JP3555273B2 - スクロール形流体機械 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
リング本体に、直径方向に延び、可動スクロールに摺動する一対の第１キー手段と、該第１キー手段に対し直交し、静止部材に摺動する一対の第２キー手段とを設けた自転防止機構と、可動スクロールを支持するスラスト軸受を備えるハウジングとを有するスクロール型流体機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自転防止機構と、可動スクロールを支持するスラスト軸受を備えるハウジングとを有するスクロール型流体機械としては、例えば特開平４−２４１７０１号公報に記載されたものが知られている。
【０００３】
従来のスラスト軸受を備えるスクロール型流体機械は、図５に示すように、ケーシングＡ内に内装するハウジングＢの上部に環状のスラスト軸受Ｃを設け、該スラスト軸受Ｃに、固定スクロールＤに噛み合う可動スクロールＥの鏡板Ｅ１裏面を支持すると共に、該ハウジングＢにおけるスラスト軸受Ｃの径方向外方で、該スラスト軸受Ｃの軸受面よりも下方に、自転防止機構を構成するオルダムリングＦのリング本体Ｇを摺動可能に支持する環状の受座Ｈを設けている。
【０００４】
そして、可動スクロールＥの鏡板Ｅ１外周部に、径方向に延びる一対の第１キー溝Ｊを設け、また、前記ハウジングＢにおける受座Ｈに、径方向に延びる一対の第２キー溝Ｋを形成して、第１キー溝Ｊと第２キー溝Ｋとを直交させるようにして、これら各キー溝Ｊ，Ｋに係合する第１及び第２キー手段Ｌ，Ｍをもつリング本体Ｇを前記ハウジングＢの受座Ｈに配設することにより、駆動軸Ｎの回転で可動スクロールＥがスラスト軸受Ｃで自転することなく旋回運動できるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、以上の構成では、オルダムリングＦのリング本体Ｇの内方にスラスト軸受Ｃを位置させる構造、即ち、該スラスト軸受Ｃの周りをリング本体Ｇが摺動する構造となっているため、リング本体Ｇの内径は、スラスト軸受Ｃの外径よりも大きくしなければならなかった。
【０００６】
さらに、スラスト軸受Ｃで可動スクロールＥを軸受支持する際、該可動スクロールＥをスラスト軸受Ｃにおいて摺動させながら軸受支持することから、摺動の際の油切れ防止などを考慮して前記スラスト軸受Ｃと可動スクロールＥ鏡板背面との間の面圧を下げようとして、スラスト軸受Ｃの外径を大きくし、軸受面積を大きくすることが考えられるが、このようにスラスト軸受Ｃの外径を大きくすると、該スラスト軸受Ｃの外方に配設するオルダムリングＦのリング本体Ｇの径も大きくしなくてはならず、スクロール形流体機械全体が大型化する問題が生じるのであった。
【０００７】
本発明は、以上の問題に鑑みて成したもので、その目的は、スクロール形流体機械全体が大型化することなくスラスト軸受の軸受面積を大きくして可動スクロールの軸受支持を良好に行えるスクロール形流体機械を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、リング本体８１に、直径方向に延び、可動スクロール３に摺動する一対の第１キー手段８２，８２と、該第１キー手段８２，８２に対し直交し、静止部材に摺動する一対の第２キー手段８３，８３とを設けた自転防止機構と、可動スクロール３を支持するスラスト軸受５を備え、かつ、リング本体８１を支持するハウジング４とを有するスクロール型流体機械において、スラスト軸受５を、第１キー手段８２，８２の内方側端縁間距離Ｌ１と、第２キー手段８３，８３の内方側端縁間距離Ｌ２に旋回直径２Ｒｏｒを減じた長さとの何れか小さい方にほぼ等しい外径ｘを有する板状円環部材５１により形成したのである。
【０００９】
