JP2010174851A - 圧縮機用シャフト・ロータ組立体、ベーンロータリコンプレッサおよび圧縮機用シャフト・ロータ組立体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機等に使用されるシャフトとロータとの組立体において、ロータを薄くしても、冷媒を圧縮するときにシャフトからロータへ回転トルクを伝達することができると共に、シャフトを保持してロータを機械加工するときに、ロータがシャフトから抜け出てしまうおそれを回避する
【解決手段】ロータ２９に設けられている貫通孔６３に、焼き嵌めによって、シャフト３１を挿入してあると共に、シャフト３１の軸Ｃ１方向におけるロータ２９のシャフト３１に対する動きを、塑性流動結合を用いて、止めている。
【選択図】図３

Description

本発明は、圧縮機用シャフト・ロータ組立体、ベーンロータリコンプレッサおよび圧縮機用シャフト・ロータ組立体の製造方法に係り、たとえば、焼き嵌めと塑性流動結合とを用いてシャフトとロータとを一体的に結合してあるものに関する。

従来、ベーンロータリコンプレッサにおいて、図７で示すように、ロータ２０１とシャフト２０３とを、トルクを伝達するためのスプラインもしくはロレット目等のセレーション２０５と、ロータ２０１がシャフト２０３から軸Ｃ１の方向に抜けてしまうことを防止するためのメタルフロー（塑性流動結合）２０７とを用いて締結している構成のものが知られている（たとえば、特許文献１、特許文献２参照）。

また、ベーンロータリコンプレッサにおいて、図８で示すように、ロータ２１１とシャフト２１３とを、焼き嵌めを用いて締結している構成のものが知られている。そして、焼き嵌めによって、トルクの伝達とロータ２１１のシャフト２１３からの抜けを防止している。

特開平８−１８９４８６号公報 実開平４−１２２８１６号公報

ロータ（シャフト）の回転数を変えて冷媒の吐出量を容易に変更することができるという利便性に鑑み、たとえば特開２００８−３８８３２号公報に示すような電動コンプレッサ（電動モータのシャフトとベーンロータリコンプレッサのシャフトとが一体に形成されているコンプレッサ）が採用されることがある。

上記電動コンプレッサでは、吐出容量（ロータ１回転あたりの冷媒の吐出量）が小さくても、ロータの回転数を上げることで吐出量を容易に多くすることができるので、Ｖベルト等を介してエンジンにより駆動されるベーンロータリコンプレッサに比べて、ロータが薄く形成されている。すなわち、図７で示すロータ２０１や図８で示すロータ２１１において、幅寸法である左右方向の寸法が小さくなっている。

ところで、図７で示すように、ロータ２０１とシャフト２０３とを、セレーション２０５とメタルフロー２０７とを用いて締結している構成のものでは、ロータ２０１が薄くなると、冷媒を圧縮するときに必要なトルクをシャフト２０３からロータ２０１に伝えることができないおそれが生じる。

たとえば、ロータ２０１の幅が１／２になると、冷媒の吐出容量も１／２になるので、冷媒の圧縮に必要なトルクもほぼ１／２になる。その一方で、セレーション２０５では端部処理（図７に示すセレーション２０５の左右両端部の処理）が必要であるので、ロータ２０１の幅が１／２になると、セレーション２０５の長さが、１／２よりも小さくなってしまう。そして、冷媒を圧縮するときに必要なトルクをセレーション２０５によりシャフト２０３からロータ２０１に伝えることができないおそれが生じる。

また、図８で示すように、ロータ２１１とシャフト２１３とを、焼き嵌めを用いて締結している構成のものでは、ロータ２１１が薄くなっても、冷媒を圧縮するときに必要なトルクをシャフト２１３からロータ２１１に伝えることができる。

