JP2003230260A - 電動機用回転子のバランスウエイト及びその重量調整方法及びロータリコンプレッサ - Google Patents

電動機用回転子のバランスウエイト及びその重量調整方法及びロータリコンプレッサ

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動機の回転子に取り付けられた状態で、異
機種混入を回避することができるバランスウエイトを提
供する。 【解決手段】 バランスウエイト100を電動機の回転
子24端面にリベット104でカシメ固定した状態で、
この回転子24の周面側となるバランスウエイト100
の側面に、重量調整用の切欠110を形成した。この電
動機は、回転軸に形成された偏心部を備える回転圧縮要
素を有するロータリコンプレッサの密閉容器内に設けら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機の回転子端
面に取り付けられるバランスウエイト及びその重量調整
方法、並びに、ロータリコンプレッサに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来よりロータリコンプレッサにおいて
は、密閉容器内に電動機と回転圧縮要素を設け、電動機
の回転軸によって回転圧縮要素を駆動する構成とされて
いる。そして、この回転圧縮要素のシリンダ内には回転
軸に設けた偏心部に嵌合されたローラとベーンが設けら
れており、回転軸が回転することによって偏心部とロー
ラがシリンダ内で偏心回転し、冷媒ガスを圧縮する。一
方、偏心部を有する回転軸のバランスを調整するため、
通常電動機の回転子にはバランスウエイトが設けられ
る。
【0003】図4に従来のバランスウエイトを示す。図
4のバランスウエイトは、所定厚みの金属板体をプレス
にて打ち抜き加工することにより、回転軸を挿入するた
めの中央の回転軸孔120と、当該バランスウエイトを
回転子の積層体(鉄心)に固定するために用いるリベッ
トを通すための4つの貫通孔122と、回転軸孔120
を中心として略半円形状に形成されたウエイト部124
とから成る。
【0004】このウエイト部124は、側面が回転子の
周面に沿った円弧形状を呈している。そして、回転圧縮
要素とのバランス調整のために重量を軽くする際には、
従来では図5に示すように、ウエイト部124の内部を
適宜打ち抜いて打ち抜き孔126(ハッチング部分)を
形成することにより重量調整を行っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにバランスウエトのウエイト部124の内部に打ち抜
き孔126を設けることにより重量調整を行うと、バラ
ンスウエイトを回転子の積層体に取り付け、更にオイル
分離板などが取り付けられた場合、打ち抜き孔126が
外部から隠蔽されてしまう。そのため、例えば打ち抜き
孔126を形成しないバランスウエイトを使用する回転
子を用いる機種のロータリコンプレッサの製造工程に、
打ち抜き孔126を形成したバランスウエイトが取り付
けられた回転子が混入しても、それを外部から判断する
ことができず、誤ったバランスウエイトを取り付けた回
転子を組み付けてしまい、運転中の振動や騒音を発生さ
せてしまうと云う問題が生じていた。
【0006】本発明は係る従来技術の課題を解決するた
めに成されたものであり、電動機の回転子に取り付けら
れた状態で異機種混入を回避できるバランスウエイト及
びその重量調整方法及びロータリコンプレッサを提供す
ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】即ち、請求項1のバラン
スウエイトは、電動機の回転子端面に取り付けられて、
回転子に取り付けられた状態でこの回転子の周面側とな
る側面に、重量調整用の切欠を形成したので、通常は他
の部品が取り付けられない回転子の周面側にバランスウ
エイトの重量調整用の切欠が位置することになる。
【0008】これにより、バランスウエイトを回転子に
取り付けた状態で、当該バランスウエイトの切欠を外部
から確認することができるようになり、異機種混入によ
る不都合の発生を容易に回避することができるようにな
るものである。
【0009】請求項2の発明の電動機用回転子のバラン
スウエイトの重量調整方法は、回転子に取り付けられた
状態で当該回転子の周面側となる側面を切り欠くことに
より重量を調整するので、回転子にバランスウエイトを
