JPH0327721B2

JPH0327721B2 -

Info

Publication number: JPH0327721B2
Application number: JP60106306A
Authority: JP
Inventors: Toshuki Nakamura; Yasuyuki Suzuki; Norihide Kobayashi; Tsutomu Inaba
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-05-16
Filing date: 1985-05-16
Publication date: 1991-04-16
Also published as: JPS61261601A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、空気圧縮機、冷媒圧縮機などの圧縮
機、ポンプ、膨張機等に用いられるスクロール流
体機械の〓間微調整機構に関するものである。

〔従来の技術〕

スクロール流体機械の名で知られる流体機械の
原理は古くから知られており圧縮機、ポンプ、膨
張機など様々なものに応用が考えられてきてい
る。第２５図は、スクロール流体機械の基本的な
構成要素を示すものであり、図において１は固定
スクロール、２は揺動スクロール、１ａは吐出
口、Ｐは圧縮室、Ｏは固定スクロール１上の定
点、O′は揺動スクロール２上の定点である。固
定スクロール１及び、揺動スクロール２は、それ
ぞれ後述する台板上に巻き方向が反対で同一形状
の渦巻側板１０１，２０１が一体に形成され、第
２５図の如く互いに組み合わさつておりＢ点各部
で渦巻側板１０１，２０１は互いにその軸方向側
面を接している。この渦巻側板１０１，２０１の
形状は、従来から知られている如く、インボリユ
ート曲線等で形成されている。

次に本スクロール流体機械が圧縮機として作動
する場合の動作について説明する。第２５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
図の如く組み合わされて、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の運動に伴い前記各点Ｂは中心に向つて
移動し、固定スクロール渦巻側板１０１及び揺動
スクロール渦巻側板２０１の間に形成される三明
状の圧縮室Ｐは順次その容積を減じこの圧縮室Ｐ
に取り込まれた気体は圧縮されて吐出口１ａから
吐出される。この間第２５図Ｏ〜O′の距離は一
定に保持されており渦巻側板１０１，２０１の間
〓をＺ、厚みをｔで表わせば、OO′＝^Z ₂−ｔとな
つている。Ｚは渦巻側板１０１，２０１のピツチ
に相当している。また第２５図において、揺動ス
クロール２を逆方向、すなわち0゜、270゜、180゜、
90゜のように回転させれば、膨張機として作動す
ることは言うまでもない。

この様な、作動原理によつて作動するスクロー
ル流体機械の具体的な構成を第２６図によつて説
明する。第２６図はスクロール流体機械を圧縮機
として応用した場合の１つの従来例である。図中
１は固定スクロール、２は揺動スクロール、１ａ
は吐出口、Ｐは圧縮機、１ｂは吸入口、３は主
軸、４はフレームである。また１０１，２０１は
固定スクロール１及び揺動スクロール２のそれぞ
れ渦巻側板であり、１０２，２０２は固定スクロ
ール１及び揺動スクロール２のそれぞれ台板であ
る。またＡは、渦巻側板１０１，２０１の端面１
０１ａ，２０１ａと、これにそれぞれ当接する相
手側台板２０２，１０２の底面２０２ａ，１０２
ａとの間の軸方向〓間である。

ここで揺動スクロール２は台板２０２の渦巻側
板２０１が形成された面と反対の面をフレーム４
に支持された状態で固定スクロール１と第２５図
に示したような状態で組合わされ、固定スクロー
ル１はフレーム４に固定される。主軸３が矢印の
ように回転すると、これに連結した揺動スクロー
ル２が運動を始める。ここで、揺動スクロール２
は、図示しない自転防止装置により自転しない公
転運動を行なう。その結果、吸入口１ｂより被圧
縮流体が吸引され、第２５図に示した作動原理に
より圧縮され、吐出口１ａより吐出される。

このような流体機械において、径方向シールす
なわち、〓間Ａを通つて渦巻径方向への漏れはそ
の漏れ線長さが渦巻の長手方向長さに相当するた
めその流体取り込み容積に比して相対的に大き
く、機械の効率に与える影響は大きい。この径方
向をシールする方法としては、〓間Ａを微少にし
て、例えば、特開昭55−46081に示されるように、
吸入口１ｂより被圧縮流体とともに油を吸引さ
せ、微少〓間Ａに油膜を形成させて被圧縮流体の
漏れ防止する手段が考えられるが、このような微
少〓間を均一に設けるためには、固定スクロール
１、揺動スクロール２、フレーム４など各部の寸
法精度が高く要求され、場合によつては組立時に
各部品の選択嵌合をしなければならないなど、工
作性、組立性に問題があつた。また、運転時、吐
出口１ａ近傍は圧縮された流体により高温になる
が、その結果微少〓間Ａ以上に局部的に熱膨張す
ると、逃げがないため焼き付きが生ずる。従つ
て、熱膨張量を想定してあらかじめその分Ａ面全
体を均一にその〓間を大きくとらねばならない
が、このようにすると、効果的な油膜を形成する
のに必要な最適〓間以上になり結果として漏れが
大きくシールの効果をなさない場合が多かつた。

一方、こういつた非接触シール以外に、渦巻側
板１０１，２０１の端面に、渦巻長手方向に沿つ
て溝を形成し、この溝にシール材を嵌入して、接
触シールによつて漏れを防止する方法が考えられ
ている。

このようなシール方法としては、古くは1905年
の米国特許第801182号に示されており、また最近
のものとしては、特開昭51−117304号等に開示さ
れている。

