DE102020108266B4 - Shaft component coupling structure and fluid machine with the same - Google Patents

Shaft component coupling structure and fluid machine with the same Download PDF

Info

Publication number
DE102020108266B4
DE102020108266B4 DE102020108266.5A DE102020108266A DE102020108266B4 DE 102020108266 B4 DE102020108266 B4 DE 102020108266B4 DE 102020108266 A DE102020108266 A DE 102020108266A DE 102020108266 B4 DE102020108266 B4 DE 102020108266B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cylindrical portion
inner diameter
press
rotary shaft
end side
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102020108266.5A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102020108266A1 (en
Inventor
Takayuki Hirano
Daisuke Masaki
Shintaro KASHIWA
Naoki TAKANI
Fumiya Shinoda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Publication of DE102020108266A1 publication Critical patent/DE102020108266A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102020108266B4 publication Critical patent/DE102020108266B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/126—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/02—Arrangements of bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/14—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F04C18/18—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with similar tooth forms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
    • F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
    • F04C29/005—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C29/0071—Couplings between rotors and input or output shafts acting by interengaging or mating parts, i.e. positive coupling of rotor and shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/50—Bearings
    • F04C2240/52—Bearings for assemblies with supports on both sides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/60—Shafts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

Eine Wellenbauteil-Kopplungsstruktur mit:einem Wellenbauteil (40, 41); undeinem Preßpassungsbauteil (60, 61) mit einem Preßpassungsloch (65, 70), in das das Wellenbauteil (40, 41) preßgepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, dassdas Wellenbauteil (40, 41) einen ersten zylindrischen Abschnitt (51), einen zweiten zylindrischen Abschnitt (52), einen dritten zylindrischen Abschnitt (53) und einen vierten zylindrischen Abschnitt (54) hat, die in einer Reihenfolge des ersten zylindrischen Abschnitts (51), des zweiten zylindrischen Abschnitts (52), des dritten zylindrischen Abschnitts (53) und des vierten zylindrischen Abschnitts (54) von einer ersten Endseite zu einer zweiten Endseite des Wellenbauteils (40, 41) angeordnet sind und Durchmesser aufweisen, die in der Reihenfolge des ersten zylindrischen Abschnitts (51), des zweiten zylindrischen Abschnitts (52), des dritten zylindrischen Abschnitts (53) und des vierten zylindrischen Abschnitts (54) zunehmen,das Preßpassungsloch (65, 70) einen ersten Innendurchmesserabschnitt (71), einen zweiten Innendurchmesserabschnitt (72) und einen dritten Innendurchmesserabschnitt (73) hat, die in einer Reihenfolge des ersten Innendurchmesserabschnitts (71), des zweiten Innendurchmesserabschnitts (72) und des dritten Innendurchmesserabschnitts (73) von der ersten Endseite zu der zweiten Endseite des Wellenbauteils (40, 41) angeordnet sind und Innendurchmesser aufweisen, die in der Reihenfolge des ersten Innendurchmesserabschnitts (71), des zweiten Innendurchmesserabschnitts (72) und des dritten Innendurchmesserabschnitts (73) zunehmen,der zweite zylindrische Abschnitt (52) in dem ersten Innendurchmesserabschnitt (71) preßgepaßt ist,der dritte zylindrische Abschnitt (53) in dem zweiten Innendurchmesserabschnitt (72) preßgepaßt ist,der vierte zylindrische Abschnitt (54) in dem dritten Innendurchmesserabschnitt (73) preßgepaßt ist,eine Länge A von einem Endabschnitt (52a) des zweiten zylindrischen Abschnitts (52) an der ersten Endseite des Wellenbauteils (40, 41) bis zu einem Endabschnitt (53a) des dritten zylindrischen Abschnitts (53) an der ersten Endseite des Wellenbauteils (40, 41) in einer Axialrichtung davon größer ist als eine Länge B von einem Endabschnitt (71 a) des ersten Innendurchmesserabschnitts (71) an der zweiten Endseite des Wellenbauteiles (40, 41) bis zu einem Endabschnitt (72a) des zweiten Innendurchmesserabschnitts (72) an der zweiten Endseite des Wellenbauteiles (40, 41) in der Axialrichtung davon,eine Länge C von dem Endabschnitt (52a) des zweiten zylindrischen Abschnitts (52) an der ersten Endseite des Wellenbauteils (40, 41) bis zu einem Endabschnitt (54a) des vierten zylindrischen Abschnitts (54) an der ersten Endseite des Wellenbauteils (40, 41) in der Axialrichtung davon größer ist als eine Länge D von dem Endabschnitt (71a) des ersten Innendurchmesserabschnitts (71) an der zweiten Endseite des Wellenbauteiles (40, 41) bis zu einem Endabschnitt (73a) des dritten Innendurchmesserabschnitts (73) an der zweiten Endseite des Wellenbauteiles (40, 41) in der Axialrichtung davon, unddie Längen A, B, C und D des Wellenbauteils (40, 41) in der Axialrichtung eine Beziehung (A-B) < (C-D) erfüllen.A shaft member coupling structure comprising:a shaft member (40, 41); anda press-fit member (60, 61) having a press-fit hole (65, 70) into which the shaft member (40, 41) is press-fitted, characterized in thatthe shaft member (40, 41) has a first cylindrical portion (51), a second cylindrical portion (52), a third cylindrical portion (53) and a fourth cylindrical portion (54) which are arranged in an order of the first cylindrical portion (51), the second cylindrical portion (52), the third cylindrical portion (53) and the fourth cylindrical portion (54) from a first end side to a second end side of the shaft member (40, 41) and have diameters which increase in the order of the first cylindrical portion (51), the second cylindrical portion (52), the third cylindrical portion (53) and the fourth cylindrical portion (54),the press-fit hole (65, 70) a first inner diameter portion (71), a second inner diameter portion (72) and a third inner diameter portion (73) which are arranged in an order of the first inner diameter portion (71), the second inner diameter portion (72) and the third inner diameter portion (73) from the first end side to the second end side of the shaft component (40, 41) and have inner diameters which increase in the order of the first inner diameter portion (71), the second inner diameter portion (72) and the third inner diameter portion (73),the second cylindrical portion (52) is press-fitted in the first inner diameter portion (71),the third cylindrical portion (53) is press-fitted in the second inner diameter portion (72),the fourth cylindrical portion (54) is press-fitted in the third inner diameter portion (73),a length A from an end portion (52a) of the second cylindrical portion (52) on the first end side of the shaft component (40, 41) to an end portion (53a) of the third cylindrical portion (53) on the first end side of the shaft member (40, 41) in an axial direction thereof is greater than a length B from an end portion (71a) of the first inner diameter portion (71) on the second end side of the shaft member (40, 41) to an end portion (72a) of the second inner diameter portion (72) on the second end side of the shaft member (40, 41) in the axial direction thereof,a length C from the end portion (52a) of the second cylindrical portion (52) on the first end side of the shaft member (40, 41) to an end portion (54a) of the fourth cylindrical portion (54) on the first end side of the shaft member (40, 41) in the axial direction thereof is greater than a length D from the end portion (71a) of the first inner diameter portion (71) on the second end side of the shaft member (40, 41) to an end portion (73a) of the third inner diameter portion (73) on the second end side of the shaft member (40, 41) in the axial direction thereof, and the lengths A, B, C and D of the shaft member (40, 41) in the axial direction satisfy a relationship (A-B) < (C-D).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Wellenbauteil-Kopplungsstruktur und eine Fluidmaschine mit der Wellenbauteil-Kopplungsstruktur.The present disclosure relates to a shaft member coupling structure and a fluid machine having the shaft member coupling structure.

Die japanische Patentanmeldungsveröffentlichungsschrift JP H05- 33 788 A offenbart einen Rotationskompressor.The Japanese patent application publication JP H05- 33 788 A reveals a rotary compressor.

Unter Bezugnahme auf 7 hat (bzw. weist auf) der Rotationskompressor einen Rotor 80 mit einem Preßpassungsloch 80a und einer Welle 81. Der Rotor 80 und die Welle 81 sind durch Preßpassung (bzw. paßgenaues Einpressen, Schrumpfpassung) der Welle 81 in dem Preßpassungsloch 80a miteinander gekoppelt (bzw. verbunden, gekuppelt).With reference to 7 the rotary compressor has (or comprises) a rotor 80 with a press-fit hole 80a and a shaft 81. The rotor 80 and the shaft 81 are coupled (or connected, coupled) to one another by press-fitting (or shrink-fitting) the shaft 81 in the press-fit hole 80a.

In einer Kopplungsstruktur der Welle 81 (des Wellenbauteils) und des Rotors 80 (des Preßpassungsbauteils) in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichungsschrift JP H05- 33 788 A tendiert eine Richtung, in der Druck ausgeübt wird, während die Welle 81 preßgepasst wird, von einer Preßpassungsrichtung der Welle abgelenkt zu werden (bzw. abzuweichen), wodurch eine Mittelachse der Welle 81 von einer Mittellinie des Preßpassungslochs 80a des Rotors 80 abgelenkt wird. Es ist ein wichtiger Faktor, die Mittellinie des Preßpassungslochs 80a mit der Mittelachse der Welle 81 auszurichten, um so die Drehung des Rotors 80 zu stabilisieren, wodurch die Leistung des Rotationskompressors verbessert wird.In a coupling structure of the shaft 81 (the shaft member) and the rotor 80 (the press-fit member) in Japanese Patent Application Publication JP H05- 33 788 A a direction in which pressure is applied while the shaft 81 is press-fitted tends to be deviated from a press-fitting direction of the shaft, thereby deviating a center axis of the shaft 81 from a center line of the press-fitting hole 80a of the rotor 80. It is an important factor to align the center line of the press-fitting hole 80a with the center axis of the shaft 81 so as to stabilize the rotation of the rotor 80, thereby improving the performance of the rotary compressor.

Die vorliegende Erfindung (bzw. Offenbarung) wurde im Hinblick auf die obigen Umstände gemacht und ist darauf gerichtet, eine Wellenbauteil-Kopplungsstruktur, bei der eine Mittelachse eines Wellenbauteils leicht mit einer Mittellinie eines Preßpassungslochs eines Preßpassungsbauteils ausgerichtet wird, und eine Fluidmaschine mit der Wellenbauteil-Kopplungsstruktur bereitzustellen.The present invention (or disclosure) has been made in view of the above circumstances, and is directed to providing a shaft member coupling structure in which a center axis of a shaft member is easily aligned with a center line of a press-fitting hole of a press-fitting member, and a fluid machine having the shaft member coupling structure.

Als weitere Patentschrift aus dem Stand der Technik offenbart DE 43 45 099 A1 eine Wellen-Befestigung, bei der die Welle über einen an dieser vorgesehenen über einen Teilbereich ihrer Länge gezahnten, insbesondere gerändelten, Bereich formschlüssig in eine Bohrung eines Aufnahmeteiles eingepresst ist. Dabei soll die Zentriergenauigkeit erhöht werden. Zu diesem Zweck sind vor und nach dem gezahnten Wellen-Bereich zylindrische Zentrierabschnitte zur passgenauen Festlegung innerhalb der Aufnahmebohrung vorgesehen. Die Aufnahmebohrung ist in drei durchmesserverschiedene Längenbereiche aufgeteilt. Auf der Länge des zu befestigenden Wellenteils müssen mindestens zwei durchmesserverschiedene Längenbereiche existieren. Hierdurch ist es möglich, das Einschneiden des gezahnten Wellenbereiches bei spätestens gleichzeitig vorhandener davor und dahinter liegender Zentrierung der Welle innerhalb der Aufnahme-Bohrung durchzuführen.Another prior art patent document discloses DE 43 45 099 A1 a shaft fastening in which the shaft is pressed into a bore of a receiving part in a form-fitting manner via a toothed, in particular knurled, area provided on the shaft over a portion of its length. The aim is to increase the centering accuracy. For this purpose, cylindrical centering sections are provided before and after the toothed shaft area for precise positioning within the receiving bore. The receiving bore is divided into three length areas with different diameters. There must be at least two length areas with different diameters along the length of the shaft part to be fastened. This makes it possible to cut the toothed shaft area while the shaft is centered within the receiving bore at the latest at the same time before and after it.

