JP3810874B2 - Fluid machinery - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、車両のス−パ−チャ−ジャに用いられる流体機械に関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平6−317275号公報に図9のようなスクリュ−式のコンプレッサ201が記載されている。
【0003】
このコンプレッサ201は増速ギヤ組203とタイミングギヤ組205とを備え、入力軸の回転は増速ギヤ組203で増速され、更にタイミングギヤ組205を介して一対のスクリュ−ロ−タ207、209を回転させる。各スクリュ−ロ−タ207、209の軸211、213は両端をそれぞれベアリング215、217とベアリング219、221とによってコンプレッサケ−シング223に支承されている。又、ベアリング215、217とベアリング219、221との内側には、各軸211、213とコンプレッサケ−シング223との間にメカニカルシ−ル225、225が配置され、ロ−タ室に対するガス洩れとオイルの侵入とを防止している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、コンプレッサ201ではシ−ル手段が接触面積の狭いリップで摺動するメカニカルシール225であり、摺動部での発熱量が多い。従って、グリ−スやオイルが劣化し易く、グリ−スやオイルによって潤滑されるベアリング215、217、219、221の耐久性と、コンプレッサ201の耐久性に問題が出易い。
【0005】
そこで、この発明は、シ−ル性とベアリングの耐久性とに優れた流体機械の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の流体機械は、スクリュ−状に形成された凸部、あるいは軸方向に形成された凸部で互いに噛み合う一対のロ−タと、各ロ−タを回転可能に内包し、流体の流入口及び流出口を有するケ−シングと、ケ−シングとの間で各ロ−タの軸を支承するベアリングと、これらのロ−タとケ−シングとの間に配置され流体の洩れを防止するシ−ル手段とを備え、前記ベアリングが、グリ−スで潤滑され、前記シ−ル手段が、ロ−タとケ−シングとの間でこのグリ−スをシ−ルするラビリンスシ−ルであり、該ラビリンスシ−ルが、ロ−タ又はケ−シングにラビリンスリングを配置して形成され、該ラビリンスリングが、板材を巻き重ねて成形されていることを特徴とする。
【0007】
このように、請求項1の流体機械は、各ロ−タ軸を支承するベアリングを、例えば、グリ−スを封入したグリ−ス室内に配置してグリ−ス潤滑にすると共に、各ロ−タとケ−シングとの間に、ベアリングに隣接して、流体の洩れを防止するラビリンスシ−ルを配置した。
【0008】
このように、非接触式のシ−ル手段であるラビリンスシ−ルを用いるから、従来例と異なって、シ−ルの摺動による発熱が生じない。
【0009】
従って、高温によるグリ−スの劣化が生じないから、ロ−タ軸のベアリングと流体機械の耐久性がそれだけ向上する。
【0010】
ラビリンスシ−ルは、相手側部材との間に繰り返し形成される大小の隙間によって流体圧を速度に変換しエネルギ−を吸収してシ−ル性を得るが、エネルギ−吸収によるこのシ−ル性に加えて、ラビリンスシ−ルの狭い隙間に、オイルより流動性の低いグリ−スが満たされることによって、シ−ル性の大幅な向上が期待できる。
【0011】
更に、ロ−タがスクリュ−状の凸部を有するスクリュ−式の流体機械は圧縮型のものであり、それだけシ−ルに掛かる負担が大きくなるが、このようにグリ−スを扱うことによってラビリンスシ−ルのシ−ル性が大きく向上するから、流体圧の高いスクリュ−式の流体機械でも充分なシ−ル性が得られる。
【0013】
ラビリンスシ−ルは、例えば、ロ−タ軸とケ−シングとを加工して形成してもよいが、ラビリンスリングをロ−タ、又は、ケ−シングに取り付けることによって、ラビリンスシ−ルを構成すれば、上記のように充分なシ−ル性と耐久性とを有する流体機械を、それだけ低コストで構成することができる。
【0015】
これに加えて、例えば、帯板のような板材を巻き重ねてラビリンスリングを成形する請求項3の構成では、段数の多いラビリンスシ−ルが低コストで容易に得られる。
【0016】
従って、ラビリンスシ−ルの段数を充分に増やすことにより、低コストで流体機械のシ−ル性を大きく改善することができる。
【0017】
又、巻き重ね構造のラビリンスリングは径の拡大と縮小が可能であるから、組付けが極めて容易である。従って、組付けを容易にするために周辺部材に与える制約が小さいから、設計と加工と組付け上有利であり、それだけ低コストにできる。
【0018】
請求項2記載の流体機械は、請求項1に記載の流体機械であって、ロ−タの軸上に段差部を形成し、この段差部をベアリングとラビリンスシ−ルとの間に設けたことを特徴とする。
