JP2014070587A - 回転式圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】バランスウェイト機構の遠心力に起因して回転子コア部の電子鋼板が変形してしまうのを回避する。
【解決手段】固定子（31）及び回転子（32）を有する電動機（30）と、電動機（30）に駆動軸（40）を介して連結される圧縮機構（50）と、回転子（32）の軸方向端部に固定され、駆動軸（40）に遠心力を作用させるバランスウェイト機構（70）とを備えた回転式圧縮機において、回転子（32）は、複数の電磁鋼板が積層されて構成される回転子コア部（32a）と、回転子コア部（32a）とバランスウェイト機構（70）との間に介設されるスペーサ部材（100）とを有し、スペーサ部材（100）は、上記バランスウェイト機構（70）が固定されるように構成され、且つ上記駆動軸（40）が圧入される軸挿通孔（100a）を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、バランスウェイト機構を備えた回転式圧縮機に係るものである。

従来より、流体を圧縮する回転式圧縮機が知られており、冷凍装置等に広く適用されている。

例えば特許文献１に開示の回転式圧縮機は、ケーシング内に電動機と圧縮機構とが収容される。電動機は、ケーシングに固定される固定子と、該固定子の内部に挿通される回転子とを有する。圧縮機構は、駆動軸を介して電動機に連結される。圧縮機構は、シリンダ室が形成されるシリンダと、駆動軸の偏心部に外嵌するピストンとを備えている。電動機へ電力が供給されると、固定子の内部で回転子が回転し、これに伴い駆動軸、ひいてはピストンが回転する。これにより、シリンダ内の圧縮室の容積が縮小し、この圧縮室で流体が圧縮される。

特許文献１に記載の回転式圧縮機では、駆動軸の偏心部との質量バランスを図るために、バランスウェイト機構が設けられる。具体的に、このバランスウェイト機構は、回転子の軸方向端部に固定される質量バランス部材１６と、該質量バランス部材１６を覆うカバー部材１８とを備えている。カバー部材１８は、上側に平坦な天板部１８Ｂを形成した略筒状に形成され、その軸心部を駆動軸４が貫通している。

このように、特許文献１に記載の回転式圧縮機では、回転子に質量バランス部材１６を取り付けることで、偏心部との質量バランスを図り、圧縮機の振動の低減を図っている。また、カバー部材１８で質量バランス部材１６を覆うことで、質量バランス部材１６の回転に起因する攪拌損失を低減している。

特開２００３−９７４７０号公報

上述したように、特許文献１に記載のような回転式圧縮機では、バランスウェイト機構の質量バランス部材が回転子の軸方向端部に固定される。このため、電動機とともにバランスウェイト機構が回転すると、バランスウェイト機構の遠心力が回転子に直接的に作用する。すると、バランスウェイト機構の遠心力を受けた回転子コア部では、電磁鋼板が変形してしまい、モータ効率の低下を招く虞があった。このような問題は、特に電動機を比較的高速回転で運転した場合に顕著となる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、バランスウェイト機構の遠心力に起因して回転子コア部の電子鋼板が変形してしまうのを回避することである。

第１の発明は、固定子（31）及び回転子（32）を有する電動機（30）と、該電動機（30）に駆動軸（40）を介して連結される圧縮機構（50）と、上記回転子（32）の軸方向端部に固定され、上記駆動軸（40）に遠心力を作用させるバランスウェイト機構（70）とを備えた回転式圧縮機を対象とし、上記回転子（32）は、複数の電磁鋼板が積層されて構成される回転子コア部（32a）と、該回転子コア部（32a）と上記バランスウェイト機構（70）との間に介設されるスペーサ部材（100）とを有し、該スペーサ部材（100）は、上記バランスウェイト機構（70）が固定されるように構成され、且つ上記駆動軸（40）が圧入される軸挿通孔（100a）を有することを特徴とする。

第１の発明では、回転子コア部（32a）とバランスウェイト機構（70）との間にスペーサ部材（100）が設けられ、スペーサ部材（100）は、バランスウェイト機構（70）に固定される。そして、スペーサ部材（100）の軸挿通孔（100a）に駆動軸（40）が圧入される。これにより、バランスウェイト機構（70）の遠心力は、スペーサ部材（100）を介して駆動軸（40）に作用するため、このような遠心力が回転子コア部（32a）に作用することが回避される。

