特開 2023-47570 ルーツブロア

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023047570

(43)【公開日】2023-04-06

(54)【発明の名称】ルーツブロア

(51)【国際特許分類】

   F04C 18/18 20060101AFI20230330BHJP

   F04C 29/02 20060101ALI20230330BHJP

【ＦＩ】

F04C18/18 A

F04C29/02 311Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021156547

(22)【出願日】2021-09-27

(71)【出願人】

【識別番号】000185248

【氏名又は名称】小倉クラッチ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】屋宜 竜也

(72)【発明者】

【氏名】星野 景祐

(72)【発明者】

【氏名】平塚 恒基

【テーマコード（参考）】

3H129

【Ｆターム（参考）】

3H129AA06

3H129AA17

3H129AB05

3H129BB01

3H129BB42

3H129BB44

3H129CC20

(57)【要約】

【課題】オイルシールを使用することを止めることにより、低コスト化、運転効率の向上および長寿命化を図ることが可能なルールブロアを提供する。
【解決手段】駆動側ロータ３５および従動側ロータ３６と、ロータ室３４およびギア室６３を有するハウジング３と、駆動側ロータ３５を貫通する駆動軸１７と、従動側ロータ３６を貫通する従動軸３２と、駆動軸１７に取付けられた駆動側ギア６４と、駆動側ギア６４と噛合して従動軸３２に取付けられた従動側ギア６５とを備える。ギア室６３は、ハウジング３の一側壁と、ハウジング３の一側壁に取付けられたギアカバー２７とによって閉空間となるように形成されている。駆動側ギア６４と従動側ギア６５は、グリスによって潤滑されている。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに噛み合いながら回転する駆動側ロータおよび従動側ロータと、
前記駆動側ロータおよび前記従動側ロータを収容するロータ室を有するとともに、前記ロータの軸線方向の一方であって前記ロータ室の外にギア室を有するハウジングと、
前記駆動側ロータの軸心部に固着されて前記ロータ室から前記ギア室に延びるとともに、前記ハウジングの前記ロータ室を挟む一側壁と他側壁に軸受によって回転自在に支持され、前記ギア室とは反対側の端部に駆動力が加えられる駆動軸と、
前記従動側ロータの軸心部に固着されて前記ロータ室から前記ギア室に延びるとともに、前記ハウジングの前記一側壁と前記他側壁に軸受によって回転自在に支持された従動軸と、
前記ギア室に収容されて前記駆動軸の端部に取付けられた駆動側ギアと、
前記ギア室に収容されて前記駆動側ギアと噛合するとともに前記従動軸の端部に取付けられた従動側ギアとを備え、
前記ギア室は、前記ハウジングの前記一側壁と、前記一側壁に取付けられたカバーとによって閉空間となるように形成され、
前記駆動側ギアと前記従動側ギアは、グリスによって潤滑されていることを特徴とするルーツブロア。

【請求項2】

請求項１記載のルーツブロアにおいて、
前記ハウジングの前記ギア室とは反対側に位置する前記他側壁には、モータが取付けられ、
前記モータは、
前記ハウジングの前記他側壁によって開口部が閉塞される有底筒状のモータケースと、
前記モータケースの内壁面に設けられた固定子と、
前記モータケースの軸心部に設けられて前記駆動軸に結合された回転子とを備え、
前記モータケースの開口部が前記他側壁によって閉塞されているとともに、前記モータケースの開口部と前記他側壁との間がシール部材によってシールされていることを特徴とするルーツブロア。

【請求項3】

請求項１または請求項２記載のルーツブロアにおいて、
前記駆動軸を支持する軸受と、前記従動軸を支持する軸受は、
軸受鋼中に水素が侵入することを防ぐ高クロム材によって形成された水素対応軸受であって、軸受内をシールするシール部材を備えていることを特徴とするルーツブロア。

【請求項4】

請求項１～請求項３の何れか１つに記載のルーツブロアにおいて、
前記ギア室は、前記駆動軸の軸線方向から見て繭形状に形成され、
前記ギア室における前記駆動軸の軸線方向に延びる内周壁は、前記駆動側ギアおよび前記従動側ギアの外周面に微小な間隔をおいて沿うような形状に形成されていることを特徴とするルーツブロア。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、互いに噛み合う一対のロータがギア結合構造によって互いに連動するように連結されたルーツブロアに関する。

