JP6804655B2 - 両回転スクロール型圧縮機 - Google Patents
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Description
また、駆動側スクロール部材と従動側スクロール部材の2つの部材の間で同期駆動機構を採用すると、同期駆動機構に対して2箇所で荷重が加わることとなり、同期駆動機構回りにモーメントが発生し、寿命が低下するおそれがある。
駆動側スクロール部材及び従動側スクロール部材に対して回転軸線方向側に第1サイドプレート及び第2サイドプレートを設け、これらサイドプレートの間にセンタープレートを設けた。そして、両サイドプレートとセンタープレートとの間に同期駆動機構を設けることとした。このように、両スクロール部材とは別の部材であるサイドプレート及びセンタープレートに同期駆動機構を設けることとしたので、スクロール部材からの圧縮熱による加熱を減少させることができ、同期駆動機構の長寿命化を図ることができる。
また、同期駆動機構には、センタープレートとその両側のサイドプレートから荷重が加わることになり、センタープレート回りのモーメントをキャンセルすることができ、同期駆動機構の長寿命化を図ることができる。
また、両サイドプレート及びセンタープレートを回転軸線方向側に設けて同期駆動機構を配置することとしたので、スクロール部材の径方向側に同期駆動機構を設ける場合に比べて小径化することができる。
付勢部材としては、例えば、Oリングが用いられる。
予圧の与え方としては、具体的には、第1サイドプレートに対して第2サイドプレートを締結する際に、これらサイドプレートの間隔が狭まるようにする。すなわち、同期駆動機構のクランクピン及びクランクピン端部転がり軸受によって決まる両サイドプレートの間隔よりも、両サイドプレートを締結することによって決まる間隔を小さくしておく。
一方、スクロール部材の中心よりも半径方向外側に位置する固定部では、圧縮熱による温度上昇の影響が少ないので、樹脂部を介在させずに金属を用いた構造とする。これにより、金属を用いて精度良く固定部を組み立てることができるので、同期駆動機構の位置決めが正確に行われ、ひいては駆動側スクロール部材と従動側スクロール部材との位相ズレを低減でき、圧縮性能を向上させることができる。
駆動側スクロール部材及び従動側スクロール部材に対して回転軸線方向側に第1サイドプレート及び第2サイドプレートを設け、これらサイドプレートの間にセンタープレートを設けた。そして、両サイドプレートとセンタープレートとの間に同期駆動機構を設けた。さらに、第1サイドプレートと第2サイドプレートとの間に、センタープレートの外周側を囲む周壁部を設けることとした。これにより、遠心力によって同期駆動機構に供給された潤滑剤が外周側に移動したとしても、周壁部の内周側に潤滑剤を保持することができるので、同期駆動機構の潤滑不足を回避して長寿命化を図ることができる。
同期駆動機構としては、例えば、中央の円筒部の中心軸線に対して偏心する偏心軸線を有する偏心軸部を有するクランクピンと、偏心軸部の両端部と第1サイドプレート及び第2サイドプレートとの間に設けられたクランクピン端部転がり軸受とを備えたクランク機構を用いることができる。潤滑剤は、転がり軸受に供給される。
第1サイドプレート及び第2サイドプレートには、駆動軸部が貫通する孔部がそれぞれ設けられている。これにより、両サイドプレートと駆動軸部との間には隙間が不可避的に生じることになるが、この隙間をシールするように第1シール部材を設けることとした。これにより、両サイドプレートと駆動軸部との間から潤滑剤が漏出することを防止することができる。
第1シール部材としては、例えば、ブーツシールやラビリンスシールを採用することができる。
第1サイドプレート及び第2サイドプレートには、駆動軸部が貫通する孔部がそれぞれ設けられている。これにより、両サイドプレートと駆動軸部との間には隙間が不可避的に生じることになるが、両サイドプレートとセンタープレートの間に第2シール部材を設けることとした。これにより、両サイドプレートと駆動軸部との間から潤滑剤が漏出することを防止することができる。
第2シール部材としては、例えば、各サイドプレート又はセンタープレートに形成された円周溝に挿入されたチップシールを採用することができる。
従動側端板の回転中心に接続された従動軸部に対してセンタープレートを固定することで、両サイドプレートから同期駆動機構を介して伝達された駆動力をセンタープレートから従動側スクロール部材へ導くようにした。
従動軸部は、第1サイドプレートに形成した第1サイドプレート用孔部を貫通するように配置される。従動軸部には、同期駆動機構を介してセンタープレートから駆動力が伝達されるので、第2サイドプレートの回転中心領域に従動軸部を貫通させるための孔部を形成する必要はない。したがって、回転中心領域が壁部で閉じられた第2サイドプレートを採用することができるので、潤滑剤が第2サイドプレートの回転中心から漏出することを防止することができる。
ピンの両端が両サイドプレートに固定され、中央部で転がり軸受の内周面に当接するので、転がり軸受の内輪が傾斜することを抑制して玉等の転がり部材の斜行を防ぐことによって同期駆動機構の長寿命化を図ることができる。
転がり軸受のような回転系の慣性モーメントを削減できるので、高レスポンス化を図ることができる。
また、クランクピンの加工公差を緩和することができ、加工費や管理費を削減することができる。
また、弾性体によって外輪を内輪側に押圧することで、外輪が嵌められた穴と外輪との間の滑りを防止することができる。
