JP2007224798A - Scroll compressor - Google Patents
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Description
本発明は、スクロール圧縮機に係り、特にクランク軸に作用するスラスト荷重を支持するスラスト受け部材を備えたスクロール圧縮機に好適なものである。 The present invention relates to a scroll compressor, and is particularly suitable for a scroll compressor provided with a thrust receiving member that supports a thrust load acting on a crankshaft.
従来のスクロール圧縮機は、固定スクロールと旋回スクロール等からなる圧縮機構と、圧縮機構を駆動するクランク軸と、クランク軸の径方向荷重を支持するフレームと、クランク軸の軸方向荷重を支持するスラスト受け部材と、クランク軸とスラスト受け部材の間に設けられたスラスト軸受と、を備えて構成されている。前記スラスト受け部材は、鋳物の削り出し品で構成され、フレームに固定される。 A conventional scroll compressor includes a compression mechanism including a fixed scroll and a turning scroll, a crankshaft that drives the compression mechanism, a frame that supports a radial load of the crankshaft, and a thrust that supports an axial load of the crankshaft. A receiving member and a thrust bearing provided between the crankshaft and the thrust receiving member are provided. The thrust receiving member is formed of a cast product, and is fixed to the frame.
従来のスラスト受け部材の具体的構造を図3を参照しながら説明する。図3は従来のスクロール圧縮機に用いるスラスト受け部材の正面図及び断面図である。 A specific structure of a conventional thrust receiving member will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a front view and a cross-sectional view of a thrust receiving member used in a conventional scroll compressor.
従来のスラスト受け部材87は、鋳物で成形された部材を切削加工して製作されたものであり、鋳物地肌の寸法公差が大きいため、面87a〜87eを加工して寸法精度を出している。面87aはクランク軸を嵌挿する穴を構成する面であり、面87b及び87cはフレームとの接触面であり、面87e及び87fはスラスト軸受86との接触面である。特に、面87cはフレーム7の内径に嵌まり込むときのガイドの役割を果たしており、これによってスラスト受け部材87が容易にフレーム7に対し位置決めができる。また、面87eはスラスト軸受の位置決めの役割を果たしている。なお、スラスト受け部材87はスラスト軸受86の回り止め88を設けている。
The conventional
なお、従来技術に関連する特許文献としては、例えば特開2004−293530号公報(特許文献1)が挙げられる。 In addition, as patent document relevant to a prior art, Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-293530 (patent document 1) is mentioned, for example.
しかし、上述した従来のスクロール圧縮機では、スラスト受け部材を鋳物の削り出し品で構成しているため、高価となっていた。即ち、スラスト受け部材は、フレーム内径との嵌め合いやクランク軸との接触防止等を考慮して高い精度が要求される部品であるため、鋳物部材から高精度に切削する必要があり、その切削加工が面倒で高価となっていた。 However, the conventional scroll compressor described above is expensive because the thrust receiving member is formed of a cast product. That is, the thrust receiving member is a component that requires high precision in consideration of fitting with the inner diameter of the frame and prevention of contact with the crankshaft, and therefore, it is necessary to cut the cast member with high precision. Processing was cumbersome and expensive.
なお、一枚の鋼板をプレス加工してスラスト受け部材を製作することが考えられるが、スクロール圧縮機におけるスラスト受け部材の要求機能を満たすにはその形状が複雑になり、スラスト受け部材の信頼性及び精度を維持して製作することが困難であった。 Although it is conceivable to produce a thrust receiving member by pressing a single steel plate, the shape becomes complicated to satisfy the required function of the thrust receiving member in the scroll compressor, and the reliability of the thrust receiving member In addition, it is difficult to manufacture while maintaining accuracy.
本発明の目的は、スラスト受け部材の信頼性と精度を維持して安価に製作できるスクロール圧縮機を得ることにある。 An object of the present invention is to obtain a scroll compressor that can be manufactured at low cost while maintaining the reliability and accuracy of a thrust receiving member.