一例として特開昭51−117304号に示されたもの
を第２７図〜第２９図によつて説明する。すなわ
ち第２７図は固定スクロール１台板底面１０２ａ
と揺動スクロール２渦巻側端面２０１ａとの間の
Ａ部近傍の部分断面図であつて、渦巻側板２０１
の端面２０１ａの渦巻長手方向に沿つて開口する
断面矩形の溝５を形成し、この溝５内に溝５と同
形状のシール材５１を嵌入している。ここで、溝
５側面５ｂとシール材５１側面５１ｂとの間には
渦巻長手方向に沿つて〓間５０１、溝５底面５ｄ
とシール材５１下面５１ｄとの間にはやはり渦巻
長手方向に沿つて〓間５０２が設けられるように
溝５及びシール材５１の寸法は規定され、その結
果、渦巻側板２０１の端面２０１ａと台板底面１
０２ａの間に〓間Ａが介在しても、渦巻側板２０
１によつて仕切られた高圧側圧縮機P_Hと低圧側
圧縮室P_Lの間のシールは、高圧側圧縮機P_Hより
実線矢印で示されるように〓間５０１，５０２に
ガスが流入して、結果として、矢印Ｆのように力
が負荷されるため、シール材５１は台板底面１０
２ａ及び溝５側面５ｃにそれぞれシール材５１の
上面５１ａ及び側面５１ｃが押し付けられシール
材５１が台板底面１０２ａ及び溝側面５ｃに密着
してガスの漏れは防止される。

このようなシール方法においては、渦巻側板端
面と台板端面の間の〓間Ａを通つて渦巻径方向へ
の漏れに対するシールは効果的に行なえるが、渦
巻側板１０１，２０１同士によつて点Ｂで仕切ら
れた各圧縮機Ｐ間においては〓間５０１，５０２
を通つて渦巻長手方向に漏れやすい欠点を有して
いる。

すなわち第２８図は、渦巻側板１０１，２０１
の接点Ｂ近傍を上面より見た部分断面図、第２９
図は、同じく部分断面斜視図であるが、高圧側圧
縮機P_Hより実線矢印で示すように、ガスが〓間
５０１，５０２を通つて下流側の低圧側圧縮機
P_Lへ漏れる状態を示している。このように、こ
の形式のシール方法は径方向へのシールは効果的
に行なうが、その手段として、溝５とシール材５
１の間に〓間５０１，５０２を設けねばならない
ため、その結果として、渦巻長手方向の漏れは必
然的におこり、圧縮効率すなわち性能の低下はま
ぬがれない。特に工作精度による〓間５０１，５
０２の寸法のバラつきは〓間５０１，５０２を通
過する漏れの増大やシール材５１の追従性自体の
低下による径方向への漏れの増大を生ずる可能性
をもつている。

更に、シール材５１の上面５１ａは、ガスによ
つて台板底面１０２ａに押し付けられて摺動する
ため、この部分の摺動ロスや、摩耗も無視できな
い。

また、このような渦巻長手方向への漏れを防止
する手段として、例えば実開昭57−180182におい
ては第３０図に示すように、シール材５１の巾寸
法Ｄと、溝５の巾寸法D′を実質同等とし、シー
ル材５１の厚み寸法Ｈを溝５の深さ寸法H′より
も大きくすることにより解決しようとしている。
しかしこの方法においてはＨ及びH′の寸法管理
がむずかしく、もしＨ−H′＞Ａとなれば、軸方
向の〓間があくことになり、半径方向漏れを生ず
ることになり、また、Ｈ−H′＜Ａとなればシー
ル材５１が固定スクロール１と揺動スクロール２
に挾みこまれた形になり、スムースな回転駆動が
得られなくなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のように従来のスクロール流体機械では、
非接触シール方式においては軸方向〓間を均一に
微少にするためには、工作精度など精度管理上の
問題を有し、更に〓間をつめれば渦巻の歯先が運
転中の熱膨張などにより当接し、焼付きを起こす
などの信頼性に問題があり、これを防止するため
〓間をあければ性能が低下するという相反する問
題点を持つていた。更に接触シール方式において
は、シール材と溝の間に〓間を設けてガス圧等に
より追従密封させる場合、上記〓間からの漏れに
よる性能低下や、シール材の摩耗が問題となる。
更に、シール材と溝の間に〓間を設けずシール材
によりシールする場合、非接触シール方式と同様
にきびしい精度管理を要求されるなど問題があつ
た。

本発明は、かかる問題点を解決するためになさ
れたもので、構造が簡単であり、組立性が容易
で、しかも工性精度や運転中の熱変形なども許容
でき、運転中の漏れを効果的に防止して高効率で
信頼性の高いスクロール流体機械の組立微調整機
構を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るスクロール流体機械は、夫々イ
ンボリユートなどの渦巻側板を台板面に突設して
形成させた固定スクロール及び揺動スクロールを
互いに組合わせることにより、上記各渦巻側板及
び台板面により複数の室を形成させ、揺動スクロ
ールを旋回させて、上記室に取り込まれた流体を
移送、圧縮ないし膨張させるように構成したスク
ロール流体機械において、上記両スクロールの各
渦巻側板とそれぞれ同形状の渦巻形状を有する一
対の微調整用エレメントと、これを渦巻軸方向に
圧入嵌合するガイド部を上記両スクロールの渦巻
側板の端面に設け、上記各微調整用エレメントが
それに対応する上記各ガイド部において圧入嵌合
時渦巻軸方向に移動し、上記各微調整用エレメン
トを介して上記各渦巻側板端面とこれに対応する
台板底面の間の〓間を微調整できるように、上記
微調整用エレメントとガイド部の間に軸方向に空
〓部を有するようにして、この空〓部と渦巻側板
又は微調整用エレメントの端面側とを複数個所で
連通させるようにした〓間微調整機構を有する。

