JP2000283076A - ロータリコンプレッサ - Google Patents

ロータリコンプレッサ

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JP2000283076A JP11083554A JP8355499A JP2000283076A JP 2000283076 A JP2000283076 A JP 2000283076A JP 11083554 A JP11083554 A JP 11083554A JP 8355499 A JP8355499 A JP 8355499A JP 2000283076 A JP2000283076 A JP 2000283076A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベーンスプリングが取付孔の内壁面に摺接し
摩耗、疲労して折損するのを防止でき、製造性及び信頼
性が向上したロータリコンプレッサを提供する。 【解決手段】 密閉容器22内に配置した上部の電動機
部23と、下部の圧縮機部24とをクランク軸25で回
転可能に直結すると共に、クランク軸25の偏心部35
に挿嵌されシリンダ33内で偏心回転する回転ピストン
36の外周面に、取付孔37に装着したコイル状ベーン
スプリング38に付勢されたベーン39を摺接するよう
に設けたもので、ベーンスプリング38は、ベーン39
側に有効ばね部を有し、他側に有効ばね部より終端に向
けて漸次径大化するよう形成された大径部を有すると共
に、大径部が有効ばね部側に可動テーパ部、終端側に密
着巻テーパ部を設け、大径部を取付孔37に圧入するこ
とによって装着されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば冷凍機や空
気調和機等に用いられるロータリコンプレッサに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来技術を図4乃至図8を参照して説明
する。図4は一部断面で示す要部の正面図であり、図5
はベーンスプリングの第1従来例を示す側面図であり、
図6はベーンスプリングの第2従来例を示す側面図であ
り、図7はベーンスプリングの第3従来例を示す側面図
であり、図8は第3従来例のベーンスプリングの斜め装
着状態を説明するための図である。
【0003】図4乃至図8において、1は縦形ロータリ
コンプレッサであり、2は密閉容器で、その内部には上
部に電動機部3を配し、下部に圧縮機部4を配するよう
にして両部がクランク軸5により直結されている。そし
て圧縮機部4は、クランク軸5を主軸受6と副軸受7と
で回転支持し、またクランク軸5に形成された偏心部に
挿嵌した回転ピストン8をシリンダ9内で偏心回転させ
ると共に、回転ピストン8の外周面に取付孔10に挿入
されたベーンスプリング11により付勢されたベーン1
2の先端が摺接するよう構成した回転圧縮機構13を備
えている。
【0004】また、ベーンスプリング11は、図5に第
1従来例として示すストレート形状のコイル状に形成さ
れたもので、ベーン12の先端が回転ピストン8の外周
面に圧接するようベーン12の後端を回転中心方向に常
時付勢している。さらにベーンスプリング11は、巻外
径が取付孔10の内径より小さく形成されており、取付
孔10の内壁面に接触しないようになっている。なお、
14は密閉容器2内の下部に貯溜された冷凍機油で、こ
の冷凍機油14は、クランク軸5内に形成された図示し
ないオイルポンプによって回転圧縮機構13の各摺動部
に給油される。
【0005】そして、このように構成されたロータリコ
ンプレッサ1は、例えば冷凍サイクルに挿入して用いら
れ、回転圧縮機構13で圧縮された冷媒が、密閉容器2
の頂部に設けられた図示しない吐出パイプから冷凍サイ
クルの管路に吐出され、凝縮器や蒸発器等を通流した後
に、再び図示しないアキュムレータから密閉容器2内の
下部に吸い込まれるようになっている。また、このよう
に回転圧縮機構13が作動する際、ベーンスプリング1
1は、取付孔10の内壁面と接触しないように回転ピス
トン8の偏心回転に伴って伸縮する。
【0006】しかしながら上記の第1従来例のベーンス
プリング11を用いたものでは、ベーンスプリング11
の巻外径が取付孔10の内径より小さく形成されている
ので、取付孔10の内壁面と接触しないように装着する
には、図示しないが別部品のストッパを用いる必要があ
る。すなわち、ベーンスプリング11が伸縮時に取付孔
10の内壁面と接触するような状態であると、長期の運
転を行っているとベーンスプリング11が取付孔10の
内壁面に摺接し摩耗、疲労して折損する虞があった。
【0007】このため、図6に示す第2従来例、図7に
示す第3従来例のベーンスプリング15,16のように
