JP2000217305A - 電動機直結駆動軸の両持ち軸受構造の与圧方法および装置とそれらを用いた密閉型圧縮機 - Google Patents
電動機直結駆動軸の両持ち軸受構造の与圧方法および装置とそれらを用いた密閉型圧縮機Info
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Abstract
働いて、軸受のガタツキに起因した振動や騒音が生じな
いようにする。 【解決手段】 電動機1に直結され駆動負荷3に連結さ
れた駆動軸4を、電動機1部および駆動負荷3部で軸受
負荷が大小異なる軸受5、6により軸受し、各軸受5、
6にスラスト方向の与圧を働かせるのに、両軸受5、6
の内輪5a、6aの一方または双方に駆動軸4との間で
弾性体7によるスラスト方向の与圧を働かせ、回転子2
を伴う駆動軸4の自重または/および回転子2の固定子
8に対する偏心により駆動時に生じる反偏心側への磁気
吸引力を、駆動軸4を介し軸受負荷の大きい軸受5の内
輪5aにスラスト方向の与圧として働かせることによ
り、上記の目的を達成する。
Description
両持ち軸受構造の与圧方法および装置とそれらを用いた
密閉型圧縮機に関するものである。
えば密閉型圧縮機に採用されている。
圧縮機構aおよびこれを回転子bに連結した駆動軸であ
るクランク軸cで駆動する電動機dを密閉容器eに内蔵
し、電動機dの固定子fを密閉容器eに固定し、クラン
ク軸cの圧縮機構a側を大きな軸受負荷の主軸受gによ
り軸受し、電動機d側を軸受負荷の小さな副軸受hによ
り軸受している(特開平01−290982号公報)。
くされているのは、クランク軸cおよび駆動負荷である
圧縮機構aの旋回スクロールiやロータリピストンの偏
心回転による遠心負荷、冷媒などの流体を圧縮したとき
のガス圧による負荷を受けるためである。
に転がり軸受であり、軸受特有の転動体と軌道輪との間
のガタによる振動や騒音が発生するので、従来、転がり
軸受の内輪または外輪に弾性体による与圧を働かせるこ
とで前記の振動や騒音の発生を抑制することが一般的に
行われている。
に伴う高速運転化や、さらなる静音化、耐久性の向上な
どの要求に応えるべく種々に実験をし研究を重ねる中、
本発明者等は従来の与圧方式だけでは振動や騒音の問題
が解消し切れないことを知見した。
方に一様な与圧しか働かず、主軸受および副軸受のそれ
ぞれの軸受負荷に見合う適正な与圧が働かされていない
ことが原因している。
違いに応じた与圧が働いて、振動や騒音が生じないよう
にできる電動機直結駆動軸の両持ち軸受構造の与圧方法
および装置とそれらを用いた密閉型圧縮機を提供するこ
とにある。
めに、本発明の電動機直結駆動軸の両持ち軸受構造の与
圧方法は、電動機の回転子に直結されるとともに駆動負
荷に連結された駆動軸を、電動機部および駆動負荷部の
2か所で軸受負荷が大小異なる軸受により軸受し、各軸
受にスラスト方向の与圧を働かせるのに、前記両軸受の
一方または双方の内輪と駆動軸との間に弾性体によるス
ラスト方向の与圧を働かせるのに併せ、回転子を伴う駆
動軸の自重または/および回転子の固定子に対する偏心
により駆動時に生じる反偏心側への磁気吸引力を、駆動
軸を介し軸受負荷の大きい軸受の内輪にスラスト方向の
与圧として働かせることを主たる特徴としている。
軸受構造の与圧装置は、前記両軸受の一方または双方の
内輪と駆動軸との間にスラスト方向の与圧を前記内輪に
働かせるよう弾性体を圧縮状態で設けるのに併せ、回転
子を伴う駆動軸の自重または/および回転子の固定子に
対する偏心により駆動時に生じる反偏心側への磁気吸引
力が、駆動軸を介し軸受負荷の大きい軸受の内輪にスラ
スト方向の与圧として働くように、駆動軸を縦向きに設
