(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機の回転子端面に取り付けられるバランスウエイトにおいて、
前記電動機の回転軸を挿入するための中央の回転軸孔と、該回転軸孔を中心として略半円形状を呈するウエイト部を備え、
前記回転子に取り付けられた状態で当該回転子の周面側となる前記ウエイト部の側面に、重量調整用の切欠を形成したことを特徴とする電動機用回転子のバランスウエイト。
【請求項２】
電動機の回転子端面に取り付けられ、前記電動機の回転軸を挿入するための中央の回転軸孔と、該回転軸孔を中心として略半円形状を呈するウエイト部を備えたバランスウエイトの重量調整方法であって、
前記回転子に取り付けられた状態で当該回転子の周面側となる前記ウエイト部の側面を切り欠くことにより、重量を調整することを特徴とする電動機用回転子のバランスウエイトの重量調整方法。
【請求項３】
密閉容器内に電動機と、該電動機にて駆動される回転圧縮要素を備えたロータリコンプレッサにおいて、
前記回転圧縮要素を構成するためのシリンダ及び前記電動機の回転軸に形成された偏心部に嵌合されて前記シリンダ内で偏心回転するローラと、
前記電動機の回転子端面に取り付けられたバランスウエイトと、
該バランスウエイトに重合して取り付けられるオイル分離板とを備え、
該バランスウエイトは、前記回転軸を挿入するための中央の回転軸孔と、該回転軸孔を中心として略半円形状を呈するウエイト部を有し、前記回転子に取り付けられた状態で当該回転子の周面側となる前記ウエイト部の側面に、重量調整用の切欠が形成されていることを特徴とするロータリコンプレッサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機の回転子端面に取り付けられるバランスウエイト及びその重量調整方法、並びに、ロータリコンプレッサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりロータリコンプレッサにおいては、密閉容器内に電動機と回転圧縮要素を設け、電動機の回転軸によって回転圧縮要素を駆動する構成とされている。そして、この回転圧縮要素のシリンダ内には回転軸に設けた偏心部に嵌合されたローラとベーンが設けられており、回転軸が回転することによって偏心部とローラがシリンダ内で偏心回転し、冷媒ガスを圧縮する。一方、偏心部を有する回転軸のバランスを調整するため、通常電動機の回転子にはバランスウエイトが設けられる。
【０００３】
図４に従来のバランスウエイトを示す。図４のバランスウエイトは、所定厚みの金属板体をプレスにて打ち抜き加工することにより、回転軸を挿入するための中央の回転軸孔１２０と、当該バランスウエイトを回転子の積層体（鉄心）に固定するために用いるリベットを通すための４つの貫通孔１２２と、回転軸孔１２０を中心として略半円形状に形成されたウエイト部１２４とから成る。
【０００４】
このウエイト部１２４は、側面が回転子の周面に沿った円弧形状を呈している。そして、回転圧縮要素とのバランス調整のために重量を軽くする際には、従来では図５に示すように、ウエイト部１２４の内部を適宜打ち抜いて打ち抜き孔１２６（ハッチング部分）を形成することにより重量調整を行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようにバランスウエトのウエイト部１２４の内部に打ち抜き孔１２６を設けることにより重量調整を行うと、バランスウエイトを回転子の積層体に取り付け、更にオイル分離板などが取り付けられた場合、打ち抜き孔１２６が外部から隠蔽されてしまう。そのため、例えば打ち抜き孔１２６を形成しないバランスウエイトを使用する回転子を用いる機種のロータリコンプレッサの製造工程に、打ち抜き孔１２６を形成したバランスウエイトが取り付けられた回転子が混入しても、それを外部から判断することができず、誤ったバランスウエイトを取り付けた回転子を組み付けてしまい、運転中の振動や騒音を発生させてしまうと云う問題が生じていた。
【０００６】
本発明は係る従来技術の課題を解決するために成されたものであり、電動機の回転子に取り付けられた状態で異機種混入を回避できるバランスウエイト及びその重量調整方法及びロータリコンプレッサを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、請求項１のバランスウエイトは、電動機の回転軸を挿入するための中央の回転軸孔と、この回転軸孔を中心として略半円形状を呈するウエイト部を備えており、回転子に取り付けられた状態で当該回転子の周面側となるウエイト部の側面に、重量調整用の切欠を形成したので、通常は他の部品が取り付けられない回転子の周面側にバランスウエイトの重量調整用の切欠が位置することになる。
