JPH04252886A - スクロール圧縮機 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスクロール圧縮機に関し
、更に詳細には全密閉型のスクロール圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種のスクロール圧縮機は、例
えば実開昭６３−１９６４８８号公報、特開平２−５７
８７号公報、特開昭６０−１２８９９２号公報および特
開平２−７８７８５号公報などに開示されているものが
知られている。この従来のスクロール圧縮機は図７に示
されるように構成されていた。すなわち、台板１ａ上に
渦巻体１ｂを突設して構成された固定スクロール１は同
様に台板２ａ上に渦巻体２ｂを突設して構成された揺動
スクロール２と各々の有する渦巻体を対向させ且つ揺動
スクロール２を挾み込むようにしてフレーム５を介して
サブフレーム６にボルト２２で共締めされている。揺動
スクロール２はフレーム５にスラスト軸受１１を介して
スラスト方向に支承されている。また、揺動スクロール
２の台板２ａとフレーム５の間にはオルダム継手４が介
在し、揺動スクロール２の回転時の自転を防止している
。主軸３の一端面には偏心穴が開口し、該主軸３は揺動
スクロール２の台板２ａ中心に設けられた軸と回転可能
に結合され、更にその外周部において主軸受１２を介し
てフレーム５に支承されるとともに主軸３の中間部にお
いて副軸受１３を介してサブフレーム６に支承されてい
る。フレーム５とサブフレーム６は主軸受１２および副
軸受１３の同軸を出すためにそれぞれの軸受と同軸精度
の出た円筒嵌合部同士を圧入（インロー部）することに
より互いに結合されている。主軸３にはモータ７のロー
タ部が固着され、モータステータ１４はボルト１５にサ
ブフレーム６に締結されている。

【０００３】このようにして組立てられたインターナル
部はサブフレーム６の外周部においてスクロール圧縮機
の外枠を構成する密閉容器即ちシェル８の内壁に焼嵌め
固定されている。シェル８には吸入管１７が配設され、
該吸入管１７はシェル内モータ側空間１９に開口してい
る。また、サブフレーム６によって仕切られた固定スク
ロール側シェル内空間２０はサブフレーム６の外周部に
よって吸入空間側に均圧している。１８は吐出管であり
、シェル８を介して固定スクロール１の吐出ポート９に
開口している。シェル８の上端面には密封端子１６が設
けられ、モータ７とリード線によって接続されている。 更に、シェル８の底部には潤滑油２１が溜められており
、主軸３の他端に設けられた油ポンプ１０が浸漬されて
いる。

【０００４】次に動作について説明する。密封端子１６
に通電すると、モータ７はトルクを発生し、主軸３が回
転する。その結果、主軸３と結合した揺動スクロール２
が回転を始め、固定スクロール１と協動して良く知られ
たスクロール圧縮機の圧縮原理により流体ガスは圧縮を
始める。この際、流体ガスは吸入管１７より吸引され、
シェル内空間１９，２０に流入した後固定スクロール１
と揺動スクロール２によって形成された圧縮部へ吸入さ
れ、上述の圧縮原理により圧縮された後吐出ポート９を
経て吐出管１８を介してシェル８外へ排出される。また
、主軸３が回転すると油ポンプ１０の遠心ポンプ作用に
より潤滑油２１が吸引され、主軸３内に設けられた給油
通路を通って各軸受１１，１２，１３等に給油潤滑され
た後重力により再びシェル８の底部へ戻る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のスクロール圧縮
機は上述したように構成されていたが、例えば主軸の安
定的回転を図るために主軸の上部をフレームで支持し、
下部をサブフレームで支持すべく該サブフレームをシェ
ルの下端側に設置した場合、又は有効な低圧型圧縮機と
する場合などにはフレームをシェルに焼嵌めで固定して
シールする方法をとることが望ましい。しかし、フレー
ムをシェルに焼嵌めすると、フレームが変形するおそれ
があり、フレームが変形すると揺動スクロールを旋回可
能に支持しているスラスト支持面が図８に示される理想
形状から図９に示されるような状態に変形して揺動スク
ロールとの接触面が必要とする接触面積よりも少なくな
り、スラスト支持面での焼付きや潤滑不良による機械摺
動損失の増加、潤滑油の圧縮室への進入等種々の不具合
を起し、スラスト支持面の信頼性が著しく低下するおそ
れがあり、又スラスト支持面上に配置される揺動スクロ
ールが固定スクロールに対して相対的芯ずれを起こした
り、渦巻側板が変形したり、漏れなどによる性能低下を
起こしたりするなどの問題があった。

