JPH11336682A

JPH11336682A - 圧縮機

Info

Publication number: JPH11336682A
Application number: JP14427398A
Authority: JP
Inventors: Masao Ozu; 政雄小津
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-05-26
Filing date: 1998-05-26
Publication date: 1999-12-07

Abstract

(57)【要約】【目的】シャフトの摺動損失の低減化を図り、特に耐摩
耗性に優れた素材でなくとも摩耗を確実に防止し、かつ
電動機部におけるエアーギャップを均一に保持して、密
閉ケースの小型化を図った圧縮機を提供する。【解決手段】円筒状のシリンダ１１、このシリンダ内に
偏心配置されたローラ１２、このローラを偏心回転させ
るシャフト２、このシャフトを受ける軸受け部１３を有
しシリンダの少なくとも一方の開口部を閉塞する軸受け
体１４を備えた圧縮機構部３および、この圧縮機構部を
駆動する電動機部４を具備し、軸受け部１３はシリンダ
内径側に突設され、この突設された軸受け部の外周とロ
ーラの内周との間にクランク体１６が配置され、このク
ランク体とシャフトは連結部材１７により連結される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば空気調和
機の冷凍サイクルを構成する圧縮機であり、特にヘリカ
ルブレード式圧縮機構部やロータリ式圧縮機構部などを
備えた，いわゆる回転式圧縮機構部の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧縮機は、たとえば空気調和機の冷凍サ
イクルを構成しており、従来よりロータリ式圧縮機構部
を備えた圧縮機が多用されている。そして、近年では多
くの特徴を備えた、いわゆるヘリカルブレード式の圧縮
機構部を備えた圧縮機が提案されている。

【０００３】これら回転式圧縮機構部の特徴は、電動機
部に連結され圧縮機構部を駆動するシャフトにおいて、
クランク部が一体に構成されることである。そして、こ
のクランク部の両側部位は主軸受けと副軸受けとによっ
て枢支される。

【０００４】また、圧縮機構部と電動機部はシャフトを
介して一体化され密閉ケース内に収容されるのである
が、この密閉ケースには上記電動機部にモータ口出し線
を電気的に接続するための端子部が設けられる。

【０００５】上記密閉ケースは、有底筒状のケース本体
と、このケース本体の開口部を閉塞するよう溶接手段で
取付け固定される上ケースとから構成される。そして、
圧縮機構部と電動機部を一体化したものをケース本体に
収納した後、上記端子部を取付けた上ケースをケース本
体に取付けて、ケース本体開口部を閉塞する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、シャフトが
回転駆動されて圧縮機構部が圧縮運転をなすと、シャフ
トはクランク部の荷重と曲げモーメントを受けることに
なり、主軸受けや副軸受けとの間で大きな摺動損失が発
生してしまう。

【０００７】したがって、この種圧縮機では入力が増加
して効率の低下がみられる。また、各軸受けとの間で摩
耗が発生し易く、故障の要因となっている。これらの対
策として、シャフトの素材を耐摩耗性に優れたものを選
択する必要があり、そのためコストに悪影響を与えてい
る。

【０００８】また、圧縮機の製造にあたって、ケース本
体に上ケースを取付け固定するため、ケース本体開口部
に上ケースを被冠してその嵌合端部に沿って溶接加工す
る。このとき、溶接熱が電動機部を構成するコイルに伝
達して焼損する恐れがあるので、ケース本体と上ケース
との接合部をコイルから可能な限り離間した部位に設定
する必要がある。

【０００９】したがって、ケース本体はできるだけ全深
さ寸法を大きくとり、より高い位置で上ケースとの結合
を図るようになっている。その結果、密閉ケースの全高
寸法が大になり、圧縮機の小型化の障害となっている。

【００１０】本発明は上記事情に着目してなされたもの
であり、その目的とするところは、シャフトの摺動損失
の低減化を図り、特に耐摩耗性に優れた素材でなくとも
摩耗を確実に防止し、かつ電動機部におけるエアーギャ
ップを均一に保持して、密閉ケースの小型化を図った圧
縮機を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を満足するため
本発明の圧縮機は、請求項１として、円筒状のシリン
ダ、このシリンダ内に偏心配置されたローラ、このロー
ラを偏心回転させるシャフト、このシャフトを受ける軸
受け部を有しシリンダの少なくとも一方の開口部を閉塞
する軸受け手段を備えた圧縮機構部および、この圧縮機
構部を駆動する電動機部を具備した圧縮機において、上
記軸受け手段を構成する軸受け部はシリンダ内径側に突
設され、この突設された軸受け部の外周と上記ローラの
内周との間にクランク体が配置され、このクランク体と
上記シャフトは連結部材により連結されることを特徴と
する。

【００１２】請求項２として、請求項１記載の圧縮機に
おいて上記軸受け部は、圧縮作用により上記ローラが受
ける荷重のほぼ中心付近まで突設され、この突設部分に
上記クランク体が配置されることを特徴とする。

【００１３】請求項３として、請求項１記載の圧縮機に
おいて上記軸受け手段は１こ備えられ、上記シリンダの
一方の開口部は上記軸受け手段で閉塞され、他方の開口
部は上記ローラに対する抜け止め手段により閉塞される
ことを特徴とする。

【００１４】請求項４として、請求項３記載の圧縮機に
おいて上記抜け止め手段は、上記ローラおよびシャフト
の少なくとも一方のスラスト荷重を受けるスラスト受け
板であることを特徴とする。

【００１５】請求項５として、請求項１記載の圧縮機に
おいて上記軸受け手段は２こ備えられ、それぞれの軸受
け手段における軸受け部には上記クランク体が配置され
ることを特徴とする。