【背景技術】

【0002】

従来のこの種のルーツブロアとしては、例えば特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に開示されたルーツブロアは、互いに噛み合う駆動側ロータと従動側ロータとを同期して回転させるためにギア結合構造を採用している。ギア結合構造は、駆動側ロータの回転軸の一端部に取付けられた駆動側ギアと、この駆動側ギアと噛み合うように従動側ロータの回転軸の一端部に取付けられた従動側ギアとを備えている。

【0003】

駆動側ギアと従動側ギアは、ギア室に収容され、ギア室に溜められたオイルによって潤滑されている。
ギア室は、駆動側ロータと従動側ロータとを収容するロータハウジングの側壁と、この側壁に取付けられたギアカバーとによって形成されている。ギアカバーは、ロータハウジングの側壁から突出している駆動側ギアと従動側ギアとを覆う略カップ状に形成されている。

【0004】

ロータハウジングの側壁には、オイルがギア室からロータハウジング内に浸入することを防ぐためにオイルシールが設けられている。このオイルシールは、駆動側ロータの回転軸とロータハウジングの側壁との間と、従動側ロータの回転軸とロータハウジングの側壁との間とにそれぞれ設けられ、回転軸の外周面に摺接するリップを有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】実公平４－１０３９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に示すルーツブロアにおいては、回転軸とロータハウジングの側壁との間にオイルシールが設けられていることが原因で下記の３つの問題があった。
第１の問題は、部品数を削減して低コスト化を図るにも限界があることである。
第２の問題は、オイルシールと回転軸との摺接部で動力損失となることである。
第３の問題は、オイルシールは劣化する消耗品であり、耐久性が高く寿命が長いルーツブロアを実現できないことである。

【0007】

本発明の目的は、オイルシールを使用することを止めることにより、低コスト化、運転効率の向上および長寿命化を図ることが可能なルーツブロアを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この目的を達成するために本発明に係るルーツブロアは、互いに噛み合いながら回転する駆動側ロータおよび従動側ロータと、前記駆動側ロータおよび前記従動側ロータを収容するロータ室を有するとともに、前記ロータの軸線方向の一方であって前記ロータ室の外にギア室を有するハウジングと、前記駆動側ロータの軸心部に固着されて前記ロータ室から前記ギア室に延びるとともに、前記ハウジングの前記ロータ室を挟む一側壁と他側壁に軸受によって回転自在に支持され、前記ギア室とは反対側の端部に駆動力が加えられる駆動軸と、前記従動側ロータの軸心部に固着されて前記ロータ室から前記ギア室に延びるとともに、前記ハウジングの前記一側壁と前記他側壁に軸受によって回転自在に支持された従動軸と、前記ギア室に収容されて前記駆動軸の端部に取付けられた駆動側ギアと、前記ギア室に収容されて前記駆動側ギアと噛合するとともに前記従動軸の端部に取付けられた従動側ギアとを備え、前記ギア室は、前記ハウジングの前記一側壁と、前記一側壁に取付けられたカバーとによって閉空間となるように形成され、前記ハウジングの前記一側壁に設けられた凹部と、この凹部を塞ぐ板状のギアカバーとによって形成され、前記駆動側ギアと前記従動側ギアは、グリスによって潤滑されているものである。

【0009】

本発明は、前記ルーツブロアにおいて、前記ハウジングの前記ギア室とは反対側に位置する前記他側壁には、モータが取付けられ、前記モータは、前記ハウジングの前記他側壁によって開口部が閉塞される有底筒状のモータケースと、前記モータケースの内壁面に設けられた固定子と、前記モータケースの軸心部に設けられて前記駆動軸に結合された回転子とを備え、前記モータケースの開口部が前記他側壁によって閉塞されているとともに、前記モータケースの開口部と前記他側壁との間がシール部材によってシールされていてもよい。

【0010】

本発明は、前記ルーツブロアにおいて、前記駆動軸を支持する軸受と、前記従動軸を支持する軸受は、軸受鋼中に水素が侵入することを防ぐ高クロム材によって形成された水素対応軸受であって、軸受内をシールするシール部材を備えているものであってもよい。

