DE112018003779T5

DE112018003779T5 - SPIRAL TYPE FLOWER

Info

Publication number: DE112018003779T5
Application number: DE112018003779.7T
Authority: DE
Inventors: Taizo Sato; Tetsuya Imai
Original assignee: Sanden Automotive Components Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2017-07-24
Filing date: 2018-06-18
Publication date: 2020-04-23
Anticipated expiration: 2038-06-19
Also published as: JP2019023439A; WO2019021712A1; DE112018003779B4

Abstract

Bereitgestellt wird eine Strömungsmaschine des Spiraltyps, mit der auch für den Fall, dass als Hauptwellenlager ein Gleitlager benutzt wird, eine problemlose Ölzufuhr durchgeführt und die auf ein Nebenwellenlager einwirkende Axiallast reduziert werden kann. Es ist eine Gegendruckkammer (39) vorgesehen, die zwischen einer Rückseitenfläche einer Endplatte (31) einer beweglichen Spirale (22) und einer Zentralplatte (7) gebildet ist. Ein Hauptwellenlager (18) ist als Gleitlager ausgebildet. Die Gegendruckkammer ist in eine erste Gegendruckkammer (39A), die vom Hauptwellenlager aus betrachtet auf der der beweglichen Spirale gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, und eine zweite Gegendruckkammer (39B) unterteilt, die vom Hauptwellenlager aus betrachtet auf der Seite der beweglichen Spirale angeordnet ist. Die erste Gegendruckkammer und die zweite Gegendruckkammer stehen an einem Radialabstand zwischen dem Hauptwellenlager und der Antriebswelle (14) in Verbindung. Eine Auslassseite eines Spiralmechanismus (4) steht mit der ersten Gegendruckkammer in Verbindung.A fluid flow machine of the spiral type is provided, with which a problem-free oil supply can also be carried out in the event that a plain bearing is used as the main shaft bearing and the axial load acting on a secondary shaft bearing can be reduced. A back pressure chamber (39) is provided, which is formed between a rear surface of an end plate (31) of a movable spiral (22) and a central plate (7). A main shaft bearing (18) is designed as a plain bearing. The back pressure chamber is divided into a first back pressure chamber (39A), which is arranged on the side opposite to the movable spiral when viewed from the main shaft bearing, and a second back pressure chamber (39B), which is arranged on the side of the movable spiral viewed from the main shaft bearing. The first back pressure chamber and the second back pressure chamber are connected at a radial distance between the main shaft bearing and the drive shaft (14). An outlet side of a spiral mechanism (4) communicates with the first back pressure chamber.

Description

Technisches GebietTechnical field

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine des Spiraltyps, die eine bewegliche Spirale in Bezug auf eine stationäre Spirale umlaufen lässt.The present invention relates to a scroll type fluid machine that rotates a movable scroll with respect to a stationary scroll.

Allgemeiner Stand der TechnikGeneral state of the art

Üblicherweise sind verschiedene Strömungsmaschinen des Spiraltyps wie etwa Scrollkompressoren derart ausgestaltet, dass sie einen Spiralmechanismus (Verdichtungsmechanismus) mit einer stationären Spirale mit spiralförmigen Windungen an der Oberfläche einer Endplatte und einer beweglichen Spirale mit spiralförmigen Windungen an der Oberfläche einer Endplatte umfassen und durch Gegenüberlage der Spiralwindungen eine Druckkammer zwischen den Windungen gebildet wird, und indem die bewegliche Spirale durch eine Antriebswelle eines Motors in Bezug auf die stationäre Spirale umlaufen gelassen wird, ein Arbeitsfluid (Kältemittel) in der Druckkammer verdichtet wird.Typically, various scroll type fluid machines, such as scroll compressors, are designed to include a scroll mechanism (compression mechanism) having a stationary scroll with spiral turns on the surface of an end plate and a movable scroll with spiral turns on the surface of an end plate, and by opposing the spiral turns Pressure chamber is formed between the turns, and by rotating the movable scroll through a drive shaft of a motor with respect to the stationary spiral, a working fluid (refrigerant) is compressed in the pressure chamber.

Dabei ist an der Rückseitenfläche der Endplatte der beweglichen Spirale eine Gegendruckkammer gebildet, um die bewegliche Spirale entgegen der Kompressionsgegenkraft aus der Druckkammer zur stationären Spirale zu drücken. Die Gegendruckkammer ist derart ausgestaltet, dass sie zusammen mit durch einen förderseitig vorgesehenen Ölabscheider abgeschiedenem Öl mit Förderdruck beaufschlagt wird. Die Antriebswelle wird von einem Hauptwellenlager auf der Seite der beweglichen Spirale und einem vom Hauptwellenlager betrachtet gegenüber der beweglichen Spirale lagernden Nebenwellenlager drehbar gelagert (siehe beispielsweise Patentdokument 1).Here, a back pressure chamber is formed on the rear surface of the end plate of the movable scroll to push the movable scroll against the counter-compression force from the pressure chamber to the stationary scroll. The back pressure chamber is designed in such a way that it is acted upon with delivery pressure together with oil separated by an oil separator provided on the delivery side. The drive shaft is rotatably supported by a main shaft bearing on the side of the movable scroll and a secondary shaft bearing mounted opposite the movable spiral when viewed from the main shaft bearing (see for example Patent Document 1).

Dokumente des Stands der TechnikState of the art documents

PatentdokumentePatent documents

Patentdokument 1: Japanische Patentauslegeschrift Nr. 5716686 Patent document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 5716686

Kurzdarstellung der ErfindungSummary of the invention

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Wenn dabei das Hauptwellenlager als Gleitlager ausgestaltet ist, können im Vergleich zu einem Wälzlager eine wesentliche Strukturvereinfachung und Kompaktheit sowie Geräuschreduzierung erreicht werden, doch da es nicht möglich ist, die Bewegung in Axialrichtung der Antriebswelle einzuschränken, wirkt während des Betriebs der Druck der Gegendruckkammer als Axiallast auf das Nebenwellenlager. Daher wirken eine Radiallast und eine Axiallast auf das Nebenwellenlager ein, wodurch sich das Problem einer verringerten Lebensdauer ergibt. Die Ausgestaltung, die Gegendruckkammer lediglich mit Förderdruck zu beaufschlagen, bringt zudem den Nachteil mit sich, dass sich die Ölzufuhr des Hauptwellenlagers, welches ein Gleitlager ist, nicht steuern lässt.If the main shaft bearing is designed as a plain bearing, compared to a roller bearing, a significant simplification of structure and compactness and noise reduction can be achieved, but since it is not possible to restrict the movement in the axial direction of the drive shaft, the pressure of the back pressure chamber acts as an axial load during operation to the secondary shaft bearing. Therefore, a radial load and an axial load act on the secondary shaft bearing, causing the problem of a reduced life. The design of merely supplying the back pressure chamber with delivery pressure also has the disadvantage that the oil supply to the main shaft bearing, which is a plain bearing, cannot be controlled.

Die vorliegende Erfindung wurde zum Lösen dieser Probleme des Stands der Technik getätigt, und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Strömungsmaschine des Spiraltyps bereitzustellen, mit der auch für den Fall, dass als Hauptwellenlager ein Gleitlager benutzt wird, eine problemlose Ölzufuhr durchgeführt und die auf das Nebenwellenlager einwirkende Axiallast reduziert werden kann. The present invention has been made to solve these problems in the prior art, and has for its object to provide a scroll type fluid machine with which even in the case where a slide bearing is used as the main shaft bearing, a trouble-free oil supply is performed and which is based on that Axial load acting on the auxiliary shaft bearing can be reduced.

