WO2020195047A1

WO2020195047A1 - 圧縮機および圧縮機用支持部材

Info

Publication number: WO2020195047A1
Application number: PCT/JP2020/001709
Authority: WO
Inventors: 齋藤　利夫
Original assignee: ヤマウチ株式会社
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2020-01-20
Publication date: 2020-10-01
Also published as: EP3951177A4; CN113260789B; JP2020159224A; EP3951177B1; JP6978086B2; CN113260789A; EP3951177A1

Abstract

圧縮機用支持ゴム（１０）は、胴部（２０）と、胴部（２０）の上方端部に位置し、圧縮機本体の底面部に下方から当接する上部当接部（３０）と、胴部（２０）の下方端部に位置し、ベースの上面部に上方から当接する下部当接部（４０）とを備える。上部当接部（３０）および下部当接部（４０）のうちの少なくともいずれか一方は、胴部（２０）の上面（２１）または底面（２２）から第１の高さを有する第１突出部（３１、４１）と、胴部（２０）の上面（２１）または底面（２２）から第１の高さよりも低い第２の高さを有する第２突出部（３２、４２）とを有する。

Description

圧縮機および圧縮機用支持部材

　この発明は、振動を発生する圧縮機本体をベース上に弾性的に支持するゴム製の圧縮機用支持部材およびこの支持部材を備える圧縮機に関するものである。

　圧縮機用支持ゴムの一例が、特開２００２－２３５６６５号公報（特許文献１）に開示されている。図５は、この特許文献１に記載の発明の要部を示している。

　図５に示す圧縮機の支持装置は、圧縮機１の下部周辺に設けられた取付脚２と、この取付脚２に対向してベース３上に立設された複数のボルト４と、上部を取付脚２に取り付けてボルト４を通し圧縮機１を弾性支持する複数の支持体５と、ボルト４の上部に取り付けるナット６とを備える。

　支持体５は、ゴム系の弾性体であり、上部外周に取付脚２の取付孔２ａ周辺を挟持する環状の挟持部５ａを設けている。支持体５の下部は、取付脚２とベース３間を弾性支持する胴体部５ｂとなっている。支持体５の底面部５ｄには、放射状の扇形をした複数の凸部５ｅが形成されている。

　特許文献１に記載の発明によれば、支持体５の底面部５ｄに複数の凸部５ｅを形成することにより、ベース３と支持体５との接触面積を少なくでき、圧縮機１からの振動をベース３へ伝わり難くすることができる、と記載されている。

特開２００２－２３５６６５号公報

　特許文献１に開示された圧縮機用支持ゴム（支持体５）では、底面部に複数の凸部を形成することにより、荷重に対する剛性を低減（低剛性化）し、ベース３へ伝達する振動の低減を図っている。

　ところで、圧縮機を内包する冷蔵庫や空調機の室外機等においては、通常運転時の振動は振幅が小さく、圧縮機用支持ゴムの変形量も比較的小さい。他方、圧縮機の輸送時や据え付け作業時には、大きな上下動や落下衝撃により圧縮機用支持ゴムに大きな振幅を伴う大きな振動が加わることがあり、圧縮機用支持ゴムの変形量も比較的大きい。そのため、圧縮機用支持ゴムには、振動発生部による振動の減衰機能と、輸送中における振動や衝撃による変位抑制機能とが要求される。

　支持ゴムを低剛性化すれば、通常運転時の比較的小さな振幅の振動を効果的に減衰するが、輸送時や据え付け時に生じる比較的大きな振幅の振動や衝撃に対応し難くなり、圧縮機が大きく変位することになる。これによって、圧縮機に接続されている配管に大きな応力が発生し、配管の亀裂および破損の原因となるため信頼性が低下するおそれがある。逆に、支持ゴムを高剛性化すれば、輸送時や据え付け時の振動や衝撃を効果的に抑え圧縮機の変位を抑制するが、通常運転時に振動を効果的に減衰できなくなる。

　この発明の目的は、比較的小さな振幅の振動（通常運転時の振動）を減衰できるとともに、比較的大きな振幅の振動（例えば、輸送時や据え付け時の振動や衝撃）による圧縮機の変位も抑制できる圧縮機用支持部材およびそれを備えた圧縮機を提供することである。

