JP4844489B2 - 流体機械 - Google Patents

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Description

本発明は、回転軸の回転に伴ってロータを回転させて流体を移送する流体機械に関する。
上記流体機械としては、例えば、特許文献1に開示の真空ポンプが挙げられる。特許文献1の真空ポンプにおいて、そのハウジングはロータハウジングと、該ロータハウジングの前端に接合されたフロントハウジングと、ロータハウジングの後端に接合されたリヤハウジングとからなる。前記ロータハウジングは、上下一対のブロック片を接合して形成されるシリンダブロックからなる。また、フロントハウジングとリヤハウジングとには、複数のロータが固定された一対の回転軸がラジアルベアリング(軸受)を介して回転可能に支持されている。一対の回転軸は各回転軸の端部に取着された歯車同士の噛合により同期回転するようになっている。また、ラジアルベアリングは、ベアリングホルダに支持され、該ベアリングホルダは、リヤハウジングの端面に凹設された嵌入孔に嵌合して固定されている。
上記真空ポンプにおけるハウジングの組み立ては、一対のブロック片のうち下側に配設されるブロック片に一対の回転軸を支持させ、上側に配設されるブロック片を下側のブロック片に接合してシリンダブロックを形成した後、該シリンダブロックにフロントハウジングとリヤハウジングを接合して行われる。そして、ハウジングに支持された各回転軸に、その軸方向に沿ってラジアルベアリングが装着されたベアリングホルダをリヤハウジングの嵌入孔に嵌合することにより真空ポンプが製造される。この真空ポンプにおいて、上側のブロック片が下側のブロック片に接合される前、ロータと、該ロータに対向するシリンダブロックの内面とのクリアランス調整作業が行われる。さらに、上側のブロック片が下側のブロック片に接合される前、2本の回転軸同士において、互いに係合可能に配設された2つのロータ間の位相差が所定の位相差となるように、各回転軸の端部に取着された歯車同士の噛合位置が調整される。
ところで、特許文献1の真空ポンプにおいて、ハウジングを組み立てた後、ロータとシリンダブロックの内面とのクリアランスが所望する値となっていなかったり、2つのロータ間の位相差が所定の位相差に位置していない場合には、再度、クリアランスの調整作業や位相差を調整する作業を行う必要がある。これらの作業は、まず、ラジアルベアリング及びベアリングホルダをリヤハウジングから取り外し、フロントハウジング及びリヤハウジングをシリンダブロックから取り外し、さらに、上側のブロック片を下側のブロック片から取り外す必要がある。すなわち、特許文献1の真空ポンプは、ハウジングの組み立てが面倒であるため、ハウジング組み立て後の調整作業が非常に面倒であるという問題があった。
そこで、ハウジングの組み立てを簡易化した流体機械が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。特許文献2に開示の流体機械は、複数のポンプ作動室が形成されるとともに上下2分割構造であるケーシング(ハウジング)を備えた多段真空ポンプである。このような流体機械は、複数のロータが固定された一対の回転軸をそれぞれ軸受及び軸封装置を介して下側のケーシングに支持させた後、上側のケーシングを下側のケーシングに組み付けるだけで組み立てられる。なお、この流体機械において、上側のケーシングが組み付けられる前、ロータとポンプ作動室内面とのクリアランス調整作業が行われる。さらに、一対の回転軸同士において、互いに係合可能に配設された2つのロータ間の位相差が所定の位相差となるように、各回転軸の端部に取着されたタイミングギヤたる歯車同士の噛合位置が調整される。
特開2002−257244号公報 特開平4−132895号公報
ところが、特許文献2に記載の流体機械において、ケーシングの組み立て作業を行う際、軸受を介して回転軸を下側のケーシングに支持させた状態において、軸受が下側のケーシングから浮き上がってしまうという問題があった。そして、特許文献2においては、軸受が下側のケーシングから浮き上がった状態のまま互いに係合可能な2つのロータ間の位相差が調整されると、正確な位相差を設定することができず、さらに、位相差がずれたまま下側のケーシングに上側のケーシングが組付けられると位相差がずれたまま流体機械が組み立てられてしまうという問題が生じていた。
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ハウジングを組み立てた後の調整作業を容易に行うことができるとともに、ハウジングの組み立て作業を行う際に軸受がハウジングから浮き上がることを防止することができる流体機械を提供することにある。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、ハウジングには回転軸が軸受を介して回転可能に支持されるとともに該回転軸にはロータが一体回転可能に設けられ、前記回転軸の回転に伴って前記ロータを回転させて流体を移送する流体機械であって、前記ハウジングは下側ハウジングと上側ハウジングとが接合されることで構成される上下2分割構造であり、前記下側ハウジングには上側に向かって開口し前記軸受の下側を収容する下側軸受収容部が形成され、前記上側ハウジングには下側に向かって開口し前記軸受の上側を収容するとともに、前記下側軸受収容部とともに前記軸受全体を収容する軸受収容部を形成する上側軸受収容部を備え、さらに、前記軸受を前記下側軸受収容部内に位置決めして収容するため、該軸受に装着されるとともに前記下側ハウジングに固定される軸受位置決め手段を備える。
この構成によれば、ハウジングは、下側ハウジングと上側ハウジングとを組み付けるだけで組み立てられる。このため、ハウジングを組み立てた後に、ロータとハウジングとのクリアランスの調整といった調整作業を行う必要がある場合は、上側ハウジングを下側ハウジングから取り外すだけで調整作業を行うことができ、ハウジングを組み立てた後の調整作業を容易に行うことができる。また、軸受は、下側ハウジングに固定された軸受位置決め手段によって下側軸受収容部内に位置決めされることにより、該下側軸受収容部から浮き上がることが防止される。
また、前記軸受位置決め手段は、前記軸受が挿入され、該軸受の外周全体を覆って前記下側軸受収容部内に収容される筒状のホルダ本体と、該ホルダ本体の一端から外方へ延設されたフランジ部とを一体に備えた軸受ホルダであり、前記フランジ部には前記軸受ホルダを前記下側ハウジングに固定するための固定部材を貫通させる貫通孔が形成され、さらに、前記軸受収容部の内周面と、該内周面に対向する前記軸受の外周面との間に前記ホルダ本体が配設されるものであってもよい。
この構成によれば、軸受収容部が形成された状態では下側ハウジングに固定された軸受ホルダによって、軸受収容部の内周面と、該内周面に対向する軸受の外周面との間に形成される隙間をシールすることができる。また、固定部材によって軸受ホルダを下側ハウジングに容易に固定することができる。
また、前記下側軸受収容部の最上部は、該下側軸受収容部に収容された前記軸受ホルダの中心軸より上側に位置するとともに、前記下側軸受収容部の開口幅は、前記軸受ホルダの外径より小さくてもよい。