Mittel zum Lösen der AufgabeMeans to solve the task

Um die genannte Aufgabe zu erfüllen, umfasst eine Strömungsmaschine des Spiraltyps der vorliegenden Erfindung einen Spiralmechanismus mit einer stationären Spirale und einer beweglichen Spirale, deren jeweilige spiralförmige Windungen auf einer jeweiligen Oberfläche einer jeweiligen Endplatte einander gegenüberliegen, eine Zentralplatte, die die bewegliche Spirale aufnimmt, eine Antriebswelle, die die bewegliche Spirale antreibt, ein Hauptwellenlager, das die Antriebswelle im Inneren der Zentralplatte drehbar lagert, und ein Nebenwellenlager, das vom Hauptwellenlager aus betrachtet auf der dem Spiralmechanismus gegenüberliegenden Seite die Antriebswelle drehbar lagert, wobei die bewegliche Spirale in Bezug auf die stationäre Spirale umlaufen gelassen wird, und ist gekennzeichnet durch eine Gegendruckkammer, die zwischen einer Rückseitenfläche der Endplatte der beweglichen Spirale und der Zentralplatte gebildet ist, wobei das Hauptwellenlager als Gleitlager ausgebildet ist, die Gegendruckkammer in eine erste Gegendruckkammer, die vom Hauptwellenlager aus betrachtet auf der der beweglichen Spirale gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, und eine zweite Gegendruckkammer unterteilt ist, die vom Hauptwellenlager aus betrachtet auf der Seite der beweglichen Spirale angeordnet ist, die erste Gegendruckkammer und die zweite Gegendruckkammer mit einem Radialabstand zwischen dem Hauptwellenlager und der Antriebswelle in Verbindung stehen und eine Auslassseite des Spiralmechanismus mit der ersten Gegendruckkammer in Verbindung steht.To achieve the above object, a scroll type fluid machine of the present invention includes a scroll mechanism having a stationary scroll and a movable scroll, the respective spiral turns of which face each other on a respective surface of a respective end plate, a central plate which receives the movable scroll, one Drive shaft that drives the movable scroll, a main shaft bearing that rotatably supports the drive shaft inside the central plate, and a secondary shaft bearing that rotatably supports the drive shaft on the opposite side from the spiral mechanism, the movable spiral with respect to the stationary one Spiral is rotated, and is characterized by a back pressure chamber which is formed between a rear surface of the end plate of the movable scroll and the central plate, wherein the main shaft bearing is designed as a sliding bearing, ie e Back pressure chamber is divided into a first back pressure chamber, which is arranged on the side opposite the movable spiral, as viewed from the main shaft bearing, and a second back pressure chamber, which is arranged on the side of the movable spiral, viewed from the main shaft bearing, the first back pressure chamber and the second back pressure chamber communicate with a radial distance between the main shaft bearing and the drive shaft, and an outlet side of the scroll mechanism communicates with the first back pressure chamber.

Eine Strömungsmaschine des Spiraltyps einer Erfindung gemäß Anspruch 2 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei der obenstehenden Erfindung ein auf der Auslassseite des Spiralmechanismus vorgesehener Ölabscheider und ein Gegendruckkanal vorgesehen sind, der den Ölabscheider und die Gegendruckkammer miteinander verbindet, wobei der Gegendruckkanal mit der ersten Gegendruckkammer in Verbindung steht.A scroll type scroll machine of an invention according to claim 2 is characterized in that in the above invention, there is provided an oil separator provided on the outlet side of the spiral mechanism and a back pressure passage connecting the oil separator and the back pressure chamber, the Back pressure channel communicates with the first back pressure chamber.

Eine Strömungsmaschine des Spiraltyps einer Erfindung gemäß Anspruch 3 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den obenstehenden Erfindungen das Nebenwellenlager als Wälzlager ausgebildet ist und ein elastisches Element vorgesehen ist, das die Antriebswelle in Richtung des Nebenwellenlagers vorspannt.A turbomachine of the spiral type of an invention according to claim 3 is characterized in that in the above inventions, the auxiliary shaft bearing is formed as a rolling bearing and an elastic element is provided which biases the drive shaft in the direction of the auxiliary shaft bearing.

Eine Strömungsmaschine des Spiraltyps einer Erfindung gemäß Anspruch 4 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den obenstehenden Erfindungen die Antriebswelle einen Stufenabschnitt umfasst, der an einer hauptwellenlagerseitigen Fläche eines Innenrings des Nebenwellenlagers anliegt.A turbomachine of the spiral type of an invention according to claim 4 is characterized in that, in the above inventions, the drive shaft includes a step portion which abuts on a main shaft bearing side surface of an inner ring of the sub shaft bearing.

Eine Strömungsmaschine des Spiraltyps einer Erfindung gemäß Anspruch 5 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den Erfindungen gemäß Anspruch 3 oder 4 das elastische Element aus einer Wellenscheibe ausgebildet ist, die zwischen einem Element, das das Hauptwellenlager hält, und der Antriebswelle angeordnet ist.A scroll machine of the spiral type of an invention according to claim 5 is characterized in that in the inventions according to claim 3 or 4, the elastic member is formed of a shaft washer which is arranged between an element which holds the main shaft bearing and the drive shaft.

Eine Strömungsmaschine des Spiraltyps einer Erfindung gemäß Anspruch 6 ist dadurch gekennzeichnet, dass bei den Erfindungen gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5 eine Wellenlagerhalterung, die an der Zentralplatte fixiert ist und das Innere der Zentralplatte in die erste Gegendruckkammer und die zweite Gegendruckkammer unterteilt und das Element ausbildet, das das Hauptwellenlager hält, und ein Vorsprungabschnitt vorgesehen sind, der an der Antriebswelle vorgesehen ist und in Radialrichtung vorspringt, wobei das elastische Element zwischen der Wellenlagerhalterung und dem Vorsprungabschnitt angeordnet ist.A scroll type scroll machine of an invention according to claim 6 is characterized in that in the inventions according to any one of claims 3 to 5, a shaft bearing bracket which is fixed to the central plate and divides the inside of the central plate into the first back pressure chamber and the second back pressure chamber and the element forms, which holds the main shaft bearing, and a projection portion are provided, which is provided on the drive shaft and protrudes in the radial direction, wherein the elastic member is arranged between the shaft bearing bracket and the projection portion.

Wirkung der ErfindungEffect of the invention

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Strömungsmaschine des Spiraltyps der vorliegenden Erfindung, die einen Spiralmechanismus mit einer stationären Spirale und einer beweglichen Spirale, deren jeweilige spiralförmige Windungen auf einer jeweiligen Oberfläche einer jeweiligen Endplatte einander gegenüberliegen, eine Zentralplatte, die die bewegliche Spirale aufnimmt, eine Antriebswelle, die die bewegliche Spirale antreibt, ein Hauptwellenlager, das die Antriebswelle im Inneren der Zentralplatte drehbar lagert, und ein Nebenwellenlager umfasst, das vom Hauptwellenlager aus betrachtet auf der dem Spiralmechanismus gegenüberliegenden Seite die Antriebswelle drehbar lagert, wobei die bewegliche Spirale in Bezug auf die stationäre Spirale umlaufen gelassen wird, eine Gegendruckkammer, die zwischen einer Rückseitenfläche der Endplatte der beweglichen Spirale und der Zentralplatte gebildet ist, wobei das Hauptwellenlager als Gleitlager ausgebildet ist, die Gegendruckkammer in eine erste Gegendruckkammer, die vom Hauptwellenlager aus betrachtet auf der der beweglichen Spirale gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, und eine zweite Gegendruckkammer unterteilt ist, die vom Hauptwellenlager aus betrachtet auf der Seite der beweglichen Spirale angeordnet ist, die erste Gegendruckkammer und die zweite Gegendruckkammer an einem Radialabstand zwischen dem Hauptwellenlager und der Antriebswelle in Verbindung stehen, und eine Auslassseite des Spiralmechanismus mit der ersten Gegendruckkammer in Verbindung steht, weshalb der Radialabstand zwischen dem Hauptwellenlager und der Antriebswelle schmal ist und eine Düsenwirkung aufweist, sodass der Druck der zweiten Gegendruckkammer niedriger als der Druck der ersten Gegendruckkammer ist und zwischen der ersten Gegendruckkammer und der zweiten Gegendruckkammer eine Druckdifferenz entsteht.According to the present invention, a scroll type fluid machine of the present invention, which includes a scroll mechanism having a stationary scroll and a movable scroll whose respective spiral turns on a respective surface of a respective end plate face each other, a central plate which receives the movable scroll, a drive shaft which drives the movable scroll, a main shaft bearing which rotatably supports the drive shaft inside the central plate, and a secondary shaft bearing which, viewed from the main shaft bearing, rotatably supports the drive shaft on the opposite side from the spiral mechanism, the movable spiral with respect to the stationary one Spiral is rotated, a back pressure chamber, which is formed between a rear surface of the end plate of the movable scroll and the central plate, wherein the main shaft bearing is designed as a sliding bearing, the back pressure chamber is divided into a first counter pressure chamber, which is arranged on the side opposite the movable spiral, as seen from the main shaft bearing, and a second counter pressure chamber, which is arranged on the side of the movable spiral, viewed from the main shaft bearing, the first counter pressure chamber and the second counter pressure chamber on one Radial distance between the main shaft bearing and the drive shaft communicate, and an outlet side of the spiral mechanism communicates with the first back pressure chamber, so the radial distance between the main shaft bearing and the drive shaft is narrow and has a nozzle effect, so that the pressure of the second back pressure chamber is lower than the pressure is the first back pressure chamber and a pressure difference arises between the first back pressure chamber and the second back pressure chamber.

Da während des Betriebs des Spiralmechanismus der Druck auf der Seite der ersten Gegendruckkammer, der weiter als derjenige der zweiten Gegendruckkammer ansteigt, als zur beweglichen Spirale hin treibende Axiallast auf die Antriebswelle wirkt, wird die auf das Nebenwellenlager wirkende Axiallast reduziert, wodurch die Lebensdauer des Nebenwellenlagers verlängert werden kann.Since, during the operation of the scroll mechanism, the pressure on the side of the first back pressure chamber, which rises further than that of the second back pressure chamber, acts on the drive shaft as an axial load driving toward the movable scroll, the axial load on the counter shaft bearing is reduced, thereby reducing the life of the counter shaft bearing can be extended.

