JP2002213440A

JP2002213440A - スラスト受け機構

Info

Publication number: JP2002213440A
Application number: JP2001010674A
Authority: JP
Inventors: Masafumi Nakajima; 雅文中島; Takeshi Sakai; 猛酒井; Shinji Ochi; 新児越智; Haruo Kamiya; 治雄神谷
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-01-18
Filing date: 2001-01-18
Publication date: 2002-07-31
Anticipated expiration: 2021-01-18
Also published as: JP3767384B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ローラオルダム式のスラスト受け機構の組み
付け作業性及びメンテナンス性の向上を図る。【解決手段】次の３つの数式を満足するように寸法を
選定する。：Ｄ＞ｂ、：ｂ＞（Ｄ²−ｈ²）^1/2、：２・ｈ＜Ｄ−２・ｔ＋（Ｄ²−ｈ²）^1/2 但しＤ：第１、２コロの直径ｂ：保持用長穴の短径寸法ｔ：第１、２保持ケーシングの板厚寸法ｈ：第１、２保持ケーシング間の距離

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、旋回方向と直交す
るスラスト方向の力を受けながら、旋回する旋回部材を
回転可能支持するスラスト受け機構（スラストベアリン
グ）に関するもので、吐出圧が冷媒の臨界圧力を越える
超臨界冷凍サイクル用の圧縮機に適用して有効である。

【０００２】

【従来の技術】超臨界冷凍サイクル用の圧縮機に適した
スラスト受け機構（スラストベアリング）として、特開
２０００−１８６６８０号公報に記載の発明では、互い
直交する方向に回転可能に保持された第１、２コロと、
第１、２コロを回転可能に保持するリング板状の保持器
と、第１、２コロが転がり接触する板状のレースとから
スラスト受け機構を構成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記公報に
記載のスラスト受け機構では、樹脂又は金属製の保持器
とレースとをピン等の締結手段により締結することによ
り、コロが保持器から脱落することを防止しているが、
この手段では、レース、コロ及び保持器を１組として取
り扱う必要があるので、スラスト受け機構の組み付け作
業性及びメンテナンス性が低いという問題がある。

【０００４】また、旋回スクロール等の旋回部材が旋回
すると、保持器に形成された穴部に対してピンが摺動す
るので、穴部とピンとの摩擦により保持器が摩耗し、保
持器の耐久性（寿命）が低下するおそれがある。

【０００５】本発明は、上記点に鑑み、スラスト受け機
構の組み付け作業性及びメンテナンス性の向上、又は保
持器の耐久性（寿命）の向上を図ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項１に記載の発明では、旋回方向と
直交するスラスト方向の力を受けながら、旋回する旋回
部材（１１４）を旋回可能支持するスラスト受け機構で
あって、一の方向に回転可能に保持された略円柱状の第
１コロ（１２１）、及び一の方向と異なる他の方向に回
転可能に保持された略円柱状の第２コロ（１２２）から
なる転動体（１２１、１２２）と、転動体（１２１、１
２２）を回転可能に保持するとともに、第１、２保持ケ
ーシング（１２３ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂ）
からなる保持器（１２３、１２４）と、転動体（１２
１、１２２）と転がり接触する軌道面（１２５ａ、１２
６ａ、１２７ａ）が形成された板状のレース（１２５、
１２６、１２７）とを備え、転動体（１２１、１２２）
は、第１、２保持ケーシング（１２３ａ、１２４ａ、１
２３ｂ、１２４ｂ）に形成された保持用長穴（１２３
ｃ、１２４ｃ）に填め込まれた状態で第１、２保持ケー
シング（１２３ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂ）に
より挟まれるように回転可能に保持されており、さら
に、保持用長穴（１２３ｃ、１２４ｃ）及び転動体（１
２１、１２２）の寸法は、転動体（１２１、１２２）が
保持器（１２３、１２４）から脱落することなく、か
つ、保持器（１２３、１２４）と軌道面（１２５ａ、１
２６ａ、１２７ａ）との間に所定の隙間が形成されるよ
うに選定されていることを特徴とする。

【０００７】これにより、軌道面（１２５ａ、１２６
ａ、１２７ａ）と保持器（１２３、１２４）とが接触す
るといった不具合が発生することなく、レース（１２５
〜１２７）、第１、２コロ（１２１、１２２）及び保持
器（１２３、１２４）を１組として取り扱う必要がない
ので、スラスト受け機構の組み付け作業性及びメンテナ
ンス性を向上させることができる。

