JP3155594B2

JP3155594B2 - 全密閉形電動圧縮機

Info

Publication number: JP3155594B2
Application number: JP00312992A
Authority: JP
Inventors: 信雄阿部; 国男深見; 英成高田; 雅典若泉; 光明羽田; 啓二田口
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-01-10
Filing date: 1992-01-10
Publication date: 2001-04-09
Anticipated expiration: 2016-04-09
Also published as: JPH05187376A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的に冷凍冷房機器
に使用される全密閉形電動圧縮機に係り、特に、摺動負
荷の集中を回避する二軸受構造の全密閉形電動圧縮機の
副軸受の部分に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の二軸受構造の全密閉形電動圧縮機
における副軸受の構造としては、例えば特開平１−１７
０７７４号公報に記載されるように、鋳鉄或いは鍛造等
で成形された支持脚のボス穴に、内輪及び外輪間に球体
をころがり自在に嵌合した一般的なボール軸受を圧入し
た例がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の全密閉形電動圧縮機の副軸受の取付構造では、次の
ような問題点があった。即ち、鋳鉄或いは鍛造素材は成
形精度が劣っており、このような成形精度が劣る鋳鉄或
いは鍛造素材を支持脚の構成素材として用いると、これ
らを機械加工するための設備や加工費が必要となって製
造原価の高騰を招くことになる。

【０００４】また、組立時に精密な芯出しを必要とする
ケース内径と副軸受の中心の精度を確保するため、支持
脚の環状の外径とボール軸受を圧入するボス穴との同心
度の確保は無論のこと、ケースは剛性が劣って、電動機
の固定子を嵌合すると、変形してしまうが、この場合で
も、ケースと支持脚との組合せ精度を高めるために、さ
らにケースの内面も機械加工をすることが必要となる
等、組立も含めて製造原価上不利な点が多い。

【０００５】さらに、上記従来の全密閉形電動圧縮機で
は、副軸受としてボールの転がり軸受を用いているが、
このような全密閉形電動圧縮機が用いられる家庭用ルー
ムエアコンデッショナー等の製品では運転騒音がその品
質を決める重大な因子であり、ころがり軸受はボールの
ころがりによる叩き音の発生を回避することができず、
静音化を希望する顧客のクレームの対象となる。

【０００６】本発明の目的は、かかる問題を解消し、副
軸受を容易にかつ高精度に芯出しすることができて、品
質が優れた全密閉形電動圧縮機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ケースとその両端部側に溶接された蓋体
とで形成される密閉容器内の電動機部と一方の該蓋体と
の間に設けられた回転軸の副軸受の支持脚が、該ケース
内面に接合する環状壁と一方の該蓋体に向き合って該環
状壁から該ケースの内径側に延長しかつ該回転軸を通す
穴を有する平面部とからなり、該平面部を該副軸受の支
持部として、該回転軸が取り付けられた該副軸受を、該
支持脚の該平面部での回転軸に対して芯出し調整された
位置で、該支持脚の該平面部に溶接固定されたものとす
る。

【０００８】また、本発明は、該副軸受を、該回転軸が
摺動自在に嵌合する内面と円滑な球面状の外面とを有す
る球面軸受と、該球面軸受の該外面と摺動自在に対向し
た球面状の内面を有し、かつ該内面の一部に環状の窪み
部を有する外リングと、該外リングの該窪み部に圧入さ
れて該外リングに固接し、該球面軸受の該外面と摺動自
在に対向した球面状の内面を有する内リングとで形成
し、該外リングと該内リングとによって該球面軸受を摺
動自在に内包するように構成する。

【０００９】

【作用】副軸受は支持脚の電動機部とは反対側を向いた
平面部に溶接固定されるので、該副軸受の芯出しが容易
かつ高精度に行なうことができ、該副軸受が高い取り付
け精度で堅固に保持されることになる。

