JP2019019682A - スクリュー圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】スクリュー圧縮機において、軸受（66）を保持する軸受ホルダ（65）を有する端部ケーシング（12）を、駆動軸（21）を保持する本体ケーシング（11）に組み付けるときに、駆動軸（21）と軸受（66）を位置合わせすることで軸受（66）の損傷を抑制し、圧縮機の運転効率の低下や異音の発生を抑える。
【解決手段】端部ケーシング（12）の軸受ホルダ（65）に保持された軸受（66）と、本体ケーシング（11）に保持された駆動軸（21）とを位置合わせするための組み付けガイド（80）として駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）とを設ける。
【選択図】図７

Description

本発明は、スクリュー圧縮機に関し、特に、スクリューロータの駆動軸と軸受を位置決めする位置決め構造に関するものである。

従来、流体を圧縮する圧縮機として、スクリュー圧縮機が用いられている。例えば、特許文献１には、１つのスクリューロータと２つのゲートロータ組立体とを備えたスクリュー圧縮機が開示されている。

スクリュー圧縮機では、スクリューロータに複数の螺旋溝が形成され、ゲートロータ組立体のゲートロータに複数のゲートが放射状に形成されている。このスクリュー圧縮機では、スクリューロータとゲートロータ組立体とが噛み合わされ、スクリューロータの螺旋溝にゲートロータのゲートが進入することによって圧縮室が形成される。スクリューロータを電動機等によって回転駆動すると、スクリューロータと噛み合うゲートロータ組立体が回転する。そして、ゲートロータのゲートが進入した螺旋溝の始端から終端へ向かって相対的に移動し、圧縮室へ吸入された流体が圧縮される。

図１４に示すように、スクリュー圧縮機（1）は、ケーシング（10）と、該ケーシング（10）に装着されたスクリューロータ（40）と一体に回転する駆動軸（21）とを備えている。スクリュー圧縮機（1）のケーシング（10）は、スクリューロータ（40）が装着される本体ケーシング（11）と、この本体ケーシング（11）に固定される端部ケーシング（12）とを備えている。また、端部ケーシング（12）には、駆動軸（21）の一端部を支持する軸受（65）が装着される吸入側の軸受ホルダ（66）が設けられている。上記軸受（65）には、一般に転がり軸受が用いられている。

特許第３７３１３９９号公報

従来のスクリュー圧縮機（1）では、端部ケーシング（12）の軸受ホルダ（65）に転がり軸受（66）の外輪（66）が装着され、本体ケーシング（11）に装着されたスクリューロータ（40）の駆動軸（21）に転がり軸受（66）の内輪（66b）が装着された図１４の状態で、本体ケーシング（11）に端部ケーシング（12）を取り付ける作業が行われる。その際に、転がり軸受（66）の外輪（66a）に駆動軸（21）を挿入し、さらに転がり軸受（66）の外輪（66a）と内輪（66b）を正しい位置関係で組み合わせることが必要になる。

ここで、上記軸受ホルダ（65）が端部ケーシング（12）の内部に設けられているため、図１５に示すように組み付け前の状態であれば、作業者は軸受（66）の位置を目視で確認できるが、本体ケーシング（11）に端部ケーシング（12）を組み付ける直前の図１４の状態になると、駆動軸（21）を転がり軸受（66）の外輪（66a）に挿入する際に、軸受（６６）の外輪（66a）に対して駆動軸（21）を挿入する部分を作業者が目視で確認するのは極めて困難になる。そのため、従来のスクリュー圧縮機（1）では、駆動軸（21）と転がり軸受（66）が正しく位置合わせされないまま、無理な力で組み付けが行われることがあった。そうすると、軸受（66）の外輪（66a）と内輪（66b）に無理な力がかかってしまい、軸受（66）が損傷するおそれがあった。また、軸受（66）に無理な力がかかったままで外輪（66a）と内輪（66b）が組み付けられると、軸受（66）の抵抗が大きくなって運転の効率が低下したり、スクリュー圧縮機（1）の運転中に異音が発生したりするおそれもあった。

なお、上記軸受ホルダ（65）に転がり軸受（66）でなく滑り軸受を装着する場合でも、本体ケーシングに端部ケーシングを取り付けるときに滑り軸受に駆動軸（21）から無理な力がかかって滑り軸受けが損傷すると、同様の問題が生じるおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、スクリュー圧縮機で吸入側の軸受ホルダが端部ケーシング内に設けられている構成において、駆動軸と軸受の位置を正しく合わせて本体ケーシングと端部ケーシングを組み付けられるようにして軸受の損傷を抑制し、圧縮機の運転効率の低下や異音の発生などの問題が発生するのを抑えることである。

