(57)【要約】【課題】大きな荷重での作動が可能であり、繰り返し衝撃を受けているコンロッド等における軸受け部材を装着する軸受けハウジング部のクリープが効果的に防止できる軸受け部材装着機構を提供する。【解決手段】軸受け部材３２、６を装着可能とした軸受けハウジング３０、３４を加熱した状態で、軸受け部材３２、６の外周面との間に隙間が形成されるように軸受けハウジング３０、３４の内径を設定するとともに、加熱した軸受けハウジング３０、３４に軸受け部材３２、６を装着して、前記隙間に接着剤を充填させて硬化させて、軸受けハウジング３０、３４と軸受け部材３２、６との間に硬化した接着剤層３３、３５を形成する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸受け部材を装着可能とした軸受けハウジングを加熱した状態で、軸受け部材の外周面との間に隙間が形成されるように軸受けハウジングの内径を設定して、加熱した軸受けハウジングに軸受け部材を装着して、前記隙間に接着剤を充填させて硬化させて、軸受けハウジングと軸受け部材との間に硬化した接着剤層を形成したことを特徴とする軸受け部材装着機構。
【請求項２】
前記軸受けハウジングを形成した部材が通常運転時に上昇する温度まで軸受けハウジングを加熱し、前記温度に加熱した状態の軸受けハウジングに軸受け部材を装着して前記隙間に接着剤を充填して硬化させることを特徴とする請求項１に記載の軸受け部材装着機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエアコンプレツサのコンロッド等の繰り返し衝撃荷重を受けている部材の回転部に形成された軸受けハウジングへの軸受け部材を装着する軸受け部材装着機構に関する。
【０００２】
【従来技術】
一般に、レシプロタイプのエアコンプレツサではシリンダ内に摺動自在に収容したピストンを、コンロッドを介してエキセントリックディスクに作動連結し、エキセントリックディスクが取り付けられた駆動軸を電動モータによって回転駆動させ、駆動軸が回転駆動されてピストンがシリンダ内を摺動することによってシリンダに吸入した空気を圧縮してシリンダから排出させるようにしている。ところで、コンロッドを介して駆動軸によって作動されるピストンの上面には、シリンダ内へ空気を吸入する際の負圧からシリンダ内の空気を圧縮する際の高圧が交互に作用してこの圧力の変化に伴った衝撃がコンロッド及びエキセントリックディスクを介して前記駆動軸に伝達されることになる。
【０００３】
前記コンロッドはピストン及びエキセントリックディスクとベアリング等の軸受け部材を介して回転自在に連結されており、コンロッドの端部に形成された軸受ハウジング部にベアリングを圧入等により嵌合させてピストンに装着されたピストンピンと駆動軸に取り付けられたエキセントリックディスクにそれぞれ回転自在に取り付けられている。圧入による嵌め合い部の寸法は非常に重要であり交差幅が小さく寸法管理や不良率等の生産時の問題によりコストアップの要因ともなっている。また、変動負荷を常に受けていることと温度変化が激しいため嵌め合い部にクリープが発生したり又は軸受け部材がハウジングから外れてしまうことがある。嵌め合いを強固にするとハウジング部の強度アップや軸受け部材のラジアル隙間アップを行わなければならず、軸部ハウジング部のボリュームアップにより大きさ重量が大きくなってしまうという問題があった。
【０００４】
コンプレッサのピストンに発生する衝撃がコンロッドを介してモータハウジングへ伝達される際の騒音を低減させるため、コンロッドの軸受けハウジングと軸受け部材との間にゴム製のＯリング等の弾性体を介在させてコンロッドに軸受け部材を取り付け、この軸受け部材によってピストンピンやエキセントリックディスクを連結させ、ピストンによって発生した衝撃を前記Ｏリングによって吸収させるようにした技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−３１８１３９号公報（段落番号００１０、図２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、断面が円形のゴム製のＯリングをコンロッドの軸受けハウジングと軸受け部材との間に介在させたものであり、ピストンがシリンダ内に吸入した空気を圧縮する際の荷重をこのＯリングを介してコンロッドで作動させることになり、例えば、圧縮空気圧力が２０ｋｇ／ｃｍ２のピストン荷重を１本のＯリングのみで支持させることは困難であり、このような大きな荷重を支持するには軸受け部に並列状に多数のＯリングを設置する必要があり、多数のＯリングを装着することは組み付け工数が多くなり、またゴム製のＯリングでは繰り返し衝撃荷重を受けることにより劣化が早く劣化したＯリングの交換の作業が必要になる等の問題がある。
【０００７】
本発明は上記従来技術における欠点を解消し、大きな荷重での作動が可能であり、繰り返し衝撃を受けているコンロッド等における軸受け部材を装着する軸受けハウジング部のクリープが効果的に防止できる軸受け部材装着機構を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明に係る軸受け部材装着機構は、軸受け部材を装着可能とした軸受けハウジングを加熱した状態で、軸受け部材の外周面との間に隙間が形成されるように軸受けハウジングの内径を設定して、加熱した軸受けハウジングに軸受け部材を装着して、前記隙間に接着剤を充填させて硬化させて、軸受けハウジングと軸受け部材との間に硬化した接着剤層を形成させたことを特徴とする。
