JP2001020887A - ルーツ式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コーティング処理が不要でコスト低減可能な
ルーツ式流体機械の提供を目的とする。 【解決手段】 ハウジング７内に収容され互いに噛み合
う一対のロータ３，５を有するルーツ式圧縮機１であっ
て、各ロータ３，５の歯先部に軸方向に延びる低摩擦材
のシール部材３５を組み付けると共に端面部にハウジン
グ７の内壁と摺動するシール部材４１，４２を組み付け
たことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの吸気を
過給するルーツ式流体機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の過給機としては、例えば特開平８
−２００３６０号公報に図７に示すルーツ式過給機１０
１が記載されている。

【０００３】この過給機１０１は、一対のロータ１０
３，１０５がその軸１０６，１０７の両端をそれぞれベ
アリング１０９，１１１，１１３，１１５を介してハウ
ジング１１７に回転自在に支持されている。入力側のロ
ータ１０３の入力端にプーリ１１９が固定され、このプ
ーリ１１９を介してロータ１０３がエンジンによりベル
ト駆動される。ロータ１０３，１０５同士の間はタイミ
ングギヤ１２１，１２３を介して連結され、両ロータ１
０３，１０５は互いに逆方向に同一回転数で同期回転す
る。そして、両ロータ１０３，１０５は互いの歯形面間
およびロータ１０３，１０５の歯先、端面とこれらを収
容しているハウジング１１７との間に僅かなすきまを保
って、接触せずに回転する。こうして、エンジンの吸気
を過給する。

【０００４】上記のすきまは小さいので、部分的に接触
が生じることがあっても接触部が焼き付くことのないよ
うに、例えばロータ１０３，１０５の歯形面や端面、ハ
ウジング１１７の対向面などに低摩擦材をコーティング
することが一般に行われている。こうしてコーティング
処理により気密性を上げ、各すきまを通って流体が吸込
側へ漏れるのを防止している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、コーティング
処理を施す場合、処理前のロータの高精度加工、下地処
理などを要するのでコスト高になる。また、仕上げ加工
を省くとコーティングした面の精度が悪化し、吸気の充
填効率も低下する。

【０００６】そこで、本発明は、コーティング処理が不
要でコスト低減可能なルーツ式流体機械の提供を目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、ハウジング内に収容され
互いに噛み合う一対のロータを有するルーツ式流体機械
であって、前記各ロータの歯先部および端面部の少なく
とも一方に前記ハウジングの内壁と摺動するシール部材
を組み付けたことを特徴とする。

【０００８】したがって、各ロータの歯先部および／ま
たは端面部にシール部材を設けることにより、吸い込み
側への流体の漏れ防止ができ、気密性を保つためのコー
ティング処理を省略できるのでコストが低減される。

【０００９】また、シール部材の材料選定により摺動部
の焼き付きを容易に防止することが可能である。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のルーツ式流体機械であって、前記歯先部に組み付けら
れるシール部材が、前記ロータの回転軸方向に延びて組
み付けられる低摩擦部材であることを特徴とする。

【００１１】したがって、請求項１の発明と同等の作用
・効果が得られると共に、ロータおよびシール部材の加
工、取り付けが容易になるので、コストが一層低減され
る。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載のルーツ式流体機械であって、前記端面部に組
み付けられるシール部材の少なくとも一方と前記歯先部
に組み付けられるシール部材とが一体に形成されてなる
ことを特徴とする。

【００１３】したがって、請求項１または２の発明と同
等の作用・効果が得られると共に、両シール部材の一体
化により組み付けが容易になるので、コストが一層低減
される。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図１〜図６
により説明する。図１は本実施形態のルーツ式圧縮機１
の断面図であり、図２はロータの形状を示す図面であ
る。図３〜図６は要部の説明図である。

【００１５】図１に示すように、両ロータ３，５を収容
するハウジング７はハウジング本体７ａと中間部材７ｂ
とカバー７ｃとがボルト９により結合されてなり、ハウ
ジング本体７ａと中間部材７ｂとは複数のピン１１によ
り心出しされている。ハウジング本体７ａと中間部材７
ｂとにより両ロータ３，５を収容するロータ室１３（図
２参照）が構成されている。カバー７ｃの結合面はＯリ
ング１５によりシールされている。

【００１６】図２に示すような、まゆ形の同形に形成さ
れた一対のロータ３，５は、それぞれに一体化されたロ
ータ軸１７，１９の左右端をベアリング２１，２３およ
び２５，２７により支持されると共に、各左端部のベア
リング２１，２５とハウジング本体７ａとの間には皿ば
ね２９，３１が配置され、これにより両ロータ３，５は
左方に付勢されて、各ベアリング２１，２３および２
５，２７の支持部にはガタが生じないようにされてい
る。

【００１７】図２、図３に示すように、ロータ３，５の
各歯部の心部には軸方向に貫通する円柱状の肉抜き孔３
３，３３が設けられ、慣性モーメントが軽減されてい
る。そして、各歯部の先端部３ａ，５ａにはアリ溝状の
溝３ｂ，５ｂが軸方向全長に亘って形成され、この溝３
ｂ，５ｂに例えば低摩擦のテフロン（登録商標）材また
はカーボン材からなる断面がほぼ台形のシール部材３５
が嵌合されている。このときシール部材３５の外周部３
５ａはロータ３，５の歯部の先端部よりも所定量出っ張
るようにされている。なお、図１にはシール部材３５の
図示を省略し、ロータ５側に配置された後述のスペーサ
４１を図示してある。

