(57)【要約】【課題】溶接熱による被固定部材への影響を低減する。【解決手段】ケーシング２に形成された溶接孔６０は、ケーシング２の内周側から外周側に向かって狭まるように形成されている。コア９は、溶接孔６０の内部で凝固した溶接材６１により、ケーシング２に対して固定されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接孔が形成された筒状部材と、
前記溶接孔内で凝固する溶接材によって前記筒状部材の内周面に固定される被固定部材とを備え、
前記溶接孔は、前記筒状部材の内周側から外周側に向かって狭まるように形成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記溶接孔は、テーパ状に狭まるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の圧縮機。
【請求項３】
前記筒状部材の内部に配置された固定子と、前記固定子の径方向内側に配置された回転子とを有する駆動機構をさらに備え、
前記被固定部材は、前記固定子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の圧縮機。
【請求項４】
前記筒状部材の内部に配置され、圧縮室を有するシリンダと、前記シリンダの端面に配置されたヘッド部材とをさらに備え、
前記被固定部材は、前記シリンダ及び前記ヘッド部材の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケーシングの内部に配置された駆動機構等を備えた圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機は、ケーシングの内部に配置された駆動機構及び圧縮機構を有するものが一般的である。駆動機構は、ケーシングに対して固定される固定子と、その径方向内側に配置された回転子とを有するモータを備えている。特許文献１に示すように、固定子をケーシングに対して固定する方法として、溶接による固定方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７４７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、固定子をケーシングに対して溶接した場合、溶接熱で固定子が歪むことにより、固定子鉄損（エネルギーロス）が増加してモータの効率が低下する。また、固定子が溶接位置でケーシング側に引き寄せられることにより、固定子とケーシングとの隙間がケーシングの周方向位置で不均一になるとともに、固定子と回転子とのエアギャップがケーシングの周方向位置で不均一となる。これにより、固定子と回転子との空隙部の磁束が不均一になることにより電磁加振力増加の問題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は、溶接熱による被固定部材への影響を低減できる圧縮機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】
第１の発明に係る圧縮機は、溶接孔が形成された筒状部材と、前記溶接孔内で凝固する溶接材によって前記筒状部材の内周面に固定される被固定部材とを備え、前記溶接孔は、前記筒状部材の内周側から外周側に向かって狭まるように形成されている。
【０００７】
この圧縮機では、溶接孔が筒状部材の内周側から外周側に向かって狭まるように形成されているため、溶接孔が筒状部材の内周側から外周側まで同じ幅に形成されている場合と比べて、溶接材と被固定部材との接触面積を同じ面積に維持できるので同等なせん断耐力を有しつつ、溶接材の量を少なくすることができる。これにより、上記の場合と比べて、溶接熱による影響を低減できるため、被固定部材の歪みを低減できる。
【０００８】
第２の発明に係る圧縮機は、第１の発明において、前記溶接孔は、テーパ状に狭まるように形成されている。
【０００９】
この圧縮機では、テーパ状の溶接孔とすることにより、筒状部材に、簡易に溶接孔を形成できる。
【００１０】
第３の発明に係る圧縮機は、第１又は第２の発明において、前記筒状部材の内部に配置された固定子と、前記固定子の径方向内側に配置された回転子とを有する駆動機構をさらに備え、前記被固定部材は、前記固定子である。
【００１１】
