WO2022234652A1 - ロータリー圧縮機 - Google Patents

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WO2022234652A1
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stator
crankshaft
rotary compressor
rotor
closed container
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Inventor
博亮 毎川
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00

Definitions

  • This disclosure relates to a rotary compressor.
  • a rotary compressor has an electrically-operated mechanism having a rotor and a stator, a rotating shaft for transmitting the driving force of the electrically-operating mechanism, and a compression mechanism for compressing a refrigerant by the driving force transmitted from the rotating shaft.
  • an electrically-operated mechanism having a rotor and a stator, a rotating shaft for transmitting the driving force of the electrically-operating mechanism, and a compression mechanism for compressing a refrigerant by the driving force transmitted from the rotating shaft.
  • the electric mechanism section has an annular stator fixed to the inner wall surface of the closed container by shrink fitting or the like, and a rotor provided rotatably facing the inner surface of the stator.
  • the compression mechanism includes a cylinder having a compression chamber that compresses the refrigerant, and a rolling piston that rotates eccentrically in the compression chamber to compress the refrigerant.
  • the rotation efficiency of the rolling piston differs for each model, so the width and thickness of the stator and rotor differ for each model. Therefore, in the manufacturing process of attaching the stator to the closed container, the rotary compressor has to adjust the height of the mounting position of the stator with respect to the closed container according to the width and thickness of the stator and rotor.
  • Patent Document 1 in the manufacturing process of a rotary compressor, with the stator of the electric mechanism unit installed inside the closed container, the outer peripheral surface of the closed container is pushed inward to form two protrusions.
  • a configuration is disclosed in which the stator is attached to the closed container by fitting the portions into two recesses formed in the stator and sandwiching a notch provided between the two recesses between the two protrusions.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and is a jig used for adjusting the height of the mounting position of the stator with respect to the closed container in the manufacturing process for mounting the stator on the closed container.
  • An object of the present invention is to provide a rotary compressor that does not require setup changes and contributes to the improvement of production efficiency and the reduction of production costs.
  • a rotary compressor includes a closed container forming an outer shell, an electric mechanism portion having a stator and a rotor, a crankshaft connected to the rotor and transmitting a driving force of the electric mechanism portion, and the crankshaft. and a compression mechanism that compresses the refrigerant by the driving force transmitted from the crankshaft, and the inner wall surface of the closed container is provided with the stator in the manufacturing process for attaching the stator to the closed container.
  • a protrusion is provided which abuts a part thereof and determines the height of the mounting position of the stator.
  • a portion of the stator abuts against the inner wall surface of the closed container and is provided with a protrusion that determines the height of the mounting position of the stator. Also, there is no need to change the jig used to adjust the height of the stator mounting position with respect to the closed container, which contributes to the improvement of production efficiency and the reduction of production costs.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the internal structure of a cylinder that constitutes a rotary compressor according to an embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 1 and showing only the sealed container.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the rotary compressor shown in FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the rotary compressor shown in FIG. 6 showing the relationship between the projection of the crankshaft and the engaging portion of the rotor;
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing the overall structure of a rotary compressor according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a top view of a cylinder that constitutes the rotary compressor according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the internal structure of a cylinder that constitutes the rotary compressor according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 and showing only the sealed container.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the rotary compressor shown in FIG. 1, showing the relationship between the projection of the crankshaft and the engaging portion of the rotor.
  • FIG. 6 is a longitudinal sectional view schematically showing the overall structure of a modification of the rotary compressor according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the rotary compressor shown in FIG. 6, showing the relationship between the protrusion of the crankshaft and the engaging portion of the rotor.
  • the rotary compressor 100 includes a closed container 1 forming an outer shell, an electric mechanism portion 2 having a stator 20 and a rotor 21, and a driving force of the electric mechanism portion 2. and a compression mechanism portion 4 that compresses the refrigerant by driving force transmitted from the crankshaft 3 .
  • the electric mechanism section 2 , the crankshaft 3 and the compression mechanism section 4 are housed inside the sealed container 1 . Also, the electric mechanism section 2 and the compression mechanism section 4 are connected via the crankshaft 3 .
  • the sealed container 1 has a cylindrical body 10 , an upper lid 11 that closes the top opening of the body 10 , and a bottom lid 12 that closes the bottom opening of the body 10 .
  • the upper lid portion 11 and the lower lid portion 12 are hemispherical and fixed to the trunk portion 10 by welding or the like.
  • the closed container 1 is supported by a pedestal 13 .
  • the lower lid portion 12 has a convex installation portion 12 a that fits into a recess provided in the center of the base 13 .
  • the airtight container 1 is stably fixed to the pedestal 13 by fitting the installation portion 12 a of the lower lid portion 12 into the recess of the pedestal 13 .
  • the sealed container 1 is connected to an accumulator 15 via a suction pipe 14, and refrigerant gas is taken in from the accumulator 15.
  • the accumulator 15 is provided to separate the refrigerant into a liquid refrigerant and a gas refrigerant and to prevent the liquid refrigerant from being sucked into the compression mechanism portion 4 as much as possible.
  • a discharge pipe 16 for discharging the compressed refrigerant is connected to the upper portion of the sealed container 1 .
  • the motor-driven mechanism 2 includes an annular stator 20 fixed to the inner wall surface of the sealed container 1 by heat caulking or the like, and a rotor rotatably provided facing the inner surface of the stator 20. 21 and .
  • the crankshaft 3 is fitted in the rotor 21 . Electric power is supplied from the outside through the terminal 17 to drive the electric mechanism unit 2 .
  • the stator 20 includes a stator core 20a, coils 20b, and insulators 20c.
  • the stator core 20a has a configuration in which a plurality of electromagnetic steel sheets are laminated.
