JPH0385385A - スクロール型圧縮機 - 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〕 本発明は、例えば自動車空調装置用の冷媒圧縮機として
使用するのに好適なスクロール型圧縮機の、特にスラス
ト軸受機構に関する。

〔従来の技術〕

スクロール型圧縮機は、多くの特許や文献に開示され、
その動作原理は良く知られている。スクロール型圧縮機
においては、互いに噛み合う固定スクロール部材と可動
スクロール部材との複数の接触線に挟まれる密閉空間が
創成される。そして、可動スクロールが公転運動を行な
うと、上記接触線は渦巻体の壁に沿って中心方向へ移動
し、挟まれた密閉空間もそれに伴い、容積が減少しなが
ら中心方向へ移動するので、上記空間にある冷媒ガス等
の流体も圧縮されて渦巻体の中心部から吐出される。

圧縮の反作用として、可動スクロール部材にはスラスト
力が作用するが、従来技術においてはこのスラスト力を
回り止め機構の構成要素であるポール、或いはシャフト
の回転運動を公転運動に変換する機構としてのオルグム
リング機構等によって支持させている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来技術によれば、圧縮機の高負荷運転状態や液圧縮等
で極めてスラスト力が大きくなる場合には、スラスト力
を完全に支持することができなくなるので、信頼性や性
能上に問題があり、加えて圧縮機の異音等の問題も生じ
ていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記の課題を解決するための手段として、シリ
ンダケースとその前後の開口部に一体化されるシリンダ
フロント及びシリンダリアからなり吸入口と吐出口を有
するハウジングと、端板上に形成された渦巻体を有し上
記ハウジング内部に固定された固定スクロール部材と、
同じく端板上に形成された渦巻体を有し上記固定スクロ
ール部材と角度をずらして噛み合うように組込まれた可
動スクロール部材と、上記シリンダフロントに回転自在
に支持されたシャフトと、該シャフト端部に偏心して配
置され上記可動スクロール部材に公転運動を与える偏心
したブツシュと、該可動スクロール部材の公転のみを許
容し自転を阻止する回り止め機構とを有し、上記可動ス
クロール部材の上記公転運動によって、上記２つの渦巻
体の接触線の間に形成される密閉空間が容積を減少しな
がら上記渦巻体の中心方向へ移動して流体の圧縮が行わ
れるスクロール型圧縮機において、上記密閉空間におけ
る流体の圧縮によって生じる軸方向の圧縮反力（スラス
ト力）を回り止め機構のみならずスラスト軸受部によっ
ても支持するために、該スラスト軸受部を上記シャフト
に設けたレース支持部と、上記シリンダフロントの前面
に取付けられたフロントヘッドに形成されているレース
支持部との間の、上記シャフトの軸心に対する同心円上
に配置すると共に、該スラスト軸受部をシャフトのレー
ス支持部とフロントヘッドのレース支持部の少くとも一
方によって弾性的に支持するように構成したことを特徴
とするスクロール型圧縮機におけるスラスト軸受機構を
提供する。

〔作　用〕

ハウジング内部に固定された固定スクロール部材には可
動スクロール部材が角度をずらして噛み合っているから
、可動スクロール部材を偏心したプツシ）を介してシャ
フトによって駆動すると、自転の運動成分は回り止め機
構によって阻止されるので、可動スクロール部材は公転
のみの運動をして、固定スクロール部材との接触線が中
心に向って移動をする。２つの接触線によって挟まれた
空間は中心に向うに従って縮小するから、ハウジングの
吸入口に接続している両スクロール部材の外周でこの空
間に捉えられた冷媒ガス等の流体は、圧縮されたのちに
固定スクロール部材の中心からハウジングの吐出口へ導
出される。

流体を圧縮した反作用として、可動スクロール部材には
軸方向に圧縮反力（スラスト力）が作用し、固定スクロ
ール部材から離れる方向に押されるが、このスラスト力
の一部は回り止め機構によってハウジングに伝えられて
支持される。以上の作用は従来技術のものと同様と考え
てもよいが、本発明の場合は、スラスト軸受部をシャフ
トに設けたレース支持部とフロントヘッドのレース支持
部との間において、シャフトと同軸に配置しているから
、上記圧縮反力であるスラスト力の一部はこのスラスト
軸受部によって支持されることになる。