ZusammenfassungSummary

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Wellenbauteil-Kopplungsstruktur (bzw. Wellenelement-Verbindungsstruktur) vorgesehen, welche ein Wellenbauteil und ein Preßpassungsbauteil mit einem Preßpassungsloch (bzw. einer Preßpassungsbohrung), in das (bzw. in dem) das Wellenbauteil preßgepaßt ist, aufweist (bzw. inkludiert). Das Wellenbauteil hat (bzw. weist auf) einen ersten zylindrischen Abschnitt, einen zweiten zylindrischen Abschnitt, einen dritten zylindrischen Abschnitt und einen vierten zylindrischen Abschnitt, die in einer Reihenfolge des ersten zylindrischen Abschnitts, des zweiten zylindrischen Abschnitts, des dritten zylindrischen Abschnitts und des vierten zylindrischen Abschnitts von einer ersten Endseite (bzw. Stirnseite) zu einer zweiten Endseite des Wellenbauteils angeordnet sind und Durchmesser aufweisen, die in der Reihenfolge des ersten zylindrischen Abschnitts, des zweiten zylindrischen Abschnitts, des dritten zylindrischen Abschnitts und des vierten zylindrischen Abschnitts zunehmen. Das Preßpassungsloch hat (bzw. weist auf) einen ersten Innendurchmesserabschnitt, einen zweiten Innendurchmesserabschnitt und einen dritten Innendurchmesserabschnitt, die in einer Reihenfolge des ersten Innendurchmesserabschnitts, des zweiten Innendurchmesserabschnitts und des dritten Innendurchmesserabschnitts von der ersten Endseite zu der zweiten Endseite des Wellenbauteils angeordnet sind und Innendurchmesser aufweisen, die in der Reihenfolge des ersten Innendurchmesserabschnitts, des zweiten Innendurchmesserabschnitts und des dritten Innendurchmesserabschnitts zunehmen. Der zweite zylindrische Abschnitt ist in dem (bzw. in den) ersten Innendurchmesserabschnitt preßgepaßt. Der dritte zylindrische Abschnitt ist in dem (bzw. in den) zweiten Innendurchmesserabschnitt preßgepaßt. Der vierte zylindrische Abschnitt ist in dem (bzw. in den) dritten Innendurchmesserabschnitt preßgepaßt. Eine Länge A von einem Endabschnitt des zweiten zylindrischen Abschnitts an der ersten Endseite des Wellenbauteils bis (hin) zu einem Endabschnitt des dritten zylindrischen Abschnitts an der ersten Endseite des Wellenbauteils in einer Axialrichtung davon (bzw. in deren Axialrichtung) ist größer als eine Länge B von einem Endabschnitt des ersten Innendurchmesserabschnitts an der zweiten Endseite des Wellenbauteiles bis zu einem Endabschnitt des zweiten Innendurchmesserabschnitts an der zweiten Endseite des Wellenbauteiles in der Axialrichtung davon (bzw. in deren Axialrichtung). Eine Länge C von dem Endabschnitt des zweiten zylindrischen Abschnitts an der ersten Endseite des Wellenbauteils bis zu einem Endabschnitt des vierten zylindrischen Abschnitts an der ersten Endseite des Wellenbauteils in der Axialrichtung davon (bzw. in deren Axialrichtung) ist größer als eine Länge D von dem Endabschnitt des ersten Innendurchmesserabschnitts an der zweiten Endseite des Wellenbauteiles bis zu einem Endabschnitt des dritten Innendurchmesserabschnitts an der zweiten Endseite des Wellenbauteiles in der Axialrichtung davon (bzw. in deren Axialrichtung). Die Längen A, B, C und D des Wellenbauteils in der Axialrichtung erfüllen eine (bzw. genügen einer) Beziehung (A-B) < (C-D).According to one aspect of the present invention, there is provided a shaft member coupling structure including a shaft member and a press-fit member having a press-fit hole into which the shaft member is press-fitted. The shaft member has a first cylindrical portion, a second cylindrical portion, a third cylindrical portion, and a fourth cylindrical portion arranged in an order of the first cylindrical portion, the second cylindrical portion, the third cylindrical portion, and the fourth cylindrical portion from a first end side to a second end side of the shaft member, and having diameters increasing in the order of the first cylindrical portion, the second cylindrical portion, the third cylindrical portion, and the fourth cylindrical portion. The press-fit hole has a first inner diameter portion, a second inner diameter portion, and a third inner diameter portion which are arranged in an order of the first inner diameter portion, the second inner diameter portion, and the third inner diameter portion from the first end side to the second end side of the shaft member, and have inner diameters which increase in the order of the first inner diameter portion, the second inner diameter portion, and the third inner diameter portion. The second cylindrical portion is press-fitted in the first inner diameter portion. The third cylindrical portion is press-fitted in the second inner diameter portion. The fourth cylindrical portion is press-fitted in the third inner diameter portion. A length A from an end portion of the second cylindrical portion on the first end side of the shaft member to an end portion of the third cylindrical portion on the first end side of the shaft member in an axial direction thereof (or in the axial direction thereof) is greater than a length B from an end portion of the first inner diameter portion on the second end side of the shaft member to an end portion of the second inner diameter portion on the second end side of the shaft member in the axial direction thereof (or in the axial direction thereof). A length C from the end portion of the second cylindrical portion on the first end side of the shaft member to an end portion of the fourth cylindrical portion on the first end side of the shaft member in the axial direction thereof is greater than a length D from the end portion of the first inner diameter portion on the second end side of the shaft member to an end portion of the third inner diameter portion on the second end side of the shaft member in the axial direction thereof. The lengths A, B, C and D of the shaft member in the axial direction satisfy a relationship (AB) < (CD).

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Fluidmaschine bereitgestellt, die die Wellenbauteil-Kopplungsstruktur hat (bzw. aufweist).According to another aspect of the present disclosure, there is provided a fluid machine having the shaft member coupling structure.

Andere Aspekte und Vorteile der Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen ersichtlich, die beispielhaft die Prinzipien der Offenbarung veranschaulichen.Other aspects and advantages of the disclosure will become apparent from the following description, taken in conjunction with the accompanying drawings, which illustrate, by way of example, the principles of the disclosure.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Die Offenbarung zusammen mit deren Aufgaben und Vorteilen wird am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung der Ausführungsformen zusammen mit den zugehörigen Zeichnungen verständlich, in denen:

  • 1 eine Querschnittsansicht einer Fluidmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 2 eine Vorderansicht eines Rotors und einer Welle aus 1 ist;
  • 3 eine Querschnittsansicht ist, die den Rotor und die Welle aus 1 teilweise zeigt;
  • 4 eine Querschnittsansicht ist, die den Rotor aus 1 teilweise zeigt;
  • 5 eine Querschnittsansicht ist, die die Welle aus 1 teilweise zeigt;
  • 6A - 6D Querschnittsansichten sind, die den Rotor und die Welle in einem Kopplungsprozess, in dem die Welle auf den Rotor von 1 preßgepaßt wird, teilweise zeigen; und
  • 7 eine Querschnittsansicht ist, die einen Rotor und eine Welle gemäß einer herkömmlichen Technik (bzw. dem Stand der Technik) zeigt.
The disclosure, together with objects and advantages thereof, will best be understood by reference to the following description of the embodiments together with the accompanying drawings, in which:
  • 1 is a cross-sectional view of a fluid machine according to an embodiment of the present disclosure;
  • 2 a front view of a rotor and a shaft from 1 is;
  • 3 is a cross-sectional view showing the rotor and shaft from 1 partially shows;
  • 4 is a cross-sectional view showing the rotor from 1 partially shows;
  • 5 is a cross-sectional view showing the shaft from 1 partially shows;
  • 6A - 6D Cross-sectional views showing the rotor and shaft in a coupling process in which the shaft is coupled to the rotor by 1 is press-fitted, partially show; and
  • 7 is a cross-sectional view showing a rotor and a shaft according to a conventional technique.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsformenDetailed description of the embodiments

Im Folgenden wird eine Ausführungsform einer Wellenbauteil-Kopplungsstruktur und einer Fluidmaschine mit der Wellenbauteil-Kopplungsstruktur gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben.The following describes an embodiment of a shaft member coupling structure and a fluid machine having the shaft member coupling structure according to the present disclosure.

Es wird bei der, nachfolgend beschriebenen, vorliegenden Ausführungsform eine Wasserstoffzirkulationspumpe für eine Brennstoffzelle, die eine Roots-Typus-Fluidmaschine ist, als Fluidmaschine verwendet.In the present embodiment described below, a hydrogen circulation pump for a fuel cell, which is a Roots type fluid machine, is used as a fluid machine.

Unter Bezugnahme auf 1 hat (bzw. weist auf) eine Wasserstoffzirkulationspumpe für eine Brennstoffzelle 10 ein Gehäuse 11, eine erste Drehwelle 40 und eine zweite Drehwelle 41. Die erste Drehwelle 40 und die zweite Drehwelle 41, die dem Wellenelement in der vorliegenden Offenbarung entsprechen, sind in dem Gehäuse 11 drehbar gelagert. Die erste Drehwelle 40 ist mit einem ersten Rotor 60, der ein erstes Preßpassungsloch 70 aufweist, gekoppelt und dreht sich integral (bzw. zusammen) mit dem ersten Rotor 60. Die zweite Drehwelle 41 ist mit einem zweiten Rotor 61, der ein zweites Preßpassungsloch 65 aufweist, gekoppelt und dreht sich integral (bzw. zusammen) mit dem zweiten Rotor 61. Insbesondere sind die erste Drehwelle 40 und der erste Rotor 60 durch Preßpassung der ersten Drehwelle 40 in dem ersten Preßpassungsloch 70 an einer ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 miteinander gekoppelt. Die zweite Drehwelle 41 und der zweite Rotor 61 sind durch Preßpassung der zweiten Drehwelle 41 in einem zweiten Preßpassungsloch 65 an einer ersten Endseite der zweiten Drehwelle 41 miteinander gekoppelt. In der vorliegenden Ausführungsform sind jeweilig die erste Endseite und die zweite Endseite jeder Drehwelle als eine rechte Seite bzw. eine linke Seite von 1 definiert. Mit anderen Worten hat (bzw. weist auf) die Wasserstoffzirkulationspumpe für eine Brennstoffzelle 10 zwei Kopplungsstrukturen der ersten Drehwelle 40 und des ersten Rotors 60 mit dem ersten Preßpassungsloch 70, in das die erste Drehwelle 40 preßgepaßt ist, und der zweiten Drehwelle 41 und des zweiten Rotors 61 mit dem zweiten Preßpassungsloch 65, in das die zweite Drehwelle 41 preßgepaßt ist. Die Wasserstoffzirkulationspumpe für eine Brennstoffzelle 10 dreht durch die beiden Kopplungsstrukturen den ersten Rotor 60 und den zweiten Rotor 61 mit der Drehung der ersten Drehwelle 40 und der zweiten Drehwelle 41, wodurch Wasserstoff zur Zirkulation (um)gepumpt wird.With reference to 1 a hydrogen circulation pump for a fuel cell 10 includes a housing 11, a first rotary shaft 40, and a second rotary shaft 41. The first rotary shaft 40 and the second rotary shaft 41, which correspond to the shaft member in the present disclosure, are rotatably supported in the housing 11. The first rotary shaft 40 is coupled to a first rotor 60 having a first press-fit hole 70, and rotates integrally with the first rotor 60. The second rotary shaft 41 is coupled to a second rotor 61 having a second press-fit hole 65, and rotates integrally with the second rotor 61. Specifically, the first rotary shaft 40 and the first rotor 60 are coupled to each other by press-fitting the first rotary shaft 40 in the first press-fit hole 70 at a first end side of the first rotary shaft 40. The second rotary shaft 41 and the second rotor 61 are coupled to each other by press-fitting the second rotary shaft 41 in a second press-fitting hole 65 on a first end side of the second rotary shaft 41. In the present embodiment, the first end side and the second end side of each rotary shaft are respectively designated as a right side and a left side of 1 In other words, the hydrogen circulation pump for a fuel cell 10 has two coupling structures of the first rotary shaft 40 and the first rotor 60 with the first press-fit hole 70 into which the first rotary shaft 40 is press-fitted, and the second rotary shaft 41 and the second rotor 61 with the second press-fit hole 65 into which the second rotary shaft 41 is press-fitted. The hydrogen circulation pump for a fuel cell 10 rotates the first rotor 60 and the second rotor 61 with the rotation of the first rotary shaft 40 and the second rotary shaft 41 through the two coupling structures, thereby pumping hydrogen for circulation.

Im Folgenden wird das Gehäuse 11 beschrieben.The housing 11 is described below.

Unter Bezugnahme auf 1 hat (bzw. weist auf) das Gehäuse 11 ein Endgehäuse 12, ein Rotorgehäuse 13, ein Getriebegehäuse 14 und ein Motorgehäuse 15. Das Endgehäuse 12, das Rotorgehäuse 13 und das Getriebegehäuse 14 sind durch Bolzen (nicht gezeigt) miteinander verbunden. With reference to 1 the housing 11 has (or has) an end housing 12, a rotor housing 13, a gear housing 14 and a motor housing 15. The end housing 12, the rotor housing 13 and the gear housing 14 are connected to each other by bolts (not shown).

Das Getriebegehäuse 14 und das Motorgehäuse 15 sind über Bolzen 16 miteinander verbunden. Das Endgehäuse 12 und das Rotorgehäuse 13 weisen zwischen sich einen O-Ring 17 auf. Das Rotorgehäuse 13 und das Getriebegehäuse 14 weisen gleichfalls zwischen sich einen weiteren O-Ring 17 auf.The gear housing 14 and the motor housing 15 are connected to one another via bolts 16. The end housing 12 and the rotor housing 13 have an O-ring 17 between them. The rotor housing 13 and the gear housing 14 also have another O-ring 17 between them.

Das Endgehäuse 12 und das Rotorgehäuse 13 wirken zusammen, um eine Rotorkammer 18 auszubilden (bzw. bilden gemeinsam eine Rotorkammer 18 aus). Das Rotorgehäuse 13 und das Getriebegehäuse 14 wirken zusammen, um eine Getriebekammer 19 auszubilden. Das Getriebegehäuse 14 und das Motorgehäuse 15 wirken zusammen, um eine Motorkammer 20 auszubilden. Die Rotorkammer 18 weist eine Saugöffnung und eine Auslassöffnung auf, die nicht dargestellt sind.The end housing 12 and the rotor housing 13 cooperate to form (or jointly form) a rotor chamber 18. The rotor housing 13 and the gear housing 14 cooperate to form a gear chamber 19. The gear housing 14 and the motor housing 15 cooperate to form a motor chamber 20. The rotor chamber 18 has a suction port and a discharge port, not shown.

Unter Bezugnahme auf 1 weist das Rotorgehäuse 13 ein erstes Wellenloch 21 (bzw. eine erste Wellenbohrung 21) auf, durch das (bzw. durch die) die erste Drehwelle 40 eingesetzt ist, und ein zweites Wellenloch 22 (bzw. eine zweite Wellenbohrung 22), durch das (bzw. durch die) die zweite Drehwelle 41 eingesetzt ist. Das erste Wellenloch 21 und das zweite Wellenloch 22 sind so ausgebildet, dass sie durch das Rotorgehäuse 13 verlaufen.With reference to 1 the rotor housing 13 has a first shaft hole 21 through which the first rotary shaft 40 is inserted, and a second shaft hole 22 through which the second rotary shaft 41 is inserted. The first shaft hole 21 and the second shaft hole 22 are formed so as to pass through the rotor housing 13.

