JP2004011659A - Thrust bearing device - Google Patents
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- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/42—Pumps with cylinders or pistons
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラスト力を受ける偏心回転運動を行う部材を支持可能なスラスト軸受装置に関し、例えばスクロール圧縮機等に使用されて、スラスト力を受けるスクロール部材等の旋回部材を支持すると好適なスラスト軸受装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
スクロール圧縮機は、旋回部材及び固定部材に渦巻き状隔壁を各々設け、両隔壁間に形成される圧縮室を、旋回部材の旋回に伴って容積変化させることにより圧縮動作を行うものである。かかるスクロール圧縮機は回転式圧縮機の一種で、小型で弁機構がなく、また流体の圧縮が連続的であり、従来の往復式等の圧縮機に比較して、トルク変動や振動、騒音が少なく、高速運転が可能であることから、近年実用化が活発に進められている。
【0003】
ところで、スクロール圧縮機における旋回部材は、自転を伴うことなく旋回半径Eで旋回するものである。従って、旋回部材の特有の動きを支持できる支持機構が必要となる。これに対し、特願2001−184900に示すように、固定部材と旋回部材との間に中間輪を設け、この中間輪における前記固定部材側のころ軌道面と、前記旋回部材側のころ軌道面とを、固定部材に対する旋回部材の偏心に応じて偏心させたスラスト軸受装置が開発されている。
【0004】
このようなスラスト軸受装置によれば、固定部材と旋回部材との間に生じるスラスト力を、固定部材と中間輪との間に配置されたころ、及び中間輪と旋回部材との間に配置されたころにおいて、それぞれ線接触で受けることができ、それにより高速旋回時における高負荷に対しても、摩耗量を減少させ、また面圧が減少することから転がり疲れに対しても有効となり、スラスト軸受装置の長寿命を図ることができる。更に、中間輪における固定部材側の軌道面と、旋回部材側の軌道面とを、固定部材に対する旋回部材の偏心に応じて偏心させることにより、自転以外のころの挙動を抑制し、ころの摩耗を更に抑制することができる。また中間輪が回転軸の速度と同一速度で回転し、ころの周速が増し、油膜が確保されやすくなるため、摩耗に対して長寿命とすることが可能となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、かかる従来技術のスラスト軸受装置においては、旋回部材の偏心運動を許容すべく、中間輪における固定部材側の軌道面において、固定部材の軸線上の一点に各々の軸線を集中させるようにして、複数のころが周方向に並べて配置されており、一方、中間輪における旋回部材側の軌道面において、旋回部材の軸線上の一点に各々の軸線を集中させるようにして、複数のころが周方向に並べて配置されている。しかるに、スラスト軸受装置の負荷容量を増大させようとした場合、ころの径又は本数を増大させる必要があるが、ころ径の増大は、かかるスラスト軸受装置の軸線方向長さの増大を招き、好ましくない。又、ころの本数の増大は、中間輪の軌道面外径の増大を招き、すなわちスラスト軸受装置の外径の増大を招くため、好ましくない。
【0006】
このような問題に対し、特開2001−73968に複数段のそれぞれにおいて、互いに軸線を平行にした複数のころ設け、更に各段毎にころの軸線の方向を異ならせた軸受装置を用いたスクロール圧縮機が開示されている。かかる軸受装置は、ころ数を比較的自由に変更できるという特徴を有する。しかしながら、旋回スクロール部材の中央部に回転軸が直接連結されているため、いずれの段のころも中央に配置することができないから、旋回スクロール部材の面積が大きくても、ころを配置できる領域は外側だけに限られるので、その分スクロール圧縮機の構成の大型化を招くという問題がある。
【0007】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであって、大型化を招くことなく、負荷容量を増大できるスラスト軸受装置を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のスラスト軸受装置は、
固定部材と、
前記固定部材に対して偏心回転運動を行う旋回部材と、
駆動軸から動力を受ける駆動部と、
前記旋回部材と前記駆動部との間まで延在する固定部材の一部と、前記旋回部材との間に配置された中間輪と、
前記固定部材の一部と前記中間輪との間に配置された複数の第1のころと、
前記中間輪と前記旋回部材との間に配置された複数の第2のころと、を有し、
前記駆動部と前記旋回部材とは、前記駆動軸の軸線に対し半径方向において、前記第1のころ及び前記第2のころのうち少なくとも一つのころの外側で、動力伝達可能に連結されていることを特徴とする。
【0009】
【作用】
