JPH01290981A - スクロール流体機械 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、空調装置や跨凍装は等に利用されるスクロー
ル流体機械に関する。

（従来の技術） 従来のスクロール流体機械として渦巻状のスクロール部
材を用いたスクロールタイプの電動圧縮機がある。

この種の電動圧縮機は、電動機の駆動軸に偏心してクラ
ンク軸が設けられ、このクランク軸に可動側スクロール
部材が連結される。そして、駆動軸の回転に伴って、可
動側スクロール部材か偏心運動し、ケースに固定された
固定側スクロール部材との間に形成される複数の圧縮室
で冷媒ガスの圧縮を行うものである。

また、偏心運動の際に、可動側スクロール部材の回転運
動を防止するために、可動側スクロール部材とケースと
の間に、例えば、ボールベアリングを用いた回転防止機
構が設けられ、これにより、圧縮機駆動時に可動側スク
ロール部旧か回転するのを防止している。

上記ボールベアリングを用いた回転防止機構は、ボール
の偏心運動をガイド：する二枚のスラストプレートを用
いたものである（例えば、特公昭６０−２２１９９号公
報）。

（発明が解決しよ・うとする課題） ところが、上記ボールヘアリングの回転防止機４、Ｗを
用いた電動圧縮機においては、各々のスラストプレート
が単にボールのガイドを行うものであり、ケース側と可
動側スクロール部材との間に作用するスラスト力を、点
接育虫による各ボール自体か直接受けることになるため
、各ボールの消耗が著し・〈なって、ベアリング軸受部
のスムーズな動きを確保することが困難であ・りた。

そこで、本発明では、ピンによる回転防止機構を用い、
ピンに直接作用するスラスト力をなくし、ピンの損傷や
摩耗を防止したスクロール流体機械を提供することを目
的としている。

（課題を解決するための手段） 本発明のスクロール流体機械は、密閉されるケース内に
、電動機と、この電動機の駆動軸に連結され、駆動軸に
対し偏心したクランク軸と、ケースに固定された固定側
スクロール部材と、このクランク軸に連結されクランク
軸の駆動に伴って固定側スクロール部材に噛み合いなが
ら偏心運動を行う可動側スクロール部材と、この可動側
スクロール部材の回転を防止する回転用土機構とを有し
、この回転阻止機構を、ケース側に固定される環状の固
定側スラストプレートと、可動側スクロール部材に固定
される環状の可動側スラストプレートと、前記双方のス
ラストプレートの穴に挿入されるピンとにより構成し、
前記双方のスラス１−プレートを互いに面接触させて構
成されている。

（作　用） 電動機の駆動により駆動軸が回転ｌノ、これに伴ってク
ランク軸が偏心運動を行う。クランク軸の偏心運動によ
り、クランク軸に連結された可動側スクロール部材か固
定側スクロール部材に噛み合いながら偏心運動を行い、
双方のスクロール部材間に形成される圧縮室内で冷媒ガ
スが圧縮される。

この場合、ケース側と可動側スクロール部劇間に作用す
るスラスト力は、互いに面接触する双方のスラストプレ
ートにより受けとめられることになり、これらを連結す
るピンには加重されない。

したがっＣ、ピンの損傷や摩耗の軽減が図られるととも
に構成が簡単かつコンパクトになる。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はスクロールタイプの密閉形電動圧縮機（スクロ
ール流体機械）ｌを示しており、同図中、３．５は上部
ケースおよび下部ケース、７は軸受支持板である。上記
」二部ケース３と下部ケース５は、軸受支持板７および
シム９を介装し複数のボルト１１により内部か密閉状態
となるように互いに連結されている。上記シム９は軸方
向寸法を調節するために設けられている。

上記ケース３，５内の上下方向には駆動軸１３か配設さ
れ、駆動軸１３の下部が軸受１５を介して下部ケース５
の底部中央に支承され、駆動軸１３の上部が軸受１７を
介して軸受部材７に支承されている。尚、図中の１９は
軸受１７のストッパリングである。

上記駆動軸１３の下端側には積層鉄心からなる柱状のロ
ータ２１が固着され、このロータ２１の周面にはＮ極と
Ｓ極を順次構成する永久磁石２３か取付けられている。

また、永久磁石２３の外周には積層鉄心からなる筒状の
固定子２５が配設され、この固定子２５は下部ケース５
に固定されている。この固定子２５の各突極２５ａには
、第２図に示すように、励磁コイル２７が巻回され、こ
れらによりツラシレスの電動機２８を構成している。上
記励磁コイル２７は、第１図に示すように、下部ケース
５に固定される支持部材２９に支持され、また励磁コイ
ル２７は、支持部材２９およびケース５のブツシュ３１
を貫通するリード線３３に接続され、リード線３３はケ
ース５外へ引出されている。

