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JP2004332695A - Movable member supporting mechanism and scroll compressor equipped with the supporting mechanism - Google Patents

Movable member supporting mechanism and scroll compressor equipped with the supporting mechanism Download PDF

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JP2004332695A
JP2004332695A JP2003133268A JP2003133268A JP2004332695A JP 2004332695 A JP2004332695 A JP 2004332695A JP 2003133268 A JP2003133268 A JP 2003133268A JP 2003133268 A JP2003133268 A JP 2003133268A JP 2004332695 A JP2004332695 A JP 2004332695A
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JP
Japan
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rod
movable member
scroll compressor
plate
scroll
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2003133268A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Kamiya
茂 神谷
Yuichi Kamiya
裕一 神谷
Yoshiki Tada
世史紀 多田
Masafumi Inoue
雅文 井上
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.)
Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Denso Corp
Nippon Soken Inc
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.)
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Publication date
Application filed by Denso Corp, Nippon Soken Inc filed Critical Denso Corp
Priority to JP2003133268A priority Critical patent/JP2004332695A/en
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  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thrust bearing mechanism having a sufficient thrust force bearing force with a simple configuration and having preferable properties in vibration and noise without a reciprocating member. <P>SOLUTION: The scroll compressor comprises a housing and a movable scroll moving around the housing, and further comprises the movable member supporting mechanism having plates respectively attached to the housing and the movable scroll to face each other and a plurality of rods interposed between the facing plates in the circumferential direction. In the movable member supporting mechanism, both end faces of the rod are formed like a convex spherical surface. One end face of the rod is in contact with the plate at the housing side, whereas the other end face of the rod is in contact with the plate at the movable scroll side. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運動する荷重の支持機構に係り、特別にはスクロール圧縮機に係わり、より特別には冷媒圧縮に用いられるスクロール圧縮機のスラスト力受け(支持)構造に関するもので、特にCO2を作動流体とする圧縮機に適用してその効果が大きい。
【0002】
【従来の技術】
スクロール圧縮機はその機構上、高効率、低騒音という特徴を有する為、各種作動流体を圧縮するための圧縮機構として広く用いられている。しかしながら、近年ヒートポンプの冷媒として使用が始まったCO2ガス用の圧縮機として用いようとすると、以下の問題が生ずる。
すなわち、CO2はR134aなどの従来から一般的に使用されている冷媒に比べ、作動圧が約10倍ほど高圧であるため、スクロール圧縮機の場合には特に可動スクロールに加わるスラスト力が大きくなる。
【0003】
また他方同一冷凍能力を出すためにはその体積流量は従来冷媒の約1/5でよい為、圧縮機の排除容積は小さなもので事足りる。結局比較的小さな可動スクロールに加わる大きなスラスト力を限られた寸法のスラスト受け機構で受けなければならない特性を有する。
【0004】
可動スクロールのスラスト受け機構としては、公運動する可動スクロールの鏡板背面に鋼製のボールを多数配設する事により、スラスト力を受けると共に公転運動を可能とする機構がある(例えば、特許文献1参照)。しかしながらCO2圧縮機にこの機構を適用しようとするとボール、およびプレートに発生する応力が過大となり、所定の寿命を満足する事は困難となってしまう。
【0005】
これに鑑み、従来技術においては、ボールの代わりにローラーを用いて接触応力を低減した直交ニードルスラスト受け機構によりスラスト力を受ける機構が開示されている(例えば、特許文献2参照)。しかしこの機構は複雑で高価、且つ往復運動を行なう為、圧縮機の振動騒音の面では好ましくない特性を有する。
【特許文献1】
特開平第9−42280号(第4頁)
【特許文献2】
特開第2002−115675号(第4頁)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、簡便な構成で十分なスラスト力受け耐力を有し、且つ往復運動をする部材の無い振動騒音上も好ましい特性を有するスラスト受け機構を提供することを目的としたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1の形態では上述した目的を達成するために、固定部材と、該固定部材に対して揺動運動をする可動部材と、前記固定部材に取り付けられていて前記可動部材を支持する可動部材支持機構とを有する装置において、前記可動部材支持機構は、前記固定部材と前記可動部材の各々に、相対峙するように装着されるプレートと、相対峙する前記プレート間に介在する複数のロッドとを具備する。前記可動部材支持機構において、前記ロッドの少なくとも一方の端面は凸状に形成されており、前記ロッドの一方の端面は前記固定部材側の前記プレートに接しており、前記ロッドの他方の端面は前記可動部材側の前記プレートに接することを特徴とする。
【0008】
この様に構成することにより、小径で凸状端面を有するロッドを多数配設して、可動部材を支持することにより、十分なスラスト受け(支持)耐力を有する可動部材支持機構を提供することが出来る。また、往復動する部材が無いため、振動騒音上においても好ましい特性を有する可動部材支持機構を提供出来る。
【0009】
本発明の請求項2の形態では、上記請求項1の形態において、前記プレートの少なくとも一方は、前記ロッドの端部の位置決めをするための前記ロッド端部の保持手段を有することを特徴とする。
この様に構成することにより、複数のロッドを所定位置に正しく位置決めすることが出来る。
【0010】
本発明の請求項3の形態では、上記請求項1又は2のいずれかの形態において、前記ロッドの少なくとも一方の端面は凸球面状に形成されることを特徴とする。
本形態によれば、小径で凸球面状の端面を有するロッドを多数配設して可動部材を支持することにより、可動部材の滑らかな動きを可能にすると共に十分なスラスト受け耐力を有する可動部材支持機構を提供することが出来る。
【0011】
本発明の請求項4の形態では、上記請求項3の形態において、前記ロッドの端面の球面の直径は前記ロッドの長さに実質的に等しいことを特徴とする。
本形態によれば、ロッドの径方向の寸法に係わらず、細長いロッド長さに対応する直径の球形軸受けと同じ荷重支持能力を有する支持部材であるロッドを多数配設して可動部材を支持することにより、十分なスラスト受け耐力を有する可動部材支持機構を提供することが出来る。また該ロッドは球体から容易に製作できる。
