JP5347205B2 - スクロール流体機械 - Google Patents
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Description
図2は実施例2を示すスクロール流体機械の軸方向断面図である。
図3は実施例3を示すスクロール流体機械の軸方向断面図である。
8 固定軸
9 副軸受
10 回転軸
10A 中空部
10D 回転軸主部
10E 回転軸副部
10F ストッパ
21 旋回軸
22 旋回副軸受
30 旋回主軸受
ケーシング1の底部にボス7が設けられ、固定軸8が埋設されている。副軸受9が固定軸8と回転軸10の間に設けられている。副軸受9は、スラスト荷重を受けられる単列のアンギュラ玉軸受又は深溝玉軸受であり、おもに外輪9A、内輪9B、玉9Cからなる。内輪9Bはケーシング1に固定された固定軸8に装着されている。回転軸10は中空部10Aを有している。外輪9Aは反スクロール側に位置する回転軸後部10Cの中空部10Aに装着されている。
カバー2が溶接などによりケーシング1に取り付けられている。固定スクロール15がカバー2に取り付けられている。
旋回スクロール11が固定スクロール15と対面して設けられている。固定スクロール15と旋回スクロール11により流体機構が構成される。この流体機構は圧縮室(流体室)16を有している。
旋回主軸受30が回転軸前部10Bに設けられている。旋回副軸受22が回転軸後部10Cに設けられている。旋回主軸受30は、スラスト荷重を受けられる単列のアンギュラ玉軸受であり、おもに外輪30A、内輪30B、玉30Cからなる。外輪30Aは回転軸前部10Bに装着され、内輪30Bは旋回軸21に装着されている。旋回副軸受22は、スラスト荷重を受けられる単列のアンギュラ玉軸受または深溝玉軸受であり、おもに外輪22A、内輪22B、玉22Cからなる。外輪22Aは回転軸後部10Cに装着され、内輪22Bは旋回軸21に装着されている。内輪22Bはワッシャ31を介してボルト32により旋回軸21に固定される。この構成により旋回軸21は旋回主軸受30と旋回副軸受22に支持されている。
旋回副軸受22はロータ4と軸方向に重なる位置に設けられ、ロータ4に内包されている。旋回主軸受30と旋回副軸受22は同軸の位置にあり、回転軸10の中心軸とは一定量だけ偏心している。この偏心量は旋回スクロール11を旋回運動させるときの旋回半径に実質的に等しい。
固定軸8はケーシング1の底部から回転軸10の中空部10Aまで伸びている。固定軸8に装着された副軸受9はロータ4と軸方向に重なる位置に設けられ、ロータ4に内包されている。
旋回スクロールボス11Bが旋回軸21の先端に係合されている。一般的にアンギュラ玉軸受を単列で使用する場合は、無負荷時の遊びを無くすため、対となる軸受の一方の外輪または内輪に予圧をかける。ここでは主軸受6および副軸受9を並列組み合わせで装着し、これらに予圧をかけるために、回転軸後部10Cに設けたストッパ25と副軸受9の外輪9Aの間にばね23を設ける。ばね23は外輪9Aを押してこれに予圧をかけ、回転軸10を介して主軸受6の内輪6Bを押してこれに予圧をかける。
旋回主軸受30および旋回副軸受22を背面組み合わせで装着する。これらの軸受に予圧をかけるために、回転軸10内に固定されたスペーサ26と旋回副軸受22の外輪22Aの間にばね24を設ける。ばね24は外輪22Aを押してこれに予圧をかけ、旋回軸21、旋回スクロールボス11Bを介して旋回主軸受30の内輪30Bを押してこれに予圧をかける。
旋回スクロール11の遠心力とバランスをとるために、カウンタウェイト14が設けられている。
旋回スクロール11の自転を防止するために、旋回スクロール鏡板11Aの背面外周部にオルダムリング27が設けられている。
吸入口17がケーシング1の底部に設けられている。吐出ポート18が固定スクロール鏡板15Aに設けられている。吐出室19が吐出ポート18に連通してカバー2内に設けられている。吐出口20が吐出室19に連通してカバー2の上部に設けられている。
次に動作を説明する。電動機に通電するとステータ3がロータ4に回転力を与え、回転軸10が回転する。そして、旋回軸21が偏心して回り、旋回スクロール11が偏心運動する。このとき、オルダムリング27により旋回スクロール11は自転を防止され、公転運動する。
作動流体は、吸入口17からケーシング1内に吸入され、吸入室12に流入し、圧縮室(流体室)16で圧縮され、吐出ポート18から吐出室19に流入し、吐出口20から外部へ吐出される。
本実施例は、旋回副軸受22と副軸受9がロータ4と軸方向に重なる位置に設けられているので、旋回副軸受と副軸受がロータの外側に設けられていた従来構造に比べてスクロール流体機械の全長を短くできる。
