JPH05126139A - 旋回部材のスラスト支持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクロール圧縮機等における旋回スクロール
部材を自転不能に支持するスラスト支持装置において、
作動効率および寿命の向上と、製造の容易を図る。 【構成】 固定部材６に回転自在に支持された回転駆動
軸７の偏心位置に、スラストおよびラジアル荷重の支持
が可能な転がり軸受からなる駆動伝達用軸受８を取付け
る。この駆動伝達用軸受８に旋回スクロール部材２を設
置する。旋回スクロール部材２の周方向の一部と固定部
材６との間には、旋回スクロール部材２の自転を阻止す
る自転防止装置９を設ける。自転防止装置９は、例えば
固定部材６に突設したピン１８に転がり軸受１９を取付
け、その外輪に旋回スクロール部材２の下面の係合ピン
２０を係合させたものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スクロール圧縮機等
に使用されて、旋回スクロール部材等の旋回部材を、自
転しないように支持するスラスト支持装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】スクロール圧縮機は、図４に示すように
旋回スクロール部材５１および固定スクロール部材５２
に螺旋状隔壁５３，５４を各々設け、両隔壁５３，５４
間に形成される圧縮室５５を、旋回スクロール部材５１
の偏心回転に伴って容積変化させることにより圧縮動作
を行うものである。旋回スクロール部材５１は、下面に
突設した軸部５１ａが回転駆動軸５７の偏心孔に係合
し、回転駆動軸５７の回転により偏心量ｅの旋回半径で
偏心回転させられる。回転駆動軸５７は、モータ５８の
ロータ軸からなり、固定部材６１に上下の軸受５９，６
０で支持される。

【０００３】旋回スクロール部材５１は、圧縮室５５の
ガス圧によって大きなスラスト荷重が作用するため、ス
ラスト軸受６２で固定部材６１に支持してある。スラス
ト軸受６２には、偏心回転の支持が可能な汎用の転がり
軸受がないため、一般には滑り軸受が使用される。ま
た、旋回スクロール部材５１は自転を阻止して一定姿勢
のままで偏心回転させる必要があるため、旋回スクロー
ル部材５１と固定部材６１との間に適宜の自転防止装置
（図示せず）が設けられる。

【０００４】しかし、上記の構造では、旋回スクロール
部材５１の支持に滑り軸受からなるスラスト軸受６２を
使用しているため、摩擦係数が大きく、作動効率が低下
するという問題点がある。

【０００５】そのため、転がり接触化を図る工夫が試み
られており、その一例として、図５（Ａ）のように旋回
スクロール部材５１と固定部材６１とに凹部６３，６４
を設け、ボール６５を介在させたものが提案されてい
る。凹部６３，６４は周方向の複数箇所に形成される。
凹部６３，６４は、内部でボール６５が転がり自在な軌
道径を旋回スクロール部材５１の偏心量ｅ（図４）に等
しく設計してあり、このようにボール６５の移動範囲を
拘束することにより旋回スクロール部材５１の自転防止
も行われる。

【０００６】凹部６３の代わりに、図５（Ｂ）に示すよ
うに溝断面が円弧状の軌道溝６６，６７を、前記偏心量
ｅの軌道径で環状に設けたものも提案されている（例え
ば、特開昭５５−１５５９１６号）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図５（Ａ）の構造で
は、凹部６３，６４の底面が平坦面であるため、ボール
６５と凹部６３，６４の底面との接触が点接触となる。
そのため、前記のように圧縮室５５（図３）のガス圧で
大きなスラスト荷重が作用すると、単位面積当たりの接
触圧が非常に大きくなり、摩耗や転がり疲れが著しく、
軸受寿命が短くなるという問題点がある。

【０００８】図５（Ｂ）の例の場合は、軌道溝６６，６
７の内面が円弧状であるため、ボール６５に対する接触
面積が大きくなって面圧が低下し、軸受寿命が向上す
る。しかし、このような円弧状断面の環状の軌道溝６
６，６７を旋回スクロール部材５１や固定フレーム６１
に加工することは難しく、そのため生産性が悪いという
問題点がある。

