JPH0649783U - スクロール流体機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固定側レースのボール転動領域及び可動スク
ロール側レースと可動スクロールとの摺動面の寿命の向
上したスクロール流体機械を提供する。 【構成】 可動スクロールの板部材のうず巻き体が形成
されていない側の面に形成された環状段部と可動スクロ
ール側レースとの間と、ハウジングの内面に形成された
環状段部と固定側レースとの間とに油膜を形成するため
の油膜形成手段を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、スクロール流体機械に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ハウジングと、板部材の一方の面に形成されたうず巻き体を有しハウジング内 に配設、固定された固定スクロールと、ハウジング内に配設され、固定スクロー ルのうず巻き体に対して角度をずらしてかみ合う板部材の一方の面に形成された うず巻き体を有し円軌道運動をする可動スクロールと、可動スクロールの板部材 の他方の面に形成された環状段部に回転可能に嵌合した環状の可動スクロール側 レースと、可動スクロール側レースに重なって且つ可動スクロール側レースから 僅かに間隔を隔てて配設され可動スクロールの板部材の他方の面に固定された可 動スクロール側リングと、可動スクロールの板部材の他方の面に対峙するハウジ ングの内面に形成された環状段部に回転可能に嵌合した環状の固定側レースと、 固定側レースに重なって且つ固定側レースから僅かに間隔を隔てて配設されハウ ジングの内面に固定された固定側リングとを備え、可動スクロール側リングと固 定側リングとは僅かな間隔を隔てて配設され、可動スクロール側リングと固定側 リングとには、それぞれ同一径、同一ピッチ、同一ピッチ円で複数の円形穴が形 成され、更に、可動スクロール側レースと固定側レースとにより挟持され、且つ 可動スクロール側リングの円形穴と固定側リングの円形穴とに嵌合した状態で、 可動スクロール側レースと固定側レースとの間に配設された、可動スクロール側 リングの円形穴と同数のボール部材を備えるスクロール流体機械が従来知られて いる。 上記スクロール流体機械においては、可動スクロール側レース、可動スクロー ル側リング、ボール部材、固定側リング、固定側レースで構成されるボールカッ プリング機構により、円軌道運動に伴う可動スクロールの自転が阻止され、圧縮 機能が保証される。 可動スクロールが円軌道運動をする際に、ボール部材が転動する。ボール部材 の転動により、固定側レース、可動スクロール側レースが自転する。上記自転に より、固定側レース、可動スクロール側レース上の、ボール部材の転動領域が広 がり、該転動領域でのレース面の剥離の発生が回避される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上述の従来構造のスクロール流体機械において、固定側レースに加わる回転付 勢力はボール部材からの剪断力だけなので、固定側レースは自転しにくい。この 固定側レースにおいては、ボール部材の転動領域が十分に広がらず、レース面の 疲労による剥離が発生するという問題があった。他方、ボール部材の剪断力と可 動スクロールの円軌道運動の影響を受ける可動スクロール側レースは自転し易い が、高回転領域において、可動スクロール側レースと可動スクロールとの摺動面 に磨耗、焼付及びスコーリングが発生するという問題があった。 本考案は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、可動スクロールの板部材 の他方の面に形成された環状段部と可動スクロール側レースとの間と、ハウジン グの内面に形成された環状段部と固定側レースとの間とに、油を導入して油膜を 形成するための油膜形成手段を備え、固定側レースとハウジング及び可動スクロ ール側レースと可動スクロールとの間の摺動面を適度に潤滑して、固定側レース のボール転動領域及び可動スクロール側レースと可動スクロールとの摺動面の寿 命の向上したスクロール流体機械を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本考案においては、ハウジングと、板部材の一方 の面に形成されたうず巻き体を有しハウジング内に配設、固定された固定スクロ ールと、ハウジング内に配設され、固定スクロールのうず巻き体に対して角度を ずらしてかみ合う板部材の一方の面に形成されたうず巻き体を有し円軌道運動を する可動スクロールと、可動スクロールの板部材の他方の面に形成された環状段 部に回転可能に嵌合した環状の可動スクロール側レースと、可動スクロール側レ ースに重なって且つ可動スクロール側レースから僅かに間隔を隔てて配設され可 動スクロールの板部材の他方の面に固定された可動スクロール側リングと、可動 スクロールの板部材の他方の面に対峙するハウジングの内面に形成された環状段 部に回転可能に嵌合した環状の固定側レースと、固定側レースに重なって且つ固 定側レースから僅かに間隔を隔てて配設されハウジングの内面に固定された固定 側リングとを備え、可動スクロール側リングと固定側リングとは僅かな間隔を隔 てて配設され、可動スクロール側リングと固定側リングとには、それぞれ同一径 、同一ピッチ、同一ピッチ円で複数の円形穴が形成され、更に、可動スクロール 側レースと固定側レースとにより挟持され、且つ可動スクロール側リングの円形 穴と固定側リングの円形穴とに嵌合した状態で、可動スクロール側レースと固定 側レースとの間に配設された、可動スクロール側リングの円形穴と同数のボール 部材とを備え、可動スクロールの板部材の他方の面に形成された環状段部と可動 スクロール側レースとの間と、ハウジングの内面に形成された環状段部と固定側 レースとの間とに油膜を形成するための油膜形成手段を備えているスクロール流 体機械を提供する。

