JPH08312552A - 流体機械のロータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロータの軽量化と慣性モーメントの低減を図
ることができ、さらに、回転方向のバランスを容易にと
ることができる流体機械のロータの提供を目的とする。 【構成】 互いに噛み合う一対のロータによって流体を
圧縮、圧送させる流体機械のロータにおいて、該ロータ
１の歯肉部１ａ内部に、軸方向一端面又は中間部に壁５
を設けた中空穴７を形成し、この中空穴７の一端又は両
端に回転方向のバランス修正用肉部９を設けたことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、互いに噛み合う一対
のロータによって流体を圧縮、圧送させる流体機械のロ
ータに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のような流体機械を、例えば
自動車用エンジンの過給機のような回転数変化の激しい
用途に使用する場合、ロータの重量が重く慣性モーメン
トが大きいと、効率が悪くなる等の問題があるので、ロ
ータの歯肉部を軸方向歯すじに沿って肉抜きして中空穴
を設け、ロータの軽量化と慣性モーメントの低減を図る
ようにしたものがある。

【０００３】従来のこの種の流体機械としては、例えば
特開平４−１２１８９号公報、特開平４−３１１６９４
号公報に記載されたようなものがある。

【０００４】前者はルーツ型ブロワであり、図６及び図
７に示すように、このルーツ型ブロワ１０１は、ロータ
ハウジング１０３に吸入口１０５と吐出口１０７とが対
向して設けられ、これらの吸入口１０５、吐出口１０７
に連通するロータ室１０９が形成されている。

【０００５】ロータ室１０９には、ロータハウジング１
０３に回転自在に支承された第１のロータ軸１１１と第
２のロータ軸１１３とが、前記吸入口１０５と吐出口１
０７とを結ぶ線に対して直角方向に配置されている。第
１のロータ軸１１１と第２のロータ軸１１３とには、そ
れぞれ第１のロータ１１５と第２のロータ１１７とが相
互に位相を９０゜異にして軸装され固定されている。

【０００６】第１のロータ１１５の凸形歯肉部１１５ａ
と第２のロータ１１７の凸形歯肉部１１７ａとには、そ
れぞれ肉部に軸方向に沿った中空穴１１９，１２１が形
成され、ロータ１１５，１１７の軽量化と慣性モーメン
トの低減が図られている。

【０００７】各ロータ軸１１１，１１３の一端側は、ロ
ータ室１０９に隣接して設けられたギヤ室１２３へ挿入
され、このギヤ室１２３でギヤ伝動機構１２５により連
動連結されている。また、第１のロータ軸１１１の他端
側には、駆動用プーリ１２７が取付けられている。

【０００８】そして、駆動用プーリ１２７に回転力が入
力されると、この回転力は第１のロータ軸１１１を介し
て第１のロータ１１５に伝達され、また、第１のロータ
軸１１１からギヤ伝動機構１２５と第２のロータ軸１１
３を介して第２のロータ１１７に同期されて伝達され
る。そして、第１，第２のロータ１１５，１１７は非接
触状態で噛み合いながら回転し、吸入口１０５から吸入
された流体を両ロータ１１５，１１７で圧縮して吐出口
１０７より吐出する。

【０００９】後者はスクリューコンプレッサ１３０であ
り、図８及び図９に示すように、ケーシング１３１の内
部に、複数枚の凸形歯肉部１３３ａを有する雄ロータ１
３３と、該歯肉部１３３ａと噛合う凹部１３５ａを有す
る雌ロータ１３５とが噛み合されて配置され、これら雄
ロータ１３３と雌ロータ１３５は、ケーシング１３１に
回転自在に支承された雄ロータ軸１３７と雌ロータ軸１
３９とにそれぞれ軸装され固定されている。

【００１０】ケーシング１３１の軸方向一端側に図示し
ない吸入口が、また、軸方向他端側に吐出口１４１が設
けられている。

【００１１】雄ロータ１３３の凸形歯肉部１３３ａの内
部には、各歯肉部１３３ａの軸方向に沿って、中空穴１
４３を設け、雄ロータ１３３の軽量化と慣性モーメント
の低減が図られている。

【００１２】なお、雄ロータ１３３は中空穴１４３の一
部を塞ぐ必要があり、仮りにロータの吸込側端面から吐
出側端面まで中空孔が貫通していると、スクリューコン
プレッサの作動中、流体が高圧側端面から低圧側端面へ
該中空穴を通って洩れるからである。