〔作用〕

上記のように、スクロールの渦巻状の側板端面
に設けたガイド部に、均等に微調整用エレメント
を圧入することにより、上記微調整用エレメント
を介して固定スクロール及び揺動スクロールの各
渦巻状側板端面と台板端面の間の軸方向〓間の微
調整を行なうことができ、固定スクロール、揺動
スクロール等の工作精度のバラツキを排除し、実
質〓間のないあるいは必要最小限の微少〓間に調
整でき、かつ微調整用エレメントとガイド部の間
に軸方向に空〓部を有するようにして、この空〓
部と渦巻側板又は微調整用エレメントの端面側と
を複数個所で導通させるようにしたので、空〓部
と室との間がほぼ均圧されるので運転中室の圧力
の変動による微調整用エレメントの軸方向への移
動が防止でき、従つて微調整エレメントには実質
軸方向には力が発生せず、エレメントと台板の間
に摩擦抵抗や摩耗がなく、更にエレメントがガイ
ド部中に陥没することなく安定した状態で固定さ
れ、漏れの少ない、信頼性の高い〓間微調整機構
が提供される。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図〜第１８図
によつて説明する。第１図はスクロール圧縮機を
全密閉形冷媒圧縮機に応用した場合の具体的な一
実施例である。

図中１は固定スクロール、２は揺動スクロー
ル、１ａは固定スクロール１の中央部に穿設され
た吐出口、１ｂは固定スクロール１の周壁部１０
３に形成された吸入口、Ｐは圧縮機である。各固
定スクロール１は円板状の台板１０２とこの台板
１０２に一体に形成された渦巻状側板１０１とで
構成され、揺動スクロール２も同様に円板状の台
板２０２に一体に形成された渦巻状側板２０１と
で形成され、両スクロール１，２が互いにかみ合
わさつて台板１０２，２０２と渦巻状側板１０
１，２０１とで囲まれた圧縮機Ｐが形成されてい
る。この圧縮機Ｐは複数個形成され、そのうち最
も圧力が高い中央部の圧力室が吐出口１ａに連通
するように構成されている。

上記渦巻状側板１０１，２０１の各端面１０１
ａ，２０１ａにはそれぞれ渦巻長手方向に沿つ
て、しかも渦巻方向内端部及び外端部を残して、
ガイド部である溝５がそれぞれに形成され、これ
ら各溝５には微調整用エレメント６がそれぞれ嵌
合されている。このエレメント６は溝５にガイド
され溝５に前記エレメント６の両側部が渦巻長手
方向に完全に密着状態となるように圧入されてい
る。

又、３は主軸、３０１は渦巻状側板１０１，２
０１が摩耗してもこれら両側板１０１，２０１の
側面が常時Ｂ部で接触するように揺動スクロール
２に押付け力を与える偏心ブツシユ、４０は外周
部面形状が固定スクロール１とほぼ同じで、しか
も最大外径が揺動スクロール１と同じである上部
フレーム、４１は外周部面形状が固定スクロール
１とほぼ同じでしかも最大外径が上部フレーム４
０より大きな下部フレーム、４０１はオルダム継
手、４０２は圧縮室Ｐの圧力及び揺動スクロール
２の自重を受ける環状の上部スラスト軸受、４１
１は主軸３の自重と主軸３にかかる他のスラスト
荷重を受ける環状の下部スラスト軸受、７０３は
主軸３のラジアル荷重をその上部で受ける上部主
軸受でこの実施例では軸受メタルを使用してい
る。４１２は主軸３のラジアル荷重をその中間部
で受ける下部主軸受で、この実施例では軸受メタ
ルを使用している。

揺動スクロール２の台板２０２の背面２０２ｂ
中心部には軸心が台板２０２の背面２０２ｂに対
して垂直で主軸３の軸心に対して平行な軸２０３
が一体に形成されており、又、主軸３の上端面に
は主軸３の軸心（回転中心）に平行な軸心を有す
る偏心穴３ａが形成されていてこの偏心穴３ａに
回転自在に偏心ブツシユ３０１が嵌入されてい
る。この偏心ブツシユ３０１はその外周に対して
偏心し、軸心が主軸３の軸心と平行な偏心穴３０
１ａを有しており、この偏心穴３０１ａには上記
軸２０３が回転自在に嵌入されている。

主軸３は、上部フレーム４０に配設された上部
主軸受４０３、下部フレーム４１に配設された下
部スラスト軸受４１１及び下部主軸受４１２によ
つて支承されており上部フレーム４０、下部フレ
ーム４１はいんろう嵌合部などにより上部主軸受
４０３、下部主軸受４１２が互いに同心になるよ
う組合わさつている。また、上部主軸受４０３と
上部スラスト軸受４０２とは同心であり上部主軸
受４０３軸心と、上部スラスト軸受４０２の軸受
面４０２ａとが垂直であるので、主軸３はその軸
心が上部スラスト軸受４０２の軸心に対して同心
となり、また上部スラスト軸受４０２の軸受面４
０２ａに対して垂直に維持される。また、揺動ス
クロール２はその台板２０２の背面２０２ｂで上
記上部スラスト軸受４０２軸受面４０２ａにより
支承されているので、揺動スクロール２の台板２
０２は主軸３に対して垂直な姿勢に維持される。

オルダム継手４０１は、揺動スクロール２の自
転を防止し、揺動スクロール２が主軸３の軸心の
周りに公転運動のみをするようにするための継手
手段であり、揺動スクロール２の台板２０２と、
上部フレーム４０との間に配設されている。

