JPH10141253A

JPH10141253A - スクロール型コンプレッサのシールベアリング

Info

Publication number: JPH10141253A
Application number: JP8314202A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Naganuma; 裕史長沼
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1996-11-11
Filing date: 1996-11-11
Publication date: 1998-05-26
Also published as: KR100255614B1; CN1184895A; KR19980042171A

Abstract

(57)【要約】【課題】シールベアリングをシール性が確保できる形
状とし、シールベアリングを原因とするスクロール型コ
ンプレッサの性能の低下を防止する。【解決手段】シールベアリングの駆動軸の下端部と当
接する側面を、前記シールベアリングの外周縁部より前
記挿通孔側端部が所定値高くなるように形成する。前記
シールベアリングは、前記駆動軸と当接する側面に、環
状に形成された環状溝と、該環状溝から放射状に外方へ
形成された少なくも一つの放射溝を有し、前記環状溝か
ら挿通孔側の側面を、放射溝が形成された側面よりも所
定値高く形成する。また、前記駆動軸と当接する側面
が、前記外周縁部から前記挿通孔側端部にかけて漸次高
さが高くなる円弧状とする。

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、スクロール型コ
ンプレッサにおいて、駆動軸とブロックの間に配され、
駆動軸の端部を軸方向に支持するシールベアリングに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平７−９７９９５号公報及び
特開平７−２２９４９２号公報に開示されるスクロール
型コンプレッサは、密閉ケース内の高圧空間に配された
駆動部と、この駆動部の駆動軸に偏心して形成された揺
動軸と、この揺動軸に装着される揺動軸受を有し、前記
駆動軸の回転によって揺動する揺動スクロール部材と、
前記密閉ケース内に固着され、前記駆動軸を回動自在に
保持するメイン軸受を装着する貫通孔が形成されたブロ
ックと、前記揺動スクロールを揺動自在に前記ブロック
と挟持する固定スクロール部材とを有するスクロール型
コンプレッサを開示し、さらに、このスクロール型コン
プレッサは、前記高圧空間内に形成された潤滑油を収容
するオイル溜りと、前記駆動軸の端部と前記ブロックと
の間に画成され、前記オイル溜りと連通するオイル空間
と、前記揺動スクロール部材と前記ブロックとによって
画成された揺動空間とを遮断するシールベアリングとを
具備するものである。このシールベアリングは、前記駆
動軸との当接面に環状に形成された環状溝と、この環状
溝が放射方向に外方に延びる複数の放射溝からなり、前
記オイル空間の高圧の潤滑油を導いて駆動軸を軸方向上
方へ付勢するように形成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このス
クロール型コンプレッサのシールベアリングにおいて、
製造時のばらつきにより、前記環状溝の内側側面が、環
状溝の外側側面よりも凹んた形状となる場合がある。こ
のシールベアリングを装着すると、シールベアリングで
のオイル空間と挿通孔側との間のシール性が低下し、ス
クロール型コンプレッサの性能が低下するという不具合
が生じる。

【０００４】このため、この発明は、シールベアリング
をシール性が確保できる形状とし、シールベアリングを
原因とするスクロール型コンプレッサの性能の低下を防
止するスクロール型コンプレッサのシールベアリングを
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】よって、この発明は、密
閉ケース内の上部に形成される高圧空間に配された駆動
部と、この駆動部から下方へ延出する駆動軸と、該駆動
軸の下端から該駆動軸の中心軸に偏心して突出する旋回
軸と、この旋回軸が挿着される旋回軸受を有し、前記駆
動軸の回転によって旋回する旋回スクロール部材と、前
記密閉ケース内に固着され、前記駆動軸を回動自在に保
持するメイン軸受を装着する貫通孔が形成されたブロッ
クと、前記旋回スクロール部材と噛合して圧縮室を形成
すると共に、該旋回スクロール部材を揺動自在に挟持す
るように前記ブロックに固定される固定スクロール部材
と、前記高圧空間内に形成された潤滑油を収容するオイ
ル溜りと、前記駆動軸の端部と前記ブロックとの間に画
成され、前記オイル溜と連通するオイル空間と、前記駆
動軸の下端部とブロックの間で前記駆動軸を軸方向に支
持すると共に、前記旋回軸が旋回自在に挿通する挿通孔
を有し、前記オイル空間と該挿通孔側を遮断するシール
ベアリングを具備するスクロール型コンプレッサにおい
て、前記シールベアリングの前記駆動軸側の側面を、前
記シールベアリングの外周上縁部より前記挿通孔の内周
上縁部が所定値高くなるように形成したことにある（請
求項１）。