本発明のスラスト軸受装置は、固定部材と、前記固定部材に対して偏心回転運動を行う旋回部材と、駆動軸から動力を受ける駆動部と、前記旋回部材と前記駆動部との間まで延在する固定部材の一部と、前記旋回部材との間に配置された中間輪と、前記固定部材の一部と前記中間輪との間に配置された複数の第1のころと、前記中間輪と前記旋回部材との間に配置された複数の第2のころと、を有し、前記駆動部と前記旋回部材とは、前記駆動軸の軸線に対し半径方向において、前記第1のころ及び前記第2のころのうち少なくとも一つのころの外側で、動力伝達可能に連結されているので、従来技術と異なり、前記旋回部材の中央領域にも前記ころを並べることができるため、前記旋回部材等の外形を拡大することなく、前記第1のころ及び前記第2のころの本数を増加させることができるので、負荷容量の増大に対応可能である。
【0010】
更に、前記第1のころは、前記固定部材と前記中間輪との間において、それぞれ軸線を平行に延在させるようにして配置され、前記第2のころは、前記中間輪と前記旋回部材との間において、それぞれ軸線を平行に延在させるようにして配置され、前記第1のころの軸線と前記第2のころの軸線は交差していると、前記第1のころと前記第2のころとが異なる方向に転動することで、前記中間輪を介して、前記固定部材に対して前記旋回部材を旋回運動させることができるので好ましい。尚、「軸線が平行に延在する」とは、軸線が実質的に平行に延在していれば足り、「軸線が交差する」とは、軸線が実質的に交差していれば足り、ころの踊りや組み付け誤差などによる若干の非平行もしくは非交差の状態は考慮しないことを意味する。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態にかかるスラスト軸受装置を含むスクロール圧縮機の断面図である。図2は、図1の構成をII−II線に沿って切断した矢印方向に見た図である。
【0012】
図1において、上下が閉じた円筒状の筐体(複数の部材から形成されて良い)6内に配置された略円盤状の固定板1に、略円盤状の旋回部材2が対向している。固定板1の対向面から突出する渦巻き状の隔壁1aは、旋回部材2に向かって延在し、その対向面に当接している。一方、旋回部材2の対向面から突出する渦巻き状の隔壁2aも、固定板1に向かって延在し、その対向面に当接している。従って、隔壁1a、2aにより渦巻き状の通路である圧縮室7が形成されている。圧縮室7は、スクロール圧縮機の中央で、固定板1の内部に形成された通路1bに連通し、これを介して外部に、流体を圧送できるようになっている。
【0013】
旋回部材2の外周近傍には、複数(例えば4本)の支柱3の図1で上端が連結されている。支柱3は、筐体6に形成された開口6aを介して外部へと延在し、その下端を、旋回部材2と平行に配置された駆動板5の外周近傍に連結している。筐体6に対して相対移動可能となっている駆動板5は、図1で下面に、開口5aを有するボス部5bを設けている。開口5aには、例えばラジアルニードル軸受などの軸受7を介して駆動軸4の端部が挿入されており、従って旋回部材2は、駆動板5及び支柱3を介して、駆動軸4に対して同位相で運動(旋回)可能に支持されている。
【0014】
旋回部材2の下方には、中間輪8が配置されており、その間には、複数のころ9が保持器10に互いの軸線を平行にして保持されつつ同一方向に転動自在となっている。中間輪8の下方には、筐体6の底壁6bが配置されており、その間には、複数のころ11が保持器12に互いの軸線を平行にして保持されつつ同一方向に転動自在となっている。固定板1の軸線Qは、旋回部材2及び駆動板5の軸線Pに対して距離Eだけシフトしている。本実施の形態では、第2のころ9の軸線と第1のころ11の軸線とは直交している。尚、軸線が平行である限り、ころ9又は11の本数、配置に制限はない。
【0015】
本実施の形態においては、固定板1及び筐体6とで形成される固定部材と、旋回部材2と、第2のころ9と、中間輪8と、第1のころ11と、駆動部である駆動板5とでスラスト軸受装置を構成している。尚、旋回部材2と駆動板5との間まで延在する固定部材の一部とは、筐体6の底壁6bが相当する。
【0016】
次に、本実施の形態のスラスト軸受装置の動作を説明する。駆動軸4により駆動板5と支柱3とを介して駆動された旋回部材2は、軸線Qの周囲を、旋回半径Eで旋回運動をする。それにより、隔壁2aが蠕動し、圧縮室7の内部の流体を押し出すことができる。
【0017】
ここで、図2に示すように、旋回部材2が筐体6に対して旋回半径Eで旋回運動をするとき、旋回部材2に対して中間輪8がころ9の転動方向に距離Aだけ変位し、更に筐体6に対して中間輪8が、ころ11の転動方向に距離Bだけ変位したとすると、E=√(A2+B2)で表せる。すなわち、第2のころ9の軸線と第1のころ11の軸線とが直交しているため、AとBの値を変えることによって、Eを一定に維持でき、すなわち筐体6に対する旋回部材2の旋回運動が可能となるのである。
【0018】
したがって、旋回部材2は、固定板1に対して常に一定の偏心関係を保ちながら旋回運動が可能になり、それによりスクロール圧縮機の円滑な圧縮動作が行われることとなる。圧縮ガス圧により、旋回部材2には大きなスラスト荷重が作用するが、このスラスト荷重がころ9、11と中間輪8を介して支持される。
【0019】
本実施の形態によれば、駆動部である駆動板5と旋回部材2とは、駆動軸4の軸線に対し半径方向において、第1のころ11及び第2のころ9のころの外側で、支柱3を介して動力伝達可能に連結されているので、旋回部材2の中央領域にもころを配置できることから、更に大きなスラスト荷重が付与されるような場合、ころ9、11の本数を増大する(図2で、ころ間に適宜ころを配置すればよい)ことで、旋回部材2や筐体6の外径を拡大させることなく対処でき、一方、付与されるスラスト荷重がより低い場合には、ころ9,11の本数を低減させることで、摩擦抵抗をより減少させるなど、仕様に合わせて柔軟な対応を行える。
