JP3342444B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents
スクロール圧縮機Info
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- JP3342444B2 JP3342444B2 JP23550599A JP23550599A JP3342444B2 JP 3342444 B2 JP3342444 B2 JP 3342444B2 JP 23550599 A JP23550599 A JP 23550599A JP 23550599 A JP23550599 A JP 23550599A JP 3342444 B2 JP3342444 B2 JP 3342444B2
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- revolving scroll
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2360/00—Engines or pumps
- F16C2360/42—Pumps with cylinders or pistons
Landscapes
- Rotary Pumps (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、公転スクロール部材
を、スラスト玉軸受で自転しないように支持したスクロ
ール圧縮機に関するものである。
を、スラスト玉軸受で自転しないように支持したスクロ
ール圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】スクロール圧縮機は、図８に示すように
公転スクロール部材５１および静止スクロール部材５２
に螺旋状隔壁５３，５４を各々設け、両各壁５３，５４
間に形成される圧縮室５５を、公転スクロール部材５１
の公転に伴って容積変化させることにより圧縮動作を行
うものである。
公転スクロール部材５１および静止スクロール部材５２
に螺旋状隔壁５３，５４を各々設け、両各壁５３，５４
間に形成される圧縮室５５を、公転スクロール部材５１
の公転に伴って容積変化させることにより圧縮動作を行
うものである。
【０００３】公転スクロール部材５１は、自転を伴うこ
となく公転半径Ｅで公転させるものであり、この自転阻
止および公転支持のために、ボール５６を公転スクロー
ル部材５１と固定フレーム５７との間に介在させてい
る。これら公転スクロール部材５１および固定フレーム
５７には、ボール５６の移動範囲を拘束する凹部５８が
設けてあり、凹部５８の直径は、ボール５６が円軌道で
転がり自在なように、公転半径Ｅに略等しく設計され
る。
となく公転半径Ｅで公転させるものであり、この自転阻
止および公転支持のために、ボール５６を公転スクロー
ル部材５１と固定フレーム５７との間に介在させてい
る。これら公転スクロール部材５１および固定フレーム
５７には、ボール５６の移動範囲を拘束する凹部５８が
設けてあり、凹部５８の直径は、ボール５６が円軌道で
転がり自在なように、公転半径Ｅに略等しく設計され
る。
【０００４】凹部５８の代わりに、図９に示すように溝
断面が円弧状の環状の軌道溝５９を、前記公転半径Ｅに
等しい軌道直径ｅに形成したものも提案されている（例
えば、特開昭５５−１５５９１６号公報）。
断面が円弧状の環状の軌道溝５９を、前記公転半径Ｅに
等しい軌道直径ｅに形成したものも提案されている（例
えば、特開昭５５−１５５９１６号公報）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図８の例において、公
転スクロール部材５１には圧縮室５５の圧縮ガス圧のた
めに、大きな軸方向荷重が作用し、この荷重がボール５
６と凹部５８の底面との接触面に加わる。しかし、この
接触状態は、球と平面との関係であって点接触になるた
め、単位面積当たりの接触圧が大きく、そのため摩耗や
転がり疲れが著しくて軸受寿命が短くなるという問題点
がある。
転スクロール部材５１には圧縮室５５の圧縮ガス圧のた
めに、大きな軸方向荷重が作用し、この荷重がボール５
６と凹部５８の底面との接触面に加わる。しかし、この
接触状態は、球と平面との関係であって点接触になるた
め、単位面積当たりの接触圧が大きく、そのため摩耗や
