特開 2024-160964 コンプレッサーの空気ないしガスベアリングのためにシャフト上にリブないし溝を加工して形成する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024160964

(43)【公開日】2024-11-15

(54)【発明の名称】コンプレッサーの空気ないしガスベアリングのためにシャフト上にリブないし溝を加工して形成する方法

(51)【国際特許分類】

   B23B 5/00 20060101AFI20241108BHJP

   B23B 5/48 20060101ALI20241108BHJP

   F16C 17/02 20060101ALI20241108BHJP

   F16C 17/04 20060101ALI20241108BHJP

   F04D 29/057 20060101ALI20241108BHJP

【ＦＩ】

B23B5/00 Z

B23B5/48

F16C17/02 A

F16C17/04 A

F04D29/057 Z

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024072657

(22)【出願日】2024-04-26

(31)【優先権主張番号】23171475.9

(32)【優先日】2023-05-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(71)【出願人】

【識別番号】510010894

【氏名又は名称】ベレノス・クリーン・パワー・ホールディング・アーゲー

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】レジェップ・ガシ

【テーマコード（参考）】

3C045

3H130

3J011

【Ｆターム（参考）】

3C045BA12

3C045BA18

3C045CA05

3C045DA03

3C045EA02

3H130AA12

3H130AB02

3H130AB07

3H130AB12

3H130AB42

3H130AC13

3H130AC27

3H130BA24E

3H130BA87E

3H130DA02Z

3H130DB05X

3H130DD03Z

3H130DJ08X

3H130EB01D

3H130EC16D

3J011AA09

3J011BA02

3J011BA08

3J011CA02

3J011KA02

3J011KA03

3J011LA05

3J011PA10

3J011QA20

3J011SD01

3J011SD10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ローターシャフト上に、空気ないしガスベアリングのための溝ないしリブを迅速に形成する。
【解決手段】シャフトは、遠心コンプレッサーの縦軸のまわりを回転することができる。この方法によると、シャフト及びシャフトの軸方向ベアリング、のワーク部分上におけるすべてのリブないし溝（３２、２４）は、それぞれ１回で形成され、この形成は、ワーク部分又は面の開始箇所から終了箇所まで、シャフト（７）又は加工工具が取り付けられた工具ホルダー、を縦方向の加工方向に動かすことによって、かつ、シャフト又はシャフトの軸方向ベアリング、と接触する加工位置と、これと接触しない位置になるように、加工工具が往復運動を行うことによって、行われる。この加工工具の往復運動は、加工ユニットにおいて行われる正弦波プログラムと、作成対象のリブないし溝の所望の構成と、同期される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

遠心コンプレッサー（１）の縦軸（Ａ－Ａ）のまわりを回転するように意図されたシャフト（７）上に、かつ／又は前記シャフト（７）の一部を形成する空気ないしガス軸方向ベアリング（２４）上に、リブないし溝を加工して形成する方法であって、
前記シャフトを回転可能に駆動するために、電気モーターの少なくとも１つの永久磁石（１６ａ）を備えるローター構造（１６）が、前記シャフト（７）のまわり又は前記シャフト（７）内にて取り付けられるように意図されており、
前記遠心コンプレッサー（１）は、さらに、流体の入口（５）と圧縮流体の出口（６）があるケーシング（２）と、前記ケーシング（２）における前記シャフト（７）の２つの端に取り付けられるように意図された第１のコンプレッサー車（８）と第２のコンプレッサー車（１０）と、前記シャフト（７）の第１の端に取り付けられるように意図された前側空気ないしガス半径方向ベアリング（１８）と、及び／又は前記シャフト（７）の第２の端に取り付けられるように意図された後ろ側空気ないしガス半径方向ベアリング（２２）とを備え、
前記方法は、前記軸方向ベアリング（２４）がある加工対象の前記シャフト（７）を受けるように構成している加工ユニット（１００）において行われ、
前記加工ユニット（１００）は、前記シャフト（７）、又は前記シャフト（７）の前記軸方向ベアリング（２４）、の少なくとも１つの部分上にリブないし溝を加工して形成するための加工工具（１２０、１２１）がある工具ホルダー（１６０）を備え、
前記リブないし溝（２４ａ、３２）のすべては、回転可能に駆動される前記シャフト、及び／又は前記シャフトの前記軸方向ベアリング（２４）の前記ディスク、のワーク部分上に形成され、
この形成は、前記シャフト（７）、及び／又は前記シャフト（７）の前記軸方向ベアリング（２４）の前記ディスク、又は前記工具ホルダー（１６０）の縦方向の加工方向におけるそれぞれ１回の変位によって、かつ、前記ワーク部分の開始箇所から終了箇所まで、前記シャフト（７）、及び／又は前記シャフト（７）の前記軸方向ベアリング（２４）の前記ディスク、と接触する加工位置と、前記シャフト（７）、及び／又は前記シャフト（７）の前記軸方向ベアリング（２４）の前記ディスク、と接触しない位置になるように前記加工工具（１２０、１２１）が往復運動を行うことによって、行われ、
前記加工工具（１２０、１２１）の前記往復運動は、前記加工ユニット（１００）において行われる正弦波ブログラムと、また、前記シャフト（７）、及び／又は前記シャフト（７）の前記軸方向ベアリング（２４）の前記ディスク、の部分上に形成されるリブないし溝の所望のプログラムされた構成と、同期するように行われる
ことを特徴とする方法。

【請求項2】

前記シャフト（７）上にリブないし溝（３２）を加工して形成する前に、前記シャフト（７）上に前記空気ないしガス軸方向ベアリング（２４）を作る
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記空気ないしガス軸方向ベアリング（２４）は、作成対象の軸方向ベアリング（２４）の所望の直径と実質的に等しい直径のシャフト（７）のブランクを用いることによって作られ、
前記シャフト（７）のブランクは、前記加工ユニット（１００）において縦軸（Ａ－Ａ）のまわりを回転され、
前記シャフト（７）の一端から、作成対象の軸方向ベアリング（２４）のディスクの面の位置に対応する前記シャフト（７）の第１の位置へと、回転可能に、研磨性材料によって作られた加工工具（１２０）を動かして、前記シャフト（７）から薄い材料層を除去し、
前記シャフト（７）の所望の直径に達するまで、前記第１の端が前記軸方向ベアリング（２４）の第１の位置へと縦方向に変位することによって、前記加工工具（１２０）によって、連続した複数の薄層が前記回転シャフト（７）から除去される
ことを特徴とする請求項２に記載の方法。

