JP2007224875A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮機に於いて、ベーン先端をローラ外周面に押圧するスプリングの信頼性を向上させること。
【解決手段】スプリング１０の固定側の端面をシリンダ８に形成するベーン摺動溝逃し部１３に当接させることにより、電動機固定子２のコア外径寸法の拡大化及びシリンダ８高さの薄肉化によりスプリング１０のコイル平均径を小さくした場合でも、スプリング１０の縦横比を大きくする必要がなく、スプリング１０中央部が座屈によりベーン摺動溝逃し部１３側面と擦れることを未然に防ぐことができ、尚且つシリンダ８にスプリング収納孔１４を設ける必要が無いので、シリンダ８の剛性低下による圧縮機の性能低下を防ぐことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば冷凍機、冷蔵庫、自動販売機、給湯器、空調機器等に使用される圧縮機に関するものである。

従来、この種の圧縮機は、シリンダのベーン摺動溝部にスプリングを収納する孔を形成しており、スプリングはその孔に収納され、その固定端側には拡径部を有し、シリンダのスプリング孔の係合部で固定されている（例えば、特許文献１参照）。また、小径部と大径部からなるばね座を用い、小径部をスプリングに圧入し、大径部をシリンダのスプリング収納孔に圧入固定されているものもある（例えば、特許文献２参照）。

図６は、特許文献１に記載された従来の圧縮機を示すものである。図６に示すように、密閉容器１内には固定子２及び回転子３を有する電動機４と、この電動機４によって駆動される圧縮機構１２が収納されている。圧縮機構１２はクランク軸５の偏心部に嵌装されたローラ９がクランク軸５の回転によりシリンダ８内で回動し、ローラ９に当接するベーン１１によってシリンダ内が区切られることにより、シリンダ８内に吸入されたガスは連続して圧縮され、吐出管１７から吐出される。スプリング１０の可動側の端面はベーン１１のバネ座に当接させ、一方の固定側の端面はスプリング収納孔１４に固定され、スプリング１０の伸縮によりベーン１１の先端をローラ９に当接させている。
実開昭６１−１１４０９３号公報 特開昭６２−２４０４９３号公報

しかしながら、前記従来の構成では、圧縮機の高効率化、高トルク化の為、圧縮機構の押しのけ容積に対し、電動機固定子のコア外径寸法の拡大化を図ると共に、シリンダ高さの薄肉化を行う場合、スプリングの縦横比（スプリング自由長÷コイル平均径）が大きくなり、スプリング中央部がスプリング収納孔またはベーン摺動溝逃し部側面と擦れるということが発生し、圧縮機の信頼性が低下すると共に、シリンダにスプリング収納孔を設けることによりシリンダの剛性を低下させ、圧縮機の性能が低下するという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高効率で高信頼性を有する圧縮機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の圧縮機は、スプリングの固定側の端面をシリンダに形成するベーン摺動溝逃し部に当接させたものである。

これによって、圧縮機の高効率化、高トルク化の為、圧縮機構の押しのけ容積に対し、電動機固定子のコア外径寸法の拡大化を図ると共に、シリンダ高さの薄肉化及びスプリングのコイル平均径の縮小を行った場合でも、スプリングの縦横比を大きくする必要がなく、スプリング中央部が座屈によりベーン摺動溝逃し部側面と擦れることを未然に防ぐことができ、尚且つシリンダにスプリング収納孔を設ける必要が無いので、シリンダの剛性低下による圧縮機の性能低下を防ぐことができる。

また、シリンダのベーン摺動溝逃し部に形成した凸部形状、またはシリンダ外周側から
ピンを挿入して形成した凸部または凹部形状をスプリングに挿入することで、設計上のコイル中心と組み付け上のコイル中心とのズレ量を最小化することができ、スプリング中央部がベーン摺動溝逃し部側面と擦れることを未然に防ぐことができる。

さらに、スプリングの固定側の端面と当接するシリンダのベーン摺動溝逃し部の位置を変化させることにより、スプリングの縦横比を最適化することができ、信頼性の高い圧縮機を供給することができる。

