KR102023445B1

KR102023445B1 - 스크롤식 유체 기계 및 그 조립 방법

Info

Publication number: KR102023445B1
Application number: KR1020187024289A
Authority: KR
Inventors: 슘페이 야마자키; 요시유키 가네모토; 후미노리 가토; 다카노리 에미
Original assignee: 가부시키가이샤 히다치 산키시스템
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2019-09-20
Also published as: US11015597B2; WO2018020651A1; CN108700067B; JPWO2018020651A1; JP6734378B2; EP3492743A1; US20190101115A1; KR20180105200A; CN108700067A; EP3492743A4

Abstract

본 발명은 본체 유닛과 모터 유닛 각각을 비분해한 채로 분리, 접속 가능하면서, 편심축과 비편심부의 위치 결정을 용이하며 또한 동일 공정에서 실시 가능한 스크롤식 유체 기계 및 그 조립 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 목적을 달성하기 위해, 스크롤식 유체 기계로서, 본체 케이싱과 고정 스크롤과 선회 스크롤을 갖는 본체 유닛과, 본체 유닛을 구동하는 구동축과 모터 케이싱을 갖는 모터 유닛을 구비하고, 구동축은, 모터 케이싱으로부터 돌출되어, 본체 유닛의 선회 베어링에 부착되고, 모터 케이싱과 본체 케이싱은, 각각 대향하는 맞춤면에 위치 결정 부재가 삽입되는 위치 결정 구멍을 갖고, 구동축과 위치 결정 부재와의 본체 유닛측의 선단(先端)의 축 방향의 치수차보다 본체 케이싱측의 위치 결정 구멍의 삽입구와 선회 베어링의 모터 케이싱측 단부면과의 축 방향의 치수차를 작게 하도록 구성한다.

Description

스크롤식 유체 기계 및 그 조립 방법

본 발명은 스크롤식 유체 기계 및 그 조립 방법에 관한 것이다.

본 발명의 배경기술로서 일본국 특개2009-97358호 공보(특허문헌 1)가 있다. 특허문헌 1에는 「밀폐 케이스 내에 고정 스크롤과 선회 스크롤로 이루어지는 압축 기구부와, 상기 선회 스크롤에 구동축을 개재하여 회전 구동력을 부여하는 모터와, 상기 선회 스크롤의 배면측의 프레임 부재에 형성된 원통 형상의 선회 공간 내에 배치됨과 함께 상기 구동축에 부착되는 상 밸런서와, 상기 모터의 상측에서 상기 구동축이나 로터의 회전체에 부착되는 중 밸런서와, 상기 모터의 하측에서 상기 구동축이나 로터의 회전체에 부착되는 하 밸런서를 구비한 밀폐형 스크롤 압축기에 있어서, 상기 상 밸런서와 중 밸런서 사이에 상기 구동축을 받치는 주(主)베어링을 부착하고, 상기 프레임 부재의 상기 선회 공간의 아래쪽에 상기 주베어링을 끼워맞추는 베어링 끼워맞춤 구멍을 형성하고, 당해 베어링 끼워맞춤 구멍의 내경(內徑)을 상기 선회 공간의 내경보다 크게 상기 선회 공간의 축심(軸心)과 일치시켜 형성하여, 상기 주베어링, 상, 중, 하 밸런서, 모터의 로터를 상기 구동축에 부착한 상태에서, 상기 베어링을 상기 베어링 끼워맞춤 구멍에 부착 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 밀폐형 스크롤 압축기」가 기재되어 있다.

일본국 특개2009-97358호 공보

특허문헌 1의 밀폐형 스크롤 압축기(1)는, 주베어링(43)을 끼워맞추는 베어링 끼워맞춤 구멍(100)이 고정 스크롤(17)에 볼트 체결된 프레임 부재(7)에 마련되어 있다. 압축 기구부(9)와 모터(13)의 축심은, 베어링 끼워맞춤 구멍(100)과 주베어링(43)의 끼워맞춤으로 결정되지만, 베어링 끼워맞춤 구멍(100)은 압축 기구부(9)에 마련되어 있기 때문에, 압축 기구부(9)와 모터(13)를 용이하게 분리·접속할 수 없다.

