JP3783294B2

JP3783294B2 - 電動式流体機械

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Publication number: JP3783294B2
Application number: JP24344096A
Authority: JP
Inventors: 和彦松川; 利彰吉井
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1996-09-13
Filing date: 1996-09-13
Publication date: 2006-06-07
Anticipated expiration: 2016-09-13
Also published as: JPH1089274A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部にモータを有する電動式流体機械に関し、特に、駆動軸の下部を支持する下部ハウジングを、モータのステータに圧入して固定する構造を有する電動式流体機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内部にモータを有する電動式流体機械の従来例として、たとえば実開平１−１４９５８４号公報に開示されたスクロール圧縮機がある。この従来のスクロール圧縮機は、図１１に示すように、密閉ケーシングＡ内の上部に圧縮要素Ｂを、下部に、駆動軸Ｆを有するステータＤとロータＥとからなるモータＣを内装している。このモータＣのステータＤは、ロータＥの駆動軸Ｆの上部を支持する上部軸受Ｇを有する、密閉ケーシングＡに固定された上部ハウジングＨと、駆動軸Ｆの下部を支持する下部軸受Ｊを有する下部ハウジングＫとにインロー嵌めをして、ボルト締めにより一体に固定されている。すなわち、同公報に記載の従来の電動式流体機械は、モータＣのステータＤを上部ハウジングＨと下部ハウジングＪとにインロー嵌めして、上部ハウジングＨと下部ハウジングＪとでステータＤを挟持した状態でボルト締めにより一体に固定している。
【０００３】
ところが、この従来の電動式流体機械においては、ステータＤを上部ハウジングＨと下部ハウジングＫとにインロー嵌めをするため、すなわち、下部ハウジングＪをステータＤを介して上部ハウジングＨに固定するので、それぞれのインロー部における隙間分だけ下部ハウジングＫの下部軸受Ｊの軸心が上部ハウジングＨの上部軸受Ｇの軸心に対しずれが生じやすく、このずれにより同軸度が悪くなる。このずれを少なくするためには、インロー部の隙間をできるだけ小さくする必要があり、隙間管理が煩雑となる。
【０００４】
また、各インロー部におけるステータＤの突当て面と各軸受Ｇ，Ｊの軸受面との直角度の精度が悪いと、モータＣと下部ハウジングＫとが上部軸受Ｇに対し傾き、駆動軸Ｆおよび下部軸受Ｊの軸心に傾きが生ずる。さらに、上部ハウジングＨとステータＤと下部ハウジングＫとを貫通状にボルト締めをするため、締めつけにばらつきがあると、モータＣと下部ハウジングＫとが傾き、やはり駆動軸Ｆと下部軸受Ｊの軸心に傾きが生じる。しかも、給入管Ｍから密閉ケーシングＡ内に導入される物体を下部ハウジングＫに形成する給入通路を介してモータのエアギャップを通過させるとき、軸心ずれが生ずるとエアギャップの隙間の大きさにばらつきが生じ、通路内での流れ抵抗にばらつきが生じて、給入流量のコントロールによる通路設計が正確に行なえない不具合もある。
【０００５】
上記従来の問題点を解消する目的で、本出願人が先に出願した特願平７−３４１７６８号において、図１２および図１３に示す構造を有するスクロール圧縮機が既に提案されている。以下、図１２および図１３に示されたスクロール圧縮機について説明する。
【０００６】
上記先願において提案されているスクロール圧縮機は、気密状とした密閉ケーシング１内の内部上方に、固定スクロール２１および可動スクロール２２からなる圧縮要素２を内装し、上部ハウジング３により可動スクロール２２を支持するとともに、該上部ハウジング３の下方に、ステータ４１とロータ４２とからなるモータ４を配設している。モータ４のステータ４１は、上部ハウジング３のインロー嵌合部３２に嵌合してボルト３３により締めつけ固定され、モータ４の駆動軸５の上部を上部ハウジング３の上部軸受３１により支持するとともに、駆動軸５の下部をステータ４１に固定する下部ハウジング６の下部軸受６１に支持させている。
【０００７】
また、密閉ケーシング１内を、固定スクロール２１により、該固定スクロール２１の上方の吐出チャンバ１１と下方の低圧側室１２とに区画形成しており、吐出チャンバ１１に固定スクロール２１の吐出口２３および外部吐出管７を開口させる一方、低圧側室１２に給入管８を開口させている。
【０００８】
