JPH057986U - ローリングピストン型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸受における油膜厚さの低下を防ぎ、軸受摩
耗あるいは高回転時の焼付きを防止する。 【構成】 軸受の内周面またはクランク軸の同軸受で支
承される部分の外周面に、その摺動面の移動方向に交叉
する複数の油溝を設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はローリングピストン型圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

図６は一般的なローリングピストン型圧縮機の縦断面図、図７は図６のＩＶ− ＩＶ断面図である。この圧縮機においては、円筒状の密閉容器０１内に電動機０ ２と、電動機０２により駆動される圧縮機本体０３とが竪軸で直結して収納され 、圧縮機本体０３は、円筒状のシリンダー室０４を有するシリンダーブロック０ ５と、電動機０２により駆動されるクランク軸０６によりシリンダー室０４内で 偏心回転するローラー状ピストン０７と、シリンダーブロック０５に設けられ先 端がシリンダー室０４に開口するとゝもにほゞ半径方向に延びるスリット０８内 に挿入され先端縁がピストン０７の外周に軸芯と平行に摺接しつゝスリット０８ 内を往復動する仕切り板０９とから構成され、クランク軸０６は上部軸受０１０ と下部軸受０１１とにより摺動支承されている。

【０００３】 このような構造において、フロンなどの冷媒０１４は吸入管０１５及び吸入口 ０１６（図７）を経てシリンダー室０４内に導かれ、ピストン０７の回転により 圧縮されて高圧高温になったのち、吐出口０１７（図７）及び吐出管０２０を通 って図示していない冷媒回路の凝縮器、蒸発器へと流れ、再び吸入管０１５へと 戻ってくるようになっている。

【０００４】 図８は上記圧縮機のシリンダー室の断面図である。シリンダー室０４はピスト ン０７と仕切り板０９とによって、吸入口０１６に通じる低圧の空間ＬＰと吐出 口０１７に通じる高圧の空間ＨＰとに分けられる。ピストン０７に作用する冷媒 圧力による荷重は、低圧の空間ＬＰでの合力Ｆ₁ と、高圧の空間ＨＰでの合力Ｆ ₂ とに分けられ、（Ｆ₂ −Ｆ₁ ）がピストン０７を介してクランク軸０６に冷媒 圧力差で生じる負荷として作用し、この（Ｆ₂ −Ｆ₁ ）の荷重が上部軸受および 下部軸受にて支承される。なお、クランク軸中心Ｏと仕切り板０９の先端とピス トン０７との接触点Ａを結ぶ線をＸ₁ とし、クランク軸中心Ｏとシリンダー室０ ５の内周面とピストン０７との接触点Ｂとを結ぶ線をＸ₂ とすると、Ｘ₁ とＸ₂ とが形成する角度θが高圧空間ＨＰの範囲となり、高圧空間ＨＰの冷媒ガス圧力 による合力Ｆ₂ は角度θの中央部、すなわちＸ₁ からθ／２の位置となる。

【０００５】 クランク軸０６がＮ方向に回転するにつれ、接触点Ｂも移動し、角度θは減少 する方向に進む。この場合に合力Ｆ₂ の作用位置も接触点Ｂの移動にともない変 化する。接触点Ｂの移動角速度をω₀ （ω₀ ＝−ｄθ／ｄｔ，ｔ：時間）とする と、合力Ｆ₂ の作用点の移動角速度ω′は ω′＝−ｄ（θ／２）／ｄｔ＝ω₀ ／２ となる。すなわち、接触点Ｂの移動角速度はクランク軸の角速度にほぼ等しいか ら、合力Ｆ₂ の作用点あるいは（Ｆ₂ −Ｆ₁ ）の作用点はクランク軸の角速度の １／２で同じ方向に進むことになる。

【０００６】 上記の（Ｆ₂ −Ｆ₁ ）の荷重は、上部軸受０１０および下部軸受０１１で支承 されるため、上部軸受および下部軸受の荷重方向は、軸の角速度の１／２で回転 することになる。この荷重方向が回転する現象は、低圧空間ＬＰの圧力と高圧空 間ＨＰの圧力が等しい場合は生じず、ＬＰとＨＰのガス圧力差による荷重が大き くなりだすと生じる。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

流体力学上、軸受荷重が軸角速度の１／２で回転する場合は、軸受のくさび作 用が生じないことが知られており、この時油膜厚さは非常に薄くなる。油膜厚さ が薄くなると、軸受摩耗あるいは高回転時の焼付きが問題となる。

【０００８】 本考案は、軸受において油膜厚さの低下の生じないローリングピストン型圧縮 機を提供しょうとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記課題を解決したものであって、クランク軸が上部軸受と下部軸受 とで摺動支承されているローリングピストン型圧縮機において、前記軸受の内周 面または前記クランク軸の同軸受で支承される部分の外周面に、その摺動面の移 動方向に交叉する複数の油溝を設けたことを特徴とするローリングピストン型圧 縮機に関するものである。

