JPH0472486A - スクロール圧縮機 - Google Patents

スクロール圧縮機

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JPH0472486A
JPH0472486A JP2186181A JP18618190A JPH0472486A JP H0472486 A JPH0472486 A JP H0472486A JP 2186181 A JP2186181 A JP 2186181A JP 18618190 A JP18618190 A JP 18618190A JP H0472486 A JPH0472486 A JP H0472486A
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利之 中村
Takashi Yamamoto
隆史 山本
Hiroshi Ogawa
博史 小川
Norihide Kobayashi
小林　教秀
Fumiaki Sano
文昭 佐野
Masahiko Oide
大井手　正彦
Katsuyoshi Wada
和田　克良
Minoru Ishii
稔 石井
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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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〕 この発明は、密閉容器内が高圧室と低圧室に分離され、
クランク軸を電動機部を挟んで両端で支承する冷凍機や
空調機に用いられるスクロール圧縮機に関するものであ
る。
（従来の技術〕 第６図は例えば特開昭５９−３２６９１号公報に示され
た従来のスクロール圧縮機の縦断面図であり、第７図は
その要部であるいんろう部を示す縦断面図である０図に
おいて、１は台板１ａと渦巻部】ｂからなる固定スクロ
ール、２は台板２ａと渦巻部２ｂと軸部２ｃからなる揺
動スクロールで、渦巻部１ｂ、２ｂは巻方向が逆であり
、その間に圧縮室４５を形成する。３は固定スクロール
１の台板１ａに設けられた吐出口、７は固定スクロール
１を固定配置するフレーム、１３はフレーム７の中心部
に位置する軸受、６は中間部に電動機ロータ８を有し、
フレーム７及び軸受１３に回転可能に支持されたクラン
ク軸、２３はフレーム７を上端部に固定配置し、中間部
に電動機ステータ９を支持するセンタシェル、２７はセ
ンタシェル２３の下端に固定配置され、中間部にクラン
ク軸６の下端を支持する軸受３９を有するサブフレーム
、７ａはフレーム７のセンタシェル２３とのいんろう部
、２７ａはサブフレーム２７のセンタシェル２３とのい
んろう部、２０は固定スクロール１の背面側に取付けら
れた吐出チャンバ、４０は低圧室、４１は高圧室、４２
はシール材である。
次に、動作について説明する。センタシェル２３の中間
部に支持された電動機ステータ９とクランク軸６の中間
部に固定された電動機ロータ８とにより駆動されたクラ
ンク軸６は、フレーム７０軸受１３とサブフレーム２７
の軸受３９に支持されて回転し、クランク軸６の上部に
軸部２ｃを偏心支持された揺動スクロール２は旋回運動
し、固定スクロール１と揺動スクロール２との間に圧縮
室４５を形成する。低圧室４０内の低圧冷媒ガスは固定
スクロール１と揺動スクロール２との圧縮作用により圧
縮室４５内に吸い込まれ、高圧冷媒ガスに圧縮された後
、吐出口３より高圧室４１内に吐出される。低圧室４０
内の低圧冷媒ガスと高圧室４１内の高圧冷媒ガスは、固
定スクロール１、フレーム７及びシール材４２により仕
切られ、気密が保たれる。又、フレーム７のいんろう部
７ａはフレーム７の軸受１３に対して、同軸度、直角度
、真円度及び平面度が機械加工精度により保障されてお
り、サブフレーム２７のいんろう部２７ａはサブフレー
ム２７の軸受３９に対して同軸度、直角度、真円度及び
平面度が機械加工精度により保障されており、センタシ
ェル２３の両端面の平行度、平面度及び内周面の真円度
も機械加工精度により保障されているので、フレーム７
の軸受１３とサブフレーム２７の軸受３９との同軸度及
び直角度は保障され、クランク軸６は両軸受１３．３９
間でスムーズに回転する。
又、第８図は特開昭５７−１７３５８５号公報に示され
た他の従来装置を示し、１４は固定スクロール１に設け
られた吸入口、１５はフレーム７上に設けられ、揺動ス
クロール２を支持するスラスト軸受である。又、ロータ
８と一体に回転する連結部材２１が取付けられたクラン
ク軸６の上端部には径大部６ａが設けられ、径大部６ａ
はその外周をスリーブ軸受１６を介してフレーム７に支
持されるとともに偏心穴６ｂが設けられ、揺動軸受１７
を介して軸部２ｃに揺動駆動を伝達する。
１８は揺動スクロール２の自転を止めるオルダム継手、
１９は連結部材２１を介してクランク軸６に取付けられ
たバランサで、揺動スクロール２の偏心公転に対するバ
ランスをとっている。
第８図の従来装置において、駆動源によりクランク軸６
が回転駆動され、揺動スクロール２が揺動されて公転旋
回する。ここで、第９図に示すように固定スクロール１
の渦巻部１ｂと揺動スクロール２の渦巻部２ｂが１８０
”位相がずれた状態で組み合わされ、固定スクロール１
の定点Ｐの回りを揺動スクロール２はその定点Ｑを基点
として揺動する。こうして、渦巻部１ｂ、２ｂ間に形成
される三日月状の圧縮室４５が吸入口１４から流体を吸
