JP2009270568A - Bearing housing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸受ハウジングに関する。 The present invention relates to a bearing housing.
過去に「スクロール圧縮機において、クランク軸の主軸部がたわみ変形した場合の軸受に対する主軸部の片当たりを抑制するために、軸受ハウジングの軸受部の上端部に環状溝を設け、その軸受部の一部を弾性軸受として機能させる」という提案がなされている(特許文献1(特開2003−206873号公報)を参照)。 In the past, in a scroll compressor, an annular groove was provided in the upper end portion of the bearing portion of the bearing housing in order to suppress the contact of the main shaft portion with respect to the bearing when the main shaft portion of the crankshaft was bent and deformed. There has been a proposal that “a part functions as an elastic bearing” (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-206873).
本発明の課題は、従来の軸受構造よりもクランク軸の主軸部の片当たりを抑制することができる軸受構造を有する軸受ハウジングを提供することにある。 The subject of this invention is providing the bearing housing which has a bearing structure which can suppress the contact | abutting of the main-shaft part of a crankshaft rather than the conventional bearing structure.
第1発明に係る軸受ハウジングは、本体部、円筒状軸受部及び支持部を備える。本体部は、円筒形状を呈する。なお、本発明に係る軸受ハウジングがスクロール圧縮機に用いられる場合、本体部には、通常、可動スクロールの自転防止部材を収容する凹部や、凹部に隣接して設けられる可動スクロールの台座部等が設けられている。また、本発明に係る軸受ハウジングがロータリ圧縮機又は揺動式ロータリ圧縮機に用いられる場合、この軸受ハウジングはフロントヘッド及びリアヘッドとして用いられる。円筒状軸受部は、平面視において本体部の内側に位置する。支持部は、円筒状軸受部の中央部分から本体部まで延びており、円筒状軸受部を本体部に支持する。なお、本発明に係る軸受ハウジングがスクロール圧縮機に用いられる場合、支持部の形状は特に限定されないが(例えば、円盤状や放射状)、強度上の問題が生じない程度に肉厚が薄い等、変形に柔軟に対応できる形状が好ましい。また、本発明に係る軸受ハウジングがロータリ圧縮機又は揺動式ロータリ圧縮機に用いられる場合、支持部の形状は、平面視において円盤状であると共に、強度上の問題が生じない程度に肉厚が薄い等、変形に柔軟に対応できる形状であることが好ましい。なお、円筒状軸受部の肉厚に対する円筒状軸受部の全長の比は10よりも大きいことが好ましい。 A bearing housing according to a first aspect of the present invention includes a main body portion, a cylindrical bearing portion, and a support portion. The main body has a cylindrical shape. When the bearing housing according to the present invention is used for a scroll compressor, the main body usually has a recess for accommodating the rotation preventing member of the movable scroll, a base portion of the movable scroll provided adjacent to the recess, and the like. Is provided. When the bearing housing according to the present invention is used for a rotary compressor or a swinging rotary compressor, the bearing housing is used as a front head and a rear head. The cylindrical bearing portion is located inside the main body portion in plan view. The support portion extends from the central portion of the cylindrical bearing portion to the main body portion, and supports the cylindrical bearing portion on the main body portion. In addition, when the bearing housing according to the present invention is used in a scroll compressor, the shape of the support portion is not particularly limited (for example, a disk shape or a radial shape), but the thickness is thin enough to cause no problem in strength, A shape that can flexibly cope with deformation is preferred. Further, when the bearing housing according to the present invention is used in a rotary compressor or a oscillating rotary compressor, the shape of the support portion is a disc shape in a plan view and is thick enough to cause no problem in strength. It is preferable that it has a shape that can flexibly cope with deformation, such as being thin. The ratio of the total length of the cylindrical bearing portion to the thickness of the cylindrical bearing portion is preferably larger than 10.
この軸受ハウジングでは、支持部が、円筒状軸受部の中央部分から本体部まで延びており、円筒状軸受部を本体部に支持している。このため、円筒状軸受部の肉厚が十分に薄ければ、円筒状軸受部の軸方向両端部は自由にたわむことができ、ひいてはクランク軸の半径方向の挙動や、上下軸受の軸芯ずれによる傾きに追従することができる。したがって、この軸受ハウジングをスクロール圧縮機、ロータリ圧縮機又は揺動式ロータリ圧縮機に採用すれば、従来よりもクランク軸の主軸部の片当たりを抑制することができる。 In this bearing housing, the support portion extends from the central portion of the cylindrical bearing portion to the main body portion, and supports the cylindrical bearing portion on the main body portion. For this reason, if the thickness of the cylindrical bearing portion is sufficiently thin, both ends in the axial direction of the cylindrical bearing portion can be freely bent, and as a result, the behavior of the crankshaft in the radial direction and the shaft misalignment of the upper and lower bearings It is possible to follow the tilt due to. Therefore, if this bearing housing is employed in a scroll compressor, a rotary compressor, or a swinging rotary compressor, it is possible to suppress the contact of the main shaft portion of the crankshaft as compared with the related art.
第2発明に係る軸受ハウジングは、第1発明に係る軸受ハウジングであって、円筒状軸受部は、2.0重量%〜2.7重量%の炭素含有量を有する鋳鉄から半溶融ダイキャスト成形法又は半凝固ダイキャスト成形法によって形成されている。 A bearing housing according to a second invention is the bearing housing according to the first invention, and the cylindrical bearing portion is semi-molten die-cast from cast iron having a carbon content of 2.0 wt% to 2.7 wt%. Or a semi-solid die casting method.
2.0重量%〜2.7重量%の炭素含有量を有する鋳鉄から半溶融ダイキャスト成形法又は半凝固ダイキャスト成形法によって成形される円筒状軸受部は、FC250等の普通鋳鉄から砂型成形法によって成形される円筒状軸受部に比べると、引張弾性率が約1.6倍となり、引張強度が約3倍となる。ちなみに、前者の引張弾性率が約180GPaであるのに対し、後者の引張弾性率が約110GPaである。また、前者の強度が約750MPaであるのに対し、後者の引張強度が約250MPaである。したがって、前者の円筒状軸受部の破壊に対する安全率を後者の円筒状軸受部の破壊に対する安全率と同一とすると、前者の円筒状軸受部の肉厚は後者の円筒状軸受部の肉厚よりも薄くてすむ。よって、本発明に係る軸受ハウジングの円筒状軸受部は、従来の円筒状軸受部よりも「たわみ」に対する許容量が増加する。この結果、本発明に係る軸受ハウジングの円筒状軸受部は、従来の円筒状軸受部よりもクランク軸のたわみに追従することができ、ひいては従来の円筒状軸受部よりもクランク軸の主軸部の片当たりを抑制することができる。 Cylindrical bearing parts formed from cast iron having a carbon content of 2.0 wt% to 2.7 wt% by a semi-molten die casting method or a semi-solid die casting method are sand-cast from ordinary cast iron such as FC250. Compared to a cylindrical bearing portion formed by the method, the tensile elastic modulus is about 1.6 times, and the tensile strength is about 3 times. Incidentally, the former tensile elastic modulus is about 180 GPa, while the latter tensile elastic modulus is about 110 GPa. The former has a strength of about 750 MPa, while the latter has a tensile strength of about 250 MPa. Therefore, if the safety factor against destruction of the former cylindrical bearing part is the same as the safety factor against destruction of the latter cylindrical bearing part, the thickness of the former cylindrical bearing part is greater than the thickness of the latter cylindrical bearing part. It can be thin. Thus, the cylindrical bearing portion of the bearing housing according to the present invention has an increased tolerance for “deflection” compared to the conventional cylindrical bearing portion. As a result, the cylindrical bearing portion of the bearing housing according to the present invention can follow the deflection of the crankshaft more than the conventional cylindrical bearing portion, and consequently the main shaft portion of the crankshaft is more than the conventional cylindrical bearing portion. It is possible to suppress the piece contact.
第3発明に係る軸受ハウジングは、第2発明に係る軸受ハウジングであって、本体部および支持部は、片状黒鉛鋳鉄又は球状黒鉛鋳鉄から形成されている。 A bearing housing according to a third aspect is the bearing housing according to the second aspect, wherein the main body and the support are made of flake graphite cast iron or spheroidal graphite cast iron.
