JP2004204748A

JP2004204748A - Compressor and method for balancing compressor

Info

Publication number: JP2004204748A
Application number: JP2002373541A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Nakane; 芳之中根
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2022-12-25
Also published as: JP4151404B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compressor capable of controlling vibration by minutely adjusting unbalance of tolerance. <P>SOLUTION: In the compressor performing compression operation by rotating a drive shaft 25 supported in a housing, balancers 30, 31, 32, 50 provided on the drive shaft 25 are composed of main body parts 34, 37, 51, 70 and adjustment parts 36, 39, 52, 77, and at least one of weight and shape of the adjustment parts 36, 39, 52, 77can be changed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、圧縮機及び圧縮機のバランス取り方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、スクロール圧縮機においては、バランサの設置位置を工夫することによって、小さなバランサで偏心軸領域に発生するモーメント成分を打ち消し、静かで円滑な圧縮機を得る技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−３１４９８５号公報（図１〜図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、実際には部品の加工公差や組付け精度等の影響から、静バランス及び動バランスが設計上の値からズレを生じて、振動が大となるという欠点があった。そして、圧縮機が大型化すればする程その欠点は顕著となり、改善が求められていた。特に、その圧縮機が電気自動車等の静粛な自動車に搭載される場合は、その改善要求も、より高いものとなっていた。
この発明は、上記欠点に鑑みてなされたもので、その目的は、圧縮機に掛かるアンバランスを微細に調整することで、振動を抑制することのできる圧縮機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、ハウジング内に主軸受に回転可能に支持された駆動軸の先端部に形成され該駆動軸の軸心線より所定量偏心した偏心軸と、該偏心軸に装着され基板に渦巻体が設けられた可動スクロールと、該可動スクロールと互いに噛み合い可能に固定支持され基板に渦巻体が設けられた固定スクロールと、前記駆動軸の基端部に取付けられたロータと該ロータに対応してハウジングに取付けられたステータとで構成されるモータと、前記偏心軸の基端部に対して該偏心軸の偏心向きと反対の偏心向きとなるように設置されたコンプレッサバランサと、前記主軸受とロータとの間の駆動軸に対して前記偏心軸の偏心向きと反対の偏心向きとなるように設置されたモータバランサと、前記ロータの主軸受とは反対端面側の駆動軸に対して前記偏心軸の偏心向きと同じ偏心向きとなるように設置されたモータカウンタバランサとを備え、かつ前記コンプレッサバランサを、本体部と調整部とより構成し、該調整部の重量及び形状の少なくとも一方を変更可能としたことを特徴とする圧縮機。
この発明によると、モータのロータを挟んで両側部にそれぞれモータバランサとモータカウンタバランサとを配設し、さらに、調整部の重量及び形状の少なくとも一方を変更可能とするコンプレッサバランサを偏心軸の基端部に対して設置したため、静バランス及び動バランスの両方を取ることができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記ロータと対応するステータが取付けられたハウジングをモータハウジングとし、該コンプレッサバランサの調整部を調整可能となるようモータハウジングにより形成されるモータチャンバ領域又はハウジング外と、コンプレッサバランサが存在する領域とを連通可能としたものである。
この発明によると、請求項１記載の発明のものにおいて、モータチャンバ領域又はハウジング外からコンプレッサバランサの調整を行うことができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明において、前記モータバランサ及びモータカウンタバランサの少なくとも一方を、本体部と調整部とより構成し、該調整部の重量及び形状の少なくとも一方を変更可能としたものである。
【０００８】
この発明によると、請求項２に記載の発明のものにおいて、より高精度なバランス取りができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、ハウジング内に主軸受に回転可能に支持された駆動軸の先端部に形成され該駆動軸の軸心線より所定量偏心した偏心軸と、該偏心軸に装着され基板に渦巻体が設けられた可動スクロールと、該可動スクロールと互いに噛み合い可能に固定支持され基板に渦巻体が設けられた固定スクロールと、前記駆動軸の基端部に取付けられたロータと、前記偏心軸の基端部に対して該偏心軸の偏心向きと反対の偏心向きとなるように設置されたコンプレッサバランサと、前記主軸受とロータとの間の駆動軸に対して前記偏心軸の偏心向きと反対の偏心向きとなるように設置されたモータバランサと、前記ロータの主軸受とは反対端面側の駆動軸に対して前記偏心軸の偏心向きと同じ偏心向きとなるように設置されたモータカウンタバランサとを備えた圧縮機構アッセンブリにおいて、該駆動軸を回転させて振動の振幅と位相を測定し、該測定値に基づいて前記コンプレッサバランサの調整部の重量及び形状の少なくとも一方を変更するするようにしたバランス取りの方法である。
【００１０】
この発明によると、圧縮機の圧縮機構アッセンブリを組付けた状態で総合的なバランス調整ができるため、より精度の高いバランス取りが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を燃料電池に空気を供給するためのスクロール圧縮機に適用した実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
（第一実施形態）
本実施の形態に係る圧縮機の全体を示す断面図である図１において、吐出室カバー１０、リアハウジング１１、フロントハウジング１２及びモータハウジング１３が結合されて圧縮機の外郭が形成され、これらは図示しない適数本の通しボルト等にて締付け固定されている。リアハウジング１１には、基板１４ａと渦巻体１４ｂとよりなる固定スクロール１４が一体的に形成されている。また該リアハウジング１１には、エアクリーナ等に繋がる管路と連結され外部空気を導入するための吸入口１５が設けられている。リアハウジング１１とフロントハウジング１２で囲まれた空間内には、基板１６ａと渦巻体１６ｂとよりなる可動スクロール１６が配設されている。このとき、該渦巻体１６ｂは固定スクロール１４の渦巻体１４ｂと噛み合った状態とされ、両スクロール部材間には複数の閉じられた圧縮室１７が形成されている。固定スクロール１４の基板１４ａのほぼ中央部には、圧縮室１７で圧縮された空気を、基板１４ａ背面側の吐出室１８に吐出するための吐出穴１９が形成されている。また、吐出室カバー１０には吐出室１８内の圧縮空気を外部管路を通じて燃料電池装置へと送り出すための吐出口２０が設けられている。
