JP2003120554A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧縮機全体を小型化、軽量化する。 【解決手段】 ハウジング２内に、固定側ラップ１２を
有する固定スクロール８と旋回側ラップ２４を有する旋
回スクロール２１とを、両ラップ１２、２４を相互に噛
合い係合させた状態で設け、旋回スクロール２１を支持
部材３０により旋回自在に支持する。旋回スクロール２
１の外周部に外方に突出する掴持部を３箇所に設け、各
掴持部に対応する支持部材３０の内周側の部分に掴持部
を位置させる逃げ部を設ける。旋回スクロール２１の旋
回時に、掴持部が逃げ部内に位置していることから、掴
持部材と支持部材３０との干渉が避けられる。また、支
持部材３０の外径を小さく、重量を軽くすることができ
るので、圧縮機全体を小型化、軽量化することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクロール型圧縮
機に関し、詳しくは、ハウジング内に旋回自在に設けら
れる旋回スクロールの外周部の構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】スクロール型圧縮機には種々のタイプの
ものがあり、例えば、図６〜図９に示すようなものが一
般に知られている。すなわち、このスクロール型圧縮機
５１は、ハウジング５２と、ハウジング５２内に固定さ
れた状態で設けられる固定スクロール５３と、ハウジン
グ５２内に旋回自在に設けられるとともに、固定スクロ
ール５３と相互に噛合い係合する旋回スクロール５８
と、旋回スクロール５８を旋回自在に支持する支持部材
６５と、旋回スクロール５８に連結される回転軸と、回
転軸を回転駆動させるモータとを備えている。

【０００３】この場合、固定スクロール５３は、ハウジ
ング５２内に固定される円板状の基板５４と、基板の５
４一方の端面に一体に立設される渦巻状の固定側ラップ
５５とから構成され、旋回スクロール５８は、円板状の
基板５９と、基板５９の一方の端面に一体に立設される
渦巻状の旋回側ラップ６０とからなり、両スクロール５
３、５８の両ラップ５５、６０は相互に噛合い係合する
ようになっている。

【０００４】また、固定側ラップ５５の先端面及び旋回
側ラップ６０の先端面にはそれぞれ全長に渡って溝６１
が設けられ、それらの溝６１内にそれぞれ合成樹脂等か
らなるチップシール６２が装着されるようになってい
る。

【０００５】そして、旋回スクロール５８の旋回時に、
旋回スクロール５８の背面側に高圧の冷媒ガスの一部が
導かれ、この冷媒ガスにより旋回スクロール５８が固定
スクロール５３の方向に押し上げられ、旋回側ラップ６
０の先端のチップシール６２が固定スクロール５３の基
板５４側に摺動接触し、固定側ラップ５５の先端のチッ
プシール６２が旋回スクロール５８の基板５９側に摺動
接触し、固定スクロール５３と旋回スクロール５８との
間がシールされるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような構成のス
クロール型圧縮機５１にあっては、旋回スクロール５８
は、所定の鋳造法により基板５９と旋回側ラップ６０と
を一体に鋳造した後に、機械加工により旋回側ラップ６
０の先端面にチップシール用の溝６１を設けている。

【０００７】しかしながら、機械に旋回スクロール５８
をセットする場合に、基板５９の固定スクロール５３と
の摺動面に傷などが付くのを防止するため、図８に示す
ように、基板５９の外周面に全周に渡る溝６３を予め設
け、その溝６３と基板５９の背面側との間をチャックに
よって掴持している。このため、基板５９の外周部に溝
６３を設ける分の肉厚が必要となり、旋回スクロール５
８の外径が大きく、重くなり、それに伴って旋回スクロ
ール５８を旋回自在に支持する支持部材６５の外径も大
きく、重くなり、ハウジング５２の外径も大きく、重く
なり、圧縮機全体が大型化、重量化してしまう。また、
基板５９の外周面に全周に渡る溝６３を設ける必要があ
ることから、その加工に手間がかかり、加工費が増大
し、製品単価が高くなってしまう。

【０００８】一方、上記のような問題を解決するため
に、図１０に示すように、基板５９の外周部に外方に突
出する掴持部６４を等間隔ごとに３箇所に設け、機械加
工の際にこの掴持部６４をチャックで掴持し、旋回側ラ
ップ６０の先端面にチップシール用の溝６１を形成する
ようにしたものも提案されている。

