JPH05231345A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主軸を、ステータの両側に配置した第１フレ
ーム及び第２フレームで支持するスクロール圧縮機にお
いて、両フレームを高精度の同軸度で組立てると同時
に、反圧縮機横側の第２フレームに作用する軸受負荷が
極力センターシェルを振動させない構造を得ることを目
的とする。 【構成】 センターシェル内周部のステータコア端面隣
接部にアタッチメントを全周焼ばめし、その後同軸組立
装置によって第２フレームを第１フレームの同軸上にセ
ットし、その状態でアタッチメントと第２フレームとを
アークスポット溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、冷凍及び空調用に使
用されるスクロール圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は特願平２−１８６１８１号明細書
に示した従来のスクロール圧縮機の縦断面図である。図
において、１は固定スクロールで板状渦巻歯１ａを下部
に形成しており、ボルトによって第１のフレーム３に締
結されている。２は揺動スクロールで、上部に前記固定
スクロール１の板状渦巻歯１ａと同一形状の板状渦巻歯
２ａと、下部に中空ボス部２ｂを有し、この中空ボス部
２ｂの円筒状内側面は揺動軸受２ｃを形成している。

【０００３】また揺動スクロール２のスラスト面２ｄ
は、第１フレームのスラスト面３ｂで摺動自在に軸方向
支持されている。６はオルダム継手で、下方に形成され
た爪Ａ６ａは第１フレーム３に形成された案内溝３ｃに
往復運動自在に嵌合されており、上方に形成された爪Ｂ
６ｂは揺動スクロール２のスラスト面２ｄに形成された
案内溝２ｅに往復運動自在に嵌合されている。５は主軸
で、上端部にピン部５ａが設けられており、また、第１
円筒面５ｂ及び第２円筒面５ｃはそれぞれ第１フレーム
３の第１軸受３ａ及び第２フレーム４の第２軸受４ａに
よってラジアル方向に回転可能に支持されている。７は
スライダーで、中空部分７ａは主軸５のピン部５ａと往
復運動自在に嵌合しており、また、外周円筒面７ｂは揺
動スクロール２の揺動軸受２ｃと回転自在に嵌合してい
る。

【０００４】図５は従来のスクロール圧縮機における第
１フレーム３と第２フレーム４の組立て方法の説明図で
ある。第１フレーム３及びステータ１２はセンターシェ
ル８に焼ばめられており、また、ロータ１３は主軸５に
焼ばめされており、主軸５は、第１軸受３ａ及び第２軸
受４ａに嵌合され、第１フレーム３と第２フレーム４と
の間に配置されている。また、第１フレーム３は基準円
筒面Ａ３ｄで治具Ａ９によってチャッキングされてい
る。このことは第１フレーム３と一体であるセンターシ
ェル８及びステータ１２も治具Ａ９で支持されているこ
とを意味する。これとは別に第２フレーム４は基準円筒
面４ｂで治具Ｂ１０によってチャッキングされている。

【０００５】次に動作について説明する。図４におい
て、主軸５は電動機によって駆動され、主軸５の回転に
同期してスライダー７は公転する。スライダー７の公転
運動によって揺動スクロール２は駆動されるが、その際
揺動スクロール２はオルダム継手６によって自転が拘束
されているので、揺動スクロール２は公転運動ではなく
揺動運動する。揺動スクロール２が揺動運動することに
よって、揺動スクロール２の板状渦巻歯２ａと固定スク
ロール１の板状渦巻歯１ａとによって形成される三日月
状の圧縮室の容積が減少し、圧縮動作が実現する。この
時の圧縮ガス負荷は揺動スクロール２の板状渦巻歯２ａ
に作用するが、その負荷は揺動軸受２ｃを介してスライ
ダー７に伝わる。それからその負荷は主軸５のピン部５
ａに伝えられる。そしてこのピン部５ａに作用する負荷
と釣り合うように第１フレーム３の第１軸受３ａと第２
フレーム４の第２軸受４ａに軸受負荷が発生するのであ
る。

【０００６】さて、以上が圧縮動作及び軸受負荷発生の
説明であるが、次に再び図５において、同軸組立の説明
を行う。第１フレーム３の第１軸受３ａと基準円筒面Ａ
３ｄとは機械加工で高精度の同軸度が実現されており、
同様に第２フレーム４の第２軸受４ａと基準円筒面Ｂ４
ｂも高精度の同軸度が実現されている。そして、基準同
筒面Ａをチャッキングしている治具Ａ９と基準円筒面Ｂ
をチャッキングしている治具Ｂ１０とは、同軸組立装置
によって高精度の同軸が保証されているので、結果的
に、第１フレーム３の第１軸受３ａと第２フレーム４の
第２軸受４ａとは高精度の同軸が保証されていることに
なる。この状態、つまり図５の状態で、アークスポット
溶接機１１でセンターシェル８と第２フレーム４とを３
箇所で接合溶接する。そうすると、溶接完了後に同軸組
立装置の治具から、一体化した第１フレーム３と第２フ
レーム４を取りはずしても、第１軸受３ａと第２軸受４
ａとの同軸は保証されている、つまり同軸組立が完了し
たことになる。

