JP3550992B2 - 圧縮機及びその組立方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧縮機及びその組立方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の圧縮機としては、圧縮機構部、モータ部、回転軸及び副軸受部を密閉容器に内蔵し、前記密閉容器は円筒状ケーシング及びその両側開口端を塞ぐキャップを有し、前記回転軸は、その一側が主軸受により回転自在に支持され、中間部がロータの中心部に固定され、他側外周が副軸受により回転自在に支持され、前記回転軸の軸心部に両端面に貫通する給油孔を設け、前記モータ部はステータ及びロータを有し、前記ステータは前記ケーシングに焼ばめ等により固定され、前記ロータは前記ステータ内に回転可能に配置され、前記副軸受部は、その周縁部が前記ケーシングに溶着され、貫通孔が中央部に形成されたものが公知である。例えば、特開平４−１４３４７６号公報に記載されたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術において、回転軸に対する副軸受の傾きについては、特に配慮されて組立しておらず、従って、下方軸受の傾きによる副軸受の焼き付き等の信頼性に問題があった。また、副軸受が転がり軸受の場合は、傾き角がある許容傾き角を超えると著しく軸受寿命が低下するという問題があった。そこで、回転軸に対する副軸受の傾きを精度よく組み立てる必要が生ずるが、各部品を精度よく加工する必要があり生産性に欠けると言う問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、ロータの両側で回転自在に支持する主軸受部及び副軸受部を有する圧縮機において、回転軸と副軸受部の副軸受との傾きを適正かつ容易に組み付けることができるようにするにより、信頼性の高い圧縮機及びその組立方法を得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、圧縮機構部、モータ部、回転軸及び副軸受部を密閉容器に内蔵し、前記回転軸は、一側が主軸受により回転自在に支持され、中間部がロータの中心部に固定され、他側外周が副軸受部により回転自在に支持され、前記回転軸の軸心部に両端面に貫通する給油孔を設けた圧縮機において、前記回転軸に設けた給油孔の副軸受側端部を主軸受側部より大きく且つ回転軸の軸心と同心に構成し、前記副軸受部は、副軸受取付け部、その副軸受取付け部内に収納された副軸受及び貫通孔を有し、前記副軸受部の貫通孔と前記給油孔の副軸受側端部とを近接して対向するように構成すると共に、前記副軸受部の貫通孔と前記給油孔の副軸受側端部とを同心で且つ同等の径或いは貫通孔の方が若干大きい径に構成し、前記貫通孔は、前記副軸受部を前記密閉容器に固定する際に、位置決め部材が挿入されるものであることにより達成される。
【０００６】
また、上記目的は、圧縮機構部、モータ部、回転軸及び副軸受部を密閉容器に内蔵し、前記密閉容器は円筒状ケーシング及びその両側開口端を塞ぐキャップを有し、前記回転軸は、一側が主軸受により回転自在に支持され、中間部がロータの中心部に固定され、他側外周が副軸受により回転自在に支持され、前記回転軸に端面に開口する給油孔を設けらた圧縮機において、前記副軸受部は副軸受及びハウジングを有し、前記ハウジングは本体部とその一側に立設された筒状の副軸受取付け部及び他側に立設された筒状の給油パイプ取付け部を有し、前記副軸受は前記副軸受記ハウジングの副軸受取付け部内に収納され、前記給油パイプ取付け部の中央部には貫通孔が形成され、前記給油パイプ取付け部の貫通孔と前記給油孔の副軸受側端部とをその端面が対向して近接し且つ同心で同等の径或いは貫通孔の方が若干大きい径に構成し、前記貫通孔の径を前記回転軸の外径より小さく構成し、前記貫通孔は、前記副軸受部を前記密閉容器に固定する際に、位置決め部材が挿入されるものであり、副軸受部の密閉容器への固定後、前記副軸受部の貫通孔に給油パイプを取り付けたことにより達成される。
