JP2002115684A - 二軸式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タイミングギヤ組み付け後のロータの位相の
調整を容易かつ精度良く行えるようにして、組み立ての
作業性を向上させるとともに、体積効率と耐久性の向上
する流体機械を提供する。 【解決手段】 ドライブシャフト９又はドリブンシャフ
ト３３の一方の一側３３ａに雄ねじ部３３ｂを設け、前
記第１又は第２のタイミングギヤ４９、５１の一方の軸
孔５１ａ内周部に雌ねじ部５１ｂを設けて前記雄ねじ部
３３ｂに螺合させると共に、前記雄ねじ部３３ｂにナッ
ト５５を螺合させて一方のタイミングギヤ５１を一方の
シャフト３３に締結させ、他方のシャフト９の一側９ａ
に他方のタイミングギヤ４９を圧入により固定させたこ
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】この発明は、例えば、車両の
スーパーチャージャに用いられるルーツ式流体機械等の
二軸式流体機械に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平６−２１２９８７号公報に図３の
ようなルーツ式流体機械である過給機１０１が記載され
ている。この過給機１０１は、ケーシング１０３内にド
ライブシャフト１０９と、ドリブンシャフト１１１とが
平行に配置され、それぞれベアリングを介してケーシン
グ１０３に回転自在に支持されている。ドライブシャフ
ト１０９及びドリブンシャフト１１１の軸方向の中間部
には、ロータ１１３、１１５がそれぞれ固着されてい
る。また、ドライブシャフト１０９、ドリブンシャフト
１１１の一側には、ヘリカルギヤからなるタイミングギ
ヤ１１９、１２１が圧入によってそれぞれ固定され、互
いに噛み合っている。さらに、ドライブシャフト１０９
の他側には、プーリ１１７が固定されている。このプー
リ１１７にはベルト（不図示）が巻き掛けられており、
エンジンからの駆動がドライブシャフト１０９に伝達さ
れるようになっている。

【０００３】そして、エンジンからの駆動力がドライブ
シャフト１０９に伝達されて回転し、この回転がタイミ
ングギヤ１１９、１２１によってドリブンシャフト１１
１に伝達されることで、ロータ１１３、１１５が互いに
逆方向に回転し、ケーシング１０３内に吸入された流体
（空気）を圧縮してエンジンに給気する。

【０００４】このような従来の流体機械において、タイ
ミングギヤ１１９、１２１は各シャフト１０９、１１１
に圧入されロータ１１３、１１５の位相を決定するもの
なので、タイミングギヤ１１９、１２１の各シャフト１
０９、１１１に圧入される際の回転方向の位置（位相）
精度が重要となる。そこで従来例においては、ロータ１
１３を固着したドライブシャフト１０９とロータ１１５
を固着したドリブンシャフト１１１をケーシング１０３
に組み付け、ロータ１１３、１１５の位相を調整した
後、タイミングギヤ１１９、１２１を噛み合わせた状態
で同時に各シャフト１０９、１１１に圧入している。こ
れは調整済みのロータ１１３、１１５の位相とタイミン
グギヤ１１９、１２１との関係が狂わないようにするた
めであるが、何らかの原因で組み付け後にロータ１１
３、１１５の位相が適正でなくなる場合がある。このよ
うな場合、タイミングギヤ１１９、１２１をシャフト１
０９、１１１に圧入後にロータ１１３、１１５の位相を
調整する必要が生じたときは、タイミングギヤ１１９、
１２１のいずれか一方を軸方向にずらすことでロータ１
１３、１１５の位相を調整する。すなわちタイミングギ
ヤ１１９、１２１はヘリカルギヤであるので、軸方向に
移動した分だけタイミングギヤ１１９、１２１が回転さ
せられシャフト１０９、１１１も連動して回転しロータ
１１３、１１５の位相が調整される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにタイミングギヤ１１９、１２１を軸方向に移動させ
てロータ１１３、１１５の回転方向の位置（位相）を調
整するのは困難であり、適正な調整精度は得られ難い。
そのためロータ１１３、１１５が正規位置に設定され
ず、作動回転中に接触し焼き付く可能性もあり、耐久性
の低下を招くおそれがある。また、各ロータ１１３、１
１５間の隙間が大きすぎたり、ロータ１１３、１１５と
ケーシング１０３内壁との隙間が大きすぎると流体機械
の体積効率の低下を招く。さらに、シャフト１０９、１
１１に圧入したタイミングギヤ１１９、１２１を軸方向
に移動させ調整するのは煩雑な作業となり組み立て時間
がかかる。特に圧入しすぎた場合の調整は、抜き方向に
タイミングギヤ１１９、１２１を戻すために特殊な工具
を必要とし作業性が悪い。

