JPH0684753B2 - スクロール形真空ポンプ - Google Patents
スクロール形真空ポンプInfo
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- JPH0684753B2 JPH0684753B2 JP1273800A JP27380089A JPH0684753B2 JP H0684753 B2 JPH0684753 B2 JP H0684753B2 JP 1273800 A JP1273800 A JP 1273800A JP 27380089 A JP27380089 A JP 27380089A JP H0684753 B2 JPH0684753 B2 JP H0684753B2
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- JP
- Japan
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- thrust receiving
- receiving member
- scroll
- orbiting scroll
- thrust
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
- F01C17/06—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スクロール形真空ポンプに係わり、特に無潤
滑式の真空ポンプとして利用する場合で旋回スクロール
の安定運動維持に好適なスラスト受を備えたスクロール
形真空ポンプに関する。
滑式の真空ポンプとして利用する場合で旋回スクロール
の安定運動維持に好適なスラスト受を備えたスクロール
形真空ポンプに関する。
従来のスクロール形流体機械は、特開昭58-57002号公報
に記載のように、旋回スクロールのスラスト受け構造
は、旋回スクロールの鏡板面に摺動適合材をコーティン
グしたり、母材を焼入処理して、局部的に硬質化して構
成されていた。そして、旋回スクロールは、その背部か
らガス圧により固定スクロール側に押し付けられている
のでスラスト受の配置場所は、旋回スクロールと、固定
スクロールの鏡板摺動部に対向して設けてある。
に記載のように、旋回スクロールのスラスト受け構造
は、旋回スクロールの鏡板面に摺動適合材をコーティン
グしたり、母材を焼入処理して、局部的に硬質化して構
成されていた。そして、旋回スクロールは、その背部か
らガス圧により固定スクロール側に押し付けられている
のでスラスト受の配置場所は、旋回スクロールと、固定
スクロールの鏡板摺動部に対向して設けてある。
又、特開昭59-58188号公報に記載のように、フレーム座
面の溝、固定スクロール鏡板に設けた溝に無潤滑摺動用
の板状部材を設けた無給油スクロール流体機械が開示さ
れている。
面の溝、固定スクロール鏡板に設けた溝に無潤滑摺動用
の板状部材を設けた無給油スクロール流体機械が開示さ
れている。
スクロール形流体機械を無潤滑式の真空ポンプとして利
用する場合、吸入と吐出の圧力比が非常に大きくスクロ
ールラップ同志で形成された密閉空間（作動室）は、高
性能を確保するため密封性がより強く望まれている。一
方、運転に伴って、旋回スクロール自身の遠心力の作用
により「みそすり運動」が発生するが、真空運転のため
旋回スクロール背部には、「みそすり運動」を抑えて安
定な運動をもたらすためのガス圧による力（背圧力）が
作用しない。このため、スラスト受け部のサンドイッチ
クリアランスは、直接スクロールラップ間のアキシャル
ギャップに影響を及ぼす。これらのことから、スラスト
受けの摩耗は、真空排気性能の著しい低下を招くことに
なる。これに対し、公知技術のものでは、処理したスラ
スト受け部でも長期の運転もしくは、無潤滑で長期の運
転については、摩耗量は大きくなることがあった。まし
てや、旋回スクロール背部のスラスト部分は無処理であ
るので、短期の運転でさえも異常摩耗が起って運転不能
に陥いることになる。このような場合、公知技術では旋
回スクロールや固定スクロール等主要部品が使用不可能
となるなど致命的欠陥を有している。
用する場合、吸入と吐出の圧力比が非常に大きくスクロ
ールラップ同志で形成された密閉空間（作動室）は、高
性能を確保するため密封性がより強く望まれている。一
方、運転に伴って、旋回スクロール自身の遠心力の作用
により「みそすり運動」が発生するが、真空運転のため
旋回スクロール背部には、「みそすり運動」を抑えて安
定な運動をもたらすためのガス圧による力（背圧力）が
作用しない。このため、スラスト受け部のサンドイッチ
クリアランスは、直接スクロールラップ間のアキシャル
ギャップに影響を及ぼす。これらのことから、スラスト
受けの摩耗は、真空排気性能の著しい低下を招くことに
なる。これに対し、公知技術のものでは、処理したスラ
スト受け部でも長期の運転もしくは、無潤滑で長期の運
