JP2009007985A

JP2009007985A - エア供給装置

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Publication number: JP2009007985A
Application number: JP2007169036A
Authority: JP
Inventors: Seisuke Fushijima; 清介伏島; Kazutoshi Suwazono; 和俊諏訪園
Original assignee: Ogura Clutch Co Ltd
Current assignee: Ogura Clutch Co Ltd
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2007-06-27
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2027-06-27
Also published as: JP4917974B2

Abstract

【課題】ロータの振動を抑制し、騒音の発生やポンプ性能の低下を防止することができ、また軸シール部材を必要とせず、動力損失および消費電力を少なくする。
【解決手段】駆動軸３と従動軸４の中間部にフランジ９１、１０１を一体に突設し、これらのフランジを軸受孔４０、４１の内周に突設した軸受突き当て部４２、４３に僅かな隙間を保って嵌挿する。軸受９、１１の外輪９ａ、１１ａを軸受突き当て部４２、４３に突き当てて軸受孔４０、４１にそれぞれ固定する。ナット３０、３１を締め付けて駆動ギヤ５と従動ギヤ７を軸受９、１１の内輪９ａ、１１ａにそれぞれ押し付けて固定する。また、ナット３０、３１の締付けにより駆動軸３と従動軸４のフランジ９１、１０１を軸受９、１１の内輪９ａ、１１ａにそれぞれ押し付けて固定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気を吸引して過給するエア供給装置に関するものである。

自動車エンジン、燃料電池等に用いられているルーツ型のエア供給装置としては、例えば、特許文献１〜３に開示されているように従来から種々提案されている。

前記特許文献１に開示されているルーツ型の流体圧縮機は、自動車排気ガス浄化装置に使用されるもので、内部が内壁によってフロント側のギヤ室とリア側のポンプ室に仕切られた鋳造機枠と、この鋳造機枠のフロント側およびリア側の開口部分をそれぞれ覆うフロントカバーおよびリアカバーとでケーシングを構成し、このケーシング内に駆動軸と従動軸を平行に配設している。これらの駆動軸と従動軸は、互いに噛合するルーツ型の回転子（ロータ）とギヤをそれぞれ備えている。また、駆動軸は、前記鋳造機枠の内壁を貫通して一端部がポンプ室内に位置し、他端部がギヤ室よりフロントカバーを貫通してケーシングの外部に突出して駆動装置に連結されている。また、この駆動軸は、ギヤが取付けられている軸部の両側部分が前記内壁とフロントカバーの軸受孔にそれぞれ装着された２つの軸受によって回転自在に軸支され、ロータ側の軸端は軸支されず自由端となっている。同じく、従動軸も、前記鋳造機枠の内壁を貫通して一端部がポンプ室内に位置する一方、他端部がギヤ室内に位置し、ギヤが取付けられている軸部の両側部分が前記内壁とフロントカバーの軸受孔にそれぞれ装着された２つの軸受によって回転自在に軸支され、ロータ側の軸端は軸支されず自由端となっている。

このような流体圧縮機においては、駆動軸に動力が伝達されて回転し、この駆動軸の回転がこれらの軸にそれぞれ取付けられ互いに噛合している２つのギヤを介して従動軸に伝達される。このため、駆動軸と従動軸とに取付けられ互いに噛合している２つのロータは同期回転してケーシング外部の空気をポンプ室内に吸込んで圧縮し、排出接続部から高圧状態で吐出し圧送する。

前記特許文献２に開示されているロータリピストンブロワは、燃料電池に酸化剤流を供給するもので、前述した引用文献１と同様に、駆動軸と従動軸とのギヤが取付けられている軸部分の前後２箇所を接触シール型の軸受と軸シール部材によってそれぞれ回転自在に軸支し、ロータ側の軸端は軸支しない構造を採っている。