一般に、2.0重量%〜2.7重量%の炭素含有量を有する鋳鉄から半溶融ダイキャスト成形法又は半凝固ダイキャスト成形法によって成形体を得るよりも、片状黒鉛鋳鉄や球状黒鉛鋳鉄から鋳造法によって成形体を得る方が成形体を安く得ることができる。したがって、このような軸受ハウジングを成形すれば、製造コストを低く抑えることができる。なお、このような軸受ハウジングを成形するためには、予め2.0重量%〜2.7重量%の炭素含有量を有する鋳鉄から半溶融ダイキャスト成形法又は半凝固ダイキャスト成形法によって円筒状軸受部を成形しておき、軸受ハウジングの成形前に、軸受ハウジングの鋳型にその円筒状軸受部を仕込んでおく必要がある。 Generally, flake graphite cast iron and spheroidal graphite cast iron are obtained rather than obtaining a molded body from a cast iron having a carbon content of 2.0 wt% to 2.7 wt% by a semi-molten die cast molding method or a semi-solid die casting method. Thus, it is possible to obtain a molded body at a lower cost by obtaining the molded body by a casting method. Therefore, if such a bearing housing is molded, the manufacturing cost can be kept low. In order to mold such a bearing housing, a cylindrical shape is formed from a cast iron having a carbon content of 2.0 wt% to 2.7 wt% in advance by a semi-molten die casting method or a semi-solid die casting method. It is necessary to mold the bearing part and prepare the cylindrical bearing part in the mold of the bearing housing before molding the bearing housing.
第4発明に係る軸受ハウジングは、第1発明に係る軸受ハウジングであって、円筒状軸受部は、球状黒鉛鋳鉄から形成されている。 A bearing housing according to a fourth aspect is the bearing housing according to the first aspect, wherein the cylindrical bearing portion is made of spheroidal graphite cast iron.
このため、この軸受ハウジングでは、円筒状軸受部の耐摩耗性を良好に保つことができる。 For this reason, in this bearing housing, the wear resistance of the cylindrical bearing portion can be kept good.
第5発明に係る軸受ハウジングは、第4発明に係る軸受ハウジングであって、本体部および支持部は、片状黒鉛鋳鉄から形成されている。 A bearing housing according to a fifth aspect of the present invention is the bearing housing according to the fourth aspect of the present invention, wherein the main body part and the support part are made of flake graphite cast iron.
一般に、球状黒鉛鋳鉄の成形体よりも片状黒鉛鋳鉄の成形体の方が製造コストが安い。したがって、このような軸受ハウジングを成形すれば、製造コストを低く抑えることができる。なお、このような軸受ハウジングを成形するためには、予め球状黒鉛鋳鉄の円筒状軸受部を成形しておき、軸受ハウジングの成形前に、軸受ハウジングの鋳型にその円筒状軸受部を仕込んでおく必要がある。 In general, the production cost of a flake graphite cast iron compact is lower than that of a spheroidal graphite cast iron compact. Therefore, if such a bearing housing is molded, the manufacturing cost can be kept low. In order to mold such a bearing housing, a cylindrical bearing portion made of spheroidal graphite cast iron is molded in advance, and the cylindrical bearing portion is charged into a mold of the bearing housing before molding the bearing housing. There is a need.
第6発明に係るスクロール圧縮機は、第1スクロール、第2スクロール、軸受ハウジング、クランクシャフト及び回転駆動機構を備える。第2スクロールは、軸受部を有する。また、この第2スクロールは、第1スクロールと噛み合った状態で第1スクロールに対して相対的に旋回運動する。軸受ハウジングは、第1発明から第5発明のいずれかに係る軸受ハウジングである。クランクシャフトは、偏芯軸部及び主軸部を有する。偏芯軸部は、第2スクロールの軸受部に嵌め込まれる。主軸部は、軸受ハウジングの円筒状軸受部に挿通される。回転駆動機構は、クランクシャフトを回転駆動する。このスクロール圧縮機は、従来よりもクランク軸の主軸部の片当たりを抑制することができる。 A scroll compressor according to a sixth aspect of the present invention includes a first scroll, a second scroll, a bearing housing, a crankshaft, and a rotation drive mechanism. The second scroll has a bearing portion. Further, the second scroll makes a turning motion relative to the first scroll while being engaged with the first scroll. The bearing housing is a bearing housing according to any one of the first to fifth inventions. The crankshaft has an eccentric shaft portion and a main shaft portion. The eccentric shaft portion is fitted into the bearing portion of the second scroll. The main shaft portion is inserted through the cylindrical bearing portion of the bearing housing. The rotational drive mechanism rotationally drives the crankshaft. This scroll compressor can suppress the contact of the main shaft portion of the crankshaft with respect to the conventional one.
第7発明に係るスクロール圧縮機は、第6発明に係るスクロール圧縮機であって、二酸化炭素を圧縮する。このスクロール圧縮機は、従来よりもクランク軸の主軸部の片当たりを抑制することができる。 A scroll compressor according to a seventh invention is the scroll compressor according to the sixth invention, and compresses carbon dioxide. This scroll compressor can suppress the contact of the main shaft portion of the crankshaft with respect to the conventional one.
第8発明に係るロータリ圧縮機は、シリンダブロック、第1軸受ハウジング、第2軸受ハウジング、ローラ、ベーン、クランク軸及び回転駆動機構を備える。シリンダブロックは、板厚方向に沿って中心部を貫通する円柱状の孔を有する。第1軸受ハウジングは、第1発明から第5発明のいずれかに係る軸受ハウジングからなり、シリンダブロックと板厚方向に沿って隣接する位置に設けられている。第2軸受ハウジングは、第1発明から第5発明のいずれかに係る軸受ハウジングからなり、シリンダブロックと板厚方向に沿って隣接する位置に設けられていると共に、シリンダブロックを第1軸受ハウジングと嵌合する位置に設けられている。ローラは、シリンダブロック、第1軸受ハウジング及び第2軸受ハウジングで囲まれた圧縮空間に配設される。ベーンは、ローラに摺接して、圧縮空間を2つの空間に区画する。クランク軸は、偏芯軸部及び主軸部を有する。偏芯軸部は、ローラが回転自在に嵌入される。主軸部は、第1軸受ハウジングの円筒状軸受部に挿通される。回転駆動機構は、クランク軸を回転駆動する。このロータリ圧縮機は、従来よりもクランク軸の主軸部の片当たりを抑制することができる。 A rotary compressor according to an eighth invention includes a cylinder block, a first bearing housing, a second bearing housing, a roller, a vane, a crankshaft, and a rotation drive mechanism. The cylinder block has a cylindrical hole that passes through the center along the thickness direction. The first bearing housing includes the bearing housing according to any one of the first to fifth inventions, and is provided at a position adjacent to the cylinder block along the plate thickness direction. The second bearing housing includes the bearing housing according to any one of the first to fifth inventions, and is provided at a position adjacent to the cylinder block along the plate thickness direction, and the cylinder block is connected to the first bearing housing. It is provided at the position to be fitted. The roller is disposed in a compression space surrounded by the cylinder block, the first bearing housing, and the second bearing housing. The vane slidably contacts the roller and divides the compression space into two spaces. The crankshaft has an eccentric shaft portion and a main shaft portion. A roller is rotatably inserted into the eccentric shaft portion. The main shaft portion is inserted through the cylindrical bearing portion of the first bearing housing. The rotation drive mechanism rotates the crankshaft. This rotary compressor can suppress the contact of the main shaft portion of the crankshaft as compared with the conventional one.
第9発明に係るロータリ圧縮機は、第8発明に係るロータリ圧縮機であって、二酸化炭素を圧縮する。このロータリ圧縮機は、従来よりもクランク軸の主軸部の片当たりを抑制することができる。 A rotary compressor according to a ninth invention is the rotary compressor according to the eighth invention, and compresses carbon dioxide. This rotary compressor can suppress the contact of the main shaft portion of the crankshaft as compared with the conventional one.