  • the stator core 20a has a plurality of split cores arranged in an annular shape, each of which has a core back extending in the circumferential direction and teeth protruding from the core back toward the center. formed by
  • a lead wire 22 is connected to the coil 20b for applying voltage and passing current.
  • the lead wire 22 is connected to a terminal 17 provided on the sealed container 1 and receives power from the outside of the sealed container 1 .
  • the stator 20 functions as an electromagnet and interacts with the permanent magnet provided on the rotor 21 to rotate the rotor 21.
  • the insulator 20c is made of synthetic resin, for example, and covers part of both end surfaces of the core back and teeth of the stator 20 to insulate the stator core 20a and the coil 20b.
  • the insulator 20c protrudes upward from the upper surface of the stator core 20a.
  • the insulator 20c protrudes downward from the lower surface of the stator core 20a.
  • the crankshaft 3 includes a main shaft portion 30 fixed to the rotor 21 of the electric mechanism portion 2, a sub-shaft portion 31 provided on the opposite side of the main shaft portion 30 across the compression mechanism portion 4, the main shaft portion 30 and the sub-shaft portion. and an eccentric shaft portion 32 provided between the portion 31 .
  • the central axis of the eccentric shaft portion 32 is eccentric with respect to the central axes of the main shaft portion 30 and the sub shaft portion 31 .
  • the compression mechanism section 4 includes a cylinder 40, an upper bearing 41 and a lower bearing 42, a rolling piston 43, and vanes (not shown).
  • the cylinder 40 is attached to the inner wall surface of the body portion 10 of the closed container 1 by thermal caulking or the like.
  • the cylinder 40 has a circular outer periphery and a compression chamber 40a, which is a circular space, inside.
  • the compression chamber 40a is a space that compresses the refrigerant during driving.
  • the compression chamber 40a is open at both ends in the axial direction of the crankshaft 3, and includes an upper bearing 41 provided on the upper surface of the cylinder 40 and a lower bearing 42 provided on the lower surface of the cylinder 40. is blocked by
  • the cylinder 40 is provided with a suction port 47 through which the refrigerant gas from the suction pipe 14 passes, penetrating from the outer peripheral surface to the compression chamber 40a. Further, as shown in FIG. 2, the cylinder 40 is provided with a discharge port 48 through which refrigerant compressed from the compression chamber 40a is discharged.
  • the upper bearing 41 is slidably fitted to the main shaft portion 30 of the crankshaft 3 and closes the upper end face of the compression chamber 40 a of the cylinder 40 .
  • the lower bearing 42 is slidably fitted to the counter shaft portion 31 of the crankshaft 3 and closes the end surface of the compression chamber 40a on the lower side.
  • the upper bearing 41 is formed with a discharge hole through which the refrigerant compressed in the compression chamber 40a is discharged.
  • a discharge valve is attached to the discharge hole. The discharge valve closes the discharge hole when the pressure inside the compression chamber 40 a is lower than the pressure inside the closed container 1 . Further, when the pressure inside the compression chamber 40a becomes higher than the pressure inside the closed container 1, the pressure inside the compression chamber 40a pushes the discharge valve upward.
  • a discharge muffler 45 is attached to the upper bearing 41 so as to cover the discharge hole.
  • the discharge muffler 45 is formed with a discharge hole that allows the inside of the discharge muffler 45 and the inside of the sealed container 1 to communicate with each other.
  • the rolling piston 43 is ring-shaped and slidably fitted to the eccentric shaft portion 32 of the crankshaft 3.
  • the rolling piston 43 is provided in the compression chamber 40a together with the eccentric shaft portion 32, and rotates eccentrically together with the eccentric shaft portion 32 in the compression chamber 40a to compress the refrigerant.
  • the cylinder 40 is formed with vane grooves 44 communicating with the compression chambers 40a and extending in the radial direction.
  • a vane (not shown) that partitions the compression chamber 40a into a low-pressure space and a high-pressure space is slidably fitted in the vane groove 44 .
  • the vane reciprocates and slides in the vane groove 44 following the eccentric rotation of the rolling piston 43 while the tip thereof remains in contact with the outer peripheral portion of the rolling piston 43 .
  • the compression chamber 40a is partitioned into a low-pressure space and a high-pressure space by contacting the outer peripheral portion of the rolling piston 43 with the tip of the vane.
  • the vanes are made of, for example, non-magnetic material.
  • the cylinder 40 is formed with a back pressure chamber 46 behind the vane grooves 44 .
  • the back pressure chamber 46 accommodates a vane spring arranged in series with the vane. The vane spring biases the tip of the vane against the outer peripheral surface of the rolling piston 43 .
  • the operation of the rotary compressor 100 will be briefly described.
  • the refrigerant in the accumulator 15 is introduced into the compression chamber 40a through the suction pipe 14 and the suction port 47.
  • the refrigerant in the compression chamber 40a is compressed by the rolling piston 43 that rotates eccentrically when driven by the electric mechanism section 2 .
  • the refrigerant compressed in the compression chamber 40 a is discharged into the space of the discharge muffler 45 through the discharge hole of the upper bearing 41 and then discharged into the sealed container 1 through the discharge hole of the discharge muffler 45 .
  • the discharged refrigerant is discharged from the discharge pipe 16 after passing through the gap of the electric mechanism portion 2 .
  • a jig corresponding to each model of the rotary compressor 100 is used in order to adjust the height of the mounting position of the stator 20 with respect to the closed container 1. ing.
  • the height of the mounting position of the stator 20 with respect to the sealed container 1 is different, so it is necessary to change the jigs to be used.
  • a jig selection error will occur, or that production efficiency of the rotary compressor 100 will be reduced due to reassembly due to a jig selection error.