上記各部機構部品が上記のような相対関係に組
立てられた後、固定スクロール１及び揺動スクロ
ール２の各溝５な各微調整用エレメント６が各溝
５より大きく突出した状態で装着され上部フレー
ム４０、下部フレーム４１、固定スクロール１と
は固定スクロール１の周壁部１０３と上部フレー
ム４０とを貫通し先端のねじ部４２ａが下部フレ
ーム４１のみに螺合する複数個のボルト４２によ
つて共締めされる。この状態を第２図に示す。こ
こで、固定スクロール１は周壁部１０３の下面１
０３ａで、上部フレーム４０の外周部上面に形成
された取付面４０ａに固定されるが、上部フレー
ム４０の取付面４０ａは、上部スラスト軸受４０
２の軸受面４０２ａと平行であり、揺動スクロー
ル２の台板２０２の背面２０２ｂと、これと反対
の面である底面２０２ａ及び、渦巻側板２０１の
端面２０１ａは、それぞれ平行であり、更に固定
スクロール１の周壁部下面１０３ａと、渦巻側板
１０１の端面１０１ａは同一面上にあり、上記端
面１０１ａと、台板１０２の底面１０２ａは平行
であるので、固定スクロール１の渦巻側板端面１
０１ａと揺動スクロール２の台板底面２０２ａ及
び、揺動スクロール２の渦巻側板端面２０１ａと
固定スクロール１の台板底面１０２ａの間はそれ
ぞれ平行に維持される。そのため、前記各エレメ
ント６はそれぞれ固定スクロール１の台板底面１
０２ａ、揺動スクロール２の台板底面２０２ａに
よつて押圧され均一に前記溝５内に圧入される。
そして、上記固定スクロール１が上記フレーム４
０を介してフレーム４１にボルト４２により共締
めされた状態において上記固定スクロール１の渦
巻側板端面１０１ａと揺動スクロール２の台板底
面２０２ａ及び揺動スクロール２の渦巻側板端面
２０１ａと固定スクロール１の台板底面１０２ａ
の間には均一に微少〓間Ａが形成されるので、こ
の微少〓間Ａだけ各溝５より均一に突出した状態
になるまで前記各エレメント６を前記各溝５内に
押し込まれたところで止まる。その結果各渦巻側
端面１０１ａ，２０１ａと相手方の各台板底面２
０２ａ，１０２ａの間は上記各エレメント６を介
して実質〓間がなくなる。

次に第１図において主軸３を回転させるモータ
の支持は、モータのロータ７０が、主軸３に焼嵌
めなどによつて固定され、上記ロータ７０と適当
なエア・ギヤツプを確保調整しながらモータのス
テータ７１が下部フレーム４１にボルト等によつ
て固着されている。

上記各機構部品を上記のような相対関係に組立
てた機構部品８、即ち固定スクロール１、揺動ス
クロール２、上部フレーム４０、下部フレーム４
１、主軸３、ロータ７０、ステータ７１等々の組
立品は密閉容器であるシエル９に収納されてい
る。ここでシエル９は上ぶた９０１、中間円筒部
９０２、底ぶた９０３に三分割され、機構部分８
は、下部フレーム４１外周部において中間円筒部
９０２に焼嵌めあるいはスポツト溶接などにより
固定され、上ぶた９０１、底ぶた９０３は前記中
間円筒部９０２両端部において図のように中間円
筒部９０２外周部をおおうように嵌め合わされ、
これら嵌め合わせ部を溶接密封している。９０４
はシエル中間円筒部の周壁に溶接等により接続さ
れ、シエル９内部空間９ａに開口する吸入管、９
０５はシエル上ぶた９０１の中央部を貫通してこ
の中央部に気密に接続され、更に固定スクロール
１の吐出口１ａに連通するように延長された吐出
管、９０６はシエル上ぶた９０１に溶接され、図
示しないリード線によつて、モータステータ７１
と電気的に接続された密封端子、９０７はシエル
９の底部に溜められた潤滑油である。ここで主軸
３の下端部は、潤滑油９０７に浸漬している。ま
た前記吐出管９０５と吐出口１ａの接合部はＯリ
ング等によりシールされている。

主軸３には、主軸３下端部より上端部に形成さ
れた偏心穴３ａまで貫通した偏心給油孔３ｂが形
成され、軸受各部へ給油されるようになつてい
る。

このように構成されたスクロール圧縮機の動作
を次に説明する。密封端子９０６を通じて、モー
タステータ７１に通電すると、モータロータ７０
はトルクを発生して、主軸３と共に回転する。主
軸３が回転を始めると、主軸３の偏心穴３ａに嵌
入された偏心ブツシユ３０１を介して、揺動スク
ロール２の軸２０３に主軸３の回転力が伝えら
れ、揺動スクロール２はオルダム継手４０１にガ
イドされて自転することなく主軸３の軸心を中心
とする公転運動を行ない、第２５図に示す上述し
たような圧縮作用が圧縮室Ｐで行なわれる。

この際渦巻状側板１０１，２０１の端面１０１
ａ，２０１ａと、これらに対面する台板２０２，
１０２の底面２０２ａ，１０２ａの間の微少〓間
Ａを埋めるように溝５に嵌入されたエレメント６
が台板底面２０２ａ，１０２ａの方向へ実質〓間
がない状態で均一に上記端面１０１ａ，２０１ａ
より突出しているので上記微少〓間Ａを通して渦
巻径方向すなわち相対的に高圧の圧縮室から低圧
の圧縮室への圧縮冷媒ガスの漏れが生じるのを防
止する。更に渦巻状側板１０１，２０１の側面同
志は、揺動スクロール２が偏心回転運動すること
によつて生じる遠心力などを利用して偏心ブツシ
ユ３０１を揺動スクロール２の軸２０３の周りに
揺動させ、主軸３の軸心に対する揺動スクロール
２の偏心量を可変にすることにより渦巻状側板１
０１，２０１の側面同士がＢ部で当接させられ上
記相対的に高圧の圧縮室から低圧の圧縮室への圧
縮冷媒の漏れが渦巻状側板１０１，２０１の側面
部を通じて渦巻方向に生じるのが防止される。こ
のようにして圧縮時の漏れはほとんど防止され、
圧縮効率の高い運転を行なうことを可能とする。

