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(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】P2023075628
(43)【公開日】2023-05-31
(54)【発明の名称】スクリュー圧縮機
(51)【国際特許分類】
F04C 27/00 20060101AFI20230524BHJP
F04C 18/16 20060101ALI20230524BHJP
【ＦＩ】
F04C27/00 331
F04C18/16 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021188644
(22)【出願日】2021-11-19
(71)【出願人】
【識別番号】502129933
【氏名又は名称】株式会社日立産機システム
(74)【代理人】
【識別番号】110001829
【氏名又は名称】弁理士法人開知
(72)【発明者】
【氏名】頼金 茂幸
(72)【発明者】
【氏名】千葉 紘太郎
(72)【発明者】
【氏名】森田 謙次
(72)【発明者】
【氏名】梶江 雄太
【テーマコード（参考）】
3H129
【Ｆターム（参考）】
3H129AA03
3H129AA17
3H129AB01
3H129BB16
3H129CC16
3H129CC20
(57)【要約】
【課題】自身の吐出圧力を利用して軸隙間に液体を供給する場合において液膜による軸封性能の向上が可能なスクリュー圧縮機を提供する。
【解決手段】スクリュー圧縮機は、ロータ歯部２１及び吐出側シャフト部２３を含むスクリューロータ２と、ロータ歯部を収容する収容室４５、吐出側シャフト部が貫通する軸孔５４、液体を軸孔に導く給液路６２を有するケーシング４とを備える。吐出側シャフト部における軸孔に配置される第２軸部２５とケーシングの軸孔は、隙間Ｓｃをあけて互いに対向する第１の対向面２５ｓと第２の対向面５４ｓを有する。吐出側シャフト部は第１の対向面に環状溝部２６を有し、給液路は軸孔の第２の対向面における環状溝部の対向位置で開口する。吐出側シャフト部の第２軸部及びケーシングの軸孔は、環状溝部よりもロータ歯部から遠い領域において、ロータ歯部から離れる方向に向かって径が小さくなる構造部としてテーパ構造を有する。
【選択図】 図６
【解決手段】スクリュー圧縮機は、ロータ歯部２１及び吐出側シャフト部２３を含むスクリューロータ２と、ロータ歯部を収容する収容室４５、吐出側シャフト部が貫通する軸孔５４、液体を軸孔に導く給液路６２を有するケーシング４とを備える。吐出側シャフト部における軸孔に配置される第２軸部２５とケーシングの軸孔は、隙間Ｓｃをあけて互いに対向する第１の対向面２５ｓと第２の対向面５４ｓを有する。吐出側シャフト部は第１の対向面に環状溝部２６を有し、給液路は軸孔の第２の対向面における環状溝部の対向位置で開口する。吐出側シャフト部の第２軸部及びケーシングの軸孔は、環状溝部よりもロータ歯部から遠い領域において、ロータ歯部から離れる方向に向かって径が小さくなる構造部としてテーパ構造を有する。
【選択図】 図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
螺旋状の歯を有するロータ歯部及び前記ロータ歯部における軸方向の吐出側端に設けられたシャフト部を含むスクリューロータと、
前記ロータ歯部を収容する収容室、前記シャフト部が貫通する軸孔、外部から供給される液体を前記軸孔に導く給液路を有し、前記ロータ歯部と共に作動室を形成するケーシングとを備え、
前記シャフト部における前記軸孔に配置される所定部分と前記ケーシングの前記軸孔は、隙間をあけて互いに対向する第１の対向面と第２の対向面とを有し、
前記シャフト部は、前記第１の対向面に環状溝部を有し、
前記給液路は、前記ケーシングの前記軸孔の前記第２の対向面における前記環状溝部に対向する位置で開口するように構成され、
前記シャフト部の前記所定部分及び前記ケーシングの前記軸孔は、前記環状溝部の位置よりも前記ロータ歯部から遠い領域において、前記ロータ歯部から離れる方向に向かって径が小さくなる構造部を有している
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
前記ロータ歯部を収容する収容室、前記シャフト部が貫通する軸孔、外部から供給される液体を前記軸孔に導く給液路を有し、前記ロータ歯部と共に作動室を形成するケーシングとを備え、
前記シャフト部における前記軸孔に配置される所定部分と前記ケーシングの前記軸孔は、隙間をあけて互いに対向する第１の対向面と第２の対向面とを有し、
前記シャフト部は、前記第１の対向面に環状溝部を有し、
前記給液路は、前記ケーシングの前記軸孔の前記第２の対向面における前記環状溝部に対向する位置で開口するように構成され、
前記シャフト部の前記所定部分及び前記ケーシングの前記軸孔は、前記環状溝部の位置よりも前記ロータ歯部から遠い領域において、前記ロータ歯部から離れる方向に向かって径が小さくなる構造部を有している
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項2】
請求項１に記載のスクリュー圧縮機において、
前記構造部は、前記ロータ歯部から離れる方向に向かって径が小さくなる段付構造である
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
前記構造部は、前記ロータ歯部から離れる方向に向かって径が小さくなる段付構造である
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項3】
請求項２に記載のスクリュー圧縮機において、
前記段付構造は、一段の段差部のみで構成されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
前記段付構造は、一段の段差部のみで構成されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項4】
請求項２に記載のスクリュー圧縮機において、
前記段付構造は、複数段の段差部で構成されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
前記段付構造は、複数段の段差部で構成されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項5】
請求項１に記載のスクリュー圧縮機において、
前記構造部は、前記ロータ歯部から離れる方向に向かって径が小さくなるテーパ構造である
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
前記構造部は、前記ロータ歯部から離れる方向に向かって径が小さくなるテーパ構造である
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項6】
請求項５に記載のスクリュー圧縮機において、
前記シャフト部の前記所定部分及び前記ケーシングの前記軸孔は、前記環状溝部の位置よりも前記ロータ歯部から遠い領域の全体が前記テーパ構造として構成されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
前記シャフト部の前記所定部分及び前記ケーシングの前記軸孔は、前記環状溝部の位置よりも前記ロータ歯部から遠い領域の全体が前記テーパ構造として構成されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項7】
請求項５に記載のスクリュー圧縮機において、
前記シャフト部の前記所定部分及び前記ケーシングの前記軸孔は、前記環状溝部の位置よりも前記ロータ歯部から遠い領域において、一部分のみが前記テーパ構造として構成されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
前記シャフト部の前記所定部分及び前記ケーシングの前記軸孔は、前記環状溝部の位置よりも前記ロータ歯部から遠い領域において、一部分のみが前記テーパ構造として構成されている
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
【請求項8】
請求項６に記載のスクリュー圧縮機において、
前記シャフト部の前記所定部分及び前記ケーシングの前記軸孔は、前記環状溝部の位置よりも前記ロータ歯部に近い領域においても、前記ロータ歯部から離れる方向に向かって径が小さくなるテーパ構造を有している
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
前記シャフト部の前記所定部分及び前記ケーシングの前記軸孔は、前記環状溝部の位置よりも前記ロータ歯部に近い領域においても、前記ロータ歯部から離れる方向に向かって径が小さくなるテーパ構造を有している
ことを特徴とするスクリュー圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スクリュー圧縮機に係り、更に詳しくは、液体の供給により軸封を行うスクリュー圧縮機に関する。
【背景技術】
【0002】
スクリュー圧縮機の中には、スクリューロータとケーシングとの間に生じる内部隙間の封止、圧縮気体の冷却、摺動部品の潤滑などを目的として、圧縮行程の作動室内に油を供給する給油式のものがある。給油式のスクリュー圧縮機では、吐出される圧縮気体に油が混入するので、分離器を用いて当該圧縮気体から油を分離している。分離器により分離された油は、熱交換器やフィルタを介して再び作動室内に供給される。給油式のスクリュー圧縮機では、分離器で分離された油を、作動室に他に、スクリューロータを回転可能に支持する軸受に対しても潤滑油として供給する。
【0003】
スクリュー圧縮機や遠心圧縮機などの気体圧縮機では、ロータの軸部の外周面とケーシングの軸孔の内周面との間に形成された環状の隙間（軸隙間と称することがある）を介して圧縮気体が漏洩する。圧縮気体の漏洩量が多いほど効率が低下するので、当該軸隙間を封止する必要がある。軸封の手段の１つとして、当該軸隙間に潤滑油などの液体を供給する方法がある。
【0004】
例えば、給油式のスクリュー圧縮機では、分離器で分離された油を軸隙間に供給して油膜（オイルフィルム）を形成することで、当該軸隙間を介して作動室から軸受室に圧縮気体が漏洩することを抑制することが一般的に行われている。当該軸隙間に供給された油は、最終的に、軸受室に配置されている軸受に供給される。
【0005】
また、軸隙間に液体を供給することで軸封する技術として、例えば、特許文献１に記載のオイルフィルムシールが提案されている。特許文献１に記載のオイルフィルムシールは、ケース（ケーシング）を貫通して外部に突出するロータの外周面とこれを取り囲む内側フローティングリング及び外側フローティングリングの内周面との隙間にケース内圧力より高圧のシール油を供給するものである。当該オイルフィルムシールでは、外側フローティングがロータの軸方向に沿って移動自在に構成され、その内周に外方に向かって先細となる傾斜面を有している。ロータの外周には外側フローティングの内周の傾斜面と対向してこれに平行する傾斜面が形成されている。また、外側フローティングリングの外方端面と外側フローティングリングを保持する外側シールハウジングとの間にシール油の一部を導入する油圧溝が形成され、外側フローティングリングを外方に押圧するバネが配設されている。シール油は、内側フローティングリングと外側フローティングリングとの間に形成された油路から供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平９－１３９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
