JPS62126207A - スクロ−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、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に係シ、
特にその隙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
くから知られておシ圧縮機、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１４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ｌ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Ｎ、ｏは固定
スクロール１上の定点、０′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が一対に形成され、第１４図
の如く互いに組み合わさっておシ、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、インボリュ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１４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１４図に示す０°　、９０’＃１８０°　、２７
０’　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は中心に向って移動し・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２０１０間に
形成される三日月状の圧縮室Ｐは順次その容積を減じ、
この圧縮室Ｐに取シ込まれた気体は圧縮されて吐出口１
ａから吐出される。この間第１４図０〜Ｏ′の距離は一
定に保持されてお）、渦巻側板１０１，２０１の間隙を
２．庫みをｔで表わせば、ＯＯ’−”−ｔとなっている
。２は渦巻側板１０１，２０１のピッチに相当している
。

また第１４図において、揺動スクロール２を逆方向、す
なわちθ°　、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、作動原理によって作動するスクロール流体機
械の具体的な構成を第１５図によって説明する。第１５
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０図中１は固定スクロール、２は揺
動スクロール、ｌａは吐出口、Ｐは圧縮室、１ｂは吸入
口、３は主軸、４はフレームである。また１０１．２０
１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のそれぞれの台板である◎またＡは
、渦巻側板１０１，２０１の端面１０１ａ＋２０１ａと
、これにそれぞれ当接する相手側台板２０２．１０２の
底面２０２ａ　、１０２ａとの間の軸方向隙間である。

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１４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１４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
、隙間Ａを通っ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太きく、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、
隙間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、微少隙間Ａに油膜を形成させて被圧縮流
体の漏れを防止する手段が提案されている。

このような微少隙間を均一に設けるためには、固定スク
ロール１、ｉ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、場合によっ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
に問題があった◎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・これに伴い微少隙間Ａ
以上に渦巻側板等が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。従って、熱膨張量を想定して予
めその分隙間Ａ面全体を均一にその隙間を太きくとらね
ばならない。しηユし、このようにすると、隙間Ａが効
果的な油膜を形成するのに必要な最適隙間以上になり、
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
多かった。

一方、こういった非接触シール以外に）渦巻側板１０１
，２０１の端面に、渦巻長手方向に涜って溝を形成し、
この溝にシール材を嵌入して、接触シールによって漏れ
を防止する方法が考えられている。

ど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１６図〜第１８図によって説明する。

すなわち２１ｃ１６図は固定スクロール１の台板底面１
０２ａと揺動スクロール２の渦巻側面端面２６１ａとの
間の隙間Ａ部近傍の部分断面図であって、渦巻側板２０
１の端面２０１ａの渦巻長手方向に沿って開口する断面
矩形の溝５を形成し、このｆ４５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の側面５ｂとシール材５１１）ｌｊ１面ｓ
ｔｂとの間には渦巻長手方向に沿って隙間５０１が、＠
５の底面５ｄとシール材５１の下面５１ｄとの間にはや
は夛渦巻長手方向に沿って隙間５０２が設けられるよう
に溝５及びシール材６０寸法は規定され、その結果、渦
巻側板２０１の端面２０１ｍと台板底面１０２ａの間に
隙間Ａが介在しても、渦巻側板２０１によって仕切られ
九高圧側圧縮室ＰＨと低圧側圧縮室Ｐｔ、の間のシール
は、高圧側圧縮室ＰＨより実線矢印で示されるように隙
間５０１．５０２にガスが流入して、矢印Ｆのように力
が負荷されることで行われる。即ちシール材６は台板底
面１０２ａ及び溝５の側面５ｃにそれぞれシール材５１
の上面５１ａ及び側面５１ｃが押し付けられるため、シ
ール材５１が台板底面１０２ａ及び溝側面５ｃに密着し
てガスの漏れを防止することになる。

このようなシール方法においては、渦巻側板端面と台板
底面の間の隙間Ａを通っ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１渦巻側板１０１，２０１
同士によって点Ｂで仕切られた各圧縮室２間においては
隙間５０１，５０２を通って渦巻長手方向に漏れやすい
問題を有している。

第１７図及び第１８図は、上記漏れを説明するもので１
第１７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１８図は、同じく部分断面斜
視図である。これら図面は高圧側圧縮室ＰＨより実線矢
印で示すように・ガスが隙間５０１．５０２を通って下
流側の低圧側圧縮室Ｐｔ、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
６の間に隙間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
工作精度による隙間５０１．５０２の寸法のバラつきは
隙間５０１゜５０２を通過する漏れの増大やシール材５
１の追従性自体の低下による径方向への漏れの増大を生
ずる可能性をもっている。