また、2つのクランクピン端部転がり軸受によってクランクピンを両端で支持することになるので、クランクピンの姿勢を安定化させることができる。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1等を用いて説明する。
図1には、両回転スクロール型圧縮機1が示されている。両回転スクロール型圧縮機1は、例えば車両用エンジン等の内燃機関に供給する燃焼用空気(流体)を圧縮する過給機や、燃料電池の空気極に圧縮空気を供給するための圧縮機、鉄道等の車両の制動装置に用いる圧縮空気を供給するための圧縮機として用いることができる。
スクロール収容部3bの端部には、圧縮後の空気を吐出するための吐出口3dが形成されている。なお、図1では示されていないが、ハウジング3には空気を吸入する空気吸入口が設けられている。
第1駆動側スクロール部71は、第1駆動側端板71aと第1駆動側壁体71bを備えている。
第1駆動側端板71aは、駆動側回転軸線CL1に対して直交する方向に延在している。第1駆動側端板71aは、センタープレート20の外周に複数設けられた固定部20bに対して、ボルト21を用いて固定されている。図2に示されているように、センタープレート20の固定部20bは、円周方向に略等間隔で3つ設けられている。但し、固定部20bの個数はこれに限定されるものではない。
図4に示すように、第1従動側壁体91bは、3つ、すなわち3条設けられている。3条とされた従動側壁体91bは、従動側回転軸線CL2回りに等間隔にて配置されている。第2従動側壁体92bについても、同様の構成となっている。なお、各従動側壁体91b,92bの条数は、1条でも2条でも良く、あるいは4条以上であっても良い。
円筒部15aの外周には、アンギュラ玉軸受とされた円筒部用軸受16が設けられている。これにより、円筒部15aがセンタープレート20に対して回転自在とされている。
偏心軸部15bの両端には、それぞれ、アンギュラ玉軸受とされた第1偏心軸部用軸受(クランクピン端部転がり軸受)18a及び第2偏心軸部用軸受(クランクピン端部転がり軸受)18bが設けられている。これにより、偏心軸部15bが第1サイドプレート27及び第2サイドプレート30に対して回転自在とされている。
クランクピン15を備えた同期駆動機構は、好ましくは複数設けられ、例えば、駆動側回転軸線CL3回りに等角度間隔で3つ設けられる。
モータ5によって駆動軸6が駆動側回転軸線CL1回りに回転させられると、駆動軸6に接続された軸部20aを介してセンタープレート20も回転する。センタープレート20の回転によって、固定部20bを介して接続された駆動側スクロール部材70が駆動側回転軸線CL1回りに回転する。センタープレート20に伝達された駆動力は、同期駆動機構としてのクランクピン15を介して第1サイドプレート27及び第2サイドプレート30から従動側スクロール部材90へと伝達され、従動側スクロール部材90が従動側回転軸線CL2回りに回転する。このとき、クランクピン15が各軸受16,18a,18bを介してセンタープレート20及び両サイドプレートに対して回転することで、両スクロール部材70,90が相対的に公転旋回運動を行う。
駆動側スクロール部材70及び従動側スクロール部材90に対して回転軸線方向CL1,CL2側に第1サイドプレート27及び第2サイドプレート30を設け、これらサイドプレート27,30の間にセンタープレート20を設けた。そして、両サイドプレート27,30とセンタープレート20との間に同期駆動機構としてクランクピン15及び各軸受16,18a,18bを設けることとした。このように、両スクロール部材70,90とは別の部材であるサイドプレート27,30及びセンタープレート20に同期駆動機構を設けることとしたので、スクロール部材70,90の端板に対して同期駆動機構を設ける場合に比べて、スクロール部材70.90からの圧縮熱による加熱を減少させることができ、同期駆動機構の長寿命化を図ることができる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態にて説明したクランクピン15を備えた同期駆動機構に関するものである。したがって、両回転スクロール型圧縮機1の全体構成は第1実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
Oリング19は、偏心軸部用軸受18a,18bの内輪をクランクピン15の先端に向けて偏心軸線CL3方向に付勢する。
なお、図5において、符号41は潤滑油をシールするためのシール板であり、符号42はシール板41を固定するためのストッパリングである。
偏心軸部用軸受18a,18bの内輪とクランクピン15の偏心軸部15bとの間に、内輪を偏心軸部15bの先端に向けて偏心軸線CL3方向に付勢するOリング19を設けることとした。Oリング19によって偏心軸部用軸受18a,18bの内輪が先端に向けて付勢されるので、偏心軸部用軸受18a,18bの玉(転動体)を介して外輪がサイドプレート27,30に押し付けられる。これにより、偏心軸部用軸受18a,18bは、クランクピン15の偏心軸部15bとサイドプレート27,30の間に予圧を与えられた状態となり、玉と内輪とのすべりや、内輪と偏心軸部15bとのすべりを抑制でき、同期駆動機構の長寿命化を図ることができる。
なお、偏心軸部用軸受18a,18bに予圧を与える手段として、本実施形態の代わりに、あるいは本実施形態とともに、図6に示す構成を採用しても良い。