Eine Wellendichtung 21 a und ein Lager 21 b für die erste Drehwelle 40 sind in dem ersten Wellenloch 21 angeordnet. Das Getriebegehäuse 14 weist eine Ausnehmung 14a auf, in die ein Endabschnitt der ersten Drehwelle 40 an deren zweiten Endseite eingesetzt ist, und ein in der Ausnehmung 14a angeordnetes Lager 14b. Die erste Drehwelle 40 ist durch die Wellendichtung 21a, das Lager 21 b und das Lager 14b drehbar gelagert.A shaft seal 21a and a bearing 21b for the first rotary shaft 40 are arranged in the first shaft hole 21. The gear housing 14 has a recess 14a into which an end portion of the first rotary shaft 40 on the second end side thereof is fitted, and a bearing 14b arranged in the recess 14a. The first rotary shaft 40 is rotatably supported by the shaft seal 21a, the bearing 21b and the bearing 14b.

Eine Wellendichtung 22a und ein Lager 22b für die zweite Drehwelle 41 sind in dem zweiten Wellenloch 22 angeordnet. Das Getriebegehäuse 14 weist ein Loch 14c auf, durch das die zweite Drehwelle 41 eingesetzt ist. Eine Mittellinie des Lochs 14c ist koaxial zu einer Mittellinie des zweiten Wellenlochs 22. Ein Lager 14d und eine Wellendichtung 14e sind in dem Loch 14c angeordnet.A shaft seal 22a and a bearing 22b for the second rotary shaft 41 are arranged in the second shaft hole 22. The gear housing 14 has a hole 14c through which the second rotary shaft 41 is inserted. A center line of the hole 14c is coaxial with a center line of the second shaft hole 22. A bearing 14d and a shaft seal 14e are arranged in the hole 14c.

Das Motorgehäuse 15 weist eine Ausnehmung 15a auf, in die ein Endabschnitt der zweiten Drehwelle 41 an deren zweiten Endseite eingesetzt ist, und ein in der Ausnehmung 15a angeordnetes Lager 15b. Die zweite Drehwelle 41 ist durch die Wellendichtung 22a, das Lager 22b, das Lager 14d, die Wellendichtung 14e und das Lager 15b drehbar gelagert.The motor housing 15 has a recess 15a into which an end portion of the second rotary shaft 41 is inserted at the second end side thereof, and a bearing 15b arranged in the recess 15a. The second rotary shaft 41 is rotatably supported by the shaft seal 22a, the bearing 22b, the bearing 14d, the shaft seal 14e and the bearing 15b.

Das Motorgehäuse 15 hat (bzw. weist auf) darin einen Stator 23 und einen Motorrotor 24. Der Stator 23 ist an dem Motorgehäuse 15 befestigt und wird durch einen Kabelbaum (nicht gezeigt) mit Strom (bzw. Energie) versorgt. Der Motorrotor 24 ist an der zweiten Drehwelle 41 an deren zweiten Endseite im Motorgehäuse 15 befestigt. Drehkraft (bzw. Drehleistung) wird auf die zweite Drehwelle 41 über den Stator 23 und den Motorrotor 24 aufgebracht.The motor housing 15 has a stator 23 and a motor rotor 24 therein. The stator 23 is fixed to the motor housing 15 and is supplied with power through a wire harness (not shown). The motor rotor 24 is fixed to the second rotary shaft 41 at the second end side thereof in the motor housing 15. Rotational power is applied to the second rotary shaft 41 via the stator 23 and the motor rotor 24.

Unter Bezugnahme auf 1 sind jeweilig ein erstes Zahnrad 19a und ein zweites Zahnrad 19b an der ersten Drehwelle 40 bzw. der zweiten Drehwelle 41 in der Getriebekammer 19 befestigt. Das erste Zahnrad 19a und das zweite Zahnrad 19b stehen miteinander in Eingriff, so dass die auf die zweite Drehwelle 41 ausgeübte Drehkraft auf die erste Drehwelle 40 übertragen wird.With reference to 1 a first gear 19a and a second gear 19b are respectively fixed to the first rotary shaft 40 and the second rotary shaft 41 in the gear chamber 19. The first gear 19a and the second gear 19b are in mesh with each other so that the rotational force exerted on the second rotary shaft 41 is transmitted to the first rotary shaft 40.

Im Folgenden werden der erste Rotor 60 und der zweite Rotor 61 beschrieben.The first rotor 60 and the second rotor 61 are described below.

Der erste Rotor 60 ist in der gleichen Form wie die des zweiten Rotors 61 ausgebildet. Somit wird nur der erste Rotor 60 beschrieben und eine detaillierte Beschreibung des zweiten Rotors 61 wird weggelassen.The first rotor 60 is formed in the same shape as that of the second rotor 61. Thus, only the first rotor 60 will be described, and a detailed description of the second rotor 61 will be omitted.

Unter Bezugnahme auf 2 und 3 ist der erste Rotor 60 in einer Zweiflügelform mit zwei Flügelabschnitten 60a (bzw. Lappenabschnitten 60a) und zwei Vertiefungsabschnitten 60b ausgebildet. Der erste Rotor 60 weist einen Rotorkörper 62 aus aluminiumbasiertem Material und eine auf einer äußeren Umfangsfläche des Rotorkörpers 62 ausgebildete Harzschicht 63 auf. Der Rotorkörper 62 weist in dessen Mittelabschnitt das erste Preßpassungsloch 70 auf, das den Rotorkörper 62 in einer Dickenrichtung davon durchläuft. Eine Länge der Harzschicht 63 ist geringfügig größer als die des Rotorkörpers 62 in dessen Dickenrichtung. Somit ist die Harzschicht 63 so ausgebildet, um von gegenüberliegenden Endabschnitten des Rotorkörpers 62 in der Dickenrichtung des Rotorkörpers 62 vorzustehen. Das erste Preßpassungsloch 70 ist aus einer Vielzahl von Innendurchmesserabschnitten mit verschiedenen Durchmessern eingerichtet (bzw. ausgebildet), wie später beschrieben. Die erste Drehwelle 40 ist in das erste Preßpassungsloch 70 an der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 preßgepaßt. Ein distaler Endabschnitt 40a der ersten Drehwelle 40 ist an einem Endabschnitt 70a des ersten Preßpassungslochs 70 des ersten Rotors 60 an der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 angeordnet.With reference to 2 and 3 the first rotor 60 is formed in a two-blade shape having two lobe portions 60a and two recess portions 60b. The first rotor 60 includes a rotor body 62 made of aluminum-based material and a resin layer 63 formed on an outer peripheral surface of the rotor body 62. The rotor body 62 has, in a central portion thereof, the first press-fit hole 70 passing through the rotor body 62 in a thickness direction thereof. A length of the resin layer 63 is slightly larger than that of the rotor body 62 in the thickness direction thereof. Thus, the resin layer 63 is formed so as to protrude from opposite end portions of the rotor body 62 in the thickness direction of the rotor body 62. The first press-fit hole 70 is configured of a plurality of inner diameter portions having different diameters as described later. The first rotary shaft 40 is press-fitted into the first press-fit hole 70 on the first end side of the first rotary shaft 40. A distal end portion 40a of the first rotary shaft 40 is disposed at an end portion 70a of the first press-fit hole 70 of the first rotor 60 on the first end side of the first rotary shaft 40.

Unter Bezugnahme auf 4 hat (bzw. weist auf) das erste Preßpassungsloch 70 des ersten Rotors 60 einen ersten Innendurchmesserabschnitt 71, einen zweiten Innendurchmesserabschnitt 72 und einen dritten Innendurchmesserabschnitt 73, die in einer Reihenfolge des ersten Innendurchmesserabschnitts 71, des zweiten Innendurchmesserabschnitts 72 und des dritten Innendurchmesserabschnitts 73 von der ersten Endseite zu der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40 angeordnet sind und Innendurchmesser aufweisen, die in dieser Reihenfolge zunehmen. Ein Endabschnitt 73a des dritten Innendurchmesserabschnitts 73 an der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40 bildet einen Endabschnitt des ersten Preßpasslochs 70 an der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40. Eine Kopplungsfläche 74, die in einer Längsschnittansicht des ersten Preßpassungslochs 70 eine angeschrägte (bzw. kegelige, sich verjüngende) Form aufweist, ist zwischen zwei benachbarten Innendurchmesserabschnitten des ersten Innendurchmesserabschnitts 71 bis zu dem dritten Innendurchmesserabschnitt 73 ausgebildet.With reference to 4 the first press-fit hole 70 of the first rotor 60 has a first inner diameter portion 71, a second inner diameter portion 72 and a third inner diameter portion 73, which are arranged in an order of the first inner diameter portion 71, the second inner diameter portion 72, and the third inner diameter portion 73 from the first end side to the second end side of the first rotary shaft 40, and have inner diameters increasing in this order. An end portion 73a of the third inner diameter portion 73 on the second end side of the first rotary shaft 40 forms an end portion of the first press-fitting hole 70 on the second end side of the first rotary shaft 40. A coupling surface 74 having a tapered shape in a longitudinal sectional view of the first press-fitting hole 70 is formed between two adjacent inner diameter portions of the first inner diameter portion 71 to the third inner diameter portion 73.

Eine Länge von einem Endabschnitt 71a des ersten Innendurchmesserabschnitts 71 an (bzw. auf) der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40 bis zu einem Endabschnitt 72a des zweiten Innendurchmesserabschnitts 72 an der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40 in einer Axialrichtung davon ist als B definiert. Eine Länge von dem Endabschnitt 71a des ersten Innendurchmesserabschnitts 71 an (bzw. auf) der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40 bis zu dem Endabschnitt 73a des dritten Innendurchmesserabschnitts 73 an der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40 in deren Axialrichtung ist als D definiert.A length from an end portion 71a of the first inner diameter portion 71 on the second end side of the first rotary shaft 40 to an end portion 72a of the second inner diameter portion 72 on the second end side of the first rotary shaft 40 in an axial direction thereof is defined as B. A length from the end portion 71a of the first inner diameter portion 71 on the second end side of the first rotary shaft 40 to the end portion 73a of the third inner diameter portion 73 on the second end side of the first rotary shaft 40 in the axial direction thereof is defined as D.

Im Folgenden werden die erste Drehwelle 40 und die zweite Drehwelle 41 beschrieben.The first rotary shaft 40 and the second rotary shaft 41 are described below.

Unter Bezugnahme auf 1 sind die erste Drehwelle 40 und die zweite Drehwelle 41 in dem Gehäuse 11 drehbar gelagert. Die erste Drehwelle 40 ist in das erste Preßpassungsloch 70 des ersten Rotors 60 an der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 in der Rotorkammer 18 preßgepaßt. Die zweite Drehwelle 41 ist ebenfalls in das zweite Preßpassungsloch 65 des zweiten Rotors 61 an der ersten Endseite der zweiten Drehwelle 41 in der Rotorkammer 18 preßgepaßt. Ein Abschnitt (bzw. ein Bereich) der ersten Drehwelle 40, der in das erste Preßpassungsloch 70 preßgepaßt ist (nachfolgend als Preßpassungsabschnitt bezeichnet), ist in der gleichen Form wie diejenige der zweiten Drehwelle 41, die in das zweite Preßpassungsloch 65 preßgepaßt ist (nachfolgend als Preßpassungsabschnitt bezeichnet), ausgebildet (bzw. eingerichtet). Somit wird im Folgenden der Preßpassungsabschnitt der ersten Drehwelle 40 beschrieben und eine Beschreibung des Preßpassungsabschnitts der zweiten Drehwelle 41 weggelassen.With reference to 1 the first rotary shaft 40 and the second rotary shaft 41 are rotatably supported in the housing 11. The first rotary shaft 40 is press-fitted into the first press-fit hole 70 of the first rotor 60 on the first end side of the first rotary shaft 40 in the rotor chamber 18. The second rotary shaft 41 is also press-fitted into the second press-fit hole 65 of the second rotor 61 on the first end side of the second rotary shaft 41 in the rotor chamber 18. A portion of the first rotary shaft 40 which is press-fitted into the first press-fit hole 70 (hereinafter referred to as a press-fit portion) is formed in the same shape as that of the second rotary shaft 41 which is press-fitted into the second press-fit hole 65 (hereinafter referred to as a press-fit portion). Thus, the press-fitting portion of the first rotary shaft 40 will be described below, and a description of the press-fitting portion of the second rotary shaft 41 will be omitted.

Unter Bezugnahme auf 3 weist der Preßpassungsabschnitt der ersten Drehwelle 40 eine Vielzahl von zylindrischen Abschnitten auf, die verschiedene Durchmesser haben, wie später beschrieben wird. Wenn die Vielzahl der zylindrischen Abschnitte in die mehreren Innendurchmesserabschnitte des ersten Rotors 60 preßgepaßt sind (bzw. ist), sind die erste Drehwelle 40 und der erste Rotor 60 miteinander gekoppelt. Mit dieser Ausgestaltung (bzw. Konfiguration) ist der distale Endabschnitt 40a der ersten Drehwelle 40 an dem Endabschnitt 70a des ersten Preßpassungslochs 70 des ersten Rotors 60 auf der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 angeordnet. Mit anderen Worten, ist der distale Endabschnitt 40a der ersten Drehwelle 40 so ausgebildet, um nicht aus dem ersten Preßpassungsloch 70 hervorzustehen, und im Wesentlichen bündig mit einer Endfläche des Rotorkörpers 62 des ersten Rotors 60 zu sein (bzw. abzuschließen). Die erste Drehwelle 40 und die zweite Drehwelle 41 sind aus Metall auf Eisenbasis hergestellt, um so eine höhere Steifigkeit aufzuweisen als diejenigen) des ersten Rotors 60 und des zweiten Rotors 61.With reference to 3 the press-fitting portion of the first rotary shaft 40 includes a plurality of cylindrical portions having different diameters, as described later. When the plurality of cylindrical portions are press-fitted into the plurality of inner diameter portions of the first rotor 60, the first rotary shaft 40 and the first rotor 60 are coupled to each other. With this configuration, the distal end portion 40a of the first rotary shaft 40 is disposed at the end portion 70a of the first press-fitting hole 70 of the first rotor 60 on the first end side of the first rotary shaft 40. In other words, the distal end portion 40a of the first rotary shaft 40 is formed so as not to protrude from the first press-fitting hole 70 and to be substantially flush with an end surface of the rotor body 62 of the first rotor 60. The first rotary shaft 40 and the second rotary shaft 41 are made of iron-based metal so as to have higher rigidity than those of the first rotor 60 and the second rotor 61.