【請求項4】

薄層を除去するための同じ加工操作が、前記シャフト（７）の反対側の端から、前記軸方向ベアリング（２４）の第２の面に対応する前記軸方向ベアリングの第２の位置まで順次的に行われる
ことを特徴とする請求項３に記載の方法。

【請求項5】

加工対象のシャフト（７）は、炭化タングステン又はセラミックスによって作られ、
前記加工工具（１２０）のヘッドは、ダイヤモンドによって作られ、
前記シャフト（７）は、加工中に、縦軸（Ａ－Ａ）のまわりを回転し、
前記加工ユニット（１００）がどのようにプログラムされているかに応じて、前記加工工具（１２０）の往復運動、及び前記シャフト（７）の縦方向の変位によって、前記第１の部分の開始箇所から前記第１の部分の終了箇所まで、前記シャフト（７）の前記第１の端の第１のワーク部分上におけるすべてのリブないし溝（３２）がそれぞれ１回で形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項6】

加工対象のシャフト（７）は、炭化タングステン又はセラミックスによって作られ、
前記加工工具（１２０）のヘッドは、ダイヤモンドによって作られ、
前記シャフト（７）は、加工中に、縦軸（Ａ－Ａ）のまわりを回転し、
前記加工ユニット（１００）がどのようにプログラムされているかに応じて、前記加工工具（１２０）の往復運動、及び前記シャフト（７）の縦方向の変位によって、前記第１の部分の開始箇所から前記第１の部分の終了箇所まで、前記シャフト（７）の前記第１の端の第１のワーク部分上におけるすべてのリブないし溝（３２）がそれぞれ１回で形成される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記リブないし溝（３２）の加工中に、前記加工ユニットがどのようにプログラムされているかに応じて、前記シャフト（７）の前記第１の端の前記第１のワーク部分の半分と前記シャフト（７）の前記第２の端の前記第２のワーク部分の半分が終わったときに、リブないし溝の向きを変えて、加工された前記第１及び第２の部分の長さにわたってＶ字状の溝を得て、これによって、前記シャフト（７）が制限速度を超えて回転しているように前記コンプレッサーが動作しているときに、前記第１の部分に配置された前側半径方向ベアリング（１８）又は前記第２の部分に配置された後ろ側半径方向ベアリング（２２）内にエア又はガスの圧力を発生させて、前記シャフト（７）と、１つ又は複数の前側半径方向ベアリング（１８）及び後ろ側半径方向ベアリング（２２）との機械的接触がなくなるようにする
ことを特徴とする請求項５に記載の方法。

【請求項8】

前記ワークピースは、前記シャフト（７）の一部を形成する一体的なディスクの形態である空気ないしガス軸方向ベアリング（２４）であり、
前記ディスクの第１の面上におけるのリブないし溝をそれぞれ１回で形成するように第２の加工工具（１２０、１２１）を作動させるように、前記リブないし溝及びその構成が前記加工ユニット（１００）においてプログラムされ、
この形成は、前記加工ユニット（１００）がどのようにプログラムされているかに応じて、前記加工工具又は回転するディスクを、前記ディスクの周部から前記リブないし溝の環状領域の底部まで又は逆に、単一の加工方向に動かすことによって、かつ、前記加工工具（１２０、１２１）の往復運動によって、行われる
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記加工ユニット（１００）がどのようにプログラムされているかに応じて、前記ディスクの周部から環状領域の底部まで又は逆に、前記加工工具又は前記回転ディスクを単一の加工方向に動かすことによって、かつ、前記加工工具（１２０、１２１）の往復運動によって、前記ディスクの第２の面上におけるすべてのリブないし溝（２４ａ）をそれぞれ１回で形成する
ことを特徴とする請求項８に記載の方法。

【請求項10】

２つの面において同じ向き又は２つの異なる向きで、らせんの形態で、すべてのリブないし溝（２４ａ）が形成されて、前記シャフト（７）が回転するときに溝を介して空気の層を発生させて、前記遠心コンプレッサー（１）の動作中に、縦方向に十分に良好にセンタリングされた位置に前記シャフトを保持する
ことを特徴とする請求項９に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、高速遠心流体コンプレッサーの空気ないしガスベアリングのためにシャフト上にリブないし溝を加工して形成する方法に関する。このコンプレッサーは２段式コンプレッサーであり、流体の入口と圧縮流体の出口を備えるケーシングを備え、縦軸（主軸）のまわりを回転可能に取り付けられたシャフトを囲む。第１のコンプレッサー車と第２のコンプレッサー車が、シャフトに背中合わせに取り付けられ、第１のコンプレッサー車は第１の圧縮段を構成し、第２のコンプレッサー車は第２の圧縮段を構成する。遠心コンプレッサーは、さらに、第１のコンプレッサー車と第２のコンプレッサー車の間に配置され、シャフトを回転させるように構成しているモーター、好ましくは、同期電気モーターを備える。少なくとも１つの空気ないしガス軸方向ベアリングがシャフトの一部を形成し、シャフトの一端に取り付けられる。また、前側空気ないしガス軸方向ベアリングをシャフトの第１の端上に取り付けることができ、後ろ側空気ないしガス軸方向ベアリングをシャフトの第２の端上に取り付けることができる。

【背景技術】

【0002】

流体コンプレッサーは通常、ターボコンプレッサー又は遠心コンプレッサーと呼ばれる。これらは、永久磁石同期モーター（ブラシレスモーター）を形成するステーターとローターによって構成している。１０００００～５０００００ｒｐｍのような非常に高速な速度に達することがある。モーターはコンプレッサー車を高速で駆動し、コンプレッサー車は流体を圧縮する。前記流体は、空気、ガス、冷媒、又はその他の適切な流体であることができる。２つのコンプレッサー車を用いることで、流体は２倍圧縮される。

【0003】

これらのコンプレッサーは、例えば、電気自動車、ハイブリッド車、水素自動車のような冷媒ガスを用いる移動式ＨＶＡＣ（暖房、換気、空調）システムにおいて用いることができる。これらのコンプレッサーは、ヒートポンプのような冷媒ガスを用いた固定システムでも用いることができる。