この場合、本発明においては、上記スラスト軸受と、シ
ャフト及びフロントヘッドに設けたレース支持部のうち
少くとも一方とが接する個所では弾性的支持がなされて
いるので、伝達されるスラスト力は回り止め機構の方へ
伝達される分と無理なく分配され、フレキシブルにスラ
スト力を支持することができる。したがって、スラスト
軸受部と回り止め機構のいずれにも無理がかからず、摩
耗や損傷によるトラブルの発生が回避される。

〔実施例〕

第１図は本発明の一実施例を示す。実施例の圧縮機のハ
ウジング１は、シリンダリア２と、該シリンダリアの開
口部を閉塞するように図示しないボルト等によって締結
配設されるシリンダケース３と、シリンダフロント４と
、フロントヘッド５によって形成され、図示されない吸
入口と吐出口を備えている。フロントヘッド５とシリン
ダフロント４は中心部に穴を有し、その中にベアリング
６が装着され、シャフト７を回転自在に支持している。

フロントヘッド５は円筒状のボス部５ａを有しており、
内部に軸封シール部８が組み込まれている。また該ボス
部５ａの外周上にはマグネットクラッチ９を介して自動
車走行用エンジンの回転力がシャフト７に伝達される。

固定スクロール１０はシリンダリア２の底部にボルト１
１で固定されており、シリンダケース３に内挿されてい
る。さらにシリンダケース３内には固定スクロール１０
に対して角度をずらして渦巻体同士が噛み合う様に可動
スクロール１２が支持される。可動スクロール１２は回
り止め機構１３に連結されており、自転を規制されてい
る。さらに上記可動スフルール１２は偏心したブツシュ
１４によって駆動されて公転運動を行い、冷媒ガスの圧
縮を行なう。またシャフト７には可動スクロール１２の
公転運動による遠心力を相殺するバランスウェイト１５
と、上記遠心力の釣り合いから生じるモーメントを相殺
する為に、シャフト７にカウンタウェイト１６とクラッ
チ側にバランスウェイト１７が配設されている。

可動スクロール１２と固定スクロール１０との間で冷媒
ガスの圧縮が行なわれると、その圧縮ガス反力としてス
ラスト力が生じる。このスラスト力を支持するために、
回り止め機構１３の構成要素のボール１３ａと、加えて
シャフト７に設置したレース支持部７ａとクラッチのス
テータ１８の冷却を図るため、鉄系の材質に防錆のため
亜鉛等の表面処理が行なわれているフロントヘッド５に
設置したレース支持部５ｂとの間にレース１９ａ、１９
ｂｌびローラ１９ｃからなるスラスト軸受部１９をシャ
フト７に対して同心円上に配置する。

次に上記スラスト軸受部１９について第２図を参照して
説明する。シャフト７のレース支持部７ａはスラスト軸
受部のレース１９ｂの外周寄りの部分を支持しているの
で、レース１９ｂの内周部分は僅かに撓み得る平面弾性
支持となり、またフロントヘッド５のレース支持部５ｂ
はレース１９ａの内周寄りの部分を支持しているので、
レース１９Ｈの外周部分は僅かに撓み得る平面弾性支持
となる。このため、フロントヘッド５のレース支持部５
ｂの最外周は、シャフト７のレース支持部７ａの最内周
よりも小径に設定している。従って、レース１９ｂがロ
ーラ１９Ｃの外周側を、レース１９ａがローラ１９ｃの
内周側を支持することになる。さらにシャフト７に挿入
した軸封シールＢ８には、本発明の圧縮機が大気中にお
かれた場合、大気圧と圧縮機内部の圧力との圧力差が生
じている。図中には示していないが、軸封シール部８は
サークリップ等でフロントヘッド５に固定されており、
圧力差によって軸封シール部８が軸方向に移動すること
を阻止する為に、ワッシャ２０が軸封シール部８とスラ
スト軸受部のレース１９ａとの間に配置されている。

