JP2003021060A - 圧縮機、圧縮機のバランス取り方法及び治具 - Google Patents
圧縮機、圧縮機のバランス取り方法及び治具Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】公差分のアンバランスを微細に調整すること
で、振動を抑制することのできる圧縮機を提供する。 【解決手段】ハウジング内に支持された駆動軸２５を回
転駆動することによって圧縮動作を行うようにした圧縮
機において、前記駆動軸２５に配設されるバランサ３
１、３２、５０を、本体部３４、３７、５１と調整部３
６、３９、５２とより構成し、該調整部３６、３９、５
２の重量及び形状の少なくとも一方を変更可能とした。
で、振動を抑制することのできる圧縮機を提供する。 【解決手段】ハウジング内に支持された駆動軸２５を回
転駆動することによって圧縮動作を行うようにした圧縮
機において、前記駆動軸２５に配設されるバランサ３
１、３２、５０を、本体部３４、３７、５１と調整部３
６、３９、５２とより構成し、該調整部３６、３９、５
２の重量及び形状の少なくとも一方を変更可能とした。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、圧縮機におけるバ
ランス取りに関するものである。
ランス取りに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、例えばスクロール圧縮機にお
いては、特開平４−３１４９８５号公報に示されたよう
に、バランサの設置位置を工夫することによって、小さ
なバランサで偏心軸領域に発生するモーメント成分を打
ち消し、静かで円滑な圧縮機を得る技術が提案されてい
る。
いては、特開平４−３１４９８５号公報に示されたよう
に、バランサの設置位置を工夫することによって、小さ
なバランサで偏心軸領域に発生するモーメント成分を打
ち消し、静かで円滑な圧縮機を得る技術が提案されてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、実際には部品
の加工公差や組付け精度等の影響から、静バランス及び
動バランスが設計上の値からズレを生じて、振動が大と
なるという欠点があった。そして、圧縮機が大型化すれ
ばする程その欠点は顕著となり、改善が求められてい
た。特に、その圧縮機が電気自動車等の静粛な自動車に
搭載される場合は、その改善要求も、より高いものとな
っていた。
の加工公差や組付け精度等の影響から、静バランス及び
動バランスが設計上の値からズレを生じて、振動が大と
なるという欠点があった。そして、圧縮機が大型化すれ
ばする程その欠点は顕著となり、改善が求められてい
た。特に、その圧縮機が電気自動車等の静粛な自動車に
搭載される場合は、その改善要求も、より高いものとな
っていた。
【０００４】この発明は、上記欠点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、圧縮機に掛かるアンバランスを微細
に調整することで、振動を抑制することのできる圧縮機
を提供することにある。
ので、その目的は、圧縮機に掛かるアンバランスを微細
に調整することで、振動を抑制することのできる圧縮機
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明では、ハウジング内に支持
された駆動軸を回転駆動することによって圧縮動作を行
うようにした圧縮機において、前記駆動軸に配設される
バランサを、本体部と調整部とより構成し、該調整部の
重量及び形状の少なくとも一方を変更可能としたもので
ある。
めに、請求項１に記載の発明では、ハウジング内に支持
された駆動軸を回転駆動することによって圧縮動作を行
うようにした圧縮機において、前記駆動軸に配設される
バランサを、本体部と調整部とより構成し、該調整部の
重量及び形状の少なくとも一方を変更可能としたもので
ある。
【０００６】この発明によると、調整部の重量や形状を
変更してバランサ全体を微細に調整することができるた
め、振動の振幅の抑制と位相の調整が可能となり、アン
バランス量を許容値以下に抑えることができる。
変更してバランサ全体を微細に調整することができるた
め、振動の振幅の抑制と位相の調整が可能となり、アン
バランス量を許容値以下に抑えることができる。
【０００７】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記バランサの本体部と調整部の結
合部に位置決めピンを配設するとともに、該位置決めピ
ンの長さを変更可能としたものである。
載の発明において、前記バランサの本体部と調整部の結
合部に位置決めピンを配設するとともに、該位置決めピ
ンの長さを変更可能としたものである。
【０００８】この発明によると、請求項１に記載の発明
のものにおいて、より高精度なバランス取りができる。
のものにおいて、より高精度なバランス取りができる。
