JP2004308591A - スクロール圧縮機 - Google Patents
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Abstract
【課題】可動スクロールやオルダム継手の各運動における潤滑油に起因する撹拌抵抗等を低減させることによって、運転効率を向上させることである。
【解決手段】公転する可動スクロール（２２）の自転を阻止するオルダム継手（２６）を備えている。オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）は、内外周端部が半楕円状に形成されている。また、可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）は、テーパ状に形成されている。オルダム継手（２６）等の運動において、オルダム継手（２６）等の周囲に存在する潤滑油が半楕円状等に沿って円滑に流通されることによって、潤滑油に起因する撹拌抵抗等が低減され、運転効率が向上する。
【選択図】 図１
【解決手段】公転する可動スクロール（２２）の自転を阻止するオルダム継手（２６）を備えている。オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）は、内外周端部が半楕円状に形成されている。また、可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）は、テーパ状に形成されている。オルダム継手（２６）等の運動において、オルダム継手（２６）等の周囲に存在する潤滑油が半楕円状等に沿って円滑に流通されることによって、潤滑油に起因する撹拌抵抗等が低減され、運転効率が向上する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクロール圧縮機に関し、特に、運転効率の低下対策に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、冷凍装置等において冷媒を圧縮する圧縮機として、スクロール圧縮機が用いられている（例えば、特許文献１参照）。この種の圧縮機は、密閉型のケーシング内に、駆動機構と該駆動機構に駆動軸を介して連結されたスクロール式の圧縮機構とを備えている。
【０００３】
上記圧縮機構は、固定スクロールと、該固定スクロールに噛合する可動スクロールとを備えている。上記可動スクロールは、該可動スクロールの背面側に位置するフレームの上面に形成された凹部に配置されると共に、駆動軸の偏心部に連結されている。
【０００４】
上記可動スクロールとフレームとの間には、該可動スクロールの自転を阻止するオルダム継手が設けられている。該オルダム継手は、可動スクロールおよびフレームのそれぞれに嵌合している。
【０００５】
一方、上記駆動軸の内部には、給油孔が形成され、ケーシングの底部に貯留された潤滑油が給油孔を通って圧縮機構の各摺動部位（軸受部やフレーム内部）に供給されている。つまり、潤滑油が可動スクロールおよびオルダム継手とフレームとの間に供給されている。
【０００６】
【特許文献１】
特公平７−５６２７３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のスクロール圧縮機では、オルダム継手とフレームとの間における潤滑油の撹拌抵抗が大きく、損失が大きいという問題があった。
【０００８】
つまり、上記オルダム継手は、可動スクロールとフレームとの間に設けられ、該可動スクロールおよびフレームに対し往復直線運動を行う。この際、潤滑油の流体抵抗（撹拌抵抗）により、オルダム継手の円滑な運動が妨げられていた。したがって、この潤滑油に起因する撹拌抵抗の発生によって、圧縮機の運転効率が低下するという問題があった。
【０００９】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オルダム継手の運動における潤滑油に起因する撹拌抵抗を低減させることによって、運転効率を向上させることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
具体的に、請求項１に係る発明は、ケーシング（１０）内に固定スクロール（２１）と該固定スクロール（２１）に噛合する可動スクロール（２２）とが収納される一方、可動スクロール（２２）と該可動スクロール（２２）の背面側に設けられたフレーム（２３）との間には、リング（２６ａ）およびキー（２６ｂ，２６ｃ）を備えて可動スクロール（２２）の自転を阻止するオルダム継手（２６）が設けられたスクロール圧縮機を前提としている。そして、上記オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）における外周端部は、外側に向かって先細となる先細形状に形成されている。
【００１１】
上記の発明では、オルダム継手（２６）は、可動スクロール（２２）の公転運動に伴って往復直線運動を行う。そして、該オルダム継手（２６）の運動により、オルダム継手（２６）の周囲に存在する潤滑油が撹拌される。すなわち、オルダム継手（２６）は、該オルダム継手（２６）の進行方向に対して逆方向に潤滑油の流体抵抗を受ける。
【００１２】
ところが、上記オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）における外周端部は、外側に向かって先細となる先細形状に形成されている。したがって、リング（２６ａ）の外側に存在する潤滑油は、外周端部の先細形状に沿ってオルダム継手（２６）の進行方向に対して逆方向に円滑に流通される。すなわち、リング（２６ａ）の外周端部における潤滑油の流体抵抗が低減される。この結果、上記オルダム継手（２６）の運動における潤滑油に起因する撹拌抵抗が低減され、運転効率が向上する。
【００１３】
また、請求項２に係る発明は、請求項１において、上記オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）における内周端部は、内側に向かって先細となる先細形状に形成されている。
【００１４】
上記の発明では、リング（２６ａ）の内側に存在する潤滑油は、内周端部の先細形状に沿ってオルダム継手（２６）の進行方向に対して逆方向に円滑に流通されるので、リング（２６ａ）の内周端部においても潤滑油の流体抵抗が低減される。したがって、上記オルダム継手（２６）の運動における潤滑油に起因する撹拌抵抗がより低減される。
【００１５】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または２において、上記先細形状は、半楕円状、くさび状およびテーパ状の何れかである。
【００１６】
上記の発明では、リング（２６ａ）の周囲に存在する潤滑油は、半楕円状の場合は、その略流線形に沿って、くさび状およびテーパ状の場合は、その傾斜面に沿ってオルダム継手（２６）の進行方向に対して逆方向に円滑に流通される。
【００１７】
また、請求項４に係る発明は、請求項２において、上記先細形状は、半楕円状であり、リング（２６ａ）における可動スクロール（２２）側の片面には、該可動スクロール（２２）を支持するための平面座（２６ｄ）が形成されている。
【００１８】
上記の発明では、リング（２６ａ）の外周端部および内周端部は、半楕円状に形成されている。すなわち、上記リング（２６ａ）の両面は、全体または大部分が曲面で形成されている。
【００１９】
ここで、上記可動スクロール（２２）は、リング（２６ａ）の曲面にではなく平面座（２６ｄ）に載置されて支持される。したがって、上記可動スクロール（２２）は、安定に配置され、確実に固定スクロール（２１）に噛合される。
【００２０】
また、請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか１項において、上記オルダム継手（２６）のキー（２６ｂ，２６ｃ）は、可動スクロール（２２）に嵌合するスクロールキー（２６ｂ）と、フレーム（２３）に嵌合するフレームキー（２６ｃ）とにより構成されている。そして、上記スクロールキー（２６ｂ）およびフレームキー（２６ｃ）のうち少なくとも一方は、リング（２６ａ）の径方向の両端部が先端に向かって先細となる流線形状またはテーパ状に形成されている。
【００２１】
上記の発明では、スクロールキー（２６ｂ）およびフレームキー（２６ｃ）は、それぞれ可動スクロール（２２）の公転運動およびオルダム継手（２６）の往復直線運動によって、リング（２６ａ）の径方向に潤滑油の流体抵抗を受ける。ところが、スクロールキー（２６ｂ）およびフレームキー（２６ｃ）のうち少なくとも一方の周囲に存在する潤滑油は、先細となる流線形に沿って、または先細となるテーパ状の傾斜面に沿って円滑に流通されるので、両キー（２６ｂ，２６ｃ）のうち少なくとも一方における潤滑油の流体抵抗が低減される。したがって、オルダム継手（２６）における潤滑油に起因する撹拌抵抗が確実に低減される。
【００２２】
また、請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れか１項において、上記可動スクロール（２２）は、鏡板（２２ａ）と該鏡板（２２ａ）の上面に立設される渦巻き状のラップ（２２ｂ）とを備えている。そして、上記鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）は、外側に向かって先細となる先細形状に形成されている。
【００２３】