Unter Bezugnahme auf 5 hat (bzw. weist auf) der Preßpassungsabschnitt der ersten Drehwelle 40 einen ersten zylindrischen Abschnitt 51, einen zweiten zylindrischen Abschnitt 52, einen dritten zylindrischen Abschnitt 53 und einen vierten zylindrischen Abschnitt 54, die in einer Reihenfolge des ersten zylindrischen Abschnitts 51, des zweiten zylindrischen Abschnitts 52, des dritten zylindrischen Abschnitts 53 und des vierten zylindrischen Abschnitts 54 von der ersten Endseite zu der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40 angeordnet sind und Durchmesser aufweisen, die in dieser Reihenfolge zunehmen. Eine Länge des ersten zylindrischen Abschnitts 51 ist kleiner oder gleich einer Hälfte einer Länge (bzw. einer halben Länge) des zweiten zylindrischen Abschnitts 52 in der Axialrichtung der ersten Drehwelle 40. Die erste Drehwelle 40 weist einen fünften zylindrischen Abschnitt 55 auf, der einen größeren Durchmesser als den des vierten zylindrischen Abschnitts 54 aufweist und näher an der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40 angeordnet ist als der vierte zylindrische Abschnitt 54. Ein Außendurchmesser des fünften zylindrischen Abschnitts 55 ist größer als ein Innendurchmesser des ersten Preßpassungslochs 70 an dem Endabschnitt 73a an der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40. Wie später beschrieben, ist der fünfte zylindrische Abschnitt 55 nicht in das erste Preßpassungsloch 70 preßgepaßt. Dies bedeutet, dass der fünfte zylindrische Abschnitt 55 näher an der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40 angeordnet ist als der Preßpassungsabschnitt der Drehwelle 40. Nuten 56, die sich in einer Umfangsrichtung der ersten Drehwelle 40 erstrecken, sind zwischen zwei benachbarten zylindrischen Abschnitten des ersten bis fünften zylindrischen Abschnitts ausgebildet. Die Nuten 56 dienen jeweils als ein Aufnahmeabschnitt, der eingerichtet ist, um Späne aufzunehmen, die durch Preßpassung der zylindrischen Abschnitte in das erste Preßpassungsloch 70 erzeugt werden. (Kerb-)Verzahnungen 57, die sich in der Axialrichtung der ersten Drehwelle 40 erstrecken, sind über den gesamten Umfängen einer Außenumfangsfläche des dritten zylindrischen Abschnitts 53 ausgebildet.With reference to 5 the press-fitting portion of the first rotary shaft 40 has a first cylindrical portion 51, a second cylindrical portion 52, a third cylindrical portion 53, and a fourth cylindrical portion 54 which are arranged in an order of the first cylindrical portion 51, the second cylindrical portion 52, the third cylindrical portion 53, and the fourth cylindrical portion 54 from the first end side to the second end side of the first rotary shaft 40 and have diameters increasing in this order. A length of the first cylindrical portion 51 is less than or equal to a half of a length (or a half length) of the second cylindrical portion 52 in the axial direction of the first rotary shaft 40. The first rotary shaft 40 has a fifth cylindrical portion 55 which has a larger diameter than that of the fourth cylindrical portion 54 and is located closer to the second end side of the first rotary shaft 40 than the fourth cylindrical portion 54. An outer diameter of the fifth cylindrical portion 55 is larger than an inner diameter of the first press-fit hole 70 at the end portion 73a on the second end side of the first rotary shaft 40. As described later, the fifth cylindrical portion 55 is not press-fitted into the first press-fit hole 70. This means that the fifth cylindrical portion 55 is located closer to the second end side of the first rotary shaft 40 than the press-fitting portion of the rotary shaft 40. Grooves 56 extending in a circumferential direction of the first rotary shaft 40 are formed between two adjacent cylindrical portions of the first to fifth cylindrical portions. The grooves 56 each serve as a receiving portion, which is adapted to receive chips generated by press-fitting the cylindrical portions into the first press-fitting hole 70. Serrations 57 extending in the axial direction of the first rotary shaft 40 are formed over the entire peripheries of an outer peripheral surface of the third cylindrical portion 53.

Durchmesser des ersten zylindrischen Abschnitts 51, des zweiten zylindrischen Abschnitts 52 und des dritten zylindrischen Abschnitts 53 sind jeweilig kleiner als Innendurchmesser des ersten Innendurchmesserabschnitts 71, des zweiten Innendurchmesserabschnitts 72 bzw. des dritten Innendurchmesserabschnitts 73. Somit ist, während der erste zylindrische Abschnitt 51 und der erste Innendurchmesserabschnitt 71 so angeordnet sind, dass sie einander in einer radialen Richtung der ersten Drehwelle 40 überlappen, ein Freiraum (bzw. Zwischenraum, Spiel, Spalt; eine Beabstandung) mit einem vorgegebenen (bzw. vorgeschriebenen) Abstand zwischen dem ersten zylindrischen Abschnitt 51 und dem ersten Innendurchmesserabschnitt 71 in der radialen Richtung der ersten Drehwelle 40 ausgebildet. Ähnlich zu dem ersten zylindrischen Abschnitt 51 ist, während der zweite zylindrische Abschnitt 52 und der zweite Innendurchmesserabschnitt 72 so angeordnet sind, dass sie einander in der radialen Richtung der ersten Drehwelle 40 überlappen, ein Freiraum mit einem vorgegebenen Abstand zwischen dem zweiten zylindrischen Abschnitt 52 und dem zweiten Innendurchmesserabschnitt 72 in der radialen Richtung der ersten Drehwelle 40 ausgebildet. Ähnlich (dazu) ist, während der dritte zylindrische Abschnitt 53 und der dritte Innendurchmesserabschnitt 73 so angeordnet sind, dass sie einander in einer (bzw. der) radialen Richtung der ersten Drehwelle 40 überlappen, ein Freiraum mit einem vorgegebenen Abstand zwischen dem zweiten zylindrischen Abschnitt 52 und dem zweiten Innendurchmesserabschnitt 72 in der radialen Richtung der ersten Drehwelle 40 ausgebildet. Aufgrund des Vorhandenseins dieser vorgegebenen Freiräume sind Spielpassungen jeweilig zwischen dem ersten zylindrischen Abschnitt 51 und dem ersten Innendurchmesserabschnitt 71, dem zweiten zylindrischen Abschnitt 52 und dem zweiten Innendurchmesserabschnitt 72 sowie dem dritten zylindrischen Abschnitt 53 und dem dritten Innendurchmesserabschnitt 73 vorgesehen.Diameters of the first cylindrical portion 51, the second cylindrical portion 52, and the third cylindrical portion 53 are smaller than inner diameters of the first inner diameter portion 71, the second inner diameter portion 72, and the third inner diameter portion 73, respectively. Thus, while the first cylindrical portion 51 and the first inner diameter portion 71 are arranged to overlap each other in a radial direction of the first rotary shaft 40, a clearance (or gap; a spacing) having a predetermined distance is formed between the first cylindrical portion 51 and the first inner diameter portion 71 in the radial direction of the first rotary shaft 40. Similar to the first cylindrical portion 51, while the second cylindrical portion 52 and the second inner diameter portion 72 are arranged to overlap each other in the radial direction of the first rotary shaft 40, a clearance having a predetermined distance is formed between the second cylindrical portion 52 and the second inner diameter portion 72 in the radial direction of the first rotary shaft 40. Similarly, while the third cylindrical portion 53 and the third inner diameter portion 73 are arranged to overlap each other in a radial direction of the first rotary shaft 40, a clearance having a predetermined distance is formed between the second cylindrical portion 52 and the second inner diameter portion 72 in the radial direction of the first rotary shaft 40. Due to the presence of these predetermined clearances, clearance fits are provided between the first cylindrical portion 51 and the first inner diameter portion 71, the second cylindrical portion 52 and the second inner diameter portion 72, and the third cylindrical portion 53 and the third inner diameter portion 73, respectively.

Die Durchmesser des zweiten zylindrischen Abschnitts 52, des dritten zylindrischen Abschnitts 53 und des vierten zylindrischen Abschnitts 54 sind jeweilig größer als die Durchmesser des ersten Innendurchmesserabschnitts 71, des zweiten Innendurchmesserabschnitts 72 bzw. des dritten Innendurchmesserabschnitts 73. Bei dieser Ausgestaltung (bzw. Konfiguration), ist der zweite zylindrische Abschnitt 52 in den (bzw. in dem) Innendurchmesserabschnitt 71 preßgepaßt, während der zweite zylindrische Abschnitt 52 und der erste Innendurchmesserabschnitt 71 so angeordnet sind, dass sie einander in der radialen Richtung der ersten Drehwelle 40 überlappen. Ähnlich zu dem zweiten zylindrischen Abschnitt 52 ist der dritte zylindrische Abschnitt 53 in den zweiten Innendurchmesserabschnitt 72 preßgepaßt, während der dritte zylindrische Abschnitt 53 und der zweite Innendurchmesserabschnitt 72 so angeordnet sind, dass sie einander in der radialen Richtung der ersten Drehwelle 40 überlappen. Ähnlich (dazu) ist der vierte zylindrische Abschnitt 54 in den dritten Innendurchmesserabschnitt 73 preßgepaßt, während der vierte zylindrische Abschnitt 54 und der dritte Innendurchmesserabschnitt 73 so angeordnet sind, dass sie einander in der radialen Richtung der ersten Drehwelle 40 überlappen. Aufgrund des Vorhandenseins der (Kerb-)Verzahnungen 57, die an einer Außenumfangsfläche des dritten zylindrischen Abschnitts 53 ausgebildet sind, wird der dritte zylindrische Abschnitt 53 in den zweiten Innendurchmesserabschnitt 72 preßgepaßt, während plastisches Fließen auftritt.The diameters of the second cylindrical portion 52, the third cylindrical portion 53, and the fourth cylindrical portion 54 are larger than the diameters of the first inner diameter portion 71, the second inner diameter portion 72, and the third inner diameter portion 73, respectively. In this configuration, the second cylindrical portion 52 is press-fitted into the inner diameter portion 71, while the second cylindrical portion 52 and the first inner diameter portion 71 are arranged to overlap each other in the radial direction of the first rotary shaft 40. Similar to the second cylindrical portion 52, the third cylindrical portion 53 is press-fitted into the second inner diameter portion 72, while the third cylindrical portion 53 and the second inner diameter portion 72 are arranged to overlap each other in the radial direction of the first rotary shaft 40. Similarly, the fourth cylindrical portion 54 is press-fitted into the third inner diameter portion 73 while the fourth cylindrical portion 54 and the third inner diameter portion 73 are arranged to overlap each other in the radial direction of the first rotary shaft 40. Due to the presence of the serrations 57 formed on an outer peripheral surface of the third cylindrical portion 53, the third cylindrical portion 53 is press-fitted into the second inner diameter portion 72 while plastic flow occurs.

Der erste zylindrische Abschnitt 51 bis zu dem fünften zylindrischen Abschnitt 55 ist nicht notwendigerweise in einer genauen zylindrischen Form ausgebildet und kann in einer Form ausgebildet sein, bei der der Außendurchmesser jedes zylindrischen Abschnitts in der Axialrichtung der ersten Drehwelle 40 allmählich sich ändert (bzw. geändert wird). Beispiele einer solchen Form umfassen eine Form, bei der ein Außendurchmesser jedes zylindrischen Abschnitts zu einem der Enden auf der ersten Endseite oder der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40 hin allmählich abnimmt (bzw. verringert wird) und bei der ein Außendurchmesser jedes zylindrischen Abschnitts in einem Mittelabschnitt davon verringert wird. Zusätzlich kann eine Form in der transversalen Querschnittsansicht jedes zylindrischen Abschnitts eine Form sein, die von einem Kreis leicht abweicht (bzw. verformt ist), wie etwa eine Ellipse.The first cylindrical portion 51 to the fifth cylindrical portion 55 are not necessarily formed in a precise cylindrical shape, and may be formed in a shape in which the outer diameter of each cylindrical portion gradually changes in the axial direction of the first rotary shaft 40. Examples of such a shape include a shape in which an outer diameter of each cylindrical portion gradually decreases toward one of the ends on the first end side or the second end side of the first rotary shaft 40 and an outer diameter of each cylindrical portion is reduced in a center portion thereof. In addition, a shape in the transverse cross-sectional view of each cylindrical portion may be a shape slightly deviated from a circle, such as an ellipse.

Unter Bezugnahme auf 5, ist eine Länge von einem Endabschnitt 52a des zweiten zylindrischen Abschnitts 52 an der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 bis zu einem Endabschnitt 53a des dritten zylindrischen Abschnitts 53 an der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 in deren Axialrichtung definiert als eine Länge A. Eine Länge von einem Endabschnitt 52a des zweiten zylindrischen Abschnitts 52 an der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 bis zu einem Endabschnitt 54a des vierten zylindrischen Abschnitts 54 an der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 in deren Axialrichtung ist definiert als eine Länge C. Die Länge A ist größer als die Länge B in der Axialrichtung der ersten Drehwelle 40. Die Länge C ist größer als die Länge D in der Axialrichtung der ersten Drehwelle 40. Jede der Längen A, B, C und D der ersten Drehwelle 40 in der Axialrichtung ist eingerichtet, so dass sie eine Beziehung (von) (A-B) < (C-D) erfüllt (bzw. dass sie einer Beziehung genügt, bzw. ausgebildet, um zu genügen).With reference to 5 , a length from an end portion 52a of the second cylindrical portion 52 on the first end side of the first rotary shaft 40 to an end portion 53a of the third cylindrical portion 53 on the first end side of the first rotary shaft 40 in the axial direction thereof is defined as a length A. A length from an end portion 52a of the second cylindrical portion 52 on the first end side of the first rotary shaft 40 to an end portion 54a of the fourth cylindrical portion 54 on the first end side of the first rotary shaft 40 in the axial direction thereof is defined as a length C. The length A is longer than the length B in the axial direction of the first rotary shaft 40. The length C is longer than the length D in the axial direction of the first rotary shaft 40. Each of the lengths A, B, C and D of the first rotary shaft 40 in the axial direction is arranged to satisfy a relationship (of) (AB) < (CD).