駆動軸５の上部を可動スクロール２２に連結して、モータ４による駆動軸５の回転駆動により可動スクロール２２を固定スクロール２１に対し公転駆動させ、これらの固定スクロール２１と可動スクロール２２との間の圧縮室に低圧側室１２の冷媒を導入して圧縮し、吐出口２３から吐出チャンバ１１内に吐出するようにしている。また、駆動軸５の内部には、軸方向に延びる給油通路５１を形成しており、この給油通路５１の下部に油ポンプ５２を取付けて、この油ポンプ５２をケーシング１の底部に設ける底部油溜まり１３に臨ませて、この底部油溜まり１３から給油通路５１を介してくみ上げた潤滑油を各軸受３１，６１などの駆動軸５の摺動部に給油するようにしている。さらに、下部ハウジング６は、底のある筒状をなしており、下部ハウジング６の筒部内周面がモータのステータ４１内周面に圧接するように、下部ハウジング６をステータ４１に圧入により固定し、モータ４と下部ハウジング６との間に、低圧側室１２におけるモータ下部空間１４を形成し、この下部空間１４を下部ハウジング６により底部油溜まり１３に対し区画するようにしている。
【０００９】
下部ハウジング６の筒部の内周側一部には、上端部が開放される凹部６２が形成され、ステータ４１に形成される複数のコアカット部４３のうちの１つを凹部６２に対向させて、下部ハウジング６をステータ４１に圧入固定したとき、この凹部６２がコアカット部４３を介してモータ下部空間１４に連通するようにし、給入管８をケーシング１を貫通させて下部ハウジング６の凹部６２に開口させて、モータ下部空間１４とモータ４の上方における低圧側室１２とに給入管８の開口部８１を連通させる。この開口部８１から給入される冷媒を凹部６２から、下部空間１４とモータ４の上方における低圧側室１４とへ案内するとともに、この底のある筒状の下部ハウジング６により給入ガスによる底部油溜まり１３の油面のかき乱しを防止するようにしている。
【００１０】
また、ステータ４１に形成されたコアカット部４３は、１つを上述したように凹部６２と対向させ、残りの３つのコアカット部４３を図１３に示すようにステータ４１に下部ハウジング６を圧入固定したとき、下部コアカット部４３において、ステータ４１と下部ハウジング６との間に下部空間１４とモータ４の上方における低圧側室１２とを連通する作動流体通路４４を形成して、下部空間１４に導入される冷媒ガスを、各作動流体通路４４と、ステータ４１とロータ４２との間に形成されるエアギャップ４５とを通過させることにより、給入ガスでモータ４を冷却しながら、給入ガスをモータ４の上方側へと導くようにしている。
【００１１】
以上の構造を有することにより、上記先願に開示されたスクロール圧縮機によれば、ステータ４１と下部ハウジング６とが圧入により隙間なく一体化されるため、ステータ４１の軸心と下部ハウジング６の下部軸受６１の軸心とを隙間なく軸合わせすることができ、ステータ４１の軸心と下部ハウジング６の下部軸受６１の軸心との間の軸心ずれをなくすることができるため、その結果、上部ハウジング３の上部軸受３１の軸心と下部ハウジング６の下部軸受６１の軸心との同軸精度が向上する。
【００１２】
また、下部ハウジング６をステータ４１に圧入することによってのみ固定しているため、下部ハウジング６を軽量な板金により形成することが可能となる。さらに、軸心ずれが少なくなるため、モータのエアギャップの隙間のばらつきが減少する。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、上記先願において提案されているスクロール圧縮機の構造により、実開平１−１４９５８４号公報に開示されたような、モータのステータを上部ハウジングと下部ハウジングとにインロー嵌めして、上部ハウジングと下部ハウジングとでステータを挟持した状態でボルト締めにより一体に固定した従来のスクロール圧縮機における上述した種々の問題点を解消し、大幅な改善が図られている。しかしながら、上記先願のスクロール圧縮機においては、下部ハウジング６をステータ４１に圧入することによって、下部ハウジング６の上下方向のおよび中心の位置決めを行なうとともに、下部ハウジング６のステータ４１に対する相対的な回転止めをも行なっているため、次のような問題点がある。
【００１４】
下部ハウジング６とステータ４１との嵌合部により、単に下部ハウジング６の上下方向のおよび中心の位置決めを行なうだけであれば、当該嵌合部における嵌合保持力はそれほど大きなものが要求されないため、比較的小さな圧入しろによる嵌合で十分であるが、この嵌合部での嵌合保持力によって下部ハウジング６のステータ４１に対する相対的な回転止めをも行なうためには、モータ４の始動時および停止時に発生する回転トルクに抗して下部ハウジング６の回動を制止するだけの嵌合力を持たせるために、当該嵌合部は、比較的大きな圧入しろを有する締まり嵌めを適用する必要があった。
【００１５】
そのため、組立て時に下部ハウジング６をステータ４１に嵌合させる際に強い力で圧入することになるため、下部ハウジング６に、たとえば図１４（ａ）に示すような歪み変形が生じる。そのために、駆動軸５の回転中心軸に対する下部軸受６１の内周面の同軸度がくずれ、モータ４の回転時の駆動軸５と下部軸受６１との間の摩擦力が大きくなって、下部軸受６１に焼付きが生じるという問題があった。また、そのような問題を解消するために、下部ハウジング６の肉圧を大きくして下部ハウジング６とステータ４１との圧入にともなう歪みの発生を抑えようとすると、下部ハウジング６の特に下部軸受６１近傍の肉圧が著しく大きなものとなり、その重量が増加してしまうという問題もあった。
