JPH0112951B2 - - Google Patents
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- JPH0112951B2 JPH0112951B2 JP61002461A JP246186A JPH0112951B2 JP H0112951 B2 JPH0112951 B2 JP H0112951B2 JP 61002461 A JP61002461 A JP 61002461A JP 246186 A JP246186 A JP 246186A JP H0112951 B2 JPH0112951 B2 JP H0112951B2
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- scroll
- shell
- oil
- oscillating
- space
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C17/00—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing
- F01C17/06—Arrangements for drive of co-operating members, e.g. for rotary piston and casing using cranks, universal joints or similar elements
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、固定スクロールと揺動スクロール
とを組合わせて用いるスクロール圧縮機に関し、
特に高圧シエルタイプのスクロール圧縮機の改良
に関するものである。 〔従来の技術〕 この発明の詳細説明に先立つて、まず半円弧を
接続させて形成されるスクロールを用いたスクロ
ール圧縮機の構成とその作用について簡単に述べ
る。 第１図は半円弧を順次に接続させて形成される
スクロールを示している。すなわち、この第１図
において、スクロール１は、点Ｏを中心に半径
（ａ−ｔ）／２および（ａ＋ｔ）／２の各々半円
を描き、続いて前記点Ｏからａ／２だけ離れた点
O′を中心に前記各半円弧の反対側に半径（2a−
ｔ）／２および（2a＋ｔ）／２の各半円を描き、
以下これを繰り返して、この第１図の例では、基
本ピツチａ、歯厚ｔの４つの半円弧群を順次にス
クロール状に接続して形成される。そしてこのよ
うな形状構成を以下２巻きのスクロールと呼ぶ。
なおこのスクロール１の最小半円弧の端末は、歯
厚ｔを直径とする半円弧におさめられている。 また第２図は前記第１図に示したスクロールの
１組を組合わせて構成したスクロール圧縮機の作
動の態様を原理的に示しており、この第２図にお
いて、２は固定側スクロール、３はこの固定側ス
クロール２に対称的に組合わされた揺動側スクロ
ールである。 こゝで前記固定側スクロール２は配置位置にお
いて静止固定されていて、その前記点Ｏに対応す
る中心O1は不動であり、またこの固定側スクロ
ール２に対して揺動側スクロール３は、その組合
わせ配置により、固定側スクロール２との間に、
閉ざされた円弧状空間からなる圧縮室４および５
が形成されている。 そして前記揺動側スクロール３の前記点O′に
対応する中心O2を、前記固定側スクロール２の
前記点O′に対応する不動な点Ａのまわりに、O2
−Ａの距離をａ／２−ｔに保持し、かつその姿勢
を変えることなく回動、すなわち、揺動あるいは
公転させると、この第２図に0゜、90゜、180゜、270゜
の各角位置で示したように、前記圧縮室４，５
は、一旦外周部に開口されたのち、次第に中心部
に向つて容積を減じてゆき、取扱う圧縮対象が流
体であれば、点線で示した吐出口３１からその流
体を取出すことができる。なおこの作動に際し
て、揺動側スクロール３のスクロール外端中心の
点Ｂは、固定側スクロール２の前記不動な点Ａと
中心O1とを結ぶ線Ｄ−D′上の不動な点Ｃのまわ
りに、半径ａ／２−ｔの円運動を行なうことにな
る。 このようにして１組のスクロールの対称的な組
合わせによつて圧縮機を構成できるのである。 ところで、この種のスクロール圧縮機として
は、米国特許第4065279号が知られているが、こ
れによれば、主軸を介して電動モータにより圧縮
部を駆動させるスクロール圧縮機において、圧縮
部を上部に、モータを下部に配置しこれらを密閉
シエル内に収納し密閉シエル内空間に外部より吸
入ガスを導入し、モータを冷却した後圧縮部に吸
引され圧縮部で圧縮された後、圧縮部吐出口より
密閉シエルに接続された吐出管より排出される。
いわゆる、低圧シユルタイプ冷媒圧縮機が記載さ
れている。また、各摺動部への給油はシエル底部
に溜められた油に主軸下端部が浸漬され、この主
軸中に偏心して軸方向に設けられた給油穴より、
軸が回転することにより遠心ポンプ作用によつて
いる。 しかし、上記給油穴はその上端部が揺動スクロ
ール結合部に開口しているため効果的なガス抜き
通路が確保できないので、起動時の給油遅れを生
