(57)【要約】【課題】  圧縮機に設けられるフレームの生産性を向上できる圧縮機のフレームおよびその製造方法を提供する。【解決手段】  中央部および外郭側にそれぞれ貫通孔および複数の締結孔４２を備え、上面にシリンダーブロック１１が結合される板状のフレーム本体４０の準備段階と;回転軸２３を回転自在に支持するように前記貫通孔に結合されるベアリング部５０の準備段階と;フレーム本体４０と固定子２１との間に支持されるように締結孔４２に結合される固定子支持部６０の準備段階と;ベアリング部５０を固定ボルト７０を通して前記貫通孔に結合し、固定子支持部６０を締結孔４２に結合する結合段階とを含む。【選択図】      図１
2006161802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダーブロックと固定子との間に固定され、前記固定子内側の回転子に圧入される回転軸を回転自在に支持する圧縮機のフレームであって、
中央部および外郭側にそれぞれ貫通孔および複数の締結孔を備え、上面に前記シリンダーブロックが結合される板状のフレーム本体の準備段階と;
前記回転軸を回転自在に支持するように前記貫通孔に結合されるベアリング部の準備段階と;
前記フレーム本体と前記固定子との間に支持されるように前記締結孔に結合される固定子支持部の準備段階と;
前記ベアリング部を固定ボルトを通して前記貫通孔に結合し、前記固定子支持部を前記締結孔に結合する結合段階とを含むことを特徴とする圧縮機のフレーム製造方法。
【請求項２】
前記ベアリング部の上端部には、前記貫通孔周辺の前記フレーム本体に支持される第１フランジ部が設けられ、前記結合段階で、前記固定ボルトは、前記貫通孔周辺の前記フレーム本体および前記第１フランジ部に前記フレーム本体の上部から締結されることを特徴とする請求項１記載の圧縮機のフレーム製造方法。
【請求項３】
前記固定子支持部は、前記結合段階で、コーキング加工および溶接加工のいずれか一つにより前記フレーム本体に結合されることを特徴とする請求項１記載の圧縮機のフレーム製造方法。
【請求項４】
前記溶接加工は、プロジェクション溶接加工を含むことを特徴とする請求項３記載の圧縮機のフレーム製造方法。
【請求項５】
前記ベアリング部は、前記貫通孔周辺の前記フレーム本体の下面に支持されるように上端部に設けられる第１フランジ部と、前記貫通孔に挿入されて前記貫通孔の上部に延長されるように前記第１フランジ部の上部に設けられる第１挿入部と、を含み、前記結合段階で、前記固定ボルトは、前記貫通孔周辺の前記フレーム本体および前記第１フランジ部に締結されるように設けられ、前記第１挿入部の上端は、前記貫通孔周辺の前記フレーム本体の上面に圧入されてコーキングされることを特徴とする請求項１記載の圧縮機のフレーム製造方法。
【請求項６】
前記ベアリング部および前記固定子支持部は、それぞれ前記ベアリング部の準備段階および前記固定子支持部の準備段階で鍛造品および鋳物品のうちいずれか一つに製造されることを特徴とする請求項１記載の圧縮機のフレーム製造方法。
【請求項７】
前記フレーム本体は、前記フレーム本体の準備段階でプレス加工により製造され、前記貫通孔周辺および前記シリンダーブロックが締結される部位の前記フレーム本体には、剛性を補強するためのビードがそれぞれ設けられることを特徴とする請求項１記載の圧縮機のフレーム製造方法。
【請求項８】
シリンダーブロックと固定子との間に固定され、前記固定子内側の回転子に圧入される回転軸を回転自在に支持するフレームを備えた圧縮機であって、
前記フレームは、上面に前記シリンダーブロックが結合されるように板状に設けられ、中央部および外郭側に前記回転軸が貫通する貫通孔および複数の締結孔がそれぞれ設けられたフレーム本体と;
前記回転軸を回転自在に支持するように前記貫通孔にボルトを通して結合されるベアリング部と;
前記フレーム本体と固定子との間に支持されるように前記各締結孔に結合される複数の固定子支持部とを含むことを特徴とする圧縮機のフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機に関するもので、詳しくは、圧縮機を構成する各種部品が装着される圧縮機のフレームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、冷蔵庫や空気調和機などの冷凍サイクルに採用される圧縮機は、通常、冷媒の圧縮が行われる圧縮部と、冷媒の圧縮に要する圧縮動力を提供する駆動部と、これら圧縮部および駆動部を外部と密閉する密閉容器とを備えており、密閉容器の一側および他側には、外部の冷媒を密閉容器の内部に案内する吸入管と、圧縮部で圧縮された冷媒を密閉容器の外部に吐出する吐出管とが設置される。