【０００６】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決するためになされたもので、固定スクロールおよび揺
動スクロールを支持するフレームをシェルに焼嵌めによ
り固定した場合でもフレームのスラスト支持面での変形
の発生を防止し、スラスト支持面の信頼性低下や揺動ス
クロールなどへの影響による漏れなどによる性能低下を
起こすことのないスクロール圧縮機を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、インボリュー
ト等の渦巻突起を台板面から突出させた固定スクロール
および揺動スクロールを互いに組み合わせ、前記揺動ス
クロールを旋回させて前記両スクロールの渦巻突起と台
板面とで形成される圧縮室で流体を圧縮する圧縮機構と
、該圧縮機構を作動するモータ部と、前記圧縮機構に前
記モータ部の駆動力を伝達する偏心軸部を有する主軸と
、シェルに嵌着され、前記固定スクロールを固定支持す
る外周側支持面部および前記揺動スクロールを旋回可能
に支持する内周側スラスト支持面を有するフレームとを
含むスクロール圧縮機において、フレームの内周側揺動
スクロールスラスト支持面の径方向外方であって外周側
固定スクロール支持面との境界近傍に円周溝を形成し、
又はフレームをアウターフレームとインナーフレームと
に分け、相互に嵌着してフレームとなす時に固定スクロ
ールを支持するフレームの鍔部上端面の固定スクロール
取付面より径方向外側に焼嵌め歪吸収用のスリットを設
けるか或いはアウターフレームそれ自体を変形力吸収可
能な金属で形成することを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明のスクロール圧縮機によると、フレーム
の外周部をシェルの内周部に焼嵌め等により嵌着してフ
レームの外周部に変形が発生しても、この変形は円周溝
により吸収されて揺動スクロールを支持しているスラス
ト支持面へ及ぶのを阻止する。また、フレームがアウタ
ーフレームとインナーフレームとに分けられている場合
、アウターフレームが変形しても、それ自体の材質でそ
の変形を吸収し、揺動スクロールを支持しているスラス
ト支持面へ変形が及ぶのを防止している。

【０００９】

【実施例】以下、本発明のスクロール圧縮機を各図に示
された実施例について更に詳細に説明する。図１は本発
明によるスクロール圧縮機の第１の実施例を示す縦断面
図である。本実施例のスクロール圧縮機３０を示す図１
において、図７に示される従来のスクロール圧縮機を構
成する部分と同一な部分には同一の参照符号を付してそ
の説明を省略する。この実施例のスクロール圧縮機３０
では、シェル８の上部側にフレーム３１が焼嵌めにより
嵌着され、またシェル８の下部側即ちモータ７の下側に
サブフレーム３２が嵌着されている。

【００１０】シェル８内を下部空間１９と上部空間２０
に区画するフレーム３１はシェル８に対する焼嵌めによ
り両空間１９，２０をシールし、下部空間即モータ側シ
ェル内空間１９を低圧室とし、また上部空間即ち固定ス
クロール側シェル内空間２０を高圧室としている。この
ようなフレーム３１は上面側に平面円形の凹所３１ａを
備え、該凹所３１ａのスラスト支持面３１ｂには揺動ス
クロール２が旋回可能に配置されている。そして、この
凹所３１ａを区画する周囲の鍔部３１ｃにおける上端面
３１ｄには固定スクロール１の台板１ａにおけるフレー
ム取付面が位置決めされて固定されている。

【００１１】フレーム３１のスラスト支持面３１ｂには
凹所３１ａの内周面即ち鍔部３１ｃの内周面に沿う位置
に円周溝３３が形成されている。この円周溝３３がフレ
ーム３１の外周部、換言すれば鍔部３１ｃの変形をスラ
スト支持面３１ｂへ及ぼさないための緩衝作用をする。 フレーム３１はその下面部中心に形成された軸受部３１
ｅにより主軸３の上端部を回転可能に支持し、該主軸３
の下端部はサブフレーム３２の上面部中心に形成された
軸受部３２ａにより回転可能に支持されている。なお、
３４はポンプ要素を示している。

【００１２】このようなフレーム３１を備える本実施例
のスクロール圧縮機３０によると、フレーム３１はシェ
ル８に焼嵌め固定されているが、スラスト支持面３１ｂ
には鍔部３１ｃの内周面に沿う位置に円周溝３３が形成
されていることにより、焼嵌め応力によってフレーム３
１の鍔部３１ｃが変形し、この鍔部内周面に変形が及ん
だとしても円周溝３３の外周部が変形するだけでその内
側に位置するスラスト支持面３１ｂが変形を受けること
はない。これは、円周溝３３が鍔部３１ｃの変形を吸収
して当該部分より径方向内方への変形の波及を阻止して
いるためで、その意味から、この円周溝３３の溝幅は予
想される変形量に対応して十分なものとしておく必要が
ある。これにより、スラスト支持面３１ｂを図８に示さ
れるような理想状態に確保でき、該スラスト支持面３１
ｂでの焼付きや潤滑不良による機械摺動損失の増加、又
は潤滑油の圧縮室への進入等種々の不具合の発生を防止
することができ、或いは揺動スクロールの固定スクロー
ルに対する相対的芯ずれの発生なども防止することがで
き、スクロール圧縮機の性能を確保することができる。

