JP2012215092A - 両回転スクロール型圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】駆動側渦巻壁と従動側渦巻壁とを圧接方向に圧接させつつ、両スクロールの傾きを抑えることができる両回転スクロール型圧縮機を提供すること。
【解決手段】両回転スクロール型圧縮機11の従動側軸受18には、駆動側渦巻壁31bと従動側渦巻壁32cとを圧接させる方向へ荷重を付与する従動側予荷重付与部材40が設けられている。この従動側予荷重付与部材40は、従動側軸受18の従動側外輪18bにおいて、その軸方向における中央よりも圧縮室33寄りの位置に設けられている。また、駆動側軸受16には、駆動側渦巻壁31bと従動側渦巻壁32cとを圧接させる方向へ荷重を付与する駆動側予荷重付与部材41が設けられている。この駆動側予荷重付与部材41は、駆動側軸受16の駆動側外輪16bにおいて、その軸方向における中央よりも圧縮室33寄りの位置に設けられている。
【選択図】図1
【解決手段】両回転スクロール型圧縮機11の従動側軸受18には、駆動側渦巻壁31bと従動側渦巻壁32cとを圧接させる方向へ荷重を付与する従動側予荷重付与部材40が設けられている。この従動側予荷重付与部材40は、従動側軸受18の従動側外輪18bにおいて、その軸方向における中央よりも圧縮室33寄りの位置に設けられている。また、駆動側軸受16には、駆動側渦巻壁31bと従動側渦巻壁32cとを圧接させる方向へ荷重を付与する駆動側予荷重付与部材41が設けられている。この駆動側予荷重付与部材41は、駆動側軸受16の駆動側外輪16bにおいて、その軸方向における中央よりも圧縮室33寄りの位置に設けられている。
【選択図】図1
Description
本発明は、駆動軸と、駆動軸用の軸受と、駆動スクロールと、従動スクロールと、駆動側渦巻壁と従動側渦巻壁との噛み合いによって形成される圧縮室と、従動軸用の軸受と、を有する両回転スクロール型圧縮機に関する。
両回転スクロール型圧縮機は、駆動源(例えば、電動モータ)によって回転する駆動軸と、駆動軸と一体回転する駆動スクロールと、駆動軸の中心軸から偏心した位置に中心軸を有する従動軸と一体回転する従動スクロールと、を有する。駆動軸及び従動軸は軸受を介してハウジングに回転可能に支持されている。また、駆動スクロールの駆動側端板には駆動側渦巻壁が立設されるとともに、従動スクロールの従動側端板には従動側渦巻壁が立設され、駆動側渦巻壁と従動側渦巻壁とは互いに噛合わされるとともに、両渦巻壁の間には、圧縮室が区画形成される。そして、駆動軸の回転に伴って駆動スクロールが回転するのに従動して従動スクロールが回転することで、両渦巻壁の間に作動流体が吸入されるとともに、その作動流体は徐々に圧縮されるようになっている。
このような両回転スクロール型圧縮機において、圧縮効率を高めるためには圧縮室からの作動流体の漏れ量を抑えることが重要である。両スクロールは、両渦巻壁が一定の接触点で常に接触しながら回転し、この接触点に対する接線方向については駆動源からのトルクにより渦巻壁同士の離間が抑えられ、漏れ量はほとんど無い。一方、接線方向に対し直交し、圧縮反力が作用する方向(反力方向)については、渦巻壁同士の離間を抑えることが必要になる。そこで、反力方向に沿って渦巻壁が離間するのを抑えるようにしたもの、すなわち、渦巻壁を圧接させる方向(圧接方向)に付勢するようにしたものとして、例えば、特許文献1が挙げられる。
図5に示すように、特許文献1に開示の共回り型スクロール流体機械80において、密閉ケーシング81内には軸受ハウジング82が内装され、この軸受ハウジング82に駆動側支持部材83及び従動側支持部材84が形成されるとともに、軸受ハウジング82内にスクロール要素部85が内装されている。駆動スクロール86に一体の駆動軸86aは軸受86bを介して駆動側支持部材83に回転可能に支持されている。また、従動スクロール87に一体の従動軸87aは軸受87cを介して従動側支持部材84に回転可能に支持されている。
従動側支持部材84には、長穴状の案内溝84aが形成されている。この案内溝84aは、上述の反力方向(圧接方向)に沿って延びるように形成されるとともに、案内溝84aには、軸受部材88が反力方向及び圧接方向へスライド移動可能に支持されている。軸受部材88は、案内溝84a内に配置される突設座88aと、この突設座88aから突設された軸部88bとから形成されている。また、案内溝84a内において、案内溝84aの内面と突設座88aの外面との間には弾性体89が介装されている。