第２の発明は、第１の発明において、上記電動機（30）には、上記回転子コア部（32a）、上記スペーサ部材（100）、及び上記バランスウェイト機構（70）を軸方向両端から挟持するリベット（34）が設けられることを特徴とする。

第２の発明では、回転子コア部（32a）とスペーサ部材（100）とバランスウェイト機構（70）とがリベット（34）によって挟持されることで、これらの部材が一体的に固定される。これにより、回転子コア部（32a）とバランスウェイト機構（70）とを直接固定せずとも、バランスウェイト機構（70）を回転子（32）の軸方向端部側に取り付けることができる。一方、駆動軸（40）は、スペーサ部材（100）の軸挿通孔（100a）に圧入されるので、一体となったこれらの部材（32a,70,100）の遠心力を、駆動軸（40）における軸挿通孔（100a）の対応部位によって受けることができる。

第３の発明は、第２の発明において、上記スペーサ部材（100）における上記リベット（34）のリベット挿通孔（100b）の内径Ｌ１が、上記回転子コア部（32a）における上記リベット（34）のリベット挿通孔（32c）の内径Ｌ２よりも小さいことを特徴とする。

第３の発明では、スペーサ部材（100）のリベット挿通孔（100b）の内径Ｌ１が、回転子コア部（32）のリベット挿通孔（32c）の内径Ｌ２よりも小さくなる。これにより、バランスウェイト機構（70）の遠心力によってリベット（34）が径方向外方へ変位しようとすると、リベット（34）と回転子コア部（32a）との間に僅かな隙間が形成された状態で、リベット（34）がスペーサ部材（100）に当接する。これにより、バランスウェイト機構（70）の遠心力をスペーサ部材（100）側で受けることができる。

第４の発明は、第３の発明において、上記スペーサ部材（100）の軸挿通孔（100a）の内径Ｌ３が、上記回転子コア部（32a）における上記駆動軸（40）の軸挿通孔（32d）の内径Ｌ４よりも小さいことを特徴とする。

第４の発明では、スペーサ部材（100）の軸挿通孔（100a）の内径Ｌ３が、回転子コア部（32a）の軸挿通孔（32d）の内径Ｌ４よりも小さくなる。これにより、バランスウェイト機構（70）の遠心力によって、リベット（34）及び回転子コア部（32a）が径方向外方へ変位しようとすると、駆動軸（40）と回転子コア部（32a）との間に僅かな隙間が形成された状態で、駆動軸（40）とスペーサ部材（100）とが当接する。これにより、バランスウェイト機構（70）の遠心力をスペーサ部材（100）側で受けることができる。

本発明によれば、回転子コア部（32a）とバランスウェイト機構（70）との間にスペーサ部材（100）を設け、バランスウェイト機構（70）をスペーサ部材（100）に固定するとともに、このスペーサ部材（100）の軸挿通孔（100a）に駆動軸（40）を圧入している。これにより、本発明によれば、バランスウェイト機構（70）の遠心力をスペーサ部材（100）を介して駆動軸（40）で受けることができるので、このような遠心力に起因して回転子コア部（32a）の電磁鋼板が軸方向に捲れ上がってしまうことを回避できる。この結果、この回転式圧縮機の信頼性を向上できる。

また、第２の発明によれば、バランスウェイト機構（70）の遠心力が直接作用させずに、バランスウェイト機構（70）を回転子コア部（32a）の軸方向端部に取り付けることができる。

また、第３及び第４の発明によれば、バランスウェイト機構（70）の遠心力に伴い、リベット（34）と回転子コア部（32a）の電磁鋼板とが密に接触することを防止でき、該電磁鋼板の変形を防止できる。

図１は、実施形態に係る圧縮機の縦断面図である。 図２は、実施形態に係る電動機を拡大した縦断面図である。 図３は、実施形態に係る上側バランスウェイト機構の本体部の下面図である。 図４は、実施形態に係る下側バランスウェイト機構の要部を拡大した縦断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

