JP2011001899A - Gear box internal pressure relaxation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内部に複数の歯車を有する歯車室の内圧緩和装置に関する。 The present invention relates to an internal pressure relaxation device for a gear chamber having a plurality of gears therein.
本出願において、「歯車室」とは、内部に潤滑油で潤滑された複数の歯車を有し、各歯車が互いに噛み合いながら回転する中空空間とそのケーシングを意味する。
このような歯車室は、内部の潤滑油が外部に漏れ出さないように密閉された空間とすると、歯車の回転により室内温度が上昇し、密閉空間内の圧力(内圧)が上昇し、軸シール等からの油漏れの原因となる。
そのため、歯車室内の潤滑油を外部に出さずに内部の気体だけを外部に逃がして、密閉空間内の圧力(内圧)を下げる必要がある。
In the present application, the “gear chamber” means a hollow space having a plurality of gears lubricated with lubricating oil therein and rotating while the gears mesh with each other and a casing thereof.
If such a gear chamber is a sealed space so that the internal lubricating oil does not leak to the outside, the temperature of the chamber rises due to the rotation of the gear, the pressure in the sealed space (internal pressure) rises, and the shaft seal This may cause oil leakage from etc.
Therefore, it is necessary to release only the internal gas to the outside without letting the lubricating oil in the gear chamber to the outside, and to reduce the pressure (internal pressure) in the sealed space.
この目的を達成するために、従来から種々の手段が提案されている(例えば、特許文献1〜3)。
In order to achieve this object, various means have been conventionally proposed (for example,
特許文献1は、グリスの付着による換気経路の遮断を防止し、且つブラシ粉の拡散を抑制することを目的とする。
そのため、この装置は、図1に示すように、減速機構51を収納する歯車室を形成するフロントハウジング52と、フロントハウジングに組み合わされるセンタハウジング53とを備え、フロントハウジング52とセンタハウジング53は、互いの合わせ面にそれぞれ肉盗み空間54,55が形成され、且つ両者の肉盗み空間は、一部が重なった状態で互いにずれた位置に設けられて迷路状の通路を形成し、連通路は、モータ側換気孔56と、迷路状の通路と、連絡室57と、スイッチ側換気孔58とで構成されているものである。
Therefore, as shown in FIG. 1, the apparatus includes a
特許文献2は、高い振動加速度を受けてクランクケース内で潤滑油が激しく飛散しても、潤滑油が侵入し難いクランクケース換気通路を目的とする。
そのため、この装置は、図2に示すように、クランクケース内に設けたカム軸61に形成されたクランクケース換気通路62であって、当該通路の開口が、カム軸をクランク軸と連動させるためのカム歯車63の側面に形成した凹所の底部に設けられるものである。
Therefore, as shown in FIG. 2, this device is a
特許文献3は、過給機に簡単な構成を付加することで、密閉された歯車室から潤滑油等の液体を漏らすことなく、気体だけを外部へ逃がし歯車室の内圧を緩和することを目的とする。
そのため、この装置は、図3に示すように、機械駆動式過給機におけるスクリューロータ71の回転軸72に、回転軸72の軸方向の中心線に沿って歯車73,74部分からの貫通孔75を設けると共に、回転軸72の途中の外周面から貫通孔75に向けて油逃げ孔76を開け、かつ貫通孔75に連続して外部へ通気する排気孔とからなる換気孔77と、排気孔に取り付けたフィルタ78と、を備え、高速で回転する回転軸72の遠心力により、貫通孔75内において、液体の潤滑油を油逃げ孔76から吹き飛ばし、気体のみを換気孔77を通過させ、外部へ排出させるものである。
Therefore, as shown in FIG. 3, this apparatus has a through hole from the
特許文献1のように、ケーシングに凹凸の邪魔板または迷路を設ける換気孔の場合、若干の油分が気体に混じって外部に出やすく、かつ目詰まりしやすい問題があった。
また、特許文献2,3のように、回転軸心に換気孔を設ける構成は、ケーシングに凹凸邪魔板を設けるより、油分を漏らさない効果はあるが、長孔加工が必要であり、高コストとなる問題があった。
As in
In addition, as in
本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、歯車室から潤滑油等の液体を漏らすことなく、気体だけを外部へ逃がして歯車室の内圧を緩和することができ、かつ長孔加工が不要であり、コストを大幅に低減することができる歯車室の内圧緩和装置を提供することにある。 The present invention has been developed to solve the above-described problems. That is, the object of the present invention is to allow only gas to escape to the outside without leaking liquid such as lubricating oil from the gear chamber, to relieve the internal pressure of the gear chamber, and to eliminate the need for long hole machining, greatly increasing the cost. An object of the present invention is to provide an internal pressure relief device for a gear chamber that can be reduced.
