罗茨泵的制作方法

1.本发明涉及罗茨泵。


背景技术：

2.例如，在专利文献1中公开了一种作为罗茨泵的气泵。在气泵中，一对转子各自配置于作为转子室的圆柱状空间。圆柱状空间的内周面形成作为转子室周面的壳体内周面。各转子在顶端部的外周面具有大圆弧面。大圆弧面形成为具有与壳体内周面同等的曲率半径。
3.在这样的罗茨泵中，壳体内周面与转子的顶端部之间由预定的径向间隙密封。径向间隙被设定为抑制流体经由该径向间隙从高压侧向低压侧泄漏的值。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开平6-264879号公报


技术实现要素：

7.发明所要解决的课题
8.异物有时会进入罗茨泵的转子室。当异物比径向间隙大时，异物咬入壳体内周面与转子的顶端部之间。当在异物咬入壳体内周面与转子顶端部之间的状态下转子旋转时，转子的顶端部及壳体内周面会由于异物而损伤。为了抑制这样的损伤，可考虑使径向间隙比异物大。但是，当使径向间隙比异物大时，流体通过径向间隙从高压侧向低压侧的泄漏量变多，因此泵性能降低，这是不希望的。
9.用于解决课题的手段
10.用于解决上述问题点的罗茨泵的要旨在于，所述罗茨泵具有：壳体；转子室，所述转子室被所述壳体划定并具有吸入流体的吸入孔及排出流体的排出孔；一对旋转轴，所述一对旋转轴以能够旋转的方式被支承于所述壳体；以及茧状的一对转子，所述一对转子分别安装于一对所述旋转轴并在所述转子室内旋转，所述转子室具有转子室周面，所述转子室周面在所述转子的径向上由将所述吸入孔与所述排出孔相连的一对圆弧面构成并经由预定的径向间隙与所述转子的顶端部对向，通过一对所述转子的旋转，从所述吸入孔吸入的流体被所述转子室周面的所述圆弧面引导而从所述排出孔排出，所述转子的顶端部具有：一对转子周面，所述一对转子周面经由第1径向间隙与在所述转子的旋转方向上具有一对预定的宽度的所述转子室周面对向；以及顶端部周面，所述顶端部周面在所述旋转方向上设置于一对所述转子周面之间，经由比所述第1径向间隙大的第2径向间隙与所述转子室周面对向，并在所述转子旋转时捕获所述转子室内的异物，在所述旋转方向上，所述转子室周面与所述顶端部周面对向的宽度比所述转子室周面与所述一对转子周面对向的所述一对预定的宽度之和宽。
11.由此，第2径向间隙在转子的旋转方向及径向上都比第1径向间隙大。因此，即使在
转子旋转时异物进入到先行侧的转子周面与对向的转子室周面之间，异物也能够通过转子的旋转而释放到顶端部周面与转子室周面之间。之后，即使转子旋转，异物也位于顶端部周面与转子室周面之间，因此能够抑制异物进入后行侧的转子周面与对向的转子室周面之间。也就是说，异物被捕获在顶端部周面与对向的转子室周面之间。并且，由于该顶端部周面与转子室周面之间的第2径向间隙为能够捕获异物那样的大小，因此能够抑制异物保持咬入到转子的顶端部与转子室周面之间的状态。
12.为了捕获异物，在转子的顶端部设置有顶端部周面，但转子的顶端部处的径向间隙并非仅为由顶端部周面形成的第2径向间隙。也就是说，通过在转子的顶端部设置转子周面，从而作为转子的顶端部处的径向间隙，设置比第2径向间隙小的第1径向间隙。
13.并且，通过由第1径向间隙与第2径向间隙的大小关系产生的迷宫效果，能够确保顶端部的密封性。因此，即使在顶端部设置顶端部周面，也能够抑制流体通过转子的顶端部与转子室周面之间从高压侧向低压侧的泄漏量。因此，能够减少由于异物的咬入而导致的损伤，并且能够抑制泵性能的降低。