転については、摩耗量は大きくなることがあった。まし
てや、旋回スクロール背部のスラスト部分は無処理であ
るので、短期の運転でさえも異常摩耗が起って運転不能
に陥いることになる。このような場合、公知技術では旋
回スクロールや固定スクロール等主要部品が使用不可能
となるなど致命的欠陥を有している。
次に、特開昭59-203893号公報によれば、旋回スクロー
ルの自転防止部品としてピンクランク軸を適用し、静止
部材に別体化されたスラスト受部材を配置し、旋回スク
ロールの支持及び運動の案内をするものが開示されてい
る。しかしながら、この発明では、旋回スクロールが上
下方向に平行移動することに対しては十分な位置決め能
力を有しているが、旋回スクロールを挾支するスラスト
受けは中心からの距離がそれぞれ異なっているため、旋
回スクロールの「みそすり運動」（バタツキ）に対して
は、その効力を発揮できない状態にある。そして、この
場合では、この「みそすり運動」を上部のピンクランク
軸と、下部のスラスト受け部で受けることになってい
る。このため、ピンクランク軸には、旋回スクロールの
自転防止力以外にバタツキによる力が作用する。このバ
タツキによる力によって、ピンクランク軸の軸受では、
転動体が正規の転動面で運動することが困難となり、軸
受寿命が、非常に短かくなるという欠点があった。さら
には、開示例によれば静止部材にはスラスト受け部材の
位置調整手段が講じられているが、実用上のスラスト受
け部材の平坦度あるいは、位置決め精度は十数μｍの範
囲もしくは、それ以下で行う必要があるので、この要求
に対し十分な考慮がはらわれていない。また、スラスト
受けの摩耗補償に対しては、開示の構造では機械を一度
分解して、再位置決めを行わなければならないこと、ま
た、当接する旋回スクロール鏡板部も摩耗するため、前
述した分解調整は非常に困難になるという欠点を有して
いた。
ルの自転防止部品としてピンクランク軸を適用し、静止
部材に別体化されたスラスト受部材を配置し、旋回スク
ロールの支持及び運動の案内をするものが開示されてい
る。しかしながら、この発明では、旋回スクロールが上
下方向に平行移動することに対しては十分な位置決め能
力を有しているが、旋回スクロールを挾支するスラスト
受けは中心からの距離がそれぞれ異なっているため、旋
回スクロールの「みそすり運動」（バタツキ）に対して
は、その効力を発揮できない状態にある。そして、この
場合では、この「みそすり運動」を上部のピンクランク
軸と、下部のスラスト受け部で受けることになってい
る。このため、ピンクランク軸には、旋回スクロールの
自転防止力以外にバタツキによる力が作用する。このバ
タツキによる力によって、ピンクランク軸の軸受では、
転動体が正規の転動面で運動することが困難となり、軸
受寿命が、非常に短かくなるという欠点があった。さら
には、開示例によれば静止部材にはスラスト受け部材の
位置調整手段が講じられているが、実用上のスラスト受
け部材の平坦度あるいは、位置決め精度は十数μｍの範
囲もしくは、それ以下で行う必要があるので、この要求
に対し十分な考慮がはらわれていない。また、スラスト
受けの摩耗補償に対しては、開示の構造では機械を一度
分解して、再位置決めを行わなければならないこと、ま
た、当接する旋回スクロール鏡板部も摩耗するため、前
述した分解調整は非常に困難になるという欠点を有して
いた。
又、特開昭59-58188号公報に記載のものは、フレーム座
面，固定スクロールにスラスト受け部を有してはいるも
のの旋回スクロール鏡板部は摩耗するという欠点を有し
ていた。又、溝にはめ込まれているためスクロール全体
の交換となる、ピンクランクが摺動する欠点を有してい
た。
面，固定スクロールにスラスト受け部を有してはいるも
のの旋回スクロール鏡板部は摩耗するという欠点を有し
ていた。又、溝にはめ込まれているためスクロール全体
の交換となる、ピンクランクが摺動する欠点を有してい
た。
要するに上記従来技術は、無潤滑で真空運転する場合に
ついての配慮が十分にされておらず、また旋回スクロー
ルのスラスト受構造と、ピンクランク軸との相対位置関
係についても考慮されていなかったため、旋回スクロー
ルや固定スクロールそして、フレーム等のスラスト受部
が摩耗すると、その量だけ余分にスクロールラップ間の
アキシャルギャップが大きくなり、著しい性能低下を招
くので、これらの主要部品は再使用できなくなるという
問題や、上記摩耗によって旋回スクロールの「バタツ
キ」可能量が大きくなり、その分余計にピンクランクに
モーメント荷重が作用し寿命が低下するという問題があ
った。
ついての配慮が十分にされておらず、また旋回スクロー
ルのスラスト受構造と、ピンクランク軸との相対位置関
係についても考慮されていなかったため、旋回スクロー
ルや固定スクロールそして、フレーム等のスラスト受部
が摩耗すると、その量だけ余分にスクロールラップ間の
アキシャルギャップが大きくなり、著しい性能低下を招
くので、これらの主要部品は再使用できなくなるという