本発明の圧縮機は、高効率で高信頼性を有する圧縮機を供給することができる。

第１の発明は密閉容器内に、電動機とその電動機と締結されたクランク軸によって駆動される圧縮機構を収納し、クランク軸によってシリンダ内を偏心回転するローラと、スプリングによってその先端をローラ外周面に押圧されシリンダ内を高圧室と低圧室に仕切るベーンとを備え、前記スプリングの固定側の端面をシリンダに形成するベーン摺動溝逃し部に当接させることにより、圧縮機の高効率化、高トルク化の為、圧縮機構の押しのけ容積に対し、電動機固定子のコア外径寸法の拡大化を図ると共に、シリンダ高さの薄肉化及びスプリングのコイル平均径の縮小を行った場合でも、スプリングの縦横比を大きくする必要がなく、スプリング中央部が座屈によりベーン摺動溝逃し部側面と擦れることを未然に防ぐことができる。また、シリンダにスプリング収納孔を設ける必要が無いので、シリンダの剛性低下による圧縮機の性能低下を防ぐことができる。さらに、スプリングの固定側の端面と当接するシリンダのベーン摺動溝逃し部の位置を変化させることにより、押しのけ容積に係わらずスプリングの縦横比を最適化することができ、信頼性の高い圧縮機を供給することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の圧縮機をスプリングの固定側の端面と当接するシリンダのベーン摺動溝逃し部を平坦面としバネ座を形成することにより、スプリングの固定側の端面を面で当接させ、確実なスプリングの据わりを実現することができる。

第３の発明は、特に、第１または第２の発明の圧縮機をスプリングの固定側の端面と当接するシリンダのベーン摺動溝逃し部に形成した凸部をスプリング内周に挿入したことにより、設計上のコイル中心と組み付け上のコイル中心とのズレ量を最小化させ、スプリング中央部がベーン摺動溝逃し部側面と擦れることを未然に防ぐことができる。

第４の発明は、特に、第１または第２の発明の圧縮機をスプリングの固定側の端面と当接するシリンダのベーン摺動溝逃し部に、スプリングのコイル中心方向にシリンダ外周方向から貫通孔を設け、貫通孔にピンを挿入し、そのピンの先端で形成した凸部をスプリング内周に挿入したことにより、コイル中心のズレ防止用の突起を容易に形成することができ、尚且つ円筒形状のピンの先端をスプリング内周に挿入するので、組み付け上のコイル中心のズレ量を最小化することができ、スプリング中央部がベーン摺動溝逃し部側面と擦れることを未然に防ぐことができる。

第５の発明は、特に、第１または第２の発明の圧縮機をスプリングの固定側の端面と当接するシリンダのベーン摺動溝逃し部に、スプリングのコイル中心方向にシリンダ外周方向から貫通孔を設け、貫通孔に先端を凹形状にしたピンを挿入し、その凹部をスプリング外周に挿入したことにより、コイル中心のズレ防止用の突起を容易に形成することができ、尚且つ円筒形状のピンの先端をスプリング外周に挿入するので、組み付け上のコイル中心のズレ量を最小化することができ、またスプリング両端部のコイル径をスプリング中央部より小さくした形状とした場合、組み付け上のコイル中心のズレ量をより最小化すると
共にスプリング組み付けの方向性をなくし、圧縮機の組立性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明第１の実施の形態における圧縮機の横断面図を示すものである。

図１において、密閉容器１の中に、固定子２と回転子３から構成される電動機４と、回転子３と締結されたクランク軸５によって駆動される圧縮機構１２が配設されている。圧縮機構１２は、主軸受６及び副軸受７により形成される圧縮室をもつシリンダ８、クランク軸５によってシリンダ８内を偏心回転するローラ９、スプリング１０によってその先端をローラ９外周面に押圧されシリンダ８内を高圧室と低圧室に仕切るベーン１１から構成されている。