【０００９】請求項３に記載の発明では、ハウジング内
に主軸受に回転可能に支持された駆動軸の先端部に形成
され該駆動軸の軸心線より所定量偏心した偏心軸と、該
偏心軸に装着され基板に渦巻体が設けられた可動スクロ
ールと、該可動スクロールと互いに噛み合い可能に固定
支持され基板に渦巻体が設けられた固定スクロールと、
前記駆動軸の基端部にはロータが取付けられ該ロータと
対応してハウジングに取付けられたステータとで構成さ
れるモータと、前記偏心軸の基端部に対して該偏心軸の
偏心向きと反対の偏心向きとなるように設置されたコン
プレッサバランサと、前記主軸受とロータとの間の駆動
軸に対して前記偏心軸の偏心向きと反対の偏心向きとな
るように設置されたモータバランサと、前記ロータの主
軸受とは反対端面側の駆動軸に対して前記偏心軸の偏心
向きと同じ偏心向きとなるように設置されたモータカウ
ンタバランサとを備え、かつ前記モータバランサ及びモ
ータカウンタバランサの少なくとも一方を、本体部と調
整部とより構成し、該調整部の重量及び形状の少なくと
も一方を変更可能としたものである。
に主軸受に回転可能に支持された駆動軸の先端部に形成
され該駆動軸の軸心線より所定量偏心した偏心軸と、該
偏心軸に装着され基板に渦巻体が設けられた可動スクロ
ールと、該可動スクロールと互いに噛み合い可能に固定
支持され基板に渦巻体が設けられた固定スクロールと、
前記駆動軸の基端部にはロータが取付けられ該ロータと
対応してハウジングに取付けられたステータとで構成さ
れるモータと、前記偏心軸の基端部に対して該偏心軸の
偏心向きと反対の偏心向きとなるように設置されたコン
プレッサバランサと、前記主軸受とロータとの間の駆動
軸に対して前記偏心軸の偏心向きと反対の偏心向きとな
るように設置されたモータバランサと、前記ロータの主
軸受とは反対端面側の駆動軸に対して前記偏心軸の偏心
向きと同じ偏心向きとなるように設置されたモータカウ
ンタバランサとを備え、かつ前記モータバランサ及びモ
ータカウンタバランサの少なくとも一方を、本体部と調
整部とより構成し、該調整部の重量及び形状の少なくと
も一方を変更可能としたものである。
【００１０】この発明によると、モータのロータを挟ん
で両側部にそれぞれモータバランサとモータカウンタバ
ランサとを配設したため、静バランス及び動バランスの
両方を取ることができる。
で両側部にそれぞれモータバランサとモータカウンタバ
ランサとを配設したため、静バランス及び動バランスの
両方を取ることができる。
【００１１】請求項４に記載の発明では、請求項３に記
載の発明において、前記モータバランサ及びモータカウ
ンタバランサの少なくとも一方の本体部と調整部の結合
部に位置決めピンを配設するとともに、該位置決めピン
の長さを変更可能としたものである。
載の発明において、前記モータバランサ及びモータカウ
ンタバランサの少なくとも一方の本体部と調整部の結合
部に位置決めピンを配設するとともに、該位置決めピン
の長さを変更可能としたものである。
【００１２】この発明によると、請求項３に記載の発明
のものにおいて、より高精度なバランス取りができる。
のものにおいて、より高精度なバランス取りができる。
【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項３及び４
の何れかに記載の圧縮機の回転体をダミーハウジング内
に収納してアッシー状態で回転させて振動の振幅と位相
を測定し、該測定値に基づいて前記調整部の重量及び形
状の少なくとも一方を変更するようにしたバランス取り
の方法である。
の何れかに記載の圧縮機の回転体をダミーハウジング内
に収納してアッシー状態で回転させて振動の振幅と位相
を測定し、該測定値に基づいて前記調整部の重量及び形
状の少なくとも一方を変更するようにしたバランス取り
の方法である。
【００１４】この発明によると、圧縮機の回転体を組付
けた状態で総合的なバランス調整ができるため、より精
度の高いバランス取りが可能となる。
けた状態で総合的なバランス調整ができるため、より精
度の高いバランス取りが可能となる。
【００１５】請求項６に記載の発明では、前記ダミーハ
ウジングの外周壁に、前記モータバランサ及び前記モー
タカウンタバランサの調整部に対面して貫通穴を設け、
それを請求項５に記載の方法を実施するための治具とし
たものである。
ウジングの外周壁に、前記モータバランサ及び前記モー
タカウンタバランサの調整部に対面して貫通穴を設け、
それを請求項５に記載の方法を実施するための治具とし
たものである。
【００１６】この発明によると、圧縮機の回転体を組付
けたままの状態でバランサの微細調整が可能となるた
め、より精度の高いバランス取りができる。
けたままの状態でバランサの微細調整が可能となるた
め、より精度の高いバランス取りができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、この発明を燃料電池に空気
を供給するためのスクロール圧縮機に適用した実施の形