スクリュー圧縮機では、螺旋状のローブを有するスクリューロータとスクリューロータを収容するケーシングとで画成された複数の作動室がスクリューロータの回転に伴って軸方向に移動しつつ収縮することで、作動室内の圧縮気体を圧縮する。このような圧縮原理のため、スクリューロータの吐出側端面近傍における圧縮気体の圧力は、作動室の回転方向（周方向）の位置に応じて異なっている。すなわち、吐出側端面近傍の圧縮気体には周方向に圧力分布が存在する。この圧縮気体の周方向の圧力分布に起因して環状の軸間隙に漏洩する圧縮気体に周方向の圧力分布が生じる。そのため、相対的に圧力の高い領域（例えば、吐出行程や圧縮行程の後期の作動室）では、圧縮気体が軸受室に向かって漏洩しようとする。一方、相対的に圧力の低い領域（例えば、吸込行程や圧縮行程の初期の作動室）では、圧縮気体の漏洩流量が圧力の高い領域よりも少ないか、場合によっては、逆に、軸受室内の気体が作動室に流入しようとする。
【0008】
給油式のスクリュー圧縮機の中には、作動室や軸受室などに供給される油を、ポンプなどの加圧装置を用いることなく、スクリュー圧縮機自身が生み出す吐出圧力とケーシング内の作動室や軸受室などの供給先の圧力との圧力差（以下、自己差圧と称することがある）を利用して循環させているものがある。このような構成の給油式のスクリュー圧縮機では、供給先の給油圧力が分離器から供給先までの経路中に生じる圧力損失によって当該圧縮機の吐出圧力よりも常時低くなっている。
【0009】
給油式のスクリュー圧縮機において、自身の吐出圧力を利用して油を供給することで軸封を行う場合には、軸隙間に供給された油が当該軸隙間に流入した圧縮気体のうち吐出行程や圧縮行程にある相対的に高圧の作動室からの圧縮気体の影響を受けるので、環状の軸隙間の周方向全体に亘って適切な油膜（オイルフィルム）を形成することは容易ではない。そのため、自身の吐出圧力を利用して油を供給することで軸封を行う給油式のスクリュー圧縮機においては、軸封性能の向上が望まれている。
【0010】
また、自己差圧を駆動力として油を供給することで軸封を行う給油式のスクリュー圧縮機に対して、特許文献１に記載の技術（オイルフィルムシール）を適用することを考える。円筒面状のロータ外周面に対向する内側フローティングリングと外方に向かって先細に傾斜するロータ外周面に対向する外側フローティングリングとの間に形成された油路からスクリュー圧縮機自身の吐出圧力を利用してシール油を供給する場合には、吐出行程などの作動室内の圧縮気体がシール油よりも相対的に高圧になるので、前述の場合と同様に、環状の軸隙間の周方向全体に亘って適切なオイルフィルムを形成することは難しいと考えられる。すなわち、スクリュー圧縮機自身の吐出圧力を利用して油を供給することで軸封を行う場合には、ケース（ケーシング）内の圧力よりも高圧のシール油を供給することを前提とする特許文献１に記載のオイルフィルムシールの構造を用いても、良好な軸封性能を得ることは難しい。
【0011】
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、スクリュー圧縮機自身の吐出圧力を利用して軸隙間に液体を供給する場合において液膜による軸封性能の向上が可能なスクリュー圧縮機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいる。その一例は、螺旋状の歯を有するロータ歯部及び前記ロータ歯部における軸方向の吐出側端に設けられたシャフト部を含むスクリューロータと、前記ロータ歯部を収容する収容室、前記シャフト部が貫通する軸孔、外部から供給される液体を前記軸孔に導く給液路を有し、前記ロータ歯部と共に作動室を形成するケーシングとを備え、前記シャフト部における前記軸孔に配置される所定部分と前記ケーシングの前記軸孔は、隙間をあけて互いに対向する第１の対向面と第２の対向面とを有し、前記シャフト部は、前記第１の対向面に環状溝部を有し、前記給液路は、前記ケーシングの前記軸孔の前記第２の対向面における前記環状溝部に対向する位置で開口するように構成され、前記シャフト部の前記所定部分及び前記ケーシングの前記軸孔は、前記環状溝部の位置よりも前記ロータ歯部から遠い領域において、前記ロータ歯部から離れる方向に向かって径が小さくなる構造部を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、周方向に圧力分布がある気体が軸孔とシャフト部の隙間（軸隙間）を介して環状溝部内に流入すると、環状溝部が膨張室の役割を果たすことで気体の圧力分布が均一化される。このため、スクリュー圧縮機自身の吐出圧力を利用して軸隙間に液体を供給する場合においても、環状の軸隙間の周方向全体に亘って液膜を形成することが可能となる。加えて、環状溝部よりもロータ歯部から遠い領域において径が小さくなる構造部を設けることで、環状溝部よりも液膜の流れの下流側に、スクリューロータの回転に伴って生じる遠心力の作用によって液膜の流れに流動抵抗が生じる。この流動抵抗により、液膜の流量が抑制されるので、環状溝部が液体で充填される状態を維持することが可能となる。したがって、スクリュー圧縮機自身の吐出圧力を利用して軸隙間に液体を供給する場合において、液膜による軸封性能の向上が可能となる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機を一部省略して示す断面図である。
【図4】本発明の第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機に対する給液の外部経路を示す系統図である。
【図5】本発明の第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機に対する比較例のスクリュー圧縮機における吐出側部分の構造を拡大した状態で示す断面図である。
【図6】本発明の第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機における吐出側の軸封の作用及び効果を示す説明図である。
【図8】本発明の第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機における吐出側軸隙間を介した圧縮気体の漏洩量についての説明図である。
【図9】本発明の第１の実施の形態の変形例に係るスクリュー圧縮機における吐出側部分の構造を拡大した状態で示す断面図である。
【図10】本発明の第２の実施の形態に係るスクリュー圧縮機を一部省略して示す断面図である。
【図11】本発明の第２の実施の形態に係るスクリュー圧縮機における吐出側の軸封の作用及び効果を示す説明図である。
【図12】本発明の第２の実施の形態の変形例に係るスクリュー圧縮機における吐出側部分の構造を拡大した状態で示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて例示説明する。本実施の形態は、圧縮機内部に油を供給する給油式、且つ、ツインロータ型のスクリュー圧縮機に対して適用した例である。
【0016】
［第１の実施の形態］
第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機の構成及び当該スクリュー圧縮機に対する給油の外部経路の構成を図１～図４を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機を一部省略して示す断面図である。図２は図１に示す本発明の第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機をII－II矢視から見た断面図である。図３は図２に示す本発明の第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機をIII－III矢視から見た断面図である。ただし、図３はケーシングの外形部を省略している。図４は本発明の第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機に対する給液の外部経路を示す系統図である。図１及び図２中、右側がスクリュー圧縮機の吸込側であり、左側が吐出側である。図３中、太い矢印はスクリューロータの回転方向を示している。
第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機の構成及び当該スクリュー圧縮機に対する給油の外部経路の構成を図１～図４を用いて説明する。図１は本発明の第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機を一部省略して示す断面図である。図２は図１に示す本発明の第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機をII－II矢視から見た断面図である。図３は図２に示す本発明の第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機をIII－III矢視から見た断面図である。ただし、図３はケーシングの外形部を省略している。図４は本発明の第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機に対する給液の外部経路を示す系統図である。図１及び図２中、右側がスクリュー圧縮機の吸込側であり、左側が吐出側である。図３中、太い矢印はスクリューロータの回転方向を示している。
【0017】
図１において、スクリュー圧縮機１は、ツインロータ型であり、互いに噛み合って回転する雄ロータ２（雄型のスクリューロータ）及び雌ロータ３（雌型のスクリューロータ）と、雄雌両ロータ２、３を収容するケーシング４とを備えている。雄ロータ２は、吸込側軸受６と吐出側軸受７、８とにより回転自在に支持されている。雌ロータ３は、吸込側軸受１０と吐出側軸受１１、１２とにより回転自在に支持されている。
【0018】
雄ロータ２は、図１～図３に示すように、螺旋状の雄歯２１ａを有するロータ歯部２１と、ロータ歯部２１における軸方向（図１及び図２中、左右方向）の一方端（吸込側端）及び他方端（吐出側端）にそれぞれ一体に設けられた吸込側シャフト部２２及び吐出側シャフト部２３とで構成されている。ロータ歯部２１は、軸方向の一方端及び他方端にそれぞれ吸込側端面２１ｂ及び吐出側端面２１ｃを有している。吸込側シャフト部２２は、例えば、電動モータなどの回転駆動源７０（図４参照）に連結される。吐出側シャフト部２３の構造の詳細は後述する。
【0019】
雌ロータ３は、図１及び図３に示すように、螺旋状の雌歯３１ａを有するロータ歯部３１と、ロータ歯部３１における軸方向（図１中、左右方向）の一方端（吸込側端）及び他方端（吐出側端）にそれぞれ一体に設けられた吸込側シャフト部３２及び吐出側シャフト部３３とで構成されている。ロータ歯部３１は、軸方向の一方端及び他方端にそれぞれ吸込側端面３１ｂ及び吐出側端面３１ｃを有している。吐出側シャフト部３３の構造の詳細は後述する。
【0020】
