JPH0893487A - スクリュー式過給機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロータを吐出側のみで支持する片持支持構造
において、機体の軸方向及び径方向寸法の大型化を抑制
しながらロータ軸のふれまわりを防止すると共にロータ
の熱膨脹を抑制することができ、さらに、吸入効率を向
上することができる。 【構成】 一方に吸込口を、他方に吐出口を形成したケ
ーシング内に互いに噛合う雌雄一対のロータを配置し、
前記ロータを各ロータ軸により吐出口側のみに設けた軸
受を介して片持状態で支持し、前記ロータ軸にそれぞれ
噛合うタイミングギヤを設けてなるスクリュー式過給機
において、前記各ロータ軸を支持する軸受を前記タイミ
ングギヤを挟んで両側に並設したことを特徴とする。ま
た、前記ロータ軸のいずれか一方を入力軸と同軸芯線上
に配置し、該ロータ軸を支持する一方の軸受を前記入力
軸と一体に設けた支持部材に配設したことを特徴とす
る。また、ロータを吸込口側に開放する中空部を形成し
ていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動車のエン
ジン等の過給を行うためのスクリュー式過給機に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のスクリュー式過給機は、
一方に吸込口を、他方に吐出口を形成したケーシング内
に、互いに噛み合う雌雄一対のロータを配置し、各ロー
タと一体に設けたロータ軸の両端部を軸受を介して回転
自在に支持している。そして、各ロータ軸にはロータの
吐出側にオーバハングしてそれぞれタイミングギヤを設
け、両ロータが非接触状態で同期回転するように構成さ
れている。

【０００３】このように、雌・雄ロータを両持ち支持す
るスクリュー式過給機では、吸込側に軸受があるため、
過給機の軸方向の長さが大きくなり、また、圧力差の関
係から吸込側の軸受に注油した潤滑油が吸い出されて吐
出空気にしたり、軸受が吸入空気路の障害となり吸入効
率が悪くなる等の問題があった。

【０００４】これに対し最近の過給機は、吸込側での支
持を排止し、吐出側だけでロータを支持する片持支持構
造が提案されている。

【０００５】このようなスクリュー式過給機としては、
例えば実開昭６３−１７０５８７号公報及び実開平１−
９３３３８号公報に記載されたようなものがある。

【０００６】前者の従来例はスクリュー式真空ポンプを
示すもので、図３に示すようにケーシング１０１内に一
方が吸込口１０３に、他方が吐出口１０５に開口したロ
ータ室１０７を形成して、このロータ室１０７内に吐出
口１０５側だけにロータ軸１０９，１１１を設けた互い
に噛合う雌雄一対のスクリューロータ１１３，１１５が
収納されている。そして、両ロータ軸１０９，１１１に
よりロータ１１３，１１５はそれぞれ適宜間隔を隔てて
並設した２個の軸受１１７，１１９を介して片持状態で
回転可能に支持している。

【０００７】さらに、雄ロータ１１５のロータ軸１１１
をケーシング１０１外に突出させて図外の回転駆動手段
に連結すると共に、両ロータ軸１０９，１１１に設けた
タイミングギヤ１２１，１２３を互いに噛合わせて、両
ロータ１１３，１１５が互いに非接触状態で同期回転す
るようになっている。

【０００８】このように、上記従来例では、吸込口１０
３側にロータ軸及びその軸受等を一切設けていないの
で、吸入効率が良好になり、軸方向の長さも短くなる。

【０００９】また、後者の従来例はスクリュー式過給機
を示すもので図４に示すように、一方に吸込口１３１
を、他方に吐出口１３３を形成したケーシング１３５内
に、互いに噛合う雌雄一対のロータ１３７，１３９を配
置し、両ロータ１３７，１３９の吐出口１３３側だけに
それぞれロータ軸１４１，１４３を設け、両ロータ軸１
４１，１４３によりロータ１３７，１３９はそれぞれ適
宜間隔を隔てて並設した２個の軸受１４５，１４７を介
して片持状態で回転可能に支持している。これら軸受１
４５，１４７間に形成される空間には、ロータ軸１４
１，１４３を介してロータ１３７，１３９を正スラスト
方向に予圧するコイルばね１４９が介設されている。