上記の発明では、可動スクロール（２２）が公転運動を行っている間は、該可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）とフレーム（２３）の内周壁面とが接近と離隔を繰り返す。これにより、上記鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）とフレーム（２３）の内周壁面との間に存在する潤滑油による撹拌抵抗が発生する。いわゆる潤滑油に起因するポンピングロスが発生する。
【００２４】
ところが、上記鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）は、外側に向かって先細となる先細形状に形成されている。したがって、鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）とフレーム（２３）の内周壁面とが接近すると、その両者の間に存在する潤滑油が外周部（２２ｅ）の先細形状に沿って円滑に流出される。逆に、鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）とフレーム（２３）の内周壁面とが離隔すると、その両者の間に潤滑油が外周部（２２ｅ）の先細形状に沿って円滑に流入される。この結果、上記可動スクロール（２２）の公転運動における潤滑油に起因するポンピングロスが低減され、運転効率がより向上する。
【００２５】
また、請求項７に係る発明は、請求項６において、上記可動スクロール（２２）の先細形状は、テーパ面である。
【００２６】
上記の発明では、鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）とフレーム（２３）の内周壁面との間に存在する潤滑油は、テーパ面に沿って円滑且つ確実に流入出される。
【００２７】
また、請求項８に係る発明は、請求項７において、上記テーパ面は、フレーム（２３）側の片面から他の片面に向かって外側に傾斜している。
【００２８】
上記の発明では、可動スクロール（２２）における固定スクロール（２１）側の片面にスラスト荷重による面圧が作用する。ところが、上記可動スクロール（２２）のテーパ面は、可動スクロール（２２）におけるフレーム（２３）側の片面、つまり面圧が作用しない片面の面積が減少するように形成されている。したがって、上記可動スクロール（２２）における固定スクロール（２１）側の片面の耐圧性を低下させることなく、安全なスクロール圧縮機が提供される。
【００２９】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の実施形態１を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
本実施形態１のスクロール圧縮機（１）は、例えば、空気調和装置の蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路に設けられ、冷媒を圧縮するものである。
【００３１】
図１に示すように、上記スクロール圧縮機（１）は、ケーシング（１０）を備えている。該ケーシング（１０）内には、冷媒を圧縮する圧縮機構（２０）と、該圧縮機構（２０）を駆動する駆動機構（３０）とが収納されている。該駆動機構（３０）は、圧縮機構（２０）の下方に配置され、軸である駆動軸（３２）を介して圧縮機構（２０）に連結されている。
【００３２】
上記ケーシング（１０）は、上下方向に延びる円筒状に形成され、該ケーシング（１０）が密閉ドーム型の圧力容器に構成している。
【００３３】
上記圧縮機構（２０）は、固定スクロール（２１）と、該固定スクロール（２１）に噛合する可動スクロール（２２）とを備えると共に、固定スクロール（２１）を固定支持するフレーム（２３）を備えている。
【００３４】
上記フレーム（２３）は、その全周に亘ってケーシング（１０）の上部内面に気密状に接合されている。そして、上記ケーシング（１０）内は、フレーム（２３）の上方の低圧空間（Ｓ１）とフレーム（２３）の下方の高圧空間（Ｓ２）とに区画されている。
【００３５】
上記フレーム（２３）は、フレーム凹部（２４）と軸受部（２５）とを備えている。上記フレーム凹部（２４）は、フレーム（２３）の上面に凹設された第１凹陥部（２４ａ）と、該第１凹陥部（２４ａ）の底面に凹設された第２凹陥部（２４ｂ）とにより構成されている。一方、上記軸受部（２５）は、フレーム（２３）の下面中央に延設されて形成されている。上記軸受部（２５）には、駆動軸（３２）が挿入され滑り軸受（２５ａ）を介して回転自在に支持されている。
【００３６】
上記固定スクロール（２１）は、略円板状の鏡板（２１ａ）と、該鏡板（２１ａ）の下面に立設された渦巻き状のラップ（２１ｂ）とを備えている。
【００３７】
図２に示すように、上記固定スクロール（２１）の鏡板（２１ａ）には、該鏡板（２１ａ）の外周縁部が下方へ延設され、その下端が径方向外方へ張り出されたフランジ（２１ｃ）が形成されている。該フランジ（２１ｃ）がフレーム（２３）の上面に固定されている。
【００３８】
一方、上記可動スクロール（２２）は、略円板状の鏡板（２２ａ）と、該鏡板（２２ａ）の上面に立設された渦巻き状のラップ（２２ｂ）とを備えている。上記鏡板（２２ａ）の下面には、下方に延設されたボス（２２ｄ）が形成されている。上記ラップ（２２ｂ）は、固定スクロール（２１）のラップ（２１ｂ）に噛合するように構成されている。上記ボス（２２ｄ）には、駆動軸（３２）の上端に一体に形成された偏心部（３２ａ）が滑り軸受（２２ｃ）を介して挿入連結されている。
【００３９】
上記可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）は、フレーム（２３）の第１凹陥部（２４ａ）内に位置する一方、上記ボス（２２ｄ）は、フレーム（２３）の第２凹陥部（２４ｂ）内に位置している。
【００４０】
上記可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）と第１凹陥部（２４ａ）の底面との間には、可動スクロール（２２）の自転を阻止するオルダム継手（２６）が配設されている。
【００４１】
図３および図４に示すように、上記オルダム継手（２６）は、環状のリング（２６ａ）を備えている。該リング（２６ａ）の上面には、突設された一対のスクロールキー（２６ｂ）が形成される一方、下面には、突設された一対のフレームキー（２６ｃ）が形成されている。上記スクロールキー（２６ｂ）およびフレームキー（２６ｃ）は、それぞれの径方向における中心線が互いに直交するように構成されている。
【００４２】
上記可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）の下面には、直径方向に延びる一対の第１ガイド溝（図示しない）が形成されている。一方、上記フレーム（２３）の第１凹陥部（２４ａ）の底面には、直径方向に延びる一対の第２ガイド溝（図示しない）が形成されている。そして、上記第１ガイド溝および第２ガイド溝は、それぞれにスクロールキー（２６ｂ）およびフレームキー（２６ｃ）が嵌合して摺動するように構成されている。すなわち、上記両キー（２６ｂ，２６ｃ）および両ガイド溝は、可動スクロール（２２）がフレーム（２３）に対して自転運動を行わずに公転運動を行うように構成されている。
【００４３】
上記ケーシング（１０）は、冷媒回路の冷媒を圧縮機構（２０）に導く吸入管（１４）と、ケーシング（１０）内の冷媒をケーシング（２）外に吐出するための吐出管（１５）とを備えている。上記吸入管（１４）は、低圧空間（Ｓ１）に連通されている。一方、上記吐出管（１５）は、高圧空間（Ｓ２）に連通されている。
【００４４】
上記圧縮機構（２０）は、固定スクロール（２１）に形成された吸入口（Ｐｉ）および吐出口（Ｐｏ）を備える一方、両ラップ（２１ｂ，２２ｂ）の接触部同士の間隙で区画形成された圧縮室（Ｃ）を備えている。上記吸入口（Ｐｉ）は、圧縮室（Ｃ）の外周端から低圧空間（Ｓ１）に連通されている（図２参照）。一方、上記吐出口（Ｐｏ）は、圧縮室（Ｃ）の内周端から吐出凹部（２８ａ）および連通路（２８ｂ）を介して高圧空間（Ｓ２）に連通されている。
【００４５】
すなわち、上記圧縮機構（２０）は、可動スクロール（２２）の公転運動により、低圧空間（Ｓ１）の冷媒が吸入口（Ｐｉ）を通じて圧縮室（Ｃ）に吸入され、圧縮された後、吐出口（Ｐｏ）から吐出され、冷媒通路を通じて高圧空間（Ｓ２）に流入されるように構成されている。
【００４６】
上記駆動機構（３０）は、高圧空間（Ｓ２）に設けられ、モータ（３１）により構成されている。該モータ（３１）は、ステータ（３３）とロータ（３４）とを備え、該ロータ（３４）には駆動軸（３２）が挿入されて固定されている。
【００４７】
上記ケーシング（１０）内の底部には、潤滑油が貯留される油溜り（５９）が形成されている。上記駆動軸（３２）の下端部には、油溜り（５９）に浸漬された給油ポンプ（３６）が設けられている。該給油ポンプ（３６）は、駆動軸（３２）の回転により油溜り（５９）の潤滑油を汲み上げるように構成されている。
【００４８】
そして、上記駆動軸（３２）の内部には、該駆動軸（３２）の下端から上端に亘って給油通路（７１）が形成されている。該給油通路（７１）の下端は、給油ポンプ（３６）に連通されている。すなわち、上記給油通路（７１）は、給油ポンプ（３６）により汲み上げられた潤滑油が各滑り軸受（２２ｃ，２５ａ）や両スクロール（２１，２２）の摺動面などに供給されるように形成されている。
【００４９】