図6には、第1サイドプレート27に対して第2サイドプレート30をボルト31によって固定する前の状態が示されている。この状態で、第2サイドプレート30の固定部30bの先端と第1サイドプレート27との間には隙間tが形成されている。このように、クランクピン15及び各軸受16,18a,18bによって決まる両サイドプレート27,30の間隔よりも、両サイドプレート27,30をボルト31で締結することによって決まる間隔を小さくしておく。これにより、第1サイドプレート27に対して第2サイドプレート30をボルト31で締結する際に、これらサイドプレート27,30の間隔が狭まるようになり、偏心軸部用軸受18a,18bに対して偏心軸線CL3方向に予圧を与えることができる。
また、偏心軸部用軸受18a,18bの内輪のすべりを抑制する手段として、本実施形態の代わりに、あるいは本実施形態とともに、図7に示す構成を採用しても良い。
図7に示すように、第1偏心軸部用軸受18aの内輪の内周面と偏心軸部15bの外周面との間に、Oリング(弾性体)22が設けられている。Oリング22は、その変形による反力によって、第1偏心軸部用軸受18aの内輪を、偏心軸線CL3を中心とした半径方向外側に付勢する。これにより、偏心軸部15bと内輪との間のすべりを抑制することができる。
なお、Oリング22は、第2偏心軸部用軸受18bに設けても良い。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態に対して、センタープレート20を駆動側スクロール部材70に固定する固定部20bが相違する。その他の点については第1実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
一方、第1サイドプレート27の固定部27a及び第2サイドプレート30の固定部30bは、樹脂部を介在させずに金属で構成された構造とされている。
スクロール部材70,90の中心よりも半径方向内側に位置するセンタープレート20の固定部20b’では、圧縮熱によって温度が上昇する傾向にあるので、樹脂製軸部40を介在させた構造とする。これにより、クランクピン15を備えた同期駆動機構の温度の上昇を抑えることで、長寿命化を図ることができる。
一方、スクロール部材70,90の中心よりも半径方向外側に位置する第1サイドプレート27の固定部27a及び第2サイドプレート30の固定部30bでは、圧縮熱による温度上昇の影響が少ないので、樹脂部を介在させずに金属を用いた構造とする。これにより、金属を用いて精度良く固定部27a,30bを組み立てることができるので、同期駆動機構の位置決めが正確に行われ、ひいては駆動側スクロール部材70と従動側スクロール部材90との位相ズレを低減でき、圧縮性能を向上させることができる。
以下、本発明の第4実施形態について、図9等を用いて説明する。
図9には、両回転スクロール型圧縮機1が示されている。両回転スクロール型圧縮機1は、例えば車両用エンジン等の内燃機関に供給する燃焼用空気(流体)を圧縮する過給機や、燃料電池の電極に圧縮空気を供給するための圧縮機、鉄道等の車両の制動装置に用いる圧縮空気を供給するための圧縮機として用いることができる。
スクロール収容部3bの端部には、圧縮後の空気を吐出するための吐出口3dが形成されている。なお、図9では示されていないが、ハウジング3には空気を吸入する空気吸入口が設けられている。
第1駆動側スクロール部71は、第1駆動側端板71aと第1駆動側壁体71bを備えている。
第1駆動側端板71aは、駆動側回転軸線CL1に対して直交する方向に延在している。第1駆動側端板71aの回転中心には、駆動側回転軸線CL1上に沿って延在する駆動軸部71dが固定されている。
図11に示すように、第1従動側壁体91bは、3つ、すなわち3条設けられている。3条とされた従動側壁体91bは、従動側回転軸線CL2回りに等間隔にて配置されている。第2従動側壁体92bについても、同様の構成となっている。なお、各従動側壁体91b,92bの条数は、1条や2条でも良く、あるいは4条以上であっても良い。
円筒部15aの外周には、玉軸受とされた円筒部用軸受16が設けられている。これにより、円筒部15aがセンタープレート20に対して回転自在とされている。円筒部用軸受16には、グリース等の潤滑剤が封入されている。
偏心軸部15bの両端には、それぞれ、玉軸受とされた第1偏心軸部用軸受(クランクピン端部転がり軸受)18a及び第2偏心軸部用軸受(クランクピン端部転がり軸受)18bが設けられている。これにより、偏心軸部15bが第1サイドプレート27及び第2サイドプレート30に対して回転自在とされている。各偏心軸部用軸受18a,18bには、グリース等の潤滑剤が封入されている。
クランクピン15を備えた同期駆動機構は、好ましくは複数設けられ、例えば、駆動側回転軸線CL3回りに等角度間隔で3つ設けられる(図12参照)。
モータ5によって駆動軸6が駆動側回転軸線CL1回りに回転させられると、駆動軸6に接続された駆動軸部71dを介して駆動側スクロール部材70と共にセンタープレート20も駆動側軸線CL1回りに回転する。センタープレート20の回転によって、センタープレート20に伝達された駆動力は、同期駆動機構としてのクランクピン15を介して第1サイドプレート27及び第2サイドプレート30から従動側スクロール部材90へと伝達され、従動側スクロール部材90が従動側回転軸線CL2回りに回転する。このとき、クランクピン15が各軸受16,18a,18bを介してセンタープレート20及び両サイドプレートに対して回転することで、両スクロール部材70,90が相対的に公転旋回運動を行う。