【0020】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、旋回部材2と筐体6の底壁6bとの間には、2段積みされたころ9,11が配置されているが、3段以上のころの配置としても良い。又、ころ9,11の軸線は直交に限らず、45度もしくはそれ以外の角度で交差していれば足りる。保持器10,12の材質は樹脂でも金属でもかまわない。
【0021】
【発明の効果】
本発明のスラスト軸受装置は、固定部材と、前記固定部材に対して偏心回転運動を行う旋回部材と、駆動軸から動力を受ける駆動部と、前記旋回部材と前記駆動部との間まで延在する固定部材の一部と、前記旋回部材との間に配置された中間輪と、前記固定部材の一部と前記中間輪との間に配置された複数の第1のころと、前記中間輪と前記旋回部材との間に配置された複数の第2のころと、を有し、前記駆動部と前記旋回部材とは、前記駆動軸の軸線に対し半径方向において、前記第1のころ及び前記第2のころのうち少なくとも一つのころの外側で、動力伝達可能に連結されているので、従来技術と異なり、前記旋回部材の中央領域にも前記ころを並べることができるため、前記旋回部材等の外形を拡大することなく、前記第1のころ及び前記第2のころの本数を増加させることができるので、負荷容量の増大に対応可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態にかかるスラスト軸受装置を含むスクロール圧縮機の断面図である。
【図2】図1の構成をII−II線に沿って切断した矢印方向に見た図である。
【符号の説明】
1 固定部材
2 旋回部材
4 駆動軸
5 駆動板
6 筐体
7 圧縮室
8 中間輪
9、11 ころ
10、12 保持器[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a thrust bearing device capable of supporting a member that performs an eccentric rotational motion receiving a thrust force, and is preferably used in, for example, a scroll compressor and the like, and is suitable for supporting a turning member such as a scroll member that receives a thrust force. It concerns the device.
[0002]
[Prior art]
The scroll compressor performs a compression operation by providing a spiral partition in each of a revolving member and a fixed member, and changing the volume of a compression chamber formed between the two partitions with the rotation of the revolving member. Such scroll compressors are a kind of rotary compressors, are small in size, have no valve mechanism, and have continuous fluid compression, and exhibit less torque fluctuation, vibration, and noise than conventional reciprocating compressors. In recent years, practical use has been actively promoted because of its small number and high-speed operation.
[0003]
By the way, the turning member in the scroll compressor turns at the turning radius E without rotating. Therefore, a support mechanism that can support the specific movement of the turning member is required. On the other hand, as shown in Japanese Patent Application No. 2001-184900, an intermediate wheel is provided between a fixed member and a turning member, and a roller raceway surface on the fixed member side and a roller raceway surface on the turning member side of the intermediate wheel. A thrust bearing device has been developed in which eccentricity is made according to the eccentricity of the turning member with respect to the fixed member.