Wenn wie bei der Erfindung von Anspruch 2 auf der Auslassseite des Spiralmechanismus ein Ölabscheider vorgesehen ist und der Ölabscheider und die Gegendruckkammer durch einen Gegendruckkanal in Verbindung stehen und der Gegendruckkanal mit der ersten Gegendruckkammer in Verbindung steht, strömt durch die Druckdifferenz zwischen der ersten Gegendruckkammer und der zweiten Gegendruckkammer aus dem Gegendruckkanal in die erste Gegendruckkammer geströmtes Öl zwischen das Hauptwellenlager und die Antriebswelle, weshalb eine Zwangsschmierung dieser Gleitabschnitte möglich ist.When, as in the invention of claim 2, an oil separator is provided on the outlet side of the scroll mechanism, and the oil separator and the back pressure chamber communicate through a back pressure channel, and the back pressure channel communicates with the first back pressure chamber, the pressure difference between the first back pressure chamber and that flows oil flowing from the back pressure channel into the first back pressure chamber between the main shaft bearing and the drive shaft, which is why forced lubrication of these sliding sections is possible.

Wenn wie bei der Erfindung von Anspruch 3 das Nebenwellenlager als Wälzlager ausgebildet ist und ein elastisches Element vorgesehen ist, das die Antriebswelle in Richtung des Nebenwellenlagers vorspannt, ist es möglich, die Antriebswelle in Richtung des Nebenwellenlagers vorzuspannen und eine Bewegung der Antriebswelle in Axialrichtung einzuschränken. Auch wenn das Hauptwellenlager als Gleitlager ausgebildet ist, kann daher von vorneherein vermieden werden, dass sich die Antriebswelle beim Starten oder Anhalten in ihrer Axialrichtung bewegt und mit Bauteilen in Kontakt gelangt oder sie beschädigt.If, as in the invention of claim 3, the auxiliary shaft bearing is designed as a roller bearing and an elastic element is provided which prestresses the drive shaft in the direction of the auxiliary shaft bearing, it is possible to preload the drive shaft in the direction of the auxiliary shaft bearing and to restrict movement of the drive shaft in the axial direction. Therefore, even if the main shaft bearing is designed as a plain bearing, it can be avoided from the outset that the drive shaft moves in its axial direction when starting or stopping and comes into contact with components or damages them.

Wenn wie bei der Erfindung von Anspruch 4 an der Antriebswelle ein Stufenabschnitt vorgesehen ist, der an einer hauptwellenlagerseitigen Fläche eines Innenrings des Nebenwellenlagers anliegt, wird der Stufenabschnitt der Antriebswelle durch das elastische Element an den Innenring des Nebenwellenlagers angedrückt, weshalb eine Bewegung der Antriebswelle in Axialrichtung noch wirksamer eingeschränkt werden kann.When, as in the invention of claim 4, a step portion on the drive shaft is provided, which rests on a main shaft bearing side surface of an inner ring of the secondary shaft bearing, the step portion of the drive shaft is pressed by the elastic element against the inner ring of the secondary shaft bearing, which is why a movement of the drive shaft in the axial direction can be restricted even more effectively.

Wenn dabei wie bei der Erfindung von Anspruch 5 das elastische Element aus einer Wellenscheibe ausgebildet ist, die zwischen einem Element, das das Hauptwellenlager hält, und der Antriebswelle angeordnet ist, können eine Vereinfachung der Struktur und Kompaktheit erzielt werden.If, as in the invention of claim 5, the elastic element is formed from a shaft washer, which is arranged between an element that holds the main shaft bearing and the drive shaft, a simplification of the structure and compactness can be achieved.

Wenn wie bei der Erfindung von Anspruch 6 eine Wellenlagerhalterung, die das Innere der Zentralplatte in die erste Gegendruckkammer und die zweite Gegendruckkammer unterteilt und das Element ausbildet, das das Hauptwellenlager hält, an der Zentralplatte fixiert ist, an der Antriebswelle ein in Radialrichtung vorspringender Vorsprungabschnitt vorgesehen ist und das elastische Element zwischen der Wellenlagerhalterung und dem Vorsprungabschnitt angeordnet ist, kann das elastische Element unter Ausnutzung der die Gegendruckkammer in die erste Gegendruckkammer und die zweite Gegendruckkammer unterteilenden Wellenlagerhalterung angeordnet sein, sodass die Antriebswelle wirksam in Richtung des Nebenwellenlagers vorgespannt wird und zugleich eine Vereinfachung der Struktur und Kompaktheit erzielt werden können.When, as in the invention of claim 6, a shaft bearing bracket that divides the inside of the central plate into the first back pressure chamber and the second back pressure chamber and forms the element that holds the main shaft bearing is fixed to the central plate, a radially projecting projection portion is provided on the drive shaft and the elastic element is arranged between the shaft bearing holder and the projection section, the elastic element can be arranged using the shaft bearing holder dividing the counter-pressure chamber into the first counter-pressure chamber and the second counter-pressure chamber, so that the drive shaft is effectively preloaded in the direction of the auxiliary shaft bearing and at the same time a simplification the structure and compactness can be achieved.

FigurenlisteFigure list

Es zeigen:

1 eine Schnittansicht einer Strömungsmaschine des Spiraltyps einer ersten Ausführungsform unter Anwendung der vorliegenden Erfindung; und
2 eine vergrößerte Ansicht eines Hauptwellenlagerteils der Strömungsmaschine des Spiraltyps aus 1.

Show it:

1 a sectional view of a scroll type fluid machine of a first embodiment using the present invention; and
2nd an enlarged view of a main shaft bearing part of the scroll type fluid machine from 1 .

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Nachstehend wird auf Grundlage der beiliegenden Figuren eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausführlich beschrieben. 1 zeigt eine Schnittansicht einer Strömungsmaschine 1 des Spiraltyps einer ersten Ausführungsform unter Anwendung der vorliegenden Erfindung, und 2 eine vergrößerte Ansicht des Hauptwellenlagerteils 18 der Strömungsmaschine 1 des Spiraltyps. Die Strömungsmaschine 1 des Spiraltyps eines Ausführungsbeispiels wird beispielsweise in einem Kältemittelkanal einer Fahrzeugklimaanlage benutzt und ist ein Scrollkompressor, der als Arbeitsfluid der Fahrzeugklimaanlage Kältemittel ansaugt und es verdichtet und ausgibt, und ist eine so genannte Strömungsmaschine des Spiraltyps mit einstückig gebildetem Wechselrichter, die einen Elektromotor 2, einen Wechselrichter 3 zum Antreiben des Elektromotors 2 und einen durch den Elektromotor 2 angetriebenen Spiralmechanismus 4 beinhaltet.An embodiment of the present invention will now be described in detail based on the accompanying figures. 1 shows a sectional view of a turbomachine 1 the spiral type of a first embodiment using the present invention, and 2nd an enlarged view of the main shaft bearing part 18th the turbomachine 1 of the spiral type. The fluid machine 1 of the scroll type of an embodiment is used in a refrigerant passage of a vehicle air conditioner, for example, and is a scroll compressor that sucks refrigerant as the working fluid of the vehicle air conditioner and compresses and discharges it, and is a so-called scroll type fluid machine with an integrally formed inverter that is an electric motor 2nd , an inverter 3rd to drive the electric motor 2nd and one by the electric motor 2nd driven scroll mechanism 4th includes.

Die Strömungsmaschine 1 des Spiraltyps des Ausführungsbeispiels beinhaltet ein vorderes Gehäuse 6, das den Elektromotor 2, den Spiralmechanismus 4 und den Wechselrichter 3 in seinem Inneren aufnimmt, eine Wechselrichterabdeckung 8 und ein hinteres Gehäuse 9. Das vordere Gehäuse 6 und die Wechselrichterabdeckung 8 sowie das hintere Gehäuse 9 sind jeweils aus Metall (im Ausführungsbeispiel aus Aluminium) hergestellt, und indem sie einstückig verbunden sind, wird eine Einhausung 11 der Strömungsmaschine 1 des Spiraltyps ausgebildet.The fluid machine 1 of the scroll type of the embodiment includes a front housing 6 that the electric motor 2nd , the spiral mechanism 4th and the inverter 3rd accommodates an inverter cover inside 8th and a rear case 9 . The front case 6 and the inverter cover 8th as well as the rear case 9 are each made of metal (in the exemplary embodiment of aluminum), and by being connected in one piece, a housing is 11 the turbomachine 1 of the spiral type.

