JP2017137846A - Rotary machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転軸を収容するハウジングと、回転軸を回転可能に支持し、ハウジングの内側に熱圧着されたラジアル軸受と、を含む回転機械に関する。 The present invention relates to a rotary machine including a housing that accommodates a rotary shaft, and a radial bearing that supports the rotary shaft in a rotatable manner and is thermocompression bonded inside the housing.
従来、回転軸を収容するハウジングと、回転軸を回転可能に支持し、ハウジングの内側に固定されたラジアル軸受と、を含む回転機械のうちの1つとして、例えば、スクロール圧縮機がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, there is a scroll compressor as one of rotating machines including a housing that accommodates a rotating shaft and a radial bearing that rotatably supports the rotating shaft and is fixed inside the housing.
スクロール圧縮機は、回転軸のスラスト方向に配置された凹部内に収容される複数の凸部を含むハウジングと、スラスト方向に並んで配置され、複数の凹部を含むラジアル軸受と、を有する場合がある。
このような構成とされたスクロール圧縮機では、複数の凸部の形成領域に対応するハウジングと、複数の凹部の形成領域に対応するラジアル軸受と、を熱圧着して、複数の凹部をハウジングの凸部に密着させることで、ハウジングにラジアル軸受を固定している。
なお、以下の説明において、熱圧着された部分を、熱圧着部という。
従来、凸部と凹部とを密着させる方法としては、例えば、特許文献1に開示されたかしめ締結方法がある。
The scroll compressor may have a housing including a plurality of protrusions housed in a recess disposed in the thrust direction of the rotating shaft, and a radial bearing disposed in line in the thrust direction and including the plurality of recesses. is there.
In the scroll compressor having such a configuration, the housing corresponding to the formation region of the plurality of protrusions and the radial bearing corresponding to the formation region of the plurality of recesses are thermocompression bonded, and the plurality of recesses are formed in the housing. The radial bearing is fixed to the housing by closely contacting the convex portion.
In the following description, the thermocompression bonded portion is referred to as a thermocompression bonding portion.
Conventionally, as a method of bringing a convex portion and a concave portion into close contact, there is a caulking fastening method disclosed in Patent Document 1, for example.
ところで、ハウジングに設けられた複数の凸部に対して、ラジアル軸に設けられた複数の凹部を熱圧着させる場合、熱圧着部間のスラスト方向に引っ張りの残留応力が発生してしまう。
このように、熱圧着部間のスラスト方向に残留応力が発生した状態で、回転軸によりスラスト力が印加されると、残留応力が発生している部分のハウジングに亀裂が生じる恐れがあった。
By the way, when the plurality of concave portions provided on the radial shaft are thermocompression bonded to the plurality of convex portions provided on the housing, residual tensile stress is generated in the thrust direction between the thermocompression bonding portions.
As described above, when a thrust force is applied by the rotating shaft in a state where the residual stress is generated in the thrust direction between the thermocompression bonding portions, there is a possibility that a portion of the housing where the residual stress is generated is cracked.
そこで、本発明は、ハウジングとラジアル軸受が熱圧着された構造において、回転軸のスラスト力に起因するハウジングの破損を抑制することの可能な回転機械を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a rotating machine capable of suppressing damage to the housing due to the thrust force of the rotating shaft in a structure in which the housing and the radial bearing are thermocompression bonded.
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る回転機械は、軸線回りに回転する回転軸と、筒状とされた側壁部、及び該側壁部の内側に設けられた複数の凸部を含み、前記回転軸を収容するハウジングと、前記ハウジング内に収容されており、前記回転軸を回転可能に支持する軸受本体、及び該軸受本体から前記側壁部に向かう方向に延出しており、前記ハウジングの側壁部の内側に到達する延出部を含むラジアル軸受と、を備え、前記延出部は、前記凸部を収容し、該凸部と熱圧着された凹部を複数含み、前記複数の凸部、及び複数の前記凹部は、前記回転軸のラジアル方向及びスラスト方向に交差する方向及び/または該ラジアル方向に並んで配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a rotating machine according to one aspect of the present invention includes a rotating shaft that rotates around an axis, a cylindrical side wall, and a plurality of convex portions provided inside the side wall. Including a housing that accommodates the rotating shaft, a bearing body that is accommodated in the housing, and rotatably supports the rotating shaft, and extends in a direction from the bearing body toward the side wall, A radial bearing including an extending portion that reaches the inside of the side wall portion of the housing, wherein the extending portion accommodates the convex portion, includes a plurality of concave portions thermocompression-bonded with the convex portion, The convex portion and the plurality of concave portions are arranged in a direction intersecting with a radial direction and a thrust direction of the rotating shaft and / or arranged side by side in the radial direction.
本発明によれば、回転軸のラジアル方向及びスラスト方向に交差する方向及び/またはラジアル方向に、熱圧着される複数の凹部及び複数の凸部を配置することで、回転軸によるスラスト力が印加される方向(スラスト方向)に対して交差及び/または直交する方向に、熱圧着に起因する残留応力を発生させることが可能となる。
これにより、回転軸のスラスト力に起因するハウジングの破損を抑制することができる。
なお、本発明における「熱圧着」とは、加熱後に、圧縮された状態で凸部内に凹部がはまり込んだ状態のことをいう。
According to the present invention, the thrust force by the rotating shaft is applied by arranging the plurality of concave portions and the plurality of convex portions to be thermocompression-bonded in the direction intersecting the radial direction and the thrust direction of the rotating shaft and / or in the radial direction. It is possible to generate residual stress due to thermocompression bonding in a direction intersecting and / or perpendicular to the direction (thrust direction).
Thereby, the damage of the housing resulting from the thrust force of a rotating shaft can be suppressed.