Die Länge A in der Axialrichtung der ersten Drehwelle 40 ist (bzw. beträgt), mit anderen Worten, eine Länge in der Axialrichtung zwischen einem Abschnitt des zweiten zylindrischen Abschnitts 52, der zuerst in den ersten Innendurchmesserabschnitt 71 preßgepaßt wird, und einem Abschnitt des dritten zylindrischen Abschnitts 53, der zuerst in den zweiten Innendurchmesserabschnitt 72 preßgepaßt wird. Ähnlich wie die Länge A in der Axialrichtung, ist die Länge C in der Axialrichtung, mit anderen Worten, eine Länge in der Axialrichtung zwischen dem Abschnitt des zweiten zylindrischen Abschnitts 52, der zuerst in den ersten Innendurchmesserabschnitt 71 preßgepaßt wird, und einem Abschnitt des vierten zylindrischen Abschnitts 54, der zuerst in den dritten Innendurchmesserabschnitt 73 preßgepaßt wird.The length A in the axial direction of the first rotary shaft 40 is, in other words, a length in the axial direction between a portion of the second cylindrical portion 52 that is first press-fitted into the first inner diameter portion 71 and a portion of the third cylindrical portion 53 that is first press-fitted into the second inner diameter portion 72. Similar to the length A in the axial direction, the length C in the axial direction is, in other words, a length in the axial direction between the portion of the second cylindrical portion 52 that is first press-fitted into the first inner diameter portion 71 and a portion of the fourth cylindrical portion 54 that is first press-fitted into the third inner diameter portion 73.

Die Länge B in der Axialrichtung der ersten Drehwelle 40 ist, mit anderen Worten, eine Länge in der Axialrichtung zwischen einem Abschnitt des ersten Innendurchmesserabschnitts 71, in den der zweite zylindrische Abschnitt 52 zuerst preßgepaßt wird, und einem Abschnitt des zweiten Innendurchmesserabschnitts 72, in den der dritte zylindrische Abschnitt 53 zuerst preßgepaßt wird. Ähnlich (bzw. analog) zu der Länge B in der Axialrichtung ist die Länge D in der Axialrichtung, mit anderen Worten, eine Länge in der Axialrichtung zwischen dem Abschnitt des ersten Innendurchmesserabschnitts 71, in den der zweite zylindrische Abschnitt 52 zuerst preßgepaßt wird, und einem Abschnitt des dritten Innendurchmesserabschnitts 73, in den der vierte zylindrische Abschnitt 54 zuerst preßgepaßt wird.In other words, the length B in the axial direction of the first rotary shaft 40 is a length in the axial direction between a portion of the first inner diameter portion 71 into which the second cylindrical portion 52 is first press-fitted and a portion of the second inner diameter portion 72 into which the third cylindrical portion 53 is first press-fitted. Similar to the length B in the axial direction, the length D in the axial direction is, in other words, a length in the axial direction between the portion of the first inner diameter portion 71 into which the second cylindrical portion 52 is first press-fitted and a portion of the third inner diameter portion 73 into which the fourth cylindrical portion 54 is first press-fitted.

Im Folgenden wird ein Preßpassungsmechanismus der ersten Drehwelle 40 und des ersten Preßpassungslochs 70 beschrieben.Next, a press-fitting mechanism of the first rotary shaft 40 and the first press-fitting hole 70 will be described.

Unter Bezugnahme auf 6A, wird der distale Endabschnitt 40a der ersten Drehwelle 40 in das erste Preßpassungsloch 70 von der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40 (her) eingeführt (bzw. eingesetzt). Wenn ein Teil des ersten zylindrischen Abschnitts 51 in den ersten Innendurchmesserabschnitt 71 des ersten Preßpassungslochs 70 eingeführt wird, sind dann der Endabschnitt 52a des zweiten zylindrischen Abschnitts 52 und der Endabschnitt 53a des dritten zylindrischen Abschnitts 53 an der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 jeweilig in dem zweiten Innendurchmesserabschnitt 72 bzw. dem dritten Innendurchmesserabschnitt 73 angeordnet. Zu diesem Zeitpunkt sind vorgegebene Freiräume (bzw. Spiele) zwischen dem ersten zylindrischen Abschnitt 51 und dem ersten Innendurchmesserabschnitt 71, (zwischen) dem zweiten zylindrischen Abschnitt 52 und dem zweiten Innendurchmesserabschnitt 72 und (zwischen) dem dritten zylindrischen Abschnitt 53 und dem dritten Innendurchmesserabschnitt 73 in der radialen Richtung der ersten Drehwelle 40 ausgebildet. Das Vorhandensein der vorgegebenen Freiräume (bzw. Spiele) bedeutet, dass Spielpassungen zwischen jeweilig dem ersten zylindrischen Abschnitt 51 und dem ersten Innendurchmesserabschnitt 71, dem zweiten zylindrischen Abschnitt 52 und dem zweiten Innendurchmesserabschnitt 72 sowie dem dritten zylindrischen Abschnitt 53 und dem dritten Innendurchmesserabschnitt 73 vorgesehen sind. Diese Ausgestaltung (bzw. Konfiguration) hilft, dass die erste Drehwelle 40 in das erste Preßpassungsloch 70 eingeführt werden kann (bzw. wird), wobei die Mittelachse der ersten Drehwelle 40 mit der Mittellinie des ersten Preßpassungslochs 70 ausgerichtet ist.With reference to 6A , the distal end portion 40a of the first rotary shaft 40 is inserted into the first press-fit hole 70 from the second end side of the first rotary shaft 40. Then, when a part of the first cylindrical portion 51 is inserted into the first inner diameter portion 71 of the first press-fit hole 70, the end portion 52a of the second cylindrical portion 52 and the end portion 53a of the third cylindrical portion 53 on the first end side of the first rotary shaft 40 are respectively located in the second inner diameter portion 72 and the third inner diameter portion 73. At this time, predetermined clearances are formed between the first cylindrical portion 51 and the first inner diameter portion 71, the second cylindrical portion 52 and the second inner diameter portion 72, and the third cylindrical portion 53 and the third inner diameter portion 73 in the radial direction of the first rotary shaft 40. The existence of the predetermined clearances means that clearance fits are provided between the first cylindrical portion 51 and the first inner diameter portion 71, the second cylindrical portion 52 and the second inner diameter portion 72, and the third cylindrical portion 53 and the third inner diameter portion 73, respectively. This configuration helps the first rotary shaft 40 to be inserted into the first press-fit hole 70 with the center axis of the first rotary shaft 40 aligned with the center line of the first press-fit hole 70.

Unter Bezugnahme auf 6B, wenn die erste Drehwelle 40 im Vergleich zu 6A weiter hinein (bzw. tief) eingesetzt wird, wird der Endabschnitt 52a des zweiten zylindrischen Abschnitts 52 auf der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 in Richtung des Endgehäuses 12 in dem ersten Preßpassungsloch 70 bewegt, und dann mit dem Endabschnitt 71a des ersten Innendurchmesserabschnitts 71 auf der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40 in Kontakt gebracht. Zu diesem Zeitpunkt wird ein vorgegebener (bzw. vorgeschriebener) Abstand (bzw. Freiraum, Zwischenraum, Spiel, Spalt; eine Beabstandung) zwischen dem ersten zylindrischen Abschnitt 51 und dem ersten Innendurchmesserabschnitt 71 ausgebildet. Der Endabschnitt 53a des dritten zylindrischen Abschnitts 53 an (bzw. auf) der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 steht nicht in Kontakt mit dem Endabschnitt 72a des zweiten Innendurchmesserabschnitts 72 an (bzw. auf) der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40. Somit wird ein vorgegebener Abstand zwischen dem dritten zylindrischen Abschnitt 53 und dem dritten Innendurchmesserabschnitt 73 ausgebildet. Der Endabschnitt 54a des vierten zylindrischen Abschnitts 54 an (bzw. auf) der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 steht nicht in Kontakt mit dem Endabschnitt 73a des dritten Innendurchmesserabschnitts 73 an (bzw. auf) dem zweiten Ende (bzw. der zweiten Endseite) der ersten Drehwelle 40. Dies bedeutet, dass der dritte zylindrische Abschnitt 53 und der vierte zylindrische Abschnitt 54 jeweilig nicht in den (bzw. dem) zweiten Innendurchmesserabschnitt 72 und den (bzw. dem) dritten Innendurchmesserabschnitt 73 preßgepaßt sind, just (bzw. kurz) nachdem der zweite zylindrische Abschnitt 52 beginnt (bzw. begonnen hat), in dem (bzw. den) ersten Innendurchmesserabschnitt 71 preßgepaßt zu sein (bzw. werden), weil in der Axialrichtung der ersten Drehwelle 40 die Länge A größer ist als die Länge B, und in der Axialrichtung die Länge C größer ist als die Länge D. Daher werden der erste zylindrische Abschnitt 51 und der dritte zylindrische Abschnitt 53 als ein Führungselement verwendet, das spielgepaßt ist, um sich zur Führung der ersten Drehwelle 40 zu bewegen. Diese Ausgestaltung (bzw. Konfiguration) dient (bzw. hilft), den zweiten zylindrischen Abschnitt 52 in den ersten Innendurchmesserabschnitt 71 einzusetzen, wobei die Mittelachse der ersten Drehwelle 40 mit der Mittellinie des ersten Preßpassungslochs 70 ausgerichtet ist.With reference to 6B , if the first rotary shaft 40 compared to 6A is inserted further in, the end portion 52a of the second cylindrical portion 52 on the first end side of the first rotary shaft 40 is moved toward the end housing 12 in the first press-fit hole 70, and then brought into contact with the end portion 71a of the first inner diameter portion 71 on the second end side of the first rotary shaft 40. At this time, a predetermined clearance is formed between the first cylindrical portion 51 and the first inner diameter portion 71. The end portion 53a of the third cylindrical portion 53 on the first end side of the first rotary shaft 40 does not contact the end portion 72a of the second inner diameter portion 72 on the second end side of the first rotary shaft 40. Thus, a predetermined clearance is formed between the third cylindrical portion 53 and the third inner diameter portion 73. The end portion 54a of the fourth cylindrical portion 54 on the first end side of the first rotary shaft 40 is not in contact with the end portion 73a of the third inner diameter portion 73 on the second end side of the first rotary shaft 40. This means that the third cylindrical portion 53 and the fourth cylindrical portion 54 are not press-fitted into the second inner diameter portion 72 and the third inner diameter portion 73, respectively, just after the second cylindrical portion 52 starts to be press-fitted into the first inner diameter portion 71, because in the axial direction of the first rotary shaft 40, the length A is greater than the length B, and in the Axial direction, the length C is greater than the length D. Therefore, the first cylindrical portion 51 and the third cylindrical portion 53 are used as a guide member which is clearance-fitted to move to guide the first rotary shaft 40. This configuration serves to insert the second cylindrical portion 52 into the first inner diameter portion 71 with the center axis of the first rotary shaft 40 aligned with the center line of the first press-fit hole 70.

Unter Bezugnahme auf 6C, wenn die erste Drehwelle 40 im Vergleich zu 6B weiter hinein (bzw. tief) eingesetzt wird, wird der Endabschnitt 53a des dritten zylindrischen Abschnitts 53 an (bzw. auf) der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 in Kontakt mit dem Endabschnitt 72a des zweiten Innendurchmesserabschnitts 72 an (bzw. auf) der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40 gebracht. Zu diesem Zeitpunkt steht der Endabschnitt 54a des vierten zylindrischen Abschnitts 54 an (bzw. auf) der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 nicht in Kontakt mit dem Endabschnitt 73a des dritten Innendurchmesserabschnitts 73 an (bzw. auf) dem zweiten Ende (bzw. der zweiten Endseite) der ersten Drehwelle 40. Dies bedeutet, dass der vierte zylindrische Abschnitt 54 nicht in Kontakt mit dem dritten Innendurchmesserabschnitt 73 steht, wenn der dritte zylindrische Abschnitt 53 mit dem zweiten Innendurchmesserabschnitt 72 in Kontakt gebracht wird, da jede Länge A, B, C und D der ersten Drehwelle 40 in der Axialrichtung die Beziehung von (A-B) < (C-D) erfüllt. Mit anderen Worten, der vierte zylindrische Abschnitt 54 ist nicht in den (bzw. dem) dritten Innendurchmesserabschnitt 73 preßgepaßt, just (bzw. kurz) nachdem der dritte zylindrische Abschnitt 53 beginnt, in dem (bzw. den) zweiten Innendurchmesserabschnitt 72 preßgepaßt zu sein (bzw. werden).With reference to 6C , if the first rotary shaft 40 compared to 6B is inserted further in (or deep), the end portion 53a of the third cylindrical portion 53 on (or on) the first end side of the first rotary shaft 40 is brought into contact with the end portion 72a of the second inner diameter portion 72 on (or on) the second end side of the first rotary shaft 40. At this time, the end portion 54a of the fourth cylindrical portion 54 on the first end side of the first rotary shaft 40 does not contact the end portion 73a of the third inner diameter portion 73 on the second end side of the first rotary shaft 40. This means that the fourth cylindrical portion 54 does not contact the third inner diameter portion 73 when the third cylindrical portion 53 is brought into contact with the second inner diameter portion 72 because each length A, B, C, and D of the first rotary shaft 40 in the axial direction satisfies the relationship of (AB) < (CD). In other words, the fourth cylindrical portion 54 is not press-fitted into the third inner diameter portion 73 just after the third cylindrical portion 53 begins to be press-fitted into the second inner diameter portion 72.

