JPH0116346B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は固定スクロールと揺動スクロールと
を組み合わせて揺動スクロールを駆動して冷媒を
圧縮するスクロール圧縮機に関するものである。

スクロール圧縮機は、文献としては可成り以前
から知られたものであるが、製品としては実現さ
れておらず、それだけに原理的には公知であつて
も、製品化するに当つては種々の未解決の問題が
多い。

従来の代表的な或いは可成り詳しく記載された
ものとして、例えば特開昭53−35840号公報や米
国特許第3874827号明細書等がある。特開昭53−
35840号公報では、特に、圧縮室の密封を完全な
ものとする手段や揺動スクロールのスラストを受
けるスラスト軸受に関し、改良された具体的構造
が提案されている。また、米国特許第3874827号
明細書には、部品数を少なくし、コンパクトで安
価にするための改良されたスクロール圧縮機が示
されている。

併つ、特開昭53−35840号公報のものは、縦形
のスクロール圧縮機が示されてはいるものの、上
記のように圧縮室の密封手段や揺動スクロールの
スラスト軸受に注力されており、揺動スクロール
軸を受ける部分に作用するこじれに起因するラジ
アル軸受部の損傷を少なくし且つスラスト軸受へ
の給油系路が簡単になるように軸受回りをコンパ
クトに構成することについては具体的な提案はな
されてない。また、米国特許第3874827号明細書
には、固定スクロールの上側に揺動スクロール及
びクランク軸を配設し、クランク軸とバランサ７
９を同一部材で形成し、揺動スクロール軸をクラ
ンク軸下端面の孔に嵌入したものが示されている
が、上記特開昭53−35840号公報のものと同様、
揺動スクロール軸を受ける部分に作用するこじれ
に起因するラジアル軸受部の損傷を少なくし且
つ、スラスト軸受への給油系路が簡単になるよう
に軸受回りをコンパクトに構成することについて
は具体的提案はなされてない。また、この米国特
許に記載のものを仮りに逆さにして、揺動スクロ
ール及びクランク軸を固定スクロールの下側に位
置させた場合には、バランサ７９がクランク軸の
軸受８０及び揺動スクロール軸７２より上側に位
置しているため、その分だけ揺動スクロール軸７
０が軸方向に長くなりしかも揺動スクロール軸の
軸受７２が揺動スクロール軸７０の下半分の位置
に設けられているので、揺動スクロールが揺動運
動した場合にはそのガス負荷力がクランク軸を傾
ける力として作用しこのクランク軸を傾けようと
する力が軸受７２に大きなこじれ力として作用し
該軸受７２が損傷する。なお上記クランク軸を傾
けるように作用する現象は、揺動スクロールとク
ランク軸とを軸結合して揺動スクロールを駆動す
る構造の場合には、揺動スクロールを仮りにスラ
スト軸受で支承したとしても生じ易いことは、発
明者等は実測的に確認している。また、この米国
特許のものでは、上記軸受７２，８０はころがり
軸受でありしかも両軸受７２，８０の軸線方向中
心が軸方向にずれており軸受７２に作用するラジ
アル方向の荷重をクランク軸を介してラジ方向に
直に軸受８０で受けることが出来ないので、揺動
スクロールの揺動運動に起因する大きなモーメン
トが軸受８０に作用し、軸受８０が損耗しやす
い。ましてや、特開昭53−35840号では、上記モ
ーメントは、揺動スクロール軸の可成り下方にラ
ジアル軸受１３２を設けているため相当大きくな
り、該軸受１３２の損耗は避けられない。また上
記特開昭53−35840号公報のものは、揺動スクロ
ールのスラスト軸受１４に対し、クランク軸の上
端を支承するラジアル軸受１３２を可成り下方に
位置させ両軸受１４，１３２間にバランサ１２５
を介在させており、又、上記米国特許第3874827
号明細書のものも、揺動スクロールに対するスラ
スト面１３１と、クランク軸先端を支承するラジ
アルころがり軸受８０との間にバランサ７９を介
在させており、何れにも揺動スクロールのスラス
ト軸受とクランク軸先端のラジアル軸受とを含め
た軸受回りをコンパクトに構成することまでは考
えられてない。

