JP2003202029A - Rolling bearing device - Google Patents

Rolling bearing device

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JP2003202029A
JP2003202029A JP2002307094A JP2002307094A JP2003202029A JP 2003202029 A JP2003202029 A JP 2003202029A JP 2002307094 A JP2002307094 A JP 2002307094A JP 2002307094 A JP2002307094 A JP 2002307094A JP 2003202029 A JP2003202029 A JP 2003202029A
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JP
Japan
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rolling bearing
bearing device
housing
bearing
shaft
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JP2002307094A
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Japanese (ja)
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Hirotsuna Nawamoto
大綱 縄本
Hideto Yui
秀人 由井
Hirotoshi Aramaki
宏敏 荒牧
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C27/008Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids for other than working fluid, i.e. the sealing arrangements are not between working chambers of the machine
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/02Arrangements of bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/42Pumps with cylinders or pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
    • F16C2360/44Centrifugal pumps

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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rolling bearing device which extends a life by reducing foreign matter invading into a rolling bearing device. <P>SOLUTION: This rolling bearing device comprises a housing 11b, a shaft 11a inserted into the housing 11b, and rolling bearings 14 and 15 installed between the housing 11b and the shaft 11a to support the housing and the shaft rotatably relative to each other. The rotating member 12 of a compressor part of impeller type, scroll type, screw type, and swash plate type is fitted to the end part of the housing 11b or the shaft 11a, and a seal structure 1 is fitted to rolling bearings 14 and 15 at least on the rotating member 12 side. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インペラ式、スク
ロール式、スクリュー式、斜板式等のコンプレッサ部品
が固定された回転軸を支持する転がり軸受を有する転が
り軸受装置に関し、特に燃料電池に用いる水蒸気圧送機
やコンプレッサ装置等に好適な転がり軸受装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rolling bearing device having a rolling bearing for supporting a rotary shaft to which a compressor part such as an impeller type, a scroll type, a screw type and a swash plate type is fixed, and particularly steam used in a fuel cell. The present invention relates to a rolling bearing device suitable for a pump, a compressor device and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば燃料電池は、用いる電解質によ
り、固体高分子型、固体電解質型、リン酸型、溶融炭酸
塩型、アルカリ型のごとき種類に分けられる。いずれの
形式の燃料電池も、電解質板又は電解質膜の両面をカソ
ード(酸素極)とアノード(燃料極)の両電極で挟持さ
せ、カソード側には酸化剤ガスとして空気中の酸素(O
2)を供給すると共に、アノード側には燃料ガスとして
水素(H2)を供給するようにしたものを1セルとし
て、セパレータを介した各セルを多層に積層してスタッ
クとするようにしてある。
2. Description of the Related Art For example, a fuel cell is classified into a solid polymer type, a solid electrolyte type, a phosphoric acid type, a molten carbonate type, and an alkaline type according to the electrolyte used. In both types of fuel cells, both sides of an electrolyte plate or an electrolyte membrane are sandwiched between cathode (oxygen electrode) and anode (fuel electrode) electrodes, and oxygen (O 2
2 ) is supplied and hydrogen (H 2 ) as a fuel gas is supplied to the anode side as one cell, and each cell via a separator is laminated in multiple layers to form a stack. .

【0003】上記燃料電池のカソード側へ空気を圧送し
て供給するための従来の空気供給装置としては、排ガス
タービンによりコンプレッサを駆動させるようにしたタ
ーボチャージャ方式、モータでコンプレッサを駆動させ
るようにしたモータ駆動方式等がある。また、燃料電池
に酸素及び水素を供給する際、例えば固体高分子型等、
燃料電池の種類によっては水蒸気を加えて反応させる必
要があり、また、例えば燃料にガソリンを使用する場合
は、非常に高温の水蒸気が必要となり、エネルギー効率
を上げるために、水蒸気圧送機を必要とする場合があ
る。
As a conventional air supply device for supplying air by pressure to the cathode side of the fuel cell, a turbocharger system in which an exhaust gas turbine drives a compressor, and a motor drives a compressor. There is a motor drive system. Also, when supplying oxygen and hydrogen to the fuel cell, for example, solid polymer type,
Depending on the type of fuel cell, it is necessary to add water vapor to react, and when gasoline is used as fuel, for example, very high temperature water vapor is required, and a vapor pressure pump is required to increase energy efficiency. There is a case.

【0004】水蒸気圧送機の一例を図21に示す。図2
1の水蒸気圧送機350では、回転軸351aにインペ
ラ352が取り付けられており、この回転軸351aは
転がり軸受354,355で支持されている。回転軸3
51aの高速回転に伴ってインペラ352が高速回転
し、水蒸気吸込み口353から吸い込まれた水蒸気が、
インペラ352の遠心力で加圧され、インペラハウジン
グ356aとバックプレート356bで形成された加圧
ボリュート356cを通って水蒸気吐出し口(図示略)
から圧送される。
FIG. 21 shows an example of a steam pump. Figure 2
In the steam pump 350 of No. 1, an impeller 352 is attached to a rotary shaft 351a, and the rotary shaft 351a is supported by rolling bearings 354 and 355. Rotating shaft 3
The impeller 352 rotates at high speed with the high speed rotation of 51a, and the water vapor sucked from the water vapor suction port 353 is
It is pressurized by the centrifugal force of the impeller 352 and passes through a pressure volute 356c formed by the impeller housing 356a and the back plate 356b to discharge water vapor (not shown).
Sent by pressure.

【0005】回転軸351aを支持する転がり軸受35
4,355の潤滑方法としては、油潤滑又はグリース潤
滑が採用されている。油潤滑の場合、潤滑油を供給する
システムが必要となるが、例えば自動車用燃料電池シス
テムとしては、重量軽減、システムの簡略化が求められ
ていることから、油潤滑は不向きである。また、軸受の
潤滑油が圧縮空気や水蒸気に混入するという問題点があ
ることから、自動車用燃料電池システムに用いられる水
蒸気圧送機やコンプレッサのインペラ支持用転がり軸受
の潤滑方法はグリース潤滑が好ましい。
Rolling bearing 35 for supporting the rotary shaft 351a
Oil lubrication or grease lubrication is adopted as the lubrication method for 4,355. In the case of oil lubrication, a system for supplying lubricating oil is required. However, for example, as a fuel cell system for automobiles, weight reduction and simplification of the system are required, and therefore oil lubrication is not suitable. Further, since there is a problem that the lubricating oil of the bearing is mixed with compressed air and water vapor, the lubricating method of the impeller supporting rolling bearing of the steam pump and the compressor used in the automobile fuel cell system is preferably grease lubrication.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水蒸気
圧送機350においては、インペラ352の背面空間3
59が負圧から正圧になるときに水蒸気が転がり軸受3
54,355内に侵入する場合がある。軌道輪(外輪、
内輪)及び転動体間は、EHL油膜(弾性流体潤滑油
膜)を介して転がり滑り運動を行っているが、上述のよ
うな状況により水蒸気がグリースに侵入した場合、油膜
が非常に形成されにくくなる。軌道輪材料と転動体材料
に金属を用いた場合は、高速回転時に滑り摩擦に基づく
発熱により、更に油膜が薄くなることから、金属接触に
よる磨耗が発生しやすくなり、焼付きに至ることが想定
される。
However, in the water vapor pump 350, the back space 3 of the impeller 352 is used.
When the pressure of 59 is changed from negative pressure to positive pressure, the water vapor is rolled and the bearing 3
There is a possibility that it will enter the inside of 54,355. Bearing ring (outer ring,
Between the inner ring) and the rolling elements, rolling and sliding motion is performed via the EHL oil film (elastohydrodynamic oil film), but if water vapor enters the grease under the above-mentioned conditions, the oil film will be very difficult to form. . When metal is used for the bearing ring material and rolling element material, the oil film becomes thinner due to heat generation due to sliding friction during high-speed rotation, and wear is likely to occur due to metal contact, causing seizure. To be done.

【0007】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、転がり軸受装置内部に侵入する異物を
低減できる転がり軸受装置及び燃料電池用のコンプレッ
サ装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a rolling bearing device and a compressor device for a fuel cell, which can reduce foreign matter entering the inside of the rolling bearing device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記構
成により達成される。 (1) ハウジングと、該ハウジングに嵌挿された軸
と、前記ハウジングと前記軸との間に介装されて前記ハ
ウジングと前記軸とを相対回転可能に支持する転がり軸
受とを備えた転がり軸受装置において、前記ハウジング
又は前記軸の端部にインペラ式、スクロール式、スクリ
ュー式、斜板式等のコンプレッサ部品の回転部材が取り
付けられ、前記転がり軸受の少なくとも前記回転部材側
にシール構造が設けられたことを特徴とする転がり軸受
装置。 (2) 前記シール構造が、前記転がり軸受の軌道輪間
に延びた軸受シール部材を有している前記(1)に記載
の転がり軸受装置。 (3) 前記シール構造が、前記ハウジング及び前記軸
間に延びた軸受装置シール部材を有している前記(1)
又は(2)に記載の転がり軸受装置。 (4) 前記軸受装置シール部材が、前記ハウジング及
び前記軸の相対回転速度が所定値を超えると遠心力によ
り変形して他の部材と接しなくなるように構成されてい
る前記(3)に記載の転がり軸受装置。 (5) 前記軸受装置シール部材が、前記軸の径方向に
対して傾斜した方向に延びるとともに他の部材に接して
前記ハウジング及び前記軸間を密封した弾性部を備え、
該弾性部は前記ハウジング及び前記軸の相対回転速度が
所定値を超えると遠心力により弾性変形して他の部材と
接しなくなる前記(3)に記載の転がり軸受装置。 (6) 燃料電池用のコンプレッサ装置として用いるこ
とを特徴とする上記(1)から(5)のいずれか1つに
記載の転がり軸受装置。
The object of the present invention is achieved by the following constitution. (1) A rolling bearing including a housing, a shaft fitted in the housing, and a rolling bearing interposed between the housing and the shaft to rotatably support the housing and the shaft. In the device, a rotary member of a compressor component such as an impeller type, a scroll type, a screw type, a swash plate type is attached to an end of the housing or the shaft, and a seal structure is provided at least on the rotary member side of the rolling bearing. A rolling bearing device characterized by the above. (2) The rolling bearing device according to (1), wherein the seal structure has a bearing seal member extending between the bearing rings of the rolling bearing. (3) The above-mentioned (1), wherein the seal structure has a bearing device seal member extending between the housing and the shaft.
Alternatively, the rolling bearing device according to (2). (4) The bearing device seal member is configured such that when the relative rotation speed of the housing and the shaft exceeds a predetermined value, the bearing device seal member is deformed by centrifugal force and does not come into contact with other members. Rolling bearing device. (5) The bearing device sealing member includes an elastic portion that extends in a direction inclined with respect to the radial direction of the shaft and is in contact with another member to seal between the housing and the shaft,
The rolling bearing device according to (3), wherein when the relative rotational speed of the housing and the shaft exceeds a predetermined value, the elastic portion is elastically deformed by centrifugal force and does not come into contact with other members. (6) The rolling bearing device according to any one of (1) to (5), which is used as a compressor device for a fuel cell.