【0019】
ロ−タ軸に段差部を設けたことにより、通路の形状が複雑になってグリ−スが漏れにくくなり、シ−ル性が向上する。
【0020】
又、段差部の大径部で遠心力が大きくなり、グリ−スが飛ばされるから、グリ−スの洩れを防止する効果とシ−ル性とが更に向上する。
【0021】
更に、ロ−タ軸に段差部を設けたことによってケ−シング側との間に大小の隙間が形成されれば、ラビリンスシ−ルの段数が増えたことと等価になるから、それだけ流体機械のシ−ル性が向上する。
【0022】
請求項3記載の流体機械は、請求項1に記載の流体機械であって、ロ−タの軸に鍔を一体又は別体に設け、この鍔をベアリングとラビリンスシ−ルとの間に配置すると共に、隙間を介して鍔が貫入する凹部をケ−シングに設けたことを特徴とする。
【0023】
鍔部で遠心力が大きくなり、グリ−スが飛ばされるから、グリ−スの洩れ防止効果とシ−ル性とが更に向上する。
【0024】
又、ロ−タ軸に鍔部を設けケ−シング側に隙間を設けたことによって、グリ−スの通路形状が複雑になると共に、ラビリンスシ−ルの段数が増えたことと等価になるから、それだけグリ−スが漏れにくくなり、流体機械のシ−ル性が向上する。
【0025】
請求項4記載の流体機械は、請求項1に記載の流体機械であって、ロ−タの軸にベアリング側へ屈曲した屈曲部を一体又は別体に設け、この屈曲部をベアリングとラビリンスシ−ルとの間に設けたことを特徴とする。
【0026】
ベアリング側へ屈曲した屈曲部をロ−タ軸に設けたことにより、遠心力を受けたグリ−スがこの屈曲部に突き当たってベアリング側に跳ね返されると共に、通路の形状が複雑になってグリ−スが漏れにくくなるから、それだけ流体機械のシ−ル性が向上する。
【0027】
【発明の実施の形態】
図1乃至図5によって本発明の第1実施形態を説明する。この実施形態は請求項1の特徴を備えており、図1はこの実施形態を用いたス−パ−チャ−ジャ1を示している。左右の方向はこれら各図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。
【0028】
図1のように、ス−パ−チャ−ジャ1は、入力プ−リ3、電磁クラッチ5、タイミングギヤ組7、スクリュ−式コンプレッサ9(実施形態の流体機械)などから構成されている。
【0029】
入力プ−リ3はベアリング11によってコンプレッサケ−シング13に支承されている。入力プ−リ3はベルトを介してクランクシャフト側の出力プ−リに連結されており、エンジンの駆動力によって回転駆動される。
【0030】
電磁クラッチ5は、電磁コイル15とそのリ−ド線17、電磁コイル15のヨ−ク19、ア−マチャ21、ばね23、フランジ部材25などから構成されている。
【0031】
ヨ−ク19は支持部材27によってケ−シング13に固定されている。
【0032】
ア−マチャ21はばね23とビス29、29とによってフランジ部材25に連結されている。フランジ部材25は入力側のロ−タ軸31にスプライン連結され、ナット33で固定されている。
【0033】
電磁コイル15が励磁されると、ばね23が撓んでア−マチャ21が入力プ−リ3に吸着し、エンジンの回転がロ−タ軸31に伝達される。電磁コイル15の励磁を停止すると、ばね23の力によってア−マチャ21が入力プ−リ3から離れ、ロ−タ軸31がエンジンから切り離される。
【0034】
こうして、電磁クラッチ5によりエンジンとス−パ−チャ−ジャ1との断続が行われる。
【0035】
ロ−タ軸31とケ−シング13との間にはシ−ル35が配置されてケ−シング13外部へのオイル洩れを防止している。
【0036】
コンプレッサ9は雄型と雌型のスクリュ−ロ−タ37、39を備えており、雄型のスクリュ−ロ−タ37はロ−タ本体41の軸孔にロ−タ軸43を固定して構成されており、雌型のスクリュ−ロ−タ39はロ−タ本体45の軸孔に前記のロ−タ軸31を圧入して構成されている。
【0037】
各ロ−タ本体41、45はケ−シング13のロ−タ室47に収容されており、ロ−タ本体41、45には互いに噛み合うスクリュ−状の歯49、51(凸部)が形成されている。
【0038】
歯厚の厚い雄型スクリュ−ロ−タ37の歯49には空洞部53が形成されており、慣性モ−メントを低減し、加速時などにス−パ−チャ−ジャ1のレスポンスを向上させている。
【0039】
各スクリュ−ロ−タ37、39のロ−タ軸43、31は、右端部を背面合わせに配置した2個のアンギュラ−ボ−ルベアリング55によって、又、左端部をニ−ドルベアリング57によって、それぞれケ−シング13に支承されている。
【0040】
ロ−タ軸31、43の右端部には、ボ−ルベアリング55、55の左側に、一対のシ−ル61、61が配置され、ロ−タ室47に対するエア洩れとオイルの侵入とを防止している。ボ−ルベアリング55、55とシ−ル61、61はケ−シング13のギヤ室63に封入されたオイルで潤滑される。
【0041】