　この発明に係る圧縮機は、圧縮機本体と、この圧縮機本体をベース上に弾性的に支持するゴム製の支持部材とを備える。支持部材は、胴部と、胴部の上方端部に位置し、圧縮機本体の底面部に下方から当接する上部当接部と、胴部の下方端部に位置し、ベースの上面部に上方から当接する下部当接部とを備える。上部当接部および下部当接部のうちの少なくともいずれか一方は、胴部の上面または底面から第１の高さを有する第１突出部と、胴部の上面または底面から第１の高さよりも低い第２の高さを有する第２突出部とを有する。

　この発明に係るゴム製の圧縮機用支持部材は、圧縮機本体をベース上に弾性的に支持するものであって、胴部と、胴部の上方端部に位置し、圧縮機本体の底面部に下方から当接する上部当接部と、胴部の下方端部に位置し、ベースの上面部に上方から当接する下部当接部とを備える。上部当接部および下部当接部のうちの少なくともいずれか一方は、胴部の上面または底面から第１の高さを有する第１突出部と、胴部の上面または底面から第１の高さよりも低い第２の高さを有する第２突出部とを有する。

　一つの実施形態では、第１突出部および第２突出部は、それぞれ、複数設けられている。この場合、好ましくは、第１突出部と第２突出部とは、胴部の中心軸線を取り囲んで交互に設けられている。

　１つの実施形態では、第１突出部と第２突出部とは、互いに異なった形状の横断面を有する。

　第２の高さは、例えば、第１の高さの３０％～７０％である。

　１つの実施形態では、上部当接部および下部当接部の両者が、第１突出部および第２突出部を有している。

　ゴム製の圧縮機用支持部材は、好ましくは、胴部の中央部分から上方に延び、圧縮機本体の底面部を貫通する首部をさらに備える。この場合、防振ゴムの胴部及び首部は、その中心部分に固定棒を貫通させる中央孔を有する。

　本願発明に係る圧縮機用支持部材によれば、比較的小さな振幅の振動（例えば、通常運転時の振動）に対しては第１の高さを有する第１突出部が弾性的に圧縮変形することにより振動を減衰し、比較的大きな振幅の振動（例えば、輸送時や据え付け時の振動や衝撃）に対しては第１突出部とともに第２突出部も弾性的に圧縮変形して振動を抑え、圧縮機の変位を抑制するので、小さな振幅の振動および大きな振幅の振動の両者に対して効果的に振動減衰および変位抑制機能を発揮することができる。

本発明の一実施形態に係るゴム製の圧縮機用支持部材を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図である。図１の線Ａ－Ａに沿って見た断面図である。比較例のゴム製圧縮機用支持部材を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は線Ａ－Ｂに沿って見た断面図、（ｃ）は底面図である。図３（ｂ）の線Ｃ－Ｃに沿って見た断面図である。特開２００２－２３５６６５号公報に開示された圧縮機の支持装置を示す図であり、（Ａ）は支持装置の垂直断面図、（Ｂ）は支持体の要部斜視図、（Ｃ）は支持体の底面部を示す斜視図である。比較例のゴム製圧縮機用支持部材についての荷重と変位との関係を示すグラフである。本発明の実施形態に係るゴム製圧縮機用支持部材についての荷重と変位との関係を示すグラフである。本発明の他の実施形態に係るゴム製圧縮機用支持部材の正面図である。本発明のさらに他の実施形態に係るゴム製圧縮機用支持部材の正面図である。本発明のさらに他の実施形態に係るゴム製圧縮機用支持部材の部分断面平面図である。本発明のさらに他の実施形態に係るゴム製圧縮機用支持部材の斜視図である。

　図１および図２は、本発明の一実施形態に係るゴム製の圧縮機用支持部材（圧縮機用支持ゴム）を示している。この支持ゴムは、圧縮機本体をベース上に弾性的に支持し、振動を減衰する。支持ゴムの使用方法は、特開２００２－２３５６６５号公報（特許文献１）に記載された方法と同様である。

　図１および図２に示す圧縮機用支持ゴム１０は、上面２１および底面２２を有する円柱形状の胴部２０と、胴部２０の上方端部（上面２１）に位置し、圧縮機本体の底面部に下方から当接する上部当接部３０と、胴部２０の下方端部（底面２２）に位置し、ベースの上面部に上方から当接する下部当接部４０とを備える。圧縮機本体が支持ゴムを取り付けるための取付脚を有する場合、「圧縮機本体の底面部」は取付脚の底面部となる。ベースは、圧縮機本体を下から支えるものであればどのような形態のものであってもよい。

