(57)【要約】【課題】  低コストで簡単に重心位置を矯正できる回転型圧縮機及び回転型圧縮機の組立方法を提供する。【解決手段】  本体容器１１と、本体容器１１の内部に配設されたドライブシャフト１２と、ドライブシャフト１２に取り付けられた旋回スクロール１３と、本体容器１１の内面に設けられたモータステータ１４と、ドライブシャフト１２に取り付けられたモータロータ１５と、モータロータ１５の上方及び下方にそれぞれ取り付けられるバランスウエイト１６とを備える回転型圧縮機において、モータロータ１５に突設されたボルト１７と、ボルト１７に螺合するナット１８とを備え、バランスウエイト１６をドライブシャフト１２の周まわりの任意の箇所に位置できるように当該バランスウエイト１６にボルト１７の貫通する長孔１６ａを形成した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒ガスの吸入口及び送出口を有する本体容器と、
前記本体容器の内部に軸方向を上下へ向けて配設されて当該本体容器に対して回転自在に支持されたドライブシャフトと、
前記ドライブシャフトに取り付けられた旋回スクロールと、
前記本体容器の内面に設けられたモータステータと、
前記ドライブシャフトに取り付けられたモータロータと、
前記モータロータの上方及び下方にそれぞれ取り付けられるバランスウエイトと
を備える回転型圧縮機において、
前記モータロータに対して前記バランスウエイトを前記ドライブシャフトの軸まわりの任意の位置で着脱可能に取り付けるバランスウエイト着脱手段を備えている
ことを特徴とする回転型圧縮機。
【請求項２】
請求項１において、
前記バランスウエイト着脱手段が、
前記モータロータに突設されたボルトと、
前記ボルトに螺合するナットと
を備えると共に、
前記バランスウエイトを前記ドライブシャフトの軸まわりの任意の箇所に位置できるように当該バランスウエイトに前記ボルトの貫通する長孔を形成した
ことを特徴とする回転型圧縮機。
【請求項３】
冷媒ガスの吸入口及び送出口を有する本体容器と、
前記本体容器の内部に軸方向を上下へ向けて配設されて当該本体容器に対して回転自在に支持されたドライブシャフトと、
前記ドライブシャフトに取り付けられた旋回スクロールと、
前記本体容器の内面に設けられたモータステータと、
前記ドライブシャフトに取り付けられたモータロータと、
前記モータロータの上方及び下方にそれぞれ取り付けられるバランスウエイトと
を備える回転型圧縮機の組立方法であって、
前記モータロータに前記バランスウエイトを取り付けた後、前記旋回スクロールを取り付けた際の前記ドライブシャフトの重心位置が当該ドライブシャフトの回転中心に位置するように、当該ドライブシャフトと前記モータロータとを組み付ける
ことを特徴とする回転型圧縮機の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調設備等に用いられる回転型圧縮機及び回転型圧縮機の組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調設備等に用いられる従来の回転型圧縮機の一例を図５に示す。
【０００３】
図５に示すように、内部下方に潤滑油１を貯留した本体容器１１１の内部には、軸方向を上下へ向けて下端側を上記潤滑油２中に浸漬させたドライブシャフト１１２が当該本体容器１１１に対して回転自在に支持されている。このドライブシャフト１１２内には、潤滑油２の流通する油溝が形成されている。
【０００４】
前記ドライブシャフト１１２の上端には、旋回スクロール１１３が取り付けられている。本体容器１１１の側面の前記圧縮部材１１３よりも下方位置には、冷媒ガス１の吸入口１１１ａが設けられている。本体容器１１１の上部には、冷媒ガス１の送出口１１１ｂが設けられている。本体容器１１１の内面の中程位置には、モータステータ１１４が取り付けられている。ドライブシャフト１１２の中程位置には、モータロータ１１５が取り付けられている。モータロータ１１５の上方及び下方には、バランスウエイト１１６がボルトやかしめピン等の締結金具で固定されている。
【０００５】
このような従来の回転型圧縮機は、モータロータ１１５にドライブシャフト１１２を焼き嵌め等により組み付けた後、バランスウエイト１１６をモータロータ１１５の予め定められた特定箇所に上記締結金具で固定すると共に、ドライブシャフト１１２の周方向に対して予め定められた位置で前記旋回スクロール１１３を組み付けることにより組み立てられる。
