JPH04112652A - 圧縮機用電動機の回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷凍機や空調機等の圧縮機に使用される電動
機の回転子に間する。

〔従来技術〕

上記圧縮機は、第３図に示すように、密閉ケーシング１
０内に圧縮機構部１１と電動機部１を配置し、これらを
シャフト４で連結して構成されている。圧縮機構部１１
は、冷媒圧縮を行うシリンダ部１４と、シャフトを回転
自在に支持する上部軸受１２と下部軸受１３より構成さ
れている。また電動機部１は、密閉ケーシング１０に固
着された固定子２と、この固定子２と所定のエアギャッ
プを介して対向するようにシャフト４に固着された回転
子３より構成されている。

圧縮機構部１１により生しる回転時の動、アンバランス
は、電動機部ｌの回転子３の軸方向両端に相反する方向
のモーメントを生じるようなバランスウェイト９ａ、９
ｂを設けて矯正されている。

回転子３に具備されるこのバランスウェイト９ａ。

９ｂは、アルミまたは亜鉛等のダイキャストによって端
板またはエンドリングと一体に形成したり、さらに大き
な重量を要する場合は、黄銅等の高比重材によって別途
形成したものを端板またはエンドリング上にかしめて取
り付けている。端板またはエンドリングと一体形成され
るバランスウェイトの場合、電動機部の仕様変更によっ
て鉄心積厚が変更されて回転子の軸方向長が変化したと
き、バランスウェイトによるモーメントが適正な値とな
るように端板またはエンドリング型を変更しなくてはな
らない。またかしめて取り付けられるバランスウェイト
の場合、かしめ不良等のわずかな不具合が存在すると、
回転子の回転に伴う遠心力あるいは振動等の影響によっ
てバランスウェイトが脱落してしまう危険があり、この
問題は、インバータ装置の採用によって圧縮機及び回転
子か高速化されるのに伴って深刻化してきている。

また上記バランスウェイ）・は回転子端部から突出する
ため、回転子の鞘み付はスペースか増して小形化の妨げ
となったり、バランスウェイトを構成するための部品を
別途要するといった欠点が存在した。

上記諸問題を解決する手段とし・では、回転子の鉄心に
孔部等を設けてアンバランスなモーメントを形成し、こ
れによって軸方向両端に突出するバランスウェイトを廃
止する構成か一般に容易であり、例えば実公平２−５１
１２号公報に示されている。

この構成の概略を第４図に示す。回転子鉄心５は、上側
及び下側にそれぞれ所定の径、深さ、個数のバランス孔
９ｃ及Ｕ９ｄが設けてあり、これら相互はシャフトに対
し７て１８０°対称位置に配置されて、この結果鉄心５
の上側と下側にバランスウェイトとなる相反するモーメ
ントを生しるものである。

〔発明か解決し・ようとする課題〕

第４図に示す構成においては、上側のバランス孔９Ｃに
圧縮機の潤滑油が溜り易い。即ち、圧縮機の運転によっ
て密閉ケーシング１０の上部へ冷媒と共に運はれた潤滑
油１５は、密閉ケーシング１０と固定子２間の隙間や固
定子２と回転子３閏のエアキャップを経由して密閉ケー
シング１０の底部へ帰還すべきところ、バランス孔９Ｃ
の開口部あるいは鉄心５を形成する／ｉｉ鉄板の積層間
よりバランス孔９Ｃ内へ進入してここに貯溜されてしま
う。この結果回転子の有するべきバランスモーメントに
狂いか生し、振動や騒音を発し易くなる。

また高速回転の圧縮機においては潤滑油の上昇が著しい
ため、油上がりによる潤滑油枯渇の危険が存在するが、
上記バランス孔９ｃに溜った潤滑油は底部へ帰還しない
ために、この潤滑油枯渇が助長されてしまう欠点がある
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、回転子鉄心に相反する所要のバランスモーメ
ントを生しる第１及び第２のバランス孔を設け、これら
バランス孔を共に回転子の下側へ開口させ、また上側へ
は閉口させて構成したものである。

