JP2013024069A - 密閉型電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】密閉型圧縮機の密閉容器と支持脚との共振を抑制し、騒音が低く、生産性の高い密閉型電動圧縮機を提供すること。
【解決手段】電動圧縮要素と、電動圧縮要素を収納する密閉容器と、密閉容器内に電動圧縮要素を弾性的に支持するコイルばねと、下シェルの底面部に溶接固着される支持脚１２１とを備え、支持脚１２１は下シェル側へ突出した複数の溶接突起１２９を備えるとともに、底面部と支持脚１２１との間に、溶接部以外で当接する当たり部１３３を設けることで、当たり部１３３で確実に下シェルと支持脚１２１の取り付け曲面１２５が当接するため、溶接部以外で支持脚１２１を接触固定し、下シェルと支持脚１２１の共振を抑制することができ、騒音が低く、生産性の高い密閉型電動圧縮機を提供することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、主に家庭用冷蔵庫等に用いられる密閉型電動圧縮機に関し、特に低騒音に関するものである。

近年、密閉型電動圧縮機は、騒音の低いものが求められ、また、一般に密閉容器の下部に取付け用の支持脚を設けている（例えば、特許文献１参照）。

以下、図面を参照しながら特許文献１に示した従来の圧縮機について説明する。

図７は、従来の密閉型圧縮機の縦断面図、図８は、従来の密閉型圧縮機の支持脚の斜視図、図９は、従来の密閉型圧縮機の下シェルと支持脚の要部斜視図である。

図７から図９において、電動要素１と圧縮要素２とからなる電動圧縮要素３が、互いに連結した上シェル４と下シェル５とからなる密閉容器６内に収納されている。

上シェル４と下シェル５は、鉄板をプレスにて絞り成形することにより、形成されたものである。

下シェル５は、大曲率部７と小曲率部８をもつ曲面からなり、大曲率部７と小曲率部８にまたがるように水平方向に形成された平坦部９があり、この平坦部９にコイルばね１０を設置して電動圧縮要素３を支持するようにしている。

支持脚１１は、熱間圧延軟鋼材の一種であるＳＰＨＣのプレス打ち抜き成形にて形成され、密閉容器６を他装置へ取り付ける際に位置決め固定する孔部１４と、下シェル５の大曲率部７に溶接固着する取り付け曲面１２を備えている。

取り付け曲面１２は、下シェル５の曲面形状とほぼ等しい曲率で形成され、下シェル方向に突出した溶接突起１５が形成されている。

また、下シェル５へ溶接された支持脚１１は、取り付け曲面１２が下シェル５曲面に沿って面接触している状態で固着している。

以上のように構成された従来の密閉型圧縮機について、以下その動作を説明する。

電動要素１への通電により電動要素１が回転し、発生した電動圧縮要素３の振動を、コイルばね１０によって減衰させることにより、コイルばね１０設置部から密閉容器６外部へ伝播する振動を抑制している。

また、下シェル５の底面部１３近傍を、支持脚１１の取り付け曲面１２で面接触させることで、底面部１３の共振発生を抑えられ、底面部１３からの騒音を抑制することによって低騒音効果を得ようとするものである。

特許第２６０９７１３号公報

しかしながら、上記従来の構成では、支持脚１１は下シェル５に溶接突起１５にて溶接固着されるが、支持脚１１の取り付け曲面１２と下シェル５の曲率が異なっている場合、曲面同士が一致せず、支持脚１１と下シェル５との間に、微小隙間１６が生成されることがあった。

また、下シェル５は、複数の曲面によって形成されているため、支持脚１１を溶接する際の位置決めとなる基準面を取ることが難しく、支持脚１１と下シェル５の曲面が水平方向にずれやすいことで、微小隙間１６が生成される可能性を有していた。

さらに、取り付け曲面１２の曲率と下シェル５の曲率が十分等しく、溶接時にずれがない場合でも、溶接時の熱膨張により支持脚１１が熱変形することで、微小隙間１６が生成される可能性があった。

微小隙間１６が生成されると、その近傍は、支持脚１１の取り付け曲面１２が下シェル５の曲面に当接していないため、剛性の低い底面部１３の共振を十分に抑制することができず、下シェル５の底面部１３の共振によって発生する騒音を低減する十分な効果が得られないという課題を有していた。

