JPH0550095U - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮工程で公転スクロールに作用する圧縮荷
重のラジアル方向力Ｆｇまたは遠心力荷重Ｆc1，Ｆc2，
Ｆc3によりクランク軸にたわみ変形を生じた場合でも軸
受部の摩耗，焼付き等の損傷を発生を防止し、信頼性の
高いスクロール圧縮機を得る。 【構成】 円筒状ブッシュ１５の外周面に中央部が全周
にわたって凸となる鼓状に形成されたクラウニング面１
４を設けるとともに、円筒状ブッシュ１５と軸受との回
り止めピン１６を設けたものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、冷凍，空調機などに用いられるスクロール圧縮機に関するもので ある。

【０００２】

【従来の技術】

図４は例えば特開昭６３ー８００８８号公報に示された従来のスクロール圧縮 機を示す断面図で、図において、１は固定スクロール、２は公転スクロール、３ は公転スクロール２に嵌合された駆動ブッシュ、４はクランク軸、５はオルダム リング、６は主フレーム、６ａは主軸受、７は電動機固定子、８は電動機回転子 、９は副フレーム、９ａは副軸受、１０は密閉容器、１１は外部より冷媒ガスを 導く吸入管、１２は吐出管、１３は密閉容器１０底部に貯溜される潤滑油である 。

【０００３】 なお、図４中のＦｇは固定スクロール１と公転スクロール２とで形成される圧 縮室で発生するラジアル方向の圧縮荷重、Ｆc1は公転スクロール２の公転運動に より発生する遠心力、Ｆc2，Ｆc3はＦc1と釣り合いをとるため電動機回転子両側 にとりつけられた上バランスウェイト１９，下バランスウェイト２０により発生 する遠心力である。

【０００４】 また、図６は特開昭５８ー１７２４０２号公報に示された従来のスクロール圧 縮機を示す断面図で、図において、３は外周面を凸球面に形成した駆動ブッシュ 、３ａは内周面を凹球面に形成した駆動ブッシュ軸受である。

【０００５】 次に動作について説明する。電動機固定子７，電動機回転子８による回転力は 、電動機回転子８に焼嵌め固定されたクランク軸４により伝達され、駆動ブッシ ュ３を介して公転スクロール２に伝えられる。公転スクロール２は自転防止機構 であるオルダムリング５により円軌道を動く公転運動を行ない、固定スクロール １との間に形成される圧縮室の容量変化に従って冷媒の圧縮が行なわれる。 冷媒は吸入管１１により外部冷凍サイクルから密閉容器１０内へ流入し、圧縮 室内で圧縮された後、高圧となり、吐出管１２より外部冷凍サイクルへ流出する 。また、公転スクロール２に作用する冷媒の圧縮荷重のうち、スラスト方向力は 主フレーム６の上端面のスラスト軸受により支持され、ラジアル方向力Ｆｇは駆 動ブッシュ３を介してクランク軸４に伝達され、クランク軸４は主フレーム６の 下部ボス部に設けられた主軸受６ａ、副フレーム９に設けられた副軸受９ａとに より軸支される。また、電動機回転子８両側に取り付けられた上バランスウェイ ト１９，下バランスウェイト２０により発生する遠心力Ｆc2，Ｆc3も、主軸受６ ａ，９ａとに支持される。 密閉容器１０の底部に貯溜された潤滑油は、クランク軸４に伴う遠心力により 各軸受部，圧縮室等の摺動部へ導かれる。

【０００６】 また、図６に示す従来のスクロール圧縮機においては、ラジアル方向力Ｆｇは 駆動ブッシュ３と駆動ブッシュ軸受３ａからなる球面軸受を介してクランク軸４ に伝達され、クランク４軸は図４の実施例と同様に主軸受６ａ，副軸受９ａとに より軸支される。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

