回转式压缩机.pdf

转子(32)具有由多张电磁钢板层叠而成的转子铁芯部(32a)以及从轴向两侧夹住该转子铁芯部(32a)的铆钉(34)，平衡重机构(60、70)具有供驱动轴(40)压入的插入部(68、78)以及在驱动轴(40)的端部侧形成平面的平坦部(67、77)，平衡重机构(60、70)以覆盖铆钉(34)的头部(34b)的方式设置在转子(32)的轴向端部上。

权利要求书
1.  一种回转式压缩机，包括：
壳体(11)，
具有固定在该壳体(11)上的定子(31)、和转子(32)的电动机(30)，
经由驱动轴(40)与该电动机(30)连接的压缩机构(50)，以及
使离心力作用于该驱动轴(40)的平衡重机构(60、70)；
上述回转式压缩机的特征在于：
上述转子(32)具有由多张电磁钢板层叠而成的转子铁芯部(32a)以及从轴向 两侧夹住该转子铁芯部(32a)的铆钉(34)，
上述平衡重机构(60、70)具有供上述驱动轴(40)压入的插入部(68、78)以 及在该驱动轴(40)的轴端部侧形成平面的平坦部(67、77)，并且上述平衡重机构 (60、70)以覆盖上述铆钉(34)的头部(34b)的方式设置在上述转子(32)的轴 向端部上。

2.  根据权利要求1所述的回转式压缩机，其特征在于：
在上述平衡重机构(60、70)的上述转子(32)一侧的端部上形成有供上述铆钉 (34)的头部(34b)嵌合的槽(66、76)。

说明书回转式压缩机
技术领域
本发明涉及一种包括平衡重机构的回转式压缩机。
背景技术
到目前为止，已知有对流体进行压缩的回转式压缩机，该回转式压缩机广泛地应 用于制冷装置等中。
例如，专利文献1中公开的回转式压缩机的电动机和压缩机构收放在壳体内。电 动机具有固定在壳体内的定子和插入在该定子内部的转子。压缩机构经由驱动轴连接 在电动机上。压缩机构包括形成有气缸室的气缸和外嵌在驱动轴的偏心部上的活塞。 如果向电动机供电，则转子在定子的内部旋转，伴随着转子的上述旋转，驱动轴乃至 活塞旋转。由此，气缸内的压缩室容积缩小，流体在该压缩室内被压缩。
在专利文献1中记载的回转式压缩机中，设置平衡重机构，以便实现平衡重机构 与驱动轴的偏心部之间的质量平衡。具体而言，该平衡重机构形成为近似圆柱状，内 部形成有用于调节质量平衡的实心部和空心部。并且，在平衡重机构的轴向外侧端部 形成有平坦部。平衡重机构通过铆钉插入在平坦部中来固定在转子上。
这样，在专利文献1中记载的回转式压缩机中，通过将平衡重机构安装在转子上 来实现平衡重机构与偏心部之间的质量平衡，由此实现减少压缩机的振动。并且，通 过在平衡重机构形成平坦部，减少伴随平衡重机构的旋转的搅拌损失。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开专利公报特开2007－154657号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1所公开的平衡重机构中，进行将铆钉的头部插入在平坦部中的锪孔 加工。因此，由于在平坦部形成有由锪孔加工产生的凹凸部，所以不能充分地减少由 平衡重机构的旋转引起的搅拌损失。
本发明是鉴于所述问题而完成的。其目的在于：提供一种在回转式压缩机中能够 充分地减少搅拌损失的平衡重机构。
用以解决技术问题的技术方案
第一方面的发明以包括壳体11、具有固定在该壳体11上的定子31、和转子32 的电动机30、经由驱动轴40与该电动机30连接的压缩机构50、使离心力作用于该 驱动轴40的平衡重机构60、70的回转式压缩机作为对象，其特征在于：上述转子 32具有由多张电磁钢板层叠而成的转子铁芯部32a以及从轴向两侧夹住该转子铁芯 部32a的铆钉34，上述平衡重机构60、70具有供上述驱动轴40压入的插入部68、 78以及在该驱动轴40的端部侧形成平面的平坦部67、77，并且上述平衡重机构60、 70以覆盖上述铆钉34的头部34b的方式形成在上述转子32的轴向端部上。
