JP4064597B2

JP4064597B2 - Compressor and its assembly method

Info

Publication number: JP4064597B2
Application number: JP2000093305A
Authority: JP
Inventors: 信明小川; 雅彦牧野; 喜文阿部; 務長田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: JP2001280255A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は圧縮機構およびそれを駆動軸を介し駆動する電動機を容器に収容した圧縮機およびその組立て方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の圧縮機は耐圧容器が用いられ、圧縮機構にはスクロール圧縮機やロータリ圧縮機、レシプロ圧縮機が採用され、電動機は鉄系の固定子や回転子に銅線を巻いた構造のものが採用されている。用途としては主として冷凍サイクル用で、空調、冷蔵、冷凍に好適であって、それぞれのタイプのものがその特性を活かして使用されている。居住空間に関する用途では静音性からスクロールタイプおよびロータリタイプのものが広く使用されている。
【０００３】
圧縮機構および電動機を容器に収容するのに、従来、電動機の固定子が鉄系であるのに対し容器も鉄系である場合、スクロール圧縮機を例にとると、図４に示すように固定子ａと圧縮機構ｂにおける駆動軸ｃの圧縮機構ｂ側の軸受部材ｄを、容器ｅの胴部の内側に嵌め合わせて焼き嵌めするか、溶接して取り付け支持するのが主流になっている。一方、容器ｅがアルミニウムであると、鉄系の固定子ａとは焼き嵌めや溶接が困難な材料関係にあるので、図５、図６に示すようにボルトｆにより軸線方向にボルト止めするのが主流になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、振動や無理なく耐久性よく運転できるようにするためには、圧縮機構、電動機、および駆動軸は軸線が揃うなど偏心やこじれなく全体がスムーズに動作できるように位置合わせされる。
【０００５】
しかし、図３の従来構造では、容器ｅの胴部に嵌め合わされるだけで、固定子ａおよび圧縮機構ｂ部の軸線は拘束され、固定子ａ、圧縮機構ｂ部および容器ｅのいずれかの製作誤差やその後の変形などにより心振れが生じていても、これを調整することは困難である。そこで、軸受部材ｄは容器ｅに遊びなく嵌め合わせて固定するが、圧縮機構ｂは容器ｅとの間に遊びを持たせ、固定した軸受部材ｄに対し圧縮機構ｂの部品を当てがって順次に位置合わせしていき、最後にボルト止めしているが、単独でも重い容器ｅ内での作業であることの影響もあって組み上げるのに長い時間が掛かる。
【０００６】
また、図４、図５に示すボルト止め構造では、焼き嵌めや溶接することができない材料関係となるアルミニウムの容器ｅと鉄系の固定子ａや軸受部材ｄとの関係に対し好適であるが、容器ｅに遊びなく嵌め合わせた固定子ａや軸受部材ｄを軸線方向にボルト止めするので、容器ｅの一体部分にボルト止めするのでは図３の場合と同様な問題が生じる。また、図５に示すように圧縮機構ｂがボルトｆを圧縮機構ｂ自体の組み上げ状態への締結と容器ｅへのボルト止めとに共用しているので、その分の部品点数、組み立て工数の低減はあるが、圧縮機構ｂの各構成部材を組み付けながら順次に位置合わせしていき、組み付けおよび位置合わせが終了するのと同時にボルトによる締結および容器ｅへのボルト止めを完了する必要があるので、図３に示す場合よりも難しく熟練を要する作業となってやはり長い時間が掛かる。
【０００８】
本発明の目的は、互いの位置調整が容易で精度よく容易に組み立てられる圧縮機とその組立て方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の圧縮機およびその組立て方法は、圧縮機構とこの圧縮機構を駆動軸を介し駆動する電動機とを容器に収容した圧縮機を対象としている。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の圧縮機は、回転子と固定子が周方向の空隙を介し対向する電動機の固定子を、軸線方向でボルト止め収納した第１の容器分割部分と、前記回転子に連結された駆動軸により駆動される圧縮機構部を固定収納した第２の容器分割部分とを有する圧縮機であって、前記固定子と第１の容器分割部分とのボルト止め部は、固定子と第１の容器分割部分との間に設けた軸線に直角な向きのクリアランスにより径方向位置調節可能に構成され、かつ前記固定子が圧縮機構に対する心振れを調節された状態で第１の容器分割部分に固定されてなり、前記第１の容器分割部分と第２の容器分割部分とが軸方向にボルト止めされてなることを特徴としている。
【００１１】
このような構成では、回転子と固定子が周方向の空隙を介し対向する電動機の固定子を、軸線方向でボルト止め収納した第１の容器分割部分と、前記回転子に連結された駆動軸により駆動される圧縮機構部を固定収納した第２の容器分割部分とが、互いの嵌め合わせにより軸線位置を拘束されても、第１の容器分割部分と固定子との間に設けた軸線に直角な向きのクリアランスを利用したボルト止め部での径方向位置調節によって、第１の容器分割部分の側の固定子と第２の容器分割部分の側の圧縮機構、回転子との心振れ調節することができ、１つの容器分割部分に固定子および圧縮機構部の双方が嵌め合わせて固定されている従来の場合のように、双方に心ずれが生じても調整が困難であったり、調節できなかった不便が解消し、圧縮機構に連結される駆動軸が持つ電動機の回転子と固定子との心振れをなくせるので、容易かつ迅速に精度よく組立てることができる。
【００１３】
本発明の圧縮機はスクロールタイプのもので、その圧縮機構部は、固定スクロールと軸受部材とが、旋回スクロールおよび旋回スクロールの自転を防止する自転防止部材を摺動可能に挟持した状態で軸線方向にボルト止めされ、かつこのボルト止めとは別に第２の容器分割部分に軸線方向にボルト止めされている。
【００１４】
このような構成では、圧縮機構部単独で、この圧縮機構を構成する駆動軸の軸受部材に自転防止部材および旋回スクロールといった複雑な動作機構を、軸受部材と固定スクロールとの間で挟持して組み上げた状態で、軸受部材に軸受する駆動軸も装着して利用する外部入力との関係も含め、所定の位置関係に容易かつ迅速にアライメント調整してボルト止めしてユニット化することができ、ユニット化した圧縮機構部はそれ単体で前記ボルト止めとは別に第２の容器分割部分に軸線方向にボルト止めするだけで、精度よい組み上げ状態を保ったまま容易かつ迅速に容器に固定することができる。
【００１７】