【0012】
本発明の請求項5の形態では、上記請求項3の形態において、前記ロッドの両端面の形状が凸球面であり、前記球面の直径は前記ロッドの長さに実質的に等しく、且つ前記両球面の中心は同一位置にあり、前記同一位置は前記ロッドの実質的に中心軸状にあることを特徴とする。
本形態によれば、前記各形態の利点に加えて、旋回運動を行なっても可動スクロールとハウジング間の距離の変化が無い。更にロッドを多数配置する上で、及び多数のロッド等を組み立てる上で、構造的に簡単であることから、配置及び組み立てがより容易に実施可能である。
【0013】
本発明の請求項6の形態では上述した目的を達成するために、スクロール圧縮機が、ハウジングと、該ハウジングに対して公転運動をする可動スクロールとを具備しており、更に前記ハウジングと前記可動スクロールの各々に、相対峙するように装着されるプレートと、相対峙する前記プレート間において周方向に介在する複数のロッドとを有する可動部材支持機構を具備する。該スクロール圧縮機の可動部材支持機構において、前記ロッドの少なくとも一方の端面は凸状に形成されており、前記ロッドの一方の端面は前記ハウジング側の前記プレートに接しており、前記ロッドの他方の端面は前記可動スクロール側の前記プレートに接することを特徴とする。
【0014】
この様に構成することにより、小径で凸状端面を有するロッドを多数配設して、可動スクロール(部材)を支持することにより、十分なスラスト受け耐力を有する可動部材(スクロール)支持機構を有するスクロール圧縮機を提供することが出来る。また、往復動する部材が無いため、振動騒音上においても好ましい特性を有する可動部材支持機構を有するスクロール圧縮機を提供出来る。
【0015】
本発明の請求項7の形態では、上記請求項6の形態において、前記プレートの少なくとも一方は、前記ロッドの端部の位置決めをするための前記ロッド端部の保持手段を有することを特徴とする。
この様に構成することにより、複数のロッドを所定位置に正しく位置決めすることが出来る。
【0016】
本発明の請求項8の形態では、上記請求項6又は7のいずれかの形態において、前記ロッドの少なくとも一方の端面は凸球面状に形成されることを特徴とする。
本形態によれば、小径で凸球面状の端面を有するロッドを多数配設して可動スクロールを支持することにより、可動スクロールの滑らかな動きを可能にすると共に十分なスラスト受け耐力を有する可動部材支持機構を有するスクロール圧縮機を提供することが出来る。
【0017】
本発明の請求項9の形態では、上記請求項8の形態において、前記ロッドの端面の球面の直径は前記ロッドの長さに実質的に等しいことを特徴とする。
本形態によれば、ロッドの径方向の寸法に係わらず、細長いロッド長さに対応する直径の球形軸受けと同じ荷重支持能力を有する支持部材であるロッドを多数配設して可動スクロールを支持することにより、十分なスラスト受け耐力を有する可動部材支持機構を有するスクロール圧縮機を提供することが出来る。また該ロッドは球体から容易に製作できる。
【0018】
本発明の請求項10の形態では、上記請求項8の形態において、前記ロッドの両端面の形状が凸球面であり、前記球面の直径は前記ロッドの長さに実質的に等しく、且つ前記両球面の中心は同一位置にあり、前記同一位置は前記ロッドの実質的に中心軸状にあることを特徴とする。
本形態によれば、前記各形態の利点に加えて、ロッドを多数配置する上で、及び多数のロッド等を組み立てる上で、構造的に対称性を有し且つ簡単であることから、配置及び組み立てがより容易に実施可能であると共に、各ロッドにより荷重をより均等に支持することができる。
【0019】
また、本発明の請求項11の形態では、上記請求項6又は7の形態いずれかにおいて、前記ロッド端面の形状は両端部とも同一の頂角を持つ凸円錐形状であることを特徴とする。
本形態によれば、ロッドとプレートの接触状態を点接触から線接触にできるため、許容されるスラスト負荷荷重が増大できる。更に接触部の滑りが略ゼロとなり、接触部の摩耗を減少できる。
【0020】
また、本発明の請求項12の形態では、上記請求項7から11の形態いずれか一項において前記保持手段は前記可動スクロール及び前記ハウジングに配設された保持プレートであって、前記ロッド端部が勘合する小孔を有する保持プレートであることを特徴とする。
本形態によれば、複数のロッドを所定位置に正しく且つ容易に位置決めすることが出来る。
【0021】
また、本発明の請求項13の形態では、上記請求項12の形態において、前記保持プレートの前記小孔はプレス加工で穿孔されていてR部を有する小孔であることを特徴とする。
本形態によれば、ロッドが勘合する保持プレートをより容易に製造可能である。更に、ロッドの端面の隅部が保持プレートの小孔面を削る危険性なくロッドの揺動運動が可能である。
【0022】
また、本発明の請求項14の形態では、上記請求項7から11の形態いずれか一項において、前記保持手段は円錐状の小孔を有する部材であること特徴とする。
本形態によれば、可動スクロール側とハウジング側との両方に設けていた保持プレートを片側のみに設ければ良い。更に、ロッド、保持プレート等の全体の組付けが容易になる。
【0023】
また、本発明の請求項15の形態では、上記請求項6から14の形態いずれか一項において、前記複数のロッドは位置決めリングにより一体化されていることを特徴とする。
本形態によれば、位置決めリングにより、組み付け時にロッドを保持出来るので、ロッドの組み付け等の全体の組付けが容易になり、前記リングがロッドの揺動運動を妨げることもない。
【0024】
また、本発明の請求項16の形態では、上記請求項7から10及び12から15の形態いずれか一項において、前記ロッド端面の接触する前記プレートの部分には断面が円弧状のリング状溝が形成されていることを特徴とする。
本形態によれば、ロッドとプレートの接触状態が点接触から線接触に近づくため、接触部に発生する応力が低減し、その結果スラスト力負荷能力を増大できる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明のスクロール圧縮機の一つの実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の第一の実施の形態に係るスクロール圧縮機1の図解的な横断面図を示す。本実施の形態の圧縮機1は密閉型であって、車両用等の空調装置の圧縮機である。該圧縮機1は、圧縮機全体を囲む筒状のハウジング4と、両端の蓋体5a,5bとを具備しており、これらは溶接により密閉するように接合される。ハウジング4内において、前部には駆動部であるモータ部30と、中央部にはハウジング4の中央部を構成するミドルハウジング6と、後部にはCO2等の冷媒を圧縮する圧縮部40とが具備される。
【0026】
モータ部30は、ハウジング4に固定されたステータ21と、その内部に複数個の永久磁石により構成されたロータ22と、更にその内側で中心を通る回転軸8とを具備することにより、ブラシレスモータが構成されている。ロータ22は、回転軸8に固定支持されており、回転軸8は軸受け7a,7bを介してミドルハウジング6等により回転可能に支持される。
【0027】
回転軸8のクランク状の端部8aは、公転駆動部を介して圧縮部40に接続され、モータ部30の駆動力を圧縮部40に伝達している。すなわちシャフト端部8aとブッシュ9、軸受け7c、可動スクロール10のボス部10aにより公転駆動部を形成する。また、固定スクロール11はミドルハウジング6に固定されており、さらに固定スクロール11と可動スクロール10の端板の間には可動スクロール10の公転のみを許していて自転を防止する自転防止機構(図示せず)が設けられている。可動スクロール10は、渦巻き形の羽根部と端板部を有しており、固定スクロール11は、可動スクロール10の渦巻き形の羽根部と噛み合う、渦巻き形の羽根部と端板部を有する。圧縮部40は、可動スクロール10、固定スクロール11、前記公転駆動部等により構成される。
【0028】
上記の構成により、回転軸8が回転すると、回転力は回転軸8の端部8a,ブッシュ9,軸受け7cを介して可動スクロール10に伝達される。端部8aは回転軸8に対して偏心しており、自転防止機構により可動スクロール10の自転が防止されているので、伝達された回転力は、渦巻状の可動スクロール10をやはり渦巻状の固定スクロール11に対して公転させる。この際、可動スクロール10と固定スクロール11の間には作動室13が形成されており、作動室13は可動スクロール10の公転運動に従い、外周側から中心に向かってその容積が連続的に減少するように移動するので、作動室13の外周側から吸い込まれた冷媒は圧縮されて、固定スクロール11の中心に設けられた吐出口23を介して吐出室16に吐出される。この様にしてモータの回転により圧縮機が作動する。
【0029】
可動スクロール10には回転力と共に、ガス冷媒の圧縮等による回転軸8の軸方向のスラスト力が作用する。本実施の形態においては、本発明を構成していてこのスラスト力を受けるためにロッド3が具備されている。ロッド3は、図1に示すように、ミドルハウジング6と可動スクロール10の背面との間に設けられており、更に可動スクロール10の背面には、ロッド3の端面と接触する鋼製プレート101と、ロッド端部の位置を所定内に保持するための保持プレート102とが、可動スクロール10に一体化されている。ミドルハウジング6側には、プレート101と保持プレート102と同様の役を担うプレート401と、保持プレート402とが具備される。
【0030】