【０００８】
これにより、バランスウエイトを回転子に取り付けた状態で、当該バランスウエイトの切欠を外部から確認することができるようになり、異機種混入による不都合の発生を容易に回避することができるようになるものである。特に、中央の回転軸孔を中心として略半円形状を呈するウエイト部の側面に切欠を形成するので、慣性力を大きくとれる利点もある。
【０００９】
請求項２の発明の電動機用回転子のバランスウエイトの重量調整方法は、回転子に取り付けられた状態で当該回転子の周面側となるウエイト部の側面を切り欠くことにより重量を調整するので、回転子にバランスウエイトを取り付けた状態で、当該バランスウエイトの重量調整用の切欠は、通常は他の部品が取り付けられない回転子の周面側に位置することになる。
【００１０】
これにより、同様にバランスウエイトを回転子に取り付けた状態で、当該バランスウエイトの切欠を外部から確認することができるようになり、異機種混入による不都合の発生を容易に回避することができるようになるものである。特に、中央の回転軸孔を中心として略半円形状を呈するウエイト部を有するバランスウエイトの当該ウエイト部の側面に切欠を形成するので、慣性力を大きくとれる利点もある。
【００１１】
請求項３の発明のロータリコンプレッサは、密閉容器内に電動機と、該電動機にて駆動される回転圧縮要素を備えており、回転圧縮要素を構成するためのシリンダ及び電動機の回転軸に形成された偏心部に嵌合されてシリンダ内で偏心回転するローラと、電動機の回転子端面に取り付けられたバランスウエイトと、このバランスウエイトに重合して取り付けられるオイル分離板とを備え、バランスウエイトは、回転軸を挿入するための中央の回転軸孔と、この回転軸孔を中心として略半円形状を呈するウエイト部を有し、回転子に取り付けられた状態で当該回転子の周面側となる前記ウエイト部の側面に、重量調整用の切欠が形成されているので、通常は他の部品が取り付けられない回転子の周面側にバランスウエイトの重量調整用の切欠が位置することになる。
【００１２】
これにより、バランスウエイトが回転子に取り付けられ、オイル分離板に隠れてしまった状態でも、当該バランスウエイトの切欠を外部から確認することができるようになり、当該ロータリコンプレッサ用とは異なるバランスウエイトが取り付けられた回転子が組み付けられることによって生じるロータリコンプレッサの振動や騒音の発生を未然に回避し、信頼性の向上を図ることができるようになるものである。特に、中央の回転軸孔を中心として略半円形状を呈するウエイト部の側面に切欠を形成するので、慣性力を大きくとれる利点もある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、図面に基づき本発明の実施形態を詳述する。図１は本発明を適用した実施例として、第１及び第２の回転圧縮要素３２、３４を備えた内部中間圧型多段（２段）圧縮式ロータリコンプレッサ１０の縦断面図である。
【００１４】
この図において、１０は二酸化炭素（ＣＯ2）を冷媒として使用する内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサで、この多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０は、鋼板からなる円筒状の密閉容器１２と、この密閉容器１２の内部空間の上側に配置収納された電動機１４及びこの電動機１４の下側に配置され、電動機１４の回転軸１６により駆動される第１の回転圧縮要素３２（１段目）及び第２の回転圧縮要素３４（２段目）からなる回転圧縮機構部１８にて構成されている。
【００１５】
密閉容器１２は底部をオイル溜めとし、電動機１４と回転圧縮機構部１８を収納する容器本体１２Ａと、この容器本体１２Ａの上部開口を閉塞する略椀状のエンドキャップ（蓋体）１２Ｂとで構成され、且つ、このエンドキャップ１２Ｂの上面中心には円形の取付孔１２Ｄが形成されており、この取付孔１２Ｄには電動機１４に電力を供給するためのターミナル（配線を省略）２０が溶接固定されている。
【００１６】
電動機１４は、密閉容器１２の上部空間の内周面に沿って環状に取り付けられた固定子２２と、この固定子２２の内側に若干の間隔を設けて挿入配置された回転子２４とからなる。この回転子２４は中心を通り鉛直方向に延びる回転軸１６に固定されている。
【００１７】
