(57)【要約】【課題】高速回転域においても軸の安定性を確保し、高性能を維持できるとともに小型化が可能な密閉型圧縮機および冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。【解決手段】密閉型圧縮機１は、密閉容器１０内に、電動機部３０と、クランク軸３３を介して前記電動機部３０により駆動される圧縮機構部２０と、を収容し、前記回転軸３３を軸支するとともに前記圧縮機構部２０の圧縮室２５を塞ぐ主軸受２２及び副軸受２３と、電動機部３０の反圧縮機構部側に設けられた第３の軸受３７ａと、を備えた密閉型圧縮機１において、前記主軸受２２及び前記副軸受２３の少なくとも一方は、圧縮室側端部及び反圧縮室側端部の少なくとも一方に剛性低下部２２ｆ、２３ｆを有していることを特徴とする。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に、電動機部と、回転軸を介して前記電動機部により駆動される圧縮機構部と、を収容し、前記回転軸を軸支するとともに前記圧縮機構部の圧縮室を塞ぐ主軸受及び副軸受と、電動機部の反圧縮機構部側に設けられた第３の軸受と、を備えた密閉型圧縮機において、
前記主軸受及び前記副軸受の少なくとも一方は、圧縮室側端部及び反圧縮室側端部の少なくとも一方に剛性低下部を有していることを特徴とする密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記回転軸は、球状の黒鉛鋳鉄により形成され、
前記主軸受けで軸支される前記回転軸の主軸部の直径をｄ（ｍｍ）、前記電動機部固定子の外径をＤ（ｍｍ）、固定子の厚さをＨ（ｍｍ）としたとき、ｄ＝（１／５００〜１／３００）・（Ｄ×Ｈ）を満たすことを特徴とする請求項１記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記回転軸は球状黒鉛鋳鉄より剛性の高い高剛性材により形成され、
球状黒鉛鋳鉄ヤング率をＡ、回転軸を形成する高剛性材のヤング率をＢ、前記主軸受で軸支される前記回転軸の主軸部の直径をｄ（ｍｍ）、前記電動機部固定子の外径をＤ（ｍｍ）、固定子の厚さをＨ（ｍｍ）としたとき、ｄ＝（１／５００〜１／３００）・（Ｄ×Ｈ）・（Ａ／Ｂ）を満たすとともに、
前記主軸受と前記副軸受、及び前記回転軸の少なくともいずれかに表面処理が施されたことを特徴とする請求項１記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
請求項１乃至３記載の密閉型圧縮機と、凝縮器と、膨張装置と、蒸発器と、を備えたことを特徴とする冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉型圧縮機及び冷凍サイクル装置に係り、特に、密閉型圧縮機の軸受構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機等に用いられる回転式圧縮機として、密閉容器内に圧縮機構部と該圧縮機構部を駆動する電動機部とを備え、電動機部は、密閉容器に固定される固定子と、該固定子に対して回転可能な回転子と、該回転子に固定されるとともに上記圧縮機構部に連結される回転軸とから構成されるものが知られている。回転軸は、その一部分が回転中心から偏心した偏心部として構成されており、圧縮機構部は、偏心部の偏心回転運動を受けて冷媒の吸入、圧縮、吐出動作を行う。
【０００３】
このような圧縮機において、大能力域である高回転での軸の安定性を向上させるため、回転軸が回転子の軸方向両方に突出し、軸受を電動機部の両側に設けたものがある。例えば、圧縮機構部の上下に配置される第１の軸受部と、第２の軸受部と、電動機部の反圧縮機構部側に配置される第３の軸受部によって支持される構造が知られている（例えば特許文献１参照）。このような圧縮機において、一般に、圧縮機の小型や回転速度の高速化が求められるが、これを実現するためには回転軸に剛性の高い素材が用いられる。
