JPH05180219A - 旋回部材のスラスト支持装置 - Google Patents

旋回部材のスラスト支持装置

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JPH05180219A
JPH05180219A JP3359635A JP35963591A JPH05180219A JP H05180219 A JPH05180219 A JP H05180219A JP 3359635 A JP3359635 A JP 3359635A JP 35963591 A JP35963591 A JP 35963591A JP H05180219 A JPH05180219 A JP H05180219A
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JP
Japan
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bearing
rolling bearing
thrust
scroll member
rotation
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Application number
JP3359635A
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English (en)
Inventor
Takehiko Umemoto
武彦 梅本
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05180219A publication Critical patent/JPH05180219A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/16Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
    • F16C19/163Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
    • F16C19/166Four-point-contact ball bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C17/00Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
    • F01C17/06Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
    • F01C17/066Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements with an intermediate piece sliding along perpendicular axes, e.g. Oldham coupling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2360/00Engines or pumps
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクロール圧縮機等における旋回スクロール
部材を自転不能に支持するスラスト支持装置において、
作動効率の向上と、構造の簡単とを図る。 【構成】 固定部材6に回転自在に支持された回転駆動
軸7の偏心位置に、スラストおよびラジアル荷重の支持
が可能な転がり軸受10を取付ける。この転がり軸受1
0に旋回スクロール部材2を設置する。転がり軸受10
は、4点接触玉軸受12と円筒ころ軸受11との組合わ
せとし、あるいは単独の複列円錐ころ軸受等からなるも
のとする。固定部材6と旋回スクロール部材2との間に
は、オルダム継手状の自転防止機構13を設ける。すな
わち、固定部材6と旋回スクロール部材2とに互いに直
交するガイド溝15,16を各々設け、これらガイド溝
15,16に噛み合うキー部14a,14bを有する継
手部材14を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、スクロール圧縮機等
に使用されて、旋回スクロール部材等の旋回部材を、自
転しないように支持するスラスト支持装置に関する。
【0002】
【従来の技術】スクロール圧縮機は、図5に示すように
旋回スクロール部材51および固定スクロール部材52
に螺旋状隔壁53,54を各々設け、両隔壁53,54