この構成によれば、下側軸受収容部に軸受ホルダが収容されたとき、軸受ホルダが下側軸受収容部から浮き上がることを防止することができる。したがって、軸受ホルダが下側軸受収容部から浮き上がった状態で下側ハウジングに固定されてしまうことを防止することができる。
また、前記下側ハウジングの上面には前記上側ハウジングと接合する下側接合面が形成されており、前記軸受位置決め手段は前記下側接合面から突出した軸受の外周面を覆いつつ該下側接合面に固定される軸受バンドであってもよい。
この構成によれば、軸受バンドは、下側接合面に固定するだけでよく、軸受の浮き上がりを防止する構成を容易に形成することができる。
本発明によれば、ハウジングを組み立てた後の調整作業を容易に行うことができるとともに、ハウジングの組み立て作業を行う際に軸受がハウジングから浮き上がることを防止することができる。
(第1の実施形態)
以下、本発明の流体機械をルーツポンプに具体化した第1の実施形態を図1〜図6にしたがって説明する。なお、この第1の実施形態において、図1の上側をルーツポンプ1の上側、図1の下側をルーツポンプ1の下側とする。また、図1の左側を、回転軸たる駆動シャフト3及び従動シャフト4の一端側が位置するルーツポンプ1のフロント側(前側)、図1の右側を、駆動シャフト3及び従動シャフト4の他端側が位置するルーツポンプ1のリヤ側(後側)とする。
図1に示すように、ルーツポンプ1のハウジング2は、下側ハウジング10と上側ハウジング20とが接合されることで構成されるとともに、ハウジング2は上下2分割構造となっている。図3に示すように、下側ハウジング10の上面は、上側ハウジング20と接する平面状の下側接合面10aとして形成されている。なお、下側接合面10aの全体は、同一平面上に位置するとともに、どの部位においても下側ハウジング10の下面(下側ハウジング10の最下部)からの高さが同一高さとなっている。
また、上側ハウジング20の下面は、下側ハウジング10と接する平面状の上側接合面20aとして形成されるとともに、上側接合面20aの全体は、同一平面上に位置する。そして、上側接合面20aと下側接合面10aとの接合部分は、ハウジング2の接合部50として構成されている。前記「上下2分割構造」とは、図3に示すように、前記下側ハウジング10における下側接合面10aと、前記上側ハウジング20における上側接合面20aとが互いに面一に接した状態で、下側ハウジング10と上側ハウジング20とが互いに接合されている構造を意味する。
図1に示すように、下側ハウジング10には、ハウジング2の内側に向かって延びる複数の下側壁片11が形成され、上側ハウジング20にはハウジング2の内側に向かって延びる複数の上側壁片21が形成されている。そして、ハウジング2には、下側壁片11と上側壁片21とが対になって端壁60が形成されている。各端壁60には、駆動シャフト3と従動シャフト4をそれぞれ収容する孔状をなす一対の収容部83が並列に形成されている。
また、ハウジング2のリヤ側(後側)には、円孔状をなすリヤ側シール部材収容部80が並列に形成されるとともに、各リヤ側シール部材収容部80のリヤ側には、円孔状のリヤ側軸受収容部82が、リヤ側シール部材収容部80に連続するようにして並列に形成されている。そして、図2に示すように、各リヤ側軸受収容部82には、軸受位置決め手段としての軸受ホルダ26を介してラジアル軸受であるリヤ軸受32,33が収容されている。
さらに、図1に示すように、ハウジング2のフロント側(前側)には、円孔状をなすフロント側軸受収容部81が並列に形成されるとともに、各フロント側軸受収容部81のリヤ側には、円孔状のフロント側シール部材収容部84が並列に形成されている。そして、図2に示すように、各フロント側軸受収容部81にはラジアル軸受であるフロント軸受30,31が収容されるとともに、支持されている。なお、フロント軸受30,31それぞれの内輪は、駆動シャフト3及び従動シャフト4のフロント端に、位置決めボルト38によって固定された位置決めプレート39によって駆動シャフト3及び従動シャフト4の第1及び第2中心軸P1,P2方向に位置決めされている。
図1に示すように、ハウジング2において、隣り合う端壁60の間の空間は、それぞれポンプ室70〜74として構成されている。複数のポンプ室70〜74のうち最もフロント側に位置するポンプ室70は、上側ハウジング20の上部フロント側に設けられている吸入口24と連通し、最もリヤ側に位置するポンプ室74は、下側ハウジング10の下部リヤ側に設けられている排気口14と連通している。また、隣り合うポンプ室70〜74同士は、それぞれ下側壁片11に形成された連通通路75によって連通されている。
各端壁60に形成された各収容部83には駆動シャフト3、又は従動シャフト4が収容され、該駆動シャフト3及び従動シャフト4はルーツポンプ1の前後方向に延びるようにして互いに平行に配置されている。図2に示すように、駆動シャフト3は、リヤ側軸受収容部82に収容されたリヤ軸受32とフロント側軸受収容部81に収容されたフロント軸受30を介して回転可能にハウジング2に支持されている。また、従動シャフト4は、リヤ側軸受収容部82に収容されたリヤ軸受33とフロント側軸受収容部81に収容されたフロント軸受31を介して回転可能にハウジング2に支持されている。
なお、図3に示すように、ルーツポンプ1において、並列に設けられた駆動シャフト3の第1中心軸P1と従動シャフト4の第2中心軸P2を含む平面を仮想平面Hとした場合、該仮想平面Hより上側がルーツポンプ1の上側であり、仮想平面Hより下側がルーツポンプ1の下側となる。また、駆動シャフト3と従動シャフト4のうちの一方から他方に向かう方向を、ルーツポンプ1の幅方向とする。すなわち、ルーツポンプ1の幅方向は、仮想平面Hに沿った方向であり、図3における左右方向を示す。換言すれば、ルーツポンプ1の幅方向は、駆動シャフト3及び従動シャフト4の並列方向を意味する。
図2に示すように、駆動シャフト3には、複数(5つ)の駆動ロータ40〜44が駆動シャフト3と一体回転可能に配設されるとともに、従動シャフト4には、駆動シャフト3に配設された駆動ロータ40〜44と同数(5つ)の従動ロータ45〜49が従動シャフト4と一体回転可能に配設されている。各ロータ40〜49は、第1中心軸P1及び第2中心軸P2の方向に見て同形で同大の形状をしている。すなわち、図6の破線に示すように、各ロータ40〜49は、第1及び第2中心軸P1,P2の延びる方向に直交する断面視が二葉状(瓢箪状)に形成されている。また、各ロータ40〜49には、二条の山歯が形成され、両山歯の間には谷歯が形成されている。各ロータ40〜49の厚みは、フロント側に位置する駆動ロータ40及び従動ロータ45からリヤ側に位置する駆動ロータ44及び従動ロータ49となるにつれて順に小さくなるように設定されている。