In addition, “thermocompression bonding” in the present invention refers to a state in which a concave portion is fitted in a convex portion in a compressed state after heating.
また、上記本発明の一態様に係る回転機械において、前記延出部は、前記ラジアル方向に互いに離間した状態で複数設けられていてもよい。 In the rotating machine according to the aspect of the present invention, a plurality of the extending portions may be provided in a state of being separated from each other in the radial direction.
このように、ラジアル方向に互いに離間した状態で複数の延出部を設けた場合でも、回転軸のスラスト力に起因するハウジングの破損を抑制することができる。 Thus, even when a plurality of extending portions are provided in a state of being separated from each other in the radial direction, damage to the housing due to the thrust force of the rotating shaft can be suppressed.
また、上記本発明の一態様に係る回転機械において、前記複数の凹部及び前記複数の凸部のうち、少なくとも一部の前記凹部及び前記凸部は、前記回転軸のスラスト方向における前記ラジアル軸受の重心位置を通過し、かつ前記スラスト方向に対して直交する仮想平面が通過する位置に配置されていてもよい。 Moreover, in the rotary machine according to the aspect of the present invention, at least some of the plurality of recesses and the plurality of projections are provided on the radial bearing in the thrust direction of the rotation shaft. You may arrange | position in the position which passes the gravity center position and the virtual plane orthogonal to the said thrust direction passes.
このような構成とすることにより、複数の凹部及び複数の凸部が上記仮想平面を通過しないように配置した場合と比較して、スラスト力が印加された際にスラスト方向に対して直交する軸の回転方向に印加される力に対する耐性を高めることができる。 By adopting such a configuration, an axis orthogonal to the thrust direction when a thrust force is applied, compared to a case where a plurality of concave portions and a plurality of convex portions are arranged so as not to pass through the virtual plane. The resistance to the force applied in the rotation direction can be increased.
また、上記本発明の一態様に係る回転機械において、前記複数の凹部及び前記複数の凸部は、前記仮想平面を通過する位置に配置してもよい。 In the rotary machine according to one aspect of the present invention, the plurality of concave portions and the plurality of convex portions may be arranged at positions that pass through the virtual plane.
このような構成とすることで、スラスト力が印加された際にスラスト方向に対して直交する軸の回転方向に印加される力に対する耐性をさらに高めることができる。 By adopting such a configuration, it is possible to further increase the resistance to the force applied in the rotational direction of the axis orthogonal to the thrust direction when the thrust force is applied.
また、上記本発明の一態様に係る回転機械において、前記凸部及び前記凹部の形状は、前記スラスト方向及び前記ラジアル方向に対して交差する方向に延在する形状であってもよい。 In the rotary machine according to the aspect of the present invention, the shape of the convex portion and the concave portion may be a shape extending in a direction intersecting the thrust direction and the radial direction.
このように、凸部及び前記凹部をスラスト方向及びラジアル方向に対して交差する方向に延在させることで、凸部と凹部との接触面積を増加させて、凸部間及び凹部間に発生する熱圧着に起因する残留応力の集中を緩和することができる。
また、凸部と凹部との接触面積が増加することで、ハウジングとラジアル軸受との間の密着性を高めることが可能となるので、スラスト力を受けた際にハウジングに対して、ラジアル軸受の位置がずれることを抑制できる。
さらに、スラスト力だけでなく、回転軸が回転することに起因するラジアル力に対する耐性を高めることができる。
In this way, by extending the convex portion and the concave portion in a direction intersecting the thrust direction and the radial direction, the contact area between the convex portion and the concave portion is increased, and is generated between the convex portions and between the concave portions. Residual stress concentration due to thermocompression bonding can be reduced.
In addition, since the contact area between the convex portion and the concave portion increases, it becomes possible to improve the adhesion between the housing and the radial bearing. Therefore, when the thrust force is applied, the radial bearing It can suppress that a position shifts.
Furthermore, not only the thrust force but also the resistance to the radial force resulting from the rotation of the rotating shaft can be enhanced.
また、上記本発明の一態様に係る回転機械において、前記複数の凹部は、各々の該凹部の前記スラスト方向における投影面積が等しく、かつ各々の該凹部の前記ラジアル方向における投影面積が等しく、前記複数の凸部は、各々の該凸部の前記スラスト方向における投影面積が等しく、かつ各々の該凹の前記ラジアル方向における投影面積が等しくてもよい。 Further, in the rotating machine according to the aspect of the present invention, the plurality of recesses have the same projected area in the thrust direction of each of the recesses, and the projected areas in the radial direction of the respective recesses, The plurality of convex portions may have the same projected area in the thrust direction of each convex portion, and the projected area in the radial direction of each concave portion.
このような構成とすることで、スラスト力だけでなく、回転軸が回転することに起因するラジアル力に対する耐性をさらに高めることができる。 By setting it as such a structure, the tolerance with respect to the radial force resulting from not only thrust force but rotation of a rotating shaft can further be improved.
また、上記本発明の一態様に係る回転機械において、前記複数の凸部及び前記複数の凹部は、異なる形状を含んでもよい。 In the rotary machine according to one aspect of the present invention, the plurality of convex portions and the plurality of concave portions may include different shapes.
このような構成の場合でも回転軸のスラスト力に起因するハウジングの破損を抑制することができる。 Even in such a configuration, damage to the housing due to the thrust force of the rotating shaft can be suppressed.
本発明によれば、ハウジングとラジアル軸受が熱圧着された構造において、回転軸のスラスト力に起因するハウジングの破損を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the damage to the housing resulting from the thrust force of a rotating shaft can be suppressed in the structure where the housing and the radial bearing were thermocompression bonded.