置しまたは/および回転子を固定子に対して偏心させた
ことを主たる特徴としている。
双方の内輪と駆動軸との間にある弾性体の復元力が、共
通の駆動軸を介し前記両軸受の内輪に均等な与圧として
働くのに加え、縦向き設置による回転子を伴う駆動軸の
自重または/および回転子の固定子に対する偏心により
駆動時に生じる反偏心側への磁気吸引力が、駆動軸を介
し軸受負荷の大きい軸受の内輪にスラスト方向の与圧と
して働き、それらは両軸受に働く位置や向きに応じて相
乗または相殺される結果、両軸受にそれらの軸受負荷の
大小に応じて異なる適正な大きさの与圧を働かせること
がきるので、駆動軸の回転に伴う軸受のガタツキに起因
した振動や騒音の発生を十分に防止することができる。
これを回転子に連結のクランク軸で駆動する電動機を密
閉容器に内蔵し、電動機の固定子を密閉容器に固定し、
クランク軸の圧縮機構側を大きな軸受負荷の主軸受によ
り軸受し、電動機側を軸受負荷の小さな副軸受により軸
受したものにおいて、前記主、副両軸受の一方または双
方の内輪と駆動軸との間にスラスト方向の与圧を前記内
輪に働かせるよう弾性体を圧縮状態で設けるのに併せ、
回転子を伴う駆動軸の自重または/および回転子の固定
子に対する偏心により駆動時に生じる反偏心側への磁気
吸引力が、駆動軸を介し主軸受の内輪にスラスト方向の
与圧として働くように、駆動軸を縦向きに設置しまたは
/および回転子を固定子に対して偏心させたことを主た
る特徴としている。
装置による両軸受への軸受負荷の大小の違いに応じた与
圧が、前記クランク軸の主、副両軸受に対して同様に働
き、クランク軸および駆動負荷である圧縮機構の偏心回
転があっても主、副両軸受の軸受負荷の違いに応じた適
正な与圧によって振動や騒音が生じるのを十分に防止す
ることができる。
下の詳細な説明および図面の記載によって明らかにな
る。本発明の各特徴は、可能な限りにおいてそれ単独
で、あるいは種々な組み合わせで複合して用いることが
できる。
の両持ち軸受構造の与圧方法および装置、およびそれら
を用いた密閉型圧縮機の実施の形態について、その実施
例とともに図1〜図3を参照しながら説明し、本発明の
理解に供する。
る密閉型圧縮機に本発明を適用した場合の一例である。
しかし、本発明はこれに限られることはなく、電動機に
直結されて負荷を駆動する各種の軸を持った機器一般に
適用して有効である。
圧縮機として示すように、電動機1の回転子2に直結さ
れるとともに駆動負荷の一例である圧縮機構3に連結さ
れた駆動軸であるクランク軸4を、圧縮機構3部および
電動機1部の2か所で軸受負荷が大小異なる軸受の一例
である主軸受5および副軸受6により軸受し、主、副各
軸受5、6にスラスト方向の与圧を前記軸受負荷の違い
に応じた大きさで働かせる。
5a、6aの一方または双方とクランク軸4との間で、
圧縮状態に設けられた弾性体7の弾性復元力によるスラ
スト方向の与圧を前記内輪5a、6aの一方または双方
働かせるのに併せ、クランク軸4が縦向きに設置された
ときの回転子2を伴うクランク軸4の自重または/およ
び電動機1での回転子2の固定子8に対する偏心により
駆動時に生じる反偏心側への磁気吸引力を、クランク軸
4を介し、主、副両軸受5、6のうちの軸受負荷の大き
い側の主軸受5の内輪5aにスラスト方向の与圧として
働かせる。
方または双方とクランク軸4との間にある弾性体7の弾
性復元力が、共通のクランク軸4を介し前記主、副両軸
受5、6の内輪5a、6aに均等な与圧として働くが、
図2、図3の各実施例に示すような縦向き設置による回
転子2を伴うクランク軸4の自重または/および回転子
2の固定子8に対する偏心により駆動時に生じる反偏心
