JP2011102543A - Compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動機のステータが本体ケーシングに溶接によって固定された圧縮機に関する。 The present invention relates to a compressor in which a stator of an electric motor is fixed to a main body casing by welding.
従来より、圧縮機に用いる電動機のステータ(固定子)に関して、ケーシング胴部のパイプへの取付方法は焼嵌めが行なわれている。焼嵌めの保持力は、モータの回転トルク及び落下時の衝撃荷重に対して、十分な保持力をもつように焼嵌め代を決定している。 Conventionally, with respect to a stator (stator) of an electric motor used for a compressor, a method of attaching the casing body to a pipe has been shrink-fitted. The shrink-fit holding force is determined so as to have a sufficient holding force against the rotational torque of the motor and the impact load at the time of dropping.
一方で、ステータの本体部分であるステータコアは、圧縮応力下では鉄損が増大する性質を持っており、焼嵌め時の圧縮応力による損失増大により、モータ効率が低下するおそれがある。 On the other hand, the stator core, which is the main body portion of the stator, has the property of increasing iron loss under compressive stress, and there is a risk that motor efficiency may be reduced due to increased loss due to compressive stress during shrink fitting.
そこで、外部からの圧縮応力がステータに影響しないように、ステータの環状のヨーク部の外周面とケーシング胴部のパイプを複数の溶接箇所でタッグ(TAG)溶接などで等間隔に3点程度の点状の溶接された構造がある。 Therefore, in order to prevent external compressive stress from affecting the stator, the outer peripheral surface of the annular yoke portion of the stator and the pipe of the casing body portion are connected at a plurality of welding points by tag (TAG) welding or the like at about three points. There is a spot welded structure.
例えば、特許文献1(特許第3960347号公報)、および特許文献2(特許第4241849号公報)には、ステータの環状のヨーク部、および圧縮機構などのメカ部分が、それぞれケーシング胴部のパイプに3点程度の溶接箇所で溶接されている。 For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent No. 3960347) and Patent Document 2 (Japanese Patent No. 4241849), an annular yoke portion of a stator and a mechanical portion such as a compression mechanism are respectively attached to a pipe of a casing body portion. It is welded at about 3 welding points.
しかし、ステータとケーシング胴部のパイプとを従来のような溶接箇所で点状の溶接を行う場合、焼嵌めの場合と比較して、ケーシング胴部のパイプは、ステータとの間の固定状態が弱くなるので、パイプの剛性が低くなる傾向にあり、これによって圧縮機の騒音を抑制することが困難になるおそれがある。 However, when spot welding is performed on the stator and the pipe of the casing body at a conventional welding location, the pipe of the casing body is fixed between the stator and the stator as compared with the case of shrink fitting. Since it becomes weak, the rigidity of the pipe tends to be lowered, which may make it difficult to suppress the noise of the compressor.
とくに、現在空調用に主に用いられるフロン冷媒R410A等を使用する圧縮機の場合には、二酸化炭素(CO2)冷媒と比較して設計圧力が低いため、用いられるケーシング材の厚みが薄くなっており、ケーシング胴部のパイプ自体の剛性が低い。そのため、ケーシング胴部のパイプの変形による高周波数域での振動モードの発生が起こりやすくなっている。また、溶接時に加わる応力によるステータの変形により、ステータとロータとの間の隙間、すなわちエアギャップを形成するティース内周面が不均一に変形し、エアギャップに偏りが発生するおそれがある。 In particular, in the case of a compressor that uses CFC refrigerant R410A, which is mainly used for air conditioning, the design pressure is lower than that of carbon dioxide (CO2) refrigerant. The rigidity of the casing body pipe itself is low. Therefore, the vibration mode is easily generated in the high frequency range due to the deformation of the pipe of the casing body. Further, due to deformation of the stator due to stress applied during welding, there is a possibility that the gap between the stator and the rotor, that is, the inner peripheral surface of the teeth forming the air gap is deformed unevenly and the air gap is biased.
本発明の課題は、ケーシングの剛性を向上させ、圧縮機の騒音を抑制することが可能な圧縮機を提供することにある。 The subject of this invention is providing the compressor which can improve the rigidity of a casing and can suppress the noise of a compressor.