ロ−タ軸31、43の左端部には、ニ−ドルベアリング57の右側に、ラビリンスリング65、65を用いたラビリンスシ−ル67が設けられており、ロ−タ室47からのエア洩れを防止している。
【0042】
ケ−シング13には、ロ−タ軸31、43の左端部に、ベアリングキャップ69が装着され、グリ−ス室71を形成している。このグリ−ス室71にはグリ−スが封入されておりニ−ドルベアリング57とラビリンスシ−ル67を潤滑している。
【0043】
図2、3に拡大して示したように、ラビリンスシ−ル67は、各ロ−タ軸31、43に設けられた周溝73と、この周溝73の内部に直列方向に重ねて配置された2個のラビリンスリング65とから構成されている。
【0044】
図4、5のように、各ラビリンスリング65は帯板を2回巻き重ねて形成されており、各端部75の間には適度な間隔が設けられている。
【0045】
このように、2回巻きのラビリンスリング65を2個直列に重ねたことによって、ラビリンスシ−ル67はラビリンスリングを4枚重ねた4段構成になっている。
【0046】
又、巻き重ねたラビリンスリング65は径の拡大と縮小とが可能であるから、各ラビリンスリング65、65は、先ず、径を拡大して各ロ−タ軸31、43の端部に取り付け、次に、周溝73まで移動させると径が縮小して周溝73に装着され、この状態で各ロ−タ軸31、43と共にケ−シング13に組付ける。
【0047】
図2、3のように、各ラビリンスリング65の断面には面取りが施されており、ロ−タ軸31、43及びケ−シング13との間に大きい隙間と小さい隙間とを交互に形成している。
【0048】
各ロ−タ軸31、43が回転すると、ラビリンスシ−ル67は、各ラビリンスリング65の内周側とロ−タ軸31、43との間に形成されたこれら大小の隙間で、矢印77のように、グリ−スの膨張と収縮とを繰り返し、グリ−スのエネルギ−を吸収することによって吸気が外部に漏れないようにシ−ルする。
【0049】
又、膨張と収縮によるシ−ル性は、矢印79のように、各ラビリンスリング65の外周側とケ−シング13との間でも得られる。
【0050】
図1のように、タイミングギヤ組7は大径と小径のタイミングギヤ81、83から構成されており、ケ−シング13のギヤ室63に配置されている。
【0051】
大径のタイミングギヤ81は雌型スクリュ−ロ−タ39のロ−タ軸31の外周に圧入されており、小径のタイミングギヤ83はテ−パ−リング固定機構85を介して雄型スクリュ−ロ−タ37のロ−タ軸43に連結されている。
【0052】
このテ−パリング固定機構85は、各スクリュ−ロ−タ37、39を互いに接触しない状態で噛み合わせ、更にタイミングギヤ83をタイミングギヤ81に噛み合わせた後、ナット87を締め付けてテ−パ−リング89をタイミングギヤ83とロ−タ軸43との間に押し込み、タイミングギヤ83をロックして各スクリュ−ロ−タ37、39を回転方向に位置決めする。
【0053】
プ−リ3から入力したエンジンの駆動力は、タイミングギヤ組7を介してコンプレッサ9のスクリュ−ロ−タ37、39を回転駆動する。駆動されたコンプレッサ9は各スクリュ−ロ−タ37、39の左端側に設けられた吸入口(流入口)から吸入した吸気を、スクリュ−ロ−タ37、39とロ−タ室47の間で軸方向右方に圧送し、右端側に設けられた吐出口91(流出口)から吐き出して、エンジンを過給する。
【0054】
こうして、ス−パ−チャ−ジャ1が構成されている。
【0055】
上記のように、ス−パ−チャ−ジャ1では、各ロ−タ軸31、43を支承するニ−ドルベアリング57を、グリ−スを封入したグリ−ス室71に配置してグリ−ス潤滑にすると共に、ニ−ドルベアリング57に隣接してラビリンスシ−ル67を配置した。
【0056】
このように、非接触式のラビリンスシ−ル67を用いたことにより、従来例と異なって、この箇所では摺動による熱が発生せず、高温によるグリ−スの劣化が生じないから、ニ−ドルベアリング57とス−パ−チャ−ジャ1の耐久性が大きく向上する。
【0057】
又、ラビリンスシ−ル67において、ラビリンスリング65とロ−タ軸31、43及びケ−シング13との狭い隙間に、オイルより流動性の低いグリ−スが満たされることによって、シ−ル性が大きく向上する。
【0058】
又、圧縮型のスクリュ−式コンプレッサ9では、吸気が高圧になりシ−ルの負担が大きくなるが、このようにグリ−スを扱うことによってラビリンスシ−ル67のシ−ル性が向上するから、充分なシ−ル性が得られる。
【0059】
又、ラビリンスリング65を巻き重ね構造にしたから、段数(4段)の多いラビリンスシ−ル67が低コストで得られる。
【0060】
従って、ラビリンスシ−ル67の段数を充分に増やすことにより、コンプレッサ9は低コストで充分なシ−ル性が得られる。
【0061】
