(57)【要約】【課題】密閉型電動圧縮機の圧縮機構部の組立て時の応力ひずみに起因する圧縮機の故障回避のため、組立てスキマを小さくすることに技術的限界があった。このため、圧縮機構部の組立てスキマから圧縮高圧冷媒ガスが漏れ出す事で電動圧縮機の性能向上が困難であった。【解決手段】密閉型電動圧縮機の圧縮機構部を構成する軸受部材の弾性をシリンダ部材よりも高くすることで、組立てに際してボルトのような組立て部材の締結力に起因する応力ひずみを軸受部材側で吸収し、シリンダ部材の変形を予防する事で圧縮室の変形を防止する方法を提供する。この方法により、圧縮室まわりの部材の組立てスキマが従来技術による場合よりも更に小さく出来るので、圧縮高圧冷媒ガスの漏れ損失を低減した性能の優れた密閉型電動圧縮機を提供できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機構部と、圧縮機構部を駆動する電動機部と、電動機部の回転力を圧縮機構部に伝達するクランク軸と、クランク軸を回転自在に支持する軸受からなる電動圧縮機構を密閉容器に収納した密閉型電動圧縮機であって、圧縮機構部を構成するシリンダ部材より、このシリンダ部材に締結、一体化して組立てられる軸受部材の弾性を相対的に高くなるように構成した事を特徴とする密閉型電動圧縮機。
【請求項２】
シリンダ部材と締結するための締結用部材を配する部分の近辺に締結応力の縁切り用の掘り込みを設けた請求項１に記載の密閉型電動圧縮機。
【請求項３】
シリンダ部材と締結するための締結用部材を配する部分近辺に設けた締結応力の縁切り用の掘り込みを溝で構成した請求項１または２に記載の密閉型電動圧縮機。
【請求項４】
シリンダ部材と締結するための締結用部材を締結応力の縁切り用の掘り込み部に落とし込んで配設した請求項１乃至３いずれか１項に記載の密閉型電動圧縮機。
【請求項５】
軸受部材をシリンダ部材と面合わせした時に、締結応力の縁切り用の掘り込みを境として、軸受部材中心部側の面が、軸受部材外周部側の面に比べて若干突き出ている請求項１乃至４いずれか１項に記載の密閉型電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷暖房装置あるいは冷蔵庫などに用いられるロータリー圧縮機やスクロール圧縮機などの密閉型電動圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からこの種の密閉型電動圧縮機の圧縮機構部は、シリンダ、可動ピストン、可動ベーンおよび軸受けを主要部材として構成され、例えばボルトのような締結部材を用いてシリンダの両端面に各々軸受部材を配設締結することにより冷媒ガスの圧縮室を構成している。
【０００３】
この圧縮室の内部を可動ピストンと可動ベーンで仕切り、クランク軸を介して電動機で可動ピストンを回転させる事により冷媒ガスの吸入、圧縮、吐出の各行程が連続して繰り返される。
【０００４】
このとき、シリンダ部材に軸受け部材が締結されて構成される前記圧縮室の中を可動ピストンと可動ベーンが支障なく動くためにはシリンダの高さ寸法とそれに対応するピストン、ベーンの各高さ寸法を適切に選択することにより高さ方向に最適な組立てスキマを設ける必要がある。
【０００５】
万一この組立スキマが大きいと圧縮された冷媒ガスがスキマから漏れ出すので電動圧縮機の性能が低下する。一方、この組立スキマが小さ過ぎるとピストンとベーンが軸受け部材と過度に接触し、焼き付きを起こして駆動しない。
【０００６】
ところが電動圧縮機の課題として、各部品単品の加工寸法を適切に管理して最適な組立部品を準備しても、圧縮機構部を組立てる際に一般的な締結部材であるボルトを用いるとボルトの締め付け力が軸受部材を介してシリンダ部材に伝わり、結果的にシリンダ部材と軸受部材が共に歪んでしまうため、前記組立スキマはあまり小さく設定する事は出来ない。
【０００７】
このため、圧縮機構部の組立スキマの最小化による電動圧縮機の性能向上策については従来からさまざまな策が講じられてきた（例えば、特許文献１）。
【０００８】
図８はロータリー方式による従来例の密閉型電動圧縮機の縦断面図であり、図９は圧縮機構部の縦断面図である。
【０００９】
図８、図９に示すように圧縮機構部２はシリンダ部材３に軸受部材４ａ、４ｂがボルト５で締結固定され、シリンダ部材３と軸受部材４ａ、４ｂで囲まれた冷媒ガス圧縮室６内に可動ピストン７と可動ベーン８が収納されている。
