JP2000297768A - スクロール圧縮機 - Google Patents

スクロール圧縮機

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JP2000297768A
JP2000297768A JP11103602A JP10360299A JP2000297768A JP 2000297768 A JP2000297768 A JP 2000297768A JP 11103602 A JP11103602 A JP 11103602A JP 10360299 A JP10360299 A JP 10360299A JP 2000297768 A JP2000297768 A JP 2000297768A
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敬 森本
Sadayuki Yamada
定幸 山田
Noboru Iida
登 飯田
Hiroyuki Kono
博之 河野
Hiromasa Ashitani
博正 芦谷
Shuichi Yamamoto
修一 山本
Kiyoshi Sawai
清 澤井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクロール圧縮機において、クランク部の設
計自由度の幅を広げるとともに強度を確保し、旋回スク
ロールと固定スクロールの高精度の相対位置決めを可能
にして高効率化の実現および高信頼性を確保するもので
ある。 【解決手段】 クランク部3aと駆動軸3の間に駆動軸
3の外径より大きいつば部3dを設け、固定スクロール
2および旋回スクロール1の相対的位置決めの際にクラ
ンク軸受け1dのボス部端面1eが常に安定してクラン
ク部側のつば部端面3cと接するように隙間を設けたも
のである。前記構成により、クランク部3aの強度が増
加するとともに安定的で高精度の両スクロールの相対的
位置決めが可能となる。

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機に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種の技術としては、特開昭59
−231186号公報に記載されているものがある。以
下図面をもとに説明する。
【0003】従来の密閉型スクロール圧縮機の構造は図
4に示すように、相対的に旋回運動を行う旋回スクロー
ル1と固定スクロール2、クランク部3aを有する駆動
軸3、フレーム4からなるスクロール圧縮機とこれを駆
動するモータ5、これらを収納する密閉容器6からな
る。旋回スクロール1は鏡板1a上にうず巻き状のラッ
プ1bを有し、背面には自転を防止するための自転防止
機構1cと駆動軸3のクランク部3aが挿入されるクラ
ンク軸受け1dを有し、固定スクロール2も同様に鏡板
2a上にラップ2bを有する。
【0004】固定スクロール2と旋回スクロール1は、
互いにラップ2a、1aを内側に向けて組み合わされて
いる。一般にこの組立に関しては、組立性を向上する目
的から、位置決め基準穴等を用いて互いの相対位置を決
定し組立を行っている場合が多い。
【0005】この組み合わされた両スクロールはモータ
5の回転により、駆動軸3のクランク部3aと自転防止
機構1cの働きで、相対的に旋回運動を行い、両スクロ
ールのラップ1b,2bと鏡板1a、2aで形成される
空間が中心に移動するにしたがってその容積を減少し、
その結果、吸入したガスを圧縮、吐出する。
【0006】旋回スクロール1と固定スクロール2の間
にはガスの圧力により、両スクロールを離そうとする力
が作用する。これを防止するために、旋回スクロール1
の鏡板1aとフレーム4により形成された中間圧室7の
圧力を吸入圧力と吐出圧力の中間の圧力に保っている。
【0007】駆動軸3には給油穴3bが設けられ、密閉
容器6の下部の潤滑油を各摺動部へ給油する。旋回スク
ロール1のクランク軸受け1dへ給油された油は軸受け
を経て、中間室7に流出している。
【0008】つば部端面3cとボス部端面1eが接触し
た場合の機械損失の増大、磨耗等を防止するため、駆動
軸3に旋回スクロール側へのスラスト力が発生しないよ
う、ボス部3aの外径に対して駆動軸3の外径を同等以
下にしている。また、つば部3dにはバランスウェイト
8が取り付けられていることが多く、バランスウェイト
8が大きくなる不具合からつば部3dの外径は大きく構
成していない。したがって、旋回スクロール1側へのス
ラスト力が何らかの原因で発生した場合、つば部端面3
cの外径部がボス部端面1cを横切って回転する場合が
発生する。このような不具合を解消するために、つば部
3dにスラスト軸受け部材9等を嵌合して取り付けてい
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、クランク部3aの偏心量を大きくとろうと