【0011】

本発明は、前記ルーツブロアにおいて、前記ギア室は、前記駆動軸の軸線方向から見て繭形状に形成され、前記ギア室における前記駆動軸の軸線方向に延びる内周壁は、前記駆動側ギアおよび前記従動側ギアの外周面に微小な間隔をおいて沿うような形状に形成されていてもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、ギア室とロータ室との間にオイルシールが不要になるから、低コスト化、運転効率の向上および長寿命化を図ることが可能なルーツブロアを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は、本発明に係るルーツブロアの斜視図である。

【図2】図２は、ルーツブロアの縦断面図である

【図3】図３は、ハウジングの他側壁の一部の断面図である。

【図4】図４は、ハウジングの一側壁の一部の断面図である。

【図5】図５は、フロントハウジングとセンターハウジングの分解斜視図である。

【図6】図６は、ルーツブロアのロータを示す斜視断面図である。

【図7】図７は、ルーツブロアの後部の分解斜視図である。

【図8】図８は、リヤハウジングの内部を示す背面図である。

【図9】図９は、駆動側ギアと従動側ギアの噛み合い部分を拡大して示す断面図である。

【図10】図１０は、ギア室の変形例を示す断面図である。

【図11】図１１は、リヤハウジングとギアカバーの分解斜視図である。

【図12】図１２は、リヤハウジングとギアカバーをルーツブロアの後方から見た背面図である。

【図13】図１３は、ギア室の変形例を示す断面図である。

【図14】図１４は、リヤハウジングとギアカバーの分解斜視図である。

【図15】図１５は、リヤハウジングとギアカバーをルーツブロアの後方から見た背面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明に係るルーツブロアの一実施の形態を図１～図９を参照して詳細に説明する。
図１に示すルーツブロア１は、図示していない燃料電池システムにおいて水素を循環させるために用いる水素循環ルーツブロアである。このルーツブロア１は、図１において最も左側に描かれているモータ２によって駆動されて動作し、後述するハウジング３の吸込口４から水素を吸い込んで吐出口５（図６参照）から吐出する。以下において、ルーツブロア１の各部品を説明するうえで方向を示すにあたっては、ハウジング３に対してモータ２が位置する方向を前方とし、吸込口４が位置する方向を右側とし、吐出口５が位置する方向を左側としてルーツブロア１を前方から見たときの方向で示す。

【0015】

モータ２は、図２に示すように、有底円筒状のモータケース６と、モータケース６の内壁面に設けられた固定子７と、モータケース６の軸心部に設けられた回転子８とを備えている。
モータケース６は、開口部がハウジング３の前壁となるフロントハウジング１１によって閉塞される状態でフロントハウジング１１に複数の取付用ボルト１２（図１参照）によって取付けられている。また、モータケース６は、図２に示すように、フロントハウジング１１の前面に突設された円筒状の突起１３と、モータケース６の開口部に形成された第１の円形凹部１４との嵌合によりフロントハウジング１１に対して位置決めされている。
モータケース６の開口部とフロントハウジング１１との間には、図２および図３に示すように、Ｏリングからなるシール部材１５が設けられている。

【0016】

回転子８は、図２に示すように、軸心部に円筒状の筒状軸１６を有し、この筒状軸１６を介して駆動軸１７に結合されている。駆動軸１７は、前後方向に延びる状態でハウジング３の下部に配置され、ハウジング３の前部と後部とに第１の軸受２１と第２の軸受２２とによって回転自在に支持されている。
筒状軸１６は、駆動軸１７の軸端部（前端部）にスプライン嵌合部２３を介して連結された状態で固定用ナット２４によって固定されている。上述した円筒状の突起１３と第１の円形凹部１４は、駆動軸１７と同一軸線上に形成されている。

【0017】

ハウジング３は、複数の部品を組み合わせて形成されている。複数の部品とは、上述したフロントハウジング１１と、フロントハウジング１１の後端に接続されたセンターハウジング２５と、センターハウジング２５の後端に接続されたリヤハウジング２６と、リヤハウジング２６の後端に接続されたギアカバー２７などである。フロントハウジング１１と、センターハウジング２５と、リヤハウジング２６は、アルミニウム合金を材料として鋳造、機械加工などによって所定の形状に形成されている。ギアカバー２７は、アルミニウム合金製の平板によって形成されている。