【０００６】
このような構造をなす従来の回転型圧縮機においては、モータステータ１１４に通電してモータロータ１１５を回転駆動させると、ドライブシャフト１１２を介して旋回スクロール１１３が回転駆動することにより、本体容器１１１の内部に吸入口１１１ａから冷媒ガス２を吸入して、旋回スクロール１１３で圧縮して本体容器１１１の外部に送出口１１１ｂから送出する。
【０００７】
この作動に伴い、本体容器１１１の下方に貯留された潤滑油２は、ドライブシャフト１１２の前記油溝を流通することにより、軸受等の各種の摺動部分に供給され、当該摺動部分を潤滑し、余剰分が流下することにより、本体容器１１１の下方に戻って再び利用される。
【０００８】
このようにして冷媒ガス１を圧縮するにあたって、旋回スクロール１１３が偏心回転しているものの、前記バランスウエイト１１６が重心位置を矯正するため、ドライブシャフト１１２は、バランスよく回転することができる。
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−０８２７３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述したような回転型圧縮機において、設計変更等により、ドライブシャフト１１２の油溝の形状や位置等を変えると、ドライブシャフト１１２の重心位置がずれてしまうため、当該設計変更等を行うたびに、バランスウエイト１１６の型変更等も行わなければならず、手間やコストが非常にかかってしまい、無駄が多くなっていた。
【００１１】
このようなことから、本発明は、低コストで簡単に重心位置の矯正を行うことができる回転型圧縮機及び回転型圧縮機の組立方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述した課題を解決するための、本発明に係る回転型圧縮機は、冷媒ガスの吸入口及び送出口を有する本体容器と、前記本体容器の内部に軸方向を上下へ向けて配設されて当該本体容器に対して回転自在に支持されたドライブシャフトと、前記ドライブシャフトに取り付けられた旋回スクロールと、前記本体容器の内面に設けられたモータステータと、前記ドライブシャフトに取り付けられたモータロータと、前記モータロータの上方及び下方にそれぞれ取り付けられるバランスウエイトとを備える回転型圧縮機において、前記モータロータに対して前記バランスウエイトを前記ドライブシャフトの軸まわりの任意の位置で着脱可能に取り付けるバランスウエイト着脱手段を備えていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る回転型圧縮機は、上述した回転型圧縮機において、前記バランスウエイト着脱手段が、前記モータロータに突設されたボルトと、前記ボルトに螺合するナットとを備えると共に、前記バランスウエイトを前記ドライブシャフトの軸まわりの任意の箇所に位置できるように当該バランスウエイトに前記ボルトの貫通する長孔を形成したことを特徴とする。
【００１４】
前述した課題を解決するための、本発明に係る回転型圧縮機の組立方法は、冷媒ガスの吸入口及び送出口を有する本体容器と、前記本体容器の内部に軸方向を上下へ向けて配設されて当該本体容器に対して回転自在に支持されたドライブシャフトと、前記ドライブシャフトに取り付けられた旋回スクロールと、前記本体容器の内面に設けられたモータステータと、前記ドライブシャフトに取り付けられたモータロータと、前記モータロータの上方及び下方にそれぞれ取り付けられるバランスウエイトとを備える回転型圧縮機の組立方法であって、前記モータロータに前記バランスウエイトを取り付けた後、前記旋回スクロールを取り付けた際の前記ドライブシャフトの重心位置が当該ドライブシャフトの回転中心に位置するように、当該ドライブシャフトと前記モータロータとを組み付けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る回転型圧縮機によれば、バランスウエイト着脱手段により、モータロータに対してバランスウエイトをドライブシャフトの軸まわりの任意の位置で着脱可能に取り付けることができることから、ドライブシャフトに設計変更等を生じても、バランスウエイトの型変更等を行う必要がまったくなく、バランスウエイトの取付位置を簡単に修正するだけで済ますことができるので、低コストで簡単に重心位置の矯正を行うことができる。