この発明は上記従来の実情に鑑みて、上記揺動
スクロールの揺動運動に起因してクランク軸に生
じるモーメントを小さくして揺動スクロール軸の
軸受部及びクランク軸の軸受部のこじれによる損
傷あるいは損耗を抑制すると共に、上記両軸受及
び揺動スクロールのスラスト軸受を含めた軸受回
りをコンパクトに構成し且つ各軸受部への給油系
路も簡単にすることを目的としてなされたもの
で、具体的には、それぞれ渦巻状のスクロール歯
を有しこれらスクロール歯が相互間に冷媒の圧縮
室を形成するように互いに組み合わされた固定ス
クロール及び揺動スクロールを備え、クランク軸
によつて上記揺動スクロールを駆動して上記冷媒
を圧縮するスクロール圧縮機において、上記揺動
スクロールにそのスクロール歯と反対の側に延在
する揺動スクロール軸を突設すると共に、上記ク
ランク軸の上記揺動スクロール側の端面に偏心穴
を設けてこの偏心穴に上記揺動スクロール軸を支
承し、上記スクロール軸を上記クランク軸を介し
て周方向に取り囲み且つ上記スクロール軸をその
軸線方向中心から軸線方向両側に跨る範囲に亘つ
て上記クランク軸を介して支承ししかも上記スク
ロール軸の軸線方向中心から軸線方向両側に跨る
範囲に亘つて上記クランク軸をその外側から支承
するラジアル軸受を設け、このラジアル軸受より
その径方向外側に隣接して上記ラジアル軸受を取
り囲むように配設され該ラジアル軸受に供給され
た油が供給されるスラスト軸受を設けてこのスラ
スト軸受によつて上記揺動スクロールの上記固定
スクロールと反対の側の面を支承し、上記スラス
ト軸受と上記ラジアル軸受とを共通の軸受支えに
設けたスクロール圧縮機である。

この発明の説明に入る前に、スクロール圧縮機
の原理について述べる。

スクロール圧縮機の基本要素は、第１図に示さ
れており第１図において、１は固定スクロール、
２は揺動スクロール、３は吐出口、４は圧縮室、
Ｏは固定スクロール上の定点、O′は揺動スクロ
ール上の定点である。固定スクロール１および揺
動スクロール２は同一形状の渦巻で構成されてお
り、その形体は、従来から知られている如く、イ
ンボリユートあるいは、円弧等を組合せたもので
ある。

次に動作について説明する。第１図において固
定スクロール１は空間に対して静止しており、揺
動スクロール２は、固定スクロール１と図の如く
組合わされて、その姿勢を空間に対して変化させ
ないで、回転運動、即ち揺動を行ない、第１図
0゜、90゜、180゜、270゜、のように運動する。揺動ス
クロール２の揺動に伴つて、固定スクロール１及
び揺動スクロール２の間に形成される三日月状の
圧縮室４は順次その容積を減じて、圧縮室４に取
り込まれた気体は圧縮されて吐出口３から吐出さ
れる。この間第１図Ｏ〜O′の距離は一定に保持
されており、渦巻の間隔をａ厚みをｔで表わせば
OO′＝ａ／２−ｔとなつている。ａは渦巻のピツチ に相当している。

スクロール圧縮機の名前で知られる装置の概略
は以上のようである。

次にこの発明も含めて、スクロール圧縮機の具
体的な実施例の構成作動について詳しく説明しよ
う。

第２図はスクロール圧縮機を例えば冷凍あるい
は空調に応用しようとする場合の具体的な実施例
であつてフロン等のガス体の圧縮機として構成し
たものであり、所謂半密形の形体を有しているも
のである。

図において、１は固定スクロール、２は揺動ス
クロール、３は吐出口、４は圧縮室、５５は揺動
スクロール軸、６はクランク軸、７は軸受支え、
８は電動機ロータ、９は電動機ステータ、１０は
第一バランス、１１は第二バランス、１２はキ
ー、１３はスペーサ、１４はキー、１５はワツシ
ヤ、１６は回り止めワツシヤ、１７はロータ止め
ナツト、１８はステータ、１９はボルト、２０は
吐出チヤンバ、２１はボルト、２２はＯリング、
２３はシエル、２４はステータ止めボルト、２５
はワツシヤ、２６は支持リング、２７は底板、２
８は吸入用ネジ穴、２９〜３２はメクラネジ穴、
３３は油穴、３４はオルダム継手、３５はスラス
ト軸受、３６は軸受メタル、３７は軸受メタル、
３８はスラスト受、３９は軸受メタル、４０はハ
ーメテイツク端子、４１はハーメテイツク端子、
４２はクランク軸偏心穴である。

以上が主な構成要素であり、第３図は第２図の
−線断面図で、図において、６はクランク
軸、７は軸受支え、３４はオルダム継手、３５は
スラスト軸受、３６は軸受メタル、３７は軸受メ
タル、４２はクランク軸偏心穴、４３はオルダム
ガイド溝、４４は吸入口、４５はＯリング溝、４
６はボルト用貫通穴、４７はメネジである。

