JP2513782B2 - ロ―タリコンプレッサ― - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば空気調和装置などの冷凍サイクル
の一部を形成するロータリコンプレッサーに関する。

（従来の技術） 空気調和装置などに使用される密閉形のロータリコン
プレッサーでは、一般に第５図に示されるように密閉ケ
ース１内にロータリ式の圧縮機部２を電動機部３と共に
設けることが行なわれている。

この圧縮機部２には、従来より、第５図に示されるよ
うにシリンダ４の両側に主軸受５および副軸受６を設
け、このシリンダ4,主軸受５および副軸受６で囲まれる
内腔にローリングピストン７およびブレード7aを組合わ
せる。そして、前記主軸受５および副軸受６に前記ロー
リングピストン７と連結するクランク軸８（回転軸に相
当）を挿通して回転自在に支持させた構造が用いられて
いる。そして、このクランク軸８の主軸受５で支持した
端部が電動機部２に直結され、クランク軸８が電動機部
２で駆動されることにより、ローリングピストン７が偏
心回転して、密閉ケース１の吸込管９から吸込まれる冷
媒等のガスをシリンダ４内で圧縮するようにしている。
なお、10は吸込管９に接続されたアキュームレータ、11
は密閉ケース１の上部に連通接続された吐出管である。

（発明が解決しようとする課題） ところで、圧縮機部２では、従来より、静的にそれぞ
れのクリアランスが均一になるよう主軸受５および副軸
受６の中心を合せて、シリンダ４に組合わせることが行
なわれている。

ところが、クランク軸８は、運転中、圧縮行程の圧縮
ガスを受けて、常に同一方向側に傾くような力を受け
る。具体的には、コンプレッサーが運転しているときの
一回転中においてクランク軸８に働く力は、常に圧縮の
最大負荷を発生させる側とは反対の方向であり、この力
によってクランク軸８には同一方向側に傾くような挙動
が発生する。この傾く傾向は、ローリングピストン７の
中心に向かう圧縮負荷が変化しても変わらない。

このため、圧縮運転時、コンプレッサーの主軸受５お
よび副軸受６がクランク軸８から受ける面圧力は、どう
しても局所的に大きくなる傾向があり、この結果、主軸
受５、副軸受６の軸受筒部分5a,6aが異常に摩耗した
り、焼き付いたり、さらには抉れたりするおそれがあっ
た。

この発明はこのような事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、主軸受、副軸受に対する
面圧力を運転状態に合った均等な動的の圧力にすること
ができるロータリコンプレッサーを提供することにあ
る。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために、ロータリコンプレッサー
は、最大の圧縮負荷時に、副軸受および主軸受が回転軸
から受ける面圧力が略均一になる偏心量で、回転軸を支
持する副軸受を主軸受に対して、圧縮の最大負荷を発生
する側とは反対の方向に偏心させる。

（作用） 副軸受を偏心していくことによって、主軸受，副軸受
の軸受筒部分に局所的に加わる面圧力を小さくして、動
的に主軸受と副軸受との面圧力を均等にする。

（実施例） 以下、この発明を第１図ないし第４図に示す一実施例
にもとづいて説明する。なお、一実施例において、先の
「従来の技術」の項で述べたものと同じものには同一符
号を附してその説明を省略し、この項では異なる部分に
ついて説明することにする。

本実施例は、主軸受５と副軸受６との中心を、静的で
なく、ロータリコンプレッサーの運転状態に合せて位置
決めるようにした点で異なっている。

すなわち、従来の静的に位置決めた副軸受６の位置を
主軸受５に対して、圧縮の最大負荷を発生する側とは反
対の方向にずらして（偏心）、ロータリコンプレッサー
の運転時において、主軸受５および副軸受６がクランク
軸８から受ける面圧力を均一となるようにしている。具
体的には、第４図に示すクランク軸８が受ける負荷変動
の線図中、最上点で表わされる最大負荷点から、第３図
に示されたシリンダ４の吐出ポート4aより圧縮ガスが排
出される、Ｘ〜Ｙで囲まれた、ある範囲内において、副
軸受６の軸中心を偏心させて、主軸受５および副軸受６
がクランク軸８から受ける面圧力を動的に均一になるよ
うに位置決めている。これにより、主軸受５に対する副
軸受６の偏心量Δｅは、最大の圧縮負荷時、副軸受６お
よび主軸受５がクランク軸８から受ける面圧力が略均一
になる量に定められる。