【００１６】
本発明は上記問題点を解決するため、下部ハウジングに歪みを生じさせることなく、下部ハウジングの位置決めと回転止めとを行なうことを可能にすることによって、下部軸受の焼付きを防止するとともに、下部ハウジングの薄肉軽量化を実現することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１にかかる本発明の電動式流体機械は、密閉ケーシングと、密閉ケーシング内に設けられた、駆動軸を含むロータおよび該ロータと同軸に配されたステータを有するモータと、密閉ケーシング内の上部に固定され、モータの駆動軸の上部を支持する上部軸受を有する上部ハウジングと、駆動軸の下部を支持する下部軸受を有する下部ハウジングとを備え、モータのステータは、上部ハウジングにインロー嵌合部を介して固定され、下部ハウジングの内周はステータの外周に圧入された構造を前提としている。この電動式流体機械の特徴は、ステータ、上部ハウジング、または密閉ケーシングと、下部ハウジングとのそれぞれの互いに対向する所定位置において、両者の相対的な回転を規制する回転止め手段を有する点である。
【００１８】
このような構造を有する本発明の電動式流体機械によれば、ステータ、上部ハウジング、または密閉ケーシングと、下部ハウジングとの間に、両者の相対的な回転を規制する回転止め手段を有していることにより、下部ハウジングとステータとの圧入による嵌合保持力には、下部ハウジングの上下方向のおよび中心の位置決めのみを受け持たせ、下部ハウジングのステータに対する相対的な回転の規制については、当該回転止め手段によって行わせることができる。そのため、下部ハウジングとステータとの圧入による嵌合保持力に対する依存度が大幅に低減されることになり、下部ハウジングとステータとの圧入しろを比較的小さくすることができる。
【００１９】
その結果、下部ハウジングのステータとの嵌合によって生じる圧入歪みが低減されて、下部軸受の変形が抑制される。そのため、モータの回転時の摩擦による発熱に伴う下部軸受の焼付きが防止される。また、下部ハウジングの圧入歪みが低減される結果、歪み量を抑制するために下部ハウジングの肉厚を大きくする必要がなくなる。したがって、下部ハウジングの軽量化および薄肉化が図れ、さらに、下部ハウジングを板金加工等によって安価に製造することが可能になり、部品コストの低減が図られる。
【００２０】
また、本発明の電動式流体機械においては、下部ハウジングの回転規制のための手段を別途設けてはいるものの、下部ハウジングとステータとの嵌合は圧入によっているため、ステータと下部ハウジングとが圧入により隙間なく一体化され、隙間なく軸合せが行なえる。よって、ステータの軸心と下部ハウジングの下部軸受の軸心との間の軸心ずれをなくすことができ、信頼性が維持される。また、軸心ずれが少ないため、モータのエアギャップの隙間のばらつきが少なくなり、給入流量のコントロールによる通路設計も容易に行なうことができる。
【００２１】
本発明の電動式流体機械の上記回転止め手段は、請求項１の最後のパラグラフに記載のように、ステータ、上部ハウジング、または密閉ケーシングと、下部ハウジングとのそれぞれの互いに対向する所定位置において、両者のうちの一方に設けられた凸状部と、該凸状部が嵌り込むように他方に設けられた凹状部とを有することによって、製造コストを大幅に上昇させることなく比較的簡単に実現可能である。
【００２２】
本発明の電動式流体機械の上記回転止め手段は、請求項２に記載のように、凸状部と凹状部とが隙間を介して嵌合することにより、所定回転角の遊びを含んで下部ハウジングの回転を規制するように設定することが好ましい。このような遊びを含むことによって、組立時に要求される位置合せ精度が緩和され、その結果組立容易性が確保される。
【００２３】
請求項３にかかる本発明の電動式流体機械においては、ステータの上部ハウジングへの固定が、ステータの外周近傍においてモータの回転軸の方向に該ステータを貫通するとともに、頭部の外周の一部が該ステータの外周からはみ出すように取付けられたボルトの締結によって行なわれ、回転止め手段が、ボルトの外周のステータからはみ出した部分と、下部ハウジングの内周の、ボルトに対応する位置にモータの回転軸方向に形成された、ボルトの頭部よりも大きなの部分円形状の横断面を有する縦溝とによって構成されている。
【００２４】
このように、下部ハウジングの回転止めの手段が、従来のスクロール圧縮機においても使用されていたボルトの頭部と、下部ハウジングの内周の、ボルトの頭部に対応する位置に溝を形成することによって実現可能であるため、従来のスクロール圧縮機の構造に対して、部品点数を増加することなくわずかな設計変更を加えるのみでよいという利点がある。
【００２５】
請求項４にかかる本発明の電動式流体機械においては、回転止め手段が、密閉ケーシングの円筒状胴体部において内側へ突出するように形成された突起と、該突起と対応する位置の下部ハウジングの外周に、該突起と嵌り合うように形成された凹部とによって構成されている。
【００２６】
