JPS5932688A - スクリユコンプレツサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コンプレッサ、特にスクリュタイプの容積形
コンプレッサ又はブロアに関するものである。

スクリュコンプレッサは、一般に、相互に連通する細長
い二つの円筒状の室内に収容されてタイミングギヤ即ち
駆動歯車により同期的に回転せしめられる螺旋条を具え
た少くともー対の互に噛合する平行なロータを具えてい
る。このタイプのコンプレッサは、一般に頑丈な設計に
なっており、一段で数バールのオーダの圧力を供給する
工業的用途に使用されている。かゝる理由から、通常ロ
ータは、その駆動及び支持シャフトと共に一体品として
機械加工されるか、又はフランス特許第１２４３４７１
号に開示されているように、ロータの長手方向の端部か
ら軸線方向に突出してハウジング内のベアリングに対す
る軸頚を形成すると共に、タイミングギヤが装着される
ようになっている一体造りの長いシャフトとその上に装
架されるハフとから構成される。何れにしても、このタ
イプのロータは、大きな慣性を有し、通常、高い圧縮比
を得るために螺旋条の数が強調され、そのためにコンプ
レッサは厚い螺旋ボデイを持ち、圧縮仕事の大半を遂行
する主又は雄ロータによって駆動される。

本発明の目的は、低い正の圧力例えば１バール以下の圧
力を供給するものであって、内部の回転部分の慣性が小
さく、特に低速における容積効率が良好で、特別にコン
パクトな構造を有し、又、内燃機関特に自動車用内燃機
関の容積形過給装置の分野における使用に好適な大量生
産向のスクリユコンプレッサを提供することである。

上記した及びその他の目的を達成するために、本発明に
係るスクリユコンプレッサは、長手方向において互に連
通した二個の平行な円筒状の室を具え、その一端部を後
端壁によって閉鎖され、更に上記室に連通する流体入口
及び出口を具えたハウジングと、上記ハウジングの前端
部に装着され上部後端壁に対向して上記二個の室を閉鎖
する前部隔壁に軸支された第１端部を有するシャフト装
置によって支持されかつ回転駆動される中空ハフを具え
た螺旋条を具備する二個のロータとからなり、上記第１
端部が互に噛合する歯車によって連結されているものに
おいて、上記各ロータのハフが長手方向に延在した内部
空所な具え、又各シャフト装置が、ロータのハブの対応
する内部空所の端部に装入され、ハウジングの後端壁に
固定されたシャフト部材上に密封的に装架された後部ベ
アリング装置と、上記前部隔壁を貫通して延びて対応す
るロータに固着され、上記ロータハブの内部空所の前方
部分内に延在している前部シャフト部材とを具備してい
ることを特徴とするものである。

かかる構成によれば、各ロータが中空であり、又各ロ−
タのシャフト装置が二つの別個の端部分に分割されてい
るので、各々の回転部分の慣性を著しく低減すると共に
、後部ベアリング装置がロータハブの内部空所内に完全
に収容されることによってコンプレッサの軸線方向の寸
法を著しく小さくすることができる。このように回転部
分の慣性を低減し得たことによって、更に又、本発明の
他の特徴により、前部シャフト部材上に直接合成樹脂材
料をモールドしてロータを製造し、コンプレッサの寸度
を減少することによって、雌ロ一タに駆動力が適当され
、雄ロータと雌ロータとの駆動歯車の歯数比に比例して
、雄ロータの回転速度が増大し、毎回転毎の送出容積が
増加することになる。

本発明の他の特徴によれば、その軸線方向両端部を後端
壁と前部壁とによって閉鎖されたハウジング内に形成さ
れて相互に連通しかつ平行な二つの室内に雄ロータ及び
雌ロータが収容され、各ロータが、上記前部壁を貫通し
て延びている第１のシャフト端部を有するシャフト装置
によって支持されかつ回転駆動され、上記シャフト端部
が同期的に上記ロータを駆動するように互に噛合する歯
車を具えている容積形スクリュコンプレツッサにおいて
、少くとも上記室の内壁面に、更に好ましくはロータの
螺旋条の表面にも又、乾燥潤滑材料の粒子を含んだ侵蝕
される被覆材料の厚い層が被着されて、上記駆動歯車が
相互に角度的に遊びなく噛合連結せしめられる。

かゝる構成によつて、コンプレッサは容易にかつ迅速に
組立てられ、製作誤差に基因する遊隙や、ロータの相互
的な角度設定に関連する諸問題を解消し、特に自動車用
部品に好ましい大量生産が可能となる。