Das vordere Gehäuse 6 ist durch einen Umfangswandabschnitt 6A und einen Trennwandabschnitt 6B ausgebildet. Der Trennwandabschnitt 6B ist eine Trennwand, die das Innere des vorderen Gehäuses 6 in einen Hauptaufnahmeabschnitt 12, der den Elektromotor 2 und den Spiralmechanismus 4 aufnimmt, und einen Wechselrichteraufnahmeabschnitt 13 unterteilt, der den Wechselrichter 3 aufnimmt. Eine Endfläche des Wechselrichteraufnahmeabschnitts 13 ist geöffnet, und wenn der Wechselrichter 3 durch diese Öffnung aufgenommen wurde, wird diese durch die Wechselrichterabdeckung 8 verschlossen. Die andere Endfläche des Hauptaufnahmeabschnitts 12 ist ebenfalls geöffnet, und wenn der Elektromotor 2 und der Spiralmechanismus 4 durch diese Öffnung aufgenommen wurden, wird diese durch das hintere Gehäuse 9 verschlossen.The front case 6 is through a peripheral wall portion 6A and a partition section 6B educated. The partition section 6B is a partition that covers the inside of the front case 6 into a main recording section 12th that the electric motor 2nd and the spiral mechanism 4th accommodates, and an inverter receiving section 13 divided by the inverter 3rd records. An end face of the inverter receiving section 13 is open and if the inverter 3rd through this opening, this is through the inverter cover 8th locked. The other end face of the main receiving section 12th is also open and when the electric motor 2nd and the spiral mechanism 4th through this opening, this is through the rear housing 9 locked.

Am Trennwandabschnitt 6B ist ein Nebenwellenlager 16 angebracht, um einen (vorderseitigen) Endabschnitt einer Antriebswelle 14 des Elektromotors 2 drehbar zu lagern. Das Nebenwellenlager 16 ist als ein Wälzlager (Rillenkugellager) mit einem Innenring 16A, einem Außenring 16B und Kugeln 16C ausgebildet, wobei der Außenring 16B am Trennwandabschnitt 6B des vorderen Gehäuses 6 fixiert ist und ein Ende der Antriebswelle 14 in den Innenring 16A gesteckt ist. In diesem Fall ist an dem einen Endabschnitt der Antriebswelle 14 ein Stufenabschnitt 14A gebildet, und der Stufenabschnitt 14A liegt in einem Zustand, in dem die Antriebswelle 14 in den Innenring 16A des Nebenwellenlagers 16 gesteckt ist, an einer Fläche des Innenrings 16A des Nebenwellenlagers 16 auf der Seite des Elektromotors 2 (der Seite eines nachstehend beschriebenen Hauptwellenlagers 18) an.At the partition section 6B is a secondary shaft bearing 16 attached to a (front) end portion of a drive shaft 14 of the electric motor 2nd to be rotatably supported. The secondary shaft bearing 16 is as a roller bearing (deep groove ball bearing) with an inner ring 16A , an outer ring 16B and bullets 16C trained, the outer ring 16B at the partition section 6B of the front housing 6 is fixed and one end of the drive shaft 14 in the inner ring 16A is stuck. In this case, at one end portion of the drive shaft 14 a step section 14A formed, and the step section 14A is in a state where the drive shaft 14 in the inner ring 16A of the secondary shaft bearing 16 is inserted on a surface of the inner ring 16A of the secondary shaft bearing 16 on the side of the electric motor 2nd (the side of a main shaft bearing described below 18th ) at.

Bezugszeichen 7 bezeichnet eine Zentralplatte, die den Spiralmechanismus 4 ausbildet und teilweise auf der Innenseite des Umfangswandabschnitts 6A des vorderen Gehäuses 6 fixiert ist. Eine dem Elektromotor 2 gegenüberliegende Seite der Zentralplatte 7 (andere Endseite) ist geöffnet, und wenn eine nachstehend beschriebene bewegliche Spirale 22 durch diese Öffnung aufgenommen wurde, wird auch diese durch Fixieren einer nachstehend beschriebenen stationären Spirale 21 an der Zentralplatte 7 verschlossen. Die Zentralplatte 7 ist aus einem rohrförmigen Umfangswandabschnitt 7A und einem Rahmenabschnitt 7B an dessen einer Endseite ausgebildet, und in einem durch den Umfangswandabschnitt 7A und den Rahmenabschnitt 7B abgeteilten Raum ist die bewegliche Spirale 22 des Spiralmechanismus 4 aufgenommen.Reference numerals 7 denotes a central plate, the spiral mechanism 4th forms and partially on the inside of the peripheral wall portion 6A of the front housing 6 is fixed. One the electric motor 2nd opposite side of the central plate 7 (other end side) is open and if there is a moving spiral described below 22 was received through this opening, this is also by fixing a stationary spiral described below 21 on the central plate 7 locked. The central plate 7 is made of a tubular peripheral wall portion 7A and a frame section 7B formed on one end side thereof and in one through the peripheral wall portion 7A and the frame section 7B partitioned space is the moving spiral 22 of the spiral mechanism 4th added.

Der Rahmenabschnitt 7B bildet eine Trennwand zum Unterteilen des Inneren des vorderen Gehäuses 6 und des Inneren der Zentralplatte 7. Am Rahmenabschnitt 7B ist ein Durchgangsloch 17 vorgesehen, durch das der andere Endabschnitt der Antriebswelle 14 des Elektromotors 2 geführt ist, und in der Zentralplatte 7 auf der Seite des Durchgangslochs 17 seitens des Spiralmechanismus 4 ist ein Hauptwellenlager 18 vorgesehen, das den anderen Endabschnitt der Antriebswelle 14 auf der Seite des Spiralmechanismus 4 drehbar lagert.The frame section 7B forms a partition for dividing the interior of the front housing 6 and the inside of the central plate 7 . On the frame section 7B is a through hole 17th provided through which the other end portion of the drive shaft 14 of the electric motor 2nd is guided, and in the central plate 7 on the side of the through hole 17th on the part of the spiral mechanism 4th is a main shaft bearing 18th provided the other end portion of the drive shaft 14 on the side of the spiral mechanism 4th rotatable.

Das Hauptwellenlager 18 ist als Gleitlager ausgebildet. In diesem Fall ist auf der Innenseite des Umfangswandabschnitts 7A der Zentralplatte 7 über den gesamten Umfang der Innenseite eine Wellenlagerhalterung 15 (Element, das das Hauptwellenlager 18 hält) fixiert, und das Hauptwellenlager 18 wird durch Anbringung auf der Seite der Antriebswelle 14 dieser Wellenlagerhalterung 15 gehalten. Durch diese Anordnung ist das Nebenwellenlager 16 vom Hauptwellenlager 18 aus betrachtet auf der dem Spiralmechanismus 4 gegenüberliegenden Seite angeordnet und lagert den einen Endabschnitt der Antriebswelle 14. Bezugszeichen 19 bezeichnet ein Dichtungselement, das am Teil mit dem Durchgangsloch 17 eine Abdichtung zwischen einer Außenumfangsfläche der Antriebswelle 14 und dem Inneren der Zentralplatte 7 herstellt.The main shaft bearing 18th is designed as a plain bearing. In this case, is on the inside of the peripheral wall portion 7A the central plate 7 A shaft bearing bracket over the entire circumference of the inside 15 (Element that is the main shaft bearing 18th holds) fixed, and the main shaft bearing 18th is by mounting on the side of the drive shaft 14 this shaft bearing bracket 15 held. This arrangement is the secondary shaft bearing 16 from the main shaft bearing 18th viewed from on the spiral mechanism 4th arranged opposite side and supports one end portion of the drive shaft 14 . Reference numerals 19th denotes a sealing element, the part with the through hole 17th a seal between an outer peripheral surface of the drive shaft 14 and the inside of the central plate 7 manufactures.

Der Elektromotor 2 ist aus einem Stator 22, um den eine Spule gewickelt ist und der an der Innenseite des Umfangswandabschnitts 6A des vorderen Gehäuses 6 fixiert ist, und einem sich auf dessen Innenseite drehenden Rotor 23 ausgebildet. Wenn beispielsweise Gleichstrom von einer Fahrzeugbatterie (nicht gezeigt) durch den Wechselrichter 3 in Drehstrom umgewandelt wird und die Spule des Stators 22 des Elektromotors 2 mit Strom versorgt wird, wird der Rotor 23 drehend angetrieben. Die Antriebswelle 14 ist am Rotor 23 fixiert.The electric motor 2nd is from a stator 22 around which a coil is wound and which is on the inside of the peripheral wall portion 6A of the front housing 6 is fixed, and a rotor rotating on the inside 23 educated. For example, if direct current from a vehicle battery (not shown) through the inverter 3rd is converted into three-phase current and the coil of the stator 22 of the electric motor 2nd is powered, the rotor 23 driven rotating. The drive shaft 14 is on the rotor 23 fixed.