【０００６】したがって、この発明によれば、シールベ
アリングの駆動軸側の側面を、前記シールベアリングの
外周上縁部より前記挿通孔の内周上縁部が所定値高くな
るように形成したことにより、挿通孔側が確実に駆動軸
端部に当接するため、シールベアリングのシール性を確
実なものとすることができる。また、前記所定値は、ス
クロール型コンプレッサの運転時において、駆動軸から
のスラスト荷重を受けた場合にシールベアリングの当接
する側面がフラットとなる値が好ましく、また挿通孔側
の当接部分の弾性体磨耗が大きくなり過ぎない程度が好
ましい。

【０００７】また、前記シールベアリングは、前記駆動
軸側の側面に、環状に形成された環状溝と、該環状溝か
ら放射状に外方へ形成された少なくも一つの放射溝を有
し、前記環状溝から挿通孔側の側面を、放射溝が形成さ
れた側面よりも所定値高く形成したことにある（請求項
２）。これによって、環状溝から挿通孔側の側面が確実
に駆動軸に当接することから、この部分でシールを確実
にすることができ、また、放射溝が形成された側面に
は、高圧の潤滑油が供給されることから、駆動軸のスラ
スト荷重を効率良く受けることができる。

【０００８】さらに、前記シールベアリングは、前記駆
動軸側の側面を、前記外周上縁部から前記挿通孔の内周
上縁部にかけて漸次高さが高くなる円弧状としたことに
ある（請求項３）。これによって、挿通孔側の周縁が確
実に駆動軸に当接することからこの部分でシールを確実
にすることができ、さらに円弧状としたことから当接部
分の摩擦を抑制することができるものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面により説明する。

【００１０】図１で示すスクロール型コンプレッサ１に
おいて、密閉ケース６は、冷媒吸入口２が設けられた円
筒状部材３と、この円筒状部材３の上端を閉塞する蓋体
部材４と、下端を閉塞する底体部材５とによって構成さ
れている。尚、蓋体部材４には、冷媒吐出口７と電動機
８の電力供給用端子９が設けられている。

【００１１】電動機８は、例えばブラシレスモータで、
駆動軸１０と、この駆動軸１０に固着され、周囲に永久
磁石が配された回転子１１と、前記円筒形状部材３の内
周面に固着され、コイル１２が巻回された固定子１３と
によって構成されている。

【００１２】駆動軸１０の上方は、駆動軸保持部材１４
にベアリング１５を介して回転自在に保持され、前記回
転子１１の下部にはバランスウェート１６が固着されて
おり、また前記回転子１１の上部にはサブバランスウェ
ート５６が固着されている。さらに、この駆動軸１０の
下方は、下記するブロック１７に形成の貫通孔１８にメ
イン軸受１９を介して回転自在に保持されている。ま
た、この駆動軸１０の下端には、軸受部２０を介して該
駆動軸１０に偏心して旋回軸２１が突設されている。

【００１３】ブロック１７は、前記円筒状部材３の内周
面に、例えばスポット溶接等によって固着されるもの
で、中央を貫通する貫通孔１８を有する。また下記する
オイル溜り２２に開口するオイル孔２３が形成され、こ
のオイル孔２３にはフィルター２４が装着される。この
ブロック１７には、旋回スクロール部材２８との摺動面
に、該旋回スクロール部材２８の自転を防止するオルダ
ムリング２９が収納されるオルダムリング収納室２５が
形成され、さらにこのオルダムリング２９の爪部が摺動
自在に挿入されるオルダムリング溝２６が形成される。
この摺動面には、適当な絞りを有する潤滑油溝が形成さ
れたスラスト軸受３２が設けられている。

