(57)【要約】【課題】シャフトをより高速で回転させることが可能なターボ式流体機械を提供する。【解決手段】本発明のターボ式流体機械は、シャフト３３には、第１ラジアルフォイル軸受９の一部を構成する第１内輪３３ｂと、第２ラジアルフォイル軸受１１の一部を構成する第２内輪３７とが設けられている。第１内輪３３ｂは、シャフト３３の一部として形成されるとともに、ロータ３５の一端部３５１と対向する第１対向端部３３１を有している。第２内輪３７は、シャフト３３とは別体として形成されるとともに、ロータ３５の他端部３５２と対向する第２対向端部３７１を有している。第２対向端部３７１は、第１対向端部３３１との間にロータ３５を軸Ｏ方向で挟んで予荷重を付与するようにシャフト３３に固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インペラ室と、モータを収容するモータ室とが形成されたハウジングと、
前記インペラ室に収容され、前記モータの回転によって流体を圧送するインペラと、
軸方向に延びて前記インペラと前記モータとを連結するシャフトと、を具備し、
前記モータは、前記ハウジングに固定されたステータと、
前記軸方向の一端側の一端部と、前記軸方向の他端側の他端部と、前記一端部と前記他端部とを接続する筒状をなす外周部とを有し、前記ステータの内周側で回転するロータと、を備え、
前記ハウジングには、前記シャフトを回転可能に支持する第１ラジアルフォイル軸受及び第２ラジアルフォイル軸受が設けられ、
前記シャフトには、前記第１ラジアルフォイル軸受の一部を構成する第１内輪と、前記第２ラジアルフォイル軸受の一部を構成する第２内輪とが設けられ、
前記第１内輪は、前記シャフトの一部として形成されるとともに、前記ロータの前記一端部と対向する第１対向端部を有し、
前記第２内輪は、前記シャフトとは別体として形成されるとともに、前記ロータの前記他端部と対向する第２対向端部を有し、
前記第２対向端部は、前記第１対向端部との間に前記ロータを前記軸方向で挟んで予荷重を付与するように前記シャフトに固定されていることを特徴とするターボ式流体機械。
【請求項２】
前記第２内輪は前記シャフトに圧入されている請求項１記載のターボ式流体機械。
【請求項３】
前記第２内輪は前記シャフトに焼き嵌めされている請求項１記載のターボ式流体機械。
【請求項４】
前記シャフトの外周面には雄ねじが形成され、前記第２内輪の内周面には雌ねじが形成され、
前記シャフトと前記第２内輪とは前記雄ねじと前記雌ねじとが螺合されている請求項１記載のターボ式流体機械。
【請求項５】
インペラ室と、モータを収容するモータ室とが形成されたハウジングと、
前記インペラ室に収容され、前記モータの回転によって流体を圧送するインペラと、
軸方向に延びて前記インペラと前記モータとを連結するシャフトと、を具備し、
前記モータは、前記ハウジングに固定されたステータと、
前記軸方向の一端側の一端部と、前記軸方向の他端側の他端部と、前記一端部と前記他端部とを接続する筒状をなす外周部とを有し、前記ステータの内周側で回転するロータと、を備え、
前記ハウジングには、前記シャフトを回転可能に支持する第１ラジアルフォイル軸受及び第２ラジアルフォイル軸受が設けられ、
前記シャフトには、前記第１ラジアルフォイル軸受の一部を構成する第１内輪と、前記第２ラジアルフォイル軸受の一部を構成する第２内輪とが設けられ、
前記第１内輪は、前記シャフトの一部として形成されるとともに、前記ロータの前記一端部と対向する第１対向端部を有し、
前記第２内輪は、前記シャフトとは別体として形成されるとともに、前記ロータの前記他端部と対向する第２対向端部を有し、
前記第２対向端部は、前記第１対向端部との間に前記ロータを前記軸方向で挟んで予荷重を付与するように前記シャフトに固定されているターボ式流体機械の製造方法であって、
シャフト素材から前記シャフトを形成するシャフト形成工程と、
前記シャフト形成工程後、前記シャフトに前記ロータを外装し、前記第１内輪及び前記第２内輪によって前記ロータを前記軸方向で加圧しつつ前記シャフトに前記第２内輪を固定する固定工程とを備えていることを特徴とするターボ式流体機械の製造方法。
【請求項６】
前記固定工程では、前記シャフトよりも高温の前記第２内輪を前記シャフトに嵌合する請求項５記載のターボ式流体機械の製造方法。
