JPH1122675A - ロータリコンプレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】シリンダへの鋳込みによる弁座板等鋼製部材の
変形や取付位置のずれを抑制ないし防止することによ
り、鋳造後の加工容易性の向上と、圧縮性能のバラツキ
の低減ないし防止とを共に図る。 【解決手段】ローラを偏心回転自在に収容するシリンダ
１１と、このシリンダに取付けられる鋼材からなる弁座
板２２と、を有するシリンダに、弁座板の一部もしくは
全部を埋設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機や冷蔵
庫等の冷凍サイクルに組み込まれるロータリコンプレッ
サに係り、特に、鋳造により形成されるシリンダに、弁
座板等の鋼製部品を一体に鋳込むロータリコンプレッサ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０はこの種の従来のロータリコンプ
レッサのシリンダ１０１の吐出室１０２周辺部の平断面
図である。このシリンダ１０１はアルミ合金製等の鋳造
ブロックからなり、図示しないローラピストンを転動し
つつ偏心回転させて冷媒等を圧縮させるシリンダ室１０
３を形成している。このシリンダ室１０３は、その内周
面１０３ａの一部をなす鋼材等からなる弁座板１０４に
より吐出室１０２と仕切られている。弁座板１０４の長
手方向両端部は吐出室１０２の内壁面と面一となるよう
に、シリンダ１０１の鋳造時に一体に鋳込まれる。

【０００３】図１１にも示すように、弁座板１０４はそ
の板厚方向に貫通する吐出口１０４ａを穿設する一方、
その解放面（図１２では上面）のほぼ全長上にリードバ
ルブ状の吐出弁１０５を添設する吐出弁取付面１０４ｂ
を形成すると共に、吐出弁１０５に当接する吐出口１０
４ａの一面を弁座面１０４ｃに形成している。

【０００４】また、弁座板１０４はその一端部の吐出弁
取付部１０４ｄに、吐出弁１０５の一端部を取り付ける
と共に、この弁座板１０４をシリンダ１０１にねじ止め
するためのねじ穴１０４ｅを形成している。このねじ穴
１０４ｅの幅方向両側縁部を図１２中上方に起立させて
一対の切り起し部１０４ｆ，１０４ｇを形成し、これら
一対の切り起し部１０４ｆ，１０４ｇ間に吐出弁１０５
を載置して、吐出弁１０５の取付位置がずれるのを防止
するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のシリンダ１０１では弁座板１０４の剛性が十
分ではないので、この弁座板１０４をシリンダ１０１に
鋳込む際に、その鋳造時の高熱により弁座板１０４の弁
座取付面１０４ｂや弁座面１０４ｃに変形が発生して、
弁座面１０４ｃと吐出弁１０５との当接状態等所定の位
置関係にずれが発生し、吐出性能にバラツキを発生さ
せ、ひいては圧縮能力にバラツキが発生するという課題
がある。

【０００６】また、弁座板１０４をシリンダ１０１へ鋳
込む際には、その鋳造時の熱的影響等により弁座板１０
４が所定の取付位置からずれる場合がある。この場合
も、圧縮能力にバラツキが発生するうえに、その鋳造後
のシリンダ１０１の加工の困難性が増大する。

【０００７】さらに、弁座板１０４がニッケル（Ｎｉ）
を例えば３％以上含む鋼板、あるいはニッケルメッキを
施した鋼板よりなるので、シリンダ１０１の鋳造の際
に、弁座板１０４に塗布する塗型剤との親和性が良好で
はないために、この塗型剤を弁座板１０４に複数回に亘
って塗布させる必要があり、煩雑であるという課題があ
る。

【０００８】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は、シリンダへの鋳込みによ
る弁座板の変形や取付位置のずれを抑制ないし防止する
ことにより、鋳造後の加工容易性の向上と、圧縮性能の
バラツキの低減ないし防止とを共に図ることができるロ
ータリコンプレッサを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のロータリ
コンプレッサは、ローラを偏心回転自在に収容するシリ
ンダと、このシリンダに取付けられる鋼材からなる部品
と、を有するロータリコンプレッサにおいて、上記シリ
ンダに、上記鋼材からなる少なくとも１つの部品の一部
もしくは全部を埋設することを特徴とする。

