JP2004225706A - 密閉型電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、クランク軸６に予圧を作用させるとともに、何らかの原因で副軸受１４がポンプ装置１７側にずれても、副軸受１４をポンプ装置１７端面で規制し、それ以上ずれないようにする。これにより、予圧が作用しなくなるのを防止することができ、低騒音かつ高信頼性の密閉型電動圧縮機を提供することを目的とするものである。
【解決手段】 クランク軸６の予圧を副軸受１４の内輪２１で支承するとともに、副軸受１４が圧入固定されるプレート１６の凹部１８を覆うようにポンプ装置１７を設置し、このポンプ装置１７が設置されるプレート１６の面と副軸受１４との間の隙間に比べて、クランク軸６の副軸受１４側端部とポンプ装置１７のポンプ端板２４との隙間を大とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、冷暖房装置、あるいは冷蔵庫などに用いられる密閉型電動圧縮機に関するものである。

従来の密閉型電動圧縮機として、スクロール圧縮機を例にとり、図面とともに説明する（例えば特許文献１参照）。

図６に示すように、密閉容器１０１の内部には、圧縮機構部１０２と、電動機部１０３と、クランク軸１０６と、プレート１１６とが設置されている。電動機部１０３は、固定子１０４と、回転子１０５とから構成されており、この電動機部１０３で発生する回転力は、クランク軸１０６によって圧縮機構部１０２へ伝達される。圧縮機構部１０２は、主軸受１０９を設置した軸受部材１０８と、固定スクロール１１０と、旋回スクロール１１３と、オルダムリング１１５とから構成されている。前記回転力がこの圧縮機構部１０２へ伝達されると、これらの部品によって圧縮作用が発生する。その結果、密閉容器１０１に設けられた吸い込み管１１１から低圧冷媒が吸い込まれ、圧縮機構部１０２で圧縮された後、吐き出し管１１２から高圧冷媒として吐き出される。なお、スクロール圧縮機の圧縮原理については、すでに公知であるので、ここでは省略する。

クランク軸１０６は、圧縮機構部１０２に設置された主軸受１０９と、密閉容器１０１に固定されたプレート１１６に設けられた副軸受１１４とによって、回転自在に支承されている。副軸受１１４は、ラジアル型玉軸受で構成されており、プレート１１６に設けられた凹部１１８に圧入固定されている。

また、クランク軸１０６には、回転子１０５が圧入固定されており、その中心位置は、密閉容器１０１に圧入固定された固定子１０４の中心位置よりも主軸受１０９側としている。これにより、固定子１０４に対して、回転子１０５に磁気吸引力が作用し、その結果、クランク軸１０６に副軸受１１４方向のスラスト方向（以下、この力を予圧という。）が作用する。この予圧は、副軸受１１４の内輪で支承される。

上記予圧をラジアル型玉軸受で構成される副軸受１１４の内輪に作用させることにより、運転時に、この副軸受１１４から発生する騒音を低減できるとともに、クランク軸１０６のスラスト方向振動を抑制することができる。

一方、プレート１１６には、ポンプ装置１１７が設置されており、クランク軸１０６が回転することにより、密閉容器１０１内部に溜められた潤滑油１０７を汲み上げ、クランク軸１０６を通って、圧縮機構部１０２の各部を潤滑する。

上記構成のスクロール圧縮機では、プレート１１６の凹部１１８に、副軸受１１４を圧入固定した後、ポンプ装置１１７を設置したときに、このポンプ装置１１７が副軸受１１４に当たって浮き上がった状態で取り付けられないように、プレート１１６の凹部１１８の深さは、この凹部１１８に圧入される副軸受１１４の厚みよりも大きくしていた。すなわち、副軸受１１４のポンプ装置１１７側上端面は、プレート１１６のポンプ装置１１７が設置される面より低くしていた。

したがって、ポンプ装置１１７をプレート１１６に設置したときに、副軸受１１４とポンプ装置１１７との間に一定の隙間１１９が生じていた。
特開平０５−１３３３５３号公報

しかしながら、上記のような構成では、輸送中の振動、あるいは誤って圧縮機を落下させたときの衝撃力などによって、上記の隙間１１９の分だけ、副軸受１１４がポンプ装置１１７側に、ずれてしまう可能性があった。

これにより、クランク軸１０６が副軸受１１４側に移動するので、予圧が本来の大きさよりも小さくなり、場合によっては、予圧が作用しなくなり、運転時に、この副軸受１１４から発生する騒音が増大するとともに、クランク軸１０６のスラスト方向振動による異常音が発生するという課題を有していた。

また、予圧が小さくなると、クランク軸１０６と、副軸受１１４とが同期回転しなくなり、その結果、この予圧を支承するクランク軸１０６の面が摩耗するという課題を有していた。

また、クランク軸１０６が本来の位置よりも副軸受１１４側に移動すると、クランク軸１０６の副軸受１１４側端部が、ポンプ装置１１７の内壁に当たってしまい、摩耗粉が発生したり、摺動損失によって入力が増加するという課題を有していた。

