JP3594691B2 - Screw compressor - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
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スクリュー型コンプレッサに関する。
【0002】
【従来の技術】
公開実用平成2ー37286号公報に「スクリュー型過給機又は圧縮機のロータ」が記載されている。図9はこのロータを用いたスクリュー型過給機201を示している。
【0003】
これは、雄型と雌型のスクリューロータ203、205と、コンプレッサケーシング207と、コンプレッサケーシング207に設けられた吸入口209と吐出口211などを備えており、吸入口209から吸入された気体はスクリューロータ203、205の回転により軸方向に圧送されて吐出口211から吐き出される。
【0004】
各スクリューロータ203、205はそれぞれ鋼製のロータシャフト213、215とアルミ合金製のロータ本体217、219とから構成されており、慣性モーメントが大きい。
【0005】
一般に、スクリュー型コンプレッサは車両のスーパチャージャによく用いられている。スクリュー型コンプレッサは高速で回転するからスクリューロータ203、205の慣性モーメントが大きいと、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、エンジンとスーパチャージャとを断続する電磁クラッチの滑りを防止するためにこの電磁クラッチを大型にしなければならない。更に、慣性モーメントが大きいと急激な加速や減速をする際に各ロータ203、205が接触し、ロータ203、205表面のコーティングが剥がれる恐れがある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
慣性モーメントを小さくするには、図10に示すロータ221のように中空部223を設ければよいが、この中空部223を介して吐出側から吸入側に圧洩れが生じ、効率が低下する。又、図11に示すロータ225のように中空部227、227に隔壁部229を設けると、圧洩れは防止できるが、吐出側に袋部231が形成され、この袋部231に高圧の気体が溜まり、各スクリューロータの間から吸入側へ気体が逆流する。
【0007】
そこで、この発明は、スクリューロータの慣性モーメントが小さく、圧洩れが起こらず、効率のよいスクリュー型コンプレッサの提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1のスクリュー型コンプレッサは、ロータ本体に形成されたスクリュー状の歯すじ部で互いに噛み合う雄型と雌型のスクリューロータと、これらを内包すると共に軸方向一側に吸入口を有し軸方向他側に吐出口を有するコンプレッサケーシングと、一方又は両方のスクリューロータの歯すじ部に設けられ吸入口と連通する中空部と、歯すじ部の吐出口側端部に設けられこの中空部を閉塞する隔壁部とを備え、ロータ本体を鋳造して歯すじ部に中空部と隔壁部とを設け、該隔壁部に設けられピンで閉塞される開口部とを備えたことを特徴とする。
【0009】
請求項2のスクリュー型コンプレッサは、ロータ本体に形成されたスクリュー状の歯すじ部で互いに噛み合う雄型と雌型のスクリューロータと、これらを内包すると共に軸方向一側に吸入口を有し軸方向他側に吐出口を有するコンプレッサケーシングと、一方又は両方のスクリューロータの歯すじ部に設けられ吸入口と連通する中空部と、歯すじ部の吐出口側端部に設けられこの中空部を閉塞する隔壁部とを備え、中空部の内周に、隔壁部との回転バランスをとるバランサー部を設けたことを特徴とする。
【0010】
請求項3のスクリュー型コンプレッサは、中空部の内周に、歯すじ方向のリブを設けた請求項2のスクリュー型コンプレッサである。
【0011】
請求項4のスクリュー型コンプレッサは、中空部の内周に、回転方向のリブを設けた請求項2のスクリュー型コンプレッサである。
【0013】
【作用】
各請求項のスクリュー型コンプレッサは、ロータ本体のスクリュー状の歯すじ部で互いに噛み合う雄型と雌型のスクリューロータと、これらを内包すると共に軸方向一側に吸入口を有し軸方向他側に吐出口を有するコンプレッサケーシングとを備えたスクリュー型コンプレッサにおいて、雄型スクリューロータと雌型のスクリューロータの一方又は両方の歯すじ部に吸入口と連通する中空部を設けると共に、歯すじ部の吐出口側端部に中空部を閉塞する隔壁部を設けた。
【0014】
このように、歯すじ部を中空構造にしたことによってスクリューロータの慣性モーメントが著しく小さくなるから、例えば、この発明のスクリュー型コンプレッサを過給機として搭載した車両は加速時のレスポンスが大きく向上すると共に、エンジンと過給機とを断続する電磁クラッチを小型にすることができる。更に、慣性モーメントが小さいから急激な加速や減速をする際にも各スクリューロータの接触が防止され、ロータ表面のコーティングを薄くするか、又は廃止することができる。
