使用することができる
。それ故、切削工具５０の破損が解消されるとともに、
切削速度が高められ得て、能率的な動的不釣合修正作業
が行われる利点がある。

また、被削用凸部４８はボス部３８に比較してロータ３
０の回転中心から外周側の位置に形成されているので、
動的不釣合を修正するための切削量が大幅に低減される
利点がある。すなわち、一般に、不釣合はｗｒで表され
るが、たとえば、前記被削用凸部と回転中心との距ｌ１
８１１　ｒがボス部３８の外径の２倍程度であると、動
的不釣合の修正のための切削はボス部３８の外周部を切
削する場合に比較して１／２に低減される。これによっ
て−開動的不釣合修正作業が能率化されるとともに、工
具ホルダ５２と回転軸１８との干渉等が更に解消される
のである。

また、本実施例によれば、各被削用凸部４８がロータ３
０の回転中心から等距離ｒ離隔した位置に形成されての
で、動的不釣合修正量（切削量）の算出アルゴリズムが
簡素化される利点がある。

０ すなわち、不釣合は前述の如（ｗｒで表されるので、ｒ
が一定であれは、ｒが異なる場合に比較して簡単に計算
できるのである。

なお、上述の実施例においては、各羽根部４２゜４４に
おいて被削用凸部４８がロータ３０の回転軸心から等距
離に２個ずつ形成されていたが、必ずしも等距離でなく
ても良く、また、２個すつでなくても良い。

また、前述の実施例におけるロータ３０は、一対の羽根
部４２を備えているが、ホス部３８に円周方向の等角度
間隔に３乃至４１１１ｉ１の羽根部が設けられた形式の
ものであっても良いのである。

以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は
その精神を逸脱しない範囲において、種々変更が加えら
れ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例であるロータを
備えたルーツ式過給機の正面断面図および側面断面図で
ある。第３図は第１図および第２のロータを更に詳しく
示す側面図である。第４図１ および第５図は第３図のロータに動的不釣合修正を施す
工程をそれぞれ説明する図である。 １０：ルーツ式過給機（ルーツ式流体送給機）３０．３
２：１１−１　３８．４０：ボス部４２．４４：羽根部
　４８：被削用凸部出願人　トヨタ自動車株式会社 ２ 第２図 第３図 ｔ′） 萌５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の羽根部をボス部の外周において円周方向の等角度
   間隔に備え、ルーツ式流体送給機のケーシング内におい
   て互いに平行な軸心回りに逆向きに等速回転駆動される
   ルーツ式流体送給機用ロータにおいて、 前記羽根部を比較的薄肉の馬蹄型周壁から構成し、かつ
   動的不釣合の修正に際して所定量削除される被削用凸部
   を該馬蹄型周壁の内壁面に曲設したことを特徴とするル
   ーツ式流体送給機用ロータ。