JP2006200363A - 密閉型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】 駆動軸を軸支する副軸受を備えたサブフレームを軽量化し、密閉容器に圧入して溶接することにより、十分な固定力の確保と軸心のずれ防止、及び組立性を向上させたサブフレームを備えた密閉型圧縮機を提供する。
【解決手段】 密閉容器１内に圧縮部と、圧縮部を駆動する電動機と、電動機の駆動軸の一端側を軸支する主軸受を有するメインフレームと、駆動軸の他端側を軸支する副軸受１０を有するサブフレーム９とからなる密閉型圧縮機において、サブフレームを、副軸受を保持する環状の軸受部１２と、密閉容器の内周面に固定される複数の円弧状の固定部１３と、軸受部と複数の固定部とを連結する放射状の脚部１４とから構成して、密閉容器に固定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、密閉型圧縮機に係わり、より詳しくは、駆動軸を軸支する副軸受を備えたサブフレームを軽量化し、密閉容器に圧入して溶接することにより、十分な固定力の確保と軸心のずれ防止および組立性を向上させたサブフレームの構造に関する。

従来のサブフレームを圧縮機のシェル（密閉容器）に焼きばめ、または圧入して溶接する構成の圧縮機として、図４、図５及び図６に示すようなものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
図４は一体型サブフレームを用いたスクロール圧縮機を示す部分断面図で、図５はサブフレームの平面図である。
図５に示した一体型サブフレーム２４Ａは、ホルダ部２４ａと、フレーム部２４ｂと、フレーム部２４ｂとホルダ２４ａを連結する３本のリブ２４ｄとから一体に構成されている。ここで、３本のリブ２４ｄは、フレーム部２４ｂ外周面の接線方向にリブ軸心方向を配した状態でそれぞれ配備されており、平面視正三角形に配置されている。

上記構成の一体型サブフレーム２４Ａは、図４に示すように、スクロール圧縮機のシェル１１’内下部に配備されるものであるが、まずシェル１１’にメインフレーム７’と電動機ステータ９’が順次焼きばめ固定される。別途、一体型サブフレーム２４Ａのフレーム部２４ｂには副軸受１５’が圧入されており、駆動軸６’にも電動機ロータ８’が焼きばめ固定されている。そして、駆動軸６’の一端がメインフレーム７’の軸受７ａ’に挿入された状態のワークに対して、ホルダ部２４ａを焼きばめすると同時に駆動軸６’の他端を副軸受１５’に挿入することにより、一体型サブフレーム２４Ａがシェル１１’の位置決め段部１１ａ’に固着支持されるようになっている。

しかしながら、サブフレーム２４Ａは、フレーム部２４ｂとホルダ部２４ａを連結するため、副軸受１５’を中心とする円の接線方向に延びる複数のリブ２４ｄを設けるものとなっているが、これではホルダ部２４ａの部分によりサブフレーム２４Ａの全体の部品重量が重くなる。

そこで、図６では軽量化のためホルダ部をなくしたものである。しかしながら、シェル１１’を基準に、圧縮部とサブフレーム２４Ａをシェル１１’に圧入して溶接する組立方法において、図６のサブフレーム２４Ｅを適用した場合、シェル１１’に対するホルダ部２４ｉの周方向の幅が狭くなるという問題がある。具体的には、図６の形状では圧入してもシェル１１’が三角形に変形して逃げてしまい圧入による十分な固定力が得られず、その状態で溶接すると溶接歪みによりサブフレーム２４Ｅが傾き、圧縮部側とサブフレーム２４Ｅ側の軸芯を良好に組立てることができない。
そこで、サブフレームの部品重量が軽量化されたものであって、シェル（密閉容器）に圧入した際に、十分な固定力が得られるサブフレームの構造が望まれている。

特開平１０−２９９６８１号公報（第４〜７頁、第６、８、１８図）

本発明は上記の問題点に鑑み、駆動軸を軸支する副軸受を備えたサブフレームを軽量化し、密閉容器に圧入して溶接することにより、十分な固定力の確保と軸心のずれ防止及び組立性を向上させたサブフレームを備えた密閉型圧縮機を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題を解決するため、密閉容器内に圧縮部と、同圧縮部を駆動する電動機と、同電動機の駆動軸の一端側を軸支する主軸受を有するメインフレームと、前記駆動軸の他端側を軸支する副軸受を有するサブフレームとからなる密閉型圧縮機において、
前記サブフレームを、前記副軸受を保持する環状の軸受部と、前記密閉容器の内周面に周方向に固定される複数の円弧状の固定部と、前記軸受部と前記複数の固定部とを放射状に連結する複数の脚部とから構成して、前記密閉容器に固定してなる構成となっている。

