(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気を圧縮する圧縮機本体と、
前記圧縮機本体の動力源である電動機と、
前記電動機の動力を前記圧縮機本体へ伝達するギヤ機構と、
前記圧縮機本体のケーシングと前記電動機のケーシングの間で接続され、前記ギヤ機構を収納するギヤケーシングと、
前記ギヤケーシングの内部空間と前記電動機のケーシングの内部空間とを区画する隔壁部と、
前記隔壁部における前記電動機の回転軸が貫通する貫通穴に設けられ、前記電動機の回転軸の回転によって前記電動機のケーシング側から前記ギヤケーシング側への流れを発生させる非接触式のビスコシールとを備えた空気圧縮機において、 
前記電動機が、前記回転軸を軸支する軸受が前記非接触式のビスコシールと前記ギヤ機構の間に設けられて、前記電動機の回転子が前記軸受に対して回転軸方向反負荷側にオーバーハングするものであり、
前記隔壁部が、前記貫通穴のビスコシールよりも前記電動機側の近傍に形成された隙間と前記空気圧縮機の外部を、前記電動機のケーシングの内部空間を経由せずに連通する連通孔を有するものである空気圧縮機。
【請求項２】
請求項１に記載の空気圧縮機であって、
前記ギヤケーシングに貯留された潤滑油を、前記軸受に供給する潤滑油供給経路を有するものである空気圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ギヤケーシングの内部空間と電動機ケーシングの内部空間とを区画する隔壁部において電動機の回転軸が貫通する部分の隙間に非接触式のビスコシールを設けた空気圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気を圧縮する圧縮機本体と、この圧縮機本体の動力源である電動機と、この電動機の動力を圧縮機本体へ伝達するギヤ機構と、圧縮機本体のケーシングと電動機のケーシングとの間で接続され、ギヤ機構等を収納するギヤケーシングとを備えた空気圧縮機が知られている（例えば、特許文献１参照）。この空気圧縮機においては、ギヤケーシングの内部空間と電動機のケーシングの内部空間とを区画する隔壁部（特許文献１では、ギヤケーシングの一部）を有し、この隔壁部において電動機の回転軸が貫通する部分の隙間には、非接触式のビスコシールが設けられている。ビスコシールは、その内周面にネジ溝が形成されており、電動機の回転軸の回転によって電動機ケーシング側からギヤケーシング側への流れを発生させる。これにより、ギヤケーシング内の潤滑油が電動機のケーシング内に侵入するのを防止するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−９７１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術には以下のような改善の余地がある。すなわち、上記従来技術では、ギヤケーシングの内部空間と電動機の内部空間とを区画する隔壁部において電動機の回転軸が貫通する部分の隙間にはビスコシールが設けられており、電動機の回転軸の回転によって電動機ケーシング側からギヤケーシング側への流れを発生させるようになっている。そのため、ビスコシールより電動機側が負圧となり、電動機のケーシングの内部空間が負圧となる。そして、電動機のケーシングに微少な隙間が生じていれば、電動機のケーシングの内部空間に外気（大気）を吸込んでしまい、長期にわたれば外気中に含まれた塵埃が堆積して過熱等の不具合が生じる可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、電動機ケーシング内に塵埃が侵入するのを防止することができ、信頼性の向上を図ることができる空気圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）上記目的を達成するために、空気を圧縮する圧縮機本体と、前記圧縮機本体の動力源である電動機と、前記電動機の動力を前記圧縮機本体へ伝達するギヤ機構と、前記圧縮機本体のケーシングと前記電動機のケーシングの間で接続され、前記ギヤ機構を収納するギヤケーシングと、前記ギヤケーシングの内部空間と前記電動機のケーシングの内部空間とを区画する隔壁部と、前記隔壁部における前記電動機の回転軸が貫通する貫通穴に設けられ、前記電動機の回転軸の回転によって前記電動機のケーシング側から前記ギヤケーシング側への流れを発生させる非接触式のビスコシールとを備えた空気圧縮機において、前記電動機が、前記回転軸を軸支する軸受が前記非接触式のビスコシールと前記ギヤ機構の間に設けられて、前記電動機の回転子が前記軸受に対して回転軸方向反負荷側にオーバーハングするものであり、前記隔壁部が、前記貫通穴のビスコシールよりも電動機側の近傍に形成された隙間と前記空気圧縮機の外部を、前記電動機のケーシングの内部空間を経由せずに連通する連通孔を有する構成とする。
