JP2003529020A - スクロールコンプレッサの噛み合い部材 - Google Patents

スクロールコンプレッサの噛み合い部材

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JP2003529020A JP2001570990A JP2001570990A JP2003529020A JP 2003529020 A JP2003529020 A JP 2003529020A JP 2001570990 A JP2001570990 A JP 2001570990A JP 2001570990 A JP2001570990 A JP 2001570990A JP 2003529020 A JP2003529020 A JP 2003529020A
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ポール マーフィー、
ジョン アール． ウィリアムズ、
トレイシー ミリフ、
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Abstract

(57)【要約】 非旋回スクロールが、クランクケースタワー（３０，３２）と嵌合する構造を有する。クランクケースタワーは、ギャップ（３３）により周方向に間隔をあけて配置されており、非旋回スクロールは、これらのギャップ内に延在するタブ（２２）を有する。クランクケースタワーは、好ましくは、非旋回スクロール内の溝（２４）に嵌り込む。クランクケースタワーと非旋回スクロール上の溝とが、非旋回スクロールとクランクケースとを互いに対して適切に位置付ける。クランクケースタワー間のギャップ内に延在するタブが、コンプレッサハウジング内への溶接材料（４６）の侵入を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 発明の背景 本願発明は、クランクケースと非旋回スクロールが、組立の難しさを減じ、さ
らに溶接スパッタの可能性を減じる方法で相互連結されたスクロールコンプレッ
サに関する。
【０００２】 スクロールコンプレッサは、冷媒圧縮の用途においてますます普及してきてい
る。標準的なスクロールコンプレッサにおいて、第１のスクロール部材が、ベー
スと、ベースから延在する概して螺旋状のラップとを有して形成される。第２の
スクロール部材が、ベースと、第１スクロール部材のラップと嵌合する（組み合
わさる）概して螺旋状のラップを有する。第２スクロール部材が第１スクロール
部材に対して旋回されると、前記２つのスクロール部材の間に画成された圧縮チ
ャンバの容量が縮小されて、閉じ込められた冷媒を圧縮する。
【０００３】 クランクケースは第２スクロール部材を支持し、かつ、第２スクロール部材の
、第１スクロール部材と反対の側に位置する。幾つかの用途において、第１スク
ロール部材はクランクケースに対して固定されている。他のスクロールコンプレ
ッサにおいては、第１スクロール部材が軸方向には移動可能であるが、旋回また
は回転はできないようにされている。クランクケースは、一般に、第１スクロー
ル部材に対して、クランクケースと第１スクロール部材間に延在するダウエルピ
ン（位置合わせ用ピン）または他の構造物により位置決めされている。あるいは
、これら２つの部品を適切に配置するために自動組立および測定装置が用いられ
てきた。これらの方法は、幾分複雑で望ましくなかった。
【０００４】 標準的なクランクケースは、周方向に間隔をあけて配置された複数のクランク
ケースタワーを含む。これらのタワーは、第２スクロール部材を超えて軸方向に
延在する構造物であり、典型的に、第１スクロール部材に近接する関係にあるよ
うに延在する。
【０００５】 スクロールコンプレッサは、シールされたハウジングチャンバ内に受容されて
いる。ハウジングチャンバは、周溶接（胴回り溶接）によりエンドキャップに溶
接された中央の円筒状シェルから形成されている。クランクケース上の、周方向
に間隔をあけて配置されたタワーは、溶接スパッタとして知られている、溶接材
料がエンドキャップとセンタシェルの間を移動してハウジングチャンバ内に侵入
することを防止する。しかし、溶接材料の侵入はクランクケースタワー間の間隙
において発生する。
【０００６】 クランクケースタワーは、構造上および成形（注型）上の機能を有するため、
クランクケースタワーを単に排除することも、クランクケースの全周を取り囲む
クランクケースタワーを形成することも望ましくないであろう。