【0004】

これらのコンプレッサーは、典型的には、圧縮対象流体を循環させるための第１の回路と、コンプレッサーを冷却するために、特に、一方ではモーターと、モーターシャフトを支持する空気ないしガスベアリングとを冷却し、他方では電子コンポーネントを冷却するために、用いられる冷却液を循環させるための第２の回路とを備える。特に、モーターを高速で回転させるとモーターがかなり加熱されるため、損傷を防ぐためにコンプレッサーの部品を冷却する必要がある。これらの回路は、通常、少なくとも冷却回路に関するかぎり、コンプレッサー自体の内部に設けられる。コンプレッサーの駆動中、特に高速で冷却ガス又は空気の流れを容易にするための規定はなく、これは課題となる。また、ローターシャフトを支える空気ないしガスベアリングは、ローターシャフトを摩擦なく支持するように設計されていないため、ローターが高速で回転しているときに大きな発熱が発生し、別の課題になる。

【0005】

また、空気ないしガスの流れのために空気ないしガスベアリングに溝ないしリブが作られ、圧力と冷却が発生することが知られている。しかし、溝はレーザー加工によって特定の配置なしに作られ、これは加工時間が長すぎてそのコストが高すぎるという課題となる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、ローターシャフト上に、シャフトの一部を形成する空気ないしガス軸方向ベアリングを含む、空気ないしガスベアリングのための、溝ないしリブを迅速に形成する方法によって、上記の様々な課題を解決することを目的の１つとする。シャフトにおける前記溝ないしリブは、コンプレッサーのシャフトが各ベアリング内で高速で回転するときに重力に打ち勝ち、回転するロータシャフトが半径方向ベアリングにおける空気ないしガス流に機械的に接触せず、したがって、仮想的には摩擦がないように、保持されるように構成している。

【0007】

このような状況で、本発明は、独立請求項１に記載の特徴を有する、遠心コンプレッサーの縦軸のまわりを回転することを意図されたシャフト上に、かつ／又は前記シャフトの一部を形成する空気ないしガス軸方向ベアリング上に、リブないし溝を加工して形成する方法に関する。

【0008】

従属請求項２～１０に、本方法のいくつかの特定のステップについて定めている。

【0009】

加工ユニットにおけるコンプレッサーの、シャフト上に、かつ／又はワークピースシャフトの軸方向ベアリング上に、リブないし溝を加工して形成する本方法の１つの利点は、シャフトのワーク部分の開始箇所から終了箇所まで、往復運動をする加工工具によって、回転駆動されるシャフトのワーク部分上におけるすべてのリブないし溝が、それぞれ１回で得られることである。これを行うために、この加工工具の往復運動は、加工ユニットにおいて設定される正弦波プログラムと、そして、シャフトの部分に形成されるリブないし溝の所望の構成と、同期される。

【0010】

この加工ユニットにおけるコンプレッサーのワークピースシャフトの軸方向ベアリング上にリブないし溝を加工して形成する方法の１つの利点は、回転可能に駆動されるシャフトの軸方向ベアリングのディスクの１つ又は２つの面上に、すべてのリブないし溝が形成されることである。

【0011】

シャフト、及び／又はシャフトの軸方向ベアリング、の加工中に、シャフト、又は加工工具を担持する工具ホルダーも、加工工具が往復運動を行っている間に、縦方向の加工方向に変位する。

【0012】

この加工工具の往復運動は、加工ユニットがどのようにプログラムされているかに従って、振動周波数を変化させて加工工具の往復運動を高速化又は減速させて前記所望のリブないし溝を得ることができるような圧電発振器と比較される。この往復運動の間に、加工工具は、シャフト、又はシャフトの軸方向ベアリングと接触している加工位置にあることもあれば、別の時間には、シャフト、又はシャフトの軸方向ベアリングと接触しない位置にあることもある。

【0013】

ワークピースシャフトは、それを回転駆動する電気モーターのローター構造に、又はシャフトの一部を形成しシャフトの第１の端におけるコンプレッサー車と空気ないしガス半径方向ベアリングの間に配置された少なくとも１つの空気ないしガス軸方向ベアリングに、取り付けられる。リブないし溝は、軸方向ベアリングにおいてリブないし溝を加工して形成するための特定の工具によって、空気ないしガス軸方向ベアリングのディスクの、片面に又は好ましくは両面に、形成することができる。しかし、半径方向ベアリングのためのシャフトの部分上に、かつ、空気ないしガス軸方向ベアリングのディスクの片面又は両面上に、リブないし溝を加工して形成するために、同じ加工工具を用いることができる。

【0014】

この加工ユニットにおいてリブないし溝を加工して形成する方法の利点の１つは、空気ないしガス半径方向ベアリングのためのシャフトの各ワーク部分上に、１分未満で非常に迅速に非常に正確に、リブないし溝が形成されることである。同じことが、回転可能に駆動される空気ないしガス軸方向ベアリングのディスクの片面又は両面上に形成されるリブないし溝にも、当てはまる。加工工具は、シャフト、又は空気ないしガスベアリングの材料よりも硬い。

【0015】

したがって、正弦波関数のおかげで、シャフトの回転と、加工工具又はシャフトの縦方向の運動との間の同期を達成することが可能になる。正弦波関数の周波数と振幅は、溝の形状、溝の数、シャフトの回転速度、及び縦方向の変位の速度に応じて選択される。

【0016】

上で説明したように、加工ユニットを、正弦波プログラム又は関数に従って加工工具と同時に同期回転するようにプログラムして、各空気ないしガス半径方向ベアリングのシャフト及び空気ないしガス軸方向ベアリングの各ワーク部分上に、リブないし溝の構成を得ることができる。

【0017】

このようなリブないし溝は、好ましくは、シャフト上の各加工部分の中心において各リブないし溝の向きが変わるＶ字形に加工され、このような加工のおかげで、高速で回転するシャフトは、機械的接触なしで、コンプレッサーにおける空気ないしガス半径方向ベアリング内に保持することができる。したがって、シャフトは、シャフトが高速回転する結果として溝ないしリブ内を通り抜ける空気ないしガスの圧力によって、実質的に摩擦なしで、各半径方向ベアリング内に保持される。６０００ｒｐｍという低い回転数から、各空力半径方向ベアリングにおける空気ないしガスの圧力は、シャフトが静的半径方向ベアリングと機械的に接触しなくなって、機械的な摩擦をいずれも回避するように構成している。当然、シャフトの回転が速くなるほど、半径方向ベアリング内の空気圧が高くなり、空気ないしガスの摩擦が自動的に大きくなる。

【0018】

正弦波プログラム、及び溝ないしリブの所望の構成に従って、実質的に前記リブの上に配置される各静的半径方向ベアリングの内側の半分においてシャフト上における溝ないしリブの向きが逆になるように、加工ユニットと加工工具によって、溝ないしリブが加工されて形成される。これによって、シャフトの回転が速くなるほどますます大きくすることができるような空気ないしガスの圧力が発生する。

