JPH0861235A - 往復動型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動機をクランクケースに固定する固定部材
が磁力の影響を受けないようにし、圧縮機の信頼性や寿
命を向上させる。 【構成】 電動機１のモータハウジング３を固定する通
しボルト１１を非磁性材料であるオーステナイト系のス
テンレス鋼で形成し、各通しボルト１１が電動機１の運
転時に発生する磁力により磁化しないようにしている。
そして、電動機１のモータハウジング３をクランクケー
ス９に固定した各通しボルト１１が、電動機１からの磁
力の影響を受けることがなくなり、モータハウジング３
の各ボルト挿通穴２Ａ，４Ａ内に挿通した各通しボルト
１１が、圧縮機の運転時に磁力の作用によって弾性変形
したり、振動したりしないから、各通しボルト１１は各
ボルト挿通穴２Ａ，４Ａ等に接触して異音を発生した
り、弛むのを確実に防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば空気等の流体を
圧縮するのに好適に用いられる往復動型圧縮機に関し、
特に、クランク軸を回転駆動する電動機がクランクケー
スに一体的に設けられた往復動型圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、モータハウジングを有しクラン
ク軸を回転駆動する電動機と、前記クランク軸が回転可
能に設けられたクランクケースと、該クランクケースに
搭載されたシリンダと、該シリンダ内に往復動可能に挿
嵌され前記クランク軸によって駆動されるピストンとか
らなる往復動型圧縮機は知られている。

【０００３】そして、この種の従来技術による往復動型
圧縮機では、電動機の回転軸でクランク軸を回転駆動す
ることにより、シリンダ内でピストンを往復動させ、シ
リンダ内の圧縮室に吸込んだ空気等の流体を圧縮し、圧
縮した流体を外部に吐出させるようにしている。

【０００４】また、前記電動機のモータハウジングには
長手方向に延びるボルト挿通穴が形成され、該ボルト挿
通穴内に挿通した通しボルトにより、前記モータハウジ
ングとクランクケースとを一体的に固定している。そし
て、前記通しボルトは鉄等の金属材料により電動機の全
長に及ぶ長さをもって形成され、例えば先端側がクラン
クケース側に螺着されることにより、該クランクケース
とモータハウジングとを一体化するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術では、電動機のモータハウジングとクランクケー
スとを一体化する通しボルトを、鉄等の金属材料（磁性
材料）によって形成しているから、この通しボルトが電
動機からの磁力の影響を受け、磁化されることがある。

【０００６】このため、従来技術では、電動機の運転に
より磁化された通しボルトが振動しモータハウジングの
ボルト挿通穴に接触し異音を発生するという問題があ
る。

【０００７】また、通しボルトがこの振動により弛んだ
ときには、クランクケースと電動機のモータハウジング
との間にガタ付きが生じ、信頼性や寿命が大きく低下し
てしまうという問題がある。

【０００８】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明は電動機のモータハウジングをク
ランクケースに固定する通しボルト等の固定部材が、電
動機からの磁力によって振動したり、異音を発生したり
するのを確実に防止でき、信頼性や寿命を向上できるよ
うにした往復動型圧縮機を提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明による空気圧縮機は、モータハウジング
を有しクランク軸を回転駆動する電動機と、前記クラン
ク軸が回転可能に設けられたクランクケースと、該クラ
ンクケースに搭載されたシリンダと、該シリンダ内に往
復動可能に挿嵌され前記クランク軸によって駆動される
ピストンとからなる。

【００１０】そして、本発明が採用する構成の特徴は、
前記電動機のモータハウジングに、該モータハウジング
の長手方向に延びる挿通穴を形成し、該挿通穴には、非
磁性材料によって形成され、前記モータハウジングをク
ランクケースに対して固定する長尺の固定部材を設ける
構成としている。