【０００７】
更に、圧縮機構部、モータ部、回転軸及び副軸受部を密閉容器に内蔵し、前記密閉容器は円筒状ケーシング及びその両側開口端を塞ぐキャップを有し、前記モータ部をステータとロータとから構成し、前記回転軸は、その一側が主軸受により回転自在に支持され、中間部がロータの中心部に固定されると共に、他側外周が副軸受部により回転自在に支持され、前記回転軸の他側軸心部に給油孔を設けた圧縮機の組立方法において、前記給油孔の副軸受側端部を主軸受側部より大きく且つ回転軸の軸心と同心に形成した回転軸をステータ内に配置し、副軸受取付け部とその副軸受取付け部内に収納された副軸受と貫通孔とを備える前記副軸受部をその貫通孔が前記給油孔の副軸受側端部と対向し且つ近接して同心となるように配置すると共に前記回転軸端を前記副軸受に挿入し、位置決め部材を副軸受部の貫通孔を通して給油孔の副軸受側端部へ挿入し、この位置決め部材の外周で回転軸および副軸受部を位置決めし、この状態で副軸受部を前記密閉容器に固定したことにより達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図１から図５に基づいて本発明の一実施例を説明する。図１は本発明のスクロール圧縮機の全体構造を示す断面図、図２は本発明に用いる回転軸単体の平面図、図３は本発明のスクロール圧縮機の副軸受部の組立途中の詳細図、図４は本発明のスクロール圧縮機の回転軸と副軸受の位置決め時の状態を示す断面図、図５は本発明に用いる回転軸と副軸受の傾きの寸法緒言を示す断面拡大図である。
【０００９】
図１に示すように、スクロール圧縮機は、圧縮機構部３、モータ部１０、回転軸９、副軸受部１３を密閉容器１に内蔵した構造となっている。密閉容器１は、円筒状のケーシング２とその両側開口端を塞ぐように上キャップ１７及び下キャップ１８を溶接して構成されている。圧縮機構部３は、鏡板に渦巻状のラップを立設した固定スクロール４と、鏡板に渦巻状のラップを立設させて固定スクロール４に噛み合う旋回スクロール５と、旋回スクロール５の自転を防止するオルダムリング６と、フレーム８等から成っている。固定スクロール４はボルトにてフレーム８に固定されている。旋回スクロール５は、そのラップ反対側にボス部が形成され、そのボス部に回転軸９の上端が同芯状に嵌合された状態で固定スクロール４とフレーム８との間に旋回可能に挟持されている。オルダムリング６は、旋回スクロール４とフレーム８との間に挟持され、フレーム８により支持されている。フレーム８はケーシング２に溶接等で固定されている。
【００１０】
回転軸９は、上部外周がフレーム８に嵌合された主軸受７により回転自在に支持され、中間部がロータ１２の中心部に貫通して固定され、下部外周が副軸受１４により回転自在に支持されている。主軸受７及び副軸受８はころがり軸受で構成されている。図２に示すように、回転軸９は軸心部に両端面に貫通する給油孔１９が設けられている。給油孔１９は回転軸９を貫通して両端面に開口するように形成されている。給油孔１９の副軸受側端部１９ａは、その内径が主軸受側部１９ｂの内径より２倍以上大きく形成され、回転軸９の軸心と同心に構成されている。この副軸受側端部１９ａは内径より奥行き寸法の方が大きく形成されている。