【０００８】請求項２に記載の発明では、旋回方向と直
交するスラスト方向の力を受けながら、旋回する旋回部
材（１１４）を旋回可能支持するスラスト受け機構であ
って、一の方向に回転可能に保持された略円柱状の第１
コロ（１２１）、及び一の方向と異なる他の方向に回転
可能に保持された略円柱状の第２コロ（１２２）からな
る転動体（１２１、１２２）と、転動体（１２１、１２
２）を回転可能に保持するとともに、板材から形成され
た第１、２保持ケーシング（１２３ａ、１２４ａ、１２
３ｂ、１２４ｂ）からなる保持器（１２３、１２４）
と、転動体（１２１、１２２）と転がり接触する軌道面
（１２５ａ、１２６ａ、１２７ａ）が形成された板状の
レース（１２５、１２６、１２７）とを備え、転動体
（１２１、１２２）は、第１、２保持ケーシング（１２
３ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂ）に形成された保
持用長穴（１２３ｃ、１２４ｃ）に填め込まれた状態で
第１、２保持ケーシング（１２３ａ、１２４ａ、１２３
ｂ、１２４ｂ）により挟まれるように回転可能に保持さ
れており、さらに、保持器（１２３、１２４）及び転動
体（１２１、１２２）の寸法は、上記の数式１〜３を満
たすように選定されていることを特徴とする。

【０００９】これにより、軌道面（１２５ａ、１２６
ａ、１２７ａ）と保持器（１２３、１２４）とが接触す
るといった不具合が発生することなく、レース（１２５
〜１２７）、第１、２コロ（１２１、１２２）及び保持
器（１２３、１２４）を１組として取り扱う必要がない
ので、スラスト受け機構の組み付け作業性及びメンテナ
ンス性を向上させることができる。

【００１０】請求項３に記載の発明では、旋回方向と直
交するスラスト方向の力を受けながら、固定部材（１０
７）に対して旋回する旋回部材（１１４）を旋回可能支
持するスラスト受け機構であって、一の方向に回転可能
に保持された略円柱状の第１コロ（１２１）、及び一の
方向と異なる他の方向に回転可能に保持された略円柱状
の第２コロ（１２２）からなる転動体（１２１、１２
２）と、転動体（１２１、１２２）を回転可能に保持す
るとともに、板材から形成された２つの保持ケーシング
（１２３ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂ）からなる
第１、２保持器（１２３、１２４）と、転動体（１２
１、１２２）と転がり接触する軌道面（１２５ａ、１２
６ａ、１２７ａ）が形成された板状のレース（１２５、
１２６、１２７）とを備え、転動体（１２１、１２２）
は、２つの保持ケーシング（１２３ａ、１２４ａ、１２
３ｂ、１２４ｂ）に形成された保持用長穴（１２３ｃ、
１２４ｃ）に填め込まれた状態で２つの保持ケーシング
（１２３ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂ）により挟
まれるように回転可能に保持されており、第１保持器
（１２３）には、旋回部材（１１４）に固定された第１
ピン（１２８）が挿入される穴部（１２３ｇ）が形成さ
れ、第２保持器（１２４）には、固定部材（１０７）に
固定された第２ピン（１２９）が挿入される穴部（１２
４ｇ）が形成されており、さらに、保持ケーシング（１
２３ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂ）のうち両穴部
（１２３ｇ、１２４ｇ）には、穴部（１２３ｇ、１２４
ｇ）の軸方向と平行な壁面（１２３ｈ、１２４ｈ）が形
成されていることを特徴とする。

【００１１】これにより、第１、２ピン（１２８、１２
９）と保持ケーシング（１２３ａ、１２４ａ、１２３
ｂ、１２４ｂ）との接触面積を、壁面（１２３ｈ、１２
４ｈ）が設けられていないものに比べて大きくすること
ができる。

【００１２】したがって、穴部（１２３ｇ、１２４ｇ）
に作用する摺動摩擦により、保持ケーシング（１２３
ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂ）、つまり穴部（１
２３ｇ、１２４ｇ）の開口外縁部が大きく摩耗してしま
うことを防止できるので、第１、２保持器（１２３、１
２４）の耐久性（信頼性）を向上させることができる。

【００１３】なお、壁面（１２３ｈ、１２４ｈ）は、請
求項４に記載の発明のごとく、保持ケーシング（１２３
ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂ）にバーリング加工
を施すことにより、保持ケーシング（１２３ａ、１２４
ａ、１２３ｂ、１２４ｂ）に一体形成してもよい。

【００１４】請求項５に記載の発明では、流体を吸入圧
縮する圧縮機であって、ハウジング（１０７）と、ハウ
ジング（１０７）に対して固定された固定部（１１１）
と、固定部（１１１）と共に流体を吸入圧縮する作動室
（Ｖ）を構成し、固定部（１１１）に対して旋回するこ
とにより、作動室（Ｖ）の体積を拡大縮小させる旋回部
（１１４）と、旋回部（１１４）に作用する圧縮反力の
うち旋回部（１１４）の旋回方向と直交するスラスト力
を受けるとともに、旋回部（１１４）を旋回可能に支持
する請求項１ないし４のいずれか１つに記載のスラスト
受け機構（１２０）とを具備することをを特徴とする。

【００１５】これにより、請求項１、２に記載の発明の
ごとく、スラスト受け機構の組み付け作業性及びメンテ
ナンス性を向上させることができるので、圧縮機の組み
付け作業性及びメンテナンス性を向上させることができ
る。