【００１０】この発明によれば、シリンダに、鋼材から
なる少なくとも１つの部品の一部もしくは全部を鋳込み
等により埋設して一体に結合し、その結合強度を増強さ
せることができるので、その鋳込み時の熱的影響によ
り、所定の取付位置からずれるのを低減ないし防止する
ことができる。このために、シリンダ鋳造後の加工の困
難性を軽減することができると共に、圧縮性能のバラツ
キの低減ないし防止とを共に図ることができる。

【００１１】請求項２記載のロータリコンプレッサは、
請求項１記載のロータリコンプレッサにおいて、鋼材か
らなる部品が、シリンダの吐出口を形成している弁座板
であることを特徴とする。

【００１２】この発明によれば、請求項１に記載された
鋼材部品が弁座板であるので、この弁座板について請求
項１記載の発明と同様の作用効果を奏することができ
る。

【００１３】請求項３記載のロータリコンプレッサは、
請求項２記載のロータリコンプレッサにおいて、弁座板
は、コ字状に形成されていることを特徴とする。

【００１４】この発明によれば、弁座板を、その幅方向
両側縁を起立させる等によりコ字状に形成しているの
で、弁座板自体の機械的強度を増強させることができ
る。

【００１５】このために、弁座板をシリンダに鋳込む際
に、その鋳造時の熱的影響により弁座板が変形して、所
定の取付位置からずれるのを抑制ないし防止することが
できる。

【００１６】請求項４記載のロータリコンプレッサは、
請求項３記載の空気調和機において、弁座板のシリンダ
に埋設される部分がコ字状に形成されていることを特徴
とする。

【００１７】この発明によれば、弁座板のシリンダ埋設
部分が、コ字状に形成されているので、そのシリンダ埋
設部分の機械的強度を増強させることができる。

【００１８】このために、弁座板のシリンダ埋設部が鋳
込み時の熱により変形して所定の取付位置からずれるの
を低減ないし防止することができる。

【００１９】請求項５記載のロータリコンプレッサは、
請求項１記載のロータリコンプレッサにおいて、鋼材か
らなる部品は、銅メッキによりメッキ処理されているこ
とを特徴とする。

【００２０】この発明によれば、弁座板等の鋼材部品を
銅メッキによりメッキ処理しているので、この鋼材部品
と塗型剤との親和性を向上させることができる。このた
めに、鋼材部品に塗型剤を繰り返し塗布する必要がない
ので、その作業性を向上させることができると共に、シ
リンダ鋳物と弁座板等鋼材部品との結合強度を増強させ
ることができる。

【００２１】請求項６記載のロータリコンプレッサは、
請求項１記載のロータリコンプレッサにおいて、鋼材か
らなる部品が、ローラの外周面に摺動自在に当接するブ
レードを付勢するブレードスプリングを収容するブレー
ドスプリングガイドであることを特徴とする。

【００２２】この発明によれば、シリンダに、ブレード
スプリングを収容するブレードスプリングガイドの一部
または全部を鋳込み等により埋設するので、従来のよう
にシリンダを鋳造した後、ブレードスプリングを挿入す
るための横穴を穿設する追加加工する工程を省略するこ
とができる。このために、シリンダを容易かつ迅速に量
産することができる。

【００２３】請求項７記載のロータリコンプレッサは、
請求項６記載のロータリコンプレッサにおいて、ブレー
ドスプリングガイドは、開口端を有する円筒体よりな
り、その内径をｄ1 、その開口端の内径をｄ2 としたと
きに、ｄ1 ＞ｄ2 になるように形成されていることを特
徴とする。