態について添付図面に基づいて説明する。
を供給するためのスクロール圧縮機に適用した実施の形
態について添付図面に基づいて説明する。
【００１８】（第一実施形態）本実施の形態に係る圧縮
機の全体を示す断面図である図１において、吐出室カバ
ー１０、リアハウジング１１、フロントハウジング１２
及びモータハウジング１３が結合されて圧縮機の外殻が
形成され、これらは図示しない適数本の通しボルト等に
て締付け固定されている。リアハウジング１１には、基
板１４a と渦巻体１４b とよりなる固定スクロール１４
が一体的に形成されている。また該リアハウジング１１
には、エアクリーナ等に繋がる管路と連結され外部空気
を導入するための吸入口１５が設けられている。リアハ
ウジング１１とフロントハウジング１２で囲まれた空間
内には、基板１６a と渦巻体１６b とよりなる可動スク
ロール１６が配設されている。このとき、該渦巻体１６
b は固定スクロール１４の渦巻体１４b と噛み合った状
態とされ、両スクロール部材間には複数の閉じられた圧
縮室１７が形成されている。固定スクロール１４の基板
１４a のほぼ中央部には、圧縮室１７で圧縮された空気
を、基板１４a 背面側の吐出室１８に吐出するための吐
出穴１９が形成されている。また、吐出室カバー１０に
は吐出室１８内の圧縮空気を外部管路を通じて燃料電池
装置へと送り出すための吐出口２０が設けられている。
機の全体を示す断面図である図１において、吐出室カバ
ー１０、リアハウジング１１、フロントハウジング１２
及びモータハウジング１３が結合されて圧縮機の外殻が
形成され、これらは図示しない適数本の通しボルト等に
て締付け固定されている。リアハウジング１１には、基
板１４a と渦巻体１４b とよりなる固定スクロール１４
が一体的に形成されている。また該リアハウジング１１
には、エアクリーナ等に繋がる管路と連結され外部空気
を導入するための吸入口１５が設けられている。リアハ
ウジング１１とフロントハウジング１２で囲まれた空間
内には、基板１６a と渦巻体１６b とよりなる可動スク
ロール１６が配設されている。このとき、該渦巻体１６
b は固定スクロール１４の渦巻体１４b と噛み合った状
態とされ、両スクロール部材間には複数の閉じられた圧
縮室１７が形成されている。固定スクロール１４の基板
１４a のほぼ中央部には、圧縮室１７で圧縮された空気
を、基板１４a 背面側の吐出室１８に吐出するための吐
出穴１９が形成されている。また、吐出室カバー１０に
は吐出室１８内の圧縮空気を外部管路を通じて燃料電池
装置へと送り出すための吐出口２０が設けられている。
【００１９】モータハウジング１３の内周面にはステー
タ２１が取付けられ、これに対応するロータ２２は、フ
ロントハウジング１２とモータハウジング１３に亘って
それらの軸心部に主軸受２３と端軸受２４によって回転
可能に支持された駆動軸２５に嵌着固定されている。該
駆動軸２５の先端部（図１中左方端）は、該駆動軸２５
の軸心線より所定量偏心した偏心軸２６となっており、
該偏心軸２６はブッシュ２７を介して可動スクロール１
６のボス２８に挿入されている。可動スクロール１６の
背面には、可動スクロール１６の固定スクロール１４軸
心周りの公転は許容し、その自転は阻止する自転防止機
構２９が備えられている。
タ２１が取付けられ、これに対応するロータ２２は、フ
ロントハウジング１２とモータハウジング１３に亘って
それらの軸心部に主軸受２３と端軸受２４によって回転
可能に支持された駆動軸２５に嵌着固定されている。該
駆動軸２５の先端部（図１中左方端）は、該駆動軸２５
の軸心線より所定量偏心した偏心軸２６となっており、
該偏心軸２６はブッシュ２７を介して可動スクロール１
６のボス２８に挿入されている。可動スクロール１６の
背面には、可動スクロール１６の固定スクロール１４軸
心周りの公転は許容し、その自転は阻止する自転防止機
構２９が備えられている。
【００２０】前記偏心軸２６の基端部には、該偏心軸２
６の偏心向きと反対の偏心向きとなるようにコンプレッ
サバランサ３０が配設され、前記主軸受２３とロータ２
２との間の駆動軸２５に対しては、前記偏心軸２６の偏
心向きと反対の偏心向きとなるようにモータバランサ３
１が設置され、さらに、前記ロータ２２の主軸受２３と
は反対端面側（図１中右側）の駆動軸２５に対しては、
前記偏心軸２６の偏心向きと同じ偏心向きとなるように
モータカウンタバランサ３２が設置されている。
６の偏心向きと反対の偏心向きとなるようにコンプレッ
サバランサ３０が配設され、前記主軸受２３とロータ２
２との間の駆動軸２５に対しては、前記偏心軸２６の偏
心向きと反対の偏心向きとなるようにモータバランサ３
１が設置され、さらに、前記ロータ２２の主軸受２３と
は反対端面側（図１中右側）の駆動軸２５に対しては、
前記偏心軸２６の偏心向きと同じ偏心向きとなるように
モータカウンタバランサ３２が設置されている。
【００２１】図３及び図４に示すように、モータバラン
サ３１は分割式となっている。即ち、駆動軸２５に嵌着