本発明の実施形態について説明する。本実施形態は、流体を圧縮する回転式の圧縮機（10）である。圧縮機（10）は、空気調和装置や冷却装置等の冷凍装置に適用される。具体的に、例えば冷凍装置は、冷媒が充填される冷媒回路を備え、この冷媒回路に圧縮機が接続される。冷媒回路では、圧縮機（10）で圧縮された冷媒が、凝縮器（放熱器）で放熱し、減圧機構で減圧された後、蒸発器で蒸発する蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。

〈圧縮機の基本構成〉
図１に示すように、圧縮機（10）は、縦長のケーシング（11）と、該ケーシング（11）内に収容される電動機（30）、駆動軸（40）及び圧縮機構（50）を備えている。ケーシング（11）は、全密閉式の円筒状の容器である。ケーシング（11）は、筒状の胴部（12）と、該胴部（12）の下部を閉塞する下部境板（13）と、該胴部（12）の上部を閉塞する上部境板（14）とを備えている。ケーシング（11）の内部空間は、圧縮機構（50）の吐出冷媒で満たされる。つまり、圧縮機（10）は、いわゆる高圧ドーム式に構成される。また、ケーシング（11）の内部空間は、圧縮機構（50）と電動機（30）との間の一次空間（S1）と、電動機（30）の上側の二次空間（S2）とを含んでいる。更に、ケーシング（11）内の底部には、油が貯留される油溜部（15）が形成される。油溜部（15）には、圧縮機構（50）や軸受（53b,54b）等の各摺動部を潤滑する油（潤滑油）が貯留される。

圧縮機（10）は、吸入管（16）と吐出管（17）とを備えている。吸入管（16）は、胴部（12）の下側寄りの部位を径方向に貫通し、圧縮機構（50）の吸入ポート（58）に接続される。吐出管（17）は、上部境板（14）を軸方向に貫通し、その流入口（17a）がケーシング（11）の内部空間に連通する。吐出管（17）の流入口（17a）は、二次空間（S2）の径方向中央部に位置する。

電動機（30）は、吐出管（17）の流入口（17a）と圧縮機構（50）との間において、胴部（12）の内周面に固定されている。電動機（30）は、ケーシング（11）に固定される固定子（31）（ステータ）と、該固定子（31）の内部に挿通される回転子（32）（ロータ）とを有している。固定子（31）の外周面には、該固定子（31）の軸方向の両端に亘ってコアカット（図示省略）が形成される。コアカットは、軸直角断面が矩形状あるいは扇状の流体流路を構成し、一次空間（S1）と二次空間（S2）とを連通させる。

固定子（31）は、プレス成形によって成型された電磁鋼板が、駆動軸（40）の軸方向に積層されて構成される。固定子（31）の軸方向両端部には、コイルが巻回されるコイルエンド（33）が形成される。

図２に示すように、回転子（32）は、回転子コア部（32a）とを有している。回転子コア部（32a）は、プレス成形によって成型された環状の電磁鋼板が、駆動軸（40）の軸方向に積層されて構成される。また、回転子（32）には、回転子コア部（32a）の上端に、ステンレス等の非磁性体材料からなる端板（32b）が設けられる。

電動機（30）では、固定子（31）と回転子（32）の軸方向の長さ（高さ）は、概ね同じである。一方、回転子（32）は、固定子（31）に対して上方に若干シフトするように配置される。つまり、固定子（31）の下端部には、回転子（32）に対向しない非対向部が形成される。これにより、電動機（30）では、回転子（32）が固定子（31）の非対向部に向かって引き寄せられる下向きの磁気力（いわゆるマグネットプルフォース）が発生する。この結果、駆動軸（40）の上下の振動が抑制される。

電動機（30）には、回転子（32）、バランスウェイト機構（60,70）、及びスペーサ部材（100）を軸方向両端部から挟持する複数のリベット（34）が設けられる。リベット（34）は、回転子（32）を軸方向に貫通するピン（34a）と、該ピン（34a）の両端に形成され且つ該ピン（34a）よりも大径の頭部（34b）とを有している。本実施形態の回転子（32）では、例えば４本のリベット（34）が周方向に等間隔（９０度）おきに配列される。これらの固定構造の詳細は後述する。