【００２４】この発明によれば、ブレードスプリングガ
イドの内径ｄ2 を、その開口端の内径ｄ1 よりも大径
（ｄ2 ＞ｄ1 ）に形成したので、このブレードスプリン
グガイド内に収容されるブレードスプリングの外周面が
伸縮時にブレードスプリングガイドの内周面に当接して
折損するのを低減させることができると共に、ブレード
スプリングの一端を開口端により係止させて固定させる
ことができる。このために、ブレードスプリングの一端
を固定させると共に開口端を閉じる従来のカバー等を削
減して部品数を削減させることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図１〜図９を参照して説明する。なお、これらの図中同
一または相当部分には同一符号を付している。

【００２６】図３は本発明の第１実施形態に係るロータ
リコンプレッサ１の全体構成の縦断面図である。このロ
ータリコンプレッサ１は、冷凍ショーケース等の冷凍機
械や冷蔵庫，空気調和機等の冷凍サイクルに組み込まれ
る。

【００２７】ロータリコンプレッサ１は例えば縦型の密
閉ケーシング２内上部に電動機３を、この電動機３によ
り駆動されるロータリ式圧縮機構４を下部にそれぞれ配
設している。電動機３は密閉ケーシング２内に圧入して
固定されるステータ５とこのステータ５内に収容される
ロータ６とを有する。ロータ６は回転シャフト７に軸装
され、回転自在に支持される。電動機３は電源端子８を
介して電源に接続され、通電されて回転駆動される。

【００２８】図４にも示すように回転シャフト７はロー
タリ式圧縮機構４のメインベアリング９とサブベアリン
グ１０により回転自在に挟持される。メインベアリング
９とサブベアリング１０は鋳物製シリンダ（シリンダブ
ロック）１１を図中上下方向両側から挟むようにして設
けられ、図３に示すように締付ボルト１２等の固定具で
一体に組み立てられる。シリンダ１１はサポートフレー
ム１３を介して密閉ケーシング２に固定支持される一
方、サポートフレーム１３は密閉ケーシング２に圧入さ
れ、溶接等で固定される。

【００２９】図５にも示すようにシリンダ１１内にはシ
リンダボアにより画成されるシリンダ室１４が形成さ
れ、このシリンダ室１４内にローラピストン１５が収容
される。ローラピストン１５は、回転シャフト１７のク
ランク部７ａに外嵌され、回転シャフト７の回転に伴
い、シリンダ室１４内を転動しつつ偏心回転し、冷媒等
を圧縮するコンプレッサ作用を行なうようになってい
る。

【００３０】シリンダ１１はシリンダ室１４の内周面よ
り半径方向外方に延びるブレード溝１６を形成し、この
ブレード溝１６にブレード１７がローラピストン１５の
外周面を摺動自在に押圧するようにばね付勢されて収容
され、このブレード１７によりシリンダ室１４内を吸込
側チャンバ１４ａと圧縮側チャンバ１４ｂとに区画され
る。このブレード溝１６の幅方向両側方向には吸込口１
８と吐出口１９がそれぞれ形成される。

【００３１】図３に示すように、吸込口１８には吸込パ
イプ２０を介してアキュムレータ２１を接続し、このア
キュムレータ２１で気液分離されたガス冷媒がシリンダ
室１４の吸込側チャンバ１４ａに吸い込まれるようにな
っている。

【００３２】図５に示すにように、吐出口１９は、予め
シリンダブロック１１と一体に鋳造された弁座板２２に
形成されている。吐出口１９は、リードバルブ等の吐出
弁機構２３を介して吐出室２４に連通され、シリンダ室
１４の圧縮側チャンバ１４ｂで圧縮された冷媒が吐出さ
れるようになっている。

【００３３】吐出弁機構２３には逆止弁として例えばリ
ードバルブが用いられる。このリードバルブは吐出口１
９を開閉可能に覆う吐出弁２５と、この吐出弁２５の開
閉をガイドする弁押え２６を共締めにより固定してい
る。吐出弁機構２３はボリュームのある吐出室２４のチ
ャンバカバー２７を外した状態で、取り付けねじ２８に
より弁座板２２とシリンダ１１に組み付けることがで
き、吐出弁機構２３の組付を簡単かつ容易に行なうこと
ができる。