以下、図面を参照して本発明を適用した実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の回転機械の寸法関係とは異なる場合がある。 Embodiments to which the present invention is applied will be described below in detail with reference to the drawings. The drawings used in the following description are for explaining the configuration of the embodiment of the present invention, and the sizes, thicknesses, dimensions, and the like of the respective parts shown in the drawings are different from the dimensional relationships of the actual rotating machine. There is.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る回転機械の部分断面図である。図1では、回転機械10の一例として、スクロール圧縮機を図示する。図1の切断位置は、後述する図2に示すC−C線に対応している。
図1において、Dは回転軸23のラジアル方向(以下、「ラジアル方向D」という)、O1は回転軸23の軸線(以下、「軸線O1」という)、O2は軸線O1に対して平行な偏心軸25の中心を通過する偏心軸線(以下、「偏心軸線O2」という)をそれぞれ示している。
また、図1において、X方向は仮想平面F(第1のラジアル軸受32の重心位置Gを通過し、かつZ方向に対して直交する面)に対して平行で、かつY方向及びZ方向に対して直交する方向、Y方向は仮想平面Fに対して平行で、かつZ方向に対して直交する方向、Z方向は回転軸23のスラスト方向をそれぞれ示している。
さらに、図1では、第2のラジアル軸受34を複数の延出部73のうち、1つの延出部73のみ図示する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a rotating machine according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a scroll compressor is illustrated as an example of the
In FIG. 1, D is the radial direction of the rotating shaft 23 (hereinafter referred to as “radial direction D”), O 1 is the axis of the rotating shaft 23 (hereinafter referred to as “axis O 1 ”), and O 2 is relative to the axis O 1. And an eccentric axis passing through the center of the parallel eccentric shaft 25 (hereinafter referred to as “eccentric axis O 2 ”).
In FIG. 1, the X direction is parallel to the virtual plane F (the surface passing through the center of gravity G of the first radial bearing 32 and orthogonal to the Z direction), and in the Y direction and the Z direction. The direction orthogonal to the Y direction is parallel to the imaginary plane F and is orthogonal to the Z direction, and the Z direction indicates the thrust direction of the rotating
Further, in FIG. 1, only one extending
図2は、図1に示す第1のラジアル軸受及びハウジングの側壁部のみをA視した部分断面図である。図2では、説明の便宜上、側壁部35のみを図1に示す仮想平面Fで切断した状態で示す。図2において、図1に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the first radial bearing and the side wall portion of the housing shown in FIG. In FIG. 2, for convenience of explanation, only the
図1及び図2を参照するに、回転機械10は、ハウジング11と、吸入配管13と、吐出配管14と、ディスチャージカバー16と、吐出弁18と、吐出チャンバ19と、圧縮機本体21と、圧縮室22と、回転軸23と、偏心軸25と、駆動用モータ26と、ブッシュアッセンブリ28と、支持板29と、給油ポンプ31と、第1のラジアル軸受32と、オルダムリング33と、第2のラジアル軸受34と、を有する。
1 and 2, the
図3は、図1及び図2に示す領域Bで囲まれた側壁部をE1視した側面図である。図3では、説明の便宜上、延出部66を点線で図示する。図3において、図1及び図2に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
Figure 3 is a side view E 1 view of the side wall portion surrounded by the region B shown in FIGS. In FIG. 3, the
図1〜図3を参照するに、ハウジング11は、側壁部35と、上部カバー部36と、下部カバー部38と、を有する。
側壁部35は、Z方向に延在する筒状の部材である。側壁部35は、上端及び下端が開放端とされている。側壁部35は、ラジアル方向Dに配置された複数の凸部35Aを有する。
複数の凸部35Aは、延出部66に向かう方向に突出している。複数の凸部35Aは、その中心位置を仮想平面Fが通過するように配置されている。複数の凸部35Aは、側壁部35の内側のうち、第1のラジアル軸受32を構成する複数の延出部66が熱圧着される部分に設けられている。
凸部35Aは、1つの延出部66と対向する部分に2つ設けられている。複数の凸部35Aの形状は、例えば、球の一部を切断した形状とすることができる。この場合、複数の凸部35Aの形状は、E1視した状態で、円形となる(図3参照)。
With reference to FIGS. 1 to 3, the
The
The plurality of
Two
上記熱圧着とは、加熱後に、圧縮された状態で、後述する凹部69内に凸部35Aがはまり込んだ状態のことをいう。また、以下の説明において、凸部35Aと凹部69とが熱圧着された部分を、熱圧着部という場合がある。
また、熱圧着部間には、熱圧着に起因する引っ張りの残留応力が発生している。
The thermocompression bonding means a state in which the
Further, a tensile residual stress is generated between the thermocompression bonding portions due to thermocompression bonding.