入し、この流体は渦巻に沿って順次中心側に移動し、次
第にその容積が縮小されて流体は圧縮され、固定スクロ
ール１の中心部の吐出口３から吐出する。このとき、圧
縮室４５の圧縮流体の圧力により揺動スクロール２にス
ラスト力が作用するが、これをスラスト軸受１５で受は
止めている。
ところで、第８図において圧縮流体を吸入口１４から吐
出口３へ移動する際に、対向する渦巻部ｌｂ、２ｂの先
端面１ｃ、２ｄと台板１ａ、２ａの内面１ｄ、２ｅとの
間にできる軸方向隙間を小さくして漏れのないようにす
るために、軸方向寸法管理を行なっている。
第１４図は特開昭６１−１９６４８８号公報に示された
従来のスクロール圧縮機を示し、３６はクランク軸６の
下端に設けられた油ポンプ、３７はボルト、３８は吐出
チャンバ２０に設けられた密封端子、４３は吐出パイプ
、４６はボルト、４７はサブフレームであり、他の符号
部分は上記説明と同様の部分である。
上記構成において、固定スクロール１は揺動スクロール
２を介してフレーム７及びサブフレーム４７とボルト４
６により共線めされている。オルダム継手３５は揺動ス
クロール２の台板２ａとフレーム７の間に設けられ、揺
動スクロール２の回動時の自転を防止している。又、フ
レーム７とサブフレーム４７は、スリーブ軸受１６と軸
受１３を同軸状とするため、それぞれ軸受１６．１３と
同軸精度を出した円筒嵌合部（インロ一部）同志を圧入
して結合している。！動機ステータ９はボルト３７によ
りサブフレーム４７に締結されている。又、サブフレー
ム４７の外周部はセンタシェル２３の内壁に焼嵌め固定
されている。センタシェル２３には吸入パイプ３４が配
設され、この吸入パイプ３４はシェル内空間４８に開口
している。
又、サブフレーム４７によって仕切られたシェル内空間
４９はサブフレーム４７の外周部に設けられた均圧溝に
よってシェル内空間４８と均圧している。又、吐出パイ
プ４３は吐出口３に開口し、密封端子３８はロータ８及
びステータ９とリード線によって接続されている。
次に、第１４図の従来装置の動作について説明する。密
封端子３８に通電するとロータ８とステータ９間にトル
クが発生し、クランク軸６が回転する。その結果、揺動
スクロール２が回転を始め、固定スクロール１と組合わ
されて公知の圧縮原理により流体ガスを圧縮する。この
際、流体ガスは吸入パイプ３４を介して外部から吸引さ
れ、シェル内空間４８．４９に流入した後スクロール１
゜２によって形成された圧縮室４５へ吸入され、圧！ｉ
ｉｉ後吐出口３から吐出パイプ４３を経て外部に排出さ
れる。又、クランク軸６が回転すると、油ポンプ３６の
遠心ポンプ作用により潤滑油３３が吸引され、クランク
軸６内に設けられた給油通路６ｄを通って軸受１３，１
５．１６等に供給された後、重力により再びシェル１２
内へ戻る。
第１９図は特開平１−１１６２９５号公報に示された従
来のスクロール圧縮機の断面図を示し、６１はクランク
軸６の軸受６１ａを有するフレーム、６２は同じくクラ
ンク軸６の軸受６２ａを有するサブフレーム、６３は排
油導管であり、潤滑油３３がオイルポンプ３６により揚
油され、クランク軸６内の通路を通って摺動部を潤滑し
て排出された油は排油導管６３を介してステータ９に設
けられた返油孔９ａを通り、シェル１２内へ戻る。
センタシェル６４、上シェル６５及びシェル１２からな
る密閉容器内においては、ロータ８の回転により冷媒ガ
スが旋回流となって流れているため、潤滑油３３の流路
をこの旋回流の影響を受けないように隔離する必要があ
り、そのために排油導管６３及び返油孔９ａを設けて潤
滑油３３を密閉容器の底部へ帰還させるようにしている
。なお、他の構成及び動作は前述した説明と同様である
。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来のスクロール圧縮機は以上のように構成されており
、吐出チャンバ２０、固定スクロール１、フレーム７及
びセンタシェル２３を多数のボルトで固定しなければな
らず、組立性が悪かった。又、大気との気密性を保つた
め、吐出チャンバ２０と固定スクロール１との接触面、
フレーム７とセンタシェル２３との接触面、及びセンタ
シェル２３とサブフレーム２７との接触面はきびしい平
面度カ要求され、またシール材４２としては耐冷媒性、
耐熱性のあるものが要求されて高価になった。又、フレ
ーム７の軸受１３とサブフレーム２７の軸受３９との同
軸度及び面角度を保障するため、フレーム７、サブフレ
ーム２７及びセンタシェル２３のいんろう部にはきびし
い機械加工精度が要求された。このため、センタシェル
２３を機械加工による削り出しではなく、パイプシェル
化又は引抜きシェル化により薄肉化すること、センタシ
ェル２３の側面にプレス加工によりガラス端子取付部を
加工すること等は困難であった。さらに、センタシェル
２３の真円度等の精度を出すのが困難であり、フレーム
７をセンタシェル２３に焼き嵌めし、この焼き嵌め部で
密閉容器を高圧室と低圧室に分離するという簡単で低コ
ストの組立方法が採用できなかった。
又、上記した従来装置では、揺動スクロール２のスラス
ト力を支持するために、揺動スクロール２とフレーム７
との摺動面を表面が滑らかでかつ圧縮流体の軸方向から
の漏れのないように、軸方向に高精度の加工が必要であ
った。又、特開昭６１−１５９７８０号公報に示されて
いるように、摺動面の表面を滑らかにしても焼損が起こ
るときには、高価な軸受材やプレートを揺動スクロール
２とフレーム７の摺動面間に設ける必要があった。