駆動側スクロール部材70及び従動側スクロール部材90に対して回転軸線CL1,CL2方向側に第1サイドプレート27及び第2サイドプレート30を設け、これらサイドプレート27,30の間にセンタープレート20を設けた。そして、両サイドプレート27,30とセンタープレート20との間に同期駆動機構としてクランクピン15及び各軸受16,18a,18bを設けることとした。さらに、第1サイドプレート27と第2サイドプレート30との間に、センタープレート20の外周側を囲む周壁部として第1突出壁部27b及び第2突出壁部30cを設けることとした。これにより、遠心力によって同期駆動機構(具体的には各軸受16,18a,18b)に供給された潤滑剤が外周側に移動したとしても、液密に構成された周壁部の内周側に潤滑剤を保持することができるので、同期駆動機構の潤滑不足を回避して長寿命化を図ることができる。
また、潤滑剤の漏出を防ぐことにより、圧縮空気が汚染されることを防止することができる。
次に、本発明の第5実施形態について説明する。本実施形態は、第4実施形態に対して、サイドプレート27,30に対してシール部材を設けた点で異なる。したがって、両回転スクロール型圧縮機1の全体構成は第4実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
第2サイドプレート30の端面とセンタープレート20の端面との間には、第2シール部材44が設けられている。第2シール部材44としては、樹脂製とされた円環状のチップシールを採用することができる。第2シール部材44は、第2サイドプレート30の端面に形成した円周溝内に収容されている。なお、円周溝をセンタープレート20に形成してセンタープレート20側に第2シール部材44を設置しても良い。
第1シール部材43を設けることにより、第1サイドプレート27と駆動軸部71dとの間をシールすることとした。これにより、第1サイドプレート27と駆動軸部71dとの間から潤滑剤が漏出することを防止することができる。なお、第1シール部材43を第2サイドプレート30と駆動軸部71dとの間に設けることとしても良い。
第2サイドプレート30とセンタープレート20の間に第2シール部材44を設けることとした。これにより、第2サイドプレート30と駆動軸部71dとの間から潤滑剤が漏出することを防止することができる。なお、第2シール部材44を第1サイドプレート27とセンタープレート20との間に設けることとしても良い。
次に、本発明の第6実施形態について説明する。本実施形態は、第4実施形態に対して、サイドプレート27,30が駆動側となり、センタープレート20が従動側となる点で相違する。その他の点については第4実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
第2サイドプレート30の回転中心に対して駆動軸部30dを設けることとした。これにより、駆動側スクロール部材50は、第1サイドプレート27及び第2サイドプレート30を介してモータ5から駆動力が伝達される。
従動側スクロール部材60の第1従動側端板61aの回転中心に接続された従動軸部61dに対してセンタープレート20を固定することで、両サイドプレート27,30から同期駆動機構を介して伝達された駆動力をセンタープレート20から従動側スクロール部材60へ導くようにした。従動軸部61dは、第1サイドプレート27に形成した第1サイドプレート用孔部27hを貫通するように配置される。従動軸部61dには、同期駆動機構を介してセンタープレート20から駆動力が伝達されるので、第2サイドプレート30の回転中心領域に従動軸部61dを貫通させるための孔部を形成する必要はない。したがって、回転中心領域が壁部で閉じられた第2サイドプレート30を採用することができるので、潤滑剤が第2サイドプレート30の回転中心から漏出することを防止することができる。
以下、本発明の第7実施形態について、図15等を用いて説明する。
図15には、両回転スクロール型圧縮機1が示されている。両回転スクロール型圧縮機1は、例えば車両用エンジン等の内燃機関に供給する燃焼用空気(流体)を圧縮する過給機や、燃料電池の空気極に圧縮空気を供給するための圧縮機、鉄道等の車両の制動装置に用いる圧縮空気を供給するための圧縮機として用いることができる。
スクロール収容部3bの端部には、圧縮後の空気を吐出するための吐出口3dが形成されている。なお、図15では示されていないが、ハウジング3には空気を吸入する空気吸入口が設けられている。
第1駆動側スクロール部71は、第1駆動側端板71aと第1駆動側壁体71bを備えている。
第1駆動側端板71aは、駆動側回転軸線CL1に対して直交する方向に延在している。第1駆動側端板71aの回転中心には、駆動側回転軸線CL1上に沿って延在する駆動軸部71dが固定されている。
ピンリング機構15は、図18に示すように、センタープレート20の回転中心回りに等角度間隔で3つ設けられている。なお、ピンリング機構15の個数は、4つ以上としても良い。
ピン45は、一端(左端)が第1サイドプレート27に対して圧入されて固定されるとともに、他端(右端)が第2サイドプレート30に対して圧入されて固定されている。ピン45の長手方向における中央部は、転がり軸受46の内輪46bの内周面に当接するようになっている。
モータ5によって駆動軸6が駆動側回転軸線CL1回りに回転させられると、駆動軸6に接続された駆動軸部71dを介して駆動側スクロール部材70と共にセンタープレート20も駆動側軸線CL1回りに回転する。センタープレート20の回転によって、センタープレート20に伝達された駆動力は、同期駆動機構としてのピンリング機構15を介して第1サイドプレート27及び第2サイドプレート30から従動側スクロール部材90へと伝達され、従動側スクロール部材90が従動側回転軸線CL2回りに回転する。このとき、ピンリング機構15によって、両スクロール部材70,90が相対的に公転旋回運動を行う。