Unter Bezugnahme auf 6D, wenn die erste Drehwelle 40 im Vergleich zu 6C weiter hinein (bzw. tief) eingesetzt wird, ist ein distaler Endabschnitt 51 a des ersten zylindrischen Abschnitts 51 an dem Endabschnitt 70a des ersten Innendurchmesserabschnitts 71 an (bzw. auf) der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 angeordnet, d. h., der distale Endabschnitt 40a der ersten Drehwelle 40 ist zu diesem Zeitpunkt im Wesentlichen bündig mit der Endfläche des Rotorkörpers 62 des ersten Rotors 60. Zu diesem Zeitpunkt wird der vierte zylindrische Abschnitt 54 in den (bzw. dem) dritten Innendurchmesserabschnitt 73. preßgepaßt. Zusätzlich wird ein Endabschnitt 55a des fünften zylindrischen Abschnitts 55 an (bzw. auf) der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 in Kontakt mit einer Endfläche 62a des Rotorkörpers 62 an (bzw. auf) der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40 um das erste Preßpassungsloch 70 (herum) gebracht, um das erste Preßpassungsloch 70 zu schließen. Bei dem oben beschriebenen Preßpassungsmechanismus ist die erste Drehwelle 40 in das (bzw. dem) erste(n) Preßpassungsloch 70 preßgepaßt. Eine Wasserstoffzirkulationspumpe für eine Brennstoffzelle, die die Kopplungsstruktur der vorliegenden Ausführungsform hat (bzw. aufweist), ist aus dem Gehäuse 11, der ersten Drehwelle 40, der drehbar in dem Gehäuse 11 gelagerten zweiten Drehwelle 41, dem mit der ersten Drehwelle 40 gekoppelten ersten Rotor 60 und dem mit der zweiten Drehwelle 41 gekoppelten zweiten Rotor 61 eingerichtet (bzw. aufgebaut, konfiguriert).With reference to 6D , if the first rotary shaft 40 compared to 6C is inserted further in (or deep), a distal end portion 51 a of the first cylindrical portion 51 is disposed at the end portion 70 a of the first inner diameter portion 71 on (or on) the first end side of the first rotary shaft 40, that is, the distal end portion 40 a of the first rotary shaft 40 is at this time substantially flush with the end surface of the rotor body 62 of the first rotor 60. At this time, the fourth cylindrical portion 54 is press-fitted into the third inner diameter portion 73. In addition, an end portion 55a of the fifth cylindrical portion 55 on the first end side of the first rotary shaft 40 is brought into contact with an end surface 62a of the rotor body 62 on the second end side of the first rotary shaft 40 around the first press-fit hole 70 to close the first press-fit hole 70. In the press-fit mechanism described above, the first rotary shaft 40 is press-fitted into the first press-fit hole 70. A hydrogen circulation pump for a fuel cell having the coupling structure of the present embodiment is configured of the housing 11, the first rotary shaft 40, the second rotary shaft 41 rotatably supported in the housing 11, the first rotor 60 coupled to the first rotary shaft 40, and the second rotor 61 coupled to the second rotary shaft 41.

Im Folgenden werden ein Betrieb und vorteilhafte Wirkungen der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.

  1. (1) Der zweite zylindrische Abschnitt 52, der dritte zylindrische Abschnitt 53 und der vierte zylindrische Abschnitt 54 sind jeweils in dem ersten Innendurchmesserabschnitt 71, dem zweiten Innendurchmesserabschnitt 72 und dem dritten Innendurchmesserabschnitt 73 in dieser Reihenfolge preßgepaßt, und zwar einer nach dem anderen, jedes Mal wenn die erste Drehwelle 40 weiter hinein in Richtung des Endgehäuses 12 in das erste Preßpassungsloch 70 eingesetzt (bzw. eingeführt) wird. Dies beschränkt Abweichungen einer Richtung, in der Druck auf die erste Drehwelle 40 ausgeübt wird, während die erste Drehwelle 40 preßgepaßt wird. Die Länge A ist in der Axialrichtung der ersten Drehwelle 40 größer als die Länge B, und die Länge C ist in der Axialrichtung größer als die Länge D. Bei dieser Ausgestaltung (bzw. Konfiguration) werden der dritte zylindrische Abschnitt 53 und der vierte zylindrische Abschnitt 54 nicht in den (bzw. dem) zweiten Innendurchmesserabschnitt 72 bzw. den (bzw. dem) dritten Innendurchmesserabschnitt 73 preßgepaßt, just (bzw. kurz) nachdem der zweite zylindrische Abschnitt 52 beginnt, in den ersten Innendurchmesserabschnitt 71. preßgepaßt zu werden. Zusätzlich erfüllt jede (der) Länge(n) aus (bzw. von) A, B, C und D in der Axialrichtung die Beziehung von (A-B) < (C-D). Diese Beziehung bedeutet, dass der vierte zylindrische Abschnitt 54 nicht in den dritten Innendurchmesserabschnitt 73 preßgepaßt wird, kurz nachdem der dritte zylindrische Abschnitt 53 beginnt, in den zweiten Innendurchmesserabschnitt 72. preßgepaßt zu werden. Der zweite zylindrische Abschnitt 52, der dritte zylindrische Abschnitt 53 und der vierte zylindrische Abschnitt 54 sind in dieser Reihenfolge (jeweils) nacheinander preßgepaßt. Insbesondere sind der zweite zylindrische Abschnitt 52 und der dritte zylindrische Abschnitt 53 aufgrund der Beziehung A > B zu voneinander verschiedenen Startzeitpunkten der Preßpassung (bzw. des Preßpassungsvorganges) preßgepaßt. Der zweite zylindrische Abschnitt 52 und der vierte zylindrische Abschnitt 54 sind ebenfalls durch Preßpassung aufgrund der Beziehung von C > D zu voneinander verschiedenen Startzeitpunkten der Preßpassung (bzw. des Preßpassungsvorganges) preßgepaßt. Der dritte zylindrische Abschnitt 53 und der vierte zylindrische Abschnitt 54 sind aufgrund der Beziehung von (A-B) < (CD) ebenfalls zu voneinander verschiedenen Startzeitpunkten der Preßpassung (bzw. des Preßpassungsvorganges) preßgepaßt. Somit wird der Druck schrittweise auf die erste Drehwelle 40 aufgebracht. Dies senkt den in einem anfänglichen Preßpassungsvorgang aufgebrachten Druck vergleichsweise ab, wodurch Abweichungen der Richtung, in der Druck ausgeübt wird, eingeschränkt werden. Daher unterstützt die vorliegende Ausführungsform, dass die Mittelachse der ersten Drehwelle 40 mit der Mittellinie des ersten Preßpassungslochs 70 des ersten Rotors 60 ausgerichtet ist.
  2. (2) Späne, die erzeugt werden unmittelbar nachdem die zylindrischen Abschnitte beginnen, in das erste Preßpassungsloch 70 preßgepaßt zu werden, werden nicht in dem ersten Preßpassungsloch 70 eingeschlossen, sondern an die Außenseite des ersten Preßpassungslochs 70 abgegeben, da der zweite zylindrische Abschnitt 52, der dritte zylindrische Abschnitt 53 und der vierte zylindrische Abschnitt 54 (jeweils) nacheinander preßgepaßt werden. Dies verhindert, dass eine übermäßige Menge an Spänen in dem ersten Preßpassungsloch 70 angesammelt wird. Infolgedessen können die Nuten 56, die zwischen zwei benachbarten zylindrischen Abschnitten des ersten bis fünften zylindrischen Abschnitts angeordnet sind, kleiner ausgebildet sein, was eine Haltbarkeit der ersten Drehwelle 40 verbessert.
  3. (3) Die erste Drehwelle 40 und der erste Rotor 60 sind nur durch Preßpassung des Preßpassungsabschnitts der ersten Drehwelle 40 an der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 in dem ersten Preßpassungsloch 70 des ersten Rotors 60 miteinander gekoppelt. Dies verbessert die Montageeffizienz der Fluidmaschine.
  4. (4) Die (Kerb-)Verzahnungen 57 sind in dem dritten zylindrischen Abschnitt 53 ausgebildet. Plastisches Fließen tritt an den (Kerb-)Verzahnungen 57 auf, wenn der dritte zylindrische Abschnitt 53 in den zweiten Innendurchmesserabschnitt 72 preßgepaßt wird, so dass der dritte zylindrische Abschnitt 53 mit dem zweiten Innendurchmesserabschnitt 72 enger gekoppelt wird (bzw. verbunden ist). Außerdem beginnt der dritte zylindrische Abschnitt 53 preßgepaßt zu werden, nachdem der zweite zylindrische Abschnitt 52 preßgepaßt zu werden beginnt. Dies beschränkt in geeigneter Weise Abweichungen einer Richtung, in der Druck ausgeübt wird, während der dritte zylindrische Abschnitt 53 mit durch plastisches Fließen verursachtem hohen Druck beaufschlagt wird.
  5. (5) Der distale Endabschnitt 40a der ersten Drehwelle 40 ist an dem Endabschnitt 70a des ersten Preßpassungslochs 70 an der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 angeordnet. Dies bedeutet, dass der distale Endabschnitt 51 a des ersten zylindrischen Abschnitts 51 ausgebildet ist, um nicht aus dem ersten Preßpassungsloch 70 vorzustehen. Diese Ausgestaltung (bzw. Konfiguration) kann die Wellenbauteil-Kopplungsstruktur in ihrer Größe im Vergleich zu einer (solchen) Wellenbauteil-Kopplungsstruktur verringern, in der der distale Endabschnitt 40a der ersten Drehwelle 40 aus dem ersten Preßpassungsloch 70 hervorsteht. Insbesondere in einer Roots-Typus-Fluidmaschine hält die erste Drehwelle 40 den ersten Rotor 60 durch Bereitstellen eines freitragenden Lagers (bzw. durch eine Kragstütze) an dem ersten Rotor 60 an einer Seite. Diese Ausgestaltung trägt zur Miniaturisierung der Fluidmaschine bei.
  6. (6) Die Länge des ersten zylindrischen Abschnitts 51 ist kleiner oder gleich der Hälfte der Länge des zweiten zylindrischen Abschnitts 52 in der Axialrichtung der ersten Drehwelle 40. Diese Ausgestaltung (bzw. Konfiguration) gewährleistet eine größere Preßpassungsfläche (bzw. einen größeren Preßpassungsbereich) der ersten Drehwelle 40, wodurch eine Kopplungskraft zwischen der ersten Drehwelle 40 und dem ersten Rotor 60 verbessert wird.
  7. (7) Die Wellenbauteil-Kopplungsstruktur der vorliegenden Ausführungsform weist den fünften zylindrischen Abschnitt 55 auf, der einen größeren Durchmesser als der vierte zylindrische Abschnitt 54 aufweist und näher zu der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40 als der vierte zylindrische Abschnitt 54 angeordnet ist. Der Endabschnitt 55a des fünften zylindrischen Abschnitts 55 an (bzw. auf) der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 steht in Kontakt mit der Endfläche 62a des ersten Rotors 60 an (bzw. auf) der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40 um das erste Preßpassungsloch 70 (herum). Diese Ausgestaltung (bzw. Konfiguration) verhindert, dass in dem ersten Preßpassungsloch 70 während der Preßpassung (bzw. des Preßpassungsvorgangs) der ersten Drehwelle 40 erzeugte Späne an die Außenseite des ersten Preßpassungslochs 70 gestreut werden, wenn die Fluidmaschine in der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird.
Next, an operation and advantageous effects of the present embodiment will be described.
  1. (1) The second cylindrical portion 52, the third cylindrical portion 53, and the fourth cylindrical portion 54 are press-fitted into the first inner diameter portion 71, the second inner diameter portion 72, and the third inner diameter portion 73, respectively, in this order, one after another, each time the first rotary shaft 40 is inserted into the first press-fit hole 70 further toward the end housing 12. This restricts deviations in a direction in which pressure is applied to the first rotary shaft 40 while the first rotary shaft 40 is press-fitted. The length A is longer than the length B in the axial direction of the first rotary shaft 40, and the length C is longer than the length D in the axial direction. In this configuration, the third cylindrical portion 53 and the fourth cylindrical portion 54 are not press-fitted into the second inner diameter portion 72 and the third inner diameter portion 73, respectively, just after the second cylindrical portion 52 starts to be press-fitted into the first inner diameter portion 71. In addition, each of the lengths of A, B, C, and D in the axial direction satisfies the relationship of (AB) < (CD). This relationship means that the fourth cylindrical portion 54 is not press-fitted into the third inner diameter portion 73 just after the third cylindrical portion 53 starts to be press-fitted into the second inner diameter portion 72. The second cylindrical portion 52, the third cylindrical portion 53 and the fourth cylindrical portion 54 are press-fitted one after the other in this order. In particular, the second cylindrical portion 52 and the third cylindrical portion 53 are press-fitted at different press-fit start times due to the relationship A > B. (or the press-fitting process). The second cylindrical portion 52 and the fourth cylindrical portion 54 are also press-fitted by press-fitting due to the relationship of C > D at mutually different start timings of the press-fitting (or the press-fitting process). The third cylindrical portion 53 and the fourth cylindrical portion 54 are also press-fitted at mutually different start timings of the press-fitting (or the press-fitting process) due to the relationship of (AB) < (CD). Thus, the pressure is gradually applied to the first rotary shaft 40. This comparatively lowers the pressure applied in an initial press-fitting process, thereby restricting deviations in the direction in which pressure is applied. Therefore, the present embodiment promotes that the center axis of the first rotary shaft 40 is aligned with the center line of the first press-fitting hole 70 of the first rotor 60.
  2. (2) Chips generated immediately after the cylindrical portions start to be press-fitted into the first press-fit hole 70 are not trapped in the first press-fit hole 70 but are discharged to the outside of the first press-fit hole 70 because the second cylindrical portion 52, the third cylindrical portion 53 and the fourth cylindrical portion 54 (respectively) are press-fitted one after another. This prevents an excessive amount of chips from being accumulated in the first press-fit hole 70. As a result, the grooves 56 arranged between two adjacent cylindrical portions of the first to fifth cylindrical portions can be made smaller, which improves durability of the first rotary shaft 40.
  3. (3) The first rotary shaft 40 and the first rotor 60 are coupled to each other only by press-fitting the press-fitting portion of the first rotary shaft 40 on the first end side of the first rotary shaft 40 into the first press-fitting hole 70 of the first rotor 60. This improves the assembly efficiency of the fluid machine.
  4. (4) The serrations 57 are formed in the third cylindrical portion 53. Plastic flow occurs at the serrations 57 when the third cylindrical portion 53 is press-fitted into the second inner diameter portion 72 so that the third cylindrical portion 53 is coupled to the second inner diameter portion 72 more closely. In addition, the third cylindrical portion 53 starts to be press-fitted after the second cylindrical portion 52 starts to be press-fitted. This appropriately restricts deviations in a direction in which pressure is applied while the third cylindrical portion 53 is subjected to high pressure caused by plastic flow.
  5. (5) The distal end portion 40a of the first rotary shaft 40 is disposed at the end portion 70a of the first press-fit hole 70 on the first end side of the first rotary shaft 40. That is, the distal end portion 51a of the first cylindrical portion 51 is formed so as not to protrude from the first press-fit hole 70. This configuration can reduce the shaft member coupling structure in size compared with a shaft member coupling structure in which the distal end portion 40a of the first rotary shaft 40 protrudes from the first press-fit hole 70. Particularly, in a Roots type fluid machine, the first rotary shaft 40 supports the first rotor 60 by providing a cantilever bearing to the first rotor 60 on one side. This configuration contributes to miniaturization of the fluid machine.
  6. (6) The length of the first cylindrical portion 51 is equal to or less than half the length of the second cylindrical portion 52 in the axial direction of the first rotary shaft 40. This configuration ensures a larger press-fitting area of the first rotary shaft 40, thereby improving a coupling force between the first rotary shaft 40 and the first rotor 60.
  7. (7) The shaft member coupling structure of the present embodiment includes the fifth cylindrical portion 55 which has a larger diameter than the fourth cylindrical portion 54 and is located closer to the second end side of the first rotary shaft 40 than the fourth cylindrical portion 54. The end portion 55a of the fifth cylindrical portion 55 on the first end side of the first rotary shaft 40 is in contact with the end surface 62a of the first rotor 60 on the second end side of the first rotary shaft 40 around the first press-fitting hole 70. This configuration prevents chips generated in the first press-fitting hole 70 during the press-fitting of the first rotary shaft 40 from being scattered to the outside of the first press-fitting hole 70 when the fluid machine in the present embodiment is used.