【００１３】
モータハウジング１３の内周面にはステータ２１が取付けられ、これに対応するロータ２２は、フロントハウジング１２とモータハウジング１３に亘ってそれらの軸心部に主軸受２３と端軸受２４によって回転可能に支持された駆動軸２５に嵌着固定されている。該駆動軸２５の先端部（図１中左方端）は、該駆動軸２５の軸心線より所定量偏心した偏心軸２６となっており、該偏心軸２６はブッシュ２７を介して可動スクロール１６のボス２８に挿入されている。可動スクロール１６の背面には、可動スクロール１６の固定スクロール１４軸心周りの公転は許容し、その自転は阻止する自転防止機構２９が備えられている。
【００１４】
前記偏心軸２６の基端部には、該偏心軸２６の偏心向きと反対の偏心向きとなるようにコンプレッサバランサ３０が配設され、前記主軸受２３とロータ２２との間の駆動軸２５に対しては、前記偏心軸２６の偏心向きと反対の偏心向きとなるようにモータバランサ３１が設置され、さらに、前記ロータ２２の主軸受２３とは反対端面側（図１中右側）の駆動軸２５に対しては、前記偏心軸２６の偏心向きと同じ偏心向きとなるようにモータカウンタバランサ３２が設置されている。
【００１５】
前記フロントハウジング１２には、フロントハウジング１２外とコンプレッサバランサ３０が存在する領域とを連通させるようにした連通穴４１が設けられている。
この連通穴４１は、次に説明するコンプレッサバランサ３０の調整部７７をフロントハウジング１２外から調整可能とするために設けられたものである。
従って、フロントハウジング１２外から連通穴４１を通じてコンプレッサバランサ３０の調整部７７が視認可能であることが望まれる。
また、連通穴４１には粉塵や異物の混入を防止するための閉塞栓４３が嵌め込まれており、この閉塞栓４３はコンプレッサバランサ３０の重量調整を実施する際に一時的に取り外される。
この実施形態では連通穴４１を１個設けるようにしているが、複数個の連通穴４１を設けることを妨げるものではなく、連通穴４１の形状も自由である。
【００１６】
次に、コンプレッサバランサ３０の詳細について説明する。
図３に示されるように、コンプレッサバランサ３０は、分割式のものであって主に本体部７０と調整部７７から構成されている。
この本体部７０は、嵌合穴７４を形成するリング状部材７１、リング状部材７１に備えられた略扇形の板状部材７２、板状部材７２から駆動軸２５の軸方向に延出された延出部材７３から構成されている。
リング状部材７１により形成される嵌合穴７４は、偏心軸２６が有するブッシュ２７にコンプレッサバランサ３０を嵌着するためのものである。
また、板状部材７２は偏心軸２６の軸方向から見て略扇形であり、板状部材７２から延出された延出部材７３は、図１において可動スクロール１６の基板１６ａへ向かうものとなっている。
さらに、この延出部材７３の外周面は、フロントハウジング１２の内径面と対峙するものとなっている。
そして、延出部材７３の外周面の２箇所には、次に説明する調整部７７が嵌挿される嵌挿穴７５が穿設されており、この嵌挿穴７５の底部には調整部７７を固定するためのボルト７９用のボルト穴７６が夫々穿設されている。
【００１７】
一方、コンプレッサバランサ３０の調整部７７は、本体部７０に対してボルト７９によって結合されるものであるが、本体部７０に設けられた嵌挿穴７５に対応する略環状のものであり、その中心にはボルト７９に対応する通穴７８が形成されている。
この実施形態では、調整部７７としての、異なる高さの複数個の調整部７７ａ、７７ｂ、７７ｃを準備しておき、コンプレッサバランサ３０の重量調整を図るようにしている。
なお、調整部７７の高さは、調整部７７がフロントハウジング１２と干渉しないように嵌挿穴７５の深さを考慮して設定する必要がある。
【００１８】
次に、モータバランサ３１について説明する。
図４及び図５に示すように、モータバランサ３１は分割式となっている。即ち、駆動軸２５に嵌着するための嵌合穴３３を有し、概略扇形の本体部３４と、該本体部３４に対してボルト３５によって結合される調整部３６とより構成されている。なお、前記調整部３６は図５に示す高さＨの異なる数種類のものを準備しておき、重量調整に対応できるようになっている。
【００１９】
また、モータカウンタバランサ３２は、図６に示すように、同じく概略扇形の本体部３７と、該本体部３７に対しボルト３８によって適宜取付けられる調整部３９とより構成されている。この調整部３９も大きさの異なる数種類のものを準備しておき、重量調整に対応できるようになっている。
【００２０】
次に、図７を参照しながらバランス取り作業のための治具について説明する。
【００２１】
スクロール部を含んだ圧縮機本体部分６０、即ち、固定スクロール１４、可動スクロール１６、リアハウジング１１及びフロントハウジング１２等を実機の状態で組立てたものに対して、前記フロントハウジング１２の前端に、ステータを備えたダミーハウジング４２が固定される。そして、該ダミーハウジング４２の外周壁には、モータバランサ３１及びモータカウンタバランサ３２のそれぞれに対面して、貫通穴４４、４５が設けられている。
【００２２】
引き続き、上記のように構成された本実施形態の作用を説明する。
【００２３】
ステータ２１とロータ２２とよりなる電気モータの駆動によって、駆動軸２５が回転されると、可動スクロール１６が固定スクロール１４の軸心の周りを公転運動する。この公転運動によって容積変化する圧縮室１７の吸入・圧縮作用により、吸入口１５を介して外部管路から吸入された空気を、該圧縮室１７内で所定圧まで圧縮して吐出穴１９を経て吐出室１８へと吐出する。該吐出室１８へ流入した圧縮空気は吐出口２０から外部管路を経て燃料電池装置へと送り出される。
【００２４】
この運転の状態において、回転部分のバランス状況を図２を参照しながら説明する。該図２は、駆動軸２５に対して各回転体Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４が支持され、主軸受２３がモーメントの中心としてモデル化して示されている。なお、ここで使用されている符号は下記の定義によるものとする。
【００２５】
Ｍ１：可動スクロール１６と自転防止機構２９及び偏心軸２６部分とを合わせた重量
Ｍ２：コンプレッサバランサ３０の重量
Ｍ３：モータバランサ３１の重量
Ｍ４：モータカウンタバランサ３２の重量
（なお、符号Ｍ１〜Ｍ４は便宜上これら回転体の呼び名としても使用）Ｒ１〜Ｒ４：回転体Ｍ１〜Ｍ４のそれぞれの重心位置から駆動軸２５の軸心線までの距離
Ｌ１〜Ｌ４：駆動軸２５の軸心線上における主軸受２３から回転体Ｍ１〜Ｍ４のそれぞれの重心位置までの距離
このとき、回転体の遠心力に起因する静バランスは
Ｍ１Ｒ１−Ｍ２Ｒ２−Ｍ３Ｒ３＋Ｍ４Ｒ４＝０・・・・・・・・・・（１）
で示される式で成立し、遠心力によるモーメントに起因する動バランスは
Ｍ１Ｒ１Ｌ１−Ｍ２Ｒ２Ｌ２＋Ｍ３Ｒ３Ｌ３−Ｍ４Ｒ４Ｌ４＝０・・（２）
で示される式で成立する。
【００２６】
従って、上記（１）式及び（２）式が同時に成立するように各回転体Ｍ１〜Ｍ４の重さを設定すれば、理想的には振動の無い圧縮機が得られる。ところが実際には、部品の加工時の公差や組付け精度等の影響で、静バランス及び動バランスのズレが生ずるため、微調整が必要になってくる。また、上記式（１）、（２）は二次元での考察であるが、実際にはバランサの偏心向きが駆動軸２５の回転方向にズレることもあるため、偏心向きの微調整も必要になってくる。
【００２７】
その微調整を行うために、図７に示した治具即ちダミーハウジング４２を使用する。圧縮機の回転する部分、即ち、駆動軸２５、ロータ２２、ブッシュ２７、可動スクロール１６、自転防止機構２９、コンプレッサバランサ３０、モータバランサ３１及びモータカウンタバランサ３２等を全て含んで、圧縮機本体部分６０を実機の状態で組立てた後、ロータ２２を、内周面にステータを備えた前記ダミーハウジング４２内に収納した状態で固定し、アッシー状態で回転させる。