  • the rotary compressor 100 is a new model, it is necessary to create a jig for the new model, which poses a problem of increased production costs.
  • FIGS. 1 and 4 a part of the stator 20 is attached to the inner wall surface of the closed container 1 in the rotary compressor 100 of the present embodiment in the manufacturing process for attaching the stator 20 to the closed container 1.
  • a projecting portion 1a is provided that abuts and determines the height of the mounting position of the stator 20. As shown in FIG.
  • the projection 1a is provided on the inner wall surface of the body 10 of the sealed container 1.
  • Two protrusions 1a shown in FIG. 4 are provided with an interval of approximately 180 degrees in the circumferential direction of the trunk portion 10 .
  • the two protrusions 1a are provided at the same height position.
  • the size of the protrusion 1a is, for example, about 5 mm in length, width, and height.
  • the projecting portion 1a is made of the same material as the sealed container 1. As shown in FIG. Note that the number of projections 1a is not limited to two as shown.
  • the number of protruding portions 3a is such that the stator 20 can be supported on the body portion 10 of the closed container 1, and when the stator 20 is attached to the body portion 10 by thermal caulking or the like, the electric mechanism portion 2 is positioned inside the body portion 10. You can freely choose and implement it as long as it does not wobble.
  • the projection 1a is not limited to the same material as the sealed container 1, and for example, when the rotary compressor 100 is driven, it can withstand deterioration due to contact with the refrigerant gas in the sealed container 1 and deformation due to the weight of the stator 20. Any material can be used.
  • the stator 20 has a stepped portion 23 formed by the lower surface of the stator core 20a and the side surface of the insulator 20c projecting downward from the lower surface of the stator core 20a.
  • the height of the mounting position with respect to the body 10 is determined by the stepped portion 23 abutting against the protrusion 1 a of the sealed container 1 and being locked.
  • the cylinder 40 is formed with a groove 49 through which the protrusion 1a passes in the manufacturing process of inserting the compression mechanism 4 into the closed container 1.
  • the groove portion 49 is formed on the outer side surface of the cylinder 40 along the cylinder axis direction of the body portion 10 .
  • the crankshaft 3 is provided with a protrusion 3a that protrudes outward from its outer peripheral surface.
  • the rotor 21 is provided with a recessed engagement portion 21a that engages with the protrusion 3a to position the crankshaft 3.
  • the height position of the rotor 21 relative to the crankshaft 3 is automatically determined by engaging the projection 3a and the engaging portion 21a of the rotor 21 regardless of the length of the crankshaft 3. ing. Therefore, in the rotary compressor 100 according to the present embodiment, it is not necessary to program the insertion depth of the rotor 21 for each model.
  • the protrusion 3 a is formed by extending along the axial direction of the crankshaft 3 .
  • two protrusions 3a are provided at intervals of approximately 180 degrees in the circumferential direction of the crankshaft 3 .
  • the two protrusions 3a are provided at the same height.
  • the number of protrusions 3a is not limited to two as illustrated. For example, in the crankshaft 3 shown in FIGS. 6 and 7, there are three of them spaced apart from each other by approximately 120 degrees in the circumferential direction of the crankshaft 3 .
  • the three protrusions 3a are provided at the same height.
  • the rotor 21 can be stably supported on the upper surface of the protrusion 3a, and the strength and stability of the rotary compressor 100 can be improved compared to the case where two protrusions 3a are provided. can be done.
  • the engaging portion 21a is the lower end surface of the rotor 21 and is formed by cutting out an annular inner wall surface of an opening into which the crankshaft 3 is inserted.
  • the engaging portion 21a is not limited to an annular shape, and may be provided only at a position where it engages with the projection 3a.
  • the lower lid portion 12 is welded to the opening at one end of the cylindrical body portion 10 to form a part of the sealed container 1 .
  • the compression mechanism portion 4 is inserted into the body portion 10 through the opening on the other end side of the body portion 10 .
  • the cylinder 40 is installed in the vicinity of the portion where the body portion 10 and the lower lid portion 12 are joined.
  • the projecting portion 1a exists between the opening at one end of the body portion 10 and the vicinity of the portion where the body portion 10 and the lower lid portion 12 are joined.
  • the outer surface of the cylinder 40 is formed with a groove portion 49 for passing the projection portion 1a. In other words, the cylinder 40 can pass through the protrusion 1a and be installed near the joining portion of the body 10 and the lower lid 12 without being blocked by the protrusion 1a.
  • the stator 20 is inserted into the body portion 10 through the opening on the other end side of the body portion 10 .
  • the height of the mounting position with respect to the trunk portion 10 is determined by the stepped portion 23 of the stator 20 abutting against the projection portion 1a provided on the trunk portion 10 and being locked.
  • the crankshaft 3 is inserted into the opening formed in the center of the rotor 21 , the rotor 21 is inserted into the body portion 10 through the opening on the other end side of the body portion 10 .
  • the protrusion 3a provided on the crankshaft 3 and the engaging portion 21a of the rotor 21 are engaged with each other, so that the height position of the rotor 21 relative to the crankshaft 3 is adjusted regardless of the length of the crankshaft 3. is automatically determined. Then, the stator 20 is attached to the inner wall surface of the trunk portion 10 by heat caulking or the like.
  • the rotary compressor 100 includes the closed container 1 forming the outer shell, the electric mechanism section 2 having the stator 20 and the rotor 21, and the electric mechanism section 2 connected to the rotor 21. It includes a crankshaft 3 that transmits driving force, and a compression mechanism unit 4 that is connected to the crankshaft 3 and compresses refrigerant by the driving force transmitted from the crankshaft 3 .