在第一方面的发明中，由多张电磁钢板层叠而成的转子铁芯部32a被铆钉34的 头部34b夹住。由此，转子铁芯部32a的电磁钢板得以一体化。另一方面，在本发明 的平衡重机构60、70形成有在驱动轴40的端部侧形成平面的平坦部67、77。因此， 平衡重机构60、70旋转时的搅拌损失减少。并且，由于平衡重机构60、70以覆盖上 述铆钉34的头部34b的方式设置，所以铆钉34的头部34b不会在平衡重机构60、 70的轴向端面侧露出。即，在本发明的平坦部67、77中，形成有不存在由锪孔部等 引起的凹凸部的平面。因此，能够充分地减少平衡重机构60、70旋转时的搅拌损失。 而且，平衡重机构60、70通过驱动轴40被压入到插入部68、78中而固定在驱动轴 40上。
第二方面的发明的特征在于，在第一方面的发明中，在上述平衡重机构60、70 的上述转子32侧的端部上形成有供上述铆钉34的头部34b嵌合的槽66、76。
在第二方面的发明中，铆钉34的头部34b嵌合在平衡重机构60、70的槽66、 76中。由此，确定平衡重机构60、70在径向上相对于转子32和驱动轴40的相对位 置。
发明的效果
根据本发明，由于具有平坦部67、77的平衡重机构60、70以覆盖铆钉34的头 部34b的方式设置在转子32的轴端部侧，所以能够减少平衡重机构60、70旋转时的 搅拌损失。
并且，由于平衡重机构60、70通过驱动轴40被压入到插入部68、78中而得以 固定，所以即使不进行焊接，也能够将平衡重机构60、70安装在转子32的轴向端部 侧。因此，还能够防止由焊接时的热引起的转子32的电磁钢板弯曲或消磁的情况。
而且，如果将平衡重机构60、70压到驱动轴40上来进行固定，则能够由驱动轴 40侧承受平衡重机构60、70的离心力。即，在本发明中，平衡重机构60、70的离 心力不会作用于转子32上。因此，即使使电动机30以较高的转速旋转，也能够防止 由平衡重机构60、70的离心力引起的转子32变形，进而能够防止马达效率降低。
根据第二方面的发明，通过使铆钉34的头部34b嵌合在平衡重机构60、70的槽 66、76中，能够容易地对相对于转子32和驱动轴40的平衡重机构60、70的径向相 对位置进行定位。并且，通过使铆钉34的头部34b嵌合在槽66、76中，能够将该槽 66、76用作平衡重机构60、70的止转部。
附图说明
图1是实施方式中的压缩机的纵向剖视图。
图2是放大图示实施方式中的电动机的纵向剖视图。
图3是实施方式中的上侧平衡重机构的仰视图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。下面的优选实施方式仅仅是 本质上优选的示例而已，并没有对本发明、本发明的应用对象或本发明的用途加以限 制的意图。
对本发明的实施方式进行说明。本实施方式涉及一种对流体进行压缩的回转式压 缩机10。压缩机10适用于空调装置或冷却装置等制冷装置中。具体而言，例如制冷 装置包括供制冷剂填充的制冷剂回路，压缩机与该制冷剂回路连接。在制冷剂回路中， 进行一种在压缩机10中压缩过的制冷剂在冷凝器(散热器)中进行散热、并在减压 机构中被减压后在蒸发器中蒸发的蒸气压缩式制冷循环。
<压缩机的基本构成>
如图1所示，压缩机10包括：在纵向上较长地延伸的壳体11以及收放在该壳体 11内的电动机30、驱动轴40和压缩机构50。壳体11是全密闭式圆筒状容器。壳体 11包括：筒状的躯干部12、封闭该躯干部12的下部的下部挡板13以及封闭该躯干 部12的上部的上部挡板14。壳体11的内部空间被压缩机构50喷出的制冷剂填满。 即，压缩机10为所谓的高压拱顶式压缩机。壳体11的内部空间包括压缩机构50与 电动机30之间的第一空间S1以及电动机30的上侧的第二空间S2。在壳体11内的 底部还形成有积存油的贮油部15。在贮油部15中积存润滑压缩机构50或轴承53b、 54b等各滑动部的油(润滑油)。