第1発明の圧縮機は、本体ケーシングと、電動機とを備えており、電動機は、ステータと、ロータとを有している。ステータは、環状のヨーク部と、複数のティースとを有する。ティースは、ヨーク部の内周面から内向きに延びる。ロータは、ステータに対して回転可能に配置されている。本体ケーシングとステータの外周面との間は、所定の隙間が設けられた状態で溶接されている。ステータにおける平面視において、ティースの本数以上の複数の溶接ポイントが、ヨーク部の外周面に設けられている。 The compressor of the first invention includes a main body casing and an electric motor, and the electric motor has a stator and a rotor. The stator has an annular yoke portion and a plurality of teeth. The teeth extend inward from the inner peripheral surface of the yoke portion. The rotor is rotatably arranged with respect to the stator. The main casing and the outer peripheral surface of the stator are welded with a predetermined gap. In plan view of the stator, a plurality of welding points equal to or greater than the number of teeth are provided on the outer peripheral surface of the yoke portion.
ここでは、ステータにおける平面視において、ティースの本数以上の複数の溶接ポイントが、ヨーク部の外周面に設けられているので、溶接によって本体ケーシングの拘束力を高めて、振動、騒音を抑制することが可能である。 Here, in a plan view of the stator, since a plurality of welding points equal to or more than the number of teeth are provided on the outer peripheral surface of the yoke portion, the restraining force of the main body casing is increased by welding to suppress vibration and noise. Is possible.
第2発明の圧縮機は、第1発明の圧縮機であって、溶接ポイントは、ステータにおける平面視において、ヨーク部の外周面に略等ピッチに配置されている。 The compressor of the second invention is the compressor of the first invention, and the welding points are arranged at substantially equal pitches on the outer peripheral surface of the yoke portion in plan view of the stator.
ここでは、溶接ポイントが、ステータにおける平面視において、ヨーク部の外周面に略等ピッチに配置されているので、溶接によって本体ケーシングの拘束力を全周にわたって均等に高めることが可能となり、振動、騒音をより効果的に抑制することが可能である。 Here, since the welding points are arranged at substantially equal pitches on the outer peripheral surface of the yoke portion in plan view in the stator, it becomes possible to increase the binding force of the main body casing evenly over the entire circumference by welding, Noise can be suppressed more effectively.
第3発明の圧縮機は、第1発明または第2発明の圧縮機であって、溶接ポイントは、ステータにおける平面視において、隣接する2本のティースの間に少なくとも1つ設けられている。 The compressor of the third invention is the compressor of the first invention or the second invention, and at least one welding point is provided between two adjacent teeth in a plan view of the stator.
ここでは、溶接ポイントが、ステータにおける平面視において、隣接する2本のティースの間に少なくとも1つ設けられているので、溶接による引張り応力がティースの内周面のロータとの隙間であるエアギャップ隙間に影響を与えない。 Here, since at least one welding point is provided between two adjacent teeth in a plan view of the stator, an air gap in which the tensile stress caused by welding is a gap between the inner peripheral surface of the teeth and the rotor. Does not affect the gap.
第4発明の圧縮機は、第1発明から第3発明のいずれかの圧縮機であって、溶接ポイントは、隣接する2つの溶接ポイントが互いに異なる高さになるように、それぞれ複数個設けられている。 The compressor according to a fourth aspect is the compressor according to any one of the first to third aspects, wherein a plurality of welding points are provided so that two adjacent welding points have different heights. ing.
ここでは、溶接ポイントが、隣接する2つの溶接ポイントが互いに異なる高さになるように、それぞれ複数個設けられているので、溶接によって本体ケーシングの拘束力を高さ方向にわたって高めることが可能となり、振動、騒音をより効果的に抑制することが可能である。 Here, since a plurality of welding points are provided so that two adjacent welding points have different heights, it becomes possible to increase the binding force of the main body casing over the height direction by welding, It is possible to more effectively suppress vibration and noise.
第5発明の圧縮機は、第1発明から第4発明のいずれかの圧縮機であって、ステータは、複数の鋼鈑を積層し、隣接する2つの溶接ポイントの間でかしめることにより製造されている。 A compressor according to a fifth aspect is the compressor according to any one of the first to fourth aspects, wherein the stator is manufactured by laminating a plurality of steel plates and caulking between two adjacent welding points. Has been.
