DE102017101255A1 - FLUID MACHINE - Google Patents
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Abstract
Eine Fluidmaschine, in der eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle parallel zueinander in einem Gehäuse angeordnet sind, weist ein Antriebszahnrad und ein Abtriebszahnrad auf, die jeweils an der Antriebswelle und der Abtriebswelle montiert sind und miteinander in der Getriebekammer in Eingriff stehen; ein Paar von Rotoren, die in einer Rotorkammer beherbergt sind; ein Antriebswellenlager und ein Abtriebswellenlager, die in einem ersten Einsetzloch und einem zweiten Einsetzloch angeordnet sind und die Antriebswelle bzw. die Abtriebswelle drehbar stützen; eine erste Öldichtung, die zwischen der Antriebswelle und dem Gehäuse angeordnet ist; und eine zweite Öldichtung, die zwischen der Antriebswelle und dem Gehäuse angeordnet ist. Zahnradzähne des Antriebs- und Abtriebszahnrads sind in Richtungen verdreht, die Schmieröl in der Getriebekammer veranlassen, zu der ersten Öldichtung bzw. der zweiten Öldichtung hin zu strömen. A fluid machine in which a drive shaft and an output shaft are arranged parallel to each other in a housing has a drive gear and an output gear which are respectively mounted to the drive shaft and the output shaft and engaged with each other in the gear chamber; a pair of rotors housed in a rotor chamber; a drive shaft bearing and an output shaft bearing, which are arranged in a first insertion hole and a second insertion hole and rotatably support the drive shaft and the output shaft; a first oil seal disposed between the drive shaft and the housing; and a second oil seal disposed between the drive shaft and the housing. Gear teeth of the input and output gears are twisted in directions that cause lubricating oil in the gear chamber to flow toward the first oil seal and the second oil seal, respectively.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fluidmaschine, die ein Gehäuse aufweist, in dem eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle, die parallel zueinander angeordnet sind, und ein Paar von Rotoren, die an der Antriebswelle bzw. der Abtriebswelle zur Drehung damit montiert sind und miteinander in Eingriff stehen. The present invention relates to a fluid machine having a housing in which a drive shaft and an output shaft, which are arranged in parallel with each other, and a pair of rotors, which are mounted on the drive shaft and the output shaft for rotation therewith and engage with each other ,
Die
Mit der Drehung der Antriebswelle werden das Antriebszahnrad und das Abtriebszahnrad, die miteinander in Eingriff stehen, gedreht, so dass die Rotoren, die miteinander in Eingriff stehen, in der Rotorkammer gedreht werden. Während der Drehung der Rotoren wird Fluid in der Fluidkammer gefangen, die dann in Verbindung mit dem Sauganschluss steht, und wird von der Fluidkammer abgegeben, die dann mit dem Abgabeanschluss in Verbindung steht, womit der Betrieb eines Pumpens des Fluids durchgeführt wird. Das Volumen der Fluidkammer wird allmählich erhöht, während die Fluidkammer in Verbindung mit dem Sauganschluss ist, und wird allmählich verringert, während die Fluidkammer von dem Ansauganschluss abgeschlossen bzw. getrennt ist, wodurch der Betrieb eines Pumpens des Fluids durchgeführt wird. Durch den Pumpbetrieb der Fluidkammern wird Fluid in der Fluidkammer durch den Ansauganschluss aufgenommen bzw. eingefangen, von der Fluidkammer aus freigegeben und dann aus der Fluidmaschine durch den Abgabeanschluss ausgegeben. With the rotation of the drive shaft, the drive gear and the driven gear, which are engaged with each other, are rotated so that the rotors engaged with each other are rotated in the rotor chamber. During the rotation of the rotors, fluid is trapped in the fluid chamber, which is then in communication with the suction port, and is discharged from the fluid chamber, which then communicates with the discharge port, thus performing the operation of pumping the fluid. The volume of the fluid chamber is gradually increased while the fluid chamber is in communication with the suction port, and is gradually reduced while the fluid chamber is isolated from the suction port, thereby performing the operation of pumping the fluid. By the pumping operation of the fluid chambers, fluid in the fluid chamber is captured by the suction port, released from the fluid chamber, and then discharged from the fluid machine through the discharge port.