するための嵌合穴３３を有し、概略扇形の本体部３４
と、該本体部３４に対してボルト３５によって結合され
る調整部３６とより構成されている。なお、前記調整部
３６は図４に示す高さＨの異なる数種類のものを準備し
ておき、重量調整に対応できるようになっている。
サ３１は分割式となっている。即ち、駆動軸２５に嵌着
するための嵌合穴３３を有し、概略扇形の本体部３４
と、該本体部３４に対してボルト３５によって結合され
る調整部３６とより構成されている。なお、前記調整部
３６は図４に示す高さＨの異なる数種類のものを準備し
ておき、重量調整に対応できるようになっている。
【００２２】また、モータカウンタバランサ３２は、図
５に示すように、同じく概略扇形の本体部３７と、該本
体部３７に対しボルト３８によって適宜取付けられる調
整部３９とより構成されている。この調整部３９も大き
さの異なる数種類のものを準備しておき、重量調整に対
応できるようになっている。
５に示すように、同じく概略扇形の本体部３７と、該本
体部３７に対しボルト３８によって適宜取付けられる調
整部３９とより構成されている。この調整部３９も大き
さの異なる数種類のものを準備しておき、重量調整に対
応できるようになっている。
【００２３】次に、図６を参照しながらバランス取り作
業のための治具について説明する。
業のための治具について説明する。
【００２４】スクロール部を含んだ圧縮機本体部分６
０、即ち、固定スクロール１４、可動スクロール１６、
リアハウジング１１及びフロントハウジング１２等を実
機の状態で組立てたものに対して、前記フロントハウジ
ング１２の前端に、ステータを備えたダミーハウジング
４２が固定される。そして、該ダミーハウジング４２の
外周壁には、モータバランサ３１及びモータカウンタバ
ランサ３２のそれぞれに対面して、貫通穴４４、４５が
設けられている。
０、即ち、固定スクロール１４、可動スクロール１６、
リアハウジング１１及びフロントハウジング１２等を実
機の状態で組立てたものに対して、前記フロントハウジ
ング１２の前端に、ステータを備えたダミーハウジング
４２が固定される。そして、該ダミーハウジング４２の
外周壁には、モータバランサ３１及びモータカウンタバ
ランサ３２のそれぞれに対面して、貫通穴４４、４５が
設けられている。
【００２５】引き続き、上記のように構成された本実施
形態の作用を説明する。
形態の作用を説明する。
【００２６】ステータ２１とロータ２２とよりなる電気
モータの駆動によって、駆動軸２５が回転されると、可
動スクロール１６が固定スクロール１４の軸心の周りを
公転運動する。この公転運動によって容積変化する圧縮
室１７の吸入・圧縮作用により、吸入口１５を介して外
部管路から吸入された空気を、該圧縮室１７内で所定圧
まで圧縮して吐出穴１９を経て吐出室１８へと吐出す
る。該吐出室１８へ流入した圧縮空気は吐出口２０から
外部管路を経て燃料電池装置へと送り出される。
モータの駆動によって、駆動軸２５が回転されると、可
動スクロール１６が固定スクロール１４の軸心の周りを
公転運動する。この公転運動によって容積変化する圧縮
室１７の吸入・圧縮作用により、吸入口１５を介して外
部管路から吸入された空気を、該圧縮室１７内で所定圧
まで圧縮して吐出穴１９を経て吐出室１８へと吐出す
る。該吐出室１８へ流入した圧縮空気は吐出口２０から
外部管路を経て燃料電池装置へと送り出される。
【００２７】この運転の状態において、回転部分のバラ
ンス状況を図２を参照しながら説明する。該図２は、駆
動軸２５に対して各回転体Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3、Ｍ4が支持さ
れ、主軸受２３がモーメントの中心としてモデル化して
示されている。なお、ここで使用されている符号は下記
の定義によるものとする。
ンス状況を図２を参照しながら説明する。該図２は、駆
動軸２５に対して各回転体Ｍ1、Ｍ2、Ｍ3、Ｍ4が支持さ
れ、主軸受２３がモーメントの中心としてモデル化して
示されている。なお、ここで使用されている符号は下記
の定義によるものとする。
【００２８】Ｍ1：可動スクロール１６と自転防止機構
２９及び偏心軸２６部分とを合わせた重量 Ｍ2：コンプレッサバランサ３０の重量 Ｍ3：モータバランサ３１の重量 Ｍ4：モータカウンタバランサ３２の重量（なお、符号
Ｍ1〜Ｍ4は便宜上これら回転体の呼び名としても使用） Ｒ1〜Ｒ4：回転体Ｍ1〜Ｍ4のそれぞれの重心位置から駆
動軸２５の軸心線までの距離 Ｌ1〜Ｌ4：駆動軸２５の軸心線上における主軸受２３か
ら回転体Ｍ1〜Ｍ4のそれぞれの重心位置までの距離 このとき、回転体の遠心力に起因する静バランスは Ｍ1Ｒ1−Ｍ2Ｒ2−Ｍ3Ｒ3＋Ｍ4Ｒ4＝０ ・・・・・・・・・・（１） で示される式で成立し、遠心力によるモーメントに起因
する動バランスは Ｍ1Ｒ1Ｌ1−Ｍ2Ｒ2Ｌ2＋Ｍ3Ｒ3Ｌ3−Ｍ4Ｒ4Ｌ4＝０ ・・・・（２） で示される式で成立する。