同期駆動機構として、丸棒状のピン45と転がり軸受46を備えたピンリング機構15を採用することとした。これにより、クランクピン機構を採用することなく同期駆動機構を実現できるので、クランクピン機構のように多くの軸受を採用して複雑な構成とすることなくコストを低減することができる。
ピン45の両端が両サイドプレート27,30に固定され、中央部で転がり軸受46の内周面に当接するので、転がり軸受46の内輪46bが傾斜することを抑制して玉46cの斜行を防ぐことによって同期駆動機構の長寿命化を図ることができる。
本実施形態は以下のように変形することができる。すなわち、図20に示すように、本変形例のピンリング機構15Aでは、ピン45の一端(左端)は、第7実施形態と同様に第1サイドプレート27に対して圧入されて固定されている一方で、ピン45の他端(右端)は、第2サイドプレート30に対してOリング(弾性体)47を介して固定されている。
ピン45の一端を第1サイドプレート27に対して圧入して固定し、ピン45の他端を第2サイドプレート30に対してOリング47を介して固定することとした。これにより、部品公差によって両サイドプレート27,30にピン45の両端が圧入できないことを防止し、組み立てを容易にしてコストを低減することができる。
なお、本変形例では、第2サイドプレート30側にOリング47を設けることとした、第1サイドプレート27側にOリング47を設けることとしても良い。
さらに、図19に示した本実施形態のピンリング機構15と、図20に示した変形例1のピンリング機構15Aとを組み合わせてもよい。
具体的には、図18に示すように、3つあるピンリング機構のうちの2つを図19に示したピンリング機構15とし、残りの1つのピンリング機構を図20に示したピンリング機構15Aとする。
3つあるピンリング機構のうちの2つを、ピン45の両端が両サイドプレート27,30に圧入され固定された構成として位置決めピンとしての機能を持たせる。それ以外のピンリング機構のピン45は、一端を圧入固定とし、他端をOリング47を介した固定として公差を吸収することとした。これにより、両サイドプレート27,30の位置決めをピンリング機構15で行うとともに、組み立て性を向上させることができる。
次に、本発明の第8実施形態について説明する。本実施形態は、第7実施形態に対してピンリング機構の構成が異なる。その他の点については第7実施形態と同様なのでその説明を省略する。
センタープレート20にピン45の中央部を圧入することとし、ピン45の両端を両サイドプレート27,30に設けた転がり軸受49,51の内周面に当接させることとした。したがって、ピン45の両端が両サイドプレート27,30によって拘束される構成とはならないので、両サイドプレート27,30の部品公差によって組み立て時にピン45を固定することができないとい事態を回避することができる。これにより、組み立て性を向上させることができる。
以下、本発明の第9実施形態について、図24等を用いて説明する。
図24には、両回転スクロール型圧縮機1が示されている。両回転スクロール型圧縮機1は、例えば車両用エンジン等の内燃機関に供給する燃焼用空気(流体)を圧縮する過給機や、燃料電池の空気極に圧縮空気を供給するための圧縮機、鉄道等の車両の制動装置に用いる圧縮空気を供給するための圧縮機として用いることができる。
スクロール収容部3bの端部には、圧縮後の空気を吐出するための吐出口3dが形成されている。なお、図24では示されていないが、ハウジング3には空気を吸入する空気吸入口が設けられている。
第1駆動側スクロール部71は、第1駆動側端板71aと第1駆動側壁体71bを備えている。
第1駆動側端板71aは、駆動側回転軸線CL1に対して直交する方向に延在している。第1駆動側端板71aの回転中心には、駆動側回転軸線CL1上に沿って延在する駆動軸部71dが固定されている。
クランクピン15を備えた同期駆動機構は、好ましくは複数設けられ、例えば、回転軸線CL1,CL2回りに等角度間隔で3つ設けられる(図27参照)。
円筒部用軸受16は、外輪16aと、内輪16bと、外輪16aと内輪16bとの間に配置された玉16cと、各玉16cを等間隔で保持する保持器(図示せず)とを備えている。
外輪16aは、センタープレート20に形成された円形溝に対して、Oリング(弾性体)36を介して嵌合されている。Oリング36は、所定量変形された状態で配置されており、外輪16aを内輪16b方向へ押圧するようになっている。
内輪16bは、円筒部15aに対して圧入されて嵌合されている。
円筒部用軸受16の側方(図28において右方)には、潤滑剤をシールするためのシール部材52が設けられている。シール部材52は、円環形状とされており、外周側が外輪16aの側部に固定されている。シール部材52は、内輪16bに対しては固定されておらず、内輪16bの側部に対して所定の隙間が設けられている。シール部材52の内周端は、内輪16bの側部まで延在しており、より具体的には内輪16bの外周よりも内周側まで延在している。
シール部材52の側方(同図において右方)には、シール部材52を定位置に固定するためのスナップリング55が設けられている。
外輪34aは、第1サイドプレート27に形成された円形溝に対して圧入により嵌合されている。内輪34bは、第1偏心軸部15bに対して圧入により嵌合されている。