構成するようにしている。第2従来例のベーンスプリン
グ15ではコイル状に形成し、そのベーン12の後端を
押圧する側に有効ばね部15aを有し、他側に有効ばね
部15aより終端に向けて漸次径大化するように形成さ
れた可動テーパ部分でなる大径部15bを有するものと
なっている。このように形成されたベーンスプリング1
5は、大径部15bと有効ばね部15aの巻径の差を大
きくすると、大径部15bのばね定数が有効ばね部15
aの値に対して小さくなりすぎ、圧縮時に大径部15b
が密着してしまったり、もしくは潜り込んでしまったり
してしまう。
【0008】従って、こうした状態を避けようと大径部
15bと有効ばね部15aのばね定数の差を少なくする
と、両部15a,15bの巻径の差が小さくなり、ベー
ンスプリング15が取付孔10の内壁面に接触し易くな
って、長期の運転を行っていると、同様にベーンスプリ
ング15が取付孔10の内壁面に摺接し摩耗、疲労して
折損する虞があった。
【0009】また、第3従来例のベーンスプリング16
ではコイル状に形成し、そのベーン12の後端を押圧す
る側に有効ばね部16aを有し、他側に有効ばね部16
aより終端に向けて漸次径大化するように形成された密
巻テーパ部分でなる大径部16bを有するものとなって
おり、このように形成されたベーンスプリング16は、
密巻テーパ部分の長さが比較的長くなっている。
【0010】そして、こうしたベーンスプリング16を
取付孔10に装着しようとした場合に、例えば図8に示
すように大径部16bが孔端面に対し角度ηを有する傾
いた状態で挿入される虞があり、このように挿入された
場合に密巻テーパ部分が比較的長いために、有効ばね部
16aが取付孔10の内壁面に接触し易くなって、長期
の運転を行っていると、同様にベーンスプリング16
が、取付孔10の内壁面と接触しているP点で壁面に摺
接し摩耗、疲労して折損する虞があった。このため、ベ
ーンスプリング16が取付孔10に傾いた状態で挿入さ
れないよう、組み込み作業に注意を要するものとなって
いた。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記のような状況に鑑
みて本発明はなされたもので、その目的とするところは
ベーンを付勢するベーンスプリングが取付孔に容易に装
着することができ、またベーンスプリングが取付孔の内
壁面に摺接し摩耗、疲労して折損するのを防止すること
ができて、製造性及び信頼性が向上したロータリコンプ
レッサを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明のロータリコンプ
レッサは、密閉容器内の一端側に電動機部、他端側に圧
縮機部を配置し、かつこれら電動機部と圧縮機部とをク
ランク軸で回転可能に直結すると共に、クランク軸の偏
心部に挿嵌され圧縮機部のシリンダ内で偏心回転する回
転ピストンの外周面に、取付孔に装着したコイル状ベー
ンスプリングに付勢されたベーンを摺接するように設け
てなるロータリコンプレッサにおいて、ベーンスプリン
グは、ベーン側に有効ばね部を有し、かつ他側に有効ば
ね部より大径に形成された大径部を有すると共に、大径
部が有効ばね部側に形成された可動テーパ部と他側に形
成された密着巻テーパ部を設けてなるものであることを
特徴とするものであり、さらに、ベーンスプリングの大
径部の最大径部分と有効ばね部の直径差が、1.5mm
以上であることを特徴とするものであり、さらに、ベー
ンスプリングの大径部の他端に、2ターン以上の座巻き
を有することを特徴とするものであり、さらに、ベーン
スプリングが、該ベーンスプリングの大径部を取付孔に
圧入するようにして装着されていることを特徴とするも
のである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施形態を、図1
乃至図3参照して説明する。図1は一部断面で示す正面
図であり、図2はベーンスプリングの側面図であり、図
3はベーンスプリングの斜め装着状態を説明するための
図である。
【0014】図1乃至図3において、21は縦形ロータ
リコンプレッサで、上下端部が閉塞された円筒状の密閉
容器22内に、上部に電動機部23を配し、下部に圧縮
機部24を配するようにし、さらに電動機部23と圧縮
機部24とがクランク軸25により直結され、電動機部
23によって圧縮機部24が回転駆動されるように構成
されている。また密閉容器22の頂部には、容器内外を
連通するように吐出パイプ26が固定されており、この
吐出パイプ26の外部に延出した先端部分には、吐出さ
れた冷媒が流れる図示しない冷凍サイクルの管路が接続
される。さらに密閉容器22の側壁下部には、アキュム
レータ27が接続されていて、このアキュムレータ27