[0004]
According to such a thrust bearing device, the thrust force generated between the fixed member and the turning member is arranged between the fixed member and the intermediate wheel, and between the intermediate wheel and the turning member. In the roller, it can be received in line contact with each other, thereby reducing the amount of wear even under high load during high-speed turning, and also effective against rolling fatigue due to reduced surface pressure, thrust Long life of the bearing device can be achieved. Further, by eccentricizing the raceway surface on the fixed member side and the raceway surface on the turning member side of the intermediate wheel in accordance with the eccentricity of the turning member with respect to the fixed member, the behavior of rollers other than rotation is suppressed, and roller wear is reduced. Can be further suppressed. In addition, the intermediate wheel rotates at the same speed as the speed of the rotating shaft, the peripheral speed of the roller increases, and an oil film is easily secured, so that the life can be extended with respect to wear.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a conventional thrust bearing device, in order to allow the eccentric movement of the turning member, on the raceway surface of the intermediate wheel on the fixed member side, each axis is concentrated at one point on the axis of the fixed member. A plurality of rollers are arranged side by side in the circumferential direction. On the other hand, on the raceway surface of the intermediate wheel on the side of the turning member, the plurality of rollers are arranged so that each axis is concentrated at one point on the axis of the turning member. Are arranged side by side. However, in order to increase the load capacity of the thrust bearing device, it is necessary to increase the diameter or the number of rollers. However, an increase in the roller diameter causes an increase in the axial length of the thrust bearing device, which is preferable. Absent. Also, an increase in the number of rollers is not preferable because it causes an increase in the outer diameter of the raceway surface of the intermediate wheel, that is, an increase in the outer diameter of the thrust bearing device.
[0006]
To cope with such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-73968 discloses a scroll using a bearing device in which a plurality of rollers are provided in each of a plurality of stages with their axes parallel to each other, and the directions of the axes of the rollers are different for each stage. A compressor is disclosed. Such a bearing device is characterized in that the number of rollers can be changed relatively freely. However, since the rotating shaft is directly connected to the central portion of the orbiting scroll member, the rollers at any stage cannot be arranged at the center. Therefore, even if the area of the orbiting scroll member is large, the area where the rollers can be arranged is limited. Since it is limited only to the outside, there is a problem that the configuration of the scroll compressor is correspondingly increased.
[0007]
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a thrust bearing device capable of increasing a load capacity without increasing the size.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a thrust bearing device of the present invention
A fixing member,
A turning member that performs eccentric rotational movement with respect to the fixed member,
A drive unit that receives power from the drive shaft,
A part of a fixed member extending to between the turning member and the driving unit, and an intermediate wheel disposed between the turning member and
A plurality of first rollers disposed between a part of the fixing member and the intermediate wheel;
A plurality of second rollers disposed between the intermediate wheel and the turning member,
The drive unit and the turning member are connected to each other in a radial direction with respect to the axis of the drive shaft outside at least one of the first and second rollers so as to transmit power. It is characterized by the following.
[0009]
[Action]
The thrust bearing device according to the present invention includes a fixed member, a turning member that performs eccentric rotational movement with respect to the fixed member, a driving unit that receives power from a drive shaft, and extends between the turning member and the driving unit. A part of the fixed member to be fixed, an intermediate wheel disposed between the turning member, a plurality of first rollers disposed between the part of the fixed member and the intermediate wheel, and the intermediate wheel And a plurality of second rollers disposed between the rotating member and the rotating member, wherein the driving unit and the rotating member are configured such that the first roller and the rotating member are arranged in a radial direction with respect to an axis of the drive shaft. Since at least one of the second rollers is connected so as to transmit power outside at least one of the rollers, unlike the related art, the rollers can be arranged in the central region of the turning member. Without expanding the outer shape of the first roller, etc. It is possible to increase the number of the second rollers, can correspond to increased load capacity.