前記特許文献３に開示されている電動ルーツ型圧縮機も、前述した引用文献２と同様に、駆動軸と従動軸とのギヤ側軸部分の前後２箇所を軸受と軸シール部材とによって軸支し、ロータ側軸端を軸受によって軸支せず自由端としている。

このような軸の片持ち支持構造によれば、軸受とシール部材の数を削減することができるため、製造費を低下させ、ケーシングの組立を簡単にすることができる。

特公昭４２−３５９８号公報特表２００２−５１７６６２号公報特開２００６−２１４３８０号公報

しかしながら、このような従来の圧縮機ないしブロワにおいては、以下に列記するような問題があった。
（１）ルーツ型の圧縮機ないしブロワは、２つのルーツ型ロータが微少なクリアランスを保って互いに噛合い同期して反対方向に回転することにより、空気を吸引し圧縮して送出するものである。上述した特許文献１〜３に開示されている従来の圧縮機ないしブロワのように、駆動軸と従動軸とのロータ側軸端を軸受によって軸支せず自由端とした構造であると、ロータがポンプ室内の圧力変化によって振動し易く、ロータどうしが互いに接触して騒音が発生する。また、ロータの振動が大きくなると噛合う面が摺動して摩耗したり破損したりする恐れもあり、経年的にポンプとしての性能を著しく低下させる。
（２）特許文献１に開示されている圧縮機は、鋳造機枠の内壁に形成された二つの軸穴に駆動軸と従動軸とをそれぞれ軸受を介して挿通しているため、ロータの振動により軸の外周面が軸穴の内周面に当たると摺動して摩耗したり異音が発生するという問題があった。
（３）前記特許文献２、３に開示されているブロワおよび圧縮機は、軸シール部材を用いているため、軸に軸シール部材が摺接することにより動力を損失し、モータの消費電力が多くなる。

本発明は、上記した従来の問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ロータの振動を抑制し、騒音の発生やポンプ性能の低下を防止することができ、また軸シール部材を必要とせず、動力損失および消費電力を少なくし得るようにしたエア供給装置を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、駆動ギヤとロータが固定された駆動軸と、前記駆動ギヤとロータにそれぞれ噛合う従動ギヤとロータが固定された従動軸と、内部が仕切壁によって前記駆動ギヤと前記従動ギヤを収納するギヤ室と前記ロータを収納するポンプ室とに仕切られ前記駆動軸と前記従動軸を収納するハウジングと、前記ハウジングにそれぞれ形成された第１、第２の駆動軸用軸受孔および第１、第２の従動軸用軸受孔にそれぞれ圧入固定されることにより前記駆動軸と前記従動軸のロータが取付けられている軸部の両側部分をそれぞれ回転自在に軸支する第１、第２の駆動軸用軸受および第１、第２の従動軸用軸受と、前記駆動軸と前記従動軸の中間部にそれぞれ一体に設けられたフランジと、前記第１の駆動軸用軸受孔と前記第１の従動軸用軸受孔のロータ側開口部にそれぞれ形成されることにより前記駆動軸と前記従動軸のフランジがそれぞれ微少間隔をおいて嵌挿され、前記第１の駆動軸用軸受と第１の従動軸用軸受の外輪がそれぞれ当接する軸受突き当て部と、前記第１の駆動軸用軸受に対する前記駆動軸および前記駆動ギヤのスラスト方向の移動と、前記第１の従動軸用軸受に対する前記従動軸および前記従動ギヤのスラスト方向の移動をそれぞれ規制するスラスト規制手段とを備えたものである。

また、本発明は、前記スラスト規制手段が、前記駆動軸と前記従動軸にそれぞれ取付けられるナットであって、前記各軸のフランジと前記駆動ギヤと前記従動ギヤを前記第１の駆動軸用軸受と前記第１の従動軸用軸受の内輪にそれぞれ押し付けるものである。