ここでは、ステータが、複数の鋼鈑を積層し、隣接する2つの溶接ポイントの間でかしめることにより製造されているので、溶接による引張り応力がティースの内周面に伝えにくくすることが可能である。また、ステータの高周波領域における振動を抑制することが可能である。 Here, since the stator is manufactured by laminating a plurality of steel plates and caulking between two adjacent welding points, it is possible to make it difficult to transmit the tensile stress due to welding to the inner peripheral surface of the teeth. It is. Further, it is possible to suppress vibrations in the high frequency region of the stator.
第1発明によれば、溶接によって本体ケーシングの拘束力を高めて、振動、騒音を抑制することができる。 According to the first invention, it is possible to suppress vibration and noise by increasing the restraining force of the main casing by welding.
第2発明によれば、溶接によって本体ケーシングの拘束力を全周にわたって均等に高めることができ、それにより、振動、騒音をより効果的に抑制することができる。 According to the second aspect of the invention, the restraining force of the main casing can be uniformly increased over the entire circumference by welding, whereby vibration and noise can be more effectively suppressed.
第3発明によれば、溶接による引張り応力がティースの内周面のロータとの隙間であるエアギャップ隙間に影響を与えない。 According to the third aspect of the invention, the tensile stress due to welding does not affect the air gap gap that is the gap between the inner peripheral surface of the teeth and the rotor.
第4発明によれば、溶接によって本体ケーシングの拘束力を高さ方向にわたって高めることができ、それにより、振動、騒音をより効果的に抑制することができる。 According to the fourth aspect of the invention, the restraining force of the main casing can be increased over the height direction by welding, whereby vibration and noise can be more effectively suppressed.
第5発明によれば、溶接による引張り応力がティースの内周面に伝えにくくすることができる。また、ステータの高周波領域における振動を抑制することができる。 According to the fifth aspect of the invention, it is possible to make it difficult for the tensile stress due to welding to be transmitted to the inner peripheral surface of the tooth. Further, vibrations in the high frequency region of the stator can be suppressed.
つぎに本発明の圧縮機の実施形態を図面を参照しながら説明する。 Next, an embodiment of the compressor of the present invention will be described with reference to the drawings.
〔実施形態〕
図1〜2示される密閉型圧縮機1は、空気調和機の冷媒を圧縮するために用いられるものであり、ケーシング2と、電動機3と、圧縮機構4と、アキュームレータ5と、シャフト6とを備えている。電動機3、圧縮機構4およびシャフト6は、ケーシング2の内部に収納されている。
Embodiment
The
密閉された筒状のケーシング2は、筒状部10と、筒状部10の上下の開口端を閉じる一対の鏡板11、12とを有している。ケーシング2の筒状部10は、後述する電動機3のステータ8およびロータ9を収納している。なお、筒状のケーシング2において、筒状部10と上下の開口端を閉じる鏡板11,12のどちらかとは、一体であってもよい(すなわち、筒状部と上側鏡板とが一体であるか、筒状部と下側鏡板とが一体であって、ケーシング2が二部品で構成されてもよい)。
The sealed
<電動機3の構成>
電動機3は、環状のステータ8(固定子)と、ステータ8の内部空間8aに回転自在に配置されたロータ9(回転子)と、複数のコイル38と、複数の磁石35とを備えている。たとえば、電動機3はステータ8にインシュレータ50a、50bを介してコイル38を設けた集中巻方式の電動機である。
<Configuration of
The
ロータ9は、シャフト6に連結され、シャフト6とともに回転することが可能であり、ステータ8に対して回転可能に配置されている。
The
図1〜2に示されるように、磁石35は、ロータ9の軸方向に延びる複数(例えば6箇所)のスロット9aに挿入されており、コイル38から発生する磁界に対向するように配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
<ステータの説明>