本発明の上述した、及びその他の特徴ならびに利点は、
本発明の一実施例を示した添付図面についての以下の説
明から明白になるであろう。

図面に示されているように本発明に係るコンプレッサは
、一端が開口し他端が後端壁２によって閉鎖された実質
的に平行四辺形状をなすハウジング１を具えており、同
ハウジング１は、長手方向において互に連通している二
つの平行な円筒状の室３及び４を具えている。円筒状室
３、４は、各々雄ロータ５及び雌ロータ６を収蔵してい
る。図示の実施例では、雄ロータ５は４個の螺旋条を具
え、一方雌ロータ６は、６個の螺旋条を具えている。雄
ロータ５及び雌ロータ６は夫々中空であって内部に長手
方向の空所７及び８を具え、これらの空所７、８は、夫
々の後方部分が、後端壁２に固着された後部ベアリング
装置１１を収容するように成形された内方肩部１０を有
する円筒状のベアリング面９に連続している。各後部ベ
アリング装置１１は、その前端部にベアリング１３を装
架した管状のピン又はシャフト部材１２を具えており、
同ベアリングのインナレースはねじ１５め頭部によって
上記ピン又はシャフト部材の肩部１４に保持されている
。更に、ピン又はシャフト部材１２の中空部に螺合され
たねじ１５のねじ切りした端部は後端壁２を貫通して外
部に突出し、そこにナット１６が螺合されることによっ
て、この実施例では、後端壁２の内側面にシャフト部材
又はピン１２の端部に形成された肩部１７が支持されて
、後部ベアリング装置１１が後端壁２に固定される。各
ロータ５又は６の後部ベアリング１３は、このようにし
て、内方ベアリング面９と、それ自身は後端壁２を貫通
するねじ１５によって同後端壁から張り出されて装架さ
れているシャフト部材１２との間において、ロータの内
部に位置せしめられる。第２図に示すように、ロータの
内部空間内で、シャフト部材１２と内方ベアリング面９
との間にシール１８が介装され、同シールは、例えばベ
アリング面９の端部のねじ部に螺合されたリング１９に
よって、軸線方向に定位される。

更に本発明によれば、雄及び雌ロータ５及び６は、各々
その前端部を前部シャフト部材２０及び２１に固着され
ている。各前部シャフト部材２０、２１は、例えば外周
にスプラインを施した大径の端部又は頭部２２を具え、
同端部又は頭部は、この実施例では、内部空所７又は８
の前端部における拡大された円筒状の装架リセス２３内
に圧入されており、同装架リセス２３は上記大径の頭部
２２を支承する当接肩部２４を具えている。図示の装置
では、前部シャフト部材２０又は２１の大径の頭部２２
は、ロータの内部空所７又は８の前端部に形成されたね
じ部に螺合される錠止リング２５によって、対応するロ
ータ内に保持される。

室３及び４は、その前端部を前部隔壁２６によって閉鎖
され、同隔壁はタイミングギヤのためのハウジングを形
成している前部ケーシング２７と一体に構成することが
できる。前部隔壁２６は、雄ロータ５の内部空所７の前
部拡大部分内に軸線方向に延在して、前部シャフト部材
２０上に装架されるベアリング２９及び環状シール３０
のための滑らかなベアリング面を形成する管状突出部２
８を具えている。又上記前部シャフト部材２０の外方端
部３１は、前部隔壁２６を越えて前方に突出して、そこ
にロータの螺旋条の駆動時の衝撃的係合を防止するため
に必要な角方向のバックラッシを解消するための２個の
遊び吸収用歯車３２及び３３が同軸的に装架されており
、これら歯車は雌ロータ６シャフト部材２１の端部３５
上に固着された駆動歯車３４と噛合する。上記端部３５
は、隔壁２６を越えて前方に突出し、この突出部にコン
プレッサを駆動する駆動装置に連結されるプーリ３６が
支持されている。図示の実施例では、駆動歯車３４はシ
ャフト部材２１上に装架されるハブ３７を具えており、
同ハブ上にはベアリング３８と環状のシール３９が装架
されている。環状シール３９はその外周を隔壁２６に形
成された対応するベアリング面に支持され、シール３９
の支持面の少くとも一部分は、ロータ６の内部空所８の
前端部分内に少くとも部分的に包含されている。タイミ
ングギヤ即ち上記歯車３４、３２及び３３のハウジング
は、前部カバー４０によって閉鎖され、この前部カバー
４０と、雌ロータ６の前部シャフト部材２１の端部３５
との間に、環状のシール４１が配設されている。前部シ
ール（３０及び３９）が、実質的に全部（特に雄ロータ
５に関して）前部隔壁２６によって形成されるケーシン
グの内部空間内に収容される点に注目されるべきである
。タイミングギヤ３４及び３２、３３のピッチ径の比は
、ロータ５及び６の螺旋条の数の比に等しい。本発明装
置において、雌ロータ６が、駆動されると、歯車３４を
介して雄ロータ５の回転速度が５０％増加する。即ち、
プーリ３６が例えば毎分１５，０００回転すると、雄ロ
ータ５の回転数は毎分２２，５００回転となり、これは
回転装置の慣性の減少によって可能となる。この慣性を
更に小さくするため、第２図に示されているように、前
部シャフト部材２０及び２１を部分的に中空にして内部
に空所４２及び４３を夫々形成するのが有利であり、こ
れらのシャフト部材は、例えば、冷間鍛造によって作ら
れる。例示された装置の変形として、ハウジング１を二
部材で作り、接合面を後端壁２の部分に持って来てもよ
い。