取り付けた状態で、当該バランスウエイトの重量調整用
の切欠は、通常は他の部品が取り付けられない回転子の
周面側に位置することになる。
【0010】これにより、同様にバランスウエイトを回
転子に取り付けた状態で、当該バランスウエイトの切欠
を外部から確認することができるようになり、異機種混
入による不都合の発生を容易に回避することができるよ
うになるものである。
【0011】請求項3の発明のロータリコンプレッサ
は、密閉容器内に電動機と、該電動機にて駆動される回
転圧縮要素を備えており、回転圧縮要素を構成するため
のシリンダ及び電動機の回転軸に形成された偏心部に嵌
合されてシリンダ内で偏心回転するローラと、電動機の
回転子端面に取り付けられたバランスウエイトとを備
え、このバランスウエイトは、回転子に取り付けられた
状態でこの回転子の周面側となる側面に、重量調整用の
切欠が形成されているので、通常は他の部品が取り付け
られない回転子の周面側にバランスウエイトの重量調整
用の切欠が位置することになる。
【0012】これにより、バランスウエイトを回転子に
取り付けた状態で、当該バランスウエイトの切欠を外部
から確認することができるようになり、当該ロータリコ
ンプレッサ用とは異なるバランスウエイトが取り付けら
れた回転子が組み付けられることによって生じるロータ
リコンプレッサの振動や騒音の発生を未然に回避し、信
頼性の向上を図ることができるようになるものである。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図1は本発明を適用した実施例とし
て、第1及び第2の回転圧縮要素32、34を備えた内
部中間圧型多段(2段)圧縮式ロータリコンプレッサ1
0の縦断面図である。
【0014】この図において、10は二酸化炭素(CO
2)を冷媒として使用する内部中間圧型多段圧縮式ロー
タリコンプレッサで、この多段圧縮式ロータリコンプレ
ッサ10は、鋼板からなる円筒状の密閉容器12と、こ
の密閉容器12の内部空間の上側に配置収納された電動
機14及びこの電動機14の下側に配置され、電動機1
4の回転軸16により駆動される第1の回転圧縮要素3
2(1段目)及び第2の回転圧縮要素34(2段目)か
らなる回転圧縮機構部18にて構成されている。
【0015】密閉容器12は底部をオイル溜めとし、電
動機14と回転圧縮機構部18を収納する容器本体12
Aと、この容器本体12Aの上部開口を閉塞する略椀状
のエンドキャップ(蓋体)12Bとで構成され、且つ、
このエンドキャップ12Bの上面中心には円形の取付孔
12Dが形成されており、この取付孔12Dには電動機
14に電力を供給するためのターミナル(配線を省略)
20が溶接固定されている。
【0016】電動機14は、密閉容器12の上部空間の
内周面に沿って環状に取り付けられた固定子22と、こ
の固定子22の内側に若干の間隔を設けて挿入配置され
た回転子24とからなる。この回転子24は中心を通り
鉛直方向に延びる回転軸16に固定されている。
【0017】固定子22は、ドーナッツ状の電磁鋼板を
積層した積層体26と、この積層体26の歯部に直巻き
(集中巻き)方式により巻装された固定子コイル28を
有している。
【0018】また、回転子24も固定子22と同様に電
磁鋼板を積層してカシメ固定した積層体30から形成さ
れている。そして、この積層体30内に永久磁石MGを
挿入した後、この積層体30の上下端面を非磁性体の端
面部材108で覆い、この端面部材108の積層体30
とは接していない面には後述するバランスウエイト10
0を取り付け(上側2枚、下側3枚)、更に、積層体3
0の上側に位置するバランスウエイト100の上側にオ
イル分離板102を重合して取り付けている(図2)。
【0019】そして、これらの回転子24、バランスウ
エイト100・・及びオイル分離板102を貫通するリ
ベット104にてそれらを一体に結合して構成されてい
る。
【0020】他方、前記第1の回転圧縮要素32と第2
の回転圧縮要素34との間には中間仕切板36が挟持さ
れている。即ち、回転圧縮機構部18の第1の回転圧縮
要素32と第2の回転圧縮要素34は、中間仕切板36
と、この中間仕切板36の上下に配置されたシリンダ3
8、40と、この上下シリンダ38、40内を180度
の位相差を有して回転軸16に設けた上下偏心部42、
44に嵌合されて偏心回転する上下ローラ46、48
と、この上下ローラ46、48に当接して上下シリンダ
38、40内をそれぞれ低圧室側と高圧室側に区画する