転がり疲れが著しくて軸受寿命が短くなるという問題点
がある。
【０００６】図９の例の場合は、軌道溝５９の内面が円
弧状であるため、ボール５６の軌道面との接触面積が大
きくなり、面圧が低下して軸受寿命が大幅に向上する。
しかし、このような円弧状断面の環状の軌道溝５９を公
転スクロール部材５１や固定フレーム５７に直接に加工
することは非常に難しく、そのため生産性が悪く、製造
コストが高くなるという問題点がある。
弧状であるため、ボール５６の軌道面との接触面積が大
きくなり、面圧が低下して軸受寿命が大幅に向上する。
しかし、このような円弧状断面の環状の軌道溝５９を公
転スクロール部材５１や固定フレーム５７に直接に加工
することは非常に難しく、そのため生産性が悪く、製造
コストが高くなるという問題点がある。
【０００７】この発明の目的は、公転の支持を行うスラ
スト玉軸受につき、軸受寿命の向上と、製造の容易とが
図れるスクロール圧縮機を提供することである。
スト玉軸受につき、軸受寿命の向上と、製造の容易とが
図れるスクロール圧縮機を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このスクロール圧縮機
は、公転スクロール部材の公転運動により圧縮動作を行
うスクロール圧縮機において、前記公転スクロール部材
を、スラスト玉軸受を介して固定フレームに設置し、前
記スラスト玉軸受は、前記公転スクロール部材および固
定フレームに各々装着されて軸方向に対面する一対のリ
ング状軌道輪を有するものとする。これら軌道輪は、鋼
板製であって、両軌道輪の対向する面に、ボールを各々
環状に転走させる軌道溝が、周方向の間隔を隔てた複数
箇所に設けられたものとする。 これら軌道輪は、内外周
にフランジを有する溝形の断面形状に形成され、そのウ
エブ内面に前記軌道溝が形成されたものとする。これら
軌道輪の前記公転スクロール部材および固定フレームへ
の装着は、公転スクロール部材および固定フレームに形
成した環状の軌道輪装着溝に各軌道輪をそれぞれ嵌合さ
せ、前記フランジを軌道輪装着溝の開口周縁に係合させ
た状態とする。
は、公転スクロール部材の公転運動により圧縮動作を行
うスクロール圧縮機において、前記公転スクロール部材
を、スラスト玉軸受を介して固定フレームに設置し、前
記スラスト玉軸受は、前記公転スクロール部材および固
定フレームに各々装着されて軸方向に対面する一対のリ
ング状軌道輪を有するものとする。これら軌道輪は、鋼
板製であって、両軌道輪の対向する面に、ボールを各々
環状に転走させる軌道溝が、周方向の間隔を隔てた複数
箇所に設けられたものとする。 これら軌道輪は、内外周
にフランジを有する溝形の断面形状に形成され、そのウ
エブ内面に前記軌道溝が形成されたものとする。これら
軌道輪の前記公転スクロール部材および固定フレームへ
の装着は、公転スクロール部材および固定フレームに形
成した環状の軌道輪装着溝に各軌道輪をそれぞれ嵌合さ
せ、前記フランジを軌道輪装着溝の開口周縁に係合させ
た状態とする。
【０００９】
【作用】この構成によると、公転スクロール部材を公転
させるときに、公転スクロール部材と固定フレームの間
に介在したボールは、両部材の軌道輪における局部的な
軌道溝によって転走経路が拘束される。そのため公転ス
クロール部材の自転が阻止される。
させるときに、公転スクロール部材と固定フレームの間
に介在したボールは、両部材の軌道輪における局部的な
軌道溝によって転走経路が拘束される。そのため公転ス
クロール部材の自転が阻止される。
【００１０】公転スクロール部材と固定フレームとの間
に加わる軸方向荷重は、ボールと各軌道輪との接触面に
作用する。
に加わる軸方向荷重は、ボールと各軌道輪との接触面に
作用する。
【００１１】
【実施例】この発明の一実施例を図１ないし図４に基づ
いて説明する。このスクロール圧縮機は、スラスト玉軸
受１が固定フレーム２と公転スクロール部材３との間に
設けられている。
いて説明する。このスクロール圧縮機は、スラスト玉軸
受１が固定フレーム２と公転スクロール部材３との間に
設けられている。
【００１２】公転スクロール部材３は、中心部に突出し
た筒部３ａが駆動軸４にニードル軸受等の軸受５を介し
て回転自在に嵌合しており、駆動軸４はモータ等の回転
軸（図示せず）に偏心して設けられて、回転軸の軸心と
なる公転中心Ｑの回りに公転半径Ｅで公転駆動される。
