JP6833872B2 - スクロール型圧縮機 - Google Patents
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Description
図10A及び図10Bには、ピンリング機構26が6つ配置された場合が示されている。ピン部材30とリング部材34との動力の伝達は、角度範囲ごとに各ピンリング機構26が分担している。ピンリング機構26が6つの場合には、60°(=360°÷6)ずつ各ピンリング機構26が動力伝達を分担している。例えば、図10Aの場合には、同図において左下のピンリング機構26−1が動力伝達を分担しており、所定角度だけ各スクロール部材が回転すると図10Bの位置となりピンリング機構26−1の隣のピンリング機構26−2に動力伝達が受け渡されるようになる。このとき、リング部材34が転がり軸受とされていると、ピン部材30とリング部材34の内輪とが接触した際にその位置に対応する転動体のみが転動するように促され、他の転動体は静止状態を保とうとする。これにより、ピン部材30と接触した位置に対応する転動体の転動が妨げられることになり、各転動体を保持するリテーナに負荷が加わり、リテーナが破損するおそれがある。
すなわち、本発明の一態様に係るスクロール型圧縮機は、第1端板に配置された渦巻状の第1壁体を有する第1スクロール部材と、第2端板に配置され、前記第1壁体に対応する第2壁体を有し、該第2壁体が前記第1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第2スクロール部材と、前記第1スクロール部材と前記第2スクロール部材とが相対的に公転旋回運動するように支持する同期駆動機構とを備え、前記同期駆動機構は、前記第1壁体及び/又は前記第2壁体に固定され、対向する前記第2端板及び/又は前記第1端板に向けて突出するピン部材と、前記第1端板及び/又は前記第2端板に固定され、前記ピン部材に接触する内輪、該内輪に対して転動する複数の転動体、及び各前記転動体の相対位置を保持するリテーナを有するリング部材と、前記ピン部材の外周面と直接的に接触して、前記内輪に対して円周方向の力を前記ピン部材から伝達する中間部材とを備えている。
同期駆動機構をピン部材及びリング部材で構成する。そして、リング部材は、内輪と、内輪に対して転動する複数の転動体と、各転動体の相対位置を保持するリテーナとを有する転がり軸受とする。さらに、リング部材は、内輪に対して円周方向の力をピン部材から伝達する中間部材を備えている。この中間部材が内輪を回転させることにより転動体のそれぞれを転動させることができる。これにより、ピン部材と内輪とが接触した際にその位置に対応する転動体のみが転動し、他の転動体が静止状態を保とうとする状態を回避することができ、転動体を保持するリテーナの破損を回避することができる。
なお、スクロール型圧縮機としては、例えば、一方のスクロール部材が固定スクロールとされ、他方のスクロール部材が旋回スクロールとされた固定旋回式のスクロール型圧縮機や、両方のスクロール部材がそれぞれ同じ方向に同一角速度で自転運動する両回転式のスクロール型圧縮機が挙げられる。
また、弾性部材により、ピン部材と内輪とが接触したときの衝撃を和らげることができ、騒音を低減することができる。
弾性部材としては、例えば、Oリングを用いることができる。
以下に、本発明にかかる第1実施形態について、図面を参照して説明する。
図1には、スクロール型圧縮機1の縦断面が示されている。同図に示されているように、スクロール型圧縮機1は、ハウジング9内に、駆動部3と、圧縮機構部5とを備えている。
回転軸15は、両端が軸受17,19によって支持されている。回転軸15の一端(図1において左端)には、駆動スクロール部材20の軸部20aが接続されている。したがって、回転軸15と駆動スクロール部材20とが回転する駆動側中心軸線L1は一致している。
軸部22aの外周には、ハウジング9との間に軸受24が取り付けられている。これにより、従動スクロール部材22は、従動側中心軸線L2回りに回転する。駆動側中心軸線L1と従動側中心軸線L2とは所定距離ρだけオフセットされており、この所定距離ρが、駆動スクロール部材20と従動スクロール部材22とが相対的に公転旋回運動する際の旋回半径となる。
ピン部材30は、金属製とされており、駆動スクロール部材20の端板20bに対向する従動スクロール部材22の外周壁部22dに固定されている。ピン部材30は、一端が外周壁部22dに埋め込まれ、他端がリング部材34の内周側に突出するように設けられている。
図示しない電力源からの供給電力によって電動モータ7が駆動され、ロータ13が回転することによって、回転軸15が駆動側中心軸線L1回りに回転する。回転軸15の回転駆動力は、軸部20aを介して駆動スクロール部材20に伝達され、駆動スクロール部材20が駆動側中心軸線L1回りに回転する。駆動スクロール部材20の回転力は、ピンリング機構26によって従動スクロール部材22に伝達される。このとき、ピンリング機構26のピン部材30がリング部材34の内周に沿って接触しながら回転することで、駆動スクロール部材20と従動スクロール部材22とが相対的に公転旋回運動する。
駆動スクロール部材20と従動スクロール部材22とが相対的に公転旋回運動することによって、駆動スクロール部材20の渦巻状壁体20cと従動スクロール部材22の渦巻状壁体22cとの間に形成された圧縮空間が外周側から中心側に移動するにしたがって縮小されて、スクロール部材20,22の外周側から吸い込んだ流体の圧縮が行われる。圧縮された流体は、従動スクロール部材22の軸部22aに形成された貫通孔22a1から外部へと吐出される。