側への磁気吸引力は、クランク軸4を介し軸受負荷の大
きい主軸受5の内輪5aにスラスト方向の与圧として働
く。自重による与圧は縦向きに限らず斜め配置した場合
などでも得られる。磁気吸引力による与圧はクランク軸
4が図2、図3に示すような縦向きか、図1に示すよう
な横向きかなど、設置向きの違いにかかわらず反偏心側
に向け働く。
/および磁気吸引力による与圧とは、主、副両軸受5、
6に働く位置や向きに応じて相乗または相殺される。そ
の結果、主、副両軸受5、6にそれらの軸受負荷の大小
に応じて異なる適正な大きさの与圧を働かせることがき
る。従って、クランク軸4の回転に伴う主、副両軸受
5、6のガタツキに起因した振動や騒音の発生を十分に
防止することができる。
置の密閉型圧縮機は、メンテナンスフリーな使用などに
対応してブラシレスタイプのものを使用し、密閉容器1
1内に電動機1および圧縮機構3を収容している。電動
機1は固定子8が密閉容器11の胴部内周に焼きバメな
どして固定されている。主軸受5は密閉容器11の胴部
内周に溶接などして固定された主軸受部材12の電動機
1側の面に外輪5bを保持された転がり軸受、具体的に
はボールベアリングであり、クランク軸4をそれの主軸
4aに内輪5aが嵌め合わされて軸受している。副軸受
6は密閉容器11の胴部内周に溶接などして固定された
副軸受部材13の反電動機1側の面に外輪6bを保持さ
れた転がり軸受、具体的にはボールベアリングであり、
クランク軸4をそれの副軸4bに内輪6aが嵌め合わさ
れて軸受している。
主軸受部材12の外面に固定スクロール15をボルト1
4により固定され、主軸受部材12と固定スクロール1
5との間に旋回スクロール16が嵌め合わされ、固定ス
クロール15と旋回スクロール16との羽根どうしが噛
み合って双方間に圧縮室17を形成している。旋回スク
ロール16は背部の旋回軸16aがクランク軸4の主軸
4aの偏心孔4eに嵌め合わされ、旋回スクロール16
と主軸受部材12との間に旋回スクロール16の自転を
防止するオルダムリング19などによる回転防止機構1
8が設けられている。これにより、クランク軸4が電動
機1によって回転駆動されると主軸4aの回転に従って
旋回スクロール16が旋回駆動され、固定スクロール1
5との間で冷媒の吸入、および圧縮、吐出を繰り返し行
い、空調、冷凍機器に圧縮した冷媒を供給し続ける。圧
縮機構3がロータリピストンを採用する他の形式の圧縮
機構3を持った機器など、同じような課題を有する両持
ち軸受構造となるもの全てに共通して有効である。
がボルト22で固定され、クランク軸4により駆動され
て密閉容器11内の下部に貯留しているオイルを吸込
み、クランク軸4内の通路を通じて各部の摺動部に供給
できるようにしている。クランク軸4の回転子2の副軸
4b側端部の近くにバランスウエイト23が設けられて
いる。主、副軸受5、6は共にラジアルベアリングであ
るが、クランク軸4の端部側に対称的に向く座面4c、
4dにそれぞれの内輪5a、6aが当接され、相対向す
る主、副軸受部材12、13の間に主、副軸受5、6を
介しクランク軸4をスラスト方向に位置決めもしてい
る。これによって、主、副両軸受5、6はクランク軸4
をそのスラスト方向2か所で軸受して両持ち支持軸受構
造を構成し、主軸受5はクランク軸4の回転に伴う圧縮
機構3部の偏心部による遠心力、および圧縮される冷媒
のガス圧などによる負荷を支持し、副軸受6はバランス
ウエイト23の偏心による遠心力などを支持する。この
結果主軸受5の軸受負荷は副軸受6のそれよりも大き
く、主軸受5は副軸受6よりもサイズの大きなものとし
てある。
前記位置決めにもかかわらず、主、副両軸受5、6の転
動体であるボールとその軌道輪である内外輪5a、6a
