(57)【要約】  密閉容器の内部に、圧縮機構部と、圧縮機構部を駆動する電動機部と、を備え、圧縮機構部が環状のシリンダおよび軸受部を有し、クランク軸を介して連結された電動機部によって駆動される密閉型圧縮機であって、圧縮機構部は、軸受部に固定され、当該軸受部に形成された吐出口を開閉する吐出弁と、吐出弁の開放時に、当該吐出弁が当接することで当該吐出弁のリフト量を制限する弁受板と、を有する吐出弁機構部を備え、弁受板には、吐出弁機構部を軸受部に組み付けるためのリベットを貫通させるリベット孔と、少なくとも一部分がリベット孔に連通する溝部と、が形成されている。これにより、弁受板のリベット孔周辺の疲労強度を向上させることで、圧縮機効率向上のために弁受板のリフト量を大きくしても、リベット孔周辺の曲げ応力が増大することによるリベット孔周辺の折損を防止でき、信頼性および耐久性を向上できる。
2020183694.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器の内部に、圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、を備え、前記圧縮機構部が環状のシリンダおよび軸受部を有し、クランク軸を介して連結された前記電動機部によって駆動される密閉型圧縮機であって、
前記圧縮機構部は、
前記軸受部に固定され、当該軸受部に形成された吐出口を開閉する吐出弁と、
前記吐出弁の開放時に、当該吐出弁が当接することで当該吐出弁のリフト量を制限する弁受板と、
を有する吐出弁機構部を備え、
前記弁受板には、
前記吐出弁機構部を前記軸受部に組み付けるためのリベットを貫通させるリベット孔と、
少なくとも一部分が前記リベット孔に連通する溝部と、が形成されている、密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記溝部は、
前記弁受板の前記軸受部側の面における前記リベット孔の周囲を囲んで配置されている、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記溝部は、
前記弁受板の前記軸受部側の面における前記リベット孔の周囲のうち、前記吐出口側に向けた一部に円弧状に配置されている、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
前記溝部は、
前記弁受板の前記軸受部側の面における前記リベット孔の周囲のうち、前記弁受板の幅方向に直線状に延在して配置されている、請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
前記溝部は、
前記弁受板の幅方向における全域に配置されている、請求項４に記載の密閉型圧縮機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の密閉型圧縮機の製造方法であって、
前記弁受板に前記リベット孔を形成すると共に、前記溝部を冷間塑性加工によって成形する穴開け加工工程を有する、密閉型圧縮機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉容器内に電動機部と圧縮機構部とを備える密閉型圧縮機およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に密閉型圧縮機は、固定子と回転子とを有する電動機部と、当該電動機部にクランク軸を介して連結され、クランク軸の回転によって冷媒を圧縮する圧縮機構部と、が密閉容器の内部に配置されて構成されている。そして、電動機部によってクランク軸が回転することで圧縮機構部が駆動し、これにより吸入管から吸入された低圧冷媒ガスが圧縮機構部で圧縮され、高圧冷媒ガスとなって吐出管から密閉容器外へと吐出される。【０００３】
圧縮機構部は、円筒状のシリンダと、クランク軸の偏心軸部に嵌合するローリングピストンと、シリンダの軸方向両端面に設置され、クランク軸を回転自在に支持する軸受と、シリンダに設けられたベーン溝に摺動自在に配置されたベーンとを備えている。シリンダは、軸方向両端面が軸受の端板部で閉塞されることにより内部に圧縮室を形成している。そして、ローリングピストンがシリンダ内で偏心運動を行い、その結果、圧縮室内に吸入された冷媒がクランク軸の回転に伴って圧縮される。【０００４】
