JPH06159263A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フレーム焼きばめ、圧入等の圧入固着時に、
フレームの変形によるフレーム焼きばめ面、スラスト
面、リーマ穴の傾斜、変形を最少限に押さえ、組立容易
とし、かつ信頼性を高くする。 【構成】 台板上に形成した渦巻部を互いに組み合わせ
ることで、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、固定スクロールをリーマ穴により位置決め
固定し、かつ、揺動スクロールを軸方向に支持するスラ
スト面を有し、その外周部で焼きばめ、圧入等によりシ
ェルに固定される焼きばめ面を有するフレームからなる
スクロール圧縮機において、フレームの開口端面から圧
入シール面までの距離を、設計上の前記リーマ穴傾度の
変形度許容値以下となる最小の値と、設計上の前記スラ
スト面の変形度許容値以下となる値との間に設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、固定スクロール及び
揺動スクロールを有するスクロール圧縮機に関するもの
で、特に、その組立精度を向上させたスクロール圧縮機
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は第一の従来のスクロール圧縮機の
縦断面図である。図において、１は台板１ａと渦巻部１
ｂからなる固定スクロール、２は台板２ａ、渦巻部２
ｂ、軸受部２ｃからなる揺動スクロールであり、固定ス
クロール１及び揺動スクロール２は、互いに組め合わさ
れて圧縮室４５を形成している。３は固定スクロール１
の台板１ａに設けられた吐出孔、４は揺動スクロール２
に作用するスラスト方向力を支えるスラスト面４ｇを有
し、かつ、リーマピン（図示せず）等により回転方向の
位置決めをなされた固定スクロール１をボルト等で固定
配置するフレーム、１３はフレーム４の中心部に位置す
る主軸受、６は電動機ロータ８のシャフトと共用され、
フレーム４の主軸受１３に回転可能に支持されたクラン
ク軸、５はフレーム４を上端部の焼きばめにより固定配
置し、中間部に電動機ステータ９を支持するシェル、１
１はシェル５の下端に固定配置され、中心部にクランク
軸６の下端を支持する軸受３９を有するサブフレーム、
１２はシェル５の下端を封止し、他の部材に固定するベ
ース、２０は固定スクロール１の背面側に設けられた吐
出チャンバーである。１０は電動機ステータ９に接続さ
れ、電力を供給するリード線のコネクタである。また、
４０は低圧室、４１は高圧室であり、シェル５に設けた
段部５ａと、フレーム４に設けた段部４ｂの接触面、及
びシェル５とフレーム４を固定配置するフレーム焼きば
め段部外周部４ａにより、低圧室４０と高圧室４１が区
劃されている。

【０００３】図５は特開昭６２−１２６２０５号公報に
示された第二の従来のスクロール圧縮機の部分断面図で
ある。なお、図中、前記従来例と同一符号及び記号は前
記従来例の構成部分と同一または相当する構成部分を示
すものである。図において、４０１は揺動スクロール２
のスラスト方向力を支持するスラスト軸受４ｄ、主軸受
１３、及び固定スクロール１の周方向の位置決めを行な
うリーマ穴（図示せず）を有する第一のフレーム、４０
２は第一のフレーム４０１と嵌合され、かつ、焼きばめ
等によりシェル５に固定配置される第二のフレーム、４
０３は第二のフレーム４０２の焼ばめの外周部、４０７
は第二のフレーム４０２の焼きばめ外周部４０３の第一
のフレーム４０１側に設けられた逃がし部であり、４０
５は第二のフレーム４０２の凹部、４０６は第二のフレ
ーム４０２のいんろう部である。焼ばめ外周部４０３の
軸方向の中心は、第二のフレーム４０２の凹部４０５の
外周面から離れた位置に設けられている。

【０００４】図６は特開昭６１−２８６５９７号公報に
示された第三の従来のロータリー圧縮機の断面図であ
る。なお、図中、前記各従来例と同一符号及び記号は前
記各従来例の構成部分と同一または相当する構成部分を
示すものである。図において、４０４は円筒状密閉シェ
ル５の内壁に圧入、焼きばめ等により固定され、その中
心部に圧縮室を構成し、かつ、回転するシャフト６を支
持する軸受を有するシリンダーブロックであり、シェル
５の内壁に設けられた段部５ａで位置決めされている。