ケーシング４は、図１及び図２に示すように、主ケーシング４１と、主ケーシング４１の軸方向吐出側（図１及び図２中、左側）に取り付けられる吐出側ケーシング４２とを備えている。ケーシング４の内部には、図１及び図３に示すように、雄ロータ２のロータ歯部２１と雌ロータ３のロータ歯部３１とを互いが噛み合った状態で収容する収容室４５が形成されている。収容室４５は、主ケーシング４１に形成された一部重複する２つの円筒状空間の開口部を吐出側ケーシング４２で閉塞することによって形成されている。ケーシング４の収容室４５を形成する内壁面は、雄ロータ２のロータ歯部２１の径方向外側を覆う略円筒面状の雄側内周面４５ａと、雌ロータ３のロータ歯部３１の径方向外側を覆う略円筒面状の雌側内周面４５ｂと、雄雌両ロータ２、３のロータ歯部２１、３１の吸込側端面２１ｂ、３１ｂに対向する吸込側内壁面４５ｃと、雄雌両ロータ２、３のロータ歯部２１、３１の吐出側端面２１ｃ、３１ｃに対向する吐出側内壁面４５ｄとを有している。ケーシング４の吐出側内壁面４５ｄに対して、雄雌両ロータ２、３の吐出側端面２１ｃ、３１ｃが僅かな隙間（以下、吐出側端面隙間と称することがある）をもって対向している。雄雌両ロータ２、３のロータ歯部２１、３１とそれを取り囲むケーシング４の収容室４５の内壁面（雄側内周面４５ａ、雌側内周面４５ｂ、吸込側内壁面４５ｃ、吐出側内壁面４５ｄ）とによって圧力の異なる複数の作動室Ｃが形成される。
【0021】
図１及び図２に示すように、主ケーシング４１における軸方向一方側（図１及び図２中、右側）の端部には、雄ロータ２用の吸込側軸受６が配置される吸込側軸受室４７及び雌ロータ３用の吸込側軸受１０が配置される吸込側軸受室４８が設けられている。両吸込側軸受室４７、４８は、吸込側隔壁４９によって収容室４５と隔てられている。吸込側隔壁４９には、雄ロータ２の吸込側シャフト部２２が貫通する吸込側軸孔４９ａ及び雌ロータ３の吸込側シャフト部３２が貫通する吸込側軸孔４９ｂが設けられている。各吸込側軸孔４９ａ、４９ｂには、雄ロータ２及び雌ロータ３の吸込側シャフト部２２、３２がそれぞれ僅かな隙間をもって配置されている。
【0022】
吐出側ケーシング４２には、雄ロータ２用の吐出側軸受７、８が配置される吐出側軸受室５１および雌ロータ３用の吐出側軸受１１、１２が配置される吐出側軸受室５２が設けられている。両吐出側軸受室５１、５２は、一方側（図１及び図２中、右側）が吐出側隔壁５３によって収容室４５と隔てられている一方、他方側（図１及び図２中、左側）が開口している。吐出側隔壁５３には、雄ロータ２の吐出側シャフト部２３が貫通する吐出側軸孔５４および雌ロータ３の吐出側シャフト部３３が貫通する吐出側軸孔５５が設けられている。吐出側軸孔５４及び吐出側軸孔５５には、雄ロータ２の吐出側シャフト部２３及び雌ロータ３の吐出側シャフト部３３がそれぞれ僅かな隙間（以下、吐出側軸隙間と称することがある）をもって配置されている。吐出側軸孔５４及び吐出側軸孔５５の構造の詳細は後述する。また、吐出側ケーシング４２には、両吐出側軸受室５１、５２の開口を閉塞する吐出側カバー４３が取り付けられている。
【0023】
図２に示すように、ケーシング４における軸方向の一方側（図２中、右側）には、ケーシング４の外部から作動室Ｃへ気体を吸い込むための吸込流路５７が設けられている。ケーシング４における軸方向の他方側には、作動室Ｃからケーシング４の外部へ圧縮気体を吐出するための吐出流路５８（図２では図示せず、図４を参照）が設けられている。吐出流路５８は、ケーシング４の吐出側内壁面４５ｄに吐出ポート５８ａ（図３参照）を有している。吐出流路５８は、後述の外部給油系統１００（図４参照）に接続されている。
【0024】
スクリュー圧縮機１は、例えば、給油式であり、雄ロータ２及び雌ロータ３の潤滑、圧縮気体の冷却、雄ロータ２及び雌ロータ３とケーシング４との隙間等のシールを目的として、ケーシング４内の作動室Ｃに対して潤滑油が供給される構成となっている。さらに、本実施の形態のスクリュー圧縮機１は、作動室Ｃに加えて、雄ロータ２用の吸込側軸受６及び吐出側軸受７、８並びに雌ロータ３用の吸込側軸受１０及び吐出側軸受１１、１２に対しても潤滑油が供給される構成となっている。
【0025】
具体的には、ケーシング４には、図２に示すように、給油路６０が設けられている。給油路６０は、ケーシング４の外部から供給される潤滑油をケーシング４内の収容室４５（作動室Ｃ）に導く第１経路６１と、当該潤滑油を吐出側軸孔５４及び吐出側軸孔５５に導く第２経路６２と、当該潤滑油を吸込側軸受６及び吸込側軸受１０に供給するための第３経路（図示せず）とを含んでいる。第１経路６１は、収容室４５における作動室Ｃが圧縮行程となる領域に開口している。第２経路６２は、吐出側軸隙間を介して潤滑油を吐出側軸受７、８及び吐出側軸受１１、１２に供給するためのものである。第２経路６２の構造の詳細については後述する。
【0026】
給油式のスクリュー圧縮機１には、図４に示すように、当該圧縮機１に対して潤滑油を供給するための外部給油系統１００が接続されている。外部給油系統１００は、例えば、オイルセパレータ１０１、オイルクーラ１０２、オイルフィルタなどの補機１０３及びそれらを接続する管路１０４などで構成されている。オイルセパレータ１０１は、ケーシング４の吐出流路５８に接続されており、スクリュー圧縮機１から吐出された圧縮気体に含まれる潤滑油を分離するものである。外部給油系統１００は、ポンプ等の動力源を用いることなく、オイルセパレータ１０１内に流入する圧縮気体の圧力を駆動源として潤滑油をスクリュー圧縮機１に供給する。このような構成の外部給油系統１００を用いる場合、スクリュー圧縮機１に供給される潤滑油の供給圧は、スクリュー圧縮機１の吐出圧よりも必ず低くなる。なぜなら、オイルセパレータ１０１ではスクリュー圧縮機１から吐出された圧縮気体から潤滑油を分離する過程などで圧力損失が生じると共に、オイルセパレータ１０１からスクリュー圧縮機１に供給されるまでの間に潤滑油がオイルクーラ１０２及びオイルフィルタなど補機１０３の通過することで圧力損失が生じるからである。
【0027】
上述のように構成されたスクリュー圧縮機１では、図１に示す雄ロータ２が回転駆動源７０（図４参照）により駆動されて雌ロータ３を回転駆動すると、雄雌両ロータ２、３の回転に伴い作動室Ｃが軸方向に移動しつつ作動室Ｃの容積が増減する。これにより、気体が、図２に示す吸込流路５７を介して作動室Ｃ内に吸い込まれ、所定の圧力に達するまで圧縮される。最終的に、図４に示すケーシング４の吐出流路５８を介して外部給油系統１００のオイルセパレータ１０１に吐出される。オイルセパレータ１０１では、圧縮気体と潤滑油とが分離される。潤滑油が除去された圧縮気体は必要に応じて外部機器へ供給され、分離された潤滑油はオイルセパレータ１０１に貯留される。
【0028】
オイルセパレータ１０１に貯留された潤滑油は、オイルクーラ１０２で冷却され補機のオイルフィルタ１０３で不純物が除去された後に、スクリュー圧縮機１に供給される。スクリュー圧縮機１への潤滑油の供給は、ポンプ等の動力源を用いることなく、オイルセパレータ１０１内に流入する圧縮気体の圧力（スクリュー圧縮機１の吐出圧）を利用して行われる。
【0029】
スクリュー圧縮機１に供給された潤滑油は、図２に示すケーシング４の給油路６０の第１経路６１を介して作動室Ｃに供給されると共に、第２経路６２及び吐出側軸隙間（雄ロータ２の吐出側シャフト部２３の外周面と吐出側軸孔５４の内周面との隙間および雌ロータ３の吐出側シャフト部３３の外周面と吐出側軸孔５５の内周面との隙間）を介して吐出側軸受７、８及び吐出側軸受１１、１２に供給される。吸込側軸受６及び吸込側軸受１０にも、吐出側軸受７、８及び吐出側軸受１１、１２と同様に潤滑油が供給される。作動室Ｃに供給された潤滑油によって、圧縮気体が冷却されると共に、雄雌両ロータ２、３の歯先とケーシング４の収容室４５の雄側内周面４５ａ及び雌側内周面４５ｂとの隙間や雄雌両ロータ２、３の吐出側端面２１ｃ、３１ｃとケーシング４の収容室４５の吐出側内壁面４５ｃとの隙間（吐出側端面隙間）などが封止される。作動室Ｃ内に供給された潤滑油は、圧縮気体と共に吐出流路５８から吐出され、オイルセパレータ１０１に流入する。
【0030】
ところで、複数の作動室Ｃ内の圧縮気体は、吐出側軸受室５１、５２との圧力差によって、雄雌両ロータ２、３のロータ歯部２１、３１の吐出側端面２１ｃ、３１ｃ側から吐出側端面隙間及び吐出側軸隙間を介して吐出側軸受室５１、５２に流出しようとする。ただし、雄雌両ロータ２、３のロータ歯部２１、３１の吐出側端面２１ｃ、３１ｃ近傍における圧縮気体の圧力は、作動室Ｃの回転方向（周方向）の位置に応じて異なっている。スクリュー圧縮機１は、前述したように、複数の作動室Ｃが雄雌両ロータ２、３の回転に伴い軸方向に移動しつつ膨張及び収縮を経ることで、作動室Ｃ内に気体を吸い込み圧縮するものである。このような圧縮原理のため、ロータ歯部２１、３１の吐出側端面２１ｃ、３１ｃ近傍の圧縮気体には周方向に圧力分布が存在する。具体的な一例としては、例えば図３に示すように、吐出側端面２１ｃ、３１ｃ近傍における雄ロータ２と雌ロータ３が噛み合わない領域では、吐出ポート５８ａ（二点鎖線の部分）の位置とは反対側（図３では上側）の領域（作動室Ｃ）を起点として、一点鎖線の矢印Ｐの方向に向かうほど高圧の領域（作動室Ｃ）となる。このように、ロータ歯部２１、３１の吐出側端面２１ｃ、３１ｃ近傍の圧縮気体には周方向の圧力分布が存在する。このため、この気体の周方向の圧力分布に起因して、複数の作動室Ｃから吐出側軸隙間に漏洩する圧縮気体にも周方向の圧力分布が生じている。
【0031】
本実施の形態に係るスクリュー圧縮機１では、周方向に圧力分布が生じている複数の作動室Ｃから吐出側軸隙間を介した吐出側軸受室５１、５２への圧縮気体の漏洩に対して、吐出側軸受７、８及び吐出側軸受１１、１２を潤滑させるための潤滑油を吐出側軸隙間に供給して吐出側軸隙間に油膜（オイルフィルム）を形成させることで、吐出側軸隙間を封止する。ただし、スクリュー圧縮機１は、スクリュー圧縮機１自身の吐出圧力を利用して潤滑油を吐出側軸隙間に供給する構成であるので、吐出側軸隙間に供給される潤滑油の圧力がスクリュー圧縮機１から吐出される圧縮気体の圧力よりも低くなっている。
【0032】
そこで、本実施の形態に係るスクリュー圧縮機１では、スクリュー圧縮機１自身の吐出圧力を利用して吐出側軸隙間に液体（潤滑油）を供給する場合であっても、次のような特徴部を備えることで吐出側の軸封性能の向上を図るものである。図１及び図２を用いて第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機１における吐出側の軸封のための特徴部を説明する。
【0033】
図１及び図２において、雄ロータ２の吐出側シャフト部２３は、吐出側軸受７、８が取り付けられる第１軸部２４と、第１軸部２４とロータ歯部２１との間に位置する第２軸部２５とで構成されている。第１軸部２４は、外径が一定の円柱状に形成されている。第２軸部２５は、ケーシング４の吐出側軸孔５４内に配置される部分であり、その全長が吐出側軸受７、８（第１軸部２４）に向かって先細りのテーパ構造を有している。ケーシング４（吐出側ケーシング４２）の吐出側軸孔５４は、吐出側シャフト部２３の第２軸部２５の構造に応じて、その全長が吐出側軸受室５１に向かって先細りのテーパ構造を有している。
【0034】
第２軸部２５の外周面とケーシング４の吐出側軸孔５４を形成する内周面とは、所定の範囲の大きさ（例えば、数十～数百μｍ）の隙間をあけて互いに対向する第１の対向面２５ｓと第２の対向面５４ｓとを有している。第２軸部２５の第１の対向面２５ｓは、その全体が吐出側軸受７、８の方向（ロータ歯部２１から離れる方向）に向かって先細りの第１のテーパ面（吐出側軸受７、８に向かうにつれて徐々に接近する傾斜面）として形成されている。ケーシング４の吐出側軸孔５４の第２の対向面５４ｓは、その全長が第２軸部２５の第１のテーパ面（第１の対向面２５ｓ）の形状に応じて吐出側軸受室５１の方向（収容室４５から離れる方向）に向かって先細りの第２のテーパ面（吐出側軸受室５１に向かうにつれて徐々に接近する傾斜面）として形成されている。このような構造により、雄ロータ２の第２軸部２５の第１のテーパ面（第１の対向面２５ｓ）とケーシング４の吐出側軸孔５４の第２のテーパ面（第２の対向面５４ｓ）とによって形成される隙間（吐出側軸隙間）は、収容室４５から離れる方向に先細りのテーパ面状（円錐面状）となっている。