【0009】上記構成の転がり軸受装置によれば、シー
ル構造により、転がり軸受内部及び転がり軸受装置内部
に水分等の異物が侵入するのを顕著に防止できる。こう
して、油膜の形成が阻害されることがなくなり、磨耗等
も防止でき、転がり軸受装置の寿命を延長できる。
According to the rolling bearing device having the above structure, the seal structure can remarkably prevent foreign matter such as water from entering the inside of the rolling bearing and the inside of the rolling bearing device. In this way, the formation of the oil film is not hindered, wear and the like can be prevented, and the life of the rolling bearing device can be extended.

【0010】上記構成の転がり軸受装置をコンプレッサ
装置に用いれば、転がり軸受内部及びコンプレッサ装置
内部への水分等の異物の侵入が、シール構造により確実
に防止される。このため、油膜の形成が阻害されること
がなくなり、磨耗等も防止されので、コンプレッサ装置
の長寿命化が図られる。従って、上記の転がり軸受装置
はコンプレッサ装置、特に燃料電池用のコンプレッサ装
置に好適である。
When the rolling bearing device having the above-mentioned structure is used in the compressor device, the seal structure reliably prevents foreign matter such as moisture from entering the inside of the rolling bearing and the compressor device. Therefore, the formation of the oil film is not obstructed, and wear and the like are prevented, so that the life of the compressor device is extended. Therefore, the rolling bearing device described above is suitable for a compressor device, particularly for a fuel cell compressor device.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図1に、本発明の第1実施形
態の転がり軸受装置が適用された水蒸気圧送機を示す。
水蒸気圧送機は、ハウジング11bと、ハウジング11
bに嵌挿された回転軸11aと、ハウジング11bと回
転軸11aとの間に、軸方向に所定間隔をあけて配され
た2個の転がり軸受(アンギュラ玉軸受)14,15と
を有する転がり軸受装置10を内蔵している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a water vapor pump to which the rolling bearing device according to the first embodiment of the present invention is applied.
The steam pump includes a housing 11b and a housing 11b.
Rolling having a rotary shaft 11a fitted in b and two rolling bearings (angular ball bearings) 14 and 15 arranged between the housing 11b and the rotary shaft 11a at a predetermined interval in the axial direction. The bearing device 10 is built in.

【0012】2個のアンギュラ玉軸受14,15の、内
輪間には内輪間座11cが装着され、外輪間には外輪間
座11dが装着されている。すなわち、予圧を負荷する
ことにより、アキシアル方向の位置決めを正確にし、回
転軸11aの振れを抑え、玉の滑りを抑制している。軸
受14,15は背面組合せにされている。
An inner ring spacer 11c is mounted between the inner rings of the two angular ball bearings 14 and 15, and an outer ring spacer 11d is mounted between the outer rings. That is, by applying a preload, the positioning in the axial direction is made accurate, the swing of the rotary shaft 11a is suppressed, and the slip of the balls is suppressed. The bearings 14 and 15 are backside combined.

【0013】回転軸11aの一端部は、一方の軸受14
から突出しており、その先端側にインペラ12が取り付
けられている。回転軸11aの他端部は、他方の軸受1
5から突出しており、図示しない電動モータによって駆
動される構造となっている。軸受15の電動モータ側
(図では右側)には、メカニカルシール9が設けられて
いる。メカニカルシール9は、接触型の密封装置であ
り、ここで回転軸11aとハウジング11bとの間を完
全に密封している。
One end of the rotating shaft 11a has one bearing 14
The impeller 12 is attached to the tip side of the impeller 12. The other end of the rotating shaft 11a has the other bearing 1
5, and has a structure driven by an electric motor (not shown). A mechanical seal 9 is provided on the electric motor side of the bearing 15 (right side in the figure). The mechanical seal 9 is a contact type sealing device, and completely seals between the rotary shaft 11a and the housing 11b here.

【0014】インペラ12側の軸受14の、インペラ1
2側の軸方向端部には、軸受シール部材1が設けられて
いる。軸受シール部材1は、シール主部(芯金部)とシ
ールリップ部とから構成され、シール主部は外輪に装着
固定されている。シールリップ部は、弾性体(ゴム材
料:ニトリルゴム、ポリアクリルゴム、シリコンゴム、
フッ素ゴム等)で形成され、内輪の軸方向端部に形成さ
れたシール溝との間でラビリンスを形成している。すな
わち、この軸受シール部材1は、非接触式のシール部材
である。
The impeller 1 of the bearing 14 on the impeller 12 side
The bearing seal member 1 is provided at the axial end on the second side. The bearing seal member 1 is composed of a seal main portion (core bar portion) and a seal lip portion, and the seal main portion is mounted and fixed to the outer ring. The seal lip is made of elastic material (rubber material: nitrile rubber, polyacrylic rubber, silicone rubber,
It is made of fluororubber or the like) and forms a labyrinth with a seal groove formed at an axial end portion of the inner ring. That is, the bearing seal member 1 is a non-contact type seal member.

【0015】軸受14,15において、外輪、内輪、玉
の材質は、SUS440C、ステンレス鋼、SUJ2等
の軸受鋼、M50等の耐熱鋼、浸炭鋼、セラミックス材
料等、どのようなものでもよい。さらに表面に窒化処
理、セラミック溶射、DLC等による表面改質を施して
もよい。軸受14,15の保持器は、PI(ポリイミ
ド)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PP
S(ポリフェニレンスルフィド)、PA(ポリアミ
ド)、PAI(ポリアミドイミド)、PES(ポリエー
テルスルホン)、PEI(ポリエーテルイミド)、黄
銅、鉄等、どのようなものでもよい。保持器案内形式
は、外輪案内、内輪案内、玉案内のうちいずれの形式を
採用してもよい。
In the bearings 14 and 15, the outer ring, inner ring and balls may be made of any material such as SUS440C, stainless steel, bearing steel such as SUJ2, heat resistant steel such as M50, carburized steel and ceramics material. Further, the surface may be subjected to surface modification by nitriding treatment, ceramic spraying, DLC or the like. The cages of the bearings 14 and 15 are PI (polyimide), PEEK (polyether ether ketone), PP.
Any material such as S (polyphenylene sulfide), PA (polyamide), PAI (polyamide imide), PES (polyether sulfone), PEI (polyether imide), brass and iron may be used. As the cage guide type, any type of outer ring guide, inner ring guide, and ball guide may be adopted.

【0016】この水蒸気圧送機は、回転軸11aの高速
回転に伴ってインペラ12が高速回転し、水蒸気吸込み
口13から吸い込まれた水蒸気が、インペラ12によっ
て加圧され、インペラハウジング16aとバックプレー
ト16bで形成された加圧ボリュート16cを通って水
蒸気吐出し口(図示略)から圧送される。本実施形態に
おいては、軸受シール部材1により、インペラ12の背
面空間19が負圧から正圧になるときに水蒸気が転がり
軸受14内及び転がり軸受装置10内に侵入することを
顕著に防止できる。こうして、水蒸気環境下にさらされ
ても油膜の形成が阻害されることがなくなり、磨耗等を
防止でき、転がり軸受装置10の寿命を延長できる。
In this steam pump, the impeller 12 rotates at high speed as the rotary shaft 11a rotates at high speed, and the steam sucked from the steam suction port 13 is pressurized by the impeller 12 and the impeller housing 16a and the back plate 16b. It is pressure-fed from a water vapor discharge port (not shown) through the pressure volute 16c formed in 1. In the present embodiment, the bearing seal member 1 can remarkably prevent water vapor from entering the rolling bearing 14 and the rolling bearing device 10 when the back space 19 of the impeller 12 changes from negative pressure to positive pressure. In this way, the formation of an oil film is not hindered even when exposed to a steam environment, wear and the like can be prevented, and the life of the rolling bearing device 10 can be extended.

【0017】図2に、本発明の第2実施形態の転がり軸
受装置20が適用された水蒸気圧送機を示す。なお、以
下に説明する実施形態において、既に第1実施形態で説
明した部材等と同様な構成・作用を有する部材等につい
ては、図中に同一符号を付すことにより説明を省略す
る。
FIG. 2 shows a water vapor pump to which the rolling bearing device 20 of the second embodiment of the present invention is applied. In the embodiments described below, members having the same configurations and functions as those already described in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals in the drawings and will not be described.

【0018】図2に示すように、本実施形態では、イン
ペラ12側の軸受14のインペラ12側の軸方向端部
に、非接触式の軸受シール部材1が設けられ、反インペ
ラ側の軸受15の反インペラ側の軸方向端部に、非接触
式の軸受シール部材1が設けられている。本実施形態に
おいては、軸受シール部材1により、インペラ12側及
び反インペラ側の両方で、水蒸気が転がり軸受14,1
5内及び転がり軸受装置10内に侵入することを顕著に
防止できる。反インペラ側からの水蒸気の侵入も防げる
構造となっているため、反インペラ側が水蒸気環境下で
ある場合にも、転がり軸受装置20の寿命を延長でき
る。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, a non-contact type bearing seal member 1 is provided at the end of the bearing 14 on the impeller 12 side on the impeller 12 side, and the bearing 15 on the opposite impeller side is provided. A non-contact type bearing seal member 1 is provided at the axial end on the side opposite to the impeller. In this embodiment, the bearing seal member 1 allows the water vapor to roll on both the impeller 12 side and the opposite impeller side.
It is possible to remarkably prevent the intrusion into the inside of the rolling bearing 5 and the inside of the rolling bearing device 10. Since the structure prevents the entry of water vapor from the side opposite to the impeller, the life of the rolling bearing device 20 can be extended even when the side opposite the impeller is in a water vapor environment.

