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JP2006029321A - 回転子及びこれを備えた圧縮機 - Google Patents

回転子及びこれを備えた圧縮機 Download PDF

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Abstract

【課題】 磁場を形成する固定子と電磁気的に相互作用しながら回転運動をする回転子を備えた圧縮機において、回転子にマグネットを強固で容易に設置し、かつ、回転子コアと固定子間の距離を最小限にすることによって出力効率を全体的に向上させる。
【解決手段】 回転子40は、複数枚のラミネート41'が上下方向に積層されてなるコア41と、コア41の外周面に備えられたマグネット43とを備える。また、コア41は、外周面にフック42が一体に形成されるが、このフック42は、各マグネット43どうし間に配置されて、マグネット43が外側に離脱するのを防止する。したがって、フック42は、コア41の外側に突き出て延在する突出部42aと、突出部42aの延長された端部から円周方向にそれぞれ延在する支持部42bとを備えてなる。突出部42aを介してマグネット43が相互に離隔状態を保つようにし、支持部42bによって、マグネット43が半径方向に離脱するのを防止する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、圧縮機に関し、より詳細には、磁場を形成する固定子と電磁気的に相互作用しながら回転運動をする回転子を備えた圧縮機に関する。
一般に、圧縮機は、密閉空間の内部に冷媒を吸入し圧縮した後に吐出す装置であり、冷媒を圧縮する圧縮装置と、これを駆動する駆動装置とで構成される。
圧縮装置は、密閉空間を形成する密閉容器の内部に設けられるものであり、圧縮室を形成するシリンダーブロックと、圧縮室の内部を往復運動するピストンとを備え、このシリンダーブロックの一側には、外部と連通する吸入室及び吐出室がそれぞれ形成されたシリンダーヘッドが結合される。
駆動装置は、磁場を形成する固定子と、固定子と電気的に相互作用して回転する回転子と、回転子の中空部に圧入固定されて回転子と共に回転する回転軸を備えるモーターと、回転軸に連結されて回転運動を直線運動に変換することによってピストンを進退させるコンロッドとを備える。
一方、回転子は、回転軸の外側に積層されてコアを形成する複数枚のラミネートと、これらラミネートの上端と下端をそれぞれ支持する一対のエンドプレートと、ラミネート外側に配置されるマグネットとを備えてなる。また、ラミネート及びエンドプレートを相互に固定すべく、このラミネート及びエンドプレートには締付部材が貫設され、マグネットの外側には、このマグネットを取り囲んで固定する円筒部材が配置される。
しかしながら、このように構成される従来の圧縮機は、別途の円筒部材を備えなければならないため、作業工程が複雑となり、コスト高となる問題点があった。
しかも、マグネットを固定するための円筒部材によって、磁束を形成する固定子とコア間の距離が遠ざかるため、モーターの出力効率が低下する問題点もあった。
本発明は、上記事情に鑑みて、回転子にマグネットを強固で容易に設置し、かつ、回転子コアと固定子間の距離を最小限にすることによって出力効率を全体的に向上させられる圧縮機を提供することを目的とする。
上記目的を達成すべく、本発明は、回転軸と、磁場を形成する固定子と電磁気的に相互作用しながら前記回転軸と共に回転する回転子とを備えた圧縮機であって、前記回転子は、複数枚のラミネートが積層されてなるコアと、該コアの外周面に円周方向に相互に離れて配置される複数個のマグネットと、該マグネットの半径方向への離脱を防止するように、各マグネット間のコアに設けられるフックとを備えることを特徴とする。
前記フックは、前記コアと一体に形成される。前記フックは、前記コアの外側に突き出て延在する突出部と、該突出部の延長された端部から円周方向にそれぞれ延設されて前記マグネットを前記コア側に支持する支持部とを備えることを特徴とする。
前記マグネットと前記フックが相互に結合されて円筒形状を有するように、前記マグネットの両端部には前記支持部と対応する結合溝が形成されたことを特徴とする。
前記回転子は、前記コア及び前記マグネットを軸方向に支持するように、前記コアの両端に設けられるエンドプレートをさらに備えることを特徴とする。
また、前記コア及び前記エンドプレートは、内部を貫通するリベットによって相互に固定されることを特徴とする。
本発明による圧縮機は、回転子コアの外周面に形成されたフックによってコアとマグネットとが相互に結合されるために、マグネットの外周面を取り囲んで固定する従来の円筒部材が省かれ、部品数を減らしかつ生産性を高めることが可能になる。
さらに、従来の円筒部材を省くことによって、固定子と回転子のコア間の距離を最小限にすることができ、圧縮機の駆動効率を全体的に向上することが可能になる。
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明による密閉型圧縮機の全体構造を示す断面図である。図1を参照すると、本発明による密閉型圧縮機は、密閉空間を形成する密閉容器10の内部に設けられて冷媒を圧縮する圧縮装置20と、圧縮装置20を駆動する機能を担う駆動装置30とを備えてなる。
圧縮装置20は、圧縮室21aが形成されたシリンダーブロック21と、圧縮室21aの内部を進退しながら冷媒を圧縮するピストン22と、を備え、シリンダーブロック21の一側には、外部と連通する吸入室23a及び吐出室23bがそれぞれ形成されたシリンダーヘッド23が結合され、シリンダーブロック21とシリンダーヘッド23との間には、冷媒の出入を制御するバルブ装置24が備えられる。
駆動装置30は、圧縮装置20で冷媒が圧縮されるようにピストン22を進退させる機能を担うものであり、磁場を形成する固定子31と、固定子31の内部にこの固定子31と離隔設置されて固定子31と電磁気的に相互作用する回転子40と、回転子40の中心に圧入されて回転子40と共に回転する回転軸32と、回転軸32に連結されて回転運動を直線運動に変換することによってピストン22を進退させるコンロッド33とを備えて構成される。
次に、本発明による回転子40を、図面に基づいて詳細に説明する。
図2及び図3を参照すると、本発明による回転子40は、複数枚のラミネート41'が上下方向に積層されてなるコア41と、コア41の外周面に設けられたマグネット43とを備える。
マグネット43は、複数枚からなり、相異なる極が隣り合うように交互に配置されるとともに、マグネット43どうしの磁気的干渉を避けるべく、円周方向に沿って相互に離れて配置される。
そして、コア41の上側と下側には、上部エンドプレート44及び下部エンドプレート45がそれぞれ設けられてコア41及びマグネット43を軸方向に支持し、各ラミネート41'とエンドプレート44,45は、内部を貫通するリベット46によって相互に固定される。
また、コア41は、外周面にフック42が一体に形成されるが、このフック42は、各マグネット43の間に設けられてマグネット43が外側に離脱するのを防止する。
したがって、フック42は、図4に示すように、コア41の外側に突き出て延在する突出部42aと、突出部42aの延長された端部から円周方向にそれぞれ延設された支持部42bとからなり、突出部42aを介してマグネット43が相互に離れた状態を保つようにし、支持部42bによって、マグネット43が半径方向に離脱するのを防止する。
一方、図5を参照すると、マグネット43の両端部には、支持部42bと対応する結合溝43aが形成されるが、この結合溝43aによって、マグネット43どうし間の離隔空間sはフック42と対応する形態を有することになり、したがって、マグネット43とフック42とが結合されて円筒形状をなす。
続いて、本発明による密閉型圧縮機の回転子40の組立過程及びその効果について説明する。
まず、上部エンドプレート44及びラミネート41'にリベット46を順次に挿通させ、ラミネート41'が積層されてなるコア41の外周面に、マグネット43を配設する。このときに、マグネット43は、コア41の外周面とフック42との間に結合させかつ円周方向に異なる極が隣り合うように交互に配置する。
続いて、下部エンドプレート45をリベット46に設置した後に、リベット46の下端をコーキングすると、マグネット43はコア42に強固に固定される。
このように、本発明による圧縮機の回転子40は、マグネット43がエンドプレート44,45及びフック42によってコア41に固定されるため、従来の圧縮機のようにマグネット43の外周面を取り囲んで固定する円筒部材を別途備える必要がない。
この結果、磁束を形成する固定子31と回転子40のコア41間の距離を最小限にすることができ、圧縮機の駆動効率が向上する効果が得られる。
本発明による圧縮機の全体構造を示す断面図である。 本発明による圧縮機に備えられた回転子を示す分解斜視図である。 図2の“A−A”線断面図である。 図2からコアを抜粋して示す平面図である。 図2からマグネットを抜粋して示す平面図である。
符号の説明
10 密閉容器
20 圧縮装置
30 駆動装置
31 固定子
32 回転軸
40 回転子
41’ ラミネート
41 コア
42 フック
42a 突出部
42b 支持部
43 マグネット
43a 結合溝
44,45 エンドプレート
46 リベット

