JPH0286976A

JPH0286976A - スクロール流体機械

Info

Publication number: JPH0286976A
Application number: JP23488788A
Authority: JP
Inventors: Nobukazu Takagi; 伸和高木; Hiroshi Tonegawa; 利根川　宏; Takeo Saito; 斉藤　武雄
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd; Tama Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp; Tama Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1990-03-27

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、空調装置や冷凍装置等に利用されるスクロー
ル流体機械に関する。

（従来の技術）従来のスクロール流体機械として、特開昭５９−１０３
９７９号公報に記載されたものがある。

この種のスクロール流体機械は、駆動源により偏心運動
するクランク軸と、このクランク軸に連結されたクラン
ク軸の駆動により固定側スクロール部材に噛合いながら
偏心運動を行なう可動スクロール部材とを備え、この可
動側スクロール部材をスクロール部材とクランク軸嵌合
部に分割し、軸嵌合部のスクロール部との結合部に弾性
体を介在させて結合させている。

そして、クランク軸の駆動時には、可動側スクロール部
材が遠心力の作用により、クランク軸の偏心半径よりも
大きな半径で運動されることになり、固定側と可動側と
の双方のスクロール部材の半径方向のシール性を得るよ
うにしている。

（発明が解決しようとする課題）ところが、上記従来のスクロール流体機械においては、
クランク軸が高速運転される際にはシール性が得られる
ものの、クランク軸の低速運動時には、遠心力が殆ど作
用せず、シール性が期待できない不具合がある。また、
高速運転時には、遠心力に比例してシール性の増大に伴
い、互いに摺接するスクロール部の摩耗が増大するおそ
れがある。更に、可動側スクロール部材を分割しなけれ
ばならないので、構成が複雑となるとともに加工コスト
が増大する欠点がある。

そこで、本発明では、駆動軸とクランク軸との間に予圧
を付与した状態で弾性部材を介装するとともに、弾性部
材の変形に限度をもたせる構造とすることにより、上記
問題点を解決することを目的としている。

（課題を解決するための手段）本発明のスクロール流体機械は、密閉されるケース内に
、電動機と、前記ケースに固定され前記電動機の駆動軸
を支持する支持ブロックと、前記駆動軸に連結され駆動
軸に対し偏心したクランク軸と、前記支持ブロックに固
定された固定側スクロール部材と、前記クランク軸に連
結されクランク軸の駆動に伴って前記固定側スクロール
部材に噛み合いながら偏心運動を行い吸気圧室、中間圧
室および吐出圧室を画成する可動側スクロール部材と、
を備えたスクロール流体機械であって、前記クランク軸
と可動側スクロール部材との間に、可動側スクロール部
材に旋回外方へ向け予圧を与える弾性部材をスリーブを
介して介装し、前記スリーブに半径内方に向け環状に突
出する係止突起を設けて構成されている。

（作　用）電動機の駆動により駆動軸が回転し、これに伴ってクラ
ンク軸が偏心運動を行う。クランク軸の偏心運動により
、クランク軸に連結された可動側スクロール部材が固定
側スクロール部材に噛み合いながら偏心運動を行い、双
方のスクロール部材間に形成される圧縮室内で冷媒ガス
が圧縮される。

この場合、組付は時に、可動側スクロール部材には半径
外方に向けて弾性部材による予圧が付与されていること
により、ならし運転時には、可動側スクロール部材が外
方に付勢されるため、可動側スクロール部材のラップ部
と固定側スクロール部材のラップ部とが適度に摺接摩耗
し、これらの間でのシール性が高まる。そして、通常運
転時には、スリーブの係止突起がクランク軸の周面に当
接し、弾性部材の予圧が所定値以上付与されず、主に遠
心力の作用によってシール性が確保される。

（実施例）以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はスクロール流体機械１（スクロールタイプの密
閉形電動圧縮機）を示しており、同図中、３，５．７は
上部ケース、中間ケースおよび下部ケース、９は支持ブ
ロックである。上記上部ケース３と中間ケース５と下部
ケース７は、内部が密閉状態となるように互いに一体的
に結合されている。上記ケース３，５．７内の上下方向
には駆動軸１１が配設され、駆動軸１１の中間部が軸受
１３および１５を介して支持ブロック９に支承されてい
る。