ここでは、駆動軸２５と、偏心軸２６と、可動スクロール１６と、固定スクロール１４と、ロータ２２と、コンプレッサバランサ３０と、モータバランサ３１と、モータカウンタバランサ３２とからなる部分を圧縮機構アッセンブリとし、この圧縮機構アッセンブリが組み付けられた状態にある。
このとき、図示しない振動測定器で、振動の振幅と位相を測定し、これらのデータを解析して回転体Ｍ２、Ｍ３及びＭ４、即ち、コンプレッサバランサ３０、モータバランサ３１とモータカウンタバランサ３２の重さと偏心方向を微調整する。この微調整のうち、コンプレッサバランサ３０の微調整は、圧縮機本体部分６０のフロントハウジング１２に設けられた連通穴４１を通じて行われる。他方、モータバランサ３１とモータカウンタバランサ３２の微調整は、上記全ての回転体をダミーハウジング４２内に組込んだままの状態で、該ダミーハウジング４２の外周壁に穿設された貫通穴４４、４５を通して行われる。
【００２８】
コンプレッサバランサ３０の具体的な微調整は次の通りである。
まず、フロントハウジング１２に設けられた連通穴４１を通じて、コンプレッサバランサ３０のボルトを緩め、調整部７７を本体部７０から取り外す。次いで、予め準備された高さの異なる複数の調整部７７ａ、７７ｂ、７７ｃの中から、解析結果より選定される最適な調整部７７ａを選択し、選択した調整部７７ａをボルト７９を介して本体部７０に取付ける。このとき、位相のズレのデータに基づき２箇所の調整部７７ａの重さを互いに異ならせることによって、偏心方向のズレの修正も同時に行える。
なお、ここでは調整部７７の異なる高さを異ならせることにより、調整部７７の重さが互い異なるようにしたが、調整部７７の直径を相違させる等の適宜の手段により複数の調整部７７の重さが互いに異なればよい。
【００２９】
一方、モータバランサ３１の具体的な微調整は次の通りである。貫通穴４４を通してモータバランサ３１のボルト３５を緩めて、調整部３６を本体部３４から取り外し、予め高さＨを異ならせて重さを変化させた複数種類の別な調整部３６の中から、解析結果より選定される最適なものを選んで、今度はそれをボルト３５によって本体部３４に取付ける。このとき、位相のズレのデータに基づき、前記調整部３６の肩部の何れかの側を削る等して形状を変更させて、偏心方向のズレの修正も同時に行う。
【００３０】
他方、モータカウンタバランサ３２の具体的な微調整は次の通りである。貫通穴４５を通じてはモータカウンタバランサ３２の微調整を行う。即ち、貫通穴４５を通してボルト３８を緩めて、調整部３９を本体部３７から取り外し、予め大きさ（直径や厚さ）を異ならせて重さを変化させた複数種類の別な調整部３９の中から、解析結果より選定される最適なものを選んで、今度はそれをボルト３８によって本体部３７に取付ける。このとき、２つの調整部３９の重さを互いに異ならせることによって、偏心方向のズレの修正が同時に行える。
【００３１】
このように、コンプレッサバランサ３０、モータバランサ３１及びモータカウンタバランサ３２の夫々を微調整することによって、静バランスと動バランスの両方を取ることができ、その後は、組付けられた全回転体を含む圧縮機本体部分６０をダミーハウジング４２から取り出して、実機となるモータハウジング１３にそのまま組込んで製品化される。
【００３２】
なお、コンプレッサバランサ３１のみ微調整する場合では、モータハウジング１３を備えた完成品としての圧縮機の状態であっても、フロントハウジング１２に設けられた連通穴４１を通じてハウジング外からコンプレッサバランサ３１の微調整を行うことが可能であり、この場合、ダミーハウジング４２を用いる必要はない。
【００３３】
上述の第一実施形態によって次のような効果を奏する。
（１）各バランサを分割式としたので、重さや偏心方向の微調整が可能となり、より効果的な振動低減が可能となるほか、各バランサの微調整の組み合わせにより、圧縮機のバランス取りを段階的でしかも高い精度で実施することができる。
（２）静バランスと動バランスの両方を取ることができるため、回転速度の上昇による振動増大を抑制することが可能となる。
（３）すべての回転体を組付けたままの状態でバランス取りを行うため、圧縮機全体として精度の高い振動低減を行うことができる。
（４）燃料電池装置に酸素を供給するための比較的大型の圧縮機においては、機台が大型となるが故に、組付け精度の微小な低下や、僅かな寸法公差によっても、比較的大きな影響が現れ易いが、この発明のものによると極めて精度の高い状態でのバランス取りが可能となるため、そのような虞は無くなる。
【００３４】
（第二実施形態）
次に、図８に示される本発明の第二実施形態について説明する。
第一実施形態では、フロントハウジング１２に、フロントハウジング１２外とコンプレッサバランサ３０が存在する領域とを連通させるようにした連通穴４１が設けられていたが、第二実施形態では、モータハウジング１３により形成されるモータチャンバ領域８１とコンプレッサバランサ３０が存在する領域とを連通させるように連通穴８３が設けられている。
従って、この実施形態では、説明の便宜上、先に説明した第一実施形態で用いた符号を一部共通して用い、共通する構成についてはその説明を省略し、第一実施形態の説明を援用する。
【００３５】
図８に示されるように、モータハウジング１３の内部はロータ２２を備えた駆動軸２５及びモータバランサ３１等を収容する一定の領域が確保されている。
この実施形態では、この一定の領域の大部分はモータハウジング１３により形成されているほか、フロントハウジング８２が仕切るように配設されていることによりこの一定の領域がより明確となっている。
説明の便宜上、この一定の領域をモータチャンバ領域８１と称するが、ここでいうモータチャンバ領域８１はモータハウジング１３により形成される領域を指す。
【００３６】
この実施形態では、コンプレッサバランサ３０が存在する領域とモータチャンバ領域８１がフロントハウジング８２により仕切られている状態にある。
このフロントハウジング８２には、モータチャンバ領域８１とコンプレッサバランサ３０が存在する領域とを連通させる連通穴８３が設けられている。
この連通穴８３はモータチャンバ領域８１からコンプレッサバランサ３０が存在する領域へ向けてやや傾斜しており、第一実施形態の連通穴４３と比較してやや大きいものとなっている。
これは、傾斜する連通穴８３であっても、モータチャンバ領域８１からコンプレッサバランサ３０の重量調整をより実施し易くするためである。
なお、コンプレッサバランサ３０は先の実施形態と同じ構成であり、コンプレッサバランサ３０の調整部７７の微調整は第一実施形態と同じである。
ちなみに、この実施形態に係るコンプレッサバランサ３０の重量調整は、モータハウジング１３が取り外された状態で行われるため、重量調整時において実際にはモータチャンバ領域８１が形成されるわけではない。
ここでは、コンプレッサバランサ３０が存在する領域とモータチャンバ領域８１との仕切りとして、フロントハウジング８２が機能している。
従って、コンプレッサバランサ３０が存在する領域とモータチャンバ領域８１とを連通させるためにフロントハウジング８２に連通穴８３が設けられたが、フロントハウジング８２に限定されるものではない。
例えば、フロントハウジング８２とは別の仕切部材を設けることによってコンプレッサバランサ３０が存在する領域とモータチャンバ領域８１とを仕切ることができ、この場合では仕切部材に連通穴を設ければ、モータチャンバ領域８１とコンプレッサバランサ３０が存在する領域とを連通させることができる。
このように、少なくとも、コンプレッサバランサ３０が存在する領域とモータチャンバ領域８１とを仕切る手段に連通手段があればよい。
【００３７】
この実施形態では第一実施形態の効果の他に次のような効果を有する。
（１）予めモータハウジング１３を取り外しておけば、コンプレッサバランサ３０の重量調整を行うことができるから、コンプレッサバランサ３０の重量調整が比較的簡単に実施できる。
（２）フロントハウジング８２に設けられた連通穴８３は、コンプレッサバランサ３０の重量調整時以外はモータハウジング１３により覆われているため、粉塵や異物がコンプレッサバランサ３０が存在する領域に混入する可能性が少なく、連通穴８３に閉塞栓あるいはカバー等を設ける必要がない。