第10発明に係る揺動式ロータリ圧縮機は、シリンダブロック、第1軸受ハウジング、第2軸受ハウジング、ピストン、クランク軸及び回転駆動機構を備える。シリンダブロックは、板厚方向に沿って中心部を貫通する円柱状の孔を有する。第1軸受ハウジングは、第1発明から第5発明のいずれかに係る軸受ハウジングからなり、シリンダブロックと板厚方向に沿って隣接する位置に設けられている。第2軸受ハウジングは、第1発明から第5発明のいずれかに係る軸受ハウジングからなり、シリンダブロックと板厚方向に沿って隣接する位置に設けられていると共に、シリンダブロックを第1軸受ハウジングと嵌合する位置に設けられている。ピストンは、ローラ部とブレード部とを有する。ローラ部は、シリンダブロック、第1軸受ハウジング及び第2軸受ハウジングで囲まれた圧縮空間に配設される。ブレード部は、ローラ部と一体化して形成されている。ブレード部は、圧縮空間を2つの空間に区画する。クランク軸は、偏芯軸部及び主軸部を有する。偏芯軸部は、ローラ部が回転自在に嵌入される。主軸部は、第1軸受ハウジングの円筒状軸受部に挿通される。回転駆動機構は、クランク軸を回転駆動する。この揺動式ロータリ圧縮機は、従来よりもクランク軸の主軸部の片当たりを抑制することができる。 A rocking rotary compressor according to a tenth aspect of the present invention includes a cylinder block, a first bearing housing, a second bearing housing, a piston, a crankshaft, and a rotation drive mechanism. The cylinder block has a cylindrical hole that passes through the center along the thickness direction. The first bearing housing includes the bearing housing according to any one of the first to fifth inventions, and is provided at a position adjacent to the cylinder block along the plate thickness direction. The second bearing housing includes the bearing housing according to any one of the first to fifth inventions, and is provided at a position adjacent to the cylinder block along the plate thickness direction, and the cylinder block is connected to the first bearing housing. It is provided at the position to be fitted. The piston has a roller portion and a blade portion. The roller portion is disposed in a compression space surrounded by the cylinder block, the first bearing housing, and the second bearing housing. The blade part is formed integrally with the roller part. The blade portion divides the compression space into two spaces. The crankshaft has an eccentric shaft portion and a main shaft portion. The eccentric shaft portion has a roller portion rotatably inserted therein. The main shaft portion is inserted through the cylindrical bearing portion of the first bearing housing. The rotation drive mechanism rotates the crankshaft. This oscillating rotary compressor can suppress the contact of the main shaft portion of the crankshaft as compared with the conventional one.
第11発明に係る揺動式ロータリ圧縮機は、第10発明に係る揺動式ロータリ圧縮機であって、二酸化炭素を圧縮する。この揺動式ロータリ圧縮機は、従来よりもクランク軸の主軸部の片当たりを抑制することができる。 An oscillating rotary compressor according to an eleventh aspect of the invention is the oscillating rotary compressor according to the tenth aspect of the invention, and compresses carbon dioxide. This oscillating rotary compressor can suppress the contact of the main shaft portion of the crankshaft as compared with the conventional one.
第1発明に係る軸受ハウジングでは、支持部が、円筒状軸受部の中央部分から本体部まで延びており、円筒状軸受部を本体部に支持している。このため、円筒状軸受部の肉厚が十分に薄ければ、円筒状軸受部の軸方向両端部は自由にたわむことができ、ひいてはクランク軸の半径方向の挙動や、上下軸受の軸芯ずれによる傾きに追従することができる。したがって、この軸受ハウジングをスクロール圧縮機、ロータリ圧縮機又は揺動式ロータリ圧縮機に採用すれば、従来よりもクランク軸の主軸部の片当たりを抑制することができる。 In the bearing housing according to the first invention, the support portion extends from the central portion of the cylindrical bearing portion to the main body portion, and supports the cylindrical bearing portion on the main body portion. For this reason, if the thickness of the cylindrical bearing portion is sufficiently thin, both ends in the axial direction of the cylindrical bearing portion can be freely bent, and as a result, the behavior of the crankshaft in the radial direction and the shaft misalignment of the upper and lower bearings It is possible to follow the tilt due to. Therefore, if this bearing housing is employed in a scroll compressor, a rotary compressor, or a swinging rotary compressor, it is possible to suppress the contact of the main shaft portion of the crankshaft as compared with the related art.
第2発明に係る軸受ハウジングでは、円筒状軸受部は、従来の円筒状軸受部に比べて「たわみ」に対する許容量が増加する。この結果、本発明に係る軸受ハウジングでは、円筒状軸受部が、従来の円筒状軸受部よりもクランク軸のたわみに追従することができ、ひいては従来の円筒状軸受部よりもクランク軸の主軸部の片当たりを抑制することができる。 In the bearing housing according to the second aspect of the present invention, the cylindrical bearing portion has an increased allowable amount of “deflection” compared to the conventional cylindrical bearing portion. As a result, in the bearing housing according to the present invention, the cylindrical bearing portion can follow the deflection of the crankshaft more than the conventional cylindrical bearing portion, and consequently the main shaft portion of the crankshaft than the conventional cylindrical bearing portion. Can be suppressed.
第3発明に係る軸受ハウジングは、製造コストを低く抑えることができる。 The bearing housing according to the third aspect of the invention can reduce the manufacturing cost.
第4発明に係る軸受ハウジングでは、円筒状軸受部の耐摩耗性を良好に保つことができる。 In the bearing housing according to the fourth invention, the wear resistance of the cylindrical bearing portion can be kept good.
第5発明に係る軸受ハウジングは、製造コストを低く抑えることができる。 The bearing housing according to the fifth aspect of the present invention can keep the manufacturing cost low.
第6発明に係るスクロール圧縮機は、従来よりもクランク軸の主軸部の片当たりを抑制することができる。 In the scroll compressor according to the sixth aspect of the present invention, it is possible to suppress the contact of the main shaft portion of the crankshaft with respect to the conventional one.
第7発明に係るスクロール圧縮機は、従来よりもクランク軸の主軸部の片当たりを抑制することができる。 The scroll compressor according to the seventh aspect of the present invention can suppress the contact of the main shaft portion of the crankshaft with respect to the conventional one.
第8発明に係るロータリ圧縮機は、従来よりもクランク軸の主軸部の片当たりを抑制することができる。 The rotary compressor according to the eighth aspect of the present invention can suppress the contact of the main shaft portion of the crankshaft as compared with the conventional one.
第9発明に係るロータリ圧縮機は、従来よりもクランク軸の主軸部の片当たりを抑制することができる。 In the rotary compressor according to the ninth aspect of the present invention, it is possible to suppress the contact of the main shaft portion of the crankshaft with respect to one piece as compared with the conventional one.
第10発明に係る揺動式ロータリ圧縮機は、従来よりもクランク軸の主軸部の片当たりを抑制することができる。 The swing type rotary compressor according to the tenth aspect of the invention can suppress the contact of the main shaft portion of the crankshaft with respect to one piece as compared with the prior art.
第11発明に係る揺動式ロータリ圧縮機は、従来よりもクランク軸の主軸部の片当たりを抑制することができる。 The swing type rotary compressor according to the eleventh aspect of the present invention can suppress the contact of the main shaft portion of the crankshaft with respect to one piece as compared with the prior art.