次に冷媒ガスの流れについて説明する。蒸発器
（図示せず）からの吸入冷媒ガスは吸入管９０４
よりシエル内空間９ａに流入して、モータロータ
７０、モータステータ７１等を冷却すると共に、
図示しない下部フレーム４１外周部に設けられた
吸入通路を通過して吸入口１ｂより吸入されて圧
縮室Ｐに取り込まれ、圧縮された後、高圧冷媒ガ
スとなつて、吐出口１ｂを経て、吐出管９０５よ
りシエル９外へ排出された凝縮器（図示せず）に
至る。

次に給油系について説明する。シエル９の下部
に溜められた潤滑油９０７は、主軸３の回転によ
つて生じる遠心ポンプ作用により偏心給油孔３ｂ
を経由して、偏心穴３ａに汲み上げられ偏心ブツ
シユ３０１に給油される。主軸３、偏心ブツシユ
３０１に設けられた油穴、油溝（図示せず）など
より、上部スラスト軸受４０２、下部スラスト軸
受４１１、上部主軸受４０３、下部主軸受４１
２、更にはオルダム継手４０１を潤滑した後、一
部は、圧縮室Ｐへ吸入冷媒ガスとともに吸入さ
れ、圧縮部のシール及び潤滑に使用され吐出管９
０５より排出され、凝縮器、蒸発器（図示せず）
を通過して再び吸入管９０４よりシエル９内へ戻
つてくるが、大半は上部フレーム４０、下部フレ
ーム４１にそれぞれ設けられた返油孔４０ｂ，４
１ａを経て、シエル９下部に流下し戻される。

第３図は主軸３の偏心穴３ａに挿入される偏心
ブツシユ３０１の構成を詳細に示す図で、ａは上
面図、ｂは側面断面図、ｃは下面図である。

３０１ｂは偏心ブツシユ外周面であり、O_Bpは
その中心である。３０１ａは偏心ブツシユ内周面
であり、O_Biはそお中心である。中心O_Biは中心
O_Bpに対してεだけ偏心している。

３０１ｃは下端が偏心ブツシユ下端面に開口
し、上端部は偏心ブツシユ上端面に開口しないよ
うに閉じた状態に形成された縦方向に延在する油
溝で、上記内周面３０１ａに連接している。３０
１ｄは上記油溝３０１ｃと外周面部３０１ｄとを
連通するための油孔、３０１ｅは上記外周面部３
０１ｂに設けられた切り欠き部で、上記油孔３０
１ｄの径方向外端がこの切り欠き部に開口してい
る。３０１ｆは偏心ブツシユ３０１の肉厚部にお
いて偏心ブツシユ下端面に穿設されたまわり止め
用穴である。なお、偏心ブツシユ３０１はアルミ
合金、鉛青銅などの軸受材によつて作られる。

第４図は、このような偏心ブツシユ３０１を主
軸３へ装着する際の組立順序を説明するための斜
視図である。第４図において、先ず主軸３の偏心
穴３ａ底部のピン穴３１に、平面形状がＣ形のほ
ぼ筒状をなすスプリングピン３２を嵌合した後、
このスプリングピン３２に偏心ブツシユ３０１下
部のまわり止め用穴３０１ｆが合うように、偏心
ブツシユ３０１を偏心穴３ａに嵌入する。まわり
止め用穴３０１ｆにスプリングピン３２が嵌入し
偏心ブツシユ３０１の下端面が偏心穴３ａの底面
に当接した状態でスナツプリング３３を偏心穴３
ａ側面円周方向に形成されたスナツプリング溝３
４に嵌める。スナツプリング３３は細いピアノ線
などの弾性線状をＣ形に形成したものである。

第５図は偏心ブツシユ３０１を主軸３に組込ん
だ状態を示す図であり、この第５図において、
O_Sは主軸３の軸心即ち回転中心で、この中心O_S
と上記偏心ブツシユ内周面３０１ａの中心O_Biと
を結ぶ直線と上記中心O_Biと上記偏心ブツシユ外
周面３０１ｂの中心とを結ぶ直線とがほぼ直角を
なす位置に上記中心O_Bpが位置するように、スプ
リングピン３２の位置は決定されている。まわり
止め穴３０１ｆの径はスプリングピン３２の径よ
り大きくとられ、偏心ブツシユ３０１が周方向に
ある程度動き得るようにしてある。また、偏心ブ
ツシユ３０１の油孔３０１ｄと主軸３の大径部半
径方向に穿設された油孔３ｃとが、偏心ブツシユ
３０１の回動によつても常に連通するように切り
欠き３０１ａは周方向に所定長さ形成されてい
る。上記油圧３ｃは更に主軸３大径部外周面軸方
向に設けられた油溝３ｄに連通している。

揺動スクロール２の揺動軸２０３は、偏心ブツ
シユ３０１内に揺動軸２０３外周面が内周面３０
１ａと摺動可能なように嵌入されるので、上記偏
心ブツシユ内周面３０１ａの中心O_Biは揺動中心
すなわち揺動スクロール２の重心と一致してい
る。従つて矢印Ｗ方向に主軸３が回転すると、上
記主軸３の回転中心O_Sと上記偏心ブツシユ内周
面３０１ａの中心O_Biとを結ぶ直線上に矢印Ｇ方
向に遠心力が発生し、偏心ブツシユ３０１は上記
偏心ブツシユ外周面３０１ｂの中心O_Bpを中心に
矢印Ｍ方向にモーメントが生ずる。従つて、もし
固定スクロール１と揺動スクロール２の渦巻側板
１０１，２０１の間に〓間がある場合、これら両
側板１０１，２０１が互いに接するまで揺動スク
ロール２が移動するように、偏心ブツシユ３０１
は上記偏心ブツシユ外周面３０１ｂの中心O_Bpを
中心に矢印Ｍ方向に回転する。