請求項５にかかる本発明の電動式流体機械の回転止め手段は、ステータに固定され、該ステータの外周から外側へ突き出すように設けられた突起と、該突起と対応する位置の下部ハウジングの外周に設けられた、該突起が嵌り合う切り欠きまたは凹部とによって構成されている。
【００２７】
また、回転止め手段を、請求項６に記載のように、上部ハウジングに固定され、該上部ハウジングの下端から下方へ突き出すように設けられた突起と、該突起と対応する位置の下部ハウジングの外周上端に設けられた、該突起が嵌り合う切り欠きまたは凹部とによって構成することも可能である。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る電動式流体機械の種々の実施の形態を、図１ないし図１０に基づいて説明する。なお、図面に基づく本実施の形態の説明において、上記先願において提案されているスクロール圧縮機の構造と共通または相当する構成要素については、図１２および図１３において使用した参照番号と同一の番号を付している。
【００２９】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１について、図１ないし図３を参照しながら説明する。本実施の形態における電動式流体機械は、上記先願において提案されているスクロール圧縮機と同様の基本構造を有するスクロール圧縮機であり、気密状とした密閉ケーシング１内の内部上方に、固定スクロール２１と可動スクロール２２からなる圧縮要素２を内装し、上部ハウジング３により可動スクロール２２を支持するとともに、該上部ハウジング３の下方にステータ４１とロータ４２とからなるモータ４を配設している。
【００３０】
モータ４と上部ハウジング３、下部ハウジング６との組立構造、固定スクロール２１および可動スクロール２２を含む圧縮要素の構造、圧縮要素の圧縮動作に基づく密閉チャンバー１内の冷媒の供給通路、冷媒の吸入および吐出の動作、潤滑油供給のための給油機構など、スクロール圧縮機として機能するための構造は、図１２および図１３に基づいて説明した上記先願のスクロール圧縮機と共通であるため、図１ないし図３において構成要素に共通の参照番号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３１】
本実施の形態のスクロール圧縮機が上記先願のものと相違するのは、上記先願のスクロール圧縮機においては、下部ハウジング６とステータ４１との圧入による嵌合保持力によって、下部ハウジング６の上下方向のおよび中心の位置決めを行なうとともに、下部ハウジング６のステータ４１に対する相対的な回転止めをも行なっているのに対して、本実施の形態のスクロール圧縮機においては、下部ハウジング６とステータ４１との圧入による嵌合保持力によっては、下部ハウジング６の上下方向のおよび中心の位置決めのみを行なわせ、下部ハウジング６のステータ４１に対する相対的な回転止めについては別の手段を講ずることにより、下部ハウジング６とステータ４１との圧入しろを比較的小さくしている点である。
【００３２】
次に、本実施の形態における下部ハウジング６のステータ４１に対する相対的な回転止めの手段について説明する。この回転止めの手段は、図１および図２からわかるように、ステータ４１を上部ハウジング３に固定するためのボルト３３取付け穴を、ステータ４１のより外周近くに形成することによって、ボルト３３の頭部３３ａの一部をステータ４１の外周からはみ出させ、そのボルト３３の頭部３３ａがはみ出した位置に対応する下部ハウジング６の内周面に、縦に延びる溝６ａを形成することによって実現している。
【００３３】
本実施の形態における、ボルト３３の頭部３３ａと下部ハウジング６の内周面の溝６ａとによる回転止めの様子は、図３を用いて次のように説明される。溝６ａは、ボルト３３の頭部３３ａの外径よりも大きな内径の部分円形の横断面を有するように形成されており、モータ４が静止した状態においては、図３（ａ）に示すように、ボルト３３の頭部３３ａが溝６ａの中央近傍に位置している。モータ４が始動すると、ステータ４１がモータ４のロータ４２の回転方向にトルクを受けて回転しようとするが、図３（ｂ）に示す状態でボルト３３の頭部３３ａが溝６ａに係止されることにより、この状態でステータ４１の回転が止められる。モータ４が回転状態から停止するときには、ステータ４１には、始動時とは逆の方向のトルク、すなわちロータ４２の回転方向とは反対の方向のトルクが作用するため、ステータ４１がその方向に回転しようとするが、図３（ｃ）に示す状態でボルト３３の頭部３３ａが溝６ａに係止されることにより、下部ハウジング６のステータ４１に対する相対的な回転が止められる。
【００３４】
このように、ボルト３３の頭部３３ａの径よりも下部ハウジング６の内周面の溝６ａの径を若干大きくして、下部ハウジング６の回転の規制に適当な遊びを持たせていることにより、組立時に要求される位置合せ精度が緩和されるため、組立容易性が確保される。
【００３５】