ここで、スプリング１０はコイル状に成形されており、その可動側の端面はベーン１１のバネ座部に当接され、他方の固定側の端面はシリンダ８に形成するベーン摺動溝逃し部１３に当接させている。

以上のように構成された圧縮機について、以下その動作、作用を説明する。

まず、電動機４の運転により、クランク軸５が回転し、それに伴いローラ９が回転する。このとき、ローラ９は偏心回転を行い、ベーン１１はスプリング１０によりその先端をローラ９の外周面に押圧されながら摺動運動を行い、スプリング１０中央部はベーン摺動溝逃し部１３側面に接触しないように伸縮を繰り返す。

ここで、圧縮機の高効率化、高トルク化の為、固定子２のコア外径寸法の拡大化を図ると共に、シリンダ８の高さ減を行った場合、スプリング１０のコイル平均径を小さくすることになる。しかし、スプリング１０の固定側の端面はシリンダ８に形成するベーン摺動溝逃し部１３に当接しているので、スプリング１０の縦横比を大きくする必要がなく、スプリング１０中央部が座屈によりベーン摺動溝逃し部１３側面と擦れることを未然に防ぐことができる。

以上のように、本実施の形態においてはベーンをローラ外周面に押圧するスプリングの固定側の端面をシリンダのベーン摺動溝逃し部に当接させることにより、スプリングのコイル平均径を小さくした場合でも、スプリングの縦横比を大きくする必要がなく、スプリング中央部が座屈によりベーン摺動溝逃し部側面と擦れることを未然に防ぐことができる。さらに、スプリングの固定側の端面と当接するシリンダのベーン摺動溝逃し部の位置を変化させることにより、スプリングの縦横比を最適化することができ、信頼性の高い圧縮機を供給することができる。

（実施の形態２）
図２は、本発明第２の実施の形態における圧縮機の断面図であり、図１に示すＸ−Ｘ断面部分を軸方向上側から見たものである。

図２において、密閉容器１の中に、シリンダ８内を偏心回転するローラ９、スプリング１０によってその先端をローラ９外周面に押圧されシリンダ８内を高圧室と低圧室に仕切るベーン１１から構成されている。

ここで、スプリング１０はコイル状に成形されており、その可動側の端面はベーン１１
のバネ座部に当接され、固定側の端面はシリンダ８に形成するベーン摺動溝逃し部１３に当接させおり、スプリング１０の端面が当接する部分を平坦面としてバネ座を形成している。これにより、スプリング１０の固定側の端面を面で当接させ、確実なスプリングの据わりを実現することができる。

（実施の形態３）
図３は、本発明第３の実施の形態にかかる圧縮機の断面図であり、図１に示すＸ−Ｘ断面部分を軸方向上側から見たものである。

図３において、密閉容器１の中に、シリンダ８内を偏心回転するローラ９、スプリング１０によってその先端をローラ９外周面に押圧されシリンダ８内を高圧室と低圧室に仕切るベーン１１から構成されている。

ここで、スプリング１０はコイル状に成形されており、その可動側の端面はベーン１１のバネ座部に当接され、固定側の端面はシリンダ８に形成するベーン摺動溝逃し部１３に当接させおり、スプリング１０の固定側の端面と当接する部分に形成した凸部１５をスプリング１０の内周に挿入したことにより、組み付け上のコイル中心のズレ量を最小化し、スプリング１０中央部がベーン摺動溝逃し部１３側面と擦れることを未然に防ぐことができる。

（実施の形態４）
図４は、本発明第４の実施の形態にかかる圧縮機の断面図であり、図１に示すＸ−Ｘ断面部分を軸方向上側から見たものである。

図４において、密閉容器１の中にはシリンダ８内を偏心回転するローラ９と、スプリング１０によってその先端をローラ９外周面に押圧され、シリンダ８内を高圧室と低圧室に仕切るベーン１１が収納されている。

