JP3569044B2 - Fluid machinery - Google Patents

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JP3569044B2
JP3569044B2 JP20942095A JP20942095A JP3569044B2 JP 3569044 B2 JP3569044 B2 JP 3569044B2 JP 20942095 A JP20942095 A JP 20942095A JP 20942095 A JP20942095 A JP 20942095A JP 3569044 B2 JP3569044 B2 JP 3569044B2
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hollow
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正夫 舘野
浩二 富田
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Description

【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流体機械に関する。
【0002】
【従来の技術】
公開実用 昭和63−198401号公報に図5のようなロータ201が記載され、特開平4−311694号広報に図6のようなスクリュー式コンプレッサ203が記載されている。
【0003】
図5のロータ201はスクリュー式コンプレッサ用の雄型スクリューロータであり、ロータ本体205にロータ軸207を固定して構成されている。又、図6のスクリュー式コンプレッサ203は、互いに噛み合った雄型と雌型のスクリューロータ209、211を備えており、各ロータ209、211はそれぞれロータ本体213、215にロータ軸217、219を固定して構成されている。
【0004】
従来用いられていたスクリュー式コンプレッサの雄型スクリューロータは歯厚が厚いから、中実であると慣性モーメントが大きい。ロータの慣性モーメントが大きいスクリュー式コンプレッサをスーパーチャージャに用いると、エンジンの駆動エネルギー損失が大きく、加速時のレスポンスが悪くなると共に、エンジンとの断続をするクラッチを大型にする必要がある。
【0005】
そこで、各ロータ201、209はそれぞれロータ本体205、213の歯すじ221、223に中空部225、227を設けて軽量化し、慣性モーメントを小さくしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
歯すじ部に中空部を持たない中実構造のロータにおいて、ロータ本体が鋳造加工される場合、ロータ軸はロータ本体の鋳造時に鋳ぐるみで固定する。又、ロータ本体を切削加工する場合は、完成品のロータより大径の丸棒に軸孔を設け、この軸孔にロータ軸を固定した後、丸棒の外周にロータの歯すじを加工する。これらの中実ロータは、いずれもロータ本体の回転中心とロータ軸との芯ずれが少ない。
【0007】
一方、ロータ201、209のような中空ロータの場合は、ロータ本体に軸孔を加工し、この軸孔にロータ軸を固定する。
【0008】
軸孔を加工するに当たっては、ロータ本体にチャックするための適当な箇所が必要であるが、中空ロータでは各歯すじの中空部、又はロータ本体の外周をチャックする他にチャックできる箇所がない。しかし、ロータ201の中空部225にはチャックすべき箇所がなく、ロータ209の場合、中空部227の内周部229は曲面状であってチャックするための正確な面が用意されている訳ではなく、このような曲面状の内周部229をチャックして軸孔を加工すると、ロータ本体とロータ軸との芯ずれが生じやすい。
【0009】
又、中空ロータの外周をチャックすると、中空の歯すじがチャック時のクランプ力によって変形し、この変形による軸孔の芯ずれが生じる。更に、チャック時の中空ロータが歯すじの成形加工前であれば、変形による芯ずれの他に、この歯すじの成形加工による軸孔の芯ずれが付加されて、大きな芯ずれが生じる。
【0010】
又、ロータ本体を鋳造加工し、中空部を中子で形成する場合、この中子と軸孔との芯ずれは、回転バランスを大きく崩し、従って、バランス修正に大きなコストが掛かる。
【0011】
そこで、この発明は、ロータ本体を中空構造にし慣性モーメントを小さくしながら、ロータ本体とロータ軸との芯合わせを精密に行える流体機械の提供を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1の流体機械は、開口を有する中空部が歯すじ部に設けられたロータ本体の軸孔にロータ軸を固定してなる中空ロータを備え、前記開口の内周側に機械加工時にチャックするための直線部が形成されていることを特徴とする。