圧縮された高圧冷媒ガスは、軸受の端板部に形成された窪みに設けられた吐出口から密閉容器内に吐出される。この窪みには、弁座、弁、弁受板およびリベットから構成されたリード弁型の吐出弁部が設けられている。吐出弁部は、弁座上に弁および弁受板が順に載置され、これらがリベットで軸受に締結されることで構成されており、圧縮室が所定の圧力に達すると弁が押し上げられて吐出口を開放する（例えば、特許文献１参照）。【０００５】
弁受板は、弁のリフト量を制限し、且つ、弁の曲率を制限することで弁に発生する応力を小さくするため、弁のリフト時に当該弁がリフトし過ぎて根元から折れるのを抑制する弁押さえとしての役割を果たす。弁受板の形状は、弁受板の曲率に沿って弁がリフトしたとき、弁に発生する曲げ応力が許容応力以下になるように決定される。また、弁のリフト量は、弁の固定部からリフトされる先端までの長さと、許容される弁の曲率と、によって決定される。【０００６】
かかる特許文献１の密閉型圧縮機では、吐出弁および弁受板をリベットにより組み付ける際の端板部の歪みを防止することを目的として、当該リベットを取り付けるリベット孔付近に肉抜き部を設けている。これにより、吐出弁および弁受板をリベットによって端板部に組み付けても、当該端板部が歪んで平面度が悪化し、端板部とシリンダとの密着性および気密性が低下するのを防止していた。【０００７】
ここで、弁および弁受板が密閉容器内の限られた空間に設けられる場合には、弁の長さを十分長く確保することが困難なため、弁のリフト量は必然的に小さくなる。そのため、圧縮室で圧縮された流体が吐出される吐出流路は狭くなる。したがって、圧縮室内で圧縮された冷媒は、狭い吐出流路を通って圧縮室から吐出されるため、圧力損失が大きくなる。よって、吐出弁部の上流において圧力が異常に上昇してしまう。そして、吐出弁部の上流において圧力が異常に上昇した状態で、冷媒が圧縮されると、冷媒の温度は上昇し易くなるため、圧縮機の信頼性を低下させてしまう虞がある。【０００８】
そのため、この種の密閉型圧縮機では、吐出口から吐出される高圧冷媒ガスの圧力損失を抑制することで、圧縮機効率を向上させることが望まれる。そのためには、弁のリフト量を大きくし、吐出部と弁受板との間隔を広げることが有効であると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１４−１６７２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の密閉型圧縮機では、弁および弁受板が高速で開閉して吐出ポートに叩きつけられるため、弁受板の反り量を大きくすると弁の衝突荷重が増大し、弁受板に生じる曲げ応力が増加する。その結果、弁受板の疲労強度を超える応力が発生すると、弁受板のリベット孔周辺が折損してしまうという問題があった。【００１１】
また、特許文献１の密閉型圧縮機では、吐出弁および弁受板をリベットにより組み付ける際の端板部の歪みを防止し、端板部とシリンダとの密着性および気密性が低下するのを防止できるものの、弁受板のリベット孔周辺の折損を防止することは困難であった。【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、弁受板のリベット孔周辺の折損を防止して、信頼性および耐久性を向上できる密閉型圧縮機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】
【００１３】
本発明に係る密閉型圧縮機は、密閉容器の内部に、圧縮機構部と、前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、を備え、前記圧縮機構部が環状のシリンダおよび軸受部を有し、クランク軸を介して連結された前記電動機部によって駆動される密閉型圧縮機であって、前記圧縮機構部は、前記軸受部に固定され、当該軸受部に形成された吐出口を開閉する吐出弁と、前記吐出弁の開放時に、当該吐出弁が当接することで当該吐出弁のリフト量を制限する弁受板と、を有する吐出弁機構部を備え、前記弁受板には、前記吐出弁機構部を前記軸受部に組み付けるためのリベットを貫通させるリベット孔と、少なくとも一部分が前記リベット孔に連通する溝部と、が形成されているものである。【００１４】