【００１１】

【作用】上記構成により、非磁性材料からなる固定部材
は、電動機からの磁力の影響を受けることがなくなり、
モータハウジングの挿通穴内に僅かな隙間をもって固定
部材を挿通した場合でも、該固定部材が挿通穴内で振動
したりするのを確実に防止できる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例による往復動型圧縮機
を、図１および図２に基づき空気圧縮機として用いた場
合を例に挙げて説明する。

【００１３】図において、１は駆動源としての電動機を
示し、該電動機１は後述するステータ２、モータハウジ
ング３、回転軸５およびロータ８等によって大略構成さ
れている。

【００１４】２は電動機１の一部を構成するステータを
示し、該ステータ２は固定子コイル等からなり、ロータ
８を外周側から取囲むようになっている。ここで、該ス
テータ２には図２に示す如く、３箇所に挿通穴としての
ボルト挿通穴２Ａ，２Ａ，…が穿設され、該各ボルト挿
通穴２Ａには後述する各通しボルト１１が挿通されてい
る。

【００１５】３は電動機１のモータハウジングを示し、
該モ−タハウジング３は、前記ステータ２と、該ステー
タ２の基端側に設けられた蓋体４と、ステータ２の先端
側に設けられた後述の筒部９Ｄとから構成されている。
ここで、前記蓋体４には挿通穴としてのボルト挿通穴４
Ａが穿設されている。そして、モータハウジング３の蓋
体４等は後述するクランクケース９の隔壁部９Ｂに各通
しボルト１１等を介して一体的に固着されている。

【００１６】５は電動機１の回転軸を示し、該回転軸５
はその基端側が蓋体４の中央に設けた軸受６に軸支さ
れ、先端側はクランクケース９の隔壁部９Ｂ中央に設け
た軸受７に軸支されている。そして、該回転軸５の先端
側はクランクケース９内へと突出する出力軸部５Ａとな
り、該出力軸部５Ａは後述するクランク軸１３の一部を
構成している。

【００１７】８はモータハウジング３内で回転軸５に一
体的に設けられたロータを示し、該ロータ８は永久磁石
等からなり、ステータ２と径方向で対向している。そし
て、該ロータ８はステータ２との間で電磁力が作用する
ことにより回転軸５を回転駆動する。

【００１８】９は箱形状に形成されたクランクケースを
示し、該クランクケース９は、先端側が開口端９Ａとな
り、基端側が隔壁部９Ｂによって閉塞された胴部９Ｃ
と、該胴部９Ｃの基端側からステータ２に向けて突出
し、該ステータ２等と共にモータハウジング３を構成し
た筒部９Ｄとからなっている。

【００１９】１０，１０，…はクランクケース９の隔壁
部９Ｂに穿設されるねじ穴（１個のみ図示）を示し、該
各ねじ穴１０には蓋体４の各ボルト挿通穴４Ａからステ
ータ２の各ボルト挿通穴２Ａを介してクランクケース９
まで挿入される各通しボルト１１が締着される。

【００２０】１１，１１，…は電動機１を固定する固定
部材としての通しボルトを示し、該各通しボルト１１は
非磁性材料であるオーステナイト系のステンレス鋼等に
より長尺の通しボルト１１として形成されている。そし
て、該各通しボルト１１は蓋体４の各ボルト挿通穴４Ａ
からステータ２の各ボルト挿通穴２Ａを介してクランク
ケース９の各ねじ穴１０に螺着され、モータハウジング
３の蓋体４をステータ２に固着すると共に、該モータハ
ウジング３をクランクケース９に固着している。

【００２１】１２はクランクケース９の開口端９Ａに取
付けられたカバーを示し、該カバー１２は有蓋筒状に形
成され、クランクケース９内にクランク室Ａを画成して
いる。また、該カバー１２には複数の通気穴１２Ａ、１
２Ａ，…が穿設され、該各通気穴１２Ａは吸込フィルタ
１２Ｂを介してクランク室Ａに空気を吸込ませるもので
ある。