した場合、つば部3dの外径が小さいためクランク部3
aの外径を大きく構成できない。したがってクランク部
3aの強度低下が著しく発生するため、駆動軸3および
クランク部3aを小型化できずスクロール圧縮機が大型
化するといった課題を有していた。
【0010】また、ラップ1b、2b間の漏れ損失を低
減し高効率化を図ろうとした場合、基準穴等を用いた位
置決めではなく、固定スクロール2と旋回スクロール1
の高精度の相対的位置決めが必要になってくる。これを
実現しようとした場合、駆動軸3を回転させながら両ス
クロールを相対的に移動させラップ1b、2b間の隙間
を高精度に測定するといった手法が必要である。通常の
場合、この位置決めは固定スクロール2の鏡板2a面を
下方にして行う方法が有効である。しかしながら上記従
来の構成では、ボス部端面1eに対して、つば部端面3
cが部分的にしか接触せず安定性や精度に欠けたり、ス
ラスト軸受け部材等を嵌合した場合はスラスト面の面精
度が低下するといった理由から、高精度のラップ間隙間
の測定が出来ないといった課題を有していた。
【0011】本発明は、このような従来の課題を解決す
るものであり、高信頼性、高効率のスクロール圧縮機を
提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、クランク部と駆動軸の間に駆動軸外径より
大きいつば部を設け、固定および旋回スクロールの相対
的位置決めの際に、ボス部端面が常に安定してクランク
部側のつば部端面と接するように隙間を形成する。前記
構成により、クランク部の強度が増加するとともに安定
的で高精度の両スクロールの相対的位置決めが可能とな
る。
【0013】
【発明の実施の形態】第1の実施の形態は、クランク部
と駆動軸の間に駆動軸外径より大なるつば部を有し、ク
ランク部が挿入されるボス部が常につば部外径端の内方
にあり、クランク部側のつば部端面とボス部端面間に軸
方向隙間Aを、クランク部端面とクランク軸受け底部間
に軸方向隙間Bを設け、軸方向隙間Bは軸方向隙間Aに
対して大なる関係を有する構成としたものである。この
ことにより、クランク部外径を大きく構成しても偏心量
を確保することが可能となり、設計自由度が増加すると
ともにクランク部での強度が確保できる。また、固定お
よび旋回スクロールの相対的位置決めの際には、ボス部
端面に対して、つば部端面が必ず接することが出来る。
【0014】第2の実施の形態は、つば部端面にクラン
ク部に直角な平面部を設けるとともにボス部端面に旋回
スクロールの鏡板面に対して平行な面を設けたものであ
る。このことにより、固定および旋回スクロールの相対
的位置決めの際には、ボス部端面につば部端面が接する
とともに旋回スクロールの鏡板面に対して垂直にクラン
ク部が位置することとなる。
【0015】第3の実施の形態は、つば部端面およびク
ランク軸受けのボス部端面の平面部の一方または双方を
研磨加工で仕上げたものである。このことにより、前記
平面部での面精度が向上し、高精度で安定してボス部端
面につば部端面が接することが出来る。
【0016】第4の実施の形態は、第1から第3記載の
実施の形態のスクロール圧縮機においてボス部端面とク
ランク部側のつば部端面が接した状態で、旋回スクロー
ルと固定スクロールを相対的に移動させ両スクロールの
相対位置決めを行い組立を行うものであり、両スクロー
ルのラップ間隙間を高精度で安定して測定し、組み立て
ることが出来る。
【0017】
【実施例】以下、本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。
【0018】図1は本発明のスクロール圧縮機の一実施
例の縦断面図で、図2は要部拡大図である。本発明の一
実施例のスクロール圧縮機は、相対的に旋回運動を行う
旋回スクロール1と固定スクロール2、クランク部3a
を有する駆動軸3、フレーム4からなるスクロール圧縮
機とこれを駆動するモータ5、これらを収納する密閉容
器6からなる。旋回スクロール1は鏡板1a上にうず巻
き状のラップ1bを有し、背面には自転を防止するため
の自転防止機構1cと駆動軸3のクランク部3aが挿入
されるクランク軸受け1dを有し、固定スクロール2も
同様に鏡板2a上にラップ2bを有する。
【0019】固定スクロール2と旋回スクロール1は、
互いにラップ2b、1bを内側に向けて組み合わされて
いる。一般にこの組立に関しては、組立性を向上する目
的から、位置決め基準穴等を用いて互いの相対位置を決
定し組立を行っている場合が多いが、本実施例では高精
度で両スクロールの相対的位置決めを行っている。
【0020】この組み合わされた両スクロールはモータ
5の回転により、駆動軸3のクランク部3aと自転防止
機構1cの働きで、相対的に旋回運動を行い、両スクロ
ールのラップ1b、2bと鏡板1a、2aで形成される
空間が中心に移動するにしたがってその容積を減少し、