【0013】
このように、請求項1の流体機械は、中空部の開口内周側にチャック用の直線部を形成したから、これらの直線部をチャックしてロータ軸用の孔を加工すれば、ロータ本体とロータ軸との芯合わせを精密に行える。又、歯すじ部(歯型)の成形加工は、軸孔の加工と同時に行うか、あるいは、こうして加工された軸孔にロータ軸を固定したあと、このロータ軸を基準にして行えば、芯ずれのない、回転バランスの整った中空ロータが得られる。
【0014】
こうして、ロータを中空構造にし、軽量化し慣性モーメントを小さくしながら、ロータ本体とロータ軸との芯ずれのない、回転バランスのよい中空ロータが得られる。従って、ロータのバランス修正は不要であるか、あるいは、必要であっても極めて僅かな修正量と修正コストですむ。
【0015】
請求項2の流体機械は、請求項1の流体機械において、中空ロータをスクリュー状の歯すじ部を有するスクリューロータにしたものであり、請求項1の流体機械と同様に、ロータ本体とロータ軸との芯ずれがなく、回転バランスのよい中空ロータが得られる。
【0016】
これに加えて、一般に、繭型断面のロータを用いるルーツ式の流体機械より高速回転で用いられ、回転バランスの崩れによる振動などの悪影響が大きく出易いスクリュー式の流体機械において、回転バランスの整った中空ロータが得られる本発明の効果は大きい。
【0017】
請求項3の流体機械は、請求項1又は2の流体機械において、中空ロータを鋳造加工し、内周側に直線部を有する中子を使って中空部と開口と直線部とを形成したものである。回転方向等間隔に設けられた歯すじ部に配置される中子(中空部)はロータ本体上で回転バランスの取れた位置にあり、これらの中空部に形成された直線部を加工時のチャック箇所にするから請求項1又は2の流体機械と同様に、ロータ本体とロータ軸との芯ずれのない、回転バランスのよい中空ロータが得られる。
【0018】
これに加えて、鋳造加工によれば形状の複雑な中空ロータでも加工が容易であり、他の加工方法に較べて中空ロータを低コストで製造できる。又、中子(中空部)の位置とロータ軸との芯ずれが回転バランスを大きく悪化させる鋳造の中空ロータにおいて、回転バランスのよい中空ロータが得られ、バランス修正コストが大幅に低減する本発明の効果は特に大きい。
【0019】
又、チャック用の直線部は中子の直線部によって中空部の軸方向全体に形成されるから、必要に応じてロータ本体の端部を切断しても、直線部とロータ軸との芯が狂うことはない。
【0020】
【発明の実施の形態】
図1乃至4により、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の特徴を備えており、図1はこの実施形態を用いたスーパーチャージャ1を示している。左右の方向は図1、2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。
【0021】
図1のように、スーパーチャージャ1は、入力プーリ3、増速ギヤ組5、タイミングギヤ組7、スクリュー式コンプレッサ9(実施形態の流体機械)などから構成されている。
【0022】
入力プーリ3はベアリング11によりコンプレッサケーシング13に支承されていると共に、入力軸15にスプライン連結され、ボルト17とワッシャ19とで固定されている。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配置されており、エンジンとスーパーチャージャ1との断続を行う。入力プーリ3はエンジンの駆動力によりこの電磁クラッチを介して回転駆動される。
【0023】
入力軸15はボールベアリング21によりケーシング13の内部に支承されており、入力軸15に装着されたカラー23とケーシング13との間にはシール25が配置され、オイル洩れを防止している。
【0024】
増速ギヤ組5は互いに噛み合った大径と小径の増速ギヤ27、29から構成され、タイミングギヤ組7は互いに噛み合った大径と小径のタイミングギヤ31、33から構成されている。又、エアコンプレッサ9は雄型と雌型のスクリューロータ35、37を備えている。
【0025】
大径の増速ギヤ27は入力軸15の右端部に一体形成されており、小径の増速ギヤ29は、大径のタイミングギヤ31と共に、雌型スクリューロータ37のロータ軸39にキー41で連結され、ナット43で脱落が防止されている。又、小径のタイミングギヤ33は、テーパリング固定機構45を介して雄型スクリューロータ35(中空ロータ)のロータ軸47に連結されている。
【0026】
このテーパリング固定機構45は、各スクリューロータ35、37が互いに接触しない状態で、タイミングギヤ33をタイミングギヤ31に噛み合わせた後、ナット49を締め付けてロックし、各スクリューロータ35、37の回転方向の位置決めを行う。