従動スクロール87の従動軸87aは、筒状に形成されるとともに、この従動軸87a内に軸受部材88の軸部88bが嵌合されている。そして、弾性体89の弾性力により、軸受部材88が圧接方向へ付勢され、この付勢力により駆動スクロール86の渦巻壁86cと、従動スクロール87の渦巻壁87bとが接触点で圧接するようになっている。
ところが、特許文献1の共回り型スクロール流体機械80においては、弾性体89によって付勢される部材は、従動軸87aから軸方向へ離れた位置に設けられた軸受部材88である。このため、弾性体89の付勢力は、両スクロール86,87間の圧縮室から軸方向に離れた位置に作用している。よって、従動スクロール87は、弾性体89からの付勢力の作用点を基点として傾いてしまい、この傾きに伴い駆動スクロール86も傾き、両渦巻壁86c,87bが離間してしまう虞がある。その結果、圧縮室からの作動流体の漏れ量が抑えられず、圧縮効率が低下してしまう虞がある。
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、駆動側渦巻壁と従動側渦巻壁とを圧接方向に圧接させつつ、両スクロールの傾きを抑えることができる両回転スクロール型圧縮機を提供することにある。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、駆動軸と、該駆動軸を回転可能にハウジングに支持する駆動軸用の軸受と、前記駆動軸と一体回転する駆動側端板に駆動側渦巻壁が立設され、前記駆動軸の回転に伴って回転する駆動スクロールと、前記駆動軸の中心軸から偏心した位置に中心軸を有する従動軸を備えるとともに、該従動軸と一体回転する従動側端板に従動側渦巻壁が立設されてなり、前記駆動スクロールの回転に従動する従動スクロールと、前記駆動側渦巻壁と従動側渦巻壁との噛み合いによって形成される圧縮室と、前記従動軸を回転可能に前記ハウジングに支持する従動軸用の軸受と、を有する両回転スクロール型圧縮機に関する。そして、両回転スクロール型圧縮機には、前記駆動側渦巻壁と従動側渦巻壁とを圧接させる方向へ荷重を付与する予荷重付与部材が、前記駆動軸用の軸受及び従動軸用の軸受の少なくとも一方の外周側であり、かつ該軸受の軸方向における中央よりも前記圧縮室寄りの位置に設けられている。
これによれば、圧縮反力によって駆動側渦巻壁と従動側渦巻壁とが反力方向へ離間しないようにするため、両渦巻壁の圧接方向への予荷重を、予荷重付与部材により軸受に付与した。そして、この予荷重付与部材の軸受に対する配置を選定し、予荷重の軸受への作用点を圧縮室に近づけるようにすることで、その軸受に支持された軸(駆動軸及び従動軸の少なくとも一方)の傾きを最小限に抑え、その軸と一体の端板(駆動側端板及び従動側端板の少なくとも一方)の傾きを抑えることができる。その結果、予荷重が付与されたスクロールの傾きが抑えられ、互いに噛合う駆動側渦巻壁と従動側渦巻壁とを介して駆動スクロールと従動スクロールの傾きを抑えることができる。したがって、駆動側渦巻壁と従動側渦巻壁とを圧接方向へ付勢しつつ、両スクロールの傾きを抑えることができ、両渦巻壁を圧接させた状態を維持して圧縮室からの作動流体の漏れ量を抑えることができる。
また、前記軸受又は前記ハウジングには、前記軸受の軸方向に沿った前記予荷重付与部材の移動を防止する移動防止手段が設けられていてもよい。
これによれば、移動防止手段により、予荷重付与部材が軸受の軸方向へ移動することを防止することができる。その結果、予荷重付与部材が圧縮室から離間する方向へ移動してしまうことを防止することができ、予荷重が付与された軸受によって支持された軸の傾きを最小限に抑えることを維持できる。
これによれば、移動防止手段により、予荷重付与部材が軸受の軸方向へ移動することを防止することができる。その結果、予荷重付与部材が圧縮室から離間する方向へ移動してしまうことを防止することができ、予荷重が付与された軸受によって支持された軸の傾きを最小限に抑えることを維持できる。
また、前記移動防止手段は、前記軸受の外周面に設けられた装着溝であり、前記予荷重付与部材は前記装着溝に装着されていてもよい。これによれば、簡単な構成で予荷重付与部材の軸方向への移動を防止することができる。