さらに第４図は第２図の−線断面図で、図
において１は固定スクロール、２は揺動スクロー
ル、３は吐出口、４は圧縮室、４６はボルト用貫
通穴、４７はメネジ、４８は連通部である。

このように構成されたスクロール圧縮機の各部
品の構成について詳述してみよう。

第５図は固定スクロールを示す斜視図であつて
図においては、１は固定スクロール、３は吐出
口、４９は固定スクロール歯、５０は固定スクロ
ール台板、５１はボルト用貫通穴、５２は固定ス
クロール止めボルト座ぐりである。固定スクロー
ルは一様な厚みの円板に渦巻状の溝を設けた形状
になつており、溝を設けた結果として固定スクロ
ール歯４９が形成されている。溝がけずりとられ
なかつた部分は、固定スクロール台板５０とな
る。

固定スクロール台板５０の中央部分には、吐出
口３が設けられており、吐出口３の内面には必要
に応じて接続が可能なようにネジが切られてい
る。５２の固定スクロール止めボルト座ぐりは第
２図の吐出チヤンバ２０を取りつけた時に当該座
ぐりにボルトの頭が沈んであたらないようにする
ためのものである。

第６図は揺動スクロールを示す斜視図であつて
図において、２は揺動スクロール、５３は揺動ス
クロール歯、５４は揺動スクロール台板、５５は
揺動スクロール軸、５６はオルダム用つめであ
る。

揺動スクロール歯５３は揺動スクロール台板５
４と一体で成形されており、さらにオルダム用つ
め５６および、揺動スクロール軸５５も一体で成
形されている。

第７図は、揺動スクロールを背面より見た斜視
図であつて、図において、２は揺動スクロール、
５３は揺動スクロール歯、５４は揺動スクロール
台板、５５は揺動スクロール軸、５６はオルダム
用つめ、５７は揺動スクロールバランサ、５８は
バランサ止めボルトである。揺動スクロール軸５
５の中心と、揺動スクロール台板５４の中心とは
一致して形成されている。オルダム用つめ５６は
第２図および第３図に示されたオルダム継手３４
に嵌合するものであり、揺動スクロール２と固定
スクロール３の位置関係を規制するもので、揺動
スクロール２の揺動運動を実現するために必要な
部分である。オルダム用つめ５６は中心を通る直
線上に配列されている。揺動スクロール軸５５
は、第２図に示された、クランク軸６のクランク
軸偏心穴４２に嵌合して、電動機ロータ８からク
ランク軸６に伝達される回転力を受けて、揺動ス
クロール２の偏心揺動運動を実現するための部分
である。揺動スクロールバランサ５７は、揺動ス
クロール２の揺動スクロール歯５３の重心が、揺
動スクロール台板５４および揺動スクロール軸５
５の中心と一致しないことから生ずる静的なアン
バランスを補正するために設けられたもので、こ
れによつて揺動スクロール２全体の重心が、揺動
スクロール軸５５の中心と一致するようになつて
いる。

バランサ止めボルト５８は揺動スクロールバラ
ンサを揺動スクロール台板５４に固定するもので
ある。

第８図は軸受を示す斜視図であつて、図におい
て、７は軸受支え、３１はメクラネジ穴、３３は
油穴、３５はスラスト軸受、３７は軸受メタル、
３８はスラスト受、４３はオルダムガイド溝、４
４は吸入口、４５はＯリング溝、４６はボルト用
貫通穴、４７はメネジである。

軸受支え７の軸受メタル３７の部分には、第２
図に示されたクランク軸６が嵌合して、クランク
軸６の段付部分がスラスト受３８に乗つかるよう
になる。スラスト軸受３５の部分は、軸受メタル
３７よりその径方向外側に隣接して設けられ、揺
動スクロール台板５４の背面を支える機能を有し
ており、揺動スクロール２から加わるスラストを
受けもつ。オルダムガイド溝４３は第２図に示さ
れたオルダム継手３４が嵌合する部分で、オルダ
ム継手３４が直線往復運動を行なう部分である。
吸入口４４は本実施例においては４ケ設けられて
おり、軸受支え７を貫通している。軸受支え７の
端面には、密封のためのＯリング溝４５が設けら
れ、軸受支え７と固定スクロール１を固定するた
めのメネジ４７および全体を固定するためのボル
ト用貫通穴が設けられている。給油のための油穴
３３とそれに連通するメクラネジ穴３１は例えば
給油圧を測定するような場合に使用される。ボル
ト用貫通穴４６、メネジ４７が設けられている端
面とスラスト軸受３５の面はスラスト軸受３５の
面の方が、揺動スクロール台板５４の厚み分に
10μｍ〜50μｍ程度加えた分だけ沈んでいて、当
該端面に固定スクロール１が固定された場合に、
揺動スクロール２が揺動できるようになつてい
る。この状態は第２図において良く理解される。

