JPS62142884A - スクロ−ル圧縮機 - 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〕 この発明は冷凍装置、空気調和装置等に使用する冷媒用
のスクロール圧縮機、あるいは空気圧縮用のスクロール
圧縮機に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のスクロール圧縮機の具体的な構成、動作を第５図
、第６図、第７図、第８図によって説明する。

第５図（ａｌないしくｄ）の各図は、スクロール圧縮機
の原理を示しており。■ｂは固定スクロールの側板、２
ｂは揺動スクロールの側板、５は固定スクロール側板１
ｂと揺動スクロール側板２ｂとの間隙で形成された圧縮
室、６は吸入室、３は最内周に形成された吐出室である
。また０は固定スクロ−ルの中心である。固定スクロー
ル側板１ｂ及び揺動スクロール側板２ｂはインホリュー
トあるいは円弧等組合せた同一形状の渦巻であり、互い
に１８０°ずらして組合せ、圧縮室５が形成される。

このような状態で、第５図ａ、ｂ、ｃ、ｄに示すように
揺動スクロール２ｂのみを、その姿勢を角度的に一定に
保ちながら、すなわち自転運動をせずに固定スクロール
側板１ｂの中心Ｏの回りを回転運動するいわゆる揺動運
動をする。このような揺動運動に伴い、圧縮室５は順次
その容積を滅じ、吸入室６から取込まれた気体は固定ス
クロール側板１ｂの中央部の吐出孔３から吐出される。

第６図は、特願昭５４−６４５７１号に示されている先
行技術スクロール圧縮機であり、スクロール圧縮機を例
えば冷凍装置や、空気調和装置に適用しようとする場合
の具体的な例であって、フロンなどのガス体の圧縮機と
して構成したものである。第６図において、１は固定ス
クロール、１ａは固定スクロール端板、１ｂは固定スク
ロール側板、２は揺動スクロール、２ａは揺動スクロー
ル端板、２ｂは揺動スクロール側板、２Ｃは揺動スクロ
ール軸、５は圧縮室、６は圧縮室５の吸収室、７は固定
スクロール１の外周に設けられた吸収孔、８は吐出管、
３は吐出室、９は揺動スクロール端板２ａを支承するス
ラスト軸受、１０は後述する主軸１７を介して主軸を支
承する上部軸受支え、１１は同じく後述する主軸受１８
を介して主軸を支承する下部軸受支え、ｌｌａは下部軸
受支えに設けられたバランサ室、ｌｌｂはバランサ室か
ら油を排出する返油孔である。固定スクロール１と軸受
支え１０及び軸受支え１１はピン（図示せず）あるいは
インロウ部等により各々同軸に組合され、ボルト（図示
せず）等によって締結固定されている。１２は揺動スク
ロール２の自転を防止してこれを揺動運動させるための
オルダム継手、１３は軸受支え１０にあけられた返油孔
、１４は揺動スクロール２を駆動させる主軸すなわちク
ランク軸、１５はクランク軸１４の軸心と偏心し軸方向
に貫通して設けられた油孔、１６はクランク軸１４の上
端に所定量だけ偏心して設けられた揺動軸受。１７は上
部軸受支え１０に圧入等により固定され、クランク軸１
４の上部を回転自在に支承する上部主軸受、１８は下部
軸受支え１１に圧入等により固定されクランク軸１４下
部を回転自在に支承する下部主軸受、１９は下部軸受支
えにボルト等により固定された電動機ステータ、２０は
クランク軸１４に圧入、境域等により固定された電動機
ロータ、２１はクランク軸１４に境域等により固定され
た第１バランサ、２２は電動機ロータ２０の下端に取付
けられた第２バランサ、２３はクランク軸１４の下端に
境域等により固定されたオイルポンプである。また、２
４は上述の各部材を収納し固定する下部シェル、２５は
下部シェル２４の上部に嵌合し、嵌合部を溶接すること
により圧縮機全体を密封する上部シェルであり、下部シ
ェル２４と内部各部材の固定は、下部軸受支え１１の外
周部の圧入あるいは境域によっている。２６は下部シェ
ル２４の側面に設けられ、シェル外部より内部へ吸入ガ
スを導入する吸入管、２７は下部シェル２４の底部に溜
められた油、２８は油２７上方に配設され下部シェル２
４に固定された邪魔板で中央部にクランク軸１４を貫通
させるための穴２８ａが設けられている。２９は下部シ
ェル２４の下部に溶接等により固定された圧縮機全体を
支える足、３０は上部シェル２５にリングプロジェクシ
ョン溶接等により固定されたガラス端子で、電動機ステ
ータ１９からのリード線（図示せず）が接続されている
。