以上の発明において、さらに、第２の容器分割部分から突出する圧縮機構部を第１の容器分割部分に軸線に直角な方向の遊びなく嵌め合わせた構成では、第１の容器と第２の容器とをボルト止めするときの心合わせを行なうことができ、前記圧縮機構部のユニット化およびクリアランスによる心振れ調節と複合して採用すると、心振れ調節の箇所が徒に増大しないようにしながら圧縮機の全体を精度よく組み立てることができる。
【００２０】
以上のような各特徴は、以下のような組立て方法の発明として捉えても、同様の特長を発揮することができる。
【００２１】
本発明の第１の圧縮機の組立て方法は、回転子と固定子が周方向の空隙を介し対向する電動機の固定子を、軸線方向でボルト止め収納した第１の容器分割部分と、前記回転子に連結された駆動軸により駆動される圧縮機構部を固定収納した第２の容器分割部分とを有する圧縮機の製造方法であって、前記固定子と第１の容器分割部分との軸線に直角な方向のクリアランスを利用した位置調節により前記固定子と圧縮機構部との心振れを調節し、前記固定子を第１の容器分割部分に軸線方向にボルト止めし、しかる後に前記第１の容器分割部分と第２の容器分割部分とを軸線方向でボルト止めすることを特徴としている。
【００２４】
本発明の第２の圧縮機の組立て方法は、電動機の固定子と圧縮機構とを互いに軸線方向にボルト止めする第１、第２の各容器分割部分に振り分けて軸線方向にボルト止めし、これら第１、第２の各容器分割部分を軸線方向にボルト止めして一体化するのに、固定子の第１の容器分割部分との軸線と直角な向きのクリアランスを利用した位置調節により、第２の容器分割部分にボルト止めされている圧縮機構部との位置調節をし、スクロール圧縮機構部はその駆動軸の軸受部材にスクロール圧縮機構の固定スクロールを軸線方向にボルト止めして軸受部材と固定スクロールとの間に旋回スクロールおよび旋回スクロールと軸受部材との間で旋回スクロールの自転を防止する自転防止部材を挟み込んだ状態で、前記ボルト止めとは別に第２の容器に軸線方向にボルト止めして、圧縮機を組み立てることを特徴としている。
【００２５】
以上の組立て方法において、第２の容器分割部分から突出する圧縮機構部を第１の容器分割部分に軸線と直角な方向の遊びなく嵌め合わせて、圧縮機構部と第１の容器分割部分との位置決めを行なうようにすることもできる。
【００２６】
本発明のそれ以上の目的及び特徴は、以下の詳細な説明及び図面によって明らかになる。本発明の各特徴は、可能な限りにおいて、それ単独で、あるいは種々な組み合わせで複合して用いることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における実施の形態に係る圧縮機およびその組立て方法について図１、図２を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
【００２８】
本実施の形態は横型でスクロールタイプの圧縮機構をそれを駆動する電動機とともに容器に内蔵した冷凍サイクル用の圧縮機の場合の一例であり、圧縮対象は冷媒である。しかし、本発明はこれに限られることはなく、ロータリ式やレシプロ式など各種の圧縮機構をそれを駆動する電動機と組み合わせた各種タイプの圧縮機に適用して有効であるし、縦型のものでもその特徴に変わりはない。
【００２９】
本実施の形態の圧縮機は図１に示すように、容器１内に圧縮機構２とそれを駆動軸としてのクランク軸４により駆動する電動機３が収容されている。クランク軸４はその圧縮機構２側の主軸４ａを容器１内の長手方向の一方側に設けた主軸受部材５に軸受され、反対の端部は容器１内の長手方向の他方側に設けた副軸受部材６に軸受されている。
【００３０】
主軸受部材５には固定スクロール７がボルト止めされ、これら主軸受部材５と固定スクロール７との間に、旋回スクロール８を挟み込んで固定スクロール７に噛み合せスクロール式の圧縮機構２を構成している。旋回スクロール８と主軸受部材５との境界部には旋回スクロール８の自転を防止して円軌道運動するように案内するオルダムリングなどによる自転防止機構９が設けられていることにより、クランク軸４の主軸４ａにて旋回スクロール８を偏心駆動することにより旋回スクロール８を円軌道運動させる。このとき、固定スクロール７と旋回スクロール８との境界部に形成している圧縮室１１が外周側から中央部に移動しながら小さくなるのを利用して、容器１外に通じた吸入側接続口１２および固定スクロール７の外周部の吸入口穴１３から冷媒を吸入して圧縮していき所定圧以上になった冷媒が固定スクロール７の中央部の吐出口１４からリード弁１５を押し開いて容器１内に吐出させることを繰り返す。
【００３１】
電動機３は主軸受部材５と副軸受部材６との間に位置して、容器１に固定された固定子３ａと、クランク軸４の途中の外まわりに一体に結合された回転子３ｂとで図１、図２に示すように周方向の空隙を介して対向し合うよう構成され、回転子３ｂの上下端面の外周部分にはバランスウエイト１６が設けられ、これにより回転子３ｂおよびクランク軸４が安定して回転し、旋回スクロール８を安定して円軌道運動させることができる。
【００３２】
クランク軸４の主軸４ａと反対の端部にはポンプ１７が設けられ、容器１の下端部のオイル溜め１８からポンプ１７によってオイル１９を吸入し、クランク軸４を通縦しているオイル供給穴２１を通じて圧縮機構２の各部の軸受部２２や圧縮機構２の各摺動部に供給する。供給後のオイル１９は供給圧や重力によって逃げ場を求めるようにして軸受部２２を通じ容器１内に流出して滴下し、最終的にオイル溜め１８に回収される。
【００３３】
一方、圧縮機構２から吐出される冷媒ガスは電動機３の側に通されて電動機３を冷却した後、容器１の吐出側接続口２３から容器１外に吐出され冷凍サイクルに供給される。
【００３４】
このように、圧縮機構２からの圧縮冷媒が吐出される容器１は圧力容器であって厚肉構造になり、鉄系であると重くなる。そこで、本実施の形態では軽量化の意味で鉄系に比し比重の小さな軽金属を採用している。軽金属は１つの例としてアルミニウムであり鉄系の場合よりは厚肉になるが軽量化でき有利ではある。しかし、本発明の特徴からは鉄系でもよく、容器１は軽金属に限定するものではない。
【００３５】
容器１は鉄系の固定子３ａとの焼き嵌めができない材料関係にあることに対応して、固定子３ａは容器１の胴部１ａの内面の段差面２５に対しボルト２６により円周上の複数位置を軸線方向にボルト止めして取り付け固定している。しかし、固定子３ａは容器１の胴部１ａとの間に図１、図２に示すように軸線と直角な方向のクリアランスＣが設けられ、胴部１ａとの間で軸線の位置調節ができるようにしてある。
【００３６】
