JPH03271572A - 振動減衰装置およびその装置を備えた回転圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、振動減衰装置およびその装置を備えた回転圧
縮機に係り、特に、例えば空気調和機あるいは冷蔵庫等
に用いられる横置形の密閉形回転圧縮機の振動を低減す
るのに好適な振動減衰装置およびその装置を備えた回転
圧縮機に関するものである。

［従来の技術］ 従来の横置形回転圧縮機の振動減衰装置としては、例え
ば特開昭５８−８８４７５号公報記載の技術が知られて
いる。

第７図は、上記公報記載の従来の振動減衰装置を備えた
横置形回転圧縮機の略示構成図である。

一般に、横置形の密閉形回転圧縮機、すなわちローリン
グピストン式ロータリ圧縮機は、密閉容器内に、電動機
と、この電動機にクランクシャフトを介して連結される
回転式圧縮機構とを、水平方向に配設してなるものであ
る。

回転式圧縮機構は、後述する第１図を参照して説明すれ
ば、シリンダ６と、クランクシャフト５の偏心部５ａに
回転自在に嵌合されシリンダ６内を偏心回転するローラ
７（ローリングピストン）と、このローラフの偏心回転
に追従して往復運動し、シリンダ６内を吸込室と圧縮室
とに仕切るベーン８と、シリンダ６の両端面を密閉する
とともにクランクシャフト５を支持する主軸受９．副軸
受１０とを主要構成要素としている。

このような圧縮機構において、シリンダ６内にて冷媒を
圧縮する際、クランクシャフト５の一回転中にシリンダ
６内の圧力が大きく変動することにより、クランクシャ
フト５の回転に角速度の変動を生じ、その反作用として
シリンダ６等に力を受ける。このため、クランクシャフ
ト５の軸心を中心とするねじり方向の振動を生じ、密閉
ケース２が振動し、このような回転圧縮機を採用する空
気調和機、冷蔵庫等の騒音振動の発生源の１つとなる。

そこで、第７図に示す回転圧縮機３０は、空気調和機、
冷蔵庫など圧縮機取付ベース３１との取付部にばねまた
はゴム等の緩衝体３２を設けるとともに、コイルばねま
たはゴム等からなる緩衝体３４を介して金属等からなる
付加慣性体３５を圧縮機の軸中心上に取付けた動吸振器
３３を備えていた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術における動吸振器３３は、コイルばねと付
加慣性体とで構成されているが、コイルばねによるたわ
みが大きく、コイルばねの軸中心と圧縮機の軸中心とを
合わせることが難しいことについて配慮されていなかっ
た。このため、圧縮機の振動低減効果が十分でなく、逆
に振動を大きくしてしまうような結果になることもあっ
た。

また、コイルばねは動く範囲が大きいため、圧縮機３０
と動吸振器３３とを合わせた外形寸法が大きくなり、据
付スペースをかなり大きくとらなければならないという
問題があった。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたもので、圧縮機本体と動吸振器との軸中心を合わせ
やすく、回転方向にばね性の良い動吸振器によって振動
減衰効果をあげるとともに、据付スペースを小さくしう
る振動減衰装置およびその装置を備えた回転圧縮機を提
供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を遠戚するために、本発明に係る振動減衰装置
の構成は、圧縮機の軸中心部に取り付けられる接続部と
、前記軸の回転方向にばね性を有する第１の弾性部分と
、前記軸の中心と同心に設けられる慣性体と、前記第１
の弾性部分と前記慣性体とを連結し、径方向にばね性を
有する第２の弾性部分とからなるものである。

より詳しくは、第１の弾性部分は、圧縮機の軸中心部に
取り付けられた接続部に対し、放射状に接続されている
複数個の板ばねからなり、第１の弾性部分と第２の弾性
部分とは、一体板材の折り曲げにより接続しているもの
である。また、慣性体はリング状重錘であり、そのリン
グ周上の所定部に位置するように第２の弾性部分が接続
されているものである。