【００１０】球面軸受の内面が回転軸と摺動自在である
ばかりでなく、この球面軸受の外面が外リングや内リン
グと摺動自在であるから、回転軸に曲り変形であって
も、これを吸収し、円滑なすべり軸受け作用が実現す
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。図１は本発明による全密閉形電動圧縮機の一実施例
を示す縦断面図であって、１は圧縮機本体、１ａは圧縮
室、２はフレーム、３は主軸受、４は回転軸、４ａは主
軸部、４ｂは偏芯部、４ｃは副軸部、５は旋回スクロー
ル、５ａはボス部、５ｂはラップ、６は固定スクロー
ル、６ａはラップ、６ｂは吐出口、７は吸入管、８はオ
ルダムリング、９はボルト、１０は電動機、１０ａは回
転子、１０ｂは固定子、１１は副軸受、１１ａは球面軸
受、１１ｂは外リング、１１ｃは内リング、１２は副軸
受の支持脚、１３は密閉容器、１３ａはケース、１３ｂ
は蓋チャンバ、１３ｃは底チャンバ、１４は潤滑油であ
る。

【００１２】同図において、密閉容器１３は筒状のケー
ス１３ａの一方に蓋チャンバ１３ｂが溶接され、他方に
底チャンバ１３ｃが溶接されてなる。この密閉容器１３
内に電動機１０と圧縮機本体１とが回転軸４で連結され
て設けられている。この回転軸４は主軸部４ａと偏心部
４ｂと副軸部４ｃとからなり、主軸部４ａの中心部が電
動機１０の回転子１０ａに圧入或いは焼嵌され、電動機
１０の固定子１０ｂはケース１３ａの内面に焼嵌などに
より接合されている。また、この回転軸４の主軸部４ａ
が、電動機１０の上方に設けられたフレーム２と一体と
なった主軸受３により、摺動自在に支持され、この回転
軸４の副軸部４ｃが、電動機１０の下方のケース１３ａ
に圧入及び溶接された状態の副軸受支持脚１２に溶接さ
れて取付けられた副軸受１１により、摺動自在に支持さ
れている。

【００１３】副軸受１１は、回転軸４の副軸部４ｃが摺
動自在に嵌合する円筒内径を有する球面軸受１１ａと、
この球面軸受１１ａの外球面と自在に摺動する内球面と
外径側に環状突起部とを有する外リング１１ｂと、この
環状突起部の内径に圧入される外径部と内球面を有する
内リング１１ｃとからなっている。

【００１４】圧縮機本体１はフレーム２の上方に取付け
られており、主として、旋回スクロール５と固定スクロ
ール６とで構成されている。この旋回スクロール５の下
面中央部にボス部５ａが形成されており、このボス部５
ａに設けられたくぼみ部に回転軸４の上部の偏心部４ｂ
が嵌入している。これにより、回転軸４の回転と共に旋
回スクロール５が偏心回転するが、フレーム２の上面に
設けられたオルダムリング８により、旋回スクロール５
は自転するのが阻止され、回転軸４の中心軸を中心とす
る円軌道上を移動する。但し、以下の説明では、旋回ス
クロール５のこの移動を公転という。固定スクロール６
はボルト９によってフレーム２に固定されている。

【００１５】旋回スクロール５の上面にはラップ５ｂが
渦巻状に設けられ、旋回スクロール５の上部に配置され
た固定スクロール６の下面にも渦巻状のラップ６ａが設
けられて、旋回スクロール５のラップ５ｂと固定スクロ
ール６のラップ６ａとが互いに嵌入し合っている。ラッ
プ５ｂ、６ａの渦巻形状は異なっており、これらラップ
５ｂ、６ａの渦巻の中心の先端部同志とラップ５ｂ、６
ａの壁面同志が２点で接触している。これらラップ５
ｂ、６ａの壁面とそれらの先端部、これら壁面の接触点
とで圧縮室１ａが形成される。旋回スクロール５が公転
すると、ラップ５ｂ、６ａの壁面のこれら接触点が渦巻
上の軌跡に沿って移動していき、ラップ５ｂ、６ａの先
端部の接触は変わらないため、圧縮室１ａは狭くなって
いく。

【００１６】固定スクロール６の中心近傍には、吐出口
６ｂが設けられ、また、吸入管７は旋回スクロール５の
ラップ５ｂと固定スクロール６のラップ６ａとで形成さ
れる圧縮室１ａに通じている。

