JPH0144912B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、過給機、送給機、圧縮機、ポンプ
等として用いられるルーツ式流体送給機の一対の
ロータの相対回転位相を合わせる装置に関するも
のである。

従来技術 ルーツ式流体送給機は、回転軸心から半経方向
外側に延び出す２葉の羽根を備えて全体としてま
ゆ形をなす一対の２葉ロータを、ケーシング内部
で互いに逆方向に回転させることにより、流体を
送給するようにされている。

このルーツ式流体送給機においては、一対のロ
ータが逆方向に同期して回転する必要があること
から、各ロータにタイミングギヤが固設され、こ
れらのタイミングギヤの噛合いに基づいて、各ロ
ータが互いの回転位相を規定しつつ回転するよう
にされている。

ところで、かかるルーツ式流体送給機の組付時
において、各ロータに一対のタイミングギヤを互
いに噛み合う状態で固定するには、先ず、両ロー
タを適正な相対回転位相に合わせることが必要と
なる。

このための装置として、例えば第７図に示すよ
うに、二つのロータ１００，１０２を回転可能に
支持するとともに、一方のロータ（第一ロータ）
１００に形成された貫通孔１０４に位置決め用の
軸を嵌合させ、以て第一ロータ１００の回転位相
を固定する一方、第二ロータ１０２の羽根１０８
を隙間ゲージ１１０を介して第一ロータ１００の
羽根１１２に当接させることにより第二ロータ１
０２の回転位相を固定し、以て２つのロータ１０
０，１０２の相対回転位相を合わせるようにした
装置が使用されている。

発明が解決しようとする問題点 この装置は、ある特定の回転位相において第一
ロータ１００と第二ロータ１０２との間に一定の
クリアランスが生じるように、それらの回転位相
を固定するようにしたものであるが、この装置に
おいては、ロータ１００，１０２の羽根１１２，
１０８の断面形状、寸法等のバラツキによつて、
ロータ１００，１０２の相対回転位相が適正な回
転位相からずれてしまう問題がある。

例えば、第８図に示すように、第二ロータ１０
２の羽根１０８の幅寸法が基準幅Ｗに対してΔW
だけ大きい場合には、第二ロータ１０２の羽根１
０８を隙間ゲージ１１０を介して第一ロータ１０
０の羽根１１２に当接させると、第二ロータ１０
２の回転位相が適正な位相θからΔθだけ図中時
計方向にずれた状態となるのである。この場合、
位相合せを行つた特定の回転位相においては第一
ロータ１００と第二ロータ１０２との間に、一定
のクリアランスが確保されるものの、ロータの一
回転を通じて適正なクリアランスが確保されず、
第９図に示すように、場合によつて位相合せを行
つた特定回転位相から一定角度回転した位相にお
いて、ロータ１００，１０２が干渉する問題を生
ずる。

また更に、第１０図に示すように、ロータ１０
０，１０２の回転軸心がそれらの羽根１１２，１
０８の両中心線を含む平面から幅方向にずれてい
る場合にも同様の問題を生ずる。例えば、図に示
すように、第一ロータ１００の回転軸心が羽根１
１２の両中心線を含む平面１１４からΔlだけず
れていると、第一ロータ１００を位相θに固定し
た場合に、羽根１１２ｂはその位相θから角度β
だけずれることになり、従つて、第二ロータ１０
２の位相もこれに応じてずれることとなるのであ
る。この問題は、第二ロータ１０２の回転軸心が
ずれている場合にも同様に生じる。

その他、この装置は、ある特定の回転位相にお
いてロータの位相合せを行う必要があるという制
約を受ける。ロータ１００と１０２との間のクリ
アランスは、ある特定の相対回転位相（具体的に
第１１図に示すように第一ロータ１００と第二ロ
ータ１０２との各羽根１１２，１０８の中心線を
含む平面１１６，１１８が互に直交する位相から
約45度回転した位相）近傍で敏感に変化するた
め、このような位相を選んで位相合せを行う必要
があるのである。