また、上記目的を遠戚するために、本発明に係る振動減
衰装置を備えた回転圧縮機の構成は、密閉容器内に、電
動機と、この電動機にクランク軸を介して連結される回
転式圧縮機構とを、水平方向に配設してなる横置形の回
転圧縮機において、回転方向にたわむ第１の弾性部分と
、この第１の弾性部分に接続されていて径方向にたわむ
第２の弾性部分と、この第２の弾性部分に接続された慣
性体とからなる振動減衰装置を、圧縮機の軸心上に具備
したものである。

［作用］ 上記の振動減衰装置に係る動吸振器の各構成要素の働き
を説明する。

圧縮機の軸中心部に取り付けられる接続部は、圧縮機の
振動を動吸振器に伝え、かつ、動吸振器の反作用トルク
を圧縮機に伝えるための接続部として機能する。

第１の弾性部分は、動吸振機の固有値（固有振動数）を
決めるところで、圧縮機の軸心を中心とした回転方向に
たわむ、すなわち回転方向にばね係数を大きく設定して
いる部分である。

第２の弾性部分は、動吸振器の半径方向にばね係数を大
きくしている前記第１の弾性部分が線形的に動けるよう
に補助するばね部分で、径方向にばね性を有するもので
ある。

慣性体は、リング状の重錘部分であり、この部分で動吸
振器の固有値を調整するものであり、その結果、圧縮機
の振動を減衰するのに適正な固有振動数が決定できる。

回転圧縮機は、その圧縮作用時にクランクシャフトの軸
心を中心とするねじり方向の振動を生じ、密閉ケースが
大きく振動する。ところが回転圧縮機の電源周波数にほ
ぼ一致するよう動吸振器の回転方向の固有振動数を設定
すると、動吸振器は、密閉ケースの振動と逆位相で振動
するため、前記第１の弾性部分のばね部を介して反作用
トルクを密閉ケースに供給し、圧縮機の振動を減衰する
ことができる。すなわち、動吸振器は、圧縮機の軸心を
中心とする回転方向の１次固有振動数を電源周波数以上
となるように、リング状の重錘（慣性体）の重さを調整
している。

これによって、回転圧縮機の振動を減衰することができ
る。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第６図を参照し
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係る振動減衰装置を備え
た横置形回転圧縮機の縦断面図、第２図は、第１図のＡ
矢視側面図、第３図は、第１図の回転圧縮機に具備され
る動吸振器の斜視図、第４図は、第３図の動吸振器の正
面図、第５図は、第４図のＢ−Ｂ矢視断面図、第６図は
、動吸振器の有無による圧縮機の振動を比較する加速度
特性線図である。

第１図に示す横置形の密閉形回転圧縮機１は、密閉ケー
ス２内に、電動機Ｍと、この電動機Ｍにクランクシャフ
ト５を介して連結される回転式圧縮機構Ｃとを水平方向
に収納した、いわゆるローリングピストン式のロータリ
圧縮機（以下単に回転圧縮機１という）である。

第１図において、３は、電動機Ｍのステータで密閉ケー
ス２に焼ばめ等で固定されている。４は、電動機Ｍのロ
ータで、クランクシャフト５と焼ばめ等で連結固定され
ている。６は、密閉ケース内に固定されたシリンダ、７
は、ローリングピストンに係るローラで、このローラ７
は、クランクシャフト５の偏心部５ａに回転自在に嵌合
され、クランクシャフト５の回転にともないシリンダ６
内を偏心回転するものである。８はベーンで、このベー
ン８は、その先端をローラ７に当接し、ローラ７の偏心
回転に追従して溝内を往復運動しシリンダ内を吸込室と
圧縮室とに仕切る。９は主軸受、１０は副軸受で、これ
ら両軸受９，１０はシリンダ６の両端面を密閉するとと
もにクランクシャフト５を支持しており、主軸受９の外
周は密閉ケース２の内周に溶接等で固定されている。