【0035】
第２軸部２５の第１のテーパ面（第１の対向面２５ｓ）には、環状溝部２６が設けられている。環状溝部２６は、環状の吐出側軸隙間の大きさ（数十～数百μｍ）に対して容積が相対的に大きな膨張室として機能するものである。環状溝部２６の形成位置は、環状溝部２６よりも吐出側軸受７、８（第１軸部２４）側にテーパ状の第１の対向面２５ｓが残存する位置であれば任意である。環状溝部２６は、例えば図１及び図２に示すように、第１の対向面２５ｓにおける第１軸部２４よりもロータ歯部２１に近い位置、すなわち、テーパ状の第２軸部２５の外径が相対的に大きな位置に設けられている。なお、環状溝部２６の形成位置は、作動室Ｃ内の圧縮気体の吐出側軸隙間を介した吐出側軸受室５１への漏洩を封止する観点から、環状溝部２６よりも吐出側軸受７、８（第１軸部２４）側に存在するテーパ状の第１の対向面２５ｓの長さが長くなる位置、すなわち、ロータ歯部２１により接近した位置が好ましい。また、環状溝部２６に対しては潤滑油（軸封用の液体）が供給されるように構成されている。すなわち、ケーシング４の給油路６０の第２経路６２は、吐出側軸孔５４の第２のテーパ面（第２の対向面５４ｓ）における第２軸部２５の環状溝部２６に対向する位置で開口するように構成されている。
【0036】
また、雌ロータ３の吐出側シャフト部３３及びケーシング４の吐出側軸孔５５の構造は、図１に示すように、雄ロータ２の吐出側シャフト部２３及びケーシング４の吐出側軸孔５４の構造と同様なものである。すなわち、雌ロータ３の吐出側シャフト部３３は、吐出側軸受１１、１２が取り付けられる第１軸部３４と、第１軸部３４とロータ歯部３１との間に位置する第２軸部３５とで構成されている。第１軸部３４は、外径が一定の円柱状に形成されている。第２軸部３５は、ケーシング４の吐出側軸孔５５内に配置される部分であり、その全長が吐出側軸受１１、１２（第１軸部３４）に向かって先細りのテーパ状（円錐台状）に形成されている。ケーシング４（吐出側ケーシング４２）の吐出側軸孔５５は、吐出側シャフト部３３の第２軸部３５の形状に応じて、その全長が吐出側軸受室５２に向かって先細りのテーパ状（円錐台状）に形成されている。
【0037】
第２軸部３５の外周面とケーシング４の吐出側軸孔５５を形成する内周面とは、所定の範囲の大きさ（例えば、数十～数百μｍ）の隙間をあけて互いに対向する第１の対向面３５ｓと第２の対向面５５ｓとを有している。第２軸部３５の第１の対向面３５ｓは、その全体が吐出側軸受１１、１２の方向（ロータ歯部３１から離れる方向）に向かって先細りの第１のテーパ面（吐出側軸受１１、１２に向かうにつれて徐々に接近する傾斜面）として形成されている。ケーシング４の吐出側軸孔５５の第２の対向面５５ｓは、その全長が第２軸部３５の第１のテーパ面（第１の対向面３５ｓ）の形状に応じて吐出側軸受室５２の方向（収容室４５から離れる方向）に向かって先細りの第２のテーパ面（吐出側軸受室５２に向かうにつれて徐々に接近する傾斜面）として形成されている。このような構造により、雌ロータ３の第２軸部３５の第１のテーパ面（第１の対向面３５ｓ）とケーシング４の吐出側軸孔５５の第２のテーパ面（第２の対向面５５ｓ）とによって形成される隙間（吐出側軸隙間）は、収容室４５から離れる方向に先細りのテーパ面状（円錐面状）となっている。
【0038】
第２軸部３５の第１のテーパ面（第１の対向面３５ｓ）には、環状溝部３６が設けられている。環状溝部３６は、環状の吐出側軸隙間の大きさ（数十～数百μｍ）に対して容積が相対的に大きな膨張室として機能するものである。環状溝部３６の形成位置は、環状溝部３６よりも吐出側軸受１１、１２（第１軸部３４）側にテーパ状の第１の対向面３５ｓが残存する位置であれば任意である。環状溝部３６は、例えば図１に示すように、第１の対向面３５ｓにおける第１軸部３４よりもロータ歯部３１に近い位置、すなわち、テーパ状の第２軸部３５の外径が相対的に大きな位置に設けられている。なお、環状溝部３６の形成位置は、作動室Ｃ内の圧縮気体の吐出側軸隙間を介した吐出側軸受室５２への漏洩を封止する観点から、環状溝部３６よりも吐出側軸受１１、１２（第１軸部３４）側に存在するテーパ状の第１の対向面３５ｓの長さが長くなる位置、すなわち、ロータ歯部３１により接近した位置が好ましい。また、環状溝部３６に対しては潤滑油（軸封用の液体）が供給されるように構成されている。すなわち、給油路６０の第２経路６２は、吐出側軸孔５５の第２のテーパ面（第２の対向面５５ｓ）における第２軸部３５の環状溝部３６に対向する位置で開口するように構成されている。
【0039】
次に、第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機における軸封の作用及び効果について比較例のスクリュー圧縮機と比較しつつ説明する。ここでは、雄ロータ側の吐出側軸隙間に対する軸封についてのみ説明するが、雌ロータ側の吐出側軸隙間に対する軸封についても同様である。
【0040】
先ず、比較例のスクリュー圧縮機の構造及びその構造に起因した吐出側の軸封の問題点について図５を用いて説明する。図５は本発明の第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機に対する比較例のスクリュー圧縮機における吐出側部分の構造を拡大した状態で示す断面図である。
【0041】
図５に示す比較例のスクリュー圧縮機２０１が本実施の形態に係るスクリュー圧縮機１に対して相違する主要な点は、雄ロータ２０２の吐出側シャフト部２２３の形状及びケーシング２０４の吐出側軸孔２５４の形状が異なることである。具体的には、比較例の雄ロータ２０２は、吐出側軸受７、８が取り付けられた円柱状の第１軸部２４と、第１軸部２４とロータ歯部２１との間に位置する円柱状の第２軸部２２５とを有する吐出側シャフト部２２３を備えている。第２軸部２２５は、環状溝部が無い構成である。比較例のケーシング２０４（吐出側ケーシング２４２）の吐出側軸孔２５４は、吐出側シャフト部２２３の第２軸部２２５の形状に応じて円柱状に形成されている。
【0042】
雄ロータ２０２の第２軸部２２５の外周面とケーシング２０４の吐出側軸孔２５４を形成する内周面とは、所定の範囲の大きさ（例えば、数十～数百μｍ）の隙間をあけて互いに対向する第１の対向面２２５ｓと第２の対向面２５４ｓとを有している。第２軸部２２５の第１の対向面２２５ｓは、その全体が円筒面として形成されている。ケーシング２０４の吐出側軸孔２５４の第２の対向面２５４ｓは、その全長が第２軸部２２５の円筒面の第１の対向面２２５ｓの形状に応じて円筒面として形成されている。このような構造により、雄ロータ２０２の第２軸部２２５における円筒面の第１の対向面２２５ｓとケーシング２０４の吐出側軸孔２５４の円筒面の第２の対向面２５４ｓとによって形成される隙間（吐出側軸隙間）は、円筒面状となっている。
【0043】
このように、上述した構造の比較例のスクリュー圧縮機２０１における吐出側シャフト部２２３及びケーシング２０４の吐出側軸孔２５４は、本実施の形態に係るスクリュー圧縮機１の吐出側シャフト部２３及びケーシング４の吐出側軸孔５４に対して、第２軸部２２５の第１の対向面２２５ｓ及び吐出側軸孔２５４の第２の対向面２５４ｓが円筒面であること及びそれに伴い吐出側軸隙間が円筒面状になっていることが異なっていると共に、第２軸部２２５に環状溝部が設けられていないことが異なっている。
【0044】
上述した構造の比較例のスクリュー圧縮機２０１では、吐出側シャフト部２２３の第２軸部２２５の第１の対向面２２５ｓとケーシング２０４の吐出側軸孔２５４の第２の対向面２５４ｓとの環状の隙間（吐出側軸隙間）に対して、ケーシング２０４の給油路６０の第２経路６２から潤滑油を供給する。環状の吐出側軸隙間に対しては、雄ロータ２０２のロータ歯部２１の吐出側端面２１ｃにおいて周方向に並ぶ複数の作動室Ｃ（図３参照）から圧縮気体が流入する。周方向に並ぶ複数の作動室Ｃには圧力分布があるので、前述したように、吐出側軸隙間に流入する圧縮気体にも周方向の圧力分布が生じている。給油路６０の潤滑油の圧力が比較例のスクリュー圧縮機２０１の吐出圧よりも低い場合、吐出側軸隙間に供給された潤滑油が吐出側軸隙間に流入した圧縮気体のうち吐出行程や圧縮行程の後期にある相対的に高圧の作動室Ｃからの圧縮気体の影響を受けることで、環状の吐出側軸隙間の全体に油膜（オイルシール）を形成することは難しい。このため、相対的に高圧の圧縮気体が吐出側軸隙間を介して吐出側軸受室５１へ漏洩してしまう傾向にあり、吐出側軸隙間の油膜（オイルシール）によって圧縮気体の漏洩Ｌｇを抑制する効果が限定的になってしまう。
【0045】
次に、第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機における吐出側の軸封の作用及び効果について図６を用いて説明する。図６は本発明の第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機における吐出側の軸封の作用及び効果を示す説明図である。
【0046】
本実施の形態のスクリュー圧縮機１においては、図６に示すように、雄ロータ２の吐出側シャフト部２３における第２軸部２５の第１の対向面２５ｓが吐出側軸受７、８の方向に向かって先細りの第１のテーパ面として形成されていると共に、ケーシング４の吐出側軸孔５４の第２の対向面５４ｓが第２軸部２５の第１のテーパ面（第１の対向面２５ｓ）の形状に応じて吐出側軸受室５１の方向に向かって先細りの第２のテーパ面として形成されている。これにより、吐出側軸隙間Ｓｃ（拡大図も参照）が吐出側軸受室５１の方向に先細りのテーパ面状（円錐面状）になっている。加えて、第２軸部２５の第１の対向面２５ｓにおける軸方向の中途位置に環状溝部２６が設けられていると共に、吐出側軸孔５４の第２の対向面５４ｓにおける環状溝部２６に対向する位置に給油路６０の第２経路６２が開口している。
【0047】
このような構造において、給油路６０の第２経路６２から吐出側軸隙間Ｓｃに対して吐出側軸受７、８の潤滑油が供給される。給油路６０の第２経路６２の潤滑油は、先ず、環状溝部２６内に流入する。比較例のスクリュー圧縮機２０１の説明のところでも述べたように、雄ロータ２のロータ歯部２１の吐出側端面２１ｃにおいて周方向に並ぶ複数の作動室Ｃ（図３参照）に圧力分布があるので、吐出側軸隙間Ｓｃに流入する圧縮気体にも周方向の圧力分布が生じている。周方向に圧力分布がある圧縮気体が環状溝部２６内に流入すると、環状の吐出側軸隙間Ｓｃに対して相対的に大きな容積を有する環状溝部２６が膨張室の役割を果たす。すなわち、吐出行程や圧縮行程の後期の相対的に高圧の作動室Ｃから環状溝部２６に流入した圧縮気体と相対的に低圧の作動室Ｃから環状溝部２６に流入した圧縮気体とが混合して周方向の圧力分布が均一化される。したがって、環状溝部２６に流入した圧縮気体は、吐出行程や圧縮行程の後期にある作動室Ｃの圧力よりも低い状態になる。このため、給油路６０の潤滑油の圧力がスクリュー圧縮機１の吐出圧よりも低い場合であっても、環状の吐出側軸隙間Ｓｃの周方向の全体に亘って油膜（オイルシール）を形成することが可能となる。
【0048】
