JP2002147354A - Compressor - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/42—Pumps with cylinders or pistons
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は冷凍冷蔵庫や空調機
等に用いられる冷媒圧縮機に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refrigerant compressor used for a refrigerator-freezer or an air conditioner.
【０００２】[0002]
【従来の技術】冷凍空調用の電動圧縮機としては、圧縮
部がレシプロ式、ロータリー式およびスクロール式のも
のがあり、いずれの方式も家庭用、業務用の冷凍空調分
野で使用されており、いずれの方式の圧縮機においても
圧縮部を駆動する主軸の径方向の力はジャーナル軸受に
よって支持されている。ここでは、スクロール式の圧縮
機を例に取り従来の技術を説明する。2. Description of the Related Art As electric compressors for refrigeration and air conditioning, there are reciprocating compressors, rotary compressors and scroll compressors, all of which are used in home and commercial refrigeration and air conditioning fields. In any type of compressor, the radial force of the main shaft that drives the compression section is supported by journal bearings. Here, a conventional technology will be described taking a scroll type compressor as an example.
【０００３】図６に従来のスクロール圧縮機の縦断面図
を示す。密閉容器１の内部には、固定スクロール２ａと
固定スクロール２ａに対して旋回運動する可動スクロー
ル２ｂを噛み合わせた圧縮機構部２と、可動スクロール
２ｂを支えるスラスト軸受３、スラスト軸受３を支承す
る軸受部品４を上部に設けている。そして、可動スクロ
ール２ｂのボス部２ｃに環状のブッシュ材を圧入するこ
とにより偏心軸受６（ジャーナル軸受）を形成し、この
偏心軸受６に主軸５の端部の偏心軸部５ａを回転自在に
挿入し、可動スクロール２ｂを主軸５の回転運動により
旋回運動させる。主軸５には電動機７の回転子７ａが取
り付けられており、密閉容器１に焼き嵌め固定された固
定子７ｂとともに軸受部品４の下部に配設されている。
主軸受８（ジャーナル軸受）は軸受部品４に環状のブッ
シュ材を圧入することにより形成されており、主軸５に
作用する径方向の力を支えている。密閉容器１の下方底
部には潤滑油９を貯溜する油だめ１０が設けられてい
る。また、密閉容器１の側部には冷媒ガスの吸入管１１
が設けられており、圧縮機構部２へ冷媒ガスを導入して
いる。そして、密閉容器１の内部には圧縮側のガス圧力
が作用する構成となっている。主軸５には潤滑油９を各
軸受部、すなわち主軸受８、偏心軸受６、スラスト軸受
３および各摺動面へ供給する貫通孔１３を設け、かつ主
軸５の下端より潤滑油９を吸い上げるようにしている。
１６は密閉容器１の外へ圧縮ガスを出す吐出管である。
１９は可動スクロール２ｂを固定スクロール２ａに対し
て旋回運動させるための自転防止用のオルダムリングで
ある。FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a conventional scroll compressor. A compression mechanism 2 in which a fixed scroll 2a and a movable scroll 2b orbiting with respect to the fixed scroll 2a are engaged, a thrust bearing 3 for supporting the movable scroll 2b, and a bearing for supporting the thrust bearing 3 inside the closed container 1. The component 4 is provided on the upper part. An eccentric bearing 6 (journal bearing) is formed by press-fitting an annular bushing material into the boss portion 2c of the orbiting scroll 2b, and the eccentric shaft portion 5a at the end of the main shaft 5 is rotatably inserted into the eccentric bearing 6. Then, the movable scroll 2b is turned by the rotation of the main shaft 5. A rotor 7 a of an electric motor 7 is attached to the main shaft 5, and is disposed below the bearing component 4 together with a stator 7 b shrink-fitted and fixed to the closed casing 1.
The main bearing 8 (journal bearing) is formed by press-fitting an annular bushing material into the bearing component 4 and supports a radial force acting on the main shaft 5. An oil sump 10 for storing a lubricating oil 9 is provided at a lower bottom portion of the closed container 1. A refrigerant gas suction pipe 11 is provided on the side of the closed container 1.
Is provided, and refrigerant gas is introduced into the compression mechanism 2. Then, the gas pressure on the compression side acts on the inside of the closed container 1. The main shaft 5 is provided with a through hole 13 for supplying the lubricating oil 9 to each bearing portion, that is, the main bearing 8, the eccentric bearing 6, the thrust bearing 3, and each sliding surface, and sucks the lubricating oil 9 from the lower end of the main shaft 5. I have to.
Reference numeral 16 denotes a discharge pipe for discharging a compressed gas to the outside of the closed container 1.
Reference numeral 19 denotes an Oldham ring for preventing the rotation of the movable scroll 2b with respect to the fixed scroll 2a.
【０００４】次に上記機構からなる圧縮機構の作用を説
明する。低圧ガスは吸入管１１より戻り、圧縮機構部２
に吸入される。固定スクロール２ａに対して可動スクロ
ール２ｂを自転しないように旋回運動させることによ
り、固定スクロール２ａと可動スクロール２ｂとの間に
形成された複数の圧縮空間が外側から内側に向かって次
第に縮小させられて圧縮が行われる。圧縮されたガスは
高圧ガスとなり、一旦マフラー１ａに吐出された後、密
閉容器１内から吐出管１６より密閉容器１外へと吐出さ
れ、再び低圧ガスを循環させ、周知の圧縮サイクルを構
成する。Next, the operation of the compression mechanism including the above mechanism will be described. The low-pressure gas returns from the suction pipe 11, and the compression mechanism 2
Inhaled. By rotating the movable scroll 2b so as not to rotate with respect to the fixed scroll 2a, a plurality of compression spaces formed between the fixed scroll 2a and the movable scroll 2b are gradually reduced from the outside to the inside. Compression is performed. The compressed gas becomes a high-pressure gas, and is once discharged to the muffler 1a, then discharged from the inside of the closed vessel 1 to the outside of the closed vessel 1 through the discharge pipe 16, and circulates the low-pressure gas again to constitute a well-known compression cycle. .
【０００５】一方、主軸５で吸い上げられた潤滑油９
は、主軸５の貫通孔１３の中を上昇し、偏心軸受６、主
軸受８、スラスト軸受３および各摺動部を潤滑、冷却し
て、主軸受８の下部の油排出口から、固定子７ａの連通
孔１８を通って油だめ１０に戻る潤滑サイクルを形成し
ている。On the other hand, the lubricating oil 9 sucked up by the spindle 5
Moves up through the through-hole 13 of the main shaft 5, lubricates and cools the eccentric bearing 6, the main bearing 8, the thrust bearing 3 and each sliding portion, and the oil is discharged from the lower portion of the main bearing 8 to the stator. The lubrication cycle returns to the sump 10 through the communication hole 18 of 7a.
【０００６】従来の業務用のスクロール圧縮機では、冷
媒としてハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ２
２）を、冷凍機油として鉱物油を用いていた。主軸５お
よび軸受部品４にはネズミ鋳鉄材を用い、摺動部には高
周波焼入れ等の表面硬化処理を行っていた。そして、主
軸受８および偏心軸受６のジャーナル軸受は軸受部品４
および可動スクロール２ｂのボス部２ｃに環状の裏金付
き樹脂複合軸受材あるいは裏金付きメタル軸受材を圧入
することにより形成していた。裏金付き樹脂複合軸受材
は、板厚１．３〜１．８ｍｍ程度の鋼板を裏金に用い、
その鋼板上面に多孔質焼結層および樹脂層を形成した軸
受材である。樹脂層は、ポリイミド樹脂およびＰＴＦＥ
樹脂などの樹脂中にカーボン（硬度Hｖ７００程度）な
どの硬質物質を分散させていた。同様に、裏金付きメタ
ル軸受材は鋼板を裏金に用い、その鋼板上面に銅合金、
アルミニウム合金、鉛基ホワイトメタル等の軟質の軸受
メタル層を形成した軸受材である。In a conventional commercial scroll compressor, hydrochlorofluorocarbon (HCFC2) is used as a refrigerant.
