JPH04164183A - 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、バランスウェイトを不要にできるスクロール
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は、例えば、実開昭５
５−１７７０８８号公報に記載されたものが知られてい
る。

この種のスクロール流体機械は、電動機の駆動軸の上端
側に可動スクロール部材が駆動軸の軸心に対して偏心し
て連結され、駆動軸の回転に伴って可動スクロール部材
が偏心運動し、ケースに固定された固定スクロール部材
との間で形成される複数の圧縮室で冷媒ガスの圧縮が行
なわれる。

また、駆動軸に可動スクロール部材が偏心して連結され
ていることから、回転バランスの安定化を図るために、
駆動軸の上端側には大きなバランスウェイトが、また、
駆動軸の下端側には小さなバランスウェイトが、それぞ
れ設けられる構造となっている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、従来のスクロール流体機械によれば、特に駆
動軸の上端側に大きなバランスウェイトを取付ける必要
があることから、部品点数が増大するとともに、バラン
スウェイトの組付は時に、回転方向の調整を行なわなけ
れはならず、組付は手間を要する不具合があった。

そこで、本発明は、部品点数の削減を図り、組付は時の
コストの低減を可能と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、ケースに固定された固
定スクロール部材に噛み合うよう可動スクロール部材が
電動機の駆動軸の端部に偏心して連結されたスクロール
流体機械であって、前記駆動軸の端部を大径に形成する
とともに、この大径部の内部に、当該駆動軸の軸心に対
し偏心し且つ所定空間を備えた中空部を設ける構成とさ
れている。ここて、中空部の「所定空間」は、後記実施
例に示すように、可動スクロール部材と駆動軸の大径部
との相関的な関係により決せられることとなる。

（作　用） したがって、空中部を可動スクロール部材に対応して偏
心させて設けることにより、駆動軸自体にバランスウェ
イトの機能を持たせることが可能となり、別部品のバラ
ンスウェイトが不要となり、従来のように組付けに手間
がかかることがないので、全体の組付はコストの低減を
図ることが可能となる。

（実施例） 以下に、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図はスクロール流体機械１を示しており、同図中、
２は密閉ケースであり、このケース２は筒状部３と上下
の閉塞部４，５により形成されている。

上記ケース２の下部にはブラシレスの直流電動機７が配
設されており、そしてこの電動機７の駆動軸８がケース
２内の上下方向に配設され、駆動軸８の下部がラジアル
軸受９ａ及び支持部材９ｂを介してケース２に支承され
ている。駆動軸８の上部は、ケース２に固設された支持
ブロック１゜にラジアル軸受１１を介して支承されてい
る。駆動軸８の下端側には積層鉄心からなる柱状のロー
タ１２が固着され、このロータ１２の周面には、Ｎ極と
Ｓ極とが交互に配設された永久磁石１３が取付けられて
いる。この永久磁石１３の周囲には、筒状の固定子１４
がケース２に固設されている。この固定子１４は積層鉄
心により形成され、固定子１４の各突極部には励磁コイ
ル１６がそれぞれ巻回されている。尚、図中１７は、励
磁コイル１６のリード線１８が接続されたコネクタを示
す。

また、ケース２の中央部分には吸入パイプ１９が取付け
られ、このパイプ１９を通じて冷媒ガスが吸入され、図
中の実線の矢印のように通流される。

上記駆動軸８の上端側の端部は大径に形成され、この大
径部８ａ内には、実施例の場合、円筒状の中空部８ｂが
形成されている。この中空部８ｂの中心０２は、駆動軸
８の中心Ｏ□から所定寸法εだけ偏心するように設けら
れている。上記中空部８ｂには、可動スクロール部材２
１の背面中央部に突設された連結挿入部２１ａが、ラジ
アル軸受２２を介して挿入されている。したがって、可
動スクロール部材２１も所定寸法εだけ偏心して連結さ
れており、゛駆動軸８の回転に伴って連結挿入部２１ａ
が偏心運動し、可動スクロール部材２１が旋回駆動され
る。また、可動スクロール部材２１が旋回駆動する、駆
動軸８内に中空部８ｂが設けられているので、駆動軸８
の回転バランスが安定し、駆動軸８の上端側の端部には
バランスウェイトを設ける必要がなくなり、部品点数の
削減が用いられるとともに、従来のようなバランスウェ
イトの取付けに手間がかかることがなくなり、コストの
低減を図ることができる。

更に、上記支持ブロック１０と可動スクロール部材２１
との間にはオルダムリング２５が介装され、可動スクロ
ール部材２１の旋回駆動時に可動スクロール部材２１の
自転防止が行なわれる。