【００１６】また、請求項３、４に記載の発明のごと
く、第１、２保持器（１２３、１２４）の耐久性（信頼
性）を向上させることができるので、圧縮機の耐久性
（信頼性）を向上させることができる。

【００１７】請求項６に記載の発明では、流体を吸入圧
縮する圧縮機であって、ハウジング（１０７）と、ハウ
ジング（１０７）に対して固定され、渦巻状の歯部（１
１２）を有する固定スクロール（１１１）と、固定スク
ロール（１１１）の歯部（１１２）に接触して流体を吸
入圧縮する作動室（Ｖ）を構成する渦巻状の歯部（１１
３）を有し、固定スクロール（１１１）に対して旋回す
ることにより、作動室（Ｖ）の体積を拡大縮小させる旋
回スクロール（１１４）と、旋回スクロール（１１４）
に作用する圧縮反力のうち旋回スクロール（１１４）の
旋回方向と直交するスラスト力を受けるとともに、旋回
スクロール（１１４）を旋回可能に支持する請求項１な
いし４のいずれか１つに記載のスラスト受け機構（１２
０）とを備えることを特徴とする。

【００１８】これにより、請求項１、２に記載の発明の
ごとく、スラスト受け機構の組み付け作業性及びメンテ
ナンス性を向上させることができるので、スクロール型
の圧縮機の組み付け作業性及びメンテナンス性を向上さ
せることができる。

【００１９】また、請求項３、４に記載の発明のごと
く、第１、２保持器（１２３、１２４）の耐久性（信頼
性）を向上させることができるので、スクロール型の圧
縮機の耐久性（信頼性）を向上させることができる。

【００２０】なお、請求項７に記載の発明のごとく、請
求項５又は６に記載の圧縮機（１００）を、圧縮機（１
００）の吐出圧が冷媒の臨界圧力を越える冷凍サイクル
に適用してもよい。

【００２１】さらに、請求項８に記載の発明ごとく、冷
媒として二酸化炭素を用いてもよい。

【００２２】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。

【００２３】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本実施形態は、
本発明に係る圧縮機を超臨界冷凍サイクルに適用したも
のであって、図１は超臨界冷凍サイクルの模式図であ
る。

【００２４】図１中、１００は冷媒（二酸化炭素）を吸
入し、その吸入した冷媒を冷媒の臨界圧力以上にまで圧
縮する圧縮機であり、２００は室外空気と冷媒との間で
熱交換を行う放熱器である。３００は放熱器２００から
流出する冷媒を減圧する減圧器であり、４００は減圧器
３００にて気液二相状態となった冷媒のうち液相冷媒を
蒸発させて、室内に吹き出す空気を冷却する蒸発器であ
る。

【００２５】また、５００は、冷媒を気相冷媒と液相冷
媒とに分離するとともに、気相冷媒を圧縮機１００の吸
入側に向けて流出させるアキュムレータ（気液分離手
段）であり、６００は、アキュムレータ５００から流出
する冷媒と放熱器２００から流出する冷媒とを熱交換す
る内部熱交換器である。

【００２６】次に、本実施形態に係る圧縮機１００につ
いて述べる。

【００２７】図２は本実施形態に係る圧縮機１００の軸
方向断面を示しており、この圧縮機１００は、冷媒を吸
入圧縮するスクロール型圧縮機構Ｃｐと、このスクロー
ル型圧縮機構を駆動する電動モータ（本実施形態では、
ＤＣブラシレスモータ）Ｍｏとが一体となった密閉型圧
縮機である。

【００２８】ここで、電動モータＭｏの概略について述
べる。

【００２９】１０１はフロントハウジング（モータハウ
ジング）１０１であり、１０２はフロントハウジング１
０１に対して固定された、けい素鋼板等の磁性材料製の
固定子鉄心（ヨーク）１０２である。１０３は固定子鉄
心１０２に巻き付けられた巻線（コイル）１０３であ
り、この巻線１０３及び固定子鉄心１０２等からステー
タコイル１０４が構成されている。

【００３０】また、１０５はステータ１０４内で回転す
るロータ１０５であり、このロータは複数個の永久磁石
１０６、並びにフロントハウジング１０１及びミドルハ
ウジング（固定部材）１０７に軸受１０８を介して回転
可能に支持されたシャフト１０９等から構成されてい
る。なお、１１０はステータ１０４（巻線１０３）に電
力を供給する端子であり、これらの端子１１０は、図示
しないモータ駆動回路に接続されている。

【００３１】次に、スクロール型圧縮機構Ｃｐについて
述べる。

【００３２】１１１は、ミドルハウジング１０７に固定
されてミドルハウジング１０７と共に空間を構成するシ
ェル（固定部）であり、このシェル１１１のうちミドル
ハウジング１０７側には、ミドルハウジング１０７側に
向けて突出する渦巻状の歯部１１２が形成されている。