第７図は、第６図の主要部分の分解斜視図である。第７
図において、２ｄは揺動スクロール端板２ａの裏面に直
径方向に１対設けられたオルダム溝、１２ａはオルダム
継手１２のリング部材、１２ｂはリング部材１２ａの下
面側の直径方向に１対設けられたキ一部材、１２Ｃは同
じくリング部材１２ａの上面側のキ一部材１２ｂと直交
する直径方向に１対設けられたキ一部材である。１０ａ
は上部軸受支え１０の直径方向に１対設けられたオルダ
ム溝である。

第８図は、オルダム継手１２と上部軸受支え１０との組
立状態を示す上面図である。第８図において９ａはスラ
スト軸受９の上面に放射状に設けられた油溝、９ｂはス
ラスト軸受９を上部軸受支え１０に固定しているネジで
ある。オルダム継手１２は、第８図に示すように、１対
のキ一部材１２ｂが上部軸受支え１０の１対のオルダム
溝１０ａに摺動可能に嵌合され、他のキ一部材１２ｃは
揺動スクロール端板のオルダム溝２ｄに同じく摺動可能
に嵌合される。オルダム継手１２は上部軸受支え１０に
対して第８図実線矢印方向への往復運動を行い、また揺
動スクロール２はこれと直交方向への運動が許され、こ
の結果揺動スクロール２は上部軸受支え１０に対して角
度的に一定の姿勢を保ちながら運動することができる。

以上のように構成されたスクロール圧縮機に通電される
と、電動機ステータ１９およびロータ２０の発生する駆
動力により、クランク軸１４に回転が与えられ、揺動ス
クロール２に揺動軸受１６を介して回転が伝達される。

揺動スクロール２に回転力が伝達されると、前述したよ
うに揺動スクロール２は上部軸受支え１０に対して角度
的に一定の姿勢を保ちながら運動するいわゆる揺動運動
を行うため、第５図ａ、ｂ、ｃ、ｄに示すような圧縮作
用が行われる。このような圧縮作用が行われる間、気体
は第６図の破線矢印に示すように、吸入管２６から圧縮
機内に吸入され、電動機ステータ１９の上部を冷却した
後、上部軸受支え１０の外周の通路（図示せず）を通っ
て、固定スクロール１の吸入孔７から吸入室６に吸入さ
れる。

さらに前述のように圧縮されて吐出管８から吐出される
。

また、圧縮機の運転中、下部シェル２４内の油２７はオ
イルポンプ２３の先端から吸入され、クランク軸１４の
回転により発生する遠心力により油孔１５内を上昇し、
下部主軸受１８に一部給油された後、揺動軸受１６、上
部主軸受１７に給油される。揺動軸受１６と上部主軸受
１７に給油された後、油はスラスト軸受９の油溝９ａを
通ってスラスト軸受９の外周へ排出される。スラスト軸
受９の外周へ排出された油は揺動スクロール端板２ａと
オルダム継手１２との微小隙間により吸入室６への流出
が防止され、返油孔１３からバランサ室１１ａに落下し
、その後返油孔１１ｂを通って、シェル２４内を落下し
、邪魔板２８の穴２８ａから下部シェル２４内の底部に
戻される。

また、圧縮機は運転東、第１バランサ２１及び第２バラ
ンサ２２によりバランスが取れるため滑らかに運転され
る。

〔発明が解決しようとする問題点９ 以上述べたようなスクロール圧縮機では、前述のように
揺動スクロール端板２ａとオルダム継手１２のリング部
材１２ａとの間は油シールのため微小隙間とする必要が
ある。もし隙間が大きければ、スラスト軸受９の油溝９
ａを通って排出された油は、この隙間を通ってオルダム
継手１２のリング部材１２ａの外周側へ漏れ、吸入室６
から圧縮室５内へ吸入され圧縮機外に排出されてしまう
。

