JPH0249992A - ルーツ型ブロア - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車用エンジン等の過給機等として利用さ
れるルーツ型フロアに関するものである。

［従来の技術］ この種のブロアとして、まゆ形等のドライブロタと、こ
のドライブロータと同形のドリブンロータとを相互に向
い合わせてハウジング内に軸着し、両ロータをエンジン
動力により一対のギヤを介して相互に反対方向へ同期回
転させるようにしたものが知られている。しかして、こ
の種のブロアは非接触型のものであるため、ドライブロ
ータとドリブンロータとの隙間はできるだけ小さいのが
望ましく、ロータ相互間の位相も高い精度でもって保た
れるのが不可欠となる。しかしながら、実際には本発明
の先行技術として、例えば特開昭６０−７５７９３号公
報に示されるように、各構成部品の加工誤差や組付は誤
差等を見込み、ドライブロータおよびドリブンロータの
吸気圧送面に逃し量を設けて前記隙間を大きくするよう
にしている。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、従来のものは逃し量をドライブロータおよび
ドリブンロータに一定の割合で設けてあり、それぞれの
回転方向側の吸気圧送面とその反対側の吸気圧送面とは
対称に形成されているのが普通である。そのため、ギヤ
とシャフトとの間に滑りが発生したり、ギヤに摩耗が生
じてドライブロータとドリブンロータとの位相がずれる
と、両ロータが略直交している場合には叙述の逃し量に
よりロータ同士の接触は回避され得るが、両ロータが非
直交状態になる場合にはドライブロータの回転方向側の
吸気圧送面と、この吸気圧送面と対向するドリブンロー
タの吸気圧送面とが急速に接近して接触する恐れが高く
なる。また、単に逃し量を大きくしただけでは、ドライ
ブロータとドリブンロータとの隙間が大きくなり、吸気
の漏洩損失が増加して充填効率を低下させることになる
。

本発明は、このような不具合を解消することを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、かかる目的を達成するために、ドライブロー
タとドリブンロータを相互に非接触にハウジング内に軸
着し、前記ドライブロータとドリブンロータとを一対の
ギヤを介して相互に反対方向へ同期回転させるように構
成されたルーツ型ブロアにおいて、前記ドライブロータ
の回転方向側の吸気圧送面と該吸気圧送面に対向する前
記ドリブンロータの吸気圧送面との逃がし量を、前記各
ロータの他の吸気圧送面における逃がし量よりも大きく
したことを特徴とする。

［作用］ このような構成のものであれば、ドライブロータの回転
方向側の吸気圧送面と、この吸気圧送面に対向するドリ
ブンロータの吸気圧送面では、逃し量を大きくし、その
反対側の吸気圧送面では、逃し量を可及的に抑制するこ
とになる。このため、ドライブロータとドリブンロータ
との間に位相の誤差が存在しても、ドライブロータとド
リブンロータとは接触し難くなるとともに、漏洩損失が
抑制される。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

図面に示すルーツ型ブロアは、第２図に示すように、ハ
ウジング１内にドライブロータ２とドリブンロータ３を
相互に向い合わせて非接触状態で収容し、これらのロー
タ２．３をエンジン動力により駆動ギヤ４と従動ギヤ５
を介して相互に反対方向へ同期回転させるようにしたも
ので、ドライブロータ２およびドリブンロータ３をそれ
ぞれ駆動シャフト６および従動シャフト７を介してハウ
ジング１に支承させである。

ハウジング１は、断面長円状のハウジング本体１ａと、
ハウジング本体１ａ内の空間をポンプ室８とギヤ室つと
に分割する隔壁１ｂとにより構成しである。駆動シャフ
ト６は、両端部（一方の端部は図示せず）および中間部
を、軸受１０を介してハウジング本体１ａおよび隔壁１
ｂにそれぞれ支持させである。そして、前記ギヤ室９に
おける部位には前記駆動ギヤ４を装着してあり、ハウジ
ング本体１ａを貫通して外部に突出させた端部にはプー
リ１１を固着しである。従動シャフト７は、両端側を（
一方の端部側は図示せず）軸受１２を介してハウジング
本体１ａおよび隔壁１ｂにそれぞれ支持させである。ま
た、隔壁１ｂを貫通して前記ギヤ室９に突出させた端部
には前記駆動ギヤ４と同じ大きさの前記従動ギヤ５を固
着し、駆動ギヤ４と噛合させである。

ドライブロータ２は、まゆ形のもので、軸心部の貫通孔
に圧入した前記駆動シャフト６を介してポンプ室８の内
壁面８ａに非接触状態で、ハウジング本体１ａおよび隔
壁１ｂに保持させである。

ドリブンロータ３は、ドライブロータ２と同じ大きさの
まゆ形のもので、その軸心部の貫通孔に圧入した前記従
動シャフト７を介してポンプ室８の内壁面８ａに非接触
状態で、ハウジング本体１ａおよび隔壁１ｂに保持させ
である。そして、前記プーリ１１とクランクプーリ等と
の間に張設されるベルトを介してエンジン動力が入力さ
れると、ドライブロータ２とドリブンロータ３とが非接
触状態で相互に反対方向へ等速回転して周知のポンプ作
用を営むようになっている。