第１の発明は、ケーシング（10）と、該ケーシング（10）に装着されたスクリューロータ（40）と一体に回転する駆動軸（21）とを備え、上記ケーシング（10）は、上記スクリューロータ（40）が装着される本体ケーシング（11）と、該本体ケーシング（11）に固定される端部ケーシング（12）とを備え、上記駆動軸（21）の一端部を支持する軸受（66）が装着される軸受ホルダ（65）が上記端部ケーシング（12）に設けられたスクリュー圧縮機を前提とする。

そして、このスクリュー圧縮機は、上記駆動軸（21）と軸受ホルダ（65）に、上記本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の組み付け時において、上記端部ケーシング（12）の軸受ホルダ（65）に保持された軸受（66）と上記本体ケーシング（11）に保持された上記駆動軸（21）とを位置合わせするための組み付けガイド（80）である駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）とが設けられていることを特徴とする。

この第１の発明では、駆動軸（21）を保持した本体ケーシング（11）と、軸受（66）を保持した軸受ホルダ（65）を有する端部ケーシング（12）とを組み付けるときに、組み付けガイド（80）である駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）により、本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の位置合わせがなされるとともに、駆動軸（21）と軸受（66）の位置合わせがなされる。したがって、駆動軸（21）と軸受（66）の位置合わせがなされた状態で本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の位置も合わされるので、軸受（66）に無理な力が加わるのを抑制できる。

第２の発明は、第１の発明において、上記駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）の一方が、駆動軸（21）の軸方向に延在する凸部（21a）により形成され、他方は、該凸部（21a）が嵌合する凹部（65a）により構成されていることを特徴とする。

この第２の発明では、駆動軸（21）を保持した本体ケーシング（11）と、軸受（66）を保持した軸受ホルダ（65）を有する端部ケーシング（12）とを組み付けるときに、組み付けガイド（80）である駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）としての凸部（21a）と凹部（65a）により、駆動軸（21）と軸受（66）の位置合わせをした状態で本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）も位置合わせされ、軸受（66）に無理な力が加わるのを抑制できる。

第３の発明は、第２の発明において、上記駆動軸側ガイド部（81）が上記凸部（21a）により構成され、上記軸受ホルダ側ガイド部（82）が上記凹部（65a）により構成されていることを特徴とする。

この第３の発明では、駆動軸（21）を保持した本体ケーシング（11）と、軸受（66）を保持した軸受ホルダ（65）を有する端部ケーシング（12）とを組み付けるときに、駆動軸側ガイド部（81）としての凸部（21a）と、軸受ホルダ側ガイド部（82）としての凹部（65a）により、駆動軸（21）と軸受（66）の位置合わせがなされるとともに、本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の位置合わせもなされ、軸受（66）に無理な力が加わるのを抑制できる。

第４の発明は、第２または第３の発明において、上記軸受ホルダ（65）は、上記軸受（66）が嵌合する周壁（65b）と、該周壁（65b）のケーシング外側端部に形成された端板（65c）とを有し、上記軸受ホルダ側ガイド部（82）は、上記軸受ホルダ（65）の端板（65c）に形成されていることを特徴とする。

この第４の発明では、上記軸受ホルダ（65）の端板（65c）に上記軸受ホルダ側ガイド部（82）が形成され、この軸受ホルダ側ガイド部（82）と、駆動軸（21）に設けられる駆動軸側ガイド部（81）とにより、駆動軸（21）と軸受（66）の位置合わせがなされるとともに、本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の位置合わせもなされ、軸受（66）に無理な力が加わるのを抑制できる。

第５の発明は、第２から第４の発明の何れか１つにおいて、上記軸受（66）が転がり軸受（66）であり、上記駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）は、上記本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の組み付け時に、上記軸受ホルダ（65）に保持された上記転がり軸受（66）の外輪（66a）と、該転がり軸受（66）の内輪（66b）が装着された上記駆動軸（21）とを位置合わせするように構成されていることを特徴とする。

この第５の発明では、転がり軸受（66）の外輪（66a）が保持された軸受ホルダ（65）を有する端部ケーシング（12）を、転がり軸受（66）の内輪（66b）が装着された駆動軸（21）を有する本体ケーシング（11）に組み付けるときに、組み付けガイド（80）である駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）により、本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の位置合わせがなされるとともに、駆動軸（21）と軸受（66）の位置合わせがなされる。したがって、駆動軸（21）と軸受（66）の位置合わせ（軸受（66）の内輪（66b）と外輪（66a）の位置合わせ）がなされた状態で本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の位置も合わされるので、軸受（66）に無理な力が加わるのを抑制できる。

第６の発明は、第２から第４の発明の何れか１つにおいて、上記凹部（65a）と凸部（21a）の嵌め合い隙間は、上記駆動軸（21）と軸受（66）の嵌め合い隙間よりも大きいことを特徴とする。