更に、シール材５１の上面５１ａは、ガスによって台板
底面１０２ａに押し付けられて摺動する丸め、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１９図に示すように、シール材５１の巾寸法りと、溝
５の巾寸法Ｄ′を実質量等とし、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、この方法に訃いては、
Ｈ及びＨ′の寸法管理がむずかしく、もしＨ−Ｈ’）Ａ
となれば、軸方向の隙間があくことになって半径方向漏
れが生じ、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
形になシ、スムーズ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３ 以上のように従来のスクロール流体機械において、非接
触シール方式では軸方向隙間を均一に微小にするために
工作精度など精度管理上の問題を有し、更に隙間を小さ
くすれば、渦巻の歯先が運転中の熱膨張などにより当接
して焼付きを起こすなどの信頼性に問題があり、これを
防止するため隙間を大きくすれば性能が低下するという
相反する問題点があった。更に接触シール方式において
はシール材と溝の間に隙間を設けてガス圧等により追従
密封させる場合、上記隙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
間に隙間を設けず、シール材によりシールする場合は、
非接触シール方式と同様にきびしい精度管理が要求され
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１組立性が容易で＼しかも工作ｔ
ＵＪｊ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、固定スクロール
の各渦巻側板と同形状の渦巻面状を有する微調整用エレ
メントと、上記両スクロールの各渦巻側板端面に沿って
形成され、上記微調整用エレメントが圧入される溝を設
け、上記各溝内には上記各微調整用エレメント端面と、
これに対応する上記各渦巻側板台板底面との間の隙間を
微調整する段付部を形成したもの、である。

〔作　用〕

この発明においては、スクロールの渦巻状の側板端面に
設けた溝に、均等に微調整用エレメントを圧入すること
により、微調整用エレメントヲ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
軸方向隙間９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、
実質隙間のない、あるいは必要最小限の微少隙間に調整
できる。そして溝内の段付部より運転中の室内の圧力変
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、かつ微調整用エレメントが溝中に陥没することなく
安定した固定が可能になる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例を図面について説明する。

第１図乃至第７図はこの発明に係るスクロール流体機械
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、ｌ＃−ｉ固定スクロール、２は揺動スクロール、
ｌａは固定スクロールｌの中央部に穿設された吐出口、
１ｂは固定スクロールｌの周壁部１０３に形成された吸
入口、Ｐは圧縮室である。又固定スクロール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２０
１とで形成され、両スクロール１．２が互いにかみ合わ
さって台板１０２，２０２と渦巻状側板１０１゜２０１
とで囲まれた圧縮室Ｐが形成されている。

この圧縮室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に連通ずるように構成さ
れている。

上記渦巻状側板１０１，２０１の各端面１０１ａ＋２０
１ｍにはそれぞれ渦巻長手方向に沿って、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、これら谷溝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、
その両側面の一部分が溝５の内側面に渦巻長手方向に完
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　。

２０１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に押付は
力を与える偏心ブツシュ、４０は外周部面形状が固定ス
クロール１とほぼ同じで〜　しかも最大外径が固定スク
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ｌとほぼ同じでしかも最大外径が上
部フレーム４０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、４１１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。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の中心部
には、軸心が台板２０２の背４２０２　ｂ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
れておシ、又１主＠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
る。この偏心穴３ａには回転自在に偏心ブツシュ３０１
が嵌入されている。この偏心ブツシュ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３
０１ａを有しており、この偏心穴３０１ａには上記軸２
０３が回転自在に嵌入されている〇主軸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によって支承されており、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
合わさっている。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とが垂直でめ
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４０２ａ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の軸受面４０２ａにより支承さ
れているので、揺動スクロール２の台板２０２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は翫揺動スクロール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２０台板２０２と、上部フレーム４０との間に配
設されている〇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の谷溝５に各微調整用エレメント６が谷溝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
１０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によって共締めされる。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１０３
ａ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４
０ａは、上部スラスト軸受４０２の軸受面４０２ａと平
行であり１ｗｌ動スタスクロール２板２０２の背面２０
２ｂと１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一更
に固定スクロール１０周壁部下面１０３ａと１渦巻側板
１０１の端面１０１ａは同一面上にあり、上記端面１０
１ａ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１０
２ａ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
１０２　ａｓ揺動スクロール２の台板底面２０２ａによ
っ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ｌが上記フレーム４０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１０
１ａ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
の台板端面１０２ａの間には均一に微少隙間Ａが形成さ
れるので翫この微少隙間Ａだけ谷溝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６ｔ−前記各溝５内
に押し込まれたところで止まる０その結果渦巻側端面１
０１ａ、２Ｑ１ａと相手方の各台板底面２０２ａ、１０
２ａの間は上記各エレメント６によって実質隙間がなく
なる。

