JPH0121192Y2 - - Google Patents

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JPH0121192Y2
JPH0121192Y2 JP1985086454U JP8645485U JPH0121192Y2 JP H0121192 Y2 JPH0121192 Y2 JP H0121192Y2 JP 1985086454 U JP1985086454 U JP 1985086454U JP 8645485 U JP8645485 U JP 8645485U JP H0121192 Y2 JPH0121192 Y2 JP H0121192Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案はルーツ式ポンプのロータに関し、特に
その軽合金製のロータ本体とこれを支持する鋼製
シヤフトとの結合技術に関するものである。
従来技術 一般に、ルーツ式ポンプ内に設けられるロータ
においては、ロータ本体と、そのロータの回転中
心に形成された貫通穴内に圧入されてこれを支持
するシヤフトとを備え、抜止ピンが軸心と交差す
る方向に挿し通されることによつて互いに固定さ
れているロータが知られている。通常、慣性を小
さくするためにロータ本体はアルミニウム合金等
の比較的軟質かつ軽量の軽合金にて構成され、ま
たシヤフトは鋼製である。
考案が解決しようとする問題点 しかしながら、かかる従来のロータによれば、
極度の温度変化、たとえば冷熱テスト等に際し
て、シヤフトとロータ本体の熱膨張係数の差が大
きいために低温時にはシヤフトの収縮よりもロー
タ本体の収縮が大きくなり、シヤフトのロータに
対する圧入代が増加してロータ本体の圧入部にお
ける応力（周方向の引張応力）がロータ本体の材
質の耐力以上となつて塑性変形が生じ、したがつ
てその後の高温時には圧入代が減少してロータと
シヤフトとの間の締付力が劣化してそれらの間に
回転方向のがたつきが発生する不都合があつた。
また、ロータ本体とシヤフトとは抜止ピンにて軸
方向移動不能に、また相対回転不能に固定されて
いるが、駆動トルクがその抜止ピンを介してすべ
て伝達されることになり、ルーツ式ポンプの作動
に伴つて抜止ピンが挿通されているロータのピン
穴が拡大するため、前記ロータ本体とシヤフトと
の間のがたつきが生じるのである。
また、上記のように抜止ピンにてロータの駆動
トルクを受けるために、タイミングギヤが固定さ
れる軸端から抜止ピンが挿し通された中央位置ま
での間でシヤフトが捩じれて、そのことに起因す
るロータ間の位相ずれが発生するという不都合も
あつた。
以上のことから、ロータ間に干渉が発生して、
ルーツ式ポンプの耐久性が阻害される場合があ
り、ルーツ式ポンプの耐久性の向上が望まれてい
た。
問題点を解決するための手段 本考案は以上のような事情を背景として為され
たものであり、その要旨とするところは、貫通穴
が形成された軽合金製ロータ本体と、該貫通穴内
に挿し通されて該軽合金製ロータ本体を支持し、
一端にタイミングギヤが取り付けられた鋼製シヤ
フトとを備え、該鋼製シヤフトの軸心と交差する
方向に抜止ピンが前記軽合金製ロータ本体および
鋼製シヤフトに挿し込まれて該鋼製シヤフトの該
軽合金製ロータ本体からの抜けが止められる形式
のルーツ式ポンプのロータ本体において、前記鋼
製シヤフトの前記貫通穴内に挿し通される部分の
中央付近に前記抜止ピンを設けるとともに、該鋼
製シヤフトの前記貫通穴内に挿し通される部分で
あつて前記タイミングギヤ側の端部に、該鋼製シ
ヤフトの前記軽合金製ロータ本体への圧入時に前
記貫通穴内壁面に食い込んで該鋼製シヤフトと該
軽合金製ロータ本体との相対回転を阻止する複数
の食込歯を設けたことにある。
作用および考案の効果 このようにすれば、鋼製シヤフトの貫通穴内に
挿し通される部分のタイミングギヤ側の端部に複