Die Getriebekammer bzw. Zahnradkammer hält in sich Schmieröl zum Schmieren des Antriebszahnrads und des Abtriebszahnrads, um dadurch ein Festsetzen der Zähne von diesen zu verhindern. In dem Gehäuse sind die Rotorkammer und die Getriebekammer durch ein Unterteilungsbauteil voneinander getrennt. Das Unterteilungsbauteil hat durch sich hindurch zwei Einsetzlöcher, durch die die Antriebswelle und die Abtriebswelle jeweils geführt sind. Öldichtungen sind zwischen der Antriebswelle und dem Einsetzloch und zwischen der Abtriebswelle und dem Einsetzloch angeordnet, um so das Schmieröl in der Getriebekammer an einem Austreten entlang der Antriebswelle und der Abtriebswelle zu hindern. Ein Antriebswellenlager, das drehbar die Antriebswelle stützt, ist in dessen entsprechendem Einsetzloch vorgesehen und ein Abtriebswellenlager, das die Abtriebswelle drehbar stützt, ist in dessen entsprechendem Einsetzloch vorgesehen. Das Schmieröl in der Getriebekammer wird durch die Drehung des Antriebszahnrads und des Abtriebszahnrads durchgemischt und schmiert Gleitteile zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle und deren entsprechenden Öldichtungen und außerdem die Gleitteile der Lager für die Antriebswelle und die Abtriebswelle. The gear chamber holds in it lubricating oil for lubricating the driving gear and the driven gear, thereby preventing the teeth from being stuck therebetween. In the housing, the rotor chamber and the gear chamber are separated by a partition member. The partition member has two insertion holes therethrough, through which the drive shaft and the output shaft are respectively guided. Oil seals are disposed between the drive shaft and the insertion hole and between the output shaft and the insertion hole so as to prevent the lubricating oil in the transmission chamber from leaking along the drive shaft and the output shaft. A drive shaft bearing rotatably supporting the drive shaft is provided in its corresponding insertion hole, and an output shaft bearing rotatably supporting the output shaft is provided in its corresponding insertion hole. The lubricating oil in the gear chamber is mixed by the rotation of the drive gear and the driven gear and lubricates sliding parts between the drive shaft and the output shaft and their respective oil seals and also the sliding parts of the bearings for the drive shaft and the output shaft.
In einigen Fällen ist das Antriebswellenlager an einer Position zwischen dem Antriebszahnrad und der Öldichtung in der axialen Richtung der Antriebswelle angeordnet und das Abtriebswellenlager ist an einer Position zwischen dem Abtriebszahnrad und der Öldichtung in der axialen Richtung der Antriebswelle angeordnet. Insbesondere können die Öldichtungen auf der Seite entgegengesetzt zu dem Antriebszahnrad und dem Abtriebszahnrad in den entsprechenden axialen Richtungen angeordnet sein, so dass das Antriebswellenlager und das Abtriebswellenlager sich dazwischen befindet. In dieser Anordnung, selbst obwohl das Schmieröl in der Getriebekammer durch die Drehung des Antriebszahnrads und des Abtriebszahnrads durchgemischt wird, kann das Schmieröl nicht zu den Öldichtungen aufgrund des Vorhandenseins des Antriebswellenlagers und des Abtriebswellenlagers geströmt werden, was eine schlechte Schmierung in den Gleitteilen zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle und deren Öldichtungen verursacht, was in einer verringerten Lebensdauer der Öldichtungen resultiert. In some cases, the drive shaft bearing is disposed at a position between the drive gear and the oil seal in the axial direction of the drive shaft, and the output shaft bearing is disposed at a position between the driven gear and the oil seal in the axial direction of the drive shaft. In particular, the oil seals on the side opposite to the drive gear and the driven gear may be arranged in the respective axial directions so that the drive shaft bearing and the output shaft bearing are interposed therebetween. In this arrangement, even though the lubricating oil in the gear chamber is mixed by the rotation of the drive gear and the driven gear, the lubricating oil can not be flowed to the oil seals due to the presence of the drive shaft bearing and the output shaft bearing, resulting in poor lubrication in the sliding parts between the drive shaft and the output shaft and their oil seals caused, resulting in a reduced life of the oil seals.