　支持ゴム１０は、胴部２０の中央部分から上方に延び、圧縮機本体の底面部を貫通する首部５０を備えている。図２に示すように、胴部２０および首部５０は、その中心部分にボルト等の固定具を貫通させる中央孔６０を有している。首部５０は、圧縮機本体の例えば取付脚のゴム取付部位に上方から係止する顎５１を有する。

　図示した実施形態では、圧縮機本体の底面部に下方から当接する上部当接部３０は、胴部２０の上面２１から上方に突出して延びる複数の第１突出部３１と複数の第２突出部３２とを有している。第１突出部３１は例えばその横断面形状がほぼ楕円形であり、第２突出部３２は例えばその凹断面形状がほぼ扇形である。第１突出部３１は所定の高さ（第１高さ）を有しており、第２突出部３２は第１高さよりも低い第２の高さを有している。好ましくは、第２突出部３２の第２の高さは、第１突出部３１の第１の高さの３０％～７０％であり、より好ましくは３０％～５０％である。一つの実施形態では、第１突出部３１の高さ（第１の高さ）は１．２ｍｍであり、第２突出部３２の高さ（第２の高さ）は０．６ｍｍである。

　図１（ａ）に示すように、第１突出部３１と第２突出部３２とは、胴部２０の中心軸線を取り囲んで交互に設けられている。

　ベースの上面部に上方から当接する下部当接部４０も、胴部２０の底面２２から下方に突出して延びる複数の第１突出部４１と複数の第２突出部４２とを有している。第１突出部４１は例えばその横断面形状がほぼ楕円形であり、第２突出部４１は例えばその横断面形状がほぼ扇形である。第１突出部４１は所定の高さ（第１高さ）を有しており、第２突出部４２は第１高さよりも低い第２の高さを有している。好ましくは、第２突出部４２の第２の高さは、第１突出部４１の第１の高さの３０％～７０％である。一つの実施形態では、第１突出部４１の高さ（第１の高さ）は１．２ｍｍであり、第２突出部４２の高さ（第２の高さ）は０．６ｍｍである。

　大きな高さを有する第１突出部４１が圧縮変形した際に小さな高さの第２突出部４２に接触しないようにするために、第１突出部４１と第２突出部４２との間隔を少なくとも０．５ｍｍ以上にするのが良く、より好ましくは１ｍｍ以上の間隔を空けるのが良い。

　図１（ｃ）に示すように、第１突出部４１と第２突出部４２とは、胴部２０の中心軸線を取り囲んで交互に設けられている。図示した実施形態では、上部当接部３０の第１突出部３１および第２突出部３２は、それぞれ、下部当接部４０の第１突出部４１および第２突出部４２と同じ形状で同じ大きさである。また、軸方向に見て、上部当接部３０の第１突出部３１と下部当接部４０の第２突出部４２とが整列した位置関係にあり、上部当接部３０の第２突出部３２と下部当接部４０の第１突出部４１とが整列した位置関係になっている。

　図示する支持ゴム１０が圧縮機本体に取り付けられた後の振動減衰および圧縮機の変位抑制動作を説明する。比較的小さな振幅の振動が支持ゴム１０に加わった場合、まず、上部当接部３０の第１突出部３１および下部当接部４０の第１突出部４１が弾性的に圧縮変形し振動を減衰する。小さな振幅の振動であれば、第１突出部３１、４１のみが弾性的に圧縮変形する。その際、突出高さの小さい第２突出部３２、４２は、圧縮機本体の底面部およびベースの上面部に当接しておらず、圧縮変形をしていない。

　比較的大きな振幅の振動や衝撃が支持ゴム１０に加わった場合には、第１突出部３１、４１が圧縮変形して第２突出部３２，４２と同じ高さになった時点で、第１突出部３１、４１と共に第２突出部３２、４２も弾性的に圧縮変形して、支持ゴムの剛性が高まり、圧縮機の変位を抑制する。さらに大きな荷重が加わって第１突出部３１、４１及び第２突出部３２，４２が潰れて突出高さがゼロに近づくと、支持ゴムの剛性がさらに高まり、大きな荷重の振動を抑制する。