【特許文献１】特開２００４−２４５０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記技術では以下のような問題がある。すなわち、電動機部の両側に軸受を設けることにより、高速回転域において回転軸の安定性を向上させることができるが、複数の軸受における軸心にずれが発生した場合には、十分な信頼性を維持することが困難となる。
【０００５】
そこで本発明は、高速回転域においても軸の安定性を確保し、高性能を維持できるとともに小型化が可能な密閉型圧縮機および冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態に係る密閉型圧縮機は、密閉容器内に、電動機部と、回転軸を介して前記電動機部により駆動される圧縮機構部と、を収容し、前記回転軸を軸支するとともに前記圧縮機構部の圧縮室を塞ぐ主軸受及び副軸受と、電動機部の反圧縮機構部側に設けられた第３の軸受と、を備えた密閉型圧縮機において、前記主軸受及び前記副軸受の少なくとも一方は、圧縮室側端部及び反圧縮室側端部の少なくとも一方に剛性低下部を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高速回転域においても軸の安定性を確保することができ、高性能を維持できるとともに小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
［第１実施形態］
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において適宜構成を拡大・縮小・省略して概略的に示している。
【０００９】
図１に示す冷凍サイクル装置としての空気調和機１００は、密閉型の圧縮機１（密閉型圧縮機）、四方弁１０１、冷房時及び暖房時にそれぞれ凝縮器または蒸発器として機能する室外熱交換器１０２及び室内熱交換器１０４、膨張装置としての膨張弁１０３、室外ファン１０５、及び室内ファン１０６を備えて構成されている。
【００１０】
図２に示す圧縮機１は、密閉ケース（密閉容器）１０と、この密閉ケース１０の内部に配置された圧縮機構（圧縮機構部）２０と、密閉ケース１０の内部に配置され該圧縮機構２０を駆動する駆動機構としての電動機（電動機部）３０と、を備えて構成されている。圧縮機構２０が密閉ケース１０内の下部側に、電動機３０が密閉ケース１０の上部側に配置されている。
【００１１】
密閉ケース１０は、縦長の円筒状に形成された胴部１１と、胴部１１の上端に溶接により気密に接合された上部鏡板１２と、該胴部１１の下端に溶接により気密に接合された下部鏡板１３とを備えている。
【００１２】
密閉ケース１０には、胴部１１を貫通して圧縮機構２０に連通する吸入管１４が設けられている。また、上部鏡板１２の中央部には、該上部鏡板１２を上下に貫通する吐出管１５が密閉ケース１０の内外に連通するように設けられている。また、上記密閉ケース１０は、その内部空間の下端部に所定量の潤滑油が貯留されるようになっている。
【００１３】
電動機３０は密閉ケース１０内の上側に圧入固定される固定子３１と、この固定子３１内に回転可能に収容される回転子３２と、該回転子に固定されるとともに圧縮機構２０に連結されるクランク軸３３（回転軸）とから構成されている。回転子３２はクランク軸３３に回転一体に軸装され、固定される。電動機３０としては、例えばブラシレスＤＣモータが用いられる。
【００１４】
固定子３１は、プレス加工により打ち抜かれた電磁鋼板を積層した固定子鉄心と、該固定子鉄心に装着されたコイルとから構成されている。固定子３１には、コイル巻線方式として、集中巻方式が採用されている。
【００１５】
一方、回転子３２は、プレス加工により打ち抜かれた電磁鋼板を積層した回転子鉄心と、該回転子鉄心の中に埋設された永久磁石とから構成されている。
【００１６】
密閉ケース１０には密封端子１６が固定されている。電動機３０は、密封端子１６に接続されている。密封端子１６には、図示しない外部の電源配線が接続されている。これにより、電源電圧が密封端子１６を介して電動機３０に印加されるようになっている。