【0018】

フロントハウジング１１は、略板状に形成され、センターハウジング２５の前端に複数の取付用ボルト２８によって取付けられている。図２および図５に示すように、この実施の形態によるフロントハウジング１１の下部には貫通孔２９が形成され、上部には第２の円形凹部３０が形成されている。貫通孔２９には、図３に示すように、筒状軸１６および駆動軸１７が通されるとともに、駆動軸１７の前側を支持する第１の軸受２１の外輪２１ａが嵌合する。

【0019】

第２の円形凹部３０は、第１の軸受２１の上方に設けられている第３の軸受３１の外輪３１ａが嵌合する。第３の軸受３１は、駆動軸１７の上方に位置する従動軸３２の前端部を支持するものである。従動軸３２は、前後方向に延びる状態でハウジング３の上部に配置され、ハウジング３の前部と後部とに第３の軸受３１と第４の軸受３３(図２参照）とによって回転自在に支持されている。

【0020】

センターハウジング２５は、図１に示すように、前端部と後端部とにそれぞれ取付用フランジ２５ａを有している。これらの取付用フランジ２５ａには、図示していない支持用ブラケットが取付けられる。このルーツブロア１は、支持用ブラケットを介して図示していない燃料電池システムの例えばフレームに支持される。上述した吸込口４は、センターハウジング２５の前後方向の中央部であって右側部に形成され、吐出口５（図６参照）は、センターハウジング２５の前後方向の中央部であって左側部に形成されている。

【0021】

センターハウジング２５は、図２に示すように、後方に向けて開口する有底筒状に形成されている。センターハウジング２５の開口部は、リヤハウジング２６によって閉塞されている。このようにセンターハウジング２５にリヤハウジング２６が接続されることにより、センターハウジング２５の内部にロータ室３４が形成される。ロータ室３４は、図６に示すように、断面形状が上下方向に長い長円状に形成されている。ロータ室３４の右側部には吸込口４が開口し、ロータ室３４の左側部には吐出口５が開口している。

【0022】

ロータ室３４には、互いに噛み合いながら回転する駆動側ロータ３５および従動側ロータ３６が収容されている。駆動側ロータ３５と従動側ロータ３６は、それぞれプラスチック材料によって断面形状が略繭形となるように形成されている。この駆動側ロータ３５と従動側ロータ３６は、ロータ室３４内で互いに噛み合いながら回転することにより、外気（この実施の形態においては水素）を吸込口４からロータ室３４内に吸い込み、ロータ室３４の内壁との間を通して吐出口５から吐出する。

【0023】

駆動側ロータ３５の軸心部には、駆動軸１７がインサート成型によって固着されている。従動側ロータ３６の軸心部には、従動軸３２がインサート成型によって固着されている。駆動軸１７の駆動側ロータ３５に接着される外周面と、従動軸３２の従動側ロータ３６に接着される外周面とには、図示してはいないが、それぞれ綾目ローレットが形成されている。

【0024】

駆動側ロータ３５は、駆動軸１７が回転することにより駆動軸１７と一体に回転する。従動側ロータ３６は、従動軸３２が回転することにより従動軸３２と一体に回転する。駆動軸１７と従動軸３２とは、図２に示すように、後端部において後述するギア結合構造３７を介して互いに接続され、回転方向が互いに逆方向となるように同一回転数で回転する。ギア結合構造３７の説明は後述する。

【0025】

駆動側ロータ３５と従動側ロータ３６とを形成するプラスチック材料としては、例えばＰＥＳ（ポリエーテルサルフォン）を用いることができる。駆動側ロータ３５と従動側ロータ３６とをＰＥＳによって形成することにより、駆動側ロータ３５および従動側ロータ３６がセンターハウジング２５と同様に熱膨張するようになる。ＰＥＳの線膨張係数は、センターハウジング２５を形成するアルミニウム合金と同等である。このため、駆動側ロータ３５および従動側ロータ３６とセンターハウジング２５とのクリアランスを一定に保つにあたって、水素の温度や外気温の影響を受け難くなる。