その結果、吸入したガスを圧縮する。圧縮されたガスは
密閉容器6内に排出された後、密閉容器6より吐出され
る。
【0021】旋回スクロール1と固定スクロール2の間
にはガスの圧力により、両スクロールを離そうとする力
が作用する。これを防止するために、旋回スクロール1
の鏡板1aとフレーム4により形成された中間圧室7の
圧力を吸入圧力と吐出圧力の中間の圧力に保っている。
【0022】駆動軸3には給油穴3bが設けられ、密閉
容器6の下部の潤滑油を各摺動部へ給油する。旋回スク
ロール1のクランク軸受け1dへ給油された油は、中間
室7に流出している。
【0023】駆動軸3のつば部端面3cとボス部端面1
eが接触した場合、機械損失の増大、磨耗等が発生す
る。これを防止するため、駆動軸3に旋回スクロール1
側への圧力差によるスラスト力が発生しないように、ク
ランク部3aの外径に対して駆動軸3の外径を同等以下
にしている。また、駆動軸3の反クランク部側へのスラ
スト力は、軸受けを兼ねた駆動軸スラスト受け3eで受
けている。
【0024】上記駆動軸3とクランク部3aの間に、駆
動軸3の外径より大きいつば部3dを設け、クランク部
3a側のつば部端面3cとボス部1f間に軸方向隙間9
およびクランク部端面3fとクランク軸受け1dの底部
間に軸方向隙間10を設けている。なお、軸方向隙間1
0は軸方向隙間9より大きく構成されている。したがっ
て、駆動軸3にクランク部3a側にスラスト力が発生し
た場合でも、クランク端面3fとクランク軸受け1dの
底部が接する前に必ずつば部端面3cとクランク軸受け
1dのボス部端面1eが接する。
【0025】ボス部1fはクランク部3aがいずれの方
向に回転した場合でも、常につば部3dの外径端より内
側に位置するように構成されている。
【0026】上記の構成の場合、クランク部3aの偏心
量を大きくとった場合でも、クランク部3aの外径を大
きく構成でき、強度が確保できるとともに駆動軸3およ
びクランク部3aの小型化が可能である。旋回スクロー
ル1側へのスラスト力が何らかの原因で発生した場合
は、つば部端面3cの外径部がボス部端面1eを横切っ
て回転することがない為、必ず先にボス部端面1eがつ
ば部端面3cに安定的に接する。したがって、機械損失
は最小限に抑えることが出来る。さらに、落下等の理由
により駆動軸3に旋回スクロール1側への過度の加速度
が生じた場合においても、ラップ1bが直立する鏡板1
aに直接衝撃荷重が加わらず、性能低下の要因である鏡
板1aの変形を抑えることが出来る。
【0027】スクロール圧縮機の高効率化を考えた場
合、旋回スクロール1と固定スクロール2のラップ1
b、2b間からの漏れ損失低減が必要である。そのため
には高精度な両スクロールの相対位置決めを行わねばな
らない。この高精度の相対位置決めの一実施例として以
下で説明する。
【0028】図3はその概略を示したものである。可動
水平面10に固定スクロール2の鏡板2a面を下方にし
て設置し、固定部クランプ11、可動部クランプ12で
固定している。この時、請求項1記載の構成にした場
合、上述のように必然的にボス部端面1eに対してつば
部端面3cが接する。この状態で駆動軸3を各方向に回
転させながら、旋回スクロール1と固定スクロール2を
相対的に移動させ、ラップ1b、2b間の各方向での隙
間を計測する。この計測された隙間から両スクロールの
理想的な相対位置を割り出し固定する。
【0029】この方法により、ラップ1b、2b間の隙
間を最適にすることが出来、実際のスクロール圧縮機の
運転状態での圧縮ガスの漏れ損失を低減することが出来
る。
【0030】ラップ1b、2b間の隙間を高精度に安定
して測定する実施例としては以下のものがある。図1に
おいて、つば部端面3cにクランク部3aに対して直角
な平面部を設けるとともに旋回スクロール1の鏡板1a
に平行な平面部をクランク軸受け1dのボス部端面1e
に設けるものがある。この構成により、旋回スクロール
1の鏡板1aに対してクランク部3aが正しく垂直に位
置するため、より高精度なラップ1b、2b間の隙間が
測定可能である。その結果、より高精度な両スクロール
の相対位置決めが出来る。
【0031】なお、上述したつば部端面3cおよびボス
部端面1eの平面部の一方または双方を研磨加工で仕上
げると、表面粗さを0.001mm、平行度を0.005
mm、直角度を0.005mm程度に加工することが可能と
なり、ラップ1b、2b間の隙間測定も0.001mmレ
ベルでの測定が実現でき、より理想状態の両スクロール
の相対位置決めが出来る。また、何らかの原因で駆動軸
3のつば部端面3cとクランク軸受け1dのボス部端面
1eが接触した場合でも、精度のよ良い広い平面部がス
ラスト軸受けとして作用して、機械損失の増大、磨耗等
を防ぐことが出来る。
【0032】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように、駆動軸