本発明においては、ロータが取り付けられている駆動軸と従動軸との軸部の両側を軸受によってそれぞれ軸支しているので、ロータの振動を抑制することができ、振動による騒音やポンプ性能の低下を防止できる。また、振動を抑制することができれば、フランジと軸受突き当て部との間のクリアランスを小さくすることができるため、軸シール部材を用いる必要がない。したがって、電動機の消費電力が少ない小型のエア供給装置を提供することができる。

軸やギヤがスラスト方向に遊動すると、ロータがポンプ室の内壁と接触して摩擦熱が発生したり、ロータや内壁が摩耗する。この摩耗によりロータと内壁との間のクリアランスが大きくなると、ポンプ室内の空気が漏洩してポンプ効率を低下させる。また、ギヤの噛合いが適正でないと、ロータの噛合うタイミングも変わり、ロータどうしが所定のクリアランスを保って同期回転することができなくなる。
そこで、本発明は軸とギヤのスラスト方向の移動をスラスト規制手段によって規制するようにしたので、上記した問題を解消することができ、装置の耐久性を向上させるとともに、ポンプ効率の低下を防止することができる。スラスト規制手段としては、市販品からなるナットを用いることが最も望ましい。

以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係るエア供給装置の一実施の形態を示す分解斜視図、図２は同エア供給装置の正面図、図３は図２のIII −III 線断面図、図４は図３のＡ部の拡大断面図、図５は図３のＢ部の拡大断面図、図６は図３のＶＩ−ＶＩ線断面図、図７（ａ）、（ｂ）はリアハウジングの正面図および断面図、図８（ａ）、（ｂ）はロータの正面図および断面図である。これらの図において、全体を参照符号１で示すエア供給装置は、縦長の箱型に形成されたハウジング２と、このハウジング２内に平行に収納された駆動側と従動側の２本の軸（以下、駆動軸と従動軸ともいう）３、４と、これらの軸３、４にそれぞれ取付けられた駆動側のギア（以下、駆動ギヤともいう）５、ロータ６および従動側のギヤ（以下、従動ギヤともいう）７、ロータ８と、前記各軸３、４の２箇所をそれぞれ軸支する第１、第２の駆動軸用軸受９、１０および第１、第２の従動軸用軸受１１、１２（以下、単に軸受ともいう）等を備えている。なお、本実施の形態においては、図１の左側をエア供給装置１の前方とし、右側を後方とする。

前記ハウジング２は、それぞれアルミニウム合金によって形成されたフロントハウジング２０と、センタープレート２１と、リアハウジング２２およびバックカバー２３の４部材で構成され、これらを複数個の六角穴付きボルト２４、２５、２６と２本の位置決めピン２７を用いて一体的に結合している。

前記フロントハウジング２０は、図３に示すように後方に開放する箱型に形成され、内部が駆動軸３と従動軸４の前端部３ａ、４ａと、ギヤ５、７およびナット３０、３１を収納するギヤ室３２を形成している。ギヤ室３２は、ギヤ５、７を収納する開口部分３２ａが広く、ナット３０、３１を収納する奥部分３２ｂが狭い段状の凹部によって形成している。

フロントハウジング２０の表面下部寄りには、ギヤ室３２に連通し駆動軸３が貫通する挿通孔３３が形成されている。また、フロントハウジング２０の各隅角部には、前記ボルト２４がそれぞれ挿通されるボルト取付孔３４が表裏面を貫通するように形成されている。さらに、４つの隅角部のうち任意の１つの対角線上に位置する２つの隅角部には、前記位置決めピン２７が嵌挿される位置決め用孔３５がそれぞれ形成されている。そして、フロントハウジング２０の裏面外周寄りには、ギヤ室３２を取り囲む環状のシール溝３６（図３）が形成され、このシール溝３６にＯリング３７が装填されている。