図2に示すように、駆動ロータ40と従動ロータ45は、両者間に所定の位相差を有し、かつ互いに係合可能な状態で、ポンプ室70に収容されている。同様に、駆動ロータ41と従動ロータ46はポンプ室71に、駆動ロータ42と従動ロータ47はポンプ室72に、駆動ロータ43と従動ロータ48はポンプ室73に、駆動ロータ44と従動ロータ49はポンプ室74に、それぞれ収容されている。そして、各ロータ40〜49は、それぞれ各ポンプ室70〜74を形成する各端壁60に対して僅かの隙間(クリアランス)を保ちつつ回転する。
ハウジング2のリヤ側端部には、ギヤハウジング5が組み付けられている。ギヤハウジング5内には、駆動シャフト3の端部3a及び従動シャフト4の端部4aが突出するととともに、駆動シャフト3の端部3aには歯車としての駆動ギヤ6が止着され、従動シャフト4の端部4aには歯車としての従動ギヤ7が止着されている。駆動ギヤ6と従動ギヤ7は互いに噛合し、歯車機構を構成する。また、駆動ギヤ6と従動ギヤ7は、駆動ロータ40〜44と従動ロータ45〜49の間の位相差を所定値に維持すべくタイミングを取るためのタイミングギヤである。
ギヤハウジング5に組み付けられた電動モータMから延びる駆動軸M1は、軸継ぎ手8を介して駆動シャフト3と連結されている。駆動シャフト3は、電動モータMが作動すると軸継ぎ手8を介して回転し、駆動シャフト3の回転は駆動ギヤ6と従動ギヤ7を介して従動シャフト4にも伝達され、駆動シャフト3と従動シャフト4とは同期して回転する。そして、駆動シャフト3及び従動シャフト4の回転に伴って各ロータ40〜49も回転し、ポンプ室70〜74内の流体(ガス)は移送され、排気口14、接続マフラ15、排出機構16を通って排ガス処理装置へ排出される。
次に、前記収容部83について詳細に説明する。図6は、駆動シャフト3及び従動シャフト4の第1中心軸P1及び第2中心軸P2に対して直交する面でのルーツポンプ1の断面図である。図6に示すように、収容部83は、下側壁片11に凹設された下側収容部11aと、上側壁片21に円弧状に凹設された上側収容部21aとを組み合わせて孔状に形成されている。そして、駆動シャフト3及び従動シャフト4が収容部83に収容された状態では、駆動シャフト3及び従動シャフト4の周面と下側収容部11a及び上側収容部21aの内周面との間には間隙が形成されている。
下側収容部11aにおいて、該下側収容部11aに収容された駆動シャフト3又は従動シャフト4の第1及び第2中心軸P1,P2より下側となる部位は、該駆動シャフト3又は従動シャフト4の周面に沿う半円状に形成されている。また、下側収容部11aにおいて、駆動シャフト3又は従動シャフト4の第1及び第2中心軸P1,P2より上側となる部位が上下方向へ直線状に延びるように形成されている。すなわち、下側収容部11aは、駆動シャフト3又は従動シャフト4の第1及び第2中心軸P1,P2より下側を収容する半円状部111bと、該半円状部111bに連続して下側接合面10aに対して直交するように延びるストレート部111aとを備える。
したがって、下側収容部11aにおいて、ルーツポンプ1の幅方向において互いに対向する一対のストレート部111a間の幅、すなわち、下側収容部11aの開口幅T3は、駆動シャフト3及び従動シャフト4において、下側収容部11aに収容された部位の直径D3より僅かに大きくなるように設定されている。よって、下側収容部11aには、その上方から駆動シャフト3又は従動シャフト4を挿入することができるようになっており、互いに対向する一対のストレート部111aの間に軸挿入部111cが区画形成されている。
前記上側収容部21aは、下側接合面10aより上側に突出した駆動シャフト3又は従動シャフト4の周面に沿う円弧状に形成されている。上側収容部21aにおいて、ルーツポンプ1の幅方向における開口幅T4は、駆動シャフト3及び従動シャフト4において、下側収容部11aに収容された部位の直径D3より小さくなるように設定されている。
各ロータ40〜49において、駆動シャフト3及び従動シャフト4の第1及び第2中心軸P1,P2から各軸3,4周りで最も肉薄となる部位(谷歯の底部)までの距離を長さAとする。また、下側収容部11aにおいて、該下側収容部11aに収容された駆動シャフト3及び従動シャフト4の第1及び第2中心軸P1,P2から下側収容部11aの開口端(ストレート部111aと下側接合面10aとの境界)までの距離を長さBとする。この場合、長さAは長さBより長く設定されている。このように長さAを設定するのは、下側収容部11aにおけるストレート部111aと駆動シャフト3又は従動シャフト4の周面との間に形成される隙間を、回転する各ロータ40〜49の軌跡より内側に位置させ、該隙間を各ロータ40〜49によって常に閉鎖するためである。
次に、前記リヤ側シール部材収容部80について詳細に説明する。図4に示すように、リヤ側シール部材収容部80は、下側ハウジング10に円弧状に凹設されたリヤ下側シール部材収容部12と、上側ハウジング20に円弧状に凹設されたリヤ上側シール部材収容部22とを組み合わせて円孔状に形成されている。リヤ側シール部材収容部80は、第1及び第2中心軸P1,P2に沿ってリヤ側からフロント側に向かうに従い、直径が小さくなる段差状に形成されている。そして、リヤ側シール部材収容部80には、駆動シャフト3及び従動シャフト4に固定された円環状の軸封環体61が収容されている。
なお、図示しないが、前記リヤ下側シール部材収容部12の最上部たる開口端部は、該リヤ下側シール部材収容部12に収容された軸封環体61の中心軸より上側に位置している。そして、リヤ下側シール部材収容部12のうち軸封環体61の中心軸より上側は、該軸封環体61の外周面に沿うように形成されている。すなわち、リヤ下側シール部材収容部12において、軸封環体61の中心軸より上側の部位は、軸封環体61に向かって張り出すように形成され、上端部が前記仮想平面Hより上方に位置する下側接合面10aまで延在されて形成されている。一方、リヤ上側シール部材収容部22は、下側接合面10aより上側に突出した軸封環体61の周面に沿う円弧状に形成されている。
前記軸封環体61の内周面と駆動シャフト3及び従動シャフト4の周面との間にはシールリング62が介在されている。このシールリング62は、ポンプ室70〜74内に存在する流体が駆動シャフト3及び従動シャフト4の周面に沿ってルーツポンプ1外へ洩れるのを阻止する。また、軸封環体61の外周面と、該外周面に対向するリヤ側シール部材収容部80の周面との間には間隙があり、軸封環体61は、駆動シャフト3及び従動シャフト4と一体的に回転可能である。
また、軸封環体61の外周面には螺旋溝63が形成されている。螺旋溝63の螺旋の向きは、駆動シャフト3及び従動シャフト4の回転方向に辿るにつれてギヤハウジング5側からポンプ室74側へ移行する向きとなっている。そして、螺旋溝63は、軸封環体61の外周面とリヤ側シール部材収容部80の周面との間に存在する潤滑油をポンプ室74側からギヤハウジング5側へ付勢するポンピング手段を構成する。
また、リヤ側シール部材収容部80内において、駆動シャフト3及び従動シャフト4には環状のスリンガー66が嵌合して固定されている。スリンガー66の最大径部における外径は、リヤ軸受32,33の外径より大きくなっている。そして、スリンガー66の外面に付着した潤滑油は、スリンガー66の回転に伴う遠心力によってスリンガー66の外方に向けて飛ばされるようになっている。