【００３８】
（第三実施形態）
引き続き、図９に基づき本発明の第三の実施形態について説明する。この実施形態は、上記第一実施形態のものにおけるモータバランサ３１の構成を変形したものである。即ち、本実施形態におけるモータバランサ５０は、本体部５１に対してボルト５３で取付けられる調整部５２とよりなり、これらの結合部に２本の位置決めピン５４が配設されている。該位置決めピン５４は、本体部５１と調整部５２に連続して穿設されたピン穴５５に嵌挿されている。また、位置決めピン５４は、長さの異なる複数種類のものを予め準備しておく。
【００３９】
この実施形態のものにおいて、バランスの微調整を行うには、先ず、適切な大きさの調整部５２を選んで調整部５２に取付けるところまでは、上記第一実施形態と同様であるが、さらに、もっと細かい微調整が必要な場合は、位置決めピン５４の長さを変更して重量調整を行う。このとき、２本の位置決めピン５４の長さを互いに異ならせて、偏心方向のズレの修正も行うことができる。このとき、位置決めピン５４の材質を、本体部５１や調整部５２の材質より比重の大きなものとすれば、余り嵩張ることなく効果的に微調整が可能となる。
【００４０】
本実施形態は、第一実施形態の効果の他に次のような効果を有する。
（１）より細かな微調整が可能となるため、より精度の高いバランス取りができ、振動低減に大きく貢献できる。
【００４１】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、下記のようにしても実施は可能である。
○ 上記実施形態においては、燃料電池装置に酸素を供給するための圧縮機に適用したため、圧縮機の吸入口及び吐出口は空気管路に接続されていたが、これに代えて、外部冷凍回路に連結して冷媒圧縮機としてもよい。
○ 上記実施形態においては、スクロール圧縮機に適用したが、これに限られるものではなく、回転体を有する全ての圧縮機に対して適用可能である。
○ 上記実施形態においては、静バランスと動バランスの両方を取るものとしたが、駆動軸の比較的短い圧縮機においては、動バランスの影響は実用上無視できる程度のものであるため、静バランスを取るだけでも十分な振動低減効果を得ることができる。
○ 上記実施形態においては、コンプレッサバランサ３０の調整部７７は、図３に示されるように、互いに異なる高さを有する複数個の調整部７７ａ、７７ｂ、７７ｃを準備し、調整部７７の交換により重量調整するようにしたが、互いに高さの異なる調整部の複数個を組み合わせ、組み合わされた調整部を本体部に取付けることにより、重量調整を図るようにしてもよい。あるいは、形状・寸法は互いに同じとし比重のみ異なる調整部を複数個準備し、これらの調整部の中から適したものを選択するようにして重量調整を図ってもよい。
また、こうした調整部をモータバランサ３１、モータカウンタバランサ３２に適用してもよい。
○ 上記実施形態においては、モータバランサ３１を図４に示した形式のものとし、かつ、モータカウンタバランサ３２を図６に示した形式のものとしたが、これらを互いに逆の形式としても良く、また、両方を何れか一方と同じ形式のものとしても良い。さらに、モータバランサ３１又はモータカウンタバランサ３２の形式をコンプレッサバランサ３０に適用してもよい。
○ 上記実施形態ではダミーハウジング４２を用いて各バランサ３０、３１、３２、５０を重量調整したり、モータハウジング１３を取り外した状態でコンプレッサバランサ３０を重量調整しているが、完成品としての圧縮機を分解し、各バランサの重量調整を実施するようにしてもよい。
○ ステータを備えた治具を用いて圧縮機構アッセンブリを回転させ、測定を行う代わりに、吐出口２０から空気を送り込み、圧縮機構アッセンブリを圧縮作用を行う通常の運転とは逆回転にて回転させ、振動測定器等の測定機器で測定し、各バランサ３０、３１、３２の重量調整を実施するようにしてもよい。
○ 各バランサの調整部は本体部と別部材で構成される必要はなく、例えば、測定結果を元に本体部の一部を構成する調整部を削る等、バランサとしての形状を変更させることも含まれる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、各バランサを分割式として、バランス量調整機能をもたせたため、精密に静バランスと動バランスを取ることができ、振動低減に大きく貢献することができる。また、すべての回転体を組付けたままの状態でバランス取りを行うため、圧縮機全体として精度の高い振動低減を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧縮機を示す側面断面図
【図２】圧縮機の回転部分のバランス状況を示す説明図
【図３】コンプレッサバランサを示す斜視図
【図４】モータバランサを示す斜視図
【図５】モータバランサの調整部を示す正面図
【図６】モータカウンタバランサを示す正面図
【図７】バランス取りを行うための治具であるダミーハウジングを示す斜視図
【図８】連通穴の別例を示す側面断面図
【図９】モータバランサの別例を示す断面斜視図
【符号の説明】
１０吐出室カバー
１１リアハウジング
１２フロントハウジング
１３モータハウジング
１４固定スクロール
１５吸入口
１６可動スクロール
１７圧縮室
１８吐出室
２０吐出口
２１ステータ
２２ロータ
２３主軸受
２５駆動軸
２６偏心軸
３０コンプレッサバランサ
３１、５０モータバランサ
３２モータカウンタバランサ
３４、３７、５１、７０本体部
３６、３９、５２、７７調整部
４２ダミーハウジング
４３、８３連通穴
４４、４５貫通穴
５４位置決めピン
６０圧縮機本体部分
８１モータチャンバ領域[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a compressor and a method for balancing the compressor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a scroll compressor, a technique has been proposed in which a momentary component generated in an eccentric shaft region is canceled by a small balancer by devising an installation position of a balancer to obtain a quiet and smooth compressor (for example, See Patent Document 1.).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-314895 (FIGS. 1 to 3)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is a defect that the static balance and the dynamic balance are deviated from the design values due to the influence of the processing tolerance of the parts and the assembling accuracy, and the vibration becomes large. Further, as the size of the compressor increases, the disadvantage becomes more remarkable, and improvement is required. In particular, when the compressor is mounted on a quiet vehicle such as an electric vehicle, the demand for improvement has been higher.