および5b、6bとの間にガタツキがあり、振動や騒音
の原因になる。これに上記のような与圧を働かせること
により対処するが、本実施例での弾性体7は図1の
(b)に示すように波型のばねワッシャを採用し、副軸
受6の内輪6aと座面4dとの間にだけ設けて、圧縮状
態からのスラスト方向の弾性復元力で主、副両軸受5、
6の双方に与圧を等しく働かせる。弾性体7は皿型のば
ねワッシャや捩じりばねワッシャなどスラスト方向に弾
性を示すばねワッシャ類、ばね類、合成樹脂やゴムなど
の弾性材料よりなるリング類など各種のものを採用する
ことができ、場合によってはそれらを適宜に組み合わせ
て用いることもできる。また、電動機1は回転子2を固
定子8に対して反圧縮機構3側に偏心して配置され、電
動機1が駆動されるとき回転子2は固定子8との間で圧
縮機構3側への磁気吸引力を受けて、主軸受5の内輪5
aにスラスト方向の与圧として弾性体7による与圧に相
乗して働く。従って、主軸受5には、副軸受6よりも前
記磁気吸引力分だけ大きな与圧が働き、主、副両軸受
5、6にそれらの軸受負荷の大小に応じた大きさの与圧
を適正に働かせることができ、主、副両軸受5、6のガ
タツキや騒音の発生を十分に防止することができる。
と主軸受5の内輪5aの端面との間に働かせると、主軸
受5に働く与圧は前記の場合と変わらないが、副軸受6
には、弾性体7による与圧から磁気吸引力による与圧を
減じた分の相殺与圧が働き、前記の場合よりも小さくす
ることができる。
の双方に与圧のための弾性体7を働かせて、前記与圧の
相乗および相殺の働きを複合させることもできる。
型圧縮機は、第1の実施例の密閉型圧縮機を圧縮機構3
の側の下にして縦型に設置したもので、回転子2は固定
子8に対してクランク軸4のスラスト方向に偏心させ
ず、回転子2を含むクランク軸4の自重が主軸受5に与
圧として働くようにしてある。他の構成および作用は潤
滑油の循環機構が異なるだけで特に変わるところはな
く、同じ部材には同一の符号を付し、重複する説明は省
略する。
副両軸受5、6の双方に等しく働き、回転子2を含むク
ランク軸4の自重による与圧は主軸受5にだけ働く。従
って、副軸受6には弾性体7による与圧だけが働き、主
軸受5には弾性体7による与圧に回転子2を含むクラン
ク軸4の自重が相乗して働き、主軸受5に副軸受6より
も大きな与圧を働かせることができる。
面4cと主軸受5の内輪5aの端面との間に働かせる
と、副軸受6には、弾性体7による与圧から前記自重に
よる与圧を減じた相殺与圧が働き、前記の場合よりも副
軸受6に働く与圧を小さくすることができる。
の双方に与圧のための弾性体7を働かせて、前記与圧の
相乗および相殺の働きを複合させることもできる。
型圧縮機は、第2の実施例において、さらに、回転子2
を固定子8に対して上方に偏心させた点で異なり、他の
構成および作用は第2の実施例と特に変わるところはな
く、同じ部材には同一の符号を付して重複する説明は省
略する。
副両軸受5、6の双方に等しく働き、回転子2を含むク
ランク軸4の自重と、回転子2の固定子8との間で受け
る圧縮機構3側への磁気吸引力とによる与圧は主軸受5
にだけ働く。従って、副軸受6には弾性体7による与圧
だけが働き、主軸受5には弾性体7による与圧に回転子
2を含むクランク軸4の自重と、回転子2の固定子8と
の間で受ける圧縮機構3側への磁気吸引力とによる与圧
が相乗して働き、主軸受5に働く与圧をより大きくしや
すい。
面4cと主軸受5の内輪5aの端面との間に働かせる
と、副軸受6には、弾性体7による与圧から前記自重と
磁気吸引力による与圧を減じた相殺与圧が働き、前記の
場合よりも副軸受6に働く与圧をより小さくしやすい。