第１図は、入口孔４５及び出口孔４６をボデイハウジン
グ１の中央部に、そして同ハウジングの両側面に設けた
例を示すものである。変形例として、これらの孔をハウ
ジング１の他の複数の面又は単一の面及び一部の区域に
設けることができる。

本発明によるコンプレッサ装置では、考慮しているコン
プレツサの種類に応じて、ロータ５及び６のボデイを軽
合金、特にアルミニウム合金で作ることができ、場合に
よっては、フェノール樹脂或いはガラスファイバを充填
したポリアミド樹脂のような剛性のある合成樹脂材料で
作ってもよい。

本発明によれば、シャフト部材と二部材で作ることがで
きる。この場合、対応する前部シャフト部材２０及び２
１上に直接ロータボデイ５及び６をモールド成形するこ
とができ、これによって組立られた部品間の強固な固定
が確保される。

本発明によれば、室３、４の壁面は、又ロータ５及び６
の螺旋条も同じく、組立に先立って、コンプレッサの協
働する部品の隣接する外表面部分によって侵蝕されるよ
うな被覆材料の厚い層が、符号５０で示すように、被着
される。この構造によって、コンプレッサの組立時に、
ロータの螺旋条が室３、４の壁面上の侵蝕される被覆層
の厚さ内で自ら適切な通路を設定し、又ロータの螺旋条
間に適切な作動上の遊隙が自動的に得られるように、雄
及び雌螺旋条間に適当な相互協働が行なわれ、製造上の
誤差に基因する種々の問題が実質的に解消される。ロー
タ部品を組立てるとき、ロータは互に噛み合わされ又僅
かに力を加えて室３、４内に装入され、最初の回転によ
り、被覆材料が部分的に除去されて必要な作動上の遊隙
が形成され、駆動歯車３４及び３２、３３間に角度的な
遊隙な生ずることなく、相互の結合によってロータ間の
好滴な角度的設定が得られるのである。侵蝕される被覆
材料は、コンプレッサが乾燥状態で運転された場合にも
、実質的に発熱せず円滑に運転し得るように、乾燥潤滑
材料の粒子を含んでいる。

又、上記侵蝕される被覆材料は、樹脂、揮発性溶剤に溶
解されたバインダ及びグラファイト及び／又は二硫化モ
リブデンの粒子から構成されることができ、被覆層は、
侵漬、塗装又はスプレーによって形成される。