第９図はオルダム継手を示す斜視図であつて、
図において、３４はオルダム継手、５９は軸受嵌
合つめ、６０は揺動スクロール嵌合ガイド溝、６
１は円環である。

オルダム継手３４は第１図に示されたように、
固定スクロール１と揺動スクロール２の相対位置
関係を維持するためのもので、揺動スクロール２
の揺動軌道をクランク軸６と共に規定する。

軸受嵌合つめ５９は、軸受７のオルダムガイド
溝４３に嵌合し、揺動スクロール嵌合ガイド溝６
０は、揺動スクロール２のオルダム用つめ５６と
嵌合する。円環６１は軸受嵌合つめ５９と揺動ス
クロール嵌合ガイド溝６０をその中心に関して直
交せしめるよう構成されている。

クランク軸６の回転により、揺動スクロール２
が偏心運動を行なう時、オルダム継手３４の軸受
嵌合つめ５９は、軸受７のオルダムガイド溝４３
に嵌合して、オルダム継手３４全体は、オルダム
ガイド溝の方向に往復直線運動を行なう。その状
態でさらに、オルダム継手３４に、揺動スクロー
ル嵌合ガイド溝６０を介して嵌合せる揺動スクロ
ール２が、オルダム継手３４に対して相対的には
往復直線運動を行なう。その結果として揺動スク
ロール２は直交する２つの往復直線運動の合成と
して偏心揺動運動を実現する。以上がオルダム継
手３４の構成と動作である。

第１０図はクランク軸を示す斜視図であつて、
図においては、６はクランク軸、３３は油穴、３
６は軸受メタル、４２はクランク軸偏心穴、６
２，６３は油溝、６４，６５はキー溝、６６はク
ランク軸大径軸部、６７はロータ取付部分とな
り、クランク軸大径軸部６６よりも小径のクラン
ク軸小径軸部で、クランク軸大径軸部６６とによ
りクランク軸６を構成し、かつクランク軸偏心軸
部６６とクランク軸小径軸部６７との間に段付部
分を形成している。６８は軸嵌合部、６９はステ
ータ止めナツト用ネジ、７０は回り止めワツシヤ
用溝である。

クランク軸６は、ロータ取付部分６７に取付け
られる電動機ロータ８の駆動力を受けて、クラン
ク軸偏心穴４２に嵌合する揺動スクロール２に回
転力を与えるものであつて、揺動スクロール軸５
５が嵌合するクランク軸偏心穴４２には軸受メタ
ル３６が設けられている。軸受メタル３６は、通
常の軸受合金でもよいし、また針状ころ軸受所謂
ニードルベアリングでもよい。軸受メタル３６に
は給油のための油溝６３が設けられていて、これ
は通常、反負荷側に切られている。クランク軸偏
心軸部６６は、軸受支え７の軸受メタル３７の部
分に嵌合し、クランク軸６の段付部分は軸受支え
７のスラスト受３８で支承される。クランク軸偏
心軸部６６にはやはり油溝６２が設けられており
給油経路を構成している。さらに油溝６２，６３
に接続して油穴３３が図においては２ケ所設けら
れており、うち一本はクランク軸６の中心軸を貫
通して軸嵌合部６８の部分に給油できるようにな
つている。キー溝６４は、第２図に示された第一
バランスを固定するためのものであり、キー溝６
５は電動機ロータ８を取付ける部分である。軸嵌
合部６８は、第２図に示された底板２７の軸受メ
タル３７に嵌合する部分であつて、クランク軸６
の半径方向移動を拘束支承する。ステータ止めナ
ツト用ネジ６９には、第２図に示されたロータ止
めナツト１７が取付けられ、回り止めワツシヤ用
溝７０は、ロータ止めナツト１７の回り止めワツ
シヤ１６のツメの部分が入る。

第１１図は第１バランスを示す斜視図であつ
て、図において、１０は第一バランス、１７はバ
ランスウエイト、７２は円筒部、７３は固定部、
７４はキー溝である。

第一バランス１０は、第２図より理解されるよ
うに、第二バランス１１と共に、揺動スクロール
２の偏心揺動運動から派生する遠心力に対抗して
バランシングを行なうもので、回転系全体の静粛
な運転を保障するものである。第一バランス１０
は、固定部７３に設けられたキー溝７４にそう入
されるキー１２によつてクランク軸６のキー溝６
４に固定される。バランスウエイト７１は、圧縮
機全体の小形化のために、軸受支え７と電動機ス
テータ９の間に形成される空間に位置するよう
に、円筒部７２を介して設置されている。また、
バランスウエイト１７の部分を極力揺動スクロー
ル２に軸方向に接近せしめ、かつ、クランク軸６
の中心からできるだけ半径方向に離すことによつ
て、バランスウエイト７１の部分の質量を小さく
している。揺動スクロール２を通常使用される鋳
鉄あるいは球状黒鉛鋳鉄等で製作した場合には、
その質量は無視し得ず、バランスウエイト７１の
部分の質量も大きくなるので、上記のような方策
をとつて圧縮機全体が軸方向に大きくなり過ぎな
いようにしている。