The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks, and an object of the present invention is to provide a compressor capable of suppressing vibration by finely adjusting imbalance applied to the compressor.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a drive shaft rotatably supported by a main bearing in a housing is formed at a distal end portion and is eccentric by a predetermined amount from an axis of the drive shaft. An eccentric shaft, a movable scroll mounted on the eccentric shaft and provided with a spiral on a substrate, a fixed scroll fixedly supported to be meshable with the movable scroll and provided with a spiral on the substrate, and a base of the drive shaft. A motor composed of a rotor attached to the end and a stator attached to the housing corresponding to the rotor; and an eccentric direction opposite to the eccentric direction of the eccentric shaft with respect to the base end of the eccentric shaft. A motor balancer installed so as to have an eccentric direction opposite to the eccentric direction of the eccentric shaft with respect to a drive shaft between the main bearing and the rotor; A motor counter balancer installed so as to have the same eccentric direction as the eccentric direction of the eccentric shaft with respect to the drive shaft on the end face side opposite to the receiving end, and the compressor balancer comprises a main body portion and an adjusting portion A compressor characterized in that at least one of the weight and the shape of the adjusting portion can be changed.
According to the present invention, the motor balancer and the motor counter balancer are respectively disposed on both sides of the rotor of the motor, and the compressor balancer that can change at least one of the weight and the shape of the adjusting unit is provided on the base of the eccentric shaft. Since it is installed at the end, both static balance and dynamic balance can be obtained.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the housing to which the stator corresponding to the rotor is attached is a motor housing, and the adjusting portion of the compressor balancer is formed by the motor housing so as to be adjustable. The motor chamber area or the outside of the housing can be communicated with the area where the compressor balancer exists.
According to the present invention, the compressor balancer can be adjusted from the motor chamber region or the outside of the housing.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the invention, at least one of the motor balancer and the motor counter balancer includes a main body portion and an adjusting portion, and at least one of a weight and a shape of the adjusting portion. Can be changed.
[0008]
According to this invention, in the invention according to the second aspect, more accurate balance can be obtained.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an eccentric shaft formed at a distal end of a drive shaft rotatably supported by a main bearing in a housing and eccentric by a predetermined amount from an axis of the drive shaft, and mounted on the eccentric shaft. A movable scroll provided with a spiral body on the substrate, a fixed scroll fixedly supported to be able to mesh with the movable scroll and provided with a spiral body on the substrate, and a rotor attached to a base end of the drive shaft; A compressor balancer installed to have an eccentric direction opposite to the eccentric direction of the eccentric shaft with respect to a base end of the eccentric shaft, and the eccentric shaft of the eccentric shaft with respect to a drive shaft between the main bearing and the rotor. A motor balancer installed so as to have an eccentric direction opposite to the eccentric direction, and installed so as to have the same eccentric direction as the eccentric direction of the eccentric shaft with respect to the drive shaft on the end face side opposite to the main bearing of the rotor. Motor counsel In a compression mechanism assembly including a balancer, the drive shaft is rotated to measure an amplitude and a phase of vibration, and at least one of a weight and a shape of an adjustment unit of the compressor balancer is changed based on the measured value. This is a balanced method.
[0010]
According to the present invention, comprehensive balance adjustment can be performed in a state where the compression mechanism assembly of the compressor is assembled, so that more accurate balance can be obtained.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a scroll compressor for supplying air to a fuel cell will be described with reference to the accompanying drawings.
[0012]
(First embodiment)
In FIG. 1, which is a cross-sectional view showing the entire compressor according to the present embodiment, a discharge chamber cover 10, a rear housing 11, a front housing 12, and a motor housing 13 are combined to form an outer shell of the compressor. It is fastened and fixed with an appropriate number of through bolts (not shown). On the rear housing 11, a fixed scroll 14 composed of a substrate 14a and a spiral body 14b is integrally formed. In addition, the rear housing 11 is provided with a suction port 15 that is connected to a pipeline that is connected to an air cleaner or the like and that introduces external air. In a space surrounded by the rear housing 11 and the front housing 12, a movable scroll 16 including a substrate 16a and a spiral body 16b is provided. At this time, the spiral 16b is engaged with the spiral 14b of the fixed scroll 14, and a plurality of closed compression chambers 17 are formed between the scroll members. A discharge hole 19 for discharging the air compressed in the compression chamber 17 to a discharge chamber 18 on the back side of the substrate 14a is formed substantially in the center of the substrate 14a of the fixed scroll 14. Further, the discharge chamber cover 10 is provided with a discharge port 20 for sending the compressed air in the discharge chamber 18 to the fuel cell device through an external conduit.
[0013]
A stator 21 is mounted on the inner peripheral surface of the motor housing 13, and the corresponding rotor 22 is rotatable by a main bearing 23 and an end bearing 24 at the shaft center of the front housing 12 and the motor housing 13. It is fitted and fixed to the supported drive shaft 25. The tip of the drive shaft 25 (the left end in FIG. 1) is an eccentric shaft 26 eccentric by a predetermined amount from the axis of the drive shaft 25, and the eccentric shaft 26 is movable via a bush 27. It is inserted into 16 bosses 28. On the back surface of the movable scroll 16, there is provided a rotation preventing mechanism 29 that allows the movable scroll 16 to revolve around the fixed scroll 14 axis and prevents the rotation thereof.
[0014]
At the base end of the eccentric shaft 26, a compressor balancer 30 is disposed so as to have an eccentric direction opposite to the eccentric direction of the eccentric shaft 26, and a drive shaft 25 between the main bearing 23 and the rotor 22 is provided. On the other hand, a motor balancer 31 is installed so as to have an eccentric direction opposite to the eccentric direction of the eccentric shaft 26, and further, a drive shaft on the end face side (right side in FIG. 1) of the rotor 22 opposite to the main bearing 23. The motor counter balancer 32 is provided so that the motor counterbalancer 25 has the same eccentric direction as the eccentric direction of the eccentric shaft 26.
[0015]
The front housing 12 is provided with a communication hole 41 that allows the outside of the front housing 12 to communicate with a region where the compressor balancer 30 exists.
The communication hole 41 is provided so that an adjustment portion 77 of the compressor balancer 30 described below can be adjusted from outside the front housing 12.
Therefore, it is desired that the adjusting portion 77 of the compressor balancer 30 be visible from the outside of the front housing 12 through the communication hole 41.
In addition, a closing plug 43 for preventing dust and foreign matter from being mixed is fitted into the communication hole 41, and the closing plug 43 is temporarily removed when adjusting the weight of the compressor balancer 30.