【００１３】図２は本発明の第２の実施例に係るスクロ
ール圧縮機４０を示す縦断面図である。この第２の実施
例によるスクロール圧縮機４０では、フレーム４１がイ
ンナーフレーム４２とこれに嵌着されたアウターフレー
ム４３とによって構成されている。インナーフレーム４
２は図３に示されるように上面側に平面円形の凹所４２
ａを備え、その内表面は揺動スクロール２を旋回可能に
支持するスラスト支持面４２ｂとされている。凹所４２
ａを区画する周囲の鍔部４２ｃの外側面には上端面４２
ｄから所定軸方向長さに亘って全周に切欠き部即ち縮径
部４２ｅが形成されている。他方、アウターフレーム４
３は同じく図３から明らかなように筒状体であって外周
面の上部には外径を大きくした焼嵌め部４３ａが形成さ
れている。このアウターフレーム４３は図４に示される
ようにインナーフレーム４２の外周部に焼嵌めにより嵌
着され、これによりインナーフレーム４２の縮径部４２
ｅがスリットとして現出し、このスリットは符号４４で
表示する。

【００１４】このようにフレーム４１をインナーフレー
ム４２とアウターフレーム４３とに分け、これを相互に
焼嵌めてして鍔部４２ｃの上端面４２ｄにおける固定ス
クロール取付面より径方向外側に焼嵌め歪吸収用のスリ
ット４４を形成するようにしたことは次のような利点が
ある。すなわち、一般にフレームの鍔部上端面には固定
スクロール１を固定する際の位置決め用リーマ穴が形成
されており、フレームをシェル８に焼嵌めする時に生ず
る変形でリーマ穴も変形したり又はその位置もずれるた
め、これを有効に防止する目的で比較的に深いスリット
を加工するには特殊な加工バイトが必要な上、量産には
適していない。しかし、上述の実施例のようなスクロー
ル圧縮機４０におけるフレーム４１によれば、比較的に
深いスリット４４が非常に容易に形成でき、しかもアウ
ターフレーム４３をインナーフレーム４２に焼嵌めした
後にインナーフレーム４２の鍔部４２ｃの上端面即ち固
定スクロール取付面にリーマ穴４２ｆを形成すると共に
仕上げ加工を行えば、アウターフレーム４３の焼嵌め時
の鍔部上端面４２ｄに生ずる歪変形による不都合は完全
に排除できる。このようにして形成されたフレーム４１
はシェル８に焼嵌めによって嵌着される。

【００１５】この第２の実施例におけるスクロール圧縮
機４０によると、フレーム４１をシェル８に焼嵌めによ
って嵌着してもアウターフレーム４３に生じた変形はス
リット４４で吸収されてインナーフレーム４２の鍔部４
２ｃまで至らず、その結果スラスト支持面４２ｂの変形
防止は勿論のこと鍔部４２ｃにおける上端面の変形も防
止でき、固定スクロール位置決め用のリーマ穴４２ｆの
形状および位置精度を確保することもできる。そのため
、固定スクロールと揺動スクロールとの所望の位置決め
精度即ち組み合せ精度が著しく向上し、液漏れなどのな
い高品質のスクロール圧縮機を提供することができる。

