JPS6258076A

JPS6258076A - スクリユ型エアポンプ

Info

Publication number: JPS6258076A
Application number: JP19776385A
Authority: JP
Inventors: Sumio Yamaguchi; 山口　純男
Original assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Current assignee: Jidosha Kiki Co Ltd
Priority date: 1985-09-09
Filing date: 1985-09-09
Publication date: 1987-03-13

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、たとえば比較的低圧状態で使用される過給機
等に用いて好適な無給油式のスクリュ型エアポンプの改
良に関する。

〔従来の技術〕

たとえば自動車の排気ガス−浄化用としての丁−次空気
供給装置や、自動車のエンジン出力、燃費を向上させる
ための過給４！！！等にあっては、自動車のエンジンを
駆動源とするベーン型やルーツ型のエアポンプが従来か
ら一般に用いられ、このポンプからの空気をエンジンの
排気系または吸気系に供給することによりＬ記１１的を
達成させている。

ところで、−Ｌ述した過給機等に用いられるエアポンプ
として、近年スクリュ型のものを用いることが考えられ
ており、たとえば特公昭５７−３０９９３　ｈ公報や特
開昭５９−３２８８８号公報等により種々の構成をイＩ
するものか提案されている。そして、この種スクリュ型
のエアポンプにおいて、特に無給油式のものでは、ポン
プの高速化を図り、その吐出流１．１の増大化がＩｌｌ
能で、しかもポンプ全体の小型、＠ｊ１１かつコンパク
ト化をも達成し得るもので、また従来一般に採用されて
いるベーン型やルーツ型のものに比へ吐出側での流れの
脈動も小さくでき、しかも各部の１耐久性の面でも優れ
ている等といった利点をもつものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この種従来のスクリュ型エアポンプはい
ずれも一長−＞ｕであり、その実用化にあたって問題の
多いものであった。たとえばト述したエアポンプを過給
機等として用いるにあたっては、その入力軸に対するエ
ンジン等からの駆動力伝達部分には、その駆動方式によ
っては電磁クラッチ等を介装することが必要とされ、ま
たこのエアポンプの配設位置やエンジンとの位置関係な
とに応じて種々の構造を採用しなければならないもので
あるが、前述した従来のポンプ構造では、駆動力伝達部
分の構造が複雑で、しかもハウジングや入力軸等といっ
た部品の互換性の面でも問題で、部品点数が増加すると
ともに、その部品管理等が煩雑となり、しかもコスト高
を招く等といった問題を生じるものであった。

すなわち、Ｌ述したエアポンプにおいて、エンジンから
の駆動力伝達手段としては通常Ｖベルト笠が用いられ、
このＶベルトがポンプハウジングから延設される入力軸
の一部にプーリ等を介して連結されるものであるが、こ
の場合にプーリを人力軸に直接連結したり、電磁クラッ
チを介して間接的に連結したりするには、ポンプハウジ
ング等を含めた全体の構造を変更しなければならず、実
川面で問題であった。また、ハウジングから入力軸の駆
動力伝達端（プーリ位置）までの長さが、１−述したポ
ンプの配設位置等といった条件により変化するものであ
るが、これに応じて各部の構造や形状等の変更を要する
ため、前述した部品の互換性°９の面からも聞届を生じ
るものであった。さらに、１．述した従来構造では、ロ
ータ等を収納するハウジング内外に、ギヤカバ一部材と
いった別の部材を駆動力伝達部に必要とし、部品点数の
増加等を招き１組ゲ性の面からも問題であった。

また、１−述したようなエアポンプでは、ポンプ内部で
＋ｉ合して回転される空気圧送用の雄、雌ロータをＱ二
いに同期させて回転駆動させる尚車機構などによる駆動
力伝達機構を、ポンプ組立時や組ゲ後においてクリアラ
ンス調整、同期調整することが必要とされるものであり
、このような点をも考慮し、スクリュ型エアポンプを、
形式等の相違にもかかわらず、簡単でしかも安価な構造
により実用化し得るように、何らかの対策を講じること
が望まれている。

〔問題点を解決するための手段〕

このような要請に応えるために１本発明に係るスクリュ
型エアポンプは、雄、雌ロータと、そのロータ軸両端を
それぞれ回転自在に支持する一対のサイドプレート部材
と、その一方を貫通したロータ軸１−にそれぞれ組付け
られ両ロータを同期して回転させる駆動力伝達機構と、
これらポンプ構成要素を一体的に組ケてたサブアッセン
ブリ状ｙ！；で収納する空間を有し一端が閉塞されると
ともに他端間１−１端がカバーで閉塞されるハウジング
本体を備え、このハウジング本体の閉塞端側に、駆動力
伝達機構を調整し得る開口部を穿設するとともに、この
開１１部を駆動側ロータ軸を貫通状態で回転自在に支持
するフロントボディにより閉塞するようにしたものであ
る。

