JPH08226390A - スクロール圧縮機 - Google Patents

スクロール圧縮機

Info

Publication number
JPH08226390A
JPH08226390A JP166496A JP166496A JPH08226390A JP H08226390 A JPH08226390 A JP H08226390A JP 166496 A JP166496 A JP 166496A JP 166496 A JP166496 A JP 166496A JP H08226390 A JPH08226390 A JP H08226390A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thrust
orbiting scroll
scroll
bearing
thrust bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP166496A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3252687B2 (ja
Inventor
Tatsuya Sugita
達也 杉田
Yoshiki Sakaino
恵樹 境野
Katsuyoshi Wada
克良 和田
Shoji Hagiwara
正二 萩原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP00166496A priority Critical patent/JP3252687B2/ja
Publication of JPH08226390A publication Critical patent/JPH08226390A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3252687B2 publication Critical patent/JP3252687B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクロール圧縮機が超低速で運転される場合
においても、スラスト軸受における摺動損失が少ないの
で、超低速での運転が可能にでき、軸受の摩耗,焼付き
等の損傷を生じることのない信頼性の高いスクロール圧
縮機を得る。 【解決手段】 スラスト軸受5aを構成する揺動スクロ
ールのスラスト面2a外周のコーナ形状のテーパ巾を揺
動半径rの1/20倍〜1倍とし、かつ、テーパ角度を
1/1000rad〜1/100radとしたものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、低速回転にも使
用するスクロール圧縮機のスラスト軸受改善に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】図11は出願人が先に出願した特願平2
ー186181号明細書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は固定スクロール1とともに圧縮室を成形する揺
動スクロール、2aは揺動スクロール2の反圧縮室側に
あるスラスト面、3は揺動スクロール2に嵌合されたス
ライダ、4は揺動スクロール2に駆動力を伝達するクラ
ンク軸、5は揺動スクロールのスラスト面2aを支承す
るフレーム、7はロータ、8はロータ7と共に回転力を
発生するステータ、9はシェル、10は外部より冷媒を
導く吸入管、11は吐出管、12はオルダムリング、1
3はサブフレーム、14はシェル9底部に貯溜された潤
滑油、15はクランク軸4内に設けられた油穴で、潤滑
油を各摺動部に導いている。16はスラスト軸受5aの
内周側に設けられたスラスト内周部油通路、17は潤滑
油をシェル9底部に戻す油戻し穴である。
【0003】次に動作について説明する。ロータ7およ
びステータ8で発生した回転力はクランク軸4に伝達さ
れ、スライダ3を介して揺動スクロール2に伝えられ
る。揺動スクロール2は自転防止機構であるオルダムリ
ング12により円軌道を動く揺動運動を行い固定スクロ
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
媒の圧縮が行われる。ガス冷媒は吸入管10より流入
し、固定スクロール1と揺動スクロール2で形成される
圧縮室内で圧縮された後、高圧となり吐出管11より流
出する。さて、揺動スクロール2に作用する冷媒の圧縮
負荷のうち、スラスト方向のスラスト荷重はフレーム5
の上部面であるスラスト軸受5aにより支持され、ラジ
アル方向力はクランク軸4に伝達され、クランク軸4は
フレーム5とサブフレーム13により支持されている。
運転中に揺動スクロール2は揺動運動をしており、スラ
スト軸受5aはスラスト荷重を受けながら揺動運動を繰
り返す。一般にスクロール圧縮機の揺動半径は他の軸受
半径に比べて非常に小さく、特に低速回転における揺動
速度が極めて小さく、軸受内の油膜形成が難しい。シェ
ル9底部に貯溜された潤滑油14はクランク軸4の回転
に伴う遠心力等により油穴15を通り、スラスト内周部
油通路16,油戻し穴17を通って再びシェル9底部に
戻るサイクルを繰り返している。この際、一部の油が各
摺動部を潤滑しており、スラスト軸受5aについてもス
ラスト内周部油通路16の潤滑油の一部がスラスト軸受
5aに導かれ潤滑作用を行っている。
【0004】スラスト軸受5aを形成する揺動スクロー
ル2の内外周のコーナ形状は図12、または、図13に
示す面取り形状にするのが一般的である。図12および
図13には矢印で揺動スクロール2が揺動運動をすると
きのある瞬間の揺動スクロール2の進行方向と、それに