【００１６】
また、バランスウエイト着脱手段が、モータロータに突設されたボルトと、ボルトに螺合するナットとを備え、バランスウエイトをドライブシャフトの軸まわりの任意の箇所に位置できるようにバランスウエイトにボルトの貫通する長孔を形成したので、低コストで簡単に重心位置の矯正を行うことが非常に簡単に実施できる。
【００１７】
本発明に係る回転型圧縮機の組立方法によれば、モータロータにバランスウエイトを取り付けた後、旋回スクロールを取り付けた際のドライブシャフトの重心位置がドライブシャフトの回転中心に位置するように、ドライブシャフトとモータロータとを組み付けることから、ドライブシャフトに設計変更等を生じても、バランスウエイトの型変更等を行う必要がまったくなく、ドライブシャフトとモータロータとの組付角度を変更するだけで済むようになるので、低コストで簡単に重心位置の矯正を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係る回転型圧縮機及び回転型圧縮機の組立方法の実施形態を図面に基づいて以下に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【００１９】
［第一番目の実施形態］
本発明に係る回転型圧縮機の実施形態を図１〜４に基づいて説明する。図１は、回転型圧縮機の概略構成図、図２は、図１の矢線II部の抽出拡大斜視図、図３は、図２のバランスウエイトの概略構造図、図４は、バランスウエイトの取付位置選定方法の説明図である。
【００２０】
図１，２に示すように、内部下方に潤滑油２を貯留した本体容器１１の内部には、軸方向を上下へ向けて下端側を上記潤滑油２中に浸漬させたドライブシャフト１２が当該本体容器１１に対して回転自在に支持されている。このドライブシャフト１２内には、潤滑油２の流通する油溝１２ａが形成されている。
【００２１】
前記ドライブシャフト１２の上端には、旋回スクロール１３が取り付けられている。本体容器１１の側面の前記圧縮部材１３よりも下方位置には、冷媒ガス１の吸入口１１ａが設けられている。本体容器１１の上部には、冷媒ガス１の送出口１１ｂが設けられている。本体容器１１の内面の中程位置には、モータステータ１４が取り付けられている。ドライブシャフト１２の中程位置には、モータロータ１５が取り付けられている。
【００２２】
図１〜３に示すように、前記モータロータ１５の上方及び下方には、バランスウエイト１６がそれぞれ配設されている。このバランスウエイト１６は、扇状をなし、一方の面と他方の面との間を貫通すると共に、内外周面に沿って円弧状をなした長孔１６ａが形成されている（本実施形態では２つ）。このような長孔１６ａを形成されたバランスウエイト１６は、モータロータ１５の上方及び下方に突設したボルト１７（本実施形態では上下それぞれ２箇所）に当該長孔１６ａを差し込んで、当該ボルト１７にナット１８を螺合することにより、当該モータロータ１５に容易に固定することができる。
【００２３】
つまり、従来の回転型圧縮機は、モータロータ１１５の予め定められた特定箇所にバランスウエイト１１６を締結金具で固定するようにしていたが、本実施形態では、モータロータ１５に対してバランスウエイト１６をドライブシャフト１２の軸まわりの任意の位置で着脱可能に取り付けることができるようにしたのである。このような本実施形態では、ボルト１７、ナット１８、バランスウエイト１６の長孔１６ａ等によりバランスウエイト着脱手段を構成している。
【００２４】
このような本実施形態に係る回転型圧縮機においては、モータステータ１４に通電してモータロータ１５を回転駆動させると、ドライブシャフト１２を介して旋回スクロール１３が回転駆動することにより、本体容器１１の内部に吸入口１１ａから冷媒ガス１を吸入して、旋回スクロール１３で圧縮して本体容器１１の外部に送出口１１ｂから送出する。
【００２５】
この作動に伴い、本体容器１１の下方に貯留された潤滑油２は、ドライブシャフト１２の前記油溝１２ａを流通することにより、軸受等の各種の摺動部分に供給され、当該摺動部分を潤滑し、余剰分が流下することにより、本体容器１１の下方に戻って再び利用される。
【００２６】