問題や、上記摩耗によって旋回スクロールの「バタツ
キ」可能量が大きくなり、その分余計にピンクランクに
モーメント荷重が作用し寿命が低下するという問題があ
った。
本発明の目的は、旋回，固定両スクロールはもとによ
り、フレーム等の主要部品のスラスト部の摩耗を補って
長期に再使用することを安価な手段で達成しようとする
と共に、スラスト受け部とピンクランク軸との相対位置
関係を特定し、ピンクランク軸に作用するモーメント荷
重を軽減し、ピンクランク軸の寿命延長を図るととも
に、旋回スクロールのみそすり運動をスラスト受け部で
抑止し、運動の安定化を図ってスクロールラップ間のア
キシャルギャップを適正に維持することにある。
り、フレーム等の主要部品のスラスト部の摩耗を補って
長期に再使用することを安価な手段で達成しようとする
と共に、スラスト受け部とピンクランク軸との相対位置
関係を特定し、ピンクランク軸に作用するモーメント荷
重を軽減し、ピンクランク軸の寿命延長を図るととも
に、旋回スクロールのみそすり運動をスラスト受け部で
抑止し、運動の安定化を図ってスクロールラップ間のア
キシャルギャップを適正に維持することにある。
上記目的を達成するために、本発明のスクロール形真空
ポンプは、固定スクロールのラップと旋回スクロールの
ラップとをかみ合わせて密閉空間を形成し、該旋回スク
ロールの外周部に複数個設けられたピンクランクによっ
て自転を阻止されるとともに、前記固定スクロールと結
合されるフレームによって軸支され、かつ前記旋回スク
ロールの中心部に係合された旋回スクロール駆動用主軸
により旋回運動を行うことによって前記密閉空間が縮小
して外周側から流体を吸入し、圧縮して吐出させるスク
ロール形真空ポンプにおいて、前記旋回スクロール鏡板
部両面に別体の第１のスラスト受部材を着脱可能に配設
するとともに、これに対向する位置の前記固定スクロー
ル鏡板面，フレームのそれぞれに別体の第２のスラスト
受け部材を着脱可能に配設して前記旋回スクロールをは
さむように構成し、前記ピンクランクを軸支する軸受を
設けた側に配設される前記スラスト受け部材は、複数に
分割された環状の平板状に形成されたものであって、か
つ前記ピンクランクを軸支する軸受部がその分割部であ
って、該スラスト受け部材の環状内外縁を同心円状にそ
れぞれ延長したときその内外縁の延長線内に位置するよ
うに配置し、かつ、第１のスラスト受け部材の幅をWm,
第２のスラスト受け部材の幅をWf,旋回半径をεとした
とき、 ２ε＋Wm＞Wf≧Wm＞２ε としたものである。
ポンプは、固定スクロールのラップと旋回スクロールの
ラップとをかみ合わせて密閉空間を形成し、該旋回スク
ロールの外周部に複数個設けられたピンクランクによっ
て自転を阻止されるとともに、前記固定スクロールと結
合されるフレームによって軸支され、かつ前記旋回スク
ロールの中心部に係合された旋回スクロール駆動用主軸
により旋回運動を行うことによって前記密閉空間が縮小
して外周側から流体を吸入し、圧縮して吐出させるスク
ロール形真空ポンプにおいて、前記旋回スクロール鏡板
部両面に別体の第１のスラスト受部材を着脱可能に配設
するとともに、これに対向する位置の前記固定スクロー
ル鏡板面，フレームのそれぞれに別体の第２のスラスト
受け部材を着脱可能に配設して前記旋回スクロールをは
さむように構成し、前記ピンクランクを軸支する軸受を
設けた側に配設される前記スラスト受け部材は、複数に
分割された環状の平板状に形成されたものであって、か
つ前記ピンクランクを軸支する軸受部がその分割部であ
って、該スラスト受け部材の環状内外縁を同心円状にそ
れぞれ延長したときその内外縁の延長線内に位置するよ
うに配置し、かつ、第１のスラスト受け部材の幅をWm,
第２のスラスト受け部材の幅をWf,旋回半径をεとした
とき、 ２ε＋Wm＞Wf≧Wm＞２ε としたものである。
旋回スクロールの鏡板外周部両面に別体のスラスト受け
部部材を着脱可能に設け、かつこれに対向した位置に同
様のスラスト受け部部材を別体で着脱可能に設けてある
ので、スクロール真空ポンプを長期にわたって無潤滑状
態で運転したのち、上記スラスト受け部材が摩耗した場
合、前記スラスト受け部材のみ新しいものと交換するだ
けで、主要部品の本体を再使用することができる。この
結果、スクロールラップのアキシャルギャップは常に適
正状態を維持することが可能となり高排気性能をもつ真
空ポンプを得ることができる。
部部材を着脱可能に設け、かつこれに対向した位置に同
様のスラスト受け部部材を別体で着脱可能に設けてある
ので、スクロール真空ポンプを長期にわたって無潤滑状
態で運転したのち、上記スラスト受け部材が摩耗した場
合、前記スラスト受け部材のみ新しいものと交換するだ
けで、主要部品の本体を再使用することができる。この
結果、スクロールラップのアキシャルギャップは常に適
正状態を維持することが可能となり高排気性能をもつ真
空ポンプを得ることができる。
また、ピンクランクを環状スラスト受け部と同心円内に