上記第１のバランス孔によって回転子の下側に具備すべ
きバランスウェイトを形成し、上記第２のバランス孔に
よって回転子の上側に具備すべきバランスウェイ）・を
形成するものとすれば、第１のバランス孔は自ずと鉄心
の下側へ開口するのに刻し、第２のバランス孔は、鉄心
の下側へ延長することによって第１のバランス孔による
重量的効果を打ち消すように作用する。従って第２のバ
ランス孔を回転子の下側へ開口させるに際しては、第２
のバランス孔の下側部分を小径に構成して、第１のバラ
ンス孔による重量的相殺分がなるべく少なくなるように
構成する。この他に、第１のバランス孔と第２のバラン
ス孔の径、深さまたは個数に差異を設けることによって
調整してもよい。

また回転子に具備すべきバランスウェイトの量が上側ま
たは下側の一方または両方で極端に少ない場合は、第２
のバランス孔はその全長にわたって同径とすることもて
きる。

またバランス孔を回転子の上側へ閉口させるに際しては
、鉄心を形成する７ｆｊ鉄板のうち、上側端部の１枚乃
至数枚にはバランス孔を設けないようにしたり、あるい
は端板等の部品をバランス孔に当接させる等の構成によ
り、バランス孔の上側を寒いで構成する。

尚、バランス孔の形成は、回転子鉄心の打ち抜き及び積
層時において、打ち抜き積層型内において同時形成すれ
は、製作は容易である。

〔作用〕

回転子鉄心の薄鉄板の積層間よりバランス孔内へ進入す
る潤滑油は、バランス孔内に溜ることなく、回転子の下
側の開口から密閉ケーシングの底部へ帰還する。

またバランス孔の上側を塞いだ構成により、バランス孔
を通して油上がりが生じることがない。

〔実施例〕

第１図及び第２図は本発明による回転子の断面を示し、
図示するものは永久磁石型の同期電動機を示している。

回転子３ａは、シャフト孔１６を有する鉄心５ａと、こ
の外周に配置された永久磁石６よりなり、永久磁石６の
保護を目的として軸方向両端部に端板７ａ、７ｂを、ま
た最外周部にキャンまたはバインド等の外周保護部材８
をそれぞれ設けて構成されている。鉄心５ａは、薄鉄板
を所定形状に打ち抜いてこれらを多数積層して形成して
あり、打ち抜きと積層を同時に行う打ち抜き積層型によ
って、薄板相互を周知のかしめ固着（図示省略）等する
ことにより整列状に積層することができる。

２０はカシメビンであり、等配ピッチで鉄心５ａ内を貫
通して両端部の端板７ａ、７ｂを保持している。

９ｅ及び９ｆは、それぞれ回転子の上側及び下側に相反
する方向の所要モーメントを生しるように形成したバラ
ンス孔であり、上記打ち抜き積層型によって鉄心５ａの
形成と同時に形成される。

これらバランス孔９ｅ、９ｆは、共に鉄心５ａの下側へ
開口しており、下側の端板７ｂにはこれらと連通する孔
部１９ａ、１９ｂをそれぞれ設けて、バランス孔９ｅ、
９ｆが回転子の下側へ連通するように構成しである。尚
バランス孔９ｅは、上側部分１７を大径に、下側部分１
８を小径にそれぞれ形成して、バランス孔９ｆによる重
量的効果が相殺される量を少なくしている。バランス孔
９ｅまたは９ｆに要求されるモーメントが小さい場合は
、バランス孔９ｅは全長にわたって同径とすることが可
能であり、この場合は、打ち抜き積層型内において、バ
ランス孔９ｅの上側部分１７と下側部分１８の打ち抜き
型が入れ替わることがなく、型コストの低減及び打ち抜
き速度の向上がなされる長所がある。