【請求項７】
前記固定工程は、前記シャフトに加圧用雌ねじを形成する第１工程と、
前記シャフトに前記ロータを外装する第２工程と、
前記第１工程及び前記第２工程後、前記第２内輪を前記シャフトよりも高温にする第３工程と、
前記第３工程後、ねじ部材の加圧用雄ねじを前記加圧用雌ねじに螺合することにより、前記ねじ部材が押圧する押圧部材によって前記第２内輪を前記ロータとともに前記第１内輪側に前記軸方向で移動させる第４工程とを有している請求項５記載のターボ式流体機械の製造方法。
【請求項８】
前記固定工程は、前記シャフトに被係止部を形成する第１工程と、
前記シャフトに前記ロータを外装する第２工程と、
前記第１工程及び前記第２工程後、前記第２内輪を前記シャフトよりも高温にする第３工程と、
前記第３工程後、治具によって前記第２内輪を前記ロータとともに前記第１内輪側に留まらせつつ、前記被係止部によって前記シャフトを前記軸方向で移動させる第４工程とを有している請求項５記載のターボ式流体機械の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ式流体機械及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来のターボ式流体機械が開示されている。この流体機械は、ハウジングと、インペラと、シャフトとを具備している。ハウジングは、インペラ室と、モータを収容するモータ室とが形成されている。インペラは、インペラ室に収容され、モータの回転によって流体を圧送する。シャフトは、軸方向に延びてインペラとモータとを連結する。
【０００３】
モータは、ステータと、ロータとを備えている。ステータはハウジングに固定されている。ロータは、軸方向の一端側の一端部と、軸方向の他端側の他端部と、一端部と他端部とを接続する筒状をなす外周部とを有している。ロータはステータの内周側で回転する。
【０００４】
ハウジングには、シャフトを回転可能に支持する第１ラジアルフォイル軸受及び第２ラジアルフォイル軸受が設けられている。シャフトには、第１ラジアルフォイル軸受の一部を構成する第１内輪と、第２ラジアルフォイル軸受の一部を構成する第２内輪とが設けられている。シャフトにはインペラ側から第１内輪、ロータ及び第２内輪がこの順に配置され、これらはシャフトの他端側に螺合する固定部材により一体的に保持されている。
【０００５】
このターボ式流体機械が空気圧縮機として燃料電池システムに用いられる場合、モータのロータが回転することによりシャフトを介してインペラが回転する。このため、外部の流体としての空気が圧送され、燃料電池システムのスタックに供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１６９１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来のターボ式流体機械では、第１内輪、ロータ及び第２内輪がシャフトと固定部材との螺合によって一体化されているに過ぎず、ターボ式流体機械として求められるシャフトの軸力に懸念がある。このため、ロータを高速で回転すると、シャフトが湾曲し、インペラがインペラ室内で壁面に干渉して異音が生じる等の不具合を生じるおそれがある。換言すれば、ロータの回転数に制限を生じ易い。
【０００８】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、シャフトをより高速で回転させることが可能なターボ式流体機械を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のターボ式流体機械は、インペラ室と、モータを収容するモータ室とが形成されたハウジングと、
前記インペラ室に収容され、前記モータの回転によって流体を圧送するインペラと、
軸方向に延びて前記インペラと前記モータとを連結するシャフトと、を具備し、
前記モータは、前記ハウジングに固定されたステータと、
前記軸方向の一端側の一端部と、前記軸方向の他端側の他端部と、前記一端部と前記他端部とを接続する筒状をなす外周部とを有し、前記ステータの内周側で回転するロータと、を備え、
前記ハウジングには、前記シャフトを回転可能に支持する第１ラジアルフォイル軸受及び第２ラジアルフォイル軸受が設けられ、