可動スクロール部材２１は、ケース２にシム４０を介し
て支持ブロック１０にボルト止めにて固設された固定ス
クロール部材２７と噛み合っており、双方のスクロール
部材２１．２７により吸入圧室２８、中間圧に圧縮され
る中間圧室２９、吐出圧の高圧まで圧縮される吐出圧室
３０が形成される。そして、吸入パイプ１９から導入さ
れた冷媒ガスは、支持ブロック１０の吸入孔３２を通じ
て各々の吸入圧室２８に供給される。また、固定スクロ
ール部材２７の中央部には吐出圧室３０に連通する吐出
ボート３４が形成され、この吐出ボート３４にはリード
バルブ３５か設けられている。

固定スクロール部材２７の上面側にはリードバルブ３５
を覆う支持部材３６が取付けられ、この支持部材３６に
吐出パイプ３７が取付けられ、吐出圧室３０の高圧の冷
媒ガスが吐出ボート３４及びリードバルブ３５を通じて
吐出パイプ３７に吐出される。

また、上述した中空部８ｂは、その中心ｏ２か軸８の軸
心ｏ１に対して偏心して設けられていることにより、可
動スクロール部材２１の偏心運動に対して駆動軸８の回
転バランスを確保することができる。

すなわち、各寸法り、　文、ａ、ｄ、　εを第２図及び
第３図に示すものとして、可動スクロール部材２１に作
用する力をＦｔ、駆動軸８に作用する力をＦ２、下端側
の小さなバランスウェイト３８に作用する力をＦ３とし
た場合、駆動軸８の各力がつり合うには下式が成立する
必要がある。

Ｆ２　＝Ｆ１　＋Ｆ３ （Ｌ　　１）Ｆ２　／２＝ａＦ３ ここでＦ３を消去すると、 （Ｌ　　ｌ”）　Ｆ２　／２＝ａ　（Ｆ２　　Ｆｔ　）
ａＦｔ　＝　［ａ　　（Ｌ　　−ｕ）／２］　・Ｆ２Ｆ
□＝［１−（Ｌ−文）／２ａ］・Ｆ２また、Ｆ２は、 Ｆ２＝πｄ２ρＬε／４　であるから Ｆｌ　＝　［１（Ｌ　　ｕ）／２ａ］　・πｄ２・ρＬ
ε／４ ＝　［−Ｌ／２ａ＋　（２ａ十文）／２ａコ・πｄ２ρ
Ｌε／４ となる。尚、ρは駆動軸８の材料の密度である。

上式によれば、駆動軸８の大径部８ａの長さ寸法りとこ
れに作用する力Ｆ１との関係が第４図に示す特性として
得られる。そして、第４図におけるＦｌの最大値Ｆ　１
ｍａｘは Ｆ１１１１１１Ｘ＝　（πｄ２ｐ／４）−（２ａ＋１）
　ε／２・（２ａ十文）／４ａ となり、第４図に示すＡの領域では任意に設定すること
ができる。

また、文／ａ＝０．１とした場合には、Ｆｔｍａｘ／Ｆ
ｔ　＝　［（２ａ−１−Ｊｌ）　／２・　（２ａ十文）
／４ａコ／見 ＝　（２ａ＋１）　２／８ａＪ１ ＝　（４ａ２＋４ａ党十文２）／８ａ８ａａ／２文＋１
／２＋文／　８　ａ 岬５＋１／２＋０ ＝５．５ となり、約５．５倍となる。

このため、駆動軸８の上端側に大きいバランスウェイト
を設けなくとも、大径部８ａに中空部８ｂを設けること
により、十分に回転バランスを確保することが可能とな
る。

尚、本実施例では、中空部としては円形状に形成したが
、中空部の断面形状は円筒状のものに限らない。また、
駆動軸として鋼材を前提としたが、特にアルミニウム材
の場合にはバランス確保が良好となる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、駆動軸の大径部
の内部に所定空間を備えた中空部を偏心させて設けたこ
とにより、駆動軸自体にバランスウェイトの機能を持た
せることが可能となり、従来のようなバランスウェイト
が不要となり、組付はコストの低減化を図ることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４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図は駆動軸の縦
断面図、第３図は第２図中のｍ　−ＩＩＩ矢視断面図、
第４図は力Ｆの特性図である。 １・・・スクロール流体機械　２・・・ケース７・・・
電動機　　　　　　　８・・・駆動軸８ｂ・・・中空部 ２１・・・可動スクロール部材 ２７・・・固定スクロール部材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ケースに固定された固定スクロール部材に噛み合うよ
   う可動スクロール部材が電動機の駆動軸の端部に偏心し
   て連結されたスクロール流体機械において、 前記駆動軸の端部を大径に形成するとともに、この大径
   部の内部に、当該駆動軸の軸心に対し偏心し且つ所定空
   間を備えた中空部を設けたことを特徴とするスクロール
   流体機械。