JPS60252186A - スクロ−ル流体機械 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明はスクロール流体機械、特にそのスラスト軸受
部に関するものである。

〔従来技術〕

本発明の説明に入る前に、スクロール圧縮機の原理につ
いて述べる。

スクロール圧縮機の基本要素は、第１図に示されており
、第１図において、（１）は固定スクロール、（２）は
揺動スクロール、（３）は吐出口、（４）は圧縮室、０
は固定スクロール上の定点、０は揺動スクロール上の定
点である。固定スクロール（１）および揺動スクロール
（２）は同一形状の渦巻で構成されておりその形体は、
従来から知られている如く、インボリュートあるいは、
円弧等を組合せたものである。

次１こ動作について説明する。第１図において、固定ス
クロール（１）は空間に対して静止しており、揺動スク
ロール（２）は、固定スクロール（１）と図の如く組合
わされて、その姿勢を空間に対して変化させないで、回
転運動、即ち揺動を行ない、第１図０°、９０°、１８
０°、２７０’のように運動する。揺動スクロール（２
）の揺動に伴なって、固定スクロール（１）及び揺動ス
クロール（２）の間に形成される三日月状の圧縮室（４
）は順次その容積を減じて、圧縮室（４）に取り込まれ
た気体は圧′縮されて吐出口（３）から吐出される。こ
の間第１図Ｏ〜０の距離は一定に保持されており、渦巻
の間隔をｐ１厚みをｔで表わせば０６＝某−ｔとなって
いる。ｐは渦巻きのピッチに相当している。

スクロール圧縮機の名前で知られる装置の概略は以上の
ようである。

スクロール圧縮機の具体的な実施例の構成作動について
詳しく説明しよう。

第２図はスクロール圧縮機を、例えば冷凍あるいは空調
に応用しようとする場合の具体的な実施例であって、フ
ロン等のガス体の圧縮機として構成したものであり、所
謂半密閉形の形体を有しているものである。

図において、（１）は固定スクロール、（２）は固定ス
クロール（１）と組合わさる揺動スクロール、ｔ３１　
ｉ、ｔ　吐出口、（４）は圧縮室、（至））は揺動スク
ロール軸、（６）は揺動スクロール軸品）をクランク軸
偏心穴（４２）に嵌合させて揺動スクロール（２）を揺
動運動させる。（７）は揺動スクロール（２）の軸受、
（８）は電動機ロータ、（９）は電動機ステータ、ｔｌ
ｏｌは第一バランス、（１１）は第二バランス、（１２
）はクランク軸（６）と第一バランス（Ｉｎ＋を固定す
るキー１．１１３）はスペーサ、ｏ４）はクランク軸）
６）と電動機ロータ（８）を固定するキー■、（Ｉωは
ワッシャＩ　、（１Ｇ＋は回り止めワッシャ、０７）は
ロータ止めナツト、（旧はスターテ、Ｕ（ト）は第二バ
ランスσＤを電動機ロータ（８）のエンドリングＣ′１
５）に止めるボルトエ、■は圧縮ガスが吐出口（３）か
ら吐出される吐出チャンバ、ｔ２１）は吐出チャンバ弧
固定スクロール（１）、［動スクロール（２）、ベアリ
ング（７）をシェルｉｔこ固定する。ホルｌ−ＩＩ、１
２’ｌｒハ０　’）　ング、（２３１ハシ１　／ｌ／、
（２４Ｊはステータ止めボルト、ｔ２５＋はワッシャＩ
Ｉ、１２ｆｉｌは支持リング、（イ）は底板、（みは底
板−にあけられた吸入用ねじ穴、（２ｇｌ〜Ｑはめくら
ねじ穴Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ　ｔ３３）は油入、（財
）は揺動スクロール（２）の自転運動を防止するオルダ
ム継手、１３５）は軸受（７）に組込まれたスラスト軸
受、（支））はクランク軸偏心穴（４２と揺動スクロ−
ル軸めと摩擦を減する目的の軸受メタル■、（支）はク
ランク軸（６）と軸受（７）との摩擦を減する目的の軸
受メタルＩ［１３８）はクランク軸（６）の段付部分の
スラストを受けるスラスト受、＋３９＋はクランク軸（
６）の端部と底板万との摩擦を減する目的の軸受メタル
■、（４０）はハーメティック端子■、（４１）はハー
メティック端子■、（４２）はクランク軸偏心穴である
。