問題点を解決するための手段 本発明はこのような問題点を解決するために為
されたものであり、その要旨とするところは、ロ
ータの相対回転位相合せ装置を、第１図に概念的
に示すように、(a)第一ロータ１および第二ロータ
２を、それらの回転軸心が互いに平行となる状態
で回転可能に支持する本体３と、(b)第一ロータ１
および第二ロータ２にそれぞれ近接した位置にお
いて上記本体３に設けられ、それらロータ１，２
の回転軸心に直角な方向に真つ直ぐに延びる第一
ガイド４および第二ガイド５と、(c)第一ガイド４
上を摺動可能に設けられるとともに、第一ロータ
１の回転軸心に平行でありかつ第一ガイド４に対
して一定角度θをなす真つ直ぐな第一当接面６を
備え、第一ガイド４に沿つて移動操作されたとき
第一当接面６において第一ロータ１の二つの羽根
７，７に同時に当接することにより、第一ロータ
１の回転位相を、その二つの羽根７，７の両中心
線を含む平面８が第一ロータ１の回転軸心を含み
かつ第一ガイド４と平行な平面９に対して前記一
定角度θをなす位相に固定する第一移動体１０
と、(d)第二ガイド５上を摺動可能に設けられると
ともに、第二ロータ２の回転軸心に平行でありか
つ第一ガイド４に直角な平面１１に対して前記一
定角度θをなす第二当接面１２を備え、第二ガイ
ド５に沿つて移動操作されたとき第二当接面１２
において前記第二ロータ２の二つの羽根１３，１
３に同時に当接することにより、第二ロータ２の
回転位相を、その二つの羽根１３，１３の両中心
線を含む平面１４が、第二ロータ２の回転軸心を
含みかつ第一ガイド４に直角な平面１１から前記
一定角度θだけ第一ロータ１とは逆方向に回動し
た位置となる回転位相に固定する第二移動体１５
とを含むように構成したことにある。

作用および効果 このような装置においては、第一移動体１０を
第一ガイド４に沿つて移動させると、第一ガイド
４に対して一定角度θをなす第一当接面６がある
位置で第一ロータ１の二つの羽根７に同時に当接
する。これによつて第一ロータ１の回転位相が、
第一ロータ１の回転軸心を含みかつ第一ガイド４
に平行な平面９から角度θだけ回転した位相、つ
まり各羽根７の両中心線を含む平面８が平面９に
対してθをなす位相に固定される。

同じように、第二移動体１５を第二ガイド５に
沿つて移動させると、第１ガイド４に直角な平面
１１に対して一定角度θを成す第二当接面１２が
ある位置で第二ロータ２の二つの羽根１３に同時
に当接し、その第二ロータ２を、二つの羽根１３
の両中心線を含む平面１４が上記の平面１１に対
して角度θだけ前記第一ロータ１とは逆方向に回
転した位置となる位相に固定する。すなわち、二
つのロータ１，２が互いに90度の位相差で固定さ
れるのである。

このように、本装置によれば、二つのロータの
回転位相が予め定められた一定の相対位相となる
ように別個独立に固定される。このため、二つの
ロータはそれぞれ他方のロータの形状、断面寸法
等のバラツキによる影響を受けることなく適正な
相対回転位相に合わされるのであり、また、これ
らロータの間のクリアランスも一回転を通じて適
正に保たれるようになるのである。

ロータ間のクリアランスが適正に保たれれば、
設計段階でそのクリアランスを小さく設定するこ
とが可能となり、これによつてルーツ式流体送給
機の送給効率を高め得る効果が生ずる。

さらに、本装置は前述の装置と異なり、一対の
ロータの回転位相を合わせるに際して各ロータ間
に生ぜしめるべきクリアランスを基準として用い
ないため、位相合せを行うべきロータの回転位相
を自由に選択することができる利点を有する。加
えて、位相合せを行うための基準となるガイド、
当接面がいずれも真つ直ぐであるため、それらが
精度良く加工・形成され得、また位相合せ作業に
当たつて移動体を移動操作するだけでよいことか
ら作業も簡単である等、多くの特長を有する。