그래서, 모터 프레임(53)에 베어링 끼워맞춤 구멍(100)을 마련하면, 압축 기구부(9)와 모터(13)를 용이하게 분리·접속 가능해진다. 그 경우, 모터(13)가 빌트인된 스크롤 압축기(1)에 있어서도, 압축 기구부(9), 모터(13), 그것들의 접속을 모두 다른 공장, 장소에서 행할 수 있다. 또한, 주베어링을 모터 프레임(53)에 설치하면, 모터(13)가 빌트인된 스크롤식 압축기(1)임에도 불구하고, 압축 기구부(9) 및 모터(13) 각각 단체(單體)로 운전하여, 동작 확인을 할 수 있다.

그러나, 모터 프레임(53)에 베어링 끼워맞춤 구멍(100)을 마련하면, 일정한 선회 반경 위를 자유롭게 회전 가능한 선회 스크롤의 축심과, 마찬가지로 같은 반경 위를 선회 스크롤과는 별도로, 자유롭게 회전 가능한 샤프트 편심부의 축심을 맞추면서, 추가로 유일하게 장소가 고정된, 압축 기구(9)와 모터(13)의 위치 결정을 할 필요가 있어, 조립성이 악화된다.

상기의 문제점을 감안하여, 본 발명은, 본체 유닛과 모터 유닛 각각을 비분해한 채로 분리, 접속 가능하면서, 편심축과 비편심부의 위치 결정을 용이하게 하며, 또한 동일 공정에서 실시 가능한 스크롤식 유체 기계 및 그 조립 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위해, 그 일례를 들면, 스크롤식 유체 기계로서, 본체 케이싱과, 고정 스크롤과, 고정 스크롤과 대향하여 설치되고, 선회 운동하는 선회 스크롤을 갖는 본체 유닛과, 본체 유닛에 접속되어, 본체 유닛을 구동하는 구동축과 모터 케이싱을 갖는 모터 유닛을 구비하고, 구동축은, 모터 케이싱으로부터 돌출되어, 본체 유닛의 선회 베어링에 부착되고, 모터 케이싱과 본체 케이싱은, 각각 대향하는 맞춤면에 위치 결정 부재가 삽입되는 위치 결정 구멍을 갖고, 구동축과 위치 결정 부재와의 본체 유닛측의 선단(先端)의 축 방향의 치수차보다 본체 케이싱측의 위치 결정 구멍의 삽입구와 선회 베어링의 모터 케이싱측 단부면과의 축 방향의 치수차를 작게 하도록 구성한다.

본 발명에 의하면, 본체 유닛과 모터 유닛 각각을 비분해한 채로 분리, 접속 가능하면서, 편심축과 비편심부의 위치 결정을 용이하게 하며, 또한 동일 공정에서 실시 가능한 스크롤식 유체 기계 및 그 조립 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 실시예 1에 있어서의 스크롤식 유체 기계의 전체도.
도 2는 실시예 1에 있어서의 스크롤식 유체 기계의 본체 유닛과 모터 유닛의 분리도.
도 3은 실시예 1에 있어서의 스크롤식 유체 기계의 측면 방향 단면도.
도 4는 실시예 1에 있어서의 스크롤식 유체 기계의 본체 유닛과 모터 유닛의 분리 상태에서의 측면 방향 단면도.
도 5는 실시예 2에 있어서의 스크롤식 유체 기계의 본체 유닛과 모터 유닛의 분리 상태에서의 측면 방향 단면도.

이하, 본 발명의 실시예 1을 도면에 의거하여 설명한다.

[실시예 1]

도 1에 본 실시예에 있어서의 스크롤식 유체 기계의 전체 개략도를 나타내고, 도 2에 스크롤식 유체 기계의 본체 유닛과 모터 유닛을 분리한 구성도를 나타낸다.

도 1에 나타내는 스크롤식 유체 기계는, 공기 또는 질소 등의 특정의 가스 또는 냉매를 압축하는 스크롤식 압축기여도 되고, 스크롤식 진공 펌프여도 된다. 스크롤식 유체 기계(1)는 본체 유닛(2)과, 본체 유닛(2)을 구동하는 모터 유닛(3)에 의해 구성되고, 양자는 체결 부재(4)에 의해 체결된다.