以上が主な構成要素であり、第３図は第２図のｍ−ｍ線
における断面を示す矢印方向から見た断面図で、図１こ
おいて、（６）はクランク軸、（７）は軸受、（圓はオ
ルダム継手、（３５）はスラスト軸受、＋３８１は軸受
メタルエ、（（資）は軸受メタルＩＩ　、＋４２＋はク
ランク軸偏心穴、（４３）はオルダム軸受嵌合つめ１５
９）を嵌合するオルダムガイド溝、（４滲は吸入口、咽
は０リング溝丁、１４６）はボルト用貫通穴Ｉ　、（４
７）はめねじ工である。

さらに、第２図ＩＶ−ＩＶ線における断面を示す矢印方
向から見た断面図が、第４図であって、図においては、
（１）は固定スクロール、（２）は揺動スクロール、（
３）は吐出口、（４）は圧縮室、１４６＋はボルト用貫
通穴Ｉ　、＋４７）はめねじ工、（４８）は連通部であ
る。

このように構成されたスクロール圧縮機の各部品の構成
について詳述してみよう。

第５図は固定スクロールであって、図においては、（１
）は固定スクロール、（３）は吐出口、（４９）は固定
スクロール歯、のは固定スクロール（１）の底を形成す
る固定スクロール台板、６１）はボルト用貫通穴■、６
２は固定スクロール止めボルト座ぐりである。固定スク
ロールは一様な厚みの円板に渦巻状の溝を設けた形状に
なっており、溝を設けた結果として固定スクロール歯＋
４９＋が形成されている。溝がけずりとられなかった部
分は固定スクロール台板［株］となる。

固定スクロール台板（５０）の中央部分には、吐出口（
３）が設けられており、吐出口（４）の内面には必要１
こ応して接続が可能なようにねじが切られている。

固定スクロール止めボルト座ぐり６２）は第２図の吐出
チャンバ１２０）を取りつけた時に、当該座ぐりにボル
トの頭が沈んで、あたらないようにするためのものであ
る。

第６図は揺動スクロールであって、図においては、（２
）は揺動スクロール、邸）は揺動スクロール歯、（５４
）は浮動スクロールの底を形成する揺動スクロール台板
、■）は揺動スクロール軸、心）はオルダム用つめであ
る。

揺動スクロール歯部）は揺動スクロール台板１５４）と
一体で成形されており、さらｆこ、オルダム用つめ邸）
および揺動スクロール軸■）も一体で成形されている。

第７図は揺動スクロールを背面より見たものであって、
図においては、（２）は揺動スクロール、（５３１は揺
動スクロール歯、□□□は揺動スクロール台板、（霞は
揺動スクロール軸、！５６）はオルダム用つめ、印は揺
動スクロールバランサ、邸）はバランサ止めボルトであ
る。揺動スクロール軸■）の中心と、揺動スクロール台
板劉）の中心とは一致して形成されている。オルダム用
つめ１伍は第２図および第３図に示されたオルダム継手
（至）に嵌合するものであり、揺動スクロール（２）と
揺動スクロールの自転を規制するもので、揺動スクロー
ル（２）の揺動運動を実現するために必要な部分である
、オルダム用つめ情）は中心を通る直線上に配列されて
いる。揺動スクロール軸印は、第２図に示されたクラン
ク軸（６）のクランク軸偏心穴ｆ４２）に嵌合して、電
動機ロータ（８）からクランク軸（６）に伝達される回
転力を受けて、揺動スクロール（２）の偏心揺動運動を
実現するための部分である。揺動スクロールバランサ（
５ηは、揺動スクロール（２）の揺動スクロール歯■）
の重心が、揺動スクロール台板（財）および揺動スクロ
ール軸時の中心と一致しないことから生ずる静的なアン
バランスを補正するために設けられたもので、これ１こ
よって、揺動スクロール＋２１全体の重心が、揺動スク
ロール軸ω）の中心と一致するようになっている。バラ
ンサ止めボルト弥は揺動スクロールバランサを揺動スク
ロール台板（５４）に固定するものである。

第８図は軸受であって、図においては、（７）は軸受、
国はめくらねじ穴ＩＶ、（３３１は油水、（ト）はスラ
スト軸受、（資）は軸受メタルＩｌｒ、ｆｆｌ＋はスラ
スト受、＋４３１はオルダムガイド溝、（４４１は吸入
口、（４５）はＯリング溝Ｉ　、＋４６）はボルト用貫
通大工、（４ηはめねじ工である。