じやすく軸受信頼性の低下という問題点が生ず
る。更に、遠心ポンプ給油の場合、その給油量
は、軸の回転数が下がると低下していくので、回
転数制御時、その低速回転域は、主軸径によつて
規制を受ける。 また、揺動スクロールを軸方向に支承するスラ
スト軸受、及び自転防止機構への給油は、揺動ス
クロールと主軸の結合部より排出された油の飛散
によつてのみ行なわれるため十分な潤滑が期待で
きない、更に、圧縮部への油の流入は積極的に行
なわれないため油シールはむずかしく特別なシー
ル装置を必要とし、構成が全体に複雑になるなど
の欠点があつた。 〔発明の概要〕 この発明は、圧縮室から吐出された高圧ガスを
シエル内に排出してシエル内を高圧雰囲気にする
と共にシエル底部の油溜と揺動スクロールの台板
の背面側に形成された空間へクランク軸と揺動ス
クロールとの結合部を介して差圧給油するように
し、さらに、空間から圧縮室へ差圧給油するよう
に構成して上記欠点を除去すべくなされたもので
ある。 〔発明の実施例〕 この発明のスクロール圧縮機の実施例について
説明する。 第３図ないし第６図は前記した揺動側スクロー
ル３の一実施例を示しており、また第７図および
第８図はこの揺動側スクロール３の支持ならびに
揺動機構の一実施例を示している。 これらの第３図ないし第６図において、揺動側
スクロール３は、揺動スクロール歯６と、この揺
動スクロール歯６を一方の面に突設させた揺動ス
クロール台板７と、他方の面に延長させた揺動ス
クロール軸８と、同様に他方の面に同心円上で等
角間隔をおいて形成された揺動ガイド凹部９と、
揺動スクロールバランサ１０とからなつており、
かつ符号１１は前記揺動スクロール歯６の内面仮
想延長線である。 また第７図および第８図において、前記揺動側
スクロール３の揺動ガイド凹部９に対し、これよ
りも小径の軸端を各々に遊嵌させた各ガイドピン
１２は、本体１３のフランジ部１３ａに前記各凹
部９に対応して形成した各ガイドピン孔１４に支
持されると共に、その先端のスラスト軸受面１５
に前記揺動スクロール台板７が接し、かつ本体１
３中央の突出部１３ｂにその両側に亘つて穿設さ
れた軸孔１６に回転自在に枢支されたクランク軸
１７の偏心孔１８に前記揺動スクロール軸８が枢
支してある。従つて、クランク軸が回転すると軸
孔１６の内周面とクランク軸１７の外周面との間
に摺動面２４が形成される。１９はクランク軸１
７の中心点Ｊを通つてその一端と偏心孔１８とを
連通する油孔（油路）、２０，２１は油孔１９と
摺動面２４とを連通する径方向の複数個の油孔
で、突出部１３ｂの端部側で互いに軸線方向に離
間して穿設されている。２２はスラスト軸受面１
５に設けられた油溝、２３は偏心孔１８の内面に
設けられた油溝である。 従つてこれらの第３図ないし第８図実施例によ
ると、揺動側スクロール３は、揺動スクロール軸
８がクランク軸１７の偏心孔１８に、また各揺動
ガイド凹部９が各ガイドピン１２に各々拘束され
ているために、クランク軸１７が第９図に示すよ
うに0゜→90゜→180゜→270゜と回転するにつれて、揺
動スクロール３は前記第２図においても示したよ
うに、相対姿勢をそのまゝにして揺動を行なうこ
とになる。 しかしこの揺動に際して、クランク軸１７の中
心Ｊと揺動スクロール軸８の中心Ｋとの間隔は、
第２図での説明と同様にａ／２−ｔに保持する必
要があり、これを実現させるためには、第９図に
示したように、ガイドピン１２の直径をｂとする
と、揺動ガイド凹部９の直径をａ＋ｂ−2tとしな
ければならない。 なおまた前記第３図、第５図において、Ｅ〜
E′，Ｆ〜F′およびＧ〜G′は各々基線、Ｋは揺動ス
クロール軸の中心、ｈは揺動スクロール歯高、Ｉ
はバランサのないときの揺動スクロール歯部分の
重心位置である。 すなわち、このようにして少なくとも３個所以
上の揺動ガイド凹部９と、これに遊嵌係合される
各ガイドピン１２とによつて、所期の揺動軌道を
構成できるのである。 こゝで前記第３図ないし第６図実施例の構成に
よる揺動側スクロール３のバランシングについて
みると、図示からも明らかなように、揺動スクロ
ール歯６の部分のみの重心は、基線Ｇ〜G′上の
Ｉ点付近に位置することになる。これはスクロー
ル歯の形状が対称的でないことに基因する。そし
てもしこの揺動側スクロール３を、バランサ１０
の無い状態で前記のように揺動運動させるとする
と、前記第７図および第８図のクランク軸１７の
中心Ｊのまわりに一定偏心位置を占めて回転され
るのではなく、別の中心のまわりに偏心回転運動
を行なうことになるもので、これは揺動側スクロ
ール３が揺動運動を行なうためで、このような場
合にバランシングをとることは非常に困難とな
る。 このために実施例にはバランサ１０を設けて、
これらのスクロール歯６とバランサ１０との合重
心点が揺動スクロール軸の中心Ｋに一致するよう
にさせるもので、これには作動を阻害しないため
に、仮想延長線１１の外側にあつて、スクロール
歯高ｈと同一高さにして高さ方向の重心位置をも
一致させた形状とし、かつその質量を選択すれば
