专利名称：压缩机和板安装方法
技术领域：
本发明涉及压缩机和板安装方法。
背景技术：
在空调机的室外机等中使用的压缩机是密闭式旋转压缩机，该密闭式旋转压缩机具有密闭容器；收容在该密闭容器下部的压缩机单元部；以及收容在密闭容器上部的电动机单元部。在该压缩机中，如果在密闭容器内，致冷剂气体和润滑油的分离进行得不充分，含有润滑油的致冷剂气体就会流到外部电路中，因而会降低冷却效率，而且，由于设置在密闭容器内的底部的油槽中的润滑油不足，压缩机单元部的工作就有可能不能顺利地进行。因此，需要采用如下手段在致冷剂气体和润滑油的混合物从设置在密闭容器顶盖部的排出部流出来之前，只将润滑油从混合物中分离出来，让润滑油回到容器下部，使润滑油在密闭容器内部循环。
为此，以往曾采用具有油分离板的压缩机(例如，参见日本特开平11-107967号公报)。即，电动机单元部具有转子和配置在该转子的外周侧的定子，在转子的上端面侧配置了油分离板。这样，当致冷剂气体和润滑油的混合物从密闭容器的下部侧逐渐上升时，就会接触该油分离板。此时，该油分离板与转子一起转动，借助于该油分离板的离心力，混合物呈放射状分散。然后，这些分散的混合物便沾在卷绕在定子的铁芯上的线圈上。于是，油(油颗粒)便附着在线圈上，油(油颗粒)与致冷剂气体(气体)分离，分离后的致冷剂气体通过设置在密闭容器(外壳)上部的排气管向压缩机外排出，而附着在线圈上的油则通过定子返回到密闭容器下部的油槽中。
可是，有时在转子的上端面，安装非磁性压铸合金的端板，以防止磁铁飞出去以及隔断磁场。在这种情况下，就必须把油分离板安装在这种端板上。因此，以往，为了把油分离板固定在附设在转子上端面上的端板上，在端板上设置凸起部的同时，还在油分离板上设置通孔，在把端板上的凸起部嵌入该油分离板的通孔之后，通过压扁(所谓的铆接加工)从油分离板的通孔凸出来的凸起部的凸出部，把油分离板安装在端板上。
可是，当使用上述方法安装油分离板时，在进行铆接加工时，有很大的压缩力作用在端板的凸起部上，超过了凸起部的破坏强度，在凸起部上会产生裂缝、缺口、裂纹等缺陷。其原因是，因为非磁性压铸合金的端板的凸起部的延展性和破坏强度，要比用普通铁制的铆接用铆钉等的强度低。此外，如上所述，压缩机的电动机单元部的结构中，改变端板的材质是很困难的。这样，在制造压缩机时，如上所述，当凸起部发生裂缝或者裂纹等不良情况时，就要把油分离板拆卸下来，还要更换固定在转子上的端板等，增大了制造成本。此外，在密闭式旋转压缩机制造时如果没有发现上述那样的不良情况，那么在使用时，端板的凸起部有可能破裂，油分离板会在密闭容器内脱离。如果油分离板脱落，就必须修理压缩机，降低了产品的可靠性。
发明内容
本发明是为解决上述以往存在的问题而提出的，其目的是提供一种可靠性高的压缩机，该压缩机能可靠地把油分离板安装在转子上，而不会使油分离板脱落，并且具有能可靠地把润滑油与致冷剂气体分离开来的功能。此外，还提供一种能可靠地把其它板材部件安装在支承基板上的板安装方法。
为了解决上述问题，本发明的压缩机的特征在于，具有密闭容器；压缩机单元部，收容在上述密闭容器内的下部；电动机单元部，收容在上述密闭容器内的上部；上述电动机单元部具有转子；定子，配置在上述转子外周上；端板，设置在上述转子上端面上；油分离板，安装在上述端板上；
上述端板具有主体部和从该主体部凸出来的凸起部；上述油分离板具有让上述凸起部嵌入的通孔；把从上述油分离板的上述通孔凸出来的上述凸起部的凸出部压扁，使上述油分离板与上述端板成为一个整体；在上述凸起部的上表面上具有凹部。