固定子２２は、ドーナッツ状の電磁鋼板を積層した積層体２６と、この積層体２６の歯部に直巻き（集中巻き）方式により巻装された固定子コイル２８を有している。
【００１８】
また、回転子２４も固定子２２と同様に電磁鋼板を積層してカシメ固定した積層体３０から形成されている。そして、この積層体３０内に永久磁石ＭＧを挿入した後、この積層体３０の上下端面を非磁性体の端面部材１０８で覆い、この端面部材１０８の積層体３０とは接していない面には後述するバランスウエイト１００を取り付け（上側２枚、下側３枚）、更に、積層体３０の上側に位置するバランスウエイト１００の上側にオイル分離板１０２を重合して取り付けている（図２）。
【００１９】
そして、これらの回転子２４、バランスウエイト１００・・及びオイル分離板１０２を貫通するリベット１０４にてそれらを一体に結合して構成されている。
【００２０】
他方、前記第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４との間には中間仕切板３６が挟持されている。即ち、回転圧縮機構部１８の第１の回転圧縮要素３２と第２の回転圧縮要素３４は、中間仕切板３６と、この中間仕切板３６の上下に配置されたシリンダ３８、４０と、この上下シリンダ３８、４０内を１８０度の位相差を有して回転軸１６に設けた上下偏心部４２、４４に嵌合されて偏心回転する上下ローラ４６、４８と、この上下ローラ４６、４８に当接して上下シリンダ３８、４０内をそれぞれ低圧室側と高圧室側に区画する図示しない上下ベーンと、上シリンダ３８の上側の開口面及び下シリンダ４０の下側の開口面を閉塞して回転軸１６の軸受けを兼用する支持部材としての上部支持部材５４及び下部支持部材５６にて構成される。
【００２１】
尚、前述するバランスウエイト１００は、回転軸１６に設けられた回転圧縮機構部１８の上下偏心部４２、４４の重量バランスをとるために回転子に取り付けられるものである。
【００２２】
このバランスウエイト１００は、所定厚みの金属板体をプレスにって打ち抜き加工することにより、回転軸１６を挿入するための中央の回転軸孔１２０と、バランスウエイト１００を回転子２４の積層体３０に固定するために用いる前記リベット１０４を通すための４つの貫通孔１２２と、回転軸孔１２０を中心として略半円形状を呈するウエイト部１２４から成る。そして、バランスウエイト１００の重量調整（例えば軽くする）を行う場合には、当該バランスウエイト１００のウエイト部１２４の、回転子２４（積層体３０）の周面側となる側面に切欠１１０、１１０を形成することで行う（図３）。
【００２３】
このように、バランスウエイト１００は回転子２４の周面側となる側面を切り欠くことにより重量が調整されているので、その上側にオイル分離板１０２が重合して取り付けられた状態でも、回転子２４の周面側からバランスウエイト１００の切欠１１０を確認することができるようになる。このため、どの機種のロータリコンプレッサに取り付けられる回転子２４であるかを、バランスウエイト１００のウエイト部１２４側面に形成した切欠１１０により区別することができるようになり、誤ったバランスウエイトの回転子をロータリコンプレッサに組み付けてしまう不都合を未然に回避することができるようになる。
【００２４】
一方、上部支持部材５４及び下部支持部材５６内には、吸込ポート１６１、１６２にて上下シリンダ３８、４０の内部とそれぞれ連通する吸込通路５８、６０と、一部を凹陥させ、この凹陥部を上カバー６６、下カバー６８にて閉塞することにより形成された吐出消音室６２、６４とが設けられている。
【００２５】
尚、吐出消音室６４と密閉容器１２内とは、上下シリンダ３８、４０や中間仕切板３６を貫通する図示しない連通路にて連通されており、連通路の上端には中間吐出管１２１が立設され、この中間吐出管１２１から第１の回転圧縮要素３２で圧縮された中間圧の冷媒が密閉容器１２内に吐出される。
【００２６】
また、上シリンダ３８の下側の開口面及び下シリンダ４０の上側の開口面を閉塞する中間仕切板３６内には、上シリンダ３８内の吸込側に対応する位置に、外周面と内周面を連通して給油路を構成する貫通孔１３１が穿設されており、この貫通孔１３１の外周面側の封止材１３２を圧入して外周面側の開口を封止している。また、この貫通孔１３１の中途部には上側に延在する連通孔１３３が穿設されている。
【００２７】
上シリンダ３８の吸込ポート１６１（吸込側）には中間仕切板３６の連通孔１３３に連通する連通孔１３４が穿設されている。また、回転軸１６内には軸中心に延直方向の図示しないオイル孔と、このオイル孔に連通する横方向の給油孔８２、８４（上下偏心部４２、４４にも形成されている）が形成されており、中間仕切板３６の貫通孔１３１の内周面側の開口は、これらの給油孔８２、８４を介して図示しないオイル孔に連通している。