また、本発明に係る密閉型圧縮機の製造方法は、上記に記載の密閉型圧縮機の製造方法であって、前記弁受板に前記リベット孔を形成すると共に、前記溝部を冷間塑性加工によって成形する穴開け加工工程を有するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、弁受板のリベット孔周辺の疲労強度を向上させることにより、圧縮機効率向上のために弁受板のリフト量を大きくしても、リベット孔周辺の曲げ応力が増大することによるリベット孔周辺の折損を防止でき、信頼性および耐久性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る密閉型圧縮機の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】図１の密閉型圧縮機の圧縮機構部を拡大して示す横断面図である。
【図３】図１の密閉型圧縮機のＡ部を拡大して示す縦断面図である。
【図４】図１の密閉型圧縮機における吐出弁機構部の弁受板を示す平面図である。
【図５】図４の弁受板を矢視Ｃ−Ｃ方向から見て示す縦断面図である。
【図６】図３の吐出弁機構部の組み付け前の状態を矢視Ｂ−Ｂ方向から見て示す分解断面図である。
【図７】図３の吐出弁機構部を矢視Ｂ−Ｂ方向から見て示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る密閉型圧縮機における吐出弁機構部の弁受板を示す平面図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る密閉型圧縮機における吐出弁機構部の弁受板を示す平面図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係る密閉型圧縮機における吐出弁機構部の弁受板を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。なお、明細書全文に示す構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。すなわち、本発明は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる発明の要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能である。また、そのような変更を伴う密閉型圧縮機も本発明の技術思想に含まれる。さらに、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。また、実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」および「裏」といった配置または向き等は、説明の便宜上、記しているだけであって、装置、器具および部品等の配置または向き等を限定するものではない。
【００１８】
実施の形態１．
＜密閉型圧縮機１の構成＞
図１および図２を参照しながら、本発明の実施の形態１に係る密閉型圧縮機１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る密閉型圧縮機１の縦断面図である。図２は、図１の密閉型圧縮機１の圧縮機構部３０を拡大して示す横断面図である。
【００１９】
図１に示す密閉型圧縮機１は、例えば縦型の高圧ドーム型のシングルロータリ圧縮機であり、密閉容器１０と、この密閉容器１０内に収納される、電動機部２０と、電動機部２０の駆動に連動し冷媒ガスを圧縮する圧縮機構部３０と、を有して構成される。
【００２０】
密閉容器１０は、有底筒状に形成された下部容器１１と、下部容器１１の上部開口を密閉状態で覆う上部容器１２と、で構成されている。下部容器１１内の上側には電動機部２０が設置され、下部容器１１内の下側には圧縮機構部３０が設置されている。電動機部２０と圧縮機構部３０は、電動機部２０の回転軸２３によって連結されており、電動機部２０の回転運動が圧縮機構部３０に伝達される。
【００２１】
圧縮機構部３０は、伝達された回転力によって冷媒ガスを圧縮し、後述する吐出口４０を通じて密閉容器１０内に放出する。つまり、密閉容器１０内は、圧縮された高温高圧の冷媒ガスによって満たされる。密閉容器１０の下部容器１１の底部には、圧縮機構部３０を潤滑するための冷凍機油が貯留されている。回転軸２３の下部には、オイルポンプが設けられている。このオイルポンプは、回転軸２３の回転により、前述の冷凍機油を汲み上げ、圧縮機構部３０の各摺動部へ給油する。これにより、圧縮機構部３０の機械的潤滑作用が確保される。この冷凍機油としては、合成油であるＰＯＥ（ポリオールエステル）、ＰＶＥ（ポリビニルエーテル）またはＡＢ（アルキルベンゼン）などが使用される。