【００１１】
モータ部１０は、ステータ１１とロータ１２とを有している。ステータ１１はケーシング２に焼ばめ等により固定されている。ロータ１２はステータ１１の環状通路２１内に回転可能に配置され、回転軸９を介して主軸受７及び副軸受１４にて支持されている。
【００１２】
図３に示すように、副軸受部１３は、平板状の支持部材１３ａと、ころがり軸受で構成される副軸受１４と、ハウジング１５とを有している。支持部材１３ａは、中央にハウジング１５を固着し、周縁部がケーシング２に溶着等により固定されている。副軸受１４はハウジング１５の副軸受取付け部１５ａ内に収納されている。ハウジング１５は、平坦部１５ａと、その上面に立設された筒状の副軸受取付け部１５ｂと、下面に立設された筒状の給油パイプ取付け部１５ｃとを有している。ハウジング１５は、給油パイプ取付け部１５ｃの中央部を貫通する貫通孔２０が形成されている。給油パイプ取付け部１５ｃの貫通孔２０と給油孔１９の副軸受側端部１９ａとは、その端面が対向して近接され且つ同心となっており、同等の径或いは貫通孔２０の方が若干大きい径に構成され、副軸受側端部１９ａの方が軸方向に長く構成されている。貫通孔２０の径は回転軸９の外径より小さく且つ貫通孔２０の奥行きより小さく構成されている。なお、副軸受取付け部１５ａ内径と貫通孔２０の内径とは同心に構成されている。
【００１３】
給油パイプ１６は、図１に示すように、一端が給油パイプ取付け部１５ｃの貫通孔２０に取り付けられ、他端が下キャップ１８より外部へ導かれ、給油タンク等に連通されている。
【００１４】
次に、圧縮機の組立方法を説明する。図１に示すように、まず、ステータ１１をケーシング２に焼ばめ等により嵌合し固定する。ステータ環状通路２１とフレーム主軸受部２２とを同軸になるように位置決めを行い、この状態でフレーム８を溶接等の方法でケーシング２に固定する。更に、圧縮機構部３を組込んでフレーム８に固定スクロール４をボルトにて固定する。一方、ロータ１２の中心部に回転軸９を焼ばめ等で固定しておく。
【００１５】
図４に示すように、ロータ１２をステータ１１の環状通路２１内に挿入し、副軸受１４に回転軸９が挿入されるように副軸受部を装着し、ステータ１１とロータ１２の隙間にその隙間と同等か若干薄い板厚の薄板２４を複数枚挿入してステータ１１に対するロータ１２及び回転軸９の位置決めを行う。この状態で、位置決め部材を構成する円筒状ピン２３をハウジング１５の貫通孔２０を通して、給油孔１９の副軸受側端部１９ａに挿入し、円筒状ピン２３の外周で回転軸９と副軸受部１３とが同心になるように位置決めを行い、副軸受部１３をケーシング２に溶接等により固定する。
【００１６】
その後、薄板２４及びピン２３を回収し、ハウジング貫通孔２０に給油パイプ１６を挿入し、ケーシング２に上キャップ１７及び下キャップ１８を溶接する。
【００１７】
図５に示すように、回転軸９と副軸受１４の設計傾き角θは、θ＝（ｄＡーｄＢ）／Ｌ１＋（ＤＡーＤＢ）／Ｌ２で決める事ができる。ここで、ｄＡ：回転軸貫通孔１９ａの直径、ｄＢ：円筒状ヒ゜ン２３直径、ＤＡ：ハウジング貫通孔２０の直径、ＤＢ：円筒状ヒ゜ン２３直径、Ｌ１：回転軸側の挿入長さ、Ｌ２：ハウジング側の挿入長さである。
【００１８】
ハウジング１５に装着する軸受の種類により、各部の寸法を設定することにより、回転軸９に対する副軸受１４の傾きをそれぞれの軸受により設定することができる。
【００１９】
