JPH0680316B2 - 回転式流体ポンプ用ロ−タ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、回転式流体ポンプ用ロータの構造に関し、と
くに中空式ロータの構造に関する。

［従来の技術］ 回転式流体ポンプは多くの産業分野で広く使用されてい
るが、そのロータは元来中実構造であったので非常に重
く、そのため動かすのに大きなエネルギを必要とし、損
失エネルギが大きく、しかも高速回転が難しい等の問題
があった。

この問題に対処するには、ロータを中空構造にして軽量
化する必要がある。従来から中空構造のロータは知られ
ているが、従来の中空式ロータは、ロータ本体全体を板
材を曲げ加工して中空構造の略円筒体に製作する方法
や、鋳造で中空構造に形成する方法や、あるいは鍛造で
中実式ロータをまず製作しその後に穴開け加工等により
中空構造にする方法等により製造されていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、ロータ本体全体を板材の曲げ加工により製作す
る方法では、板材の曲げ加工だけでベーン溝等ロータ本
体の各部を所定の形状に精度よく加工することは困難で
あり、しかも全体的に肉厚や形状を均一にすることが困
難で、ロータ全体の熱膨張も一定しないという問題があ
った。また、鋳造や鍛造後の加工による方法において
も、ロータ各部の肉厚を均一にすることが困難であると
ともに、大きく肉落しできない場合が多いので軽量化の
効果がその程上がらないという問題があった。

本発明は、大幅な軽量化が可能でかつ加工が比較的容易
であり、しかも全体的に形状の均一化が可能な回転式流
体ポンプ用ロータの構造を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この目的を達成するための、本発明の回転式流体ポンプ
用ロータは、次のロータから成る。

ベーン溝を有する中空のロータ本体と、該ロータ本体の
軸方向端部に接合される側板と、該側板から突出する回
転軸とから構成された回転式流体ポンプ用ロータにおい
て、前記ロータ本体を、ロータの軸方向に延びロータの
周方向に複数に分割された互いに同一形状の分割部材を
ロータ外周とベーン溝底の一方の接合位置にて互いに接
合することにより構成したことを特徴とする回転式流体
ポンプ用ロータ。

［作用］ 上記の回転式流体ポンプ用ロータにおいては、ロータ本
体を構成する分割部材は、接合前は比較的単純な形状で
ある。そのため、個々の分割部材の曲げ加工は容易であ
り、加工精度も向上される。また、分割部材の素材に板
状素材を用いることにより、ロータ本体全体にわたって
板厚を均一化でき、熱変形を均一化できる。

［実施例］ 以下に、本発明の回転式流体ポンプ用ロータの望ましい
実施例を図面を参照して説明する。

第１図および第２図は、本発明の一実施例に係る回転式
流体ポンプ用ロータを示している。第２図に示すよう
に、ロータ１は、ベーン溝２を有するロータ本体３と、
ロータ本体３の軸方向両端部に接合される側板４、５
と、両側板４、５の少なくとも一方から突出する回転軸
６、７と、から構成されている。

ロータ本体３は、第１図に示すように、ロータの軸方向
に延びロータの周方向に複数に分割された互いに同一形
状の分割部材９を、ロータ外周とベーン溝底の一方の接
合位置にて、互いに接合することにより構成されてい
る。第１図の実施例では、ロータ本体３を周方向に４分
割して分割部材９を形成してあり、分割部材９同志の接
合箇所10は、ロータ本体外周８とされている。第１図で
は、分割部材９同志の接合は、つき合せ接合としたが、
第３図に示すように、隣接分割部材11の端部12を重ねて
接合してもよく、この構成では結合強度はより向上され
る。

また、第４図に示すように、接合箇所13、ロータ本体14
の各分割部材15への分割箇所を、ベーン溝２の溝底部16
としてもよい。

さらに、上述の各実施例では、ベーン溝数と同数の４分
割構造としたが、第５図に示すように、接合箇所17をロ
ータ外周又はベーン溝底部等とし、ロータを２個の分割
部材18から構成してもよい。

側板４、５については、第２図に示すように、側板４、
５の形状および大きさを、ロータ本体３の内周の形状お
よび大きさに等しくするようにしてもよく、また、第６
図に示すように、側板19、20の形状および大きさを、ロ
ータ本体21の外周の形状および大きさに等しくするよう
にしてもよい。