第一バランス７１は、軸受支え７と電動機ステ
ータ９の間に生ずる空間をたくみに利用して設置
され、全系の小形化に寄与しているのである。

第１２図は電動機ロータを示す斜視図であつ
て、図においては、８は電動機ロータ、１１は第
二バランス、７５はエンドリング、７６はキー溝
である。電動機ロータ８はクランク軸６のキー溝
６５に、キー溝７６に嵌合するキー１４で固定さ
れ、クランク軸６に回転力を与えるものである。
エンドリング７５の一端には、揺動スクロール２
に対抗する第二バランス１１が設けられていて第
一バランス１０と共に全体の振動を小さくしてい
る。

第１３図は第１２図の電動機ロータ８を逆から
見た斜視図で、図においては、８は電動機ロー
タ、１１は第二バランス、１８はスターラ、１９
はボルト、７５はエンドリング、７６はキー溝、
７７はステータ固定ネジ穴である。第２バランス
１１はボルト１９によつて、エンドリング７５に
固定されている。また、スターラ１８はエンドリ
ング７５および第２バランス１１に設けられた、
ステータ固定ネジ穴７７に固定される。

以上のような各部分は、第１４図の組立図に示
されるように組立てられる。

第１４図においてまず、クランク軸６を軸受支
え７に嵌合せしめ、ついでオルダム継手３４を軸
受支え７にそう入する。オルダム継手３４の上か
ら揺動スクロール２を、クランク軸６にはめ込
み、その上から固定スクロール１をボルト７８に
よつて、軸受支え７に固定する。クランク軸６の
下部から第一バランス１０を取りつけ、スペーサ
１３をそう入して電動機ロータ８の軸方向の位置
を決め、電動機ロータ８の下部からワツシヤ１
５、回り止めワツシヤ１６を入れて、ロータ止め
ナツト１７で、第一バランス１０、スペーサ１
３、電動機ロータ１８を一体としてクランク軸６
に固定する。第２図からわかるように、第一バラ
ンス１０は、クランク軸６の段付部分にあたつて
ストツパの役目を果している。電動機ロータ８に
は、第二バランス１１とスターラ１８が取付けら
れている。

第１５図には、第１４図で組上つた圧縮機の内
部を全体として組上げる手順が示されてた組立図
である。

組上げられた固定スクロール１の上面には、吐
出チヤンバ２０がボルト７９によつて固定され
る。吐出チヤンバ２０には、密封のために第２図
に示されるように、Ｏリング２２が取付けてあ
る。ボルト７９は固定スクロール１を貫通してシ
エル２３の上面に設けられたメネジ８０にメジ込
まれて固定を実現する。シエル２３には、第２図
に示された、ステータ止めボルト２４によつて電
動機ステータ９が固定されている。シエル２３の
上端面にはＯリング溝８１にＯリング２２が密封
のために取付けられている。第１５図に示された
８２は電動機ステータ９のコイルエンドである。
第２図からわかるように、軸受７の背面にはいん
ろうが設けられてシエル２３にはまり込んでい
る。これは、電動機ロータ８と電動機ステータ９
の間に同心状に形成されるエアギヤツプを正確に
出すためのものである。

シエル２３の外周にはハーメテイツク端子４
０，４１が溶接されており、例えば２本ピンのハ
ーメテイツク端子４０は電動機ステータ９の巻線
保護回路のためのものであり、３本ピンのハーメ
テイツク端子４１は電動機ステータ９に３相交流
を給電するためのもので、シエル２３に対しては
絶縁、外気に対しては密封の役割を行なうもので
ある。

以上のように組上つたものに最後に底板２７を
シエル２３に固定する様子を示した組立図が、第
１６図であつて底板２７の軸受８８の軸受メタル
３９が、クランク軸６の軸嵌合部６８に嵌合す
る。この同心を実現するためにいんろう部８７が
設けられている。また密封のためにＯリング溝９
０にはＯリング２２がはめ込まれている。この底
板２７は、シエル２３のシエルフランジ８４のメ
ネジ８５とボルト８９によつてシエル２３に固定
される。底板２７には吸入用ネジ穴２８が設けら
れている。