しかして、上記ドライブロータ２の吸気圧送面１３．１
４とドリブンロータ３の吸気圧送面１５．１６のプロフ
ィールは、ブロア構成部品の加工誤差や組付は誤差等を
考慮して決定しである。例えば前記両ロータ２．３が４
５°の線上で一致するエビサイクロイドとハイポサイク
ロイドとの組み合わせからなる場合、短径側にＸ１長径
側にｙ、両ロータ２．３の長径側の半径をＲとすると、
ドライブロータ２およびドリブンロータ３の／Ｘイボサ
イクロイド曲線は、次式により表される。

ｘ−（３／４）Ｒｃｏｓσ−（１／　４　）　Ｒｃｏｓ
３αｙ＝（３／　４　）　Ｒｓｉｎ＋＋−（１／　４　
）　Ｒ５ｉｎ８αなお、０≦α≦π／４ 他方、ドライブロータ２およびドリブンロータ３のエビ
サイクロイド曲線は、次式により表される。

ｘ　＝（５／４　）　Ｒｃｏｓα−（１／　４　）　Ｒ
ｃｏｓ（５α−１）ｙ　＝（５／４　）　Ｒｓｉ＋＋ａ
−（１／　４　）　Ｒ５ｉｎ（５α−ｒ）なお、π／４
≦α≦π／２ また、ドライブロータ２とドリブンロータ３には、両ロ
ータ２．３間に形成される隙間の他に、駆動ギヤ４と駆
動シャフト６との間の滑りや従動ギヤ５と従動シャフト
７との間の滑り、あるいは駆動ギヤ４と従動ギヤ５との
摩耗等によって生じる前記両ロータ２．３間の位相誤差
を考慮した逃し量を、ドライブロータ２の回転方向側の
吸気圧送面１３と、この吸気圧送面１３に対向するドリ
ブンロータ３の吸気圧送面１５に設けである。詳述する
と、第１図に示すように、ドライブロータ２とドリブン
ロータ３とが互いに直交状態にある場合には、両ロータ
２．３間に微小の位相誤差が存在してもこれらが接触す
るようなことは殆どないので、この状態における両ロー
タ２．３間の逃し量の和Ｓ１は、ハウジング１の軸支部
分等におけるピッチ間の誤差、駆動シャフト６と従動シ
ャフト７との同心度、両ロータ２．３の輪郭度等を見込
み、Δ０とする。

そして、第４図に示すように、ドライブロータ２とドリ
ブンロータ３が互いに矢印Ｘ方向に４５°回転した場合
にその位相関係に変化がないものとみなすと、両ロータ
２．３間の逃し量の和Ｓ２は前述の値Δ。にしておけば
よいが、駆動ギヤ４や従動ギヤ５の加工誤差、あるいは
駆動ギヤ４や従動ギヤ５の各シャフト６．７への組付は
誤差等による位相誤差が生じることを考慮し、この場合
におけるドライブロータ２とドリブンロータ３の逃し量
の和Ｓ２はΔ。＋Δ１とすべきある。さらに、この場合
、駆動ギヤ４および従動ギヤ５の摩耗により、ドライブ
ロータ２とドリブンロータ３との間に位相誤差が発生す
ることを考慮すると、かかる位置での逃し量は、ドライ
ブロータ２の回転方向側の吸気圧送面１３と、この吸気
圧送面１３に対抗するドリブンロータ３の吸気圧送面１
５では、それぞれ （Δ。＋Δ１）２＋Δ２とすべきである。他方、上記吸
気圧送面１３．１５の反対側の吸気圧送面１４．１６に
おける逃し世は、それぞれΔ。＋Δ１）２−Δ２とする
ことにより、ドライブロータ２とドリブンロータ３との
間の逃し量が必要以上に拡大されるのを避けつつ、要求
される逃し量に設定しである。

そして、叙述の関係によってドライブロータ２とドリブ
ンロータ３のそれぞれの００１４５°、９０°　　１３
５°　１８０°位置における法線方向の逃し世を決定し
、各角度間における逃し量は、それぞれのロータ角の関
数として序々に変化させるようにしである。すなわち、
ドライブロータ２の回転方向側の吸気圧送面１３と、こ
の吸気圧送面１３に対向するドリブンロータ３の吸気圧
送面１５の逃し量の和は、両ロータ２．３の９０°位置
ではΔ。、各々のロータ２．３の４５°位置では　　Δ
。＋Δ１）　＋Δ２Ｚに決まっているので、これらの逃
し量の和Δ。、／Ｔτ０　＋　ａ　１丁２＋Δ２２をド
ライブロータ２とドリブンロータ３に均等に振り分ける
と、各ロータ２．３の凹部（０°）における逃し量は、
それぞれΔ。／２となり、４５°位置における逃し量は
、それぞれ（Δ。十Δ１）　十Δ２２）／２となる。そ
して、各ロータ２．３の０６〜４５″間の回転角をθ（
ｄ　ｅ　ｇ）とし、この間の逃し量を二次的に変化させ
ると、００〜４５°における各ロータ２．３の逃し世は
、次式により表される。

