JP2553043Y2 - スクロール型圧縮機における回転軸の支持構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はハウジング内に収容された固定スクロール
と、該固定スクロールに対向して自転不能かつ公転可能
に設けられた可動スクロールとの間に可動スクロールの
公転に基づいて容積減少する密閉空間を形成するスクロ
ール型圧縮機における回転軸の支持構造に関するもので
ある。

［従来の技術及び考案が解決しようとする課題］ スクロール型圧縮機においては回転軸の片側に偏心軸
を介して可動スクロールが連係されるとともに、前記回
転軸が２個のラジアルベアリングにより支持されてお
り、両ラジアルベアリングには圧縮動作時に前記偏心軸
に作用する片持ち荷重による曲げモーメントがかかる。
回転軸を支持する両ベアリングに作用する曲げモーメン
トを小さくするため、ベアリングはシャフトシールを挟
んだ状態で長い距離をおいて配置されている（例えば特
開昭61-38189号公報）。

上記回転軸の支持構造において、シャフトシールより
内側（可動スクロール側）に配置されたベアリングは冷
媒ガス中にミスト状となって存在するオイルによりその
潤滑が行われるが、外側に配置されたベアリングはグリ
ースで潤滑を行う必要があり、グリース量の点検を必要
とするだけでなく、グリースが流れ出て長時間運転上信
頼性に欠け、ベアリングに塵埃等が侵入する虞もある。
さらに、両ベアリングの軸方向の距離が長いので、圧縮
機が大型化するという問題もあった。

又、上記問題を解消できる回転軸の支持構造として、
第７図に示すように、ハウジング40に対し回転軸４を一
個のラジアルベアリング41で支持するとともに、回転軸
４に嵌合固定したバランスウエイトを兼用するロータ42
とハウジング40との間にスラストベアリング43を介在
し、さらに可動スクロール16のボス部16cに一体形成し
たフランジ部16dと前記ロータ42との間にスラストベア
リング44を介在したものが提案されている（特開昭55-6
0688号公報）。

この回転軸４の支持構造は、３個のベアリング41,43,
44がシャフトシール12より内側に配置されているので、
冷媒ガス中にミスト状となって存在するオイルにより各
ベアリングの潤滑が行われる。ところが、可動スクロー
ル16は固定スクロール18に対し製作及び組付け上、回避
不可能な寸法公差をもって対接されており、偏心軸13に
圧縮時の反力による片持ち荷重Ｆが作用すると、回転軸
４とロータ42が一体となって傾き、ラジアルベアリング
41の耐久性を低下させるばかりでなく、前記傾動動作が
リヤ側のスラストベアリング44を介して可動スクロール
16に伝達され、可動スクロール16の渦巻部16b先端部と
固定スクロール18の基板18aとが局部的に強く接触して
磨耗を生じ、両スクロールの耐久性が低下するという不
都合がある。

本考案は前記の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、その目的はベアリングのグリース補充が不要でしか
も圧縮機を大型化することなくベアリングの耐久性を高
めることができ、さらに回転軸の傾動を防止して、可動
スクロール及び固定スクロールの耐久性を向上すること
ができるスクロール型圧縮機を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前記の目的を達成するため本考案は、ハウジングに対
しラジアルベアリングを介して偏心軸を備えた回転軸を
支持し、該ハウジング内に収容された固定スクロール
と、該固定スクロールに対向して自転不能かつ前記偏心
軸により公転可能に設けられた可動スクロールとの間に
該可動スクロールの公転に基づいて容積減少する密閉空
間を形成するスクロール型圧縮機において、前記回転軸
に大径部を設けるとともに、大径部の前後両側面とハウ
ジング側に設けたスラスト受部との間に前後一対のスラ
ストベアリングを介在するという手段をとっている。

［作用］ 本考案のスクロール型圧縮機において、可動スクロー
ルが公転作動されて圧縮が行われると、可動スクロール
を介して回転軸上の偏心軸に片持ち荷重が作用する。回
転軸は大径部の両側面をスラストベアリングによりハウ
ジング側に支持されているため、前記片持ち荷重による
回転軸への曲げモーメントは両スラストベアリングを介
してハウジングにより支持され、回転軸の傾動が防止さ
れる。この考案はスラストベアリングを半径方向へ大き
くすることにより、前記曲げモーメントを支持すること
ができ、従って両スラストベアリングの軸線方向への間
隔を短くすることができ、ベアリングをシャフトシール
の内側に配設することが可能となる。