压缩机10包括吸入管16、喷出管17以及终端部18。吸入管16径向贯通躯干部 12的靠下侧的部位，并且与压缩机构50的吸入口58连接。喷出管17轴向贯通上部 挡板14，其流入口17a与壳体11的内部空间连通。喷出管17的流入口17a位于第二 空间S2的径向中心部。终端部18是用于向电动机30供给压缩机10的外部电力的中 继端子。终端部18插入到上部挡板14的内部并被固定。
电动机30固定在喷出管17的流入口17a与压缩机构50之间的躯干部12的内周 面上。电动机30具有固定在壳体11上的定子31(stator)和插入在该定子31内部的 转子32(rotor)。在定子31的外周面，以跨越该定子31的轴向两端的方式形成有铁 芯切口(省略图示)。铁芯切口构成垂直于轴的截面为矩形或扇形形状的流体流路， 并使第一空间S1与第二空间S2连通。
通过冲压成形而成型的电磁钢板沿驱动轴40的轴向层叠来构成定子31。在定子 31的轴向两端部形成有供线圈缠绕的线圈末端33。在这些线圈末端33中位于定子 31的上侧并且比较靠近终端部18的线圈末端33上连接有来自终端部18的布线19。
在本实施方式的定子31上形成有将布线19引向径向外侧的引导板20。引导板 20从定子31上侧的线圈末端33向上侧延伸，其上端位于比上侧平衡重机构60(详 细内容后述)的上端高的位置处。通过设置该引导板20，避免在电动机30运转时进 行旋转的上侧平衡重机构60与布线19互相干扰。
如图2所示，转子32具有转子铁芯部32a和分别层叠在该转子铁芯部32a的轴 向两端的一对端板32b。由通过冲压成形而成型的环状电磁钢板沿驱动轴40的轴向 层叠来构成转子铁芯部32a。端板32b例如由不锈钢等非磁性体材料形成。
实施方式中的转子32例如通过热装固定在驱动轴40上。定子31与转子32的轴 向长度(高度)大致相等。另一方面，转子32以相对于定子31向上侧稍微偏移的方 式设置。即，在定子31的下端部形成有不与转子32对置的非对置部。由此，在电动 机30中产生转子32被引向定子31的非对置部的朝下的磁力(所谓的磁拉力)。这样 的结果是，驱动轴40的上下振动得到抑制。
实施方式中的电动机30上设置有多个铆钉34，以便夹住转子32的轴向两端部。 铆钉34具有轴向贯通转子32的销34a和形成在该销34a的两端上并且直径比该销 34a大的头部34b。即，在转子32中，电磁钢板被一对头部34b插入在轴向内侧而得 以一体化。在本实施方式的转子32中，例如4个铆钉34以等间隔(90度)地排列 在周向上。
如图1所示，驱动轴40连接电动机30与压缩机构50，并驱动压缩机构50。驱 动轴40具有：主轴部41；连接在该主轴部41的下端的曲轴部(偏心部)42；连接 在该曲轴部42的下端的副轴部43；以及连接在该副轴部43的下端的油泵44。主轴 部41和副轴部43的轴心大致一致，另一方面，曲轴部42的轴心与主轴部41以及副 轴部43的轴心相错开。并且，曲轴部42的外径大于主轴部41和副轴部43的外径。 油泵44构成将贮油部15的油向上侧吸上来的的泵机构。通过油泵44吸上来的油通 过驱动轴40内部的油通路(省略图示)供给压缩机构50和驱动轴40的各滑动部， 以用于润滑上述各个滑动部。
压缩机构50包括固定在壳体11的躯干部12内壁上的活塞收放部51以及收放在 该活塞收放部51中的活塞56。活塞收放部51具有环状气缸52、封闭该气缸52的上 侧开放部的前气缸盖53以及封闭该气缸52的下侧开放部的后气缸盖54。由此，在 活塞收放部51的内部，气缸52、前气缸盖53以及后气缸盖54之间形成有圆柱状气 缸室C。
气缸52是固定在壳体11的躯干部12内壁上的近似环状部件。在气缸52的内部 形成有径向贯通该气缸52的吸入口58。在吸入口58的流入端连接有吸入管16，该 吸入口58的流出端与气缸室C的吸入部连通。
前气缸盖53具有圆板状上侧封闭部53a以及从该上侧封闭部53a的中心部向上 侧突出的主轴承53b。主轴承53b支撑着驱动轴40的主轴部41能够进行旋转。在上 侧封闭部53a的内部形成有轴向贯通该上侧封闭部53a的喷出口(省略图示)。喷出 口的流入端与气缸室C的喷出部连通，该喷出口的流出端经由消音部件55内的消音 空间55a与第一空间S1连通。