この第６の発明では、軸受（66）が転がり軸受（66）や滑り軸受（66）である場合に、駆動軸（21）に軸受（66）を組み付けると、凸部（21a）と凹部（65a）の嵌め合い隙間が駆動軸（21）と軸受（66）の嵌め合い隙間を吸収する。

第７の発明は、第５の発明において、上記凹部（65a）と凸部（21a）の嵌め合い隙間は、上記転がり軸受（66）の内部隙間よりも大きいことを特徴とする。

この第７の発明では、軸受（66）が転がり軸受（66）である場合に、駆動軸（21）に軸受（66）を組み付けると、凸部（21a）と凹部（65a）の嵌め合い隙間が転がり軸受（66）の内部隙間を吸収する。

第８の発明は、第２から第７の発明の何れか１つにおいて、上記組み付けガイド（80）は、上記駆動軸（21）と軸受（66）が嵌合するより先に上記凸部（21a）と凹部（65a）が嵌合するように寸法構成されていることを特徴とする。

この第８の発明では、本体ケーシング（11）に端部ケーシング（12）を組み付けるときに、上記駆動軸（21）と軸受（66）が嵌合するより先に、組み付けガイド（80）の凸部（21a）と凹部（65a）が嵌合する。

本発明によれば、駆動軸（21）を保持した本体ケーシング（11）と、軸受（66）を保持した軸受ホルダ（65）を有する端部ケーシング（12）とを組み付けるときに、組み付けガイド（80）である駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）により、本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の位置合わせがなされ、本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の位置ずれが抑えられる。したがって、軸受（66）に無理な力が加わるのを抑制できるから、軸受（66）の損傷を抑制し、圧縮機の運転効率の低下や異音の発生などの問題が発生するのを抑えることが可能になる。

上記第２の発明によれば、組み付けガイド（80）である駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）の一方を凸部（21a）で構成し、他方を凹部（65a）で構成しているので、簡単な構成で本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の位置合わせをすることができ、軸受（66）に無理な力が加わるのを抑制できる。

上記第３の発明によれば、駆動軸側ガイド部（81）を凸部（21a）で構成し、軸受ホルダ側ガイド部（82）を凹部（65a）で構成することにより、第２の発明と同様に簡単な構成で本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の位置合わせをすることができ、軸受（66）に無理な力が加わるのを抑制できる。

上記第４の発明によれば、上記軸受ホルダ（65）の端板（65c）に上記軸受ホルダ側ガイド部（82）として凹部（65a）または凸部（21a）が形成され、上記駆動軸（21）に駆動軸側ガイド部（81）材として凸部（21a）又は凹部（65a）が形成され、駆動軸（21）と軸受ホルダ（65）とが位置決めされる。そして、上記軸受ホルダ側ガイド部（82）の端板（65c）に凸部（21a）又は凹部（65a）を設けることで、本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の位置合わせをして軸受（66）に無理な力が加わるのを抑制する構成を容易に実現することができる。

上記第５の発明によれば、転がり軸受（66）の内輪（66b）が装着された駆動軸（21）を保持した本体ケーシング（11）と、転がり軸受（66）の外輪（66a）を保持した軸受ホルダ（65）を有する端部ケーシング（12）とを組み付けるときに、組み付けガイド（80）である駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）により、本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の位置合わせがなされ、本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の位置ずれが抑えられる。したがって、転がり軸受（66）に無理な力が加わるのを抑制できるから、軸受（66）の損傷を抑制し、圧縮機の運転効率の低下や異音の発生などの問題が発生するのを抑えることが可能になる。

上記第６の発明によれば、軸受（66）が転がり軸受（66）や滑り軸受（66）である場合に、軸受（66）と駆動軸（21）とを組み合わせると、凸部（21a）と凹部（65a）の嵌め合い隙間が駆動軸（21）と軸受（66）の嵌め合い隙間を吸収するから、上記滑り軸受（66）に無理な力がかかるのを抑制できる。

上記第７の発明によれば、軸受（66）が転がり軸受（66）である場合に、駆動軸（21）に軸受（66）を組み付けると、凸部（21a）と凹部（65a）の嵌め合い隙間が転がり軸受（66）の内部隙間を吸収するから、上記滑り軸受（66）に無理な力がかかるのを抑制できる。

上記第８の発明によれば、本体ケーシング（11）に端部ケーシング（12）を組み付けるときに、組み付けガイド（80）の凸部（21a）と凹部（65a）が嵌合してから上記駆動軸（21）と軸受（66）が嵌合するから、軸受（66）に無理な力がかかるのをより確実に抑制できる。