  • the inner wall surface of the sealed container 1 is provided with projections 1a that part of the stator 20 abuts in the manufacturing process of attaching the stator 20 to the sealed container 1 to determine the height of the mounting position of the stator 20 .
  • the stator 20 has an annular stator core 20a, a coil 20b wound around the stator core 20a, and an insulator 20c disposed between the stator core 20a and the coil 20b to insulate the stator core 20a and the coil 20b. ing.
  • the stepped portion 23 formed by the lower surface of the stator core 20a and the side surface of the insulator 20c projecting downward from the lower surface of the stator core 20a collides with the projecting portion 1a of the closed container 1 and is locked. It is a configuration in which the height of the mounting position is determined.
  • the rotary compressor 100 is provided with the protrusion 1a that a part of the stator 20 abuts against the inner wall surface of the closed container 1 to determine the height of the mounting position of the stator 20. , in the manufacturing process for attaching the stator 20 to the closed container 1, it is unnecessary to change the jig used for adjusting the height of the mounting position of the stator 20 to the closed container 1, thereby improving production efficiency and reducing production costs. can contribute to
  • the compression mechanism section 4 also has a cylinder 40 forming a compression chamber 40a for compressing the refrigerant.
  • the cylinder 40 is formed with a groove 49 through which the projection 1a is passed during the manufacturing process for inserting the compression mechanism 4 into the closed container 1 . Therefore, when the compression mechanism 4 is inserted into the sealed container 1, it is possible to prevent a situation in which the protrusion 1a abuts against the cylinder 40 and obstructs the insertion of the compression mechanism 4. As shown in FIG.
  • the crankshaft 3 has a protrusion 3a on its outer peripheral surface.
  • the rotor 21 has a recessed engagement portion 21a that engages with the protrusion 3a to position the crankshaft 3.
  • the height of the rotor 21 relative to the crankshaft 3 is adjusted regardless of the length of the crankshaft 3 by engaging the projection 3a of the crankshaft 3 with the engaging portion 21a of the rotor 21.
  • Position is determined automatically. Therefore, in the rotary compressor 100, since it is not necessary to program the insertion depth of the rotor 21 for each model, selection errors in the program do not occur. Moreover, since it is not necessary to create a program corresponding to the new model of the rotary compressor 100, the production cost can be reduced.
  • the rotary compressor 100 has been described above based on the embodiment, the rotary compressor 100 is not limited to the configuration of the embodiment described above.