【００１８】図４は、上記シール部材３５の形状変更例
を示す。このシール部材３７の断面形状は、上記シール
部材３５とは逆の傾斜部を有すると共にくびれ部を有す
る形状に形成され、ロータ３’，５’の肉抜き孔３３に
達するスリットに嵌合して取り付けられる。この変更例
によればシール部材３７とハウジング７との摺動面積を
大きく設定することが容易である。また、シール部材３
７の保持性も良い。

【００１９】図５は、上記シール部材３５の他の形状変
更例を示す。このシール部材３９の断面形状は、ロータ
３”，５”のスリットに嵌合するシール部３９ａと肉抜
き孔３３に嵌合する本体部３９ｂとからなり、取扱い
性、組付け性が向上する。

【００２０】図６および図１のロータ５側に示すよう
に、各ロータ３，５の両端面とハウジング７との間にそ
れぞれスペーサ４１，４２が配置されている。スペーサ
４１，４２は低摩擦のテフロン材またはカーボン材から
なり、図６のようにロータ３，５の形状に倣った形状に
形成されている。そして、各ロータ３，５の軸部１７，
１９に嵌合して心出しされると共に、リング状の凸部４
１ａ，４２ａが肉抜き孔３３の開口部に嵌合して回り止
めされて取り付けられる。

【００２１】スペーサ４１，４２の厚さ調整により、各
ロータ３，５の端面すきまが所定量に調整される。な
お、スペーサ４１，４２の外形はロータ３，５の外形よ
りも所定量小さく設定されいる。

【００２２】こうして、各ロータ３，５の歯面と両端面
およびハウジング７のロータ室１３の壁面にはコーティ
ング処理は施されていない。

【００２３】ロータ軸１７の左端部にはプーリ４３がス
プライン嵌合され、ナット４５により一体化されてい
る。また、各ロータ軸１７，１８の右端部には、両ロー
タ３，５の位相合せを行って各ロータ軸１７，１８に固
定されたタイミングギヤ４７，４９が配置され、タイミ
ングギヤ４７，４９の噛み合いにより両ロータ３，５は
互いに逆方向に同期回転する。なお、オイルシール５
１，５１により、タイミングギヤ４７，４９およびベア
リング２３，２７を潤滑するオイルがロータ室１３に漏
れ込むのを防止している。圧縮機１を駆動する駆動力
は、プーリ４３に入力される。

【００２４】このような構成により、両ロータ３，５の
同期回転に伴い、各ロータ３，５の歯先に取り付けられ
たシール部材３５がハウジング７の内壁と摺動および相
手側ロータの歯底面と接触することにより流体の吸い込
み側への漏れが防止される。そして、各ロータ３，５の
シール部材３５以外の歯形面は相手側ロータおよびロー
タ室１３の壁面と接触することはない。

【００２５】同時に、各ロータ３，５の両端面において
もスペーサ４１，４２がロータ室１３の対向面と摺動
し、摺動部のすきまは所定量に保たれている。

【００２６】こうして、本実施形態によれば、各ロータ
３，５の歯先部に設けられたシール部材３５により、ま
た端面部に設けられたシール部材４１，４２により、吸
い込み側への流体の漏れを防止することができ、気密性
を保つためのコーティング処理を省略できるので、コス
トが低減される。

【００２７】また、各シール部材３５，４１，４２の形
成およびロータ３，５の溝３ｂ，５ｂの加工は容易であ
り、さらに取り付けが容易であるので、コストが一層低
減される。

【００２８】また、シール部材３５，４１，４２の材料
選定により摺動部の焼き付きを容易に防止することが可
能である。

【００２９】なお、ロータ３，５の歯先部のシール部材
３５と端面部のシール部材４１，４２のいずれかとを一
体に形成してもよく、その場合は組付けが容易になる。
また、ロータ３，５の歯先部のシール部材の断面形状を
矩形状に形成すれば、歯先部のシール部材を両端面部の
シール部材と一体形成することも可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、各ロータの歯先部および／ま
たは端面部にシール部材を設けることにより、吸い込み
側への流体の漏れ防止ができ、気密性を保つためのコー
ティング処理を省略できるのでコストが低減される。

【００３１】また、シール部材の材料選定により摺動部
の焼き付きを容易に防止することが可能である。

【００３２】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の発明と同等の効果が得られると共に、ロータおよびシ
ール部材の加工、取り付けが容易になるので、コストが
一層低減される。

【００３３】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
または２の発明と同等の効果が得られると共に、両シー
ル部材の一体化により組み付けが容易になるので、コス
トが一層低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の断面図である。

【図２】一実施形態のロータの形状を示す図面である。

【図３】一実施形態の要部の説明図である。

【図４】一実施形態の要部の変形例を示す図である。

【図５】一実施形態の要部の他の変形例を示す図であ
る。

【図６】一実施形態の要部の説明図である。

【図７】従来例の断面図である。

【符号の説明】

３，３’，３”，５，５’，５” ロータ ３ｂ，５ｂ 溝 ７ ハウジング １３ ロータ室 １７，１９ ロータ軸 ３３ 肉抜き孔 ３５，３７，３９，４１，４２ シール部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に収容され互いに噛み合う
   一対のロータを有するルーツ式流体機械であって、 前記各ロータの歯先部および端面部の少なくとも一方に
   前記ハウジングの内壁と摺動するシール部材を組み付け
   たことを特徴とするルーツ式流体機械。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のルーツ式流体機械であ
   って、 前記歯先部に組み付けられるシール部材が、前記ロータ
   の回転軸方向に延びて組み付けられる低摩擦部材である
   ことを特徴とするルーツ式流体機械。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のルーツ式流体
   機械であって、 前記端面部に組み付けられるシール部材の少なくとも一
   方と前記歯先部に組み付けられるシール部材とが一体に
   形成されてなることを特徴とするルーツ式流体機械。