従来のスクロール圧縮機は以上のように構成されており、圧縮工程で公転スク ロールに作用するラジアル方向力Ｆｇはクランク軸のピン部４ａに作用し、それ を支持する主軸受，副軸受に対して、図４に示すように作用点がオーバーハング するように構成されているため、図５に示すように圧縮荷重のラジアル方向力Ｆ ｇによりクランク軸がたわみ変形を生じると、主軸受内でクランク軸の傾斜、ま たは副軸受内でクランク軸の傾斜を生じ、そのため各軸受部の負荷容量が低下し 、軸受部の摩耗，焼付きなどを生じるという問題があった。 また、近年、空調機などにおいてはインバータ制御により圧縮機の可変速運転 に伴い圧縮機の運転範囲が低速から高速まで拡大したことから、低速運転域にお いては軸受内油膜が発生しにくく、また、高速運転域においては公転スクロール ，上バランスウェイト，下バランスウェイトにより発生する遠心力Ｆc1，Ｆc2， Ｆc3が増大し、クランク軸のたわみ変形を更に増大させるという問題もあった。 さらに、クランク軸ピン部のたわみ変形対策に対しては、図６に示すように、 駆動ブッシュ部に球面軸受を用いているものもあるが、駆動ブッシュの外周凸球 面曲率と駆動ブッシュ軸受の内周凹球面曲率は同一であるため、駆動ブッシュ軸 受は駆動ブッシュを巻き加工により成形しなければならず、駆動ブッシュと駆動 ブッシュ軸受間のクリアランス管理が困難であり、クリアランスが大きい場合は 他の軸〜軸受間に対し相対的傾きを与え、軸受信頼性を低下させ、また、球面曲 率は軸受長により決まるため、球面接触面での接触応力（ヘルツ応力）に対し、 充分な許容を持った設計ができず、球面接触面の信頼性が充分確保できないなど の問題点があった。

【０００８】 この考案は上記のような問題点を解消するためになされたもので、圧縮工程で 公転スクロールに作用する圧縮荷重のラジアル方向力Ｆｇまたは遠心力荷重Ｆc1 ，Ｆc2，Ｆc3によりクランク軸にたわみ変形を生じた場合でも軸受部の摩耗，焼 付き等の損傷を発生を防止し、信頼性の高いスクロール圧縮機を得ることを目的 とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案に係るスクロール圧縮機は、円筒状ブッシュの外周面に中央部が全周 にわたって凸となる鼓状に形成されたクラウニング面を設けるとともに、円筒状 ブッシュと軸受との回り止めピンを設けたものである。

【００１０】

【作用】

この考案におけるスクロール圧縮機は、円筒状ブッシュの外周面に中央部が全 周にわたって凸となる鼓状に形成されたクラウニング面を設けるとともに、円筒 状ブッシュと軸受との回り止めピンを設けたことにより、圧縮工程で公転スクロ ールに作用する圧縮荷重のラジアル方向力Ｆｇまたは遠心力荷重Ｆc1，Ｆc2，Ｆ c3によりクランク軸にたわみ変形を生じた場合でも、円筒状ブッシュのクラウニ ング面が軸方向に回転と移動が自在にできるように接触しているので、円筒状ブ ッシュはクランク軸主軸部と平行になるまで傾くため、クランク軸のたわみによ り軸受負荷容量の低下を生じることなく、軸受が損傷することはない。

【００１１】

【実施例】

実施例１． 以下、この考案の一実施例を図について説明する。図１，図２において、４ｂ はクランク軸４の主軸部、４ｃはクランク軸４の副軸受部、１５は外周面に中央 部が全周にわたって凸となる鼓状に形成されたクラウニング面１４を有する円筒 状ブッシュ、１６は円筒状ブッシュ１５と軸受との回り止めピン、１７は給油ポ ンプ部、１８はポンプカバーである。

【００１２】 次に動作について説明する。円筒状ブッシュ１５の外周面に中央部が全周にわ たって凸となる鼓状に形成されたクラウニング面１４を設けるとともに、円筒状 ブッシュ１５と軸受との回り止めピン１６を設け、かつ、円筒状ブッシュ１５外 周面が微小すきまをもって主軸受６ａと嵌合され、さらに、円筒状ブッシュ１５ 内周面にはクランク軸主軸部４ｂが微小すきまをもって嵌合したことにより、圧 縮工程で公転スクロール２に作用する圧縮荷重のラジアル方向力Ｆｇまたは遠心 力荷重Ｆc1，Ｆc2，Ｆc3によりクランク軸４にたわみ変形を生じた場合でも、円 筒ブッシュ１５外周面に形成された中央部が凸となる鼓状のクラウニング面１４ 上で外周主フレームの主軸受６ａとの接点が移動し、その結果、円筒状ブッシュ １５はクランク軸主軸部４ｂに対し平行状態のままで回転することができる。 また、圧縮荷重のラジアル方向力Ｆｇと遠心力荷重Ｆc1，Ｆc2，Ｆc3は方向が 直交し、その大きさは圧縮機の運転条件により可変するため、クランク軸４のた わみ方向も可変するが、円筒状ブッシュ１５の外周面に中央部が全周にわたって 凸となる鼓状に形成されているため、クラウニング面１４と主フレーム主軸受６ ａとの接点はクランク軸４のたわみ方向，たわみの大きさに追従して移動するこ とができ、圧縮機の運転条件によらず、常に円筒状ブッシュ１５の内周面はクラ ンク軸主軸部４ｂに対し平行状態のまま回転することができる。