【００１４】このブロック１７の上部には、前記駆動軸
１０に装着されたバランスウェート１６の回転範囲を取
り囲むようにカバー３０が周設され、またこのカバー３
０の周囲であって、ブロック１７の上部にはオイル溜り
２２が形成されている。尚、カバー３０にはブロック１
７に形成の冷媒通路２７と連通する冷媒吐出孔３１が形
成されている。

【００１５】旋回スクロール部材２８は、前記旋回軸２
１が回動自在に挿入される旋回軸受２８ａを有し、この
旋回軸受２８ａが形成された面の反対側の面には、渦巻
状に突出形成された旋回スクロール２８ｂを有してい
る。尚、前記旋回軸受２８ａが形成された側の面には、
オルダムリング溝２８ｃが形成されている。

【００１６】固定スクロール部材３５は、前記旋回スク
ロール２８ｂと噛合してスクロール室３４を画成する固
定スクロール３５ａをその上面に有し、前記ブロック１
７との間に前記旋回スクロール部材２８を旋回自在に挟
持して前記ブロック１７にボルト５５によって固定され
ている。この固定スクロール部材３５の側部には、前記
冷媒吸入口２と連通する吸入室３５ｂが形成され、また
中央には吐出孔３５ｃが形成されている。この吐出孔３
５ｃは、固定スクロール部材３５の下側面を覆うカバー
３６によって画成された吐出空間３７と連通し、またこ
の吐出空間３７と前記ブロック１７に形成の冷媒通路２
７と連通する吐出通路３８が形成されている。カバー３
６は、固定スクロール部材３５にボルト３３によって固
定されている。また、スクロール室３４の中間部分と前
記吐出空間３７を連通するバイパス通路３９が形成さ
れ、このバイパス通路３９はリリーフ弁４０によって開
閉される。さらに、前記吐出孔３５ｃには逆止弁４１が
設けられ、この逆止弁４１は逆止弁押さえ４２によって
吐出孔３５ｃ内に保持されている。

【００１７】以上の構成のスクロール型コンプレッサ１
において、電動機８が駆動すると、前記電動機８の駆動
軸１０に偏心して取付られた旋回スクロール部材２８
が、固定スクロール部材３５に対して旋回運動を行い、
旋回スクロール２８ｂと固定スクロール３５ａとによっ
て画成されたスクロール室３４が、その容積を変化さ
せ、吸入・圧縮・吐出を順次行うもので、冷媒吸入口２
から吸入された冷媒は、吸入出３５ｂから吸入され、ス
クロール室３４において圧縮され、吐出孔３５ｃから吐
出空間３７、吐出通路３８、冷媒通路２７、冷媒吐出孔
３１を介して高圧空間４３に至り、冷媒吐出口７から次
なる行程に送られるものである。

【００１８】さらにこのスクロール型コンプレッサ１に
は、図２で示すように、駆動軸１０の下端とブロック１
７との間であって、前記軸受部２０の外周部分にシール
ベアリング４５が装着され、これによって、ブロック１
７、駆動軸１０、メイン軸受１９、及び下記するシール
ベアリング４５によってオイル空間４６が画成され、さ
らに旋回スクロール部材２８、ブロック１７、及びシー
ルベアリング４５によって、前記旋回軸受２８ａが旋回
する旋回空間４７が画成される。また、高圧のオイル空
間４６と、低圧若しくは中間圧となる旋回空間４７とは
前記シールベアリング４５によって遮断されている。

【００１９】また、前記旋回軸２１が旋回軸受２８ａに
挿入されることによって旋回軸受２８ａの下部に軸受空
間４８が画成され、この軸受空間４８と前記オイル空間
４６とを連通するオイル導引孔４９が駆動軸１０及び旋
回軸２１に形成される。

【００２０】さらに、駆動軸１０には、メイン軸受１９
との摺動当接面に少なくとも一つのスパイラル溝５０
（本実施例においては２つ）が形成される。このスパイ
ラル溝５０は、前記駆動軸１０とメイン軸受１９の摺動
当接面であって駆動軸１０の外周側面に、一端が前記オ
イル空間４６に開口すると共に、この開口端より駆動軸
の回転方向後方に、該駆動軸の外周面に沿って所定の角
度でメイン軸受１９の上端に開口する他端に向かって傾
斜して形成される。