本発明によれば、潤滑油で潤滑され互いに噛み合いながら回転する複数の歯車を内部に密閉状態で有するケーシングを備えた歯車室の内圧緩和装置であって、
前記複数の歯車のうち少なくとも1つの回転軸の端部に設けられ、該回転軸と共に回転しかつ回転軸に直交する回転平面と、
前記ケーシングに設けられ、前記回転平面からその間に位置する気体が回転する一定の間隔を隔てて位置する固定平面と、
前記ケーシングに設けられ、該固定平面の前記回転軸に対向する位置から外部まで延びる換気孔とを備える、ことを特徴とする歯車室の内圧緩和装置が提供される。
According to the present invention, there is provided an internal pressure relief device for a gear chamber including a casing having a plurality of gears that are lubricated with lubricating oil and rotate while meshing with each other in a sealed state.
A rotation plane provided at an end of at least one rotation shaft of the plurality of gears, rotating with the rotation shaft and orthogonal to the rotation shaft;
A fixed plane that is provided in the casing and is located at a certain interval from which the gas positioned between the plane of rotation rotates.
An internal pressure relaxation device for a gear chamber is provided, comprising a ventilation hole provided in the casing and extending from a position facing the rotation axis of the fixed plane to the outside.
本発明の実施形態によれば、前記回転平面は、回転軸の円形端面であり、
前記固定平面は、前記回転平面より広くその全体をカバーする大きさを有する。
According to an embodiment of the present invention, the rotation plane is a circular end surface of the rotation axis,
The fixed plane is wider than the rotation plane and covers the entire surface.
また、本発明の別の実施形態によれば、前記回転平面は、前記回転軸と共に回転する回転体に設けられ、
該回転体は、前記回転平面から回転軸に沿って途中まで延びる軸方向孔と、該軸方向孔からその外面まで半径方向に延びる半径方向孔とを有する。
According to another embodiment of the present invention, the rotating plane is provided on a rotating body that rotates together with the rotating shaft,
The rotating body has an axial hole extending partway along the rotation axis from the rotation plane, and a radial hole extending radially from the axial hole to the outer surface thereof.
上記本発明の構成によれば、回転平面は回転軸と共に高速回転しており、この回転平面は回転軸に直交するので、回転平面と固定平面の間には、半径方向外方に向かう小さな気流が発生する。この気流により、回転平面の中心付近の潤滑油は半径方向外方に移動し、回転平面の中心付近には潤滑油が含まれない気体のみが存在する。従って、ケーシングに設けられ、固定平面の回転軸に対向する位置(すなわち回転平面の中心付近)から外部まで延びる換気孔により、中心付近の気体のみ外部に逃がし、歯車室の内圧を緩和することができる。 According to the configuration of the present invention, the rotation plane rotates at a high speed together with the rotation axis, and since this rotation plane is orthogonal to the rotation axis, a small air flow directed radially outward between the rotation plane and the fixed plane. Will occur. Due to this air flow, the lubricating oil near the center of the rotating plane moves outward in the radial direction, and only gas that does not contain lubricating oil exists near the center of the rotating plane. Accordingly, the ventilation hole provided in the casing and extending from the position facing the rotation axis of the fixed plane (that is, near the center of the rotation plane) to the outside allows only the gas near the center to escape to the outside and relieves the internal pressure of the gear chamber. it can.