【0026】

センターハウジング２５の前端に位置する前壁２５ｂには、図３に示すように、駆動軸１７が貫通する第１の軸孔４１と、従動軸３２が貫通する第２の軸孔４２とが穿設されている。上述したフロントハウジング１１は、前壁２５ｂの前面に重なるように取付けられている。この実施の形態においては、フロントハウジング１１とセンターハウジング２５の前壁２５ｂとが本発明でいう「ハウジングの他側壁」に相当する。

【0027】

前壁２５ｂの前部であって駆動軸１７が貫通する部分には、図３および図５に示すように、第３の円形凹部４３が形成されているともに、この第３の円形凹部４３に嵌合する状態で第１の軸受２１が装着されている。また、前壁２５ｂの前部であって従動軸３２が貫通する部分には、第４の円形凹部４４が形成されているとともに、この第４の円形凹部４４に嵌合する状態で第３の軸受３１が装着されている。第１の軸受２１と第３の軸受３１は、外輪２１ａ，３１ａと、内輪２１ｂ，３１ｂと、ボール２１ｃ，３１ｃとがそれぞれ高クロム材によって形成された水素対応軸受である。

【0028】

ここでいう高クロム材は、外輪２１ａ，３１ａ、内輪２１ｂ，３１ｂ、ボール２１ｃ，３１ｃを形成する軸受鋼中に水素が侵入することを防ぐ材料である。また、第１の軸受２１と第３の軸受３１は、それぞれ軸受内をシールするシール部材４５を両端部に備えているとともに、図示していないクリープ防止機構を備えている。この実施の形態においては、第１の軸受２１の外輪２１ａと第３の円形凹部４３の周壁との間に第１のＯリング４６が設けられ、第１の軸受２１の内輪２１ｂと駆動軸１７との間には第２のＯリング４７が設けられている。また、第３の軸受３１の外輪３１ａと第４の円形凹部４４の周壁との間に第３のＯリング４８が設けられ、第３の軸受３１の内輪３１ｂと従動軸３２との間には第４のＯリング４９が設けられている。

【0029】

リヤハウジング２６は、センターハウジング２５の後端に重ねられてロータ室３４の開口部を閉じる状態で複数の取付用ボルト５１（図１参照）によってセンターハウジング２５に取付けられている。
リヤハウジング２６の前部には、図４に示すように、駆動軸１７が貫通する第１の貫通孔５２と、この第１の貫通孔５２が底部に開口する第５の円形凹部５３と、従動軸３２が貫通する第２の貫通孔５４と、この第２の貫通孔５４が底部に開口する第６の円形凹部５５とが形成されている。第５の円形凹部５３には駆動軸１７の後部を回転自在に支持する第２の軸受２２が装着されている。第６の円形凹部５５には、従動軸３２の後部を回転自在に支持する第４の軸受３３が装着されている。

【0030】

第２の軸受２２と第４の軸受３３は、複列玉軸受で、第１および第３の軸受２１，３１と同様に、外輪２２ａ，３３ａと、内輪２２ｂ，３３ｂと、ボール２２ｃ，３３ｃとがそれぞれ高クロム材によって形成された水素対応軸受である。また、第２の軸受２２と第４の軸受３３は、それぞれ軸受内をシールするシール部材５６を両端部に備えているとともに、図示していないクリープ防止機構を備えている。この実施の形態においては、第２の軸受２２の内輪２２ｂと駆動軸１７との間に第５のＯリング５７が設けられ、第４の軸受３３の内輪３３ｂと従動軸３２との間に第６のＯリング５８が設けられている。
第２の軸受２２と第４の軸受３３に設けられているシール部材５６と、上述した第１の軸受２１と第３の軸受３１のシール部材４５は、いわゆる接触シールが用いられている。接触シールは、シール性を有している。このため、第１～第４の軸受２１，２２，３１，３３をグリスなどの潤滑剤が軸線方向に通過することはない。