前記シャフトには、前記第１ラジアルフォイル軸受の一部を構成する第１内輪と、前記第２ラジアルフォイル軸受の一部を構成する第２内輪とが設けられ、
前記第１内輪は、前記シャフトの一部として形成されるとともに、前記ロータの前記一端部と対向する第１対向端部を有し、
前記第２内輪は、前記シャフトとは別体として形成されるとともに、前記ロータの前記他端部と対向する第２対向端部を有し、
前記第２対向端部は、前記第１対向端部との間に前記ロータを前記軸方向で挟んで予荷重を付与するように前記シャフトに固定されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明のターボ式流体機械では、第１内輪がシャフトの一部として形成され、第２内輪がシャフトとは別体として形成され、第２内輪がシャフトに固定されている。この際、第２内輪の第２対向端部が第１内輪の第１対向端部との間にロータを軸方向で挟んで予荷重を付与している。このため、ロータが高速回転することによってシャフトが湾曲しようとしても、第１内輪と第２内輪とにロータが挟まれ、その湾曲を抑制できる。
【００１１】
すなわち、仮にシャフトの軸方向の中央部分が外周方向に突出するように湾曲しようとすると、シャフトの両端側は逆方向に突出し、第１内輪とロータとの間やロータと第２内輪との間が互いに離れる方向に引っ張られることになるが、第１内輪と第２内輪とがロータに対して軸方向に予荷重を付与しているため、それらの引張力を低減できる。このため、シャフトが湾曲し難くなっている。特に、第１内輪はシャフトの一部として形成されているため、第１内輪が第２内輪との間にロータを強固に挟み込み、そのシャフトの湾曲を抑制できる。
【００１２】
こうして、このターボ式流体機械では、シャフトが大きな軸力を有している。このため、シャフトが高速回転しても、インペラがインペラ室内で壁面に干渉して異音が生じる等の不具合を生じ難い。換言すれば、シャフトの許容回転数が向上する。
【００１３】
したがって、本発明のターボ式流体機械では、シャフトをより高速で回転させることが可能である。
【００１４】
第２内輪はシャフトに圧入されていることが可能である。この場合、軸力を生じさせる上で行なう製造が容易である。
【００１５】
第２内輪はシャフトに焼き嵌めされていることも可能である。この場合も、軸力を生じさせる上で行なう製造が容易である。
【００１６】
シャフトの外周面には雄ねじが形成され、第２内輪の内周面には雌ねじが形成され得る。そして、シャフトと第２内輪とは雄ねじと雌ねじとが螺合されていることが可能である。この場合、第２内輪はシャフトに螺合される。このため、雄ねじに対する雌ねじの締め付けトルクを管理することにより、シャフトの軸力を容易に管理することができる。
【００１７】
本発明のターボ式流体機械の製造方法は、インペラ室と、モータを収容するモータ室とが形成されたハウジングと、
前記インペラ室に収容され、前記モータの回転によって流体を圧送するインペラと、
軸方向に延びて前記インペラと前記モータとを連結するシャフトと、を具備し、
前記モータは、前記ハウジングに固定されたステータと、
前記軸方向の一端側の一端部と、前記軸方向の他端側の他端部と、前記一端部と前記他端部とを接続する筒状をなす外周部とを有し、前記ステータの内周側で回転するロータと、を備え、
前記ハウジングには、前記シャフトを回転可能に支持する第１ラジアルフォイル軸受及び第２ラジアルフォイル軸受が設けられ、
前記シャフトには、前記第１ラジアルフォイル軸受の一部を構成する第１内輪と、前記第２ラジアルフォイル軸受の一部を構成する第２内輪とが設けられ、
前記第１内輪は、前記シャフトの一部として形成されるとともに、前記ロータの前記一端部と対向する第１対向端部を有し、
前記第２内輪は、前記シャフトとは別体として形成されるとともに、前記ロータの前記他端部と対向する第２対向端部を有し、
前記第２対向端部は、前記第１対向端部との間に前記ロータを前記軸方向で挟んで予荷重を付与するように前記シャフトに固定されているターボ式流体機械の製造方法であって、
シャフト素材から前記シャフトを形成するシャフト形成工程と、