14.关于罗茨泵，也可以是，所述转子周面及所述顶端部周面为圆弧面，所述顶端部周面的圆弧面的圆弧半径比所述转子周面的圆弧面的圆弧半径大，并且比所述转子室周面的圆弧面的圆弧半径大。
15.由此，能够容易地制造能够使第2径向间隙比第1径向间隙大的转子。
16.关于罗茨泵，也可以是，所述顶端部周面是设置于所述一对转子周面之间的平面。
17.由此，能够容易地制造顶端部周面。
18.关于罗茨泵，也可以是，所述顶端部周面是随着沿着连结所述转子的顶端部与所述旋转轴的中心点的直线从所述转子的顶端部朝向所述旋转轴的轴心而呈圆弧状凹陷的曲面。
19.由此，能够扩大第2径向间隙，因此容易捕获异物。
20.关于罗茨泵，也可以是，所述转子具有设置于一对所述顶端部之间并缩窄且固定所述旋转轴的缩窄部，所述缩窄部具有缩窄周面，所述缩窄周面具有由比所述顶端部周面的所述圆弧面的所述圆弧半径小的圆弧半径构成的圆弧面。
21.由此，在顶端部周面与缩窄部的缩窄周面之间划定空隙。并且，能够将进入到转子彼此之间的异物释放到空隙。
22.关于罗茨泵，也可以是，在所述转子的顶端部设置有与所述顶端部周面相比朝向所述旋转轴凹陷的槽，所述槽沿所述旋转轴的轴向延伸设置。
23.由此，当进入到第2径向间隙的异物进入槽时，容易维持捕获了异物的状态。
24.发明效果
25.根据本发明，能够减少由于异物的咬入而导致的损伤，并且能够抑制泵性能的降低。
附图说明
26.图1是示出第1实施方式的罗茨泵的剖视图。
27.图2是示出第1实施方式的罗茨泵的剖视图。
28.图3是示出转子周面及顶端部周面的放大剖视图。
29.图4是示出比较例的转子的放大剖视图。
30.图5是示出缩窄部和顶端部周面的放大剖视图。
31.图6是示出第2实施方式的罗茨泵的转子的放大剖视图。
32.图7是示出第3实施方式的罗茨泵的转子的放大剖视图。
33.图8是示出另一例的罗茨泵的转子的放大剖视图。
34.附图标记说明
35.cl1
…
第1径向间隙，cl2
…
第2径向间隙，r
…
旋转方向，r1、r2、r3、r4
…
圆弧半径，t
…
直线，w1、w2
…
宽度，10
…
罗茨泵，11
…
壳体，16
…
旋转轴，22
…
转子，22a
…
顶端部，22b
…
缩窄部，23
…
转子周面，24
…
顶端部周面，24a
…
槽，25
…
转子室，27
…
转子室周面，27a
…
圆弧面，45
…
吸入孔，46
…
排出孔，221
…
缩窄周面。
具体实施方式
36.[第1实施方式]
[0037]
以下，根据图1～图5对将罗茨泵具体化的第1实施方式进行说明。
[0038]
《罗茨泵的整体》
[0039]
罗茨泵作为氢泵搭载于燃料电池车。在燃料电池车搭载有供给氧及氢并使其发电的燃料电池系统。罗茨泵将从燃料电池排出的氢气再次供给到燃料电池。因此，罗茨泵吸入并排出作为流体的氢气。
[0040]
《壳体》
[0041]
如图1所示，罗茨泵10具有筒状的壳体11。壳体11具有马达壳体12、齿轮壳体13、转子壳体14以及罩构件15。
[0042]
马达壳体12与齿轮壳体13连结。另外，转子壳体14与齿轮壳体13连结。罩构件15与转子壳体14连结。
[0043]
马达壳体12具有板状的底壁12a和从底壁12a的外周部呈筒状延伸的周壁12b。齿轮壳体13具有板状的底壁13a和从底壁13a的外周部呈筒状延伸的周壁13b。转子壳体14具有板状的底壁14a和从底壁14a的外周部呈筒状延伸的周壁14b。
[0044]