【００１６】請求項６として、請求項１記載の圧縮機に
おいて上記シャフトの少なくとも一部は上記ローラ内に
配置され、上記連結部材はローラ内のシャフトのカウン
タバランスを兼用することを特徴とする。

【００１７】請求項７として、請求項１記載の圧縮機に
おいて上記圧縮機構部は、上記ローラの外周面に螺旋状
の溝が設けられ、この螺旋状溝にブレードが突没自在に
嵌め込まれてローラと上記シリンダとの間で圧縮室を形
成するヘリカルブレード式であることを特徴とする。

【００１８】請求項８として、請求項１記載の圧縮機に
おいて上記圧縮機構部は、上記ローラにブレードが当接
してシリンダ内に圧縮室を形成するロータリ式であるこ
とを特徴とする。

【００１９】請求項９として、請求項８記載の圧縮機に
おいて上記ロータリ式の圧縮機構部は、２このシリンダ
を有する２シリンダタイプであることを特徴とする。請
求項１０として、請求項９記載の圧縮機において上記２
このシリンダ間には中間仕切り板が介在され、この中間
仕切り板に上記軸受け手段が形成されることを特徴とす
る。

【００２０】請求項１１として、請求項１記載の圧縮機
において上記電動機部は、ステータとロータとから構成
され、上記ロータの端部にはモータエアーギャップに相
当する突起部が設けられることを特徴とする。

【００２１】請求項１２として、請求項１１記載の圧縮
機において上記突起部は、上記ロータ一部の直径を大と
して形成されることを特徴とする。請求項１３として、
請求項１１記載の圧縮機において上記突起部は、上記ロ
ータの端部に取付けられる端板であることを特徴とす
る。

【００２２】このような課題を解決する手段を採用する
ことにより、請求項１ないし請求項１０の発明では、シ
ャフトの摺動損失の低減化を図り、特に耐摩耗性に優れ
た素材でなくとも摩耗を確実に防止する。請求項１１な
いし請求項１３の発明では、電動機部におけるエアーギ
ャップを均一に保持して、密閉ケースの小型化を図れ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態について説明する。図１は、いわゆるヘリカ
ルブレード式圧縮機を示す。この圧縮機は、密閉ケース
１内にシャフト２を介して連結される圧縮機構部３と、
電動機部４が収容されてなる。

【００２４】上記密閉ケース１は、上端面が底面とな
り、下端部が開口する有底筒状のケース本体１ａと、こ
のケース本体１ａの下端開口部を閉塞する下ケース１ｂ
とから構成される。上記ケース本体１ａに対する下ケー
ス１ｂの取付け固定は，溶接加工によるものである。

【００２５】上記圧縮機構部３は下部側に配置され、電
動機部４は上部側に配置される。圧縮機構部３の一部
は、密閉ケース１の内底部に形成される油溜り部５の潤
滑油中に浸漬される。

【００２６】また、上記密閉ケース１の上部側には吐出
冷媒管６が接続され、かつ下部側には吸込み冷媒管７が
接続される。上記吐出冷媒管６から吸込み冷媒管７に亘
って順次、凝縮器８と、膨張弁９と、蒸発器１０とが接
続され、これらでたとえば空気調和機の冷凍サイクルが
構成される。

【００２７】つぎに、上記圧縮機構部３および電動機部
４について詳述する。圧縮機構部３は、円筒状のシリン
ダ１１と、このシリンダ１１内に偏心配置されるローラ
１２と、このローラ１２を偏心回転させる上記シャフト
２と、このシャフト２を枢支する軸受け部１３を有する
軸受け手段である軸受け体１４を備えている。

【００２８】上記シリンダ１１は、その外周面一部にフ
ランジ部１１ａが一体に設けられる。このフランジ部１
１ａ周面がケース本体１ａ内周面に挿嵌され、かつケー
ス本体１ａ周壁一部に内径側に突設されるストッパ用突
起１５に位置規制される。

【００２９】上記軸受け体１４は、上記シリンダ１１の
一方の開口部である、ここでは上端側の開口部を閉塞す
るようになっていて、かつ軸方向に突設されていて、こ
の内周端縁に開口部を枢支する上記軸受け部１３が設け
られる。

【００３０】この軸受け部１３は、後述するように圧縮
作用によりローラ１２が受ける荷重のほぼ中心付近まで
突設される。そして、この軸受け部１３の外周と上記ロ
ーラ１２の内周との間にクランク体１６が配置される。

【００３１】図２に示すように、シリンダ１１と軸受け
部１３は、その中心軸Ｏがシャフト２の中心Ｏと一致す
る同心円で、かつ周方向に均一な肉厚である。これに対
してクランク体１６は、その中心軸Ｐがシャフト中心Ｏ
から所定量偏心した偏肉状をなす。クランク体１６の内
周面はシャフト２周面に回転自在に嵌合され、クランク
体１６の外周面はローラ１２の内周面に回動自在に嵌合
される。

【００３２】再び図１に示すように、クランク体１６と
シャフト２は連結部材１７により連結される。この連結
部材１７は、カウンタバランサ１８と、このカウンタバ
ランサ１８に突設されるピン１９とから構成される。

【００３３】すなわち、上記シャフト２の少なくとも一
部はローラ１２内に配置されていて、このローラ１２内
のシャフト２部分に上記カウンタバランサ１８が取付け
固定される。カウンタバランサ１８はシャフト２の周面
一部に偏肉され、その上端面で肉の形成されない方向に
一部が突設される。

【００３４】上記ピン１９は、この突出先端上面に植設
され、クランク体１６の下端面でかつ最も厚肉部分に設
けられる係合用穴２０に挿入される。したがって、シャ
フト２が回転すれば、これと一体のカウンタバランサ１
８が回転し、ピン１９を介してクランク体１６を回転駆
動することになる。