下部ケース５の固定子２５の上側には吸入用のユニオン
３５がケース５を貫通して固着され、このユニオン３５
には吸入パイプ（図示省略）が接続され冷媒が吸入され
る。ユニオン３５にはパイプ３７が接続さλ″Ｌ、この
パイプ３７の先端側開口部３７ａが、第１図、第２図に
示すように、固定子２５の隣り合う突極２５ａ間の空間
部３９に臨むように屈曲されている。

したかって、冷媒ガスは、第１図中の矢印で示すように
、ユニオン３５からパイプ３７を通じて突極２５ａ間の
空間部３９に導かれ、固定子２５およびコイル２７の冷
却が行われる。更に、空間部３９を通過した冷媒ガスは
下部ケース５底部の内表面に衝突し、ロータ２１と固定
子２５との間の隙間を通って上方へ至り、再びモータ２
８の冷却が行われる。この場合、ケース底部に衝突する
冷媒ガスによって、下部ケース５の底部内表面に付Ｍ１
ノだオイルなミスト（粒子状）にし、オイルミストが混
入された冷媒ガスとして上方に通流される。

上記駆動軸１３の上端側には、第１図に示すように、駆
動軸１３の中心ｏ１から所定寸法文だけその中心０２が
偏心したクランク軸１３Ａが一体に形成されＣいる。こ
のクランク軸１３Ａは、可動側スクロール部材４１の背
面側に凹状に形成された連結挿入部４１ａに対しメタル
軸受４３を介して挿入されており、駆動軸１３の回転に
よりクランク軸１３Ａが旋回し、これによりて可動側ス
クロール部材４１が旋回駆動される。また、クランク軸
１３Ａが駆動軸１３に対して偏心していることから、駆
動軸１３の回転バランスを安定させるため、駆動軸１３
の軸受１７の下方にバランスウェイト４５がねじ４７に
より固着されている。

上記可動側スクロール部材４１と軸受支持板７との間に
は、第３図および第４図に示すように、軸受支持板７に
固着された環状の固定側スラストプレート５３と、可動
側スクロール部材４１の背面部に固着された環状の可動
側スラストプレート５５とが互いに摺接可能に面接触し
た状態で介設されている。また、これらの両スラストプ
レート５３と５５にはピン５１か介装されている。この
ピン５１は、第３図に示すように、周方向に等間隔に４
箇所配設されている。また、ピン５１は、第５図および
第６図に示すように、大径部５１ａと小径部５１ｂとか
らなり、小径部５１ｂの正面円形の外形が大径部５１ａ
の正面円形の外形から突出するように、双方の中心を上
記クランク軸１３Ａの偏心ｆｆ１Ｊ１と同寸法だけずら
して形成されている。そして、各ピン５１の大径部５１
ａは、上記固定側スラストプレート５３に形成された穴
部５３ａに回動可能に嵌め込まれ、他力、各ピン５１の
小径部５１ｂは、上記可動側スラストプレート５５の穴
ｍＢ　５５　ａに、メタル軸受５６を介して回動可能に
挿入されている。したがって、クランク軸１３Ａの旋回
時においては、周方向に配設された複数のピン５１によ
り可動側スクロール部第４４１の回転が抑制される。す
なわち、ピン５１、双方のスラストプレート５３．５５
およびメタル軸受５６により回転阻止機構５８が構成さ
れている。

また、上記固定側および可動側スラストプレー１−５３
．５５の双方には、第３−図、第４図に示すように、同
形の略半円形の切欠部５３ｂ、５５ｂがそれぞれ形成さ
れている。この切欠部５３ｂ。

５５ｂは、周方向に等間隔に４箇所形成されている。ま
た、これらの切欠部５３ｂ、５５ｂに対応する軸受支持
板７の各位置には、モータ部空間２６に連通する吸入用
ボート５７が形成され、各吸入用ボート５７が、各々、
双方のスラスｌ−プレート５３，５５の切欠部５３ｂ、
５５ｂを通じて後述する第１図のスクロール部の吸入圧
室６５に連通している。したがって、双方のスラストプ
レート５３．５５の切欠部５３ｂ、５５ｂに連通ずるよ
うに各吸入用ボート５７を設けることができるので、軸
受支持板７の外径寸法を小さくすることが可能となり、
これに伴っ゛Ｃ圧縮機自体の外径寸法の小径化を図るこ
とができる。