齿轮壳体13的底壁13a与马达壳体12的周壁12b对接。转子壳体14的底壁14a与齿轮壳体13的周壁13b对接。罩构件15为板状。罩构件15与转子壳体14的周壁14b对接。
[0045]
在壳体11划定有齿轮室13c。齿轮室13c由齿轮壳体13的底壁13a、齿轮壳体13的周壁13b以及转子壳体14的底壁14a划定出。
[0046]
《转子室》
[0047]
罗茨泵10具有被壳体11划定的转子室25。转子室25由转子壳体14的底壁14a、转子壳体14的周壁14b以及罩构件15划定出。
[0048]
壳体11具有一对转子室端面26和转子室周面27。一对转子室端面26中的一方由转子壳体14的底壁14a的内壁面14c形成，并且一对转子室端面26中的另一方由罩构件15的内壁面15a形成。一对转子室端面26隔着转子室25位于互相相反的一侧。转子室周面27由周壁14b的内周面14d形成。转子室周面27由一对圆弧面27a构成。
[0049]
《旋转轴》
[0050]
罗茨泵10具有驱动轴16a和从动轴16b作为旋转轴16。驱动轴16a与从动轴16b平行
地配置。以下，将驱动轴16a以及从动轴16b合在一起称为一对旋转轴16。将旋转轴16的轴心l的延伸方向设为轴向。驱动轴16a贯通齿轮壳体13的底壁13a及转子壳体14的底壁14a。从动轴16b贯通转子壳体14的底壁14a。
[0051]
第1驱动用轴承31a配置于齿轮壳体13的底壁13a。第2驱动用轴承31b配置于转子壳体14的底壁14a。第3驱动用轴承31c配置于马达壳体12的底壁12a。驱动轴16a经由第1驱动用轴承31a、第2驱动用轴承31b以及第3驱动用轴承31c以能够旋转的方式被支承于壳体11。
[0052]
第1从动用轴承41a配置于齿轮壳体13的底壁13a。第2从动用轴承41b配置于转子壳体14的底壁14a。从动轴16b经由第1从动用轴承41a及第2从动用轴承41b以能够旋转的方式被支承于壳体11。因此，一对旋转轴16以能够旋转的方式被支承于壳体11。
[0053]
第1密封构件32a设置于齿轮壳体13的底壁13a。第1密封构件32a将驱动轴16a与齿轮壳体13的底壁13a之间密封。第2密封构件32b设置于转子壳体14的底壁14a。第2密封构件32b将驱动轴16a与底壁14a之间密封。第3密封构件32c设置于转子壳体14的底壁14a。第3密封构件32c将从动轴16b与底壁14a之间密封。
[0054]
《电动马达》
[0055]
罗茨泵10具有使驱动轴16a旋转的电动马达50。电动马达50收容于被壳体11划定的马达室12c。马达室12c由马达壳体12的底壁12a、马达壳体12的周壁12b以及齿轮壳体13的底壁13a划定出。电动马达50使驱动轴16a旋转。
[0056]
罗茨泵10具有固定于驱动轴16a的圆板状的驱动齿轮18、以及固定于从动轴16b的圆板状的从动齿轮19。驱动齿轮18及从动齿轮19收容于齿轮室13c。从动齿轮19与驱动齿轮18啮合而旋转。从动齿轮19通过驱动齿轮18及从动齿轮19而向与驱动轴16a的旋转方向相反的方向旋转。
[0057]
《吸入孔及排出孔》
[0058]
转子室25具备向转子室25内吸入氢气的吸入孔45、以及排出转子室25内的氢气的排出孔46。吸入孔45及排出孔46形成于转子壳体14的周壁14b。吸入孔45和排出孔46隔着转子室25相对向。吸入孔45及排出孔46将转子室25与外部连通。上述转子室周面27的一对圆弧面27a将吸入孔45与排出孔46相连。