后气缸盖54具有圆板状下侧封闭部54a以及从该下侧封闭部54a的中心部向下 侧突出的副轴承54b。下侧封闭部54a构成曲轴部42的推力轴承。副轴承54b支撑 着驱动轴40的副轴部43能够进行旋转。
压缩机构50包括收放在气缸室C中的环状活塞56。活塞56外嵌在曲轴部42上。 并且，在气缸室C中设置有一端插入在气缸52的内部、另一端连接在活塞56的外 周面上的叶片(省略图示)。该叶片将气缸室C的内部划分成与吸入口58连通的低 压室(低压部)以及与喷出口连通的高压室(高压部)。
如果曲轴部42伴随着驱动轴40的旋转而进行偏心旋转，则活塞56在气缸室C 中进行偏心旋转。如果低压室的容积伴随着上述旋转而扩大，则制冷剂通过吸入口 58被吸入到低压室。同时，如果高压室的容积缩小，则高压室的制冷剂压力变大。 如果高压室的内压超过规定值，则喷出口的阀机构(例如簧片阀)被开放，制冷剂通 过喷出口被喷向第一空间S1。
<平衡重机构的构成>
如图2所示，实施方式中的压缩机10具有一对平衡重机构60、70。平衡重机构 60、70具有相对于驱动轴40的轴心偏移了规定量的重心，并且使离心力作用于驱动 轴40上，以便上述离心力与曲轴部42的离心力相抵。具体而言，在压缩机10中， 在转子32的上侧设置有上侧平衡重机构60，在转子32的下侧设置有下侧平衡重机 构70。上侧平衡重机构60和下侧平衡重机构70的重心以驱动轴40的轴心为中心相 偏移180°。
各平衡重机构60、70分别具有本体部61、71以及形成在该本体部61、71的轴 向外侧端部上的环状板部62、72。具体而言，在上侧平衡重机构60的本体部61的 上部形成有环状板部62，在下侧平衡重机构70的本体部71的下部形成有环状板部 72。各本体部61、71形成为轴向贯通驱动轴40的筒状。各本体部61、71具有围着 驱动轴40的轴形成的近似扇状的实心部63、73以及从该实心部63、73的外周面开 始周向上连续的近似圆弧状的外周板部64、74。实心部63、73例如形成在本体部61、 71的约超过180°的范围上(参照图3)。在外周板部64、74的内侧形成有近似扇状 的空心部65、75。当各平衡重机构60、70设置在转子32的轴向端部上的状态下， 空心部65、75构成由实心部63、73、外周板部64、74、驱动轴40以及转子32封闭 的封闭空间。这样，在各平衡重机构60、70中，按照实心部63、73以及空心部65、 75的位置以及容积调节平衡重机构60、70的重心。
在各实心部63、73的轴向内侧端面上形成有圆柱状槽66、76(参照图2和图3)。 具体而言，在上侧平衡重机构60的实心部63的下表面侧形成有槽66，在下侧平衡 重机构70的实心部73的上表面侧形成有槽76。在本实施方式中，例如两个槽76在 周向上相隔90°地配置在实心部73上。各槽76的内径稍大于对应的铆钉34的头部 34b的外径。在各平衡重机构60、70的安装状态下，铆钉34的头部34b分别嵌合在 对应的槽66、76中。即，各槽66、76构成用于确定平衡重机构60、70相对于驱动 轴40的相对位置的定位部。由此，确定平衡重机构60、70的最佳重心位置，从而能 够使期望的离心力作用于驱动轴40。
各环状板部62、72形成为圆环状，并且与本体部61、71一体地成形。环状板部 62、72的轴向外侧端面上形成有平坦部67、77，上述平坦部67、77形成水平环状平 面。具体而言，在上侧平衡重机构60的环状板部62的上侧形成有环状平坦部67， 在下侧平衡重机构70的环状板部72的下侧形成有环状平坦部77。这样，通过在各 平衡重机构60、70形成平坦部67、77，即使使电动机30以较高的转速运转，也能 够减少由平衡重机构60、70的旋转引起的搅拌损失。