図１は、本発明の実施形態１に係るスクリュー圧縮機の全体構造を示す断面図である。 図２は、図１のII−II線拡大断面図である。 図３は、図１の要部拡大図である。 図４は、スクリューロータとゲートロータ組立体の噛み合い状態を示す第１の斜視図である。 図５は、スクリューロータとゲートロータ組立体の噛み合い状態を示す第２の斜視図である。 図６は、駆動軸の吸入側端部の軸受構造を示す拡大断面図である。 図７は、組み付けガイドを用いた本体ケーシングと端部ケーシングの組み付け状態を示す断面図である。 図８は、スクリュー圧縮機の吸込行程を示す概略の平面図である。 図９は、スクリュー圧縮機の圧縮行程を示す概略の平面図である。 図１０は、スクリュー圧縮機の吐出行程を示す概略の平面図である。 図１１は、実施形態２に係るスクリュー圧縮機の要部断面図である。 図１２は、実施形態２の駆動軸の吸入側端部の軸受構造を示す拡大断面図である。 図１３は、実施形態２の組み付けガイドを用いた本体ケーシングと端部ケーシングの組み付け状態を示す断面図である。 図１４は、従来例に係るスクリュー圧縮機の本体ケーシングと端部ケーシングの組み付け状態を示す断面図である。 図１５は、図１４の端部ケーシングの右側面図である。

本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

《発明の実施形態１》
本発明の実施形態１について説明する。

図１は、スクリュー圧縮機（1）の全体構造を示す断面図、図２は図１のII−II線拡大断面図、図３は図１の要部拡大図である。図１及び図２に示すように、このスクリュー圧縮機（1）では、圧縮機構（20）と、圧縮機構（20）を駆動するモータ（5）とが金属製のケーシング（10）に収容されている。圧縮機構（20）は、駆動軸（21）を介してモータ（5）と連結されている。

〈ケーシング〉
ケーシング（10）は、後述のスクリューロータ（40）が装着される本体ケーシング（11）と、この本体ケーシング（11）に固定される端部ケーシング（12）とを有している。ケーシング（10）内には、低圧のガス冷媒が流入する低圧空間（S1）と、圧縮機構（20）から吐出された高圧のガス冷媒が流入する高圧空間（S2）とが形成されている。

〈ケーシングの低圧空間〉
ケーシング（10）の低圧空間（S1）側には、吸入口（10a）が形成されている。吸入口（10a）には、吸入側フィルタ（19）が取り付けられており、ケーシング（10）内に吸入されるガス冷媒に含まれる比較的大きな異物が捕集される。

〈モータ〉
モータ（5）は、ステータ（6）と、ロータ（7）とを備えている。ステータ（6）は、低圧空間（S1）においてケーシング（10）の内周面に固定されている。ロータ（7）は、駆動軸（21）の一端部が連結されてロータ（7）とともに回転する。

〈圧縮機構〉
圧縮機構（20）は、ケーシング（10）内に形成されたシリンダ部（16）と、シリンダ部（16）の中に装着された１つのスクリューロータ（40）と、スクリューロータ（40）に噛み合う２つのゲートロータ組立体（50A）とを備えている。

スクリューロータ（40）は、概ね円柱状に形成された金属製の部材である。スクリューロータ（40）の外径は、シリンダ部（16）の内径よりも若干小さく設定されており、スクリューロータ（40）の外周面がシリンダ部（16）の内周面と近接する。スクリューロータ（40）の外周部には、スクリューロータ（40）の軸方向一端から他端へ向かって螺旋状に延びる螺旋溝（41）が複数本形成されている。スクリューロータ（40）には、駆動軸（21）が連結されている。駆動軸（21）とスクリューロータ（40）は一体に回転する。

駆動軸（21）の一端部は、転がり軸受である低圧側軸受（第２軸受）（66）に回転自在に支持されている。低圧側軸受（66）は、低圧側軸受ホルダ（65）に保持されている。駆動軸（21）の他端部は、スクリューロータ（40）に連結されている。スクリューロータ（40）は、高圧側軸受（第１軸受）（61）を介して高圧側軸受ホルダ（60）に回転自在に支持されている。高圧側軸受ホルダ（60）は、ケーシング（10）のシリンダ部（16）に嵌合して保持されている。

図４，図５は、スクリューロータ（40）とゲートロータ組立体（50A）の噛み合い状態を示す斜視図である。ゲートロータ組立体（50A）は、放射状に設けられた複数のゲート（51）が形成されたゲートロータ（50）を有する。ゲートロータ組立体（50A）は、金属製のロータ支持部材（55）に取り付けられている。ロータ支持部材（55）は、シリンダ部（16）に隣接してケーシング（10）内に区画形成された図２のゲートロータ室（18）に収容されている。ゲートロータ室（18）は低圧空間（S1）となっている。

図２，図４におけるスクリューロータ（40）の右側に配置されたロータ支持部材（55）は、ゲートロータ（50）が下端側となる姿勢で設置されている。一方、図２，図４におけるスクリューロータ（40）の左側に配置されたロータ支持部材（55）は、ゲートロータ（50）が上端側となる姿勢で設置されている。各ロータ支持部材（55）の軸部（58）は、ゲートロータ室（18）内の軸受ハウジング（52）に玉軸受（53）を介して回転自在に支持されている。