【００２１】以上の構成により、オイル溜り２２からオ
イル空間４６に至った潤滑油は、図３に示すように、駆
動軸１０の回転運動によってオイル空間４６に開口する
スパイラル溝５０の一端から取り込まれ、このスパイラ
ル溝５０に沿って上昇し、メイン軸受１９の上端に開口
した他端から、オイル溜り２２に回帰する第１のオイル
経路１００と、オイル空間４６と吸入室３５ｂとの差圧
によって、オイル導引孔４９、軸受空間４８、旋回軸受
２８ａ、旋回空間４７、さらにスラスト軸受３２、オル
ダムリング２９、吸入室３５ｂ、スクロール室３４、吐
出孔３５ｃから各通路３８，２７，３１を経て高圧室４
３に至り、ここで回転子１１の攪拌によって高圧の冷媒
と分離され、オイル溜り２２に回帰する第２のオイル経
路２００とを流れることとなり、第１のオイル経路１０
０によってメイン軸受１９の潤滑を、第２のオイル経路
２００によって旋回軸受２８ａの潤滑、スラスト軸受３
２の潤滑、スクロール室３４の潤滑とシールを行うもの
である。

【００２２】尚、前記スラスト軸受３２の絞り作用が大
きく形成された場合には、前記旋回空間４７は前記オイ
ル空間４６の圧力と前記吸入室３５ｂの圧力の中間の圧
力となり、前記スラスト軸受３２の絞り作用が小さく形
成された場合には、前記旋回空間４７の圧力は前記吸入
室３５ｂの圧力と略等しい圧力となる。

【００２３】これによって、メイン軸受１９と、旋回軸
受２８ａ及びスラスト軸受３２は別々に潤滑されること
となり、メイン軸受１９を潤滑後、加熱された状態で旋
回軸受２８ａ及びスラスト軸受３２を潤滑することがな
いので、潤滑油の耐久性を向上できると共に、旋回軸受
２８ａ及びスラスト軸受３２の潤滑を十分に行うことが
できるものである。

【００２４】以上の構成のスクロール型コンプレッサ１
において、シールベアリング４５の製造上のばらつきを
踏まえた上で確実にオイル空間４６と旋回空間４７との
間のシール性を確実にするために、図４及び図５で示す
ようにシールベアリング４５を形成する。この第１の実
施の形態におけるシールベアリング４５は、例えば焼結
合金、銅系、Ａｌ系、ＦＣ系、ＦＣＤ系、鉄系など弾性
体からなる軸受材によって形成されるもので、前記軸受
部２０が挿通される挿通孔４５ｃを有する環状の部材で
あり、前記駆動軸１０との当接側面には、環状溝４５ａ
とこの環状溝４５ａから放射状に形成された複数の放射
状溝４５ｂが形成されている。

【００２５】さらに、このシールベアリング４５におい
て、前記環状溝４５ａから挿通孔４５ｃ側にかけての前
記駆動軸１０との当接側面（内側当接側面）４５ｄは、
前記環状溝４５ａから外方側縁側にかけての前記駆動軸
１０との当接側面（外側当接側面）４５ｅよりも所定値
高く形成されている。この所定値は、例えば運転時にお
いて駆動軸１０からかかるスラスト荷重を受けた時に、
内側当接側面４５ｄと外側当接側面４５ｅとが略同一平
面となる高さであるか、若しくは内側当接側面４５ｄの
弾性体磨耗が大きくなりすぎない程度が好ましいもので
ある。

【００２６】これによって、内側当接側面４５ｄは確実
に駆動軸１０の下端面に当接することとなるため、この
部分で確実にオイル空間４６と旋回空間４７との間をシ
ールすることができる。また、前記環状溝４５ａ及び放
射状溝４５ｂ、さらに前記外側当接側面４５ｅと駆動軸
１０との隙間にはオイル空間４６から高圧の潤滑油が供
給され、駆動軸１０を上方に付勢して、駆動軸１０に下
向きにかかる荷重（スラスト荷重）を効率良く受けるこ
とができると共に、前記潤滑油の粘度にてシールを行な
いつつ当接面の潤滑を行なうことができるものである。