また、前記軸受と前記ハウジングとの間には、前記軸受の前記ハウジングに対する相対回転を防止する回り止め手段が設けられていてもよい。
これによれば、回り止め手段により、予荷重付与部材により予荷重が付与された軸受の回転を防止することができ、予荷重付与部材が軸受と連れ回りすることを防止することができる。その結果、予荷重付与部材から付与される予荷重の方向が圧接方向からずれてしまうことを防止することができる。
これによれば、回り止め手段により、予荷重付与部材により予荷重が付与された軸受の回転を防止することができ、予荷重付与部材が軸受と連れ回りすることを防止することができる。その結果、予荷重付与部材から付与される予荷重の方向が圧接方向からずれてしまうことを防止することができる。
本発明によれば、駆動側渦巻壁と従動側渦巻壁とを圧接方向に圧接させつつ、両スクロールの傾きを抑えることができる。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図4にしたがって説明する。
図1に示すように、両回転スクロール型圧縮機11(以下、単に圧縮機11と記載する)のハウジング12は、有底筒状をなす第1ハウジング13と、この第1ハウジング13の一端(図1では左端)に接合された有蓋筒状の第2ハウジング14とを接合して形成されている。第1ハウジング13の開口側内周面には、仕切壁15が固定されるとともに、この仕切壁15によってハウジング12内が2つの空間に仕切られている。
図1に示すように、両回転スクロール型圧縮機11(以下、単に圧縮機11と記載する)のハウジング12は、有底筒状をなす第1ハウジング13と、この第1ハウジング13の一端(図1では左端)に接合された有蓋筒状の第2ハウジング14とを接合して形成されている。第1ハウジング13の開口側内周面には、仕切壁15が固定されるとともに、この仕切壁15によってハウジング12内が2つの空間に仕切られている。
ハウジング12において、仕切壁15と第1ハウジング13との間の空間には、電動モータ20が収容されるとともに、仕切壁15と第2ハウジング14との間の空間には、両スクロール型の圧縮部30が収容されている。
仕切壁15は、円環状をなすプレート部15aと、このプレート部15aから第1ハウジング13の底壁13b側へ立設された仕切壁用支持筒部15bとから形成されている。また、第1ハウジング13の底壁13bには、第1ハウジング用支持筒部13cがハウジング12内に向けて立設されている。仕切壁用支持筒部15b(ハウジング12)に支持された駆動軸21用の軸受としての駆動側軸受16には、駆動軸21の一端側が回転可能に支持されるとともに、第1ハウジング用支持筒部13cに支持された軸受17には、駆動軸21の他端側が回転可能に支持されている。なお、駆動側軸受16及び軸受17はそれぞれ玉軸受によって形成されている。
駆動軸21には、モータロータ20aが駆動軸21と一体回転可能に固定されている。また、第1ハウジング13の内周面には、ステータ20bがモータロータ20aを取り囲むように固定されるとともに、ステータ20bにはコイル20cが巻装されている。そして、電動モータ20は、コイル20cへの通電によりモータロータ20aを回転させ、駆動軸21を回転させるようになっている。
駆動軸21の一端には、駆動スクロール31が固定されるとともに、この駆動スクロール31は駆動軸21と一体回転するようになっている。図2に示すように、駆動スクロール31において、円盤状をなす駆動側端板31aには、渦巻状の駆動側渦巻壁31bが立設されている。また、駆動側渦巻壁31bの外周面には円環状をなすフランジ部31cが延設されている。このフランジ部31cには、円穴状をなすガイド部31dがフランジ部31cの周方向へ等間隔おきに複数凹設されている。
図1に示すように、第2ハウジング14の蓋部14aには、円筒状をなす第2ハウジング用支持筒部14bがハウジング12内に向けて立設されている。この第2ハウジング用支持筒部14bは、その中心軸L1が、駆動軸21の中心軸L2に対し偏心するように蓋部14aに形成されている。第2ハウジング用支持筒部14b内には、玉軸受よりなる従動軸32a用の軸受としての従動側軸受18が支持されるとともに、従動側軸受18より蓋部14a側にはシール部材19が装着されている。