前述の目的を達成するための本発明の第1の態様は、固定スクロール及び旋回スクロールを有する圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動するクランク軸と、前記クランク軸のスラスト方向荷重を支持するスラスト受け部材と、前記スラスト受け部材を支持するフレームとを備えたスクロール圧縮機において、前記スラスト受け部材は複数の鋼板を接合して構成されていることにある。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention includes a compression mechanism having a fixed scroll and a turning scroll, a crankshaft that drives the compression mechanism, and a thrust receiver that supports a load in the thrust direction of the crankshaft. In the scroll compressor including a member and a frame that supports the thrust receiving member, the thrust receiving member is formed by joining a plurality of steel plates.
係る本発明の第1の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
(1)前記クランク軸と前記スラスト受け部材の間にスラスト軸受を設けたこと。
(2)前記スラスト受け部材を構成する複数の鋼板はプロジェクションもしくはスポット溶接によって接合されていること。
(3)前記(1)において、前記スラスト受け部材は、軸方向荷重を支持する荷重支持板と、該荷重支持板の一側に配置されてスラスト軸受を嵌合する中央穴を有する位置決め板とを接合して構成されていること。
(4)前記(3)において、前記位置決め板は前記フレームに内挿して配置され、前記位置決め板の外周縁は前記フレームのスラスト受け部材内挿部の形状に合致するように成形されていること。
(5)前記(3)において、前記荷重支持板または前記位置決め板に設けた突起部を前記位置決め板または前記荷重支持板に設けた切欠きもしくは穴に嵌め込むことにより前記荷重支持板と前記位置決め板とが位置決めされていること。
A more preferable specific configuration example in the first aspect of the present invention is as follows.
(1) A thrust bearing is provided between the crankshaft and the thrust receiving member.
(2) The plurality of steel plates constituting the thrust receiving member are joined by projection or spot welding.
(3) In the above (1), the thrust receiving member includes a load support plate that supports an axial load, and a positioning plate that is disposed on one side of the load support plate and has a central hole for fitting a thrust bearing. Must be constructed.
(4) In (3), the positioning plate is disposed so as to be inserted into the frame, and the outer peripheral edge of the positioning plate is formed so as to match the shape of the thrust receiving member insertion portion of the frame. .
(5) In the above (3), the load supporting plate and the positioning are formed by fitting a protrusion provided on the load supporting plate or the positioning plate into a notch or a hole provided on the positioning plate or the load supporting plate. The board is positioned.
また、本発明の第2の態様は、固定スクロール及び旋回スクロールを有する圧縮機構と、
前記圧縮機構を駆動するクランク軸と、前記クランク軸の径方向荷重を支持する主軸受と、前記クランク軸のスラスト方向荷重を支持するスラスト軸受と、前記スラスト軸受を支持するスラスト受け部材と、前記スラスト受け部材を支持するフレームとを備えたスクロール圧縮機において、前記スラスト受け部材は、前記スラスト軸受を軸方向に受ける面及び前記フレームへの当接面を有するプレス成形鋼板製の荷重支持板と、前記スラスト軸受の径方向の位置決め内周面を有するプレス成形鋼板製の位置決め板とを接合して構成したことにある。
Moreover, the 2nd aspect of this invention is a compression mechanism which has a fixed scroll and a turning scroll,
A crankshaft that drives the compression mechanism, a main bearing that supports a radial load of the crankshaft, a thrust bearing that supports a thrust load of the crankshaft, a thrust receiving member that supports the thrust bearing, In a scroll compressor including a frame for supporting a thrust receiving member, the thrust receiving member includes a load supporting plate made of a press-formed steel plate having a surface that receives the thrust bearing in an axial direction and a contact surface to the frame. And a positioning plate made of a press-formed steel plate having a radial positioning inner circumferential surface of the thrust bearing.
本発明のスクロール圧縮機によれば、スラスト受け部材の信頼性と精度を維持して安価に製作できる。 According to the scroll compressor of the present invention, the thrust receiving member can be manufactured at low cost while maintaining the reliability and accuracy.
以下、本発明の一実施形態のスクロール圧縮機について図を用いて説明する。 Hereinafter, a scroll compressor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本実施形態のスクロール圧縮機の全体に関して図1を参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態のスクロール圧縮機の縦断面図である。 First, the entire scroll compressor of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a scroll compressor according to an embodiment of the present invention.