【００３３】また、ミドルハウジング１０７とシェル１
１１との間には、シェル１１１の歯部１１２に接触して
作動室Ｖを構成する渦巻状の歯部１１３が形成された旋
回スクロール（回転部材、旋回部材）１１４が配設され
ており、この旋回スクロール１１４が、シェル（固定ス
クロール）１１１に対して旋回することにより、作動室
Ｖの体積を拡大縮小させて冷媒（流体）を吸入圧縮す
る。

【００３４】また、旋回スクロール１１４は、その略中
央に形成されたボス部１１４ａにてシャフト１０９の一
端側（紙面右側）に形成されたクランク部１０９ａに、
シェル型（内輪を持たないタイプ）の針状コロ軸受（ニ
ードルベアリング）１１５を介して連結されている。

【００３５】そして、クランク部１０９ａは、シャフト
１０９の回転中心から径外方側に偏心した位置に形成さ
れているため、シャフト１０９が回転すると、旋回スク
ロール１１４は、シャフト１０９周りに旋回（回転）運
動する。

【００３６】因みに、１１６は、旋回スクロール１１４
をクランク部１０９ａに対して摺動可能に連結し、両歯
部１１２、１１３間の接触面圧を増大させる従動クラン
ク機構を構成するブッシングであり、このブッシング１
１６は、旋回スクロール１１４に作用する圧縮反力のう
ち旋回方向の力によって旋回スクロール１１４をクラン
ク部１０９ａに対して微小変位させて両歯部１１２、１
１３間の接触面圧を増大させている。

【００３７】ところで、１２０は、旋回スクロール１１
４に作用する圧縮反力のうち旋回スクロール１１４の旋
回方向と直交する方向（シャフト１０９の長手方向と平
行な方向）の力（以下、この力をスラスト力と呼ぶ。）
を受けるとともに、旋回スクロール１１４を旋回可能に
支持するスラスト受け機構（スラストベアリング）であ
る。

【００３８】このスラスト受け機構１２０は、図３に示
すように、一の方向（紙面上下方向）に回転可能に保持
された略円柱状の第１コロ（転動体）１２１と、その一
の方向と直交する方向（紙面左右方向）に回転可能に保
持された第２コロ（転動体）とを有して構成されてい
る。ここで、略円柱状とは、完全な円柱状は勿論、第
１、２コロ１２１、１２２の軸方向両端側に丸みが形成
された（クラウニング処理がされた）ものも含む意味で
ある。

【００３９】また、１２３は第１コロ１２１を回転可能
に保持する第１保持器であり、１２４は第２コロ１２２
を保持する第２保持器である。ここで、両保持器１２
３、１２４は、図４に示すように、金属（本実施形態で
は、冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ））製の板材にプレス加工
を施すことにより断面が略コの字状に成形されたリング
（環）状の第１、２保持ケーシング１２３ａ、１２４
ａ、１２３ｂ、１２４ｂをプロジェクション溶接により
接合したものである。

【００４０】そして、各コロ１２１、１２２は、第１、
２保持ケーシング１２３ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２
４ｂに形成された複数個の保持用長穴１２３ｃ、１２４
ｃに填め込まれた状態で第１、２保持ケーシング１２３
ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂに挟まれるように回
転可能に保持されており、保持器１２３、１２４の外径
側円筒面１２３ｄ、１２４ｄ及び内径側円筒面１２３
ｅ、１２４ｅには、保持器１２３、１２４内外を連通さ
せる複数個の連通穴１２３ｆ、１３４ｆが形成されてい
る。

【００４１】また、図３中、１２５は、第１保持器１２
３と旋回スクロール１１４との間に配設されて第１コロ
１２１と接触する環状の軌道面１２５ａが形成された第
１レース板であり、１２６は、第２保持器１２４とミド
ルハウジング１０７の間に配設されて第２コロ１２２と
接触する環状の軌道面１２６ａが形成された第２レース
板であり、１２７は、両保持器１２３、１２４との間に
配設されて第１、２コロ１２２、１２２に接触する環状
の軌道面１２７ａが両面に形成された第３レース板であ
る。なお、第１、２保持器１２３、１２４及び第１〜３
レース板１２５〜１２７は、互いに略平行に配置されて
いる。

【００４２】因みに、第１、２コロ１２１、１２２は、
表面硬さがＨ_RＣ５９〜６４となるように熱処理が施さ
れた高炭素クロム軸受鋼鋼材（ＳＵＪ）製であり、第１
〜３レース板１２５〜１２７の軌道面１２５ａ、１２６
ａ、１２７ａは、表面硬さがＨ_RＣ５９〜６４となるよ
うに熱処理が施された高炭素クロム軸受鋼鋼材（ＳＵ
Ｊ）製である。