数の食込歯を設けたことから、シヤフトが貫通穴
に圧入されるとその複数の食込歯に形成されてい
る多数の傾斜面（歯面）が貫通穴内壁面に圧接さ
れるので、冷熱テスト時等の極度の温度変化に際
して起こる圧入代の増加量が、傾斜面では半径方
向に直角な歯面においてよりも減少させられる。
その結果、上記食込歯の傾斜面において、ロータ
本体の圧入部にける発生応力（周方向の引張応
力）がロータ本体の材質の耐力を超え難くロータ
本体の塑性変形が生じないため、ロータ本体とシ
ヤフトとの間の締付力の低下が防止される。
したがつて、前記タイミングギヤ側の端部に設
けられた複数の食込歯によつてロータの駆動トル
クが専ら受けられるので、ロータ本体のピン穴が
拡大されることがなく、ロータ本体とシヤフトと
の間に回転方向のがたつきが発生することが解消
されて、ロータ間あるいはロータとハウジング部
分との間の干渉が防止されるのである。
また、シヤフトの前記貫通穴に挿し通される部
分であつてタイミングギヤ側の端部に設けられた
複数の食込歯によつてロータ本体とシヤフトの相
対回転が専ら阻止されているので、シヤフトが回
転させられるときに発生するシヤフトの捩じれが
タイミングギヤ側の端部と食込歯との間で生じる
ことになつてシヤフトの捩じれ長さが減少し、そ
の結果ロータ間の位相のずれが防止され、この点
においてもロータ間の干渉が防止される。
さらに、鋼製シヤフトの前記貫通穴内に挿し通
される部分の中央付近に抜止ピンが設けられてい
るので、温度変化時に発生するシヤフトとロータ
本体との熱膨張率の差に起因するシヤフトに対す
るロータ本体の軸方向の変位が、抜止ピンを中心
にして両側へ均等に行われるために、軸方向の移
動荷重が減少してロータ本体の変形が緩和さされ
る。
以上のようにして、本考案によれば、ロータ間
あるいはロータとハウジング部分との間の干渉が
防止されるため、ルーツ式ポンプの耐久性が向上
されるという効果が得られる。
実施例 以下、本考案の一実施例を示す図面に基づいて
詳細に説明する。
第２図は本考案のルーツ式ポンプを側面から見
た断面図である。１０はルーツ式ポンプのハウジ
ングであり、ハウジング１０内にはまゆ形を成す
一対のロータ１５，１６がベアリング１９を介し
て相対回転可能に支持されている。上記ロータ１
５，１６は、アルミニウム合金等の軽合金製のロ
ータ本体１７，１８と、互いに噛み合う同歯数の
タイミングギヤ１１，１２が軸端に固定された鋼
製シヤフト１３，１４とからそれぞれ構成されて
おり、鋼製シヤフト１３の一端に固定された駆動
プーリ２１に伝達された動力がシヤフト１３、タ
イミングギヤ１１，１２を介してシヤフト１４へ
伝達されることにより、ロータ１５，１６は互い
に一定の位相関係を保持しつつ逆まわりに回転駆
動されるようになつている。
ロータ１５および１６は互いに同様に構成され
ているので、以下、ロータ１６についてさらに詳
しく説明する。第１図および第３図はロータ１６
を示しており、ロータ本体１８には、それに圧入
される部のタイミングギヤ１２側の端部に食込歯
２２が円周方向に複数形成された鋼製シヤフト１
４が圧入されている。また、ロータ本体１８の中
央部および鋼製シヤフト１４のロータ本体１８内
に挿し通されている部分の中央部に軸心と交差す
る方向にそれぞれ設けられたピン穴２３，２４に
は、抜止ピン２６が挿し込まれている。ロータ本
体１８には圧入穴２０および食込穴４２から成る
貫通穴が形成されているが、貫通穴２０は鋼製シ
ヤフト１４と締り嵌合可能な径とされており、ま
た、食込穴４２は食込歯２２の歯先円の径よりも
小径でありかつ歯底円よりも大径とされている。
したがつて、第４図および第５図に詳しく示すよ
うに、食込穴４２の内壁面にシヤフト圧入時には
前記食込歯２２が食い込むようにされているので
ある。なお、上記食込穴４２と貫通穴２０との間
には環状の溝４４が形成されている。
以下、本実施例の作用効果を説明する。