スクロール圧縮機1は、密閉容器100内に、圧縮機構2、電動機3、副軸受部4及び給油機構を収納して構成されている。本実施形態のスクロール圧縮機1は、圧縮機構2と電動機3とを上下に配置した縦型スクロール圧縮機である。
The
圧縮機構2は、旋回スクロール5と固定スクロール6とフレーム7とクランク軸8と旋回軸受13と旋回機構9とを備えて構成されている。また、圧縮機構2は固定スクロール6及び旋回スクロール5を組み合わせて圧縮室81を形成している。
The
旋回スクロール5は、渦巻き状ラップ11と鏡板10と軸支持部(ボス部)5aとを備えて構成されている。ラップ11は鏡板10の一側に垂直に立設され、軸支持部5aは鏡板10の他側に垂直に立設されている。旋回スクロール5の鏡板10の背面側には、旋回機構9と、クランク軸8のクランク部12が挿入される旋回軸受13とが設けられている。
The orbiting
固定スクロール6は、渦巻き状ラップ15と鏡板14と吸入口16と吐出口17とを備えて構成され、フレーム7にボルトを介して固定されている。これによって、固定スクロール6とフレーム7との間には、旋回スクロール5が旋回運動可能に挟持されている。ラップ15は鏡板14の一側に垂直に立設されている。固定スクロール6の吸入口16には、密閉容器100に設けた吸入管85が接続されている。さらに、密閉容器100には、フレーム7と電動機3との間の空間に連通する吐出管22が設けられている。
The
フレーム7は、その外周部が密閉容器100に固定され、その内径部で主軸受63を支持している。主軸受63を支持するフレーム7の内径部は、主軸受63の外周及び上面はフレーム7を覆うようになっており、主軸受63が嵌合できるように下面が開放されている。また、主軸受63の下面はスラスト受け部材84で覆われている。
The outer periphery of the
スラスト受け部材84は主軸受63を下方から押さえるようにフレーム7にボルト94を用いて着脱可能に取り付けられている。スラスト受け部材84とクランク軸8との間(スラスト受け部材84と主軸受63との間)にはスラスト軸受86が設けられており、クランク軸8の軸方向荷重はスラスト軸受86及びスラスト受け部材84にて支持されている。スラスト軸受86の径方向の位置はスラスト受け部材84により位置決めされている。
The thrust receiving member 84 is detachably attached to the
主軸受63は、転がり軸受で構成され、電動機の一側で、具体的には電動機3と旋回スクロール5との間でクランク軸8を支持するように設けられている。この主軸受63は、フレーム7の内径に下方から嵌合して設けられている。
The main bearing 63 is composed of a rolling bearing and is provided on one side of the electric motor, specifically, to support the
クランク軸8は、主軸部の上部にクランク部12を有し、このクランク部12を旋回スクロール5に連結することにより旋回スクロール5を駆動する。クランク部12は旋回軸受13内に挿入されて支持されている。
The
電動機3は、クランク軸8を介して圧縮機構2を駆動する回転駆動手段を構成するものであり、ステータ18とロータ19とを基本要素としている。ステータ18は密閉容器100に取り付けられている。ステータ18の外周面は密閉容器100の内周面にほぼ密着して形成されている。
The
副軸受部4は、電動機3の他側でクランク軸8を支持するように設けられている。副軸受部4は、副軸受51と、副軸受51を挿入した副軸受ハウジング52と、副軸受ハウジング52に締結された下フレーム53とを備えて構成されている。下フレーム53は密閉容器100に固定されている。これによって、クランク軸8は、主軸受63と副軸受51とにより電動機3の両側で軸支されると共に、旋回軸受13とにより上端部のクランク部12が軸支される。
The auxiliary bearing portion 4 is provided so as to support the
電動機3が回転することによりクランク軸8が回転すると、旋回スクロール5は旋回機構9の働きにより姿勢を保ったまま固定スクロール6に対して旋回運動を行なう。その旋回運動により生じる不釣り合い力を打ち消すため、ロータ19と旋回スクロール5との間にバランスウェイト20が取り付けられると共に、ロータ19にロータバランスウェイト21が取り付けられている。
When the
固定スクロール6と旋回スクロール5とを噛合せて構成した圧縮室81は、旋回スクロール5が旋回運動することにより、その容積が減少する圧縮動作が行われる。この圧縮動作では、旋回スクロール5の旋回運動に伴って、作動流体が吸入口16から圧縮室81へ吸込まれ、吸込まれた作動流体が圧縮工程を経て固定スクロール6の吐出口17から密閉容器100内の吐出空間に吐出され、さらに吐出管22を経由して密閉容器100から吐出される。これによって、密閉容器100内の空間は吐出圧力に保たれる。