Die vorliegende Ausführungsform kann wie nachstehend beschrieben modifiziert werden. Die vorliegende Ausführungsform und die nachstehenden Abwandlungen (bzw. Modifikationen) können in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden, solange dies keine technischen Widersprüche ergibt.The present embodiment may be modified as described below. The present embodiment and the following variations (or modifications) may be appropriately combined with each other as long as they do not cause technical contradictions.

In der vorliegenden Ausführungsform sind die (Kerb-)Verzahnungen 57 in dem dritten zylindrischen Abschnitt 53 ausgebildet. Die (Kerb-)Verzahnungen 57 können jedoch aus der vorliegenden Offenbarung entfallen (bzw. weggelassen werden). Zusätzlich können (Kerb-)Verzahnungen nicht in dem dritten zylindrischen Abschnitt 53 ausgebildet sein, sondern in zumindest einem von dem zweiten zylindrischen Abschnitt 52 und dem vierten zylindrischen Abschnitt 54. (Kerb-)Verzahnungen können in allen des zweiten zylindrischen Abschnitts 52, des dritten zylindrischen Abschnitts 53 und des vierten zylindrischen Abschnitts 54 ausgebildet sein.In the present embodiment, the serrations 57 are formed in the third cylindrical portion 53. However, the serrations 57 may be omitted from the present disclosure. In addition, serrations may be formed not in the third cylindrical portion 53 but in at least one of the second cylindrical portion 52 and the fourth cylindrical portion 54. Serrations may be formed in all of the second cylindrical portion 52, the third cylindrical portion 53, and the fourth cylindrical portion 54.

In der vorliegenden Ausführungsform ist, während die erste Drehwelle 40 und der erste Rotor 60 miteinander gekoppelt sind, der distale Endabschnitt 51a des ersten zylindrischen Abschnitts 51 an dem Endabschnitt 70a des ersten Preßpassungslochs 70 an der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 angeordnet (bzw. befindet sich). Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Der distale Endabschnitt 51a des ersten zylindrischen Abschnitts 51 kann von dem Endabschnitt 70a des ersten Preßpassungslochs 70 an der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 hervorstehen, oder kann näher zu der zweiten Endseite der ersten Drehwelle 40 als der Endabschnitt 70a des ersten Preßpassungslochs 70 an der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 angeordnet sein.In the present embodiment, while the first rotary shaft 40 and the first rotor 60 are coupled to each other, the distal end portion 51a of the first cylindrical portion 51 is disposed at the end portion 70a of the first press-fit hole 70 on the first end side of the first rotary shaft 40. However, the present disclosure is not limited to this embodiment. The distal end portion 51a of the first cylindrical portion 51 may protrude from the end portion 70a of the first press-fit hole 70 on the first end side of the first rotary shaft 40, or may be disposed closer to the second end side of the first rotary shaft 40 than the end portion 70a of the first press-fit hole 70 on the first end side of the first rotary shaft 40.

In der vorliegenden Ausführungsform ist die Länge des ersten zylindrischen Abschnitts 51 in der Axialrichtung der ersten Drehwelle 40 kleiner oder gleich der Hälfte der Länge des zweiten zylindrischen Abschnitts 52 in der Axialrichtung. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Eine Länge des ersten zylindrischen Abschnitts 51 kann mehr als die Hälfte einer Länge des zweiten zylindrischen Abschnitts 52 in der Axialrichtung der ersten Drehwelle 40 betragen (bzw. sein). Diese Ausgestaltung (bzw. Konfiguration) verbessert eine Funktion des ersten zylindrischen Abschnitts 51 als einem Führungselement, das spielgepaßt ist.In the present embodiment, the length of the first cylindrical portion 51 in the axial direction of the first rotary shaft 40 is equal to or less than half of the length of the second cylindrical portion 52 in the axial direction. However, the present disclosure is not limited to this embodiment. A length of the first cylindrical portion 51 may be more than half of a length of the second cylindrical portion 52 in the axial direction of the first rotary shaft 40. This configuration improves a function of the first cylindrical portion 51 as a guide member that is clearance-fitted.

Während in der vorliegenden Ausführungsform der erste zylindrische Abschnitt 51 und der erste Innendurchmesserabschnitt 71 so angeordnet sind, einander in der radialen Richtung der ersten Drehwelle 40 zu überlappen, ist der Freiraum mit dem vorgegebenen Abstand zwischen dem ersten zylindrischen Abschnitt 51 und dem ersten Innendurchmesserabschnitt 71 in der radialen Richtung der ersten Drehwelle 40 ausgebildet. In ähnlicher Weise sind die Freiräume mit vorgeschriebenen Abständen zwischen dem zweiten zylindrischen Abschnitt 52 und dem zweiten Innendurchmesserabschnitt 72, und dem dritten zylindrischen Abschnitt 53 und dem dritten Innendurchmesserabschnitt 73 in der radialen Richtung der ersten Drehwelle 40 ausgebildet. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Der erste zylindrische Abschnitt 51 und der erste Innendurchmesserabschnitt 71, der zweite zylindrische Abschnitt 52 und der zweite Innendurchmesserabschnitt 72, und der dritte zylindrische Abschnitt 53 und der dritte Innendurchmesserabschnitt 73 können jeweils keinen Zwischenraum dazwischen aufweisen und miteinander in Kontakt stehen, solange jeder zylindrische Abschnitt nicht mit dem entsprechenden Innendurchmesserabschnitt preßgepaßt ist. Selbst diese Ausgestaltung (bzw. Konfiguration) ermöglicht es, dass der erste zylindrische Abschnitt 51 und der dritte zylindrische Abschnitt 53 als ein Führungselement dienen, indem der erste zylindrische Abschnitt 51 und der dritte zylindrische Abschnitt 53 in dem ersten Preßpassungsloch 70 bewegt werden.While in the present embodiment, the first cylindrical portion 51 and the first inner diameter portion 71 are arranged to overlap each other in the radial direction of the first rotary shaft 40, the clearance having the predetermined interval is formed between the first cylindrical portion 51 and the first inner diameter portion 71 in the radial direction of the first rotary shaft 40. Similarly, the clearances having prescribed intervals are formed between the second cylindrical portion 52 and the second inner diameter portion 72, and the third cylindrical portion 53 and the third inner diameter portion 73 in the radial direction of the first rotary shaft 40. However, the present disclosure is not limited to this embodiment. The first cylindrical portion 51 and the first inner diameter portion 71, the second cylindrical portion 52 and the second inner diameter portion 72, and the third cylindrical portion 53 and the third inner diameter portion 73 may each have no clearance therebetween and be in contact with each other as long as each cylindrical portion is not press-fitted with the corresponding inner diameter portion. Even this configuration enables the first cylindrical portion 51 and the third cylindrical portion 53 to serve as a guide member by moving the first cylindrical portion 51 and the third cylindrical portion 53 in the first press-fit hole 70.

Der fünfte zylindrische Abschnitt kann in der vorliegenden Offenbarung weggelassen werden.The fifth cylindrical portion may be omitted in the present disclosure.

In der vorliegenden Ausführungsform sind die Nuten 56 zwischen zwei benachbarten zylindrischen Abschnitten der zylindrischen Abschnitte der ersten Drehwelle 40 ausgebildet. Jedoch können die Nuten 56 weggelassen werden. Beispielsweise kann sich jeder zylindrische Abschnitt zu dem benachbarten zylindrischen Abschnitt schrittweise über eine Kopplungsfläche, die sich in der radialen Richtung der ersten Drehwelle 40 erstreckt, oder über eine Kopplungsfläche, die eine sich verjüngende (bzw. konische, kegelige) Form in der Längsschnittansicht aufweist, fortsetzen. Zusätzlich können Nuten in der Innenumfangsfläche des ersten Preßpassungslochs 70 ausgebildet sein, anstatt in jedem zylindrischen Abschnitt der ersten Drehwelle 40 ausgebildet zu sein.In the present embodiment, the grooves 56 are formed between two adjacent cylindrical portions of the cylindrical portions of the first rotary shaft 40. However, the grooves 56 may be omitted. For example, each cylindrical portion may be continued to the adjacent cylindrical portion stepwise via a coupling surface extending in the radial direction of the first rotary shaft 40 or via a coupling surface having a tapered shape in the longitudinal sectional view. In addition, grooves may be formed in the inner peripheral surface of the first press-fitting hole 70 instead of being formed in each cylindrical portion of the first rotary shaft 40.

In der vorliegenden Ausführungsform sind die Kopplungsflächen 74, die jeweils eine sich verjüngende (bzw. konische, kegelige) Form in der Längsschnittansicht aufweisen, zwischen zwei benachbarten Innendurchmesserabschnitten des ersten Preßpassungslochs 70 ausgebildet. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Jeder Innendurchmesserabschnitt kann sich schrittweise über eine (bzw. mittels einer) sich in der radialen Richtung der ersten Drehwelle 40 erstreckende(n) Kopplungsfläche fortsetzen.In the present embodiment, the coupling surfaces 74 each having a tapered shape in the longitudinal sectional view are formed between two adjacent inner diameter portions of the first press-fitting hole 70. However, the present disclosure is not limited to this embodiment. Each inner diameter portion may be gradually continued via a coupling surface extending in the radial direction of the first rotary shaft 40.

Eine Fluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform ist nicht auf eine Wasserstoffzirkulationspumpe für eine Brennstoffzelle beschränkt, die eine Roots-Typus-Fluidmaschine (bzw. eine Fluidmaschine vom Roots-Typ, nach Roots-Bauart) ist. Die Fluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform kann eine andere Roots-Typus-Fluidmaschine als eine Wasserstoffzirkulationspumpe für eine Brennstoffzelle sein, die beispielsweise in einer Klimaanlage und einem Entfeuchter eingebaut ist. Darüberhinaus ist die Fluidmaschine der vorliegenden Ausführungsform nicht auf eine Roots-Typus-Fluidmaschine beschränkt und kann eine Fluidmaschine von einem spiralförmigen Typus (bzw. einer Type, Bauart), (einem) hin-und hergehenden Typus (bzw. Kolben-Typus), und (bzw. oder) (einem) Flügelrad-Typus sein. Eine Wellenbauteil-Kopplungsstruktur der vorliegenden Ausführungsform kann auf eine Wellenbauteil-Kopplungsstruktur einer anderen Maschine als einer Fluidmaschine angewendet werden, solange die Wellenbauteil-Kopplungsstruktur eine Kopplungsstruktur eines Wellenbauteils mit einem ein Preßpassungsloch aufweisenden Preßpassungsbauteil ist, in das (bzw. in dem) das Wellenbauteil preßgepaßt ist.A fluid machine of the present embodiment is not limited to a hydrogen circulation pump for a fuel cell, which is a Roots type fluid machine. The fluid machine of the present embodiment may be a Roots type fluid machine other than a hydrogen circulation pump for a fuel cell, which is installed in, for example, an air conditioner and a dehumidifier. Moreover, the fluid machine of the present embodiment is not limited to a Roots type fluid machine, and may be a fluid machine of a spiral type, a reciprocating type, and an impeller type. A shaft member coupling structure of the present embodiment can be applied to a shaft member coupling structure of a machine other than a fluid machine, as long as the shaft member coupling structure is a coupling structure of a shaft member with a press-fitting member having a press-fitting hole into which the shaft member is press-fitted.