【００３４】吐出室２４は図４および図５に示すように
シリンダ１１内に画成され、吐出室２４の外周側開口は
チャンバカバー２７により閉塞される。

【００３５】シリンダ１１の吐出室２４にはサブマフラ
ー室２９に通じる吐出室出口孔３０が穿設されている。
サブマフラー室２９はシリンダ１１に形成される連絡孔
３１を介してメインマフラー室３２に連通される。吐出
室出口孔３０および連絡孔３１はシリンダ軸線とほぼ平
行になるようにシリンダ１１に穿設される一方、メイン
マフラー室３２およびサブマフラー室２９はメインベア
リング９およびサブベアリング１０にそれぞれ外側から
装着されるベアリングカバー３３，３４により画成され
る。各ベアリングカバー３３，３４はメインベアリング
９およびサブベアリング１０に締付ボルト１２等で共締
めされ、固定される。

【００３６】メインマフラー室３２は吐出ポート３５を
介して密閉ケーシング２内に連通される。したがって、
シリンダ室１４で圧縮された冷媒は吐出口１９から吐出
弁機構２３を経て吐出室２４内に吐出される。吐出され
た冷媒は続いて吐出室出口孔３０を通ってサブマフラー
室２９およびメインマフラー室３２に順次案内されて多
段階にマフラー作用を受け、冷媒の圧力脈動が平滑化さ
れて密閉ケーシング２内に案内され、密閉ケーシング２
の頂部に設けられた吐出パイプ３６を経て外部に吐出さ
れる。

【００３７】そして、図１に示すように、シリンダ１１
は鋳造にて成形される際、予め成形された弁座板２２を
図示しない鋳型内に組み込んで鋳造することにより、シ
リンダ１１の鋳物と弁座板２２が一体に結合される。弁
座板２２は例えば０．５mm〜３mm程度の板厚の薄肉鋼板
で形成され、その外表面は銅メッキが施される。

【００３８】図２（Ａ）に示すように、弁座板２２はそ
の吐出口１９側一端部２２ａをほぼＬ字形に折曲する一
方、吐出弁２５の他端部を取り付けねじ２８により取り
付ける吐出弁取付部２２ｂに、この取り付けねじ２８が
螺合されるねじ穴２２ｃを穿設している。図２（Ｂ）に
も示すように、吐出弁取付部２２ｂはその幅方向両側縁
部をほぼ直角に起立させて一対の切り起し部２２ｄ，２
２ｅを突設している。

【００３９】このために、一対の切り起し部２２ｄ，２
２ｅ間の取付面２２ｆ上に吐出弁２５の一端部を載置せ
しめて取り付けねじ２８によりシリンダ１１にねじ止め
することにより、その吐出弁２５の取付位置がずれるの
を低減ないし防止することができる。吐出弁２５の自由
先端部は弁座板２２の吐出口１９の一開口端である弁座
面１９ａに開閉自在に当接される。

【００４０】そして、図２（Ａ）に示すように弁座板２
２の吐出弁取付部２２ｂにねじ止めされる吐出弁２５の
円弧状後端から吐出弁取付部２２ｂの後端までの取付部
後端部を、後方に所定長ａ延長させて延長端部２２ｇを
一体に連成している。この延長端部２２ｇの幅方向両側
縁には一対の切り起し部２２ｄ，２２ｅを後方に延長さ
せて一体に連成してコ字状に形成し、このコ字状延長端
部を、シリンダブロック１１の鋳造時に、そのシリンダ
ブロック１１内に埋設させて一体に結合させている。

【００４１】このために、弁座板２２をシリンダ１１に
一体に結合させる結合強度を増強させることができるう
えに、埋設延長端部２２をコ字状に形成して機械的強度
を増強させているので、その鋳造時の熱的影響により弁
座板２２が変形して所定の取付位置からずれて圧縮性能
にバラツキが発生するのを低減ないし防止することがで
きる。

【００４２】また、弁座板２２の外表面には銅メッキを
施してあるので、鋳造時にこの弁座板２２に塗布する塗
型剤との親和性を向上させることができる。このため
に、従来は塗型剤の塗布が複数回必要であったものがほ
ぼ１回で済み、その作業性が向上し、しかも、弁座板２
２とシリンダブロック１１との結合強度も増強させるこ
とができる。