本実施例は旋回主軸受30および主軸受6に単列のアンギュラ玉軸受を使用し、旋回副軸受22および副軸受9に単列のアンギュラ玉軸受または深溝玉軸受を使用して、ばねで各軸受に予圧をかける構造にしている。したがって、本実施例の流体機械は、アンギュラ玉軸受を用いず、軸受に予圧をかけていない従来構造に比べて大きいスラスト力を受けられるとともに、ガタのない安定した駆動ができる。また、単列の軸受を使用しているので、スクロール流体機械の全長を短くできる。
旋回主軸受30は、スラスト荷重を受けられる単列のアンギュラ玉軸受である。旋回副軸受22は、スラスト荷重を受けられる単列のアンギュラ玉軸受又は深溝玉軸受である。旋回副軸受22の内輪22Bは止め輪13により旋回軸21に固定されている。旋回副軸受22はロータ4と軸方向に重なる位置に設けられ、ロータ4に内包されている。旋回主軸受30および旋回副軸受22を背面組み合わせで装着し、これらに予圧をかけるために、回転軸10内に突起したストッパ10Fと旋回副軸受22の外輪22Aの間にばね24を設ける。ばね24は外輪22Aを押してこれに予圧をかけ、旋回軸21、旋回スクロールボス11Bを介して旋回主軸受30の内輪30Bを押してこれに予圧をかける。
副軸受9の外輪9Aがケーシング1の底部に設けられたボス7に装着されている。内輪9Bは回転軸副部10Eに装着され、止め輪29で止められている。副軸受9はロータ4と軸方向に重なる位置で、軸受幅の半分程度がロータ4に内包される位置に設けられている。主軸受6はスラスト荷重を受けかれる単列のアンギュラ主軸受である。副軸受9はスラスト荷重を受けられる単列のアンギュラ玉軸受又は深溝玉軸受である。主軸受6と副軸受9は背面組み合わせで装着されている。ボス7の端部に設けられたストッパ33と外輪9Aの間にばね23が装着されている。ばね23は外輪9Aを押してこれに予圧をかけ、回転軸副部10E、回転軸主部10Dを介して主軸受6の内輪6Bを押してこれに予圧をかける。
底カバー28が、溶接などにより、ケーシング1の底部に取り付けられている。吸入口17が底カバー28に設けられている。
電動機に通電するとロータ4に回転力が与えられ、回転軸10が回転する。そして、旋回軸21が偏心駆動され、旋回スクロール11が偏心運動する。そして、旋回スクロール11は、オルダムリング27により自転を防止され、公転運動する。
作動流体は、吸入口17からケーシング1内に吸入され、吸入室12へ流入し、圧縮室(流体室)16で圧縮され、吐出ポート18から吐出室19に流入し、吐出口20から外部へ吐出される。
本実施例は、実施例1と同様に、スクロール流体機械の全長を短くできる。
実施例2と同じく、副軸受9はロータ4と軸方向に重なる位置で、ロータ4に内包される位置に設けられている。主軸受6はスラスト荷重を受けられる単列のアンギュラ玉軸受である。副軸受9はスラスト荷重を受けられる単列のアンギュラ玉軸受又は深溝玉軸受である。主軸受6と副軸受9は背面組み合わせて装着されている。外輪9Aがボス7に装着され、ストッパ33で止められている。回転軸副部10Eの先端に取り付けられた止め輪29と内輪9Bの間にばね23が装着されている。ばね23は外輪9Aを押してこれに予圧をかけ、回転軸副部10E、回転軸主部10Dを介して内輪6Bを押してこれに予圧をかける。
電動機に通電するとロータ4に回転力が与えられ、回転軸10が回転する。以後実施例2と同様の運転が行われる。
本実施例は、実施例1と同様に、スクロール流体機械の全長を短くできる。
スラスト荷重を受けられる単列の軸受として、実施例1乃至3はアンギュラ玉軸受又は深溝玉軸受を用いたが、それ以外の軸受、例えば円鍾ころ軸受等を用いても良い。
実施例1乃至3では電動機を一体に組み込んだ圧縮機を例にとった。しかし、本発明は電動機の代わりに発電機を一体に組み込んだ膨張機も含む。この場合、発電機はステータ3およびロータ4により構成される。
Claims (3)
- 電動機と流体機構を有し、
流体機構は旋回スクロールと固定スクロールを有し、
中空部を有する回転軸が、ケーシングに設けられた、スクロール側に位置する主軸受と反スクロール側に位置する副軸受に支持されて回転し、
回転軸と軸心が偏心した旋回軸が、回転軸の中空部に設けられた、スクロール側に位置する旋回主軸受と反スクロール側に位置する旋回副軸受に支持されて旋回運動し、
旋回スクロールが旋回軸の先端に係合し、自転防止機構により自転を防止されて旋回運動するスクロール流体機械において、
副軸受および旋回副軸受はロータと少なくとも一部が軸方向に重なる位置で、ロータに内包される位置に設けられ,
副軸受の内輪は、ケーシングに固定された固定軸に装着され、外輪は回転軸に装着されるスクロール流体機械。 - 請求項1において、
旋回主軸受と旋回副軸受はいずれもスラスト荷重を受けられる単列の軸受であり、
旋回副軸受の外輪に作用するばねが旋回主軸受と旋回副軸受に予圧をかけるスクロール流体機械。 - 請求項1において、
主軸受と副軸受はいずれもスラスト荷重を受けられる単列の軸受であり、
副軸受の外輪に作用するばねが主軸受と副軸受に予圧をかけるスクロール流体機械。
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