上部カバー部36は、側壁部35の上端側の開放端に配置されたディスチャージカバー16を介して、側壁部35の上端に設けられている。
下部カバー部38は、側壁部35の下端側の開放端を覆うように、側壁部35の下端に設けられている。
The
The lower cover portion 38 is provided at the lower end of the
吸入配管13は、側壁部35に設けられている。吸入配管13は、外部から作動流体としての冷媒ガスをハウジング11内に吸入するための配管である。
吐出配管14は、上部カバー部36の上端に設けられている。吐出配管14は、圧縮機本体21による圧縮を経て吐出チャンバ19内で高圧状態となった冷媒ガスを排出する。
The
The
ディスチャージカバー16は、上部カバー部36と側壁部35の上端との間に設けられている。ディスチャージカバー16は、ハウジング11内に形成された空間を回転軸23の軸線O1方向(スラスト方向)に区画する略円盤状の部材である。
ディスチャージカバー16は、その中央部に吐出チャンバ19と圧縮後の冷媒ガスを連通するディスチャージポート41を有する。
The
The
吐出弁18は、ディスチャージカバー16上に設けられている。吐出弁18は、その一部がディスチャージポート41と対向するように配置されている。吐出弁18は、ディスチャージポート41を開閉可能な構成とされている。
吐出チャンバ19は、上部カバー部36とディスチャージカバー16とで区画された空間である。
The
The
圧縮機本体21は、固定スクロール43と、旋回スクロール45と、を有する。固定スクロール43は、ハウジング11内に収容されている。固定スクロール43は、フランジ部52を介して、ボルト等によって第1のラジアル軸受32に固定されている。
固定スクロール43は、円盤状の端板47と、固定ラップ49と、外周壁51と、フランジ部52と、を有する。
端板47は、軸線O1に対して直交する面方向に延在している。端板47は、その上面に突出部を有している。該突出部の上端は、ディスチャージカバー16と接続されている。端板47の中央部には、端板47を貫通する固定スクロール吐出口47Aが形成されている。
The
The fixed
The
固定ラップ49は、端板47の一方側の面から軸線O1方向に立設されている。固定ラップ49は、軸線O1方向から見て渦巻状に形成された壁体である。より具体的には、固定ラップ49は、端板47の中心回りに巻回された板状の部材で構成されている。
固定ラップ49は、例えば、軸線O1方向から見て該軸線O1を中心とするインボリュート曲線をなすように構成されることが好ましい。
The fixed
Fixed
外周壁51は、固定ラップ49の径方向外側に設けられている。外周壁51は、端板47の外周に沿って、端板47の下方側に対して筒状に延在している。
フランジ部52、外周壁51の下端に設けられている。フランジ部52は、回転軸の径方向の内側から外側に向かって広がる円環状の部材である。フランジ部52は、ボルト等によって第1のラジアル軸受32に固定されている。
The outer
The
旋回スクロール45は、円盤状の端板55と、渦巻状の旋回ラップ57と、ボス部58と、軸受59と、を有している。端板55は、固定スクロール43の下面と対向するように、固定スクロール43の下方に配置されている。端板55は、その下面側が第1のラジアル軸受32に支持されている。
The orbiting
旋回ラップ57は、端板55の上面側に設けられている。旋回ラップ57は、端板55の上面からZ方向に延出している。旋回ラップ57は、軸線O1と交差する方向において、互いに重なり合うように配置される。言い換えれば、固定ラップ49と旋回ラップ57とは互いに噛み合っている。
このように、固定ラップ49と旋回ラップ57とが噛み合うことで、固定ラップ49と旋回ラップ57との間に一定の空間が形成される。該空間は、旋回ラップ57の旋回に伴って容積が変化する。これにより、冷媒ガスを圧縮することが可能となる。
旋回ラップ57は、例えば、インボリュート曲線をなすように構成されることが望ましい。
The turning
Thus, the fixed
The
ボス部58は円筒形状とされており、端板55の下面側に設けられている。ボス部58は、端板55の下方側(Z方向)に突出している。ボス部58は、偏心軸25と対向するように配置されている。
ボス部58の中心軸は、軸線O2と同軸となっている。ボス部58の内側の空間には、回転軸23に形成された偏心軸25が、ブッシュアッセンブリ28を介して、軸線O1方向から嵌入される。
The
The central axis of the
軸受59は、ボス部58の内側に設けられている。軸受59は、後述するブッシュ62とボス部58との間に配置されている。
The
上記構成とされた圧縮機本体21は、駆動用モータ26による回転エネルギーによって作動流体を圧縮して高圧状態で外部に吐出する。高圧の作動流体は、例えば、空調機器等における冷媒として利用される。
The compressor
圧縮室22は、固定スクロール43と旋回スクロール45との間に形成された空間である。
回転軸23は、ハウジング11内に収容されており、Z方向に延在している。回転軸23は、第1及び第2のラジアル軸受32,34により回転可能に支持されている。回転軸23の形状は、例えば、円柱形状とすることができる。
なお、回転軸23には、給油ポンプ80から潤滑油が供給される。潤滑油は、ブッシュアッセンブリ28のブッシュ62と、旋回スクロール45の軸受59との間を潤滑した後、ハウジング11内の下方に移動し、その後、回収される。
The
The rotating
The rotating
偏心軸25は、回転軸23の上端に設けられている。偏心軸25は、軸線O1に対してオフセットされた(偏心した)位置である偏心軸線O2が偏心軸25の中心位置と一致するように配置されている。偏心軸25は、Z方向に延在している。偏心軸25の形状は、例えば、円柱形状とすることができる。
偏心軸25は、回転軸23が軸線O1回りに回転している状態において、回転軸23の軸線O1回りに公転する。
The
The
駆動用モータ26は、第1のラジアル軸受32と第2のラジアル軸受34との間に位置する回転軸23の周囲に配置されている。駆動用モータ26は、回転軸23をラジアル方向Dに回転させる。
駆動用モータ26による回転エネルギーは、回転軸23を介して、圧縮機本体21に即時に伝達される。
The
The rotational energy from the
ブッシュアッセンブリ28は、偏心軸25と第1のラジアル軸受32との間に設けられている。ブッシュアッセンブリ28は、ブッシュ62を有する。
The
支持板29は、回転軸23の下端と対向する位置に設けられている。支持板29は、スラスト軸受を介して、回転軸23の下端を支持している。支持板29と下部カバー部37との間には、空間が形成されている。
給油ポンプ31は、支持板29の下面側に設けられている。給油ポンプ31は、回転軸23に潤滑油を供給する。
The
The
図4は、図1及び図2に示す領域Bで囲まれた延出部をE2視した側面図である。図4において、図1及び図2に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。 FIG. 4 is a side view of the extending portion surrounded by the region B shown in FIGS. 1 and 2 as viewed from E2. 4, the same components as those shown in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals.
