(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回スクロールの下部に形成されたハブの挿入溝にフローティングリング部材が自転と空転自在に保持され、前記フローティングリング部材の中心に、回転軸の偏心部に固定されたスライドブッシュが挿入されており、
前記フローティングリング部材の下部には、そのフローティングリング部材が前記挿入溝から任意に脱離することを防止し得るようにサポーティングリングが配設されており、
前記ハブの外周面に形成された装着溝に係合するように、前記サポーティングリングの側面に装着突起が形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機の摩擦損失低減装置。
【請求項２】
旋回スクロールの下部に形成されたハブの挿入溝にフローティングリング部材が自転と空転自在に保持され、前記フローティングリング部材の中心に、回転軸の偏心部に固定されたスライドブッシュが挿入されており、
前記フローティングリング部材の下部には、そのフローティングリング部材が前記挿入溝から任意に脱離することを防止し得るようにサポーティングリングが配設されており、
前記サポーティングリングの底面外周に、複数のオイルドレーン用ホールが形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機の摩擦損失低減装置。
【請求項３】
前記サポーティングリングの底面中心に前記スライドブッシュ挿入用ホールが形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のスクロール圧縮機の摩擦損失低減装置。
【請求項４】
前記サポーティングリング部材は、前記回転軸の上段に配設されていることを特徴とする請求項１又は２記載のスクロール圧縮機の摩擦損失低減装置。
【請求項５】
前記フローティングリング部材の側面にオイル通孔が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のスクロール圧縮機の摩擦損失低減装置。
【請求項６】
前記ハブと前記フローティングリング部材との間に第１孔隙が形成され、前記フローティングリング部材と前記スライドブッシュとの間に第２孔隙が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のスクロール圧縮機の摩擦損失低減装置。
【請求項７】
前記第１孔隙と第２孔隙との間にオイルが充填されることを特徴とする請求項６記載のスクロール圧縮機の摩擦損失低減装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスクロール圧縮機の摩擦損失低減装置に関し、特に、駆動モータの回転力を旋回スクロールに伝達する過程における摩擦損失を最小化したスクロール圧縮機の摩擦損失低減装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、圧縮機は、機械的エネルギーを圧縮性流体の潜在的エネルギー(latent energy)に変えるものであり、通常、往復動式、スクロール式、遠心式、ベーン式に分類される。
【０００３】
このうち、スクロール式圧縮機は、ピストンの直線往復動を利用する往復動式とは違って、遠心式、またはベーン式のように回転体を利用してガスを吸入と圧縮そして吐出させる構造となっている。
【０００４】
図５は、従来のスクロール圧縮機の一部を示す縦断面図である。
図５に示すように、従来のスクロール圧縮機は、ケース１の内部に配設される駆動モータ３と、駆動モータ３の回転力を伝達するように駆動モータ３の中心部に係合する回転軸４と、回転軸４の上部に偏心回転自在に配設され、上部にインボリュート曲線状ラップ５ａ(wrap)を有する旋回スクロール５と、メーンフレーム２の上部に固定され、旋回スクロール５に係合し、その内部に複数の圧縮室Ｐを形成するようにインボリュート状のラップ６ａを有する固定スクロール６と、メーンフレーム２と旋回スクロール５との間に位置し、該旋回スクロール５の自転を防止するオールダムリング７で構成される。
【０００５】
旋回スクロール５の下面にはハブ８が形成され、該ハブ８の挿入溝８ａに固定ブッシュ９が圧入、固定される。
回転軸４の偏心部４ａにスライドブッシュ１０が固定されると共に、該スライドブッシュ１０が固定された偏心部４ａは固定ブッシュ９の中に保持される。
【０００６】
以下、上記のように構成された従来のスクロール圧縮機の作用を説明する。
まず、駆動モータ３に電力が供給されると、駆動モータ３が回転軸４を回転させる。この時、回転軸４の偏心部４ａに係合した旋回スクロール５が偏心距離を以て旋回する。
【０００７】
その際、回転軸４は自転し、旋回スクロール５のハブ８は旋回するが、偏心部４ａに固定されたスライドブッシュ１０は、固定ブッシュ９の内径に沿って摺動する。
【０００８】
旋回スクロール５のラップ５ａと、固定スクロール６のラップ６ａとの間に形成された複数の圧縮室Ｐは、旋回スクロール５の旋回運動によって、順次固定スクロール６の中央に移動し、その容積が低減する。