よく、これによつて揺動スクロール３の全体の重
心がＫに等しくなり、かつクランク軸の中心Ｊの
まわりにバランシングをとつた偏心回転を行なわ
せ得るのである。 つゞいて前記クランク軸１７の詳細は、第１０
図ないし第１２図に示したとおりであつて、軸部
基端側は段付けにより電動機取付け部２６とさ
れ、かつ軸部外周に油溝２７を形成させると共
に、軸先端部の鍔部２８で前記軸孔１６からの脱
落を防止している。従つて、鍔部２８と軸孔１６
との接合面を摺動面としてクランク軸１７が回転
自在なため第１５図に示すように鍔部２８の周囲
に空間２５が形成されている。 ついでまた前記揺動側スクロール３に組合わさ
れる固定側スクロール２の一実施例を第１３図お
よび第１４図に示し、特にその吐出口の位置と大
きさとについて述べる。 これらの第１３図および第１４図において、固
定側スクロール２は、固定スクロール歯２９と、
この固定スクロール歯２９を前記揺動スクロール
歯６に対応して一方の面に突設させた固定スクロ
ール台板３０とからなつており、次に示す位置、
形状および大きさを有する吐出口３１を形成して
ある。こゝで前記固定スクロール歯２９は揺動ス
クロール歯６に等しい歯高ｈとされ、かつ吐出口
３１は中心点から間隔ｃだけ偏心して直径ｄを有
している。 この固定側スクロール２の構成において、吐出
口３１の直径ｄは、前記第２図からも明らかなよ
うに、少なくともスクロール歯厚ｔよりも小さく
して吐出流体のシールを行なえる大きさとし、か
つ第２図圧縮室４内の流体を完全に吐出させるた
めに、その中心は基線Ｎ〜N′上にあつて、内周
の点ｐを固定スクロール歯２９の最内縁に接して
いる必要がある。 すなわち、この吐出口３１の諸元に対する要請
は、スクロール台板３０の中心から所定の間隔ｃ
（ａ／２−ｔ≦ｃ＜ａ−ｔ／２）だけ偏心し、か
つその中心が台板中心とスクロール歯最内縁とを
結ぶ基線Ｎ〜N′上にあり、開口内周の点ｐがス
クロール歯最内縁に接した位置を占めると共に、
直径ｄ（ｄ＝ａ−ｔ−2cあるいは０＜ｄ≦ｔ）を
もつ円形状のものであることにほかならない。 こゝで前述した各構成を組み上げてなるスクロ
ール圧縮機構の一実施例は、第１５図および第１
６図に示すとおりであつて、前記本体１３のフラ
ンジ外縁部にシリンダ３２を配し、このシリンダ
３２には吸入口３３を形成して吸入空間３４に連
通させると共に、固定側スクロール２を合わせて
ボルト穴３５よりボルト３６で結合したものであ
り、このシリンダ３２は固定側および揺動側スク
ロール２，３相互の軸方向高さならびに隙間を調
節して設定する役割りをも果している。Ｐ−P′，
Ｑ−Q′は基線である。 さらにこのように構成されるスクロール圧縮機
構に電動機を組込んで密閉形式としたスクロール
圧縮機を第１７図に示してある。 第１７図は密閉形式のシエル内を吐出側圧力に
保持した、いわゆる高圧シエルタイプの一実施例
によるスクロール圧縮機を示しており、この第１
７図において、電動機を構成するロータ３７は第
１８図からも明らかなようにエンドリング３８お
よびバランスウエイト３９を有し、かつステータ
４０はコイルエンド４１を有していて、こゝにい
わゆる、カゴ形誘導電動機をなしており、また全
体を密閉するシエル４２の内側上部に周設した取
付けフランジ４３には、前記したスクロール圧縮
機構をそのボルト３６により取付けると共に、シ
エル４２を貫通して導入した吸入管４４を前記吸
入口３３に接続させ、かつシエル４２からは吐出
管４５を取出してあり、さらに前記取付けフラン
ジ４３にシエル内空間４７ａ，４７ｂを連通させ
る連通口４６を形成し、シエル内底部の油溜めに
は潤滑油４８を貯溜させてある。そして前記ステ
ータ４０のリード線４９はハーメチツク端子５０
を介してシエル外部に取出し、このステータ４０
をシエル４２の内面に間隙５１を介して固定さ
せ、かつ前記ロータ３７はステータ４０との間に
エアギヤツプ５２を介して対設されるように、そ
の中心部の取付け孔５３を前記クランク軸１７の
取付け部２６に、例えば焼嵌めなどにより固定さ
せたものである。 従つてこの第１７図実施例では、電動機への通
電によつてクランク軸１７が回転駆動されると、
偏心孔１８に回転自在に嵌装されている軸８によ
り、揺動スクロール３がその凹部９を遊嵌係合さ
せたガイドピン１２に案内されて、前記第２図に
示した揺動運動を行ない、吸入管４４から吸入空
間３４に至つている気体を吸入し、圧縮室４，５
で圧縮して吐出口３１からシエル内空間４７ａに
吐出させ、かつ吐出管４５より外部に導出できる
のである。 しかしてこの圧縮作業中、シエル内空間４７ｂ
は連通口４６を介して吐出ガスが流通して吐出圧
の高圧雰囲気になる。従つて、シエル内空間４７
ｂに働いている吐出圧によつて、シエル内底部の
油溜めに貯蔵されている潤滑油４８は、単線矢印
に示すように各油孔１９，２０，２１および油溝
２２，２３，２７から各潤滑部に供給され、摺動
面での摩耗による損失が少なくなる。すなわち、
油孔１９を通じて揺動スクロール軸８と偏心孔１
８との結合部に至つた潤滑油及び油孔１９から油