【０００９】
又、請求項２の発明は、前記軸受けハウジングを形成した部材が通常運転時に上昇する温度まで軸受けハウジングを加熱し、前記温度に加熱した状態の軸受けハウジングに軸受け部材を装着して前記隙間に接着剤を充填して硬化させることを特徴とする請求項１に記載の軸受け部材装着機構。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施例により発明の実施の形態を説明する。図１は圧縮機構部とこれを駆動する電動モータのハウジングが一体に形成された空気圧縮機の一部を横断して示す平面図であり、電動モータ１を収容したモータハウジング２の一端側に隔壁３によって区画されているクランク室４が一体に形成されており、モータハウジング２を区画している隔壁３とモータハウジング２の一端側に形成されている端壁５に装着された軸受け部材６、７によって、前記電動モータ１の駆動軸８が回転自在に支持されている。該駆動軸８の一端が前記隔壁３を貫通してクランク室内４まで延びて配置されている。
【００１１】
この実施例による空気圧縮機では、大気を高圧まで２段圧縮するために２つの圧縮機構９が形成されており、各段の圧縮機構９を形成しているシリンダ１０がクランク室４を形成しているモータハウジング２から水平方向に対向して配置され、各シリンダ１０内にそれぞれピストン１１が摺動自在に収容されている。前記駆動軸８の一端にはエキセントリックディスク１２を介してコンロッド１３の一端が装着され、該コンロッド１３の他端が前記ピストン１１に連結され、駆動軸８の回転によって各ピストン１１がシリンダ１０内を往復作動されて空気を圧縮するようにしている。
【００１２】
前記各シリンダ１０の端部には吸入孔１４と排気孔１５とが形成された弁座板１６が配置され、それぞれの孔１４、１５にはシリンダ１０内への空気の流入を許容する吸気弁１７とシリンダ１０からの空気の流出を許容する吐出弁１８が形成されている。更に上記弁座板１６の端面には前記吸入孔１４と連通している吸入室１９と前記排気孔１５と連通された排気室２０を形成しているシリンダヘッド２１が取り付けられている。吸入室１９から吸入孔１４を経て一方のシリンダ１０に吸入した空気をこのシリンダ１０に収容されているピストン１１で圧縮して、この圧縮された空気を排気室２０を経て他方のシリンダ１０の吸入室１９へ導いて他方のシリンダ１０に吸入させてこのシリンダ１０に収容されているピストン１１で更に高圧に圧縮した空気を排気室２０を経て図示していない空気タンクに溜めるようにしている。
【００１３】
図２及び図に示すように、ピストン１１の中央部の下方には下向きに開口された凹部２２が形成されており、この凹部２２を横断して横方向に貫通孔２３が形成され、該貫通孔２３にはピストンピン２４が挿通して固定されている。また、エキセントリックディスク１２は偏心孔２５を介して駆動軸８に装着されており、駆動軸８が回転することによってエキセントリックディスク１２が駆動軸８と一体に回転されるように構成されている。
【００１４】
前記ピストン１０とエキセントリックディスク１２を連結しているコンロッド１３の上端と下端にはそれぞれ小径環部２７と大径環部２８が形成されておりそれぞれに軸受けハウジング２９、３０が形成されている。小径環部２７はピストン１１の凹部２２に挿入され、軸受けハウジング２９に装着されているボールベアリング等の軸受け部材３１を介してピストンピン２４が回転自在に嵌合されている。また、大径環部２８の軸受けハウジング３０にはボールベアリング等の軸受け部材３２を介してエキセントリックディスク１２が回転自在に嵌合されている。
【００１５】
図４に示すように、上記コンロッド１３の大径環部２８に形成されている軸受けハウジング３０に装着されている軸受け部材３２（ボールベアリング）の外周面と軸受けハウジング３０の内周面との間には全周にわたって接着剤層３３が形成されている。即ち、アルミニウム等の材料により構成されているコンロッド１３を加熱した状態の軸受けハウジング３０の内径寸法が軸受け部材３２の外径寸法より稍大きくなるように形成して、加熱した軸受けハウジング３０内に軸受け部材３２を収容して前記隙間に接着剤を充填して硬化させて軸受け部材３２を軸受けハウジング３０に装着している。従って、軸受け部材３２の外周面と軸受けハウジング３０の内周面の間には接着剤が硬化した接着剤層３３が形成されている。
【００１６】
軸受けハウジング３０の加熱温度は、コンロッド１３を装着したコンプレッサ等を定格連続運転した時の軸受けハウジング３０の上昇温度に設定することが望ましい。又、軸受けハウジング３０を加熱した際の軸受け部材との間に形成される隙間は、軸受けハウジング３０が冷却して熱収縮したときの圧縮力によって硬化した接着剤層３３が破壊しない程度に大きく設定する。更に、弾性力のアル接着剤を利用して接着剤層３３を極力厚く形成することにより接着剤層３３の弾力によりピストン１１から電動モータ１の駆動軸８を介してモータハウジング２へ伝搬される衝撃が吸収されて騒音の低減効果を大きくすることができる。