按照本发明的压缩机，借助于在凸起部的上表面上设置在压扁时容许凸起部的凸出部变形的凹部，在对凸起部进行压扁的过程中，由于能让凸起部的凸出部发生变形，因而能减小沿径向和轴向作用于凸起部的应力，通过把应力分散开来，就能防止凸起部的破坏。
这样，由于防止了因压扁而引起的凸起部的破坏，就能减少油分离板的安装工序的人工，从而能降低成本。此外，还能防止因为在油分离板的安装工序中没有发现凸起部的破坏而在做成产品之后，凸起部发生破裂，以及油分离板脱落等质量问题出现，并且能提高压缩机的可靠性。
此外，在一种实施例的压缩机中，上述凸起部在压扁时，除了上述凹部的一部分以外，其余部分均被压扁。
按照这个实施例的压缩机，不是把设置在凸起部的凹部的空间完全压扁。这样，就能进一步切实地防止凸起部的破损。即，因为在把凸起部的凹部完全压扁之后，就与平常的压缩一样了，因此如果再继续进行压扁作业(加压作业)，凸起部就会发生破损。因此，借助于在发生这种破损之前，就停止加压作业，就能防止凸起部破损。另外，这样，即使残留一部分凹部，也不会损害通过凸起部的压扁使油分离板与端板成为一个整体。
这样，借助于残留凹部的空间，更加切实地防止了凸起部的破损，因此，如上所述，在能够减少制造时的劳力和成本的同时，还能进一步提高压缩机的可靠性。
此外，在一种实施例的压缩机中，上述凸起部的凹部的形状是，随着靠近下方直径逐渐缩小的圆锥形。
根据这个实施例的压缩机，通过把凹部的形状做成圆锥形，在用压力机等进行压扁作业时，随着在这种压扁作业中对凸起部进行压缩，压力机的冲压板与凸起部的接触面积逐渐增大，从而能把轴向力分散开来。此外，在这种冲压时，凹部周围的壁部向凸起部的径向内侧和外侧均匀地变形。因此凸起部呈不会产生勉强的变形和应力集中的形状，从而能有效地防止凸起部的破损。
这样，借助于把凹部的形状做成圆锥形，在压扁凸起部时，就不会成为产生强制变形的形状，从而能有效地防止该凸起部破损。此外，由于圆锥形是简单的形状，所以在压铸端板时，或者在压铸后，通过进行切削加工，也容易形成圆锥形。因此，能降低制造成本，也能够提高压缩机的可靠性。
此外，在一种实施例的压缩机中，上述凸起部的材质是铸铝合金。
根据这个实施例的压缩机，上述凸起部的材质采用了铸铝合金，但是由于铸铝合金制成的凸起部的破坏强度和延展性比其它钢制的铆钉等锻件的差，因此在压扁作业中，必须采取用于防止上述那样的破损的对策。
这样，凸起部，即端板的材质采用了铸铝合金，而铸铝合金重量轻而且是非磁性的，所以是最适合于固定在转子上部的端板结构的材质。可是，由于铸铝合金的延展性和破坏强度，比其它的铆接用铆钉所使用的金属等差，所以，在进行压扁作业(铆接)时，必须要有用于防止凸起部破损的对策。因而，防止上述凸起部破损的对策的效果就非常明显。
此外，本发明的板安装方法的特征在于，它具有下列工序把具有通孔的板部件放置在支承基板上，该支承基板由铸铝合金制成且具有凸起部，所述凸起部上表面具有凹部，把上述凸起部嵌入上述通孔中，让上述凸起部的前端的凸出部从上述通孔中凸出来的工序；以及从上方对从上述通孔凸出来的上述凸起部的凸出部施加压力，除了上述凸起部的上表面凹部的一部分以外，将上述凸起部的其余部分均压扁，使上述板部件与上述支承基板成为一个整体的工序。