Die vorliegende Erfindung, die in Anbetracht des vorangehenden Problems gemacht wurde, ist darauf gerichtet, eine Fluidmaschine zu bieten, die die Lebensdauer bzw. die Haltbarkeit der Öldichtungen verbessert. The present invention, which has been made in view of the foregoing problem, is directed to providing a fluid machine which improves the durability of the oil seals.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Fluidmaschine vorgesehen, die ein Gehäuse, eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, ein Paar von Rotoren, eine Rotorkammer, eine Getriebekammer, ein Antriebszahnrad und ein Abtriebszahnrad aufweist. Die Antriebswelle und die Abtriebswelle sind parallel zueinander in dem Gehäuse angeordnet. Das Paar von Rotoren ist an bzw. auf der Antriebswelle bzw. der Abtriebswelle zur Drehung damit montiert. Die Rotoren stehen miteinander in Eingriff. Die Rotorkammer ist in dem Gehäuse ausgebildet und beherbergt die Rotoren in sich. Die Getriebekammer ist in dem Gehäuse ausgebildet und Schmieröl bzw. Schmiermittelöl ist darin abgedichtet. Die Rotorkammer und die Getriebekammer sind voneinander durch eine Unterteilung getrennt. Das Antriebszahnrad ist an die bzw. auf der Antriebswelle zur Drehung damit in der Getriebekammer montiert. Das Abtriebszahnrad ist an bzw. auf der Abtriebswelle zur Drehung damit in der Getriebekammer montiert. Das Antriebszahnrad und das Abtriebszahnrad stehen miteinander in Eingriff. Die Fluidmaschine weist ferner ein erstes Einsetzloch, ein zweites Einsetzloch, eine erste Öldichtung, eine zweite Öldichtung, ein Antriebswellenlager und ein Abtriebswellenlager auf. Das erste Einsetzloch ist durch die Unterteilung hindurch ausgebildet und die Antriebswelle ist dort hindurchgeführt. Das zweite Einsetzloch ist durch die Unterteilung hindurch ausgebildet und die Abtriebswelle ist dort hindurchgeführt. Die erste Öldichtung ist zwischen der Antriebswelle und dem Gehäuse angeordnet, um Schmieröl in der Getriebekammer an einem Auslaufen durch das erste Einsetzloch zu hindern. Die zweite Öldichtung ist zwischen der Abtriebswelle und dem Gehäuse angeordnet, um Schmieröl in der Getriebekammer an einem Auslaufen durch das zweite Einsetzloch zu hindern. Das Antriebswellenlager ist in dem ersten Einsatzloch angeordnet und stützt drehbar die Antriebswelle. Das Abtriebswellenlager ist in dem zweiten Einsetzloch angeordnet und stützt die Abtriebswelle drehbar. In der Fluidmaschine befindet sich das Antriebswellenlager an einer Position zwischen dem Antriebszahnrad und der ersten Öldichtung in einer axialen Richtung der Antriebswelle, und das Abtriebswellenlager befindet sich an einer Position zwischen dem Abtriebszahnrad und der zweiten Öldichtung in einer axialen Richtung der Abtriebswelle. Zahnradzähne des Antriebszahnrads und Zahnradzähne des Abtriebszahnrads sind in Richtungen verdreht bzw. verdrillt, die Schmieröl in der Getriebekammer veranlassen, zu der ersten Öldichtung und der zweiten Öldichtung hin zu strömen, durch das Antriebswellenlager bzw. das Abtriebswellenlager mit der Drehung des Antriebszahnrads und des Abtriebszahnrads. In accordance with one aspect of the present invention, there is provided a fluid machine comprising a housing, a drive shaft, an output shaft, a pair of rotors, a rotor chamber, a gear chamber, a drive gear, and has a driven gear. The drive shaft and the output shaft are arranged parallel to each other in the housing. The pair of rotors are mounted on the input shaft and the output shaft, respectively, for rotation therewith. The rotors are engaged with each other. The rotor chamber is formed in the housing and houses the rotors in it. The gear chamber is formed in the housing and lubricating oil is sealed therein. The rotor chamber and the gear chamber are separated from each other by a partition. The drive gear is mounted to the drive shaft for rotation therewith in the gear chamber. The output gear is mounted on the output shaft for rotation therewith in the gear chamber. The drive gear and the output gear are engaged with each other. The fluid machine further includes a first insertion hole, a second insertion hole, a first oil seal, a second oil seal, a drive shaft bearing, and an output shaft bearing. The first insertion hole is formed through the partition and the drive shaft is passed therethrough. The second insertion hole is formed through the partition and the output shaft is passed therethrough. The first oil seal is disposed between the drive shaft and the housing to prevent lubricating oil in the transmission chamber from leaking through the first insertion hole. The second oil seal is disposed between the output shaft and the housing to prevent lubricating oil in the transmission chamber from leaking through the second insertion hole. The drive shaft bearing is disposed in the first insertion hole and rotatably supports the drive shaft. The output shaft bearing is disposed in the second insertion hole and rotatably supports the output shaft. In the fluid machine, the drive shaft bearing is located at a position between the drive gear and the first oil seal in an axial direction of the drive shaft, and the output shaft bearing is located at a position between the driven gear and the second oil seal in an axial direction of the output shaft. Gear teeth of the drive gear and gear teeth of the output gear are twisted in directions that cause lubricating oil in the gear chamber to flow toward the first oil seal and the second oil seal through the input shaft bearing and the output shaft bearing with the rotation of the drive gear and the driven gear.
Andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung ersichtlich, die in Verbindung mit den angefügten Zeichnungen genommen wird, welche beispielhaft die Prinzipien der Erfindung darstellen. Other aspects and advantages of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings which illustrate, by way of example, the principles of the invention.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN DETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
Das Folgende wird eine Ausführungsform einer Fluidmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf
Bezugnehmend auf
Eine Antriebswelle
Wie in
Wie in
Einsetzlöcher
Das Motorgehäuse
Die Antriebswelle
Das Motorgehäuse
Der Elektromotor
Ein Abtriebswellenlager
Schmieröl wird in der Getriebekammer
Die Getriebekammer bzw. Zahnradkammer
Bezugnehmend auf
Wenn der Elektromotor
Wie in
Wie in
Das Folgende wird den Betrieb der Fluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform beschreiben. The following will describe the operation of the fluid machine of the present embodiment.
Mit der Drehung des Antriebszahnrads
Während der Drehung der Rotoren
Die vorliegende Ausführungsform bietet die folgenden Effekte:
- (1)
Die Zahnradzähne 23A und24A des Antriebszahnrads23 und des Abtriebszahnrads24 sind in Richtungen verdreht, die das Schmieröl inder Getriebekammer 22 veranlassen,zu den Öldichtungen 51A und51B hin durchdas Antriebswellenlager 42A bzw.das Abtriebswellenlager 42B hin zu strömen mit der Drehung des Antriebszahnrads23 und desAbtriebszahnrads 24 . Mit dieser Konfiguration wird mit der Drehung des Antriebszahnrads23 und des Abtriebszahnrads24 das Schmieröl inder Getriebekammer 22 zuden Öldichtungen 51A und51B durch das Antriebswellenlager 42A und das Abtriebswellenlager 42B hin geströmt. Deshalb wird das Schmieröl zuden Öldichtungen 51A und51B effektiv zugeführt, ungeachtet des Aufbaus, in dem sichdas Antriebswellenlager 42A an einer Position zwischendem Antriebszahnrad 23 und derÖldichtung 51A in der axialen Richtung der Antriebswelle17 befindet, und sichdas Abtriebswellenlager 42B an einer Position zwischendem Abtriebszahnrad 24 und derÖldichtung 51B in der axialen Richtung der Abtriebswelle18 befindet. Als ein Ergebnis wird dieHaltbarkeit der Öldichtungen 51A und51B verbessert. - (2) Während der Drehung der Rotoren
19 und20 wird eine Axiallast aufdas antriebsquellenseitige Lager 40 in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung aufgebracht, in der Fluid mit der Drehung der Rotoren19 und20 geströmt wird. Ferner wird mit der Drehung des Antriebszahnrads23 und das Abtriebszahnrads 24 eine Axiallast aufdas antriebsquellenseitige Lager 40 in der gleichen Richtung wie jener aufgebracht, in der Fluid mit der Drehung der Rotoren19 und20 geströmt wird. Deshalb werden die Axiallast, die in der Richtung entgegengesetzt zu der Richtung wirkt, in der das Fluid mit der Drehung der Rotoren19 und20 geströmt wird, und die Axiallast, die durch die Drehung des Antriebszahnrads23 und des Abtriebszahnrads24 erzeugt wird, aufdas antriebsquellenseitige Lager 40 in solch einer Art und Weise aufgebracht, dass sich die Axiallasten gegeneinander aufheben, mit dem Ergebnis, dass Axialkräfte reduziert werden, die aufdas antriebsquellenseitige Lager 40 aufgebracht werden. - (3) Gemäß der vorliegenden Ausführungsform besteht keine Notwendigkeit eines Ausbildens eines separaten Öldurchgangs in
dem Gehäuse 11 , um Schmierölzu den Öldichtungen 51A und51B zuzuführen, und deshalb wird die Form oder Konfiguration des Gehäuses11 nicht verkompliziert.