【0019】

このような高速遠心流体コンプレッサーは、空気ないしガス半径方向ベアリング上におけるリブないし溝の形成のおかげで、過度な加熱がなく、非常に高速で回転することができる。

【0020】

また、第１のコンプレッサー車と第１の半径方向ベアリングの間に、軸方向ベアリングが設けられる。軸方向ベアリングのディスクの前面と後ろ面上の周部に、らせんの形態の溝ないしリブが形成される。シャフトが回転するに従って、シャフトを縦方向に良好にセンタリングされた位置に保持するように、溝によって空気の薄い層が発生する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

添付の図面を参照しながら本発明の一実施形態についての以下の詳細な説明を読むことによって、本発明の目的、利点及び特徴を一層明確に理解することができる。この説明は、例として与えられるものである。

【0022】

【図1】本発明に係る高速遠心コンプレッサーについての縦軸Ａ－Ａに沿った縦断面の図を示している。

【図2】図２ａは、本発明に係る、コンプレッサー車があるシャフト、空力軸方向及び半径方向ベアリング、及び一又は複数の永久磁石を備えるローター構造についての、縦軸Ａ－Ａに沿った縦断面図を示している。図２ｂは、本発明に係る、シャフトの一部を形成する第１のコンプレッサー車及び軸方向ベアリングの側からの正射影図を示している。

【図3】本発明に係る、シャフトの上に示している各静的半径方向ベアリングに、そして、シャフトの一部を形成する軸方向ベアリングにある、溝ないしリブを示している図２ａ及び２ｂのアセンブリーの３次元図である。

【図4】本発明に係る、第１の加工アセンブリーを用いて、コンプレッサーのシャフトの一部を形成する空気ないしガス軸方向ベアリングにおいて溝ないしリブを加工して形成し、第２の加工アセンブリーを用いて、半径方向ベアリングのためのシャフトの２つの部分において溝ないしリブを加工して形成するための、加工ユニットについての縦断面の図を示している。

【図5】本発明に係る、第１の加工アセンブリーを用いて、コンプレッサーのシャフトの一部を形成する空気ないしガス軸方向ベアリングにおいて溝ないしリブを加工して形成し、第２の加工アセンブリーを用いて、半径方向ベアリングのためのシャフトの２つの部分において溝ないしリブを加工して形成するための、加工ユニットについての縦断面の図を示している。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本明細書において、従来技術においてよく知られている遠心コンプレッサーの一部を形成するすべてのコンポーネントは、簡潔にしか説明していない。なぜなら、本発明は、本質的に、２つの静的な空気ないしガス半径方向ベアリングによってそれぞれ覆われるようにシャフトの２つの部分上に、又はシャフトの一部を形成する空気ないしガス軸方向ベアリング上に、リブないし溝を形成する方法に関係するためである。

【0024】

図１は、高速遠心コンプレッサー１についての縦軸Ａ－Ａに沿った断面を示している。遠心コンプレッサー１は、ケーシング２内に、前面２ｂと後面２ｃを通り抜ける縦軸Ａ－Ａのまわりを回転するように取り付けられた、炭化タングステン又はセラミックスによって作られたシャフト７と、シャフト７の各端において背中合わせに取り付けられる第１の遠心コンプレッサー車８と第２の遠心コンプレッサー車１０とを備え、前記第１のコンプレッサー車８は、第１の圧縮段を構成し、前記第２のコンプレッサー車１０は、第２の圧縮段を構成する。特に、この実施形態において、シャフト７は、中空であり、ねじ山付きロッド１１を囲み、このシャフト７の各端にてコンプレッサー車８、１０の一方がねじ込まれ、コンプレッサー車を容易に取り付けて取り外すことが可能になる。したがって、２つのコンプレッサー車８及び１０は、同じシャフト７上にて駆動され、このことによって、エネルギー効率が改善し、ギアボックスの必要性がなくなる。コンプレッサー車８及び１０の後ろ側には、コンプレッサー内の圧力を制御し軸力を平衡化するためのラビリンスシールがある。

【0025】

ケーシング２は、さらに、電気モーターを囲み、この電気モーターは、好ましくは同期モーターであり、第１のコンプレッサー車８と第２のコンプレッサー車１０の間に配置され、シャフト７を回転させるように構成している。モーターは、ステーター１４とローター構造１６を備え、これらは、互いに相互作用して、少なくとも１つの永久磁石１６ａと同期電気モーターを形成する（ブラシレスモーター）。特に、ステーター１４は、コイル１４ａと２つのフェライト要素１４ｂによって形成され、これらは、ケーシング２に対して固定されるように取り付けられる。ローター構造１６は、例えば接合によって、シャフト７と一体的にされた一又は複数の永久磁石１６ａを備え、チタン製のライニング１６ｂによって被覆されている。チタン製のフランジ１６ｃは、ライニングの側端に取り付けられ（例えば、接合によって）、ローターが高速にて遠心力に耐えられることを確実にする。

【0026】

シャフト７は、シャフト７の一体的な部分を形成する、少なくとも１つの前側半径方向ベアリング１８、１つの後ろ側半径方向ベアリング２２、及び１つの軸方向ベアリング２４を利用して、縦軸Ａ－Ａのまわりを回転可能にケーシング２内にて取り付けられる。遠心コンプレッサー１は、前側半径方向ベアリング１８を担持するための前側半径方向ベアリング支持体２６と、後ろ側半径方向ベアリング２２を担持するための後ろ側半径方向ベアリング支持体２８とを備え、これらはそれぞれモーターの前側と後ろ側にて、シャフト７のまわりに配置されるように構成している。また、後ろ側において、後ろ側半径方向ベアリング支持体２８と後ろ側カバー３ｃの間にボリュート２９が設けられる。ボリュート２９には、圧縮後に接線方向の流体出口６に通じるオリフィスがある。また、第１のコンプレッサー車８と前側半径方向ベアリング支持体２６の間にて、シャフト７のまわりに配置されるように構成している軸方向ベアリング２４を担持するために、軸方向ベアリング支持体３０が設けられる。軸方向ベアリングをモーターの後ろ側に設けることができることは明らかである。