In this embodiment, one communication hole 41 is provided. However, it does not prevent the provision of a plurality of communication holes 41, and the shape of the communication hole 41 is also free.
[0016]
Next, details of the compressor balancer 30 will be described.
As shown in FIG. 3, the compressor balancer 30 is of a split type and mainly includes a main body 70 and an adjustment unit 77.
The main body 70 has a ring-shaped member 71 forming a fitting hole 74, a substantially fan-shaped plate-shaped member 72 provided in the ring-shaped member 71, and extends from the plate-shaped member 72 in the axial direction of the drive shaft 25. An extension member 73 is provided.
The fitting hole 74 formed by the ring-shaped member 71 is for fitting the compressor balancer 30 to the bush 27 of the eccentric shaft 26.
The plate-like member 72 has a substantially fan shape when viewed from the axial direction of the eccentric shaft 26, and the extension member 73 extending from the plate-like member 72 is directed toward the substrate 16a of the movable scroll 16 in FIG. ing.
Further, the outer peripheral surface of the extending member 73 faces the inner peripheral surface of the front housing 12.
At two positions on the outer peripheral surface of the extension member 73, a fitting hole 75 into which the adjusting portion 77 described below is fitted is formed, and the adjusting portion 77 is provided at the bottom of the fitting hole 75. Bolt holes 76 for fixing bolts 79 are respectively formed.
[0017]
On the other hand, the adjusting portion 77 of the compressor balancer 30 is connected to the main body 70 by bolts 79, and is a substantially annular shape corresponding to the fitting hole 75 provided in the main body 70, and A through hole 78 corresponding to the bolt 79 is formed at the center.
In this embodiment, a plurality of adjusting portions 77a, 77b, 77c having different heights as the adjusting portion 77 are prepared, and the weight of the compressor balancer 30 is adjusted.
Note that the height of the adjusting portion 77 needs to be set in consideration of the depth of the fitting hole 75 so that the adjusting portion 77 does not interfere with the front housing 12.
[0018]
Next, the motor balancer 31 will be described.
As shown in FIGS. 4 and 5, the motor balancer 31 is of a split type. That is, it has a fitting hole 33 for fitting to the drive shaft 25 and is composed of a substantially fan-shaped main body part 34 and an adjusting part 36 connected to the main body part 34 by bolts 35. It should be noted that several kinds of adjusting portions 36 having different heights H shown in FIG. 5 are prepared so as to cope with weight adjustment.
[0019]
As shown in FIG. 6, the motor counter balancer 32 includes a substantially fan-shaped main body portion 37 and an adjusting portion 39 which is appropriately attached to the main body portion 37 with bolts 38. The adjusting section 39 is prepared in several types having different sizes so that it can cope with weight adjustment.
[0020]
Next, a jig for balancing work will be described with reference to FIG.
[0021]
A compressor body portion 60 including a scroll portion, that is, a fixed scroll 14, a movable scroll 16, a rear housing 11, a front housing 12, and the like are assembled in an actual machine state. Is fixed. The outer peripheral wall of the dummy housing 42 is provided with through holes 44 and 45 facing the motor balancer 31 and the motor counter balancer 32, respectively.
[0022]
Subsequently, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
[0023]
When the drive shaft 25 is rotated by the drive of the electric motor including the stator 21 and the rotor 22, the orbiting scroll 16 revolves around the axis of the fixed scroll 14. Due to the suction / compression action of the compression chamber 17 whose volume changes due to the revolving motion, the air sucked from the external pipe through the suction port 15 is compressed to a predetermined pressure in the compression chamber 17 and passes through the discharge hole 19. Discharge to the discharge chamber 18. The compressed air that has flowed into the discharge chamber 18 is sent out from the discharge port 20 to the fuel cell device via an external pipe.
[0024]
The state of balance of the rotating part in this operating state will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows each of the rotating bodies M1, M2, M3, and M4 supported on the drive shaft 25, and the main bearing 23 is modeled as a center of moment. The symbols used here are based on the following definitions.
[0025]
M1: Weight of the movable scroll 16 combined with the rotation preventing mechanism 29 and the eccentric shaft 26
M2: Weight of the compressor balancer 30
M3: Weight of motor balancer 31
M4: Weight of motor counter balancer 32
(Note that the symbols M1 to M4 are also used as names of these rotating bodies for convenience.) R1 to R4: distances from the respective centers of gravity of the rotating bodies M1 to M4 to the axis of the drive shaft 25.
L1 to L4: distances from the main bearing 23 on the axis of the drive shaft 25 to the respective centers of gravity of the rotating bodies M1 to M4.
At this time, the static balance due to the centrifugal force of the rotating body is
M1R1-M2R2-M3R3 + M4R4 = 0 (1)
And the dynamic balance caused by the moment due to centrifugal force is
M1R1L1-M2R2L2 + M3R3L3-M4R4L4 = 0 (2)
It is established by the formula shown by.
[0026]
Therefore, if the weights of the rotating bodies M1 to M4 are set so that the above equations (1) and (2) are simultaneously satisfied, a compressor having no vibration is ideally obtained. However, in practice, deviations in the static balance and the dynamic balance occur due to tolerances in processing parts, assembling accuracy, and the like, so that fine adjustment is required. Although the above equations (1) and (2) are considered in two dimensions, in practice, the eccentric direction of the balancer may be shifted in the rotation direction of the drive shaft 25, so that fine adjustment of the eccentric direction is necessary. It is becoming.
[0027]
To perform the fine adjustment, a jig shown in FIG. 7, that is, a dummy housing 42 is used. The rotating part of the compressor, that is, the compressor main body part including the drive shaft 25, the rotor 22, the bush 27, the movable scroll 16, the rotation preventing mechanism 29, the compressor balancer 30, the motor balancer 31, the motor counter balancer 32 and the like. After assembling the rotor 60 in the actual machine state, the rotor 22 is fixed in a state housed in the dummy housing 42 having a stator on the inner peripheral surface, and is rotated in an assembly state.
Here, a portion including the drive shaft 25, the eccentric shaft 26, the movable scroll 16, the fixed scroll 14, the rotor 22, the compressor balancer 30, the motor balancer 31, and the motor counter balancer 32 is defined as a compression mechanism assembly. The compression mechanism assembly is in an assembled state.
At this time, the amplitude and phase of the vibration are measured by a vibration measuring device (not shown), and these data are analyzed to determine the weight of the rotating bodies M2, M3 and M4, that is, the load of the compressor balancer 30, the motor balancer 31, and the motor counter balancer 32. And fine-tune the eccentric direction. Among the fine adjustments, the fine adjustment of the compressor balancer 30 is performed through the communication hole 41 provided in the front housing 12 of the compressor main body 60. On the other hand, the fine adjustment of the motor balancer 31 and the motor counter balancer 32 can be performed with the through-holes 44 formed in the outer peripheral wall of the dummy housing 42 in a state in which all the rotating bodies are incorporated in the dummy housing 42. 45.
[0028]
Specific fine adjustment of the compressor balancer 30 is as follows.