しかしながら、図８に示す構成のものでは、焼き嵌めを用いてシャフト２１３とロータ２１１とを締結した後に、ロータ２１１に設けられているベーン設置用の溝２１５を切削加工や研削加工等の機械加工によって形成している。上記機械加工は、鋼等の硬い金属材料で構成されているシャフト２１３を、バイス等の取付具で固定して、アルミニウムやアルミニウム合金等の軟らかい金属材料で構成されているロータ２１１に加工を施している。

上記機械加工の際、シャフト２１３に対して軸Ｃ１のまわりで発生するロータ２１１のトルクは、焼き嵌めでも受けることができるので、上記機械加工の際に、ロータ２１１がシャフト２１３に対して回転位置ずれすることは無い。

一方、上記機械加工の際、シャフト２１３に対して軸Ｃ１の方向でロータ２１１に発生する力は、焼き嵌めだけでは受けることができず、上記機械加工の際に、ロータ２１１がシャフト２１３から抜け落ちてしまうおそれがある。

すなわち、従来のベーンロータリコンプレッサでは、ロータを薄くすると、冷媒を圧縮するときにシャフトからロータへ回転トルクを伝達することができなかったり、シャフトを保持してロータを機械加工するときに、ロータがシャフトから抜け出てしまうという問題がある。

なお、上記問題は、電動のベーンロータリコンプレッサだけでなく、Ｖベルト等を介してロータを回転させるベーンロータリコンプレッサ（たとえば、ロータを薄くして吐出容量を小さくしたベーンロータリコンプレッサ）、他の形式の気体圧縮機、圧縮機以外の機器においても同様に発生する場合がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、圧縮機等に使用されるシャフトとロータとの組立体において、ロータを薄くしても、冷媒を圧縮するときにシャフトからロータへ回転トルクを伝達することができると共に、シャフトを保持してロータを機械加工するときに、ロータがシャフトから抜け出てしまうおそれを回避することができるものを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、圧縮機に使用されるシャフトとロータとの組立体である圧縮機用シャフト・ロータ組立体において、前記シャフトの少なくとも周方向で前記シャフトに対する前記ロータの動きを規制し保持する第１の規制保持手段と、前記シャフトの軸方向で前記シャフトに対する前記ロータの動きを規制し保持する第２の規制保持手段とを有する圧縮機用シャフト・ロータ組立体である。

請求項１に記載の発明によれば、ロータをシャフトに各規制保持手段で締結しているので、ロータを薄くしても、第１の規制保持手段によって冷媒を圧縮するときのトルクをシャフトからロータへ伝達することができると共に、シャフトを保持してロータを機械加工するときに発生するシャフトの軸方向の力を、第１の規制保持手段に加えて第２の規制保持手段で受け止めることができ、ロータがシャフトから抜け出てしまう弊害を回避することができる。

請求項２に記載の発明は、圧縮機に使用されるシャフトとロータとの組立体である圧縮機用シャフト・ロータ組立体において、前記ロータに設けられている貫通孔に、焼き嵌め、冷し嵌め、圧入、接着剤を用いることの少なくともいずれかによって、前記シャフトを挿入してあると共に、前記シャフトの軸方向における前記ロータの前記シャフトに対する動きを、止め輪、ねじ、塑性流動結合のうちの少なくともいずれかを用いて、止めている構成である圧縮機用シャフト・ロータ組立体である。

請求項２に記載の発明によれば、ロータをシャフトに焼き嵌めしていると共に、シャフトの軸方向におけるロータの動きを塑性流動結合により止めているので、ロータを薄くしても、焼き嵌めの部位を介して冷媒を圧縮するときのトルクをシャフトからロータへ伝達することができると共に、シャフトを保持してロータを機械加工するときに発生するシャフトの軸方向の力を、焼き嵌めと塑性流動結合とで受け止めることができ、ロータがシャフトから抜け出てしまう弊害を回避することができる。