【００４３】図６は本発明の第２の実施形態に係る弁座
板４２の平面図、図７は図６の VII−VII 線矢視断面図
である。この弁座板４２は、そのＬ字状折曲端部の終端
から吐出弁取付部２２ｂの終端までの中間部２２ｈの幅
方向両側縁部を吐出弁２５側へほぼ直角に起立するよう
に折曲して一対のフランジ２２ｉ，２２ｊを形成し、ほ
ぼコ字状に形成している。

【００４４】したがって、弁座板４２は、その吐出弁取
付部２２ｂの一対の切り起し部２２ｄ，２２ｅと共に、
その中間部２２ｈの一対のフランジ２２ｉ，２２ｊとに
より、ほぼコ字状に形成されているので、従来に比べ弁
座板４２全体の機械強度を増強させることができる。

【００４５】このために、従来のように吐出弁２５の取
付位置がずれるのを低減するためだけに形成された切り
起し部２２ｄ，２２ｅだけのものに比べ、弁座板４２の
全体の機械強度が向上しているので、この弁座板４２を
シリンダ１１のブロックの鋳型内に収容してシリンダ１
１と一体に鋳造する際に、その熱的影響により弁座板４
２が変形するのを低減ないし防止することができる。し
たがって、弁座板４２の熱変形に伴う吐出弁２５等他の
部品との相対的位置関係の変動を低減ないし防止するこ
とができるので、これら相対的位置関係の変動に伴う圧
縮性能のバラツキを低減させることができる。

【００４６】図８は本発明の第３の実施形態に係るロー
タリコンプレッサ１Ｂの一部を断面で示す要部平面図で
ある。このロータリコンプレッサ１Ｂは所定の鋼材より
なる筒状のブレードスプリングガイド５１をシリンダ１
１に埋設して一体に鋳造した点に特徴がある。

【００４７】ブレードスプリングガイド５１は図３〜図
５に示すブレード１７をローラピストン１５側へ常時弾
性的に押圧するブレードスプリングをスプリング収容部
５１ａ内に収容する筒体であり、シリンダ１１にブレー
ド溝１６の半径方向外方へ同心状に配設されている。

【００４８】ブレードスプリングガイド５１はその軸方
向内端部、つまり、シリンダ内周面１１ａ側端部を開口
させて、内側開口５１ｂを形成し、この開口５１ｂから
ブレード１７を軸方向に進退させる一方、軸方向外端側
も開口させてスプリング挿入口５１ｃを形成し、この挿
入口５１ｃ内へ、その外方から図９で示すブレードスプ
リング５２を挿入させ、その挿入後、この挿入口５１ｃ
を図示しないカバーにより閉じるようになっている。

【００４９】したがって、従来はシリンダ１１を鋳造し
た後、横穴をブレードスプリング挿入穴として追加加工
する工程が必要であったが、本実施形態によれば、かか
る追加工程を省略することができる。このために、シリ
ンダ１１を容易かつ迅速に量産することができる。

【００５０】図９は本発明の第４の実施形態に係るロー
タリコンプレッサ１Ｃの一部を断面図で示す要部平面図
である。このロータリコンプレッサ１Ｃは上記ブレード
スプリングガイド５１のスプリング挿入口５１ｃ側端部
に、スプリング収容部５１の内径ｄ1 よりも小径ｄ2
（ｄ1 ＞ｄ2 ）の縮径部５１ｄを形成する一方、ブレー
ドスプリング５２の軸方向中間部の可動部５２ａの外径
ｄ3 を、そのスプリング５２の外端部５２ｂの外径より
も縮径して、ｄ1 ＞ｄ2 ＞ｄ3 に形成した点に特徴があ
る。

【００５１】したがって、ブレードスプリング５２の可
動部５２ａはブレードスプリングガイド５１のスプリン
グ収容部５１ａ内で、内周面に接触せずに伸縮すること
ができるので、ブレードスプリング５２の折損を防止で
きると共に、ブレードスプリング５２の大径外端部５２
ｂをブレードスプリングガイド５１の縮径部５１ｄに係
止させて固定させることができる。

