JP2015068248A - スクロール式流体機械 - Google Patents

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Abstract

【課題】容易な加工で寸法精度を向上させることができる偏心ブッシュを有するスクロール式流体機械を提供する。【解決手段】固定スクロールと、前記固定スクロールに対向して設けられ、旋回運動する旋回スクロールと、前記旋回クロールを駆動する駆動軸６と、前記駆動軸６から偏心し、旋回スクロールに接続される偏心軸１８と、前記駆動軸６と前記偏心軸１８とを接続する偏心ブッシュと８を備え、前記偏心ブッシュ８は、前記駆動軸６がはめ込まれる主孔と前記偏心軸１８がはめ込まれる偏心孔とを有し、前記偏心孔は前記主孔に対して偏心していることを特徴とするスクロール式流体機械である。【選択図】図３

Description

本発明は、スクロール式流体機械に関するものである。
本発明の技術分野における背景技術として、特許文献１、２がある。
特許文献１には、保持筒と偏心軸とからなる偏心ブッシュを設け、保持筒に駆動軸の先端を挿入したスクロール式流体機械が記載されている。
特許文献２には、偏心軸とブッシュとオルダムリングとを備えた公転機構と公転機構に回転力を与える駆動軸からなるスクロール型圧縮機が記載されている。
特開２００１−１２３９６９号公報 特開２０１２−１３２３４６号公報
特許文献１の偏心ブッシュは、偏心軸と一体に形成されている。そのため、駆動軸が挿入される穴の位置を偏心軸の位置に対して高精度に加工することが難しく、偏心量の寸法精度を向上させることができなかった。
特許文献２の公転機構に設けられた偏心ブッシュは偏心軸がはめ込まれているが、駆動軸ははめ込まれておらず、駆動軸に偏心ブッシュをはめる穴をあけることによって、偏心軸を駆動軸に対して偏心させている。駆動軸の高精度な位置に穴をあける加工は難しく、寸法精度を向上させることができなかった。
上記問題点に鑑み、本発明は、容易な加工で寸法精度を向上させることができる偏心ブッシュを有するスクロール式流体機械を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、「固定スクロールと、前記固定スクロールに対向して設けられ、旋回運動する旋回スクロールと、前記旋回クロールを駆動する駆動軸と、前記駆動軸から偏心し、旋回スクロールに接続される偏心軸と、前記駆動軸と前記偏心軸とを接続する偏心ブッシュとを備え、前記偏心ブッシュは、前記駆動軸がはめ込まれる主孔と前記偏心軸がはめ込まれる偏心孔とを有し、前記主孔と前記偏心孔とは貫通し、前記駆動軸が延びる方向から見て、一方の孔は他方の孔から径方向外側にはみ出さない位置に形成されることを特徴とするスクロール式流体機械」を提供する。
本発明によれば、容易な加工で寸法精度を向上させることができる偏心ブッシュを有するスクロール式流体機械を提供することができる。
本発明の実施例１による圧縮機外観を示す図である。 本発明の実施例１による圧縮機の内部構造を示す図である。 本発明の実施例１による駆動軸の部品構成を示す図である。 本発明の実施例１による部品構成の拡大図である。 本発明の実施例１による偏心ブッシュの拡大図である。 本発明の実施例１による主孔と偏心孔の直径と偏心量との関係を示す図である。 本発明の実施例２による駆動軸の部品構成を示す図である。 本発明の実施例２よるバランスウェイトの拡大図である。
以下、本発明の実施例１を図１〜６に基づき説明する。
図１、２は、本発明の実施例１に係るスクロール式圧縮機の全体構造図である。
圧縮機本体１は旋回スクロール２と固定スクロール３が対向して設けられており、旋回スクロール２と固定スクロール３が向き合う面にそれぞれ立設された渦巻状のラップ部４、５により圧縮室を形成する。また、駆動軸６の圧縮機本体側には偏心部（偏心ブッシュ８）が設けられており、駆動軸６から偏心して設けられた偏心軸１８が偏心ブッシュ８によって駆動軸６に接続されている。偏心軸１８は旋回スクロール２と接続され、旋回スクロール２を回転駆動する。また、旋回スクロール２には自転防止機構７が設けられ、駆動軸６により固定スクロール３に対して旋回スクロール２が旋回（偏心）運動して空気を圧縮する。
ここで、圧縮機本体１を駆動するモータは、モータケーシング９と、これに収められたローター１０とステータ１１で構成され、ローター１０に貫通して取り付けられた駆動軸６と連結している。また、駆動軸６の旋回スクロール２と反対側には冷却風を発生させる冷却ファン１２が取り付けられる。冷却ファン１２はモータケーシング９に取り付けられたファンケーシング１３の中に収められ、モータが駆動されることにより冷却ファン１２が回転し、冷却風入口１４から冷却気体を吸込むことで冷却風を発生させる。冷却ファン１２によって発生した冷却風はファンケーシング１３内を通過し、旋回スクロール２、固定スクロール３背面の冷却フィン１５側に冷却風が流れ、圧縮機本体１を冷却する。圧縮機本体１を冷却して温まった冷却風は冷却風出口１６から排出される。