本実施の形態の構造によれば、上述したように、下部ハウジング６とステータ４１との圧入による嵌合保持力により、下部ハウジング６の上下方向のおよび中心の位置決めのみが行なわれ、下部ハウジング６のステータ４１に対する相対的な回転止めについては、ボルト３３の頭部３３ａが溝６ａに係止されることによって行なわれる。そのため、下部ハウジング６のステータ４１に対する相対的な回転止めをも下部ハウジング６とステータ４１との圧入による嵌合保持力によって行わせている上記先願のスクロール圧縮機の構造に比べて、下部ハウジング６とステータ４１との圧入しろを比較的小さくすることができる。
【００３６】
その結果、下部ハウジング６のステータ４１との嵌合によって生じる圧入歪みが低減されて、図３（ｂ）に示すように、下部軸受６１の変形が抑制される。そのため、モータ４の高速回転時の摩擦による下部軸受６１の焼付きが防止される。また、下部ハウジング６とステータ４１との圧入しろを比較的小さくすることによって下部ハウジング６の圧入歪みが低減されることから、歪み量を抑制するために下部ハウジングの肉厚を大きくする必要がなくなることから、下部ハウジングの軽量化および薄肉化が図れ、さらに、その結果として下部ハウジングを板金加工等によって安価に製造することが可能になり、部品コストの低減が図られる。
【００３７】
なお、本実施の形態のスクロール圧縮機においては、下部ハウジング６のステータ４１に対する相対的な回転止めについてはボルト３３の頭部３３ａが溝６ａに係止されることによって行われているが、下部ハウジング６とステータ４１とは、圧入しろを比較的小さくしているとはいうものの互いに圧入しているため、以下に示すように、上記先願のスクロール圧縮機によって改善された点は、損なわれることなく維持される。
【００３８】
すなわち、まず、ステータ４１と下部ハウジング６とが圧入により隙間なく一体化されているため、ステータ４１の軸心と下部ハウジング６の下部軸受６１の軸心とが隙間なく軸合わせが行なえることになり、またステータ４１の軸心と下部ハウジング６の下部軸受６１の軸心との間の軸心ずれをなくすことができる。その結果、上部ハウジング３の上部軸受３１の軸心と下部ハウジング６の下部軸受６１の軸心との同軸精度が確保されて、信頼性が維持される。
【００３９】
また、軸心ずれが少ないため、モータ４のエアギャップの隙間のばらつきが少なくなり、かつ、下部ハウジング６とステータ４１との間は圧入により軸心ずれを生じさせる隙間をなくすことができるため、給入流量のコントロールによる通路設計も容易に行なうことができる。
【００４０】
しかも、モータ４のステータ４１を、上部ハウジング３にボルト３３により固定しているため、下部ハウジング６が圧入により固定されているステータ４１の上部ハウジング３へ強固に固定され、かつ、上部ハウジング３の上部軸受３１の軸心と下部ハウジング６の下部軸受６１の軸心との間の同軸精度が維持される。さらに、モータ４のステータ４１におけるコアカット部４３と下部ハウジング６との間に作動流体通路４４を形成しているため、所望の通路抵抗を有する作動流体通路４４を下部ハウジング６のステータ４１への圧入により簡単に形成することができ、常に一定の通路面積を有する作動流体通路４４を形成することができる。
【００４１】
さらに、本実施の形態における下部ハウジングの回転止めの手段は、上記先願のスクロール圧縮機において使用されていたボルト３３の、ステータ４１への取付け位置をわずかに外周側へずらすとともに、下部ハウジング６の内周の、ボルト３３の頭部３３ａに対応する位置に溝６ａを形成することによって実現可能であるため、上記先願のスクロール圧縮機の構造に対して、部品点数を増加することなくわずかな設計変更を加えるのみでよいという利点もある。
【００４２】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図４（ａ）（ｂ）を参照しながら説明する。本実施の形態についても、その構造の大半が、上記先願において提案されたスクロール圧縮機と共通している。本実施の形態のスクロール圧縮機が上記先願のスクロール圧縮機と異なるのは、本実施の形態のスクロール圧縮機においては、下部ハウジング６とステータ４１との圧入による嵌合保持力によっては、下部ハウジング６の上下方向のおよび中心の位置決めのみを行なわせ、下部ハウジング６のステータ４１に対する相対的な回転止めの手段として、図４に示すように、下部ハウジング６の外周の所定の位置に凹部６ｂを形成し、該凹部６ｂに対応する位置の密閉ケーシング１に、その内周側へ突き出して凹部６ａに嵌合するかしめ部１ａを設けている点である。かしめ部１ａおよび凹部６ａは、密閉ケーシング１の内周と下部ハウジング６の外周とが比較的近接して対向する位置の１か所あるいは複数箇所に設けられる。
【００４３】
かしめ部１ａは、ケーシング１内に下部ハウジング６を組込んで位置決めした後に、下部ハウジング６の凹部６ｂに対応する位置のケーシング１に対して、外側からかしめ加工を施すことによって形成される。この実施の形態においても、凹部６ａの内径とかしめ部１ａの大きさとを、嵌合時において両者の間に所定の隙間が確保されるように設定することにより、下部ハウジング６のステータ４１に対する回転の規制に、上記実施の形態１において図３を用いて説明した回転止め手段と同様の遊びが付与され、かしめ部１ａの形成位置に要求される位置合せ精度の緩和による加工容易性が確保される。