請求項３に記載の発明は、円柱状の第１の部位と、この第１の部位よりも小径であり前記第１の部位の軸方向の一端部から突出している円柱状の第２の部位と、この第２の部位の軸方向の中間部で前記第１の部位から所定の距離だけ離れて設けられた円環状の溝部とを備えたシャフトと、内径が前記第２の部位とほぼ等しい円筒状に形成され、軸方向の一端部が前記第１の部位と前記第２の部位との境界に形成されている段差に当接し、内面が所定の圧力で前記第２の部位の外周面に面接触し、軸方向の他端部側の部位が塑性流動結合によって前記溝部に係合して、前記シャフトに一体的に設置されたロータとを有する圧縮機用シャフト・ロータ組立体である。

請求項３に記載の発明によれば、ロータの内面が所定の圧力でシャフト外周面に面接触していると共に、シャフトの軸方向におけるロータの動きを塑性流動結合により止めているので、ロータを薄くしても、所定の圧力で面接触している部位を介して冷媒を圧縮するときのトルクをシャフトからロータへ伝達することができると共に、シャフトを保持してロータを機械加工するときに発生するシャフトの軸方向の力を、所定の圧力で面接触している部位と塑性流動結合とで受け止めることができ、ロータがシャフトから抜け出てしまう弊害を回避することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の圧縮機用シャフト・コンプレッサ組立体を有するベーンロータリコンプレッサである。

請求項４に記載の発明によれば、ロータが薄く形成されている組立体を使用しているので、ベーンロータリコンプレッサの軸方向の長さを短くすることができる。

請求項５に記載の発明は、圧縮機に使用されるシャフトとロータとの組立体である圧縮機用シャフト・ロータ組立体の製造方法において、前記ロータに設けられている貫通孔に、焼き嵌め、冷し嵌め、圧入、接着剤を用いることの少なくともいずれかによって前記シャフトを挿入する挿入工程と、前記挿入工程で前記ロータに前記シャフトを挿入した後に、前記シャフトの軸方向における前記ロータの前記シャフトに対する動きを、止め輪、ねじ、塑性流動結合のいずれかを用いて止める係止工程と、前記各工程で前記ロータを前記シャフトに一体的に設けた後に、前記シャフトを保持して前記ロータに加工を施す加工工程とを有する圧縮機用シャフト・ロータ組立体の製造方法である。

請求項５に記載の発明によれば、ロータをシャフトに焼き嵌めしており、シャフトの軸方向におけるロータの動きを塑性流動結合により止めている。そして、この後に、ロータを加工しているので、ロータを薄くしても、焼き嵌めの部位を介して冷媒を圧縮するときのトルクをシャフトからロータへ伝達することができると共に、シャフトを保持してロータを加工するときに発生するシャフトの軸方向の力を、焼き嵌めと塑性流動結合とで受け止めることができ、ロータがシャフトから抜け出てしまう弊害を回避することができる。

圧縮機等に使用されるシャフトとロータとの組立体において、ロータを薄くしても、冷媒を圧縮するときにシャフトからロータへ回転トルクを伝達することができると共に、シャフトを保持してロータを機械加工するときに、ロータがシャフトから抜け出てしまうおそれを回避することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態にかかる電動圧縮機１の断面図である。 電動圧縮機１の圧縮機構１７を示す図である。 圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１の概略構成を示す断面図である。 圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１の変形例に係る圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１ａの概略構成を示す断面図である。 圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１，６１ａの変形例に係る圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１ｂの概略構成を示す断面図である。 圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１，６１ａ，６１ｂの変形例に係る圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１ｃの概略構成を示す断面図である。 従来のベーンロータリコンプレッサにおけるシャフトとロータとの結合方式を示す図である。 従来のベーンロータリコンプレッサにおけるシャフトとロータとの結合方式を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる電動圧縮機１の断面図であり、図２は、本発明の実施形態にかかる電動圧縮機１の圧縮機構１７を示す図である。