【００２２】
電動機部２０は、例えばブラシレスＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）モーターで構成され、下部容器１１の内周に固定された円筒形状の固定子２１と、固定子２１の内側に回転自在に配置された円柱形状の回転子２２と、を備えている。
【００２３】
回転子２２は、薄板電磁鋼板を打抜いた鉄心シートを積層して形成された回転子鉄心２２ａと、回転子鉄心２２ａの軸方向に挿入されたフェライト磁石または希土類磁石などの永久磁石２２ｂと、回転軸２３と、で構成されている。回転子２２上の磁極は、永久磁石２２ｂによって形成される。この回転子２２は、回転子２２上の磁極が作る磁束と固定子２１の固定子巻線２１ｃが作る磁束との作用によって回転する。
【００２４】
なお、電動機部２０をブラシレスＤＣモーターとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば誘導電動機でもよい。誘導電動機の場合は、回転子鉄心２２ａに永久磁石２２ｂの代わりに二次巻線が設けられており、固定子２１の固定子巻線２１ｃが回転子側の二次巻線に磁束を誘導して回転力を発生させ、回転子２２を回転させる。
【００２５】
回転子鉄心２２ａの中心には、前述の回転軸２３を通す軸穴が設けられており、回転軸２３の主軸部２３ａが焼き嵌めなどにより締結されている。これにより、回転子２２の回転運動を回転軸２３に伝達する。回転子鉄心２２ａの軸穴の周囲には、複数の風穴が設けられている。この風穴は、電動機部２０の下方に位置する圧縮機構部３０にて圧縮された高温高圧の冷媒ガスを通過させる。なお、圧縮機構部３０にて圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、前述の風穴以外に、回転子２２と固定子２１との間のエアギャップおよび固定子巻線２１ｃの間隙も通過する。
【００２６】
回転軸２３は、前述の主軸部２３ａと、偏心軸部２３ｂと、副軸部２３ｃと、から構成され、軸方向に主軸部２３ａ、偏心軸部２３ｂおよび副軸部２３ｃの順に一体に形成されている。偏心軸部２３ｂは、例えばリング形状のピストン３２に嵌め込まれている。
【００２７】
固定子２１は、固定子鉄心２１ａ、絶縁部材２１ｂおよび固定子巻線２１ｃから構成されている。固定子鉄心２１ａは、回転子２２と同様に薄板電磁鋼板を打抜いた鉄心シートを積層して形成されている。この固定子鉄心２１ａの外径は、下部容器１１の中間部分の内径より大きく形成され、下部容器１１の内周に焼嵌めによって固定されている。
【００２８】
＜圧縮機構部３０の構成＞
次に、圧縮機構部３０の構成について説明する。圧縮機構部３０は、シリンダ３１と、ピストン３２と、上軸受３３と、下軸受３４と、板状のベーン３５（図２参照）とを備えている。シリンダ３１は、図２に示すように、軸方向に円形の穴を有する円筒状に形成され、その穴と上軸受３３および下軸受３４とで形成される圧縮室３６を備えている。圧縮室３６には、前述したように、圧縮室３６内で偏心運動を行う偏心軸部２３ｂと、偏心軸部２３ｂが嵌め込まれたピストン３２と、圧縮室３６の内周とピストン３２の外周とで形成される空間を仕切るベーン３５とが設けられている。
【００２９】
シリンダ３１には、密閉容器１０内の高温高圧の冷媒ガスが流入する背圧室３１ａと、背圧室３１ａおよび圧縮室３６を連通するベーン溝部３１ｂと、密閉容器１０の外部からの低圧の冷媒ガスを圧縮室３６内に吸入する吸入口３１ｃと、が設けられている。ベーン溝部３１ｂには、ベーン３５がシリンダ３１の径方向に往復運動自在に押入されている。ベーン３５の圧縮室３６側の端部は、バネ部材のピストン３２側への押圧力と背圧室３１ａに流入する高温高圧の冷媒ガスの圧力とによって、ピストン３２の側面に押さえつけられている。このベーン３５により、圧縮室３６が低圧側圧縮室３６ａと高圧側圧縮室３６ｂとに分けられる。
【００３０】
上軸受３３は、図１に示すように、側面視で逆Ｔ字形状に形成され、圧縮室３６の上部開口を閉塞すると共に、回転軸２３の主軸部２３ａを回転自在に支持している。この上軸受３３には、圧縮された高温高圧の冷媒ガスを圧縮室３６外に吐出する吐出口４０が設けられている。下軸受３４は、側面視でＴ字形状に形成され、圧縮室３６の下部開口を閉塞すると共に、回転軸２３の副軸部２３ｃを回転自在に支持している。
【００３１】
