JPS618489A

JPS618489A - ロ−タリ−コンプレツサ

Info

Publication number: JPS618489A
Application number: JP12784884A
Authority: JP
Inventors: Eisuke Sakurai; 桜井　栄佐; Kazuo Kaneuchi; 金内　和夫; Shigemi Nagatomo; 長友　繁美
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-06-21
Filing date: 1984-06-21
Publication date: 1986-01-16

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】〔発明の技術分野〕本発明は、ロータリーコンプレッサに係わり、特にカウ
ンタバランサの材料及び取付は位置等の改良をはかった
ロータリーコンプレッサに関する。

（発明の技術的背景とその問題点）従来、圧縮機としては各種の方式のものが提案されてい
るが、これらの内でロータリーコンプレッサは小型で高
効率なものとして注目されている。

この種のロータリーコンプレッサ、特に毎分１８００〜
７５００回転、或いはそれ以上の高速で回転する高速型
ロータリーコンプレッサにおいては、クランク軸やロー
ラ等の偏芯回転を補償するために、一般にカウンタバラ
ンサが用いられている。

第５図は従来のロータリーコンプレッサの概略構造を示
す断面図であり、図中５１は密閉ケース、５２はモータ
部、５３は圧縮機構部、５４はステータ、５５はコイル
、５６はロータ、５７は主軸、５８は上部軸受はブロッ
ク、５９は下部軸受はブロック、６０はシリンダ、６１
はローラ、６２はクランク軸、６３．６４はカウンタバ
ランサをそれぞれ示している。このようにローラ６１及
びクランク軸６２の偏芯回転のカウンタバランサ６３゜
６４はロータ５６の両端部に設けられ、これらのバラン
サ６３．６４はクランク軸部から離れた圧縮機構部５３
（７）外部に位置している。これは、バランサの位置と
して望ましいクランク軸部近傍の圧縮機構部１１の内部
に、偏芯重量に相当するバランサを収容する十分な空間
を確保できないためである。

ところで、上記のような外部゛バランサは高速回転時に
主軸５７のたわみ振動を引起こし易く、主軸５７の焼付
き・振動増加の要因となる。このため、従来は主軸５７
の径を大きくしたり、高剛性材のシャフトによりたわみ
振動の低減を行っていたが、その効果は十分ではなく、
反面主軸５７の摩擦損失の増加や製造コストの増大を招
いていた。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、カウンタバランサの設置に起因する主
軸のたわみ振動を防止することができ、高速回転時にお
ける振動や摺動損失の低下をはかり得る信頼性の高いロ
ータリーコンプレッサを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明の骨子は、従来圧縮機構部の外部に設けられてい
たカウンタバランサの位置を改め、バランサの小型をは
かると共に、主軸と回転体との間に適正なバランサ収容
空間を確保することにより、バランサを圧縮機構部内部
のクランク軸近傍に位置させることにある。

即ち本発明は、シリンダ内に回転自在に収容された回転
体と、この回転体にクランク軸を介して取着され上記シ
リンダ外に導出された主軸と、この主軸を回転駆動する
モータ部とを具備し、上記回転体の回転により上記シリ
ンダ内に導入した気体を圧縮するロータリーコンプレッ
サにおいて、前記クランク軸及び回転体のカウンタバラ
ンサを前記シリンダ内に設けるようにしたものであり、
好ましくはカウンタバランサの比重を回転体の比重の３
倍以上に設定するようにしたものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、カウンタバランサをシリンダ内に設け
ることにより、クランク軸に近い位置にバランサを配置
することができる。このため、圧縮機構の外部のロータ
上にカウンタバランサを設ける必要がなくなり、高速回
転時における主軸のたわみ振動をなくすことができる。

従って、軸受での焼付きを未然に防止でき、さらに低振
動化をはかり得る。また、摺動損失が小さくなることか
ら、効率の向上をはかり得る等の利点もある。また、カ
ウンタバランサの比重を回転体の比重の３倍以上と大き
くすることにより、圧縮機構の内部に偏芯重量に相当す
るカウンタバランサを収容する十分な空間を確保するこ
とが可能となるのである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明する。