タイミングギヤ側の端部に食込歯２２が設けら
れた鋼製シヤフト１４がロータ本体１８に設けら
れた貫通穴２０に挟制的に挿通されることによ
り、食込歯２２がロータ本体１８に設けられた食
込穴４２の内壁面に食い込まされている。このこ
とから、ロータ本体１８と鋼製シヤフト１４との
相対回転は専ら食込歯２２よつて阻止される。そ
して、抜止ピン２６がロータ本体１８のピン穴２
３および鋼製シヤフト１４のピン穴２４内に挿し
通されることにより、ロータ本体１８と鋼製シヤ
フト１４との軸方向の相対移動が専ら抜止ピン２
６によつて阻止されている。
ここで、従来では、たとえば第６図に示すよう
にロータ本体３４に形成された貫通穴３６に鋼製
シヤフト３２が圧入されるとともに、それらに抜
止ピン３８が挿し込まれることによりロータ３０
が構成されており、冷熱サイクルテスト等の極度
の温度変化時において、低温時には軽合金製であ
るロータ本体３４と鋼製シヤフト３２の熱膨張係
数の差が大きいためにロータ本体３４の方が鋼製
シヤフト３２よりも収縮が大きくなつて鋼製シヤ
フト３２の貫通穴３６内への圧入の際の圧入代が
増加した状態と同様になり、ロータ本体３４の圧
入部における応力（周方向の引張応力）がロータ
本体３４の材質の耐力以上となつてロータ本体３
４が塑性変形を生じ、その後の高温時には圧入当
初ほどの圧入代が残らず、十分な締付力が得られ
なくなつてロータ本体３４と鋼製シヤフト３２と
の間にがたつきが生じる場合があつた。
しかしながら、本実施例では、鋼製シヤフト１
４のロータ本体１８への圧入の際に食込歯２２が
ロータ本体１８の内壁面に前述のように食い込ま
されているために、冷熱サイクルテスト等を経て
も十分な圧入代が得られる。すなわち、食込歯２
２の頂面４０においては従来と同様に圧入代が減
少するかもしれないが、食込歯２２の多数の傾斜
面（歯面）２８においての圧入代の増加量が半径
方向に直角な頂面４０においての圧入代の増加量
よりも減少するので、温度変化時においてもロー
タ本体１８の圧入部における発生応力（周方向の
引張応力）がロータ本体１８の材質の耐力を超え
難く、締付力低下に起因するロータ本体１８と鋼
製シヤフト１４との間のがたつきが防止されるの
である。
すなわち、第５図に示すように、ロータ本体１
８と鋼製シヤフト１４の熱膨張係数の差による低
温時の半径方向の圧入代増加量をδ0とすると、傾
斜面２８に直角方向の圧入代増加量δ1は δ1＝δ0sinθ（但しθはスプライン圧力角）とな
り、sinθ≪１であるから δ1≪δ0 となつて半径方向の圧入代増加量δ0よりも減少
し、ロータ本体１８の圧入部の発生応力がロータ
本体１８の材質の耐力を超えることがないので、
ロータ本体１８の塑性変形が防止されるのであ
る。
このとき、第６図の従来のロータ３０のように
図示しないタイミングギヤから与えられた駆動ト
ルクが抜止ピン３８を介してロータ本体３４へ伝
達されるのではなく、本実施例では、タイミング
ギヤ１２から与えられた駆動トルクは専ら食込歯
２２を介してロータ本体１８へ伝達されるため
に、抜止ピン２６には負担がかからず、ロータ本
体１８のピン穴２３が拡大することがない。
また、このような極度の温度変化時において
は、熱膨張率の差に起因する鋼製シヤフト１４に
対するロータ本体１８の軸方向への変形によつて
ロータ本体１８が変形するおそれがある。しか
し、本実施例では、抜止ピン２６がロータ本体１
８の中央部に形成されたピン穴２３および鋼製シ
ヤフト１４の貫通穴２０に挿通された部分の中央
部に形成されたピン穴２４に挿し通されているの
で、ロータ本体１８の鋼製シヤフト１４に対する
軸方向の変位が抜止ピン２６を中心にし両側へ均
等に行われるため、ロータ本体１８の変形が防止
されるのである。
以上のようにして、極度の温度変化時において
も、ロータ本体１８と鋼製シヤフト１４のがたつ
きまたはロータ本体１８の変形が防止されて、ロ
ータ本体１５，１６間の干渉が防止されるのであ
