JPH021995B2 - - Google Patents
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- JPH021995B2 JPH021995B2 JP56058862A JP5886281A JPH021995B2 JP H021995 B2 JPH021995 B2 JP H021995B2 JP 56058862 A JP56058862 A JP 56058862A JP 5886281 A JP5886281 A JP 5886281A JP H021995 B2 JPH021995 B2 JP H021995B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scroll
- bearing
- thrust bearing
- oscillating
- thrust
- 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.)
- Expired - Lifetime
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0021—Systems for the equilibration of forces acting on the pump
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はスクロール圧縮機のスラスト軸受に関
するものである。
するものである。
本発明の説明に入る前に、スクロール圧縮機の
原理について述べる。
原理について述べる。
スクロール圧縮機の基本要素は、第１図に示す
とおりであり、同図において、１は固定スクロー
ル、２は揺動スクロール、３は吐出口、４は圧縮
室、＼０は固定スクロール上の定点、＼０′は揺動ス
クロール２上の定点である。固定スクロール１お
よび揺動スクロール２は同一形状の渦巻で構成さ
れており、その形体は、従来から知られている如
く、インボリユートあるいは円弧等を組合わせた
ものである。
とおりであり、同図において、１は固定スクロー
ル、２は揺動スクロール、３は吐出口、４は圧縮
室、＼０は固定スクロール上の定点、＼０′は揺動ス
クロール２上の定点である。固定スクロール１お
よび揺動スクロール２は同一形状の渦巻で構成さ
れており、その形体は、従来から知られている如
く、インボリユートあるいは円弧等を組合わせた
ものである。
次に動作について説明する。固定スクロール１
は空間に対して静止しており、揺動スクロール２
は固定スクロール１と図の如く組合わされて、そ
の姿勢を空間に対して変化させないで、回転運
動、即ち揺動を行ない第１図に示す0゜、90゜、
180゜、270゜のように運動する。揺動スクロール２
の揺動に伴つて、固定スクロール１及び揺動スク
ロール２の間に形成される三日月状の圧縮室４は
順次その容積を減じて、圧縮室４に取り込まれた
気体は圧縮されて吐出口３から吐出される。この
間、第１図＼０〜＼０′の距離は一定に保持されてお
り、渦巻の間隔をａ、厚みをｔで表わせば＼０＼０′
＝ａ／２−ｔとなつている。ａは渦巻のピツチに相 当している。
は空間に対して静止しており、揺動スクロール２
は固定スクロール１と図の如く組合わされて、そ
の姿勢を空間に対して変化させないで、回転運
動、即ち揺動を行ない第１図に示す0゜、90゜、
180゜、270゜のように運動する。揺動スクロール２
の揺動に伴つて、固定スクロール１及び揺動スク
ロール２の間に形成される三日月状の圧縮室４は
順次その容積を減じて、圧縮室４に取り込まれた
気体は圧縮されて吐出口３から吐出される。この
間、第１図＼０〜＼０′の距離は一定に保持されてお
り、渦巻の間隔をａ、厚みをｔで表わせば＼０＼０′
＝ａ／２−ｔとなつている。ａは渦巻のピツチに相 当している。
スクロール圧縮機の名前で知られる装置の概略
は以上のようである。
は以上のようである。
次にスクロール圧縮機の具体的な実施例の構成
作動について説明する。
作動について説明する。
第２図は、従来のスクロール圧縮機の一実施例
である。同図において、１は固定スクロールであ
り、インボリユート形状などを有するスクロール
側板１ａ及びこのスクロール側板１ａを支持する
底板１ｂ及び吐出口３、吸入口５によつて構成さ
れている。２は揺動スクロールであり、固定側と
同一形状で巻き方向の逆なスクロール側板２ａ、
このスクロール側板２ａを支持する底板２ｂ及び