【００１３】各ロータ軸１３７，１３９の一端側は、図
示しない伝動機構により連動連結されており、一方のロ
ータ軸、例えば雄ロータ軸１３７には、駆動用プーリ１
４５が取付けられている。

【００１４】そして、駆動プーリ１４５に回転力が入力
されると、この回転力は雄ロータ軸１３７を介して雄ロ
ータ１３３に伝達され、また、雄ロータ軸１３７から伝
動機構と雌ロータ軸１３９を介して雌ロータ１３５に同
期して伝達される。そして、雌雄一対のロータ１３５，
１３７は非接触状態で噛み合いながら回転し、吸入口か
ら吸入された流体を圧縮しながら圧送し、吐出口１４１
から吐出する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の流
体機械においては、一対のロータが非接触状態を保って
噛み合いながら回転するように、両ロータ間に微小な隙
間をもたせて組付け設定する必要があり、このためには
各ロータの回転方向のバランスをとる必要がある。そし
て、ロータの回転方向のバランス修正は、軸方向両端面
に小穴等を形成して行っていた。

【００１６】しかしながら、上記従来例の流体機械で
は、いずれもロータの軽量化と慣性モーメントの低減を
図る目的で、該ロータの歯肉部の内部に肉抜きによる中
空穴が設けられているため、前者及び後者の従来例では
ロータの軸方向端面に、それぞれロータの回転方向のバ
ランスをとるための小穴等を形成するバランス修正部が
なくなり、ロータの回転方向バランスがとれなくなると
いう問題があった。

【００１７】そこでこの発明は、ロータの軽量化と慣性
モーメントの低減を図ることができ、さらに、回転方向
のバランスを容易にとることができる流体機械のロータ
の提供を目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の流体機械のロータは、互いに噛み合う一
対のロータによって流体を圧縮、圧送させる流体機械の
ロータにおいて、該ロータの歯肉部内部に、軸方向一端
面又は中間部に壁を設けた中空穴を形成し、この中空穴
の一端又は両端に回転方向のバランス修正用肉部を設け
たことを特徴とする。

【００１９】請求項２の流体機械のロータは、前記バラ
ンス修正用肉部は前記中空穴内に突出して設けられてい
ることを特徴とする。

【００２０】

【作用】ロータが歯肉部に形成された中空穴によって軽
量になっている。従って、該ロータの慣性モーメントも
大幅に低減される。

【００２１】さらに、ロータの一端又は両端に設けられ
たバランス修正用肉部を切削することにより、該ロータ
の回転方向のバランスを容易にとることができる。

【００２２】また、バランス修正用肉部は、ロータの中
空穴に突出しているのでロータ肉厚を強度上必要とされ
る肉厚に近づけ十分薄くすることができ、慣性モーメン
トを低減することができると共にバランス修正用肉部は
端面面積を大きく取ることができ、バランス修正のため
の切削加工が容易になる。

【００２３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。

【００２４】図１はこの発明の一実施例を示すスクリュ
ー流体機械の雄ロータの正面図、図２は図１の歯すじ方
向の断面図、図３は図１の吸込側からみた矢視Ａ方向の
側面図、図４は図１の吐出側からみた矢視Ｂ方向の側面
図である。

【００２５】雄ロータ１は、図示しない雄ロータ軸を嵌
合する嵌合孔３を有し、この嵌合孔３と同軸上に３枚の
凸形歯肉部１ａが螺旋状に形成されている。

【００２６】凸形歯肉部１ａの内部には、各歯肉部１ａ
の軸方向に沿って吸込側端面から吐出側端面の壁５に向
けて、螺旋状に中空穴７が設けられている。

【００２７】吸込側端面には、ロータ肉部の最外径側か
ら中空穴７内に突出して形成された雄ロータ１の回転方
向のバランスをとるためのバランス修正用肉部９が設け
られている。

【００２８】又、吐出側端面の壁５は外周部端面１０が
バランス修正用肉部１０と兼ねている。

【００２９】雄ロータ１は、精密鋳造によって中空穴７
及びバランス修正用肉部９を確保するようにして製造さ
れる。この精密鋳造において、壁５に中子支持用の幅木
の孔１１が形成されるが、この孔１１はピン１３を嵌合
して塞いでいる。