【００２２】１３はクランクケース９に回転可能に設け
られたクランク軸を示し、該クランク軸１３は、クラン
クケース９内に突出した回転軸５の出力軸部５Ａを含ん
で構成され、該クランク軸１３にはバランスウエイト１
４が一体形成されている。

【００２３】１５はクランクケース９上に搭載されるシ
リンダで、該シリンダ１５内にはピストン１６が摺動
（往復動）可能に挿嵌されている。また、該ピストン１
６にはピストンピン１７が設けられ、該ピストンピン１
７は後述する連接棒１８を介してクランク軸１３に連結
されている。

【００２４】１８はクランク軸１３の回転をピストン１
６の往復動に変換する連接棒で、該連接棒１８は大端部
側が前記クランク軸１３に回動可能に連結され、小端部
側が前記ピストン１６にピストンピン１７を介して回動
可能に連結されている。

【００２５】１９はシリンダ１５の上端側にパッキン等
を介して気密に固着される弁板を示し、該弁板１９は略
正方形状の平板として形成され、前記ピストン１６との
間でシリンダ１５内に圧縮室Ｂを画成している。また、
該弁板１９には、後述する吐出弁２３用の吐出穴２０
と、吸込弁２２用の吸込穴２１とが穿設され、該吸込穴
２１および吐出穴２０は圧縮室Ｂ内を後述の吸込室Ｃお
よび吐出室Ｄ内に連通させる。

【００２６】２２は弁板１９の吸込穴２１を開，閉する
吸込弁、２３は吐出穴２０を開，閉する吐出弁を示して
いる。

【００２７】２４はシリンダ１５上に弁板１９等を介し
て搭載されたシリンダヘッドで、該シリンダヘッド２４
は隔壁２４Ａを有し、該隔壁２４Ａはシリンダヘッド２
４内を吸込室Ｃと吐出室Ｄとに画成している。また、該
シリンダヘッド２４には吸込ポート２４Ｂと吐出ポート
２４Ｃとが設けられ、該吸込ポート２４Ｂは吸込パイプ
２５を介してクランク室Ａと連通している。

【００２８】２６は吸込穴２１の上方に位置してシリン
ダヘッド２４に取付けられたアンロード弁を示し、該ア
ンロード弁２６は当該圧縮機の起動時等にその先端部で
吸込弁２２を押動し、該吸込弁２２を開弁状態に保持す
ることによって圧縮機をアンロード運転させるものであ
る。

【００２９】本実施例による往復動型の空気圧縮機は上
述の如き構成を有するもので、次にその作動について説
明する。

【００３０】まず、電動機１の回転軸５を回転駆動する
と、該回転軸５の出力軸部５Ａと共にクランク軸１３が
回転駆動される。そして、クランク軸１３の回転は連接
棒１８を介してピストン１６の往復動に変換され、シリ
ンダ１５内でピストン１６は吸込行程と吐出行程とを繰
返すように往復動する。

【００３１】ここで、シリンダヘッド２４内の吸込室Ｃ
は吸込パイプ２５を介してクランク室Ａ内と連通し、ピ
ストン１６の吸込行程では、クランク室Ａから吸込室Ｃ
内へと矢示Ｅ方向に空気が流入しつつ、圧縮室Ｂ内に吸
入される。また、ピストン１６の吐出行程（圧縮行程）
では、ピストン１６によって圧縮室Ｂ内で空気が圧縮さ
れることにより、吐出弁２３を開弁し、圧縮室Ｂから吐
出室Ｄへと圧縮空気が吐出される。そして、この圧縮空
気はシリンダヘッド２４の吐出ポート２４Ｃを介して外
部の空気タンク（図示せず）等に貯留される。

【００３２】ところで、電動機１のモータハウジング３
を固定する通しボルト１１を、従来技術のように鉄等の
磁性材料で形成した場合には、通しボルト１１が電動機
１からの磁力で磁化され、モータハウジング３のボルト
挿通穴２Ａ内で、僅かに弾性変形して振動を繰返すよう
になり、モータハウジング３のボルト挿通穴２Ａ等に接
触して異音を発生するようになる。さらにこの振動で通
しボルト１１が弛み始め、クランクケース９と電動機１
のモータハウジング３との間にガタ付きが生じ信頼性や
寿命が大きく低下してしまうという問題がある。