およびクランク部を小型にしても強度が確保でき信頼性
が向上するとともにスクロール圧縮機を小型化すること
が出来る。また、落下といった不測の事態が発生して
も、性能低下に起因する鏡板の変形を抑えることが出来
る。
【0033】さらに、固定スクロールと旋回スクロール
の高精度の相対位置決めが実現できることから、ラップ
間の漏れ損失を低減することが可能となりスクロール圧
縮機の高効率化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すスクロール圧縮機の縦
断面図
【図2】図1の要部拡大図
【図3】スクロールの相対位置決めの一実施例を示す図
【図4】従来のスクロール圧縮機の縦断面図
【符号の説明】
1 旋回スクロール 1a 鏡板 1b ラップ 1c 自転防止機構 1d クランク軸受け 1e ボス部端面 1f ボス部 2 固定スクロール 2a 鏡板 2b ラップ 3 駆動軸 3a クランク部 3b 給油穴 3c つば部端面 3d つば部 3e 駆動軸スラスト受け 3f クランク部端面 4 フレーム 5 モータ 6 密閉容器 7 中間室 8 バランスウェイト 9 スラスト軸受部材 10 可動水平面 11 固定部クランプ 12 可動部クランプ
フロントページの続き (72)発明者 飯田 登 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 河野 博之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 芦谷 博正 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山本 修一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 澤井 清 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 3H039 AA03 AA06 AA12 BB05 BB28 CC12 CC13 CC36

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】鏡板と、前記鏡板に直立した渦巻き状のラ
    ップからなる旋回スクロール及び固定スクロールと、前
    記旋回スクロールに旋回運動を与えるためのクランク部
    を有する駆動軸と、前記旋回スクロールの前記ラップと
    反対側の前記鏡板背面に前記クランク部が回転自在に嵌
    合するクランク軸受けと、前記旋回スクロールの自転防
    止機構と、前記両スクロールの前記ラップを互いに内側
    に向けて組み合わせ、各々の前記ラップと前記鏡板によ
    り形成される空間がスクロールの中心方向に移動するに
    従ってその容積を減少するように前記両スクロールが相
    対運動を行うスクロール圧縮機であって、前記クランク
    部と前記駆動軸の間に前記駆動軸外径より大なるつば部
    を有し、前記クランク部が挿入されるボス部が常に前記
    つば部外径端の内方にあり、前記クランク部側の前記つ
    ば部端面と前記ボス部端面間に軸方向隙間Aを、前記ク
    ランク部端面と前記クランク軸受け底部間に軸方向隙間
    Bを有し、前記軸方向隙間Bは前記軸方向隙間Aに対し
    て大なることを特徴とするスクロール圧縮機。
  2. 【請求項2】前記クランク部側の前記つば部端面に前記
    クランク部に対して直角な平面部を設けるとともに前記
    旋回スクロールの前記鏡板面に平行な平面部を前記ボス
    部端面に設けた請求項1記載のスクロール圧縮機。
  3. 【請求項3】前記クランク部側の前記つば部端面の平面
    部および前記ボス部端面の平面部の一方または双方を研
    磨加工で仕上げた請求項2記載のスクロール圧縮機。
  4. 【請求項4】請求項1〜3いずれか1項記載のスクロー
    ル圧縮機であって、前記ボス部端面と前記クランク部側
    のつば部端面が接した状態で、前記旋回スクロールと前
    記固定スクロールを相対的に移動させ位置決めを行い固
    定するスクロール圧縮機の組立方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1306167C (zh) * 2001-02-26 2007-03-21 蜗卷技术公司 校直涡卷压缩机构件的方法
CN100390417C (zh) * 2003-01-21 2008-05-28 富士通将军股份有限公司 涡旋式压缩机

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1306167C (zh) * 2001-02-26 2007-03-21 蜗卷技术公司 校直涡卷压缩机构件的方法
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