図2にロッド3の詳細を示す。本実施の形態においてロッド3は図2に示されるように、細長い円柱形状を有する。ロッド3の両端面3a及び3bは球面の一部をなしており、その球面の直径Dはロッドの全長Lと等しくなるよう設定されている。換言すれば球をその中心線を軸心として所定の径で切り出した形状である。本形状は、ボールをスラスト受け部材として用いた場合、プレートと接触する部分はボールのごく限られた部分のみであることに着目したことから生まれたものである。スラスト力を低い接触応力で受ける為にはボール径は大きくする必要があるが、径を大きくする事により所定の場所に設置できるボールの数は減少する。すなわち単純にボール径を増大することでスラスト力負荷能力を上げることは出来ない。一方本発明の形状のロッド3は、実質スラスト荷重を受ける端面3a,3bは大なる球径を有する反面、配設に係わるロッド径は端面球径とは関係なく球の直径に比較して著しく小径とできるので、多数のロッド3を可動スクロール10の鏡板背面に配設でき、十分なスラスト力支持(負荷)能力を付与する事が出来る。
【0031】
スクロール圧縮機1において、可動スクロール10は公転運動、即ち揺動運動を行なう。図3はロッド3の作動を示す図であり、分かり易くするために、1本のロッド3を代表例として示しており、可動スクロール10のプレート101が図中2rで示す揺動範囲で揺動した場合のロッド3の変位を示す。ここでrは可動スクロール10の公転半径である。図示の如く、ロッド3はある範囲(例えば、点線の表示から二点鎖線の表示の範囲)内で傾斜運動をするが、ロッド端面球形部で荷重を受けることが可能なことを示している。また端面球形部の球径はロッド3の長さLと等しく設定している為、プレート101と401の間の間隔は変わらない。すなわちロッド3は、実質球径Lの球を配設した場合と全く同等の作用を持つ。
【0032】
図1において保持プレート102、402は、ロッド3の保持部材で、ロッド端部を所定の位置に保持する役を担う。すなわち保持プレート102、402にはそれぞれ102a,402aで示す多数の小孔が設けられており、該小孔102a,104aにロッド端部が勘合し、運転中ロッド端部を所定の位置に保つ役をになう。その小孔102aと402aの径はロッド径よりも僅かに大きく設定されており、必要なロッドの傾斜を可能にしている。
図4は可動スクロール10をその背面から示した図であり、保持プレート102には複数の小孔102aが設けてあり、その底部にはプレート101が配設されている。各小孔102aにはロッド3の端部が勘合する。102bは止めねじであり、保持プレート102、及びプレート101を可動スクロール10に締結する役を担う。
【0033】
本実施の形態において小孔102aと402aは、保持プレート102と402をそれぞれ貫通している。図1において保持プレート402は保持プレート102と同一の役を担っており、保持プレート102と同様に、小孔402aが小孔102aと同一の配設形状で配設されている。両保持プレート102,402の作用により、ロッド3は所定の位置に保たれ、可動スクロール10の揺動に対し、常にロッド端面球形部でスラスト力を受けることが可能となる。
【0034】
図5は本発明の第2の実施の形態を示しており、前記第1の実施の形態と比較すると、保持プレート102と402に設けられた小孔102aと402aの配列が異なる。
図5は小孔102aと402aの配設の別の例を示したもので、可動スクロール10の保持プレート102において2重同心円上に小孔102aを配設しロッド数を増やし、スラスト力支持能力を向上したものの例である。何本のロッド3を配設するかは所望の荷重支持能力により決定される。
保持プレート402の小孔402aも、小孔102aと同様に形成される。上記以外の構成は基本的に、第1の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
【0035】
図6は本発明の第3の実施の形態を側断面図により示しており、前記第1及び第2の実施の形態と比較すると、保持プレート102と402の構成が異なる。本実施例の保持プレート102と402は、例えば薄板鋼鈑などにプレス加工によりロッド3保持用の複数の小孔102a,402aを設けたものである。小孔102aと402aはやはり、保持プレート102、402をそれぞれ貫通している。保持プレート102と402は基本的に同じ形状であり、小孔102aと402aの縁部は図6に示されるように、プレス加工により製作されることにより、噴火口状に突き出る形状を容易に具備可能であり、この形状によりロッド3を案内するように作用する。小孔102aと402aの角部のプレート101、401側には滑らかな曲率部(R)が設けられているので、こうする事により、ロッド3の揺動運動時、ロッド端面の隅部3Cが保持プレート102と402の小孔面を削る危険性なく揺動を可能とすることが出来る。上記以外の構成は基本的に、第1及び第2の実施の形態と同様であるので説明は省略する。
【0036】
図7は本発明の第4の実施の形態を側断面図により示しており、前記第1から第3の実施の形態と比較すると、保持プレート402の構成が異なる。本実施の形態において、ミドルハウジング6側に取り付けられた保持プレート402は、細長い円筒状、若しくはリング状の形状で形成されており、保持プレート402に形成された小孔402cは図7に示されるように、深孔の切頭円錐状であり、ロッド3は小孔402c内でやはり揺動運動が可能であり、本実施の形態は一つの保持プレート402でロッド3を所定の位置に保つことを可能とする例である。本形状とする事により、可動スクロール10及びミドルハウジング6の両方に設けていた保持プレートを片方のみでその役を担うこと可能とするものであり、全体の組み付けも容易であると言う利点を持つ。
この場合可動スクロール10側の保持プレート102は削除される。また、保持プレート402が可動スクロール10側に取り付けられる形態も可能である。
【0037】
図8(A)、(B)は本発明の第5の実施の形態を側断面図(図8(A))及び立体図(図8(B))により示しており、本実施の形態は前記第3の実施の形態の変形例である。本実施例はスラスト力受け構造部の組付けを容易にするための実施例である。複数のロッド3はその端面が球面のため、組み付け時容易に転倒し位置が定まらず保持プレート102と402の小孔102aと402aへの勘合が難しい。本実施の形態は図8(A)において示すように、位置決めリング15によりロッド3を所定の間隔に規制した状態として組み付けを行うもので、位置決めリング15はゴム、樹脂等の可撓性を有する材料によりなる。図8(B)は位置決めリング15にロッド3を配設した状態を立体図で示す。該リング15にはロッド3の径よりも僅かに小径の孔15aが設けてあり、ロッド3が挿入設置される。こうすることで圧縮機の所定の個所に複数のロッド3を簡単に配設することが出来る。リング15は可撓性を持つため、運転時のロッド3の揺動運動には支障が無い。位置決めリング15は本実施の形態では環状の平板形状であり、図8(B)から分かるように基本的に、ロッド3と同じ数の孔15aを有するが、これ以外の形状、構成であっても良い。本実施の形態においては、位置決めリング15を具備する以外の構成は基本的に、第3の実施の形態と同様であるのでその他の説明は省略する。また第1と第2の実施の形態において、位置決めリング15を有する構成としても良い。
【0038】
以下スラスト力支持(負荷)能力を増大させるための実施例(発明)を示す。図9は本発明の第6の実施の形態の部分拡大側断面図を示しており、前記第1の実施の形態の変形例であるが、本実施の形態の特徴は前記第2から第5の実施の形態にも適用可能である。前記の実施の形態においてプレート101と401のロッド3が接触する面は平面であったが、本実施の形態のプレート101において、プレート101のロッド3との接触部にはリング状(部分的球状)の溝101cが設けられる。溝101cは、可動スクロール10の公転運動の中心軸の点Qに対して、図9に示されるように、左右対称な球状凹部が左右に形成されるような形状の溝である。リング状溝101cの最深部(点P)の半径(公転運動の中心Qから最深部Pまでの平面上の距離)は略可動スクロール10の公転半径rの1/2に設定する。また溝101cの断面形状は、ロッド先端部の球面の半径1/2Dと等しいか、若干大きな半径(図中Rで示す)の円弧状とする。こうする事により、ロッド3とプレート101の接触形態が点接触から線接触に近づく為、接触部に発生する応力が低減され、結果としてスラスト力支持(負荷)能力を増大させることが出来る。
上記以外の構成は基本的に、第1及び第2の実施の形態と同様であるので説明は省略する。ミドルハウジング6側のプレート401にも同様な球(リング)状溝を設けても良い。
【0039】
図10に本発明の第7の実施の形態の側断面図を示す。図10に示す実施の形態においては、今までの実施例(球状端面)とは異なり、ロッド3の両端面形状を円錐形形状としたものである。円錐形形状とすることにより図9の実施例と同様、接触形態を線接触に出来る為、許容される負荷荷重が増大できる。
なお円錐の頂角αはロッドの全長(円錐の頂点、P1,P2間の距離)をL、可動スクロールの公転半径をrとすると、α=2・arccos(r/L) とするのが好ましい。この諸元とすることで幾何学的には公転運動時の接触部の滑りがゼロとなり、接触部の磨耗が少なくなる。
本実施の形態において、可動スクロール10側のロッド3の端面3aのみを円錐形状とし、ミドルハウジング6側のもう一方の端面3bを球状形状としても良い。
【0040】
上記の各実施の形態において、概略の寸法について言及するならば、排除容積3〜6cmのスクロール圧縮機において、ロッド3の長さ(L)は例えば10〜50mm、その径(d)は4〜8mm、配設本数は8〜50本などが現実的値である。
上記説明において分り易くするため、各実施の形態を通して同様な構成要素は同じ番号で表示している。
【0041】
次に上記実施の形態の効果及び作用について説明する。
本発明の第1の実施の形態のスクロール圧縮機により以下の効果が期待できる。