更に、巻き重ね構造のラビリンスシ−ル65は径の拡大と縮小が可能であるから、段差のあるロ−タ軸31、43に対しても、上記のように、組付けが極めて容易であると共に、組付けを容易にするためにロ−タ軸31、43やケ−シング13のような周辺部材に与える制約が小さいから、これらの設計と加工と組付け上有利であり、それだけ低コストに構成することができる。
【0062】
次に、図6によって本発明の第2実施形態を説明する。この実施形態は請求項1、2の特徴を備えている。
【0063】
第2実施形態は、ラビリンスシ−ル67付近の構成が第1実施形態のス−パ−チャ−ジャ1と異なるだけであり、従って、以下の説明と図6の中で第1実施形態の部材と同機能の部材には同一の符号を与えて引用すると共に、同機能部材の重複説明は省く。
【0064】
図6のように、各ロ−タ軸31、43には、ニ−ドルベアリング57とラビリンスシ−ル67との間に、大径部93(段差部)が形成されている。
【0065】
このように、各ロ−タ軸31、43に大径部93を設けたことによって、グリ−スの通路が複雑になってグリ−スが漏れにくくなる。
【0066】
又、大径部93によってケ−シング13との間に狭い隙間95が形成され、ラビリンスシ−ル67の段数が増えたことと等価になるから、それだけコンプレッサ9のシ−ル性が向上する。
【0067】
又、大径部93で遠心力が大きくなり、グリ−スが飛ばされるから、グリ−スの洩れを防止する効果が更に向上する。
【0068】
これに加えて、第2実施形態は、非接触式のラビリンスシ−ル67を用いたことによる摺動熱とグリ−スの劣化防止と、ニ−ドルベアリング57とス−パ−チャ−ジャ1の耐久性向上など、第1実施形態と同様の効果を得る。
【0069】
次に、図7によって本発明の第3実施形態を説明する。この実施形態は請求項1、3の特徴を備えている。
【0070】
第3実施形態は、ラビリンスシ−ル67付近の構成が第1、2実施形態と異なるだけであり、従って、図7と以下の説明の中で第1、2実施形態の部材と同機能の部材には同一の符号を与えて引用すると共に、同機能部材の重複説明は省く。
【0071】
図7のように、各ロ−タ軸31、43の大径部93にはリング状の鍔97が固定されており、ケ−シング13には隙間を介してこの鍔97が貫入する凹部99が設けられている。
【0072】
このように、ロ−タ軸31、43に鍔97を固定したことにより、鍔97で大きくなる遠心力によってグリ−スが飛ばされるから、グリ−スの洩れ防止効果とシ−ル性とが更に向上する。
【0073】
又、ロ−タ軸31、43に鍔97を設けケ−シング13に凹部99を設けたことによって、グリ−スの通路が複雑になると共に、ラビリンスシ−ル67の段数が増えたことと等価になる。
【0074】
従って、それだけグリ−スが漏れにくくなり、コンプレッサ9のシ−ル性が向上する。
【0075】
これに加えて、第3実施形態は第1、2実施形態と同様の効果を得る。
【0076】
次に、図8によって本発明の第4実施形態を説明する。この実施形態は請求項1、4の特徴を備えている。
【0077】
第4実施形態は、ラビリンスシ−ル67付近の構成が第1、2、3実施形態と異なるだけであり、従って、図8と以下の説明の中で第1、2、3実施形態の部材と同機能の部材には同一の符号を与えて引用すると共に、同機能部材の重複説明は省く。
【0078】
図8のように、各ロ−タ軸31、43の大径部93には、ニ−ドルベアリング57側に屈曲した屈曲リング101(屈曲部)が固定されている。
【0079】
このように、屈曲リング101をロ−タ軸31、43に固定したことによって、矢印103のように、グリ−スが遠心力を受けて屈曲リング101に突き当たり、ニ−ドルベアリング57側に跳ね返されると共に、グリ−スの通路形状が複雑になる。
【0080】
従って、それだけグリ−スが漏れにくくなり、コンプレッサ9のシ−ル性が向上する。
【0081】
これに加えて、第4実施形態は第1、2、3実施形態と同様の効果を得る。
【0082】
なお、本発明の流体機械は、スクリュ−ロ−タを用いるスクリュ−式の流体機械に限らず、繭型断面のロ−タを用いるル−ツ式の流体機械でもよい。
【0083】
又、ラビリンスリングは、巻き重ね構成のラビリンスリングの他に、例えば、打ち抜きで加工し、面取りを施したリングを必要枚数重ねて用いてもよい。
【0084】
又、本発明の流体機械は、コンプレッサやブロワ−だけでなく、流体圧を与えて回転を取り出す流体圧モ−タとして用いてもよい。
【0085】
【発明の効果】
請求項1の流体機械は、ロ−タ軸を支承するベアリングをグリ−ス潤滑にすると共に、流体の洩れを防止する非接触式のラビリンスシ−ルをこのベアリングに隣接配置したことによって、シ−ルの摺動による発熱と高温によるグリ−スの劣化とが発生せず、ベアリングと流体機械の耐久性が大きく向上する。
【0086】
又、ラビリンスシ−ルの狭い隙間に、オイルより流動性の低いグリ−スが満たされることによって、シ−ル性が大きく向上する。
【0087】
又、グリ−スを扱うことによってこのようにラビリンスシ−ルのシ−ル性が向上するから、流体圧の高いスクリュ−式の流体機械でも充分なシ−ル性が得られる。