【0031】

この実施の形態においては、リヤハウジング２６が本発明でいう「ハウジングの一側壁」に相当する。すなわち、駆動軸１７は、ハウジング３のロータ室３４を挟む一側壁（リヤハウジング２６）と他側壁（センターハウジング２５の前壁２５ｂ）に第１および第２の軸受２１，２２によって回転自在に支持されている。従動軸３２は、ハウジング３の一側壁（リヤハウジング２６）と他側壁（センターハウジング２５の前壁２５ｂ）に第３および第４の軸受３１，３３によって回転自在に支持されている。

【0032】

リヤハウジング２６の後部には、第５の円形凹部５３と第６の円形凹部５５の開口部に連なる凹部６１が形成されている。凹部６１の開口形状は、図７および図８に示すように、上下方向に長い長円の上下方向の中央部が括れた形状である。凹部６１の開口部分はギアカバー２７によって閉塞されている。ギアカバー２７は、複数の取付用ボルト６２（図１参照）によってリヤハウジング２６に取付けられている。凹部６１の開口部がギアカバー２７によって閉塞されることにより、図４に示すように、リヤハウジング２６内にギア室６３が形成される。ギア室６３は、図２に示すように、ハウジング３における、駆動側ロータ３５および従動側ロータ３６の軸線方向の一方（後方）であってロータ室３４の外に形成されることになる。また、ギア室６３は、リヤハウジング２６（ハウジング３の一側壁）と、このリヤハウジング２６（ハウジング３の一側壁）に取付けられたギアカバー２７とによって閉空間となるように形成されている。ギア室６３を駆動軸１７や従動軸３２の軸線方向から見た形状は、繭形状である。すなわち、ギア室６３の内周壁（駆動軸１７や従動軸３２の軸線方向に延びる壁）は、駆動側ギア６４および従動側ギア６５の外周面に微小な間隔をおいて沿うような形状に形成されている。
駆動軸１７と従動軸３２は、ロータ室３４からギア室６３に延びている。

【0033】

ギア室６３には、ギア結合構造３７を構成する駆動側ギア６４と従動側ギア６５とが収容されている。駆動側ギア６４は、駆動軸１７の後端部に取付けられており、駆動軸１７に第２の軸受２２の内輪２２ｂとともに第１の固定用ナット６６によって固定されている。従動側ギア６５は、駆動側ギア６４と噛合する状態で従動軸３２の後端部に取付けられており、従動軸３２に第４の軸受３３の内輪３３ｂともに第２の固定用ナット６７によって固定されている。この実施の形態による駆動側ギア６４と従動側ギア６５は、図７に示すように、はす歯ギアによって構成されている。なお、図２と図４は、駆動側ギア６４と従動側ギア６５を理解し易くするために、駆動側ギア６４と従動側ギア６５の歯を一般的な平歯車の歯となるように描いてある。

【0034】

駆動側ギア６４は焼入鋼、ニッケルクロム鋼などによって形成されている。従動側ギア６５は、鋳鉄によって形成されている。これらの駆動側ギア６４と従動側ギア６５は、図９に示すように、グリス６８によって潤滑されている。グリス６８は、例えば有機モリブデン系のものを用いることができる。図９は、グリス６８を厚みが実際より厚くなるように描いてある。
駆動側ギア６４と従動側ギア６５とをグリス６８によって潤滑するにあたっては、図９に示すようにグリス６８を駆動側ギア６４と従動側ギア６５とに塗布して行う場合と、図示してはいないが、グリス６８をギア室６３に充填して行う場合とがある。
グリス６８を塗布する場合は、低温機動性に優れたルーツブロア１を実現することができる。一方、グリス６８をギア室６３に充填した場合は、グリス６８が常に歯面に存在する状態になるため、油膜切れを起こし難く、潤滑性が向上し、長寿命化につながる。

【0035】

この実施の形態においては、ギア室６３とロータ室３４との間にシール性を有する第２の軸受２２および第４の軸受３３が設けられているから、ギア室６３とロータ室３４との間にオイルシール等のシール部材を設置することなく、ギア室６３からロータ室３４へグリス６８が流れ出ることを防ぐことができる。