도 3에 도 1에 있어서의 스크롤식 유체 기계(1)를 측면에서 본 단면도의 일례를 나타낸다. 본체 유닛(2)의 내부 구조는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 고정 스크롤(5)과, 고정 스크롤(5)에 대향하여 배치되는 선회 스크롤(6)과, 선회 스크롤(6)을 직경 방향 외측으로부터 덮는 본체 케이싱(7)에 의해 구성된다. 고정 스크롤(5)과 선회 스크롤(6)에는, 각각 경판(鏡板)(5A, 6A)의 표면에 소용돌이 형상의 랩(lap)부(5B, 6B)가 형성되어 있다. 고정 스크롤(5)과 선회 스크롤(6)의 랩부(5B와 6B)가 겹침으로써 압축실(8)을 구성하고 있다. 본체 케이싱(7)은 통 형상이며, 양단이 개구(開口)로 되어 있다. 본체 케이싱(7)의 일단(一端)측의 개구부에는 고정 스크롤(5)이 부착되고, 타단(他端)측의 개구부(7A)에 모터 유닛(3)이 부착된다. 선회 스크롤(6)은 모터 유닛(3)에 의해 구동되고, 선회 운동한다. 본체 유닛(2)은 선회 스크롤(6)의 선회 운동에 의해 고정 스크롤(5)의 랩부(5B)와 선회 스크롤(6B) 사이에 획정된 압축실(8)이 연속적으로 축소됨으로써 유체를 압축하여 토출한다. 또한, 본 실시예에서는, 고정 스크롤(5), 선회 스크롤(6)을 한 쌍만 갖는 스크롤식 유체 기계(1)를 예로 들어 설명했지만, 경판(6A)의 양면에 랩부(6B)를 가지는 선회 스크롤(6)을 구비하고, 그 양측에 고정 스크롤(5)을 갖는 것이어도 된다. 선회 스크롤(6)은, 경판(6A)의 배면측(랩부(6B)가 형성된 표면과 반대측)에 모터 유닛(3)의 샤프트(9)를 수용하는 보스부(10A)를 구비한다.

보스부(10A)는, 도 3과 같이 경판(6A)의 배면으로부터 이간한 위치에 보스 플레이트(10)를 설치하고, 보스 플레이트(10)의 배면(선회 스크롤(6)과 반대측의 표면)에 형성된 것이어도 되고, 선회 스크롤(6)의 경판(6A)의 배면에 직접 형성된 것이어도 된다.

선회 스크롤(6)의 배면측에 설치된 보스부(10A)에는, 선회 스크롤(6)의 선회 운동에 의해 발생하는 원심력과, 공기를 압축함으로써 발생하는 가스 하중을 지지하는 선회 베어링(11)(11A, 11B, 11C)이 설치되어 있다.

본체 케이싱(7)과 선회 스크롤(6) 사이에는, 선회 스크롤(6)의 자전 운동을 방지하기 위한 복수의 자전 방지 기구가 설치되어 있다. 자전 방지 기구는 선회 스크롤(6)의 자전 운동을 방지함과 함께, 선회 스크롤(6)로부터의 축 방향의 가스 하중을 지지하고 있다. 자전 방지 기구는, 편심한 2개의 축이 축 방향으로 일체가 되어 형성되고, 본체 케이싱측 보조 크랭크 베어링(12)에 의해 직경 방향으로 유지되고, 선회 스크롤(6)에 종동(從動)하여 회전 운동함으로써 선회 스크롤(6)의 자전을 방지하는 보조 크랭크 샤프트(13)와, 보조 크랭크 샤프트(13)를 지지하고, 선회 스크롤(6)에 수용된 선회 스크롤측 보조 크랭크 베어링(14)과, 본체 케이싱(7)에 수용된 본체 케이싱측 보조 크랭크 베어링(12)으로 구성된다. 또한, 자전 방지 기구로서는, 여기에서 설명한 보조 크랭크 기구를 대체하여, 예를 들면, 볼 커플링 기구 또는 올덤 커플링 등을 이용하여 구성해도 된다.

모터 유닛(3)은 도 3에 나타내는 바와 같이, 동력을 발생하는 스테이터(15) 및 로터(16)와, 로터(16)를 압입 등에 의해 일체화하고, 동력을 외부에 전달하는 샤프트(9)를 갖는다. 스테이터(15)가 로터(16)에 회전력을 부여함으로써, 로터(16)와 일체가 된 샤프트(9)가 회전한다. 샤프트(9)는 편심부(9A)를 갖고, 편심부(9A)는, 본체 유닛(2)과 모터 유닛(3)을 조립할 때에 선회 스크롤(6)의 배면에 설치된 보스부(10A)에 수용되고, 본체 유닛(2)에 착탈 가능하게 접속된다. 샤프트(9)의 편심부(9A)는 샤프트(9)의 회전 운동에 수반하여, 편심 운동한다. 그 때문에, 샤프트(9)가 회전함으로써, 편심부(9A)와 접속된 선회 스크롤(6)이 선회 운동한다. 또한 모터 유닛(3)은, 스테이터(15), 로터(16)를 수용하는 모터 케이싱(17)을 갖는다. 모터 케이싱(17)은 복수의 부품으로 분할해도 된다. 모터 케이싱(17)은 스테이터(15)와 고정되고, 스테이터(15) 및 로터(16)를 수용한다. 샤프트(9)는, 출력측 베어링(18)과 반(反)출력측 베어링(19)에 의해 지지된다. 출력측 베어링(18)과 반출력측 베어링(19)이 동축(同軸)이 되도록 배치되고, 출력측 베어링(18), 반출력측 베어링(19)의 축선에 대하여 샤프트(9)가 기울지 않도록 하고 있다. 이에 따라, 스크롤식 유체 기계(1)의 운전시에 샤프트(9)가 기움으로써 발생하는 진동을 억제하고, 또한 선회 베어링(11)에의 편하중을 억제하여, 선회 베어링(11)의 수명 저하를 방지한다.