【0019】図3に、本発明の第3実施形態の転がり軸
受装置30が適用された水蒸気圧送機を示す。図3に示
すように、本実施形態では、インペラ12側の軸受14
のインペラ12側の軸方向端部に、接触式の軸受シール
部材2が設けられている。軸受シール部材2は、シール
主部(芯金部)とシールリップ部とから構成され、シー
ル主部は外輪に装着固定されている。シールリップ部
は、弾性体(ゴム材料:ニトリルゴム、ポリアクリルゴ
ム、シリコンゴム、フッ素ゴム等)で形成され、その先
端が、内輪の軸方向端部に形成されたシール溝の側面に
当接している。
FIG. 3 shows a water vapor pump to which the rolling bearing device 30 of the third embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 3, in the present embodiment, the bearing 14 on the impeller 12 side
A contact type bearing seal member 2 is provided at the axial end portion of the impeller 12 side. The bearing seal member 2 is composed of a seal main portion (core bar portion) and a seal lip portion, and the seal main portion is mounted and fixed to the outer ring. The seal lip is made of an elastic material (rubber material: nitrile rubber, polyacrylic rubber, silicon rubber, fluororubber, etc.), and its tip contacts the side surface of the seal groove formed at the axial end of the inner ring. ing.

【0020】図4に、本発明の第4実施形態の転がり軸
受装置40が適用された水蒸気圧送機を示す。図4に示
すように、本実施形態では、インペラ12側の軸受14
のインペラ12側の軸方向端部に、接触式の軸受シール
部材2が設けられ、反インペラ側の軸受15の反インペ
ラ側の軸方向端部に、接触式の軸受シール部材2が設け
られている。
FIG. 4 shows a water vapor pump to which the rolling bearing device 40 of the fourth embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the bearing 14 on the impeller 12 side
The contact type bearing seal member 2 is provided at the axial end portion of the impeller 12 side, and the contact type bearing seal member 2 is provided at the anti impeller side axial end portion of the anti-impeller side bearing 15. There is.

【0021】図5に、本発明の第5実施形態の転がり軸
受装置50が適用された水蒸気圧送機を示す。図5に示
すように、本実施形態では、インペラ12側の軸受14
のインペラ側に、軸受装置シール部材3が設けられてい
る。本実施形態では、軸受装置シール部材3が、内周側
に配された第一部分3aと、外周側に配された第二部分
3bとを備えている。第一部分3aは、回転軸11aと
一体的に回転する。第一部分3aは、回転軸11aに外
嵌された筒部と、筒部の外周面から径方向外側にリング
状に突設されたシールド板とを備えている。そのシール
ド板の先端側には、径方向に対して反インペラ側に傾斜
した方向に延びたリップ状の弾性部3cが設けられてい
る。第二部分3bは、ハウジング11bに内嵌された筒
部と、筒部の内周面から径方向内側にリング状に突設さ
れたシールド板とを備えている。第二部分3bのシール
ド板は、第一部分3aのシールド板の反インペラ側に微
小間隔をあけて隣接配置されている。この第二部分3b
のシールド板の側面に、第一部分3aの弾性部3cが当
接している。
FIG. 5 shows a water vapor pump to which the rolling bearing device 50 of the fifth embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 5, in the present embodiment, the bearing 14 on the impeller 12 side
The bearing device seal member 3 is provided on the impeller side of the. In the present embodiment, the bearing device seal member 3 includes a first portion 3a arranged on the inner peripheral side and a second portion 3b arranged on the outer peripheral side. The first portion 3a rotates integrally with the rotating shaft 11a. The first portion 3a includes a tubular portion that is fitted onto the rotating shaft 11a, and a shield plate that projects radially outward from the outer peripheral surface of the tubular portion in a ring shape. A lip-shaped elastic portion 3c extending in a direction inclined to the impeller side with respect to the radial direction is provided on the tip end side of the shield plate. The second portion 3b includes a tubular portion that is fitted into the housing 11b, and a shield plate that protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the tubular portion in a ring shape. The shield plate of the second portion 3b is arranged adjacent to the shield plate of the first portion 3a on the side opposite to the impeller with a minute gap. This second part 3b
The elastic portion 3c of the first portion 3a is in contact with the side surface of the shield plate.

【0022】回転軸11aの回転速度が所定値を越える
と、径方向に対して傾斜した方向に延びていた弾性部3
cが、径方向と平行となるように遠心力によって引っ張
られて、第二部分3bと接しなくなる。すなわち、第一
部分3aと第二部分3bとが非接触状態になる。弾性部
3cとしては、ゴム材料(ニトリルゴム、ポリアクリル
ゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等)からなるものを採
用できる。
When the rotation speed of the rotating shaft 11a exceeds a predetermined value, the elastic portion 3 extending in the direction inclined with respect to the radial direction.
The c is pulled by the centrifugal force so as to be parallel to the radial direction and does not come into contact with the second portion 3b. That is, the first portion 3a and the second portion 3b are in a non-contact state. As the elastic portion 3c, one made of a rubber material (nitrile rubber, polyacrylic rubber, silicon rubber, fluororubber, etc.) can be adopted.

【0023】図6に、本発明の第6実施形態の転がり軸
受装置60が適用された水蒸気圧送機を示す。本実施形
態は、インペラ12側の軸受14のインペラ側に設けら
れた軸受装置シール部材4の形態が、前記第5実施形態
のそれと異なっている。本実施形態では、軸受装置シー
ル部材4が、内周側に配された第一部分4aと、外周側
に配された第二部分4bとを備えている。第一部分4a
は、回転軸11aと一体的に回転する。第一部分4a
は、回転軸11aに外嵌された筒部と、筒部の外周面か
ら径方向外側にリング状に突設された断面L字状のシー
ルド板とを備えている。そのシールド板の先端側は、軸
方向に略平行に反インペラ側に延びており、その先端に
は内周側へ傾斜した方向に延びたリップ状の弾性部4c
が設けられている。第二部分4bは、ハウジング11b
に内嵌された筒部と、筒部の内周面から径方向内側にリ
ング状に突設された断面L字状のシールド板とを備えて
いる。そのシールド板の先端側は、軸方向に略平行にイ
ンペラ側に延びておりその外周面に第一部分4aの弾性
部4cが当接している。
FIG. 6 shows a water vapor pump to which the rolling bearing device 60 of the sixth embodiment of the present invention is applied. In this embodiment, the form of the bearing device seal member 4 provided on the impeller side of the bearing 14 on the impeller 12 side is different from that of the fifth embodiment. In the present embodiment, the bearing device seal member 4 includes the first portion 4a arranged on the inner peripheral side and the second portion 4b arranged on the outer peripheral side. First part 4a
Rotates integrally with the rotating shaft 11a. First part 4a
Includes a tubular portion fitted onto the rotating shaft 11a, and a shield plate having an L-shaped cross section, which is provided in a ring-like shape so as to project radially outward from the outer peripheral surface of the tubular portion. The tip side of the shield plate extends to the anti-impeller side substantially parallel to the axial direction, and the tip end thereof has a lip-shaped elastic portion 4c extending in a direction inclined toward the inner peripheral side.
Is provided. The second portion 4b is the housing 11b.
And a shield plate having an L-shaped cross section, which is provided in a ring shape so as to project radially inward from the inner peripheral surface of the cylinder portion. The tip side of the shield plate extends to the impeller side substantially parallel to the axial direction, and the elastic portion 4c of the first portion 4a is in contact with the outer peripheral surface thereof.

【0024】回転軸11aの回転速度が所定値を越える
と、弾性部4cの先端が、遠心力によって引っ張られ
て、第二部分4bと接しなくなる。すなわち、第一部分
4aと第二部分4bとが非接触状態になる。
When the rotation speed of the rotating shaft 11a exceeds a predetermined value, the tip of the elastic portion 4c is pulled by the centrifugal force and does not come into contact with the second portion 4b. That is, the first portion 4a and the second portion 4b are brought into a non-contact state.

【0025】図7に、本発明の第7実施形態の転がり軸
受装置70が適用された水蒸気圧送機を示す。本実施形
態は、前記第1実施形態と第5実施形態とを組み合わせ
た構成になっている。すなわち、転がり軸受装置70
の、インペラ12側の軸受14のインペラ12側軸方向
端部に、非接触式の軸受シール部材1が設けられ、軸受
14のインペラ側に、軸受装置シール部材3が設けられ
ている。
FIG. 7 shows a steam pump to which the rolling bearing device 70 of the seventh embodiment of the present invention is applied. The present embodiment has a configuration in which the first embodiment and the fifth embodiment are combined. That is, the rolling bearing device 70
The non-contact bearing seal member 1 is provided at the end of the bearing 14 on the impeller 12 side in the impeller 12 side, and the bearing device seal member 3 is provided on the impeller side of the bearing 14.

【0026】図8に、本発明の第8実施形態の転がり軸
受装置80が適用された水蒸気圧送機を示す。本実施形
態は、前記第2実施形態と第5実施形態とを組み合わせ
た構成になっている。すなわち、転がり軸受装置80
の、インペラ12側の軸受14のインペラ12側軸方向
端部に、非接触式の軸受シール部材1が設けられ、軸受
14のインペラ側に、軸受装置シール部材3が設けら
れ、反インペラ側の軸受15の反インペラ側軸方向端部
に、非接触式の軸受シール部材1が設けられている。
FIG. 8 shows a water vapor pump to which the rolling bearing device 80 of the eighth embodiment of the present invention is applied. The present embodiment has a configuration in which the second embodiment and the fifth embodiment are combined. That is, the rolling bearing device 80
The non-contact type bearing seal member 1 is provided at the impeller 12 side axial end of the bearing 14 on the impeller 12 side, the bearing device seal member 3 is provided on the impeller side of the bearing 14, and the non-impeller side A non-contact bearing seal member 1 is provided at the end of the bearing 15 in the axial direction opposite to the impeller.