【００１７】
圧縮機構２０は、ロータリ式の圧縮機構である。この圧縮機構２０は、シリンダ２１と、主軸受としての第１軸受２２と、副軸受としての第２軸受２３と、ローラ２４とを備えている。この圧縮機構２０は、第１軸受２２を胴部１１に例えばスポット溶接することにより、密閉ケース１０内の下部側位置に固定されている。
【００１８】
シリンダ２１、第１軸受２２及び第２軸受２３は、図示しないボルト等で締結されて一体化され、シリンダ２１の上面側に第１軸受２２が、下面側に第２軸受２３が設けられている。シリンダ２１は厚肉の円筒状に形成され、電動機３０と同一の中心線上に位置するように第１軸受２２に固定されている。
【００１９】
シリンダ２１の内周面と、第１軸受２２の下端面と、第２軸受２３の上端面との間に、円環状の圧縮室２５が区画形成されている。
【００２０】
第１軸受２２と第２軸受２３には、第１軸受面２２ａ，第２軸受面２３ａが形成されている。第１軸受面２２ａ，第２軸受面２３ａは滑り軸受け構造であり、第１軸受面２２ａ，第２軸受面２３ａの内径と、クランク軸３３の外面の粗さに応じて設定された所定の隙間と、粘度を有した冷凍機油とを介して摺動するように設定されている。
【００２１】
第１軸受面２２ａは第２軸受面２３ａよりも軸心方向に長く設定されている。
【００２２】
クランク軸３３は、密閉ケース１０の中心線上で圧縮室２５を上下方向に貫通し、固定子３１の圧縮機構側において、第１軸受２２及び第２軸受２３の第１軸受面２２ａ，第２軸受面２３ａによって支持されている。
【００２３】
第１軸受２２は、夫々円環状を成す小径部２２ｂ、中径部２２ｃ、大径部２２ｄを一体に備えた３段の段付構造である。圧縮室２５から離れた先端側に径がφｒ１に設定された小径部２２ｂを有し、圧縮室側の基端部にその外径がφｒ３に設定される大径部（フランジ部）２２ｄを有し、これら大径部２２ｄ及び小径部２２ｂの間に、その外径がφｒ２に設定される中径部２２ｃを有している。小径部２２ｂ、中径部２２ｃ及び大径部２２ｄの内周面によって軸受面２２ａが構成されている。
【００２４】
大径部２２ｄの、内周側の軸受面２２ａ近傍には、リング状の第１溝部２２ｆが形成されている。すなわち、第１軸受２２は、その基端側において、第１溝部２２ｆよりも内側に薄肉構造の内壁部分２２ｅ（剛性低下部）を構成し、剛性が低下するように構成されている。第１溝部２２ｆの内径、すなわち内壁部分２２ｅの外径はφｒ４に設定されている。また、先端部側の小径部２２ｂにおいても薄肉構造で剛性低下部になっている。
【００２５】
第２軸受２３は、夫々円環状を成す小径部２３ｂ、大径部（フランジ部）２３ｃを一体に備えた２段の段付構造である。圧縮室２５から離間した先端側に径がφｒ６に設定された小径部２３ｂを、圧縮室２５側の基端部にその外径がφｒ５に設定される大径部２３ｃを有している。小径部２３ｂ、及び大径部２３ｃの内周面によって軸受面２３ａが構成されている。
【００２６】
大径部２３ｃの、内周側の軸受面２３ａ近傍には、リング状の第２溝部２３ｆ（剛性低下部）が形成されている。すなわち、第２軸受２３は、その基端側において、第２溝部２３ｆよりも内側に薄肉構造の内壁部分２３ｅ（剛性低下部）を構成し、剛性が低下するように構成されている。第１溝部２２ｆと同様に、第２溝部２３ｆの内径はφｒ４に設定されている。
【００２７】
なお、これらの寸法は、φｒ１＜φｒ２＜φｒ３、φｒ６＜φｒ５、φｒ２＞φｒ４、φｒ４＜φｒ６を満たすように設定されている。
【００２８】
第１軸受面２２ａと第２軸受面２３ａ、及びクランク軸３３の少なくともいずれかには窒化処理、窒化処理＋二硫化モリブデン処理、窒化処理＋リン酸塩皮膜化成処理等の表面処理が施されている。
【００２９】
一方、クランク軸３３は、固定子３１の反圧縮機構側において、支持部３７の第３軸受３７ａによって支持されている。
【００３０】