第1偏心軸部用軸受34の側方(図28において右方)には、潤滑剤をシールするためのシール部材53が設けられている。シール部材53は、円環形状とされており、外周側が外輪34aの側部に固定されている。シール部材53は、内輪34bに対しては固定されておらず、内輪34bの側部に対して所定の隙間が設けられている。シール部材53の内周端は、内輪34bの側部まで延在しており、より具体的には内輪34bの外周よりも内周側まで延在している。
シール部材53の側方(同図において右方)には、シール部材53を定位置に固定するためのスナップリング56が設けられている。
外輪35aは、第2サイドプレート30に形成された円形溝に対して圧入により嵌合されている。内輪35bは、第2偏心軸部15fに対して圧入により嵌合されている。
第2偏心軸部用軸受35の側方(図28において左方)には、潤滑剤をシールするためのシール部材54が設けられている。シール部材54は、円環形状とされており、外周側が外輪35aの側部に固定されている。シール部材54は、内輪35bに対しては固定されておらず、内輪35bの側部に対して所定の隙間が設けられている。シール部材54の内周端は、内輪35bの側部まで延在しており、より具体的には内輪35bの外周よりも内周側まで延在している。
シール部材54の側方(同図において右方)には、シール部材54を定位置に固定するためのスナップリング57が設けられている。
モータ5によって駆動軸6が駆動側回転軸線CL1回りに回転させられると、駆動軸6に接続された駆動軸部71dを介して駆動側スクロール部材70と共にセンタープレート20も駆動側軸線CL1回りに回転する。センタープレート20の回転によって、センタープレート20に伝達された駆動力は、同期駆動機構としてのクランクピン15を介して第1サイドプレート27及び第2サイドプレート30から従動側スクロール部材90へと伝達され、従動側スクロール部材90が従動側回転軸線CL2回りに回転する。このとき、クランクピン15が各軸受16,34,35を介してセンタープレート20及び両サイドプレートに対して回転することで、両スクロール部材70,90が相対的に公転旋回運動を行う。
図28に示したように、円筒部用軸受16の外輪16aとセンタープレート20との間にOリング36を設けることとした。これにより、クランクピン15やサイドプレート27,30、センタープレート20の公差をOリング36の変形によって吸収することで、クランクピン15に内力が生じることを回避して同期駆動機構を長寿命化することができる。
また、クランクピン15の加工公差を緩和することができ、加工費や管理費を削減することができる。
また、Oリング36によって外輪16aを内輪16b側に押圧することで、外輪16aが嵌められた穴と外輪16aとの間の滑りを防止することができる。
また、2つの偏心軸部用軸受34,35によってクランクピン15を両端で支持することになるので、クランクピン15の姿勢を安定化させることができる。
本実施形態は、以下のように変形することができる。
図29に示すように、円筒部用軸受16の外輪16aを圧入することとし、両偏心軸部用軸受34,35の外輪34a,35aにOリング37を設けることとしてもよい。
また、クランクピン15の加工公差を緩和することができ、加工費や管理費を削減することができる。
また、Oリング36によって外輪16aを内輪16b側に押圧することで、外輪16aが嵌められた穴と外輪16aとの間の滑りを防止することができる。
また、本実施形態は、以下のように変形することができる。
図30に示すように、円筒部用軸受16の外輪16aにOリング36を設けることに加えて、両偏心軸部用軸受34,35の外輪34a,35aにもOリング37を設けることとしてもよい。
また、クランクピン15の加工公差を緩和することができ、加工費や管理費を削減することができる。
また、Oリング36によって外輪16aを内輪16b側に押圧することで、外輪16aが嵌められた穴と外輪16aとの間の滑りを防止することができる。
また、本実施形態は、以下のように変形することができる。
図31に示すように、円筒部用軸受16の外輪16a及び両偏心軸部用軸受34,35の外輪34a,35aを圧入し、各内輪16b,34b,35bとクランクピン15との間にOリング38を設けることとしてもよい。
また、クランクピン15の加工公差を緩和することができ、加工費や管理費を削減することができる。
次に、本発明の第10実施形態について説明する。本実施形態は、第9実施形態に対してクランクピン15の構成が異なる。その他の点については第9実施形態と同様なのでその説明を省略する。
円筒部15aには、偏心軸部15gを挿入する挿入穴15a1が形成されている。偏心軸部15gは、挿入穴15a1内に圧入されることによって固定されている。
クランクピン15’の偏心軸部15gを円筒部15aに形成された挿入穴15a1に挿入することとした。これにより、偏心軸部15gと円筒部15aとを別部品とすることができ、それぞれを別に加工することができる。したがって、偏心軸部15gと円筒部15aとを一体で加工する場合(図32B)に比べて、偏心軸部15gの両端における第1偏心軸部15bと第2偏心軸部15fとの軸芯を合わせることができる。したがって、クランクピン15’に加わる内力を低減でき、同期駆動機構の長寿命化を図ることができる。
3 ハウジング
3a モータ収容部
3b スクロール収容部
3d 吐出口
5 モータ(駆動部)
5a ステータ
5b ロータ
6 駆動軸
11 駆動側軸受
15 クランクピン(同期駆動機構)
15a 円筒部
15a1 挿入穴
15b 偏心軸部,第1偏心軸部
15c 端部
15d 小径部
15e 中央部
15f 第2偏心軸部
15g 偏心軸部
16 円筒部用軸受
17 後端軸受
18a 第1偏心軸部用軸受(クランクピン端部転がり軸受)