圧縮室Ｐの連続的な容積減少によって、吸入側ガスは圧縮室Ｐに吸入され、その後、吸入されたガスは吐出側から吐出される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来のスクロール圧縮機では、スライドブッシュが固定ブッシュに直接接触するため、回転軸の回転力が旋回スクロールにそのまま伝えられていた。その時、固定ブッシュとスライドブッシュとの間の摩擦力が大きくなり、固定ブッシュおよびスライドブッシュの摩耗が顕著となり、摩擦損失が大きくなるのみならず、部品の寿命が短くなってしまうという問題がある。
更に、従来のスクロール圧縮機では、固定ブッシュがハブに圧入、固定されているため、摩耗された固定ブッシュの交換が非常に困難であるとの問題がある。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、駆動モータの回転力を旋回スクロールに伝達する過程で発生する摩擦損失及び部品の摩耗を最小化して、摩耗された部品を簡単に交換可能なスクロール圧縮機の摩擦損失低減装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係るスクロール圧縮機は、旋回スクロールの下部に形成されたハブの挿入溝にフローティングリング部材(floating ring member)が自転と空転自在に保持されると共に、前記フローディング部材の中心には、回転軸の偏心部に固定されたスライドブッシュが挿入されていることを特徴とするスクロール圧縮機の摩擦損失低減装置を提供する。フローティングリング部材の下部には、そのフローティングリング部材が挿入溝から任意に脱離することを防止し得るようにサポーティングリングが配設されており、ハブの外周面に形成された装着溝に係合するように、サポーティングリングの側面に装着突起が形成されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係るスクロール圧縮機の摩擦損失低減装置を図面によって詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るスクロール圧縮機の摩擦損失低減装置を示す縦断面図で、図２は、図１の旋回スクロールと回転軸との係合を説明するための図面であり、図３は、図１の矢視線Ａ−Ａに沿う断面図で、スライドブッシュ、フローティングリング部材、ハブ等の動作を説明するための図面である。
【００１３】
図示するように、本発明のスクロール圧縮機は、ケース１の内部に固定される固定スクロール６と、固定スクロール６と係合し、その内部に圧縮室Ｐを形成して、ガスを吸入、圧縮し吐出することができるように、ケース１内部の駆動モータ３の回転軸４に偏心旋回自在に係合する旋回スクロール５と、摩擦損失を低減するために旋回スクロール５のハブと回転軸４との係合部位に配設された摩擦損失低減装置とを含む。
【００１４】
より詳しくは、回転軸４の上端部に偏心旋回自在に配設された旋回スクロール５は、その上部にインボリュート曲線状のラップ５ａを有し、また旋回スクロール５と係合する固定スクロール６はその下部にインボリュート曲線状のラップ６ａを有する。
【００１５】
本発明の一実施形態に係る摩擦損失低減装置１００では、旋回スクロール５の下部に形成されたハブ８の挿入溝８ａにフローティングリング部材１１０が自転と空転自在に保持され、フローティングリング部材１１０の下部には、そのフローティングリング部材１１０が挿入溝８ａから抜けないようにサポーティングリング部材１２０が配設される。
即ち、ハブ８の外周面に形成された装着溝８ｂに係合可能なように、サポーティングリング部材１２０の側面には装着突起１２１が形成される。
【００１６】
装着突起１２１は、サポーティングリング部材１２０の側面に別体にて形成することもできるが、強度及び製造工程などを考えるとサポーティングリング部材１２０と一体に形成することが望ましい。
【００１７】
サポーティングリング部材１２０の底面中心には、スライドブッシュ挿入用ホール１２２が形成され、またフローティングリング部材１１０の側面には、複数のオイル通孔１１１が形成される。また、サポーティングリング部材１２０の底面外周には、複数のオイルドレーン用ホール１２３が形成される。
【００１８】
サポーティングリング部材１２０は、ハブ８に脱着自在に係合した状態でフローティングリング部材１１０だけを上方に支持し、フローティングリング部材１１０の中心に形成されたスライドブッシュ挿入用ホール１２３には、回転軸４の偏心部４ａに固定されたスライドブッシュ１０が挿入される。
【００１９】
ハブの内径ｄ１は、フローティングリング部材の外径Ｄ２より大きく、ハブ８とフローティングリング部材１１０との間に孔隙ｔ１が形成される。またフローティングリング部材の内径ｄ２は、スライドブッシュの外径Ｄ３より大きくフローティングリング部材１１０とスライドブッシュ１０との間に孔隙ｔ２が形成される。
【００２０】
孔隙ｔ１、ｔ２には、常にオイルが充填されており、該オイルは、オイル通孔１１１を通じて移動してオイルドレーン用ホール１２３を通じて排出される。