【０００５】

【作用】

本考案にあっては、可動スクロールの板部材の他方の面に形成された環状段部 と可動スクロール側レースとの間と、ハウジングの内面に形成された環状段部と 固定側レースとの間とに油膜を形成するための油膜形成手段により、可動スクロ ール側レースと可動スクロールとの摺動面と、固定側レースとハウジングとの摺 動面とが適度に潤滑される。この結果、自転し難かった固定側レースが適度に自 転し、ボール部材の転動領域が十分に広がって、レース面の疲労による剥離が回 避され、また、高回転領域における可動スクロール側レースと可動スクロールと の摺動面の磨耗、焼付及びスコーリングの発生が回避される。

【０００６】

【実施例】

本考案の実施例を、添付図に基づいて説明する。 図１において、１０は圧縮機のハウジングである。ハウジング１０は、大径の 有底円筒体から成るリアハウジング１０ａと、リアハウジング１０ａの開放端に 固定された環状のフロントエンドプレート１０ｂと、一端に形成されたフランジ を介してフロントエンドプレート１０ｂに固定された小径円筒体から成るフロン トノーズ１０ｃとを備えている。リアハウジング１０ａとフロントエンドプレー ト１０ｂとフロントノーズ１０ｃとは、同心状に配設されている。 ハウジング１０の中心軸線Ｘ上に配設されたシャフト１１が、フロントノーズ １０ｃを通って、ハウジング１０内に延びている。シャフト１１は、フロントノ ーズ１０ｃに包囲された小径部１１ａと、フロントエンドプレート１０ｂに包囲 された大径部１１ｂとを備えている。大径部１１ｂの端面には、軸線Ｘに平行に 延びる駆動ピン１２（図２参照）が、軸心から偏心して突設されている。シャフ ト１１は、大径部１１ｂがボールベアリング１３を介してフロントエンドプレー ト１０ｂにより回転自在に支承され、小径部１１ａがボールベアリング１４を介 してフロントノーズ１０ｃにより回転自在に支承されている。

【０００７】 フロントエンドプレート１０ｂに隣接して電磁クラッチ１５が配設されている 。電磁クラッチ１５は、フロントノーズ１０ｃに回転自在に外嵌すると共に、図 示しないＶベルトを介して図示しない外部駆動源に接続されたプーリ１５ａと、 フロントエンドプレート１０ｂに固定された励磁コイル１５ｂと、シャフト１１ の小径部１１ａの端部に固定された回転伝達板１５ｃとを備えている。電磁クラ ッチ１５を介して、図示しない外部駆動源によりシャフト１１が回転駆動される 。

