JP4876711B2 - Compressor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、圧縮機、特に、製造コストを抑制しながら圧縮機構部の歪みをなくし、しかも、小径化が可能である圧縮機およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a compressor, and more particularly, to a compressor that eliminates distortion of a compression mechanism while suppressing manufacturing cost and can be reduced in diameter, and a manufacturing method thereof.
従来、スイング圧縮機やロータリー圧縮機では、シリンダブロック、フロントヘッド、及びリアヘッド等がボルトで締結されて圧縮機構部が形成されていた(例えば、特許文献1参照)。
ところが、このようにボルト締結法を用いた場合、ボルト本数が少ないと、圧縮機構部に歪みが生じてしまう。特に、近年、広く採用されつつある二酸化炭素などの自然冷媒を冷媒として利用する場合には、耐圧性を確保しなければならないため、締結力を大きくする必要があり、締結歪みが生じやすくなる。もちろん、ボルト本数を多くすればこのような問題は解消されるが、ボルトのコストが跳ね上がるため好ましくない。 However, when the bolt fastening method is used in this way, if the number of bolts is small, the compression mechanism section is distorted. In particular, when a natural refrigerant such as carbon dioxide, which has been widely adopted in recent years, is used as a refrigerant, pressure resistance must be ensured. Therefore, it is necessary to increase the fastening force, and fastening distortion is likely to occur. Of course, if the number of bolts is increased, such a problem can be solved, but it is not preferable because the cost of the bolts increases.
また、近年、特に日本社会では、設置スペース等の確保が難しいことから空気調和機や給湯機などの小型化が望まれている。この小型化を達成するためには、要素部品の中でも大きい部類に属する圧縮機を小径化することは避けて通ることができない。 In recent years, especially in Japanese society, it is difficult to secure an installation space and the like, and therefore, downsizing of air conditioners and water heaters is desired. In order to achieve this downsizing, it is impossible to avoid reducing the diameter of a compressor belonging to a large class among the component parts.
本発明の課題は、製造コストを抑制しながら圧縮機構部の歪みをなくし、しかも、小径化が可能である圧縮機およびその製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a compressor and a method for manufacturing the compressor that can reduce the diameter of the compression mechanism while suppressing the manufacturing cost and can reduce the diameter.
第1発明に係る圧縮機は、クランク軸、ローター、シリンダブロック、および第1ヘッドを備える。なお、ここにいう「ローター」には、スイング圧縮機のピストンのローター部やロータリー圧縮機のローター等が含まれる。また、ここにいう「第1ヘッド」には、フロントヘッド、リアヘッド、ミドルプレート等が含まれる。クランク軸は、偏心軸部を有する。ローターは、偏心軸部に嵌合される。シリンダブロックは、シリンダ孔を有する。シリンダ孔には、偏心軸部およびローターが収容される。第1ヘッドは、シリンダブロックの第1面側に配置されると共に、シリンダ孔の内周面から外周側に2mm以上4mm以下離れた位置に相当する位置でレーザ溶接されることによってシリンダブロックに締結され、シリンダ孔の片側を覆っている。また、シリンダブロックは、断熱空間をさらに有する。断熱空間は、シリンダ孔の内周面から外周側に4mmよりも遠く離れた位置にシリンダ孔の貫通方向に沿って第1面側から切り欠かれるように形成される。第1ヘッドは、断熱空間の開口を覆っている。 A compressor according to a first invention includes a crankshaft, a rotor, a cylinder block, and a first head. The “rotor” mentioned here includes a rotor portion of a piston of a swing compressor, a rotor of a rotary compressor, and the like. The “first head” here includes a front head, a rear head, a middle plate, and the like. The crankshaft has an eccentric shaft portion. The rotor is fitted to the eccentric shaft portion. The cylinder block has a cylinder hole. The eccentric shaft portion and the rotor are accommodated in the cylinder hole. The first head is disposed on the first surface side of the cylinder block and is fastened to the cylinder block by laser welding at a position corresponding to a position 2 mm or more and 4 mm or less away from the inner circumferential surface of the cylinder hole to the outer circumferential side. And covers one side of the cylinder hole. The cylinder block further has a heat insulating space. The heat insulating space is formed so as to be cut out from the first surface side along the penetrating direction of the cylinder hole at a position farther than 4 mm from the inner peripheral surface of the cylinder hole to the outer peripheral side. The first head covers the opening of the heat insulating space.
この圧縮機では、第1ヘッドが、シリンダ孔の内周面から外周側に2mm以上4mm以下離れた位置に相当する位置でレーザ溶接されることによってシリンダブロックに締結されている。このため、この圧縮機では、ボルトを使用せずに第1ヘッドをシリンダブロックに締結して圧縮機構部を作製することができる。したがって、この圧縮機では、ボルト締結の場合よりもシリンダ孔近くで第1ヘッドを締結することができる。この結果、この圧縮機では、ボルト締結による締結歪みの発生を防止することができると共に小径化が可能となる。よって、この圧縮機では、製造コストを抑制しながら圧縮機構部の歪みをなくすことができ、しかも、小径化を達成することができる。 In this compressor, the first head is fastened to the cylinder block by laser welding at a position corresponding to a position 2 mm or more and 4 mm or less away from the inner peripheral surface of the cylinder hole to the outer peripheral side. For this reason, in this compressor, a 1st head can be fastened to a cylinder block, without using a volt | bolt, and a compression mechanism part can be produced. Therefore, in this compressor, the first head can be fastened closer to the cylinder hole than in the case of bolt fastening. As a result, in this compressor, the occurrence of fastening distortion due to bolt fastening can be prevented and the diameter can be reduced. Therefore, in this compressor, the distortion of the compression mechanism can be eliminated while suppressing the manufacturing cost, and the diameter can be reduced.
第2発明に係る圧縮機は、第1発明に係る圧縮機であって、第1ヘッドは、シリンダ孔の内周面から外周側に2mm以上4mm以下離れた位置に相当する位置が貫通レーザ溶接可能に薄肉化されている。なお、第1ヘッドが半溶融ダイキャスト成形法によって製造されており且つ貫通レーザ溶接時のレーザ出力が4〜5kWである場合、薄肉化とは3mm以下の厚みにすることである。 The compressor according to the second invention is the compressor according to the first invention, wherein the first head has a through laser welding at a position corresponding to a position 2 mm or more and 4 mm or less away from the inner peripheral surface of the cylinder hole to the outer peripheral side. Thinned as possible. In addition, when the 1st head is manufactured by the semi-molten die-casting method and the laser output at the time of penetration laser welding is 4-5 kW, thinning is making it thickness of 3 mm or less.
この圧縮機では、第1ヘッドが、シリンダ孔の内周面から外周側に2mm以上4mm以下離れた位置に相当する位置が貫通レーザ溶接可能に薄肉化されている。このため、この圧縮機では、第1ヘッドをシリンダブロックに貫通レーザ溶接することができる。 In this compressor, a position corresponding to a position where the first head is separated from the inner peripheral surface of the cylinder hole to the outer peripheral side by 2 mm or more and 4 mm or less is thinned so as to be capable of penetrating laser welding. For this reason, in this compressor, the first head can be penetrated and laser welded to the cylinder block.
第3発明に係る圧縮機は、第1発明または第2発明に係る圧縮機であって、第1ヘッドは、クランク軸の軸方向に沿って貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロックと締結されている。 A compressor according to a third aspect of the present invention is the compressor according to the first or second aspect of the present invention, wherein the first head is fastened to the cylinder block by being laser-welded along the axial direction of the crankshaft. Yes.
この圧縮機では、第1ヘッドが、クランク軸の軸方向に沿って貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロックと締結されている。このため、この圧縮機では、第1ヘッドをシリンダブロックに容易に締結することができる。 In this compressor, the first head is fastened to the cylinder block by penetrating laser welding along the axial direction of the crankshaft. For this reason, in this compressor, the first head can be easily fastened to the cylinder block.
第4発明に係る圧縮機は、第1発明または第2発明に係る圧縮機であって、第1ヘッドは、クランク軸の軸方向に交差する方向(クランク軸の軸方向に直交する方向を除く)に沿って貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロックと締結されている。 A compressor according to a fourth invention is the compressor according to the first invention or the second invention, wherein the first head is in a direction intersecting with the axial direction of the crankshaft (excluding a direction orthogonal to the axial direction of the crankshaft). ) Through the laser beam and is fastened to the cylinder block.
この圧縮機では、第1ヘッドが、クランク軸の軸方向に交差する方向(クランク軸の軸方向に直交する方向を除く)に沿って貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロックと締結されている。このため、この圧縮機では、第1ヘッドをシリンダブロックに容易に締結することができる。 In this compressor, the first head is fastened to the cylinder block by through-laser welding along a direction intersecting the axial direction of the crankshaft (excluding a direction orthogonal to the axial direction of the crankshaft). For this reason, in this compressor, the first head can be easily fastened to the cylinder block.
第5発明に係る圧縮機は、第1発明から第4発明のいずれかに係る圧縮機であって、第2ヘッドをさらに備える。なお、ここにいう「第2ヘッド」には、フロントヘッド、リアヘッド、ミドルプレート等が含まれる。第2ヘッドは、シリンダブロックの第1面と反対側の端面である第2面側に配置され、シリンダ孔を覆っている。断熱空間は、第2面側に締結部が形成されるように形成される。そして、シリンダブロックは、締結部がレーザ溶接されることによって第2ヘッドと締結されている。 A compressor according to a fifth aspect of the present invention is the compressor according to any one of the first to fourth aspects of the present invention , further comprising a second head. Here, the “second head” includes a front head, a rear head, a middle plate, and the like. The second head is disposed on the second surface side, which is the end surface opposite to the first surface of the cylinder block, and covers the cylinder hole. The heat insulation space is formed such that a fastening portion is formed on the second surface side. The cylinder block is fastened to the second head by laser welding of the fastening portion.
この圧縮機では、シリンダブロックの締結部がレーザ溶接されることによってシリンダブロックが第2ヘッドに締結されている。このため、この圧縮機では、シリンダブロックを第2ヘッドに容易に締結することができる。また、圧縮機が2シリンダタイプであって第2ヘッドがミドルプレートである場合であっても問題なくシリンダブロックを第2ヘッドに締結することができる。 In this compressor, the cylinder block is fastened to the second head by laser welding the fastening portion of the cylinder block. For this reason, in this compressor, the cylinder block can be easily fastened to the second head. Even if the compressor is a two-cylinder type and the second head is a middle plate, the cylinder block can be fastened to the second head without any problem.
第6発明に係る圧縮機は、第5発明に係る圧縮機であって、シリンダブロックは、締結部が貫通レーザ溶接されることによって第2ヘッドに締結されている。 A compressor according to a sixth aspect of the present invention is the compressor according to the fifth aspect of the present invention, wherein the cylinder block is fastened to the second head by a through laser welding of the fastening portion.
この圧縮機では、シリンダブロックの締結部が貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロックが第2ヘッドに締結されている。このため、この圧縮機では、シリンダブロックを第2ヘッドに容易に締結することができる。 In this compressor, the cylinder block is fastened to the second head by penetration laser welding of the fastening portion of the cylinder block. For this reason, in this compressor, the cylinder block can be easily fastened to the second head.
第7発明に係る圧縮機は、第5発明または第6発明に係る圧縮機であって、締結部は、貫通レーザ溶接可能に薄肉化されている。 A compressor according to a seventh aspect of the present invention is the compressor according to the fifth or sixth aspect of the present invention, wherein the fastening portion is thinned so that penetration laser welding is possible.
この圧縮機では、締結部が、貫通レーザ溶接可能に薄肉化されている。このため、この圧縮機では、シリンダブロックを第2ヘッドに貫通レーザ溶接することができる。 In this compressor, the fastening portion is thinned so that penetration laser welding is possible. For this reason, in this compressor, the cylinder block can be penetrated by laser welding to the second head.
第8発明に係る圧縮機は、第5発明から第7発明のいずれかに係る圧縮機であって、第1ヘッドは、断熱空間よりも外周側に相当する位置でもシリンダブロックとレーザ溶接されている。 A compressor according to an eighth invention is the compressor according to any of the fifth to seventh inventions, wherein the first head is laser welded to the cylinder block at a position corresponding to the outer peripheral side of the heat insulation space. Yes.
この圧縮機では、第1ヘッドが、断熱空間よりも外周側に相当する位置でもシリンダブロックとレーザ溶接されている。このため、この圧縮機では、断熱空間を良好にシールすることができる。 In this compressor, the first head is laser welded to the cylinder block at a position corresponding to the outer peripheral side of the heat insulating space. For this reason, in this compressor, the heat insulation space can be satisfactorily sealed.
第9発明に係る圧縮機は、第1発明から第8発明のいずれかに係る圧縮機であって、シリンダブロック及び第1ヘッドは、半溶融ダイキャスト成形法により形成されている。 A compressor according to a ninth aspect is the compressor according to any one of the first to eighth aspects, wherein the cylinder block and the first head are formed by a semi-molten die casting method.
この圧縮機では、シリンダブロック及び第1ヘッドが、半溶融ダイキャスト成形法により形成されている。このため、この圧縮機では、シリンダブロック及び第1ヘッドの引張強度を十分に高めることができる。したがって、この圧縮機では、シリンダブロック及び第1ヘッドの設計自由度が大幅に向上し、小径化を達成することができる。また、シリンダブロックの硬度をHRB90よりも高くHRB100よりも低い範囲に調節すれば、圧縮機運転時においてそのシリンダブロックは十分な耐久性を発現することができ、かつ、可及的早い時期に「なじみ」を起こりやすくすることができ、かつ、異常運転時において焼付きが生じることを防止することができる。 In this compressor, the cylinder block and the first head are formed by a semi-molten die casting method. For this reason, in this compressor, the tensile strength of the cylinder block and the first head can be sufficiently increased. Therefore, in this compressor, the design freedom of the cylinder block and the first head is greatly improved, and a reduction in diameter can be achieved. Further, if the hardness of the cylinder block is adjusted to a range higher than HRB90 and lower than HRB100, the cylinder block can exhibit sufficient durability during the operation of the compressor, and at the earliest possible time. “Familiarity” can easily occur, and seizure can be prevented from occurring during abnormal operation.
第10発明に係る圧縮機は、第5発明から第8発明のいずれかに係る圧縮機であって、シリンダブロック、第1ヘッド、及び第2ヘッドは、半溶融ダイキャスト成形法により形成されている。 A compressor according to a tenth invention is the compressor according to any of the fifth to eighth inventions, wherein the cylinder block, the first head, and the second head are formed by a semi-molten die casting method. Yes.