【0015】
又、中空部は隔壁部で閉塞されているから吐出側と吸入側間の圧洩れが生じない。又、隔壁部を歯すじ部(中空部)の吐出口側端部に設けたことにより、図11の従来例のロータ225のように吐出側に袋部231が形成されないから、高圧の気体が各スクリューロータの間を通って吸入側へ逆流することがない。こうして、圧洩れなどによる効率低下が防止される。
【0016】
更に、中空部は吸入口と連通しているから、吸入側から中空部に入り込む新鮮な気体によってスクリューロータが冷却され、熱膨張が緩和されるから、スクリューロータ間のクリアランス及びスクリューロータとコンプレッサケーシング間のクリアランスが常時適正に保たれ、所期の性能が維持される。
【0017】
又、中空部はヘルムホルツの共鳴管を形成し、共鳴現象によって吸入口側の騒音を低減するから、それだけ、回転音が静粛になる。
【0018】
請求項1のスクリュー型コンプレッサは、ロータ本体を鋳造し、歯すじ部に中空部と隔壁部とを設けたものである。このように、一端が隔壁部で閉塞された中空構造の歯すじ部を有するロータ本体は鋳造によって容易に製造することができ、生産性が高く、低コストである。更に、中空構造にしたことによってロータ本体が薄肉になり、鋳造時の湯流れが改善されて気泡の残留が減少し、回転バランスが向上するから、バランス取りが楽になり、あるいはバランス取りが不要になる。又、請求項2のスクリュー型コンプレッサは、中空部の内周に、隔壁部との回転バランスをとるバランサー部を設けたものであり、こうして回転バランスが向上したスクリューロータはより高速回転に耐えられるようになり、スクリュー型コンプレッサの容量や吐出圧の増大が可能になる。
【0019】
請求項3、4のスクリュー型コンプレッサは、請求項2のスクリュー型コンプレッサにおいて、中空部の内周にそれぞれ歯すじ方向と回転方向のリブを設けたものであり、リブの補強効果によって歯すじ部の剛性が向上し、スクリューロータがより大きい負荷に耐えられるようになると共に、急激な加減速の際にも歯すじ部の変形が少ないから、各スクリューロータ間の接触が防止される。
【0020】
又、リブが冷却フィンとして働き、吸入側から中空部に入り込む気体によるスクリューロータの冷却効果が向上し、熱膨張が更に緩和されるから、スクリューロータ間やスクリューロータとコンプレッサケーシング間の各クリアランスの変動が低減し、性能が安定する。
【0021】
又、請求項3のスクリュー型コンプレッサでは、歯すじ方向のリブが例えば成形時の鋳型から抜き易いから、鋳造し易く、生産性が高い。
【0023】
【実施例】
図1ないし図4により、本発明の第1実施例を説明する。図1はこの実施例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。
【0024】
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、実施例のスクリュー型コンプレッサ9などから構成されている。
【0025】
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。この電磁クラッチが連結されると、入力プーリ3はエンジンの駆動力によって回転駆動される。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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で脱落を防止されている。又、小径のタイミングギヤ33は、テーパロック機構45を介して雄型スクリューロータ35のロータ軸47に連結されている。
【0029】
このテーパロック機構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。
【0030】
各スクリュロータ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、又右端部に装着されたカラー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47、39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。
【0031】
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を介してスクリュロータ35、37を回転駆動する。駆動されたエアコンプレッサ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。
【0032】
各スクリューロータ35、37はロータ軸47、39とその外周に固定されたロータ本体67、69とから構成されている。
【0033】