【００３０】なお、上記のように中空穴７に壁５を設け
るのは、仮にロータの吸込側端面から吐出側端面まで中
空穴が貫通していると、スクリュー流体機械の作動中、
流体が高圧側端面から低圧側端面へ該中空穴を通って洩
れるので、これを防ぐためである。

【００３１】上記の構成によれば、雄ロータ１がその歯
肉部１ａの内部に設けられた中空穴７によって軽量にな
っている。従って、該ロータ１の慣性モーメントも大幅
に低減されている。

【００３２】さらに、ロータ１の吸込側端面に設けられ
たバランス修正用肉部９と吐出側端面に設けられたバラ
ンス修正用肉部１０とを切削して該ロータ１の回転方向
のバランスをとることができる。

【００３３】従って、この雄ロータ１を適用したスクリ
ュー流体機械は、例えば自動車用エンジンの過給機のよ
うな起動、停止や加減速が頻繁に行われる用途に対し
て、効率よく作動することができる。

【００３４】また、バランス修正用肉部がロータ肉部の
最外径側から中空穴７内に突出するように設けられてい
るのでバランス修正時の切削加工をわずかに行うことで
ロータのバランスを簡単かつ正確に行うことができる。

【００３５】図５はこの発明の他の実施例を示すもので
ある。上記実施例と同一構成部分には同符号を付し、重
複した説明を省略する。

【００３６】この実施例は、中空穴７の軸方向の中間部
である軸方向略中央部に壁１５が設けられている。そし
て、吸込側端面と吐出側端面との両端面に、回転方向の
バランスをとるためのバランス修正用肉部１７，１９が
ロータ肉部の最外径側から中空穴７内に突出するように
設けられている。壁１５の幅木孔２１にはピン２３が埋
め込まれている。

【００３７】この実施例も上記実施例と同様な作用と効
果を有する。

【００３８】上記の各実施例においては、雄ロータ１の
歯肉部１ａが３枚のものについて説明したが、歯肉部の
枚数はそれ以外のものでもよいことは勿論である。

【００３９】また、スクリュー流体機械のロータに限ら
ずルーツ型ブロワのロータ等にも適用することができ
る。

【００４０】また、バランス修正は切削に限らず初期に
バランス修正用肉部に設けた穴にウエイトの異なるピン
を埋め込むことによっても可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、請求
項１の流体機械のロータは、ロータの歯肉部内部に、軸
方向一端面又は中間部に壁を設けた中空穴を形成し、一
端又は両端に回転方向のバランス修正用肉部を設けたこ
とにより、ロータの重量、慣性モーメントを大幅に低減
することができ、さらに、ロータの回転方向のバランス
を容易にとることができる。

【００４２】請求項２の流体機械のロータは、バランス
修正用肉部がロータの中空穴に突出しているのでロータ
肉厚を強度上必要とされる肉厚に十分薄くし、慣性モー
メントを低減できると共にバランス修正用肉部は端面面
積を大きく取ることができ、バランス修正のための切削
加工が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すスクリュー流体機械
の雄ロータの正面図である。

【図２】図１の歯すじ方向の断面図である。

【図３】図１の吸込側からみた矢視Ａ方向の側面図であ
る。

【図４】図１の吐出側からみた矢視Ｂ方向の側面図であ
る。

【図５】この発明の他の実施例を示す歯すじ方向の断面
図である。

【図６】従来例に係るルーツ型ブロワの断面図である。

【図７】図６のＣ−Ｃ断面図である。

【図８】他の従来例に係るスクリューコンプレッサの断
面図である。

【図９】図８のＤ−Ｄ断面図である。

【符号の説明】

１ 雄ロータ（ロータ） １ａ 歯肉部 ５，１５ 壁 ７ 中空穴 ９，１７，１９ バランス修正用肉部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに噛み合う一対のロータによって流
   体を圧縮、圧送させる流体機械のロータにおいて、該ロ
   ータの歯肉部内部に軸方向一端面又は中間部に壁を設け
   た中空穴を形成し、この中空穴の一端又は両端に回転方
   向のバランス修正用肉部を設けたことを特徴とする流体
   機械のロータ。
2. 【請求項２】 前記バランス修正用肉部は前記中空穴内
   に突出して設けられていることを特徴とする請求項１記
   載の流体機械のロータ。