容器１は前記胴部１ａとその両端にボルト２７により円周上の複数位置で軸線方向にボルト止めして取り付けられ固定された鏡板１ｂ、１ｃとの３つの容器分割部分から構成され、主軸受部材５および圧縮機構２がなす圧縮機構部Ａは、そのクランク軸４の主軸受部材５に圧縮機構２をその円周上複数位置で軸線方向にボルト６１によりボルト止めされた状態で、このボルト止めとは別にボルト２８により鏡板１ｂにその円周上複数位置で軸線方向にボルト止めして取り付け固定されている。なお圧縮機構部Ａはその主軸受部材５の部分が鏡板１ｂの内周に遊びなく嵌め合わされて鏡板１ｂとの心振れがないようにされている。
【００３７】
以上のように、電動機３の固定子３ａとクランク軸４の圧縮機構２側の主軸受部材５を含む圧縮機構部Ａとを、互いに軸線方向にボルト止めする２つの容器分割部分である胴部１ａ、鏡板１ｂに振り分けて軸線方向にボルト止めし、これら胴部１ａ、鏡板１ｂを軸線方向にボルト止めして一体化することにより、胴部１ａに固定子３ａが、鏡板１ｂに圧縮機構部Ａがそれぞれ軸線方向にボルト止めされて、互いの嵌め合わせにより軸線位置を拘束されても、胴部１ａと鏡板１ｂとがボルト止めされる部分での軸線に直角な方向の位置調節によって、胴部１ａの側の固定子３ａと鏡板１ｂの側の圧縮機構部Ａとの心振れ調節をして、圧縮機構２に連結されるクランク軸４が持つ電動機３の回転子３ｂと固定子３ａとの心振れをなくせるので、容易かつ迅速に精度よく組立てることができる。
【００３８】
また、胴部１ａ、鏡板１ｂを軸線方向にボルト止めして一体化するのに、固定子３ａの胴部１ａとの前記クリアランスＣを利用した位置調節により、胴部１ａにボルト止めされている固定子３ａと鏡板１ｂにボルト止めされている圧縮機構部Ａとの心振れ調節をすることもでき、心振れ調節の自由度が向上する。
【００３９】
さらに、前記圧縮機構部Ａはそれ単独で、この圧縮機構部Ａを構成する主軸受部材５に自転防止機構９および旋回スクロール８といった複雑な動作機構を、主軸受部材５との間で組み上げて、つまり、主軸受部材５に圧縮機構２の固定スクロール７を軸線方向にボルト止めすることにより、主軸受部材５と固定スクロール７との間に旋回スクロール８および旋回スクロール８と主軸受部材５との間で旋回スクロール８の自転を防止する自転防止機構９を挟み込んだ状態にして、主軸受部材５に軸受するクランク軸４も装着して利用する外部入力との関係も含め、所定の位置関係に容易かつ迅速にアライメント調整して前記ボルト６１によるボルト止めを行なってユニット化することができ、ユニット化した圧縮機構部Ａはそれ単体で前記ボルト２８により鏡板１ｂに軸線方向に別途ボルト止めするだけで、精度よい組み上げ状態を保ったまま容易かつ迅速に容器に固定することができる。
【００４０】
なお、容器１はどのような箇所をどのように分割された容器分割部分どうしであっても、上記のような条件が整う限り同様の作用効果を発揮することができ本発明の範疇に属する。
【００４１】
ところで、圧縮機において、電動機３の重量が１／２〜１／３を占め重量増大の主因となっているのに対応して、本実施の形態では電動機３を中心とした圧縮機の軽量化をも図っている。
【００４２】
これについて述べると、固定子３ａを上記のように容器１にボルト止めするのに、図２に示すように外周の３箇所をボルト止めするようにしている。これにより、従来、４箇所をボルトで止めていたのが１箇所減少するので、その分ボルト２６およびボルト止め用に形成される図１、図２に示すような容器１の胴部１ａおよび固定子３ａの厚肉部１ｄ、３ａ１が少なくなり圧縮機の重量を軽減することができ軽量化するし、部品点数、組み立て工数ともに減少するので低コスト化が図れる。
【００４３】
また、本実施の形態の電動機３が図２に示すように回転子３ｂに永久磁石などによる４極を有した通常のタイプに対し、３箇所のボルト止め位置が複数の極に同時に対向し合うタイミングがなくなり、従来のように４箇所のボルト止め位置が回転子３ｂの４極と同時に対向し合って９０°ごとにある振動の腹と一致し共振する従来の問題が解消する。
【００４４】
さらに、固定子３ａの巻線３１が星型３相巻線であるのに対応して、これを図２に示すように並列巻きにすることにより、最外部の円周方向に並ぶ巻線群３１ａと巻線群３１ａとの境界部３１ｂが３箇所できるので、これに前記ボルト止め位置を図２に示すように対向させて各巻線群３１ａとの干渉を避けられるので、巻線群３１ａとの干渉を避けるためにボルト止め位置を外側に大きく張り出させなくてよく、その分前記厚肉部１ｄ、３ａ１がスリム化して軽量化が図れる。
【００４５】
また、電動機３の固定子３ａおよび回転子３ｂの少なくとも一方に重量を軽減するための、空洞、軸線方向に連続した、あるいは途中で止まる切り欠き、穴の少なくとも１つを円周方向に１つ以上設ける。図１、図２に示す例では固定子３ａの外周の複数箇所に連続した切り欠き４１を設けている。
【００４６】
このような空洞や切り欠き４１、穴は固定子３ａや回転子３ｂが積層構造であることにより、積層する板材に空けた穴の集合により、また空洞は必要に応じ分散して容易に形成することができ、従来の冷凍サイクル用の圧縮機が冷媒を通して電動機を冷却するために固定子や回転子に設けている冷却穴とは目的が異なり、強度や安全、電動機効率など必要条件からの限度一杯まで、冷却穴の場合よりも大きく、あるいは多く設けられるのを利用して、空洞や切り欠き４１、穴の総容積に比例して圧縮機の重量が軽減し軽量化しやすい。冷媒の流れに問題がある場合、これらの切り欠き４１、穴を途中で止まるものとすることができる。また、空洞にするとそのような心配はない。
【００４７】
さらに、このような切り欠き４１や穴４２のすくなくとも一方を、冷媒を膨張型あるいは干渉型などの消音特性を発揮して通す軸線方向の消音通路をなして円周方向に１つ以上設けることもできる。これらにより、重量を軽減する軸線方向の切り欠き４１や穴４２は、干渉型や膨張型などの消音作用を発揮し、従来の冷却用のものに比し大きく、あるいは多く設けられることから、通路面積が大きく変化した、あるいは多数の消音通路５１により、圧縮して吐出される流体の脈動を抑制し消音効果を高めることができる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、上記の説明で明らかなように、固定子と圧縮機構部とが個別にボルト止めされる第１、第２の各容器分割部分どうしのボルト止め部や、固定子とそれをボルト止めする容器分割部分との間のクリアランスなどによる位置の自由度を利用した位置調節によって、固定子および圧縮機構部双方に心振れが生じても調整が容易かつ迅速に行なえ、精度よく容易かつ迅速に組み立てられ、低コスト化が図れる。
【００５３】
また、スクロールタイプの圧縮機構部が駆動軸の軸受部材に自転防止部材および旋回スクロールといった複雑な動作機構を、軸受部材との間で、軸受部材に軸受する駆動軸も装着して利用した外部入力との関係も含め、所定の位置関係に容易にアライメント調整して組み上げてユニット化でき、ユニット化した圧縮機構部は容器に軸線方向に単独にボルト止めするだけでよいので、精度よく容易かつ迅速に組み立てることができ、低コスト化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る圧縮機を示す断面図