ピンリング機構26の内輪34bの内周に配置されたブッシュ36を設けることとした。ブッシュ36は、ピン部材30から内輪34bの円周方向の分力を受けて内輪34bとともに回転する。ブッシュ36が内輪34bを回転させることによりボール34cのそれぞれを転動させることができる。これにより、ピン部材30と内輪34bとが接触した際に、その位置に対応するボール34cのみが転動し、他のボール34cが静止状態を保とうとする状態を回避することができる。したがって、ボール34cを保持するリテーナ34dに加わる負荷を低減することができ、リテーナ34dの破損を回避することができる。
次に、本発明の第2実施形態に係る両回転スクロール型圧縮機について説明する。本実施形態は、ピンリング機構が第1実施形態と相違し、その他については同様であるので、以下ではピンリング機構について説明する。
図7及び図8に示すように、ピンリング機構26’は、ピン部材30の外周に設けられたOリング(中間部材,弾性部材)38を備えている。なお、本実施形態では、第1実施形態で説明したブッシュ36は設けられていない。
次に、本発明の第3実施形態に係る両回転スクロール型圧縮機について説明する。本実施形態は、各上記実施形態に対してピンリング機構のピンの固定構造が相違する。その他については同様であるので、以下ではピンリング機構について説明する。
また、ピン部材30を回転自由に支持する軸受として玉軸受37を用いることとしたが、他の転がり軸受でも良く、例えばニードルベアリング(針状ころ軸受)としても良い。
ピン部材30を軸線回りに回転可能に支持する玉軸受37を設けることとした。これにより、ピン部材30がブッシュ36に接触した際にピン部材30が軸線回りに回転することになるので、ピン部材30とブッシュ36との間の摩擦による摩耗が低減され、ピンリング機構26の長寿命化を図ることができる。
3 駆動部
5 圧縮機構部
7 電動モータ
9 ハウジング
11 ステータ
13 ロータ
15 回転軸
17 軸受
19 軸受
20 駆動スクロール部材(第1スクロール部材)
20a 軸部
20b 端板(第1端板)
20c 渦巻状壁体(第1壁体)
20c1 巻き始め部
20c2 巻き終わり部
22 従動スクロール部材(第2スクロール部材)
22a 軸部
22b 端板(第2端板)
22c 渦巻状壁体(第2壁体)
22c1 巻き始め部
22c2 巻き終わり部
24 軸受
26,26’ ピンリング機構(同期駆動機構)
30 ピン部材
32 円形溝
34 リング部材
34a 外輪
34b 内輪
34c ボール(転動体)
34d リテーナ
36 ブッシュ(中間部材)
36a 切欠
37 玉軸受(転がり軸受)
38 Oリング(中間部材,弾性部材)
L1 駆動側中心軸線
L2 従動側中心軸線
Claims (5)
- 第1端板に配置された渦巻状の第1壁体を有する第1スクロール部材と、
第2端板に配置され、前記第1壁体に対応する第2壁体を有し、該第2壁体が前記第1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第2スクロール部材と、
前記第1スクロール部材と前記第2スクロール部材とが相対的に公転旋回運動するように支持する同期駆動機構と、
を備え、
前記同期駆動機構は、前記第1壁体及び/又は前記第2壁体に固定され、対向する前記第2端板及び/又は前記第1端板に向けて突出するピン部材と、
前記第1端板及び/又は前記第2端板に固定され、前記ピン部材に接触する内輪、該内輪に対して転動する複数の転動体、及び各前記転動体の相対位置を保持するリテーナを有するリング部材と、
前記ピン部材の外周面と直接的に接触して、前記内輪に対して円周方向の力を前記ピン部材から伝達する中間部材と、
を備え、
前記中間部材は、前記内輪の内周に配置され、該内輪とともに回転し、
前記中間部材は、前記内輪の内周に接触するように形成された略円板形状とされ、前記ピン部材に対応する位置に該ピン部材との間に隙間を有する切欠が設けられ、
前記ピン部材は、外周面の一部のみが前記内輪の内周面又は前記切欠きに接触しているスクロール型圧縮機。 - 第1端板に配置された渦巻状の第1壁体を有する第1スクロール部材と、
第2端板に配置され、前記第1壁体に対応する第2壁体を有し、該第2壁体が前記第1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第2スクロール部材と、
前記第1スクロール部材と前記第2スクロール部材とが相対的に公転旋回運動するように支持する同期駆動機構と、
を備え、
前記同期駆動機構は、前記第1壁体及び/又は前記第2壁体に固定され、対向する前記第2端板及び/又は前記第1端板に向けて突出するピン部材と、
前記第1端板及び/又は前記第2端板に固定され、前記ピン部材に接触する内輪、該内輪に対して転動する複数の転動体、及び各前記転動体の相対位置を保持するリテーナを有するリング部材と、
前記ピン部材の外周面と直接的に接触して、前記内輪に対して円周方向の力を前記ピン部材から伝達する中間部材と、
を備え、
前記中間部材は、前記ピン部材の外周に設けられた弾性部材とされ、
前記弾性部材は、外周面の一部のみが前記内輪に接触しているスクロール型圧縮機。 - 前記弾性部材は、前記内輪の軸線方向の中央位置に配置されている請求項2に記載のスクロール型圧縮機。
- 前記ピン部材と該ピン部材が固定される前記第1壁体及び/又は前記第2壁体との間には、該ピン部材を軸線回りに回転可能に支持する転がり軸受が設けられている請求項1から3のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
- 前記中間部材は、樹脂とされ、
前記ピン部材は、金属とされている請求項4に記載のスクロール型圧縮機。
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