本发明的板安装方法，可以用在除压缩机以外的各种机器上，也可以用在把其它板部件安装在除压缩机之外的、用铸铝合金制成且具有凸起部的支承基板上。此时，上述压缩机的有凸起部的端板与这种支承基板相对应，而上述压缩机的具有通孔的油分离板则与这种板部件相对应，上述压缩机的凸起部，以及设置在该凸起部上表面的凹部，分别与该支承基板的凸起部，以及设置在该凸起部上表面的凹部相对应，还有，上述压缩机端板的通孔与该支承基板的通孔相对应。因此，使用这种板安装方法，借助于在凸起部的上表面设置凹部，在压扁凸起部的时候，能够减小对凸起部的径向和轴向的应力，通过分散应力，能防止凸起部破损。此外，在进行压扁时，并没有把设置在凸起部的凹部的空间完全破坏。这样，就能进一步防止凸起部的破损。
这样，即使这个凸起部是铸铝合金的，也能防止凸起部因压扁而破损。因此，就能减少板部件安装工序中的劳力和成本。此外，还能防止因为在安装工序中没有发现凸起部破坏而在做成产品(具有把支承基板与其它板部件做成一体的结构的多种产品)之后，凸起部发生破裂，以及板部件脱落等质量问题出现，从而能提高产品的可靠性。而且，由于残留凹部的空间，能更加切实地防止凸起部破损。
图1是本发明压缩机的剖面图；图2是本发明压缩机的电动机单元部分要部的放大剖面图；图3是安装在本发明压缩机上的端板的俯视图；图4是沿图3中的A-A线的剖面图；图5是凸起部的放大剖面图；图6是本发明的安装在压缩机上的油分离板的俯视图；图7是表示凸起部的变形例的放大剖面图。
具体实施例方式
下面，参照附图，详细说明本发明压缩机的具体实施例。图1是本发明压缩机的剖面图。压缩机是密闭式旋转压缩机，它具有密闭容器10，和收容在该密闭容器10下部侧的压缩机单元部14，以及收容在该密闭容器10上部侧的电动机单元部15。图2是电动机单元部15的要部放大剖面图。如图1所示，密闭容器10由下列部件构成圆筒形筒身部11；在该圆筒形筒身部11的下部连接设置的底部部件12；以及在该圆筒形筒身部11的上部连接设置的顶盖部件13。上述压缩机单元部14具有上气缸16、下气缸17，及其支承部件18、19等。而且，在该密闭容器10内的轴芯部，自由转动地贯穿有沿着上下方向延伸的旋转轴20。此外，在上、下气缸16、17上分别形成了吸入口21、22，吸入管23、24连接在各吸入口21、22上，致冷剂气体从储气罐40通过这两根吸入管23、24供应给各个气缸16、17。
其次，电动机单元部15具有从外部嵌合并固定在旋转轴20上的转子25；和设置在该转子25的外周侧的定子26。在转子25上，设有若干个沿着其轴芯孔27向上下方向延伸的通孔28。用于顺利驱动该电动机单元部15和上述压缩机单元部14的润滑油和致冷剂气体的混合物，从该通孔28的下方开口部流入，向密闭容器10的上部流动。
如图1和图2所示，在转子25的上端面上，通过铸铝合金的端板1附设有油分离板2。端板1是通过把铆钉29从设置在转子25上的通孔下部插入，再对铆钉29的前端压扁而进行安装，上述铆钉29从与转子25的通孔连通且设置在端板1上的通孔上部凸出。这块端板1的平面图如图3所示，图3的A-A剖面图所图4所示。端板1覆盖了转子25的上端面，它具有主体部50和从该主体部50凸出来的凸起部3。这个主体部50具有圆盘形基部9，以及直立设置在圆盘形基部9的上表面中央部上的安装部8。如图1和图2所示，在这块端板1的安装部8的上表面上，安装了平放的油分离板2。在这块端板1的下面，设有与设置在转子25上若干部位的通孔28连通的凹进部6，而且，在端板1的基部9的4个部位上，设有与这个凹进部6连通的通孔7。另外，端板1具有阻止转子25的磁铁飞出去，以及隔断磁场的功能。