【0027】
各スクリューロータ35、37のロータ軸47、39は、左端部をボールベアリング51によって、右端部をカラー53とローラベアリング55とによって、それぞれケーシング13に支承されている。又、ロータ軸39、47の左端部に装着されたカラー57とケーシング13との間にはシール59が配置され、右端部のカラー53とケーシング13との間にはシール61が配置され、それぞれエア洩れを防止している。
【0028】
プーリ3から入力したエンジンの駆動力は、増速ギヤ組5で増速され、タイミングギヤ組7を介してスクリューロータ35、37を回転駆動する。駆動されたコンプレッサ9は吸入口63から吸入した吸気をスクリューロータ35、37間で軸方向左方に圧送し、吐出口65から吐き出して、エンジンに供給する。
【0029】
スクリューロータ35は、ロータ本体67の軸孔69にロータ軸47を固定して構成されており、スクリューロータ37も同様にロータ本体71の軸孔にロータ軸39を固定して構成されている。
【0030】
図3、4に示したように、雄型スクリューロータ35のロータ本体67はスクリュー状の3本の歯すじ部73を備えている。又、雌型スクリューロータ37のロータ本体71はスクリュー状の4本の歯すじ部を備えている。これらのロータ本体67、71はアルミニューム合金製の鋳物である。
【0031】
雄型スクリューロータ35の各歯すじ部73には中空部75が形成されている。図1、2のように中空部75の左側には壁部77が設けられ、右側には開口79が設けられている。各開口79には、図3、4に示したように、直線部81と、リブ83と、バランサー部85とが形成されている。このような中空部75や開口79などは内周側に直線部を有する中子を用いて鋳造時に形成されている。
【0032】
左側の壁部77は中空部75を閉塞し、コンプレッサ9の吐出側と吸入側間の圧洩れを防止している。又、リブ83は開口79を補強し、遠心力による歯すじ部73の膨らみと、この膨らみによるスクリューロータ35、37同志の接触やスクリューロータ35とケーシング13との接触を防止する。更に、バランサー部85は回転時に左側の壁部77とのバランスを取り、振動を防止している。
【0033】
直線部81は各歯すじ部73の内周側に形成されており、切削加工機のチャック用に設けられたものである。図3のように、各歯すじ部73は互いに120°の角度で等間隔に配置されており、各中空部75はロータ本体67上で回転バランスの取れた位置にある。従って、図4の矢印87のように、ロータ本体67を回転させると、120°の角度で配置された板状の3個のチャック工具89によって、各歯すじ部73の直線部81をそれぞれ均一な当たりでチャックすることができる。
【0034】
ロータ本体67の軸孔69と歯すじ部73の加工は、このように直線部81をチャックした状態で行われる。従って、歯すじ部73(歯形及び中空部75)と軸孔69との芯合わせが精密に行われるから、ロータ軸47を軸孔69に固定するだけで基本的にスクリューロータ35の回転バランスが整う。
【0035】
こうして、スーパーチャージャ1が構成されている。
【0036】
スーパーチャージャ1は、スクリューロータ35のアンバランスがないことにより、振動が低減され、各ベアリング51、55の耐久性が大きく向上し、スクリューロータ35、37同志の接触及びスクリューロータ35とケーシング13との接触が防止され、機能と性能とが正常に保たれる。
【0037】
又、中空構造のスクリューロータ35は軽量で慣性モーメントが極めて小さく、上記のように回転バランスがよいから、スーパーチャージャ1を搭載した車両は、エンジンの燃費と加速時のレスポンスなどが向上すると共に、急激な加減速の際(スーパーチャージャ1の起動時と停止時)のスクリューロータ35、37の接触が防止される。又、エンジンとスーパーチャージャ1とを断続する電磁クラッチを小型にできる。
【0038】
上記のように、スクリューロータ35は切削加工時に直線部81をチャックすることにより、基本的に回転バランスが整っているから、バランスの修正は不要であるか、あるいは、必要であっても極めて僅かな修正量と修正コストですむ。
【0039】
これに加えて、スクリューロータ35のように、中子で中空部75を形成する鋳造の中空ロータでは、中子の位置とロータ軸47との芯ずれが回転バランスに大きく影響するが、本発明によれば、これらの芯ずれが防止されることにより、バランス修正コストが大幅に低減される。
【0040】
更に、鋳造加工によれば形状の複雑な中空のスクリューロータ35でも加工が容易であり、他の加工方法に較べて安価に製造できる。
【0041】
