JPS5932687A

JPS5932687A - スクロ−ル圧縮機

Info

Publication number: JPS5932687A
Application number: JP57141427A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Kimura; 正木村; Toshiyuki Nakamura; 利之中村; Tsutomu Inaba; 稲葉　努
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-08-13
Filing date: 1982-08-13
Publication date: 1984-02-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はスクロール圧縮機におけるスラスト軸受の改良
は二関するものである。第１図（ａＪ　、　（ｂ）　、
　（ｃ）　。

（ｄ）はスクロール圧縮機の基本的な構成要素と作動原
理余水′１．．これらの図において、１は固定スクロー
ル、２は揺動スクロール、３は吐出口、４（」、圧縮室
、０は固定スクロール上の定点、ｏ’ｔ＝：ｔ、揺動ス
クロール上の定点である。固定スクロール１および揺ス
クロール２は同一形状で巻方向が反対の渦巻をイＪして
おυ、その形体は、従来から知られている如く、インボ
リュートあるいは、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。第１図（ａ）、（ｂ）、（
Ｃ）、（ｄｌにおいて、固定スクロール１は空間に対し
て静止して、ｌｄυ、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
図い）　、　（ｂ）　、　（、ｌ　、　（ｄ）に示す０
’　、　９０”　、　１８０°、２７０°の状態のよ５
に運ｍυする。揺動スクロール２の揺動に伴なつ゛〔、
固定スクロール１の渦巻及び揺動スクロール２の渦巻間
に形成される三日月状の圧縮室４ば、順次その図Ｏ〜０
′の距離は一定に保持されており、１ｌｊ９．巻の間隔
を８、ＩＷみをもで表わせば、ｏｏ’＝’ｔとなってい
る。色は渦巻のピッチに相当している。

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
ようであり９次にスクロール圧縮機の具体的な構成及び
作動について説明する。すなわち第２図はスフ１．ｆｆ
−ル圧縮機を例えば冷凍ある（・は空調装置に応用しよ
うとする場合の具体的な実施例で；ｔ）って、７０イ等
のガス体の圧縮機として構成したもので、密閉形の形体
を有して（・る。

図におい°〔，１は固定スクロール、２は揺動スクロー
ル、３は１出０．４は圧縮室、５は揺動スクロール２の
ボス部、６はクランク軸、７は揺動スクロールａｌｌ＋
受ライナー、８は主軸受ライナー。

９は軸受支え−１０はオルダム継手、１１は電動機ロー
ター１２は電動機ステータ、１３は第１バランス、１４
は第２バランス、１５は吸入口、１６はシェルである。

以−にが主要な構成要素であって、シェル１６にはｔ［
！ＩＩｒ機ステータ１２が圧入またはボルト締めにより
固定さＪしている。シェル１６の上端部には。

軸受支え１１がボルト締めまたは圧入などにより”固定
され、この軸受支え９には主軸受ライナー８が圧入され
゛（おり、この軸受ライナー８を介してクランク１Ｍ＋
　６が支持されている。なお、クランクｌｔｌ＋　６の
頭部におＶする偏心位置に揺動スクロール軸受ライｆ　
　７を介して、揺動スクロール２のホス部５を挿嵌して
いる。揺動スクロール２には吐出口３を有する固定スク
ロール１が嵌め合わさっており、この固定スクロール１
は、軸受支え９とボルト締め／ｆどにより固定されてい
る。また１ｗ１動ス／）ロール２ト１１１１１受支え９
との間には、オルダム継手１０が連結されており、これ
により、揺動スクロールは自転をしない公転運動を行な
うことができる。また、クランク軸６には電動機ロータ
１１が圧嵌さ才してＩ６す、このロータ１１の十端部洗
は。

揺動スクロール２との静的バランスをとるための第１バ
ランス１３がボルト締めなどＫより取付Ｖすられている
。また、下端部には動的なバランスをとるだめの第２バ
ランス１４が取り付けられてぃ２は電動機の回転に伴な
いその偏心重量に和尚する遠心力Ｆ１を受け、また圧縮
室４にとり込まれた流体のガス圧による力Ｆ、を受ける
ので、揺動スクロールポス部５０頭部の偏心穴に挿入し
て〜・るクランク軸６は、それらの合力Ｆを受けること
ニｔｘ、６゜この合力Ｆは第１図の０°〜２７０’の関
係から判るよりに遠心力乙の方向とガス圧による力Ｉパ
、の方向が常に一定角度（渦が逆巻の場合はガス圧によ
る力の方向は遠心力方向に対し線対称となる）を保つ為
、クランク軸６が受けるそれらの合力Ｆはその偏心穴に
対し一定方向に生じていることになる。