この圧縮機では、シリンダブロック、第1ヘッド、及び第2ヘッドが、半溶融ダイキャスト成形法により形成されている。このため、この圧縮機では、シリンダブロック、第1ヘッド、及び第2ヘッドの引張強度を十分に高めることができる。したがって、この圧縮機では、シリンダブロック、第1ヘッド、及び第2ヘッドの設計自由度が大幅に向上し、小径化を達成することができる。また、シリンダブロックの硬度をHRB90よりも高くHRB100よりも低い範囲に調節すれば、圧縮機運転時においてそのシリンダブロックは十分な耐久性を発現することができ、かつ、可及的早い時期に「なじみ」を起こりやすくすることができ、かつ、異常運転時において焼付きが生じることを防止することができる。 In this compressor, the cylinder block, the first head, and the second head are formed by a semi-molten die casting method. For this reason, in this compressor, the tensile strength of a cylinder block, a 1st head, and a 2nd head can fully be raised. Therefore, in this compressor, the design freedom of the cylinder block, the first head, and the second head is greatly improved, and a reduction in diameter can be achieved. Further, if the hardness of the cylinder block is adjusted to a range higher than HRB90 and lower than HRB100, the cylinder block can exhibit sufficient durability during the operation of the compressor, and at the earliest possible time. “Familiarity” can easily occur, and seizure can be prevented from occurring during abnormal operation.
第11発明に係る圧縮機は、クランク軸、ローター、シリンダブロック、および第1ヘッドを備える。クランク軸は、偏心軸部を有する。ローターは、偏心軸部に嵌合される。シリンダブロックは、シリンダ孔を有する。シリンダ孔には、偏心軸部およびローターが収容される。第1ヘッドは、シリンダブロックの第1面側に配置されると共に、貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロックと締結され、シリンダ孔の片側を覆っている。また、シリンダブロックは、断熱空間をさらに有する。断熱空間は、シリンダ孔よりも外周側にシリンダ孔の貫通方向に沿って第1面側から切り欠かれるように形成される。第1ヘッドは、断熱空間の開口を覆っている。 A compressor according to an eleventh aspect includes a crankshaft, a rotor, a cylinder block, and a first head. The crankshaft has an eccentric shaft portion. The rotor is fitted to the eccentric shaft portion. The cylinder block has a cylinder hole. The eccentric shaft portion and the rotor are accommodated in the cylinder hole. The first head is disposed on the first surface side of the cylinder block, and is fastened to the cylinder block by penetration laser welding to cover one side of the cylinder hole. The cylinder block further has a heat insulating space. The heat insulating space is formed on the outer peripheral side of the cylinder hole so as to be cut out from the first surface side along the penetrating direction of the cylinder hole. The first head covers the opening of the heat insulating space.
この圧縮機では、第1ヘッドが、貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロックと締結され、シリンダ孔の少なくとも片側を覆っている。このため、この圧縮機では、ボルトを使用せずに第1ヘッドをシリンダブロックに締結して圧縮機構部を作製することができる。したがって、この圧縮機では、ボルト締結による締結歪みの発生を防止することができると共に小径化が可能となる。この結果、この圧縮機では、製造コストを抑制しながら圧縮機構部の歪みをなくすことができ、しかも、小径化を達成することができる。 In this compressor, the first head is fastened to the cylinder block by penetration laser welding, and covers at least one side of the cylinder hole. For this reason, in this compressor, a 1st head can be fastened to a cylinder block, without using a volt | bolt, and a compression mechanism part can be produced. Therefore, in this compressor, it is possible to prevent the occurrence of fastening distortion due to bolt fastening and to reduce the diameter. As a result, in this compressor, the distortion of the compression mechanism can be eliminated while suppressing the manufacturing cost, and the diameter can be reduced.
第12発明に係る圧縮機は、第11発明に係る圧縮機であって、第1ヘッドは、シリンダブロックとの締結部分が貫通レーザ溶接可能に薄肉化されている。なお、第1ヘッドが半溶融ダイキャスト成形法によって製造されており且つ貫通レーザ溶接時のレーザ出力が4〜5kWである場合、薄肉化とは3mm以下の厚みにすることである。 A compressor according to a twelfth aspect of the present invention is the compressor according to the eleventh aspect of the present invention, wherein the first head is thinned so that a fastening portion with the cylinder block can be penetrated by laser welding. In addition, when the 1st head is manufactured by the semi-molten die-casting method and the laser output at the time of penetration laser welding is 4-5 kW, thinning is making it thickness of 3 mm or less.
この圧縮機では、第1ヘッドのシリンダブロックとの締結部分が貫通レーザ溶接可能に薄肉化されている。このため、この圧縮機では、第1ヘッドをシリンダブロックに貫通レーザ溶接することができる。 In this compressor, the fastening portion of the first head with the cylinder block is thinned so that penetration laser welding is possible. For this reason, in this compressor, the first head can be penetrated and laser welded to the cylinder block.
第13発明に係る圧縮機は、第11発明または第12発明に係る圧縮機であって、第1ヘッドは、クランク軸の軸方向に沿って貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロックと締結されている。 A compressor according to a thirteenth invention is the compressor according to the eleventh invention or the twelfth invention, wherein the first head is fastened to the cylinder block by being laser-welded through along the axial direction of the crankshaft. Yes.
この圧縮機では、第1ヘッドが、クランク軸の軸方向に沿って貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロックと締結されている。このため、この圧縮機では、第1ヘッドをシリンダブロックに容易に締結することができる。 In this compressor, the first head is fastened to the cylinder block by penetrating laser welding along the axial direction of the crankshaft. For this reason, in this compressor, the first head can be easily fastened to the cylinder block.
第14発明に係る圧縮機は、第11発明または第12発明に係る圧縮機であって、第1ヘッドは、クランク軸の軸方向に交差する方向(クランク軸の軸方向に直交する方向を除く)に沿って貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロックと締結されている。 A compressor according to a fourteenth aspect of the present invention is the compressor according to the eleventh aspect of the present invention or the twelfth aspect of the present invention, wherein the first head intersects with the axial direction of the crankshaft (excluding the direction orthogonal to the axial direction of the crankshaft). ) Through the laser beam and is fastened to the cylinder block.
この圧縮機では、第1ヘッドが、クランク軸の軸方向に交差する方向(クランク軸の軸方向に直交する方向を除く)に沿って貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロックと締結されている。このため、この圧縮機では、第1ヘッドをシリンダブロックに容易に締結することができる。 In this compressor, the first head is fastened to the cylinder block by through-laser welding along a direction intersecting the axial direction of the crankshaft (excluding a direction orthogonal to the axial direction of the crankshaft). For this reason, in this compressor, the first head can be easily fastened to the cylinder block.
第15発明に係る圧縮機は、第11発明から第14発明のいずれかに係る圧縮機であって、第2ヘッドをさらに備える。第2ヘッドは、シリンダブロックの第1面と反対側の端面である第2面側に配置され、シリンダ孔を覆っている。断熱空間は、第2面側に締結部が形成されるように形成される。そして、このシリンダブロックは、締結部が貫通レーザ溶接されることによって第2ヘッドと締結されている。 A compressor according to a fifteenth aspect of the present invention is the compressor according to any one of the eleventh to fourteenth aspects of the present invention , further comprising a second head. The second head is disposed on the second surface side, which is the end surface opposite to the first surface of the cylinder block, and covers the cylinder hole. The heat insulation space is formed such that a fastening portion is formed on the second surface side. The cylinder block is fastened to the second head by penetration laser welding of the fastening portion.
この圧縮機では、シリンダブロックの締結部が貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロックが第2ヘッドに締結されている。このため、この圧縮機では、シリンダブロックを第2ヘッドに容易に締結することができる。また、圧縮機が2シリンダタイプであって第2ヘッドがミドルプレートである場合であっても問題なくシリンダブロックを第2ヘッドに締結することができる。 In this compressor, the cylinder block is fastened to the second head by penetration laser welding of the fastening portion of the cylinder block. For this reason, in this compressor, the cylinder block can be easily fastened to the second head. Even if the compressor is a two-cylinder type and the second head is a middle plate, the cylinder block can be fastened to the second head without any problem.
第16発明に係る圧縮機は、第15発明に係る圧縮機であって、シリンダブロックは、締結部が貫通レーザ溶接されることによって第2ヘッドに締結されている。 A compressor according to a sixteenth aspect of the present invention is the compressor according to the fifteenth aspect of the present invention, wherein the cylinder block is fastened to the second head by a through laser welding of the fastening portion.
この圧縮機では、シリンダブロックの締結部が貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロックが第2ヘッドに締結されている。このため、この圧縮機では、シリンダブロックを第2ヘッドに容易に締結することができる。 In this compressor, the cylinder block is fastened to the second head by penetration laser welding of the fastening portion of the cylinder block. For this reason, in this compressor, the cylinder block can be easily fastened to the second head.
第17発明に係る圧縮機は、第15発明または第16発明に係る圧縮機であって、締結部は、貫通レーザ溶接可能に薄肉化されている。 A compressor according to a seventeenth aspect of the present invention is the compressor according to the fifteenth aspect of the present invention or the sixteenth aspect of the present invention, wherein the fastening portion is thinned so that penetration laser welding is possible.
この圧縮機では、締結部が、貫通レーザ溶接可能に薄肉化されている。このため、この圧縮機では、シリンダブロックを第2ヘッドに貫通レーザ溶接することができる。 In this compressor, the fastening portion is thinned so that penetration laser welding is possible. For this reason, in this compressor, the cylinder block can be penetrated by laser welding to the second head.
第18発明に係る圧縮機は、第15発明から第17発明のいずれかに係る圧縮機であって、第1ヘッドは、断熱空間よりも外周側に相当する位置でもシリンダブロックとレーザ溶接されている。 A compressor according to an eighteenth aspect of the present invention is the compressor according to any one of the fifteenth to seventeenth aspects of the present invention, wherein the first head is laser welded to the cylinder block at a position corresponding to the outer peripheral side of the heat insulating space. Yes.
この圧縮機では、第1ヘッドが、断熱空間よりも外周側に相当する位置でもシリンダブロックとレーザ溶接されている。このため、この圧縮機では、断熱空間を良好にシールすることができる。 In this compressor, the first head is laser welded to the cylinder block at a position corresponding to the outer peripheral side of the heat insulating space. For this reason, in this compressor, the heat insulation space can be satisfactorily sealed.
第19発明に係る圧縮機は、第11発明から第18発明のいずれかに係る圧縮機であって、シリンダブロック及び第1ヘッドは、半溶融ダイキャスト成形法により形成されている。 A compressor according to a nineteenth invention is the compressor according to any of the eleventh to eighteenth inventions, wherein the cylinder block and the first head are formed by a semi-molten die casting method.
この圧縮機では、シリンダブロック及び第1ヘッドが、半溶融ダイキャスト成形法により形成されている。このため、この圧縮機では、シリンダブロック及び第1ヘッドの引張強度を十分に高めることができる。したがって、この圧縮機では、シリンダブロック及び第1ヘッドの設計自由度が大幅に向上し、小径化を達成することができる。また、シリンダブロックの硬度をHRB90よりも高くHRB100よりも低い範囲に調節すれば、圧縮機運転時においてそのシリンダブロックは十分な耐久性を発現することができ、かつ、可及的早い時期に「なじみ」を起こりやすくすることができ、かつ、異常運転時において焼付きが生じることを防止することができる。 In this compressor, the cylinder block and the first head are formed by a semi-molten die casting method. For this reason, in this compressor, the tensile strength of the cylinder block and the first head can be sufficiently increased. Therefore, in this compressor, the design freedom of the cylinder block and the first head is greatly improved, and a reduction in diameter can be achieved. Further, if the hardness of the cylinder block is adjusted to a range higher than HRB90 and lower than HRB100, the cylinder block can exhibit sufficient durability during the operation of the compressor, and at the earliest possible time. “Familiarity” can easily occur, and seizure can be prevented from occurring during abnormal operation.
第20発明に係る圧縮機は、第15発明から第18発明のいずれかに係る圧縮機であって、シリンダブロック、第1ヘッド、及び第2ヘッドは、半溶融ダイキャスト成形法により形成されている。 A compressor according to a twentieth invention is the compressor according to any one of the fifteenth to eighteenth inventions, wherein the cylinder block, the first head, and the second head are formed by a semi-molten die casting method. Yes.
この圧縮機では、シリンダブロック、第1ヘッド、及び第2ヘッドが、半溶融ダイキャスト成形法により形成されている。このため、この圧縮機では、シリンダブロック、第1ヘッド、及び第2ヘッドの引張強度を十分に高めることができる。したがって、この圧縮機では、シリンダブロック、第1ヘッド、及び第2ヘッドの設計自由度が大幅に向上し、小径化を達成することができる。また、シリンダブロックの硬度をHRB90よりも高くHRB100よりも低い範囲に調節すれば、圧縮機運転時においてそのシリンダブロックは十分な耐久性を発現することができ、かつ、可及的早い時期に「なじみ」を起こりやすくすることができ、かつ、異常運転時において焼付きが生じることを防止することができる。 In this compressor, the cylinder block, the first head, and the second head are formed by a semi-molten die casting method. For this reason, in this compressor, the tensile strength of a cylinder block, a 1st head, and a 2nd head can fully be raised. Therefore, in this compressor, the design freedom of the cylinder block, the first head, and the second head is greatly improved, and a reduction in diameter can be achieved. Further, if the hardness of the cylinder block is adjusted to a range higher than HRB90 and lower than HRB100, the cylinder block can exhibit sufficient durability during the operation of the compressor, and at the earliest possible time. “Familiarity” can easily occur, and seizure can be prevented from occurring during abnormal operation.
第21発明に係る圧縮機は、第1発明から第20発明に係る圧縮機であって、二酸化炭素(CO2)冷媒に対応可能である。 A compressor according to a twenty-first aspect of the present invention is the compressor according to the first to twentieth aspects of the present invention, and is compatible with a carbon dioxide (CO 2 ) refrigerant.
この圧縮機は、二酸化炭素(CO2)冷媒に対応可能である。このため、この圧縮機は、地球環境問題に貢献することができる。 This compressor is compatible with carbon dioxide (CO 2 ) refrigerant. For this reason, this compressor can contribute to a global environmental problem.