【００１０】さらに、雌ロータ軸１４１にはタイミング
ギヤ１５１が設けられ、また、雄ロータ軸１４３には前
記タイミングギヤ１５１と噛合うタイミングギヤ１５３
と増速度ギヤとしての小ギヤ１５５が並設されている。
小ギヤ１５５は入力軸１５７に設けた増速ギヤとしての
大ギヤ１５９と噛合されている。

【００１１】入力軸１５７はケーシング１３５に軸受１
６１を介して回転可能に支持され、その他端部にＶプー
リ１６３が回転自在に遮蔽されている。そして入力軸１
５７とＶプーリ１６３の間に電磁クラッチ１６５が介装
され、Ｖプーリ１６３に入力された回転力を電磁クラッ
チ１６５を介して入力軸１５７に伝達するようになって
いる。

【００１２】このように、上記従来例では、吸込口１３
１側にロータ軸及びその軸受等の障害物がなくなるの
で、吸入効率が良好になり、軸方向の長さも短くなる。

【００１３】また、軸受１４５，１４７間に配設したコ
イルばね１４９によって正スラスト方向の予圧を与えて
いるので、電磁クラッチ１６５の接合時に、ロータ軸１
４１，１４３に生じる逆スラスト方向の過大推力を減殺
する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のスクリュー式過給機にあっては、両者とも
雌雄一対のロータの各ロータ軸をタイミングギヤとロー
タとの間に適宜間隔を隔てて並設した２個の軸受を介し
て片持状態で支持し、各ロータ軸のふれまわり等を防止
するように構成しているが、前記両軸受間の間隔が小さ
いとロータ軸にふれまわりが生じ、ロータ間の隙間を微
少に保つことが困難で性能が低下する。

【００１５】一方、両軸受間の間隔を大きくとると、ロ
ータ軸のふれまわりを防止することができるが、機体の
軸方向の寸法が大きくなり、重量も増加するという問題
があった。

【００１６】また、運転中に生じるロータの熱膨脹によ
り、ロータ間の隙間が変化してかじり等が発生する虞れ
があった。

【００１７】そこでこの発明は、ロータを吐出側のみで
支持する片持支持構造において、機体の軸方向及び径方
向寸法の大型化を抑制しながらロータ軸のふれまわりを
防止すると共にロータの熱膨脹を抑制することができ、
さらに、吸入効率を向上することができるスクリュー式
過給機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の発明は、一方に吸込口を、他方に吐出口
を形成したケーシング内に互いに噛合う雌雄一対のロー
タを回転可能に配置し、前記ロータを各ロータ軸により
吐出口側のみに設けた軸受を介して片持状態で支持し、
前記両ロータ軸にそれぞれ噛合うタイミングギヤを設け
てなるスクリュー式過給機において、前記各ロータ軸を
支持する軸受を前記タイミングギヤを挟んで両側に並設
したことを特徴としている。

【００１９】請求項２の発明は、請求項１に記載のスク
リュー式過給機において、前記ロータ軸のいずれか一方
を入力軸と同軸芯線上に配置し、該ロータ軸を支持する
一方の軸受を前記入力軸と一体に設けた支持部材に配設
したことを特徴としている。

【００２０】請求項３の発明は、請求項１又は２に記載
のスクリュー式過給機において、前記ロータは吸込口側
に開放する中空部を形成してなることを特徴としてい
る。

【００２１】

【作用】請求項１の発明によれば、雌雄一対のロータを
片持状態で支持し吸込口側にロータ軸及びその軸受等を
一切設けていないので、吸込効率が向上する。

【００２２】また、各ロータのロータ軸を片持状態で支
持する軸受をタイミングギヤを挟んで両側に並設したの
で、機体の軸方向の寸法の大型化を抑制しながらロータ
軸のふれまわりを低減することができる。従って、ロー
タ間の隙間を微小に保ち、性能を向上することができ
る。

【００２３】請求項２の発明によれば、ロータ軸のいず
れか一方を入力軸と同軸芯線上に配置し、該ロータ軸を
支持する一方の軸受を前記入力軸と一体に設けた支持部
材に配設したので、機体の軸方向の寸法の大型化を抑制
し、さらに支持スパンを大きくとれふれまわりが低減す
る。

【００２４】請求項３の発明によれば、ロータは吸込口
側に開放する中空部を形成しているので、この空間部に
吸込口から流入する空気によってロータを冷却すること
ができ、ロータの熱膨脹を抑制することができる。従っ
て、ロータ間の隙間の熱変化を抑制することができ、性
能を向上することができる。