孔２０，２１へ至つた潤滑油は、油孔２３及び揺
動スクロール軸８とクランク軸１７の偏心孔１８
との摺動面へ、油溝２７及び本体１３の軸孔１６
とクランク軸１７の外周との摺動面へ至る過程に
おいて絞られて減圧し、空間２５は吐出ガス圧よ
りも低圧になるので、その差圧によつて潤滑油が
流通する。さらに、空間２５に至つた潤滑油は、
油溝２２及びスラスト軸受面７で絞られ、ある程
度の圧力損失を伴なつて最も圧力の低い吸入空間
に至る。そして、潤滑油は、吸入気体と一緒に固
定および揺動スクロール歯２９，６間のシールを
なしてシエル内空間４７ａに吐出され、圧縮気体
と分離されて再度シエル内底部に戻る。すなわ
ち、このようにして差圧を利用したポンピングに
より、潤滑油、油シールおよび油分離作用を行な
う。特に圧縮作動に際して揺動側スクロール３に
は、圧縮室４，５での圧縮作用に伴なつてその台
板７と、本体１３のスラスト軸受面１５との間に
スラスト負荷が発生するが、油溝２２への給油圧
力によつて負荷々重を軽減できるのである。 なお前記バランスウエイト３９は、クランク軸
１７の回転中心Ｊの回りに偏心運動を行なう揺動
側スクロール３のバランシングを行なう。 〔発明の効果〕 以上のようにこの発明では、圧縮室から吐出さ
れた高圧ガスをシエル内に排出してシエル内を高
圧雰囲気にすると共にシエル底部の油溜めの潤滑
油を揺動スクロールの台板の背面側に形成された
空間へ、油路およびクランク軸と揺動スクロール
との結合部を介して差圧給油するようにしたの
で、寸法的規制を受けることもなく、クランク軸
径を小さくできると共に回転数の影響も受けず安
定した給油を確保できる。又、クランク軸と揺動
スクロール軸との結合部を潤滑すると共に台板と
各歯の先端間及び各歯間を充分供給するので、シ
ール効果が高められ、かつ機械加工精度も比較的
低いもので機能を達成することができる。
とを組合わせて用いるスクロール圧縮機に関し、
特に高圧シエルタイプのスクロール圧縮機の改良
に関するものである。 〔従来の技術〕 この発明の詳細説明に先立つて、まず半円弧を
接続させて形成されるスクロールを用いたスクロ
ール圧縮機の構成とその作用について簡単に述べ
る。 第１図は半円弧を順次に接続させて形成される
スクロールを示している。すなわち、この第１図
において、スクロール１は、点Ｏを中心に半径
（ａ−ｔ）／２および（ａ＋ｔ）／２の各々半円
を描き、続いて前記点Ｏからａ／２だけ離れた点
O′を中心に前記各半円弧の反対側に半径（2a−
ｔ）／２および（2a＋ｔ）／２の各半円を描き、
以下これを繰り返して、この第１図の例では、基
本ピツチａ、歯厚ｔの４つの半円弧群を順次にス
クロール状に接続して形成される。そしてこのよ
うな形状構成を以下２巻きのスクロールと呼ぶ。
なおこのスクロール１の最小半円弧の端末は、歯
厚ｔを直径とする半円弧におさめられている。 また第２図は前記第１図に示したスクロールの
１組を組合わせて構成したスクロール圧縮機の作
動の態様を原理的に示しており、この第２図にお
いて、２は固定側スクロール、３はこの固定側ス
クロール２に対称的に組合わされた揺動側スクロ
ールである。 こゝで前記固定側スクロール２は配置位置にお
いて静止固定されていて、その前記点Ｏに対応す
る中心O1は不動であり、またこの固定側スクロ
ール２に対して揺動側スクロール３は、その組合
わせ配置により、固定側スクロール２との間に、
閉ざされた円弧状空間からなる圧縮室４および５
が形成されている。 そして前記揺動側スクロール３の前記点O′に
対応する中心O2を、前記固定側スクロール２の
前記点O′に対応する不動な点Ａのまわりに、O2
−Ａの距離をａ／２−ｔに保持し、かつその姿勢
を変えることなく回動、すなわち、揺動あるいは
公転させると、この第２図に0゜、90゜、180゜、270゜
の各角位置で示したように、前記圧縮室４，５
は、一旦外周部に開口されたのち、次第に中心部
に向つて容積を減じてゆき、取扱う圧縮対象が流
体であれば、点線で示した吐出口３１からその流
体を取出すことができる。なおこの作動に際し
て、揺動側スクロール３のスクロール外端中心の
点Ｂは、固定側スクロール２の前記不動な点Ａと
中心O1とを結ぶ線Ｄ−D′上の不動な点Ｃのまわ
りに、半径ａ／２−ｔの円運動を行なうことにな
る。 このようにして１組のスクロールの対称的な組
合わせによつて圧縮機を構成できるのである。 ところで、この種のスクロール圧縮機として
は、米国特許第4065279号が知られているが、こ
れによれば、主軸を介して電動モータにより圧縮
部を駆動させるスクロール圧縮機において、圧縮
部を上部に、モータを下部に配置しこれらを密閉
シエル内に収納し密閉シエル内空間に外部より吸
入ガスを導入し、モータを冷却した後圧縮部に吸
引され圧縮部で圧縮された後、圧縮部吐出口より
密閉シエルに接続された吐出管より排出される。
いわゆる、低圧シユルタイプ冷媒圧縮機が記載さ
れている。また、各摺動部への給油はシエル底部
に溜められた油に主軸下端部が浸漬され、この主
軸中に偏心して軸方向に設けられた給油穴より、