間に形成された圧縮室55を、旋回スクロール部材51
の偏心回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。旋回スクロール部材51は、下面に
突出した軸51aが回転駆動軸56の偏心孔にラジアル
軸受57を介して係合し、回転駆動軸56の回転により
偏心量eの旋回半径で偏心回転させられる。回転駆動軸
56は、モータ(図示せず)のロータ軸からなり、固定
部材58に軸受59,60で支持される。
【0003】旋回スクロール部材51は、圧縮室55の
ガス圧によって大きなスラスト荷重が作用するため、ス
ラスト支持装置61で固定部材58に支持してある。ス
ラスト支持装置61には、偏心回転の支持が可能な汎用
の転がり軸受がないため、一般には滑り支持を行うスラ
ストメタルが使用される。また、旋回スクロール部材5
1は自転を阻止して一定姿勢のままで偏心回転させる必
要があるため、スラスト支持装置61には、適宜の自転
防止機構が(図示せず)が併用させる。この自転阻止機
構には、前記スラストメタルと併用する場合、オルダム
継手状のものが一般に使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】スラストメタルは、冷
凍機油により油膜が形成され、滑り軸受となる。しか
し、冷凍機油は粘度が低く、油膜切れが発生し易い。そ
のため、抵抗トルクが増大し、効率が低下する可能性が
高い。
【0005】このような問題点を解消するために、スラ
スト支持装置61として、転がり接触を行うようにした
ものが種々提案されている。しかし、固定部材56と旋
回スクロール部材51との間に介在させた転動体によ
り、偏心回転する旋回スクロール部材51を支持する機
構であるため、転動体を局部的な円周起動で転がり自在
とする機構等が必要で、構造が複雑になるという問題点
がある。
【0006】この発明の目的は、旋回部材の自転を阻止
して偏心回転を支持するスラスト支持装置において、作
動効率の向上と、構造の簡単とを図ることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明の旋回部材のス
ラスト支持装置は、固定部材に回転自在に支持された回
転駆動軸の偏心位置に、スラストおよびラジアル荷重の
支持が可能な転がり軸受を取付け、この転がり軸受に旋
回部材を設置したものである。固定部材と旋回部材との
間には、自転防止手段として、次のようにオルダム継手
状の機構を設ける。すなわち、固定部材および旋回部材
の対向面に互いに直交するガイド溝を各々設け、かつ十
字状にキー部を有する継手部材を設ける。この継手部材
の一方向のキー部は固定部材側のガイド溝に、直交方向
のキー部は可動部材側のガイド溝に各々長手方向移動自
在に遊嵌させる。
【0008】前記転がり軸受は、スラストおよびラジア
ル荷重の支持が可能なものであれば良く、単独の軸受で
あっても、複数の軸受の組合せであっても良い。例え
ば、前記転がり軸受は、4点接触玉軸受と円筒ころ軸受
との組合わせとし、または円錐ころ軸受とする。
【0009】
【作用】回転駆動軸が回転すると、この軸に転がり軸受
を介して偏心位置に支持された旋回部材は、転がり軸受
と共に偏心回転する。旋回部材に作用するスラストおよ
びラジアル荷重は、前記転がり軸受で支持される。この
転がり軸受は、旋回部材と同じ偏心位置に取付けたもの
であるため、純粋な回転運動を支持するものであれば良
く、複雑な機構を必要としない。
【0010】旋回部材の偏心回転に伴う自転は、十字状
の継手部材で防止される。すなわち、十字状の継手部材
は、固定部材に対してそのガイド溝に沿って移動自在で
あり、旋回部材に対しても前記ガイド溝と直交するガイ
ド溝に沿って移動自在となっている。そのため、継手部
材は固定部材と可動部材との間で直交する2方向に移動
自在であり、旋回部材の偏心回転運動を阻害することな
く、偏心回転に伴う自転を阻止する。
【0011】転がり軸受が4点接触玉軸受と円筒ころ軸
受との組合わせである場合は、旋回部材のスラストは4
点接触玉軸受で支持され、ラジアル荷重は円筒ころ軸受
で支持される。転がり軸受が円錐ころ軸受である場合
は、1個の円錐ころ軸受でスラストとラジアル荷重の両
方が支持される。
【0012】
【実施例】この発明の一実施例を図1および図2に基づ
いて説明する。この実施例はスクロール圧縮機に応用し
た例である。固定スクロール部材1および旋回スクロー
ル部材2は、螺旋状の隔壁3,4を各々有し、両隔壁
3,4間に圧縮室5が形成されている。固定スクロール
部材1は、ハウジングとなる固定部材6に固定されてい
る。旋回スクロール部材2を駆動する回転駆動軸7はモ