電動ベーンロータリコンプレッサ（電動圧縮機）１は、第１ケース５とこの第１ケース５の後側に設けられた第２ケース（インバータケース）７とからなるケーシング３を備えている。これら第１ケース５および第２ケース７は、第１ケース５の開口部を第２ケース７の前側の隔壁９によって塞ぐ状態で一体化されている。そして、第２ケース７の隔壁９には、側方から取り入れた冷媒をその前側に位置する圧縮機構１７に向けて導入する取入口１３が形成されており、一方、第１ケース５の前側の側部には、冷媒を外部に送出する送出口１１が形成されている。

第１ケース５内の開口側（後側）には、隔壁９と接触させて圧縮機構１７が配設されている。圧縮機構１７は、ベーン型の圧縮機構として構成されており、第１ケース５内における隔壁９の前側に接触する本体部１９を備え、この本体部１９として、さらに、内周面が楕円形状を呈するシリンダ２１と、このシリンダ２１の後側に設けられたリアシリンダブロック２３と、シリンダ２１の前側に設けられたフロントシリンダブロック２５と、このフロントシリンダブロック２５の前側に設けられた回転シール２７とを備えている。

本体部１９内には、圧縮ロータ（ロータ）２９が回転可能に設けられている。このロータ２９は、第１ケース５のベアリング３５とリアシリンダブロック２３およびフロントシリンダブロック２５の油軸受３１ａを介して回転自在に支持されたシャフト３１によって回転駆動される。なお、参照符号３７は、オイルシールである。

また、ロータ２９には、複数のベーン３９が放射状に設けられており、各ベーン３９は、ロータ２９の回転によってロータ径方向（ロータ２９の径方向）Ｒへ連動して移動するようになっている。

フロントシリンダブロック２５（本体部１９の前側部）には、冷媒を吐出する一対の吐出口４１が形成されており、各吐出口４１は対応する送出口１１に連通してある。また、シリンダ２１には、シリンダ２１内と対応する吐出口４１を繋ぐ一対の連絡穴４３が形成されており、各々の連絡穴４３の出口側には、シリンダ２１側へ冷媒の流入を阻止するワンウェイバルブ４５がそれぞれ設けられている。また、リアシリンダブロック２３（本体部１９の後側部）には、冷媒を吸入する一対の吸入口４７が形成されており、各吸入口４７は、対応する取入口１３に連通してある。

なお、リアシリンダブロック２３の外周部、フロントシリンダブロック２５の外周部、およびシャフト３１に前側外周部には、冷媒の漏れを防止するシール部材（図示せず）がそれぞれ設けられている。

第１ケース５内における圧縮機構１７の前方側（電動モータ収容部５ａ）には、ロータ２９を回転させる３相の電動モータ５１が設けられている。この電動モータ５１は、環状のモータ固定子５３と、シャフト３１を回転させるモータ回転子５５とを備えている。また、モータ固定子５３の後側には、当該モータ固定子５３の各相の導線と電気的に接続された端子を有するモータコネクタ５７が設けられている。

かかる構成において、電動モータ５１が駆動されると、吸入口４７から吸入された冷媒が圧縮機構１７で圧縮され、吐出口４１から吐出され、吐出口４１から吐出された冷媒は、電動モータ収容部５ａの隙間を通って電動モータ５１を冷却しながら、送出口１１からケーシング３外へ送出されるようになっている。

ここで、電動ベーンロータリコンプレッサ１に使用されているシャフト３１とロータ２９との組立体である圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１について詳しく説明する。

図３は、圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１の概略構成を示す断面図である。

圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１は、円筒状のロータ２９の円柱状の貫通孔６３に、円柱状のシャフト３１を、焼き嵌めによって挿入し（シャフト３１を常温にしたままロータ２９を加熱して挿入後冷却し）、シャフト３１にロータ２９を一体的に組み付けたものである。

なお、シャフト３１は、たとえば、鋼等の硬い金属材料で構成されており、ロータ２９は、たとえば、アルミニウムやアルミニウム合金等の軟らかい金属材料で構成されている。

また、圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１では、軸（シャフト３１やロータ２９の軸）Ｃ１の方向におけるロータ２９のシャフト３１に対する動きを、塑性流動結合（メタルフロー）を用いて、補助的に止めている構成になっている。すなわち、軸Ｃ１の方向におけるロータ２９の動きを、焼き嵌めによることに加えて、塑性流動結合を用いて、さらに止めている。

圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１についてさらに詳しく説明すると、シャフト３１は、円柱状の第１の部位６５と円柱状の第２の部位６７と溝部６９とを備えて構成されている。第２の部位６７の外径は、第１の部位６５の外径よりも小さくなっている。また、第２の部位６７は、第１の部位６５と同軸で（軸Ｃ１を共通にして）、第１の部位６５の軸Ｃ１の方向の一端部（図３における第１の部位６５の左端部）から、図３における左方向に所定の長さ突出している。

溝部６９は、第２の部位６７の軸Ｃ１方向の中間部で第１の部位６５から所定の距離だけ離れて設けられている。なお、溝部６９は、円環状に形成されており、溝部６９底部の直径は第２の部位６７の外径よりも小さくなっている。

ロータ２９は、上述したように円筒状に形成されてシャフト３１に一体的に設置されている。円筒状に形成されているロータ２９の外径は第１の部位６５よりも大きくなっており、ロータ２９の貫通孔６３の内径は第２の部位６７とほぼ等しくなっている。ロータ２９の軸Ｃ１方向の寸法（図３における左右方向の寸法）は、段差７１から溝部６９までの寸法よりも僅かに大きくなっている。なお、段差７１は、第１の部位６５と第２の部位６７との境界に形成されている段差である。

また、ロータ２９は、軸Ｃ１方向の一端部（図３の右側の端部）が段差７１に当接し、円柱側面状の内面（貫通孔６３の内面）が、焼き嵌めによる所定の圧力で第２の部位６７の円柱側面状の外周面に面接触し、軸Ｃ１方向の他端部側の部位７３が塑性流動結合によって溝部６９に係合して、シャフト３１に一体的に設置されている。

なお、塑性流動結合をしている部位７３が、シャフト３１の軸Ｃ１方向で、段差７１と協働してロータ２９（塑性流動結合している部位７３と段差７１との間に位置しているロータ２９の部位）を所定の圧力で挟み込んでいる。

次に、圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１の製造の手順について説明する。

なお、初期状態として、シャフト３１は仕上げ加工が完了しており、ロータ２９は、下加工が完了しているものとする。すなわち、ロータ２９では、貫通孔６３の仕上げ加工が完了しており、ロータ２９の他の部位では荒加工等が完了している。また、上記初期状態では塑性流動結合がされていないので、貫通孔６３には塑性流動結合部７３が形成されておらず、貫通孔６３は円柱形状に形成されている。

上記初期状態において、ロータ２９に設けられている円柱状の貫通孔６３に、焼き嵌めによって円柱状のシャフト３１（第２の部位６７）を結合する。

前記結合をした後に、シャフト３１の軸Ｃ１方向におけるロータ２９のシャフト３１に対する動きを、塑性流動結合を用いて、さらに止める。

ここで、前記塑性流動結合は、ロータ２９の貫通孔６３に、焼き嵌めによってシャフト３１を挿入し結合した後、たとえば、実開平４−１２２８１６号公報や特開平８−１８９４８６号公報に記載されているように、ロータ２９の端面（図３の左側の端面）からダイスによって貫通孔６３の周縁（円環状の周縁）を押圧し、この押圧された部位に塑性流動を生じさせ、塑性流動した部位がシャフト３１の溝部６９に入り込んでシャフト３１に固着することによりなされている。

前記焼き嵌めと前記塑性流動結合とによってロータ２９をシャフト３１に一体的に設けた後に、シャフト３１を保持してロータ２９に加工（たとえば、切削加工や研削加工等の機械加工）を施して、圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１を生成する。

前記加工では、シャフト３１をクランプして、ベーン３９を設置するための溝（ロータ２９に設けられている溝）７５の仕上げ加工やロータ２９の両端面（図３の左右方向における両端面）の仕上げ加工がなされる。

圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１によれば、ロータ２９をシャフト３１に焼き嵌めしていると共に、シャフト３１の軸Ｃ１方向におけるロータ２９の動きを塑性流動結合により止めているので、ロータ２９を薄くしても、焼き嵌めの部位を介して冷媒を圧縮するときのトルクをシャフト３１からロータ２９へ伝達することができると共に、シャフト３１を保持してロータ２９を機械加工するときに発生するシャフト３１の軸Ｃ１方向の力を、焼き嵌めと塑性流動結合とで受け止めることができ、ロータ２９がシャフト３１から抜け出てしまう弊害を回避することができる。

また、焼き嵌めのために昇温されたロータ２９を、温度が上昇している状態で、塑性変形（塑性流動結合のための塑性変形）させれば、シャフト３１にロータ２９を組み付ける工程を効率良く簡素化することができる。

また、電動ベーンロータリコンプレッサ１によれば、ロータ２９が薄く形成されている組立体６１を使用しているので、軸方向の長さを短くすることができる。

ところで、前述した焼き嵌めに代えてもしくは加えて、冷し嵌め、圧入、接着剤を用いるようにしてもよく、また、前述した塑性流動結合に代えて、止め輪、ねじを用いるようにしてもよい。

すなわち、ロータ２９に設けられている貫通孔６３に、焼き嵌め、冷し嵌め、圧入、接着剤を用いることの少なくともいずれかによってシャフト３１を挿入し固定してある構成であってもよい。たとえば、ロータ２９を加熱する焼き嵌めとシャフト３１を冷却する冷し嵌めとを併用してあってもよい。

また、シャフト３１の軸Ｃ１方向におけるロータ２９のシャフト３１に対する動きを、塑性流動結合、止め輪、ねじ、塑性流動結合のいずれかを用いて、さらに止めている構成であってもよい。

ここで、焼き嵌めと塑性流動結合とを用いて、シャフトにロータを設置した構成の変形例について説明する。

図４は、圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１の変形例に係る圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１ａの概略構成を示す断面図である。

圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１ａは、前述した圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１のシャフトと同様に構成されたシャフト３１と、ロータ２９ａと、ロータ保持部材７７とを備えて構成されている。

ロータ２９ａは、前述したロータ２９と同様にして円筒状に形成されている。ただし、ロータ２９ａの軸Ｃ１方向の寸法は、シャフト３１段差７１からシャフト３１の溝部６９までの寸法とほぼ等しくなっている。また、ロータ２９ａは、前述したロータ２９と同様にして、軸Ｃ１方向の一端部がシャフト３１の段差７１に当接し、内面（貫通孔６３の面）が焼き嵌めによる所定の圧力でシャフト３１の第２の部位６７の外周面に面接触して、シャフト３１に一体的に設置されている。

ロータ保持部材７７は、ロータ２９ａ（２９）と同様な材料で構成されて円環状等の環状に形成されており、ロータ保持部材７７の内径側の部位が塑性流動結合によってシャフト３１の溝部６９に係合し、シャフト３１に一体的に設置されている。この設置がされていることにより、ロータ保持部材７７が、シャフト３１の軸Ｃ１方向で段差７１と協働してロータ２９ａを所定の圧力で挟み込んでいる。

次に、焼き嵌めと止め輪７９とを用いて、シャフト３１ｂにロータ２９ｂを設置した圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１ｂについて説明する。

図５は、圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１，６１ａの変形例に係る圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１ｂの概略構成を示す断面図である。

圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１ｂは、前述した圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１のシャフトとほぼ同様に構成されたシャフト３１ｂと、ロータ２９ｂと、止め輪（たとえば、Ｃ形止め輪）７９とを備えて構成されている。