[0010]
Further, the first rollers are arranged between the fixing member and the intermediate wheel so as to extend their respective axes in parallel, and the second rollers are arranged between the intermediate wheel and the turning member. Between the first roller and the second roller when the axes of the first roller and the second roller intersect with each other. Rolling the rollers in different directions is preferable because the turning member can be turned with respect to the fixed member via the intermediate wheel. In addition, “the axes extend in parallel” is sufficient if the axes extend substantially in parallel, and “the axes intersect” is sufficient if the axes substantially intersect, This means that some non-parallel or non-intersecting states due to roller dance and assembly errors are not considered.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a scroll compressor including a thrust bearing device according to the present embodiment. FIG. 2 is a view of the configuration of FIG. 1 viewed in the direction of the arrow cut along the line II-II.
[0012]
In FIG. 1, a substantially disc-shaped
[0013]
In the vicinity of the outer periphery of the revolving
[0014]
An
[0015]
In the present embodiment, the fixed member formed by the fixed plate 1 and the housing 6, the turning
[0016]
Next, the operation of the thrust bearing device according to the present embodiment will be described. The turning
[0017]
Here, as shown in FIG. 2, when the turning
[0018]
Therefore, the orbiting
[0019]
According to the present embodiment, the driving
[0020]
As described above, the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the embodiments, and it is needless to say that modifications and improvements can be made as appropriate. For example,
[0021]
【The invention's effect】
The thrust bearing device according to the present invention includes a fixed member, a turning member that performs eccentric rotational movement with respect to the fixed member, a driving unit that receives power from a drive shaft, and extends between the turning member and the driving unit. A part of the fixing member to be fixed, an intermediate wheel disposed between the turning member, a plurality of first rollers disposed between the part of the fixing member and the intermediate wheel, and the intermediate wheel And a plurality of second rollers disposed between the rotating member and the rotating member, wherein the driving unit and the rotating member are configured such that the first roller and the rotating member are arranged in a radial direction with respect to an axis of the drive shaft. Since at least one of the second rollers is connected so as to transmit power outside at least one of the rollers, unlike the related art, the rollers can be arranged in the central region of the turning member. Without expanding the outer shape of the first roller, etc. It is possible to increase the number of the second rollers, can correspond to increased load capacity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a scroll compressor including a thrust bearing device according to an embodiment.
FIG. 2 is a view of the configuration of FIG. 1 viewed in the direction of the arrow cut along the line II-II.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記固定部材に対して偏心回転運動を行う旋回部材と、
駆動軸から動力を受ける駆動部と、
前記旋回部材と前記駆動部との間まで延在する固定部材の一部と、前記旋回部材との間に配置された中間輪と、
前記固定部材の一部と前記中間輪との間に配置された複数の第1のころと、
前記中間輪と前記旋回部材との間に配置された複数の第2のころと、を有し、
前記駆動部と前記旋回部材とは、前記駆動軸の軸線に対し半径方向において、前記第1のころ及び前記第2のころのうち少なくとも一つのころの外側で、動力伝達可能に連結されていることを特徴とするスラスト軸受装置。A fixing member,
A turning member that performs eccentric rotational movement with respect to the fixed member,
A drive unit that receives power from the drive shaft,
A part of a fixed member extending to between the turning member and the driving unit, and an intermediate wheel disposed between the turning member and
A plurality of first rollers disposed between a part of the fixing member and the intermediate wheel;
A plurality of second rollers disposed between the intermediate wheel and the turning member,
The drive unit and the turning member are connected to each other in a radial direction with respect to the axis of the drive shaft outside at least one of the first and second rollers so as to transmit power. A thrust bearing device characterized by the above-mentioned.
前記第2のころは、前記中間輪と前記旋回部材との間において、それぞれ軸線を平行に延在させるようにして配置され、
前記第1のころの軸線と前記第2のころの軸線は交差することを特徴とする請求項1に記載のスラスト軸受装置。The first rollers are arranged between the fixing member and the intermediate wheel so that their axes extend in parallel with each other,
The second roller is disposed between the intermediate wheel and the turning member so that their axes extend in parallel with each other,
The thrust bearing device according to claim 1, wherein the axis of the first roller and the axis of the second roller intersect.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002161364A JP2004011659A (en) | 2002-06-03 | 2002-06-03 | Thrust bearing device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004035776B3 (en) * | 2004-07-23 | 2006-02-09 | Uhde Gmbh | Gas distribution system for reactor has lower distributor on main distributor tube, from which at least one distribution line branches off |
JP2007032549A (en) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Shiro Sawa | Revolving coupler device |
-
2002
- 2002-06-03 JP JP2002161364A patent/JP2004011659A/en active Pending
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