軸受（７）の軸受メタル■（９）の部分には、第２図に
示されたクランク軸（６）が嵌合して、クランク軸（６
）の段付部分がスラスト受（支）に乗っかるようになる
。

スラスト軸受（ト）の部分は、揺動スクロール台板（財
）の背面を支える機能を有しており、揺動スクロール（
２）から加わるスラストを受けもつ。また場合によって
は、スラスト軸受□□□の面に油圧等を導入して揺動ス
クロール（２）から加わるスラストに見合う支持力ある
いはそれ以上の力を与え得る機能を果す。オルダムガイ
ド溝（４３）は第２図に示されたオルダム継手（至）が
嵌合する部分で、オルダム継手（至）が直線往復運動を
行なう部分である。吸入口（４委は本実施例においては
４ヶ設けられており、軸受（７）を貫通している。軸受
（７）の端面には、密封のための０リング溝卿が設けら
れ、軸受（７）と固定スクロール（１）を固定するため
のめねじＩ　（４７）および全体を固定するためのボル
ト用貫通穴が設けられている。

給油のための油入田とそれに連通するめくらねじ穴ＩＶ
　１３２）も設置されている。めくらねじ穴■＠は例え
ば給油圧を測定するような場合に使用される。

ボルト用貫通穴ｒ＋ａ、めねじＩ　（４７１が設けられ
ている端面とスラスト軸受（ト）の面は、スラスト軸受
（至）の面の、方が、揺動スクロール台板（財）の厚み
分に１０μｍ−５０Ｉｉｍ程度加えた分だけ沈んでいて
、当該端面に固定スクロール（１）が固定された場合に
、揺動スクロール（２）が揺動できるようになっている
。この状態は第２図において良く理解される。

第９図はオルダム継手であって、図において、（３４）
はオルダム継手、■は軸受嵌合つめ、（叫は揺動スクロ
ール嵌合ガイド溝、（６１）は円環である。

オルダム継手（財）は第１図に示されたように、揺動ス
クロール（２）の自転を阻止するためのもので、揺動ス
クロール（２）の揺動軌道をクランク軸（６）と共に規
定する。

軸受嵌合つめ（５９１は、軸受（７）のオルダムガイド
溝（４３に嵌合し、揺動スクロール嵌合ガイド溝間は、
揺動スクロール（２）のオルダム用つめ艶と嵌合する。

円環（６１）は軸受嵌合つめ６ｇＩと揺動スクロール嵌
合ガイド溝間をその中心に関して直交せしめるよう構成
されている。

クランク軸（６）の回転により、揺動スクロール（２）
が偏心運動を行なう時、オルダム継手（財）の軸受嵌合
つめ■は、軸受（７）のオルダムガイド溝（４３）に嵌
合して、オルダム継手（３（イ）全体は、オルダムガイ
ド溝の方向に往復直線運動を行なう。その状態でさらに
、オルダム継手（財）に、揺動スクロール嵌合ガイド溝
（（至）を介して嵌合せる揺動スクロール（２）が、オ
ルダム継手（Ａζこ対して相対的には往復直線運動を行
なう。その結果として揺動スクロール（２）は直交する
２つの往復直線運動の合成として偏心揺動運動を実現す
る。以上がオルダム継手（２）の構成と作動である。

第１０図はクランク軸であって、図においては（６）ハ
’７　”／　ン’）　１ｔＩＩ、＋３３）は油水、（支
））は軸受メタルエ、（４２）はクランク軸偏心穴、（
６２，憫）は油溝Ｉ、ＴＩ、（圓。

（６５）はキー溝Ｉ　、　ｎ　＋６６＋は軸嵌合部、暁
はロータ取付部分、弥は軸嵌合部、＋６９＋はロータ止
めナツト用ねじ、（７０）は回り止めワッシャ用溝であ
る。

クランク１ｌｉｌｉｌ　ｔ６＋は、ロータ取付部分（資
）に取付けられる電動機ロータ（８）の駆動力を受けて
、クランク軸偏心穴（θに嵌合する揺動スクロール（２
）に回転力を与えるものであって、揺動スクロール軸伍
が嵌合する、クランク軸偏心穴（４ｚには軸受メタルＩ
　Ｃ３６＋が設けられている。軸受メタルエ（支））は
、通常の軸受台金でもよいし、また、針状ころ軸受、所
謂ニードルベアリングでもよい。軸受メタル■（ト））
には給油のための油溝■（０）が設けられていて、これ
は通常、反負荷側に切られている。軸嵌合部鎚）は軸受
（７）の軸受メタル■国の部分に嵌合し、クランク軸（
６）の段付部分は軸受（７）のスラスト受ｃ１８）で支
承される。軸嵌合部間には、やはり油溝Ｉ　＋６２１が
設けられており、給油経路を構成している。さらに、油
溝Ｉ　、　ＩＩ　（６２）　、　＋６３）に接続して油
六曳が図においては２ケ所設けられており、うち１本は
クランク軸（６）の中心軸を貫通して軸嵌合部槌の部分
に給油できるようになっている。キー溝１　ｆｆＪは、
第２図に示された第一バランスを固定するためのものづ
あり、キー溝■田は電動機ロータ（８）を取付ける部分
である。軸嵌合部（８８）は、第２図に示された底板−
の軸受メタル■（支）に嵌合する部分であって、クラン
ク軸（６）の半径方向移動を拘束支承する。ロータ止め
ナツト用ネジ（６９）には、第２図に示されたロータ止
めナツト（１？）が取付けられ、回り止めワッシャ用溝
（７窃には、ロータ止めナツト面の回り止めワッシャ（
１６）のツメの部分が入る。

第１１図は第１バランスであって、図においては、ＧＯ
）は第１バランス、（７＋）はバランスウェイト、（７
２）は円筒部、（７３１は固定部、ｆｆ４１はキー溝■
である。

第１バランス（１０）は第２図より理解されるように第
２バランス（１１）と共に、揺動スクロール（２）の偏
心揺動運動から派生する遠心力に対抗してバランシング
を行なうもので、回転系全体の静粛な運転を保障するも
のである。第１バランスロ０）は固定部ｆ７３）に設け
られたキー溝Ｉ［Ｉ　＋７４）にそう人されるキーＩ’
ｆ１２）によってクランク軸（６）のキー溝Ｉ　＋６４
）に固定される。

バランスウェイト（７１）は、圧縮機全体の小形化のた
めに、軸受（７）と電動機ステータ（９）の間に形成さ
れる空間に位置するように、円筒部（′７２１を介して
設置されている。また、バランスウェイト（７１］の部
分を極力揺動スクロール（２）に軸方向に接近せしめ、
かつ、クランク軸（６）の中心からできるだけ半径方向
に離すことによって、バランスウェイト（２）の部分の
質量を小さくしている。揺動スクロール（２）を通常使
用される鋳鉄あるいは球状黒鉛鋳鉄等で製作した場合に
は、その質量は無視し得す、バランスウェイト（７１）
の部分の質量も大きくなるので、上記のような方策をと
って圧縮機全体が軸方向に大きくなり過ぎないようにし
ている。

第１バランス（１０）は、軸受（７）と電動機ステータ
（９）の間に生ずる空間をたくみに利用して設置され全
系の小形化に寄与しているのである。

第１２図は電動機ロータであって、図においては、（８
）は電動機ロータ、叩は第２バランス、煮はエンドリン
グ、（７６）はキー溝■である。電動機ロータ（８）は
クランク軸（６）のキー溝Ｉｆ　＋６５＋に、キー溝Ｉ
Ｖ　ｆｆ６）に嵌合するキーＩＩ（１４１で固定され、
クランク軸（６）に回転力を与えるものである。エンド
リング■の一端には、揺動スクロール（２）に対抗する
第２バランスｑυが設けられていて、第１バランスａα
と共に全体の振動を小さくしている。

第１３図は第１２図の電動機ロータ（８）を逆から見た
もので、図においては、（８）は電動機ロータ、（１１
）は第２バランス、（１８）はスターク、（１ωはボル
トエ、ｑ５）はエンドリング、（′７■はキー溝■、（
２）はスターラ固定ネジ穴である。第２バランス（１１
１はボルトＩ　Ｃ＋９）によって、エンドリング（７ω
に固定されている。またスターク１１８）はエンドリン
グｆｆ５）および第２バランス０Ｄに設けられた、スタ
ーラ固定ネジ六■１こ固定される。

以上のような各部分は、第１４図に示されるように組立
てられる。

第１４図において、まず、クランク軸（６）を軸受（７
）に嵌合せしめ、ついで、オルダム継手（至）を軸受（
７）にそう人する。オルダム継手（財）の上から揺動ス
クロール（２）を、クランク軸（６）にはめ込み、その
上から固定スクロール（１）をボルトＩＩ　（７８）に
よ−）て、軸受（７）に固定する。クランク軸（６）の
下部から第１バランスｔ１．ｏ）を取りつけ、スペーサ
（１３）をそう人して電動機ロータ（８）の軸方向の位
置を決め、電動機ロータ（８）の下部からワッシャ（］
０、回り止めワッシャ０６）を入れて、ロータ止めナツ
ト０′７）で、第１バランス（１■、スペーサ１１３）
、電動機ロータ（８）を一体としてクランク軸（６）に
固定する。第２図かられかるように＠】バランス００）
は、クランク軸（６）の段付部分にあたってストッパの
役目を果している。電動機ロータ（８）には、第２バラ
ンスｆｉｌｌとスターク（＋８）が取付けられている。

第１５図には第１４図で組上がった圧縮機の内部を全体
として組上がる手順が示されている。

組上げられた固定スクロール（１）の上面１こ、吐出チ
ャンバＡがボルト■Ｑ！ｌ）によって固定される。吐出
チャンバΩ０）には、密封のために第２図に示されるよ
うに、０リング■が取付けである。ボルト■ｆｆ９）は
固定スクロール（１）を貫通してシェル（２３）の上面
に設けられためねじ■司にねじ込まれて固定を実現する
。シェル（２３）には、第２図に示されたステータ止め
ボルトシωによって電動機ステー夕（９）が固定されて
いる。シェル轍の上端面にはＯリング溝机に０リングエ
＠が密封のために取付けられている。

第１５図に示された（ゆは電動機ステータ（９）のコ・
、ルエンドである。第２図かられかるように、軸受（７
）の背面にはいんろうが設けられてシェル（ハ）にはま
り込んでいる。これは、電動機ロータ（８）と電犀機ス
テータ（９）の間に同心状に形成されるエアギャップを
正確に出すためのものである。

シェル（２３）の外周にはハーメティック端子（４■、
すυが溶接されており、例えば２本ビンのハーメティッ
ク端子（４０１は電動機ステータ（９）の巻線保護回路
のためのものであり、３本ピンのハーメティック端子１
４１）は電動機ステータ（９）に３相交流を給電するた
めのもので、シェル關に対しては絶縁、外気に対しては
密封の役割を行なうものである。

以上のように組上がったものに最後に底板□□□をシェ
ル（２３）に固定する様子を示したものが、第１６図で
あって、底板（イ）の軸受（（財）の軸受メタル（３９
）がクランク軸（６）の軸嵌合部（（至）に嵌合する。

この同心を実現するためにいんろう（（資）が設けられ
ている。また密封のためにＯリング溝■■にはＯリング
エ（２）がはめ込まれている。この底板（２）は、シェ
ル＠のジェルフランジ＋８４）のめねじ■（へ）とボル
トｌＶｔ８９）によってシェル漫に固定される。底板（
イ）には吸入用ねじ六＠が設けられている。

以上のようにして第２図の状態に組上がるのである。

第２図に示されたスクロール圧縮機全体としての作用動
作の説明を簡単に述べよう。

ハーメティック端子（４１）を通じて、電動機ステータ
（９）に例えば３相交流を給電すると、電動機ロータ（
８）はトルクを発生して、クランク軸（６）とともに回
転する。クランク軸（６）が回転を始めると、クランク
軸偏心穴（４２）に嵌合せる、揺動スクロール軸時に回
転力が伝えられ、揺動スクロール（２）は軸受（７）に
取付けられたオルダム継手（財）にガイドされて、偏心
揺動運動を実現する。そうすると第１図に示されたよう
な圧縮作用を行ない、圧縮された気体は吐出口（３）か
ら吐出される。吸入される例えばフロン等の気体は底板
万の吸入用ねじ穴（２８）から流入し、電動機ロータ（
８）と電動機ステータ（９）のエヤギャップ、電動機ス
テータ（９）とシェルにのすき間を経て、軸受（７）に
設けられた吸入口＋４４）　（第３図参照）から、連通
部＋４８）を経て揺動スクロール（２）と固定スクロー
ル（１）の間の圧縮室（４）に取り込まれる。これが作
動の大略であり、給油系は、例えば吐出チャンバ頓に図
示されないオイルセパレータが内蔵されているとすれば
、吐出チャンバ舛で分離された油は、固定スクロール（
１）に設けられた油入（３３）、軸受（７）に設けられ
た油入（３３）を経て軸受メタル■国に到る。さらに、
第１０図に示された油入（３３）、油溝Ｉ　、　ｎ（（
支）、（□□□を経て、スラスト軸受（ト）、軸受メタ
ル■■、スラスト受（３８）の各部にも給油される。

スラスト軸受（３５）を経た油は吸入されるガスと一体
となって圧縮室に取込まれる。スラスト受（３８）、軸
受メタルＩＩ　Ｃ（９１を経た油は、シェル努）内に流
出し、吸入ガスの流速およびスターラ叩の作用によって
霧化されて、吸入ガスと一体となって圧縮室にとり込ま
れる。吸入ガスと一体になって圧縮室（４）にとり込ま
れた油は固定スクロール歯＋４９）　（第５図参照）と
揺動スクロール歯のの間の半径方向および軸方向のすき
間に充満して漏れを最小におさえる作用をする。スラス
ト軸受側から流出した油はオルダム継手（至）の各摺動
面も潤滑する。このようにして再び吐出チャンバ■に流
入した油は、図示されないオイルセパレータで分離され
て給油ラインに、吐出気体の圧力によって圧送される。