実施例 次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。

第３図において、１７は位相合せ装置の本体
で、断面がコの字状の支持部材１８とその上部に
配されたプレート１９とから成り、その内部に第
一および第二のロータ２０，２１が収容されるよ
うになつている。プレート１９は後の説明から明
らかなようにルーツ式過給機の一部品であるが、
位相合せ装置の本体１７の一部としても利用され
るのである。また、支持部材１８の低部には、二
つの嵌合孔２２が形成され、そこにロータ２０，
２１の軸部２３が回転可能に嵌合されるようにな
つている。他方、プレート１９はピン２４によつ
て位置決めされた状態で支持部材１８の上面に固
定され、またそのほぼ中央部には二つの嵌合孔２
６が形成されていて、この嵌合孔２６にロータ２
０，２１のボス部２８が嵌合されるようになつて
いる。このプレート１９には、更にベアリング３
２が組み込まれており、ロータ２０，２１の軸部
３０が回転可能に支持されるようになつている。

支持部材１８の前記底部には、第２図に示すよ
うに、第一ロータ２０および第二ロータ２１に近
接する位置において、真つ直ぐに延びる第一およ
び第二のガイド面３４，３６が互いに平行に設け
られている。これらのガイド面３４，３６の内側
には、直角三角形状の第一および第二の移動体３
８および４０が、摺動面４２および４４において
ガイド面３４，３６上を一定距離摺動可能な状態
で配設されている。これら二つの移動体３８，４
０は長穴４６，４８を備え、これら長穴４６，４
８に挿通されたボルト５０，５２を締め付けるこ
とにより、各移動体３８，４０が支持部材１８の
底部に固定されるようになつている。

第一移動体３８は第一ガイド面３４に対して角
度θをなす第一当接面５４を有しており、第一移
動体３８が第一ガイド面３４に沿つて第２図中上
下に移動操作された時、この第一当接面５４が第
一ロータ２０の二つの羽根５８に同時に当接して
第一ロータ２０の二つの羽根５８の両中心線を含
む平面６６を第一当接面５４と平行な方向に配向
させる。すなわち、第一ロータ２０の回転位相
を、平面６６が、第一ロータ２０の回転軸心を含
みかつ第一ガイド面３４と平行な平面６８に対し
て角度θをなす位相に固定するのである。なお、
第一移動体３８の摺動面４２に対向する頂角の角
度をγとする。

一方、第二移動体４０の斜面は第二ガイド面３
６に対して角度γをなす第二当接面５６とされ、
第二移動体４０が第二ガイド面３６に沿つて移動
操作されたとき、その第二当接面５６が第二ロー
タ２１の二つの羽根６２に同時に当接して第二ロ
ータ２１の回転位相を、第二ロータ２１の二つの
羽根６２の両中心線を含む平面７０が、第二ガイ
ド面３６に対して角度γのなす位相に固定する。
なお、このとき平面７０は第一ガイド面３４に直
角な平面７２に対して角度θで傾いた状態とな
る。

次に、このような装置を用いて二つのロータ２
０，２１の相対回転位相を合わせる手順を説明す
る。先ず、ロータ２０，２１の各一方の軸部３０
をプレート１９のベアリング３２に嵌め込む一
方、他方の軸部２３を支持する支持部材１８の底
部嵌合孔２２に嵌合し、その状態でプレート１９
をピン２４にて位置決めして支持部材１８の上面
に固定し、次いでタイミングギヤ７４，７６を各
ロータ２０，２１の軸部３０に嵌め込む。

続いて、第一移動体３８を第一ガイド面３４に
沿つて移動操作し、その第一当接面５４を第一ロ
ータ２０の二つの羽根５８のそれぞれに同時に当
接させる。その状態でボルト５０を締め付ければ
第一移動体３８が支持部材１８の低部に固定さ
れ、同時に第一ロータ２０が、第一ガイド面３４
に平行な前述の面６８から角度θだけ反時計回り
に回転した位相に固定される。