[0059]
《驱动转子及从动转子》
[0060]
如图1及图2所示，罗茨泵10具有作为一对双叶茧状的转子22的驱动转子20和从动转子21。以下，将驱动转子20和从动转子21合在一起称为一对转子22。并且，在罗茨泵10中，通过一对转子22的旋转，从吸入孔45吸入的氢气被转子室25的圆弧面27a引导。被圆弧面27a引导后的氢气从排出孔46向罗茨泵10外排出。在罗茨泵10中，流体通过转子22与转子室周面27的径向间隙从高压侧向低压侧的泄漏量越少，则泵性能越高。
[0061]
驱动转子20是通过驱动齿轮18而旋转的转子。从动转子21是通过从动齿轮19而旋转的转子。一对转子22收容于转子室25。驱动转子20安装于驱动轴16a。从动转子21安装于从动轴16b。从动转子21与驱动转子20一起旋转。因此，可以说驱动转子20和从动转子21是在转子室25内向互相相反的方向旋转的茧状的转子22。
[0062]
一对转子室端面26在一对旋转轴16的轴向上隔着一对转子22相互对向。转子室周面27包围一对转子22的径向的外周区域。此外，驱动转子20的径向与驱动轴16a的径向一
致，从动转子21的径向与从动轴16b的径向一致。
[0063]
一对转子22各自具有一对顶端部22a和设置于一对顶端部22a之间的缩窄部22b。将连结转子22的一对顶端部22a与旋转轴16的轴心l的直线设为“t”。
[0064]
各顶端部22a具有一对转子周面23、位于一对转子周面23之间的顶端部周面24、以及与各转子周面23相连的曲面222。转子周面23及顶端部周面24为圆弧面。曲面222是基于渐开曲线的曲面。
[0065]
如图3所示，一对转子周面23各自经由第1径向间隙cl1与转子室周面27对向。因此，可以说转子室周面27在转子22的径向上经由预定的第1径向间隙cl1与转子22的顶端部22a对向。另外，一对转子周面23各自在转子22的旋转方向r上分别具有预定的宽度。在转子室周面27中，将与各转子周面23对向的宽度设为“w1”。各转子周面23的圆弧面是以轴心l为中心点的圆弧半径r1的圆弧面。
[0066]
在此，转子室周面27的圆弧面27a是以轴心l为中心点的圆弧半径r2的圆弧面。转子周面23的圆弧半径r1比圆弧面27a的圆弧半径r2稍小。在转子周面23与圆弧面27a之间形成有上述的第1径向间隙cl1。第1径向间隙cl1以能够抑制氢气通过该第1径向间隙cl1从高压侧向低压侧泄漏的方式设定在预定范围。
[0067]
顶端部周面24在旋转方向r上设置于一对转子周面23之间。将在旋转方向r上转子室周面27与顶端部周面24对向的宽度设为“w2”。该宽度w2比转子室周面27与转子周面23对向的一对宽度w1之和宽。因此，以下的式子成立。
[0068]
w2》w1+w1
…
式
[0069]
因此，旋转方向r上的顶端部周面24的尺寸比旋转方向r上的各转子周面23的尺寸大。
[0070]
顶端部周面24经由比第1径向间隙cl1大的第2径向间隙cl2与转子室周面27对向。顶端部周面24是以轴心l为中心点的圆弧半径r3的圆弧面。顶端部周面24的圆弧面的圆弧半径r3比转子周面23的圆弧面的圆弧半径r1大，并且比转子室周面27的圆弧面27a的圆弧半径r2大。因此，第2径向间隙cl2随着从一方的转子周面23朝向另一方的转子周面23而沿旋转方向r逐渐变大。并且，在第2径向间隙cl2中的、旋转方向r上的一对转子周面23的中间的位置处，第2径向间隙cl2成为最大。第2径向间隙cl2随着从一对转子周面23的中间的位置朝向另一方的转子周面23而沿旋转方向r逐渐变小。