以上の構成により、請求項１記載の発明によれば、スラスト軸受５をハウジング４とは別部材の板状円環部材５１から構成し、しかも、この板状円環部材５１の外径をリング本体８１の内径に関係なく、第１キー手段８２，８２の内方側端縁間距離Ｌ１と、第２キー手段８３，８３の内方側端縁間距離Ｌ２に旋回直径２Ｒｏｒを減じた長さとの何れか小さい方にほぼ等しい外径ｘとしているので、前記板状円環部材５１を、前記リング本体８１の可動スクロール側端面よりも可動スクロール側に配設することにより、リング本体８１を大きくすることなく、コンパクト化できながら、スラスト軸受５の軸受面積を大きくすることが可能となり、その結果、圧縮機全体の外径が大きくなることなく、スラスト軸受５の面圧を低下させられ、可動スクロール３をスラスト軸受５において油切れすることなく良好に軸受支持することができるのである。
【００１０】
さらに、第１キー手段８２，８２及び第２キー手段８３，８３をスラスト軸受５の軸受面に近付けることができるので、スラスト軸受５に給油後の油を効率よく各キー手段８２，８３に供給できるのである。
【００１１】
また、上記請求項１記載の発明において、前記スラスト軸受５の外径ｘを、前記リング本体８１の最小内径よりも大きくすると共に、リング本体８１を板状円環部材５１とハウジング４との間に介在させたのである。
【００１２】
以上の構成により、請求項１記載の発明では、固定部材である板状円環部材５１とハウジング４とによりリング本体８１を挟み込むので、リング本体８１の軸方向移動がハウジング４と板状円環部材５１との間に形成される固定クリアランスの範囲内で確実に規制され、可動スクロール３が軸方向に移動してもリング本体８１のばたつきが抑えられ、騒音を軽減できる。
【００１３】
また、リング本体８１は、可動スクロール３のような移動が起こらないハウジング４と板状円環部材５１とで挟み込まれるので、挟み込み交差をできるだけ小さくすることができ、リング本体８１に設ける各キー手段８２，８３のキー溝でのこじりも軽減できて信頼性を向上できる。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、板状円環部材５１とハウジング４との間に、一端がハウジング４に設ける潤滑油の移送通路９１に連通し、他端がリング本体８１に向かって開口する油通路９２を形成したのである。
【００１５】
以上の構成により、請求項２記載の発明では、移送通路９１に汲み上げられる油を油通路９２を介してリング本体８１に強制給油できるので、リング本体８１の摺動部の潤滑がさらに良好に行えるのである。
【００１６】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、潤滑油の移送通路９１の出口部を、スラスト軸受５の軸受面に開放したのである。
【００１７】
以上の構成により、請求項３記載の発明では、スラスト軸受５へ給油する移送通路９１を利用してリング本体８１の各摺動への給油が可能となり、給油経路の構成簡単にできながら、リング本体８１の各摺動部への潤滑も良好に行えるのである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の第一実施例について、図１乃至図３に基づいて説明する。図１に示すスクロール型流体機械は、低圧ドーム型のスクロール形圧縮機で、密閉ケーシング１の内部上方に圧縮要素ＣＦを、ケーシング１の内部下方にモータＭを内装しており、前記圧縮要素ＣＦは、上下対向状に配設される固定スクロール２と可動スクロール３とから成り、前記固定スクロール２を静止部材であるハウジング４にボルトＢを介して固定し、該ハウジング４の上面側に設けるスラスト軸受５に、前記可動スクロール３の鏡板３１背面側を回動自由に支持すると共に、前記可動スクロール３を前記モータＭの駆動軸６に連動させる一方、前記ケーシング１の内部で前記固定スクロール２の上部側に、該固定スクロール２に形成する吐出口２１が開口し、かつ、吐出冷媒をケーシング外部に吐出する外部吐出管１１を開口させる高圧室１２を前記固定スクロール２の鏡板２２上方に配設する仕切壁１３により区画形成すると共に、前記固定スクロール２の下部側に、吸入管１４が開口し、モータＭを配設する低圧室１５を区画形成している。
【００１９】
従って、前記モータＭの駆動に伴う前記駆動軸６の回転により前記可動スクロール３が自転防止機構を介して前記固定スクロール２に対して公転駆動し、この公転駆動で前記吸入管１４から前記低圧室１５内に吸入された低圧ガスが前記各スクロール２，３で形成される圧縮室内に吸入され、この吸入されたガスが圧縮されて、この圧縮ガスが前記吐出口２１から前記高圧室１２に吐出され、前記外部吐出管１１からケーシング１外部に吐出されるのである。