Am vorderen Gehäuse 6 ist eine Ansaugöffnung 21 gebildet, und durch die Ansaugöffnung 21 angesaugtes Kältemittel passiert den Elektromotor 2 im vorderen Gehäuse 6 und tritt durch einen Spalt zwischen der Zentralplatte 7 und dem vorderen Gehäuse 6 und wird dann von einem Ansaugabschnitt 37 auf der Außenseite des Spiralmechanismus 4 angesaugt. Somit wird der Elektromotor 2 durch angesaugtes Kältemittel gekühlt. Durch den Spiralmechanismus 4 verdichtetes Kältemittel wird von einer im hinteren Gehäuse 9 gebildeten Auslassöffnung 20 aus einem nachstehend beschriebenen Auslassraum 27 ausgelassen.On the front case 6 is a suction opening 21 formed, and through the suction opening 21 drawn refrigerant passes the electric motor 2nd in the front housing 6 and passes through a gap between the central plate 7 and the front case 6 and is then from a suction section 37 on the outside of the spiral mechanism 4th sucked in. Thus the electric motor 2nd cooled by drawn refrigerant. Through the spiral mechanism 4th compressed refrigerant is from one in the rear case 9 formed outlet opening 20th from an outlet space described below 27 left out.

Der Spiralmechanismus 4 ist durch die stationäre Spirale 21 und die bewegliche Spirale 22 ausgebildet. Die stationäre Spirale 21 beinhaltet in einstückiger Weise eine rundscheibenförmige Endplatte 23 und eine von der Oberfläche (einen Fläche) der Endplatte 23 aufragende spiralförmige Windung 24, die durch eine involutenförmige oder annähernd so geformte Kurve gebildet ist, und die Oberfläche der Endplatte 23, an der die Windung 24 aufragt, ist als Seite des Rahmenabschnitts 7B an der Zentralplatte 7 fixiert. In der Mitte der Endplatte 23 der stationären Spirale 21 ist ein Auslassloch 26 gebildet, und das Auslassloch 26 steht mit dem Auslassraum 27 im hinteren Gehäuse 9 in Verbindung. Bezugszeichen 28 bezeichnet ein Auslassventil, das an einer Öffnung auf der Rückseite (anderen Fläche) der Endplatte 23 am Auslassloch 26 vorgesehen ist.The spiral mechanism 4th is through the stationary spiral 21 and the moving spiral 22 educated. The stationary spiral 21 includes a circular disc-shaped end plate in one piece 23 and one from the surface (surface) of the end plate 23 towering spiral turn 24th , which is formed by an involute-shaped or approximately so shaped curve, and the surface of the end plate 23 at the turn 24th stands out as the side of the frame section 7B on the central plate 7 fixed. In the middle of the end plate 23 the stationary spiral 21 is an outlet hole 26 formed, and the outlet hole 26 stands with the outlet space 27 in the rear case 9 in connection. Reference numerals 28 denotes an exhaust valve that is at an opening on the back (other surface) of the end plate 23 at the outlet hole 26 is provided.

Die bewegliche Spirale 22 ist eine Spirale, die in Bezug auf die stationäre Spirale 21 umläuft, und beinhaltet in einstückiger Weise eine rundscheibenförmige Endplatte 31, eine von der Oberfläche (einen Fläche) der Endplatte 31 aufragende spiralförmige Windung 32, die durch eine involutenförmige oder annähernd so geformte Kurve gebildet ist, und einen von der Rückseitenfläche (anderen Fläche) der Endplatte 31 in der Mitte vorspringenden Ansatz 33. Bei der beweglichen Spirale 22 liegt die Windung 32 der Windung 24 der stationären Spirale 21 gegenüber, wobei die Vorsprungrichtung der Windung 32 die Seite mit der stationären Spirale 21 ist, und sie sind ineinander eingreifend angeordnet, und zwischen den Windungen 24, 32 ist eine Druckkammer 34 gebildet.The moving spiral 22 is a spiral related to the stationary spiral 21 rotates, and includes in one piece a circular disc-shaped end plate 31 , one from the surface (area) of the end plate 31 towering spiral turn 32 , which is formed by an involute-shaped or approximately so shaped curve, and one from the rear surface (other surface) of the end plate 31 projecting approach in the middle 33 . With the moving spiral 22 lies the turn 32 the swirl 24th the stationary spiral 21 opposite, the direction of projection of the turn 32 the stationary spiral side 21 is, and they are arranged interlockingly, and between the turns 24th , 32 is a pressure chamber 34 educated.

Das heißt, die Windung 32 der beweglichen Spirale 22 liegt der Windung 24 der stationären Spirale 21 gegenüber, und sie stehen derart miteinander in Eingriff, dass das Vorderende der Windung 32 mit der Oberfläche der Endplatte 23 in Kontakt steht und das Vorderende der Windung 24 mit der Oberfläche der Endplatte 31 in Kontakt steht, und mit dem Ansatz 33 der beweglichen Spirale 22 ist ein Exzenterabschnitt 36 zusammengesteckt, der am anderen Ende der Antriebswelle 14 von der Achsmitte versetzt vorgesehen ist. Die bewegliche Spirale 22 ist derart ausgestaltet, dass sie keine Eigendrehung vollzieht, wenn die Antriebswelle 14 zusammen mit dem Rotor 23 des Elektromotors 2 gedreht wird, und stattdessen eine Umlaufbewegung um die stationäre Spirale 21 vollzieht.That is, the swirl 32 the moving spiral 22 lies the turn 24th the stationary spiral 21 opposite, and they engage with each other such that the leading end of the turn 32 with the surface of the end plate 23 is in contact and the front end of the turn 24th with the surface of the end plate 31 is in contact, and with the approach 33 the moving spiral 22 is an eccentric section 36 plugged together, the other end of the drive shaft 14 is provided offset from the center of the axis. The moving spiral 22 is designed such that it does not rotate when the drive shaft 14 together with the rotor 23 of the electric motor 2nd is rotated, and instead a circular motion around the stationary spiral 21 takes place.

Da die bewegliche Spirale 22 in Bezug auf die stationäre Spirale 21 exzentrisch umläuft, bewegt sich die Kontaktposition der Windungen 24, 32 unter Drehung in Exzenterrichtung, und die Druckkammer 34 mit dem vom Ansaugabschnitt 37 angesaugten Kältemittel wird im Zuge der Bewegung nach innen nach und nach kleiner. Dadurch wird das Kältemittel verdichtet und schließlich aus dem mittigen Auslassloch 26 über das Auslassventil 28 an den Auslassraum 27 abgelassen. Because the moving spiral 22 in relation to the stationary spiral 21 rotates eccentrically, the contact position of the turns moves 24th , 32 while rotating in the eccentric direction, and the pressure chamber 34 with that from the suction section 37 drawn refrigerant gradually gets smaller as it moves inwards. This compresses the refrigerant and ultimately out of the central outlet hole 26 via the outlet valve 28 to the outlet room 27 drained.

In 1 bezeichnet 38 eine ringförmige Druckplatte. Die Druckplatte 38 teilt die zwischen der Rückseitenfläche der Endplatte 31 der beweglichen Spirale 22 und der Zentralplatte 7 gebildete Gegendruckkammer 39 und den Ansaugabschnitt 37 als Saugdruckbereich außerhalb des Spiralmechanismus 4 ab, ist auf der Außenseite des Ansatzes 33 angeordnet und zwischen der Zentralplatte 7 und der beweglichen Spirale 22 vorgesehen. 41 bezeichnet ein Dichtungselement, das an der Rückseitenfläche der Endplatte 31 der bewegliche Spirale 22 angebracht ist und an der Druckplatte 38 anliegt, und die Gegendruckkammer 39 und der Ansaugabschnitt 37 sind durch das Dichtungselement 41 und die Druckplatte 38 abgeteilt.In 1 designated 38 an annular pressure plate. The pressure plate 38 divides that between the back surface of the end plate 31 the moving spiral 22 and the central plate 7 back pressure chamber formed 39 and the suction section 37 as a suction pressure area outside the spiral mechanism 4th off, is on the outside of the approach 33 arranged and between the central plate 7 and the moving spiral 22 intended. 41 denotes a sealing element that on the back surface of the end plate 31 the moving spiral 22 is attached and on the pressure plate 38 is applied, and the back pressure chamber 39 and the suction section 37 are through the sealing element 41 and the pressure plate 38 divided.

42 bezeichnet ein Dichtungselement, das an der Zentralplatte 7 angebracht ist und an einem Außenumfangsabschnitt der Druckplatte 38 anliegt und eine Abdichtung zwischen der Zentralplatte 7 und der Druckplatte 38 bereitstellt, und 45 bezeichnet ein Gegengewicht, das vom Hauptwellenlager 18 aus betrachtet auf der Seite der beweglichen Spirale 22 an der Antriebswelle 14 angebracht ist. 48 bezeichnet einen im Auslassraum 27 des hinteren Gehäuses 9 vorgesehenen Ölabscheider.42 denotes a sealing element, which on the central plate 7 is attached and to an outer peripheral portion of the pressure plate 38 rests and a seal between the central plate 7 and the pressure plate 38 provides, and 45 denotes a counterweight from the main shaft bearing 18th viewed from the side of the movable spiral 22 on the drive shaft 14 is appropriate. 48 denotes one in the outlet space 27 of the rear case 9 provided oil separator.