の双方に与圧のための弾性体7を働かせて、前記与圧の
相乗および相殺の働きを複合させることもできる。
ように、弾性体の復元力による与圧と電動機の磁気吸引
力や電動機に直結の駆動軸などの自重による与圧とを複
合して用いて、駆動軸などを両持ち支持している両軸受
に対し、それらの軸受負荷の大小の違いに応じた大きさ
に相乗または相殺して働かせて、駆動軸の回転に伴う軸
受のガタツキに起因した振動や騒音の発生を十分に防止
することができる。
れにおける電動機直結駆動軸の両持ち軸受構造の与圧方
法および装置の1つの実施例を示す断面図である。
れにおける電動機直結駆動軸の両持ち軸受構造の与圧方
法および装置の別の実施例を示す断面図である。
れにおける電動機直結駆動軸の両持ち軸受構造の与圧方
法および装置の今1つの実施例を示す断面図である。
機直結駆動軸の両持ち軸受構造の与圧方法および装置の
1つの実施例を示す断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 電動機の回転子に直結されるとともに駆
動負荷に連結された駆動軸を、電動機部および駆動負荷
部の2か所で軸受負荷が大小異なる軸受により軸受し、
各軸受にスラスト方向の与圧を働かせる両持ち軸受構造
の与圧方法において、 前記両軸受の一方または双方の内輪に駆動軸との間で弾
性体によるスラスト方向の与圧を働かせるのに併せ、回
転子を伴う駆動軸の自重または/および回転子の固定子
に対する偏心により駆動時に生じる反偏心側への磁気吸
引力を、駆動軸を介し軸受負荷の大きい軸受の内輪にス
ラスト方向の与圧として働かせることを特徴とする電動
機直結駆動軸の両持ち軸受構造の与圧方法。 - 【請求項2】 電動機の回転子に直結されるとともに駆
動負荷に連結された駆動軸を、電動機部および駆動負荷
部の2か所で軸受負荷が大小異なる軸受により軸受し、
各軸受にスラスト方向の与圧を働かせた両持ち軸受構造
の与圧装置において、 前記両軸受の一方または双方の内輪と駆動軸との間にス
ラスト方向の与圧を前記内輪に働かせるよう弾性体を圧
縮状態で設けるのに併せ、回転子を伴う駆動軸の自重ま
たは/および回転子の固定子に対する偏心により駆動時
に生じる反偏心側への磁気吸引力が、駆動軸を介し軸受
負荷の大きい軸受の内輪にスラスト方向の与圧として働
くように、駆動軸を縦向きに設置しまたは/および回転
子を固定子に対して偏心させたことを特徴とする電動機
直結駆動軸の両持ち軸受構造の与圧装置。 - 【請求項3】 圧縮機構およびこれを回転子に連結のク
ランク軸で駆動する電動機を密閉容器に内蔵し、電動機
の固定子を密閉容器に固定し、クランク軸の圧縮機構側
を大きな軸受負荷の主軸受により軸受し、電動機側を軸
受負荷の小さな副軸受により軸受した密閉型圧縮機にお
いて、 前記主、副両軸受の一方または双方の内輪と駆動軸との
間にスラスト方向の与圧を前記内輪に働かせるよう弾性
体を圧縮状態で設けるのに併せ、回転子を伴う駆動軸の
自重または/および回転子の固定子に対する偏心により
駆動時に生じる反偏心側への磁気吸引力が、駆動軸を介
し主軸受の内輪にスラスト方向の与圧として働くよう
に、駆動軸を縦向きに設置しまたは/および回転子を固
定子に対して偏心させたことを特徴とする密閉型圧縮
機。
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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JP3614694B2 JP3614694B2 (ja) | 2005-01-26 |
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