圧縮機外に排出される油が増えると油２７が不足し、極
端な場合には各軸受への給油ができず焼付等の問題を、
起すことがある。このような問題を避けるため、揺動ス
クロール端板２ａとオルグムリング部材１２ａとの隙間
をなるべく小さく設定する必要があるが、このためには
、オルダム継手のリング部材１２ａの平面度をよくしな
ければならない。しかしオルダム継手１２は第７図に示
したように上下にキ一部材を有する形状であり、またキ
一部材１２ｂ、１２ｃは摺動部材であるため焼入れある
いは表面処理等が必要である。従って必要な平面度を得
るには加工に時間を要しオルダム継手はコストの高いも
のとなりやすい。仮にオルダム継手のリング部材１２ａ
とキ一部材１２　ｂ。

１２ｃを別々に製作し溶接等により接着しても、溶接時
の熱により歪を生じやはり所要の平面度を得ることは難
しい。さらに特公昭５８−２８４３３号公報には、オル
ダム継手をリング部材１２ａとキ一部材１２ｂ、１２Ｃ
とを別々に作り、ピンで接合する方式を示しているが、
ビンの強度に弱いことと、部品点数が多くやはりコスト
が高くなりやすいという欠点がある。さらに特公昭５９
−４１０３５号公報には、第９図ａ、ｂに示すようなリ
ング状オルダム継手１２に上面及び下面に各々１対の溝
を設けることにより、前述の特願昭５９−６４５７１号
に示すように自転防止機能を持たせる技術が示されてい
る。

このようなオルダム継手については、その表面に突起を
有していないため、加工しやすく平面度は得やすいが、
逆に相手側の揺動スクロールおよび上部軸受支えに相当
する部品に突起を設ける必要があるため、加工がむずか
しくなるという問題点が生じる。

以上述べたように、従来のスクロール圧縮機ではオルダ
ム継手１２のリング部材１２ａの平面度が得に＜＜、ま
たこのため、リング部材１２ａと揺動スクロール端板２
ａとの隙間が大きくなり、油が圧縮機外に排出されてし
まうという問題点があった。

この発明は、上述した問題点を解決して、揺動スクロー
ルの端板とオルダム継手に代る自転防止機構のリング部
材との間から油が漏れにくく、しかも上記リング部材は
加工が容易で低コストのスクロール圧縮機を提供するこ
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圧縮機においては、オルダム
継手を、円周方向に４等分して穿設された４個の穴を有
するリング部材と、この各々の穴に嵌入された４個の鋼
球とによって構成し、自転防止機構を有するようにした
ものである。

〔作　用〕

この発明におけるスクロール圧縮機の自転防止機構は、
オルダム継手に代わるリング部材を単独で作ることがで
きるため、加工時に平面度が得やすく、この結果リング
部材と揺動スクロール端板２ａとの隙間を小さくでき、
この部分からの油の漏れを防止できる。また、加工もし
やすり、鋼球も市販性のある安価なものでよいため、低
コストで製作することができる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図ないし第４図によっ
て説明する。

第１図は、この発明の一実施例の分解斜視図である。尚
、同一部分は同一符号で示す。第１図において、１１２
はオルダム継手に代わるリング部材で上記揺動スクロー
ル端板と軸受支えとの間に配設されている。１１３は上
記リング部材１１２にその円周方向に４等分されて穿設
された４個の穴、１１４は各々の上記穴１１３の内径よ
り僅かに小さい外径を持つ鋼球である。なお穴１１３の
内径は上記リング部材１１２の厚みの約２倍に設定され
ている。

第２図及び第３図は、この自転防止機構が揺動スクロー
ル端板２ａ及び軸受支え１０と組合せて組立てられた様
子を示している。鋼球１１４はリング部材１１２の穴１
１３と、揺動スクロール端板の溝２ｄ及び軸受支えの溝
１０ａとに約半分ずつ嵌め込まれた形状となっている。