【００４３】そして、保持用長穴１２３ｃ、１２４ｃ及
び第１、２コロ１２１、１２２の寸法は、第１コロ１２
１にあっては、第１コロ１２１が第１保持器１２３から
脱落することなく、かつ、第１保持器１２３と軌道面１
２５ａ、１２７ａとの間に所定の隙間が形成されるよう
に選定され、第２コロ１２２にあっては、第２コロ１２
２が第２保持器１２４から脱落することなく、かつ、第
２保持器１２４と軌道面１２６ａ、１２７ａとの間に所
定の隙間が形成されるように選定されている。

【００４４】具体的には、下記の数式４〜６を満たすよ
うに第１、２保持器１２３、１２４及び第１、２コロ１
２１、１２２の寸法が選定されている。

【００４５】

【数４】Ｄ＞ｂ

【００４６】

【数５】ｂ＞（Ｄ²−ｈ²）^1/2

【００４７】

【数６】２・ｈ＜Ｄ−２・ｔ＋（Ｄ²−ｈ²）^1/2 但しＤ：第１、２コロの直径（図５参照）ｂ：保持用長穴の短径寸法（図５参照）ｔ：第１、２保持ケーシングの板厚寸法（図５参照）ｈ：第１、２保持ケーシング間の距離（図５参照）ここで、数式４は図６に示すように、第１、２コロ１２
１、１２２が第１、２保持器１２３、１２４から脱落し
ないための条件であり、数式５は保持用長穴１２３ｃ、
１２４ｃにおいて第１、２コロ１２１、１２２が回転す
ることができるための条件であり、数式６は保持器１２
３、１２４と軌道面１２５ａ、１２６ａ、１２７ａとの
間に隙間が確保されるための条件を示している。

【００４８】ところで、図３中、１２８は旋回スクロー
ル１１４に圧入固定されて第１レース板１２５を旋回ス
クロール１１４に対して位置決め固定する第１ピンであ
り、１２９はミドルハウジング１０７に圧入固定されて
第２レース板１２６をミドルハウジング１０７に対して
位置決め固定する第２ピンであり、両ピン１２８、１２
９は、段付き部を有していない円柱状のストレートピン
形状である。

【００４９】そして、第１保持器１２３及び第３レース
板１２７には、第１コロ１２１の軸方向と直交する方向
に長径寸法を有する長穴１２３ｇ、１２７ｂが形成さ
れ、第２保持器１２４及び第３レース板１２７には、第
２コロ１２２の軸方向と直交する方向とに長径寸法を有
する長穴１２４ｇ、１２７ｃが形成されている。

【００５０】なお、第１ピン１２８は長穴１２３ｇ、１
２７ｂに対しては、長穴１２３ｇ、１２７ｂを貫通する
ように挿入された状態でその長径方向に相対移動するこ
とができる。同様に、第２ピン１２９は長穴１２４ｇ、
１２７ｃに対しては、長穴１２４ｇ、１２７ｃを貫通す
るように挿入された状態でその長径方向に相対移動する
ことができる。

【００５１】このため、旋回スクロール１１４が旋回す
ると、旋回スクロール１１４と第１レース板１２とは一
体的に第１保持器１２３及び第３レース板１２７に対し
て第１コロ１２１の回転方向（長穴１２７ｃの長径方
向）に変位し、一方、第３レース板１２７及び第２保持
器１２４は、ミドルハウジング１０７に対して第２コロ
１２２の回転方向（長穴１２７ｂの長径方向）に変位す
るので、旋回スクロール１１４は、クランク部１０９ａ
に対して自転することなく、ミドルハウジング１０７
（シェル１１１）に対して自在に平行移動する。

【００５２】因みに、１２５ｂは第１ピン１２８が挿入
されて位置決め固定される第１位置決め穴であり、１２
６ｂは第２ピン１２９が挿入されて位置決め固定される
第２位置決め穴である。

【００５３】ところで、図２中、１３２は、旋回スクロ
ール１１４が旋回する際に、旋回スクロール１１４がク
ランク部１０９ａ周りに回転（自転）することを防止す
る自転防止用ピンであり、この自転防止用ピン１３２
は、旋回スクロール１１４の径外方に形成された４個の
リング部１１４ｂ（図３参照）の内壁に対して摺動可能
に接触している。このため、シャフト１０９が回転する
と、旋回スクロール１１４は、クランク部１０９ａ周り
に回転（自転）することなく、シャフト１０９の回転中
心に対して旋回（公転）する。

【００５４】また、１３３は、シェル１１１と共に作動
室Ｖから吐出する冷媒を平滑化する吐出室１３４を構成
するリアハウジングであり、このリアハウジング１３３
は、シェル１１１と共にボルト１４０にてミドルハウジ
ング１０７に固定されている。また、１３５はシュル
（固定スクロール）の略中心部に位置する作動室Ｖと吐
出室１３４とを連通させる吐出ポートであり、この吐出
ポート１３５のうち吐出室１３４側には、吐出室１３４
に吐出した冷媒が作動室Ｖに逆流することを防止するリ
ード弁状の吐出弁（図示せず）及び吐出弁の最大開度を
規制するストッパ１３６が設けられている。