図1〜3に示されるステータ8は、環状のヨーク部40と、ヨーク部40の内周面から内向きに延びる複数(例えば9本)のティース37とを有している。複数のコイル38は、ステータ8のヨーク部40から内向きに伸びる複数(例えば9本)のティース37に巻かれて固定されている。複数のコイル38に通電されることにより磁界が発生する。
<Description of stator>
The
ステータ8は、複数の鋼鈑を積層した状態でかしめることによりヨーク部40とティース37とが一体になるように製造されている。図3に示されるステータ8では、各ティース37の根元(背部)付近にかしめ部42が形成されている。
The
ケーシング2とステータ8の外周面との間は、所定の隙間が設けられた状態(いわゆる隙間嵌めの状態)で溶接されている。
The
図3に示されるステータ8における平面視において、ティース37の本数(図3では9本)以上の複数の溶接ポイント7(図3では9箇所)がヨーク部40の外周面に設けられている。すなわち、本実施形態の電動機3は、図2〜3に示されるように、磁石35が6個、ティース37が9本ある、いわゆる6極9スロットの電動機であり、ティース37の本数が9本あることに対応して9点の溶接ポイント7を設けている。これにより、ケーシング2の拘束力を高めて、振動、騒音を抑制することが可能である。
In plan view of the
また、溶接ポイント7は、図3におけるステータ8における平面視において、ヨーク部40の外周面に略等ピッチ(略等間隔に40度ごと)に配置されている。
Further, the welding points 7 are arranged on the outer peripheral surface of the
さらに、図1〜3における溶接ポイント7は、ステータ8における平面視において、隣接する2本のティース37の間に同じ高さに1個ずつ設けられている。
Further, one
しかも、溶接ポイント7は、隣接する2つの溶接ポイント7が互いに異なる高さになるように、それぞれ複数個設けられている。
Moreover, a plurality of
すなわち、図1に示される溶接ポイント7は、隣接する2本のティース37の間にそれぞれ上下2段設けられている。なお、溶接ポイント7は、3段以上設けてもよい。たとえば、溶接ポイントが3段の場合は、そのうちの1段をステータの高さ中央に溶接ポイントを設け、残り2段はステータ高さ中央に対して、対称の高さ位置に設ける。
That is, the
ここで、溶接ポイント7を異なる高さに複数個配置する場合、例えば、近隣の溶接ポイント7と三角形をなすように上下に隣接する溶接ポイント7を互いにずらして千鳥状に配置にしてもよい。
Here, when a plurality of
ステータ8は、複数の鋼鈑を積層し、隣接する2つの溶接ポイント7の間でかしめることにより製造されている。このように、ティース37の背部にかしめ部42を設けることにより、溶接による引張り応力がティース37の内周面に伝えにくくすることが可能である。
The
<圧縮機構4の構成>
圧縮機構4は、図1および図4に示されるように、ブレード22を有する揺動ピストン21と、ブレード22を揺動可能に支持するブッシュ23と、シリンダ27とを有している。シリンダ27は、揺動ピストン21を収納するシリンダ室24、およびブッシュ23が回転自在に挿入されたブッシュ孔25を有している。
<Configuration of
As shown in FIGS. 1 and 4, the
揺動ピストン21は、電動機3の回転駆動力を受けてシャフト6の偏心部6aが偏心して回転することによって、シリンダ室24の内部で揺動し、これによって、吸入管28から吸入された冷媒をシリンダ室24内部で圧縮する。圧縮された冷媒は、ケーシング2の内部を通って上昇し、吐出管29から吐出される。
The
シリンダ27は、下部ブロック27aと、上部ブロック27bとを有している。シリンダ27は、マウンティングプレート30にネジ止めされている。マウンティングプレート30は、マウンティングプレート接合部31によってケーシング2の筒状部10に固定されている。マウンティングプレート接合部31は、スポット溶接により形成されている。
The
<特徴>
(1)
本実施形態の密閉型圧縮機1では、図3に示されるステータ8における平面視において、ティース37の本数(図3では9本)以上の複数の溶接ポイント7(図3では9箇所)がヨーク部40の外周面に設けられているので、溶接によってケーシング2の拘束力を高めて、振動、騒音を抑制することが可能である。
<Features>
(1)
In the
とくにフロン冷媒(R410Aなど)対応の薄肉のケーシング2は振動が発生しやすいが、9点の溶接ポイント7を設けることにより、ケーシングの剛性を向上させ、振動、騒音の抑制を達成することが可能である。
In particular, the
(2)
すなわち、本実施形態では、ティース37の個数(9個)と同数以上の9個の溶接ポイント7で隣接する2本のティース37の間でステータ8とケーシング2の胴部の筒状部10との間の溶接を行なうことにより、周方向に略等ピッチに9個のステータ8−筒状部10間の接合部を有している。これらの接合部により筒状部10はステータ8に拘束されるため、筒状部10の変形による高周波数域での振動モードの発生を抑制することが可能であり、低騒音の圧縮機を実現することが可能である。
(2)
That is, in the present embodiment, the
また、これらの接合部によりステータ8を構成する積層された鋼板も筒状部10に拘束されるため、各鋼板(およびステータ8全体)の変形による高周波数域での振動モードの発生を抑制することも可能である。
Moreover, since the laminated steel plates constituting the
(3)
また、本実施形態の密閉型圧縮機1では、溶接ポイント7がステータ8における平面視においてヨーク部40の外周面に略等ピッチ(略等間隔に40度ごと)に配置されているので、溶接によってケーシング2の拘束力を全周にわたって均等に高めることが可能であり、振動、騒音をより効果的に抑制することが可能である。
(3)
Further, in the
(4)