したがって、公転スクロール部材３は、駆動軸４と共に
公転中心Ｑの回りに公転半径Ｅで公転運動を行う。
た筒部３ａが駆動軸４にニードル軸受等の軸受５を介し
て回転自在に嵌合しており、駆動軸４はモータ等の回転
軸（図示せず）に偏心して設けられて、回転軸の軸心と
なる公転中心Ｑの回りに公転半径Ｅで公転駆動される。
したがって、公転スクロール部材３は、駆動軸４と共に
公転中心Ｑの回りに公転半径Ｅで公転運動を行う。
【００１３】固定フレーム２と一体のハウジング６に
は、公転スクロール部材３の上面と対面する固定スクロ
ール部材（図示せず）が設けてあり、これら公転スクロ
ール部材３と固定スクロール部材とに各々設けた螺旋状
隔壁（図示せず）の間で、スクロール圧縮機の圧縮室が
図８の例と同様に構成される。
は、公転スクロール部材３の上面と対面する固定スクロ
ール部材（図示せず）が設けてあり、これら公転スクロ
ール部材３と固定スクロール部材とに各々設けた螺旋状
隔壁（図示せず）の間で、スクロール圧縮機の圧縮室が
図８の例と同様に構成される。
【００１４】スラスト玉軸受１は、固定フレーム２およ
び公転スクロール部材３に装着された一対の対面するリ
ング状軌道輪７，７と、これら軌道輪７，７の間に介在
させたボール８とで構成される。
び公転スクロール部材３に装着された一対の対面するリ
ング状軌道輪７，７と、これら軌道輪７，７の間に介在
させたボール８とで構成される。
【００１５】各軌道輪７，７は、プレス加工による鋼板
等の深絞り成形品からなり、これら軌道輪７，７の対向
面には、ボール８を転走させる環状の軌道溝１１が周方
向複数箇所に等間隔で成形してある（図２）。各軌道溝
１１は、溝断面がボール８よりも僅かに大きな曲率半径
ｒ（図３）の円弧状断面に形成され、かつ溝底部に沿う
円周軌道の直径ｅが、公転スクロール部材３の公転半径
Ｅ（図１）に略等しく設定される。
等の深絞り成形品からなり、これら軌道輪７，７の対向
面には、ボール８を転走させる環状の軌道溝１１が周方
向複数箇所に等間隔で成形してある（図２）。各軌道溝
１１は、溝断面がボール８よりも僅かに大きな曲率半径
ｒ（図３）の円弧状断面に形成され、かつ溝底部に沿う
円周軌道の直径ｅが、公転スクロール部材３の公転半径
Ｅ（図１）に略等しく設定される。
【００１６】軌道輪７は、軌道溝１１の非形成部分の断
面を図４に示すように、内外周にフランジ７ａを有する
溝形の断面形状に形成され、そのウエブ内面に前記軌道
溝１１が成形される。なお、プレス加工の手順は、図４
のように溝形に成形する過程と、軌道溝１１を成形する
過程との２段階に分けても、リング状の金属板から一度
に全体の成形を行っても良い。
面を図４に示すように、内外周にフランジ７ａを有する
溝形の断面形状に形成され、そのウエブ内面に前記軌道
溝１１が成形される。なお、プレス加工の手順は、図４
のように溝形に成形する過程と、軌道溝１１を成形する
過程との２段階に分けても、リング状の金属板から一度
に全体の成形を行っても良い。
【００１７】各軌道輪７，７は、固定フレーム２および
公転スクロール部材３に形成した環状の軌道輪装着溝９
に嵌合させ、フランジ７ａを軌道輪装着溝９の開口周縁
に係合させる。この状態で、図３に白矢印Ａで示すよう
にフランジ７ａをポンチ等の工具で打撃してかしめ突部
１２を形成し、軌道輪７の回り止めを行う。固定フレー
ム２および公転スクロール部材３には、予めかしめ突部
１２と係合させる凹部（図示せず）を形成しておき、そ
の位置で前記のかしめを行う。かしめ突部１２は、軌道
輪７の周方向複数箇所、例えば３か所程度に設ける。
公転スクロール部材３に形成した環状の軌道輪装着溝９
に嵌合させ、フランジ７ａを軌道輪装着溝９の開口周縁
に係合させる。この状態で、図３に白矢印Ａで示すよう
にフランジ７ａをポンチ等の工具で打撃してかしめ突部
１２を形成し、軌道輪７の回り止めを行う。固定フレー
ム２および公転スクロール部材３には、予めかしめ突部
１２と係合させる凹部（図示せず）を形成しておき、そ
の位置で前記のかしめを行う。かしめ突部１２は、軌道
輪７の周方向複数箇所、例えば３か所程度に設ける。
【００１８】上記構成の動作を説明する。公転スクロー
ル部材３は、駆動軸４の駆動により、公転半径Ｅで公転
運動をする。このとき、固定フレーム２と公転スクロー
ル部材３とは、軌道輪７，７間に介在したボール８を介