―第1実施形態―
本発明の第1実施形態に係る高低圧ドーム型スクロール圧縮機1は、蒸発器、凝縮器及び膨張機構等とともに冷媒回路を構成し、その冷媒回路中のガス冷媒(フロン系冷媒や二酸化炭素冷媒などを含む)を圧縮する役割を担うものであって、図1に示されるように、主に、密閉ドーム型のケーシング10、スクロール圧縮機構15、オルダムリング39、クランク軸17、駆動モータ16、下部主軸受60、吸入管19、及び吐出管20から構成されている。以下、この高低圧ドーム型スクロール圧縮機1の構成部品についてそれぞれ詳述していく。
-First embodiment-
The high / low pressure dome
<高低圧ドーム型スクロール圧縮機の構成部品の詳細>
(1)ケーシング
ケーシング10は、略円筒状の胴部ケーシング部11と、胴部ケーシング部11の上端を覆う椀状の上壁部12と、胴部ケーシング部11の下端を覆う椀状の底壁部13とを有する。そして、このケーシング10には、主に、ガス冷媒を圧縮するスクロール圧縮機構15と、スクロール圧縮機構15の下方に配置される駆動モータ16とが収容されている。このスクロール圧縮機構15と駆動モータ16とは、ケーシング10内を上下方向に延びるように配置されるクランク軸17によって連結されている。そして、この結果、スクロール圧縮機構15と駆動モータ16との間には、間隙空間18が生じる。
<Details of components of high-low pressure dome type scroll compressor>
(1) Casing The
(2)スクロール圧縮機構
スクロール圧縮機構15は、図1に示されるように、主に、軸受ハウジング23と、軸受ハウジング23の上方に密着して配置される固定スクロール24と、固定スクロール24に噛合する可動スクロール26とから構成されている。以下、このスクロール圧縮機構15の構成部品についてそれぞれ詳述していく。
(2) Scroll compression mechanism As shown in FIG. 1, the
a)軸受ハウジング
軸受ハウジング23は、図2に示されるように、主に、本体部23a、円筒状軸受部32及び支持部23bから形成されている。本体部23aには、図1に示されるように、中央に凹設される軸受ハウジング凹部31や、オルダムリング39挿入用の環状溝23c、可動スクロール26の座部23d、軸受ハウジング側通路48(後述)等が形成されている。円筒状軸受部32には、上下方向に貫通する軸受孔33が形成されている。そして、この軸受孔33には、クランク軸17が軸受メタル34を介して回転自在に嵌入される。なお、この軸受メタル34は、すべり軸受として機能する。支持部23bは、本体部23aから内側に向かって延びており、円筒状軸受部32を中央部分CP1で支持するように形成される。また、円筒状軸受部32は、肉厚に対する全長(軸方向長さ)の比が10以上となるように設計されている。また、この円筒状軸受部32は、上端部分UP1と下端部分LP1とがほぼ同じ長さになるように設計されている。この結果、円筒状軸受部32の上端部分UP1及び下端部分LP1は自在にたわむことが可能となる。そして、この軸受ハウジング23は、本体部23aの外周面において周方向の全体に亘って胴部ケーシング部11に圧入固定されている。つまり、胴部ケーシング部11と軸受ハウジング23とは全周に亘って気密状に密着されている。このため、ケーシング10の内部は、軸受ハウジング23下方の高圧空間28と軸受ハウジング23上方の低圧空間29とに区画されていることになる。また、この軸受ハウジング23には、上端面が固定スクロール24の下端面と密着するように、固定スクロール24がボルト38により締結固定されている。
a) Bearing Housing As shown in FIG. 2, the bearing
なお、本実施の形態において、この軸受ハウジング23は、炭素含有量の比較的低い鋳鉄から半溶融ダイキャスト成形法によって成形されている。なお、軸受ハウジング23の成形の詳細については後に詳述する。
In the present embodiment, the bearing
b)固定スクロール
固定スクロール24は、主に、鏡板24aと、鏡板24aの下面P2に形成された渦巻き状(インボリュート状)のラップ24bと、ラップ24bを囲う外周壁24cとから構成されている。鏡板24aには、圧縮室40(後述)に連通する吐出通路41と、吐出通路41に連通する拡大凹部42とが形成されている。吐出通路41は、鏡板24aの中央部分において上下方向に延びるように形成されている。拡大凹部42は、鏡板24aの上面P1に開口するように形成されている。そして、固定スクロール24の上面P1には、この拡大凹部42を塞ぐように蓋体44がボルト44aにより締結固定されている。そして、拡大凹部42に蓋体44が覆い被ることにより、スクロール圧縮機構15の運転音を消音させる膨張室、すなわちマフラー空間45が形成されている。固定スクロール24と蓋体44とは、図示しないパッキンを介して密着させることによりシールされている。
b) Fixed Scroll The fixed
c)可動スクロール
可動スクロール26は、図1に示されるように、主に、鏡板26aと、鏡板26aの上面に形成された渦巻き状(インボリュート状)のラップ26bと、鏡板26aの下面P2に形成された軸受部26cと、鏡板26aの両端部に形成される溝部(図示せず)とから構成されている。そして、この可動スクロール26は、溝部にオルダムリング39(後述)が嵌め込まれることにより軸受ハウジング23に支持される。また、軸受部26cにはクランク軸17の偏芯軸部17aが嵌入される。可動スクロール26は、このようにスクロール圧縮機構15に組み込まれることによってクランク軸17の回転により自転することなく軸受ハウジング23内を公転する。そして、可動スクロール26のラップ26bは固定スクロール24のラップ24bに噛合させられており、両ラップ24b,26bの接触部の間には圧縮室40が形成されている。そして、この圧縮室40では、可動スクロール26の公転に伴い、両ラップ24b,26b間の容積が中心に向かって収縮する。本実施形態に係る高低圧ドーム型スクロール圧縮機1では、このようにしてガス冷媒が圧縮される。
c) Movable Scroll As shown in FIG. 1, the
d)その他
また、このスクロール圧縮機構15には、固定スクロール24と軸受ハウジング23とに亘り、連絡通路46が形成されている。この連絡通路46は、固定スクロール24に開けられたスクロール側通路47と、軸受ハウジング23に開けられた軸受ハウジング側通路48とが連通するように形成されている。そして、連絡通路46の上端は拡大凹部42に開口し、連絡通路46の下端は軸受ハウジング23の下端面に開口している。つまり、この軸受ハウジング側通路48の下端開口により、連絡通路46の冷媒を間隙空間18に流出させる吐出口49が構成されていることになる。
d) Others In the
(3)オルダムリング
オルダムリング39は、上述したように、可動スクロール26の自転運動を防止するための部材であって、キー部が軸受ハウジング23に形成されるオルダム溝(図示せず)に嵌め込まれている。なお、このオルダム溝は、長円形状の溝であって、軸受ハウジング23において互いに対向する位置に配設されている。
(3) Oldham ring
(4)クランク軸
クランク軸17は、図1に示されるように、略円柱状の一体成形部品であって、主に、偏芯軸部17a、主軸部17b、バランスウェイト部17c、および副軸部17dを備えている。偏芯軸部17aは、可動スクロール26の軸受部26cに収容される。主軸部17bは、軸受ハウジング23の軸受孔33に軸受メタル34を介して収容される。副軸部17dは、下部主軸受60に収容される。
(4) Crankshaft As shown in FIG. 1, the
(5)駆動モータ
駆動モータ16は、本実施の形態において直流モータであって、主に、ケーシング10の内壁面に固定された環状のステータ51と、ステータ51の内側に僅かな隙間(エアギャップ通路)をもって回転自在に収容されたローター52とから構成されている。そして、この駆動モータ16は、ステータ51の上側に形成されているコイルエンド53の上端が軸受ハウジング23の円筒状軸受部32の下端とほぼ同じ高さ位置になるように配置されている。
(5) Drive Motor The drive
ステータ51には、ティース部に銅線が巻回されており、上方および下方にコイルエンド53が形成されている。また、ステータ51の外周面には、ステータ51の上端面から下端面に亘り且つ周方向に所定間隔をおいて複数個所に切欠形成されているコアカット部が設けられている。そして、このコアカット部により、胴部ケーシング部11とステータ51との間に上下方向に延びるモータ冷却通路55が形成されている。
In the
ローター52は、胴部ケーシング部11の軸心に配置されたクランク軸17を介してスクロール圧縮機構15の可動スクロール26に駆動連結されている。また、連絡通路46の吐出口49を流出した冷媒をモータ冷却通路55に案内する案内板58が、間隙空間18に配設されている。
The rotor 52 is drivably coupled to the
(6)下部主軸受
下部主軸受60は、駆動モータ16の下方の下部空間に配設されている。この下部主軸受60は、胴部ケーシング部11に固定されるとともにクランク軸17の副軸部17dを支持している。
(6) Lower Main Bearing The lower
(7)吸入管
吸入管19は、冷媒回路の冷媒をスクロール圧縮機構15に導くためのものであって、ケーシング10の上壁部12に気密状に嵌入されている。吸入管19は、低圧空間29を上下方向に貫通すると共に、内端部が固定スクロール24に嵌入されている。
(7) Suction Pipe The
(8)吐出管
吐出管20は、ケーシング10内の冷媒をケーシング10外に吐出させるためのものであって、ケーシング10の胴部ケーシング部11に気密状に嵌入されている。
(8) Discharge pipe The
<軸受ハウジングの製造方法>
本実施の形態では、軸受ハウジング23は下記製造方法により製造される。
<Production method of bearing housing>
In the present embodiment, the bearing
(原材料)
本実施の形態において軸受ハウジング23の原材料となる鉄素材として、C:2.3〜2.4wt%、Si:1.95〜2.05wt%、Mn:0.6〜0.7wt%、P:<0.035wt%、S:<0.04wt%、Cr:0.00〜0.50wt%、Ni:0.50〜1.00wt%が添加されているビレットが採用される。なお、ここにいう重量割合は全量に対する割合である。また、ここに「ビレット」とは、一度、上記成分の鉄素材が溶融炉において溶融された後に、連続鋳造装置により円柱形状等に成形された最終成形前の素材を意味する。なお、ここで、CおよびSiの含有量は、引張強度および引張弾性率が片状黒鉛鋳鉄より高くなること、および複雑な形状の部品を成形するのに適切な流動性を備えていることの両方を満足するように決定される。また、Niの含有量は、金属組織の靭性を向上させて成形時の表面クラックを防止するのに適切な金属組成を構成するように決定されている。