【００２５】

【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。

【００２６】図１はこの発明の一実施例に係るスクリュ
ー式過給機の正断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線矢視
断面図である。

【００２７】ケーシング１は、軸方向に４分割可能なロ
ータケーシング３とギヤケーシング５及び左右両側のカ
バー７，９とからなり、ロータケーシング３内には、一
方が吸込口１１に、他方が吐出口１３に開口するロータ
室１５が形成されている。そして、ロータケーシング３
には、その吸込口１１側にカバー９が連結され、また、
吐出口１３側にギヤケーシング５とカバー７とが順次連
結されている。

【００２８】ロータ室１５内には互いに噛み合う雌雄一
対のスクリュー状の歯すじ１７ａ，１９ａを有するロー
タ１７，１９が、ロータケーシング３及び相互に接触し
ないようにわずかの隙間を設けて配置されている。

【００２９】各ロータ１７，１９は、吐出口１３側のみ
に設けられたロータ軸２１，２３により片持状態で支持
されている。

【００３０】各ロータ１７，１９には、吐出口１３側に
側壁１７ｂ，１９ｂを有し、吸込口１１側に開放する中
空部２５，２７が形成されている。

【００３１】雌ロータ軸２１は、一端部を雌ロータ１７
の側壁１７ｂにキー２９及びナット３１により固定さ
れ、他端部はギヤケーシング５内にオーバハングされて
おり、増速ギヤとしての小ギヤ３３とタイミングギヤ３
５がキー３７及びナット３９により固定されている。そ
して、雌ロータ軸２１は小ギヤ３３とタイミングギヤ３
５の両側部でギヤケーシング５とカバー７とにボールベ
アリング等で構成された軸受４１，４３を介して回転自
在に支持されている。

【００３２】雄ロータ軸２３は、一端部を雄ロータ１９
の側壁１９ａにキー４５及びナット４７により固定され
ており、他端部はギヤケーシング５内にオーバハングさ
れ、タイミングギヤ４９がリーマピン５１及びナット５
３により固定されている。

【００３３】雄ロータ軸２３は、入力軸５５と同軸芯線
に配設されており、タイミングギヤ４９の両側部でギヤ
ケーシング５と入力軸５５に一体の増速ギヤとしての大
ギヤ（支持部材）５７とにボールベアリング等で構成さ
れた軸受５９，６１を介して回転自在に支持されてい
る。

【００３４】タイミングギヤ３５，４９は、バックラッ
シュが極めて小さい状態で互いに噛合されている。

【００３５】入力軸５５は、カバー７にボールベアリン
グ等で構成された軸受６３を介して回転可能に支持さ
れ、その他端部には入力プーリ６５がボルト６７により
取付けられている。

【００３６】入力プーリ６５は、カバー７にボルト６９
により取付けられた支持部材７１にボールベアリングな
どで構成された軸受７３を介して前記入力軸５５と一体
で回転可能に支持されている。

【００３７】前記軸受４１，５９の端面をそれぞれギヤ
ケーシング５内へ若干突出させ、押え部材である押え金
具７５及びビス７７で固定し、また、軸受６３の端面を
ギヤケーシング５内へ若干突出させ、押え部材である押
え金具７９及びビス８１で固定して機械軸方向のコンパ
クト化を図っている。

【００３８】また、各ロータ軸２１，２３上に設けたス
リーブ８３，８５とギヤケーシング５との間にシール部
材８７，８９を介装すると共に、入力軸５５上に設けた
スリーブ９１とカバー７との間にシール部材９３を介装
してギヤケーシング５の油もれを防止している。

【００３９】つぎに、上記一実施例の作用について説明
する。

【００４０】図示しないエンジンの回転力が入力プーリ
６５に入力されると、入力軸５５を介して大ギヤ５７に
伝達され、この大ギヤ５７から小ギヤ３３に伝達されて
増速される。

【００４１】ここで、大ギヤ５７が時計方向に回転する
と、これと噛合っている小ギヤ３３は反時計方向に回転
し、雌ロータ軸２１を介して雌ロータ１７を反時計方向
に回転すると共にタイミングギヤ３５も同方向に回転す
る。

【００４２】同時に、タイミングギヤ３５と噛み合うタ
イミングギヤ４９が時計方向に回転し、雄ロータ軸２３
を介して雄ロータ１９が前記雌ロータ１７と同期して時
計方向に回転する。