【図２】図１の圧縮機に収容された電動機の固定子を示す巻線を模式化した状態の端面図
【図３】圧縮機の従来例を示す断面図
【図４】圧縮機の別の従来例の電動機と容器との取り付け部を示す断面図
【図５】図４の圧縮機のスクロールタイプの圧縮機と容器との取り付け部を示す断面図
【符号の説明】
１容器
１ａ胴部
１ｂ、１ｃ鏡板
２圧縮機構
３電動機
３ａ固定子
３ｂ回転子
４クランク軸
５主軸受部材
７固定スクロール
８旋回スクロール
９自転防止機構
２５段差面
２６、２７、２８ボルト
Ａ圧縮機構部
Ｃクリアランス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a compressor in which a compression mechanism and an electric motor that drives the compression mechanism via a drive shaft are accommodated in a container, and an assembling method thereof.
[0002]
[Prior art]
This type of compressor uses a pressure vessel, and the compression mechanism employs a scroll compressor, rotary compressor, or reciprocating compressor, and the motor has a structure in which a copper wire is wound around an iron-based stator or rotor. Is adopted. Applications are mainly for refrigeration cycles, suitable for air conditioning, refrigeration and refrigeration. Each type is used taking advantage of its characteristics. Scroll type and rotary type are widely used in residential space because of its quietness.
[0003]
In order to accommodate the compression mechanism and the electric motor in the container, when the stator of the electric motor is conventionally iron-based, but the container is also iron-based, when the scroll compressor is taken as an example, it is fixed as shown in FIG. The mainstream is to fit the bearing member d on the side of the compression mechanism b of the drive shaft c of the child a and the compression mechanism b with the inner side of the body part of the container e, or to weld and support them. . On the other hand, if the container e is made of aluminum, it is difficult to shrink fit or weld with the iron-based stator a. Therefore, as shown in FIGS. 5 and 6, bolts are bolted in the axial direction with bolts f. Has become mainstream.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to be able to operate with high durability without vibration and unreasonableness, the compression mechanism, the electric motor, and the drive shaft are aligned so that the whole can be operated smoothly without any eccentricity or twisting such as alignment of the axes.
[0005]
However, in the conventional structure of FIG. 3 , the axis of the stator a and the compression mechanism b is restricted only by being fitted to the body of the container e, and any one of the stator a, the compression mechanism b, and the container e. Even if there is a runout due to a manufacturing error or subsequent deformation, it is difficult to adjust this. Therefore, the bearing member d is fitted and fixed to the container e without any play, but the compression mechanism b has play between the container e and the parts of the compression mechanism b are applied to the fixed bearing member d. Positioning is performed sequentially and bolted at the end, but it takes a long time to assemble due to the effect of working alone in the heavy container e.