【００１７】圧縮機本体１は以上のように構成されてお
り、この圧縮機本体１を底チャンバ１３ｃが取付けられ
たケース１３ａ内に挿入し、この圧縮機本体１の中心と
ケース１３ａの内径とを調心した後、フレーム２の外周
面とケース１３ａの内面との間を点溶接することによっ
て固定される。

【００１８】電動機１０によって回転軸４が回転する
と、上記のように、旋回スクロール５が公転し、この公
転毎に圧縮室１ａの容積が順次狭くなっていく。このよ
うな動作において、冷凍サイクルの図示しない蒸発器か
らの冷媒ガスが吸入管７を通して圧縮室１ａに供給さ
れ、次第に圧縮されて吐出口６ｂから密閉容器１３内に
吐出される。しかる後、この冷媒ガスは図示しない吐出
パイプから冷凍サイクルの図示しない凝縮器に送られ
る。

【００１９】一方、密閉容器１３の底部には潤滑油１４
が貯溜されており、回転軸４が回転すると、この潤滑油
１４が回転軸４の中心軸に沿って設けられた給油穴の内
部を上昇し、主軸受３、副軸受１１の内面や、回転軸４
の偏心部４ｂと旋回スクロール５のボス部５ａとの間に
供給され、これによって密閉形電動圧縮機の円滑な運転
が行なわれる。

【００２０】この実施例の特徴をなす図１での副軸受１
１は、図２に示すように、回転軸４の副軸部４ｃ（図
１）が摺動自在に嵌合する内面１１ａ₁と球面状の外面
１１ａ₂とを有する球面軸受１１ａと、この球面軸受１
１ａの外面１１ａ₂ と自在に摺動する球面状の内面１１
ｂ₁ とこの内面１１ｂ₁ に環状に設けた窪み部１１ｂ₂
を有する外リング１１ｂと、この窪み部１１ｂ₂ に圧入
されて球面軸受１１ａの外面１１ａ₂ と自在に摺動する
球面状の内面１１ｃ₁ を有する内リング１１ｃとからな
る。かかる副軸受１１を組み立てる場合には、外リング
１１ｂの内面１１ｂ₁ に球面状の外面１１ａ₂ が当たる
ように球面軸受１１ａを外リング１１ｂ内に挿入し、し
かる後、外リング１１ｂの窪み部１１ｂ₂ に内リング１
１ｃを圧入する。これにより、副軸受１１は図１に示す
ように構成されるが、この場合、球面軸受１１ａの外面
１１ａ₂ は外リング１１ｂの内面１１ｂ₁ ，内リング１
１ｃの内面１１ｃ₁ と摺動自在であり、従って、夫々の
リング１１ｂ、１１ｃ内に球面軸受１１ａが摺動自在に
内包された状態となる。なお、これら球面軸受１１ａや
リング１１ｂ，１１ｃは鋼板或いは鋼材からなり、塑性
加工或いは切削加工によって形成されている。

【００２１】次に、この実施例の特徴をなす図１での副
軸受１１と支持脚１２の組立について、図３によってさ
らに詳細に説明する。但し、同図において、１２ａは環
状壁、１２ｂは外径側平面部、１２ｃは内径側平面部、
１２ｄは穴であり、図１に対応する部分には同一符号を
付けて重複する説明を省略する。

【００２２】支持脚１２は、ケース１３ａ内に圧入され
て接合された環状壁１２ａと、この環状壁１２ａに連続
した外径側平面部１２ｂと、この外径側平面部１２ｂに
連続して窪み状となった内径側平面部１２ｃとからな
り、この内径側平面部１２ｃの中央部に回転軸４の副軸
部４ｃの外径よりも大きく、かつ副軸受１１の外リング
１１ｂの外径よりも小さい直径の穴１２ｄが設けられ、
この穴１２ｄに回転軸４の副軸部４ｃが通されている。
かかる支持脚１２は鋼板からなり、高精度な鋼板の冷間
塑性加工で成形されたものであって、短時間の成形が可
能である。かかる支持脚１２のケース１３ａの内面への
取付けは、支持脚１２の環状壁１２ａをケース１３ａの
内面へ圧入し、しかる後、環状壁１２ａをケース１３ａ
の内面へ溶接する。このように支持脚１２にはケース１
３ａの内面に大きな面積をもってる当接する環状壁１２
ａが設けられているため、支持脚１２をケース１３ａに
圧入して安定して取り付けるのが容易であるし、また、
副軸受１１の支持をケース１３ａの奥部で行なうのに対
し、ケース１３ａに溶接する部分をケース１３ａの手前
側とすることができ、溶接作業が容易となる。