First, the bolts of the compressor balancer 30 are loosened through the communication holes 41 provided in the front housing 12, and the adjustment unit 77 is removed from the main body 70. Next, an optimal adjustment unit 77a selected from the analysis result is selected from a plurality of adjustment units 77a, 77b, and 77c having different heights prepared in advance, and the selected adjustment unit 77a is connected to the main body via a bolt 79. Attach to the part 70. At this time, by making the weights of the two adjusting portions 77a different from each other based on the data of the phase shift, the shift in the eccentric direction can be corrected at the same time.
Here, the weights of the adjusting portions 77 are made different from each other by making the different heights of the adjusting portions 77 different. However, the plurality of adjusting portions 77 are made by appropriate means such as making the diameters of the adjusting portions 77 different. Weights may be different from each other.
[0029]
On the other hand, specific fine adjustment of the motor balancer 31 is as follows. The bolt 35 of the motor balancer 31 is loosened through the through-hole 44, the adjusting part 36 is removed from the main body part 34, and from among a plurality of kinds of different adjusting parts 36 having different weights by changing the height H in advance, The optimum one selected from the analysis results is selected, and this is attached to the main body part 34 with the bolt 35 this time. At this time, based on the data of the phase shift, the shape is changed by cutting off either side of the shoulder of the adjusting section 36, and the shift in the eccentric direction is also corrected at the same time.
[0030]
On the other hand, specific fine adjustment of the motor counter balancer 32 is as follows. Fine adjustment of the motor counter balancer 32 is performed through the through hole 45. That is, the bolt 38 is loosened through the through-hole 45, the adjusting part 39 is removed from the main body part 37, and the size (diameter and thickness) of the plural kinds of different adjusting parts 39 of different weights is changed in advance. From among them, the optimal one selected from the analysis results is selected, and this is attached to the main body 37 with the bolt 38 this time. At this time, by making the weights of the two adjusting portions 39 different from each other, the deviation in the eccentric direction can be corrected at the same time.
[0031]
As described above, by finely adjusting each of the compressor balancer 30, the motor balancer 31, and the motor counter balancer 32, both the static balance and the dynamic balance can be obtained, and thereafter, all of the assembled rotating bodies are included. The compressor main body portion 60 is taken out from the dummy housing 42 and is assembled as it is in the motor housing 13 as an actual machine to be commercialized.
[0032]
In the case where only the compressor balancer 31 is finely adjusted, even when the compressor is a completed product including the motor housing 13, the compressor balancer 31 can be finely adjusted from outside the housing through the communication hole 41 provided in the front housing 12. Adjustments can be made, in which case there is no need to use a dummy housing 42.
[0033]
The first embodiment has the following advantages.
(1) Since each balancer is of a split type, fine adjustment of the weight and eccentric direction is possible, enabling more effective vibration reduction. In addition, the balance of the compressor can be balanced by the combination of fine adjustment of each balancer. It can be performed stepwise and with high accuracy.
(2) Since both a static balance and a dynamic balance can be obtained, it is possible to suppress an increase in vibration due to an increase in the rotation speed.
(3) Since balancing is performed with all the rotating bodies attached, vibration of the compressor as a whole can be reduced with high accuracy.
(4) In a relatively large compressor for supplying oxygen to the fuel cell device, the size of the machine is large, so even if a small decrease in assembling accuracy or a slight dimensional tolerance occurs, the size is relatively large. Although the influence is likely to appear, according to the present invention, it is possible to balance in a state with extremely high accuracy, and such a fear is eliminated.
[0034]
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention shown in FIG. 8 will be described.
In the first embodiment, the communication hole 41 is provided in the front housing 12 so as to allow communication between the outside of the front housing 12 and the region where the compressor balancer 30 exists. However, in the second embodiment, the communication hole 41 is provided by the motor housing 13. A communication hole 83 is provided so as to connect the formed motor chamber region 81 and the region where the compressor balancer 30 exists.
Therefore, in this embodiment, for convenience of description, the reference numerals used in the first embodiment described above are partially used in common, the description of the common configuration is omitted, and the description of the first embodiment is referred to. I do.
[0035]
As shown in FIG. 8, a certain area for housing the drive shaft 25 provided with the rotor 22, the motor balancer 31 and the like is secured inside the motor housing 13.
In this embodiment, most of the certain area is formed by the motor housing 13, and the certain area is more clearly defined by being arranged so as to partition the front housing 82.
For convenience of description, this fixed area is referred to as a motor chamber area 81, and the motor chamber area 81 here refers to an area formed by the motor housing 13.
[0036]
In this embodiment, a region where the compressor balancer 30 exists and a motor chamber region 81 are separated by a front housing 82.
The front housing 82 is provided with a communication hole 83 that allows communication between the motor chamber area 81 and the area where the compressor balancer 30 exists.
The communication hole 83 is slightly inclined from the motor chamber region 81 to the region where the compressor balancer 30 exists, and is slightly larger than the communication hole 43 of the first embodiment.
This is to make it easier to adjust the weight of the compressor balancer 30 from the motor chamber region 81 even if the communication hole 83 is inclined.
Note that the compressor balancer 30 has the same configuration as that of the previous embodiment, and the fine adjustment of the adjusting unit 77 of the compressor balancer 30 is the same as that of the first embodiment.
Incidentally, since the weight adjustment of the compressor balancer 30 according to this embodiment is performed with the motor housing 13 removed, the motor chamber area 81 is not actually formed at the time of weight adjustment.
Here, the front housing 82 functions as a partition between the region where the compressor balancer 30 exists and the motor chamber region 81.
Therefore, although the communication hole 83 is provided in the front housing 82 to communicate the area where the compressor balancer 30 exists and the motor chamber area 81, the invention is not limited to the front housing 82.
For example, by providing a partition member separate from the front housing 82, the region where the compressor balancer 30 exists and the motor chamber region 81 can be partitioned. In this case, if a communication hole is provided in the partition member, the motor chamber region 81 and the area where the compressor balancer 30 exists can be communicated.
As described above, at least means for communicating between the area where the compressor balancer 30 is present and the motor chamber area 81 may be provided with a communication means.
[0037]
This embodiment has the following effects in addition to the effects of the first embodiment.
(1) If the motor housing 13 is removed in advance, the weight adjustment of the compressor balancer 30 can be performed, so that the weight adjustment of the compressor balancer 30 can be performed relatively easily.
(2) Since the communication hole 83 provided in the front housing 82 is covered by the motor housing 13 except when the weight of the compressor balancer 30 is adjusted, there is a possibility that dust and foreign matter may enter the region where the compressor balancer 30 exists. Therefore, there is no need to provide an obstruction plug or a cover in the communication hole 83.
[0038]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is a modification of the configuration of the motor balancer 31 in the first embodiment. That is, the motor balancer 50 according to the present embodiment includes an adjusting portion 52 that is attached to the main body portion 51 with the bolt 53, and two positioning pins 54 are disposed at these connecting portions. The positioning pin 54 is inserted into a pin hole 55 formed continuously with the main body 51 and the adjustment part 52. Also, a plurality of types of positioning pins 54 having different lengths are prepared in advance.