【０００７】
（２）上記（１）において、前記ギヤケーシングに貯留された潤滑油を、前記軸受に供給する潤滑油供給経路を有する構成とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明において、ビスコシールは、電動機の回転軸の回転によって電動機ケーシング側からギヤケーシング側への流れを発生させる。このとき、隔壁部におけるビスコシールより電動機側の隙間に連通孔を介して外気を供給することができ、電動機のケーシングの内部空間が負圧となるのを防止することができる。したがって、電動機のケーシングに微少な隙間が生じていても、電動機ケーシング内に塵埃が侵入するのを防止することができ、信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態における空気圧縮機の断面構造を空気系統及び油系統とともに表す図である。
【図２】本発明の第２の実施形態における空気圧縮機の断面構造を空気系統及び油系統とともに表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の第１の実施形態を図１により説明する。図１は、本実施形態における空気圧縮機の断面構造を空気系統及び油系統とともに表す図である。
【００１１】
この図１において、空気圧縮機は、空気を圧縮する圧縮機本体１と、この圧縮機本体１の動力源である電動機（例えば永久磁石電動機）２と、この電動機２の動力を圧縮機本体１へ伝達するギヤ機構３と、このギヤ機構３等を収納するギヤケーシング４とを備えている。
【００１２】
電動機２は、回転軸５と、この回転軸５に取付けられた回転子６と、この回転子６の外周側に配置された固定子７と、この固定子７が固定された電動機メインケーシング８と、この電動機メインケーシング８の回転軸方向負荷側（図１中左側）に接続された負荷側ケーシング９と、電動機メインケーシング８の回転軸方向反負荷側（図１中右側）に接続された反負荷側ケーシング１０とを備えている。なお、負荷側ケーシング９は、ギヤケーシング４の一方側（図１中右側）側面に接続されている。
【００１３】
回転軸５の負荷側端部は、負荷側ケーシング９を貫通してギヤケーシング４の内部まで延在し、負荷側ケーシング９に設けられた軸受１１Ａとギヤケーシング４に設けられた軸受１１Ｂにより回転可能に支持されている。すなわち、電動機メインケーシング８内に位置する回転子６は、軸受１１Ａ，１１Ｂに対してオーバーハングしている。また、回転軸５の負荷側端部には駆動ギヤ１２が設けられている。なお、負荷側ケーシング９には、軸受１１Ａを覆うための軸受カバー１３が取付けられている。
【００１４】
スクリュー型の圧縮機本体１は、軸方向が略平行で互いに噛合うように回転する雄ロータ１４Ａ及び雌ロータ１４Ｂと、これら雄ロータ１４Ａ及び雌ロータ１４Ｂの歯部を収納する圧縮機メインケーシング１５と、この圧縮機メインケーシング１５のロータ軸方向吐出側（図１中左側）に接続された吐出ケーシング１６とを備えている。なお、圧縮機メインケーシング１５は、ギヤケーシング４の他方側（図１中左側）側面に接続されている。
【００１５】
雄ロータ１４Ａの吐出側（図１中左側）及び吸込側（図１中右側）の軸部は、図示しない軸受で回転可能に支持されている。同様に、雌ロータ１４Ｂの吐出側及び吸込側の軸部は、図示しない軸受で回転可能に支持されている。また、雄ロータ１４Ａ及び雌ロータ１４Ｂの吐出側軸部にはタイミングギヤ１７Ａ，１７Ｂが設けられており、これによって雄ロータ１４Ａ及び雌ロータ１４Ｂが非接触状態で同期回転するようになっている。また、雄ロータ１４Ａの吸込側軸部は、圧縮機メインケーシング１５からギヤケーシング４の内部まで延在しており、従動ギヤ１８が設けられている。
【００１６】
ギヤ機構３は、上述した駆動ギヤ１２と従動ギヤ１８との噛合いによって構成されている。そして、このギヤ機構３を介し電動機２の回転力が雄ロータ１４Ａに伝達されて雄ロータ１４Ａが回転し、さらにタイミングギヤ１７Ａ，１７Ｂを介し雌ロータ１４Ｂも回転するようになっている。そして、雄ロータ１４Ａ及び雌ロータ１４Ｂの回転に伴い、作動室は、ロータ軸方向吐出側に移動するとともに容積が変動する。これにより、吸込流路１９から空気を吸込んで圧縮し圧縮空気を吐出流路２０へ吐出するようになっている。
【００１７】