In 2), mineral oil was used as a refrigerator oil. A gray cast iron material was used for the main shaft 5 and the bearing component 4, and a sliding portion was subjected to a surface hardening treatment such as induction hardening. The journal bearings of the main bearing 8 and the eccentric bearing 6 are the bearing components 4
Further, an annular resin composite bearing material with a back metal or a metal bearing material with a back metal is press-fitted into the boss portion 2c of the movable scroll 2b. The resin composite bearing material with back metal uses a steel plate with a thickness of about 1.3 to 1.8 mm for the back metal,
This is a bearing material in which a porous sintered layer and a resin layer are formed on the upper surface of the steel plate. The resin layer is made of polyimide resin and PTFE
A hard substance such as carbon (having a hardness of about Hv700) is dispersed in a resin such as a resin. Similarly, for metal bearing materials with back metal, a steel plate is used for the back metal, and a copper alloy,
This is a bearing material formed with a soft bearing metal layer such as an aluminum alloy or a lead-based white metal.
【０００７】圧縮室内のガス圧力の径方向成分および慣
性力等のため可動スクロールには径方向の荷重が作用す
る。この荷重は、その作用する方向が主軸５の回転と同
じ方向に回転し、偏心軸受６を介して主軸受８で支持さ
れる。すなわち、鋳鉄材料から成る主軸５は、ガス圧縮
等により発生する非常に大きな荷重で、主軸受８の内面
に押し付けられながら回転運動することになる。つま
り、主軸５は常に同じ箇所が主軸受８に押しつけられて
回転する、いわゆる回転荷重となっている。偏心軸受６
の場合も同様である。この主軸の回転により、主軸受８
および偏心軸受６のジャーナル軸受内部にはくさび形油
膜が形成され、発生する油膜圧力の合力と荷重が釣り合
うことで、主軸が支えられていた。主軸とジャーナル軸
受内面の間に油膜が形成されることにより、主軸とジャ
ーナル軸受内面が直接接触しない状態、すなわち潤滑状
態は流体潤滑状態となり、大きな摩耗が発生することは
なかった。A radial load acts on the movable scroll due to a radial component of gas pressure in the compression chamber, an inertial force, and the like. This load rotates in the same direction as the rotation of the main shaft 5, and is supported by the main bearing 8 via the eccentric bearing 6. That is, the main shaft 5 made of a cast iron material rotates while being pressed against the inner surface of the main bearing 8 by a very large load generated by gas compression or the like. In other words, the main shaft 5 always rotates by being pressed against the same bearing against the main bearing 8, which is a so-called rotational load. Eccentric bearing 6
The same applies to the case of. The rotation of the main shaft causes the main bearing 8 to rotate.
Further, a wedge-shaped oil film was formed inside the journal bearing of the eccentric bearing 6, and the main shaft was supported by balancing the resultant force of the generated oil film pressure and the load. Since the oil film is formed between the main shaft and the inner surface of the journal bearing, a state where the main shaft and the inner surface of the journal bearing do not directly contact each other, that is, a lubricating state is a fluid lubricating state, and no great wear occurs.
【０００８】従来用いられてきた冷媒ＨＣＦＣ２２は分
子中に塩素原子を含むことにより極圧剤的潤滑効果を発
揮し、耐摩擦、耐摩耗特性が非常に良かった。また、冷
凍機油として用いてきた鉱物油は耐摩耗、耐焼付き性に
優れた冷凍機油であった。このように、従来の冷媒、冷
凍機油の潤滑性は高かった。このため、ジャーナル軸受
部での潤滑状態が、流体潤滑状態から混合潤滑状態、境
界潤滑状態に変化しても、大きな摩耗が発生し信頼性を
損ねることはなかった。The refrigerant HCFC22 which has been conventionally used exhibits a lubricating effect as an extreme pressure agent by containing a chlorine atom in the molecule, and has very good friction and wear resistance characteristics. Further, the mineral oil used as the refrigerating machine oil was a refrigerating machine oil having excellent wear resistance and seizure resistance. Thus, the lubricating properties of the conventional refrigerant and refrigerating machine oil were high. For this reason, even if the lubrication state of the journal bearing changes from a fluid lubrication state to a mixed lubrication state and a boundary lubrication state, large wear did not occur and reliability was not impaired.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】今後、地球環境、特に
オゾン層保護および地球温暖化防止の観点から、空調機
用冷媒を従来用いてきた冷媒ＨＣＦＣ２２から塩素原子
を含まないハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣｓ）冷媒
あるいは炭化水素（ＨＣ）、二酸化炭素（ＣＯ2）など
の自然冷媒に切り替える必要がある。しかしながら、こ
のＨＦＣｓ冷媒および自然冷媒は、分子中に塩素原子を
含まないため極圧剤的潤滑効果が乏しく、耐摩耗・耐焼
付き特性が非常に劣化する。そして、この際に使用する
冷凍機油は、ＨＦＣｓ冷媒および自然冷媒に対して相溶
性が必要との観点から、ポリオールエステル（ＰＯＥ）
油の採用を検討している。この冷凍機油は、従来の鉱物
油に比べて耐摩耗・耐焼付き特性が非常に劣化する。In the future, from the viewpoint of protecting the global environment, in particular, the protection of the ozone layer and the prevention of global warming, a refrigerant for air conditioners, HCFC22, which has been conventionally used, is replaced with a hydrofluorocarbon (HFCs) refrigerant containing no chlorine atom. Alternatively, it is necessary to switch to a natural refrigerant such as hydrocarbon (HC) and carbon dioxide (CO 2 ). However, since the HFCs refrigerant and the natural refrigerant do not contain a chlorine atom in the molecule, they have a poor lubrication effect as an extreme pressure agent, and the wear resistance and seizure resistance are extremely deteriorated. The refrigerating machine oil used at this time is a polyol ester (POE) from the viewpoint that compatibility with the HFCs refrigerant and the natural refrigerant is necessary.
We are considering using oil. This refrigerating machine oil has significantly deteriorated wear and seizure resistance as compared with conventional mineral oil.
【００１０】そのためＨＦＣｓ冷媒および自然冷媒を用
いた場合、上記従来の構成では、過酷な運転条件におい
て、ガス圧縮等により過大な荷重が発生し主軸受８およ
び偏心軸受６と主軸５の間の潤滑油膜が切れやすくな
り、混合潤滑または境界潤滑状態となる。そして、その
ような状態が続いた場合には主軸５の高周波焼き入れに
よる表面硬化層に摩耗が発生し信頼性を損ねることがあ
った。Therefore, when the HFCs refrigerant and the natural refrigerant are used, in the above-described conventional configuration, an excessive load is generated due to gas compression or the like under severe operating conditions, and lubrication between the main bearing 8 and the eccentric bearing 6 and the main shaft 5 is performed. The oil film easily breaks, resulting in mixed lubrication or boundary lubrication. If such a state continues, wear may occur in the surface hardened layer due to induction hardening of the main shaft 5 and reliability may be impaired.
【００１１】すなわち、ＨＦＣｓ冷媒や自然冷媒を用い
た場合、ガス圧縮などにより過大な荷重が発生し、主軸
に摩耗が発生し信頼性を損ねるという課題（第１の課
題）がある。That is, when the HFCs refrigerant or the natural refrigerant is used, there is a problem (first problem) that an excessive load is generated due to gas compression or the like, and the main shaft is worn and reliability is impaired.