を介して冷凍サイクルを通流した冷媒が圧縮機部24に
吸い込まれるようになっている。
【0015】また、電動機部23は、密閉容器22の内
上部に固定子28を圧入固定してなり、さらに固定子2
8の内径部内に位置するようクランク軸25に回転子2
9が圧入固定され、回転子29が固定子28に対して所
定間隙を設けて回転するように構成されている。なお、
30は固定子28に設けられた固定子コイルである。そ
して、電動機部23には密閉容器22の上部に取り付け
られた電源端子31を介して図示しない外部電源から電
力が供給され、回転子29が回転する。
【0016】一方、圧縮機部24は、クランク軸25を
密閉容器22の中間部の内側壁に固定した主軸受32
と、この主軸受32にシリンダ33を間に介して固着し
た副軸受34とで回転支持している。またクランク軸2
5の主軸受32と副軸受34との間に形成された偏心部
35には、回転ピストン36が挿嵌されており、クラン
ク軸25の回転によって回転ピストン36がシリンダ3
3内で偏心回転する。さらに、回転ピストン36の外周
面には、取付孔37に挿入されたベーンスプリング38
により付勢されたベーン39の先端が摺接するようにな
っていて、シリンダ33と回転ピストン36とベーン3
9とで圧縮室が構成され、回転ピストン36がシリンダ
33内で偏心回転することで回転圧縮機構40が構成さ
れる。
【0017】また、ベーンスプリング38は、図2に示
すようにコイル状に形成されていて、回転ピストン36
の外周面にベーン39の先端が圧接するように、ベーン
39の後端を回転中心方向に常時付勢している。コイル
状に形成されたベーンスプリング38は、ベーン39の
後端の支持凹部39aに係合して押圧する先端側にスト
レート形状の有効ばね部38aを有し、他側に有効ばね
部38aより終端に向けて漸次径大化するように形成さ
れた大径部38bを有するものとなっている。
【0018】さらに、ベーンスプリング38の大径部3
8bは、有効ばね部38a側に有効ばね部38aとの接
続部分として伸縮可能なテーパ巻によって可動テーパ部
41が形成され、他側に密着巻テーパ部42が形成され
ている。またさらに大径部38bの他端には、2ターン
以上密着巻されてなる座巻きを有し、その他側の最大径
部分、すなわち終端の巻外径Dbは、有効ばね部38a
の巻外径Daとの直径差2δが、1.5mm以上の所定
値となるように形成されていて、取付孔37に挿入した
際に、取付孔37の内壁面に有効ばね部38aが接触し
ないようになっている。
【0019】なお、例えば線径dが約0.5mmで、有
効ばね部38aの巻外径Daが約5.5mm、自由長l
が約24mm程度の各部寸法を有するベーンスプリング
38の場合に、両部38a,38bの巻外径の直径差を
1.5mm以上となるように大径部38b終端の巻外径
Dbを約7mm以上とすることが、取付孔37の内壁面
に有効ばね部38aが接触しないようにするために必要
である。
【0020】そしてベーンスプリング38は、取付孔3
7に有効ばね部38aが内壁面に接触しないように挿入
され、さらに内径Dの取付孔37に、これより若干大径
に最大径部分の巻外径Dbが形成されている大径部38
bの座巻きを、押し込むように圧入することによって装
着される。これによりベーンスプリング38は、ベーン
39側の先端がベーン39の後端中央部分に形成された
支持凹部39aに係合し、取付孔37の中央に支持され
る。また、43は密閉容器22内の下部に貯溜された冷
凍機油で、この冷凍機油43は、クランク軸25の下部
内に形成された図示しないオイルポンプによって回転圧
縮機構40の各摺動部に給油される。
【0021】そして、こうした構成のロータリコンプレ
ッサ21では、外部電源から電源端子31に電力が供給
されて電動機部23が回転する。これにより電動機部2
3によって圧縮機部24が駆動され、回転ピストン36
がシリンダ33内で偏心回転する。この回転ピストン3
6の偏心回転により、ベーンスプリング38によって付
勢されたベーン39は進退しながら回転ピストン36の
外周面に摺接し、ベーンスプリング38は取付孔37の
内壁面に接触しない状態で伸縮を繰り返す。
【0022】そして、この回転ピストン36の偏心回転
により回転圧縮機構40で冷媒が圧縮され、圧縮された
冷媒は、密閉容器22の頂部に設けられた吐出パイプ2
6から冷凍サイクルの管路に吐出される。そして、高温
高圧の冷媒は、冷凍サイクルのそれぞれ図示しない凝縮
器で放熱して液化され、減圧機構で減圧されて蒸発器に
入り、蒸発器で熱を奪って蒸発した後に、再びアキュム
レータ27から密閉容器22内の下部に吸い込まれる。
【0023】以上のような構成であるので、ベーンスプ
リング38は、取付孔37に圧入した大径部38bの座
巻きによって有効ばね部38aが、内壁面との間に0.