【００１０】
今、ボルト５の締結力に起因して軸受部材４ａ、４ｂがひずみ、さらに軸受部材４ａ、４ｂを介してシリンダ部材３にも部材の変形に伴うひずみが生じる。
【００１１】
このためシリンダ３の高さ寸法とそれに対応する可動ピストン７および可動ベーン８の高さ寸法の差からなる組立スキマには組立て後の狂いが生じることが避けられない。
【００１２】
このような状態で組立てスキマを小さく設定して圧縮機構部を組立てた後、電動圧縮機を駆動させると最悪の場合には可動ピストン７や可動ベーン８が軸受け部材４ａ、４ｂと
焼き付きを起こし、最悪の場合は圧縮機の停止に至る。
【００１３】
また、この不具合を回避するために予め組立スキマを大きく設けておくと、圧縮された冷媒ガスが組立スキマから漏れ、圧縮機の性能が低下すると言う悪影響が生じる。さらに、ボルトの締結力を緩く設定して関係部材のひずみを抑制すると、電動圧縮機の経年使用に伴いシリンダ部材３と軸受部材４ａ、４ｂの締結がやがて緩み、組立精度そのものに狂いが生じ、やはり圧縮機の停止に至る。
【特許文献１】特開２００１−１５３０６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
前記特許文献１にはスクロール方式での圧縮機構部の組立隙間の精度維持に付いての方法が開示されている。しかしロータリー方式の圧縮機では、クランク軸と電動機部回転子の自重により圧縮機構部を構成する下側軸受部材に垂直荷重の負荷が加わる構造であるため、電動圧縮機の性能維持の管理点が異なり、この先行技術を直接援用する訳には行かない。
【００１５】
本発明は従来の課題を解決するために電動圧縮機の圧縮機構部の組立ひずみの発生を解消し、組立ひずみに伴う圧縮機性能の低下を防止する事で、信頼性の高い密閉型電動圧縮機を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
従来の課題を解決するために、第１の手段として本発明による密閉型電動圧縮機は圧縮機構部と圧縮機構部を駆動する電動機部と電動機部の回転力を圧縮機構部に伝達するクランク軸とクランク軸を回転自在に支持する軸受からなる電動圧縮機構を密閉容器に収納した密閉型電動圧縮機であって、圧縮機構部を構成するシリンダ部材より、このシリンダ部材に締結、一体化して組立てられる軸受部材の弾性を相対的に高くなるように構成している。
【００１７】
また、第２の手段として前記軸受部材では、シリンダ部材と締結するための締結用部材を配する部分の近辺に締結応力の縁切り用の掘り込みを設けている。
【００１８】
また、第３の手段として前記軸受部材では、シリンダ部材と締結するための締結用部材を配する部分の近辺に設けた締結応力の縁切り用の掘り込みを溝で構成している。
【００１９】
また、第４の手段として前記軸受部材では、シリンダ部材と締結するための締結用部材を締結応力の縁切り用の掘り込み部に落とし込んで配設している。
【００２０】
また、第５の手段として前記軸受部材をシリンダ部材と面合わせした時に、締結応力の縁切り用の掘り込みを境として、軸受部材中心部側の面が、軸受部材外周部側の面に比べて若干突き出るように構成している。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の密閉型電動圧縮機は、圧縮機構部の組立ひずみを解消することで組立隙間を従来技術による場合よりも更に小さく設定する事ができる。
【００２２】
これにより圧縮機構部内での圧縮冷媒ガスの漏れを少なくして性能を更に高めると同時に、軸受部材とピストン、ベーンの摺動部材の焼き付きの心配がない、信頼性の高い密閉型電動圧縮機を提供するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の第１の手段は、圧縮機構部と圧縮機構部を駆動する電動機部と電動機部の回転力を圧縮機構部に伝達するクランク軸とクランク軸を回転自在に支持する軸受からなる電動圧縮機構を密閉容器に収納した密閉型電動圧縮機であって、圧縮機構部を構成するシリンダ部材より、このシリンダ部材に締結、一体化して組立てられる軸受部材の弾性を相対的に高くなるように構成している。
【００２４】