【００２０】
尚、モータＭの駆動軸６には、軸方向に貫通する給油通路６１を形成し、該駆動軸６の下端部には、ケーシング１底部に形成する油溜１６に連通する油ポンプ６２を設けており、該油ポンプ６２で油溜１６の油を汲み上げて、給油通路６１を介して、駆動軸６を支持するハウジング４の軸受部４１や可動スクロール３の鏡板３１背面に形成するボス部３２と駆動軸６の偏心軸部６３との間に給油するようにしている。
【００２１】
また、前記可動スクロール３の外周部位には、図２に示すように、径方向外方に延びる二又の一対の第１キー溝３３，３３を設ける一方、前記ハウジング４の上面側で、前記スラスト軸受５の径方向外方側に、該スラスト軸受５よりも下方に位置し、自転防止機構におけるオルダムリング８のリング本体８１の一側端面を接触させる環状の受座４２を設け、この受座４２に前記各第１キー溝３３，３３を結ぶ線と直交する、一対の第２キー溝４３，４３を対向させて設けている。
【００２２】
そして、図２及び図３に示すように、前記オルダムリング８は、楕円状で環状の前記リング本体８１における前記可動スクロール３との対向側となる一方の面に、可動スクロール３の第１キー溝３３，３３に摺動可能に係合する一対の第１キー手段８２，８２を突設し、前記ハウジング４との対向面となる他方の面に、該ハウジング４の第２キー溝４３，４３に摺動可能に係合し、前記各第１キー手段８２，８２を結ぶ線と直交方向に位置するように一対の第２キー手段８３，８３を突設して、前記オルダムリング８により前記可動スクロール３の自転を阻止し、該可動スクロール３を前記固定スクロール２に対し公転駆動させる自転防止機構を構成している。
【００２３】
しかして、以上のスクロール形圧縮機において、図１乃至図３に示すように、スラスト軸受５を、第１キー手段８２，８２の内方側端縁間距離Ｌ１と、第２キー手段８３，８３の内方側端縁間距離Ｌ２に旋回直径２Ｒｏｒを減じた長さとの何れか小さい方にほぼ等しい外径ｘを有する板状円環部材５１により形成するのである。尚、駆動軸６及びスラスト軸受５の中心をＯ、可動スクロール３の中心をＯ_１とすると、中心Ｏと中心Ｏ_１との間の距離が旋回半径Ｒｏｒとなる。
【００２４】
具体的には、前記ハウジング４に、オルダムリング８のリング本体８１を挿嵌可能に受け入れ、前記板状円環部材５１を上面に配設し、前記リング本体８１の内径よりも外径が小径の環状配設部４４を形成して、リング本体８１を該環状配設部４４に挿嵌させながら、この環状配設部４４の外周に形成される前記受座４２に配設するのである。
【００２５】
そして、オルダムリング８のリング本体８１を受座４２に配設したときは、該リング本体８１の上面が前記環状配設部４４の上面よりも下方に位置するようにしており、前記受座４２に前記オルダムリング８を配設した後、ハウジング４の環状配設部４４に前記リング本体８１を覆うように、該リング本体８１との間に所定隙間を介して前記板状円環部材５１を配設するのであって、該板状円環部材５１は、前記環状配設部４４の内周側に形成する環状段部４５に圧入する環状突起５１ａを形成し、該環状突起５１ａを前記環状段部４５に圧入することによりハウジング４に固定して、該板状円環部材５１によりスラスト軸受５を形成するのである。
【００２６】
さらに、板状円環部材５１から成るスラスト軸受５の外径ｘを、第１キー手段８２，８２の内方側端縁間距離Ｌ１と、第２キー手段８３，８３の内方側端縁間距離Ｌ２に旋回直径２Ｒｏｒを減じた長さとの何れか小さい長さよりも小さくすると共に、前記リング本体８１の最小内径ｙよりも大きくして、リング本体８１を板状円環部材５１とハウジング４の受座４２とにより所定の隙間を介して挟持するようにしている。
【００２７】
以上のように第一実施例では、スラスト軸受５をハウジング４とは別部材の板状円環部材５１から構成し、しかも、この板状円環部材５１の外径をリング本体８１の内径に関係なく、第１キー手段８２，８２の内方側端縁間距離Ｌ１と、第２キー手段８３，８３の内方側端縁間距離Ｌ２に旋回直径２Ｒｏｒを減じた長さとの何れか小さい方にほぼ等しい外径ｘとしているので、前記板状円環部材５１を、前記リング本体８１の可動スクロール側端面よりも可動スクロール側に配設することにより、リング本体８１を大きくすることなく、コンパクト化できながら、スラスト軸受５の軸受面積を大きくすることが可能となり、その結果、圧縮機全体の外径が大きくなることなく、スラスト軸受５の面圧を低下させられ、可動スクロール３をスラスト軸受５において油切れすることなく良好に軸受支持することができるのである。