【０００９】このような構成のスクロール型圧縮機１に
あっては、外周面に全周に渡る溝６３を加工する必要が
ないので、加工費を削減することができ、また、隣接す
る掴持部６４−６４間に位置する基板５９の外周部の部
分を削除することができるので、その分だけ旋回スクロ
ール５８の重量を軽くすることができるものである。

【００１０】しかしながら、掴持部６４と支持部材６５
との干渉を避けるために支持部材６５の内径を大きく設
定しているため、支持部材６５の外径が大きく、重くな
り、それに伴ってハウジング５２の外径が大きく、重く
なり、圧縮機全体が大型化、重量化してしまう。

【００１１】本発明は、前記のようような従来の問題に
鑑みなされたものであって、旋回スクロール、旋回スク
ロールを支持する支持部材、及びハウジングを小型化、
軽量化することにより、圧縮機全体を小型化、軽量化す
ることができるスクロール型圧縮機を提供することを目
的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決するために以下のような手段を採用してい
る。すなわち、請求項１に係る発明は、ハウジング内
に、固定側ラップを有する固定スクロールと旋回側ラッ
プを有する旋回スクロールとを、両ラップを相互に噛合
い係合させた状態で設け、前記固定スクロールをハウジ
ング側に固定し、前記旋回スクロールをハウジング内に
設けた支持部材により旋回自在に支持し、前記旋回スク
ロールの旋回時に、前記旋回スクロールをその背面側に
付加される背圧により前記固定スクロールの方向に押圧
し、前記旋回側ラップの先端及び前記固定側ラップの先
端をそれぞれ相手方に摺動接触させて相手方との間をシ
ールするスクロール型圧縮機において、前記旋回スクロ
ールの外周部の少なくとも２箇所に外方に突出する掴持
部を設け、該掴持部に対応する前記支持部材の部分に、
前記旋回スクロールの旋回時に前記掴持部と前記支持部
材との干渉を避ける逃げ部を設けたことを特徴とする。
この発明によるスクロール型圧縮機によれば、旋回スク
ロールの掴持部は、旋回スクロールの旋回時に支持部材
の逃げ部内に位置することになるので、掴持部と支持部
材との干渉が避けられることになる。また、機械加工に
より旋回スクロールの旋回側ラップの先端面にチップシ
ール用の溝を形成する場合に、掴持部をチャックにより
掴持して溝の加工を行うことができることになる。

【００１３】請求項２に係る発明は、請求項１記載のス
クロール型圧縮機であって、前記旋回スクロールの背面
側の外周縁部の少なくとも１箇所に、他の部分よりも薄
肉の薄肉部を設けたことを特徴とする。この発明による
スクロール型圧縮機によれば、旋回スクロールの背面側
の外周縁部に肉厚の薄い薄肉部が設けられるので、旋回
スクロール全体としての重量を軽くすることができるこ
とになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す本発明の実施の
形態について説明する。図１〜図５には、本発明による
スクロール型圧縮機の一実施の形態が示されていて、こ
のスクロール型圧縮機１は、ハウジング２と、固定スク
ロール８と、旋回スクロール２１と、支持部材３０と、
回転軸４０と、モータ４４とを備えている。

【００１５】ハウジング２は、筒状のハウジング本体３
と、ハウジング本体３の上端開口部を閉塞するカップ状
の上蓋４と、ハウジング本体３の下端開口部を閉塞する
カップ状の下蓋５とから構成されている。ハウジング本
体３の側面中央部にはハウジング２内外を貫通する吸入
口６が設けられ、この吸入口６を介して冷媒ガスが吸い
込まれるようになっている。上蓋４の縁部にはハウジン
グ２内外を貫通する吐出口７が設けられ、この吐出口７
からハウジング２内で圧縮されて高圧となった冷媒ガス
がハウジング２外に吐出されるようになっている。

【００１６】固定スクロール８は、所定の鋳造法によっ
て形成されるものであって、略円板状の基板９と、基板
９の下面側に一体に立設される渦巻状の固定側ラップ１
２と、基板９の上面中央部に一体に設けられる上方に突
出するボス１１とから構成されている。固定スクロール
８は、固定側ラップ１２を下方に向けた状態で固定板１
５を介してハウジング２内に固定されるようになってい
る。固定側ラップ１２の先端面には、機械加工により全
長に渡るチップシール用の溝（図示せず）が設けられ、
このチップシール用の溝内に合成樹脂等から形成される
チップシール１４が装着されている。

【００１７】固定板１５は、略円板状をなすものであっ
て、周縁部をハウジング本体３と上蓋４との間で挟持さ
れるようになっている。固定板１５の下面中央部には凹
部１６が設けられ、この凹部１１６内に固定スクロール
８の基板９の上面中央部のボス１１が嵌合されるように
なっている。

【００１８】固定板１５の中央部には、固定板１５を軸
線方向（上下方向）に貫通する貫通孔１７が設けられる
とともに、固定スクロール８の基板９の中央部には、基
板９を軸線方向（上下方向）に貫通する前記貫通孔１７
に連通する貫通孔１０が設けられ、これらの貫通孔１
７、１０により吐出ポート１８が構成されるようになっ
ている。

【００１９】吐出ポート１８の上端開口部は固定板１５
の上面側に設けられる吐出弁１９によって開閉されるよ
うになっている。吐出弁１９の開閉角度は、吐出弁１９
の上側に設けられるストッパーによって制限されるよう
になっている。

【００２０】旋回スクロール２１は、図２〜図５に示す
ように、所定の鋳造法により形成されるものであって、
略円板状の基板２２と、基板２２の上面側に一体に立設
される渦巻状の旋回側ラップ２４と、基板２２の下面側
に一体に設けられるボス２３とから構成されている。旋
回側ラップ２４は、固定スクロール８の固定側ラップ１
２と略同一形状に形成されるようになっている。旋回側
ラップ２４の先端面には機械加工により全長に渡るチッ
プシール用の溝２５が設けられ、このチップシール用の
溝２５内にチップシール２６が装着されるようになって
いる。

【００２１】基板２２の外周部には、周方向に向かって
所定の間隔ごとに３箇所に径方向外方に突出する掴持部
２７が一体に設けられ、各掴持部２７は基板２２よりも
薄く形成されるようになっている。なお、掴持部２７
は、３箇所に限らず、２箇所、又は４箇所以上に設けて
もよいものである。

【００２２】基板２２の背面側の外周縁部には、周方向
に向かって所定の間隔ごとに３箇所に他の部分よりも薄
肉の薄肉部２８が形成されるようになっている。なお、
薄肉部２８は、３箇所に限らず、１箇所、２箇所、又は
４箇所以上に設けてもよい。

【００２３】旋回スクロール２１は、固定スクロール８
と対向するように、ハウジング２内に設けられるように
なっている。旋回スクロール２１の旋回側ラップ２４と
固定スクロール８の固定側ラップ１２とは、互いに公転
旋回半径の分だけ偏心した状態で、かつ旋回側ラップ２
４の側面と固定側ラップ１２の側面とが複数箇所で互い
に線接触するように、１８０°の位相をもって噛合い係
合されるようになっている。固定側ラップ１２と旋回側
ラップ２４との間には、それらの中心に対して略対称を
なる複数の密閉空間である圧縮室２９が形成されるよう
になっている。

【００２４】支持部材３０は、略円板状の基板３１と、
基板３１の下面側に一体に設けられるボス３２とから構
成され、上面側には旋回スクロール２１を旋回自在に支
持するための支持穴３３が設けられ、支持穴３３の中心
部には回転軸４０を挿通させるための挿通孔３４が貫通
した状態で設けられるようになっている。

【００２５】支持穴３３は、大径部３５と小径部３６の
２段に形成され、大径部３５内に旋回スクロール２１の
基板２２が位置し、小径部３６内に旋回スクロール２１
のボス２３が位置するようになっている。

【００２６】図２に示すように、大径部３５の内周面の
旋回スクロール２１の基板２２の掴持部２７に対応する
部分は、それぞれ所定の深さ、幅で切欠され、その部分
に円弧状の空間である逃げ部３７が設けられ、この逃げ
部３７内に掴持部２７が位置するようになっている。逃
げ部３７は、旋回ロール２１を旋回させたときに、掴持
部２７と相互に干渉しない大きさに設定されるようにな
っている。

【００２７】支持穴３３の大径部３５の底面と旋回スク
ロール２１の基板２２の下面との間にはシール部材３８
が装着され、このシール部材３８により旋回スクロール
２１の背面側に密閉された背圧空間３９が形成されるよ
うになっている。背圧空間３９は、旋回スクロール２４
に設けられている連通孔（図示せず）を介して固定側ラ
ップ１２と旋回側ラップ２４との間に形成される圧縮室
２９の中央部に連通し、この連通孔を介して圧縮室２９
の中央部から背圧空間３９内に高圧の冷媒ガスが導かれ
るようになっている。

【００２８】そして、背圧空間３９を介して旋回スクロ
ール２１の背面側に高圧の冷媒ガスを付加することで、
旋回スクロール２１が固定スクロール８の方向に押し上
げられ、旋回スクロール２１の旋回側ラップ２４の先端
のチップシール２６が固定スクロール８の基板９側に接
触し、固定スクロール８の固定側ラップ１２の先端のチ
ップシール１４が旋回スクロール２１の基板２２側に接
触し、固定スクロール８と旋回スクロール２１との間が
シールされるものである。

【００２９】回転軸４０は、ハウジング２の中心部に設
けられ、上端部を支持部材３０の中心部の挿通孔３４に
よって回転自在に支持され、下端部をハウジング２の底
部に設けられている軸受４３によって支持されるように
なっている。回転軸４０の中央部にはロータ４５が設け
られるとともに、ロータ４５に対向するハウジング２の
内面側にはステータ４６が設けられ、ロータ４５とステ
ータ４６とによりモータ４４が構成されるようになって
いる、

【００３０】回転軸４０の上端部には偏心部４１が設け
られ、この偏心部４１は旋回スクロール２１のボス２３
に回動自在に嵌合されるようになっている。旋回スクロ
ール２１は、回転軸４０の回転時に自転を阻止されなが
ら、固定スクロール８に対して公転旋回運動するように
なっている。

【００３１】回転軸４０の中心部には、上下方向に貫通
する油通路４２が設けられるとともに、回転軸４０の下
端部には、ハウジング２の底部に溜まった油を油通路４
２を介して汲み上げるポンプ機構（図示せず）が設けら
れるようになっている。

【００３２】上記のように構成したこの実施の形態によ
るスクロール型圧縮機１のモータ４４を作動させると、
回転軸４０が回転するとともに、回転軸４０の回転に追
従して旋回スクロール２１が固定スクロール８に対して
旋回運動を行い、吸込口６からハウジング２内に冷媒ガ
スが吸込まれ、この冷媒ガスは固定スクロール８と旋回
スクロール２１との間の圧縮室２９内に導かれ、圧縮室
２９内で圧縮されて中央部に移動し、高圧の冷媒ガスと
なって吐出ポート１７から吐出弁１９を介してハウジン
グ２内に吐出され、吐出口７からハウジング２外に吐出
される。

【００３３】また、高圧の冷媒ガスの一部は、旋回スク
ロール２１の導入孔（図示せず）を介して背圧空間３９
内に導かれ、背圧空間３９を介して旋回スクロール２１
の背面側に作用し、旋回スクロール２１を固定スクロー
ル８の方向に押し上げ、旋回スクロール２１と固定スク
ロール８との間がシールされる。

【００３４】さらに、背圧空間３９内に導かれた高圧の
冷媒ガスの一部は、旋回スクロール２１と支持部材３０
との間の隙間を介して旋回スクロール２１の外周側に導
かれ、旋回スクロール２１の摺動部等に作用し、冷媒ガ
ス中に含まれる油分によって旋回スクロール２１の摺動
部等が潤滑される。

【００３５】そして、旋回スクロール２１の摺動部等を
潤滑した油は、ハウジング２の内面を伝わってハウジン
グ２の底部に貯留され、ポンプ機構によって油通路４２
を介して汲み上げられ、再び背圧空間３９等に導かれ、
旋回スクロール２１の摺動部等に供給されることにな
る。

【００３６】上記のように構成したこの実施の形態によ
るスクロール型圧縮機１にあっては、旋回スクロール２
１の外周部に径方向外方に突出する掴持部２７を一体に
設けたことにより、機械加工により旋回側ラップ２４の
先端にチップシール用の溝２５を加工する場合に掴持部
２７をチャックにより掴持することができることにな
る。

【００３７】従って、旋回スクロール２１の外周面にチ
ャックで掴持するために全周に渡る溝を設ける必要がな
くなるので、溝の加工に要する手間を削減することがで
き、加工費を安くすることができ、製品単価を低減させ
ることができることになる。

【００３８】また、隣接する掴持部２７−２７間に位置
する旋回スクロール２１の基板２２の外周部を切欠する
ことができるので、その分だけ旋回スクロール２１の重
量を軽くすることができることになる。