・ 小径で球状端面を有するロッド3を多数配設して、可動スクロール10を支持することにより、十分なスラスト受け(支持)耐力を有するスラスト受け(支持)機構を提供することが出来る。
・ 往復動する部材が無いため、振動騒音上においても好ましい特性を有するスラスト受け機構を提供出来る。
【0042】
本発明の第2の実施の形態のスクロール圧縮機により、上記に加えて以下の効果が期待できる。
・ 2重の同心円状にロッド3を配置できるため、ロッド3の数を更に増やすことが出来るので、より大きなスラスト受け耐力を有するスラスト受け機構を提供することが出来る。
【0043】
本発明の第3の実施の形態のスクロール圧縮機により、上記に加えて以下の効果が期待できる。
・ ロッド3が勘合する保持プレート102と402を、より容易に製造可能である。
・ ロッド3の端面の隅部3Cが保持プレート102と402の小孔面を削る危険性なくロッド3の揺動運動が可能である。
【0044】
本発明の第4の実施の形態のスクロール圧縮機により、上記に加えて以下の効果が期待できる。
・ 可動スクロール10側とミドルハウジング6側との両方に設けていた保持プレート102、402を、片側のみに設ければ良い。
・ ロッド3、保持プレート102等の全体の組付けが容易になる。
【0045】
本発明の第5の実施の形態のスクロール圧縮機により、上記に加えて以下の効果が期待できる。
・ 位置決めリング15により、組み付け時にロッド3を保持出来るので、ロッド3の組み付け等の全体の組付けが容易になり、リング15がロッド3の揺動運動を妨げることもない。
【0046】
本発明の第6の実施の形態のスクロール圧縮機により、上記に加えて以下の効果が期待できる。
・ ロッド3とプレート101(401)の接触状態が点接触から線接触に近づくため、接触部に発生する応力が低減し、その結果スラスト力支持能力を増大できる。
【0047】
本発明の第7の実施の形態のスクロール圧縮機により、上記に加えて以下の効果が期待できる。
・ やはり、ロッド3とプレート101,401の接触状態を点接触から線接触にできるため、許容されるスラスト支持荷重が増大できる。
・ 接触部の滑りが略ゼロとなり、接触部の摩耗を減少できる。
【0048】
前記した数値はCO2用スクロール圧縮機に適用した場合の数値例であるが、勿論本発明の機構はCO2に限るものではなく、他の冷媒、空気用圧縮機に適用しても良い事は言うまでも無い。
更に本発明に係わる機構、すなわち荷重を受けて揺動運動する部材の揺動保持機構はスクロール圧縮機への適用に限定されるものではなく、揺動運動する部材を揺動可能に保持する必要のある機構に広く適用可能なことは言うまでも無い。
【0049】
上記各実施の形態を組み合わせることにより形成される実施の形態が、実施されても良い。
上記の実施の形態は本発明の例であり、本発明は、該実施の形態により制限されるものではなく、請求項に記載される事項によってのみ規定されており、上記以外の実施の形態も実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の第1の実施の形態に係るスクロール圧縮機の図解的な横断面図を示す。
【図2】図2は、図1のスクロール圧縮機のロッド3の詳細を示す。
【図3】図3は、図2のロッド3の作動を示す側面図である。
【図4】図4は、図1の保持プレート102とそこに形成された小孔102aの詳細を示す平面図である。
【図5】図5は、図4に相当する本発明の第2の実施の形態の保持プレート102とそこに形成された小孔102aの詳細を示す平面図である。
【図6】図6は、本発明の第3の実施の形態のロッド、保持プレート等を示す側断面図である。
【図7】図7は、図6に相当する本発明の第4の実施の形態のロッド、保持プレート等を示す側断面図である。
【図8】図8(A)は、図6と同様な本発明の第5の実施の形態の位置決めリング、ロッド、保持プレート等を示す側断面図である。図8(B)は、本発明の第5の実施の形態の位置決めリング15にロッド3が組み合わされた状態を示す立体図である。
【図9】図9は、本発明の第6の実施の形態のロッド、プレートを示す部分拡大側断面図である。
【図10】図10は、本発明の第7の実施の形態のロッド、保持プレート等を示す側面図である。
【符号の説明】
1…スクロール圧縮機
3…ロッド
4…ハウジング
5a,5b…蓋体
6…ミドルハウジング
8…回転軸
9…ブッシュ
10…可動スクロール
11…固定スクロール
13…作動室
16…吐出室
21…ステータ
22…ロータ
30…モータ部
40…圧縮部
101…プレート
102…保持プレート
102a…小孔
401…プレート
402…保持プレート
402a…小孔
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a mechanism for supporting a moving load, particularly to a scroll compressor, and more particularly to a thrust force receiving (supporting) structure of a scroll compressor used for compressing a refrigerant, and particularly to operating CO2. The effect is great when applied to a compressor using a fluid.
[0002]
[Prior art]
Scroll compressors are widely used as compression mechanisms for compressing various working fluids because of their characteristics of high efficiency and low noise due to their mechanism. However, the following problems occur when it is used as a compressor for CO2 gas, which has recently started to be used as a refrigerant for a heat pump.
That is, since the operating pressure of CO2 is about 10 times higher than that of a conventionally used refrigerant such as R134a, the thrust force applied to the movable scroll is particularly large in the case of a scroll compressor.
[0003]
On the other hand, in order to obtain the same refrigeration capacity, the volume flow rate thereof may be about 1/5 that of the conventional refrigerant, so that a small displacement volume of the compressor is sufficient. Eventually, it has a characteristic that a large thrust force applied to a relatively small movable scroll must be received by a thrust receiving mechanism having a limited size.
[0004]
As a thrust receiving mechanism of a movable scroll, there is a mechanism that receives a thrust force and enables revolving motion by arranging a large number of steel balls on the back surface of a head plate of a movable scroll that moves in a public manner (for example, Patent Document 1). reference). However, if this mechanism is applied to a CO2 compressor, the stress generated in the ball and the plate becomes excessive, and it becomes difficult to satisfy a predetermined life.
[0005]
In view of this, the related art discloses a mechanism that receives a thrust force by an orthogonal needle thrust receiving mechanism in which a contact stress is reduced by using a roller instead of a ball (for example, see Patent Document 2). However, this mechanism is complicated, expensive, and reciprocates, so that it has undesirable characteristics in terms of vibration noise of the compressor.