여기에서, 샤프트(9)의 편심부(9A)를 본체 유닛(2)에 구비할 경우, 샤프트(9)와 편심부(9A)를 커플링 등의 샤프트 체결 부재를 이용하여 체결할 필요가 있다. 즉, 선회 스크롤(6)의 선회 중심축과 샤프트(9) 축심 사이에 발생한 심(芯) 어긋남은, 샤프트 체결 부재에 의해 완화, 조정하는 것이 가능해진다. 그러나, 그 경우, 부품 수 증가, 공수(工數) 증가, 축 방향 치수 길어짐이 되는 문제가 있다. 따라서, 샤프트(9)의 편심부(9A)를 모터 유닛(3)에 구비하는 구성을 채용하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 이 구성에서는, 선회 베어링(11)과 샤프트(9)의 편심부(9A)의 축심을 맞추면서 본체 유닛(2)과 모터 유닛(3)의 위치 맞춤을 할 필요가 있으며, 조립성이 악화된다는 문제가 있어, 이를 해결할 필요가 있다.

위치 결정 부재(20)는, 본체 유닛(2)과 모터 유닛(3)의 위치 결정을 정밀도 좋게 행하기 위한 부재이며, 체결 부재(4)와는 별개로 한다. 위치 결정 부재(20)와 체결 부재(4)를 별개로 함으로써, 본체 유닛(2)과 모터 유닛(3)의 체결시에 체결 부재(4)에 의해 발생하는 위치 결정부 변형과, 그에 수반하는 심 어긋남을 방지한다. 체결 부재(4)는 표면에 나사 홈을 가지지만, 위치 결정 부재(20)는 표면에 나사 홈을 가지지 않는다.

다음으로, 위치 결정 부재(20)와 샤프트(9)의 위치 관계에 대해서 설명한다. 샤프트(9)의 편심부(9A)를 모터 유닛(3)에 구비하는 스크롤식 유체 기계(1)는, 본체 유닛(2)과 모터 유닛(3)을 접속할 때에, 편심부(9A)와 선회 스크롤 랩부(6B)의 중심의 위치를 맞추고, 추가로 본체 유닛(2)과 모터 유닛(3)의 위치를 맞춰야 한다.

본체 유닛(2)과 모터 유닛(3)의 위치 결정을 루즈하게 할 경우, 조립시 및 메인터넌스시의 재조립시에 위치 결정 지그가 필요해진다. 편심부(9A)와 선회 스크롤 랩부(6B) 중심의 위치 결정, 및 본체 유닛(2)과 모터 유닛(3)의 위치 결정을 동시에 행할 경우에는, 예를 들면 편심부(9A)와 선회 스크롤(6)의 회전을 구속하는 지그가 필요하다.

본체 유닛(2)과 모터 유닛(3)의 위치 결정을, 편심부(9A)와 선회 스크롤 랩부(6B) 중심의 위치 결정보다 먼저 행할 경우, 위치 결정 부재(20)의 샤프트(9) 축 방향 치수가 길어져, 선회 베어링(11) 내의 선회 베어링 외륜(11C)의 목시(目視)가 곤란해지고, 그 때문에, 위치 결정 부재(20)의 접속 전에 선회 베어링 외륜(11C)의 위치 결정이 필요하며, 또한, 위치 결정 부재(20)의 접속 후에 선회 베어링 외륜(11C)의 위치 조정이 곤란하다는 문제가 있다. 또한, 위치 결정 부재(20)와 위치 결정 구멍(7B)의 접촉 면적이 증가하기 때문에, 본체 유닛(2)과 모터 유닛(3) 접속시의 위치 결정부에서의 마찰이 증가하여, 작업성이 악화된다.