第６図により上記中心位置の変化を説明する。
すなわち、偏心ブツシユ外周面３０１ｂの中心
O_Bpを中心にして偏心ブツシユ３０１は矢印Ｍ方
向に回転し、偏心ブツシユ内周面３０１ａの中心
O_Biは渦巻側板１０１，２０１が互いに接する点
O_Bi′まで移動する。すなわち揺動スクロール２の
公転半径はO_SO_Bi＝ＲよりO_SO_Bi′＝R′まで変化す
る。また逆に工作精度により公転半径がＲより小
さい場合は矢印Ｍと反対方向に偏心ブツシユは回
転する。これは液バツクや、両渦巻側板１０１，
２０１間への異動かみ込みなどの場合にも生ず
る。

このように偏心ブツシユ５は工作精度のバラツ
キを吸収し、組立性を容易にして、しかも圧縮時
に両渦巻側板１０１，２０１間を通じて渦巻方向
へ圧縮冷媒ガスが漏れるのを防止して圧縮効率を
向上させ、また液バツクや異物のかみ込みに対し
ても耐力があり信頼性の向上にも役立つものであ
る。

次に本発明の詳細かつ具体的な説明を行なう。
第７図は、前記エレメント６を揺動スクロール２
の渦巻側板２０１の端面２０１ａに開口し、渦巻
長手方向に沿つて形成された溝５に圧入する状態
を示す組立時の斜視図である。溝５は渦巻側板２
０１の端面２０１ａに開口し、しかも渦巻方向内
端部２０１ｂ及び外端部２０１ｃを残して渦巻長
手方向に沿つて形成され、この溝５を埋めるよう
にひも状のエレメント６を溝５開口面に垂直に圧
人する。ここでは揺動スクロール２の例を示す
が、固定スクロール１についても同様に実施され
ることは言うまでもない。以下揺動スクロール２
に限つて説明していく。

第８図は、このような状態における局部断面図
であり、上記溝５及びエレメント６はここでは断
面矩形の形状をとつている。ここでエレメント６
の巾寸法Ｄは、溝の巾寸法D′と実質同等以上の
寸法を有しており、またエレメント６の厚み寸法
Ｈは、溝５の深さ寸法H′と実質同等か、それよ
りも小さい値となつている。Ｄ＞D′である場合
は、エレメント６は巾方向に弾性変形ないし塑性
変形しやすい材質でなければならず、従つて、エ
レメント６としては、そのような性質を有するも
のが使用される。ある程度の弾塑性可撓性があり
かつ自己潤滑性のある四ふつ化エチレン樹脂
（PTFE）等は最適である。また、鉛、ハンダの
ような軟質で塑性変形しやすい金属や、ゴムのよ
うに弾性力の大きい材質にPTFEを複合させた材
料なども良い。

第９図はこのようなエレメント６を溝５内に挿
入した状態を示す局部断面図であり、エレメント
６は弾性変形（塑性変形しても良い）して両側面
６ｂ，６ｃが溝５の両側面５ｂ，５ｃと密着した
状態で渦巻側板端面２０１ａより突出した状態、
従つてエレメント６の下面６ｄと、溝５の底面５
ｄの間に空〓５０１がある状態で止まつている。
この空〓５０２の軸方向寸法をδとする。

第１０図は、このような揺動スクロール２に、
第２図で説明したような組立法で固定スクロール
をかぶせて、固定した状態を示す局部断面図であ
る。固定スクロール１の台板底面１０２ａによつ
て上述した渦巻側板端面２０１ａより突出したエ
レメント６は、溝５内へ矢印のように下向に押し
込まれ、上記台板底面１０２ａと渦巻側板端面２
０１ａの間に第１図にて上述した設定された微少
〓間Ａができる位置まで押し込まれたところで止
まる。この時、上記空〓５０１の軸方向寸法
δ′は、δ′＜δとなるのは言うまでもない。ここで
上記寸法δ′は、圧縮機が運転中特に渦巻中心側が
高温となるため、中心側板が軸方向に熱膨張によ
つて局部的に伸び、微少〓間Ａの寸法が局部的に
縮まり、相手側台板底面によつてエレメント６が
局部的に押えられたとしても、相手側台板底面に
よつてエレメント６が更に溝５内下方へ軸方向に
押されて移動し、この熱膨張による寸法変化を吸
収できるように逃げ部として設定されている。

もしエレメント６に軸方向に弾性力が働き、従
つて第１０図の状態においてエレメント６の上面
６ａが台板底面１０２ａに対して弾性力による押
付けが過大に作用する場合は第１１図に示すよう
に台板１０２を矢印方向に戻してエレメント６の
上面６ａと台板底面１０２ａの間に所定の微少〓
間A′があくようにオフセツトすれば良い。

上記オフセツトの一方法を第１２図に示す。す
なわち第６図で説明した組立方法によつて組立て
た後ボルト４２をはずして固定スクロール１を上
部フレーム４０より取り固定スクロール１周壁部
底面１０３ａと上部フレーム４０の取り付け面４
０ａの間に厚みが均一でその寸法がA′である環
状のシムを挾み込んだ状態で再びボルト４２を締
めつけることによりシムの厚さA′だけ固定スク
ロール１、揺動スクロール２の各エレメント６の
上面６ａとこれに対応する台板底面２０２ａ，１
０２ａの間に微少〓間A′が均一に形成される。

