JP2000220582A

JP2000220582A - スクロール流体機械

Info

Publication number: JP2000220582A
Application number: JP11022172A
Authority: JP
Inventors: Yasuki Takahashi; 康樹高橋; Toshihiko Mitsunaga; 敏彦光永; Hiroyuki Matsumori; 裕之松森
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1999-01-29
Filing date: 1999-01-29
Publication date: 2000-08-08

Abstract

(57)【要約】【課題】揺動スクロールをスラストプレートにて支承
するスクロール流体機械の耐久性を向上させる。【解決手段】揺動スクロール７を固定スクロール６に
対して自転せずに円軌道上を公転させるためのオルダム
継手３６とを有したスクロール流体機械において、ハウ
ジング５に揺動スクロール７の鏡板１１のスラスト面を
支承するスラストプレート４１を設ける。スラストプレ
ート４１を黒鉛又は炭素の内の少なくとも一種以上の材
質に固体潤滑材を配合し、且つ非鉄金属類及び樹脂の内
の少なくとも一種以上を含浸させた素材にて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクロール圧縮要
素と、このスクロール圧縮要素を駆動する電動要素とを
備えて成るスクロール流体機械に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクロール流体機械、特に圧縮機
は例えば、実開平５−５００９４号公報に示されている
ように、スクロール圧縮要素と電動要素とを備えてお
り、このスクロール圧縮要素は中央に主軸受を有するハ
ウジングと、このハウジングに固定される鏡板と、この
鏡板に立設された渦巻き状のラップとを有する固定スク
ロールと、鏡板とこの鏡板の一方の面に立設された渦巻
き状のラップと、他方の面に立設されたボスとを有する
揺動スクロールとで構成され、前記固定スクロールと揺
動スクロールとはラップを互いにかみ合わせて組立てら
れ、この揺動スクロールのボスには電動要素の回転軸に
設けられた駆動装置が嵌合された構成とされている。

【０００３】また、ハウジングと揺動スクロールの鏡板
間には揺動スクロールに加わるスラスト荷重を支えるた
めのスラストプレートを設けてハウジングの焼き付きを
防止していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、係る従
来のスクロール流体機械は樹脂を主体として構成された
スラストプレートを用いていたため、摺動抵抗に問題が
あり、耐久性も改善が望まれていた。

【０００５】本発明は、係る従来の技術的課題を解決す
るために成されたものであり、揺動スクロールをスラス
トプレートにて支承するスクロール流体機械の耐久性を
向上させることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明のスクロー
ル流体機械は、鏡板とこの鏡板に立設された渦巻き状の
ラップとを有すると共に、ハウジングに固定された固定
スクロールと、鏡板とこの鏡板に立設されて固定スクロ
ールのラップと互いにかみ合う渦巻き状のラップとを有
する揺動スクロールとで構成されたスクロール圧縮要素
と、この揺動スクロールを駆動する回転軸を備える電動
要素と、揺動スクロールを固定スクロールに対して自転
せずに円軌道上を公転させるためのオルダム継手とを有
したものであって、ハウジングに設けられ、揺動スクロ
ールの鏡板のスラスト面を支承するスラストプレートを
備え、このスラストプレートは、黒鉛又は炭素の内の少
なくとも一種以上の材質に固体潤滑材を配合し、且つ非
鉄金属類及び樹脂の内の少なくとも一種以上を含浸させ
た素材にて構成されているものである。

【０００７】また、請求項２のスクロール流体機械は上
記に加えて、スラストプレートに係合孔を形成すると共
に、ハウジングには係合孔に係合するピン部を突設して
スラストプレートの水平方向の移動を阻止したものであ
る。

【０００８】また、請求項３のスクロール流体機械は請
求項１又は請求項２に加えて、スラストプレートの揺動
スクロール側の面には凹部を形成したものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は本発明のスクロール流体機械の
実施例としての無給油式のスクロール型空気圧縮機１の
断面図、図２はハウジング５、揺動スクロール７及びス
ラストプレート４１などの分解斜視図である。

【００１０】実施例のスクロール型空気圧縮機１は、上
側のスクロール圧縮要素２と、下側の電動要素３とで構
成されている。スクロール圧縮要素２は中央に主軸受４
を有するハウジング５と、このハウジング５の上面にボ
ルト５１にて固定された固定スクロール６と、この固定
スクロール６とハウジング５との間に挟持された揺動ス
クロール７とで構成されている。