【００３５】クランク体１６はシャフト２に対して偏心
回転をなし、この外周面に嵌合するローラ１２は同一の
回転が行われる。なお、ローラ１２には図示しないオル
ダム機構など自転規制機構が設けられているところか
ら、ローラ１２は偏心公転運動をなす。

【００３６】上記シリンダ１１の他方の開口部である下
端の開口部は、スラスト受け板２１によって閉塞され
る。このスラスト受け板２１はシャフト２の下端部を支
持するとともに、ローラ１２の下端部を支持する。

【００３７】すなわち、上記スラスト受け板２１は、シ
ャフト２およびローラ１２の回転にともなうスラスト荷
重を受けるとともに、ローラ１２に対する抜け止め手段
を構成する。

【００３８】なお、スラスト受け板２１の中心部にはシ
ャフト２下端面から突設されるオイルパイプ２２が挿通
する孔部２３が設けられ、かつこの下面にはリップシー
ル２４が取付けられる。

【００３９】上記ローラ１２の外周面には、この下部側
から上部側に亘って、徐々にピッチが小となる螺旋状の
溝２５が設けられる。この螺旋状溝２５には、螺旋状の
ブレード２６が出入り自在に係合される。

【００４０】上記ブレード２６は、たとえばフッ素樹脂
材から成形され、極めて平滑な素材が選択される。この
内径寸法は、ローラ１２外周直径よりも大に形成され、
強制的に直径を縮小した状態で螺旋状溝２５に嵌め込ま
れている。

【００４１】その結果、上記ブレード２６がローラ１２
ごとシリンダ１１内に組み込まれた状態で、ブレード２
６の外周面が常にシリンダ１１の内周面に弾性的に当接
するよう膨出変形する。そして、ローラ１２の動作にと
もなってシリンダ１１内周面とローラ１２外周面との転
接部位がローラ１２の周方向に沿って漸次移動するよう
になっている。

【００４２】上記ブレード２６は転接部位が接近するの
にともなって螺旋状溝２５内に没入し、転接部と対向し
た位置でブレード２６外周面はローラ１２外周面と完全
に同一面となる。

【００４３】転接部位が通過すれば、ここからの距離に
応じてブレード２６は螺旋状溝２５から突出し、転接部
位とは軸心を介して１８０°対向する部位で、ブレード
２６の突出長さが最大になる。このあとは再び転接部位
に接近していくので、上述の作用を繰り返えすこととな
る。

【００４４】また、ローラ１２とシリンダ１１とを径方
向に断面してみると、シリンダ１１に対してローラ１２
が偏心し、かつローラ１２の外周面一部がシリンダ１１
内周部に転接するところから、これらローラ１２外周面
とシリンダ１１内周面との間に三日月状の空間部が形成
される。

【００４５】この空間部を軸方向に沿ってみると、螺旋
状溝２５にブレード２６が係合されローラ１２外周面に
シリンダ１１内周部が転接しているので、ローラ１２外
周面とシリンダ１１内周面との間はブレード２６によっ
て連続した複数の空間部に仕切られる。これら空間部を
圧縮室２７と呼ぶ。上記螺旋状溝２５のピッチの設定か
ら、各圧縮室２７の容積は下部側圧縮室２７から上部側
圧縮室２７に亘って徐々に小となっている。

【００４６】一方、シリンダ１１の下部側周壁には最下
部の圧縮室２７と連通する導入案内ポート２８が開口さ
れ、上記吸込み冷媒管７が取付けられる。上記軸受け体
１４のシリンダ１１閉塞面には最上部の圧縮室２７と密
閉ケース１内部とを連通する吐出ポート２９が開口され
る。

【００４７】上記シャフト２の下端部から、シャフト２
の回転にともなって油溜り部５の潤滑油を吸上げるオイ
ルパイプ２２が突設される。このオイルパイプ２２によ
って吸上げられた潤滑油は、シャフト２の軸心に沿って
設けられる図示しない油孔を介してシャフト２の周面に
設けられる油溝３０に案内され、軸受け体１４とシャフ
ト２との摺動面に給油される。

【００４８】また、油孔に案内される潤滑油の一部はシ
ャフト２の周面に開口する横孔３１に導かれ、ここから
シャフト２の回転にともなって間欠的に連通する、軸受
け部１３とクランク体１６のそれぞれ周壁径方向に貫通
して設けられる油案内用孔３２に導かれる。

【００４９】潤滑油は、軸受け部１３とクランク体１６
との摺動面およびクランク体１６とローラ１２との摺動
面に給油されたあと、クランク体１６の内外周壁に軸方
向に沿って設けられる油戻し用の油溝３３からスラスト
受け板２１上に溜まり、再び油溜り部５へ戻されるよう
になっている。。

【００５０】一方、上記電動機部４は、シャフト２に嵌
着されるロータ３５と、このロータ３５の周面に狭小の
間隙を介して対向し、上記密閉ケース１の内周面に嵌着
されるステータ３６とから構成される。

【００５１】組み立てられた状態で、ロータ３５の上端
部はステータ３６上端面から上方へ突出するよう設計さ
れており、このステータ３６から突出するロータ３５の
上端部には外周方向に突出する突起部３７が一体に設け
られる。上記突起部３７のロータ３５外周面からの突出
量は、ロータ３５外周面とステータ３６の内周面との間
隙であるモータギャップＳと等しい。

【００５２】また、上記密閉ケース１のケース本体１ａ
周壁所定部位には、電動機部４とクラスタ組立て３８を
介して電気的に接続される端子部３９が設けられてい
る。この端子部３９とクラスタ組立て３８は上記油溜り
部５の潤滑油の液面よりも上方に位置するよう設定さ
れ、このことから上記シリンダ１１のフランジ部１１ａ
一部は切欠されている。