【００２７】また、図６に示す別の実施の形態は、外側
当接側面４５ｅ及び内側当接側面４５ｄを、外周周縁か
ら挿通孔４５ｃの上端部にかけて漸次高さが高くなる円
弧状に形成したものである。このシールベアリング４５
においても、内側当接側面４５ｄの前記挿通孔４５ｃの
近傍が確実に駆動軸１０の下端面に当接することとなる
ため、確実にオイル空間４６と旋回空間４７との間をシ
ールすることができる。また、円弧状としたことによっ
て、当接部分の摺動抵抗を軽減でき、駆動軸１０の回動
負荷を低減できる。また、前記環状溝４５ａ及び放射状
溝４５ｂ、さらに前記外側当接側面４５ｅ及び内側当接
側面４５ｄと駆動軸１０との隙間にはオイル空間４６か
ら高圧の潤滑油が供給され、駆動軸１０を上方に付勢し
て、駆動軸１０に下向きにかかる荷重（スラスト荷重）
を効率良く受けることができると共に、前記潤滑油の粘
度にてシールを行ないつつ当接面の潤滑を行なうことが
できるものである。

【００２８】図７で示すスクロール型コンプレッサ１
は、シールベアリング４５と駆動軸１０との間にシール
ワッシャ６０を介在させ、さらにシールベアリング４５
とブロック１７との間に弾性部材７０を介在させたもの
である。前記シールワッシャ６０は、鉄系の部材によっ
て環状に形成され、両側部を所定の面粗度に研磨したも
のである。これによって、前記シールワッシャ６０の当
接側面を所定の面粗度に研磨することによって、前記シ
ールベアリング４５の当接側面を研磨する必要がなくる
ため、作業が簡易化できると共に、シールワッシャ６０
を交換するだけで常に良好な滑り度を確保できるように
なるものである。

【００２９】以上のスクロール型コンプレッサ１に用い
られるシールベアリング４５は、図８に示すように、前
記環状溝４５ａから挿通孔４５ｃ側にかけての前記駆動
軸１０との当接側面（内側当接側面）４５ｄが、前記環
状溝４５ａから外方側縁側にかけての前記駆動軸１０と
の当接側面（外側当接側面）４５ｅよりも所定値高く形
成されているものである。この所定値は、前述したもの
と同様に、例えば運転時において駆動軸１０からかかる
スラスト荷重を受けた時に、内側当接側面４５ｄと外側
当接側面４５ｅとが略同一平面となる高さであるか、若
しくは内側当接側面４５ｄの弾性体磨耗が大きくなりす
ぎない程度が好ましいものである。尚、４５ｆは、前記
弾性部材７０を装着するための切欠部である。

【００３０】これによって、内側当接側面４５ｄは確実
に駆動軸１０の下端面に当接することとなるため、この
部分で確実にオイル空間４６と旋回空間４７との間をシ
ールすることができる。また、前記環状溝４５ａ及び放
射状溝４５ｂ、さらに前記外側当接側面４５ｅと駆動軸
１０との隙間にはオイル空間４６から高圧の潤滑油が供
給され、駆動軸１０を上方に付勢して、駆動軸１０に下
向きにかかる荷重（スラスト荷重）を効率良く受けるこ
とができると共に、前記潤滑油の粘度にてシールを行な
いつつ当接面の潤滑を行なうことができるものである。