【００１１】固定スクロール６は円板状の鏡板８と、こ
の鏡板８の一方の面周縁に突出された環状壁９と、この
環状壁９で囲まれ、鏡板８に立設された渦巻き状のラッ
プ１０とで構成されている。そして、固定スクロール６
は環状壁９及びラップ１０の突出方向を下向きにしてい
る。

【００１２】揺動スクロール７は円板状の鏡板１１と、
この鏡板１１の一方の面に立設された渦巻き状のラップ
１２と、鏡板１１の他方の面の中央に突出されたボス部
１３とで構成されている。この揺動スクロール７はラッ
プ１２の突出方向を上向きにしている。

【００１３】固定スクロール６と揺動スクロール７とは
ラップ１０、１２を互いに向かい合わせてかみ合うよう
にし、内部に複数の圧縮空間１４を形成するようにして
いる。ハウジング５の下面にはボルト２６にてケース１
５が取り付けられており、電動要素３はこのケース１５
内に収納される。尚、このケース１５は窓孔によって外
部に連通されている。この電動要素３はケース１５内に
固定された固定子１６と、この固定子１６の内側に配置
された回転子１７と、この回転子１７の中央に挿着され
た回転軸１８とで構成されている。

【００１４】また、ケース１５の下面中央には回転軸１
８の下端をボールベアリング５４を介して軸支する補助
軸受１９が設けられている。そして、主軸受４には回転
軸１８の段部２０に嵌合されるボールベアリング２４が
取り付けられている。

【００１５】２５は電動要素３の回転力を揺動スクロー
ル７に伝える駆動装置で、この駆動装置２５は、揺動ス
クロール７のボス部１３のボス孔内に挿入されて揺動ス
クロール７を公転させるブッシュ２８と、ブッシュ２８
を回転軸１８の上端の偏心部２９に固定するボルト３０
とで構成されている。

【００１６】固定スクロール６には鏡板８の外側の圧縮
空間１４に連通する図示しない吸入口が形成されてお
り、鏡板８の中央に圧縮空間１４に連通する吐出口３２
が夫々形成されている。また、３６は前記揺動スクロー
ル７を前記固定スクロール６に対して自転しないように
円軌道上を公転させるためのオルダム継手である。

【００１７】オルダム継手３６はＰＰＳ（ポリフェニレ
ンサルファイド）などの硬質合成樹脂により環状に成形
されたフレーム３７と、このフレーム３７の両面に突出
して一体成形された複数の爪部３９、３９、３９Ａ、３
９Ａとから構成されている。フレーム３７は所定の幅、
所定の厚さを呈しており、一面（上面）は揺動スクロー
ル７、他面（下面）はハウジング５に当接して摺動す
る。係るフレーム３７の一面（下面）の対向する位置に
前記一対の爪部３９、３９が設けられると共に、他面
（上面）側には９０度ずれた位置で対向する前記一対の
爪部３９Ａ、３９Ａが形成されている。

【００１８】係る揺動スクロール７の鏡板１１の背面に
は溝１１Ａが形成されており、ハウジング５の上面にも
溝５８が形成されている。そして、オルダム継手３６の
対向する位置の下面に形成された一対の爪部３９、３９
がこの溝５８に摺動自在に係合し、９０度ずれた位置の
上面に形成された対向するもう一対の爪部３９Ａ、３９
Ａが前記揺動スクロール７の溝１１Ａに摺動自在に係合
することにより、揺動スクロール７を公転させる。

【００１９】また、ハウジング５と揺動スクロール７間
には一対の係合孔４１Ａが形成された所定の厚さのスラ
ストプレート４１が設けられている（図３、図４）。こ
のスラストプレート４１はハウジング５の揺動スクロー
ル７側の面（上面）に設けられ、揺動スクロール７の鏡
板１１のスラスト面を支承して、揺動スクロール７とハ
ウジング５との摺動抵抗を軽減させるものである。

【００２０】このスラストプレート４１は、黒鉛（グラ
ファイト）又は炭素（カーボン）の内の少なくとも一種
以上の材質に固体潤滑材を配合し、且つ非鉄金属類及び
樹脂の内の少なくとも一種以上を含浸させた素材で構成
されている。

【００２１】前記固体潤滑材は、例えば四弗化エチレン
や二硫化モリブデンなどであり、これらを挿入又は分散
させて配合する。非鉄金属類は銅、鉛、錫、アンチモン
などであり、これら及び樹脂の内から少なくとも一種以
上を選択して含浸させる。

【００２２】具体的には実施例では黒鉛と炭素を混合し
たものに、固体潤滑材を配合し、樹脂を含浸させたもの
を用いている。

【００２３】一方、ハウジング５の揺動スクロール７側
の面には溝５８と９０度ずれた位置には、オルダム継手
３６の内側に位置する部分に一対のピン部２１が突設さ
れている。そして、これらピン部２１、２１にスラスト
プレート４１に形成された係合孔４１Ａ、４１Ａがそれ
ぞれ係合される。これにより、スラストプレート４１は
水平方向の移動が阻止された状態でハウジング５上に位
置決めされる。

【００２４】このように構成されたスクロール型空気圧
縮機１において、電動要素３を回転させると、その回転
力が回転軸１８を介して揺動スクロール７に伝えられ
る。即ち、揺動スクロール７はこのスクロールのボス部
１３のボス孔に挿入された回転軸１８に取り付けた駆動
装置２５のブッシュ２８で駆動され、オルダム継手３６
によって固定スクロール６に対して自転しないように円
軌道上を公転させられる。

【００２５】そして、固定スクロール６と揺動スクロー
ル７とはこれらのスクロールで形成された圧縮空間１４
を外方から内方へ向かって次第に縮小させ、吸込口から
流入した空気を圧縮する。この圧縮された空気は固定ス
クロール６の鏡板８の吐出口３２から吐出される。

【００２６】このとき、揺動スクロール７の鏡板１１の
スラスト面は黒鉛又は炭素の内の少なくとも一種以上の
材質に固体潤滑材を配合し、且つ非鉄金属類及び樹脂の
内の少なくとも一種以上を含浸させた素材にて形成され
たスラストプレート４１にて支承されているので、揺動
スクロール７の揺動運動に伴う摺動抵抗、並びに、滑り
摩擦による耐久性が向上し、著しい長寿命化が図れる。

【００２７】尚、ハウジング５に電動要素３とスラスト
プレート４１側を連通する孔を形成し、スラストプレー
ト４１には凹部では無く貫通孔を形成すれば、電動要素
３の回転に伴って生じる風がハウジング５の孔を経てス
ラストプレート４１に至り、これを冷却すると共に、ス
ラストプレート４１を経て揺動スクロール７側に至り、
揺動スクロール７とスラストプレート４１間に生じる摩
耗粉を吹き飛ばす効果を奏する。

【００２８】ここで、図５はスラストプレート４１の他
の実施例を示している。この場合、スラストプレート４
１の揺動スクロール７側の面には所定形状の凹部４２が
形成されている。この凹部４２には揺動スクロール７と
スラストプレート４１との摺動摩擦によって生じた摩耗
粉が入り、凹部４２内に待避される構成である。

【００２９】この凹部４２はスラストプレート４１の円
周に沿って幅方向の略中央に凹陥形成されている。そし
て、凹部４２は両係合孔４１Ａ、４１Ａと所定の間隔を
存して円弧状に形成され、そこに潤滑油や摩耗粉が収納
されるように構成されている。

【００３０】このように、スラストプレート４１の揺動
スクロール７側の面に所定の凹部４２を形成しているの
で、揺動スクロール７とスラストプレート４１との摺動
摩擦によって生じた摩耗粉を凹部４２に入り込ませるこ
とが可能となり、これによって、揺動スクロール７の揺
動運転を極めて円滑に行なうことができるようになる。

【００３１】また、図６はもう一つの他の実施例のスラ
ストプレート４１を示している。この場合、凹部４２は
スラストプレート４１の幅方向略中央に凹陥形成される
と共に、係合孔４１Ａ、４１Ａに連通され、そこに潤滑
油や摩耗粉が収納できるように構成されている。

