JPH06280757A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ロータを確実に支持して耐久性を損なうことな
く、かつ容易な加工性を確保しつつ充分な軽量化を実現
する。 【構成】主軸２３がロータ２２の両端部に嵌着された第
１、２支持部２３ａ、２３ｂを有し、第１、２支持部２
３ａ、２３ｂ間のロータ２２内に空洞部２３ｃを形成し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクロール型圧縮機に
係り、詳しくはスクロール型圧縮機構とこれを駆動する
モータ機構とを収納した密閉形式のスクロール型圧縮機
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の密閉形式のスクロール型圧縮機と
して、特開昭３−２３３１０１号公報記載のものが知ら
れている。この圧縮機では、図３に示すように、筒状の
センターケーシング９０の上端に蓋部材９１が接合さ
れ、下端には図示しないリアケーシングが接合されてい
る。センターケーシング９０及びリアケーシングにより
形成されるモータ室９２には図示しないステータが保持
されており、センターケーシング９０にはフレーム９３
を介して固定スクロール９４が接合されている。フレー
ム９３には自転防止機構及び軸受を介して可動スクロー
ル９８が支持され、可動スクロール９８は固定スクロー
ル９４と噛合することにより圧縮室を形成している。

【０００３】また、フレーム９３には軸受を介して主軸
９５の一端が支承されており、主軸９５の一端には駆動
ピン９５ａが突設されている。駆動ピン９５ａには、フ
レーム９３に形成されたバランサ室９６ａ内を回動可能
にバランサ９６が嵌合されているとともに、バランサ９
６より先端側に駆動ブッシュ９７が嵌合されている。駆
動ブッシュ９７は軸受を介して可動スクロール９８のボ
ス部に嵌合され、自転防止機構との協働により軸受を介
して可動スクロール９８を公転のみ可能に支承してい
る。モータ室９２内においてステータと整合する図示し
ないロータには主軸９５が圧入されており、主軸９５の
他端は軸受を介してリアケーシングに支承されている。

【０００４】さらに、センターケーシング９０には固定
スクロール９４を貫通して当初の圧縮室に連通する吸入
通路９０ａが形成され、可動スクロール９８のボス部上
壁には吐出弁を介して最終の圧縮室に開口する吐出口９
８ａが形成されている。そして、可動スクロール９８の
ボス部周壁にはバランサ室９６ａに開口するガス通路９
８ｂが形成され、フレーム９３にはバランサ室９６ａと
モータ室９２とを連通させるガス通路９３ａが貫設され
ている。センターケーシング９０にもモータ室９２に開
口する図示しない吐出通路が形成されている。なお、主
軸９５及び駆動ピン９５ａには上下に延在する油通路９
５ｂが貫設されている。

【０００５】かかる圧縮機では、ステータへの通電によ
りロータを介して主軸９５が回転し、駆動ピン９５ａ、
駆動ブッシュ９７及び自転防止機構を介して可動スクロ
ール９８が公転する。これにより、圧縮室には外部冷凍
回路から吸入通路９０ａを経て冷媒ガスが吸入され、容
積が縮小された圧縮室から吐出口９８ａ、吐出弁を介し
て高圧の冷媒ガスがボス部内に吐出される。ボス部内の
冷媒ガスはガス通路９８ｂ、バランサ室９６ａ、ガス通
路９３ａを経てモータ室９２に移動し、吐出通路から外
部冷凍回路に循環される。なお、モータ室９２の底部に
貯溜される潤滑油は油通路９５ｂを経て駆動ブッシュ９
７近傍に移動される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記圧縮機で
は、ロータ内に主軸９５が同一外径で圧入されており、
通常鉄系金属で構成される主軸９５の重量により、圧縮
機全体が大きな重量のものとなっている。特に、かかる
圧縮機を電気自動車用に供しようとすれば、主軸９５の
重量が極めて車両の負担になる。

【０００７】かといって、主軸の外径を細くすれば、所
望の回転数を得るためのロータを支持できず、耐久性が
損なわれるおそれがある。また、特開平１−１３８３８
９号公報記載の圧縮機のように、主軸を中空にすること
も考えられるが、容易な加工性を確保しつつ充分に軽量
化を図るべく主軸をパイプ状にすれば、ロータを支持す
る部位の肉厚が薄くなり、やはり耐久性が損なわれるお
それがある。