Bezugszeichen 43 bezeichnet einen vom hinteren Gehäuse 9 über die Zentralplatte 7 verlaufenden Gegendruckkanal, und im Inneren des Gegendruckkanals 43 ist eine Düse 44 angebracht. Der Gegendruckkanal 43 ist ein Durchlass, der den Ölabscheider 48 im Auslassraum 27 im Inneren des hinteren Gehäuses 9 (Auslassseite des Spiralmechanismus 4) und die Gegendruckkammer 39 miteinander verbindet, wodurch die Gegendruckkammer 39 zusammen mit am Ölabscheider 48 abgeschiedenem Öl mit durch die Düse 44 herabreguliertem Förderdruck beaufschlagt wird.Reference numerals 43 denotes one from the rear case 9 over the central plate 7 extending back pressure channel, and inside the back pressure channel 43 is a nozzle 44 appropriate. The counter pressure channel 43 is a passage that the oil separator 48 in the outlet room 27 inside the rear case 9 (Outlet side of the scroll mechanism 4th ) and the back pressure chamber 39 connects together, creating the back pressure chamber 39 together with the oil separator 48 separated oil with through the nozzle 44 down-regulated delivery pressure is applied.

Durch diese Gegenkraft (Gegendruck) in der Gegendruckkammer 39 wird eine die bewegliche Spirale 22 an die stationäre Spirale 21 andrückende Gegendrucklast erzeugt. Die Gegendrucklast drückt die bewegliche Spirale 22 entgegen dem Gegendruck aus der Druckkammer 34 des Verdichtungsmechanismus 4 an die stationäre Spirale 21 an, sodass der Kontakt zwischen den Windungen 24, 32 und den Endplatten 31, 23 aufrechterhalten wird und das Kältemittel in der Druckkammer 34 verdichtet werden kann.This counterforce (back pressure) in the back pressure chamber 39 becomes a moving spiral 22 to the stationary spiral 21 pressing back pressure load generated. The back pressure load presses the movable spiral 22 against the back pressure from the pressure chamber 34 of the compression mechanism 4th to the stationary spiral 21 so that the contact between the turns 24th , 32 and the end plates 31 , 23 is maintained and the refrigerant in the pressure chamber 34 can be compressed.

In der Zentralplatte 7 ist ein Gegenkraftentlastungskanal 46 gebildet, und an dem Gegenkraftentlastungskanal 46 ist ein Gegenkraftregelungsventil (PCV) 47 vorgesehen. Der Gegenkraftentlastungskanal 46 verbindet eine nachstehend beschriebene zweite Gegendruckkammer 39B der Gegendruckkammer 39 und das Innere des vorderen Gehäuses 6 (Saugdruckbereich) miteinander, und das Gegenkraftregelungsventil 47 öffnet sich, wenn die Gegenkraft (Gegendruck) in der zweiten Gegendruckkammer 39B der Gegendruckkammer 39 einen Maximalwert erreicht, und bewirkt, dass der Gegendruck nicht weiter ansteigt.In the central plate 7 is a counterforce relief channel 46 formed, and on the counterforce relief channel 46 is a counterforce control valve (PCV) 47 intended. The counterforce relief channel 46 connects a second back pressure chamber described below 39B the back pressure chamber 39 and the inside of the front case 6 (Suction pressure range) with each other, and the counterforce control valve 47 opens when the counterforce (back pressure) in the second back pressure chamber 39B the back pressure chamber 39 reaches a maximum value and causes the back pressure to no longer increase.

Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 2 die detaillierte Struktur des Teils des Hauptwellenlagers 18 in der Zentralplatte 7 beschrieben. An der Antriebswelle 14 ist an dem Teil, der durch das Durchgangsloch 17 in die Zentralplatte 7 ragt, auf der Seite der Wellenlagerhalterung 15 mit dem Dichtungselement 19 (Seite mit dem Nebenwellenlager 16) ein in Radialrichtung vorspringender Vorsprungabschnitt 51 vorgesehen. Der Vorsprungabschnitt 51 ist aus einem runden Plattenelement gebildet, das an der Antriebswelle 14 angebracht ist, und mit einem Abstand zur Wellenlagerhalterung 15 vorgesehen, und in den Abstand zwischen dem Vorsprungabschnitt 51 und der Wellenlagerhalterung 15 ist als elastisches Element eine Wellenscheibe 52 angeordnet.Next, referring to FIG 2nd the detailed structure of the part of the main shaft bearing 18th in the central plate 7 described. On the drive shaft 14 is on the part that goes through the through hole 17th in the central plate 7 protrudes on the side of the shaft bearing bracket 15 with the sealing element 19th (Side with the auxiliary shaft bearing 16 ) a protruding portion protruding in the radial direction 51 intended. The tab section 51 is formed from a round plate element that is attached to the drive shaft 14 is attached, and at a distance from the shaft bearing bracket 15 provided, and in the distance between the projection portion 51 and the shaft bearing bracket 15 is a wave washer as an elastic element 52 arranged.

Eine Fläche der Wellenscheibe 52 steht mit dem Vorsprungabschnitt 51 in Kontakt, und die andere Fläche steht mit der Wellenlagerhalterung 15 in Kontakt, und sie ist so vorgespannt, dass der Vorsprungabschnitt 51 stets von der Wellenlagerhalterung 15 beabstandet ist. Auf diese Weise ist die Antriebswelle 14 mittels der Wellenscheibe 52 stets zum Nebenwellenlager 16 hin vorgespannt, und ihr Stufenabschnitt 14A wird an die Fläche des Innenrings 16A des Nebenwellenlagers 16 auf der Seite des Hauptwellenlagers 18 gedrückt.A surface of the wave washer 52 stands with the protrusion section 51 in contact, and the other surface is in contact with the shaft bearing bracket 15 in contact, and it is biased so that the protruding portion 51 always from the shaft bearing bracket 15 is spaced. In this way the drive shaft 14 by means of the wave washer 52 always to the auxiliary shaft bearing 16 biased towards it, and its step section 14A is attached to the surface of the inner ring 16A of the secondary shaft bearing 16 on the side of the main shaft bearing 18th pressed.

Da hier als das Hauptwellenlager 18 ein Gleitlager benutzt wird, kann am Hauptwellenlager 18 eine Bewegung der Antriebswelle 14 in Axialrichtung nicht eingeschränkt werden. Insbesondere beim Starten oder Anhalten besteht die Gefahr, dass es durch externe Erregung zu einem Kontakt mit oder einer Beschädigung von Bauteilen kommt, doch da die Antriebswelle 14 mittels der Wellenscheibe 52 wie oben beschrieben zum Nebenwellenlager 16 vorgespannt ist, wird die Bewegung der Antriebswelle 14 in Axialrichtung eingeschränkt. Auch wenn das Hauptwellenlager als Gleitlager ausgebildet ist, kann daher vermieden werden, dass sich die Antriebswelle 14 in ihrer Axialrichtung bewegt und mit Bauteilen in Kontakt gelangt oder sie beschädigt.Because here as the main shaft bearing 18th a plain bearing is used, can be on the main shaft bearing 18th a movement of the drive shaft 14 not be restricted in the axial direction. Especially when starting or stopping, there is a risk that external excitation will come into contact with or damage to components, but since the drive shaft 14 by means of the wave washer 52 to the secondary shaft bearing as described above 16 is biased, the movement of the drive shaft 14 restricted in the axial direction. Even if the main shaft bearing is designed as a plain bearing, it can therefore be avoided that the drive shaft 14 in moved in their axial direction and came into contact with components or damaged.

Auch steht der Gegendruckkanal 43 vom Hauptwellenlager 18 aus betrachtet auf der der beweglichen Spirale 22 gegenüberliegenden Seite mit der Gegendruckkammer 39 in Verbindung. Dadurch ist das Innere der Gegendruckkammer 39 durch die Wellenlagerhalterung 15 und das Hauptwellenlager 18 in die erste Gegendruckkammer 39A auf der der beweglichen Spirale 22 gegenüberliegenden Seite und die zweite Gegendruckkammer 39B auf der Seite der beweglichen Spirale 22 unterteilt, und die erste Gegendruckkammer 39A und die zweite Gegendruckkammer 39B stehen nur am Radialabstand zwischen dem Hauptwellenlager 18 und der Antriebswelle 14 miteinander in Verbindung.The counter pressure channel is also there 43 from the main shaft bearing 18th viewed from the moving spiral 22 opposite side with the back pressure chamber 39 in connection. This is the inside of the back pressure chamber 39 through the shaft bearing bracket 15 and the main shaft bearing 18th into the first back pressure chamber 39A on that of the moving spiral 22 opposite side and the second back pressure chamber 39B on the side of the moving spiral 22 divided, and the first back pressure chamber 39A and the second back pressure chamber 39B are only at the radial distance between the main shaft bearing 18th and the drive shaft 14 in connection with each other.