このようにして冷媒ガス１を圧縮するにあたって、旋回スクロール１３が偏心回転しているものの、前記バランスウエイト１６が重心位置を矯正するため、ドライブシャフト１２は、バランスよく回転する。
【００２７】
このような本実施形態に係る回転型圧縮機において、設計変更等により、ドライブシャフト１２の油溝１２ａの形状や位置等が変わり、ドライブシャフト１２の重心位置がずれる場合には、上側バランスウエイト修正角度θ1及び下側バランスウエイト修正角度θ2をそれぞれ求め、前記ナット１８を緩めた後、ドライブシャフト１２の軸心を中心にして上側及び下側のバランスウエイト１６を当初の固定位置から上記修正角度θ1，θ2だけずらすように移動させて、前記ナット１８を締めて当該バランスウエイト１６をモータロータ１５に固定する。
【００２８】
これにより、ドライブシャフト１２は、設計変更等が行われても、バランスよく回転することができる。
【００２９】
したがって、本実施形態によれば、ドライブシャフト１２に設計変更等を生じても、バランスウエイト１６の型変更等を行う必要がまったくなく、バランスウエイト１６の取付位置を簡単に修正するだけで済ますことができるので、低コストで簡単に重心位置の矯正を行うことができる。
【００３０】
ここで、上記バランスウエイト修正角度θ1，θ2の算出方法を図２，４に基づいて説明する。
【００３１】
図２に示すように、ドライブシャフト１２の軸方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向と直交する方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向とする。
【００３２】
また、Ｘ軸方向において、旋回スクロール１３の重量をｍ1、上側のバランスウエイト１６の重量をｍ2、下側のバランスウエイト１６の重量をｍ3とし、Ｙ軸方向において、上側のバランスウエイト１６の重量をｍ4、下側のバランスウエイト１６の重量をｍ5とし、ドライブシャフト１２の油溝１２ａ部分の重量をｍ6とし、Ｚ軸と旋回スクロール１３の重心位置との最短距離をＬ1、Ｚ軸と上側のバランスウエイト１６の重心位置との最短距離をＬ2、Ｚ軸と下側のバランスウエイト１６の重心位置との最短距離をＬ3、Ｚ軸とドライブシャフト１２の油溝１２ａ部分の重心位置との最短距離をＬ6とし、全体の重心位置と旋回スクロール１３の重心位置との距離をＬ11、全体の重心位置と上側のバランスウエイト１６の重心位置との距離をＬ22、全体の重心位置と下側のバランスウエイト１６の重心位置との距離をＬ33、全体の重心位置とドライブシャフト１２の油溝１２ａ部分の重心位置との距離をＬ66とすると、これらの関係は、図４に示すように表わすことができる。
【００３３】
そして、ドライブシャフト１２の油溝１２ａ部分の重量ｍ6分を上側及び下側のバランスウエイト１６の重量ｍ2〜ｍ5で矯正するには、下記の式（１）、（２）で示される力・モーメントの釣り合い式を満たすようにすればよい。
【００３４】
ｍ1Ｌ1＋ｍ3Ｌ3＝ｍ2Ｌ2・・・（１）：静バランス
ｍ1Ｌ1Ｌ11＋ｍ2Ｌ2Ｌ22＋ｍ6Ｌ6Ｌ66＝ｍ3Ｌ3Ｌ33・・・（２）：動バランス
【００３５】
ここで、ｍ1，ｍ6，Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，Ｌ6，Ｌ11，Ｌ22，Ｌ33，Ｌ66は、既知の値である。また、上側のバランスウエイト１６の重量をＭ１、下側のバランスウエイト１６の重量をＭ２とすると、ｍ2〜ｍ5は、下記の式（３）〜（６）で表わすことができる。
【００３６】
ｍ2＝Ｍ1ｃｏｓθ1・・・（３）
ｍ3＝Ｍ2ｃｏｓθ2・・・（４）
ｍ4＝Ｍ1ｓｉｎθ1・・・（５）
ｍ5＝Ｍ2ｓｉｎθ2・・・（６）
【００３７】
ここで、Ｍ1，Ｍ2は予め設定される値である。
よって、上記（１）〜（６）の関係式に基づくことにより、前記バランスウエイト修正角度θ1，θ2を算出することができる。
【００３８】
［第二番目の実施形態］
本発明に係る回転型圧縮機の組立方法の実施形態を以下に説明する。なお、背景技術と同様な部分については、背景技術の説明で用いた符合と同一の符号を用いることにより、背景技術での説明と重複する説明を省略する。
【００３９】