[Patent Document 1]
JP-A No. 9-42280 (page 4)
[Patent Document 2]
JP-A-2002-115675 (page 4)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a thrust receiving mechanism having a simple structure, having sufficient resistance to receiving a thrust force, and having favorable characteristics in terms of vibration noise without a member that reciprocates. It is intended for that purpose.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, in order to achieve the above-described object, a fixed member, a movable member that swings with respect to the fixed member, and a movable member that is attached to the fixed member and supports the movable member. A movable member supporting mechanism, the movable member supporting mechanism includes a plate mounted on each of the fixed member and the movable member so as to face each other, and a plurality of plates interposed between the opposed plates. And a rod. In the movable member support mechanism, at least one end surface of the rod is formed in a convex shape, one end surface of the rod is in contact with the plate on the fixed member side, and the other end surface of the rod is It is characterized by being in contact with the plate on the movable member side.
[0008]
With this configuration, it is possible to provide a movable member supporting mechanism having a sufficient thrust receiving (supporting) resistance by disposing a large number of rods each having a small diameter and having a convex end surface and supporting the movable member. I can do it. Further, since there is no reciprocating member, it is possible to provide a movable member supporting mechanism having preferable characteristics in terms of vibration noise.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, at least one of the plates has a rod end holding means for positioning an end of the rod. .
With this configuration, the plurality of rods can be correctly positioned at predetermined positions.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in any one of the first and second aspects, at least one end face of the rod is formed in a convex spherical shape.
According to the present embodiment, a movable member having a large diameter and a convex spherical end surface is arranged to support the movable member, thereby enabling the movable member to move smoothly and having sufficient thrust receiving strength. A support mechanism can be provided.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the diameter of the spherical surface of the end surface of the rod is substantially equal to the length of the rod.
According to this embodiment, regardless of the radial dimension of the rod, the movable member is supported by disposing a large number of rods, which are support members having the same load supporting capacity as the spherical bearing having a diameter corresponding to the length of the elongated rod. Accordingly, it is possible to provide a movable member supporting mechanism having a sufficient thrust receiving strength. Also, the rod can be easily manufactured from a sphere.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in the third aspect, the shape of both end faces of the rod is a convex spherical surface, the diameter of the spherical surface is substantially equal to the length of the rod, and The center of the spherical surface is at the same position, and the same position is substantially on the center axis of the rod.
According to this embodiment, in addition to the advantages of the above embodiments, the distance between the orbiting scroll and the housing does not change even when the orbiting motion is performed. Further, the arrangement and assembly can be carried out more easily because of the structural simplicity in arranging many rods and assembling many rods and the like.
[0013]
According to a sixth aspect of the present invention, in order to achieve the above-described object, a scroll compressor includes a housing and a movable scroll that revolves with respect to the housing. Each of the scrolls includes a movable member support mechanism having a plate mounted so as to face each other and a plurality of rods circumferentially interposed between the facing plates. In the movable member support mechanism of the scroll compressor, at least one end surface of the rod is formed in a convex shape, one end surface of the rod is in contact with the plate on the housing side, and the other end of the rod is The end surface is in contact with the plate on the movable scroll side.
[0014]
With this configuration, a movable member (scroll) support mechanism having a sufficient thrust receiving strength is provided by arranging a large number of rods having a small diameter and having a convex end surface and supporting the movable scroll (member). A scroll compressor can be provided. Further, since there is no reciprocating member, it is possible to provide a scroll compressor having a movable member supporting mechanism having preferable characteristics in terms of vibration noise.
[0015]
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, at least one of the plates has a rod end holding means for positioning an end of the rod. .
With this configuration, the plurality of rods can be correctly positioned at predetermined positions.
[0016]
According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the sixth and seventh aspects, at least one end face of the rod is formed in a convex spherical shape.
According to the present embodiment, a movable member having a small diameter and a plurality of rods having a convex spherical end surface is arranged to support the movable scroll, thereby enabling the movable scroll to move smoothly and having sufficient thrust receiving strength. A scroll compressor having a support mechanism can be provided.
[0017]
According to a ninth aspect of the present invention, in the eighth aspect, the diameter of the spherical surface of the end surface of the rod is substantially equal to the length of the rod.
According to this embodiment, regardless of the radial dimension of the rod, the movable scroll is supported by arranging a large number of rods, which are support members having the same load supporting capacity as the spherical bearing having a diameter corresponding to the length of the elongated rod. Accordingly, it is possible to provide a scroll compressor having a movable member supporting mechanism having sufficient thrust receiving strength. Also, the rod can be easily manufactured from a sphere.
[0018]
According to a tenth aspect of the present invention, in the configuration of the eighth aspect, the shape of both end surfaces of the rod is a convex spherical surface, the diameter of the spherical surface is substantially equal to the length of the rod, and The center of the spherical surface is at the same position, and the same position is substantially on the center axis of the rod.
According to this embodiment, in addition to the advantages of each of the above embodiments, the arrangement and the simplicity in arranging a large number of rods and assembling a large number of rods and the like are structurally symmetric and simple. The assembly can be performed more easily, and the load can be more uniformly supported by each rod.
[0019]
According to an eleventh aspect of the present invention, in any one of the sixth and seventh aspects, the shape of the rod end surface is a convex conical shape having the same apex angle at both ends.
According to this embodiment, since the contact state between the rod and the plate can be changed from point contact to line contact, the allowable thrust load can be increased. Further, the sliding of the contact portion becomes substantially zero, and the wear of the contact portion can be reduced.
[0020]
According to a twelfth aspect of the present invention, in any one of the seventh to eleventh aspects, the holding means is a holding plate disposed on the orbiting scroll and the housing, and Is a holding plate having small holes to be fitted.
According to this embodiment, a plurality of rods can be correctly and easily positioned at predetermined positions.
[0021]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect, the small hole of the holding plate is a small hole having an R portion which is formed by press working.
According to the present embodiment, it is possible to more easily manufacture the holding plate to be fitted with the rod. Furthermore, the rocking movement of the rod is possible without the risk that the corners of the end face of the rod will cut the small hole surface of the holding plate.
[0022]
According to a fourteenth aspect of the present invention, in any one of the seventh to eleventh aspects, the holding means is a member having a conical small hole.
According to this embodiment, the holding plates provided on both the movable scroll side and the housing side may be provided on only one side. Further, the entire assembly of the rod, the holding plate and the like becomes easy.
[0023]
According to a fifteenth aspect of the present invention, in any one of the sixth to fourteenth aspects, the plurality of rods are integrated by a positioning ring.
According to this embodiment, since the rod can be held by the positioning ring at the time of assembling, the entire assembling such as assembling of the rod becomes easy, and the ring does not hinder the swinging movement of the rod.
[0024]
According to a sixteenth aspect of the present invention, in any one of the seventh to tenth and twelfth to fifteenth aspects, a ring-shaped groove having an arc-shaped cross section is formed in a portion of the plate in contact with the rod end face. Is formed.
According to this embodiment, since the contact state between the rod and the plate approaches the point contact to the line contact, the stress generated in the contact portion is reduced, and as a result, the thrust force load capability can be increased.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, one embodiment of a scroll compressor of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a scroll compressor 1 according to a first embodiment of the present invention. The compressor 1 of the present embodiment is a hermetic type and is a compressor of an air conditioner for a vehicle or the like. The compressor 1 includes a cylindrical housing 4 surrounding the entire compressor, and lids 5a and 5b at both ends, which are hermetically joined by welding. In the housing 4, a motor part 30 as a driving part is provided at a front part, a middle housing 6 constituting a central part of the housing 4 at a center part, and a compression part 40 for compressing a refrigerant such as CO2 at a rear part. Provided.
[0026]
The motor unit 30 includes a stator 21 fixed to the housing 4, a rotor 22 formed of a plurality of permanent magnets therein, and a rotating shaft 8 passing through the center inside the stator 21. Is configured. The rotor 22 is fixedly supported by the rotating shaft 8, and the rotating shaft 8 is rotatably supported by the middle housing 6 and the like via bearings 7a and 7b.