第2ハウジング用支持筒部14b内には、従動スクロール32と一体回転する従動軸32aが挿入されている。この従動軸32aは、円筒状をなすとともに従動側軸受18によって回転可能に第2ハウジング用支持筒部14b(ハウジング12)に支持されている。従動軸32aの中心軸Lは、第2ハウジング用支持筒部14bの中心軸L1と同軸上に位置するとともに、駆動軸21の中心軸L2に対し偏心している。
従動スクロール32において、円盤状をなす従動側端板32bには、渦巻状の従動側渦巻壁32cが駆動スクロール31に向けて立設されている。図2に示すように、駆動スクロール31の駆動側渦巻壁31bと、従動スクロール32の従動側渦巻壁32cとは互いに噛み合わされ、駆動スクロール31と従動スクロール32の間に容積変更可能な圧縮室33が区画される。
また、従動側端板32bの外周縁には、複数のピン34が駆動スクロール31に向けて突設されるとともに、従動側端板32bの周方向へ等間隔おきに配置されている。そして、各ピン34は、駆動スクロール31のガイド部31d内に1つずつ入り込むように配置が設定されている。
図1に示すように、従動スクロール32の従動側端板32bの中央には、圧縮室33に連通する吐出口32dが形成されている。従動軸32aの内側と、従動側端板32bと、第2ハウジング14の蓋部14aとの間には吐出室35が区画されるとともに、この吐出室35には吐出口32dを介して圧縮前の圧縮室33に連通している。また、第2ハウジング14の蓋部14aには、吐出室35に連通する吐出ポート14cが形成されるとともに、この吐出ポート14cに連通する吐出通路14fが形成されている。また、ハウジング12内において、第2ハウジング用支持筒部14bの外周側には、吐出室35を取り囲むように吸入室50が区画形成されている。
そして、上記構成の圧縮部30は、電動モータ20によって駆動軸21が回転し、駆動スクロール31が回転すると、ガイド部31dが駆動軸21の中心軸L2の回りを公転し、このガイド部31dの公転に伴いピン34を介して従動スクロール32が駆動スクロール31に従動し、中心軸Lを中心に回転する。すると、吸入室50の作動流体が圧縮室33に吸入され、駆動スクロール31と従動スクロール32の回転に伴い、圧縮室33の容積が徐々に減少し、作動流体が圧縮される。圧縮された作動流体は、吐出口32dから吐出室35に吐出され、吐出ポート14cから吐出通路14fを経由して両回転スクロール型圧縮機11外へ吐出されるようになっている。
図2に示すように、圧縮部30において、駆動スクロール31と従動スクロール32は、駆動側渦巻壁31bと従動側渦巻壁32cとが一定の接触点Pで互いに圧接した状態で回転する。ここで、駆動軸21の中心軸L2を通過し、かつ駆動スクロール31の径方向に延びる直線を中心線Yとすると、駆動側渦巻壁31bと従動側渦巻壁32cとの接触点Pは、中心線Yに対し互いに線対称となる直線(図2では矢印Y1a,Y2a,Y2b)上に位置するようになっている。
そして、矢印Y1aに示すように、接触点Pが位置する直線の延びる方向であり、かつ従動側渦巻壁32cが駆動側渦巻壁31b(圧縮室33)から離れる方向を従動側の反力方向とし、矢印Y1bに示すように、従動側の反力方向と反対向きの方向を、従動側渦巻壁32cを駆動側渦巻壁31bに圧接させる従動側の圧接方向とする。また、矢印Y2aに示すように、接触点Pが位置する直線の延びる方向であり、かつ駆動側渦巻壁31bが従動側渦巻壁32c(圧縮室33)から離れる方向を駆動側の反力方向とし、矢印Y2bに示すように、駆動側の反力方向と反対向きの方向を、駆動側渦巻壁31bを従動側渦巻壁32cに圧接させる駆動側の圧接方向とする。また、矢印Y1a,Y1b又は矢印Y2a,Y2bに直交し、かつ接触点Pを通過する直線を接線Nとする。
次に、駆動側軸受16及び従動側軸受18に予荷重を付与する構成について説明する。
図3(a)に示すように、従動側軸受18は、従動軸32aと一体回転する従動側内輪18aと、第2ハウジング用支持筒部14bに支持された従動側外輪18bと、従動側内輪18aと従動側外輪18bの間に介装された転動子としてのボール18cとから構成されている。
図3(a)に示すように、従動側軸受18は、従動軸32aと一体回転する従動側内輪18aと、第2ハウジング用支持筒部14bに支持された従動側外輪18bと、従動側内輪18aと従動側外輪18bの間に介装された転動子としてのボール18cとから構成されている。
また、この従動側軸受18において、従動軸32aの中心軸Lに沿った方向を従動側軸受18の軸方向とすると、従動側外輪18bの外周面において、軸方向の中央よりも圧縮室33寄りには従動側装着溝18dが形成されている。より詳細には、従動側装着溝18dは、従動側軸受18のボール18cよりも圧縮室33寄りの部位であり、従動側外輪18bにおいて厚みの大きい部位に形成されている。図3(b)に示すように、従動側装着溝18dは、従動側外輪18bの周方向に沿いながら従動側の反力方向(矢印Y1a)に向かうに従い徐々に深くなるように形成されている。さらに、従動側外輪18bの外周面には、回り止めピン18eが突設されている。
従動側装着溝18dには、湾曲板バネよりなる従動側予荷重付与部材40が装着されるとともに、従動側装着溝18dにより、従動側軸受18の軸方向に沿った従動側予荷重付与部材40の移動が防止されている。そして、本実施形態では、従動側装着溝18dが、従動側予荷重付与部材40の軸方向への移動を防止する移動防止手段として機能する。
従動側予荷重付与部材40は、金属板をほぼ円環状に整形してなり、金属板の両自由端側に波形状の弾性突部40aを曲げ形成し、かつ金属板の両端を重ね合わせることで形成されている。従動側予荷重付与部材40は、弾性突部40aが従動側の反力方向(矢印Y1a)上に位置するように従動側装着溝18dに装着されている。そして、弾性突部40aは、従動側外輪18bの外周面よりも外方へはみ出すとともに、押し縮められた状態で第2ハウジング用支持筒部14bの内周面に圧接している。よって、弾性突部40aの原形状への復帰力により、従動側軸受18には従動側の圧接方向(矢印Y1b)に向けた予荷重が付与されている。そして、この予荷重によって従動側軸受18が圧接方向へ付勢されている。
また、第2ハウジング用支持筒部14bの内周面には、第2ハウジング用支持筒部14bの先端から第2ハウジング用支持筒部14bの奥に向けて延びる係止溝14gが凹設されている。係止溝14gには、従動側軸受18の回り止めピン18eが挿入され、回り止めピン18eが係止溝14gに係止することにより、従動側外輪18bの第2ハウジング用支持筒部14bに対する回転が防止されるようになっている。よって、本実施形態では、従動側軸受18の回り止めピン18eと、第2ハウジング用支持筒部14bの係止溝14gと、から回り止め手段が構成されている。
図4(a)に示すように、駆動側軸受16は、駆動軸21と一体回転する駆動側内輪16aと、仕切壁用支持筒部15bに回転不能に支持された駆動側外輪16bと、駆動側内輪16aと駆動側外輪16bの間に介装された転動子としてのボール16cとから構成されている。また、この駆動側軸受16において、駆動軸21の中心軸L2に沿った方向を駆動軸21の軸方向とすると、駆動側外輪16bの外周面において、軸方向の中央よりも圧縮室33寄りには駆動側装着溝16dが形成されている。
より詳細には、駆動側装着溝16dは、駆動側軸受16のボール16cよりも圧縮室33寄りの部位であり、駆動側外輪16bにおいて厚みの大きい部位に形成されている。図4(b)に示すように、駆動側装着溝16dは、駆動側外輪16bの周方向に沿いながら駆動側の反力方向(矢印Y2a)に向かうに従い徐々に深くなるように形成されている。さらに、駆動側外輪16bの外周面には、回り止めピン16eが突設されている。
駆動側装着溝16dには、湾曲板バネよりなる駆動側予荷重付与部材41が装着されるとともに、この駆動側装着溝16dにより、駆動側軸受16の軸方向に沿った駆動側予荷重付与部材41の移動が防止されている。よって、本実施形態では、駆動側装着溝16dが、駆動側予荷重付与部材41の軸方向への移動を防止する移動防止手段として機能する。
駆動側予荷重付与部材41は、金属板をほぼ円環状に整形してなり、金属板の両自由端側に波形状の弾性突部41aを形成し、かつ金属板の両端を重ね合わせることで形成されている。駆動側予荷重付与部材41は、弾性突部41aが駆動側の反力方向(矢印Y2a)上に位置するように駆動側装着溝16dに装着されている。そして、両弾性突部41aは、駆動側外輪16bの外周面よりはみ出すとともに、押し縮められた状態で仕切壁用支持筒部15bの内周面に圧接している。よって、弾性突部41aの原形状への復帰力により、駆動側軸受16には駆動側の圧接方向(矢印Y2b)に向けた予荷重が付与されている。そして、この予荷重によって駆動側軸受16が圧接方向へ付勢されている。
