JPS61157780A - 圧縮機のクランクシヤフト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は偏心回転するクランク部を備えた圧縮機のク
ランクシャフトに関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般にロータリ形の圧縮機は、圧縮機部と電動機部とを
備え、この電動機部によってクランクシャフトが回転駆
動されるようになっている。

このクランクシャフトはシャフト部と、このシャフト部
と一体的でシャフト部に対して偏心したクランク部とを
有し、このクランク部によって上記圧縮機部のローラが
偏心回転させられるようになっている。

ところで、従来シャフト部とクランク部とからなるクラ
ンクシャフトは、機械加工によって製作することが難し
いため、鋳造で成形していた。しかしながら、クランク
シャフトを鋳造によって成形するようにすると、鋳造後
に２次加工を必要とするから、その加工に多大な手間が
掛シ、加工コストが大幅に上昇する。しかも、鋳造品は
高重量化することが避けられないなどの問題があった。

このような欠点を除去するため、クランクシャフトのシ
ャフト部とクランク部とを別々に形成し、これら両者を
一体化することが種々検討されている。たとえば、シャ
フト部に鋼管材を用い、クランク部を円盤状とするとと
もにその偏心位置に嵌合孔を穿設し、このクランク部を
上記シャフト部に圧入、加締、焼ノ４メあるいは溶接な
どの手段で嵌合固定することが考えられている。しかし
ながら、このようにしてクラン。

クシャ７トを製作するようにすると、シャフト部にクラ
ンク部を嵌着するときにシャフト部の変形が犬きくなシ
、不良品の発生が増大したシ、シャフト部とクランク部
との結合強度が十分に得られないということがあった。

さらに、シャフト部とクランク部とを結合する作業に手
間が掛るということもあった。

〔発明の目的〕

この発明は、鋼管材からなるシャフト部にクランク部を
、シャフト部を大きく変形させずに十分な結合強度で、
しかも能率よく結合させることができるようにした圧縮
機のクランクシャフトを提供することにある。

〔発明の概要〕

この発明は、シャフト部を鋼管材で形成し、クランク部
を焼結金属で形成するとともに、クランク部を焼結形成
するときにこのクランク部を上記シャフト部に拡散結合
するようにして、シャフト部を大きく変形させずに十分
な強度でシャフト部とクランク部とを一体結合するよう
にした圧縮機のクランクシャフトである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の第１の実施例を第１図と第２図を参照
して説明する。第１図は密閉形圧縮機を示し、との圧縮
機は密閉ケース１を備えている。この密閉ケース１内に
は圧縮機部２と電動機部３とが設けられている。上記圧
縮機部２はシリンダ４を有し、このシリンダ４の上面に
は主軸受体５が接合固定され、下面には副軸受体６が接
合固定されている。各軸受体５，６には軸受孔７，８が
形成され、これら軸受孔７゜８にはシャフト部９と、こ
のシャフト部９に対して偏心したクランク部１０とが後
述するように一体的に結合されてなるクランクシャフト
１１がそのシャフト部９を回転自在に支持されて設けら
れている。上記クランク部１０は上記シリンダ４内に位
置し、このクランク部１０にはローラ１２が回転自在に
外嵌されている。したがって、ローラ１２はクランクシ
ャフト１１が回転させらｎると、そのクランク部１０に
よってシリンダ４内で偏心回転するようになっている。

上記電動機部３は通孔１３を有する固定子１４と、この
固定子１４０通孔１３内に回転自在に収容された回転子
１５とからなる。この回転子１５には取付孔１６が形成
され、この取付孔１６に上記シャフト部９の主軸受体５
から突出した上端部が嵌入されている。したがって、電
動機部３に通電して回転子１５を回転させれば、これに
上記クランクシャフト１１が連動するようになっている
。

上記クランクシャフト１１は以下のごとく形成されてい
る。つｔｂ、クランクシャフト１１のクヤ７ト部９は、
ＳＴＫ材、ＳＴＫＭ＃あるいは耐摩耗性が要求される場
合にはＳＣｒ材、ＳＣＭ材などの鋼管材からなる。また
、クランク部１０は耐摩耗性に優れた粉末材に収縮量を
大きくする添加材としてＰ、ＳあるいはＢなどを加え、
これを焼結した焼結金属で形成されている。そして、シ
ャフト部９にクランク部１０を一体結合するには、上記
粉末材をブレス成形して偏心した位置に嵌合孔１１を有
する円盤状のクランク部１０を成形し、このクランク部
１０をシャフト部９に外嵌させて所定位置に位置決めし
たならば、図示せぬ焼結炉で上記クランク部１０を焼結
するとともに、シャフト部９の外周面とクランク部ＩＱ
の嵌合孔１７の内周面とｔ拡散結合、つｔｂこれら゛両
者を金属組織的に結合させる。