【０００９】この発明の目的は、旋回部材の自転を防止
して偏心回転を支持するスラスト支持装置において、作
動効率および寿命の向上と、製造の容易を図ることであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明のスラスト支持
装置は、固定部材に回転自在に支持された回転駆動軸の
偏心位置に、スラストおよびラジアル荷重の支持が可能
な転がり軸受からなる駆動伝達用軸受を取付け、この駆
動伝達用軸受に旋回部材を設置したものである。前記駆
動伝達用軸受は、単独の転がり軸受であっても、複数の
転がり軸受の組合せであっても良い。旋回部材の周方向
の一部と固定部材との間には、旋回部材の自転を阻止す
る自転防止装置を設ける。

【００１１】

【作用】回転駆動軸が回転すると、この軸に駆動伝達用
軸受を介して偏心位置に支持された旋回部材は、駆動伝
達用軸受と共に偏心回転する。このとき、旋回部材の自
転は、旋回部材の周方向の一部と固定部材との間に設け
られた自転防止装置で阻止され、旋回部材は一定姿勢の
ままで偏心回転する。旋回部材に作用するスラスト荷重
は、前記の駆動伝達用軸受で支持される。

【００１２】

【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図３に基づ
いて説明する。この実施例はスクロール圧縮機に応用し
た例である。固定スクロール部材１および旋回スクロー
ル部材２は、螺旋状の隔壁３，４を各々有し、両隔壁
３，４間に圧縮室５が形成されている。固定スクロール
部材１は、ハウジングとなる固定部材６に固定されてい
る。旋回スクロール部材２を駆動する回転駆動軸７は、
モータ１１のロータ軸となるものであり、前記固定部材
６に上下の軸受１２，１３で回転自在に支持されてい
る。上下の軸受１２，１３は、各々円筒ころ軸受および
深溝玉軸受等からなる。

【００１３】旋回スクロール部材２は、回転駆動軸７の
上端大径部７ａに回転中心Ｏから偏心量ａだけ偏心させ
て設けた駆動伝達用軸受８で支持すると共に、周方向の
一部を自転防止装置９で固定部材６と連結してある。

【００１４】駆動伝達用軸受８は、スラストおよびラジ
アル荷重の支持が可能な転がり軸受であり、図２に示す
ように深溝型のラジアル玉軸受１４と平面座型のスラス
ト玉軸受１５とを組み合わせて構成してある。すなわ
ち、旋回スクロール部材２の下面の中心に突設した被伝
達軸１０にフランジ１６を設け、フランジ１６の上方で
被伝達軸１０と回転駆動軸７の偏心孔１７の内径面との
間にラジアル玉軸受１４を介在させ、かつフランジ１６
の下面と前記偏心孔１７の底面との間にスラスト玉軸受
１５を配置してある。

【００１５】図１の自転防止装置９は、図３に拡大して
示すように、固定部材６に立設した支持ピン１８に転が
り軸受１９を設け、旋回スクロール部材２の下面に突設
した係合ピン２０を転がり軸受１９の外輪２１の係合孔
２２に係合させたものである。係合ピン２０と係合孔２
２の内径面との間には、スリーブからなる滑り軸受２３
を介在させてある。なお、外輪２１は係合孔２２側へ偏
った偏心リングに形成し、あるいは係合孔２２の周辺部
分を突出させてある。支持ピン１８と係止ピン２０間の
偏心量ｂは、回転駆動軸７に対する駆動伝達用軸受８の
偏心量ａに等しくしてある。