第１３図において、このようなオフセツト組立
方法の他の例について説明する。固定スクロール
１及び揺動スクロール２の渦巻側板１０１，２０
１端面１０１ａ，２０１ａの溝５には、あらかじ
めエレメント６の所定の微少〓間Ａ以上に突出さ
せておく。このような状態で、上部フレーム４０
をその下面４０ｂが合うように堅固な平面１２ａ
を有する台１２上に置き、上部フレーム４０上面
に固定された上部スラスト軸受４０２の軸受面４
０２ａ上に厚みが均一でその寸法がA′である上
記上部スラスト軸受４０２とほぼ同径の内外径を
有する環状のシム１０を敷く、そしてこの上に揺
動スクロール２をその台板底面２０２ｂと、上記
スラスト軸受４０２で、上記シム１０を挾み込む
ようにしてのせる。このようにして、上記揺動ス
クロール２の渦巻側板２０１と固定スクロール１
の渦巻状側板１０１が互いにかみ合うようにして
固定スクロール１をかぶせる。次にこのような状
態で、上記固定スクロール１の上面１０２ｂ及び
平板１１を介してプレスアーム１３によつて台１
２の平面１２ａに対して垂直に押し付ける。その
結果固定スクロール１、揺動スクロール２の各エ
レメント６は、それぞれの溝５内に相手方の台板
底面２０２ａ，１０２ａによつて圧入された所定
〓間Ａよりシム１０の厚みA′を引いた寸法すな
わちA″だけ均一に各溝５より突出した状態で止
まる。その後シム１０を取り除いて、再び第６図
で説明した組立方法により組立てると上記各エレ
メント６の上面６ａとそれと対応する相手方の台
板底面１０２ａ，２０２ａの間には均一に微少〓
間A′が形成できる。

以上のように組立において、各スクロールの渦
巻側板端面にアジヤステイングエレメント６とこ
れを挿入する溝５からなる軸方向〓間微調整機構
を設けたことにより各渦巻側板端面とそれに対応
する台板底面との間は、上記エレメント６を介し
て実質〓間を無くした状態あるいは工作精度のバ
ラつきを排除した必要最小限の微少〓間に容易に
セツトすることができ、圧縮時における渦巻半径
方向の冷媒ガスの漏れを押えることができる。更
に、エレメント６と溝５の当接する側面６ｂ，６
ｃ及び５ｂ，５ｃは実質〓間がないので、この部
分を通して渦巻下流側への漏れも生じない。

またエレメント６は溝５内に圧入などにより固
定されているので、本質的に台板底面に対するエ
レメント６の上面６ａの押し付けは発生せず、従
つて、正常に運転されている場合、エレメント６
の上面６ａの摩耗は生じない。更に上記押し付け
力が台板底面に発生しないということはここでの
摩擦抵抗は無く、従つて前記偏心ブツシユ３０１
の作動をスムーズに行なうことができる。すなわ
ち偏心ブツシユ３０１の揺動運動によつて、これ
に嵌入した揺動スクロール２は、その軸心が主軸
３の軸心に対して移動する。そして、この揺動運
動は揺動スクロール２自体の遠心力等によつて生
ずる。ところが、固定スクロール１及び揺動スク
ロール２の渦巻側板端面１０１ａ，２０１ａに過
大な力が作用するとこの部分の摩擦抵抗ととも
に、揺動スクロール２のスラスト方向の力を支承
する上部スラスト軸受４０２にも過大な力が負荷
され、結果として、これら摺動部の摩擦抵抗は、
上述した遠心力などによる偏心ブツシユ３０１の
揺回動にともなつて揺動スクロール２の渦巻側板
２０１の側面が固定スクロール１の渦巻側板１０
１の側面に押し付けられる方向に揺動スクロール
２が移動しようとするのを妨げる様に働き、上記
側板間の適切な接触が行なわれず、これらの部分
からの漏れが増大し、性能劣化をまねく、更に負
荷が増大すると前記上部スラスト軸受４０２など
の焼付きが発生する。

本発明では上述したように、エレメント６上面
６ａの台板各部底面１０２，２０２ａへの押し付
けが本質的に発生しないので上部スラスト軸受４
０２への負担はかからず、従つて偏心ブツシユ３
０１の作動をスムースに行なうことができ、それ
に伴う渦巻側板１０１，２０１側面間のシールを
効果的に行なうことができる。

更に圧接時における渦巻中心側の局部的な熱膨
張差による〓間Ａの減少による台板底面によるエ
レメント６への局部的な押付けが発生してもエレ
メント６の溝５への局部的な移動により吸収で
き、これにともなう焼付事故なども防止できる。

以上のように、エレメント６が溝５に適正に支
持されていれば、上記利点を持つことがわかつた
が、しかし、長期運転していると、エレメント６
が局部的に異常摩耗したり溝５内に陥落するもの
が出てきた。

そこで、第１０図に示す空〓５０１と圧縮室Ｐ
の各運転中の圧力を測定したところ、第１４図に
示すような結果を得た。ここではあるポイントＢ
からポイントＡまでの空〓５０１の圧力変動P₁
及びそれに対応した圧縮室Ｐの圧力変動P₂を示
し△Ｐはその差圧を示す。運転条件及び測定ポイ
ントにより異なるが、図中ａのように圧縮室Ｐの
圧力P₂より空〓５０１の圧力P₁の方が△Ｐだけ
大きくなる場合がある。このような時、エレメン
ト６は溝５より突出してきて、台板１０２，２０
２と摺動して摩耗することになる。また、ｂのよ
うにP₂よりP₁の方が△Ｐだけ小さくなる場合、
エレメント６は溝５内に陥落することになる。そ
こで、圧縮室Ｐと空〓５０１の間に導通部を設け
均圧させることを思いついた。第１５図はその端
的な例であるエレメント６の始端部Ａと終端部Ｂ
において、溝５のそれぞれ対応する端部の間に図
の如く〓間を比較的大きく設けてみたところ、第
１６図のようにP₁とP₂の差圧△Ｐは小さくなつ
た。