【０００６】そこで、本発明は、タイミングギヤ組み付
け後のロータの位相の調整を容易かつ精度良く行えるよ
うにして、組み立ての作業性を向上させるとともに、体
積効率の耐久性の向上する流体機械を提供することを目
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記載の発明は、軸方向中間部にロータが設
けられ駆動力が伝達されて回転するドライブシャフト
と、このドライブシャフトの一側に組み付けられた第１
のタイミングギヤと、軸方向中間部にロータが設けられ
前記ドライブシャフトに平行に配置されたドリブンシャ
フトと、このドリブンシャフトの一側に組み付けられる
と共に第１のタイミングギヤと噛み合ってドリブンシャ
フトをドライブシャフトと逆方向に従動回転させる第２
のタイミングギヤとを備えた二軸式流体機械であって、
前記ドライブシャフト又はドリブンシャフトの一方の一
側に雄ねじ部を設け、前記第１又は第２のタイミングギ
ヤの一方の軸孔内周部に雌ねじ部を設けて前記雄ねじ部
に螺合させると共に、前記雄ねじ部にナットを螺合させ
て一方のタイミングギヤを一方のシャフトに締結させ、
他方のシャフトの一側に他方のタイミングギヤを圧入に
より固定させたことを特徴とする。

【０００８】したがって、タイミングギヤ組み付け後の
ロータの位相の調整は、まずナットを緩め、回転自由と
なった一方のシャフトのロータを回転させて位相を調整
後、再びナットを緩めれば調整作業を完了できる。よっ
て直接ロータを回転指せて位相の調整ができるので、微
妙な調整が可能で精度が良好となり、ロータを正規位置
に設定できて、流体機械の体積効率が向上する。また、
ロータの焼き付きも防止できるので、耐久性が向上す
る。

【０００９】さらに、この調整作業はスパナ等の一般的
な工具だけで行うことができ、組み立ての作業性が向上
する。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明であって、前記雄ねじ部及び雌ねじ部のねじ方向
が前記一方のシャフトの回転により前記雌ねじ部が雄ね
じ部に対して締め付けられるように形成されていること
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、他方のタイミングギヤからの
噛み合い反力が一方のタイミングギヤに作用しても、ナ
ットによる締結は緩むことはなく、締まる方向に作用す
るので、作動中にロータの位相が変化しロータ同士が接
触したりナットが緩んで脱落して、流体機械が破損する
のを防止でき耐久性が向上する。

【００１２】さらにタイミングギヤの歯形がどんなタイ
プのものでも適用可能で、適用範囲が広い。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明であって、前記第１と第２のタイミング
ギヤがヘリカルギヤでそれぞれ構成されていることを特
徴とする。

【００１４】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、一方のシャフトの雄
ねじ部及び一方のタイミングギヤの雌ねじ部のねじ方向
が右ねじ、左ねじのどちらの方向の場合でも適用可能で
あり、適用範囲が広い。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１によって本発明の一実施形態
を説明する。この実施形態は請求項１、２、３の特徴と
備えている。図１はこの実施形態のスーパーチャージャ
１を示している。又、左右の方向は図１での左右の方向
であり、符号を与えていない部材等は図示されていな
い。