ロータ２９ｂは、前述したロータ２９ａと同様にして円筒状に形成されて、前述したロータ２９ａと同様にしてシャフト３１に設置されている。

止め輪７９は、シャフト３１ｂの溝部６９ｂに係合して（嵌りこんで）、シャフト３１に一体的に設置されている。この設置がされていることにより、止め輪７９が、シャフト３１ｂの軸Ｃ１方向で段差７１と協働してロータ２９ｂを所定の圧力で挟み込んでいる。

次に、焼き嵌めとナット８３とを用いて、シャフト３１ｃにロータ２９ｃを設置した圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１ｃについて説明する。

図６は、圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１，６１ａ，６１ｂの変形例に係る圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１ｃの概略構成を示す断面図である。

圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１ｃのシャフト３１ｃは、圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１のシャフト３１の各部位６５、６７とほぼ同様に構成された第１の部位６５と第２の部位６７ｃとを備えて構成されている。ただし、第２の部位６７ｃには溝部が形成されておらず、第２の部位６７ｃの先端に雄ねじ８１が一体で設けられている。雄ねじ８１は、第２の部位６７ｃと同軸で、第２の部位６７ｃの軸Ｃ１方向の先端部（第１の部位６５側の端部とは反対側の端部）から突出している。また、雄ねじ８１の山径は、第２の部位６７ｃの外径と等しいかもしくは小さく形成されている。

ロータ２９ｃは、前述したロータ２９ａ，２９ｂと同様にして円筒状に形成されて、前述したロータ２９ａ，２９ｂと同様にしてシャフト３１ｃに設置されている。

ナット８３は、雄ねじ８１に螺合し、シャフト３１ｃの軸Ｃ１方向で段差７１と協働してロータ２９ｃを所定の圧力で挟み込むようにして、シャフト３１ｃに一体的に設置されている。

また、ナット８３は、たとえば、円筒状に形成されており、ナット８３の円柱側面状の外周は、ナット８３をシャフト３１ｃに設置した後、仕上げ加工されており、圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１ｃを電動ベーンロータリコンプレッサ１に設置したときに、ナット８３の外周が、リアシリンダブロック２３の油軸受３１ａに係合するようになっている。

ところで、上記説明では、圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１，６１ａ，６１ｂ，６１ｃを、電動ベーンロータリコンプレッサ１に用いた場合を例に掲げているが、圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１，６１ａ，６１ｂ，６１ｃを、電動ベーンロータリコンプレッサ以外の機器に使用してもよい。

すなわち、圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１，６１ａ，６１ｂ，６１ｃを、Ｖベルト等を介して稼動するベーンロータリコンプレッサ（ロータを薄くして吐出容量を小さくしたベーンロータリコンプレッサ）に使用してもよい。また、同様にして、油圧用のベーンポンプや、ベーンタイプ以外の構成の流体（気体もしくは液体）圧縮機器にシャフト・ロータ組立体を使用してもよい。さらに、モータのような圧縮機以外の機器にシャフト・ロータ組立体を使用してもよい。

ところで、上述した圧縮機用シャフト・ロータ組立体６１，６１ａ，６１ｂ，６１ｃは、圧縮機に使用されるシャフトとロータとの組立体である圧縮機用シャフト・ロータ組立体であって、前記シャフトの少なくとも周方向で（主に周方向で）前記シャフトに対する前記ロータの動きを規制し保持する第１の規制保持手段と、前記シャフトの軸方向で前記シャフトに対する前記ロータの動きを規制し保持する第２の規制保持手段とを有するものの例である。

なお、すでに理解されるように、前記第１の規制保持手段は、圧縮機用シャフト・ロータ組立体を圧縮機に組み付けて圧縮機を運転しているときに、シャフトに対するロータの回転位置ずれを無くし、シャフトとロータとの一体性を（結合を）維持し、シャフトとロータとの間でのトルクの伝達を可能にする手段である。

また、前記第２の規制保持手段は、圧縮機用シャフト・ロータ組立体に機械加工を施すときに、シャフトの軸方向で、シャフトに対するロータのスラスト位置ずれを無くし、シャフトとロータとの一体性を（結合を）維持する手段である。