【０００８】本発明は、ロータを確実に支持して耐久性
を損なうことなく、かつ容易な加工性を確保しつつ充分
な軽量化を実現することを解決すべき課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

（１）本発明のスクロール型圧縮機は、上記課題を解決
するため、モータ室を形成し、該モータ室内にステータ
を保持するケーシングと、該ケーシングと接合された固
定スクロールと、該固定スクロールと噛合することによ
り圧縮室を形成する可動スクロールと、該ステータと整
合するロータに装着され、該モータ室内に回転自在に支
承された主軸と、該主軸の内端に突設された駆動凸部
と、該駆動凸部に嵌合され、自転防止機構との協働によ
り軸受を介して該可動スクロールを公転のみ可能に支承
する駆動ブッシュとを含み、該可動スクロールの公転運
動によって該圧縮室が冷媒ガスを吸入するとともに該冷
媒ガスの圧力を高めて吐出するスクロール型圧縮機にお
いて、前記主軸は、前記ロータの両端部に嵌着された支
持部を有して、該両支持部間の該ロータ内に空洞部を形
成しているという新規な構成を採用している。

【００１０】（２）本発明のスクロール型圧縮機では、
固定スクロールには当初の圧縮室に連通する吸入通路が
形成され、可動スクロールには最終の圧縮室に開口する
吐出口が形成され、ケーシングにはモータ室に開口する
吐出通路が形成され、主軸の各支持部には、該吐出口と
該モータ室とを空洞部を介して連通するガス通路が貫設
されていることができる。

【００１１】

【作用】

（１）本発明のスクロール型圧縮機では、主軸の各支持
部が所望の回転数を得るためのロータの両端部に嵌着さ
れているため、各支持部は十分な強度を確保しつつロー
タを確実に支持する。また、このスクロール型圧縮機で
は、各支持部間に空洞部が形成されているため、空洞部
の重量分だけ圧縮機全体の軽量化が図られている。

【００１２】さらに、このスクロール型圧縮機では、分
断によって構成するか、外周面の肉盗みによって加工す
れば、ロータ内に空洞部を形成する主軸が得られるた
め、加工が容易である。 （２）本発明のスクロール型圧縮機において、請求項２
の構成を採用すれば、従来の主軸と比較して短いガス通
路を各支持部に貫設することにより、空洞部を介して最
終の圧縮室とモータ室とを連通することができる。この
ため、主軸の加工が容易である。

【００１３】また、これにより、吐出ガスをモータ室に
導くことができるため、モータ室側が吐出雰囲気にな
り、冷媒ガスに含有される潤滑油をモータ室内に貯溜し
やすい。なお、この場合、モータ室内に高温の吐出ガス
が流通するため、モータ室を吸入雰囲気にした場合（例
えば、前記特開平１−１３８３８９号、特開昭６３−２
３５６８２号、特開昭６３−２６８９９２号）と比較し
て、モータ室の温度が上昇するが、モータ室内に潤滑油
を貯溜しやすい効果もあり、かつステータ等による発熱
温度の方が吐出ガスの温度よりも極めて高いため、吐出
ガスによってステータ等の冷却も行い得る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例１、２を図
面を参照しつつ説明する。 （実施例１）図１において、センターケーシング２０は
リアケーシング３０とボルト３２により結合されてモー
タ室２９を形成しており、モータ室２９内にはセンター
ケーシング２０の段部４１及びリアケーシング３０の段
部３０ｂによりステータ３１が保持されている。センタ
ーケーシング２０の上端には同ボルト３２により固定ス
クロール１１が接合されており、この固定スクロール１
１にはセンターケーシング２０の上端との間に自転防止
機構２８が介在された可動スクロール１２が噛合されて
いる。固定スクロール１１では上壁１１ｃから下方に向
かって渦巻体１１ｂが突設されており、かつ側方には吸
入通路１１ａが形成されている。可動スクロールでは下
壁１２ｃから上方に向かって渦巻体１２ｂが突設されて
いるとともに下壁１２ｃから下方に向かってボス部１２
ｄが突設され、下壁１２ｃにはボス部１２ｄに開口する
吐出口１２ｅが貫設され、ボス部１２ｄ内には吐出口１
２ｅと対面して吐出弁１２ｆが装備されている。これら
上壁１１ｃ、渦巻体１１ｂ、下壁１２ｃ及び渦巻体１２
ｂによって圧縮室が形成されている。