また、前記固定部の周方向の幅を、前記脚部の幅より大きくしてなる構成となっている。

また、前記複数の固定部の前記電動機と反対側の端面を平坦面とし、この各平坦面を面一にしてなる構成となっている。

本発明によれば、サブフレームを、副軸受を保持する軸受部と、密閉容器の内周面に固定される複数の固定部と、軸受部と複数の固定部とを連結する脚部とから構成し、固定部の周方向の幅を大きくする一方、脚部の幅を狭くすることにより軽量化できると同時に、サブフレームを密閉容器に圧入した際の圧入による固定力を十分確保できる。これにより、密閉容器に圧縮部とサブフレームを圧入して溶接することで、主軸受と副軸受の芯出しを行う組立方法の場合、サブフレームの溶接時の溶接歪みによる軸芯のずれを防止でき、組立性が向上すると共に、圧縮機の性能、信頼性を向上することができる密閉型圧縮機となる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
図１は本発明におけるスクロール式の密閉型圧縮機の縦断面図である。
図１において、スクロール式の密閉型圧縮機は、密閉容器１内の上方に圧縮部２を配設し、下方に密閉容器１の内部に固定された固定子３ｂと、同固定子３ｂにより駆動され回転する回転子３ａとを有する電動機３が配設され、同電動機３により前記圧縮部２が駆動される。

前記圧縮部２は、鏡板の内面に渦捲き状のラップを立設させた固定スクロール４と、同固定スクロール４と鏡板の内面のラップを互いに噛み合わせ複数の圧縮室５を形成する旋回スクロール６と、同旋回スクロール６の背面の旋回軸受６ａとにより構成されている。また、先端の旋回軸７ａを前記旋回軸受６ａに挿入し、前記電動機３の回転力を前記旋回スクロール６に伝達する駆動軸７と、同駆動軸７の前記旋回軸７ａ下部に設けられた主軸７ｂをラジアル方向に支承する主軸受８ａを備え、前記圧縮部２を支持するメインフレーム８と、前記駆動軸７の下部に形成された副軸７ｃをラジアル方向に支承する副軸受１０を備えたサブフレーム９とにより密閉型圧縮機が構成されている。

図２は本発明における実施例１を示すサブフレームの図で、（Ａ）は平面図で、（Ｂ）はその断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）において、前記サブフレーム９には、前記副軸受１０が一体に形成され、ラジアル方向に対する摩擦係数を小さくし、摺動損失を低減する鋳物やカーボン材のブッシュからなるすべり軸受１１が圧入により挿着されている。
そして、前記サブフレーム９は、前記副軸受１０を保持する環状の軸受部１２と、前記密閉容器１の内周面に周方向に固定される複数の円弧状の固定部１３と、前記軸受部１２と前記複数の固定部１３とを連結する放射状の複数の脚部１４とから一体に形成され、前記密閉容器１に圧入して溶接される構成となっている。

前記固定部１３は、圧入による前記サブフレーム９の前記密閉容器１に対する固定力を確保するため、周方向に延出したものとなっていて、周方向の幅Ｌを前記脚部１４の幅Ｍより大きくしてなる構成となっている。
また、前記固定部１３の幅Ｌは、前記密閉容器１の内径を前記脚部１４の脚数３で割った値の６０％から１４０％の間に設定することが望ましい。
そして、前記固定部１３の外径は、前記密閉容器１の内径より若干大きい寸法とし、前記サブフレーム９を前記密閉容器１に圧入可能なものとする。前記サブフレーム９を前記密閉容器１に圧入した後、図２の３箇所の前記固定部１３で３点溶接を行う。

図２（Ｂ）に示すように、前記複数の固定部１３の前記電動機３と反対側の端面１３ａを高精度な平坦面とし、３箇所の平坦面を面一になるように加工する。
これにより、前記密閉容器１に前記サブフレーム９を圧入する際、端面１３ａを押すことにより良好な圧入を行うことができる。