【００４４】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について、図５（ａ）（ｂ）を参照しながら説明する。本実施の形態のスクロール圧縮機の構造は、下部ハウジング６とステータ４１との圧入による嵌合保持力によっては、下部ハウジング６の上下方向のおよび中心の位置決めのみを行なわせる点で上記実施の形態１および２と共通し、下部ハウジング６のステータ４１に対する相対的な回転を規制する回転止め手段以外については、上記実施の形態２とすべて共通である。本実施の形態の回転止め手段は、図５に示すように、吸入管８が取付けられた位置の下部ハウジング６の側面に、吸入管８の管継手８ａの開放端が貫通する穴６ｃを設けることによって実現している。
【００４５】
穴６ｃの内径を、管継手８ａの開放端よりも若干大きくすることにより、管継手８ａの開放端がその外周と穴６ｃの内周との間に隙間を介した状態で貫通されるため、下部ハウジング６の回転の規制に上記実施の形態１と同様の遊びが確保され、組立時に要求される位置合せ精度の緩和による組立容易性が確保がはかられる。また、吸入管８の管継手８ａを利用することにより、新たな部品を設けることなく、下部ハウジング６に穴６ｃを開口するだけで、下部ハウジング６の回転止めを実現することができる。
【００４６】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について、図６（ａ）および図７（ａ）（ｂ）を参照しながら説明する。本実施の形態のスクロール圧縮機が上記実施の形態１ないし３と異なるのは、下部ハウジング６の回転止め手段のみであり、その他の構造は上記実施の形態１ないし３と同様である。本実施の形態のスクロール圧縮機においては、下部ハウジング６の回転止め手段は、図６（ａ）に拡大して示すように、ステータ４１の外周において外方へ突き出す突起４１ａを、溶接あるいは接着などによりステータ４１に固定し、この突起４１ａと対応する位置の下部ハウジング６の側部上端に、突起４１ａが嵌り込む切欠き６ｄを設けることによって実現している。
【００４７】
突起４１ａの外径よりも切欠き６ｄの幅を若干大きくすることにより、下部ハウジング６の回転の規制に上記各実施の形態と同様の遊びが確保され、組立時に要求される位置合せ精度の緩和による組立容易性が確保がはかられる。
【００４８】
なお、図７（ｂ）においては、突起４１ａおよび切欠き６ｄを４か所に設けたが、このような態様に限られるものではなく、回転を制止すべきステータ４１に作用するトルクに応じて、設置個数および設置箇所を適宜変更することができることは言うまでもない。
【００４９】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５について、図６（ｂ）および図８（ａ）（ｂ）を参照しながら説明する。本実施の形態のスクロール圧縮機においては、下部ハウジング６の回転止め手段は、図６（ｂ）に拡大して示すように、上部ハウジング３の側部下端の所定の位置において下方へ突き出す棒状突起３ａを、溶接あるいは接着などにより上部ハウジング３に設け、この棒状突起３ａと対応する位置の下部ハウジング６の側部上端に、棒状突起３ａの下端近傍が嵌り込む切欠き６ｅを設けることによって実現している。本実施の形態においても、棒状突起３ａおよび切欠き６ｅをそれぞれ４か所に設けているが、それらの設置個数および設置箇所は適宜変更可能である。
【００５０】
棒状突起３ａの外径よりも切欠き６ｅの幅を若干大きくすることにより、下部ハウジング６の回転の規制に上記各実施の形態と同様の遊びが確保され、組立時に要求される位置合せ精度の緩和による組立容易性が確保がはかられる。
【００５１】
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について、図９および図１０（ａ）（ｂ）を参照しながら説明する。本実施の形態のスクロール圧縮機においては、下部ハウジング６の回転止め手段は、図９に分解斜視図で示すように、密閉ケーシング１の底部１ｂの側部内側上端の４か所に、爪部材１ｃを溶接あるいは接着などによって固定し、各爪部材１ｃに対応する位置の下部ケーシング６の外周部下端に、爪部材１ｃのそれぞれが嵌り込む凹部６ｇを設けることによって実現している。本実施の形態においては、このような回転止め手段を構成するために、上述の実施の形態１ないし５とは異なり、密閉ケーシング１の底部１ｂの外周が、側部本体の下端内周に嵌合する構造を有している。本実施の形態においても、爪部材１ｃおよび凹部６ｇをそれぞれ４か所に設けているが、それらの設置個数および設置箇所は適宜変更可能である。
【００５２】
下部ハウジング６が密閉ケーシング１に組み込まれた状態において、爪部材１ｃが隙間を介して凹部６ｇと嵌合するように凹部６ｇの大きさを設定することにより、下部ハウジング６の回転の規制に上記各実施の形態と同様の遊びが確保され、組立時に要求される位置合せ精度の緩和による組立容易性の確保がはかられる。
【００５３】