【0027】図9に、本発明の第9実施形態の転がり軸
受装置90が適用された水蒸気圧送機を示す。本実施形
態は、前記第3実施形態と第5実施形態とを組み合わせ
た構成になっている。すなわち、転がり軸受装置90
の、インペラ12側の軸受14のインペラ12側軸方向
端部に、接触式の軸受シール部材2が設けられ、軸受1
4のインペラ側に、軸受装置シール部材3が設けられて
いる。
FIG. 9 shows a water vapor pump to which the rolling bearing device 90 of the ninth embodiment of the present invention is applied. This embodiment has a configuration in which the third embodiment and the fifth embodiment are combined. That is, the rolling bearing device 90
The contact-type bearing seal member 2 is provided at the end of the bearing 14 on the impeller 12 side in the impeller 12 side.
A bearing device seal member 3 is provided on the impeller side of No. 4.

【0028】図10に、本発明の第10実施形態の転が
り軸受装置100が適用された水蒸気圧送機を示す。本
実施形態は、前記第4実施形態と第5実施形態とを組み
合わせた構成になっている。すなわち、転がり軸受装置
100の、インペラ12側の軸受14のインペラ12側
軸方向端部に、接触式の軸受シール部材2が設けられ、
軸受14のインペラ側に、軸受装置シール部材3が設け
られ、反インペラ側の軸受15の反インペラ側軸方向端
部に、接触式の軸受シール部材2が設けられている。
FIG. 10 shows a water vapor pump to which the rolling bearing device 100 according to the tenth embodiment of the present invention is applied. This embodiment has a configuration in which the fourth embodiment and the fifth embodiment are combined. That is, in the rolling bearing device 100, the contact type bearing seal member 2 is provided at the impeller 12 side axial end of the impeller 12 side bearing 14.
The bearing device seal member 3 is provided on the impeller side of the bearing 14, and the contact type bearing seal member 2 is provided on the anti-impeller side axial end of the bearing 15 on the opposite impeller side.

【0029】図11に、本発明の第11実施形態の転が
り軸受装置110が適用された水蒸気圧送機を示す。本
実施形態は、前記第1実施形態と第6実施形態とを組み
合わせた構成になっている。すなわち、転がり軸受装置
110の、インペラ12側の軸受14のインペラ12側
軸方向端部に、非接触式の軸受シール部材1が設けら
れ、軸受14のインペラ側に、軸受装置シール部材4が
設けられている。
FIG. 11 shows a water vapor pump to which the rolling bearing device 110 of the eleventh embodiment of the present invention is applied. The present embodiment has a configuration in which the first embodiment and the sixth embodiment are combined. That is, the non-contact type bearing seal member 1 is provided at the impeller 12 side axial end of the bearing 14 on the impeller 12 side of the rolling bearing device 110, and the bearing device seal member 4 is provided on the impeller side of the bearing 14. Has been.

【0030】図12に、本発明の第12実施形態の転が
り軸受装置120が適用された水蒸気圧送機を示す。本
実施形態は、前記第2実施形態と第6実施形態とを組み
合わせた構成になっている。すなわち、転がり軸受装置
120の、インペラ12側の軸受14のインペラ12側
軸方向端部に、非接触式の軸受シール部材1が設けら
れ、軸受14のインペラ側に、軸受装置シール部材4が
設けられ、反インペラ側の軸受15の反インペラ側軸方
向端部に、非接触式の軸受シール部材1が設けられてい
る。
FIG. 12 shows a steam pump to which the rolling bearing device 120 of the twelfth embodiment of the present invention is applied. This embodiment has a configuration in which the second embodiment and the sixth embodiment are combined. That is, the non-contact type bearing seal member 1 is provided at the impeller 12 side axial end of the bearing 14 on the impeller 12 side of the rolling bearing device 120, and the bearing device seal member 4 is provided on the impeller side of the bearing 14. The non-contact type bearing seal member 1 is provided at the end of the bearing 15 on the side opposite to the impeller in the axial direction on the side opposite to the impeller.

【0031】図13に、本発明の第13実施形態の転が
り軸受装置130が適用された水蒸気圧送機を示す。本
実施形態は、前記第3実施形態と第6実施形態とを組み
合わせた構成になっている。すなわち、転がり軸受装置
130の、インペラ12側の軸受14のインペラ12側
軸方向端部に、接触式の軸受シール部材2が設けられ、
軸受14のインペラ側に、軸受装置シール部材4が設け
られている。
FIG. 13 shows a water vapor pump to which the rolling bearing device 130 of the thirteenth embodiment of the present invention is applied. This embodiment has a configuration in which the third embodiment and the sixth embodiment are combined. That is, the contact type bearing seal member 2 is provided at the impeller 12 side axial end of the impeller 12 side bearing 14 of the rolling bearing device 130.
The bearing device seal member 4 is provided on the impeller side of the bearing 14.

【0032】図14に、本発明の第14実施形態の転が
り軸受装置140が適用された水蒸気圧送機を示す。本
実施形態は、前記第4実施形態と第6実施形態とを組み
合わせた構成になっている。すなわち、転がり軸受装置
140の、インペラ12側の軸受14のインペラ12側
軸方向端部に、接触式の軸受シール部材2が設けられ、
軸受14のインペラ側に、軸受装置シール部材4が設け
られ、反インペラ側の軸受15の反インペラ側軸方向端
部に、接触式の軸受シール部材2が設けられている。
FIG. 14 shows a water vapor pump to which the rolling bearing device 140 of the fourteenth embodiment of the present invention is applied. The present embodiment has a configuration in which the fourth embodiment and the sixth embodiment are combined. That is, the contact-type bearing seal member 2 is provided at the impeller 12 side axial end of the impeller 12 side bearing 14 of the rolling bearing device 140.
The bearing device seal member 4 is provided on the impeller side of the bearing 14, and the contact type bearing seal member 2 is provided on the anti-impeller side axial end of the bearing 15 on the opposite impeller side.

【0033】なお、本発明は前述した実施形態に限定さ
れるものではなく、適宜な変形、改良等が可能である。
予圧負荷方法としては、剛性を要する用途には定位置予
圧、高速性を要する場合にはばね等を用いた定圧予圧が
適している。また、予圧の方向としては、回転軸11a
における作用点距離が大きくモーメント荷重に対する負
荷能力が優れている背面組合せがより適しているが、正
面組合せを採用してもよい。軸受14,15の内輪、外
輪、玉、保持器の材質は、上記したものに限定されな
い。又、軸受14,15は、アンギュラ玉軸受に替え
て、深溝玉軸受としてもよい。軸受14,15の潤滑方
法としては、例えば自動車に搭載される燃料電池システ
ムにおいては、重量軽減、システムの簡略化が求められ
ていることから、グリース潤滑が好ましい。また、イン
ペラ側軸受14から、軸受潤滑剤が圧送媒体へ混入する
のを最小限にする必要がある機器には、グリース潤滑が
望ましい。軸受潤滑剤が圧送媒体へ多少混入することが
許される場合や、グリース潤滑では潤滑不足が考えられ
る場合は、オイルエア潤滑、微量油供給潤滑、強制給油
潤滑を用いても構わない。上記実施形態では、駆動方法
として電動モータを用い、接続にカップリングを用い
た。転がり軸受装置内を通って例えばインペラがある圧
送室内に大気が侵入しても構わない場合、例えば酸素を
含んだ水蒸気や空気の圧送等の場合には、回転軸と電動
モータの間にラビリンスシールとカップリングを採用し
ても構わない。しかし、水素を含んだ水蒸気の圧送等の
場合には、カップリングにマグネットカップリングを採
用して、転がり軸受装置を完全に密封し、大気の侵入を
防ぐようにすることができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be appropriately modified and improved.
As a preloading method, a fixed position preload is suitable for applications requiring rigidity, and a constant pressure preload using a spring or the like is suitable for high speed applications. Further, as the direction of preload, the rotating shaft 11a
The back combination, which has a large action point distance and excellent load capacity for moment load, is more suitable, but a front combination may be adopted. The materials of the inner races, outer races, balls, and cages of the bearings 14 and 15 are not limited to those described above. Further, the bearings 14 and 15 may be deep groove ball bearings instead of the angular ball bearings. As a method of lubricating the bearings 14 and 15, grease lubrication is preferable because, for example, in a fuel cell system mounted on an automobile, weight reduction and system simplification are required. Grease lubrication is desirable for equipment that needs to minimize the mixing of the bearing lubricant from the impeller-side bearing 14 into the pumping medium. Oil-air lubrication, trace oil supply lubrication, or forced oil lubrication may be used when the bearing lubricant is allowed to be mixed in the pumping medium to some extent, or when grease lubrication may cause insufficient lubrication. In the above-described embodiment, the electric motor is used as the driving method, and the coupling is used for the connection. When it does not matter that the atmosphere penetrates into the pumping chamber with the impeller through the rolling bearing device, for example, when steam or air containing oxygen is pumped, a labyrinth seal is placed between the rotary shaft and the electric motor. The coupling may be adopted. However, in the case of pressure-feeding of water vapor containing hydrogen, a magnetic coupling can be adopted as the coupling to completely seal the rolling bearing device and prevent the invasion of the atmosphere.

【0034】図15は、本発明の第15実施形態のスク
ロール式コンプレッサ装置の概略構成を示す断面図であ
る。
FIG. 15 is a sectional view showing a schematic structure of a scroll type compressor device according to a fifteenth embodiment of the present invention.

【0035】図15を参照すると、スクロール式コンプ
レッサ装置200は、図示しない燃料電池の電極に送る
空気等の流体を、固定スクロール211及び旋回スクロ
ール212で圧縮する圧縮機構部210と、圧縮機構部
210を駆動するための駆動モータ221を有する駆動
モータ部220と、駆動モータ部220とともにモータ
ハウジング201内に収容され、駆動モータ部220の
モータ主軸222の回転を旋回スクロール212に伝達
するクランク機構部230とを備える。
Referring to FIG. 15, the scroll compressor device 200 includes a compression mechanism portion 210 for compressing a fluid such as air sent to an electrode of a fuel cell (not shown) by the fixed scroll 211 and the orbiting scroll 212, and a compression mechanism portion 210. A drive motor unit 220 having a drive motor 221 for driving the motor, and a crank mechanism unit 230 housed in the motor housing 201 together with the drive motor unit 220 and transmitting the rotation of the motor main shaft 222 of the drive motor unit 220 to the orbiting scroll 212. With.

【0036】駆動モータ部220において、駆動モータ
221は、モータハウジング201内に、モータ主軸2
22に嵌入されたロータ223と、ロータ223の外周
側に設けられ、コイル224を巻回されたステータ22
5とを備えてなる。
In the drive motor unit 220, the drive motor 221 has the motor main shaft 2 inside the motor housing 201.
A rotor 223 fitted into the rotor 22 and a stator 22 provided around the rotor 223 and wound with a coil 224.
5 and.