【０００５】次に、図４を用いて従来のロータリー圧縮
機の動作を説明する。シェル５の中間部に固定された電
動機ステータ９の中間部に固定された電動機ロータ８に
より駆動されるクランク軸６は、フレーム４の軸受１３
とサブフレーム１１の軸受３９に支持されて回転し、ク
ランク軸６の上部に軸受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、フレーム４とシェル５間のシール面と
なる段部５ａと段部４ｂ、フレーム焼きばめ段部外周部
４ａにより仕切られ気密が保たれる。また、フレーム４
のいんろう部４ｃはフレーム４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
保障されている。また、サブフレーム１１のいんろう部
１１ａはサブフレーム１１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、シェル５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。した
がって、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。

【０００６】また、圧縮過程において、揺動スクロール
２に作用するスラスト方向力はフレーム４に設けたスラ
スト軸受４ｄにより支えられる。揺動運動を行なう揺動
スクロール２の軸方向移動（バタツキ）をできる限り小
さくするため、フレーム４のスラスト面４ｇは平面度、
及びフレーム上端面４ｅに対する平行度が機械加工精度
により保障されている。また、固定スクロール１の台板
１ａの圧縮室側面の平面度が機械加工精度により保障さ
れている。したがって、組立時にスラスト面４ｇと固定
スクロール１の台板１ａの平行度、平面度が保障され
る。フレーム４とシェル５の軸方向の位置決め方法とし
ては、一般に、図６に示すようにシェル５に段部５ａを
設け、その段部５ａでフレーム４を固定配置されてい
る。

【０００７】

【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、前述のように構成されており、フレーム４をシェ
ル５に焼きばめ、圧入等の圧入固着手段により固着して
いることから、焼きばめ、圧入等によりフレーム４が変
形する。図７，図８は従来の焼きばめによるフレーム変
形の事例を示すものである。図７は従来のスクロール圧
縮機の一例によるフレーム焼きばめ前後のフレーム変形
を示す概略説明図で、図８は従来のスクロール圧縮機の
他の事例によるフレーム焼きばめ前後のフレーム変形を
示す概略説明図である。図７に示すように、フレーム４
の上端で圧入または焼きばめをした場合、フレーム４の
リーマ穴４ｆの傾斜が大となり、リーマピン挿入時に固
定スクロール１のリーマ穴４ｆに入らず組立ができなく
なったり、図８に示すように、フレーム４の下端で圧入
または焼きばめをした場合は、スラスト面４ｇの変形が
大となり、性能、信頼性の低下が生じたりする。したが
って、フレーム単体では、固定スクロール１の回転方向
位置決用のリーマ穴４ｆの傾斜及びスラスト面４ｇの平
面度、平行度が機械精度により保障されていても、焼き
ばめ等によるフレーム４の変形により精度が悪化し、信
頼性低下や性能低下、更には、リーマ穴４ｆの傾斜が大
きくて組立できなくなるという問題点が生じる。

【０００８】また、フレーム４の焼きばめ面で高圧室４
１と低圧室４０を分離し、両者間をシールしているた
め、圧入、焼きばめ等によりフレーム４の焼きばめ面が
傾斜して焼きばめされるとシール長さが短くなりそのた
め必要十分なシール長さが得られず、高圧室４１から低
圧室４０へのガス漏れが生じ、性能低下及び信頼性が低
下するという問題点が生じていた。そして、フレーム４
に設けられたスラスト面４ｇの変形防止に関しては、図
５に示すように、第二のフレーム４０２に設けた焼きば
め外周部４０３の第一のフレーム４０１の側端に逃がし
部４０７を設け、焼ばめ外周部４０３の軸方向の中心を
第二のフレーム４０２の凹部４０５の外周面から外れた
位置に設けることにより、第二のフレーム４０２のいん
ろう部の変形を防止し、それによって嵌合される第一の
フレーム４０１の変形を小さくすることで第一のフレー
ム４０１に設けられたスラスト面４ｇの変形を防止する
ものである。この場合、構造上、第二のフレーム４０２
の焼きばめ外周部４０３で高圧側と低圧側をシールする
必要がないものであるが、第二のフレーム４０２の焼き
ばめ外周部４０３が傾斜していても、第二のフレーム４
０２のいんろう部の変形が小さければ良く、焼きばめ外
周部４０３が傾斜した場合、第二のフレーム４０２の焼
きばめ外周部４０３の長さが短くなり必要十分なシール
長を得ることができない。