圧縮機構（20）では、シリンダ部（16）の内周面と、スクリューロータ（40）の螺旋溝（41）と、ゲートロータ（50）のゲート（51）とによって囲まれた空間が圧縮室（23）となる。スクリューロータ（40）の螺旋溝（41）は、吸入側端部において低圧空間（S1）に開放しており、この開放部分が圧縮機構（20）の吸入口（24）になっている。

〈ケーシングの高圧空間〉
図１に示すように、ケーシング（10）における高圧空間（S2）側の底部には、油溜まり部（28）が設けられている。油溜まり部（28）に貯留された油は、スクリューロータ（40）等の駆動部品の潤滑に用いられる。圧縮機構（20）が配設された空間と油溜まり部（28）とは、固定板（29）によって仕切られている。

ケーシング（10）の高圧空間（S2）側の上部には、吐出口（10b）が形成されている。油溜まり部（28）の上方位置には、油分離器（26）が配置されている。油分離器（26）は、高圧冷媒から油を分離するものである。具体的に、圧縮室（23）で圧縮された後の高圧冷媒が油分離器（26）を通過する際に、その高圧冷媒に含まれる油が油分離器（26）に捕捉される。油分離器（26）に捕捉された油は、油溜まり部（28）に回収される。一方、油が分離された後の高圧冷媒は、吐出口（10b）を介してケーシング（10）の外部へ吐出される。

〈スライドバルブとスライドバルブ駆動機構〉
図３に示すように、スクリュー圧縮機（1）には、容量調節用のスライドバルブ（70）が設けられている。スライドバルブ（70）は、シリンダ部（16）がその周方向の２カ所において径方向外側に膨出したバルブ収納部（17）内に収納されている（図２参照）。スライドバルブ（70）は、シリンダ部（16）の軸心方向へスライド可能に構成されており、バルブ収納部（17）に挿入された状態でスクリューロータ（40）の外周面と対面する。

スクリュー圧縮機（1）には、スライドバルブ（70）をスライド駆動させるためのスライドバルブ駆動機構（71）が設けられている。スライドバルブ駆動機構（71）は、固定板（29）の右側壁面に形成されたシリンダ（72）と、シリンダ（72）内に装填されたピストン（73）と、ピストン（73）のピストンロッド（74）に連結されたアーム（75）と、アーム（75）とスライドバルブ（70）とを連結する連結ロッド（76）と、アーム（75）を図３の右方向に付勢するスプリング（77）とを備えている。

スライドバルブ駆動機構（71）は、ピストン（73）の左右の端面に作用するガス圧を調節することによってピストン（73）の動きを制御し、スライドバルブ（70）の位置を調整するように構成されている。

スライドバルブ（70）は、高圧空間（S2）寄りへ移動すると、バルブ収納部（17）の端面とスライドバルブ（70）の端面との間に軸方向隙間が形成される。この軸方向隙間は、圧縮室（23）から低圧空間（S1）へ冷媒を戻すためのバイパス通路（33）を構成している。つまり、バイパス通路（33）は、その一端が低圧空間（S1）に連通し、その他端がシリンダ部（16）の内周面に開口している。バルブ収納部（17）の端面とスライドバルブ（70）の端面とが互いに離れた状態では、両者の間に形成された開口が、シリンダ部（16）の内周面におけるバイパス通路（33）の開口部となる。

そして、スライドバルブ（70）が移動すると、バイパス通路（33）の開口部の面積が変化し、圧縮室（23）からバイパス通路（33）を通って低圧空間（S1）へ流出する冷媒の流量が変化する。つまり、スライドバルブ（70）をスライドさせると、圧縮行程の開始時点が変更され、単位時間当たりに圧縮室（23）から吐出される冷媒の量（すなわち、スクリュー圧縮機（1）の運転容量）が変化する。

なお、図３に示すように、バルブ収納部（17）の外周壁は、低圧空間（S1）と高圧空間（S2）とを仕切る仕切壁（17a）と、仕切壁（17a）の幅方向中央位置から高圧空間（S2）側に向かって軸方向に延びるガイド壁（17b）とを有する。

シリンダ部（16）には、スライドバルブ（70）の位置に拘わらず常に圧縮室（23）に連通する固定吐出ポート（図示せず）が形成されている。この固定ポートは、スクリュー圧縮機（1）の起動時や低負荷時において液圧縮を回避するべく圧縮室（23）が密閉状態とならないように設けられる。