上記固定側スラストプレート５３と可動側スラスｌ−ブ
レ・−１〜５５は、第３図に示すように、クランク軸１
３Ａとともに可動側スクロール部旧４１の旋回に伴って
旋回方向にＶいに位置がずれるか、位置ずれの際にも径
方向に亘って広い面積で当接しており、可動側スクロー
ル部材４１に作用するスラスト力を、単位面積当りでは
小さなスラスト力として受けることを可能とし・ている
。また、モータ部空間２６の冷媒ガスは各吸入用ボー１
−５７から双方のスラストプレート５３．５５の切欠部
５３ｂ、５５ｂを通じてスクロール部の吸入圧室６５に
通流されるが、この際、固定側スラストプレート５３と
可動側スラストプレート５５がｉ３図および第１図のよ
うに位置ずれを生ｉ身５のて、固定側スラストプレート
５３の切欠部５３ｂを通過した冷媒ガスが慣性力により
可動側スラストプレート５５の一部の壁部に衝突し、こ
の衝突に伴って冷媒ガス中のミストオイルが伺着し、こ
の伺着したオイルか固定側と可動側のスラスｔ−プレー
ト５３と５５の隙間に流入し、これらの間の潤滑が行わ
れ、互いに摺接する双方のスラストプレート・５３と５
５の摺動が円滑となる。同様に、可動側スラストプレー
ト５５の切欠部５５ｂに通流された冷媒も可動側スクロ
ール部材４１の背面に衝突１ノ、これに付着したオイル
により、更に双方のスラストプレート５３．５５間に流
入して潤滑を行う。

上記可動側スラストプレート５５の固定側スラストプレ
ー１−に摺接する摺接面には、第１図、第３図および第
７図（ａ）　（ｂ）に示すように、環状のオイル溝５５
ｅが形成されている。このオイル溝５５０は全ての上記
切欠部５５ｂおよびピン５１が嵌め込まれる凹部５５ｂ
に連絡するよう設けられており、更にこの環状のオイル
溝５５ｃは径方向に設けられた４つのオイル溝５５ｄに
連通さねている。

したがって、両スラストブｌ／−）５３，５５の切欠部
５３ｂ、５５ｂからこれらの間に侵入するオイルは、環
状のオイル溝５５ｃを通じて互いの摺接面を潤滑すると
ともに、ピン５１の各様め込み部分を潤滑する。更に径
方向のオイル溝５５ｄを通じて供給されるオイルにより
クランク軸１３Ａとメタル軸受４３間か潤滑されること
になり、応力が集中する各部の潤滑を確実なものとする
ことかできる。

また、上記軸受支持板７と固定側スラス）・プレート５
３と可動側スクロール部材４１とで囲まれる空間５９内
には、ねじにより駆動軸１３に固着されたファン６１が
設けられている。このファン６１は駆動軸１３の回転に
伴って、上記空間５９からベアリング１７等の隙間を通
じてモータ２８側の空間２６に送風できるように取伺け
られており、したがって、ファン６１の駆動に伴って上
記空間５９内が負圧となり、負圧に伴う吸引により、上
述した上記双方のスラストプレート５３と５５との間に
潤滑油がより供給されることになり、潤滑の向上が図ら
れる。

上記クランク軸１３Ａに支持された可動側スクロール部
材４１は、上部ケース３に複数のポルＩ〜６２にて固定
された固定側スクロール部材６３と噛み合っており、例
えば、第１図および第８図に示すように、吸入圧となる
吸入圧室６５、中間圧に圧縮される中間圧室６７、吐出
圧まで圧縮される吐出圧室６９とに形成され、吐出圧室
６９の中央部には吐出ボート７１が形成され、この吐出
ボート７１はリートバルブ７３を介し′Ｃ吐出室７５に
連通している。そして、可動側スクロール部材４１がク
ランク軸１３Ａの偏心量に従って固定側スクロール部材
６３に摺動し、噛み合いにより形成される密閉圧室６７
．６９の容植を次第に減少させて、吸入圧から中間圧、
更に中間圧から吐出圧へと冷媒を圧縮し、吐出ボート７
１より吐出される。尚、図中７６は吐出用ユニオンを示
す。

上記可動側スクロール部材４１には、極小径のオイル孔
７７と７９が設けられている。一方のオイル孔７７は、
第１図に示すように、その一端がクランク軸１３Ａ端面
と可動側スクロール部材４１との隙間に連通し、その他
端が、第８図に示すように双方のスクロール部材４１．
６３の渦巻状のラップ部４．１　Ａと６３Ａにより画成
される３種の室６５，６７．６９．のうち、中間圧室６
７に連通している。また、他方のオイル孔７９は、第１
図に示すように、その一端が、固定側スラストプレート
５３と可動側スクロール部材４１との隙間に連通し、そ
の他端側か、上記同様中間圧室６７に連通されている。