【００５３】このようにして構成されるヘリカルブレー
ド式圧縮機であり、電動機部４に通電してロータ３５と
ともにシャフト２を一体に回転駆動する。シャフト２の
回転とともに連結部材１７を構成するカウンタバランサ
１８とピン１９を介してクランク体１６が一体に回転す
る。

【００５４】クランク体１６の回転力はローラ１２に伝
達され、さらにローラ１２が動作してローラ１２外周面
のシリンダ１１内周面に対する転接位置が周方向に漸次
移動する。したがって、ブレード２６は螺旋状溝２５に
対して出入りしながらローラ１２の径方向に突没移動す
る。

【００５５】これらの一連の作動により、蒸発器１０か
ら低圧の冷媒ガスが吸込み冷媒管７を介してシリンダ１
１内部に直接導かれる。すなわち、シリンダ１１とブレ
ード２６とローラ１２との間に形成される最下端の圧縮
室２７に導かれる。そして、ローラ１２の動作にともな
って上部側の圧縮室２７へ順次移送される。

【００５６】上記各圧縮室２７の容積が下部側から上部
側に亘って順次縮小しているので、冷媒ガスは各圧縮室
２７を順次移送される間に圧縮され、最上端の圧縮室２
７において所定圧まで高圧化する。

【００５７】この圧縮室２７内の高圧ガスは、導出案内
ポート２９を介して密閉ケース１内に吐出される。密閉
ケース１上部室に充満する高圧ガスは冷媒吐出管６から
凝縮器８へ吐出されて、周知の冷凍サイクル作用が行わ
れる。

【００５８】一方、上記シリンダ１１の下端開口部を閉
塞するスラスト受け板２１はローラ１２とシリンダ１１
とブレード２６との間に形成される低圧の圧縮室２７の
ガスシールをなす。このスラスト受け板２１をシリンダ
１１に取付け固定する固定具４０は、Ｃ形状の止め輪な
ど簡単なものでよく、特に固定ボルトなどの取付け具は
不要である。

【００５９】このような取付け手段を採用することによ
り、スラスト受け板２１はいわば緩い状態でシリンダ１
１に取付けされる。したがって、圧縮運転中におけるロ
ーラ１２の微振動や揺動に対して、スラスト受け板２１
がローラ１２端面に柔軟に追従してガスシール性が損な
われることがない。

【００６０】また、上述したようにクランク体１６は連
結部材１７を構成するカウンタバランサ１８およびピン
１９によって回転駆動され、カウンタバランサ１８はシ
ャフト２に一体に取付け固定されているので、電動機部
４の回転トルクはシャフト２に伝達されたあと、結果と
してシャフト２でクランク体１６が駆動される。

【００６１】そしてまた、クランク体１６はローラ１２
に作用する圧縮荷重を受ける。ローラ１２の全面に圧力
を受けるが、その荷重中心は理論計算で割り出しが可能
であり、若干吐出サイドである導出案内ポート２９側に
ずれる。図１の記号Ｆが荷重中心点であり、クランク体
１６はその中心でローラ１２の荷重中心とほぼ一致する
場所に配置される。

【００６２】次に、このようにして構成される圧縮機の
組立て手段について説明する。はじめに、ケース本体１
ａ内にステータ３６を挿入して圧入あるいは焼き嵌めな
どの手段によって所定部位に取付け固定する。つぎに、
ケース本体１ａ周壁の所定部位に端子部３９を取付け固
定する。

【００６３】端子部３９のケース本体１ａ取付けには、
たとえば溶接手段が採用される。取付けた端子部３９と
電動機部４とを、口出し線４１を含むクラスタ組立て３
８によって接続する。

【００６４】別途、シリンダ１１開口部からクランク体
１６とカウンタバランサ１８を取付けたシャフト２に、
螺旋状溝２５にブレード２６を嵌め込んだローラ１２な
どを挿入してポンプ組立てを構成し、かつ軸受け体１４
から突出するシャフト２端部にロータ３５を取付け固定
する。

【００６５】つぎに、このポンプ組立てをケース本体１
ａに取付ける。すなわち、ケース本体１ａの開口端を図
１の状態とは逆に上部に向けておき、ロータ３５取付け
側からケース本体１ａ内に挿入する。

【００６６】先に説明したように、ロータ３５の上端部
外周面には突起部３７が一体に設けられていて、この突
起部３７の突出量はステータ３６との間隙であるモータ
ギャップＳに等しい量であるから、突起部３７をガイド
としてロータ３５はステータ３６内に挿入される。

【００６７】この挿入作業の当初は、軸受け体１４端面
とロータ３５端面とが密接状態にある。すなわち、軸受
け体１４端面とロータ３５端面との隙間をＣとすると、
Ｃ＝０である。そして、ポンプ組立てを所定量挿入すれ
ば、シリンダ１１の周面に一体に形成されるフランジ部
１１ａがケース本体１ａに設けられるストッパ用突起１
５に当接する。

【００６８】この状態でシリンダ１１の挿入が規制さ
れ、位置が確定する。そこで、ケース本体１ａの外周か
らシリンダフランジ部１１ａ周面をスポット溶接をな
し、シリンダ１１をケース本体１ａに取付け固定する。

【００６９】シリンダ１１をケース本体１ａに取付けた
あと、さらにシャフト２端部をケース本体１ａ内に押し
込み付勢する。すると、ステータ３６内に位置していた
ロータ３５の突起部３７がステータ３６から抜け出て、
ステータ３６と干渉しない状態になる。

【００７０】つぎに、シリンダ１１開口端にスラスト受
け板２１を嵌め込んで取付け固定する。このスラスト受
け板２１に取付けられるリップシール２４は、実際の圧
縮工程時にシリンダ１１内径において圧縮室２７側であ
る低圧側を密閉ケース１内部である高圧側からシールを
なす。