【０００７】では次に、図６において、第２軸受４ａの
軸受負荷がどのようにしてセンターシェル８に伝達され
るかを説明する。第２軸受４ａに作用した軸受負荷は、
第２軸受の３箇所のリブ部４ｃを伝わりセンターシェル
８の３箇所のアークスポット部８ａに伝達される。この
アークスポット部８ａとステータ１２のコア３下端面１
２ａとの距離をＬとすると、このＬは少なくともステー
タ１２の下側巻線部１２ｂよりも長くなければならな
い。それはアークスポット溶接する箇所が下側巻線部１
２ｂの近くであると、溶接時に巻線の被膜を破損すると
いう信頼性上のトラブルを発生させる可能性があるから
である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のスクロール圧縮
機は以上のように構成されているので、サブフレームが
センターシェルに３箇所でスポット溶接されている、つ
まり全周ではなく局所的に支持されており、加えてその
溶接位置がシェル剛性の高いステータのコア端面から離
れている、つまりシェル剛性の低い位置であるので、第
２軸受から伝達される軸受負荷による加振でセンターシ
ェル表面が振動しやすい、つまり騒音が発生しやすいと
いう問題点があった。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、第１軸受と第２軸受とを高精度
に同軸組立することを前提とした上で、第２軸受に作用
する軸受負荷を、できる限りセンターシェルを振動させ
ない構造とすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係るスクロー
ル圧縮機は、第２フレームを直接センターシェルにアー
クスポット溶接するのではなく、まず、ステータコアに
隣接したセンターシェル内側面にアタッチメントを全周
焼ばめし、そのアタッチメントに対して第２フレームを
アークスポット溶接したものである。

【００１１】

【作用】この発明におけるスクロール圧縮機は、第２軸
受に作用する軸受負荷が、アタッチメントを介してセン
ターシェルに伝えられる。そして、センターシェルの力
が伝達される部分はステータコアに隣接しているがゆえ
に剛性が高く、加えてアタッチメントは全周焼ばめされ
ているので伝達力によるセンターシェルの局所的な加振
が回避できる。

【００１２】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は本実施例の縦断面図であり、第２フレーム
４とアタッチメント１４以外は従来例と同一構成である
ので詳しい説明を省略する。第２フレーム４は、第２軸
受４ａによって主軸５をラジアル方向に回転摺動自在で
支持していることは従来例と同じであるが、第２フレー
ム自身の支持は、従来例のようにセンターシェル８に直
接アークスポット溶接されているのではなく、アタッチ
メント１４にアークスポット溶接されている。そして、
このアタッチメント１４は、ステータ１２のコアに隣接
したセンターシェル内側面８ｂに全周焼ばめされてい
る。

【００１３】また、図２は本実施例における第１フレー
ム３と第２フレーム４の組立方法の説明図である。第１
フレーム３及びステータ１２はセンターシェル８に焼き
ばめによって固定されている。また、ロータ１３は主軸
５に焼ばめられており、主軸５は第１軸受３ａ及び第２
軸受４ａに回転摺動自在で嵌合され、第１フレーム３と
第２フレーム４との間に配置されている。また、センタ
ーシェル８のステータ１２のコアに隣接した内側面８ｂ
には、円筒形状のアタッチメント１４が全周焼ばめされ
ている。

【００１４】また、第１フレーム３は基準円筒面Ａ３ｄ
で治具９によってチャッキングされている。そしてこの
ことは第１フレーム３と一体であるセンターシェル８及
びアタッチメント１４及びステータ１２も治具Ａ９で支
持されていることを意味する。これとは別に、第２フレ
ーム４は基準円筒面４ｂで治具Ｂ１０によってチャッキ
ングされている。