The compression chamber 81 configured by meshing the fixed
給油機構は、給油ポンプ83と給油穴61と排油パイプ60とを備えて構成されている。給油ポンプ83は、油溜め82に貯留された潤滑用の油を強制的に給油穴61を通して副軸受51、旋回軸受13さらには主軸受63に供給して潤滑するために設けられている。なお、給油穴61に供給された油は、旋回スクロール5と固定スクロール6との摺動部にも供給される。給油穴61には連通する横給油穴が設けられて副軸受51に給油されるようになっている。
The oil supply mechanism includes an oil supply pump 83, an oil supply hole 61, and an
排油パイプ60は、主軸受63を潤滑した油を、電動機3のステータ外周の凹部18aを通して密閉容器100の油溜め82に案内するように設けられている。
The
排油パイプ60の水平部60aの端部は、フレーム7の主軸受63を覆っている部分に装着されている。この排油パイプ60の装着部は円筒形状に形成されており、フレーム7に形成された円形孔に圧入されることによって装着されている。この装着構造によって、排油パイプ60をフレーム7に簡単にかつ確実に装着することができる。この排油パイプ60の装着部は、フレーム7内に開口されており、主軸受63を潤滑した油がこの開口より排油パイプ60内に導入される。
The end of the horizontal portion 60 a of the
排油パイプ60の垂直部60bは、密閉容器100の内壁面に沿って上下に延び、ステータ18のエンドコイル部18cと密閉容器100との間を通り、さらには電動機3のステータ外周の凹部18aを通って、電動機3の下方まで延びている。さらに排油パイプ60の下端部は下フレーム53に取り付けられたパイプ押さえ65により固定されている。
The vertical portion 60 b of the
次に、スラスト受け部材90の詳細について図2を参照しながら説明する。図2は図1のスクロール圧縮機に用いるスラスト部材の正面図及び断面図である。
Next, the details of the
スラスト受け部材90は、2枚のプレス成形鋼板を接合することにより製作されている。このスラスト受け部材90は、荷重支持板91と位置決め板92と備えて構成されている。荷重支持板91は、軸方向荷重を支持するための強度を確保するために、位置決め部材92より厚い部材でプレス絞り加工及びプレス打ち抜き加工されて構成されている。位置決め板92は、スラスト軸受86及びフレーム7との嵌合精度を確保するために、荷重支持板91より薄い部材で平板状にプレス打ち抜き加工されて構成されている。
The
荷重支持板91は、上面と段部側面とフランジ面とからなり、フレーム7との当接面になる接触面91bと、スラスト軸受86との当接面になる接触面91cとを有している。この2つの接触面91b、91cは、絞り成形された荷重支持板91のフランジ面及び上面で形成されるため、その面精度を高いものとすることができる。接触面91cはスラスト軸受86の受面であるため、わずかに段押し加工が施されて押し出し面となっている。
The
なお、面91aは荷重支持板91の外周縁を構成するものであり、プレス打ち抜き加工により形成されている。面91dは荷重支持板91の中央穴(スラスト軸受内装部)を構成するものであり、プレス打ち抜き加工により形成されている。
The surface 91a constitutes the outer peripheral edge of the
位置決め板92は、フレーム7との嵌合面になる接触面92aと、スラスト軸受86との位置決め面になる接触面92cとを有している。この接触面92aは、位置決め板92の外周縁で形成されるものであり、位置決め板92がフレーム7の内径に嵌まり込むときのガイドの役割を果たす。これによって、スラスト受け部材90をフレーム7に対して容易に精度よく位置決めできる。接触面92cは、スラスト軸受86の水平方向の移動を阻止する役目を果たすものである。この接触面92cは、位置決め板92の内周縁で形成され、スラスト軸受86をスラスト受け部材90に対して容易に精度よく位置決めできる。
The
荷重支持板91の上面には、プレス半抜き加工で複数の突起91eが形成されている。位置決め板92の内周縁には、突起91eに対応する複数の切欠き92dが形成されている。荷重支持板91の突起91eを位置決め板92の切欠き92dに嵌め込むことにより、荷重支持板91と位置決め板92の位置決めとなる。なお、切欠き92dの代わりに穴としてもよい。
On the upper surface of the
そして、荷重支持板91と位置決め板92はプロジェクション溶接93により接合されている。なお、プロジェクション溶接93の代わりにスポット溶接としてもよい。なお、88はスラスト軸受86の回り止めである。
The