【０００７】 本願発明は、スクロールコンプレッサに関する上記の問題を解決することに向
けられている。
【０００８】 発明の概要 本願発明の開示された実施形態において、第１のスクロール部材上の、周方向
に間隔をあけた位置にタブが形成される。タブは、スクロールコンプレッサが組
み立てられるときにクランクケースタワー間の空間と位置合わせされ、前記空間
内に移動する。タブは、十分な距離にわたって下方に延在し、センタシェルとエ
ンドキャップの間の溶接材料がクランクケースタワー間の周方向位置において侵
入することを防止する。こうして、タブは溶接スパッタの問題を排除する。
【０００９】 本願発明の別の特徴において、第１スクロール上のタブは、溝により間隔をあ
けられている。溝はクランクケースタワーと位置合わせされる。溝の少なくとも
１つは、溝の端から端までの周方向距離が、非常に精密な許容差、または、対応
するクランクケースタワーの１つとの軽度の締り嵌めさえもたらすように形成さ
れる。こうして、溝とクランクケースタワーとの相互連結は、クランクケースと
非旋回スクロールとの回転位置決め許容差を厳密にする。
【００１０】 本願発明のさらなる特徴において、溝は、その内周が、クランクケースタワー
の内周に適合するための正確な半径でカットされている。こうして、クランクケ
ースタワーを、周方向に間隔をあけて配置された溝内に配置することが、非旋回
スクロールとクランクケースとを、旋回スクロールの運動軸に垂直な面において
所望の相対位置に配置することに役立つ。
【００１１】 このように、クランクケースタワーに対応する溝をクランクケースタワーと位
置合わせしてクランクケースタワー間に延在するタブの利用が有益な利点をもた
らす。本願発明のこれらおよび他の特徴は、以下の明細書および図面から最良に
理解されることができる。図面の簡単な説明は後に記す。
【００１２】 好ましい実施形態の詳細な説明 図１は、標準的なスクロールコンプレッサ１８を示す。知られているように、
非旋回スクロール２０がスクロールラップ２１を含む。スクロールラップ２１は
、旋回スクロール１７から出ているスクロールラップ１９と嵌合して（組み合わ
さって）いる。旋回スクロールは駆動シャフト１６により旋回される。スクロー
ルコンプレッサは、周溶接（胴回り溶接）４６でセンタシェル４４に固定された
エンドキャップ４２を含む。この構造の全ては既知のものである。本願発明は、
クランクケース２９と非旋回スクロール２０との相互関係および相互連結を改良
する。
【００１３】 図２Ａに見られるように、非旋回スクロール２０は、溝２４により周方向に間
隔をあけて配置されたタブ２２を有する。溝２４は、周方向に間隔をあけて配置
された端部２６を有する。溝の少なくとも１つは、端部２６間の周方向距離が厳
密に寸法を決められている。さらに、溝２４の内径２８は、厳密な許容差のため
に機械加工されている。
【００１４】 図２Ｂは、本願発明のクランクケース２９を示す。先に記載したように、複数
のクランクケースタワー３０および３２がクランクケース２９から延在している
。周方向に間隔をあけて配置されたギャップ３３が、クランクケースタワー３０
と３２とを分割している。クランクケースタワー３０は、周方向縁部（端部）３
６が、少なくとも１つの溝２４の縁部（端部）２６との密着嵌合または締り嵌め
さえもたらす寸法に形成されているという点でクランクケースタワー３２と区別
される。あるいは、このような密着嵌合をもたらすために、タブ２２の１つがギ
ャップ３３の１つの内部に締り嵌めされることもできる。タワー３０と溝２４、
または、ギャップとタブのいずれか１組のみが、密着締り嵌めまたは精密許容差
を有することが好ましい。他の溝とタワーは、より緩く嵌合する。しかし、タワ
ー３０が溝２４に受け入れられれば、非旋回スクロール２０とクランクケース２
９とは所望の相対回転位置に適切に受け入れられるであろう。さらに、タワー３
０の内周３４は、溝２４の外径２８に適合するように機械加工される。このよう
にして、タワー３０が溝２４内に嵌め込まれるとき、タワーと溝とは、また、ク
ランクケースと非旋回スクロールとを、シャフト１６の回転軸に対して垂直な面
における所望の相対位置に位置付ける。こうして、溝２４とタワー３０および３
２とは、互いに対する所望の位置に迅速かつ正確に配置されることができるクラ
ンクケースおよび非旋回スクロールをもたらす。
【００１５】 本願発明のさらなる利点を図３および４から理解することができる。図３にお
いて、タワー３０または３２の１つの断面図が示されている。理解されるように
、非旋回スクロール２０がタワー３２の頂部に位置する。タワー３２は、エンド
キャップ４２に向かって半径方向外側に延在するショルダ（肩）４８を有する。
このショルダ４８は、溶接材料がエンドキャップ４２の下端とセンタシェル４４
の間を軸方向に移動してポンプチャンバに入ることにより周溶接４６から侵入す
ることを防止する。
【００１６】 しかし、先に説明したように、先行技術において、クランクケースタワー間の
周方向位置は、溶接侵入または溶接スパッタを受けやすかった。図４から明確で
あるように、本願発明によれば、タブ２２が、タワー３０と３２の間のギャップ
３３内に延在する。したがって、図４から理解されるように、タワー３０と３２
の間の周方向位置にて、タブ２２は外側に、他の部分では耳状部４８が見られる
場所に移動する。こうして、溶接材料のハウジングチャンバへの侵入が防止され
る。
【００１７】 本願発明の好ましい実施形態を開示してきた。しかし、当業者は、本願発明の
範囲内で変更が行われることを理解するであろう。したがって、本願発明の真の
範囲および内容を決定するために特許請求の範囲が考察されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、標準的なスクロールコンプレッサの構造を示す。
【図２】 図２Ａは、本願発明の非旋回スクロールを示す。 図２Ｂは、本願発明のクランクケースを示す。
【図３】 図３は、組み立てられたスクロールコンプレッサの一部の断面図である。
【図４】 図４は、図３の部分から周方向に離間する部分の断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハーバート、 ジェイ アンドリュー アメリカ合衆国 アーカンソー州 71923 アルカデルフィア モッキンバード レ ーン 2704 (72)発明者 マーフィー、 ポール アメリカ合衆国 アーカンソー州 71923 アルカデルフィア トレイセルウッド ドライブ 31 (72)発明者 ウィリアムズ、 ジョン アール． アメリカ合衆国 ヴァージニア州 24201 ブリストル アーリントン アヴェニュ ー 729 (72)発明者 ミリフ、 トレイシー アメリカ合衆国 ヴァージニア州 24201 ブリストル メドークレスト ドライブ 257 Ｆターム(参考） 3H029 AA02 AA14 AB03 BB16 BB31 BB32 BB33 CC02 CC04 3H039 AA03 AA06 AA12 BB07 BB08 CC01 CC33

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スクロールコンプレッサであって、 ベース、および、前記ベースから延在する概して螺旋状のラップを有する非旋
    回スクロールと； ベース、および、前記ベースから延在する概して螺旋状のラップを有する旋回
    スクロールであって、前記非旋回スクロールのラップと前記旋回スクロールのラ
    ップとが嵌合して圧縮チャンバを画成し、シャフトが前記旋回スクロールを駆動
    して前記非旋回スクロールに対して旋回させる旋回スクロールと； 前記非旋回スクロールの外側に取り付けられたエンドキャップを含み、かつセ
    ンタシェルに沿って下方に延在するシールされたハウジングであって、前記セン
    タシェルと前記エンドキャップとが溶接結合により連結されているシールされた
    ハウジングと； 前記非旋回スクロールに連結されたクランクケースであって、周方向に離間す
    る位置に配置された半径方向外側のタワーを有し、前記タワーがギャップにより
    周方向に間隔をあけられ、前記タワーが前記センタシェルの最上端を越えるよう
    に上方に延在し、前記非旋回スクロールが前記タワー間の周方向の空間内に延在
    するタブを有するクランクケースと、を有するスクロールコンプレッサ。
  2. 【請求項２】 前記タブが、前記センタシェルの軸方向端部を軸方向にちょ
    うど超えた位置にて、前記エンドキャップの内周面に近接するように半径方向外
    側に延在する請求項１に記載のスクロールコンプレッサ。
  3. 【請求項３】 前記非旋回スクロール内に、前記タブ間の周方向位置に形成
    された溝が存在し、前記タワーが前記溝に嵌り込む請求項１に記載のコンプレッ
    サ。
  4. 【請求項４】 前記溝が、前記タワーの半径方向内側の面に適合するよう形
    成された半径方向内側の面を有し、それにより、前記溝と前記タワーが、前記ク
    ランクケースと前記非旋回スクロールとを所望の相対位置に配置させるように働
    く請求項３に記載のスクロールコンプレッサ。
  5. 【請求項５】 対向する端部間に周方向距離を有する前記溝および前記ギャ
    ップの少なくともいずれか１つにより構造物が設けられ、前記非旋回スクロール
    に対する前記クランクケースの所望の回転位置をもたらすために、前記構造物は
    、その周方向距離が、前記タワーおよび前記タブの少なくともいずれか１つの２
    つの端部間の周方向距離に非常に近い寸法にされている請求項３に記載のスクロ
    ールコンプレッサ。
  6. 【請求項６】 少なくとも１つのタワーが少なくとも１つの溝への締り嵌め
    をもたらす請求項５に記載のスクロールコンプレッサ。
  7. 【請求項７】 少なくとも１つのタブが少なくとも１つのギャップへの締り
    嵌めをもたらす請求項５に記載のスクロールコンプレッサ。
  8. 【請求項８】 前記溝が、前記タワーの半径方向内側の面に適合するよう形
    成された半径方向内側の面を有し、それにより、前記溝と前記タワーが、前記ク
    ランクケースと前記非旋回スクロールとを所望の相対位置に配置させるように働
    く請求項５に記載のスクロールコンプレッサ。
  9. 【請求項９】 スクロールコンプレッサであって、 ベース、および、前記ベースから延在する概して螺旋状のラップを有する非旋
    回スクロールと； ベース、および、前記ベースから延在する概して螺旋状のラップを有する旋回
    スクロールであって、前記非旋回スクロールのラップと前記旋回スクロールのラ
    ップとが嵌合して圧縮チャンバを画成し、シャフトが前記旋回スクロールを駆動
    して前記非旋回スクロールに対して旋回させる旋回スクロールと； 前記非旋回スクロールの外側に取り付けられたエンドキャップを含み、かつセ
    ンタシェルに沿って下方に延在するシールされたハウジングであって、前記セン
    タシェルと前記エンドキャップとが溶接結合により連結されているシールされた
    ハウジングと； 前記非旋回スクロールに連結されたクランクケースであって、周方向に間隔を
    あけた位置に配置された半径方向外側のタワーを有し、前記タワーがギャップに
    より周方向に間隔をあけて配置され、前記非旋回スクロールが前記クランクケー
    スタワー間の周方向の空間内に延在するタブを有するクランクケースと、を含む
    スクロールコンプレッサ。
  10. 【請求項１０】 前記非旋回スクロール内に、前記タブ間の周方向位置に形
    成された溝が存在し、前記タワーが前記溝に嵌り込む請求項９に記載のコンプレ
    ッサ。
  11. 【請求項１１】 前記溝が、前記タワーの半径方向内側の面に適合するよう
    形成された半径方向内側の面を有し、それにより、前記溝と前記タワーが、前記
    クランクケースと前記非旋回スクロールとを所望の相対位置に配置させるように
    働く請求項１０に記載のスクロールコンプレッサ。
  12. 【請求項１２】 対向する端部間に周方向距離を有する前記溝および前記ギ
    ャップの少なくともいずれか１つにより構造物が設けられ、前記非旋回スクロー
    ルに対する前記クランクケースの所望の回転位置をもたらすために、前記構造物
    は、その周方向距離が、前記タワーおよび前記タブの少なくともいずれか１つの
    ２つの端部間の周方向距離に非常に近い寸法にされている請求項１０に記載のス
    クロールコンプレッサ。
  13. 【請求項１３】 少なくとも１つのタワーが少なくとも１つの溝への締り嵌
    めをもたらす請求項１２に記載のスクロールコンプレッサ。
  14. 【請求項１４】 少なくとも１つのタブが少なくとも１つのギャップへの締
    り嵌めをもたらす請求項１２に記載のスクロールコンプレッサ。
  15. 【請求項１５】 前記溝が、前記タワーの半径方向内側の面に適合するよう
    形成された半径方向内側の面を有し、それにより、前記溝と前記タワーが、前記
    クランクケースと前記非旋回スクロールとを所望の相対位置に配置させるように
    働く請求項１２に記載のスクロールコンプレッサ。
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