第22発明に係る圧縮機の製造方法は、偏心軸部を有するクランク軸と、偏心軸部に嵌合されるローターと、偏心軸部およびローターを収容するシリンダ孔を有するシリンダブロックと、シリンダブロックの第1面側に配置されてシリンダ孔を覆っているヘッドとを有する圧縮機の製造方法であって、接触工程およびレーザ溶接工程を備える。接触工程では、シリンダ孔を覆うようにヘッドがシリンダブロックに接触される。レーザ溶接工程では、シリンダ孔の内周面から外周側に2mm以上4mm以下離れた位置に相当する位置でヘッドがシリンダブロックにレーザ溶接される。また、シリンダブロックは、断熱空間をさらに有する。断熱空間は、シリンダ孔の内周面から外周側に4mmよりも遠く離れた位置にシリンダ孔の貫通方向に沿って第1面側から切り欠かれるように形成される。接触工程では、ヘッドが断熱空間の開口を覆うようにヘッドをシリンダブロックに接触させる。 A compressor manufacturing method according to a twenty-second invention includes a crankshaft having an eccentric shaft portion, a rotor fitted to the eccentric shaft portion, a cylinder block having a cylinder hole that accommodates the eccentric shaft portion and the rotor, and a cylinder block A compressor having a head disposed on the first surface side and covering a cylinder hole, comprising a contact step and a laser welding step. In the contact step, the head is brought into contact with the cylinder block so as to cover the cylinder hole. In the laser welding process, the head is laser welded to the cylinder block at a position corresponding to a position 2 mm or more and 4 mm or less away from the inner peripheral surface of the cylinder hole to the outer peripheral side. The cylinder block further has a heat insulating space. The heat insulating space is formed so as to be cut out from the first surface side along the penetrating direction of the cylinder hole at a position farther than 4 mm from the inner peripheral surface of the cylinder hole to the outer peripheral side. In the contact step, the head is brought into contact with the cylinder block so as to cover the opening of the heat insulating space.
この圧縮機の製造方法では、レーザ溶接工程において、シリンダ孔の内周面から外周側に2mm以上4mm以下離れた位置に相当する位置でヘッドがシリンダブロックにレーザ溶接される。このため、この圧縮機の製造方法を実施すると、ボルトを使用せずに第1ヘッドをシリンダブロックに締結して圧縮機構部を作製することができる。したがって、この圧縮機の製造方法を実施すると、ボルト締結による締結歪みの発生を防止することができると共に圧縮機の小径化が可能となる。この結果、この圧縮機の製造方法を実施すると、製造コストを抑制しながら圧縮機構部の歪みをなくすことができ、しかも、圧縮機を小径化することができる。 In this compressor manufacturing method, in the laser welding process, the head is laser welded to the cylinder block at a position corresponding to a position 2 mm or more and 4 mm or less away from the inner circumferential surface of the cylinder hole. For this reason, if this manufacturing method of a compressor is implemented, a 1st head can be fastened to a cylinder block without using a volt | bolt, and a compression mechanism part can be produced. Therefore, when this compressor manufacturing method is implemented, it is possible to prevent the occurrence of fastening distortion due to bolt fastening and to reduce the diameter of the compressor. As a result, when this compressor manufacturing method is carried out, the distortion of the compression mechanism can be eliminated while suppressing the manufacturing cost, and the compressor can be reduced in diameter.
第23発明に係る圧縮機の製造方法は、偏心軸部を有するクランク軸と、偏心軸部に嵌合されるローターと、偏心軸部およびローターを収容するシリンダ孔を有するシリンダブロックと、シリンダブロックの第1面側に配置されてシリンダ孔を覆っているヘッドとを有する圧縮機の製造方法であって、接触工程および貫通レーザ溶接工程を備える。接触工程では、シリンダ孔を覆うようにヘッドがシリンダブロックに接触される。貫通レーザ溶接工程では、ヘッドがシリンダブロックに貫通レーザ溶接される。また、シリンダブロックは、断熱空間をさらに有する。断熱空間は、シリンダ孔よりも外周側にシリンダ孔の貫通方向に沿って第1面側から切り欠かれるように形成される。接触工程では、ヘッドが断熱空間の開口を覆うようにヘッドをシリンダブロックに接触させる。 A compressor manufacturing method according to a twenty-third invention includes a crankshaft having an eccentric shaft portion, a rotor fitted to the eccentric shaft portion, a cylinder block having a cylinder hole for accommodating the eccentric shaft portion and the rotor, and a cylinder block The compressor has a head disposed on the first surface side and covering the cylinder hole, and includes a contact step and a penetration laser welding step. In the contact step, the head is brought into contact with the cylinder block so as to cover the cylinder hole. In the penetration laser welding process, the head is penetration laser welded to the cylinder block. The cylinder block further has a heat insulating space. The heat insulating space is formed on the outer peripheral side of the cylinder hole so as to be cut out from the first surface side along the penetrating direction of the cylinder hole. In the contact step, the head is brought into contact with the cylinder block so as to cover the opening of the heat insulating space.
この圧縮機の製造方法では、貫通レーザ溶接工程において、ヘッドがシリンダブロックに貫通レーザ溶接される。このため、この圧縮機の製造方法を実施すると、ボルトを使用せずに第1ヘッドをシリンダブロックに締結して圧縮機構部を作製することができる。したがって、この圧縮機の製造方法を実施すると、ボルト締結による締結歪みの発生を防止することができると共に圧縮機の小径化が可能となる。この結果、この圧縮機の製造方法を実施すると、製造コストを抑制しながら圧縮機構部の歪みをなくすことができ、しかも、圧縮機を小径化することができる。 In this compressor manufacturing method, in the through laser welding process, the head is through laser welded to the cylinder block. For this reason, if this manufacturing method of a compressor is implemented, a 1st head can be fastened to a cylinder block without using a volt | bolt, and a compression mechanism part can be produced. Therefore, when this compressor manufacturing method is implemented, it is possible to prevent the occurrence of fastening distortion due to bolt fastening and to reduce the diameter of the compressor. As a result, when this compressor manufacturing method is carried out, the distortion of the compression mechanism can be eliminated while suppressing the manufacturing cost, and the compressor can be reduced in diameter.
第1発明に係る圧縮機では、ボルトを使用せずに第1ヘッドをシリンダブロックに締結して圧縮機構部を作製することができる。したがって、この圧縮機では、ボルト締結の場合よりもシリンダ孔近くで第1ヘッドを締結することができる。この結果、この圧縮機では、ボルト締結による締結歪みの発生を防止することができると共に小径化が可能となる。よって、この圧縮機では、製造コストを抑制しながら圧縮機構部の歪みをなくすことができ、しかも、小径化を達成することができる。 In the compressor according to the first aspect of the present invention, the compression mechanism can be produced by fastening the first head to the cylinder block without using a bolt. Therefore, in this compressor, the first head can be fastened closer to the cylinder hole than in the case of bolt fastening. As a result, in this compressor, the occurrence of fastening distortion due to bolt fastening can be prevented and the diameter can be reduced. Therefore, in this compressor, the distortion of the compression mechanism can be eliminated while suppressing the manufacturing cost, and the diameter can be reduced.
第2発明に係る圧縮機では、第1ヘッドをシリンダブロックに貫通レーザ溶接することができる。 In the compressor according to the second aspect of the invention, the first head can be penetrated and laser welded to the cylinder block.
第3発明に係る圧縮機では、第1ヘッドをシリンダブロックに容易に締結することができる。 In the compressor according to the third aspect of the invention, the first head can be easily fastened to the cylinder block.
第4発明に係る圧縮機では、第1ヘッドをシリンダブロックに容易に締結することができる。 In the compressor according to the fourth aspect of the invention, the first head can be easily fastened to the cylinder block.
第5発明に係る圧縮機では、シリンダブロックを第2ヘッドに容易に締結することができる。また、圧縮機が2シリンダタイプであって第2ヘッドがミドルプレートである場合であっても問題なくシリンダブロックを第2ヘッドに締結することができる。 In the compressor according to the fifth aspect of the invention, the cylinder block can be easily fastened to the second head. Even if the compressor is a two-cylinder type and the second head is a middle plate, the cylinder block can be fastened to the second head without any problem.
第6発明に係る圧縮機では、シリンダブロックを第2ヘッドに容易に締結することができる。 In the compressor according to the sixth aspect of the invention, the cylinder block can be easily fastened to the second head.
第7発明に係る圧縮機では、シリンダブロックを第2ヘッドに貫通レーザ溶接することができる。 In the compressor according to the seventh aspect of the invention, the cylinder block can be penetrating laser welded to the second head.
第8発明に係る圧縮機では、断熱空間を良好にシールすることができる。 In the compressor according to the eighth invention, the heat insulating space can be satisfactorily sealed.
第9発明に係る圧縮機では、シリンダブロック及び第1ヘッドの引張強度を十分に高めることができる。したがって、この圧縮機では、シリンダブロック及び第1ヘッドの設計自由度が大幅に向上し、小径化を達成することができる。また、シリンダブロックの硬度をHRB90よりも高くHRB100よりも低い範囲に調節すれば、圧縮機運転時においてそのシリンダブロックは十分な耐久性を発現することができ、かつ、可及的早い時期に「なじみ」を起こりやすくすることができ、かつ、異常運転時において焼付きが生じることを防止することができる。 In the compressor according to the ninth aspect, the tensile strength of the cylinder block and the first head can be sufficiently increased. Therefore, in this compressor, the design freedom of the cylinder block and the first head is greatly improved, and a reduction in diameter can be achieved. Further, if the hardness of the cylinder block is adjusted to a range higher than HRB90 and lower than HRB100, the cylinder block can exhibit sufficient durability during the operation of the compressor, and at the earliest possible time. “Familiarity” can easily occur, and seizure can be prevented from occurring during abnormal operation.
第10発明に係る圧縮機では、シリンダブロック、第1ヘッド、及び第2ヘッドの引張強度を十分に高めることができる。したがって、この圧縮機では、シリンダブロック、第1ヘッド、及び第2ヘッドの設計自由度が大幅に向上し、小径化を達成することができる。また、シリンダブロックの硬度をHRB90よりも高くHRB100よりも低い範囲に調節すれば、圧縮機運転時においてそのシリンダブロックは十分な耐久性を発現することができ、かつ、可及的早い時期に「なじみ」を起こりやすくすることができ、かつ、異常運転時において焼付きが生じることを防止することができる。 In the compressor according to the tenth aspect, the tensile strength of the cylinder block, the first head, and the second head can be sufficiently increased. Therefore, in this compressor, the design freedom of the cylinder block, the first head, and the second head is greatly improved, and a reduction in diameter can be achieved. Further, if the hardness of the cylinder block is adjusted to a range higher than HRB90 and lower than HRB100, the cylinder block can exhibit sufficient durability during the operation of the compressor, and at the earliest possible time. “Familiarity” can easily occur, and seizure can be prevented from occurring during abnormal operation.
第11発明に係る圧縮機では、ボルトを使用せずに第1ヘッドをシリンダブロックに締結して圧縮機構部を作製することができる。したがって、この圧縮機では、ボルト締結による締結歪みの発生を防止することができると共に小径化が可能となる。この結果、この圧縮機では、製造コストを抑制しながら圧縮機構部の歪みをなくすことができ、しかも、小径化を達成することができる。 In the compressor according to the eleventh aspect, the compression mechanism can be produced by fastening the first head to the cylinder block without using a bolt. Therefore, in this compressor, it is possible to prevent the occurrence of fastening distortion due to bolt fastening and to reduce the diameter. As a result, in this compressor, the distortion of the compression mechanism can be eliminated while suppressing the manufacturing cost, and the diameter can be reduced.
第12発明に係る圧縮機では、第1ヘッドをシリンダブロックに貫通レーザ溶接することができる。 In the compressor according to the twelfth aspect of the present invention, the first head can be penetrating laser welded to the cylinder block.
第13発明に係る圧縮機では、第1ヘッドをシリンダブロックに容易に締結することができる。 In the compressor according to the thirteenth aspect, the first head can be easily fastened to the cylinder block.
第14発明に係る圧縮機では、第1ヘッドをシリンダブロックに容易に締結することができる。 In the compressor according to the fourteenth aspect, the first head can be easily fastened to the cylinder block.
第15発明に係る圧縮機では、シリンダブロックを第2ヘッドに容易に締結することができる。また、圧縮機が2シリンダタイプであって第2ヘッドがミドルプレートである場合であっても問題なくシリンダブロックを第2ヘッドに締結することができる。 In the compressor according to the fifteenth aspect, the cylinder block can be easily fastened to the second head. Even if the compressor is a two-cylinder type and the second head is a middle plate, the cylinder block can be fastened to the second head without any problem.
第16発明に係る圧縮機では、シリンダブロックを第2ヘッドに容易に締結することができる。 In the compressor according to the sixteenth aspect, the cylinder block can be easily fastened to the second head.
第17発明に係る圧縮機では、シリンダブロックを第2ヘッドに貫通レーザ溶接することができる。 In the compressor according to the seventeenth aspect of the present invention, the cylinder block can be penetrating laser welded to the second head.
第18発明に係る圧縮機では、断熱空間を良好にシールすることができる。 In the compressor according to the eighteenth aspect, the heat insulating space can be satisfactorily sealed.
第19発明に係る圧縮機では、シリンダブロック及び第1ヘッドの引張強度を十分に高めることができる。したがって、この圧縮機では、シリンダブロック及び第1ヘッドの設計自由度が大幅に向上し、小径化を達成することができる。また、シリンダブロックの硬度をHRB90よりも高くHRB100よりも低い範囲に調節すれば、圧縮機運転時においてそのシリンダブロックは十分な耐久性を発現することができ、かつ、可及的早い時期に「なじみ」を起こりやすくすることができ、かつ、異常運転時において焼付きが生じることを防止することができる。 In the compressor according to the nineteenth aspect, the tensile strength of the cylinder block and the first head can be sufficiently increased. Therefore, in this compressor, the design freedom of the cylinder block and the first head is greatly improved, and a reduction in diameter can be achieved. Further, if the hardness of the cylinder block is adjusted to a range higher than HRB90 and lower than HRB100, the cylinder block can exhibit sufficient durability during the operation of the compressor, and at the earliest possible time. “Familiarity” can easily occur, and seizure can be prevented from occurring during abnormal operation.
第20発明に係る圧縮機では、シリンダブロック、第1ヘッド、及び第2ヘッドの引張強度を十分に高めることができる。したがって、この圧縮機では、シリンダブロック、第1ヘッド、及び第2ヘッドの設計自由度が大幅に向上し、小径化を達成することができる。また、シリンダブロックの硬度をHRB90よりも高くHRB100よりも低い範囲に調節すれば、圧縮機運転時においてそのシリンダブロックは十分な耐久性を発現することができ、かつ、可及的早い時期に「なじみ」を起こりやすくすることができ、かつ、異常運転時において焼付きが生じることを防止することができる。 In the compressor according to the twentieth aspect, the tensile strength of the cylinder block, the first head, and the second head can be sufficiently increased. Therefore, in this compressor, the design freedom of the cylinder block, the first head, and the second head is greatly improved, and a reduction in diameter can be achieved. Further, if the hardness of the cylinder block is adjusted to a range higher than HRB90 and lower than HRB100, the cylinder block can exhibit sufficient durability during the operation of the compressor, and at the earliest possible time. “Familiarity” can easily occur, and seizure can be prevented from occurring during abnormal operation.