なお、以上述べた各実施の形態では、スクロール圧縮機を例にあげて説明したが、本発明はスクロール形圧縮機に限らず、モータを支持する上下軸受ハウジングがあるものであれば、ロータリー圧縮機などの他の電動式流体機械にも適用できる。また、上記実施の形態のような低圧ドーム形の圧縮機に限らず、クローズドーム形の電動式流体機械にも適用することができ、さらに膨張機にも適用することができる。
【００５４】
また、今回開示した上記各実施の形態は単なる例示に過ぎないものであって、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の記載に均等の範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１にかかる本発明の電動式流体機械によれば、ステータ、上部ハウジング、または密閉ケーシングと、下部ハウジングとの間に、両者の相対的な回転を規制する回転止め手段を有していることにより、下部ハウジングとステータとの圧入による嵌合保持力に対する依存度が大幅に低減されることになり、下部ハウジングとステータとの圧入しろを比較的小さくすることができる。
【００５６】
その結果、下部ハウジングのステータとの嵌合によって生じる圧入歪みが低減されて、下部軸受の変形が抑制され、モータの高速回転時の摩擦による発熱に伴う下部軸受の焼付きが防止される。また、下部ハウジングの圧入歪みが低減される結果、下部ハウジングの軽量化および薄肉化が図れ、さらに、下部ハウジングを板金加工等によって安価に製造することが可能になって、部品コストの低減が図られる。
【００５７】
また、本発明の電動式流体機械においては、下部ハウジングの回転規制のための手段を別途設けてはいるものの、下部ハウジングとステータとの嵌合は圧入によっているため、ステータと下部ハウジングとの軸合せを確実に行なえ、信頼性が維持されるとともに、給入流量のコントロールによる通路設計も容易に行なうことができる。しかも、本発明の電動式流体機械の下部ハウジングをステータに圧入等により密着固定する手段によって、部品の剛性が高まるため、音・振動の減衰効果を得ることができる。
【００５８】
本発明の電動式流体機械の上記回転止め手段は、請求項１の最後のパラグラフに記載のように、ステータ、上部ハウジング、または密閉ケーシングと、下部ハウジングとのそれぞれの互いに対向する所定位置において、両者のうちの一方に設けられた凸状部と、該凸状部が嵌り込むように他方に設けられた凹状部とを有することによって、製造コストを大幅に上昇させることなく比較的簡単に実現可能である。
【００５９】
請求項２にかかる本発明の電動式流体機械の上記回転止め手段によれば，凸状部と凹状部とが隙間を介して嵌合し、所定回転角の遊びを含んで下部ハウジングの回転を規制するように設定することにより、組立て時に要求される位置合せ精度が緩和され、その結果組立容易性が確保される。
【００６０】
さらに、本発明の電動式流体機械における上記回転止め手段は、請求項３ないし６に記載のように、たとえば、ステータを上部ハウジングに固定するために必要なボルトの頭部を、その外周の一部がステータの外周からはみ出すように取付け、そのボルトに対応する位置の下部ハウジング内周に縦溝を形成することなど、種々の簡単な機構によって比較的容易に実現可能であり、部品点数の増加や加工・組立工程の複雑化を招くことがない。したがって、製造コストの大幅な増加を来すことなく、かつ良好な生産性が維持されるという特有の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のスロール圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】（ａ）ないし（ｃ）は、本発明の実施の形態１における、下部ハウジング６のステータ４１に対する相対的な回転を止める機構を説明するための、図２の断面図における１つのボルト３３近傍の３つの位置関係を示す図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施の形態２のスクロール圧縮機の一部破断縦断面図、（ｂ）は（ａ）の円Ｂで囲む部分を拡大して示す部分拡大断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の実施の形態３のスクロール圧縮機の一部破断縦断面図、（ｂ）は（ａ）に示すスクロール圧縮機の吸入管８の管継手８ａの近傍を拡大して示す部分拡大平面断面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、本発明の実施の形態４および５のスクロール圧縮機の、下部ステータの回転止め部分を拡大して示す部分斜視図である。
【図７】（ａ）は、図６（ａ）に示した回転止め手段を有する、本発明の実施の形態４のスクロール圧縮機の一部破断縦断面図（（ｂ）のＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線断面図）、（ｂ）は（ａ）のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線断面を示す図である。