【0027】

これらのベアリングは、摩擦をほとんど発生させないようにするために、非接触の空力タイプのベアリングである。このようなベアリングは、潤滑を必要とせず、メンテナンスもほとんど必要ない。特に、図２ａ、２ｂ、３、４及び５を参照すると、軸方向ベアリング２４は、空力ベアリングである。本発明によると、軸方向ベアリング２４は、シャフト７と同時に作られ同じベース材料によって作られて、作成の終わりにおいて一体的なユニットの形態でシャフト７と一体的な部品を形成するように、シャフト７の一部を形成する。

【0028】

この軸方向ベアリングは、ディスクによって構成しており、このディスクには、その面の少なくとも１つに、第１の溝２４ａがあり、この第１の溝２４ａは、好ましくは周部における環状領域にわたって渦巻き状であり、空気の薄い層を発生させるように構成している。好ましくは、軸方向ベアリング２４には、図４及び５を参照しながら下において説明する加工プロセスによって得られる、軸方向ベアリング２４のディスクの前面と後ろ面の周部において、好ましくは渦巻き状である、溝ないしリブ２４ａがある。溝ないしリブ２４ａの向きは、前面が後ろ面にて、異なることができ、また、同じであることができる。溝ないしリブ２４ａがある軸方向ベアリング２４は、前面と後ろ面からの空気の薄い層を発生させることによって、回転シャフト７を縦方向にセンタリングし続ける。前側半径方向ベアリング１８と後ろ側半径方向ベアリング２２は、空力ベアリングであり、シャフト７には、シャフト７が空気ないしガス半径方向ベアリング内で回転するときに空気ないしガスの薄い層を発生させるように構成しており前側半径方向ベアリング１８と後ろ側半径方向ベアリング２２に対向する第２の溝ないしリブ３２がある。

【0029】

図２ａ及び２ｂにおいて、第１の遠心コンプレッサー車８と第２の遠心コンプレッサー車１０は、依然として、シャフト７の各端において背中合わせに取り付けられていることがわかる。電気モーターの少なくとも１つの永久磁石１６ａを備えるローター構造１６が、例えば、シャフト７の中央部分のまわり又は内にて、取り付けられて又は締め付けられて、縦軸Ａ－Ａのまわりを回転可能にシャフトを駆動し、シャフト７の一部を空気ないしガス軸方向ベアリングが形成する。また、前側空気ないしガス軸方向ベアリングをシャフトの第１の端上に取り付けることができ、後ろ側空気ないしガス軸方向ベアリングをシャフトの第２の端上に取り付けることができる。

【0030】

図３に示しているように、シャフト７の２つの端において、一端には、加工されたリブないし溝３２の第１の部分があり、他端には、加工されたリブないし溝３２の第２の部分がある。少なくとも１つの永久磁石１６ａを備えるローター構造１６は、電気モーターの中心位置においてシャフトに取り付けられている。

【0031】

図３は、シャフト７と、そのシャフト７の第第１の端にある軸方向ベアリング２４についての三次元図を示している。シャフト７の両端において、リブないし溝３２の第１の部分を見ることができ、このリブないし溝３２の上には第１の半径方向ベアリング１８を示しており、また、リブないし溝３２の第２の部分を見ることができ、このリブないし溝３２の上には第２の半径方向ベアリング２２を示している。また、シャフト７の一部を形成する空気ないしガス軸方向ベアリング２４のディスクの面上にも、リブないし溝２４ａを示している。特定の深さのリブないし溝２４ａが、ディスクの周部から始まりディスクの中心の方へと続く環状領域に形成されている。リブないし溝２４ａ及びその構成は、特に加工ユニットにおいて、加工工具を作動させて、すべてのリブないし溝をそれぞれ１回で形成するようにプログラムされている。すなわち、例えばディスクの周部からリブないし溝の環状領域の底部まで、工具ホルダー又は回転ディスクを単一の加工方向に動かすことによって行う。例えば、片面上のディスクの周部から開始して、正弦波プログラムに従って所定の速度でディスクを回転させる加工ユニットと同期して、加工工具の往復運動によって、溝部分が徐々に形成される。

【0032】

このプログラムによって、加工工具の制御された往復運動と組み合わせて、ディスクの回転及び加工工具の往復運動によって、すべての溝２４ａそれぞれの開始が達成される。これは、次の溝ないしリブ部分について、第１の溝部分から環状領域の端ないし底部まで継続的に繰り返される。このようなディスク２４上に異なるリブないし溝２４ａを形成する方法において、ディスクの溝付き面当たりの加工時間は、１分未満であり、これは、レーザービームを用いる以前の加工技術よりも大幅に短い。

【0033】

加工ユニットは、正弦波プログラムに従って加工工具と同時の同期的なシャフト７の回転をして、前側空気ないしガス半径方向ベアリング１８のためのシャフト７の第１のワークピース部分上にリブないし溝３２の所定の構成を得るようにプログラムされている。例えば、第１の端と同じ側にあり加工方向が１つの方向のみであるシャフト７の第１のワーク部分から開始され、シャフト７の第１の端の第１の部分の端まで、すべてのリブないし溝３２がそれぞれ１回で加工して形成され、このことによって、加工時間が大幅に短縮される。

【0034】

したがって、シャフト７の回転と、加工工具又はシャフト７の縦方向の変位の間の同期を正弦波関数が実際に達成すると判断することができる。正弦波関数の周波数と振幅は、溝３２の形状、溝３２の数、シャフトの回転速度、及び縦方向の変位の速度に応じて選択される。

【0035】

加工ユニットにおいて、シャフト７の第１の端の第１の部分上に形成されるリブないし溝３２の特定の配置がプログラムされる。１つの望ましい実施形態において、リブないし溝３２はそれぞれ、Ｖ字形である。すなわち、基本的にシャフト７の第１のワーク部分の中央から向きが変化する。これによって、コンプレッサー内で高速で回転するシャフトが、空気ないしガス半径方向ベアリングにおいて機械的に接触することなく保持される。６０００ｒｐｍという低い回転数から、各空力半径方向ベアリングの空気圧又はガス圧は、シャフトが静的半径方向ベアリングと機械的に接触しなくなり、機械的な摩擦が回避されるように構成している。

【0036】

図１の補足として、コンプレッサー１は、アルミニウムによって作られたケーシング２を備え、その上面２ａは、上部カバー３ａによって閉じられ、前面２ｂと後ろ面２ｃはそれぞれ、前側カバー３ｂと後ろ側カバー３ｃによって閉じられる。ケーシングの側面２ｄは、その基部において接合されて、Ｕ字形の断面がある裏部２ｅを形成する。