即ち、第１０図に示すように、揺動スクロール２とフレ
ーム７との摺動面間にプレート２２を配し、このプレー
ト２２を揺動スクロール２のスラスト面にねじ２４等に
よって取付け、さらにフレーム７に軸受材を設ける必要
があった。このように、従来装置では揺動スクロール２
のスラストを支持するために高精度な加工（超仕上げ研
摩加工等）が必要だったり、軸受を設けたり、プレート
２２を揺動スクロール２のスラスト面にねし２４等によ
って取付けたりする必要があり、プレート２２を設けな
い場合には揺動スクロール２の材料硬度管理も厳しくす
る必要があった。
又、従来のスクロール圧縮機においては、サブフレーム
４７がセンタシェル２３に十分に圧入保持されるために
は焼嵌め代を十分に大きく取らねばならず、その結果サ
ブフレーム４７が半径方向に縮む力を受け、サブフレー
ム４７とインロー結合れているフレーム７が剛性変形し
て歪み、スラスト軸受１５やスリーブ軸受１６の摺動面
が変形して軸受の信軌性が低下し、あるいはフレーム７
とボルト４６により締結されている固定スクロール１が
取付面の歪により渦巻部１ｂが変形し揺動スクロール２
との相対的な芯ずれが生じて運転時の騒音が大きくなり
、あるいは流体の漏れによる性能低下をきたすなどの課
題があった。又、内部空間４８．４９は吸入空間となっ
ており、吐出口３から出た吐出ガスは吐出パイプ４３を
経て直接外部へ排出されるため、吐出脈動を減衰させる
ための吐出マフラを外部へ取り付ける必要があった。
さらに、内部空間４９を吐出マフラとして利用すること
も考えられる力瓢内部空間４８との間の差圧シールが必
要となるとともに、密封端子３８を吐出チャンバ２０に
取付けられなくなり、その側面に取付けた場合、吐出チ
ャンバ２０やセンタシエル２３の真円が出しにくくなり
、サブフレーム４７との焼き嵌め代が大きくなり、上記
した変形歪が大きくなるという課題があった。
又、従来のスクロール圧縮機においては、排油導管６３
の返油孔９ａに対して組立時に正確な位相関係で挿入す
る必要があるが、密閉容器内の上部に吐出マフラ６６を
設けているので、モータ給電用ガラス端子１０をセンタ
シェル６４の円筒面に配設する必要があり、またステー
ク９はセンタシェル６４に予め嵌合固定してガラス端子
１０と結線しておく必要があり、圧縮要素とステータ９
を同時に位相法めして密閉容器内に収納することは不可
能であった。このため、排油導管６３と返油孔９ａの位
相を合せるように組立てることは非常に困難であった。
又、組立時の位相差を吸収するために、返油孔９ａの径
を拡大して導管６３とのクリアランスを拡大することは
、このクリアランスより潤滑油がもれて冷媒ガスと混合
して圧縮室４５内へ吸引され、油上りの増大をもたらす
という課題があった。
この発明は上記のような課題を解決するために成された
ものであり、簡単な構造で圧縮要素部をセンタシェルに
固定することができるとともに、センタシェル内を高圧
室と低圧室に分離でき、この高圧室と低圧室との差圧に
より発生するスラスト力をセンタシェルの段付部で受け
ることができ、かつ高い機械加工精度を必要とせずにセ
ンタシェルにフレームとサブフレームを両軸受部の同軸
度と面角度を保障して取付けることができるスクロール
圧縮機を得ることを目的とする。
又、この発明は）Ｚ動スクロールとフレームとの摺動面
の焼損をなくし、安価で容易に軸方向の寸法管理を行な
うことができるスクロール圧縮機を得ることを目的とす
る。
又、この発明は内部組立体をセンタシェル２３に焼嵌め
する際の歪を吸収して各部へ与える影響を除去するとと
もに、吐出マフラを内蔵してコンパクトで低コストのス
クロール圧縮機を得ることを目的とする。
又、この発明は、組立性を改善することができるスクロ
ール圧縮機を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明に係るスクロール圧縮機は、上端部内周側にフ
レーム外周側に設けた段付部を係合支持する段付部を設
けるとともにこの段付部の上側又は下側でフレームと焼
き嵌め固定されたセンタシェルと、フレーム及びサブフ
レームにそれぞれの軸受と同心に形成された同心組立治
具装着部を設けたものである。
又、この発明に係るスクロール圧縮機は、上面に硬質鋼
板からなるプレートを介して揺動スクロールの台板を支
持するとともに外周に高さが揺動スクロールの高さに上
記プレートの厚さを加えたものとほぼ等しい円環部が設
けられ、この円環部の端面に固定スクロールの台板を取
付けたフレムを設けたものである。
又、この発明に係るスクロール圧縮機は、揺動スクロー
ルの外周側で固定スクロールの台板とフレームの間に配
置され０、この固定スクロール及びフレームと共に締結
される円筒状スペーサと、電動機ステータ及びスペーサ
を嵌合固定するセンタシェルと、センタシェルの両端を
おおう吐出パイプを有する吐出チャンバ及びシェルを設
けたものである。
又、この発明におけるスクロール圧縮機は、排油導管の
一部又は全部を可撓性としたものである。
〔作　用〕
この発明においては、センタシェルの内周側に設けられ
た段付部によりフレームの外周側に設けられた段付部が
係合支持されるとともに、この係合部の上側又は下側で
センタシェルとフレームが焼き嵌め固定される。又、サ
ブフレームはセンタシェルに焼き嵌め固定されたフレー
ムを基準にして、同心組立治具によりセンタシェルに固
定される。
又、この発明においては、揺動スクロールとフレームと
の摺動面間に硬Ｉｔ綱板からなるプレートが設けられ、