また、上軸受３３の上部には、上軸受３３を覆う吐出マフラ３７が取り付けられている。この吐出マフラ３７は、吐出口４０から間欠的に吐出される冷媒ガスの脈動音を低減するために設けられている。この吐出マフラ３７には、上軸受３３を吐出マフラ３７で覆って形成される空間と密閉容器１０内とを連通する不図示の吐出穴が設けられている。高圧側圧縮室３６ｂから吐出口４０を介して吐出される冷媒ガスは、吐出マフラ３７と上軸受３３とで形成される空間に一旦吐出された後、吐出穴から密閉容器１０内へ放出される。
【００３２】
密閉容器１０の横には、冷媒液が直接シリンダ３１の低圧側圧縮室３６ａに吸入されることを抑制する吸入マフラ５０が設けられている。この吸入マフラ５０は、シリンダ３１の吸入口３１ｃに連結管５０ａを介して接続されている。吸入マフラ５０から送られる低圧の冷媒ガスは、連結管５０ａを通ってシリンダ３１の低圧側圧縮室３６ａに吸入される。
【００３３】
シリンダ３１、上軸受３３および下軸受３４の材質は、ねずみ鋳鉄、焼結鋼または炭素鋼などであり、ピストン３２の材質は、例えばクロムなどを含有する合金鋼である。ベーン３５の材質は、例えば高速度工具鋼である。
【００３４】
＜密閉型圧縮機１の動作＞
ここで、密閉型圧縮機１の動作について図１および図２を参照しながら説明する。端子２４からリード線２５を介して電動機部２０の固定子２１に電力が供給されることにより、固定子２１の固定子巻線２１ｃに電流が流れ、固定子巻線２１ｃから磁束が発生する。電動機部２０の回転子２２は、固定子巻線２１ｃから発生する磁束と、回転子２２の永久磁石２２ｂから発生する磁束との作用によって回転する。回転子２２の回転によって、回転子２２に固定された回転軸２３が回転する。回転軸２３の回転に伴い、圧縮機構部３０のピストン３２が圧縮機構部３０のシリンダ３１の圧縮室３６内で偏心回転する。シリンダ３１とピストン３２との間の空間は、圧縮機構部３０のベーン３５によって低圧側圧縮室３６ａと高圧側圧縮室３６ｂとの２つに分割されている。回転軸２３の回転に伴い、これら低圧側圧縮室３６ａと高圧側圧縮室３６ｂとの容積が変化する。一方の低圧側圧縮室３６ａでは、徐々に容積が拡大することにより、吸入マフラ５０から低圧のガス冷媒が吸入される。他方の高圧側圧縮室３６ｂでは、徐々に容積が縮小することにより、中のガス冷媒が圧縮される。圧縮され、高圧かつ高温となったガス冷媒は、吐出マフラ３７から密閉容器１０内の空間に吐出される。吐出されたガス冷媒は、さらに、電動機部２０を通過して密閉容器１０の頂部にある吐出管５１から密閉容器１０の外へ吐出される。密閉容器１０の外へ吐出された冷媒は、冷媒回路を通って、再び吸入マフラ５０に戻ってくる。
【００３５】
図示省略するが、密閉型圧縮機１がスイング式のロータリ圧縮機として構成される場合には、ベーン３５が、ピストン３２と一体に設けられる。回転軸２３が駆動されると、ベーン３５は、ピストン３２に回転自在に取り付けられた支持体の受入溝に沿って出入りする。ベーン３５は、ピストン３２の回転に従って揺動しながら半径方向へ進退することによって、シリンダ３１とピストン３２との間の空間を圧縮室と吸入室とに区画する。支持体は、横断面が半円形状の２つの柱状部材で構成される。支持体は、シリンダ３１の吸入口３１ｃと吐出口４０との中間部に形成された円形状の保持孔に回転自在に嵌められる。
【００３６】
＜吐出口４０および吐出弁機構部４７の構成＞
次に、前述した吐出口４０および吐出弁機構部４７の構成について、図３〜図７を用いて説明する。図３は、図１の密閉型圧縮機１のＡ部を拡大して示す縦断面図である。図４は、図１の密閉型圧縮機１における吐出弁機構部４７の弁受板４２を示す平面図である。図５は、図４の弁受板４２を矢視Ｃ−Ｃ方向から見て示す縦断面図である。図６は、図３の吐出弁機構部４７の組み付け前の状態を矢視Ｂ−Ｂ方向から見て示す分解断面図である。図７は、図３の吐出弁機構部４７を矢視Ｂ−Ｂ方向から見て示す断面図である。
【００３７】
吐出口４０は、圧縮機構部３０の上軸受３３に対して、当該圧縮機構部３０の軸方向に貫通して設けられた円形状の貫通穴であり、シリンダ３１側の冷媒入口の一部がシリンダ３１によって塞がれている。この吐出口４０は、圧縮機構部３０の軸方向を冷媒吐出方向として、圧縮機構部３０により圧縮された高圧側圧縮室３６ｂからの冷媒ガスを密閉容器１０内に放出する。上軸受３３の上部には、吐出口４０の吐出マフラ３７側の冷媒出口を開閉自在に閉塞する吐出弁機構部４７が設けられている。この吐出弁機構部４７は、詳細は後述するが、例えば弾性を有するリード弁からなる吐出弁４１と、吐出弁４１の上部に設けられた弁受板４２とで構成されている。吐出弁４１は、上軸受３３と弁受板４２との間に設けられている。弁受板４２は、吐出弁４１の上方へのリフトを規制するためのもので、一端部が例えばリベット４６によって、吐出弁４１と共に上軸受３３に組み付けられている。このため、弁受板４２の一端部には、リベット４６を貫通させるためのリベット孔４３が設けられている。