従って、従来のようにケーシングに凹凸の邪魔板または迷路を設けることなく、回転軸心に換気孔を設けるのと同等以上に油分を漏らすことなく、気体のみを外部に逃がし圧力緩和ができる。
また、この構成により、長孔加工が不要であり、コストを大幅に低減することができる。
Therefore, without providing an uneven baffle plate or labyrinth in the casing as in the prior art, it is possible to relieve pressure by letting only gas to the outside without leaking oil more than equivalently to providing a ventilation hole in the rotation axis.
In addition, this configuration eliminates the need for long hole processing and can greatly reduce the cost.
以下、本発明を実施するための最良の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, the best mode for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the common part in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図4は、本発明による第1実施形態の内圧緩和装置を備えた機械駆動式過給機の構成図である。この例において、この機械駆動式過給機は、自動車用(燃料電池車用)の圧縮機である。また、図中のaは静止時の油面である。
この機械駆動式過給機は、モータ等の駆動装置から歯車室4内の歯車1,2を介して駆動し、歯車室4に隔壁5を介して隣接する空気室6において相互に螺合する雌雄一対のスクリューロータ7,8をケーシング3に回転自在に支持したものである。
FIG. 4 is a configuration diagram of a mechanically driven supercharger including the internal pressure relaxing device according to the first embodiment of the present invention. In this example, the mechanically driven supercharger is a compressor for automobiles (for fuel cell vehicles). In addition, a in the figure is the oil level at rest.
This mechanically driven supercharger is driven from a driving device such as a motor via
この捩じれた雌雄一対のスクリューロータ7,8は、螺合駆動することにより、空気を吸い込み、ねじ螺合部の容積収縮にて圧縮させて吐出する。スクリューロータ7,8は、例えば2万〜3万rpmで高速回転する。
この機械駆動式過給機は過給圧力の増加時のロスは少ないが、スクリューロータ7,8の端面(圧力上昇側)における圧力変動がある。歯車室4には、密閉され潤滑オイル等の液体が充填してある。しかし、スクリューロータ7,8の回転により高温になった歯車室4の内圧を緩和するために、潤滑オイル等の液体を漏らさずに、空気等の気体だけを外部へ逃がす必要がある。
The twisted male and
This mechanically driven supercharger has little loss when the supercharging pressure is increased, but there is pressure fluctuation at the end faces (pressure increase side) of the
本発明は歯車室4の内圧緩和装置であり、この図のように、歯車室4はケーシング3を有する。このケーシング3は、互いに噛み合いながら回転する複数(この例で2つ)の歯車1,2と、歯車1,2を潤滑する潤滑油とを内部に密閉状態で保有する。
なお、本発明は上述した機械駆動式過給機の歯車室に限定されず、その他の機械装置の歯車室であってもよい。
The present invention is an internal pressure relief device for the
In addition, this invention is not limited to the gear chamber of the mechanical drive supercharger mentioned above, The gear chamber of another machine apparatus may be sufficient.
図5は、図4の部分拡大図である。この図において、本発明の内圧緩和装置10は、回転平面12、固定平面14及び換気孔16を備える。
FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. In this figure, the internal
回転平面12は、この例で、歯車2の回転軸9の端部(左端)に設けられ、回転軸9と共に回転しかつ回転軸9に直交する。
この例において、回転平面12は、回転軸9自体の円形端面である。
In this example, the
In this example, the
固定平面14は、ケーシング3に設けられ、回転平面12から一定の間隔を隔てて位置する。この間隔は、回転平面12との間に位置する気体が、回転平面12の回転とともに回転するように十分狭く(例えば、0.5mm〜3mm)設定する。
また、この例において、固定平面14は、ケーシング3自体に一体に設けられ、回転平面より広くその全体をカバーする大きさを有する。固定平面14は、ケーシング3に設けられた円柱状の突出部の先端にある。また、固定平面14は、図示の例では回転中心軸に垂直(回転平面12に対して平行)である。
The fixed
Moreover, in this example, the fixed
換気孔16は、ケーシング3自体に設けられ、固定平面14の回転軸9に対向する位置から外部まで延びる。
この例において、換気孔16は、ケーシング3の内部で交差する2本の孔からなるが、本発明はこれに限定されず、1本でも、3本以上でも、曲がっていてもよい。