第１図は本発明の第１の実施例に係わるロータリーコン
ブレッサの概略構成を示す断面図である。

図中１１は潤滑油等を貯蔵した密閉ケースであり、この
ケース１１内にはモータ部りひびこのモータ部ユと一体
的にロータリー圧縮機構部二が収容されている。モータ
部ユのステータ１４はコイル１５を巻装し、ケース１１
に固定保持されている。ステータ１４の芯部にはロータ
１６が回転自在に設けられていて、そのシャフト（主軸
）１７は圧縮機構部ユまで延長されている。

一方、上記圧縮復構部１１には、上部軸受はブロック１
８と下部軸受はブロック１９との間にシリンダ２０が設
けられている。シリンダ２０内にはローラ（回転体）２
１が回転自在に収容され、このローラ２１はシャフト１
７に取着されたクランク軸２２に嵌入され、シャフト１
７の回転に伴ってローラ２１は偏芯回転動するようにな
っている。また、シャフト１７とクランク軸２２との段
差にはカウンタバランサ２３．２４が配置され、反偏芯
側にバランサの重心をとることにより、ローラ２１及び
クランク軸２２の偏芯重量を打消し、回転バランスをと
る形態となっている。

ここで、本実施例では、ローラ２１とカウンタバランサ
２３．２４とに比重の異なる材料を用いた。即ち、ロー
ラ２１を比！！１．０〜４のプラスチック、セラミック
ス、アルミニウム合金及びカーボングラファイトのいず
れかで形成し、バランサ２３．２４を比重１６〜１９の
タングステン系焼結合金で形成している。そして、バラ
ンサ２３゜２４の比重をローラ２１のそれの３倍以上と
することにより、ロー５２１とシャフト１７との間の空
間に収容できる程度までバランサ２３．２４の小型化を
はかつている。

このような構成であれば、カウンタバランサ２３．２４
がクランク軸２２の近傍に位置するので、高速回転時に
おけるシャフト１７のたわみ振動を未然に防止すること
ができる。このため、振動及び摺動損失も少なくなり、
信頼性向上及び効率向上をはかり得る。しかも、カウン
タバランサ２３゜２４をローラ２１の比重よりも３倍以
上大きな比重の材料で形成しているので、バランサ２３
，２４をローラ２１とクランク軸２２との間の空間に収
容できる程度に小さくすることができる。また、高速回
転時におけるシャフト１７のたわみ振動がないことから
、シャフト１７の径を細くすることができ、これによっ
て摺動損失をより少なくするばかりか、バランサ２３．
２４の収容空間を広げることが可能である。さらに、シ
ャフト１７の材料としてセラミックス等の高剛性材料を
用いれば、シャフト１７をより細く形成することが可能
であり、バランサ２３．２４の収容空間をより広げるこ
とができる。また、カウンタバランサ２３，２４が圧縮
機構部エエの内部に配置されているので、ロータ１６の
両端にバランサを配置した場合のように、該バランサが
高速回転時に屓損を引き起こしコンプレッサの効率を低
下させる等の不都合を未然に防止することができる。

第２図乃至第４図は、それぞれ本発明の第２〜第４の実
施例を示す図である。

第２の実施例が先に説明した第１の実施例と異なる点は
、第２図にその要部構成を示す如くカウンタバランサを
クランク軸と一体形成したことにある。即ち、クランク
軸２２の反偏芯側の一部をクランク軸母材よりも比重の
高いタングステン系焼結合金で形成したバランサ３１と
している。この例では、ローラ２１とクランク軸２２と
の間に、これらの偏芯重量に相当する前述したカウンタ
バランサ２３．２４等を配置する空間がなくても、実現
することが可能である。