同様に、第二移動体４０を第二ガイド面３６に
沿つて移動させて、その第二当接面５６を第二ロ
ータ２１の二つの羽根６２のそれぞれに同時に当
接させ、次にボルト５２を締め付けて第二移動体
４０を固定する。これにより第二ロータ２１が第
一ガイド面３４に対して直角な面７２から前記第
一ロータ２０とは反対方向（時計方向）に角度θ
だけ回転した位相に固定される。

ルーツ式過給機の２葉ロータは、90度の相対位
相差を保つてそれぞれ逆方向に同期して回転させ
られる。従つて各２つの羽根５８，６２の各両中
心線を含む平面６６と７０とが互いに直角な平面
６８，７２から逆方向に同じ角度θだけ回転させ
られた状態となる上記固定位相は、２葉ロータに
おける適正な相対回転位相となる。

このようにして、ロータ２０，２１の相対回転
位相が固定されたところで、各タイミングギヤ７
４，７６をバツクラツシを殺した状態（駆動側の
タイミングギヤに駆動方向のトルクを、また被駆
動側のタイミングギヤに逆方向のトルクをそれぞ
れ加えた状態）で互いに噛み合わせ、その状態で
各タイミングギヤ７４，７６とロータ２０，２１
の軸部３０との間にピン孔を加工・形成する。そ
して、このピン孔にピン７８を打ち込めば、ロー
タ２０，２１とタイミングギヤ７４，７６とが一
体化され、ロータ２０，２１が適正な相対回転位
相の下に、これらギヤ７４，７６を介して連結さ
れた状態となる。

続いてボルト８０をワツシヤを介して締め込め
ば、ロータ２０，２１の軸部３０とタイミングギ
ヤ７４，７６とが離脱不能な状態となり、ここに
プレート１９を含むロータ組立体８２の組立てが
完了する。

ロータ組立体８２はその後支持部材１８から取
り外され、そのまま、ルーツ式過給機のケーシン
グに組み付けられる。

このように、本例の装置によれば、二つのロー
タ２０，２１が予め定められた相対回転位相とな
るようにそれぞれ別個かつ独立に固定される。す
なわち、前述の装置のように、一方のロータの回
転位相を固定する際に、他方のロータが基準とし
て用いられるようなことがないのである。このた
め、ロータの断面の形状あるいは寸法のバラツキ
等によつて両ロータが適正な相対回転位相からず
れてしまうことがなくなり、したがつてまた一回
転を通じての第一ロータ２０と第二ロータ２１と
のクリアランスのバラツキもそれだけ少なくなる
のである。

また、本例の装置において位相合せの基準とし
て用いられるガイド面３４，３６、当接面５４，
５６は、いずれも真つ直ぐな平面であるため、こ
れらを高精度で加工することが容易であり、また
装置自体も簡素な構成であるために安価に製造さ
れ、加えてその操作も容易である。

更に本装置は、ロータ２０，２１の間に生ぜし
めるべきクリアランスを直接位相合せの基準とし
て用いるものでないから、位相合せを行うべきロ
ータ２０，２１の回転位相を作業者が作業し易い
ように任意に選択できる利点を有している。

次に、本発明の他の実施例を第５図に基づいて
説明する。

本例は第二ガイド面８４を第一ガイド面３４と
直角な方向に設けたものである。図に示すように
第二移動体８５は、第二当接面８６が第一ガイド
面３４に直角な第二ガイド面８４に対して角度θ
をなす向きに形成されており、従つて第二移動体
８５を移動操作してその第二当接面８６を第二ロ
ータ２１の二つの羽根６２に同時に当接させる
と、第二ロータ２１は第一ガイド面３４に直角な
平面７２から第一ロータ２０とは反対の方向に角
度θだけ回転させられた状態となり、前記第一の
実施例におけると同様の位相に固定される。

また、第６図は、第一および第二の移動体９
０，９２として真つ直ぐな第一および第二摺動面
９３，９４と第一および第二当接面９５，９６と
を備えた矩形状のものを用いた例を示したもので
ある。この場合、第一ロータ２０は第一移動体９
０によつて第一ガイド面３４と直角な方向に位相
が固定され、また第二ロータ２１は第一ガイド面
３４と平行な方向に位相が固定される。すなわ
ち、第一ロータ２０は、第一ガイド面３４と平行
な平面６８から角度θ（90度）だけ反時計方向に
回転した位相に固定され、また第二ロータ２１
は、第一ガイド面３４と直角な平面７２から角度
θ（90度）だけ逆方向に回転した位相に固定され
るのである。