【００３１】また、図９に示す別の実施の形態は、外側
当接側面４５ｅ及び内側当接側面４５ｄを、外周周縁か
ら挿通孔４５ｃの上端部にかけて漸次高さが高くなる円
弧状に形成したものである。このシールベアリング４５
においても、内側当接側面４５ｄの前記挿通孔４５ｃの
近傍が確実に駆動軸１０の下端面に当接することとなる
ため、確実にオイル空間４６と旋回空間４７との間をシ
ールすることができる。また、円弧状としたことによっ
て、当接部分の摺動抵抗を軽減でき、駆動軸１０の回動
負荷を低減できる。また、前記環状溝４５ａ及び放射状
溝４５ｂ、さらに前記外側当接側面４５ｅ及び内側当接
側面４５ｄと駆動軸１０との隙間にはオイル空間４６か
ら高圧の潤滑油が供給され、駆動軸１０を上方に付勢し
て、駆動軸１０に下向きにかかる荷重（スラスト荷重）
を効率良く受けることができると共に、前記潤滑油の粘
度にてシールを行ないつつ当接面の潤滑を行なうことが
できるものである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、駆動軸とブロックとの間に配され、オイル空間と旋
回空間を圧力的に遮断するシールベアリングにおいて、
このシールベアリングの駆動軸との当接側面を、外周周
縁よりも中央の挿通孔側が高くなるように形成したこと
によって、中央の挿通孔周縁が確実に駆動軸の下端面に
当接できるため、オイル空間と旋回空間との間を確実に
シールすることができ、圧力差よる潤滑油の供給経路を
確保できる。

【００３３】また、意識的に内側当接側面を高くするよ
うに製造することから、製造のばらつきによって内側当
接側面が外側当接側面よりも低くなることがなくなるた
め、シールベアリングの不良品数を減少させることがで
き、コストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスクロール型コンプレッサの一例
を示した断面図である。

【図２】図１に示したスクロール型コンプレッサの部分
拡大断面図である。

【図３】上記スクロール型コンプレッサの潤滑油経路を
示した説明図である。

【図４】図７で示したスクロール型コンプレッサで使用
されるシールベアリングの一例を示した斜視図である。

【図５】図４に示したシールベアリングの断面図であ
る。

【図６】別の実施の形態のシールベアリングを示した断
面図である。

【図７】別のスクロール型コンプレッサの部分拡大断面
図である。

【図８】図７で示したスクロール型コンプレッサで使用
されるシールベアリングの一例を示した断面図である。

【図９】別の実施の形態のシールベアリングを示した断
面図である。

【符号の説明】１スクロール型コンプレッサ１０駆動軸４５シールベアリング４５ａ環状溝４５ｂ放射溝４５ｃ挿通孔４５ｄ内側当接側面４５ｅ外側当接側面４６オイル空間４７旋回空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉ケース内の上部に形成される高圧空
間に配された駆動部と、この駆動部から下方へ延出する
駆動軸と、該駆動軸の下端面に形成された軸受部から該
駆動軸の中心軸に偏心して突出する旋回軸と、この旋回
軸が挿着される旋回軸受を有し、前記駆動軸の回転によ
って旋回する旋回スクロール部材と、前記密閉ケース内
に固着され、前記駆動軸を回動自在に保持するメイン軸
受を装着する貫通孔が形成されたブロックと、前記旋回
スクロール部材と噛合して圧縮室を形成すると共に、該
旋回スクロール部材を揺動自在に挟持するように前記ブ
ロックに固定される固定スクロール部材と、前記高圧空
間内に形成された潤滑油を収容するオイル溜りと、前記
駆動軸の端部と前記ブロックとの間に画成され、前記オ
イル溜と連通するオイル空間と、前記駆動軸の下端部と
ブロックの間で前記駆動軸を軸方向に支持すると共に、
前記軸受部が挿通される挿通孔を有し、前記オイル空間
と該挿通孔側を遮断するシールベアリングを具備するス
クロール型コンプレッサにおいて、前記シールベアリングの前記駆動軸側の側面を、前記シ
ールベアリングの外周上縁部より前記挿通孔の内周上縁
部が高くなるように形成したことを特徴とするスクロー
ル型コンプレッサのシールベアリング。
【請求項２】前記シールベアリングは、前記駆動軸側
の側面に、環状に形成された環状溝と、該環状溝から放
射状に外方へ形成された少なくも一つの放射溝を有し、
前記環状溝から挿通孔側の側面を、放射溝が形成された
側面よりも所定値高く形成したことを特徴とする請求項
１記載のスクロール型コンプレッサのシールベアリン
グ。
【請求項３】前記シールベアリングは、前記駆動軸側
の側面が、前記外周上縁部から前記挿通孔の内周上縁部
にかけて漸次高さが高くなる円弧状としたことを特徴と
する請求項１記載のスクロール型コンプレッサのシール
ベアリング。