그래서, 도 4에 나타내는 위치 결정 구조로 함으로써, 작업성을 향상시킬 수 있다. 도 4는, 본 실시예에 있어서의 스크롤식 유체 기계(1)의 본체 유닛(2)과 모터 유닛(3)의 분리 상태에서의 측면 방향 단면도를 나타내고 있다. 도 4에 있어서, 모터 케이싱(17)에 마련된 위치 결정 구멍(17A) 입구로부터의 샤프트(9) 돌출 치수를 a, 위치 결정 구멍(17A) 입구로부터의 위치 결정 부재(20)가 돌출된 길이를 b, 본체 케이싱(7)에 마련된 위치 결정 구멍(7B) 입구부터 선회 베어링 롤러(11B)의 샤프트(9) 삽입측 단부면까지의 거리를 c라고 한다.

그리고, 선회 베어링 롤러(11B)의 샤프트 삽입측 단부면이 본체 케이싱 위치 결정 구멍(7B) 입구보다 모터측에 있을 때, 식 (1) 또는 식 (2)의 관계라고 한다. 또한, 선회 베어링 롤러(11B)의 샤프트 삽입측 단부면이 본체 케이싱 위치 결정 구멍(7B) 입구보다 모터와 반대측에 있을 때, 식 (3)의 관계라고 한다.

a+b＜c …(1)

a＞b …(2)

a-b＞c …(3)

편심부(9A)와 선회 스크롤 랩부(6B) 중심의 위치 결정을 행할 경우, 실체 작업으로서는, 선회 베어링(11)과 샤프트 편심부(9A)의 위치 결정을 행한다. 상기 식 (1) (2) 및 식 (3)에서 결정한 치수로 구성하면, 본체 유닛(2)과 모터 유닛(3)의 접속시에, 우선 선회 베어링(11)에 편심부(9A)의 선단이 삽입된 후, 위치 결정 부재(20)가 위치 결정 구멍(7B)에 접속된다. 선회 베어링(11)에 편심부(9A)의 선단이 삽입된 상태에서는, 본체 유닛(2)은 모터 유닛(3)의 샤프트(9) 축심을 중심으로 하여 선회 운동 가능하다. 그 때문에, 선회 스크롤(6)과 편심부(9A)의 상대 위치가 정해진 상태에서 위치 결정 부재(20)와 위치 결정 구멍(7B)의 위치 결정을 행할 수 있고, 지그 불필요하며 또한 동일한 공정에서 본체 유닛(2)과 모터 유닛(3)의 접속이 가능해져 조립성이 향상된다.

또한, 본 실시예의 도면에서는 선회 베어링(11)은 롤러 베어링으로 했지만, 볼 베어링이어도, 슬라이드 베어링이어도 된다. 볼 베어링 또는 슬라이드 베어링인 경우, 본체 케이싱(7)에 마련된 위치 결정 구멍(7B) 입구로부터 볼 베어링 내륜 또는 슬라이드 베어링의 모터 유닛(3)측 단부면까지의 거리를 c라고 한다.

또한, 위치 결정 부재(20)를 이용하는 대신에, 본체 케이싱(7) 또는 모터 케이싱(17)에 돌출부를 설치해도 된다. 위치 결정 부재 대신에 돌출부로 함으로써, 부품 수의 삭감이 가능하며, 작업성 향상이 가능하다.

또한, 위치 결정 부재(20)를 이용하는 대신에, 본체 케이싱(7)과 모터 케이싱(17)에 설치된 인로우로 해도 된다. 이에 따라, 본체 유닛(2)과 모터 유닛(3)을 분리할 때에, 본체 유닛(2) 혹은 모터 유닛(3)의 자체 중량이 위치 결정 부재(20)에 걸리는 것에 의한, 위치 결정 부재(20)의 변형을 방지할 수 있다.

또한, 위치 결정 부재(20)는, 위치 결정핀으로 해도 된다. 위치 결정핀으로 하면, 위치 결정부 표면의 마모시에 교환이 가능해진다. 또한, 위치 결정핀은, 테이퍼핀으로 함으로써, 작업성이 향상된다.

또한, 위치 결정 부재(20)는 2개 이상이어도 되고, 위치 결정 부재(20)의 길이(h)가 각각 달라도 된다. 그 경우 위치 결정 부재(20)의 돌출된 길이(b)는, 가장 긴 위치 결정 부재(20)의 길이를 식 (1) (2) 및 (3)에 사용한다. 위치 결정 부재(20)의 길이가 다르면, 복수의 위치 결정 부재(20)를 동시에 접속할 필요가 없어, 작업성이 향상된다.