[0027]
The crank-shaped end 8a of the rotating shaft 8 is connected to the compression section 40 via a revolution drive section, and transmits the driving force of the motor section 30 to the compression section 40. That is, the shaft end 8a, the bush 9, the bearing 7c, and the boss 10a of the movable scroll 10 form a revolution drive unit. The fixed scroll 11 is fixed to the middle housing 6, and a rotation preventing mechanism (not shown) between the fixed scroll 11 and the end plate of the movable scroll 10 that allows only the revolution of the movable scroll 10 to prevent rotation. Is provided. The movable scroll 10 has a spiral blade and an end plate, and the fixed scroll 11 has a spiral blade and an end plate that mesh with the spiral blade of the movable scroll 10. The compression unit 40 includes the orbiting scroll 10, the fixed scroll 11, the revolving drive unit, and the like.
[0028]
With the above configuration, when the rotating shaft 8 rotates, the rotating force is transmitted to the movable scroll 10 via the end 8a of the rotating shaft 8, the bush 9, and the bearing 7c. Since the end portion 8a is eccentric with respect to the rotating shaft 8 and the rotation of the movable scroll 10 is prevented by the rotation preventing mechanism, the transmitted rotating force causes the spiral movable scroll 10 to also move to the spiral fixed scroll. Orbit around 11. At this time, a working chamber 13 is formed between the movable scroll 10 and the fixed scroll 11, and the working chamber 13 continuously decreases in volume from the outer peripheral side toward the center according to the revolving motion of the movable scroll 10. As a result, the refrigerant sucked from the outer peripheral side of the working chamber 13 is compressed and discharged to the discharge chamber 16 through the discharge port 23 provided at the center of the fixed scroll 11. In this way, the compressor operates by the rotation of the motor.
[0029]
Along with the rotational force, a thrust force in the axial direction of the rotating shaft 8 due to compression of the gas refrigerant and the like acts on the orbiting scroll 10. In the present embodiment, a rod 3 is provided to receive the thrust force, which constitutes the present invention. The rod 3 is provided between the middle housing 6 and the back surface of the movable scroll 10 as shown in FIG. 1, and further has a steel plate 101 in contact with the end face of the rod 3 on the back surface of the movable scroll 10. The holding plate 102 for holding the position of the rod end within a predetermined range is integrated with the movable scroll 10. On the middle housing 6 side, there are provided a plate 401 and a holding plate 402 having the same role as the plate 101 and the holding plate 102.
[0030]
FIG. 2 shows the details of the rod 3. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the rod 3 has an elongated cylindrical shape. Both end surfaces 3a and 3b of the rod 3 form part of a spherical surface, and the diameter D of the spherical surface is set to be equal to the overall length L of the rod. In other words, it is a shape obtained by cutting out a sphere with a predetermined diameter with its center line as the axis. This shape was born from the fact that when a ball is used as a thrust receiving member, only a very limited portion of the ball comes into contact with the plate. In order to receive a thrust force with a low contact stress, it is necessary to increase the ball diameter. However, by increasing the diameter, the number of balls that can be installed in a predetermined place decreases. That is, the thrust force load capability cannot be increased simply by increasing the ball diameter. On the other hand, in the rod 3 having the shape of the present invention, the end faces 3a and 3b subjected to the substantial thrust load have a large sphere diameter, but the rod diameter involved in the arrangement is significantly larger than the sphere diameter regardless of the end face sphere diameter. Since the diameter can be reduced, a large number of rods 3 can be disposed on the back surface of the end plate of the movable scroll 10, and a sufficient thrust force supporting (load) ability can be provided.
[0031]
In the scroll compressor 1, the orbiting scroll 10 performs a revolving motion, that is, a swinging motion. FIG. 3 is a view showing the operation of the rod 3. For simplicity, one rod 3 is shown as a representative example, and the plate 101 of the movable scroll 10 swings in a swing range indicated by 2r in the figure. 4 shows the displacement of the rod 3 in the case of performing the above. Here, r is the revolution radius of the movable scroll 10. As shown in the drawing, the rod 3 makes a tilting movement within a certain range (for example, a range from the display of the dotted line to the display of the two-dot chain line), but indicates that the load can be received by the spherical portion of the rod end surface. Further, since the spherical diameter of the spherical end portion is set equal to the length L of the rod 3, the distance between the plates 101 and 401 does not change. That is, the rod 3 has exactly the same operation as the case where a sphere having a substantial sphere diameter L is provided.
[0032]
In FIG. 1, holding plates 102 and 402 are holding members for the rod 3 and play a role of holding the rod end in a predetermined position. That is, the holding plates 102 and 402 are provided with a number of small holes indicated by 102a and 402a, respectively. The rod ends are fitted into the small holes 102a and 104a, and the rod ends are kept in a predetermined position during operation. Become a. The diameters of the small holes 102a and 402a are set slightly larger than the diameter of the rod, thereby enabling the necessary inclination of the rod.
FIG. 4 is a view showing the movable scroll 10 from the back. The holding plate 102 is provided with a plurality of small holes 102a, and the plate 101 is provided at the bottom thereof. The end of the rod 3 fits into each small hole 102a. A set screw 102b plays a role of fastening the holding plate 102 and the plate 101 to the movable scroll 10.
[0033]
In the present embodiment, the small holes 102a and 402a penetrate the holding plates 102 and 402, respectively. 1, the holding plate 402 plays the same role as the holding plate 102, and similarly to the holding plate 102, the small holes 402a are arranged in the same arrangement shape as the small holes 102a. The rod 3 is maintained at a predetermined position by the action of the two holding plates 102 and 402, so that the thrust of the movable scroll 10 can be constantly received by the spherical portion of the rod end surface.
[0034]
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. Compared with the first embodiment, the arrangement of the small holes 102a and 402a provided in the holding plates 102 and 402 is different.
FIG. 5 shows another example of the arrangement of the small holes 102a and 402a. The small holes 102a are arranged on the double concentric circle in the holding plate 102 of the movable scroll 10, the number of rods is increased, and the thrust force supporting capacity is increased. This is an example of an improved version. The number of rods 3 to be provided is determined by a desired load supporting capacity.
The small holes 402a of the holding plate 402 are formed similarly to the small holes 102a. Configurations other than those described above are basically the same as those of the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
[0035]
FIG. 6 is a side sectional view of a third embodiment of the present invention. The configuration of the holding plates 102 and 402 is different from those of the first and second embodiments. The holding plates 102 and 402 of the present embodiment are provided with a plurality of small holes 102a and 402a for holding the rod 3 by pressing a thin steel plate, for example. The small holes 102a and 402a still pass through the holding plates 102 and 402, respectively. The holding plates 102 and 402 have basically the same shape, and the edges of the small holes 102a and 402a are easily formed with a shape protruding into a crater shape by being manufactured by pressing as shown in FIG. It is possible and this shape acts to guide the rod 3. Smooth curvature portions (R) are provided on the sides of the plates 101 and 401 at the corners of the small holes 102a and 402a, so that when the rod 3 swings, the corner 3C of the rod end surface is formed. The swinging can be performed without the risk of shaving the small hole surfaces of the holding plates 102 and 402. Configurations other than those described above are basically the same as those of the first and second embodiments, and a description thereof will be omitted.
[0036]
FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention in a side sectional view. The configuration of the holding plate 402 is different from those of the first to third embodiments. In the present embodiment, the holding plate 402 attached to the middle housing 6 is formed in an elongated cylindrical or ring shape, and the small holes 402c formed in the holding plate 402 are shown in FIG. As described above, the rod 3 is in the shape of a frustum of a deep hole, and the rod 3 can still swing in the small hole 402c. In this embodiment, the rod 3 is kept in a predetermined position by one holding plate 402. This is an example that enables By adopting this shape, the holding plate provided on both the movable scroll 10 and the middle housing 6 can be used by only one of them, and there is an advantage that the entire assembly is easy. .