ボス１３によつて構成されている。４は、固定側
スクロール側板１ａ、底板１ｂ、揺動側スクロー
ル側板２ａ、底板２ｂによつて形成される圧縮
室、６は軸受支え、７はスラスト軸受、８は偏心
穴１４を有するクランク軸、９は揺動スクロール
２の自転を防止させる自転防止装置、１０はバラ
ンサである。以上が主要な構成要素である。揺動
スクロール２は、固定スクロール１と、スクロー
ル側板１ａ及び２ａが対向して嵌合され、揺動ス
クロール２のボス部１３は、クランク軸８の偏心
穴１４に連結している。クランク軸８は、軸受支
え６に嵌合され、軸受支え６と固定スクロール１
はボルト等（図示せず）で結合されている。また
この時、軸受支え６に形成されたスラスト軸受７
と揺動スクロール２の底板２ｂのスクロール側板
２ａが形成されている反対側の面は、互いに接す
るように組立てられる。また、クランク軸８には
バランサ１０が圧入あるいはネジ止めされて固定
されている。
である。同図において、１は固定スクロールであ
り、インボリユート形状などを有するスクロール
側板１ａ及びこのスクロール側板１ａを支持する
底板１ｂ及び吐出口３、吸入口５によつて構成さ
れている。２は揺動スクロールであり、固定側と
同一形状で巻き方向の逆なスクロール側板２ａ、
このスクロール側板２ａを支持する底板２ｂ及び
ボス１３によつて構成されている。４は、固定側
スクロール側板１ａ、底板１ｂ、揺動側スクロー
ル側板２ａ、底板２ｂによつて形成される圧縮
室、６は軸受支え、７はスラスト軸受、８は偏心
穴１４を有するクランク軸、９は揺動スクロール
２の自転を防止させる自転防止装置、１０はバラ
ンサである。以上が主要な構成要素である。揺動
スクロール２は、固定スクロール１と、スクロー
ル側板１ａ及び２ａが対向して嵌合され、揺動ス
クロール２のボス部１３は、クランク軸８の偏心
穴１４に連結している。クランク軸８は、軸受支
え６に嵌合され、軸受支え６と固定スクロール１
はボルト等（図示せず）で結合されている。また
この時、軸受支え６に形成されたスラスト軸受７
と揺動スクロール２の底板２ｂのスクロール側板
２ａが形成されている反対側の面は、互いに接す
るように組立てられる。また、クランク軸８には
バランサ１０が圧入あるいはネジ止めされて固定
されている。
次に動作について説明すると、電動機等の駆動
部（図示せず）から伝達された回転トルクは、ク
ランク軸８を回転させる。すると、揺動スクロー
ル２のボス部１３を介して揺動スクロール２は旋
回を開始するが、自転防止装置９により自転を妨
げられるため、固定スクロール１と揺動スクロー
ル２は、第１図で示した圧縮原理により、作動流
体を圧縮する。ここで、揺動スクロール２は偏心
公転運動をするが、その静的及び動的釣り合わせ
をバランサ１０によつて行なう。
部（図示せず）から伝達された回転トルクは、ク
ランク軸８を回転させる。すると、揺動スクロー
ル２のボス部１３を介して揺動スクロール２は旋
回を開始するが、自転防止装置９により自転を妨
げられるため、固定スクロール１と揺動スクロー
ル２は、第１図で示した圧縮原理により、作動流
体を圧縮する。ここで、揺動スクロール２は偏心
公転運動をするが、その静的及び動的釣り合わせ
をバランサ１０によつて行なう。
以上のようなスクロール圧縮機において、作動
流体を圧縮中に、軸方向に固定スクロール１と揺
動スクロール２を開こうとするスラスト力が発生
する。従来は、軸受支え６上に形成されたスラス
ト軸受７により、揺動スクロール底板２ｂを支持
することによつてこのスラスト力を受けていた
が、第１図に示すスクロール圧縮機原理より理解
できるように、中心に向うほど圧力が高くなり、
第５図ａに示すように、揺動スクロール２が歪ん
で、底板２ｂのスクロール側板２ａが形成されて
いる面の反対側の面と、スラスト軸受７の内縁側
の間に、片当たりが生じていた。すなわち、軸受
支え６がスラスト軸受７と一体に成形されてお
り、かつその剛性が底板２ｂの剛性より高いもの
であり、このためスクロール中央部の圧力がスク
ロール外周部の圧力より大きくなると、底板２ｂ
は内周部がスラスト軸受７の内端エツジ部に押し
付けられた状態で外周部がスラスト軸受７の外端
部から離間するように反り変形してしまうからで
ある。この結果、片当たり部分の異常摩耗や焼付
け等が発生して圧縮機を損傷させたり、メカニカ
ル・ロスを増大させたりすることがあつた。
流体を圧縮中に、軸方向に固定スクロール１と揺
動スクロール２を開こうとするスラスト力が発生
する。従来は、軸受支え６上に形成されたスラス