そして、ロータ本体に側板をロー付や炉中溶接などによ
って接合する場合は、中空部分と外部とを連通する孔
（図示せず）を側板、シャフト、またはロータ本体に設
けておくことが望ましい。そうでなければ、中空部分の
空気が膨張し、また場合によっては、フラックスなどが
燃焼して、燃焼ガスが発生し、良好な接合を行うことが
できないからである。なお、この外部と連通する孔は後
で塞ぐことが望ましい。

また、第６図に示すように、ロータ本体21の中空部内に
両側板19、20部を連結する芯部材22を設けてもよく、芯
部材22をベーン溝底部裏面側に配することにより、とく
に溝底部、ロータ本体21を補強することができる。

また、第２図および第６図に示した例では、左右の回転
軸６、７および回転軸23、24が別個の部材から構成され
ているが、第７図に示すように、芯部材を兼ねて左右の
軸部を一体の一本ものの回転軸25から構成してもよい。
さらに、第８図に示すように、回転軸26の途中部分を縮
径し、軽量化をはかるようにしてもよい。

また、上記実施例では側板と回転軸とを接合前は別体の
部材として構成したが、第９図に示すように、側板部2
7、28の少なくとも一方が回転軸部29と一体に形成され
た一体化部材30としてもよい。

上記の回転式流体ポンプ用ロータの作用について説明す
る。

ロータ本体３は、分割部材９を接合することにより中空
構造に形成される。そして、ロータ本体３に回転軸６、
７を有する側板４、５が接合され、ロータ１が完成され
る。

この中空式ロータ１においては、ロータ本体３を形成す
る分割部材９は、接合前はそれぞれ別個の部材であり、
単純な形状であるので、各分割部材９は容易に精度よく
曲げ加工される。しかも肉厚の均一な板材を素材とする
ことにより、ロータ本体３完成後の各部の形状も全体的
に均一化され、熱変形も均一化される。そのため、比較
的薄肉の中空構造であっても、十分な精度が確保される
ロータ１が得られる。また、加工が容易化されつつ軽量
化が促進される。また、ロータを第１図、第３図、第４
図および第５図に示したような分割構造にすれば、各分
割部材はそれぞれ同一形状の部材となり、製造も簡略化
される。

［発明の効果］ 本発明によれば、ロータの加工が容易になり、軽量化を
はかることができ、形状を均一化でき、熱変形を均一化
できる。また、軽量化、均一化により省エネルギ性、高
速回転性を促進でき、かつ加工の容易化により精度向
上、コストダウン等をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る回転式流体ポンプ用ロ
ータのロータ本体の側面図、 第２図は第１図のII−II線に沿うロータの断面図、 第３図は別のロータ本体の構造を示す側面図、 第４図はさらに別のロータ本体の構造を示す側面図、 第５図は２分割型のロータ本体の側面図、 第６図は別の側板構造および芯部材を設けた構造を示す
ロータの断面図、 第７図は貫通軸構造のロータの断面図、 第８図は第７図の変形例を示すロータの断面図、 第９図は側板と回転軸が一体構造のロータの断面図、 である。 １……ロータ ２……ベーン溝 ３、14、21……ロータ本体 ４、５、19、20……側板 ６、７、23、24、25、26……回転軸 ８……ロータ本体外周 ９、11、15、18……分割部材 10、12、13、17……接合箇所 16……溝底部 22……芯部材 27、28……側板部 29……回転軸部 30……一体化部材

フロントページの続き (72)発明者 清水 賢次 栃木県佐野市植上町1784―１番地 (56)参考文献 特開 昭59−215983（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベーン溝を有する中空のロータ本体と、該
   ロータ本体の軸方向端部に接合される側板と、該側板か
   ら突出する回転軸とから構成された回転式流体ポンプ用
   ロータにおいて、前記ロータ本体を、ロータの軸方向に
   延びロータの周方向に複数に分割された互いに同一形状
   の分割部材をロータ外周とベーン溝底の一方の接合位置
   にて互いに接合することにより構成したことを特徴とす
   る回転式流体ポンプ用ロータ。