18b 第2偏心軸部用軸受(クランクピン端部転がり軸受)
19 Oリング(付勢部材)
20 センタープレート
20a 軸部
20b 固定部
21 ボルト
22 Oリング(弾性体)
23 Oリング(弾性体)
25 ボルト
26 シール部材
27 第1サイドプレート
27a 固定部
27b 第1突出壁部
27h 第1サイドプレート用孔部
28 ボルト
30 第2サイドプレート
30a 第2サイドプレート用軸部
30b 固定部
30c 第2突出壁部
30d 駆動軸部
30h 第2サイドプレート用孔部
31 ボルト
32 第2サイドプレート用軸受
33 サポート部材
34 第1偏心軸部用軸受(第1クランクピン端部転がり軸受)
34a 外輪
34b 内輪
34c 玉
35 第2偏心軸部用軸受(第2クランクピン端部転がり軸受)
35a 外輪
35b 内輪
35c 玉
36,37,38 Oリング(弾性体)
40 樹脂製軸部(樹脂部)
41 シール板
42 ストッパリング
43 第1シール部材
44 第2シール部材
45 ピン
46 転がり軸受(リング)
46a 外輪
46b 内輪
46c 玉(転がり部材)
47 Oリング(弾性体)
48 すべり軸受
49 転がり軸受
50 駆動側スクロール部材
51 転がり軸受
52,53,54 シール部材
55,56,57 スナップリング
60 従動側スクロール部材
61a 第1従動側端板
61d 従動軸部
70 駆動側スクロール部材
71 第1駆動側スクロール部
71a 第1駆動側端板
71b 第1駆動側壁体
71d 駆動軸部
72 第2駆動側スクロール部
72a 第2駆動側端板
72b 第2駆動側壁体
72c 第2駆動側軸部
72d 吐出ポート
73 フランジ部
90 従動側スクロール部材
90h 貫通孔
91 第1従動側スクロール部
91b 第1従動側壁体
92b 第2従動側壁体
CL1 駆動側回転軸線
CL2 従動側回転軸線
CL3 偏心軸線
t 隙間
S 空間
Claims (19)
- 駆動部によって回転軸線回りに回転駆動され、駆動側端板上に配置された渦巻状の駆動側壁体を有する駆動側スクロール部材と、
前記駆動側壁体に対応する渦巻状の従動側壁体が従動側端板上に配置され、該従動側壁体が前記駆動側壁体に対して噛み合わされることによって圧縮空間を形成する従動側スクロール部材と、
前記駆動側スクロール部材と前記従動側スクロール部材とが同じ方向に同一角速度で自転運動するように前記従動側スクロール部材に前記駆動部の駆動力を伝達する同期駆動機構と、
前記駆動側スクロール部材及び前記従動側スクロール部材に対して前記回転軸線方向側に配置された第1サイドプレートと、
前記第1サイドプレートに対して前記回転軸線方向に所定間隔を有して固定された第2サイドプレートと、
前記第1サイドプレートと前記第2サイドプレートの間に配置されたセンタープレートと、
を備え、
前記第1サイドプレートは、前記駆動側スクロール部材又は前記従動側スクロール部材の一方に固定され、
前記センタープレートは、前記駆動側スクロール部材又は前記従動側スクロール部材の他方に固定され、
前記同期駆動機構は、前記第1サイドプレート及び前記第2サイドプレートと、前記センタープレートとの間に設けられている両回転スクロール型圧縮機。 - 前記同期駆動機構は、中央の円筒部の中心軸線に対して偏心する偏心軸線を有する偏心軸部を有するクランクピンと、前記偏心軸部の両端部と前記第1サイドプレート及び前記第2サイドプレートとの間に設けられたクランクピン端部転がり軸受とを備え、
前記クランクピン端部転がり軸受の内輪と前記偏心軸部との間には、該内輪を該偏心軸部の先端に向けて前記偏心軸線方向に付勢する付勢部材が設けられている請求項1に記載の両回転スクロール型圧縮機。 - 前記同期駆動機構は、中央の円筒部の中心軸線に対して偏心する偏心軸線を有する偏心軸部を有するクランクピンと、前記偏心軸部の両端部と前記第1サイドプレート及び前記第2サイドプレートとの間に設けられたクランクピン端部転がり軸受とを備え、
前記第1サイドプレートと前記第2サイドプレートとの間隔によって、前記クランクピン端部転がり軸受に対して前記偏心軸線方向に予圧が与えられている請求項1に記載の両回転スクロール型圧縮機。 - 前記同期駆動機構は、中央の円筒部の中心軸線に対して偏心する偏心軸線を有する偏心軸部を有するクランクピンと、前記偏心軸部の両端部と前記第1サイドプレート及び前記第2サイドプレートとの間に設けられたクランクピン端部転がり軸受とを備え、
前記クランクピン端部転がり軸受の内輪の内周面と前記偏心軸部の外周面との間には、弾性体が設けられている請求項1に記載の両回転スクロール型圧縮機。 - 前記駆動側スクロール部材又は前記従動側スクロール部材の一方に固定された前記第1サイドプレートの固定部と、前記駆動側スクロール部材又は前記従動側スクロール部材の他方に固定された前記センタープレートの固定部とのうち、前記駆動側スクロール部材又は前記従動側スクロール部材の前記回転軸線側に位置する前記固定部は、樹脂部を介在させた構造とされ、他の前記固定部は、樹脂部を介在させずに金属部を用いた構造とされている請求項1から4のいずれかに記載の両回転スクロール型圧縮機。
- 前記第1サイドプレートと前記第2サイドプレートとの間には、前記センタープレートの外周側を囲む周壁部が設けられている請求項1に記載の両回転スクロール型圧縮機。
- 前記駆動側端板と前記駆動部との間に接続された前記回転軸線回りに回転する駆動軸部を備え、
前記センタープレートは、前記駆動軸部に固定され、
前記第1サイドプレートには、前記駆動軸部が貫通する第1サイドプレート用孔部が形成され、