【0037】

上部カバー３ａは、コンプレッサーの電子コンポーネントと同じ側に配置される。したがって、コンプレッサーに搭載された電子コンポーネントへのアクセスは容易であり、上部カバー３ａを介してアクセスされる。前側カバー３ｂと後ろ側カバー３ｃは、コンプレッサーの内部（モーター、ローター、ベアリングなど）に到達するために用いられる。ケーシング２の上面と上部カバー３ａの間にガスケットが配置されている。このガスケットは、電子コンポーネントをほこりや湿気から保護する。

【0038】

ケーシング２は、前側カバー３ｂに設けられた、圧縮対象流体のための入口５と、ケーシング２の側面の１つに設けられた、圧縮流体のための接線方向の出口６とがある。

【0039】

図１において、ケーシング２には、ケーシング２の前面２ｂと後面２ｃの間で端から端まで縦軸Ａ－Ａに対して同軸に形成されている内側ハウジングがあり、この内側ハウジングは、前側半径方向ベアリング支持体２６及び前側半径方向ベアリング１８を受け、モータ及びロータ構造１６が、シャフト７、後ろ側半径方向ベアリング支持体２８と後ろ側半径方向ベアリング２２、第２のコンプレッサー車１０、及びボリュート２９に取り付けられる。前面２ｂの側において、内側ハウジングは、前側カバー３ｂによって閉じられ、これによって、第１のコンプレッサー車８、軸方向ベアリング支持体３０、及び軸方向ベアリング２４が一体的になる。後ろ面２ｃの側において、内側ハウジングが後ろ側カバー３ｃによって閉じられる。

【0040】

有利なことに、圧縮対象流体がチャネル内を循環してモーターに入り、ステーター１４とローター構造１６の間を循環することを可能にするように構成している、少なくとも１つのオリフィス、例えば、符号５７ａによって示した箇所、が形成され、また、圧縮対象流体がモーターを冷却した後にモーターを出て前記チャネルに再度合流することを可能にするように構成している、少なくとも１つのオリフィス、例えば、符号５７ｂによって示した箇所、が形成される。

【0041】

同様に、有利なことに、圧縮対象流体がチャネル５４内を循環して、軸方向ベアリング２４、前側半径方向ベアリング１８及び後ろ側半径方向ベアリング２２の近くを循環することを可能にするように構成している、少なくとも１つのオリフィス、例えば、図１の符号５９ａによって示した箇所、が形成され、前記軸方向ベアリング２４、前側半径方向ベアリング１８及び後ろ側半径方向ベアリング２２を冷却した後に、圧縮対象流体が前記チャネル５４に再度合流することを可能にするように構成している、少なくとも１つのオリフィス、例えば、符号５７ｂによって示した箇所、が形成される。

【0042】

したがって、圧縮対象流体は、入口５を通って第１の圧縮段に入った後、チャネル５４内で、第１の圧縮段と第２の圧縮段の間で縦軸に沿って位置するコンプレッサーの部分を通過して、第２の圧縮段に再度合流する。この結果、圧縮対象流体は、内壁５２とモーターのフェライト要素１４ｂの間を通る際に、第２の圧縮段に入る前に、モーターを冷却し、モーターが失った熱を回収して効率を高める。また、オリフィス５７ａ、５７ｂ、５９ａによって、流れをわずかに偏向させて、圧縮対象流体がステーター１４とローター構造１６の間及びベアリング内においても循環して、これらの要素するためを冷却し、モーターにおける熱損失及びベアリングにおける摩擦によって発生する熱損失を回復させることを可能にする。

【0043】

遠心コンプレッサー１は、１０００００ｒｐｍ～５０００００ｒｐｍの範囲内の非常に大きな回転速度に到達することを可能にする。遠心コンプレッサー１は、第１の圧縮段で圧縮された流体がシステム全体を実質的に通過して、廃熱、特にモーター、ベアリング、及び電子コンポーネントからの廃熱、を回収することを可能にして、第２の圧縮段に入る前に効率を高める（圧縮対象流体の温度が上昇するに従ってその圧力も上昇する）。また、追加の冷却回路を使用せずに、コンプレッサーを冷却するために、圧縮対象流体のみを用いること、及びケーシングに搭載される電子デバイスのためのコンプレッサーにおける電子コンポーネントの構成によって、コンプレッサーが非常にコンパクトになる。したがって、本発明に係るコンプレッサーは、小さな体積しか占めないにもかかわらず、大きな回転速度及び高い圧縮比を有する。例えば、本発明に係るコンプレッサーは、Ｌ×Ｗ×Ｈ（ｃｍ）が１４×８×１１のオーダーの寸法構成とわずか１．６ｋｇの重量に対して、３より大きい圧縮比と４ｋＷのオーダーの出力を有する。

【0044】

例えば、本発明に係るコンプレッサーは、空気ないしガスからパワーを得る燃料電池、又は圧縮空気を用いる任意の他のシステム（工業用コンプレッサー、医療用コンプレッサー、船舶など）とともに用いることができる。

【0045】

本発明に係るコンプレッサーは、冷媒ガスとともに、電気式、ハイブリッド式又は水素を燃料とする車両におけるもののような移動体用のＨＶＡＣ（暖房、換気及び空調：heating, ventilation and air conditioning）システムにおいて用いることができる。

【0046】

また、遠心コンプレッサーは、ヒートポンプのような冷媒ガスとともに固定システムでも用いることができる。

【0047】

遠心コンプレッサーは、天然ガスとともに用いることもできる。

【0048】

図４は、シャフト７の第１の端と第２の端の部分上にリブないし溝を形成し、そして、シャフト７の一部を形成する軸方向ベアリング２４のディスクの第１の面上に、又はさらに、シャフト７の一部を形成する軸方向ベアリング２４のディスクの第２の面上に、リブないし溝を形成するための加工ユニット１００を示している。

【0049】

加工ユニット１００は、所定の回転速度ωでリブないし溝を加工して形成するときにシャフト７の両端においてシャフト７を保持しシャフト７を回転させるための２つのスピンドル１４０がある旋盤１３０を備える。加工ユニット１００の第１の鉛直方向の柱ないし壁１０２上に、第１のスピンドル１４０が位置しており、第１の鉛直方向の柱ないし壁１０２とは反対側にある第２の鉛直方向の柱ないし壁１０３上に、第２のスピンドル１４０が位置している。加工ユニット１００の２つの鉛直方向の壁１０２、１０３は、基部１０１によって接続されており、この基部１０１には、少なくとも１つの加工工具１２０、又は２つの加工工具１２０、１２１、又は複数の他の異なる加工工具を担持することができる少なくとも１つの工具ホルダー１６０をガイドするための手段が配置されている。加工工具１００の基部１０１において工具ホルダー１６０をガイドするための手段は、例えば、ベース１０１にある１つ又は２つのガイドレール（図示せず）、上を縦方向Ａ－Ａに動くことができる。