前記センタープレート２１は、前記フロントハウジング２０とリアハウジング２２との間に介在することにより、ハウジング２の内部を前記ギヤ室３２と後述するポンプ室５０とに仕切る仕切壁を構成している。センタープレート２１には、前記駆動軸３と従動軸４とが前記第１の駆動軸用軸受９と第１の従動軸用軸受１１を介して挿通される第１の駆動軸用軸受孔４０と第１の従動軸用軸受孔４１が形成されている。

第１の駆動軸用軸受９と第１の従動軸用軸受１１としては、非接触シール型の軸受が用いられ、前記軸受孔４０、４１に外輪９ａ、１１ａがそれぞれ圧入され、かつ接着剤によって固定されている。

また、第１の駆動軸用軸受孔４０と、第１の従動軸用軸受孔４１とは、図３および図４に示すように段付き孔で形成されていることにより、後端側開口部に環状の軸受突き当て部４２、４３がそれぞれ一体に突設されている。これらの軸受突き当て部４２、４３は、第１の駆動軸用軸受９と第１の従動軸用軸受１１の内輪９ｂ、１１ｂの外径より大きく、外輪９ａ、１１ａの内径より小さい穴径を有している。そして、これらの軸受突き当て部４２、４３の内側面は、前記軸受孔４０、４１に前記軸受９、１１を圧入することにより外輪９ａ、１１ａの側面が突き当てられ、軸受９、１１をセンタープレート２１に取付けるための基準面を形成している。

センタープレート２１の各隅角部には、フロントハウジング２０のボルト取付孔３４に対応し一致するボルト取付孔４５が表裏面を貫通するように形成されている。また、４つの隅角部のうち１つの対角線上に位置する２つの隅角部には、前記位置決めピン２７が貫通する位置決め用孔４６が前記フロントハウジング２０の位置決め用孔３５に対応し一致するように形成され、さらに他の対角線上に位置する２つの隅角部には前記ボルト２５が挿通されるボルト取付孔４７が形成されている。

前記リアハウジング２２は、前方に開放する箱型に形成され、内部が前記駆動軸３、従動軸４の後端部３ｂ、４ｂと、ロータ６、８を収納するポンプ室５０を形成している。ポンプ室５０は、図６および図７（ａ）に示すように互いに対向する２つの円弧状側壁部５０ａ、５０ｂと、これらの円弧状側壁部５０ａ、５０ｂの両端を接続する２つの直線状側壁部５０ｃ、５０ｄと、背面壁部５０ｅとで構成されている。直線状側壁部５０ｃ、５０ｄの間隔は、円弧状側壁部５０ａ、５０ｂの最大幅より小さく設定されている。このため、ポンプ室５０は、略長円形ではあるが、中央部が括れた繭型を呈している。

リアハウジング２２の前面２２ａには、ポンプ室５０を取り囲むようにシール溝５３が形成されており、このシール溝５３にはＯリング５４が装填されている。また、前面２２ａの隅角部には、前記ボルト２４がねじ込まれる４つのねじ孔５５と、前記ボルト２５がねじ込まれる２つのねじ孔５６と、前記位置決めピン２７が嵌挿される２つの位置決め用孔５７が形成されている。

リアハウジング２２の両側板２２ｂ、２２ｃの中央部には、前記ポンプ室５０の直線状側壁部５０ｃ、５０ｄに開口する空気吸引用通路６０と空気排出用通路６１がそれぞれ形成されている。また、これらの通路６０、６１にはマニホールド６２、６３がそれぞれ接続されている。