更に発展させて第１７図及び第１８図に示すよ
うにエレメント６の側面に軸方向に溝６１０を適
宜設けて空〓５０１と室Ｐとを渦巻長手方向に沿
つて適宜導通させたところ、第１６図に示す△Ｐ
の値は更に小さくなつてほぼ均圧できた。更にこ
のような仕様で長期間運転を行つたところ、前記
エレメント６の摩耗や陥没は見られなくなつた。
このような均圧溝は、溝５側に設けても良いこと
は言うまでもない。また他の実施例として、第１
９図及び第２０図に示すように渦巻長手方向に沿
つて溝５に切り欠き５１０を設けてもよい。

第２１図〜第２３図は更に他の実施例であつ
て、エレメント６を渦巻長手方向に沿つて分割し
て圧入し、各エレメント６の間には〓間６１１を
設けたものである。このようにすると、エレメン
ト６１本の長さが短くできるので、工作性の向上
もはかれる。

第２４図は、以上述べてきた均圧によるエレメ
ント６の移動の防止の上に更に安定性を増すため
に考えられたものであり、溝５を異形にして対処
しようというものである。

第２４図ａは、溝５を図のようにテーパ状に
し、エレメント６の必要以上の陥落を防止してい
る。またｂは、ａとは逆のテーパにすることによ
りエレメント６の浮き上りによる台板１０２との
摺動摩耗を防止しようというものである。

ｃは溝５の断面に凸部５１２を設けてこれによ
つてエレメント６を物理的に固定しようというも
のである。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば夫々イン
ボリユードなどの渦巻側板を台板面に突設して形
成された固定スクロール及び揺動スクロールを互
いに組合わせて上記各渦巻側板及び台板面間に複
数の室を形成し、揺動スクロールを旋回させるこ
とにより、上記室に取り込まれた流体を圧縮ある
いは膨張させるように構成したスクロール流体機
械において、上記両スクロールの各渦巻側板とそ
れぞれ同形状の渦巻形状を有する一対の微調整用
エレメントと、上記両スクロールの渦巻側板端面
に沿つて形成され、上記微調整用エレメントが圧
入されるガイド溝とを備え、上記各微調整用エレ
メントの上記各ガイド溝に対する圧入深さを調整
することにより、上記各微調整用エレメント端面
と、これに対応する台板底面の間の〓間を微調整
しうると共に上記微調整用エレメントと上記ガイ
ド溝底部との間に形成された空〓部と渦巻側板又
は微調整用エレメントの端面側とを複数個所で連
通するように構成された〓間微調整機構を有する
ことを特徴とするものである。

従つて、スクロールの渦巻状の側板端面に設け
たガイド溝に、均等に微調整用エレメントを圧入
することにより、上記微調整用エレメントを介し
て固定スクロール及び揺動スクロールの各渦巻状
側板端面と台板底面の間の軸方向〓間の微調整を
行なうことができ、固定スクロール、揺動スクロ
ール等の工作精度のバラツキを排除し、実質〓間
のない、あるいは必要最少限の微少〓間に調整で
き、かつ微調整用エレメントとガイド溝の間に軸
方向に空〓部を有するようにして、この空〓部と
渦巻側板又はエレメントの端面側とを連通させる
ようにしたので、空〓部と上記室特にその軸方向
両端側との間がほぼ均圧されるので、運転中室の
圧力の変動による微調整用エレメントの軸方向へ
の移動が防止でき、従つて微調整エレメントには
実質軸方向には力が発生せず、エレメントと台板
の間に摩擦抵抗や摩耗がなく、更にエレメントが
ガイド部中に陥没することなく安定した状態で固
定され、漏れの少ない、信頼性の高い〓間微調整
機構が提供されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるシール・微
調整組立機構を備えたスクロール圧縮機の断面
図、第２図は同組立図、第３図〜第６図は偏心ブ
ツシユの構成と作動を説明する部分詳細要図、第
７図は本実施例を揺動スクロールに採用した場合
の組立斜視図、第８図〜第１３図は他の組立方法
を説明する部分要図、第１４図は本実施例改善前
の圧力線図、第１５図は本実施例改善後の揺動ス
クロール斜視図、第１６図は本実施例改善後の圧
力線図、第１７図〜第２４図は本発明の他の実施
例を説明する部分要図、第２５図はスクロール流
体機械の作動原理図、第２６図は従来例の断面
図、第２７図〜第３０図は他の従来例の局部断面
図である。図中、１は固定スクロール、２は揺動スクロー
ル、５は溝、６は微調整用エレメント、１０１，
１０２は渦巻状側板、１０１ａ，２０１ａは端
面、１０２，２０２は台板、１０はシム、５１
０，６１０は均圧溝、６１１は〓間である。

Claims

【特許請求の範囲】

１夫々インボリユートなどの渦巻側板を台板面
に突設して形成された固定スクロール及び揺動ス
クロールを互いに組合わせて、上記各渦巻側板及
び台板面間に複数の室を形成し、揺動スクロール
を旋回させることにより上記室に取り込まれた流
体を圧縮あるいは膨張させるように構成したスク
ロール流体機械において、上記両スクロールの各
渦巻側板とそれぞれ同形状の渦巻形状を有する一
対の微調整用エレメントと、上記両スクロールの
渦巻側板端面に沿つて形成され、上記微調整用エ
レメントが圧入されるガイド溝とを備え、上記各
微調整用エレメントの上記各ガイド溝に対する圧
入深さを調整することにより、上記各微調整用エ
レメント端面と、これに対応する台板底面との間
の〓間を微調整しうると共に上記微調整用エレメ
ントと上記ガイド溝底部との間に形成された空〓
部と渦巻側板又は微調整用エレメントの端面側と
が複数個所で連通するように構成された〓間微調
整機構を有するスクロール流体機械。