(raw materials)
In the present embodiment, the iron material used as the raw material of the bearing
(製造工程)
軸受ハウジング23は、半溶融ダイキャスト成形工程、熱処理工程、および最終仕上げ工程を経て製造される。以下、各工程について詳述する。
(Manufacturing process)
The bearing
a)半溶融ダイキャスト成形工程
半溶融ダイキャスト成形工程では、先ず、ビレットを高周波加熱することにより半溶融状態とする。次いで、その半溶融状態のビレットを所定の金型に注入する際に、ダイキャストマシンで所定圧力を加えながらビレットを所望の形状に成形し、軸受ハウジング基体を作製する。そして、軸受ハウジング基体を金型から取り出して急冷させると、その軸受ハウジング基体の金属組織は、全体的に白銑化したものとなる。なお、軸受ハウジング基体は最終的に得られる軸受ハウジング23よりも若干大きく、この軸受ハウジング基体は、後の最終仕上げ工程において加工代が取り除かれて最終的な軸受ハウジング23となる。
a) Semi-molten die-cast molding process In the semi-molten die-cast molding process, first, the billet is heated to a high frequency to be in a semi-molten state. Next, when the billet in the semi-molten state is poured into a predetermined mold, the billet is formed into a desired shape while applying a predetermined pressure with a die casting machine, and a bearing housing base is produced. When the bearing housing base is taken out from the mold and rapidly cooled, the metal structure of the bearing housing base is entirely whitened. Note that the bearing housing base is slightly larger than the finally obtained bearing
b)熱処理工程
熱処理工程では、半溶融ダイキャスト成形工程後の軸受ハウジング基体が熱処理される。この熱処理工程において、軸受ハウジング基体の金属組織は、白銑化組織からパーライト/フェライト基地、粒状黒鉛から成る金属組織へと変化する。なお、この白銑化組織の黒鉛化、パーライト化については熱処理温度、保持時間、冷却速度などを調節することにより調節することができる。例えば、Honda R&D Technical Review の Vol.14 No.1 の論文「鉄の半溶融成形技術の研究」にあるように、950℃で60分保持した後に0.05〜0.10℃/secの冷却速度で炉中にて徐冷することにより、500MPa〜700MPa程度の引張強度、HB150(HRB81(SAE J 417硬さ換算表からの換算値))〜HB200(HRB96(SAE J 417硬さ換算表からの換算値))程度の硬度を有する金属組織を得ることができる。このような金属組織はフェライト中心であるために軟らかく被削性に優れるが、機械加工時に構成刃先を形成して刃具寿命を低下させる可能性がある。また、1000℃で60分保持した後に空冷し、さらに最初の温度より少し低い温度で所定時間保持した後に空冷することにより、600MPa〜900MPa程度の引張強度、HB200(HRB96(SAE J 417硬さ換算表からの換算値))〜HB250(HRB105,HRC26(SAE J 417硬さ換算表からの換算値、なおHRB105は試験タイプの有効な実用範囲を超えるため参考値である))程度の硬度を有する金属組織を得ることができる。このような金属組織において、片状黒鉛鋳鉄と同等の硬度を有するものは、片状黒鉛鋳鉄と同等の被削性を有し、同等の延性・靭性を有する球状黒鉛鋳鉄と比較すると被削性に優れている。また、1000℃で60分保持した後に油冷し、さらに最初の温度より少し低い温度で所定時間保持した後に空冷することにより、800MPa〜1300MPa程度の引張強度、HB250(HRB105,HRC26(SAE J 417硬さ換算表からの換算値、なおHRB105は試験タイプの有効な実用範囲を超えるため参考値である))〜HB350(HRB122,HRC41(SAE J 417硬さ換算表からの換算値、なおHRB122は試験タイプの有効な実用範囲を超えるため参考値である))程度の硬度を有する金属組織を得ることができる。このような金属組織はパーライト中心であるために硬く、被削性に劣るが、耐摩耗性に優れている。
b) Heat treatment step In the heat treatment step, the bearing housing base after the semi-molten die casting step is heat treated. In this heat treatment step, the metal structure of the bearing housing base changes from a whitened structure to a metal structure composed of pearlite / ferrite matrix and granular graphite. The graphitization and pearlization of the whitened structure can be adjusted by adjusting the heat treatment temperature, holding time, cooling rate, and the like. For example, as described in Honda R & D Technical Review Vol.14 No.1 paper "Study on the semi-melting technology of iron", cooling at 0.05 to 0.10 ° C / sec after holding at 950 ° C for 60 minutes By slowly cooling in the furnace at a speed, tensile strength of about 500 MPa to 700 MPa, HB150 (HRB81 (converted value from SAE J417 hardness conversion table)) to HB200 (HRB96 (SAE J417 hardness conversion table) A metal structure having a hardness of the order of conversion))) can be obtained. Such a metal structure is soft and excellent in machinability because it has a ferrite center, but there is a possibility of forming a cutting edge during machining and reducing the tool life. In addition, after holding at 1000 ° C. for 60 minutes, air cooling, and further holding for a predetermined time at a temperature slightly lower than the initial temperature and then air cooling, tensile strength of about 600 MPa to 900 MPa, HB200 (HRB96 (SAE J 417 hardness conversion) Conversion value from table)) to HB250 (HRB105, HRC26 (conversion value from SAE J417 hardness conversion table, HRB105 is a reference value because it exceeds the effective practical range of the test type))) A metal structure can be obtained. In such a metal structure, those having hardness equivalent to flake graphite cast iron have machinability equivalent to flake graphite cast iron, and machinability compared to spheroidal graphite cast iron having equivalent ductility and toughness. Is excellent. In addition, by holding the oil at 1000 ° C. for 60 minutes, cooling with oil, and holding the air at a temperature slightly lower than the initial temperature for a predetermined time and then cooling with air, tensile strength of about 800 MPa to 1300 MPa, HB250 (HRB105, HRC26 (SAE J 417 Conversion value from hardness conversion table, HRB105 is a reference value because it exceeds the effective practical range of test type))-HB350 (HRB122, HRC41 (converted value from SAE J417 hardness conversion table, HRB122) It is possible to obtain a metal structure having a hardness of a reference level because it exceeds the effective practical range of the test type. Such a metal structure is hard because it has a pearlite center and is inferior in machinability, but has excellent wear resistance.