以上のようにして第２図の状態に組上がるので
ある。

第２図に示されたスクロール圧縮機全体として
の作用動作の説明を簡単に述べよう。

ハーメテイツク端子４１を通じて、電動機ステ
ータ９に例えば３相交流を給電すると、電動機ロ
ータ８はトルクを発生して、クランク軸６ととも
に回転する。クランク軸６が回転を始めると、ク
ランク軸偏心穴４２に嵌合せる揺動スクロール軸
５５に回転力が伝えられ、揺動スクロール２は軸
受支え７に取付けられたオルダム継手３４にガイ
ドされて、偏心揺動運動を実現する。そうすると
第１図に示されたような圧縮作用を行ない、圧縮
された気体は吐出口３から吐出される。吸入され
る例えばフロン等の気体は底板２７の吸入用ネジ
穴２８から流入し電動機ロータ８と電動機ステー
タ９のエアギヤツプ、電動機ステータ９とシエル
のすき間を経て、軸受支え７に設けられた吸入口
４４（第３図参照）から、連通部４８を経て揺動
スクロール２と固定スクロール１の間の圧縮室４
に取り込まれる。これが作動の大略であり、給油
系は、例えば吐出チヤンバ２０に図示されないオ
イルセパレータが内蔵されているとすれば吐出チ
ヤンバ２０で分離された油は、固定スクロール１
に設けられた油穴３３、軸受支え７に設けられた
油穴３３を経て軸受メタル３７に到る。さらに第
１０図に示された油穴３３、油溝６２，６３を経
てスラスト軸受３５、軸受メタル３９、スラスト
受３８の各部にも給油される。スラスト軸受３５
を経た油は吸入されるガスと一体となつて圧縮室
に取込まれる。スラスト受３８、軸受メタル３９
を経た油は、シエル２３内に流出し、吸入ガスの
流速および、スターラ１８の作用によつて霧化さ
れて、吸入ガスと一体となつて圧縮室にとり込ま
れる。吸入ガスと一体になつて圧縮室４にとり込
まれた油は固定スクロール歯４９（第５図参照）
と揺動スクロール歯５３の間の半径方向および軸
方向のすき間に充満して漏れを最小におさえる作
用をする。スラスト軸受３５から流出した油はオ
ルダム継手３４の各摺動面も潤滑する。このよう
にして再び吐出チヤンバ２０に流入した油は、図
示されないオイルセパレータで分離されて給油ラ
インに、吐出気体の圧力によつて圧送される。こ
の間オイルセパレータで分離されない油分は例え
ば冷凍機として使用した場合には、冷凍サイクル
を循環して吸入ガスといつしよに吸入用ネジ穴２
８にもどつてくることになる。また、オイルセパ
レータは吐出チヤンバ２０内になくとも外部に別
体としてあつてもよい。

ハーメテイツク端子４０によつて接続されてい
る電動機の保護装置は、電動機ステータ９の過負
荷あるいは異常運転時等の温度上昇等を検知し、
電動機ステータ９に給電されている例えば三相交
流電源を遮断して保護を行なうものである。

さて、上記実施例のスラスト軸受の構成作動に
ついてさらに詳述してみよう。

第２図において、揺動スクロール２と軸受支え
７のスラスト軸受３５の接触部Ｐに流入する油
は、図示されないオイルセパレータから吐出ガス
圧によつて圧送されてくるもので、油経路の圧力
損失を設計によつて適当な値にすることにより、
規定の圧力を有している。この圧力をスラスト軸
受３５全体にわたつて積分した力は、揺動スクロ
ール２が圧縮室４で派生した圧力のスラスト力と
対抗することになる。

油圧を積分した圧力が、スラスト力より小さい
かあるいは等しい場合は、第２図で軸方向にすき
間が生じ得る面Ｒ，Ｓは設計時に設定された値10
〜50μｍ程度あいた状態で運転されることにな
る。また固定スクロール１の端面と揺動スクロー
ル２の揺動スクロール台板５４の上端面の対抗面
Ｑにも同様のすき間が生じている。

この状態で運転する場合は、Ｒ，Ｓの面の軸方
向密封は圧縮室４に取込まれる油によつて得られ
ることになる。この場合においてはスラスト力は
もつぱらスラスト軸受３５で受けもつことにな
る。実験によれば、油のシール効果によつて実用
に耐え得る程度の流量は確保されている。この状
態では起動あるいは停止時の潤滑不良状態のスラ
スト軸受３５の摩耗が軸方向すき間の維持に対し
て問題となるがこれは材料の選択によつて解決さ
れる。

