(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のハウジングから突出された一端が駆動源により回転されるシャフトと、該シャフトの他端に設置され該シャフトの回転によって吸入したガスを圧縮して吐出する圧縮機構と、該圧縮機構を収納し前記第１のハウジングに連接される第２のハウジングを有し、前記シャフトは前記第１のハウジングのボス部に形成された挿通孔に設置された第１のころがり軸受けと第２のころがり軸受けにより回転可能に支持されてなる圧縮機において、
前記挿通孔の内周面に周方向にわたって前記圧縮機構側と前記駆動源側に段部を有する突条が形成され、
前記第１のころがり軸受けは前記シャフトの軸方向の移動を許容するニードルベアリングであって、前記第１のハウジングの圧縮機構側から前記挿通孔に圧入され、前記第２のころがり軸受けは前記シャフトの軸方向の移動を規制するボールベアリングであって前記第１のハウジングの駆動源側から前記挿通孔に圧入されてなり、
前記第１のころがり軸受けと前記第２のころがり軸受けの間には、前記第１のハウジングに設置された挿通孔と前記シャフトの間をシールするとともに前記第１のハウジングの反転時に前記シャフトを保持するシール材が設けられており、該シール材は前記第１のハウジングの挿通孔に前記突条の圧縮機構側から圧入され、
前記シャフトは、前記シール材に前記第１のハウジングの圧縮機構側から挿入されて保持されることを特徴とした圧縮機。
【請求項２】
前記第２のころがり軸受けは、その外輪が前記突条の側面に当接されて前記第１のハウジングに対する軸方向の位置決めがなされ、また前記シャフトは先端部近傍に形成された段差が前記第２のころがり軸受けの内輪に当接されて前記第２のころがり軸受けに対する軸方向の位置決めがなされることを特徴とする請求項１記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機、冷凍機等に搭載される開放型圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、空気調和機や冷凍機等には、スクロール圧縮機などの圧縮機が用いられている。
一般に、圧縮機としてスクロール型圧縮機においては、基板及び渦巻部からなる固定スクロール部材と、基板及び渦巻部からなる旋回スクロール部材とが、それらの渦巻部を１８０°ずらして噛み合わされて、両スクロール部材間に圧縮室が形成されている。そしてシャフトの回転に伴い、旋回スクロール部材が固定スクロール部材の軸心まわりを公転することで、圧縮室が渦巻部の外方から内方に移動しつつ圧縮室容積を減少させつつガスの圧縮を行う。
【０００３】
ここで、図２に従来例の車両空調用開放型スクロール圧縮機を示す。フロントハウジング４及びリアハウジング５で構成される密閉されたハウジングＨの内部に、スクロール圧縮機構Ｃが収納設置され、そしてフロントハウジング４の先端外形部には本スクロール圧縮機駆動動力を断続する電磁クラッチＭＣが設置され、これらはフロントハウジング４から一端が突出されたシャフト６を介して互いに連動直結されている。
ここでシャフト６はフロントハウジング４に収納されるメインベアリング７ａ、サブベアリング７ｂにより回転可能に軸支される。ここでメインベアリング７ａは外輪と複数のコロ状のニードルからなるニードルベアリングが、サブベアリング７ｂには外輪と内輪との間に複数のボールを有するボールベアリングが用いられている。
【０００４】
またメインベアリング７ａとサブベアリング７ｂの間には、ゴム系の弾性部材からなるシール材３４がフロントハウジング４に収納されており、ハウジングＨ内部のガス、あるいは潤滑油の漏洩を阻止している。またこのシール材３４はストッパ３４ａによってフロントハウジング４に対する軸方向の移動が規制されている。
【０００５】
この圧縮機では図示しない外部の動力源からベルトを介して、電磁クラッチＭＣに動力が伝達されると、シャフト６が回転し圧縮機構Ｃを駆動することで冷媒ガスは吸入孔（図示せず）から密閉されたハウジングＨ内に入り、圧縮機構Ｃにより圧縮され吐出孔（図示せず）を通ってハウジングＨ外へ流出する。