また、仕切壁用支持筒部15bの内周面には、仕切壁用支持筒部15bの内端から奥に向けて延びる係止溝15dが凹設されている。係止溝15dには、駆動側軸受16の回り止めピン16eが挿入され、回り止めピン16eが係止溝15dに係止することにより、駆動側外輪16bの仕切壁用支持筒部15bに対する回転が防止されるようになっている。よって、本実施形態では、駆動側軸受16の回り止めピン16eと、仕切壁用支持筒部15bの係止溝15dと、から回り止め手段が構成されている。
次に、上記構成の圧縮機11の作用について説明する。
電動モータ20によって駆動軸21が回転し、駆動スクロール31が回転すると共に、従動スクロール32が回転し、圧縮室33で作動流体が圧縮される。駆動スクロール31の駆動側渦巻壁31bと、従動スクロール32の従動側渦巻壁32cは、中心線Yに対し線対称に位置する直線(矢印Y1a,Y2a,Y2b)上の各接触点Pで常に接触しながら回転し、この接触点Pに対する接線方向については電動モータ20からのトルクにより両渦巻壁31b,32cの離間が抑えられ、漏れ量はほとんど無い。
電動モータ20によって駆動軸21が回転し、駆動スクロール31が回転すると共に、従動スクロール32が回転し、圧縮室33で作動流体が圧縮される。駆動スクロール31の駆動側渦巻壁31bと、従動スクロール32の従動側渦巻壁32cは、中心線Yに対し線対称に位置する直線(矢印Y1a,Y2a,Y2b)上の各接触点Pで常に接触しながら回転し、この接触点Pに対する接線方向については電動モータ20からのトルクにより両渦巻壁31b,32cの離間が抑えられ、漏れ量はほとんど無い。
また、圧縮部30において、駆動スクロール31に一体の駆動軸21は駆動側予荷重付与部材41によって圧接方向(矢印Y2b)へ付勢されるとともに、従動スクロール32に一体の従動軸32aは従動側予荷重付与部材40によって圧接方向(矢印Y1b)へ付勢されている。このため、駆動スクロール31と従動スクロール32が互いに圧接方向へ押し付け合い、駆動側渦巻壁31bと従動側渦巻壁32cとが接触点Pで圧接した状態が維持され、圧縮室33からの作動流体の漏れ量が抑えられる。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)駆動スクロール31と従動スクロール32の圧接方向に予荷重を付与するため、従動側軸受18に従動側予荷重付与部材40を設けるとともに、駆動側軸受16に駆動側予荷重付与部材41を設けた。そして、従動側予荷重付与部材40は、従動側軸受18の軸方向の中央よりも圧縮室33寄りに配置され、従動側端板32bに近い位置に配置されている。また、駆動側予荷重付与部材41は、駆動側軸受16の軸方向の中央よりも圧縮室33寄りに配置され、駆動側端板31aに近い位置に配置されている。このため、駆動軸21及び従動軸32aに予荷重が付与されながらも駆動軸21及び従動軸32aの傾きを最小限に抑え、駆動側端板31a及び従動側端板32bの傾きを抑えることができる。その結果として、駆動側渦巻壁31bと従動側渦巻壁32cを接触点Pで圧接させた状態を維持して圧縮室33からの作動流体の漏れ量を抑えることができる。
(1)駆動スクロール31と従動スクロール32の圧接方向に予荷重を付与するため、従動側軸受18に従動側予荷重付与部材40を設けるとともに、駆動側軸受16に駆動側予荷重付与部材41を設けた。そして、従動側予荷重付与部材40は、従動側軸受18の軸方向の中央よりも圧縮室33寄りに配置され、従動側端板32bに近い位置に配置されている。また、駆動側予荷重付与部材41は、駆動側軸受16の軸方向の中央よりも圧縮室33寄りに配置され、駆動側端板31aに近い位置に配置されている。このため、駆動軸21及び従動軸32aに予荷重が付与されながらも駆動軸21及び従動軸32aの傾きを最小限に抑え、駆動側端板31a及び従動側端板32bの傾きを抑えることができる。その結果として、駆動側渦巻壁31bと従動側渦巻壁32cを接触点Pで圧接させた状態を維持して圧縮室33からの作動流体の漏れ量を抑えることができる。