図１に示すように、駆動軸（40）は、電動機（30）と圧縮機構（50）とを連結し、圧縮機構（50）を駆動する。駆動軸（40）は、主軸部（41）と、該主軸部（41）の下端に連結するクランク軸部（偏心部）（42）と、該クランク軸部（42）の下端に連結する副軸部（43）と、該副軸部（43）の下端に連結する油ポンプ（44）とを有している。主軸部（41）及び副軸部（43）は、これらの軸心が概ね一致する一方、クランク軸部（42）の軸心は、主軸部（41）及び副軸部（43）の軸心とずれている。また、クランク軸部（42）の外径は、主軸部（41）及び副軸部（43）の外径よりも大きい。油ポンプ（44）は、油溜部（15）の油を上方へ汲み上げるポンプ機構を構成する。油ポンプ（44）によって汲み上げられた油は、駆動軸（40）の内部の油通路（図示省略）を通じて、圧縮機構（50）や駆動軸（40）の各摺動部へ供給され、該各摺動部の潤滑に利用される。

圧縮機構（50）は、ケーシング（11）の胴部（12）の内壁に固定されるピストン収容部（51）と、該ピストン収容部（51）に収容されるピストン（56）とを備えている。ピストン収容部（51）は、環状のシリンダ（52）と、該シリンダ（52）の上側開放部を閉塞するフロントヘッド（53）と、該シリンダ（52）の下側開放部を閉塞するリヤヘッド（54）とを有している。これにより、ピストン収容部（51）の内部には、シリンダ（52）とフロントヘッド（53）とリヤヘッド（54）との間に円柱状のシリンダ室（C）が形成される。

シリンダ（52）は、ケーシング（11）の胴部（12）の内壁に固定される略環状の部材である。シリンダ（52）の内部には、該シリンダ（52）を径方向に貫通する吸入ポート（58）が形成される。吸入ポート（58）の流入端には、吸入管（16）が接続され、該吸入ポート（58）の流出端は、シリンダ室（C）の吸入部に連通する。

フロントヘッド（53）は、円板状の上側閉塞部（53a）と、該上側閉塞部（53a）の中央部から上方へ突出する主軸受（53b）とを有している。主軸受（53b）は、駆動軸（40）の主軸部（41）を回転可能に支持している。上側閉塞部（53a）の内部には、該上側閉塞部（53a）を軸方向に貫通する吐出ポート（図示省略）が形成される。吐出ポートの流入端は、シリンダ室（C）の吐出部に連通し、該吐出ポートの流出端は、マフラー部材（55）内の消音空間（55a）を介して、一次空間（S1）と連通する。

リヤヘッド（54）は、円板状の下側閉塞部（54a）と、該下側閉塞部（54a）の中央部から下方へ突出する副軸受（54b）とを有している。下側閉塞部（54a）は、クランク軸部（42）のスラスト軸受を構成する。副軸受（54b）は、駆動軸（40）の副軸部（43）を回転可能に支持している。

圧縮機構（50）は、シリンダ室（C）に収容される環状のピストン（56）を備えている。ピストン（56）は、クランク軸部（42）に外嵌している。また、シリンダ室（C）には、一端がシリンダ（52）の内部に挿通され、他端がピストン（56）の外周面に連結するブレード（図示省略）が設けられる。このブレードは、シリンダ室（C）の内部を、吸入ポート（58）に連通する低圧室（低圧部）と吐出ポートに連通する高圧室（高圧部）とに区画する。

駆動軸（40）の回転に伴いクランク軸部（42）が偏心回転すると、ピストン（56）がシリンダ室（C）で偏心回転する。これに伴い低圧室の容積が拡大されると、冷媒が吸入ポート（58）を通じて低圧室へ吸入される。同時に、高圧室の容積が縮小されると、高圧室の冷媒の圧力が高くなる。高圧室の内圧が所定値を越えると、吐出ポートの弁機構（例えばリード弁）が開放され、冷媒が吐出ポートを通じて一次空間（S1）へ吐出される。

〈バランスウェイト機構の構成〉
図２に示すように、実施形態に係る圧縮機（10）は、一対のバランスウェイト機構（60,70）を有している。バランスウェイト機構（60,70）は、駆動軸（40）の軸心に対して所定量偏心した重心を有し、クランク軸部（42）の遠心力を相殺するように、駆動軸（40）に遠心力を作用させる。具体的に、圧縮機（10）では、回転子（32）の上側に上側バランスウェイト機構（60）が設けられ、回転子（32）の下側に下側バランスウェイト機構（70）が設けられる。上側バランスウェイト機構（60）と、下側バランスウェイト機構（70）の重心は、駆動軸（40）の軸心を中心として互いに１８０°ずれている。各バランスウェイト機構（60,70）は、本体部（81,91）と、該本体部（81,91）を覆うカバー部材（85,95）とを備えている。