第21発明に係る圧縮機は、地球環境問題に貢献することができる。 The compressor according to the twenty-first invention can contribute to global environmental problems.
第22発明に係る圧縮機の製造方法を実施すると、ボルトを使用せずに第1ヘッドをシリンダブロックに締結して圧縮機構部を作製することができる。したがって、この圧縮機の製造方法を実施すると、ボルト締結による締結歪みの発生を防止することができると共に圧縮機の小径化が可能となる。この結果、この圧縮機の製造方法を実施すると、製造コストを抑制しながら圧縮機構部の歪みをなくすことができ、しかも、圧縮機を小径化することができる。 When the compressor manufacturing method according to the twenty-second aspect of the invention is carried out, the compression mechanism can be produced by fastening the first head to the cylinder block without using bolts. Therefore, when this compressor manufacturing method is implemented, it is possible to prevent the occurrence of fastening distortion due to bolt fastening and to reduce the diameter of the compressor. As a result, when this compressor manufacturing method is carried out, the distortion of the compression mechanism can be eliminated while suppressing the manufacturing cost, and the compressor can be reduced in diameter.
第23発明に係る圧縮機の製造方法を実施すると、ボルトを使用せずに第1ヘッドをシリンダブロックに締結して圧縮機構部を作製することができる。したがって、この圧縮機の製造方法を実施すると、ボルト締結による締結歪みの発生を防止することができると共に圧縮機の小径化が可能となる。この結果、この圧縮機の製造方法を実施すると、製造コストを抑制しながら圧縮機構部の歪みをなくすことができ、しかも、圧縮機を小径化することができる。 When the compressor manufacturing method according to the twenty-third aspect of the present invention is carried out, the compression mechanism can be manufactured by fastening the first head to the cylinder block without using bolts. Therefore, when this compressor manufacturing method is implemented, it is possible to prevent the occurrence of fastening distortion due to bolt fastening and to reduce the diameter of the compressor. As a result, when this compressor manufacturing method is carried out, the distortion of the compression mechanism can be eliminated while suppressing the manufacturing cost, and the compressor can be reduced in diameter.
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態に係るスイング圧縮機1は、図1に示されるように、主に、縦長円筒状の密閉ドーム型のケーシング10、スイング圧縮機構部15、駆動モータ16、吸入管19、吐出管20、およびターミナル95から構成されている。なお、このスイング圧縮機1には、ケーシング10にアキュームレータ(気液分離器)90が取り付けられている。以下、このスイング圧縮機1の構成部品についてそれぞれ詳述していく。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, the
〔スイング圧縮機の構成部品の詳細〕
(1)ケーシング
ケーシング10は、略円筒状の胴部ケーシング部11と、胴部ケーシング部11の上端部に気密状に溶接される椀状の上壁部12と、胴部ケーシング部11の下端部に気密状に溶接される椀状の底壁部13とを有する。そして、このケーシング10には、主に、ガス冷媒を圧縮するスイング圧縮機構部15と、スイング圧縮機構部15の上方に配置される駆動モータ16とが収容されている。このスイング圧縮機構部15と駆動モータ16とは、ケーシング10内を上下方向に延びるように配置されるクランク軸17によって連結されている。
[Details of swing compressor components]
(1) Casing The
(2)スイング圧縮機構部
スイング圧縮機構部15は、図1および図3に示されるように、主に、クランク軸17と、ピストン21と、ブッシュ22と、フロントヘッド23と、シリンダブロック24と、リアヘッド25とから構成されている。なお、本実施の形態において、フロントヘッド23およびリアヘッド25は、締結部23b,25bがクランク軸17の軸方向1aに沿って貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロック24と一体に締結されている。また、本実施の形態において、このスイング圧縮機構部15はケーシング10の底部に貯められている潤滑油Lに浸漬されており、スイング圧縮機構部15には、潤滑油Lが差圧給油されるようになっている。以下、このスイング圧縮機構部15の構成部品についてそれぞれ詳述していく。
(2) Swing compression mechanism unit As shown in FIGS. 1 and 3, the swing
a)シリンダブロック
シリンダブロック24には、図1および図2に示されるように、シリンダ孔24a、吸入孔24b、吐出路24c、ブッシュ収容孔24d、ブレード収容孔24e、および断熱溝24fが形成されている。シリンダ孔24aは、図1および図2に示されるように、板厚方向に沿って貫通する円柱状の孔である。吸入孔24bは、外周壁面からシリンダ孔24aに貫通して延びている。吐出路24cは、シリンダ孔24aを形作る円筒部の内周側の一部が切り欠かれることによって形成されている。ブッシュ収容孔24dは、板厚方向に沿って貫通する孔であって、板厚方向に沿って見た場合において吸入孔24bと吐出路24cとの間に位置している。ブレード収容孔24eは、板厚方向に沿って貫通する孔であって、ブッシュ収容孔24dと連通している。断熱溝24fは、シリンダ孔24aの貫通方向に沿って上下両側に形成される複数の溝であって、シリンダ室Rc1を断熱するためのものである。
a) Cylinder Block As shown in FIGS. 1 and 2, the
そして、このシリンダブロック24は、シリンダ孔24aにクランク軸17の偏心軸部17aおよびピストン21のローター部21aが収容され、ブッシュ収容孔24dにピストン21のブレード部21bおよびブッシュ22が収容され、ブレード収容孔24eにピストン21のブレード部21bが収容された状態で吐出路24cがフロントヘッド23側を向くようにしてフロントヘッド23とリアヘッド25とに嵌合される(図3参照)。この結果、スイング圧縮機構部15にはシリンダ室Rc1が形成され、このシリンダ室Rc1はピストン21によって吸入孔24bと連通する吸入室と、吐出路24cと連通する吐出室とに区画されることになる。なお、この状態で、ロータ部21aは、偏心軸部17aに嵌め込まれている。また、断熱孔24fには何も収容されることがない。なお、断熱孔24fは、できるだけ真空に近い状態であることが好ましい。
In the
b)クランク軸
クランク軸17には、一方の端部に偏心軸部17aが設けられている。そして、このクランク軸17は、偏心軸部17aが設けられていない側が駆動モータ16のローター52に固定されている。
b) Crankshaft The
c)ピストン
ピストン21は、略円筒状のローター部21aと、ローター部21aの径方向外側に突出するブレード部21bとを有する。なお、ローター部21aは、クランク軸17の偏心軸部17aに嵌合された状態でシリンダブロック24のシリンダ孔24aに挿入される。これにより、ローター部21aは、クランク軸17が回転すると、クランク軸17の回転軸を中心とした公転運動を行う。また、ブレード部21bは、ブッシュ収容孔24dおよびブレード収容孔24eに収容される。これによりブレード部21bは、揺動すると同時に長手方向に沿って進退運動を行うことになる。
c) Piston The
d)ブッシュ
ブッシュ22は、略半円柱状の部材であって、ピストン21のブレード部21bを挟み込むようにしてブッシュ収容孔24dに収容される。
d) Bush The
e)フロントヘッド
フロントヘッド23は、シリンダブロック24の吐出路24c側を覆う部材であって、ケーシング10に嵌合されている。このフロントヘッド23には軸受部23aが形成されており、この軸受部23aにはクランク軸17が挿入される。また、このフロントヘッド23には、シリンダブロック24に形成された吐出路24cを通って流れてくる冷媒ガスを吐出管20に導くための開口(図示せず)が形成されている。そして、この開口は、冷媒ガスの逆流を防止するための吐出弁(図示せず)により閉塞されたり開放されたりする。また、このフロントヘッド23には、締結部23bが設けられる。締結部23bは、貫通レーザ溶接可能なように薄肉化されており、その厚みは2mmとされている。なお、本実施の形態において、この締結部23bとは、具体的には、フロントヘッド23のうちシリンダブロック24のシリンダ孔24aの内周面から外周側に2mm以上離れた領域に相当する領域を指す。
e) Front Head The
f)リアヘッド
リアヘッド25は、シリンダブロック24の吐出路24c側の反対側を覆う。このリアヘッド25には軸受部25aが形成されており、この軸受部25aにはクランク軸17が挿入される。また、このリアヘッド25には、締結部25bが設けられる。締結部25bは、フロントヘッド23の締結部23aと同様に、貫通レーザ溶接可能なように薄肉化されており、その厚みは2mmとされている。なお、本実施の形態において、この締結部25bとは、具体的には、リアヘッド25のうちシリンダブロック24のシリンダ孔24aの内周面から外周側に2mm以上離れた領域に相当する領域を指す。
f) Rear Head The
(3)駆動モータ
駆動モータ16は、本実施の形態において直流モータであって、主に、ケーシング10の内壁面に固定された環状のステータ51と、ステータ51の内側に僅かな隙間(エアギャップ通路)をもって回転自在に収容されたローター52とから構成されている。
(3) Drive Motor The drive
ステータ51には、ティース部(図示せず)に銅線が巻回されており、上方および下方にコイルエンド53が形成されている。また、ステータ51の外周面には、ステータ51の上端面から下端面に亘り且つ周方向に所定間隔をおいて複数個所に切欠形成されているコアカット部(図示せず)が設けられている。
In the
ローター52には、回転軸に沿うようにクランク軸17が固定されている。
The
(4)吸入管
吸入管19は、ケーシング10を貫通するように設けられており、一端がシリンダブロック24に形成される吸入孔24bに嵌め込まれており、他端がアキュームレータ90に嵌め込まれている。
(4) Suction Pipe The
(5)吐出管
吐出管20は、ケーシング10の上壁部12を貫通するように設けられている。
(5) Discharge pipe The
(6)ターミナル
ターミナル95は、図1に示されるように、主に、ターミナルピン95aおよびターミナルボディ95bから構成される。ターミナルピン95aはターミナルボディ95bによって支持されており、ターミナルボディ95bはケーシング10の上壁部12に嵌め込まれて溶接されている。そして、ターミナルピン95aのケーシング10内部側にはコイルエンド53から延びるリード線(図示せず)が接続され、ターミナルピン95aのケーシング10外部側には外部電源(図示せず)が接続される。
(6) Terminal As shown in FIG. 1, the terminal 95 is mainly composed of a
〔主要部品の製造方法〕
本実施の形態に係るスイング圧縮機1において、ピストン21、シリンダブロック24、フロントヘッド23、リアヘッド25、およびクランク軸17は、下記製造方法に従って製造される。
[Manufacturing method of main parts]
In the
(1)原材料
本実施の形態において上記主要部品の原材料となる鉄素材としては、C:2.3〜2.4wt%、Si:1.95〜2.05wt%、Mn:0.6〜0.7wt%、P:<0.035wt%、S:<0.04wt%、Cr:0.00〜0.50wt%、Ni:0.50〜1.00wt%が添加されているビレットが採用される。なお、ここにいう重量割合は全量に対する割合である。また、ここに「ビレット」とは、一端、上記成分の鉄素材が溶融炉において溶融された後に、連続鋳造装置により円柱形状等に成形された最終成形前の素材を意味する。なお、ここで、CおよびSiの含有量は、引張強度および引張弾性率が片状黒鉛鋳鉄より高くなること、および複雑な形状の摺動部品基体を成形するのに適切な流動性を備えていることの両方を満足するように決定される。また、Niの含有量は、金属組織の靭性を向上させて成形時の表面クラックを防止するのに適切な金属組成を構成するように決定されている。
(1) Raw material In the present embodiment, the iron raw material used as the raw material of the main part is C: 2.3 to 2.4 wt%, Si: 1.95 to 2.05 wt%, Mn: 0.6 to 0 7 wt%, P: <0.035 wt%, S: <0.04 wt%, Cr: 0.00-0.50 wt%, Ni: 0.50-1.00 wt% are added. The In addition, the weight ratio here is a ratio with respect to the whole quantity. Here, the “billet” means a material before final molding which is formed into a cylindrical shape or the like by a continuous casting apparatus after the iron material having the above components is melted in a melting furnace. Here, the content of C and Si is such that the tensile strength and tensile modulus are higher than those of flake graphite cast iron, and the fluidity suitable for molding a sliding part substrate having a complicated shape is provided. Be determined to satisfy both. The content of Ni is determined so as to constitute a metal composition suitable for improving the toughness of the metal structure and preventing surface cracks during molding.
(2)製造工程
上記主要部品は、半溶融ダイキャスト成形工程、熱処理工程、および最終仕上げ工程を経て製造される。以下、各工程について詳述する。
(2) Manufacturing process The said main components are manufactured through a semi-molten die-casting process, a heat treatment process, and a final finishing process. Hereinafter, each process is explained in full detail.
a)半溶融ダイキャスト成形工程
半溶融ダイキャスト成形工程では、先ず、ビレットを高周波加熱することにより半溶融状態とする。次いで、その半溶融状態のビレットを所定の金型に注入する際に、ダイキャストマシンで所定圧力を加えながらビレットを所望の形状に成形し部品基体を得る。そして、部品基体を金型から取り出して急冷させると、その部品基体の金属組織は、全体的に白銑化したものとなる。なお、部品基体は最終的に得られる部品よりも若干大きく、この部品基体は、後の最終仕上げ工程において加工代が取り除かれて最終的な部品となる。
a) Semi-molten die-cast molding process In the semi-molten die-cast molding process, first, the billet is heated to a high frequency to be in a semi-molten state. Next, when the billet in the semi-molten state is poured into a predetermined mold, the billet is formed into a desired shape while applying a predetermined pressure with a die casting machine to obtain a component base. When the component base is taken out of the mold and rapidly cooled, the metal structure of the component base is entirely whitened. Note that the component base is slightly larger than the finally obtained component, and this component base becomes the final component after the machining allowance is removed in the final finishing step.