チャック用の直線部81は中子の直線部によって中空部75の軸方向全体に形成されるから、必要に応じてロータ本体67の端部を切断しても、直線部81とロータ軸47との芯が狂うことはない。
【0042】
又、一般に、繭型断面のロータを用いるルーツ式の流体機械より高速回転で用いられ、アンバランスによる振動などが大きく出やすいスクリュー式コンプレッサ9でも、本発明によれば、回転バランスのよいスクリューロータ35が得られて有利である。
【0043】
こうして、中空構造にしながら、芯ずれのないスクリューロータ35が得られる。
【0044】
なお、本発明において、中空ロータは、鋳造加工の他に引き抜きや押し出しのような塑性加工で製造してもよい。
【0045】
又、本発明の流体機械は、繭型断面の中空ロータを用いるルーツ式の流体機械でもよい。
【0046】
【発明の効果】
請求項1の流体機械は、ロータ本体に軸孔加工や歯型成形などを行うに当たって、中空部の開口に形成した直線部をチャックするから、ロータ本体とロータ軸との芯合わせを精密に行うことができ、回転バランスのよい中空ロータが得られる。
【0047】
このように、ロータを中空構造にし軽量化し慣性モーメントを小さくしながら、ロータ本体とロータ軸との芯ずれのない中空ロータが得られる。従って、ロータのバランス修正は不要であるか、あるいは、必要であっても極めて僅かな修正量と修正コストで行える。
【0048】
請求項2の流体機械は、請求項1の流体機械において中空のスクリューロータを用いたものであり、請求項1の流体機械と同様な効果を得ると共に、一般に高速回転で用いられ、回転バランスの崩れによる悪影響が出易いスクリュー式の流体機械において、基本的に回転バランスのよい中空ロータが得られる本発明の効果は大きい。
【0049】
請求項3の流体機械は、請求項1又は2の流体機械において、中空ロータを鋳造加工すると共に、中空部と開口と直線部とを中子で成形したものであり、請求項1又は2の流体機械と同様な効果を得ると共に、鋳造加工によれば形状の複雑な中空ロータでも加工が容易であり、他の加工方法に較べて中空ロータを低コストで製造できる。又、中子(中空部)の位置とロータ軸との芯ずれが回転バランスを大きく悪化させる鋳造の中空ロータにおいて、芯ずれを防止し回転バランスの整った中空ロータが得られる本発明の効果は特に大きいと共に、バランス修正コストを大幅に低減することができる。
【0050】
又、チャック用の直線部は中子の直線部によって中空部の軸方向全体に形成されるから、必要に応じてロータ本体の端部を切断しても、直線部とロータ軸との芯が狂うことはない。
【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3のA−A断面図であり、雄型スクリューロータ35を示す。
【図3】図2のB矢視図であり、雄型スクリューロータ35の端部を示す。
【図4】端部をチャックした雄型スクリューロータ35を示す斜視図である。
【図5】従来例のスクリューロータを示す側面図である。
【図6】他の従来例のスクリュー式コンプレッサを示す断面図である。
【符号の説明】
9 スクリュー式コンプレッサ(流体機械)
35 雄型スクリューロータ(中空ロータ)
47 ロータ軸
67 ロータ本体
69 軸孔
73 歯すじ部
75 中空部
79 開口
81 直線部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluid machine used for, for example, a supercharger of a vehicle.
[0002]
[Prior art]
Published practical application JP-A-63-198401 discloses a rotor 201 as shown in FIG. 5, and JP-A-4-31694 discloses a screw compressor 203 as shown in FIG.
[0003]
A rotor 201 in FIG. 5 is a male screw rotor for a screw compressor, and is configured by fixing a rotor shaft 207 to a rotor main body 205. 6 includes male and female screw rotors 209 and 211 meshing with each other, and the rotors 209 and 211 fix rotor shafts 217 and 219 to rotor bodies 213 and 215, respectively. It is configured.