固定子３１の反圧縮機構側には、支持プレート３５が密閉ケース１０に支持されている。支持プレート３５には支持部３７が設けられている。支持部３７は、支持プレート３５に調整用ボルト３６を介して調芯可能に支持され、第１軸受２２及び第２軸受２３との調芯ができるようにされている。
【００３１】
支持部３７には第３軸受３７ａ（第３の軸受）が形成されている。第３軸受３７ａは転がり軸受け構造であり、例えば、自動調心玉軸受が用いられている。
【００３２】
クランク軸３３は、圧縮室２５内に位置する部分が、該クランク軸３３の回転中心から所定量偏心し、その上下の部分よりも大径の偏心部３３ａに構成されている。この偏心部３３ａに圧縮機構２０のローラ２４が摺動可能に装着されている。
【００３３】
クランク軸３３は、球状黒鉛鋳鉄やその他の高剛性材で円柱状に形成され、その外径は軸受面２２ａ、２３ａと略同径のφｄに設定されている。高剛性材として、鉄、タングステン等をベースとした合金材等を適用可能である。クランク軸３３は、以下に示す寸法設計とされ、圧縮反力と電動機の固定子３１及び回転子間の空隙のアンバランスによる触れ回り力によってベンディング可能に構成されている。
【００３４】
クランク軸３３は、球状黒鉛鋳鉄により形成されている場合には、主軸受である第１軸受２２で軸支される主軸部の直径をｄ（ｍｍ）、前記電動機部固定子３１の外径をＤ（ｍｍ）、固定子３１の厚さをＨ（ｍｍ）としたとき、ｄ＝（１／５００〜１／３００）・（Ｄ×Ｈ）を満たす寸法に設定されている。
【００３５】
一方、球状黒鉛鋳鉄以外の高剛性材で構成した場合には、球状黒鉛鋳鉄ヤング率をＡ、クランク軸３３を形成する高剛性材のヤング率をＢ、前記主軸受である第１軸受２２で軸支される主軸部の直径をｄ（ｍｍ）、前記電動機部固定子３１の外径をＤ（ｍｍ）、固定子３１の厚さをＨ（ｍｍ）としたとき、ｄ＝（１／５００〜１／３００）・（Ｄ×Ｈ）・（Ａ／Ｂ）を満たすように設定されている。なお、球状黒鉛鋳鉄のヤング率Ａの一例は約１８０００ｋｇ／ｍｍ２（ＦＣＤ６００）である。
【００３６】
上記クランク軸３３には、給油ポンプと給油路（図示せず）とが設けられている。給油ポンプはクランク軸３３の下端部に設けられ、密閉ケース１０内の下部に貯留する潤滑油を該クランク軸３３の回転に伴って汲み上げるように構成されている。そして、給油路は、クランク軸３３内を上下方向に延びるとともに、給油ポンプが汲み上げた潤滑油を各摺動部分へ供給するように、各部に設けられた給油口と連通している。
【００３７】
以上のように構成された電動機３０に電圧を印加すると、回転磁界が発生し、回転子３２が回転する。回転子３２が回転すると、該回転子３２と一体になったクランク軸３３も回転する。したがって、圧縮機構２０において、ローラ２４がシリンダ２１の内周面に実質的に内接する状態を保ちながら周回軌道上を旋回する。このことにより、圧縮室２５の容積が増減を繰り返し、該圧縮機構２０において冷媒の吸入、圧縮、吐出の各行程が繰り返し行われる。
【００３８】
この回転の際、クランク軸３３は、圧縮反力と電動機の固定子３１及び回転子管の空隙のアンバランスによる触れ回り力によってベンディングする。また、第１軸受２２及び第２軸受に、リング状の溝部２２ｆ、２３ｆが形成され、低剛性部が構成されているため、クランク軸３３が変形した場合には、この内壁部分２２ｅ，２３ｅが変形する柔構造となっている。また、第１軸受２２の小径部２２ｂも薄肉構造で柔構造となっている。すなわち、クランク軸３３のベンディングに対して第１軸受２２及び第２軸受２３が撓み変形して局圧を緩和する構造となっている。
【００３９】
なお、冷房時には、図１に実線矢印で示すように、密閉型圧縮機から吐出される冷媒は、四方弁１０１を通って室外熱交換器１０２に供給され、その室外熱交換器１０２を経た冷媒が膨張弁（膨張装置）１０３を介して室内熱交換器１０４に流れる。室内熱交換器１０４を経た冷媒は、上記四方弁１０１を通って圧縮機１に吸い込まれる。なお、室外熱交換器１０２の近傍に室外ファン１０５が設けられ、室内熱交換器１０４の近傍に室内ファン１０６が設けられている。このとき、室外熱交換器１０２が凝縮器、各室内熱交換器１０４が蒸発器として働く。