【００１２】さらに、上記の従来の構成では、圧縮機構
部２が主軸５を支える主軸受８から軸方向に突き出した
構成であるため、可動スクロール２ｂに作用する荷重に
よって主軸５にはモーメントが加わり撓みが生じて、主
軸受８の軸受端部において片当たり現象が生じていた。
主軸５が撓み傾斜するため、偏心軸受６の軸受端部にお
いても同様に片当たり現象が生じていた。このため、荷
重分布は軸受の軸方向に一様ではなく、軸受端部で荷重
が極端に高くなる傾向があった。その結果、軸受端部近
傍が主軸との直接接触により摩耗など表面損傷を起こし
やすかった。そして、摺動損失および摩耗が増大し、圧
縮機の効率を低下させるだけでなく信頼性も損ねてい
た。Furthermore, in the above-mentioned conventional configuration, since the compression mechanism 2 is configured to protrude in the axial direction from the main bearing 8 supporting the main shaft 5, a moment is applied to the main shaft 5 by a load acting on the movable scroll 2b. Deflection occurred, and a one-side contact phenomenon occurred at the bearing end of the main bearing 8.
Since the main shaft 5 bends and tilts, the eccentric bearing 6 also has a one-side contact phenomenon at the bearing end. For this reason, the load distribution is not uniform in the axial direction of the bearing, and the load tends to be extremely high at the bearing end. As a result, surface damage, such as wear, was likely to occur near the bearing end due to direct contact with the main shaft. As a result, sliding loss and wear increase, which not only reduces the efficiency of the compressor but also impairs reliability.
【００１３】すなわち、従来の構成では、軸受部で荷重
が極端に高くなるので、摺動損失および摩耗が増大し、
圧縮機の効率を低下させ、信頼性も損ねていたという課
題（第２の課題）がある。That is, in the conventional configuration, the load becomes extremely high in the bearing portion, so that sliding loss and wear increase,
There is a problem (second problem) that the efficiency of the compressor is reduced and the reliability is also impaired.
【００１４】本発明は、上記第１の課題を考慮し、ＨＦ
Ｃｓ冷媒あるいは自然冷媒の摺動雰囲気下におけるジャ
ーナル軸受部の摺動損失の低減による高効率化および高
信頼性化を可能とする圧縮機を提供することを目的とす
るものである。The present invention has been made in consideration of the above first problem, and
It is an object of the present invention to provide a compressor capable of achieving high efficiency and high reliability by reducing the sliding loss of a journal bearing in a sliding atmosphere of a Cs refrigerant or a natural refrigerant.
【００１５】また、本発明は、上記第２の課題を考慮
し、摺動損失および摩耗が増大させず、圧縮機の効率を
低下させず、信頼性のある圧縮機を提供することを目的
とするものである。Another object of the present invention is to provide a reliable compressor that does not increase the sliding loss and wear and does not reduce the efficiency of the compressor in consideration of the second problem. Is what you do.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、第１の本発明（請求項１に対応）は、圧縮機構
部と、前記圧縮機構部に接続し、前記圧縮機構部を駆動
する主軸と、前記主軸を支えるジャーナル軸受部と、前
記主軸を回転運動させる電動機とを備え、前記ジャーナ
ル軸受部の端部に対向する前記主軸表面の全部または一
部にクラウニングを形成したことを特徴とする圧縮機で
ある。In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention (corresponding to claim 1) is to connect a compression mechanism, a compression mechanism, and the compression mechanism. A main shaft to be driven, a journal bearing portion for supporting the main shaft, and an electric motor for rotating the main shaft, and a crowning is formed on all or a part of the main shaft surface facing an end of the journal bearing portion. It is a compressor characterized by.
【００１７】また、第２の本発明（請求項２に対応）
は、前記主軸は、前記圧縮機構部の側に偏心軸部と、前
記偏心軸部の前記圧縮機構部とは反対側に主軸部とを有
し、前記ジャーナル軸受部は、前記主軸部を支える主軸
受部と前記偏心軸部を支える偏心軸受部とを有し、前記
ジャーナル軸受部の端部に対向する前記主軸表面とは、
少なくとも前記偏心軸部の前記主軸部側の端部に対向す
る前記主軸表面、及び／または前記主軸部の前記偏心軸
部側の端部に対向する前記主軸表面であることを特徴と
する第１の本発明に記載の圧縮機である。Further, the second invention (corresponding to claim 2)
The main shaft has an eccentric shaft portion on the side of the compression mechanism portion and a main shaft portion on the opposite side of the eccentric shaft portion from the compression mechanism portion, and the journal bearing portion supports the main shaft portion. An eccentric bearing portion that supports the main bearing portion and the eccentric shaft portion, and the main shaft surface facing an end portion of the journal bearing portion,
A first spindle surface facing at least an end of the eccentric shaft portion on the main shaft portion side and / or a main shaft surface facing an end portion of the main shaft portion on the eccentric shaft portion side. According to the present invention.
【００１８】また、第３の本発明（請求項３に対応）
は、圧縮機構部と、前記圧縮機構部に接続し、前記圧縮
機構部を駆動する主軸と、前記主軸を支えるジャーナル
軸受部と、前記主軸を回転運動させる電動機とを備え、
前記主軸は、前記ジャーナル軸受部へ荷重をかける方向
を薄肉構造にしたことを特徴とする圧縮機である。Further, the third invention (corresponding to claim 3)
Comprises a compression mechanism, a spindle connected to the compression mechanism, driving the compression mechanism, a journal bearing for supporting the spindle, and an electric motor for rotating the spindle.
The compressor is characterized in that the main shaft has a thin structure in a direction in which a load is applied to the journal bearing portion.
【００１９】また、第４の本発明（請求項４に対応）
は、圧縮機構部と、前記圧縮機構部に接続し、前記圧縮
機構部を駆動する主軸と、前記主軸を支えるジャーナル
軸受部と、前記主軸を回転運動させる電動機とを備え、
前記主軸の表面硬度を前記ジャーナル軸受部の組成材料
硬度より硬くしたことを特徴とする圧縮機である。The fourth invention (corresponding to claim 4)
Comprises a compression mechanism, a spindle connected to the compression mechanism, driving the compression mechanism, a journal bearing for supporting the spindle, and an electric motor for rotating the spindle.
The compressor is characterized in that the surface hardness of the spindle is higher than the composition material hardness of the journal bearing portion.
【００２０】また、第５の本発明（請求項５に対応）
は、前記ジャーナル軸受部は、カーボンブッシュ材、樹
脂ブッシュ材、裏金付き樹脂複合軸受材、裏金付きメタ
ル軸受材あるいは鋳鉄材が用いられていることを特徴と
する第１〜４の本発明のいずれかに記載の圧縮機であ
る。Further, the fifth invention (corresponding to claim 5)
The journal bearing portion may be made of a carbon bushing material, a resin bushing material, a resin composite bearing material with a backing metal, a metal bearing material with a backing metal, or a cast iron material. A compressor as described in
【００２１】また、第６の本発明（請求項６に対応）
は、前記圧縮機構部は、スクロール型であることを特徴
とする第１〜５の本発明のいずれかに記載の圧縮機であ
る。The sixth invention (corresponding to claim 6)
The compressor according to any one of the first to fifth aspects of the present invention, wherein the compression mechanism is a scroll type.
【００２２】また、第７の本発明（請求項７に対応）
は、前記ジャーナル軸受部は、前記スクロール型の圧縮
機の主軸受および／または偏心軸受であることを特徴と
する第６の本発明に記載の圧縮機である。A seventh aspect of the present invention (corresponding to claim 7)
The sixth aspect of the present invention is the compressor according to the sixth aspect, wherein the journal bearing portion is a main bearing and / or an eccentric bearing of the scroll-type compressor.