【0036】

このように構成されたルーツブロア１は、モータ２の回転子８が回転することにより、駆動軸１７のギア室６３とは反対側の端部（前端部）にモータ２から駆動力が加えられ、駆動軸１７および駆動側ロータ３５と従動軸３２および従動側ロータ３６とが互いに反対方向に同一回転速度で回転する。このように駆動側ロータ３５と従動側ロータ３６とが回転することにより、水素が吸込口４に吸い込まれて吐出口５から吐出される。

【0037】

このルーツブロア１において、駆動軸１７と従動軸３２とをギア結合する駆動側ギア６４と従動側ギア６５はグリス６８によって潤滑されている。
このため、ギア室にオイルを溜める従来のルーツブロアと較べると、ロータ室３４とギア室６３との間にオイルシールが不要になるから、部品数を削減できて低コスト化を図ることができる。また、駆動軸１７および従動軸３２が回転するにあたって、オイルシールとの摩擦により動力を損失することがないから、運転効率の向上を図ることができる。さらに、消耗品であるオイルシールが設けられていないから長寿命化を図ることもできる。

【0038】

また、この実施の形態によるルーツブロア１は、ギア結合部の潤滑をグリス６８で行っているから、低温機動性と耐ヒートショック性が向上し、耐振動性も良好になる。
ギア室６３がリヤハウジング２６の凹部６１と、この凹部６１の開口部を塞ぐギアカバー２７とによって形成されているから、ギアカバー２７を単純な板状に形成でき、ギアカバー２７の形状を簡素化することができる。このようなギアカバー２７は製造が容易であるから、この点からも低コスト化を図ることができる。
したがって、この実施の形態によれば、低コスト化、運転効率の向上および長寿命化を図ることが可能なルーツブロアを提供することができる。

【0039】

この実施の形態によるモータ２は、有底円筒状のモータケース６を備えている。モータケース６の開口部は、フロントハウジング１１によって閉塞されている。モータケース６の開口部とフロントハウジング１１との間は、シール部材１５によってシールされている。このため、モータ２がハウジング３と一体化され、水素がモータ２およびハウジング３から外に漏洩することを防ぐことができる。

【0040】

この実施の形態による駆動軸１７を支持する第１および第２の軸受２１，２２と、従動軸３２を支持する第３および第４の軸受３１，３３は、軸受鋼中に水素が侵入することを防ぐ高クロム材によって形成された水素対応軸受である。また、これらの第１～第４の軸受２１，２２，３１，３３は、軸受内をシールするシール部材４５，５６を備えている。このため、水素雰囲気で軸受を使用するにあたって、ボール２１ｃ，２２ｃ，３１ｃ，３３ｃの転動面にいわゆる「白色はくり」が生じることを防ぐことができるから、長期間にわたって水素を送ることが可能なルーツブロアを実現することができる。

【0041】

この実施の形態によるギア室６３は、駆動軸１７の軸線方向から見て繭形状に形成されている。ギア室６３における駆動軸１７の軸線方向に延びる内周壁（凹部６１の内側壁）は、駆動側ギア６４および従動側ギア６５の外周面に微小な間隔をおいて沿うような形状に形成されている。このため、駆動側ギア６４および従動側ギア６５が高速で回転してグリス６８が飛散したとしても、グリス６８が駆動側ギア６４と従動側ギア６５の近傍に留まるようになる。すなわち、グリス６８の過度な飛散を防ぐことができ、潤滑性が向上する。

【0042】

（ギア室の変形例１）
ギア室は図１０～図１２に示すように形成することができる。図１０～図１２において、図１～図９によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図１０に示すギア室６３は、リヤハウジング２６と、リヤハウジング２６の凹部６１を塞ぐようにリヤハウジング２６に取付けられた板金製のギアカバー７１とによって閉空間となるように形成されている。図１０は、図１２におけるリヤハウジング２６とギアカバー７１のX－X線断面図である。

【0043】

ギアカバー７１は、金属製の板材を加圧成型によってカップ状に成型したもので、図１１に示すように、カップ状の本体部７１ａと、本体部７１ａの開口部分に設けられたフランジ部７１ｂとを有している。本体部７１ａは、リヤハウジング２６の凹部６１を形成する筒状部２６ａに嵌合するように形成されている。ギアカバー７１が筒状部２６ａに嵌合することにより、リヤハウジング２６とギアカバー７１との間にギア室６３が形成される。このギア室６３における駆動軸１７の軸線方向に延びる内周壁（凹部６１の内側壁）は、駆動側ギア６４および従動側ギア６５の外周面に微小な間隔をおいて沿うような形状に形成されている。