′ａ２ｄ及び溝１０ａの巾は鋼球１１４の外径より僅か
に大きくなるように設定されている。

第４図は、オルダム継手に代わる自転防止機構の組立状
態を示す平面図である。このように構成された自転防止
機構は、１対の鋼球がリング部材１１２の下側に突出し
軸受支え１０の１対のオルダム溝１０ａに摺動可能に嵌
合され、他の１対の鋼球がリング部材１１２の上側に突
出し揺動スクロール端板２ａのオルダムｍ２ｄに同じく
摺動可能に嵌合される。従ってリング部材１１２は上部
軸受支え１０に対して第４図実線矢印方向への往復運動
を行ない、また揺動スクロール２はこれと直交方向への
運動が許され、この結果揺動スクロール２は上部軸受支
え１０に対して角度的に一定の姿勢を保ちながら運動す
る。このような機能は従来のオルダム継手と同様である
。また第２図。

第３図に示すように、鋼球１１４に作用する力ｆは鋼球
１１４のほぼ中央部に作用するため、スラスト方向（軸
方向）の力等が作用することもなく、何ら支障なく自転
防止ができる。

以上のように構成されたスクロール圧縮機においては、
自転防止機構のリング部材を単独で加工できるため、平
面研削等により充分な平面度を確保することができる。

この結果、リング部材１１２と揺動スクロール端板２ａ
との隙間を小さくすることができ、この隙間から外周側
に流出する油の量を低減することができるため、油２７
が減少することかなく安定した運転が可能となる。また
、リング部材１１２の穴１１３はファインブランキング
等に容易に形成することができ、さらに鋼球１１４も市
販性の高いもので充分である。従ってこの発明の自転防
止機構は、従来のものに比べて非常に安価に作ることも
できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明のスクロール圧縮機は、
上述したような自転防止機構を備えていることにより、
自転防止機構付近からの油の流出を低減することができ
、また加工が行いやすいため、信頼性が高くしかも安価
なスクロール圧縮機を提供できるという効果を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示し、オルダム継手に代わ
る自転防止機構を有するリング部材の分解斜視図、第２
．第３図は圧縮機に組込まれた上記リング部材の詳細図
、第４図は同じく組込まれた状態の平面図、第５図はス
クロール圧縮機の原理説明図、第６図は従来のスクロー
ル圧縮機の全体構造を示す縦断面図、第７図は従来のス
クロール圧縮機の主要部分解斜視図、第８図は従来のオ
ルダム継手と上部軸受支えとの組立状態を示す平面図、
第９図は従来のオルダム継手の変形例を示す。 工・・・固定スクロール、２・・・揺動スクロール、５
・・・圧縮室、９・・・スラスト軸受、１０・・・上部
軸受支え、１１・・・下部軸受支え、１２・・・オルダ
ム継手、１４・・・クランク軸、１１２・・・リング部
材、１１３・・・穴、１１４・・・鋼球 図において同一部分は同一符号で示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　インホリュートなどの渦巻状の側板を端板面に
   突設し互いの側板を組合せることにより圧縮室を形成す
   る固定スクロール及び揺動スクロールと、この揺動スク
   ロールの側板と反対側に設けられた揺動スクロール軸を
   所定量だけ偏心させて支承し上記揺動スクロールを揺動
   運動させるクランク軸と、このクランク軸を主軸受けを
   介して回転自在に支承する軸受支えと、上記揺動スクロ
   ールが上記揺動スクロール軸回りに自転することを防止
   して主軸受回りに揺動運動させる自転防止機構とを持つ
   オルダム継手を具備してなるスクロール圧縮機において
   、上記自転防止機構を、上記揺動スクロール端板と上記
   軸受支えとの間に配設したリング部材と、該リング部材
   にその円周方向に４等分して穿設された穴にそれぞれ嵌
   入した４個の鋼球とから構成したことを特徴とするスク
   ロール圧縮機。
2. （２）　特許請求の範囲第１項のスクロール圧縮機にお
   いて、鋼球の直径は上記リング部材の厚みのほぼ２倍で
   あることを特徴とするスクロール圧縮機。