以上述べてきたように、可動スクロール１２と固定スク
ロール１０との間で冷媒ガスの圧縮が行なわれる時に、
その圧縮反力として生じたスラスト力を支承する為に、
回り止め機構１３の構成要素のボール１３ａとスラスト
軸受部１９との双方でスラスト力を受承することにより
、スラスト力を安定且つ弾力的に無理なく支持すること
ができ、シャフト７のふれを抑制して、圧縮機の性能の
向上を図ることができる。加えて、フロントヘッド５の
レース支持ｍ５ｂに表面処理を施こすことにより、接触
面への潤滑作用も期待することができ、それによってス
ラスト軸受部１９の摩耗が低減するばかりか、圧縮機の
信頼性向上や異音低減等の効果も得られる。

第３図に示す実施例は、第１図及び第２図の実施例に対
して、軸封シール１８の横にあるスラスト軸受部１９の
レース１９ａの内周を軸封シール部８の外周よりも小径
とすることにより、軸封シール部８の押えをも行うよう
にし、第２図における軸封シール部用のワッシャ２０を
廃止したもので、他は同じである。

〔発明の効果〕

本発明は上記手段によって上記のような作用をするもの
であるから、圧縮反力であるスラスト力はスラスト軸受
部と回り止め機構に無理なく分配されて支承されるので
、大きな圧縮反力が作用するような時でも、これらの機
構に無理がかからず、摩耗や損傷が生じることがない。

したがって、圧縮機の作動を正常に維持することができ
るので、圧縮機としての信頼性が向上し、異音の発生も
なく、性能も高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である圧縮機の断面図、第
２図は第１図の実施例におけるスラストベアリング部の
拡大断面図、第３図は他の実施例のスラストベアリング
部の拡大断面図である。 １・・・ハウジング、　　　　２・・・シリンダリア、
３・・・シリンダケース、　　４・・・シリンダフロン
ト、５・・・フロントヘッド、　　５ａ・・・ボス部、
５ｂ・・・レース支持部、　６・・・ベアリング、７・
・・シャフト、　　　　７ａ・・・レース支持部、訃・
・軸封シール部、 ９・・・マグネットクラッチ、 １０・・・固定スクロール、１１・・・ボルト、１２・
・・可動スクロール、１３・・・回り止め機構、１３ａ
・・・ボール、１４・・・ブツシュ、１５・・・バラン
スウェイト、１６・・・カウンタウェイト、１７・・・
バランスウェイト、 １８・・・クラッチのステータ、 １９・・・スラスト軸受部、　１９ａ、１９ｂ・・・レ
ース、１９Ｃ・・・ローラ、２０・・・ワッシャ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリンダケースとその前後の開口部に一体化されるシリ
   ンダフロント及びシリンダリアからなり吸入口と吐出口
   を有するハウジングと、端板上に形成された渦巻体を有
   し上記ハウジング内部に固定された固定スクロール部材
   と、同じく端板上に形成された渦巻体を有し上記固定ス
   クロール部材と角度をずらして噛み合うように組込まれ
   た可動スクロール部材と、上記シリンダフロントに回転
   自在に支持されたシャフトと、該シャフト端部に偏心し
   て配置され上記可動スクロール部材に公転運動を与える
   偏心したブッシュと、該可動スクロール部材の公転のみ
   を許容し自転を阻止する回り止め機構とを有し、上記可
   動スクロール部材の上記公転運動によって、上記２つの
   渦巻体の接触線の間に形成される密閉空間が容積を減少
   しながら上記渦巻体の中心方向へ移動して流体の圧縮が
   行われるスクロール型圧縮機において、上記密閉空間に
   おける流体の圧縮によって生じる軸方向の圧縮反力（ス
   ラスト力）を回り止め機構のみならずスラスト軸受部に
   よっても支持するために、該スラスト軸受部を上記シャ
   フトに設けたレース支持部と、上記シリンダフロントの
   前面に取付けられたフロントヘッドに形成されているレ
   ース支持部との間の、上記シャフトの軸心に対する同心
   円上に配置すると共に、該スラスト軸受部をシャフトの
   レース支持部とフロントヘッドのレース支持部の少くと
   も一方によって弾性的に支持するように構成したことを
   特徴とするスクロール型圧縮機におけるスラスト軸受機
   構。