図2、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3本のスクリュー状の歯すじ部71を備えている。このロータ本体67は鋳造加工され、歯すじ部71には吸入口63と連通する中空部73が形成されており、歯すじ部71の吐出口65側端部にはこの中空部73を閉塞する隔壁部75が設けられている。なお、隔壁部75には開口部77が設られており、鋳造の際の鋳型への鋳込みとガス抜きなどを容易にしている。鋳造後この開口部77はピン79を螺着して閉塞する。
【0034】
又、中空部73内周の吸入口63側端部には、隔壁部75の質量に対向してロータ本体67の回転バランスをとるバランサー部81が設けられている。
【0035】
こうして、スーパーチャージャ1が構成されている。
【0036】
上記のように、スクリュー型コンプレッサ9は、歯厚の厚い雄型スクリューロータ35の歯すじ部71を中空構造にしたことによって慣性モーメントが極めて小さくなるから、スーパーチャージャ1を搭載した車両は加速時のレスポンスが大きく向上すると共に、エンジンとの断続に伴う滑りが生じなくなるから、エンジンとスーパーチャージャ1の間の電磁クラッチを小型にすることができる。又、慣性モーメントが小さいから急激な加速や減速をする際にも各スクリューロータ35、37の接触が防止され、ロータ表面のコーティングを薄くするか、又は廃止することができる。
【0037】
中空部73は隔壁部75で閉塞されているから吐出側と吸入側間の圧洩れが生じない。又、隔壁部75を歯すじ部71の吐出口65側の端部に設けたことにより、図11の従来例と異なってロータ225の吐出側に袋部231が形成されないから、高圧の気体が各スクリューロータ35、37の間を通って吸入側へ逆流することがない。こうして、圧洩れなどによる効率低下が防止される。
【0038】
中空部73は吸入口63と連通しているから、吸入側から中空部73に入り込む新鮮な外気によってスクリューロータ35が冷却され、熱膨張が緩和される。従って、スクリューロータ35、37の間のクリアランス83及びスクリューロータ35とコンプレッサケーシング13の間のクリアランス85が常時適正に保たれて所期の性能が維持される。
【0039】
中空部73はヘルムホルツの共鳴管を形成し、共鳴現象によって吸入口63側の騒音を低減させるから、スーパーチャージャ1はそれだけ静粛になる。
【0040】
中空部73の内周にバランサー部81を設けて、歯すじ部71に隔壁部75を設けたことによるロータ本体67の回転アンバランスを相殺し、回転バランスを向上させているから、スクリューロータ35はより高速回転に耐えられるようになり、スーパーチャージャ1の負荷を増して、容量や吐出圧を上げることが可能になる。
【0041】
次に、図5、6により本発明の第2実施例を説明する。なお、この実施例の説明の中で上記第1実施例の部材と同機能の部材には同じ符号を与えて引用し、これら同機能部材の説明は省く。左右の方向は図6での左右の方向である。
【0042】
図5、6はこのスクリュー型コンプレッサに用いられる雄型スクリューロータ87を示している。この雄型スクリューロータ87は、タイミングギヤ組7を介して、雌型スクリューロータ37と互いに接触せずに噛み合っている。
【0043】
スクリューロータ87はロータ軸47と、その外周に固定されたロータ本体89とから構成されている。
【0044】
図5、6に示したように、スクリューロータ87のロータ本体89は3本のスクリュー状の歯すじ部91を備えている。このロータ本体89は鋳造で加工される。歯すじ部91には吸入口63と連通する中空部93が形成されており、歯すじ部91の吐出口65側端部にはこの中空部93を閉塞する隔壁部95が設けられている。なお、上記のスクリューロータ35と同様に、隔壁部95には開口部97が設られており、ロータ本体89の鋳造時、鋳型への鋳込みとガス抜きなどを容易にすると共に、鋳造後この開口部にはピン79が螺着されて閉塞される。
【0045】
中空部93の内周の吸入口63側端部には、隔壁部95の質量に対向してロータ本体89の回転バランスをとるバランサー部99が設けられている。
【0046】
又、ロータ本体89の基部101には、歯すじ方向に4本のリブ103が形成されている。
【0047】
こうして、歯厚の厚い歯すじ部91を中空構造にしたことにより、第1実施例と同様に、雄型スクリューロータ87は軽量で慣性モーメントが低減し、実施例のスクリュー型コンプレッサをスーパーチャージャにした車両は、加速時のレスポンスが向上し、エンジン側の電磁クラッチを小型にできる。又、急な加減速の際もロータ87、37が接触しないから、各ロータ87、37のコーティングを薄くするか、又は廃止することができる。更に、薄肉にしたロータ本体89は鋳造時の気泡が少ないから、スクリューロータ87は回転バランスがよい。
【0048】