(2)従動軸32aは、従動側軸受18のみで支持されている。このため、従動側予荷重付与部材40によって予荷重が付与されると従動軸32aは傾きやすいが、従動側予荷重付与部材40を従動側軸受18の軸方向中央より圧縮室33側に配置することで、従動軸32aをより傾きにくくすることができる。
(3)駆動軸21は、駆動側軸受16と軸受17によって両端側が支持されており、傾きにくいが、圧接方向に予荷重を付与することで傾きやすくなる。しかし、駆動側軸受16の軸方向中央より圧縮室33側に駆動側予荷重付与部材41を配置することで、駆動軸21の傾きを抑えることができる。
(4)各軸受16,18の各外輪16b,18bに回り止めピン16e,18eを突設するとともに、回り止めピン16e,18eを各支持筒部14b,15bの係止溝14g,15dに係止させた。このため、各外輪16b,18bの回転を防止することができ、各予荷重付与部材40,41が外輪16b,18bと連れ回りすることを防止することができる。その結果、各予荷重付与部材40,41から付与される予荷重の方向が圧接方向からずれてしまうことを防止することができる。
(5)各軸受16,18の各外輪16b,18bに装着溝16d,18dを形成するとともに、各装着溝16d,18dに予荷重付与部材40,41を装着した。このため、各予荷重付与部材40,41が各軸受16,18の軸方向へ移動することを防止することができる。その結果、各予荷重付与部材40,41が圧縮室33から離間することを防止することができ、駆動軸21及び従動軸32aの傾きを最小限に抑えた状態を維持できる。
(6)各予荷重付与部材40,41を各軸受16,18の装着溝16d,18dに装着し、一体化した。このため、各軸受16,18を各支持筒部14b,15bに支持させるだけで、各軸受16,18に予荷重を付与することができる。よって、予荷重を付与するために、各支持筒部14b,15b(ハウジング12)の加工が不要となり、各軸受16,18に予荷重を簡単に付与することができる。
(7)各装着溝16d,18dは、各外輪16b,18bの周方向に沿いながら反力方向に向かうに従い徐々に深くなるように形成され、その深い部位に各予荷重付与部材40,41の弾性突部40a,41aが位置している。そして、各装着溝16d,18dの深さを調節することで、各予荷重付与部材40,41によって発生する予荷重の大きさを調節することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、各装着溝16d,18dを、各外輪16b,18bの周方向に沿いながら反力方向に向かうに従い徐々に深くなるように形成したが、これに限らない。例えば、各装着溝16d,18dは、各外輪16b,18bの周方向全体に亘って同じ深さであってもよいし、弾性突部40a,41aが各装着溝16d,18dからはみ出る部位のみ浅くなっていてもよい。すなわち、各予荷重付与部材40,41によって予荷重を付与できるのであれば、各装着溝16d,18dの深さは、適宜変更してもよい。
○ 実施形態では、各装着溝16d,18dを、各外輪16b,18bの周方向に沿いながら反力方向に向かうに従い徐々に深くなるように形成したが、これに限らない。例えば、各装着溝16d,18dは、各外輪16b,18bの周方向全体に亘って同じ深さであってもよいし、弾性突部40a,41aが各装着溝16d,18dからはみ出る部位のみ浅くなっていてもよい。すなわち、各予荷重付与部材40,41によって予荷重を付与できるのであれば、各装着溝16d,18dの深さは、適宜変更してもよい。
○ 実施形態では、各装着溝16d,18dに予荷重付与部材40,41を装着し、各予荷重付与部材40,41の各軸受16,18の軸方向への移動を防止するようにしたが、これに限らない。例えば、各装着溝16d,18dを無くす代わりに、各外輪16b,18bに複数の突部を形成し、この突部によって、各予荷重付与部材40,41の各軸受16,18の軸方向への移動を防止するようにしてもよい。
○ 実施形態では、各外輪16b,18bに予荷重付与部材40,41の装着溝16d,18dを形成したが、第2ハウジング用支持筒部14b(ハウジング12)の内周面及び仕切壁用支持筒部15b(ハウジング12)の内周面に、予荷重付与部材40,41の装着溝を形成してもよい。