次に、リヤ側軸受収容部82について説明する。リヤ側軸受収容部82は、下側ハウジング10に円弧状に凹設されたリヤ下側軸受収容部13と、上側ハウジング20に円弧状に凹設されたリヤ上側軸受収容部23とを組み合わせて円孔状に形成されている。そして、このリヤ側軸受収容部82内には、前記軸受ホルダ26が収容されている。軸受ホルダ26について詳細に説明する。なお、図4は、ルーツポンプ1において、駆動シャフト3が挿通されたリヤ側シール部材収容部80及びリヤ側軸受収容部82の周辺を拡大して示す断面図であり、従動シャフト4が挿通されたリヤ側シール部材収容部80及びリヤ側軸受収容部82の周辺は、駆動シャフト3の周辺と同じであるため、図示を省略している。
図4に示すように、軸受ホルダ26は下側ハウジング10と同じ金属材料(例えば、鉄)によって形成されている。これは、軸受ホルダ26と下側ハウジング10の熱膨張率を同じにし、下側ハウジング10及び軸受ホルダ26が熱膨張した際、熱膨張率の差によりリヤ軸受32,33の機能が妨げられるのを防止するためである。軸受ホルダ26は、円筒状をなすホルダ本体27と、該ホルダ本体27のリヤ側の端部の外周全周から外方へ延設されたフランジ部28とを一体に備えている。
前記ホルダ本体27のフロント側の端部の内周面には、規制部27aがホルダ本体27の内側へ向けて延設されている。規制部27aは、軸受ホルダ26の中心軸P3に対して直交する方向へ延びるようにホルダ本体27に形成されている。規制部27aにおける内径は、駆動シャフト3又は従動シャフト4の直径より大きく、かつリヤ軸受32,33の外径より小さくなっている。また、ホルダ本体27において、規制部27a以外の部位での内径は、リヤ軸受32,33の外径より僅かに大きく形成されている。
よって、軸受ホルダ26は、駆動シャフト3又は従動シャフト4の外周側に配設可能であるとともに、ホルダ本体27内にリヤ軸受32,33を嵌入可能になっている。そして、ホルダ本体27内へのリヤ軸受32,33の嵌入により、リヤ軸受32,33は、ホルダ本体27の前後両側から抜け出ないように一体化されている。また、規制部27aへのリヤ軸受32,33の当接により、リヤ軸受32,33のホルダ本体27内におけるフロント側への移動が防止されている。
なお、ホルダ本体27の内周面にはサークリップ36が組み付けられ、該サークリップ36はホルダ本体27内に嵌入されたリヤ軸受32,33のリヤ側端面に当接している。よって、サークリップ36により、リヤ軸受32,33のホルダ本体27内におけるリヤ側への移動が防止されている。
また、図3に示すように、前記フランジ部28は、外形が四角形状をなす板状に形成されている。フランジ部28には、貫通孔28aが2箇所に形成され、該貫通孔28aには軸受ホルダ26を下側ハウジング10に固定する固定部材としてのボルト29が貫通可能になっている。なお、図5に示すように、下側ハウジング10のリヤ側端部には、前記貫通孔28aを貫通した前記ボルト29を螺合させる螺子孔10bが形成されている。そして、軸受ホルダ26にリヤ軸受32,33が嵌入(挿入)され、該軸受ホルダ26が下側ハウジング10に固定されることにより該リヤ軸受32,33は下側ハウジング10に位置決め固定されている。この軸受ホルダ26を用いたリヤ軸受32,33の位置決めは、上側ハウジング20を用いることなく行われる。
また、リヤ軸受32,33を嵌入した軸受ホルダ26がリヤ側軸受収容部82に収容され、該リヤ軸受32,33に駆動シャフト3又は従動シャフト4が支持された状態では、軸受ホルダ26の中心軸P3と、駆動シャフト3の第1中心軸P1又は従動シャフト4の第2中心軸P2とは同一軸線上に位置するようになっている。さらに、リヤ側軸受収容部82内に軸受ホルダ26が収容された状態において、ハウジング2の接合部50は、その全体が軸受ホルダ26の中心軸P3と、駆動シャフト3及び従動シャフト4の第1及び第2中心軸P1,P2より上側に位置するとともに、その高さ位置は全体において同一となるように設定されている。詳述すると、接合部50は、上下方向における軸受ホルダ26の中心軸P3と軸受ホルダ26の最頂部Q1との間の中央に位置している。
リヤ側軸受収容部82において、リヤ下側軸受収容部13は、ルーツポンプ1の幅方向における開口幅T1が、前記軸受ホルダ26の外径D1より小さくなるとともに、駆動シャフト3及び従動シャフト4において、リヤ軸受32,33に支持された部位の直径D2より大きくなるように設定されている。また、駆動シャフト3及び従動シャフト4の直径D2は、前記下側収容部11aに収容された部位の直径D3より小さくなっている。そして、リヤ下側軸受収容部13には、前記軸受ホルダ26におけるホルダ本体27を、第1及び第2中心軸P1,P2の延びる方向に沿ってリヤ下側軸受収容部13に挿入可能になっている。
また、リヤ下側軸受収容部13の最上部としての開口端部13aは、該リヤ下側軸受収容部13に挿入された軸受ホルダ26の中心軸P3より上側に位置している。そして、リヤ下側軸受収容部13のうち軸受ホルダ26の中心軸P3より上側は、ホルダ本体27の外周面に沿うように形成されている。すなわち、リヤ下側軸受収容部13において、軸受ホルダ26の中心軸P3より上側の部位は、ホルダ本体27に向かって張り出すように形成され、上端部が前記仮想平面Hより上方に位置する下側接合面10aまで延在されて形成されている。
リヤ上側軸受収容部23は、ルーツポンプ1の幅方向における開口幅T2が軸受ホルダ26の外径D1より小さくなるとともに、駆動シャフト3及び従動シャフト4においてリヤ軸受32,33に支持された部位の直径D2より大きくなるように設定されている。そして、リヤ上側軸受収容部23の開口幅T2は、リヤ下側軸受収容部13の開口幅T1と同じになっている。また、リヤ上側軸受収容部23は、下側接合面10aより上側に突出したホルダ本体27の周面に沿う円弧状に形成されている。リヤ側軸受収容部82内における駆動シャフト3及び従動シャフト4には、円環状をなすシム67が装着されている(図4参照)。
次に、フロント側軸受収容部81について説明する。図1及び図2に示すように、フロント側軸受収容部81は、下側ハウジング10に円弧状に凹設されたフロント下側軸受収容部17と、上側ハウジング20に円弧状に凹設されたフロント上側軸受収容部25とを組み合わせて円孔状に形成されている。フロント下側軸受収容部17の、ルーツポンプ1の幅方向における開口幅は、フロント軸受30,31の外径より小さく形成されるとともに、駆動シャフト3及び従動シャフト4のフロント軸受30,31によって支持された部位の直径より大きくなるように設定されている。そして、フロント下側軸受収容部17の開口端部は、フロント下側軸受収容部17に収容されたフロント軸受30,31の中心より上側に位置する。すなわち、フロント下側軸受収容部17のうち、フロント軸受30,31の中心(図示せず)より上側は、フロント軸受30,31の外周面に沿うように形成されている。