In this case, the holding plate 102 on the movable scroll 10 side is deleted. Further, a mode in which the holding plate 402 is attached to the movable scroll 10 is also possible.
[0037]
FIGS. 8A and 8B show a fifth embodiment of the present invention in a side sectional view (FIG. 8A) and a three-dimensional view (FIG. 8B). It is a modification of the third embodiment. This embodiment is an embodiment for facilitating the assembly of the thrust force receiving structure. Since the end surfaces of the plurality of rods 3 are spherical, the falling position is not easily determined during assembly, and it is difficult to fit the holding plates 102 and 402 into the small holes 102a and 402a. In this embodiment, as shown in FIG. 8A, the rod 3 is assembled with the positioning ring 15 regulating the rod 3 at a predetermined interval. The positioning ring 15 has flexibility such as rubber and resin. Made of material. FIG. 8B is a three-dimensional view showing a state where the rod 3 is disposed on the positioning ring 15. The ring 15 has a hole 15a having a diameter slightly smaller than the diameter of the rod 3, and the rod 3 is inserted and installed. In this way, a plurality of rods 3 can be easily arranged at predetermined positions of the compressor. Since the ring 15 is flexible, it does not hinder the swinging movement of the rod 3 during operation. In the present embodiment, the positioning ring 15 has an annular flat plate shape, and basically has the same number of holes 15a as the rods 3 as can be seen from FIG. 8B, but has other shapes and configurations. Is also good. In the present embodiment, the configuration other than having the positioning ring 15 is basically the same as that of the third embodiment, and the other description is omitted. In the first and second embodiments, a configuration having the positioning ring 15 may be adopted.
[0038]
An embodiment (invention) for increasing the thrust force supporting (loading) capability will be described below. FIG. 9 is a partially enlarged side sectional view of the sixth embodiment of the present invention, which is a modification of the first embodiment. The features of this embodiment are the second to fifth embodiments. The present embodiment is also applicable to the embodiment. In the above-described embodiment, the surface where the rods 3 of the plates 101 and 401 are in contact with each other is a flat surface. However, in the plate 101 of the present embodiment, the contact portion of the plate 101 with the rods 3 has a ring shape (partially spherical). ) Groove 101c is provided. As shown in FIG. 9, the groove 101c has a shape such that left and right symmetrical spherical concave portions are formed on the left and right with respect to the point Q of the center axis of the revolving motion of the orbiting scroll 10. The radius of the deepest part (point P) of the ring-shaped groove 101c (the distance on the plane from the center Q of the orbital movement to the deepest part P) is set to approximately 1/2 of the orbital radius r of the orbiting scroll 10. The cross-sectional shape of the groove 101c is an arc having a radius equal to or slightly larger than the radius 半径 D of the spherical surface at the tip of the rod (indicated by R in the drawing). By doing so, since the contact form of the rod 3 and the plate 101 approaches point contact to linear contact, the stress generated at the contact portion is reduced, and as a result, the thrust force supporting (load) ability can be increased.
Configurations other than those described above are basically the same as those of the first and second embodiments, and a description thereof will be omitted. A similar spherical (ring) -shaped groove may be provided in the plate 401 on the middle housing 6 side.
[0039]
FIG. 10 shows a side sectional view of the seventh embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 10, unlike the previous examples (spherical end surfaces), both end surfaces of the rod 3 have a conical shape. By making the conical shape, the contact form can be linear contact as in the embodiment of FIG. 9, so that the allowable load can be increased.
The apex angle α of the cone is preferably α = 2 · arccos (r / L), where L is the total length of the rod (the distance between the vertices of the cone, P1 and P2) and r is the orbital radius of the orbiting scroll. . By adopting these specifications, slippage of the contact portion during the orbital movement is zero geometrically, and wear of the contact portion is reduced.
In the present embodiment, only the end face 3a of the rod 3 on the movable scroll 10 side may have a conical shape, and the other end face 3b on the middle housing 6 side may have a spherical shape.
[0040]
In each of the above embodiments, if the approximate dimensions are mentioned, the excluded volume is 3 to 6 cm. 3 In the scroll compressor of (1), the length (L) of the rod 3 is, for example, 10 to 50 mm, the diameter (d) is 4 to 8 mm, and the number of the rods is 8 to 50.
To facilitate understanding in the above description, similar components are denoted by the same reference numerals throughout the embodiments.
[0041]
Next, effects and operations of the above embodiment will be described.
The following effects can be expected from the scroll compressor according to the first embodiment of the present invention.
By disposing a large number of rods 3 each having a small diameter and a spherical end surface and supporting the movable scroll 10, a thrust receiving (supporting) mechanism having a sufficient thrust receiving (supporting) resistance can be provided.
-Since there is no reciprocating member, it is possible to provide a thrust receiving mechanism having preferable characteristics in terms of vibration noise.
[0042]
According to the scroll compressor of the second embodiment of the present invention, the following effects can be expected in addition to the above.
Since the rods 3 can be arranged in double concentric circles, the number of rods 3 can be further increased, so that a thrust receiving mechanism having a greater thrust receiving strength can be provided.
[0043]
According to the scroll compressor of the third embodiment of the present invention, the following effects in addition to the above can be expected.
-The holding plates 102 and 402 to which the rod 3 fits can be manufactured more easily.
The rocking movement of the rod 3 is possible without the risk that the corner 3C of the end face of the rod 3 will cut the small hole surfaces of the holding plates 102 and 402.
[0044]
According to the scroll compressor of the fourth embodiment of the present invention, the following effects can be expected in addition to the above.
The holding plates 102 and 402 provided on both the movable scroll 10 and the middle housing 6 may be provided only on one side.
-The entire assembly of the rod 3, the holding plate 102 and the like becomes easy.
[0045]
According to the scroll compressor of the fifth embodiment of the present invention, the following effects can be expected in addition to the above.
The rod 3 can be held at the time of assembling by the positioning ring 15, so that the entire assembling such as the assembling of the rod 3 becomes easy, and the ring 15 does not hinder the swinging movement of the rod 3.
[0046]
According to the scroll compressor of the sixth embodiment of the present invention, the following effects can be expected in addition to the above.
-Since the contact state between the rod 3 and the plate 101 (401) approaches point contact to line contact, the stress generated at the contact portion is reduced, and as a result, the thrust force supporting ability can be increased.
[0047]
According to the scroll compressor of the seventh embodiment of the present invention, the following effects can be expected in addition to the above.
Also, since the contact state between the rod 3 and the plates 101 and 401 can be changed from point contact to line contact, the allowable thrust supporting load can be increased.
・ Sliding of the contact portion becomes almost zero, and wear of the contact portion can be reduced.
[0048]
The above-mentioned numerical values are numerical examples when applied to a CO2 scroll compressor, but of course, the mechanism of the present invention is not limited to CO2, and it may be applied to other refrigerants and air compressors. Not even.
Further, the mechanism according to the present invention, that is, the swing holding mechanism of the member that swings under a load is not limited to the application to the scroll compressor, and it is necessary to swingably hold the member that swings. Needless to say, it is widely applicable to certain mechanisms.
[0049]
Embodiments formed by combining the above embodiments may be implemented.
The above embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited by the embodiment, but is defined only by matters described in the claims. It is feasible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a scroll compressor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows details of a rod 3 of the scroll compressor of FIG. 1;
FIG. 3 is a side view showing the operation of the rod 3 of FIG. 2;
FIG. 4 is a plan view showing details of a holding plate 102 of FIG. 1 and small holes 102a formed therein.