【００１６】上記構成の動作を説明する。回転駆動軸７
を回転させると、偏心位置の駆動伝達用軸受８に被伝達
軸１０で係合した旋回スクロール部材２は、偏心量ａの
旋回半径で偏心回転を行う。偏心回転に伴い、旋回スク
ロール部材２には自転を生じさせようとする力が作用す
るが、旋回スクロール部材２はその下面に突設した係合
ピン２０が自転防止装置９の転がり軸受１９の外輪２１
に係合し、旋回スクロール部材２の偏心回転の半径ａと
同じ偏心量ｂで偏心回転するため、自転が阻止される。

【００１７】このように、旋回スクロール部材２は自転
を伴うことなく一定姿勢のままで偏心回転する。これに
より、固定スクロール部材１と旋回スクロール部材２間
の圧縮室５が容積変化し、圧縮動作が行われる。圧縮室
５のガス圧により旋回スクロール部材２に作用するスラ
スト荷重は駆動伝達用軸受８を介して回転駆動軸７に伝
わり、下部の軸受１３で固定部材６に支持される。

【００１８】このスラスト支持装置は、このように回転
駆動軸７の駆動伝達用軸受８で旋回スクロール部材２の
スラスト支持を兼用させ、かつ専用の自転防止装置９を
設けたため、転がり接触でスラスト荷重の支持が行えて
作動効率が向上し、また従来の自転防止兼用のスラスト
軸受を無くすことができる。駆動伝達用軸受８は通常の
ラジアル玉軸受１４やスラスト玉軸受１５で構成され、
これらの軸受１４，１５には耐久性に優れたものが多数
あるため、スラスト支持装置の寿命の向上が容易に図れ
る。また、通常の玉軸受１４，１５を組み込むものであ
るため、旋回スクロール部材２等にスラスト軸受用の軌
道溝等を加工することが不要であり、そのため製造が容
易になる。

【００１９】なお、前記実施例では駆動伝達用軸受８を
ラジアル玉軸受１４とスラスト玉軸受１５との組合せで
構成したが、駆動伝達用軸受８は１個の単列または複列
のアンギュラ軸受としても良い。また、自転防止装置９
は、図示の構成のものに限らず、クランク軸や偏心軸を
用いる等、種々の構成のものが使用できる。

【００２０】

【発明の効果】この発明のスラスト支持装置は、回転駆
動軸から旋回部材に駆動を伝える駆動伝達用軸受に、ス
ラスト支持の可能な転がり軸受を使用し、駆動伝達用軸
受で旋回部材のスラスト支持を兼用すると共に、専用の
自転防止装置を設けたため、転がり接触でスラスト荷重
の支持が行えて作動効率が向上し、しかも従来の自転防
止兼用のスラスト軸受を無くすことができる。このよう
に、自転防止兼用のスラスト軸受を設けず、通常の転が
り軸受を使用するため、摩耗や転がり疲れに対する寿命
の向上が容易に図れ、かつ特別な加工が不要で製造が容
易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のスラスト支持装置を応用
したスクロール圧縮機の断面図である。

【図２】その駆動伝達用軸受の近傍部分を示す拡大断面
図である。

【図３】同じくその自転防止装置を示す拡大断面図であ
る。

【図４】従来のスクロール圧縮機の概略断面図である。

【図５】（Ａ），（Ｂ）は各々他の従来例におけるスク
ロール圧縮機のスラスト支持装置の部分断面図である。

【符号の説明】

１…固定スクロール部材、２…旋回スクロール部材、６
…固定部材、７…回転駆動軸、８…駆動伝達用軸受、９
…自転防止装置、１０…被伝達軸、１４…ラジアル玉軸
受、１５…スラスト玉軸受、１９…転がり軸受、２０…
係合ピン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定部材に回転自在に支持された回転駆
   動軸の偏心位置に、スラストおよびラジアル荷重の支持
   が可能な転がり軸受からなる駆動伝達用軸受を取付け、
   この駆動伝達用軸受に旋回部材を設置し、前記旋回部材
   の周方向の一部と固定部材との間に、旋回部材の自転を
   阻止する自転防止装置を設けた旋回部材のスラスト支持
   装置。