b)熱処理工程
熱処理工程では、半溶融ダイキャスト成形工程後の部品基体が熱処理される。この熱処理工程において、部品基体の金属組織は、白銑化組織からパーライト/フェライト基地、粒状黒鉛から成る金属組織へと変化する。なお、この白銑化組織の黒鉛化、パーライト化については熱処理温度、保持時間、冷却速度などを調節することにより調節することができる。例えば、Honda R&D Technical Review の Vol.14 No.1 の論文「鉄の半溶融成形技術の研究」にあるように、950℃で60分保持した後に0.05〜0.10℃/secの冷却速度で炉中にて徐冷することにより、500MPa〜700MPa程度の引張強度、HB150(HRB81(SAE J 417硬さ換算表からの換算値))〜HB200(HRB96(SAE J 417硬さ換算表からの換算値))程度の硬度を有する金属組織を得ることができる。このような金属組織はフェライト中心であるために軟らかく被削性に優れるが、機械加工時に構成刃先を形成して刃具寿命を低下させる可能性がある。また、1000℃で60分保持した後に空冷し、さらに最初の温度より少し低い温度で所定時間保持した後に空冷することにより、600MPa〜900MPa程度の引張強度、HB200(HRB96(SAE J 417硬さ換算表からの換算値))〜HB250(HRB105,HRC26(SAE J 417硬さ換算表からの換算値、なおHRB105は試験タイプの有効な実用範囲を超えるため参考値である))程度の硬度を有する金属組織を得ることができる。このような金属組織において、片状黒鉛鋳鉄と同等の硬度を有するものは、片状黒鉛鋳鉄と同等の被削性を有し、同等の延性・靭性を有する球状黒鉛鋳鉄と比較すると被削性に優れている。また、1000℃で60分保持した後に油冷し、さらに最初の温度より少し低い温度で所定時間保持した後に空冷することにより、800MPa〜1300MPa程度の引張強度、HB250(HRB105,HRC26(SAE J 417硬さ換算表からの換算値、なおHRB105は試験タイプの有効な実用範囲を超えるため参考値である))〜HB350(HRB122,HRC41(SAE J 417硬さ換算表からの換算値、なおHRB122は試験タイプの有効な実用範囲を超えるため参考値である))程度の硬度を有する金属組織を得ることができる。このような金属組織はパーライト中心であるために硬く、被削性に劣るが、耐摩耗性に優れている。
b) Heat treatment step In the heat treatment step, the component substrate after the semi-molten die casting molding step is heat treated. In this heat treatment step, the metal structure of the component base changes from a whitened structure to a metal structure composed of pearlite / ferrite matrix and granular graphite. The graphitization and pearlization of the whitened structure can be adjusted by adjusting the heat treatment temperature, holding time, cooling rate, and the like. For example, as described in Honda R & D Technical Review Vol.14 No.1 paper "Study on the semi-melting technology of iron", cooling at 0.05 to 0.10 ° C / sec after holding at 950 ° C for 60 minutes By slowly cooling in the furnace at a speed, tensile strength of about 500 MPa to 700 MPa, HB150 (HRB81 (converted value from SAE J417 hardness conversion table)) to HB200 (HRB96 (SAE J417 hardness conversion table) A metal structure having a hardness of the order of conversion))) can be obtained. Such a metal structure is soft and excellent in machinability because it has a ferrite center, but there is a possibility of forming a cutting edge during machining and reducing the tool life. In addition, after holding at 1000 ° C. for 60 minutes, air cooling, and further holding for a predetermined time at a temperature slightly lower than the initial temperature, followed by air cooling, tensile strength of about 600 MPa to 900 MPa, HB200 (HRB96 (SAE J 417 hardness conversion) Conversion value from table)) to HB250 (HRB105, HRC26 (conversion value from SAE J417 hardness conversion table, HRB105 is a reference value because it exceeds the effective practical range of the test type))) A metal structure can be obtained. In such a metal structure, those having hardness equivalent to flake graphite cast iron have machinability equivalent to flake graphite cast iron, and machinability compared to spheroidal graphite cast iron having equivalent ductility and toughness. Is excellent. In addition, by holding the oil at 1000 ° C. for 60 minutes, cooling with oil, and holding the air at a temperature slightly lower than the initial temperature for a predetermined time and then cooling with air, tensile strength of about 800 MPa to 1300 MPa, HB250 (HRB105, HRC26 (SAE J 417 Conversion value from hardness conversion table, HRB105 is a reference value because it exceeds the effective practical range of test type))-HB350 (HRB122, HRC41 (converted value from SAE J417 hardness conversion table, HRB122) It is possible to obtain a metal structure having a hardness of a reference level because it exceeds the effective practical range of the test type. Such a metal structure is hard because it has a pearlite center and is inferior in machinability, but has excellent wear resistance.
なお、本実施の形態において、この熱処理工程では、部品基体の硬度がHRB90(HB176(SAE J 417硬さ換算表からの換算値))よりも高くHRB100(HB219(SAE J 417硬さ換算表からの換算値))よりも低くなるような条件下で熱処理される。なお、部品基体が半溶融ダイキャスト成形法により製造される場合、部品基体の硬度はその部品基体の引張強度と比例関係になることが明らかとなっているので、このときの部品基体の引張強度は600MPaから900MPaの範囲にほぼ相当する。 In this embodiment, in this heat treatment step, the hardness of the component base is higher than HRB90 (HB176 (converted value from SAE J417 hardness conversion table)) and HRB100 (HB219 (SAE J417 from hardness conversion table). The heat treatment is carried out under such a condition that the value becomes lower than the conversion value)). When the component base is manufactured by a semi-molten die casting method, it is clear that the hardness of the component base is proportional to the tensile strength of the component base. Substantially corresponds to a range of 600 MPa to 900 MPa.
c)最終仕上げ工程
最終仕上げ工程では、部品基体が機械加工されて部品の完成となる。ただし、本実施の形態において、シリンダブロック24は、熱処理工程後、最終仕上げ工程前に、焼入れ工程を経て製造される。焼入れ工程では、ブッシュ収容孔24dに高周波加熱器(図示せず)が挿入され、ブッシュ収容孔24d周辺の部分の硬度がHRC50よりも高くHRC65よりも低くなるようにシリンダブロック24に焼入れ処理が施される。
c) Final finishing process In the final finishing process, the component base is machined to complete the component. However, in the present embodiment, the
〔スイング圧縮機構部の組立〕
本発明の実施の形態において、スイング圧縮機構部15は、圧着工程および貫通レーザ溶接工程を経て作製される。
[Assembly of swing compression mechanism]
In the embodiment of the present invention, the
圧着工程では、シリンダ孔24aにクランク軸17の偏心軸部17aおよびローター部21aが収容された状態で、ヘッド23,25が予め定められているように位置決めされてシリンダブロック24に圧着される。なお、この圧着工程では、フロントヘッド23およびリアヘッド25が同時にシリンダブロック24に圧着されてもよいし、先ずいずれか一方のヘッド23,25のみが圧着されてもよい。なお、一方のヘッド23,25のみが圧着される場合は、そのヘッド23がシリンダブロック25に貫通レーザ溶接された後に、他方のヘッド23,25が圧着されて貫通レーザ溶接されることになる。貫通レーザ溶接工程では、シリンダブロック24に圧着されたヘッド23,25に対して図4の実線矢印で示される方向からレーザ光線LSが照射され、ヘッド23,25がシリンダブロック24に貫通レーザ溶接される。なお、本実施の形態において、レーザ出力は4〜5kWに設定されている。また、本実施の形態において、ヘッド23,25の溶接位置Pwは、図5に示されるように、ヘッド23,25のうちシリンダブロック24のシリンダ孔24aの内周面から外周側に3mm離れた位置に相当する位置、およびヘッド23,25のうちシリンダブロック24の断熱溝24fよりも外周側に相当する位置である。なお、ヘッド23,25のうちシリンダブロック24のシリンダ孔24aの内周面から外周側に3mm離れた位置に相当する位置は、シリンダブロック24のシリンダ孔24aと断熱溝24fとの間に相当する領域に属する。また、ピストン21の揺動およびブッシュ22の回転運動を保証するために、ピストン21のブレード部21b及びブッシュ22に相当する位置には貫通レーザ溶接は施されない。また、本実施の形態では、スイング圧縮機構部15の組立にボルトは一切使用されない。
In the crimping step, the
〔スイング圧縮機の運転動作〕
駆動モータ16が駆動されると、偏心軸部17aがクランク軸17周りに偏心回転して、この偏心軸部17aに嵌合されたローラー部21aが、外周面をシリンダ室Rc1の内周面に接して公転する。そして、ローラー部21aがシリンダ室Rc内で公転するに伴って、ブレード部21bは両側面をブッシュ22によって保持されながら進退動する。そうすると、吸入口19から低圧の冷媒ガスが吸入室に吸入されて、吐出室で圧縮されて高圧にされた後、吐出路24cから高圧の冷媒ガスが吐出される。
[Operation of swing compressor]
When the
〔スイング圧縮機の特徴〕
(1)
第1実施形態に係るスイング圧縮機1では、ヘッド23,25が、シリンダ孔24aの内周面から外周側に3mm離れた位置に相当する位置で貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロック224に締結されている。このため、このスイング圧縮機1では、ボルトを使用せずにヘッド23,25をシリンダブロック24に締結してスイング圧縮機構部15を作製することができる。したがって、このスイング圧縮機1では、ボルト締結による締結歪みの発生を防止することができると共に小径化が可能となる。この結果、このスイング圧縮機1は、製造コストを抑制しながらスイング圧縮機構部15の歪みをなくすことができ、しかも、小径化を達成することができる。
[Characteristics of swing compressor]
(1)
In the
(2)
第1実施形態に係るスイング圧縮機1では、ヘッド23,25が、シリンダ孔24aの内周面から外周側に3mm離れた位置に相当する位置が貫通レーザ溶接可能に薄肉化されている。このため、このスイング圧縮機1では、ヘッド23,25をシリンダブロック24に貫通レーザ溶接することができる。
(2)
In the
(3)
第1実施形態に係るスイング圧縮機1では、ヘッド23,25が、クランク軸17の軸方向1aに沿って貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロック24と締結されている。このため、このスイング圧縮機1では、ヘッド23,25をシリンダブロック24に容易に締結することができる。
(3)
In the
(4)
第1実施形態に係るスイング圧縮機1では、フロントヘッド23およびリアヘッド25が、シリンダブロック24のシリンダ孔24aと断熱溝24fとの間に相当する位置およびシリンダブロック24の断熱溝24fよりも外周側に相当する位置でシリンダブロック24に貫通レーザ溶接されている。このため、このスイング圧縮機1では、断熱溝24fの密閉性を確保することができる。
(4)
In the
(5)
第1実施形態に係るスイング圧縮機1では、フロントヘッド23、リアヘッド25、及びシリンダブロック24が、半溶融ダイキャスト成形法により形成されている。このため、このスイング圧縮機1では、シリンダブロック24とヘッド23,25との締結にレーザ溶接を用いることができるのに加えて、シリンダブロック24とローター部21aとの良好ななじみ性やシリンダブロック24及びヘッド23,25の十分な耐圧強度などが得られる。
(5)
In the
(6)
第1実施形態に係るスイング圧縮機1では、スイング圧縮機構部15の組立にボルトが一切用いられない。このため、このスイング圧縮機1では、フロントヘッド23、シリンダブロック24、およびリアヘッド25にボルト穴を設ける必要がない。このため、このスイング圧縮機1は小径化されている。また、従来用いられているボルトのコストが不要となっているので、スイング圧縮機1の製造コストが低減されている。
(6)
In the
〔変形例〕
(A)
第1実施形態に係るスイング圧縮機1では、ヘッド23,25が貫通レーザ溶接によりシリンダブロック24に締結されてスイング圧縮機構部15が組み立てられた。ここで、このような組立技術を図7に示されるようなロータリー圧縮機101のシリンダブロック124やヘッド(図示しないが、先の実施の形態にかかるヘッド23,25と同一物である)に適用してもよい。つまり、ロータリー圧縮機101のフロントヘッドおよびリアヘッドが、シリンダブロック124のシリンダ孔124aの内周面から外周側に3mm離れた位置に相当する位置(ただし、シリンダブロック124のシリンダ孔124aと断熱溝124fとの間に相当する領域内である必要がある)およびシリンダブロック124の断熱溝124fよりも外周側に相当する位置でシリンダブロック124に貫通レーザ溶接されて締結されてもよいということである。なお、図6および図7において、符号117はクランク軸を示し、符号117aはクランク軸の偏心軸部を示し、符号121はローターを示し、符号122はベーンを示し、符号123はスプリングを示し、符号124bは吸入孔を示し、符号124cは吐出路を示し、符号124dはベーン収容孔を示し、符号Rc2はシリンダ室を示している。
[Modification]
(A)
In the
(B)
第1実施形態に係るスイング圧縮機1では、主に、ヘッド23,25のうちシリンダブロック24のシリンダ孔24aと断熱溝24fとの間に相当する位置、およびヘッド23,25のうちシリンダブロック24の断熱溝24fよりも外周側に相当する位置で不連続に貫通レーザ溶接が行われ、ヘッド23,25がシリンダブロック24に締結された。しかし、貫通レーザ溶接は、図8に示されるように、連続的に行われてもよい。このようにすれば、シリンダ孔24aと断熱溝24fとの間のシール性および断熱溝24fの密閉性をさらに向上させることができる。
(B)
In the
(C)
第1実施形態に係るスイング圧縮機1では、レーザ光線LSの照射方向がクランク軸17の軸1aに沿っていたが、レーザ光線LSの照射方向は、図9に示されるように、クランク軸17の軸1aに対して傾いていてもよい。