【０００３】
ここで、圧縮部は、冷媒を圧縮するために密閉容器の上部に設置されるもので、圧縮室が形成されたシリンダーブロックと、圧縮室で冷媒の圧縮を行うピストンとを含み、駆動部は、前記ピストンが圧縮室の内部で往復運動するように駆動力を提供するもので、密閉容器の内部下側に固定される固定子と、この固定子の内部に離隔設置されて固定子と電磁気的に相互作用する回転子とを含む。
【０００４】
また、回転子の中心には、回転子と一緒に回転する回転軸が圧入され、前記ピストンは、この回転軸の回転力を受けて圧縮室の内部で往復運動をして冷媒を圧縮する。
【０００５】
一方、前記シリンダーブロックと固定子との間にはフレームが設けられるが、このフレームは、その上面に前記シリンダーブロックが結合される板状のフレーム本体と、圧縮部側の、フレームを貫通する前記回転軸の上部を回転自在に支持するために、フレーム本体の下面から下部に所定長さ延長設置された円筒状のベアリング部と、フレーム本体と固定子の上面との間に支持されるように、フレーム本体の外郭側の下面から固定子の上面に延長される複数の円筒状の固定子支持部とを備えており、このフレームは、フレーム本体、ベアリング部および各固定子支持部が所定の形状を有するように、一体の鋳物に製作された状態で切削およびドリリングなどの追加的な加工により最終形状に製造される。
【０００６】
しかしながら、従来の圧縮機のフレームは、全体を高価の鋳物に製作し、前記フレーム本体、ベアリング部および各固定子支持部の形状を有する複雑な構造の鋳型を製作すべきであるため、製作原価が上昇し、かつ、製作過程が困難になり、切削およびドリリングなどの追加的な加工により、製造過程が長くなるという問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので、圧縮機に設けられるフレームの生産性を向上できる圧縮機のフレームおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明による圧縮機のフレーム製造方法は、シリンダーブロックと固定子との間に固定され、前記固定子内側の回転子に圧入される回転軸を回転自在に支持する圧縮機のフレームであって、中央部および外郭側にそれぞれ貫通孔および複数の締結孔を備え、上面に前記シリンダーブロックが結合される板状のフレーム本体の準備段階と;前記回転軸を回転自在に支持するように前記貫通孔に結合されるベアリング部の準備段階と;前記フレーム本体と前記固定子との間に支持されるように前記締結孔に結合される固定子支持部の準備段階と;前記ベアリング部を固定ボルトを通して前記貫通孔に結合し、前記固定子支持部を前記締結孔に結合する結合段階とを含むことを特徴とする。
【０００９】
また、前記ベアリング部の上端部には、前記貫通孔周辺の前記フレーム本体に支持される第１フランジ部が設けられ、前記結合段階で、前記固定ボルトは、前記貫通孔周辺の前記フレーム本体および前記第１フランジ部に前記フレーム本体の上部から締結されることを特徴とする。
【００１０】
また、前記固定子支持部は、前記結合段階で、コーキング加工および溶接加工のいずれか一つにより前記フレーム本体に結合されることを特徴とする。
【００１１】
また、前記溶接加工は、プロジェクション溶接加工を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、前記ベアリング部は、前記貫通孔周辺の前記フレーム本体の下面に支持されるように上端部に設けられる第１フランジ部と、前記貫通孔に挿入されて前記貫通孔の上部に延長されるように前記第１フランジ部の上部に設けられる第１挿入部とを含み、前記結合段階で、前記固定ボルトは、前記貫通孔周辺の前記フレーム本体および前記第１フランジ部に締結されるように設けられ、前記第１挿入部の上端は、前記貫通孔周辺の前記フレーム本体の上面に圧入されてコーキングされることを特徴とする。
【００１３】
また、前記ベアリング部および前記固定子支持部は、それぞれ前記ベアリング部の準備段階および前記固定子支持部の準備段階で鍛造品および鋳物品のうちいずれか一つに製造されることを特徴とする。
【００１４】