【０００９】そこで、この発明は上記のような問題点を
解消するためになされたもので、焼きばめまたは圧入等
の圧入固着により生ずるスラスト面の変形量、リーマ穴
の傾斜、焼きばめ面の傾斜をできる限り小さくし、組立
性、信頼性が高く、かつ、性能の良いスクロール圧縮機
の提供を課題とするものである。

【００１０】

【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、固定スクロールを径方向に位置決めするリ
ーマ穴を用いて取付け、前記揺動スクロールの軸方向の
移動を規制するスラスト面と中央部に軸受を有し、か
つ、その外周部にシェルに固定される圧入固着シール面
を有し、その圧入固着シール面で高圧室と低圧室を分離
するフレームが、前記フレームの開口端面から圧入シー
ル面までの距離を、設計上の前記リーマ穴傾度の変形度
許容値以下となる最小の値と、設計上の前記スラスト面
の変形度許容値以下となる値との間に設定したものであ
る。

【００１１】

【作用】この発明においては、フレームの開口端面から
圧入シール面までの距離を、設計上の前記リーマ穴傾度
の変形度許容値以下となる最小の値と、設計上の前記ス
ラスト面の変形度許容値以下となる最小の値との間に設
定することにより、フレームとシェルの焼きばめ等の圧
入固着部で、高圧側と低圧側をシールするとともに、フ
レーム上端面とスラスト面の間のリーマ穴が焼きばめ等
の圧入固着した後も傾斜せず、平行に変形するから、フ
レームのスラスト面の変形が最少限におさえられ、か
つ、リーマ穴の傾斜、圧入固着シール面の傾斜をできる
限り小さくすることができる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の実施例を説明する。図１は
この発明の一実施例によるスクロール圧縮機の要部断面
図で、図２はこの発明の一実施例によるスクロール圧縮
機のフレーム焼きばめ位置とリーマ穴の傾斜、スラスト
面の変形度の関係を示す特性図である。また、図３はこ
の発明の一実施例によるフレーム焼きばめ段部に上端逃
がしを設けた場合の焼きばめ前後のフレーム変形を示す
概略説明図である。なお、図中、前記各従来例と同一符
号及び記号は前記各従来例の構成部分と同一または相当
する構成部分を示すものである。

【００１３】図１において、１ｃは固定スクロール１に
設けたリーマ穴である。また、４ａはフレーム焼きばめ
段部外周部、４ｂはフレーム４に設けた焼きばめ用段部
の位置決め端となる段部、４ｅはフレーム上端面、４ｆ
はフレーム４に設けたリーマ穴、５ａはシェル５に設け
シール面となる焼きばめ位置決め用の段部、１５はリー
マピンである。また、フレーム４の開口端部、即ち、開
口する上端から焼きばめ圧入固着シール面、即ち、フレ
ーム焼ばめ段部外周部４ａ上端の位置までの距離をＬと
し、その距離Ｌを変化させると、スラスト面４ｇの変形
度とリーマ穴４ｆの傾斜は、図２に示すような特性で変
化することが実験の結果から認められた。

【００１４】図２の特性からもわかるように、フレーム
４の焼きばめ位置をフレーム４の上端側に設定すればス
ラスト面４ｇの変形は小さいがリーマ穴４ｆが大きく傾
斜するため、結果的に、そこに挿入したリーマピン１５
も傾斜し、固定スクロール１に設けたリーマ穴１ｃに挿
入して固着できなくなり、フレーム４の開口側に対して
固定スクロール１が組立不可になる。また、フレーム焼
きばめ段部外周部４ａの位置をフレーム４の上端面から
離し、距離Ｌを大きくし、スラスト面４ｇの近くに位置
させると、スラスト面４ｇの傾斜が大となる。

【００１５】したがって、フレーム焼きばめ段部外周部
４ａの位置は、フレーム４の上端からスラスト面４ｇの
間で、かつ、リーマ穴４ｆの傾斜とスラスト面４ｇの変
形が共に計算上許容値以下になるような距離、即ち、設
計上の前記リーマ穴傾度の変形度許容値以下となる距離
Ｌの最小値Ｌ1 、設計上の前記スラスト面４ｇの変形度
許容値以下となる距離Ｌの値Ｌ2 との関係において、距
離Ｌが最小値Ｌ1 から値Ｌ2 の間（Ｌ1 −Ｌ2 ＝ΔＬ）
の領域になるよう設定する。