そして、フロント下側軸受収容部17において、フロント軸受30,31の中心より上側の部位は、フロント軸受30,31に向かって張り出すように形成され、上端部が前記仮想平面Hより上方に位置する下側接合面10aまで延在されて形成されている。フロント上側軸受収容部25は、ルーツポンプ1の幅方向における開口幅がフロント軸受30,31の外径より小さくなるとともに、駆動シャフト3及び従動シャフト4においてフロント軸受30,31に支持された部位の直径より大きくなるように設定されている。また、フロント下側軸受収容部17の開口幅と、フロント上側軸受収容部25の開口幅は同じになっている。そして、フロント上側軸受収容部25は、フロント下側軸受収容部17に収容され、下側接合面10aより上側に突出したフロント軸受30,31の周面に沿う円弧状に形成されている。
次に、フロント側シール部材収容部84について説明する。フロント側シール部材収容部84は、下側ハウジング10に円弧状に凹設されたフロント下側シール部材収容部18と、上側ハウジング20に円弧状に凹設されたフロント上側シール部材収容部37とを組み合わせて形成されている。フロント側シール部材収容部84は前記フロント側軸受収容部81より小径をなす円孔状に形成されている。そして、フロント側シール部材収容部84内には、駆動シャフト3及び従動シャフト4に固定された円環状の軸封環体68が収容されている。この軸封環体68は合成樹脂材料よりなり弾性を有する。
軸封環体68の内周面と駆動シャフト3及び従動シャフト4の周面との間にはシールリング69が介在されている。このシールリング69は、ポンプ室70内の流体が駆動シャフト3及び従動シャフト4の周面に沿ってルーツポンプ1外へ洩れるのを阻止する。また、軸封環体68の外周面とフロント側シール部材収容部84の内周面との間には間隙があり、軸封環体68は、駆動シャフト3及び従動シャフト4と一体的に回転可能である。また、軸封環体68の外周面にはシールリング68aが設けられている。
なお、図示しないが、フロント下側シール部材収容部18の最上部たる開口端部は、該フロント下側シール部材収容部18に収容された軸封環体68の中心軸より上側に位置している。そして、フロント下側シール部材収容部18のうち軸封環体68の中心軸より上側は、該軸封環体68の外周面に沿うように形成されている。すなわち、フロント下側シール部材収容部18において、軸封環体68の中心軸より上側の部位は、軸封環体68に向かって張り出すように形成され、上端部が前記仮想平面Hより上方に位置する下側接合面10aまで延在されて形成されている。フロント上側シール部材収容部37は、下側接合面10aより上側に突出した軸封環体68の周面に沿う円弧状に形成されている。
次に、ルーツポンプ1の組み立て方法について説明する。
まず、ハウジング2を構成する下側ハウジング10を準備し、下側ハウジング10に形成されている下側壁片11間に各ロータ40〜49が配置されるような位置で、上方から下側ハウジング10に向けて駆動シャフト3及び従動シャフト4を移動させる。そして、軸挿入部111cから駆動シャフト3及び従動シャフト4を下側収容部11aに収容する。次いで、駆動シャフト3及び従動シャフト4の第1及び第2中心軸P1,P2に沿うようにして、軸封環体68をフロント下側シール部材収容部18に挿入するとともに該軸封環体68を駆動シャフト3及び従動シャフト4に固定する。次に、駆動シャフト3及び従動シャフト4の第1及び第2中心軸P1,P2に沿うようにして、フロント軸受30,31をフロント下側軸受収容部17に挿入するとともに該フロント軸受30,31を駆動シャフト3及び従動シャフト4に固定する。そして、駆動シャフト3及び従動シャフト4に位置決めプレート39を位置決めボルト38で固定するとともに、フロント軸受30,31を位置決めする。
次に、駆動シャフト3及び従動シャフト4の第1及び第2中心軸P1,P2に沿うようにして、軸封環体61、スリンガー66、及びシム67をリヤ下側シール部材収容部12に挿入するとともに、該軸封環体61、スリンガー66、及びシム67を駆動シャフト3及び従動シャフト4に装着する。なお、各ロータ40〜49と下側壁片11との間のクリアランスが所定の値となるようにシム67の厚さ、及び枚数が予め設定されている。
次に、軸受ホルダ26の内側にリヤ軸受32,33を嵌入するとともに、ホルダ本体27内の所定位置にサークリップ36を組付け、軸受ホルダ26とリヤ軸受32,33を一体化する。そして、該軸受ホルダ26におけるホルダ本体27の先端側を、下側ハウジング10のリヤ側からリヤ下側軸受収容部13内に挿入するとともに、リヤ軸受32を駆動シャフト3に、リヤ軸受33を従動シャフト4に固定する。そして、フランジ部28を下側ハウジング10のリヤ側端面に当接させるとともに、ボルト29を、フランジ部28の貫通孔28aから下側ハウジング10の螺子孔10bに螺合し、軸受ホルダ26を下側ハウジング10に固定する。よって、軸受ホルダ26の下側ハウジング10への固定により、リヤ軸受32,33の下側ハウジング10への固定が完結する。
このとき、リヤ軸受32,33のフロント側端面がシム67に当接し、リヤ軸受32,33のリヤ側端面がサークリップ36に当接する。すると、第1及び第2中心軸P1,P2に沿ってリヤ軸受32,33が移動することが規制されるとともに、リヤ軸受32,33が軸受ホルダ26を介してリヤ下側軸受収容部13に支持される。リヤ軸受32,33が軸受ホルダ26を介してリヤ下側軸受収容部13に支持された状態では、リヤ軸受32,33に支持された駆動シャフト3又は従動シャフト4が浮き上がることが防止される。
次に、各ロータ40〜49と下側壁片11との間のクリアランスの計測を行う。クリアランスの計測を行う際には、駆動ロータ40〜44及び従動ロータ45〜49からそれぞれ一つずつロータを選択して、隙間ゲージにより、選択したロータと下側壁片11との間のクリアランスの計測を行う。なお、駆動ロータ40〜44は駆動シャフト3に一体に配設されるとともに従動ロータ45〜49は従動シャフト4に一体に配設されているため、選択したロータと下側壁片11との間のクリアランスを計測すれば、その他のロータと下側壁片11との間のクリアランスも計測した箇所と同じクリアランスになる。
そして、計測したクリアランスが所望する値であれば、クリアランスの調整作業が終了する。万一、計測したクリアランスが所望する値と異なれば、ボルト29を螺子孔10bから螺退させ、軸受ホルダ26とともにリヤ軸受32,33をリヤ下側軸受収容部13から取り外す。そして、クリアランスが所望する値となるようにシム67の厚さ又は枚数を調整し、その後、リヤ軸受32,33が組付けられた軸受ホルダ26を下側ハウジング10に固定する。このとき、ハウジング2のフロント側に配設された軸封環体68は弾性を有するため、シム67の厚みや枚数を変更したとき、軸封環体68の弾性変形により駆動シャフト3及び従動シャフト4の第1及び第2中心軸P1,P2に沿った移動が許容され、クリアランスの調整が可能となる。そして、上記と同様にクリアランスの計測を行い、所望する値であれば、クリアランスの調整作業を終了する。
次に、駆動ロータ40〜44と従動ロータ45〜49とのうちのいずれか一組のロータを選択し、選択した一組のロータを回転させて2つのロータ間の位相差が所定の位相差となるように調整する。また、駆動ロータ40〜44は駆動シャフト3に一体に配設されるとともに従動ロータ45〜49は従動シャフト4に一体に配設されているため、選択した2つのロータ間の位相差が所定の位相差となれば、その他のロータの位相差も所定の位相差となる。そして、2つのロータ間の位相差が所定の位相差に調整された状態で、駆動ギヤ6と従動ギヤ7が噛合するようにして、平行に配置された駆動シャフト3の端部3aに駆動ギヤ6を、従動シャフト4の端部4aに従動ギヤ7を止着する。