但し、第３図において、4bはシリンダ４の吸込ポート
を示す。

つぎに、このように構成されたロータリコンプレッサ
ーの作用について説明する。

電動機部３を励磁すると、電動機部３で発生した回転
力がクランク軸８を介してローリングピストン７に伝達
されていく、これにより、ローリングピストン７がシリ
ンダ４内を回転していき、吸込管９から吸込まれる冷媒
等のガスを圧縮していく。つまり、コンプレッサーは運
転開始から圧縮の最大負荷を発生する。そして、圧縮
後、吐出ポート4aを通して密閉ケース１内に吐出され、
吐出管11から外部へ吐出されていく。

こうした運転中、クランク軸８には、常に圧縮の最大
負荷を発生させる側とは反対の同一方向側の力が働いて
いる。このため、クランク軸８は、ローリングピストン
７を介して加わる圧縮ガスの負荷の影響で、第２図に示
されるように、例えばある角度θで傾斜した状態で回転
していく。すると、クランク軸８の軸部分と近接してい
く主軸受５の軸受筒部分5aの局所部分、例えばａ点、お
よび副軸受６の軸受筒部分6a、例えばｂ点の面圧力が高
くなっていく。

ここで、従来によると、ａ点およびｂ点の面圧力は不
均等（静的、実際上）である。また主軸受5,副軸受６
は、普通、要求により安い材料、例えばプレーンベアが
使用されており、使用材料の固有の強度を超えやすいこ
とがわかっている。それ故、面圧力が主軸受5,副軸受６
の固有の強度を超えると、異常摩耗，焼付きなど、軸受
異常をきたすことが懸念される。

しかし、この発明によると、ロータリコンプレッサー
の動的な状態と合うように、副軸受６を主軸受５に対し
て、圧縮の最大負荷を発生する側とは反対の方向に偏心
させている。このことは、クランク軸８の動的な回転中
心に、主軸受5,副軸受６の各軸中心が合うことになる。
それ故、偏心量Δｅの量に応じて主軸受５および副軸受
６にかかる動的な面圧力を「ａ点＜ｂ点」，「ａ点＞ｂ
点」とならないように、「ａ点＝ｂ点」なる均等な面圧
力にすることができる。

したがって、主軸受５、副軸受６の面圧力を運転状態
に合った均等な圧力にすることができる。この結果、圧
縮運転時における動的なクランク軸８の挙動を原因とし
た軸受筒部分5a,6aの異常摩耗，焼付きなどを解消する
ことができ、高速化のための軸受設計，さらには軸材料
および軸受材料の選定が容易になる。なお、圧縮運転時
における途中の圧縮状態の偏心量と主軸受５および副軸
受６がクランク軸８から受ける面圧力とがバランスして
いない状態のときは、各軸受5,6に加わる力が小さいの
で、異常摩耗、焼き付けを生じたりすることはない。し
かも、従来の構造をそのまま利用するので、低コスト
で、耐久性の高い構造が得られる。

なお、１シリンダタイプのロータリコンプレッサーに
この発明を適用したが、むろん、これに限らず、２シリ
ンダ，それ以上の複数のシリンダをもつロータリコンプ
レッサーにも適用してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、主軸受、副軸
受に対する面圧力を運転状態に合った均等な圧力にする
ことができる。

したがって、動的な回転軸の挙動を原因とした軸受筒
部分の異常摩耗，焼付きなどを解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図はこの発明の一実施例を示し、第１
図はロータリコンプレッサーを示す側断面図、第２図は
その圧縮工程中の回転軸の挙動を、圧縮機部廻りの構造
と共に側断面図、第３図はその圧縮機部の平面図、第４
図は回転軸が圧縮工程中で受ける負荷変動を示す線図、
第５図は従来のロータリコンプレッサーを示す側断面図
である。 ２……圧縮機部、４……シリンダ、５……主軸受、６…
…副軸受、７……ローリングピストン、８……クランク
軸（回転軸）。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ローリングピストンが内蔵されたシリンダ
   の両側に主軸受および副軸受を設け、この主軸受および
   副軸受に前記ローリングピストンに回転運動を伝達する
   回転軸を回転自在に支持させたロータリコンプレッサー
   において、最大の圧縮負荷時に、前記副軸受および前記
   主軸受が前記回転軸から受ける面圧力が略均一になる偏
   心量で、前記副軸受を前記主軸受に対して、圧縮の最大
   負荷を発生させる側とは反対の方向に偏心させたことを
   特徴とするロータリコンプレッサー。