２９及び偏心軸２６部分とを合わせた重量 Ｍ2：コンプレッサバランサ３０の重量 Ｍ3：モータバランサ３１の重量 Ｍ4：モータカウンタバランサ３２の重量（なお、符号
Ｍ1〜Ｍ4は便宜上これら回転体の呼び名としても使用） Ｒ1〜Ｒ4：回転体Ｍ1〜Ｍ4のそれぞれの重心位置から駆
動軸２５の軸心線までの距離 Ｌ1〜Ｌ4：駆動軸２５の軸心線上における主軸受２３か
ら回転体Ｍ1〜Ｍ4のそれぞれの重心位置までの距離 このとき、回転体の遠心力に起因する静バランスは Ｍ1Ｒ1−Ｍ2Ｒ2−Ｍ3Ｒ3＋Ｍ4Ｒ4＝０ ・・・・・・・・・・（１） で示される式で成立し、遠心力によるモーメントに起因
する動バランスは Ｍ1Ｒ1Ｌ1−Ｍ2Ｒ2Ｌ2＋Ｍ3Ｒ3Ｌ3−Ｍ4Ｒ4Ｌ4＝０ ・・・・（２） で示される式で成立する。
【００２９】従って、上記（１）式及び（２）式が同時
に成立するように各回転体Ｍ1〜Ｍ4の重さを設定すれ
ば、理想的には振動の無い圧縮機が得られる。ところが
実際には、部品の加工時の公差や組付け精度等の影響
で、静バランス及び動バランスのズレが生ずるため、微
調整が必要になってくる。また、上記式（１）、（２）
は二次元での考察であるが、実際にはバランサの偏心向
きが駆動軸２５の回転方向にズレることもあるため、偏
心向きの微調整も必要になってくる。
に成立するように各回転体Ｍ1〜Ｍ4の重さを設定すれ
ば、理想的には振動の無い圧縮機が得られる。ところが
実際には、部品の加工時の公差や組付け精度等の影響
で、静バランス及び動バランスのズレが生ずるため、微
調整が必要になってくる。また、上記式（１）、（２）
は二次元での考察であるが、実際にはバランサの偏心向
きが駆動軸２５の回転方向にズレることもあるため、偏
心向きの微調整も必要になってくる。
【００３０】その微調整を行うために、図６に示した治
具即ちダミーハウジング４２を使用する。圧縮機の回転
する部分、即ち、駆動軸２５、ロータ２２、ブッシュ２
７、可動スクロール１６、自転防止機構２９、コンプレ
ッサバランサ３０、モータバランサ３１及びモータカウ
ンタバランサ３２等を全て含んで、圧縮機本体部分６０
を実機の状態で組立てた後、ロータ２２を、内周面にス
テータを備えた前記ダミーハウジング４２内に収納した
状態で固定し、アッシー状態で回転させる。このとき、
図示しない振動測定器で、振動の振幅と位相を測定し、
これらのデータを解析して回転体Ｍ3及びＭ4、即ち、モ
ータバランサ３１とモータカウンタバランサ３２の重さ
と偏心方向を微調整する。この微調整は、上記全ての回
転体をダミーハウジング４２内に組込んだままの状態
で、該ダミーハウジング４２の外周壁に穿設された貫通
穴４４、４５を通して行われる。
具即ちダミーハウジング４２を使用する。圧縮機の回転
する部分、即ち、駆動軸２５、ロータ２２、ブッシュ２
７、可動スクロール１６、自転防止機構２９、コンプレ
ッサバランサ３０、モータバランサ３１及びモータカウ
ンタバランサ３２等を全て含んで、圧縮機本体部分６０
を実機の状態で組立てた後、ロータ２２を、内周面にス
テータを備えた前記ダミーハウジング４２内に収納した
状態で固定し、アッシー状態で回転させる。このとき、
図示しない振動測定器で、振動の振幅と位相を測定し、
これらのデータを解析して回転体Ｍ3及びＭ4、即ち、モ
ータバランサ３１とモータカウンタバランサ３２の重さ
と偏心方向を微調整する。この微調整は、上記全ての回
転体をダミーハウジング４２内に組込んだままの状態
で、該ダミーハウジング４２の外周壁に穿設された貫通
穴４４、４５を通して行われる。
【００３１】つまり、貫通穴４４を通してモータバラン
サ３１のボルト３５を緩めて、調整部３６を本体部３４
から取り外し、予め高さＨを異ならせて重さを変化させ
た複数種類の別な調整部３６の中から、解析結果より選
定される最適なものを選んで、今度はそれをボルト３５
によって本体部３４に取付ける。このとき、位相のズレ
のデータに基づき、前記調整部３６の肩部の何れかの側
を削る等して形状を変更させて、偏心方向のズレの修正
も同時に行う。
サ３１のボルト３５を緩めて、調整部３６を本体部３４
から取り外し、予め高さＨを異ならせて重さを変化させ
た複数種類の別な調整部３６の中から、解析結果より選
定される最適なものを選んで、今度はそれをボルト３５
によって本体部３４に取付ける。このとき、位相のズレ
のデータに基づき、前記調整部３６の肩部の何れかの側
を削る等して形状を変更させて、偏心方向のズレの修正
も同時に行う。
【００３２】また、貫通穴４５を通じてはモータカウン
タバランサ３２の微調整を行う。即ち、貫通穴４５を通
してボルト３８を緩めて、調整部３９を本体部３７から
取り外し、予め大きさ（直径や厚さ）を異ならせて重さ
を変化させた複数種類の別な調整部３９の中から、解析
結果より選定される最適なものを選んで、今度はそれを
ボルト３８によって本体部３７に取付ける。このとき、
２つの調整部３９の重さを互いに異ならせることによっ
て、偏心方向のズレの修正が同時に行える。
タバランサ３２の微調整を行う。即ち、貫通穴４５を通