【００２３】また、第８の本発明（請求項８に対応）
は、前記圧縮機構部の作動流体として、ハイドロフルオ
ロカーボン（ＨＦＣｓ）冷媒を、冷凍機油としてＨＦＣ
ｓ冷媒に対する溶解度が乏しいアルキルベンゼン油もし
くは鉱物油を用いたことを特徴とする第１〜７の本発明
のいずれかに記載の圧縮機である。The eighth invention (corresponding to claim 8)
Discloses a hydrofluorocarbon (HFCs) refrigerant as a working fluid of the compression mechanism, and an HFC as a refrigerating machine oil.
The compressor according to any one of the first to seventh aspects of the present invention, wherein an alkylbenzene oil or a mineral oil having poor solubility in a refrigerant is used.
【００２４】また、第９の本発明（請求項９に対応）
は、前記圧縮機構部の作動流体として、ハイドロフルオ
ロカーボン（ＨＦＣｓ）冷媒を、冷凍機油としてエステ
ル油もしくはエーテル油等のＨＦＣｓ冷媒に対する相溶
油を用いたことを特徴とする第１〜７の本発明のいずれ
かに記載の圧縮機である。The ninth invention (corresponding to claim 9)
The present invention is characterized in that a hydrofluorocarbon (HFCs) refrigerant is used as a working fluid of the compression mechanism, and a compatible oil to the HFCs refrigerant such as an ester oil or an ether oil is used as a refrigerating machine oil. A compressor according to any one of the above.
【００２５】また、第１０の本発明（請求項１０に対
応）は、前記圧縮機構部の作動流体として炭化水素（Ｈ
Ｃ）冷媒もしくは二酸化炭素（ＣＯ2）冷媒を用いたこ
とを特徴とする第１〜７の本発明のいずれかに記載の圧
縮機である。According to a tenth aspect of the present invention (corresponding to claim 10), a hydrocarbon (H
C) The compressor according to any one of the first to seventh aspects of the present invention, wherein a refrigerant or a carbon dioxide (CO 2 ) refrigerant is used.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２７】（第１の実施の形態）図１は本発明の第１
の実施の形態における圧縮機用ジャーナル軸受の要部断
面図である。ここで図１に示す圧縮機用ジャーナル軸受
は、スクロール圧縮機主軸の主軸受および偏心軸受から
なるジャ ーナル軸受であるため、ジャーナル軸受部以
外の圧縮機の構成は、図６で詳述した従来のスクロール
圧縮機と同様な構成であり、同一機能部品については同
一番号を使用する。また、従来例と同一の構成および作
用の説明は省くことにする。(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
It is principal part sectional drawing of the journal bearing for compressors in embodiment. Here, the journal bearing for the compressor shown in FIG. 1 is a journal bearing composed of a main bearing of a scroll compressor main shaft and an eccentric bearing. , And the same numbers are used for the same functional parts. The description of the same configuration and operation as in the conventional example will be omitted.
【００２８】主軸受２５は軸受部品４に環状のカーボン
ブッシュ材２６を焼き嵌めし固定している。同様に、偏
心軸受２７は可動スクロール２ｂのボス部２ｃに環状の
カーボンブッシュ材２８を焼き嵌めし固定している。カ
ーボンブッシュ材は、リング状に成形し焼結したカーボ
ン素材にＰｂ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｃｕなどの金属元素を含浸
させた後、摺動表面を研削、研磨して仕上げたものであ
る。環状のカーボンブッシュ材２６、２８の肉厚は３．
５mmとした。The main bearing 25 is formed by shrink-fitting an annular carbon bushing material 26 to the bearing component 4 and fixing it. Similarly, the eccentric bearing 27 is formed by shrink-fitting an annular carbon bush member 28 to the boss portion 2c of the orbiting scroll 2b and fixing it. The carbon bushing material is formed by impregnating a ring-shaped carbon material sintered with a metal element such as Pb, Sb, Sn, or Cu, and then grinding and polishing the sliding surface to finish. The thickness of the annular carbon bush members 26 and 28 is 3.
It was 5 mm.
【００２９】主軸５および軸受部品４にはネズミ鋳鉄材
ＦＣ２５０を用い、主軸５の摺動部には高周波焼入れを
行い表面硬度を高めている。主軸受２５の上端部に対応
する主軸５の表面にテーパ状の溝部を設けクラウニング
２９を形成している。同様に、偏心軸受２７の下端部に
対応する主軸５の偏心軸部５ａの表面にテーパ状の溝部
を設けクラウニング３０を形成している。クラウニング
２９、３０の形状は、幅５ｍｍで、軸受端部での溝深さ
１０〜２０μｍとし、テーパー（直線）状に溝深さを減
少させ、軸表面に滑らかにつながる形状としている。A gray cast iron material FC250 is used for the main shaft 5 and the bearing component 4, and the sliding portion of the main shaft 5 is induction hardened to increase the surface hardness. A crowning 29 is formed by providing a tapered groove on the surface of the main shaft 5 corresponding to the upper end of the main bearing 25. Similarly, a tapered groove is provided on the surface of the eccentric shaft 5a of the main shaft 5 corresponding to the lower end of the eccentric bearing 27, and the crowning 30 is formed. The crowning 29, 30 has a width of 5 mm, a groove depth of 10 to 20 μm at the end of the bearing, a taper (linear) reduction in groove depth, and a shape smoothly leading to the shaft surface.
【００３０】次に上記構成からなる圧縮機用ジャーナル
軸受の作用を説明する。Next, the operation of the journal bearing for a compressor having the above configuration will be described.
【００３１】固定スクロール（図示せず）に対して可動
スクロール２ｂを自転しないように旋回運動させること
により、固定スクロールと可動スクロール２ｂの間に形
成される複数の圧縮空間が外側から内側へ向かって次第
に縮小させられ圧縮が行われる。圧縮されたガスは高圧
ガスとなる。この高圧のガス圧力の径方向成分および慣
性力等のため可動スクロール２ｂには径方向の荷重が作
用する。この荷重は、偏心軸受２７を介して主軸受２５
で支持される。By rotating the movable scroll 2b so as not to rotate with respect to a fixed scroll (not shown), a plurality of compression spaces formed between the fixed scroll and the movable scroll 2b are formed from the outside to the inside. It is gradually reduced and compressed. The compressed gas becomes a high pressure gas. A radial load acts on the orbiting scroll 2b due to a radial component of the high gas pressure, an inertial force, and the like. This load is applied to the main bearing 25 via the eccentric bearing 27.
Supported by
【００３２】このように、鋳鉄材料から成る主軸５は、
過酷な運転条件において、ガス圧縮等により発生する非
常に大きな荷重で、主軸受２５の内面に押し付けられな
がら回転運動するため、この主軸の回転により軸受内部
に形成される油膜の厚さが薄くなり、潤滑状態が非常に
過酷となり、主軸とジャーナル軸受内面が直接接触する
状態、すなわち混合潤滑あるいは境界潤滑状態に移行し
やすい。また、可動スクロール２ｂに作用する荷重によ
って主軸５にはモーメントが加わり撓みが生じて、主軸
受２５および偏心軸受２７の軸受端部において軸受隙間
が小さくなり片当たり現象が生じやすい。Thus, the main shaft 5 made of cast iron material is
Under severe operating conditions, an extremely large load generated by gas compression or the like causes a rotational motion while being pressed against the inner surface of the main bearing 25, so that the rotation of the main shaft reduces the thickness of an oil film formed inside the bearing. The lubrication state becomes extremely severe, and the state is likely to shift to a state in which the main shaft and the inner surface of the journal bearing are in direct contact, that is, a mixed lubrication or boundary lubrication state. Further, a moment is applied to the main shaft 5 by the load acting on the orbiting scroll 2b, and the main shaft 5 is bent. As a result, a bearing gap is reduced at the bearing ends of the main bearing 25 and the eccentric bearing 27, so that a single contact phenomenon easily occurs.