軸が回転することにより遠心ポンプ作用によつて
いる。 しかし、上記給油穴はその上端部が揺動スクロ
ール結合部に開口しているため効果的なガス抜き
通路が確保できないので、起動時の給油遅れを生
じやすく軸受信頼性の低下という問題点が生ず
る。更に、遠心ポンプ給油の場合、その給油量
は、軸の回転数が下がると低下していくので、回
転数制御時、その低速回転域は、主軸径によつて
規制を受ける。 また、揺動スクロールを軸方向に支承するスラ
スト軸受、及び自転防止機構への給油は、揺動ス
クロールと主軸の結合部より排出された油の飛散
によつてのみ行なわれるため十分な潤滑が期待で
きない、更に、圧縮部への油の流入は積極的に行
なわれないため油シールはむずかしく特別なシー
ル装置を必要とし、構成が全体に複雑になるなど
の欠点があつた。 〔発明の概要〕 この発明は、圧縮室から吐出された高圧ガスを
シエル内に排出してシエル内を高圧雰囲気にする
と共にシエル底部の油溜と揺動スクロールの台板
の背面側に形成された空間へクランク軸と揺動ス
クロールとの結合部を介して差圧給油するように
し、さらに、空間から圧縮室へ差圧給油するよう
に構成して上記欠点を除去すべくなされたもので
ある。 〔発明の実施例〕 この発明のスクロール圧縮機の実施例について
説明する。 第３図ないし第６図は前記した揺動側スクロー
ル３の一実施例を示しており、また第７図および
第８図はこの揺動側スクロール３の支持ならびに
揺動機構の一実施例を示している。 これらの第３図ないし第６図において、揺動側
スクロール３は、揺動スクロール歯６と、この揺
動スクロール歯６を一方の面に突設させた揺動ス
クロール台板７と、他方の面に延長させた揺動ス
クロール軸８と、同様に他方の面に同心円上で等
角間隔をおいて形成された揺動ガイド凹部９と、
揺動スクロールバランサ１０とからなつており、
かつ符号１１は前記揺動スクロール歯６の内面仮
想延長線である。 また第７図および第８図において、前記揺動側
スクロール３の揺動ガイド凹部９に対し、これよ
りも小径の軸端を各々に遊嵌させた各ガイドピン
１２は、本体１３のフランジ部１３ａに前記各凹
部９に対応して形成した各ガイドピン孔１４に支
持されると共に、その先端のスラスト軸受面１５
に前記揺動スクロール台板７が接し、かつ本体１
３中央の突出部１３ｂにその両側に亘つて穿設さ
れた軸孔１６に回転自在に枢支されたクランク軸
１７の偏心孔１８に前記揺動スクロール軸８が枢
支してある。従つて、クランク軸が回転すると軸
孔１６の内周面とクランク軸１７の外周面との間
に摺動面２４が形成される。１９はクランク軸１
７の中心点Ｊを通つてその一端と偏心孔１８とを
連通する油孔（油路）、２０，２１は油孔１９と
摺動面２４とを連通する径方向の複数個の油孔
で、突出部１３ｂの端部側で互いに軸線方向に離
間して穿設されている。２２はスラスト軸受面１
５に設けられた油溝、２３は偏心孔１８の内面に
設けられた油溝である。 従つてこれらの第３図ないし第８図実施例によ
ると、揺動側スクロール３は、揺動スクロール軸
８がクランク軸１７の偏心孔１８に、また各揺動
ガイド凹部９が各ガイドピン１２に各々拘束され
ているために、クランク軸１７が第９図に示すよ
うに0゜→90゜→180゜→270゜と回転するにつれて、揺
動スクロール３は前記第２図においても示したよ
うに、相対姿勢をそのまゝにして揺動を行なうこ
とになる。 しかしこの揺動に際して、クランク軸１７の中
心Ｊと揺動スクロール軸８の中心Ｋとの間隔は、
第２図での説明と同様にａ／２−ｔに保持する必
要があり、これを実現させるためには、第９図に
示したように、ガイドピン１２の直径をｂとする
と、揺動ガイド凹部９の直径をａ＋ｂ−2tとしな
ければならない。 なおまた前記第３図、第５図において、Ｅ〜
E′，Ｆ〜F′およびＧ〜G′は各々基線、Ｋは揺動ス
クロール軸の中心、ｈは揺動スクロール歯高、Ｉ
はバランサのないときの揺動スクロール歯部分の
重心位置である。 すなわち、このようにして少なくとも３個所以
上の揺動ガイド凹部９と、これに遊嵌係合される
各ガイドピン１２とによつて、所期の揺動軌道を
構成できるのである。 こゝで前記第３図ないし第６図実施例の構成に
よる揺動側スクロール３のバランシングについて
みると、図示からも明らかなように、揺動スクロ
ール歯６の部分のみの重心は、基線Ｇ〜G′上の
Ｉ点付近に位置することになる。これはスクロー
ル歯の形状が対称的でないことに基因する。そし
てもしこの揺動側スクロール３を、バランサ１０
の無い状態で前記のように揺動運動させるとする
と、前記第７図および第８図のクランク軸１７の
中心Ｊのまわりに一定偏心位置を占めて回転され
るのではなく、別の中心のまわりに偏心回転運動
を行なうことになるもので、これは揺動側スクロ
ール３が揺動運動を行なうためで、このような場
合にバランシングをとることは非常に困難とな
る。 このために実施例にはバランサ１０を設けて、
これらのスクロール歯６とバランサ１０との合重
心点が揺動スクロール軸の中心Ｋに一致するよう
にさせるもので、これには作動を阻害しないため