【０００８】 リアハウジング１０ａ内には、固定スクロール１６が配設されている。 固定スクロール１６は、リアハウジング１０ａに嵌合する円板状の側板１６ａ と、側板１６ａの一方の側面に形成されたうず巻き体１６ｂと、側板１６ａの他 方の側面に形成された脚１６ｃとを備えている。側板１６ａの中心部には吐出穴 １６ａ₁ が形成されている。固定スクロール１６は、脚１６ｃがリアハウジング １０ａの底部１０ａ₁ に当接した状態で、ボルト１７により、リアハウジング１ ０ａに固定されている。固定スクロールの側板１６ａにより、リアハウジング１ ０ａの内部空間は吸入室１８と吐出室１９とに仕切られている。 リアハウジング１０ａ内には、固定スクロール１６に隣接して可動スクロール ２０が配設されている。可動スクロール２０は、円板状の側板２０ａと、側板２ ０ａの一方の側面に形成されたうず巻き体２０ｂと、側板２０ａの他方の側面に 形成された環状のボス２０ｃとを備えている。可動スクロール２０のうず巻き体 ２０ｂは、固定スクロール１６のうず巻き体１６ｂと、１８０°の角度のずれを もってかみ合っている。

【０００９】 以下の構成を有する可動スクロール駆動機構が配設されている。 図１、２に示すように、ボス２０ｃには、厚肉円板状のブッシュ２１が、ニー ドルベアリング２２を介して回転自在に内嵌している。ブッシュ２１には、軸線 Ｘに平行に延びる貫通穴２１ａが形成され、また、径方向に延びるバランスウエ イト２３が固定されている。貫通穴２１ａは、ニードルベアリング２２ａを介し て、シヤフト１１の大径部１１ｂに突設された駆動ピン１２を回転可能に収容し ている。従って、可動スクロール２０は、駆動ピン１２により回動可能に支承さ れている。この結果、シャフト１１が回転すると、駆動ピン１２に支承された可 動スクロール２０は軸線Ｘの回りに公転、すなわち円軌道運動をする。

【００１０】 以下の構成を有する可動スクロール自転防止用のボールカップリング機構が配 設されている。 図１、３に示すように、フロントエンドプレート１０ｂの内端部に形成された 環状の段部１０ｂ₁ に重なって、環状の固定側レース２５が回転可能に内嵌して いる。固定側レース２５に重なって、且つ固定側レース２５から僅かの隙間を隔 てて、固定側リング２６が、ピン２７によりフロントエンドプレート１０ｂに固 定されている。固定側リング２６には、周方向に互いに所定間隔を隔てて複数の 円形穴２６ａが形成されている。 可動スクロール２０の側板２０ａには、ボス２０ｃが形成された側面に環状の 段部２０ａ₁ が形成され、該段部に重なって、環状の可動スクロール側レース２ ９が回転可能に外嵌している。可動スクロール側レース２９に重なって、且つ可 動スクロール側レース２９から僅かの隙間を隔てて、可動スクロール側リング３ ０が、ピン３１により側板２０ａに固定されている。可動スクロール側リング３ ０には、円形穴２６ａと同一の直径、ピッチ、ピッチ円を有する円形穴３０ａが 形成されている。 固定側リング２６と可動スクロール側リング３０との間には、僅かな間隙が形 成されている。固定側レース２５と可動スクロール側レース２９とにより挟持さ れ、且つ固定側リングの円形穴２６ａと可動スクロール側リングの円形穴３０ａ とに嵌合した状態で、円形穴３０ａと同数のボール部材３２が、固定側レース２ ５と可動スクロール側レース２９との間に配設されている。