【0088】
また、ラビリンスリングをロ−タ軸やケ−シングに取り付けてラビリンスシ−ルを構成することによって、充分なシ−ル性と耐久性とを有する流体機械を、低コストで構成することができる。
【0089】
また、板材を巻き重ねてラビリンスリングを成形するこの構成では、段数の多いラビリンスシ−ルが低コストで得られるから、ラビリンスシ−ルの段数を充分に増やすことにより、流体機械のシ−ル性を大きく改善することができる。
【0090】
又、巻き重ね構成のラビリンスリングは径の拡大と縮小とが可能であるから、組付けが極めて容易である。
【0091】
従って、組付けを容易にするために周辺部材に与える制約が小さく、設計と加工と組付け上有利であり、それだけ低コストに構成できる。
【0092】
請求項2記載の流体機械は、請求項1と同等の効果を得ると共に、ロ−タ軸に段差部を設けたことにより、通路が複雑になってグリ−スが漏れにくくなり、シ−ル性が向上する。
【0093】
又、段差部の大径部に生じる大きな遠心力によってグリ−スが飛ばされ、グリ−スの洩れ防止効果とシ−ル性とが更に向上する。
【0094】
又、段差部を設けたことによってケ−シング側との間に大小の隙間が形成されれば、ラビリンスシ−ルの段数が増えたことと等価になり、それだけ流体機械のシ−ル性が向上する。
【0095】
請求項3記載の流体機械は、請求項1と同等の効果を得ると共に、鍔部に生じる大きな遠心力によってグリ−スが飛ばされ、グリ−スの洩れ防止効果とシ−ル性とが更に向上する。
【0096】
又、ロ−タ軸に鍔部を設けケ−シング側に隙間を設けたことによって、グリ−スの通路が複雑になると共に、ラビリンスシ−ルの段数が増えたことと等価になり、それだけグリ−スが漏れにくくなり、流体機械のシ−ル性が向上する。
【0097】
請求項4記載の発明は、請求項1と同等の効果を得ると共に、ベアリング側へ屈曲した屈曲部をロ−タ軸に設けたことにより、遠心力を受けたグリ−スがこの屈曲部に突き当たってベアリング側に跳ね返されると共に、通路が複雑になってグリ−スが漏れにくくなり、それだけ流体機械のシ−ル性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態を示す断面図である。
【図2】図1の要部拡大図である。
【図3】図2の要部を更に拡大した図面である。
【図4】本発明の各実施形態に用いられるラビリンスリングの正面図である。
【図5】図4のA矢視図である。
【図6】本発明の第2実施形態の要部を示す断面図である。
【図7】本発明の第3実施形態の要部を示す断面図である。
【図8】本発明の第4実施形態の要部を示す断面図である。
【図9】従来例の断面図である。
【符号の説明】
9 スクリュ−式コンプレッサ(流体機械)
13 コンプレッサケ−シング(ケ−シング)
31、43 ロ−タ軸
37、39 スクリュ−ロ−タ(ロ−タ)
49、51 スクリュ−状の歯(凸部)
57 ニ−ドルベアリング(ベアリング)
65 板材を巻き重ねたラビリンスリング
67 ラビリンスシ−ル
91 吐出口(流出口)
93 大径部(段差部)
97 鍔
99 凹部
101 屈曲リング(屈曲部)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fluid machine used for a supercharger of a vehicle, for example.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Laid-Open No. 6-317275 describes a screw-
[0003]
The
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a fluid machine that is excellent in sealability and bearing durability.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The fluid machine according to claim 1 includes a pair of rotors that mesh with each other at a convex portion formed in a screw shape or a convex portion formed in an axial direction, and each rotor rotatably. A casing having a plurality of inlets and outlets, a bearing for supporting the axis of each rotor between the casings, and a