【００１６】スーパーチャージャ１は、入力プーリ３、
ルーツ式コンプレッサ５（二軸式流体機械）、タイミン
グギヤ組７などから構成されている。

【００１７】入力プーリ３はドライブシャフト９にスプ
ライン連結され、ナット１１で固定されている。入力プ
ーリ３はベルトを介してクランクシャフト側のプーリに
連結されている。このクランクシャフト側プーリには電
磁クラッチが組み込まれており、エンジンとスーパーチ
ャージャ１との断続を行う。

【００１８】このように、入力プーリ３はエンジンの駆
動力により、これらの電磁クラッチとベルト伝動機構と
を介して回転駆動される。

【００１９】コンプレッサ５はコンプレッサケーシング
１３（ケーシング）とロータ１５、１７などを備えてい
る。

【００２０】コンプレッサケーシング１３は、ケーシン
グ本体１９の右にギヤケーシング２１、カバー２３をボ
ルト２５で固定して構成されている。タイミングギヤ組
７はギヤケーシング２１とカバー２３との間に形成され
たオイル室２７に噛み合った状態で収納されており、オ
イル室２７内にはオイル溜りが設けられている。ケーシ
ング本体１９とギヤケーシング２１はピン２９によって
位置決めされている。

【００２１】コンプレッサケーシング１３は、各ロータ
１５、１７を回転自在に収容するロータ室３１と、エン
ジン吸気の吸入口（図示略）及び吐出口（図示略）とを
備えている。

【００２２】一方のロータ１５はドライブシャフト９の
軸方向中間部に固着され、他方のロータ１７はドリブン
シャフト３３の軸方向中間部に固着されている。

【００２３】各シャフト９、３３は、ロータ１５、１７
の左側でシールベアリング３５、３７によってコンプレ
ッサケーシング１３に支承されている。各シャフト９、
３３のロータ１５、１７の右側のギヤケーシング２１の
オイル室２７内にはアンギュラーコンタクト型のボール
ベアリング３９、４１が装着され、各シャフト９、３３
はボールベアリング３９、４１によってコンプレッサケ
ーシング１３に平行に支承されている。

【００２４】ボールベアリング３９、４１の左側にはシ
ャフト９、３３とギヤケーシング２１との間にシール４
３、４５が配置されている。又、シールベアリング３
５、３７はカバープレート４７によって開口部を塞が
れ、塵や埃などの侵入を防止してる。

【００２５】シールベアリング３５、３７とシール４
３、４５とによってロータ室３１から外部へのエア洩れ
が防止され、シール４３、４５によってオイル室２７側
からロータ室３１へのオイル洩れが防止される。

【００２６】タイミングギヤ組７は互いに噛み合った一
対のヘリカルギヤからなり、エンジンの駆動力が伝達さ
れて回転するドライブシャフト９に固定されるタイミン
グギヤ４９（第１のタイミングギヤ）及びタイミングギ
ヤ４９と噛み合ってドリブンシャフト３３をドライブシ
ャフト９と逆方向に従動回転させるタイミングギヤ５１
（第２のタイミングギヤ）とからなり、タイミングギヤ
４９は軸孔４９ａにドライブシャフト９の右端部９ａ
（一側）が圧入さえることにより固定され、タイミング
ギヤ５１は後述するダブルナットによってドリブンシャ
フト３３の右端部３３ａ（一側）に固定されている。

【００２７】ドリブンシャフト３３の右端部３３ａには
雄ねじ部３３ｂが形成され、タイミングギヤ５１の軸孔
５１ａには前記雄ねじ部３３ｂに螺合可能な雌ねじ部５
１ｂが形成され、タイミングギヤ５１は雌ねじ部５１ｂ
によってドリブンシャフト３３の雄ねじ部３３ｂに螺合
されている。さらにドリブンシャフト３３の雄ねじ部３
３ｂに螺合するタイミングギヤ５１の右側にはワッシャ
５３を介してナット５５が螺合され、いわゆるダブルナ
ットでタイミングギヤ５１をドリブンシャフト３３に締
結している。