【００３３】しかしながら、本実施形態では、主軸５と
主軸受２５の軸受隙間が小さくなる主軸受２５の上端部
に対応する主軸５の表面にテーパ状の溝部を設けクラウ
ニング２９を構成したものであるため、また、偏心軸部
５ａと偏心軸受２７の軸受隙間が小さくなる偏心軸受２
７の下端部に対応する主軸５の偏心軸部５ａの表面にテ
ーパ状の溝部を設けクラウニング３０を構成したもので
あるため、次に述べるような作用が生じる。すなわち、
可動スクロール２ｂに作用する荷重によって主軸５にモ
ーメントが加わり軸受内での撓みあるいは傾斜が生じた
場合でも、軸表面にクラウニング２９、３０（テーパー
状の溝）を設けたことにより逃げを形成することがで
き、軸受隙間を保つことが可能となり、軸受端部におい
て主軸と軸受ブッシュの接触応力を減少させることが可
能となる。このため、軸受端部近傍が主軸と直接接触し
て表面損傷するようなことはなく、流体潤滑状態を保つ
ことができる。したがって、摩擦係数が低く、摺動損失
が小さいジャーナル軸受を実現できる。However, in this embodiment, the crowning 29 is formed by providing a tapered groove on the surface of the main shaft 5 corresponding to the upper end of the main bearing 25 where the bearing gap between the main shaft 5 and the main bearing 25 is reduced. Therefore, the eccentric bearing 2 in which the bearing gap between the eccentric shaft portion 5a and the eccentric bearing 27 is reduced.
Since the tapered groove is provided on the surface of the eccentric shaft 5a of the main shaft 5 corresponding to the lower end of the shaft 7, the crowning 30 has the following effects. That is,
Even if a moment is applied to the main shaft 5 by the load acting on the orbiting scroll 2b to cause deflection or inclination in the bearing, a relief is formed by providing the crowning 29, 30 (tapered groove) on the shaft surface. The bearing gap can be maintained, and the contact stress between the main shaft and the bearing bush at the bearing end can be reduced. For this reason, there is no possibility that the vicinity of the bearing end directly contacts the main shaft to damage the surface, and the fluid lubrication state can be maintained. Therefore, a journal bearing having a low coefficient of friction and a small sliding loss can be realized.
【００３４】以上のことから、本実施形態によれば、潤
滑性の乏しい代替冷媒とそれに対応した冷凍機油を用い
た場合でも、摩耗発生により信頼性を損なうことなく、
ジャーナル軸受での摺動損失を減少させ、圧縮機の効率
を著しく高めることが可能となる。As described above, according to the present embodiment, even when an alternative refrigerant having poor lubricity and a refrigerating machine oil corresponding thereto are used, reliability is not impaired due to abrasion.
The sliding loss in the journal bearing can be reduced, and the efficiency of the compressor can be significantly increased.
【００３５】なお、上記第１の実施の形態では、主軸受
２５および偏心軸受２７の軸受端部に対応する主軸の一
端のみにクラウニングを設けたが、軸受の両端部に対応
する主軸の表面にクラウニングを設けた場合にも、同様
の効果が得られることは言うまでもない。In the first embodiment, the crowning is provided only at one end of the main shaft corresponding to the bearing ends of the main bearing 25 and the eccentric bearing 27. However, the crowning is provided on the surface of the main shaft corresponding to both ends of the bearing. It goes without saying that the same effect can be obtained even when the crowning is provided.
【００３６】また、主軸の材料にはネズミ鋳鉄材ＦＣ２
５０を用いていたが、鋼材Ｓ４５Ｃ、ＳＣＭ４１５、Ｓ
ＡＣＭ６４５等を用いる場合にも同様な効果が得られ
る。さらに、スクロール圧縮機用のジャーナル軸受の構
成を示したが、レシプロ圧縮機およびロータリー圧縮機
など、他の圧縮機のジャーナル軸受でも、同様な効果が
得られる。The material of the main shaft is a gray cast iron material FC2.
50, but steel S45C, SCM415, S
Similar effects can be obtained when using ACM645 or the like. Furthermore, although the configuration of the journal bearing for the scroll compressor has been described, similar effects can be obtained with journal bearings of other compressors such as a reciprocating compressor and a rotary compressor.
【００３７】また、本実施形態では冷媒としてＨＦＣ４
１０Ａを、冷凍機油には冷媒ＨＦＣ４１０Ａに対して溶
解度が乏しいアルキルベンゼン油（摂氏４０度における
粘度が３１．３ｍｍ2／ｓ）を用いている。このよう
に、冷媒に対して溶解度の低い冷凍機油を用いることに
より、主軸と軸受の隙間に形成される油膜が冷媒に溶解
しにくいため洗い流されにくくなる。さらに、冷媒に溶
解しにくいため潤滑油の粘度低下が僅かとなる。したが
って、油膜が切れ、主軸とジャーナル軸受内面が直接接
触することがなくなるため、摺動損失および信頼性を向
上できる。In this embodiment, HFC4 is used as the refrigerant.
Alkaline benzene oil (having a viscosity of 31.3 mm 2 / s at 40 degrees Celsius) having poor solubility in the refrigerant HFC410A is used as the refrigerating machine oil. As described above, by using the refrigerating machine oil having low solubility in the refrigerant, the oil film formed in the gap between the main shaft and the bearing is hardly dissolved in the refrigerant, and thus is not easily washed away. Further, the viscosity of the lubricating oil is slightly reduced because it is hardly dissolved in the refrigerant. Therefore, the oil film is broken and the main shaft and the inner surface of the journal bearing do not come into direct contact with each other, so that sliding loss and reliability can be improved.
【００３８】なお、冷凍機油としてＨＦＣｓ冷媒に対し
て溶解性が乏しい鉱油（摂氏４０度における粘度が３２
ｍｍ2／ｓ）を用いた場合でも、同様な効果が得られ
る。As a refrigerating machine oil, a mineral oil having poor solubility in HFCs refrigerant (having a viscosity of 32 at 40 ° C.)
mm 2 / s), the same effect can be obtained.
【００３９】また、冷凍機油としてＨＦＣｓ冷媒に対し
て相溶するエステル油もしくはエーテル油を用いた場合
でも、本実施形態のジャーナル軸受を採用することによ
り、摺動損失を低減でき、信頼性を著しく向上できるこ
とは言うまでもない。Even when an ester oil or an ether oil compatible with the HFCs refrigerant is used as the refrigerating machine oil, the use of the journal bearing of this embodiment can reduce the sliding loss and significantly improve the reliability. It goes without saying that it can be improved.
【００４０】さらに、冷媒としてＨＣ冷媒を、冷凍機油
にはＨＣ冷媒に対して溶解性の高い鉱油もしくはアルキ
ルベンゼン油を用いた場合、冷凍機油の粘度低下が著し
く、ジャーナル軸受の摺動条件が一層過酷となるが、本
実施形態の圧縮機用ジャーナル軸受を採用することによ
り、耐摩耗性を向上させることが可能であり、高い信頼
性を得ることができる。冷媒としてＣＯ2冷媒を用いた
場合には、軸受に作用する荷重が非常に大きくなるため
ジャーナル軸受の摺動条件が一層過酷となるが、本実施
形態の圧縮機用ジャーナル軸受を採用することにより、
同様の効果が得られる。Further, when an HC refrigerant is used as the refrigerant and a mineral oil or an alkylbenzene oil having high solubility in the HC refrigerant is used as the refrigerating machine oil, the viscosity of the refrigerating machine oil is remarkably reduced, and the sliding conditions of the journal bearing are more severe. However, by employing the journal bearing for a compressor of the present embodiment, it is possible to improve the wear resistance and to obtain high reliability. When a CO 2 refrigerant is used as the refrigerant, the sliding condition of the journal bearing becomes more severe because the load acting on the bearing becomes very large.However, by adopting the journal bearing for a compressor of the present embodiment, ,
Similar effects can be obtained.