【００２８】
ここで、冷媒としては地球環境にやさしく、可燃性及び毒性等を考慮して自然冷媒である前記二酸化炭素（ＣＯ2）を使用し、潤滑油としてのオイルは、例えば鉱物油（ミネラルオイル）、アルキルベンゼン油、エーテル油、エステル油、ＰＡＧ（ポリアルキルグリコール）等既存のオイルが使用される。
【００２９】
密閉容器１２の容器本体１２Ａの側面には、上部支持部材５４と下部支持部材５６の吸込通路５８、６０、吐出消音室６２、上部カバー６６の上側（電動機１４の下端に略対応する位置）に対応する位置に、スリーブ１４１、１４２、１４３及び１４４がそれぞれ溶接固定されている。スリーブ１４１と１４２は上下に隣接すると共に、スリーブ１４３はスリーブ１４１の略対角線上にある。また、スリーブ１４４はスリーブ１４１と略９０度ずれた位置にある。
【００３０】
そして、スリーブ１４１内には上シリンダ３８に冷媒ガスを導入するための冷媒通路としての冷媒導入管９２の一端が挿入接続され、この冷媒導入管９２の一端は上シリンダ３８の吸込通路５８と連通する。この冷媒導入管９２は密閉容器１２の上側を通過してスリーブ１４４に至り、他端はスリーブ１４４内に挿入接続されて密閉容器１２内に連通する。
【００３１】
また、スリーブ１４２内には下シリンダ４０に冷媒ガスを導入するための冷媒導入管９４の一端が挿入接続され、この冷媒導入管９４の一端は下シリンダ４０の吸込通路６０と連通する。また、スリーブ１４３内には冷媒吐出管９６が挿入接続され、この冷媒導入管９６の一端は吐出消音室６２と連通する。
【００３２】
以上の構成で次にロータリコンプレッサ１０の動作を説明する。ターミナル２０及び図示しない配線を介して電動機１４の固定子コイル２８に通電されると、電動機１４が起動して回転子２４が回転する。この回転により回転軸１６と一体に設けられた偏心部４２、４４に嵌合された上下ローラ４６、４８がシリンダ３８、４０内で偏心回転する。このとき、回転軸１６に設けられた偏心部４２、４４と回転子２４のバランスウエイト１００とで重量バランスがとられているので、振動や騒音の発生は最小限に抑えられる。
【００３３】
これにより、冷媒導入管９４及び下部支持部材５６に形成された吸込通路６０を経由して吸込ポート１６２から下シリンダ４０の低圧室側に吸入された低圧の冷媒は、ローラ４８とベーンの動作により圧縮されて中間圧となり、下シリンダ４０の高圧室側より図示しない吐出ポート、下部支持部材５６に形成された吐出消音室６４から図示しない連通路を経て中間吐出管１２１から密閉容器１２内に吐出される。これによって、密閉容器１２内は中間圧となる。
【００３４】
そして、密閉容器１２内の中間圧の冷媒ガスは、スリーブ１４４から出て冷媒導入管９２及び上部支持部材５４に形成された吸込通路５８を経由して吸込ポート１６１から上シリンダ３８の低圧室側に吸入される。吸入された中間圧の冷媒ガスは、ローラ４６とベーンの動作により２段目の圧縮が行われて高温高圧の冷媒ガスとなり、高圧室側から図示しない吐出ポートを通り上部支持部材５４に形成された吐出消音室６２、冷媒吐出管９６を経由して外部に設けられた放熱器に流入する。
【００３５】
このように本発明では、回転子２４に取り付けるバランスウエイト１００において、回転子２４に取り付けられた状態でこの回転子２４の周面側となるバランスウエイト１００の側面に、重量調整用の切欠１１０を形成しているので、通常は他の部品が取り付けられない回転子２４の周面側にバランスウエイト１００の重量調整用の切欠１１０が位置することになる。
【００３６】
これにより、バランスウエイト１００を回転子２４に取り付けた状態で、当該バランスウエイト１００の切欠１１０を外部から確認することができるようになり、当該ロータリコンプレッサ１０用とは異なるバランスウエイトが取り付けられた回転子が組み付けられることによって生じるロータリコンプレッサの振動や騒音の発生を未然に回避し、信頼性の向上を図ることができるようになる。
【００３７】