［実施例］ 以下、本考案を具体化した一実施例を第１図〜第４図
に従って説明する。

第１図に示すようにフロントハウジング１とリヤハウ
ジング２とは固定基板３を挟んで接合固定され、フロン
トハウジング１の中心部に形成された軸支筒部1aに対し
大径部4aと小径部4bからなる回転軸４が１個のラジアル
ベアリング５及び２個のスラストベアリング6,7を介し
て支持されている。即ち、前記回転軸４の大径部4aの外
周面は前記ラジアルベアリング５に支持されている。前
記大径部4aのフロント側側面、つまりフロント側スラス
ト受部4cと、フロントハウジング１のスラスト受部1bと
の間には前記フロント側のスラストベアリング６が介在
され、大径部4aのリヤ側の側面、つまりリヤ側スラスト
受部4dとハウジング側スラスト受部として前記軸支筒部
1aのリヤ側端部に固定したストッパリング11との間には
前記リヤ側のスラストベアリング７が介在されている。
なお、前記両スラストベアリング6,7は固定レース８、
可動レース９及び両レース間に位置する多数のニードル
10等により構成されている。

前記回転軸４の小径部4bとフロントハウジング１との
間にはシャフトシール12が介装されている。

回転軸４の大径部4aには偏心軸13がリヤハウジング２
内に突設されている。偏心軸13にはバランスウエイト14
及びブッシュ15が支持され、ブッシュ15には可動スクロ
ール16がラジアルベアリング17を介して回動可能に支持
されている。リヤハウジング２内には固定スクロール18
が可動スクロール16と対向する状態で収容固定され、両
スクロール16,18の基端壁16a,18a及び渦巻部16b,18bに
より密閉空間（圧縮空間）Ｐが形成されるようになって
いる。

可動スクロール16と対向する固定基板３上には固定リ
ング19が取付られ、固定リング19には円形状の公転位置
規制孔19aが複数個、円環状に配置形成されている。可
動スクロール16の基端壁16a背面には前記公転位置規制
孔19aと対向して円形状の公転位置規制孔20aが同数形成
された可動リング20が固定されている。各公転位置規制
孔19a,20aにはこれより小径のシュー21,22が収容され、
対向するシュー21,22間にはボール23が介在されてい
る。両シュー21,22及びボール23は圧縮反作用によって
固定基板３と可動スクロール16との間で圧接嵌合し、見
掛けの上で一体化する。そして、第２図に鎖線で示すよ
うに全てのシュー21,22が偏心軸13の公転によって公転
位置規制孔19a,20a間に挟み込まれながら同一方向に公
転位置規制孔19a,20aの周縁を周回し、可動スクロール1
6が自転することなく公転するようになっている。

フロントハウジング１には冷媒ガス導入用の吸入通路
24が形成され、固定基板３には吸入通路24から吸入室25
に導入された冷媒ガスを両スクロール16,18間へ導く通
路3aが形成されている。固定スクロール18の基端壁18a
の中心部には、基端壁18aの背面側に設けられた吐出室2
6に連通するとともに、吐出弁27により開放可能に閉塞
される吐出孔18cが形成されている。

次に，前記のように構成された圧縮機の作用を説明す
る。

回転軸４の回転に伴い偏心軸13が偏心回転されると、
可動スクロール16の公転により可動スクロール16の渦巻
部16bが固定スクロール18の渦巻部18bに局部的に接触し
ながら第２図の時計方向に公転される。そして、両渦巻
部16b,18bの接触部が渦巻部18bの内周面上を中心に向か
って移動し、二つの接触部間に形成される密閉空間Ｐが
吸入通路24から圧縮機に導入された冷媒ガスを圧縮しな
がら徐々に中心側へ移動され、圧縮された冷媒ガスが吐
出孔18cから吐出室26内へ吐出される。

冷媒ガスの圧縮動作に伴い偏心軸13には可動スクロー
ル16からの圧縮反力が第３図に示すように片持ち荷重Ｆ
として作用する。この片持ち荷重Ｆは回転軸４の大径部
4aを介して両スラストベアリング6,7に曲げモヘメント
Ｍとして作用し、フロント側スラスト受部4cはスラスト
ベアリング６から反力F1を設け、リヤ側スラスト受部4d
はスラストベアリング７から反力F2を受ける。この両ス
ラストベアリングの反力F1,F2の作用点は回転軸４の中
心軸線Ｏから充分大きい距離に設定されているため、両
反力F1,F2を小さくすることができる。又、前記ラジア
ルベアリング５には半径方向への荷重のみが伝達され、
この荷重による半径方向の反力F3は、反力F1,F2により
減殺されるため小さくなる。