(C)
In the
(D)
第1実施形態に係るスイング圧縮機1では、ヘッド23,25がシリンダブロック24に貫通レーザ溶接されていた。しかし、ヘッド23,25のうちシリンダブロック24のシリンダ孔24aと断熱溝24fとの間に相当する位置、およびヘッド23,25のうちシリンダブロック24の断熱溝24fよりも外周側に相当する位置に図10に示されるような貫通溝23c,25cを設け、その貫通溝23c,25cの壁とシリンダブロック24とを隅溶接するようにしてもよい。なお、かかる場合、溶加剤を用いてレーザ溶接してもよいし溶加剤を用いずにレーザ溶接してもよい。
(D)
In the
(E)
第1実施形態に係るスイング圧縮機1では、断熱溝24fは上下両側に形成されていたが、断熱溝は、シリンダ孔24aのように、板厚方向に貫通していてもよい。
(E)
In the
(F)
第1実施形態に係るスイング圧縮機1では、断熱溝24fは4つに分けれられて形成されていたが、すべての断熱溝が連通するように断熱溝を形成するようにしてもかまわない。
(F)
In the
(G)
第1実施形態に係るスイング圧縮機1は、1シリンダタイプのスイング圧縮機であったが、本発明に係るスイング圧縮機構部15の組立技術は2シリンダタイプのスイング圧縮機やロータリー圧縮機にも適用可能である。
(G)
Although the
(H)
第1実施形態に係るスイング圧縮機1では、シリンダブロック24に断熱溝24fが設けられていたが、断熱溝24fが設けられていなくてもよい(図11参照)。かかる場合、フロントヘッド23が、図11に示されるように、シリンダブロック24のシリンダ孔24aの内周面から外周側に3mm離れた位置に相当する位置でのみ貫通レーザ溶接されることによりシリンダブロック24に締結されるようにしてもかまわない。また、リアヘッド25は、図1に示されるように締結部25bを有していなくてもよい。かかる場合、リアヘッド25は、シリンダブロック24のシリンダ孔24aの内周面から外周側に2mm以上4mm以下の離れた位置で隅溶接されてシリンダブロック24に締結されてもよい。なお、かかる場合、溶加剤を用いてレーザ溶接してもよいし溶加剤を用いずにレーザ溶接してもよい。
(H)
In the
(I)
第1実施形態に係るスイング圧縮機1では、ヘッド23,25が、シリンダブロック24のシリンダ孔24aの内周面から外周側に3mm離れた位置に相当する位置で貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロック24に締結されたが、貫通レーザ溶接位置は、ヘッド23,25のうちシリンダブロック24のシリンダ孔24aの内周面から外周側に2mm以上4mm以下離れた位置に相当する位置であればよい。
(I)
In the
(J)
第1実施形態に係るスイング圧縮機1では、フロントヘッド23及びリアヘッド25の締結部23b,25bの厚みが2mmとされ、貫通レーザ溶接時のレーザ出力が4〜5kWとされた。しかし、レーザ出力が4〜5kWであれば、締結部23b,25bの厚みは3mm以下でさえあればよい。また、レーザ出力を高めることができる場合には、締結部23b,25bの厚みを3mmよりも厚くしてもかまわない。また、レーザ出力を4kWよりも大きくすることができないのであれば、その厚みを薄くすればよい。
(J)
In the
<第2実施形態>
第2実施形態に係るスイング圧縮機201は、図12に示されるように、2シリンダタイプのスイング圧縮機であって、主に、縦長円筒状の密閉ドーム型のケーシング210、スイング圧縮機構部215、駆動モータ216、吸入管219、吐出管220、およびターミナル(図示せず)から構成されている。なお、このスイング圧縮機201には、ケーシング210にアキュームレータ(気液分離器)290が取り付けられている。以下、このスイング圧縮機201の構成部品についてそれぞれ詳述していく。
<Second Embodiment>
As shown in FIG. 12, the
〔スイング圧縮機の構成部品の詳細〕
(1)ケーシング
ケーシング210は、略円筒状の胴部ケーシング部211と、胴部ケーシング部211の上端部に気密状に溶接される椀状の上壁部212と、胴部ケーシング部211の下端部に気密状に溶接される椀状の底壁部213とを有する。そして、このケーシング210には、主に、ガス冷媒を圧縮するスイング圧縮機構部215と、スイング圧縮機構部215の上方に配置される駆動モータ216とが収容されている。このスイング圧縮機構部215と駆動モータ216とは、ケーシング210内を上下方向に延びるように配置されるクランク軸217によって連結されている。
[Details of swing compressor components]
(1) Casing The
(2)スイング圧縮機構部
スイング圧縮機構部215は、図12および図14に示されるように、主に、フロントヘッド223と、第1シリンダブロック224と、ミドルプレート227と、第2シリンダブロック226と、リアヘッド225と、クランク軸217と、ピストン221と、ブッシュ222とから構成されている。なお、本実施の形態において、フロントヘッド223、第1シリンダブロック224、ミドルプレート227、第2シリンダブロック226、及びリヤヘッド225は、貫通レーザ溶接されることによって一体に締結されている。また、本実施の形態において、このスイング圧縮機構部215はケーシング210の底部に貯められている潤滑油Lに浸漬されており、スイング圧縮機構部215には、潤滑油Lが差圧給油されるようになっている。以下、このスイング圧縮機構部215の構成部品についてそれぞれ詳述していく。
(2) Swing Compression Mechanism Unit As shown in FIGS. 12 and 14, the swing
a)第1シリンダブロック
第1シリンダブロック224には、図13に示されるように、シリンダ孔224a、吸入孔224b、吐出路224c、ブッシュ収容孔224d、ブレード収容孔224e、および断熱孔224fが形成されている。シリンダ孔224aは、図12および図13に示されるように、板厚方向に沿って貫通する円柱状の孔である。吸入孔224bは、外周壁面からシリンダ孔224aに貫通している。吐出路224cは、シリンダ孔224aを形作る円筒部の内周側の一部が切り欠かれることによって形成されている。ブッシュ収容孔224dは、板厚方向に沿って貫通する孔であって、板厚方向に沿って見た場合において吸入孔224bと吐出路224cとの間に配置されている。ブレード収容孔224eは、板厚方向に沿って貫通する孔であって、ブッシュ収容孔224dと連通している。断熱孔224fは、シリンダ孔224aの貫通方向に沿って形成される複数の孔であって、シリンダ室Rc3を断熱するためのものである。また、この第1シリンダブロック224には、断熱孔224f内であって吐出路224c形成側と反対側の端部に締結部228が設けられる(図12参照)。なお、この締結部228は、第1シリンダブロック224と一体に設けられている。また、この締結部228は、貫通レーザ溶接可能なように薄肉化されている。
a) First Cylinder Block As shown in FIG. 13, the
そして、この第1シリンダブロック224は、シリンダ孔224aにクランク軸217の偏心軸部217aおよびピストン221のローター部221aが収容され、ブッシュ収容孔224dにピストン221のブレード部221bおよびブッシュ222が収容され、ブレード収容孔224eにピストン221のブレード部221bが収容された状態で吐出路224cがフロントヘッド223側を向くようにしてフロントヘッド223とミドルプレート227とに締結される(図14参照)。この結果、スイング圧縮機構部215には第3シリンダ室Rc3が形成され、この第3シリンダ室Rc3はピストン221によって吸入孔224bと連通する吸入室と、吐出路224cと連通する吐出室とに区画されることになる。
In the
b)第2シリンダブロック
第2シリンダブロック226には、第1シリンダブロック224と同様、図13に示されるように、シリンダ孔226a、吸入孔226b、吐出路226c、ブッシュ収容孔226d、ブレード収容孔226e、および断熱孔226fが形成されている。シリンダ孔226aは、図12および図13に示されるように、板厚方向に沿って貫通する円柱状の孔である。吸入孔226bは、外周壁面からシリンダ孔226aに貫通している。吐出路226cは、シリンダ孔226aを形作る円筒部の内周側の一部が切り欠かれることによって形成されている。ブッシュ収容孔226dは、板厚方向に沿って貫通する孔であって、板厚方向に沿って見た場合において吸入孔226bと吐出路226cとの間に配置されている。ブレード収容孔226eは、板厚方向に沿って貫通する孔であって、ブッシュ収容孔226dと連通している。断熱孔226fは、シリンダ孔226aの貫通方向に沿って形成される複数の孔であって、シリンダ室Rc4を断熱するためのものである。また、この第2シリンダブロック226には、断熱孔226f内であって吐出路226c形成側と反対側の端部に締結部228が設けられる(図12参照)。なお、この締結部228は、第2シリンダブロック226と一体に設けられている。また、この締結部228は、貫通レーザ溶接可能なように薄肉化されている。
b) Second cylinder block As in the
そして、この第2シリンダブロック226は、シリンダ孔226aにクランク軸217の偏心軸部217bおよびピストン221のローター部221aが収容され、ブッシュ収容孔226dにピストン221のブレード部221bおよびブッシュ222が収容され、ブレード収容孔226eにピストン221のブレード部221bが収容された状態で吐出路226cがリアヘッド225側を向くようにしてリアヘッド225とミドルプレート227とに嵌合される(図14参照)。この結果、スイング圧縮機構部215には第4シリンダ室Rc4が形成され、この第4シリンダ室Rc4はピストン221によって吸入孔226bと連通する吸入室と、吐出路226cと連通する吐出室とに区画されることになる。
In the
c)クランク軸
クランク軸217には、一方の端部に2つの偏心軸部217a,217bが設けられている。なお、これらの2つの偏心軸部217a,217bは、互いの偏心軸がクランク軸217の中心軸を挟んで対向するように形成されている。また、このクランク軸217は、偏心軸部217a,217bが設けられていない側が駆動モータ216のローター252に固定されている。
c) Crankshaft The
d)ピストン
ピストン221は、略円筒状のローラー部221aと、ローラー部221aの径方向外側に突出するブレード部221bとを有する。なお、ローラー部221aは、クランク軸217の偏心軸部217a,217bに嵌合された状態でシリンダブロック224,226のシリンダ孔224a,226aに挿入される。これにより、ローラー部221aは、クランク軸217が回転すると、クランク軸217の回転軸を中心とした公転運動を行う。また、ブレード部221bは、ブッシュ収容孔224d,226dおよびブレード収容孔224e,226eに収容される。これによりブレード部221bは、揺動すると同時に長手方向に沿って進退運動を行うことになる。
d) Piston The
e)ブッシュ
ブッシュ222は、略半円柱状の部材であって、ピストン221のブレード部221bを挟み込むようにしてブッシュ収容孔224d,226dに収容される。
e) Bush The
f)フロントヘッド
フロントヘッド223は、第1シリンダブロック224の吐出路224d側を覆う部材であって、ケーシング210に締結されている。このフロントヘッド223には軸受部223aが形成されており、この軸受部223aにはクランク軸217が挿入される。また、このフロントヘッド223には、第1シリンダブロック224に形成された吐出路224cを通って流れてくる冷媒ガスを吐出管220に導くための開口(図示せず)が形成されている。そして、この開口は、冷媒ガスの逆流を防止するための吐出弁(図示せず)により閉塞されたり開放されたりする。また、このフロントヘッド223には、締結部223bが設けられる。締結部223bは、貫通レーザ溶接可能なように薄肉化されており、その厚みは2mmとされている。なお、本実施の形態において、この締結部223bとは、具体的には、フロントヘッド223のうち第1シリンダブロック224のシリンダ孔224aの内周面から外周側に2mm以上離れた領域に相当する領域を指す。
f) Front Head The
g)リアヘッド
リアヘッド225は、第2シリンダブロック226の吐出路226c側を覆う。このリアヘッド225には軸受部225aが形成されており、この軸受部225aにはクランク軸217が挿入される。また、このリアヘッド225には、第2シリンダブロック226に形成された吐出路226cを通って流れてくる冷媒ガスを吐出管220に導くための開口(図示せず)が形成されている。そして、この開口は、冷媒ガスの逆流を防止するための吐出弁(図示せず)がより閉塞されたり開放されたりする。また、このリアヘッド225には、締結部225bが設けられる。締結部225bは、フロントヘッド223の締結部223aと同様に、貫通レーザ溶接可能なように薄肉化されており、その厚みは2mmとされている。なお、本実施の形態において、この締結部225bとは、具体的には、リアヘッド225のうち第2シリンダブロック226のシリンダ孔226aの内周面から外周側に2mm以上離れた領域に相当する領域を指す。
g) Rear Head The
h)ミドルプレート
ミドルプレート227は、第1シリンダブロック224と第2シリンダブロック226との間に配置され、第3シリンダ室Rc3と第4シリンダ室Rc4とを区画する。なお、本実施の形態において、このミドルプレートのうち貫通レーザ溶接箇所は、厚みが2mmとされている。
h) Middle Plate The
(3)駆動モータ
駆動モータ216は、本実施の形態において直流モータであって、主に、ケーシング210の内壁面に固定された環状のステータ251と、ステータ251の内側に僅かな隙間(エアギャップ通路)をもって回転自在に収容されたロータ252とから構成されている。
(3) Drive Motor The drive
ステータ251には、ティース部(図示せず)に銅線が巻回されており、上方および下方にコイルエンド253が形成されている。また、ステータ251の外周面には、ステータ251の上端面から下端面に亘り且つ周方向に所定間隔をおいて複数個所に切欠形成されているコアカット部(図示せず)が設けられている。
In the stator 251, a copper wire is wound around a tooth portion (not shown), and a
ロータ252には、回転軸に沿うようにクランク軸217が固定されている。
A
(4)吸入管
吸入管219は、ケーシング210を貫通するように設けられており、一端が第1シリンダブロック224および第2シリンダブロック226に形成される吸入孔224b,226bに嵌め込まれており、他端がアキュームレータ290に嵌め込まれている。
(4) Suction pipe The
(5)吐出管
吐出管220は、ケーシング210の上壁部212を貫通するように設けられている。
(5) Discharge Pipe The
(6)ターミナル
ターミナル(図示せず)は、主に、ターミナルピン(図示せず)およびターミナルボディ(図示せず)から構成される。ターミナルピンはターミナルボディによって支持されており、ターミナルボディはケーシング210の上壁部212に嵌め込まれて溶接されている。そして、ターミナルピンのケーシング210内部側にはコイルエンド253から延びるリード線(図示せず)が接続され、ターミナルピンのケーシング210外部側には外部電源(図示せず)が接続される。
(6) Terminal The terminal (not shown) mainly includes a terminal pin (not shown) and a terminal body (not shown). The terminal pin is supported by the terminal body, and the terminal body is fitted into the
〔主要部品の製造方法〕
本実施の形態に係るスイング圧縮機201において、ピストン221、シリンダブロック224,226、フロントヘッド223、リアヘッド225、ミドルプレート227、およびクランク軸17は、第1実施形態と同様にして製造される。
[Manufacturing method of main parts]
In the
〔スイング圧縮機構部の組立〕
本発明の実施の形態において、スイング圧縮機構部215は、シリンダブロック−ミドルプレート締結工程およびシリンダブロック−ヘッド締結工程を経て作製される。
[Assembly of swing compression mechanism]
In the embodiment of the present invention, the
シリンダブロック−ミドルプレート締結工程では、締結部228とミドルプレート227とが接するようにシリンダブロック224,226がミドルプレート227に圧着された状態で、シリンダブロック224,226の締結部228に対してレーザ光線LSがクランク軸217の軸方向201aに沿って(図15の実線矢印参照)照射されて、締結部228がミドルプレート227に貫通レーザ溶接される。なお、本実施の形態において、レーザ出力は4〜5kWに設定されている。また、本実施の形態において、締結部228の溶接位置Pwは、図16の太い破線で示される通りである。なお、このシリンダブロック−ミドルプレート締結工程では、シリンダ孔224a,226aにクランク軸217の偏心軸部217a,217bおよびローター部221aが収容された状態でシリンダブロック224,226がミドルプレート227に貫通レーザ溶接されてもよいし、シリンダ孔224a,226aにクランク軸217の偏心軸部217a,217bおよびローター部221aが収容されない状態でシリンダブロック224,226がミドルプレート227に貫通レーザ溶接してもよい。なお、後者の場合は、貫通レーザ溶接完了後に、シリンダ孔224a,226aにクランク軸217の偏心軸部217a,217bおよびローター部221aが収容された状態となるように、クランク軸217がその組立体に挿入される。
In the cylinder block-middle plate fastening process, the
シリンダブロック−ヘッド締結工程では、シリンダブロック224,226にヘッド223,225が圧着された状態で、ヘッド223,225に対してレーザ光線LSがクランク軸217の軸方向201aに沿って(図15の実線矢印参照)照射され、ヘッド223,225がシリンダブロック224,226に貫通レーザ溶接される。なお、本実施の形態において、ヘッド223,225の溶接位置Pwは、図16に示されるように、ヘッド223,225のうちシリンダブロック224のシリンダ孔224aの内周面から外周側に3mm離れた位置に相当する位置、およびヘッド223,225のうちシリンダブロック224の断熱孔224fよりも外周側に相当する位置である。なお、ヘッド223,225のうちシリンダブロック224のシリンダ孔224aの内周面から外周側に3mm離れた位置に相当する位置は、シリンダブロック224のシリンダ孔224aと断熱孔224fとの間に相当する領域に属する。また、ピストン221の揺動およびブッシュ222の回転運動を保証するために、ピストン221のブレード部221b及びブッシュ222に相当する位置には貫通レーザ溶接は施されない。また、本実施の形態では、スイング圧縮機構部215の組立にボルトは一切使用されない。