尚、実施例では縦置型の多段圧縮式ロータリコンプレッサ１０について説明したが、これに限らず、回転軸を横方向とした横置型のロータリコンプレッサにも適応できることは云うまでもない。更に、ロータリコンプレッサを第１及び第２の回転圧縮要素を備えた２段圧縮式ロータリコンプレッサで説明したが、これに限らず、単一の回転圧縮要素を有するロータリコンプレッサや、回転圧縮要素を三つ以上備えた多段圧縮式ロータリコンプレッサに適応しても本発明は有効である。また、請求項１及び請求項２の発明はロータリコンプレッサ用の電動機に限定されるものではない。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述した如く請求項１のバランスウエイトによれば、電動機の回転軸を挿入するための中央の回転軸孔と、この回転軸孔を中心として略半円形状を呈するウエイト部を備えており、回転子に取り付けられた状態で当該回転子の周面側となるウエイト部の側面に、重量調整用の切欠を形成したので、通常は他の部品が取り付けられない回転子の周面側にバランスウエイトの重量調整用の切欠が位置することになる。
【００３９】
これにより、バランスウエイトを回転子に取り付けた状態で、当該バランスウエイトの切欠を外部から確認することができるようになり、異機種混入による不都合の発生を容易に回避することができるようになるものである。特に、中央の回転軸孔を中心として略半円形状を呈するウエイト部の側面に切欠を形成するので、慣性力を大きくとれる利点もある。
【００４０】
請求項２の発明の電動機用回転子のバランスウエイトの重量調整方法によれば、回転子に取り付けられた状態で当該回転子の周面側となるウエイト部の側面を切り欠くことにより重量を調整するので、回転子にバランスウエイトを取り付けた状態で、当該バランスウエイトの重量調整用の切欠は、通常は他の部品が取り付けられない回転子の周面側に位置することになる。
【００４１】
これにより、同様にバランスウエイトを回転子に取り付けた状態で、当該バランスウエイトの切欠を外部から確認することができるようになり、異機種混入による不都合の発生を容易に回避することができるようになるものである。特に、中央の回転軸孔を中心として略半円形状を呈するウエイト部を有するバランスウエイトの当該ウエイト部の側面に切欠を形成するので、慣性力を大きくとれる利点もある。
【００４２】
請求項３の発明のロータリコンプレッサによれば、密閉容器内に電動機と、この電動機にて駆動される回転圧縮要素を備えており、回転圧縮要素を構成するためのシリンダ及び電動機の回転軸に形成された偏心部に嵌合されてシリンダ内で偏心回転するローラと、電動機の回転子端面に取り付けられたバランスウエイトと、このバランスウエイトに重合して取り付けられるオイル分離板とを備え、バランスウエイトは、回転軸を挿入するための中央の回転軸孔と、この回転軸孔を中心として略半円形状を呈するウエイト部を有し、回転子に取り付けられた状態で当該回転子の周面側となる前記ウエイト部の側面に、重量調整用の切欠が形成されているので、通常は他の部品が取り付けられない回転子の周面側にバランスウエイトの重量調整用の切欠が位置することになる。
【００４３】
これにより、バランスウエイトが回転子に取り付けられ、オイル分離板に隠れてしまった状態でも、当該バランスウエイトの切欠を外部から確認することができるようになり、当該ロータリコンプレッサ用とは異なるバランスウエイトが取り付けられた回転子が組み付けられることによって生じるロータリコンプレッサの振動や騒音の発生を未然に回避し、信頼性の向上を図ることができるようになるものである。特に、中央の回転軸孔を中心として略半円形状を呈するウエイト部の側面に切欠を形成するので、慣性力を大きくとれる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用した実施例の内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサの縦断面図である。
【図２】  本発明を適用した実施例の電動機の回転子の縦断面図である。
【図３】  本発明のバランスウエイトの正面図である。
【図４】  従来のバランスウエイトの正面図である。
【図５】  同じく従来のバランスウエイトの正面図である。
【符号の説明】
１０  内部中間圧型多段圧縮式ロータリコンプレッサ
１２  密閉容器
１４  電動機
１６  回転軸
２２  固定子
２４  回転子
３０  積層体
４２、４４  偏心部
１００  バランスウエイト
１０２  オイル分離板
１０４  リベット
１０８  端面部材
１１０  切欠
１２０  回転軸孔
１２２  貫通孔
１２４  ウエイト部
【図１】
0003789825.tif 000002
【図２】
0003789825.tif 000003
【図３】
0003789825.tif 000004
【図４】
0003789825.tif 000005
【図５】
0003789825.tif 000006