In der vorliegenden Offenbarung kann ein zylindrischer Abschnitt mit einem kleineren Außendurchmesser als dem des ersten zylindrischen Abschnitts 51 näher an der ersten Endseite der ersten Drehwelle 40 vorgesehen sein als der erste zylindrische Abschnitt 51.In the present disclosure, a cylindrical portion having an outer diameter smaller than that of the first cylindrical portion 51 may be provided closer to the first end side of the first rotary shaft 40 than the first cylindrical portion 51.

Bei der vorliegenden Ausführungsform sind beide Kopplungen der ersten Drehwelle 40 und des ersten Rotors 60 und die Kopplung der zweiten Drehwelle 41 und des zweiten Rotors 61 so eingerichtet, um die Wellenbauteil-Kopplungsstrukturen in der vorliegenden Ausführungsform aufzuweisen. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Entweder kann eine der Kopplungen der ersten Drehwelle 40 und des ersten Rotors 60 oder die Kopplung der zweiten Drehwelle 41 und des zweiten Rotors 61 so eingerichtet sein, dass sie die Wellenbauteil-Kopplungsstruktur in der vorliegenden Ausführungsform aufweist.In the present embodiment, both of the coupling of the first rotary shaft 40 and the first rotor 60 and the coupling of the second rotary shaft 41 and the second rotor 61 are configured to have the shaft member coupling structures in the present embodiment. However, the present disclosure is not limited to this embodiment. Either one of the coupling of the first rotary shaft 40 and the first rotor 60 or the coupling of the second rotary shaft 41 and the second rotor 61 may be configured to have the shaft member coupling structure in the present embodiment.

Claims (6)

Eine Wellenbauteil-Kopplungsstruktur mit: einem Wellenbauteil (40, 41); und einem Preßpassungsbauteil (60, 61) mit einem Preßpassungsloch (65, 70), in das das Wellenbauteil (40, 41) preßgepaßt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenbauteil (40, 41) einen ersten zylindrischen Abschnitt (51), einen zweiten zylindrischen Abschnitt (52), einen dritten zylindrischen Abschnitt (53) und einen vierten zylindrischen Abschnitt (54) hat, die in einer Reihenfolge des ersten zylindrischen Abschnitts (51), des zweiten zylindrischen Abschnitts (52), des dritten zylindrischen Abschnitts (53) und des vierten zylindrischen Abschnitts (54) von einer ersten Endseite zu einer zweiten Endseite des Wellenbauteils (40, 41) angeordnet sind und Durchmesser aufweisen, die in der Reihenfolge des ersten zylindrischen Abschnitts (51), des zweiten zylindrischen Abschnitts (52), des dritten zylindrischen Abschnitts (53) und des vierten zylindrischen Abschnitts (54) zunehmen, das Preßpassungsloch (65, 70) einen ersten Innendurchmesserabschnitt (71), einen zweiten Innendurchmesserabschnitt (72) und einen dritten Innendurchmesserabschnitt (73) hat, die in einer Reihenfolge des ersten Innendurchmesserabschnitts (71), des zweiten Innendurchmesserabschnitts (72) und des dritten Innendurchmesserabschnitts (73) von der ersten Endseite zu der zweiten Endseite des Wellenbauteils (40, 41) angeordnet sind und Innendurchmesser aufweisen, die in der Reihenfolge des ersten Innendurchmesserabschnitts (71), des zweiten Innendurchmesserabschnitts (72) und des dritten Innendurchmesserabschnitts (73) zunehmen, der zweite zylindrische Abschnitt (52) in dem ersten Innendurchmesserabschnitt (71) preßgepaßt ist, der dritte zylindrische Abschnitt (53) in dem zweiten Innendurchmesserabschnitt (72) preßgepaßt ist, der vierte zylindrische Abschnitt (54) in dem dritten Innendurchmesserabschnitt (73) preßgepaßt ist, eine Länge A von einem Endabschnitt (52a) des zweiten zylindrischen Abschnitts (52) an der ersten Endseite des Wellenbauteils (40, 41) bis zu einem Endabschnitt (53a) des dritten zylindrischen Abschnitts (53) an der ersten Endseite des Wellenbauteils (40, 41) in einer Axialrichtung davon größer ist als eine Länge B von einem Endabschnitt (71 a) des ersten Innendurchmesserabschnitts (71) an der zweiten Endseite des Wellenbauteiles (40, 41) bis zu einem Endabschnitt (72a) des zweiten Innendurchmesserabschnitts (72) an der zweiten Endseite des Wellenbauteiles (40, 41) in der Axialrichtung davon, eine Länge C von dem Endabschnitt (52a) des zweiten zylindrischen Abschnitts (52) an der ersten Endseite des Wellenbauteils (40, 41) bis zu einem Endabschnitt (54a) des vierten zylindrischen Abschnitts (54) an der ersten Endseite des Wellenbauteils (40, 41) in der Axialrichtung davon größer ist als eine Länge D von dem Endabschnitt (71a) des ersten Innendurchmesserabschnitts (71) an der zweiten Endseite des Wellenbauteiles (40, 41) bis zu einem Endabschnitt (73a) des dritten Innendurchmesserabschnitts (73) an der zweiten Endseite des Wellenbauteiles (40, 41) in der Axialrichtung davon, und die Längen A, B, C und D des Wellenbauteils (40, 41) in der Axialrichtung eine Beziehung (A-B) < (C-D) erfüllen.A shaft member coupling structure comprising: a shaft member (40, 41); and a press-fit member (60, 61) having a press-fit hole (65, 70) into which the shaft member (40, 41) is press-fitted, characterized in that the shaft member (40, 41) has a first cylindrical portion (51), a second cylindrical portion (52), a third cylindrical portion (53) and a fourth cylindrical portion (54) which are arranged in an order of the first cylindrical portion (51), the second cylindrical portion (52), the third cylindrical portion (53) and the fourth cylindrical portion (54) from a first end side to a second end side of the shaft member (40, 41) and have diameters which increase in the order of the first cylindrical portion (51), the second cylindrical portion (52), the third cylindrical portion (53) and the fourth cylindrical portion (54), the press-fit hole (65, 70) has a first inner diameter portion (71), a second inner diameter portion (72) and a third inner diameter portion (73) which are arranged in an order of the first inner diameter portion (71), the second inner diameter portion (72) and the third inner diameter portion (73) from the first end side to the second end side of the shaft member (40, 41) and have inner diameters which increase in the order of the first inner diameter portion (71), the second inner diameter portion (72) and the third inner diameter portion (73), the second cylindrical portion (52) is press-fitted in the first inner diameter portion (71), the third cylindrical portion (53) is press-fitted in the second inner diameter portion (72), the fourth cylindrical portion (54) is press-fitted in the third inner diameter portion (73), a length A from an end portion (52a) of the second cylindrical portion (52) on the first end side of the Shaft component (40, 41) to an end portion (53a) of the third cylindrical portion (53) on the first end side of the shaft component (40, 41) in an axial direction thereof is greater than a length B from an end portion (71a) of the first inner diameter portion (71) on the second end side of the shaft component (40, 41) to an end portion (72a) of the second inner diameter portion (72) on the second end side of the shaft component (40, 41) in the axial direction thereof, a length C from the end portion (52a) of the second cylindrical portion (52) on the first end side of the shaft component (40, 41) to an end portion (54a) of the fourth cylindrical portion (54) on the first end side of the shaft component (40, 41) in the axial direction thereof is greater than a length D from the end portion (71a) of the first inner diameter portion (71) on the second end side of the shaft member (40, 41) to an end portion (73a) of the third inner diameter portion (73) on the second end side of the shaft member (40, 41) in the axial direction thereof, and the lengths A, B, C and D of the shaft member (40, 41) in the axial direction satisfy a relationship (AB) < (CD). Wellenbauteil-Kopplungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Verzahnungen (57) in dem dritten zylindrischen Abschnitt (53) ausgebildet sind.Shaft component coupling structure according to Claim 1 , characterized in that gear teeth (57) are formed in the third cylindrical portion (53). Wellenbauteil-Kopplungsstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste zylindrische Abschnitt (51) so ausgebildet ist, dass er nicht aus dem Preßpassungsloch (65, 70) ragt.Shaft component coupling structure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the first cylindrical portion (51) is formed so that it does not protrude from the press-fit hole (65, 70). Wellenbauteil-Kopplungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge des ersten zylindrischen Abschnitts (51) kleiner oder gleich der Hälfte einer Länge des zweiten zylindrischen Abschnitts (52) in der Axialrichtung des Wellenbauteils (40, 41) ist.Shaft component coupling structure according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that a length of the first cylindrical portion (51) is less than or equal to half a length of the second cylindrical portion (52) in the axial direction of the shaft member (40, 41). Wellenbauteil-Kopplungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenbauteil-Kopplungsstruktur einen fünften zylindrischen Abschnitt (55) hat, der einen größeren Durchmesser als den des vierten zylindrischen Abschnitts (54) aufweist und der näher zu der zweiten Endseite des Wellenbauteils (40, 41) angeordnet ist als der vierte zylindrische Abschnitt (54), und ein Endabschnitt (55a) des fünften zylindrischen Abschnitts (55) an der ersten Endseite des Wellenbauteils (40, 41) mit einer Stirnfläche (62a) des Preßpassungsbauteils (60, 61) um das Preßpassungsloch (65, 70) in Kontakt steht.Shaft component coupling structure according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the shaft member coupling structure has a fifth cylindrical portion (55) which has a larger diameter than that of the fourth cylindrical portion (54) and which is arranged closer to the second end side of the shaft member (40, 41) than the fourth cylindrical portion (54), and an end portion (55a) of the fifth cylindrical portion (55) on the first end side of the shaft member (40, 41) is in contact with an end surface (62a) of the press-fitting member (60, 61) around the press-fitting hole (65, 70). Fluidmaschine mit einer Wellenbauteil-Kopplungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5.Fluid machine with a shaft component coupling structure according to one of the Claims 1 until 5 .
DE102020108266.5A 2019-03-29 2020-03-25 Shaft component coupling structure and fluid machine with the same Active DE102020108266B4 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-065886 2019-03-29
JP2019065886A JP7222289B2 (en) 2019-03-29 2019-03-29 Coupling structure of shaft members and fluid machinery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102020108266A1 DE102020108266A1 (en) 2020-10-01
DE102020108266B4 true DE102020108266B4 (en) 2024-07-04

Family

ID=72612258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020108266.5A Active DE102020108266B4 (en) 2019-03-29 2020-03-25 Shaft component coupling structure and fluid machine with the same

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7222289B2 (en)
CN (1) CN111749897B (en)
DE (1) DE102020108266B4 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0533788A (en) 1991-07-26 1993-02-09 Calsonic Corp Manufacture of rotary compressor
DE4345099A1 (en) 1993-12-31 1995-07-06 Alpha Getriebebau Gmbh Shaft attachment

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0229262Y2 (en) * 1986-09-30 1990-08-06
JP3803812B2 (en) * 1996-09-12 2006-08-02 北越工業株式会社 Screw rotor
DE102006012868B4 (en) * 2006-03-21 2021-02-04 Robert Bosch Gmbh Positive displacement pump
JP2010144576A (en) 2008-12-17 2010-07-01 Toyota Industries Corp Electric roots compressor
WO2012063555A1 (en) * 2010-11-10 2012-05-18 株式会社ジェイテクト Planetary gear reducer
JP6086239B2 (en) 2013-08-09 2017-03-01 アイシン精機株式会社 Inner rotor for fluid pump
JP6165019B2 (en) * 2013-10-21 2017-07-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 Vane pump
EP3146214B1 (en) * 2014-05-21 2020-05-20 CIRCOR Pumps North America, LLC A gear pump having through-shaft bearing weepage control
EP3234356B1 (en) * 2014-12-17 2020-08-05 Delphi Technologies IP Limited Fuel pump assembly
JP6464117B2 (en) * 2016-06-24 2019-02-06 ファナック株式会社 Rotor member, rotor, and electric motor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0533788A (en) 1991-07-26 1993-02-09 Calsonic Corp Manufacture of rotary compressor
DE4345099A1 (en) 1993-12-31 1995-07-06 Alpha Getriebebau Gmbh Shaft attachment

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020108266A1 (en) 2020-10-01
CN111749897B (en) 2022-05-24
JP2020165366A (en) 2020-10-08
JP7222289B2 (en) 2023-02-15
CN111749897A (en) 2020-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1948939B1 (en) Radial compressor rotor
DE69004849T2 (en) Bearing unit for a turbocharger.
DE2939945A1 (en) SCREW MACHINE WITH AXIAL FLEXIBLE SEAL
DE3209763C2 (en)
DE102007011669A1 (en) Pumping device and power steering
DE19613833A1 (en) Gear pump with meshing internal and external toothed wheels
WO2019002206A1 (en) Screw spindle pump, fuel pump assembly, and fuel pump unit
DE102005037035A1 (en) trochoid
EP2143953A1 (en) Pump power unit
DE102016121237B4 (en) Hydraulic gerotor pump and manufacturing process of a gerotor pump
DE10024741B4 (en) Side channel pump
DE102021207694A1 (en) Lubricant supply system for a motor vehicle and pump for such a lubricant supply system
DE102020108266B4 (en) Shaft component coupling structure and fluid machine with the same
DE112017001096T5 (en) Rotating machine
DE102013209922A1 (en) collar bushing
EP2513483B1 (en) Fuel pump
DE102009047610A1 (en) External gear pump
EP2342464B1 (en) Side channel blower, in particular secondary air blower for an internal combustion engine
DE102008054474A1 (en) Internal gear pump with optimized noise behavior
DE102016207093B4 (en) Gear fluid machine
EP3935283B1 (en) Side channel blower
DE69303502T2 (en) Vehicle transmission with forced lubrication of the free-running gears
DE102013202606A1 (en) Gear wheel machine e.g. gear motor, has sleeve comprising projection that extends in direction of rotational axis of wheels, where projection partially covers groove in each rotational position of sleeve with respect to body
DE112019007037T5 (en) Variable capacity turbocharger
WO2018019318A1 (en) Rotor/stator system with an inlet funnel for an eccentric screw pump

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division