【００２８】雄ねじ部３３ｂ及び雌ねじ部５１ｂのねじ
方向は、タイミングギヤ４９からの噛み合い反力を受け
てタイミングギヤ５１とドリブンシャフトの間に異常な
回転力が作用したとき、例えば図１の右方から見てドリ
ブンシャフト３３に対してタイミングギヤ５１が反時計
方向に回転すると、タイミングギヤ５１はドリブンシャ
フト３３の軸方向でナット５５の螺合されている右方向
に移動し、締め付けられるよう形成されている。

【００２９】また、タイミングギヤ４９、５１のヘリカ
ル歯４９ｂ、５１ｃの傾斜方向は、タイミングギヤ４９
からの噛み合い反力を受けてタイミングギヤ５１とドリ
ブンシャフトの間に異常な回転力が作用したとき、例え
ば図２の右方から見てドリブンシャフト３３に対してタ
イミングギヤ５１が反時計方向に回転すると、タイミン
グギヤ５１はドリブンシャフト３３の軸方向でナット５
５の螺合されている右方向に移動し、締め付けられるよ
う形成されている。

【００３０】こうして、スーパーチャージャ１が構成さ
れている。

【００３１】つぎに、このスーパーチャージャ１の作用
を説明する。

【００３２】入力プーリ３から入力したエンジンの駆動
力はコンプレッサ５を駆動し、タイミングギヤ組７はロ
ータ１５、１７を互いに接触しないように同期回転させ
る。ロータ１５、１７が回転するとコンプレッサ５はコ
ンプレッサケーシング１３の吸入口から吸気を吸入し吐
出口から吐き出して、エンジンに供給する。

【００３３】次にタイミングギヤ４９、５１を組み付け
後のロータ１５、１７の位相の調整方法に詳細に説明す
る。組み付け後のロータ１５、１７の位相が正規でなく
調整の必要が生じたときは、まず、タイミングギヤ５１
を締結しているナット５５を緩める。するとドリブンシ
ャフト３３が回転方向に移動自由となるので、ロータ１
７を回転方向に移動させて位相の調整を行なうことがで
きる。ロータ１７の位相の調整が完了したら、ナット５
５を再びタイミングギヤ５１に向けて締め付けドリブン
シャフト３３に締結し調整作業を完了する。

【００３４】このように本実施形態は、タイミングギヤ
５１が雌ねじ部５１ｂによってドリブンシャフト３３の
雄ねじ部３３ｂに螺合されナット５５によって締結され
る、いわゆるダブルナットとなっているので、ロータ１
７を回転移動させて位相の調整ができるので、微妙な調
整が可能で精度が良好となり、ロータ１７を正規位置に
設定でき、コンプレッサ５の体積効率を向上することが
できる。またロータ１５、１７同士の焼き付きも防止で
きるので、耐久性が向上する。

【００３５】さらにこの調整作業はスパナ等の一般的な
工具だけで行うことができ、組み立ての作業性が向上す
る。

【００３６】タイミングギヤ４９からの噛み合い反力が
タイミングギヤ５１に作用しても、ナット５５による締
結は緩むことはなく、締め付けられる方向に作用するの
で、作動中にロータ１７の位相が変化しロータ１５、１
７同士が接触し焼き付いたり、ナット５５が緩んで脱落
して、コンプレッサ５が破損するのを防止でき耐久性が
向上する。さらにタイミングギヤ４９、５１の歯形がど
んなタイプのものでも適用可能で、適用範囲が広い。

【００３７】さらにドリブンシャフト３３の雄ねじ部３
３ｂ及びタイミングギヤ５１の雌ねじ部５１ｂのねじ方
向が右ねじ、左ねじのどちらの方向の場合でも適用可能
であり、適用範囲が広い。

【００３８】なお、二軸式流体機械とは、平行な２つの
回転軸（ドライブシャフトとドリブンシャフト）にそれ
ぞれ設けられたロータ同士の噛み合いを一対のタイミン
グギヤで位相合わせするタイプであれば良く、実施例の
他にはスクリュー式やリショルム式流体機械があり本発
明を実施可能である。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１記載の発明によれば、タイミングギヤ組み付け後のロ
ータの位相の調整は、まずナットを緩め、回転自由とな
った一方のシャフトのロータを回転させて位相を調整
後、再びナットを緩めれば調整作業を完了できる。よっ
て直接ロータを回転させて位相の調整ができるので、微
妙な調整が可能で精度が良好となり、ロータを正規位置
に設定できて、流体機械の体積効率が向上する。また、
ロータの焼き付きも防止できるので、耐久性が向上す
る。