中空部93は隔壁部95で閉塞されているから吐出側と吸入側間の圧洩れが生じない。又、隔壁部95を歯すじ部91の吐出口65側端部に設けたことにより、図11の従来例と異なって吐出側に袋部231を形成させないから、高圧の吸気が各スクリューロータ87、37の間を通って吸入側へ逆流することがない。こうして、圧洩れなどによる効率低下が防止される。
【0049】
吸入口63と連通している中空部93に入り込む新鮮な外気がスクリューロータ87を冷却し、熱膨張を緩和するから、スクリューロータ87、37の間のクリアランス及びスクリューロータ87とコンプレッサケーシング13の間のクリアランスが常時適正に保たれ、所期の性能が維持される。
【0050】
中空部93はヘルムホルツの共鳴管を形成し、共鳴現象によって吸入口63側の騒音を低減させるから、実施例のスクリュー型コンプレッサはそれだけ静粛になる。
【0051】
バランサー部99によって隔壁部95との回転バランスが取られているから、スクリューロータ87はより高速回転に耐えられるようになり、実施例のスクリュー型コンプレッサは負荷を増して容量や吐出圧を上げることが可能になる。
【0052】
これに加えて、リブ103の補強効果によって歯すじ部91の剛性が向上し、スクリューロータ87がより大きい負荷に耐えられるようになると共に、急激な加減速の際にも歯すじ部91の変形が少なく、各スクリューロータ87、37間の接触が防止される。又、リブ103が冷却フィンとして働き、スクリューロータ87の外気による冷却効果が向上し、熱膨張が更に緩和されるから、スクリューロータ87、37の間やスクリューロータ87とコンプレッサケーシング13の間の各クリアランスの変動が少なくなる。
【0053】
更に、歯すじ方向のリブ103は鋳型から抜きやすいから、ロータ本体89は鋳造し易く、生産性が高い。
【0054】
次に、図7、8により本発明の第3実施例を説明する。なお、この実施例の説明の中で上記第1、2実施例の部材と同機能の部材には同じ符号を与えて引用し、これら同機能部材の説明は省く。左右の方向は図8での左右の方向である。
【0055】
図7、8はこのスクリュー型コンプレッサに用いられる雄型スクリューロータ105を示している。この雄型スクリューロータ105は、タイミングギヤ組7を介して、雌型スクリューロータ37と互いに接触せずに噛み合っている。
【0056】
スクリューロータ105はロータ軸47と、その外周に固定されたロータ本体107とから構成されている。
【0057】
図7、8に示したように、スクリューロータ105のロータ本体107は3本のスクリュー状の歯すじ部109を備えている。このロータ本体107は鋳造加工され、歯すじ部109には吸入口63と連通する中空部111が形成されており、歯すじ部109の吐出口65側端部にはこの中空部111を閉塞する隔壁部113が設けられている。上記のスクリューロータ35、87と同様に、鋳造時には隔壁部113に設けた開口部115により、鋳型への鋳込みとガス抜きなどを容易にすると共に、鋳造後この開口部115にはピン79が螺着されて閉塞される。
【0058】
中空部111の内周の吸入口63側端部には、隔壁部113の質量に対向してロータ本体107の回転バランスをとるバランサー部117が設けられている。
【0059】
又、ロータ本体107の基部119には、回転方向に7本のリブ121が形成されている。
【0060】
こうして、歯厚の厚い歯すじ部109を中空構造にしたことにより、第1、2実施例と同様に、雄型スクリューロータ105は軽量で慣性モーメントが低減し、実施例のスクリュー型コンプレッサをスーパーチャージャにした車両は、加速時のレスポンスが向上し、エンジン側の電磁クラッチを小型にできる。又、スクリューロータ105の慣性モーメントが小さく、ロータ105、37が接触しないから、各ロータ105、37はコーティングを薄くするか又は廃止することができる。更に、薄肉にしたロータ本体107は鋳造時の気泡が少ないから、雄型スクリューロータ105は回転バランスがよい。
【0061】
中空部111は隔壁部113で閉塞されているから吐出側と吸入側の間で圧洩れが生じない。又、隔壁部113を歯すじ部109の吐出口65側端部に設けたことにより、図11の従来例と異なって吐出側に袋部231を形成させないから、高圧の吸気が各スクリューロータ105、37の間を通って吸入側へ逆流することがない。こうして、圧洩れなどによる効率低下が防止される。
【0062】
吸入口63と連通している中空部111に入り込む外気によってスクリューロータ105が冷却され、熱膨張が緩和されるから、スクリューロータ105、37の間やスクリューロータ105とコンプレッサケーシング13の間の各クリアランスが常時適正に保たれ、所期の性能が維持される。
【0063】
中空部111はヘルムホルツの共鳴管を形成し、共鳴現象によって吸入口63側の騒音を低減させるから、実施例のスクリュー型コンプレッサはそれだけ静粛になる。
【0064】
