JP2002115678A - ルーツ式流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両のレイアウトの如何に関わらず、オイル
の供給効率が向上し、ベアリングの潤滑が良好となり、
しかも簡素な構造で経済的な流体機械を提供する。 【解決手段】 ドリブンシャフト３９のベアリング４７
とタイミングギヤ６３との間にオイルを強制的に循環さ
せる圧力発生部６５が配設され、前記圧力発生部６５が
配設されたドリブンシャフト３９近傍のケーシング１３
にはタイミングギヤ６３の外周部とベアリング４７の外
周部とを連通するオイル流路７３が設けられ、前記圧力
発生部６５とオイル流路７３とによりオイル循環路７５
が形成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【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ルーツ式流体機械に関
する。

【０００２】

【従来の技術】特開平６−２１２９８７号公報に図２の
ようなルーツ式の式過給機１０１が記載されている。こ
の過給機１０１は、ケーシング１０３内にドライブシャ
フト１０９と、ドリブンシャフト１１１とが平行に配置
され、それぞれベアリングを介してケーシング１０３に
回転自在に支持されている。ドライブシャフト１０９及
びドリブンシャフト１１１の軸方向の中間部には、ロー
タ１１３、１１５がそれぞれ固着されている。また、ド
ライブシャフト１０９、ドリブンシャフト１１１の一側
には、ヘリカルギアからなるタイミングギア１１９、１
２１が圧入によってそれぞれ固定され、互いに噛み合っ
ている。さらに、ドライブシャフト１０９の他側には、
プーリ１１７が固定されている。このプーリ１１７には
ベルト（不図示）が巻き掛けられており、エンジンから
の駆動がドライブシャフトに伝達されるようになってい
る。

【０００３】そして、エンジンからの駆動力がドライブ
シャフト１０９に伝達されて回転し、この回転がタイミ
ングギア１１９、１２１によってドリブンギア１１１に
伝達されることで、ロータ１１３、１１５が互いに逆方
向に回転し、ケーシング１０３内に吸入された流体（空
気）を圧縮してエンジンに給気する。

【０００４】また、タイミングギア１１９、１２１はケ
ーシング１０３に取り付けられたカバー１２３によって
覆われており、カバー１２３とケーシング１０３とによ
り形成されるオイル室１２５にはタイミングギア１１９
１２１の噛み合い時に発生する摩擦を軽減するためのオ
イルが充填されている。このオイルはタイミングギア１
１９、１２１を潤滑するだけでなく、ベアリング１０
５、１０７も潤滑する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の過給
機１０１にあっては、ベアリング１０５，１０７は、ケ
ーシング１０３の内壁に埋設されているため、タイミン
グギヤ１１９，１２１で掻き上げたオイルが効率よくベ
アリング１０５，１０７に供給されず、オイルが停滞
し、潤滑効率が悪いという問題がある。

【０００６】このオイル潤滑の効率については過給機１
０１の車両への搭載方向によってもその度合いが変化
し、ドライブシャフト１０９とドリブンシャフト１１１
の配置が垂直に近くなるように過給器１０１が搭載され
ると、潤滑の効率は低下する傾向にある。また、過給機
１０１はドライブシャフト１０９とドリブンシャフト１
１１の配置が水平に近くなるように搭載されると、潤滑
は良好となるが、車両内の設置レイアウトの都合によ
り、やむなく潤滑効率の悪い配置にせざるを得ない場合
がある。

【０００７】そこで、オイルを効率良く供給させるため
ポンプ等の装置を装着することが考えられるが、部品点
数が増大すると共に、過給機１０１全体が大型化しコス
トアップとなり現実的でない。

【０００８】そこで、本本発明は、車両のレイアウトの
如何に関わらず、オイルの供給効率が向上し、ベアリン
グの潤滑が良好となり、しかも簡素な構造で経済的な流
体機械を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、軸方向中間部にロータが設
けられ駆動力が伝達されて回転するドライブシャフト
と、このドライブシャフトの一側に設けられれた第１の
タイミングギアと、軸方向中間部にロータが設けられ前
記ドライブシャフトに平行に配置されたドリブンギア
と、このドリブンギアの一側に組み付けられると共に第
１のタイミングギアと噛み合ってドリブンシャフトと逆
方向に従動回転させる第２のタイミングギアと、前記ド
ライブシャフトの一側をそれぞれ回転自在に支持するシ
ャフト支持用ベアリングと、これらのシャフト支持用ベ
アリングと前記第１のタイミングギア及び第２のタイミ
ングギアとが収容され内部にオイルが充填されたオイル
室とを備えたルーツ式流体機械であって、前記一方のシ
ャフトと前記第１の又は第２のタイミングギアの一方と
の間に前記オイルを強制的に循環させる圧力発生部が配
設され、前記一方のシャフト支持用ベアリングの周囲に
前記一方のタイミングギアの外周部と一方のシャフト支
持用ベアリングの外周部とを連通するオイル流路が設け
られ、前記圧力発生部と前記オイル流路とでオイルオイ
ル循環手段が形成されていることを特徴とする。