上記は本発明の一実施例に過ぎず、本発明は勿論これに
限定されるものではなく、その特許請求の範囲内で、当
業技術者は幾多の変更、修正、変形を行ない得るもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明スクリューコンプレッサの一実施例を示
す平面図、第２図は第１図の縦断面図、第３図は第２図
の■−■線に沿う横断面図である。 １・・ハウジング、２・・後端壁、３、４・・室、５・
・雄ロータ、６・・雌ロータ、１２・・後部シャフト部
材、２０、２１・・前部シャフト部材、２６・・前部隔
壁、３２、　３３、　３４・・駆動歯車。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、その軸線方向両端部を後端壁（２）と前部隔壁（２
   ６）とによって閉鎖されたハウジング（１）内に形成さ
   れて相互に連通しかつ平行な二つの室（３、４）内に雄
   ロータ（５）及び雌ロータ（６）が収容され、各ロータ
   が、上記前部隔壁（２６）を貫通して延びている第１の
   シャフト端部（３１、３５）を有するシャフト装置によ
   って支持されかつ回転駆動され、上記第１シャフト端部
   が同期的に上記ロータを駆動する互に噛合した歯車（３
   ４；３２、３３）を具え、更に上記各第１シャフト端部
   が各対応するロータの内部に形成されたリセス内に延在
   して同リセス内でロータに対し一緒に回転するように連
   結されたものにおいて、各ロータ（５、６）が長手方向
   に延びた内部空所（７、８）を有するハブを含み、又上
   記シャフト装置の各々が、上記内部空所の対応する端部
   内に受容されて、上記後端壁（２）に固定された後部シ
   ャフト部材（１２）上に密封的に装架された後部ベアリ
   ング装置（１１）と、対応するロータに固着された上記
   第１シャフト端部を具備しかつ上記内部空所（７、８）
   の前端部内に延びている上記前部隔壁（２６）の管状部
   分（２８）内に受容された環状シール（３０、３９）と
   協働ずる前部シャフト部材（２０、２１）とを具えてい
   ることを特徴とするスクリュコンプレッサ。 ２、上記雌ロータ（６）の前部シャフト部材（２１）が
   、コンプレッサを駆動する駆動装置に連結される装置（
   ３６）を具備していることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のスクリュコンプレッサ。 ３、上記雄ロータ（５）の前部シャフト部材（２０）が
   、上記雌ロータ（６）の前部シャフト部材（２１）によ
   って支持された歯車（３４）と噛合する２個の同軸の遊
   び吸収歯車（３２、３３）を支持していることを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載のスクリュコンプレッサ
   。 ４、上記両方のロータ（５、６）が剛性を有する合成樹
   脂材料から作られていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項、第２項又は第３項記載のスクリュコンプレッ
   サ。 ５、上記各ロータ（５、６）が、上記前部シャフト部材
   （２０、２１）上にモールド成形されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第４項の何れか１項に
   記載のスクリュコンプレッサ。 ６、上記各後部シャフト部材（１２）が、中心のねじ　
   （１５）によって上記後端壁（２）に固着されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第５項の何れ
   か１項に記載のスクリュコンプレッサ。 ７、少くとも上記室（３、４）が、少くとも一種の乾燥
   潤滑材料の粒子を含んでいる侵蝕される被覆材料の厚い
   層によって被覆された内壁を有することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項乃至第６項の何れか１項に記載のス
   クリュコンプレッサ。 ８、内壁を有し、その軸線方向両端部を後端壁（２）及
   び前部壁（２６）によって夫々閉鎖されたハウジング（
   １）内に形成され、相互に連通しかつ平行な二つの室（
   ３、４）内に収容されて、夫々協働する螺旋条を有する
   雄ロータ（５）及び雌ロータ（６）を具え、各ロータが
   、上記前部壁（２６）を貫通して延びている第１のシャ
   フト端部（３１、３５）を有するシャフト装置によって
   支持されかつ回転駆動され、上記第１シャフト端部が、
   上記ロータ（５、６）を同期的に駆動するため互に噛合
   する歯車（３４；３２、３３）を具えているものにおい
   て、少くとも上記室（３、４）の内壁が、乾燥潤滑材料
   の粒子を含んだ侵蝕される被覆材料の厚い層によって被
   覆され、上記駆動歯車（３４；３２、３３）が角度的に
   遊びなく噛合連結されていることを特徴とするスクリュ
   コンプレッサ。 ９、上記ロータの螺旋条の外表面が上記侵蝕される被覆
   材料の厚い層によって被覆されることを特徴とする特許
   請求の範囲第８項記載のスクリュコンプレッサ。 １０、上記ロータの一方（５）の上記第１シャフト端部
   （３１）が、上記ロータの他方（６）第１シャフト端部
   （３５）によって支持された歯車（３４）と噛合する２
   個の同軸の遊び吸収歯車（３２、３３）を支持している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第８項又は第９項記載
   のスクリュコンプレッサ。 １１、上記侵蝕される被覆材料が、グラファイト粒子を
   含んでいることを特徴とする特許請求の範囲第８項乃至
   第１０項の何れか１項に記載のスクリュコンプレッサ。 １２、上記各ロータの上記シャフト装置が、上記前部壁
   （２６）によって軸受され、かつ上記ロータの中央に形
   成され軸線方向に延びているリセス（２３）内に固着さ
   れた端部（２２）を有する前部シャフト部材（２０、２
   １）を具えていることを特徴とする特許請求の範囲第８
   項乃至第１１項の何れか１項に記載のスクリュコンプレ
   ッサ。 １３、上記雌ロータ（６）の前部シャフト部材（２１）
   が、コンプレッサを駆動原動機に連結する連結装置（３
   ６）を具えていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   ２項記載のスクリュコンプレッサ。