また、前記フレーム本体は、前記フレーム本体の準備段階でプレス加工により製造され、前記貫通孔周辺および前記シリンダーブロックが締結される部位の前記フレーム本体には、剛性を補強するためのビードがそれぞれ設けられることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、シリンダーブロックと固定子との間に固定され、前記固定子内側の回転子に圧入される回転軸を回転自在に支持するフレームを備えた圧縮機であって、前記フレームは、上面に前記シリンダーブロックが結合されるように板状に設けられ、中央部および外郭側に前記回転軸が貫通する貫通孔および複数の締結孔がそれぞれ設けられたフレーム本体と;前記回転軸を回転自在に支持するように前記貫通孔にボルトを通して結合されるベアリング部と;前記フレーム本体と固定子との間に支持されるように前記各締結孔に結合される複数の固定子支持部とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明による圧縮機のフレームおよびその製造方法は、板状のフレーム本体、それぞれ円筒状のベアリング部および固定子支持部などのフレームの各構成を、その形状に一層適した製造工程を経てそれぞれ単品に製作した後、簡単な結合過程により相互組み立てて製造することで、フレームの製造原価を節減し、かつ、製作性を一層容易にしてフレームの生産性を向上できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
本発明による圧縮機は、図１に示すように、上部容器１ａと下部容器１ｂとが結合形成される密閉容器１と、この密閉容器１の内部に設けられるものとして、冷媒の圧縮が行われる圧縮部１０と、冷媒の圧縮に要する圧縮動力を提供する駆動部２０とを備えており、密閉容器１の一側および他側には、外部の冷媒を密閉容器１の内部に案内する吸入管２と、圧縮部１０で圧縮された冷媒を密閉容器１の外部に吐出する吐出管３とが設置される。
【００１９】
圧縮部１０は、密閉容器の上部に設けられるもので、冷媒を圧縮するための圧縮室１１ａが形成されたシリンダーブロック１１と、圧縮室１１ａの内部で直線往復運動して冷媒の圧縮作用を行うピストン１２と、圧縮室１１ａを密閉するためにシリンダーブロック１１の一側に結合され、冷媒吐出室１３ａと冷媒吸入室１３ｂとが区画形成されたシリンダーヘッド１３と、シリンダーブロック１１とシリンダーヘッド１３との間に設けられ、冷媒吸入室１３ｂから圧縮室１１ａに吸入されるか、圧縮室１１ａから冷媒吐出室１３ａに吐出される冷媒の流れを取り締まるバルブ装置１４とから構成される。
【００２０】
また、駆動部２０は、前記ピストン１２が圧縮室１１ａの内部で往復運動をするための駆動力を提供するもので、密閉容器１の下部に固定される固定子２１と、この固定子２１の内部に離隔設置されて固定子２１と電磁気的に相互作用する回転子２２とを備えている。また、回転子２２の中心には、回転子２２と一緒に回転する回転軸２３が圧入され、回転軸２３の上部には、偏心回転する偏心部２４と、この偏心部２４の偏心回転を直線運動に転換するために、一端は偏心部２４に回転運動自在に結合され、かつ、他端はピストン１２に回転および直線運動自在に設置されたコネクティングロッド２５と、が設けられる。
【００２１】
このような構成では、固定子２１と回転子２２との間の電気的な相互作用によって回転子２２と一緒に回転軸２３が回転すると、偏心部２４およびコネクティングロッド２５により連結されたピストン１２が圧縮室１１ａの内部で直線往復運動をする。次いで、密閉容器１の外側の冷媒は、吸入管２からシリンダーヘッド１３の冷媒吸入室１３ｂに流入された後、圧縮室１１ａに伝達されて圧縮室１１ａの内部で圧縮される。次いで、この圧縮室１１ａで圧縮された冷媒は、再びシリンダーヘッド１３の冷媒吐出室１３ａに吐出された後、吐出管３を通して密閉容器１の外部に吐出される。前記過程が反復的に行われることで、圧縮機による冷媒の圧縮作用が行われる。ここで、未説明符号４は、吸入管２から圧縮室１１ａに吸入される冷媒の流動騷音を減少するために、圧縮室１１ａと吸入管２との間に設置される吸入マフラーである。
【００２２】
一方、図１および図２に示すように、シリンダーブロック１１と固定子２１との間には、フレーム３０が設置されるが、このフレーム３０は、回転軸２３を回転自在に支持し、その上面にシリンダーブロック１１が設置される。
【００２３】