この圧縮機では、上記溶接孔の内部で凝固した溶接材により固定子を筒状部材に対して溶接できるため、溶接熱による固定子の歪みを低減できる。また、固定子歪みによる磁束の不均一が抑えられるため、駆動機構の振動を低減できる。
【００１２】
第４の発明に係る圧縮機は、第１〜第３のいずれかの発明において、前記筒状部材の内部に配置され、圧縮室を有するシリンダと、前記シリンダの端面に配置されたヘッド部材とをさらに備え、前記被固定部材は、前記シリンダ及び前記ヘッド部材の少なくとも一方である。
【００１３】
この圧縮機では、上記溶接孔の内部で凝固した溶接材により、シリンダやヘッド部材を筒状部材に対して溶接できるため、溶接熱によるシリンダやヘッド部材の歪みを低減できる。
【発明の効果】
【００１４】
以上の説明に述べたように、本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
第１の発明では、溶接孔が筒状部材の内周側から外周側に向かって狭まるように形成されているため、溶接孔が筒状部材の内周側から外周側まで同じ幅に形成されている場合と比べて、溶接材と被固定部材との接触面積を同じ面積に維持できるため同等なせん断耐力を有しつつ、溶接材の量を少なくすることができる。これにより、上記の場合と比べて、溶接熱による影響を低減できるため、被固定部材の歪みを低減できる。
【００１６】
第２の発明では、テーパ状の溶接孔とすることにより、筒状部材に、簡易に溶接孔を形成できる。
【００１７】
第３の発明では、上記溶接孔の内部で凝固した溶接材により固定子を筒状部材に対して溶接できるため、溶接熱による固定子の歪みを低減できる。また、固定子歪みによる磁束の不均一が抑えられるため、駆動機構の振動を低減できる。
【００１８】
第４の発明では、上記溶接孔の内部で凝固した溶接材により、シリンダやヘッド部材を筒状部材に対して溶接できるため、溶接熱によるシリンダやヘッド部材の歪みを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る圧縮機の断面図である。
【図２】（ａ）は図１に示す圧縮機の一部拡大図であり、（ｂ）は従来の圧縮機の一部拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る圧縮機の一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
〔第１実施形態〕
以下、図１，２を参照しつつ、本発明の第１実施形態について説明する。
【００２１】
（圧縮機の構成）
図１に示すように、圧縮機１は、１シリンダ型のロータリ圧縮機であって、ケーシング（筒状部材）２と、ケーシング２内に配置された駆動機構３及び圧縮機構４とを備えている。駆動機構３は、圧縮機構４の上方に配置されている。また、ケーシング２の底部には、圧縮機構４の摺動部の動作を滑らかにするための潤滑油Ｌが貯留されている。なお、図１では、駆動機構３の断面を示すハッチングを省略して表示している。
【００２２】
<密閉ケーシング>
図１に示すように、ケーシング２は、両端が塞がれた円筒状の容器であり、筒状の本体２１と、本体２１の上端の開口を塞ぐ上蓋体２２と、本体２１の下端の開口を塞ぐ下蓋体２３とを有する。
【００２３】
<駆動機構> 
駆動機構３は、圧縮機構４を駆動するものであって、駆動源となるモータ７と、モータ７によって駆動されるシャフト８とを有する。モータ７は、環状のコア（被固定部材）９を含むステータ１０と、その径方向内側に配置されたロータ１１とを有する。シャフト８は、ロータ１１の略中央部に形成された貫通孔１１ａに挿入されている。コア９は、ケーシング２の本体２１に対して溶接されている。溶接は、異なる３つの高さ位置（上部、中央部及び下部）で行われ、各高さ位置（上部、中央部及び下部）では周方向に異なる３箇所で溶接されている。また、上部における３箇所の溶接位置と、中央部における３箇所の溶接位置と、下部の高さ位置における３箇所の溶接位置とは、周方向に同じ位置に配置されている。このように、コア９はケーシング２に対して合計９箇所で溶接されている。
【００２４】
<圧縮機構>