【００７１】このようにして、電動機部４を構成するロ
ータ３５とステータ３６との間隙（モータギャップ）Ｓ
を容易に、かつ正確に均一に形成できる。従来のように
治具など用いる必要がなく、またケース本体１ａの電動
機部４側端面が閉塞面となっている同図の場合であって
も何ら支障がない。

【００７２】これにより、ケース本体１ａに下ケース１
ｂを取付け固定するにあたって電動機部４の近くで行う
必要が皆無となり、密閉ケース１自体をコンパクトにで
きる利点がある。

【００７３】また、上記スラスト受け板２１はローラ１
２とともにシャフト２の荷重を受け、かつリップシール
２４が取付けられてガスシールをなしているが、特にガ
スシールの必要がなければ、単にローラ１２の抜け止め
をなす手段を備えればよい。

【００７４】なお、上記実施の形態において、シャフト
２の回転トルクをクランク体１６に伝達するのに、カウ
ンタバランサ１８とピン１９からなる連結部材１７を用
いたが、これに限定されるものではない。

【００７５】たとえば、図３に示すような構成であって
もよい。なお、上記図１および図２に示す構成部品と同
一の構成部品については同番号を付して新たな説明は省
略する。（以下、同様）ここでは、シャフト２Ａの周面
で、この下端面から所定位置まで軸方向に沿って複数の
係合溝５０が設けられ、軸受け部１３とシリンダ１１と
の間に介在されるクランク体１６Ａ下端面には上記係合
溝５０に係合する突起５１が設けられる。したがって、
ここではシャフト２Ａの回転トルクを直接クランク体１
６Ａに伝達することとなる。

【００７６】図４に示すようなヘリカルブレード式の圧
縮機構部３Ａであってもよい。すなわち、シャフト２Ｂ
の下端部には偏心したクランクホルダ部５５が一体に設
けられ、このクランクホルダ部５５にはスリーブ５６が
嵌着される。シリンダ１１とスリーブ５６との間にはロ
ーラ１２が介在され、スリーブ５６を介してローラ１２
が駆動されるようになっている。

【００７７】クランクホルダ部５５の下部にはカウンタ
バランサ５７が設けられ、さらにこのカウンタバランサ
５７から下方に突出するシャフト２Ｂ部位は上記ローラ
１２とともにスラスト受け板２１に支持される。

【００７８】上記スラスト受け板２１はシリンダ１１の
下端開口部を閉塞すること、および密閉ケース１とシリ
ンダ１１および電動機部４の構成は、先に図１で説明し
たものと同一である。

【００７９】ここでは、スリーブ５６と軸受け部１３Ａ
との間に隙間があるよう構成されており、スリーブ５６
は軸受け部１３Ａ外周面で枢支されずシャフト２Ｂ自体
に圧縮荷重がかかる。しかるに、軸受けが片持ちであっ
てもローラ１２にかかる荷重中心は軸受け部１３Ａの長
さを犠牲にすることなくスリーブ５６で受け止められ
る。

【００８０】また、シャフト２Ｂにかかる曲げモーメン
トが小さくてすみ、従来のようにシャフト下端でシャフ
トと一体的に形成するクランク式と比較して荷重の中心
が軸受けの中にあることがその理由である。

【００８１】図５に示すようなヘリカルブレード式の圧
縮機構部３Ｂおよび電動機部４Ａであってもよい。ここ
では、シリンダ１１Ａの上下両端開口部が、それぞれ軸
受け体１４Ａ，１４Ｂによって閉塞される。軸受け体１
４Ａ，１４Ｂは２こ備えられることになり、それぞれシ
リンダ１１Ａ開口端を閉塞するようシリンダ１１Ａから
内径側に突出するフランジ部１４ａと、このフランジ部
１４ａの先端に一体に形成されシャフトを枢支する軸受
け部１３ａとからなる。

【００８２】それぞれ軸受け部１３ａ，１３ａは互いに
対向する方向に突出され、これら軸受け部１３ａ，１３
ａの相互間におけるシャフト周面にカウンタバランサ１
８が取付けられている。

【００８３】シリンダ１１Ａ内の軸受け体フランジ部１
４ａ，１４ａ相互間にはローラ１２が偏心配置され、さ
らにローラ１２内周とそれぞれの軸受け部１３ａ外周間
にはクランク体１６Ｂが配置される。軸受け体１４Ａ，
１４Ｂが２こ備えられるところから、クランク体１６Ｂ
も２こ備えられる。

【００８４】このカウンタバランサ１８の上下部から一
対のピン１９が突設され、シャフト２を径方向に貫通
し、この先端部はシャフト２から突出して上記クランク
体１６Ｂの厚肉部下端面もしくは上端面から突出する突
部６０の係合用穴２０に挿入される。これらピン１９と
突部６０の穴２０で連結部材１７Ａが構成される。

【００８５】したがって、軸受け体１４Ａ，１４Ｂとク
ランク体１６Ｂが２こ備えられるほかは、動作的には先
に説明した圧縮機とまったく同一の動作をなす。そし
て、軸受け体１４Ａ，１４Ｂをシリンダ１１Ａから独立
したことで、クランク体１６Ｂ支持部の外径加工が容易
化する。

【００８６】また、軸受け体１４Ａ，１４Ｂを２こ備え
ることにともなってクランク体１６Ｂも分割して２こ取
付けることになり、クランク体１６Ｂ相互の間隔をより
大きく確保できる。したがって、カウンタバランサ１８
の重量を確保でき、カウンタバランサ１８をローラ１２
重心付近に配置することが可能であって１つのカウンタ
バランサ１８で効率よく釣り合いをとれる。