Claims (12)

  1. 回転軸と、磁場を形成する固定子と電磁気的に相互作用しながら前記回転軸と共に回転する回転子とを備えた圧縮機であって、
    前記回転子は、
    複数枚のラミネートが積層されてなるコアと、
    該コアの外周面に円周方向に相互に離れて配置される複数個のマグネットと、
    該マグネットの半径方向への離脱を防止するように、各マグネット間のコアに設けられるフックとを備えることを特徴とする圧縮機。
  2. 前記フックは、前記コアと一体に形成されたことを特徴とする請求項1に記載の圧縮機。
  3. 前記フックは、前記コアの外側に突き出て延在する突出部と、該突出部の延長された端部から円周方向にそれぞれ延設されて前記マグネットを前記コア側に支持する支持部とを備えることを特徴とする請求項1に記載の圧縮機。
  4. 前記マグネットと前記フックが相互に結合されて円筒形状を有するように、前記マグネットの両端部には前記支持部と対応する結合溝が形成されたことを特徴とする請求項3に記載の圧縮機。
  5. 前記回転子は、前記コア及び前記マグネットを軸方向に支持するように、前記コアの両端に設けられるエンドプレートをさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の圧縮機。
  6. 前記コア及び前記エンドプレートは、内部を貫通するリベットによって相互に固定されることを特徴とする請求項5に記載の圧縮機。
  7. 複数枚のラミネートが積層されてなるコアと、
    該コアの外周面に円周方向に沿って相互に離れて設けられた複数個のマグネットと、
    該マグネットの半径方向への離脱を防止するように、各マグネット間のコアに設けられたフックとを備えることを特徴とする回転子。
  8. 前記フックは、前記コアと一体に形成されたことを特徴とする請求項7に記載の回転子。
  9. 前記フックは、前記コアの外側に突き出て延在する突出部と、該突出部の延長された端部から円周方向にそれぞれ延設されて前記マグネットを前記コア側に支持する支持部とを備えることを特徴とする請求項7に記載の回転子。
  10. 前記マグネットと前記フックが相互に結合されて円筒形状を有するように、前記マグネットの両端部には前記支持部と対応する結合溝が形成されたことを特徴とする請求項9に記載の回転子。
  11. 前記回転子は、前記コア及び前記マグネットを軸方向に支持するように、前記コアの両端に設けられるエンドプレートをさらに備えることを特徴とする請求項7に記載の回転子。
  12. 前記コア及び前記エンドプレートは、内部を貫通するリベットによって相互に固定されることを特徴とする請求項11に記載の回転子。
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