【００１６】このように、本実施例のスクロール圧縮機
は、台板１ａ，２ａ上に形成した渦巻部１ｂ，２ｂを組
み合わせることにより両渦巻間に圧縮室４５を形成する
固定スクロール１及び揺動スクロール２と、固定スクロ
ール１を径方向に位置決めするリーマ穴４ｆを用いて取
付け、揺動スクロール２の軸方向の移動を規制するスラ
スト面４ｇと中央部に主軸受１３を有し、かつ、その外
周部にシェル５に固定されるフレーム焼きばめ段部外周
部４ａを有し、そのフレーム焼きばめ段部外周部４ａで
高圧室４１と低圧室４０を分離するフレーム４と、前記
フレーム４に設けた前記主軸受１３で回転自在に支持さ
れるとともに、電動機ロータ８の回転力を前記揺動スク
ロール２に伝達するクランク軸６と、電動機ステータ９
を固着したシェル５とを具備し、前記フレーム４の開口
端面からフレーム焼きばめ段部外周部４ａまでの距離
Ｌ、設計上の前記リーマ穴４の傾度の変形度許容値以下
となる距離Ｌの最小値Ｌ1 、設計上の前記スラスト面４
ｇの変形度許容値以下となる距離Ｌの値Ｌ2 との関係
を、Ｌ1 ≦Ｌ≦Ｌ2 に設定したものである。

【００１７】フレーム焼きばめ段部外周部４ａの位置
を、設計上の前記リーマ穴傾度の変形度許容値以下とな
る距離Ｌの最小値Ｌ1 から設計上の前記スラスト面４ｇ
の変形度許容値以下となる距離Ｌの値Ｌ2 の間（＝Δ
Ｌ）になるように設定したときのリーマ穴４ｆの変化
は、図３に示すような変形をすることになる。焼きばめ
前の形状に対し、焼きばめ後は、焼きばめ位置を設計上
の前記リーマ穴傾度の変形度許容値以下となる距離Ｌの
最小値Ｌ1 から設計上の前記スラスト面４ｇの変形度許
容値以下となる距離Ｌの値Ｌ2 の範囲にすることによ
り、リーマ穴４ｆの傾斜は改善され、リーマ穴４ｆが軸
方向に対し、平行移動するように変形する。焼きばめ面
についても同様に、焼きばめ面の傾斜は軸方向に対し、
平行移動するように変形する。

【００１８】したがって、固定スクロール１に設けたリ
ーマ穴１ｃのピッチをフレーム４のリーマ穴４ｆのピッ
チよりあらかじめ変形度部だけ小さく設定しておくこと
により、焼きばめでフレーム４が変形しても、リーマピ
ン１５が挿入可能であり、かつ、固定スクロール１と位
置決めされた状態で組立可能になる。また、高圧室４０
と低圧室４１を遮断するフレーム焼きばめ段部外周部４
ａは焼きばめにより変形しても平行移動するように変形
して焼きばめされるので、フレーム焼きばめ圧入固着シ
ール面４ｇが傾斜せず、シール長さが短くならない。よ
って、所定のシール長さが得られる。更に、焼きばめ位
置をスラスト面４ｇより上方に位置させているため、ス
ラスト面４ｇの変形は最小限に押さえられる。

【００１９】ところで、前記実施例の高圧室４１と低圧
室４０を分離するフレーム４の外周部でシェル５に固定
されるフレーム焼きばめ段部外周部４ａは、焼きばめに
よる圧入固着を前提としているが、本発明を実施する場
合には、焼きばめに限定されるものでなく、圧力によっ
て強制的に圧入固着するものでもよい。したがって、本
発明を実施する場合のシェル５に固定されるフレーム焼
きばめ段部外周部４ａは、フレーム４の開口端面から圧
入され、固着され、シールされる圧入固着シール面であ
ればよい。