ト軸受７により、揺動スクロール底板２ｂを支持
することによつてこのスラスト力を受けていた
が、第１図に示すスクロール圧縮機原理より理解
できるように、中心に向うほど圧力が高くなり、
第５図ａに示すように、揺動スクロール２が歪ん
で、底板２ｂのスクロール側板２ａが形成されて
いる面の反対側の面と、スラスト軸受７の内縁側
の間に、片当たりが生じていた。すなわち、軸受
支え６がスラスト軸受７と一体に成形されてお
り、かつその剛性が底板２ｂの剛性より高いもの
であり、このためスクロール中央部の圧力がスク
ロール外周部の圧力より大きくなると、底板２ｂ
は内周部がスラスト軸受７の内端エツジ部に押し
付けられた状態で外周部がスラスト軸受７の外端
部から離間するように反り変形してしまうからで
ある。この結果、片当たり部分の異常摩耗や焼付
け等が発生して圧縮機を損傷させたり、メカニカ
ル・ロスを増大させたりすることがあつた。
本発明は、上記の欠点を除去すべくなされたも
のである。
のである。
以下、本発明の一実施例を第３図に示す。
図においてスラスト軸受７と、このスラスト軸
受７の外周側を支持する軸受支え６とは別々に形
成され、ボルト１１で締結されている。結合の手
段はピン、ハメ合いその他何でも良く、また、ス
ラスト軸受７と軸受支え６は一体に形成されてい
ても良い。ただし、同心円状のスラスト軸受７の
内周側が微少変形できるように、スラスト軸受７
と軸受支え６の間に間隙７ａを設ける図では軸受
支え６側に段を設けてある。また、スラスト軸受
７を、これと接して摺動する揺動スクロール２の
剛性がほぼ等しくするかなるそれより小さくす
る。第４図は、スラスト軸受７を摺動側から見た
図であり、１５は潤滑のための油溝であり図では
放射状に設けてある。
受７の外周側を支持する軸受支え６とは別々に形
成され、ボルト１１で締結されている。結合の手
段はピン、ハメ合いその他何でも良く、また、ス
ラスト軸受７と軸受支え６は一体に形成されてい
ても良い。ただし、同心円状のスラスト軸受７の
内周側が微少変形できるように、スラスト軸受７
と軸受支え６の間に間隙７ａを設ける図では軸受
支え６側に段を設けてある。また、スラスト軸受
７を、これと接して摺動する揺動スクロール２の
剛性がほぼ等しくするかなるそれより小さくす
る。第４図は、スラスト軸受７を摺動側から見た
図であり、１５は潤滑のための油溝であり図では
放射状に設けてある。
以上のような構成の場合、スラスト軸受７と軸
受支え６との間にスラスト力によつてスラスト軸
受７の内周側が変形可能なように微少隙間７ａを
設けたので、スクロール圧縮機が運転されてガス
が圧縮された時、発生する軸方向のスラスト力に
より揺動スクロール２の底板２ｂが歪んでも、第
５図ｂに示すように、スラスト力を受けるスラス
ト軸受７自身も、揺動スクロール底板２ｂの変形
に合わせて歪むので片あたりが生じなくなる。
受支え６との間にスラスト力によつてスラスト軸
受７の内周側が変形可能なように微少隙間７ａを
設けたので、スクロール圧縮機が運転されてガス
が圧縮された時、発生する軸方向のスラスト力に
より揺動スクロール２の底板２ｂが歪んでも、第
５図ｂに示すように、スラスト力を受けるスラス
ト軸受７自身も、揺動スクロール底板２ｂの変形
に合わせて歪むので片あたりが生じなくなる。
第６図ａ，ｂ，ｃ，ｄは、本発明の他の実施例
である。第６図は、第４図のＡ−Ａ断面を示すも
のであり、第６図ａは、スラスト軸受７と軸受支
え６の間に間隙７ａを設ける為、軸受支え６側に
段を設け低くしているが、この段部に傾斜を設け
スラスト軸受７が変形した時、局部的に集中応力
がかからないようにしてある。第６図ｂはａに比
べて更に大きなテーパを設けて、応力を分散して
いる。第６図ｃは、スラスト軸受７側に段を設け
ている例である。この場合、やはり集中応力を防
ぐ為段部にはＲをつけてある。第６図ｄは、スラ
スト軸受７と軸受支え６の間の隙間７ａにストツ
パー１２を設けた例で図では軸受支え６にビス状
のストツパー１２を埋め込んでいるが、同心円状
ものでも良く、また、スラスト軸受７側に凸起さ
せても良い。このストツパー１２によつて微少隙
間７ａの隙間調整を行なう。なお、本発明では、
ガスが圧縮された時にスラスト軸受７が軸受支え
６側に凸変形するが、この変形部分はスラスト軸
受７の一部（内周側）にすぎないから、圧縮機と
しての性能に大きな影響を及ぼすものではない。
である。第６図は、第４図のＡ−Ａ断面を示すも
のであり、第６図ａは、スラスト軸受７と軸受支
え６の間に間隙７ａを設ける為、軸受支え６側に