【００１１】 図４に示すように、フロントエンドプレート１０ｂの内端部に形成された環状 の段部１０ｂ₁ と固定側レース２５との摺動係合面に油膜を形成するための油溝 ４０が、環状の段部１０ｂ₁ に形成されている。油溝４０は、２本の環状溝４０ ａと、環状溝４０ａから径方向に延びて環状の段部１０ｂ₁ の外縁、内縁に達す る複数の径方向溝４０ｂとにより構成されている。油溝４０はボール部材３２の 転動領域を避けて形成されている。 図示を省略したが、可動スクロール２０の環状段部２０ａ₁ と可動スクロール 側レース２９との摺動係合面にも、油溝４０と同様の、油膜を形成するための油 溝が、環状段部２０ａ₁ に形成されている。この場合も、油溝はボール部材３２ の転動領域を避けて形成されている。

【００１２】 上記構成を有する本実施例に係るスクロール型圧縮機の作動を説明する。 図示しない外部駆動源により、電磁クラッチ１５を介して、シャフト１１が回 転駆動される。シャフト１１の回転により、駆動ピン１２に回転可能に支承され た可動スクロール２０が軸線Ｘの回りに円軌道運動をする。円軌道運動に伴う可 動スクロール２０の自転は、固定側リング２６の円形穴２６ａの縁部と可動スク ロール側リング３０の円形穴３０ａの縁部とで挟持されたボール部材３２により 阻止される。 可動スクロール２０の円軌道運動により、互いにかみ合う可動スクロールのう ず巻き体２０ｂと固定スクロールのうず巻き体１６ｂとの間に形成された空間、 すなわち加圧室が、その容積を減少させつつ、うず巻きの中心方向へ移動する。 この結果、外部流体回路からハウジング１０に形成された吸入ポート１００を通 って吸入室１８に流入した流体が、両うず巻きの外周端部から加圧室内に取り込 まれ、加圧室内で圧縮され、固定スクロールに形成された吐出穴１６ａ₁ を通っ て、吐出室１９に流出する。吐出室１９に流入した加圧流体は、ハウジング１０ に形成された吐出ポート２００を通って、外部流体回路へ流出する。 流体を圧縮する際に可動スクロール２０に加わる軸線Ｘ方向の反力は、可動ス クロール側レース２９、ボール部材３２、固定側レース２５を介してフロントエ ンドプレート１０ｂに伝達される。 可動スクロール２０が円軌道運動をする際に、ボール部材３２が転動する。ボ ール部材３２の転動により、固定側レース２５、可動スクロール側レース２９が 自転する。上述したように、固定側レース２５及び可動スクロール側レース２９ は、その摺動面が上記油溝の作用により適度に潤滑された状態で自転する。

【００１３】 上記実施例では、フロントエンドプレート１０ｂの内端部に形成された環状の 段部１０ｂ₁ と可動スクロール２０の環状段部２０ａ₁ とに油溝を形成している が、固定側レース２５及び可動スクロール側レース２９に油溝を形成してもよい 。 図５に示すように、環状段部１０ｂ₁ 、２０ａ₁ 、又はレース２５、２９の、 外縁部、内縁部にのみ、複数の径方向の油溝５０を形成しても良い。 ボール部材３２、レース２５、２９の耐久性を勘案すると、油溝４０、５０は 、ボール部材３２の転動領域をさけて形成するのが好ましい。

【００１４】

【効果】

以上説明したごとく、本考案にあっては、可動スクロールの板部材の他方の面 に形成された環状段部と可動スクロール側レースとの間と、ハウジングの内面に 形成された環状段部と固定側レースとの間とに油膜を形成するための油膜形成手 段により、可動スクロール側レースと可動スクロールとの摺動面と、固定側レー スとハウジングとの摺動面とが適度に潤滑される。この結果、自転し難かった固 定側レースが適度に自転し、ボール部材の転動領域が十分に広がって、レース面 の疲労による剥離が回避され、固定側レースの寿命が著しく向上する。 また、高回転領域における可動スクロール側レースと可動スクロールとの摺動 面の磨耗、焼付及びスコーリングの発生が回避され、可動側レースと可動スクロ ールの寿命が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係るスクロール流体機械の側
断面図である。