【００３２】次に、図７は更に他の実施例のスラストプ
レート４１を示している。この場合は、図５のスラスト
プレート４１に形成した凹部４２を幅方向に２列設けた
もの、図８は図６のスラストプレート４１に形成した凹
部４２を幅方向に２列設けたものである。

【００３３】また、図９にスラストプレート４１の更に
他の実施例を示している。この場合、凹部４２はスラス
トプレート４１の中心から放射状に半径方向に延在する
よう形成され、更に複数の凹部４２が円周方向に所定の
間隔で設けられる。尚、図１０は図５のスラストプレー
ト４１に形成した凹部４２に図９のスラストプレート４
１に形成した凹部４２を合わせたものである。

【００３４】また、図１１は更に他の実施例のスラスト
プレート４１を示している。この場合、凹部４２は円形
に形成され、スラストプレート４１の円周方向に所定の
間隔で複数設けられる。尚、図１２は図５のスラストプ
レート４１に形成した凹部４２に図１１のスラストプレ
ート４１に形成した凹部４２を合わせたものである。

【００３５】次ぎに、図１３及び図１４に本発明のスク
ロール流体機械の他の実施例のスクロール型空気圧縮機
１を示している。この場合もスクロール型空気圧縮機１
は、前述同様上側のスクロール圧縮要素２と、下側の電
動要素３とで構成されている。スクロール圧縮要素２は
中央に主軸受４を有するハウジング５と、このハウジン
グ５の上面にボルト５１にて固定される固定スクロール
６と、この固定スクロール６とハウジング５との間に取
り付けられる揺動スクロール７とで構成されている。

【００３６】そして、固定スクロール６と揺動スクロー
ル７間にはオルダム継手３６が介装されている。この場
合、オルダム継手３６は固定スクロール６の揺動スクロ
ール７側に形成された凹所９Ｂ内に位置している。ま
た、揺動スクロール７の溝１１Ａは固定スクロール６側
に設けられ、オルダム継手３６に設けられた爪部３９、
３９が摺動自在に係合すると共に、固定スクロール６の
揺動スクロール７側には溝１１Ａと９０度ずれた位置に
溝９Ａが凹所９Ｂと連続して設けられ、この溝９Ａにオ
ルダム継手３６に設けられた爪部３９Ａ、３９Ａが摺動
自在に係合することにより、揺動スクロール７を公転さ
せる。

【００３７】そして、揺動スクロール７の鏡板１１のス
ラスト面（下面）とハウジング５の間にスラストプレー
ト４１が介設され、固定スクロール６はボルト４３、４
３によってハウジング５に取り付けられる。

【００３８】揺動スクロール７のスラスト面とハウジン
グ５間に介設されているスラストプレート４１は、この
場合オルダム継手との干渉が無くなるため、図１の場合
にも大きい面積で構成できる。そして、このスラストプ
レート４１も前述同様に黒鉛又は炭素の内の少なくとも
一種以上の材質に固体潤滑材を配合し、且つ非鉄金属類
及び樹脂の内の少なくとも一種以上を含浸させた素材に
て形成されているので、揺動スクロール７の揺動運転に
伴う摺動抵抗、並びに、滑り摩擦による耐久性は向上さ
れ、著しい長寿命化を図られる。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述した如く本発明によれば、鏡板
とこの鏡板に立設された渦巻き状のラップとを有すると
共に、ハウジングに固定された固定スクロールと、鏡板
とこの鏡板に立設されて固定スクロールのラップと互い
にかみ合う渦巻き状のラップとを有する揺動スクロール
とで構成されたスクロール圧縮要素と、この揺動スクロ
ールを駆動する回転軸を備える電動要素と、揺動スクロ
ールを固定スクロールに対して自転せずに円軌道上を公
転させるためのオルダム継手とを有したスクロール流体
機械において、ハウジングに揺動スクロールの鏡板のス
ラスト面を支承するスラストプレートを設け、このスラ
ストプレートを、黒鉛又は炭素の内の少なくとも一種以
上の材質に固体潤滑材を配合し、且つ非鉄金属類及び樹
脂の内の少なくとも一種以上を含浸させた素材にて形成
したので、揺動スクロールの揺動運転に伴う摺動抵抗、
並びに、滑り摩擦による耐久性を向上させ、著しい長寿
命化を図ることが可能となるものである。