次に第１図において主軸３ｔ−回転させるモータの支持
は、モータのロータ７０が、主軸３に焼嵌めなどによっ
て固定され、上記ロータ７０と適当なエア・ギャップを
確保調整しなからモータのステータ７１が下部フレーム
４１にボルト％ＩＣよって固着されている。

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
部品旦、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４１、主１］１ｌｌＩ３
、ロータ７０、ステータ７１等々の組立品は密閉容器で
あるシェル９に収納されている。ここでシェル９は上ぶ
た９０１１中間円筒部９０２）底ぶた９０３に三分割さ
れ、機構部品８は＼下部フレーム４１の外周部において
中間円筒部９０２に焼嵌めおるいはスポット溶接などに
より固定され、上ぶた９０１、底ぶた９０３は前記中間
円筒部９０２の両端部において第１図のように中間円筒
部９０２の上部及び下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はシェ
ル中間円筒部の周壁に溶接等により接続され、シェル９
の内部空間９ａに開口する吸入管、９０５はシェル上ぶ
７’（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に連通ずる
ように延長された吐出管、９０６はシェル上ぶた９０１
に溶接され、図示し々いリード線によって、モータステ
ータ７１と電気的に接続された密封端子、９０７はシェ
ル９の底部に溜められ九潤滑油である。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っている。

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ュ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３０軸心を中心とする公
転運動を行ない、第１４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ｔ０ｉ、２０１の端面１０１ａ＋２０
１ａと、これらに対面する台板２０２，１０２の底面２
０２ａ、１０２ａの間の微少隙間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、１０２
ａの方向へ実質隙間がない状態で均一に上記端面１０１
ａ・２０１ａより突出しているので、上記微少隙間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って生じる
遠心力などを利用して偏心ブツシュ３０１を揺動スクロ
ール２の軸２０３０周シに揺動させ、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
１渦巻状側板１０１．２０１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の側面間
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０蒸発器（図示せ
ず）からの吸入冷媒ガスは吸入管９０４より７工ル内空
間９ａに流入してモータロータ７０、モータステータ７
１等を冷却すると共に、さらに下部フレーム４１の外周
部に設けられた吸入通路（図示せず）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、高圧冷媒ガスとなって、吐出口１ａを経て翫吐出管
９０５よりシェル９外へ排出され凝縮器（図示せず）に
至る。

次に給油系について説明する。シェル９の下部にｍめら
れた潤滑油９０７は、主軸３０回転によって生じる遠心
ポンプ作用により偏心給油孔３ｂを経由して、偏心穴３
ａに汲み上げられ偏心ブツシュ３０１に給油される。主
軸３、偏心ブツシュ３０１に設けられた油穴１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４１２
、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９０５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
りシェル９内へ戻ってくるが、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
、４１ａを経て、シェル９の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ュ３
０１の構成を詳細に示す図で、同図ａは上面図、同図す
は側断面図、同図Ｃは下面図である。

３０１ｂは偏心ブツシュ外周面であり、ＯＢ。

はその中心である。３０１ａは偏心ブツシュ内周面であ
り、ＯＢｔはその中心である。中心ＯＢｉは中心ＯＢｏ
に対してＣだけ偏心している。

３０１ｃは下端が偏心ブツシュ下端面に開口し、上端部
は偏心ブツシュ上端面に開口しないように閉じた状態で
ブツシュ内周面３０１ａに形成された縦方向に延在する
油溝、３０１ｄは上記油溝３０１ｃと外周面部３０１ｂ
（Ｌ：ｅ連通するための油孔、３０１ｅは上記外周面部
３０１ｂに設けられた切り欠き部で、上記油孔３０１ｄ
の径方向外端がこの切り欠き部に開口している。３０１
ｆは偏心ブツシュ３０１の肉厚部において偏心ブツクユ
下端面に穿設されたまわり止め用穴である。なオ、偏心
ブツシュ３０１はアルミ合金、鉛青銅などの軸受材によ
って作られる。