【００１７】
図に示すコンプレッサのコンロッド１３とエキセントリックディスク１２との間に介在される軸受け部材３２をアルミニウム製のコンロッド１３に装着した実施例の場合では、コンロッド１３を定格運転時の温度まで加熱した状態で、軸受け部材３２の外径との間に１５ミクロンの隙間ができるように軸受けハウジング３０の内径を設定して、これに接着剤を充填して硬化させることによって、コンロツド１３の軸受けハウジング３０部のクリープの発生が防止することができた。
【００１８】
ところで、上記実施例のコンプレッサでは、電動モータ１のロータと一体に結合された駆動軸８にエキセントリックディスク１２とコンロッド１３を介してピストン１１を連結して、駆動軸８によって直接ピストン１１を駆動させるようにしており、ピストン１１の衝撃がコンロッド１３を介して駆動軸８に伝達されて、この駆動軸８をモータハウジング２に対して支持している軸受け部材６を介してモータハウジング２に伝達され、軸受け部材６を支持しているモータハウジング２の軸受けハウジング３４にクリープが発生したり又、振動による騒音が発生することがある。
【００１９】
図５に示す本発明の別の実施例では、電動モータ１のロータと一体に結合された駆動軸８を支持しているモータハウジング２の軸受け部に本発明の軸受け部材装着機構を適用したものである。アルミニウム等により構成されているモータハウジング２を加熱した状態で軸受けハウジング３４内に軸受け部材６を収容して隙間に接着剤を充填して硬化させて接着剤層３５を介して軸受け部材６を軸受けハウジング３４に装着し、この軸受け部材によって電動モータ１の駆動軸８を支持させるようにしている。軸受け部材６と軸受けハウジング３４との間に形成された硬化した接着剤層３５によってモータハウジング２の軸受けハウジング３４と軸受け部材６との間のクリープが防止できるとともに、駆動軸８に伝達された衝撃が接着剤層３５によって緩衝されモータハウジング２に伝達する衝撃が少なくなり騒音を低減することができる。
【００２０】
上記何れの実施例も、シリンダ１０内で往復作動するピストン１１と電動モータ１によって駆動される駆動軸８をコンロッド１３によって連結したコンプレッサに基づいて説明しているが、本発明の軸受け部材装着機構はコンプレッサに限定されるものではなく、繰り返し衝撃荷重を受ける回転部分における軸受け部材の装着部一般に適用することが可能である。
【００２１】
【発明の効果】
上記のように本発明によれば、軸受けハウジングと軸受け部材との間に、軸受けハウジングを加熱した状態で軸受け部材との間に隙間が形成されるように軸受けハウジングの内径を設定して、加熱した軸受けハウジングに軸受け部材を装着して、前記隙間に接着剤を充填させて硬化させて、軸受けハウジングと軸受け部材との間に硬化した接着剤層を形成させているので、作動中に軸受けハウジングが高温となっても接着剤層によって軸受け部材が軸受けハウジングから離反することが無く従ってクリープの発生が防止できる。また、軸受けハウジングの生産時の寸法公差が大きく設定できるので生産性が向上する。更に、圧入による軸受け部材の取り付けに対して軸受けハウジングの強度は小さくて済むため軸受けハウジング部の小型軽量化が可能となる。
【００２２】
更に、軸受けハウジングの内周面と軸受け部材の外周面の全域に硬化した接着剤層が形成されているので、大きな荷重を接着剤層によって充分に支持することが可能で、例えば高圧コンプレッサ等の作動部に適用することができる。また、Ｏリングのように作動中の劣化等による交換の必要が無く、多数のＯリングを組み付けるような組み付け時の多くの工数が不要となり工数及びコストの低減が可能である。
【００２３】
更に、請求項２の発明によれば、軸受けハウジングを形成した部材が通常運転時に上昇する温度まで軸受けハウジングを加熱し、前記温度に加熱した状態の軸受けハウジングに軸受け部材を装着して前記隙間に接着剤を充填して硬化させるようにしているので、定格運転中に軸受けハウジングの温度が上昇して軸受けハウジング部が熱膨張しても接着剤層によって軸受けハウジングと軸受けとの接着状態が維持されてクリープの発生が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の軸受け部材装着機構を実施したコンプレッサの一部を示す横断平面図
【図２】図１のピストンとエキセントリックディスクを連結しているコンロッドを示す正面図
【図３】図２と同じコンロッドの縦断側面図
【図４】図２のコンロッドの一部を拡大して示す断面図
【図５】本発明の別の実施例にかかる軸受け部材装着機構を示す横断平面図
【符号の説明】
１１  ピストン
１２  エキセントリックディスク
１３  コンロッド
２８  大径環部
３０  軸受けハウジング
３２  軸受け部材
３３  接着剤層
３４  軸受けハウジング
３５  接着剤層
【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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