【００１３】 実施例２． また、図３に示すように円筒状ブッシュ２１を副フレームの副軸受９ａとクラ ンク軸の副軸受部４ｃとの間に設けてもよく、上記実施例と同様の効果を奏する 。

【００１４】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば円筒状ブッシュの外周面に中央部が全周にわ たって凸となる鼓状に形成されたクラウニング面を設けるとともに、円筒状ブッ シュと軸受との回り止めピンを設けたことにより、圧縮工程で公転スクロールに 作用する圧縮荷重のラジアル方向力Ｆｇまたは遠心力荷重Ｆc1，Ｆc2，Ｆc3によ りクランク軸にたわみ変形を生じた場合でも、円筒状ブッシュのクラウニング面 が軸方向に回転と移動が自在にできるように接触しているので、円筒状ブッシュ はクランク軸主軸部と平行になるまで傾くように構成したので、クランク軸のた わみにより軸受負荷容量の低下を生じることなく、軸受が損傷することはなよう にでき、また、円筒状ブッシュ内周面が軸受摺動面であるため、摺動直径を小さ くでき、機械損失をおさえることもでき、さらに、球面軸受と異なりクラウニン グ面の曲率を任意にとれるため、クラウニング面の接触面での応力（ヘルツ応力 ）を材料の疲労特性に対し、十分余裕をもつことができ、クラウニング面接触面 での信頼性が向上できるとともに、クラウニング面の相手接触面は円筒であるた め球面軸受のように巻き加工することがなく、工作性にすぐれているものが得ら れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例１によるスクロール圧縮機を
示す断面図である。

【図２】図１の円筒状ブッシュ付近の要部断面図であ
る。

【図３】この考案の実施例２による副フレームに設けた
円筒状ブッシュ付近の要部断面図である。

【図４】従来のスクロール圧縮機を示す断面図である。

【図５】図４の主軸受部付近の要部断面図である。

【図６】従来の他のスクロール圧縮機を示す要部断面図
である。

【符号の説明】

１ 固定スクロール ２ 公転スクロール ４ クランク軸 ６ 主フレーム ６ａ 主軸受 ８ 電動機回転子 ９ 副フレーム ９ａ 副軸受 １４ クラウニング面 １５ 円筒状ブッシュ １６ 回り止めピン １９ 上バランスウェイト ２０ 下バランスウェイト ２１ 円筒状ブッシュ ２２ 回り止めピン ２３ クラウニング面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 台板上に巻き方向が互いに逆の渦巻部を
   組み合わせることにより両渦巻部に圧縮室を形成する固
   定スクロールと公転スクロールと、軸方向ほぼ中間部に
   電動機回転子および電動機回転子の両側に公転スクロー
   ルの公転運動により発生する遠心力とのバランスを取る
   ための上バランスウェイトおよび下バランスウェイト
   と、公転スクロールに回転力を付与するクランク軸と、
   主フレームおよび副フレームの各軸受部でクランク軸の
   主軸受および副軸受をそれぞれ支持する軸受装置と、軸
   受装置内に微小すきまをもって嵌合した円筒状ブッシュ
   とを備えたスクロール圧縮機において、円筒状ブッシュ
   の外周面に中央部が全周にわたって凸となる鼓状に形成
   されたクラウニング面を設けるとともに、円筒状ブッシ
   ュと軸受との回り止めピンを設けたことを特徴とするス
   クロール圧縮機。