【００５２】このために、従来はシリンダ１１の鋳造
後、このシリンダ１１に追加工程で横穴を明け、この横
穴にブッシュを圧入してブレードスプリング挿入穴を形
成するという工程が必要であったが、本実施形態によれ
ば、かかる追加工程を省略することができる。その結
果、シリンダ１１を容易かつ迅速に量産することができ
る。また、ブレードスプリング挿入穴の開口端を閉じて
ブレードスプリング５２の一端を固定させる従来のカバ
ー等を削減することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、シリンダ
に、鋼材からなる少なくとも１つの部品の一部もしくは
全部を鋳込み等により埋設して一体に結合するので、結
合強度を増強させることができる。このため、鋳込み時
の熱的影響により、この鋼材部品が変形したり、所定の
取付位置からずれるのを低減ないし防止することができ
る。このために、シリンダ鋳造後の加工の困難性を軽減
することができると共に、圧縮性能のバラツキの低減な
いし防止とを共に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の要部平断面図。

【図２】（Ａ）は図１で示す弁座板の平面図、（Ｂ）は
同弁座板の側面図。

【図３】図１で示す要部を具備したロータリコンプレッ
サの部分縦断面図。

【図４】図１の部分拡大図。

【図５】図１の他の部分拡大図。

【図６】本発明の第２の実施形態に係る弁座板の平面
図。

【図７】図６の VII−VII 線矢視断面図。

【図８】本発明の第３の実施形態の一部を断面で示す要
部平面図。

【図９】本発明の第４の実施形態の一部を断面で示す要
部平面図。

【図１０】従来のロータリコンプレッサの一部平断面
図。

【図１１】図１０で示す従来の弁座板の平面図。

【符号の説明】

１，１Ｂ，１Ｃ ロータリコンプレッサ １１ シリンダ １１ａ シリンダ内周面 １５ ローラピストン（ローラ） １９ 吐出口 ２２，４２ 弁座板 ２２ｄ，２２ｅ 弁座板の一対の切り起し部 ２２ｇ 弁座板の延長端部 ２２ｉ，２２ｊ 一対のフランジ ５１ ブレードスプリングガイド ５１ｃ スプリング挿入口

フロントページの続き (72)発明者 近藤 正隆 東京都港区新橋三丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ローラを偏心回転自在に収容するシリン
   ダと、このシリンダに取付けられる鋼材からなる部品
   と、を有するロータリコンプレッサにおいて、上記シリ
   ンダに、上記鋼材からなる少なくとも１つの部品の一部
   もしくは全部を埋設することを特徴とするロータリコン
   プレッサ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のロータリコンプレッサに
   おいて、鋼材からなる部品が、シリンダの吐出口を形成
   している弁座板であることを特徴とするロータリコンプ
   レッサ。
3. 【請求項３】 請求項２記載のロータリコンプレッサに
   おいて、弁座板は、コ字状に形成されていることを特徴
   とするロータリコンプレッサ。
4. 【請求項４】 請求項３記載の空気調和機において、弁
   座板のシリンダに埋設される部分がコ字状に形成されて
   いることを特徴とするロータリコンプレッサ。
5. 【請求項５】 請求項１記載のロータリコンプレッサに
   おいて、鋼材からなる部品は、銅メッキによりメッキ処
   理されていることを特徴とするロータリコンプレッサ。
6. 【請求項６】 請求項１記載のロータリコンプレッサに
   おいて、鋼材からなる部品が、ローラの外周面に摺動自
   在に当接するブレードを付勢するブレードスプリングを
   収容するブレードスプリングガイドであることを特徴と
   するロータリコンプレッサ。
7. 【請求項７】 請求項６記載のロータリコンプレッサに
   おいて、ブレードスプリングガイドは、開口端を有する
   筒体よりなり、その内径をｄ1 、その開口端の内径をｄ
   2 としたときに、ｄ1 ＞ｄ2 になるように形成されてい
   ることを特徴とするロータリコンプレッサ。