また、ポンプ装置１１７がプレート１１６に、半径方向にずれて設置されると、クランク軸１０６とポンプ装置１１７とが、こじれた状態となり、ポンプ装置１１７から異常音が発生するという課題を有していた。

本発明は上記従来例の課題を解決するもので、常に適当な予圧を作用させるとともに、ポンプ装置の取付誤差を低減し、低騒音かつ高信頼性の密閉型電動圧縮機を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するための本発明の密閉型圧縮機は、密閉容器内に、圧縮機構部と、この圧縮機構部を駆動するための電動機部と、この電動機部の回転力を前記圧縮機構部に伝達するためのクランク軸と、前記密閉容器に固定されたプレートとを設置し、このプレートにポンプ装置を設置し、前記クランク軸を、前記圧縮機構部に構成された主軸受と、前記ポンプ装置に設けられた凹部に圧入固定されたラジアル型玉軸受からなる副軸受とで回転自在に支承し、このクランク軸の予圧を、前記副軸受の内輪で支承するものである。

本発明の密閉型圧縮機は、クランク軸の予圧を、副軸受の内輪に作用させることにより、副軸受から発生する騒音を低減できるとともに、副軸受をポンプ装置の凹部に圧入固定することにより、副軸受がずれる心配がない。また、副軸受とポンプ装置との位置決めが不要となり、これらの同軸度を極めて高くすることができ、軸心のずれによる騒音を抑制することができる。

以上のように、本発明によれば、常にクランク軸に適当な予圧を作用させるとともに、ポンプ装置の取付誤差を低減し、低騒音かつ高信頼性の密閉型電動圧縮機を提供することができる。

上記手段による作用は、以下の通りである。

クランク軸の予圧を、副軸受の内輪で支承することにより、運転時に、この副軸受から発生する騒音を低減できるとともに、クランク軸のスラスト方向振動を抑制することができる。

また、副軸受をポンプ装置の凹部に圧入固定することにより、副軸受がずれる心配がないことに加えて、副軸受とポンプ装置との位置決めが不要となり、これらの同軸度を極めて高くすることができる。

以下、本発明の一実施例における密閉型電動圧縮機について、横置き密閉型電動スクロール圧縮機を例にとり、図面とともに説明する。

まず、図１および図２により、本発明の第１の実施例について説明する。密閉容器１の内部には、圧縮機構部２と、電動機部３と、クランク軸６と、プレート１６とが設置されている。電動機部３は、固定子４と、回転子５とから構成されており、この電動機部３で発生する回転力は、クランク軸６によって圧縮機構部２へ伝達される。圧縮機構部２は、主軸受９を設置した軸受部材８と、固定スクロール１０と、旋回スクロール１３と、オルダムリング１５とから構成されている。前記回転力がこの圧縮機構部２へ伝達されると、これらの部品によって圧縮作用が発生する。その結果、密閉容器１に設けられた吸い込み管１１から低圧冷媒が吸い込まれ、圧縮機構部２で圧縮された後、吐き出し管１２から高圧冷媒として吐き出される。なお、スクロール圧縮機の圧縮原理については、すでに公知であるので、ここでは省略する。

クランク軸６は、圧縮機構部２に設置された主軸受９と、密閉容器１に固定されたプレート１６に設けられた副軸受１４とによって、回転自在に支承されている。副軸受１４は、ラジアル型玉軸受で構成されており、プレート１６に設けられた凹部１８に圧入固定されている。プレート１６の凹部１８の深さは、この凹部１８に副軸受１４を圧入固定した後、ポンプ装置１７を設置固定したときに、副軸受１４に当たって浮き上がらないようにするために、副軸受１４の厚みよりも大きくしている。すなわち、副軸受１４のポンプ装置１７側上端面は、プレート１６のポンプ装置１７が設置される面より低くしている。

また、クランク軸６には、回転子５が圧入固定されており、その中心位置は、密閉容器１に圧入固定された固定子４の中心位置よりも主軸受９側としている。これにより、固定子４に対する回転子５の磁気吸引力によって、クランク軸６に予圧が作用する。この予圧は、クランク軸６のスラスト受面２２において、副軸受１４の内輪２１で支承される。

これにより、運転時に、副軸受１４から発生する騒音を低減できるとともに、クランク軸６のスラスト方向振動を抑制することができる。

一方、プレート１６には、ポンプ装置１７がボルト２３によって設置固定されており、クランク軸６が回転することにより、密閉容器１内部に溜められた潤滑油７を汲み上げ、クランク軸６を通って、圧縮機構部２の各部を潤滑する。また、このポンプ装置１７は、プレート１６の凹部１８を覆うように設置されている。このプレート１６のポンプ装置１７が設置される面と、副軸受１４のポンプ装置１７側端面との隙間（以下、この隙間を隙間Ａ１９という。）に比べて、クランク軸６の副軸受１４側端部と、ポンプ装置１７のポンプ端板２４との隙間（以下、この隙間を隙間Ｂ２０という。）を大としている。