【0050】

すでに説明したように、２つのスピンドル１４０の間に配置され縦軸Ａ－Ａのまわりを回転可能に駆動されるシャフト７の前側の第１の部分又は後ろ側の第２の部分上にリブないし溝を加工して形成するために、工具ホルダー１６０を、シャフト７に平行に、そして好ましくは水平に、動かして、第１の加工工具１２０を加工位置に配置することができる。第１の加工工具１２０は、シャフト７の部分に垂直に向いて、シャフト７のワーク部分の１つ上にリブないし溝を加工して形成することができるようにする。その後に、工具ホルダー１６０は、シャフト７の第２のワーク部分の方へとシャフト７に平行に再び動かされる。

【0051】

この加工ユニット１００の第１の代替的実施形態において、第２の加工工具１２１を、第１の加工工具１２０として同じ工具ホルダー１６０に取り付けられるようにしたり、又は第１の加工工具１２０の方向とは垂直の方向に向いている別の工具ホルダー（図示せず）に取り付けるようにしたりすることができる。この第２の加工工具１２１を、シャフト７の一部を形成する軸方向ベアリング２４のディスクの少なくとも１つの面上にリブないし溝を加工して形成することに用いることができる。そのために、工具ホルダー１６０を、軸方向ベアリング２４のディスクの位置まで、シャフト７に平行に動かす。第２の加工工具１２１は、ディスクの近くに配置された後に、軸方向ベアリング２４のディスクの面の少なくとも１つ上にリブないし溝を加工して形成するように駆動される。

【0052】

なお、この加工ユニットの第１の代替的実施形態において、２つの加工工具に対して同じ工具ホルダーを使って、片持ちされる部分が発生して、加工精度が悪くなることを避けることが好ましい。同じ工具ホルダー１６０を用いることによって、設定が異なることで２つの工具ホルダーが発生させる加工誤差が累積することがなくなる。

【0053】

１つの代替的実施形態において、シャフト７を回転可能に保持するスピンドル１４０を縦方向の加工方向に動かして、リブないし溝を形成することができる。すでに述べたように、縦方向にて取り付けたり動かしたりすることができるように、シャフト７は管状である。シャフト７が管状であるので、シャフト７の両端において、２つのスピンドル１４０は、それらの端を、シャフト７の管の内側に部分的に挿入して、シャフト７をロックした状態で保持して、加工のために設定された回転速度ωでシャフト７を回転させることができる。当然、加工動作中に、加工対象シャフト７とともに２つのスピンドル１４０は、縦方向に動くことができる。

【0054】

この代替的実施形態において、加工ユニット１００は、さらに、旋盤１３０の構造に接続される少なくとも１つの工具ホルダー１６０を備える。当然、加工ユニット１００の寸法は、実際よりも小さく描いている。工具ホルダー１６０は、第１の加工工具１２０を担持しており、この第１の加工工具１２０の加工ヘッドは、溝ないしリブを加工して形成するためにシャフトと接触し、加工ユニットがどのようにプログラムされているかに応じて往復運動をすることができる。加工工具１２０の加工ヘッドの少なくとも端部は、炭化タングステン又はセラミックスによって作られたシャフト７上にリブないし溝を加工して形成するために、ダイヤモンドによって作ることができる。これは、正弦波プログラムに従ってシャフト７を第１の加工工具１２０と同時に同期回転させて、各前側又は後ろ側空気ないしガス半径方向ベアリングに対して、シャフト７のワーク部分上に、リブないし溝の所定の構成を得るように行われる。

【0055】

また、１つの代替的実施形態において、シャフト上にリブないし溝を加工して形成するために、シャフト７ではなく、第１の加工工具１２０が取り付けられた工具ホルダー７を、縦方向の加工方向に動かすこともできる。

【0056】

加工ユニット１００がどのようにプログラムされているかに応じて、第１の加工工具１２０の往復運動の周波数を変えることもできる。特に、加工工具の往復運動は、加工ユニットにおいて行われた正弦波ブログラムによって、また、シャフト７、及び／又はシャフト７の軸方向ベアリング２４のディスク、の部分上にリブないし溝を形成する所望のプログラムされた構成に、同期するように行われる。

【0057】

なお、シャフト７の軸方向ベアリング２４は、シャフト７と同じ材料によって一体的に作られる。したがって、シャフト７と、シャフト７の軸方向ベアリング２４は、用いられる材料に応じてモールド操作によって、あるいは好ましくは、シャフト７の前側と後ろ側の部分上にリブないし溝を加工して形成するために用いられる、加工ユニット１００の工具ホルダーの少なくとも１つの加工工具を用いることによって、作ることができる。この場合、工具ホルダー１６０の第１の加工工具１２０を用いることができる。また、シャフト７の初期ブランク上に軸方向ベアリング２４を作るために、すでに管状であってもよい、このシャフト７の初期ブランクは、初期に、実質的に作成対象の軸方向ベアリング２４の最終的な外径に対応する直径を有することができる。このブランクは、加工ユニット１００の２つのスピンドル１４０に取り付けられて、縦軸のまわりを回転することができるようにする。シャフト７のブランクの材料よりも硬い、より研磨性が高い材料で作られている必要がある、第１の加工工具１２０は、回転シャフトの第１の端から、作成対象の軸方向ベアリング２４のディスクの面の位置に対応するシャフト７の第１の位置へと動く。この第１の加工操作は、回転シャフトのブランクと、機械加工工具１２０を伴い、これによって、シャフトのブランクから第１の薄い材料層を除去することができる。その後に、所望のシャフトの直径に達するまで、第１の端が軸方向ベアリング２４の第１の位置まで縦方向に変位することによって、加工工具１２０によって複数の他の連続した薄層が回転シャフトから除去されて、軸方向ベアリング２４がシャフト７上に作られる。シャフトの続きがシャフトの反対側の端にある軸方向ベアリングの第２の位置から始まる場合、薄層を除去することによる機械加工は、シャフトのブランクの反対側においても行う必要があり、これは、管状ブランクの方向を変えて、シャフトのブランクを２つの反対側のスピンドル１４０に取り付けて、前と同様に加工工具１２０が工具ホルダー１６０に取り付けられた状態で操作を繰り返すことによって行う。このことによって、加工工具１２０を用いて加工ユニット１００における別の位置から工具ホルダー１６０を動かさなくてはならないのではなく、スピンドル１４０の間のシャフトのブランクの向きを変えることが容易になる。