配置することによって、旋回スクロールのバタツキによ
る上下動の影響を最小限に抑えることができるので、ピ
ンクランクへの負荷を軽減することができる。
配置することによって、旋回スクロールのバタツキによ
る上下動の影響を最小限に抑えることができるので、ピ
ンクランクへの負荷を軽減することができる。
さらには、上記スラスト受け部材同志同一円周上で旋回
スクロールの鏡板外周部をサンドイッチ状にはさむよう
に挾支したので旋回スクロールの運転を安定化しやすく
なる。すなわち、スラスト受部とピンクランク軸受部の
相対位置を特定したことにより、旋回スクロールの安定
支持のためスラスト部の平面度を機械加工上、創出し易
くなり高精度でスクロールラップ間のギャップを保持す
ることができる。
スクロールの鏡板外周部をサンドイッチ状にはさむよう
に挾支したので旋回スクロールの運転を安定化しやすく
なる。すなわち、スラスト受部とピンクランク軸受部の
相対位置を特定したことにより、旋回スクロールの安定
支持のためスラスト部の平面度を機械加工上、創出し易
くなり高精度でスクロールラップ間のギャップを保持す
ることができる。
又、無潤滑状態で摩耗が少なく摩擦係数の小さいスラス
ト受け部材同志の摺動となるため寿命・効率が良好とな
る。
ト受け部材同志の摺動となるため寿命・効率が良好とな
る。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。図示
するように、ケーシングを兼ねる固定スクロール１がフ
レーム５と結合されている。フレーム５には、軸受14a,
14bを介してクランク軸付主軸7bが支承され、主軸7bの
上端には、偏心してクランク軸部7aが一体形成してあ
る。固定スクロール１とフレーム５とで囲まれる空間部
には、旋回スクロール２が配設され、この旋回スクロー
ル２は、クランク軸7aに軸受８を介して係合されて、そ
のラップ2aを上記固定スクロール１のラップ1bと噛合わ
せている。
するように、ケーシングを兼ねる固定スクロール１がフ
レーム５と結合されている。フレーム５には、軸受14a,
14bを介してクランク軸付主軸7bが支承され、主軸7bの
上端には、偏心してクランク軸部7aが一体形成してあ
る。固定スクロール１とフレーム５とで囲まれる空間部
には、旋回スクロール２が配設され、この旋回スクロー
ル２は、クランク軸7aに軸受８を介して係合されて、そ
のラップ2aを上記固定スクロール１のラップ1bと噛合わ
せている。
旋回スクロール２の自転防止機構として配置したピンク
ランク９は、旋回スクロール２の鏡板外周部下面と、静
止部としてのフレーム５の内壁面に配置される。すなわ
ち、ピンクランク９の上部ピンを、旋回スクロール２側
に設けた軸受10に支承させるとともに、ピンクランク９
の下部ピンをフレーム５側に取り付けた軸受11に支承さ
せる。
ランク９は、旋回スクロール２の鏡板外周部下面と、静
止部としてのフレーム５の内壁面に配置される。すなわ
ち、ピンクランク９の上部ピンを、旋回スクロール２側
に設けた軸受10に支承させるとともに、ピンクランク９
の下部ピンをフレーム５側に取り付けた軸受11に支承さ
せる。
旋回スクロール２のスラスト支持機構として作用するス
ラスト受け部6a,6b,6c,6dはそれぞれ、6a,6bが固定スク
ロール１と旋回スクロール鏡板2aの外周部上面に相対向
するようにして、それぞれ取り付けられると共に、スラ
スト受け部6c,6dは、旋回スクロール鏡板2aの外周部下
面とフレームにそれぞれ相対向するようにして取り付け
られている。
ラスト受け部6a,6b,6c,6dはそれぞれ、6a,6bが固定スク
ロール１と旋回スクロール鏡板2aの外周部上面に相対向
するようにして、それぞれ取り付けられると共に、スラ
スト受け部6c,6dは、旋回スクロール鏡板2aの外周部下
面とフレームにそれぞれ相対向するようにして取り付け
られている。
主軸7bには、旋回スクロール２に近い部位にバランスウ
エイト12を、また下部にはカウンタウエイトを設けてあ
る。さらには、フレーム５に係合したベアリング抑え13
の中に、主軸との間に軸封手段17を設けてある。
エイト12を、また下部にはカウンタウエイトを設けてあ
る。さらには、フレーム５に係合したベアリング抑え13
の中に、主軸との間に軸封手段17を設けてある。
次に第２図〜第５図に従いスラスト受け部の詳細な構成
についてのべる。第２図は、第１図のＡ−Ａ矢視図で旋
回スクロール２や主軸7,バランスウエイト12は省略した
フレーム５を示したものである。フレーム５に設けたス
ラスト受け6dは、環状で３つに分割配置させておりその
分割部にはピンクランク９を円周等分で配置してある。
20aは、固定ボルトでスラスト受け部材6dの着脱が可能
なようにしてある。ピンクランク軸は、環状スラスト受
け部材6dの内，外周の延長線内に位置するように配設し
てある。第３図は、第１図のＢ−Ｂ矢視図で旋回スクロ
ール鏡板２の下面を示したものである。スラスト受け部