る。
次に、タイミングギヤ１２から鋼製シヤフト１
４に軸まわり方向の回転力が与えられて、鋼製シ
ヤフト１４が回転させられる。このとき、鋼製シ
ヤフト１４は専ら食込歯２２によつてロータ本体
１８と相対回転不能に嵌合されているために食込
歯２２とタイミングギヤ１２との間で、鋼製シヤ
フト１４の捩じれが生じる。しかし、食込歯２２
が鋼製シヤフト１４のロータ本体１８に圧入され
る部分のタイミングギヤ１２側端部に形成されて
いるため、鋼製シヤフト１４の捩じれは短い距離
でしか発生せず、ロータ１５，１６の間の位相の
ずれが防止されるのである。
このようにして、本実施例においては、ロータ
１６の回転時におけるロータ１５，１６間の位相
のずれが防止され、この点においてもロータ１
５，１６間の干渉が好適に防止されるのである。
以上述べたように、本実施例のルーツ式ポンプ
においては、ロータ１５，１６間の干渉が防止さ
れるため、ルーツ式ポンプの耐久性が向上される
のである。
なお、上述した実施例は本考案の一実施例に過
ぎず、本考案はその精神を逸脱しない範囲におい
て種々の変更を加えられるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本考案の一実施例のロータの一部を切
欠いた断面図である。第２図は第１図に示すロー
タを含むルーツ式ポンプを側面から見た一部断面
図である。第３図は第１図のロータを軸心方向か
ら見た図である。第４図は第１図の要部を拡大し
て示す図である。第５図は第１図の食込歯とロー
タ本体との食込状態を示すための軸心に直角な断
面図である。第６図は従来のルーツ式ポンプに備
えてあるロータの第１図に相当する図である。 １１，１２……タイミングギヤ、１３，１４…
…鋼製シヤフト、１５，１６……ロータ、１７，
１８……ロータ本体、２０……圧入穴（貫通穴）、
４２……食込穴（貫通穴）、２２……食込歯、２
６……抜止ピン。

Claims (1)

  1. 【実用新案登録請求の範囲】 貫通穴が形成された軽合金製ロータ本体と、該
    貫通穴内に挿し通されて該軽合金製ロータ本体を
    支持し、一端にタイミングギヤが取り付けられた
    鋼製シヤフトとを備え、該鋼製シヤフトの軸心と
    交差する方向に抜止ピンが前記軽合金製ロータ本
    体および該鋼製シヤフトに挿し込まれることによ
    り、該鋼製シヤフトの該軽合金製ロータ本体から
    の抜けが止められる形式のルーツ式ポンプのロー
    タにおいて、 前記鋼製シヤフトの前記貫通穴内に挿し通され
    る部分の中央付近に前記抜止ピンを設けるととも
    に、該鋼製シヤフトの前記貫通穴内に挿し通され
    る部分であつて前記タイミングギヤ側の端部に、
    該鋼製シヤフトの前記軽合金製ロータ本体への圧
    入時に前記貫通穴内壁面に食い込んで該鋼製シヤ
    フトと該軽合金製ロータ本体との相対回転を阻止
    する複数の食込歯を設けたことを特徴とするルー
    ツ式ポンプのロータ。
JP1985086454U 1985-06-07 1985-06-07 Expired JPH0121192Y2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1985086454U JPH0121192Y2 (ja) 1985-06-07 1985-06-07
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JP1985086454U JPH0121192Y2 (ja) 1985-06-07 1985-06-07

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EP (1) EP0205103B1 (ja)
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