【００３９】さらに、掴持部２７に対応する支持部材３
０の内周側に部分に掴持部２７を位置させる逃げ部３７
を設けたので、支持部材３０の外径を小さく、重量を軽
くすることができることになる。

【００４０】さらに、旋回スクロール２１の基板２２の
背面側の外周縁部に他の部分よりも薄肉の薄肉部２８を
設けたことにより、その薄肉部２８の分だけ旋回スクロ
ール２１の重量を軽くすることができることになる。

【００４１】従って、旋回スクロール２１、支持部材３
０、及びハウジング２を小型化、軽量化することができ
るので、圧縮機全体を小型化、軽量化することができる
ことになり、安価なものを提供することができることに
なる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
旋回スクロールの外周部の少なくとも２箇所に外方に突
出する掴持部を設け、この掴持部に対応する支持部材の
部分に旋回スクロールの旋回時に掴持部と支持部材との
干渉を避ける逃げ部を設けたことにより、機械加工によ
り旋回側ラップの先端にチップシール用の溝を加工する
場合に掴持部をチャックにより掴持することができるこ
とになる。従って、旋回スクロールの外周面にチャック
で掴持するために全周に渡る溝を設ける必要がなくなる
ので、溝の加工に要する手間を削減することができ、加
工費を安くすることができ、製品単価を低減させること
ができることになる。また、隣接する掴持部間に位置す
る旋回スクロールの外周部を切欠することができるの
で、その分だけ旋回スクロールの重量を軽くすることが
できることになる。さらに、掴持部に対応する支持部材
の内周側に部分に掴持部を位置させる逃げ部を設けたの
で、支持部材の外径を小さく、重量を軽くすることがで
きることになる。さらに、旋回スクロールの基板の背面
側の外周縁部に他の部分よりも薄肉の薄肉部を設けたこ
とにより、その薄肉部の分だけ旋回スクロールの重量を
軽くすることができることになる。従って、旋回スクロ
ール、支持部材、及びハウジングを小型化、軽量化する
ことができるので、圧縮機全体を小型化、軽量化するこ
とができることになり、安価なものを提供することがで
きることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるスクロール型圧縮機の一実施の
形態の全体を示した縦断面図である。

【図２】 図１に示すものの旋回スクロールと支持部材
との関係を示した概略横断面図である。

【図３】 本発明によるスクロール型圧縮機の旋回スク
ロールの平面図である。

【図４】 図３の正面図である。

【図５】 図３の下面図である。

【図６】 従来のスクロール型圧縮機の一例の全体を示
した縦断面図である。

【図７】 従来のスクロール型圧縮機の旋回スクロール
の平面図である。

【図８】 図８の正面図である。

【図９】 図８の下面図である。

【図１０】 従来のスクロール型圧縮機の他の例を示し
た概略横断面図である。

【符号の説明】

１ スクロール型圧縮機 ２ ハウジング ８ 固定スクロール １２ 固定側ラップ ２１ 旋回スクロール ２４ 旋回側ラップ ２７ 掴持部 ２８ 薄肉部 ３０ 支持部材 ３７ 逃げ部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に、固定側ラップを有する
   固定スクロールと旋回側ラップを有する旋回スクロール
   とを、両ラップを相互に噛合い係合させた状態で設け、
   前記固定スクロールをハウジング側に固定し、前記旋回
   スクロールをハウジング内に設けた支持部材により旋回
   自在に支持し、前記旋回スクロールの旋回時に、前記旋
   回スクロールをその背面側に付加される背圧により前記
   固定スクロールの方向に押圧し、前記旋回側ラップの先
   端及び前記固定側ラップの先端をそれぞれ相手方に摺動
   接触させて相手方との間をシールするスクロール型圧縮
   機において、前記旋回スクロールの外周部の少なくとも
   ２箇所に外方に突出する掴持部を設け、該掴持部に対応
   する前記支持部材の部分に、前記旋回スクロールの旋回
   時に前記掴持部と前記支持部材との干渉を避ける逃げ部
   を設けたことを特徴とするスクロール型圧縮機。
2. 【請求項２】 請求項１記載のスクロール型圧縮機であ
   って、 前記旋回スクロールの背面側の外周縁部の少なくとも１
   箇所に、他の部分よりも薄肉の薄肉部を設けたことを特
   徴とするスクロール型圧縮機。