〈ケーシングの組み付けガイド〉
上記駆動軸（21）の一端部を回転自在に支持する上述の軸受（低圧側軸受（第２軸受）（66））が装着されている軸受ホルダ（低圧側軸受ホルダ（65））は、上記端部ケーシング（12）に設けられている。本発明は、「低圧側軸受（66）」が装着される駆動軸（21）の低圧側の軸端部と「低圧側軸受ホルダ（65）」に設けられる後述の組み付けガイド（80）を特徴とするものである。この実施形態ではいずれも「低圧側」であるがそれに限定されるものではないため、以下の説明では、特許請求の範囲の記載に合わせて、低圧側軸受（66）を単に軸受（66）と言い、低圧側軸受ホルダ（65）を単に軸受ホルダ（65）と言うこととする。

図６，図７に示すように、上記駆動軸（21）と軸受ホルダ（65）には、上記本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の組み付け時に、上記端部ケーシング（12）の軸受ホルダ（65）に保持された軸受（66）と上記本体ケーシング（11）に保持された上記駆動軸（21）とを位置合わせするための組み付けガイド（80）として、駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）とが設けられている。

上記駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）の一方（この実施形態では駆動軸側ガイド部（81））は、駆動軸（21）の軸方向に延在する凸部であるピン（21a）により形成されている。また、他方（この実施形態では軸受ホルダ側ガイド部（82）は、該凸部（21a）が嵌合する凹部である貫通孔（65a）により構成されている。

上記凸部であるピン（21a）は、上記駆動軸（21）の端部に形成されている。一方、上記軸受ホルダ（65）は、上記軸受（66）が嵌合する周壁（65b）と、該周壁（65b）のケーシング外側端部に形成された端板（65c）とを有し、上記凹部である貫通孔（65a）は、上記軸受ホルダ（65））の端板（65c）に形成されている。上記ピン（21a）の先端には、貫通孔（65a）への挿入の案内部としてテーパ面（21b）が形成されている。

上記駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）は、上記本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の組み付け時に、上記軸受ホルダ（65）に保持された上記軸受（66）の外輪（66a）と、該軸受（66）の内輪（66b）が装着された上記駆動軸（21）とを位置合わせするように構成されている。つまり、上記本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の組み付け時に、上記駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）の中心を揃えると、本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の中心も揃うように構成されている。

上記凹部である貫通孔（65a）と上記凸部であるピン（21a）の嵌め合い隙間は、転がり軸受である上記軸受（66）の内部隙間よりも大きい。したがって、上記軸受（66）の外輪（66a）と内輪（66b）を組み合わせた時には、ピン（21a）と貫通孔（65a）の嵌め合い隙間が軸受（66）の内部隙間を吸収するから、上記外輪（66a）と内輪（66b）に無理な力はかからない。

また、上記組み付けガイド（80）は、上記駆動軸（21）と軸受（66）が嵌合するより先に上記凸部であるピン（21a）と凹部である貫通孔（65a）が嵌合するように寸法構成されている。具体的には、図７における軸受ホルダ（65）の端板（65c）の左側端面から軸受（66）の外輪（66a）の右側端面までの寸法Ｌ１よりも、ピン（21a）の根元からテーパ面（21b）の基端までの寸法Ｌ２の方が長くなっている。

図６に示すように、駆動軸（21）には、主給油路（21c）と分岐給油路（21d）が形成されている。主給油路（21d）の先端にはテーパネジが形成されていて、このテーパネジにプラグを締め付けることにより主給油路（21c）の端部が閉塞され、潤滑油が分岐給油路（21d）から軸受（66）に供給されるようになっている。

−組み付け作業−
このスクリュー圧縮機（1）では、駆動軸（21）を保持した本体ケーシング（11）と、軸受（66）を保持した軸受ホルダ（65）を有する端部ケーシング（12）とを組み付けるときに、組み付けガイド（80）である駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）とにより、本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の位置合わせがなされるとともに、駆動軸（21）と軸受（66）の位置合わせ（軸受（66）の内輪（66a）と外輪（66b）の位置合わせ）がなされる。したがって、作業者が端部ケーシング（12）の内部を目視で確認しなくても、駆動軸（21）と軸受（66）の位置合わせがなされた状態で本体ケーシング811）と端部ケーシング（12）を組み付けることができるから、軸受（66）に無理な力が加わるのを抑制できる。また、本体ケーシングに端部ケーシングを組み付けるときに、上記駆動軸と軸受が嵌合するより先に、組み付けガイドの凸部と凹部が嵌合するので、組み付け作業を容易に行える。

−運転動作−
スクリュー圧縮機（1）の運転動作について説明する。モータ（20）が駆動されると、駆動軸（21）及びスクリューロータ（40）が回転する。スクリューロータ（40）が回転すると、螺旋溝（41）に歯合するゲートロータ（50）が回転する。これにより、圧縮機構（20）では、吸込行程、圧縮行程、及び吐出行程が連続的に繰り返し行われる。これらの行程について、図８〜図１０を参照しながら説明する。