サポーティングリング部材１２０は、フローティングリング部材１１０を支持できるほど十分な強度を有する必要があるが、このために焼結合金または高剛性プラスチック材で成形することが望ましい。
【００２１】
さらに、図３を参照して、回転軸の回転の際、スライドブッシュとフローティングリング部材とハブとの作用関係を説明する。
図３に示すように、ハブ８の挿入溝８ａ内にフローティングリング部材１１０が配置され、そのフローティングリング部材１１０の中には、スライドブッシュ１０が配置される。
【００２２】
この状態で、回転軸４がその中心線（図示せず）を中心に反時計方向に回転する場合、偏心部４ａは、偏心旋回する。この時スライドブッシュ１０も反時計方向に回転し、フローティングリング部材の内径ｄ２に沿って摺動する。
【００２３】
ここで、ハブ８とフローティングリング部材１１０との間には、第１孔隙ｔ１が形成され、フローティングリング部材１１０とスライドブッシュ１０との間にも第２孔隙ｔ２が形成される。その第１孔隙ｔ１と第２孔隙ｔ２との間にはオイルが充填されているが、このため、偏心部４ａが反時計方向に回転する時フローティングリング部材１１０も遅延して反時計方向に自転すると同時にハブ８の内壁を沿って空転する。この時ハブ８も反時計方向に旋回する。
【００２４】
一方、図４は、本発明の他の実施の形態に係るスクロール圧縮機の摩擦損失低減装置を示す縦断面図である。
図４に示すように、本発明の他の実施の形態に係る摩擦損失低減装置２００は、サポーティングリング２２０が回転軸４の上段に配設されるように構成することができる。
【００２５】
以下、上記のように構成された本発明による一実施形態に係るスクロール圧縮機の摩擦損失低減装置の作用効果について説明する。
図５を参照して圧縮機の作動を簡略に説明すれば、まず駆動モータ３により旋回スクロール５が旋回しながら吸入側ガスを吸入して圧縮室Ｐで圧縮した後これをまた吐出側に吐出させる。
【００２６】
モータ３の回転軸４の回転力が旋回スクロール５に伝えられ、回転軸４がその中心線を中心に反時計方向に回転する場合、偏心部４ａ及びスライドブッシュ１０も反時計方向に偏心旋回しながらフローティングリング部材１１０の内径に沿って摺動する。
【００２７】
この時、ハブ８とフローティングリング部材１１０との間には、第１孔隙ｔ１が形成され、フローティングリング部材１１０とスライドブッシュ１０との間にも第２孔隙ｔ２が形成される。その第１孔隙ｔ１と第２孔隙ｔ２との間にオイルが充填されているため偏心部４ａが反時計方向に回転する時フローティングリング部材１１０遅れて反時計方向に自転すろと同時にハブ８の内壁を沿って空転する。この時ハブ８も半時系方向に旋回する。
【００２８】
フローティングリング部材１１０は、ハブ８とスライドブッシュ１０との間に配置された相対運動しながら摩擦力を分散、低減し、回転軸４の回転速度を減速して旋回スクロール５に伝達する。
【００２９】
従って、フローティングリング部材１１０によって回転軸４に伝達される回転速度が、旋回スクロール５にそのまま伝えられず軽減されるので、摩擦損失を低減することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、駆動モータの回転力を旋回スクロールに伝達する過程で生じる摩擦損失及び部品の摩耗を最小化すると共に、摩耗した部品を容易に交換できるとの効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るスクロール圧縮機の摩擦損失低減装置を示す縦断面図である。
【図２】図１の旋回スクロールと回転軸との係合を説明するための図である。
【図３】図１の矢視線Ａ−Ａに沿う断面図であり、スライドブッシュ、フローティングリング部材ハブの動作を説明するための図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係るスクロール圧縮機の摩擦損失低減装置を示す縦断面図である。
【図５】従来スクロール圧縮機の内部を示す縦断面図である。
【図６】図５における旋回スクロールと回転軸との係合を説明するための縦断面図である。
【符号の説明】
４…回転軸
４ａ…偏心部
５…旋回スクロール
５ａ…ラップ
６…固定スクロール
６ａ…ラップ
８…ハブ
８ａ…挿入溝
８ｂ…装着溝
１０…スライドブッシュ
１００…摩擦損失低減装置
１１０…フローティングリング部材
１１１…オイル通孔
１２０…サポーティングリング部材
１２１…装着突起
１２２…スライド挿入用ホール
１２３…オイルドレーン用ホール
Ｐ…圧縮室
ｔ１…ハブとフローティングリング部材との間の孔隙
ｔ２…フローティングリング部材とスライドブッシュと間の孔隙
ｄ１…ハブの内径
Ｄ２…フローティングリング部材の外径
ｄ２…フローティングリング部材の内径
Ｄ３…スライドブッシュ
【図１】
0004339607.tif 000002
【図２】
0004339607.tif 000003
【図３】
0004339607.tif 000004
【図４】
0004339607.tif 000005
【図５】
0004339607.tif 000006
【図６】
0004339607.tif 000007