第４図は、このような偏心ブツシュ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３
１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に偏心ブッ
シュ３０１下部のまわり止め用穴３０１ｆが合うように
、偏心ブツシュ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が嵌太し偏心ブ
ツシュ３０１の下端面が偏心穴３ａの底面に轟接した状
態でスナップリング３３を偏心穴３ａ側面円周方向に形
成されたスナップリング溝３４に嵌める。スナップリン
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図は偏心ブツシュ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、０８は主軸３の軸
心、即ち回転中心で１この中心Ｏｓと上記偏心ブツシュ
内周面３０１ａの中心ＯＢｉとを結ぶ直線と上記中心Ｏ
ａｉと上記偏心ブツシュ外周面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ＯＢｏが位置す
るように１スプリングピン３２の位置は決定されている
０まわシ止め穴３０１ｆの径はスプリングピ／３２の径
より大きくとられ、偏心ブツシュ３０１が周方向にある
程贋動き得るようにしである。また、偏心ブツシュ３０
１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、偏心ブツシュ３０１０回動によっても
常に連通ずるように切り欠き３０１＠は周方向に所定長
さ形成されている。上記油孔３Ｃは更に主軸３０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、偏心ブツシュ３０１
内に揺動軸２０３外周面が内周面３０１ａと摺動可能な
ように嵌入されるので、上記偏心ブツシュ内周面３０１
ａの中心Ｏｎ＋は揺動中心・すなわち揺動スクロール２
０重心と一致している。従って矢印Ｗ方向に主軸３が回
転すると、上記主軸３の回転中心Ｏｓと上記偏心ブツシ
ユ内周面３０１ａの中心ＯＢｉとを結ぶ直線上に矢印Ｇ
方向に遠心力が発生し、偏心ブツシュ３０１は上記偏心
ブツシュ外周面３０１ｂの中心ＯＢＯを中心に矢印Ｍ方
向にモーメントが生ずる。従って、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
隙間がある場合、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
ツシュ３０１は上記偏心ブツシュ外周面３０１ｂの中心
ＯＢＯ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、偏心ブツシュ外周面３０１ｂの中心Ｏａｏを
中心にして偏心ブツシュ３０１は矢印Ｍ方向に回転し、
偏心ブツシュ内周面３０１ａの中心Ｏｎ＋は渦巻側板１
０１．２０１が互いに接する点ＯＢ　ｉ’まで移動する
。すなわち揺動スクロール２の公転半径は０ｓＯａｉ＝
Ｒより０８ＯＢ　ｉ’　＝Ｒ’まで変化する。また逆に
工作積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ュは回転する。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ュ５は工作積度のパシツギを吸収
し、組立性を容易にして、しかも圧縮時に両渦巻側板１
０１，２０１間を通じて渦巻方向へ圧縮冷媒ガスが漏ｎ
るのを防止して圧縮効率を向上式せ、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。

次に本発明の詳細刀為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
って形成された溝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２０１の端面２０１ｍに開口
し、しかも渦巻方向の内端部２０１ｂ及び外端部２０１
ｃ’（ｉ７残して渦巻長手方向のほぼ全長に亘り形成さ
れ、この構５を埋めるようにひも状のエレメント６を溝
５の開口内に垂直に圧入する。ここでは揺動スクロール
２０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０以下揺動スクロール２
に限って説明していく。

第８図は、このような状態における渦巻側板及びエレメ
ントの局部断面図であり１図に示す如く１溝５内は、そ
の深さ方向の途中に段付部５ｅを設けることにより２段
構造になっている。この段付部５ｃより下方の底面５ｄ
の溝巾寸法り、は、段付部５ｅより上方の開口部の溝巾
寸法り、が小さくなるようしである。ここで、エレメン
ト６の巾寸法りは、Ｄ、＜Ｄ＜Ｄ、となるような寸法を
有しており、またエレメント６の厚み寸法Ｈに、溝の深
さ寸法Ｈ′と実質量等か、それよりも小さい値となって
いる。エレメント６の巾寸法ＤＡＤ。

であるので、溝５の段付部５ｅより下方に対応するエレ
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
質でなければならない。従って、エレメント６には、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沸化エチレ
ン樹脂（Ｉ）ＴＦＥ）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。