ここで、駆動ギヤ6と従動ギヤ7を各端部3a,4aに止着した時、フロント軸受30,31及びリヤ軸受32,33には下側ハウジング10から離れるように上方へ向かう力が付与される場合がある。しかしながら、ハウジング2のフロント側ではフロント下側軸受収容部17によってフロント軸受30,31は押さえられ、ハウジング2のリヤ側では軸受ホルダ26によってリヤ軸受32,33は押さえられている。このため、各軸受30〜33が前記力により下側ハウジング10から浮き上がるように移動することが防止される。
そして、駆動ギヤ6と従動ギヤ7を各端部3a,4aに止着した後、上側ハウジング20を下側ハウジング10に対して接合する。その後、駆動ギヤ6から突出する駆動シャフト3の端部3aと電動モータMの駆動軸M1とを軸継ぎ手8を介して連結すると、ルーツポンプ1の組み立て作業が完了する。
ルーツポンプ1の組み立て後、万一、各ロータ40〜49と下側壁片11とのクリアランスが所望する値となっていなかったり、各ロータ40〜49が所定の位相差に位置していない場合には、再度、クリアランスの調整作業や位相差を調整する作業を行う必要がある。位相差を調整する場合は、上側ハウジング20を下側ハウジング10から取り外し行われる。また、クリアランスの調整作業は、上側ハウジング20を下側ハウジング10から取り外した後、軸受ホルダ26及びリヤ軸受32,33を取り外して行われる。
この第1の実施形態によれば、次の効果を得ることができる。
(1)ハウジング2は、下側ハウジング10と上側ハウジング20とを組み付けるだけで組み立てられる。このため、ハウジング2を組み立てた後に、各ロータ40〜49と下側壁片11とのクリアランスの調整作業や、互いに係合可能に配設された各ロータ40〜49間の位相差を調整する作業を行う必要がある場合は、上側ハウジング20を下側ハウジング10から取り外すだけで行うことができる。そして、調整作業を行った後も、下側ハウジング10に上側ハウジング20を組み付けるだけでハウジング2を組み立てることができる。よって、本実施形態のルーツポンプ1によれば、ハウジング2を組み立てた後の調整作業を容易に行うことができる。
(2)リヤ軸受32,33は、下側ハウジング10に固定された軸受ホルダ26内に嵌入されており、軸受ホルダ26によってリヤ軸受32,33がリヤ下側軸受収容部13から浮き上がることが防止される。その結果として、リヤ軸受32,33がリヤ下側軸受収容部13から浮き上がった状態で下側ハウジング10に上側ハウジング20が組付けられることを無くすことができる。その結果として、リヤ軸受32,33が浮き上がった状態のまま互いに係合する2つのロータ40〜49間の位相差が調整されてしまうことが防止され、互いに係合する2つのロータ40〜49間の位相差がずれたまま上側ハウジング20が下側ハウジング10に組付けられることを無くすことができる。加えて、上側ハウジング20を下側ハウジング10に組み付け、ハウジング2を組み立てても、軸受ホルダ26によってリヤ軸受32,33の浮き上がりが防止されるため、調整済みのクリアランスや位相差もズレず、適切な値に維持される。
(3)リヤ下側軸受収容部13の最上部は、該リヤ下側軸受収容部13に収容された軸受ホルダ26の中心軸P3より上側に位置するとともに、ルーツポンプ1の幅方向における開口幅T1が軸受ホルダ26の外径D1より小さく設定されている。このため、リヤ下側軸受収容部13に軸受ホルダ26が挿入されたとき、軸受ホルダ26がリヤ下側軸受収容部13から浮き上がることを防止することができる。したがって、軸受ホルダ26がリヤ下側軸受収容部13から浮き上がった状態で下側ハウジング10に固定されてしまうことを防止することができ、該軸受ホルダ26に嵌入されたリヤ軸受32,33がリヤ下側軸受収容部13から浮き上がった状態で装着されることを防止することができる。また、ルーツポンプ1の幅方向におけるリヤ下側軸受収容部13の開口幅T1は、駆動シャフト3又は従動シャフト4におけるリヤ軸受32,33に支持された部位の直径D2より大きく設定されている。このため、駆動シャフト3及び従動シャフト4を下側ハウジング10の上方からリヤ下側軸受収容部13に挿入することができる。
(4)フロント下側軸受収容部17は、ルーツポンプ1の幅方向における開口幅が、該フロント下側軸受収容部17に収容、支持されるフロント軸受30,31の外径より小さく設定されるとともに、駆動シャフト3及び従動シャフト4において、フロント軸受30,31に支持された部位での直径より大きく設定されている。このようにフロント下側軸受収容部17の開口幅を設定すれば、フロント軸受30,31が下側ハウジング10から浮き上がることを防止することができ、かつ、駆動シャフト3及び従動シャフト4を下側ハウジング10の上方からフロント下側軸受収容部17に挿入することができる。
(5)ルーツポンプ1は、駆動シャフト3と従動シャフト4とを備えており、駆動シャフト3と従動シャフト4とは歯車機構によって同期回転させられている。このように同期回転する駆動シャフト3と従動シャフト4を備える構成では、駆動ギヤ6と従動ギヤ7を噛合させる際にリヤ軸受32,33が浮き上がりやすくなる。しかし、下側ハウジング10に固定された軸受ホルダ26によって、リヤ軸受32,33の浮き上がりは防止されるため、軸受ホルダ26を備えた構成は、複数の回転軸を備えたルーツポンプ1に適用するのに特に有効である。
(6)下側収容部11aは、その上側にストレート部111aを備え、開口幅T3が駆動シャフト3及び従動シャフト4において下側収容部11aに収容された部位での直径D3より大きく形成された軸挿入部111cを備える。このため、各下側軸受収容部13,17に、軸受ホルダ26及びフロント軸受30,31の浮き上がり防止のための構成を備えていても下側ハウジング10の上側から下側収容部11aに駆動シャフト3又は従動シャフト4を挿入することができる。その結果として、下側ハウジング10への駆動シャフト3及び従動シャフト4の装着作業を容易に行うことができる。
(7)駆動シャフト3及び従動シャフト4において、リヤ軸受32,33に支持された部位よりフロント側には、リヤ軸受32,33より大径をなす軸封環体61及びスリンガー66が装着されている。この軸封環体61及びスリンガー66は、下側ハウジング10のリヤ側からリヤ下側軸受収容部13を介してリヤ下側シール部材収容部12に挿入される。このため、下側ハウジング10において、リヤ下側軸受収容部13は、軸封環体61及びスリンガー66を通過可能なサイズに形成され、リヤ軸受32,33より大径に形成されている。したがって、ハウジング2を組み立てたとき、リヤ側軸受収容部82の内周面とリヤ軸受32,33の外周面との間には隙間が形成される。本実施形態では、リヤ軸受32,33を下側ハウジング10に固定する軸受ホルダ26を用いており、該軸受ホルダ26によって前記隙間をシールすることができる。よって、軸封環体61により駆動シャフト3及び従動シャフト4の周面に沿った流体洩れを抑制し、軸封環体61の螺旋溝63及びスリンガー66により潤滑油のポンプ室74への浸入を抑制しつつ、軸受ホルダ26によりリヤ軸受32,33の浮き上がりを防止することができる。
