JP6154711B2 - スクロール式流体機械 - Google Patents

Description

本発明は、スクロール式流体機械に関する。

従来の圧縮機とモータが一体となったスクロール圧縮機として、特開２００９−２５７３３７号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、固定スクロールと旋回スクロールで構成される圧縮機本体と旋回スクロールを回転駆動するモータ部で構成され、モータの出力軸が軸継手、冷却ファンを介して、旋回スクロールの駆動軸と連結されている構成が開示されている。

特開２００９−２５７３３７号公報

特許文献１の圧縮機とモータが一体となったスクロール圧縮機は、モータ出力軸と旋回スクロールの駆動軸とが分離しているため、その組み立て工程としては、圧縮機本体部とモータ部とを個別に組立てを行い、その後、軸継手等を用いて締結を行ない、圧縮機とモータが一体となったスクロール圧縮機としている。一方、モータ出力軸をそのまま旋回スクロールの駆動軸として用いる場合、特許文献１のように、圧縮機本体部とモータ部とを個別に組立てを行い、その後、両者を締結する方法では組立工程が分割されるため組立コスト増加の問題がある。さらに圧縮機本体部の分解メンテナンスや部品交換を行うためにはモータ部との分解が必要であり、メンテナンス性が悪化するという問題がある。
また、スクロール圧縮機においては、旋回スクロールが自転しないように補助クランクを設けるが、補助クランクを圧縮機ケーシング側の軸受へ締結する際には、圧縮機ケーシングに対してモータ締結側から工具によって締結する必要があり、そのために、モータ部と圧縮機本体部を締結した後では、補助クランク軸と保持用軸受の締結は行えない。そのため、圧縮機本体部とモータ部とを分割して、圧縮機本体部として補助クランクを圧縮機ケーシングに締結後に、圧縮機本体部とモータ部とを締結する必要があり、上記と同様に、組立コスト増加の問題とメンテナンス性悪化の問題があった。
そこで、本発明の目的は、組立コスト及びメンテナンス性を考慮した、圧縮機モータ一体型スクロール圧縮機を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、モータハウジング上もしくは圧縮機ケーシング上に複数の切欠き部もしくは複数の孔を設ける。

本発明によれば、モータハウジングと圧縮機ケーシングを締結した状態でも、補助クランク軸受に補助クランク軸の取付け作業が可能となり、モータ部と圧縮機部の組立を連続した工程で行えるため、組立コストを低減することができる。

実施例１の圧縮機モータ一体型スクロール圧縮機の全体構造を示す図である。 実施例１の組立概略図を示す図である。 実施例２のモータハウジングに孔を設けた例を示す図である。 実施例３の圧縮機ケーシングに切欠き部を設けた例を示す図である。 実施例４の圧縮機ケーシングに孔を設けた例を示す図である。

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

図１は、本実施例１における圧縮機モータ一体型スクロール圧縮機の全体構造を示す図である。図１において、１０はモータ、１０ａはモータを収容するモータハウジング、１は圧縮機を収容する圧縮機ケーシング、２は圧縮機ケーシングに設けられ渦巻状のラップ部が立設された固定スクロール、３はモータの回転軸である駆動軸４を介して駆動され、前記固定スクロールと対面する位置で該固定スクロールのラップ部との間に複数の圧縮室を画成する渦巻状のラップ部が立設された旋回スクロールである。

よって、旋回スクロール３は、駆動軸４によって、旋回軸受を介して旋回運動を行い、固定スクロール２との間に構成される圧縮室５を中心に向かうに従い縮小させることで圧縮を行う。この際、旋回スクロール３は自転を防止するために補助クランク軸６を有している。補助クランク軸６は、圧縮機ケーシング１に取り付けられた圧縮機ケーシング側補助クランク軸受７と旋回スクロール３に取り付けられた旋回スクロール側補助クランク軸受８に保持される。
補助クランク軸６と旋回スクロール側補助クランク軸受８は、旋回スクロール３に固定され、締結部材９によって旋回スクロール３と相対する側から圧縮機ケーシング１に設けられた圧縮機ケーシング側補助クランク軸受７に締結される。
そして、切欠き部１１が、モータ１０のモータハウジング１０ａ上で、モータ内のステータ１０ｂと圧縮機ケーシング側補助クランク軸受７の間に設けられており、モータ１０を圧縮機ケーシング１に締結した状態で補助クランク軸６と圧縮機ケーシング側補助クランク軸受７の締結作業を行うことを可能としている。

図２は本実施例１における関連する部品の組立概略図である。図２において、組立手順としては、まず、モータ１０を構成するモータハウジング１０ａと圧縮機ケーシング１が締結される。その後、補助クランク軸６が旋回スクロール側補助クランク軸受８を介して固定された旋回スクロール３が、圧縮機ケーシング１に締結される。その際には、切欠き部１１から工具を挿入して、締結部材９によって補助クランク軸６がモータ側から圧縮機ケーシング１に設けられた圧縮機ケーシング側補助クランク軸受７に締結される。そして、固定スクロール２が圧縮機ケーシング１に締結されて、圧縮機モータ一体型スクロール圧縮機が組み立て完了する。