  • the rotary compressor 100 is not limited to the components described above, and may include other components.
  • the rotary compressor 100 includes a range of design changes and application variations that are normally made by those skilled in the art within a range that does not deviate from the technical idea.

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Abstract

ロータリー圧縮機は、外郭を形成する密閉容器と、ステータ及びロータを有する電動機構部と、ロータに接続され、電動機構部の駆動力を伝達するクランクシャフトと、クランクシャフトに接続され、クランクシャフトから伝達される駆動力によって冷媒を圧縮する圧縮機構部と、を備えている。密閉容器の内壁面には、密閉容器にステータを取り付ける製造工程において、ステータの一部が突き当たり、ステータの取付位置の高さを決定させる突起部が設けられている。

Description

ロータリー圧縮機
　本開示は、ロータリー圧縮機に関するものである。
　従来、ロータリー圧縮機は、密閉容器内に、ロータ及びステータを有する電動機構部と、電動機構部の駆動力を伝達する回転軸と、回転軸から伝達される駆動力によって冷媒を圧縮する圧縮機構部と、が収容された構成が知られている（例えば特許文献１）。
　電動機構部は、密閉容器の内壁面に焼き嵌め等によって固定された円環状のステータと、ステータの内側面に対向して回転可能に設けられたロータと、を有している。圧縮機構部は、冷媒を圧縮する圧縮室を有するシリンダーと、圧縮室内で偏心回転して冷媒を圧縮するローリングピストンと、を有している。
　ロータリー圧縮機は、機種ごとにローリングピストンの回転効率が異なるため、機種ごとにステータとロータの幅及び厚みが異なっている。このため、ロータリー圧縮機は、密閉容器にステータを取り付ける製造工程において、ステータとロータの幅及び厚みに応じて、密閉容器に対するステータの取付位置の高さを調整しなければならない。
　例えば、特許文献１では、ロータリー圧縮機の製造工程において、電動機構部のステータを密閉容器の内側に設置した状態で、密閉容器の外周面を内側に向かって押し込むことで形成された２つ凸部が、ステータに形成された２つの凹部に嵌り込み、該２つの凹部の間に設けられた切り欠きを２つ凸部で挟み込むことで、密閉容器にステータを取り付ける構成が開示されている。
国際出願第２０１６／０６３５７６号
　特許文献１のような従来技術では、密閉容器にステータを取り付ける製造工程において、密閉容器に対するステータの取付位置の高さを調整するために、ロータリー圧縮機の機種ごとに対応した治具を使用している。その際、ロータリー圧縮機の機種が変更されるたびに、密閉容器に対するステータの取付位置の高さが異なるため、使用する治具の段取り替えを行う必要がある。そのため、治具の選択ミスが生じたり、治具の選択ミスによる組立直しによってロータリー圧縮機の生産効率が低下したりするおそれがある。また、ロータリー圧縮機が新機種の場合には、当該新機種用の治具を作成する必要があり、生産コストの増加が問題となっていた。
　本開示は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、密閉容器にステータを取り付ける製造工程において、密閉容器に対するステータの取付位置の高さを調整するために用いられる治具の段取り替えが不要であり、生産効率の向上及び生産コストの削減に寄与することができる、ロータリー圧縮機を提供することを目的とする。
　本開示に係るロータリー圧縮機は、外郭を形成する密閉容器と、ステータ及びロータを有する電動機構部と、前記ロータに接続され、前記電動機構部の駆動力を伝達するクランクシャフトと、前記クランクシャフトに接続され、前記クランクシャフトから伝達される駆動力によって冷媒を圧縮する圧縮機構部と、を備え、前記密閉容器の内壁面には、前記密閉容器に前記ステータを取り付ける製造工程において、前記ステータの一部が突き当たり、前記ステータの取付位置の高さを決定させる突起部が設けられているものである。
　本開示のロータリー圧縮機は、密閉容器の内壁面に、ステータの一部が突き当たり、ステータの取付位置の高さを決定させる突起部が設けられているので、密閉容器にステータを取り付ける製造工程において、密閉容器に対するステータの取付位置の高さを調整するために用いられる治具の段取り替えが不要となり、生産効率の向上及び生産コストの削減に寄与することができる。
実施の形態に係るロータリー圧縮機の全体構造を概略的に示した縦断面図である。 実施の形態に係るロータリー圧縮機を構成するシリンダーの上面図である。 実施の形態に係るロータリー圧縮機を構成するシリンダーの内部構造を概略的に示した断面図である。 図１に示したＡ－Ａ線矢視であって、密閉容器のみを示した断面図である。 図１に示したロータリー圧縮機であって、クランクシャフトの突部とロータの係合部の関係を示した断面図である。 実施の形態に係るロータリー圧縮機の変形例であって、全体構造を概略的に示した縦断面図である。 図６に示したロータリー圧縮機であって、クランクシャフトの突部とロータの係合部の関係を示した断面図である。
　以下、図面を参照して、本開示の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ、及び配置等は、適宜変更することができる。
　実施の形態．
　図１は、実施の形態に係るロータリー圧縮機の全体構造を概略的に示した縦断面図である。図２は、実施の形態に係るロータリー圧縮機を構成するシリンダーの上面図である。なお、図２では、説明の便宜上、一部破断した状態を示している。図３は、実施の形態に係るロータリー圧縮機を構成するシリンダーの内部構造を概略的に示した断面図である。図４は、図１に示したＡ－Ａ線矢視であって密閉容器のみを示した断面図である。図５は、図１に示したロータリー圧縮機であって、クランクシャフトの突部とロータの係合部の関係を示した断面図である。図６は、実施の形態に係るロータリー圧縮機の変形例であって、全体構造を概略的に示した縦断面図である。図７は、図６に示したロータリー圧縮機であって、クランクシャフトの突部とロータの係合部の関係を示した断面図である。