[0039]
In this embodiment, fine adjustment of the balance is performed in the same manner as in the first embodiment up to the point where an adjustment unit 52 having an appropriate size is selected and attached to the adjustment unit 52, but furthermore, If more fine adjustment is required, the weight is adjusted by changing the length of the positioning pin 54. At this time, the deviation in the eccentric direction can be corrected by making the lengths of the two positioning pins 54 different from each other. At this time, if the material of the positioning pin 54 is larger in specific gravity than the material of the main body portion 51 and the adjusting portion 52, fine adjustment can be performed effectively without much bulkiness.
[0040]
This embodiment has the following effects in addition to the effects of the first embodiment.
(1) Since finer fine adjustment is possible, more accurate balance can be obtained, which can greatly contribute to vibration reduction.
[0041]
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be implemented as follows.
In the above embodiment, since the present invention is applied to a compressor for supplying oxygen to the fuel cell device, the inlet and the outlet of the compressor are connected to the air line. And a refrigerant compressor.
In the above embodiment, the present invention is applied to the scroll compressor. However, the present invention is not limited to this, and is applicable to all compressors having a rotating body.
In the above embodiment, both the static balance and the dynamic balance are taken. However, in a compressor having a relatively short drive shaft, the effect of the dynamic balance is negligible in practical use. A sufficient vibration reduction effect can be obtained simply by taking the above.
In the above embodiment, the adjusting unit 77 of the compressor balancer 30 prepares a plurality of adjusting units 77a, 77b, 77c having different heights as shown in FIG. Although the weight is adjusted, a plurality of adjusting portions having different heights may be combined and the combined adjusting portion may be attached to the main body to adjust the weight. Alternatively, a plurality of adjusting units having the same shape and dimensions but different in specific gravity may be prepared, and the weight may be adjusted by selecting an appropriate one from these adjusting units.
Further, such an adjustment unit may be applied to the motor balancer 31 and the motor counter balancer 32.
In the above embodiment, the motor balancer 31 is of the type shown in FIG. 4 and the motor counter balancer 32 is of the type shown in FIG. 6, but these may be of the opposite type. Also, both may be of the same type as either one. Further, the type of the motor balancer 31 or the motor counter balancer 32 may be applied to the compressor balancer 30.
In the above embodiment, the weight of each balancer 30, 31, 32, and 50 is adjusted using the dummy housing 42, and the weight of the compressor balancer 30 is adjusted with the motor housing 13 removed. The machine may be disassembled to adjust the weight of each balancer.
○ Instead of rotating the compression mechanism assembly using a jig with a stator and performing measurement, air is sent from the discharge port 20 and the compression mechanism assembly is rotated in a reverse rotation to the normal operation of performing the compression action. The weight of each balancer 30, 31, 32 may be adjusted by measuring with a measuring device such as a vibration measuring device.
○ The adjustment unit of each balancer does not need to be composed of a separate member from the main unit.It is also possible to change the shape of the balancer by, for example, removing the adjustment unit that forms a part of the main unit based on the measurement results. included.
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, since each balancer is divided and provided with a balance adjustment function, a static balance and a dynamic balance can be precisely obtained, which can greatly contribute to vibration reduction. In addition, since the balance is obtained with all the rotating bodies attached, the vibration of the compressor as a whole can be reduced with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing a compressor of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a balance state of a rotating part of the compressor.
FIG. 3 is a perspective view showing a compressor balancer.
FIG. 4 is a perspective view showing a motor balancer.
FIG. 5 is a front view showing an adjustment unit of the motor balancer.
FIG. 6 is a front view showing a motor counter balancer.
FIG. 7 is a perspective view showing a dummy housing which is a jig for performing balancing.
FIG. 8 is a side sectional view showing another example of the communication hole.
FIG. 9 is a sectional perspective view showing another example of the motor balancer.
[Explanation of symbols]
10 Discharge chamber cover
11 Rear housing
12 Front housing
13 Motor housing
14 Fixed scroll
15 Inlet
16 Movable scroll
17 Compression chamber
18 Discharge chamber
20 outlet
21 Stator
22 rotor
23 Main bearing
25 Drive shaft
26 Eccentric shaft
30 Compressor balancer
31, 50 Motor balancer
32 motor counter balancer
34, 37, 51, 70 Main unit
36, 39, 52, 77 adjustment unit
42 Dummy housing
43, 83 Communication hole
44, 45 Through hole
54 Positioning pin
60 Compressor body
81 Motor chamber area

Claims

An eccentric shaft formed at a tip end of a drive shaft rotatably supported by a main bearing in a housing and eccentric by a predetermined amount from an axis of the drive shaft, and a spiral body provided on the substrate mounted on the eccentric shaft A movable scroll, a fixed scroll fixedly supported so as to be able to mesh with the movable scroll and provided with a spiral body on a substrate, a rotor attached to a base end of the drive shaft, and attached to a housing corresponding to the rotor. And a compressor balancer installed so as to have an eccentric direction opposite to the eccentric direction of the eccentric shaft with respect to the base end of the eccentric shaft, and a motor between the main bearing and the rotor. A motor balancer installed so as to have an eccentric direction opposite to the eccentric direction of the eccentric shaft with respect to the drive shaft, and the eccentric direction of the eccentric shaft with respect to the drive shaft on the end face side opposite to the main bearing of the rotor. A motor counter balancer installed so as to be in the same eccentric direction, and the compressor balancer is constituted by a main body part and an adjusting part, and at least one of the weight and the shape of the adjusting part can be changed. Features compressor.

The housing on which the stator corresponding to the rotor is mounted is a motor housing, and a motor chamber region or the outside of the housing formed by the motor housing so that the adjusting portion of the compressor balancer can be adjusted, and a region where the compressor balancer exists. The compressor according to claim 1, wherein the compressor can communicate with the compressor.

3. The compressor according to claim 2, wherein at least one of the motor balancer and the motor counter balancer includes a main body and an adjustment unit, and at least one of a weight and a shape of the adjustment unit can be changed. .

An eccentric shaft formed at a tip end of a drive shaft rotatably supported by a main bearing in a housing and eccentric by a predetermined amount from an axis of the drive shaft, and a spiral body provided on the substrate mounted on the eccentric shaft A movable scroll, a fixed scroll fixedly supported so as to mesh with the movable scroll and provided with a spiral body on a substrate, a rotor attached to a base end of the drive shaft, and a base end of the eccentric shaft. And a compressor balancer installed so as to have an eccentric direction opposite to the eccentric direction of the eccentric shaft, and an eccentric direction opposite to the eccentric direction of the eccentric shaft with respect to a drive shaft between the main bearing and the rotor. And a motor counter balancer installed so as to have the same eccentric direction as the eccentric direction of the eccentric shaft with respect to the drive shaft on the end face side opposite to the main bearing of the rotor. In the structure assembly,
A method for balancing a compressor, comprising: measuring an amplitude and a phase of a vibration by rotating the drive shaft; and changing at least one of a weight and a shape of an adjusting unit of the compressor balancer based on the measured value.