リアハウジング２２の背面板２２ｄには、前記センタープレート２１の第１の駆動軸用軸受孔４０と、第１の従動軸用軸受孔４１とに対応し一致する第２の駆動軸用軸受孔６５と、第２の従動軸用軸受孔６６とが貫通するように形成されている。これらの軸受孔６５、６６には、前記駆動軸３と従動軸４との後端をそれぞれ回転自在に軸支する前記第２の駆動軸用軸受１０と第２の従動軸用軸受１２との外輪１０ａ、１２ａがそれぞれ圧入され、かつ接着剤によって固定されている。また、これらの軸受孔６５、６６は、センタープレート２１の軸孔４０、４１と同様に段付き孔で形成されていることにより、ポンプ室側開口部に環状の軸受突き当て部６７、６８（図３、図５）がそれぞれ一体に突設されている。これらの軸受突き当て部６７、６８は、前記軸受１０、１２の外輪１０ａ、１２ａの側面が後方から当接することにより、軸受１０、１２をそれぞれ位置決めされている。軸受突き当て部６７、６８の先端部６７ａ、６８ａは、それぞれ薄肉に形成され、前記軸受１０、１２の内輪１０ｂ、１２ｂの側面と適宜な隙間Ｇ₀ （図５）を保ってそれぞれ対向している。なお、軸受１０、１２も、前述した軸受９、１１と同様に非接触シール型の軸受が用いられる。

また、リアハウジング２２の背面板２２ｄの表面には、Ｏリング７１が装填されるシール溝７０と、前記ボルト２６がねじ込まれる４つのねじ孔７２とが形成されている。シール溝７０は、前記軸受孔６５、６６を取り囲む環状の溝に形成されている。

前記バックカバー２３は、前記背面板２２ｄに前記Ｏリング７１を介して密接され４本のボルト２６によって固定されていることにより、前記第２の駆動軸用軸受孔６５および第２の従動軸用軸受孔６６を閉塞している。

前記駆動軸３には、前端部３ａに前記駆動ギヤ５、第１の駆動軸用軸受９およびナット３０が取付けられ、後端部３ｂに前記ロータ６が取付けられている。また、駆動軸３の前端部３ａには、前記ナット３０が螺合する雄ねじ９０が形成され、前端部３ａと後端部３ｂとの境部には環状のフランジ９１が一体に突設されている。このフランジ９１は、図３および図４に示すようにセンタープレート２１の軸受突き当て部４２内に適宜な隙間Ｇ（例えば、０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ）を保って嵌挿され、第１の駆動軸用軸受９の内輪９ｂの側面に後方から当接している。軸受突き当て部４２とフランジ９１との間の隙間Ｇは、軸受９の遊動を考慮して設定される。また、軸受突き当て部４２とフランジ９１の板厚は、略等しく設定されている。なお、駆動軸３の前端部３ａは、フロントハウジング２０の挿通孔３３からハウジング２の外部に突出し、図示を省略した駆動モータに連結されている。

前記駆動ギヤ５は、機械構造用炭素鋼（Ｓ４５Ｃ）によって形成され、駆動軸３の前端部３ａに嵌合されることにより前記第１の駆動軸用軸受９の直前に位置し、キー９４によって回転が規止されている。また、駆動ギヤ５は、ナット３０の締結によって第１の駆動軸用軸受９の内輪９ｂの側面に押し付けられている。また、駆動ギア５を軸受９に押し付けた後もナット３０をさらに締め付けることにより、駆動軸３のフランジ９１を軸受９の内輪９ｂに後方から押し付けている。これにより、駆動ギヤ５とフランジ９１が軸受９の内輪９ｂに固定され、駆動軸３と駆動ギヤ５の軸受９に対するスラスト方向の遊動が規制されている。なお、駆動ギヤ５の外周部は、内周部より薄肉に形成されていることにより、ハウジング２のギヤ室３２内に収納された状態において、フロントハウジング２０、センタープレート２１および軸受９に対して非接触状態を保持している。なお、ナット３０は、ピン、接着剤の塗布等によって緩みを規制されるか、または緩み止め機能を備えたナットを用いることが望ましい。