材6cは旋回スクロール２の外周部に、環状にして３分割
して配設されてあり、ピンクランク支承のための軸受10
は、この環状スラスト受け6cの分割部で、かつスラスト
受け部の内外縁の延長線内に配置してある。スラスト受
け部材６の幅は、次の如き関係で設けている。すなわ
ち、クランク軸7aの主軸7bに対する偏心量をεとすると
き、旋回スクロール２に設けるスラスト受け部材の幅Wm
は、 6b,6cの幅Wm≧２ε 一方、固定側（例えばフレーム５）のスラスト受け部材
6dについて、その幅Wfは ２ε＋Wm＞Wf≧Wm となっている。このように設定するのは、次の理由によ
る。まず、第６図に示すように、スラスト受け部材6b,6
cの幅がWm＜２εの場合を考えると、スラスト受け部材
に作用する荷重分布は第６図に示すように、ピンクラン
クの旋回運動に伴って、ピンクランク９のフレーム５側
の軸心より離れて位置することになり、転覆モーメント
がピンクランク９のフレーム５側の軸に作用することに
なる。また、スラスト受け部材の幅が小さいので、スラ
スト受け6a,6dはスラスト受け部材6b,6cによって刃物を
研ぐように摩擦状態が発生し、スラスト受け6a,6d面の
摩耗が促進されることになる。この結果、旋回スクロー
ルの位置決め精度（スラスト方向）が悪化し、旋回スク
ロールの運動安定性確保が困難になる。さらにスラスト
面の摩耗が促進されると、ますます旋回スクロールの転
覆モーメントをピンクランク９が受け持つことになり、
繰返し荷重を受けるため、信頼性の低下が生じる。上記
のように構成することは、このような実機で生じた欠点
を解決するためのものである。
についてのべる。第２図は、第１図のＡ−Ａ矢視図で旋
回スクロール２や主軸7,バランスウエイト12は省略した
フレーム５を示したものである。フレーム５に設けたス
ラスト受け6dは、環状で３つに分割配置させておりその
分割部にはピンクランク９を円周等分で配置してある。
20aは、固定ボルトでスラスト受け部材6dの着脱が可能
なようにしてある。ピンクランク軸は、環状スラスト受
け部材6dの内，外周の延長線内に位置するように配設し
てある。第３図は、第１図のＢ−Ｂ矢視図で旋回スクロ
ール鏡板２の下面を示したものである。スラスト受け部
材6cは旋回スクロール２の外周部に、環状にして３分割
して配設されてあり、ピンクランク支承のための軸受10
は、この環状スラスト受け6cの分割部で、かつスラスト
受け部の内外縁の延長線内に配置してある。スラスト受
け部材６の幅は、次の如き関係で設けている。すなわ
ち、クランク軸7aの主軸7bに対する偏心量をεとすると
き、旋回スクロール２に設けるスラスト受け部材の幅Wm
は、 6b,6cの幅Wm≧２ε 一方、固定側（例えばフレーム５）のスラスト受け部材
6dについて、その幅Wfは ２ε＋Wm＞Wf≧Wm となっている。このように設定するのは、次の理由によ
る。まず、第６図に示すように、スラスト受け部材6b,6
cの幅がWm＜２εの場合を考えると、スラスト受け部材
に作用する荷重分布は第６図に示すように、ピンクラン
クの旋回運動に伴って、ピンクランク９のフレーム５側
の軸心より離れて位置することになり、転覆モーメント
がピンクランク９のフレーム５側の軸に作用することに
なる。また、スラスト受け部材の幅が小さいので、スラ
スト受け6a,6dはスラスト受け部材6b,6cによって刃物を
研ぐように摩擦状態が発生し、スラスト受け6a,6d面の
摩耗が促進されることになる。この結果、旋回スクロー
ルの位置決め精度（スラスト方向）が悪化し、旋回スク
ロールの運動安定性確保が困難になる。さらにスラスト
面の摩耗が促進されると、ますます旋回スクロールの転
覆モーメントをピンクランク９が受け持つことになり、
繰返し荷重を受けるため、信頼性の低下が生じる。上記
のように構成することは、このような実機で生じた欠点
を解決するためのものである。
次に、Wm＝２εの場合を考えると、スラスト受け部材6
b,6cに作用する荷重分布は、第７図に示すようになり、
少なくとも常にピンクランク９のフレーム５側の軸心と
スラスト受け部材6b,6cの端部が一致するため、転覆モ
ーメントを受けることができるようになる。Wm＞２εと
しているので、常に転覆モーメントを受けることがで
き、かつ幅広い面でスラストを受けることができるた
め、モーメント荷重に対しても偏荷重の割合が小さい。
このように、ピンクランク９を常にスラスト荷重の重な
り面内に配置することができ、ピンクランクが転覆モー
メントを受ける程度を小さくすることができることにな
る。
b,6cに作用する荷重分布は、第７図に示すようになり、
少なくとも常にピンクランク９のフレーム５側の軸心と
スラスト受け部材6b,6cの端部が一致するため、転覆モ
ーメントを受けることができるようになる。Wm＞２εと
しているので、常に転覆モーメントを受けることがで
き、かつ幅広い面でスラストを受けることができるた
め、モーメント荷重に対しても偏荷重の割合が小さい。