図８に示す吸込行程では、網掛けを付した圧縮室（23）（厳密には吸込室）が低圧空間（S1）に連通する。この圧縮室（23）に対応する螺旋溝（41）は、ゲートロータ（50）のゲート（51）と歯合している。スクリューロータ（40）が回転すると、ゲート（51）が螺旋溝（41）の終端へ向かって相対的に移動し、それに伴って圧縮室（23）の容積が拡大する。その結果、低圧空間（S1）の低圧冷媒が吸入口（24）を通じて圧縮室（23）へ吸い込まれる。

スクリューロータ（40）が更に回転すると、図９に示す圧縮行程が行われる。圧縮行程では、網掛けを付した圧縮室（23）が閉じきり状態となる。つまり、この圧縮室（23）に対応する螺旋溝（41）は、ゲート（51）によって低圧空間（S1）から仕切られる。スクリューロータ（40）の回転に伴いゲート（51）が螺旋溝（41）の終端へ近づいていくと、圧縮室（23）の容積が徐々に小さくなっていく。その結果、圧縮室（23）内の冷媒が圧縮される。

スクリューロータ（40）が更に回転すると、図１０に示す吐出行程が行われる。吐出行程では、網掛けを付した圧縮室（23）（厳密には吐出室）が吐出側の端部（図の右側の端部）を介して固定吐出ポートと連通する。スクリューロータ（40）が回転に伴いゲート（51）が螺旋溝（41）の終端へ近づいていくと、圧縮された冷媒が圧縮室（23）から固定吐出ポートを通って高圧空間（S2）へ押し出されていく。

スライドバルブ機構（60）がスライドバルブ（61）の位置を調節すると、圧縮機構（30）から高圧空間（S2）へ送られる冷媒の流量（冷媒の循環量）が調節される。なお、例えばモータ（20）がインバータ式であれば、スライドバルブ（61）の位置を調節して圧縮機構（30）の圧縮比を調節するものであってもよい。

−本実施形態１の効果−
本実施形態によれば、駆動軸（21）を保持した本体ケーシング（11）と、軸受（66）を保持した軸受ホルダ（65）を有する端部ケーシング（12）とを組み付けるときに、組み付けガイド（80）である駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）により、駆動軸（21）と軸受（66）を位置合わせした状態で本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の位置合わせがなされ、本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の位置ずれが抑えられる。したがって、軸受（66）に無理な力が加わるのを抑制できるから、軸受（66）の損傷を抑制し、圧縮機（1）の運転効率の低下や異音の発生などの問題が発生するのを抑えることが可能になる。

また、本実施形態によれば、駆動軸側ガイド部（81）を凸部であるピン（21a）で構成し、軸受ホルダ側ガイド部（82）を凹部である貫通孔（65a）で構成することにより、駆動軸（21）と軸受（66）の位置を合わせた状態で本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）を組み付けることができるスクリュー圧縮機（1）を簡単な構成で実現できる。また、凸部であるピン（21a）と凹部である貫通孔（65a）の嵌め合い隙間が軸受（66）の内部隙間を吸収するから、軸受（66）の保護も確実になる。

さらに、本実施形態によれば、本体ケーシング（11）に端部ケーシング（12）を組み付けるときに、組み付けガイド（80）の凸部であるピン（21a）と凹部である貫通孔（65a）が嵌合してから上記駆動軸（21）と軸受（66）（軸受（66）の外輪（66a）と内輪（66b））が嵌合するから、軸受（66）に無理な力がかかるのを確実に抑制できる。

《発明の実施形態２》
本発明の実施形態２について説明する。

上記実施形態１では、駆動軸（21）に駆動軸側ガイド部（81）として凸部（ピン）（21a）を形成し、軸受ホルダ（65）に軸受ホルダ側ガイド部（82）として凹部（貫通孔）（65a）を形成する例を説明したが、図１１〜図１３に示すように、軸受ホルダ側ガイド部（82）として凸部（ピン）（67）を形成し、駆動軸側ガイド部（81）として凹部（中心孔）（22）を形成してもよい。凸部（ピン）（67）には、駆動軸の主給油孔（21a）につながる給油孔（67a）と分岐給油孔（67b）、及び組み付け時のガイドとなるテーパ面（67c）が形成されている。

この構成においても、本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の取り付け時に駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）により、駆動軸（21）と軸受（66）の位置を合わせた状態として、本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）を容易に組み付けることができる。そして、軸受（66）が図１１〜図１３のように転がり軸受である場合に、該転がり軸受（66）の外輪（66a）や内輪（66b）に無理な力が加わるのを抑制できる。また、軸受が滑り軸受（図示せず）である場合でも、上記実施形態の変形例と同様に滑り軸受に無理な力が加わるのを抑制できる。

