JPH09273545A - スラスト玉軸受 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軌道輪の回り止め手段を別途設ける必要
をなくす。 【解決手段】 軌道輪４ａの内周４ａ２は非円形状例え
ば四角形状、外周４ａ３は円形状である。軌道輪４ａの
内周４ａ２に対応して、スクロール部材１の装着部１ａ
の肩部１ａ１も非円形状例えば四角形状に形成されてい
る。軌道輪４ａを装着部１ａに装着するに際しては、軌
道輪４ａの四角形状の内周４ａ２を、装着部１ａの四角
形状の肩部１ａ１に嵌合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクロール圧縮機
における旋回スクロール部材と静止スクロール部材のよ
うに、相互間で偏心回転運動を行なう二つの部材間に介
装されるスラスト玉軸受に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、スクロール圧縮機は、図７に示
すように、旋回スクロール部材１１及び静止スクロール
部材１２にそれぞれ螺旋状隔壁１１ｂ、１２ｂを設け、
両螺旋状隔壁１１ｂ、１２ｂ間に形成される圧縮室Ｐ
を、旋回スクロール部材１１の静止スクロール部材１２
に対する偏心回転に伴って容積変化させることにより、
圧縮室Ｐ内の流体の圧縮動作を行なうものである。

【０００３】旋回スクロール部材１１の軸心と駆動モー
タ１５の軸心とは偏心量ｅだけ偏心しており、駆動モー
タ１５の出力軸１５ａが回転すると、旋回スクロール部
材１１が偏心量ｅに等しい旋回半径で偏心回転する。こ
の時、旋回スクロール部材１１にはこれを自転させよう
とする力が働き、また、流体の圧縮動作に伴うスラスト
荷重が負荷される。そこで、旋回スクロール部材１１の
自転を防止し、スラスト荷重を支持するため、旋回スク
ロール部材１１と静止スクロール部材１２（同図に示す
構成では、静止スクロール部材１２に固定された静止フ
レーム１３）との間にスラスト玉軸受１４を介装してい
る。

【０００４】スラスト玉軸受１４は、例えば一対の同形
状の軌道輪１４ａ、１４ｂと、これら軌道輪１４ａ、１
４ｂ間に介在する複数のボール１４ｃとで構成される。
軌道輪１４ａ、１４ｂは、それぞれ、旋回スクロール部
材１１と静止フレーム１３の、軸方向に相対向した装着
部１１ａ、１３ａに固定される。

【０００５】図８に示すように、軌道輪１４ａ（１４
ｂ）は内周１４ａ２（１４ｂ２）及び外周１４ａ３（１
４ｂ３）が円形状をなすリングであり、その一方の端面
には複数の軌道面１４ａ１（１４ｂ１）が同一円周上に
形成されている。各軌道面１４ａ１（１４ｂ１）は環状
形状のものであり、各軌道面１４ａ１（１４ｂ１）に配
されたボール１４ｃは、旋回スクロール部材１１の偏心
回転に伴って、軌道面１４ａ１（１４ｂ１）のピッチ円
ＰＣＤ上を転動する。軌道面１４ａ１（１４ｂ１）のピ
ッチ円ＰＣＤの直径ｄは、偏心量ｅと等しい。

【０００６】上記のような形状の軌道輪１４ａ（１４
ｂ）は内周１４ａ２（１４ｂ２）又は外周１４ａ３（１
４ｂ３）、あるいは、内周１４ａ２（１４ｂ２）及び外
周１４ａ３（１４ｂ３）をそれぞれに対応する装着部１
１ａ（１３ａ）の肩部に円形嵌合され、さらに、ピン係
合、凹凸係合、加締等の回り止め手段によって、装着部
１１ａ（１３ａ）に回り止め固定される。そのような回
り止め手段を別途設ける必要があるのは、旋回スクロー
ル部材１１の偏心回転に伴って、軌道輪１４ａ（１４
ｂ）を装着部１１ａ（１３ａ）に対して自転させようと
する力が生じるためである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような回り止め
手段を別途設けるためには、軌道輪にピン穴、切欠き、
加締代等を設ける必要があるが、寸法的な制約から、そ
のためのスペースを確保することが困難な場合が多い。
また、寸法的な制約の下に、スペースを確保しようとす
ると、ボール径を小さくしたり、軌道面の形成個数を減
少させたりする必要が生じ、そのために軸受機能が犠牲
にされてしまう。さらに、組立作業が複雑になるという
問題点もある。