バランサー部117によって隔壁部113との回転バランスが取られているから、スクリューロータ105はより高速回転に耐えられるようになり、実施例のスクリュー型コンプレッサは負荷を増して容量や吐出圧を上げることが可能になる。
【0065】
更に、リブ121の補強効果によって歯すじ部109の剛性が向上し、スクリューロータ105がより大きい負荷に耐えられるようになると共に、急激な加減速の際でも歯すじ部109の変形が少なく、各スクリューロータ105、37間の接触が防止される。又、リブ121は冷却フィンとして働き、外気によるスクリューロータ105の冷却効果を向上させ、熱膨張を更に緩和するから、スクリューロータ105、37の間やスクリューロータ105とコンプレッサケーシング13の間の各クリアランス変動が小さくなる。
【0066】
なお、上記の各実施例では、雄型のスクリューロータを本発明の構成に従って中空構造にした例を説明したが、本発明では、雌型のスクリューロータを中空構造にしてもよく、あるいは雄型と雌型両方のスクリューロータを中空構造にしてもよい。
【0067】
又、本発明でのスクリューロータは、鋳造以外の方法、例えば板材のプレス加工で製造してもよい。
【0068】
【発明の効果】
各請求項のスクリュー型コンプレッサは、雄型と雌型のスクリューロータと、これらを内包し軸方向一側に吸入口を有し軸方向他側に吐出口を有するコンプレッサケーシングとを備えたスクリュー型コンプレッサにおいて、雄型スクリューロータと雌型のスクリューロータの一方又は両方で、ロータ本体の歯すじ部に吸入口と連通する中空部を設けると共に、歯すじ部の吐出口側端部に中空部を閉塞する隔壁部を設けた。
【0069】
こうして、歯すじ部を中空構造にし、スクリューロータの慣性モーメントを小さくしたから、例えば、この発明のスクリュー型コンプレッサを過給機として搭載した車両は、加速時のレスポンスが向上すると共に、エンジンとこの過給機とを断続する電磁クラッチを小型にできる。更に、慣性モーメントが小さく急激な加減速の際にも各スクリューロータの接触が防止されるから、ロータ表面のコーティングを薄くするか、又は廃止することができる。
【0070】
又、中空部は隔壁部で閉塞されているから吐出側と吸入側の間の圧洩れが防止されると共に、隔壁部を歯すじ部の吐出口側端部に設けたことにより、従来例と異なって吐出側に袋部が形成されないから、高圧の気体が各スクリューロータの間を通って吸入側へ逆流することがない。こうして、圧洩れなどによる効率低下が防止される。
【0071】
更に、吸入口と連通している中空部に吸入側から入り込む気体によってスクリューロータが冷却され、熱膨張が緩和されるから、スクリューロータ間のクリアランス及びスクリューロータとコンプレッサケーシングの間のクリアランスが常時適正に保たれ、所期の性能が維持される。
【0072】
又、中空部はヘルムホルツの共鳴管を形成し、共鳴現象によって吸入口側の騒音を低減するから、それだけ運転音が静粛になる。
【0073】
請求項1のスクリュー型コンプレッサは、ロータ本体を鋳造し歯すじ部に中空部と隔壁部とを設けたものである。一端が隔壁部で閉塞された中空構造の歯すじ部を有するロータ本体は鋳造によって容易に製造することができ、生産性が高く、低コストである。更に、中空構造にしたことによってロータ本体が薄肉になり、鋳造時の湯流れが改善されて気泡の残留が減少し、回転バランスが向上するから、バランス取りが楽になり、あるいはバランス取りが不要になる。又、請求項2のスクリュー型コンプレッサは、バランサー部を設けて隔壁部との回転バランスを取ったことにより、スクリューロータはより高速回転に耐えられるようになり、スクリュー型コンプレッサの容量や吐出圧の増大が可能になる。
【0074】
請求項3、4のスクリュー型コンプレッサは、請求項2のスクリュー型コンプレッサにおいて、中空部の内周にそれぞれ歯すじ方向と回転方向のリブを設けたことにより、リブの補強効果によって歯すじ部の剛性が向上し、スクリューロータがより大きい負荷に耐えられるようになると共に、急激な加減速の際でも歯すじ部の変形が少ないから、各スクリューロータ間の接触が防止される。又、リブが冷却フィンとして働き、吸入側から中空部に入り込む気体によるスクリューロータの冷却効果を向上させ、熱膨張を更に緩和するから、スクリューロータ間やスクリューロータとコンプレッサケーシングの間の各クリアランスの変動が低減し、性能が安定する。
【0075】
又、請求項3のスクリュー型コンプレッサは、リブを歯すじ方向に設けたことにより、例えば成形時の鋳型から抜き易く、生産性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例を示す断面図であり、雄型スクリューロータ35は図4のXーX歯すじ方向断面を示す。
【図2】雄型スクリューロータ35の正面図である。
【図3】図2のA矢視図である。
【図4】図2のB矢視図である。