ータ(図示せず)のロータ軸となるものであり、前記固
定部材6に上下の軸受8,9で回転自在に支持されてい
る。これら軸受8,9は、各々円筒ころ軸受および深溝
玉軸受等からなる。
【0013】旋回スクロール部材2は、下面に一体に突
設した筒部2aを介して、回転駆動軸7の上端の偏心軸
部7aにころがり軸受10で支持してあり、かつオルダ
ム継手状の自転防止機構13を旋回スクロール部材2と
固定部材6との間に設けてある。偏心軸部7aは、回転
中心Oから偏心量aだけ偏心させてある。
【0014】転がり軸受10には、ラジアル荷重の支持
用の円筒ころ軸受11とアキシャル荷重すなわちスラス
ト支持用の4点接触玉軸受12とを、上下に組合わせて
用いてある。各軸受11,12の内輪は、偏心軸部7a
の下端の段面と上端に取付けた止め環とで偏心軸部7a
に固定されている。旋回スクロール部材2の前記筒部2
aの下端内径面は、4点接触玉軸受12の外輪にラジア
ル荷重が作用しないように、その外輪との間に隙間が生
じる内径に形成してある。
【0015】自転防止機構13は、十字状の継手部材1
4と、固定部材6および旋回スクロール部材2に各々形
成したガイド溝15,16とで構成される。継手部材1
4は、図2に示すように一対のアーム状のキー部14
a,14aと、これに直交する一対のキー部14b,1
4bとをリング状の連結枠部14cで一体に連結したも
のであり、キー部14b,14bの先端は上側へS字状
に屈曲させてある。連結枠部14cは、旋回スクロール
部材2の筒部2aの外周に遊嵌する内径に形成される。
固定部材6側のガイド溝15は、継手部材14の一対の
キー部14a,14aを長手方向移動自在に各々案内可
能に設けてある。旋回スクロール部材2側のガイド溝1
6は、継手部材14の一対のキー部14b,14bを長
手方向移動自在に各々案内可能なように、旋回スクロー
ル部材2の両端に設けてある。
【0016】上記構成の動作を説明する。回転駆動軸7
を回転させると、その偏心軸部7aに転がり軸受10で
支持される旋回スクロール部材2は、偏心量aの旋回半
径で偏心回転を行う。偏心回転に伴い、旋回スクロール
部材2には自転を生じさせようとする力が作用するが、
十字状の継手部材14による自転防止装置13で自転が
防止される。すなわち、継手部材14は、固定部材6に
対してそのガイド溝15にキー部14aが係合して溝方
向に移動自在であり、旋回スクロール部材2に対しても
直交方向のキー部14bがガイド溝16に係合して溝方
向に移動自在となっている。そのため、継手部材14は
固定部材6と可動スクロール部材2との間で直交する2
方向に移動自在であり、旋回スクロール部材2の偏心回
転運動を阻害することなく、偏心回転に伴う自転を阻止
する。
【0017】このように、旋回スクロール部材2は、自
転を伴うことなく一定姿勢のままで偏心回転する。これ
により、固定スクロール部材1と旋回スクロール部材2
の間の圧縮室5が容積変化し、圧縮動作が行われる。圧
縮室5のガス圧により旋回スクロール部材2に作用する
アキシャル荷重は、転がり軸受10における4点接触玉
軸受12を介して回転駆動軸7で受けられ、さらに下部
の軸受9で固定部材6に支持される。旋回スクロール部
材2の回転駆動のために転がり軸受10に作用するラジ
アル荷重は、ころ軸受11で支持される。
【0018】このスラスト支持装置は、このように回転
駆動軸7から旋回スクロール部材2に駆動を与える軸受
に、スラスト支持が可能な転がり軸受10を使用し、自
転防止手段として十字状の継手部材14によるオルダム
継手状の自転防止機構13を用いたため、従来のオルダ
ム継手状自転防止機構による優れた自転防止機能を生か
しながら、転がり接触によるスラスト支持により作動効
率の向上が図れる。しかも、前記転がり軸受10は、旋
回スクロール部材2と同じ偏心位置に取付けたものであ
るため、純粋な回転運動を支持するものであれば良く、
複雑な機構を必要としない。
【0019】特にこの実施例では、転がり軸受10とし
て4点接触玉軸受12と円筒ころ軸受11とを組み合わ
せて使用しているため、各々の軸受12、11でラジア
ル荷重およびスラストの負荷を分担して支持することが
でき、負荷容量の大きな耐久性に優れたものとできる。
また、4点接触玉軸受12を使用しているため、旋回ス
クロール部材2に作用する逆方向のアキシャル荷重の支
持も行える。
【0020】図3は他の実施例を示す。この例は、旋回
スクロール部材2を回転駆動軸7で支持する転がり軸受
として、複列の円錐ころ軸受17を用いたものである。
その他の構成は前記実施例と同様である。このように構
成した場合、円錐ころ軸受17により、旋回スクロール