因此，在转子25上设置的通孔28内部逐渐上升的混合物，便从通孔28的上部开口流入端板1的凹进部6中，然后再通过凹进部6，从下方开口部流入设置在端板1上的通孔7中。然后，该混合物从通孔7的上方开口部向上方排出，撞在油分离板2上。由于油分离板2与转子25一起转动，所以与油分离板2接触的混合物便通过油分离板2的离心力而呈放射状分散开来，喷在设置在定子26上部的线圈30上。油分离板2的设置高度决定于安装部8的最佳设计高度，以便从油分离板2飞溅出来的混合物能可靠地喷在线圈30上。这样，润滑油的粒子便附着在线圈30上，使得润滑油和致冷剂气体分离开来，一方面，分离后的致冷剂气体从密闭容器10上部的排出部41向外部排出，另一方面，附着在线圈上的润滑油则通过定子26回到密闭容器10下部的油槽42中。这样，通过把油分离板2安装在端板1上，就能稳定地分离致冷剂气体与润滑油。
以上，说明了使用本发明的压缩机的结构，以及借助于油分离板2分离润滑油与致冷剂气体的方法的大概情形，下面，进一步详细说明上述油分离板2的安装方法，即，把油分离板2以放置状态安装在具有铸铝合金制成的凸起部3的端板1上的板安装方法。如图3、图4所示，在端板1的安装部8上的三个部位设置了凸起部3，此外，如图6所示，在油分离板2的三个部位，设有用于嵌合(嵌入)安装部8的凸起部3的通孔4。在这种情况下，如图5所示，在凸起部3的上表面，设有随着靠近上方直径逐渐扩大的圆锥形凹部5。如下文所述，在把凸起部3的凸出部压扁的时候，该凹部5容许凸起部3的凸出部变形，凹部5的开口部的直径大约是短圆柱形的凸起部3的外径的50％左右，其深度是凸起部3的外形的大约10～15％左右。另外，上述那样的端板1是铸铝合金制成的，其凹部5可以在压铸端板1时形成，也可以在压铸之后，通过切削加工等形成。此外，在凸起部3下端外周上，设有一圈凹槽32。
在这种情况下，把凸起部3嵌入油分离板2的通孔4中，用压力机等机器，从上部压扁(铆接)从通孔4凸出的凸起部3的凸出部，使凸起部3的从通孔4伸出来的凸出部变形，使它的直径变得比通孔4大，从而把油分离板2固定在端板1上。这个凸起部3的铆接并不是把凹部5完全压扁，而是要剩下凹部5的一部分(能够确认的)。即，凹部5在因凸起部3的变形而刚要完全丧失空间之前，便结束冲压。在这种情况下，在冲压作业的过程中，由于要确认是否有凹部5是很困难的，所以，最好预先用实验测定冲压后能够剩下凹部5的冲压板的行程极限。这样，安装油分离板2时的铆接作业，就只要反复进行冲压就可以了，一直到冲头作极限行程为止，从而能防止因实施本发明而增加劳力。
这样，在上述实施例中，在凸起部3的上表面设有在压扁时容许凸起部3的凸出部变形的凹部5，因此在压扁凸起部3的时候，容许凸起部3的凸出部变形，因而能减小对凸起部3的径向和轴向的应力，通过分散应力来防止凸起部3产生裂纹和裂痕等破坏。这样，就能减少安装油分离板2工序的劳力和成本。此外，还能防止因在油分离板2的安装工序中没有发现凸起部3的破坏而在制成产品之后凸起部3破裂，以及油分离板2脱落等质量问题出现，从而能提高压缩机的可靠性。还有，设置在凸起部3上的凹部5并没有完全压扁，凹部5还剩有一部分。这样，就能进一步切实地防止凸起部3的破坏。即，由于凸起部3的凹部5完全压扁之后，就与平常的压缩相同了，当继续进行压扁作业(冲压作业)时，凸起部3就可能发生破坏。因此，在发生这种破坏之前就停止加压作业，从而就防止了破坏。另外，即使像这样剩下一部分凹部5也不会妨碍通过压扁凸起部而把油分离板与端板1做成一个整体。