【００１０】

【作用】

油溝に流入した油は、油溝の端部等で堰止められ、堰止め圧力が発生し、厚い 油膜が形成され、軸と軸受との直接接触を防止することができ、摩耗や焼付きを 防止する。

【００１１】

【実施例】

図１は本考案の第１実施例の軸受内周面の展開図と断面図であり、同図（ａ） は軸受内周面の展開図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。図にお いて、軸受３０の内周面３１には、軸の回転によるその周の移動方向Ｕに対し適 宜の角度の傾斜を有する「く」の字形の油溝４０が複数個設けられている。

【００１２】 図２は本考案の第２実施例の軸受の内周面の展開図と断面図であり、同図（ａ ）は軸受内周面の展開図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＩＩ−ＩＩ断面図である。 図において、軸受３０の内周面３１の片側縁に軸の回転によるその周の移動方向 Ｕに対し適宜の角度の傾斜を有する「く」の字形の油溝４０が複数個設けられて いる。

【００１３】 図３は本考案の第３実施例の軸受の内周面の展開図と断面図であり、同図（ａ ）は軸受内周面の展開図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図であ る。図において、軸受３０の内周面３１の片側縁に軸の回転によるその周の移動 方向Ｕに対して適宜の角度の傾斜を有し、直線状で、各々の一端が軸受端部に開 口している油溝４１が複数個設けられている。この例においては、軸受端部から 油溝へ油の導入がなされる。

【００１４】 図４は本考案の第４実施例の軸受の内周面の展開図である。本実施例において は、第２実施例と同形の片側設置の「く」の字形の油溝４０は、軸受内周の全周 にわたって設けられているのではなく、周の一部に設けられている。

【００１５】 図５は本考案の第５実施例の軸受の内周面の展開図である。本実施例において は、第３実施例と同形の一端開口直線状油溝４１は、軸受内周の全周にわたって 設けられているのではなく、周の一部に設けられている。

【００１６】 上記各実施例の中で、第２実施例および第４実施例に示した片側設置の「く」 の字形油溝４０は、軸受が片当りして軸荷重が大となる所、すなわち上部軸受の 下端、および下部軸受の上端に設けられる。また、第３実施例、および第５実施 例の一端開口直線状油溝４１の開口部は上部軸受の下端および下部軸受の上端に 位置するように設けられる。

【００１７】 上記実施例のうち、第１，第２および第３実施例に示した油溝４０あるいは４ １の中に導入された油は、軸外周面がＵ方向に運動するため、粘性摩擦により油 溝内でＵ方向に流れ、溝の終端で流れが阻止され堰止め圧力が発生する。この圧 力により軸受の負荷能力が発生し、厚い油膜が形成され、軸と軸受の直接接触を 防止することができ、焼付きおよび摩耗対策として有効である。

【００１８】 また、軸受荷重が回転するのは冷媒が圧縮され始め圧力が高くなり、吐出され る迄のある期間のみであるから、第４および第５実施例に示すように、その期間 に対応する軸受の周長さ方向の特定位置にのみ油溝を設けても有効である。なお 、軸の外周面に以上の各種の溝と同様の油溝を設けることも有効である。

【００１９】

【考案の効果】

本考案のローリングピストン型圧縮機においては、軸受の内周面またはクラン ク軸の同軸受で支承される部分の外周面に、その摺動面の移動方向に交叉する複 数の油溝を設けてあるので、軸受において、油膜厚さの低下が発生せず、したが って軸受摩耗あるいは高回転時の焼付きを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の軸受の内周面の展開図と
断面図。

【図２】本考案の第２実施例の軸受の内周面の展開図と
断面図。

【図３】本考案の第３実施例の軸受の内周面の展開図と
断面図。

【図４】本考案の第４実施例の軸受の内周面の展開図。

【図５】本考案の第５実施例の軸受の内周面の展開図。

【図６】一般的なローリングピストン型圧縮機の縦断面
図。

【図７】図６のＩＶ−ＩＶ断面図。

【図８】上記圧縮機のシリンダー室の断面図。

【符号の説明】

０１ ハウジング ０２ 電動機 ０３ 圧縮機本体 ０４ シリンダー室 ０５ シリンダーブロック ０６ クランク軸 ０７ ローラー状ピストン ０８ スリット ０９ 仕切り板 ０１０ 上部軸受 ０１１ 下部軸受 ０１２ 潤滑油 ０１４ 冷媒 ０１５ 吸入管 ０１６ 吸入口 ０１７ 吐出口 ０２０ 吐出管 ＬＰ 低圧の空間 ＨＰ 高圧の空間 Ａ 仕切り板とピストンの接触点 Ｂ ピストンとシリンダー室内周面の接触点 Ｆ₁ 低圧空間のガス圧力がピストンに作用する合力 Ｆ₂ 高圧空間のガス圧力がピストンに作用する合力 Ｎ クランク軸回転方向 Ｏ クランク軸中心 Ｕ 軸の回転によるその周の移動方向 ３０ 軸受（上部軸受或いは下部軸受） ３１ 軸受内周面 ４０ 油溝 ４１ 油溝

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 クランク軸が上部軸受と下部軸受とで摺
   動支承されているローリングピストン型圧縮機におい
   て、前記軸受の内周面または前記クランク軸の同軸受で
   支承される部分の外周面に、その摺動面の移動方向に交
   叉する複数の油溝を設けたことを特徴とするローリング
   ピストン型圧縮機。