具体的に、上側バランスウェイト機構（60）は、上側本体部（81）と、上側カバー部材（85）とを備えている。上側本体部（81）は、筒状の小径部（82）と、該小径部（82）の外周縁部から径方向外方へ拡がった大径部（83）とが一体に成形されて構成される（図３を参照）。小径部（82）の径方向中央部には、駆動軸（40）が挿通される挿通部（82a）が軸方向に貫通して形成される。小径部（82）の挿通部（82a）には、駆動軸（40）が圧入される。また、駆動軸（40）は、該駆動軸（40）の軸端面（上端面）が、挿通部（82a）の内部に位置するように配設される。つまり、駆動軸（40）の軸端面は、挿通部（82a）の上側開口面よりも回転子（32）側寄りに位置している。なお、駆動軸（40）は、該駆動軸（40）の軸端面が挿通部（82a）の上側開口面と面一となるように配設されてもよい。

大径部（83）は、小径部（82）よりも外径が大きな扇状に形成される。大径部（83）には、リベット（34）が挿通される２つのリベット孔（83a）が形成される。つまり、本実施形態では、２本のリベット（34）を介して回転子（32）と上側バランスウェイト機構（60）とが固定される。

上側カバー部材（85）は、下側が開放された有底筒状に形成される。上側カバー部材（85）は、大径部（83）の外周面を覆う円筒状の外周壁（86）と、該外周壁（86）の上側を閉塞する円板状の蓋部（87）とを有する。上側カバー部材（85）の蓋部（87）には、２本のリベット（34）がそれぞれ挿通される２つのリベット穴（87a）が形成される。つまり、上側カバー部材（85）は、２本のリベット（34）を介して上側本体部（81）に固定される。また、上側カバー部材（85）の蓋部（87）の上側には、水平な円形の平面を形成する平坦部（88）が構成される。これにより、電動機（30）を比較的高速回転で運転したとしても、上側バランスウェイト機構（60）の回転に起因する攪拌損失を低減できる。上側バランスウェイト機構（60）では、上側カバー部材（85）の蓋部（87）と上側本体部（81）とが互いに密接するように、リベット（34）によって固定される。

本実施形態では、上側カバー部材（85）の蓋部（87）が、上側本体部（81）及び駆動軸（40）を上側から覆っている。つまり、上側カバー部材（85）の蓋部（87）には、駆動軸（40）の挿通穴が形成されていない。このため、本実施形態では、二次空間（S2）の油が、上側本体部（81）の挿通部（82a）と駆動軸（40）との間の隙間に入り込むことが防止される。つまり、上側カバー部材（85）の蓋部（87）は、挿通部（82a）の隙間での油の流通を阻止する油流出阻止部を構成する。

本実施形態の上側カバー部材（85）の外周壁（86）は、上側本体部（81）の外周面に亘って形成される。上側カバー部材（85）の外周壁（86）の軸方向端部（下端部）は、端板（32b）より僅かに上方に位置している。つまり、上側カバー部材（85）の外周壁（86）は、回転子（32）の周囲を覆わないように配設される。これにより、回転子（32）と固定子（31）との間の磁気吸引力が、上側カバー部材（85）の外周壁（86）によって阻害されることを防止できる。

下側バランスウェイト機構（70）は、下側本体部（91）と、下側カバー部材（95）とを備えている。下側本体部（91）は、駆動軸（40）の軸周りに形成される扇状に形成される。下側本体部（91）には、リベットが挿通されるリベット孔（91a）が形成される。