(8)リヤ側シール部材収容部80に収容された軸封環体61は、リヤ側軸受収容部82に支持されたリヤ軸受32,33の外径より大径をなす。このため、軸封環体61の外周面に形成された螺旋溝63の周速を稼ぐことができ、螺旋溝63によって潤滑油をポンプ室74側からギヤハウジング5側へ効率良く付勢することができる。
(9)スリンガー66の最大径部における外径は、リヤ軸受32,33の外径より大きくなっている。スリンガー66の外径が大きい程、潤滑油を効率良くスリンガー66の外方に向けて飛ばすことができ、ポンプ室70〜74側への潤滑油の浸入を防止することができる。
(10)駆動シャフト3、従動シャフト4、フロント軸受30,31、リヤ軸受32,33、駆動ロータ40〜44、及び従動ロータ45〜49は、それぞれ下側ハウジング10に装着された状態において、いずれも下側接合面10aから露出している。このため、各ロータ40〜49と下側壁片11との間のクリアランスを、全て視認して実測できる。さらに、各ロータ40〜49同士の位相差も、全て視認することができる。
(11)上側ハウジング20に接する下側接合面10aの全体は、同一平面上に位置する。このため、下側ハウジング10の下側接合面10aに、段差を加工する必要が無い。よって、ハウジング2の作製が容易である。
(12)例えば、下側接合面10aが段差を有する場合、上側接合面20aは、下側接合面10aに対応する段差が形成された後、下側接合面10aに接合される。下側接合面10a及び上側接合面20aに寸法公差が存在すると、下側接合面10aと上側接合面20aとの接合部50に隙間が生じる可能性が高まり、接合部50のシール性が悪化する虞がある。しかし、本実施形態の下側接合面10aは、全体的に平面であるため、上側接合面20aは下側接合面10aに面一の状態で接する。このため、接合部50のシール性を向上させることができる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について図7及び図8にしたがって説明する。なお、以下に説明する第2の実施形態は、既に説明した第1の実施形態における軸受位置決め手段を変更したものであり、第1の実施形態と同一構成については同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。また、図7は、ルーツポンプ1において、ハウジング2をリヤ側から示す図であり、図8は下側ハウジング10に軸受位置決め手段としての軸受バンド76が固定された状態を示す図である。
図7に示すように、ハウジング2の接合部50は、その全体が駆動シャフト3及び従動シャフト4の第1及び第2中心軸P1,P2と同じ高さに位置する。すなわち、ハウジング2は、下側ハウジング10と上側ハウジング20の半割構造になっている。
また、リヤ側軸受収容部82及びリヤ側シール部材収容部80の直径は、第1の実施形態より小さくなっている。また、リヤ側シール部材収容部80に収容される軸封環体61及びスリンガー66は、第1の実施形態より小径となっている。そして、第2の実施形態においては、リヤ軸受32,33はリヤ側軸受収容部82内に収容されるとともに、該リヤ側軸受収容部82に直接支持されている。リヤ軸受32,33は軸受位置決め手段としての軸受バンド76によって下側ハウジング10に固定されている。
前記軸受バンド76は、下側ハウジング10と同じ金属材料により細長板状に形成されている。軸受バンド76には、リヤ軸受32,33の外周に沿うように円弧状に曲げ成形された軸受保持部77が2箇所に形成されている。軸受バンド76において、2つの軸受保持部77以外の部位は平板状に形成されている。そして、軸受バンド76は、下側接合面10aにボルト78によって固定されている。軸受バンド76が下側接合面10aに固定された状態では、各軸受保持部77の内周面がリヤ下側軸受収容部13の内周面に連続するようになっており、軸受保持部77の内周面とリヤ下側軸受収容部13の内周面により円孔が形成されるようになっている。すなわち、軸受保持部77の内周面とリヤ下側軸受収容部13の内周面によってリヤ軸受32,33がリヤ側軸受収容部82に保持されている。
上側ハウジング20において、下側接合面10aに固定された軸受バンド76に対向する部位には、該軸受バンド76を収容する収容凹部20bが上側接合面20aに凹設されている。また、収容凹部20bにおいて、軸受保持部77と対応する部位にリヤ上側軸受収容部23が形成されている。このため、下側ハウジング10に上側ハウジング20を組み付けたとき、収容凹部20b以外の上側接合面20aは、下側接合面10aに接するようになっている。
次に、第2の実施形態のルーツポンプ1の組み立て方法について説明する。
まず、第1の実施形態と同様に、駆動シャフト3及び従動シャフト4を下側収容部11aに収容し、ハウジング2のフロント側において、軸封環体68をフロント下側シール部材収容部18に挿入するとともに該軸封環体68を駆動シャフト3及び従動シャフト4に固定する。また、フロント軸受30,31をフロント下側軸受収容部17に挿入するとともに、位置決めボルト38及び位置決めプレート39を用いてフロント軸受30,31を駆動シャフト3及び従動シャフト4に固定する。
次に、軸封環体61、スリンガー66、及びシム67をリヤ下側シール部材収容部12に挿入するとともに、該軸封環体61、スリンガー66、及びシム67を駆動シャフト3及び従動シャフト4に装着する。次に、リヤ軸受32,33を下側ハウジング10のリヤ側からリヤ下側軸受収容部13内に挿入し、駆動シャフト3又は従動シャフト4に取り付ける。
次に、下側接合面10aから突出したリヤ軸受32,33の外周面に軸受保持部77の内周面が沿うように軸受バンド76を下側接合面10aに配設する。このとき、軸受バンド76にはサークリップ36が予め組付けられている。そして、ボルト78を軸受バンド76を貫通させて下側接合面10aに螺合する。すると、リヤ軸受32,33が軸受バンド76によってリヤ下側軸受収容部13からの浮き上がりが防止された状態に位置決めされる。
次に、第1の実施形態と同様に各ロータ40〜49と下側壁片11との間のクリアランスの計測を行う。万一、計測したクリアランスが所望する値と異なれば、ボルト78を下側接合面10aから螺退させ、軸受バンド76とリヤ軸受32,33をリヤ下側軸受収容部13から取り外す。そして、クリアランスが所望する値となるようにシム67の厚さ又は枚数を調整し、その後、駆動シャフト3及び従動シャフト4にリヤ軸受32,33を取り付け、軸受バンド76を下側接合面10aに固定する。
次に、各ロータ40〜49の位相差を調整し、駆動ギヤ6と従動ギヤ7が噛合するようにして、平行に配置された駆動シャフト3の端部3a及び従動シャフト4の端部4aにそれぞれ駆動ギヤ6及び従動ギヤ7を止着する。その後、第1の実施形態と同様の作業が行われ、ルーツポンプ1の組み立て作業が完了する。