[0004]
Since the male screw rotor of the screw compressor used conventionally has a large tooth thickness, if it is solid, the moment of inertia is large. When a screw type compressor having a large moment of inertia of the rotor is used for a supercharger, the driving energy loss of the engine is large, the response at the time of acceleration is deteriorated, and the clutch for intermittently connecting with the engine needs to be large.
[0005]
Therefore, the rotors 201 and 209 are provided with hollow portions 225 and 227 in the teeth 221 and 223 of the rotor bodies 205 and 213, respectively, to reduce the weight and reduce the moment of inertia.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
When the rotor main body is cast in a solid-structured rotor having no hollow portion in the toothed portion, the rotor shaft is fixed with a cast-in when the rotor main body is cast. Also, when cutting the rotor body, a shaft hole is provided in a round bar having a diameter larger than that of the finished rotor, and the rotor shaft is fixed to the shaft hole. . In all of these solid rotors, there is little misalignment between the rotation center of the rotor body and the rotor shaft.
[0007]
On the other hand, in the case of a hollow rotor such as the rotors 201 and 209, a shaft hole is formed in the rotor body, and the rotor shaft is fixed to the shaft hole.
[0008]
When machining the shaft hole, an appropriate place for chucking the rotor body is necessary. However, in the hollow rotor, there is no place that can be chucked other than chucking the hollow portion of each tooth or the outer periphery of the rotor body. However, there is no place to be chucked in the hollow portion 225 of the rotor 201, and in the case of the rotor 209, the inner peripheral portion 229 of the hollow portion 227 is curved and an accurate surface for chucking is not prepared. When the shaft hole is formed by chucking such a curved inner peripheral portion 229, misalignment between the rotor body and the rotor shaft is likely to occur.
[0009]
Further, when the outer periphery of the hollow rotor is chucked, the hollow tooth streaks are deformed by the clamping force at the time of chucking, and this deformation causes misalignment of the shaft hole. Furthermore, if the hollow rotor at the time of chucking is before the processing of forming the tooth traces, in addition to the misalignment due to the deformation, the center deviation of the shaft hole due to the forming processing of the tooth traces is added, resulting in a large center deviation.
[0010]
Further, when the rotor body is cast and the hollow portion is formed by the core, the misalignment between the core and the shaft hole greatly degrades the rotational balance, and therefore, a large cost is required for correcting the balance.
[0011]
Therefore, an object of the present invention is to provide a fluid machine capable of precisely aligning the rotor main body with the rotor shaft while reducing the moment of inertia by making the rotor main body hollow.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
2. The fluid machine according to claim 1, further comprising: a hollow rotor having a hollow portion having an opening formed in a toothed portion and having a rotor shaft fixed to a shaft hole of a rotor main body. A straight line portion is formed.
[0013]
As described above, in the fluid machine according to the first aspect, since the linear portions for chuck are formed on the inner peripheral side of the opening of the hollow portion, if the linear portions are chucked and the hole for the rotor shaft is formed, the rotor body is formed. And the rotor shaft can be precisely aligned. In addition, the forming process of the tooth lead portion (tooth mold) may be performed simultaneously with the processing of the shaft hole, or, if the rotor shaft is fixed to the shaft hole thus processed and the rotor shaft is used as a reference, the core may be formed. A hollow rotor having no rotation and having a well-balanced rotation can be obtained.
[0014]
In this way, a hollow rotor having a good rotational balance without a misalignment between the rotor main body and the rotor shaft can be obtained while the rotor has a hollow structure, is lightweight and has a small moment of inertia. Accordingly, no rotor balance correction is required, or if necessary, only a very small amount of correction and correction cost.
[0015]
A fluid machine according to a second aspect is the fluid machine according to the first aspect, wherein the hollow rotor is a screw rotor having a screw-shaped tooth portion. And a hollow rotor having good rotational balance can be obtained.
[0016]
In addition to this, in general, a screw-type fluid machine that is used at a higher speed than a roots-type fluid machine using a cocoon-shaped cross-section rotor and is likely to have a large adverse effect such as vibration due to a loss of rotational balance has a good rotational balance. The effect of the present invention in which a hollow rotor is obtained is great.