このように、ピンクランク９を常にスラスト荷重の重な
り面内に配置することができ、ピンクランクが転覆モー
メントを受ける程度を小さくすることができることにな
る。
次に、Wm＋２ε＞Wfと設定している理由は、旋回スクロ
ールは旋回運動に伴って２ε移動するだけであるので、
Wfをそれ以上大きくしても重なり幅が変わらないからで
ある。第４図は、旋回スクロール２を上部（スクロール
ラップの位置する側）から見た図である。スラスト受け
部6bは、鏡板外周部に環状に配置してある。このとき、
他の実施例として、第３図に示すようなスラスト受け部
材6cを利用し、部材の共用化を図ることが可能である。
スラスト受け部材6aについては、図示しないが第２図に
示す6dを利用することもできるが、その幅をWfとして第
４図のような環状として利用することができる。第５図
は、スラスト受け部材６の断面図であり、固定部品をフ
レーム５とした場合の代表実施例である。スラスト受け
部材６は、その摺動面に四フッ化エチレン樹脂とポリイ
ミド樹脂を主成分とする複合高分子材料を設けてある。
ールは旋回運動に伴って２ε移動するだけであるので、
Wfをそれ以上大きくしても重なり幅が変わらないからで
ある。第４図は、旋回スクロール２を上部（スクロール
ラップの位置する側）から見た図である。スラスト受け
部6bは、鏡板外周部に環状に配置してある。このとき、
他の実施例として、第３図に示すようなスラスト受け部
材6cを利用し、部材の共用化を図ることが可能である。
スラスト受け部材6aについては、図示しないが第２図に
示す6dを利用することもできるが、その幅をWfとして第
４図のような環状として利用することができる。第５図
は、スラスト受け部材６の断面図であり、固定部品をフ
レーム５とした場合の代表実施例である。スラスト受け
部材６は、その摺動面に四フッ化エチレン樹脂とポリイ
ミド樹脂を主成分とする複合高分子材料を設けてある。
このとき、別体部品でスラスト受けを構成することか
ら、この材料は、それぞれの主要部品と同系のものを使
用し、熱膨張量を合わせるとともにその表面（摺動面）
に無潤滑摺動に適する四フッ化エチレン樹脂とポリイミ
ド樹脂を主成分とする複合高分子材料のコーティング層
等を設けることがより一層望ましい。
ら、この材料は、それぞれの主要部品と同系のものを使
用し、熱膨張量を合わせるとともにその表面（摺動面）
に無潤滑摺動に適する四フッ化エチレン樹脂とポリイミ
ド樹脂を主成分とする複合高分子材料のコーティング層
等を設けることがより一層望ましい。
フレーム５への固定は、固定ボルト20をスラスト受け部
材６の中へ埋設するように配置し、ネジで締め付けてい
る。
材６の中へ埋設するように配置し、ネジで締め付けてい
る。
次に、上記スクロール形真空ポンプの作用について説明
する。第１図において、主軸７を回転駆動すると、旋回
スクロール２はピンクランク９により自転防止されなが
ら、主軸７を中心に旋回運動を行いこれによりラップ1
b,2bの接触位置が中心部へ向け順次移動していって、吸
入口３より吸入した流体を逐次、圧縮して吐出口４より
排出する圧縮作用が行われる。この圧縮動作中において
は、旋回スクロール２は、前記スラスト受け部６のみに
より軸方向の動きを規制されながら旋回運動が行われ
る。従って、このとき旋回スクロール２自身の転覆モー
メントによる「みそすり運動」あるいは「バタツキ運
動」は、前記スラスト受け部材６によって全て受けるこ
とができる。
する。第１図において、主軸７を回転駆動すると、旋回
スクロール２はピンクランク９により自転防止されなが
ら、主軸７を中心に旋回運動を行いこれによりラップ1
b,2bの接触位置が中心部へ向け順次移動していって、吸
入口３より吸入した流体を逐次、圧縮して吐出口４より
排出する圧縮作用が行われる。この圧縮動作中において
は、旋回スクロール２は、前記スラスト受け部６のみに
より軸方向の動きを規制されながら旋回運動が行われ
る。従って、このとき旋回スクロール２自身の転覆モー
メントによる「みそすり運動」あるいは「バタツキ運
動」は、前記スラスト受け部材６によって全て受けるこ
とができる。
長期運転の後、スラスト受け部６の表面には局部的な摺
動痕が複数個発生することが実験により判明したが、こ
のとき摩耗量が性能に及ぼず程度に進行していれば、こ
のスラスト受け部６を新品と交換するだけで、製作に手
間のかかるスクロール部材、1,2等は再使用することが
できる。
動痕が複数個発生することが実験により判明したが、こ
のとき摩耗量が性能に及ぼず程度に進行していれば、こ
のスラスト受け部６を新品と交換するだけで、製作に手
間のかかるスクロール部材、1,2等は再使用することが
できる。
また、スラスト受け部材６を環状でかつ平板状に形成し
たので面精度の向上がはかれかつ、旋回スクロールの運
動をよりスムーズ案内することができ、さらには、この
スラスト受け部材６と同一環状内にピンクランクを位置
させたので、ピンクランクに作用する旋回スクロール２