ここで、スプリング１０はコイル状に成形されており、その可動側の端面はベーン１１のバネ座部に当接され、固定側の端面はシリンダ８に形成するベーン摺動溝逃し部１３に当接されている。ベーン摺動溝逃し部１３には、スプリング１０のコイル中心方向からシリンダ外周側に向かって設けた貫通孔に挿入されたピン１６により凸部を形成し、この凸部がスプリング１０内周に挿入される。これにより、コイル中心のズレ防止用の突起を容易に形成することができ、組み付け上のコイル中心のズレ量を最小化し、スプリング１０中央部がベーン摺動溝逃し部１３側面と擦れることを未然に防ぐことができる。

（実施の形態５）
図５は、本発明第５の実施の形態にかかる圧縮機の断面図であり、図１に示すＸ−Ｘ断面部分を軸方向上側から見たものである。

図５において、密閉容器１の中に、シリンダ８内を偏心回転するローラ９、スプリング１０によってその先端をローラ９外周面に押圧されシリンダ８内を高圧室と低圧室に仕切るベーン１１から構成されている。

ここで、スプリング１０はコイル状に成形されており、その可動側の端面はベーン１１のバネ座部に当接される。一方の固定側の端面は、スプリング１０のコイル中心方向にシリンダ８外周方向から貫通孔を設け、貫通孔に先端を凹形状にしたピン１６ｂを挿入し、その凹部をスプリング１０外周に挿入し、凹部底でスプリング１０の端面と当接させたことにより、スプリング１０のバネ座とコイル中心のズレ防止用の突起を容易に形成することができ、尚且つ円筒形状のピン１６ｂの先端をスプリング１０外周に挿入したことによ
り、組み付け上のコイル中心のズレ量を最小化し、スプリング１０中央部がベーン摺動溝逃し部１３側面と擦れることを未然に防ぐことができる。

以上のように、本発明にかかる圧縮機は、高効率で高信頼性を有することが可能となるので、冷凍機、冷蔵庫、自動販売機、給湯器、空調機器等だけでなく、送気用ポンプや真空ポンプ等の用途にも適用できる。

本発明実施の形態１における圧縮機の縦断面図 本発明実施の形態２における圧縮機の断面図 本発明実施の形態３における圧縮機の断面図 本発明実施の形態４における圧縮機の断面図 本発明実施の形態５における圧縮機の断面図 従来の圧縮機の縦断面図

符号の説明

１ 密閉容器
２ 固定子
３ 回転子
４ 電動機
５ クランク軸
６ 主軸受
７ 副軸受
８ シリンダ
９ ローラ
１０ スプリング
１１ ベーン
１２ 圧縮機構
１３ ベーン摺動溝逃し部
１４ スプリング収納孔
１５ 凸部
１６ ピン
１６ｂ ピン
１７ 吐出管

Claims (5)

1. 密閉容器内に、電動機とその電動機と締結されたクランク軸によって駆動される圧縮機構を収納し、前記クランク軸によってシリンダ内を偏心回転するローラと、スプリングによってその先端を前記ローラ外周面に押圧され前記シリンダ内を高圧室と低圧室に仕切るベーンとを備え、前記スプリングの固定側の端面をシリンダに形成するベーン摺動溝逃し部に当接させたことを特徴とする圧縮機。
2. スプリングの固定側の端面と当接するシリンダのベーン摺動溝逃し部を平坦面としたことを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
3. スプリングの固定側の端面と当接するシリンダのベーン摺動溝逃し部に形成した凸部をスプリング内周に挿入したことを特徴とする請求項１乃至２記載の圧縮機。
4. スプリングの固定側の端面と当接するシリンダのベーン摺動溝逃し部に、スプリングのコイル中心方向にシリンダ外周方向から貫通孔を設け、貫通孔にピンを挿入することで形成した凸部をスプリング内周に挿入したことを特徴とする請求項１乃至２記載の圧縮機。
5. スプリングの固定側の端面と当接するシリンダのベーン摺動溝逃し部に、スプリングのコイル中心方向にシリンダ外周方向から貫通孔を設け、貫通孔に先端を凹形状にしたピンを挿入し、その凹部をスプリング外周に挿入したことを特徴とする請求項１乃至２記載の圧縮機。
   

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