１１は吐出カバーで副軸受１０にねじ１２で固定されて
いる。１３は吐出管、１４は吸入管で、それぞれ密閉ケ
ース２に固定され、冷凍サイクルの冷媒配管系に接続す
るものである。

１５は１回転圧縮機の軸心上にある支えピンで、この支
えピン１５は、クランクシャフト５と同一軸中心、ｔ１
７上にあり、後述する動吸振器（ダイナミックダンパー
）２０を装着するもので、密閉ケース２外に突出してい
る。

１６は支持ばねで、この支持ばね１６は、回転圧縮機１
を空気調和機、冷蔵庫などの圧縮機取付ベースに据付け
る際の緩衝体として機能する６次に１本実施例の振動減
衰装置に係る動吸振器２０を第１．２図、および第３〜
５図を参照して説明する。

図において、２１は圧縮機接続部で、この圧縮機接続部
２１は、回転圧縮機１の軸中心線１７上、具体的には支
えピン１５に装着される円筒状ボスを有している。

２２は、前記軸中心線１７に対し回転方向にばね性を有
する第１の弾性部分に係る放射状板ばねで、この放射状
板ばね２２は、前記圧縮機接続部２１に対し放射状に接
続されている複数個（本例では４個）の板ばねであり、
回転方向にたわむ機能を有するものである。

２３は、径方向にばね性を有する第２の弾性部分に係る
補助ばねで、この補助ばね２３は、前記放射状板ばね２
２と一体の板ばね材を折り曲げにより接続され径方向に
たわむ機能を有するものである。

２４は、回転圧縮機ｌの軸中心線１７と同心に設けられ
た慣性体に係るリング状重錘（以下リング状マスという
）であり、このリング状マス２４の外周上の複数個所（
本例では４個所）を挾むように位置する前記補助ばね２
３が接続されている。

より具体的に述べれば、圧縮機接続部２１の円筒状ボス
を支えビンエ５に抵抗溶接等で固定している。圧縮機接
続部２１の周りの平板部２１ａに、回転方向にのみ自由
度をもつ（たわむ）放射状板ばね２２が一枚板の折り曲
げにより接続され、その放射状板ばね２２が回転方向に
線形的にたわむようにするため、回転中心方向すなわち
径方向に自由に動くように補助する補助ばね２３が一体
成形され、この補助ばね２３のほぼコの字状の部分が第
５図に示すように、リング形マス２４の、放射状板ばね
２２の反対面に固定されている。ここで補助ばね２３と
リング状マス２４との接続部は、補助ばね２３の径方向
のばね作用が円滑に行われるようにギャップ２５．２６
が保たれている。

この動吸振器２０は、支えピン１５の軸中心線１７を軸
心とする回転方向の１次固有振動数を電源周波数以上に
なるように、放射状板ばね２２の固有振動数を決め、リ
ング状マス２４の質量を調整する。あるいは、リング状
マス２４の質量に応じて放射状板ばね２２．補助ばね２
３のばね係数を調整してもよい。

次に、このような動吸振器２０を備えた回転圧縮機１の
作用、効果を説明する。

第１図に示した回転圧縮機において、電動機Ｍが起動し
、ロータ４が回転するとクランクシャフト５が回転し、
シリンダ６内でローラ７が偏心回転する。ローラフの偏
心回転に追従してベーン８が往復運動して圧縮作用が行
われる。このとき、クランクシャフト５の回転に角速度
の変動を生じ、その反作用がシリンダ６に働く。このた
め、クランクシャフト５の軸心（軸中心線１７）を中心
とするねじり方向の振動を生し、密閉ケース２が振動す
る。