摺動面間が表面荒さが小さくなり、また研削加工を必要
としないので軸方向寸法管理が容易となる。
又、この発明におけるスペーサはセンタシェルに嵌合固
定されるとともに固定スクロールとフレームとの間に締
結されており、スペーサをセンタシェルと焼嵌め等によ
り嵌合固定する際にスペーサが径方向に縮んでも固定ス
クロール及びフレームとの締結をその後に行なうことに
より固定スクロール及びフレームには歪が生じない。又
、吐出チャンバを吐出マフラ空間として利用する場合、
スペーサが差圧シールとして利用される。
又、この発明においては、排油導管の一部又は全部が可
撓性とされ、圧縮機構部と返油孔の位相ずれは可撓性導
管の変形により吸収される。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図面とともに説明する。第１
図はこの発明の第１の実施例によるスクロール圧縮機の
縦断面図、第２図は同じく焼き嵌め固定部を示す縦断面
図、第３図及び第４図は同じく同心組立治具装着面を示
す縦断面図、第５図は同じくポンプ要素の収納状態の縦
断面図及び各構成部品図である０図おいて、４はツバ部
４ａを有し、このツバ部４ａの上端面で固定スクロール
１の台板１ａを固定配置するフレームであり、ツバ部４
ａの外周面は段付部４ｂを有し、ツバ部４ａの内周面は
フレーム４の中心部に一体に形成された軸受１３と同心
の同心組立治具装着面４ｃとなる。５は中間部にガラス
端子１０が取付けられるとともに電動機ステータ９を支
持するセンタシェルであり、その上端内周面には段付部
５ａを有しており、段付部５ａにフレーム４の段付部４
ｂが係合される。１１はセンタシェル５の下端に固定さ
れ、中心部にクランク軸６の下端部を支持する軸受３９
を一体に形成されたサブフレームであり、軸受３９の下
方には軸受３９と同心の同心組立治具装着面１１ａが設
けられ、ポンプ要素４３が収納されている。２０はセン
タシェル５の上端に取付けられた吐出チャンバ、４４は
溶接ピース、４４ａ、４４ｂは同心組立治具、１２はセ
ンタシェル５の下端に封着されたシェルである。
次に、動作について説明する。センタシェル５の中間部
に支持された電動機ステータ９とクランク軸６の中間部
に固定された電動機ロータ８とにより駆動されたクラン
ク軸６は、フレーム４の軸受１３及びサブフレーム１１
の軸受３９に支持されなから揺動スクロール２を旋回駆
動し、固定スクロール１と揺動スクロール２の間に圧縮
室４５を形成する。低圧室４０内の低圧冷媒ガスは固定
スクロール１と揺動スクロール２の圧縮作用により圧縮
室４５内に吸い込まれ、高圧冷媒ガスに圧縮された後、
吐出口３より高圧室４１内に吐出される。
又、第２図（ａ）、（ｂ）に示すように、センタシェル
５の機械加工された上端内周面の段付部５ａでフレーム
４のツバ部４ａの外周面の段付部４ｂを支持し、高圧室
４１と低圧室４０との圧力差により生じたスラスト力を
受ける。このため、フレーム４がセンタシェル５内で軸
方向にずれることはない、又、フレーム４とセンタシェ
ル５の段付部４ｂ、５ａの上側又は下側でツバ部４ａの
外周面とセンタシェル５の内周面を焼き嵌め固定し、高
圧室４１と低圧室４０の気密を保つ、この際、センタシ
ェル５の内周面の焼き嵌め部が機械加工されるため、セ
ンタシェル５のガラス端子１ｏの取付部をプレス加工す
る際生じるセンタシェル５の内周面の歪は吸収され、焼
き嵌め部の気密性は高く、フレーム４の軸受１３の内径
と電動機ステータ９の内径の同軸度も確保され、電動機
ステータ９と電動機ロータ８間のエアギャップも均一と
なる。なお、第２図（ａ）は段付部４ｂ、５ａの上側で
焼き嵌めした場合を示し、第２図（ｂ）は段付部４ａ。
５ａの下側で焼き嵌めした場合を示す。
又、第３図に示すように、フレーム４のツバ部４ａの内
周面の同心組立治具装着面４ｃを軸受１３に対して同軸
度及び直角度を所定の精度で出し、またサブフレーム１
１の同心組立治具装着面１１ａを軸受３９に対して同軸
度及び直角度を所定の精度で出し、同軸度及び直角度が
所定の精度で出ている同心組立治具４４ａ、４４ｂを用
いると、第４図に示すように電動機ステータ９が固定さ
れたセンタシェル５にフレーム４を焼き嵌め固定し、こ
のフレーム４の同心組立治具装着面４ｃにコレフトチャ
ソクなどの同心組立治具４４ａを装着し、サブフレーム
１１の同心組立治具装着面１１ａにコレントチャソクな
どの同心組立治具４４ｂを装着し、フレーム４を基準に
してサブフレーム１１をセンタシェル５に溶接により固
定すレバ、フレーム４の軸受１３とサブフレーム１１の
軸受３９との同軸度、直角度を所定の精度に保ち、サブ
フレーム１１をセンタシェル５に固定することができる
。又、第１図に示すように、サブフレーム１１の溶接部
に半径方向に移動可能な溶接ピース４４を溶接時に発生
する収縮力より小さい圧入荷重で圧入してやれば、溶接
時溶接ピース４４が移動し、溶接時に発生する歪を１収
することができる。
又、第５図（ａ）に示すように、サブフレーム１１の同
心組立治具装着面１１ａにはポンプ要素４３を収納する
が、このポンプ要素４３は第５図（ｂ）（Ｃ）に示すポ
ンプケーシング４３ａ、第５図（ｄ）　（ｅ）に示す容
積形ポンプ４３ｂ及び第５図（ｆ）、（８）に示す吸入
ボート、吐出ボートを形成するポンプボート４３ｃから
なる。
第１１図はこの発明の第２の実施例によるスクロール圧
ｌｉｔ機の縦断面図を示し、固定スクロール１の台板１
ａにはフレーム２５との結合用のボルト２６を挿入する
ためのボルト孔１ｅを設け、揺動スクロール２の台板２