図1、図2、及び図4を参照するに、第1のラジアル軸受32は、ハウジング11内に収容されており、かつハウジング11に対して熱圧着されている。
第1のラジアル軸受32は、軸受本体65と、複数の延出部66(図の場合、一例として3つ)と、を有する。
軸受本体65は、回転軸23の上端部の外周側面と対向するように配置されている。軸受本体65は、回転軸23を回転可能に支持している。
Referring to FIGS. 1, 2, and 4, the first
The first
The bearing
複数の延出部66は、軸受本体65の外側に設けられており、軸受本体65と一体とされている。複数の延出部66は、ラジアル方向Dに所定の間隔で配置されている。
延出部66は、軸受本体65からハウジング11の側壁部35に向かう方向に延出しており、ハウジング11の側壁部35の内側に到達している。
延出部66は、延出部本体68と、複数の凹部69(図2及び図4の場合、2つ)と、を有する。延出部本体68は、軸受本体65からハウジング11の側壁部35に向かう方向に延出している。延出部本体68は、側壁部35の内面と対向する面68aを有する。
The plurality of extending
The extending
The
複数の凹部69は、側壁部35に形成された凸部35Aに対して熱圧着される部分である。複数の凹部69は、延出部本体68の面68aに設けられており、ラジアル方向Dに配置されている。
側壁部35に第1のラジアル軸受32が熱圧着された状態において、複数の凹部69の形状は、凸部35Aの内面全体と接触する形状とされている。
例えば、凸部35Aの形状として、図3に示す形状を用いる場合、複数の凹部69の形状は、球の一部を平面で切断した形状にすることができる。
The plurality of
In a state in which the first
For example, when the shape shown in FIG. 3 is used as the shape of the
図1を参照するに、オルダムリング33は、第1のラジアル軸受32上に設けられている。オルダムリング33は、旋回スクロール45の自転(偏心軸線O2回りの回転)を規制する機能を有する。
オルダムリング33は、旋回スクロール45の端板55に形成された溝に嵌合する突起(図示せず)を有する。
Referring to FIG. 1, the
The
第2のラジアル軸受34は、軸受本体72と、複数の延出部73(図1では、1つのみ図示している)と、を有する。
軸受本体72は、回転軸23の下端部の外周側面と対向するように配置されている。軸受本体72は、回転軸23を回転可能に支持している。
The second
The bearing
複数の延出部73は、軸受本体72の外側に設けられており、軸受本体72と一体とされている。複数の延出部73は、ラジアル方向Dに所定の間隔で配置されている。
延出部73は、軸受本体72からハウジング11の側壁部35に向かう方向に延出しており、ハウジング11の側壁部35の内側に到達している。延出部73は、ハウジング11に対して熱圧着されている。
The plurality of extending
The extending
第1の実施形態の回転機械10によれば、回転軸23のラジアル方向Dに、熱圧着される複数の凹部69及び複数の凸部35を配置することで、回転軸23によるスラスト力が印加される方向(スラスト方向)に対して直交する方向に、熱圧着に起因する残留応力を発生させることが可能となる。これにより、回転軸23のスラスト力に起因するハウジング11の破損を抑制することができる。
According to the rotating
また、仮想平面Fを通過する位置に、複数の凹部69及び複数の凸部35Aを配置することで、スラスト力が印加された際にスラスト方向に対して直交する軸の回転方向に印加される力に対する耐性をさらに高めることができる。
Further, by disposing the plurality of
さらに、複数の凹部69の形状を同じ形状で、かつ球の一部を切断した形状とし、複数の凸部35Aの形状を同じ形状で、かつ凹部69の形状に対応する形状とすることで、複数の凹部69の各々のスラスト方向の投影面積及びラジアル方向Dの投影面積を等しくすることが可能になるとともに、複数の凸部35Aの各々のスラスト方向の投影面積及びラジアル方向Dの投影面積を等しくすることが可能となる。
これにより、スラスト力だけでなく、回転軸23が回転することに起因するラジアル力に対する耐性を高めることができる。
Furthermore, the shape of the plurality of
Thereby, not only the thrust force but also the resistance to the radial force caused by the rotation of the
なお、図1では、一例として、第1のラジアル軸受32のみに複数の凹部69を設けた場合を例に挙げて説明したが、必要に応じて、第2のラジアル軸受34の複数の延出部73にも複数の凹部69を設け、複数の延出部73に設けられた複数の凹部69と接触するハウジング11の内側に凸部35Aを設けてもよい。
In FIG. 1, as an example, the case where a plurality of
図5は、複数の凸部、及び複数の凹部の第1変形例を説明するための側壁部及び延在部の側面図である。図5は、ハウジング11の外側から側面視した図である。図5において、図3及び図4に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
FIG. 5 is a side view of a side wall portion and an extending portion for explaining a first modified example of a plurality of convex portions and a plurality of concave portions. FIG. 5 is a side view of the
第1の実施形態では、一例として、複数の凸部35A、及び複数の凹部69をラジアル方向Dに配置させた場合を例に挙げて説明したが、例えば、図5に示すように、複数の凸部35A、及び複数の凹部69は、ラジアル方向D及びスラスト方向(軸線O1の延在方向)に対して交差する方向に配置してもよい。
このような位置に複数の凸部35A、及び複数の凹部69を配置することで、ハウジング11と第1のラジアル軸受32が熱圧着された構造において、回転軸23のスラスト力に起因するハウジング11の破損を抑制することができるとともに、ラジアル力に対する耐性を高めることができる。
また、この場合には、仮想平面Fに近い位置に複数の凸部35A、及び複数の凹部69を配置させるとよい。
In the first embodiment, as an example, a case where the plurality of
By disposing the plurality of
In this case, a plurality of
なお、第1の実施形態では、一例として、3つの延出部66を設けた場合を例に挙げて説明したが、延出部66の数は、1つ以上であればよく、3つに限定されない。なお、1つの延出部を用いる場合には、リング状の延出部を設ければよい。
In the first embodiment, as an example, the case where the three extending
また、第1の実施形態では、複数の凸部35Aの形状が同一形状で、かつ複数の凹部69の形状が同一形状である場合を例に挙げて説明したが、例えば、複数の凸部35Aの形状、及び複数の凹部69の形状を異ならせてもよい。
このような構成の場合でも回転軸23のスラスト力に起因するハウジング11の破損を抑制することができる。