上記駆動軸１１の下端側には積層鉄心からなる柱状のロ
ータ１７が固着され、このロータ１７の周面にはＮ極と
Ｓ極を順次構成する永久磁石１９が取付けられている。

また、永久磁石１９の外周には積層鉄心からなる筒状の
固定子２１が配設され、この固定子２１はボルト２３に
より支持ブロック９に固着される支持部材２５に固定さ
れている。この固定子２１の各突極２１ａには、励磁コ
イル２７が巻回され、これらによりブラシレスの電動機
２９を構成している。上記励磁コイル２７には、図示し
ないリード線が接続され、リード線はケース５外へ引出
されている。尚、３１はロータ２１の回転数を検出する
ホール素子であり、支持部材２５にボルト３３により固
着される取付は部材３５に支持されている。

上記、固定子２１の上側には吸入用のユニオン３７がケ
ース５を貫通して固着され、このユニオン３７には吸入
パイプ（図示省略）が接続されて冷媒が吸入される。ユ
ニオン３７は支持ブロック９に形成された複数環状通路
９ａに連通されている。環状通路９ａは支持ブロック９
により電動機２９の上部に形成される電動機空間部３９
に複数の連通路９ｂを介して連通されている。

したがって、冷媒ガスは、第１図中の矢印で示すように
、ユニオン３７から環状通路９ａおよび連通路９ｂを通
じて空間部３９に至り、突極２１ａ間の空間部を通じて
電動機２９の下部に導かれ、固定子２１およびコイル２
７の冷却が行われる。更に、電動機２９を通過した冷媒
ガスは下部ケース７底部に設けられたオイル分離板４１
に衝突し、ケース５と支持ブロック９の間のの空間４２
および支持ブロック９に設けられた複数の連通路９Ｃを
通って上方へ至る。

上記駆動軸１１の上端側には、第１図に示すように、駆
動軸１１の中心０１、から所定寸法文だけその中心０２
が偏心したクランク軸４３が一体に形成されている。こ
のクランク軸４３の偏心量文は、後述する可動側スクロ
ール部材４５の最大偏心量より僅かに大きい寸法に形成
されている。また、クランク軸４３は、可動側スクロー
ル部材４５の背面側に形成された連結部４５ａ内に、イ
ンナスリーブ４７、弾性部材４９およびアウタスリーブ
５１を介して挿入されている。インナスリーブ４７およ
びアウタスリーブ５１は、第２図の拡大図に示すように
、同心円筒状に形成され、これらの両スリーブ４７と５
１の間にゴム等からなる弾性部材４９が焼付けにより一
体的に形成されている。インナスリーブ４７はクランク
軸４３に圧入により嵌着され、アウタスリーブ５１は可
動側スクロール部材４５に相対回転可能に挿入されてい
る。インナスリーブ４７とアウタスリーブ５１は、組付
は前には同心状であるが、クランク軸４３の偏心量文が
僅かに大きいため、組付は時には第３図に示すように、
インナスリーブ４７が外方へ変位して組付けられること
になり、弾性部材４９の外方部分４９ａが、径方向に圧
縮された状態に組付けられる。このため、可動側スクロ
ール部材４５は、組付は状態時には、半径外方へ予圧Ｆ
１が付与される。また、アウタスリーブ５１の下端部に
は、インナスリーブ４７に向け係止突起５１ａが設けら
れている。この係止突起５１ａは、クランク軸４３の通
常運転時には、インナスリーブ４７に当接して、外方部
分４９ａの弾性部材４９が余分に圧縮されることが防止
される。そして、駆動軸１１の回転によりクランク軸４
３が旋回し、これに伴って可動側スクロール部材４５が
旋回駆動され、固定側スクロール部材７１との間に形成
される圧縮室内で冷媒の圧縮が行なわれる。