【００４１】（第２の実施の形態）以下、本発明の第２
の実施の形態について図面を参照しながら説明する。(Second Embodiment) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to the drawings.
【００４２】図２は本発明の第２の実施の形態における
圧縮機用ジャーナル軸受の要部断面図、図3は本発明の
第２の実施の形態における圧縮機用主軸偏心部のＡ−Ａ
´断面図、図4は本発明の第２の実施の形態における圧
縮機用主軸のＢ−Ｂ´断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of a journal bearing for a compressor according to a second embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the main shaft for a compressor taken along line BB ′ of the second embodiment of the present invention.
【００４３】第１の実施の形態と異なるのは、各軸受お
よび摺動部に潤滑油を供給するために主軸５内に設けた
貫通孔４６の形状と、主軸受４０および偏心軸受４３の
ブッシュ材にポリイミド系樹脂のブッシュ材４１、４４
を用いた点である。What differs from the first embodiment is the shape of the through hole 46 provided in the main shaft 5 for supplying lubricating oil to each bearing and sliding portion, and the bushing of the main bearing 40 and the eccentric bearing 43. Bush material 41, 44 made of polyimide resin
This is the point that was used.
【００４４】圧縮室内のガス圧力の径方向成分および慣
性力等のため可動スクロール２ｂには径方向の荷重が作
用する。この荷重は、その作用する方向が主軸５の回転
と同じ方向に回転し、偏心軸受４３を介して主軸受４０
で支持される。すなわち、主軸５は、ガス圧縮等により
発生する非常に大きな荷重で、主軸受４０の内面に押し
付けられながら回転運動することになる。つまり、主軸
５は常に同じ箇所が主軸受４０に押しつけられて回転す
る、いわゆる回転荷重となっている。偏心軸受４３の場
合も同様である。そこで、主軸受４０に対応する主軸５
では、主軸５内に貫通孔４６ａを荷重方向に偏って形成
することにより、主軸５の荷重方向に薄肉部４２をして
いる。同様に、主軸５の端部の偏心軸部５ａでは、偏心
軸部５ａ内に貫通孔４６ｂを荷重方向に偏って形成する
ことにより、偏心軸部５ａの荷重方向に薄肉部４５をし
ている。ポリイミド系樹脂のブッシュ材４１、４４の形
状は第１の実施の形態で用いたブッシュ材と同一であ
る。A radial load acts on the orbiting scroll 2b due to a radial component of gas pressure in the compression chamber, an inertial force, and the like. This load rotates in the same direction as the rotation of the main shaft 5 and acts on the main bearing 40 via the eccentric bearing 43.
Supported by In other words, the main shaft 5 rotates while being pressed against the inner surface of the main bearing 40 by a very large load generated by gas compression or the like. That is, the main shaft 5 is a so-called rotational load in which the same portion is always pressed against the main bearing 40 and rotates. The same applies to the case of the eccentric bearing 43. Therefore, the main shaft 5 corresponding to the main bearing 40
Here, the through-hole 46a is formed in the main shaft 5 so as to be deviated in the load direction, so that the thin portion 42 is formed in the main shaft 5 in the load direction. Similarly, in the eccentric shaft portion 5a at the end of the main shaft 5, a thin portion 45 is formed in the load direction of the eccentric shaft portion 5a by forming the through hole 46b in the eccentric shaft portion 5a so as to be deviated in the load direction. . The shapes of the bush members 41 and 44 made of the polyimide resin are the same as the bush members used in the first embodiment.
【００４５】このように、ジャーナル軸受の主軸の荷重
方向に薄肉部を設けた構成としたため、薄肉部は荷重が
作用すると変形しやすくなる。このため、主軸にモーメ
ントが加わり軸受内での主軸の撓みあるいは傾斜が生じ
た場合でも、軸受端部において主軸が容易に変形するこ
とにより主軸と軸受ブッシュの接触応力を減少させるこ
とが可能となる。このため、軸受端部近傍が主軸と直接
接触して表面損傷するようなことはなく、流体潤滑状態
を保つことができる。したがって、摩擦係数が低く、摺
動損失が小さいジャーナル軸受を実現できる。As described above, since the thin portion is provided in the load direction of the main shaft of the journal bearing, the thin portion is easily deformed when a load is applied. For this reason, even when a moment is applied to the main shaft and the main shaft is bent or tilted in the bearing, the main shaft is easily deformed at the bearing end, so that the contact stress between the main shaft and the bearing bush can be reduced. . For this reason, there is no possibility that the vicinity of the bearing end directly contacts the main shaft to damage the surface, and the fluid lubrication state can be maintained. Therefore, a journal bearing having a low coefficient of friction and a small sliding loss can be realized.
【００４６】なお、貫通孔４６の形状にかかわらず、ジ
ャーナル軸受の主軸の荷重方向に薄肉部を設けることが
可能な孔形状であれば、上記構成にとらわれず、同様な
効果が得られる。Regardless of the shape of the through-hole 46, a similar effect can be obtained irrespective of the above configuration as long as the hole shape allows a thin portion to be provided in the load direction of the main shaft of the journal bearing.
【００４７】さらに、本実施の形態では、ブッシュ材に
ポリイミド系樹脂のブッシュ材を用いたため、前述の実
施の形態のカーボンブッシュ材に比べ脆くなくなり、ブ
ッシュ材端部の欠けがなくなるとともに、ブッシュ材を
軸受部品あるいは可動スクロールのボス部に圧入する事
が可能となり、生産性が非常に高まる。すなわち、工法
上非常に容易に低摺動損失、高信頼性のジャーナル軸受
を実現できる。また、ブッシュ材を用いず、鋳鉄材の軸
受部品あるいは可動スクロールのボス部に直接ジャーナ
ル軸受部を形成した場合にも、本実施の形態を採用する
ことにより同様の効果が得られ、さらに、低コスト化を
図ることが可能となる。Further, in this embodiment, since the bush material of the polyimide resin is used as the bush material, the bush material is not brittle as compared with the carbon bush material of the above-described embodiment, the chip of the end portion of the bush material is eliminated, and the bush material is eliminated. Can be press-fitted into a bearing part or a boss portion of a movable scroll, and productivity is greatly increased. In other words, a journal bearing with low sliding loss and high reliability can be realized very easily due to the construction method. Further, even when the journal bearing portion is formed directly on the bearing component of the cast iron material or the boss portion of the movable scroll without using the bush material, the same effect can be obtained by adopting the present embodiment, Costs can be reduced.
【００４８】（第３の実施の形態）以下、本発明の第３
の実施の形態について図面を参照しながら説明する。(Third Embodiment) Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to the drawings.