前記シャフト形成工程後、前記シャフトに前記ロータを外装し、前記第１内輪及び前記第２内輪によって前記ロータを前記軸方向で加圧しつつ前記シャフトに前記第２内輪を固定する固定工程とを備えていることを特徴とする。
【００１８】
本発明の製造方法により、本発明のターボ式流体機械を製造することができる。
【００１９】
固定工程では、シャフトよりも高温の第２内輪をシャフトに嵌合することが好ましい。この場合、第２内輪がシャフトに焼き嵌めされる。
【００２０】
固定工程は、シャフトに加圧用雌ねじを形成する第１工程と、
シャフトにロータを外装する第２工程と、
第１工程及び第２工程後、第２内輪をシャフトよりも高温にする第３工程と、
第３工程後、ねじ部材の加圧用雄ねじを加圧用雌ねじに螺合することにより、ねじ部材が押圧する押圧部材によって第２内輪をロータとともに第１内輪側に軸方向で移動させる第４工程とを有していることが好ましい。この場合、第２内輪はシャフトに焼き嵌めされる。この場合、シャフトと第２内輪との温度差と、加圧用雌ねじと加圧用雄ねじとの締め付けトルクとを管理することにより、シャフトの軸力を容易に管理することができる。
【００２１】
固定工程は、シャフトに被係止部を形成する第１工程と、
シャフトにロータを外装する第２工程と、
第１工程及び第２工程後、第２内輪をシャフトよりも高温にする第３工程と、
第３工程後、治具によって第２内輪をロータとともに第１内輪側に留まらせつつ、被係止部によってシャフトを軸方向で移動させる第４工程とを有していることも好ましい。この場合、第２内輪はシャフトに焼き嵌めされる。この場合、シャフトと第２内輪との温度差と、シャフトを軸方向で移動させる引張力とを管理することにより、シャフトの軸力を容易に管理することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のターボ式流体機械では、シャフトをより高速で回転させることが可能である。また、本発明の製造方法では、本発明のターボ式流体機械を確実に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、実施例１のターボ式流体機械の断面図である。
【図２】図２は、実施例１のターボ式流体機械に係るシャフト等の分解断面図である。
【図３】図３は、実施例１のターボ式流体機械に係るシャフト等の分解断面図である。
【図４】図４は、実施例１のターボ式流体機械に係るシャフト等の断面図である。
【図５】図５は、実施例２のターボ式流体機械に係るシャフト等の分解断面図である。
【図６】図６は、実施例２のターボ式流体機械に係るシャフト等の断面図である。
【図７】図７は、実施例３のターボ式流体機械に係るシャフト等の分解断面図である。
【図８】図８は、実施例３のターボ式流体機械に係るシャフト等の断面図である。
【図９】図９は、実施例４のターボ式流体機械に係るシャフト等の分解断面図である。
【図１０】図１０は、実施例４のターボ式流体機械に係るシャフト等の製造途中の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明を具体化した実施例１〜４を図面を参照しつつ説明する。
【００２５】
（実施例１）
実施例１のターボ式流体機械は、図１に示すように、ハウジング１と、インペラ３と、シャフト３３とを具備している。以下、ターボ式流体機械のインペラ３側を前方として説明する。
【００２６】
ハウジング１は、フロントハウジング１３と、センターハウジング１５と、シリンダ１７と、リヤハウジング１９とからなる。フロントハウジング１３、センターハウジング１５、シリンダ１７及びリヤハウジング１９はこの順序で軸Ｏ方向に接合されている。
【００２７】
フロントハウジング１３及びセンターハウジング１５にはインペラ室２１が形成され、インペラ室２１はフロントハウジング１３に形成された吸入ポート２３によって外部に開口している。また、フロントハウジング１３及びセンターハウジング１５には、インペラ室２１と連通するディフューザ２５が形成されているとともに、ディフューザ２５と連通する吐出室２７が形成されている。吐出室２７はフロントハウジング１３に形成された吐出ポート２９によって外部に開口している。
【００２８】