【００３８】
前述の吐出弁４１は、高圧側圧縮室３６ｂから吐出口４０を介して吐出される高温高圧の冷媒ガスの吐出タイミングを制御する。すなわち、吐出弁４１は、シリンダ３１の高圧側圧縮室３６ｂで圧縮された高温高圧の冷媒ガスが、所定の圧力になるまで吐出口４０を閉塞する。そして、吐出弁４１は、冷媒ガスが所定の圧力以上となったときに、上方へリフトして吐出口４０の冷媒出口を開き、高温高圧の冷媒ガスを吐出マフラ３７内に吐出させる。この場合、吐出弁４１のリフト量は、前述したように弁受板４２によって規制される。
【００３９】
前述のように構成された圧縮機構部３０においては、電動機部２０の駆動により主軸部２３ａおよび偏心軸部２３ｂが回転すると、圧縮室３６内のピストン３２が自転運動する。このとき、ベーン３５によって仕切られた低圧側圧縮室３６ａと高圧側圧縮室３６ｂとの容積が、ピストン３２の自転運動に伴って増減する。まず、低圧側圧縮室３６ａと吸入口３１ｃとが連通し、低圧の冷媒ガスが吸入される。次に、ピストン３２により低圧側圧縮室３６ａと吸入口３１ｃとの連通が閉鎖され、低圧側圧縮室３６ａの容積減少に伴い高圧側圧縮室３６ｂの冷媒ガスが圧縮される。
【００４０】
そして、高圧側圧縮室３６ｂと吐出口４０とを連通し、高圧側圧縮室３６ｂの高温高圧の冷媒ガスが所定の圧力に達したときに、吐出口４０の吐出弁４１が開く。このとき、高温高圧となった冷媒ガスが吐出口４０から吐出マフラ３７内へ吐出され、吐出マフラ３７を介して密閉容器１０内に放出される。高圧側圧縮室３６ｂの冷媒ガスが吐出されると、高圧側圧縮室３６ｂと密閉容器１０内の圧力差および吐出弁４１の弾性力によって吐出口４０が閉じられる。密閉容器１０内に放出された高温高圧の冷媒ガスは、電動機部２０内を通過して密閉容器１０内を上昇し、密閉容器１０の上部に設けられた吐出管５１から外部へ吐出される。
【００４１】
本実施の形態１の場合、吐出弁機構は上軸受３３に配置され、当該上軸受３３の吐出口４０を開閉する吐出弁４１と、吐出弁４１の上方へのリフトを規制するための弁受板４２と、これら吐出弁４１と弁受板４２とを固定するリベット４６とを有して構成される。
【００４２】
図４および図５に示すように、弁受板４２は、シリンダ３１の吸入口３１ｃ側の面におけるリベット孔４３の周囲を囲むように、当該リベット孔４３と連通した溝部４４が形成されている。この溝部４４は、リベット孔４３の穴開け加工時に、冷間塑性加工によって、残留圧縮応力が付加されて形成される。また、弁受板４２は、リベット孔４３とは反対側の他端部に、冷媒ガス抜き孔４５が設けられている。
【００４３】
冷媒ガス抜き孔４５は、圧縮室３６内で圧縮された冷媒ガスが吐出弁４１を開き、吐出マフラ３７内に吐出されるときに、吐出弁４１と弁受板４２との間に滞留している冷媒ガスを逃がす。また、冷媒ガス抜き孔４５は、吐出弁４１が閉じるときに、弁受板４２との間に冷媒ガスを供給し、吐出弁４１の閉じ遅れが生じるのを防止する。このように、冷媒ガス抜き孔４５は、吐出弁４１の開閉時における抵抗を減らすためのものである。
【００４４】
図６および図７に示すように、吐出弁４１が上軸受３３の吐出口４０を塞ぐように配置され、当該吐出弁４１の上に弁受板４２が配置される。そして、この状態において、吐出弁４１と弁受板４２とがリベット４６により上軸受３３に固定されることで、吐出弁機構が上軸受３３に組み付けられる。
【００４５】
このような吐出弁機構は、吐出弁４１が開放すると同時に、当該吐出弁４１が弁受板４２に衝突することになり、その衝突時の衝撃力によって、弁受板４２のリベット孔４３周辺には曲げ応力が発生する。このとき、リベット孔４３周辺に発生する曲げ応力は、弁受板４２の信頼性に悪影響を及ぼすほか、場合によっては弁受板４２を折損させてしまう。
【００４６】