　本実施の形態に係るロータリー圧縮機１００は、図１に示すように、外郭を形成する密閉容器１と、ステータ２０及びロータ２１を有する電動機構部２と、電動機構部２の駆動力を伝達するクランクシャフト３と、クランクシャフト３から伝達される駆動力によって冷媒を圧縮する圧縮機構部４と、を備えている。電動機構部２、クランクシャフト３及び圧縮機構部４は、密閉容器１の内部に収容されている。また、電動機構部２と圧縮機構部４は、クランクシャフト３を介して連結されている。
　密閉容器１は、円筒状の胴部１０と、胴部１０の上面開口を塞ぐ上蓋部１１と、胴部１０の下面開口を塞ぐ下蓋部１２と、を有している。上蓋部１１及び下蓋部１２は、半球形状とされ、それぞれ胴部１０に溶接等で固定されている。密閉容器１は、台座１３によって支持されている。下蓋部１２は、台座１３の中央に設けられた凹みに嵌まる凸状の設置部１２ａを有している。密閉容器１は、下蓋部１２の設置部１２ａが台座１３の凹みに嵌まることで、該台座１３に安定して固定されている。
　密閉容器１は、図１に示すように、吸入管１４を介してアキュムレータ１５と接続されており、アキュムレータ１５から冷媒ガスが取り込まれる。アキュムレータ１５は、冷媒を液冷媒とガス冷媒に分離し、液冷媒がなるべく圧縮機構部４の内部に吸入されないようにするために設けられている。また、密閉容器１の上部には、圧縮された冷媒を排出させる吐出管１６が接続されている。
　電動機構部２は、図１に示すように、密閉容器１の内壁面に熱カシメ等によって固定された円環状のステータ２０と、ステータ２０の内側面に対向して回転可能に設けられたロータ２１と、を有している。ロータ２１には、クランクシャフト３が嵌入されている。電動機構部２は、外部から端子１７を介して電力が供給されて駆動する。
　ステータ２０は、ステータコア２０ａと、コイル２０ｂと、インシュレータ２０ｃと、を備えている。ステータコア２０ａは、電磁鋼板を複数枚積層した構成である。ステータコア２０ａは、周方向に延在するコアバック及び該コアバックから中心方向に突出したティースを有する複数の分割コアを円環状に配置し、隣接する分割コアを連結部で回動自在に連結して形成されている。
　コイル２０ｂには、電圧をかけて電流を流すためのリード線２２が接続されている。リード線２２は、密閉容器１に設けられた端子１７に接続され、密閉容器１の外部から電力の供給を受ける。コイル２０ｂに電流が供給されることによりステータ２０が電磁石として機能し、ロータ２１に設けられた永久磁石と相互作用してロータ２１を回転させる。
　インシュレータ２０ｃは、例えば合成樹脂などで形成されており、ステータ２０のコアバックとティース部の両端面の一部を覆って、ステータコア２０ａとコイル２０ｂとを絶縁させるものである。インシュレータ２０ｃは、ステータコア２０ａの上面から上方に突き出している。また、インシュレータ２０ｃは、ステータコア２０ａの下面から下方に突き出している。
　クランクシャフト３は、電動機構部２のロータ２１に固定された主軸部３０と、圧縮機構部４を挟んで主軸部３０の反対側に設けられた副軸部３１と、主軸部３０と副軸部３１との間に設けられた偏心軸部３２と、を有している。偏心軸部３２は、中心軸が主軸部３０及び副軸部３１の中心軸に対して偏心している。
　圧縮機構部４は、シリンダー４０と、上軸受４１及び下軸受４２と、ローリングピストン４３と、ベーン（図示省略）と、を備えている。
　シリンダー４０は、密閉容器１の胴部１０の内壁面に熱カシメ等で取り付けられている。シリンダー４０は、外周が円形状に形成され、内部に円形状の空間である圧縮室４０ａを有している。圧縮室４０ａは、駆動時に冷媒を圧縮する空間である。圧縮室４０ａは、図１に示すように、クランクシャフト３の軸方向の両端が開口しており、シリンダー４０の上面に設けられた上軸受４１と、シリンダー４０の下面に設けられた下軸受４２とによって閉塞されている。また、シリンダー４０には、図２に示すように、吸入管１４からの冷媒ガスが通る吸入ポート４７が、外周面から圧縮室４０ａに貫通して設けられている。また、図２に示すように、シリンダー４０には、圧縮室４０ａから圧縮された冷媒が吐出される吐出ポート４８が設けられている。
　図１に示すように、上軸受４１は、クランクシャフト３の主軸部３０に摺動自在に嵌合し、シリンダー４０の圧縮室４０ａの上部側の端面を閉塞する。一方、下軸受４２は、クランクシャフト３の副軸部３１に摺動自在に嵌合し、圧縮室４０ａの下部側の端面を閉塞する。図示することは省略したが、上軸受４１には、圧縮室４０ａで圧縮された冷媒が吐出される吐出孔が形成されている。吐出孔には、吐出弁が取り付けられている。吐出弁は、圧縮室４０ａの内部の圧力が密閉容器１の内部の圧力より低い時に、吐出孔を閉塞する。また、吐出弁は、圧縮室４０ａの内部の圧力が密閉容器１の内部の圧力より高くなった時に、圧縮室４０ａの内部の圧力により上方向へ押し上げられる。
　また、上軸受４１には、吐出孔を覆うように吐出マフラー４５が取り付けられている。図示することは省略したが、吐出マフラー４５には、吐出マフラー４５の内部と密閉容器１の内部とを連通させる吐出穴が形成されている。
　ローリングピストン４３は、図１に示すように、リング状で構成され、クランクシャフト３の偏心軸部３２に摺動自在に嵌合されている。ローリングピストン４３は、偏心軸部３２と共に圧縮室４０ａに設けられており、圧縮室４０ａ内で偏心軸部３２と共に偏心回転して冷媒を圧縮するものである。
　シリンダー４０には、図３に示すように、圧縮室４０ａに連通し径方向に延びるベーン溝４４が形成されている。ベーン溝４４には、圧縮室４０ａを低圧空間部と高圧空間部とに仕切るベーン（図示省略）が、摺動自在に嵌入させて設けられている。ベーンは、圧縮工程中に、先端部がローリングピストン４３の外周部に当接したまま、ローリングピストン４３の偏心回転に追従してベーン溝４４内を往復摺動する。圧縮室４０ａは、ベーンの先端部がローリングピストン４３の外周部に当接することにより、低圧空間部と高圧空間部とに仕切られる。ベーンは、例えば非磁性材料で形成されている。
　また、シリンダー４０には、図３に示すように、ベーン溝４４の背面側に背圧室４６が形成されている。図示することは省略したが、背圧室４６には、ベーンと直列に配置されたベーンスプリングが収納されている。ベーンスプリングは、ベーンの先端部をローリングピストン４３の外周面に押し付けるように付勢するものである。