本実施形態に係る回転型圧縮機の組立方法は、冷媒ガスの吸入口１１１ａ及び送出口１１１ｂを有する本体容器１１１と、本体容器１１１の内部に軸方向を上下へ向けて配設されて本体容器１１１に対して回転自在に支持されたドライブシャフト１１２と、ドライブシャフト１１２に取り付けられた旋回スクロール１１３と、本体容器１１１の内面に設けられたモータステータ１１４と、ドライブシャフト１１２に取り付けられたモータロータ１１５と、モータロータ１１５の上方及び下方にそれぞれ取り付けられるバランスウエイト１１６とを備える回転型圧縮機の組立方法であって、モータロータ１１５にバランスウエイト１１６を取り付けた後、旋回スクロール１１３を取り付けた際のドライブシャフト１１２の重心位置がドライブシャフト１１２の回転中心に位置するように、ドライブシャフト１１２とモータロータ１１５とを焼き嵌め等により組み付ける。
【００４０】
すなわち、従来は、先に説明したように、モータロータ１１５にドライブシャフト１１２を焼き嵌め等により組み付けた後、バランスウエイト１１６をモータロータ１１５の予め定められた特定箇所に固定すると共に、ドライブシャフト１１２の周方向に対して予め定められた位置で前記旋回スクロール１１３を組み付けていたが、本実施形態では、バランスウエイト１１６をモータロータ１１５の予め定められた特定箇所に固定した後、旋回スクロール１１３を取り付けた際のドライブシャフト１１２の重心位置がドライブシャフト１１２の回転中心に位置するように、モータロータ１１５にドライブシャフト１１２を焼き嵌め等により組み付けると共に、ドライブシャフト１１２の周方向に対して予め定められた位置で旋回スクロール１１３を組み付けるのである。
【００４１】
言い換えれば、従来は、旋回スクロール１１３を取り付けた際のドライブシャフト１１２の重心位置をドライブシャフト１１２の回転中心に位置させるように、バランスウエイト１１６の形状や重量を設定していたが、本実施形態では、旋回スクロール１１３を取り付けた際のドライブシャフト１１２の重心位置をドライブシャフト１１２の回転中心に位置させるように、バランスウエイト１１６を取り付けたモータロータ１１５とドライブシャフト１１２との周方向の角度を調整して（この調整角度の算出は第一番目の実施形態で説明した前記修正角度θ1，θ2と同じである。）モータロータ１１５とドライブシャフト１１２とを焼き嵌め等により組み付けるようにしたのである。
【００４２】
したがって、本実施形態によれば、前述した第一番目の実施形態の場合と同様な効果を得ることができるのはもちろんのこと、ドライブシャフト１１２とモータロータ１１５との組付角度を変更するだけで済むようになるので、前述した第一番目の実施形態の場合よりもさらに低コストで簡単に重心位置の矯正を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明に係る回転型圧縮機及び回転型圧縮機の組立方法は、設計変更等を生じても、低コストで簡単に重心位置の矯正を行うことができるので、このような回転型圧縮機を製造する産業において、極めて有益に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る回転型圧縮機の実施形態の概略構成図である。
【図２】図１の矢線II部の抽出拡大斜視図である。
【図３】図２のバランスウエイトの概略構造図である。
【図４】バランスウエイトの取付位置選定方法の説明図である。
【図５】従来の回転型圧縮機の一例の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  冷媒ガス
２  潤滑油
１１  本体容器
１１ａ  吸入口
１１ｂ  送出口
１２  ドライブシャフト
１２ａ  油溝
１３  旋回スクロール
１４  モータステータ
１５  モータロータ
１６  バランスウエイト
１６ａ  長孔
１７  ボルト
１８  ナット
１１１  本体容器
１１１ａ  吸入口
１１１ｂ  送出口
１１２  ドライブシャフト
１１３  旋回スクロール
１１４  モータステータ
１１５  モータロータ
１１６  バランスウエイト
【図１】
2006057598.tif 000003
【図２】
2006057598.tif 000004
【図３】
2006057598.tif 000005
【図４】
2006057598.tif 000006
【図５】
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