図３は偏心ブッシュ８と駆動軸６の構成図である。駆動軸６には、偏心運動に対する重量バランスを調整するバランスウェイト１７が設けられ、偏心ブッシュ８、偏心軸１８の順で配置されている。また、偏心ブッシュ８と偏心軸１８は固定用ボルト１９によって駆動軸６に固定されている。
駆動軸６は主軸受２３によって支持され、主軸受２３はバランスウェイト１７と偏心ブッシュ８との間に設けられている。また、偏心軸１８は偏心軸受２４によって支持され、偏心軸受２４は旋回スクロール２と偏心ブッシュ８との間に設けられている。このような位置関係とすることにより、駆動軸６に、バランスウェイト１７、主軸受２３、偏心ブッシュ８、偏心軸１８、偏心軸受２４の順番で組み付けを行うことができ、組み立てを一方向から容易に行なうことができる。
図４、５は本実施例の偏心ブッシュ８の拡大図である。偏心ブッシュ８は駆動軸６の圧縮機本体側に設けられており、旋回スクロール２と接続され、旋回スクロール２を回転駆動する。この偏心ブッシュ８には、駆動軸６がはめ込まれる主孔２０と偏心軸１８がはめ込まれる偏心孔２１があり偏心孔２１は主孔２０に対して偏心している。これにより、旋回スクロール２が固定スクロール３に対して旋回運動を行う。本実施例では、駆動軸６や偏心軸１８に穴あけ加工をするのではなく、偏心ブッシュ８によって駆動軸６と偏心軸１８を偏心させている。これにより、駆動軸６、偏心軸１８に対して高精度な穴あけ加工を行う必要がなくなり、容易な加工で寸法精度を向上させることができる。なお、バランスウェイト１７の錘は、主孔２０に対する偏心孔２１の偏心方向と反対側に設けられている。これにより、偏心運動に対する重量バランスを調整することができる。
偏心ブッシュ８は、図５に示すように、主孔２０と偏心孔２１とによって偏心ブッシュ８が貫通している。さらに、この主孔２０と偏心孔２１とは一方が他方から径方向外側にはみ出さない位置に形成している。主孔２０と偏心孔２１とが上記のような位置関係であることから、主孔２０と偏心孔２１を成形する際、一方向からの加工で製作可能となる。主孔２０と偏心孔２１とを一方向から加工する場合には、素材の加工機への固定が一度で済むため、加工時の位置決め等による主孔２０と偏心孔２１との位置ずれを小さくすることができ、容易に加工精度の向上が図れる。
ここで、主孔２０と偏心孔２１の直径と偏心量との関係を図６に示す。それぞれの孔のうち一方の直径をＡ、他方の直径をＢ、旋回スクロールの偏心量をεとしたとき、Ａ／２―ε＞Ｂ／２の関係とすることで主孔２０と偏心孔２１とは一方が他方から径方向外側にはみ出さない位置に形成することができる。
スクロール式圧縮機においては、旋回スクロール２と固定スクロール３のラップ部４、５により圧縮室が形成されることから、ラップ間の隙間の大きさが圧縮機の性能を左右する。ラップ間の隙間が小さいほど圧縮室の密閉度が高まり性能が向上する。しかし、ラップ同士が接触してしまうとラップの破損に繋がり圧縮機が故障してしまう。したがって、ラップ間の隙間を決定づける偏心部の精度が圧縮機の性能や信頼性において重要となる。本実施例によれば、偏心ブッシュ８には、駆動軸６がはめ込まれる主孔２０と偏心軸がはめ込まれる偏心孔２１を設けたこにより、容易な加工で寸法精度が向上させることができる。これにより、圧縮機の性能や信頼性の向上を図ることができる。
図７、８を用いて本発明の実施例２を説明する。実施例１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施例では、図７に示すように実施例１にて説明した偏心ブッシュ８と偏心軸１８の重量バランスを調整するバランスウェイト２２を一体に形成した。バランスウェイト２２は、旋回スクロール２の偏心運動に対する重量バランスを調整するために必要であり、主軸側に配置される。
図８は本実施例の拡大図である。図に示すように、本実施例では、偏心ブッシュ８とバランスウェイト２２を一体として形成した。バランスウェイト２２（偏心ブッシュ８）に、主孔２０と偏心孔２１を形成した。また、バランスウェイトの錘は、偏心軸１８が偏心している方向（偏心孔２１が主孔２０に対して偏心している方向）と反対側に形成される。これにより、偏心ブッシュ８とバランスウェイト２２を一体として形成した場合も偏心運動に対する重量バランスを調整することができる。
なお、本実施例では、駆動軸６を支持する主軸受２３は偏心ブッシュ８（バランスウェイト２２）とモータケーシング９との間に設けられる。このような位置関係とすることにより、駆動軸６に、主軸受２３、偏心ブッシュ８（バランスウェイト２２）、偏心軸１８、偏心軸受２４の順番で組み付けを行うことができ、組み立てを一方向から容易に行なうことができる。
本実施例によれば、駆動軸６へ組付ける部品が削減できることで組立の容易化、駆動軸６の長さを短くすることができることから製品の小型化も図ることができる。
１ 圧縮機本体
２ 旋回スクロール
３ 固定スクロール
４ ラップ部
５ ラップ部
６ 駆動軸
７ 自転防止機構
８ 偏心ブッシュ
９ モータケーシング
１０ ローター
１１ ステータ
１２ 冷却ファン
１３ ファンケーシング
１４ 冷却風入口
１５ 冷却フィン
１６ 冷却風出口
１７ バランスウェイト
１８ 偏心軸
１９ 固定用ボルト
２０ 主孔
２１ 偏心孔
２２ バランスウェイト
２３ 主軸受
２４ 偏心軸受

Claims (14)

  1. 固定スクロールと、
    前記固定スクロールに対向して設けられ、旋回運動する旋回スクロールと、
    前記旋回クロールを駆動する駆動軸と、
    前記駆動軸から偏心し、旋回スクロールに接続される偏心軸と、
    前記駆動軸と前記偏心軸とを接続する偏心ブッシュとを備え、
    前記偏心ブッシュは、前記駆動軸がはめ込まれる主孔と前記偏心軸がはめ込まれる偏心孔とを有し、前記偏心孔は前記主孔に対して偏心していることを特徴とするスクロール式流体機械。
  2. 前記主孔と前記偏心孔とによって前記偏心ブッシュが貫通していることを特徴とする請求項１に記載のスクロール式流体機械。
  3. 前記駆動軸が延びる方向から見て、前記主孔と前記偏心孔とは一方が他方から径方向外側にはみ出さない位置に形成されることを特徴とする請求項１に記載のスクロール式流体機械。
  4. 前記主孔と前記偏心孔のうち一方の直径をＡ、他方の直径をＢ、前記旋回スクロールの偏心量をεとしたとき、Ａ／２−ε＞Ｂ／２であることを特徴とする請求項１に記載のスクロール式流体機械。
  5. 前記偏心ブッシュと前記偏心軸の重量バランスを調整するバランスウェイトを一体に形成することを特徴とする請求項１に記載のスクロール式流体機械。
  6. 前記偏心ブッシュと前記偏心軸のバランスを調整するバランスウェイトとの間に前記駆動軸を支持する主軸受を設けることを特徴とする請求項１に記載のスクロール式流体機械。
  7. 前記偏心ブッシュと前記旋回スクロールとの間に前記偏心軸を支持する偏心軸受を有することを特徴とする請求項１に記載のスクロール式流体機械。
  8. 固定スクロールと、
    前記固定スクロールに対向して設けられ、旋回運動する旋回スクロールと、
    前記旋回クロールを駆動する駆動軸と、
    前記駆動軸から偏心し、旋回スクロールに接続される偏心軸と、
    前記駆動軸がはめ込まれる主孔と前記偏心軸がはめ込まれる偏心孔とが設けられた偏心ブッシュとを備え、
    前記偏心ブッシュによって、前記偏心軸を前記駆動軸に対して偏心させることを特徴とするスクロール式流体機械。
  9. 前記主孔と前記偏心孔とによって前記偏心ブッシュが貫通していることを特徴とする請求項８に記載のスクロール式流体機械。
  10. 前記駆動軸が延びる方向から見て、前記主孔と前記偏心孔とは一方が他方から径方向外側にはみ出さない位置に形成されることを特徴とする請求項８に記載のスクロール式流体機械。
  11. 前記主孔と前記偏心孔のうち一方の直径をＡ、他方の直径をＢ、前記旋回スクロールの偏心量をεとしたとき、Ａ／２−ε＞Ｂ／２であることを特徴とする請求項８に記載のスクロール式流体機械。
  12. 前記偏心ブッシュと前記偏心軸の重量バランスを調整するバランスウェイトを一体に形成することを特徴とする請求項８に記載のスクロール式流体機械。
  13. 前記偏心ブッシュと前記偏心軸のバランスを調整するバランスウェイトとの間に前記駆動軸を支持する主軸受を設けることを特徴とする請求項８に記載のスクロール式流体機械。
  14. 前記偏心ブッシュと前記旋回スクロールとの間に前記偏心軸を支持する偏心軸受を有することを特徴とする請求項８に記載のスクロール式流体機械。
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