【００４９】図５は圧縮機用ジャーナル軸受の主軸硬度
と、圧縮機を過酷試験条件で運転した後の主軸摩耗量
（摩耗深さ）の試験結果を示す。試験には従来例に示し
た圧縮機を用い、ジャーナル軸受部に裏金付き樹脂複合
軸受材を採用した。裏金付き樹脂複合軸受材は、板厚
１．３５ｍｍの鋼板を裏金に用い、その鋼板上面に多孔
質焼結層および樹脂層を形成した軸受材であり、樹脂層
はポリイミド樹脂およびＰＴＦＥ樹脂などの樹脂中にカ
ーボン（硬度Hｖ７００程度）の硬質物質を分散させて
いる。樹脂層中ではカーボンが最も硬い組成材料硬度を
有している。FIG. 5 shows the test results of the spindle hardness of the journal bearing for the compressor and the wear amount (wear depth) of the spindle after the compressor was operated under severe test conditions. In the test, the compressor shown in the conventional example was used, and a resin composite bearing material with a back metal was used for the journal bearing portion. A resin composite bearing material with a backing metal is a bearing material in which a steel plate having a thickness of 1.35 mm is used as a backing metal and a porous sintered layer and a resin layer are formed on the upper surface of the steel sheet. The resin layer is made of polyimide resin, PTFE resin, or the like. A hard substance of carbon (hardness Hv 700) is dispersed in the resin. Carbon has the hardest composition material hardness in the resin layer.
【００５０】図５から、主軸硬度が増加し、裏金付き樹
脂複合軸受材中の樹脂層中の高硬度カーボン硬度である
約Ｈｖ７００を超えた値から、主軸摩耗量が急激に減少
することがわかる。すなわち、主軸の表面硬度がジャー
ナル軸受部の組成材料硬度（この場合、カーボンの硬
度）より硬くなると主軸摩耗量が減少する。From FIG. 5, it can be seen that the hardness of the main shaft increases and the wear amount of the main shaft rapidly decreases from a value exceeding about Hv700, which is the high hardness carbon hardness in the resin layer in the resin composite bearing material with the back metal. . That is, when the surface hardness of the main shaft becomes harder than the composition material hardness of the journal bearing portion (in this case, the hardness of carbon), the main shaft wear amount decreases.
【００５１】以上の結果に基づき、本実施の形態では、
ジャーナル軸受部に裏金付き樹脂複合軸受材を用い、さ
らに主軸に窒化用鋼ＳＡＣＭ６４５を用いその主軸表面
を窒化処理をして表面硬度Ｈｖ１０００とした。すなわ
ち、主軸の表面硬度が裏金付き樹脂複合軸受材の樹脂層
を構成する組成材料の硬度より硬くした構成とした。Based on the above results, in the present embodiment,
A resin composite bearing material with back metal was used for the journal bearing portion, and a nitriding steel SACM645 was used for the main shaft, and the main shaft surface was subjected to nitriding treatment to have a surface hardness Hv1000. That is, the surface hardness of the main shaft was set to be higher than the hardness of the composition material constituting the resin layer of the resin composite bearing material with the back metal.
【００５２】このように、裏金付き樹脂複合軸受をジャ
ーナル軸受材として用い、主軸の表面硬度をジャーナル
軸受部の組成材料硬度より硬くしたため、主軸の耐摩耗
性が向上して、主軸にモーメントが加わり軸受内での主
軸のたわみあるいは傾斜が生じ主軸と軸受ブッシュの接
触応力が増大した場合でも、主軸が摩耗することは無
く、信頼性の高いジャーナル軸受を実現できる。As described above, since the resin composite bearing with the back metal is used as the journal bearing material and the surface hardness of the main shaft is made harder than the composition material hardness of the journal bearing portion, the wear resistance of the main shaft is improved, and a moment is applied to the main shaft. Even when the main shaft is bent or inclined in the bearing and the contact stress between the main shaft and the bearing bush is increased, the main shaft is not worn and a highly reliable journal bearing can be realized.
【００５３】さらに、ブッシュ材に裏金付き樹脂複合軸
受を用いたため、ブッシュ材の量産が容易となるため、
軸受コストが非常に安くなる。ブッシュ材を軸受部品に
圧入でき生産性が非常に高まることは言うまでもない。
以上のことから、工法上非常に容易にしかも低コストで
低摺動損失、高信頼性のジャーナル軸受を実現できる。Further, since the resin composite bearing with the back metal is used for the bush material, the mass production of the bush material is facilitated.
Very low bearing cost. Needless to say, the bushing material can be press-fitted into the bearing component, and the productivity is greatly increased.
From the above, it is possible to realize a highly reliable journal bearing that is extremely easy in terms of construction method, low in cost, low in sliding loss, and low in cost.
【００５４】本実施の形態では、裏金付き樹脂複合軸受
材をブッシュ材に用いた場合について説明したが、これ
に限らず例えば、裏金を有する裏金付きメタル軸受材、
あるいは鋳鉄軸受材の場合でも同様な効果が得られる。
さらに、裏金付き樹脂複合軸受材が、裏金上に形成した
多孔質焼結層中に樹脂層を含浸した層を形成したもので
あっても勿論良い。In this embodiment, the case where the resin composite bearing material with the back metal is used for the bush material has been described. However, the present invention is not limited to this.
Alternatively, a similar effect can be obtained in the case of a cast iron bearing material.
Further, the resin composite bearing material with a back metal may of course be a material in which a resin layer is impregnated in a porous sintered layer formed on the back metal.
【００５５】さらに、本発明のジャーナル軸受部は、本
実施の形態における主軸受２５と偏心軸受２７とを有す
るものに限らず、主軸受２５または偏心軸受２７のいず
れか一方のみを有するものであっても構わない。要する
に本発明のジャーナル軸受部は、主軸を支えることが出
来る軸受部でありさえすればよい。Further, the journal bearing of the present invention is not limited to the one having the main bearing 25 and the eccentric bearing 27 in the present embodiment, but has only one of the main bearing 25 and the eccentric bearing 27. It does not matter. In short, the journal bearing of the present invention only needs to be a bearing that can support the main shaft.
【００５６】さらに、本発明のクラウニングは、本実施
の形態における主軸受２５および偏心軸受２７の軸受端
部に対応する主軸の一端の外周に全て設けるものに限ら
ず、主軸受２５および偏心軸受２７に対応する主軸の一
端のうち主軸受２５および偏心軸受２７に対する接触応
力が大きくなる箇所にのみ設けても構わない。Further, the crowning of the present invention is not limited to being provided on the outer periphery of one end of the main shaft corresponding to the bearing ends of the main bearing 25 and the eccentric bearing 27 in the present embodiment. May be provided only at a portion where the contact stress on the main bearing 25 and the eccentric bearing 27 increases at one end of the main shaft corresponding to the above.
【００５７】例えば、実機での摩耗痕の観察結果から判
断して、接触応力が最も大きくなる位置の前後それぞれ
６０度の範囲にクラウニングを設けることが好ましい。For example, judging from the observation result of the wear mark in the actual machine, it is preferable to provide the crowning in the range of 60 degrees before and after the position where the contact stress is the largest.
【００５８】要するに本発明のクラウニングは、ジャー
ナル軸受部の端部に対向する前記主軸表面の全部または
一部に形成しさえすればよい。In short, the crowning of the present invention only needs to be formed on all or a part of the main shaft surface facing the end of the journal bearing.
【００５９】[0059]
【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明は、分子中に塩素原子を含まず耐摩耗特性の
乏しいＨＦＣｓ冷媒あるいは自然冷媒などを用いても、
圧縮機のジャーナル軸受部での直接接触による摩耗など
の表面損傷を起こすことなく摺動損失を低減させること
が出来る圧縮機を提供することが出来る。As is apparent from the above description, the present invention can be applied to the use of HFCs refrigerant or natural refrigerant which does not contain chlorine atoms in the molecule and has poor abrasion resistance.
A compressor capable of reducing sliding loss without causing surface damage such as wear due to direct contact with a journal bearing portion of the compressor can be provided.