下側カバー部材（95）は、下側が開放された有底筒状に形成される。下側カバー部材（95）は、下側本体部（91）の外周面を覆う円筒状の外周壁（96）と、下側本体部（91）の下側を覆う円板状の蓋部（97）とが一体に形成される。下側カバー部材（95）の蓋部（97）には、２本のリベット（34）がそれぞれ挿通される２つのリベット穴（97a）が形成される。また、下側カバー部材（95）の蓋部（97）の径方向中央部には、駆動軸（40）が貫通する挿通部（97b）が形成される。蓋部（97）の挿通部（97b）の内周縁部と駆動軸（40）との間には、環状の隙間が形成される。また、下側カバー部材（95）の蓋部（97）の下側には、水平な環状の平面を形成する平坦部（98）が構成される。これにより、電動機（30）を比較的高速回転で運転したとしても、上側バランスウェイト機構（60）の回転に起因する攪拌損失を低減できる。下側バランスウェイト機構（70）では、下側カバー部材（95）の蓋部（97）と下側本体部（91）とが互いに密接するように、リベット（34）によって固定される。

本実施形態の電動機（30）は、下側本体部（91）と回転子コア部（32a）との間に介在するアルミニウム製のスペーサ部材（100）を有している。スペーサ部材（100）の厚さは、回転子コア部（32a）の電磁鋼板や、上側の端板（32b）の厚さよりも大きい。更に、スペーサ部材（100）の厚さは、回転子コア部（32a）の下面と固定子（31）の下面との間の軸方向のシフト量よりも大きい（図４を参照）。また、スペーサ部材（100）は、回転子コア部（32a）の電磁鋼板や、端板（32b）よりも剛性が高い材料で構成される。

スペーサ部材（100）の径方向中央部には、駆動軸（40）が貫通する軸挿通孔（100a）が形成される。スペーサ部材（100）は、軸挿通孔（100a）に駆動軸（40）が圧入されることで、駆動軸（40）に固定される。また、スペーサ部材（100）の外周寄りには、４本のリベット（34）がそれぞれ挿通する４つのリベット挿通孔（100b）が周方向に９０度おきに配列される。

図３に示すように、リベット（34）は、上側バランスウェイト機構（60）寄りに配設される２本の上側リベット（35）と、下側バランスウェイト機構（70）寄りに配設される２本の下側リベット（36）とで構成される。上側リベット（35）では、上側の頭部（34b）が上側カバー部材（85）の蓋部（87）の上面に接し、下側の頭部（34b）がスペーサ部材（100）の下面に接している。上側リベット（35）は、軸方向に順に配列された、上側カバー部材（85）の蓋部（87）、上側本体部（81）、端板（32b）、回転子コア部（32a）、及びスペーサ部材（100）を軸方向両側から挟持している。下側リベット（36）では、上側の頭部（34b）が端板（32b）の上面に接し、下側の頭部（34b）が下側カバー部材（95）の蓋部（97）の上面に接している。下側リベット（36）は、軸方向に順に配列された、端板（32b）、回転子コア部（32a）、スペーサ部材（100）、下側本体部（91）、及び下側カバー部材（95）の蓋部（97）を軸方向両側から挟持している。

下側カバー部材（95）の外周壁（96）は、下側本体部（91）から回転子（32）の外周面に亘って形成される。具体的に、下側カバー部材（95）の外周壁（96）の軸方向端部（上端部）は、回転子コア部（32a）の外周側に位置している。これにより、下側カバー部材（95）の内部に漏れ込んだ油が、遠心力によって径方向外方へ飛散しても、この油が外周壁（96）の内壁に衝突する。この結果、この油が下側バランスウェイト機構（70）の径方向外方へ噴出されることが阻止される。つまり、下側カバー部材（95）の外周壁（96）は、下側バランスウェイト機構（70）と回転子（32）の間からの径方向外方への油の流出を阻止する油流出阻止部を構成する。

図４に詳細に示すように、下側カバー部材（95）の外周壁（96）の軸方向内方端面（上端面）の高さ位置（図４のＨ１で示す高さ位置）は、回転子コア部（32a）の軸方向外方端面（下端面）の高さ位置（図４のＨ２で示す高さ位置）と、スペーサ部材（100）の軸方向外方端面（下端面）の高さ位置（図４のＨ３で示す高さ位置）との間に位置している。これにより、下側カバー部材（95）の外周壁（96）が、回転子コア部（32a）と径方向にオーバーラップしないため、回転子（32）と固定子（31）との間の磁気吸引力が阻害されることがない。また、カバー部材（95）の内部の油が、下側バランスウェイト機構（70）の径方向外方へ噴出されることを、外周壁（96）によって阻止できる。