ギヤケーシング４の下部には潤滑油が溜められており、この潤滑油をタイミングギヤ１７Ａ，１７Ｂ、ギヤ機構３、軸受１１Ａ，１１Ｂ等に供給する油系統が設けられている。この油系統は、オイルポンプ２１と、このオイルポンプ２１の吸込側とギヤケーシング４の下部との間で接続された油配管２２Ａと、オイルポンプ２１の吐出側と圧縮機本体１の吐出ケーシング１６との間で接続された油配管２２Ｂと、圧縮機本体１の吐出ケーシング１６とギヤケーシング４の下部との間で接続された油配管２２Ｃと、油配管２２Ｂから分岐されてギヤケーシング４の上部に接続された油配管２２Ｄとで構成されている。なお、ギヤケーシング４の上部には外気（大気）を取込むための連通孔（図示せず）が形成されており、ギヤケーシング４の内部圧力を外気圧以下に保つようになっている。
【００１８】
ところで、負荷側ケーシング９において電動機２の回転軸５が貫通する部分の隙間（詳細には、軸受１１Ａより電動機２側）には、ビスコシール２３が設けられており、このビスコシール２３を覆うための例えばアルミ製のシールカバー２４が負荷側ケーシング９に取付けられている。ビスコシール２３は、その内周面にネジ溝が形成されており、回転軸５の回転によって電動機メインケーシング８側からギヤケーシング４側への流れを発生させる。これにより、ギヤケーシング４内の潤滑油が電動機メインケーシング８内に侵入するのを防止するようになっている。しかし、このとき、ビスコシール２３より電動機２側が負圧となるため、そのままでは、電動機メインケーシング８の内部空間が負圧となる可能性がある。
【００１９】
そこで、本実施形態では、シールカバー２４には、回転軸５が貫通する貫通穴より大きな略円形状の溝２５と、この溝２５から下側（言い換えれば、径方向外側）に向かって延在する連通溝（連通孔）２６とが形成されている。なお、シールカバー２４における溝２５の側面（内周面）と回転軸５の外周面との間の隙間は、シールカバー２４における溝２５より電動機２側の部分の内周面と回転軸５の外周面との間の隙間より大きくなっている。また、シールカバー２４の連通溝２６の流路断面は、シールカバー２４における溝２５より電動機２側の部分の内周面と回転軸５の外周面との間の隙間より大きくなっている。そして、負荷側ケーシング９には、シールカバー２４の連通溝２６に連通するとともに、下側に向けて開口して外部に連通する連通孔２７が形成されている。
【００２０】
すなわち、本実施形態においては、負荷側ケーシング９及びシールカバー２４は、ギヤケーシング４の内部空間と電動機メインケーシング８の内部空間とを区画する隔壁部を構成し、この隔壁部におけるビスコシール２３より電動機２側の隙間（言い換えれば、溝２５内の空間）と空気圧縮機の外部とを、電動機メインケーシング８の内部空間を経由しないで連通孔２６，２７を介し連通している。これにより、ビスコシール２３より電動機２側の隙間に連通孔２６，２７を介して外気を供給することができ、電動機メインケーシング８の内部空間が負圧となるのを防止することができる。したがって、電動機２のケーシングに微少な隙間が生じていても（具体例の一つとして、電動機メインケーシング８と負荷側ケーシング９との接続部に微少な隙間が生じていても）、電動機メインケーシング８内に塵埃が侵入するのを防止することができ、信頼性の向上を図ることができる。
【００２１】
なお、上記第１の実施形態では、図示のように、電動機２の回転軸５の反負荷側端部が反負荷側ケーシング１０を貫通しない構造を例にとって示したが、これに限られない。すなわち、例えば、電動機２の回転軸５の反負荷側端部が反負荷側ケーシング１０を貫通して外部まで延在する構造とし、反負荷側ケーシング１０（若しくは、これに取付けられた反負荷側シールカバー）における回転軸５の貫通部の隙間に接触式のシールを設けてもよい。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００２２】
本発明の第２の実施形態を図２により説明する。図２は、本実施形態における空気圧縮機の構造を空気系統及び油系統とともに表す図である。なお、この図２において、上記第１の実施形態と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００２３】
本実施形態では、電動機２の回転軸５Ａの反負荷側端部は、反負荷側ケーシング１０Ａを貫通して外部まで延在している。反負荷側ケーシング１０Ａには例えばアルミ製の反負荷側シールカバー２８が取付けられており、この反負荷側シールカバー２８における回転軸５Ａの貫通部の隙間には接触式のシール２９が設けられている。
【００２４】