ところが、圧縮機の軸中心＃！１７上に当る支えピンに
装着された動吸振器２０は、回転方向の１次固有振動数
を電源周波数以上に設定されており、密閉ケース２の振
動と逆位相で振動することになり、前記放射状板ばね２
２を介して反作用トルクを密閉ケース２に伝え、回転圧
縮機ｌの振動を減衰することができる。

動吸振器の有無による回転圧縮機の振動特性の比較を第
６図に示す。

第６図は、横軸に圧縮機の回転周波数（Ｈｚ）。

縦軸に振動の大きさを示すものとして加速度（ｇａｌ）
をとって振動特性を比較している。

実線のカーブＩは、動吸振器の装備されていない回転圧
縮機の加速度特性、破線のカーブ■は、動吸振器のみを
装備した回転圧縮機の加速度特性、２点鎖線のカーブ■
は、圧縮機の足まわりの固有振動数を下げたものに動吸
振器を装備した回転圧縮機（本実施例のもの）の加速度
特性である。すなわち、■に示す加速度特性の線は、回
転圧縮機１の防振系を支持ばね１６によって１５Ｈｚ程
度低下させて、動吸振器２０を装備させた第１，２図に
示す本実施例のものである。

第６図の線図より、実際の回転圧縮機の振動を読み取れ
ば次のとおりである。ここで電源周波数として６０．５
０Ｈｚ　（圧縮機の実回転周波数は５８．４９Ｈｚ）を
読み取ることにする。

動吸振器を装備しない回転圧縮機のＩの線によれば、周
波数４９）（ｚのときの振動は４．４ｍ／ｓ２、周波数
５８Ｈｚのときの振動は４．０ｍ／ｓ３である。

動吸振器のみ装備した回転圧縮機の■の線によれば、周
波数４９Ｈｚのときの振動は３．０ｍ／ｓ　２１周波数
５８Ｈｚのときの振動は１．６ｍ／ｓ２で、それぞれ、
動吸振器を装備しないものにくらべ、周波数４９Ｈｚの
とき１．４ｍ／ｓ”、周波数５８Ｈｚのとき２．４ｍ／
ｓ”の振動（加速度）低減量となっている。

また、圧縮機の固有値を低下させ、かつ動吸振器を装備
した回転圧縮機の■の線によれば、周波数４９Ｈｚのと
きの振動は２．６ｍ／ｓ２．周波数５８　Ｈｚのときの
振動は１．６ｍ／ｓ”で、動吸振器を装備しないものに
くらべ、それぞれ１．８゜２．４ｍ／ｓ”の振動（加速
度）低減量となっている。

上記結果が示すように、動吸振器を取り付けることによ
り回転圧縮機の１次振動を低減することができる。また
、圧縮機支持構造の固有値を下げることにより、電源周
波数５０Ｈｚの振動をより低減することが可能である。

本実施例の動吸振器を採用すれば１次の効果がある。

（１）動吸振器２０を構成する圧縮機接続部２１゜放射
状板ばね２２．補助ばね２３は板ばね材を用いており、
ばねのたわみ等が少なく、かつ、圧縮機接続部２１は支
持ピンに結合させやすい円筒状ボスに形成されているの
で軸中心が合わせやすい。

（２）動吸振器２０は、リング状マス２４に、放射状ば
ね２２．補助ばね２３等が接続されたコンパクトな構成
であり、回転圧縮機を、空気調和機。

冷蔵庫等へ設置する際、小スペースで取り付は可能であ
る。

（３）動吸振器は、リング状マスを用いた構成としたの
で、従来のように、梁の先端にマスを設けたもの、また
、例えば特開昭５８−８８４７５号公報記載のようにコ
イルばね等を介して付加慣性体を設けたものにくらべ、
自由度が少なくなり、運搬の際の耐久性も強化されてい
る。

（４）圧縮機接続部２１．放射状板ばね２２．補助ばね
２３は１枚板から製作でき、量産において正確に生産し
やすい。

（５）放射状板ばね２２は、板の折り曲げによって製作
されており、回転方向の固有値を出しやすい形状となっ
ている。したがって、回転圧縮機の回転方向の振動を下
げやすいものである。