[0071]
如上所述，罗茨泵10将从燃料电池排出的氢气再次供给到燃料电池。因此，有时在转子室25中会混入从燃料电池排出的异物d。另外，有时在转子室25中会混入由于在该转子室25内的接触等而产生的异物d。第1径向间隙cl1比异物d的最大尺寸小。
[0072]
第2径向间隙cl2比异物d的最大尺寸大。第2径向间隙cl2比第1径向间隙cl1大。具体而言，第2径向间隙cl2的最大值比第1径向间隙cl1的最大值大5倍左右。划定这样的第2径向间隙cl2的顶端部周面24在转子22旋转时捕获转子室25内的异物d。
[0073]
如图2所示，缩窄部22b是固定旋转轴16的部位。缩窄部22b设置在一对顶端部22a之间并缩窄。缩窄部22b具有一对缩窄周面221。一对缩窄周面221在旋转轴16的径向上夹着该旋转轴16。
[0074]
如图5所示，缩窄周面221是圆弧半径r4的圆弧面。缩窄周面221的圆弧半径r4小于顶端部周面24的圆弧半径r3。因此，在一对转子周面23及顶端部周面24与缩窄周面221对向
的时间点下，在顶端部周面24与缩窄周面221之间形成空隙k。
[0075]
空隙k随着从一方的转子周面23朝向另一方的转子周面23而逐渐变大。并且，在空隙k中的、旋转方向r上的一对转子周面23的中间的位置处，径向上的空隙k的尺寸最大。径向上的空隙k的尺寸大于异物d的最大尺寸。空隙k随着从一对转子周面23的中间的位置朝向另一方的转子周面23而逐渐变小。
[0076]
在罗茨泵10中，从吸入孔45吸入的氢气由转子22的顶端部22a封闭。被封闭的氢气在被封闭的状态下被朝向排出孔46压送。被封闭的氢气从排出孔46排出。将从氢气经由吸入孔45被封闭起至经由排出孔46排出为止的区域设为“压送区域”。在该压送区域中，从吸入孔45吸入的氢气被转子22的顶端部22a封闭并压送。压送区域是从转子22的封闭开始位置到封闭结束位置为止的区域。
[0077]
[实施方式的作用]
[0078]
接着，对本实施方式的作用进行说明。
[0079]
驱动轴16a通过电动马达50的驱动而旋转。于是，从动轴16b经由驱动齿轮18及从动齿轮19的齿轮连结而相对于驱动轴16a反向旋转。由此，一对转子22相互反向旋转。罗茨泵10通过一对转子22的旋转，进行氢气经由吸入孔45向转子室25的吸入、以及氢气经由排出孔46从转子室25的排出。
[0080]
从吸入孔45吸入的氢气由转子22的顶端部22a封闭并压送。在罗茨泵10中，在转子22处于封闭结束位置时，转子22的一方的顶端部22a最接近排出孔46。此时，在由一对转子22封闭的空间中，产生氢气的内部压缩。由一对转子22封闭的空间由各转子22的顶端部22a密封。由顶端部22a实现的密封是由转子周面23及顶端部周面24进行的。
[0081]
在转子周面23与转子室周面27之间存在第1径向间隙cl1。另外，在顶端部周面24与转子室周面27之间存在比第1径向间隙cl1大的第2径向间隙cl2。因此，高压的氢气通过基于第1径向间隙cl1及第2径向间隙cl2的迷宫效果来抑制向低压侧的泄漏。
[0082]
图4示出比较例的转子90。转子90的顶端部91具有圆弧周面92。圆弧周面92是与实施方式的转子周面23相同的圆弧半径r1的圆弧面。因此，圆弧周面92经由第1径向间隙cl1与转子室周面27对向。比较例的转子90的顶端部91遍及沿着旋转方向r的圆弧周面92的全长地经由第1径向间隙cl1与转子室周面27对向。