【0037】モータ主軸222は、クランクピン222
a側をアンギュラ玉軸受202を介してモータハウジン
グ201に回転自在に支持されるとともに、図5中右端
部をアンギュラ玉軸受203を介してリアハウジング2
04に回転自在に支持されている。
The motor main shaft 222 has a crank pin 222.
The a side is rotatably supported by the motor housing 201 via an angular ball bearing 202, and the right end portion in FIG.
It is rotatably supported by 04.

【0038】アンギュラ玉軸受202の図15中左側端
面(圧縮機構部210側端面)には、第1実施形態と同
様の非接触式の軸受シール部材1、又は第2実施形態と
同様の接触式の軸受シール部材2が設けられている。軸
受シール部材1又は軸受シール部材2により、圧縮機構
部210側から軸受202内部への水蒸気等の異物の侵
入が防止され、長寿命化が達成される。
The angular contact ball bearing 202 has a non-contact type bearing seal member 1 similar to that of the first embodiment, or a contact type similar to that of the second embodiment, to the left end face (end face on the compression mechanism 210 side) in FIG. The bearing seal member 2 is provided. The bearing seal member 1 or the bearing seal member 2 prevents foreign matter such as water vapor from entering the inside of the bearing 202 from the compression mechanism portion 210 side, thereby achieving a longer life.

【0039】すなわち軸受シール部材1である場合に
は、シール主部(芯金部)とシールリップ部とから構成
され、シール主部は外輪に装着固定されている。シール
リップ部は、弾性体(ゴム材料:ニトリルゴム、ポリア
クリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等)で形成さ
れ、内輪の軸方向端部に形成されたシール溝との間でラ
ビリンスを形成している。また軸受シール部材2である
場合には、シール主部(芯金部)とシールリップ部とか
ら構成され、シール主部は外輪に装着固定されている。
シールリップ部は、弾性体(ゴム材料:ニトリルゴム、
ポリアクリルゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム等)で形
成され、その先端が、内輪の軸方向端部に形成されたシ
ール溝の側面に当接している。
That is, in the case of the bearing seal member 1, it is composed of a seal main portion (core bar portion) and a seal lip portion, and the seal main portion is mounted and fixed to the outer ring. The seal lip is made of an elastic material (rubber material: nitrile rubber, polyacrylic rubber, silicon rubber, fluororubber, etc.) and forms a labyrinth with the seal groove formed at the axial end of the inner ring. There is. Further, in the case of the bearing seal member 2, it is composed of a seal main portion (core metal portion) and a seal lip portion, and the seal main portion is mounted and fixed to the outer ring.
The seal lip is made of an elastic material (rubber material: nitrile rubber,
It is made of polyacrylic rubber, silicon rubber, fluororubber or the like), and its tip is in contact with the side surface of the seal groove formed at the axial end portion of the inner ring.

【0040】またモータ主軸222は、玉軸受202よ
りクランクピン222a側において、モータハウジング
201との間にオイルシール206を介在されるととも
に、図15中右端部において、リアハウジング204と
の間にオイルシール207を介在されている。
On the crankpin 222a side of the ball bearing 202, the motor main shaft 222 has an oil seal 206 between it and the motor housing 201, and at the right end in FIG. A seal 207 is interposed.

【0041】モータ主軸222には、バランスウェイト
222bが設けられており、バランスウェイト222b
によって、旋回スクロール212の旋回時に生じる慣性
モーメントを打ち消され、振動低減が図られている。
A balance weight 222b is provided on the motor main shaft 222, and the balance weight 222b is provided.
As a result, the moment of inertia generated when the orbiting scroll 212 turns is canceled out, and vibration is reduced.

【0042】圧縮機構部210において、固定スクロー
ル211は、円盤状に形成された固定基盤211a及び
外周壁211bからなるフロントハウジング213内
に、固定渦巻部211cを固定基盤211aから立設さ
れて渦巻状に形成されてなる。固定基盤211aにおけ
る図5中上下方向略中央には、固定スクロール211及
び旋回スクロール212間で圧縮された空気等の吐出口
214が設けられている。吐出口214は、燃料電池の
電極に連通されている。
In the compression mechanism section 210, the fixed scroll 211 is a spiral scroll in which a fixed spiral portion 211c is erected from the fixed base 211a in a front housing 213 composed of a disk-shaped fixed base 211a and an outer peripheral wall 211b. It is formed in. A discharge port 214 for air compressed between the fixed scroll 211 and the orbiting scroll 212 is provided in the fixed base 211a at approximately the center in the vertical direction in FIG. The discharge port 214 communicates with the electrode of the fuel cell.

【0043】また旋回スクロール212は、旋回渦巻部
212aを、円盤状に形成された旋回基盤212bから
立設されて渦巻状に形成されている。旋回基盤212b
のリア側略中央には、有底円筒状に形成された凹状保持
部212cが設けられる。
In the orbiting scroll 212, the orbiting spiral portion 212a is formed in a spiral shape by being erected from a disk-shaped orbiting base 212b. Swivel base 212b
A concave holding portion 212c formed in a cylindrical shape having a bottom is provided substantially at the center on the rear side of the.

【0044】クランク機構部230は、旋回スクロール
212に旋回運動を行わせる駆動クランク機構231
と、旋回スクロール212の自転を防止する自転防止機
構232とを備えている。クランク機構部231は、モ
ータ主軸222に対して偏心して設けられたクランクピ
ン222aを介して、圧縮機構部210の旋回スクロー
ル212に駆動モータ221の駆動力を伝達することに
より、旋回スクロール212を旋回させる。
The crank mechanism section 230 is a drive crank mechanism 231 that causes the orbiting scroll 212 to perform an orbiting motion.
And a rotation prevention mechanism 232 for preventing rotation of the orbiting scroll 212. The crank mechanism portion 231 orbits the orbiting scroll 212 by transmitting the driving force of the drive motor 221 to the orbiting scroll 212 of the compression mechanism portion 210 via a crank pin 222a eccentrically provided with respect to the motor main shaft 222. Let

【0045】すなわち駆動クランク機構230は、旋回
スクロール212に設けられた凹状保持部212cと、
モータ主軸222のクランプピン222aと、クランク
ピン222aを旋回スクロール212に対して回転自在
とする図5中左右2列の針状ころ軸受233とを有して
いる。また自転防止機構232は、旋回スクロール21
2及びモータハウジング201間に介在されたボールカ
ップリング234からなる。
That is, the drive crank mechanism 230 includes a concave holding portion 212c provided on the orbiting scroll 212,
It has a clamp pin 222a of the motor main shaft 222 and a pair of left and right needle roller bearings 233 in FIG. 5 that allow the crank pin 222a to rotate with respect to the orbiting scroll 212. The rotation prevention mechanism 232 is used for the orbiting scroll 21.
2 and the motor housing 201.

【0046】針状ころ軸受233の外輪233a又は図
示しない内輪には、例えばJIS鋼種SUS304、S
US316等のオーステナイト系ステンレス鋼や、JI
S鋼種SUS410、SUS430等のフェライト系ス
テンレス鋼等、軟質の耐食鋼を、材料として好適に使用
することができる。この場合、耐磨耗性を向上させて更
に耐久性を向上させるため、浸炭処理や窒化処理を施す
ことが好ましい。浸炭処理及び窒化処理としては、50
0℃以下の比較的低温で処理が可能なバイオナイト及び
NV超窒化処理(いずれもエア・ウォーター株式会社の
商品名)が好適である。低温で処理可能であると、浸炭
処理又は窒化処理時の変形が小さくて済み、外輪に保持
器及び転動体を組み込んだ状態で処理可能であり、製造
コストの増大を抑制することができる。
The outer ring 233a of the needle roller bearing 233 or the inner ring (not shown) has, for example, JIS steel types SUS304, S.
Austenitic stainless steel such as US316 and JI
A soft corrosion-resistant steel such as a ferritic stainless steel such as S steel type SUS410 or SUS430 can be preferably used as a material. In this case, it is preferable to carry out carburizing treatment or nitriding treatment in order to improve wear resistance and durability. 50 for carburizing and nitriding
Bionite and NV super-nitriding treatment (both trade names of Air Water Co., Ltd.), which can be treated at a relatively low temperature of 0 ° C. or less, are suitable. If it can be processed at a low temperature, the deformation at the time of carburizing or nitriding can be small, and it can be processed with the cage and the rolling element incorporated in the outer ring, and the increase in manufacturing cost can be suppressed.

【0047】なお自転防止機構232としては、上述し
たボールカップリング234の他、図示しないオルダム
カップリングや、ピン&リングカップリングが好適に用
いられる。
As the rotation preventing mechanism 232, an Oldham coupling (not shown) or a pin & ring coupling is preferably used in addition to the ball coupling 234 described above.

【0048】本実施形態の作用を説明する。スクロール
式コンプレッサ装置200において、駆動モータ221
に電力が供給されると、モータ主軸222が回転し、当
該回転が駆動クランク機構230を介して旋回スクロー
ル212に伝達される。旋回スクロール212は、モー
タ主軸222の回転に伴って、固定スクロール211と
噛み合いつつ旋回し、図示しない吸入口から固定スクロ
ール211との間に空気等を吸入するとともに、固定ス
クロール211との間で圧縮させる。その後、圧縮され
た空気等を吐出口214から燃料電池の電極側に吐出さ
せる。
The operation of this embodiment will be described. In the scroll type compressor device 200, the drive motor 221
When electric power is supplied to the motor main shaft 222, the motor main shaft 222 rotates, and the rotation is transmitted to the orbiting scroll 212 via the drive crank mechanism 230. The orbiting scroll 212 orbits while meshing with the fixed scroll 211 as the motor main shaft 222 rotates, sucks air or the like from the suction port (not shown) to the fixed scroll 211, and compresses with the fixed scroll 211. Let Then, compressed air or the like is discharged from the discharge port 214 to the electrode side of the fuel cell.