【００１０】したがって、車両のレイアウトの如何に関
わらず、オイルを強制的に循環させる圧力発生部とオイ
ル流路により形成されたオイル循環路によって、ベアリ
ングに効率よくオイルを供給でき潤滑性が向上する。ま
た、ポンプ等の装置を必要とせず、部品点数の増加も防
止でき簡素な構造で経済的である。

【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
ルーツ式流体機械であって、前記圧力発生部が、一方の
シャフト支持用ベアリングと一方のタイミングギアとの
間に配置され一方のシャフトとつれ回りする別体の羽根
状部材からなることを特徴とする。

【００１２】したがって、請求項１の発明と同等の作用
・効果が得られると共に、シャフトの回転によりつれ回
りする羽根状部材を別体に設けたので簡素な構造で部品
点数の増加も防止でき、任意の材質を選択することがで
き設計の自由度が向上する。

【００１３】請求項３に記載の発明は、請求項２記載の
ルーツ式流体機械であって、前記羽根状部材が弾性体で
形成されていることを特徴とする。

【００１４】したがって、請求項２の発明と同等の作用
・効果が得られると共に、羽根状部材は弾性体で形成さ
れているため、タイミングギヤ圧入の際の軸方向の位置
決めとして使用することが可能で、押圧されても弾性変
形して組み付け後のタイミングギヤの作動に支障を与え
ることがないのでタイミングギヤの組立作業性が向上す
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１によって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
備えている。図１はこの実施形態のスーパーチャージャ
１を示している。又、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。

【００１６】スーパーチャージャ１は、入力プーリ３、
ルーツ式コンプレッサ５（ルーツ式流体機械）、タイミ
ングギヤ組７などから構成されている。

【００１７】入力プーリ３はドライブシャフト９にスプ
ライン連結され、ナット１１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
磁クラッチが組み込まれており、エンジンとスーパーチ
ャージャ１との断続を行う。

【００１８】このように、入力プーリ３はエンジンの駆
動力により、これらの電磁クラッチとベルト伝動機構と
を介して回転駆動される。

【００１９】コンプレッサ５はコンプレッサケーシング
１３（ケーシング）とロータ１５、１７などを備えてい
る。

【００２０】コンプレッサケーシング１３は、ケーシン
グ本体１９の右側にギヤケーシング２１、カバー２３を
ボルト２５で固定して構成されている。タイミングギヤ
組７はギヤケーシング２１とカバー２３との間に形成さ
れたオイル室２７に収納されており、オイル室２７内に
はオイル溜りが設けられている。ギヤケーシング２１の
右側の面にはリング状の凹溝２９が形成されている。ケ
ーシング本体１９とギヤケーシング２１はピン３１によ
って位置決めされている。

【００２１】コンプレッサケーシング１３は、各ロータ
１５、１７を回転自在に収容するロータ室３３と、エン
ジン吸気の吸入口（図示略）及び吐出口（図示略）とを
備えている。

【００２２】ロータ１５はドライブシャフト９に固着さ
れ、ロータ１７はドリブンシャフト３９にそれぞれ固着
されている。各シャフト９、３９は、ロータ１５、１７
の左側でシールベアリング４１、４３によってコンプレ
ッサケーシング１３に支承されている。ロータ１５、１
７の右側のギヤケーシング２１のオイル室２７内にはア
ンギュラーコンタクト型のボールベアリング４５、４７
（ベアリング）が装着され、ボールベアリング４５、４
７によってコンプレッサケーシング１３に支承されてい
る。

【００２３】ボールベアリング４５、４７の左側には各
シャフト９、３９とギヤケーシング２１との間にシール
４９、５１が配置されている。又、シールベアリング４
１、４３はカバープレート５３によって開口部を塞が
れ、塵や埃などの侵入を防止してる。