〔作用〕

本発明によれば、電磁クデンチ等の選択的な使用や、駆
動側との接続位置（ブーり位置）の変更等といった使用
形式の相違を、ハウジング開口部に組付けられるフロン
トボディ部分を交換するだけで簡単かつ適切に対処し得
るものであり、さら′にこのフロントボディを取外すと
、ハウジング内の駆動力伝達機構部分が開放されるため
、そのクリアランス調整や同期調整等を簡単かつ適切に
行なえるものである。

＋１Ｍ例〕以ド、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図ないし第８図は本発明に係るスクリュ型エアポン
プの一実施例を示すものであり、これらの図において、
まず、全体を符号１で示すスクリュ型エアポンプ全体の
概略構成を簡単に説明すると、符号２はその一部が弔な
り合うとともに〃いに」１行する一＆、Ｉの円柱状空間
３，４を有しかつその一端（フロント側；第１図中右側
）が閉塞されてなるハウジング本体５と、その開目端（
リア側）を閉塞するように組付けられる力／＜−６とで
構成されてなるポンプハウジングで、このハウジング２
左端側のカバ−６中央部には空気吸込【−１７が、また
ハウジング本体５の右端寄りの側部には側部ハウジング
プレート８により空気吹出口９が設けられている。なお
１本実施例では、第６図ないし第８図に示すように、ポ
ンプハウジング２を、たとえばアルミタイギヤスト等に
より全体が略／Ｊ角形形状をＩＡするように形成してい
る。

ｔｏ、１１は１１いにゼ行して軸支されるとともに無接
触状ｇ虎で＋６合しながら回転することにより前記吸込
ｎ　７からの吸込み空気を順次圧縮しながら軸線方向に
給送し吹出１１９からポンプ１外に送出す雌ロータおよ
び雄ロータで、この場合本実施例では、雌ロータ１０を
後述するように駆動側であるハウジング本体５のド側空
間３に、また雄ロータ１１を従動側であるト側空間４に
収容配置させている。さらに、上述した雌ロータ１０を
六枚山、雄口・−タ１１を四枚山とし、雌ロータ１０を
回転駆動することで雄ロータ１１をこれに回期させ増速
しで回転させ得るように構成した場合を示している。そ
して、このような構成とすれば、その駆動側の回転；−
よりも雄ロータ１１側を高速回転させりすることから、
ポンプ容１−をより増加させ得るものである。また、１
−述した雌、雄ロータ１０．１１は、たとえばアルミ材
や樹脂材等により転造、ねじり押出し成形、冷間引抜き
あるいはモールド成形等で中空状に形成され、その軸孔
部分にロータ軸１２．１３をｔ’を通させた状態で圧入
することで一体化される構成とされている。

１４．１５はＩ−述した両ロータ１０，１１のロータ軸
１２，１３の両端部分をそれぞれポールヘアリング１６
ａ、１６ｂ；　１７ａ、１７ｂを介して回転自在に支持
する−・対のサイドプレート部材で、これら両サイドプ
レート部材１４．１５は、前記各ロータ軸１２，１３の
両端部を個々に支持するように、それぞれ二部材（１４
Ａ、１４Ｂ；　１５Ａ、１５Ｂ）で構成されかつ適正な
組立位置でボルト１８などにより一体的に連結される構
成とされている。そし２て、このような分−１，１構造
では、両ロータｔｏ、ｔｔ間のクリアランス調整等を簡
単かつ適切に行なλるとともに、所望の組台二状７．４
で固定することがＩ−Ｉ■能で、その実用ｌ−での効果
は大きい。また、図中１９はフロント側のサイドプレー
ト部材１４の側縁部分に介装されハウジング部材５の空
間３．４との接合部分をシールする「８」の字状ガスケ
ットである。さらに、本実施例において、１−述したポ
ールベアリング１６ａ；１７ａ、１７ｂの外輪は、プレ
ート側に穿設した孔部から樹脂材を旧人することでサイ
ドプレート部材１４．１５側に固設されている。