図示しない上下ベーンと、上シリンダ38の上側の開口
面及び下シリンダ40の下側の開口面を閉塞して回転軸
16の軸受けを兼用する支持部材としての上部支持部材
54及び下部支持部材56にて構成される。
【0021】尚、前述するバランスウエイト100は、
回転軸16に設けられた回転圧縮機構部18の上下偏心
部42、44の重量バランスをとるために回転子に取り
付けられるものである。
【0022】このバランスウエイト100は、所定厚み
の金属板体をプレスにって打ち抜き加工することによ
り、回転軸16を挿入するための中央の回転軸孔120
と、バランスウエイト100を回転子24の積層体30
に固定するために用いる前記リベット104を通すため
の4つの貫通孔122と、回転軸孔120を中心として
略半円形状を呈するウエイト部124から成る。そし
て、バランスウエイト100の重量調整(例えば軽くす
る)を行う場合には、当該バランスウエイト100のウ
エイト部124の、回転子24(積層体30)の周面側
となる側面に切欠110、110を形成することで行う
(図3)。
【0023】このように、バランスウエイト100は回
転子24の周面側となる側面を切り欠くことにより重量
が調整されているので、その上側にオイル分離板102
が重合して取り付けられた状態でも、回転子24の周面
側からバランスウエイト100の切欠110を確認する
ことができるようになる。このため、どの機種のロータ
リコンプレッサに取り付けられる回転子24であるか
を、バランスウエイト100のウエイト部124側面に
形成した切欠110により区別することができるように
なり、誤ったバランスウエイトの回転子をロータリコン
プレッサに組み付けてしまう不都合を未然に回避するこ
とができるようになる。
【0024】一方、上部支持部材54及び下部支持部材
56内には、吸込ポート161、162にて上下シリン
ダ38、40の内部とそれぞれ連通する吸込通路58、
60と、一部を凹陥させ、この凹陥部を上カバー66、
下カバー68にて閉塞することにより形成された吐出消
音室62、64とが設けられている。
【0025】尚、吐出消音室64と密閉容器12内と
は、上下シリンダ38、40や中間仕切板36を貫通す
る図示しない連通路にて連通されており、連通路の上端
には中間吐出管121が立設され、この中間吐出管12
1から第1の回転圧縮要素32で圧縮された中間圧の冷
媒が密閉容器12内に吐出される。
【0026】また、上シリンダ38の下側の開口面及び
下シリンダ40の上側の開口面を閉塞する中間仕切板3
6内には、上シリンダ38内の吸込側に対応する位置
に、外周面と内周面を連通して給油路を構成する貫通孔
131が穿設されており、この貫通孔131の外周面側
の封止材132を圧入して外周面側の開口を封止してい
る。また、この貫通孔131の中途部には上側に延在す
る連通孔133が穿設されている。
【0027】上シリンダ38の吸込ポート161(吸込
側)には中間仕切板36の連通孔133に連通する連通
孔134が穿設されている。また、回転軸16内には軸
中心に延直方向の図示しないオイル孔と、このオイル孔
に連通する横方向の給油孔82、84(上下偏心部4
2、44にも形成されている)が形成されており、中間
仕切板36の貫通孔131の内周面側の開口は、これら
の給油孔82、84を介して図示しないオイル孔に連通
している。
【0028】ここで、冷媒としては地球環境にやさし
く、可燃性及び毒性等を考慮して自然冷媒である前記二
酸化炭素(CO2)を使用し、潤滑油としてのオイル
は、例えば鉱物油(ミネラルオイル)、アルキルベンゼ
ン油、エーテル油、エステル油、PAG(ポリアルキル
グリコール)等既存のオイルが使用される。
【0029】密閉容器12の容器本体12Aの側面に
は、上部支持部材54と下部支持部材56の吸込通路5
8、60、吐出消音室62、上部カバー66の上側(電
動機14の下端に略対応する位置)に対応する位置に、
スリーブ141、142、143及び144がそれぞれ
溶接固定されている。スリーブ141と142は上下に
隣接すると共に、スリーブ143はスリーブ141の略
対角線上にある。また、スリーブ144はスリーブ14
1と略90度ずれた位置にある。
【0030】そして、スリーブ141内には上シリンダ
38に冷媒ガスを導入するための冷媒通路としての冷媒
導入管92の一端が挿入接続され、この冷媒導入管92
の一端は上シリンダ38の吸込通路58と連通する。こ
の冷媒導入管92は密閉容器12の上側を通過してスリ