【0049】この際、アンギュラ玉軸受202の図15
中左側端面(圧縮機構部210側端面)に設けられた軸
受シール部材1又は軸受シール部材2により、圧縮機構
部210側から軸受202内部への水蒸気等の異物の侵
入が防止される。これにより、アンギュラ玉軸受202
の長寿命化が達成される。
At this time, the angular contact ball bearing 202 of FIG.
The bearing seal member 1 or the bearing seal member 2 provided on the middle left end face (the end face on the compression mechanism 210 side) prevents foreign matter such as water vapor from entering the bearing 202 from the compression mechanism 210 side. As a result, the angular contact ball bearing 202
Longer life is achieved.

【0050】図16は、本発明の第16実施形態のスク
ロール式コンプレッサ装置の概略構成を示す断面図であ
る。図16を参照すると、スクロール式コンプレッサ装
置240において、クランク機構部250は、旋回スク
ロール212に旋回運動を行わせる駆動クランク機構2
51と、旋回スクロール212の自転を防止する従動ク
ランク機構252とを備えている。
FIG. 16 is a sectional view showing a schematic structure of a scroll type compressor device according to a sixteenth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 16, in the scroll compressor device 240, the crank mechanism unit 250 includes a drive crank mechanism 2 that causes the orbiting scroll 212 to perform an orbiting motion.
51 and a driven crank mechanism 252 that prevents the orbiting scroll 212 from rotating.

【0051】従動クランク機構252は、旋回スクロー
ル212に設けられた凹状保持部212cと、従動クラ
ンク軸253のクランクピン253a及びクランクピン
253aを旋回スクロール212に対して回転自在とす
るラジアル玉軸受254とからなる。従動クランク軸2
53は、クランクピン253aと反対側を複列玉軸受2
55を介してモータハウジング201に回転自在に支持
されている。
The driven crank mechanism 252 includes a concave holding portion 212c provided on the orbiting scroll 212, a crank pin 253a of the driven crankshaft 253, and a radial ball bearing 254 that allows the crank pin 253a to rotate with respect to the orbiting scroll 212. Consists of. Driven crankshaft 2
53 is a double row ball bearing 2 on the side opposite to the crank pin 253a.
It is rotatably supported by the motor housing 201 via 55.

【0052】アンギュラ玉軸受202の図16中左側端
面(圧縮機構部210側)と、ラジアル玉軸受254の
図16中右側端面と、複列玉軸受255の図16中左側
端面(圧縮機構部210側)とにはそれぞれ、第1実施
形態と同様の非接触式の軸受シール部材1、又は第2実
施形態と同様の接触式の軸受シール部材2が設けられて
いる。軸受シール部材1又は軸受シール部材2により、
圧縮機構部210側から軸受202内部への水蒸気等の
異物の侵入が防止され、長寿命化が達成される。
The left end surface of the angular ball bearing 202 in FIG. 16 (compression mechanism portion 210 side), the right end surface of the radial ball bearing 254 in FIG. 16 and the left end surface of the double row ball bearing 255 (compression mechanism portion 210) in FIG. The side) is provided with a non-contact type bearing seal member 1 similar to that of the first embodiment or a contact type bearing seal member 2 similar to that of the second embodiment. With the bearing seal member 1 or the bearing seal member 2,
Foreign matter such as water vapor is prevented from entering the inside of the bearing 202 from the compression mechanism 210 side, and a long life is achieved.

【0053】また、従動クランク軸253には、モータ
主軸222と同様にバランスウェイト253bが設けら
れており、バランスウェイト253bによって、旋回ス
クロール212の旋回時に生じる慣性モーメントを打ち
消され、振動低減が図られている。その他の構成及び作
用については、上記第15実施形態と同様である。
Further, the driven crankshaft 253 is provided with a balance weight 253b similarly to the motor main shaft 222, and the balance weight 253b cancels the moment of inertia generated when the orbiting scroll 212 orbits to reduce the vibration. ing. Other configurations and operations are similar to those of the fifteenth embodiment.

【0054】図17は、本発明の第17実施形態の片斜
板式コンプレッサ装置の概略構成を示す断面図である。
図17を参照すると、片斜板式コンプレッサ装置260
は、燃料電池の電極に送る空気等の流体を片面傾斜板2
71の回転に伴うピストン272の往復動で圧縮する圧
縮機構部270と、駆動モータ281のモータ主軸28
2の回転により、駆動軸273を介して圧縮機構部27
0を駆動する駆動モータ部280とを備える。
FIG. 17 is a sectional view showing the schematic arrangement of a swash plate compressor apparatus according to the seventeenth embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 17, a swash plate type compressor device 260
Is a one-sided inclined plate 2 for supplying a fluid such as air to the fuel cell electrode.
The compression mechanism portion 270 that compresses by the reciprocating motion of the piston 272 accompanying the rotation of 71 and the motor spindle 28 of the drive motor 281
The rotation of 2 causes the compression mechanism 27 to pass through the drive shaft 273.
And a drive motor unit 280 for driving 0.

【0055】圧縮機構部270において、ピストン27
2は、シリンダブロック261のクランク室262内
に、駆動軸273の軸方向に沿って往復動可能に設けら
れており、片面傾斜板271に揺動板274及びロッド
275を介して連結されている。駆動軸273は、シリ
ンダブロック261内に設けられた支持部材263に、
ラジアル軸受276を介して回転自在に支持されてい
る。また片面傾斜板271は、駆動軸273の外周面
に、駆動軸273と一体回転可能に挿着されている。片
面傾斜版271は、支持部材263に対してスラスト軸
受277を介して相対回転可能であるとともに、揺動板
274に対してスラスト軸受278を介して相対回転可
能である。
In the compression mechanism portion 270, the piston 27
2 is provided in the crank chamber 262 of the cylinder block 261 so as to be capable of reciprocating along the axial direction of the drive shaft 273, and is connected to the one-sided inclined plate 271 via the swing plate 274 and the rod 275. . The drive shaft 273 is attached to a support member 263 provided in the cylinder block 261,
It is rotatably supported via a radial bearing 276. The single-sided inclined plate 271 is attached to the outer peripheral surface of the drive shaft 273 so as to rotate integrally with the drive shaft 273. The single-sided inclined plate 271 can rotate relative to the support member 263 via a thrust bearing 277, and can rotate relative to the swing plate 274 via a thrust bearing 278.

【0056】駆動軸273を支持するラジアル軸受27
6の図17中右側端面(ピストン側)には、第1実施形
態と同様の非接触式の軸受シール部材1、又は第2実施
形態と同様の接触式の軸受シール部材2が設けられてい
る。軸受シール部材1又は軸受シール部材2により、ピ
ストン272側から軸受276内部への水蒸気等の異物
の侵入が防止され、長寿命化が達成される。
Radial bearing 27 for supporting drive shaft 273
The non-contact type bearing seal member 1 similar to that of the first embodiment or the contact type bearing seal member 2 similar to that of the second embodiment is provided on the right end surface (piston side) in FIG. . The bearing seal member 1 or the bearing seal member 2 prevents foreign matter such as water vapor from entering the inside of the bearing 276 from the piston 272 side, thereby achieving a longer life.

【0057】駆動モータ部280において、駆動モータ
281は、モータ主軸282に嵌入されたロータ283
と、ロータ283の外周側に設けられ、コイル284を
巻回されたステータ285とを、モータハウジング28
6内に備えてなる。
In the drive motor section 280, the drive motor 281 has a rotor 283 fitted in the motor main shaft 282.
And a stator 285, which is provided on the outer peripheral side of the rotor 283 and around which a coil 284 is wound,
Prepare for 6

【0058】本実施形態の作用を説明する。片斜板式コ
ンプレッサ装置260において、駆動モータ281に電
力が供給されると、モータ主軸282が回転し、当該回
転が片面傾斜板272、揺動板274及びロッド275
を介してピストン272に伝達される。ピストン272
は、モータ主軸282の回転に伴ってクランク室262
内で軸方向に沿って往復動され、空気等を吸入・圧縮さ
せるとともに、燃料電池の電極側に吐出させる。
The operation of this embodiment will be described. In the one-sided swash plate compressor device 260, when electric power is supplied to the drive motor 281, the motor main shaft 282 rotates, and the rotation causes the one-sided inclined plate 272, the swing plate 274, and the rod 275.
Is transmitted to the piston 272 via. Piston 272
The crank chamber 262 as the motor main shaft 282 rotates.
It reciprocates in the axial direction inside, sucks and compresses air and the like and discharges it to the electrode side of the fuel cell.

【0059】この際、ラジアル軸受276の図17中右
側端面(ピストン272側)に設けられた軸受シール部
材1又は軸受シール部材2により、ピストン272側か
ら軸受276内部への水蒸気等の異物の侵入が防止され
る。これにより、ラジアル軸受276の長寿命化が達成
される。
At this time, the bearing seal member 1 or the bearing seal member 2 provided on the right end surface (piston 272 side) in FIG. 17 of the radial bearing 276 allows foreign matter such as water vapor to enter the bearing 276 from the piston 272 side. Is prevented. As a result, the life of the radial bearing 276 is increased.

【0060】図18は、本発明の第18実施形態のスク
リュー式コンプレッサ装置の概略構成を示す断面図であ
る。図18を参照すると、スクリュー式コンプレッサ装
置290は、燃料電池の電極に送る空気等の流体を、主
ロータ301及び副ロータ302の噛み合い回転で圧縮
する圧縮機構部300と、駆動モータ281のモータ主
軸282の回転により圧縮機構部300を駆動する駆動
モータ部280とを備える。なお、駆動モータ部280
については、上述した第17実施形態の片斜板式コンプ
レッサ装置260と同様であり、同一の符号を付して説
明を省略する。
FIG. 18 is a sectional view showing a schematic structure of a screw type compressor device according to an eighteenth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 18, the screw compressor device 290 includes a compression mechanism unit 300 that compresses fluid such as air sent to the electrodes of the fuel cell by meshing rotation of the main rotor 301 and the auxiliary rotor 302, and a motor main shaft of the drive motor 281. And a drive motor unit 280 that drives the compression mechanism unit 300 by the rotation of 282. The drive motor unit 280
Are the same as those of the swash plate type compressor device 260 of the seventeenth embodiment described above, and are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0061】圧縮機構部300において、主ロータ30
1及び副ロータ302はそれぞれ、対応する螺旋状に形
成されて噛み合い回転可能であり、回転軸301a,3
02aを、玉軸受303,304,305,306を介
してハウジング307に回転自在に支持されている。
In the compression mechanism section 300, the main rotor 30
1 and the sub-rotor 302 are formed in a corresponding spiral shape and can mesh with each other to rotate, and
02a is rotatably supported by a housing 307 via ball bearings 303, 304, 305, and 306.