【００２３】図３に示す状態で上記のように組み立てら
れた副軸受１１を回転軸４の副軸部４ｃに取り付け、支
持脚１２の内径側平面部１２ｃ上に装着する。しかる
後、副軸受１１の構成部材の芯出しと溶接を行なって副
軸受１１を支持脚１２に固定するのであるが、これを図
４によって説明する。但し、図４において、１５は芯出
装置、１６は溶接トーチ、１７は副軸受仮固定治具であ
り、前出図面に対応する部分には同一符号を付けてい
る。

【００２４】副軸受１１を、その球面軸受１１ａの内面
１１ａ1 （図２）が回転軸４の副軸部４ｃと摺動自在と
なるように、この副軸部４ｃに取り付けて支持脚１２の
内径側平面部１２ｃに設置した後、回転トルク測定機能
等を併用した芯出装置１５を用い、回転軸４を低速回転
させて副軸部４ｃと副軸受１１の球面軸受１１ａの内面
１１ａ1 とのクリアランスを、副軸受１１の位置を調整
しながら、最適となるようにして芯出しし、この芯出し
が終ると、副軸受仮固定治具１７で副軸受１１を支持脚
１２の内径側平面部１２ｃに押しつけて仮固定する。そ
して、複数の溶接トーチ１６により、支持脚１２と副軸
受１１の重合点の複数個所を点溶接する。この際、溶接
はフィラーを用いない非消耗式電極を使用し、共付けす
ることによって比較的スパッタの少ない正常な溶接状態
が得られる。

【００２５】このようにして、副軸受１１は支持脚１２
に取りつけられるが、副軸受１１が、図２で説明したよ
うに、球面軸受１１ａの内面１１ａ₁ に回転軸４の副軸
部４ｃが摺動可能である上、球面軸受１１ａの外面１１
ａ₂ が外リング１１ｂの内面１１ｂ₁ と内リング１１ｃ
の内面１１ｃ₁ とに摺動自在であるから、回転軸４の真
直度が若干低く、これに曲り変形があったとしても、こ
れらの摺動部でこの曲り変形による回転軸４の偏心を吸
収することができる。従って、副軸受１１は回転軸４の
副軸部４ｃに対して円滑なすべり軸受となり、これらの
間の摩擦を低減でき、摩擦音の発生を防止することがで
きる。

【００２６】また、ケース１３ａは、コスト面から、鋼
板塑性加工によって生成されるから、精度が劣り、かか
るケース１３ａ内に圧縮機本体１や電動機１０、回転軸
４等を取りつけて支持脚１２を溶接固定すると、圧縮機
本体１とケース１３ａとの同心度が出難く、ケース１３
ａのセンターと回転軸４のセンターとにずれが生ずる。
しかし、上記実施例では、支持脚１２の内径側平面部１
２ｃに、ケース１３ａのセンターと回転軸４のセンター
にずれがあっても、回転軸４の副軸部４ｃが余裕をもっ
て嵌入する穴１２ｄが設けられており、この穴１２ｄを
通った副軸部４ｃに対して副軸受１１が上記のように芯
出しされて支持脚１２に溶接固定されるから、回転軸４
の円滑な軸受けが可能となる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
密閉容器内の電動機部と該密閉容器の蓋体との間に支持
脚を設け、該支持脚の該蓋体に向き合った平面部を副軸
受の支持部とし、該平面部に該副軸受を溶接固定するも
のであるから、該副軸受の芯出しを容易かつ精度良く行
なうことができ、ケースのセンターと回転軸のセンター
とにずれがあっても、該副軸受の取り付け精度が高い状
態で安定に保持されることになる。