【００４３】従って、雌雄一対のロータ１７，１９は、
相互に接触することなく噛み合いながら回転し、吸込口
１１から空気を吸込んで吐出口１３側へ圧送し吐出口１
３から図外のエンジンに過給する。

【００４４】上記実施例によれば、雌雄一対のロータ１
７，１９を吐出側のみに設けたロータ軸２１，２３によ
り片持状態で支持し、吸込側にはロータ軸及び軸受、シ
ール部材等を一切設けていないので、吸入効率を向上す
ることができる。

【００４５】また、両ロータ軸２１，２３の支持を、そ
れぞれタイミングギヤ３５，４９の両側で軸受４１，４
３と５９，６１により支持しているので、機体の軸方向
の大型化を抑制しながら、さらにロータ軸２１，２３の
支持スパンを大きくとることができ、これによりロータ
軸２１，２３の振れまわりを低減することができる。従
って、両ロータ１７，１９間の隙間を微小に保ち、性能
を向上することができる。

【００４６】また、各ロータ１７，１９には、吸込側に
開口する中空部２５，２７が形成されているので、この
中空部２５，２７に吸込口１１から空気が流入し、この
空気によって各ロータ１７，１９が冷却されるため、ロ
ータ１７，１９の熱膨脹を抑制することができる。従っ
て、両ロータ１７，１９間の隙間の熱変化を抑制するこ
とができ、性能を向上することができる。

【００４７】また、雌雄一対のロータ１７，１９のロー
タ軸２１，２３のいずれか一方のロータ軸、例えば雄ロ
ータ軸２３を入力軸５５と同時芯線上に配設し該ロータ
軸２３の端部を入力軸５５と一体に設けた大ギヤ５７に
ボールベアリング等で構成された軸受６１を介して支持
したので、軸方向の寸法を構造簡単でよりコンパクトに
構成することができ、ロータ軸２１，２３の振れまわり
を低減することができる。

【００４８】さらに、大ギヤ５７とロータ軸２３は同方
向に回転していてこれらの間の相対回転が減少するので
軸受６１の選定幅を広げることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
１の発明によれば、吸込口側にロータ軸及びその軸受等
の障害物がなくなるため、吸入効率が向上する。

【００５０】また、機体の軸方向の寸法の大型化を抑制
しながらタイミングギヤを挟んで両軸受がロータ軸を支
持しているためロータ軸のふれまわりを防止することが
できる。従って、ロータ間の隙間を微小に保ち、性能を
向上することができる。

【００５１】請求項２の発明によれば、機体の軸方向寸
法の大型化をさらに抑制することができ軸受の支持スパ
ンを大きく取ることができるのでロータ軸の振れまわり
をさらに低減することができる。

【００５２】請求項３の発明によれば、ロータを冷却す
ることができ、ロータの熱膨脹を抑制することができ
る。従って、ロータ間の隙間の熱変化を抑制することが
でき、性能を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係るスクリュー式過給機
の正断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図である。

【図３】従来例に係るスクリュー式真空ポンプの断面図
である。

【図４】従来例に係るスクリュー式過給機の断面図であ
る。

【符号の説明】

１ ケーシング １１ 吸込口 １３ 吐出口 １７ 雌ロータ １９ 雄ロータ ２１ 雌ロータ軸 ２３ 雄ロータ軸 ２５，２７ 中空部 ３５，４９ タイミングギヤ ３９，４１，５９，６１ 軸受 ５７ 大ギヤ（支持部材）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方に吸込口を、他方に吐出口を形成し
   たケーシング内に互いに噛合う雌雄一対のロータを回転
   可能に配置し、前記ロータを各ロータ軸により吐出口側
   のみに設けた軸受を介して片持状態で支持し、前記両ロ
   ータ軸にそれぞれ噛合うタイミングギヤを設けてなるス
   クリュー式過給機において、前記各ロータ軸を支持する
   軸受を前記タイミングギヤを挟んで両側に並設したこと
   を特徴とするスクリュー式過給機。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のスクリュー式過給機に
   おいて、前記ロータ軸のいずれか一方を入力軸と同軸芯
   線上に配置し、該ロータ軸を支持する一方の軸受を前記
   入力軸と一体に設けた支持部材に配設したことを特徴と
   するスクリュー式過給機。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のスクリュー式過
   給機において、前記ロータは吸込口側に開放する中空部
   を形成していることを特徴とするスクリュー式過給機。