以上のような従来のスクロール圧縮機において、そ（７
）　−ｙ　シアル）月１０の支持機構であるジャーナル
軸受は、一般の回転機械に用（・られて（・るのと同じ
ように、円筒形の軸と軸受がらなり、そのクリアランス
は１７１０００程度とかなり小さく、軸受Ｋかかろ負荷
部分において、二平面がわずかな傾きをもって接するよ
うにしである。こうすることにょつ゛Ｃ１二平而間に介
在する油膜はくさび形をなし、二面７臼［」対重にすべ
るので油膜に圧力が生じ、軸はこの油膜上に浮くことが
できるので、軸受との固体接触は避けられるのである。

軸及び軸受を円筒形状にしているのは、軸の回転運動に
対し、軸受にかかる負荷がどの方向であっても軸受の負
荷側において、前記した二平面の幾何的関係を一定に保
ち、くさび油膜を保持する為である。しかしながら、前
記した軸受機能、すなわち軸の回転運動に伴ない軸受と
軸との間に介在する（さび油膜に発生する圧力により、
油膜上に軸を浮かぜる機能を有して（・ろのは軸受の負
荷ｊＦＩ１１のみであり、反負荷側に相当する二平面は
この軸受機能を全く持たな（・どころか、前記したよう
に川１１と軸受が円筒形状をなし、そのクリアランスが
小さい　油膜に対し無駄な剪断力を引き起こし、軸受損
失を多大なものにしていた。さらに、軸受の反負荷側に
おいて油膜に対し無駄な剪断力を引き起こしているため
、油膜剪断による発熱が軸受温度を高くし、油の粘度を
低下させ、ひいては油膜厚さ低下により軸受を偵傷させ
る恐れを生じていた。

本発明は以上のような欠点を除去−「べ（なされたもの
で、その一実施例の要部を第３図（ａ）　、　（ｂ）　
。

（ｃ＋に示す。これらの図に示すようにクランク軸６と
上軸ライナ乏≦との摺動部におけるクランク軸の反負荷
側に相当する部分６ｎ、即ち揺！Ｆ、ｌＪスクロール２
から受りる遠心カフ１とガス圧によるカスとの６２力ｆ
の方向Ｊは反対１１）ｕの摺動面を切欠いた。この切欠
部６１．シ第４図（れｌ　、　（ｂ）　、　（→、（ｄ
）に示す６（うに、Ｅｉ、、Ｅ　ｌｆ’ｌｂ受ライナ８
が揺動スクロール２がら受ける合カブによって生じる軸
受上の圧カ分布アとは常に反対１１１１１　＋てなる。

こうし−、ジャーナル軸受の反負荷側に相当する軸受摺
動部分の軸と軸受の工事ｉ１ｉ＋間距離１・Ｊ、常に広
がることができ、二面ハ４Ｊの相７」的／９（すべりに
する油膜の剪断カレよ減少するので軸受（１（失は（υ
２Ｄ、さらに油膜剪断力減少にＪ−る発熱も低下Ｊるの
で、従来のものに比べ軸受温度は下がり油の粘灰を高め
、ひいては油膜厚さが太きく　フ、−二るので１ｌｔｆ
＋党を損傷し離くなる。また、クランク軸の負６ｒ　１
１１１１においては第４図（ａＪ　、　（ｂＪ　、　（
ｃ）　、　（ｄｌに示すように従来の円筒形状をフエし
ているので、軸受との間には常に一定なくさび油膜を保
持できる。

か＜シ′℃、スクロール圧縮機のジャーナル軸受は軸受
機能を失なうことなく　Ｉ１１＋受損失を減少させ。

かつ軸受信頼性全向上できる。

第５図（−）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は本発明の他の
実施例である。

これらの図はクランク軸６のもうひとつのジャーナル軸
受部、即ち揺動スクロールボス部５と揺動スクロール軸
受ライナ７に着眼したもので、クランク軸６の頭の偏心
穴に挿嵌した揺動スクロール軸受ライナ７の反負荷側７
ａ、即ち前例述べた揺動スクロール２に生じる合カフの
方向とは反対側の摺動部を切欠いたものである。この切
欠部７Ａは第６図に示すように揺動スクロール軸受ライ
ナ７がクランク軸の回転に伴ない揺動スクロール２から
受ける合力１によって生じる圧力分布７とは常に反対側
になる。こうして揺動スクロール軸受ライチアの反負荷
側に相当する部分の軸と軸受の工事面間距離は常に広が
ることができ、前に述べたものと同様の効果余得る。