【００４０】
一方、暖房時には、破線矢印で示すように、圧縮機１から吐出される冷媒が四方弁１０１を通って室内熱交換器１０４に流れ、その室内熱交換器１０４を経た冷媒が膨張弁１０３を介して室外熱交換器１０２に流れる。室外熱交換器１０２を経た冷媒は、四方弁１０１を通って圧縮機１に吸い込まれる。このとき、各室内熱交換器１０４が凝縮器、室外熱交換器１０２が蒸発器として働く。
【００４１】
本実施形態に係る密閉型圧縮機及び冷凍サイクル装置は、以下の効果を奏する。すなわち、電動機部３０の両側に軸受を設けたので、高速回転域においてクランク軸３３の安定性を向上させることができるとともに、第１軸受２２及び第２軸受に、リング状の溝部２２ｆ、２３ｆ、第１軸受２２軸受に小径部（薄肉部）２２ｂが形成され、低剛性部が構成されているため、クランク軸３３のベンディングに対して第１軸受２２及び第２軸受２３が撓み変形して局圧を緩和することが可能となり、上下に配置された第１軸受２２、第２軸受２３及び第３軸受３７ａの軸心のずれを吸収できる。このため、信頼性を向上することができる。
【００４２】
図３に、球状黒鉛鋳鉄によりクランクシャフトを構成した場合における、クランク軸の軸径φＤ５（ｍｍ）、モータ外径φＤ４（ｍｍ）、及びモータの高さＨ（ｍｍ）と、効率との関係をグラフに示す。このグラフでは、ｄ／（Ｄ×Ｈ）が１／３００〜１／５００の間で効率が高くなっている。一方、１／３００以上であると、軸受とクランク軸との摺動損失により効率が悪化し、１／５００未満であるとクランク軸の撓み変形が大きすぎることにより、金属接触が生じ信頼性が低下するとともに摺動損が発生するため、効率が低下する。
【００４３】
クランク軸３３の径を圧縮機１の出力に対して小さく設定することができ、軸の偏心量を大きく確保することが可能となる。この結果、同一外径の圧縮室でも排除容積を大きく設定することが可能となり、機器の小型化が測れる。
【００４４】
また、圧縮機１を小型化することで単位排除容積に対する摺動損や漏損が小さくなるため高効率化が可能となる。さらに、クランク軸３３が細くできれば内径側のスペースを有効利用できるため、同一の厚さ及び径の圧縮室２５でも小型化が可能である。同一の排除容積を小さなサイズで実現できるために圧縮室２５の固定損失が下がり、効率が向上する。
【００４５】
［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態に係る圧縮機について図４乃至図８を参照して説明する。
【００４６】
本実施形態において、クランク軸３３の下端部の構成以外は上記第１実施形態と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
【００４７】
図４は、本実施形態に係る密閉型の圧縮機１のクランク軸３３の下端部分を拡大して示す断面図である。
【００４８】
クランク軸３３は図中矢印で示す軸心方向に数ミリ可動に設置されている。クランク軸３３の下端部には、オイルポンプ４１を収容する縦穴４２が形成されている。クランク軸３３の下端面４０ａは内側が上方に向かって凹む円形状の段差部４３が形成されている。この段差部４３の凹み部分に板状の第１磁石４４が配置されている。第１磁石４４は中央に貫通孔４４ａを有する円環状に形成され永久磁石であり、クランク軸３３の中心部分に配置されている。
【００４９】
クランク軸３３の下端部の外周は円環状の軸受２３に支持されている。この軸受２３の下面５０ａには内側が上方に向かって凹む円形状の段差部５１が形成されている。この段差部５１の凹み部分に円盤状の第２磁石５２が配置されている。第２磁石５２は中央に貫通孔５２ａを有する円環状に形成された永久磁石であり、軸受２３の中心部分において第１磁石４４に対向して配置されている。
【００５０】