【００３３】そこで、本実施例では、各通しボルト１１
を非磁性材料であるオーステナイト系のステンレス鋼等
で形成し、該各通しボルト１１が電動機１の運転時に発
生する磁力により磁化しないようにしている。

【００３４】この結果、電動機１のモータハウジング３
をクランクケース９に固定した各通しボルト１１が、電
動機１からの磁力の影響を受けることはなくなり、磁力
の作用によって弾性変形したり、振動したりするのを確
実に防止できる。

【００３５】従って、本実施例によれば、モータハウジ
ング３の各ボルト挿通穴２Ａ，４Ａ内に挿通した各通し
ボルト１１が、当該圧縮機の運転時に各通しボルト挿通
穴２Ａ，４Ａ内等で振動したり、異音を発生したりする
ことがなくなり、騒音を確実に低減できる上に、各通し
ボルト１１に弛みが生じるのも効果的に防止でき、信頼
性や寿命を向上できる等、種々の効果を奏する。

【００３６】なお、前記実施例では、固定部材としての
通しボルト１１をオーステナイト系のステンレス鋼によ
り形成するものとして述べたが、本発明はこれに限ら
ず、例えば高強度を有する繊維強化樹脂材またはセラミ
ック材料等の非磁性材料により通しボルト（固定部材）
を形成してもよい。

【００３７】また、前記実施例では、ピストン１６がシ
リンダ１５内で往復動する往復動型の空気圧縮機を例に
挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えばロッ
キングピストン式の往復動型圧縮機に適用してもよく、
さらに空気以外の流体を圧縮する往復動型圧縮機にも適
用できる。

【００３８】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、電
動機のモータハウジングをクランクケースに固定する固
定部材を非磁性材料により形成し、該固定部材が電動機
からの磁力による影響を受けることがないようにしたか
ら、モータハウジングの挿通穴内で固定部材が磁力によ
り振動したり、異音を発生したりするのを確実に防止で
きる上に、固定部材の弛みによるクランクケースとモー
タハウジングとの間のガタ付きもなくすことができ、当
該圧縮機の信頼性や寿命を大幅に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による空気圧縮機を示す縦断面
図である。

【図２】図１中の矢示II−II方向拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 電動機 ２ ステータ ２Ａ，４Ａ ボルト挿通穴（挿通穴） ３ モータハウジング ４ 蓋体 ５ 回転軸 ８ ロータ ９ クランクケース ９Ｂ 隔壁部 １０ ねじ穴 １１ 通しボルト（固定部材） １３ クランク軸 １５ シリンダ １６ ピストン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 利雄 神奈川県綾瀬市小園1116番地 トキコ株式 会社相模工場内 (72)発明者 中山 勇士 神奈川県綾瀬市小園1116番地 トキコ技研 株式会社相模事業所内 (72)発明者 鈴木 達也 神奈川県綾瀬市小園1116番地 トキコ技研 株式会社相模事業所内 (72)発明者 大坂 茂 神奈川県綾瀬市小園1116番地 トキコ株式 会社相模工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータハウジングを有しクランク軸を回
   転駆動する電動機と、前記クランク軸が回転可能に設け
   られたクランクケースと、該クランクケースに搭載され
   たシリンダと、該シリンダ内に往復動可能に挿嵌され前
   記クランク軸によって駆動されるピストンとからなる往
   復動型圧縮機において、前記電動機のモータハウジング
   には、該モータハウジングの長手方向に延びる挿通穴を
   形成し、該挿通穴には、非磁性材料によって形成され、
   前記モータハウジングをクランクケースに対して固定す
   る長尺の固定部材を設ける構成としたことを特徴とする
   往復動型圧縮機。