【００４０】さらに、この調整作業はスパナ等の一般的
な工具だけで行うことができ、組み立ての作業性が向上
する。

【００４１】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の発明と同等の作用・効果が得られると共に、他方のタ
イミングギヤからの噛み合い反力が一方のタイミングギ
ヤに作用しても、ナットによる締結は緩むことはなく、
締まる方向に作用するので、作動中にロータの位相が変
化しロータ同士が接触したりナットが緩んで脱落して、
流体機械が破損するのを防止でき耐久性が向上する。

【００４２】さらにタイミングギヤの歯形がどんなタイ
プのものでも適用可能で、適用範囲が広い。

【００４３】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
または２の発明と同等の作用・効果が得られると共に、
一方のシャフトの雄ねじ部及び一方のタイミングギヤの
雌ねじ部のねじ方向が右ねじ、左ねじのどちらの方向の
場合でも適用可能であり、適用範囲が広い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す断面図である。

【図２】図１のタイミングギヤの部分説明図である。

【図３】従来例の断面図である。

【符号の説明】

５ ルーツ式コンプレッサ（二軸式流体機械） ９ ドライブシャフト ９ａ 右端部（一側） １５ ロータ １７ ロータ １９ ケーシング本体（ケーシング） ３３ ドリブンシャフト ３３ａ 右端部（一側） ３３ｂ 雄ねじ部 ４９ タイミングギヤ（第１タイミングギヤ） ４９ｂ ヘリカル歯 ５１ タイミングギヤ（第２タイミングギヤ） ５１ａ 軸孔 ５１ｂ 雌ねじ部 ５１ｃ ヘリカル歯 ５５ ナット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｈ 55/17 Ｆ１６Ｈ 55/17 Ａ Ｆターム(参考） 3G005 EA06 EA07 FA05 FA13 FA30 FA41 FA51 GB48 GB73 JA40 3H029 AA01 AA03 AA06 AA17 AB02 BB31 BB32 BB33 BB43 BB44 BB47 BB50 CC08 CC16 3H075 AA18 BB06 BB21 CC18 CC24 CC25 CC32 CC33 CC36 DB32 3J030 AC03 BA05 BD05 BD06

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向中間部にロータが設けられ駆動力
   が伝達されて回転するドライブシャフトと、このドライ
   ブシャフトの一側に組み付けられた第１のタイミングギ
   ヤと、軸方向中間部にロータが設けられ前記ドライブシ
   ャフトに平行に配置されたドリブンシャフトと、このド
   リブンシャフトの一側に組み付けられると共に第１のタ
   イミングギヤと噛み合ってドリブンシャフトをドライブ
   シャフトと逆方向に従動回転させる第２のタイミングギ
   ヤとを備えた二軸式流体機械であって、前記ドライブシ
   ャフト又はドリブンシャフトの一方の一側に雄ねじ部を
   設け、前記第１又は第２のタイミングギヤの一方の軸孔
   内周部に雌ねじ部を設けて前記雄ねじ部に螺合させると
   共に、前記雄ねじ部にナットを螺合させて一方のタイミ
   ングギヤを一方のシャフトに締結させ、他方のシャフト
   の一側に他方のタイミングギヤを圧入により固定させた
   ことを特徴とする二軸式流体機械。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の発明であって、前記雄
   ねじ部及び雌ねじ部のねじ方向が前記一方のシャフトの
   回転により前記雌ねじ部が雄ねじ部に対して締め付けら
   れるように形成されていることを特徴とする二軸式流体
   機械。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の発明であっ
   て、前記第１と第２のタイミングギヤがヘリカルギヤで
   それぞれ構成されていることを特徴とする二軸式流体機
   械。