さらに、本実施形態の密閉型圧縮機1では、図1〜3における溶接ポイント7は、ステータ8における平面視において、隣接する2本のティース37の間に同じ高さに1個ずつ設けられているので、溶接による引張り応力がティース37の内周面のロータ9との隙間であるエアギャップ隙間44に影響を与えない。
(4)
Further, in the
(5)
さらに、本実施形態の密閉型圧縮機1では、溶接ポイント7は、隣接する2つの溶接ポイント7が互いに異なる高さになるように、それぞれ複数個設けられているので、溶接によってケーシング2の拘束力を高さ方向(シャフト6の軸方向)にわたって高めることが可能であり、振動、騒音をより効果的に抑制することが可能である。
(5)
Further, in the
(6)
さらに、本実施形態の密閉型圧縮機1では、ステータ8は、複数の鋼鈑を積層し、隣接する2つの溶接ポイント7の間でかしめることにより製造されているので、溶接による引張り応力がティース37の内周面に伝えにくくすることが可能である。また、ステータ8の高周波領域における振動を抑制することが可能である。
(6)
Furthermore, in the
また、ティース37背部にかしめ部42を設け、ティース37間に溶接を行なうことで、ステータ8の上下方向の剛性の弱い部分を溶接固定により補うことができる。これにより、ステータ8の上下方向の剛性が弱い部分に発生する高周波数域でのステータ8の変形モードの発生を抑制することが可能である。
Further, by providing the
本発明は、電動機のステータが本体ケーシングに溶接によって固定された圧縮機に種々適用することが可能である。 The present invention can be variously applied to a compressor in which a stator of an electric motor is fixed to a main body casing by welding.
1 密閉型圧縮機
2 ケーシング
3 電動機
6 シャフト
7 溶接ポイント
8 ステータ
9 ロータ
35 磁石
37 ティース
38 コイル
40 ヨーク
42 かしめ部
43 溝
50a、50b インシュレータ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
環状のヨーク部(40)と、前記ヨーク部(40)の内周面から内向きに延びる複数のティース(37)とを有するステータ(8)、および前記ステータ(8)に対して回転可能に配置されたロータ(9)を有する電動機(3)と、
を備えており、
前記本体ケーシング(2)と前記ステータ(8)の外周面との間は、所定の隙間が設けられた状態で溶接されている圧縮機(1)において、
前記ステータ(8)における平面視において、前記ティース(37)の本数以上の複数の溶接ポイント(7)が前記ヨーク部(40)の外周面に設けられている、
圧縮機(1)。 A body casing (2);
A stator (8) having an annular yoke portion (40) and a plurality of teeth (37) extending inwardly from an inner peripheral surface of the yoke portion (40), and rotatable with respect to the stator (8) An electric motor (3) having a rotor (9) arranged;
With
In the compressor (1) welded in a state where a predetermined gap is provided between the main casing (2) and the outer peripheral surface of the stator (8),
In plan view of the stator (8), a plurality of welding points (7) equal to or more than the number of the teeth (37) are provided on the outer peripheral surface of the yoke part (40).
Compressor (1).
請求項1に記載の圧縮機(1)。 The welding points (7) are arranged at a substantially equal pitch on the outer peripheral surface of the yoke part (40) in a plan view of the stator (8).
The compressor (1) according to claim 1.
請求項1または2に記載の圧縮機(1)。 At least one welding point (7) is provided between two adjacent teeth (37) in a plan view of the stator (8).
The compressor (1) according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれかに記載の圧縮機(1)。 A plurality of the welding points (7) are provided so that two adjacent welding points (7) have different heights.
The compressor (1) according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4のいずれかに記載の圧縮機(1)。 The stator (8) is manufactured by laminating a plurality of steel plates and caulking between two adjacent welding points (7).
The compressor (1) according to any one of claims 1 to 4.
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