【０００６】
ここで電磁クラッチＭＣについて説明する。上記構造のスクロール圧縮機のシャフト６の先端部は、電磁クラッチＭＣを構成するアマチュア板４１の取付孔４１ａに挿通されており、さらにシャフト６の先端部に螺合されたナット４２によってアマチュア板４１が締結固定されている。
【０００７】
また電磁クラッチＭＣを構成するロータ４３はフロントハウジング４に回転可能に設置されており、図示しない外部の動力源から図示しないＶベルトを介して動力が伝達されることで回転する。ここで電磁クラッチＭＣのロータ４３内に収納されているコイル（図示せず）に電流が供給されて励磁することにより、このロータ４３に、アマチュア板４１が吸着され、これにより、ロータ４３の回転力がシャフト６へ伝達される。
【０００８】
ここで上記の電磁クラッチＭＣを構成するロータ４３とアマチュア板４１の間のクリアランスδについて、組み付け時のクリアランスδが過大の場合、コイルを励磁した時においてもロータ４３とアマチュア板４１が接触しないためシャフト６が駆動せず、また組み付け時のクリアランスδが過小の場合、回転するロータ４３にアマチュア板４１が接触し続けるため異音や発熱による異常磨耗が生じたりする。このため組み立て時はロータ４３とアマチュア板４１の間にある所定のクリアランスδ（０．１〜０．３ｍｍ程度）を設定する必要がある。このため、この圧縮機ではアマチュア板４１とサブベアリング７ｂの内輪の間に、寸法調整用のシム５６を挟み込んでいる。
【０００９】
またこの圧縮機ではサブベアリング７ｂの外輪はフロントハウジング４に設けた段部４ｂに当接されている。つまり組み立て後にアマチュア板４１を介してシャフト６をハウジングＨの内方へ押し戻そうとする方向の荷重が作用した場合においても、サブベアリング７ｂの外輪とフロントハウジング４の移動は規制されるためクリアランスδが過小となることは防止できる。
【００１０】
さらにサブベアリング７ｂの圧縮機構側の内輪はシャフト６に設けた溝６ｃに嵌め込まれたストッパ６ｂと当接されている。つまり組み立て後にアマチュア板４１を介してシャフト６をハウジングＨから引き抜く方向の荷重が作用した場合においても、シャフト６とサブベアリング７ｂの内輪との移動は規制されるためクリアランスδが過大となることは防止できる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記構造のスクロール圧縮機において、フロントハウジング４へシャフト６を組み付ける場合、まず、メインベアリング７ａをフロントハウジング４へ圧入しシャフト６をリアハウジング５との接合側を上方へ向けたフロントハウジング４へ落とし込み、その後フロントハウジング４を反転し、シャフト６へシール部材３４を嵌め込んで、フロントハウジング４の内周面に形成された段部４ａへ係止させた後、ストッパ３４ａを取り付ける。
その後シャフト６にストッパ６ｂを取り付け、さらに、サブベアリング７ｂをフロントハウジング４の内周面に圧入すると同時に、内周面に形成された段部４ｂへ係止させていた。
【００１２】
しかしながら、この圧縮機にあっては、フロントハウジング４へのシャフト６の挿入後に、このフロントハウジング４を反転した際に、メインベアリング７ａに外輪と複数のコロ状のニードルからなるニードルベアリングを使用しているため、メインベアリング７ａ自体でシャフト６の軸方向の位置規制ができず、フロントハウジング４からシャフト６が脱落することがあり、作業性の改善が望まれていた。
【００１３】
さらには、フロントハウジング４の内周面の非常に奥まったところにストッパ３４ａ及びストッパ６ｂを嵌め込むため、多くの部品が必要でありかつ組み立て作業が困難なものとなっていた。
【００１４】
またこの圧縮機においては電磁クラッチＭＣのクリアランスδを設定するために、シャフト６に形成された溝６ｃにストッパ６ｂを嵌め込んでいたが、ストッパ６ｂと溝６ｃの嵌め合いでガタつきが生じると電磁クラッチＭＣのクリアランスδにバラツキが生じるという問題を回避するため、精度の高いストッパ６ｂや溝６ｃの加工が必要であった。