さらに、微小隙間１６があると、圧縮機運転の加振力により支持脚１１も共振しやすくなり、その結果ビビリ音のような騒音が発生する可能性を有していた。

また、密閉容器６の下シェル５は、鉄板をプレスにて絞り成形されるが、鉄板の厚さやプレス型のへたり等の諸要因に起因して、曲率精度にばらつきを有しているとともに、溶接時の支持脚１１の熱変形も一様でないため、微小隙間１６が不安定に生成されることで、微小隙間１６近傍の支持脚１１が不規則に共振し、騒音ばらつきの一因となっていた。

さらに、騒音への悪影響因子を最小に抑えるため、下シェル５や支持脚１１の曲率精度に高い精度を要求する必要があるほか、溶接時のずれを防止するために生産設備にも高い精度を必要とし、生産性が悪いという課題を有していた。

本発明は、上記従来の課題を解決するもので、下シェルと支持脚の共振を抑制し、低騒音で、生産性の高い圧縮機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の密閉型電動圧縮機は、下シェルの底面部と支持脚との間に、溶接部以外で当接する当たり部を少なくとも一箇所以上設けたもので、下シェルと支持脚を当たり部によって確実に接触固定することができ、底面部と支持脚の共振を抑制することができるという作用を有する。

本発明の密閉型電動圧縮機は、支持脚の取り付け曲面と下シェルの曲面が一致していなくても、確実に支持脚と下シェルの共振を抑制することができ、低騒音で、生産性の高い圧縮機を提供することができる。

本発明の実施の形態１における密閉型電動圧縮機の縦断面図 同実施の形態１における密閉型電動圧縮機の支持脚の斜視図 同実施の形態１における密閉型電動圧縮機の支持脚の要部断面図 本発明の実施の形態２における密閉型電動圧縮機の縦断面図 同実施の形態２における密閉型電動圧縮機の下シェルの斜視図 同実施の形態２における密閉型電動圧縮機の下シェルの要部断面図 従来の密閉型圧縮機の縦断面図 従来の密閉型圧縮機の支持脚の斜視図 従来の密閉型圧縮機の下シェルと支持脚の要部斜視図

請求項１に記載の発明は、電動要素と圧縮要素とが一体に組み合わされた電動圧縮要素と、上シェルと下シェルによって形成され、かつ前記電動圧縮要素を収納した密閉容器と、前記密閉容器内において前記電動圧縮要素を弾性的に支持するコイルばねと、前記下シェルの底面部に溶接固着される支持脚を備え、前記支持脚に、前記下シェル側へ突出した複数の溶接突起を設け、さらに前記下シェルの底面部と支持脚の間に、溶接部以外で当接する当たり部を少なくとも一箇所以上設けたものである。

これによって、前記下シェルの曲率と前記支持脚の取り付け曲面の曲率が一致していない場合、また溶接による前記支持脚の熱変形があった場合でも、前記当たり部で確実に前記下シェルと前記支持脚が当接するため、溶接部以外で前記支持脚を接触固定するほか、前記下シェルの底面部近傍で当接することで、前記支持脚と前記下シェルの共振を抑制することにより、騒音が低く、生産性の高い圧縮機を提供することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記当たり部を、前記支持脚に形成した凸部によって構成したものである。

かかることにより、前記凸部を、前記支持脚のプレス成形時に同時に形成することができるとともに、前記当たり部を任意の位置に設けることができるため、最適箇所への当接が可能となり、請求項１に記載の発明の効果に加えて、さらに生産性が高く、騒音の低い圧縮機を提供することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記当たり部を、前記下シェルの底面部に形成した凸部によって構成したものである。

かかることにより、前記凸部を、前記下シェルのプレス成形時に同時に形成することができるとともに、前記当たり部を任意の位置に設けることができ、最適箇所への当接が可能となり、請求項１に記載の発明の効果に加えて、さらに生産性が高く、騒音の低い圧縮機を提供することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の発明において、前記凸部の出代を、前記支持脚の溶接突起の出代よりも小さく設定したものである。