In the first embodiment, the case where the plurality of
Even in such a configuration, damage to the
さらに、第1の実施形態では、複数の凸部35A、及び複数の凹部69の一部を仮想平面Fが通過するように、複数の凸部35A、及び複数の凹部69を配置させた場合を例に挙げて説明したが、複数の凸部35A、及び複数の凹部69は、仮想平面Fからずれた場所に配置させてもよい。この場合、仮想平面Fの近傍に配置することが好ましい。
Furthermore, in the first embodiment, a case where the plurality of
図6は、複数の凸部、及び複数の凹部の第2変形例を説明するための側壁部及び延在部の側面図である。図6は、ハウジング11の外側から側面視した図である。図6において、図3及び図4に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
FIG. 6 is a side view of a side wall portion and an extending portion for explaining a second modification of the plurality of convex portions and the plurality of concave portions. FIG. 6 is a side view of the
図6に示すように、複数の凸部35A、及び複数の凹部69を、それぞれ4つ以上設ける場合には、一方の一対(2つ)の凸部35A及び凹部69をラジアル方向に配置させ、他方の一対(2つ)の凸部35A及び凹部69をラジアル方向D及びスラスト方向(軸線O1の延在方向)に交差する方向に配置してもよい。
このような場合においても、第1の実施形態の回転機械10と同様な効果を得ることができる。
さらに、4つ以上の凸部35A及び凹部69を設ける場合には、4つ以上の凸部35A及び凹部69をラジアル方向D及びスラスト方向(Z方向)に交差する方向に配置してもよい。
As shown in FIG. 6, when four or more of the plurality of
Even in such a case, an effect similar to that of the
Further, when four or more
また、凹部69及び凸部35Aを4つ以上配置する場合には、少なくとも一部の凹部69及び凸部35Aが、仮想平面Fを通過するように配置させるとよい。
Further, when four or
このような位置に、4つ以上の凹部69及び凸部35Aを配置させることにより、複数の凹部69及び複数の凸部35Aが仮想平面Fを通過しないように配置した場合と比較して、スラスト力が印加された際にスラスト方向に対して直交する軸の回転方向に印加される力に対する耐性を高めることができる。
Compared to the case where the plurality of
(第2の実施形態)
図7は、本発明の第2の実施形態に係る回転機械を構成する側壁部の一部、及び第2のラジアル軸受の一部の側面図であり、側壁部の外側から側面視した図である。図7において、図1〜図4に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a side view of a part of a side wall part and a part of a second radial bearing constituting a rotary machine according to a second embodiment of the present invention, and is a side view from the outside of the side wall part. is there. 7, the same components as those shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals.
図7を参照するに、本発明の第2の実施形態に係る回転機械は、第1の実施形態の回転機械10に設けられた側壁部35及び第1のラジアル軸受32に替えて、側壁部75及び第1のラジアル軸受76を有すること以外は、回転機械10と同様な構成とされている。
Referring to FIG. 7, the rotating machine according to the second embodiment of the present invention replaces the
側壁部75は、側壁部35を構成する複数の凸部35Aに替えて、ラジアル方向Dに配置された複数の凸部78を有すること以外は、側壁部35と同様な構成とされている。
複数の凸部78は、第1の実施形態で説明した複数の凸部35Aと形状が異なること以外は、同様な構成とされている。
つまり、複数の凸部78は、複数の凸部35Aと同様に、中心位置が仮想平面Fを通過するように配置されている。また、凸部78は、第1のラジアル軸受76を構成する1つの延出部81と対向する部分に2つ設けられている。
The
The plurality of
That is, the plurality of
複数の凸部78の形状は、スラスト方向(軸線O1が延在する方向)及びラジアル方向Dに対して交差する方向に延在する形状とされている。
複数の凸部78の形状は、両端が丸みを帯びた形状(ラウンド形状)とされている。複数の凸部78の延在方向(長手方向)と仮想平面Fとが成す角度は、例えば、45°にすることが好ましいが、適宜設定することが可能である。
The shape of the plurality of
The plurality of
第1のラジアル軸受76は、第1のラジアル軸受32を構成する複数の凹部69に替えて、ラジアル方向Dに配置された複数の凹部83を有すること以外は、第1のラジアル軸受32と同様な構成とされている。
複数の凹部83は、第1の実施形態で説明した複数の凹部69と形状が異なること以外は、同様な構成とされている。
つまり、複数の凹部83は、複数の凹部69と同様に、中心位置が仮想平面Fを通過するように配置されている。
The first
The plurality of
That is, the plurality of
複数の凹部83は、側壁部75に形成された凸部78に対して熱圧着される部分である。なお、以下の説明では、凹部83と凸部78とが熱圧着された部分を熱圧着部ということがある。
複数の凹部83は、延出部本体68の面68aに設けられており、ラジアル方向Dに配置されている。複数の凹部83は、凸部78を収容可能な位置に設けられている。
側壁部75に第1のラジアル軸受76が熱圧着された状態において、複数の凹部83の形状は、凸部78の内面全体と接触する形状とされている。
つまり、複数の凹部83の形状は、スラスト方向(軸線O1が延在する方向)及びラジアル方向Dに対して交差する方向に延在する形状とされている。
The plurality of
The plurality of
In a state where the first
That is, the shape of the plurality of
第2の実施形態の回転機械によれば、複数の凸部78、及び複数の凹部83をスラスト方向及びラジアル方向Dに対して交差する方向に延在させて、凸部78と凹部83との接触面積を増加させることにより、熱圧着部間に発生する熱圧着に起因する残留応力の集中を緩和することができる。
また、凸部78と凹部83との接触面積が増加することで、側壁部75と第1のラジアル軸受76との間の密着性を高めることが可能となるので、スラスト力を受けた際に側壁部75に対して、第1のラジアル軸受76の位置がずれることを抑制できる。
さらに、複数の凸部78、及び複数の凹部83をスラスト方向及びラジアル方向Dに対して交差する方向に延在させることで、スラスト力だけでなく、回転軸が回転することに起因するラジアル力に対する耐性を高めることができる。