この間、オイルセパレータで分離されない油分は、例え
ば冷凍機として使用した場合には、冷凍サイクルを循環
して吸入ガスといっしょに吸入用ネジ六弼にもどってく
ることになる。またオイルセパレータは吐出チャンバ（
２０）内になくとも外部に別体としてあってもよい。

ハーメチック端子（４ｏ）によって接続されている電動
機の保護装置は、電動機ステータ（９）の過負荷あるい
は異常運転時等の温度上昇等を検知し１、電動機ステー
タ（９）ｆこ給電されている。例えば三相交流電源を遮
断して保護を行なうものである。

前述のように、第１３図に示されたスターテ（１８）は
、電動機ロータ（８）の下端のエンドリング償）に固定
され、電動機ロータ（８）の回転により遠心ファン的作
用によって、シェル器の底部に溜ろうとする潤滑油を攪
拌、飛散させてしまう。もしスタータＧｇＪが無ければ
、潤滑油はシェル下部に残留する割合が増加して、吸入
系路に悪影響を及ぼすばかりでなく、潤滑油の循環にと
っても好ましくない状態となる。

スタータＧ８）は、第１８図に示されたような直線状の
翼を有する遠心ファン形状をしており、簡単な板金加工
で製作することができる。

スタータ（１８）を電動機ロータ下端に設けることによ
って、潤滑油を攪拌、飛散させることができ、吸入ガス
といっしょに運び去ることが可能となる。

従来のスクロール圧縮機蚤こおいては、第８図に示され
るようにスラスト軸受（７）は平面に油溝を設けたもの
が用いられることが多かった。この場合揺動スクロール
（２）の背面と平面のスラスト軸受（７）の間に油膜が
生じて油圧を発生させるが、くさび形状の油膜を形成す
ることが原理的に困難で、大きな負荷容盪が期待出来な
かった。

またスラストによって揺動スクロール（２）が変形した
場合、平面のスラスト軸受（７）では変形に追随出来ず
スラスト軸受（７）の内周で負荷を負担しなければなら
ないという欠点があった。

〔発明の概要〕

この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、揺動スクロールに作用するスラス
トを支承するために径方向にも円周方向にも傾斜出来る
スラストベアリング（以下テイルテイングパツド型スラ
ストベアリングと称す）を用いてくさび形状の油膜を自
動的に形成させ、また揺動スクロールの変形にも追随す
ることが出来るようにしたスクロール流体機械を提供す
ることを目的としている。

〔発明の実施例） 以下この発明の一実施例を図について説明する。

第１７図において（２）は揺動スクロール、（６）は揺
動スクロール（２）の駆動源であるクランク軸、（７）
は軸受、（Ａは揺動スクロール（２）の自転を阻止する
オルダム継手、（３６）は揺動スクロール軸（ト）の回
転を受ける軸受メタルエ、□□□は軸受（７）とクラン
ク軸（６）の摺動の摩擦力を減する軸受メタル■、Ｗは
揺動スクロール軸で偏心してクランク軸（６）にあけら
れた穴（４２１こ倍合している。Ｑ　ｏ　１）はティル
テー「ングパッド型スラストベアリング（１０２）は球
状ピボット、（１０３）は摩擦力を小さくする為に用い
られた軸受メタル、（１０４）は球状ピボット（１０２
）の集中荷重を受けるために表面硬度を高くした座金、
（１０５）はテイルテイングパッド型スラストベアリン
グ（１０１）とはゾ同じ高さの線からなる油溜、（１０
６）はテイルテイングパツド型スラストベアリングのパ
ッドの回り止めである。

第１７図において揺動スクロール（２）が第１図の原理
にもとすいて揺動運動を行なうと、この揺動スクロール
（２）には例えば密閉形冷凍機において低圧−シェル形
式を用いる場合下向き（背圧側）にスラストが発生しテ
イルテイングパツド型スラストベアリングＱ　０１．）
に伝達される。揺動スクロール（２）は通常の回転運動
とは異なって揺動運動を行なうのでテイルテイングパツ
ド型スラストベアリング（１０１）の軸受メタル面にお
ける油膜の形成状態は通常とは違っていると想像される
。しかし揺動運動の各時間について考えてみれば揺動運
動の場合でも通常の回転運動においてくさび形油膜の形
成される作用は同じであると考えてよい。このようにし
てテイルテイングパッド型スラストベアリング（１０１
）は揺＠運動の場合にもくさび形油膜を形成すべくその
球状ピボット（１０２）を支点として微少な角度傾斜し
て油圧を発生し、スラストを支承する。