【００１６】なお、第２の実施例におけるスクロール圧
縮機４０では、インナーフレーム４２とアウターフレー
ム４３とを嵌着することにより焼嵌め歪吸収用のスリッ
ト４４を得る場合について示したが、図５および図６に
示されるように外周面に縮径部を設けないインナーフレ
ーム５２にアウターフレーム５３を嵌着してスリットを
形成しないようにしてもよい。しかし、この場合、アウ
ターフレーム５３は歪変形を起こしやすい金属、例えば
、ばね性に優れたベリリウム銅、りん青銅等で構成され
、シェル８にフレーム５１が焼嵌めされる時アウターフ
レーム５３が積極的に変形を起こし、シェル８とフレー
ム５１との間のシールを充分に行なうと共にインナーフ
レーム５２との固定も行なうものであることが必要であ
る。このようなアウターフレーム５３を用いる時は、イ
ンナーフレーム５２との嵌着は圧入でもよい。上述のよ
うに、アウターフレーム５３が歪変形を起こしやすい金
属で構成されれば、第２の実施例の如きスリットを設け
なくともインナーフレーム５２のスラスト支持面５２ａ
や鍔部５２ｂの上端面５２ｃなどの歪変形をおさえるこ
とができる。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスクロー
ル圧縮機によれば、フレームの内周側揺動スクロールス
ラスト支持面の径方向外方であって外周側固定スクロー
ル支持面との境界近傍に円周溝を形成し、又はフレーム
をアウターフレームとインナーフレームとに分け、相互
に嵌着してフレームとなす時に固定スクロールを支持す
るフレームの鍔部上端面の固定スクロール取付面より径
方向外側に焼嵌め歪吸収用のスリットを設けるか或いは
アウターフレームそれ自体を歪変形を起こしやすい金属
で形成することにより、揺動スクロールを支持するフレ
ームのスラスト支持面の変形を防止でき、又はこのスラ
スト支持面の変形防止と共に固定スクロールを支持する
フレームの鍔部上端面における固定スクロール取付面の
変形も防止できることから、性能並びに信頼性の極めて
高いスクロール圧縮機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るスクロール圧縮機
を示す縦断面図である。

【図２】本発明の第２の実施例に係るスクロール圧縮機
を示す縦断面図である。

【図３】前記第２の実施例のスクロール圧縮機における
フレームであってアウターフレームをインナーフレーム
に嵌着する前の状態を示す断面図である。

【図４】図３に示されるアウターフレームとインナーフ
レームとを嵌着し、インナーフレームの鍔部上端面にリ
ーマ穴を形成したフレームの断面図である。

【図５】本発明のスクロール圧縮機におけるフレームの
他の具体例であって焼嵌め歪吸収用のスリットを備えな
い図３と同様なフレームの断面図である。

【図６】図５に示されるアウターフレームとインナーフ
レームとを嵌着して形成されたフレームの断面図である
。

【図７】従来のスクロール圧縮機を示す断面図である。

【図８】スクロール圧縮機において揺動スクロールをフ
レームのスラスト支持面で支持する理想的な状態を示す
構成説明図である。

【図９】スクロール圧縮機においてフレームのスラスト
支持面が変形した状態で揺動スクロールを支持した状態
を示す構成説明図である。

【符号の説明】

１　　固定スクロール １ａ　　台板 １ｂ　　渦巻突起 ２　　揺動スクロール ２ａ　　台板 ２ｂ　　渦巻突起 ３　　主軸 ７　　モータ ８　　シェル ３０　　スクロール圧縮機 ３１　　フレーム ３１ａ　　凹所 ３１ｂ　　スラスト支持面 ３１ｃ　　鍔部 ３１ｄ　　鍔部上端面 ３３　　円周溝 ４１　　フレーム ４２　　インナーフレーム ４３　　アウターフレーム ４４　　スリット ５１　　フレーム ５２　　インナーフレーム ５３　　アウターフレーム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　インボリュート等の渦巻突起を台板面
   から突出させた固定スクロールおよび揺動スクロールを
   互いに組み合わせ、前記揺動スクロールを旋回させて前
   記両スクロールの渦巻突起と台板面とで形成される圧縮
   室で流体を圧縮する圧縮機構と、該圧縮機構を作動する
   モータ部と、前記圧縮機構に前記モータ部の駆動力を伝
   達する偏心軸部を有する主軸と、シェルに嵌着され、前
   記固定スクロールを固定支持する外周側支持面部および
   前記揺動スクロールを旋回可能に支持する内周側スラス
   ト支持面を有するフレームとを含むスクロール圧縮機に
   おいて、前記フレームの前記内周側スラスト支持面にお
   ける径方向外方の前記外周側支持面との境界近傍に円周
   溝を形成したことを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 【請求項２】　　インボリュート等の渦巻突起を台板面
   から突出させた固定スクロールおよび揺動スクロールを
   互いに組み合わせ、前記揺動スクロールを旋回させて前
   記両スクロールの渦巻突起と台板面とで形成される圧縮
   室で流体を圧縮する圧縮機構と、該圧縮機構を作動する
   モータ部と、前記圧縮機構に前記モータ部の駆動力を伝
   達する偏心軸部を有する主軸と、シェルに嵌着され、前
   記固定スクロールを固定支持する外周側支持面および前
   記揺動スクロールを旋回可能に支持する内周側スラスト
   支持面を有するフレームとを含むスクロール圧縮機にお
   いて、前記フレームがインナーフレームと該インナーフ
   レームの外周囲に嵌着されたアウターフレームとから構
   成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
3. 【請求項３】　　前記アウターフレームを銅合金で形成
   したことを特徴とする請求項２に記載のスクロール圧縮
   機。