(57)【要約】【課題】流体機械の運転中の温度上昇および振動により、焼き嵌め固定している電動機の固定子とモータケースの間に隙間が生じ、固定子をモータケースに固定することが出来なくなることにより、固定子のガタツキや振動および騒音が発生するという課題があった。【解決手段】電動機の固定子９の固定を電磁鋼板と同等以下の熱膨張係数の鉄製リング１１に嵌挿し、電動機の固定子９を間接的にモータケース１１１に締結固定することにより、固定子９の落下を防ぐものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ機構部とポンプ機構部を駆動させる電動機とを有し、前記電動機の回転軸に回転子を嵌挿入した状態で、固定フレームに取り付けられた転がり軸受と、固定フレームに対して前記電動機をはさんで反対側に設けられたベースプレートに取り付けられた転がり軸受とにより回転可能とし、前記電動機の固定子は前記固定フレームと前記ベースプレートとをつなぐ円筒状のモータケースの内側に配設され前記モータケースを前記固定フレームとベースプレートに嵌めあわせで接続し、前記回転軸を前記電動機で駆動することにより前記ポンプ機構部を回転させる流体機械であり、前記モータケースの内周よりも小さい外周を持つ鉄製のリングの内周部に前記固定子を嵌挿し前記モータケース内周部に締結し、前記固定子の落下を防ぐことを特徴とする流体機械。
【請求項２】
前記鉄製のリングにフランジ部を設け、前記モータケースに締結することを特徴とする請求項１に記載の流体機械。
【請求項３】
前記鉄製のリングの外周に前記電動機の騒音を抑制させる吸音材を取り付けて前記モータケースに固定させることを特徴とした請求項１または２に記載の流体機械。
【請求項４】
前記吸音材を、前記モータケースの内部に取り付けたことを特徴とする請求項１または２に記載の流体機械。
【請求項５】
前記鉄製のリングを前記固定子の熱膨張係数より同等以下の材料とすることを特徴とする請求項１または２に記載の流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば空気圧縮機等に用いて好適な流体機械に関し、特にポンプ機構部およびそれを駆動する電動機とを一体に構成した流体機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のポンプや圧縮機は、電動機の固定子を圧縮機の容器や電動機のケーシングの内周に焼き嵌めしたり、あるいはボルト止めしたりして固定している。これによって、容器やケーシング内に支持される回転子と所定のエアギャップを保って、効率よく安定して動作させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に示された従来のスクロール型流体機械の構成を図４により説明する。このスクロール型流体機械はポンプ機構部５０１と電動機部５０２などの駆動部の２つで構成されており、ポンプ機構部５０１は共に渦巻き状のラップを組合せ、一方を固定渦巻きラップ５０３とし、他方を自転を阻止しつつ公転運動させる可動渦巻きラップ５０４の相対的運動を行わせることで、渦巻き形状の圧縮動作室内に閉じ込めた気体の容積を徐々に減少させて流体の圧縮並びに移送を行うようにしたものであり、公転させる可動渦巻き状ラップ５０４を電動機などの駆動部から回転軸５０５を介して回転子５０６が回転することにより吸入口から吸入し、吐出口へ吐出される。回転軸５０５は軸受５０７と軸受５０８により支持されている。軸受５０７はモータケース５０９に、軸受５０８は軸受ハウジング５１０に取り付けられている。モータケース５０９は軸受ハウジング５１０に嵌め合わせにて取り付けられている。固定子５１１はモータケース５０９に直接、焼き嵌めやネジ止めなどで固定されている。
【特許文献１】特開２００２−１８８５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の構成では、軽量化を図るためにモータケースの材質をアルミニウム合金で構成した場合、固定子のコアの材質は鉄であるため、ポンプを運転して電動機が発熱してくるとアルミニウム合金と鉄の熱膨張係数の違いから固定子の径方向への熱による伸びよりモータケースの径方向への伸びが大きくなり、固定子とモータケースの間に隙間が生じ、固定子をモータケースに固定することが出来なくなることにより、固定子のガタツキや振動および騒音が発生するという課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記課題を解決するもので、ガタツキや振動の発生を防止して低騒音かつ信頼性の高い電動機とを一体に構成した流体機械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】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