○ 実施形態では、第2ハウジング用支持筒部14bに従動側軸受18を直接支持させ、仕切壁用支持筒部15bに駆動側軸受16を直接支持させたが、これに限らない。例えば、各予荷重付与部材40,41が各外輪16b,18bに装着された軸受16,18を軸受ホルダに保持させ、この軸受ホルダを第2ハウジング用支持筒部14b及び仕切壁用支持筒部15bに圧入して、支持させてもよい。
○ 実施形態では、回り止めピン16e,18eの係止溝14g,15dに対する係止により、各外輪16b,18bの回転を防止したが、各外輪16b,18bの回り止め機構はこれに限らず、例えば、第2ハウジング用支持筒部14b及び仕切壁用支持筒部15bへの圧入のみで各外輪16b,18bの回転を防止してもよい。
○ 各予荷重付与部材40,41による各圧接方向への予荷重の向きが変更されないのであれば各外輪16b,18bは回転してもよい。
○ 実施形態では、駆動側軸受16及び従動側軸受18に予荷重付与部材40,41を設けたが、駆動側軸受16及び従動側軸受18のいずれか一方のみに予荷重付与部材を設けてもよい。
○ 実施形態では、駆動側軸受16及び従動側軸受18に予荷重付与部材40,41を設けたが、駆動側軸受16及び従動側軸受18のいずれか一方のみに予荷重付与部材を設けてもよい。
○ 実施形態では、駆動源として電動モータ20に具体化したが、駆動源は、例えば、車両エンジン等の外部駆動源であってもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(イ)前記装着溝を、前記軸受の周方向に沿いながら反力方向に向かうに従い徐々に深くなるように形成した請求項1〜請求項4のうちいずれか一項に記載の両回転スクロール型圧縮機。
L…従動軸の中心軸、L2…駆動軸の中心軸、11…両回転スクロール型圧縮機、12…ハウジング、14g,15d…回り止め手段を構成する係止溝、16…駆動軸用の軸受としての駆動側軸受、16d,18d…移動防止手段としての装着溝、16e,18e…回り止め手段を構成する回り止めピン、18…従動軸用の軸受としての従動側軸受、21…駆動軸、31…駆動スクロール、31a…駆動側端板、31b…駆動側渦巻壁、32…従動スクロール、32a…従動軸、32b…従動側端板、32c…従動側渦巻壁、33…圧縮室、40…従動側予荷重付与部材、41…駆動側予荷重付与部材。
Claims (4)
- 駆動軸と、
該駆動軸を回転可能にハウジングに支持する駆動軸用の軸受と、
前記駆動軸と一体回転する駆動側端板に駆動側渦巻壁が立設され、前記駆動軸の回転に伴って回転する駆動スクロールと、
前記駆動軸の中心軸から偏心した位置に中心軸を有する従動軸を備えるとともに、該従動軸と一体回転する従動側端板に従動側渦巻壁が立設されてなり、前記駆動スクロールの回転に従動する従動スクロールと、
前記駆動側渦巻壁と従動側渦巻壁との噛み合いによって形成される圧縮室と、
前記従動軸を回転可能に前記ハウジングに支持する従動軸用の軸受と、を有する両回転スクロール型圧縮機であって、
前記駆動側渦巻壁と従動側渦巻壁とを圧接させる方向へ荷重を付与する予荷重付与部材が、前記駆動軸用の軸受及び従動軸用の軸受の少なくとも一方の外周側であり、かつ該軸受の軸方向における中央よりも前記圧縮室寄りの位置に設けられていることを特徴とする両回転スクロール型圧縮機。 - 前記軸受又は前記ハウジングには、前記軸受の軸方向に沿った前記予荷重付与部材の移動を防止する移動防止手段が設けられている請求項1に記載の両回転スクロール型圧縮機。
- 前記移動防止手段は、前記軸受の外周面に設けられた装着溝であり、前記予荷重付与部材は前記装着溝に装着される請求項2に記載の両回転スクロール型圧縮機。
- 前記軸受と前記ハウジングとの間には、前記軸受の前記ハウジングに対する相対回転を防止する回り止め手段が設けられている請求項1〜請求項3のうちいずれか一項に記載の両回転スクロール型圧縮機。
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- 2011-03-31 JP JP2011079841A patent/JP2012215092A/ja not_active Withdrawn
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