[0083]
在具有比较例的转子90的罗茨泵中，由于第1径向间隙cl1比异物d的最大尺寸小，因此在异物d混入到转子室25的情况下，异物d进入转子周面23与转子室周面27之间。之后，在转子90沿旋转方向r旋转的期间，异物d持续存在于圆弧周面92与转子室周面27之间。也就是说，异物d持续咬入圆弧周面92与转子室周面27之间的状态。
[0084]
与此相对，在本实施方式中，异物d首先进入一对转子周面23中的、旋转方向r的先行侧的转子周面23与转子室周面27之间。之后，伴随着转子22沿旋转方向r的旋转，异物d去向比转子周面23靠旋转方向r的后行侧的顶端部周面24。
[0085]
在此，如上所述，w2》w1+w1的关系成立。另外，第2径向间隙cl2比第1径向间隙cl1大。因此，即使在转子22旋转时异物d进入先行侧的转子周面23与对向的转子室周面27之间，通过转子22的旋转，异物d也会释放到顶端部周面24与转子室周面27之间。
[0086]
并且，第2径向间隙cl2比异物d的最大尺寸大。因此，异物d位于顶端部周面24与转子室周面27之间，但不会咬入顶端部周面24与转子室周面27之间。
[0087]
之后，即使转子22旋转，异物d也位于顶端部周面24与转子室周面27之间，因此能够抑制异物d进入后行侧的转子周面23与对向的转子室周面27之间。也就是说，异物d成为保持被捕获在顶端部周面24与对向的转子室周面27之间的状态。
[0088]
异物d随着转子22的旋转被送向排出孔46。之后，当顶端部周面24与排出孔46对向时，异物d从排出孔46向转子室25外排出。
[0089]
如图5所示，随着一对转子22的旋转，有时顶端部22a会与缩窄部22b对向。此时，在顶端部周面24与缩窄周面221之间划定空隙k。在异物d进入到一对转子22之间时，能够使异物d释放到空隙k。
[0090]
[第1实施方式的效果]
[0091]
根据上述实施方式，能够得到以下那样的效果。
[0092]
(1-1)在转子22的顶端部22a设置有一对转子周面23及顶端部周面24。并且，第2径向间隙cl2与第1径向间隙cl1相比在径向及旋转方向r上都大。因此，即使在转子22旋转时异物d进入到先行侧的转子周面23与对向的转子室周面27之间，也能够通过转子22的旋转，而在顶端部周面24与转子室周面27之间捕获异物d。之后，即使转子22旋转，异物d也位于顶端部周面24与转子室周面27之间，因此能够抑制异物d进入后行侧的转子周面23与对向的转子室周面27之间。因此，能够抑制异物d成为咬入转子22的顶端部22a与转子室周面27之间的状态。作为其结果，能够抑制由于异物d的咬入而导致顶端部22a、转子室周面27损伤或产生异物。
[0093]
为了捕获异物d，在转子22的顶端部22a设置有顶端部周面24，但在转子22的顶端部22a也设置有转子周面23。因此，在顶端部22a设置有比由顶端部周面24形成的第2径向间隙cl2小的第1径向间隙cl1。
[0094]
并且，通过由第1径向间隙cl1与第2径向间隙cl2的大小关系产生的迷宫效果，能够确保顶端部22a的密封性。因此，即使在顶端部22a设置顶端部周面24，也能够抑制氢气通过顶端部22a与转子室周面27之间从高压侧向低压侧的泄漏量。因此，能够减少由于异物d的咬入而导致的损伤，并且能够抑制泵性能的降低。
[0095]