Der Gegendruckkanal 43 steht mit der ersten Gegendruckkammer 39A in Verbindung. Kältemittelgas bei Förderdruck, der wie erwähnt durch die Düse 44 herabreguliert wurde, wird wie durch die Pfeile in 2 gezeigt aus dem Gegendruckkanal 43 zusammen mit im Ölabscheider 48 abgeschiedenem Öl der ersten Gegendruckkammer 39A zugeführt. Das Kältemittelgas bei Förderdruck und das Öl, die dem Inneren der ersten Gegendruckkammer 39A zugeführt werden, strömen, wie ebenfalls durch die Pfeile gezeigt, durch den Radialabstand zwischen dem Hauptwellenlager 18 und der Antriebswelle 14 in die zweite Gegendruckkammer 39B und drücken die bewegliche Spirale 22 zur stationären Spirale 21 hin, und da der Radialabstand zwischen dem Hauptwellenlager 18 und der Antriebswelle 14 schmal ist und eine Düsenwirkung aufweist, ist der Druck der zweiten Gegendruckkammer 39B niedriger als der Druck der ersten Gegendruckkammer 39A, und es entsteht eine Druckdifferenz zwischen der ersten Gegendruckkammer 39A und der zweiten Gegendruckkammer 39B.The counter pressure channel 43 stands with the first back pressure chamber 39A in connection. Refrigerant gas at discharge pressure, as mentioned through the nozzle 44 has been down-regulated as shown by the arrows in 2nd shown from the back pressure channel 43 together with in the oil separator 48 separated oil of the first back pressure chamber 39A fed. The refrigerant gas at discharge pressure and the oil that is inside the first back pressure chamber 39A supplied, flow, as also shown by the arrows, through the radial distance between the main shaft bearing 18th and the drive shaft 14 into the second back pressure chamber 39B and push the moving spiral 22 to the stationary spiral 21 there and there the radial distance between the main shaft bearing 18th and the drive shaft 14 is narrow and has a nozzle effect, the pressure of the second back pressure chamber 39B lower than the pressure of the first back pressure chamber 39A , and there is a pressure difference between the first back pressure chamber 39A and the second back pressure chamber 39B .

Da aufgrund dieser Druckdifferenz aus dem Gegendruckkanal 43 in die erste Gegendruckkammer 39A geströmtes Öl zwischen das Hauptwellenlager 18 und die Antriebswelle 14 fließt, erfolgt eine Zwangsschmierung dieser Gleitabschnitte. Da während des Betriebs des Spiralmechanismus 4 der Druck auf der Seite der ersten Gegendruckkammer 39A, der weiter als derjenige der zweiten Gegendruckkammer 39B ansteigt, als zur beweglichen Spirale 22 (zum hinteren Gehäuse 9) hin treibende Axiallast auf die Antriebswelle 14 wirkt, wird die auf das Nebenwellenlager 16 wirkende Axiallast reduziert.Because of this pressure difference from the back pressure channel 43 into the first back pressure chamber 39A Poured oil between the main shaft bearing 18th and the drive shaft 14 flows, these sliding sections are forced to lubricate. Because during the operation of the spiral mechanism 4th the pressure on the side of the first back pressure chamber 39A which is wider than that of the second back pressure chamber 39B rises than to the moving spiral 22 (to the rear housing 9 ) driving axial load on the drive shaft 14 acts on the secondary shaft bearing 16 acting axial load reduced.

Da, wie oben ausführlich beschrieben, die zwischen der Rückseitenfläche der Endplatte 31 der beweglichen Spirale 22 und der Zentralplatte 7 gebildete Gegendruckkammer 39 vorgesehen ist, das Hauptwellenlager 18 als Gleitlager ausgebildet ist, die Gegendruckkammer 39 in die erste Gegendruckkammer 39A, die vom Hauptwellenlager 18 aus betrachtet auf der der beweglichen Spirale 22 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, und die zweite Gegendruckkammer 39B unterteilt ist, die vom Hauptwellenlager 18 aus betrachtet auf der Seite der beweglichen Spirale 22 angeordnet ist, die erste Gegendruckkammer 39A und die zweite Gegendruckkammer 39B am Radialabstand zwischen dem Hauptwellenlager 18 und der Antriebswelle 14 in Verbindung stehen und die Auslassseite des Spiralmechanismus 4 mit der ersten Gegendruckkammer 39A in Verbindung steht, ist der Radialabstand zwischen dem Hauptwellenlager 18 und der Antriebswelle 14 schmal und weist eine Düsenwirkung auf, weshalb der Druck der zweiten Gegendruckkammer 39B niedriger als der Druck der ersten Gegendruckkammer 39A ist und eine Druckdifferenz zwischen der ersten Gegendruckkammer 39A und der zweiten Gegendruckkammer 39B entsteht.There, as described in detail above, between the back surface of the end plate 31 the moving spiral 22 and the central plate 7 back pressure chamber formed 39 the main shaft bearing is provided 18th is designed as a plain bearing, the back pressure chamber 39 into the first back pressure chamber 39A from the main shaft bearing 18th viewed from the moving spiral 22 opposite side is arranged, and the second back pressure chamber 39B is divided by the main shaft bearing 18th viewed from the side of the movable spiral 22 is arranged, the first back pressure chamber 39A and the second back pressure chamber 39B at the radial distance between the main shaft bearing 18th and the drive shaft 14 communicate and the outlet side of the spiral mechanism 4th with the first back pressure chamber 39A is the radial distance between the main shaft bearing 18th and the drive shaft 14 narrow and has a nozzle effect, which is why the pressure of the second back pressure chamber 39B lower than the pressure of the first back pressure chamber 39A and a pressure difference between the first back pressure chamber 39A and the second back pressure chamber 39B arises.

Da während des Betriebs des Spiralmechanismus 4 der Druck auf der Seite der ersten Gegendruckkammer 39A, der weiter als derjenige der zweiten Gegendruckkammer 39B ansteigt, als zur beweglichen Spirale 22 hin treibende Axiallast auf die Antriebswelle 14 wirkt, wird die auf das Nebenwellenlager 16 wirkende Axiallast reduziert, wodurch die Lebensdauer des Nebenwellenlagers 16 verlängert werden kann.Because during the operation of the spiral mechanism 4th the pressure on the side of the first back pressure chamber 39A which is wider than that of the second back pressure chamber 39B rises than to the moving spiral 22 axial load driving towards the drive shaft 14 acts on the secondary shaft bearing 16 acting axial load is reduced, thereby reducing the life of the secondary shaft bearing 16 can be extended.

Da auf der Förderseite des Spiralmechanismus 4 der Ölabscheider 48 vorgesehen ist und der Ölabscheider 48 und die Gegendruckkammer 39 durch den Gegendruckkanal 43 in Verbindung stehen und der Gegendruckkanal 43 mit der ersten Gegendruckkammer 39A in Verbindung steht, strömt durch die Druckdifferenz zwischen der ersten Gegendruckkammer 39A und der zweiten Gegendruckkammer 39B aus dem Gegendruckkanal 34 in die erste Gegendruckkammer 39A geströmtes Öl zwischen das Hauptwellenlager 18 und die Antriebswelle 14, weshalb eine Zwangsschmierung dieser Gleitabschnitte möglich ist.Because on the conveyor side of the spiral mechanism 4th the oil separator 48 is provided and the oil separator 48 and the back pressure chamber 39 through the counter pressure channel 43 communicate and the back pressure duct 43 with the first back pressure chamber 39A communicates, flows through the pressure difference between the first back pressure chamber 39A and the second back pressure chamber 39B from the back pressure duct 34 into the first back pressure chamber 39A Poured oil between the main shaft bearing 18th and the drive shaft 14 , which is why forced lubrication of these sliding sections is possible.

Im Ausführungsbeispiel ist das Nebenwellenlager 16 als Wälzlager ausgebildet, und es ist die Wellenscheibe 52 vorgesehen, die ein elastisches Element ist, das die Antriebswelle 14 in Richtung des Nebenwellenlagers 16 vorspannt, weshalb es möglich ist, die Antriebswelle 14 mithilfe der Wellenscheibe 52 in Richtung des Nebenwellenlagers 16 vorzuspannen und eine Bewegung der Antriebswelle 14 in Axialrichtung einzuschränken. Auch wenn das Hauptwellenlager 18 als Gleitlager ausgebildet ist, kann daher von vorneherein vermieden werden, dass sich die Antriebswelle 14 beim Starten oder Anhalten in ihrer Axialrichtung bewegt und mit Bauteilen in Kontakt gelangt oder sie beschädigt.In the exemplary embodiment is the secondary shaft bearing 16 designed as a roller bearing, and it is the wave washer 52 provided which is an elastic element that the drive shaft 14 towards the secondary shaft bearing 16 preloads why it is possible to drive the shaft 14 using the wave washer 52 towards the secondary shaft bearing 16 preload and a movement of the drive shaft 14 restrict in the axial direction. Even if the main shaft bearing 18th is designed as a plain bearing, it can therefore be avoided from the outset that the drive shaft 14 moved in its axial direction when starting or stopping and came into contact with components or damaged.