環状溝部２６内に流入した潤滑油は、吐出側軸隙間Ｓｃを介して吐出側軸受室５１に流入して吐出側軸受７、８を潤滑する。このとき、環状溝部２６の周方向全体に亘って潤滑油が充填される状態になることが望ましい。環状溝部２６の周方向全体に潤滑油が充填されていない場合、吐出側軸隙間Ｓｃに流入した圧縮気体が環状溝部２６内に巻き込まれて吐出側軸受室５１に漏洩してしまう懸念がある。環状溝部２６の周方向全体に亘って潤滑油を充填するためには、給油路６０の第２経路６２から環状溝部２６に流入する潤滑油の流量が環状溝部２６から吐出側軸受室５１へ流出する潤滑油の流量よりも大きくなる必要がある。
【0049】
本実施の形態においては、環状溝部２６よりも吐出側軸受７、８側の吐出側軸隙間Ｓｃの領域（下流側の流路）において流動抵抗が生じるように構成することで、環状溝部２６から吐出側軸受室５１へ流出する潤滑油の流量が制限されている。具体的には、図６の拡大図に示すように、吐出側軸隙間Ｓｃを介して環状溝部２６から吐出側軸受室５１へ流れる潤滑油Ｏは、その粘性によって吐出側シャフト部２３の第２軸部２５の回転に伴って周方向に向かって流動する。このとき、潤滑油には径方向外側に向かう遠心力Ｆｃが作用する。潤滑油Ｏに作用する遠心力Ｆｃは、ケーシング４の吐出側軸孔５４の第２の対向面５４ｓに沿った方向の第１分力Ｆｃ１とそれに直交する方向の第２分力Ｆｃ２とに分解することができる。ケーシング４の第２の対向面５４ｓは収容室４５側に向かって内径が徐々に大きくなる第２のテーパ面なので、第１分力Ｆｃ１は収容室４５側を向く力となる。したがって、吐出側軸受室５１の方向に先細りのテーパ面状の吐出側軸隙間Ｓｃを介して環状溝部２６から吐出側軸受室５１へ流れる潤滑油には、潤滑油の流れ方向の上流側に向かう力が作用する。すなわち、吐出側軸隙間Ｓｃを介して環状溝部２６から吐出側軸受室５１へ流れる潤滑油には、流動抵抗が生じている。この流動抵抗によって、環状溝部２６から吐出側軸受室５１へ流出する潤滑油の流量が抑制される。その結果、環状溝部２６の周方向全体に亘って潤滑油が充填された状態を維持することができる。なお、流動抵抗の大きさは、テーパ面状の吐出側軸隙間Ｓｃにおける先端側（吐出側軸受室５１側）の半径Ｒｔと環状溝部２６側の半径Ｒｇの大きさによって規定されるものである。
【0050】
このように、給油路６０の第２経路６２から環状溝部２６に対して供給された潤滑油は、環状溝部２６の周方向全体に充填された状態を維持しながら、環状溝部２６から吐出側軸受室５１へテーパ面状の吐出側軸隙間Ｓｃを介して流動する。すなわち、吐出側軸隙間Ｓｃにおける環状溝部２６よりも吐出側軸受室５１側に油膜Ｏが形成される。したがって、吐出側軸隙間Ｓｃに供給される潤滑油Ｏの圧力がスクリュー圧縮機１の吐出圧よりも低い場合であっても、環状溝部２６の周方向全体に亘って充填されている潤滑油及び環状溝部２６よりも吐出側軸受室５１側に形成された油膜Ｏによって、複数の作動室Ｃから吐出側軸隙間への圧縮気体の漏洩量を抑制することができるので、吐出側の軸封性能が向上する。吐出側の軸封性能の効果の観点からは、環状溝部２６から吐出側軸受室５１（第１軸部２４）側に向かって流動する油膜Ｏの経路が長い方が軸封性能を向上させるためには有利である。したがって、軸封性能の向上を考えた場合、環状溝部２６及び給油路６０の第２経路６２の開口部は、第１軸部２４（吐出側軸受室５１）よりもロータ歯部２１（収容室４５）により近い位置に形成する方が好ましい。
【0051】
また、第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機１の特徴部の構造は、比較例のスクリュー圧縮機２０１の構造の場合よりも、圧縮気体の吐出側軸隙間Ｓｃを介した吐出側軸受室５１への漏洩量が少なくなる。この理由を図７及び図８を用いて説明する。図７は図５に示す比較例のスクリュー圧縮機における吐出側軸隙間を介した圧縮気体の漏洩量についての説明図である。図８は本発明の第１の実施の形態に係るスクリュー圧縮機における吐出側軸隙間を介した圧縮気体の漏洩量についての説明図である。
【0052】
吐出側軸隙間への潤滑油の供給を行わない場合を想定する。このとき、本実施の形態に係るスクリュー圧縮機１及び比較例のスクリュー圧縮機２０１における、作動室Ｃ内の圧縮気体の吐出側軸隙間を介した吐出側軸受室５１への漏洩量を比較する。ただし、雄ロータ２の回転の影響を無視する。すなわち、雄ロータ２が静止している状況において、吐出行程にある作動室Ｃの圧力Ｐ１と吐出側軸受室５１の圧力Ｐ２との圧力差ΔＰによる漏洩を考える。図７及び図８に示すように、吐出側軸隙間の大きさｈ、すなわち、ケーシング４、２０４の吐出側軸孔５４、２５４の内径と雄ロータ２、２０２の吐出側シャフト部２３、２２３の第２軸部２５、２２５の外径との径差ｈは、本実施の形態のスクリュー圧縮機１と比較例のスクリュー圧縮機２０１とで同じ値とする。
【0053】
このとき、比較例のスクリュー圧縮機２０１における圧縮気体の吐出側軸隙間（２重円筒部）Ｓｃｅを介した漏洩量Ｑｅは、以下の式（１）により求められる。式（１）において、Ｒ１は図５及び図７に示すケーシング２０４の吐出側軸孔２５４の孔径（内径）を、Ｌｅは図５及び図７に示す吐出側軸孔２５４の内周面に沿った吐出側軸隙間Ｓｃｅの長さを、μは気体の粘度を示している。
【0054】
【数1】
【0055】
一方、本実施の形態に係るスクリュー圧縮機１における圧縮気体の吐出側軸隙間（２重円筒部）Ｓｃを介した漏洩量Ｑｉは、以下の式（２）により求められる。式（２）において、Ｒ１は図６及び図８に示すケーシング４のテーパ状の吐出側軸孔５４における収容室４５側（大径側）の孔径（内径）を、Ｒ２は図５及び図７に示すケーシング４のテーパ状の吐出側軸孔５４における吐出側軸受室５１側（小径側）の孔径（内径）を、Ｌｉは図６及び図８に示す吐出側軸孔５４の内周面に沿った吐出側軸隙間の長さを、μは気体の粘度を示している。
【0056】
【数2】
【0057】
ここで、以下の大小関係が成立している。
【0058】
【数3】
【0059】
したがって、式（１）から求められる漏洩量Ｑｅと式（２）から求められる漏洩量Ｑｉを比較すると、比較例の漏洩量Ｑｅは本実施の形態の漏洩量Ｑｉよりも多くなる（Ｑｅ＞Ｑｉ）。雄ロータ２、２０２が回転している場合であっても、Ｑｅ＞Ｑｉの関係は維持される。
【0060】
このように、本実施の形態においては、雄ロータ２の吐出側シャフト部２３における第２軸部２５の第１の対向面２５ｓ（第１のテーパ面）とケーシング４の吐出側軸孔５４の第２の対向面５４ｓ（第２のテーパ面）との間に形成される吐出側軸隙間Ｓｃをテーパ面状（円錐面状）にすることで、比較例のスクリュー圧縮機２０１における円筒面状の吐出側軸隙間Ｓｃｅよりも、圧縮気体の漏洩量を低減することが可能である。このため、テーパ面状（円錐面状）の当該吐出側軸隙間Ｓｃへの潤滑油の供給量を低減することができ、その分、機械損失を低減することが可能となる。
【0061】
上述した本実施の形態のスクリュー圧縮機１は、螺旋状の歯２１ａ、３１ａを有するロータ歯部２１、３１及びロータ歯部２１、３１における軸方向の吐出側端に設けられた吐出側シャフト部２３、３３（シャフト部）を含む雄ロータ２及び雌ロータ３（スクリューロータ）と、ロータ歯部２１、３１を収容する収容室４５、吐出側シャフト部２３、３３（シャフト部）が貫通する吐出側軸孔５４、５５（軸孔）、外部から供給される潤滑油（液体）を吐出側軸孔５４、５５（軸孔）に導く給油路６０の第２経路６２（給液路）を有し、ロータ歯部２１、３１と共に作動室Ｃを形成するケーシング４とを備えている。吐出側シャフト部２３、３３（シャフト部）における吐出側軸孔５４、５５（軸孔）に配置される第２軸部２５、３５（所定部分）とケーシング４の吐出側軸孔５４、５５（軸孔）は、隙間Ｓｃをあけて互いに対向する第１の対向面２５ｓ、３５ｓと第２の対向面５４ｓ、５５ｓとを有する。吐出側シャフト部２３、３３（シャフト部）は第１の対向面２５ｓ、３５ｓに環状溝部２６、３６を有し、第２経路６２（給液路）はケーシング４の吐出側軸孔５４、５５（軸孔）の第２の対向面５４ｓ、５５ｓにおける環状溝部２６、３６に対向する位置で開口するように構成される。吐出側シャフト部２３、３３（シャフト部）の第２軸部２５、３５（所定部分）及びケーシング４の吐出側軸孔５４、５５（軸孔）は、環状溝部２６、３６の位置よりもロータ歯部２１、３１から遠い領域において、ロータ歯部２１、３１から離れる方向に向かって径が小さくなる構造部としてのテーパ構造を有している。
【0062】
この構成によれば、周方向に圧力分布がある気体が吐出側軸孔５４、５５（軸孔）と吐出側シャフト部２３、３３（シャフト部）の第２軸部２５、３５（所定部分）の軸隙間Ｓｃ（隙間）を介して環状溝部２６、３６内に流入すると、環状溝部２６、３６が膨張室の役割を果たすことで気体の圧力分布が均一化される。このため、スクリュー圧縮機１自身の吐出圧力を利用して軸隙間Ｓｃに液体を供給する場合においても、環状の軸隙間Ｓｃの周方向全体に亘って液膜を形成することが可能となる。加えて、環状溝部２６、３６よりもロータ歯部２１、３１から遠い領域において径が小さくなる構造部としてのテーパ構造を設けることで、環状溝部２６、３６よりも液膜の流れの下流側に、雄ロータ２及び雌ロータ３（スクリューロータ）の回転に伴って生じる遠心力の作用によって液膜の流れに流動抵抗が生じる。この流動抵抗により、液膜の流量が抑制されるので、環状溝部２６、３６が液体で充填される状態を維持することが可能となる。したがって、スクリュー圧縮機１自身の吐出圧力を利用して軸隙間Ｓｃに液体を供給する場合において、液膜による軸封性能の向上が可能となる。
【0063】
加えて、この構成によれば、シールリング等の他の軸封部材を用いることなく、雄ロータ２及び雌ロータ３（スクリューロータ）の吐出側シャフト部２３、３３（シャフト部）の形状及びそれに対応するケーシング４の吐出側軸孔５４、５５（軸孔）の形状の特徴のみによって吐出側の軸封を行うことができるので、吐出側の軸封の構成を簡素化することができる。
【0064】
また、本実施の形態のスクリュー圧縮機１においては、吐出側シャフト部２３、３３（シャフト部）の第２軸部２５、３５（所定部分）及びケーシング４の吐出側軸孔５４、５５（軸孔）は、環状溝部２６、３６の位置よりもロータ歯部２１、３１から遠い領域の全体がテーパ構造として構成されている。
【0065】
この構成によれば、吐出側シャフト部２３、３３（シャフト部）の第２軸部２５、３５（所定部分）と吐出側軸孔５４、５５（軸孔）との間に形成される隙間（軸隙間Ｓｃ）うち、環状溝部２６、３６よりも下流側の全体がテーパ面状（円錐面状）に形成されるので、環状溝部２６、３６よりも下流側を流動する油膜Ｏの全長に亘って遠心力を作用させることができる。
【0066】
また、本実施の形態のスクリュー圧縮機１においては、吐出側シャフト部２３、３３（シャフト部）の第２軸部２５、３５（所定部分）及びケーシング４の吐出側軸孔５４、５５（軸孔）が、環状溝部２６、３６の位置よりもロータ歯部２１、３１に近い領域においても、ロータ歯部２１、３１から離れる方向に向かって径が小さくなるテーパ構造を有している。
【0067】
この構成によれば、吐出側シャフト部２３、３３（シャフト部）の第２軸部２５、３５（所定部分）と吐出側軸孔５４、５５（軸孔）との間に形成される軸隙間Ｓｃの全体がテーパ面状（円錐面状）に形成されるので、円筒面状の軸隙間よりも、圧縮気体の漏洩量を低減することが可能である。
【0068】
［第１の実施の形態の変形例］
次に、本発明の第１の実施の形態の変形例に係るスクリュー圧縮機について図９を用いて例示説明する。図９は本発明の第１の実施の形態の変形例に係るスクリュー圧縮機における吐出側部分の構造を拡大した状態で示す断面図である。なお、図９において、図１～図８に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