ーブ144に至り、他端はスリーブ144内に挿入接続
されて密閉容器12内に連通する。
【0031】また、スリーブ142内には下シリンダ4
0に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管94の一端が
挿入接続され、この冷媒導入管94の一端は下シリンダ
40の吸込通路60と連通する。また、スリーブ143
内には冷媒吐出管96が挿入接続され、この冷媒導入管
96の一端は吐出消音室62と連通する。
【0032】以上の構成で次にロータリコンプレッサ1
0の動作を説明する。ターミナル20及び図示しない配
線を介して電動機14の固定子コイル28に通電される
と、電動機14が起動して回転子24が回転する。この
回転により回転軸16と一体に設けられた偏心部42、
44に嵌合された上下ローラ46、48がシリンダ3
8、40内で偏心回転する。このとき、回転軸16に設
けられた偏心部42、44と回転子24のバランスウエ
イト100とで重量バランスがとられているので、振動
や騒音の発生は最小限に抑えられる。
【0033】これにより、冷媒導入管94及び下部支持
部材56に形成された吸込通路60を経由して吸込ポー
ト162から下シリンダ40の低圧室側に吸入された低
圧の冷媒は、ローラ48とベーンの動作により圧縮され
て中間圧となり、下シリンダ40の高圧室側より図示し
ない吐出ポート、下部支持部材56に形成された吐出消
音室64から図示しない連通路を経て中間吐出管121
から密閉容器12内に吐出される。これによって、密閉
容器12内は中間圧となる。
【0034】そして、密閉容器12内の中間圧の冷媒ガ
スは、スリーブ144から出て冷媒導入管92及び上部
支持部材54に形成された吸込通路58を経由して吸込
ポート161から上シリンダ38の低圧室側に吸入され
る。吸入された中間圧の冷媒ガスは、ローラ46とベー
ンの動作により2段目の圧縮が行われて高温高圧の冷媒
ガスとなり、高圧室側から図示しない吐出ポートを通り
上部支持部材54に形成された吐出消音室62、冷媒吐
出管96を経由して外部に設けられた放熱器に流入す
る。
【0035】このように本発明では、回転子24に取り
付けるバランスウエイト100において、回転子24に
取り付けられた状態でこの回転子24の周面側となるバ
ランスウエイト100の側面に、重量調整用の切欠11
0を形成しているので、通常は他の部品が取り付けられ
ない回転子24の周面側にバランスウエイト100の重
量調整用の切欠110が位置することになる。
【0036】これにより、バランスウエイト100を回
転子24に取り付けた状態で、当該バランスウエイト1
00の切欠110を外部から確認することができるよう
になり、当該ロータリコンプレッサ10用とは異なるバ
ランスウエイトが取り付けられた回転子が組み付けられ
ることによって生じるロータリコンプレッサの振動や騒
音の発生を未然に回避し、信頼性の向上を図ることがで
きるようになる。
【0037】尚、実施例では縦置型の多段圧縮式ロータ
リコンプレッサ10について説明したが、これに限ら
ず、回転軸を横方向とした横置型のロータリコンプレッ
サにも適応できることは云うまでもない。更に、ロータ
リコンプレッサを第1及び第2の回転圧縮要素を備えた
2段圧縮式ロータリコンプレッサで説明したが、これに
限らず、単一の回転圧縮要素を有するロータリコンプレ
ッサや、回転圧縮要素を三つ以上備えた多段圧縮式ロー
タリコンプレッサに適応しても本発明は有効である。ま
た、請求項1及び請求項2の発明はロータリコンプレッ
サ用の電動機に限定されるものではない。
【0038】
【発明の効果】以上詳述した如く請求項1のバランスウ
エイトによれば、電動機の回転子端面に取り付けられ
て、回転子に取り付けられた状態でこの回転子の周面側
となる側面に、重量調整用の切欠を形成したので、通常
は他の部品が取り付けられない回転子の周面側にバラン
スウエイトの重量調整用の切欠が位置することになる。
【0039】これにより、バランスウエイトを回転子に
取り付けた状態で、当該バランスウエイトの切欠を外部
から確認することができるようになり、異機種混入によ
る不都合の発生を容易に回避することができるようにな
るものである。
【0040】請求項2の発明の電動機用回転子のバラン
スウエイトの重量調整方法によれば、回転子に取り付け
られた状態で当該回転子の周面側となる側面を切り欠く
ことにより重量を調整するので、回転子にバランスウエ