【００２８】
さらに、第１キー手段８２，８２及び第２キー手段８３，８３をスラスト軸受５の軸受面に近付けることができるので、スラスト軸受５に給油後の油を効率よく各キー手段８２，８３に供給できるのである。
【００２９】
また、前記スラスト軸受５の外径ｘを、前記リング本体８１の最小内径ｙよりも大きくすると共に、リング本体８１を板状円環部材５１とハウジング４との間に介在させたので、固定部材である板状円環部材５１とハウジング４の受座４２とによりリング本体８１を挟み込むことができ、リング本体８１の軸方向移動がハウジング４の受座４２と板状円環部材５１との間に形成される固定クリアランスの範囲内で確実に規制され、可動スクロール３が軸方向に移動してもリング本体８１のばたつきが抑えられ、騒音を軽減できる。
【００３０】
また、リング本体８１は、可動スクロール３のような移動が起こらないハウジング４と板状円環部材５１とで挟み込まれるので、挟み込み交差をできるだけ小さくすることができ、リング本体８１に設ける各キー手段８２，８３のキー溝でのこじりも軽減できて信頼性を向上できる。
【００３１】
次に、第二実施例について図４に基づいて説明する。第二実施例は、第一実施例と基本構成は同じで、オルダムリング８への給油を良好に行えるようにしたものであり、スラスト軸受５を構成する前記板状円環部材５１とハウジング４との間に、一端がハウジング４に設ける潤滑油の移送通路９１に連通し、他端がリング本体８１に向かって開口する油通路９２を形成したのである。
【００３２】
前記移送通路９１は、ハウジング４及び前記板状円環部材５１に形成されており、一端がハウジング４の軸受部４１内周面に開口し、他端がスラスト軸受５の軸受面に開放するようにして、該移送通路９１により駆動軸６の給油通路６１に油ポンプ６２で汲み上げられた油をスラスト軸受５に給油するようにしている。
【００３３】
そして、ハウジング４における板状円環部材５１との対向面、つまり、前記第一実施例で説明した環状配設部４４の上面に、一端が前記移送通路９１に連通し他端がリング本体８１に向かって開放する油溝９３を形成し、該油溝９３を板状円環部材５１で覆うことにより、前記油通路９２を形成するのである。
【００３４】
尚、該油通路９２は、前記環状配設部４４に油溝９３を形成することにより形成したが、板状円環部材５１の下面に油溝を形成することにより油通路９２を形成するようにしてもよい。
【００３５】
以上のように、第二実施例のように、スラスト軸受５を構成する前記板状円環部材５１とハウジング４との間に、一端がハウジング４に設ける潤滑油の移送通路９１に連通し、他端がリング本体８１に向かって開口する油通路９２を形成することにより、移送通路９１に汲み上げられる油を油通路９２を介してリング本体８１に強制給油できるので、リング本体８１の摺動部の潤滑がさらに良好に行えるのである。そして、スラスト軸受５へ給油する移送通路９１を利用してリング本体８１の各摺動への給油が行えるので、給油経路の構成簡単にできながら、リング本体８１の各摺動部への潤滑も良好に行えるのである。
【００３６】
以上の実施例は、低圧ドーム型のスクロール型流体機械に対応したものであるが、高圧ドーム型のスクロール型流体機械にも適用できるのはいうまでもない。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、スラスト軸受５をハウジング４とは別部材の板状円環部材５１から構成し、しかも、この板状円環部材５１の外径をリング本体８１の内径に関係なく、第１キー手段８２，８２の内方側端縁間距離Ｌ１と、第２キー手段８３，８３の内方側端縁間距離Ｌ２に旋回直径２Ｒｏｒを減じた長さとの何れか小さい方にほぼ等しい外径ｘとしているので、前記板状円環部材５１を、前記リング本体８１の可動スクロール側端面よりも可動スクロール側に配設することにより、リング本体８１を大きくすることなく、コンパクト化できながら、スラスト軸受５の軸受面積を大きくすることが可能となり、その結果、圧縮機全体の外径が大きくなることなく、スラスト軸受５の面圧を低下させられ、可動スクロール３をスラスト軸受５において油切れすることなく良好に軸受支持することができるのである。