以上のように本発明では、スクロール圧縮機のクランク
軸のジャーナル軸受摺動部において、軸の回転運動に伴
なう負荷方向とは反対側に相当する軸受面、あるいは軸
摺動面を切欠き、常に反負荷側の工事面圧Ｓを広く保つ
ことにより、軸受損失は少なく、更に軸受損失減少によ
υ軸受温度が下がることによシ軸受信頼性が高く、また
負荷側においては、従来同様の支持機能、即ち円筒形状
の軸と軸受の間に常にくさび油膜を保ち軸を油膜」二に
支持する機能を備えたスクロール圧縮機を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｅ）　、　（ｄ）は
スクロール圧縮機の互いに異なる作動状態を示す作？原
理及び揺動スクロールに作用する力のベクトル図、第２
図は従来のスクロール圧縮機を示す縦断面図、第３図（
ａ）。（ｂ）及び（ｃ）は本発明の一実施例を示すクランク軸
の斜視図、ベクトル図付き平面図及び一部を断面した正
面図、第４図（、）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）　、　（
ｄ）は互いに異なる状態を示す一実施例のクランク軸の
作動説明図、第５図（！１）　、　（ｂ）及び（Ｃ）は
本発明の他の実施例を示すクランク軸の斜視図、ベクト
ル図付き平面図及び一部を切欠いた正面図、第６図は他
の実施例のクランク軸の作動説明図でおる。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。２・・・揺動スクロニル、５・・・揺動スクロールボス
部、６・・・クランク軸、５ａ・・・切欠部、７・・・
揺動スクロール軸受、７ａ・・・切欠部、８・・・主軸
受ライナ。代理人　葛　野　信　−（ほか１名）矛　４　図（にＵ）　　　　　　　　　　　Ｃｄ）手　続　補　正
　Ｗ）（自発） ′Ｉ−１許庁長Ｔ４’ｈ’、’ｈ腎１、小イ′Ｉの表５１＜　　　　　特願昭　５７−１４
１４２７号１２、清明の８称　　　スクロール圧縮機ニ
ー３　袖ＩＩ；合、−４−る右事（′ｌとの関係　　ｆ−ｉ’　ｉｔ’ｒ出１９ｔ１人
住　所　　　　　東ｒ＋ｊ都千代ＩＨ区丸の内−：、　
］’　ｔ、４２番：３　、Ｐ５名　（６、（６０，１）
二：、菱屯機株式会社代表者片由仁八部・１０代理人イ１ミ　　所　　　　　東東部千代１−１１区九の内二
丁１」２番；３弓−（１）明細書の発明の詳細な説明の
欄６、補正の内容（１）明細書第２頁１９行目ｒ　００’＝’ｔ　Ｊとあ
るをｒ　００’＝−’−ｔ　Ｊと補正する。（２）　　同第５貞１７行目、１９行目に「工事面」と
あるを「二面」とそれぞれ補正する。（３）　　同第６頁５行目、１１行目に「二千面」とあ
るを「二面」とそれぞれ補正する。（４）　　同第６頁１１行目〜１３行目「全く持たない
どころか、前記しまたように軸と軸受が円筒形状をなし
、イ、のクリアランスが小さい油膜Ｋ」とあるを「全く
持たないどころか、そのクリアランスが小はい為油膜に
」と補正する。（５）同第７頁１１行目〜１２行目「工事面間距離」と
あるを「二面間距離」と補正する。（６）同第８頁１７行目「工事面間距離」とあるを「二
面間距離」と補正する。（７）同第９１（３行目「工事面距離」とあるを「二１
面間距離」と補正する。（８）図面第Ｊ図、第ｆ′ｈ＋別紙のとおり補正する。ｔ１１！！２（ａ−）　　　θ′（ｔ）＼パｂ）／θ−（ｅ）７１ｍ−へ

Claims

【特許請求の範囲】

複数の渦巻を何し、この渦巻同志を互いに組合わせるこ
とによυ、・両渦巻間に圧縮室を形成する固定スクロー
ルおよび揺動スクロールと、上記揺動スクロール金揺動
運動させて上記圧縮室に流体を吸入することによりその
流体を圧縮させる駆動機構と、」−１揺動スクロールに
連結してミルυ機の回転運動を伝えるクランク軸及びこ
のクランク軸をラジアル方向に支持するジャーナル軸受
とを備え、このジャープル軸受の反負荷側に相当する軸
受面あるいは軸摺動面を一部切欠いたことを特徴とする
スクロール圧縮機。