の流体機械は、ポンプ機構部とポンプ機構部を駆動させる電動機とを有し、記電動機の回転軸に回転子を嵌挿入した状態で、固定フレームに取り付けられた転がり軸受と、固定フレームに対して電動機をはさんで反対側に設けられたベースプレートに取り付けられた転がり軸受とにより回転可能とし、電動機の固定子は固定フレームとベースプレートとをつなぐ円筒状のモータケースの内側に配設されモータケースを固定フレームとベースプレートに嵌めあわせで接続し、回転軸を電動機で駆動することによりポンプ機構部を回転させる流体機械であり、モータケースの内周よりも小さい外周を持つ鉄製のリングの内周部に固定子を嵌挿しモータケース内周部に取り付けることにより、モータケースの材質が熱膨張係数の大きいアルミニウム合金でも電動機の発熱によるモータケースの径の外方向への伸びの影響が排除でき固定子がモータケースから落
下することを防ぐ。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の流体機械は、モータケースの材質が電動機の固定子よりも熱膨張係数が大きいアルミニウム合金であっても電動機の発熱によるモータケースの周方向への伸びの影響に関係なく、固定子をモータケースに固定出来ることにより、ガタツキや振動を防止するとともに騒音を抑制することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、ポンプ機構部とポンプ機構部を駆動させる電動機とを有し、記電動機の回転軸に回転子を嵌挿入した状態で、固定フレームに取り付けられた転がり軸受と、固定フレームに対して電動機をはさんで反対側に設けられたベースプレートに取り付けられた転がり軸受とにより回転可能とし、電動機の固定子は固定フレームとベースプレートとをつなぐ円筒状のモータケースの内側に配設されモータケースを固定フレームとベースプレートに嵌めあわせで接続し、回転軸を電動機で駆動することによりポンプ機構部を回転させる流体機械であり、モータケースの内周よりも小さい外周を持つ鉄製のリングの内周部に固定子を嵌挿した状態のものをモータケース内周部にボルト等で取り付けることにより、モータケースの材質が熱膨張係数の大きいアルミニウム合金でも電動機の発熱によるモータケースの径の外方向への伸びの影響が排除でき固定子がモータケースから落下することを防ぐことができる。
【０００９】
第２の発明は、特に、第１の発明における鉄製のリングにフランジ部を設けたもので、モータケースの材質が熱膨張係数の大きいアルミニウム合金でも電動機の発熱によるモータケースの径の外方向への伸びの影響が排除でき固定子がモータケースから落下することを防ぐことができる。
【００１０】
第３の発明は、特に、第１又は第２の発明における鉄製のリングの外周面にグラスウールなどの吸音材を設けたもので、電動機より発生する騒音を抑制することができる。
【００１１】
第４の発明は、吸音材をモータケースの内部に取り付けたことで、流体機械外周への突起物を無くし、収納性を容易にすることが出来る。
【００１２】
第５の発明は、特に、第１又は第２の発明における鉄製のリングの材質を固定子の熱膨張係数より同等以下の材料とすることで鉄製リングに嵌挿した固定子が電動機の運転時に発生する温度上昇により鉄製のリングから固定子が落下することを防ぐことができる。
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、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。
【００１４】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態１におけるスクロール式流体機械の縦断面図である。
【００１６】
図１において、スクロール式流体機械は、ポンプ機構部１と、電動機部２とにより構成されている。
【００１７】
電動機部２は回転軸３に回転子４を嵌挿入した状態で、固定フレーム５に取り付けられた転がり軸受６と、固定フレーム５に対して電動機部２をはさんで反対側に設けられたベースプレート７に取り付けられた転がり軸受８とにより回転可能とし、電動機部２の固定
子９は固定フレーム５とベースプレート７とをつなぐ円筒状のモータケース１０の内側に配設されモータケース１０を固定フレーム５とベースプレート７に嵌めあわせで形成している。
【００１８】
モータケース１０は軽量化と流体機械の放熱性向上のためにアルミニウム合金で出来ている。
【００１９】