[0017]
A fluid machine according to a third aspect is the fluid machine according to the first or second aspect, wherein the hollow rotor is formed by casting, and the hollow portion, the opening, and the straight portion are formed using a core having a straight portion on the inner peripheral side. It is. The cores (hollow portions) arranged at the toothed portions provided at equal intervals in the rotational direction are located at positions where the rotation is balanced on the rotor body, and the linear portions formed in these hollow portions are chucked during processing. Therefore, a hollow rotor having a good rotational balance without a misalignment between the rotor body and the rotor shaft can be obtained as in the fluid machine according to the first or second aspect.
[0018]
In addition, according to the casting process, even a hollow rotor having a complicated shape can be easily processed, and the hollow rotor can be manufactured at low cost as compared with other processing methods. In addition, in a cast hollow rotor in which the misalignment between the position of the core (hollow portion) and the rotor shaft greatly deteriorates the rotational balance, a hollow rotor having a good rotational balance can be obtained, and the cost of correcting the balance is greatly reduced. The effect is particularly great.
[0019]
In addition, since the linear portion for the chuck is formed in the entire axial direction of the hollow portion by the linear portion of the core, the core between the linear portion and the rotor shaft can be formed even if the end of the rotor body is cut as necessary. Don't go crazy.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment has the features of claims 1, 2, and 3, and FIG. 1 shows a supercharger 1 using this embodiment. The left and right directions are the left and right directions in FIGS. 1 and 2, and members and the like without reference numerals are not shown.
[0021]
As shown in FIG. 1, the supercharger 1 includes an input pulley 3, a speed increasing gear set 5, a timing gear set 7, a screw compressor 9 (the fluid machine of the embodiment), and the like.
[0022]
The input pulley 3 is supported by a bearing 11 on a compressor casing 13, is spline-connected to an input shaft 15, and is fixed by bolts 17 and washers 19. The input pulley 3 is connected to a pulley on the crankshaft side via a belt. An electromagnetic clutch is disposed on the crankshaft-side pulley, and connects and disconnects the engine and the supercharger 1. The input pulley 3 is driven to rotate via this electromagnetic clutch by the driving force of the engine.
[0023]
The input shaft 15 is supported inside the casing 13 by a ball bearing 21, and a seal 25 is arranged between the collar 23 mounted on the input shaft 15 and the casing 13 to prevent oil leakage.
[0024]
The speed increasing gear set 5 includes large-diameter and small-diameter speed increasing gears 27 and 29 that mesh with each other, and the timing gear set 7 includes large-diameter and small-diameter timing gears 31 and 33 that mesh with each other. The air compressor 9 includes male and female screw rotors 35 and 37.
[0025]
The large-diameter speed increasing gear 27 is formed integrally with the right end of the input shaft 15, and the small-diameter speed increasing gear 29, together with the large-diameter timing gear 31, is attached to the rotor shaft 39 of the female screw rotor 37 by a key 41. It is connected and the nut 43 prevents it from falling off. The small-diameter timing gear 33 is connected to a rotor shaft 47 of the male screw rotor 35 (hollow rotor) via a taper ring fixing mechanism 45.
[0026]
The taper ring fixing mechanism 45 engages the timing gear 33 with the timing gear 31 in a state where the respective screw rotors 35 and 37 do not contact each other, and then tightens and locks the nut 49 to rotate the respective screw rotors 35 and 37. Direction positioning.
[0027]
The rotor shafts 47 and 39 of the screw rotors 35 and 37 are supported by the casing 13 at the left end by a ball bearing 51 and at the right end by a collar 53 and a roller bearing 55. A seal 59 is arranged between the collar 57 attached to the left end of the rotor shafts 39 and 47 and the casing 13, and a seal 61 is arranged between the collar 53 at the right end and the casing 13. Prevents air leakage.
[0028]
The driving force of the engine input from the pulley 3 is increased by the speed increasing gear set 5 and drives the screw rotors 35 and 37 to rotate via the timing gear set 7. The driven compressor 9 pumps the intake air sucked from the suction port 63 to the left in the axial direction between the screw rotors 35 and 37, discharges the suction air from the discharge port 65, and supplies the engine.