かかることにより、前記支持脚の溶接工程中において、溶接突起でない凸部が下シェルに当接し、溶接エネルギーが分流することによる溶接部の溶着強度不足の発生を防止することができる。その結果、請求項２または３に記載の発明の効果に加えて、さらに溶着強度を十分確保した信頼性の高い圧縮機を提供することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項２から４のいずれか一項に記載の発明において、前記凸部を、曲面形状に形成したものである。

かかることにより、球状の先端を押し付けるため溶接時のずれの有無に係わらず、安定した当接状態が得られるほか、前記凸部をプレス成形しやすい形状にすることで、部品成
形と同時に一体形成することができる。したがって、請求項２から４のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、さらに生産性が高く、安価な圧縮機を提供することができる。

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この発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における密閉型電動圧縮機の縦断面図、図２は、同実施の形態１における密閉型電動圧縮機の支持脚の斜視図、図３は、同実施の形態１における密閉型電動圧縮機の支持脚の要部断面図である。

図１から図３において、電動要素１０１と圧縮要素１０３とからなる電動圧縮要素１０５が、互いに連結した上シェル１０７と下シェル１０９とからなる密閉容器１１１の内部に収納されている。

上シェル１０７と下シェル１０９は、複数の曲率を有する曲面からなり、鉄板をプレスにて絞り成形することによって形成されている。

下シェル１０９は、大曲率部１１３と小曲率部１１５を持ち、大曲率部１１３と小曲率部１１５にまたがるように水平方向に形成された平坦部１１７があり、この平坦部１１７にコイルばね１１９を設置して電動圧縮要素１０５を支持するようにしている。

また、下シェル１０９の底面部１２７近傍の大曲率部１１３には、密閉容器１１１を他装置へ取り付ける際に位置決め固定する孔部１２３と、下シェル１０９の大曲率部１１３とほぼ等しい曲率を有した取り付け曲面１２５を備えた支持脚１２１が、底面部１２７を間にして対向する位置で溶接固着されている。

支持脚１２１は、熱間圧延軟鋼材の一種であるＳＰＨＣのプレス打ち抜き成形にて形成されている。

取り付け曲面１２５は、下シェル１０９方向に突出した複数の溶接突起１２９が形成されているほか、同一平面上に複数の凸部１３１が溶接突起１２９と同一方向に突出するように、プレス成形により支持脚１２１と一体形成されている。

凸部１３１は、支持脚１２１の溶接後、下シェル１０９と溶接部以外で当接する当たり部１３３を形成している。

また、凸部１３１は、略ＳＲ形状（曲面）を成し、当たり部１３３が溶接突起１２９から離れた位置で、かつ支持脚１２１の溶接後に下シェル１０９の底面部１２７の中心に近い位置になるように形成されている。凸部１３１の取り付け曲面１２５からの出代Ａは、溶接突起１２９の出代Ｂよりも小さい。

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。

電動要素１０１への通電によって発生した圧縮要素１０３の摺動や電動要素１０１の回転などの振動は、加振力となって電動圧縮要素１０５を振動させる。

その振動は、弾性支持しているコイルばね１１９に伝播し減衰されるが、一部減衰しきれなかった振動が、密閉容器１１１の外部に伝播して、密閉容器１１１、及び支持脚１２１を振動させ、加振力となる。

通常、支持脚１２１の共振は、溶接部から離れた位置ほど固有振動数が低下することに起因して発生しやすいが、当たり部１３３を、溶接突起１２９から離れた位置になるように設けることで、共振しやすい箇所を意図的に当接させ、接触固定することで、共振の発生確率を大幅に低減させることができる。

また、当たり部１３３を、下シェル１０９の底面部１２７近傍に設けたことで、下シェル１０９の共振を効果的に抑制することができ、一定の低騒音効果を得ることができる。

このように、取り付け曲面１２５に形成した複数の凸部１３１を下シェル１０９側に突出させることにより、支持脚１２１を下シェル１０９に溶接する際に、取り付け曲面１２５の曲率精度が不十分だったり、下シェル１０９の曲率精度が不十分だったりした場合でも、確実に凸部１３１が下シェル１０９と当接し、意図的に当たり部１３３を設けることができる。したがって、溶接後に支持脚１２１と下シェル１０９との間に微小隙間を生成していても、当たり部１３３で接触固定させることができる。