また、これら双方のオイル孔７７．７９が中間圧室６７
に連通する位誼は、固定側スクロール部材６３のラップ
部６３Ａにより断続的に連通される位誼を選んで設けら
れている。そして、中間圧室６７、の中間圧により中間
圧室６７の内壁面に付着したオイルが、オイル孔７７を
通じてクランク軸１３Ａ端面と可動側スクロール部材４
１の隙間に、他方、オイル孔７９を通じて固定側スラス
トプレー１へ５３と可動側スクロール部材４１および可
動側スラストプレート５５との隙間に、それぞれ、断続
的に供給されることになる。

更に、上部ケース３とともに吐出室７５を画成する固定
側スクロール部旧６３の上面には、環状のオイル環り８
１が形成されており、このオイル環り８１には吐出室７
５内のオイルが溜められる。他方、可動側スクロール部
材４１の固定側スクロール部材６３と向ぎ合う面４１ｂ
には、その周縁に沿つ環状のオイル溝８３が形成されて
おり、このオイル溝８３には吸入圧室７５内面のオイル
が溜められ、このオイルにより、圧縮機駆動時にはラッ
プ部６３Ａ先端の摺接面の潤滑が行われる。

また、上記オイル環り８１には、固定側スクロール部材
６３の可動側スクロール部材４１と向き合う面の周縁部
に至るオイル孔８５が連通されている。このオイル孔８
５にはチエツク弁８７か介装されている。本実施例では
、チエツク弁８７としては、吐出室７５が低圧（吐出圧
以下）のときにオイル孔８５を開通するリードバルブに
より構成されている。したがって、圧縮機駆動時にはオ
イル孔８５が閉止され、他方、圧縮機の停止面にはオイ
ル孔８５が開通されてオイル環り８１のオイルがオイル
孔８５を通じて吸入圧室７５に導かれる。この供給され
たオイルはラップ部４１の壁面を伝わっで上記オイル溝
８３に溜められ、圧縮機始動時にラップ部４１Ａ、６３
Ａの潤滑か行われ、始動をスムースにすることができる
。

尚、」二連した双方のスラスト・プレート５３と５５の
板厚を各種用意し、圧縮機旭立ての際に、適切なスラス
１へプレート５３．５５を選んで組付けることにより、
軸方向の加工寸法誤差があっても、容易に対応すること
が可能となり、組立てコス１〜を低減させることができ
、前述したシム９を不要とする構造とすることも可能で
ある。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、回転阻ｉ−機構
を、互いに面接する２枚のスラストプレートと、これら
を連結するピンにより構成したので、ケースと可動側ス
クロール部材とに作用するスラスト力を、双方のスラス
１へプレー１〜で受けることになり、スラスト力がピン
に直接作用することを軽減でき、その結果、ピンの損傷
や摩耗が低減でき、スクロール流体機械の長寿命化を図
ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は、本発明の一実施例に係り、第１
図はスクロール流体機械の縦断面図、第２図は電動機の
要部を示す第１図中のＩＩ　−ＩＩ矢視断面図、第３図
は双方のスラストプレートを示１第１図中の■−■矢視
断面図、第４図は双方のスラストプレートの配置構造を
示す一部破砕した斜視図、第５図はピンを抽出して示す
側面図、第６図はピンの斜視図、第７図（ａ）はスラス
トプレートを示す正面図、第７図（ｂ）は第７図（ａ）
中のＶｌｌ−■矢視断面図、第８図は双方のスクロール
部材を示す第１図中の■−■矢視断面図である。 ３．５・・・ケース １３．１３Ａ・・・駆動軸およびクランク軸２８・・・
電動機 ４１．６３・・・可動側および固定側スクロール部オ（
５】・・・ピン ５８・・・回転阻止機構 特許出願人　ヂーゼル機器株式会社 特許出願人　　株式会社　玉　　製　　作　　所代　理
　人　　弁理士　　森　　　　　正　　澄第２図　、 竺３ｐ 第５図　　　　　第６図 第７図 Ｓａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　密閉されるケース内に、 電動機と、 この電動機の駆動軸に連結され、駆動軸に対し偏心した
   クランク軸と、 前記ケースに固定された固定側スクロール部材と、 前記クランク軸に連結されクランク軸の駆動に伴って前
   記固定側スクロール部材に噛み合いながら偏心運動を行
   う可動側スクロール部材と、この可動側スクロール部材
   の回転を防止する回転阻止機構とを有し、 この回転阻止機構を、 前記ケース側に固定される環状の固定側スラストプレー
   トと、 前記可動側スクロール部材に固定される環状の可動側ス
   ラストプレートと、 前記双方のスラストプレートの穴に挿入されるピンとに
   より構成し、 前記双方のスラストプレートを互いに面接触させたこと
   を特徴とするスクロール流体機械。