センターハウジング１５、シリンダ１７及びリヤハウジング１９によってモータ室３１が形成されている。インペラ室２１とモータ室３１とはセンターハウジング１５に形成された軸孔１５ａによって連通している。また、リヤハウジング１９には、軸孔１５ａと軸Ｏ方向で離間しつつ軸孔１５ａと同軸をなす軸孔１９ａが形成されている。
【００２９】
インペラ室２１にインペラ３が回転可能に設けられている。モータＭはステータ５とロータ３５とを備えている。モータ室３１内ではステータ５がシリンダ１７の内周面に固定されている。また、モータ室３１内には、ステータ５の内周側で軸Ｏ方向に延びてインペラ３とモータＭとを連結するシャフト３３が収容されている。回転体７は、シャフト３３と、ロータ３５と、第２内輪３７とからなる。
【００３０】
ロータ３５は、図２に示すように、積層鋼板からなるロータコア３５ａと、ロータコア３５ａ内に保持された適数個の永久磁石３５ｂとからなる。ロータ３５は、軸Ｏ方向の前端側の一端部３５１と、軸Ｏ方向の後端側の他端部３５２と、一端部３５１と他端部３５２とを接続する筒状をなす外周部３５３とを有しており、ステータ５の内周側で回転する。
【００３１】
センターハウジング１５には第１ラジアルフォイル軸受９が設けられ、リヤハウジング１９には第２ラジアルフォイル軸受１１が設けられており、これら第１ラジアルフォイル軸受９及び第２ラジアルフォイル軸受１１によってシャフト３３が回転可能に支持されている。
【００３２】
シャフト３３は、軸Ｏ方向に延びるシャフト本体３３ａと、シャフト本体３３ａの前端側で第１ラジアルフォイル軸受９の一部を構成する第１内輪３３ｂとが一体品とされたものである。シャフト本体３３ａは小径の円柱状であり、第１内輪３３ｂはシャフト本体３３ａよりも大径の円柱状である。シャフト本体３３ａと第１内輪３３ｂとは同軸である。第１内輪３３ｂの後端側はロータ３５の一端部３５１と対向する第１対向端部３３１とされている。
【００３３】
このシャフト３３は、シャフト形成工程において、鉄合金製のシャフト素材を切削して形成したものである。シャフト３３のシャフト本体３３ａの前端にはインペラ３が固定されている。シャフト３３のシャフト本体３３ａの後方側には、図３に示すように、円筒状をなすロータ３５が外装される。ロータ３５の外径は第１内輪３３ｂと等しくされている。
【００３４】
また、図４に示すように、シャフト３３におけるシャフト本体３３ａの後端側には、円筒状をなし、第２ラジアルフォイル軸受１１の一部を構成する第２内輪３７が焼き嵌めによって固定されている。第２内輪３７の前端側はロータ３５の他端部３５２と対向する第２対向端部３７１とされている。
【００３５】
この回転体７は、固定工程として、シャフト３３を常温とし、第２内輪３７を高温に加熱し、この状態で第２内輪３７をシャフト本体３３ａに嵌合したものである。この際、第２内輪３７を第１内輪３３ｂ側に加圧しつつ常温まで冷却した。
【００３６】
こうして得られた回転体７がハウジング１等とともに組みつけられてターボ式流体機械が得られる。回転体７は、ロータ３５がシャフト本体３３ａの外周側で第１内輪３３ｂと第２内輪３７との間に位置している。より詳細には、第１内輪３３ｂの第１対向端部３３１にロータ３５の一端部３５１が当接し、ロータ３５の他端部３５２に第２内輪３７の第２対向端部３７１が当接している。また、第１内輪３３ｂと第２内輪３７とがロータ３５を軸Ｏ方向で圧縮しており、第２対向端部３７１は第１対向端部３３１との間にロータ３５を軸Ｏ方向で挟んで予荷重を付与している。第２内輪３７の外径は第１内輪３３ｂ及びロータ３５と等しくされている。
【００３７】
このターボ式流体機械が空気圧縮機として燃料電池システムに用いられる場合、ロータ３５が回転することによりインペラ３がインペラ室２１内で回転する。このため、外部の流体としての空気が吸入ポート２３から吸入され、ディフューザ２５でその空気の運動エネルギーが圧力エネルギーに変換されて圧縮され、圧縮された空気が吐出室２７へ圧送される。吐出室２７内の高圧の空気が燃料電池システムのスタックに供給される。
【００３８】
ここで、このターボ式流体機械では、第１内輪３３ｂがシャフト３３の一部として形成され、第２内輪３７がシャフト３３とは別体として形成され、第２内輪３７がシャフト３３に固定されている。この際、第２内輪３７の第２対向端部３７１が第１内輪３３ｂの第１対向端部３３１との間にロータ３５を軸Ｏ方向で挟んで予荷重を付与している。このため、ロータ３５が高速回転することによってシャフト３３が湾曲しようとしても、第１内輪３３ｂと第２内輪３７とにロータ３５が挟まれ、その湾曲を抑制できる。