【００８７】さらに、バランサ１８荷重による曲げモー
メントはシャフト２にかかるが、２このクランク体１６
Ｂにかかることはないので、クランク体１６Ｂの揺動が
発生せずシャフト２に偏摩耗が発生しない。

【００８８】なお、ここでは電動機部４Ａを構成するロ
ータ３５の上端部には薄板状の端板３７Ａが設けられて
いて、この端板３７Ａの周端部はロータ３５の周面と平
行に折り返される。端板３７Ａの板厚は電動機部４Ａを
構成するロータ３５とステータ３６との間隙であるモー
タギャップＳと同一に設定されており、先に図１で説明
したロータ３５の突起部３７と全く同様の効果が得られ
る。

【００８９】そして、この実施の形態では、それぞれの
軸受け体１４Ａ，１４Ｂにクランク体１６Ｂを配置した
が、これに限定されるものではなく、例えば下部側のク
ランク体１６Ｂを省略することが可能である。

【００９０】以上は、いわゆるヘリカルブレード式圧縮
機であることを前提とした圧縮機について説明したが、
これに限定されるものではなく、以下に述べるように、
いわゆるロータリ式の圧縮機構部を備えた圧縮機におい
ても適用できる。

【００９１】図６に示すように、密閉ケース１内にシャ
フト２を介して連結される圧縮機構部３Ｃと、電動機部
４Ａが収容されてなる。圧縮機構部３Ｃは後述するよう
にロータリ式をなし、電動機部４Ａは先に図５に示す構
成と同一でよい。

【００９２】上記密閉ケース１の上部側には吐出冷媒管
６が、かつ下部側には吸込み冷媒管７が接続され、吐出
冷媒管６から吸込み冷媒管７に亘って、先に図１で説明
したのと同様の冷凍サイクル構成部品が接続される。

【００９３】上記圧縮機構部３Ｃは、密閉ケース１に取
付け固定されるフランジ部１１ａを一体に備えたシリン
ダ１１Ｂと、このシリンダ１１Ｂ内に偏心配置されるロ
ーラ１２Ａと、このローラ１２Ａの周面一部に軸方向に
沿って当接する図示しないブレードと、このローラ１２
Ａを偏心回転させるシャフト２と、このシャフト２を枢
支する軸受け部１３を有するとともにシリンダ１１Ｂの
一方の開口部を閉塞するフランジ部１４ｂを備えた軸受
け手段である軸受け体１４Ｃを備えている。

【００９４】上記軸受け部１３は、シリンダ１１Ｂの下
端開口部近傍まで延出され、軸受け部１３外周と、ロー
ラ１２Ａ内周との間にはクランク体１６Ｃが介在され
る。シリンダ１１Ｂと軸受け部１３は、その中心軸がシ
ャフト２中心と一致する同心円で、かつ周方向に均一な
肉厚であるが、クランク体１６Ｃは、その中心軸がシャ
フト２中心から所定量偏心した偏肉状をなす。

【００９５】クランク体１６Ｃの内周面はシャフト２周
面に回転自在に嵌合され、外周面はローラ１２Ａの内周
面に回動自在に嵌合される。クランク体１６Ｃの下端面
から係止用突起７０が突出され、シャフト２の周面に設
けられる係合用溝７１に係合し、これら係止用突起７０
と係合用溝７１とでクランク体１６Ａとシャフト２とを
連結する連結部材１７Ｂが構成される。

【００９６】シリンダ１１Ｂの下端開口部は、シリンダ
１１Ｂ下面に取付けられる下蓋７２によって閉塞され
る。この下蓋７２の中心部には上記シャフト２の直径よ
りも大な孔部７３が設けられていて、ここに薄板状のス
ラスト受け７４が嵌め込まれシャフト２下端部を支持し
ている。

【００９７】すなわち、シャフト２の回転が連結部材１
７Ｂである係止用突起７０と係合用溝７１を介してクラ
ンク体１６Ｃに伝達され、ローラ１２Ａを偏心回転させ
る。上記ブレードはシリンダ１１Ｂ内を仕切り、冷媒導
入管７からシリンダ１１Ｂの内に吸込まれた冷媒ガスを
仕切りの一方室に導入する。この室はローラ１２Ａの偏
心回転にともなって縮小化され、ついには所定圧力まで
上昇して図示しない吐出弁を介して密閉ケース１内に吐
出される。

【００９８】このような構成のロータリ式圧縮機構部３
Ｃであれば、シャフト２に荷重とモーメントが発生せ
ず、したがってシャフト２の損傷がない。また、摩擦損
失が発生し難いので効率が高い。軸受け体１４Ｃは１こ
ですむのでコストが廉くすみ、かつ上下軸受けの調芯作
業が不要であって製造し易い。

【００９９】なお、電動機部４Ａを構成するロータ３５
の上端部には薄板状の端板３７Ａが設けられていて、先
に図５で説明した端板３７Ａと同様の効果が得られる。
図７に示すような、ロータリ式の圧縮機構部３Ｄであっ
てもよい。

【０１００】すなわち、密閉ケース１を構成するケース
本体１ａの内周に、厚肉平板状をなす第１のシリンダ１
１Ｃが取付け固定される。この第１のシリンダ１１Ｃの
上面に軸受け体１４Ｄが取付け固定され、下面には中間
仕切り板７５を介して第２のシリンダ１１Ｄと、副軸受
け１４Ｅが取付け固定される。

【０１０１】上記軸受け体１４Ｄは、第１のシリンダ１
１Ｃ上端開口部を閉塞するフランジ部１４ｂと、このフ
ランジ部１４ｂの内径側端部に一体に設けられシャフト
２を枢支する軸受け部１３ａとからなる。