この考案においては、回転軸４を支持するラジアルベ
アリング５の両側にフロントハウジング１の軸支筒部1a
を利用して両スラストベアリング6,7により前記大径部4
aの両側面を支持したので、両スラストベアリング6,7の
軸線方向の間隔を小さくすることができ、この結果シャ
フトシール12の内側に各ベアリング５〜７を収容するこ
とができ、各ベアリングの潤滑は、冷媒ガス中にミスト
状となって存在するオイルにより行われ、グリース補充
が不要となる。又、各ベアリング５〜７はシャフトシー
ル12の内側に配置されて外気と完全に隔離されているた
め、塵埃等がベアリングに噛みこまれることもない。

特に、この考案においては偏心軸13に片持ち荷重Ｆが
作用しても、回転軸４はフロントハウジング１の軸支筒
部1aにラジアルベアリング５及びスラストベアリング6,
7を介して支持されているため、回転軸４が傾斜するこ
とはなく、従って可動スクロール16が傾動するのを未然
に防止することができ、可動スクロール16と固定スクロ
ール18の局部的接触を防止して耐久性を向上することが
できる。

又、本実施例ではスラストベアリング6,7はその外周
寄りがハウジング１側のスラスト受部1b,11にて、内周
寄りが回転軸４側のスラスト受部4c,4dにて支承され、
スラストベアリング6,7自体を皿バネの如く撓ませるこ
とにより、製造上回避不可能な軸方向の寸法公差を吸収
でき、スラストベアリング6,7や支承部にガタが発生す
るのが防止され、ベアリング寿命を延命し、騒音の発生
も抑制できる。

次に、この考案の別例を第５図及び第６図に基づいて
説明する。

第５図に示す実施例では、両スラストベアリング6,7
のうち曲げモーメントを受けにくいフロント側のスラス
トベアリング６の径を小さくするとともに、フロントハ
ウジング１に形成した軸支筒部1aの一部を開口して通路
1cを形成し、フロント側のスラストベアリング６が冷媒
ガスの進入によって潤滑され易くしている。

第６図に示す実施例では、回転軸４の大径部4aを両ス
ラストベアリング6,7により支持し、小径部4bと軸支筒
部1aとの間にラジアルベアリング５を介在している。

なお、本考案は前記実施例に限定されるものではな
く、例えば、大径部4aを二箇所に形成するとともに、一
方の大径部4aを両スラストベアリング6,7のみにより支
持し、他方の大径部4aをラジアルベアリング５のみによ
り支持するようにしてもよい。

［考案の効果］ 以上詳述したように本考案によれば、ベアリングのグ
リース補充が不要でしかも圧縮機を大型化することなく
ベアリングの耐久性を高めることができ、さらに回転軸
の傾動を防止して、可動スクロール及び固定スクロール
の耐久性を向上することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧縮機全体を示す断面図、第２図は第１図のＡ
−Ａ線断面図、第３図は回転軸の支持構造を示す断面
図、第４図は回転軸の支持構造を分解して示す斜視図、
第５図及び第６図はこの考案の別例を示す部分断面図、
第７図は従来例を示す断面図である。 フロントハウジング１、軸支筒部1a、スライト受部1b、
回転軸４、大径部4a、小径部4b、スラスト受部4c,4d、
ラジアルベアリング５、スラストベアリング6,7、スラ
スト受部としてのストッパリング11、偏心軸13、可動ス
クロール16、固定スクロール18、密閉空間Ｐ。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングに対しラジアルベアリングを介
   して偏心軸を備えた回転軸を支持し、該ハウジング内に
   収容された固定スクロールと、該固定スクロールに対向
   して自転不能かつ前記偏心軸により公転可能に設けられ
   た可動スクロールとの間に該可動スクロールの公転に基
   づいて容積減少する密閉空間を形成するスクロール型圧
   縮機において、 前記回転軸に大径部を設けるとともに、大径部の前後両
   側面とハウジング側に設けたスラスト受部との間に前後
   一対のスラストベアリングを介在したスクロール型圧縮
   機における回転軸の支持構造。