に、仮想延長線１１の外側にあつて、スクロール
歯高ｈと同一高さにして高さ方向の重心位置をも
一致させた形状とし、かつその質量を選択すれば
よく、これによつて揺動スクロール３の全体の重
心がＫに等しくなり、かつクランク軸の中心Ｊの
まわりにバランシングをとつた偏心回転を行なわ
せ得るのである。 つゞいて前記クランク軸１７の詳細は、第１０
図ないし第１２図に示したとおりであつて、軸部
基端側は段付けにより電動機取付け部２６とさ
れ、かつ軸部外周に油溝２７を形成させると共
に、軸先端部の鍔部２８で前記軸孔１６からの脱
落を防止している。従つて、鍔部２８と軸孔１６
との接合面を摺動面としてクランク軸１７が回転
自在なため第１５図に示すように鍔部２８の周囲
に空間２５が形成されている。 ついでまた前記揺動側スクロール３に組合わさ
れる固定側スクロール２の一実施例を第１３図お
よび第１４図に示し、特にその吐出口の位置と大
きさとについて述べる。 これらの第１３図および第１４図において、固
定側スクロール２は、固定スクロール歯２９と、
この固定スクロール歯２９を前記揺動スクロール
歯６に対応して一方の面に突設させた固定スクロ
ール台板３０とからなつており、次に示す位置、
形状および大きさを有する吐出口３１を形成して
ある。こゝで前記固定スクロール歯２９は揺動ス
クロール歯６に等しい歯高ｈとされ、かつ吐出口
３１は中心点から間隔ｃだけ偏心して直径ｄを有
している。 この固定側スクロール２の構成において、吐出
口３１の直径ｄは、前記第２図からも明らかなよ
うに、少なくともスクロール歯厚ｔよりも小さく
して吐出流体のシールを行なえる大きさとし、か
つ第２図圧縮室４内の流体を完全に吐出させるた
めに、その中心は基線Ｎ〜N′上にあつて、内周
の点ｐを固定スクロール歯２９の最内縁に接して
いる必要がある。 すなわち、この吐出口３１の諸元に対する要請
は、スクロール台板３０の中心から所定の間隔ｃ
（ａ／２−ｔ≦ｃ＜ａ−ｔ／２）だけ偏心し、か
つその中心が台板中心とスクロール歯最内縁とを
結ぶ基線Ｎ〜N′上にあり、開口内周の点ｐがス
クロール歯最内縁に接した位置を占めると共に、
直径ｄ（ｄ＝ａ−ｔ−2cあるいは０＜ｄ≦ｔ）を
もつ円形状のものであることにほかならない。 こゝで前述した各構成を組み上げてなるスクロ
ール圧縮機構の一実施例は、第１５図および第１
６図に示すとおりであつて、前記本体１３のフラ
ンジ外縁部にシリンダ３２を配し、このシリンダ
３２には吸入口３３を形成して吸入空間３４に連
通させると共に、固定側スクロール２を合わせて
ボルト穴３５よりボルト３６で結合したものであ
り、このシリンダ３２は固定側および揺動側スク
ロール２，３相互の軸方向高さならびに隙間を調
節して設定する役割りをも果している。Ｐ−P′，
Ｑ−Q′は基線である。 さらにこのように構成されるスクロール圧縮機
構に電動機を組込んで密閉形式としたスクロール
圧縮機を第１７図に示してある。 第１７図は密閉形式のシエル内を吐出側圧力に
保持した、いわゆる高圧シエルタイプの一実施例
によるスクロール圧縮機を示しており、この第１
７図において、電動機を構成するロータ３７は第
１８図からも明らかなようにエンドリング３８お
よびバランスウエイト３９を有し、かつステータ
４０はコイルエンド４１を有していて、こゝにい
わゆる、カゴ形誘導電動機をなしており、また全
体を密閉するシエル４２の内側上部に周設した取
付けフランジ４３には、前記したスクロール圧縮
機構をそのボルト３６により取付けると共に、シ
エル４２を貫通して導入した吸入管４４を前記吸
入口３３に接続させ、かつシエル４２からは吐出
管４５を取出してあり、さらに前記取付けフラン
ジ４３にシエル内空間４７ａ，４７ｂを連通させ
る連通口４６を形成し、シエル内底部の油溜めに
は潤滑油４８を貯溜させてある。そして前記ステ
ータ４０のリード線４９はハーメチツク端子５０
を介してシエル外部に取出し、このステータ４０
をシエル４２の内面に間隙５１を介して固定さ
せ、かつ前記ロータ３７はステータ４０との間に
エアギヤツプ５２を介して対設されるように、そ
の中心部の取付け孔５３を前記クランク軸１７の
取付け部２６に、例えば焼嵌めなどにより固定さ
せたものである。 従つてこの第１７図実施例では、電動機への通
電によつてクランク軸１７が回転駆動されると、
偏心孔１８に回転自在に嵌装されている軸８によ
り、揺動スクロール３がその凹部９を遊嵌係合さ
せたガイドピン１２に案内されて、前記第２図に
示した揺動運動を行ない、吸入管４４から吸入空
間３４に至つている気体を吸入し、圧縮室４，５
で圧縮して吐出口３１からシエル内空間４７ａに
吐出させ、かつ吐出管４５より外部に導出できる
のである。 しかしてこの圧縮作業中、シエル内空間４７ｂ
は連通口４６を介して吐出ガスが流通して吐出圧
の高圧雰囲気になる。従つて、シエル内空間４７
ｂに働いている吐出圧によつて、シエル内底部の
油溜めに貯蔵されている潤滑油４８は、単線矢印
に示すように各油孔１９，２０，２１および油溝
２２，２３，２７から各潤滑部に供給され、摺動