【００２０】また、前記フレーム４の開口端面から圧入
固着シール面までの距離Ｌは、フレーム焼きばめ段部外
周部４ａの上端部としたが、そのフレーム焼きばめ段部
外周部４ａの幅の大きいものにおいては、前記フレーム
焼きばめ段部外周部４ａの幅の中心を採用したりするも
のも存在する。しかし、通常の、圧入、固着、シールを
満たすフランジ部分としては、フレーム焼きばめ段部外
周部４ａの上端部が設計上の前記リーマ穴４の傾度の変
形度許容値以下となる距離Ｌの最小値Ｌ1 を左右する影
響力が大きく、フレーム焼きばめ段部外周部４ａの下端
部が設計上の前記スラスト面４ｇの変形度許容値以下と
なる距離Ｌの値Ｌ2 を左右する影響力が大きくなり、結
果的に、フレーム焼きばめ段部外周部４ａの上端部、下
端部または中間部の距離で算出可能である。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、この発明のスクロール圧
縮機は、台板上に形成した渦巻部を互いに組み合わせて
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、前記固定スクロールをリーマ穴により位置決め固定
し、かつ、揺動スクロールを軸方向に支持するスラスト
面を有し、その外周部で焼きばめ、圧入等によりシェル
に圧入固着されるシール面を有するフレームを具備する
スクロール圧縮機において、前記フレームの開口端面か
ら圧入固着シール面までの距離Ｌ、設計上の前記リーマ
穴傾度の変形度許容値以下となる最小の値、設計上の前
記スラスト面の変形度許容値以下となる値との間に設定
したものである。したがって、圧入固着シール面をフレ
ーム上端面とスラスト面の間の圧入固着により、リーマ
穴が傾斜せず平行に変形する位置となり、圧入固着によ
りフレームが変形しても圧入固着シール面の傾斜による
シール長さの減少をなくし、かつスラスト面の変形、リ
ーマ穴の傾斜を最小限にすることができるので、組立可
能で、高圧室と低圧室のシールが確実になされ、かつ性
能、信頼性の高い圧縮機が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の一実施例によるスクロール圧
縮機の要部断面図である。

【図２】図２はこの発明の一実施例によるスクロール圧
縮機のフレーム焼きばめ位置とリーマ穴の傾斜、スラス
ト面の変形度の関係を示す特性図である。

【図３】図３はこの発明の一実施例によるフレーム焼き
ばめ段部に上端逃がしを設けた場合の焼きばめ前後のフ
レーム変形を示す概略説明図である。

【図４】図４は第一の従来のスクロール圧縮機を示す断
面図である。

【図５】図５は第二の従来のスクロール圧縮機の部分断
面図である。

【図６】図６は第三の従来のロータリー圧縮機の断面図
である。

【図７】図７は従来のスクロール圧縮機の一例によるフ
レーム焼きばめ前後のフレーム変形を示す概略説明図で
ある。

【図８】図８は従来のスクロール圧縮機の他の例による
フレーム焼きばめ前後のフレーム変形を示す概略説明図
である。

【符号の説明】

１ 固定スクロール １ｃ リーマ穴 ２ 揺動スクロール ４ フレーム ４ｅ フレーム上端面 ４ｆ リーマ穴 ４ｇ スラスト面 ５ シェル １５ リーマピン Ｌ フレームの開口端面から圧入固着シール面まで
の距離 Ｌ1 設計上の前記リーマ穴傾度の変形度許容値以下
となる距離Ｌの最小値 Ｌ2 設計上の前記スラスト面の変形度許容値以下と
なる距離Ｌの値

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 台板上に形成した渦巻部を組み合わせる
   ことにより両渦巻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、前記固定スクロールを径方向に
   位置決めするリーマ穴を用いて取付け、前記揺動スクロ
   ールの軸方向の移動を規制するスラスト面と中央部に軸
   受を有し、かつ、その外周部にシェルに固定される圧入
   固着シール面を有し、その圧入固着シール面で高圧室と
   低圧室を分離するフレームと、前記フレームの軸受で回
   転自在に支持されるとともに、電動機ロータの回転力を
   前記揺動スクロールに伝達するクランク軸と、電動機ス
   テータを固着したシェルとを具備するスクロール圧縮機
   において、 前記フレームの開口端面から圧入固着シール面までの距
   離を、設計上の前記リーマ穴傾度の変形度許容値以下と
   なる最小の値と、設計上の前記スラスト面の変形度許容
   値以下となる値との間に設定したことを特徴とするスク
   ロール圧縮機。