【００３８】
さらに、第１キー手段８２，８２及び第２キー手段８３，８３をスラスト軸受５の軸受面に近付けることができるので、スラスト軸受５に給油後の油を効率よく各キー手段８２，８３に供給できるのである。
【００３９】
さらに、固定部材である板状円環部材５１とハウジング４とによりリング本体８１を挟み込むので、リング本体８１の軸方向移動がハウジング４と板状円環部材５１との間に形成される固定クリアランスの範囲内で確実に規制され、可動スクロール３が軸方向に移動してもリング本体８１のばたつきが抑えられ、騒音を軽減できる。
【００４０】
また、リング本体８１は、可動スクロール３のような移動が起こらないハウジング４と板状円環部材５１とで挟み込まれるので、挟み込み交差をできるだけ小さくすることができ、リング本体８１に設ける各キー手段８２，８３のキー溝でのこじりも軽減できて信頼性を向上できる。
【００４１】
請求項２記載の発明によれば、板状円環部材５１とハウジング４との間に、一端がハウジング４に設ける潤滑油の移送通路９１に連通し、他端がリング本体８１に向かって開口する油通路９２を形成したから、移送通路９１に汲み上げられる油を油通路９２を介してリング本体８１に強制給油できるので、リング本体８１の摺動部の潤滑がさらに良好に行えるのである。
【００４２】
請求項３記載の発明によれば、潤滑油の移送通路９１の出口部を、スラスト軸受５の軸受面に開放したから、スラスト軸受５へ給油する移送通路９１を利用してリング本体８１の各摺動への給油が可能となり、給油経路の構成簡単にできながら、リング本体８１の各摺動部への潤滑も良好に行えるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施例で、スクロール型流体機械の一部切欠縦断面図で、９０度断面図である。
【図２】同第一実施例の図１におけるＡ−Ａ線断面図。
【図３】同第１実施例における要部９０度拡大縦断面図で、ハウジングにオルダムリングと板状円環部材と可動スクロールとを配設した状態を示す。
【図４】本発明の第二実施例で、スクロール型流体機械の要部９０度縦断面図。
【図５】従来のスクロール型流体機械を示す９０度縦断面図。
【符号の説明】
３ 可動スクロール
４ ハウジング
５ スラスト軸受
５１ 板状円環部材
８１ リング本体
８２ 第１キー手段
８３ 第２キー手段
９１ 移送通路
９２ 油通路

Claims (3)

1. リング本体（８１）に、直径方向に延び、可動スクロール（３）に摺動する一対の第１キー手段（８２）（８２）と、該第１キー手段（８２）（８２）に対し直交し、静止部材に摺動する一対の第２キー手段（８３）（８３）とを設けた自転防止機構と、可動スクロール（３）を支持するスラスト軸受（５）を備え、かつ、リング本体（８１）を支持するハウジング（４）とを有するスクロール型流体機械において、
   スラスト軸受（５）を、第１キー手段（８２）（８２）の内方側端縁間距離（Ｌ１）と、第２キー手段（８３）（８３）の内方側端縁間距離（Ｌ２）に旋回直径（２×Ｒｏｒ）を減じた長さとの何れか小さい方にほぼ等しい外径（ｘ）を有する板状円環部材（５１）により形成し、
   前記スラスト軸受（５）の外径（ｘ）を、リング本体（８１）の最小内径よりも大きくすると共に、リング本体（８１）を板状円環部材（５１）とハウジング（４）との間に介在していることを特徴とするスクロール形流体機械。
2. 板状円環部材（５１）とハウジング（４）との間に、一端がハウジング（４）に設ける潤滑油の移送通路（９１）に連通し、他端がリング本体（８１）に向かって開口する油通路（９２）を形成している請求項１記載のスクロール形流体機械。
3. 潤滑油の移送通路（９１）の出口部を、スラスト軸受（５）の軸受面に開放している請求項２記載のスクロール形流体機械。

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