fluid leakage disposed between the rotor and the casing A labyrinth that seals the grease between the rotor and the casing, wherein the bearing is lubricated with grease. sheet - Rudea is, the labyrinth sheet - le is Russia - motor or Ke - formed by arranging the labyrinth ring Thing, the labyrinth rings, characterized in that it has been formed to overlap winding the sheet material .
[0007]
In this way, the fluid machine according to claim 1 arranges the bearings supporting the respective rotor shafts in, for example, a grease chamber in which grease is enclosed, and provides grease lubrication. A labyrinth seal was placed between the cylinder and the casing adjacent to the bearing to prevent fluid leakage.
[0008]
Thus, since the labyrinth seal which is a non-contact type seal means is used, heat generation due to the sliding of the seal does not occur unlike the conventional example.
[0009]
Accordingly, since the grease does not deteriorate due to high temperature, the durability of the rotor shaft bearing and the fluid machine is improved accordingly.
[0010]
Labyrinth seals convert fluid pressure into speed and absorb energy by large and small gaps formed with the mating member to obtain a sealing property. In addition to the properties, the narrow clearance of the labyrinth seal is filled with grease having a lower fluidity than oil, so that a significant improvement in sealability can be expected.
[0011]
Furthermore, a screw type fluid machine in which the rotor has a screw-like convex part is of a compression type, and the burden on the seal increases accordingly. By handling the grease in this way, Since the sealing performance of the labyrinth seal is greatly improved, a sufficient sealing performance can be obtained even in a screw type fluid machine having a high fluid pressure.
[0013]
The labyrinth seal may be formed, for example, by machining a rotor shaft and a casing, but the labyrinth seal is attached by attaching the labyrinth ring to the rotor or the casing. If comprised, the fluid machine which has sufficient sealing property and durability as mentioned above can be comprised at low cost that much.