上述した本実施形態によるスクロール圧縮機1は、固定スクロール6と旋回スクロール5等からなる圧縮機構2と、圧縮機構2を駆動するクランク軸8と、クランク軸8の径方向荷重を支えるフレーム7と、クランク軸8の軸方向荷重を支持するスラスト受け部材90とを備え、スラスト受け部材90を複数のプレス成形鋼板の接合品で製作することで切削加工が不要な部品とすることができ、従来品と同等の機能を満たす高信頼性、高精度のスラスト受け部材を安価に製作できる。
The
1…スクロール圧縮機、2…圧縮機構、3…電動機、4…副軸受部、5…旋回スクロール、5a…軸支持部、6…固定スクロール、7…フレーム、8…クランク軸、9…旋回機構、10…鏡板、11…ラップ、12…クランク部、13…旋回軸受、14…鏡板、15…ラップ、16…吸入口、17…吐出口、18…ステータ、18a…切欠き、19…ロータ、20…バランスウェイト、21…ロータバランスウェイト、22…吐出管、51…軸受、52…副軸受ハウジング、53…下フレーム、60…排油パイプ、61…給油穴63…主軸受、65…パイプ押さえ、81…圧縮室、82…油溜め、83…給油ポンプ、84…スラスト受け部材、85…吸入管、86…スラスト軸受、87…スラスト受け部材、88…回り止め、90…スラスト受け部材、100…密閉容器。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記圧縮機構を駆動するクランク軸と、
前記クランク軸のスラスト方向荷重を支持するスラスト受け部材と、
前記スラスト受け部材を支持するフレームとを備えたスクロール圧縮機において、
前記スラスト受け部材は複数のプレス成形鋼板を接合して構成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。 A compression mechanism having a fixed scroll and an orbiting scroll;
A crankshaft for driving the compression mechanism;
A thrust receiving member that supports a load in the thrust direction of the crankshaft;
In a scroll compressor comprising a frame that supports the thrust receiving member,
The scroll compressor, wherein the thrust receiving member is constituted by joining a plurality of press-formed steel plates.
前記圧縮機構を駆動するクランク軸と、
前記クランク軸の径方向荷重を支持する主軸受と、
前記クランク軸のスラスト方向荷重を支持するスラスト軸受と、
前記スラスト軸受を支持するスラスト受け部材と、
前記スラスト受け部材を支持するフレームとを備えたスクロール圧縮機において、
前記スラスト受け部材は、前記スラスト軸受を軸方向に受ける面及び前記フレームへの当接面を有するプレス成形鋼板製の荷重支持板と、前記スラスト軸受の径方向の位置決め内周面を有するプレス成形鋼板製の位置決め板とを接合して構成したことを特徴とするスクロール圧縮機。
A compression mechanism having a fixed scroll and an orbiting scroll;
A crankshaft for driving the compression mechanism;
A main bearing that supports a radial load of the crankshaft;
A thrust bearing for supporting a load in the thrust direction of the crankshaft;
A thrust receiving member for supporting the thrust bearing;
In a scroll compressor comprising a frame that supports the thrust receiving member,
The thrust receiving member has a surface that receives the thrust bearing in the axial direction and a load supporting plate made of a press-formed steel plate having a contact surface with the frame, and a press-forming that has a radial positioning inner peripheral surface of the thrust bearing. A scroll compressor comprising a steel plate and a positioning plate joined thereto.
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