在各环状板部62、72的径向中心部形成有供驱动轴40贯通的插入部68、78。 在安装各平衡重机构60、70之前的状态下，插入部68、78的内径略小于驱动轴40 的外径。因此，在安装各平衡重机构60、70时驱动轴40被压入到环状板部62、72 的插入部68、78中，由此各平衡重机构60、70固定在驱动轴40上。此时，通过使 上侧平衡重机构60的各槽66嵌合在对应的铆钉34上侧的头部34b上，对上侧平衡 重机构60进行定位。此外，通过使下侧平衡重机构70的各槽76嵌合在对应的铆钉 34下侧的头部34b上，对下侧平衡重机构70进行定位。另外，在安装好各平衡重机 构60、70之后的状态下，本体部61、71与转子32不是直接固定，而是两者仅仅相 接触而已。
通过将驱动轴40压入到各平衡重机构60、70的环状板部62、72的插入部68、 78中，环状板部62、72与驱动轴40紧密接合。由此，平衡重机构60、70固定在驱 动轴40上，并且环状板部62、72与驱动轴40之间的间隙被密封。
在各平衡重机构60、70中，环状板部62、72的轴向厚度d1大于外周板部64、 74的径向厚度d2。由此，在各平衡重机构60、70中充分地确保环状板部62、72的 插入部68、78的压入长度。这样的结果是，平衡重机构60、70安装在驱动轴40上 的强度增大，并且能够可靠地防止油在驱动轴40与插入部68、78的间隙中流通。
－运转动作－
接下来，参照图1来对实施方式中的压缩机10的运转动作进行说明。如果电动 机30处于工作状态，则在定子31与转子32之间产生旋转磁场，转子32乃至驱动轴 40被驱动而旋转。如果曲轴部42与驱动轴40一起旋转，则活塞56在气缸室C中公 转。由此，制冷剂从吸入口58被吸入气缸室C中，并且制冷剂在气缸室C中被压缩。 被压缩后的高压制冷剂经由喷出口、消音空间55a向第一空间S1流出。第一空间S1 的制冷剂通过电动机30的铁芯切口、气隙、线圈槽的间隙等而流向上方，并向第二 空间S2流出。第二空间S2的制冷剂向喷出管17流出，以用于制冷装置的制冷循环。
并且，如果驱动轴40伴随着电动机30的运转而旋转，则贮油部15的油被油泵 44吸入。该油通过驱动轴40内部的油流路供给活塞56、各轴承53b、54b的滑动部， 以用于润滑这些滑动部。已用于润滑滑动部的油在壳体11的内部空间中与制冷剂相 分离，并被回收到贮油部15中。
－实施方式的效果－
在上述实施方式中，以覆盖转子32的铆钉34的头部34b的方式将平衡重机构 60、70设置在转子32的轴向两侧。因此，铆钉34的头部34b和与头部34b对应的 锪孔部不会向各平衡重机构60、70的轴向外侧(第一空间S1和第二空间S2)露出。 即，由于在本实施方式中的平衡重机构60、70的平坦部67、77上形成有不存在由锪 孔部等引起的凹凸部的平面，所以能够充分地减少平衡重机构60、70旋转时的搅拌 损失。
并且，由于通过将驱动轴40压入到插入部68、78中来固定平衡重机构60、70， 所以即使不进行焊接，也能够将平衡重机构60、70安装在转子32的轴向端部侧。因 此，还能够防止由焊接时的热引起转子32的电磁钢板弯曲或消磁的情况。
而且，如果将平衡重机构60、70压到驱动轴40上来进行固定，则能够由驱动轴 40侧承受平衡重机构60、70的离心力。即，在本发明中，平衡重机构60、70的离 心力不会作用于转子32上。因此，即使使电动机30以较高的转速旋转，也能够防止 由平衡重机构60、70的离心力引起转子32变形，进而能够防止马达效率降低。
此外，在各平衡重机构60、70的转子32侧的端部上形成有分别供铆钉34的头 部34b嵌合的槽66、76。因此，通过使铆钉34的头部34b嵌合在各槽66、76中， 能够确定各平衡重机构60、70相对于转子32的相对位置。并且，能够将该槽66、 76用作平衡重机构60、70相对于驱动轴40的止转部。
产业实用性
如上说明，本发明适用于包括平衡重机构的回转式压缩机。
符号说明
10-压缩机(回转式压缩机)；
11-壳体；
30-电动机；
31-定子；
32-转子；
32a-转子铁芯部；
34-铆钉；
34b-头部；
40-驱动轴；
50-压缩机构；
60-上侧平衡重机构(平衡重机构)；
66、76-槽；
67、77-平坦部；
68、78-插入部；
70-下侧平衡重机构(平衡重机构)。