してボルト３８を緩めて、調整部３９を本体部３７から
取り外し、予め大きさ（直径や厚さ）を異ならせて重さ
を変化させた複数種類の別な調整部３９の中から、解析
結果より選定される最適なものを選んで、今度はそれを
ボルト３８によって本体部３７に取付ける。このとき、
２つの調整部３９の重さを互いに異ならせることによっ
て、偏心方向のズレの修正が同時に行える。
【００３３】このように、モータバランサ３１とモータ
カウンタバランサ３２の両方を微調整することによっ
て、静バランスと動バランスの両方を取ることができ、
その後は、組付けられた全回転体を含む圧縮機本体部分
６０をダミーハウジング４２から取り出して、実機とな
るモータハウジング１３にそのまま組込んで製品化され
る。
カウンタバランサ３２の両方を微調整することによっ
て、静バランスと動バランスの両方を取ることができ、
その後は、組付けられた全回転体を含む圧縮機本体部分
６０をダミーハウジング４２から取り出して、実機とな
るモータハウジング１３にそのまま組込んで製品化され
る。
【００３４】上述の第一実施形態によって次のような効
果を奏する。 （１）バランサを分割式としたので、重さや偏心方向の
微調整が可能となり、より効果的な振動低減が可能とな
る。 （２）静バランスと動バランスの両方を取ることができ
るため、回転速度の上昇による振動増大を抑制すること
が可能となる。 （３）すべての回転体を組付けたままの状態でバランス
取りを行うため、圧縮機全体として精度の高い振動低減
を行うことができる。 （４）燃料電池装置に酸素を供給するための比較的大型
の圧縮機においては、機台が大型となるが故に、組付け
精度の微小な低下や、僅かな寸法公差によっても、比較
的大きな影響が現れ易いが、この発明のものによると極
めて精度の高い状態でのバランス取りが可能となるた
め、そのような虞は無くなる。
果を奏する。 （１）バランサを分割式としたので、重さや偏心方向の
微調整が可能となり、より効果的な振動低減が可能とな
る。 （２）静バランスと動バランスの両方を取ることができ
るため、回転速度の上昇による振動増大を抑制すること
が可能となる。 （３）すべての回転体を組付けたままの状態でバランス
取りを行うため、圧縮機全体として精度の高い振動低減
を行うことができる。 （４）燃料電池装置に酸素を供給するための比較的大型
の圧縮機においては、機台が大型となるが故に、組付け
精度の微小な低下や、僅かな寸法公差によっても、比較
的大きな影響が現れ易いが、この発明のものによると極
めて精度の高い状態でのバランス取りが可能となるた
め、そのような虞は無くなる。
【００３５】（第二実施形態）引き続き、図７に基づき
本発明の第二の実施形態について説明する。この実施形
態は、上記第一実施形態のものにおけるモータバランサ
３１の構成を変形したものである。即ち、本実施形態に
おけるモータバランサ５０は、本体部５１に対してボル
ト５３で取付けられる調整部５２とよりなり、これらの
結合部に２本の位置決めピン５４が配設されている。該
位置決めピン５４は、本体部５１と調整部５２に連続し
て穿設されたピン穴５５に嵌挿されている。また、位置
決めピン５４は、長さの異なる複数種類のものを予め準
備しておく。
本発明の第二の実施形態について説明する。この実施形
態は、上記第一実施形態のものにおけるモータバランサ
３１の構成を変形したものである。即ち、本実施形態に
おけるモータバランサ５０は、本体部５１に対してボル
ト５３で取付けられる調整部５２とよりなり、これらの
結合部に２本の位置決めピン５４が配設されている。該
位置決めピン５４は、本体部５１と調整部５２に連続し
て穿設されたピン穴５５に嵌挿されている。また、位置
決めピン５４は、長さの異なる複数種類のものを予め準
備しておく。
【００３６】この実施形態のものにおいて、バランスの
微調整を行うには、先ず、適切な大きさの調整部５２を
選んで調整部５２に取付けるところまでは、上記第一実
施形態と同様であるが、さらに、もっと細かい微調整が
必要な場合は、位置決めピン５４の長さを変更して重量
調整を行う。このとき、２本の位置決めピン５４の長さ
を互いに異ならせて、偏心方向のズレの修正も行うこと
ができる。このとき、位置決めピン５４の材質を、本体
部５１や調整部５２の材質より比重の大きなものとすれ
ば、余り嵩張ることなく効果的に微調整が可能となる。
微調整を行うには、先ず、適切な大きさの調整部５２を
選んで調整部５２に取付けるところまでは、上記第一実
施形態と同様であるが、さらに、もっと細かい微調整が
必要な場合は、位置決めピン５４の長さを変更して重量
調整を行う。このとき、２本の位置決めピン５４の長さ
を互いに異ならせて、偏心方向のズレの修正も行うこと
ができる。このとき、位置決めピン５４の材質を、本体
部５１や調整部５２の材質より比重の大きなものとすれ
ば、余り嵩張ることなく効果的に微調整が可能となる。
【００３７】本実施形態は、第一実施形態の効果の他に