次に、本発明の第１の実施の形態の変形例に係るスクリュー圧縮機について図９を用いて例示説明する。図９は本発明の第１の実施の形態の変形例に係るスクリュー圧縮機における吐出側部分の構造を拡大した状態で示す断面図である。なお、図９において、図１～図８に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【0069】
図９に示す第１の実施の形態の変形例によるスクリュー圧縮機１Ａが第１の実施の形態によるスクリュー圧縮機１に対して異なる点は、雄ロータ２Ａの吐出側シャフト部２３Ａにおける第２軸部２５Ａの構造、及び、当該吐出側シャフト部２３Ａの第２軸部２５Ａが配置されるケーシング４Ａ（吐出側ケーシング４２Ａ）の吐出側軸孔５４Ａの構造が異なることである。図９では、雄ロータ２Ａの吐出側シャフト部２３Ａ及びそれに対応するケーシング４Ａの吐出側軸孔５４Ａのみが示されているが、雌ロータの吐出側シャフト部及びそれに対応するケーシング４Ａの吐出側軸孔も同様な構造を採用することが可能である。
【0070】
具体的には、雄ロータ２Ａの吐出側シャフト部２３Ａにおける第２軸部２５Ａは、第１軸部２４に繋がる円柱軸部２７と、円柱軸部２７よりもロータ歯部２１側に位置して円柱軸部２７に連続するテーパ軸部２８とで構成されている。円柱軸部２７の外径は、例えば、第１軸部２４の外径よりも大きく設定されている。テーパ軸部２８は、円柱軸部２７の方向（ロータ歯部２１から離れる方向）に向かって先細りのテーパ状（円錐台状）に形成されている。ケーシング４Ａ（吐出側ケーシング４２Ａ）の吐出側軸孔５４Ａは、吐出側シャフト部２３Ａの第２軸部２５Ａの形状に応じて、第２軸部２５Ａの円柱軸部２７が配置される第１孔部５４１と、第２軸部２５Ａのテーパ軸部２８が配置される第２孔部５４２とで構成されている。第１孔部５４１は、一方側が吐出側軸受室５１に開口すると共に、他方側が第２孔部５４２に連続する。第２孔部５４２は、一方側が第１孔部５４１に連続すると共に、他方側が収容室４５に開口する。
【0071】
第２軸部２５Ａにおける円柱軸部２７の外周面とケーシング４Ａの吐出側軸孔５４Ａにおける第１孔部５４１を形成する内周面とは、所定の範囲の大きさ（例えば、数十～数百μｍ）の隙間をあけて互いに対向する第１の対向面２７ｓと第２の対向面５４１ｓとを有している。円柱軸部２７の第１の対向面２７ｓおよび第１孔部５４１の第２の対向面５４１ｓはそれぞれ外径及び内径が略一定の円筒面として形成されている。第２軸部２５Ａにおけるテーパ軸部２８の外周面とケーシング４Ａの吐出側軸孔５４Ａにおける第２孔部５４２を形成する内周面とは、所定の範囲の大きさ（例えば、数十～数百μｍ）の隙間をあけて互いに対向する第１の対向面２８ｓと第２の対向面５４２ｓとを有している。テーパ軸部２８の第１の対向面２８ｓは、吐出側軸受７、８の方向（ロータ歯部２１から離れる方向）に向かって先細りの第１のテーパ面（吐出側軸受７、８に向かうにつれて徐々に接近する傾斜面）として形成されている。ケーシング４Ａの第２孔部５４２の第２の対向面５４２ｓは、テーパ軸部２８の第１のテーパ面（第１の対向面２８ｓ）の形状に応じて吐出側軸受室５１の方向（収容室４５から離れる方向）に向かって先細りの第２のテーパ面（吐出側軸受室５１に向かうにつれて徐々に接近する傾斜面）として形成されている。
【0072】
すなわち、第２軸部２５Ａの第１の対向面は、円筒面として構成された円柱軸部２７の第１の対向面２７ｓである第１外周対向面部と、第１外周対向面部２７ｓよりもロータ歯部２１の近くに位置し、ロータ歯部２１から離れる方向に向かって先細りの第１のテーパ面として構成されたテーパ軸部２８の第１の対向面２８ｓである第２外周対向面部とで構成されている。ケーシング４Ａの吐出側軸孔５４Ａの第２の対向面は、第２軸部２５Ａの第１外周対向面部である円柱軸部２７の第１の対向面２７ｓに対向する円筒面として構成された第１孔部５４１の第２の対向面５４１ｓである第１内周対向面部と、第１内周対向面部５４１ｓよりも収容室４５の近くに位置し、第２軸部２５Ａの第２外周対向面部であるテーパ軸部２８の第１の対向面２８ｓに対向し、収容室４５から離れる方向に先細りの第２のテーパ面として構成された第２孔部５４２の第２の対向面５４２ｓである第２内周対向面部とで構成されている。
【0073】
本変形例においては、雄ロータ２Ａの第２軸部２５Ａの第１の対向面２７ｓ、２８ｓとケーシング４Ａの吐出側軸孔５４Ａの第２の対向面５４１ｓ、５４２ｓとの間に形成される隙間（吐出側軸隙間）のうち、円柱軸部２７の第１の対向面２７ｓと第１孔部５４１の第２の対向面５４１ｓとの間に形成される吐出側軸隙間が円筒面状になると共に、テーパ軸部２８の第１の対向面２８ｓと第２孔部５４２の第２の対向面５４２ｓとの間に形成される吐出側軸隙間が収容室４５から離れる方向に向かって先細りのテーパ面状（円錐面状）になる。
【0074】
第２軸部２５Ａのテーパ軸部２８の第１の対向面２８ｓ（第１のテーパ面）には、膨張室として機能する環状溝部２６が設けられている。環状溝部２６の形成位置は、環状溝部２６よりも吐出側軸受７、８（第１軸部２４）側にテーパ状の第１の対向面２８ｓが残存する位置であれば任意である。環状溝部２６は、例えば図９に示すように、第１の対向面２８ｓにおける円柱軸部２７とロータ歯部２１との間の中途位置に設けられている。なお、環状溝部２６の形成位置は、作動室Ｃ内の圧縮気体の吐出側軸隙間を介した吐出側軸受室５１への漏洩を封止する観点から、環状溝部２６よりも吐出側軸受７、８（第１軸部２４）側に存在するテーパ状の第１の対向面２８ｓの長さが長くなる位置、すなわち、ロータ歯部２１により接近した位置が好ましい。また、環状溝部２６に対しては潤滑油（軸封用の液体）が供給されるように構成されている。すなわち、ケーシング４Ａの給油路６０の第２経路６２は、吐出側軸孔５４Ａの第２孔部５４２の第２の対向面５４２ｓ（第２のテーパ面）における第２軸部２５Ａのテーパ軸部２８の環状溝部２６に対向する位置で開口するように構成されている。
【0075】
このような構造では、周方向に圧力分布がある圧縮気体が吐出側軸隙間を介して環状溝部２６内に流入すると、環状溝部２６が膨張室の役割を果たすことで、吐出行程や圧縮行程の後期にある作動室Ｃから漏洩した圧縮気体の圧力が低下する。したがって、給油路６０から環状溝部２６に供給された潤滑油は、その圧力がスクリュー圧縮機１の吐出圧よりも低い場合であっても、環状溝部２６の周方向全体に亘って流入可能となり、吐出側軸隙間を介して吐出側軸受室５１に流入して吐出側軸受７、８を潤滑する。すなわち、環状溝部２６よりも吐出側軸受室５１側の環状の吐出側軸隙間の周方向の全体に亘って油膜（オイルシール）を形成することが可能となる。
【0076】
また、本変形例においては、雄ロータ２Ａの吐出側シャフト部２３Ａにおける第２軸部２５Ａの第１の対向面の一部分２８ｓが吐出側軸受７、８の方向に向かって先細りの第１のテーパ面として形成されていると共に、ケーシング４Ａの吐出側軸孔５４Ａの第２の対向面の一部分５４２ｓが第２軸部２５Ａの第１のテーパ面（第１の対向面の一部分２８ｓ）の形状に応じて吐出側軸受室５１の方向に向かって先細りの第２のテーパ面として形成されている。これにより、吐出側軸隙間のうちの収容室４５に近接する側の一部分が吐出側軸受室５１の方向に先細りのテーパ面状（円錐面状）になる。
【0077】
このような構造では、環状溝部２６よりも吐出側軸受７、８側の吐出側軸隙間の領域（下流側の流路）において流動抵抗が生じる。すなわち、吐出側軸受室５１の方向に先細りのテーパ面状の吐出側軸隙間を介して環状溝部２６から吐出側軸受室５１へ流れる潤滑油には、遠心力により潤滑油の流れ方向の上流側に向かう力が作用する。この流動抵抗によって、環状溝部２６から吐出側軸受室５１へ流出する潤滑油の流量が抑制されるので、環状溝部２６の周方向全体に亘って潤滑油が充填された状態を維持することができる。
【0078】
このように、給油路６０の第２経路６２から環状溝部２６に対して供給された潤滑油は、環状溝部２６の周方向全体に充填された状態を維持しながら、環状溝部２６から吐出側軸受室５１へテーパ面状の吐出側軸隙間を介して流動する。すなわち、吐出側軸隙間における環状溝部２６よりも吐出側軸受室５１側に油膜が形成される。したがって、吐出側軸隙間に供給される潤滑油の圧力がスクリュー圧縮機１の吐出圧よりも低い場合であっても、環状溝部２６の周方向全体に亘って充填されている潤滑油及び環状溝部２６よりも吐出側軸受室５１側に形成された油膜によって、複数の作動室Ｃから吐出側軸隙間への圧縮気体の漏洩量を抑制することができるので、吐出側の軸封性能が向上する。
【0079】
上述した第１の実施の形態の変形例によれば、第１の実施の形態と同様に、周方向に圧力分布がある気体が吐出側軸孔５４Ａ（軸孔）と吐出側シャフト部２３Ａ（シャフト部）の第２軸部２５Ａ（所定部分）の軸隙間Ｓｃ（隙間）を介して環状溝部２６内に流入すると、環状溝部２６が膨張室の役割を果たすことで気体の圧力分布が均一化される。このため、スクリュー圧縮機１Ａ自身の吐出圧力を利用して軸隙間Ｓｃに液体を供給する場合においても、環状の軸隙間Ｓｃの周方向全体に亘って液膜を形成することが可能となる。加えて、環状溝部２６よりもロータ歯部２１から遠い領域において径が小さくなる構造部としてのテーパ構造を設けることで、環状溝部２６よりも液膜の流れの下流側に、雄ロータ２Ａ（スクリューロータ）の回転に伴って生じる遠心力の作用によって液膜の流れに流動抵抗が生じる。この流動抵抗により、液膜の流量が抑制されるので、環状溝部２６が液体で充填される状態を維持することが可能となる。したがって、スクリュー圧縮機１Ａ自身の吐出圧力を利用して軸隙間Ｓｃに液体を供給する場合において、液膜による軸封性能の向上が可能となる。
【0080】
また、本変形例に係るスクリュー圧縮機１Ａにおいては、吐出側シャフト部２３Ａ（シャフト部）の第２軸部２５Ａ（所定部分）及びケーシング４Ａの軸孔５４Ａは、環状溝部２６の位置よりもロータ歯部２１から遠い領域において、一部分２８のみがテーパ構造として構成されている。この構成によれば、吐出側シャフト部２３Ａ（シャフト部）の剛性を第１の実施の形態の吐出側シャフト部２３よりも高めることができる。
【0081】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係るスクリュー圧縮機の構造について図１０を用いて例示説明する。図１０は本発明の第２の実施の形態に係るスクリュー圧縮機を一部省略して示す断面図である。なお、図１０において、図１～図９に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
次に、本発明の第２の実施の形態に係るスクリュー圧縮機の構造について図１０を用いて例示説明する。図１０は本発明の第２の実施の形態に係るスクリュー圧縮機を一部省略して示す断面図である。なお、図１０において、図１～図９に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【0082】
図１０に示す第２の実施の形態によるスクリュー圧縮機１Ｂが第１の実施の形態によるスクリュー圧縮機１に対して異なる点は、雄ロータ２Ｂの吐出側シャフト部２３Ｂにおける第２軸部２５Ｂがテーパ構造ではなく段付構造を有していること、及び、当該吐出側シャフト部２３Ｂの第２軸部２５Ｂが配置されるケーシング４Ｂ（吐出側ケーシング４２Ｂ）の吐出側軸孔５４Ｂがテーパ構造ではなく第２軸部２５Ｂの形状に応じた段付構造を有していることである。図１０では、雄ロータ２Ｂの吐出側シャフト部２３Ｂ及びそれに対応するケーシング４Ｂの吐出側軸孔５４Ｂのみが示されているが、雌ロータの吐出側シャフト部及びそれに対応するケーシング４Ｂの吐出側軸孔も同様な構造を採用することが可能である。