【００５５】なお、本実施形態に係る圧縮機１００（ス
ラスト軸受機構１２０）の作動は、上記公報と同じであ
るので、本実施形態に係る圧縮機１００（スラスト軸受
機構１２０）の作動説明は省略する。

【００５６】次に、本実施形態に係る圧縮機１００（ス
ラスト軸受機構１２０）の特徴（作用効果）を述べる。

【００５７】本実施形態によれば、第１、２コロ１２
１、１２２は、第１、２保持ケーシング１２３ａ、１２
４ａ、１２３ｂ、１２４ｂにより挟まれて第１、２保持
器１２３、１２４に保持されているので、第１〜３レー
ス１２５〜１２７、第１、２コロ１２１、１２２及び第
１、２保持器１２３、１２４を１組として取り扱う必要
がないので、スラスト受け機構１２０の組み付け作業性
及びメンテナンス性を向上させることができる。

【００５８】（第２実施形態）本実施形態は、図９に示
すように、第１、２保持ケーシング１２３ａ、１２４
ａ、１２３ｂ、１２４ｂのうち長穴１２３ｇ、１２４ｇ
部分にバーリング加工を施すことにより、長穴１２３
ｇ、１２４ｇの軸方向と平行な壁面（バーリング部）１
２３ｈ、１２４ｈを第１、２保持ケーシング１２３ａ、
１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂに一体形成したものであ
る。

【００５９】次に、本実施形態の特徴（作用効果）を述
べる。

【００６０】スラスト受け機構１２０では、第１ピン１
２８は長穴１２３ｇにより移動方向を規制された状態で
長穴１２３ｇに対して相対移動し、第２ピン１２９は長
穴１２４ｇにより移動方向を規制された状態で長穴１２
４ｇに対して相対移動するので、長穴１２３ｇ、１２４
ｇに摺動摩擦が作用する。

【００６１】しかし、本実施形態では、長穴１２３ｇ、
１２４ｇ部分に壁面（バーリング部）１２３ｈ、１２４
ｈが形成されているので、第１、２ピン１２８、１２９
と第１、２保持ケーシング１２３ａ、１２４ａ、１２３
ｂ、１２４ｂとの接触面積を、壁面１２３ｈ、１２４ｈ
が設けられていないもの（第１実施形態）に比べて大き
くすることができる。

【００６２】したがって、長穴１２３ｇ、１２４ｇに作
用する摺動摩擦により、第１、２保持ケーシング１２３
ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂ（長穴１２３ｇ、１
２４ｇの開口外縁部）が大きく摩耗してしまうことを防
止できるので、第１、２保持器１２３、１２４（スラス
ト受け機構１２０）の耐久性（信頼性）を向上させるこ
とができる。

【００６３】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、第１、２保持ケーシング１２３ａ、１２４ａ、１２
３ｂ、１２４ｂをプレス加工にて製造したが、本発明は
これに限定されるものではなく、切削加工や鍛造等のそ
の他の機械加工により製造してもよい。

【００６４】また、上述の実施形態では、第１、２保持
ケーシング１２３ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂの
板厚ｔを同一寸法としたが、本発明はこれに限定される
ものではなく、第１、２保持ケーシング１２３ａ、１２
４ａ、１２３ｂ、１２４ｂの寸法をそれぞれ相違させて
もよい。

【００６５】また、上述の実施形態では、スクロール型
圧縮機を例に本発明に係る圧縮機を説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、ローリングピストン
（ロタスコ）型圧縮機等のその他の圧縮機にも適用する
ことができる。

【００６６】また、上述の実施形態では、電動モータＭ
ｏとスクロール型圧縮機構Ｃｐとが一体となった密閉型
圧縮機であったが、駆動源である電動モータＭｏ等と圧
縮機構Ｃｐとが別体となった開放型圧縮機であってもよ
い。

【００６７】また、上述の実施形態では、二酸化炭素を
冷媒とする超臨界冷凍サイクルに本発明に係る圧縮機を
適用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
例えば、エチレン、エタン、酸化窒素等の超臨界域で使
用する冷媒を用いるヒートポンプサイクル及び冷凍サイ
クル等は勿論、ＨＦＣ１３４ａ（フロン）を冷媒とする
サイクルにも適用することができる。

【００６８】また、上述の実施形態では、自転防止用ピ
ン１３２とリング部１１４ｂとからなるピン−ホール式
の自転防止機構であったが、その他の自転防止機構であ
ってもよい。

【００６９】また、上述の実施形態では、自転防止機構
はスラスト受け機構１２０の外側に形成されていたが、
スラスト受け機構１２０の内部に自転防止機構を設けて
もよい。なお、この場合は、自転防止用ピン１３２を廃
止することができる。