【図5】本発明の第2実施例に用いられた雄型スクリューロータ87を中空部93の開口側から見た側面図である。
【図6】図5のYーY歯すじ方向断面図である。
【図7】本発明の第3実施例に用いられた雄型スクリューロータ105を中空部111の開口側から見た側面図である。
【図8】図7のZーZ歯すじ方向断面図である。
【図9】従来例のスクリュー型コンプレッサを示す平面図である。
【図10】従来例のスクリューロータを示す断面図である。
【図11】他の従来例のスクリューロータを示す断面図である。
【符号の説明】
1 スクリュー型コンプレッサ
13 コンプレッサケーシング
35、87、105 雄型スクリューロータ
37 雌型スクリューロータ
63 吸入口
65 吐出口
67、89、107 ロータ本体
71、91、109 歯すじ部
73、93、111 中空部
75、95、113 隔壁部
81、99、117 バランサー部
103 リブ(歯すじ方向)
121 リブ(回転方向)[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to, for example, a screw compressor used for a supercharger of a vehicle.
[0002]
[Prior art]
Japanese Utility Model Publication No. Hei 2-37286 discloses a "rotor of a screw type supercharger or a compressor". FIG. 9 shows a screw-
[0003]
It includes male and
[0004]
Each of the
[0005]
Generally, screw type compressors are often used in superchargers of vehicles. Since the screw type compressor rotates at high speed, if the moment of inertia of the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In order to reduce the moment of inertia, a
[0007]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an efficient screw type compressor in which the moment of inertia of a screw rotor is small, pressure leakage does not occur, and the efficiency is high.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The screw type compressor according to
[0009]
A screw type compressor according to
[0010]
The screw-type compressor according to
[0011]
The screw-type compressor according to claim 4 is the screw-type compressor according to
[0013]
[Action]
The screw type compressor according to each claim has a male screw type and a female type screw rotor that mesh with each other at a screw-shaped tooth portion of the rotor body, and includes these and has an intake port on one side in the axial direction and the other side in the axial direction. In a screw compressor having a compressor casing having a discharge port, a hollow portion communicating with the suction port is provided in one or both of the male screw rotor and the female screw rotor, and A partition portion for closing the hollow portion was provided at the end on the discharge port side.