の転覆モーメントを軽減することができる。
たので面精度の向上がはかれかつ、旋回スクロールの運
動をよりスムーズ案内することができ、さらには、この
スラスト受け部材６と同一環状内にピンクランクを位置
させたので、ピンクランクに作用する旋回スクロール２
の転覆モーメントを軽減することができる。
さらには、スラスト受け部材６の材質は、取付け相手
（第５図ではフレーム５）の材質と同じような物を使う
ことによって、運転中の発生熱から生ずる熱膨張に対し
て取付け部での過大応力の発生を防止することができ
る。そして、特に旋回スクロール２においては、熱膨張
差からもたらされる全体形状の湾曲を防止し、スクロー
ルラップが固定スクロールラップに対して衝突あるい
は、離反するのを防止することが可能である。
（第５図ではフレーム５）の材質と同じような物を使う
ことによって、運転中の発生熱から生ずる熱膨張に対し
て取付け部での過大応力の発生を防止することができ
る。そして、特に旋回スクロール２においては、熱膨張
差からもたらされる全体形状の湾曲を防止し、スクロー
ルラップが固定スクロールラップに対して衝突あるい
は、離反するのを防止することが可能である。
以上のように本発明によれば、無潤滑状態で摩耗が少な
く摩擦係数が小さい材料をスラスト受け部材の表面に設
けることができ、かつスラスト受け部材を別体で着脱可
能とすることにより、無潤滑式スクロール真空ポンプと
して動作させても、スラスト受け部材同志が摺動するの
で、高精度で、信頼性の高い旋回スクロールのスラスト
支持機構を得ることが可能となる。また、長期運転によ
ってスラスト受け部６が性能上影響が生ずる程摩耗が生
じた場合、最悪でも全スラスト受け部材である部品を交
換するだけで、機能上ほぼ初期の信頼性の高い状態でし
かも容易に再現することが可能である。ちなみに、摩耗
したとき主要部品を全て新しいものと代える従来の技術
と比較すると、費用は約十分の一に低減することができ
る。
く摩擦係数が小さい材料をスラスト受け部材の表面に設
けることができ、かつスラスト受け部材を別体で着脱可
能とすることにより、無潤滑式スクロール真空ポンプと
して動作させても、スラスト受け部材同志が摺動するの
で、高精度で、信頼性の高い旋回スクロールのスラスト
支持機構を得ることが可能となる。また、長期運転によ
ってスラスト受け部６が性能上影響が生ずる程摩耗が生
じた場合、最悪でも全スラスト受け部材である部品を交
換するだけで、機能上ほぼ初期の信頼性の高い状態でし
かも容易に再現することが可能である。ちなみに、摩耗
したとき主要部品を全て新しいものと代える従来の技術
と比較すると、費用は約十分の一に低減することができ
る。
また、ピンクランク軸受10においては、転覆モーメント
を軽減でき、その内部の転動体が、正規の状態運動する
ことができるので、長寿命化を図ることができる。
を軽減でき、その内部の転動体が、正規の状態運動する
ことができるので、長寿命化を図ることができる。
第１図は、本発明の実施例を示すスクロール形流体機械
の縦断面図である。第２図は、第１図のＡ−Ａから見た
フレームである。第３図は、第１図のＢ−Ｂ矢視図であ
る。第４図は、本発明の旋回スクロール正面図である。
第５図は、本発明のスラスト受け部材の取付け状態を示
す断面図、第６図は、スラスト受け部材の幅がWm＜２ε
の場合を示す断面図、第７図は、スラスト受け部材の幅
がWm＝２εの場合を示す断面図である。 １……固定スクロール、２……旋回スクロール、５……
フレーム、６……スラスト受け、７……主軸、９……ピ
ンクランク、10,11,14……軸受、12……バランスウエイ
ト、17……軸封手段。
の縦断面図である。第２図は、第１図のＡ−Ａから見た
フレームである。第３図は、第１図のＢ−Ｂ矢視図であ
る。第４図は、本発明の旋回スクロール正面図である。
第５図は、本発明のスラスト受け部材の取付け状態を示
す断面図、第６図は、スラスト受け部材の幅がWm＜２ε
の場合を示す断面図、第７図は、スラスト受け部材の幅
がWm＝２εの場合を示す断面図である。 １……固定スクロール、２……旋回スクロール、５……
フレーム、６……スラスト受け、７……主軸、９……ピ
ンクランク、10,11,14……軸受、12……バランスウエイ
ト、17……軸封手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上西 真 兵庫県宝塚市新明和町１番１号 新明和工 業株式会社産業機械事業部内 (72)発明者 前田 直起 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 宮崎 和明 兵庫県宝塚市新明和町１番１号 新明和工 業株式会社産業機械事業部内 (56)参考文献 特開 昭59−58188（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】固定スクロールのラップと旋回スクロール
のラップとをかみ合わせて密閉空間を形成し、該旋回ス