２０．２１はフロント側のサイドプレート部材１４を貫
通して延設された各ロータ軸１２，１３１−にそれぞれ
組付けられ両ロータ１０，１１を同期して回転させる駆
動力伝達機構としての南東機構を構成する一対の歯車で
、それぞれロータ軸１２．１３ににキー結合されるとと
もにワッシャ２２ａを介してナツト２２で締付は固定さ
れている。なお、本実施例では、駆動側の爾ｉ１ｊ　２
０を、ロータ軸１２側にキー結合される円盤部２０ａと
、これに嵌装されかつボルトにより一体化されるｌ！ｊ
’ｌ’ｌ［２０ｂで構成し、両歯・１ｊ２０，２１をロ
ータｔｏ、ｔｔ側に回期させ、しかもバックラッシュ等
をも適切に調整して噛合させた状態で組合せることがで
きるような構成としている。

ここで、に連したロータのタイミングギヤとなる南・１
ｊ２０，２１としてはすば尚・１ｊを採用し、その軸線
方向へのスラスト力によりポールベアリング１６ａ；１
７ａ等の軸線方向での隙間を補１１ヨし得るようにすれ
ば、ポールベアリング部分での遊びを解消し、ポンプ１
を高速回転駆動した場合の耐久性等を向ヒさせ得るばか
りでなく、ポールベアリング部分での軸線ノ月６１での
隙間が雌、雄ロータ１０，１１とこのサイドプレート部
材１４との間のクリアランスに悪影響を及ぼすといった
問題をも解消し得るものである。

なお、図中３４．３５は前記サイドプレート１４Ａ、１
４Ｂの軸孔内方端側に設けられたオイルシールで、前述
した歯車２０．２１およびポールへアリフグ１６ａ、１
フａ等を収納した機械室空間内に封入される作動油をシ
ールするものである。また、３６．３７は同様に他方側
のポールベアリング部分を液封状態でシールするオイル
シールで、その反対側は駆動側では０リングを有しセッ
トリング３８ａで固定されるキャップ体３８で密閉され
るとともに、従動側では他方のサイドプレー）１５Ａに
凹設された四部部分で密閉されている。さらに、第１図
中筒号７ａ、７ｂ；７ｃは＋ｉｉｉ記サイトプレート部
材１５　（１５Ａ、１５Ｂ）に穿設された空気吸込側通
路孔である。

そして、上述した本実施例によるスクリュ型エアポンプ
ｌにおいては、雌、雄ロータｔｏ、１１およびそのロー
タ軸１２，１３．１−に組付けられる駆動力伝達機構と
しての南！ト２０，２１等を、所定間隔おいて対向配置
される一対のサイドプレート部材１４．１５を介して一
体的に組付けすることによりサブアッセンブリ状４とし
、これによる組１′／：体を、一部が毛なり合うように
形成され雌、却ロータ１０，１１が収容配置される一対
の円柱状空間３．４を有するハウジング本体５内に収納
して配設し得るものである。

ここで、」二連したサブアッセンブリ状態とされるポン
プ構成要素の組ケて順序を筒中に説明すると、まず、雌
、雄ロータ１０，１１を嵌装したロータ軸１２，１３を
、ポールベアリング１６ａ、１７ａ、オイルシール３４
．３５等が組付けられボルト１８で連結されたフロント
側のサイドプレート１４Ａ、１４Ｂ部分に挿入し、さら
にその先端部に、１１４１１ｊ　２０　（７）円盤部２
０ａ、ｆＭ’１ｌｊ２１をそれぞれキー結合し、ナツト
２２等で一体的にｇｔ付けする。また、同様にポールベ
アリング１７ｂｌを組込んだリヤ側のサイドプレート１
５ＢにｋＪ［ロータ１１側のロータ軸１３を挿入しポル
ト１３ａ等で固定するとともに、ポールベアリング１ｓ
ｂ７をＭｌ込んだサイドプレー）１５Ａ側に雌ロータ１
０側のロータ軸１２を挿入し、ポルト１２ａ等で固定し
、この部分をキャップ体３８で閉塞する。そして、この
ような状態において、通路７ａ、７ｂ、７ｃやねじ孔等
を位置合せし、しかも両ロータｔｏ、１１間の間隔を適
宜維持した状態で、リヤ側サイドプレー）１５Ａ、１５
Ｂをポルト１８等で固定する。一方、フロント側におい
てｌ＆ｔ１１ｊ２０をロータ軸１２ｈ（７）円盤部２０
ａに対し、各ロータ１０，１１．山車２０　、２１間で
のクリアランスやバックラッシュを適切に調整した状態
でボルト２０ｃで固定することで、サブアッセンブリ状
ＩＥである組ケ体が形成される。