面での摩耗による損失が少なくなる。すなわち、
油孔１９を通じて揺動スクロール軸８と偏心孔１
８との結合部に至つた潤滑油及び油孔１９から油
孔２０，２１へ至つた潤滑油は、油孔２３及び揺
動スクロール軸８とクランク軸１７の偏心孔１８
との摺動面へ、油溝２７及び本体１３の軸孔１６
とクランク軸１７の外周との摺動面へ至る過程に
おいて絞られて減圧し、空間２５は吐出ガス圧よ
りも低圧になるので、その差圧によつて潤滑油が
流通する。さらに、空間２５に至つた潤滑油は、
油溝２２及びスラスト軸受面７で絞られ、ある程
度の圧力損失を伴なつて最も圧力の低い吸入空間
に至る。そして、潤滑油は、吸入気体と一緒に固
定および揺動スクロール歯２９，６間のシールを
なしてシエル内空間４７ａに吐出され、圧縮気体
と分離されて再度シエル内底部に戻る。すなわ
ち、このようにして差圧を利用したポンピングに
より、潤滑油、油シールおよび油分離作用を行な
う。特に圧縮作動に際して揺動側スクロール３に
は、圧縮室４，５での圧縮作用に伴なつてその台
板７と、本体１３のスラスト軸受面１５との間に
スラスト負荷が発生するが、油溝２２への給油圧
力によつて負荷々重を軽減できるのである。 なお前記バランスウエイト３９は、クランク軸
１７の回転中心Ｊの回りに偏心運動を行なう揺動
側スクロール３のバランシングを行なう。 〔発明の効果〕 以上のようにこの発明では、圧縮室から吐出さ
れた高圧ガスをシエル内に排出してシエル内を高
圧雰囲気にすると共にシエル底部の油溜めの潤滑
油を揺動スクロールの台板の背面側に形成された
空間へ、油路およびクランク軸と揺動スクロール
との結合部を介して差圧給油するようにしたの
で、寸法的規制を受けることもなく、クランク軸
径を小さくできると共に回転数の影響も受けず安
定した給油を確保できる。又、クランク軸と揺動
スクロール軸との結合部を潤滑すると共に台板と
各歯の先端間及び各歯間を充分供給するので、シ
ール効果が高められ、かつ機械加工精度も比較的
低いもので機能を達成することができる。
第１図は半径の異なる半円弧を順次スクロール
状に接続してなるスクロールの説明図、第２図は
同上１組のスクロールを相互に組合わせて構成す
るスクロール圧縮機構の作動図、第３図および第
４図は揺動側スクロールの平面および底面図、第
５図および第６図は第３図Ｅ−E′およびＦ−Ｈ−
G′部の各々断面図、第７図は揺動側スクロール
の支持ならびに揺動機構を示す要部を縦断した正
面図、第８図は同上支持部の平面図、第９図は揺
動機構の作動図、第１０図、第１１図および第１
２図はクランク軸の側面断面図および端面図、第
１３図は固定側スクロールの平面図、第１４図は
第１３図Ｎ−N′部の断面図、第１５図および第
１６図はスクロール圧縮機構の一実施例による相
互にＰ−P′およびＱ−Q′部の各々側断面および平
断面図、第１７図は高圧シエルタイプの一実施例
によるスクロール圧縮機を示す縦断面図、第１８
図はクランク軸に組合わされる電動機ロータを示
す斜視図である。 １……スクロール、２および３……固定側およ
び揺動側スクロール、４，５……圧縮室、６……
揺動スクロール歯、７……揺動スクロール台板、
８……揺動スクロール軸、１３……本体、１５…
…スラスト軸受面、１６……軸孔、１７……クラ
ンク軸、１８……偏心孔、１９……油孔（油路）、
２０，２１……油孔、２２，２３，２７……油
溝、２５……空間、２８……鍔部、２９……固定
スクロール歯、３０……固定スクロール台板、３
１……吐出口、３２……シリンダ、３３……吸入
口、３４……吸入空間、３７……ロータ、４０…
…ステータ、４２……シエル、４３……取付けフ
ランジ、４４……吸入管、４５……吐出管、４６
……連通口、４７ａ，４７ｂ……シエル内空間、
４８……潤滑油。
状に接続してなるスクロールの説明図、第２図は
同上１組のスクロールを相互に組合わせて構成す
るスクロール圧縮機構の作動図、第３図および第
４図は揺動側スクロールの平面および底面図、第
５図および第６図は第３図Ｅ−E′およびＦ−Ｈ−
G′部の各々断面図、第７図は揺動側スクロール
の支持ならびに揺動機構を示す要部を縦断した正
面図、第８図は同上支持部の平面図、第９図は揺
動機構の作動図、第１０図、第１１図および第１
２図はクランク軸の側面断面図および端面図、第
１３図は固定側スクロールの平面図、第１４図は
第１３図Ｎ−N′部の断面図、第１５図および第
１６図はスクロール圧縮機構の一実施例による相
互にＰ−P′およびＱ−Q′部の各々側断面および平
断面図、第１７図は高圧シエルタイプの一実施例
によるスクロール圧縮機を示す縦断面図、第１８
図はクランク軸に組合わされる電動機ロータを示
す斜視図である。 １……スクロール、２および３……固定側およ
び揺動側スクロール、４，５……圧縮室、６……
揺動スクロール歯、７……揺動スクロール台板、
８……揺動スクロール軸、１３……本体、１５…
…スラスト軸受面、１６……軸孔、１７……クラ
ンク軸、１８……偏心孔、１９……油孔（油路）、
２０，２１……油孔、２２，２３，２７……油
溝、２５……空間、２８……鍔部、２９……固定