【０１０２】シャフト２周囲の軸受け体１４Ｄと、第１
のシリンダ１１Ｃおよび中間仕切り板７５で囲まれる空
間部に第１のロータ１２Ｂが偏心配置される。この第１
のロータ１２Ｂの周面には、軸方向に沿って図示しない
ブレードが弾性的に押圧された状態で常に当接してい
る。

【０１０３】第１のロータ１２Ｂ内周と軸受け部１３ａ
外周との間には偏心肉厚のクランク体１６Ｂが介在され
る。そして、このクランク体１６Ｂとシャフト２とは、
シャフト２周面に突設されるピンと、このピンが挿入す
るクランク体１６Ｂに設けられる孔部とからなる連結部
材１７Ａを介して連結される。

【０１０４】上記第２のシリンダ１１Ｄは、その外径が
第１のシリンダ１１Ｃの外径よりも小であり、かつその
内径は第１のシリンダ１１Ｃの内径と同一である。上記
副軸受け１４Ｅは、第２のシリンダ１１Ｄの下端開口部
を閉塞するフランジ部１４Ｃと、シャフト２を枢支する
軸受け部１３ｂとからなる。

【０１０５】シャフト２周囲の副軸受け１４Ｅと、第２
のシリンダ１１Ｄおよび中間仕切り板７５で囲まれる空
間部に第２のロータ１２Ｃが偏心配置される。このロー
タ１２Ｃの周面には、軸方向に沿って図示しないブレー
ドが弾性的に押圧された状態で常に当接している。

【０１０６】ロータ１２Ｃ内周と軸受け部１３ｂ外周と
の間には偏心肉厚のクランク体１６Ｂが介在される。そ
して、このクランク体１６Ｂとシャフト２とは、シャフ
ト２周面に突設されるピンと、このピンが挿入するクラ
ンク体１６Ｂに設けられる係合用穴とからなる連結部材
１７Ａを介して連結される。

【０１０７】なお、各クランク体１６Ｂは、互いに同一
の偏心肉厚を有しているが、各連結部材１７Ａのピンの
突出方向から互いの偏心厚肉部分が１８０°対称となる
よう位置設定される。

【０１０８】このようにして構成される２シリンダタイ
プのロータリ式圧縮機構部３Ｄであるから、シャフト２
の回転にともなう各ロータ１２Ｂ，１２Ｃの偏心回転に
よりそれぞれ圧縮作用が行われる。

【０１０９】各クランク体１６Ｂ，１６Ｂの位置設定か
ら、各シリンダ１１Ｃ，１１Ｄ内では互いに１８０°ず
れた作用となる。そして、それぞれのシリンダ１１Ｃ，
１１Ｄ内の構成と作用は先に図６で説明したものと全く
同一であるところから、互いに同一の効果を得られる。

【０１１０】図８に示すような、２シリンダタイプのロ
ータリ式圧縮機構部３Ｅであってもよい。密閉ケース１
を構成するケース本体１ａの内周に、厚肉平板状をなす
第１のシリンダ１１Ｃが取付け固定される。この第１の
シリンダ１１Ｃの上端開口部は上蓋７６で閉塞され、下
端開口部は軸受け体１４Ｅを構成するフランジ部１４ｂ
によって閉塞される。

【０１１１】シャフト２周囲の上蓋７６と、第１のシリ
ンダ１１Ｃおよび軸受け体フランジ部で囲まれ空間部に
第１のロータ１２Ｂが偏心配置される。この第１のロー
タ１２Ｂの周面には、軸方向に沿って図示しないブレー
ドが弾性的に押圧された状態で常に当接している。

【０１１２】第１のロータ１２Ｂ内周と軸受け体１４Ｅ
の軸受け部１３ａ外周との間には偏心肉厚のクランク体
１６Ｂが介在される。そして、クランク体１６Ｂとシャ
フト２とは、シャフト２の周面に突設されるピンと、こ
のピンが挿入する第１のクランク体１６Ｄに設けられる
係合用穴とからなる連結部材１７Ａを介して連結され
る。

【０１１３】また、軸受け体１４Ｅのフランジ部１４ｂ
は、この下面側に設けられる第２のシリンダ１１Ｄの上
端開口部を閉塞し、この第２のシリンダ１１Ｄの下端開
口部は下蓋７７により閉塞される。第２のシリンダ１１
Ｄは、第１のシリンダ１１Ｃの外径よりも小であり、か
つ同一内径である。

【０１１４】上記軸受け体１４Ｅは、第１のシリンダ１
１Ｃと第２のシリンダ１１Ｄとの間に介在されることに
なり、それぞれの一方の開口端を閉塞するフランジ部１
４ｂと、このフランジ部１４ｂの内径側端部に一体に設
けられシャフト２を枢支する軸受け部１３ａとからな
る。この軸受け部１３ａは、第１のシリンダ１１Ｃ内と
第２のシリンダ１１Ｄ内に突出する。

【０１１５】シャフト２周囲の下蓋７７と、第２のシリ
ンダ１１Ｄおよび軸受け体フランジ部で１３ａ囲まれる
空間部に第２のロータ１２Ｃが偏心配置され、このロー
タ１２Ｃの周面には、軸方向に沿って図示しないブレー
ドが弾性的に押圧された状態で常に当接している。

【０１１６】第２のロータ１２Ｃ内周と軸受け部１３ａ
外周との間には偏心肉厚のクランク体１６Ｂが介在され
る。そして、このクランク体１６Ｂとシャフト２とは、
シャフト２周面に突設されるピンと、このピンが挿入す
るクランク体１６Ｂに設けられる係合用穴とからなる連
結部材１７Ａを介して連結される。

【０１１７】各クランク体１６Ｂは、互いに同一の偏心
肉厚を有しているが、連結部材１７Ａのピンの突出方向
から互いの偏心厚肉部分が１８０°対称の位置になるよ
う位置設定されることは、先に説明したものと同一であ
る。