揺動運動に対してティルティングパッド型スラストベア
リング（１０１）が球状ピボット（１０２）の回りに回
転しないように回り止め（１０６）が設けられている。

球状ピボット（１０２）の当り面には大きなスラストが
加わるので軸受（７）が変形しないように表面を硬化さ
せた座金（１０４）が設置されている。またティルテイ
ングパッド型スラストベアリング（１０１）の軸受メタ
ル（１０３）の摺動面における潤滑をよくするためをこ
油を保持する目的でティルティングパッド型スラストベ
アリング（Ｉ　Ｑ　１）の外周にテイルテイングパット
型スラストベアリング（１０１）の高さとほぼ同じ高さ
の環状部を設けて油溜め（１０５）としている。

第１８図は第１７図の場合の軸受（７）の斜視図を示し
ている。図において（４ηは固定スクロール（１）を固
定する為のめねじ工である。この図より理解されるよう
にテイルテイングパッド型スラストベアリング（１０１
）は複数枚のパッドで構成されており、運動中に揺動ス
クロール（２）に転覆モーメントが作用している場合で
もアンギュラステイフネスを有するようになっている。

このような目的のためにパッドの枚数は３枚以上である
ことが望ましい。

揺動運動を行なう揺動スクロール（２）を支承するため
にテイルテイングパツド型スラストベアリング（１０１
）は周方向への移動を阻止するために回り止め（１０６
）を有しているが１つのパッドに対して少くとも２つの
回り止め（１０６）が必要である。しかし回り止め（１
０６）の本数を減らすために第１９図に示されるように
パッドの境界で回り止め（１０６）を共有するようにし
た構造が現実的である。各パッドについての構造は第２
０図に斜視図で示す。

この図のように各パッドの皆面体球状ピボット（１０２
）と各端に回り止め溝（１０７）が設けられている。

また、テイルテイングパツド型スラストベアリング（１
０１）の各パッドの周方向の巾と径方向の巾のうち小さ
い巾は潤滑油のまわりを良（する意味でその巾がほぼ揺
動半径から揺動半径のほぼ４倍程度であることが望まし
い。テイルテイングパッド型スラストベアリング（１０
１）の大きさが揺動半径に屯してかなり大きな場合は第
２１図に示されるようにパッド表面に潤滑油のまわりを
良くする目的で油溝を設けることが望ましい。

またこの場合パッドに油溝を設けなくても、第２２図に
示されるように揺動スクロール（２）の背面に油溝（１
０８）を設けても同様な効果を期待することが出来る。

油溝の形状は第２１図、第２２図のような放射状のもの
のはかｆこ格子状、円形状等色々なものが使用出来るこ
とはいうまでもない。

なお、上記実施例ではテイルテイングパッド型スラスト
ベアリング（１０１）が軸受（７）に設置され揺動スク
ロール（２）の背面を支承するようになっているが、第
２３図に示されるようにテイルテイングパツド型スラス
トベアリング（１０１）を揺動スクロール（２）の背面
に固定してもよい。この場合テイルテイノグパッド型ス
ラストベアリングα０１）は揺動スクロール（２）と共
に揺動運動を行なう。

第２４図には更に別の実施例が示されており、この場合
には揺動スクロール＋２１の外線の固定スクロール（１
）側を支承するようにティルティングパッド型スラスト
ベアリング（１０１）を軸受（７）に設置しである。こ
の方式は密閉形成いは半密閉形圧縮機において高圧シェ
ル形式である時揺動スクロール（２）に背圧を加えてス
ラストを固定スクロール（１）方向に発生させる場合に
用いられる。