75mm以上の所定の空隙δを設けて孔中央に接触しな
いように支持され、この状態で伸縮することになる。こ
のため、ベーンスプリング38は接触しないように支持
するストッパ等の別部品を要することなく簡単かつ容易
に装着することができる。
【0024】また、図3に示すようにベーンスプリング
38を取付孔37に装着する際、大径部38bが孔端面
に対し角度θを有する傾いた状態で挿入され、万一装着
されてしまった場合には、先端がベーン39の支持凹部
39aに係合して孔中央に位置するので、有効ばね部3
6aと、この有効ばね部36aとの接続部分である大径
部38bの可動テーパ部41が曲折することになる。そ
して、このような状態では取付孔37に圧入された大径
部38以外の部位で取付孔37の内壁面に接触すること
がない。
【0025】このため、このようにベーンスプリング3
8が万一傾いた状態で装着されたまま運転が行われたと
しても、取付孔37の内壁面と接触していないので、長
期の運転を行っても壁面に摺接し摩耗、疲労して折損す
るようなことがない。また、ベーンスプリング38の装
着等の組み込み作業についても、特段の注意を要する必
要もない。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ベーンを付勢するベーンスプリングが取付孔
に容易に装着でき、またベーンスプリングが取付孔の内
壁面に摺接し摩耗、疲労して折損するのが防止でき、製
造性及び信頼性が向上する等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の一部断面で示す正面図で
ある。
【図2】本発明の一実施形態に係るベーンスプリングの
側面図である。
【図3】本発明の一実施形態におけるベーンスプリング
の斜め装着状態を説明するための図である。
【図4】従来例の一部断面で示す要部の正面図である。
【図5】従来例におけるベーンスプリングの第1従来例
を示す側面図である。
【図6】従来例におけるベーンスプリングの第2従来例
を示す側面図である。
【図7】従来例におけるベーンスプリングの第3従来例
を示す側面図である。
【図8】図7に示す第3従来例のベーンスプリングの斜
め装着状態を説明するための図である。
【符号の説明】
22…密閉容器 23…電動機部 24…圧縮機部 25…クランク軸 33…シリンダ 35…偏心部 36…回転ピストン 37…取付孔 38…ベーンスプリング 38a…有効ばね部 38b…大径部 39…ベーン 41…可動テーパ部 42…密着巻テーパ部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 密閉容器内の一端側に電動機部、他端側
    に圧縮機部を配置し、かつこれら電動機部と圧縮機部と
    をクランク軸で回転可能に直結すると共に、前記クラン
    ク軸の偏心部に挿嵌され前記圧縮機部のシリンダ内で偏
    心回転する回転ピストンの外周面に、取付孔に装着した
    コイル状ベーンスプリングに付勢されたベーンを摺接す
    るように設けてなるロータリコンプレッサにおいて、前
    記ベーンスプリングは、前記ベーン側に有効ばね部を有
    し、かつ他側に前記有効ばね部より大径に形成された大
    径部を有すると共に、前記大径部が前記有効ばね部側に
    形成された可動テーパ部と他側に形成された密着巻テー
    パ部を設けてなるものであることを特徴とするロータリ
    コンプレッサ。
  2. 【請求項2】 ベーンスプリングの大径部の最大径部分
    と有効ばね部の直径差が、1.5mm以上であることを
    特徴とする請求項1記載のロータリコンプレッサ。
  3. 【請求項3】 ベーンスプリングの大径部の他端に、2
    ターン以上の座巻きを有することを特徴とする請求項1
    記載のロータリコンプレッサ。
  4. 【請求項4】 ベーンスプリングが、該ベーンスプリン
    グの大径部を取付孔に圧入するようにして装着されてい
    ることを特徴とする請求項1記載のロータリコンプレッ
    サ。
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