【００１５】
またこの圧縮機においてはシャフト６にストッパ６ｂが設けられているため、圧縮機の点検、あるいは修繕時にシャフト６をフロントハウジング４から引き抜く時にはストッパ６ｂがシール部材３４に引っかかるため、シャフト交換が非常に困難であった。
【００１６】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、良好な作業性にて組み立てることができるとともに、低コスト化が可能な圧縮機を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の圧縮機では、第１のハウジングから突出された一端が駆動源により回転されるシャフトと、該シャフトの他端に設置され該シャフトの回転によって吸入したガスを圧縮して吐出する圧縮機構と、該圧縮機構を収納し前記第１のハウジングに連接される第２のハウジングを有し、前記シャフトは前記第１のハウジングのボス部に形成された挿通孔に設置された第１のころがり軸受けと第２のころがり軸受けにより回転可能に支持されてなる圧縮機において、前記挿通孔の内周面に周方向にわたって前記圧縮機構側と前記駆動源側に段部を有する突条が形成され、前記第１のころがり軸受けは前記シャフトの軸方向の移動を許容するニードルベアリングであって、前記第１のハウジングの圧縮機構側から前記挿通孔に圧入され、前記第２のころがり軸受けは前記シャフトの軸方向の移動を規制するボールベアリングであって前記第１のハウジングの駆動源側から前記挿通孔に圧入されてなり、前記第１のころがり軸受けと前記第２のころがり軸受けの間には、前記第１のハウジングに設置された挿通孔と前記シャフトの間をシールするとともに前記第１のハウジングの反転時に前記シャフトを保持するシール材が設けられており、該シール材は前記第１のハウジングの挿通孔に前記突条の圧縮機構側から圧入され、前記シャフトは、前記シール材に前記第１のハウジングの圧縮機構側から挿入されて保持されることを特徴としている。
【００１８】
このように、第１のハウジングの挿通孔に圧縮機構側からシール材を挿入したことによりシャフトの組み付け時には既にシール材が設けられているので、シャフトをハウジングへ組み込むことにより、弾性を有するシール材によってシャフトを保持させることができ、これにより、この状態にて、組み込み側と反対側から部品を組み込むために、反転させたとしても、挿通孔へ組み込んだシャフトの脱落を防止することができ、組み立て作業性を向上させることができる。
【００２０】
また、前記シール材は突条によって第１のハウジングに対し軸方向の位置の規制が可能となるため、シール材を係止するストッパが不用となり作業性の改善及びコストの低減が可能となる。
【００２１】
請求項２記載の圧縮機は、請求項１記載の圧縮機において前記第２のころがり軸受けは、その外輪が前記突条の側面に当接されて前記第１のハウジングに対する軸方向の位置決めがなされ、また前記シャフトは先端部近傍に形成された段差が前記第２のころがり軸受けの内輪に当接されて前記第２のころがり軸受けに対する軸方向の位置決めがなされることを特徴としている。
【００２２】
すなわち、突条に当接されて第１のハウジングに位置決めされた第２のころがり軸受けにシャフトの段部が当接されて位置決めされているので、このシャフトを第２のころがり軸受けを介してハウジングへ確実にかつ精度良く位置決めすることができるため、シャフトを位置決めするストッパが不用となり、組み立て作業性の向上が図ることができ、部品削減が可能となる。また圧縮機の点検や修繕時においても、シャフトの引き抜き作業が容易となり作業性の向上が図れる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例の圧縮機及びその組立方法について図面を参照して説明する。
なお、前述した従来技術と同一構造部分には、同一符号を付して説明を省略する。