此外，由于凹部5的形状呈圆锥形，所以，在压扁凸起部3时，不会形成强制变形的形状，从而能有效地防止该凸起部3破裂。此外，由于圆锥形是很简单的形状，可以在压铸端板1时形成，也能在压铸之后，用切削加工等而容易形成圆锥形。因此，能在降低制造成本的同时，提高压缩机的可靠性。还有，凸起部3的材质使用了铸铝合金，但铸铝合金制造的凸起部3与其它铁制造的铆钉等锻造零件相比，由于其破坏强度和延展性较差，在进行压扁作业的时候，需要采取应对上述那样的防止破裂的对策。
接着，图7表示凸起部3的一个变形例，此时，在凸起部3上形成的凹部5呈扁平的圆形孔状。在这种情况下，它的外径(直径)也是凸起部3的外径的大约50％左右，其深度是凸起部3的外径的大约10～15％。此外，凸起部3的凹部5的底角部做成圆弧形，以便把应力分散到整个凸起部3上。在这种情况下，在压扁时，也剩下凹部5的一部分。
这样，即使使用图7所示的凸起部3，在压扁时，随着从上部进行冲压，凸起部3在高度减小的同时，其直径扩大变形。而且，这种情况下的凹部5，其直径和高度也随着凸起部3的变形而减小，而且空间部分也随之变小。不过，当与图5中所示的具有圆锥形凹部5的凸起部3相比，图7所示的该凸起部3的凹部5，其体积变大了，而且是圆形的孔，因而即使进行凸起部3的冲压，凸起部3向径向变形的区域也变大了。因此，在这种图7的凸起部3的情况下，能加大冲压板的行程，能有效地进行铆接而不损伤凸起部3。
另外，如果是图7所示的凹部5的形状，则即使进行凸起部3的冲压，由于载荷也只是集中在凹部5周围的侧壁，即圆筒部上，因此增加了凹部5侧壁部分纵向折弯或者破裂的可能性。因此，减小该凹部5的直径，加深其深度，另外把凹部5内部的角部倒圆，使得应力分散开来，以便整个凸起部3变形，就能使油分离板2的安装工序更加稳定地进行。
以上，说明了本发明压缩机的具体实施例，但本发明并不是仅限于上述实施例，在本发明的范围内，可以进行各种变化。例如，端板1的凸起部3的数量可以任意增减，并且与其对应的油分离板2上的通孔4的数量也可以任意增减。此外，作为凹部5的形状，只要能够有效地设置能让受到冲压的金属变形移动的空间就可以，这样就可以考虑其它半球形的形状等各种各样的形状。要确定最适当的凹部5的形状和大小，最有效的是例如利用有限元模拟等进行变形解析。此外，也可以把凸起部3做成圆筒体，用该孔部作为凹部5。另外，在上述实施例中，凸起部3的材质是铸铝合金，但，对于本发明的方法来说，其它对压缩变形的强度小的材料也是有效的。还有，优选在凸起部3的前端面(上面)涂敷凡士林之类的润滑材料，以减小凸起部3的上表面与冲压板之间的摩擦系数。这样，凸起部3的端面的变形便受到冲压板的限制，能防止侧面产生裂纹，能进行防止破损的效果更显著的铆接作业。
另外，在上述实施例中，描述了把油分离板2安装在压缩机中的端板1上的方法，但，该方法当然也能用于压缩机以外的其它各种机械。即，也可以用于把其它板状部件安装在除了压缩机之外的，用铸铝合金制成的具有凸起部的支承基板上。在这种情况下，具有上述图1中的压缩机的凸起部3的端板1与支承基板对应，而该压缩机的具有通孔4的油分离板2则与板状部件对应。