【００６０】また、本発明は、効率および信頼性が高い
圧縮機を提供することが出来る。Further, the present invention can provide a compressor having high efficiency and high reliability.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の第１の実施の形態における圧縮機用ジ
ャーナル軸受の要部断面図FIG. 1 is a sectional view of a main part of a journal bearing for a compressor according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施の形態における圧縮機用ジ
ャーナル軸受の要部断面図FIG. 2 is a sectional view of a main part of a journal bearing for a compressor according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第２の実施の形態における圧縮機用主
軸偏心部のＡ−Ａ´断面図FIG. 3 is a sectional view taken along line AA ′ of a main shaft eccentric portion for a compressor according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２の実施の形態における圧縮機用主
軸のＢ−Ｂ´断面図FIG. 4 is a sectional view taken along line BB ′ of a main shaft for a compressor according to a second embodiment of the present invention.
【図５】ジャーナル軸受の過酷試験結果を表す図FIG. 5 is a diagram showing a severe test result of a journal bearing.
【図６】従来のスクロール圧縮機の縦断面図FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a conventional scroll compressor.
４ 軸受部品 ５ 主軸 ２５，４０ 主軸受 ２６，２８ カーボンブッシュ材 ２７，４３ 偏心軸受 ２９，３０ クラウニング ４１，４４ ポリイミド系樹脂のブッシュ材 ４２，４５ 薄肉部 ４６，４６ａ，４６ｂ 貫通孔 4 Bearing parts 5 Main shaft 25, 40 Main bearing 26, 28 Carbon bushing material 27, 43 Eccentric bearing 29, 30 Crowning 41, 44 Bush material 42, 45 of polyimide resin Thin portion 46, 46a, 46b Through hole
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｃ 29/00 Ｆ０４Ｃ 29/00 Ｈ Ｆ１６Ｃ 17/02 Ｆ１６Ｃ 17/02 Ｚ (72)発明者 松尾 光晴 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 3H003 AA05 AB03 AC03 AD03 CA01 CA02 3H029 AA02 AA14 AB03 BB01 BB42 BB44 CC16 CC18 CC38 CC39 3H039 AA03 AA06 AA12 BB04 BB11 BB28 CC09 CC12 CC19 CC35 CC36 3J011 AA06 BA02 DA01 JA02 KA02 MA02 MA12 PA02 PA03 SB02 SB03 SB04 SB05 SC04 SC14 SE02 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F04C 29/00 F04C 29/00 H F16C 17/02 F16C 17/02 Z (72) Inventor Mitsuharu Matsuo Osaka 1006 Kadoma Kadoma Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.F-term (reference) DA01 JA02 KA02 MA02 MA12 PA02 PA03 SB02 SB03 SB04 SB05 SC04 SC14 SE02
Claims (10)
軸と、 前記主軸を支えるジャーナル軸受部と、 前記主軸を回転運動させる電動機とを備え、 前記ジャーナル軸受部の端部に対向する前記主軸表面の
全部または一部にクラウニングを形成したことを特徴と
する圧縮機。1. A journal, comprising: a compression mechanism, a spindle connected to the compression mechanism, and driving the compression mechanism, a journal bearing for supporting the spindle, and an electric motor for rotating the spindle. A compressor wherein a crowning is formed on all or a part of the main shaft surface facing an end of a bearing portion.
軸部と、前記偏心軸部の前記圧縮機構部とは反対側に主
軸部とを有し、 前記ジャーナル軸受部は、前記主軸部を支える主軸受部
と前記偏心軸部を支える偏心軸受部とを有し、 前記ジャーナル軸受部の端部に対向する前記主軸表面と
は、少なくとも前記偏心軸部の前記主軸部側の端部に対
向する前記主軸表面、及び／または前記主軸部の前記偏
心軸部側の端部に対向する前記主軸表面であることを特
徴とする請求項１記載の圧縮機。2. The main shaft has an eccentric shaft portion on a side of the compression mechanism portion, and a main shaft portion on a side of the eccentric shaft portion opposite to the compression mechanism portion. A main bearing portion for supporting the eccentric shaft portion and an eccentric bearing portion for supporting the eccentric shaft portion, and the main shaft surface facing an end portion of the journal bearing portion is at least an end of the eccentric shaft portion on the main shaft portion side. 2. The compressor according to claim 1, wherein the main shaft surface opposes the surface of the main shaft and / or the main shaft surface opposes an end of the main shaft portion on the eccentric shaft portion side. 3.
軸と、 前記主軸を支えるジャーナル軸受部と、 前記主軸を回転運動させる電動機とを備え、 前記主軸は、前記ジャーナル軸受部へ荷重をかける方向
を薄肉構造にしたことを特徴とする圧縮機。3. A compression mechanism, comprising: a main shaft connected to the compression mechanism for driving the compression mechanism; a journal bearing for supporting the main shaft; and an electric motor for rotating the main shaft. Is a compressor in which the direction in which a load is applied to the journal bearing portion is thin.
軸と、 前記主軸を支えるジャーナル軸受部と、 前記主軸を回転運動させる電動機とを備え、 前記主軸の表面硬度を前記ジャーナル軸受部の組成材料
硬度より硬くしたことを特徴とする圧縮機。4. A compression mechanism, comprising: a main shaft connected to the compression mechanism for driving the compression mechanism; a journal bearing for supporting the main shaft; and an electric motor for rotating the main shaft. 3. The compressor according to claim 1, wherein the surface hardness of the material is higher than the composition hardness of the journal bearing.
シュ材、樹脂ブッシュ材、裏金付き樹脂複合軸受材、裏
金付きメタル軸受材あるいは鋳鉄材が用いられているこ
とを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の圧縮
機。5. The journal bearing according to claim 1, wherein the journal bearing portion is made of a carbon bushing material, a resin bushing material, a resin composite bearing material with a backing metal, a metal bearing material with a backing metal, or a cast iron material. The compressor according to any one of the above.
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の圧縮
機。6. The compressor according to claim 1, wherein the compression mechanism is a scroll type.
ル型の圧縮機の主軸受および／または偏心軸受であるこ
とを特徴とする請求項６記載の圧縮機。7. The compressor according to claim 6, wherein the journal bearing portion is a main bearing and / or an eccentric bearing of the scroll-type compressor.
ドロフルオロカーボン（ＨＦＣｓ）冷媒を、冷凍機油と
してＨＦＣｓ冷媒に対する溶解度が乏しいアルキルベン
ゼン油もしくは鉱物油を用いたことを特徴とする請求項
１〜７のいずれかに記載の圧縮機。8. The method according to claim 1, wherein a hydrofluorocarbon (HFCs) refrigerant is used as a working fluid of the compression mechanism, and an alkylbenzene oil or a mineral oil having poor solubility in the HFCs refrigerant is used as a refrigerating machine oil. The compressor according to any one of the above.
ドロフルオロカーボン（ＨＦＣｓ）冷媒を、冷凍機油と
してエステル油もしくはエーテル油等のＨＦＣｓ冷媒に
対する相溶油を用いたことを特徴とする請求項１〜７の
いずれかに記載の圧縮機。9. The method according to claim 1, wherein a hydrofluorocarbon (HFCs) refrigerant is used as a working fluid of the compression mechanism, and a compatible oil with the HFCs refrigerant such as an ester oil or an ether oil is used as a refrigerating machine oil. 8. The compressor according to any one of 7.
水素（ＨＣ）冷媒もしくは二酸化炭素（ＣＯ2）冷媒を
用いたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載
の圧縮機。10. The compressor according to claim 1, wherein a hydrocarbon (HC) refrigerant or a carbon dioxide (CO 2 ) refrigerant is used as a working fluid of the compression mechanism.
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