- (1) The
gear teeth 23A and24A of thedrive gear 23 and theoutput gear 24 are twisted in directions that the lubricating oil in thegearbox chamber 22 cause to the oil seals51A and51B through the drive shaft bearing42A or the output shaft bearing42B to flow with the rotation of thedrive gear 23 and theoutput gear 24 , With this configuration, with the rotation of thedrive gear 23 and theoutput gear 24 the lubricating oil in thegear chamber 22 to the oil seals51A and51B through the drive shaft bearing42A and the output shaft bearing42B streamed out. Therefore, the lubricating oil becomes the oil seals51A and51B effectively supplied, regardless of the structure in which the drive shaft bearing42A at a position between thedrive gear 23 and theoil seal 51A in the axial direction of thedrive shaft 17 located, and the output shaft bearing42B at a position between the drivengear 24 and theoil seal 51B in the axial direction of theoutput shaft 18 located. As a result, the durability of the oil seals51A and51B improved. - (2) During the rotation of the
rotors 19 and20 becomes an axial load on the drive source side bearing40 applied in the direction opposite to the direction in which fluid with the rotation of therotors 19 and20 is streamed. Further, with the rotation of thedrive gear 23 and theoutput gear 24 an axial load on the drive source side bearing40 applied in the same direction as that in the fluid with the rotation of therotors 19 and20 is streamed. Therefore, the axial load acting in the direction opposite to the direction in which the fluid rotates with the rotors becomes19 and20 is flowed, and the axial load caused by the rotation of thedrive gear 23 and theoutput gear 24 is generated on the drive source side bearing40 applied in such a manner that the axial loads cancel each other, with the result that axial forces are reduced to the drive source side bearing40 be applied. - (3) According to the present embodiment, there is no need to form a separate oil passage in the
housing 11 to lubricate oil to the oil seals51A and51B and therefore the shape or configuration of thehousing 11 not complicated.
Es soll vermerkt sein, dass die vorangehende Ausführungsform wie folgt geeignet modifiziert werden kann. It should be noted that the foregoing embodiment can be suitably modified as follows.
In der vorangehenden Ausführungsform ist das antriebsquellenseitige Lager
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Anzahl der Rotorzähne
Zusätzlich können die Rotoren
In der vorangehenden Ausführungsform sind die Rotoren
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Fluidmaschine eine Fluidmaschine der Schraubenart mit Schraubenrotoren sein. According to the present invention, the fluid machine may be a helical screw type fluid machine.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Antriebwelle der Fluidmaschine eine Maschine bzw. ein Motor sein. According to the present invention, the drive shaft of the fluid machine may be an engine.
Eine Fluidmaschine, in der eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle parallel zueinander in einem Gehäuse angeordnet sind, weist ein Antriebszahnrad und ein Abtriebszahnrad auf, die jeweils an der Antriebswelle und der Abtriebswelle montiert sind und miteinander in der Getriebekammer in Eingriff stehen; ein Paar von Rotoren, die in einer Rotorkammer beherbergt sind; ein Antriebswellenlager und ein Abtriebswellenlager, die in einem ersten Einsetzloch und einem zweiten Einsetzloch angeordnet sind und die Antriebswelle bzw. die Abtriebswelle drehbar stützen; eine erste Öldichtung, die zwischen der Antriebswelle und dem Gehäuse angeordnet ist; und eine zweite Öldichtung, die zwischen der Antriebswelle und dem Gehäuse angeordnet ist. Zahnradzähne des Antriebs- und Abtriebszahnrads sind in Richtungen verdreht, die Schmieröl in der Getriebekammer veranlassen, zu der ersten Öldichtung bzw. der zweiten Öldichtung hin zu strömen. A fluid machine in which a drive shaft and an output shaft are arranged parallel to each other in a housing has a drive gear and an output gear which are respectively mounted to the drive shaft and the output shaft and engaged with each other in the gear chamber; a pair of rotors housed in a rotor chamber; a drive shaft bearing and an output shaft bearing, which are arranged in a first insertion hole and a second insertion hole and rotatably support the drive shaft and the output shaft; a first oil seal disposed between the drive shaft and the housing; and a second oil seal disposed between the drive shaft and the housing. Gear teeth of the input and output gears are twisted in directions that cause lubricating oil in the gear chamber to flow toward the first oil seal and the second oil seal, respectively.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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JP2010242513A (en) | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Toyota Industries Corp | Roots type fluid machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017133392A (en) | 2017-08-03 |
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