参照上述图1来说明该板状部件的安装方法把板状部件(油分离板2)放置在支承基板(端板1)上，把支承基板的凸起部(在上表面设有凹部的)3嵌入设置在该板状部件(油分离板2)的通孔4中，从上方对从该通孔4凸出来的凸起部3的凸出部加压，除了上述凹部5的一部分以外，其余部分均被压扁，便把这块板状部件(油分离板2)与支承基板(端板1)做成了一个整体。因此，按照这种板的安装方法，即使这种凸起部3是铸铝合金，也能防止凸起部3因压扁而破损。因而，就能减少板状部件安装工序的劳力和成本。此外，还能防止在安装工序中没有发现凸起部3的破损，但在做好产品(具有把支承基板与其它板状部件做成一个整体零件的结构的各种产品)后，发生凸起部3破损，板状部件脱落等等质量事故，提高产品的可靠性。而且，通过残留凹部5的一部分空间，从而能切实防止凸起部3破损。
权利要求
1.一种压缩机，其特征在于，具有密闭容器(10)；压缩机单元部(14)，收容在上述密闭容器(10)内的下部；电动机单元部(15)，收容在上述密闭容器(10)内的上部；上述电动机单元部(15)具有转子(25)；定子(26)，配置在上述转子(25)外周上；端板(1)，设置在上述转子(25)上端面上；油分离板(2)，安装在上述端板(1)上；上述端板(1)具有主体部(50)和从该主体部(50)凸出来的凸起部(3)；上述油分离板(2)具有让上述凸起部(3)嵌入的通孔(4)；把从上述油分离板(2)的上述通孔(4)凸出来的上述凸起部(3)的凸出部压扁，使上述油分离板(2)与上述端板(1)成为一个整体；在上述凸起部(3)的上表面上具有凹部(5)。
2.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，除了上述凹部(5)的一部分以外，其余部分均被压扁。
3.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，上述凸起部(3)的凹部(5)的形状是，直径随着靠近下方逐渐缩小的圆锥形。
4.如权利要求1所述的压缩机，其特征在于，上述凸起部(3)的材质是铸铝合金。
5.一种板安装方法，其特征在于，它具有把具有通孔的板部件放置在支承基板上，该支承基板由铸铝合金制成且具有凸起部，所述凸起部上表面具有凹部，把上述凸起部嵌入上述通孔中，让上述凸起部的前端的凸出部从上述通孔凸出来的工序；以及从上方对从上述通孔凸出来的上述凸起部的凸出部施加按压力，除了上表面凹部的一部分以外，将上述凸起部的其余部分均压扁，使上述板部件与上述支承基板成为一个整体的工序。
全文摘要
本发明提供了一种可靠性高的压缩机，该压缩机能牢靠地把油分离板安装在转子上，而不会使分离板脱落，并且具有能可靠地分离润滑油与致冷剂气体的功能。另外，提供了一种能把其它板部件牢靠地安装在支承基板上的板安装方法。上述压缩机具有电动机单元部(15)，电动机单元部(15)具有转子(25)和配置在转子(25)外周侧的定子(26)。油分离板(2)通过端板(1)安装在转子(25)的上端面上。在端板(1)上设有凸起部(3)。在配置在端板(1)上的另一块板，即油分离板(2)上，设有能让凸起部(3)嵌入的通孔(4)。对从油分离板(2)的通孔(4)凸出来的凸起部(3)的凸出部进行压扁，使得油分离板(2)与端板(1)成为一个整体。在凸起部(3)的上表面，设有在压扁时容许凸起部(3)的凸出部变形的凹部(5)。
文档编号F04B39/00GK1918387SQ20058000410
公开日2007年2月21日 申请日期2005年2月1日 优先权日2004年2月6日
发明者天野龙一郎 申请人:大金工业株式会社