また、油圧を積分した値がスラスト力より大き
くなるように設計した場合には、揺動スクロール
２は上方に押し上げられて、第２図においてＲあ
るいはＳあるいはＱの面で摺動することになる。
Ｒ面で摺動した場合には、揺動スクロール２の揺
動スクロール歯５３（第６図参照）の先端面と、
固定スクロール２の固台スクロール台板５０（第
５図参照）の圧縮室側の底面とが摺動することに
なり、この場合でも揺動スクロール歯５３の先端
面の受圧面積は十分確保できるので運転可能であ
る。両摺動面は圧縮室４に取込まれる油で潤滑さ
れる。

Ｓ面で摺動した場合は固定スクロール１の固定
スクロール歯４９の先端面と揺動スクロール２の
揺動スクロール台板５４の上面が摺動することに
なり、前述の場合と同じく運転、潤滑とも可能で
ある。

揺動スクロール２の揺動スクロール台板５４の
上面周辺部の寸法を少し厚くして第２図のＱの面
で摺動させる場合には、Ｒ，Ｓの部分に設計値で
微少なクリアランスを生じ、スラスト軸受３５の
代りに、固定スクロール１の端面外周部で揺動ス
クロール台板５４の上面周辺部とが摺動すること
になり、この場合も潤滑、運転、シールとも可能
である。

スラスト力がこのように上向きになるようにし
た場合にはＰの部分はクリアランスをある値に保
つて運転される。

これらを満足するように設計されたスラスト軸
受３５においては、負荷変動が生じてスラスト力
の合計の方向が変化しても運転可能である。

なお、この発明において第２図の半径方向部分
Ｔは一定のクリアランス10〜50μｍを有し油でシ
ールされている。上記実施例について、改良され
た重要な点を集約して説明すると、それぞれ渦巻
状のスクロール歯を有しこれらスクロール歯が相
互間に冷媒の圧縮室４を形成するように互いに組
み合わされた固定スクロール１及び揺動スクロー
ル２を備え、クランク軸６によつて上記揺動スク
ロール２を駆動して上記冷媒を圧縮するスクロー
ル圧縮機において、上記揺動スクロール２にその
スクロール歯と反対の側に延在する揺動スクロー
ル軸５５を突設すると共に、上記クランク軸６の
上記揺動スクロール２側の端面に偏心穴４２を設
けてこの偏心穴４２に上記揺動スクロール軸５５
を支承し、上記スクロール軸５５を上記クランク
軸６を介して周方向に取り囲み且つ上記スクロー
ル軸５５をその軸線方向中心から軸線方向両側に
跨る範囲に亘つて上記クランク軸６を介して支承
ししかも上記スクロール軸５５の軸線方向中心か
ら軸線方向両側に跨る範囲に亘つて上記クランク
軸６をその外側から支承するラジアル軸受３７を
設け、このラジアル軸受３７よりその径方向外側
に隣接して上記ラジアル軸受３７を取り囲むよう
に配設され該ラジアル軸受３７に供給された油が
供給されるスラスト軸受３５を設けてこのスラス
ト軸受３５によつて上記揺動スクロール２の上記
固定スクロール１と反対の側の面を支承し、上記
スラスト軸受３５と上記ラジアル軸受３７とを共
通の軸受支え７に設けたことを特徴とするスクロ
ール圧縮機を示してある。つまり揺動スクロール
軸５５とクランク軸６端面の偏心穴４２とクラン
ク軸先端外周部のラジアル軸受３７との相対関係
を上記のように構成してあるので、揺動スクロー
ル軸５５を支承する部分即ち偏心穴４２の周壁部
に作用する負荷力の作用点及びクランク軸６先端
外周部のラジアル軸受３７に作用する負荷力の作
用点の双方が揺動スクロール２側に最大限に近づ
けることができると共に両作用点の軸線方向のず
れを小さくすることができ、従つて揺動スクロー
ル軸５５を支承する部分及びクランク軸６の揺動
スクロール２側端部外周を支承するラジアル軸受
３７の部分のこじれによる損傷あるいは損耗を抑
制できる。又、揺動スクロール軸５５と、クラン
ク軸６端面の偏心穴４２と、クランク軸先端外周
部のラジアル軸受３７と、揺動スクロール２のス
ラスト荷重を受けるスラスト軸受３５と、軸受支
え７との相対関係を上記のように構成してあるの
で、つまりクランク軸６、ラジアル軸受３７、ス
ラスト軸受３５の各揺動スクロール２側の端面を
揺動スクロール２のその歯と反対側の面に極力近
づけることができるように構成してあるので、ラ
ジアル軸受３７とスラスト軸受３５とを共通の軸
受支え７に設けたことと相挨つて、軸受回りがコ
ンパクトになると共に、ラジアル軸受３５からス
ラスト軸受３５への給油の系路が簡単になり、該
給油も確実に行なわれるのである。