上記構成により、何らかの原因で、副軸受１４がポンプ装置１７側にずれても、副軸受１４をポンプ装置１７端面で規制し、それ以上ずれることはない。これにより、予圧が作用しなくなることはない。なお、ここでは、副軸受１４がポンプ装置１７側にずれたとき
でも、必要十分な予圧を確保できるような隙間Ａ１９としている。また、副軸受１４がポンプ装置１７側にずれた場合でも、隙間Ａ１９に比べて、隙間Ｂ２０を大としているので、クランク軸６の副軸受１４側端部が、ポンプ装置１７のポンプ端板２４に当たることはない。

次に、図３により、本発明の第２の実施例について説明する。ここで、先の実施例と同一のものについては、同一の符号を付して説明を省略する。

同図において、第１の実施例に加えて、ポンプ装置１７のプレート１６側の面に、凹部１８の内径に嵌合するような凸部２７を設けている。

上記構成により、ポンプ装置１７をプレート１６に設置固定するときの位置決めが容易になり、取付誤差を低減することができる。

次に、図４により、本発明の第３の実施例について説明する。ここで、先の実施例と同一のものについては、同一の符号を付して説明を省略する。

同図において、クランク軸６の予圧を、副軸受１４の内輪２１で支承するとともに、凹部１８の深さに対して、副軸受１４の厚みを僅かに大きくし、プレート１６に、凹部１８を覆うように弾性体２６を介してポンプ装置１７を設置している。

上記構成により、予圧による騒音低減、振動抑制効果に加えて、副軸受１４が常時、ポンプ装置１７で押さえられているので、副軸受１４が、ずれる心配はない。また、ポンプ装置１７は、弾性部材２６を介してプレート１６に設置固定されているので、運転中にポンプ装置１７で発生する騒音、振動がプレート１６を経て密閉容器１外部へ伝達されるのを低減することができる。

次に、図５により、本発明の第４の実施例について説明する。ここで、先の実施例と同一のものについては、同一の符号を付して説明を省略する。

同図において、プレート１６にポンプ装置１７を設置するとともに、このポンプ装置１７に設けられたポンプ凹部２５に副軸受１４を圧入固定し、クランク軸６の予圧を、副軸受１４の内輪２１で支承している。

上記構成により、予圧による騒音低減、振動抑制効果に加えて、副軸受１４がポンプ装置１７のポンプ凹部２５に圧入固定されているので、副軸受１４がずれる心配はない。また、副軸受１４とポンプ装置１７との位置決めが不要となり、これらの同軸度を極めて高くすることができる。

なお、上記説明における第１〜第４の実施例では、横置き密閉型電動スクロール圧縮機について説明したが、本発明は、横置き型スクロール圧縮機に限らず、縦置き型およびロータリ圧縮機などの密閉型電動圧縮機にも適用されることは言うまでもない。また、クランク軸に作用する予圧は、電動機部の回転子と固定子の中心位置をずらすことによる磁気吸引力によるものとしているが、特に限定されるものではない。

以上のように、本発明にかかる密閉型電動圧縮機は、常にクランク軸に適当な予圧を作用させるとともに、ポンプ装置の取付誤差を低減し、低騒音かつ高信頼性の密閉型電動圧縮機を提供することが可能となるので、空気調和装置や冷蔵庫等の冷凍機器の他にヒートポンプ式の給湯装置等の用途にも適用できる。

本発明の第１の実施例における横置き密閉型電動圧縮機の断面図 本発明の第１の実施例における横置き密閉型電動圧縮機の要部断面図 本発明の第２の実施例における横置き密閉型電動圧縮機の要部断面図 本発明の第３の実施例における横置き密閉型電動圧縮機の要部断面図 本発明の第４の実施例における横置き密閉型電動圧縮機の要部断面図 従来の横置き密閉型電動圧縮機の断面図

符号の説明

１ 密閉容器
３ 電動機部
６ クランク軸
９ 主軸受
１４ 副軸受
１６ プレート
１７ ポンプ装置
１８ 凹部
１９ 隙間Ａ
２０ 隙間Ｂ
２６ 弾性部材

Claims (1)

1. 固定子と回転子からなる電動機部と圧縮機構部とがクランク軸により連結されて密閉容器内に略水平に配置され、前記クランク軸は圧縮機構部に構成された主軸受と電動機部を挟んで反圧縮機構部側に配置された副軸受とで支承され、前記副軸受は密閉容器内壁に固定されたプレートの反電動機側に配置されたポンプ装置に前記プレート側に開口するように設けた凹部に圧入固定されたラジアル型玉軸受であって、前記回転子は固定子に対して軸方向中心を圧縮機構部側に偏倚して配置され、副軸受でのクランク軸スラスト荷重をラジアル型玉軸受の内輪で支承したことを特徴とする密閉型電動圧縮機。