또한, 위치 결정 부재(20)는 본체 유닛(2)에 마련된 위치 결정 구멍(7B)에 고정되어도, 모터 유닛(3)에 마련된 위치 결정 구멍(17A)에 고정되어도 되고, 위치 결정 부재(20)를 복수로 할 경우, 위치 결정 부재(20)는, 본체 유닛(2)에 마련된 위치 결정 구멍(7B)에 1개 이상, 모터 유닛(3)에 마련된 위치 결정 구멍(17A)에 1개 이상으로 해도 된다.

또한, 위치 결정 부재(20)는, 대경부와 대경부보다 직경 방향의 길이가 짧은 소경부를 갖는 단차 부여 핀이어도 된다. 이에 따라, 위치 결정 부재(20)가 삽입되는 위치 결정 구멍의 스페이스를 작게 할 수 있고, 추가로, 축 방향의 위치 결정도 가능해진다는 효과가 있다.

또한, 본체 케이싱(7)의 위치 결정 구멍(7B)은, 선회 스크롤의 자전을 방지하는 자전 방지 기구보다 직경 방향 외측에 배치한다. 이에 따라, 조립성이 더 향상된다.

이상과 같이, 본 실시예는, 스크롤식 유체 기계로서, 본체 케이싱과, 고정 스크롤과, 고정 스크롤과 대향하여 설치되고, 선회 운동하는 선회 스크롤을 갖는 본체 유닛과, 본체 유닛에 접속되어, 본체 유닛을 구동하는 구동축과 모터 케이싱을 갖는 모터 유닛을 구비하고, 구동축은, 모터 케이싱으로부터 돌출되어, 본체 유닛의 선회 베어링에 부착되고, 모터 케이싱과 본체 케이싱은, 각각 대향하는 맞춤면에 위치 결정 부재가 삽입되는 위치 결정 구멍을 갖고, 구동축과 위치 결정 부재와의 본체 유닛측의 선단의 축 방향의 치수차보다 본체 케이싱측의 위치 결정 구멍의 삽입구와 선회 베어링의 모터 케이싱측 단부면과의 축 방향의 치수차를 작게 하도록 구성한다.

또한, 스크롤식 유체 기계로서, 본체 케이싱과, 고정 스크롤과, 고정 스크롤과 대향하여 설치되고, 선회 운동하는 선회 스크롤을 갖는 본체 유닛과, 본체 유닛에 접속되어, 본체 유닛을 구동하는 구동축과 모터 케이싱을 갖는 모터 유닛을 구비하고, 구동축은 모터 케이싱으로부터 돌출되어, 본체 유닛의 선회 베어링에 부착되고, 모터 케이싱과 본체 케이싱은 위치 결정 부재가 삽입되는 위치 결정 구멍을 각각의 맞춤면에 갖고, 모터 케이싱측의 위치 결정 구멍의 삽입구로부터의 구동축의 축 방향의 돌출 치수와 모터 케이싱측 또는 본체 케이싱측의 위치 결정 구멍의 삽입구로부터의 위치 결정 부재의 돌출 치수와의 차이보다 선회 베어링의 모터 케이싱측의 단부면과 본체 케이싱측의 위치 결정 구멍의 삽입구와의 축 방향의 치수차를 작게 하도록 구성한다.

또한, 유체를 팽창 또는 압축하는 본체 유닛과, 본체 유닛을 구동하는 모터 유닛을 갖는 유체 기계의 조립 방법으로서, 모터 유닛의 구동축을 본체 유닛에 삽입하고 나서 위치 결정 부재를 모터 유닛 또는 본체 유닛의 위치 결정 구멍에 삽입하여 위치 결정을 행하도록 구성한다.

이에 따라, 본체 유닛과 모터 유닛 각각을 비분해한 채로 분리, 접속 가능하면서, 편심축과 비편심부의 위치 결정을 용이하게 하며, 또한 동일 공정에서 실시 가능한 스크롤식 유체 기계 및 그 조립 방법을 제공할 수 있다.

[실시예 2]

도 5에, 본 실시예에 있어서의 스크롤식 유체 기계의 본체 유닛과 모터 유닛의 분리 상태에서의 측면 방향 단면도를 나타낸다. 실시예 1의 도 4와 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 붙여, 그 설명을 생략한다. 선회 베어링(11)(11A, 11B, 11C)과 편심부(9A)는 본체 유닛(2) 또는 모터 유닛(3)에, 선회 스크롤(6) 선회 중심 또는 샤프트(9) 축심을 중심으로 하여, 반경(d)의 원주 위를 이동 가능하게 부착되어 있다. 실시예 1에서는, 먼저 선회 베어링(11)에 샤프트 편심부(9A)의 선단을 삽입할 필요가 있으며, 샤프트(9) 축심을 중심으로 하여 반경(d)의 원주 위를 이동 가능한 선회 베어링(11)과 편심부(9A)의 위치를 맞출 필요가 있다. 그 때문에, 보스 플레이트(10)의 선회 베어링(11)보다 모터 유닛(3)측에, 샤프트(9)를 선회 베어링(11)으로 안내하는 샤프트 삽입 가이드부(10B)를 설치함으로써, 추가적인 작업성의 향상을 가능하게 한다. 샤프트 삽입 가이드부(10B)는, 내경을 선회 베어링 롤러(11B)의 내경 이상으로 하고, 폭(e)의 모따기를 취한다. 폭(e)은, 편심부(9A)의 편심량을 d로 하여, 식 (4)로 한다.

e≥2d …(4)

샤프트 삽입 가이드부(10B)의 모따기의 폭을 식 (4)로 함으로써, 본체 유닛(2)과 모터 유닛(3)의 축심을 대략 맞춰 접속하면, 편심부(9A)와 선회 베어링(11)의 위치는 서로 조심(調心)된다.

또한, 도 5에서는 폭(e)의 모따기로 했지만, 샤프트 삽입 가이드부(10B)의 표면은 곡면 형상이어도 된다.

이상 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형예가 포함된다. 예를 들면, 상기한 실시예는 본 발명을 이해하기 쉽게 설명하기 위해 상세히 설명한 것으로서, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것에 한정되는 것이 아니다. 또한, 어느 실시예의 구성에 다른 실시예의 구성을 더하는 것도 가능하다. 또한, 각 실시예의 일부에 대해서, 다른 구성의 추가·삭제·치환을 하는 것이 가능하다.

1: 스크롤식 유체 기계 2: 본체 유닛
3: 모터 유닛 4: 체결 부재
5: 고정 스크롤 5A: 고정 스크롤 경판
5B: 고정 스크롤 랩부 6: 선회 스크롤
6A: 선회 스크롤 경판 6B: 선회 스크롤 랩부
7: 본체 케이싱 7A: 본체 케이싱 개구부
7B: 본체 유닛측 위치 결정 구멍 8: 압축실
9: 샤프트 9A: 편심부
10: 보스 플레이트 10A: 보스부
10B: 샤프트 삽입 가이드부 11: 선회 베어링
11A: 선회 베어링 내륜 11B: 선회 베어링 롤러
11C: 선회 베어링 외륜
12: 본체 케이싱측 보조 크랭크 베어링 13: 보조 크랭크 샤프트
14: 선회 스크롤측 보조 크랭크 베어링 15: 스테이터
16: 로터 17: 모터 케이싱
17A: 모터 케이싱측 위치 결정 구멍 18: 출력측 베어링
19: 반출력측 베어링 20: 위치 결정 부재

Claims

본체 케이싱과, 고정 스크롤과, 상기 고정 스크롤과 대향하여 설치되고, 선회 운동하는 선회 스크롤을 갖는 본체 유닛과, 상기 본체 유닛에 접속되어, 상기 본체 유닛을 구동하는 구동축과 모터 케이싱을 갖는 모터 유닛을 구비하고,
상기 구동축은, 상기 모터 케이싱으로부터 돌출되어, 상기 본체 유닛의 선회 베어링에 부착되고,
상기 모터 케이싱과 상기 본체 케이싱은, 각각 대향하는 맞춤면에 위치 결정 부재가 삽입되는 위치 결정 구멍을 갖고,
상기 구동축과 상기 위치 결정 부재와의 상기 본체 유닛측의 선단(先端)의 축 방향의 치수차보다 상기 본체 케이싱측의 상기 위치 결정 구멍의 삽입구와 상기 선회 베어링의 상기 모터 케이싱측 단부면과의 축 방향의 치수차를 작게 하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
제1항에 있어서,
상기 구동축은 편심부를 개재하여 상기 선회 베어링에 부착되고, 당해 편심부를 상기 모터 유닛측에 구비하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
제1항에 있어서,
상기 모터 케이싱 및 상기 본체 케이싱에 각각, 상기 위치 결정 부재와 상기 위치 결정 구멍을 복수 마련하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
제3항에 있어서,
상기 구동축과 상기 위치 결정 구멍으로부터 가장 돌출된 위치 결정 부재와의 상기 본체 유닛측의 선단의 축 방향의 치수차보다 상기 선회 베어링의 상기 모터 케이싱측의 단부면과 상기 본체 케이싱측의 상기 위치 결정 구멍의 삽입구의 축 방향의 치수차를 작게 하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
제1항에 있어서,
상기 위치 결정 부재는 대경부(大俓部)와 상기 대경부보다 직경 방향의 길이가 짧은 소경부(小俓部)를 갖는 단차 부여 핀인 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
제1항에 있어서,
상기 본체 케이싱의 상기 위치 결정 구멍은, 상기 선회 스크롤의 자전을 방지하는 자전 방지 기구보다 직경 방향 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
제1항에 있어서,
상기 위치 결정 부재는 나사 홈을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
제1항에 있어서,
상기 본체 유닛과 상기 모터 유닛을 체결하는 체결 부재를 설치하고, 상기 위치 결정 부재는 상기 체결 부재와 별개인 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
본체 케이싱과, 고정 스크롤과, 상기 고정 스크롤과 대향하여 설치되고, 선회 운동하는 선회 스크롤을 갖는 본체 유닛과,
상기 본체 유닛에 접속되어, 상기 본체 유닛을 구동하는 구동축과 모터 케이싱을 갖는 모터 유닛을 구비하고,
상기 구동축은 상기 모터 케이싱으로부터 돌출되어, 상기 본체 유닛의 선회 베어링에 부착되고, 상기 모터 케이싱과 상기 본체 케이싱은 위치 결정 부재가 삽입되는 위치 결정 구멍을 각각의 맞춤면에 갖고, 상기 모터 케이싱측의 상기 위치 결정 구멍의 삽입구로부터의 상기 구동축의 축 방향의 돌출 치수와 상기 모터 케이싱측 또는 상기 본체 케이싱측의 상기 위치 결정 구멍의 삽입구로부터의 상기 위치 결정 부재의 돌출 치수와의 차이보다 상기 선회 베어링의 상기 모터 케이싱측의 단부면과 상기 본체 케이싱측의 상기 위치 결정 구멍의 삽입구와의 축 방향의 치수차를 작게 하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
제9항에 있어서,
상기 구동축은 편심부를 개재하여 상기 선회 베어링에 부착되고, 당해 편심부를 상기 모터 유닛측에 구비하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
제9항에 있어서,
상기 모터 케이싱 및 상기 본체 케이싱에 각각, 상기 위치 결정 부재와 상기 위치 결정 구멍을 복수 마련하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
제11항에 있어서,
상기 모터 케이싱측의 상기 위치 결정 구멍의 삽입구로부터의 상기 구동축의 축 방향의 돌출 치수와 상기 모터 케이싱측 또는 상기 본체 케이싱측의 상기 위치 결정 구멍의 삽입구로부터 가장 돌출된 상기 위치 결정 부재의 돌출 치수와의 차이보다 상기 선회 베어링의 상기 모터 케이싱측의 단부면과 상기 본체 케이싱측의 상기 위치 결정 구멍의 삽입구와의 축 방향의 치수차를 작게 하는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
제9항에 있어서,
상기 위치 결정 부재는 대경부와 상기 대경부보다 직경 방향의 길이가 짧은 소경부를 갖는 단차 부여 핀인 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
제9항에 있어서,
상기 본체 케이싱의 상기 위치 결정 구멍은, 상기 선회 스크롤의 자전을 방지하는 자전 방지 기구보다 직경 방향 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
제9항에 있어서,
상기 위치 결정 부재는 나사 홈을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
제9항에 있어서,
상기 본체 유닛과 상기 모터 유닛을 체결하는 체결 부재를 설치하고, 상기 위치 결정 부재는 상기 체결 부재와 별개인 것을 특징으로 하는 스크롤식 유체 기계.
유체를 팽창 또는 압축하는 본체 유닛과, 상기 본체 유닛을 구동하는 모터 유닛을 갖는 유체 기계의 조립 방법으로서,
상기 모터 유닛의 구동축을 상기 본체 유닛에 삽입하고 나서 위치 결정 부재를 상기 모터 유닛 또는 상기 본체 유닛의 위치 결정 구멍에 삽입하여 위치 결정을 행하는 것을 특징으로 하는 유체 기계의 조립 방법.