【0083】
具体的には、雄ロータ２Ｂの吐出側シャフト部２３Ｂにおける第２軸部２５Ｂは、環状溝部２６の位置よりもロータ歯部２１から遠い領域において、ロータ歯部２１から離れる方向に向かって径が小さくなる段付構造を有している。第２軸部２５Ｂの段付構造は、一段の段差部のみで構成されている。詳細には、第２軸部２５Ｂは、第１軸部２４に繋がる第１円柱軸部２５１と、第１円柱軸部２５１よりもロータ歯部２１側に位置して第１円柱軸部２５１に繋がる第２円柱軸部２５２とを有している。第２円柱軸部２５２は、第１円柱軸部２５１よりも大径となるように構成されている。第２軸部２５Ｂは、大径側の第２円柱軸部２５２と小径側の第１円柱軸部２５１との接続位置において環状の段差部２９を有している。
【0084】
ケーシング４Ｂ（吐出側ケーシング４２Ｂ）の吐出側軸孔５４Ｂは、吐出側シャフト部２３Ｂの第２軸部２５Ｂの構造に応じて、環状溝部２６の位置よりもロータ歯部２１から遠い領域において、ロータ歯部２１から離れる方向に向かって径が小さくなる段付構造を有している。吐出側軸孔５４Ｂの段付構造は、一段の段差部のみで構成されている。詳細には、吐出側軸孔５４Ｂは、第２軸部２５Ｂの第１円柱軸部２５１が配置される第１孔部５４１Ｂと、第２軸部２５Ｂの第２円柱軸部２５２が配置される第２孔部５４２Ｂとで構成されている。第１孔部５４１Ｂは、一方側が吐出側軸受室５１に開口すると共に、他方側が第２孔部５４２Ｂに開口する。第２孔部５４２Ｂは、一方側が第１孔部５４１Ｂに開口すると共に、他方側が収容室４５に開口する。第２孔部５４２Ｂは、穴径が第１孔部５４１Ｂよりも大径となるように構成されている。吐出側軸孔５４Ｂは、大径側の第２孔部５４２Ｂと小径側の第１孔部５４１Ｂとの接続位置において環状の段差部５６を有している。
【0085】
第２軸部２５Ｂにおける第１円柱軸部２５１の外周面とケーシング４Ｂの吐出側軸孔５４Ｂにおける第１孔部５４１Ｂを形成する内周面とは、径方向に所定の範囲の大きさ（例えば、数十～数百μｍ）の隙間をあけて互いに対向する第１の対向面２５１ｓ（図１１参照）と第２の対向面５４１ｓとを有している。第１円柱軸部２５１の第１の対向面２５１ｓおよび第１孔部５４１Ｂの第２の対向面５４１ｓはそれぞれ外径及び内径が一定の円筒面として形成されている。第２軸部２５Ｂにおける第２円柱軸部２５２の外周面とケーシング４Ｂの吐出側軸孔５４Ｂにおける第２孔部５４２Ｂを形成する内周面とは、径方向に所定の範囲の大きさ（例えば、数十～数百μｍ）の隙間をあけて互いに対向する第１の対向面２５２ｓ（図１１参照）と第２の対向面５４２ｓとを有している。第２円柱軸部２５２の第１の対向面２５２ｓおよび第２孔部５４２Ｂの第２の対向面５４２ｓはそれぞれ外径及び内径が一定の円筒面として形成されている。また、第２軸部２５Ｂの段差部２９と吐出側軸孔５４Ｂの段差部５６とは、軸方向に所定の範囲の大きさ（例えば、数十～数百μｍ）の隙間をあけて互いに対向するように構成されている。
【0086】
すなわち、第２軸部２５Ｂの第１の対向面は、第１円柱軸部２５１の第１の対向面２５１ｓである円筒面の第１外周対向面部と、第１外周対向面部２５１ｓよりもロータ歯部２１の近くに位置し、第１円柱軸部２５１よりも大径の第２円柱軸部２５２の第１の対向面２５２ｓである円筒面の第２外周対向面部と、小径の第１外周対向面部２５１ｓと大径の第２外周対向面部２５２ｓとの接続位置に形成された段差部２９とで構成されている。ケーシング４Ｂの吐出側軸孔５４Ｂの第２の対向面は、第１円柱軸部２５１の第１の対向面２５１ｓ（第２軸部２５Ｂの第１外周対向面部）に対向する円筒面として構成された第１孔部５４１Ｂの第２の対向面５４１ｓである第１内周対向面部と、第１内周対向面部５４１ｓよりも収容室４５の近くに位置し、第２円柱軸部２５２の第１の対向面２５２ｓ（第２軸部２５Ｂの第２外周対向面部）に対向し、第１内周対向面部５４１ｓよりも大径の第２孔部５４２Ｂの第２の対向面５４２ｓである第２内周対向面部と、小径の第１内周対向面部５４１ｓと大径の第２内周対向面部５４２ｓとの接続位置に形成された段差部５６とで構成されている。
【0087】
本実施の形態においては、雄ロータ２Ｂの第２軸部２５Ｂの第１の対向面２５１ｓ、２５２ｓ、２９とケーシング４Ｂの吐出側軸孔５４Ｂの第２の対向面５４１ｓ、５４２ｓ、５６との間に形成される隙間（吐出側軸隙間）のうち、第１円柱軸部２５１の第１の対向面２５１ｓと第１孔部５４１Ｂの第２の対向面５４１ｓとの間に形成される吐出側軸隙間が円筒面状になると共に、第２円柱軸部２５２の第１の対向面２５２ｓと第２孔部５４２Ｂの第２の対向面５４２ｓとの間に形成される吐出側軸隙間が円筒面状になる。第２軸部２５Ｂの段差部２９と吐出側軸孔５４Ｂの段差部５６との間に形成される吐出側軸隙間が径方向に拡がる円環状になる。
【0088】
本実施の形態においては、第２軸部２５Ｂにおける大径側の第２円柱軸部２５２の第１の対向面２５２ｓに環状溝部２６が設けられている。環状溝部２６は、第２軸部２５Ｂにおける段差部２９よりもロータ歯部２１に近い領域に設けられる必要がある。環状溝部２６は、吐出側軸隙間の大きさ（数十～数百μｍ）に対して容積が相対的に大きな膨張室として機能するものである。なお、環状溝部２６の形成位置は、作動室Ｃ内の圧縮気体の吐出側軸隙間を介した吐出側軸受室５１への漏洩を封止する観点から、環状溝部２６よりも吐出側軸受７、８（第１軸部２４）側に存在する第１の対向面２５２ｓの長さが長くなる位置、すなわち、ロータ歯部２１により接近した位置が好ましい。
【0089】
次に、第２の実施の形態に係るスクリュー圧縮機における吐出側の軸封の作用及び効果について図１１を用いて説明する。図１１は本発明の第２の実施の形態に係るスクリュー圧縮機における吐出側の軸封の作用及び効果を示す説明図である。
【0090】
雄ロータ２Ｂのロータ歯部２１の吐出側端面２１ｃにおいて周方向に並ぶ複数の作動室Ｃ（図３参照）に圧力分布があるので、吐出側軸隙間Ｓｃに流入する圧縮気体にも周方向の圧力分布が生じている。周方向に圧力分布がある圧縮気体が環状溝部２６内に流入すると、環状溝部２６が膨張室の役割を果たすことで、圧縮気体の周方向の圧力分布が均一化される。このため、給油路６０の潤滑油の圧力がスクリュー圧縮機１Ｂの吐出圧よりも低い場合であっても、環状の吐出側軸隙間Ｓｃの周方向の全体に亘って油膜（オイルシール）を形成することが可能となる。
【0091】
環状溝部２６内に流入した潤滑油は、吐出側軸隙間Ｓｃを介して吐出側軸受室５１に流入して吐出側軸受７、８を潤滑する。このとき、環状溝部２６の周方向全体に亘って潤滑油が充填される状態になることが望ましく、給油路６０の第２経路６２から環状溝部２６に流入する潤滑油の流量が環状溝部２６から吐出側軸受室５１へ流出する潤滑油の流量よりも大きくなる必要がある。
【0092】
本実施の形態においては、環状溝部２６よりも吐出側軸受７、８側の吐出側軸隙間Ｓｃの領域（下流側の流路）において流動抵抗が生じるように構成することで、環状溝部２６から吐出側軸受室５１へ流出する潤滑油の流量が制限されている。具体的には、環状溝部２６から吐出側軸隙間Ｓｃを介して吐出側軸受室５１へ流れる潤滑油Ｏは、その粘性によって吐出側シャフト部２３Ｂの第２軸部２５Ｂの回転に伴って周方向に向かって流動する。このとき、図１１の拡大図に示すように、第２軸部２５Ｂの段差部２９と吐出側軸孔５４Ｂの段差部５６との間に形成された吐出側軸隙間Ｓｃに存在する潤滑油Ｏには、径方向外側に向かう遠心力Ｆｃが作用する。したがって、吐出側軸隙間Ｓｃを介して環状溝部２６から吐出側軸受室５１へ流れる潤滑油には、潤滑油の流れ方向の上流側に向かう力が作用する。すなわち、吐出側軸隙間Ｓｃを介して環状溝部２６から吐出側軸受室５１へ流れる潤滑油には流動抵抗が生じている。この流動抵抗によって、環状溝部２６から吐出側軸受室５１へ流出する潤滑油の流量が抑制される。
【0093】
また、第２軸部２５Ｂ及び吐出側軸孔５４Ｂが段付構造を有しているので、油膜（オイルフィルム）が流動する流路としての吐出側軸隙間Ｓｃには急角度で折れ曲がる部分が存在する。この段付構造に起因する吐出側軸隙間Ｓｃの折れ曲がり部は、流動する油膜（オイルフィルム）の流動抵抗となる。
【0094】
このように、環状溝部２６よりも吐出側軸受７、８側の吐出側軸隙間Ｓｃの領域（下流側の流路）では、遠心力の作用によって流動抵抗が生じると共に、吐出側軸隙間Ｓｃの折れ曲がり部によって流動抵抗が生じる。これにより、環状溝部２６から吐出側軸受室５１へ流出する潤滑油の流量が制限されるので、環状溝部２６の周方向全体に亘って潤滑油が充填された状態を維持することができる。なお、遠心力の作用による流動抵抗の大きさは、小径側の第１円柱軸部２５１の半径Ｒｔと大径側の第２円柱軸部２５２の半径Ｒｇの大きさによって規定されるものである。
【0095】
したがって、給油路６０の第２経路６２から環状溝部２６に対して供給された潤滑油は、環状溝部２６の周方向全体に充填された状態を維持しながら、環状溝部２６から吐出側軸受室５１へ吐出側軸隙間Ｓｃを介して流動する。すなわち、吐出側軸隙間Ｓｃにおける環状溝部２６よりも吐出側軸受室５１側に油膜Ｏが形成される。吐出側軸隙間Ｓｃに供給される潤滑油Ｏの圧力がスクリュー圧縮機１の吐出圧よりも低い場合であっても、環状溝部２６の周方向全体に亘って充填されている潤滑油及び環状溝部２６よりも吐出側軸受室５１側に形成された油膜Ｏによって、複数の作動室Ｃから吐出側軸隙間Ｓｃへの圧縮気体の漏洩量を抑制することができるので、吐出側の軸封性能が向上する。吐出側の軸封性能の効果の観点からは、環状溝部２６から吐出側軸受室５１（第１軸部２４）側に向かって流動する油膜Ｏの経路が長い方が軸封性能を向上させるためには有利である。したがって、軸封性能の向上を考えた場合、環状溝部２６及び給油路６０の第２経路６２の開口部は、ロータ歯部２１（収容室４５）により近い位置に形成する方が好ましい。
【0096】
上述した第２の実施の形態のスクリュー圧縮機１Ｂは、螺旋状の歯２１ａを有するロータ歯部２１及びロータ歯部２１における軸方向の吐出側端に設けられた吐出側シャフト部２３Ｂ（シャフト部）を含む雄ロータ２Ｂ（スクリューロータ）と、ロータ歯部２１を収容する収容室４５、吐出側シャフト部２３Ｂ（シャフト部）が貫通する吐出側軸孔５４Ｂ（軸孔）、外部から供給される潤滑油（液体）を吐出側軸孔５４Ｂ（軸孔）に導く給油路６０の第２経路６２（給液路）を有し、ロータ歯部２１と共に作動室Ｃを形成するケーシング４Ｂとを備えている。吐出側シャフト部２３Ｂ（シャフト部）における吐出側軸孔５４Ｂ（軸孔）に配置される第２軸部２５Ｂ（所定部分）とケーシング４Ｂの吐出側軸孔５４Ｂ（軸孔）は、隙間Ｓｃをあけて互いに対向する第１の対向面２５１、２５２、２９と第２の対向面５４１ｓ、５４２ｓ、５６とを有する。吐出側シャフト部２３Ｂ（シャフト部）は第１の対向面２５２に環状溝部２６を有し、第２経路６２（給液路）はケーシング４Ｂの吐出側軸孔５４Ｂ（軸孔）の第２の対向面における環状溝部２６に対向する位置で開口するように構成される。吐出側シャフト部２３Ｂ（シャフト部）の第２軸部２５Ｂ（所定部分）及びケーシング４Ｂの吐出側軸孔５４Ｂ（軸孔）は、環状溝部２６の位置よりもロータ歯部２１から遠い領域において、ロータ歯部２１から離れる方向に向かって径が小さくなる構造部としての段付構造を有している。
【0097】