【図２】図１に示すスクロール流体機械の、可動スクロ
ール駆動機構の分解斜視図である。

【図３】図１に示すスクロール流体機械の、可動スクロ
ール自転防止用のボールカップリング機構の分解斜視図
である。

【図４】フロントエンドプレートの環状段部に形成され
た油溝の構成を示す断面図である。図４（ａ）は、固定
側レースの側からフロントエンドプレートの環状段部を
見た図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ矢視図
である。図４（ｃ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ矢視図であ
る。

【図５】油溝の他の態様を示す図４（ａ）に相当する断
面図である。

【符号の説明】

１０ ハウジング １６ 固定スクロール ２０ 可動スクロール ２５ 固定側レース ２９ 可動スクロール側レース ４０、５０ 油溝

Claims (7)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングと、板部材の一方の面に形成
   されたうず巻き体を有しハウジング内に配設、固定され
   た固定スクロールと、ハウジング内に配設され、固定ス
   クロールのうず巻き体に対して角度をずらしてかみ合う
   板部材の一方の面に形成されたうず巻き体を有し円軌道
   運動をする可動スクロールと、可動スクロールの板部材
   の他方の面に形成された環状段部に回転可能に嵌合した
   環状の可動スクロール側レースと、可動スクロール側レ
   ースに重なって且つ可動スクロール側レースから僅かに
   間隔を隔てて配設され可動スクロールの板部材の他方の
   面に固定された可動スクロール側リングと、可動スクロ
   ールの板部材の他方の面に対峙するハウジングの内面に
   形成された環状段部に回転可能に嵌合した環状の固定側
   レースと、固定側レースに重なって且つ固定側レースか
   ら僅かに間隔を隔てて配設されハウジングの内面に固定
   された固定側リングとを備え、可動スクロール側リング
   と固定側リングとは僅かな間隔を隔てて配設され、可動
   スクロール側リングと固定側リングとには、それぞれ同
   一径、同一ピッチ、同一ピッチ円で複数の円形穴が形成
   され、更に、可動スクロール側レースと固定側レースと
   により挟持され、且つ可動スクロール側リングの円形穴
   と固定側リングの円形穴とに嵌合した状態で、可動スク
   ロール側レースと固定側レースとの間に配設された、可
   動スクロール側リングの円形穴と同数のボール部材とを
   備え、可動スクロールの板部材の他方の面に形成された
   環状段部と可動スクロール側レースとの間と、ハウジン
   グの内面に形成された環状段部と固定側レースとの間と
   に油膜を形成するための油膜形成手段を備えているスク
   ロール流体機械。
2. 【請求項２】 上記油膜形成手段は、可動スクロールの
   板部材の他方の面に形成された環状段部と、ハウジング
   の内面に形成された環状段部とに形成された油溝である
   請求項１のスクロール流体機械。
3. 【請求項３】 上記油溝は、ボール部材の転動領域を避
   けて形成されている請求項２のスクロール流体機械。
4. 【請求項４】 上記油膜形成手段は、可動スクロール側
   レースと固定側レースとに形成された油溝である請求項
   １のスクロール流体機械。
5. 【請求項５】 上記油溝は、ボール部材の転動領域を避
   けて形成されている請求項４のスクロール流体機械。
6. 【請求項６】 上記油溝は、環状部分と環状部分から径
   方向に延びる複数の径方向部分とから成る請求項３又は
   ５に記載のスクロール流体機械。
7. 【請求項７】 上記油溝は、複数の径方向溝から成る請
   求項３又は５に記載のスクロール流体機械。