かかる圧縮機によれば、回転軸９に設けた給油孔１９の副軸受側端部１９ａを主軸受側部１９ｂより大きく且つ回転軸９の軸心と同心に構成し、副軸受部１３は、副軸受取付け部１５ｂ、その副軸受取付け部１５ａ内に収納された副軸受１４及び貫通孔２０を有し、副軸受部１３の貫通孔２０と給油孔１９の副軸受側端部１９ａとを近接して対向するよう構成すると共に、副軸受部１３の貫通孔２０と給油孔１９の副軸受側端部１９ａとを同心で且つ同等の径或いは貫通孔２０の方が若干大きい径に構成したので、円筒状ピン２３を位置決め部１５ｃの中央貫通孔２０を通して給油孔１９の副軸受側端部１９ａに挿入することにより、円筒状ピン２３の外周で回転軸９と副軸受部１３とを正確に位置決めすることができる。これにより、組立が著しく容易となり、信頼性を大幅に向上することができる。また、回転軸９と副軸受部１３との設計傾き角θは円筒状ピン２３の給油孔１９の副軸受側端部１９ａ及び位置決め部１５ｃの中央貫通孔２０と円筒状ピン２３との挿入部の距離及び隙間を設定することによって設定することができるので、回転軸９と副軸受部１３との傾きを適正に設定することが容易に行えるものである。更には、給油孔１９の主軸受側部１９ｂの径は給油量から制約を受けるので、あまり大きくすることができないが、給油孔１９の副軸受側端部１９ａを主軸受側部１９ｂより大きく構成しているので、位置決め用に挿入する円筒状ピン２３を太いものにすることができ、その位置決め寸法制度を大幅に向上することができる。給油孔１９の副軸受側端部１９ａは主軸受側部１９ｂより２倍以上大きくすることが望ましい。
【００２０】
また、副軸受部１３を副軸受１４とハウジング１５とから構成し、前記ハウジング１５を本体部１５ａとその一側に立設された筒状の副軸受取付け部１５ｂと他側に立設された筒状の給油パイプ取付け部１５ｃとから構成し、前記副軸受１４を前記ハウジング１５の副軸受取付け部１５ａ内に収納し、前記給油パイプ取付け部１５の中央部に貫通孔２０を形成し、前記給油パイプ取付け部１５ｃの貫通孔２０と前記給油孔１９の副軸受側端部１９ａとをその端面が対向して近接し且つ同心で同等の径或いは貫通孔２０の方が若干大きい径に構成し、貫通孔２０の径を回転軸９の外径より小さく構成し、副軸受部１３の貫通孔２０に給油パイプ１６の一端を取り付けたので、円筒状ピン２３を給油パイプ取付け部１５ｃの中央貫通孔２０をを利用して給油孔１９の副軸受側端部１９ａに挿入することにより、円筒状ピン２３の外周で回転軸９と副軸受部１３とを正確に位置決めすることができ、組立が著しく容易となり、信頼性を大幅に向上することができると共に、給油パイプ１６の取付けも容易にできる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の圧縮機及びその組立方法は、位置決め部材を位置決め部の中央貫通孔を通して給油孔の副軸受側端部に挿入することにより、位置決め部材の外周で回転軸と副軸受部とを正確に位置決めすることができ、これにより組立が著しく容易となり、信頼性を大幅に向上することができ、また、回転軸９と副軸受部との設計傾き角は位置決め部材の給油孔の副軸受側端部及び位置決め部の中央貫通孔と位置決め部材との挿入部の距離及び隙間を設定することによって設定することができるので、回転軸と副軸受部との傾きを適正に設定することが容易に行うことができ、更には、給油孔の副軸受側端部を主軸受側部より大きく構成して位置決め用に挿入する円筒状ピンを太いものにすることができるので、その位置決め寸法制度を大幅に向上することができる。なお、副軸受部の給油パイプ取付け部を利用して給油パイプを容易に取付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスクロール圧縮機の全体構造を示す断面図。