スクロール歯、３０……固定スクロール台板、３
１……吐出口、３２……シリンダ、３３……吸入
口、３４……吸入空間、３７……ロータ、４０…
…ステータ、４２……シエル、４３……取付けフ
ランジ、４４……吸入管、４５……吐出管、４６
……連通口、４７ａ，４７ｂ……シエル内空間、
４８……潤滑油。
Claims (1)
- １ 密閉形式のシエル４２と、このシエル４２内
を上下に仕切るように取付けられかつ上下方向に
貫通する軸孔１６を有する本体１３と、この本体
１３の軸孔１６内に回転自在に挿入して支承され
るクランク軸１７と、このクランク軸１７の上端
部に結合された台板７とスクロール状の歯６とを
有し前記シエル４２内に配設された揺動スクロー
ル３と、この揺動スクロール３の台板７に対向す
る台板３０と前記揺動スクロール３の歯６と組合
わされ揺動運動に伴なあてスクロール状に移動し
つつ容積が変化する圧縮室４，５を形成するスク
ロール状の歯２９とを有し前記シエル４２内に配
設された固定スクロール２とを備え、前記固定ス
クロール２および揺動スクロール３は、前記シエ
ル４２底部の油溜め内に貯溜されている潤滑油４
８の油面よりも高い位置に配設されるとともに、
前記圧縮室４，５から吐出された高圧ガスを前記
潤滑油４８の油面上方のシエル４２内空間に導入
する連通路４６が設けられており、前記クランク
軸１７には、前記揺動スクロール３の台板７下面
側に形成される空間２５内に前記クランク軸１７
と前述揺動スクロール３との結合部を介して一端
部が連通し他端部が前記油溜め内の潤滑油４８中
に開口する油路１９が設けられ、かつ前記空間２
５は揺動スクロール３の台板７下面を本体１３上
で支持するスラスト軸受１５を介して前記圧縮室
４，５に連通され、前記油路１９内に他端部から
導入される前記潤滑油４８が、前記空間２５との
圧力差により前記結合部を介して前記空間２５内
に供給され、さらにこの空間２５から前記圧縮室
４，５に差圧供給されるように構成したことを特
徴とするスクロール圧縮機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP246186A JPS61167188A (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | スクロール圧縮機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP246186A JPS61167188A (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | スクロール圧縮機 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12098878A Division JPS5546081A (en) | 1978-09-29 | 1978-09-29 | Scroll compressor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61167188A JPS61167188A (ja) | 1986-07-28 |
| JPH0112951B2 true JPH0112951B2 (ja) | 1989-03-02 |
Family
ID=11529938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP246186A Granted JPS61167188A (ja) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | スクロール圧縮機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61167188A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2544135B2 (ja) * | 1987-05-20 | 1996-10-16 | トキコ株式会社 | スクロ−ル式流体機械 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS559001Y2 (ja) * | 1976-07-17 | 1980-02-27 | ||
| US4065279A (en) * | 1976-09-13 | 1977-12-27 | Arthur D. Little, Inc. | Scroll-type apparatus with hydrodynamic thrust bearing |
-
1986
- 1986-01-09 JP JP246186A patent/JPS61167188A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61167188A (ja) | 1986-07-28 |
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