前記第2サイドプレートには、前記駆動軸部が貫通する第2サイドプレート用孔部が形成され、
前記第1サイドプレート用孔部と前記駆動軸部との間、及び/又は、前記第2サイドプレート用孔部と前記駆動軸部との間には、第1シール部材が設けられている請求項6に記載の両回転スクロール型圧縮機。 - 前記駆動側端板と前記駆動部との間に接続された前記回転軸線回りに回転する駆動軸部を備え、
前記センタープレートは、前記駆動軸部に固定され、
前記第1サイドプレートには、前記駆動軸部が貫通する第1サイドプレート用孔部が形成され、
前記第2サイドプレートには、前記駆動軸部が貫通する第2サイドプレート用孔部が形成され、
前記第1サイドプレートと前記センタープレートとの間、及び/又は、前記第2サイドプレートと前記センタープレートとの間には、第2シール部材が設けられている請求項6又は7に記載の両回転スクロール型圧縮機。 - 外周側の前記駆動側壁体に対して前記第1サイドプレートが固定され、
前記第1サイドプレートに対して前記第2サイドプレートが固定され、
前記第2サイドプレートの回転中心に対して前記駆動部が接続され、
前記従動側端板の回転中心に接続された従動軸部に対して前記センタープレートが固定され、
前記第1サイドプレートには、前記従動軸部が貫通する第1サイドプレート用孔部が形成され、
前記第2サイドプレートの回転中心領域は、壁部で閉じられている請求項6に記載の両回転スクロール型圧縮機。 - 前記同期駆動機構は、前記第1サイドプレート及び前記第2サイドプレートと前記センタープレートとの間に設けられた丸棒状のピンと、該ピンの外周に内周面が当接して該ピンをガイドするリングとを備えている請求項1に記載の両回転スクロール型圧縮機。
- 前記リングは、前記センタープレートに設けられた転がり軸受とされ、
前記ピンは、その両端が前記第1サイドプレート及び前記第2サイドプレートに対して圧入され、その長手方向における中央部が前記転がり軸受の内周面に当接する請求項10に記載の両回転スクロール型圧縮機。 - 前記リングは、前記センタープレートに設けられた転がり軸受とされ、
前記ピンは、その一端が前記第1サイドプレート又は前記第2サイドプレートの一方に対して圧入され、その他端が前記第1サイドプレート又は前記第2サイドプレートの他方に対して弾性体を介して固定され、その長手方向における中央部が前記転がり軸受の内周面に当接する請求項10に記載の両回転スクロール型圧縮機。 - 前記同期駆動機構は、前記回転軸線の周方向に離間して3つ以上設けられ、
前記同期駆動機構のうち2つは、前記リングが、前記センタープレートに設けられた転がり軸受とされ、前記ピンが、その両端が前記第1サイドプレート及び前記第2サイドプレートに対して圧入され、その長手方向における中央部が前記転がり軸受の内周面に当接し、
他の前記同期駆動機構は、前記リングが、前記センタープレートに設けられた転がり軸受とされ、前記ピンが、その一端が前記第1サイドプレート又は前記第2サイドプレートの一方に対して圧入され、その他端が前記第1サイドプレート又は前記第2サイドプレートの他方に対して弾性体を介して固定され、その長手方向における中央部が前記転がり軸受の内周面に当接する請求項10に記載の両回転スクロール型圧縮機。 - 前記リングは、前記第1サイドプレート及び前記第2サイドプレートのそれぞれに設けられた転がり軸受とされ、
前記ピンは、その長手方向における中央部が前記センタープレートに圧入され、その両端が前記転がり軸受の内周面に当接する請求項10に記載の両回転スクロール型圧縮機。 - 前記リングは、前記転がり軸受に代えてすべり軸受とされている請求項11から14のいずれかに記載の両回転スクロール型圧縮機。
- 前記同期駆動機構は、中央の円筒部の中心軸線に対して偏心する偏心軸線を有する偏心軸部を有するクランクピンと、前記偏心軸部の一端と前記第1サイドプレートとの間に設けられた第1クランクピン端部転がり軸受と、前記偏心軸部の他端と前記第2サイドプレートとの間に設けられた第2クランクピン端部転がり軸受と、前記円筒部と前記センタープレートとの間に設けられた円筒部転がり軸受とを備え、
前記第1クランクピン端部転がり軸受の外輪と前記第1サイドプレートとの間、前記第2クランクピン端部転がり軸受の外輪と前記第2サイドプレートとの間、若しくは、前記円筒部転がり軸受の外輪と前記センタープレートとの間の少なくともいずれかに、又は、前記第1クランクピン端部転がり軸受の内輪と前記偏心軸部の前記一端との間、前記第2クランクピン端部転がり軸受の内輪と前記偏心軸部の前記他端との間、若しくは、前記円筒部転がり軸受の内輪と前記円筒部との間の少なくともいずれかに、弾性体が設けられている請求項1に記載の両回転スクロール型圧縮機。 - 前記円筒部転がり軸受の外輪と前記センタープレートとの間に前記弾性体が設けられ、
前記第1クランクピン端部転がり軸受の外輪は、前記第1サイドプレートに対して圧入され、
前記第2クランクピン端部転がり軸受の外輪は、前記第2サイドプレートに対して圧入されている請求項16に記載の両回転スクロール型圧縮機。 - 前記円筒部には、前記偏心軸部を挿入する挿入穴が形成されていることを特徴とする請求項16又は17に記載の両回転スクロール型圧縮機。
- 前記同期駆動機構は、中央の円筒部の中心軸線に対して偏心する偏心軸線を有する偏心軸部を有するクランクピンを備え、
前記円筒部には、前記偏心軸部を挿入する挿入穴が形成されている請求項1に記載の両回転スクロール型圧縮機。
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