【図２】本発明に用いる回転軸単体の平面図。
【図３】本発明のスクロール圧縮機の副軸受部の組立途中の詳細図。
【図４】本発明のスクロール圧縮機の回転軸と副軸受の位置決め時の状態を示す断面図。
【図５】図４の回転軸と副軸受の傾きの寸法緒言を示す断面拡大図。
【符号の説明】
１…密閉容器、２…ケーシング、３…圧縮機構部、４…固定スクロール、５…旋回スクロール、６…オルダムリング、７…主軸受、８…フレーム、９…回転軸、１０…モータ部、１１…ステータ、１２…ロータ、１３…副軸受部、１４…副軸受、１５…ハウジング、１６…給油パイプ、１７…上キャップ、１８…下キャップ、１９…回転軸貫通孔、１９ａ…貫通孔、１９ｂ…貫通孔、２０…ハウジング貫通孔、２１…ステータ環状通路、２２…フレーム主軸受部、２３…ピン（位置決め部材）、２４…薄板。

Claims (7)

1. 圧縮機構部、モータ部、回転軸及び副軸受部を密閉容器に内蔵し、前記回転軸は、一側が主軸受により回転自在に支持され、中間部がロータの中心部に固定され、他側外周が副軸受部により回転自在に支持され、前記回転軸の軸心部に両端面に貫通する給油孔を設けた圧縮機において、前記回転軸に設けた給油孔の副軸受側端部を主軸受側部より大きく且つ回転軸の軸心と同心に構成し、前記副軸受部は、副軸受取付け部、その副軸受取付け部内に収納された副軸受及び貫通孔を有し、前記副軸受部の貫通孔と前記給油孔の副軸受側端部とを近接して対向するように構成すると共に、前記副軸受部の貫通孔と前記給油孔の副軸受側端部とを同心で且つ同等の径或いは貫通孔の方が若干大きい径に構成し、前記貫通孔は、前記副軸受部を前記密閉容器に固定する際に、位置決め部材が挿入されるものであることを特徴とする圧縮機。
2. 圧縮機構部、モータ部、回転軸及び副軸受部を密閉容器に内蔵し、前記回転軸は、主軸受及び副軸受部により回転自在に支持され、前記回転軸内には該軸端面に開口する給油孔が形成されている圧縮機において、前記回転軸に形成された給油孔の副軸受側端部の孔径が主軸受側の孔径より大きく構成され、前記副軸受部は、副軸受取付け部、その副軸受取付け部内に収納された副軸受、該副軸受部を前記回転軸に対して位置決めする位置決め部及びその位置決め部を貫通する貫通孔を備え、前記副軸受部の貫通孔と前記給油孔の副軸受側端部とが近接して対向するように構成され、前記貫通孔は、前記副軸受部を前記密閉容器に固定する際に、位置決め部材が挿入されるものであることを特徴とする圧縮機。
3. 圧縮機構部、モータ部、回転軸及び副軸受部を密閉容器に内蔵し、前記回転軸は、一側が主軸受により回転自在に支持され、中間部がロータの中心部に固定され、他側外周が副軸受部により回転自在に支持され、前記回転軸に設けた軸心部に両端面に貫通する給油孔を設けた圧縮機において、前記回転軸の給油孔の副軸受側端部を主軸受側部より大きく且つ回転軸の軸心と同心に構成し、前記副軸受部は、副軸受取付け部、その副軸受取付け部内に収納されたころがり軸受の副軸受及び貫通孔を有し、前記副軸受部の貫通孔と前記給油孔の副軸受側端部とをその端面が対向し且つ近接し更に同心に構成し、前記貫通孔は、前記副軸受部を前記密閉容器に固定する際に、位置決め部材が挿入されるものであることを特徴とする圧縮機。