この構成によれば、周方向に圧力分布がある気体が吐出側軸孔５４Ｂ（軸孔）と吐出側シャフト部２３Ｂ（シャフト部）の第２軸部２５Ｂ（所定部分）の軸隙間Ｓｃ（隙間）を介して環状溝部２６内に流入すると、環状溝部２６が膨張室の役割を果たすことで気体の圧力分布が均一化される。このため、スクリュー圧縮機１Ｂ自身の吐出圧力を利用して軸隙間Ｓｃに液体を供給する場合においても、環状の軸隙間Ｓｃの周方向全体に亘って液膜を形成することが可能となる。加えて、環状溝部２６よりもロータ歯部２１から遠い領域において径が小さくなる構造部としての段付構造を設けることで、環状溝部２６よりも液膜の流れの下流側に、雄ロータ２Ｂ（スクリューロータ）の回転に伴って生じる遠心力の作用によって液膜の流れに流動抵抗が生じる。この流動抵抗により、液膜の流量が抑制されるので、環状溝部２６が液体で充填される状態を維持することが可能となる。したがって、スクリュー圧縮機１Ｂ自身の吐出圧力を利用して軸隙間Ｓｃに液体を供給する場合において、液膜による軸封性能の向上が可能となる。
【0098】
また、本実施の形態のスクリュー圧縮機１Ｂの吐出側シャフト部２３Ｂ（シャフト部）の第２軸部２５Ｂ（所定部分）及びケーシング４Ｂの吐出側軸孔５４Ｂ（軸孔）においては、ロータ歯部２１から離れる方向に向かって径が小さくなる構造部が段付構造である。
【0099】
この構成によると、油膜（オイルフィルム）が流動する流路としての吐出側軸隙間Ｓｃに折れ曲がり部が存在するので、油膜（オイルフィルム）の流れの流動抵抗がさらに増加する。これにより、液膜による軸封性能の更なる向上が可能となる。
【0100】
また、本実施の形態のスクリュー圧縮機１Ｂにおいては、吐出側シャフト部２３Ｂ（シャフト部）の第２軸部２５Ｂ（所定部分）及びケーシング４Ｂの吐出側軸孔５４Ｂ（軸孔）の段付構造が一段の段差部のみで構成されている。この構成によると、液膜による軸封性能の向上を可能としつつ、加工の容易性も維持することが可能である。
【0101】
［第２の実施の形態の変形例］
次に、本発明の第２の実施の形態の変形例に係るスクリュー圧縮機について図１２を用いて例示説明する。図１２は本発明の第２の実施の形態の変形例に係るスクリュー圧縮機における吐出側部分の構造を拡大した状態で示す断面図である。なお、図１２において、図１～図１２に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
次に、本発明の第２の実施の形態の変形例に係るスクリュー圧縮機について図１２を用いて例示説明する。図１２は本発明の第２の実施の形態の変形例に係るスクリュー圧縮機における吐出側部分の構造を拡大した状態で示す断面図である。なお、図１２において、図１～図１２に示す符号と同符号のものは、同様な部分であるので、その詳細な説明は省略する。
【0102】
図１２に示す第２の実施の形態の変形例によるスクリュー圧縮機１Ｃが第２の実施の形態によるスクリュー圧縮機１Ｂに対して異なる点は、雄ロータ２Ｃの吐出側シャフト部２３Ｃにおける第２軸部２５Ｃが５段の段差部を有する段付構造を有すること、及び、当該吐出側シャフト部２３Ｃの第２軸部２５Ｃが配置されるケーシング４Ｃ（吐出側ケーシング４２Ｃ）の吐出側軸孔５４Ｃが第２軸部２５Ｃの形状に応じた５段の段差部を有する段付構造を有していることである。
【0103】
具体的には、雄ロータ２Ｃの吐出側シャフト部２３Ｃにおける第２軸部２５Ｃは、環状溝部２６の位置よりもロータ歯部２１から遠い領域において、ロータ歯部２１から離れる方向に向かって径が小さくなる段付構造を有している。第２軸部２５Ｃの段付構造は、５段の段差部で構成されている。詳細には、第２軸部２５Ｃは、第１軸部２４側からロータ歯部２１側に向かって順に、第１円柱軸部２５１Ｃ、第２円柱軸部２５２Ｃ、第３円柱軸部２５３Ｃ、第４円柱軸部２５４Ｃ、第５円柱軸部２５５Ｃ、第６円柱軸部２５６Ｃを有している。第２軸部２５Ｃは、第６円柱軸部２５６Ｃから第１円柱軸部２５１Ｃに向かって順に径が小さくなるように構成されている。第２軸部２５Ｃは、大径側の第６円柱軸部２５６Ｃから小径側の第１円柱軸部２５１Ｃに向かって順に、第１段差部２９１、第２段差部２９２、第３段差部２９３、第４段差部２９４、第５段差部２９５を有している。
【0104】
ケーシング４Ｃ（吐出側ケーシング４２Ｃ）の吐出側軸孔５４Ｃは、吐出側シャフト部２３Ｃの第２軸部２５Ｃの構造に応じて、環状溝部２６の位置よりもロータ歯部２１から遠い領域において、ロータ歯部２１から離れる方向に向かって径が小さくなる段付構造を有している。吐出側軸孔５４Ｃの段付構造は、５段の段差部で構成されている。詳細には、吐出側軸孔５４Ｃは、第２軸部２５Ｃの第１円柱軸部２５１Ｃから第６円柱軸部２５６Ｃまで順に配置されるように、第１孔部５４１Ｃ、第２孔部５４２Ｃ、第３孔部５４３Ｃ、第４孔部５４４Ｃ、第５孔部５４５Ｃ、第６孔部５４６Ｃを有している。吐出側軸孔５４Ｃは、第６孔部５４６Ｃから第１孔部５４１Ｃに向かって順に径が小さくなるように構成されている。吐出側軸孔５４Ｃは、大径側の第６孔部５４６Ｃから小径側の第１孔部５４１Ｃに向かって順に、第１段差部５６１、第２段差部５６２、第３段差部５６３、第４段差部５６４、第５段差部５６５を有している。
【0105】
第２軸部２５Ｃにおける第１円柱軸部２５１Ｃ～第６円柱軸部２５６Ｃの外周面とそれに対応するケーシング４Ｃの吐出側軸孔５４Ｃにおける第１孔部５４１Ｃ～第６孔部５４６Ｃを形成する内周面とは、径方向に所定の範囲の大きさ（例えば、数十～数百μｍ）の隙間をあけて互いに対向する第１の対向面と第２の対向面とを有している。また、第２軸部２５Ｃにおける第１段差部２９１～第５段差部２９５とそれに対応する吐出側軸孔５４Ｃにおける第１段差部５６１～第５段差部５６５とは、軸方向に所定の範囲の大きさ（例えば、数十～数百μｍ）の隙間をあけて互いに対向するように構成されている。
【0106】
本実施の形態においては、第２軸部２５Ｃにおける最大径の第６円柱軸部２５６Ｃの外周面に環状溝部２６が設けられている。環状溝部２６は、吐出側軸隙間の大きさ（数十～数百μｍ）に対して容積が相対的に大きな膨張室として機能するものである。なお、環状溝部２６は、第２軸部２５Ｃにおける第５段差部２９５よりもロータ歯部２１に近い領域に設けられる必要がある。作動室Ｃ内の圧縮気体の吐出側軸隙間を介した吐出側軸受室５１への漏洩を封止する観点から、環状溝部２６の形成位置は、第１段差部２９１よりもロータ歯部２１に接近した位置が好ましい。この場合、吐出側軸隙間を流動する油膜に生じる遠心力の作用が最も大きくなると共に、吐出側軸隙間の流路の長さが最も長くなるので、その分、流動抵抗が大きくなる。
【0107】
上述した第２の実施の形態の変形例によれば、第２の実施の形態と同様に、周方向に圧力分布がある気体が吐出側軸孔５４Ｃ（軸孔）と吐出側シャフト部２３Ｃ（シャフト部）の第２軸部２５Ｃ（所定部分）の軸隙間Ｓｃ（隙間）を介して環状溝部２６内に流入すると、環状溝部２６が膨張室の役割を果たすことで気体の圧力分布が均一化される。このため、スクリュー圧縮機１Ｃ自身の吐出圧力を利用して軸隙間Ｓｃに液体を供給する場合においても、環状の軸隙間Ｓｃの周方向全体に亘って液膜を形成することが可能となる。加えて、環状溝部２６よりもロータ歯部２１から遠い領域において径が小さくなる構造部としての段付構造を設けることで、環状溝部２６よりも液膜の流れの下流側に、雄ロータ２Ｃ（スクリューロータ）の回転に伴って生じる遠心力の作用によって液膜の流れに流動抵抗が生じる。この流動抵抗により、液膜の流量が抑制されるので、環状溝部２６が液体で充填される状態を維持することが可能となる。したがって、スクリュー圧縮機１Ｃ自身の吐出圧力を利用して軸隙間Ｓｃに液体を供給する場合において、液膜による軸封性能の向上が可能となる。
【0108】
また、本変形例のスクリュー圧縮機１Ｃにおいては、吐出側シャフト部２３Ｃ（シャフト部）の第２軸部２５Ｃ（所定部分）及びケーシング４Ｃの吐出側軸孔５４Ｃ（軸孔）の段付構造が複数段の段差部で構成されている。この構成によれば、段差部の数に応じた多数の折れ曲がり部が吐出側軸隙間Ｓｃに存在することで、流動抵抗が増加するので、液膜による軸封性能の更なる向上が可能となる。
【0109】
［その他の実施の形態］
なお、本発明は、上述した実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。すなわち、ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
なお、本発明は、上述した実施の形態に限られるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記した実施形態は本発明をわかり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。すなわち、ある実施形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
【0110】
例えば、上述した実施の形態においては、給油式のスクリュー圧縮機１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃを例に説明したが、水などの液体が供給される給液式のスクリュー圧縮機に本発明を適用することができる。また、ツインロータ型のスクリュー圧縮機１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃを例に説明したが、シングルロータ型やトリプルロータ型等のツインロータ型以外のスクリュー圧縮機にも本発明を適用することができる。
【0111】
また、上述した第１の実施の形態においては、雄ロータ２及び雌ロータ３の両吐出側シャフト部２３、３３がテーパ状の第２軸部２５、３５を有する構成及びそれ対応するケーシング４の吐出側軸孔５４、５５がそれぞれテーパ状に形成された構成の例を示した。しかし、雄ロータ２の吐出側シャフト部２３及び雌ロータ３の吐出側シャフト部３３のいずれか一方の吐出側シャフト部のみがテーパ状の第２軸部を有する構成も可能である。この場合、テーパ状の第２軸部２５を有する吐出側シャフト部に対応するケーシング４の吐出側軸孔のみが第２軸部のテーパ形状に応じてテーパ状に形成される。
【符号の説明】
【0112】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ…スクリュー圧縮機、 ２、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ…雄ロータ（スクリューロータ）、 ３…雌ロータ（スクリューロータ）、 ４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ…ケーシング、 ２１…ロータ歯部、 ２１ａ…雄歯（歯）、 ２３、２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ…吐出側シャフト部（シャフト部）、 ２５ｓ…第１の対向面、 ２５１ｓ…第１の対向面、 ２５２ｓ…第１の対向面、 ２６…環状溝部、 ２９…段差部、 ３１…ロータ歯部、 ３１ａ…雌歯（歯）、 ３３…吐出側シャフト部（シャフト部）、 ３５ｓ…第１の対向面、 ４５…収容室、 ５４、５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ…吐出側軸孔（軸孔）、 ５４ｓ…第２の対向面、 ５４１ｓ…第２の対向面、 ５４２ｓ…第２の対向面、 ５５…吐出側軸孔（軸孔）、 ５５ｓ…第２の対向面、 ５６…段差部、 ６０…給油路（給液路）、 ６２…第２経路（給液路）、 Ｃ…作動室、 Ｓｃ…軸隙間（隙間）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】