これら第１磁石４４および第２磁石５２として、フェライトよりも磁力が大きい希土類磁石を採用し、互いに反発しあうようにＮ極同士又はＳ極同士が向かい合うように配置されている。このため、回転子３２とクランク軸３３のスラスト荷重自重を低減し、自らの回転子３２固定子３１間の吸引力で、クランク軸３３のスラスト受面を軸受と非接触とすることができる。
【００５１】
回転子３２は、プレス加工により打ち抜かれた電磁鋼板を積層した回転子鉄心と、該回転子鉄心の中に埋設された永久磁石とから構成され、停止および運転中に回転子３２とクランク軸３３のスラスト荷重が軸受等に作用しないように構成されている。
【００５２】
図５に、偏心部３３ａ近傍の構成を示す。第１磁石４４が配置された面をＸ面とし、第２磁石５２が配置された面をＹ面とすると、Ｘ面とＹ面との距離Ｆは、クランク軸の３３における偏心部３３ａと第２軸受２３との間の隙間の寸法Ｅに対して若干大きくなるように寸法が設定されている。
【００５３】
したがって、圧縮機が輸送時の落下振動等の異常な衝撃を受けた際には、第２軸受２３の上面のＺ面で偏心部３３ａを支える構成となっている。したがって、クランク軸３３の下端面が第２磁石５２に接触、衝突するのを回避し、衝撃に弱い永久磁石を保護している。
【００５４】
クランク軸３３の下端部形成された円柱状の給油用の縦穴４２にオイルポンプ４１が収容されている。このオイルポンプ４１は、磁性部材で構成され、縦穴４２に内接するように配置されている。オイルポンプ４１は第１磁石４４に当接配置されている。
【００５５】
なお、以上のように構成された圧縮機１では、高い周波数の運転時に進み角制御を用いて運転する。すなわち、ＤＣブラシレスモータを高速で駆動する場合、速度に比例して誘起電圧が上昇し、インバータが出力可能な電圧を超えてしまうことがあるが、この場合にトルク指令値と直流電圧検出値と速度検出値とから磁石磁束と逆方向である負のｄ軸電流指令地Ｉｄを求め、それに追従するようにｄ軸電流を流すことにより、誘起電圧に対抗する電圧を生じさせるいわゆる弱め磁束制御を行うことにより高速域における駆動を可能としている。この弱め磁束制御により、アシスト磁石の反発力を浮上力として、非接触運転を維持する。
【００５６】
上記本実施形態の構成によれば、縦型圧縮機の軸受に回転子等の自重が加わる場合に、第１磁石４４及び第２磁石５２による反発力で、回転子３２内の永久磁石と固定子鉄心間の吸引力と浮上をアシストすることができる。したがって、スラスト力により生じる恐れのある必要始動トルクの増大、運転中の入力増、スラスト摺動面からの摩耗粉流出等の不具合を防止することが可能となる。すなわち、スラスト面精度や潤滑油の希釈状態で変化したスラスト摩擦力の影響を受けないため、始動トルクが安定的に小さくでき、始動特性が向上する。
【００５７】
また、スラスト面が非接触で回転するため摺動抵抗を無くし、省エネ性を向上することができる。
【００５８】
さらに、摩耗粉の流出を防止するため信頼性が向上する。  
また、この磁石４４、５２は、ＤＣロータである回転子３２の磁力をアシストするだけであり、安価なフェライトや小型の希土類磁石を採用できるため、コストパフォーマンスがよい。
【００５９】
さらに、磁石５２が直接接触することがないように他の部材がストッパとなるように構成したため、磁石の機械的性質の自由度が高くなる。  
また、進み角制御を用いることにより、回転子３２内のブラシレスモータの永久磁石と固定子間の吸引力は弱まるが、アシスト磁石の反発力が浮上力として働くため、非接触運転を維持することができる。
【００６０】
図６に、本実施形態におけるクランク軸３３の下端面Ｗの動きを示す。上記磁石４４、５２を用いた構成により、弱め界磁制御域の下においても、面Ｚと軸３３の下端面Ｗとの間の隙間ｅが確保できる。このため、非接触の安定した運転が可能となる。
【００６１】
図７に、磁石４４，５２を用いない場合の、軸の下端面Ｗの動きを示す。始動時から弱め界磁制御域が入るまでは、浮上状態を確保できるが、制御にて固定子鉄心と回転子間の吸引力が弱められ、回転子３２および連結されたクランク軸３３の自重で落下し、面Ｗが面Ｚに接触摺動する。この摺動は高い運転周波数側で起こるため、大きな摺動損失が発生するばかりでなく、圧縮室２５の信頼性が悪化する場合もある。