[0015]
In addition to this, for example, in the configuration of
[0016]
Therefore, by sufficiently increasing the number of stages of the labyrinth seal, the sealing performance of the fluid machine can be greatly improved at a low cost.
[0017]
Further, since the labyrinth ring having a winding structure can be enlarged and reduced in diameter, it is very easy to assemble. Therefore, since the restrictions given to the peripheral members for facilitating the assembly are small, it is advantageous in design, processing and assembly, and the cost can be reduced accordingly.
[0018]
The fluid machine according to claim 2 is the fluid machine according to claim 1, wherein a step portion is formed on the rotor shaft, and the step portion is provided between the bearing and the labyrinth seal. It is characterized by that.
[0019]
By providing the stepped portion on the rotor shaft, the shape of the passage becomes complicated and the grease is difficult to leak, and the sealing property is improved.
[0020]
In addition, since the centrifugal force increases at the large diameter portion of the stepped portion and the grease is blown off, the effect of preventing leakage of the grease and the sealing property are further improved.
[0021]
Furthermore, if a large and small gap is formed between the rotor shaft and the casing side by providing a stepped portion, this is equivalent to an increase in the number of labyrinth seals. The sealing property is improved.
[0022]
A fluid machine according to
[0023]
Since the centrifugal force increases at the buttocks and the grease is blown off, the grease leakage preventing effect and the sealability are further improved.
[0024]
In addition, by providing a flange on the rotor shaft and providing a gap on the casing side, the shape of the grease passage becomes complicated, which is equivalent to an increase in the number of labyrinth seals. Therefore, the grease is less likely to leak, and the sealing performance of the fluid machine is improved.
[0025]
A fluid machine according to claim 4 is the fluid machine according to claim 1, wherein a bent portion bent toward the bearing side is provided integrally or separately on the shaft of the rotor, and the bent portion is provided with the bearing and the labyrinth chassis. -It is provided between
[0026]
By providing the rotor shaft with a bent portion bent to the bearing side, the grease subjected to centrifugal force hits the bent portion and bounces back to the bearing side, and the shape of the passage becomes complicated and the grease As a result, the sealing of the fluid machine is improved accordingly.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment has the features of claim 1 and FIG. 1 shows a supercharger 1 using this embodiment. The left and right directions are the left and right directions in these drawings, and members and the like that are not given reference numerals are not shown.
[0028]
As shown in FIG. 1, the supercharger 1 includes an
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The yoke 19 is fixed to the
[0032]
The
[0033]
When the electromagnetic coil 15 is excited, the
[0034]
Thus, the
[0035]
A
[0036]
The compressor 9 includes male and
[0037]
The rotor
[0038]
A
[0039]
The
[0040]
A pair of seals 61, 61 are arranged on the left side of the ball bearings 55, 55 at the right end of the
[0041]
A
[0042]
A bearing
[0043]
As shown in enlarged views in FIGS. 2 and 3, the
[0044]
As shown in FIGS. 4 and 5, each
[0045]
Thus, by laminating two labyrinth rings 65 wound in series, the
[0046]
In addition, since the
[0047]
2 and 3, the cross section of each
[0048]
When the
[0049]
Further, the sealing property due to expansion and contraction can be obtained between the outer peripheral side of each
[0050]
As shown in FIG. 1, the timing gear set 7 includes large-diameter and small-diameter timing gears 81 and 83 and is disposed in the
[0051]
The large-
[0052]
The
[0053]
The engine driving force input from the
[0054]
In this way, the supercharger 1 is configured.
[0055]
As described above, in the supercharger 1, the
[0056]
In this way, by using the non-contact
[0057]
Further, in the
[0058]
Further, in the compression-type screw compressor 9, the intake air becomes high pressure and the burden on the seal increases, but the seal performance of the
[0059]
Further, since the
[0060]
Therefore, by sufficiently increasing the number of stages of the
[0061]
Furthermore, since the
[0062]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment has the features of claims 1 and 2.
[0063]
The second embodiment is different from the supercharger 1 of the first embodiment only in the configuration in the vicinity of the
[0064]
As shown in FIG. 6, each
[0065]
Thus, by providing the large-
[0066]
In addition, a
[0067]
Further, since the centrifugal force is increased at the
[0068]
In addition, in the second embodiment, the non-contact
[0069]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment has the features of
[0070]
The third embodiment is different from the first and second embodiments only in the configuration near the
[0071]
As shown in FIG. 7, a ring-shaped
[0072]
As described above, since the
[0073]
Further, by providing the
[0074]
Accordingly, the grease is less likely to leak, and the sealing performance of the compressor 9 is improved.