これによりシリンダ部材と軸受部材を締結部材で締結した場合に、軸受部材の弾性が高いので軸受部材とシリンダ部材の突合せ面では軸受部材の形状がシリンダ部材の形状に倣い、シリンダ部材の変形が抑制されて圧縮室の変形も回避される。
【００２５】
また、第２の手段は、前記軸受部材においてシリンダ部材に締結するための締結用部材を配する部分の近辺に締結応力の縁切り用の掘り込みを設けているので締結部材近辺では一層軸受部材の弾性が高まるので両部材の締結時にシリンダ部材の変形が一段と回避される。
【００２６】
また、第３の手段として前記軸受部材において、シリンダ部材に軸受部材を締結するための締結用部材を配する部分の近辺に設けた締結応力の縁切り用の掘り込みを溝で構成している。
【００２７】
これにより軸受部材が縁切り溝を境として軸受部材の中心側と軸受部材の外周側に完全に分かれるので、締結用部材の締め付けに起因して生じるひずみによる変形を軸受部材外周側で吸収し、シリンダ部材への変形防止がより確実となり、圧縮室の形状変形が回避される。
【００２８】
また、第４の手段として前記軸受部材において、シリンダ部材に軸受部材を締結するための締結用部材を締結応力の縁切り用の掘り込み部に落とし込んで配設している。
【００２９】
このため締結用部材を用いて軸受部材をシリンダ部材に締結する際に、軸受部材の最も弾性の高い部分を締め付けるので、締結に伴うシリンダ部材への応力変形の防止を確実に行える。
【００３０】
また、第５の手段として前記軸受部材において、この軸受部材をシリンダ部材と面合わせした時に、締結応力の縁切り用の掘り込みを境として、軸受部材の中心側の面が軸受部材の外周側の面に比べて若干突き出るように構成している。
【００３１】
これにより軸受部材の突き出し面がシリンダ部材を挟み込む際に、圧縮機構部の圧縮室付近を確実に挟み込む構成となるので、シリンダ部材の圧縮室近辺の変形が効果的に防止できる。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態に付いて、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００３３】
（実施の形態１）
図１と図２は本発明の第１から第３の実施の形態における密閉型電動圧縮機の圧縮機構部の縦部分断面図である。
【００３４】
図１および図２で軸受部材４ａと４ｂはシリンダ部材３に締結部材５で締結され、さらに軸受部材４ａと４ｂには締結部材５が配置された位置より内側に締結応力の縁切り用の掘り込み部１２が設けられている。
【００３５】
いま、軸受部材に設けられた縁切り用掘り込み１２は、この掘り込み１２と締結部材５までの軸受部材４ａと４ｂの肉厚に比べて、圧縮室６と締結部材５の間のシリンダ部材３の肉厚の方が厚くなるように設定されているので、締結部材５で軸受部材４ａと４ｂをシリンダ部材３に締結した場合には、軸受部材４ａと４ｂにおける締結部材５の近辺での弾性の方がシリンダ部材３より高くなり、締結力によるひずみは軸受部材４ａと４ｂに配設された締結部材５の近辺でほぼ吸収されるのでシリンダ部材３へのひずみ応力の発生が抑制される。
【００３６】
なお、図１は締結応力の縁切り用の掘り込み１２を溝形状で構成したものをシリンダ部材３に接しないように配置した場合の例を示し、図２はこの掘り込み１２をシリンダ部材３に直接付き合わせる構成とした場合の例を示す。
【００３７】
（実施の形態２）
図３と図４は本発明の第１から第４の実施の形態における密閉型電動圧縮機の圧縮機構部の縦部分断面図である。
【００３８】
図３および図４で軸受部材４ａと４ｂはシリンダ部材３に締結部材５で締結され、さらに締結部材５は軸受部材４ａと４ｂに設けられた応力の縁切り用の掘り込み部１２に落とし込まれている。
【００３９】
いま、軸受部材に設けられた縁切り用掘り込み１２は、圧縮室６と締結部材５の間のシリンダ部材３の肉厚より、軸受部材４ａと４ｂの縁切り用掘り込み１２に落とし込まれた締結部材５とシリンダ部材３までの軸受部材４ａと４ｂの肉厚の方が薄くなるように設定されているので、締結部材５で軸受部材４ａと４ｂをシリンダ部材３に締結した場合には、締結部材５の近辺では軸受部材４ａと４ｂの弾性の方がシリンダ部材３より高くなり、締結力によるひずみは軸受部材４ａと４ｂでほぼ吸収されるのでシリンダ部材３へのひずみ応力の発生が抑制される。