また各バランス孔９ｅ、９ｆは回転子の上側へ閉口して
おり、バランス孔９ｅは端板７ａによって、バランス孔
９ｆは鉄心５ａによってそれぞれ上側端部が塞がれてい
る。バランス孔９ｅの上側を塞ぐ別の手段としては、鉄
心５ａを形成する薄鉄板のうち上側端部の１枚乃至数枚
にはバランス孔９ｅを設けないように構成してもよい。

バランス孔の形状は丸孔に限定するものではなく、長孔
や円弧状長孔としてもよく、また個数及び深さに関して
も任意に設定できる。

また実施例には同期電動機の回転子を示したが、誘導電
動機の回転子に対しても本発明は有効に適用できる。但
し、永久磁石型の回転子の場合は鉄心の磁束密度が低く
設計されるため、鉄心にバランス孔を設けることによる
電動機特性への忠影響が少なく、この面から本発明は、
同期電動機の回転子に対してより適していると言える。

さらに永久磁石を用いた回転子の場合、電気的導体とし
てのエンドリングは本来不要であり、従来バランスウェ
イトの取り付けのために肉の厚い端板を設けることは材
料的にコストアップの要因となっていたのに対し、本発
明によれば端板の薄形化または廃止も可能となる特長が
ある。

また一般に、本発明において鉄心の打ち抜き積層型にバ
ランス孔の打ち抜きを加えることによって、型コストが
若干増加する反面、従来における別部品によって形成し
たバランスウェイトを取り付けるものと比較して材料面
及び工数面で廉価となり、結果として大幅なコストダウ
ンとなる。従って大きなバランスウェイトを要する回転
子に対しては、従来の別部品によるバランスウェイトと
本発明のバランス孔とを併用すれば、取り付けによるバ
ランスウェイト量が削減されて材料面のコストタウンが
なされ、同時に取り付けによるバランスウェイト部分の
耐遠心力強度が向上する長所がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、回転子鉄心の薄鉄板の積層間よりバラ
ンス孔内へ進入する潤滑油がバランス孔内に溜ることが
ないため、回転子の有するべきバランスモーメントに狂
いが生しることなく、振動や騒音の少ない圧縮機が構成
できる。このことは、取り付けによるバランスウェイト
が不要となったり削減されたりする点と相まって、回転
子の高速化に対する耐久信頼性が向上できる。

また上記バランス孔内に潤滑油が溜らない構成、及びバ
ランス孔の上側を閉口させた構成により、油上がりが生
じることなく、高速回転の圧縮機における潤滑油枯渇の
問題が解消できるものである。

ざらにバランス孔を回転子の下側のみへ開口させた構成
により、圧縮機に組み付ける際の回転子の上下の外観判
別が容易となる特長がある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例を示し、第１図は回
転子の正面断面図、第２図は第１図のものをＰ−Ｐ線に
て切断した平面断面図、第３図及び第４図は従来例を示
し、第３図は圧縮機の正面断面図、第４図は回転子鉄心
の正面断面図である。 ３．３ａ・・・回転子、５，５ａ・・・鉄心、９ａ、９
ｂ−・・バランスウェイト、９ｃ、９ｄ、９ｅ、９ｆ−
・・バランス孔、１５・・・潤滑油、１６・・・シャフ
ト孔。 特許出願人　アイチーエマソン電機株式会社・−第１ｍ 第３図 ＃４　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）薄鉄板を所定形状に打ち抜いてこれを多数積層し
   て形成した鉄心を有し、軸方向の異なる位置に相反する
   方向のモーメントを生じるバランスウェイトを要する圧
   縮機用電動機の回転子において、前記鉄心には相反する
   所要のバランスモーメントを生じる第１及び第２のバラ
   ンス孔を設け、これらバランス孔は共に回転子の下側へ
   開口し、上側へ閉口していることを特徴とする回転子。
2. （２）上側のバランスウェイトを形成するためのバラン
   ス孔は、上側を大径、下側を小径に構成した請求項１に
   記載の回転子。