[0006]
In addition, the bolting structure shown in FIGS. 4 and 5 is suitable for the relationship between the aluminum container e and the iron-based stator a or bearing member d, which is a material relationship that cannot be shrink-fitted or welded. Since the stator a and the bearing member d fitted to the container e without play are bolted in the axial direction, the same problem as in FIG . Further, as shown in FIG. 5 , the compression mechanism b shares the bolt f with the fastening of the compression mechanism b itself in the assembled state and the bolting to the container e, so that the number of parts and assembly man-hours can be reduced accordingly. However, it is necessary to complete the positioning while assembling each component of the compression mechanism b, and at the same time when the assembly and the alignment are completed, it is necessary to complete the fastening with the bolt and the bolting to the container e. This is more difficult and requires more skill than the case shown in FIG .
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a compressor and an assembling method thereof that can easily be adjusted with respect to each other and can be accurately assembled.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The compressor and its assembling method of the present invention are intended for a compressor in which a compression mechanism and an electric motor that drives the compression mechanism via a drive shaft are contained in a container.
[0010]
In order to achieve the above object, a compressor according to the present invention includes a first container division portion in which a stator of an electric motor in which a rotor and a stator are opposed via a circumferential gap is bolted and accommodated in an axial direction; A compressor having a second container divided portion in which a compression mechanism driven by a drive shaft connected to the rotor is fixedly housed, and a bolting portion between the stator and the first container divided portion Is configured such that the radial position can be adjusted by a clearance in a direction perpendicular to the axis provided between the stator and the first container dividing portion, and the stator is in a state in which the runout relative to the compression mechanism is adjusted. it is fixed to the first container divided portion, said first container divided portion and the second container wedges is a feature to be bolted in the axial direction.
[0011]
In such a configuration, the first container split portion in which the stator of the electric motor in which the rotor and the stator are opposed to each other via a circumferential gap is bolted and stored in the axial direction, and the drive shaft connected to the rotor Even if the axial position of the second container divided portion fixedly housed by the compression mechanism driven by the fitting is constrained by the mutual fitting, the axial line provided between the first container divided portion and the stator Adjusting the runout between the stator on the side of the first container split part and the compression mechanism and rotor on the side of the second container split part by adjusting the radial position at the bolting part using the clearance at right angles As in the conventional case where both the stator and the compression mechanism part are fitted and fixed to one container division part, adjustment is difficult or adjustment is possible even if the center is shifted in both sides. The inconvenience that could not be resolved, the compressor Since Nakuseru runout of the rotor and the stator of the electric motor drive shaft has to be connected to may be assembled well easily and quickly and precisely.
[0013]
Compressor of the present invention has the scroll type, the axis in the compression mechanism includes a fixed scroll and the bearing member, and slidably held between a rotation preventing member for preventing rotation of the orbiting scroll and the orbiting scroll state bolted to the direction, and is bolted in the axial direction separately from the second container wedges and the bolts.
[0014]
In such a configuration, the compression mechanism alone, a complicated operation mechanism such as the bearing member to the rotation-preventing member and the orbiting scroll of the drive shaft constituting the compression mechanism, assembled and clamped between the bearing member and the fixed scroll The unit can be easily and quickly adjusted to the specified positional relationship and bolted into a unit, including the relationship with the external input that is used by mounting the drive shaft bearing on the bearing member. The compressed compression mechanism unit can be easily and quickly fixed to the container while maintaining a precise assembled state by simply bolting the second container division part in the axial direction separately from the bolting. .
[0017]
In the above invention, the first container and the second container are further configured in such a manner that the compression mechanism portion protruding from the second container divided portion is fitted to the first container divided portion without play in the direction perpendicular to the axis. When the compressor is combined with the unitization of the compression mechanism unit and the adjustment of the runout due to the clearance, the compressor can be adjusted while preventing the position of the runout adjustment from increasing. Can be assembled with high accuracy.
[0020]
Even if each of the above features is regarded as an invention of the following assembling method, the same feature can be exhibited.
[0021]
The first compressor assembling method of the present invention includes a first container division portion in which a stator of an electric motor in which a rotor and a stator are opposed to each other through a circumferential gap is bolted and accommodated in an axial direction, and the rotation A compressor manufacturing method comprising: a second container divided portion in which a compression mechanism driven by a drive shaft coupled to a child is fixedly housed; and the axis of the stator and the first container divided portion is The position of the stator and the compression mechanism is adjusted by adjusting the position using a clearance in a right angle direction, and the stator is bolted to the first container divided portion in the axial direction, and then the first The container divided part and the second container divided part are bolted in the axial direction .
[0024]
The second compressor assembling method of the present invention distributes the stator and the compression mechanism of the electric motor to the first and second container divided parts that are bolted to each other in the axial direction and is bolted in the axial direction. In order to integrate the first and second container divided parts by bolting in the axial direction, position adjustment using a clearance perpendicular to the axis of the stator with respect to the first container divided part is used to adjust the first and second container divided parts. The position of the scroll compression mechanism portion is adjusted with the compression mechanism portion bolted to the container dividing portion 2, and the scroll compression mechanism portion bolts the fixed scroll of the scroll compression mechanism to the bearing member of the drive shaft in the axial direction. A second container separate from the bolting in a state in which the orbiting scroll and the rotation preventing member for preventing the orbiting scroll from rotating are sandwiched between the fixed scroll and the orbiting scroll and the bearing member. Bolted in the axial direction, characterized by assembling the compressor.
[0025]
In the above assembling method, the compression mechanism portion protruding from the second container division portion is fitted to the first container division portion without play in a direction perpendicular to the axis, and the compression mechanism portion and the first container division portion are Positioning can also be performed.
[0026]
Further objects and features of the present invention will become apparent from the following detailed description and drawings. Each feature of the present invention can be used alone or in combination in various combinations as much as possible.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a compressor and an assembling method thereof according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 for understanding of the present invention.
[0028]
This embodiment is an example of a case of a compressor for a refrigeration cycle in which a horizontal scroll type compression mechanism is built in a container together with an electric motor that drives the compression mechanism, and a compression target is a refrigerant. However, the present invention is not limited to this, and is effective when applied to various types of compressors in which various types of compression mechanisms such as a rotary type and a reciprocating type are combined with an electric motor that drives the compression mechanism. But its features remain the same.