なお、本実施例では補助クランク軸６は３つあり、それぞれに対応した３つの切欠き部１１を有している。そして、圧縮機ケーシング側補助クランク軸受７は、均等に荷重が配分できるように、同一円周上に、１２０°の間隔を置いて配置される。また、切欠き部１１も補助クランク軸受７に対応して、同一円周上に、１２０°の間隔を置いて配置される。よって、それぞれの切欠き部１１から工具を挿入してそれぞれに対応した圧縮機ケーシング側補助クランク軸受７に補助クランク軸６を締結することが可能となる。

また、切欠き部１１の位置は、圧縮機ケーシング側補助クランク軸受７の位置に工具を挿入して締結できる位置であれば良く、例えば、３つの圧縮機ケーシング側補助クランク軸受７に対して、切欠き部を２つにしても良い。その場合には、１つの切欠き部１１に対して、中心に駆動軸４とそれに伴う部品が存在するため、それを避けるように、他の切欠き部１１を駆動軸４に対して対抗する側に設ければよい。すなわち、隣り合う複数の切欠き部の間の駆動軸から見た角度が１８０度よりも大きくならないように配置する。また、切欠き部の円周方向の幅、軸方向の長さは、工具で作業する際の作業性を考慮して決定するのが望ましい。

さらに、補助クランク軸６の数は、１つの場合は荷重が１点に集中し変形を招く恐れがあるので複数個が必要であり、例えば２つでも、４つでも構わない。ただ、望ましくは、均等に荷重が配分できる必要最小限の３つが望ましい。なお、補助クランク軸が複数個設けられている場合には、中心に駆動軸とそれに伴う部品が存在するため、切欠き部が１つでは、それら複数の補助クランク軸の締結を行うことは困難であり、切欠き部も複数個必要になる。

以上のように、本実施例では、最終製品の構成順に順番に組み立てることで、連続した工程で組み立てが可能となり、組立工程が１本化でき、例えば、部品を順番に積み上げて組み立てていく際に作業性が良く、組立コストの増加を抑えることが出来る。また、圧縮機本体部の分解メンテナンスや部品交換を行う際には、モータ部との分解を行うことなく、切欠き部１１を介して、補助クランク軸６と圧縮機ケーシング側補助クランク軸受７とを分解可能とできるので、メンテナンス性が向上するという効果がある。
なお、モータ部と圧縮機本体部を締結後には補助クランク軸とその保持用軸受との締結が行えないという点を解決するために、補助クランク軸と保持用軸受の締結部をモータハウジングよりも外周側に設けることが考えられる。しかし、その場合には外径が大きくなり製品寸法増加の問題がある。その点に関して、本実施例では、切欠き部１１を設けることで、上記製品寸法増加の問題を解消することが出来る。

実施例２を図３に基づき説明する。

本実施例２は、実施例１と同様の圧縮機モータ一体型スクロール圧縮機において、前述の切欠き部を孔構造の孔とした点が特徴である。すなわち、図３に示すように、モータハウジング１０ａに孔１２を設ける。
これにより、実施例１と同様に、製品の組み立て工程が、連続した工程で可能となり、組立工程が１本化でき、組立コストの増加を抑えることが出来る。また、圧縮機本体部の分解メンテナンスや部品交換を行う際には、モータ部との分解を行うことなく、孔１２を介して、補助クランク軸６と圧縮機ケーシング側補助クランク軸受７とを分解可能とできるので、メンテナンス性が向上するという効果がある。さらに、モータハウジング１０ａの端部の強度が増し、モータハウジング加工の際の変形を抑制することができるという効果がある。

なお、切欠き部１１または孔１２を設ける代わりに穴の開いた別部材をモータハウジング１０ａに設け、そこから分解メンテナンスや部品交換を行ってもよい。

実施例３を図４に基づき説明する。

本実施例３は、実施例１と同様の圧縮機モータ一体型スクロール圧縮機において、前述の切欠き部１１を圧縮機ケーシング１に設ける点が特徴である。すなわち、図４において、圧縮機ケーシング１に、モータとの締結側に伸びる切欠き部１１を設け、モータハウジング１０ａには切欠き部を設けないようにした。

これにより、実施例１と同様に、製品の組み立て工程が、連続した工程で可能となり、組立工程が１本化でき、組立コストの増加を抑えることが出来る。また、圧縮機本体部の分解メンテナンスや部品交換を行う際には、モータ部との分解を行うことなく、切欠き部１１を介して、補助クランク軸６と圧縮機ケーシング側補助クランク軸受７とを分解可能とできるので、メンテナンス性が向上するという効果がある。さらに、モータハウジング１０ａの構造を簡素化し、製造コストを低減することができるという効果がある。

実施例４を図５に基づき説明する。

本実施例４は、実施例３と同様の圧縮機モータ一体型スクロール圧縮機において、前述の切欠き部を孔構造の孔とした点が特徴である。すなわち、図５において、圧縮機ケーシング１に、モータとの締結側に伸びる孔１２を設け、モータハウジング１０ａには切欠き部または孔を設けないようにした。