して係合しており、ボール８の転走範囲が局部的な環状
軌道溝１１の内部に制限されるため、公転スクロール部
材３の自転が阻止される。すなわち、各ボール８は、公
転スクロール部材３の公転運動に伴って、両軌道輪７，
７の環状の軌道溝１１内を、公転半径Ｅと等しい直径ｅ
の円周軌道で転走する。したがって、公転スクロール部
材３は、固定フレーム２に対して常に一定の角度関係を
保ちながら公転運動をすることになり、このような動作
によりスクロール圧縮機の圧縮動作が行われる。
ル部材３は、駆動軸４の駆動により、公転半径Ｅで公転
運動をする。このとき、固定フレーム２と公転スクロー
ル部材３とは、軌道輪７，７間に介在したボール８を介
して係合しており、ボール８の転走範囲が局部的な環状
軌道溝１１の内部に制限されるため、公転スクロール部
材３の自転が阻止される。すなわち、各ボール８は、公
転スクロール部材３の公転運動に伴って、両軌道輪７，
７の環状の軌道溝１１内を、公転半径Ｅと等しい直径ｅ
の円周軌道で転走する。したがって、公転スクロール部
材３は、固定フレーム２に対して常に一定の角度関係を
保ちながら公転運動をすることになり、このような動作
によりスクロール圧縮機の圧縮動作が行われる。
【００１９】圧縮ガス圧により、公転スクロール部材３
には大きな軸方向荷重が作用するが、この軸方向荷重は
ボール８と各軌道輪７，７との接触面で受けられる。こ
のとき、軌道溝１１の内面が円弧状断面に形成されてい
るため、ボール８との接触面積が広く、そのため面圧が
軽減されて摩耗や転がり疲れが生じ難くなり、軸受寿命
が向上する。
には大きな軸方向荷重が作用するが、この軸方向荷重は
ボール８と各軌道輪７，７との接触面で受けられる。こ
のとき、軌道溝１１の内面が円弧状断面に形成されてい
るため、ボール８との接触面積が広く、そのため面圧が
軽減されて摩耗や転がり疲れが生じ難くなり、軸受寿命
が向上する。
【００２０】軌道溝１１は、比較的加工の難しい円弧状
断面の環状溝であるが、複雑な形状の公転スクロール部
材３や固定フレーム２とは別に軌道輪７を設け、これら
軌道輪７をプレスによる深絞り成形品としたため、軌道
溝１１の形成が容易に、かつ精度良く行える。
断面の環状溝であるが、複雑な形状の公転スクロール部
材３や固定フレーム２とは別に軌道輪７を設け、これら
軌道輪７をプレスによる深絞り成形品としたため、軌道
溝１１の形成が容易に、かつ精度良く行える。
【００２１】図５ないし図７は他の実施例を示す。この
例は、深絞りによって形成する軌道輪７を前記実施例と
表裏逆の溝形断面とし、そのウエブ外面に軌道溝１１を
成形したものである。軌道輪７の縦フランジ７ｃは、固
定フレーム２および公転スクロール部材３に軌道輪装着
溝９に沿って設けられるフランジ嵌合溝１３に嵌合させ
る。軌道輪７の回り止めは、前記実施例と同様にかしめ
突部１２で行う。このように構成した場合は、軌道輪７
の強度が縦フランジ７ｃによって強くなり、容易に変形
することがなくなるという利点がある。その他の構成効
果は前記実施例と同様である。
例は、深絞りによって形成する軌道輪７を前記実施例と
表裏逆の溝形断面とし、そのウエブ外面に軌道溝１１を
成形したものである。軌道輪７の縦フランジ７ｃは、固
定フレーム２および公転スクロール部材３に軌道輪装着
溝９に沿って設けられるフランジ嵌合溝１３に嵌合させ
る。軌道輪７の回り止めは、前記実施例と同様にかしめ
突部１２で行う。このように構成した場合は、軌道輪７
の強度が縦フランジ７ｃによって強くなり、容易に変形
することがなくなるという利点がある。その他の構成効
果は前記実施例と同様である。
【００２２】
【発明の効果】この発明のスクロール圧縮機は、その公
転スクロール部材を支持するスラスト玉軸受につき、容
易に加工が行えて、コスト低下が図れるという効果があ
る。
転スクロール部材を支持するスラスト玉軸受につき、容
易に加工が行えて、コスト低下が図れるという効果があ
る。
【図１】この発明の一実施例にかかるスクロール圧縮機
のスラスト玉軸受による支持部を示す断面図である。
のスラスト玉軸受による支持部を示す断面図である。
【図２】そのスラスト玉軸受の軌道輪の平面図である。
【図３】図２のIII-III 線拡大断面図である。
【図４】図２のIV-IV 線拡大断面図である。
【図５】この発明の他の実施例における軌道輪の平面図
である。
である。
【図６】図５のVI-VI 線拡大断面図である。