また、クランク軸４３内には、オイル室（図示省略）が
形成され、このオイル室には、駆動軸１１の軸心方向に
形成されたオイル通路１１ａが連通され、駆動軸１１の
下端にはオイル溜り５３のオイルをオイル通路１１ａに
供給するオイルポンプ５５が取付けられ、オイルがクラ
ンク軸４３の偏心運動に供う遠心力により供給される。

このオイル室のオイルはクランク軸４３に径方向に向け
て形成されたオイル孔によりインナスリーブ４５および
アウタスリーブ５１に供給され、これらの摺接部の潤滑
が行なわれる。

上記可動側スクロール部材４５と支持ブロック９との間
には、環状に形成されたオルダム継手５７が介装されて
いる。すなわち、オルダム継手５７は、支持ブロック９
にボルト５９により固着される固定側プレート６１と、
可動側スクロール部材４５の背面部にボルト６３により
固着される可動側プレート６５と、これらの間に設けら
れる中間プレート６７からなり、゛中間プレート６７の
両面に互いに直交するよう設けられた突起が、固定側お
よび可動側プレート６１．６５に形成された各溝に摺動
可能に嵌合し、可動側スクロール部材４５の旋回半径の
方向に可変しながら摺接する。

このオルダム継手５７により可動側スクロール部材４５
の自転防止機構が構成されている。

そして、可動側スクロール部材４５の旋回に伴って固定
側プレート６１に対して中間プレート６７と可動側プレ
ート６５が旋回方向にすべりながら変位し位置がずれる
が、位置ずれの際にも３枚のプレート６１，６５．６７
が径方向に亘り広い面積で互いに当接しており、可動側
スクロール部材４５に作用するスラスト力を、単位面積
当りでは小さなスラスト力として受けることを可能とし
ている。

上記クランク軸４３に支持された可動側スクロール部材
４５のラップ４５Ａは、支持ブロック９に複数のボルト
６９にて固定された固定側スクロール部材７１のラップ
部７１Ａと噛み合っており、例えば、第１図および第４
図に示すように、吸入圧となる吸入圧室７３、中間圧に
圧縮される中間圧室７５、吐出圧まで圧縮される吐出圧
室７７とに形成され、吐出圧室７７の中央部には吐出ボ
ート７９が形成され、この吐出ボート７９は吐出室８１
に連通している。そして、可動側スクロール部材４５が
クランク軸４３の偏心運動に伴なって固定側スクロール
部材７１に摺動し、ＩＩＩＩｆｉみ合いにより形成され
る中間・吐出圧室７５，７７の容積を次第に減少させて
、吸入圧から中間圧、更に中間圧から吐出圧へと冷媒を
圧縮し、吐出ボート７９より吐出される。尚、図中８３
は吐出用ユニオンを、８２．８４はバランスウェイトを
示す。

このようなスクロール流体機械１によれば、クランク軸
４３を可動側スクロール４５の旋回半径より僅かに大き
く形成しであるので、クランク軸４３および弾性部材４
９等の組付は時には、第３図に示すように、弾性部材４
９の外方部分４９ａは内方部分４９ｂに比べ、圧縮され
た状態で介装され、この圧縮された弾性部材４９の付勢
力によりＦｌなる予圧が半径外方へ向けて可動側スクロ
ール部材４５に予め付与される。

この状態で電動機２９を駆動してならし運転を行なうと
、予圧により、可動側スクロール部材４５のラップ４５
Ａと、固定側スクロール部材７１のラップ７１Ａとが噛
み金時に互いに摺接し、これらの間で摩耗され、所定量
の摩耗が進むと、アウタスリーブ５１の係止突起５１ａ
の内方部がインナスリーブ４７に当接し、外方部の弾性
部材４９ａによる外方への押圧力が殆ど付与されなくな
る。すなわち、第５図に示すように、組付は時のＡ点で
は、外方へ向け弾性部材４９により予圧Ｆ１が可動側ス
クロール部材４５に付与され、この場合、内方部の弾性
部材４９ｂの寸法はＬｏである。そして、ならし運転に
より、双方のラップ部４５Ａと７１Ａの摺接面が摩耗さ
れると、Ｂ点で内方部の弾性部材４９ｂの寸法がＦ２と
なって係止突起５１ａがインナスリーブ４７に当接し、
外方部の弾性部材４９ａの変位が規制され、外方部の弾
性部材４９ａによる可動側スクロール部材４５に対する
押付は力はＦ２に保持される。したがって、ならし運転
時に、双方のラップ部４５Ａと７１Ａとが適度に摩耗し
、これによりなじみが良好となり、通常運転におけるシ
ール性が向上する。また、通常運転時に、冷凍サイクル
において液圧縮が生じた場合でも、外方部の係止突起５
１ａがインナスリーブ４７に当接されるので、液圧縮に
よる弾性部材４９への悪影響を防止することができる。

更に、クランク軸４３と可動側スクロール部材４５とが
弾性部材４９を介して連結されるので、これらの径方向
の加工誤差を吸収でき、それ程加工精度を高める必要が
ないので加工作業が容易となり、単に旋回半径を変更す
るだけであるので、簡単な構造で構成することが可能で
ある。

尚、上記実施例では、インナスリーブ４７をクランク軸
４３に嵌着した場合について説明したが、これに限らず
、スプライン結合やキーとキー溝により相対回転不可能
に取付けることもできる。また、筒状の弾性部材４９に
代え、例えば第６図に示すように、少なくとも上下２個
のＯリング９１．９３を用いて構成することもでき、○
リング９１．９３の偏心量を調節するために、インナス
リーブ４７の内方部と外方部とでは異なる深さの環状溝
８５．８７を形成することにより行なうこともできる。

更に、上述した実施例ではインナスリーブを用いて弾性
部材を設けたが、第７図に示すように、クランク軸に直
接弾性部材を焼付けることもでき、インナスリーブを不
要とし、部品点数の削減を図ることができる。

また、スクロールラップ部に初期なじみ性のよい表面処
理を行なう事により、本発明の効果をより発揮させるこ
とが可能となる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明によれば、クランク軸を可
動側スクロール部材との間に弾性部材を介装したので、
これらの径方向の加工誤差を吸収でき、構成が簡単とな
るとともに、加工作業が容易となる。また、組立時に可
動側スクロール部材には旋回外方の予圧が付与されるの
で、ならし運転により双方のスクロール部材間のシール
性を高めることがきでる。更に、アウタスリーブに内方
に向け係止突起を設けたので、液圧縮による悪影響を防
止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は、本発明の一実施例に係り、第１
図はスクロール流体機械の縦断面図、第２図はクランク
軸と可動側スクロール部材との関係を説明する縦断面図
、第３図は弾性部材の介装状態を示す縦断面図、第４図
は双方のスクロール部材を示す第１図中のＩＶ　−ＩＶ
矢視断面図、第５図は弾性部材の変位量と押付は力との
関係を示す、第６図および第７図は弾性部材の他の態様
をそれぞれ示す縦断面図である。３．５．７・・・ケース９・・・支持ブロック１１．４３・・・駆動軸およびクランク軸２９・・・電
動機４５．７１・・・可動側および固定側スクロール部材４
７．９１．９３・・・弾性部材５１・・・スリーブ５１ａ・・・係止突起５７・・・自転防止機構特許出願人　ヂーゼル機器株式会社特許出願人　　株式会社　玉　　製　　作　　所代　理
　人　　弁理士　　森　　　　　正　　澄裁牟於Ｒ

Claims

【特許請求の範囲】密閉されるケース内に、電動機と、前記ケースに固定さ
れ前記電動機の駆動軸を支持する支持ブロックと、前記
駆動軸に連結され駆動軸に対し偏心したクランク軸と、
前記支持ブロックに固定された固定側スクロール部材と
、前記クランク軸に連結されクランク軸の駆動に伴って
前記固定側スクロール部材に噛み合いながら偏心運動を
行い吸気圧室、中間圧室および吐出圧室を画成する可動
側スクロール部材と、を備えたスクロール流体機械にお
いて、前記クランク軸と可動側スクロール部材との間に、可動
側スクロール部材に旋回外方へ向け予圧を与える弾性部
材をスリーブを介して介装し、前記スリーブに半径内方
に向け環状に突出する係止突起を設けたことを特徴とす
るスクロール流体機械。