このような構造のクランクシャフト１１によれば、クラ
ンク部１０ｆ：焼結するときに、このクランク部１０が
シャフト部９に拡散結合される。そのため、シャフト部
９とクランク部１０とを一体結合するときに、シャフト
部９に大きな応力を加えずにすむから、このシャフト部
９を大きく変形させることがない。しかも、シャフト部
９とクランク部１０とは拡散結合されているため、これ
らの結合強度が十分得られる。

また、クランク部１０を焼結する工程で、このクランク
部１０をシャフト部９に結合できるから、上記クランク
部１０をシャフト部９に結合するためだけの工程が不要
となシ１作業性の向上が計れる。さらに、シャフト部９
が鋼管材からなるため、クランクシャフト１１の軽量化
が計れる。

第３図はこの発明の第２の実施例を示すクランクシャフ
ト３ノである。このクランクシャフト３１は、シャフト
部９に第１の実施例と同様焼結金属からなるクランク部
１０を設けるとともに、上記シャフト部９のクランク部
１０が設けられている個所以外の部分には各々管状体３
２．３３を外嵌させる。この管状体３２　、３３はクラ
ンク部１０と同様の粉末材を焼結し、焼結時に上記シャ
フト部９に拡散結合する。

このような構造によれば、クランク部１０の最少肉厚部
分となる個所の肉厚を上記管状体３２．３３ｆｌＡ周面
から外方へ突出する肉厚にしなければならないから、こ
のクランク部１０の最小肉厚寸法が従来はｔ□であった
ものがｔ２に厚肉化される。したがって、クランク部１
０の成形の容易化や強度の向上が計れる。そしてこのよ
うな構造は、クランク部１０の偏心量を大きくした場合
に有利である。

第４図はこの発明の第３の実施例を示し、この実施例の
クランクシャフト４１はシャフト部９のクランク部１０
を除く個所に外嵌される管状体３４．３５と上記クラン
ク部１０とを焼結金属で一体成形し、焼結時に上記シャ
フト部９に拡散結合するようにしたものである。このよ
うな構造においても、第２の実施例と同様クランク部１
０の強度向上が計れる。

なお、第２．第３の実施例において管状体はシャフト部
の主軸受体によって支持される部分だけに設けるように
してもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明は、シャフト部とクランク部
とからなる圧縮機のクランクシャフトにおいて、シャフ
ト部を鋼管材で形成し、クランク部を焼結金属で形成す
るとともに、クランク部を焼結形成するときにこのクラ
ンク部を上記シャフト部に拡散結合するようにした。し
たがって、シャフト部とクランク部とを結合するときに
、従来の結合手段のようにクランクシャフトに大きな応
力な加えたシ、極部的に高温度に加熱するなどのことな
せずにすむから、シャフト部を大きく変形させることが
なく、また結合強度も十分得られる。さらに、クランク
部は焼結時にシャフト部に結合できるから、とくに結合
作業を必要とせず、製堕の能率向上が計れるなどの利点
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例を示す圧縮機の縦断面
図、第２図は同じくクランクシャフトの断面図、第３図
はこの発明の第２の実施例を示すクランクシャフトの断
面図、第４図はこの発明の第３図の実施例を示すクラン
クシャフトの断面図である。 ９・・・シャフト部、１０・・・クランク部、１１゜３
１．４Ｊ・・・クランクシャフト、３２．３３゜３４．
３５・・・管状体。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第３図 ≧ 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）シャフト部と、このシャフト部に設けられたクラ
   ンク部とからなるクランクシャフトにおいて、上記シャ
   フト部は鋼管材で形成され、上記クランク部は焼結金属
   で形成されているとともに、クランク部を焼結形成する
   ときにこのクランク部を上記シャフト部に拡散結合して
   なることを特徴とする圧縮機のクランクシャフト。
2. （２）上記シャフト部のクランク部が設けられた個所を
   除く部分の少なくとも主軸受体によって支持される部分
   に管状体を外嵌させたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の圧縮機のクランクシャフト。
3. （３）上記管状体を焼結金属で形成し、焼結形成すると
   きに上記シャフト部に拡散結合したことを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載の圧縮機のクランクシャフト。
4. （４）上記管状体と上記クランク部とは焼結金属で一体
   形成されているとともに、焼結形成するときに上記シャ
   フト部に拡散結合したことを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の圧縮機のクランクシャフト。