＄９図は、このようなエレメント６を溝５内に役付部５
ｅまで挿入した状態すなわち、エレメント６が渦巻側板
端面２０１ａより突出した状態を示す局部断面図である
。ここで、エレメント６の巾寸法Ｄ＜Ｄ、であるので、
溝５の段付部５ｅｉでは軽く挿入でき、第２図で説明し
た状態すなわち、エレメント６を溝５より太きくした状
態に組立てるのが非常に容易である。

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によって上述した
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きに押し込まれ、上記台板底面
１０２ａと渦巻側板端面２０１ａの間に、上述した設定
微少隙間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、エレメント６の下面６ｄと、溝５の底面５
ｄの間に空隙５０１ができ、その軸方向寸法δはδ＝Ｈ
−＜＝ｒ’＋Ａ）となる。

第１０図ａは溝５の段付部５ｅが矩形となっている場合
、第１Ｏ図ａは段付部がテーパ状となっている場合を示
している。

また、このようにして正大組立てられた状態においては
、エレメント６は弾性変形（塑性変形しても良い）シ、
その両側面６ｂ＋６ｃは、溝５の段付部５ｅより下部の
溝側面５２ａ　、５２ｂと密着した状態で固定されてい
る。また、Ｄ−Ｄ、が比較的大きい場合、例えばエレメ
ント６がＰＴＦＥ等で形成された場合エレメント６は圧
入時、弾塑性変形せず、段付部５ｅで側面６ｂ、６ｃが
削れてしまう。この場合、削れたパリは段付部５ｅに滞
溜して端面２０１ａまで排出されない。更に段付部５　
ｅとエレメント６０間には剪断力が作用し、エレメント
６の軸方向下方への移動を防止し一安定した固定状態を
保っている〇 この様に・溝５を段付部構造とすることにより、圧入組
立時において、エレメント６、溝５の巾寸法Ｄ　、　Ｄ
、のバラツキに対してもある程度の吸収性がある。

ここで上記寸法δは、圧縮機が運転中特に渦巻中心側が
高温となるたの、中心側板が軸方向に熱膨張によって局
部的に呻び、微少５Ｉｉ５Ａの寸法が局部的に縮まυ、
相手側台板底面によってエンメント６が局部的に押えら
れたとしても、相手側台板底面によってエレメント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作用す
る。

もしエレメント６に軸方向に弾性力が働き、従って第１
０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
に所定の微少隙間Ａ′があくようにオフセットすれば良
い。

上記オフセットの一方法を第１２図に示す。すなわち第
２図で説明した組立方法によって組立た後、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の側壁部底面１０３ａと上部フレ
ーム４ｏの取り付は面４０ａ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、ｍ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＋１０２ａの
間に微少隙間Ａ′が均一に形成される。

第１３図において、このようなオフセット組立方法の他
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１０１，２０１端面１０ｔａ、２０
１ａの溝５には、あらかじめエレメント６を所定の微少
隙間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
１２ｍを有する台１２上に置き、上部フレーム４０の上
面に固定された上部スラスト軸受４０２の軸受面４０２
ａ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
板背面２０２ｂと、上記スラスト軸受４０２で、上記シ
ム１ｏ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２０渦巻偲板２０１と固定スクロー
ルｌ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１０２１１上の平板１１を介し
てプレスアーム１３によって台１２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、ＬＯ２ａによって圧入され
所定隙間Ａよりシム１０の厚みＡ′を引いた寸法すなわ
ちＡ“だけ均一に谷溝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２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６
ａとそれと対応する相手方の台板底面１０２ａ、２０２
ａの間には均一に微少隙間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
面にアジヤスティングエレメント６とこれを挿入する段
付き溝５からなる軸方向隙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を介して実質隙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
隙間に容易にセットすることができ、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とが互いに当接する側面６ｂ＋
６ｃ及び５１ａ・５１ｂは実質隙間がないので、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６為の押し付けは発生せず、従って、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。更に上記押し付は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、従って前記偏心ブツシ
ュ３０１の作動をスムーズに行なうことができる０すな
わち偏心ブツシュ３０１の揺動運動によって、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−Ｃ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１０
１ａ、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嘔
れ１結果として、これら摺動部の摩擦抵抗は、上述した
遠心力などによる傷心ブツシュ３０１の揺回動にともな
って揺動スクロール２の渦巻側板２０１の側面が固定ス
クロール１の渦巻側板１０１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。

しかるに本発明では、上述したように、エレメント６上
面６ａの台板各部底面１０２ｍ　、２０２＠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４０２
への負担はかからず、従って偏心ブツシュ３０１の作動
をスムーズに行なうことができ、それに伴う渦巻側板１
０１，２０１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
差による隙間Ａの減少により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。