【図８】（ａ）は、図６（ｂ）に示した回転止め手段を有する、本発明の実施の形態５のスクロール圧縮機の一部破断縦断面図（（ｂ）のＶＩＩＩＡ−ＶＩＩＩＡ線断面図）、（ｂ）は（ａ）のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線断面を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態６のスクロール圧縮機の、下部ステータの回転止め部分を拡大して示す部分斜視図である。
【図１０】（ａ）は、図９に示した回転止め手段を有する、本発明の実施の形態６のスクロール圧縮機の一部破断縦断面図（（ｂ）のＩＸＡ−ＩＸＡ線断面）、（ｂ）は（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線断面を示す図である。
【図１１】実開平１−１４９５８４号公報に開示された従来のスクロール圧縮機の縦断面図である。
【図１２】先願である特願平７−３４１７６８号において提案されているスクロール圧縮機の縦断面図（図１３のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図）である。
【図１３】図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線断面図である。
【図１４】（ａ）は、下部ハウジングとステータとの圧入しろが比較的大きい場合に、下部ハウジングに生じる歪み変形の様子を示す断面図、（ｂ）は、本発明の各実施の形態ように下部ハウジングとステータとの圧入しろを比較的小さくした場合における、歪み変形が抑制された下部ハウジングの様子を示す断面図である。
【符号の説明】
１ケーシング
３上部ハウジング
３１上部軸受
３２インロー嵌合部
５駆動軸
６下部ハウジング
６１下部軸受
３３ボルト
４モータ
４１ステータ
４２ロータ
４４作動流体通路

Claims

密閉ケーシング（１）と、
前記密閉ケーシング（１）内に設けられた、駆動軸（５）を含むロータ（４２）および該ロータ（４２）と同軸に配されたステータ（４１）を有するモータ（４）と、
前記密閉ケーシング（１）内の上部に固定され、前記モータ（４）の前記駆動軸（５）の上部を支持する上部軸受（３１）を有する上部ハウジング（３）と、前記駆動軸（５）の下部を支持する下部軸受（６１）を有する下部ハウジング（６）と
を備え、
前記モータ（４）の前記ステータ（４１）は、前記上部ハウジング（３）にインロー嵌合部（３２）を介して固定され、かつ、前記下部ハウジング（６）の内周が前記ステータ（４１）の外周に圧入された電動式流体機械であって、
前記ステータ（４１）、前記上部ハウジング（３）、または前記密閉ケーシング（１）と、前記下部ハウジング（６）との間で、両者の相対的な回転を規制する回転止め手段を有し、
前記回転止め手段が、前記ステータ（４１）、前記上部ハウジング（３）、または前記密閉ケーシング（１）と、前記下部ハウジング（６）とのそれぞれの互いに対向する所定位置において、両者のうちの一方に設けられた凸状部と、該凸状部が嵌り込むように他方に設けられた凹状部とを有することによって、両者の相対的な回転を規制する、電動式流体機械。
前記凸状部と前記凹状部とが隙間を介して嵌合することにより、前記回転止め手段が所定回転角の遊びを含んで前記下部ハウジング（６）の回転を規制する、請求項１記載の電動式流体機械。
前記ステータ（４１）の前記上部ハウジング（３）への固定が、前記ステータ（４１）の外周近傍において前記モータ（４）の回転軸方向に該ステータ（４１）を貫通するとともに、頭部の外周の一部が該ステータ（４１）の外周からはみ出すように取付けられたボルト（３３）の締結によって行なわれ、
前記回転止め手段が、前記ボルト（３３）の頭部（３３ａ）の外周の前記ステータ（４１）からはみ出した部分と、前記下部ハウジング（６）の内周の、前記ボルト（３３）に対応する位置に前記モータ（４）の回転軸方向に形成された、前記ボルト（３３）の頭部（３３ａ）よりも大きなの部分円形状の横断面を有する縦溝（６ａ）とによって構成される、請求項１または２記載の電動式流体機械。
前記回転止め手段が、前記密閉ケーシング（１）の円筒状胴体部ににおいて内側へ突出するように形成された突起（１ａ）と、該突起（１ａ）と対応する位置の前記下部ハウジング（６）の外周に、該突起（１ａ）と嵌り合うように形成された凹部（６ｂ）とによって構成される、請求項１または２記載の電動式流体機械。
前記回転止め手段が、前記ステータ（４１）に固定され、該ステータ（４１）の外周から外側へ突き出すように設けられた突起（４１ａ）と、該突起（４１ａ）と対応する位置の前記下部ハウジング（６）の外周に設けられた、該突起（４１ａ）が嵌り合う切り欠きまたは凹部（６ｄ）とによって構成される、請求項１または２記載の電動式流体機械。
前記回転止め手段が、前記上部ハウジング（３）に固定され、該上部ハウジング（３）の下端から下方へ突き出すように設けられた突起（３ａ）と、該突起（３ａ）と対応する位置の前記下部ハウジング（６）の外周上端に設けられた、該突起（３ａ）が嵌り合う切り欠きまたは凹部（６ｅ）とによって構成される、請求項１または２記載の電動式流体機械。