JP5500558B2 - スクリュ圧縮機 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係るスクリュ圧縮機1を示す側断面模式図である。図2は、図1のA部拡大図(図2(a))およびそのX−X断面図(図2(b))である。
図1に示すように、スクリュ圧縮機1は、スクリュ本体部2とモータ部30(モータ)とを具備してなる電動機直結構造のスクリュ圧縮機である。
スクリュ本体部2は、スクリュロータ41と、スクリュロータ41を収容するスクリュケーシング12とを有する。スクリュロータ41は、スクリュ歯部4と、スクリュ歯部4と同軸で当該スクリュ歯部4に対して一体構造にされたスクリュ軸3とを有する。スクリュ軸3は、軸受14および軸受15で両持ち支持されている。
モータ部30(モータ)は、ロータ軸11を回転させるための駆動源であって、モータ軸7の外周に固定された回転子5と、回転子5の外側に配置された固定子6と、回転子5および固定子6を収容するモータケーシング13と、を有する。モータ軸7は、スクリュロータ41(スクリュ軸3)と同軸でスクリュロータ41(スクリュ軸3)に対して一体構造にされるとともにスクリュロータ41側で片持ち支持されている。具体的には、スクリュロータ41側の軸受14(および軸受15)でモータ軸7は片持ち支持されている。
モータ軸7のモータ側端面7aとエンド部材10との間の空間には、円筒部材43が挿入されている。円筒部材43は、モータ軸7と略同軸で回転子5の内面に沿わせて、回転子5、エンド部材10、およびモータ軸7に対して緩挿配置されている。
ここで、円筒部材43の固有振動数と、スクリュロータ41とモータ軸7とで構成されるロータ軸11の固有振動数とを一致させる。ロータ軸11の固有振動数は、例えば、ロータ軸11と一体で回転する部品、すなわち、ロータ軸11、回転子5、ボルト9、およびエンド部材10といった部品を考慮して計算により求められる。円筒部材43の固有振動数は、その長さ、厚み、外径、内径、材料などを選択することで調整される。
スクリュ圧縮機1によると、主にスクリュロータ41の回転に起因するロータ軸11の曲げ振動に対して、円筒部材43や軸方向前後のストロークエンド(モータ軸7のモータ側端面7a、およびエンド部材10の端面)と錘8(振動体)とが衝突したり摩擦しあったりすることにより、振動エネルギーが消散し(軸方向衝突による振動エネルギーの消散)、ロータ軸11の振動は低減する。すなわち、回転するロータ軸11自体の振動を、軸方向などに移動して衝突する錘8で直接的に低減できる。また、ロータ軸11の曲げ振動が大きくなる部分である、モータ軸7の片持ち支持側の反対側端部(エンド部材10付近)に錘8を配置していることで、軸方向衝突による振動エネルギーの消散効率をより高めることができている。
図3は、本発明の第2実施形態に係るスクリュ圧縮機102を示す側断面模式図である。図4は、図3のB部拡大図(図4(a))およびそのY−Y断面図(図4(b))である。図3および図4において、第1実施形態のスクリュ圧縮機1と同様の部材については同一の符号を付している。
円筒部材43とボルト9との間の空間に複数の球状体44が緩挿配置されている。球状体44は、ボルト9の片側においてロータ軸11の径方向に1個、配置されている。このようにして、複数の球状体44が、ボルト9の片側においてロータ軸11の軸方向に沿って層状に1層、配置されている。なお、ボルト9まわりには、複数の球状体44が層状に4層、配置されている。ただし、必ずしも4層である必要はない。
第1実施形態のスクリュ圧縮機1と同様、スクリュ圧縮機102によると、主にスクリュロータ41の回転に起因するロータ軸11の曲げ振動に対して、球状体44(振動体)同士が衝突したり摩擦しあったり、円筒部材43や軸方向前後のストロークエンド(モータ軸7のモータ側端面7a、およびエンド部材10の端面)などと球状体44(振動体)とが衝突したり摩擦しあったりすることにより、振動エネルギーが消散し、ロータ軸11の振動は低減する。すなわち、回転するロータ軸11自体の振動を、球状体44で直接的に低減できる。
本実施形態では、回転子5とボルト9との間に、円筒部材43を1つ、球状体44を1層(ボルト9の片側当たり)、配置しているが、ボルト9の径方向に、層状配置の球状体44と円筒部材43とを交互に積層させて、層状配置の球状体44と円筒部材43とからなる積層構造としてもよい。
2:スクリュ本体部
3:スクリュ軸
5:回転子
6:固定子
7:モータ軸
8:錘(振動体)
9:ボルト(棒状被摺動部材)
10:エンド部材
11:ロータ軸
12:スクリュケーシング
13:モータケーシング
30:モータ部(モータ)
41:スクリュロータ
43:円筒部材
Claims (4)
- スクリュロータと、
前記スクリュロータを収容するスクリュケーシングと、
前記スクリュロータに対して一体構造にされるとともにスクリュロータ側で片持ち支持されたモータ軸と、
前記モータ軸を回転させるモータと、
を備え、
前記モータは、
前記モータ軸の外周に固定された回転子と、
前記回転子の外側に配置された固定子と、
前記回転子および前記固定子を収容するモータケーシングと、
を有し、
前記モータ軸のモータ側端面は、前記回転子のモータ側端面よりもスクリュロータ側に位置させられ、
前記モータ軸と同軸で前記回転子のモータ側端面にエンド部材が固定されており、
前記モータ軸のモータ側端面と前記エンド部材との間の空間に、前記モータ軸と略同軸で前記回転子の内面に沿わせて緩挿配置された円筒部材と、
前記円筒部材の内側に前記モータ軸と略同軸で緩挿配置された振動体と、
をさらに備え、
前記円筒部材の固有振動数が、前記スクリュロータと前記モータ軸とで構成されるロータ軸が共振する振動数に合わせられていることを特徴とする、スクリュ圧縮機。 - 請求項1に記載のスクリュ圧縮機において、
前記円筒部材の固有振動数と、前記ロータ軸の固有振動数とが一致させられていることを特徴とする、スクリュ圧縮機。 - 請求項1または2に記載のスクリュ圧縮機において、
前記回転子の内側に配置されるとともに前記モータ軸と同軸に設けられた当該モータ軸の軸径よりも小さい軸径の棒状被摺動部材をさらに備え、
前記振動体は、前記棒状被摺動部材に緩挿された板形状の環状体であることを特徴とする、スクリュ圧縮機。 - 請求項1または2に記載のスクリュ圧縮機において、
前記回転子の内側に配置されるとともに前記モータ軸と同軸に設けられた当該モータ軸の軸径よりも小さい軸径の棒状被摺動部材をさらに備え、
前記振動体は、前記円筒部材と前記棒状被摺動部材との間に緩挿された複数の球状体であることを特徴とする、スクリュ圧縮機。
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