【００１５】モータ室２９内では、主軸２３の一方を構
成する第１支持部２３ａがリアケーシング３０に軸受３
３を介して回転自在に支承されており、この第１支持部
２３ａと同軸であって主軸２３の他方を構成する第２支
持部２３ｂがセンターケーシング２０に軸受２１を介し
て回転自在に支承されている。第１、２支持部２３ａ、
２３ｂは鉄系金属からなる。これら第１、２支持部２３
ａ、２３ｂは両側からロータ２２の中心孔内に圧入され
ており、第１、２支持部２３ａ、２３ｂ間にはロータ２
２の中心孔の残部たる空洞部２３ｃが形成されている。

【００１６】このため、この圧縮機では、第１、２支持
部２３ａ、２３ｂは十分な強度を確保しつつロータ２２
を確実に支持している。また、第１、２支持部２３ａ、
２３ｂ間に空洞部２３ｃが形成されているため、空洞部
２３ｃの重量分だけ圧縮機全体の軽量化が図られてい
る。第１支持部２３ａには上下に延在し、下端で側方に
開口する第１ガス通路１ａが貫設されており、第２支持
部２３ｂには上下に延在して開口する第２ガス通路２ａ
が貫設されている。このため、分断された第１、２支持
部２３ａ、２３ｂによってロータ２２内に空洞部２２ｃ
を形成する主軸２３が得られ、かつ従来の主軸と比較し
て短い第１、２ガス通路１ａ、２ａを第１、２支持部２
３ａ、２３ｂに貫設することができる。このため、主軸
２３の加工が容易である。

【００１７】各第１支持部２３ａ及び第２支持部２３ｂ
により両端部が嵌着されたロータ２２は所望の回転数を
得る容量を有しており、ステータ３１と対面整合されて
いる。第２支持部２３ｂの上端には駆動凸部としての駆
動ピン３が突設されており、この駆動ピン３にはカウン
タウェイト２５及び駆動ブッシュ２４が嵌合されてい
る。これらカウンタウェイト２５及び駆動ブッシュ２４
にも第２ガス通路２ａと同軸にガス通路２ｂが形成され
ている。駆動ブッシュ２４は可動スクロール１２のボス
部１２ｄに軸受２６を介して嵌合されている。駆動ブッ
シュ２４の上面は凹んで形成されており、かかる可動ス
クロール１２のボス部における吐出口１２ｅは、吐出弁
１２ｆを介してガス通路２ｂ、２ａ、空洞部２３ｃ、ガ
ス通路１ａによりモータ室２９の下方と連通され、リア
ケーシング３０の下方に貫設された吐出通路３０ａと連
通されている。なお、４０はステータ３１のコイルと結
線された３相リード線である。

【００１８】上記のように構成された圧縮機において
も、ステータ３１への通電によりロータ２２を介して主
軸２３、つまり第１支持部２３ａ及び第２支持部２３ｂ
が回転し、駆動ピン３、駆動ブッシュ２４及び自転防止
機構２８を介して可動スクロール１２が公転する。これ
により、圧縮室の容積変化を生じ、圧縮室では冷媒ガス
の吸入・圧縮・吐出を行なう。ボス部内に吐出された冷
媒ガスは、ガス通路２ｂ、２ａ、空洞部２３ｃ、ガス通
路１ａ、モータ室２９を経て、吐出通路３０ａから外部
冷凍回路へ循環される。

【００１９】このとき、この圧縮機では、吐出ガスをモ
ータ室２９に導くことができるため、モータ室２９側が
吐出雰囲気になり、冷媒ガスに含有される潤滑油をモー
タ室２９内に貯溜しやすい。なお、この場合、モータ室
２９内に高温の吐出ガスが流通するが、ステータ３１等
による発熱温度の方が吐出ガスの温度よりも極めて高い
ため、吐出ガスによってステータ３１等の冷却も行な
う。