また、固定平面14における換気孔16の開口端の位置は、回転軸9の回転中心上にあるのが好ましいが、多少のズレがあっても(僅かにズレた位置でも)、同様の効果が得られる。
The
In this example, the
Further, the position of the opening end of the
上述した本発明の構成によれば、回転平面12は回転軸9と共に高速回転(例えば2万〜3万rpm)しており、この回転平面12は回転軸9に直交するので、回転平面12と固定平面14の間には、半径方向外方に向かう小さな気流が発生する。この気流により、回転平面12の中心付近の潤滑油は半径方向外方に移動し、回転平面12の中心付近には潤滑油が含まれない気体のみが存在する。従って、ケーシング3に設けられ、固定平面14の回転軸に対向する位置(すなわち回転平面12の中心付近)から外部まで延びる換気孔16により、中心付近の気体のみ外部に逃がし、歯車室4の内圧を緩和することができる。
According to the configuration of the present invention described above, the rotating
従って、従来のようにケーシングに凹凸の邪魔板または迷路を設けることなく、回転軸心に換気孔を設けるのと同等以上に油分を漏らすことなく、気体のみを外部に逃がし圧力緩和ができる。
また、この構成により、長孔加工が不要であり、コストを大幅に低減することができる。
Therefore, without providing an uneven baffle plate or labyrinth in the casing as in the prior art, it is possible to relieve pressure by letting only gas to the outside without leaking oil more than equivalently to providing a ventilation hole in the rotation axis.
In addition, this configuration eliminates the need for long hole processing and can greatly reduce the cost.
図6は、本発明による第2実施形態の内圧緩和装置の構成図である。
この例において、回転平面12は、回転軸9と共に回転する回転体18に設けられている。またこの回転体18は、回転軸9に沿って回転平面12から途中まで延びる軸方向孔19と、軸方向孔19からその外面まで半径方向に延びる半径方向孔20とを有する。さらにこの例では、軸方向孔19の固定平面14に対向する部分は、外方(この図で左側)に広がるテーパ孔であり、その最大径が固定平面14の換気孔16よりも大きく設定されている。
回転体18がボルト(ネジ形態)である場合は、逆ネジ(回転軸9が回転すると締まる方向のネジ)であるのがよい。この構成により、回転体18が緩むことを防止できる。
ネジ締結ではなく、かしめ、圧入等で回転体18を取付けてもよい。
一体形態でもよい。すなわち、回転体18と回転軸9を別部材ではなく、一体の部材として加工してもよい。つまり、回転軸9の先端に軸方向孔19を開ける形態でもよい。
回転平面における軸方向孔19の開口端の位置は、回転軸9の回転中心上にあるのが好ましいが、多少のズレがあっても(僅かにズレた位置でも)、同様の効果が得られる。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。
FIG. 6 is a configuration diagram of an internal pressure relaxing device according to a second embodiment of the present invention.
In this example, the rotating
When the
The rotating
An integral form may be sufficient. That is, you may process the
The position of the opening end of the
Other configurations are the same as those in the first embodiment.
上述した第2実施形態の構成によれば、回転平面12は回転軸9と共に高速回転(例えば2万〜3万rpm)しており、半径方向孔20も高速回転しているので、気体に同伴される潤滑油は遠心力で分離され、半径方向孔20を介して軸方向孔19に流入する気体には潤滑油はほとんど含まれない。
また、軸方向孔19も高速回転しており、軸方向孔19の固定平面14に対向する部分が、外方(この図で左側)に広がるテーパ孔であるので、軸方向孔19でも潤滑油は遠心分離され、テーパ孔に沿って外方に進み、回転平面12と固定平面14の隙間から、ケーシング3の内部に戻される。
従って、回転平面12の中心付近には潤滑油が含まれない気体のみが存在し、固定平面14の回転軸に対向する位置(すなわち回転平面12の中心付近)から外部まで延びる換気孔16により、中心付近の気体のみ外部に逃がし、歯車室4の内圧を緩和することができる。
According to the configuration of the second embodiment described above, the rotating
The
Therefore, only gas that does not contain lubricating oil exists in the vicinity of the center of the
従って、第1実施形態と同様に、従来のようにケーシングに凹凸の邪魔板または迷路を設けることなく、回転軸心に換気孔を設けるのと同等以上に油分を漏らすことなく、気体のみを外部に逃がし圧力緩和ができる。
また、この構成により、長孔加工が不要であり、コストを大幅に低減することができる。
Therefore, as in the first embodiment, without providing an uneven baffle plate or labyrinth in the casing as in the prior art, and only leaking gas to the outside without leaking oil more than equivalent to providing a ventilation hole in the rotation axis. The relief pressure can be relieved.