【００７０】また、上述の実施形態では、第１転動体１
２１の回転方向と第２転動体１２２の回転方向とが略直
交していたが、本発明はこれに限定されるものではな
く、両転動体１２１、１２２の回転方向が交差していれ
ば（平行でなければ）よい。

【００７１】また、上述の実施形態では、金属の第１、
２保持ケーシング１２３ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２
４ｂをプロジェクション溶接により接合したが、カシメ
等の機械的な締結手段により第１、２保持ケーシング１
２３ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂを接合してもよ
い。

【００７２】また、上述の実施形態では、第１、２コロ
１２１、１２２及び第１〜３レース板１２５〜１２７を
高炭素クロム軸受鋼鋼材（ＳＵＪ）製としたが、炭素工
具鋼材（ＳＫ）としてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る超臨界冷凍サイク
ルの模式図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る実施形態に係る圧
縮機の断面図である。

【図３】本発明の第１実施形態に係るスラスト受け機構
の分解斜視図である。

【図４】本発明の第１実施形態に係るスラスト受け機構
の断面斜視図である。

【図５】本発明の第１実施形態に係るスラスト受け機構
の拡大断面図である。

【図６】本発明の第１実施形態に係るスラスト受け機構
における数式４の説明図である。

【図７】本発明の第１実施形態に係るスラスト受け機構
における数式５の説明図である。

【図８】本発明の第１実施形態に係るスラスト受け機構
における数式６の説明図である。

【図９】本発明の第２実施形態に係るスラスト受け機構
の拡大断面図である。

【符号の説明】

１２０…スラスト受け機構、１２１…第１コロ、１２２
…第２コロ、１２３…第１保持器、１２３ａ…第１保持
ケーシング、１２３ｂ…第２保持ケーシング、１２３ｃ
…保持用長穴、１２４…第２保持器、１２４ａ…第１保
持ケーシング、１２４ｂ…第２保持ケーシング、１２４
ｃ…保持用長穴。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２５Ｂ 1/04 Ｆ２５Ｂ 1/04 Ｙ (72)発明者越智新児愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者神谷治雄愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 3H039 AA02 AA04 AA12 BB05 CC02 CC11 CC23 3J101 AA13 AA27 AA32 AA43 AA53 AA64 AA87 BA23 BA46 BA56 DA09 DA20 EA03 FA31 FA46 FA48 GA29 3J104 AA19 AA25 AA33 BA12 BA13 BA15 CA01 DA14 DA18 EA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】旋回方向と直交するスラスト方向の力を
受けながら、旋回する旋回部材（１１４）を旋回可能支
持するスラスト受け機構であって、一の方向に回転可能に保持された略円柱状の第１コロ
（１２１）、及び前記一の方向と異なる他の方向に回転
可能に保持された略円柱状の第２コロ（１２２）からな
る転動体（１２１、１２２）と、前記転動体（１２１、１２２）を回転可能に保持すると
ともに、第１、２保持ケーシング（１２３ａ、１２４
ａ、１２３ｂ、１２４ｂ）からなる保持器（１２３、１
２４）と、前記転動体（１２１、１２２）と転がり接触する軌道面
（１２５ａ、１２６ａ、１２７ａ）が形成された板状の
レース（１２５、１２６、１２７）とを備え、前記転動体（１２１、１２２）は、前記第１、２保持ケ
ーシング（１２３ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂ）
に形成された保持用長穴（１２３ｃ、１２４ｃ）に填め
込まれた状態で前記第１、２保持ケーシング（１２３
ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂ）により挟まれるよ
うに回転可能に保持されており、さらに、前記保持用長穴（１２３ｃ、１２４ｃ）及び前
記転動体（１２１、１２２）の寸法は、前記転動体（１
２１、１２２）が前記保持器（１２３、１２４）から脱
落することなく、かつ、前記保持器（１２３、１２４）
と前記軌道面（１２５ａ、１２６ａ、１２７ａ）との間
に所定の隙間が形成されるように選定されていることを
特徴とするスラスト受け機構。
【請求項２】旋回方向と直交するスラスト方向の力を
受けながら、旋回する旋回部材（１１４）を旋回可能支
持するスラスト受け機構であって、一の方向に回転可能に保持された略円柱状の第１コロ
（１２１）、及び前記一の方向と異なる他の方向に回転
可能に保持された略円柱状の第２コロ（１２２）からな
る転動体（１２１、１２２）と、前記転動体（１２１、１２２）を回転可能に保持すると
ともに、板材から形成された第１、２保持ケーシング