【００２４】シールベアリング４１、４３とシール４
９、５１とによってロータ室３３から外部へのエア洩れ
が防止され、シール４９、５１によってオイル室２７側
からロータ室３３へのオイル洩れが防止される。

【００２５】タイミングギヤ組７は互いに噛み合った一
対のタイミングギヤ６１、６３からなり、タイミングギ
ヤ６１は圧入によってドライブシャフト９の右端部９ａ
（一側）に固定され、タイミングギヤ６３は圧入によっ
てドリブンシャフト３９の右端部３９ａ（一側）に固定
されている。

【００２６】オイル室２７内に突出するドリブンシャフ
ト３９を支持するボールベアリング４７の右側にはタイ
ミングギヤ６３との間にオイルを強制的に循環させる羽
根状部材６５（圧力発生部）が配設されている。羽根状
部材６５はドリブンシャフト３９に嵌合する嵌合孔６５
ａが穿設された円盤状の基部６５ｂと、該基部６５ｂの
外周に等間隔で突出して形成された複数の羽根部６５ｃ
とから形成されている。羽根部６５ｃは基部６５ｂの面
に対して一定角度に傾斜して取り付けられており、これ
により羽根状部材６５がドリブンシャフト３９によりつ
れ回り回転したとき、オイルを軸方向に移動をさせる圧
力を発生する。この羽根部６５ｃの傾斜の角度を変える
ことによって、羽根状部材６５にボールベアリング４７
に対して正圧を発生させるか、負圧を発生させるかの選
択が可能である。

【００２７】ギヤケーシング２１のドリブンシャフト３
９の近傍には、ボールベアリング４７の外周部とタイミ
ングギヤ６３の外周部とを連通する連通溝６７が形成さ
れ、さらにボールベアリング４７の装着された左側には
流通溝６９が形成されている。また、ギヤケーシング２
１の凹溝２９と連通溝６７との間には連通孔７１が形成
されている。こうして、連通溝６７、流通溝６９、連通
孔７１によってオイル流路７３が形成されている。

【００２８】羽根状部材６５によって押圧されたオイル
は、オイル流路７３を流通して再び羽根状部材６５に戻
ることが可能であり、羽根状部材６５、オイル流路７３
によってオイル循環路７５が形成されている。

【００２９】こうして、スーパーチャージャ１が構成さ
れている。

【００３０】つぎに、このスーパーチャージャー１の作
用を説明する。

【００３１】入力プーリ３から入力したエンジンの駆動
力はコンプレッサ５を駆動し、タイミングギヤ組７はロ
ータ１５、１７を互いに接触しないように同期回転させ
る。ロータ１５、１７が回転するとコンプレッサ５はコ
ンプレッサケーシング１３の吸入口から吸気を吸入し吐
出口から吐き出して、圧縮空気をエンジンに供給する。

【００３２】羽根状部材６５の羽根部６５ｃが負圧を発
生するよう傾斜されているときは、オイルは図１の矢印
で示す方向に循環する。すなわち、羽根状部材６５の右
側にあるオイルは連通溝６７、連通孔７１をそれぞれ左
方、下方に移動し、流通溝６９を下方に向かいボールベ
アリング４７の左方に進入する。ここでシール５１も潤
滑した後、ボールベアリング４７の中を潤滑しながら右
方に移動し、再び羽根状部材６５の右側に戻り循環を完
了する。

【００３３】羽根状部材６５の羽根部６５ｃが正圧を発
生するよう傾斜されているときは、オイルは図１に矢印
と反対方向に循環する。すなわち、羽根状部材６５の左
側にあるオイルはボールベアリング４７に向かい左方に
移動し、ボールベアリング４７の中を潤滑しながらさら
に左方に移動する。ここでシール５１も潤滑した後、流
通溝６９を上方に向かい、ここから連通溝６７、連通孔
７１をそれぞれ右方、上方に移動し、再び羽根状部材６
５の左側に戻り循環を完了する。

【００３４】このように、車両のレイアウトの如何に関
わらず、オイルを強制的に循環させる羽根状部材６５と
オイル流路７３により形成されたオイル循環路７５によ
って、ボールベアリング４７に効率よくオイルを供給で
き潤滑性が向上する。