フレーム３０は、その上面にシリンダーブロック１１が結合される板状のフレーム本体４０と、回転子２２の上部側の、フレーム３０の中央部を貫通する回転軸２３を回転自在に支持するように所定長さに設けられる円筒状のベアリング部５０と、フレーム本体４０と固定子２１の上面との間を支持するようにフレーム本体４０の外郭に設けられる複数の固定子支持部６０とを含んで構成されるが、このフレーム３０は、フレーム本体４０、ベアリング部５０および各固定子支持部６０がそれぞれ単品に製作された状態で相互結合される。
【００２４】
このように、各主要構成が単品に製作された状態で相互結合されるフレーム３０は、従来の全体が鋳物に製作されたものとは異なって、板状のフレーム本体４０、それぞれ円筒状のベアリング部５０および固定子支持部６０などのフレーム３０の各構成を、その形状に一層適した製造工程を経てそれぞれ単品に製作した後、簡単な結合過程により組み立てて製造することで、フレーム３０の製造原価を節減し、製作性を一層容易にしてフレーム３０の生産性を向上する。
【００２５】
このフレーム３０は、フレーム本体４０、ベアリング部５０および各固定子支持部６０をそれぞれ準備する段階と、このように各構成を準備した後、ベアリング部５０および各固定子支持部６０をフレーム本体４０に結合する結合段階とを含んで構成されるが、以下、これら段階を詳しく説明する。
【００２６】
まず、フレーム本体の準備段階で、板状に設けられるフレーム本体４０は、その形状に適するように、プレスと金型との間に鉄板を置いた後、プレスを金型側に加圧して製造されるプレス加工により設けられる。
【００２７】
このとき、金型およびプレスの形状設計により、フレーム本体４０の中央部には、回転軸２３を貫通する貫通孔４１が形成され、フレーム本体４０の各外郭には、各固定子支持部６０を設置するための締結孔４２が形成される。
【００２８】
また、上面にシリンダーブロック１１が締結される部位のフレーム本体４０および回転軸２３が結合される貫通孔４１周辺のフレーム本体４０には、剛性を補強してフレーム本体４０の変形を防止するためのビード４３，４４がそれぞれ設けられ、貫通孔４１周辺には、後述する結合段階におけるベアリング部５０の結合時に使用される固定ボルト７０を締結するための複数の第１ボルト締結ホール４５が形成され、これによりフレーム本体４０が準備される。
【００２９】
また、前記ベアリング部の準備段階および固定子支持部の準備段階では、ベアリング部５０および各固定子支持部６０が円筒状に製造されるが、これらベアリング部５０および固定子支持部６０は、単純な形状に設けられるため、簡単な加工により鍛造品に容易に製作され、かつ、単純な形状により鋳型の製作が容易になるので、鋳物品にも容易に設けられる。
【００３０】
また、これらベアリング部５０および固定子支持部６０の製作時、ベアリング部５０の上端部には、貫通孔４１周辺のフレーム本体４０の下面に支持される第１フランジ部５１が形成され、第１フランジ部５１の上部のベアリング部５０には、貫通孔４１に挿入される第１挿入部５２が形成され、固定子支持部６０の上端部には、締結孔４２周辺のフレーム本体４０の下面に支持される第２フランジ部６１が形成され、第２フランジ部６１の上部の固定子支持部６０には、締結孔４２に挿入される第２挿入部６２が形成される。このとき、第１フランジ部５１には、後述する結合段階で使用される固定ボルト７０を締結するために、第１ボルト締結ホール４５と一致する複数の第２ボルト締結ホール５３が形成され、締結孔４２の上部には、後述する結合段階における固定子支持部６０のコーキング結合時、第２挿入部６２の上端をコーキングするコーキング溝４２ａが形成される。
【００３１】
次に、このように準備されたフレーム本体４０、ベアリング部５０および各固定子支持部６０は、結合段階によりベアリング部５０および各固定子支持部６０をフレーム本体４０に結合してフレーム３０の製作が終了されるが、以下、ベアリング部５０の結合過程を、図３および図４に基づいて説明する。
【００３２】
前記結合段階で、ベアリング部５０は、第１フランジ部５１が貫通孔４１周辺のフレーム本体４０の下面に支持されるようにし、第１および第２ボルト締結ホール４５，５３を相互一致した状態で、第１および第２ボルト締結ホール４５，５３によりフレーム本体４０および第１フランジ部５１に締結される固定ボルト７０を通してフレーム本体４０に結合される。このように固定ボルト７０を通してベアリング部５０を結合すると、熟練してなく経験のない作業者も、容易にベアリング部５０をフレーム本体４０に締結することで、フレーム３０の製造時間を短縮することができる。
【００３３】