　本願の発明者は、比較例として、図３および図４に示す支持ゴム７０を作製した。上部当接部および下部当接部を除いて、比較例の支持ゴム７０は、図１および図２に示した支持ゴムとほぼ同じ形状を有している。

　図３および図４に示すように、比較例の支持ゴム７０の上部当接部は、胴部の上面から上方に突出する複数の突出部７１を有している。複数の突出部７１は全て同じ高さであり、その横断面形状はほぼ四角形である。比較例の支持ゴム７０の下部当接部は胴部の底面であり、下方に突出する突出部が形成されていない。

　図１および図２に示す本発明の実施形態に係る支持ゴム１０、ならびに図３および図４に示す比較例の支持ゴム７０について、荷重と変位との関係を調べた。本発明の実施形態に係る支持ゴム１０の第１突出部３１，４１の高さはいずれも１．２ｍｍ、第２突出部３２、４２の高さはいずれも０．６ｍｍであった。第１突出部３１、４１の数はいずれも８個であり、第２突出部３２、４２の数はいずれも８個であった。比較例の支持ゴム７０の突出部７１の高さは１．５ｍｍであり、その数は６個であった。

　図６は、比較例の支持ゴム７０についての荷重と変位との関係を示すグラフである。荷重が比較的小さな領域（０～約０．０４ｋＮ）では、荷重の増加とともに支持ゴム７０の変位量が直線的に増加している。他方、荷重が比較的大きな領域（約０．０４ｋＮ以上）では、突出部７１が完全に潰れ、胴部の圧縮変形によって荷重を受けるようになっている。そのため、突出部７１の高さがゼロに近づくにつれて、支持ゴムの荷重に対する耐性が高まり、変位－荷重曲線が連続的に急上昇する。比較例の支持ゴム７０では、低剛性領域（変位量が１．５ｍｍ程度以下）と高剛性領域（変位量が１．５ｍｍ程度以上）との境界が不明確である。

　図７は、本発明の実施形態に係る支持ゴム１０についての荷重と変位との関係を示すグラフである。荷重が比較的小さな領域（０～約０．０３ｋＮ）では、高さが１．２ｍｍの第１突出部３１、４１（合計高さは２．４ｍｍ）の圧縮変形によって荷重を受けている。この低剛性領域では、荷重の増加とともに支持ゴム１０の変位量が直線的に増加している。

　荷重の増加に伴って圧縮変形する第１突出部３１、４１の高さが０．６ｍｍ（合計で１．２ｍｍ）になると、０．６ｍｍの高さの第２突出部３２，４２（合計高さは１．２ｍｍ）も圧縮変形を開始する。したがって、荷重が比較的大きな領域（約０．０３ｋＮ以上）では、第１突出部３１、４１の圧縮変形に加えて第２突出部３２、４２も圧縮変形して荷重を受けるようになる。そのため、高剛性領域（第１および第２突出部の両者が同時に圧縮変形する領域）においても、荷重と変位量との関係はほぼ直線的である。また、低剛性領域（第１突出部３１、４１のみが圧縮変形する領域）と、高剛性領域（第１突出部３１、４１および第２突出部３２、４２の両者が圧縮変形する領域）との間に、比較的明確な境界が現れる。低剛性領域における変位－荷重直線の勾配は小さいが、高剛性領域における変位－荷重直線の勾配は大きい。

　本発明の実施形態に係る支持ゴム１０であれば、振動に対する低剛性領域と高剛性領域との境界を明確に定めることが出来るので製品設計が容易になる。低剛性領域における振動減衰特性は、第１突出部３１、４１の形状や大きさ等を変えることによって容易に調整できる。また、高剛性領域における圧縮機の変位抑制特性は、第２突出部３２、４２の形状や大きさ等を変えることによって容易に調整できる。

　図１および図２に示した支持ゴム１０は、本発明の一実施形態であり、本発明に係るゴム製圧縮機用支持部材の一例である。他の実施形態に係る圧縮機用支持ゴムの例を図８～図１１を用いて説明する。