Da im Ausführungsbeispiel insbesondere an der Antriebswelle 14 der Stufenabschnitt 14A vorgesehen ist, der an einer auf der Seite des Hauptwellenlagers 18 liegenden Fläche des Innenrings 16A des Nebenwellenlagers 16 anliegt, wird der Stufenabschnitt 14A der Antriebswelle 14 durch die Wellenscheibe 52 an den Innenring 16A des Nebenwellenlagers 16 angedrückt, weshalb eine Bewegung der Antriebswelle 14 in Axialrichtung noch wirksamer eingeschränkt werden kann. Since in the exemplary embodiment in particular on the drive shaft 14 the step section 14A is provided on one on the side of the main shaft bearing 18th lying surface of the inner ring 16A of the secondary shaft bearing 16 is the stage section 14A the drive shaft 14 through the wave washer 52 to the inner ring 16A of the secondary shaft bearing 16 pressed, which is why a movement of the drive shaft 14 can be restricted even more effectively in the axial direction.

Wenn dabei wie im Ausführungsbeispiel das elastische Element als die Wellenscheibe 52 ausgebildet ist, die zwischen der Wellenlagerhalterung 15, die ein Element ist, das das Hauptwellenlager 18 hält, und der Antriebswelle 14 angeordnet ist, können eine Vereinfachung der Struktur und Kompaktheit erzielt werden.If, as in the exemplary embodiment, the elastic element as the wave washer 52 is formed between the shaft bearing bracket 15 which is an element that is the main shaft bearing 18th stops, and the drive shaft 14 is arranged, simplification of the structure and compactness can be achieved.

Da wie im Ausführungsbeispiel die Wellenlagerhalterung 15, die das Innere der Zentralplatte 7 in die erste Gegendruckkammer 39A und die zweite Gegendruckkammer 39B unterteilt und das Element ausbildet, das das Hauptwellenlager 18 hält, an der Zentralplatte 7 fixiert ist, an der Antriebswelle 14 der in Radialrichtung vorspringende Vorsprungabschnitt 51 vorgesehen ist und die Wellenscheibe 52 zwischen der Wellenlagerhalterung 15 und dem Vorsprungabschnitt 51 angeordnet ist, kann die Wellenscheibe 52 unter Ausnutzung der die Gegendruckkammer 39 in die erste Gegendruckkammer 39A und die zweite Gegendruckkammer 39B unterteilenden Wellenlagerhalterung 15 angeordnet sein, sodass die Antriebswelle 14 wirksam in Richtung des Nebenwellenlagers 16 vorgespannt wird und zugleich eine Vereinfachung der Struktur und Kompaktheit erzielt werden können.As in the exemplary embodiment, the shaft bearing bracket 15 that the inside of the central plate 7 into the first back pressure chamber 39A and the second back pressure chamber 39B divided and the element that forms the main shaft bearing 18th stops at the central plate 7 is fixed on the drive shaft 14 the protruding portion protruding in the radial direction 51 is provided and the wave washer 52 between the shaft bearing bracket 15 and the protruding portion 51 is arranged, the wave washer 52 taking advantage of the back pressure chamber 39 into the first back pressure chamber 39A and the second back pressure chamber 39B dividing shaft bearing bracket 15 be arranged so that the drive shaft 14 effective in the direction of the secondary shaft bearing 16 is biased and at the same time a simplification of the structure and compactness can be achieved.

Im Ausführungsbeispiel ist das elastische Element, das die Antriebswelle 14 zum Nebenwellenlager 16 hin vorspannt, durch die Wellenscheibe 52 ausgebildet, doch liegt keine Beschränkung der Erfindungen der Ansprüche 1 bis 4 darauf vor, und innerhalb des Umfangs der Lehren der vorliegenden Erfindung können selbstverständlich verschiedene elastische Elemente benutzt werden.In the exemplary embodiment, the elastic element is the drive shaft 14 to the secondary shaft bearing 16 biased through the wave washer 52 , but there is no limitation to the inventions of claims 1 to 4, and of course various resilient elements can be used within the scope of the teachings of the present invention.

Im Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung auf eine Strömungsmaschine des Spiraltyps angewandt, die in einem Kältemittelkreislauf einer Fahrzeugklimaanlage benutzt wird, doch liegt keine Beschränkung darauf vor, und die vorliegende Erfindung ist für Strömungsmaschinen des Spiraltyps wirksam, die in Kältemittelkreisläufen verschiedener Kühlvorrichtungen benutzt werden. Im Ausführungsbeispiel wird die vorliegende Erfindung auf eine so genannte Strömungsmaschine des Spiraltyps mit einstückig gebildetem Wechselrichter angewandt, doch liegt keine Beschränkung darauf vor, und sie kann auch auf eine Strömungsmaschine des Spiraltyps ohne einstückigen Wechselrichter angewandt werden. Die Beschreibung der vorliegenden Erfindung im Ausführungsbeispiel erfolgte anhand eines Scrollkompressors, doch liegt keine Beschränkung darauf vor, und die Erfindung kann auch auf einen Expansionskompressor des Spiraltyps oder dergleichen angewandt werden, der einen Expander und einen Kompressor in einstückiger Weise aufweist.In the embodiment, the present invention is applied to, but is not limited to, a scroll type fluid machine used in a refrigerant cycle of a vehicle air conditioner, and the present invention is effective for scroll type fluid machines used in refrigerant cycles of various cooling devices. In the embodiment, the present invention is applied to a so-called spiral type fluid machine with an integral inverter, but is not limited thereto, and can also be applied to a spiral type fluid machine without an integral inverter. The description of the present invention in the embodiment has been made using, but is not limited to, a scroll compressor, and the invention can also be applied to a scroll type expansion compressor or the like having an expander and a compressor in one piece.

BezugszeichenlisteReference list

11: Strömungsmaschine des SpiraltypsSpiral-type fluid machine
22nd: ElektromotorElectric motor
33rd: WechselrichterInverter
44th: SpiralmechanismusSpiral mechanism
66: vorderes Gehäusefront housing
77: ZentralplatteCentral plate
99: hinteres Gehäuserear housing
1414: Antriebswelledrive shaft
1515: WellenlagerhalterungShaft bearing bracket
1616: NebenwellenlagerCountershaft bearing
1818th: HauptwellenlagerMain shaft bearing
2121: stationäre Spiralestationary spiral
2222: bewegliche Spiralemovable spiral
24, 3224, 32: WindungSwirl
23, 3123, 31: EndplatteEnd plate
3737: Ansaugabschnitt (Saugdruckbereich)Suction section (suction pressure range)
3939: GegendruckkammerBack pressure chamber
39A39A: erste Gegendruckkammerfirst back pressure chamber
39B39B: zweite Gegendruckkammersecond back pressure chamber
4343: GegendruckkanalBack pressure duct
5151: vorstehender Abschnittprevious section
5252: Wellenscheibe (elastisches Element)Wave washer (elastic element)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

JP 5716686 [0004]

Claims

A scroll type fluid machine comprising a scroll mechanism having a stationary scroll and a movable scroll, whose respective spiral turns on a respective surface of a respective end plate face each other, a central plate that receives the movable scroll, a drive shaft that drives the movable scroll, a main shaft bearing , which rotatably supports the drive shaft inside the central plate, and comprises a secondary shaft bearing which, viewed from the main shaft bearing, rotatably supports the drive shaft on the side opposite the spiral mechanism, the movable spiral being rotated with respect to the stationary spiral, characterized by a counter-pressure chamber , which is formed between a rear surface of the end plate of the movable scroll and the central plate, wherein the main shaft bearing is designed as a sliding bearing, wherein the back pressure chamber into a first back pressure chamber, which is from the Ha viewed from the side opposite to the movable spiral, and a second counter pressure chamber is divided, which is arranged on the side of the movable spiral viewed from the main shaft bearing, the first counter pressure chamber and the second counter pressure chamber with a radial distance between the main shaft bearing and the drive shaft communicate and an outlet side of the scroll mechanism communicates with the first back pressure chamber.

Spiral-type fluid machine according to Claim 1 , characterized in that an oil separator provided on the outlet side of the spiral mechanism and a counter pressure channel are provided which connect the oil separator and the counter pressure chamber to one another, the counter pressure channel being connected to the first counter pressure chamber.

Spiral-type fluid machine according to Claim 1 or 2nd , characterized in that the auxiliary shaft bearing is designed as a roller bearing and an elastic element is provided which biases the drive shaft in the direction of the auxiliary shaft bearing.

Spiral-type fluid machine according to Claim 3 , characterized in that the drive shaft comprises a step portion which bears against a surface of an inner ring of the secondary shaft bearing on the main shaft bearing side.

Spiral-type fluid machine according to Claim 3 or 4th , characterized in that the elastic element is formed from a shaft washer which is arranged between an element which holds the main shaft bearing and the drive shaft.

Flow machine of the spiral type according to one of the Claims 3 to 5 , characterized by a shaft bearing bracket fixed to the central plate and dividing the inside of the central plate into the first back pressure chamber and the second back pressure chamber, forming the member that holds the main shaft bearing, and a protruding portion provided on the drive shaft and projecting in the radial direction , wherein the elastic member is arranged between the shaft bearing bracket and the projection portion.