その結果、曲率精度の不具合や、溶接時の支持脚１２１の熱変形がある場合にも、下シェル１０９と支持脚１２１の間は、当たり部１３３によって接触固定されるようになるため、圧縮機の運転による下シェル１０９と支持脚１２１の共振を抑制することができ、圧縮機の騒音を低減することができる。

さらに、凸部１３１の出代Ａは、支持脚１２１の取り付け曲面１２５から僅かに突出している程度とし、溶接突起１２９の出代Ｂよりも小さくすることで、抵抗溶接中に凸部１３１へは電流が流れない。したがって、溶接エネルギー（電流）の分流が抑制でき、少ない電流で支持脚１２１を溶接することができ、生産性を向上させることができる。

また、抵抗溶接工程において、完了前に凸部１３１が下シェル１０９に接触し、溶接突起１２９の溶け込みが不十分な段階での凸部１３１への分流を防止することができるので、溶接突起１２９に流れるはずの電流の減少に起因する溶着強度不足といった問題を防止することができる。

なお、本実施の形態１においては、当たり部１３３を、支持脚１２１に形成した凸部１３１によって構成したが、下シェル１０９の曲面や支持脚１２１の取り付け曲面１２５の形状などにより、凹部によって構成しても同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態１においては、凸部１３１の数を二つとしているが、取り付け曲面１２５の形状などにより、三つ以上形成しても同様の効果を得ることができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における密閉型電動圧縮機の縦断面図、図５は、同実施の形態２における密閉型電動圧縮機の下シェルの斜視図、図６は、同実施の形態２における密閉型電動圧縮機の下シェルの要部断面図、である。

図４から図６において、電動要素２０１と圧縮要素２０３とからなる電動圧縮要素２０５が、互いに連結した上シェル２０７と下シェル２０９とからなる密閉容器２１１の内部に収納されている。

上シェル２０７と下シェル２０９は、複数の曲率を有する曲面からなり、鉄板をプレスにて絞り成形することによって形成されている。

下シェル２０９は、大曲率部２１３と小曲率部２１５を持ち、大曲率部２１３には、密閉容器２１１を他装置へ取り付ける際に位置決め固定する孔部（図示せず）と、下シェル２０９の大曲率部２１３とほぼ等しい曲率を有した取り付け曲面２２５を備えた支持脚２２１が、底面部２２７を間にして対向する位置で溶接固着されている。

また、大曲率部２１３には、複数の凸部２３１が支持脚２２１側に突出するように、プレス成形によって下シェル２０９と一体形成されている。

また、大曲率部２１３と小曲率部２１５にまたがるように水平方向に形成された平坦部２１７があり、この平坦部２１７にコイルばね２１９を設置して電動圧縮要素２０５を支持している。

支持脚２２１は、熱間圧延軟鋼材の一種であるＳＰＨＣのプレス打ち抜き成形にて形成されている。

取り付け曲面２２５は、下シェル２０９方向に突出した複数の溶接突起２２９がプレス成形により支持脚２２１と一体形成されている。

凸部２３１は、支持脚２２１の溶接後、支持脚２２１と溶接部以外で当接する当たり部２３３を形成している。

また、凸部２３１は、略ＳＲ形状（曲面）を成し、支持脚２２１の溶接後に当たり部２３３が溶接突起２２９から離れた位置で、かつ下シェル２０９の底面部２２７中心に近い位置になるように形成されている。凸部２３１の下シェル２０９の曲面からの出代Ｄは、溶接突起２２９の出代よりも小さい。

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。

電動要素２０１への通電によって発生した圧縮要素２０３の摺動や電動要素２０１の回転などの振動は、加振力となって電動圧縮要素２０５を振動させる。

その振動は、弾性支持しているコイルばね２１９に伝播し減衰されるが、一部減衰しきれなかった振動が、密閉容器２１１の外部に伝播して、密閉容器２１１、及び支持脚２２１を振動させ、加振力となる。

通常、支持脚２２１の共振は、溶接部から離れた位置ほど固有振動数が低下することに起因して発生しやすいが、当たり部２３３を、溶接突起２２９から離れた位置になるように設けることで、共振しやすい箇所を意図的に当接させ、接触固定することで、共振の発生確率を大幅に低減させることができる。