したがって、このようなサブアッセンブリ状態で組☆二
てられる組立体においては、雌、雄ロータ１０．１１や
駆動力伝達機構（２０、２１）でのクリアランス調整等
を、ハウジング５．６の外部できわめて筒中かつ適切に
しかも効率よく行なえる。また、このような調整を行な
った後、この組）ｊ体をハウジング本体５内に挿入して
所定の状態で組付けし、さらにカバー６や電磁クラッチ
部２５が付設されるフロントボディ２６（後述する）を
本体５に固定することで、ポンプ１の組ケてが完了する
もので、その実用上での効果は大きい。

すなわち、ロータｔｏ、１１間のクリアランス調整等を
きわめて筒中かつ確実に行なえるとともに、これらロー
タ１０，１１−とハウジング５側の空間３．４との間の
クリアランス調整も、サイドプレート部材１４．１５側
への組付けで最適な状７ｆｉｉ、に設定し得るものであ
る。

さて、本発明によれば、上述した構成において、雄、雌
ロータ１０，１１やこれら両ロータを同期して回転させ
る駆動力伝達機構としての歯車２０．２１等のポンプ構
成要素を一体的に組ケてたサブアッセンブリ状態で収納
する空間３，４を有し一端が閉塞されるとともに他端開
口端がカバー６で閉塞されるハウジング本体５の閉塞端
側に、駆動力伝ｉ、ｆｉ機構を調整し得る開口部２３を
穿設するとともに、この開１１部２３を駆動側ロータ軸
１２を貫通状態で回転自在に支持するフロントボディ２
６により閉塞するようにしたところに特徴を有している
。

そして、このような構成によれば、駆動力伝達部分に付
設される電磁クラッチ２５の選択的な使用や、駆動側と
の接続位２？（ブー１２４位置）の変更等といった使用
形式の相違を、ハウジング開１１部２３に組付けられる
フロントボディ２６部分を交換するだけで簡単かつ適切
に対処し得るものであり、さらにこのフロントボディ２
６を取外すと、ハウジング２内の駆動力伝達機構（２０
，２１）ｉ−ｆｆｉ分が開放されるため、そのクリアラ
ンス調整や同期調整等を簡単かつ適切に行なえる。

すなわち１本実施例によれば、前述したハウジング本体
５のフロント側の端面に、駆動側の両車２０位置に対向
しかつその尚束径寸法よりも大径な開ＩＩ　２３を穿設
し、かつこの開［１２３に対し、図示せぬ自動−Ｉｆの
エンジン等からＶベルトなどを介して回転力が伝達され
るブー９２４を有しこのプーリ２４を前記駆動側のロー
タ軸１２側に選択的に連結して回転伝達を行なう電磁ク
ラッチ２５が４−１設されたフロントボディ２６のＯリ
ングを介装した内方端２６ａを嵌入してボルト２７によ
り組付は固定した場合を示している。なお、図中３３は
ボディ２６の軸孔内方端部分をシールするオイルシール
である。

また、図中２８はボディ２６側に設けられ電磁クラッチ
２５を構成する電磁コイル、２８ａは前記プーリ２４と
一体的に構成され前記ボディ２６の筒状部先端にベアリ
ング２９を介して回転自在に支持された磁性プレートで
、この磁性プレート２８ａに対し人力軸としてのロータ
軸１２−ヒに設けられたアーマチュアハブ３０に板ばね
３１を介して連結されているアーマチュア３２が適宜吸
引、離間されることによりクラッチがオン−オフされる
ことは１周知の通りである。

そして、上述したポンプ構造において、電磁クラッチ２
５を使用しない場合には、第９図に示すように、ブー９
２４をポールベアリング２９で回転自在に支持してなる
別のフロントボディ４０を、前記ハウジング開口部２３
に対し、その内方端４０ａが嵌合するようにして組付け
るだけでよいものであり、その実用１−での効果は明ら
かであろう。また、ポンプの配設位置やエンジンとの位
置関係によって、プーリ２４部分のハウジング２からの
離間距離が異なる場合にあっても、このフロントボディ
２６．４０等の先端筒状部の長さを異ならしめるだけで
、簡単かつ適切に対処し得るもので、その効果は容易に
理解されよう。