[0014]
As described above, the hollow structure of the tooth traces significantly reduces the moment of inertia of the screw rotor. For example, a vehicle equipped with the screw compressor of the present invention as a supercharger greatly improves the response during acceleration. In addition, the size of the electromagnetic clutch for intermittently connecting the engine and the supercharger can be reduced. Furthermore, since the moment of inertia is small, contact between the screw rotors is prevented even during rapid acceleration or deceleration, and the coating on the rotor surface can be thinned or eliminated.
[0015]
Further, since the hollow portion is closed by the partition, no pressure leakage occurs between the discharge side and the suction side. In addition, since the partition portion is provided at the end of the toothed portion (hollow portion) on the side of the discharge port, the
[0016]
Furthermore, since the hollow portion communicates with the suction port, the screw rotor is cooled by fresh gas entering the hollow portion from the suction side, and thermal expansion is reduced, so the clearance between the screw rotors and the screw rotor and the compressor casing are reduced. The proper clearance is always maintained, and the expected performance is maintained.
[0017]
Further, the hollow portion forms a Helmholtz resonance tube, which reduces noise on the suction port side by a resonance phenomenon.
[0018]
Screw compressor according to
[0019]
The screw type compressor according to
[0020]
In addition, the ribs act as cooling fins, and the cooling effect of the screw rotor by the gas entering the hollow portion from the suction side is improved, and the thermal expansion is further reduced, so that each clearance between the screw rotor and between the screw rotor and the compressor casing is reduced. Fluctuations are reduced and performance is stable.
[0021]
Further, in the screw type compressor according to the third aspect, the ribs in the direction of the tooth traces are easily removed from the mold at the time of molding, for example , so that the casting is easy and the productivity is high.
[0023]
【Example】
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS . FIG. 1 shows a
[0024]
As shown in FIG. 1, the
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
The speed increasing gear set 5 includes large-diameter and small-diameter
[0028]
The large-diameter
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The driving force of the engine input from the
[0032]
Each of the
[0033]
As shown in FIGS. 2, 3 and 4, the
[0034]
In addition, a
[0035]
Thus, the
[0036]
As described above, the
[0037]
Since the
[0038]
Since the
[0039]
Since the
[0040]
Since the
[0041]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS . Na us, members of the member with the same function of the first embodiment in the description of this embodiment cited giving the same reference numerals, explanation of these same functional members are omitted. The left and right directions are the left and right directions in FIG.
[0042]
5 and 6 show a
[0043]
The
[0044]
As shown in FIGS. 5 and 6, the rotor
[0045]
At the end of the
[0046]
In addition, four
[0047]
In this way, the
[0048]
Since the
[0049]
Since fresh air entering the
[0050]
Since the
[0051]
Since the rotation balance with the
[0052]
In addition to this, the rigidity of the
[0053]
Further, since the
[0054]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS . Na us, members of the member with the same function of the above first and second embodiments in the description of this embodiment cited giving the same reference numerals, explanation of these same functional members are omitted. The left and right directions are the left and right directions in FIG.
[0055]
7 and 8 show a
[0056]
The
[0057]
As shown in FIGS. 7 and 8, the rotor
[0058]
At the end of the
[0059]
Further, seven
[0060]
Thus, the
[0061]
Since the
[0062]
Since the
[0063]
The
[0064]
Since the rotation balance with the
[0065]
Further, the rigidity of the
[0066]
In each of the embodiments described above, the example in which the male screw rotor has a hollow structure according to the configuration of the present invention has been described. However, in the present invention, the female screw rotor may have a hollow structure, or the male screw rotor may have a hollow structure. Both the female and female screw rotors may have a hollow structure.