c)最終仕上げ工程
最終仕上げ工程では、軸受ハウジング基体が機械加工されて軸受ハウジング23の完成となる。
c) Final Finishing Process In the final finishing process, the bearing housing base is machined to complete the bearing
<高低圧ドーム型スクロール圧縮機運転中の圧縮冷媒ガスの流れ>
駆動モータ16が駆動されると、クランク軸17が回転し、可動スクロール26が自転することなく公転運転する。すると、低圧のガス冷媒が、吸入管19を通って圧縮室40の周縁側から圧縮室40に吸引され、圧縮室40の容積変化に伴って圧縮され、高圧のガス冷媒となる。そして、この高圧のガス冷媒は、圧縮室40の中央部から吐出通路41を通ってマフラー空間45へ吐出され、その後、連絡通路46を通って間隙空間18へ流出し、案内板58と胴部ケーシング部11の内面との間を下側に向かって流れる。そして、このガス冷媒は、案内板58と胴部ケーシング部11の内面との間を下側に向かって流れる際に、一部が分流して案内板58と駆動モータ16との間を円周方向に流れる。なお、このとき、ガス冷媒に混入している潤滑油が分離される。一方、分流したガス冷媒の他部は、モータ冷却通路55を下側に向かって流れ、モータ下部空間にまで流れた後、反転してステータ51とローター52との間のエアギャップ通路、または連絡通路46に対向する側(図1における左側)のモータ冷却通路55を上方に向かって流れる。その後、案内板58を通過したガス冷媒と、エアギャップ通路又はモータ冷却通路55を流れてきたガス冷媒とは、間隙空間18で合流して吐出管20からケーシング10外に吐出される。そして、ケーシング10外に吐出されたガス冷媒は、冷媒回路を循環した後、再度吸入管19を通ってスクロール圧縮機構15に吸入されて圧縮される。
<Flow of compressed refrigerant gas during operation of high / low pressure dome type scroll compressor>
When the
<高低圧ドーム型スクロール圧縮機の特徴>
本発明の第1実施形態に係る高低圧ドーム型スクロール圧縮機1では、この軸受ハウジングにおいて、支持部23bが、本体部23aから斜め下方内側に向かって延びており、円筒状軸受部32を中央部分CP1で支持している。また、この軸受ハウジング23は、2.3重量%〜2.4重量%の炭素含有量を有する鋳鉄から半溶融ダイキャスト成形法又は半凝固ダイキャスト成形法によって成形されている。そして、この結果、円筒状軸受部32は、肉厚に対する全長の比が10以上となるように設計されている。このため、この軸受ハウジング23の円筒状軸受部32の上端部分UP1及び下端部分LP1は、自由にたわむことができ、クランク軸17の半径方向の挙動に追従することができる。よって、高低圧ドーム型スクロール圧縮機1では、従来よりもクランク軸17の主軸部17bの片当たりを抑制することができる。
<Characteristics of high / low pressure dome type scroll compressor>
In the high / low pressure dome
<変形例>
(A)
先の実施の形態に係る軸受ハウジング23は2.3〜2.4wt%の炭素含有量を有するレーザー溶接可能な鋳鉄から成形されていたが、軸受ハウジング23は、0.3重量%未満の炭素含有量を有する低炭素鋼から成形されてもよい。かかる場合も、先の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
<Modification>
(A)
Although the bearing
(B)
先の実施の形態に係る軸受ハウジング23は2.3〜2.4wt%の炭素含有量を有する鋳鉄から半溶融ダイキャスト成形法によって成形されていたが、軸受ハウジング23は、同鋳鉄から半凝固ダイキャスト成形法によって成形されてもよい。
(B)
The bearing
(C)
先の実施の形態に係る軸受ハウジング23では全体が2.3〜2.4wt%の炭素含有量を有する鋳鉄から半溶融ダイキャスト成形法によって成形されていたが、円筒状軸受部32のみが同鋳鉄から同成形法により成形されていてもよいし、0.3重量%未満の炭素含有量を有する低炭素鋼から成形されてもよい。つまり、本体部23aや支持部23bは他の素材、例えば、FC250等の普通鋳鉄等から成形されていてもよい。なお、そのような軸受ハウジングを成形するためには、予め「0.3重量%未満の炭素含有量を有する低炭素鋼」又は「2.0重量%〜2.7重量%の炭素含有量を有する鋳鉄」から成る円筒状軸受部を成形しておき、軸受ハウジングの成形前に、軸受ハウジングの鋳型にその円筒状軸受部を仕込んでおく必要がある。なお、このとき、軸受ハウジング中の円筒状軸受部の位置が、先の実施形態に係る軸受ハウジングの円筒状軸受部32と同位置となるように仕込む必要がある。このようにしても、先の実施の形態に係る高低圧ドーム型スクロール圧縮機1と同様の効果を得ることができる。
(C)
In the bearing
(D)
先の実施の形態に係る軸受ハウジング23は2.3〜2.4wt%の炭素含有量を有する鋳鉄から半溶融ダイキャスト成形法によって成形されていたが、軸受ハウジング23は、球状黒鉛鋳鉄から成形されていてもよい。
(D)
The bearing
(E)
先の実施の形態に係る軸受ハウジング23では全体が2.3〜2.4wt%の炭素含有量を有する鋳鉄から半溶融ダイキャスト成形法によって成形されていたが、円筒状軸受部32が球状黒鉛鋳鉄から成形され、本体部23aや支持部23bが片状黒鉛鋳鉄から成形されていてもよい。なお、そのような軸受ハウジングを成形するためには、予め球状黒鉛鋳鉄から成る円筒状軸受部を成形しておき、軸受ハウジングの成形前に、軸受ハウジングの鋳型にその円筒状軸受部を仕込んでおく必要がある。なお、このとき、軸受ハウジング中の円筒状軸受部の位置が、先の実施形態に係る軸受ハウジングの円筒状軸受部32と同位置となるように仕込む必要がある。
―第2実施形態―
本発明の第2実施形態に係るロータリ圧縮機2は、蒸発器、凝縮器及び膨張機構等とともに冷媒回路を構成し、その冷媒回路中のガス冷媒(フロン系冷媒や二酸化炭素冷媒などを含む)を圧縮する役割を担うものであって、図3に示されるように、主に、密閉ドーム型のケーシング110、ロータリ圧縮機構115、駆動モータ116、クランク軸117、吸入管119及び吐出管120から構成されている。以下、このロータリ圧縮機2の構成部品についてそれぞれ詳述していく。
(E)
In the bearing
-Second embodiment-
The
<ロータリ圧縮機の構成部品の詳細>
(1)ケーシング
ケーシング110は、略円筒状の胴部ケーシング部111と、胴部ケーシング部111の上端部に気密状に溶接される椀状の上壁部112と、胴部ケーシング部111の下端部に気密状に溶接される椀状の底壁部113とを有する。そして、このケーシング110には、主に、ガス冷媒を圧縮するロータリ圧縮機構115と、ロータリ圧縮機構115の上方に配置される駆動モータ116とが収容されている。このロータリ圧縮機構115と駆動モータ116とは、ケーシング110内を上下方向に延びるように配置されるクランク軸117によって連結されている。
<Details of components of rotary compressor>
(1) Casing The
(2)ロータリ圧縮機構
ロータリ圧縮機構115は、図4に示されるように、主に、シリンダブロック124、ローラ121、ベーン122、フロントヘッド123及びリアヘッド125から構成されている。以下、このロータリ圧縮機構115の構成部品についてそれぞれ詳述していく。
(2) Rotary compression mechanism As shown in FIG. 4, the
a)シリンダブロック
シリンダブロック124には、図4に示されるように、シリンダ孔124a、吸入孔124b、吐出路124c及びベーン収容孔124dが形成されている。シリンダ孔124aは、図4に示されるように、板厚方向に沿って貫通する円柱状の孔である。吸入孔124bは、図4に示されるように、外周壁面からシリンダ孔124aに貫通して延びている。吐出路124cは、シリンダ孔124aを形作る円筒部の内周側の一部が切り欠かれることによって形成されている。ベーン収容孔124dは、板厚方向に沿って貫通する孔であって、板厚方向に沿って見た場合において吸入孔124bと吐出路124cとの間に位置している。
a) Cylinder Block As shown in FIG. 4, the
そして、このシリンダブロック124は、シリンダ孔124aにローラ121及び後述するクランク軸117の偏芯軸部117aが収容され、ベーン収容孔124dにベーン122が収容された状態で、吐出路124cがフロントヘッド123側を向くようにしてフロントヘッド123とリアヘッド125とに嵌合される(図3を参照)。この結果、ロータリ圧縮機構115にはシリンダ室Rc1が形成され、このシリンダ室Rc1は後述するベーン122によって、吸入孔124bと連通する吸入室と、吐出路124cと連通する吐出室とに区画されることになる。
In the
b)ローラ
ローラ121は、後述するクランク軸117の偏芯軸部117aに嵌合された状態でシリンダブロック124のシリンダ孔124aに挿入される。クランク軸117が回転すると、ローラ121は、外周部をシリンダブロック124の内壁と摺接させながら、クランク軸117の主軸部117bを中心とした公転運動を行う。
b) Roller The
c)ベーン
ベーン122は、略平板状の部材であって、ベーン収容孔124dの最奥に格納されたスプリング126の弾性力によって、公転運動するローラ121に対して常に押し付けられている。ベーン122は、ローラ121の公転運動に合わせて、ローラ121の外周部と接触しながら進退運動をする。これにより、ベーン122は、シリンダ室Rc1を吸入室と吐出室とに区画する。ここで、吸入室は、吸入孔124bと連通するため低圧の状態下にあり、吐出室は、吐出路124cと連通するため高圧の状態下にある。
c) Vane The
d)フロントヘッド