すなわち、第２の規制保持手段は、圧縮機用シャフト・ロータ組立体を圧縮機に組み付ける前であって、圧縮機用シャフト・ロータ組立体に機械加工を施すときに（シャフトをクランプしてロータに機械加工を施すときに）、シャフトとロータとの間に発生するシャフトの軸方向の力によって、シャフトに対するロータの位置ずれが発生しないように、シャフトとロータとの一体性を（結合を）維持する手段である。

なお、第２の規制保持手段は、第１の規制保持手段と協働してもしくは第１の規制保持手段の補助として、シャフトの軸方向で、シャフトとロータとの一体性を（結合を）維持するようになっている。また、圧縮機用シャフト・ロータ組立体に機械加工を施すときに、第１の規制保持手段によって、シャフトの周方向でのシャフトに対するロータの回転位置ずれが発生しないになっており、シャフトとロータとの一体性が（結合が）維持されるようになっている。

１ 電動ベーンロータリコンプレッサ（電動圧縮機）
２９、２９ａ、２９ｂ、２９ｃ ロータ
３１、３１ｂ、３１ｃ シャフト
６１、６１ａ、６１ｂ、６１ｃ 圧縮機用シャフト・ロータ組立体
６５ 第１の部位
６７ 第２の部位
６９ 溝部
７３ 塑性流動結合部

Claims (5)

1. 圧縮機に使用されるシャフトとロータとの組立体である圧縮機用シャフト・ロータ組立体において、
   前記シャフトの少なくとも周方向で前記シャフトに対する前記ロータの動きを規制し保持する第１の規制保持手段と；
   前記シャフトの軸方向で前記シャフトに対する前記ロータの動きを規制し保持する第２の規制保持手段と；
   を有することを特徴とする圧縮機用シャフト・ロータ組立体。
2. 圧縮機に使用されるシャフトとロータとの組立体である圧縮機用シャフト・ロータ組立体において、
   前記ロータに設けられている貫通孔に、焼き嵌め、冷し嵌め、圧入、接着剤を用いることの少なくともいずれかによって、前記シャフトを挿入してあると共に、
   前記シャフトの軸方向における前記ロータの前記シャフトに対する動きを、止め輪、ねじ、塑性流動結合のうちの少なくともいずれかを用いて、止めている構成であることを特徴とする圧縮機用シャフト・ロータ組立体。
3. 円柱状の第１の部位と、この第１の部位よりも小径であり前記第１の部位の軸方向の一端部から突出している円柱状の第２の部位と、この第２の部位の軸方向の中間部で前記第１の部位から所定の距離だけ離れて設けられた円環状の溝部とを備えたシャフトと；
   内径が前記第２の部位とほぼ等しい円筒状に形成され、軸方向の一端部が前記第１の部位と前記第２の部位との境界に形成されている段差に当接し、内面が所定の圧力で前記第２の部位の外周面に面接触し、軸方向の他端部側の部位が塑性流動結合によって前記溝部に係合して、前記シャフトに一体的に設置されたロータと；
   を有することを特徴とする圧縮機用シャフト・ロータ組立体。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の圧縮機用シャフト・ロータ組立体を有することを特徴とするベーンロータリコンプレッサ。
5. 圧縮機に使用されるシャフトとロータとの組立体である圧縮機用シャフト・ロータ組立体の製造方法において、
   前記ロータに設けられている貫通孔に、焼き嵌め、冷し嵌め、圧入、接着剤を用いることの少なくともいずれかによって前記シャフトを挿入する挿入工程と；
   前記挿入工程で前記ロータに前記シャフトを挿入した後に、前記シャフトの軸方向における前記ロータの前記シャフトに対する動きを、止め輪、ねじ、塑性流動結合のいずれかを用いて止める係止工程と；
   前記各工程で前記ロータを前記シャフトに一体的に設けた後に、前記シャフトを保持して前記ロータに加工を施す加工工程と；
   を有することを特徴とする圧縮機用シャフト・ロータ組立体の製造方法。

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