部材2に作用するスラストとラジアル荷重とが支持され
る。また、円錐ころ軸受17は複列のものであるため、
逆方向のスラスト支持も行える。
【0021】なお、前記各実施例では、継手部材14を
旋回スクロール部材2の筒部2a回りに設けた大径のも
のとしたが、旋回スクロール部材2の外周の一部と固定
部材6との間に局部的に図2の例と同様な自転防止機構
を設けても良い。また、前記各実施例では図2に示すよ
うに継手部材14として、アーム状のキー部14a,1
4bを有するものを使用したが、図4に示すように円盤
部18cの両面に突条からなるキー部18a,18bを
設けた継手部材18を用いても良い。図4の例のような
継手部材18を図1の例のように筒部2a回りに設ける
場合は、円盤部18aをリング状に形成する。
【0022】
【発明の効果】この発明の旋回部材のスラスト支持装置
は、回転駆動軸から旋回部材に駆動を与える軸受に、ス
ラスト支持が可能な転がり軸受を使用し、自転防止手段
として十字状自転防止機構によるオルダム継手状の機構
を用いたため、従来のオルダム継手状の継手部材による
優れた自転防止機能を生かしながら、転がり接触による
スラスト支持により作動効率の向上が図れる。しかも、
前記転がり軸受は、旋回部材と同じ偏心位置に取付けた
ものであるため、純粋な回転運動を支持するものであれ
ば良く、複雑な機構を必要としない。
【0023】請求項2の構成の場合は、転がり軸受とし
て、4点接触玉軸受と円筒ころ軸受とを組み合わせて使
用するようにしたため、各々の軸受でスラストおよびラ
ジアル荷重を分担して支持することができ、負荷容量の
大きな耐久性に優れたものとできる。
【0024】請求項3の構成の場合は、転がり軸受とし
て円錐ころ軸受を使用したため、1個の複列または単列
の軸受により、スラストおよびラジアル荷重の両方が支
持できて、構造が簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の断面図である。
【図2】その自転防止機構の破断斜視図である。
【図3】この発明の他の実施例の部分断面図である。
【図4】この発明のさらに他の実施例における継手部材
の斜視図である。
【図5】従来例の断面図である。
【符号の説明】
1…固定スクロール部材、2…旋回スクロール部材、6
…固定部材、7…回転駆動軸、7a…偏心軸部、10…
転がり軸受、11…ころ軸受、12…4点接触玉軸受、
13…自転防止機構、14…継手部材、14a,14b
…キー部、15,16…ガイド溝、17…円錐ころ軸
受、18…継手部材、18a,18b…キー部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 固定部材に回転自在に支持された回転駆
    動軸の偏心位置に、スラストおよびラジアル荷重の支持
    が可能な転がり軸受を取付け、この転がり軸受に旋回部
    材を設置し、前記固定部材および旋回部材の対向面に互
    いに直交するガイド溝を各々設け、十字状のキー部を有
    し一方向のキー部が前記固定部材側のガイド溝に、直交
    方向のキー部が旋回部材側のガイド溝に長手方向移動自
    在に各々遊嵌する継手部材を設けた旋回部材のスラスト
    支持装置。
  2. 【請求項2】 転がり軸受が、4点接触玉軸受と、円筒
    ころ軸受とからなる請求項1記載の旋回部材のスラスト
    支持装置。
  3. 【請求項3】 転がり軸受が円錐ころ軸受である請求項
    1記載の旋回部材のスラスト支持装置。
JP3359635A 1991-12-27 1991-12-27 旋回部材のスラスト支持装置 Pending JPH05180219A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006336507A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Hitachi Ltd スクロール式流体機械
KR100792898B1 (ko) * 2005-08-10 2008-01-08 도시바 캐리어 가부시키 가이샤 밀폐형 회전식 압축기와 이를 사용한 냉동 사이클 장치
CN102562589A (zh) * 2012-03-21 2012-07-11 南通市红星空压机配件制造有限公司 一种涡旋式空气压缩机
CN103032314A (zh) * 2011-09-30 2013-04-10 丹佛斯(天津)有限公司 用于涡旋压缩机的涡旋盘单元和涡旋压缩机

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