《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のような構成としてもよい。

例えば、上記実施形態１では、低圧側軸受（第２軸受）（66）に転がり軸受を用いて、組み付けガイド（80）を、本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の組み付け時に転がり軸受（66）の外輪（66a）と内輪（66b）に駆動軸（21）から無理な力が加わらないようにしているが、転がり軸受の代わりに滑り軸受を用いてもよい。その場合、滑り軸受は外輪と内輪のない一体の軸受であるから、本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の組み付けに当たっては、軸受ホルダ（65）に滑り軸受である軸受（66）が装着され、駆動軸（21）には軸受（66）は装着されない。そして、上記凹部（貫通孔）（65a）と凸部（ピン）（21a）の嵌め合い隙間は、上記駆動軸（21）と軸受（滑り軸受）（66）の嵌め合い隙間よりも大きい値に設定される。

このように構成しても、上記軸受（66）を駆動軸（21）に組み付けたときには、ピン（21a）と貫通孔（65a）の嵌め合い隙間が駆動軸（21）と軸受（66）の嵌め合い隙間を吸収するから、上記軸受（66）に無理な力はかからない。また、本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）を容易に組み付けることができる点は、上記実施形態と同様である。

また、組み付けガイド（80）は、凹部と凸部が嵌合する構造に限らず、駆動軸（21）と軸受（66）の中心を合わせた状態で本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の組み付けが可能である限り、具体的な構成は適宜変更してもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

以上説明したように、本発明は、スクリュー圧縮機のスクリューロータの駆動軸と軸受を位置決めする位置決め構造について有用である。

1 スクリュー圧縮機
10 ケーシング
11 本体ケーシング
12 端部ケーシング
21 駆動軸
21a 凸部（ピン）
40 スクリューロータ
65 軸受ホルダ
65a 凹部（貫通孔）
65b 周壁
65c 端板
66 軸受
66a 外輪
66b 内輪
80 組み付けガイド
81 駆動軸側ガイド部
82 軸受ホルダ側ガイド部

Claims (8)

1. ケーシング（10）と、該ケーシング（10）に装着されたスクリューロータ（40）と一体に回転する駆動軸（21）とを備え、上記ケーシング（10）は、上記スクリューロータ（40）が装着される本体ケーシング（11）と、該本体ケーシング（11）に固定される端部ケーシング（12）とを備え、
   上記駆動軸（21）の一端部を支持する軸受（66）が装着される軸受ホルダ（65）が上記端部ケーシング（12）に設けられたスクリュー圧縮機であって、
   上記駆動軸（21）と軸受ホルダ（65）には、上記本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の組み付け時に、上記端部ケーシング（12）の軸受ホルダ（65）に保持された軸受（66）と上記本体ケーシング（11）に保持された上記駆動軸（21）とを位置合わせするための組み付けガイド（80）である駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）とが設けられていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
2. 請求項１において、
   上記駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）の一方は、駆動軸（21）の軸方向に延在する凸部（21a）により形成され、他方は、該凸部（21a）が嵌合する凹部（65a）により構成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
3. 請求項２において、
   上記駆動軸側ガイド部（81）が上記凸部（21a）により構成され、上記軸受ホルダ側ガイド部（82）が上記凹部（65a）により構成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
4. 請求項２または３において、
   上記軸受ホルダ（65）は、上記軸受（66）が嵌合する周壁（65b）と、該周壁（65b）のケーシング外側端部に形成された端板（65c）とを有し、
   上記軸受ホルダ側ガイド部（82）は、上記軸受ホルダ（65）の端板（65c）に形成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
5. 請求項２から４の何れか１つにおいて、
   上記軸受（66）が転がり軸受（66）であり、
   上記駆動軸側ガイド部（81）と軸受ホルダ側ガイド部（82）は、上記本体ケーシング（11）と端部ケーシング（12）の組み付け時に、上記軸受ホルダ（65）に保持された上記転がり軸受（66）の外輪（66a）と、該転がり軸受（66）の内輪（66b）が装着された上記駆動軸（21）とを位置合わせするように構成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。
6. 請求項２から４の何れか１つにおいて、
   上記凹部（65a）と凸部（21a）の嵌め合い隙間は、上記駆動軸（21）と軸受（66）の嵌め合い隙間よりも大きいことを特徴とするスクリュー圧縮機。
7. 請求項５において、
   上記凹部（65a）と凸部（21a）の嵌め合い隙間は、上記転がり軸受（66）の内部隙間よりも大きいことを特徴とするスクリュー圧縮機。
8. 請求項２から７の何れか１つにおいて、
   上記組み付けガイド（80）は、上記駆動軸（21）と軸受（66）が嵌合するより先に上記凸部（21a）と凹部（65a）が嵌合するように寸法構成されていることを特徴とするスクリュー圧縮機。

Images