【００１５】次に動作について説明する。圧縮動作及び
軸受負荷発生については従来例での説明と同じになるの
で省略する。まず、図２において同軸組立の説明を行
う。第１フレーム３の第１軸３ａと基準円筒面Ａ３ｄと
は機械加工で高精度の同軸度が実現されており、同様に
第２フレーム４の第２軸受４ａと基準円筒面Ｂ４ｂも高
精度の同軸度が実現されている。そして、基準円筒面Ａ
３ｄをチャッキングしている治具Ａ９と基準円筒面Ｂ４
ｂをチャッキングしている治具Ｂ１０とは、同軸組立装
置によって高精度の同軸が保証されているので、結果的
に第１フレーム３の第１軸受３ａと第２フレーム４の第
２軸受４ａとは高精度の同軸が保証されていることにな
る。この状態、つまり図２の状態で、アークスポット溶
接機１１で、センターシェル８のステータコア隣接部８
ｂに全周焼ばめされたアタッチメント１４と第２フレー
ム４とを３箇所で接合溶接する。そうすると、溶接完了
後に同軸組立装置の治具から一体化した第一フレーム３
と第２フレーム４を取りはずしても、第１軸受３ａと第
２軸受４ａとの同軸は保証されている、つまり同軸組立
が完了したことになる。

【００１６】次に、図３において、第２軸受４ａの軸受
負荷がどのようにしてセンターシェル８に伝達されるか
を説明する。第２軸受４２に作用した軸受負荷は、第２
軸受の３箇所のリブ部４ｃを伝わりアタッチメント１４
の３箇所のアークスポット部１４ａに伝達される。そし
て次にアタッチメント１４を伝わりセンターシェル８の
ステータコア隣接部８ｂに伝達される。このセンターシ
ェル８のステータコア隣接部８ｂは、ステータ１２の焼
ばめの影響で非常に剛性が高くなっている。この剛性の
高い箇所に第２軸受４ａの軸受負荷が作用するため加振
によるセンターシェルの表面振動は非常に小さくなる。
このため従来に比べて騒音は大幅に低減される。また第
２軸受４ａの軸受負荷のセンターシェル８への伝達は、
従来例のように３箇所つまり局所的ではなく、全周焼ば
め部を介しているがゆえに全周均等であるため、局所的
なセンターシェルの振動は回避される。このため従来に
比べて騒音は大幅に低減される。

【００１７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、ステ
ータコア端面に隣接したセンターシェル内径にアタッチ
メントを全周焼ばめし、そのアタッチメントに第２フレ
ームをアークスポット溶接したため、第２軸受に作用す
る軸受負荷によるセンターシェルの振動が小さくなり、
その結果、騒音レベルの低いスクロール圧縮機が得られ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるスクロール圧縮機の
縦断面図である。

【図２】この発明の一実施例によるスクロール圧縮機の
組立の説明図である。

【図３】この発明の一実施例によるスクロール圧縮機の
動作の説明図である。

【図４】従来のスクロール圧縮機の縦断面図である。

【図５】従来のスクロール圧縮機の組立の説明図であ
る。

【図６】従来のスクロール圧縮機の動作の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 固定スクロール １ａ 板状渦巻歯 ２ 揺動スクロール ２ａ 板状渦巻歯 ２ｂ 中空ボス部 ２ｃ 揺動軸受 ２ｄ スラスト面 ２ｅ 案内溝 ３ 第１フレーム ３ａ 第１軸受 ３ｂ スラスト面 ３ｃ 案内溝 ３ｄ 基準円筒面Ａ ４ 第２フレーム ４ａ 第２軸受 ４ｂ 基準円筒面Ｂ ４ｃ リブ部 ５ 主軸 ５ａ ピン部 ５ｂ 第１円筒面 ５ｃ 第２円筒面 ６ オルダム継手 ６ａ 爪Ａ ６ｂ 爪Ｂ ７ スライダー ７ａ 中空部分 ７ｂ 外周円筒面 ８ センターシェル ８ａ アークスポット部 ８ｂ 内側面ステータコア隣接部 ９ 治具Ａ １０ 治具Ｂ １１ アークスポット溶接機 １２ ステータ １２ａ コア下端面 １２ｂ 下側巻線部 １３ ロータ １４ アタッチメント １４ａ アークスポット部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 境野 恵樹 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株式 会社静岡製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 密閉容器内に設けられ、それぞれ板状渦
   巻歯が相互間に圧縮室を形成するように互いに噛み合わ
   された固定スクロール及び揺動スクロールを備え、電動
   機によって回転駆動される主軸が、前記揺動スクロール
   を反圧縮室側から駆動し、前記主軸が前記電動機の圧縮
   室側に配置した第１フレーム及び前記電動機の反圧縮室
   側に前記第１フレームと高精度の同軸度で配置した第２
   フレームによって回転自在に支持されているスクロール
   圧縮機において、前記第２フレームは前記密閉容器に焼
   ばめあるいは圧入で全周固定されたアタッチメントに対
   して溶接接合されたことを特徴とするスクロール圧縮
   機。