δ５ｘ＝１　／　２　（（Δ０＋Δ１）２＋Δ２２Δｏ
〉（θ／　４５）　’ 同様に、４５°〜９０°における逃し世δ、２．９０°
〜１３５°における逃し量δ、３．１３５°〜１８０°
における逃し酋δ、４は、それぞれ次のようになる。

δ５２＝１／２１　（Δ。−Δ。＋Δ１）　＋Δ２）（
θ／４５）ｆｆｉ＋　　Δ０＋Δ１）Ｔτ７）・ δ−３＝１／２ｉ　（Δ。＋Δ１）２−Δ２２−Δ。）
（θ／４５）’＋Δ。） δｅａ＝１／ｚ（（Δ。−Δ。＋Δ１）　−τ７７）（
θ／４５）　ｑ＋、／Ｔτ、＋Ａ１）　−Δ２′） なお、前記ｍ、ｎ、ｐ、ｑはそれぞれ正の実数である。

そして、これらの値を適切に選定することにより、ドラ
イブロータ２の回転方向側の吸気圧送面１３と、この吸
気圧送面１３に対向するドリブンロータ３の吸気圧送面
１５の各位置における逃し曾を調節するようにしている
。

このような構成によれば、ドライブロータ２の回転方向
側の吸気圧送面１３と、この吸気圧送面１３の反対側の
吸気圧送面１４との逃し量が異なり、ドリブンロータ３
の回転方向側の吸気圧送面１６と、その吸気圧送面１６
の反対側の吸気圧送面１５との逃し量がそれぞれ異なっ
たものとなる。

そのため、ドライブロータ２とドリブンロータ３とが直
交状態にある場合には、両ロータ２．３間の隙間は可及
的に微小な寸法となるので、かかる状態での吸気の漏洩
損失が抑制される。そして、ドライブロータ２の回転方
向側の吸気圧送面１３と、ドリブンロータ３の吸気圧送
面１５とが対向状態にある場合には、両ロータ２．３間
の隙間は微小寸法だけ大きくなり、ドリブンロータ３の
回転方向側の吸気圧送面１６と、この吸気圧送面１６に
対応するドライブロータ２の吸気圧送面１４とが対向状
態にある場合には、両ロータ３．２間の隙間は微小な寸
法となる。

したがって、このような構成によれば、駆動ギヤ４と駆
動シャフト６との間や従動ギヤ５と従動シャフト７との
間の滑りにより、あるいは駆動ギヤ４と従動ギヤ５の摩
耗等によってドライブロータ２とドリブンロータ３との
間に後発的に位相誤差が発生しても、ドライブロータ２
とドリブンロータ３とが接触するのを有効に防止するこ
とができる。しかも、このようなものによれば、両ロー
タ２．３間の位相のずれによってロータ２．３間士が接
触する恐れの高い部分のみ逃し量を大きくしであるので
、両方のロータ２．３に一律に逃し量を拡大して設ける
場合に比較して、吸気の漏洩損失が抑えられ、ポンプ機
能を低下させるような不具合が防止できる。

なお、ドライブロータとドリブンロータのプロフィール
は、上記実施例に示す数値等によるものに限定されない
のは勿論である。また、ドライブロータおよびドリブン
ロータは、まゆ形のものに限らず、断面三葉形のもので
あってもよい。

［発明の効果］ 以上叙述の如く、本発明ではロータ同士が接触する恐れ
のある部分でのみロータの逃し量を拡大しであるので、
吸気の漏洩損失を効果的に抑えつつ、ロータ同士の接触
を有効に回避することができる信頼性に優れたルーツ型
ブロアを提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はロータのプロ
フィールの説明図、第２図はルーツ型ブロアを一部省略
して示す縦断面図、第３図は第１図におけるＡ部の説明
図、第４図はロータを一定角度回転させた状態を示す図
、第５図は第４図におけるＢ部の説明図である。 １・・・ハウジング ２・・・ドライブロータ ３・・・ドリブンロータ ４・・・駆動ギヤ ５・・・従動ギヤ １３．１４・・・吸気圧送面 １５．１６・・・吸気圧送面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ドライブロータとドリブンロータを相互に非接触にハウ
   ジング内に軸着し、前記ドライブロータとドリブンロー
   タとを一対のギヤを介して相互に反対方向へ同期回転さ
   せるように構成されたルーツ型ブロアにおいて、前記ド
   ライブロータの回転方向側の吸気圧送面と該吸気圧送面
   に対向する前記ドリブンロータの吸気圧送面との逃がし
   量を、前記各ロータの他の吸気圧送面における逃がし量
   よりも大きくしたことを特徴とするルーツ型ブロア。