（１２３ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂ）からなる
保持器（１２３、１２４）と、前記転動体（１２１、１２２）と転がり接触する軌道面
（１２５ａ、１２６ａ、１２７ａ）が形成された板状の
レース（１２５、１２６、１２７）とを備え、前記転動体（１２１、１２２）は、前記第１、２保持ケ
ーシング（１２３ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂ）
に形成された保持用長穴（１２３ｃ、１２４ｃ）に填め
込まれた状態で前記第１、２保持ケーシング（１２３
ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂ）により挟まれるよ
うに回転可能に保持されており、【数１】Ｄ＞ｂ【数２】ｂ＞（Ｄ²−ｈ²）^1/2 【数３】２・ｈ＜Ｄ−２・ｔ＋（Ｄ²−ｈ²）^1/2 但しＤ：転動体の直径ｂ：保持用長穴の短径寸法ｔ：第１、２保持ケーシングの板厚寸法ｈ：第１、２保持ケーシング間の距離さらに、前記保持器（１２３、１２４）及び前記転動体
（１２１、１２２）の寸法は、上記の数式１〜３を満た
すように選定されていることを特徴とするスラスト受け
機構。
【請求項３】旋回方向と直交するスラスト方向の力を
受けながら、固定部材（１０７）に対して旋回する旋回
部材（１１４）を旋回可能支持するスラスト受け機構で
あって、一の方向に回転可能に保持された略円柱状の第１コロ
（１２１）、及び前記一の方向と異なる他の方向に回転
可能に保持された略円柱状の第２コロ（１２２）からな
る転動体（１２１、１２２）と、前記転動体（１２１、１２２）を回転可能に保持すると
ともに、板材から形成された２つの保持ケーシング（１
２３ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂ）からなる第
１、２保持器（１２３、１２４）と、前記転動体（１２１、１２２）と転がり接触する軌道面
（１２５ａ、１２６ａ、１２７ａ）が形成された板状の
レース（１２５、１２６、１２７）とを備え、前記転動体（１２１、１２２）は、前記２つの保持ケー
シング（１２３ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂ）に
形成された保持用長穴（１２３ｃ、１２４ｃ）に填め込
まれた状態で前記２つの保持ケーシング（１２３ａ、１
２４ａ、１２３ｂ、１２４ｂ）により挟まれるように回
転可能に保持されており、前記第１保持器（１２３）には、前記旋回部材（１１
４）に固定された第１ピン（１２８）が挿入される穴部
（１２３ｇ）が形成され、前記第２保持器（１２４）には、前記固定部材（１０
７）に固定された第２ピン（１２９）が挿入される穴部
（１２４ｇ）が形成されており、さらに、前記保持ケーシング（１２３ａ、１２４ａ、１
２３ｂ、１２４ｂ）のうち前記両穴部（１２３ｇ、１２
４ｇ）には、前記穴部（１２３ｇ、１２４ｇ）の軸方向
と平行な壁面（１２３ｈ、１２４ｈ）が形成されている
ことを特徴とするスラスト受け機構。
【請求項４】前記壁面（１２３ｈ、１２４ｈ）は、前
記保持ケーシング（１２３ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１
２４ｂ）にバーリング加工を施すことにより、前記保持
ケーシング（１２３ａ、１２４ａ、１２３ｂ、１２４
ｂ）に一体形成されていることを特徴とする請求項３に
記載のスラスト受け機構。
【請求項５】流体を吸入圧縮する圧縮機であって、ハウジング（１０７）と、前記ハウジング（１０７）に対して固定された固定部
（１１１）と、前記固定部（１１１）と共に流体を吸入圧縮する作動室
（Ｖ）を構成し、前記固定部（１１１）に対して旋回す
ることにより、前記作動室（Ｖ）の体積を拡大縮小させ
る旋回部（１１４）と、前記旋回部（１１４）に作用する圧縮反力のうち前記旋
回部（１１４）の旋回方向と直交するスラスト力を受け
るとともに、前記旋回部（１１４）を旋回可能に支持す
る請求項１ないし４のいずれか１つに記載のスラスト受
け機構（１２０）とを具備することをを特徴とする圧縮
機。
【請求項６】流体を吸入圧縮する圧縮機であって、ハウジング（１０７）と、前記ハウジング（１０７）に対して固定され、渦巻状の
歯部（１１２）を有する固定スクロール（１１１）と、前記固定スクロール（１１１）の歯部（１１２）に接触
して流体を吸入圧縮する作動室（Ｖ）を構成する渦巻状
の歯部（１１３）を有し、前記固定スクロール（１１
１）に対して旋回することにより、前記作動室（Ｖ）の
体積を拡大縮小させる旋回スクロール（１１４）と、前記旋回スクロール（１１４）に作用する圧縮反力のう
ち前記旋回スクロール（１１４）の旋回方向と直交する
スラスト力を受けるとともに、前記旋回スクロール（１
１４）を旋回可能に支持する請求項１ないし４のいずれ
か１つに記載のスラスト受け機構（１２０）とを備える
ことを特徴とする圧縮機。
【請求項７】請求項５又は６に記載の圧縮機（１０
０）を有するとともに、前記圧縮機（１００）の吐出圧
が冷媒の臨界圧力を越えることを特徴とする超臨界冷凍
サイクル。
【請求項８】前記冷媒として二酸化炭素を用いたこと
を特徴とする請求項７に記載の超臨界冷凍サイクル。