(1-2)顶端部周面24的圆弧面的圆弧半径r3比转子周面23的圆弧面的圆弧半径r1大，并且比转子室周面27的圆弧面27a的圆弧半径r2大。因此，能够容易地制造使第2径向间隙cl2比第1径向间隙cl1大的转子22。
[0096]
(1-3)缩窄部22b的缩窄周面221的圆弧半径r4比顶端部周面24的圆弧面的圆弧半径r3小。因此，在顶端部22a与缩窄部22b对向时，能够在顶端部周面24与缩窄周面221之间划定空隙k。并且，能够使进入到转子22彼此之间的异物d释放到空隙k。
[0097]
[第2实施方式]
[0098]
接着，根据图6对将罗茨泵10具体化的第2实施方式进行说明。此外，第2实施方式是对第1实施方式中的转子22的顶端部22a的形状进行了变更的结构，因此对同样的部分省略其详细的说明。
[0099]
如图6所示，在转子22的顶端部22a中，顶端部周面24是设置于转子周面23之间的平面。顶端部周面24是将一对转子周面23彼此呈直线状相连的平面。第1径向间隙cl1与第1实施方式相同，但第2径向间隙cl2比第1实施方式大。
[0100]
[第2实施方式的效果]
[0101]
因此，根据第2实施方式，除了第1实施方式所记载的(1-1)的效果以外，还能够得到以下的效果。
[0102]
(2-1)由于顶端部周面24为平面状，因此能够容易地在转子22制造顶端部周面24。
[0103]
[第3实施方式]
[0104]
接着，根据图7对将罗茨泵10具体化的第3实施方式进行说明。此外，第3实施方式是对第1实施方式中的转子22的顶端部22a的形状进行了变更的结构，因此对同样的部分省略其详细的说明。
[0105]
如图7所示，顶端部周面24是随着沿着直线t从转子22的顶端部22a朝向旋转轴16的轴心l而呈圆弧状凹陷的曲面。顶端部周面24将一对转子周面23彼此呈圆弧状相连。第1径向间隙cl1与第1实施方式相同，但第2径向间隙cl2比第1实施方式大。
[0106]
[第3实施方式的效果]
[0107]
因此，根据第3实施方式，除了第1实施方式所记载的(1-1)的效果以外，还能够得到以下的效果。
[0108]
(3-1)由于顶端部周面24为朝向轴心l凹陷的圆弧面状，因此能够扩大第2径向间隙cl2。其结果是，容易在顶端部周面24捕获异物d。
[0109]
本实施方式能够如以下那样变更来实施。本实施方式以及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内相互组合来实施。
[0110]
○
在各实施方式中，如图8所示，也可以在转子22的顶端部22a设置有与顶端部周面24相比朝向旋转轴16凹陷的槽24a。
[0111]
在第1实施方式的转子22中，槽24a优选在顶端部周面24设置多个。槽24a在顶端部周面24中遍及旋转轴16的轴向的全长地延伸设置。旋转方向r上的槽24a的开口宽度、以及径向上的槽24a的深度优选能够收容异物d的整体的尺寸。但是，即使进入到槽24a的异物d从顶端部周面24突出，只要利用第2径向间隙cl2的大小使异物d不与转子室周面27接触，槽24a的深度也可以适当变更。
[0112]
也可以在第2实施方式的顶端部周面24形成有槽24a，也可以在第3实施方式的顶端部周面24形成有槽24a。也可以在转子室周面27形成有槽24a。
[0113]
○
在转子22的缩窄部22b中，缩窄周面221的圆弧半径r4可以与顶端部周面24的圆弧半径r3相同，也可以比顶端部周面24的圆弧半径r3大。
[0114]
○
转子22在与旋转轴16的轴向正交的剖视时例如也可以为三叶状或四叶状。