ａの反渦巻部２ｂ側にはクランク軸６の上端の偏心軸部
６Ｃと揺動軸受１７等を介して嵌合するボス部２ｒを設
ける。
２ｇは揺動スクロール２の下面である。フレーム２５は
揺動スクロール２のスラストを支えるプレート２８を上
面２５ａに載置され、フレーム２５の外周部２５ｂは固
定スクロール１の台板１ａと結合するため円環状となっ
ており、ボルト２６を螺入するためのねし穴２５ｃが設
けられる。ここで、フレーム２５の台板１ａとの接合面
２５ｆ（第１３図）から上面２５ａまでの距離は、渦巻
部２ｂの高さと台板２ａの厚さとプレート２８の厚さを
加えたものにほぼ等しい、又、プレート２８には、第１
２図に示すようにクランク軸６の回転運動に伴なう揺動
スクロール２の揺動運動によってプレート２８が回転し
ないように回転止め用の突出部２８ａが設けてあり、ま
たフレーム２５の外周部２５ｂには図示しない切欠きが
設けられ、この切欠きと突出部２８ａによってプレート
２８の回転止めが行なわれる。プレート２８の厚さは圧
延加工により均一になっている。サブフレーム２９は、
クランク軸６及びロータ８のスラストを支える小スラス
ト軸受３０と、クランク軸６の回転を支える小スリーブ
軸受３１を有している。３２はセンタシェルで、ロータ
８及びステータ９に駆動力を与える駆動源と導通するガ
ラス端子１０を有し、フレーム２５とサブフレーム２９
を溶接、圧入、焼嵌め等によって支持し、ステータ９も
焼嵌めによって支持している。２５はシェル１２に貯め
られた潤滑油、３５はオルダム継手である。なお、吸入
バイブ３４から流入した低圧流体はその一部がロータ８
及びステータ９を冷却しつつフレーム２５の通路２５ｄ
から圧縮室４５へ矢印に沿って導かれる。又、吐出チャ
ンバ２０、センタシェル３２及びシェル１２は溶接によ
って結合され、密閉容器となっている。
次に、第１１図〜１３図に示したスクロール圧縮機の組
み立て方法について説明する。まず、センタシェル３２
にステータ９を焼き嵌めによって固定し、このときセン
タシェル３２はロータ８とステータ９の径方向中心が一
致するように、ステータ９の径方向中心に対して真円度
及び円筒度が精度良く成形しである。次に、クランク軸
６には予めロータ８が焼き嵌めによって固定してあり、
クランク軸６はスリーブ軸受１６及び小スリーブ軸受３
１に挿入支持される。このとき、クランク軸６の中心が
軸受１６，３１の中心と一致するように、センタシェル
３２にフレーム２５とサブフレーム２９が精度よく焼嵌
め、圧入、溶接等により固定される。この際もロータ８
とステータ９の中心が一致するようにセンタシェル３２
を精度良く成形する。又、フレーム２５にはセンタシェ
ル３２の端面３２ａと接して軸方向の支持を行なう円環
状の突出部２５ｅが設けられる。こうして、センタシェ
ル３２にフレーム２５、サブフレーム２９、ロータ８、
ステータ９及びクランク軸６を設置した後に、フレーム
２５の上面２５　ａ　ｌにプレート２８を乗せ、渦巻部
１ｂ、２ｂが対向するようにしながら固定スクロール１
とフレーム２５をボルト２６によって締結する。最後に
、吐出チャンバ２０とシェル１２をセンタシェル３２に
溶接する。これにより、高圧室４２と低圧室４０とに区
画される。
次に、プレート２日の作用について説明する。
揺動スクロール２の摺動面の表面荒さをＲｅ、フレーム
２５の摺動面の表面荒さをＲ７、プレート２８の摺動面
の表面荒さをＲ１とすれば、この各表面荒さは材料に鉄
、アルミなどの金属を用いた場合、加工方法によって概
ね次のようになる。
Ｒ，＝３．２〜６．３２（旋盤などによる切削加工）＝
０．８〜１．６２（砥石による研削加工）Ｒ，＝３．２
〜６．３Ｚ（旋盤などによる切削加工）−〇、８〜１．
６２（砥石による研削加工）−〇、８〜１．６２　（ス
ラスト軸受使用時）Ｒｐ＝０．５Ｚ以下 ところで、軸方向からの圧縮流体の漏れをなくすために
は、軸方向寸法の管理に必要な面１ｃ。
Ｉｄ、２ｄ、２ｅ、２ｇ、２５ａ、２５ｆを高精度加工
する必要があり、面２ｇ、２５ａ、２５ｆなどは研削加
工を行なうのが一般的である。しかし、フレーム２５で
は、上面２５ａが接合面２５ｆまでの距離を渦巻部２ｂ
の高さと台板２ａの厚さとプレート２８の厚さを加えた
ものにほぼ等しくする必要があり、上面２５ａの研削加
工は困難であるので、切削加工せざるをえない。又、ク
ランク軸６の軸中心に対してスリーブ軸受１６と小スリ
ーブ軸受３１の軸中心を一致さセつつ高圧室４１と低圧
室４０を区画する必要があり、フレーム２５の突出部２
５ｅをセンタシェル３２の端面３２ａに当接することに
より、軸方向支持と上記区画を行なっている。又、スラ
スト軸受を使用することも考えられるが、一般に硬質鋼
板からなり安価なプレート２Ｂに対して高価であった０
以上のことから、 Ｒｏ　十Ｒｐ　＜　Ｒｏ　＋Ｒｔ が成立し、プレート２Ｂを設けることにより安価で、焼
損がなく信鱈性が高く、かつ軸方向管理が容易なスクロ
ール圧縮機が得られる。
第１５図はこの発明の第３の実施例によるスクロール圧
ｍ機の縦断面図を示し、５０はフレーム、５１はセンタ
シェル、５２は円筒状のスペーサ、１ｆはセットピン穴
、５０ａはフレーム５０の上部に形成されたスラスト軸
受部、６ｅはクランク軸６の上部に形成されたスリーブ
軸受、５０ｂはフレーム５０に形成されたクランク軸６
の軸受、５０ｃはフレーム５０に設けられたセットピン
穴、５１ａはセンタシェル５１の内径大径部、５１ｂは
内径小径部、５１ｃは段部、５２ａはスペーサ５２に設
けられたセットビン孔、５２ｂはボルト孔、５２ｃは外