これにより、実施例３と同様に、製品の組み立て工程が、連続した工程で可能となり、組立工程が１本化でき、組立コストの増加を抑えることが出来る。また、圧縮機本体部の分解メンテナンスや部品交換を行う際には、モータ部との分解を行うことなく、孔１２を介して、補助クランク軸６と圧縮機ケーシング側補助クランク軸受７とを分解可能とできるので、メンテナンス性が向上するという効果がある。さらに、圧縮機ケーシング１の端部の強度を増し、圧縮機ケーシング加工の際の変形を抑制することができるという効果がある。 以上、実施例１−４についてモータハウジング１０ａ、圧縮機ケーシング１に切欠き部１１または孔１２を設けたが、切欠き部１１または孔１２に蓋をかぶせる構造としてもよい。これにより、圧縮機、モータ１０の内部を保護することができ、圧縮機、モータ１０の内部からの騒音を低減することができる。

また、実施例１−４についてモータハウジング１０ａ、圧縮機ケーシング１に切欠き部１１または孔１２を設けたが、モータハウジング１０ａと圧縮機ケーシング１との間を穴の開いた別部材として構成してもよいし、モータハウジング１０ａと圧縮機ケーシング１との間を切欠き部１１または孔１２として、圧縮機本体部の分解メンテナンスや部品交換を行ってもよい。

以上実施例について説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。

１…圧縮機ケーシング、２…固定スクロール、３…旋回スクロール、
４…駆動軸、５…圧縮室、６…補助クランク軸、
７…圧縮機ケーシング側補助クランク軸受、
８…旋回スクロール側補助クランク軸受、
９…締結部材、１０…モータ、 １０ａ…モータハウジング、
１０ｂ…モータステータ、１１…切欠き部、１２…孔

Claims (9)

1. 圧縮機を駆動するモータを収容するモータハウジングと、
   前記圧縮機を収容する圧縮機ケーシングと、
   該圧縮機ケーシングに設けられた固定スクロールと、
   前記モータの駆動軸をそのまま駆動軸とし、前記固定スクロールと対面する位置で圧縮室を画成する旋回スクロールと、
   該旋回スクロールの自転を防止する複数の補助クランク軸とを備え、
   該複数の補助クランク軸は、前記圧縮機ケーシングに取り付けられた複数の第１の補助クランク軸受と前記旋回スクロールに取り付けられた複数の第２の補助クランク軸受にそれぞれ保持され、
   前記モータはステータを有しており、
   複数の切欠き部または孔構造を、前記モータを前記圧縮機ケーシングに締結した状態で前記補助クランク軸と前記第１の補助クランク軸受の締結を可能とするように、前記モータハウジング上であって、前記ステータと前記第１の補助クランク軸受との間に設けたことを特徴とするスクロール式流体機械。
2. 請求項１に記載のスクロール式流体機械であって、
   前記複数の切欠き部または孔構造は、前記補助クランク軸と同じ数としたことを特徴とするスクロール式流体機械。
3. 請求項１に記載のスクロール式流体機械であって、
   前記切欠き部または孔構造の一部は前記圧縮機ケーシング上にあることを特徴とするスクロール式流体機械。
4. 請求項１に記載のスクロール式流体機械であって、
   隣合う前記複数の切欠き部または孔構造の間の前記駆動軸から見た角度は１８０度よりも大きくならないことを特徴とするスクロール式流体機械。
5. 請求項２に記載のスクロール式流体機械であって、
   前記補助クランク軸は３つであって、前記切欠き部もしくは孔構造も３つであることを特徴とするスクロール式流体機械。
6. 圧縮機を駆動するモータを収容するモータハウジングと、
   前記圧縮機を収容する圧縮機ケーシングと、
   該圧縮機ケーシングに設けられた固定スクロールと、
   前記モータの駆動軸をそのまま駆動軸とし、前記固定スクロールと対面する位置で圧縮室を画成する旋回スクロールと、
   該旋回スクロールの自転を防止する複数の補助クランク軸とを備え、
   該複数の補助クランク軸は、前記圧縮機ケーシングに取り付けられた複数の第１の補助クランク軸受と前記旋回スクロールに取り付けられた複数の第２の補助クランク軸受にそれぞれ保持され、
   前記モータを前記圧縮機ケーシングに締結した状態で前記補助クランク軸と前記第１の補助クランク軸受の締結を可能とするように、前記第１の補助クランク軸受と前記モータに設けられたステータとの間であって、前記モータケーシングまたは前記圧縮機ケーシング上に複数の切欠き部または孔構造を設けたことを特徴とするスクロール式流体機械。
7. 請求項６に記載のスクロール式流体機械であって、
   前記複数の切欠き部または孔構造は、前記補助クランク軸と同じ数としたことを特徴とするスクロール式流体機械。
8. 請求項６に記載のスクロール式流体機械であって、
   隣合う前記複数の切欠き部または孔構造の間の前記駆動軸から見た角度は１８０度よりも大きくならないことを特徴とするスクロール式流体機械。
9. 請求項７に記載のスクロール式流体機械であって、
   前記補助クランク軸と前記切欠き部または孔構造は３つであることを特徴とするスクロール式流体機械。

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