ここでモータケース１０の固定子９が位置する内周部にはリング１１が配置されている。リング１１の材質は固定子９の電磁鋼板（ケイ素鋼）の熱膨張係数である１２〜１５×１０-6よりも低い熱膨張係数の材料（たとえばマルテンサイト系ステンレス）にするとともに錆びにくい材料としている。リング１１の内径は固定子９の外径より小さく出来ており、リング１１の外径はモータケース１０の内径よりも小さく出来ている。このリング１１に焼き嵌め等の方法で固定子９を嵌挿することで固定子９の中心部に向かって押し付け力が働き固定子９がリング１１へ強固に固定される。このリング１１に固定子９を嵌挿したものを、モータケース１０の内部へボルト１２等により締結固定される。
【００２０】
以上のように、固定子９を嵌挿したリング１１により、固定子９はモータケース１０に取り付けられるため、運転によりポンプ機構部１および電動機部２が発熱し固定子９が外周方向へ膨張しようとしても固定子９の電磁鋼板よりも鉄製のリング１１の膨張係数が低いためその膨張を規制し、リング１１は固定子９を固定維持し続けることが出来る。
【００２１】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２におけるスクロール式流体機械の正面断面図である。
【００２２】
図１と共通の部品構成があるので、その部品については同じ番号を使って説明する。
【００２３】
ここでモータケース１１１の固定子１１０が位置する内周部にはフランジ部を形成したリング１１２が配置されている。フランジ部を形成したリング１１２の材質は固定子１１０の電磁鋼板（ケイ素鋼）の熱膨張係数である１２〜１５×１０-6よりも低い熱膨張係数（たとえばマルテンサイト系ステンレス）にするとともに錆びにくい材料としている。フランジ部を形成したリング１１２の円筒部の内径は固定子１１０の外径より小さく出来ており、フランジ部を形成したリング１１２の円筒部の外径はモータケース１１１の内径よりも小さく出来ている。このフランジ部を形成したリング１１２の円筒部に焼き嵌め等の方法で固定子１１０を嵌挿することで固定子１１０の中心部に向かって押し付け力が働き固定子１１０が強固に固定される。このフランジ部を形成したリング１１２の円筒部に固定子１１０を嵌挿したものを、モータケース内部へボルト１１３等により締結固定される。
【００２４】
以上のように、固定子１１０を嵌挿したフランジ部を形成したリング１１２の円筒部により、固定子１１０はモータケース１１１に取り付けられるため、運転によりポンプ機構部１および電動機部２が発熱し固定子１１０が外周方向へ膨張しようとしても固定子１１０の電磁鋼板よりも鉄製のリング１１２の膨張係数が低いためその膨張を規制し、リング１２は固定子１１０を固定維持し続けることが出来る。
【００２５】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態２におけるスクロール式流体機械の正面断面図である。
【００２６】
図１と共通の部品構成があるので、その部品については同じ番号を使って説明する。
【００２７】
図に示すように、リング２１２の外周面にはグラスウールなどの吸音材２１４を取り付
けている。この吸音材２１４により固定子２１０からリング２１２を介して発生する、電動機部２の騒音が吸収され流体機械の騒音を抑制することが出来る。さらに、吸音材２１４は、モータケース２１１の内部に具備することで、流体機械外周への突起物を無くし、収納性を容易にすることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上のように、本発明にかかる流体機械は、電動機を用いた回転機械などの用途にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態１におけるスクロール式流体機械の縦断面図
【図２】本発明の実施の形態２におけるスクロール式流体機械の縦断面図
【図３】本発明の実施の形態３におけるスクロール式流体機械の縦断面図
【図４】従来の固定子の固定方法を示すスクロール式流体機械の断面図
【符号の説明】
【００３０】
１  ポンプ機構部
２  電動機部
３  回転軸
４  回転子
５  固定フレーム
６  軸受
７  ベースプレート
８  転がり軸受
９  固定子
１０  モータケース
１１  リング
１２  ボルト
１１０  固定子
１１１  モータケース
１１２  フランジ部を形成したリング
１１３  ボルト
２１０  固定子
２１１  モータケース
２１２  リング
２１４  吸音材
５０１  ポンプ機構部
５０２  電動機部
５０３  固定渦巻きラップ、
５０４  可動渦巻きラップ
５０５  回転軸
５０６  回転子
５０７  軸受
５０８  軸受
５０９  モータケース
５１０  軸受ハウジング
５１１  固定子
【図１】
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【図２】
2008002420.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008002420.tif 000006