〔発明の効果〕

以上のようにして、この発明に係るスクロール流体機械
によれば、固定スクロール及び揺動スクロールの各渦巻
側板と同形状の渦巻形状を有する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溢って形成され、
上記微調整用エレメントが圧入される溝とを備え、そし
て上記各溝内には、その溝深さ方向の途中に段付部を形
成したものであるから、スクロールの渦巻状側板端面の
溝内に均等に微調整用エレメントを圧入することにより
、核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軸方向
隙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、実質隙
間のない、あるいは必要最小限の微少隙間に調整できる
。さらに溝内にその深さ方向途中に段付部を設け、この
役付部より上方の開口部の溝巾より、下方の底部の溝巾
を狭くしであるため、運転中の案内の圧力の変動による
微調整用エレメントの軸方向下方への移動が防止でき、
従って微調整用エレメントが溝に陥没することなく安定
した状態で固定され、ガス漏れの少ない信頼性の高い隙
間微調整機能を有するスクロール流体機械を提供できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るシール隙間微調整機構を備えた
スクロール流体機械をスクロール圧縮機に適用した場合
の断面図、第２図はその組立状態を示す説明用断面図、
第３図ａ−Ｃはそれぞれ主軸挿着される偏心ブツシュを
示す説明図、第４図は同じく偏心ブツシュ主軸に挿着す
る状態を示す斜視図、第５図は偏心ブツシュを主軸に組
込んだ状態を示す図、第６図は偏心ブツシュの中心位置
の変化を示す説明図、第７図はこの発明におけるエレメ
ントとスクロールとの詳細を示す斜視図、第８図はこの
発明におけるエレメントと渦巻側板の詳細を示す一部の
断面図、第９図及び第１０図ａ、ｂはエレメントの溝へ
の圧入過程を示す説明用断面図、第１１図はエレメント
と台板との微少隙間をオフセットした場合の説明用断面
図、第１２図及び第１３図はオフセット組立方法の例を
示す断面図、第１４図はスクロール流体機械の作動原理
図、第１５図は従来におけるスクロール流体機械を示す
断面図、第１６図は従来における隙間微調整機構の例を
示す要部の断面図、第１７図はその渦巻側板の接点近傍
部の平面図、第１８図はその部分斜視図、第１９図は従
来における漏れ防止機構の他の例を示す要部の断面図で
ある。 １・・・固定スクロール、２・・・揺動スクロール、３
・・・主軸、５・・・溝、５１ａ、５１ｂ・・・開口部
側面、５２ａ、５２ｂ・・・底部側面、５ｅ・・・段付
部、６・・・微調整用エレメント、１０１，２０１・・
・渦巻状側版、１０１ａ＋２０１ａ・・・端面、１０２
，２０２・・・台板。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄（ほか２名） 第２図 第３図 ＣＩＸ） （Ｃ） ３０／ｄ 第４図 第５図 第り！！１ ｓ オフ図 第Ｓ図 第９ｖｌＡ 第１０図 （ｃＬ） （＆） 第１Ｉ図 ｎν 第１２図 第ｔ３　ＷＩ Ｌ 第１５図 牙１４ ０゜ ↑ ２７０゜ ２０ｆ　　　／之 １８０゜ 第１乙図 第１７図 第７３図 第１９図 手続補正書（自発）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）夫々渦巻側板を台板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同形状
   の渦巻形状を有する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って形成され、上記微調整用
   エレメントが圧入される溝を備え、かつ上記溝間には、
   その深さ方向の途中に段付部を形成したことを特徴とす
   るスクロール流体機械。
2. （２）溝は、段付部より上方の開口部の溝巾が下方の底
   部溝巾より大きくなっていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のスクロール流体機械。
3. （３）溝の深さ方向の途中に形成した段付部までの開口
   溝断面が矩形状をなしていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のスクロール流体機械。
4. （４）溝の深さ方向の途中に設けた段付部の形状が、溝
   下方に行くにしたがって溝巾が狭くなるようにある角度
   をもって傾斜していることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のスクロール流体機械。
5. （５）微調整用エレメントが可撓性材料で、断面形状が
   矩形であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のスクロール流体機械。
6. （６）微調整用エレメントの巾寸法が、溝の段付部下方
   の底部溝巾よりも大きく、段付部上方の開口部溝巾より
   も小さいことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載のスクロール流体機械。