【0044】

フランジ部７１ｂは、本体部７１ａの周囲の全域に接続されており、複数の貫通孔７２を有している。また、フランジ部７１ｂは、リヤハウジング２６における、センターハウジング２５に重ねられるフランジ部２６ｂと重なるように形成されている。
フランジ部２６ｂには複数の貫通孔７３が穿設されている。この貫通孔７３とギアカバー７１の貫通孔７２は、駆動軸１７の軸線方向から見て互いに重なる位置に形成されている。また、図１０に示すように、センターハウジング２５における、これらの貫通孔７２，７３と対応する位置にはねじ孔７４が形成されている。
リヤハウジング２６とギアカバー７１は、貫通孔７２，７３に通されてねじ孔７４にねじ込まれた取付用ボルト７５によってセンターハウジング２５に取付けられている。

【0045】

（ギア室の変形例２）
ギア室は図１３～図１５に示すように形成することができる。図１３～図１５において、図１～図９によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図１３に示すギア室６３は、板状に形成されたリヤハウジング２６と、リヤハウジング２６の後面に重ねられたギアカバー８１とによって閉空間となるように形成されている。図１３は図１５におけるリヤハウジング２６とギアカバー８１のXIII－XIII線断面図である。
図１３に示すリヤハウジング２６は、図１４に示すように、駆動側ギア６４および従動側ギア６５が露出するように板状に形成されており、センターハウジング２５に複数の取付用ボルト５１によって固定されている。リヤハウジング２６における、複数の取付用ボルト５１によって囲まれた範囲の内側には、複数のねじ孔８２と、シール部材８３とが設けられている。

【0046】

図１３～図１５に示すギアカバー８１は、鋳造や機械加工によってカップ状に形成されている。詳述すると、ギアカバー８１は、図１４に示すように、駆動軸１７の軸線方向から見て繭形状となるように形成された凹部８４と、凹部８４より外側に位置する複数の貫通孔８５とを有している。凹部８４は、駆動側ギア６４と従動側ギア６５とを収容可能に形成されている。凹部８４内に駆動側ギア６４と従動側ギア６５とが挿入される状態でギアカバー８１がリアハウジング２６に重ねられることにより、リヤハウジング２６とギアカバー８１との間にギア室６３が形成される。このギア室６３における駆動軸１７の軸線方向に延びる内周壁（凹部８４の内側壁）は、駆動側ギア６４および従動側ギア６５の外周面に微小な間隔をおいて沿うような形状に形成されている。

【0047】

複数の貫通孔８５は、駆動軸１７の軸線方向から見てリヤハウジング２６のねじ孔８２と重なる位置に形成されている。ギアカバー８１は、図１３に示すように、貫通孔８５に通した取付用ボルト８６がねじ孔８２にねじ込まれることによって、リヤハウジング２６に取付けられる。この取付状態においては、シール部材８３がリヤハウジング２６とギアカバー８１との間に挟まれ、これらの部材の間をシールする。

【0048】

ギア室６３を図１０～図１５に示すように形成する場合であっても、駆動側ギア６４および従動側ギア６５が高速で回転してグリス６８が飛散した場合にグリス６８が駆動側ギア６４と従動側ギア６５の近傍に留まるようになる。すなわち、グリス６８の過度な飛散を防ぐことができ、潤滑性が向上する。

【符号の説明】

【0049】

１…ルーツブロア、２…モータ、３…ハウジング、６…モータケース、７…固定子、８…回転子、１１…フロントハウジング、１５…シール部材、１７…駆動軸、２１…第１の軸受、２２…第２の軸受、２５…センターハウジング、２５ｂ…前壁（他側壁）、２６…リヤハウジング、２７，７１，８１…ギアカバー、３１…第３の軸受、３２…従動軸、３３…第４の軸受、３４…ロータ室、３５…駆動側ロータ、３６…従動側ロータ、６１…凹部、６３…ギア室、６４…駆動側ギア、６５…従動側ギア、６８…グリス。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】