フロントヘッド123は、シリンダブロック124の吐出路124c側を覆う部材であって、ケーシング110に嵌合されている。フロントヘッド123は、図5に示されるように、主に、本体部123a、円筒状軸受部132a及び支持部123bから形成されている。円筒状軸受部132aには、上下方向に貫通する軸受孔133aが形成されている。そして、この軸受孔133aには、後述するクランク軸117が回転自在に嵌入される。支持部123bは、本体部123aから内側に向かって延びており、円筒状軸受部132aを中央部分CP2で支持するように形成される。また、円筒状軸受部132aは、肉厚に対する全長(軸方向長さ)の比が10以上となるように設計されている。また、この円筒状軸受部132aは、上端部分UP2が下端部分LP2より長くなるように設計されている。この結果、駆動モータ116の近傍に配置されている円筒状軸受部132aの上端部分UP2は、下端部分LP2に比べてより自在にたわむことが可能となる。なお、本体部123aと円筒状軸受部132aの下端部分LP2との間には溝状の空間が形成されている。圧縮効率の低下を防止するために、フロントヘッド123は、この溝状の空間とシリンダ室Rc1とが連通しないように形成されている。
d) Front Head The
なお、本実施の形態において、フロントヘッド123の成型材料及び成型法は、「―第1実施形態―」の「軸受ハウジングの製造方法」の項において軸受ハウジング23に関して述べた成型材料及び成型法と同一である。
In the present embodiment, the molding material and molding method of the
e)リアヘッド
リアヘッド125は、シリンダブロック124の吐出路124c側の反対側を覆う部材である。リアヘッド125は、図6に示されるように、主に、本体部125a、円筒状軸受部132b及び支持部125bから形成されている。円筒状軸受部132bには、上下方向に貫通する軸受孔133bが形成されている。そして、この軸受孔133bには、後述するクランク軸117の副軸部117cが挿入される。支持部125bは、本体部125aから内側に向かって延びており、円筒状軸受部132bを中央部分CP3で支持するように形成される。また、円筒状軸受部132bは、肉厚に対する全長(軸方向長さ)の比が10以上となるように設計されている。また、この円筒状軸受部132bは、下端部分LP3が上端部分UP3より長くなるように設計されている。なお、本体部125aと円筒状軸受部132bの上端部分UP3との間には溝状の空間が形成されている。圧縮効率の低下を防止するために、リアヘッド125は、この溝状の空間とシリンダ室Rc1とが連通しないように形成されている。
e) Rear Head The
なお、本実施の形態において、リアヘッド125の成型材料及び成型法は、「―第1実施形態―」の「軸受ハウジングの製造方法」の項において軸受ハウジング23に関して述べた成型材料及び成型法と同一である。
In the present embodiment, the molding material and molding method of the
(3)駆動モータ
駆動モータ116は、「―第1実施形態―」の「高低圧ドーム型スクロール圧縮機の構成部品の詳細」の項において駆動モータ16に関して述べた構成と同一の構成を有している。
(3) Drive motor The
(4)クランク軸
クランク軸117は、主に、主軸部117b、偏芯軸部117a及び副軸部117cから形成されている。偏芯軸部117aは、副軸部117c側に設けられている。副軸部117cは径が主軸部117bの径よりも小さく設計されており、ローラ121は副軸部117c側から挿入されて偏芯軸部117aに嵌合されるようになっている。そして、このクランク軸117は、偏芯軸部117aが設けられていない側が駆動モータ116のローターに固定されている。
(4) Crankshaft The
(5)吸入管
吸入管119は、ケーシング110を貫通するように設けられており、一端がシリンダブロック124に形成される吸入孔124bに嵌め込まれており、他端がアキュムレータ190に嵌め込まれている。吸入管119は、冷媒回路の冷媒をロータリ圧縮機構115に導くためのものである。
(5) Suction Pipe The
(6)吐出管
吐出管120は、ケーシング110の上壁部112を貫通するように設けられている。吐出管120は、ケーシング110内の冷媒をケーシング110外に吐出させるためのものである。
(6) Discharge Pipe The
<ロータリ圧縮機運転中の圧縮冷媒ガスの流れ>
駆動モータ116が駆動されると、上述したように、ローラ121はクランク軸117の主軸部117bを中心とした公転運転を行う。これにより、吸入管119を通って吸入室に吸引された低圧のガス冷媒は、圧縮されて吐出室で高圧のガス冷媒となった後に、吐出路124cを通ってケーシング110外に吐出される。
<Flow of compressed refrigerant gas during rotary compressor operation>
When the
<ロータリ圧縮機の特徴>
本発明の第2実施形態に係るロータリ圧縮機2では、「―第1実施形態―」の「高低圧ドーム型スクロール圧縮機の特徴」の項において述べた理由により、従来よりもクランク軸117の主軸部117bの片当たりを抑制することができる。
<Characteristics of rotary compressor>
In the
<変形例>
(A)
先の実施形態では、フロントヘッド123及びリアヘッド125がロータリ圧縮機2に採用されていたが、揺動式ロータリ圧縮機に採用されてもよい。揺動式ロータリ圧縮機3に備えられるシリンダブロック224の平面図を図7に示す。
<Modification>
(A)
In the previous embodiment, the
図7において、シリンダブロック224は、シリンダ孔224aにクランク軸の偏芯軸部217a及びピストン221のローラ部221aが収容され、ブッシュ収容孔224dにピストン221のブレード部221b及びブッシュ222が収容され、ブレード収容孔224eにピストン221のブレード部221bが収容された状態で、吐出路224cがフロントヘッド側を向くようにしてフロントヘッドとリアヘッドとに嵌合される。この結果、シリンダ室Rc2が形成され、このシリンダ室Rc2はピストン221によって吸入孔224bと連通する吸入室と、吐出路224cと連通する吐出室とに区画されることになる。なお、この状態で、ローラ部221aは、偏芯軸部217aに嵌め込まれている。
In FIG. 7, in the
図示されない駆動モータが駆動されると、ローラ部221aはクランク軸217の主軸部217bを中心とした公転運転を行う。これにより、吸入孔224bを通って吸入室に吸引された低圧のガス冷媒は、圧縮されて吐出室で高圧のガス冷媒となった後に、吐出路224cを通ってケーシング外に吐出される。
When a drive motor (not shown) is driven, the
(B)
先の実施の形態に係るロータリ圧縮機2は、1シリンダタイプのロータリ圧縮機であったが、本発明に係る軸受ハウジングは、2シリンダタイプのロータリ圧縮機や揺動式ロータリ圧縮機に採用されてもよい。なお、2シリンダタイプのロータリ圧縮機や揺動式ロータリ圧縮機では、1シリンダタイプのロータリ圧縮機や揺動式ロータリ圧縮機に比べて、フロントヘッドとリアヘッドとの距離が遠くなる。このため、2シリンダタイプのロータリ圧縮機や揺動式ロータリ圧縮機では、1シリンダタイプのロータリ圧縮機や揺動式ロータリ圧縮機に比べて、クランク軸の主軸部の片当たりが発生しやすいという問題がある。本発明に係る軸受ハウジングをフロントヘッド及びリアヘッドの両方に導入したロータリ圧縮機や揺動式ロータリ圧縮機では、このような問題を解消することができる。
(B)
Although the
また、2シリンダタイプのロータリ圧縮機や揺動式ロータリ圧縮機では、シリンダ室が2つに分けられているため、1シリンダタイプのロータリ圧縮機や揺動式ロータリ圧縮機に比べて圧縮機構を小型化することができる。したがって、2シリンダタイプのロータリ圧縮機や揺動式ロータリ圧縮機では、1シリンダタイプのロータリ圧縮機や揺動式ロータリ圧縮機に比べてシール箇所の総面積が低減されるため、圧縮機構のシール性を向上させることができる。したがって、2シリンダタイプのロータリ圧縮機や揺動式ロータリ圧縮機では、1シリンダタイプのロータリ圧縮機や揺動式ロータリ圧縮機に比べて性能向上が期待される。 In addition, since the cylinder chamber is divided into two in the two-cylinder type rotary compressor and the oscillating rotary compressor, the compression mechanism is provided in comparison with the one-cylinder type rotary compressor and the oscillating rotary compressor. It can be downsized. Accordingly, since the total area of the seal portion is reduced in the two-cylinder type rotary compressor and the oscillating rotary compressor compared to the one-cylinder type rotary compressor and the oscillating rotary compressor, the seal of the compression mechanism Can be improved. Therefore, in the two-cylinder type rotary compressor and the oscillating rotary compressor, an improvement in performance is expected compared to the one-cylinder type rotary compressor and the oscillating rotary compressor.