4. 圧縮機構部、モータ部、回転軸及び副軸受部を密閉容器に内蔵し、前記密閉容器は円筒状ケーシング及びその両側開口端を塞ぐキャップを有し、前記回転軸は、一側が主軸受により回転自在に支持され、中間部がロータの中心部に固定され、他側外周が副軸受により回転自在に支持され、前記回転軸に端面に開口する給油孔を設けらた圧縮機において、前記副軸受部は副軸受及びハウジングを有し、前記ハウジングは本体部とその一側に立設された筒状の副軸受取付け部及び他側に立設された筒状の給油パイプ取付け部を有し、前記副軸受は前記副軸受記ハウジングの副軸受取付け部内に収納され、前記給油パイプ取付け部の中央部には貫通孔が形成され、前記給油パイプ取付け部の貫通孔と前記給油孔の副軸受側端部とをその端面が対向して近接し且つ同心で同等の径或いは貫通孔の方が若干大きい径に構成し、前記貫通孔の径を前記回転軸の外径より小さく構成し、前記貫通孔は、前記副軸受部を前記密閉容器に固定する際に、位置決め部材が挿入されるものであり、副軸受部の密閉容器への固定後、前記副軸受部の貫通孔に給油パイプを取り付けたことを特徴とする圧縮機。
5. 圧縮機構部、モータ部、回転軸及び副軸受部を密閉容器に内蔵し、前記密閉容器は円筒状ケーシング及びその両側開口端を塞ぐキャップを有し、前記回転軸は、一側が主軸受により回転自在に支持され、中間部がロータの中心部に固定され、他側外周が副軸受により回転自在に支持され、前記回転軸の軸心部に両端面に貫通する給油孔を設け、前記モータ部をステータとロータとから構成し、前記ステータを前記ケーシングに焼ばめ等により固定し、前記ロータを前記ステータ内に回転可能に配置し、前記副軸受部の周縁部を前記ケーシングに溶着し貫通孔を中央部に形成している圧縮機において、前記回転軸に設けた給油孔の副軸受側端部を主軸受側部より大きく且つ回転軸の軸心と同心に構成し、前記給油孔の副軸受側端部の内径を奥行きより小さく構成し、前記副軸受部は支持部材、副軸受及びハウジングを有し、前記支持部材は、その中央に前記ハウジングが固着され、その周縁部が前記ケーシングに溶着され、前記ハウジングは平坦部、その一面に立設された筒状の副軸受取付け部及び他面に立設された筒状の給油パイプ取付け部を有し、前記副軸受は前記ハウジングの副軸受取付け部内に収納され、前記給油パイプ取付け部の中央部に貫通孔を形成し、前記給油パイプ取付け部の貫通孔と前記給油孔の副軸受側端部とをその端面が対向して近接し且つ同心で同等の径或いは貫通孔の方が若干大きい径に更には副軸受側端部の方が軸方向に長く構成し、貫通孔の径を回転軸の外径より小さく構成し、前記貫通孔は、前記副軸受部を前記密閉容器に固定する際に、位置決め部材が挿入されるものであり、副軸受部の密閉容器への固定後、給油パイプを副軸受部の貫通孔に取り付けたことを特徴とする圧縮機。
6. 圧縮機構部、モータ部、回転軸及び副軸受部を密閉容器に内蔵し、前記密閉容器は円筒状ケーシング及びその両側開口端を塞ぐキャップを有し、前記モータ部をステータとロータとから構成し、前記回転軸は、その一側が主軸受により回転自在に支持され、中間部がロータの中心部に固定されると共に、他側外周が副軸受部により回転自在に支持され、前記回転軸の他側軸心部に給油孔を設けた圧縮機の組立方法において、前記給油孔の副軸受側端部を主軸受側部より大きく且つ回転軸の軸心と同心に形成した回転軸をステータ内に配置し、副軸受取付け部とその副軸受取付け部内に収納された副軸受と貫通孔とを備える前記副軸受部をその貫通孔が前記給油孔の副軸受側端部と対向し且つ近接して同心となるように配置すると共に前記回転軸端を前記副軸受に挿入し、位置決め部材を副軸受部の貫通孔を通して給油孔の副軸受側端部へ挿入し、この位置決め部材の外周で回転軸および副軸受部を位置決めし、この状態で副軸受部を前記密閉容器に固定したことを特徴とする圧縮機の組立方法。
7. 前記位置決め部材を円筒状ピンで構成してなる請求項６記載の圧縮機の組立方法。

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