[0029]
The screw rotor 35 is configured such that the rotor shaft 47 is fixed to the shaft hole 69 of the rotor body 67, and the screw rotor 37 is also configured such that the rotor shaft 39 is fixed to the shaft hole of the rotor body 71.
[0030]
As shown in FIGS. 3 and 4, the rotor main body 67 of the male screw rotor 35 has three screw-shaped toothed portions 73. The rotor main body 71 of the female screw rotor 37 has four screw-shaped toothed portions. These rotor bodies 67 and 71 are castings made of an aluminum alloy.
[0031]
A hollow portion 75 is formed in each tooth portion 73 of the male screw rotor 35. As shown in FIGS. 1 and 2, a wall portion 77 is provided on the left side of the hollow portion 75, and an opening 79 is provided on the right side. As shown in FIGS. 3 and 4, each opening 79 is formed with a straight portion 81, a rib 83, and a balancer portion 85. Such a hollow portion 75 and an opening 79 are formed at the time of casting using a core having a straight portion on the inner peripheral side.
[0032]
The left wall portion 77 closes the hollow portion 75 to prevent pressure leakage between the discharge side and the suction side of the compressor 9. Further, the rib 83 reinforces the opening 79 to prevent the bulge of the toothed portion 73 due to the centrifugal force and the contact between the screw rotors 35 and 37 and the contact between the screw rotor 35 and the casing 13 due to the bulge. Further, the balancer section 85 balances with the left wall section 77 during rotation to prevent vibration.
[0033]
The straight portion 81 is formed on the inner peripheral side of each toothed portion 73 and is provided for a chuck of a cutting machine. As shown in FIG. 3, the tooth traces 73 are disposed at equal intervals at an angle of 120 ° to each other, and the respective hollow portions 75 are located on the rotor main body 67 at a position where the rotation is balanced. Therefore, when the rotor main body 67 is rotated as indicated by an arrow 87 in FIG. 4, the linear portions 81 of the tooth traces 73 are uniformly formed by the three plate-like chuck tools 89 arranged at an angle of 120 °. It can be chucked at a hit.
[0034]
The processing of the shaft hole 69 and the toothed portion 73 of the rotor body 67 is performed in a state where the straight portion 81 is chucked in this manner. Accordingly, since the alignment between the toothed portion 73 (the tooth shape and the hollow portion 75) and the shaft hole 69 is precisely performed, the rotational balance of the screw rotor 35 is basically maintained only by fixing the rotor shaft 47 to the shaft hole 69. Get ready.
[0035]
Thus, the supercharger 1 is configured.
[0036]
Since the supercharger 1 has no unbalance of the screw rotor 35, the vibration is reduced, the durability of the bearings 51 and 55 is greatly improved, the contact between the screw rotors 35 and 37, and the Is prevented, and the function and performance are maintained normally.
[0037]
Further, the screw rotor 35 having a hollow structure is lightweight, has an extremely small moment of inertia, and has a good rotational balance as described above. Therefore, a vehicle equipped with the supercharger 1 has improved engine fuel efficiency and acceleration response, The contact between the screw rotors 35 and 37 during rapid acceleration and deceleration (when the supercharger 1 starts and stops) is prevented. Further, the size of the electromagnetic clutch for intermittently connecting the engine and the supercharger 1 can be reduced.
[0038]
As described above, the screw rotor 35 is basically balanced in rotation by chucking the linear portion 81 at the time of cutting, so that it is not necessary to correct the balance, or if necessary, very little. A large amount of modification and modification cost are required.
[0039]
In addition, in the case of a cast hollow rotor in which the hollow portion 75 is formed by the core, such as the screw rotor 35, the misalignment between the core position and the rotor shaft 47 greatly affects the rotational balance. According to the present invention, these misalignments are prevented, so that the cost of correcting the balance is greatly reduced.
[0040]
Furthermore, according to the casting process, even a hollow screw rotor 35 having a complicated shape can be easily processed, and can be manufactured at a lower cost than other processing methods.
[0041]
Since the chuck linear portion 81 is formed in the entire axial direction of the hollow portion 75 by the core linear portion, even if the end of the rotor main body 67 is cut as necessary, the linear portion 81 and the rotor shaft 47 are not cut. The core does not go out of order.