　ここで、ロータリー圧縮機１００の動作について簡潔に説明する。ロータリー圧縮機１００では、アキュムレータ１５の冷媒が、吸入管１４及び吸入ポート４７を介して圧縮室４０ａに導入される。そして、電動機構部２の駆動で偏心回転するローリングピストン４３によって、圧縮室４０ａ内の冷媒が圧縮される。圧縮室４０ａで圧縮された冷媒は、上軸受４１の吐出孔から吐出マフラー４５の空間内に吐出された後、吐出マフラー４５の吐出穴を介して密閉容器１の内部に吐出される。吐出された冷媒は、電動機構部２の隙間を通過した後、吐出管１６から排出される。
　ところで、従来では、密閉容器１にステータ２０を取り付ける製造工程において、密閉容器１に対するステータ２０の取付位置の高さを調整するために、ロータリー圧縮機１００の機種ごとに対応した治具を使用している。その際、ロータリー圧縮機１００の機種が変更されるたびに、密閉容器１に対するステータ２０の取付位置の高さが異なるため、使用する治具の段取り替えを行う必要がある。そのため、治具の選択ミスが生じたり、治具の選択ミスによる組立直しによってロータリー圧縮機１００の生産効率が低下したりするおそれがある。また、ロータリー圧縮機１００が新機種の場合には、当該新機種用の治具を作成する必要があり、生産コストの増加が問題となっていた。
　そこで、図１及び図４に示すように、本実施の形態のロータリー圧縮機１００における密閉容器１の内壁面には、該密閉容器１にステータ２０を取り付ける製造工程において、ステータ２０の一部が突き当たり、ステータ２０の取付位置の高さを決定させる突起部１ａが設けられている。
　突起部１ａは、密閉容器１の胴部１０の内壁面に設けられている。図４に示した突起部１ａは、胴部１０の周方向において、約１８０度の間隔をあけて２つ設けられている。２つの突起部１ａは、同じ高さ位置に設けられている。突起部１ａの大きさは、一例として縦、横及び高さの寸法がそれぞれ５ｍｍ程度である。突起部１ａは、密閉容器１と同じ素材で形成されている。なお、突起部１ａは、図示した２つに限定されない。突部３ａの個数は、密閉容器１の胴部１０にステータ２０を支持することができ、熱カシメ等でステータ２０を胴部１０への取り付ける際に、電動機構部２が胴部１０の内部でぐらつかない限りにおいて自由に選択して実施することができる。また、突起部１ａは、密閉容器１と同じ素材に限定されず、例えばロータリー圧縮機１００の駆動時において、密閉容器１内の冷媒ガスとの接触による変質、及びステータ２０の加重による変形に耐えうる素材であればよい。
　ステータ２０には、ステータコア２０ａの下面と、ステータコア２０ａの下面よりも下方に突き出したインシュレータ２０ｃの側面とで形成された段差部２３を有している。ステータ２０は、密閉容器１にステータ２０を取り付ける製造工程において、段差部２３が密閉容器１の突起部１ａに突き当たって係止することで、胴部１０に対する取付位置の高さが決定される。
　また、図２及び図３に示すように、シリンダー４０には、圧縮機構部４を密閉容器１の内部に挿入する製造工程において、突起部１ａを通すための溝部４９が形成されている。溝部４９は、シリンダー４０の外側面であって、胴部１０の筒軸方向に沿って形成されている。これにより、圧縮機構部４を密閉容器１の内部に挿入する際に、突起部１ａがシリンダー４０に突き当たって圧縮機構部４の挿入を阻害する事態を防止することができる。
　また、ロータリー圧縮機１００の製造工程において、従来では、機械制御によって組立を行う際に、クランクシャフト３に対するロータ２１の差し込み深さをプログラムで決める必要があった。ロータリー圧縮機１００は、機種によって、クランクシャフト３の長さが異なるため、クランクシャフト３に対するロータ２１の差し込み深さが異なり、機種ごとにプログラムを設定する必要があった。そのため、プログラムの選択ミスが生じ、ロータリー圧縮機１００の生産効率が低下するおそれがあった。また、ロータリー圧縮機１００が新機種の場合には、当該新機種に対応するプログラムを作成する必要があり、生産コストの増加が問題となっていた。
　そこで、図１及び図５に示すように、クランクシャフト３には、外周面に外方へ突き出す突部３ａが設けられている。また、ロータ２１には、突部３ａと係合し、クランクシャフト３の位置決め行う凹状の係合部２１ａが設けられている。つまり、突部３ａとロータ２１の係合部２１ａとを係合させることで、クランクシャフト３の長さに関わらず、クランクシャフト３に対するロータ２１の高さ位置が自動的に決まるように構成している。よって、本実施の形態に係るロータリー圧縮機１００では、機種ごとにロータ２１の差し込み深さをプログラムで決める必要がない。
　突部３ａは、クランクシャフト３の軸方向に沿って延伸させて形成されている。突部３ａは、図示例の場合、クランクシャフト３の周方向において、約１８０度の間隔をあけて２つ設けられている。２つの突部３ａは、同じ高さに設けられている。なお、突部３ａの個数は、図示した２つに限定されない。例えば図６及び図７に示したクランクシャフト３では、クランクシャフト３の周方向において、互いに約１２０度の間隔をあけて３つ設けられている。３つの突部３ａは、同じ高さに設けられている。このように構成することで、突部３ａの上面でロータ２１を安定して支持することができ、突部３ａを２つ設ける場合と比べてロータリー圧縮機１００の強度及び安定性を向上させることができる。
　係合部２１ａは、ロータ２１の下端面であって、クランクシャフト３を挿入する開口の内壁面を円環状に切り欠いて形成されている。なお、係合部２１ａは、円環状に限定されず、突部３ａと係合する位置にのみ設けてもよい。
　次に、本実施の形態に係るロータリー圧縮機１００の組み立て方法について説明する。先ず、筒状の胴部１０の一端側の開口に下蓋部１２を溶接で接合して、密閉容器１の一部を形成する。次に、下蓋部１２を上にした状態で、圧縮機構部４を胴部１０の他端側の開口から胴部１０の内部に挿入する。シリンダー４０は、胴部１０と下蓋部１２とを接合した部分の付近に設置される。このとき、胴部１０の一端側の開口から、胴部１０と下蓋部１２とを接合した部分の付近までの間に、突起部１ａが存在する。しかし、シリンダー４０の外側面には、突起部１ａを通すための溝部４９が形成されている。つまり、シリンダー４０は、突起部１ａによって挿入を阻害されることがなく、突起部１ａを通過して、胴部１０と下蓋部１２とを接合した部分の付近に設置することができる。