ところで、上記可動スクロール（２２）は、該可動スクロール（２２）が公転運動を行っている間、鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）と第１凹陥部（２４ａ）の内周壁面とが接近と離隔を繰り返す構成となっている。また、上記接近と離隔を繰り返す間、可動スクロール（２２）は、鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）と第１凹陥部（２４ａ）の内周壁面との間に存在する潤滑油が可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）によって撹拌される。
【００５０】
一方、上記オルダム継手（２６）は、可動スクロール（２２）が公転運動を行っている間、つまり、オルダム継手（２６）がフレーム（２３）および可動スクロール（２２）に対して往復直線運動を行っている間、オルダム継手（２６）の周囲に存在する潤滑油が該オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）および両キー（２６ｂ，２６ｃ）によって撹拌される。
【００５１】
そこで、本発明の特徴として、上記可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）は、外側に向かって先細となるテーパ状に形成されている。本実施形態１では、上記テーパ状は、図１に示すように、鏡板（２２ａ）の下面から上面に向かって、すなわち、フレーム（２３）側の片面から他の片面に向かって外側に傾斜するテーパ面により形成されている。
【００５２】
さらに詳述すると、上記鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）は、該外周部（２２ｅ）と第１凹陥部（２４ａ）の内周壁面とが接近すると、両者の間に存在する潤滑油が鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）のテーパ面に沿って円滑に逃げるように構成されている。一方、上記鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）は、該外周部（２２ｅ）と第１凹陥部（２４ａ）の内周壁面とが離隔すると、両者の間に潤滑油が鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）のテーパ面に沿って円滑に流れ込むように構成されている。
【００５３】
また、図５に示すように、上記オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）は、その断面が楕円状に形成されている。すなわち、上記リング（２６ａ）における外周端部および内周端部は、それぞれ外側および内側に向かって先細となる半楕円状に形成されている。該楕円は、その長軸が第１凹陥部（２４ａ）の底面と平行を成すように形成されている。
【００５４】
一方、図３および図８に示すように、オルダム継手（２６）のスクロールキー（２６ｂ）およびフレームキー（２６ｃ）は、断面が流線形に形成されている。すなわち、上記両キー（２６ｂ，２６ｃ）は、リング（２６ａ）の径方向の両端部が先端に向かって先細となる流線形状に形成されている。さらに詳述すると、リング（２６ａ）の径方向、つまり、オルダム継手（２６）の運動方向に流線形を成すように構成されている。
【００５５】
上記可動スクロール（２２）やオルダム継手（２６）の運動において、リング（２６ａ）は、該リング（２６ａ）の周囲に存在する潤滑油が外周端部や内周端部の半楕円状に沿って円滑に流通されるように構成され、両キー（２６ｂ，２６ｃ）は、該両キー（２６ｂ，２６ｃ）の周囲に存在する潤滑油が端部の流線形状に沿って円滑に流通されるように構成されている。
【００５６】
また、上記リング（２６ａ）の上面には、突設された平面座（２６ｄ）が複数個（本実施形態１では、４個）形成されている。該平面座（２６ｄ）は、上面が平滑な面で形成され、可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）が平面座（２６ｄ）の上面に水平に載置されるように構成されている。
【００５７】
−運転動作−
次に、上述したスクロール圧縮機（１）の運転動作について説明する。
【００５８】
まず、電動機（７）を駆動すると、駆動軸（３２）が回転し、可動スクロール（２２）が固定スクロール（２１）に対して公転運動を行う。その際、オルダム継手（２６）のスクロールキー（２６ｂ）が可動スクロール（２２）の第１ガイド溝に案内されると共に、オルダム継手（２６）のフレームキー（２６ｃ）がフレーム（２３）の第２ガイド溝に案内されるので、可動スクロール（２２）の自転が阻止される。なお、可動スクロール（２２）は、駆動軸（３２）の偏心部（３２ａ）の所定偏心量を公転半径とする公転運動を行う。
【００５９】
上記可動スクロール（２２）の公転運動に伴って、圧縮室（Ｃ）の容積が周期的に増減を繰り返す。上記圧縮室（Ｃ）の容積が増大すると、冷媒回路の冷媒が吸入管（１４）から低圧空間（Ｓ１）に吸入される。この吸入された冷媒は、吸入口（Ｐｉ）から圧縮室（Ｃ）に吸い込まれる。次に、圧縮室（Ｃ）に吸い込まれた冷媒は、圧縮室（Ｃ）の容積が減少することにより、圧縮され、吐出口（Ｐｏ）から吐出される。その後、圧縮された冷媒は、冷媒通路を通じて高圧空間（Ｓ２）に流入され、吐出管（１５）から冷媒回路に戻る。
【００６０】
一方、上記給油ポンプ（３６）により油溜り（５９）の潤滑油が各滑り軸受（２２ｃ，２５ａ）や両スクロール（２１，２２）の摺動面などに供給される。そして、第１凹陥部（２４ａ）内や第２凹陥部（２４ｂ）内に潤滑油が溜まる。
【００６１】
ところで、上記可動スクロール（２２）の公転運動によって、該可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）とフレーム（２３）の第１凹陥部（２４ａ）の内周壁面とは、接近と離隔とを繰り返す。この接近と離隔とが繰り返されることによって、上記鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）と第１凹陥部（２４ａ）の内周壁面との間に存在する潤滑油は撹拌される。いわゆる、潤滑油に起因するポンピング現象が発生する。
【００６２】
ここで、上記鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）と第１凹陥部（２４ａ）の内周壁面とが接近すると、両者の間に存在する潤滑油が外周部（２２ｅ）のテーパ面に沿って円滑に逃げる。逆に、上記鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）と第１凹陥部（２４ａ）の内周壁面とが離隔すると、両者の間に潤滑油が外周部（２２ｅ）のテーパ面に沿って円滑に流れ込む。したがって、上記可動スクロール（２２）の公転運動における潤滑油による撹拌抵抗が低減される。
【００６３】
一方、上記可動スクロール（２２）の公転運動に伴って、オルダム継手（２６）は往復直線運動を行う。上記可動スクロール（２２）やオルダム継手（２６）の運動によって、該オルダム継手（２６）の周囲に存在する潤滑油は撹拌される。
【００６４】
ここで、上記オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）の周囲に存在する潤滑油は、リング（２６ａ）の外周端部および内周端部の半楕円状に沿って円滑に流通される。一方、オルダム継手（２６）の両キー（２６ｂ，２６ｃ）の周囲に存在する潤滑油は、両キー（２６ｂ，２６ｃ）における端部の流線形状に沿って円滑に流通される。したがって、オルダム継手（２６）における潤滑油による撹拌抵抗が低減される。
【００６５】
−実施形態の効果−
以上説明したように、本実施形態１によれば、上記オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）における外周端部および内周端部をそれぞれ外側および内側に向かって先細となる半楕円状に形成するようにしたために、オルダム継手（２６）の往復直線運動において、リング（２６ａ）の周囲に存在する潤滑油を外周端部等の半楕円状に沿って円滑に流通させることができる。したがって、上記リング（２６ａ）における潤滑油の流体抵抗を低減することができる。この結果、上記オルダム継手（２６）における潤滑油による撹拌抵抗を低減することができ、運転効率を向上させることができる。
【００６６】
また、上記オルダム継手（２６）の両キー（２６ｂ，２６ｃ）は、リング（２６ａ）の径方向の両端部を先端に向かって先細となる流線形状に形成するようにしたために、可動スクロール（２２）やオルダム継手（２６）の運動において、両キー（２６ｂ，２６ｃ）の周囲に存在する潤滑油を両端部の流線形状に沿って円滑に流通させることができる。したがって、上記両キー（２６ｂ，２６ｃ）における潤滑油の流体抵抗を低減することができる。
【００６７】
また、上記可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）を外側に向かって先細となるテーパ状に形成するようにしたために、可動スクロール（２２）の公転運動において、外周部（２２ｅ）と第１凹陥部（２４ａ）の内周壁面との間に存在する潤滑油を外周部（２２ｅ）のテーパ面に沿って円滑に流入出させることができる。したがって、潤滑油に起因するポンピングロスを低減することができる。
【００６８】
また、上記リング（２６ａ）の上面には、可動スクロール（２２）を支持するための平面座（２６ｄ）を複数個形成するようにしたために、可動スクロール（２２）を安定に配置することができる。したがって、可動スクロール（２２）を固定スクロール（２１）に確実に噛合させることができる。
【００６９】
また、上記スクロール圧縮機（１）における特に高速回転領域では、可動スクロール（２２）の潤滑油によるポンピングロスや撹拌抵抗が増大するため、上述の効果をより一層得ることができる。
【００７０】
【発明の実施の形態２】
次に、本発明の実施形態２を図面に基づいて詳細に説明する。
【００７１】
本実施形態２は、図６に示すように、上記実施形態１がオルダム継手（２６）のリング（２６ａ）における外周端部および内周端部を半楕円状に形成したのに代えて、くさび状に形成したものである。
【００７２】
すなわち、上記外周端部および内周端部は、傾斜角の等しい２つの傾斜面により形成されている。
【００７３】
したがって、上記オルダム継手（２６）の運動において、リング（２６ａ）の周囲に存在する潤滑油を外周端部等の傾斜面に沿って円滑に流通させることができる。その他の構造、作用および効果は、実施形態１と同様である。
【００７４】
【発明の実施の形態３】
次に、本発明の実施形態３を図面に基づいて詳細に説明する。
【００７５】
本実施形態３は、図７に示すように、上記実施形態１がオルダム継手（２６）のリング（２６ａ）における外周端部および内周端部を半楕円状に形成したのに代えて、テーパ状に形成したものである。
【００７６】
すなわち、上記外周端部および内周端部は、リング（２６ａ）の上面から下面に向かってそれぞれ外側および内側に傾斜するテーパ面により形成されている。
【００７７】
したがって、上記オルダム継手（２６）の運動において、リング（２６ａ）の周囲に存在する潤滑油を外周端部等のテーパ面に沿って円滑に流通させることができる。その他の構造、作用および効果は、実施形態１と同様である。
【００７８】
【発明の実施の形態４】
次に、本発明の実施形態４を図面に基づいて詳細に説明する。
【００７９】
本実施形態４は、図９に示すように、上記実施形態１がオルダム継手（２６）のスクロールキー（２６ｂ）においてリング（２６ａ）の径方向の両端部を流線形状に形成したのに代えて、テーパ状に形成したものである。
【００８０】
すなわち、上記両端部は、上面から下面に向かってそれぞれリング（２６ａ）における径方向外方および内方に傾斜するテーパ面により形成されている。
【００８１】
したがって、上記可動スクロール（２２）やオルダム継手（２６）の運動において、スクロールキー（２６ｂ）の周囲に存在する潤滑油を両端部のテーパ面に沿って円滑に流通させることができる。その他の構造、作用および効果は、実施形態１と同様である。
【００８２】
【発明のその他の実施の形態】
本発明は、上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００８３】
例えば、上記オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）における外周端部のみを外側に向かって先細となる半楕円状、くさび状またはテーパ状に形成するようにしてもよい。
【００８４】
また、上記オルダム継手（２６）の両キー部（２６ｂ，２６ｃ）のうち何れか一方においてのみ、リング（２６ａ）の径方向の両端部を先端に向かって先細となる流線形状またはくさび状に形成するようにしてもよい。
【００８５】
また、上記実施形態４では、オルダム継手（２６）のスクロールキー（２６ｂ）においてリング（２６ａ）の径方向の両端部を先端に向かって先細となるテーパ状に形成するようにしたが、フレームキー（２６ｃ）において同様にしてもよい。
【００８６】
また、上記可動スクロール（２２）の外周部（２２ｅ）のテーパ面は、鏡板（２２ａ）の上面から下面に向かって外側に傾斜していてもよい。
【００８７】
また、本発明は、空気調和装置の他、各種の冷凍装置に適用してもよいことは勿論である。
【００８８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る発明によれば、オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）における外周端部を外側に向かって先細となる先細形状に形成し、オルダム継手（２６）の往復直線運動に伴って、リング（２６ａ）の外側に存在する潤滑油を上記先細形状に沿って円滑に流通させるようにしたために、リング（２６ａ）の外周端部における潤滑油の流体抵抗を低減することができる。したがって、オルダム継手（２６）の運動における潤滑油に起因する撹拌抵抗を低減することができる。この結果、スクロール圧縮機（１）の運転効率を向上させることができる。
【００８９】
また、請求項２に係る発明によれば、上記リング（２６ａ）における内周端部を内側に向かって先細となる先細形状に形成するようにしたために、リング（２６ａ）における外周端部および内周端部の両方における潤滑油の流体抵抗を低減することができる。したがって、オルダム継手（２６）の運動における潤滑油に起因する撹拌抵抗をより低減することができる。
【００９０】
また、請求項３に係る発明によれば、上記先細形状を半楕円状、くさび状またはテーパ状に形成するようにしたために、潤滑油を略流線形または傾斜面に沿って円滑に且つ確実に流通させることができる。したがって、オルダム継手（２６）の運動における潤滑油に起因する撹拌抵抗を確実に低減することができる。
【００９１】
また、請求項４に係る発明によれば、リング（２６ａ）における内外周端部を内外側に向かって先細となる半楕円状に形成した場合、すなわち、リング（２６ａ）における可動スクロール（２２）側の片面の全部または大部分が曲面から成っている場合に、リング（２６ａ）における可動スクロール（２２）側の片面に可動スクロール（２２）を支持するための平面座（２６ｄ）を設けるようにしたために、可動スクロール（２２）を安定に配置することができる。したがって、可動スクロール（２２）を固定スクロール（２１）に確実に噛合させることができる。
【００９２】
また、請求項５に係る発明によれば、可動スクロール（２２）およびオルダム継手（２６）の運動に伴って、スクロールキー（２６ｂ）およびフレームキー（２６ｃ）のうち少なくとも一方の周囲に存在する潤滑油を先細となる流線形に沿って、または先細となるテーパ状の傾斜面に沿って円滑に流通させるようにしたために、両キー（２６ｂ，２６ｃ）のうち少なくとも一方における潤滑油の流体抵抗を低減することができる。したがって、オルダム継手（２６）における潤滑油に起因する撹拌抵抗を確実に低減することができる。
【００９３】
また、請求項６に係る発明によれば、可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）を外側に向かって先細となる先細形状に形成するようにしたために、可動スクロール（２２）の公転運動に伴って外周部（２２ｅ）とフレーム（２３）とが接近と離隔を繰り返す際に、外周部（２２ｅ）とフレーム（２３）との間に潤滑油を上記先細形状に沿って円滑に流入出させることができる。したがって、可動スクロール（２２）の公転運動に伴う潤滑油に起因するポンピングロスを低減することができる。この結果、スクロール圧縮機（１）の運転効率を確実に向上させることができる。
【００９４】
また、請求項７に係る発明によれば、上記外周部（２２ｅ）の先細形状をテーパ面で形成するようにしたために、外周部（２２ｅ）とフレーム（２３）との間に潤滑油を円滑に且つ確実に流入出させることができる。
【００９５】
また、請求項８に係る発明によれば、上記テーパ面をフレーム（２３）側の片面から他の片面に向かって外側に傾斜するように形成して、可動スクロール（２２）におけるフレーム（２３）側の片面の面積を減少させるようにしたので、固定スクロール（２１）側の片面、つまりスラスト荷重による面圧が作用する面における耐圧性の低下を防止することできる。したがって、安全なスクロール圧縮機（１）を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係るスクロール圧縮機の構造を示す断面図である。
【図２】実施形態１に係る固定スクロールの平面図である。
【図３】実施形態１に係るオルダム継手の斜視図である。
【図４】実施形態１に係るオルダム継手の断面図である。
【図５】実施形態１に係るオルダム継手のリングの径方向における断面形状を示す図である。
【図６】実施形態２に係るオルダム継手のリングの径方向における断面形状を示す図である。
【図７】実施形態３に係るオルダム継手のリングの径方向における断面形状を示す図である。
【図８】実施形態１に係るオルダム継手のスクロールキーにおいて、リングの径方向の断面形状を示す図である。
【図９】実施形態４に係るオルダム継手のスクロールキーにおいて、リングの径方向の断面形状を示す図である。
【符号の説明】
（１）スクロール圧縮機
（１０）ケーシング
（２１）固定スクロール
（２２）可動スクロール
（２２ａ）鏡板
（２２ｂ）ラップ
（２２ｅ）外周部
（２３）フレーム
（２６）オルダム継手
（２６ａ）リング
（２６ｂ）スクロールキー
（２６ｃ）フレームキー
（２６ｄ）平面座
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクロール圧縮機に関し、特に、運転効率の低下対策に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、冷凍装置等において冷媒を圧縮する圧縮機として、スクロール圧縮機が用いられている（例えば、特許文献１参照）。この種の圧縮機は、密閉型のケーシング内に、駆動機構と該駆動機構に駆動軸を介して連結されたスクロール式の圧縮機構とを備えている。
【０００３】
上記圧縮機構は、固定スクロールと、該固定スクロールに噛合する可動スクロールとを備えている。上記可動スクロールは、該可動スクロールの背面側に位置するフレームの上面に形成された凹部に配置されると共に、駆動軸の偏心部に連結されている。