【0062】すなわち主ロータ301は、図18中左側
の回転軸301aを軸方向に互いに隣接する一対の玉軸
受303を介してハウジング307に回転自在に支持さ
れている。また、主ロータ301は、図18中右側の回
転軸301aを玉軸受304を介してハウジングに回転
自在に支持されている。副ロータ302は、図18中左
側の回転軸302aが軸方向に互いに隣接する一対の玉
軸受305を介してハウジング307に回転自在に支持
されている。また、副ロータ302は、図18中右側の
回転軸302aを玉軸受306を介してハウジング30
7に回転自在に支持されている。主ロータ301におい
て、玉軸受303,304より軸方向内側には、ハウジ
ング307との間にオイルシール308が介在されてい
る。また副ロータ302の回転軸302aにおいて、玉
軸受305,306より軸方向内側には、ハウジング3
07との間にオイルシール309が介在されている。
That is, the main rotor 301 is rotatably supported by the housing 307 via a pair of ball bearings 303 that are adjacent to each other in the left side rotary shaft 301a in FIG. Further, the main rotor 301 is rotatably supported by a housing on a rotation shaft 301a on the right side in FIG. 18 via a ball bearing 304. The sub-rotor 302 is rotatably supported by the housing 307 via a pair of ball bearings 305 whose left-side rotary shafts 302a in FIG. 18 are axially adjacent to each other. In addition, the sub rotor 302 includes a rotary shaft 302a on the right side in FIG.
It is rotatably supported by 7. An oil seal 308 is interposed between the main rotor 301 and the housing 307 axially inward of the ball bearings 303 and 304. Further, on the rotary shaft 302a of the auxiliary rotor 302, the housing 3 is provided inside the ball bearings 305 and 306 in the axial direction.
An oil seal 309 is interposed between the oil seal 309 and the oil seal 07.

【0063】主ロータ301及び副ロータ302は、図
18中左側の回転軸301a,302aにそれぞれ設け
られた連結ギア310を介して連動される。主ロータ3
01の図18中左側の回転軸301aの左端部には、被
駆動ギア311が設けられており、被駆動ギア311
は、駆動モータ281のモータ主軸282に嵌合された
駆動軸288の駆動ギア289に噛合されている。した
がって、主ロータ301は、モータ主軸282の回転
を、駆動軸288、駆動ギア289及び被駆動ギア31
1を介して伝達される。主ロータ301の回転は、連結
ギア310を介して副ロータ302に伝達される。なお
駆動軸288は、軸方向に隣接する一対の玉軸受312
を介してハウジング313に回転自在に支持されてい
る。駆動軸288は、図18中左端部近傍にハウジング
313との間に介在するオイルシール314が設けられ
ている。
The main rotor 301 and the sub-rotor 302 are interlocked with each other via connecting gears 310 provided on the rotary shafts 301a and 302a on the left side in FIG. Main rotor 3
The driven gear 311 is provided at the left end of the rotary shaft 301a on the left side of FIG.
Is meshed with the drive gear 289 of the drive shaft 288 fitted to the motor main shaft 282 of the drive motor 281. Therefore, the main rotor 301 controls the rotation of the motor main shaft 282 so that the drive shaft 288, the drive gear 289 and the driven gear 31 rotate.
1 is transmitted. The rotation of the main rotor 301 is transmitted to the sub rotor 302 via the connecting gear 310. The drive shaft 288 is a pair of ball bearings 312 that are adjacent to each other in the axial direction.
It is rotatably supported by the housing 313 via. The drive shaft 288 is provided with an oil seal 314 interposed between the drive shaft 288 and the housing 313 near the left end in FIG.

【0064】玉軸受303及び玉軸受305の図18中
右側端面、及び玉軸受304及び玉軸受306の図18
中左側端面にはそれぞれ、第1実施形態と同様の非接触
式の軸受シール部材1、又は第2実施形態と同様の接触
式の軸受シール部材2が設けられている。軸受シール部
材1又は軸受シール部材2により、圧縮機構部300側
から軸受303,304,305,306内部への水蒸
気等の異物の侵入が防止され、長寿命化が達成される。
The right end surface of the ball bearing 303 and the ball bearing 305 in FIG. 18 and the ball bearing 304 and the ball bearing 306 in FIG.
A non-contact type bearing seal member 1 similar to that of the first embodiment or a contact type bearing seal member 2 similar to that of the second embodiment is provided on each of the middle left end faces. The bearing seal member 1 or the bearing seal member 2 prevents foreign matter such as water vapor from entering the inside of the bearings 303, 304, 305, and 306 from the compression mechanism portion 300 side, thereby achieving a long life.

【0065】本実施形態の作用を説明する。スクリュー
式コンプレッサ装置290において、駆動モータ281
に電力が供給されると、モータ主軸282が回転し、こ
の回転が駆動軸288、駆動ギア289、被駆動ギア3
11を介して主ロータ301の回転軸301aに伝達さ
れる。すると、回転軸301aの回転が、連結ギア31
0を介して副ロータ302の回転軸302aに伝達され
る。主ロータ301及び副ロータ302は、噛み合い回
転することにより、空気等を吸入・圧縮させ、燃料電池
の電極側に吐出させる。
The operation of this embodiment will be described. In the screw type compressor device 290, the drive motor 281
When electric power is supplied to the motor main shaft 282, this rotation causes the drive shaft 288, the drive gear 289, and the driven gear 3 to rotate.
It is transmitted to the rotating shaft 301 a of the main rotor 301 via 11. Then, the rotation of the rotating shaft 301a causes the connecting gear 31 to rotate.
It is transmitted to the rotating shaft 302a of the auxiliary rotor 302 via 0. The main rotor 301 and the sub-rotor 302 rotate in mesh with each other to suck and compress air or the like and discharge it to the electrode side of the fuel cell.

【0066】主ロータ301及び副ロータ302の回転
軸301a,302aをハウジング307に支持する各
玉軸受303,304,305,306の圧縮機構部3
00側端面に設けられた軸受シール部材1又は軸受シー
ル部材2により、圧縮機構部300の主ロータ301及
び副ロータ302側から軸受303,304,305,
306内部への水蒸気等の異物の侵入が防止される。こ
れにより、各玉軸受303,304,305,306の
長寿命化が達成される。
The compression mechanism 3 of the ball bearings 303, 304, 305, 306 for supporting the rotary shafts 301a, 302a of the main rotor 301 and the auxiliary rotor 302 on the housing 307.
The bearing seal member 1 or the bearing seal member 2 provided on the end face on the 00 side allows the bearings 303, 304, 305, to the bearings 303, 304, 305, from the main rotor 301 and the auxiliary rotor 302 sides of the compression mechanism unit 300.
Foreign matter such as water vapor is prevented from entering the inside of 306. As a result, the life of each ball bearing 303, 304, 305, 306 is extended.

【0067】図19は、第19実施形態の転がり軸受装
置が適用されたインペラ式コンプレッサ装置を示す断面
図である。図19を参照すると、インペラ式コンプレッ
サ装置310は、燃料電池の電極に送る空気等の流体
を、図示しない電動モータによる回転軸321の高速回
転に伴うインペラハウジング322内でのインペラ32
3の回転によって圧縮する圧縮機構部320と、回転軸
321をハウジング311に回転自在に支持する図19
中左右一対のアンギュラ玉軸受330,331とを備え
る。
FIG. 19 is a sectional view showing an impeller type compressor device to which the rolling bearing device of the nineteenth embodiment is applied. Referring to FIG. 19, the impeller-type compressor device 310 includes an impeller 32 in the impeller housing 322, which is generated when an electric motor (not shown) rotates a rotary shaft 321 at a high speed by supplying fluid such as air to the electrodes of the fuel cell.
19 that rotatably supports the compression mechanism unit 320 that compresses by the rotation of 3 and the rotation shaft 321 in the housing 311.
A pair of middle left and right angular ball bearings 330 and 331 are provided.

【0068】アンギュラ玉軸受330の図19中左側端
面(インペラ323側端面)には、第2実施形態と同様
の接触式の軸受シール部材2が設けられている。軸受シ
ール部材2により、インペラ323側からアンギュラ玉
軸受330内への水蒸気等の侵入が防止される。また各
アンギュラ玉軸受330,331は、背面組み合わせに
されており、各アンギュラ玉軸受330,331の内外
輪330a,331a,330b,331b間にはそれ
ぞれ、内輪間座332及び外輪間座333が介在されて
いる。これにより、各アンギュラ玉軸受330,331
には、予圧が負荷され、アキシアル方向の位置決めを確
保して回転軸321の振れ抑制や、玉の滑り抑制が図ら
れている。
A contact type bearing seal member 2 similar to that of the second embodiment is provided on the left end face (end face on the impeller 323 side) of the angular ball bearing 330 in FIG. The bearing seal member 2 prevents water vapor or the like from entering the angular contact ball bearing 330 from the impeller 323 side. Further, the respective angular ball bearings 330 and 331 are combined in the back surface, and the inner ring spacer 332 and the outer ring spacer 333 are interposed between the inner and outer rings 330a, 331a, 330b and 331b of the angular ball bearings 330 and 331, respectively. Has been done. As a result, the angular contact ball bearings 330, 331
A preload is applied to the shaft to secure axial positioning, thereby suppressing vibration of the rotary shaft 321 and suppressing ball slippage.

【0069】本実施形態の作用を説明する。インペラ式
コンプレッサ装置310において、回転軸321の回転
に伴ってインペラ323が高速回転されると、吸込口3
12から吸い込まれた水蒸気が、インペラ323によっ
て加速されるとともに、インペラハウジング322及び
バックプレート313によって形成された加圧ボリュー
ト314で加圧され、吐出口(図示しない)から吐出さ
れる。この際、例えインペラ323の背面空間315の
圧力が負圧から正圧になった場合でも、アンギュラ玉軸
受330内への水蒸気等の侵入が、軸受シール部材2に
より防止される。したがって、水蒸気環境下での油膜形
成が阻害されず、磨耗等の防止及び寿命化が達成され
る。
The operation of this embodiment will be described. In the impeller-type compressor device 310, when the impeller 323 rotates at high speed as the rotary shaft 321 rotates, the suction port 3
The water vapor sucked from 12 is accelerated by the impeller 323, pressurized by the pressure volute 314 formed by the impeller housing 322 and the back plate 313, and discharged from the discharge port (not shown). At this time, even if the pressure in the back space 315 of the impeller 323 changes from a negative pressure to a positive pressure, intrusion of water vapor and the like into the angular ball bearing 330 is prevented by the bearing seal member 2. Therefore, the formation of an oil film in a water vapor environment is not hindered, and wear and the like can be prevented and the life can be extended.