本発明に係る軸受ハウジングは、従来よりもクランク軸の主軸部の片当たりを抑制することができるという特徴を有しており、スクロール圧縮機、ロータリ圧縮機及び揺動式ロータリ圧縮機等に採用することで圧縮機の長寿命化に貢献する。 The bearing housing according to the present invention has a feature that it can suppress the contact of the main shaft portion of the crankshaft more than before, and is adopted for a scroll compressor, a rotary compressor, a swinging rotary compressor, and the like. This contributes to longer compressor life.
1 高低圧ドーム型スクロール圧縮機(スクロール圧縮機)
2 ロータリ圧縮機
3 揺動式ロータリ圧縮機
16,116 駆動モータ(回転駆動機構)
17,117,217 クランク軸(クランクシャフト)
17a,117a,217a 偏芯軸部
17b,117b,217b 主軸部
23 軸受ハウジング
23a 本体部
23b 支持部
24 固定スクロール(第1スクロール)
26 可動スクロール(第2スクロール)
26c 可動スクロールの軸受部
32 円筒状軸受部
CP1 円筒状軸受部の中央部分
121 ローラ
122 ベーン
123,223 フロントヘッド(第1軸受ハウジング)
124,224 シリンダブロック
125,225 リアヘッド(第2軸受ハウジング)
221 ピストン
221a ローラ部
221b ブレード部
1 High / low pressure dome type scroll compressor (scroll compressor)
2 Rotary compressor 3
17, 117, 217 Crankshaft (Crankshaft)
17a, 117a, 217a
26 Movable scroll (second scroll)
26c Bearing part of
124,224 Cylinder blocks 125,225 Rear head (second bearing housing)
221
Claims (11)
平面視において前記本体部の内側に位置する円筒状軸受部(32)と、
前記円筒状軸受部の中央部分(CP1)から前記本体部まで延びており前記円筒状軸受部を前記本体部に支持する支持部(23b)と
を備える軸受ハウジング(23)。 A cylindrical body (23a);
A cylindrical bearing (32) located inside the main body in plan view;
A bearing housing (23) comprising a support portion (23b) extending from a central portion (CP1) of the cylindrical bearing portion to the main body portion and supporting the cylindrical bearing portion on the main body portion.
請求項1に記載の軸受ハウジング。 2. The cylindrical bearing portion according to claim 1, wherein the cylindrical bearing portion is formed from cast iron having a carbon content of 2.0 wt% to 2.7 wt% by a semi-molten die casting method or a semi-solid die casting method. Bearing housing.
請求項2に記載の軸受ハウジング。 The bearing body according to claim 2, wherein the main body portion and the support portion are made of flake graphite cast iron or spheroidal graphite cast iron.
請求項1に記載の軸受ハウジング。 The bearing housing according to claim 1, wherein the cylindrical bearing portion is formed of spheroidal graphite cast iron.
請求項4に記載の軸受ハウジング。 The bearing body according to claim 4, wherein the main body portion and the support portion are made of flake graphite cast iron.
軸受部(26c)を有し、前記第1スクロールと噛み合った状態で前記第1スクロールに対して相対的に旋回運動する第2スクロール(26)と、
請求項1から5のいずれかに記載の軸受ハウジング(23)と、
前記第2スクロールの軸受部に嵌め込まれる偏芯軸部(17a)と、前記軸受ハウジングの円筒状軸受部に挿通される主軸部(17b)とを有するクランクシャフト(17)と、
前記クランクシャフトを回転駆動する回転駆動機構(16)と
を備えるスクロール圧縮機(1)。 The first scroll (24);
A second scroll (26) having a bearing portion (26c) and pivoting relative to the first scroll in a state of meshing with the first scroll;
A bearing housing (23) according to any of claims 1 to 5;
A crankshaft (17) having an eccentric shaft portion (17a) fitted into the bearing portion of the second scroll and a main shaft portion (17b) inserted through the cylindrical bearing portion of the bearing housing;
A scroll compressor (1) provided with the rotation drive mechanism (16) which rotationally drives the said crankshaft.
請求項6に記載のスクロール圧縮機。 The scroll compressor according to claim 6 which compresses carbon dioxide.
請求項1から5のいずれかに記載の軸受ハウジングからなり、前記シリンダブロックと前記板厚方向に沿って隣接する位置に設けられている第1軸受ハウジング(123)と、
請求項1から5のいずれかに記載の軸受ハウジングからなり、前記シリンダブロックと板厚方向に沿って隣接する位置に設けられていると共に、前記シリンダブロックを前記第1軸受ハウジングと嵌合する位置に設けられている第2軸受ハウジング(125)と、
前記シリンダブロック、前記第1軸受ハウジング及び前記第2軸受ハウジングで囲まれた圧縮空間に配設されているローラ(121)と、
前記ローラに摺接して、前記圧縮空間を2つの空間に区画するベーン(122)と、
前記ローラが回転自在に嵌入される偏芯軸部(117a)と、前記第1軸受ハウジングの前記円筒状軸受部に挿通される主軸部(117b)とを有するクランク軸(117)と、
前記クランク軸を回転駆動する回転駆動機構(116)と
を備えるロータリ圧縮機(2)。 A cylinder block (124) having a cylindrical hole penetrating the center along the thickness direction;
A first bearing housing (123) comprising the bearing housing according to any one of claims 1 to 5 and provided at a position adjacent to the cylinder block along the plate thickness direction;
A position comprising the bearing housing according to any one of claims 1 to 5, provided at a position adjacent to the cylinder block along a plate thickness direction, and fitting the cylinder block with the first bearing housing. A second bearing housing (125) provided in the
A roller (121) disposed in a compression space surrounded by the cylinder block, the first bearing housing and the second bearing housing;
A vane (122) that slidably contacts the roller and divides the compression space into two spaces;
A crankshaft (117) having an eccentric shaft portion (117a) into which the roller is rotatably inserted, and a main shaft portion (117b) inserted into the cylindrical bearing portion of the first bearing housing;
A rotary compressor (2) provided with the rotation drive mechanism (116) which rotationally drives the said crankshaft.
請求項8に記載のロータリ圧縮機。 The rotary compressor according to claim 8, which compresses carbon dioxide.
請求項1から5のいずれかに記載の軸受ハウジングからなり、前記シリンダブロックと前記板厚方向に沿って隣接する位置に設けられている第1軸受ハウジング(223)と、
請求項1から5のいずれかに記載の軸受ハウジングからなり、前記シリンダブロックと板厚方向に沿って隣接する位置に設けられていると共に、前記シリンダブロックを前記第1軸受ハウジングと嵌合する位置に設けられている第2軸受ハウジング(225)と、
前記シリンダブロック、前記第1軸受ハウジング及び前記第2軸受ハウジングで囲まれた圧縮空間に配設されているローラ部(221a)と、前記ローラ部と一体化して形成されていると共に前記圧縮空間を2つの空間に区画するブレード部(221b)とを有するピストン(221)と、
前記ローラ部が回転自在に嵌入される偏芯軸部(217a)と、前記第1軸受ハウジングの前記円筒状軸受部に挿通される主軸部(217b)とを有するクランク軸(217)と、
前記クランク軸を回転駆動する回転駆動機構と
を備える揺動式ロータリ圧縮機(3)。 A cylinder block (224) having a cylindrical hole penetrating the central portion along the plate thickness direction;
A first bearing housing (223) comprising the bearing housing according to any one of claims 1 to 5, and provided at a position adjacent to the cylinder block along the plate thickness direction;
A position comprising the bearing housing according to any one of claims 1 to 5, provided at a position adjacent to the cylinder block along a plate thickness direction, and fitting the cylinder block with the first bearing housing. A second bearing housing (225) provided in the
A roller portion (221a) disposed in a compression space surrounded by the cylinder block, the first bearing housing and the second bearing housing, and a roller portion (221a) formed integrally with the roller portion, and the compression space A piston (221) having a blade portion (221b) partitioned into two spaces;
A crankshaft (217) having an eccentric shaft portion (217a) into which the roller portion is rotatably fitted, and a main shaft portion (217b) inserted into the cylindrical bearing portion of the first bearing housing;
A oscillating rotary compressor (3) provided with a rotational drive mechanism for rotationally driving the crankshaft.
請求項10に記載の揺動式ロータリ圧縮機。 The oscillating rotary compressor according to claim 10, which compresses carbon dioxide.
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JP2009095106A JP2009270568A (en) | 2008-04-09 | 2009-04-09 | Bearing housing |
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