　図８に示す実施形態では、胴部の上方端部に位置する上部当接部のみが第１突出部３１および第２突出部３２を備え、胴部の下方端部に位置する下部当接部が突出部のないフラットな形状のものである。その逆に、図９に示す実施形態では、下部当接部のみが第１突出部３１および第２突出部３２を備え、上部当接部が突出部のないフラットな形状のものである。図８および図９に示す実施形態の第１突出部３１の先端部は、フラットな形状ではなく球面凸状になっている。

　図１０に示す実施形態では、第１突出部３１の数が４個で、その横断面形状が円形であり、第２突出部３２の数が４個でその断面形状が湾曲した台形である。

　図１１に示す実施形態は、図１に示した実施形態における扇形形状の第２突出部３２、４２の面積を大きくしたものである。各扇形形状の第２突出部３２、４２は、胴部２０の外周面に連続的に連なる外周面を有し、その内周面が首部５０に当接している。

　図１１に示す実施形態では、隣接する第２突出部３２、４２間に段差凹部が形成されており、この段差凹部内に第１突出部３１、４１が形成されている。第１突出部３１、４１および第２突出部３２、４２の高さの基準となる基準面、すなわち「胴部の上面または底面」は、段差凹部の底面である。第１突出部３１、４１は胴部の上面または底面から第１の高さを有し、第２突出部３２、４２は、第１の高さよりも低い第２の高さを有している。

　以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明したが、本発明はここに記載した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明と同一または均等な範囲内において種々の変更が可能である。

　本発明は、圧縮機本体を弾性的に支持するゴム製の圧縮機用支持部材として有利に利用され得る。

　１　圧縮機、２　取付脚、２ａ　取付孔、３　ベース、４　ボルト、５　支持体、５ａ　挟持部、５ｂ　胴体部、５ｃ　孔、５ｄ　底面部、５ｅ　凸部、６　ナット、１０　圧縮機用支持ゴム、２０　胴部、２１　上面、２２　底面、３０　上部当接部、３１　第１突出部、３２　第２突出部、４０　下部当接部、４１　第１突出部、４２　第２突出部、５０　首部、５１　顎、６０　中央孔、７０　比較例の支持ゴム、７１　突出部。

Claims

　圧縮機本体と、
　前記圧縮機本体をベース上に弾性的に支持するゴム製の支持部材とを備え、
　前記支持部材は、
　胴部と、
　前記胴部の上方端部に位置し、前記圧縮機本体の底面部に下方から当接する上部当接部と、
　前記胴部の下方端部に位置し、前記ベースの上面部に上方から当接する下部当接部とを備え、
　前記上部当接部および前記下部当接部のうちの少なくともいずれか一方は、前記胴部の上面または底面から第１の高さを有する第１突出部と、前記胴部の上面または底面から前記第１の高さよりも低い第２の高さを有する第２突出部とを有する、圧縮機。
　圧縮機本体をベース上に弾性的に支持するゴム製の支持部材であって、
　胴部と、
　前記胴部の上方端部に位置し、前記圧縮機本体の底面部に下方から当接する上部当接部と、
　前記胴部の下方端部に位置し、前記ベースの上面部に上方から当接する下部当接部とを備え、
　前記上部当接部および前記下部当接部のうちの少なくともいずれか一方は、前記胴部の上面または底面から第１の高さを有する第１突出部と、前記胴部の上面または底面から前記第１の高さよりも低い第２の高さを有する第２突出部とを有する、圧縮機用支持部材。
　前記第１突出部および前記第２突出部は、それぞれ、複数設けられ、
　前記第１突出部と前記第２突出部とは、前記胴部の中心軸線を取り囲んで交互に設けられている、請求項２に記載の圧縮機用支持部材。
　前記第１突出部と前記第２突出部とは、互いに異なった形状の横断面を有する、請求項２または３に記載の圧縮機用支持部材。
　前記第２の高さは、前記第１の高さの３０％～７０％である、請求項２～４のいずれかに記載の圧縮機用支持部材。
　前記上部当接部および前記下部当接部の両者が、前記第１突出部および前記第２突出部を有している、請求項２～５のいずれかに記載の圧縮機用支持部材。
　前記胴部の中央部分から上方に延び、前記圧縮機本体の底面部を貫通する首部をさらに備え、
　前記胴部及び首部は、その中心部分に固定棒を貫通させる中央孔を有する、請求項２～６のいずれかに記載の圧縮機用支持部材。