伴い油通路に存在する油がスラスト軸受5aに入り込む
方向を示している。図12,図13の場合、一部の油が
スラスト軸受5aに入り込んでいる。
【0005】図14にスラスト軸受5aについて実験を
行った結果を縦軸に摩擦係数,横軸にμU/Pm(μは
油の粘度,Uは軸受の周速,Pmは軸受にかかる面圧)
でまとめて示す。ここで、図12の場合をB,図13の
場合をCで示すように、軸受の特性はほとんど変わら
ず、通常の面取り形状ではスラスト軸受5aの改善には
効果がない。
【0006】なお、図15は図12,図13の補足説明
を示す図である。揺動スクロール2は揺動半径rの揺動
運動をしており、ある瞬間を考えるとU=2πrの周速
で運動している。
【0007】
【発明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、スラスト軸受内に入
り込み潤滑作用を行う油が微量であり、特にスラスト荷
重が大きく回転数が低い低速回転域においては、スラス
ト軸受における油膜形成は難しく、スラスト軸受の損失
が増加し、入力値が異常増加を引き起こす上、スラスト
軸受の摩耗,焼付き等を生じ、また、近年圧縮機の運転
範囲を超低速から行う市場要求に対して厳しいなどの問
題があった。
【0008】この発明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、スクロール圧縮機が超低速で運
転される場合においても、スラスト軸受における摺動損
失が少ないので、超低速での運転が可能にでき、軸受の
摩耗,焼付き等の損傷を生じることのない信頼性の高い
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】この発明に係るスクロー
ル圧縮機は、スラスト軸受を構成する揺動スクロールの
スラスト面外周のコーナ形状のテーパ巾を揺動半径rの
1/20倍〜1倍とし、かつ、テーパ角度を1/100
0rad〜1/100radとしたものである。
【0010】この発明におけるスクロール圧縮機は、ス
ラスト軸受を構成する揺動スクロールのスラスト面外周
のコーナ形状のテーパ巾を揺動半径rの1/20倍〜1
倍とし、かつ、テーパ角度を1/1000rad〜1/
100radとしたことにより、揺動スクロールが揺動
運動する際にスラスト軸受の外周に存在する潤滑油をス
ラスト軸受面内に引き込み易くし、スラスト軸受の油膜
形成が著しく向上し、スラスト軸受の軸受負荷能力が向
上する。
【0011】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態1.以下、この発明の実施の形態1を
図1〜図4について説明する。図において、2は揺動ス
クロールで、このスラスト面2a外周のコーナ形状のテ
ーパ巾を揺動半径rの1/20倍〜1倍とし、かつ、テ
ーパ角度を1/1000rad〜1/100radとし
ている。
【0012】図4に示すように、ある瞬間の揺動スクロ
ール2の進行方向に対して、油通路に存在する油がスラ
スト軸受5aに入り込むが、図12,図13の場合と比
較して、潤滑油の入り込む量が多いと考えられる。図1
4にスラスト軸受5aについて行った実験結果を縦軸に
摩擦係数,横軸にμU/Pm(μは油の粘度,Uは軸受
の周速,Pmは軸受にかかる面圧)でまとめて示す。こ
こで、図4の場合をA,図12の場合をB,図13の場
合をCで示すように、図4のテーパ形状をつけた軸受は
同一のμU/Pmにおける摩擦係数が低く(同一条件に
おける摩擦係数が低い)、特に低速運転時の摩擦係数を
比較すると従来のB,Cに比べAは1/2以下に下が
り、軸受性能が格段に向上し、揺動スクロールのスラス
ト面2a外周のコーナ形状のテーパ巾を揺動半径rの1
/20倍〜1倍とし、かつ、テーパ角度を1/1000
rad〜1/100radとする範囲において、摩擦係
数の低下が著しいことが上記のスラスト軸受5aに関す
る試験より認められる。スラスト軸受5aの摩擦係数の
低下により軸受損失が低下し、総入力が低減でき、超低
速運転が可能になる上、長時間運転の際の摩耗が減少
し、軸受信頼性が向上する。
【0013】また、図5,図6にテーパ巾とテーパ角度
をそれぞれ振ったときの最小油膜厚さを理論計算で求め
て示した。ここで最小油膜厚さは軸受計算上にしばしば
用いられる数値であり、最小油膜厚さが大きいほど軸受
性能は高い。図5,図6よりテーパ巾を揺動半径rの1
/20倍〜1倍の範囲、および、テーパ角度を1/10
00rad〜1/100radとする範囲において、最
小油膜厚さが顕著に高くなっており、この範囲において
軸受性能がきわだって高くなっており、スラスト軸受の
軸受性能を高める効果が著しい。
【0014】なお、上記実施例では揺動スクロールのス
ラスト面外周2bのコーナ形状のテーパ巾を揺動半径r
の1/20倍〜1倍の範囲、かつ、テーパ角度を1/1
000rad〜1/100radの範囲にしたものを示
したが、スラスト軸受5aと相手部材(例えばスラスト
プレート6)との位置関係は図7〜図10に示す4種類
に分類でき、以下に示すように各々効果がある。図中、
rは揺動半径であり、揺動スクロール2は実線から破線
の位置まで揺動運動を繰り返す。
【0015】発明の実施の形態2.図7はスラストプレ
ート6の上部に揺動スクロールのスラスト面2aが接し
ており、常にスラストプレート外周6aの内側に揺動ス
クロールのスラスト面外周2bが位置し、常にスラスト
プレート内周6bの外側に揺動スクロールのスラスト面
内周2cが位置するタイプであり、揺動スクロールのス
ラスト面2a内,外周のコーナ形状をテーパにすると、
摩擦係数低減に効果がある。
【0016】発明の実施の形態3.図8は常にスラスト