径大径部、５２ｄは外径小径部、５２ｅは段部、５３は
スペーサ５２を挿通して固定スクロールｌとフレーム５
０を締結するセントピン、５４はスペーサ５２を挿通し
て固定スクロール１とフレーム５０を締結するボルトで
ある。
上記構成の組立に際しては、まず、センタシェル５１に
ステータ９を焼成め固定し、密封端子３８と接続する。
次に、スペーサ５２をセンタシェル５１の内壁に焼成め
固定する。焼成めの際、フレーム５０はスペーサ５２と
ねじ等により仮止めしておき、このフレーム５０にはロ
ータ８を焼成めしたクランク軸６を装着しておく。スペ
ーサ５２の外周面は外径大径部５２ｃと小径部５２ｄと
段部５２ｅを有し、またセンタシェル５１の上端は内径
大径部５１ａ、小径部５１ｂ及び段部５１ｃを有し、大
径部５２ｃ、５１ａ及び小径部５２ｄ、５１ｂは焼成め
等により工大固定され、かつ段部５２ｅ、５１ｃが互に
嵌合して軸方向へ規制されている。大径部５２ｃ、５１
ａで焼成めする場合、センタシェル５１の内径は密封端
子３８及び吸入パイプ３４の溶接固定の影響を受けて真
円精度が出ていないので、切削によりセンタシェル５１
の内径大径部５１ａを加工することにより焼成め代の管
理が容易になる。又、スペーサ５２をセンタシェル５１
に焼成めした後、フレーム５０とステータ９の同軸を調
整しつつ上記した仮止めねしを締め付ける。また、オル
ダム継手３５及び揺動スクロール２を嵌合した後、固定
スクロールｌを揺動スクロール２と相互の渦巻部ｌｂ、
２ｂがかみ合うようにしてスペーサ５２に取付ける。こ
の際、固定スクロールｌとフレーム５０の同軸を合せる
ためセットピン５３を用いるが、固定スクロール１とフ
レーム５０のセットピン穴１ｆ、５０ｃは位置精度を出
してセットピン５３との嵌合隙間を小さくしておき、ス
ペーサ５２のセットピン孔５２ａはその内径をセントピ
ン５３の外径に対して大きくして裕度を持たせておくこ
とにより、スペーサ５２のセンタシェル５１への焼成め
時の径方向への縮みによる寸法変化があっても上記裕度
をそれ以上大きくすることにより、寸法精度を吸収する
ことができる。こうして、固定スクロール１とフレーム
５０の同軸を合せた後に、ボルト５４によりスペーサ５
２を介してフレーム５０に固定スクロール１を締結固定
する。スペーサ５２の厚さは固定スクロールエと揺動ス
クロール２の渦巻部１ｂ、２ｂ間の軸方向隙間が最適と
なるような寸法関係に設定される。
このようにして組立てられたスクロール圧縮機は、焼成
め部５１ａ、５２ｃ又は５１ｂ、５１ｄによって、内部
空間４８．４９に分割され、内部空間４８に吸入パイプ
３４が開口することによって吸入空間が形成され、内部
空間４９には吐出口３が開口することによって吹出空間
が形成され、吐出パイプ４３から吐出ガスが外部に排出
される。
内部空間４９は吐出マフラーとして作用するに十分な空
間を有する。空間４８．４９は上記のように吐出圧力と
吸入圧力の差圧があり、その差圧シールは焼成め部５１
ａ、５２ｃ又は５１ｂ、５２ｄによって行なわれるとと
もに、上記差圧によるスラスト力が空間４８側に加わる
が、この力を段部５１ｃ、５２ｅの係合によって支持し
ている。
以上のように第３の実施例によれば、焼成めによる変形
をスペーサ５２によって吸収することができるとともに
、吐出マフラ機能を固定スクロールｌの上部空間４９に
持たせることにより特別なシール材を用いることなく簡
単でコンパクトな構造にすることができる。
ところで、近年、空調用圧縮機においては、インバータ
制御による可変速運転が主流になっているが、この場合
低速運転時には摺動部への確実な給油量の確保が、また
高速運転時には遠心力の増大に伴なうクランク軸６の剛
性変形が課題となる。
第１６図〜第１８図はこのような課題に対応する第４の
実施例を示し、第１６図は圧縮機の縦断面図、第１７図
はその分解斜視図、第１８図は部分拡大断面図である。
この実施例においては、モータ８，９の上下にフレーム
５０及びサブフレーム５５が配設され、それぞれの軸受
５０ｂ、５５ａによってクランク軸６が支承されている
。又、クランク軸６の下端部にはトロコイドポンプのよ
うな容積形ポンプ５６が直結されている。このような構
造とすることにより、低速運転時でも容積杉油ポンプ５
６により必要最小限の給油量は確保され、また高速運転
時に揺動スクロール２とこれにつり合わせるためのバラ
ンサ５７．５８の遠心力の増大によるクランク軸６の剛
性変形は、軸受５０ｂ、５５ａによってクランク軸６の
両端を支持することにより極小に抑えることができる。
この場合、フレーム５０とサブフレーム５５の同軸度が
問題となり、ステータ９をセンタシェル５１に焼成めし
ているのでステータ９の同軸度も鎧保しなければならな
い、第４の実施例の組立方法において、センタシェル５
１へのスペーサ５２の焼成めまでは第３の実施例と同じ
である。ここで、第３の実施例の説明では省略した仮止
め用のボルト５９について第１７図及び第１８図によっ
て説明する。スペーサ５２をセンタシェル５１に焼成め
する際には予めスペーサ５２にフレーム５ｏを仮止めし
ておかなければならないが、スペーサ５２にフレーム５
ｏをボルト５９により仮止めしたときスペーサ５２の固
定スクロール１との取付は面５２ｒからボルト５９の頭
が突出しないように座ぐり５２ｇを設ける。スペーサ５
２をセンタシェル５１に焼成めした後、予めセンタシェ
ル５１に焼成めされたステータ９とフレーム５ｏとの同
軸が出るように調整しながらボルト５９を本締めする。