【００３９】
すなわち、仮にシャフト３３の軸Ｏ方向の中央部分が外周方向に突出するように湾曲しようとすると、シャフト３３の両端側は逆方向に突出し、第１内輪３３ｂとロータ３５との間やロータ３５と第２内輪３７との間が互いに離れる方向に引っ張られることになるが、第１内輪３３ｂと第２内輪３７とがロータ３５に対して軸Ｏ方向に予荷重を付与しているため、それらの引張力を低減できる。このため、シャフト３３が湾曲し難くなっている。特に、第１内輪３３ｂはシャフト３３の一部として形成されているため、第１内輪３３ｂが第２内輪３７との間にロータ３５を強固に挟み込み、そのシャフト３３の湾曲を抑制できる。
【００４０】
こうして、このターボ式流体機械では、シャフト３３が大きな軸力を有している。このため、ロータ３５が高速回転しても、インペラ３がインペラ室２１内で壁面に干渉して異音が生じる等の不具合を生じ難い。換言すれば、シャフト３３の許容回転数が向上する。
【００４１】
したがって、このターボ式流体機械では、シャフト３３をより高速で回転させることが可能である。
【００４２】
また、このターボ式流体機械では、第２内輪３７をシャフト本体３３ａに焼き嵌めしているため、軸力を生じさせる上で行なう製造が容易である。
【００４３】
なお、本発明では、第２内輪３７をシャフト本体３３ａに圧入するだけでもよい。
【００４４】
（実施例２）
実施例２のターボ式流体機械は、図５及び図６に示す回転体８を採用している。
【００４５】
回転体８は、図５に示すように、シャフト３９と、ロータ３５と、第２内輪４１とからなる。シャフト３９は、軸Ｏ方向に延びるシャフト本体３９ａと、シャフト本体３９ａの前端側に位置する第１内輪３９ｂとが一体品とされたものである。シャフト３９におけるシャフト本体３９ａの後端側には雄ねじ３９ｃが形成されている。第２内輪４１の内周面には雌ねじ４１ａが形成されている。
【００４６】
この回転体８は、図６に示すように、固定工程として、雄ねじ３９ｃと雌ねじ４１ａとが螺合されることにより、シャフト本体３９ａと第２内輪４１とが固定されている。ターボ式流体機械及び回転体８の他の構成は実施例１と同様である。
【００４７】
このターボ式流体機械においても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。また、この回転体８では、雄ねじ３９ｃに対する雌ねじ４１ａの締め付けトルクを管理することにより、シャフト３９の軸力を容易に管理することができる。
【００４８】
（実施例３）
実施例３のターボ式流体機械は、図７及び図８に示す回転体１０を採用している。
【００４９】
回転体１０は、図７に示すように、シャフト４３と、ロータ３５と、第２内輪３７と、押圧部材４５と、ねじ部材としてのボルト４７とからなる。シャフト４３は、軸Ｏ方向に延びるシャフト本体４３ａと、シャフト本体４３ａの前端側に位置する第１内輪４３ｂとが一体品とされたものである。シャフト４３におけるシャフト本体４３ａの後端側には、固定工程の第１工程として、加圧用雌ねじ４３ｃが形成されている。ロータ３５及び第２内輪３７は実施例１と同様のものである。
【００５０】
また、押圧部材４５及びボルト４７を用意する。押圧部材４５は、円板状の基部４５ａと、基部４５ａから軸Ｏ方向に筒状に突出する押圧部４５ｂとからなる。基部４５ａには、軸Ｏ方向に延びる挿通孔４５ｃが貫設されている。ボルト４７は頭部４７ａと軸部４７ｂとからなる。軸部４７ｂには、加圧用雌ねじ４３ｃと螺合可能な加圧用雄ねじ４７ｃが形成されている。挿通孔４５ｃは、ボルト４７の軸部４７ｂより大径であり、軸部４７ｂを挿通できるようになっている。
【００５１】
第２工程として、シャフト本体４３ａにロータ３５を外装する、また、第３工程として、第１工程及び第２工程後、第２内輪３７をシャフト４３よりも高温にする。そして、図８に示すように、第４工程として、第３工程後、押圧部材４５の挿通孔４５ｃにボルト４７の軸部４７ｂを挿通し、この状態で軸部４７ｂの加圧用雄ねじ４７ｃを加圧用雌ねじ４３ｃに螺合する。こうして、加圧用雄ねじ４７ｃが押圧部材４５を押圧し、第２内輪３７をロータ３５とともに第１内輪４３ｂ側に軸Ｏ方向で移動させる。この状態で常温まで冷却した。こうして、第２内輪３７はシャフト本体４３ａに焼き嵌めされる。ターボ式流体機械及び回転体１０の他の構成は実施例１と同様である。