In addition, this configuration eliminates the need for long hole processing and can greatly reduce the cost.
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, Of course, a various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention.
1,2 歯車、3 ケーシング、
4 歯車室、5 隔壁、6 空気室、
7,8 スクリューロータ、9 回転軸、
10 内圧緩和装置、
12 回転平面、14 固定平面、
16 換気孔、18 回転体、
19 軸方向孔、20 半径方向孔
1, 2 gears, 3 casing,
4 gear chamber, 5 partition, 6 air chamber,
7,8 Screw rotor, 9 Rotating shaft,
10 Internal pressure relief device,
12 rotation planes, 14 fixed planes,
16 ventilation holes, 18 rotating bodies,
19 axial holes, 20 radial holes
Claims (3)
前記複数の歯車のうち少なくとも1つの回転軸の端部に設けられ、該回転軸と共に回転しかつ回転軸に直交する回転平面と、
前記ケーシングに設けられ、前記回転平面からその間に位置する気体が回転する一定の間隔を隔てて位置する固定平面と、
前記ケーシングに設けられ、該固定平面の前記回転軸に対向する位置から外部まで延びる換気孔とを備える、ことを特徴とする歯車室の内圧緩和装置。 An internal pressure relaxation device for a gear chamber comprising a casing having a plurality of gears that are lubricated with lubricating oil and rotated while meshing with each other in a sealed state,
A rotation plane provided at an end of at least one rotation shaft of the plurality of gears, rotating with the rotation shaft and orthogonal to the rotation shaft;
A fixed plane that is provided in the casing and is located at a certain interval from which the gas positioned between the plane of rotation rotates.
An internal pressure relaxation device for a gear chamber, comprising a ventilation hole provided in the casing and extending from a position of the fixed plane facing the rotation shaft to the outside.
前記固定平面は、前記回転平面より広くその全体をカバーする大きさを有する、ことを特徴とする請求項1に記載の歯車室の内圧緩和装置。 The rotation plane is a circular end surface of a rotation axis,
2. The gear chamber internal pressure relaxation device according to claim 1, wherein the fixed plane is wider than the rotation plane and covers the entire surface.
該回転体は、前記回転平面から回転軸に沿って途中まで延びる軸方向孔と、該軸方向孔からその外面まで半径方向に延びる半径方向孔とを有する、ことを特徴とする請求項1に記載の歯車室の内圧緩和装置。 The rotating plane is provided on a rotating body that rotates together with the rotating shaft,
2. The rotary body according to claim 1, wherein the rotary body has an axial hole extending partway along the rotation axis from the rotation plane and a radial hole extending radially from the axial hole to the outer surface thereof. The internal pressure relaxation device for a gear chamber as described.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009146261A JP2011001899A (en) | 2009-06-19 | 2009-06-19 | Gear box internal pressure relaxation device |
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Publication Number | Publication Date |
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JP (1) | JP2011001899A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10248669B2 (en) | 2010-06-22 | 2019-04-02 | Primal Fusion Inc. | Methods and devices for customizing knowledge representation systems |
US11063274B2 (en) | 2017-12-07 | 2021-07-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system and control method of fuel cell system |
WO2022109790A1 (en) * | 2020-11-24 | 2022-06-02 | Abb Schweiz Ag | Speed reducer and robot |
-
2009
- 2009-06-19 JP JP2009146261A patent/JP2011001899A/en active Pending
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US11063274B2 (en) | 2017-12-07 | 2021-07-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system and control method of fuel cell system |
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