【００３５】また、ポンプ等の装置を必要とせず、部品
点数の増加も防止でき簡素な構造で経済的である。

【００３６】また、羽根状部材６５を別体に設けたので
簡素な構造で部品点数の増加も防止でき、任意の材質を
選択することができ設計の自由度が向上する。

【００３７】羽根状部材６５は弾性体で形成されている
ので、ドリブンシャフト３９に圧入されたタイミングギ
ヤ６３に挟まれても弾性変形可能で、組み付け後タイミ
ングギヤ６３の作動の支障となることがない。よって、
弾性体で形成された羽根状部材６５は軸方向の位置決め
として最適で組立作業性が向上する。

【００３８】本実施形態では、ドリブンシャフト３９の
みに羽根状部材６５を設けたが、本発明はこれに限定さ
れるものでなく、ドライブシャフト９のみ又はドライブ
シャフト９及びドリブンシャフト３９の両方に本発明を
適用しても良いことは言うまでもない。

【００３９】また、本実施形態では、羽根状部材６５を
別体で設けたが、本発明はこれに限定されるものでな
く、タイミングギヤ６３の左側の面に羽根部６５ｃと同
様のものを形成しても良いことは勿論である。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１記載の発明によれば、車両のレイアウトの如何に関わ
らず、オイルを強制的に循環させる圧力発生部とオイル
流路により形成されたオイル循環手段によって、ベアリ
ングに効率よくオイルを供給でき潤滑性が向上する。

【００４１】さらに、ポンプ等の装置を必要とせず、部
品点数の増加も防止でき簡素な構造で経済的である。

【００４２】請求項２記載の発明によれば、請求項１の
発明と同等の作用・効果が得られると共に、羽根状部材
を別体に設けたので簡素な構造で部品点数の増加も防止
でき、任意の材質を選択することができ設計の自由度が
向上する。

【００４３】請求項３記載の発明によれば、請求項２の
発明と同等の作用・効果が得られると共に、羽根状部材
は弾性体で形成されているため、タイミングギヤ圧入の
際の軸方向の位置決めとして使用することが可能で、押
圧されても弾性変形して組み付け後のタイミングギヤの
作動に支障を与えることがないのでタイミングギヤの組
立作業性が向上する。

【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】従来例の断面図である。

【符号の説明】

１ スーパーチャージャ ５ ルーツ式コンプレッサ（ルーツ式流体機械） ９ ドライブシャフト ９ａ 右端部（一側） １３ コンプレッサケーシング（ケーシング） １５、１７ ロータ ２１ ギヤケーシング（ケーシング） ２３ カバー ２７ オイル室 ３９ ドリブンシャフト ３９ａ 右端部（一側） ４５、４７ ボールベアリング（ベアリング） ６１、６３ タイミングギヤ ６５ 羽根状部材（圧力発生部） ７３ オイル流路 ７５ オイル循環路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向中間部にロータが設けられ駆動力
   が伝達されて回転するドライブシャフトと、このドライ
   ブシャフトの一側に設けられれた第１のタイミングギア
   と、軸方向中間部にロータが設けられ前記ドライブシャ
   フトに平行に配置されたドリブンギアと、このドリブン
   ギアの一側に組み付けられると共に第１のタイミングギ
   アと噛み合ってドリブンシャフトと逆方向に従動回転さ
   せる第２のタイミングギアと、前記ドライブシャフトの
   一側をそれぞれ回転自在に支持するシャフト支持用ベア
   リングと、これらのシャフト支持用ベアリングと前記第
   １のタイミングギア及び第２のタイミングギアとが収容
   され内部にオイルが充填されたオイル室とを備えたルー
   ツ式流体機械であって、前記一方のシャフトと前記第１
   の又は第２のタイミングギアの一方との間に前記オイル
   を強制的に循環させる圧力発生部が配設され、前記一方
   のシャフト支持用ベアリングの周囲に前記一方のタイミ
   ングギアの外周部と一方のシャフト支持用ベアリングの
   外周部とを連通するオイル流路が設けられ、前記圧力発
   生部と前記オイル流路とでオイルオイル循環手段が形成
   されていることを特徴とするルーツ式流体機械。
2. 【請求項２】 請求項１記載のルーツ式流体機械であっ
   て、前記圧力発生部が、一方のシャフト支持用ベアリン
   グと一方のタイミングギアとの間に配置され一方のシャ
   フトとつれ回りする別体の羽根状部材からなることを特
   徴とするルーツ式流体機械。
3. 【請求項３】 請求項２記載のルーツ式流体機械であっ
   て、前記羽根状部材が弾性体で形成されていることを特
   徴とするルーツ式流体機械。