図１に示すように、このスクロール圧縮機（圧縮機）を構成するフロントハウジング（第１のハウジング）４には、シャフト６が挿通される挿通孔Ａの内周面に、周方向へわたって位置決め突条（突条）５１が形成されており、この位置決め突条５１の軸方向の両側部の段部のうち、軸方向前方は、サブベアリング係止段部５２とされ、軸方向後方側は、リップシール係止段部５３とされている。
そして、前方側から嵌合されたサブベアリング７ｂがサブベアリング係止段部５２に当接して嵌合位置が規制され、また、後方側から嵌合されたリップシール（シール材）３４は高圧のガスにより前方側へ押し出された場合においてもリップシール係止段部５３に当接して嵌合位置が規制されるようになっている。
【００２４】
また、このスクロール圧縮機は、シャフト６を軸支するベアリングとして、ニードルベアリングからなるメインベアリング（第１のころがり軸受け）７ａ及びボールベアリングからなるサブベアリング（第２のころがり軸受け）７ｂが用いられている。
【００２５】
また、シャフト６の先端側に設けられたサブベアリング７ｂの内輪５４ａの側面と電磁クラッチＭＣのアマチュア板４１の端面との間には、電磁クラッチＭＣのクリアランスδを設定するためのシム５６が設けられており、サブベアリング７ｂの内輪５４ａに、シム５６を介してアマチュア板４１が押し付けられている。また、シャフト６には、その先端側に位置決め段部６ｄが形成されており、この位置決め段部６ｄには、シム５６を介してアマチュア板４１が押し付けられたサブベアリング７ｂの内輪５４ａが押し当てられ、これにより、サブベアリング７ｂに対してシャフト６が位置決めされている。
【００２６】
次に、上記構造のスクロール圧縮機のフロントハウジング４側の組み立て手順を説明する。
（１）まずリアハウジング（第２のハウジング）５との接合側である一方側を上方へ向けて配設したフロントハウジング４の挿通孔Ａ内に、ニードルベアリングからなるメインベアリング７ａ及びリップシール３４を圧入する。
【００２７】
（２）次いで、シャフト６をフロントハウジング４の挿通孔Ａへ、上方側から挿入する。
このとき、シャフト６には、先端部分に金属等から形成されたキャップを取り付けておく。これにより、シャフト６をフロントハウジング４に嵌合させたリップシール３４へ挿入する際に、シャフト６の先端のねじ部や位置決め段部６ｄによるリップシール３４の損傷を確実に防止することができる。
なお、このキャップは、シャフト６をフロントハウジング４へ挿入した後に取り外しておく。
【００２８】
（３）次に、シャフト６を挿入したフロントハウジング４を、その挿通孔Ａの他端側が上方へ向くように反転させる。
ここで、シャフト６は、予めフロントハウジング４に嵌合させたリップシール３４に挿入されているので、フロントハウジング４を反転させる途中に、リップシール３４によって確実に保持され、これにより、このシャフト６が脱落するようなことがない。
【００２９】
（４）フロントハウジング４を、その挿通孔Ａの他方側が上方へ向くように配置したら、他方側からサブベアリング７ｂを圧入する。つまり、サブベアリング７ｂの内輪５４ａ内にシャフト６を挿入させながら、このサブベアリング７ｂの外輪５４ｂをフロントハウジング４の挿通孔Ａ内に、サブベアリング係止段部５２に当接するまで圧入する。
【００３０】
（５）その後、フロントハウジング４のボス部４ｂに電磁クラッチＭＣのロータ４３を装着し、サブベアリング７ｂの内輪５４ａの側面とロータ４３の端面間の距離Ｌ１を計測する。さらにアマチュア板４１の摩擦面とボス端面間の距離Ｌ２を計測し、シム５６の板厚ｔを選定する。すなわちｔ＝Ｌ１−Ｌ２＋δとなるようなシム５６を選定し、シャフト６にシム５６を挿通させてサブベアリング７ｂの内輪５４ａの側面に配設する。
（６）次に、電磁クラッチＭＣのアマチュア板４１を、その取付孔４１ａにシャフト６を挿通させて配置させる。
このようにすると、このアマチュア板４１の端面がシム５６を介してサブベアリング７ｂの内輪５４ａに当接される。
【００３１】
（７）さらに、シャフト６の先端部のねじ部に、ナット４２を螺合させて締結させる。