【００２０】したがって、この圧縮機では、ロータ２２
を確実に支持して耐久性を損なうことなく、かつ容易な
加工性を確保しつつ充分な軽量化を実現することができ
る。また、冷媒ガスに含有される潤滑油をモータ室２９
内に貯溜しやすいため、この点でも優れた耐久性を発揮
することができる。 （実施例２）この圧縮機は、図２に示すように、第１支
持部２７ａと第２支持部２７ｂとが小径部２７ｃにより
連結された主軸２７を採用している。第１支持部２７
ａ、小径部２７ｃ及び第２支持部２７ｂは第１支持部２
７ａ側からロータ２２の中心孔内に圧入されており、小
径部２７ｃの外方にはロータ２２の中心孔の残部との間
に空洞部２７ｄが形成されている。

【００２１】第１支持部２７ａには上下に２本延在し、
下端で側方に開口する第１ガス通路３ａが貫設されてお
り、第２支持部２７ｂには実施例１と同様の第２ガス通
路２ａが貫設されている。他の構成は実施例１と同一で
あるため、同一符号を付して同一の構成の詳述は省略す
る。この圧縮機では、小径部２７ｃを外周面の肉盗みに
よって加工すれば主軸２７が得られるため、加工が容易
である。他は実施例１と同様の作用及び効果が得られ
る。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のスクロー
ル型圧縮機では、両支持部と空洞部とを有する主軸を採
用しているため、ロータを確実に支持して耐久性を損な
うことなく、かつ容易な加工性を確保しつつ充分な軽量
化を実現することができる。また、本発明のスクロール
型圧縮機において、各支持部にガス通路を貫設するとし
ても、主軸の加工が容易である。

【００２３】したがって、このスクロール型圧縮機を特
に電気自動車用に供するならば、主軸ひいては圧縮機全
体の軽量化により、車両を負担を極めて軽くすることが
できる。また、本発明のスクロール型圧縮機において、
モータ室側を吐出雰囲気にした場合には、上記効果が得
られるとともに、冷媒ガスに含有される潤滑油をモータ
室内に貯溜し、優れた耐久性を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のスクロール型圧縮機を示す縦断面図
である。

【図２】実施例２のスクロール型圧縮機を示す縦断面図
である。

【図３】従来のスクロール型圧縮機を示す一部断面図で
ある。

【符号の説明】

２９…モータ室 ３１…ステータ ２０
…センターケーシング ３０…リアケーシング １１…固定スクロール １２
…可動スクロール ２２…ロータ ２３、２７…主軸 ２３ａ、２７ａ…第１支持部 ２３ｂ、２７ｂ…第２支
持部 ２３ｃ、２７ｄ…空洞部 ３…駆動ピン ２８
…自転防止機構 ２４…駆動ブッシュ １１ａ…吸入通路 １２
ｅ…吐出口 ３０ａ…吐出通路 １ａ、２ａ、３ａ…ガス通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泉 雄二 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータ室を形成し、該モータ室内にステー
   タを保持するケーシングと、該ケーシングと接合された
   固定スクロールと、該固定スクロールと噛合することに
   より圧縮室を形成する可動スクロールと、該ステータと
   整合するロータに装着され、該モータ室内に回転自在に
   支承された主軸と、該主軸の内端に突設された駆動凸部
   と、該駆動凸部に嵌合され、自転防止機構との協働によ
   り軸受を介して該可動スクロールを公転のみ可能に支承
   する駆動ブッシュとを含み、該可動スクロールの公転運
   動によって該圧縮室が冷媒ガスを吸入するとともに該冷
   媒ガスの圧力を高めて吐出するスクロール型圧縮機にお
   いて、 前記主軸は、前記ロータの両端部に嵌着された支持部を
   有して、該両支持部間の該ロータ内に空洞部を形成して
   いることを特徴とするスクロール型圧縮機。
2. 【請求項２】固定スクロールには当初の圧縮室に連通す
   る吸入通路が形成され、可動スクロールには最終の圧縮
   室に開口する吐出口が形成され、ケーシングにはモータ
   室に開口する吐出通路が形成され、主軸の各支持部に
   は、該吐出口と該モータ室とを空洞部を介して連通する
   ガス通路が貫設されていることを特徴とする請求項１記
   載のスクロール型圧縮機。