FIG. 5 is a plan view corresponding to FIG. 4, showing details of a holding plate 102 and small holes 102a formed therein according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side sectional view showing a rod, a holding plate, and the like according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a side sectional view showing a rod, a holding plate, and the like according to a fourth embodiment of the present invention corresponding to FIG.
FIG. 8A is a side sectional view showing a positioning ring, a rod, a holding plate, and the like according to a fifth embodiment of the present invention, similar to FIG. FIG. 8B is a three-dimensional view showing a state where the rod 3 is combined with the positioning ring 15 according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a partially enlarged side sectional view showing a rod and a plate according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a side view showing a rod, a holding plate, and the like according to a seventh embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1. Scroll compressor
3… Rod
4 ... Housing
5a, 5b ... lid
6. Middle housing
8 ... Rotary axis
9. Bush
10. Movable scroll
11 ... fixed scroll
13. Working chamber
16 ... Discharge chamber
21 ... Stator
22 ... rotor
30 Motor part
40 ... Compression unit
101 ... plate
102 ... holding plate
102a ... Small hole
401 ... plate
402 ... holding plate
402a ... Small hole

Claims (16)

固定部材と、該固定部材に対して揺動運動をする可動部材と、前記固定部材に取り付けられていて前記可動部材を支持する可動部材支持機構とを有する装置において、この可動部材支持機構は、
前記固定部材と前記可動部材の各々に、相対峙するように装着されるプレートと、
相対峙する前記プレート間に介在する複数のロッドと、
を具備しており、
前記ロッドの少なくとも一方の端面は凸状に形成されており、
前記ロッドの一方の端面は前記固定部材側の前記プレートに接しており、前記ロッドの他方の端面は前記可動部材側の前記プレートに接する、
ことを特徴とする可動部材支持機構。
In a device having a fixed member, a movable member that swings with respect to the fixed member, and a movable member support mechanism that is attached to the fixed member and supports the movable member, the movable member support mechanism includes:
A plate attached to each of the fixed member and the movable member so as to face each other;
A plurality of rods interposed between the opposed plates,
Has,
At least one end surface of the rod is formed in a convex shape,
One end surface of the rod is in contact with the plate on the fixed member side, and the other end surface of the rod is in contact with the plate on the movable member side,
A movable member support mechanism, characterized in that:
前記プレートの少なくとも一方は、前記ロッドの端部の位置決めをするための前記ロッド端部の保持手段を有することを特徴とする請求項1に記載の可動部材支持機構。2. The movable member supporting mechanism according to claim 1, wherein at least one of the plates has a rod end holding means for positioning an end of the rod. 前記ロッドの少なくとも一方の端面は凸球面状に形成されることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の可動部材支持機構。The movable member supporting mechanism according to claim 1, wherein at least one end surface of the rod is formed in a convex spherical shape. 前記ロッドの端面の球面の直径は前記ロッドの長さに実質的に等しいことを特徴とする請求項3に記載の可動部材支持機構。The movable member support mechanism according to claim 3, wherein a diameter of a spherical surface of the end surface of the rod is substantially equal to a length of the rod. 前記ロッドの両端面の形状が凸球面であり、前記球面の直径は前記ロッドの長さに実質的に等しく、且つ
前記両球面の中心は同一位置にあり、前記同一位置は前記ロッドの実質的に中心軸状にある、
ことを特徴とする請求項3に記載の可動部材支持機構。
The shape of both end surfaces of the rod is a convex spherical surface, the diameter of the spherical surface is substantially equal to the length of the rod, and the centers of the two spherical surfaces are at the same position, and the same position is substantially the same as the rod. On the central axis,
The movable member support mechanism according to claim 3, wherein
スクロール圧縮機において、このスクロール圧縮機が、
ハウジングと、
該ハウジングに対して公転運動をする可動スクロールと、
を具備しており、更に
前記ハウジングと前記可動スクロールの各々に、相対峙するように装着されるプレートと、
相対峙する前記プレート間において周方向に介在する複数のロッドと、
を有する可動部材支持機構を具備しており、
前記可動部材支持機構において、
前記ロッドの少なくとも一方の端面は凸状に形成されており、
前記ロッドの一方の端面は前記ハウジング側の前記プレートに接しており、前記ロッドの他方の端面は前記可動スクロール側の前記プレートに接する、
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
In a scroll compressor, this scroll compressor is
A housing,
A movable scroll that revolves with respect to the housing;
A plate further mounted on each of the housing and the movable scroll so as to face each other,
A plurality of rods circumferentially interposed between the opposed plates,
A movable member support mechanism having
In the movable member supporting mechanism,
At least one end surface of the rod is formed in a convex shape,
One end surface of the rod is in contact with the plate on the housing side, and the other end surface of the rod is in contact with the plate on the movable scroll side,
A scroll compressor, characterized in that:
前記プレートの少なくとも一方は、前記ロッドの端部の位置決めをするための前記ロッド端部の保持手段を有することを特徴とする請求項6に記載のスクロール圧縮機。The scroll compressor according to claim 6, wherein at least one of the plates has a holding unit for the rod end for positioning the end of the rod. 前記ロッドの少なくとも一方の端面は凸球面状に形成されることを特徴とする請求項6又は7のいずれかに記載のスクロール圧縮機。The scroll compressor according to claim 6, wherein at least one end surface of the rod is formed in a convex spherical shape. 前記ロッドの端面の球面の直径は前記ロッドの長さに実質的に等しいことを特徴とする請求項8に記載のスクロール圧縮機。The scroll compressor according to claim 8, wherein the diameter of the spherical surface of the end surface of the rod is substantially equal to the length of the rod. 前記ロッドの両端面の形状が凸球面であり、前記球面の直径は前記ロッドの長さに実質的に等しく、且つ
前記両球面の中心は同一位置にあり、前記同一位置は前記ロッドの実質的に中心軸上にある、
ことを特徴とする請求項8に記載のスクロール圧縮機。
The shape of both end surfaces of the rod is a convex spherical surface, the diameter of the spherical surface is substantially equal to the length of the rod, and the centers of the two spherical surfaces are at the same position, and the same position is substantially the same as the rod. On the central axis,
The scroll compressor according to claim 8, wherein:
前記ロッド端面の形状は両端部とも同一の頂角を持つ凸円錐形状であることを特徴とする請求項6又は7のいずれかに記載のスクロール圧縮機。8. The scroll compressor according to claim 6, wherein the rod end face has a convex conical shape having the same apex angle at both ends. 前記保持手段は、前記可動スクロール及び前記ハウジングに配設された保持プレートであって、前記ロッド端部が勘合する小孔を有する保持プレートであることを特徴とする請求項7から11のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。The said holding means is a holding plate arrange | positioned at the said movable scroll and the said housing, Comprising: The holding plate which has a small hole with which the said rod end part fits, The Claim 7 characterized by the above-mentioned. A scroll compressor according to claim 1. 前記保持プレートの前記小孔はプレス加工で穿孔されていてR部を有する小孔であることを特徴とする請求項12に記載のスクロール圧縮機。13. The scroll compressor according to claim 12, wherein the small holes of the holding plate are formed by press working and have small portions. 前記保持手段は円錐状の小孔を有する部材であること特徴とする請求項7から11のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。The scroll compressor according to any one of claims 7 to 11, wherein the holding unit is a member having a conical small hole. 前記複数のロッドは位置決めリングにより一体化されていること特徴とする請求項6から14のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。The scroll compressor according to any one of claims 6 to 14, wherein the plurality of rods are integrated by a positioning ring. 前記ロッド端面の接触する前記プレートの部分には断面が円弧状のリング状溝が形成されていることを特徴とする請求項7から10及び12から15のいずれか一項に記載のスクロール圧縮機。The scroll compressor according to any one of claims 7 to 10, and 12 to 15, wherein a ring-shaped groove having an arc-shaped cross section is formed in a portion of the plate where the rod end surface contacts. .
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