このとき、固定ボルト７０は、締結後、その頭部がフレーム本体４０の上面に支持されるようにフレーム本体４０の上部から締結されるが、これは、固定ボルト７０の締結作業時、フレーム本体４０をひっくり返す煩雑さをなくすためである。
【００３４】
もちろん、ベアリング部５０は、この固定ボルト７０の結合のみによってもフレーム本体４０に堅固に締結されるが、圧縮機に装着された状態で圧縮機を動作するとき、回転軸２３の回転によって発生する振動により固定ボルト７０が緩む場合に備えて、図示したように、前記ベアリング部の準備段階で、第１挿入部５２が貫通孔４１の上部に所定長さ延長されるように設け、この結合段階で、固定ボルト７０の締結後、第１挿入部５２の上端を貫通孔４１周辺のフレーム本体４０の上面に圧入してコーキングすることで、固定ボルト７０の緩みを防止するとともに、フレーム本体４０に対するベアリング部５０の結合力をも増大することができる。
【００３５】
また、複数個設けられる固定子支持部６０は、前記結合段階でコーキングや溶接加工などによりフレーム本体４０に締結されるが、以下、固定子支持部６０がコーキング加工によってフレーム本体４０に締結される場合を、図５および図６に基づいて説明する。
【００３６】
すなわち、第２フランジ部６１を締結孔４２周辺のフレーム本体４０の下面に支持されるようにし、第２挿入部６２を締結孔４２に挿入した後、加圧工具により第２挿入部６２の上端をコーキング溝４２ａ側に加圧すると、第２挿入部６２の上端がコーキング溝４２ａに埋められ、固定子支持部６０が締結孔４２側のフレーム本体４０に容易に結合される。
【００３７】
また、図７および図８に示すように、固定子支持部６０は、第２フランジ部６１が締結孔４２周辺のフレーム本体部４０に支持されるようにし、第２挿入部６２が締結孔４２に挿入支持されるようにした状態で、第２フランジ部６１の上面とこれに対応する締結孔４２周辺のフレーム本体４０の下面との間を溶接することによっても、フレーム本体４０に容易に結合されるが、このときは、溶接速度を高めるために、プロジェクション溶接を使用することが好ましい。
【００３８】
すなわち、前記固定子支持部の準備段階で、締結孔４２周辺のフレーム本体４０の下面に支持される第２フランジ部６１の上面に突起部６１ａを形成し、この状態で電流を流して固定子支持部６０をフレーム本体４０側に加圧することで、突起部６１ａが溶解され、第２フランジ部６１の上面が締結孔４２周辺のフレーム本体４０の下面に溶接される。突起部６１ａを使用することで、第２フランジ部６１の上面全体と、これに対応する締結孔４２周辺側のフレーム本体４０の下面全体が溶接面をなすことなく、迅速に溶接加工が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明による圧縮機の全体的な構造を示した断面図である。
【図２】本発明による圧縮機のフレームの構造を示した分解斜視図である。
【図３】本発明による圧縮機のフレームにおけるフレーム本体とベアリング部との結合前の状態を示した断面図である。
【図４】本発明による圧縮機のフレームにおけるフレーム本体とベアリング部との結合状態を示した断面図である。
【図５】本発明による圧縮機のフレームにおけるフレーム本体と固定子支持部との結合前の状態を示した断面図である。
【図６】本発明による圧縮機のフレームにおけるフレーム本体と固定子支持部との結合状態を示した断面図である。
【図７】本発明による圧縮機のフレームの他の実施形態におけるフレーム本体と固定子支持部との結合前の状態を示した断面図である。
【図８】本発明による圧縮機のフレームの他の実施形態におけるフレーム本体と固定子支持部との結合状態を示した断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    密閉容器
２    吸入管
３    吐出管
４    吸入マフラー
１０  圧縮部
１１  シリンダーブロック
１２  ピストン
１３  シリンダーヘッド
１４  バルブ装置
２０  駆動部
２１  固定子
２２  回転子
２３  回転軸
２４  偏心部
２５  コネクティングロッド
３０  フレーム
４０  フレーム本体
５０  ベアリング部
【図１】
2006161802.tif 000003
【図２】
2006161802.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006161802.tif 000009
【図８】
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