段を設け低くしているが、この段部に傾斜を設け
スラスト軸受７が変形した時、局部的に集中応力
がかからないようにしてある。第６図ｂはａに比
べて更に大きなテーパを設けて、応力を分散して
いる。第６図ｃは、スラスト軸受７側に段を設け
ている例である。この場合、やはり集中応力を防
ぐ為段部にはＲをつけてある。第６図ｄは、スラ
スト軸受７と軸受支え６の間の隙間７ａにストツ
パー１２を設けた例で図では軸受支え６にビス状
のストツパー１２を埋め込んでいるが、同心円状
ものでも良く、また、スラスト軸受７側に凸起さ
せても良い。このストツパー１２によつて微少隙
間７ａの隙間調整を行なう。なお、本発明では、
ガスが圧縮された時にスラスト軸受７が軸受支え
６側に凸変形するが、この変形部分はスラスト軸
受７の一部（内周側）にすぎないから、圧縮機と
しての性能に大きな影響を及ぼすものではない。
以上の様に、スラスト軸受７と軸受支え６の間
に、スラスト軸受内周側に微少隙間７ａを設けた
ので、スラスト軸受７の内周側が隙間７ａにおい
てガス圧縮時に発生するスラスト力によつて変形
可能となる。したがつて、スクロール中央部の圧
力がスクロール外周部の圧力より大きくなると、
スラスト軸受７が底板２ｂの変形に追随して軸受
支え６側に凸変形することになり、ガス圧縮中の
揺動スクロール底板２ｂの歪変形によるスラスト
軸受７の片あたり摺動をなくし、メカニカル・ロ
スや摩耗の増大をおさえ、焼付き事故を防止でき
る。更に、従来は揺動スクロール底板２ｂの歪変
形をおさえるため、厚みを厚くしていたが、本発
明によれば薄くすることが可能となり揺動スクロ
ール２の偏心運動による遠心力を小さくでき、ラ
ジアル方向力を減少できるため、ジヤーナル軸受
の信頼性向上がはかられ、またジヤーナル軸受の
小形化も可能となる。また、ラジアル方向力は、
揺動スクロールをたおれさせようとするモーメン
トを生じ、このモーメントは、スラスト軸受７で
受けているが、遠心力の減少は、このモーメント
も減少させる。そのため、スラスト軸受７の負担
も減少して、信頼性を向上させる。またスラスト
軸受７の小形化も可能となる。
に、スラスト軸受内周側に微少隙間７ａを設けた
ので、スラスト軸受７の内周側が隙間７ａにおい
てガス圧縮時に発生するスラスト力によつて変形
可能となる。したがつて、スクロール中央部の圧
力がスクロール外周部の圧力より大きくなると、
スラスト軸受７が底板２ｂの変形に追随して軸受
支え６側に凸変形することになり、ガス圧縮中の
揺動スクロール底板２ｂの歪変形によるスラスト
軸受７の片あたり摺動をなくし、メカニカル・ロ
スや摩耗の増大をおさえ、焼付き事故を防止でき
る。更に、従来は揺動スクロール底板２ｂの歪変
形をおさえるため、厚みを厚くしていたが、本発
明によれば薄くすることが可能となり揺動スクロ
ール２の偏心運動による遠心力を小さくでき、ラ
ジアル方向力を減少できるため、ジヤーナル軸受
の信頼性向上がはかられ、またジヤーナル軸受の
小形化も可能となる。また、ラジアル方向力は、
揺動スクロールをたおれさせようとするモーメン
トを生じ、このモーメントは、スラスト軸受７で
受けているが、遠心力の減少は、このモーメント
も減少させる。そのため、スラスト軸受７の負担
も減少して、信頼性を向上させる。またスラスト
軸受７の小形化も可能となる。
また、本発明は、冷媒圧縮機・空気圧縮機など
の圧縮機のみならず流体ポンプ、タービン膨張機
等にも適用される。
の圧縮機のみならず流体ポンプ、タービン膨張機
等にも適用される。
第１図はスクロール圧縮機の作動原理図、第２
図は、従来のスクロール圧縮機を示す断面図、第
３図は、本発明の一実施例を示す断面図、第４図
は、本発明によるスラスト軸受の平面図、第５図
は従来例と、本発明の一実施例との圧縮変形時の
違いの説明図、第６図は、本発明による他の実施
例であり、スラスト軸受部の断面図である。 図において、１は固定スクロール、２は揺動ス
クロール、１ａは固定側スクロール側板、１ｂは
固定側底板、２ａは揺動側スクロール側板、２ｂ
は揺動側底板、３は吐出口、４は圧縮室、５は吸
入口、６は軸受支え、７はスラスト軸受、７ａは
隙間、８はクランク軸、９は自転防止装置、１０
はバランサ、１１はボルト、１２はストツパー、
１３はボス、１４は偏心穴、１５は油溝である。
なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示
す。
図は、従来のスクロール圧縮機を示す断面図、第
３図は、本発明の一実施例を示す断面図、第４図