[0029]
As shown in FIG. 1, the compressor according to the present embodiment contains a compression mechanism 2 and an electric motor 3 driven by a crankshaft 4 as a drive shaft in a container 1. The crankshaft 4 is supported by a main bearing member 5 having a main shaft 4 a on the compression mechanism 2 side provided on one side in the longitudinal direction in the container 1, and the opposite end is provided on the other side in the longitudinal direction in the container 1. The auxiliary bearing member 6 is bearing.
[0030]
A fixed scroll 7 is bolted to the main bearing member 5, and the orbiting scroll 8 is sandwiched between the main bearing member 5 and the fixed scroll 7 and meshed with the fixed scroll 7 to constitute a scroll-type compression mechanism 2. . The boundary between the orbiting scroll 8 and the main bearing member 5 is provided with an anti-rotation mechanism 9 such as an Oldham ring that prevents the orbiting scroll 8 from rotating and guides it to move in a circular orbit. The orbiting scroll 8 is moved in a circular orbit by driving the orbiting scroll 8 eccentrically with the main shaft 4a. At this time, using the fact that the compression chamber 11 formed at the boundary portion between the fixed scroll 7 and the orbiting scroll 8 becomes smaller while moving from the outer peripheral side to the central portion, the suction side connection port communicated to the outside of the container 1 12 and the suction hole 13 in the outer peripheral portion of the fixed scroll 7 are sucked and compressed, and the refrigerant that has become a predetermined pressure or more pushes the reed valve 15 from the discharge port 14 in the center of the fixed scroll 7 to open the container. 1 to repeat the discharge.
[0031]
The electric motor 3 is located between the main bearing member 5 and the auxiliary bearing member 6, and includes a stator 3 a that is fixed to the container 1 and a rotor 3 b that is integrally coupled to the outer periphery in the middle of the crankshaft 4 . 1. As shown in FIG. 2, they are configured to face each other through a circumferential gap, and balance weights 16 are provided on the outer peripheral portions of the upper and lower end surfaces of the rotor 3b, whereby the rotor 3b and the crankshaft 4 are connected to each other. It can rotate stably and the orbiting scroll 8 can be stably orbitally moved.
[0032]
A pump 17 is provided at the end opposite to the main shaft 4 a of the crankshaft 4, and oil 19 is sucked by the pump 17 from the oil reservoir 18 at the lower end of the container 1, and is an oil supply hole that runs vertically through the crankshaft 4. 21 is supplied to the bearings 22 of each part of the compression mechanism 2 and the sliding parts of the compression mechanism 2. The supplied oil 19 flows out and drops into the container 1 through the bearing portion 22 so as to obtain a clearance by supply pressure or gravity, and is finally collected in the oil reservoir 18.
[0033]
On the other hand, the refrigerant gas discharged from the compression mechanism 2 is passed to the electric motor 3 side to cool the electric motor 3, and then discharged from the discharge side connection port 23 of the container 1 to the outside of the container 1 and supplied to the refrigeration cycle.
[0034]
Thus, the container 1 from which the compressed refrigerant from the compression mechanism 2 is discharged is a pressure container and has a thick structure, and is heavy when it is iron-based. Therefore, in the present embodiment, a light metal having a specific gravity smaller than that of an iron-based material is employed in order to reduce weight. One example of the light metal is aluminum, which is thicker than that of an iron-based material, but is advantageous in that it can be reduced in weight. However, from the features of the present invention, it may be iron-based, and the container 1 is not limited to light metal.
[0035]
Corresponding to the fact that the container 1 is in a material relationship that cannot be shrink-fitted with the iron-based stator 3a, the stator 3a is circumferentially connected to the stepped surface 25 of the inner surface of the body 1a of the container 1 by bolts 26. A plurality of positions are bolted and fixed in the axial direction. However, the stator 3a is provided with a clearance C in a direction perpendicular to the axis as shown in FIGS. 1 and 2 between the body 1a of the container 1 and the position of the axis can be adjusted between the body 3a. It is like that.
[0036]
The container 1 is composed of three container divided parts including the body 1a and end plates 1b and 1c fixed to the opposite ends thereof by bolts 27 at a plurality of positions on the circumference in the axial direction. The compression mechanism portion A formed by the member 5 and the compression mechanism 2 is a state in which the compression mechanism 2 is bolted to the main bearing member 5 of the crankshaft 4 by bolts 61 at a plurality of positions on the circumference thereof by bolts 61 in the axial direction. In addition to the fastening, bolts 28 are attached and fixed to the end plate 1b by bolting in the axial direction at a plurality of positions on the circumference thereof. The compression mechanism portion A is configured such that the main bearing member 5 is fitted to the inner periphery of the end plate 1b without play so that there is no runout with the end plate 1b.
[0037]
As described above, the body portion which is the two container divided portions for bolting the stator 3a of the electric motor 3 and the compression mechanism portion A including the main bearing member 5 on the compression mechanism 2 side of the crankshaft 4 to each other in the axial direction. 1a and the end plate 1b are bolted in the axial direction, and the barrel portion 1a and the end plate 1b are bolted and integrated in the axial direction, so that the stator 3a is fixed to the barrel portion 1a and the compression mechanism portion is connected to the end plate 1b. Even if A is bolted in the axial direction and the axial position is constrained by fitting each other, the barrel 1a and the end plate 1b are adjusted by position adjustment in the direction perpendicular to the axial line at the portion to which the bolt is bolted. The rotor 3b and the stator 3a of the electric motor 3 of the crankshaft 4 connected to the compression mechanism 2 are adjusted by adjusting the runout between the stator 3a on the side of the part 1a and the compression mechanism part A on the side of the end plate 1b. So you can eliminate And it can quickly be assembled accurately.
[0038]
Further, the body 1a and the end plate 1b are bolted and integrated in the axial direction, and are bolted to the body 1a by adjusting the position using the clearance C with the body 1a of the stator 3a. The runout adjustment between the stator 3a and the compression mechanism part A bolted to the end plate 1b can also be performed, and the degree of freedom of the runout adjustment is improved.