[0042]
In general, a screw type compressor 9 which is used at a higher speed than a roots type fluid machine using a cocoon-shaped cross-section rotor and in which vibrations due to unbalance and the like are apt to be large is also provided according to the present invention. Advantageously, 35 is obtained.
[0043]
In this way, a screw rotor 35 having a hollow structure and having no misalignment can be obtained.
[0044]
In the present invention, the hollow rotor may be manufactured by plastic working such as drawing or extrusion in addition to casting.
[0045]
Further, the fluid machine of the present invention may be a roots type fluid machine using a hollow rotor having a cocoon-shaped cross section.
[0046]
【The invention's effect】
In the fluid machine according to the first aspect, when a shaft hole is formed or a tooth is formed in the rotor body, a straight portion formed in the opening of the hollow portion is chucked, so that the center of the rotor body and the rotor shaft are precisely aligned. Thus, a hollow rotor having a good rotational balance can be obtained.
[0047]
As described above, a hollow rotor having a hollow structure without a misalignment between the rotor main body and the rotor shaft can be obtained while reducing the weight of the rotor and the inertia moment by making the rotor hollow. Therefore, it is not necessary to correct the balance of the rotor, or even if necessary, it can be performed with a very small correction amount and correction cost.
[0048]
The fluid machine according to claim 2 uses a hollow screw rotor in the fluid machine according to claim 1 to obtain the same effect as that of the fluid machine according to claim 1, and is generally used at high speed rotation, and has a rotational balance. In a screw-type fluid machine, which is liable to be adversely affected by collapse, a hollow rotor with basically good rotational balance can be obtained, and the effect of the present invention is great.
[0049]
The fluid machine according to claim 3 is the fluid machine according to claim 1 or 2, wherein the hollow rotor is cast and the hollow portion, the opening, and the straight portion are formed by a core. The same effect as that of the fluid machine is obtained, and the hollow rotor having a complicated shape can be easily processed by casting, and the hollow rotor can be manufactured at a lower cost than other processing methods. In addition, in a cast hollow rotor in which the misalignment between the position of the core (hollow portion) and the rotor shaft greatly deteriorates the rotational balance, the effect of the present invention which can prevent the misalignment and obtain a hollow rotor having a well-balanced rotational balance is obtained. Particularly large, the balance correction cost can be significantly reduced.
[0050]
Further, since the straight portion for the chuck is formed entirely in the axial direction of the hollow portion by the straight portion of the core, the core between the straight portion and the rotor shaft can be formed even if the end of the rotor body is cut as necessary. Don't go crazy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3, showing a male screw rotor 35;
FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 2 and shows an end of the male screw rotor 35;
FIG. 4 is a perspective view showing a male screw rotor 35 whose end is chucked.
FIG. 5 is a side view showing a conventional screw rotor.
FIG. 6 is a sectional view showing another conventional screw type compressor.
[Explanation of symbols]
9 Screw compressor (fluid machinery)
35 Male screw rotor (hollow rotor)
47 Rotor shaft 67 Rotor body 69 Shaft hole 73 Toothed part 75 Hollow part 79 Opening 81 Straight part

Claims (3)

開口を有する中空部が歯すじ部に設けられたロータ本体の軸孔にロータ軸を固定してなる中空ロータを備え、前記開口の内周側に機械加工時にチャックするための直線部が形成されていることを特徴とする流体機械。A hollow portion having a hollow portion having an opening and having a rotor shaft fixed to a shaft hole of a rotor body provided in a toothed portion is provided, and a straight portion for chucking at the time of machining is formed on an inner peripheral side of the opening. A fluid machine characterized by: 中空ロータが、スクリュー状の歯すじ部を有するスクリューロータである請求項1の流体機械。The fluid machine according to claim 1, wherein the hollow rotor is a screw rotor having a screw-shaped tooth portion. 中空ロータが鋳造加工され、内周側に直線部を有する中子によって中空部と開口と直線部とが形成された請求項1又は2の流体機械。3. The fluid machine according to claim 1, wherein the hollow rotor is formed by casting, and the hollow portion, the opening, and the linear portion are formed by a core having a linear portion on the inner peripheral side.
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