【０１１８】このようにして構成される２シリンダタイ
プのロータリ式圧縮機構部３Ｅであるから、シャフト２
の回転にともなう各ロータ１２Ｂ，１２Ｃの偏心回転に
よりそれぞれ圧縮作用が行われる。

【０１１９】クランク体１６Ｄ，１６Ｅの位置設定か
ら、各シリンダ１１Ｃ，１１Ｄ内では互いに１８０°ず
れた作用となる。そして、それぞれのシリンダ１１Ｃ，
１１Ｄ内の構成と作用は先に図６で説明したものと全く
同一であるところから、互いに同一の効果を得られる。

【０１２０】そして、ここでは軸受け体１４Ｅに中間仕
切り板としての機能を持たせ、この両側で各シリンダ１
１Ｃ，１１Ｄを支持する。したがって、実質的に軸受け
が１つですみ、先に図７に示すような上下軸受けの調芯
作業が不要となる。

【０１２１】なお上述した全ての圧縮機については、シ
ャフト２を介して圧縮機構部３〜３Ｅを駆動する電動機
部４，４Ａを備えることを前提としたが、これに限定さ
れるものではなく、電動機部を備える代わりにエンジン
を備えて圧縮機構部３〜３Ｅを駆動する構成であっても
よい。

【０１２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の圧縮機に
よれば、シャフトの摺動損失の低減化を図り、特に耐摩
耗性に優れた素材でなくとも摩耗を確実に防止できる。
また、、電動機部におけるエアーギャップを均一に保持
してケースの全高をより少なくして圧縮機の小型化を得
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係わる、ヘリカルブレ
ード式圧縮機の断面図。

【図２】図１のＡ―Ａ線に沿う横断面図。

【図３】他の実施の形態に係わる、圧縮機構部の一部断
面図。

【図４】さらに他の実施の形態に係わる、ヘリカルブレ
ード式圧縮機の断面図。

【図５】さらに他の実施の形態に係わる、ヘリカルブレ
ード式圧縮機の一部断面図。

【図６】本発明の一実施の形態に係わる、ロータリ式圧
縮機の断面図。

【図７】他の実施の形態の、ロータリ式圧縮機の一部断
面図。

【図８】さらに他の実施の形態の、ロータリ式圧縮機の
一部断面図。

【符号の説明】

１１…シリンダ、１２…ローラ、２…シャフト、１３…軸受け部、１４…軸受け手段( 軸受け体) 、３…圧縮機構部、４…電動機部、１６…クランク体、１７…連結部材、２１…スラスト受け板、１８…カウンタバランス、２５…螺旋状溝、２６…ブレード、７５…中間仕切り板、３６…ステータ、３５…ロータ、３７…突起部、３７Ａ…端板。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状のシリンダ、このシリンダ内に偏心
配置されたローラ、このローラを偏心回転させるシャフ
ト、このシャフトを受ける軸受け部を有しシリンダの少
なくとも一方の開口部を閉塞する軸受け手段を備えた圧
縮機構部および、この圧縮機構部を駆動する電動機部を
具備した圧縮機において、上記軸受け手段を構成する軸受け部はシリンダ内径側に
突設され、この突設された軸受け部の外周と上記ローラの内周との
間にクランク体が配置され、このクランク体と上記シャフトは連結部材により連結さ
れることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】上記軸受け部は、圧縮作用により上記ロー
ラが受ける荷重のほぼ中心付近まで突設され、この突設
部分に上記クランク体が配置されることを特徴とする請
求項１記載の圧縮機。
【請求項３】上記軸受け手段は１こ備えられ、上記シリ
ンダの一方の開口部は上記軸受け手段で閉塞され、他方
の開口部は上記ローラに対する抜け止め手段により閉塞
されることを特徴とする請求項１記載の圧縮機。
【請求項４】上記抜け止め手段は、上記ローラおよびシ
ャフトの少なくとも一方はスラスト荷重を受けるスラス
ト受け板であることを特徴とする請求項３記載の圧縮
機。
【請求項５】上記軸受け手段は２こ備えられ、それぞれ
の軸受け手段における軸受け部には上記クランク体が配
置されることを特徴とする請求項１記載の圧縮機。
【請求項６】上記シャフトの少なくとも一部は上記ロー
ラ内に配置され、上記連結部材はローラ内のシャフトの
カウンタバランスを兼用することを特徴とする請求項１
記載の圧縮機。
【請求項７】上記圧縮機構部は、上記ローラの外周面に
螺旋状の溝が設けられ、この螺旋状溝にブレードが突没
自在に嵌め込まれてローラと上記シリンダとの間で圧縮
室を形成するヘリカルブレード式であることを特徴とす
る請求項１記載の圧縮機。
【請求項８】上記圧縮機構部は、上記ローラにブレード
が当接してシリンダ内に圧縮室を形成するロータリ式で
あることを特徴とする請求項１記載の圧縮機。
【請求項９】上記ロータリ式圧縮機構部は、２このシリ
ンダを有する２シリンダタイプであることを特徴とする
請求項８記載の圧縮機。
【請求項１０】上記２このシリンダ間には中間仕切り板
が介在され、この中間仕切り板に上記軸受け手段が形成
されることを特徴とする請求項９記載の圧縮機。
【請求項１１】上記電動機部は、ステータとロータとか
ら構成され、上記ロータの端部にはモータエアーギャッ
プに相当する突起部が設けられることを特徴とする請求
項１記載の圧縮機。
【請求項１２】上記突起部は、上記ロータ一部の直径を
大とすることにより形成されることを特徴とする請求項
１１記載の圧縮機。
【請求項１３】上記突起部は、上記ロータの端部に取付
けられる端板であることを特徴とする請求項１１記載の
圧縮機。