前記従動軸４は、前記駆動軸３より短く形成され、その前端部４ａには前記従動ギヤ７、第１の従動ギヤ用軸受１１およびナット３１が取付けられ、後端部４ｂには前記ロータ８が取付けられている。また、従動軸４の前端部４ａには、前記ナット３１が螺合する雄ねじ１００が形成され、前端部４ａと後端部４ｂとの境部には環状のフランジ１０１が一体に突設されている。このフランジ１０１は、図３に示すように前述した駆動軸３のフランジ９１と同様に、センタープレート２１の軸受突き当て部４３内に適宜な隙間（例えば、Ｇ＝０．０５ｍｍ〜０．１ｍｍ）を保って嵌挿され、第１の従動軸用軸受１１の内輪１１ｂの側面に後方から当接している。軸受突き当て部４３とフランジ１０１との間の隙間（Ｇ）は、軸受１１の遊動を考慮して設定される。また、軸受突き当て部４３とフランジ１０１の板厚は、略等しく設定されている。従動軸４の前端部４ａは、ギヤ室３２内にあってハウジング２の外部には突出されておらず、この点で駆動軸３と異なっている。

前記従動ギヤ７は、フェノール樹脂等によって形成され、駆動ギヤ５と同一の平歯車からなり、従動軸４の前端部４ａに嵌合されることにより前記第１の従動軸用軸受１１の直前に位置して駆動ギヤ５に噛合している。また、この従動ギヤ７は、従動軸４にキー１０２によって回転が規制された状態で嵌合し、ナット３１の締結によって第１の従動軸用軸受１１の内輪１１ｂの側面に前方から押し付けられている。また、従動ギヤ７を軸受１１に押し付けた後もナット３１をさらに締め付けることにより、従動軸４のフランジ１０１を軸受１１の内輪１１ｂに後方から押し付けている。これにより、従動ギヤ７とフランジ１０１が軸受１１の内輪１１ｂに固定され、従動軸４と従動ギヤ７の軸受１１に対するスラスト方向の遊動が規制されている。なお、従動ギヤ７の外周部は、内周部より薄肉に形成されていることにより、前記駆動ギヤ５と同様に、ハウジング２のギヤ室３２内に収納された状態において、フロントハウジング２０、センタープレート２１および軸受１１に対して非接触状態を保持している。なお、ナット３１は、ナット３０と同様にピン等の緩み止め手段によって緩みを規制されていることが望ましい。なお、駆動ギヤ５と従動ギヤ７の材質を異ならせた理由は、同材質の噛合いに比べて、歯当たり面のなじみがよく摩耗が少ないためである。また、駆動ギヤ５と従動ギヤ７の材質としては、異なる樹脂どうしであってもよい。また、駆動ギヤ５と従動ギヤ７の噛合いにおいては、歯面に少量の潤滑剤（グリス）が塗布されている。

前記ロータ６、８は、図１、図６および図８に示すように、フェノール樹脂等によって同一形状に形成された断面形状が繭型の成形品からなり、駆動軸３、従動軸４にそれぞれ一体成形されてポンプ室５０に組み込まれることにより互いに噛み合っている。ロータ６、８の中央には、駆動軸３、従動軸４の後端部３ｂ、４ｂが貫通する貫通孔１１０、１１１がそれぞれ形成されている。ロータ６、８とポンプ室５０の内壁面とセンタープレート２１の背面との間には、微少な隙間（例えば、０．０１〜０．０５ｍｍ）が設定されている。

このような構造からなるエア供給装置１は、以下の手順によって組立てられる。
先ず、センタープレート２１の軸受孔４０、４１に、外輪９ａ、１１ａの外周面に接着剤が塗布された軸受９、１１を圧入して、外輪９ａ、１１ａの側面をセンタープレート２１の軸受突き当て部４２、４３に突き当てた状態で、軸受孔４０、４１に軸受９、１１を固着する。そして、駆動軸３と従動軸４の前端部３ａ、４ａを軸受９、１１に挿通して、、フランジ９１、１０１を内輪９ｂ、１１ｂの側面に突き当てることにより、フランジ９１、１０１を軸受突き当て部４２、４３内に位置させる。