したがって、本実施形態によれば、第1の実施形態の効果(1)、(4)〜(6)、(10)〜(12)と同様の効果に加えて以下に示す効果を得ることができる。
(13)リヤ軸受32,33の浮き上がりを防止するため、下側接合面10aに軸受バンド76を固定した。軸受バンド76は、ボルト78で下側接合面10aに固定するだけでよく、リヤ軸受32,33の浮き上がりを防止してリヤ下側軸受収容部13に位置決めする構成を容易に形成することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第1の実施形態において、ハウジング2のフロント側に設けられたフロント側軸受収容部81に軸受ホルダ26を固定し、該軸受ホルダ26によってフロント軸受30,31を下側ハウジング10に位置決めしてもよい。
○ 第1の実施形態において、ハウジング2のフロント側に設けられたフロント軸受30,31を軸受バンド76によって下側ハウジング10に位置決めしてもよい。
○ 第2の実施形態において、ハウジング2のフロント側に設けられたフロント軸受30,31を軸受バンド76によって下側ハウジング10に位置決めしてもよい。
○ 第2の実施形態において、ハウジング2のフロント側に設けられたフロント側軸受収容部81に、フロント軸受30,31が嵌入された軸受ホルダ26を挿入するとともに、該軸受ホルダ26を下側ハウジング10に固定し、該軸受ホルダ26によってフロント軸受30,31を下側ハウジング10に位置決めしてもよい。
○ 第1の実施形態において、軸受ホルダ26内に嵌入されたリヤ軸受32,33が、該嵌入によってリヤ側への移動が規制できるのであれば、サークリップ36は削除してもよい。
○ 第2の実施形態において、軸受バンド76によるリヤ軸受32,33の位置決めにより、リヤ軸受32,33のリヤ側への移動が規制できるのであれば、サークリップ36は削除してもよい。
○ 第1の実施形態において、各下側軸受収容部13,17の最上部(下側接合面10a)は、駆動シャフト3及び従動シャフト4の第1及び第2中心軸P1,P2と同じ高さに位置してもよく、下側に位置してもよい。
○ 第2の実施形態において、各下側軸受収容部13,17の最上部(下側接合面10a)は、駆動シャフト3及び従動シャフト4の第1及び第2中心軸P1,P2より上側に位置していてもよい。
○ 軸受ホルダ26を下側ハウジング10に固定する固定部材は、ボルト29の代わりにビスや螺子等であってもよい。
○ 軸受ホルダ26のフランジ部28の形状は円形状であってもよく、ホルダ本体27の全周から延設されず、貫通孔28aが形成されるように突片状に延設されていてもよい。
○ 第1の実施形態において、軸受ホルダ26は下側ハウジング10及び上側ハウジング20の両方に固定されてもよい。
○ 各ロータ40〜49の大きさや形に対応してポンプ室70〜74の大きさや形を変更してもよい。
○ 駆動シャフト3及び従動シャフト4のそれぞれに配置されているロータ40〜49の回転によって流体を移送する流体機械であれば、ルーツポンプ1以外の流体機械に本発明を適用してもよい。例えば、スクリューポンプや、クローポンプに本発明を適用してもよい。
○ ハウジング2が支持する回転軸の数は一つでもよい。
○ ハウジング2に形成するポンプ室の数を変更してもよい。例えば、ポンプ室を5つ以上形成してもよいし、1つのみ形成してもよい。
(1)前記回転軸は複数設けられているとともに隣り合う回転軸の間で前記ロータが互いに係合可能であり、さらに、複数の前記回転軸のそれぞれには歯車が止着され、複数の前記回転軸は、前記歯車からなる歯車機構を用いて同期回転されるとともに、前記歯車同士の噛合位置によって互いに係合するロータ間の位相差が決定される請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の流体機械。
第1の実施形態におけるルーツポンプの側断面図。 第1の実施形態におけるルーツポンプの平断面図。 図2のA−A線断面図。 リヤ側シール部材収容部及びリヤ側軸受収容部の周辺を示す拡大断面図。 リヤ側軸受収容部を示す断面図。 収容部を示す断面図。 第2の実施形態のリヤ側軸受収容部を示す断面図。 第2の実施形態のリヤ側軸受収容部を示す平断面図。
符号の説明
D1…軸受ホルダの外径、P3…軸受ホルダの中心軸、T1…リヤ下側軸受収容部の開口幅、1…流体機械としてのルーツポンプ、2…ハウジング、3…回転軸としての駆動シャフト、4…回転軸としての従動シャフト、10…下側ハウジング、10a…下側接合面、13…リヤ下側軸受収容部、13a…下側軸受収容部の最上部としての開口端部、17…フロント下側軸受収容部、20…上側ハウジング、23…リヤ上側軸受収容部、25…フロント上側軸受収容部、26…軸受位置決め手段としての軸受ホルダ、27…ホルダ本体、28…フランジ部、28a…貫通孔、29…固定部材としてのボルト、30,31…軸受としてのフロント軸受、32,33…軸受としてのリヤ軸受、40〜44…ロータとしての駆動ロータ、45〜49…ロータとしての従動ロータ、76…軸受位置決め手段としての軸受バンド、81…フロント側軸受収容部、82…リヤ側軸受収容部。

Claims (4)

  1. ハウジングには回転軸が軸受を介して回転可能に支持されるとともに該回転軸にはロータが一体回転可能に設けられ、前記回転軸の回転に伴って前記ロータを回転させて流体を移送する流体機械であって、
    前記ハウジングは下側ハウジングと上側ハウジングとが接合されることで構成される上下2分割構造であり、
    前記下側ハウジングには上側に向かって開口し前記軸受の下側を収容する下側軸受収容部が形成され、前記上側ハウジングには下側に向かって開口し前記軸受の上側を収容するとともに、前記下側軸受収容部とともに前記軸受全体を収容する軸受収容部を形成する上側軸受収容部を備え、
    さらに、前記軸受を前記下側軸受収容部内に位置決めして収容するため、該軸受に装着されるとともに前記下側ハウジングに固定される軸受位置決め手段を備えた流体機械。
  2. 前記軸受位置決め手段は、前記軸受が挿入され、該軸受の外周全体を覆って前記下側軸受収容部内に収容される筒状のホルダ本体と、該ホルダ本体の一端から外方へ延設されたフランジ部とを一体に備えた軸受ホルダであり、前記フランジ部には前記軸受ホルダを前記下側ハウジングに固定するための固定部材を貫通させる貫通孔が形成され、さらに、前記軸受収容部の内周面と、該内周面に対向する前記軸受の外周面との間に前記ホルダ本体が配設される請求項1に記載の流体機械。
  3. 前記下側軸受収容部の最上部は、該下側軸受収容部に収容された前記軸受ホルダの中心軸より上側に位置するとともに、前記下側軸受収容部の開口幅は、前記軸受ホルダの外径より小さい請求項2に記載の流体機械。
  4. 前記下側ハウジングの上面には前記上側ハウジングと接合する下側接合面が形成されており、前記軸受位置決め手段は前記下側接合面から突出した軸受の外周面を覆いつつ該下側接合面に固定される軸受バンドである請求項1に記載の流体機械。
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