なお、上記実施例で説明した動吸振機は、代表的な形状
、構成のものを示したが、圧縮機接続部２１と放射状板
ばね２２との接続部の形状、放射状板ばね２２と補助ば
ね２３のそれぞれの形状と両者の接続部の形状、補助バ
ネ２３とリング状マス２４との接続部の形状などは本実
施例に限るものではなく、上記の作用、効果をもたらす
ような形状、構成であればよい。すなわち、圧縮機接続
部、回転方向にたわむ第１の弾性部分、この第１の弾性
部分に接続されていて径方向にたわむ第２の弾性部分、
この第２の弾性部分に接続されたりジグ状の慣性体から
構成された動吸振機であればよい。

また、上記実施例では、圧縮機接続部２１．放射状ばね
２２．補助ばね２３が一体形成されたものを説明したが
、必ずしも３者が一体形成でなくても差支えない。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明によれば、圧縮機本
体と動吸振機との軸中心を合わせやすく、回転方向にば
ね性の良い動吸振器によって振動滅衰効果をあげるとと
もに、据付スペースを小さくしうる振動減衰装置および
その装置を備えた回転圧縮機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る振動減衰装置を備え
た横置形回転圧縮機の縦断面図、第２図は、第１図のＡ
矢視側面図、第３図は、第１図の回転圧縮機に具備され
る動吸振器の斜視図、第４図は、第３図の動吸振器の正
面図、第５図は、第４図のＢ−Ｂ矢視断面図、第６図は
、動吸振器の有無による圧縮機の振動を比較する加速度
特性線図、第７図は、従来の振動減衰装置を備えた横置
形回転圧縮機の略示構成図である。 ｌ・・・回転圧縮機、２・・・密閉ケース、４・・・ロ
ータ。 ５・・・クランクシャフト、６・・・シリンダ、７・・
・ローラ、８・・・ベーン、１５・・・支えピン、１６
・・・支持ばね、２０・・・動吸振器、２１・・・圧縮
機接続部、２２・・・放射状板ばね、２３・・・補助ば
ね、２４・・・リング状マス。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、圧縮機の軸中心部に取り付けられる接続部と、前記
   軸の回転方向にばね性を有する第１の弾性部分と、 前記軸の中心と同心に設けられる慣性体と、前記第１の
   弾性部分と前記慣性体とを連結し、径方向にばね性を有
   する第２の弾性部分と からなる振動減衰装置。 ２、回転方向にたわむ第１の弾性部分と、 この第１の弾性部分に接続されていて径方向にたわむ第
   ２の弾性部分と、 この第２の弾性部分に接続された慣性体とからなる振動
   減衰装置。 ３、第１の弾性部分は、圧縮機の軸中心部に取り付けら
   れた接続部に対し、放射状に接続されている複数個の板
   ばねからなることを特徴とする請求項１または２記載の
   いずれかの振動減衰装置。 ４、第１の弾性部分と第２の弾性部分とは、一体板材の
   折り曲げにより接続していることを特徴とする請求項１
   または２記載のいずれかの振動減衰装置。 ５、慣性体はリング状重錘であり、そのリング周上の所
   定部に位置するように第２の弾性部分が接続されている
   ことを特徴とする請求項１または２記載のいずれかの振
   動減衰装置。 ６、密閉容器内に、電動機と、この電動機にクランク軸
   を介して連結される回転式圧縮機構とを、水平方向に配
   設してなる横置形の回転圧縮機において、 回転方向にたわむ第１の弾性部分と、 この第１の弾性部分に接続されていて径方向にたわむ第
   ２の弾性部分と、 この第２の弾性部分に接続された慣性体とからなる振動
   減衰装置を、 圧縮機の軸心上に具備したことを特徴とする回転圧縮機
   。