【００４０】
なお、図３は締結応力の縁切り用の掘り込み１２で軸受部材４ａと４ｂの弾性を高くした場合の例を示し、図４はこの掘り込み１２を溝形状で構成した場合の例を示す。
【００４１】
（実施の形態３）
図５から図７は本発明の第１から第５の実施の形態における密閉型電動圧縮機の圧縮機構部の縦部分断面図である。
【００４２】
図５で軸受部材４ａと４ｂはシリンダ部材３に締結部材５で締結され、さらに締結部材５は軸受部材４ａと４ｂに設けられた応力の縁切り用の掘り込み部１２に落とし込まれており、さらに軸受部材４ａと４ｂにはシリンダ部材３に接する面にも締結応力の縁切り用の掘り込み１２が設けられている。両軸受部材の上下掘り込みの間の肉厚は圧縮室６と締結部材５の間のシリンダ部材３の肉厚より薄いため、締結部材５の近辺ではシリンダ部材３に比べて軸受部材４ａと４ｂの弾性の方が高くなる。
【００４３】
このため、締結部材５で軸受部材４ａと４ｂをシリンダ部材３に締結した場合に、締結力によるひずみは軸受部材４ａと４ｂでほぼ吸収されるのでシリンダ部材３へのひずみ応力の発生がほぼ確実に抑制される。
【００４４】
さらには、軸受部材４ａと４ｂでは縁切り用の掘り込み１２を境として部材中心部の方が部材外周部に比べてシリンダ部材３との突合せ面が若干飛び出ているため、締結部材５で締結した場合のシリンダ部材３への軸受部材４ａと４ｂの密着性が圧縮室６近辺で向上
するので圧縮室６からの高圧冷媒ガスのガス漏れがなくなる。
【００４５】
図６は締結部材５を応力の縁切り用掘り込み部１２に落とし込まずに構成した場合の本実施の形態での軸受部材４ａの例を示す。図７は締結応力の縁切り用掘り込みをシリンダ部材３との突合せ面には設けない場合の本実施の形態での軸受部材４ｂの例を示す。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように本発明による密閉型電動圧縮機は、圧縮機構部での締結部材の締結力に起因して発生する軸受部材とシリンダ部材の変形に対して、軸受部材の弾性をシリンダ部材より相対的に高くする事で、軸受部材でひずみを吸収してシリンダ部材の変形、しいては圧縮室の変形を抑制する事が出来る。
【００４７】
これにより冷暖房装置あるいは冷蔵庫、洗濯乾燥機などに用いられる圧縮機において、圧縮機構部の圧縮室内の高圧側冷媒ガスが漏れ出して性能が低下することを防止し、良好な性能を維持した密閉型電動圧縮機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１における密閉型電動圧縮機の圧縮機構部の縦断面図
【図２】本発明の実施の形態１における密閉型電動圧縮機の圧縮機構部の縦断面図
【図３】本発明の実施の形態２における密閉型電動圧縮機の圧縮機構部の縦断面図
【図４】本発明の実施の形態２における密閉型電動圧縮機の圧縮機構部の縦断面図
【図５】本発明の実施の形態３における密閉型電動圧縮機の圧縮機構部の縦断面図
【図６】本発明の実施の形態３における圧縮機構部の上軸受の縦断面図
【図７】本発明の実施の形態３における圧縮機構部の下軸受の縦断面図
【図８】従来の技術による密閉型電動圧縮機の縦断面図
【図９】従来の技術による密閉型電動圧縮機の圧縮機構部の縦断面図
【符号の説明】
【００４９】
１    密閉型電動圧縮機
２    圧縮機構部
３    シリンダ部材
４ａ  上軸受部材
４ｂ  下軸受部材
５    締結部材
６    圧縮室
７    可動ピストン
８    可動ベーン
９    クランク軸
１０  電動機部
１１  回転子
１２  縁切り用掘り込み
【図１】
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【図２】
2010106706.tif 000004
【図３】
2010106706.tif 000005
【図４】
2010106706.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2010106706.tif 000009
【図８】
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【図９】
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