【０００８】本発明は、従来構成における軌道輪の回り
止め手段を不要とすることにより、上記のような問題点
を解決しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のスラスト玉軸受
は、相互間で偏心回転運動を行なう二つの部材の、軸方
向に相対向した装着部にそれぞれ固定される一対の軌道
輪と、これら軌道輪に形成された軌道面間に介在するボ
ールとを備え、少なくとも一方の軌道輪の内周又は外
周、あるいは、内周及び外周が装着部に非円形嵌合され
るものである。

【００１０】また、本発明のスラスト玉軸受は、軸方向
に相対向配置される一対の軌道輪と、これら軌道輪に形
成された軌道面間に介在するボールとを備え、少なくと
も一方の軌道輪の内周又は外周、あるいは、内周及び外
周が非円形状であるものである。

【００１１】ここで「非円形状」とは、三角、四角、六
角等の多角形状のほか、楕円形状、２球面形状、歯型形
状等の、円形状以外のすべての形状を含む。また、「非
円形嵌合」とは、上記のような各種形状を有する２つの
部材の内周と外周とが形状的に適合して、相互に嵌まり
合っている状態をいう。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明をスクロール圧縮機
用スラスト玉軸受に適用した場合の実施形態について説
明する。

【００１３】図１は、図７に示すようなスクロール圧縮
機におけるスラスト玉軸受４の周辺部を示している。旋
回スクロール部材１と静止フレーム３（静止フレーム３
は静止スクロール部材２に固定される。）の、軸方向に
相対向する装着部１ａ、３ａにスラスト玉軸受４の一対
の軌道輪４ａ、４ｂがそれぞれ固定され、一対の軌道輪
４ａ、４ｂに形成された複数の軌道面４ａ１、４ｂ１間
にそれぞれボール４ｃが配されている。旋回スクロール
部材１が、静止スクロール部材２に対して偏心量ｅに等
しい旋回半径で偏心回転することにより、両者の螺旋状
隔壁１ｂ、２ｂ間に形成される圧縮室Ｐが容積変化し
て、流体の圧縮動作が行なわれる。スラスト玉軸受４
は、そのような圧縮動作が行なわれる際の、旋回スクロ
ール部材１の自転を防止するとともに、スラスト荷重を
支持する役割をなす。

【００１４】図１（ｂ）に拡大して示すように、この実
施形態において、装着部１ａ、３ａはいずれも段状であ
り、旋回側の軌道輪４ａの内周４ａ２は装着部１ａの肩
部１ａ１に嵌合され、静止側の軌道輪４ｂの外周４ｂ２
は装着部３ａの肩部３ａ１に嵌合される。

【００１５】図２は、旋回側の軌道輪４ａを例示してい
る。軌道輪４ａは例えば鋼板素材からプレス加工等によ
り成形したもので、その一方の端面には複数の凹状の軌
道面４ａ１が同一円周上に形成されている。各軌道面４
ａ１は環状形状のものであり、各軌道面４ａ１に配され
たボール４ｃは、旋回スクロール部材１の偏心回転に伴
って、軌道面４ａ１のピッチ円ＰＣＤ上を転動する。軌
道面４ａ１のピッチ円ＰＣＤの直径ｄは、偏心量ｅと等
しい。軌道輪４ａの内周４ａ２は非円形状例えば四角形
状、外周４ａ３は円形状である。

【００１６】また、図３に示すように、軌道輪４ａの内
周４ａ２に対応して、スクロール部材１の装着部１ａの
肩部１ａ１も非円形状例えば四角形状に形成されてい
る。軌道輪４ａを装着部１ａに装着するに際しては、軌
道輪４ａの四角形状の内周４ａ２を、装着部１ａの四角
形状の肩部１ａ１に嵌合する。このようにして、軌道輪
４ａの内周４ａ２を装着部１ａの肩部１ａ１に非円形嵌
合することによって、軌道輪４ａの旋回スクロール部材
１に対する回り止めがなされる。したがって、従来のよ
うに、回り止め手段を別途設ける必要がなくなる。

【００１７】図４に示す実施形態は、旋回側の軌道輪４
ａの内周４ａ２を楕円形状にしたもである。軌道輪４ａ
の内周４ａ２に対応して、旋回スクロール部材１の装着
部１ａの肩部１ａ１も楕円形状に形成し、両者を非円形
嵌合する。