　次に、ステータ２０を胴部１０の他端側の開口から胴部１０の内部に挿入する。このとき、ステータ２０は、段差部２３が胴部１０に設けられた突起部１ａに突き当たって係止することで、胴部１０に対する取付位置の高さが決定される。次に、ロータ２１の中心に形成された開口にクランクシャフト３を挿入した状態で、ロータ２１を胴部１０の他端側の開口から胴部１０の内部に挿入する。このとき、クランクシャフト３に設けられた突部３ａと、ロータ２１の係合部２１ａとが係合することで、クランクシャフト３の長さに関わらず、クランクシャフト３に対するロータ２１の高さ位置が自動的に決まる。そして、ステータ２０を胴部１０の内壁面に熱カシメ等により取り付ける。
　以上のように、本実施の形態に係るロータリー圧縮機１００は、外郭を形成する密閉容器１と、ステータ２０及びロータ２１を有する電動機構部２と、ロータ２１に接続され、電動機構部２の駆動力を伝達するクランクシャフト３と、クランクシャフト３に接続され、クランクシャフト３から伝達される駆動力によって冷媒を圧縮する圧縮機構部４と、を備えている。密閉容器１の内壁面には、密閉容器１にステータ２０を取り付ける製造工程において、ステータ２０の一部が突き当たり、ステータ２０の取付位置の高さを決定させる突起部１ａが設けられている。
　ステータ２０は、円環状のステータコア２０ａと、ステータコア２０ａに巻回されるコイル２０ｂと、ステータコア２０ａとコイル２０ｂとの間に配置され、ステータコア２０ａとコイル２０ｂとを絶縁させるインシュレータ２０ｃと、を有している。ステータ２０は、ステータコア２０ａの下面と、ステータコア２０ａの下面よりも下方に突き出したインシュレータ２０ｃの側面とで形成された段差部２３が、密閉容器１の突起部１ａに突き当たって係止することで、取付位置の高さが決定される構成である。
　つまり、本実施の形態に係るロータリー圧縮機１００は、密閉容器１の内壁面に、ステータ２０の一部が突き当たり、ステータ２０の取付位置の高さを決定させる突起部１ａが設けられているので、密閉容器１にステータ２０を取り付ける製造工程において、密閉容器１に対するステータ２０の取付位置の高さを調整するために用いられる治具の段取り替えが不要となり、生産効率の向上及び生産コストの削減に寄与することができる。
　また、圧縮機構部４は、冷媒を圧縮する圧縮室４０ａを形成するシリンダー４０を有している。シリンダー４０には、圧縮機構部４を密閉容器１の内部に挿入する製造工程で、突起部１ａを通すための溝部４９が形成されている。よって、圧縮機構部４を密閉容器１の内部に挿入する際に、突起部１ａがシリンダー４０に突き当たって圧縮機構部４の挿入を阻害する事態を防止することができる。
　クランクシャフト３は、外周面に突部３ａを有している。ロータ２１は、突部３ａと係合し、クランクシャフト３の位置決めを行う凹状の係合部２１ａを有している。つまり、ロータリー圧縮機１００は、クランクシャフト３の突部３ａとロータ２１の係合部２１ａとを係合させることで、クランクシャフト３の長さに関わらず、クランクシャフト３に対するロータ２１の高さ位置が自動的に決まる。よって、ロータリー圧縮機１００は、機種ごとにロータ２１の差し込み深さをプログラムで決める必要がないため、該プログラムの選択ミスは発生しない。また、ロータリー圧縮機１００の新機種に対応するプログラムの作成が不要となるので、生産コストを削減することができる。
　以上に、ロータリー圧縮機１００を、実施の形態に基づいて説明したが、ロータリー圧縮機１００は、上述した実施の形態の構成に限定されるものではない。例えばロータリー圧縮機１００は、上述した構成要素に限定されるものではなく、他の構成要素を含んでもよい。要するに、ロータリー圧縮機１００は、その技術的思想を逸脱しない範囲において、当業者が通常に行う設計変更及び応用のバリエーションの範囲を含むものである。
　１　密閉容器、１ａ　突起部、２　電動機構部、３　クランクシャフト、３ａ　突部、４　圧縮機構部、１０　胴部、１１　上蓋部、１２　下蓋部、１２ａ　設置部、１３　台座、１４　吸入管、１５　アキュムレータ、１６　吐出管、１７　端子、２０　ステータ、２０ａ　ステータコア、２０ｂ　コイル、２０ｃ　インシュレータ、２１　ロータ、２１ａ　係合部、２２　リード線、２３　段差部、３０　主軸部、３１　副軸部、３２　偏心軸部、４０　シリンダー、４０ａ　圧縮室、４１　上軸受、４２　下軸受、４３　ローリングピストン、４４　ベーン溝、４５　吐出マフラー、４６　背圧室、４７　吸入ポート、４８　吐出ポート、４９　溝部、１００　ロータリー圧縮機。

Claims (4)

  1. 　外郭を形成する密閉容器と、
    　ステータ及びロータを有する電動機構部と、
    　前記ロータに接続され、前記電動機構部の駆動力を伝達するクランクシャフトと、
    　前記クランクシャフトに接続され、前記クランクシャフトから伝達される駆動力によって冷媒を圧縮する圧縮機構部と、を備え、
    　前記密閉容器の内壁面には、前記密閉容器に前記ステータを取り付ける製造工程において、前記ステータの一部が突き当たり、前記ステータの取付位置の高さを決定させる突起部が設けられている、ロータリー圧縮機。
  2. 　前記ステータは、
    　円環状のステータコアと、
    　前記ステータコアに巻回されるコイルと、
    　前記ステータコアと前記コイルとの間に配置され、前記ステータコアと前記コイルとを絶縁させるインシュレータと、を有し、
    　前記ステータは、前記ステータコアの下面と、前記ステータコアの下面よりも下方に突き出した前記インシュレータの側面とで形成された段差部が、前記密閉容器の前記突起部に突き当たって係止することで、取付位置の高さが決定される構成である、請求項１に記載のロータリー圧縮機。
  3. 　前記圧縮機構部は、冷媒を圧縮する圧縮室を形成するシリンダーを有しており、
    　前記シリンダーには、前記圧縮機構部を前記密閉容器の内部に挿入する製造工程において、前記突起部を通すための溝部が形成されている、請求項１又は２に記載のロータリー圧縮機。
  4. 　前記クランクシャフトは、外周面に突部を有しており、
    　前記ロータは、前記突部と係合し、前記クランクシャフトの位置決めを行う凹状の係合部を有している、請求項１～３のいずれか一項に記載のロータリー圧縮機。
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