In the cylinder block-head fastening process, the laser beam LS is applied to the
〔スイング圧縮機の運転動作〕
駆動モータ216が駆動されると、偏心軸部217a,217bがクランク軸217周りに偏心回転して、この偏心軸部217a,217bに嵌合されたローラー部221aが、外周面をシリンダ室Rc3,Rc4の内周面に接して公転する。そして、ローラー部221aがシリンダ室Rc3,Rc4内で公転するに伴って、ブレード部221bは両側面をブッシュ222によって保持されながら進退動する。そうすると、吸入口219から低圧の冷媒ガスが吸入室に吸入されて、吐出室で圧縮されて高圧にされた後、吐出路224c,226cから高圧の冷媒ガスが吐出される。
[Operation of swing compressor]
When the
〔スイング圧縮機の特徴〕
(1)
第2実施形態に係るスイング圧縮機201では、ヘッド223,225が、シリンダ孔224aの内周面から外周側に3mm離れた位置に相当する位置で貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロック224,226に締結されている。また、このスイング圧縮機201では、シリンダブロック224,226の締結部228が貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロック224,226がミドルプレート227に締結されている。このため、このスイング圧縮機201では、ボルトを使用せずにヘッド223,225をシリンダブロック224,226に締結して2シリンダタイプのスイング圧縮機構部215を作製することができる。したがって、このスイング圧縮機201では、ボルト締結による締結歪みの発生を防止することができると共に小径化が可能となる。この結果、このスイング圧縮機201は、製造コストを抑制しながらスイング圧縮機構部215の歪みをなくすことができ、しかも、小径化を達成することができる。
[Characteristics of swing compressor]
(1)
In the
(2)
第2実施形態に係るスイング圧縮機201では、ヘッド223,225が、シリンダ孔224a,226aの内周面から外周側に3mm離れた位置に相当する位置が貫通レーザ溶接可能に薄肉化されている。このため、このスイング圧縮機201では、ヘッド223,225をシリンダブロック224,226に貫通レーザ溶接することができる。
(2)
In the
(3)
第1実施形態に係るスイング圧縮機201では、ヘッド223,225が、クランク軸217の軸方向201aに沿って貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロック224,226と締結されている。このため、このスイング圧縮機201では、ヘッド223,225をシリンダブロック224,226に容易に締結することができる。
(3)
In the
(4)
第2実施形態に係るスイング圧縮機201では、フロントヘッド223およびリアヘッド225が、シリンダブロック224,226のシリンダ孔224a,226aと断熱孔224f,226fとの間に相当する位置およびシリンダブロック224,226の断熱孔224f,226fよりも外周側に相当する位置でシリンダブロック224,226に貫通レーザ溶接されている。このため、このスイング圧縮機201では、断熱孔224f,226fの密閉性を確保することができる。
(4)
In the
(5)
第2実施形態に係るスイング圧縮機201では、フロントヘッド223、リアヘッド225、ミドルプレート227、及びシリンダブロック224,226が、半溶融ダイキャスト成形法により形成されている。このため、このスイング圧縮機201では、シリンダブロック224,226、ヘッド223,225、及びミドルプレート227の締結にレーザ溶接を用いることができるのに加えて、シリンダブロック224,226とローター部221aとの良好ななじみ性やシリンダブロック224,226及びヘッド223,225の十分な耐圧強度などが得られる。
(5)
In the
(6)
第2実施形態に係るスイング圧縮機201では、スイング圧縮機構部215の組立にボルトが一切用いられない。このため、このスイング圧縮機201では、フロントヘッド223、シリンダブロック224,226、ミドルプレート227、およびリアヘッド225にボルト穴を設ける必要がない。このため、このスイング圧縮機201は小径化されている。また、従来用いられているボルトのコストが不要となっているので、スイング圧縮機201の製造コストが低減されている。
(6)
In the
〔変形例〕
(A)
第2実施形態に係るスイング圧縮機201では、シリンダブロック224,226の締結部228が貫通レーザ溶接によりミドルプレート227に締結され、さらに、ヘッド223,225が貫通レーザ溶接によりシリンダブロック224,226に締結されて2シリンダタイプのスイング圧縮機構部215が組み立てられた。ここで、このような組立技術を図18に示されるようなロータリー圧縮機301のシリンダブロック324やヘッド(図示しないが、先の実施の形態にかかるヘッド223,225と同一物である)に適用してもよい。つまり、2シリンダタイプのロータリー圧縮機301において、フロントヘッドおよびリアヘッドが、シリンダブロック324のシリンダ孔324aの内周面から外周側に3mm離れた位置に相当する位置(ただし、シリンダブロック324のシリンダ孔324aと断熱孔324fとの間に相当する領域内である必要がある)およびシリンダブロック324の断熱孔324fよりも外周側に相当する位置でシリンダブロック324に貫通レーザ溶接されて締結されて、且つ、シリンダブロック324の締結部328が貫通レーザ溶接されることによってミドルプレート(図示せず)に締結されてもよいということである。なお、図17および図18において、符号317はクランク軸を示し、符号317aはクランク軸の偏心軸部を示し、符号321はローターを示し、符号322はベーンを示し、符号323はスプリングを示し、符号324bは吸入孔を示し、符号324cは吐出路を示し、符号324dはベーン収容孔を示し、符号Rc5はシリンダ室を示している。
[Modification]
(A)
In the
(B)
第2実施形態に係るスイング圧縮機201では、主に、ヘッド223,225のうちシリンダブロック224,226のシリンダ孔224aと断熱孔224fとの間に相当する位置、およびヘッド223,225のうちシリンダブロック224,226の断熱孔224f,226fよりも外周側に相当する位置で不連続に貫通レーザ溶接が行われ、ヘッド223,225がシリンダブロック224,226に締結された。しかし、貫通レーザ溶接は、図19に示されるように、連続的に行われてもよい。このようにすれば、シリンダ孔224aと断熱孔224fとの間のシール性および断熱孔224fの密閉性をさらに向上させることができる。
(B)
In the
(C)
第2実施形態に係るスイング圧縮機201では、レーザ光線LSの照射方向がクランク軸17の軸1aに沿っていたが、レーザ光線LSの照射方向は、クランク軸17の軸1aに対して傾いていてもよい(例えば、第1実施形態の変形例(C)および図9参照)。
(C)
In the
(D)
第2実施形態に係るスイング圧縮機201では、ヘッド223,225がシリンダブロック224,226に貫通レーザ溶接されていた。しかし、ヘッド223,225のうちシリンダブロック224,226のシリンダ孔224a,226aと断熱孔224f,226fとの間に相当する位置、およびヘッド223,225のうちシリンダブロック224,226の断熱孔224f,226fよりも外周側に相当する位置に貫通溝を設け、その貫通溝の壁とシリンダブロック224,226とを隅溶接するようにしてもよい(例えば、第1実施形態の変形例(D)および図10参照)。なお、かかる場合、溶加剤を用いてレーザ溶接してもよいし溶加剤を用いずにレーザ溶接してもよい。
(D)
In the
(E)
第2実施形態に係るスイング圧縮機201では、断熱溝224f,226fは4つに分けられて形成されていたが、すべての断熱孔が連通するように断熱孔を形成するようにしてもかまわない。
(E)
In the
(F)
第2実施形態に係るスイング圧縮機201では、リアヘッド225が、貫通レーザ溶接されることによって第2シリンダブロック226に締結されていたが、リアヘッド225は、第2シリンダブロック226のシリンダ孔226aの内周面から外周側に2mm以上4mm以下の離れた位置で隅溶接されて第2シリンダブロック226に締結されてもよい(第1実施形態の変形例(H)および図11参照)。なお、かかる場合、溶加剤を用いてレーザ溶接してもよいし溶加剤を用いずにレーザ溶接してもよい。
(F)
In the
(G)
第2実施形態に係るスイング圧縮機201では、ヘッド223,225が、シリンダブロック224,226のシリンダ孔224a,226aの内周面から外周側に3mm離れた位置に相当する位置で貫通レーザ溶接されることによってシリンダブロック224,226に締結されたが、貫通レーザ溶接位置は、ヘッド223,225のうちシリンダブロック224,226のシリンダ孔224a,226aの内周面から外周側に2mm以上4mm以下離れた位置に相当する位置であればよい。
(G)
In the
(H)
第2実施形態に係るスイング圧縮機201では、シリンダブロック224,226の断熱孔224f,226f内であって吐出路224c,226c形成側と反対側の端部に締結部228が設けられたが、この締結部は、断熱孔224f,226fを完全に覆ってもかまわない。
(H)
In the
(I)
第2実施形態に係るスイング圧縮機201では、シリンダブロック224,226の断熱孔224f,226f内であって吐出路224c,226c形成側と反対側の端部に締結部228が設けられたが、この締結部は、断熱孔224f,226f内であって吐出路224c,226c形成側と反対側の端部の外周側あるいは内周側から突出するような形状のものであってもかまわない。
(I)
In the
(J)
第2実施形態に係るスイング圧縮機201では、シリンダブロック224,226の締結部228が貫通レーザ溶接によりミドルプレート227に締結され、さらに、ヘッド223,225が貫通レーザ溶接によりシリンダブロック224,226に締結されて2シリンダタイプのスイング圧縮機構部215が組み立てられた。しかし、スイング圧縮機構部は、図20及び図21に示されるようにして組み立てられてもよい。以下、この組立方法について詳述する。
(J)
In the
この組立方法は、主に、第1挿通工程、第1圧着工程、第1貫通レーザ溶接工程、第2貫通レーザ溶接工程、第2挿通工程、第2圧着工程、および第3貫通レーザ工程から成る。 This assembly method mainly includes a first insertion process, a first crimping process, a first through laser welding process, a second through laser welding process, a second insertion process, a second crimping process, and a third through laser process. .
第1挿通工程では、クランク軸217の第1偏心軸部217aが第1シリンダブロック224Aのシリンダ孔に収容されるように、第1シリンダブロック224Aがクランク軸217に挿通される。また、第1ミドルプレート227Aがクランク軸217の第1偏心軸部217aと第2偏心軸部217bとの間に位置するように第1ミドルプレート227Aがクランク軸217に挿通される。そして、クランク軸217の駆動モータ216側からフロントヘッド223がクランク軸217に挿通される。
In the first insertion step, the
第1圧着工程では、フロントヘッド223、第1シリンダブロック224A、第1ミドルプレート227Aが圧着される。
In the first pressure bonding step, the
第1貫通レーザ溶接工程では、フロントヘッド223およびミドルプレート227Aに対して、レーザ光線LSがクランク軸217の軸方向201aに沿って照射されて、フロントヘッド223および第1ミドルプレート227Aが第1シリンダブロック224Aに締結される。なお、本実施の形態において、フロントヘッド223および第1ミドルプレート227Aの溶接位置は、フロントヘッド223および第1ミドルプレート227Aのうち第1シリンダブロック224Aのシリンダ孔の内周面から外周側に3mm離れた位置に相当する位置である。また、ピストン221の揺動およびブッシュ222の回転運動を保証するために、ピストン221のブレード部221b及びブッシュ222に相当する位置には貫通レーザ溶接は施されない。
In the first through laser welding process, the laser beam LS is irradiated along the
第2貫通レーザ溶接工程では、第2シリンダブロック224B及び第2ミドルプレート227Bがクランク軸217に挿通される前に、第2ミドルプレート227Bに対して、レーザ光線LSがクランク軸217の軸方向201aに沿って照射されて、第2ミドルプレート227Bが第2シリンダブロック224Bに締結される。なお、以下、この溶接物を第2ミドルプレート付きシリンダブロックという。また、本実施の形態において、第2ミドルプレート227Bの溶接位置は、第2ミドルプレート227Bのうち第2シリンダブロック224Bのシリンダ孔の内周面から外周側に3mm離れた位置に相当する位置である。
In the second through laser welding process, before the second cylinder block 224B and the second
第2挿通工程では、第2ミドルプレート付きシリンダブロックが、第2ミドルプレート227Bが第1ミドルプレート227Aと対向するようにして、クランク軸217に挿通される。また、その後、リアヘッド225がクランク軸217に挿通される。
In the second insertion step, the cylinder block with the second middle plate is inserted through the
第2圧着工程では、第2ミドルプレート付きシリンダブロックが第1ミドルプレート227Aに圧着され、リアヘッド225が第2シリンダブロック224Aに圧着される。
In the second crimping step, the cylinder block with the second middle plate is crimped to the first
第3貫通レーザ溶接工程では、図20に示されるように、リアヘッド225に対して、レーザ光線LSがクランク軸217の軸方向201aに沿って照射されて、リアヘッド225が第2シリンダブロック224Bに締結される。なお、本実施の形態において、リアヘッド225の溶接位置は、リアヘッド225のうち第2シリンダブロック224Bのシリンダ孔の内周面から外周側に3mm離れた位置に相当する位置である。また、この第3貫通レーザ溶接工程では、第1ミドルプレート227Aと第2ミドルプレート227Bの締結面に沿ってレーザ光線LSが照射されて、第1ミドルプレート227Aと第2ミドルプレート227Bとが締結される。なお、この第1ミドルプレート227Aと第2ミドルプレート227Bとは、全周に渡って溶接されてもよいし、点付けされてもよい。
In the third through laser welding process, as shown in FIG. 20, the
なお、本実施の形態では、工程順序は、結果物が同一物である限り、特に限定されない。例えば、第2シリンダブロック224B、リアヘッド225、及び第2ミドルプレート227Bの組立てが先に行われ、第1シリンダブロック224A、フロントヘッド223、及び第1ミドルプレート227Aの組立てが後に行われてもよい。また、第1挿通工程では、予めフロントヘッド223と締結された第1シリンダブロック224Aを、クランク軸217の駆動モータ216側からクランク軸217に挿通してもよいし、予め第1ミドルプレート22Aと締結された第1シリンダブロック224Aをクランク軸217に挿通するようにしてもよい。また、第2貫通レーザ溶接工程は第2挿通工程の前であればいつ行われてもよい。また、第3貫通レーザ溶接工程では、リアヘッド225が第2シリンダブロック224Bに貫通レーザ溶接される前に、第1ミドルプレート227Aと第2ミドルプレート227Bとがレーザ溶接されてもよい。
In the present embodiment, the process order is not particularly limited as long as the resultant products are the same. For example, the second cylinder block 224B, the
(K)
第2実施形態に係るスイング圧縮機201では、シリンダブロック224,226の断熱孔224f,226f内であって吐出路224c,226c形成側と反対側の端部に締結部228が設けられたが、この締結部228はなくてもよい。かかる場合、シリンダブロックは、断熱孔の内壁の端部で隅レーザ溶接されてリアヘッドと締結される。
(K)
In the
(L)
第2実施形態に係るスイング圧縮機201では、フロントヘッド223及びリアヘッド225の締結部223b,225bの厚みが2mmとされ、貫通レーザ溶接時のレーザ出力が4〜5kWとされた。しかし、レーザ出力が4〜5kWであれば、締結部223b,225bの厚みは3mm以下でさえあればよい。また、レーザ出力を高めることができる場合には、締結部223b,225bの厚みを3mmよりも厚くしてもかまわない。また、レーザ出力を4kWよりも大きくすることができないのであれば、その厚みを薄くすればよい。
(L)
In the
本発明に係る圧縮機は、製造コストを抑制しながら圧縮機構部の歪みをなくすことができ、しかも、小径化を達成することができるという特徴を有し、更新需要向けの圧縮機として有用である。 The compressor according to the present invention is characterized in that it can eliminate distortion of the compression mechanism while suppressing the manufacturing cost, and can achieve a reduction in diameter, and is useful as a compressor for renewal demand. is there.