【００１８】図５は、静止側の軌道輪４ｂを例示してい
る。軌道輪４ｂも例えば鋼板素材からプレス加工等によ
り成形したもので、その一方の端面には複数の凹状の軌
道面４ｂ１が同一円周上に、旋回側の軌道輪４ａの軌道
面４ａ１と位相を同じくして形成されている。各軌道面
４ｂ１は環状形状のものであり、各軌道面４ｂ１に配さ
れたボール４ｃは、旋回スクロール部材１の偏心回転に
伴って、軌道面４ｂ１のピッチ円ＰＣＤ上を転動する。
軌道面４ｂ１のピッチ円ＰＣＤの直径ｄは、偏心量ｅと
等しい。軌道輪４ｂの外周４ｂ２は非円形状例えば四角
形状、内周４ｂ３は円形状である。また、図示は省略す
るが、軌道輪４ｂの外周４ｂ２に対応して、静止フレー
ム３の装着部３ａの肩部３ａ１も非円形状例えば四角形
状に形成されている。軌道輪４ｂを装着部３ａに装着す
るに際しては、軌道輪４ｂの四角形状の外周４ｂ２を、
装着部３ａの四角形状の肩部３ａ１に嵌合する。このよ
うにして、軌道輪４ｂの外周４ｂ２を装着部３ａの肩部
３ａ１に非円形嵌合することによって、軌道輪４ｂの静
止フレーム３（及び静止スクロール部材２）に対する回
り止めがなされる。したがって、従来のように、回り止
め手段を別途設ける必要がなくなる。

【００１９】図６に示す実施形態は、軌道輪４ａ（又は
／及び軌道輪４ｂ）の、内周４ａ２（４ｂ３）及び外周
４ａ３（４ｂ２）を非円形状例えば四角形状にしたもの
である。軌道輪４ａの内周４ａ２（軌道輪４ｂの外周４
ｂ２）は、上述した態様で、旋回スクロール部材１の装
着部１ａの肩部１ａ１（静止フレーム３の装着部３ａの
肩部３ａ１）に非円形嵌合される。旋回側の軌道輪４ａ
と静止側の軌道輪４ｂとを同一形状にすることができる
ので、製造工程、組立工程、部品管理の簡略化を図るこ
とができる。

【００２０】尚、上記のような非円形嵌合による回り止
めは、旋回側の軌道輪４ａ及び静止側の軌道輪４ｂのう
ち少なくとも一方に施せば良い。また、そのような非円
形嵌合は、以上に例示した四角形嵌合、楕円形嵌合に限
らず、三角形嵌合、六角形嵌合等、種々の非円形状によ
る嵌合構造を採用することができる。さらに、装着部を
以上に例示した段状ではなく、環状溝状（内径側と外径
側にそれぞれ肩部を有する形状）にする場合は、軌道輪
の内周及び外周の双方を環状溝状の装着部のそれぞれの
肩部に非円形嵌合するようにしても良い。また、静止側
の装着部は静止スクロール部材に形成しても良い。本発
明は、スクロール圧縮機用スラスト玉軸受に限らず、相
互間で偏心回転運動を行なう二つの部材間に介在して、
スラスト荷重を支持するスラスト玉軸受一般に適用する
ことができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来構成におけるピン係合、凹凸係合、加締等の回り止
め手段を別途設ける必要がなくなるので、寸法的な制約
が厳しい場合への対応が容易であり、しかも、軸受機能
を低下させる心配もない。また、回り止め手段を別途設
ける必要がなくなる分、軸受寸法を縮小させることも可
能になる。さらに、組立作業も簡略化される。

【図面の簡単な説明】

【図１】スクロール圧縮機におけるスラスト玉軸受の周
辺部を示す断面図（図ａ）、スラスト玉軸受の近傍を示
す拡大断面図（図ｂ）である。

【図２】旋回側の軌道輪を示す平面図である。

【図３】旋回側の軌道輪の装着態様を示す斜視図であ
る。

【図４】他の実施形態に係わる軌道輪を示す平面図であ
る。

【図５】他の実施形態に係わる軌道輪を示す平面図であ
る。

【図６】他の実施形態に係わる軌道輪を示す平面図であ
る。

【図７】スクロール圧縮機の一形態を示す斜視図であ
る。

【図８】従来の軌道輪を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 旋回スクロール部材 １ａ 装着部 ２ 静止スクール部材 ３ 静止フレーム ３ａ 装着部 ４ スラスト玉軸受 ４ａ 軌道輪 ４ｂ 軌道輪 ４ｃ ボール

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相互間で偏心回転運動を行なう二つの部
   材の、軸方向に相対向した装着部にそれぞれ固定される
   一対の軌道輪と、これら軌道輪に形成された軌道面間に
   介在するボールとを備え、 少なくとも一方の軌道輪の内周又は外周、あるいは、内
   周及び外周が前記装着部に非円形嵌合されることを特徴
   とするスラスト玉軸受。
2. 【請求項２】 軸方向に相対向配置される一対の軌道輪
   と、これら軌道輪に形成された軌道面間に介在するボー
   ルとを備え、 少なくとも一方の軌道輪の内周又は外周、あるいは、内
   周及び外周が非円形状であることを特徴とするスラスト
   玉軸受。