【００６２】
また、通常鉄製のオイルポンプではばね材を使ってクランク軸３３内に収められるため、高価な材料を使って熱処理をする必要があるが、上記本実施形態のオイルポンプ４１に磁性体を用いて第１磁石４４に当接して配置したことにより、容易に位置決め支持することができる。したがって、生材を非熱処理状態で製造することが可能となる。したがって、熱処理による精度悪化を防止するとともに、安価とすることができる。さらに、オイルポンプ４１を油吸い込み用の孔に距離０で配置することにより低いヘルツ運転でも油落下がなく、潤滑性能がよい給油機構を提供できる。
【００６３】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【００６４】
第１実施形態において、剛性低下部として、リング状の溝部２２ｆ、２３ｆ、を形成することにより内壁部分２２ｅ、２３ｅを薄肉構造とした構成について説明したが、これに限られるものではない。
【００６５】
また上記第１実施形態においては表面処理の例として、窒化処理、窒化処理＋モリブデン、窒化処理＋リン酸塩皮膜化成処理等を例示したがこれに限られるものではなく、他の表面処理方法を適用できる。
【００６６】
さらに、上記第１実施形態において、高剛性材として、鉄、タングステン等をベースとした合金材を例示したが、これに限るものではなく他の材料も使用可能である。
【００６７】
第２実施形態において、縦型コンプレッサを例示したがこれに限られるものではなく、横型コンプレッサにも適用できる。この場合、スラスト方向が重力方向にない軸の両端に一対の永久磁石を配置する。横型コンプレッサの場合、通常、軸受に強制的に軸を押し付けないと軸のスラスト方向位置が定まらず、偏心部３３ａのモータ方向、反モータ方向が軸受の端面に衝突することによって異常音が生じやすかったが、第１および第２磁石４４，５２を配置することにより反発力でスラスト方向の位置が定まるため異常音が発生しない。また、衝突による磨耗がないので軸の信頼性は向上する。
【００６８】
さらに、図８に示すように軸受部２３の下端面に第２磁石５２を保持する固定部材５３を設け、第１および第２磁石４４，５２の間の段差量を大きくとり、運転中以外の組立工程等においても衝突しないように、隙間を確保することとしてもよい。
【００６９】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る空気調和機の構成を示す説明図。
【図２】同実施形態にかかる密閉型の圧縮機の構成を示す説明図。
【図３】同実施形態のクランク軸の寸法と効率の関係を示すグラフ。
【図４】本発明の第２実施形態にかかるクランク軸の下端部の構成を示す断面図。
【図５】同実施形態にかかるクランク軸の偏心部近傍の構成を示す説明図。
【図６】同実施形態にかかるクランク軸の回転速度と位置との関係を示すグラフ。
【図７】クランク軸の一例における回転速度と位置との関係を示すグラフ。
【図８】本発明の他の実施形態に係るクランク軸の下端部の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００７１】
１…圧縮機、１０…密閉ケース、２０…圧縮機構、２２…第１軸受、２２ａ…軸受面、
２２ｅ…内壁部分、２２ａ．２３ａ…軸受面、２２ｆ．２３ｆ…溝部（剛性低下部）、
２２ｅ．２３ｅ…内壁部分、２３…第２軸受、２３ａ…軸受面、３０…電動機、
３１…固定子、３２…回転子、３３…クランク軸（回転軸）、３３ａ…偏心部、３６…調整用ボルト、３７…支持部、３７ａ…第３軸受、３７ｂ…Ｏリング、１００…空気調和機、
１０１…四方弁、１０２…室外熱交換器、１０３…膨張弁、１０４…室内熱交換器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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