【００５２】
このターボ式流体機械においても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。また、この回転体１０を採用すれば、シャフト本体４３ａと第２内輪３７との温度差、加圧用雌ねじ４３ｃと加圧用雄ねじ４７ｃとの締め付けトルクを管理することにより、シャフト４３の軸力を容易に管理することができる。
【００５３】
なお、回転体１０から押圧部材４５及びボルト４７を外し、シャフト４３、ロータ３５及び第２内輪３７からなる回転体によってターボ式流体機械を組みつけても良い。
【００５４】
（実施例４）
実施例４のターボ式流体機械は、図９及び図１０に示す回転体１２を採用している。
【００５５】
回転体１２は、図９に示すように、シャフト４９と、ロータ３５と、第２内輪３７とからなる。シャフト４９は、軸Ｏ方向に延びるシャフト本体４９ａと、シャフト本体４９ａの前端側に位置する第１内輪４９ｂとが一体品とされたものである。シャフト４９におけるシャフト本体４９ａの後端側には、固定工程の第１工程として、被係止部としての係止溝４９ｃが形成されている。ロータ３５及び第２内輪３７は実施例１と同様のものである。
【００５６】
また、図１０に示すように、治具５１及びチャック５３を用意する。治具５１には、シャフト本体４９ａを挿通させる軸Ｏ方向に延びる挿通孔５１ａが貫設されている。チャック５３は係止溝４９ｃを係止し、図の右方向に引っ張ることができるようになっている。
【００５７】
第２工程として、シャフト本体４９ａにロータ３５を外装する、また、第３工程として、第１工程及び第２工程後、第２内輪３７をシャフト４９よりも高温にする。そして、第４工程として、第３工程後、治具５１の挿通孔５１ａにシャフト本体４９ａを挿通し、この状態でチャック５３で係止溝４９ｃを係止し、図の右方向に引く。こうして、治具５１によって第２内輪３７をロータ３５とともに第１内輪４９ｂ側に留まらせつつ、係止溝４９ｃによってシャフト本体４９ａを軸Ｏ方向で移動させる。この状態で常温まで冷却した。冷却後、治具５１及びチャック５３を外し、回転体１２が得られる。こうして、第２内輪３７はシャフト本体４９ａに焼き嵌めされる。ターボ式流体機械及び回転体１２の他の構成は実施例１と同様である。
【００５８】
このターボ式流体機械においても、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。また、この回転体１２を採用すれば、シャフト本体４９ａと第２内輪３７との温度差と、チャック５３による引張力とを管理することにより、シャフト４９の軸力を容易に管理することができる。
【００５９】
以上において、本発明を実施例１〜４に即して説明したが、本発明は上記実施例１〜４に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、燃料電池システムに用いられる空気圧縮機等に利用可能である。
【符号の説明】
【００６１】
２１…インペラ室
Ｍ…モータ
３１…モータ室
１…ハウジング
３…インペラ
Ｏ…軸
３３、３９、４３、４９…シャフト
５…ステータ
３５１…一端部
３５２…他端部
３５３…外周部
３５…ロータ
９…第１ラジアルフォイル軸受
１１…第２ラジアルフォイル軸受
３３ｂ、３９ｂ、４３ｂ、４９ｂ…第１内輪
３７、４１…第２内輪
３３１…第１対向端部
３７２…第２対向端部
３９ｃ…雄ねじ
４１ａ…雌ねじ
４７…ボルト（ねじ部材）
４３ｃ…加圧用雌ねじ
４７ｃ…加圧用雄ねじ
４５…押圧部材
４９ｃ…係止溝（被係止部）
５１…治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020084917.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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