図３は本発明における実施例２を示す図で、固定部１３Ａを４箇所設けたものである。図２に示す上記実施例１と同様に、サブフレーム９Ａは、環状の軸受部１２Ａと複数の円弧状の固定部１３Ａを複数の放射状の脚部１４Ａによって連結して一体に構成し、前記複数の固定部１３Ａの前記電動機３と反対側の端面１３ｂ（図２Ｂに示す）を、上記実施例１と同様に高精度な平坦面とし、４箇所の平坦面を面一になるように加工する。
前記固定部１３Ａを４箇所にすることにより、固定部が３箇所の上記実施例１に比べ前記密閉容器１に対する固定力が得られ、これにより前記固定部１３Ａの周方向の幅Ｌ’を狭くできる。

上記実施例１および２において、前記サブフレーム９、９Ａの材料は鋳物材とし、副軸受１０、固定部１３、１３Ａ、端面１３ａ，１３ｂと、その他必要な箇所のみ仕上げ加工を施すものとし、加工コストを低減する。また、副軸受１０は安価なすべり軸受１１としコスト的に有利なものとしている。
また、前記圧縮部２と前記サブフレーム９、９Ａの芯出し性を良好とするため、副軸受１０と固定部１３、１３Ａの外径の同軸度、及び固定部１３、１３Ａの外径に対する端面１３ａ，１３ｂの直角度を精度良く加工する。

次に上記構成における組立方法について説明する。まず、前記電動機３の固定子３ｂが焼嵌された前記密閉容器１内に、前記メインフレーム８に支持された圧縮部２を圧入し、メインフレーム８に溶接する。次に、前記サブフレーム９、９Ａを密閉容器１に圧入して固定部１３、１３Ａに溶接する。組立は密閉容器１を基準に圧入により、圧縮部２とサブフレーム９、９Ａの芯出しを行うものであり、圧縮部２の溶接時に電動機３の回転子３ａと固定子３ｂ間のエアギャップに隙間ゲージを挿入する必要がなくなり、副軸受１０を調芯して溶接したり、ボルトで固定したりする必要がなくなり組立性が向上する。

以上に説明したように、前記サブフレーム９を、前記副軸受１０を保持する軸受部１２と、前記密閉容器１の内周面に固定される複数の固定部１３と、前記軸受部１２と前記複数の固定部１３とを連結する脚部１４とから構成し、固定部１３の周方向の幅Ｌを大きくする一方、脚部１４の幅Ｍを狭くすることにより軽量化できると同時に、サブフレーム９を密閉容器１に圧入した際の圧入による固定力を十分確保できる。これにより、密閉容器１に圧縮部２とサブフレーム９を圧入して溶接することで、主軸受８ａと副軸受１０の芯出しを行う組立方法の場合、サブフレーム９の溶接時の溶接歪みによる軸芯のずれを防止でき、組立性が向上すると共に、圧縮機の性能、信頼性を向上することができる密閉型圧縮機となる。

本発明におけるスクロール密閉型圧縮機の縦断面図である。 （Ａ）は本発明における実施例１を示すサブフレームの平面図で、（Ｂ）は横断面図である。 本発明における実施例２を示すサブフレームの平面図である。 従来例によるスクロール圧縮機の部分断面図である。 従来例によるサブフレームの平面図である。 従来例による他のサブフレームの平面図である。

符号の説明

１ 密閉容器
２ 圧縮部
３ 電動機
3a 回転子
3b 固定子
４ 固定スクロール
５ 圧縮室
６ 旋回スクロール
6a 旋回軸受
７ 駆動軸
7a 旋回軸
7b 主軸
7c 副軸
８ メインフレーム
8a 主軸受
９ サブフレーム
10 副軸受
11 すべり軸受
12,12A 軸受部
13,13A 固定部
13a 端面
14,14A 脚部

Claims (3)

1. 密閉容器内に圧縮部と、同圧縮部を駆動する電動機と、同電動機の駆動軸の一端側を軸支する主軸受を有するメインフレームと、前記駆動軸の他端側を軸支する副軸受を有するサブフレームとからなる密閉型圧縮機において、
   前記サブフレームを、前記副軸受を保持する環状の軸受部と、前記密閉容器の内周面に周方向に固定される複数の円弧状の固定部と、前記軸受部と前記複数の固定部とを放射状に連結する複数の脚部とから構成して、前記密閉容器に固定してなることを特徴とする密閉型圧縮機。
2. 前記固定部の周方向の幅を、前記脚部の幅より大きくしてなることを特徴とする請求項１記載の密閉型圧縮機。
3. 前記複数の固定部の前記電動機と反対側の端面を平坦面とし、この各平坦面を面一にしてなることを特徴とする請求項１記載の密閉型圧縮機。

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