第２５図は更に他の実施例を示したものでありＷＰｚ動
ス’ｙｏ−ル（２）の両側をティルティングパッド型ス
ラストベアリング（１０１）で支承しスラストがどちら
向きに働いてもよいような構造になっている。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば揺動スクロールＥこ作用
するスラストを支承する為ｔζ径方向にも円周方向にも
傾斜出来るスラストベアリングを用いてくさび形状の油
膜を自動的に形成させ、また揺動スクロールの変形にも
追随することが出来るので高効率で、信頼性の高いスク
ロール流体機械を供給出来る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はスクロール圧縮機の作動原理図、第２図はこの
スクロール圧縮機の従来例を示す断面図、第３図は第２
図のｍ−ｕ線における断面を示す矢印からみた断面図、
第４図は第２図のＩＶ−”ＩＶ線にロールを示す斜視図
、第７図は揺動スクロールを裏面からみた斜視図、第８
図は軸受を示す斜視図、第９図はオルダム継手を示す斜
視図、第１０図はクランク軸を示す斜視図、第１１図は
第１バラン１５図、第１６図はシェルを含めた圧縮機全
体の組立図、第１７図はこの発明の一実施例を示すスラ
ストベアリングの断面図、第１８図は第１７図に示すス
ラストベアリングの斜視図、第１９図は第１７図ｆこ示
すスラストベアリングの回り圧め構トベアリングの１セ
グメントに油溝を設けた例を示す図、第２２図は揺動ス
クロールが油溝を有する場合の例を示す斜視図、第２３
図はスラストベアリングを揺動ストロールの背面に固定
した場合の例を示した断面図、第２４図はスラストベア
リングを揺動スクロールの外縁の固定スクロール例を支
承するように取付けた例を示す断面図、第２５図は揺動
スクロールの両側をスラストベアリングで支承した場合
の例を示す断面図である。 図において（１）は固定スクロール、（２）は揺動スク
ロール、（６）はクランク軸、（７）は軸受、関はオル
ダム継手、（１０１）はスラストベアリング、（１０６
）は回り止め、（１０８）は油溝である。 図において同一符号は同−又は相当部分を示すものとす
る。 代理人　大岩増雄 ２７０” 図 ｑＯ″ す ｅＪｏ６ 第２図 第３図 第４図 ４．１１ 第５図 （イ） 〆〜 第６図 ２ 第７図 第８図 第９図 、Ｍ 第１−０図 第１１図 第１２図 ｊ 第１８図 （めっ 第１４図 第１δ図 第１ｂ図 第１７図 第２０図 第２２図 第２３図 第２４図 ｏｔ 第２５図 ？ 手続補正書（自発） 昭和６０年１　月２５　日 １、事件の表示　特願昭５９−１１１７５８号２、発明
の名称 スクロール流体機械 ３、補正をする者 代表者片山仁へ部 ４、代理人 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書中、第２８頁第６行に「第１８図」とある
のを「第１８図」と訂正する。 （２）同書中、第２７頁第１８行に「皆面体球状」とあ
るのを「背面に球状」と訂正する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　固定スクロール、この固定スクロールと組合さ
   れた揺動スクロール、この揺動スクロールの自転防止す
   るオルダム継手、駆動源により回転させられ、揺動スク
   ロールを揺動させるクランク軸、および上記揺動スクロ
   ールから加わるスラストを径方向ならびに周方向に傾い
   て受けるスラストベアリングを備えたスクロール流体機
   械。 （２）　スラストベアリングは軸受に支持されこの軸受
   に支持された部分が球状であることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載のスクロール流体機械。 １３）　スラストベアリングは少くとも３個に分割され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のス
   クロール流体機械。 （４）　スラストベアリングは周方向の移動を阻止され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のス
   クロール流体機械。 １５）　スラストベアリングは分割された相隣接するス
   ラストベアリング間に共有する形で設けられた回り止め
   によって周方向の移動を阻止されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第３項記載のスクロール流体機械。 （６）　スラストベアリングはこのスラストベアリング
   とはマ同じ高さの環状部により囲繞されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のスクロール流体機
   械。 （７）　スラストベアリングの球状部分は表面硬度が高
   い環状リングにより支持されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項記載のスクロール流体機械。 （８）　スラストベアリングは分割された周方向の巾お
   よび径方向の巾のうちいずれか小さいもの一寸法が揺動
   スクロールの揺動半径からこの半径のはゾ４倍の範囲で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のスク
   ロール流体機械。 （９）　スラストベアリングはそのスラスト面に油溝を
   有していることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のスクロール流体機械。 ａａｍｍスクロールはスラストベアリングに支承される
   摺動面に油溝を有していることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載のスクロール流体機械。 ０υ　スラストベアリングのピボット側が揺動スクロー
   ル側に位置していることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のスクロール流体機械。 （１２）　スラストベアリングは揺動スクロールの背面
   を支承することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のスクロール流体機械。 （１３）　スラストベアリングは揺動スクロールの固定
   スクロール側の面を支承することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のスクロール流体機械。 ０滲　スラストベアリングは揺動スクロールの背面およ
   び固定スクロール側の面を支承することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のスクロール流体機械。