また、当たり部２３３を下シェル２０９の底面部２２７近傍に設けたことで、下シェル２０９の共振を効果的に抑制することができ、一定の低騒音効果を得ることができる。

さらに、支持脚２２１を下シェル２０９に溶接する際に、取り付け曲面２２５の曲率精度が不十分だったり、下シェル２０９の曲率精度が不十分だったりした場合でも、下シェル２０９に形成した複数の凸部２３１を支持脚２２１側に突出させることにより、確実に凸部２３１を取り付け面２２５と当接させることができる。この当接により、意図的に当たり部２３３を設けることができ、溶接後に支持脚２２１と下シェル２０９との間に微小隙間が生成されても、当たり部２３３で接触固定させることができる。

したがって、曲率精度の不具合や、溶接時の支持脚２２１の熱変形がある場合にも、下シェル２０９と支持脚２２１の間は、当たり部２３３によって接触固定される。そのため、圧縮機運転による下シェル２０９と支持脚２２１の共振を抑制することができ、圧縮機の騒音を低減することができる。

さらに、凸部２３１の出代Ｄは、下シェル２０９の曲面から僅かに突出している程度とし、溶接突起２２９の出代よりも小さくすることで、抵抗溶接中に凸部２３１へは電流が流れない。このように、溶接エネルギー（電流）の分流を防止することにより、少ない電流で支持脚２２１を溶接することができ、生産性を向上させることができる。

また、抵抗溶接工程の完了前に、凸部２３１が支持脚２２１の取り付け面２２５に接触し、溶接突起２２９の溶け込みが不十分な段階での凸部２３１への電流（溶接エネルギー）の分流を防止することができ、溶接突起２２９に流れるはずの電流の減少に起因する溶着強度不足といった問題を防止することができる。

なお、本実施の形態２においては、当たり部２３３を、下シェル２０９に形成した凸部２３１によって構成したが、下シェル２０９の曲面や支持脚２２１の取り付け曲面（図示せず）の形状などにより、凹部によって構成しても同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態２においては、凸部２３１の数を二つとしているが、取り付け曲面２２５の形状などにより、三つ以上形成しても同様の効果を得ることができる。

以上のように、本発明にかかる圧縮機は、支持脚と下シェルの底面部を、溶接部以外の当たり部で接触固定することにより、騒音を低くできるとともに、下シェルや支持脚の生産性を向上できるので、冷蔵庫、エアーコンディショナー、冷凍冷蔵装置等のあらゆる圧縮機に適用できる。

１０１、２０１ 電動要素
１０３、２０３ 圧縮要素
１０５、２０５ 電動圧縮要素
１０７、２０７ 上シェル
１０９、２０９ 下シェル
１１１、２１１ 密閉容器
１１９、２１９ コイルばね
１２１、２２１ 支持脚
１２７、２２７ 底面部
１２９、２２９ 溶接突起
１３１、２３１ 凸部
１３３、２３３ 当たり部

Claims (5)

1. 電動要素と圧縮要素とが一体に組み合わされた電動圧縮要素と、上シェルと下シェルによって形成され、かつ前記電動圧縮要素を収納した密閉容器と、前記密閉容器内において前記電動圧縮要素を弾性的に支持するコイルばねと、前記下シェルの底面部に溶接固着される支持脚を備え、前記支持脚に、前記下シェル側へ突出した複数の溶接突起を設け、さらに前記下シェルの底面部と支持脚の間に、溶接部以外で当接する当たり部を少なくとも一箇所以上設けた密閉型電動圧縮機。
2. 前記当たり部を、前記支持脚に形成した凸部によって構成した請求項１に記載の密閉型電動圧縮機。
3. 前記当たり部を、前記下シェルの底面部に形成した凸部によって構成した請求項１に記載の密閉型電動圧縮機。
4. 前記凸部の出代を、前記支持脚の溶接突起の出代よりも小さく設定した請求項２または３に記載の密閉型電動圧縮機。
5. 前記凸部を、曲面形状に形成した請求項２から４のいずれか一項に記載の密閉型電動圧縮機。

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