【0058】

当然、所望の直径を有するようにシャフト７を作り軸方向ベアリング２４を作った後に、工具ホルダー１６０に接続された第１の工具機械加工１２０によって、シャフトの前側及び後ろ側の部分上にリブないし溝を加工して形成することができる。

【0059】

典型的には、加工対象のシャフト７は、炭化タングステン又はセラミックスによって作られる。したがって、加工工具１２０は、典型的には、ダイヤモンド加工ヘッドを備える。このことによって、第１の部分の開始箇所から第１の部分の終了箇所まで、シャフト７の第１の端の第１のワーク部分上におけるすべてのリブないし溝をそれぞれ１回で形成することができ、これは、加工ユニット１００がどのようにプログラムされているかに応じて、加工工具１２０の往復運動によって、また、回転シャフト７の加工の縦方向における変位によって、さらには、第１の工具ホルダー１６０、又は工具ホルダー１６０における第１の工具１２０の縦方向の変位によって、行われる。

【0060】

この加工ユニット１００の第１の実施形態において、第１の加工工具１２０に対して垂直な方向に工具ホルダー１６０に取り付けられた第２の加工工具１２１は、２つのスピンドル１４０の間に取り付けられたシャフト７の向きを変えることによって、軸方向ベアリング２４のディスクの一方の面上に、又はディスクの２つの面上に、リブないし溝を形成するようにされる必要がある。

【0061】

また、第１の加工工具１２０によってシャフトの前側の第１の部分と後ろ側の第２の部分上に、リブないし溝を順次的に加工して形成することができる。加工ユニットがどのようにプログラムされているかに応じて、シャフト７の第１のワーク部分と第２のワーク部分の半分が終わったときに、リブないし溝の向きを変えて、加工された第１及び第２の部分の長さにわたってＶ字状の溝を得ることができる。その目的は、シャフト７が制限速度を超えて回転しているようにコンプレッサーが動作しているときに、第１の部分に配置された前側半径方向ベアリング又は第２の部分に配置された後ろ側半径方向ベアリング内に空気ないしガスの圧力を発生させて、シャフトと、１つ又は複数の前側及び後ろ側の半径方向ベアリングとの機械的接触がなくなるようにすることである。

【0062】

ディスクの形態の軸方向ベアリング２４を加工するために、第２の加工工具１２１のみが使用され、この第２の加工工具１２１は、軸Ａ－Ａに沿って縦方向に変位可能な工具ホルダー１６０に取り付けることができる。ディスクの第１の面上におけるすべてのリブないし溝をそれぞれ１回で形成するように第２の加工工具１２１を作動させるように、リブないし溝及びその構成が加工ユニット１００においてプログラムされ、この形成は、前記加工ユニット１００がどのようにプログラムされているかに応じて、加工工具又は回転するディスクを、ディスクの周部からリブないし溝の環状領域の底部まで又は逆に、単一の加工方向に動かすことによって、かつ、加工工具１２１の往復運動によって、行われる。アキシアルベアリング２４のディスクの２つの面を、２つのスピンドル１４０の間でシャフト７の向きを逆にすることによって、第２の加工工具によって加工して形成することができる。

【0063】

アキシアルベアリング２４のディスクの１つ又は２つの面上に、２つの面上に同じ向きを有するように、又は２つの異なる向きを有するように、らせん状のリブないし溝を形成することができ、その目的は、遠心コンプレッサーの動作中に軸を縦方向の十分に良好にセンタリングされた位置を維持するようにシャフト７が回転しているときに、溝を介して空気の層を発生させることである。

【0064】

また、第１の加工工具１２０と第２の加工工具１２１の両方を、工具ホルダー１６０において第１の方向又はそれとは反対の第２の方向に動かして、工具ホルダー１６０における矢印によって象徴的に示しているように第１の加工工具１２０が、又は各加工工具１２０、１２１が、シャフト７のワーク部分と接触するようになったり離れたりするようになることができる。

【0065】

図５は、図４の加工ユニット１００の一部を部分的に用いている。しかし、この図５においては、工具ホルダー１６０は１つだけであり、また、加工工具１２０も１つだけである。この加工工具１２０は、シャフト７の前側および後ろ側の部分上にリブないし溝を加工して形成するための図示した位置（１）と、軸方向ベアリング２４のディスクの１つの面又は好ましくは２つの面上にリブないし溝を加工して形成するための図示した位置（２）となるように、工具ホルダー１６０の軸１５０のまわりを回転可能に、向いており又は動く。

【0066】

図４に示している工具ホルダー１６０に関して、この工具ホルダー１６０を、例えば加工ユニット１００の基部１０１に配置された１つ又は複数のガイドレール上を、縦方向に動かすことができる。

【0067】

この加工機１００の第２の実施形態は、図４に示した第１の実施形態よりも使いやすいように感じるが、シャフト７の部分および軸方向ベアリング２４のディスク上にリブないし溝を形成することが必ずしも迅速であるわけではない。この図５に示したすべての要素は、図４を参照しながら説明した要素と同一であるため、その説明を繰り返さない。工具ホルダー１６０は、２つを超える数の加工工具を装備することができるが、シャフト７の１つ又は２つの部分上に、又はアキシアルベアリング２４のディスクの１つ又は２つの面上に、リブないし溝を加工して形成するために、１つの加工工具のみが動作する。

【0068】

当然、本発明は、説明した例に限定されず、当業者に明白な様々な代替形態が可能であり、変更を行うことができる。当然、遠心コンプレッサーと組み合わせることが知られている他の組み合わせも可能である。上記で説明したものではない他のワークピースに対して、均等な加工要素を用いて、リブないし溝の迅速かつ正確な加工を行うことができる。

【符号の説明】

【0069】

１ 遠心コンプレッサー
２ ケーシング
５ 流体入口
６ 圧縮流体の出口
７ シャフト
８、１０ コンプレッサー車
１６ ローター構造
１６ａ 永久磁石
１８、２２ 半径方向ベアリング
２４ 軸方向ベアリング
２４ａ、３２ リブないし溝
１００ 加工ユニット
１２０、１２１ 加工工具
１６０ 工具ホルダー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【外国語明細書】