[0039]
Further, the compression mechanism A alone is configured by assembling a complicated operation mechanism such as the rotation prevention mechanism 9 and the orbiting scroll 8 on the main bearing member 5 constituting the compression mechanism A with the main bearing member 5. That is, the fixed scroll 7 of the compression mechanism 2 is bolted to the main bearing member 5 in the axial direction, so that the orbiting scroll 8 and the orbiting scroll 8 and the main bearing member 5 are interposed between the main bearing member 5 and the fixed scroll 7. A predetermined positional relationship including a relationship with an external input that is mounted and used with a crankshaft 4 bearing on the main bearing member 5 with a rotation prevention mechanism 9 that prevents the rotation of the orbiting scroll 8 interposed therebetween. Can be easily and quickly aligned and bolted with the bolt 61 to form a unit, and the unitized compression mechanism A can be used as a single unit. 28 by simply separately bolted axially end plate 1b, can be fixed easily and quickly the container while maintaining an accurate assembled state.
[0040]
It should be noted that the container 1 can exhibit the same function and effect as long as the above conditions are satisfied, regardless of how and where the container divided parts are divided, and belongs to the category of the present invention.
[0041]
By the way, in the compressor, corresponding to the fact that the weight of the electric motor 3 occupies 1/2 to 1/3 and is the main cause of the weight increase, in this embodiment, the weight of the compressor centering on the electric motor 3 is reduced. Is also planned.
[0042]
In this regard, in order to bolt the stator 3a to the container 1 as described above, the outer periphery is bolted at three locations as shown in FIG. As a result, the number of bolts that have been conventionally fastened with four bolts is reduced by one, so that the bolt 26 and the body 1a of the container 1 as shown in FIGS. Since the thick portions 1d and 3a1 of the child 3a are reduced, the weight of the compressor can be reduced, the weight is reduced, and the number of parts and the number of assembly steps are reduced, so that the cost can be reduced.
[0043]
In addition, as shown in FIG. 2, the electric motor 3 according to the present embodiment has three bolting positions facing a plurality of poles at the same time with respect to a normal type in which the rotor 3b has four poles such as permanent magnets. The timing is lost, and the conventional problem that four bolting positions face each other at the same time as the four poles of the rotor 3b and coincide with the vibration antinodes every 90 ° to resonate is solved.
[0044]
Further, in response to the winding 31 of the stator 3a being a star-shaped three-phase winding, the windings are arranged in the outermost circumferential direction by arranging them in parallel as shown in FIG. Since there are three boundary portions 31b between 31a and winding group 31a, the bolting positions can be opposed to each other as shown in FIG. 2 to avoid interference with each winding group 31a. In order to avoid the interference, the bolting position does not have to be greatly extended outward, and the thick portions 1d and 3a1 can be slimmed down and the weight can be reduced.
[0045]
Further, at least one of a cavity, a notch that is continuous in the axial direction or stops in the middle, or a hole for reducing the weight is provided in at least one of the stator 3a and the rotor 3b of the electric motor 3 in the circumferential direction. Provided above. In the example shown in FIGS. 1 and 2, continuous notches 41 are provided at a plurality of locations on the outer periphery of the stator 3a.
[0046]
Such cavities, notches 41, and holes are easily formed by the stator 3a and the rotor 3b having a laminated structure, and by forming a set of holes in the laminated plate materials, and by dispersing the cavities as necessary. The purpose of the compressors for conventional refrigeration cycles is different from the cooling holes provided in the stator and rotor for cooling the motor through the refrigerant, and there are limits from requirements such as strength, safety, and motor efficiency. By making use of a larger or larger number of cooling holes than the number of cooling holes, the weight of the compressor is reduced in proportion to the total volume of the cavities, notches 41 and holes, and the weight can be easily reduced. When there is a problem in the flow of the refrigerant, the notches 41 and the holes can be stopped halfway. Moreover, there is no such worry when hollow.
[0047]
Further, at least one of the notches 41 and the holes 42 may be provided in the circumferential direction by forming an axial silencing passage through which the refrigerant passes through an expansion type or interference type silencing characteristic. it can. Accordingly, the notches 41 and the holes 42 in the axial direction for reducing the weight exhibit a silencing action such as an interference type and an expansion type, and are provided larger or more than those for conventional cooling. Due to the large change in the area or the numerous silencing passages 51, the pulsation of the fluid that is compressed and discharged can be suppressed and the silencing effect can be enhanced.
[0052]
【The invention's effect】
According to the present invention, as is apparent from the above description, the first and second container divided parts are bolted to each other and the stator and the compression mechanism are individually bolted, the stator and the same. By adjusting the position using the degree of freedom of position, such as the clearance between the container divided parts that bolt the bolts, adjustment can be performed easily and quickly even if the stator and compression mechanism both run out, making it easy and accurate. In addition, it can be assembled quickly and the cost can be reduced.