【００４０】請求項２の発明によれば、上記に加えてス
ラストプレートに係合孔を形成すると共に、ハウジング
には係合孔に係合するピン部を突設してスラストプレー
トの水平方向の移動を阻止したので、スラスト方向の寸
法精度を高く維持しつつ、揺動スクロールの揺動運動に
伴うスラストプレートの水平方向への移動を確実に阻止
することができるようになる。

【００４１】また、スラストプレートとハウジングの線
膨張係数の相違も係合孔とピン部とのクリアランスで吸
収することが可能となるので、運転時の温度上昇によっ
てスラストプレートに損傷が生じることも防止できるも
のである。

【００４２】請求項３の発明によれば、上記各発明に加
えてスラストプレートの揺動スクロール側の面には凹部
を形成したので、揺動スクロールとスラストプレートと
の摺動摩擦によって生じる摩耗粉をこの凹部内に待避さ
せることができるようになる。

【００４３】これにより、摩耗粉による更なる摩耗の促
進を未然に回避することができるようになり、更なる耐
久性の向上を図ることが可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスクロール流体機械の実施例としての
スクロール型空気圧縮機の断面図である。

【図２】図１のスクロール型空気圧縮機のハウジング、
オルダム継手、スラストプレート及び揺動スクロールの
分解斜視図である。

【図３】図２のスラストプレートの斜視図である。

【図４】図３のスラストプレートの平面図である。

【図５】凹部を設けた実施例のスラストプレートの正面
図である。

【図６】凹部を設けたもう一つの実施例のスラストプレ
ートの正面図である。

【図７】凹部を設けた更にもう一つの実施例のスラスト
プレートの正面図である。

【図８】凹部を設けた更にまたもう一つの実施例のスラ
ストプレートの正面図である。

【図９】凹部を設けた更にまたもう一つの実施例のスラ
ストプレートの正面図である。

【図１０】凹部を設けた更にまたもう一つの実施例のス
ラストプレートの正面図である。

【図１１】凹部を設けた更にまたもう一つの実施例のス
ラストプレートの正面図である。

【図１２】凹部を設けた更にまたもう一つの実施例のス
ラストプレートの正面図である。

【図１３】本発明のスクロール流体機械の他の実施例と
してのスクロール型空気圧縮機の断面図である。

【図１４】図１３のスクロール型空気圧縮機の固定スク
ロール、オルダム継手及び揺動スクロールの分解斜視図
である。

【符号の説明】

１スクロール型空気圧縮機（スクロール流体機械）２スクロール圧縮要素３電動要素４主軸受５ハウジング６固定スクロール７揺動スクロール８、１１鏡板１０、１２ラップ１５ケース１８回転軸１９補助軸受２４、５４ボールベアリング２８ブッシュ３６オルダム継手３７フレーム３９爪部３９Ａ爪部４１スラストプレート４２凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松森裕之大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 3H039 AA03 AA12 BB05 BB11 CC02 CC08 CC16 CC22 CC35 CC41

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鏡板とこの鏡板に立設された渦巻き状の
ラップとを有すると共に、ハウジングに固定された固定
スクロールと、鏡板とこの鏡板に立設されて前記固定ス
クロールのラップと互いにかみ合う渦巻き状のラップと
を有する揺動スクロールとで構成されたスクロール圧縮
要素と、前記揺動スクロールを駆動する回転軸を備える
電動要素と、前記揺動スクロールを前記固定スクロール
に対して自転せずに円軌道上を公転させるためのオルダ
ム継手とを有したスクロール流体機械において、前記ハウジングに設けられ、前記揺動スクロールの鏡板
のスラスト面を支承するスラストプレートを備え、この
スラストプレートは、黒鉛又は炭素の内の少なくとも一
種以上の材質に固体潤滑材を配合し、且つ非鉄金属類及
び樹脂の内の少なくとも一種以上を含浸させた素材にて
構成されていることを特徴とするスクロール流体機械。
【請求項２】スラストプレートに係合孔を形成すると
共に、ハウジングには前記係合孔に係合するピン部を突
設して前記スラストプレートの水平方向の移動を阻止し
たことを特徴とする請求項１のスクロール流体機械。
【請求項３】スラストプレートの揺動スクロール側の
面には凹部を形成したことを特徴とする請求項１又は請
求項２のスクロール流体機械。