第３の実施例は第３図にその要部構成を示す如く、クラ
ンク軸２２の摩擦損失を少なくするために、クランク軸
２２をできるだけ細く形成したものである。この場合、
カウンタバランサ２３，２４の収容空間が小さくなるの
で、ローラ２１の内側に段差部３２を設け、この段差部
３２にカウンタバランサ２３．２４を配置するようにし
ている。

第４の実施例は第４図にその概略構成を示す如く、先の
第１の実施例に加え補助用のバランサ４１．４２を設け
たものであり、それ以外は第１図のものと同様である。

即ち、前記モ゛−タ部且のロータ１６の両端に補助用の
カウンタバランサ４１．４２がそれぞれ取着されている
。この場合、上記カウンタバランサ４１　、’４２は従
来のものと異なり、圧縮撮構部ユ内のカウンタバランサ
２３．２４で完全なバランスをとるのに足りない分を補
償するものであり、極めて小さいものでよい。

従って、このカウンタバランサ４１．４２が高速回転時
にシャフト１７にだわみ撮動を与える等の不都合はない
。

なお、本発明は上述した各実施例に限定されるものでは
ない。例えば、前記カウンタバランサの比重は必ずしも
前記回転体の比重の３倍以上ある必要はなく、回転体と
主軸との間に収容できる大きさで偏芯重量に相当する重
量があればよい。また、カウンタバランサ、回転体、ク
ランク軸及び主軸等の材料は、仕様に応じて適宜変更可
能である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、
種々変形して実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係わるロータリーコン
プレッサの概略構成を示す断面図、第２図は第２の実施
例の要部構成を示す断面図、第３図は第３の実施例の要
部構成を示す断面図、第４図は第４の実施例の概略構成
を示す断面図、第５図は従来のロータリーコンプレッサ
の概略構成を示す断面図である。１１・・・密閉ケース、１２　・・・モータ部、１３　
・・・圧縮機構部、１４・・・ステータ、１５・・・コ
イル、１６・・・ロータ、１７・・・シャフト（主軸）
、１８・・・上部軸受ブロック、１９・・・下部軸受ブ
ロック、２０・・・シリンダ、２１・・・ローラ（回転
体）、２２・・・クランク軸、２３．２４，３１．４１
．４２・・・カウンタバランサ。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１図第２図　　　　　　第３図第４図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）シリンダ内に回転自在に収容された回転体と、こ
の回転体にクランク軸を介して取着され上記シリンダ外
に導出された主軸と、この主軸を回転駆動するモータ部
とを具備し、上記回転体の回転により上記シリンダ内に
導入した気体を圧縮するロータリーコンプレッサにおい
て、前記クランク軸及び回転体のカウンタバランサを前
記シリンダ内に設けてなることを特徴とするロータリー
コンプレッサ。
（２）前記カウンタバランサは、前記クランク軸の近傍
に設けられたものであることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のロータリーコンプレッサ。
（３）前記カウンタバランサは、その比重が前記回転体
の比重より３倍以上大きいものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項又は第２項記載のロータリーコン
プレッサ。
（４）前記回転体を比重１．０〜４のプラスチック、セ
ラミックス、アルミニウム合金及びカーボングラファイ
トのいずれかで形成し、且つ前記カウンタバランサを比
重１６〜１９のタングステン系焼結合金で形成したこと
を特徴とする特許請求の範囲第３項記載のロータリーコ
ンプレッサ。
（５）前記カウンタバランサは、前記クランク軸と一体
形成されたものであり、上記クランク軸の反偏芯側の一
部を該クランク軸母材よりも比重の大きいタングステン
系焼結合金で形成したことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のロータリーコンプレッサ。
（６）前記カウンタバランサは、前記回転体の内側に設
けた段差部に形成されたものであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項又は第２項記載のロータリーコンプ
レッサ。
（７）前記カウンタバランサは、前記シリンダ内と前記
モータ部を構成するロータの両端部とにそれぞれ設けら
れたものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載のロータリーコンプレッサ。