[0053]
In addition, the scroll-type compression mechanism part uses a complex operating mechanism such as a rotation prevention member and a turning scroll on the bearing member of the drive shaft, and the external input using the drive shaft bearing on the bearing member with the bearing member. The unit can be easily adjusted and assembled into a predetermined positional relationship and assembled into a unit, and the unitized compression mechanism only needs to be bolted to the container alone in the axial direction. As a result, the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a compressor according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an end view schematically showing a winding showing a stator of an electric motor housed in the compressor shown in FIG. A cross-sectional view showing a conventional example of a compressor FIG. 4 is a cross-sectional view showing a mounting portion between an electric motor and a container of another conventional example of the compressor FIG. 5 is a scroll type compressor and a container of the compressor of FIG. Sectional view showing the attachment part with [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container 1a Body part 1b, 1c End plate 2 Compression mechanism 3 Electric motor 3a Stator 3b Rotor 4 Crankshaft 5 Main bearing member 7 Fixed scroll 8 Orbiting scroll 9 Anti-rotation mechanism 25 Step surface 26, 27, 28 Bolt A Compression mechanism part C Clearance

Claims

回転子と固定子が周方向の空隙を介し対向する電動機の固定子を、軸線方向でボルト止め収納した第１の容器分割部分と、前記回転子に連結された駆動軸により駆動される圧縮機構部を固定収納した第２の容器分割部分とを有する圧縮機であって、A compression mechanism that is driven by a first container divided portion in which a stator of an electric motor in which a rotor and a stator are opposed to each other via a circumferential gap is bolted and stored in an axial direction, and a drive shaft connected to the rotor A compressor having a second container divided portion in which the portion is fixedly stored,
前記固定子と第１の容器分割部分とのボルト止め部は、固定子と第１の容器分割部分との間に設けた軸線に直角な向きのクリアランスにより径方向位置調節可能に構成され、かつ前記固定子が圧縮機構に対する心振れを調節された状態で第１の容器分割部分に固定されてなり、The bolting portion between the stator and the first container split portion is configured to be adjustable in radial direction by a clearance perpendicular to an axis provided between the stator and the first container split portion, and The stator is fixed to the first container dividing portion in a state where the runout relative to the compression mechanism is adjusted;
前記第１の容器分割部分と第２の容器分割部分とが軸方向にボルト止めされてなる圧縮機。A compressor in which the first container divided portion and the second container divided portion are bolted in the axial direction.

圧縮機構部がスクロール圧縮機構である請求項１記載の圧縮機。The compressor according to claim 1, wherein the compression mechanism section is a scroll compression mechanism.

圧縮機構部は、固定スクロールと軸受部材とが、旋回スクロールおよび旋回スクロールの自転を防止する自転防止部材を摺動可能に挟持した状態で軸線方向にボルト止めされ、かつこのボルト止めとは別に第２の容器分割部分に軸線方向にボルト止めされてなる請求項２記載の圧縮機。The compression mechanism portion is bolted in the axial direction in a state where the fixed scroll and the bearing member slidably hold the orbiting scroll and the rotation preventing member that prevents the orbiting scroll from rotating. The compressor according to claim 2, wherein the two container division parts are bolted in the axial direction.

第２の容器分割部分から突出する圧縮機構部を第１の容器分割部分に軸線と直角な方向の遊びなく嵌め合わせた請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧縮機。The compressor according to any one of claims 1 to 3, wherein the compression mechanism portion protruding from the second container divided portion is fitted to the first container divided portion without play in a direction perpendicular to the axis.

回転子と固定子が周方向の空隙を介し対向する電動機の固定子を、軸線方向でボルト止め収納した第１の容器分割部分と、前記回転子に連結された駆動軸により駆動される圧縮機構部を固定収納した第２の容器分割部分とを有する圧縮機の組立て方法であって、A compression mechanism that is driven by a first container divided portion in which a stator of an electric motor in which a rotor and a stator are opposed to each other via a circumferential gap is bolted and stored in an axial direction, and a drive shaft connected to the rotor A method of assembling a compressor having a second container division portion in which a portion is fixedly stored,
前記固定子と第１の容器分割部分との軸線に直角な方向のクリアランスを利用した位置調節により前記固定子と圧縮機構部との心振れを調節し、前記固定子を第１の容器分割部分に軸線方向にボルト止めし、しかる後に前記第１の容器分割部分と第２の容器分割部分とを軸線方向でボルト止めする圧縮機の組立て方法。The position of the stator and the compression mechanism is adjusted by adjusting the position using a clearance in a direction perpendicular to the axis of the stator and the first container divided portion, and the stator is moved to the first container divided portion. A method of assembling the compressor, wherein the first container divided portion and the second container divided portion are bolted in the axial direction.

スクロールタイプの圧縮機構とこの圧縮機構を駆動軸を介し駆動する電動機とを容器に収容した圧縮機の組立て方法であって、
電動機の固定子と圧縮機構とを互いに軸線方向にボルト止めする第１、第２の各容器分割部分に振り分けて軸線方向にボルト止めし、
これら第１、第２の各容器分割部分を軸線方向にボルト止めして一体化するのに、
固定子の第１の容器分割部分との軸線に直角な向きのクリアランスを利用した位置調節により、第２の容器分割部分にボルト止めされている圧縮機構部との心振れの調節をし、
圧縮機構部は、その駆動軸の軸受部材にスクロール圧縮機構の固定スクロールを軸線方向にボルト止めして軸受部材と固定スクロールとの間に旋回スクロールおよび旋回スクロールと軸受部材との間の旋回スクロールの自転を防止する自転防止部材を挟み込んだ状態で、前記ボルト止めとは別に第２の容器に軸線方向にボルト止めして、圧縮機を組み立てる
ことを特徴とする圧縮機の組立て方法。A method of assembling a compressor in which a scroll type compression mechanism and an electric motor that drives the compression mechanism via a drive shaft are housed in a container,
The motor stator and the compression mechanism are axially bolted to each of the first and second container divided parts that are bolted to each other in the axial direction,
In order to integrate these first and second container division parts by bolting in the axial direction,
By adjusting the position of the stator using the clearance in the direction perpendicular to the axis of the first container division part, the center deflection of the compression mechanism part bolted to the second container division part is adjusted,
The compression mechanism portion is configured such that the fixed scroll of the scroll compression mechanism is bolted to the bearing member of the drive shaft in the axial direction and the orbiting scroll and the orbiting scroll between the orbiting scroll and the bearing member are fixed between the bearing member and the fixed scroll. A compressor assembling method comprising assembling a compressor by bolting to a second container in an axial direction separately from the bolting in a state where a rotation preventing member for preventing rotation is sandwiched.

第２の容器分割部分から突出する圧縮機構部を第１の容器分割部分に軸線と直角な方向の遊びなく嵌め合わせて、圧縮機構部と第１の容器分割部分との位置決めを行なう請求項５または６に記載の圧縮機の組立て方法。The compression mechanism portion protruding from the second container divided portions first container divided portion fitted without play in the axial direction perpendicular claim for positioning of the compression mechanism portion and the first container divided portion 5 Or a method for assembling the compressor according to 6 ;