は、本発明によるスラスト軸受の平面図、第５図
は従来例と、本発明の一実施例との圧縮変形時の
違いの説明図、第６図は、本発明による他の実施
例であり、スラスト軸受部の断面図である。 図において、１は固定スクロール、２は揺動ス
クロール、１ａは固定側スクロール側板、１ｂは
固定側底板、２ａは揺動側スクロール側板、２ｂ
は揺動側底板、３は吐出口、４は圧縮室、５は吸
入口、６は軸受支え、７はスラスト軸受、７ａは
隙間、８はクランク軸、９は自転防止装置、１０
はバランサ、１１はボルト、１２はストツパー、
１３はボス、１４は偏心穴、１５は油溝である。
なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ インボリユート等の同一形状で巻き方向が互
いに反対の一対の渦巻を有する固定スクロール及
び揺動スクロールを組合わせてなるスクロール圧
縮機において、ガス圧縮時に発生する軸方向のス
ラスト力を受ける軸受と、この軸受の外周側を支
持する軸受支えとの間に、上記軸受の内周側がス
ラスト力によつて微少変形可能なように隙間を設
けたことを特徴とするスクロール圧縮機。 ２ 上記特許請求の範囲第１項において、スラス
ト軸受の剛性を揺動側渦巻部材の剛性とほぼ等し
くするか、それより小さくしたことを特徴とする
スクロール圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5886281A JPS57173585A (en) | 1981-04-17 | 1981-04-17 | Scroll compressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5886281A JPS57173585A (en) | 1981-04-17 | 1981-04-17 | Scroll compressor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57173585A JPS57173585A (en) | 1982-10-25 |
| JPH021995B2 true JPH021995B2 (ja) | 1990-01-16 |
Family
ID=13096521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5886281A Granted JPS57173585A (en) | 1981-04-17 | 1981-04-17 | Scroll compressor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57173585A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR890000628B1 (ko) * | 1984-05-29 | 1989-03-22 | 미쓰비시전기 주식회사 | 스크롤 유체기계 |
| KR920008914B1 (ko) * | 1985-11-27 | 1992-10-12 | 미쓰비시전기 주식회사 | 스크롤 유체기계 |
| US5286179A (en) * | 1992-02-20 | 1994-02-15 | Arthur D. Little, Inc. | Thermal isolation arrangement for scroll fluid device |
| JP4749136B2 (ja) * | 2005-11-30 | 2011-08-17 | 三菱電機株式会社 | スクロール圧縮機 |
| JP6906932B2 (ja) * | 2016-12-02 | 2021-07-21 | 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 | スクロール圧縮機 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6325345Y2 (ja) * | 1980-04-04 | 1988-07-11 |
-
1981
- 1981-04-17 JP JP5886281A patent/JPS57173585A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57173585A (en) | 1982-10-25 |
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