【００２８】また、副軸受は回転軸に対して芯出しされ
て支持脚に溶接固定されているので、ケース内への圧縮
機本体、支持脚等の取りつけという複雑な関連部品の組
合わせによってケースのセンターと回転軸のセンターと
にずれが生じても、副軸受は、回転軸に対し、円滑なす
べり軸受として作用し、副軸受からの騒音を防止するこ
とができる。

【００２９】さらに、副軸受は別体構造をなし、回転軸
との摺動ばかりでなく、副軸受内部にも摺動自在な部分
が設けられているから、回転軸に曲り変形や上記の芯出
しにわずかな誤差が残っても、夫々の摺動部でこれらを
吸収することができ、円滑なすべり軸受として騒音をな
くすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による全密閉形電動圧縮機の一実施例を
示す縦断面図である。

【図２】図１における副軸受の一具体例わ示す分解斜視
図である。

【図３】図１での副軸受とその支持脚の組立状態の一具
体例を示す縦断面図である。

【図４】図３での副軸受の支持脚への取付け方法の一具
体例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１圧縮機本体３主軸受４回転軸４ｃ副軸部５旋回スクロール６固定スクロール１０電動機１１副軸受１１ａ球面軸受１１ｂ外リング１１ｃ内リング１２支持脚１２ａ環状壁１２ｂ外径側平面部１２ｃ内径側平面部１２ｄ穴１３密閉容器１３ａケース１５芯出装置１６溶接トーチ１７仮固定治具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者若泉雅典栃木県下都賀郡大平町大字富田800番地株式会社日立製作所栃木工場内 (72)発明者羽田光明茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者田口啓二茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (56)参考文献特開平３−217678（ＪＰ，Ａ) 特開平３−96678（ＪＰ，Ａ) 特開平３−996（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04B 39/00 103 F04C 29/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】筒体状のケースの一方の端部側に第１の
蓋体を、他方の端部側に第２の蓋体を夫々溶接して形成
された密閉容器内に圧縮機構部及び電動機部が回転軸で
連結されて収納され、該第１の蓋体側の該圧縮機構部付
近に該回転軸の主軸受が配置され、該主軸受とで電動機
部を挟むように該第２の蓋体側に該回転軸の副軸受が配
置された二軸受構造の全密閉形電動圧縮機において、該ケースの内面に接合する環状壁と、環状壁から該第２
の蓋体と向き合って該ケースの内径側に延長し、中心に
該回転軸を通す穴が設けられた平面部とを有する該副軸
受の支持脚を該密閉容器内の該電動機部と該第２の蓋体
との間に設け、該支持脚は、該環状壁が該ケースに圧入されて溶接され
ることにより、該ケースの内面に固定され、かつ該支持
脚の該第２の蓋体と向き合った該平面部を該副軸受の支
持部とし、該回転軸が取り付けられた該副軸受が、該支持脚の該平
面部での該回転軸に対して芯出し調整された位置で、該
支持脚の該平面部に溶接固定されてなることを特徴とす
る全密閉形電動圧縮機。
【請求項２】請求項１において、前記副軸受は、前記回転軸が摺動自在に嵌合する内面と円滑な球面状の
外面とを有する球面軸受と、該球面軸受の該外面と摺動自在に対向した球面状の内面
を有し、かつ該内面の一部に環状の窪み部を有する外リ
ングと、該外リングの該窪み部に圧入されて、該球面軸受の該外
面と摺動自在に対向した球面状の内面を有する内リング
とからなり、該外リングと該内リングとによって該球面軸受を摺動自
在に内包するように構成したことを特徴とする全密閉形
電動圧縮機。
【請求項３】請求項１において、前記副軸受を芯出調整後に前記支持脚の環状壁が前記ケ
ースの内面に、前記副軸受が前記支持脚の前記平面部に
夫々溶接によって固定されたものであることを特徴とす
る全密閉形電動圧縮機。
【請求項４】請求項３において、前記ケースと前記支持脚の前記環状壁との溶接及び前記
支持脚の前記平面部と前記副軸受とは、非消耗式の電極
を用いて複数の点付け溶接により、溶接されていること
を特徴とする全密閉形電動圧縮機。