According to the rotary machine of the second embodiment, the plurality of
Further, since the contact area between the
Furthermore, by extending the plurality of
また、第2の実施形態において、複数の凹部83は、各々の凹部83のスラスト方向における投影面積が等しく、かつ各々の凹部83のラジアル方向Dにおける投影面積が等しく、複数の凸部78は、各々の凸部78のスラスト方向における投影面積が等しく、かつ各々の凸部78ラジアル方向Dにおける投影面積が等しくなるように構成してもよい。
このような構成とすることで、スラスト力だけでなく、回転軸が回転することに起因するラジアル力に対する耐性をさらに高めることができる。
In the second embodiment, the plurality of
By setting it as such a structure, the tolerance with respect to the radial force resulting from not only thrust force but rotation of a rotating shaft can further be improved.
図8は、複数の凸部、及び複数の凹部の第1変形例を説明するための側壁部及び延在部の側面図である。図8は、側壁部75の外側から側面視した図である。図8において、図7に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
FIG. 8 is a side view of a side wall portion and an extending portion for explaining a first modified example of a plurality of convex portions and a plurality of concave portions. FIG. 8 is a side view of the
第2の実施形態では、一例として、複数の凸部78、及び複数の凹部83をラジアル方向Dに配置させた場合を例に挙げて説明したが、例えば、図8に示す第1変形例のように、複数の凸部78、及び複数の凹部83は、ラジアル方向D及びスラスト方向(軸線O1の延在方向)に対して交差する方向に配置してもよい。
このような位置に複数の凸部78、及び複数の凹部83を配置することで、側壁部75と第1のラジアル軸受76が熱圧着された構造において、回転軸のスラスト力に起因するハウジングの破損を抑制することができるとともに、ラジアル力に対する耐性を高めることができる。
また、この場合、複数の凸部78、及び複数の凹部83の一部を仮想平面Fが通過するように、複数の凸部78、及び複数の凹部83を配置させるとよい。
In the second embodiment, as an example, the case where the plurality of
By arranging the plurality of
In this case, the plurality of
図9は、複数の凸部、及び複数の凹部の第2変形例を説明するための側壁部及び延在部の側面図である。図8は、側壁部75の外側から側面視した図である。図8において、図7に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
FIG. 9 is a side view of a side wall portion and an extending portion for explaining a second modification of the plurality of convex portions and the plurality of concave portions. FIG. 8 is a side view of the
先に説明した図8では、ラジアル方向Dにおいて、複数の凸部78の一部、及び複数の凹部83の一部を仮想平面Fが通過する場合を例に挙げて説明したが、図9に示す第2変形例のように、ラジアル方向Dにおいて、複数の凸部78の一部、及び複数の凹部83の一部が仮想平面Fを通過しないで、かつラジアル方向Dにおいて、複数の凸部78の一部、及び複数の凹部83の一部が重ならないように、複数の凸部78、及び複数の凹部83を配置してもよい。
In FIG. 8 described above, the case where the virtual plane F passes through a part of the plurality of
図10は、複数の凸部、及び複数の凹部の第3変形例を説明するための側壁部及び延在部の側面図である。図10は、側壁部75の外側から側面視した図である。図10において、図7に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
FIG. 10 is a side view of a side wall portion and an extending portion for explaining a third modification of the plurality of convex portions and the plurality of concave portions. FIG. 10 is a side view of the
第2の実施形態では、一例として、同じ形状とされた複数の凸部78、及び複数の凹部83を、スラスト方向及びラジアル方向Dに対して同じ角度で傾斜させて配置した場合を例に挙げて説明したが、図10に示す第3変形例のように、異なる形状とされた凸部78,85及び凹部83,86を設け、凸部78,85及び凹部83,86を異なる傾斜角度で配置させてもよい。
In the second embodiment, as an example, a case where a plurality of
図11は、複数の凸部、及び複数の凹部の第4変形例を説明するための側壁部及び延在部の側面図である。図11は、側壁部75の外側から側面視した図である。図11において、図7に示す構造体と同一構成部分には、同一符号を付す。
FIG. 11 is a side view of a side wall portion and an extending portion for explaining a fourth modification of the plurality of convex portions and the plurality of concave portions. FIG. 11 is a side view of the
図11に示す第4変形例のように、各凹部83,92のスラスト方向における投影面積が等しく、かつ各凹部83,92のラジアル方向Dにおける投影面積が等しく、各凸部78,91のスラスト方向における投影面積が等しく、かつ各凸部78,91のラジアル方向Dにおける投影面積が等しくなるような異なる形状とされた凸部78,91及び凹部83,92を設けてもよい。
この場合も、スラスト力だけでなく、回転軸が回転することに起因するラジアル力に対する耐性をさらに高めることができる。
As in the fourth modification shown in FIG. 11, the projection areas in the thrust direction of the
In this case, not only the thrust force but also the resistance against the radial force caused by the rotation of the rotating shaft can be further increased.