圧縮機構４は、圧縮室４０が形成されたシリンダ（被固定部材）４１と、シリンダ４１の上端面に配置されたフロントヘッド４２と、シリンダ４１の下端面に配置されたリアヘッド４３とを有する。圧縮室４０の上端はフロントヘッド４２により閉塞され、下端はリアヘッド４３により閉塞されている。また、シリンダ４１には、圧縮室４０内に冷媒を導入するための吸入孔４１ａが形成され、吸入孔４１ａには吸入管１２が挿入されている。シリンダ４１は、同じ高さ位置において周方向に異なる６箇所で溶接されている。
【００２５】
次に、図２を参照しつつ、コア９をケーシング２に対して固定した構成を説明する。図２（ａ）には図１のIIＡの拡大模式図を示し、図２（ｂ）には従来の圧縮機における、コア９をケーシング１０２の本体１２１に対して固定した構成を示している。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、ケーシング２の本体２１には、厚み方向に貫通した溶接孔６０が形成されている。溶接孔６０は、ケーシング２の内周側から外周側に向かって狭まるようにテーパ状に形成されている。溶接孔６０の断面（ケーシング２の径方向に垂直な断面）は略円形状に形成され、溶接孔６０全体として略三角錐状に形成されている。コア９は、溶接孔６０の内部で凝固した溶接材６１によってケーシング２の本体２１に固定されている。溶接孔６０のケーシング２の外周側の端部の径Ｒｏは、内周側の端部の径Ｒよりも小さく（Ｒｏ＜Ｒ）、コア９と溶接材６１との接触面積Ａ１は、溶接孔６０の内周側の端部の面積π(Ｒ/２)２である（Ａ１＝π(Ｒ/２)２）。
【００２７】
一方、従来の溶接孔１６０は、図２（ｂ）に示すように、ケーシング１０２の本体１２１の内周側から外周側まで同じ幅になるように略円柱状に形成され、溶接孔１６０の径がＲとなっている。コア９と溶接材１６１との接触面積Ａ２は、π(Ｒ/２)２である（Ａ２＝π(Ｒ/２)２）。
【００２８】
このように、本実施形態のコア９と溶接材６１との接触面積Ａ１（＝π(Ｒ/２)２）は、従来のコア９と溶接材１６１との接触面積Ａ２（＝π(Ｒ/２)２）と同じであることから（Ａ１＝Ａ２）、本実施形態は、従来と同等なせん断耐力を有する。
【００２９】
一方、本実施形態の溶接孔６０は、ケーシング２の内周側から外周側に向かって狭まるように形成されているのに対して、従来の溶接孔１６０はケーシング１０２の内周側から外周側まで同じ幅であることから、本実施形態の溶接孔６０の容積は従来の溶接孔１６０の容積より小さい。したがって、本実施形態では、溶接孔６０の内部で凝固する溶接材６１の量を、従来の溶接孔１６０の内部で凝固する溶接材１６１の量よりも少なくすることができる。
【００３０】
なお、本実施形態では、コア９がケーシング２に対して９箇所で溶接され、シリンダ４１がケーシング２に対して６箇所で溶接されているが、これらの溶接箇所では、全て図２（ａ）に示す構成となっている。
【００３１】
以上のように、本実施形態の圧縮機１では、溶接孔６０がケーシング２の本体２１の内周側から外周側に向かって狭まるように形成されているため、溶接孔６０がケーシング２の内周側から外周側まで同じ幅で形成されている場合（図２（ｂ）参照）と比べて、溶接材６１とコア９との接触面積、及び溶接材６１とシリンダ４１との接触面積をいずれも図２（ｂ）に示す場合と同じ面積に維持できることから、図２（ｂ）に示す場合と同等なせん断耐力を有しつつ、溶接材６１の量を少なくすることができる。これにより、図２（ｂ）に示す場合と比べて、溶接熱によるコア９への影響、及び溶接熱によるシリンダ４１への影響を低減できるため、コア９及びシリンダ４１の歪みを低減できる。
【００３２】
また、本実施形態の圧縮機１では、テーパ状の溶接孔６０とすることにより、ケーシング２に溶接孔６０を簡易に形成できる。
【００３３】
さらに、本実施形態の圧縮機１では、図２（ａ）に示す構成によってコア９をケーシング２に対して溶接しているため、溶接熱によるコア９の歪みを低減できる。また、コア９の歪みにより生じる磁束の不均一が抑えられるため、駆動機構３の振動を低減できる。
【００３４】
加えて、本実施形態の圧縮機１では、図２（ａ）に示す構成によってシリンダ４１をケーシング２に対して溶接しているため、溶接熱によるシリンダ４１の歪みを低減できる。
【００３５】
〔第２実施形態〕