なお１本発明はに述した実施例構造に限定されず、スク
リュ型エアポンプｌを構成する各部の構造、形状等は、
必要に応じて適宜変更、変形し得るものであり、たとえ
ば第１０図（ａ）、（ｂ）に示すように、フロント側の
サイドプレート部材１４の先端をインロ一部５０とし、
これをハウジング本体５側に嵌合させることで１サブア
ッセンブリ状ｙｒｆ、とされた１０体の位置決めをより
適切かつ確実に行なうような構成としてもよいものであ
る。また、１−述した実施例では、駆動力伝達機構とし
て歯−１（機構を用いた場合全説明したが１本発明はこ
れに限定されず、たとえば斥擦東やベルト、チェーン等
を用いてもよいことは明らかであろう。

さらに、この種のエアポンプを適用する機器、装置とし
ても、上述した過給機に限定されず、種々の分野のもの
が考えられるものである。

〔発ＩＩの効果〕

以上説明したように、本発明に係るスクリュ型エアポン
プによれば、雄、雌ロータと、そのロータ軸両端を軸受
を介して回転自在に支持する一対のサイドプレート部材
と、その一方を貫通したロータ軸りに組付けられ雄、雌
ロータを同期して回転させる駆動力伝達機構とをサブア
ッセンブリ状ｊＬで組ケてし、これらをポンプハウジン
グ内に収納して配設するように構成するとともに、ハウ
ジング本体の閉塞端側に駆動力伝達機構を調整し得る開
「１部が穿＋ｊＱし、かつこの開「１部を駆動側のロー
タ軸を貫通状態で回転自在に支持するフロントボディに
より閉塞するようにしたので、簡単かつ安価な構成にも
かかわらず、電磁クラッチ等の選択的な使用や、駆動側
との接続位置（ブーり位置）の変更等といった使用形式
の相違を、ハウジング開口部に組付けられるフロントボ
ディ部分を交換するだけで簡単かつ適切に対処し得るも
のであり、ポンプ構成部品等の共用化を図り、その互換
性を高めることができ、さらにこのフロントボディを取
外すとハウジング内の駆動力伝達機構部分が開放される
ため、そのクリアランス調整や同期調整等を筒中かつ適
切に行なえる等といった種々優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したスクリュ型エアポンプの一実
施例を示す縦断面図、第２図ないし第５図はそのＩＩ−
ＩＩ線、ｍ−ｍ線、ＩＶ−ｆｆ線およびＶ−ｖｉａ断面
図、第６図ないし第８図は第１図における左、右側面図
および底面図、第９図は本発明の変形例を示す全体の概
略断面図、第１．０図（ｄ）。（ｂ）は本発明の別の実施例を示す要部断面図およびそ
の要部拡大図である。 ■・φ・・スクリュ型エアポンプ、２・惨・φポンプハ
ウジング、３，４・・・・円柱状空間、５・拳１１φハ
ウシンク本体、６−・・・カバー、７−・・・空気吸込
口、９１１・・・空気吹田「１．１０．１１−−・・雌
、雄ロータ、１２，１３・・・・ロータ軸、１４　（１
４Ａ　、１４Ｂ）、１５（１５Ａ　、　１５Ｂ）　　・
争・・サイドプレート部材、１６ａ、１６ｂ；１７ａ、
１７ｂ−−−拳ボールベアリング、１９・・・・ガスケ
ット。２０．２１畳・・争歯１１１（駆動力伝達機構）、２３
０番・１開［１部、２４拳・−・プーリ、２５゛５ｅｅ
ｓ電磁クラッチ部、２６．４０”−”−７０ントポデイ
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）互いに平行しかつ無接触状態で噛合しながら回転
することで吸込み空気を軸線方向に圧送する雄、雌ロー
タと、そのロータ軸両端をそれぞれ軸受を介して回転自
在に支持する一対のサイドプレート部材と、これらサイ
ドプレート部材の一方を貫通した各ロータ軸上に組付け
られ雄、雌ロータを同期して回転させる駆動力伝達機構
と、これら駆動力伝達機構および雄、雌ロータが一体的
に組立てられた状態で収納される空間を有し一端が閉塞
されているハウジング本体と、その開口端を閉塞するよ
うに組付けられるカバーとを備え、前記ハウジング本体
の閉塞端側には、駆動力伝達機構を調整し得る開口部が
穿設されるとともに、この開口部は駆動側のロータ軸を
貫通状態で回転自在に支持するフロントボディにより閉
塞されていることを特徴とするスクリュ型エアポンプ。
（２）駆動力伝達機構として歯車機構が用いられるとと
もに、ハウジング本体の閉塞端側に駆動側の歯車径より
も大径な開口部が穿設されていることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のスクリュ型エアポンプ。