加えて、下側カバー部材（95）の外周壁（96）の上端面の高さ位置（Ｈ１）は、固定子（31）の軸方向外方端面（下端面）の高さ位置（図４のＨ４で示す高さ位置）と、スペーサ部材（100）の下端面の高さ位置（Ｈ３）との間に位置している。これにより、下側カバー部材（95）の外周壁（96）が、固定子（31）と径方向にオーバーラップしないため、回転子（32）と固定子（31）との間の磁気吸引力が阻害されることもない。

以上のように、本実施形態では、固定子（31）よりも下方に突出するスペーサ部材（100）を設け、下側カバー部材（95）の外周壁（96）を、回転子コア部（32a）や固定子（31）と対向しないように配置しているので、電動機（30）の磁気吸引力を確保しつつ、下側カバー部材（95）の内部からの油の流出を阻止できる。

上述したように、スペーサ部材（100）には、駆動軸（40）が圧入される軸挿通孔（100a）が形成される。これにより、スペーサ部材（100）は、駆動軸（40）に固定される。また、スペーサ部材（100）は、下側リベット（36）を介して下側バランスウェイト機構（70）が固定される。このため、下側バランスウェイト機構（70）の遠心力は、スペーサ部材（100）を介して、駆動軸（40）に作用することになる。

本実施形態では、スペーサ部材（100）とリベット（34）のピン（34a）との間の径方向の隙間が、回転子コア部（32a）とリベット（34）のピン（34a）との間の径方向の隙間よりも小さくなっている。具体的に、本実施形態では、図４に示すように、スペーサ部材（100）におけるリベット（34）のリベット挿通孔（100b）の内径Ｌ１が、回転子コア部（32a）におけるリベット（34）のリベット挿通孔（32c）の内径Ｌ２よりも小さい。これにより、下側バランスウェイト機構（70）の遠心力に伴いリベット（34）が径方向外方へ変位する際、リベット（34）のピン（34a）が回転子コア部（32a）と僅かな隙間を空けた状態で、リベット（34）のピン（34a）とスペーサ部材（100）とが当接する。これにより、リベット（34）と回転子コア部（32a）とが密に接することを防止でき、回転子コア部（32a）の電磁鋼板の変形を防止できる。

加えて、本実施形態では、スペーサ部材（100）と駆動軸（40）との間の径方向の隙間が、回転子コア部（32a）と駆動軸（40）との間の径方向の隙間よりも小さくなっている。具体的に、本実施形態では、スペーサ部材（100）における上記駆動軸（40）の軸挿通孔（100a）の内径Ｌ３が、回転子コア部（32a）における上記駆動軸（40）の軸挿通孔（32d）の内径Ｌ４よりも小さい。これにより、下側バランスウェイト機構（70）の遠心力に伴いリベット（34）及び回転子コア部（32a）が径方向外方へ変位する際、駆動軸（40）が回転子コア部（32a）と僅かな隙間を空けた状態で、駆動軸（40）とスペーサ部材（100）とが当接する。これにより、駆動軸（40）と回転子コア部（32a）とが密に接することを防止でき、回転子コア部（32a）の電磁鋼板の変形も防止できる。

−運転動作−
次いで、実施形態の圧縮機（10）の運転動作について図１を参照しながら説明する。電動機（30）が運転状態になると、固定子（31）と回転子（32）との間に回転磁界が発生し、回転子（32）、ひいては駆動軸（40）が回転駆動される。駆動軸（40）とともにクランク軸部（42）が回転すると、シリンダ室（C）でピストン（56）が旋回する。これにより、吸入ポート（58）からシリンダ室（C）へ冷媒が吸入されるとともに、シリンダ室（C）で冷媒が圧縮される。圧縮された後の高圧冷媒は、吐出ポート、消音空間（55a）を介して一次空間（S1）へ流出する。一次空間（S1）の冷媒は、電動機（30）のコアカットや、エアギャップ、コイルスロットの隙間等を通じて、上方へ流れ、二次空間（S2）へ流出する。二次空間（S2）の冷媒は、吐出管（17）へ流出し、冷凍装置の冷凍サイクルに利用される。