次のような効果を有する。 （１）より細かな微調整が可能となるため、より精度の
高いバランス取りができ、振動低減に大きく貢献でき
る。
次のような効果を有する。 （１）より細かな微調整が可能となるため、より精度の
高いバランス取りができ、振動低減に大きく貢献でき
る。
【００３８】本発明は、上記実施形態に限定されるもの
ではなく、下記のようにしても実施は可能である。 ○ 上記実施形態においては、燃料電池装置に酸素を供
給するための圧縮機に適用したため、圧縮機の吸入口及
び吐出口は空気管路に接続されていたが、これに代え
て、外部冷凍回路に連結して冷媒圧縮機としてもよい。 ○ 上記実施形態においては、スクロール圧縮機に適用
したが、これに限られるものではなく、回転体を有する
全ての圧縮機に対して適用可能である。 ○ 上記実施形態においては、静バランスと動バランス
の両方を取るものとしたが、駆動軸の比較的短い圧縮機
においては、動バランスの影響は実用上無視できる程度
のものであるため、静バランスを取るだけでも十分な振
動低減効果を得ることができる。 ○ 上記実施形態においては、モータバランサ３１を図
３に示した形式のものとし、かつ、モータカウンタバラ
ンサ３２を図５に示した形式のものとしたが、これらを
互いに逆の形式としても良く、また、両方を何れか一方
と同じ形式のものとしても良い。
ではなく、下記のようにしても実施は可能である。 ○ 上記実施形態においては、燃料電池装置に酸素を供
給するための圧縮機に適用したため、圧縮機の吸入口及
び吐出口は空気管路に接続されていたが、これに代え
て、外部冷凍回路に連結して冷媒圧縮機としてもよい。 ○ 上記実施形態においては、スクロール圧縮機に適用
したが、これに限られるものではなく、回転体を有する
全ての圧縮機に対して適用可能である。 ○ 上記実施形態においては、静バランスと動バランス
の両方を取るものとしたが、駆動軸の比較的短い圧縮機
においては、動バランスの影響は実用上無視できる程度
のものであるため、静バランスを取るだけでも十分な振
動低減効果を得ることができる。 ○ 上記実施形態においては、モータバランサ３１を図
３に示した形式のものとし、かつ、モータカウンタバラ
ンサ３２を図５に示した形式のものとしたが、これらを
互いに逆の形式としても良く、また、両方を何れか一方
と同じ形式のものとしても良い。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、バランサを分割式として、バランス量調整機能をも
たせたため、精密に静バランスと動バランスを取ること
ができ、振動低減に大きく貢献することができる。ま
た、すべての回転体を組付けたままの状態でバランス取
りを行うため、圧縮機全体として精度の高い振動低減を
行うことができる。
ば、バランサを分割式として、バランス量調整機能をも
たせたため、精密に静バランスと動バランスを取ること
ができ、振動低減に大きく貢献することができる。ま
た、すべての回転体を組付けたままの状態でバランス取
りを行うため、圧縮機全体として精度の高い振動低減を
行うことができる。
【図１】本発明の圧縮機を示す側面断面図
【図２】圧縮機の回転部分のバランス状況を示す説明図
【図３】モータバランサを示す斜視図
【図４】モータバランサの調整部を示す正面図
【図５】モータカウンタバランサを示す正面図
【図６】バランス取りを行うための治具であるダミーハ
ウジングを示す斜視図
ウジングを示す斜視図
【図７】モータバランサの別例を示す断面斜視図
１０ 吐出室カバー
１１ リアハウジング
１２ フロントハウジング
１３ モータハウジング
１４ 固定スクロール
１５ 吸入口
１６ 可動スクロール
１７ 圧縮室
１８ 吐出室
２０ 吐出口
２１ ステータ
２２ ロータ
２３ 主軸受
２５ 駆動軸
２６ 偏心軸
３０ コンプレッサバランサ
３１、５０ モータバランサ
３２ モータカウンタバランサ
３４、３７、５１ 本体部
３６、３９、５２ 調整部
４２ ダミーハウジング
４４、４５ 貫通穴
５４ 位置決めピン
６０ 圧縮機本体部分
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 星野 辰幸
愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会
社豊田自動織機製作所内
(72)発明者 川口 竜太
愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会
社豊田自動織機製作所内
(72)発明者 諸井 隆宏
愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会
社豊田自動織機製作所内
(72)発明者 奈須田 勉
愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会
社豊田自動織機製作所内
Ｆターム(参考） 3H029 AA02 AA15 AA21 AB03 BB21