こうして、スペーサ５２がセンタシェル５１に焼飯めさ
れることによる歪はフレーム５０との相対的なスベリに
よって吸収され、またスペーサ５２とセンタシェル５１
を介してフレーム５０とステータ９の同軸度は確保され
る０次に、フレーム５０に対してサブフレーム５５の同
軸力く出るようにサブフレーム５５をセンタシェル５１
に固定するが、サブフレーム５５とセンタシェル５１の
間に半径方向の隙間を持たせ、センタシェル５１内でサ
ブフレーム５５を移動させてフレーム５０と同軸となる
位置で固定する。固定方法としてはスポット溶接が良い
が、溶接歪が出るので溶接後にサブフレーム５５の軸芯
がずれてしまう。
そこで、サブフレーム５５の外周に径方向にビン穴５５
ｂを設け、このビン穴５５ｂに径方向にスライド自在に
ビン６０を挿入し、ビン６０とセンタシェル５１をスポ
ット溶接することにより、ン容接歪を吸収する。こうし
て、溶接による軸芯のずれを抑えられるが、サブフレー
ム５５の溶接後、フレーム５０とサブフレーム５５の同
軸が出るようにボルト５９によって再調整することによ
り、同軸を確保することができる。ボルト５９による再
調整を行なう場合にはビン穴５５ｂやビン６０は必ずし
も設ける必要はないが、この両者を併用することにより
、より精度の高い同軸性を確保することができ、小容量
圧縮機のように高精度を要求される場合に有効である。
第２０図はこの発明の第５の実施例によるスクロール圧
縮機の一部縦断面図を示し、６７は圧縮機構部からの排
油を導く排油導管、６８は排油導管６７と返油孔９ａと
に嵌合接続された可撓性導管であり、耐熱性、耐冷媒性
、耐油性等を有するテフロン樹脂等の材料により形成さ
れる。他の構成は従来と同様である。
上記構成において、排油導管６７と返油孔９ａとを可撓
性導管６８により接続したので、排油導管６７と返油孔
９ａの組立時の位相ずれは可撓性導管６８の変形により
吸収することができる。又、可撓性導管６８と返油孔９
ａとの隙間を小さくすることができ、隙間からの油の漏
れを低減させて圧縮機の油上りを低減することができる
。なお、上記した第５の実施例では、排油導管６７の一
部を可撓性としたが、排油導管６７を全部可撓性として
もよい。
〔発明の効果〕 以上のようにこの発明によれば、フレームの外周面とセ
ンタシェルの内周面に相互に係合する段付部を設け、こ
の段付部の上側又は下側で両者を焼き嵌め固定しており
、簡単な構造で大きなスラスト力がかかるフレームをセ
ンタシェルに支持することができ、かつフレーム上下間
で圧力差のある冷媒ガスの気密を保つことができる。又
、フレームの上端部で円周面が機械加工されているセン
タシェルに焼き嵌めするため、ガラス端子付近のセンタ
シェルの真円度が悪影響を受は難い、さらに、フレーム
、サブフレームに同心組立治具装着面が設けられている
ため、フレーム及びサブフレームの軸受間の同軸度及び
面角度を保ちながら、フレーム及びサブフレームをパイ
プ状のセンタシェルに固定することができる。
又、この発明によれば、揺動スクロールとフレームとの
摺動面間に硬質鋼板からなるフレームを設けることによ
り揺動スクロールのスラストを支持するようにしたので
、摺動面間の表面荒さを小さくすることができ、揺動ス
クロールとフレーム間の摺動面の焼損を防止することが
でき、かつ研削加工を必要としないので軸方向からの圧
縮流体の漏れを防ぐための軸方向寸法管理が容易となる
。
又、この発明によれば、揺動スクロールの外周側で固定
スクロールとフレームの間に各スクロール間の軸方向寸
法を規制する回忌円筒形状のスペーサを設け、このスペ
ーサの外周面とセンタシェルの内周面を焼飯め等により
密着固定するとともに、固定スクロールとフレームをス
ペーサにボルト等により締結固定するようにしたので、
焼飯めノ際の歪をスペーサで吸収して固定スクロールや
フレームへの影響をなくすことができ、軸受信転性や性
能、騒音が改善される。又、吐出チャンバを吐出マフラ
として利用する場合、スペーサは差圧シールとして利用
できるので、コンパクトで構造簡単にすることができる
。
又、この発明によれば、排油導管の一部又は全部を可撓
性としたので、圧縮機構部と電動機ロータの返油孔の位
相ずれを可撓性導管の変形により吸収することができ、
組立が容品となる。又、可撓性導管と返油孔の径方向隙
間を小さくすることができ、隙間からの油の漏れを低減
させて圧縮機の油上りを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の第１の実施例によるスクロール圧縮
機の縦断面図、第２図は同しく焼き嵌め固定部の縦断面
図、第３図及び第４図は同じく同心組立治具を用いたセ
ンタシェルへのフレーム及びサブフレームの取付状態を
示す縦断面図、第５図（ａ）は同じくサブフレームへの
ポンプ要素の収納状態を示す縦断面図、第５図（ｂ）、
（Ｃ）は同じくポンプケーシングの縦断面図及び平面図
、第５図は（ｄ）（ｅ）は同じく容積形ポンプの縦断面
図及び平面図、第５図（ｆ）、（ｇ）は同じくポンプポ
ートの縦断面図及び平面図、第６図及び第７図は従来の
スクロール圧縮機の縦断面図及びそのいんろう部の分解
断面図、第８図は従来のスクロール圧縮機の要部継断面
図、第９図はスクロール圧縮機の圧縮原理の説明図、第
１Ｏ図は従来のスクロール圧縮機の揺動スクロールのス
ラスト支持機構の分解斜視図、第１１図はこの発明の第
２の実施例によるスクロール圧縮機の縦断面図、第１２
図は同しくプレートの斜視図、第１３図は同しくスクロ
ール圧縮機の要部拡大縦断面図、第１４図は従来のスク