また、電動機（30）の運転に伴い駆動軸（40）が回転すると、油溜部（15）の油が油ポンプ（44）に吸引される。この油は、駆動軸（40）の内部の油流路を通じて、ピストン（56）や各軸受（53b,54b）の摺動部へ供給され、この摺動部の潤滑に利用される。摺動部の潤滑に利用された油は、ケーシング（11）の内部空間で冷媒と分離され、油溜部（15）に回収される。

ところで、上記のような電動機（30）の運転時には、各バランスウェイト機構（60,70）の遠心力が駆動軸（40）に作用する。ここで、従来例の圧縮機では、バランスウェイト機構が回転子の軸方向端部に直接固定されていたため、バランスウェイト機構の遠心力が回転子コア部の電磁鋼板に直接作用してしまい、この電磁鋼板が軸方向に捲れ上がってしまう、という問題があった。

これに対し、本実施形態では、回転子コア部（32a）の電磁鋼板が捲れ上がるのを防止するために、回転子（32）と下側バランスウェイト機構（70）との間にスペーサ部材（100）を設けている。このスペーサ部材（100）は、軸挿通孔（100a）に駆動軸（40）が圧入されることで、駆動軸（40）に固定される。そして、下側バランスウェイト機構（70）は、回転子コア部（32a）に直接固定されておらず、リベット（34）を介してスペーサ部材（100）及び回転子コア部（32a）に固定される。このため、電動機（30）の運転時には、下側バランスウェイト機構（70）の遠心力が、スペーサ部材（100）を介して駆動軸（40）に作用するため、回転子コア部（32a）の電磁鋼板が捲れ上がってしまうことを防止できる。

《その他の実施形態》
上述した実施形態では、回転子（32）と下側バランスウェイト機構（70）の間に本発明に係るスペーサ部材（100）を設けている。しかし、このスペーサ部材（100）を回転子（32）の軸方向の両端部に設け、上下のバランスウェイト機構（60,70）と回転子（32）の間にスペーサ部材（100）をそれぞれ設けてもよい。また、上側バランスウェイト機構（60）と回転子（32）との間のみにスペーサ部材（100）を設けてもよい。

以上説明したように、本発明は、バランスウェイト機構を備えた回転式圧縮機について有用である。

10 圧縮機（回転式圧縮機）
11 ケーシング
30 電動機
31 固定子
32 回転子
32a 回転子コア部
32c リベット挿通孔
32d 軸挿通孔
34 リベット
40 駆動軸
50 圧縮機構
70 下側バランスウェイト機構（バランスウェイト機構）
100 スペーサ部材
100a 軸挿通孔
100b リベット挿通孔

Claims (4)

1. 固定子（31）及び回転子（32）を有する電動機（30）と、該電動機（30）に駆動軸（40）を介して連結される圧縮機構（50）と、上記回転子（32）の軸方向端部に固定され、上記駆動軸（40）に遠心力を作用させるバランスウェイト機構（70）とを備えた回転式圧縮機であって、
   上記回転子（32）は、
   複数の電磁鋼板が積層されて構成される回転子コア部（32a）と、
   上記回転子コア部（32a）と上記バランスウェイト機構（70）との間に介設されるスペーサ部材（100）とを有し、
   上記スペーサ部材（100）は、上記バランスウェイト機構（70）が固定されるように構成され、且つ上記駆動軸（40）が圧入される軸挿通孔（100a）を有する
   ことを特徴とする回転式圧縮機。
2. 請求項１において、
   上記電動機（30）には、上記回転子コア部（32a）、上記スペーサ部材（100）、及び上記バランスウェイト機構（70）を軸方向両端から挟持するリベット（34）が設けられる
   ことを特徴とする回転式圧縮機。
3. 請求項２において、
   上記スペーサ部材（100）における上記リベット（34）のリベット挿通孔（100b）の内径Ｌ１が、上記回転子コア部（32a）における上記リベット（34）のリベット挿通孔（32c）の内径Ｌ２よりも小さい
   ことを特徴とする回転式圧縮機。
4. 請求項３において、
   上記スペーサ部材（100）の軸挿通孔（100a）の内径Ｌ３が、上記回転子コア部（32a）における上記駆動軸（40）の軸挿通孔（32d）の内径Ｌ４よりも小さい
   ことを特徴とする回転式圧縮機。

Images