次に、駆動軸３と従動軸４の前端部３ａ、４ａに駆動ギヤ５と従動ギヤ７をキー９４、１０２を介してそれぞれ嵌合する。さらに、駆動軸３と従動軸４の雄ねじ９０、１００にナット３０、３１をそれぞれ締結してギヤ５、７を軸受９、１１の内輪９ｂ、１１ｂにそれぞれ押し付ける。また、これにより駆動軸３と従動軸４のフランジ９１、１０１を軸受９、１１の内輪９ｂ、１１ｂにそれぞれ押し付ける。

次に、センタープレート２１にリアハウジング２２とフロントハウジング２０を順次取付ける。リアハウジング２２の取付けに際しては、リアハウジング２２の軸受孔６５、６６に軸受１０、１２の外輪１０ａ、１２ａをそれぞれ圧入して軸受突き当て部６７、６８に突き当て、接着剤で固定する。また、リアハウジング２２のシール溝５３にＯリング５４を装填する。次に、駆動軸３と従動軸４の後端部３ｂ、４ｂとロータ６、８をリアハウジング２２のポンプ室５０内に嵌挿して、駆動軸３と従動軸４の後端を軸受１０、１２の内輪１０ｂ、１２ｂにそれぞれ挿通しながら、センタープレート２１とリアハウジング２２を重ね合わせる。また、センタープレート２１とリアハウジング２２を重ね合わせるときには、予めリアハウジング２２に打ち込んである２本の位置決めピン２７をセンタープレート２１の位置決め用孔４６に圧入しながら、駆動軸３と従動軸４の後端を軸受１０、１２の内輪１０ｂ、１２ｂに挿入し、かつセンタープレート２１とリアハウジング２２を位置決めする。さらに、２本のボルト２５をボルト取付孔４７よりねじ孔５６にねじ込み、センタープレート２１とリアハウジング２２を一体的に結合する。このように組立てることにより、軸受９と軸受１０および駆動軸３の中心線は合致するとともに、軸受１１と軸受１２および従動軸４の中心線も合致する。

次に、シール溝３６にＯリング３７が装填されたフロントハウジング２０をセンタープレート２１の前面に取付け、駆動ギヤ５、従動ギヤ７およびナット３０、３１をギア室３２に収納する。このフロントハウジング２０の取付けに際しては、センタープレート２１の前方に突出している位置決めピン２７の突出端部をフロントハウジング２０の位置決め用孔３５に嵌入することにより、フロントハウジング２０とセンタープレート２１を位置決めする。次に、ボルト２４をフロントハウジング２０のボルト取付孔３４、センタープレート２１のボルト取付孔４５に挿通してリアハウジング２２のねじ孔５５にねじ込むことにより、フロントハウジング２０、センタープレート２１およびリアハウジング２２を一体的に結合する。

最後にバックカバー２３をリアハウジング２２の背面にＯリングを介して密接し４本のボルト２６によって固定する。これにより、軸受孔６５、６６がバックカバー２３によって覆われ、エア供給装置１の組立を完了する。

このような構造からなるエア供給装置１において、図示を省略した駆動モータの回転を駆動軸３に伝達すると、その回転は駆動ギヤ５および従動ギヤ７を介して従動軸４に伝達される。このため、駆動軸３と従動軸４およびロータ６、８は同期して逆方向にそれぞれ回転する。ロータ６、８は、同期して逆方向に回転すると、マニホールド６２から空気をポンプ室５０内に吸い込み、マニホールド６３から吐出する。

このような構造からなるエア供給装置１によれば、駆動軸３と従動軸４のロータ６，８が取付けられている軸部の前後２箇所、具体的にはフランジ９１、１０１の直前の軸部分と、後端の２箇所を２つの軸受９と１０、１１と１２によってそれぞれ軸支しているので、ロータ６、８の振動を規制することができる。また、駆動軸３、従動軸４、駆動ギヤ５および従動ギヤ７のスラスト方向の遊動をスラスト規制手段としてのナット３０、３１によってそれぞれ規制しているので、ロータ６、８がポンプ室５０の内壁やセンタープレート２１に接触して摩擦熱や騒音が発生したり、ロータ自体やポンプ室５０の内壁あるいはセンタープレート２１が摩耗したりすることがなく、装置の耐久性を向上させ、ポンプ効率の低下を防止することができる。