そのため、本発明者は、前述した特許文献１の密閉型圧縮機におけるリベット孔周辺に肉抜き部を設ける点に着目し、この技術の応用により、前述の課題を解決する手法を提案するに至った。なお、特許文献１の密閉型圧縮機においては、リベット孔周辺に肉抜き部を設けることで、弁および弁受板をリベットにより組み付ける際の端板部の歪みを防止し、端板部とシリンダとの密着性および気密性が低下するのを防止することを目的としている。しかしながら、特許文献１の密閉型圧縮機では、リベット孔周辺の折損を防止して、密閉型圧縮機の信頼性および耐久性の向上を図るといった本発明に関する開示または示唆は見受けられない。
【００４７】
そこで、本実施の形態１における弁受板４２では、リベット孔４３の周囲に、当該リベット孔４３と連通する溝部４４を、冷間塑性加工によって残留圧縮応力を付加させて形成している。このため、弁受板４２の疲労強度が増大し、高信頼性化が図られている。
【００４８】
＜密閉型圧縮機１の製造方法＞
ここで、本実施の形態１における密閉型圧縮機１の製造方法は、弁受板４２にリベット孔４３を形成すると共に、溝部４４を冷間塑性加工によって成形する穴開け加工工程を有している。
【００４９】
本実施の形態１における密閉型圧縮機１の製造方法では、穴開け加工工程において、リベット孔４３の周囲に設けられる溝部４４の冷間塑性加工が、リベット孔４３の穴開け加工と同時に施される。このため、溝部４４を新たに設けるための加工工程を別途設ける必要はない。すなわち、溝部４４を設けることによって加工工程が増加されることはない。また、疲労強度を増加させるための材質の高張力鋼化、調質または焼入れなどの熱処理も必要としない。さらに、この冷間塑性加工は、大量に部品を製作する場合にも有効であると共に、残留圧縮応力を付加するためのバレル研磨工程も省略できる。よって、疲労強度向上による高信頼性化を、低コストで且つ省エネルギーで達成できる。
【００５０】
＜実施の形態１における効果＞
以上、説明したように本実施の形態１の密閉型圧縮機１では、上軸受３３に設けられる吐出弁機構部４７において、弁受板４２のリベット孔４３の周囲に、当該リベット孔４３と連通する溝部４４を、冷間塑性加工によって残留圧縮応力を付加させて形成している。このとき、溝部４４は、弁受板４２の上軸受３３側の面におけるリベット孔４３の周囲を囲んで配置されている。このため、弁受板４２のリベット孔周辺の疲労強度を向上させ、吐出弁機構の信頼性を向上できる。よって、圧縮機効率向上のために弁受板４２のリフト量を大きくしても、リベット孔４３周辺の曲げ応力が増大することによるリベット孔周辺の折損を防止でき、信頼性および耐久性を向上できる。
【００５１】
また、かかる密閉型圧縮機１の製造方法は、弁受板４２にリベット孔４３を形成すると共に、溝部４４を冷間塑性加工によって成形する穴開け加工工程を有している。すなわち、リベット孔４３の周囲に設けられる溝部４４の冷間塑性加工は、リベット孔４３の穴開け加工と同時に施されるので、溝部４４を設けるための新たな加工工程の増加を防止できる。また、疲労強度を増加させるための材質の高張力鋼化、調質または焼入れなどの熱処理も必要としない。さらに、この冷間塑性加工は、大量に部品を製作する場合にも有効であると共に、残留圧縮応力を付加するためのバレル研磨工程も省略できる。よって、疲労強度向上による高信頼性化を、低コストで且つ省エネルギーで達成できる。
【００５２】
実施の形態２．
次に、図８を参照しながら、本発明の実施の形態２に係る密閉型圧縮機１について説明する。図８は、本発明の実施の形態２に係る密閉型圧縮機１における吐出弁機構部４７の弁受板４２を示す平面図である。なお、前述した実施の形態１と同様の構成部分に関しては説明を割愛する。
【００５３】
図４との対応部分に同一符号を付した図８に示すように、本実施の形態２の場合、リベット孔４３の周囲に設けられる溝部４４の形状が実施の形態１の場合と異なっている点を除き、弁受板４２を含む吐出弁機構部４７は実施の形態１と同様に構成されている。
【００５４】
具体的に、本実施の形態２の弁受板４２は、弁受板４２の上軸受３３側の面におけるリベット孔４３の周囲のうち、冷媒ガス抜き孔４５側に向けた一部に円弧状に配置されている。このとき、溝部４４は、リベット孔４３に連通されている。なお、溝部４４の形状は円弧状に限定されることはない。
【００５５】
＜実施の形態２における効果＞
以上、説明したように、本実施の形態２の密閉型圧縮機１では、リベット孔４３の周囲に設けられる溝部４４が、弁受板４２の上軸受３３側の面におけるリベット孔４３の周囲のうち、冷媒ガス抜き孔４５側に向けた一部に円弧状に配置されている。換言すれば、溝部４４は、弁受板４２の上軸受３３側の面におけるリベット孔４３の周囲のうち、上軸受３３の吐出口４０側に向けた一部に円弧状に配置されている。これにより、実施の形態１の効果に加え、当該実施の形態１の場合と比較して、弁受板４２に対して溝部４４を形成する加工をより簡易化できる。
【００５６】
実施の形態３．
次に、図９を参照しながら、本発明の実施の形態３に係る密閉型圧縮機１について説明する。図９は、本発明の実施の形態３に係る密閉型圧縮機１における吐出弁機構部４７の弁受板４２を示す平面図である。なお、前述した実施の形態１と同様の構成部分に関しては説明を割愛する。
【００５７】
図４との対応部分に同一符号を付した図９に示すように、リベット孔４３の周囲に残留圧縮応力が付加されて形成された溝部４４は、弁受板４２の上軸受３３側の面におけるリベット孔４３の周囲のうち、弁受板４２の幅方向に直線状に延在して配置されている。このとき、溝部４４の形状は直線状に限定されることはない。また、溝部４４は弁受板４２の幅方向における少なくとも一部の領域に設けられていれば、その範囲を限定されることはない。
【００５８】
＜実施の形態３における効果＞
以上、説明したように、本実施の形態３の密閉型圧縮機１では、リベット孔４３の周囲に設けられる溝部４４が、弁受板４２の上軸受３３側の面におけるリベット孔４３の周囲のうち、弁受板４２の幅方向に直線状に延在して配置されている。このとき、溝部４４は弁受板４２の幅方向における少なくとも一部の領域に設けられていればよい。これにより、実施の形態１の効果に加え、当該実施の形態１の場合と比較して、弁受板４２に対して溝部４４を形成する加工を更に簡易化できる。
【００５９】
実施の形態４．
次に、図１０を参照しながら、本発明の実施の形態４に係る密閉型圧縮機１について説明する。図１０は、本発明の実施の形態４に係る密閉型圧縮機１における吐出弁機構部４７の弁受板４２を示す平面図である。なお、前述した実施の形態１と同様の構成部分に関しては説明を割愛する。
【００６０】
図９との対応部分に同一符号を付した図１０に示すように、リベット孔４３の周囲に残留圧縮応力が付加されて形成された溝部４４は、直線状で、且つ、弁受板４２の幅方向全域に設けられている。このとき、溝部４４の形状は直線状に限ることはない。
【００６１】
＜実施の形態４における効果＞
以上、説明したように、本実施の形態４の密閉型圧縮機１では、リベット孔４３の周囲に設けられる溝部４４が、弁受板４２の上軸受３３側の面におけるリベット孔４３に近接して当該弁受板４２の幅方向の全域に直線状に延在して配置されている。このとき、溝部４４の形状は直線状に限ることはない。これにより、実施の形態３の効果に加え、当該実施の形態３の場合と比較して、弁受板４２に対して溝部４４を形成する加工を更に簡易化できる。
【００６２】
なお、密閉型圧縮機１は、前述した実施の形態１〜４に記載のシングルロータリ圧縮機に限定されることはない。密閉型圧縮機１としては、この他、多気筒のロータリ圧縮機またはスイング式のロータリ圧縮機などであってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１  密閉型圧縮機、１０  密閉容器、１１  下部容器、１２  上部容器、２０  電動機部、２１  固定子、２１ａ  固定子鉄心、２１ｂ  絶縁部材、２１ｃ  固定子巻線、２２  回転子、２２ａ  回転子鉄心、２２ｂ  永久磁石、２３  回転軸、２３ａ  主軸部、２３ｂ  偏心軸部、２３ｃ  副軸部、２４  端子、２５  リード線、３０  圧縮機構部、３１  シリンダ、３１ａ  背圧室、３１ｂ  ベーン溝部、３１ｃ  吸入口、３２  ピストン、３３  上軸受、３４  下軸受、３５  ベーン、３６  圧縮室、３６ａ  低圧側圧縮室、３６ｂ  高圧側圧縮室、３７  吐出マフラ、４０  吐出口、４１  吐出弁、４２  弁受板、４３  リベット孔、４４  溝部、４５  冷媒ガス抜き孔、４６  リベット、４７  吐出弁機構部、５０  吸入マフラ、５０ａ  連結管、５１  吐出管。
【図１】
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【図２】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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