プレート外周6aの内側に揺動スクロールのスラスト面
外周2bが位置するが、スラストプレート内周6bに対
して揺動スクロールのスラスト面内周2cの位置は内,
外に運動する場合であり、このタイプの場合、揺動スク
ロールのスラスト面外周2bのコーナ形状の効果が一番
大きく、揺動スクロールのスラスト面内周2cとスラス
トプレート内周6bのコーナ形状の効果がついで大き
い。
【0017】発明の実施の形態4.図9はスラストプレ
ート外周6aに対して揺動スクロールのスラスト面外周
2bの位置は内外に運動するが、常にスラストプレート
内周6bの外側に揺動スクロールのスラスト面内周2c
が位置するタイプで、このタイプの場合、揺動スクロー
ルのスラスト面内周2cの効果が大きく、揺動スクロー
ルのスラスト面外周2bとスラストプレート外周6aの
コーナ形状の効果が次いで大きい。
【0018】発明の実施の形態5.図10はスラストプ
レート外周6aに対して、揺動スクロール外周6aに対
して揺動スクロール外周2bの位置は内,外に運動し、
スラストプレート内周6bに対して揺動スクロールのス
ラスト面内周の位置も内,外に運動する場合であり、こ
の場合、揺動スクロールの内外周,スラストプレートの
内外周のコーナ形状が全て摩擦係数に対して効果があ
る。
【0019】また、上記実施例では揺動スクロールのス
ラスト面外周2bのコーナ形状のテーパ巾を揺動半径r
の1/20倍〜1倍の範囲、かつ、テーパ角度を1/1
000rad〜1/100radの範囲にしたものを示
したが、コーナ形状のテーパ加工が困難な場合には、図
3に示すように実質的に所定のテーパが得られていれば
よい。
【0020】
【発明の効果】以上のように、この発明によればスラス
ト軸受を構成する揺動スクロールのスラスト面外周のコ
ーナ形状のテーパ巾を揺動半径rの1/20倍〜1倍と
し、かつ、テーパ角度を1/1000rad〜1/10
0radとした構成としたので、揺動スクロールが揺動
運動する際にスラスト軸受の外周に存在する潤滑油をス
ラスト軸受面内に引き込み易くし、スラスト軸受の油膜
形成が容易になり、スラスト軸受の軸受負荷能力が著し
く向上でき、また、スラスト軸受の構造としては極めて
単純であり、コストを高くせずに軸受負荷能力を上げる
ことができ、特に低速運転時における軸受信頼性,軸受
損失の低下できるものが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態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の揺動スクロールのスラスト面の要部拡大
図である。
【図3】図1の他の実施例による揺動スクロールのスラ
スト面の要部拡大図である。
【図4】図1の揺動スクロールのスラスト面の進行方向
と油の流れを示す説明図である。
【図5】図1のスラスト軸受のテーパ巾と最小油膜厚さ
の関係を示す説明図である。
【図6】図1のスラスト軸受のテーパ角度と最小油膜厚
さの関係を示す説明図である。
【図7】この発明の実施の形態2によるスクロール圧縮
機を示す要部拡大図である。
【図8】この発明の実施の形態3によるスクロール圧縮
機を示す要部拡大図である。
【図9】この発明の実施の形態4によるスクロール圧縮
機を示す要部拡大図である。
【図10】この発明の実施の形態5によるスクロール圧
縮機を示す要部拡大図である。
【図11】従来のスクロール圧縮機を示す断面図であ
る。
【図12】図11の揺動スクロールのスラスト面の進行
方向と油の流れを示す説明図である。
【図13】図11の他の実施例による揺動スクロールの
スラスト面の進行方向と油の流れを示す説明図である。
【図14】この発明の実施例と従来例とのスラスト軸受
の摩擦係数とμU/Pmの関係を示す説明図である。
【図15】図11の揺動スクロールのスラスト面の進行
方向を示す補足説明図である。
【符号の説明】
1 固定スクロール 2 揺動スクロール 2a スラスト面 4 クランク軸 5 フレーム 5a スラスト軸受 7 ロータ 8 ステータ 9 シェル
フロントページの続き (72)発明者 萩原 正二 静岡市小鹿三丁目18番1号 三菱電機株式 会社静岡製作所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 台板上で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
    定スクロールと揺動スクロールと、揺動スクロールの反
    圧縮室側のスラスト面中心部に設けられたクランク軸
    と、揺動スクロールのスラスト面を支承するフレーム
    と、揺動スクロールに駆動力を伝達するクランク軸と、
    クランク軸を駆動するロータとステータと、上記部材を
    密閉し、固定支持するシェルと、フレームの上部面に設
    けられ、揺動スクロールに作用する冷媒のスラスト方向
    のスラスト荷重を受けるスラスト軸受とを備えたスクロ
    ール圧縮機において、スラスト軸受を構成する揺動スク
    ロールのスラスト面外周のコーナ形状のテーパ巾を揺動
    半径rの1/20倍〜1倍とし、かつ、テーパ角度を1
    /1000rad〜1/100radとしたことを特徴
    とするスクロール圧縮機。
JP00166496A 1996-01-09 1996-01-09 スクロール圧縮機 Expired - Fee Related JP3252687B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP00166496A JP3252687B2 (ja) 1996-01-09 1996-01-09 スクロール圧縮機