また、図10に示す凸部78,85及び凹部83,85、並びに図11に示す凸部78,91及び凹部83,92を、スラスト方向及びラジアル方向に対して、交差する方向に配置させてもよいし、仮想平面Fが通過しない位置に配置させてもよい。
さらに、図7〜図11に示す凸部78,85,91及び凹部83,86,92を組み合わせてもよい。
Further, the
Furthermore, you may combine the
また、図7〜図11に示す凸部78,85,91及び凹部83,86,92のうち、任意の4つの凸部及び凹部を設け、一方の一対(2つ)の凸部及び凹部をラジアル方向に配置させ、他方の一対(2つ)の凸部及び凹部をラジアル方向D及びスラスト方向(軸線O1の延在方向)に交差する方向に配置してもよい。
このような場合においても、第2の実施形態の回転機械と同様な効果を得ることができる。
Moreover, arbitrary 4 convex parts and concave parts are provided among the
Even in such a case, an effect similar to that of the rotating machine of the second embodiment can be obtained.
また、第2の実施形態で説明した凸部及び凹部を4つ以上配置する場合においても、少なくとも一部の凹部及び凸部が、仮想平面Fを通過するように配置させるとよい。 Further, even when four or more convex portions and concave portions described in the second embodiment are arranged, it is preferable that at least some of the concave portions and convex portions are arranged so as to pass through the virtual plane F.
このような位置に、4つ以上の凹部及び凸部を配置させることにより、複数の凹部及び複数の凸部が仮想平面Fを通過しないように配置した場合と比較して、スラスト力が印加された際にスラスト方向に対して直交する軸の回転方向に印加される力に対する耐性を高めることができる。 By arranging four or more concave portions and convex portions at such positions, a thrust force is applied as compared to the case where the plural concave portions and the plurality of convex portions are arranged so as not to pass through the virtual plane F. It is possible to increase resistance to a force applied in the rotation direction of the axis perpendicular to the thrust direction.
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、第1及び第2の実施形態で説明した凸部35A,78,85,91、及び凹部69,83,86,92を組み合わせて用いてもよい。
The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Deformation / change is possible.
For example, the
10…回転機械、11…ハウジング、13…吸入配管、14…吐出配管、16…ディスチャージカバー、19…吐出チャンバ、18…吐出弁、21…圧縮機本体、22…圧縮室、23…回転軸、25…偏心軸、26…駆動用モータ、28…ブッシュアッセンブリ、29…支持板、31…給油ポンプ、32,76…第1のラジアル軸受、33…オルダムリング、34…第2のラジアル軸受、35,75…側壁部、35A,78,85,91…凸部、36…上部カバー部、37…下部カバー部、41…ディスチャージポート、43…固定スクロール、45…旋回スクロール、47,55…端板、47A…固定スクロール吐出口、
49…固定ラップ、51…外周壁、52…フランジ部、57…旋回ラップ、58…ボス部、59…軸受、62…ブッシュ、65,72…軸受本体、66,73,81…延出部、68…延出部本体、68a…面、69,83,86,92…凹部、B…領域、D…ラジアル方向、F…仮想平面、G…重心位置、O1…軸線、O2…偏心軸線
DESCRIPTION OF
49 ... fixed lap, 51 ... outer peripheral wall, 52 ... flange, 57 ... turning wrap, 58 ... boss, 59 ... bearing, 62 ... bush, 65, 72 ... bearing body, 66, 73, 81 ... extension, 68 ... extending portion main body, 68a ... surface, 69,83,86,92 ... recess, B ... area, D ... radial, F ... imaginary plane, G ... center-of-gravity position, O 1 ... axis, O 2 ... eccentric axis
Claims (7)
筒状とされた側壁部、及び該側壁部の内側に設けられた複数の凸部を含み、前記回転軸を収容するハウジングと、
前記ハウジング内に収容されており、前記回転軸を回転可能に支持する軸受本体、及び該軸受本体から前記側壁部に向かう方向に延出しており、前記ハウジングの側壁部の内側に到達する延出部を含むラジアル軸受と、
を備え、
前記延出部は、前記凸部を収容し、該凸部と熱圧着された凹部を複数含み、
前記複数の凸部、及び複数の前記凹部は、前記回転軸のラジアル方向及びスラスト方向に交差する方向及び/または該ラジアル方向に並んで配置されていることを特徴とする回転機械。 A rotation axis that rotates about an axis,
A housing that includes a cylindrical side wall portion and a plurality of convex portions provided on the inner side of the side wall portion and accommodates the rotating shaft;
A bearing main body housed in the housing and rotatably supporting the rotating shaft, and extending from the bearing main body in a direction toward the side wall portion and reaching the inner side of the side wall portion of the housing A radial bearing including a portion,
With
The extension part accommodates the convex part and includes a plurality of concave parts thermocompression-bonded with the convex part,
The rotating machine, wherein the plurality of convex portions and the plurality of concave portions are arranged in a direction intersecting with a radial direction and a thrust direction of the rotating shaft and / or arranged in the radial direction.
前記複数の凸部は、各々の該凸部の前記スラスト方向における投影面積が等しく、かつ各々の該凹の前記ラジアル方向における投影面積が等しいことを特徴とする請求項1ないし5のうち、いずれか1項記載の回転機械。 The plurality of concave portions have the same projected area in the thrust direction of each of the concave portions, and the projected area in the radial direction of each of the concave portions,
6. The method according to claim 1, wherein the plurality of convex portions have the same projected area in the thrust direction of each convex portion, and the projected areas in the radial direction of each concave portion. A rotating machine according to claim 1.
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