また、ロータ６、８の振動を抑制することができれば、軸受突き当て部４２、４３とフランジ９１、１０１との間の隙間Ｇを小さくすることができるため、軸シール部材を用いる必要がなく、電動機の消費電力が少ない小型のエア供給装置を提供することができる。

なお、上記した実施の形態においては、ハウジング２をフロントハウジング２０、センタープレート２１、リアハウジング２２およびバックカバー２３からなる４つの部材で構成したが、これに何ら特定されるものではなく、種々の変更が可能である。

本発明に係るエア供給装置の一実施の形態を示す分解斜視図である。同エア供給装置の正面図である。図２のIII −III 線断面図である。図３のＡ部の拡大断面図である。図３のＢ部の拡大断面図である。図３のＶＩ−ＶＩ線断面図である。（ａ）、（ｂ）はリアハウジングの正面図および断面図である。（ａ）、（ｂ）はロータの正面図および断面図である。

符号の説明

１…エア供給装置、２…ハウジング、３…駆動軸、４…従動軸、５…駆動ギヤ、６…ロータ、７…従動ギヤ、８…ロータ、９…第１の駆動軸用軸受、１０…第２の駆動軸用軸受、１１…第１の従動軸用軸受、１２…第２の従動軸用軸受、３０、３１…ナット、３２…ギヤ室、４０…第１の駆動軸用軸受孔、４１…第１の従動軸用軸受孔、４２、４３…軸受突き当て部、５０…ポンプ室、６５…第２の駆動軸用軸受孔、６６…第２の従動軸用軸受孔、９１、１０１…フランジ、Ｇ……隙間。

Claims

駆動ギヤとロータが固定された駆動軸と、
前記駆動ギヤとロータにそれぞれ噛合う従動ギヤとロータが固定された従動軸と、
内部が仕切壁によって前記駆動ギヤと前記従動ギヤを収納するギヤ室と前記ロータを収納するポンプ室とに仕切られ前記駆動軸と前記従動軸を収納するハウジングと、
前記ハウジングにそれぞれ形成された第１、第２の駆動軸用軸受孔および第１、第２の従動軸用軸受孔にそれぞれ圧入固定されることにより前記駆動軸と前記従動軸のロータが取付けられている軸部の両側部分をそれぞれ回転自在に軸支する第１、第２の駆動軸用軸受および第１、第２の従動軸用軸受と、
前記駆動軸と前記従動軸の中間部にそれぞれ一体に設けられたフランジと、
前記第１の駆動軸用軸受孔と前記第１の従動軸用軸受孔のロータ側開口部にそれぞれ形成されることにより前記駆動軸と前記従動軸のフランジがそれぞれ微少間隔をおいて嵌挿され、前記第１の駆動軸用軸受と第１の従動軸用軸受の外輪がそれぞれ当接する軸受突き当て部と、
前記第１の駆動軸用軸受に対する前記駆動軸および前記駆動ギヤのスラスト方向の移動と、前記第１の従動軸用軸受に対する前記従動軸および前記従動ギヤのスラスト方向の移動をそれぞれ規制するスラスト規制手段と、
を備えたことを特徴とするエア供給装置。
請求項１記載のエア供給装置において、
前記スラスト規制手段が、前記駆動軸と前記従動軸にそれぞれ取付けられるナットであって、前記各軸のフランジと前記駆動ギヤと前記従動ギヤを前記第１の駆動軸用軸受と前記第１の従動軸用軸受の内輪にそれぞれ押し付けることを特徴とするエア供給装置。