[0115]
○
罗茨泵10例如也可以将发动机作为驱动源。在该情况下，驱动轴16a为了与设置于齿轮室13c外的作为驱动源的发动机连结而贯通齿轮壳体13的底壁13a。
[0116]
○
罗茨泵10也可以不是向燃料电池供给氢气的燃料电池用氢泵，也可以是在其他用途中使用的泵。总之，被吸入转子室25的流体不限于氢气。

技术特征：
1.一种罗茨泵，具有：壳体；转子室，所述转子室被所述壳体划定并具有吸入流体的吸入孔及排出流体的排出孔；一对旋转轴，所述一对旋转轴以能够旋转的方式被支承于所述壳体；以及茧状的一对转子，所述一对转子分别安装于一对所述旋转轴并在所述转子室内旋转，所述转子室具有转子室周面，所述转子室周面在所述转子的径向上由将所述吸入孔与所述排出孔相连的一对圆弧面构成并经由预定的径向间隙与所述转子的顶端部对向，通过一对所述转子的旋转，从所述吸入孔吸入的流体被所述转子室周面的所述圆弧面引导而从所述排出孔排出，其特征在于，所述转子的顶端部具有：一对转子周面，所述一对转子周面经由第1径向间隙与在所述转子的旋转方向上具有一对预定的宽度的所述转子室周面对向；以及顶端部周面，所述顶端部周面在所述旋转方向上设置于一对所述转子周面之间，经由比所述第1径向间隙大的第2径向间隙与所述转子室周面对向，并在所述转子旋转时捕获所述转子室内的异物，在所述旋转方向上，所述转子室周面与所述顶端部周面对向的宽度比所述转子室周面与所述一对转子周面对向的所述一对预定的宽度之和宽。2.根据权利要求1所述的罗茨泵，其特征在于，所述转子周面及所述顶端部周面为圆弧面，所述顶端部周面的圆弧面的圆弧半径比所述转子周面的圆弧面的圆弧半径大，并且比所述转子室周面的圆弧面的圆弧半径大。3.根据权利要求1所述的罗茨泵，其特征在于，所述顶端部周面是设置于所述一对转子周面之间的平面。4.根据权利要求1所述的罗茨泵，其特征在于，所述顶端部周面是随着沿着连结所述转子的顶端部与所述旋转轴的中心点的直线从所述转子的顶端部朝向所述旋转轴的轴心而呈圆弧状凹陷的曲面。5.根据权利要求2所述的罗茨泵，其特征在于，所述转子具有设置于一对所述顶端部之间并缩窄且固定所述旋转轴的缩窄部，所述缩窄部具有缩窄周面，所述缩窄周面具有由比所述顶端部周面的所述圆弧面的所述圆弧半径小的圆弧半径构成的圆弧面。6.根据权利要求1～5中任一项所述的罗茨泵，其特征在于，在所述转子的顶端部设置有与所述顶端部周面相比朝向所述旋转轴凹陷的槽，所述槽沿所述旋转轴的轴向延伸设置。

技术总结
本发明提供能够减少由于异物的咬入而导致的损伤并且能够抑制泵性能的降低的罗茨泵。转子(22)的顶端部(22a)具有一对转子周面(23)和顶端部周面(24)。一对转子周面各自经由第1径向间隙(CL1)与转子室周面(27)对向。一对转子周面各自在转子的旋转方向(R)上分别具有预定的宽度。顶端部周面在旋转方向上设置在一对转子周面之间。顶端部周面经由比第1径向间隙大的第2径向间隙(CL2)与转子室周面对向。顶端部周面在转子旋转时捕获转子室(25)内的异物(D)。在旋转方向上，转子室周面与顶端部周面对向的宽度(W2)比转子室周面与转子周面对向的一对预定的宽度(W1)之和宽。一对预定的宽度(W1)之和宽。一对预定的宽度(W1)之和宽。


技术研发人员：吉田将也 正木大辅 福山了介 城丸胜俊
受保护的技术使用者：株式会社丰田自动织机
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/9/26