1,201 スイング圧縮機(圧縮機)
17,117,217,317 クランク軸
17a,117a,317a 偏心軸部
21a,221a ローター部
23,223 フロントヘッド(第1ヘッド)
25,225 リアヘッド(第1ヘッド)
24,124,324 シリンダブロック
24a,124a,224a,226a,324a シリンダ孔
101,301 ロータリー圧縮機(圧縮機)
121,321 ローター
217a 偏心軸部(第1偏心軸部)
217b 偏心軸部(第2偏心軸部)
224 第1シリンダブロック(シリンダブロック)
224f,226f,324f 断熱孔(断熱空間)
226 第2シリンダブロック(シリンダブロック)
227 ミドルプレート(第2ヘッド)
227A 第1ミドルプレート(第2ヘッド,ミドルプレート)
227B 第2ミドルプレート(第2ヘッド,ミドルプレート)
228,328 締結部
1,201 Swing compressor (compressor)
17, 117, 217, 317
25,225 Rear head (first head)
24, 124, 324
121,321
217b Eccentric shaft part (second eccentric shaft part)
224 1st cylinder block (cylinder block)
224f, 226f, 324f Insulation hole (insulation space)
226 Second cylinder block (cylinder block)
227 Middle plate (second head)
227A First middle plate (second head, middle plate)
227B Second middle plate (second head, middle plate)
228, 328 fastening part
Claims (23)
前記偏心軸部に嵌合されるローター(21a,121,221a,321)と、
前記偏心軸部および前記ローターを収容するシリンダ孔(24a,124a,224a,226a,324a)を有するシリンダブロック(24,124,224,226,324)と、
前記シリンダブロックの第1面側に配置され、前記シリンダ孔の内周面から外周側に2mm以上4mm以下離れた位置に相当する位置でレーザ溶接されることによって前記シリンダブロックに締結され、前記シリンダ孔の片側を覆っている第1ヘッド(23,25,223,225)と、
を備え、
前記シリンダブロックは、前記シリンダ孔の内周面から外周側に4mmよりも遠く離れた位置に前記シリンダ孔の貫通方向に沿って前記第1面側から切り欠かれるように形成される断熱空間(24f,124f,224f,226f,324f)をさらに有し、
前記第1ヘッドは、前記断熱空間の開口を覆っている、
圧縮機(1,101,201,301)。 A crankshaft (17, 117, 217, 317) having an eccentric shaft portion (17a, 117a, 217a, 217b, 317a);
A rotor (21a, 121, 221a, 321) fitted to the eccentric shaft portion;
Cylinder blocks (24, 124, 224, 226, 324) having cylinder holes (24a, 124a, 224a, 226a, 324a) for accommodating the eccentric shaft portion and the rotor;
The cylinder block is disposed on the first surface side, and is fastened to the cylinder block by laser welding at a position corresponding to a position 2 mm or more and 4 mm or less away from the inner circumferential surface of the cylinder hole to the outer circumferential side. A first head (23, 25, 223, 225) covering one side of the hole;
With
The cylinder block is a heat insulating space formed so as to be cut out from the first surface side along the penetrating direction of the cylinder hole at a position farther than 4 mm from the inner peripheral surface of the cylinder hole to the outer peripheral side. 24f, 124f, 224f, 226f, 324f)
The first head covers an opening of the heat insulating space,
Compressor (1, 101, 201, 301).
請求項1に記載の圧縮機。 The first head is thinned so that through laser welding is possible at a position corresponding to a position 2 mm or more and 4 mm or less away from the inner peripheral surface of the cylinder hole to the outer peripheral side.
The compressor according to claim 1.
請求項1または2に記載の圧縮機。 The first head is fastened to the cylinder block by penetrating laser welding along the axial direction of the crankshaft.
The compressor according to claim 1 or 2.
請求項1または2に記載の圧縮機。 The first head is fastened to the cylinder block by through laser welding along a direction (excluding a direction perpendicular to the axial direction of the crankshaft) intersecting the axial direction of the crankshaft.
The compressor according to claim 1 or 2.
前記断熱空間(224f,226f,324f)は、前記第2面側に締結部(228,328)が形成されるように形成され、
前記シリンダブロックは、前記締結部がレーザ溶接されることによって前記第2ヘッドに締結されている、
請求項1から4のいずれかに記載の圧縮機。 A second head (227) disposed on the second surface side opposite to the first surface of the cylinder block and covering the cylinder hole;
The heat insulating spaces (224f, 226f, 324f) are formed such that fastening portions (228, 328) are formed on the second surface side,
The cylinder block is fastened to the second head by the laser welding of the fastening portion.
The compressor according to any one of claims 1 to 4.
請求項5に記載の圧縮機。 The cylinder block is fastened to the second head by penetrating laser welding of the fastening portion.
The compressor according to claim 5.
請求項5または6に記載の圧縮機。 The fastening portion is thinned so that penetration laser welding is possible.
The compressor according to claim 5 or 6.
請求項5から7のいずれかに記載の圧縮機。 The first head is laser welded to the cylinder block at a position corresponding to the outer peripheral side of the heat insulation space.
The compressor according to any one of claims 5 to 7.
請求項1から8のいずれかに記載の圧縮機。 The cylinder block and the first head are formed by a semi-molten die casting method.
The compressor according to any one of claims 1 to 8.
請求項5から8のいずれかに記載の圧縮機。 The cylinder block, the first head, and the second head are formed by a semi-molten die casting method,
The compressor according to any one of claims 5 to 8.
前記偏心軸部に嵌合されるローター(21a,121,221a,321)と、
前記偏心軸部および前記ローターを収容するシリンダ孔(24a,124a,224a,226a,324a)を有するシリンダブロック(24,124,224,226,324)と、
前記シリンダブロックの第1面側に配置され、貫通レーザ溶接されることによって前記シリンダブロックと締結され、前記シリンダ孔の片側を覆っている第1ヘッド(23,25,223,225)と、
を備え、
前記シリンダブロックは、前記シリンダ孔よりも外周側に前記シリンダ孔の貫通方向に沿って前記第1面側から切り欠かれるように形成される断熱空間(24f,124f,224f,226f,324f)をさらに有し、
前記第1ヘッドは、前記断熱空間の開口を覆っている、
圧縮機(1,101,201,301)。 A crankshaft (17, 117, 217, 317) having an eccentric shaft portion (17a, 117a, 217a, 217b, 317a);
A rotor (21a, 121, 221a, 321) fitted to the eccentric shaft portion;
Cylinder blocks (24, 124, 224, 226, 324) having cylinder holes (24a, 124a, 224a, 226a, 324a) for accommodating the eccentric shaft portion and the rotor;
A first head (23, 25, 223, 225) disposed on the first surface side of the cylinder block, fastened to the cylinder block by penetration laser welding and covering one side of the cylinder hole;
With
The cylinder block has a heat insulating space (24f, 124f, 224f, 226f, 324f) formed so as to be cut out from the first surface side along the penetrating direction of the cylinder hole on the outer peripheral side of the cylinder hole. In addition,
The first head covers an opening of the heat insulating space,
Compressor (1, 101, 201, 301).
請求項11に記載の圧縮機。 In the first head, the fastening portion with the cylinder block is thinned so that penetration laser welding is possible.
The compressor according to claim 11.
請求項11または12に記載の圧縮機。 The first head is fastened to the cylinder block by penetrating laser welding along the axial direction of the crankshaft.
The compressor according to claim 11 or 12.
請求項11または12に記載の圧縮機。 The first head is fastened to the cylinder block by through laser welding along a direction (excluding a direction perpendicular to the axial direction of the crankshaft) intersecting the axial direction of the crankshaft.
The compressor according to claim 11 or 12.
前記断熱空間(224f,226f,324f)は、前記第2面側に締結部(228,328)が形成されるように形成され、
前記シリンダブロックは、前記締結部がレーザ溶接されることによって前記第2ヘッドに締結されている、
請求項11から14のいずれかに記載の圧縮機。 A second head (25, 227) disposed on the second surface side opposite to the first surface of the cylinder block and covering the cylinder hole;
The heat insulating spaces (224f, 226f, 324f) are formed such that fastening portions (228, 328) are formed on the second surface side,
The cylinder block is fastened to the second head by the laser welding of the fastening portion.
The compressor according to any one of claims 11 to 14.
請求項15に記載の圧縮機。 The cylinder block is fastened to the second head by penetrating laser welding of the fastening portion.
The compressor according to claim 15.
請求項15または16に記載の圧縮機。 The fastening portion is thinned so that penetration laser welding is possible.
The compressor according to claim 15 or 16.
請求項15から17のいずれかに記載の圧縮機。 The first head is laser welded to the cylinder block at a position corresponding to the outer peripheral side of the heat insulation space.
The compressor according to any one of claims 15 to 17.
請求項11から18のいずれかに記載の圧縮機。 The cylinder block and the first head are formed by a semi-molten die casting method.
The compressor according to any one of claims 11 to 18.
請求項15から18のいずれかに記載の圧縮機。 The cylinder block, the first head, and the second head are formed by a semi-molten die casting method,
The compressor according to any one of claims 15 to 18.
請求項1から20に記載の圧縮機。 Compatible with carbon dioxide (CO 2 ) refrigerant,
The compressor according to claim 1.
前記シリンダ孔を覆うように前記ヘッドを前記シリンダブロックに接触させる接触工程と、
前記シリンダ孔の内周面から外周側に2mm以上4mm以下離れた位置に相当する位置で前記ヘッドを前記シリンダブロックにレーザ溶接するレーザ溶接工程と、
を備え、
前記シリンダブロックは、前記シリンダ孔の内周面から外周側に4mmよりも遠く離れた位置に前記シリンダ孔の貫通方向に沿って前記第1面側から切り欠かれるように形成される断熱空間(24f,124f,224f,226f,324f)をさらに有し、
前記接触工程では、前記ヘッドが前記断熱空間の開口を覆うように前記ヘッドを前記シリンダブロックに接触させる、
圧縮機の製造方法。 A crankshaft (17, 117, 217, 317) having an eccentric shaft portion (17a, 117a, 217a, 217b, 317a), a rotor (21a, 121, 221a, 321) fitted to the eccentric shaft portion, A cylinder block (24, 124, 224, 226, 324) having cylinder holes (24a, 124a, 224a, 226a, 324a) for accommodating the eccentric shaft portion and the rotor, and disposed on the first surface side of the cylinder block a method of manufacturing a compressor (1,101,201,301) having been head covering the cylinder hole (23,25,223,225) and are,
Contacting the head with the cylinder block so as to cover the cylinder hole;
A laser welding process in which the head is laser-welded to the cylinder block at a position corresponding to a position 2 mm or more and 4 mm or less away from the inner circumferential surface of the cylinder hole to the outer circumferential side;
With
The cylinder block is a heat insulating space formed so as to be cut out from the first surface side along the penetrating direction of the cylinder hole at a position farther than 4 mm from the inner peripheral surface of the cylinder hole to the outer peripheral side. 24f, 124f, 224f, 226f, 324f)
In the contact step, the head is brought into contact with the cylinder block so that the head covers the opening of the heat insulation space.
Compressor manufacturing method.
前記シリンダ孔を覆うように前記ヘッドを前記シリンダブロックに接触させる接触工程と、
前記ヘッドを前記シリンダブロックに貫通レーザ溶接する貫通レーザ溶接工程と、
を備え、
前記シリンダブロックは、前記シリンダ孔よりも外周側に前記シリンダ孔の貫通方向に沿って前記第1面側から切り欠かれるように形成される断熱空間(24f,124f,224f,226f,324f)をさらに有し、
前記接触工程では、前記ヘッドが前記断熱空間の開口を覆うように前記ヘッドを前記シリンダブロックに接触させる、
圧縮機の製造方法。 A crankshaft (17, 117, 217, 317) having an eccentric shaft portion (17a, 117a, 217a, 217b, 317a), a rotor (21a, 121, 221a, 321) fitted to the eccentric shaft portion, A cylinder block (24, 124, 224, 226, 324) having cylinder holes (24a, 124a, 224a, 226a, 324a) for accommodating the eccentric shaft portion and the rotor, and disposed on the first surface side of the cylinder block a method of manufacturing a compressor (1,101,201,301) having been head covering the cylinder hole (23,25,223,225) and are,
Contacting the head with the cylinder block so as to cover the cylinder hole;
A penetrating laser welding step of penetrating laser welding the head to the cylinder block;
With
The cylinder block has a heat insulating space (24f, 124f, 224f, 226f, 324f) formed so as to be cut out from the first surface side along the penetrating direction of the cylinder hole on the outer peripheral side of the cylinder hole. In addition,
In the contact step, the head is brought into contact with the cylinder block so that the head covers the opening of the heat insulation space.
Compressor manufacturing method.
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