クロールの外周部に複数個設けられたピンクランクによ
って自転を阻止されるとともに、前記固定スクロールと
結合されるフレームによって軸支され、かつ前記旋回ス
クロールの中心部に係合された旋回スクロール駆動用主
軸により旋回運動を行うことによって前記密閉空間が縮
小して外周側から流体を吸入し、圧縮して吐出させるス
クロール形真空ポンプにおいて、前記旋回スクロール鏡
板部両面に別体の第１のスラスト受部材を着脱可能に配
設するとともにこれに対向する位置の前記固定スクロー
ル鏡板面，フレームのそれぞれに別体の第２のスラスト
受け部材を着脱可能に配設して前記旋回スクロールをは
さむように構成し、前記ピンクランクを軸支する軸受を
設けた側に配設される前記スラスト受け部材は、複数に
分割された環状の平板状に形成されたものであって、か
つ前記ピンクランクを軸支する軸受部がその分割部であ
って、該スラスト受け部材の環状内外縁を同心円状にそ
れぞれ延長したときその内外縁の延長線内に位置するよ
うに配置し、かつ第１のスラスト受け部材の幅をWm,第
２のスラスト受け部材の幅をWf,旋回半径をεとしたと
き、 ２ε＋Wm＞Wf≧Wm＞２ε としたことを特徴とするスクロール形真空ポンプ。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載において、スラ
スト受け部材は、それぞれの母材と同じ種類の材料で台
金を形成し、その表面に四フッ化エチレン樹脂とポリイ
ミド樹脂を主成分とする複合高分子材料を設けたことを
特徴とするスクロール形真空ポンプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1273800A JPH0684753B2 (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | スクロール形真空ポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1273800A JPH0684753B2 (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | スクロール形真空ポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02161190A JPH02161190A (ja) | 1990-06-21 |
| JPH0684753B2 true JPH0684753B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=17532759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1273800A Expired - Lifetime JPH0684753B2 (ja) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | スクロール形真空ポンプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684753B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3388657B2 (ja) * | 1995-07-21 | 2003-03-24 | アネスト岩田株式会社 | オイルフリースクロール真空ポンプ |
| US5951270A (en) * | 1997-06-03 | 1999-09-14 | Tecumseh Products Company | Non-contiguous thrust bearing interface for a scroll compressor |
| US20060204378A1 (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-14 | Anderson Gary J | Dual horizontal scroll machine |
| JP2012031816A (ja) * | 2010-08-02 | 2012-02-16 | Sanden Corp | スクロール型流体機械 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0726621B2 (ja) * | 1982-09-29 | 1995-03-29 | 株式会社日立製作所 | 無給油スクロ−ル流体機械 |
-
1989
- 1989-10-23 JP JP1273800A patent/JPH0684753B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02161190A (ja) | 1990-06-21 |
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