負荷側のシールカバー２４Ａには、上記第１の実施形態同様、回転軸５が貫通する貫通穴より大きな略円形状の溝２５が形成されている。そして、回転軸５Ａの内部には、シールカバー２４Ａの溝２５に連通する複数の径方向の連通孔３０ａと、これら連通孔３０ａに連通するとともに、回転軸５Ａの反負荷側端面まで延在する軸方向の連通孔３０ｂとが形成されている。
【００２５】
すなわち、本実施形態においては、負荷側ケーシング９及びシールカバー２４Ａは、ギヤケーシング４の内部空間と電動機メインケーシング８の内部空間とを区画する隔壁部を構成し、この隔壁部におけるビスコシール２３より電動機２側の隙間（言い換えれば、溝２５内の空間）と空気圧縮機の外部とを、電動機メインケーシング８の内部空間を経由しないで連通孔３０ａ，３０ｂを介し連通している。これにより、ビスコシール２３より電動機２側の隙間に連通孔３０ａ，３０ｂを介して外気を供給することができ、電動機メインケーシング８の内部空間が負圧となるのを防止することができる。したがって、電動機２のケーシングに微少な隙間が生じていても、電動機メインケーシング８内に塵埃が侵入するのを防止することができ、信頼性の向上を図ることができる。
【００２６】
なお、上記第１及び第２の実施形態においては、負荷側ケーシング９とシールカバー２４（又は２４Ａ）は別部材として形成された場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば負荷側ケーシング９とシールカバー２４（又は２４Ａ）は一体的に同一部材として形成されてもよい。また、上記第１及び第２の実施形態においては、負荷側ケーシング９は、便宜上、電動機２のケーシングの一部として説明したが、ギヤケーシング４の一部として考えてもよい。そして、例えば負荷側ケーシング９とギヤケーシング４は一体的に同一部材として形成されてもよい。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００２７】
また、上記第１及び第２の実施形態においては、電動機２の回転軸５（又は５Ａ）は、ギヤケーシング４及び負荷側ケーシング９に設けられた軸受１１Ａ，１１Ｂにより回転可能に支持されており、電動機メインケーシング８内に位置する回転子６は、軸受１１Ａ，１１Ｂに対してオーバーハングする構造を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば、回転軸５（又は５Ａ）は、負荷側ケーシング９及び反負荷側ケーシング１０（又は１０Ａ）に設けられた軸受により回転可能に支持されてもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００２８】
また、上記第１及び第２の実施形態においては、ギヤ機構３は、一対のギヤ１２，１８で構成された場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば２対のギヤで構成されてもよい。詳細には、電動機２の回転軸５（又は５Ａ）の負荷側端部に設けた駆動ギヤ及びこれに噛合う第１の中間ギヤと、圧縮機本体１の雄ロータ１４Ａの軸部に設けた従動ギヤ及びこれに噛合う第２の中間ギヤと、第１及び第２の中間ギヤを取付けた中間軸とを設けてもよい。また、雌ロータ１４Ｂの吸入側軸部は、雄ロータ１４Ａの吸入側軸部の代わりに、圧縮機メインケーシング１５からギヤケーシング４の内部まで延在し、従動ギヤが設けられてもよい。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【００２９】
また、上記第１及び第２の実施形態においては、１段の圧縮機本体１を備えた場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、２段以上の圧縮機本体を備えてもよい。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３０】
１      圧縮機本体
２      電動機
３      ギヤ機構
４      ギヤケーシング
５      回転軸
５Ａ    回転軸
８      電動機メインケーシング
９      負荷側ケーシング（隔壁部）
１０    反負荷側ケーシング
１０Ａ  反負荷側ケーシング
１５    圧縮機メインケーシング
１６    吐出ケーシング
２３    ビスコシール
２４    シールカバー（隔壁部）
２４Ａ  シールカバー（隔壁部）
２５    溝
２６    連通溝（連通孔）
２７    連通孔
２８    反負荷側シールカバー
２９    接触式のシール
３０ａ  連通孔
３０ｂ  連通孔
【図１】
0006032717.tif 000002
【図２】
0006032717.tif 000003