BB24 BB25 BB32 BB33 CC07
3H076 AA16 BB01 CC07 CC36 CC40
Claims (6)
- 【請求項１】 ハウジング内に支持された駆動軸を回転
駆動することによって圧縮動作を行うようにした圧縮機
において、前記駆動軸に配設されるバランサを、本体部
と調整部とより構成し、該調整部の重量及び形状の少な
くとも一方を変更可能としたことを特徴とする圧縮機。 - 【請求項２】 前記バランサの本体部と調整部の結合部
に位置決めピンを配設するとともに、該位置決めピンの
長さを変更可能としたことを特徴とする請求項１に記載
の圧縮機。 - 【請求項３】 ハウジング内に主軸受に回転可能に支持
された駆動軸の先端部に形成され該駆動軸の軸心線より
所定量偏心した偏心軸と、該偏心軸に装着され基板に渦
巻体が設けられた可動スクロールと、該可動スクロール
と互いに噛み合い可能に固定支持され基板に渦巻体が設
けられた固定スクロールと、前記駆動軸の基端部にはロ
ータが取付けられ該ロータと対応してハウジングに取付
けられたステータとで構成されるモータと、前記偏心軸
の基端部に対して該偏心軸の偏心向きと反対の偏心向き
となるように設置されたコンプレッサバランサと、前記
主軸受とロータとの間の駆動軸に対して前記偏心軸の偏
心向きと反対の偏心向きとなるように設置されたモータ
バランサと、前記ロータの主軸受とは反対端面側の駆動
軸に対して前記偏心軸の偏心向きと同じ偏心向きとなる
ように設置されたモータカウンタバランサとを備え、か
つ前記モータバランサ及びモータカウンタバランサの少
なくとも一方を、本体部と調整部とより構成し、該調整
部の重量及び形状の少なくとも一方を変更可能としたこ
とを特徴とする圧縮機。 - 【請求項４】 前記モータバランサ及びモータカウンタ
バランサの少なくとも一方の本体部と調整部の結合部に
位置決めピンを配設するとともに、該位置決めピンの長
さを変更可能としたことを特徴とする請求項３に記載の
圧縮機。 - 【請求項５】 前記圧縮機のロータを、ステータを備え
たダミーハウジング内に収納してアッシー状態で回転さ
せて振動の振幅と位相を測定し、該測定値に基づいて前
記調整部の重量及び形状の少なくとも一方を変更するこ
とを特徴とする請求項３及び４の何れかに記載の圧縮機
のバランス取り方法。 - 【請求項６】 前記ダミーハウジングの外周壁には、前
記モータバランサ及び前記モータカウンタバランサの調
整部に対面して貫通穴が設けられていることを特徴とす
る請求項５に記載の方法を実施するための治具。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001209249A JP2003021060A (ja) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | 圧縮機、圧縮機のバランス取り方法及び治具 |
| EP02015289A EP1275849A3 (en) | 2001-07-10 | 2002-07-09 | Compressor and counter weight |
| US10/191,939 US6860729B2 (en) | 2001-07-10 | 2002-07-09 | Compressor having main and adjustable balancer portions |
| US10/933,166 US7162797B2 (en) | 2001-07-10 | 2004-09-02 | Method of correcting imbalance of a scroll compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001209249A JP2003021060A (ja) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | 圧縮機、圧縮機のバランス取り方法及び治具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003021060A true JP2003021060A (ja) | 2003-01-24 |
Family
ID=19044929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001209249A Pending JP2003021060A (ja) | 2001-07-10 | 2001-07-10 | 圧縮機、圧縮機のバランス取り方法及び治具 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6860729B2 (ja) |
| EP (1) | EP1275849A3 (ja) |
| JP (1) | JP2003021060A (ja) |
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