【図７】図５のVII-VII 線拡大断面図である。
【図８】従来のスラスト玉軸受とスクロール装置との関
係を示す部分断面図である。
係を示す部分断面図である。
【図９】他の従来例の部分断面図である。
１…スラスト玉軸受、２…固定フレーム、３…公転スク
ロール部材、４…駆動軸、７…軌道輪、８…ボール、１
１…軌道溝
ロール部材、４…駆動軸、７…軌道輪、８…ボール、１
１…軌道溝
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16C 19/00 - 19/56 F16C 33/30 - 33/66 F04C 18/02 311
Claims (1)
- 【請求項１】 公転スクロール部材の公転運動により圧
縮動作を行うスクロール圧縮機において、前記公転スク
ロール部材を、スラスト玉軸受を介して固定フレームに
設置し、前記スラスト玉軸受は、前記公転スクロール部
材および固定フレームに各々装着されて軸方向に対面す
る一対のリング状軌道輪を有し、これら軌道輪は、鋼板
製であって、両軌道輪の対向する面に、ボールを各々環
状に転走させる軌道溝が、周方向の間隔を隔てた複数箇
所に設けられており、かつこれら軌道輪は、内外周にフ
ランジを有する溝形の断面形状に形成され、そのウエブ
内面に前記軌道溝が形成され、これら軌道輪の前記公転
スクロール部材および固定フレームへの装着は、公転ス
クロール部材および固定フレームに形成した環状の軌道
輪装着溝に各軌道輪をそれぞれ嵌合させ、前記フランジ
を軌道輪装着溝の開口周縁に係合させた状態としたスク
ロール圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23550599A JP3342444B2 (ja) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | スクロール圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23550599A JP3342444B2 (ja) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | スクロール圧縮機 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3209925A Division JP2997103B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | スラスト玉軸受 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26812099A Division JP3342450B2 (ja) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | スラスト玉軸受 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000046046A JP2000046046A (ja) | 2000-02-15 |
| JP3342444B2 true JP3342444B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=16987014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23550599A Expired - Fee Related JP3342444B2 (ja) | 1999-08-23 | 1999-08-23 | スクロール圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3342444B2 (ja) |
-
1999
- 1999-08-23 JP JP23550599A patent/JP3342444B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000046046A (ja) | 2000-02-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080823 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |