JP2002206491A - スクロール型流体機械及びその組立方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクロール圧縮機構の芯出しに係わる部品点
数を低減し、ねじれ公差を容易に小さくして組立精度を
向上させることができるスクロール型流体機械を提供す
る。 【解決手段】 フロントケース４０とリアケース５０と
によりハウジングＨが形成され、該ハウジングＨ内に固
定スクロール６０び旋回スクロール２を具備してなるス
クロール圧縮機構Ｃが格納されるスクロール型流体機械
において、フロントケース４０及びリアケース５０にそ
れぞれフロントフランジ部４４及びリアフランジ部５１
を設け、フロントフランジ部４４の内径側に段差面４７
を設けて、固定スクロール６０の端部を段差面４７とリ
アフランジ部５１との間に挟み込んで複数箇所を結合ボ
ルト３０を用いたボルト締めにより一体化すると共に、
スクロール圧縮機構Ｃの固定スクロール６０と旋回スク
ロール２との芯出し手段として位置決めピン３２を設け
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば空気調和
装置の冷媒系において冷媒圧縮機として使用されるスク
ロール圧縮機などのようなスクロール型流体機械及びそ
の組立方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクロール型流体機械として、ス
クロール圧縮機の一例を図７に基づいて簡単に説明す
る。なお、図７に示す従来例は、車両用空調装置に用い
られて冷媒の圧縮を行う横型スクロール圧縮機の断面図
である。図７において、フロントケース（第１のケース
部材）４及びリアケース（第２のケース部材）５とを組
み合わせて構成される密閉されたハウジングＨの内部に
は、後述するスクロール圧縮機構Ｃが格納されている。
そして、フロントケース４の先端外形部には、本スクロ
ール圧縮機と図示省略の駆動源とを連結する回転軸６の
一端が突出している。

【０００３】スクロール圧縮機構Ｃは、固定スクロール
１、旋回スクロール２、旋回スクロール２の公転旋回運
動を許容するがその自転を阻止するオルダムリンク３、
回転軸６を軸支するメインベアリング７等から構成され
る。なお、固定スクロール１は、リアケース５に対し固
定スクロール支持ボルト（以下支持ボルト）８によるボ
ルト締めで固定されている。固定スクロール１は、固定
側端板１ａとその内面に立設された渦巻状ラップ１ｂと
を備えており、固定側端板１ａの中央には吐出ポート９
となる貫通孔が設けられている。なお、図中の符号１０
は吐出ポート９を開閉する吐出弁、１１は吐出弁１０の
可動範囲を限定するリテーナ、１２は吐出弁１０が密着
する弁座、１３は吐出弁１０及びリテーナ１１を固定側
端板１ａに固定して取り付ける固定ボルトである。

【０００４】旋回スクロール２は、旋回側端板２ａとそ
の内面に立設された渦巻状ラップ２ｂとを備えている。
旋回側端板２ａの外面に立設されたボス１４内には偏心
ブッシュ１５が旋回軸受１６を介して回転自在に嵌合さ
れ、この偏心ブッシュ１５に穿設された穴に回転軸６の
端部から突出する偏心ピン１７が回転自在に嵌合されて
いる。上述した固定スクロール１と旋回スクロール２と
を相互に所定距離だけ偏心させ、かつ、１８０度だけ角
度をずらして噛み合わせることによって、複数個の密閉
空間Ｐが形成されている。

【０００５】フロントケース４には、複数の結合ボルト
１８によりリアケース５が一体に連結固定されており、
このフロントケース４の内側端面に形成されたスラスト
面１９と旋回スクロール２の背面とが摺接することによ
り旋回スクロール２を支持している。図示省略の駆動源
から動力が回転軸６に伝達されると、この回転軸６、偏
心ピン１７、偏心ブッシュ１５及びボス１４等からなる
公転旋回機構を介して、旋回スクロール２はオルダムリ
ンク３によって自転を阻止されながら公転旋回半径の円
軌道上を公転旋回運動する。このため、冷媒ガスは吸入
ポート２０から密閉されたハウジングＨ内に入り、ガス
通路（図示せず）を通って密閉空間Ｐ内に吸入される。
この冷媒ガスは、旋回スクロール２の公転旋回運動によ
り密閉空間Ｐの容積が減少するのに伴って、圧縮されな
がら中央部に至り、固定スクロール１の固定側端板１ａ
に設けられた吐出ポート９より吐出弁１０を押し開いて
吐出キャビテイー２１に入り、ここから図示省略の配管
等に導かれてスクロール圧縮機の外部に吐出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のスクロール型流体機械においては、固定スクロール
１と旋回スクロール２とを噛み合わせた組立状態の位置
関係、すなわち固定スクロール１の渦巻き状ラップ１ｂ
と旋回スクロール２の渦巻き状ラップ２ｂとのクリアラ
ンスなど組立精度が性能や耐久性等に大きく影響してく
る。しかしながら、従来構造のスクロール型流体機械で
は、フロントケース４とリアケース５との間が複数の結
合ボルト１８を用いたボルト締めにより結合され、さら
に、固定スクロール１がリアケース５に対して支持ボル
ト８を用いたボルト締めにより固定される構造となって
いるため、フロントケース４に回転軸６を支持される旋
回スクロール２とリアケース５にボルト締めで固定され
た固定スクロール１との間で芯出しに関わる部品点数が
多くなっている。このため、高い組立精度を得るには、
高い加工精度や多くの作業工数が必要になるという問題
があった。

【０００７】具体的に説明すると、固定スクロール１を
リアケース５に支持ボルト８によりボルト締めして固定
する際の芯出し、そして、固定スクロール１に一体化さ
れたリアケース５と旋回スクロール２を支持するフロン
トケース４とを結合ボルト１８によりボルト締めするこ
とで固定して一体化する際の芯出しが必要になる。この
ため、固定スクロール１と旋回スクロール２との間で直
接芯出しすることはできず、また、芯出し作業に関係す
るボルトの本数が多くなるので、芯出し作業が困難にな
り、特にねじれ方向における公差（以下ねじれ公差と呼
ぶ）が大となる懸念があった。

【０００８】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、スクロール圧縮機構の芯出しに係わる部品点数を
低減でき、また、ねじれ公差を容易に小さくすることが
できて組立精度をより一層向上させることが可能にな
る、スクロール型流体機械及びその組立方法の提供を目
的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、以下の手段を採用した。請求項１記載のス
クロール型流体機械は、第１のケース部材と第２のケー
ス部材とによりハウジングが形成され、該ハウジング内
に固定スクロール及び旋回スクロールを具備してなるス
クロール圧縮機構が格納されるスクロール型流体機械で
あって、前記第１のケース部材及び前記第２のケース部
材にそれぞれ第１及び第２の接合フランジ部を設け、か
つ、前記第１のフランジ部の内径側に段差面を設けて、
前記固定スクロールの端部を前記段差面と前記第２の接
合フランジ部との間に挟み込んで前記第１及び第２のフ
ランジ部間を複数箇所のボルト締めにより一体化すると
共に、前記スクロール圧縮機構の固定スクロールと旋回
スクロールとの芯出し手段を設けたことを特徴とするも
のである。

【００１０】このようなスクロール型流体機械によれ
ば、固定スクロールの端部が旋回スクロールを支持する
第１のケース部材及び第２のケース部材にそれぞれ設け
られた段差面と第２の接合フランジ部との間に挟み込ま
れ、ボルト締めにより組み立てられるので、特に芯出し
に係わるボルトの数が少なくてすみ、また、芯出し手段
の採用により容易かつ正確な芯出し作業が可能となる。
また、段差面を設けたことでチップ隙間の設定に係わる
寸法を少なくできるため、チップ隙間の寸法管理が容易
になる。

【００１１】上記のスクロール型流体機械においては、
前記ボルト締めを９０度ピッチに振り分けた４本のボル
トにより実施するのが好ましく、これにより、接合フラ
ンジ部の外形形状としてボルトを四隅に配設した矩形
状、特に正方形を採用できるようになるため、全体とし
て小型化されて設置しやすい外形形状のスクロール型流
体機械となる。

【００１２】そして、前記芯出し手段の第１は、スクロ
ール圧縮機構を格納する前記第１のケース部材と前記固
定スクロールとの接合面にそれぞれ穿設された位置決め
穴に嵌合される少なくとも２本の位置決めピンを採用す
るのが好ましく、これにより正確な芯出しを容易に行う
ことができる。この場合、前記位置決めピンの両端がそ
れぞれ嵌合する前記位置決め穴とのはめあいは、少なく
とも一方が圧入となるように設定するのが好ましく、特
に、前記位置決めピンを前記位置決め穴の圧入側に予め
圧入してから組み立てるようにするとよい。このように
すれば、特に固定手段を設けなくても組立作業中にピン
が抜ける心配はないので、作業性を向上させることがで
きる。

【００１３】続いて、前記芯出し手段の第２は、前記固
定スクロールに前記第１及び第２の接合フランジ間に挟
み込む固定用フランジ部を設け、前記芯出し手段として
前記ボルト締め用のボルト穴のうち少なくとも２つ以上
に挿入した中空ダウエルピンを用いるのが好ましく、こ
れにより、ボルト穴と位置決め穴とを共用できて穴あけ
加工を減らすことができ、しかも、正確な芯出しを容易
に行うことができる。なお、第１の接合フランジ部、固
定用フランジ部及び第２の接合フランジ部にまたがって
挿入される中空ダウエルピンを採用すれば、第１のケー
ス部材、固定スクロール及び第２のケース部材を同時に
芯出しすることが可能になる。

【００１４】さらに、前記芯出し手段の第３は、前記固
定スクロールに前記第１及び第２の接合フランジ間に挟
み込む固定用フランジ部を設け、前記芯出し手段として
前記ボルト締め用のボルトのうち少なくとも２本を使用
するのが好ましく、これにより、特別に位置決め用の部
品を設ける必要がなくなるので、さらに部品点数を低減
することができる。この場合、少なくとも２本のボルト
で芯出しを実施し、他の残ったボルトを締め付けた後
に、芯出しに用いたボルトの締め付けを行うとよい。ま
た、芯出し治具として、リーマを用いることも可能であ
る。なお、上記の各解決手段においては、前記ボルト締
め用のボルト穴が前記第１の接合フランジ部、前記固定
用フランジ部及び前記第２の接合フランジ部を貫通して
設けるのが好ましく、これにより、加工時の切り屑等が
ボルト穴内に残留するのを防止することができる。

【００１５】請求項９に記載のスクロール型流体機械の
組立方法は、第１のケース部材と第２のケース部材とに
よりハウジングが形成され、該ハウジング内に固定スク
ロール及び旋回スクロールを具備してなるスクロール圧
縮機構が格納され、かつ、前記第１のケース部材及び前
記第２のケース部材にそれぞれ第１及び第２の接合フラ
ンジ部を備え、前記固定スクロールの端部を前記第１の
フランジ部の内径側に設けた段差面と前記第２の接合フ
ランジ部との間に挟み込んでボルト締めにより一体化す
ると共に、前記スクロール圧縮機構の固定スクロールと
旋回スクロールとの芯出し手段を備えたスクロール型流
体機械の組立方法であって、前記第１の接合フランジ部
を上にして前記第１のケース部材を治具にセットする治
具支持工程と、前記第１の接合フランジ部の上に前記固
定スクロールを芯出しして設置する芯出し工程と、前記
固定スクロールの上に前記第２のケース部材を設置する
ケース部材設置工程と、前記第１の接合フランジ部及び
前記第２の接合フランジ部をボルト締めして一体化する
ボルト締め工程とを具備し、前記芯出し工程では、少な
くとも２本の位置決めピンを用いるとともに、前記位置
決めピンを前記第１のケース部材または前記固定スクロ
ールのいずれかに予め圧入しておくことを特徴とするも
のである。

【００１６】このようなスクロール型流体機械の組立方
法によれば、正確な芯出しを含む組立作業が容易になる
ので、作業工数を低減しかつ作業性を向上させることが
可能になる。そして、少なくとも２本の位置決めピンを
用いて芯出ししているので正確な芯出しを容易に行うこ
とができ、しかも、少なくとも位置決めピンの一方の端
部が圧入となるように設定して、該位置決めピンを第１
のケース部材または固定スクロールに穿設された位置決
め穴に予め圧入してから組み付けるようにしたので、特
に位置決めピンの固定手段を設けなくても組立作業中に
おいて位置決めピンが抜け落ちる心配がなく、従って、
作業性を向上させることができる。なお、前記第１のケ
ース部材の内部には、必要な構成部品を予め組み付けて
おく必要がある。

【００１７】請求項１０記載のスクロール型流体機械の
組立方法は、第１のケース部材と第２のケース部材とに
よりハウジングが形成され、該ハウジング内に固定スク
ロール及び旋回スクロールを具備してなるスクロール圧
縮機構が格納され、かつ、前記第１のケース部材及び前
記第２のケース部材にそれぞれ第１及び第２の接合フラ
ンジ部を備え、前記固定スクロールに設けた固定用フラ
ンジ部を前記第１及び第２の接合フランジ部間に挟み込
んでボルト締めにより一体化するスクロール型流体機械
の組立方法であって、前記第１の接合フランジ部を上に
して前記第１のケース部材を治具にセットする治具支持
工程と、前記第１の接合フランジ部の上に前記固定スク
ロールの前記固定用フランジ部を設置する固定スクロー
ル設置工程と、前記固定用フランジ部の上に前記第２の
ケース部材を設置するケース部材設置工程と、前記第１
の接合フランジ部、前記固定用フランジ部及び前記第２
の接合フランジ部をボルト締めして一体化するボルト締
め工程とを具備し、前記ボルト締め工程では、前記第１
の接合フランジ部、固定用フランジ部及び第２の接合フ
ランジ部をボルト締めするボルトのうち少なくとも２本
を使用して芯出しを実施した後、他の残ったボルトを締
め付け、さらに芯出しに用いたボルトの締め付けを行う
ことを特徴とするものである。

【００１８】このようなスクロール型流体機械の組立方
法によれば、正確な芯出しを含む組立作業が容易になる
ので、作業工数を低減しかつ作業性を向上させることが
可能になる。また、第１の接合フランジ部、固定用フラ
ンジ部及び第２の接合フランジ部をボルト締めするボル
トのうち少なくとも２本を使用して芯出しを実施した
後、他の残ったボルトを締め付け、さらに芯出しに用い
たボルトの締め付けを行うようにしたので、ピンなど特
別な芯出し部品が不要となってさらに部品点数を低減す
ることができる。なお、前記第１のケース部材の内部に
は、必要な構成部品を予め組み付けておく必要がある。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るスクロール型
流体機械の一実施形態を、図面に基づいて説明する。な
お、以下の説明で使用する図においては、従来例で説明
したスクロール圧縮機と基本的に同一の部材には同じ符
号が付されている。図１及びその右側面図である図４に
示す横型のスクロール圧縮機は、従来例で説明したもの
と同様に、ハウジングＨ１内にスクロール圧縮機構Ｃが
格納されている。ハウジングＨ１は、第１のケース部材
であるフロントケース４０と、第２のケース部材である
リアケース５０とを組み合わせることにより形成され
る。一方のフロントケース４０は概ね中空円筒状の部材
であり、一方の底面４１には回転軸６を通す小径の開口
部４２が形成され、他方は中空の本体部分内径とほぼ同
じ内径のまま開口して、スクロール圧縮機構Ｃ等の挿入
口４３となっている。

【００２０】フロントケース４０の挿入口４３側には、
第１の接合フランジ部であるフロントフランジ部４４が
設けられている。このフロントフランジ部４４は、内径
側に段差面４７を備えている。この段差面４７は、フロ
ントフランジ部４４の接合面と平行な面である。また、
フロントフランジ部４４は、挿入口４３側から見た外形
形状がほぼ正方形となっており、該正方形に円形断面の
フロントケース４０がほぼ内接するようになっている。
このため、実質的なフロントフランジ部４４は、フロン
トケース４０の中心から９０度ピッチで振り分けたよう
にして、外側の４方向へ突出するようなほぼ三角形状に
存在しており、各フロントフランジ部４４には、後述す
るボルト締め用のボルト穴４５を穿設してある。すなわ
ち、フロントケース４０の円形断面中心から９０度ピッ
チで振り分けられたボルト穴４５が、４方向に突出して
いるフロントフランジ部４４のそれぞれについて１箇所
穿設され、合計で４箇所設けられている。

【００２１】リアケース５０は、前述したフロントケー
ス４０の挿入口４３を塞ぐ蓋状の部材であり、第２の接
合フランジ部であるリアフランジ部５１を備えている。
このリアフランジ部５１は、上述したフロントフランジ
部４４と同様に、平面視がほぼ円形であるリアケース５
０を内接させることができるほぼ正方形の外形形状を有
しており、実質的には９０度ピッチに振り分けられてほ
ぼ三角形状となったものが４箇所、外側へ突設するよう
に設けられている。これらの各リアフランジ部５１に
は、同じく９０度ピッチに振り分けられたボルト穴５２
を合計４箇所穿設してあり、それぞれが所定の組立位置
で上述したボルト穴４５と一致するようになっている。

【００２２】上述したフロントケース４０及びリアケー
ス５０を組み合わせてなるハウジングＨ１内に収納され
るスクロール圧縮機構Ｃは、固定スクロール６０、旋回
スクロール２、オルダムリンク３、回転軸６を軸支する
メインベアリング７等を具備して構成される。固定スク
ロール６０は、ほぼ円形の固定側端板６１に渦巻き状ラ
ップ６２を立設したものであり、本発明では、固定スク
ロール６０の端部、すなわち固定側端板６１の外周側に
連なる固定用フランジ部６３を設けてある。この固定用
フランジ部６３は固定用端板６１より板厚が薄く、固定
用端板６１のラップ立設面と固定用フランジ部６３の接
合面との間には段差部６６が設けられている。この固定
用フランジ部６３は、上述したフロントフランジ部４４
とリアフランジ部５１との間に挟み込んでボルト締めし
て組み立て、ハウジングＨ１に固定するために設けられ
た部分である。また、段差部６６を設けたことにより、
固定側端板６１のラップ立設面側外周部（端部）は段差
面４７に密着するようになっている。

【００２３】従って、この固定用フランジ部６３につい
ても、ほぼ平面視が円形である固定側端板６１の中心か
ら外周側へ突出して９０度ピッチに振り分けた、ほぼ三
角形の状態で４箇所設けられている。また、固定用フラ
ンジ６３には、同様にして９０度ピッチで振り分けたボ
ルト穴６４が合計で４箇所穿設されている。このボルト
穴６４は、いずれのボルト穴６４も所定の組立位置で、
上述したフロントフランジ部４４のボルト穴４５及びリ
アフランジ部５１のボルト穴５２と一致しており、結合
ボルト３０によりボルト締めできるようになっている。
なお、図中の符号３１は、結合ボルト３０とリアフラン
ジ部５１との間に介在させたワッシャ、３２は、フロン
トフランジ部４４の段差面４７と固定側端板６１との間
に、固定スクロール６０と旋回スクロール２との芯出し
手段として設けられた位置決めピンを示している。

【００２４】この固定スクロール６０には、固定側端板
６１の中央に吐出ポート９となる貫通孔が設けられてい
る。この吐出ポート９は、スクロール圧縮機構Ｃで圧縮
された高圧の流体を吐出する部分であり、該吐出ポート
９には、高圧流体の圧力が作用することにより開閉され
る吐出弁１０が取り付けられている。この吐出弁１０は
弾性部材よりなり、リテーナ１１により開方向への可動
範囲が規制されている。この吐出弁１０は、圧力を受け
ない自然状態では弁座１２に密着して吐出ポート９を閉
じている。しかし、吐出ポート９内から圧力を受けた状
態では、弾性変形により弁座１２へ密着していた自由端
部側が離れるため、吐出ポート９を開くことができるよ
うになっている。従って、吐出ポート９内の圧力が下が
れば、吐出弁１０自体の弾性により自動的に吐出ポート
９を閉じることができるようになっている。なお、符号
の１３は、吐出弁１０及びリテーナ１１の端部付近を固
定側端板６１に固定して取り付ける固定ボルトである。

【００２５】旋回スクロール２は、旋回側端板２ａとそ
の内面に立設された渦巻状ラップ２ｂとを備えており、
旋回側端板２ａの外面に立設されたボス１４内には偏心
ブッシュ１５が旋回軸受１６を介して回転自在に嵌合さ
れている。この偏心ブッシュ１５に穿設された穴には、
回転軸６の固定スクロール側端部から突出する偏心ピン
１７が回転自在に嵌合されている。この旋回スクロール
２は、上述した固定スクロール６０と相互に所定距離だ
け偏心させ、かつ、１８０度だけ角度をずらして渦巻き
状ラップ２ｂ，６２を噛み合わせることによって、内部
に複数個の密閉空間Ｐを形成できるようになっている。

【００２６】また、図１における符号の１９はスラスト
面、２０は吸入ポート、２１は吐出キャビティであり、
フロントケース４０の内側端面に形成されたスラスト面
１９と旋回スクロール２の背面とが摺接することにより
旋回スクロール２を支持している。この旋回スクロール
２は、図示省略の駆動源から回転軸６に駆動力が伝達さ
れることにより、回転軸６、偏心ピン１７、偏心ブッシ
ュ１５及びボス１４等からなる公転旋回機構を介して、
オルダムリンク３によって自転を阻止されながら公転旋
回半径の円軌道上を公転旋回運動する。

【００２７】このため、スクロール圧縮機で圧縮される
冷媒ガスなどの流体は吸入ポート２０から密閉されたハ
ウジングＨ１内に入り、流体通路（図示せず）を通って
密閉空間Ｐ内に吸入される。この流体は、旋回スクロー
ル２の公転旋回運動により密閉空間Ｐの容積が減少し、
かつ、該密閉空間Ｐの位置が中心部の吐出ポート１０側
へ移動していくのに伴って、圧縮されながらスクロール
圧縮機構Ｃの中央部に至り、固定スクロール６０の固定
側端板６１に設けられた吐出ポート９より吐出弁１０を
押し開いて吐出キャビテイー２１に入り、ここから図示
省略の配管等に導かれてスクロール圧縮機の外部に吐出
される。

【００２８】ところで、スクロール型流体機械において
は、固定スクロール６０の渦巻状ラップ６２先端と旋回
側端板２ａとの間、そして旋回スクロール２の渦巻状ラ
ップ２ｂ先端と固定側端板６１との間（以下チップ隙間
と呼ぶ）からの漏れが性能に大きな影響を及ぼすため、
この部分の寸法管理は厳しいものとなる。一方、旋回ス
クロール２や固定スクロール６０などの構成部品は機械
加工により所望の寸法をだすため、それぞれの部品が許
容寸法公差を有しており、この公差が組立後の最終的な
チップ隙間に影響することになる。従って、チップ隙間
の寸法管理を容易にするためには、チップ隙間の設定に
関与する寸法をできるだけ少なくすることが望ましい。

【００２９】そこで、図２の要部断面図に示すように、
段差面４７を基準面として固定側端板６１の端部を密着
させる構造とし、フロントフランジ部４４と固定用フラ
ンジ部６３との接合面間に微小隙間δを形成するように
して、部品間の寸法公差を吸収させる。このような構造
とすれば、チップ隙間に関与する寸法は渦巻状ラップの
高さＬ１のみとなって段差部６６の高さＬ２は関与しな
いこととなるので、チップ隙間の寸法管理は容易にな
る。なお、基準面となる段差面４７を設けないでフロン
トフランジ部４４とリアフランジ部５１との間に固定用
フランジ部６３を挟み込む構造とすれば、微小隙間δを
形成することができず、チップ隙間をＬ１のみで寸法管
理することはできなくなる。

【００３０】図３に示す要部断面図は、図２の変形例を
示すものである。この変形例では、固定用フランジ部６
３がなく、固定側端板６１の端部を段差面４７に密着さ
せる構造とし、フロントフランジ部４４とリアフランジ
部５１との接合面間に微小隙間δを形成するようにして
ある。このような構造としても、チップ隙間に関与する
寸法は渦巻状ラップの高さＬ１のみとなるため、チップ
隙間の寸法管理は容易になり、さらに、固定用フランジ
部６３がない分小型化が可能となる。

【００３１】上述したフロントケース４０及びリアケー
ス５０は、内部にスクロール圧縮機構Ｃを格納した状態
でボルト締めにより一体化され、スクロール圧縮機のハ
ウジングＨ１を形成する。以下、このスクロール圧縮機
の組立手順のうち、フロントケース４０に固定スクロー
ル６０及びリアケース５０を組み付けする手順を図６に
基づいて説明する。従って、この組立作業を実施する
時、フロントケース４０の内部には、旋回スクロール
２、オルダムリンク３、回転軸６及びメインベアリング
７など、固定スクロール６０、リアケース５０及びその
関連部品を除いて必要な構成部品が予め所定の位置に組
み付けられているものとし、以下では、これらを総称し
てフロントケース組立体４０Ａと呼ぶことにする。

【００３２】図６（ａ）に示す治具支持工程では、上述
したフロントケース組立体４０Ａを治具７０の所定位置
にセットして固定する。この時、フロントケース組立体
４０Ａは、フロントケース４０におけるフロントフラン
ジ部４４の接合面を上にして治具７０にセットする。す
なわち、固定用フランジ部６３と接合されるフロントフ
ランジ部４４の接合面が上を向いた状態で、治具７０に
セットされている。なお、以後の組立作業については、
フロントケース組立体４０Ａを治具７０に固定した状態
で行われる。

【００３３】この実施例では、芯出し手段として２本の
位置決めピン３２が使用され、予めフロントフランジ部
４４の段差面４７に設けられた位置決め穴４６に圧入さ
れている。この場合、位置決めピン３２と位置決め穴４
６とのはめあいは、位置決めピン３２側をやや大きくし
てある。このため、位置決め穴４６に対してきちんと圧
入された位置決めピン３２は、特別な固定・保持手段を
講じなくても、組立作業に伴う搬送中などに抜け出て紛
失するようなことはない。従って、組立作業中に位置決
めピンを固定する工程を設けたり、あるいは、抜け出さ
ないよう特別な注意をはらって作業する必要がないの
で、作業性の向上に貢献する。なお、上記の実施例では
フロントフランジ部４４側のはめあいを圧入としていた
が、固定側端板６１に穿設される位置決め穴６５（図６
（ｂ）参照）とのはめあいを圧入として、位置決めピン
３２を予め固定側端板６１に圧入しておくようにしても
よい。

【００３４】続いて、図６（ｂ）に示す芯出し工程で
は、治具７０に固定されたフロントケース組立体４０Ａ
におけるフロントフランジ部４４の段差面４７上に、固
定スクロール６０における固定側端板６１の端部を密着
させて載置する。この時、位置決めピン３２を位置決め
穴６５に挿入することで、フロントフランジ部４４と固
定フランジ部６３との間には微小隙間δが形成され、両
部材間は芯出しをした状態で設置される。この場合、フ
ロントケース組立体４０Ａの中心を通る同一直線上で対
称位置にある２本の位置決めピン３２を芯出し手段とし
て使用し、各ピンの両端がいずれも段差面４７及び固定
側端板６１にそれぞれ穿設された位置決め穴４６，６５
に確実に挿入されることで、旋回方向も含めた芯出し及
び位置決めが可能となる。なお、位置決めピン３２の数
については、２本以上であれば特に限定されるものでは
ないし、位置決めピン３２の位置についても、必ずしも
同一直線上の対称位置に限定されるものではない。

【００３５】この結果、固定スクロール６０は、フロン
トケース組立体４０Ａに対し、適切に芯出しされた状態
で設置される。従って、固定スクロール６０の渦巻状ラ
ップ６２は、フロントケース４０の所定位置に設置され
ている旋回スクロール２の渦巻状ラップ２ｂと適切に位
置決めされて噛み合わされ、渦巻状ラップ２ｂ，６２間
には適切なクリアランスが形成される。また、微小隙間
δが存在することで、固定スクロール６０側の渦巻状ラ
ップ６２先端面を旋回側端板２ａに当接させて組み立て
ることができる。

【００３６】次に、図６（ｃ）に示すケース部材設置工
程では、固定スクロール６０の固定用フランジ部６３上
に、リアケース５０のリアフランジ部５１を接合して設
置する。この場合、ボルト穴５２が、フロントフランジ
部４４のボルト穴４５及び固定用フランジ部６３のボル
ト穴６４と一致するように位置決めする。なお、この場
合のリアケース５０は、スクロール圧縮機構Ｃの可動部
と直接関係しないため、特別な芯出しを実施する必要は
ない。

【００３７】最後に、図６（ｄ）に示すボルト締め工程
では、連通した状態にあるフロントフランジ部４４のボ
ルト穴４５、固定用フランジ部６３のボルト穴６４及び
リアフランジ部５１のボルト穴５２に対し、ワッシャ３
１を介在させて結合ボルト３０を螺合させて締め付け
る。このようなボルト締めは４箇所で実施され、固定用
フランジ部６３をフロントフランジ部４４及びリアフラ
ンジ部５１の間に挟み込んで、ボルト締めによる一体化
が完了する。この後、ここまでの組立が完了したスクロ
ール圧縮機は治具７０から取り外され、次の工程へと搬
送される。なお、図４はボルト締めが完了した状態のス
クロール圧縮機をリアケース５０側から見て示す右側面
図であり、上述した各フランジ部４４，５１，６３、ボ
ルト穴４５，５２，６４及び結合ボルト３０を９０度ピ
ッチに振り分けられて配置した様子が示されている。

【００３８】上述したようなスクロール圧縮機の構成及
び組立方法を採用することにより、４本の結合ボルト３
０を使用してフロントケース４０、固定スクロール６０
及びリアケース５０を一体化する組立作業が完了する。
また、芯出し作業は２本の位置決めピン３２で実施され
るので、実質的には４本の結合ボルト３０を締め付ける
だけの比較的簡単な作業で高精度の芯出しがなされた組
立を実施することができる。従って、従来構造と比較し
て、芯出しが容易になるだけでなく、組立に必要なボル
トの本数を低減することができる。そして、芯出しに２
本以上の位置決めピン３２を採用したため、旋回方向も
含めた位置決めを容易かつ確実に実施できる。このた
め、旋回スクロール２と固定スクロール６０との間のね
じれ公差を簡単な作業で小さくすることができ、スクロ
ール圧縮機の性能や耐久性の向上に有効である。なお、
図３に示した変形例のように、固定用フランジ部６３が
ない場合には、結合ボルト３０はフロントケース４０と
リアケース５０とを結合し、両ケース間に固定スクロー
ル６０を挟み込むようにして一体化する。

【００３９】ところで、本発明においては、上述した実
施形態の他にも種々の変形例が可能である。たとえば、
上述した実施形態では、各フランジ部４４，５１，６
３、ボルト穴４５，５２，６４及び結合ボルト３０を９
０度ピッチに振り分けられて配置しているが、このよう
な配置は、車両のエンジンルーム内のように各種の機器
類が設置された中の限られたスペースを有効に利用して
設置するのに有利である。すなわち、少ない結合ボルト
３０の数で十分な結合力が得られることに加えて、フラ
ンジ部４４，５１，６３の突出量が少なくてすみ、全体
をコンパクトな形状にすることができる。しかし、この
ような制約がなければ、円形鍔状にフランジ部を形成し
たり、あるいは多角形のフランジ部にして、結合ボルト
３０の数を増やしより結合力を増大させることも可能で
ある。

【００４０】また、上述した位置決めピン３２に代え
て、図５（ａ），（ｂ）に示す変形例のように、芯出し
手段として中空ダウエルピン３３を採用してもよい。中
空ダウエルピン３３を採用すると、上述した位置決め穴
４６，６５が不要となるので、穴あけ加工の数が減り、
加工工数を低減することができる。すなわち、図１に示
したボルト穴４５，６４の形状を変更して中空ダウエル
ピンを挿入し、該中空ダウエルピン３３の外周面を用い
て芯出しを行い、さらに、ピン中空部はボルト穴として
使用することができる（図５（ａ）参照）。従って、中
空ダウエルピン３３は、上述した位置決めピン３２と同
様の理由から、少なくとも２箇所以上使用する必要があ
る。さらに、中空ダウエルピン３３として、フロントフ
ランジ部４４及び固定用フランジ部６３に挿入されるだ
けでなく、固定用フランジ部６３を貫通してリアフラン
ジ部５１側に到達するまで伸ばした長さを有するものを
使用すれば、フロントケース４０、固定スクロール６０
及びリアケース５０の芯出しを同時に行うことも可能に
なる（図５（ｂ）参照）。

【００４１】そして、上述した図１の実施形態では、フ
ロントフランジ部４４のボルト穴４５が貫通孔となって
いるため、ボルト穴加工時に発生する切り子が残らない
という利点を有しているが、図５（ａ）に示すように、
ボルト穴４５を貫通孔としないことも可能である。な
お、図５（ａ），（ｂ）に示すように、芯出し手段とし
て中空ダウエルピン３３を使用した場合においても、貫
通孔としたボルト穴４５を採用可能であることはいうま
でもない。

【００４２】この他にも、芯出し手段として、結合ボル
ト３０のうち少なくとも２本を使用することも可能であ
る。この場合の組立手順は、図６に示したものと異な
り、以下に説明するように、治具支持工程、固定スクロ
ール設置工程、ケース部材設置工程及びボルト締め工程
の順になる。

【００４３】最初の治具支持工程は、図６に基づいて説
明したものと同様であるため、ここでは説明を省略す
る。続く固定スクロール設置工程は、フロントフランジ
部４４における段差面４７の上に固定スクロール６０
（固定側端板６１の端部）を設置するもので、ここでは
ボルト穴４５，６４の位置合わせ以外に特別な芯出し作
業は実施しない。

【００４４】次のケース部材設置工程は、固定用フラン
ジ部６３の上にリアケース５０のリアフランジ部５１を
設置してボルト穴５２に位置合わせを行うものであり、
実質的に上述した図６のケース部材設置工程と同じであ
る。なお、この工程においても、やはり特別な芯出し作
業は行わない。

【００４５】最後のボルト締め工程は、フロントフラン
ジ部４４のボルト穴４５、固定用フランジ部６３のボル
ト穴６４及びリアフランジ部５１のボルト穴５２を結合
ボルト３０によりボルト締めして、フロントケース４０
（フロントケース組立体４０Ａ）及びリアケース５０の
接合フランジ部間に固定スクロール６０を挟み込むよう
にして一体化するものである。このボルト締め工程で
は、まず最初に、ボルト締めに使用する複数の結合ボル
ト３０の内、少なくとも２本を使用して芯出しを実施す
る。たとえば図４に示すように、９０度ピッチに振り分
けられた４本の結合ボルト３０を使用する場合、最初に
２本の結合ボルト３０を用いて芯出しする。この時、１
８０度の位置関係にある２本の結合ボルト３０を使用す
るのが好ましく、連通するボルト穴５２，６４，４５に
それぞれ結合ボルト３０を通して芯出し作業を実施す
る。なお、この時点では、芯出し作業に使用した２本の
結合ボルト３０の締め付けは行わない。

【００４６】こうして芯出し作業が完了した後には、他
の２本の結合ボルト３０をボルト穴５２，６４，４５に
通して締め付け、さらに芯出しに用いた２本の結合ボル
ト３０の締め付けを行うことで組立作業は完了する。

【００４７】このようなスクロール圧縮機の構造及び組
立方法を採用すれば、結合ボルト３０を使用して芯出し
を実施できるためねじれ公差を小さくでき、しかも、芯
出し手段として位置決めピン３２等の部品が全く必要な
いため、一体化に必要なボルト数の低減に加えて、芯出
しに必要な部品点数の低減も可能になる。

【００４８】ところで、以上の説明では、スクロール型
流体機械を横型のスクロール圧縮機として説明したが、
本発明は、縦型のスクロール圧縮機など他のスクロール
型流体機械にも適用可能なことはいうまでもない。

【００４９】

【発明の効果】上述した本発明のスクロール型流体機械
及びその製造方法によれば、フロントケース（フロント
ケース組立体）に段差面を設け、この段差面とリアケー
スの接合フランジとの間に固定スクロールの端部を挟み
込み、芯出しを実施してからボルト締めにより一体化す
る構造及び組立方法としたので、一体化及び芯出しに係
わるボルト等の部品点数を低減することができる。ま
た、芯出しに係わるボルト数が低減されているため、芯
出し作業を容易かつ正確に実施することが可能になる。
そして、段差面に固定スクロールの端板端部を密着させ
ることで、段差面を基準としたチップ隙間の設定が可能
となるため、チップ隙間に係わる寸法が少なくなって寸
法管理が容易になる。このため、部品点数や作業工数の
低減に伴いコスト面で有利になり、さらに、芯出し作業
の精度が増すことで旋回スクロールと固定スクロールと
の間のねじれ公差が小さくなるため、スクロール流体機
械の効率や耐久性の向上にも大きな効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るスクロール型流体機械の一実施
形態を示す断面図である。

【図２】 図１に示すスクロール型流体機械の要部拡大
図である。

【図３】 図２の変形例を示す要部断面図である。

【図４】 図１のスクロール型流体機械をリアケース側
から見た右側面図である。

【図５】 図１の変形例を示す要部拡大断面図で、
（ａ）はフロントフランジ部及び固定用フランジ部を貫
通する中空ダウエルピンを用いた例、（ｂ）はフロント
フランジ部、固定用フランジ部及びリアフランジ部を貫
通する中空ダウエルピンを用いた例である。

【図６】 本発明に係るスクロール型流体機械の組立方
法の一実施形態を示す示す図で、フロントケース、固定
スクロール及びリアケースを（ａ）〜（ｄ）の順に組み
立てる手順を示している。

【図７】 スクロール型流体機械の従来例として横型ス
クロール圧縮機の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１，６０ 固定スクロール ２ 旋回スクロール ３ オルダムリンク ４，４０ フロントケース（第１のケース部材） ５，５０ リアケース（第２のケース部材） ６ 回転軸 ３０ 結合ボルト ３１ ワッシャ ３２ 位置決めピン（芯出し手段） ３３ 中空ダウエルピン（芯出し手段） ４０Ａ フロントケース組立体 ４４ フロントフランジ部（第１の接合フラン
ジ部） ４５ ボルト穴 ４７ 段差面 ５１ リアフランジ部（第２の接合フランジ
部） ５２ ボルト穴 ６１ 固定側端板 ６３ 固定用フランジ ６４ ボルト穴 Ｈ，Ｈ１ ハウジング Ｃ スクロール圧縮機構 Ｐ 密閉空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 茂樹 愛知県西春日井郡西枇杷島町旭町３丁目１ 番地 三菱重工業株式会社冷熱事業本部内 (72)発明者 鵜飼 徹三 愛知県西春日井郡西枇杷島町旭町３丁目１ 番地 三菱重工業株式会社冷熱事業本部内 Ｆターム(参考） 3H029 AA02 AA16 AB03 BB33 CC01 CC03 CC05 CC09 3H039 AA02 AA12 BB08 CC02 CC03 CC08 CC33 CC34

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のケース部材と第２のケース部材
   とによりハウジングが形成され、該ハウジング内に固定
   スクロール及び旋回スクロールを具備してなるスクロー
   ル圧縮機構が格納されるスクロール型流体機械であっ
   て、 前記第１のケース部材及び前記第２のケース部材にそれ
   ぞれ第１及び第２の接合フランジ部を設け、かつ、前記
   第１のフランジ部の内径側に段差面を設けて、前記固定
   スクロールの端部を前記段差面と前記第２の接合フラン
   ジ部との間に挟み込んで前記第１及び第２のフランジ部
   間を複数箇所のボルト締めにより一体化すると共に、前
   記スクロール圧縮機構の固定スクロールと旋回スクロー
   ルとの芯出し手段を設けたことを特徴とするスクロール
   型流体機械。
2. 【請求項２】 前記ボルト締めが９０度ピッチに振り
   分けられた４本のボルトによりなされることを特徴とす
   る請求項１記載のスクロール型流体機械。
3. 【請求項３】 前記芯出し手段が、スクロール圧縮機
   構を格納する前記第１のケース部材と前記固定スクロー
   ルとの接合面にそれぞれ穿設された位置決め穴に嵌合さ
   れる少なくとも２本の位置決めピンであることを特徴と
   する請求項１または２記載のスクロール型流体機械。
4. 【請求項４】 前記位置決めピンの両端がそれぞれ嵌
   合する前記位置決め穴とのはめあいは、少なくとも一方
   が圧入となるように設定したことを特徴とする請求項３
   に記載のスクロール型流体機械。
5. 【請求項５】 前記位置決めピンを前記位置決め穴の
   圧入側に予め圧入してから組み立てることを特徴とする
   請求項４記載のスクロール型流体機械。
6. 【請求項６】 前記固定スクロールに前記第１及び第
   ２の接合フランジ部間に挟み込む固定用フランジ部を設
   け、前記芯出し手段として前記ボルト締め用のボルト穴
   のうち少なくとも２つ以上に挿入した中空ダウエルピン
   を用いることを特徴とする請求項１または２記載のスク
   ロール型流体機械。
7. 【請求項７】 前記固定スクロールに前記第１及び第
   ２の接合フランジ部間に挟み込む固定用フランジ部を設
   け、前記芯出し手段として前記ボルト締め用のボルトの
   うち少なくとも２本を用いることを特徴とする請求項１
   または２記載のスクロール型流体機械。
8. 【請求項８】 前記ボルト締め用のボルト穴が前記第
   １の接合フランジ部から前記第２の接合フランジ部まで
   貫通して設けられたことを特徴とする請求項１から７の
   いずれかに記載のスクロール型流体機械。
9. 【請求項９】 第１のケース部材と第２のケース部材
   とによりハウジングが形成され、該ハウジング内に固定
   スクロール及び旋回スクロールを具備してなるスクロー
   ル圧縮機構が格納され、かつ、前記第１のケース部材及
   び前記第２のケース部材にそれぞれ第１及び第２の接合
   フランジ部を備え、前記固定スクロールの端部を前記第
   １のフランジ部の内径側に設けた段差面と前記第２の接
   合フランジ部との間に挟み込んでボルト締めにより一体
   化すると共に、前記スクロール圧縮機構の固定スクロー
   ルと旋回スクロールとの芯出し手段を備えたスクロール
   型流体機械の組立方法であって、 前記第１の接合フランジ部を上にして前記第１のケース
   部材を治具にセットする治具支持工程と、前記第１の接
   合フランジ部の上に前記固定スクロールを芯出しして設
   置する芯出し工程と、前記固定スクロールの上に前記第
   ２のケース部材を設置するケース部材設置工程と、前記
   第１の接合フランジ部及び前記第２の接合フランジ部を
   ボルト締めして一体化するボルト締め工程とを具備し、
   前記芯出し工程では、少なくとも２本の位置決めピンを
   用いるとともに、前記位置決めピンを前記第１のケース
   部材または前記固定スクロールのいずれかに予め圧入し
   ておくことを特徴とするスクロール型流体機械の組立方
   法。
10. 【請求項１０】 第１のケース部材と第２のケース部
    材とによりハウジングが形成され、該ハウジング内に固
    定スクロール及び旋回スクロールを具備してなるスクロ
    ール圧縮機構が格納され、かつ、前記第１のケース部材
    及び前記第２のケース部材にそれぞれ第１及び第２の接
    合フランジ部を備え、前記固定スクロールに設けた固定
    用フランジ部を前記第１及び第２の接合フランジ部間に
    挟み込んでボルト締めにより一体化するスクロール型流
    体機械の組立方法であって、 前記第１の接合フランジ部を上にして前記第１のケース
    部材を治具にセットする治具支持工程と、前記第１の接
    合フランジ部の上に前記固定スクロールの前記固定用フ
    ランジ部を設置する固定スクロール設置工程と、前記固
    定用フランジ部の上に前記第２のケース部材を設置する
    ケース部材設置工程と、前記第１の接合フランジ部、前
    記固定用フランジ部及び前記第２の接合フランジ部をボ
    ルト締めして一体化するボルト締め工程とを具備し、前
    記ボルト締め工程では、前記第１の接合フランジ部、固
    定用フランジ部及び第２の接合フランジ部をボルト締め
    するボルトのうち少なくとも２本を使用して芯出しを実
    施した後、他の残ったボルトを締め付け、さらに芯出し
    に用いたボルトの締め付けを行うことを特徴とするスク
    ロール型流体機械の組立方法。