【0070】図20は、第20実施形態の転がり軸受装
置が適用されたインペラ式コンプレッサ装置を示す断面
図である。図20を参照すると、インペラ式コンプレッ
サ装置340において、アンギュラ玉軸受330の図2
0中左側端面(インペラ323側端面)には、第1実施
形態と同様の非接触式の軸受シール部材1が設けられて
いる。その他の構成及び作用については、上記第19実
施形態と同様である。
FIG. 20 is a sectional view showing an impeller type compressor device to which the rolling bearing device of the twentieth embodiment is applied. Referring to FIG. 20, in the impeller-type compressor device 340, FIG.
A non-contact type bearing seal member 1 similar to that of the first embodiment is provided on the 0 middle left end face (end face on the impeller 323 side). Other configurations and operations are the same as those in the nineteenth embodiment.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
内部に侵入する異物を低減でき、寿命延長を達成できる
転がり軸受装置及び燃料電池用のコンプレッサ装置が提
供される。
As described above, according to the present invention,
(EN) Provided are a rolling bearing device and a compressor device for a fuel cell, which can reduce the amount of foreign matter entering the inside and can extend the life.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施形態の転がり軸受装置が適用された水
蒸気圧送機を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a steam pump to which a rolling bearing device according to a first embodiment is applied.

【図2】第2実施形態の転がり軸受装置が適用された水
蒸気圧送機を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a water vapor pump to which the rolling bearing device of the second embodiment is applied.

【図3】第3実施形態の転がり軸受装置が適用された水
蒸気圧送機を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a steam pump to which the rolling bearing device of the third embodiment is applied.

【図4】第4実施形態の転がり軸受装置が適用された水
蒸気圧送機を示す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a steam pump to which a rolling bearing device of a fourth embodiment is applied.

【図5】第5実施形態の転がり軸受装置が適用された水
蒸気圧送機を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a water vapor pump to which the rolling bearing device of the fifth embodiment is applied.

【図6】第6実施形態の転がり軸受装置が適用された水
蒸気圧送機を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a steam pump to which the rolling bearing device of the sixth embodiment is applied.

【図7】第7実施形態の転がり軸受装置が適用された水
蒸気圧送機を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a water vapor pump to which the rolling bearing device of the seventh embodiment is applied.

【図8】第8実施形態の転がり軸受装置が適用された水
蒸気圧送機を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing a water vapor pump to which the rolling bearing device of the eighth embodiment is applied.

【図9】第9実施形態の転がり軸受装置が適用された水
蒸気圧送機を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a water vapor pump to which the rolling bearing device of the ninth embodiment is applied.

【図10】第10実施形態の転がり軸受装置が適用され
た水蒸気圧送機を示す断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a steam pump to which the rolling bearing device of the tenth embodiment is applied.

【図11】第11実施形態の転がり軸受装置が適用され
た水蒸気圧送機を示す断面図である。
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a steam pump to which the rolling bearing device of the eleventh embodiment is applied.

【図12】第12実施形態の転がり軸受装置が適用され
た水蒸気圧送機を示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view showing a water vapor pump to which the rolling bearing device of the twelfth embodiment is applied.

【図13】第13実施形態の転がり軸受装置が適用され
た水蒸気圧送機を示す断面図である。
FIG. 13 is a sectional view showing a water vapor pump to which the rolling bearing device of the thirteenth embodiment is applied.

【図14】第14実施形態の転がり軸受装置が適用され
た水蒸気圧送機を示す断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a steam pump to which the rolling bearing device of the fourteenth embodiment is applied.

【図15】第15実施形態の転がり軸受装置が適用され
たスクロール式コンプレッサ装置を示す断面図である。
FIG. 15 is a sectional view showing a scroll type compressor device to which the rolling bearing device of the fifteenth embodiment is applied.

【図16】第16実施形態の転がり軸受装置が適用され
たスクロール式コンプレッサ装置を示す断面図である。
FIG. 16 is a sectional view showing a scroll type compressor device to which the rolling bearing device of the sixteenth embodiment is applied.

【図17】第17実施形態の転がり軸受装置が適用され
た片斜板式コンプレッサ装置を示す断面図である。
FIG. 17 is a sectional view showing a swash plate type compressor device to which the rolling bearing device of the seventeenth embodiment is applied.

【図18】第18実施形態の転がり軸受装置が適用され
たスクリュー式コンプレッサ装置を示す断面図である。
FIG. 18 is a sectional view showing a screw type compressor device to which the rolling bearing device of the eighteenth embodiment is applied.

【図19】第19実施形態の転がり軸受装置が適用され
たインペラ式コンプレッサ装置を示す断面図である。
FIG. 19 is a sectional view showing an impeller-type compressor device to which the rolling bearing device of the nineteenth embodiment is applied.

【図20】第20実施形態の転がり軸受装置が適用され
たインペラ式コンプレッサ装置を示す断面図である。
FIG. 20 is a sectional view showing an impeller-type compressor device to which the rolling bearing device of the twentieth embodiment is applied.

【図21】従来の水蒸気圧送機の概略構成を示す断面図
である。
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional water vapor pressure feeder.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 軸受シール部材 3,4 軸受装置シール部材 10 転がり軸受装置 11a 回転軸(軸) 11b ハウジング 12 インペラ(回転部材) 14,15 転がり軸 1, 2 bearing seal member 3,4 Bearing device seal member 10 Rolling bearing device 11a rotating shaft (axis) 11b housing 12 Impeller (rotating member) 14,15 Rolling shaft

───────────────────────────────────────────────────── 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) F16C 33/76 H01M 8/06 R 5H027 // H01M 8/06 F04B 27/08 N (72)発明者 荒牧 宏敏 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 Fターム(参考) 3H003 AA03 AB06 AC01 BC00 BC01 CA02 3H022 AA02 BA06 CA27 CA33 CA51 CA54 CA58 DA04 DA13 3H029 AA02 AA03 AB01 BB16 BB44 CC17 CC20 3H076 AA06 BB10 BB26 CC07 CC20 CC36 3J016 AA02 BB03 CA03 CA08 5H027 AA02 BA00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F16C 33/76 H01M 8/06 R 5H027 // H01M 8/06 F04B 27/08 N (72) Inventor Aramaki Hirotoshi Kanagawa Prefecture, Fujisawa-shi, Kugenuma 1-5-50, Niseko Co., Ltd. F-term (reference) 3H003 AA03 AB06 AC01 BC00 BC01 CA02 3H022 AA02 BA06 CA27 CA33 CA51 CA54 CA58 DA04 DA13 3H029 AA02 AA03 AB01 BB16 BB44 CC17 CC20 3H00 BB10 BB26 CC07 CC20 CC36 3J016 AA02 BB03 CA03 CA08 5H027 AA02 BA00

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ハウジングと、該ハウジングに嵌挿され
た軸と、前記ハウジングと前記軸との間に介装されて前
記ハウジングと前記軸とを相対回転可能に支持する転が
り軸受とを備えた転がり軸受装置において、 前記ハウジング又は前記軸の端部にインペラ式、スクロ
ール式、スクリュー式、斜板式等のコンプレッサ部品の
回転部材が取り付けられ、前記転がり軸受の少なくとも
前記回転部材側にシール構造が設けられたことを特徴と
する転がり軸受装置。
1. A housing, a shaft fitted into the housing, and a rolling bearing interposed between the housing and the shaft to support the housing and the shaft so as to be rotatable relative to each other. In a rolling bearing device, a rotary member of a compressor component such as an impeller type, a scroll type, a screw type, or a swash plate type is attached to an end of the housing or the shaft, and a seal structure is provided at least on the rotary member side of the rolling bearing. Rolling bearing device characterized by the above.
【請求項2】 前記シール構造が、前記転がり軸受の軌
道輪間に延びた軸受シール部材を有している請求項1に
記載の転がり軸受装置。
2. The rolling bearing device according to claim 1, wherein the seal structure has a bearing seal member extending between the bearing rings of the rolling bearing.
【請求項3】 前記シール構造が、前記ハウジング及び
前記軸間に延びた軸受装置シール部材を有している請求
項1又は2に記載の転がり軸受装置。
3. The rolling bearing device according to claim 1, wherein the seal structure includes a bearing device seal member extending between the housing and the shaft.
【請求項4】 前記軸受装置シール部材が、前記ハウジ
ング及び前記軸の相対回転速度が所定値を超えると遠心
力により変形して他の部材と接しなくなるように構成さ
れている請求項3に記載の転がり軸受装置。
4. The bearing device seal member according to claim 3, wherein when the relative rotation speed of the housing and the shaft exceeds a predetermined value, the bearing device seal member is deformed by centrifugal force and does not come into contact with other members. Rolling bearing device.
【請求項5】 前記軸受装置シール部材が、前記軸の径
方向に対して傾斜した方向に延びるとともに他の部材に
接して前記ハウジング及び前記軸間を密封した弾性部を
備え、該弾性部は前記ハウジング及び前記軸の相対回転
速度が所定値を超えると遠心力により弾性変形して他の
部材と接しなくなる請求項3に記載の転がり軸受装置。
5. The bearing device seal member includes an elastic portion that extends in a direction inclined with respect to a radial direction of the shaft and is in contact with another member to seal between the housing and the shaft. The rolling bearing device according to claim 3, wherein when the relative rotation speed of the housing and the shaft exceeds a predetermined value, the housing is elastically deformed by a centrifugal force and does not come into contact with other members.
【請求項6】 燃料電池用のコンプレッサ装置として用
いることを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに
記載の転がり軸受装置。
6. The rolling bearing device according to any one of claims 1 to 5, which is used as a compressor device for a fuel cell.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110296059A (en) * 2019-07-19 2019-10-01 郑州凌达压缩机有限公司 Compressor housing, compressor and refrigeration plant
US11085452B2 (en) * 2018-06-07 2021-08-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Gas compression device and method for manufacturing the same

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