なお、第二移動体を第６図中二点鎖線９７で分
割した形態のものとし、その第二移動体９８を二
点鎖線９７で示される第二ガイド面に沿つて移動
させるようにすることも可能である。要するに、
本発明においては、第二当接面が第一ガイドに対
して予め定められた一定の角度となればよいので
あつて、第二ガイドの角度、第二移動体の形状等
は適宜に定め得るのである。

また、第一および第二のガイドは必ずしも前記
実施例におけるような平面である必要はなく、第
一および第二の移動体を真つ直ぐに案内し得るも
のであればよいのである。また上例ではルーツ式
過給機を例として説明したが、本発明はその他の
ルーツ式圧縮機、送風機、ポンプ等にも適用する
ことが可能である。

その他、逐一例示することは省略するが、本発
明はその趣旨を逸脱しない範囲において当業者の
知識に基づき様々な変形を加えた形態で実施する
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の構成を概念的に示す説明図
である。第２図は、本発明の一実施例である位相
合せ装置の平面断面図であり、第３図はその位相
合せ装置の正面断面図である。第４図は第２図、
第３図に示す位相合せ装置の平面図である。第５
図は本発明の他の実施例である位相合せ装置の平
面断面図であり、第６図は本発明の更に他の実施
例である位相合せ装置の平面断面図である。第７
図〜第１１図は、従来の位相合せ装置の不具合を
説明するための説明図である。 １７：本体、１８：支持部材、２０：第一ロー
タ、２１：第二ロータ、３４：第一ガイド面（第
一ガイド）、３６，８４：第二ガイド面、３８，
９０：第一移動体、４０，８５，９２，９８：第
二移動体、５４，９５：第一当接面、５６，８
６，９６：第二当接面、５８，６２：羽根。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転軸心から半径方向外側に延び出す２葉の
   羽根を備えて、全体としてまゆ形をなす第一およ
   び第二のロータを、ケーシング内部で互いに逆方
   向に回転させることにより流体を送給するルーツ
   式流体送給機の、該一対のロータの相対回転位相
   を合わせる装置であつて、 前記第一および第二ロータを、それらの回転軸
   心が互いに平行となる状態で回転可能に支持する
   本体と、 該第一および第二ロータにそれぞれ近接した位
   置において該本体に設けられ、それらロータの回
   転軸心に直角な方向に真つ直ぐに延びる第一およ
   び第二のガイドと 該第一のガイド上を摺動可能に設けられるとと
   もに、前記第一ロータの回転軸心に平行でありか
   つ該第一ガイドに対して一定角度をなす真つ直ぐ
   な第一当接面を備え、該第一ガイドに沿つて移動
   操作されたとき該第一当接面において前記第一ロ
   ータの２つの羽根に同時に当接することにより該
   第一ロータの回転位相を、その２つの羽根の両中
   心線を含む平面が、該第一ロータの回転軸心を含
   みかつ前記第一ガイドと平行な平面に対して前記
   一定角度をなす位相に固定する第一移動体と、 前記第二ガイド上を摺動可能に設けられるとと
   もに、前記第二ロータの回転軸心に平行でありか
   つ前記第一ガイドに直角な平面に対して前記一定
   角度をなす第二当接面を備え、前記第二ガイドに
   沿つて移動操作されたとき該第二当接面において
   前記第二ロータの２つの羽根に同時に当接するこ
   とにより該第二ロータの回転位相を、その２つの
   羽根の両中心線を含む平面が、該第二ロータの回
   転軸心を含みかつ前記第一ガイドに直角な平面か
   ら前記一定角度だけ前記第一ロータとは逆方向に
   回動した位置となる回転位相に固定する第二移動
   体と を含むことを特徴とするルーツ式流体送給機にお
   けるロータの相対回転位相合せ装置。