イトを取り付けた状態で、当該バランスウエイトの重量
調整用の切欠は、通常は他の部品が取り付けられない回
転子の周面側に位置することになる。
【0041】これにより、同様にバランスウエイトを回
転子に取り付けた状態で、当該バランスウエイトの切欠
を外部から確認することができるようになり、異機種混
入による不都合の発生を容易に回避することができるよ
うになるものである。
【0042】請求項3の発明のロータリコンプレッサに
よれば、密閉容器内に電動機と、この電動機にて駆動さ
れる回転圧縮要素を備えており、回転圧縮要素を構成す
るためのシリンダ及び電動機の回転軸に形成された偏心
部に嵌合されてシリンダ内で偏心回転するローラと、電
動機の回転子端面に取り付けられたバランスウエイトと
を備え、このバランスウエイトは、回転子に取り付けら
れた状態でこの回転子の周面側となる側面に、重量調整
用の切欠が形成されているので、通常は他の部品が取り
付けられない回転子の周面側にバランスウエイトの重量
調整用の切欠が位置することになる。
【0043】これにより、バランスウエイトを回転子に
取り付けた状態で、当該バランスウエイトの切欠を外部
から確認することができるようになり、当該ロータリコ
ンプレッサ用とは異なるバランスウエイトが取り付けら
れた回転子が組み付けられることによって生じるロータ
リコンプレッサの振動や騒音の発生を未然に回避し、信
頼性の向上を図ることができるようになるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した実施例の内部中間圧型多段圧
縮式ロータリコンプレッサの縦断面図である。
【図2】本発明を適用した実施例の電動機の回転子の縦
断面図である。
【図3】本発明のバランスウエイトの正面図である。
【図4】従来のバランスウエイトの正面図である。
【図5】同じく従来のバランスウエイトの正面図であ
る。
【符号の説明】
10 内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサ 12 密閉容器 14 電動機 16 回転軸 22 固定子 24 回転子 30 積層体 42、44 偏心部 100 バランスウエイト 102 オイル分離板 104 リベット 108 端面部材 110 切欠 120 回転軸孔 122 貫通孔 124 ウエイト部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F04C 29/00 F04C 29/00 T H02K 7/04 H02K 7/04 7/14 7/14 B Fターム(参考) 3H003 AA05 AB04 AC03 CF05 3H029 AA04 AA13 AB03 BB21 CC16 5H607 AA04 BB01 BB05 BB14 CC01 DD02 DD03 DD19 EE39 FF07 5H615 AA01 BB01 BB05 BB14 PP02 PP06 PP24 SS05 SS08 SS54

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電動機の回転子端面に取り付けられるバ
    ランスウエイトにおいて、 前記回転子に取り付けられた状態で当該回転子の周面側
    となる側面に、重量調整用の切欠を形成したことを特徴
    とする電動機用回転子のバランスウエイト。
  2. 【請求項2】 電動機の回転子端面に取り付けられるバ
    ランスウエイトにおいて、 前記回転子に取り付けられた状態で当該回転子の周面側
    となる側面を切り欠くことにより、重量を調整すること
    を特徴とする電動機用回転子のバランスウエイトの重量
    調整方法。
  3. 【請求項3】 密閉容器内に電動機と、該電動機にて駆
    動される回転圧縮要素を備えたロータリコンプレッサに
    おいて、 前記回転圧縮要素を構成するためのシリンダ及び前記電
    動機の回転軸に形成された偏心部に嵌合されて前記シリ
    ンダ内で偏心回転するローラと、 前記電動機の回転子端面に取り付けられたバランスウエ
    イトとを備え、 該バランスウエイトは、前記回転子に取り付けられた状
    態で当該回転子の周面側となる側面に、重量調整用の切
    欠が形成されていることを特徴とするロータリコンプレ
    ッサ。
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