このようにすると、間にシム５６が介在されたアマチュア板４１とサブベアリング７ｂの内輪５４ａとが、シャフト６の位置決め段部６ｄとナット４２とによって挟持されて締結固定される。
したがって、シャフト６は、位置決め段部６ｄがサブベアリング係止段部５２に当接されてフロントハウジング４に位置決めされたサブベアリング７ｂに位置決めされた状態とされる。
このように、上記（１）〜（７）の工程を行うことにより、スクロール圧縮機のフロントハウジング４側が組み立てられる。
【００３２】
以上、説明したように、上記のスクロール圧縮機によれば、挿通孔Ａに形成された位置決め突条５１の、挿通孔Ａへのシャフト６の組み付け側である一方側にリップシール３４が設けられているので、シャフト６をフロントハウジング４へ組み込むことにより、リップシール３４によってシャフト６を保持させることができ、これにより、この状態にて、組み込み側と反対側である他方側からサブベアリング７ｂ等の部品を組み込むために、フロントハウジング４を反転させたとしても、挿通孔Ａへ組み込んだシャフト６の脱落を防止することができ、組み立て作業性を向上させることができる。
【００３３】
また挿通孔Ａに位置決め突条５１が形成されているためリップシール３４を係止するためのストッパ等の別部品が不用となり、部品点数削減ができるとともに、コスト低減も図ることができる。
【００３４】
また、位置決め突条５１に当接されてフロントハウジング４に位置決めされたサブベアリング７ｂにシャフト６の位置決め段部６ｄが当接されて位置決めされているので、このシャフト６をサブベアリング７ｂを介してフロントハウジング４へ確実にかつ精度良く位置決めすることができる。
【００３５】
さらに圧縮機の点検や修繕の際、シャフト６をフロントハウジング４から容易に取り外すことができ、作業性の向上が図ることができる。
【００３６】
なお、上記の例では、圧縮機としてスクロール圧縮機を例にとって説明したが、シャフト６の回転によってガスを圧縮させる圧縮機であれば、スクロール型に限定されることはない。
【００３７】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の圧縮機によれば、下記の効果を得ることができる。
請求項１記載の圧縮機によれば、挿通孔へのシャフトの組み付け側にシール材が設けられているので、シャフトをハウジングへ組み込むことにより、シール材によってシャフトを保持させることができ、これにより、この状態にて、組み込み側と反対側から部品を組み込むために、反転させたとしても、挿通孔へ組み込んだシャフトの脱落を防止することができ、組み立て作業性を向上させることができる。
【００３８】
また、挿通孔に突条を形成しシール部材を係止したため、ストッパ部材が不用となり組み立て作業性の向上が図ることができかつ部品点数を削減することができる。
【００３９】
請求項２記載の圧縮機によれば、突条に当接されてハウジングに位置決めされたサブベアリングにシャフトの段部が当接されて位置決めされているので、このシャフトをサブベアリングを介してハウジングへ確実にかつ精度良く位置決めすることができる。さらに圧縮機の点検や修繕時においてもシャフトは容易に引き抜くことが可能となり作業性の向上が図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の圧縮機の構成及び構造を説明するスクロール圧縮機の断面図である。
【図２】従来の圧縮機の構成及び構造を説明するスクロール圧縮機の断面図である。
【符号の説明】
４  フロントハウジング（第１のハウジング）
５  リアハウジング（第２のハウジング）
６  シャフト
６ｄ  位置決め段部（段差）
７ａ  メインベアリング（第１のころがり軸受け）
７ｂ  サブベアリング（第２のころがり軸受け）
３４  リップシール（シール材）
５１  位置決め突条（突条）
５４ａ  内輪
５４ｂ  外輪
Ａ  挿通孔
Ｃ  スクロール圧縮機構（圧縮機構）
【図１】
0003556898.tif 000002
【図２】
0003556898.tif 000003