[0067]
Further, the screw rotor in the present invention may be manufactured by a method other than casting, for example, by pressing a plate material.
[0068]
【The invention's effect】
The screw-type compressor according to each claim is a screw-type compressor including a male and female screw rotors, and a compressor casing including these and having a suction port on one axial side and a discharge port on the other axial side. In the compressor, one or both of the male screw rotor and the female screw rotor is provided with a hollow portion communicating with the suction port at the tooth portion of the rotor body, and a hollow portion at the discharge port side end of the tooth portion. A closed partition was provided.
[0069]
In this way, the toothed portion has a hollow structure and the moment of inertia of the screw rotor is reduced.For example, a vehicle equipped with the screw type compressor of the present invention as a supercharger has improved response during acceleration, and has an improved engine and The electromagnetic clutch for connecting and disconnecting with the supercharger can be made smaller. Furthermore, since the contact between the screw rotors is prevented even when the moment of inertia is small and sudden acceleration or deceleration is performed, the coating on the rotor surface can be thinned or eliminated.
[0070]
In addition, since the hollow portion is closed by the partition, pressure leakage between the discharge side and the suction side is prevented, and the partition is provided at the end of the toothed portion on the discharge port side. Since a bag portion is not formed differently on the discharge side, high-pressure gas does not flow back between the screw rotors to the suction side. Thus, a decrease in efficiency due to pressure leakage or the like is prevented.
[0071]
Furthermore, since the screw rotor is cooled by the gas entering from the suction side into the hollow part communicating with the suction port and the thermal expansion is reduced, the clearance between the screw rotor and the clearance between the screw rotor and the compressor casing are always appropriate. And the expected performance is maintained.
[0072]
Further, since the hollow portion forms a Helmholtz resonance tube, and the noise on the suction port side is reduced by the resonance phenomenon, the operation sound becomes quieter.
[0073]
Screw compressor according to
[0074]
The screw type compressor according to
[0075]
In the screw type compressor according to the third aspect, since the ribs are provided in the tooth streak direction, for example , it is easy to remove from the mold at the time of molding , and the productivity is high.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention, in which a
FIG. 2 is a front view of the
FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow A in FIG. 2;
FIG. 4 is a view as viewed in the direction of arrow B in FIG. 2;
FIG. 5 is a side view of a
FIG. 6 is a sectional view taken along the line YY of FIG. 5;
FIG. 7 is a side view of the
FIG. 8 is a sectional view taken along the line ZZ of FIG. 7;
FIG. 9 is a plan view showing a conventional screw type compressor.
FIG. 10 is a sectional view showing a conventional screw rotor.
FIG. 11 is a sectional view showing another conventional screw rotor.
[Explanation of symbols]
1
121 rib (rotation direction)
Claims (4)
Priority Applications (6)
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---|---|---|---|
JP8248495A JP3594691B2 (en) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | Screw compressor |
US08/626,017 US5772418A (en) | 1995-04-07 | 1996-04-01 | Screw type compressor rotor, rotor casting core and method of manufacturing the rotor |
GB9725038A GB2318156B (en) | 1995-04-07 | 1996-04-04 | Screw-type compressor |
GB9725042A GB2318157B (en) | 1995-04-07 | 1996-04-04 | Method of manufacturing a rotor |
GB9607232A GB2299622B (en) | 1995-04-07 | 1996-04-04 | Rotor assembly for a screw type compressor and destructible core for casting a rotor |
DE19613659A DE19613659C2 (en) | 1995-04-07 | 1996-04-04 | Rotor for a screw or screw compressor, cast core for such a rotor, and method for manufacturing the rotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8248495A JP3594691B2 (en) | 1995-04-07 | 1995-04-07 | Screw compressor |
Publications (2)
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JPH08284854A JPH08284854A (en) | 1996-10-29 |
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Family Applications (1)
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JP (1) | JP3594691B2 (en) |
-
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- 1995-04-07 JP JP8248495A patent/JP3594691B2/en not_active Expired - Fee Related
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