ロール圧縮機の縦断面図、第１５図はこの発明の第３の
実施例によるスクロール圧縮機の縦断面図、第１６図は
この発明の第４の実施例によるスクロール圧縮機の縦断
面図、第１７図は同しく要部分解斜視図、第１８図は同
じく要部縦断面図、第１９図は従来のスクロール圧縮機
の縦断面図、第２０図はこの発明の第５の実施例による
スクロール圧縮機の一部拡大断面図である。 ■・・・固定スクロール、ｌａ、２ａ・・・台板、１ｂ
。 ２ｂ・・・渦巻部、２・・・揺動スクロール、４，２５
゜５０．６１・・・フレーム、４ｂ・・・段付部、４ｃ
・・・同心組立治具装着面、５．３２．５１．６４・・
・センタシェル、５ａ・・・段付部、６・・・クランク
軸、８・・・電動機ロータ、９・・・電動機ステータ、
９ａ・・・返油孔、１０・・・ガラス端子、１１．２９
・・・サブフレーム、Ｉｌａ・・・同心組立治具装着面
、１２・・・シェル、１３．３９，５０ｂ・・・軸受、
２０・・・吐出チャンバ、２５ａ・・・上面、２８・・
・プレート、３０・・・小スラスト軸受、３３・・・潤
滑油、３６・・・オイルポンプ、４０・・・低圧室、４
１・・・高圧室、４５・・・圧縮室、５２・・・スペー
サ、５３・・・セットピン、５４・・・ボルト、６１ａ
、６２ａ・・・軸受、６６・・・上シェル、６７・・・
排油導管、６８・・・可撓性導管。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１図 代理人　　　　大　　岩　　増　　雄 第２ 図 （ｃｙ） （ｂ） ｎ 弗 図 第 図 第 図 （ｂ） ｆ　４３０ （ｄ） ［Ｐ−４３ｂ （ｅ） ４３ｂ （ｆ） 匹匹分ど４３Ｃ 第６ 図 第８図 第 図 第 図 第７０図 第１２図 第１３図 第１１図 ｆ／９：Ａル 第１４図 第１５図 第１６図 第１８図 で ９ａ改シΦ札 ６１、フレーム ６８咀如・工導警

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）台板上に形成した渦巻部を組合せることにより両
    渦巻部間に圧縮室を形成する固定スクロール及び揺動ス
    クロールと、固定スクロールを固定支持するとともに中
    心部に軸受を有するフレームと、フレームの軸受に回転
    自在に支持されるとともに電動機ロータを有し、揺動ス
    クロール回転力を付与するクランク軸と、中心部にクラ
    ンク軸の下端を支持する軸受を有するサブフレームと、
    ガラス端子及び電動機ステータを有し、上端部内周側に
    フレーム外周側に設けた段付部を係合支持する段付部を
    設けるとともにこの段付部の上側又は下側でフレームと
    焼き嵌め固定され、かつ下端部にサブフレームを取付け
    られたセンタシェルと、フレーム及びサブフレームにそ
    れぞれの軸受と同心に形成された同心組立治具装着部を
    備えたことを特徴とするスクロール圧縮機。
  2. （２）台板上に形成した渦巻部を組み合せることにより
    両渦巻部間に圧縮室を形成する固定スクロール及び揺動
    スクロールと、電動機ロータを有するとともに揺動スク
    ロールを揺動させるクランク軸と、クランク軸を回転自
    在に支持するとともに、上面に硬質鋼板からなるプレー
    トを介して揺動スクロールの台板を支持し、かつ外周に
    高さが揺動スクロールの高さに上記プレートの厚さを加
    えたものにほぼ等しい円環部が設けられ、この円環部の
    端面に固定スクロールの台板が取付けられたフレームと
    、クランク軸の下端を回転自在に支持するサブフレーム
    と、電動機ステータとフレームとサブフレームを固定支
    持するセンタシェルを備えたことを特徴とするスクロー
    ル圧縮機。
  3. （３）台板上に形成した渦巻部を組み合せることにより
    両渦巻部間に圧縮室を形成する固定スクロール及び揺動
    スクロールと、電動機ロータを有するとともに揺動スク
    ロールを揺動させるクランク軸と、揺動スクロールを支
    持するとともにクランク軸を回転自在に支持するフレー
    ムと、揺動スクロールの外周側で固定スクロールの台板
    とフレームの間に配置され、この固定スクロール及びフ
    レームと共に締結される円筒状スペーサと、電動機ステ
    ータ及びスペーサを嵌合固定するセンタシェルと、セン
    タシェルの両端をおおう吐出パイプを有する吐出チャン
    バ及びシェルを備えたことを特徴とするスクロール圧縮
    機。
  4. （４）固定スクロールと揺動スクロールからなり、密閉
    容器内に固定された圧縮機構部と、電動機ロータを有す
    るとともに密閉容器内に回転自在に支持され、揺動スク
    ロールを揺動するクランク軸と、密閉容器に嵌合固定さ
    れた電動機ステータと、クランク軸の下端に設けられ、
    密閉容器内底部に貯留された潤滑油中に浸漬されたオイ
    ルポンプを備え、オイルポンプにより汲み上げた潤滑油
    をクランク軸に設けた通路を通って圧縮機構部へ供給し
    、圧縮機構部から排出された潤滑油を排油導管及び電動
    機ステータに設けた返油孔を通って密閉容器の底部へ帰
    還させるようにしたスクロール圧縮機において、排油導
    管の一部又は全部を可撓性としたことを特徴とするスク
    ロール圧縮機。
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