次に、図３を参照しつつ、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態の圧縮機は、第１実施形態では溶接孔６０がテーパ状に形成されているのに対して、第２実施形態では溶接孔２６０が階段状に形成されている点において、第１実施形態に係る圧縮機と異なっている。なお、その他の構成は、上記第１実施形態と同様であるため、同じ符号を用いて適宜その説明を省略する。
【００３６】
図３に示すように、ケーシング２０２の本体２２１に形成された溶接孔２６０は、ケーシング２の内周側から外周側に向かって狭まるように、１段の階段状に形成されている。また、溶接孔２６０は、断面が略円形状に形成され、ケーシング２０２の外周側の端部の径Ｒｏが内周側の端部の径Ｒよりも小さくなっている（Ｒｏ＜Ｒ）。コア９と、溶接孔２６０の内部で凝固した溶接材２６１との接触面積Ａ３は、π(Ｒ/２)２である（Ａ３＝π(Ｒ/２)２）。したがって、本実施形態においても、従来（図２（ｂ）に示す構成）と同等なせん断耐力を有する。
【００３７】
一方、本実施形態の溶接孔２６０は、ケーシング２０２の内周側から外周側に向かって狭まるように形成されていることから、本実施形態の溶接孔２６０の容積は従来の溶接孔１６０の容積より小さい（図２（ｂ）参照）。したがって、本実施形態においても、溶接孔２６０の内部で凝固する溶接材２６１の量を、従来の溶接孔１６０の内部で凝固する溶接材１６１の量よりも少なくすることができる。
【００３８】
以上のように、本実施形態の圧縮機では、第１実施形態の圧縮機１と同様に、図２（ｂ）に示す場合と比較して溶接熱によるコア９の歪みを低減できるとともに、溶接熱によるシリンダ４１の歪みを低減できる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限定されるものでないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００４０】
例えば、上述の第１実施形態では、ケーシング２に対して溶接固定される被固定部材（図２（ａ）に示す構成で固定される部材）がコア９及びシリンダ４１であり、第２実施形態では、ケーシング２に対して固定される被固定部材（図３に示す構成で固定される部材）がコア９及びシリンダ４１であるが、被固定部材はコア９及びシリンダ４１に限られず、フロントヘッドやリアヘッド等の圧縮機構でもよい。
【００４１】
また、上述の第１実施形態及び第２実施形態では、コア９とケーシング２との全９箇所の溶接位置での構成、及びシリンダ４１とケーシング２との全６箇所の溶接位置での構成が、図２（ａ）又は図３に示す構成である場合について説明したが、複数の溶接箇所のうち少なくとも１箇所以上で上記構成となっていてもよい。
【００４２】
さらに、上述の第１実施形態では、溶接孔６０が、ケーシング２の内周側から外周側までテーパ状である場合について説明したが、ケーシング２の内周側から外周側までの一部がテーパ状に形成されていてもよい。
【００４３】
加えて、上述の第２実施形態では溶接孔２６０が１段の階段状である場合について説明したが、２段以上の階段状に形成されていてもよい。
【００４４】
また、上述の第１実施形態及び第２実施形態では、溶接孔６０，２６０の断面（ケーシングの径方向に垂直な断面）が略円形状である場合について説明したが、溶接孔の断面は楕円形状でもよく、多角形状でもよい。
【００４５】
さらに、上述の第１実施形態及び第２実施形態では、コア９がケーシング２の本体２１に対して異なる３つの高さ位置で溶接されているが、それぞれの高さ位置における溶接位置（周方向位置）は異なっていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明を利用すれば、溶接熱による被固定部材への影響を低減できる。
【符号の説明】
【００４７】
１  圧縮機
２  ケーシング（筒状部材）
３  駆動機構
４  圧縮機構
９  コア（被固定部材）
１０  ステータ
１１  ロータ
４０  圧縮室
４１  シリンダ（被固定部材）
４２  フロントヘッド
４３  リアヘッド
６０，１６０，２６０  溶接孔
６１，１６１，２６１  溶接材
【図１】
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【図２】
2013160211.tif 000004
【図３】
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