この発明は上記のように、それぞれ渦巻状のス
クロール歯を有しこれらスクロール歯が相互間に
冷媒の圧縮室を形成するように互いに組み合わさ
れた固定スクロール及び揺動スクロールを備え、
クランク軸によつて上記揺動スクロールを駆動し
て上記冷媒を圧縮するスクロール圧縮機におい
て、上記揺動スクロールにそのスクロール歯と反
対の側に延在する揺動スクロール軸を突設すると
共に、上記クランク軸の上記揺動スクロール側の
端面に偏心穴を設けてこの偏心穴に上記揺動スク
ロール軸を支承し、上記スクロール軸を上記クラ
ンク軸を介して周方向に取り囲み且つ上記スクロ
ール軸をその軸線方向中心から軸線方向両側に跨
る範囲に亘つて上記クランク軸を介して支承しし
かも上記スクロール軸の軸線方向中心から軸線方
向両側に跨る範囲に亘つて上記クランク軸をその
外側から支承するラジアル軸受を設け、このラジ
アル軸受よりその径方向外側に隣接して上記ラジ
アル軸受を取り囲むように配設され該ラジアル軸
受に供給された油が供給されるスラスト軸受を設
けてこのスラスト軸受によつて上記揺動スクロー
ルの上記固定スクロールと反対の側の面を支承
し、上記スラスト軸受と上記ラジアル軸受とを共
通の軸受支えに設けた構成としたので、揺動スク
ロール軸を支承する部分及びクランク軸の揺動ス
クロール側の端部外周を支承するラジアル軸受の
部分のこじれによる損傷あるいは損耗が、クラン
ク軸に作用するモーメントが抑制されることによ
つて抑制され、しかも上記両支承部及び揺動スク
ロールに対するスラスト軸受を含む軸受回りがコ
ンパクトになると共に、上記ラジアル軸受からス
ラスト軸受への給油系路が簡単になる等、製品化
するに当つての重要な効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はスクロール圧縮機の作動原理図、第２
図はこの発明のスクロール圧縮機の一実施例を示
す断面図、第３図は第２図の−線断面図、第
４図は第２図の−線断面図、第５図は固定ス
クロールを示す斜視図、第６図は揺動スクロール
を示す斜視図、第７図は揺動スクロールを示す斜
視図、第８図は軸受を示す斜視図、第９図はオル
ダム継手を示す斜視図、第１０図はクランク軸を
示す斜視図、第１１図は第一バランスを示す斜視
図、第１２図、第１３図は電動機ロータを示す斜
視図、第１４図は圧縮機組立図、第１５図、第１
６図はシエルを含めた圧縮機全体の組立図であ
る。 図において、１は固定スクロール、２は揺動ス
クロール、４は圧縮室、６はクランク軸、７は軸
受支え、３５はスラスト軸受、３６，３７は軸受
メタルである。なお、図中同一符号は同一又は相
当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ それぞれ渦巻状のスクロール歯を有しこれら
   スクロール歯が相互間に冷媒の圧縮室を形成する
   ように互いに組み合わされた固定スクロール及び
   揺動スクロールを備え、クランク軸によつて上記
   揺動スクロールを駆動して上記冷媒を圧縮するス
   クロール圧縮機において、上記揺動スクロールに
   そのスクロール歯と反対の側に延在する揺動スク
   ロール軸を突設すると共に、上記クランク軸の上
   記揺動スクロール側の端面に偏心穴を設けてこの
   偏心穴に上記揺動スクロール軸を支承し、上記ス
   クロール軸を上記クランク軸を介して周方向に取
   り囲み且つ上記スクロール軸をその軸線方向中心
   から軸線方向両側に跨る範囲に亘つて上記クラン
   ク軸を介して支承ししかも上記スクロール軸の軸
   線方向中心から軸線方向両側に跨る範囲に亘つて
   上記クランク軸をその外側から支承するラジアル
   軸受を設け、このラジアル軸受よりその径方向外
   側に隣接して上記ラジアル軸受を取り囲むように
   配設され該ラジアル軸受に供給された油が供給さ
   れるスラスト軸受を設けてこのスラスト軸受によ
   つて上記揺動スクロールの上記固定スクロールと
   反対の側の面を支承し、上記スラスト軸受と上記
   ラジアル軸受とを共通の軸受支えに設けたことを
   特徴とするスクロール圧縮機。