[0075]
In addition, the third embodiment obtains the same effects as the first and second embodiments.
[0076]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment has the features of claims 1 and 4.
[0077]
The fourth embodiment is different from the first, second, and third embodiments only in the configuration near the
[0078]
As shown in FIG. 8, a bent ring 101 (bent portion) that is bent toward the
[0079]
In this way, by fixing the
[0080]
Accordingly, the grease is less likely to leak, and the sealing performance of the compressor 9 is improved.
[0081]
In addition to this, the fourth embodiment obtains the same effects as the first, second, and third embodiments.
[0082]
The fluid machine of the present invention is not limited to a screw type fluid machine using a screw rotor, and may be a roots type fluid machine using a rotor having a saddle-shaped cross section.
[0083]
In addition to the labyrinth ring having a winding configuration, the labyrinth ring may be used, for example, by stacking a required number of rings that are processed by punching and chamfered.
[0084]
The fluid machine according to the present invention may be used not only as a compressor and a blower but also as a fluid pressure motor that applies fluid pressure to extract rotation.
[0085]
【The invention's effect】
In the fluid machine according to claim 1, the bearing for supporting the rotor shaft is grease lubricated, and a non-contact labyrinth seal for preventing fluid leakage is disposed adjacent to the bearing. -Heat generation due to sliding of the balls and deterioration of the grease due to high temperatures do not occur, and the durability of the bearing and the fluid machine is greatly improved.
[0086]
In addition, the sealability is greatly improved by filling a narrow gap in the labyrinth seal with a grease having lower fluidity than oil.
[0087]
Further, since the seal performance of the labyrinth seal is improved by handling the grease, sufficient seal performance can be obtained even in a screw type fluid machine having a high fluid pressure.
[0088]
In addition, by configuring the labyrinth seal by attaching the labyrinth ring to the rotor shaft or casing, a fluid machine having sufficient sealability and durability can be configured at low cost. .
[0089]
Further, in this configuration in which a labyrinth ring is formed by winding plate materials, a labyrinth seal having a large number of stages can be obtained at a low cost. Can greatly improve the performance.
[0090]
In addition, since the labyrinth ring having a winding structure can be enlarged and reduced in diameter, it is very easy to assemble.
[0091]
Therefore, the restrictions given to the peripheral members for facilitating the assembly are small, which is advantageous in terms of design, processing and assembly, and can be configured at a lower cost.
[0092]
The fluid machine according to claim 2 has the same effect as that of claim 1 and is provided with a step portion on the rotor shaft, so that the passage becomes complicated and the grease is difficult to leak. Improves.
[0093]
Further, the grease is blown off by the large centrifugal force generated in the large diameter portion of the stepped portion, and the grease leakage preventing effect and the sealability are further improved.
[0094]
In addition, if a large or small gap is formed between the casing and the stepped portion, it is equivalent to an increase in the number of labyrinth seals, and the sealing performance of the fluid machine is increased accordingly. improves.
[0095]
The fluid machine according to
[0096]
In addition, by providing a flange on the rotor shaft and providing a gap on the casing side, the grease passage becomes complicated and is equivalent to an increase in the number of labyrinth seals. The grease is less likely to leak and the sealing property of the fluid machine is improved.
[0097]
The invention according to claim 4 achieves the same effect as that of claim 1, and the bent portion bent toward the bearing is provided on the rotor shaft, so that the grease subjected to the centrifugal force is applied to the bent portion. At the same time, it is bounced back to the bearing side, and the passage becomes complicated, making it difficult for the grease to leak, and the sealing performance of the fluid machine is improved accordingly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG.
3 is an enlarged view of the main part of FIG. 2;
FIG. 4 is a front view of a labyrinth ring used in each embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view taken in the direction of arrow A in FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a main part of a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a main part of a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a main part of a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a conventional example.
[Explanation of symbols]
9 Screw type compressor (fluid machine)
13 Compressor casing (casing)
31, 43
49, 51 Screw-shaped teeth (convex part)
57 Needle bearing
65 Labyrinth ring with rolled
93 Large diameter part (step part)
97 鍔 99
Claims (4)
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