【０００４】
上記可動スクロールとフレームとの間には、該可動スクロールの自転を阻止するオルダム継手が設けられている。該オルダム継手は、可動スクロールおよびフレームのそれぞれに嵌合している。
【０００５】
一方、上記駆動軸の内部には、給油孔が形成され、ケーシングの底部に貯留された潤滑油が給油孔を通って圧縮機構の各摺動部位（軸受部やフレーム内部）に供給されている。つまり、潤滑油が可動スクロールおよびオルダム継手とフレームとの間に供給されている。
【０００６】
【特許文献１】
特公平７−５６２７３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のスクロール圧縮機では、オルダム継手とフレームとの間における潤滑油の撹拌抵抗が大きく、損失が大きいという問題があった。
【０００８】
つまり、上記オルダム継手は、可動スクロールとフレームとの間に設けられ、該可動スクロールおよびフレームに対し往復直線運動を行う。この際、潤滑油の流体抵抗（撹拌抵抗）により、オルダム継手の円滑な運動が妨げられていた。したがって、この潤滑油に起因する撹拌抵抗の発生によって、圧縮機の運転効率が低下するという問題があった。
【０００９】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オルダム継手の運動における潤滑油に起因する撹拌抵抗を低減させることによって、運転効率を向上させることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
具体的に、請求項１に係る発明は、ケーシング（１０）内に固定スクロール（２１）と該固定スクロール（２１）に噛合する可動スクロール（２２）とが収納される一方、可動スクロール（２２）と該可動スクロール（２２）の背面側に設けられたフレーム（２３）との間には、リング（２６ａ）およびキー（２６ｂ，２６ｃ）を備えて可動スクロール（２２）の自転を阻止するオルダム継手（２６）が設けられたスクロール圧縮機を前提としている。そして、上記オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）における外周端部は、外側に向かって先細となる先細形状に形成されている。
【００１１】
上記の発明では、オルダム継手（２６）は、可動スクロール（２２）の公転運動に伴って往復直線運動を行う。そして、該オルダム継手（２６）の運動により、オルダム継手（２６）の周囲に存在する潤滑油が撹拌される。すなわち、オルダム継手（２６）は、該オルダム継手（２６）の進行方向に対して逆方向に潤滑油の流体抵抗を受ける。
【００１２】
ところが、上記オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）における外周端部は、外側に向かって先細となる先細形状に形成されている。したがって、リング（２６ａ）の外側に存在する潤滑油は、外周端部の先細形状に沿ってオルダム継手（２６）の進行方向に対して逆方向に円滑に流通される。すなわち、リング（２６ａ）の外周端部における潤滑油の流体抵抗が低減される。この結果、上記オルダム継手（２６）の運動における潤滑油に起因する撹拌抵抗が低減され、運転効率が向上する。
【００１３】
また、請求項２に係る発明は、請求項１において、上記オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）における内周端部は、内側に向かって先細となる先細形状に形成されている。
【００１４】
上記の発明では、リング（２６ａ）の内側に存在する潤滑油は、内周端部の先細形状に沿ってオルダム継手（２６）の進行方向に対して逆方向に円滑に流通されるので、リング（２６ａ）の内周端部においても潤滑油の流体抵抗が低減される。したがって、上記オルダム継手（２６）の運動における潤滑油に起因する撹拌抵抗がより低減される。
【００１５】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または２において、上記先細形状は、半楕円状、くさび状およびテーパ状の何れかである。
【００１６】
上記の発明では、リング（２６ａ）の周囲に存在する潤滑油は、半楕円状の場合は、その略流線形に沿って、くさび状およびテーパ状の場合は、その傾斜面に沿ってオルダム継手（２６）の進行方向に対して逆方向に円滑に流通される。
【００１７】
また、請求項４に係る発明は、請求項２において、上記先細形状は、半楕円状であり、リング（２６ａ）における可動スクロール（２２）側の片面には、該可動スクロール（２２）を支持するための平面座（２６ｄ）が形成されている。
【００１８】
上記の発明では、リング（２６ａ）の外周端部および内周端部は、半楕円状に形成されている。すなわち、上記リング（２６ａ）の両面は、全体または大部分が曲面で形成されている。
【００１９】
ここで、上記可動スクロール（２２）は、リング（２６ａ）の曲面にではなく平面座（２６ｄ）に載置されて支持される。したがって、上記可動スクロール（２２）は、安定に配置され、確実に固定スクロール（２１）に噛合される。
【００２０】
また、請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか１項において、上記オルダム継手（２６）のキー（２６ｂ，２６ｃ）は、可動スクロール（２２）に嵌合するスクロールキー（２６ｂ）と、フレーム（２３）に嵌合するフレームキー（２６ｃ）とにより構成されている。そして、上記スクロールキー（２６ｂ）およびフレームキー（２６ｃ）のうち少なくとも一方は、リング（２６ａ）の径方向の両端部が先端に向かって先細となる流線形状またはテーパ状に形成されている。
【００２１】
上記の発明では、スクロールキー（２６ｂ）およびフレームキー（２６ｃ）は、それぞれ可動スクロール（２２）の公転運動およびオルダム継手（２６）の往復直線運動によって、リング（２６ａ）の径方向に潤滑油の流体抵抗を受ける。ところが、スクロールキー（２６ｂ）およびフレームキー（２６ｃ）のうち少なくとも一方の周囲に存在する潤滑油は、先細となる流線形に沿って、または先細となるテーパ状の傾斜面に沿って円滑に流通されるので、両キー（２６ｂ，２６ｃ）のうち少なくとも一方における潤滑油の流体抵抗が低減される。したがって、オルダム継手（２６）における潤滑油に起因する撹拌抵抗が確実に低減される。
【００２２】
また、請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れか１項において、上記可動スクロール（２２）は、鏡板（２２ａ）と該鏡板（２２ａ）の上面に立設される渦巻き状のラップ（２２ｂ）とを備えている。そして、上記鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）は、外側に向かって先細となる先細形状に形成されている。
【００２３】
上記の発明では、可動スクロール（２２）が公転運動を行っている間は、該可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）とフレーム（２３）の内周壁面とが接近と離隔を繰り返す。これにより、上記鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）とフレーム（２３）の内周壁面との間に存在する潤滑油による撹拌抵抗が発生する。いわゆる潤滑油に起因するポンピングロスが発生する。
【００２４】
ところが、上記鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）は、外側に向かって先細となる先細形状に形成されている。したがって、鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）とフレーム（２３）の内周壁面とが接近すると、その両者の間に存在する潤滑油が外周部（２２ｅ）の先細形状に沿って円滑に流出される。逆に、鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）とフレーム（２３）の内周壁面とが離隔すると、その両者の間に潤滑油が外周部（２２ｅ）の先細形状に沿って円滑に流入される。この結果、上記可動スクロール（２２）の公転運動における潤滑油に起因するポンピングロスが低減され、運転効率がより向上する。
【００２５】
また、請求項７に係る発明は、請求項６において、上記可動スクロール（２２）の先細形状は、テーパ面である。
【００２６】
上記の発明では、鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）とフレーム（２３）の内周壁面との間に存在する潤滑油は、テーパ面に沿って円滑且つ確実に流入出される。
【００２７】
また、請求項８に係る発明は、請求項７において、上記テーパ面は、フレーム（２３）側の片面から他の片面に向かって外側に傾斜している。
【００２８】
上記の発明では、可動スクロール（２２）における固定スクロール（２１）側の片面にスラスト荷重による面圧が作用する。ところが、上記可動スクロール（２２）のテーパ面は、可動スクロール（２２）におけるフレーム（２３）側の片面、つまり面圧が作用しない片面の面積が減少するように形成されている。したがって、上記可動スクロール（２２）における固定スクロール（２１）側の片面の耐圧性を低下させることなく、安全なスクロール圧縮機が提供される。
【００２９】
【発明の実施の形態１】
以下、本発明の実施形態１を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
本実施形態１のスクロール圧縮機（１）は、例えば、空気調和装置の蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路に設けられ、冷媒を圧縮するものである。
【００３１】
図１に示すように、上記スクロール圧縮機（１）は、ケーシング（１０）を備えている。該ケーシング（１０）内には、冷媒を圧縮する圧縮機構（２０）と、該圧縮機構（２０）を駆動する駆動機構（３０）とが収納されている。該駆動機構（３０）は、圧縮機構（２０）の下方に配置され、軸である駆動軸（３２）を介して圧縮機構（２０）に連結されている。
【００３２】
上記ケーシング（１０）は、上下方向に延びる円筒状に形成され、該ケーシング（１０）が密閉ドーム型の圧力容器に構成している。
【００３３】
上記圧縮機構（２０）は、固定スクロール（２１）と、該固定スクロール（２１）に噛合する可動スクロール（２２）とを備えると共に、固定スクロール（２１）を固定支持するフレーム（２３）を備えている。
【００３４】
上記フレーム（２３）は、その全周に亘ってケーシング（１０）の上部内面に気密状に接合されている。そして、上記ケーシング（１０）内は、フレーム（２３）の上方の低圧空間（Ｓ１）とフレーム（２３）の下方の高圧空間（Ｓ２）とに区画されている。
【００３５】
上記フレーム（２３）は、フレーム凹部（２４）と軸受部（２５）とを備えている。上記フレーム凹部（２４）は、フレーム（２３）の上面に凹設された第１凹陥部（２４ａ）と、該第１凹陥部（２４ａ）の底面に凹設された第２凹陥部（２４ｂ）とにより構成されている。一方、上記軸受部（２５）は、フレーム（２３）の下面中央に延設されて形成されている。上記軸受部（２５）には、駆動軸（３２）が挿入され滑り軸受（２５ａ）を介して回転自在に支持されている。
【００３６】
上記固定スクロール（２１）は、略円板状の鏡板（２１ａ）と、該鏡板（２１ａ）の下面に立設された渦巻き状のラップ（２１ｂ）とを備えている。
【００３７】
図２に示すように、上記固定スクロール（２１）の鏡板（２１ａ）には、該鏡板（２１ａ）の外周縁部が下方へ延設され、その下端が径方向外方へ張り出されたフランジ（２１ｃ）が形成されている。該フランジ（２１ｃ）がフレーム（２３）の上面に固定されている。
【００３８】
一方、上記可動スクロール（２２）は、略円板状の鏡板（２２ａ）と、該鏡板（２２ａ）の上面に立設された渦巻き状のラップ（２２ｂ）とを備えている。上記鏡板（２２ａ）の下面には、下方に延設されたボス（２２ｄ）が形成されている。上記ラップ（２２ｂ）は、固定スクロール（２１）のラップ（２１ｂ）に噛合するように構成されている。上記ボス（２２ｄ）には、駆動軸（３２）の上端に一体に形成された偏心部（３２ａ）が滑り軸受（２２ｃ）を介して挿入連結されている。
【００３９】
上記可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）は、フレーム（２３）の第１凹陥部（２４ａ）内に位置する一方、上記ボス（２２ｄ）は、フレーム（２３）の第２凹陥部（２４ｂ）内に位置している。
【００４０】
上記可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）と第１凹陥部（２４ａ）の底面との間には、可動スクロール（２２）の自転を阻止するオルダム継手（２６）が配設されている。
【００４１】
図３および図４に示すように、上記オルダム継手（２６）は、環状のリング（２６ａ）を備えている。該リング（２６ａ）の上面には、突設された一対のスクロールキー（２６ｂ）が形成される一方、下面には、突設された一対のフレームキー（２６ｃ）が形成されている。上記スクロールキー（２６ｂ）およびフレームキー（２６ｃ）は、それぞれの径方向における中心線が互いに直交するように構成されている。
【００４２】
上記可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）の下面には、直径方向に延びる一対の第１ガイド溝（図示しない）が形成されている。一方、上記フレーム（２３）の第１凹陥部（２４ａ）の底面には、直径方向に延びる一対の第２ガイド溝（図示しない）が形成されている。そして、上記第１ガイド溝および第２ガイド溝は、それぞれにスクロールキー（２６ｂ）およびフレームキー（２６ｃ）が嵌合して摺動するように構成されている。すなわち、上記両キー（２６ｂ，２６ｃ）および両ガイド溝は、可動スクロール（２２）がフレーム（２３）に対して自転運動を行わずに公転運動を行うように構成されている。
【００４３】
上記ケーシング（１０）は、冷媒回路の冷媒を圧縮機構（２０）に導く吸入管（１４）と、ケーシング（１０）内の冷媒をケーシング（２）外に吐出するための吐出管（１５）とを備えている。上記吸入管（１４）は、低圧空間（Ｓ１）に連通されている。一方、上記吐出管（１５）は、高圧空間（Ｓ２）に連通されている。
【００４４】
上記圧縮機構（２０）は、固定スクロール（２１）に形成された吸入口（Ｐｉ）および吐出口（Ｐｏ）を備える一方、両ラップ（２１ｂ，２２ｂ）の接触部同士の間隙で区画形成された圧縮室（Ｃ）を備えている。上記吸入口（Ｐｉ）は、圧縮室（Ｃ）の外周端から低圧空間（Ｓ１）に連通されている（図２参照）。一方、上記吐出口（Ｐｏ）は、圧縮室（Ｃ）の内周端から吐出凹部（２８ａ）および連通路（２８ｂ）を介して高圧空間（Ｓ２）に連通されている。
【００４５】
すなわち、上記圧縮機構（２０）は、可動スクロール（２２）の公転運動により、低圧空間（Ｓ１）の冷媒が吸入口（Ｐｉ）を通じて圧縮室（Ｃ）に吸入され、圧縮された後、吐出口（Ｐｏ）から吐出され、冷媒通路を通じて高圧空間（Ｓ２）に流入されるように構成されている。
【００４６】
上記駆動機構（３０）は、高圧空間（Ｓ２）に設けられ、モータ（３１）により構成されている。該モータ（３１）は、ステータ（３３）とロータ（３４）とを備え、該ロータ（３４）には駆動軸（３２）が挿入されて固定されている。
【００４７】
上記ケーシング（１０）内の底部には、潤滑油が貯留される油溜り（５９）が形成されている。上記駆動軸（３２）の下端部には、油溜り（５９）に浸漬された給油ポンプ（３６）が設けられている。該給油ポンプ（３６）は、駆動軸（３２）の回転により油溜り（５９）の潤滑油を汲み上げるように構成されている。
【００４８】
そして、上記駆動軸（３２）の内部には、該駆動軸（３２）の下端から上端に亘って給油通路（７１）が形成されている。該給油通路（７１）の下端は、給油ポンプ（３６）に連通されている。すなわち、上記給油通路（７１）は、給油ポンプ（３６）により汲み上げられた潤滑油が各滑り軸受（２２ｃ，２５ａ）や両スクロール（２１，２２）の摺動面などに供給されるように形成されている。
【００４９】
ところで、上記可動スクロール（２２）は、該可動スクロール（２２）が公転運動を行っている間、鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）と第１凹陥部（２４ａ）の内周壁面とが接近と離隔を繰り返す構成となっている。また、上記接近と離隔を繰り返す間、可動スクロール（２２）は、鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）と第１凹陥部（２４ａ）の内周壁面との間に存在する潤滑油が可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）によって撹拌される。
【００５０】
一方、上記オルダム継手（２６）は、可動スクロール（２２）が公転運動を行っている間、つまり、オルダム継手（２６）がフレーム（２３）および可動スクロール（２２）に対して往復直線運動を行っている間、オルダム継手（２６）の周囲に存在する潤滑油が該オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）および両キー（２６ｂ，２６ｃ）によって撹拌される。
【００５１】
そこで、本発明の特徴として、上記可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）は、外側に向かって先細となるテーパ状に形成されている。本実施形態１では、上記テーパ状は、図１に示すように、鏡板（２２ａ）の下面から上面に向かって、すなわち、フレーム（２３）側の片面から他の片面に向かって外側に傾斜するテーパ面により形成されている。
【００５２】
さらに詳述すると、上記鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）は、該外周部（２２ｅ）と第１凹陥部（２４ａ）の内周壁面とが接近すると、両者の間に存在する潤滑油が鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）のテーパ面に沿って円滑に逃げるように構成されている。一方、上記鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）は、該外周部（２２ｅ）と第１凹陥部（２４ａ）の内周壁面とが離隔すると、両者の間に潤滑油が鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）のテーパ面に沿って円滑に流れ込むように構成されている。
【００５３】
また、図５に示すように、上記オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）は、その断面が楕円状に形成されている。すなわち、上記リング（２６ａ）における外周端部および内周端部は、それぞれ外側および内側に向かって先細となる半楕円状に形成されている。該楕円は、その長軸が第１凹陥部（２４ａ）の底面と平行を成すように形成されている。
【００５４】
一方、図３および図８に示すように、オルダム継手（２６）のスクロールキー（２６ｂ）およびフレームキー（２６ｃ）は、断面が流線形に形成されている。すなわち、上記両キー（２６ｂ，２６ｃ）は、リング（２６ａ）の径方向の両端部が先端に向かって先細となる流線形状に形成されている。さらに詳述すると、リング（２６ａ）の径方向、つまり、オルダム継手（２６）の運動方向に流線形を成すように構成されている。
【００５５】
上記可動スクロール（２２）やオルダム継手（２６）の運動において、リング（２６ａ）は、該リング（２６ａ）の周囲に存在する潤滑油が外周端部や内周端部の半楕円状に沿って円滑に流通されるように構成され、両キー（２６ｂ，２６ｃ）は、該両キー（２６ｂ，２６ｃ）の周囲に存在する潤滑油が端部の流線形状に沿って円滑に流通されるように構成されている。
【００５６】
また、上記リング（２６ａ）の上面には、突設された平面座（２６ｄ）が複数個（本実施形態１では、４個）形成されている。該平面座（２６ｄ）は、上面が平滑な面で形成され、可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）が平面座（２６ｄ）の上面に水平に載置されるように構成されている。
【００５７】
−運転動作−
次に、上述したスクロール圧縮機（１）の運転動作について説明する。
【００５８】
まず、電動機（７）を駆動すると、駆動軸（３２）が回転し、可動スクロール（２２）が固定スクロール（２１）に対して公転運動を行う。その際、オルダム継手（２６）のスクロールキー（２６ｂ）が可動スクロール（２２）の第１ガイド溝に案内されると共に、オルダム継手（２６）のフレームキー（２６ｃ）がフレーム（２３）の第２ガイド溝に案内されるので、可動スクロール（２２）の自転が阻止される。なお、可動スクロール（２２）は、駆動軸（３２）の偏心部（３２ａ）の所定偏心量を公転半径とする公転運動を行う。
【００５９】
上記可動スクロール（２２）の公転運動に伴って、圧縮室（Ｃ）の容積が周期的に増減を繰り返す。上記圧縮室（Ｃ）の容積が増大すると、冷媒回路の冷媒が吸入管（１４）から低圧空間（Ｓ１）に吸入される。この吸入された冷媒は、吸入口（Ｐｉ）から圧縮室（Ｃ）に吸い込まれる。次に、圧縮室（Ｃ）に吸い込まれた冷媒は、圧縮室（Ｃ）の容積が減少することにより、圧縮され、吐出口（Ｐｏ）から吐出される。その後、圧縮された冷媒は、冷媒通路を通じて高圧空間（Ｓ２）に流入され、吐出管（１５）から冷媒回路に戻る。
【００６０】
一方、上記給油ポンプ（３６）により油溜り（５９）の潤滑油が各滑り軸受（２２ｃ，２５ａ）や両スクロール（２１，２２）の摺動面などに供給される。そして、第１凹陥部（２４ａ）内や第２凹陥部（２４ｂ）内に潤滑油が溜まる。
【００６１】
ところで、上記可動スクロール（２２）の公転運動によって、該可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）とフレーム（２３）の第１凹陥部（２４ａ）の内周壁面とは、接近と離隔とを繰り返す。この接近と離隔とが繰り返されることによって、上記鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）と第１凹陥部（２４ａ）の内周壁面との間に存在する潤滑油は撹拌される。いわゆる、潤滑油に起因するポンピング現象が発生する。
【００６２】
ここで、上記鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）と第１凹陥部（２４ａ）の内周壁面とが接近すると、両者の間に存在する潤滑油が外周部（２２ｅ）のテーパ面に沿って円滑に逃げる。逆に、上記鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）と第１凹陥部（２４ａ）の内周壁面とが離隔すると、両者の間に潤滑油が外周部（２２ｅ）のテーパ面に沿って円滑に流れ込む。したがって、上記可動スクロール（２２）の公転運動における潤滑油による撹拌抵抗が低減される。
【００６３】
一方、上記可動スクロール（２２）の公転運動に伴って、オルダム継手（２６）は往復直線運動を行う。上記可動スクロール（２２）やオルダム継手（２６）の運動によって、該オルダム継手（２６）の周囲に存在する潤滑油は撹拌される。
【００６４】
ここで、上記オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）の周囲に存在する潤滑油は、リング（２６ａ）の外周端部および内周端部の半楕円状に沿って円滑に流通される。一方、オルダム継手（２６）の両キー（２６ｂ，２６ｃ）の周囲に存在する潤滑油は、両キー（２６ｂ，２６ｃ）における端部の流線形状に沿って円滑に流通される。したがって、オルダム継手（２６）における潤滑油による撹拌抵抗が低減される。
【００６５】
−実施形態の効果−
以上説明したように、本実施形態１によれば、上記オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）における外周端部および内周端部をそれぞれ外側および内側に向かって先細となる半楕円状に形成するようにしたために、オルダム継手（２６）の往復直線運動において、リング（２６ａ）の周囲に存在する潤滑油を外周端部等の半楕円状に沿って円滑に流通させることができる。したがって、上記リング（２６ａ）における潤滑油の流体抵抗を低減することができる。この結果、上記オルダム継手（２６）における潤滑油による撹拌抵抗を低減することができ、運転効率を向上させることができる。
【００６６】
また、上記オルダム継手（２６）の両キー（２６ｂ，２６ｃ）は、リング（２６ａ）の径方向の両端部を先端に向かって先細となる流線形状に形成するようにしたために、可動スクロール（２２）やオルダム継手（２６）の運動において、両キー（２６ｂ，２６ｃ）の周囲に存在する潤滑油を両端部の流線形状に沿って円滑に流通させることができる。したがって、上記両キー（２６ｂ，２６ｃ）における潤滑油の流体抵抗を低減することができる。
【００６７】
また、上記可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）を外側に向かって先細となるテーパ状に形成するようにしたために、可動スクロール（２２）の公転運動において、外周部（２２ｅ）と第１凹陥部（２４ａ）の内周壁面との間に存在する潤滑油を外周部（２２ｅ）のテーパ面に沿って円滑に流入出させることができる。したがって、潤滑油に起因するポンピングロスを低減することができる。
【００６８】
また、上記リング（２６ａ）の上面には、可動スクロール（２２）を支持するための平面座（２６ｄ）を複数個形成するようにしたために、可動スクロール（２２）を安定に配置することができる。したがって、可動スクロール（２２）を固定スクロール（２１）に確実に噛合させることができる。
【００６９】
また、上記スクロール圧縮機（１）における特に高速回転領域では、可動スクロール（２２）の潤滑油によるポンピングロスや撹拌抵抗が増大するため、上述の効果をより一層得ることができる。
【００７０】
【発明の実施の形態２】
次に、本発明の実施形態２を図面に基づいて詳細に説明する。
【００７１】
本実施形態２は、図６に示すように、上記実施形態１がオルダム継手（２６）のリング（２６ａ）における外周端部および内周端部を半楕円状に形成したのに代えて、くさび状に形成したものである。
【００７２】
すなわち、上記外周端部および内周端部は、傾斜角の等しい２つの傾斜面により形成されている。
【００７３】
したがって、上記オルダム継手（２６）の運動において、リング（２６ａ）の周囲に存在する潤滑油を外周端部等の傾斜面に沿って円滑に流通させることができる。その他の構造、作用および効果は、実施形態１と同様である。
【００７４】
【発明の実施の形態３】
次に、本発明の実施形態３を図面に基づいて詳細に説明する。
【００７５】
本実施形態３は、図７に示すように、上記実施形態１がオルダム継手（２６）のリング（２６ａ）における外周端部および内周端部を半楕円状に形成したのに代えて、テーパ状に形成したものである。
【００７６】
すなわち、上記外周端部および内周端部は、リング（２６ａ）の上面から下面に向かってそれぞれ外側および内側に傾斜するテーパ面により形成されている。
【００７７】
したがって、上記オルダム継手（２６）の運動において、リング（２６ａ）の周囲に存在する潤滑油を外周端部等のテーパ面に沿って円滑に流通させることができる。その他の構造、作用および効果は、実施形態１と同様である。
【００７８】
【発明の実施の形態４】
次に、本発明の実施形態４を図面に基づいて詳細に説明する。
【００７９】
本実施形態４は、図９に示すように、上記実施形態１がオルダム継手（２６）のスクロールキー（２６ｂ）においてリング（２６ａ）の径方向の両端部を流線形状に形成したのに代えて、テーパ状に形成したものである。
【００８０】
すなわち、上記両端部は、上面から下面に向かってそれぞれリング（２６ａ）における径方向外方および内方に傾斜するテーパ面により形成されている。
【００８１】
したがって、上記可動スクロール（２２）やオルダム継手（２６）の運動において、スクロールキー（２６ｂ）の周囲に存在する潤滑油を両端部のテーパ面に沿って円滑に流通させることができる。その他の構造、作用および効果は、実施形態１と同様である。
【００８２】
【発明のその他の実施の形態】
本発明は、上記各実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００８３】
例えば、上記オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）における外周端部のみを外側に向かって先細となる半楕円状、くさび状またはテーパ状に形成するようにしてもよい。
【００８４】
また、上記オルダム継手（２６）の両キー部（２６ｂ，２６ｃ）のうち何れか一方においてのみ、リング（２６ａ）の径方向の両端部を先端に向かって先細となる流線形状またはくさび状に形成するようにしてもよい。
【００８５】
また、上記実施形態４では、オルダム継手（２６）のスクロールキー（２６ｂ）においてリング（２６ａ）の径方向の両端部を先端に向かって先細となるテーパ状に形成するようにしたが、フレームキー（２６ｃ）において同様にしてもよい。
【００８６】
また、上記可動スクロール（２２）の外周部（２２ｅ）のテーパ面は、鏡板（２２ａ）の上面から下面に向かって外側に傾斜していてもよい。
【００８７】
また、本発明は、空気調和装置の他、各種の冷凍装置に適用してもよいことは勿論である。
【００８８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に係る発明によれば、オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）における外周端部を外側に向かって先細となる先細形状に形成し、オルダム継手（２６）の往復直線運動に伴って、リング（２６ａ）の外側に存在する潤滑油を上記先細形状に沿って円滑に流通させるようにしたために、リング（２６ａ）の外周端部における潤滑油の流体抵抗を低減することができる。したがって、オルダム継手（２６）の運動における潤滑油に起因する撹拌抵抗を低減することができる。この結果、スクロール圧縮機（１）の運転効率を向上させることができる。
【００８９】
また、請求項２に係る発明によれば、上記リング（２６ａ）における内周端部を内側に向かって先細となる先細形状に形成するようにしたために、リング（２６ａ）における外周端部および内周端部の両方における潤滑油の流体抵抗を低減することができる。したがって、オルダム継手（２６）の運動における潤滑油に起因する撹拌抵抗をより低減することができる。
【００９０】
また、請求項３に係る発明によれば、上記先細形状を半楕円状、くさび状またはテーパ状に形成するようにしたために、潤滑油を略流線形または傾斜面に沿って円滑に且つ確実に流通させることができる。したがって、オルダム継手（２６）の運動における潤滑油に起因する撹拌抵抗を確実に低減することができる。
【００９１】
また、請求項４に係る発明によれば、リング（２６ａ）における内外周端部を内外側に向かって先細となる半楕円状に形成した場合、すなわち、リング（２６ａ）における可動スクロール（２２）側の片面の全部または大部分が曲面から成っている場合に、リング（２６ａ）における可動スクロール（２２）側の片面に可動スクロール（２２）を支持するための平面座（２６ｄ）を設けるようにしたために、可動スクロール（２２）を安定に配置することができる。したがって、可動スクロール（２２）を固定スクロール（２１）に確実に噛合させることができる。
【００９２】
また、請求項５に係る発明によれば、可動スクロール（２２）およびオルダム継手（２６）の運動に伴って、スクロールキー（２６ｂ）およびフレームキー（２６ｃ）のうち少なくとも一方の周囲に存在する潤滑油を先細となる流線形に沿って、または先細となるテーパ状の傾斜面に沿って円滑に流通させるようにしたために、両キー（２６ｂ，２６ｃ）のうち少なくとも一方における潤滑油の流体抵抗を低減することができる。したがって、オルダム継手（２６）における潤滑油に起因する撹拌抵抗を確実に低減することができる。
【００９３】
また、請求項６に係る発明によれば、可動スクロール（２２）の鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）を外側に向かって先細となる先細形状に形成するようにしたために、可動スクロール（２２）の公転運動に伴って外周部（２２ｅ）とフレーム（２３）とが接近と離隔を繰り返す際に、外周部（２２ｅ）とフレーム（２３）との間に潤滑油を上記先細形状に沿って円滑に流入出させることができる。したがって、可動スクロール（２２）の公転運動に伴う潤滑油に起因するポンピングロスを低減することができる。この結果、スクロール圧縮機（１）の運転効率を確実に向上させることができる。
【００９４】
また、請求項７に係る発明によれば、上記外周部（２２ｅ）の先細形状をテーパ面で形成するようにしたために、外周部（２２ｅ）とフレーム（２３）との間に潤滑油を円滑に且つ確実に流入出させることができる。
【００９５】
また、請求項８に係る発明によれば、上記テーパ面をフレーム（２３）側の片面から他の片面に向かって外側に傾斜するように形成して、可動スクロール（２２）におけるフレーム（２３）側の片面の面積を減少させるようにしたので、固定スクロール（２１）側の片面、つまりスラスト荷重による面圧が作用する面における耐圧性の低下を防止することできる。したがって、安全なスクロール圧縮機（１）を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１に係るスクロール圧縮機の構造を示す断面図である。
【図２】実施形態１に係る固定スクロールの平面図である。
【図３】実施形態１に係るオルダム継手の斜視図である。
【図４】実施形態１に係るオルダム継手の断面図である。
【図５】実施形態１に係るオルダム継手のリングの径方向における断面形状を示す図である。
【図６】実施形態２に係るオルダム継手のリングの径方向における断面形状を示す図である。
【図７】実施形態３に係るオルダム継手のリングの径方向における断面形状を示す図である。
【図８】実施形態１に係るオルダム継手のスクロールキーにおいて、リングの径方向の断面形状を示す図である。
【図９】実施形態４に係るオルダム継手のスクロールキーにおいて、リングの径方向の断面形状を示す図である。
【符号の説明】
（１）スクロール圧縮機
（１０）ケーシング
（２１）固定スクロール
（２２）可動スクロール
（２２ａ）鏡板
（２２ｂ）ラップ
（２２ｅ）外周部
（２３）フレーム
（２６）オルダム継手
（２６ａ）リング
（２６ｂ）スクロールキー
（２６ｃ）フレームキー
（２６ｄ）平面座
Claims (8)
- ケーシング（１０）内に、固定スクロール（２１）と、該固定スクロール（２１）に噛合する可動スクロール（２２）とが収納される一方、
上記可動スクロール（２２）と該可動スクロール（２２）の背面側に設けられたフレーム（２３）との間には、リング（２６ａ）およびキー（２６ｂ，２６ｃ）を備えて可動スクロール（２２）の自転を阻止するオルダム継手（２６）が設けられたスクロール圧縮機であって、
上記オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）における外周端部は、外側に向かって先細となる先細形状に形成されている
ことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項１において、
上記オルダム継手（２６）のリング（２６ａ）における内周端部は、内側に向かって先細となる先細形状に形成されている
ことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項１または２において、
上記先細形状は、半楕円状、くさび状およびテーパ状の何れかであることを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項２において、
上記先細形状は、半楕円状であり、
上記リング（２６ａ）における可動スクロール（２２）側の片面には、該可動スクロール（２２）を支持するための平面座（２６ｄ）が形成されている
ことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項１〜４の何れか１項において、
上記オルダム継手（２６）のキー（２６ｂ，２６ｃ）は、可動スクロール（２２）に嵌合するスクロールキー（２６ｂ）と、フレーム（２３）に嵌合するフレームキー（２６ｃ）とにより構成され、
上記スクロールキー（２６ｂ）およびフレームキー（２６ｃ）のうち少なくとも一方は、リング（２６ａ）の径方向の両端部が先端に向かって先細となる流線形状またはテーパ状に形成されている
ことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項１〜５の何れか１項において、
上記可動スクロール（２２）は、鏡板（２２ａ）と該鏡板（２２ａ）の上面に立設される渦巻き状のラップ（２２ｂ）とを備え、
上記鏡板（２２ａ）の外周部（２２ｅ）は、外側に向かって先細となる先細形状に形成されている
ことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項６において、
上記可動スクロール（２２）の先細形状は、テーパ面である
ことを特徴とするスクロール圧縮機。 - 請求項７において、
上記テーパ面は、フレーム（２３）側の片面から他の片面に向かって外側に傾斜している
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
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-
2003
- 2003-04-09 JP JP2003104811A patent/JP2004308591A/ja active Pending
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