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP00166496A JP3252687B2 (ja) 1996-01-09 1996-01-09 スクロール圧縮機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08226390A true JPH08226390A (ja) 1996-09-03
JP3252687B2 JP3252687B2 (ja) 2002-02-04

Family

ID=11507799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP00166496A Expired - Fee Related JP3252687B2 (ja) 1996-01-09 1996-01-09 スクロール圧縮機

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3252687B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008088846A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Denso Corp スクロール型圧縮機
EP2012015A1 (en) * 2006-04-21 2009-01-07 Sanden Corporation Scroll-type fluid machine
JP2011080417A (ja) * 2009-10-07 2011-04-21 Panasonic Corp スクロール圧縮機

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2012015A1 (en) * 2006-04-21 2009-01-07 Sanden Corporation Scroll-type fluid machine
US8075289B2 (en) 2006-04-21 2011-12-13 Sanden Corporation Scroll-type fluid machine including thrust receiving device
EP2012015A4 (en) * 2006-04-21 2012-11-28 Sanden Corp FLUID MACHINE OF THE SPIRAL DESIGN
JP2008088846A (ja) * 2006-09-29 2008-04-17 Denso Corp スクロール型圧縮機
JP2011080417A (ja) * 2009-10-07 2011-04-21 Panasonic Corp スクロール圧縮機

Also Published As

Publication number Publication date
JP3252687B2 (ja) 2002-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5127809A (en) Scroll compressor with reinforcing ribs on the orbiting scroll
US5645408A (en) Scroll compressor having optimized oil passages
US4734020A (en) Scroll type compressor with spiral oil feeding grooves in thrust bearing
JPH0134312B2 (ja)
JP2002070766A (ja) スクロール圧縮機
US5104302A (en) Scroll compressor including drive pin and roller assembly having sliding wedge member
JPH0134313B2 (ja)
JPH07253094A (ja) スクロール圧縮機の軸方向漏泄防止装置
JP4512479B2 (ja) スクロール圧縮機
JPH08226390A (ja) スクロール圧縮機
JPH0558887U (ja) スクロール圧縮機
JP3154623B2 (ja) 密閉形圧縮機
KR0149972B1 (ko) 스크롤 압축기
JP3951349B2 (ja) スクロール圧縮機
JP2002005053A (ja) スクロール圧縮機
KR101300258B1 (ko) 스크롤 압축기
JP2609839B2 (ja) スクロール型圧縮装置
JPH08319959A (ja) スクロール圧縮機
JP2003184774A (ja) 圧縮機
JPS63253189A (ja) スクロ−ル圧縮機
JPH11324944A (ja) スクロール圧縮機
JP2017198133A (ja) スクロール圧縮機
JPS59183090A (ja) スクロ−ル型圧縮装置
JPH0547467U (ja) スクロール圧縮機
JPH0220836B2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees