JP2020112143A - Scroll type fluid machine - Google Patents

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Abstract

To reduce energy loss, and to reduce load imbalance in a thrust direction of a scroll.SOLUTION: In a scroll-type fluid machine 100, a back pressure chamber H3 is partitioned into a plurality of regions (H3a, H3b, H3c) by a back face 3a1 of a movable scroll 3, a thrust receiving face 24c, and a plurality of annular seal members 19 (19a, 19b, 19c) disposed into a multiple annular shape between the back face 3a1 and the thrust receiving face 24c, and blocked in communication with the region having a pressure lower than the pressure in the back pressure chamber H3. Through holes 3d penetrated through a second bottom plate 3a of the movable scroll 3 in a plate thickness direction, are opened corresponding to each of the regions (H3a, H3b, H3c) of the plurality of regions. Each region of the plurality of regions is communicated with a sealed space S to which the through hole 3d is opened, among the plurality of sealed spaces S through the through hole 3d corresponding to the region.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、互いに噛み合わされる固定スクロール及び可動スクロールを有し、これらにより形成される密閉空間の容積を変化させることで流体を圧縮又は膨張させるスクロール型流体機械に関する。 The present invention relates to a scroll type fluid machine that has a fixed scroll and a movable scroll that are meshed with each other, and that compresses or expands a fluid by changing the volume of a sealed space formed by these.

スクロール型流体機械は、互いに噛み合わされる第1スクロール及び第2スクロールを有し、第1スクロール及び第2スクロールのうちの少なくとも一方のスクロールが他方のスクロールに対して公転旋回運動することにより、第1スクロールと第2スクロールとの間に前記公転旋回運動に伴って容積変化する複数の密閉空間を形成するスクロールユニットと、前記一方のスクロールの底板における前記他方のスクロールとは反対側に形成される背圧室と、を備えている。そして、前記スクロール型流体機械は、前記一方のスクロールを背圧室内圧力(背圧)により前記他方のスクロール側に向けて押圧しつつ、流体を圧縮又は膨張させる。 The scroll type fluid machine has a first scroll and a second scroll which are meshed with each other, and at least one scroll of the first scroll and the second scroll revolves with respect to the other scroll, thereby A scroll unit is formed between the first scroll and the second scroll, the scroll unit forming a plurality of hermetically sealed spaces whose volumes change in accordance with the revolution orbiting motion, and the bottom plate of the one scroll is formed on the opposite side of the other scroll. And a back pressure chamber. The scroll fluid machine compresses or expands the fluid while pressing the one scroll toward the other scroll side by the back pressure chamber pressure (back pressure).

この種のスクロール型流体機械としては、例えば、特許文献1に記載されたスクロール型圧縮機(以下では、スクロール型流体機械という)が一般的に知られている。特許文献1に記載されたスクロール型流体機械は、前記一方のスクロールとしての旋回スクロールと前記他方のスクロールとしての固定スクロールとを有し、前記旋回スクロールと前記固定スクロールとの間に前記複数の密閉空間を形成している。そして、このスクロール型流体機械では、前記公転旋回運動に伴って前記密閉空間の容積を減少させることにより、吸入室から前記密閉空間に流入する流体としての冷媒を圧縮し吐出室を経由して外部へ吐出している。そして、前記背圧室は前記旋回スクロールの底板の背面側において円環状の空間として設けられている。この背圧室に、吐出室内の冷媒を中間圧に減圧して間欠的に供給することにより、前記旋回スクロールの前記底板に作用する前記スクロールユニットの駆動軸の軸心方向についての圧縮反力による荷重(つまり、スラスト方向の荷重)に抗するための背圧荷重を発生させている。詳しくは、吐出室の冷媒の一部を背圧室へ供給する冷媒供給経路と、背圧室の冷媒を吸入室領域に排出する冷媒排出経路とが設けており、背圧室への冷媒の供給流量と排出流量とをバランスさせることによって、背圧室内全体の背圧を所定値に設定する構造を有しているといえる。同様に、特許文献2に記載されたスクロール型圧縮機においても、圧縮室の冷媒の一部を背圧室へ供給する背圧供給路と、背圧室の冷媒を吸入室領域へ排出する絞り通路とが設けられている。 As this type of scroll type fluid machine, for example, a scroll type compressor described in Patent Document 1 (hereinafter referred to as a scroll type fluid machine) is generally known. The scroll type fluid machine described in Patent Document 1 has an orbiting scroll as the one scroll and a fixed scroll as the other scroll, and the plurality of hermetic seals are provided between the orbiting scroll and the fixed scroll. It forms a space. Further, in this scroll type fluid machine, the volume of the closed space is reduced in accordance with the revolution revolving motion, thereby compressing the refrigerant as the fluid flowing into the closed space from the suction chamber and passing through the discharge chamber to the outside. Is being discharged to. The back pressure chamber is provided as an annular space on the back surface side of the bottom plate of the orbiting scroll. By decompressing the refrigerant in the discharge chamber to an intermediate pressure and supplying it intermittently to the back pressure chamber, the compression reaction force in the axial direction of the drive shaft of the scroll unit acting on the bottom plate of the orbiting scroll is generated. A back pressure load is generated to resist the load (that is, the load in the thrust direction). Specifically, a refrigerant supply path for supplying a part of the refrigerant in the discharge chamber to the back pressure chamber and a refrigerant discharge path for discharging the refrigerant in the back pressure chamber to the suction chamber area are provided. It can be said that the back pressure in the entire back pressure chamber is set to a predetermined value by balancing the supply flow rate and the discharge flow rate. Similarly, in the scroll compressor described in Patent Document 2, a back pressure supply passage for supplying a part of the refrigerant in the compression chamber to the back pressure chamber and a throttle for discharging the refrigerant in the back pressure chamber to the suction chamber region. And a passage is provided.

特開2005−201173号公報JP, 2005-201173, A 特開2018−168757号公報JP, 2018-168757, A

しかしながら、特許文献1や特許文献2に記載されたスクロール型流体機械では、背圧室は、上記冷媒排出経路や上記絞り通路によって、背圧室内の圧力より低圧の低圧領域に連通されている。このため、吐出室内の流体の一部は背圧室へ供給され、その背圧室内の流体は、冷媒排出経路や絞り通路によって、背圧室から低圧領域に垂れ流されることになる。したがって、この垂れ流された分だけ、エネルギーロスが生じている。 However, in the scroll-type fluid machine described in Patent Document 1 or Patent Document 2, the back pressure chamber is communicated with the low pressure region lower than the pressure in the back pressure chamber by the refrigerant discharge path and the throttle passage. Therefore, a part of the fluid in the discharge chamber is supplied to the back pressure chamber, and the fluid in the back pressure chamber is dripped from the back pressure chamber to the low pressure region by the refrigerant discharge path and the throttle passage. Therefore, the amount of energy loss is generated by the amount of this drift.

また、特許文献1や特許文献2に記載されたスクロール型流体機械は圧縮機であり、前記密閉空間内の圧力は前記旋回スクロール及び前記固定スクロールの渦巻外端部側から渦巻中央部側に進むにしたがって上昇する。したがって、前記複数の密閉空間の全体の圧力分布は概ね前記旋回スクロールの前記底板の外周部から中心部に向かって上昇する分布を示す。そのため、前記旋回スクロールに作用する前記軸心方向の圧縮反力による荷重は概ね前記旋回スクロールの前記底板の前記外周部から前記中心部に向かうにしたがって上昇する。 Further, the scroll type fluid machine described in Patent Document 1 or Patent Document 2 is a compressor, and the pressure in the closed space progresses from the spiral outer end side of the orbiting scroll and the fixed scroll to the spiral center portion side. According to. Therefore, the entire pressure distribution of the plurality of closed spaces shows a distribution that rises from the outer peripheral portion of the bottom plate of the orbiting scroll toward the central portion. Therefore, the load due to the compression reaction force in the axial direction acting on the orbiting scroll generally increases from the outer peripheral portion of the bottom plate of the orbiting scroll toward the central portion.

しかしながら、特許文献1に記載されたスクロール型流体機械では、前記背圧室は、前記底板における一番低い圧縮反力の作用する前記外周部に前記中間圧の円環状の一つの空間として設けられているだけである。そして、前記背圧室は前記底板のうちの一番高い圧縮反力の作用する前記中心部には積極的に設けられておらず、この中心部にはせいぜい前記中間圧より低圧の前記冷媒の吸入領域の圧力が背圧として作用し得る程度である。また、特許文献2に記載されたスクロール型流体機械では、背圧室には、前記背圧供給路を介して、複数の密閉空間のうちの中央部側の前記圧縮室の高圧の冷媒が供給されているだけであり、背圧室の全体の圧力は全体に亘って略一定である。つまり、これらのスクロール型流体機械では、前記複数の密閉空間の全体の圧力分布と背圧全体の圧力分布とが全く異なっている。したがって、前記密閉空間の圧力と背圧が前記底板の前記外周部と前記中心部との間に亘ってバランスしておらず、前記圧縮反力による荷重と前記背圧荷重とのアンバランス、つまり、前記旋回スクロールの前記軸心方向(スラスト方向)の荷重アンバランスが生じやすい。そして、この荷重アンバランスに起因して、前記旋回スクロールの前記底板と前記固定スクロールのラップの突出端部との間などに過大な摺動損失や過大な隙間が生じたり、前記旋回スクロールの前記底板に歪みが生じたりするおそれがある。 However, in the scroll-type fluid machine described in Patent Document 1, the back pressure chamber is provided as one annular space of the intermediate pressure in the outer peripheral portion of the bottom plate on which the lowest compression reaction force acts. It's just Further, the back pressure chamber is not positively provided in the central portion of the bottom plate where the highest compression reaction force acts, and in the central portion, at most, the pressure of the refrigerant lower than the intermediate pressure is maintained. The pressure in the suction area can act as a back pressure. Further, in the scroll type fluid machine described in Patent Document 2, high-pressure refrigerant in the compression chamber on the central side of the plurality of closed spaces is supplied to the back pressure chamber via the back pressure supply passage. However, the total pressure of the back pressure chamber is substantially constant throughout. In other words, in these scroll type fluid machines, the pressure distribution of the entire plurality of sealed spaces and the pressure distribution of the entire back pressure are completely different. Therefore, the pressure and back pressure of the closed space are not balanced between the outer peripheral portion and the central portion of the bottom plate, and the load due to the compression reaction force and the back pressure load are unbalanced, that is, A load imbalance in the axial direction (thrust direction) of the orbiting scroll is likely to occur. Due to this load imbalance, excessive sliding loss or excessive gap occurs between the bottom plate of the orbiting scroll and the protruding end of the wrap of the fixed scroll, or the orbit of the orbiting scroll. The bottom plate may be distorted.

また、特許文献1に記載されたスクロール型流体機械では、前記背圧室の圧力を調整するための流路は、吐出室を形成するブロックと前記固定スクロール及び前記旋回スクロールを経由して比較的に長い流路長を有し且つその流路経路が複雑であるため、前記冷媒の流通過程において、圧力損失が生じ易い。したがって、前記荷重アンバランスが益々生じ易い構造となっている。特許文献2に記載されたスクロール型流体機械も同様である。なお、特許文献1及び特許文献2に記載のスクロール型流体機械は圧縮機であるが、膨張機の場合においても同様に前記エネルギーロスの低減や前記荷重アンバランスの低減が求められている。 Further, in the scroll type fluid machine described in Patent Document 1, the flow path for adjusting the pressure of the back pressure chamber is relatively moved through the block forming the discharge chamber, the fixed scroll and the orbiting scroll. Since it has a long flow path length and its flow path path is complicated, pressure loss is likely to occur in the process of flowing the refrigerant. Therefore, the load imbalance is more likely to occur. The same applies to the scroll type fluid machine described in Patent Document 2. Although the scroll type fluid machines described in Patent Documents 1 and 2 are compressors, reduction of the energy loss and reduction of the load imbalance are also required in the case of expanders.

本発明は上記問題点に着目してなされたものであり、エネルギーロスを低減可能であると共に、スクロールユニットの少なくとも一方のスクロールに作用するスラスト方向の荷重アンバランスを効果的に低減可能なスクロール型流体機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a scroll type that can reduce energy loss and can effectively reduce load imbalance in the thrust direction that acts on at least one scroll of a scroll unit. An object is to provide a fluid machine.

本発明の一側面によると、互いに噛み合わされる第1スクロール及び第2スクロールを有し、前記第1スクロール及び前記第2スクロールのうちの少なくとも一方のスクロールが他方のスクロールに対して公転旋回運動することにより、前記第1スクロールと前記第2スクロールとの間に前記公転旋回運動に伴って容積変化する複数の密閉空間を形成するスクロールユニットと、前記一方のスクロールの底板における前記他方のスクロールとは反対側に形成される背圧室と、を備え、前記一方のスクロールを背圧室内圧力により前記他方のスクロール側に向けて押圧しつつ前記スクロールユニットにより流体を圧縮又は膨張させる、スクロール型流体機械が提供される。前記背圧室は、前記一方のスクロールの前記底板における背面と、該背面に対向し前記一方のスクロールからのスラスト力を受けるスラスト受け面と、前記背面と前記スラスト受け面との間において多重の環状に配置される複数の環状シール部材とにより複数の領域に区画されると共に、当該背圧室内の圧力より低圧の領域との連通が遮断されている。前記一方のスクロールの前記底板をその板厚方向に貫通する貫通孔が前記複数の領域のそれぞれの領域に対応して開口される。前記複数の領域のそれぞれの領域は、当該領域に対応する前記貫通孔を介して、前記複数の密閉空間のうち当該貫通孔が開口する密閉空間に連通している。 According to one aspect of the present invention, the first scroll and the second scroll are meshed with each other, and at least one scroll of the first scroll and the second scroll revolves with respect to the other scroll. Thus, between the first scroll and the second scroll, a scroll unit that forms a plurality of sealed spaces that change in volume due to the revolution orbiting motion, and the other scroll in the bottom plate of the one scroll are And a back pressure chamber formed on the opposite side, wherein the scroll unit compresses or expands the fluid while pressing the one scroll toward the other scroll side by the back pressure chamber pressure. Will be provided. The back pressure chamber includes a back surface of the bottom plate of the one scroll, a thrust receiving surface that faces the back surface and receives a thrust force from the one scroll, and a plurality of back surface and the thrust receiving surface. It is divided into a plurality of regions by a plurality of annular seal members arranged in an annular shape, and communication with a region of lower pressure than the pressure in the back pressure chamber is blocked. A through hole that penetrates the bottom plate of the one scroll in the plate thickness direction is opened corresponding to each of the plurality of regions. Each region of the plurality of regions communicates with the sealed space in which the through hole opens among the plurality of sealed spaces via the through hole corresponding to the region.

前記一側面によるスクロール型流体機械では、前記背圧室は、当該背圧室内の圧力より低圧の領域(つまり、圧縮機である場合には吸入室、膨張機である場合には膨張した低圧の流体が排出される排出領域)に連通していない。つまり、背圧室内の圧力を逃がすための特許文献1の上記冷媒排出経路や特許文献2の上記絞り通路のような逃がし通路(放圧通路)が、前記一側面によるスクロール型流体機械では積極的に設けられていない。したがって、前記一側面によるスクロール型流体機械では、圧縮機の場合には圧縮動作により得た高圧の流体の一部を背圧形成のために前記貫通孔を介して前記背圧室へ供給したとしても、その流体が前記背圧室内の圧力より低圧の領域へ垂れ流されることはない。また、前記一側面によるスクロール型流体機械では、膨張機の場合には流入する高圧流体の一部を背圧形成のために前記貫通孔を介して前記背圧室へ供給したとしても、その流体が前記背圧室内の圧力より低圧の領域へ垂れ流されることはない。その結果、圧縮機及び膨張機のいずれにおいても、エネルギーロスの低減を図ることができる。 In the scroll type fluid machine according to the one aspect, the back pressure chamber has a lower pressure region than the pressure in the back pressure chamber (that is, a suction chamber in the case of a compressor, an expanded low pressure region in the case of an expander). It does not communicate with the discharge area where the fluid is discharged. That is, the escape passage (pressure release passage) such as the refrigerant discharge passage of Patent Document 1 and the throttle passage of Patent Document 2 for releasing the pressure in the back pressure chamber is positive in the scroll type fluid machine having the one side surface. Not provided in. Therefore, in the scroll type fluid machine according to the one aspect, in the case of the compressor, it is assumed that a part of the high-pressure fluid obtained by the compression operation is supplied to the back pressure chamber through the through hole to form the back pressure. However, the fluid does not flow down to a region lower than the pressure in the back pressure chamber. Further, in the scroll type fluid machine according to the one aspect, in the case of an expander, even if a part of the high pressure fluid that flows in is supplied to the back pressure chamber through the through hole to form a back pressure, that fluid Will not be spilled into a region of lower pressure than the pressure in the back pressure chamber. As a result, energy loss can be reduced in both the compressor and the expander.

また、前記一側面によるスクロール型流体機械では、前記背圧室は、前記一方のスクロールの前記底板における背面と、該背面に対向し前記一方のスクロールからのスラスト力を受けるスラスト受け面と、前記背面と前記スラスト受け面との間において多重の環状に配置される複数の環状シール部材とにより複数の領域に区画されている。そして、前記一方のスクロールの前記底板をその板厚方向に貫通する貫通孔が前記複数の領域のそれぞれの領域に対応して開口されており、前記複数の領域のそれぞれの領域は、当該領域に対応する前記貫通孔を介して、前記複数の密閉空間のうち当該貫通孔が開口する密閉空間に連通している。これにより、前記底板の前記背面に作用する背圧全体の圧力分布を、前記底板の密閉室側端面に作用する前記複数の密閉空間の全体の圧力分布に概ね合わせることができる。また、前記貫通孔は単に前記底板を板厚方向に貫通しているだけであるため、従来の流路よりも流路長が短いと共にその流路経路が簡素である。したがって、前記貫通孔を介した流体の流通過程における圧力損失が従来よりも低くなる。これらにより、前記一側面によるスクロール型流体機械では、前記一方のスクロールに作用するスラスト方向の荷重と背圧荷重との荷重アンバランスを効果的に低減することができる。 Further, in the scroll type fluid machine according to the one aspect, the back pressure chamber includes a back surface of the bottom plate of the one scroll, a thrust receiving surface facing the back surface and receiving a thrust force from the one scroll, It is divided into a plurality of regions by a plurality of annular seal members arranged in a multiple annular shape between the back surface and the thrust receiving surface. Then, a through hole penetrating the bottom plate of the one scroll in the plate thickness direction is opened corresponding to each region of the plurality of regions, each region of the plurality of regions, in the region concerned. Through the corresponding through holes, the plurality of closed spaces communicate with the closed space where the through holes open. Thereby, the pressure distribution of the entire back pressure acting on the back surface of the bottom plate can be generally matched with the pressure distribution of the entire closed spaces acting on the end face of the bottom plate on the sealed chamber side. Further, since the through hole simply penetrates the bottom plate in the plate thickness direction, the flow path is shorter than the conventional flow path and the flow path is simple. Therefore, the pressure loss in the process of flowing the fluid through the through hole is lower than that in the conventional case. Accordingly, in the scroll type fluid machine according to the one aspect, it is possible to effectively reduce the load imbalance between the load in the thrust direction and the back pressure load acting on the one scroll.

このようにして、エネルギーロスを低減可能であると共に、スクロールユニットにおける少なくとも一方のスクロールのスラスト方向の荷重アンバランスを効果的に低減可能なスクロール型流体機械を提供することができる。 In this way, it is possible to provide a scroll type fluid machine capable of reducing energy loss and effectively reducing the load imbalance in the thrust direction of at least one scroll in the scroll unit.

本発明の第1実施形態におけるスクロール型流体機械の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the scroll type fluid machine in a 1st embodiment of the present invention. 図1のA−A矢視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1. 前記スクロール型流体機械のクランクシャフトの正面図である。It is a front view of the crankshaft of the scroll type fluid machine. 前記スクロール型流体機械の揺動部材の正面図である。It is a front view of a rocking member of the scroll fluid machine. 前記スクロール型流体機械のスラスト受け部の正面図である。It is a front view of the thrust receiving part of the scroll type fluid machine. 前記スクロール型流体機械の可動スクロールの背面図である。It is a rear view of the movable scroll of the scroll type fluid machine. 前記スクロール型流体機械の要部の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the principal part of the said scroll type fluid machine. 図7に示すB−B矢視断面図である。FIG. 8 is a sectional view taken along the line BB shown in FIG. 7. 前記可動スクロールに作用するスラスト方向の荷重について説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the load of the thrust direction which acts on the said movable scroll. 本発明の第2実施形態におけるスクロール型流体機械の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the scroll type fluid machine in a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態におけるスクロール型流体機械の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the scroll type fluid machine in 3rd Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。尚、本発明に係るスクロール型流体機械は、圧縮機あるいは膨張機として使用することができるが、ここでは圧縮機の例で説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The scroll type fluid machine according to the present invention can be used as a compressor or an expander. Here, an example of the compressor will be described.

まず、本発明の第1実施形態について図1〜図6により説明する。
図1は本実施形態におけるスクロール型流体機械の全体構成を示す概略の断面図であり、図2は図1のA−A矢視断面図である。図3〜図6はそれぞれスクロール型流体機械の部品図であり、図3はクランクシャフトの正面図、図4は揺動部材の正面図、図5はスラスト受け部の正面図、図6は可動スクロールの背面図である。
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an overall configuration of a scroll type fluid machine in the present embodiment, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 3 to 6 are each a component diagram of a scroll type fluid machine, FIG. 3 is a front view of a crankshaft, FIG. 4 is a front view of a rocking member, FIG. 5 is a front view of a thrust receiving portion, and FIG. It is a rear view of a scroll.

本実施形態におけるスクロール型流体機械100は、例えば車両用空調装置の冷媒回路に組み込まれ、冷媒回路の低圧側から吸入した冷媒(流体)を圧縮して吐出する圧縮機である。このスクロール型流体機械100は、スクロールユニット1と、ハウジング10と、駆動力をスクロールユニット1に伝達する駆動機構20とを備えている。スクロールユニット1及び駆動機構20は、ハウジング10の内部に収容されている。なお、本実施形態においては、スクロール型流体機械100は、スクロールユニット1の駆動源である電動モータ30をもハウジング10内に備える。さらに、スクロール型流体機械100は、電動モータ30の駆動制御用のインバータ40をハウジング10の内部に収容されており、いわゆるインバータ一体型電動圧縮機の例で説明する。 The scroll fluid machine 100 in the present embodiment is, for example, a compressor that is incorporated in a refrigerant circuit of a vehicle air conditioner and that compresses and discharges a refrigerant (fluid) drawn from a low pressure side of the refrigerant circuit. The scroll fluid machine 100 includes a scroll unit 1, a housing 10, and a drive mechanism 20 that transmits a driving force to the scroll unit 1. The scroll unit 1 and the drive mechanism 20 are housed inside the housing 10. In the present embodiment, the scroll fluid machine 100 also includes the electric motor 30 that is the drive source of the scroll unit 1 in the housing 10. Further, the scroll fluid machine 100 has an inverter 40 for controlling the drive of the electric motor 30 housed inside the housing 10, and an example of a so-called inverter-integrated electric compressor will be described.

スクロールユニット1は、図1に示すように、互いに噛み合わされる固定スクロール2及び可動スクロール3を有する。スクロール型流体機械100は、可動スクロール3が固定スクロール2に接しつつ固定スクロール2の軸心X’周りに公転旋回運動し固定スクロール2との間に前記公転旋回運動に伴って容積変化する後述する複数の密閉空間Sを形成するように構成されている。また、本実施形態では、スクロールユニット1は、密閉空間Sにより冷媒を圧縮して吐出するように構成されている。例えば、固定スクロール2及び可動スクロール3はアルミニウム合金からなる。 As shown in FIG. 1, the scroll unit 1 has a fixed scroll 2 and a movable scroll 3 which are meshed with each other. In the scroll fluid machine 100, the orbiting scroll 3 is in contact with the fixed scroll 2 and revolves around the axis X′ of the fixed scroll 2, and the volume of the movable scroll 3 changes along with the revolving movement, which will be described later. It is configured to form a plurality of closed spaces S. Further, in the present embodiment, the scroll unit 1 is configured to compress and discharge the refrigerant in the closed space S. For example, the fixed scroll 2 and the movable scroll 3 are made of aluminum alloy.

具体的には、固定スクロール2は、概ね円盤状に形成されると共に中心部に吐出孔2a1が開口された第1底板2aと、第1底板2aの一端面に立設される渦巻状の第1ラップ2bとを有する。可動スクロール3は、第1底板2aの前記一端面と対向する一端面を有する概ね円盤状の第2底板3aと、第2底板3aの前記一端面に立設される渦巻状の第2ラップ3bとを有する。また、固定スクロール2の第1底板2aは可動スクロール3の第2底板3aより大きな径を有する。 Specifically, the fixed scroll 2 is formed in a substantially disc shape, and has a first bottom plate 2a having a discharge hole 2a1 opened in the center thereof, and a spiral scroll first member provided upright on one end surface of the first bottom plate 2a. 1 wrap 2b. The movable scroll 3 includes a substantially disk-shaped second bottom plate 3a having one end face facing the one end face of the first bottom plate 2a, and a spiral second wrap 3b erected on the one end face of the second bottom plate 3a. Have and. The first bottom plate 2a of the fixed scroll 2 has a larger diameter than the second bottom plate 3a of the movable scroll 3.

固定スクロール2と可動スクロール3は、第1ラップ2bと第2ラップ3bとを互いに噛み合わせるように配置される。具体的には、固定スクロール2と可動スクロール3は、第1ラップ2bの周方向の角度と第2ラップ3bの周方向の角度が互いにずれた状態で、第1ラップ2bの側壁と第2ラップ3bの側壁が互いに部分的に接触するように配設される。これにより、第1ラップ2bと第2ラップ3bとの間に、複数の密閉空間S(本実施形態では圧縮室)が形成される。つまり、複数の密閉空間Sが固定スクロール2と可動スクロール3との間に形成される。また、固定スクロール2と可動スクロール3は、第1ラップ2bの突出端部と第2底板3aとの間に隙間(以下、第1ラップ端隙間という)を有し、第2ラップ3bの突出端部と第1底板2aとの間に隙間(以下、第2ラップ端隙間という)を有するように配設される。本実施形態では、第1ラップ2bの突出端部に形成される溝部と、第2ラップ3bの突出端部に形成される溝部とに、それぞれチップシール部材4が嵌め込まれている。このチップシール部材4により、密閉空間Sの気密性が適切に維持され、その結果、スクロール型流体機械100における冷媒の圧縮性能が維持される。なお、複数の密閉空間Sについては後に詳述する。 The fixed scroll 2 and the movable scroll 3 are arranged so that the first wrap 2b and the second wrap 3b mesh with each other. Specifically, the fixed scroll 2 and the movable scroll 3 are arranged such that the circumferential angle of the first wrap 2b and the circumferential angle of the second wrap 3b are deviated from each other and the side wall of the first wrap 2b and the second wrap are different from each other. The side walls of 3b are arranged so as to partially contact each other. Thereby, a plurality of closed spaces S (compression chambers in the present embodiment) are formed between the first wrap 2b and the second wrap 3b. That is, a plurality of closed spaces S are formed between the fixed scroll 2 and the movable scroll 3. Further, the fixed scroll 2 and the movable scroll 3 have a gap (hereinafter, referred to as a first lap end gap) between the projecting end portion of the first wrap 2b and the second bottom plate 3a, and the projecting end of the second wrap 3b. It is arranged so as to have a gap (hereinafter, referred to as a second lap end gap) between the portion and the first bottom plate 2a. In the present embodiment, the tip seal member 4 is fitted into the groove formed on the protruding end of the first wrap 2b and the groove formed on the protruding end of the second wrap 3b. The chip seal member 4 appropriately maintains the airtightness of the closed space S, and as a result, the compression performance of the refrigerant in the scroll fluid machine 100 is maintained. The plurality of closed spaces S will be described later in detail.

より具体的には、固定スクロール2は、第1底板2aの前記一端面における外縁部に立設される円筒状の円筒部2cを有している。円筒部2cは、ハウジング10の後述するセンターハウジング11の一端側(図1では上側)の開口の内径に合せた外径を有している。固定スクロール2は、第1ラップ2b及び円筒部2cをセンターハウジング11の内側に向けて、センターハウジング11の一端開口を塞ぐように、センターハウジング11内に嵌め込まれている。 More specifically, the fixed scroll 2 has a cylindrical cylindrical portion 2c that is erected on the outer edge of the one end surface of the first bottom plate 2a. The cylindrical portion 2c has an outer diameter that matches the inner diameter of the opening on one end side (upper side in FIG. 1) of the center housing 11 of the housing 10 described later. The fixed scroll 2 is fitted in the center housing 11 so that the first wrap 2b and the cylindrical portion 2c are directed to the inside of the center housing 11 and the one end opening of the center housing 11 is closed.

本実施形態において、可動スクロール3の第2底板3aの背面3a1は、平坦な平面状に形成されている。なお、第2底板3aの背面3a1は、換言すると、第2底板3aの他端面、又は、第2底板3aにおける固定スクロール2とは反対側の端面ということもできる。 In the present embodiment, the back surface 3a1 of the second bottom plate 3a of the movable scroll 3 is formed in a flat plane shape. It should be noted that the back surface 3a1 of the second bottom plate 3a can be said in other words as the other end surface of the second bottom plate 3a or the end surface of the second bottom plate 3a opposite to the fixed scroll 2.

可動スクロール3は、駆動機構20を介して、その自転が阻止された状態で、固定スクロール2の軸心X’周りに公転旋回運動可能に構成されている。これにより、スクロールユニット1は、固定スクロール2と可動スクロール3との間の密閉空間Sを中央部に移動させ、その容積を徐々に減少させる。その結果、スクロールユニット1は、第1ラップ2b及び第2ラップ3bの渦巻外端部側から密閉空間S内に流入する冷媒を密閉空間S内で圧縮する。 The movable scroll 3 is configured to be able to revolve around the axis X′ of the fixed scroll 2 through the drive mechanism 20 in a state where its rotation is blocked. As a result, the scroll unit 1 moves the closed space S between the fixed scroll 2 and the movable scroll 3 to the central portion, and gradually reduces the volume thereof. As a result, the scroll unit 1 compresses the refrigerant flowing into the closed space S from the spiral outer end side of the first wrap 2b and the second wrap 3b in the closed space S.

このようにして、互いに噛み合わされる固定スクロール2及び可動スクロール3を有し、可動スクロール3が固定スクロール2に対して公転旋回運動することにより、固定スクロール2と可動スクロール3との間に前記公転旋回運動に伴って容積変化する複数の密閉空間Sを形成する、スクロールユニット1が構成されている。 In this way, the movable scroll 3 has the fixed scroll 2 and the movable scroll 3 which are meshed with each other, and the movable scroll 3 revolves around the fixed scroll 2 so that the revolving scroll is moved between the fixed scroll 2 and the movable scroll 3. The scroll unit 1 is configured to form a plurality of closed spaces S whose volumes change with the orbiting motion.

なお、膨張機の場合には、密閉空間Sが逆に第1ラップ2b及び第2ラップ3bの中央部から渦巻外端部へ向かって移動されることにより、密閉空間Sの容積が増大方向に変化し、第1ラップ2b及び第2ラップ3bの中央部側から密閉空間S内に取込まれた流体が膨張される。また、本実施形態において、可動スクロール3が本発明に係る「第1スクロール及び第2スクロール」のうちの「一方のスクロール」に相当し、固定スクロール2が本発明に係る「第1スクロール及び第2スクロール」のうちの「他方のスクロール」に相当し、第2底板3aが本発明に係る「一方のスクロールの底板」に相当する。 In the case of the expander, the closed space S is moved in the opposite direction from the center of the first wrap 2b and the second wrap 3b toward the outer end of the spiral, so that the volume of the closed space S increases. The fluid that has changed and is taken into the closed space S from the central portion side of the first wrap 2b and the second wrap 3b is expanded. Further, in the present embodiment, the movable scroll 3 corresponds to “one scroll” of the “first scroll and the second scroll” according to the present invention, and the fixed scroll 2 corresponds to the “first scroll and the first scroll” according to the present invention. The second bottom plate 3a corresponds to the "bottom plate of one scroll" according to the present invention.

ハウジング10は、センターハウジング11と、フロントハウジング12と、インバータカバー13と、リアハウジング14と、を有する。そして、これら(11,12,13,14)がボルト15などの締結部材によって一体的に締結されてスクロール型流体機械100のハウジング10が構成される。ハウジング10は例えばアルミニウム合金からなる。 The housing 10 includes a center housing 11, a front housing 12, an inverter cover 13, and a rear housing 14. Then, these (11, 12, 13, 14) are integrally fastened by fastening members such as bolts 15 to form the housing 10 of the scroll fluid machine 100. The housing 10 is made of, for example, an aluminum alloy.

センターハウジング11は、概ね円筒状の周壁部11aと周壁部11aの長手方向中間の内周面に沿って内側に突設される環状の突設部11bとを有する。センターハウジング11の内部には、主に、スクロールユニット1、駆動機構20、電動モータ30が収容される。周壁部11aの一端部には、リアハウジング14の外縁部14aの端面が当接されている。また、周壁部11aの他端側(図1では下側)の開口はフロントハウジング12により閉止される。 The center housing 11 has a substantially cylindrical peripheral wall portion 11a and an annular protruding portion 11b that is protruded inward along an inner peripheral surface of the peripheral wall portion 11a in the longitudinal direction. Inside the center housing 11, the scroll unit 1, the drive mechanism 20, and the electric motor 30 are mainly housed. The end surface of the outer edge portion 14a of the rear housing 14 is in contact with one end of the peripheral wall portion 11a. Further, the opening on the other end side (lower side in FIG. 1) of the peripheral wall portion 11 a is closed by the front housing 12.

周壁部11aには、冷媒が流入する低圧側ポート(吸入ポート)C1が形成されている。冷媒回路の低圧側からの冷媒は、この低圧側ポートC1を介してセンターハウジング11内に吸入される。したがって、センターハウジング11内の空間は吸入室H1として機能している。なお、冷媒が吸入室H1内で電動モータ30の周囲等を流通することにより、電動モータ30が冷却されるように構成されている。そして、図1において、電動モータ30の上側の空間は、電動モータ30の下側の空間と連通し、電動モータ30の下側の空間と共に一つの吸入室H1を構成する。また、吸入室H1内には、駆動機構20等の摺動部位の潤滑のために、適量の潤滑オイルが貯留されている。そのため、吸入室H1において、冷媒は潤滑オイルとの混合流体として流れている。 A low pressure side port (suction port) C1 into which the refrigerant flows is formed in the peripheral wall portion 11a. Refrigerant from the low pressure side of the refrigerant circuit is sucked into the center housing 11 via the low pressure side port C1. Therefore, the space inside the center housing 11 functions as the suction chamber H1. The electric motor 30 is cooled by circulating the refrigerant around the electric motor 30 in the suction chamber H1. In FIG. 1, the space above the electric motor 30 communicates with the space below the electric motor 30 and constitutes one suction chamber H1 together with the space below the electric motor 30. In addition, an appropriate amount of lubricating oil is stored in the suction chamber H1 in order to lubricate sliding parts such as the drive mechanism 20. Therefore, in the suction chamber H1, the refrigerant flows as a mixed fluid with the lubricating oil.

突設部11bにおけるリアハウジング14側の端面11b1は駆動機構20の後述する駆動軸21aの回転軸心Xと直交する円環状の面として形成されている。この端面11b1には、駆動機構20の後述するスラスト受け部24が当接される。このスラスト受け部24とリアハウジング14との間に、固定スクロール2が挟持されることにより、固定スクロール2がスラスト受け部24と伴にセンターハウジング11内に固定されている。 An end surface 11b1 of the protruding portion 11b on the rear housing 14 side is formed as an annular surface orthogonal to a rotation axis X of a drive shaft 21a of the drive mechanism 20 described later. A thrust receiving portion 24, which will be described later, of the drive mechanism 20 is brought into contact with the end surface 11b1. The fixed scroll 2 is fixed in the center housing 11 together with the thrust receiving portion 24 by sandwiching the fixed scroll 2 between the thrust receiving portion 24 and the rear housing 14.

フロントハウジング12は、全体として一端開口の箱状に形成されており、センターハウジング11の周壁部11aの他端側の開口を閉止する箱底部12aと、箱底部12aの外縁部に突設される側壁部12bとを有し、内部にインバータ40を収容する。箱底部12aの中央部には、駆動軸21aの端部(図1では下端部)を支持するフロントベアリング16を保持する筒状の支持部12a1がセンターハウジング11の内側に向って突設されている。 The front housing 12 is formed in a box shape with one end opening as a whole, and is provided so as to protrude from the box bottom portion 12a that closes the opening on the other end side of the peripheral wall portion 11a of the center housing 11 and the outer edge portion of the box bottom portion 12a. It has the side wall part 12b and accommodates the inverter 40 inside. At the center of the box bottom portion 12a, a cylindrical support portion 12a1 holding a front bearing 16 for supporting the end portion (lower end portion in FIG. 1) of the drive shaft 21a is provided so as to project toward the inside of the center housing 11. There is.

インバータカバー13は、板状に形成され、フロントハウジング12の前記一端開口を閉止するものであり、ボルト15によりフロントハウジング12の側壁部12bに締結される。 The inverter cover 13 is formed in a plate shape and closes the one end opening of the front housing 12, and is fastened to the side wall portion 12b of the front housing 12 with a bolt 15.

リアハウジング14は、センターハウジング11の周壁部11aの外径に合わせた外径を有する概ね円盤状に形成され、その中央部14bが外方に膨出するように形成されている。そして、このリアハウジング14は、その外縁部14aが周壁部11aの一端部に適宜本数のボルト15などの締結部材によって締結されている。 The rear housing 14 is formed in a substantially disc shape having an outer diameter matching the outer diameter of the peripheral wall portion 11a of the center housing 11, and a central portion 14b thereof is formed so as to bulge outward. The outer edge portion 14a of the rear housing 14 is fastened to one end portion of the peripheral wall portion 11a by a fastening member such as an appropriate number of bolts 15.

また、リアハウジング14の外縁部14aにおける径方向の内側部位14a1は、センターハウジング11の周壁部11aの内周面より内側に張り出している。この内側部位14a1が固定スクロール2の第1底板2aの外縁部に当接することにより、固定スクロール2がスラスト受け部24とリアハウジング14(詳しくは、内側部位14a1)との間に挟持される。リアハウジング14の膨出形成された中央部14bと第1底板2aとにより、冷媒の吐出室H2が区画される。固定スクロール2におけるリアハウジング14の内側部位14a1との当接部位(前記外縁部)には、シール部材17が設けられている。吐出室H2は第1底板2aの中心部に形成された吐出孔2a1を経由して密閉空間Sに連通する。そして、この吐出室H2には、一方弁18が吐出孔2a1の開口を覆うように設けられている。この一方弁18は、吐出室H2から密閉空間Sへの流れを規制する逆止弁である。吐出室H2内には、密閉空間Sで圧縮された冷媒が吐出孔2a1及び一方弁18を介して吐出される。吐出室H2内の圧縮冷媒はリアハウジング14に形成される吐出ポート(図示省略)を介して冷媒回路の高圧側に吐出される。 A radially inner portion 14a1 of the outer edge portion 14a of the rear housing 14 projects inward from the inner peripheral surface of the peripheral wall portion 11a of the center housing 11. When the inner portion 14a1 contacts the outer edge portion of the first bottom plate 2a of the fixed scroll 2, the fixed scroll 2 is sandwiched between the thrust receiving portion 24 and the rear housing 14 (specifically, the inner portion 14a1). The bulging central portion 14b of the rear housing 14 and the first bottom plate 2a define a refrigerant discharge chamber H2. A seal member 17 is provided at a portion (the outer edge portion) of the fixed scroll 2 that is in contact with the inner portion 14a1 of the rear housing 14. The discharge chamber H2 communicates with the closed space S via a discharge hole 2a1 formed in the center of the first bottom plate 2a. A one-way valve 18 is provided in the discharge chamber H2 so as to cover the opening of the discharge hole 2a1. The one-way valve 18 is a check valve that restricts the flow from the discharge chamber H2 to the closed space S. The refrigerant compressed in the closed space S is discharged into the discharge chamber H2 through the discharge hole 2a1 and the one-way valve 18. The compressed refrigerant in the discharge chamber H2 is discharged to the high pressure side of the refrigerant circuit via a discharge port (not shown) formed in the rear housing 14.

駆動機構20は、可動スクロール3の自転を阻止すると共に可動スクロール3に固定スクロール2の軸心X’周りの公転駆動力を伝達するための機構である。 The drive mechanism 20 is a mechanism for preventing rotation of the movable scroll 3 and transmitting the revolution drive force around the axis X′ of the fixed scroll 2 to the movable scroll 3.

図1及び図2に示すように、本実施形態において、駆動機構20は、クランクシャフト21と、旋回軸受22と、環状の揺動部材23と、スラスト受け部24と、自転阻止機構部25と、リアベアリング26と、連結ピン25aと、を含む。 As shown in FIGS. 1 and 2, in the present embodiment, the drive mechanism 20 includes a crankshaft 21, a swivel bearing 22, an annular rocking member 23, a thrust receiving portion 24, and a rotation preventing mechanism portion 25. The rear bearing 26 and the connecting pin 25a are included.

図1及び図3に示すように、クランクシャフト21は、スクロールユニット1を駆動するためのシャフトであり、駆動軸21aと偏心軸21bとを有する。駆動軸21aは、回転軸心X周りに回転駆動される。駆動軸21aの回転軸心Xは固定スクロール2の軸心X’に合わせられている。偏心軸21bは駆動軸21aの軸方向の一端部(図1では上端部)に回転軸心Xに対して偏心して設けられる。クランクシャフト21は例えば合金鋼からなる。 As shown in FIGS. 1 and 3, the crankshaft 21 is a shaft for driving the scroll unit 1, and has a drive shaft 21a and an eccentric shaft 21b. The drive shaft 21a is driven to rotate about the rotation axis X. The rotation axis X of the drive shaft 21a is aligned with the axis X'of the fixed scroll 2. The eccentric shaft 21b is provided at one end (upper end in FIG. 1) in the axial direction of the drive shaft 21a so as to be eccentric with respect to the rotation axis X. The crankshaft 21 is made of alloy steel, for example.

駆動軸21aの前記一端部には、フランジ状に形成されたフランジ部21a1が偏心軸21bと一体に設けられている。駆動軸21aの他端部は、縮径され、支持部12a1に嵌合されるフロントベアリング16によって回転可能に支持されている。 At the one end of the drive shaft 21a, a flange-shaped flange portion 21a1 is provided integrally with the eccentric shaft 21b. The other end of the drive shaft 21a has a reduced diameter and is rotatably supported by a front bearing 16 fitted into the support 12a1.

本実施形態では、偏心軸21bと一体に形成されたフランジ部21a1に、可動スクロール3に対する重量バランスを確保するためのカウンターウェイト27がクランクシャフト21と別体で形成されている。カウンターウェイト27は、フランジ部21a1にリベットなどの締結部材(図示省略)により固定されている。具体的には、カウンターウェイト27は、概ね扇状に形成されており、駆動軸21aの前記一端部において、フランジ部21a1の外周部における所定角度部位に、フランジ部21a1のフランジ面と概ね面一になるように固定されている。 In the present embodiment, a counterweight 27 for ensuring a weight balance with the movable scroll 3 is formed separately from the crankshaft 21 on the flange portion 21a1 formed integrally with the eccentric shaft 21b. The counterweight 27 is fixed to the flange portion 21a1 by a fastening member (not shown) such as a rivet. Specifically, the counterweight 27 is formed into a substantially fan shape, and is substantially flush with the flange surface of the flange portion 21a1 at the predetermined angle portion in the outer peripheral portion of the flange portion 21a1 at the one end portion of the drive shaft 21a. It has been fixed to be.

偏心軸21bは、具体的には、駆動軸21aの回転軸心Xに対して偏心した軸心を中心とした円形断面を有し、スクロールユニット1側に向って延伸している。 Specifically, the eccentric shaft 21b has a circular cross section centered on an axis eccentric to the rotation axis X of the drive shaft 21a, and extends toward the scroll unit 1 side.

本実施形態では、偏心軸21bには、回転軸心Xと同心の円形孔21b1が形成されている。つまり、偏心軸21bの外径の中心は、駆動軸21aの回転軸心Xに対して偏心した軸心上に位置するが、偏心軸21bの内径の中心は、駆動軸21aの回転軸心X上に位置している。換言すると、偏心軸21bは筒状に形成されており、筒外径の中心は、固定スクロール2の第1ラップ2b及び可動スクロール3の第2ラップ3bが適切に摺動するように、筒内径の中心に対して偏心している。 In the present embodiment, the eccentric shaft 21b is formed with a circular hole 21b1 concentric with the rotation axis X. That is, the center of the outer diameter of the eccentric shaft 21b is located on the shaft center that is eccentric with respect to the rotation shaft center X of the drive shaft 21a, but the center of the inner diameter of the eccentric shaft 21b is the rotation shaft center X of the drive shaft 21a. Located on top. In other words, the eccentric shaft 21b is formed in a tubular shape, and the center of the outer diameter of the cylinder is such that the first wrap 2b of the fixed scroll 2 and the second wrap 3b of the movable scroll 3 slide appropriately. Eccentric to the center of.

本実施形態では、偏心軸21bは、駆動軸21aと別体で形成されている。具体的には、偏心軸21bの円形孔21b1の孔径は駆動軸21aの外径に合わせられており、偏心軸21bを貫通している。フランジ部21a1は偏心軸21bの一端部の外周に鍔状に形成されている。駆動軸21aの前記一端部が偏心軸21bの円形孔21b1にリアベアリング26の収容領域を残して圧入されることにより、偏心軸21bが駆動軸21aの前記一端部に固定されている。つまり、円形孔21b1の孔壁面と駆動軸21aの前記一端部の端面とにより、クランクシャフト21の一端部(偏心軸側端部)に、円形凹部が形成される。この円形凹部には、後述するスラスト受け部24の凸部24bが挿入される。 In the present embodiment, the eccentric shaft 21b is formed separately from the drive shaft 21a. Specifically, the hole diameter of the circular hole 21b1 of the eccentric shaft 21b is matched with the outer diameter of the drive shaft 21a, and penetrates the eccentric shaft 21b. The flange portion 21a1 is formed in a flange shape on the outer periphery of one end of the eccentric shaft 21b. The eccentric shaft 21b is fixed to the one end of the drive shaft 21a by press-fitting the one end of the drive shaft 21a into the circular hole 21b1 of the eccentric shaft 21b while leaving the accommodation area of the rear bearing 26. In other words, the hole wall surface of the circular hole 21b1 and the end surface of the one end of the drive shaft 21a form a circular recess at one end (eccentric shaft side end) of the crankshaft 21. The convex portion 24b of the thrust receiving portion 24 described later is inserted into the circular concave portion.

旋回軸受22は、偏心軸21bと嵌合する軸受であり、例えば、偏心軸21bの外周面に外嵌される軸受である。本実施形態では、旋回軸受22は、円筒状のすべり軸受からなる。旋回軸受22は、概ね偏心軸21bのフランジ部21a1のフランジ面からの突設高さに合わせた高さを有している。 The slewing bearing 22 is a bearing fitted to the eccentric shaft 21b, and is, for example, a bearing fitted onto the outer peripheral surface of the eccentric shaft 21b. In the present embodiment, the slewing bearing 22 is a cylindrical plain bearing. The slewing bearing 22 has a height that approximately matches the protruding height from the flange surface of the flange portion 21a1 of the eccentric shaft 21b.

揺動部材23は、旋回軸受22の外周面に外嵌される。揺動部材23は、旋回軸受22の高さに合わせた厚みを有した円盤状に形成され、例えば、アルミニウム系合金材からなる。揺動部材23の中心部には、旋回軸受22の外径に合わせた内径を有する旋回軸受用取付孔23aが開口されている。 The swing member 23 is fitted onto the outer peripheral surface of the slewing bearing 22. The rocking member 23 is formed in a disk shape having a thickness that matches the height of the slewing bearing 22, and is made of, for example, an aluminum alloy material. A swivel bearing mounting hole 23 a having an inner diameter matched with the outer diameter of the swivel bearing 22 is formed in the center of the swing member 23.

図4に示すように、揺動部材23の外縁部における周方向に等間隔に離間した複数(図2及び図4では、6箇所)の部位には、それぞれ、後述する連結ピン25aが挿通される孔(以下では、挿通孔という)23bが貫通されている。揺動部材23は、その外縁部における各挿通孔23bの間の領域がそれぞれ径方向内側に凹むように形成されている。これにより、揺動部材23の軽量化が図られている。また、揺動部材23の外縁部の凹みは、後述するスラスト受け部24の貫通孔24aと伴に、吸入室H1からスクロールユニット1の第1ラップ2b及び第2ラップ3bの渦巻外端部付近に形成される空間H4へ冷媒(詳しくは冷媒と潤滑オイルとの混合流体)を導入するための冷媒導入通路として機能することになる。したがって、揺動部材23の外縁部の凹みにより、前記冷媒導入通路が十分に確保され、前記冷媒導入通路の圧損の低減を容易に図ることができる。そして、揺動部材23の旋回軸受用取付孔23aの孔壁面と偏心軸21bの外周面との間に、旋回軸受22が取り付けられている。旋回軸受22は、例えば、偏心軸21bの外周面と旋回軸受用取付孔23aの孔壁面のいずれか一方の面に沿って圧入されると共に、偏心軸21bの外周面と旋回軸受用取付孔23aの孔壁面のいずれか他方の面に沿って摺動可能に嵌合される。これにより、揺動部材23は、旋回軸受22を介して偏心軸21bの軸心(つまり、駆動軸21aの回転軸心Xに対して偏心した軸心)周りに回動可能に偏心軸21bに取り付けられている。なお、旋回軸受22は、偏心軸21bの外周面と旋回軸受用取付孔23aの孔壁面の双方の面に対して、それぞれ、摺動可能に嵌合されてもよい。 As shown in FIG. 4, a plurality of (six in FIG. 2) portions of the outer edge portion of the swinging member 23, which are spaced at equal intervals in the circumferential direction, are respectively inserted with connecting pins 25a described later. A hole (hereinafter, referred to as an insertion hole) 23b is penetrated. The rocking member 23 is formed such that the region between the insertion holes 23b at the outer edge of the rocking member 23 is recessed radially inward. As a result, the weight of the rocking member 23 is reduced. Further, the recess of the outer edge portion of the swinging member 23 is formed in the vicinity of the spiral outer end portions of the first wrap 2b and the second wrap 3b of the scroll unit 1 from the suction chamber H1 together with the through hole 24a of the thrust receiving portion 24 described later. It functions as a refrigerant introduction passage for introducing a refrigerant (specifically, a mixed fluid of the refrigerant and the lubricating oil) into the space H4 formed in the space H4. Therefore, due to the depression of the outer edge of the swinging member 23, the refrigerant introduction passage is sufficiently secured, and the pressure loss of the refrigerant introduction passage can be easily reduced. The swivel bearing 22 is mounted between the hole wall surface of the swivel bearing mounting hole 23a of the swing member 23 and the outer peripheral surface of the eccentric shaft 21b. The slewing bearing 22 is press-fitted along, for example, either the outer peripheral surface of the eccentric shaft 21b or the hole wall surface of the slewing bearing mounting hole 23a, and the outer peripheral surface of the eccentric shaft 21b and the slewing bearing mounting hole 23a. Is slidably fitted along the other surface of the hole wall surface. As a result, the swing member 23 is rotatably attached to the eccentric shaft 21b via the swivel bearing 22 about the axis of the eccentric shaft 21b (that is, the axis eccentric to the rotation axis X of the drive shaft 21a). It is installed. The slewing bearing 22 may be slidably fitted to both the outer peripheral surface of the eccentric shaft 21b and the hole wall surface of the slewing bearing mounting hole 23a.

スラスト受け部24は、図1に示すように、可動スクロール3の第2底板3aと揺動部材23との間に設けられ、可動スクロール3の第2底板3aの背面3a1に対向し可動スクロール3からのスラスト力を受けるスラスト受け面24cを有するものである。本実施形態では、スラスト受け面24cは、第2底板3aの背面3a1と同様に、平坦な平面状に形成されている。 As shown in FIG. 1, the thrust receiving portion 24 is provided between the second bottom plate 3 a of the movable scroll 3 and the swing member 23, faces the rear surface 3 a 1 of the second bottom plate 3 a of the movable scroll 3, and is movable. It has a thrust receiving surface 24c for receiving the thrust force from. In the present embodiment, the thrust receiving surface 24c is formed in a flat planar shape like the back surface 3a1 of the second bottom plate 3a.

本実施形態では、スラスト受け部24は、ハウジング10と別体で形成されている。具体的には、スラスト受け部24は、例えば、可動スクロール3、揺動部材23及びハウジング10等に採用される材料(例えば、アルミニウム系合金)よりも良好な耐摩耗性を有する鋼材等の適宜の部材からなる。スラスト受け部24は、センターハウジング11の前記一端側(図1では上側)の開口の内径に合せた外径を有した概ね円盤状に形成されている。スラスト受け部24における揺動部材側端面(つまり、スラスト受け面24cとは反対側の端面)はセンターハウジング11の突設部11bの端面11b1に当接している。スラスト受け部24は、例えば、その外縁部が固定スクロール2の円筒部2cの先端面と突設部11bの端面11b1との間に挟持されることにより、センターハウジング11内に固定される。固定スクロール2に対するスラスト受け部24の周方向についての角度位置は、図示省略したピン及びピン穴等の適宜の位置決め手段により定められている。 In the present embodiment, the thrust receiving portion 24 is formed separately from the housing 10. Specifically, the thrust receiving portion 24 is appropriately made of, for example, a steel material having better wear resistance than a material (for example, an aluminum alloy) used for the movable scroll 3, the swing member 23, the housing 10, and the like. It consists of members. The thrust receiving portion 24 is formed in a substantially disc shape having an outer diameter that matches the inner diameter of the opening on the one end side (the upper side in FIG. 1) of the center housing 11. An end surface of the thrust receiving portion 24 on the rocking member side (that is, an end surface opposite to the thrust receiving surface 24c) is in contact with an end surface 11b1 of the projecting portion 11b of the center housing 11. The thrust receiving portion 24 is fixed in the center housing 11 by, for example, the outer edge portion being sandwiched between the tip end surface of the cylindrical portion 2c of the fixed scroll 2 and the end surface 11b1 of the protruding portion 11b. The angular position of the thrust receiving portion 24 with respect to the fixed scroll 2 in the circumferential direction is determined by appropriate positioning means such as pins and pin holes (not shown).

本実施形態では、センターハウジング11内の空間は、スラスト受け部24により、スクロールユニット1の収容領域(図1では、上側の空間)とクランクシャフト21を含む駆動機構20の主要な構成要素の収容領域(図1では、下側の空間)とに区画される。また、クランクシャフト21は、スラスト受け部24とフロントベアリング16によって回転軸心X方向の遊び量が規制されている。 In the present embodiment, the space within the center housing 11 is accommodated by the thrust receiving portion 24 in the accommodating region of the scroll unit 1 (upper space in FIG. 1) and the main components of the drive mechanism 20 including the crankshaft 21. It is divided into a region (a lower space in FIG. 1). Further, the play amount of the crankshaft 21 in the rotation axis X direction is restricted by the thrust receiving portion 24 and the front bearing 16.

図1及び図5に示すように、スラスト受け部24の外縁部には、当該外縁部を貫通する複数の貫通孔24aが開口されている。本実施形態では、貫通孔24aは、円形に開口され、スラスト受け部24の外縁部における周方向に等間隔に離間した複数(図5では、6箇所)の部位に開口されている。 As shown in FIG. 1 and FIG. 5, a plurality of through holes 24 a penetrating the outer edge portion are formed in the outer edge portion of the thrust receiving portion 24. In the present embodiment, the through holes 24a are opened in a circular shape, and are opened in a plurality of (six in FIG. 5) portions at equal intervals in the circumferential direction in the outer edge portion of the thrust receiving portion 24.

本実施形態では、スラスト受け部24の揺動部材側端面の中央部位に、円柱状の凸部24bが突設されている。凸部24bはリアベアリング26の内径に合せた外径を有する。凸部24bの突出高さは、概ね旋回軸受22の高さに合わせられている。凸部24bの外周面には、リアベアリング26が外嵌される。 In the present embodiment, a cylindrical convex portion 24b is provided so as to project at the central portion of the end surface of the thrust receiving portion 24 on the rocking member side. The convex portion 24 b has an outer diameter that matches the inner diameter of the rear bearing 26. The protruding height of the convex portion 24b is approximately matched with the height of the slewing bearing 22. A rear bearing 26 is fitted on the outer peripheral surface of the convex portion 24b.

また、スラスト受け部24の貫通孔24aは、前述したように、空間H4へ冷媒を導入するための冷媒導入通路として機能する。この貫通孔24aは、空間H4と吸入室H1との間を連通しているので、空間H4内の圧力は吸入室H1内の圧力(吸入室内圧力)と等しい。 Further, as described above, the through hole 24a of the thrust receiving portion 24 functions as a refrigerant introduction passage for introducing the refrigerant into the space H4. Since the through hole 24a communicates between the space H4 and the suction chamber H1, the pressure in the space H4 is equal to the pressure in the suction chamber H1 (pressure in the suction chamber).

図1及び図6に示すように、可動スクロール3の第2底板3aの外縁部には、複数の孔3cが開口されている。この可動スクロール3の孔3cは、揺動部材23に開口される挿通孔23bの開口位置と同一の位置に開口されている。 As shown in FIGS. 1 and 6, a plurality of holes 3c are opened in the outer edge portion of the second bottom plate 3a of the movable scroll 3. The hole 3c of the movable scroll 3 is opened at the same position as the opening position of the insertion hole 23b opened in the swing member 23.

図7及び図8は、所定の公転旋回角度位置(以下では、位相角という)における可動スクロール3の噛合状態を説明するための概念図であり、図7は要部縦断面図、図8は図7に示すB−B矢視断面図である。図7及び図8に示す要部の形状は図1のものと完全に一致していない。図1では、図の簡略化のため第1ラップ2b及び第2ラップ3bの数を減じて図示されている。また、図1に示す可動スクロール3の位相角と図7及び図8に示す可動スクロール3の位相角は異なる。図7及び図8では、図の簡略化のため可動スクロール3の孔3cは図示省略されている。 7 and 8 are conceptual diagrams for explaining the meshing state of the orbiting scroll 3 at a predetermined revolving orbiting angle position (hereinafter referred to as a phase angle). FIG. FIG. 8 is a sectional view taken along the line BB shown in FIG. 7. The shapes of the main parts shown in FIGS. 7 and 8 do not completely match those of FIG. In FIG. 1, the number of the first wraps 2b and the second wraps 3b is reduced for the sake of simplicity. Further, the phase angle of the movable scroll 3 shown in FIG. 1 is different from the phase angle of the movable scroll 3 shown in FIGS. 7 and 8. In FIGS. 7 and 8, the hole 3c of the movable scroll 3 is not shown for simplification of the drawings.

図7に示すように、スクロール型流体機械100は、可動スクロール3の第2底板3aにおける固定スクロール2とは反対側(つまり、背面3a1側)に形成される背圧室H3を備えている。スクロール型流体機械100は、可動スクロール3を背圧室H3内の圧力(背圧室内圧力)により固定スクロール2側に向けて押圧しつつスクロールユニット1を回転させる。 As shown in FIG. 7, the scroll fluid machine 100 includes a back pressure chamber H3 formed on the second bottom plate 3a of the movable scroll 3 on the side opposite to the fixed scroll 2 (that is, on the back surface 3a1 side). The scroll fluid machine 100 rotates the scroll unit 1 while pressing the movable scroll 3 toward the fixed scroll 2 side by the pressure in the back pressure chamber H3 (back pressure chamber pressure).

背圧室H3は、可動スクロール3の第2底板3aにおける背面3a1と、スラスト受け部24のスラスト受け面24cと、背面3a1とスラスト受け面24cとの間において多重の環状に配置される複数(図では三個)の環状シール部材19とにより複数の領域(図では三領域)に区画されている。背圧室H3は、当該背圧室H3内の圧力より低圧の領域との連通が遮断されている。つまり、スクロール型流体機械100では、背圧室H3と吸入室H1とが直接的に連通しておらず、背圧室H3内の圧力を逃がすための逃がし通路(放圧通路)が積極的に設けられていない。 A plurality of back pressure chambers H3 are arranged in a ring shape between the back surface 3a1 of the second bottom plate 3a of the movable scroll 3, the thrust receiving surface 24c of the thrust receiving portion 24, and the back surface 3a1 and the thrust receiving surface 24c. It is divided into a plurality of regions (three regions in the drawing) by the three annular sealing members 19 in the drawing. The back pressure chamber H3 is cut off from communication with a region having a lower pressure than the pressure inside the back pressure chamber H3. That is, in the scroll type fluid machine 100, the back pressure chamber H3 and the suction chamber H1 are not directly communicated with each other, and a relief passage (pressure release passage) for releasing the pressure in the back pressure chamber H3 is positively provided. Not provided.

図7及び図8に示すように、可動スクロール3の第2底板3aをその板厚方向に貫通する貫通孔3dが前記複数の領域のそれぞれの領域に対応して開口されている。また、背圧室H3の前記複数の領域のそれぞれの領域は、当該領域に対応する貫通孔3dを介して、複数の密閉空間Sのうち当該貫通孔3dが開口(接続)する密閉空間Sに連通している。 As shown in FIGS. 7 and 8, through holes 3d penetrating the second bottom plate 3a of the orbiting scroll 3 in the plate thickness direction are opened corresponding to the respective regions of the plurality of regions. In addition, each region of the plurality of regions of the back pressure chamber H3 is a closed space S in which the through hole 3d is opened (connected) among the plurality of closed spaces S via the through hole 3d corresponding to the region. It is in communication.

本実施形態では、複数の環状シール部材19は、環状の内側シール部材19aと、内側シール部材19aの外側に環状に配置される外側シール部材19cと、内側シール部材19aと外側シール部材19cとの間に環状に配置される中間シール部材19bとからなる。各シール部材19a,19b,19cは、可動スクロール3の第2底板3aの背面3a1に形成される対応する溝部3eに嵌め込まれ、可動スクロール3の軸心周りに同心状に配置されている。 In the present embodiment, the plurality of annular seal members 19 include an annular inner seal member 19a, an outer seal member 19c annularly arranged outside the inner seal member 19a, an inner seal member 19a and an outer seal member 19c. It is composed of an intermediate seal member 19b arranged annularly between them. The respective seal members 19a, 19b, 19c are fitted into corresponding groove portions 3e formed on the back surface 3a1 of the second bottom plate 3a of the movable scroll 3, and are arranged concentrically around the axis of the movable scroll 3.

具体的には、図6に示すように、内側シール部材19a用の溝部3eと中間シール部材19b用の溝部3eは、それぞれ円形環状に形成されている。外側シール部材19c用の溝部3eは、可動スクロール3が固定スクロール2の軸心X’周りに公転旋回運動する際に、スラスト受け部24における複数の貫通孔24aの領域と重複しないように形成されている。つまり、外側シール部材19c用の溝部3eは、可動スクロール3の第2底板3aの背面3a1における貫通孔24aの移動領域に対応する部位を避けて内側に湾曲するように形成されている。各シール部材19a,19b,19cは対応する溝部3eに合わせた形状でそれぞれ形成されている。 Specifically, as shown in FIG. 6, the groove portion 3e for the inner seal member 19a and the groove portion 3e for the intermediate seal member 19b are each formed in a circular ring shape. The groove portion 3e for the outer seal member 19c is formed so as not to overlap the region of the plurality of through holes 24a in the thrust receiving portion 24 when the movable scroll 3 revolves around the axis X'of the fixed scroll 2. ing. That is, the groove portion 3e for the outer seal member 19c is formed so as to be curved inward, avoiding a portion corresponding to the moving region of the through hole 24a in the back surface 3a1 of the second bottom plate 3a of the movable scroll 3. Each of the sealing members 19a, 19b, 19c is formed in a shape matching the corresponding groove 3e.

本実施形態では、背圧室H3は、図7に示すように、内側シール部材19aの内側の中心領域H3aと、内側シール部材19aと中間シール部材19bとの間の中間領域H3bと、中間シール部材19bと外側シール部材19cとの間の外側領域H3cとに区画されている。つまり、前記複数の領域とは、中心領域H3aと中間領域H3bと外側領域H3cである。 In the present embodiment, as shown in FIG. 7, the back pressure chamber H3 includes a central region H3a inside the inner seal member 19a, an intermediate region H3b between the inner seal member 19a and the intermediate seal member 19b, and an intermediate seal. It is partitioned into an outer region H3c between the member 19b and the outer seal member 19c. That is, the plurality of regions are the central region H3a, the intermediate region H3b, and the outer region H3c.

また、背面3a1の各溝部3eに嵌め込まれた状態の各シール部材(19a,19b,19c)は、背面3a1から所定突出高さ分だけはみ出す。そして、溝部3eに嵌め込まれた各シール部材(19a,19b,19c)は、背面3a1に押圧されてつぶし代の分だけ変形し、この状態で、背面3a1から僅かにはみ出している。したがって、背圧室H3は、各シール部材(19a,19b,19c)のつぶし代に応じた僅かな隙間高さを有する。前記隙間高さは、例えば、1〜200μm程度になるように設定されている。 Further, the respective seal members (19a, 19b, 19c) fitted in the respective groove portions 3e of the back surface 3a1 protrude from the back surface 3a1 by a predetermined protrusion height. The respective seal members (19a, 19b, 19c) fitted in the groove 3e are pressed by the rear surface 3a1 and deformed by the amount of the crushing margin, and in this state, they slightly protrude from the rear surface 3a1. Therefore, the back pressure chamber H3 has a slight gap height corresponding to the crushing allowance of each seal member (19a, 19b, 19c). The gap height is set to be, for example, about 1 to 200 μm.

図7及び図8に示す状態(位相角)では、固定スクロール2と可動スクロール3との間には、複数の密閉空間Sとして、中心空間Saと、中心空間Saを間に挟むように互いに対向する一対の三日月状の中間空間Sb1,Sb2と、中心空間Sa及び一対の三日月状の中間空間Sb1,Sb2を間に挟むように互いに対向する一対の三日月状の外側空間Sc1,Sc2とが形成されている。そして、貫通孔3dは、前記複数の領域としての中心領域H3a、中間領域H3b、外側領域H3cのそれぞれの領域(H3a,H3b,H3c)に対応して開口されている。各貫通孔3dは、例えば、全体として概ね一列になるように配置されている。図7及び図8に示す状態では、第2底板3aにおける内側シール部材19a用の溝部3eの内側の部位に開口された貫通孔3dは中心領域H3aと中心空間Saとの間を連通している。第2底板3aにおける内側シール部材19a用の溝部3eと中間シール部材19b用の溝部3eとの間の部位に開口された貫通孔3dは中間領域H3bと一対の中間空間Sb1,Sb2のうちの一方(図8では下側の中間空間Sb2)との間を連通している。第2底板3aにおける中間シール部材19b用の溝部3eと外側シール部材19c用の溝部3eとの間の部位に開口された貫通孔3dは外側領域H3cと一対の外側空間Sc1,Sc2のうちの一方(図8では上側の外側空間Sc1)との間を連通している。 In the state (phase angle) shown in FIGS. 7 and 8, between the fixed scroll 2 and the movable scroll 3, a plurality of closed spaces S are provided, which are opposed to each other with the central space Sa interposed therebetween. A pair of crescent-shaped intermediate spaces Sb1 and Sb2, and a pair of crescent-shaped outer spaces Sc1 and Sc2 that are opposed to each other with the central space Sa and the pair of crescent-shaped intermediate spaces Sb1 and Sb2 interposed therebetween are formed. ing. The through hole 3d is opened corresponding to each of the central region H3a, the intermediate region H3b, and the outer region H3c (H3a, H3b, H3c) as the plurality of regions. The through-holes 3d are arranged, for example, so as to form a line as a whole. In the state shown in FIG. 7 and FIG. 8, the through hole 3d opened in the inner portion of the groove 3e for the inner seal member 19a in the second bottom plate 3a communicates between the central region H3a and the central space Sa. .. The through hole 3d opened at a portion of the second bottom plate 3a between the groove portion 3e for the inner seal member 19a and the groove portion 3e for the intermediate seal member 19b is one of the intermediate region H3b and the pair of intermediate spaces Sb1 and Sb2. (The intermediate space Sb2 on the lower side in FIG. 8) communicates. The through hole 3d opened at a portion of the second bottom plate 3a between the groove portion 3e for the intermediate seal member 19b and the groove portion 3e for the outer seal member 19c is one of the outer region H3c and the pair of outer spaces Sc1, Sc2. (In FIG. 8, the outer space Sc1 on the upper side) is in communication.

自転阻止機構部25は、可動スクロール3の自転を阻止するための機構である。本実施形態では、自転阻止機構部25は、スラスト受け部24の外縁部を貫通する前述した複数の貫通孔24aと、貫通孔24aを貫通すると共に揺動部材23の外縁部と可動スクロール3の第2底板3aの外縁部との間を連結する連結ピン25aとにより構成されている。連結ピン25aは、その中間部が貫通孔24aの孔壁面に摺接することにより、可動スクロール3の自転を阻止すると共に可動スクロール3の前記公転駆動力を可動スクロール3に伝達する。つまり、本実施形態では、連結ピン25aは、前記公転駆動力の伝達機能と可動スクロール3の自転阻止機能とを兼ね備えている。揺動部材23における挿通孔23b及び可動スクロール3における孔3cは、貫通孔24aに対応した位置に形成されている。貫通孔24aの内径は、挿通孔23b及び孔3cの内径より大きく、例えば、可動スクロール3の必要とする公転旋回半径に応じて定められる。連結ピン25aは、例えば、スラスト受け部24と同様に鋼材からなり、貫通孔24aより小径の円柱状に形成されている。このようにして、連結ピン25aの中間部が貫通孔24aの孔壁面に摺接することにより、可動スクロール3の自転を阻止する自転阻止機構部25が構成されている。また、自転阻止機構部25を備える駆動機構20は、連結ピン25aを有し、当該連結ピン25aを介して前記公転駆動力を可動スクロール3に伝達している。 The rotation prevention mechanism unit 25 is a mechanism for preventing rotation of the movable scroll 3. In the present embodiment, the rotation preventing mechanism portion 25 includes the above-described plurality of through holes 24a penetrating the outer edge portion of the thrust receiving portion 24 and the outer edge portion of the rocking member 23 and the movable scroll 3 while penetrating the through hole 24a. The second bottom plate 3a is configured by a connecting pin 25a that connects the outer edge of the second bottom plate 3a. The intermediate portion of the connecting pin 25a slides on the hole wall surface of the through hole 24a to prevent the movable scroll 3 from rotating and to transmit the revolution driving force of the movable scroll 3 to the movable scroll 3. That is, in this embodiment, the connecting pin 25a has both the function of transmitting the revolution driving force and the function of preventing rotation of the movable scroll 3. The insertion hole 23b in the swing member 23 and the hole 3c in the movable scroll 3 are formed at positions corresponding to the through holes 24a. The inner diameter of the through hole 24a is larger than the inner diameters of the insertion hole 23b and the hole 3c, and is determined, for example, according to the revolution radius of revolution required by the movable scroll 3. The connecting pin 25a is made of, for example, a steel material like the thrust receiving portion 24, and is formed in a cylindrical shape having a diameter smaller than that of the through hole 24a. In this way, the rotation blocking mechanism section 25 for blocking the rotation of the movable scroll 3 is configured by slidingly contacting the intermediate portion of the connecting pin 25a with the hole wall surface of the through hole 24a. The drive mechanism 20 including the rotation prevention mechanism portion 25 has a connecting pin 25a, and transmits the revolution driving force to the movable scroll 3 via the connecting pin 25a.

本実施形態では、連結ピン25aの一端部は、揺動部材23の外縁部に形成される孔である挿通孔23bに圧入され、連結ピン25aの他端部は、可動スクロール3の外縁部に形成される孔3cに遊嵌されている。可動スクロール3は、連結ピン25aにより揺動部材23と連結されることにより、揺動部材23と一体に結合される。 In the present embodiment, one end of the connecting pin 25a is press-fitted into the insertion hole 23b which is a hole formed in the outer edge of the swing member 23, and the other end of the connecting pin 25a is attached to the outer edge of the movable scroll 3. It is loosely fitted in the formed hole 3c. The movable scroll 3 is connected to the swinging member 23 by a connecting pin 25a, and is thus integrally joined to the swinging member 23.

リアベアリング26は、スラスト受け部24の凸部24bの外周面と偏心軸21bの円形孔21b1の内周面との間に嵌め込まれ、クランクシャフト21における一端部である偏心軸21bを回転軸心X周りに回転可能に支持する軸受である。リアベアリング26は、例えば、リアベアリング26の外周面が円形孔21b1の内周面に対して摺動すると共に、リアベアリング26の内周面が凸部24bの外周面に対して摺動可能に、凸部24bの外周面と円形孔21b1の内周面との間に嵌め込まれている。リアベアリング26は、例えば、旋回軸受22と同様に円筒状のすべり軸受からなる。これにより、クランクシャフト21における前記一端部(偏心軸側端部)は、リアベアリング26により回転可能に支持され、クランクシャフト21における他端部(インバータ側端部)は、支持部12a1に嵌合されるフロントベアリング16によって回転可能に支持され、クランクシャフト21の両端部がハウジング10内において回動可能に支持される。また、クランクシャフト21の前記一端部はスラスト受け部24の凸部24bを介して回転可能に支持されている。つまり、本実施形態では、クランクシャフト21における前記一端部である偏心軸21bは、スラスト受け部24によって回転軸心X周りに回転可能に支持されている。なお、リアベアリング26における円形孔21b1や凸部24bに対する径方向の合計クリアランス(つまりラジアルクリアランス)は、旋回軸受22における揺動部材23や偏心軸21bに対する径方向の合計クリアランス(ラジアルクリアランス)よりも小さくなるように設定されている。このようにして、クランクシャフト21の振れ回りを抑えると共に、組付け誤差を吸収できるように構成されている。 The rear bearing 26 is fitted between the outer peripheral surface of the convex portion 24b of the thrust receiving portion 24 and the inner peripheral surface of the circular hole 21b1 of the eccentric shaft 21b, and the eccentric shaft 21b, which is one end of the crankshaft 21, is attached to the rotary shaft center. It is a bearing that rotatably supports around X. In the rear bearing 26, for example, the outer peripheral surface of the rear bearing 26 slides on the inner peripheral surface of the circular hole 21b1, and the inner peripheral surface of the rear bearing 26 slides on the outer peripheral surface of the convex portion 24b. It is fitted between the outer peripheral surface of the convex portion 24b and the inner peripheral surface of the circular hole 21b1. The rear bearing 26 is formed of, for example, a cylindrical slide bearing like the orbiting bearing 22. As a result, the one end portion (the eccentric shaft side end portion) of the crankshaft 21 is rotatably supported by the rear bearing 26, and the other end portion (the inverter side end portion) of the crankshaft 21 is fitted to the supporting portion 12a1. The front bearing 16 is rotatably supported, and both ends of the crankshaft 21 are rotatably supported in the housing 10. Further, the one end of the crankshaft 21 is rotatably supported via the convex portion 24 b of the thrust receiving portion 24. That is, in the present embodiment, the eccentric shaft 21b that is the one end of the crankshaft 21 is rotatably supported by the thrust receiving portion 24 about the rotation axis X. The total radial clearance (that is, radial clearance) of the rear bearing 26 with respect to the circular hole 21b1 and the convex portion 24b is smaller than the total radial clearance of the swing bearing 22 with respect to the swing member 23 and the eccentric shaft 21b. It is set to be small. In this way, whirling of the crankshaft 21 is suppressed, and an assembling error can be absorbed.

本実施形態では、クランクシャフト21の両端部を回動可能に支持する軸受としてのリアベアリング26とフロントベアリング16は、クランクシャフト21と共に、ハウジング10(詳しくは、センターハウジング11)の内部に収容されている。そして、ハウジング10内の空間は、前述したようにスラスト受け部24により、スクロールユニット1の収容領域と、クランクシャフト21の収容領域とに区画されており、クランクシャフト21を回動可能に支持する軸受(リアベアリング26及びフロントベアリング16)は、クランクシャフト21の前記収容領域内に配置されている。 In this embodiment, the rear bearing 26 and the front bearing 16 as bearings that rotatably support both ends of the crankshaft 21 are housed inside the housing 10 (specifically, the center housing 11) together with the crankshaft 21. ing. The space inside the housing 10 is partitioned by the thrust receiving portion 24 into the accommodation area of the scroll unit 1 and the accommodation area of the crankshaft 21, as described above, and rotatably supports the crankshaft 21. The bearings (rear bearing 26 and front bearing 16) are arranged in the accommodation area of the crankshaft 21.

そして、本実施形態では、複数の環状シール部材19(内側シール部材19a,中間シール部材19b,外側シール部材19c)のうち最も外側の環状シール部材(つまり、外側シール部材19c)は、クランクシャフト21の前記収容領域と背圧室H3の内部との間の連通を遮断している。 In the present embodiment, the outermost annular seal member (that is, the outer seal member 19c) of the plurality of annular seal members 19 (the inner seal member 19a, the intermediate seal member 19b, and the outer seal member 19c) is the crankshaft 21. The communication between the accommodation area and the inside of the back pressure chamber H3 is blocked.

電動モータ30は、スクロールユニット1の駆動源であり、駆動軸21aの回転駆動力を発生させるものである。電動モータ30は、駆動軸21aと一体にハウジング10(詳しくは、センターハウジング11)内に備えられる。電動モータ30は、ロータ31と、ロータ31の径方向外側に配置されるステータコアユニット32とを含んで構成される。電動モータ30としては、例えば、三相交流モータが適用される。例えば車両のバッテリー(図示省略)からの直流電流が、インバータ40により交流電流に変換され、電動モータ30へ給電される。 The electric motor 30 is a drive source of the scroll unit 1 and generates a rotational drive force of the drive shaft 21a. The electric motor 30 is provided inside the housing 10 (specifically, the center housing 11) together with the drive shaft 21a. The electric motor 30 is configured to include a rotor 31 and a stator core unit 32 arranged outside the rotor 31 in the radial direction. As the electric motor 30, for example, a three-phase AC motor is applied. For example, a DC current from a vehicle battery (not shown) is converted into an AC current by the inverter 40 and is supplied to the electric motor 30.

ロータ31は、その径方向中心に形成された軸孔に嵌合(例えば圧入)される駆動軸21aを介して、ステータコアユニット32の径方向内側で回転可能に支持される。インバータ40からの給電によりステータコアユニット32に磁界が発生すると、ロータ31に回転動力が作用して駆動軸21aが回転駆動される。 The rotor 31 is rotatably supported inside the stator core unit 32 in the radial direction via a drive shaft 21a that is fitted (for example, press-fitted) into a shaft hole formed in the radial center of the rotor 31. When a magnetic field is generated in the stator core unit 32 by the power supply from the inverter 40, rotational power acts on the rotor 31 and the drive shaft 21a is rotationally driven.

以上のように構成されたスクロール型流体機械100では、電動モータ30により駆動軸21aが回転駆動されると、偏心軸21bが旋回軸受22、揺動部材23と伴に固定スクロール2の軸心X’周りに公転し、この公転駆動力は、連結ピン25aを介して可動スクロール3へ伝達される。このとき、可動スクロール3は、連結ピン25aを介して揺動部材23と一体に結合されて、揺動部材23と一体的に公転旋回運動する。スクロール型流体機械100は、この公転旋回運動により、固定スクロール2と可動スクロール3との間の密閉空間Sに流入する冷媒を圧縮する。 In the scroll fluid machine 100 configured as described above, when the drive shaft 21a is rotationally driven by the electric motor 30, the eccentric shaft 21b moves along with the orbiting bearing 22 and the swing member 23, and the axial center X of the fixed scroll 2 is provided. ′ Revolves around and the revolution driving force is transmitted to the movable scroll 3 via the connecting pin 25a. At this time, the movable scroll 3 is integrally coupled to the swing member 23 via the connecting pin 25a, and revolves around the swing member 23 integrally. The scroll type fluid machine 100 compresses the refrigerant flowing into the closed space S between the fixed scroll 2 and the movable scroll 3 by this orbiting motion.

次に、スクロール型流体機械100における冷媒の流れを説明する。
冷媒回路の低圧側からの冷媒は、低圧側ポートC1を介して吸入室H1に導入され、電動モータ30を冷却しつつ、揺動部材23側に向って流れる。揺動部材23側に導かれた冷媒は、その後、冷媒導入通路としての貫通孔24aや揺動部材23の外縁部の凹みを介してスクロールユニット1の渦巻外端部付近の空間H4に導かれる。そして、空間H4内の冷媒は、第1ラップ2bと第2ラップ3bとの間の密閉空間S内に取り込まれ、この密閉空間S内で圧縮される。圧縮された冷媒は、吐出孔2a1及び一方弁18を経由して吐出室H2に吐出され、その後、吐出室H2から図示省略した吐出ポートを介して冷媒回路の高圧側に吐出される。つまり、本実施形態では、低圧側ポートC1からハウジング10内の電動モータ30の周囲に流入した冷媒は、貫通孔24aを経由して、固定スクロール2の第1ラップ2b及び可動スクロール3の第2ラップ3bの渦巻外端部付近に形成される空間H4へ導かれている。また、例えば、図7及び図8に示す状態(位相角)では、複数の密閉空間Sにおける外側空間Sc1内の冷媒の一部は対応する貫通孔3dを介して背圧室H3における外側領域H3cに流入し、同様に、中間空間Sb2内の冷媒の一部は対応する貫通孔3dを介して中間領域H3bに流入し、中心空間Sa内の冷媒の一部は対応する貫通孔3dを介して中心領域H3aに流入する。
Next, the flow of the refrigerant in the scroll fluid machine 100 will be described.
Refrigerant from the low pressure side of the refrigerant circuit is introduced into the suction chamber H1 via the low pressure side port C1 and flows toward the swinging member 23 side while cooling the electric motor 30. The refrigerant guided to the rocking member 23 side is then guided to the space H4 near the spiral outer end of the scroll unit 1 through the through hole 24a as a refrigerant introducing passage and the recess of the outer edge of the rocking member 23. .. Then, the refrigerant in the space H4 is taken into the closed space S between the first wrap 2b and the second wrap 3b and is compressed in the closed space S. The compressed refrigerant is discharged to the discharge chamber H2 via the discharge hole 2a1 and the one-way valve 18, and then discharged from the discharge chamber H2 to the high pressure side of the refrigerant circuit via a discharge port (not shown). That is, in this embodiment, the refrigerant flowing from the low-pressure side port C1 into the periphery of the electric motor 30 in the housing 10 passes through the through hole 24a and then passes through the first hole 2a of the fixed scroll 2 and the second scroll of the movable scroll 3. It is guided to a space H4 formed near the outer end of the spiral of the wrap 3b. Further, for example, in the state (phase angle) shown in FIG. 7 and FIG. 8, a part of the refrigerant in the outer space Sc1 in the plurality of closed spaces S passes through the corresponding through hole 3d and the outer region H3c in the back pressure chamber H3. Similarly, a part of the refrigerant in the intermediate space Sb2 flows into the intermediate region H3b through the corresponding through hole 3d, and a part of the refrigerant in the central space Sa passes through the corresponding through hole 3d. It flows into the central region H3a.

図9は、可動スクロール3に作用するスラスト方向の荷重について説明するための概念図である。また、下記の表1には、図7及び図8に示す状態において、各密閉空間Sa,Sb1,Sb2,Sc1,Sc2における圧力、この圧力の作用する第2底板3aの面積、及び、圧縮反力による荷重(つまり、図中下向きの荷重)と、背圧室H3の各領域H3a,H3b,H3cにおける背圧、この背圧の作用する第2底板3aの面積、及び、背圧荷重(つまり、図中上向きの荷重)が示されている。 FIG. 9 is a conceptual diagram for explaining the load in the thrust direction that acts on the movable scroll 3. Further, Table 1 below shows the pressure in each of the closed spaces Sa, Sb1, Sb2, Sc1, Sc2 in the state shown in FIGS. 7 and 8, the area of the second bottom plate 3a on which this pressure acts, and the compression reaction. Load due to force (that is, downward load in the figure), back pressure in each region H3a, H3b, H3c of the back pressure chamber H3, area of the second bottom plate 3a on which this back pressure acts, and back pressure load (that is, , An upward load in the figure) is shown.

図9に示すように、スクロール型流体機械100は圧縮機であるため、複数の密閉空間Sの全体の圧力分布は、概ね可動スクロール3の第2底板3aの外周部から中心部に向かって上昇する分布を示す。そのため、可動スクロール3に作用するスラスト方向(回転軸心X方向)の圧縮反力は概ね可動スクロール3の第2底板3aの前記外周部から前記中心部に向かうにしたがって上昇する。また、貫通孔3dによる連通効果により、背圧室H3の全体の圧力分布は、複数の密閉空間Sの全体の圧力分布に概ね合致している。 As shown in FIG. 9, since the scroll fluid machine 100 is a compressor, the overall pressure distribution of the plurality of closed spaces S generally rises from the outer peripheral portion of the second bottom plate 3a of the movable scroll 3 toward the central portion. Shows the distribution of Therefore, the compression reaction force acting on the movable scroll 3 in the thrust direction (direction of the rotation axis X) generally increases from the outer peripheral portion of the second bottom plate 3a of the movable scroll 3 toward the central portion. Further, due to the communication effect of the through holes 3d, the overall pressure distribution of the back pressure chamber H3 substantially matches the overall pressure distribution of the plurality of closed spaces S.

そして、可動スクロール3には、下記の式1を概ね満たすスラスト方向の荷重が上下から作用している。ただし、Fは密閉空間Sの気密を確保するために必要な最小シール保持力である。 Then, a load in the thrust direction, which substantially satisfies the following formula 1, acts on the movable scroll 3 from above and below. However, F is the minimum seal holding force required to ensure the airtightness of the closed space S.

[式1]
Pd×A3+P2×A2+P1×A1+F=Pd×B3+P2×B2+P1×B1
[Formula 1]
Pd×A3+P2×A2+P1×A1+F=Pd×B3+P2×B2+P1×B1

したがって、可動スクロール3において、下向きの圧縮反力による荷重及び下向きの最小シール保持力Fと、上向きの背圧荷重とが概ねバランスしている。なお、P1が吸入圧Psと略等しいとみなす場合や、渦巻中央の三室(つまり、中心空間Sa及び一対の中間空間Sb1,Sb2の三室)が合体した状態(位相角)では、下記の式2が概ね満たされる。したがって、背圧室H3は、三室に限らず、二室であっても、可動スクロール3のスラスト方向の荷重アンバランスが効果的に低減される。 Therefore, in the orbiting scroll 3, the downward compression reaction force, the downward minimum seal holding force F, and the upward back pressure load are substantially balanced. In addition, when it is considered that P1 is substantially equal to the suction pressure Ps, or when the three chambers at the center of the spiral (that is, the three chambers of the central space Sa and the pair of intermediate spaces Sb1 and Sb2) are combined (phase angle), the following formula 2 Is generally satisfied. Therefore, the back pressure chamber H3 is not limited to three chambers, but even if it is two chambers, the load imbalance in the thrust direction of the movable scroll 3 is effectively reduced.

[式2]
Pd×A3+P2×A2+F=Pd×B3+P2×B2
[Formula 2]
Pd×A3+P2×A2+F=Pd×B3+P2×B2

本実施形態によるスクロール型流体機械100では、背圧室H3は、当該背圧室H3内の圧力より低圧の領域(圧縮機である本実施形態の場合には吸入室H1)に連通していない。つまり、背圧室H3内の圧力を逃がすための特許文献1の上記冷媒排出経路や特許文献2の上記絞り通路のような逃がし通路(放圧通路)が、スクロール型流体機械100では積極的に設けられていない。したがって、スクロール型流体機械100では、圧縮動作により得た高圧の冷媒(流体)の一部を背圧形成のために貫通孔3dを介して背圧室H3へ供給したとしても、その冷媒(流体)が背圧室H3内の圧力より低圧の領域(吸入室H1)へ垂れ流されることはない。その結果、エネルギーロスの低減を図ることができる。 In the scroll-type fluid machine 100 according to the present embodiment, the back pressure chamber H3 is not in communication with a region of a pressure lower than the pressure inside the back pressure chamber H3 (the suction chamber H1 in the case of the present embodiment, which is a compressor). .. That is, a relief passage (pressure release passage) such as the refrigerant discharge passage of Patent Document 1 and the throttle passage of Patent Document 2 for releasing the pressure in the back pressure chamber H3 is positive in the scroll fluid machine 100. Not provided. Therefore, in the scroll fluid machine 100, even if a part of the high-pressure refrigerant (fluid) obtained by the compression operation is supplied to the back pressure chamber H3 through the through hole 3d to form the back pressure, the refrigerant (fluid) ) Does not flow down to a region (intake chamber H1) having a pressure lower than the pressure in the back pressure chamber H3. As a result, energy loss can be reduced.

本実施形態によるスクロール型流体機械100では、可動スクロール3の第2底板3aの背面3a1に作用する背圧全体の圧力分布を、第2底板3aの密閉室側端面に作用する複数の密閉空間Sの全体の圧力分布に概ね合わせることができる。また、貫通孔3dは単に第2底板3aを板厚方向に貫通しているだけであるため、従来の流路よりも流路長が短いと共にその流路経路が簡素である。したがって、貫通孔3dを介した流体としての冷媒の流通過程における圧力損失が従来よりも低くなる。これらにより、スクロール型流体機械100では、可動スクロール3に作用するスラスト方向の荷重と背圧荷重との荷重アンバランスを効果的に低減することができる。 In the scroll fluid machine 100 according to the present embodiment, the pressure distribution of the entire back pressure acting on the back surface 3a1 of the second bottom plate 3a of the movable scroll 3 is determined by the plurality of closed spaces S acting on the end surface of the second bottom plate 3a on the closed chamber side. Can be roughly matched to the overall pressure distribution of Further, since the through hole 3d simply penetrates the second bottom plate 3a in the plate thickness direction, the flow path length is shorter than the conventional flow path and the flow path is simple. Therefore, the pressure loss in the process of circulation of the refrigerant as the fluid through the through holes 3d becomes lower than that in the conventional case. Accordingly, in the scroll fluid machine 100, the load imbalance between the thrust-direction load acting on the movable scroll 3 and the back pressure load can be effectively reduced.

このようにして、エネルギーロスを低減可能であると共に、スクロールユニット1における可動スクロール3のスラスト方向の荷重アンバランスを効果的に低減可能なスクロール型流体機械100を提供することができる。また、背圧室H3の圧力調整のための特別な制御弁等を必要とせず、簡素な構造で安定した背圧荷重を付与することができる。そして、適度な背圧により、可動スクロール3の第2底板3aの背面3a1とスラスト受け面24cとの摺動抵抗が低減され、動力損失が低減され、効率が向上する。 In this way, it is possible to provide the scroll fluid machine 100 that can reduce energy loss and can effectively reduce the load imbalance in the thrust direction of the movable scroll 3 in the scroll unit 1. Further, it is possible to apply a stable back pressure load with a simple structure without requiring a special control valve or the like for adjusting the pressure of the back pressure chamber H3. Then, due to the appropriate back pressure, the sliding resistance between the back surface 3a1 of the second bottom plate 3a of the movable scroll 3 and the thrust receiving surface 24c is reduced, the power loss is reduced, and the efficiency is improved.

本実施形態では、第2底板3aの背面3a1及びスラスト受け面24cは、それぞれ平坦な平面状に形成されている。したがって、環状シール部材19のつぶし代に応じた高さを有する隙間により、背圧室H3が容易に形成される。また、背圧室H3は僅かな隙間により形成されている。したがって、例えば、液圧縮などの際に密閉空間(圧縮室)Sの圧力が急激に上昇した場合には、背圧室H3内の圧力は、貫通孔3dを介して密閉空間S内の急激な圧力の上昇に即時に追従する。その結果、液圧縮などの際であっても、密閉空間S内の圧力との均一化(近似化)が即時になされ、適度な背圧の維持を図ることができる。 In the present embodiment, the back surface 3a1 of the second bottom plate 3a and the thrust receiving surface 24c are each formed in a flat planar shape. Therefore, the back pressure chamber H3 is easily formed by the gap having the height corresponding to the crushing margin of the annular seal member 19. The back pressure chamber H3 is formed with a slight gap. Therefore, for example, when the pressure in the closed space (compression chamber) S rapidly rises during liquid compression or the like, the pressure in the back pressure chamber H3 rapidly increases in the closed space S via the through hole 3d. Immediately follow the increase in pressure. As a result, even when the liquid is compressed, the pressure in the closed space S is made uniform (approximate) immediately, and an appropriate back pressure can be maintained.

本実施形態では、複数の環状シール部材19は、内側シール部材19aと、内側シール部材19aの外側の外側シール部材19cと、内側シール部材19aと外側シール部材19cとの間の中間シール部材19bとからなる。また、背圧室H3は、内側シール部材19aの内側の中心領域H3aと、内側シール部材19aと中間シール部材19bとの間の中間領域H3bと、中間シール部材19bと外側シール部材19cとの間の外側領域H3cとに区画されている。したがって、複数の密閉空間Sが低圧(P1:Sc1,Sc2)、中間圧(P2:Sb1,Sb2)、高圧(Pd:Sa)の空間に区分され、これらの圧力の流体(冷媒)が複数の領域(H3a,H3b,H3c)のうち厚み方向に近接する領域に供給されることになる。なお、本実施形態では、密閉空間Sは、低圧、中間圧、高圧の三つの圧力域に区分され得るラップ形状とし、これに対応して背圧室H3は三室に区分されるものとした。しかし、これに限らず、密閉空間Sは二つの圧力域に区分され得るラップ形状とし、これに対応して背圧室H3は二室に区分される構成としたり、密閉空間Sは四つ以上の圧力域に区分され得るラップ形状とし、これに対応して背圧室H3は四室以上に区分される構成としたりしてもよい。 In the present embodiment, the plurality of annular seal members 19 include an inner seal member 19a, an outer seal member 19c outside the inner seal member 19a, and an intermediate seal member 19b between the inner seal member 19a and the outer seal member 19c. Consists of. The back pressure chamber H3 includes a central region H3a inside the inner seal member 19a, an intermediate region H3b between the inner seal member 19a and the intermediate seal member 19b, and an intermediate seal member 19b and the outer seal member 19c. And an outer region H3c. Therefore, the plurality of closed spaces S are divided into low pressure (P1:Sc1, Sc2), intermediate pressure (P2:Sb1, Sb2), and high pressure (Pd:Sa) spaces, and the fluid (refrigerant) having these pressures is divided into a plurality of spaces. It is supplied to the regions (H3a, H3b, H3c) close to each other in the thickness direction. In this embodiment, the closed space S has a lap shape that can be divided into three pressure regions of low pressure, intermediate pressure, and high pressure, and the back pressure chamber H3 is divided into three chambers correspondingly. However, not limited to this, the closed space S has a lap shape that can be divided into two pressure regions, and the back pressure chamber H3 is divided into two chambers corresponding to this, or there are four or more closed spaces S. The back pressure chamber H3 may be divided into four or more chambers so that the back pressure chamber H3 can be divided into four pressure regions.

本実施形態では、ハウジング10の内部に、スクロールユニット1とクランクシャフト21と、クランクシャフト21を回動可能に支持する軸受(リアベアリング26とフロントベアリング16)とが収容されており、ハウジング10内の空間は、スラスト受け部24により、スクロールユニット1の収容領域と、クランクシャフト21の収容領域とに区画されている。そして、クランクシャフト21を回動可能に支持する軸受は、クランクシャフト21の前記収容領域内に配置されている。つまり、クランクシャフト21用の軸受は背圧室H3の外に配置されている。したがって、背圧室H3の構造自体には軸受摺動用の潤滑油の供給を考慮する必要がない。また、背圧室H3の気密を確保するためにクランクシャフト21とこのシャフトの前記軸受との間の軸シールが不要となるため、軸シールに起因する動力損失がなくなる。 In the present embodiment, the scroll unit 1, the crankshaft 21, and the bearings (rear bearing 26 and front bearing 16) that rotatably support the crankshaft 21 are housed inside the housing 10. The space is partitioned by the thrust receiving portion 24 into a housing area for the scroll unit 1 and a housing area for the crankshaft 21. The bearing that rotatably supports the crankshaft 21 is arranged in the accommodation area of the crankshaft 21. That is, the bearing for the crankshaft 21 is arranged outside the back pressure chamber H3. Therefore, it is not necessary to consider the supply of the lubricating oil for sliding the bearing in the structure itself of the back pressure chamber H3. Further, in order to ensure the airtightness of the back pressure chamber H3, a shaft seal between the crankshaft 21 and the bearing of this shaft is unnecessary, so that power loss due to the shaft seal is eliminated.

本実施形態では、具体的には、複数の環状シール部材19のうち最も外側の環状シール部材(つまり、外側シール部材19c)は、ハウジング10内におけるクランクシャフト21の前記収容領域と背圧室H3の内部との間の連通を遮断している。これにより、高圧領域(本実施形態では吐出圧Pdの領域)である背圧室H3の中心領域H3aが、低圧領域(本実施形態では吸入圧Psの領域)であるクランクシャフト21の前記収容領域に対して、少なくとも二重(本実施形態では三重)の環状シール部材19によりシールされる。したがって、背圧室H3の気密性が簡素且つ確実に確保される。 In the present embodiment, specifically, the outermost annular seal member (that is, the outer seal member 19c) of the plurality of annular seal members 19 is the housing area of the crankshaft 21 in the housing 10 and the back pressure chamber H3. The communication with the inside of is cut off. As a result, the central region H3a of the back pressure chamber H3, which is the high pressure region (region of the discharge pressure Pd in this embodiment), is the accommodation region of the crankshaft 21, which is the low pressure region (region of the suction pressure Ps in this embodiment). On the other hand, at least double (triple in the present embodiment) annular seal member 19 is used for sealing. Therefore, the airtightness of the back pressure chamber H3 is simply and reliably ensured.

本実施形態では、駆動機構20は、スラスト受け部24の外縁部を貫通する複数の貫通孔24aと、貫通孔24aを貫通すると共に揺動部材23の外縁部と可動スクロール3の第2底板3aの外縁部との間を連結する連結ピン25aを有している。したがって、駆動軸21aが回転駆動されると、偏心軸21bが旋回軸受22及び揺動部材23と伴に固定スクロール2の軸心X’周りに公転し、この公転駆動力は、連結ピン25aを介して可動スクロール3へ伝達される。このように、可動スクロール3を固定スクロール2の軸心X’周りの公転させる公転駆動力は、連結ピン25aにより伝達されるため、公転駆動力の伝達構造に起因した可動スクロール3の第2底板3aの歪みは抑制又は防止される。 In the present embodiment, the drive mechanism 20 includes a plurality of through holes 24a penetrating the outer edge portion of the thrust receiving portion 24, the outer edge portion of the rocking member 23 and the second bottom plate 3a of the movable scroll 3 while penetrating the through hole 24a. Has a connecting pin 25a for connecting with the outer edge of the. Therefore, when the drive shaft 21a is rotationally driven, the eccentric shaft 21b revolves around the shaft center X'of the fixed scroll 2 together with the orbiting bearing 22 and the swing member 23, and this revolving driving force causes the connecting pin 25a to move. It is transmitted to the movable scroll 3 via. As described above, since the revolution drive force for revolving the orbiting scroll 3 around the axis X'of the fixed scroll 2 is transmitted by the connecting pin 25a, the second bottom plate of the orbiting scroll 3 caused by the orbital drive force transmitting structure. The distortion of 3a is suppressed or prevented.

また、スクロール型流体機械100では、自転阻止機構部25の連結ピン25aは、その中間部が貫通孔24aの孔壁面に摺接することにより、可動スクロール3の自転を阻止すると共に前記公転駆動力を可動スクロール3に伝達する。このため、貫通孔24aの孔壁面における孔深さ方向の全体(つまり、本実施形態では、スラスト受け部24の厚み全体)に亘って前記孔壁面を連結ピン25aの摺接用の面として有効に用いることができる。したがって、孔深さ方向についてのデットスペースはなく、その分、ハウジング10の小型化を図ることができる。 Further, in the scroll fluid machine 100, the connecting pin 25a of the rotation preventing mechanism portion 25 has its intermediate portion slidably contacting the hole wall surface of the through hole 24a, thereby preventing the movable scroll 3 from rotating and generating the revolution driving force. It is transmitted to the movable scroll 3. Therefore, the hole wall surface is effective as a surface for sliding contact of the connecting pin 25a over the entire wall surface of the through hole 24a in the hole depth direction (that is, the entire thickness of the thrust receiving portion 24 in the present embodiment). Can be used for. Therefore, there is no dead space in the hole depth direction, and the housing 10 can be downsized accordingly.

本実施形態では、スラスト受け部24の揺動部材側端面の中央部位に、円柱状の凸部24bが突設され、偏心軸21bには、回転軸心Xと同心の円形孔21b1が形成される構成としている。そして、駆動機構20は、凸部24bの外周面と円形孔21b1の内周面との間に嵌め込まれ、クランクシャフト21における前記一端部(偏心軸側端部)を回転可能に支持するリアベアリング26を、さらに含んでいる。つまり、クランクシャフト21の前記一端部についての軸受構造は、揺動部材23を回動可能に支持する旋回軸受22の内側の領域内に集約されている。これにより、クランクシャフト21の前記一端部(換言すると、可動スクロール側端部)の軸受位置を可動スクロール3の近傍に設定することができるため、冷媒の圧縮時に生じる圧縮反力に起因してクランクシャフト21と係合する軸受に作用する回転モーメント荷重を低減することができ、当該軸受の耐久性が向上する。また、駆動機構20の主要部位(揺動部材23、旋回軸受22、偏心軸21b、リアベアリング26)は揺動部材23の外形に応じた領域内に集約されることになるため、ハウジング10の小型化やハウジング10内の空間を有効活用することができる。また、クランクシャフト21の可動スクロール側についての軸受構造は、スラスト受け部24の一部(凸部24b)とクランクシャフト21の一部(偏心軸21b)を用いて構成されている。したがって、クランクシャフト21の可動スクロール側の軸受を支持するために、ハウジング10に軸受支持部を形成する必要はなく、その結果、ハウジング10の構造が簡素化される。 In the present embodiment, a cylindrical convex portion 24b is projectingly provided at the central portion of the end surface of the thrust receiving portion 24 on the rocking member side, and the eccentric shaft 21b is formed with a circular hole 21b1 concentric with the rotational axis X. It has a configuration. Then, the drive mechanism 20 is fitted between the outer peripheral surface of the convex portion 24b and the inner peripheral surface of the circular hole 21b1 and rotatably supports the one end portion (the eccentric shaft side end portion) of the crankshaft 21. 26 is further included. That is, the bearing structure for the one end of the crankshaft 21 is integrated in the region inside the slewing bearing 22 that rotatably supports the swing member 23. As a result, the bearing position of the one end portion of the crankshaft 21 (in other words, the end portion on the movable scroll side) can be set in the vicinity of the movable scroll 3, so that the crank reaction is caused by the compression reaction force generated when the refrigerant is compressed. The rotational moment load that acts on the bearing that engages with the shaft 21 can be reduced, and the durability of the bearing is improved. Further, the main parts of the drive mechanism 20 (the swinging member 23, the swing bearing 22, the eccentric shaft 21b, and the rear bearing 26) are gathered in a region corresponding to the outer shape of the swinging member 23, so that the housing 10 of the housing 10 is covered. It is possible to reduce the size and effectively use the space in the housing 10. Further, the bearing structure on the movable scroll side of the crankshaft 21 is configured by using a part of the thrust receiving portion 24 (convex portion 24b) and a part of the crankshaft 21 (eccentric shaft 21b). Therefore, it is not necessary to form a bearing support portion on the housing 10 to support the movable scroll side bearing of the crankshaft 21, and as a result, the structure of the housing 10 is simplified.

本実施形態では、電動モータ30を駆動軸21aと一体にハウジング10内に備え、スクロールユニット1は密閉空間Sにより冷媒を圧縮して吐出し、ハウジング10には、冷媒が流入する低圧側ポートC1が形成される構成としている。そして、低圧側ポートC1からハウジング10内の電動モータ30の周囲に流入した冷媒は、貫通孔24aを経由して、第1ラップ2b及び第2ラップ3bの渦巻外端部付近に形成される空間H4へ導かれている。つまり、貫通孔24aは、自転阻止機構部25としての機能だけでなく、吸入室H1から空間H4へ冷媒を導入するための冷媒導入通路としての機能も有している。したがって、前記冷媒導入通路をハウジング10等に別に形成する必要がなく、スクロール型流体機械100の生産性等を向上させることができる。また、揺動部材23の外縁部の前記凹みについても冷媒導入通路としての機能を有し、貫通孔24aと同様の効果を奏する。 In the present embodiment, the electric motor 30 is provided in the housing 10 integrally with the drive shaft 21a, the scroll unit 1 compresses and discharges the refrigerant in the closed space S, and the housing 10 receives the low pressure side port C1 into which the refrigerant flows. Are formed. Then, the refrigerant that has flowed from the low-pressure side port C1 to the periphery of the electric motor 30 in the housing 10 passes through the through hole 24a and is formed in the space near the spiral outer ends of the first wrap 2b and the second wrap 3b. Guided to H4. That is, the through hole 24a has not only the function as the rotation preventing mechanism portion 25 but also the function as a refrigerant introducing passage for introducing the refrigerant from the suction chamber H1 to the space H4. Therefore, it is not necessary to separately form the refrigerant introduction passage in the housing 10 or the like, and the productivity of the scroll fluid machine 100 can be improved. Further, the recess on the outer edge of the swinging member 23 also has a function as a refrigerant introduction passage, and has the same effect as the through hole 24a.

本実施形態では、連結ピン25aの一端部は揺動部材23の外縁部に形成される挿通孔23bに圧入され、連結ピン25aの他端部は可動スクロール3の外縁部に形成される孔3cに遊嵌されている。つまり、連結ピン25aにおける駆動側(揺動部材23側)については遊び(ピン外面と孔3cの孔壁面との隙間)を無くし、連結ピン25aにおける従動側(可動スクロール3側)については遊びを設けている。これにより、第1ラップ2b、第2ラップ3b等の製造公差は連結ピン25aの前記従動側の遊びにより吸収される。 In the present embodiment, one end of the connecting pin 25a is press-fitted into the insertion hole 23b formed in the outer edge of the swing member 23, and the other end of the connecting pin 25a is formed in the outer edge of the orbiting scroll 3c. Is loosely fitted to. That is, play (a gap between the outer surface of the pin and the hole wall surface of the hole 3c) is eliminated on the drive side (the swinging member 23 side) of the connecting pin 25a, and the idle side (the movable scroll 3 side) of the connecting pin 25a is free. It is provided. As a result, manufacturing tolerances of the first wrap 2b, the second wrap 3b, etc. are absorbed by the play of the connecting pin 25a on the driven side.

本実施形態では、偏心軸21bは、駆動軸21aと別体で形成されている。これにより、偏心軸21bを駆動軸21aと一体に形成する場合と比較すると、容易に、クランクシャフト21を製造することができる。つまり、一体形成の場合、例えば、偏心軸21bを成形加工機等のタイムチャージの高い機械等により成形加工しなければならないところ、別体形成とすることにより、汎用機械により加工することができ、その結果、製造コストを低減することができる。 In the present embodiment, the eccentric shaft 21b is formed separately from the drive shaft 21a. As a result, the crankshaft 21 can be manufactured more easily than when the eccentric shaft 21b is formed integrally with the drive shaft 21a. That is, in the case of integral formation, for example, where the eccentric shaft 21b must be formed by a machine such as a forming machine having a high time charge, it can be formed by a separate machine and can be formed by a general-purpose machine. As a result, the manufacturing cost can be reduced.

本実施形態では、スラスト受け部24は、ハウジング10と別体で形成されている。これにより、耐摩耗性の要求の高いスラスト受け部24については耐摩耗性を考慮した材料を採用し又は表面処理等を施し、ハウジング10については軽量化等を優先した材料を用いることができる。 In the present embodiment, the thrust receiving portion 24 is formed separately from the housing 10. As a result, the thrust receiving portion 24, which has a high demand for wear resistance, can be made of a material in consideration of wear resistance or subjected to surface treatment or the like, and the housing 10 can be made of a material in which weight reduction or the like is prioritized.

本実施形態では、カウンターウェイト27がクランクシャフト21と別体に形成されている。これにより、カウンターウェイト27の製造コストを低減することができる。また、特許文献1に記載された従来のスクロール型流体機械では、カウンターウェイトは、可動スクロールとクランクシャフトの可動スクロール側の軸受との間において、ハウジング10の径方向に狭い空間に配置される構成であるため、カウンターウェイトの前記径方向についてのサイズを短くする必要があった。そのため、カウンターウェイトの重心位置が駆動軸の回転軸心に近くなり、その結果、必要とする重量バランス確保のためにはカウンターウェイトの重量を重くせざるを得なかった。一方、本実施形態では、カウンターウェイト27は、駆動軸21aの前記一端部において、当該カウンターウェイト27とスラスト受け部24との間に旋回軸受22が位置するように設けられている。したがって、カウンターウェイト27は、駆動軸21aの前記一端部の外周部とハウジング10(センターハウジング11)の内周面との間の広い空間に配置することができるため、カウンターウェイト27の重心位置を駆動軸21aの回転軸心Xから従来よりも遠ざけることができる。したがって、カウンターウェイト27を従来のカウンターウェイトよりも軽量化することができる。 In the present embodiment, the counterweight 27 is formed separately from the crankshaft 21. Thereby, the manufacturing cost of the counterweight 27 can be reduced. Further, in the conventional scroll type fluid machine described in Patent Document 1, the counterweight is arranged in a narrow space in the radial direction of the housing 10 between the movable scroll and the bearing of the crankshaft on the movable scroll side. Therefore, it is necessary to shorten the size of the counterweight in the radial direction. Therefore, the position of the center of gravity of the counterweight is close to the center of rotation of the drive shaft, and as a result, the weight of the counterweight has to be increased in order to secure the necessary weight balance. On the other hand, in the present embodiment, the counterweight 27 is provided so that the swivel bearing 22 is located between the counterweight 27 and the thrust receiving portion 24 at the one end of the drive shaft 21a. Therefore, the counterweight 27 can be arranged in a wide space between the outer peripheral portion of the one end of the drive shaft 21a and the inner peripheral surface of the housing 10 (center housing 11), so that the position of the center of gravity of the counterweight 27 can be adjusted. The drive shaft 21a can be moved away from the rotation axis X of the drive shaft 21a as compared with the related art. Therefore, the counterweight 27 can be made lighter than the conventional counterweight.

なお、本実施形態において、クランクシャフト21の前記一端部側(偏心軸側)についての軸受構造は、揺動部材23を回動可能に支持する旋回軸受22の内側の領域内に集約される構成としたが、これに限らない、例えば、リアベアリング26に替って、クランクシャフト21の可動スクロール側端部を支持する軸受をフランジ部21a1と電動モータ30との間の領域に設け、この軸受を支持する軸受支持部をハウジング10(センターハウジング11)の内周面から張り出すように設けてもよい。また、連結ピン25aの一端部が揺動部材23の挿通孔23bに圧入され、連結ピン25aの他端部が可動スクロール3の孔3cに遊嵌されるものとしたが、これに限らず、連結ピン25aの両端部が対応する孔(挿通孔23b、孔3c)に圧入されてもよいし、適度に遊嵌されていてもよい。さらに、偏心軸21bは駆動軸21aと一体に形成されてもよいし、スラスト受け部24はハウジング10と一体に形成されてもよい。また、リアベアリング26を収容するために、偏心軸21bを貫通する円形孔21b1を設けたが、これに限らない。貫通孔24aの他に、吸入室H1と空間H4との間を連通する孔がスラスト受け部24に貫通形成されていてもよい。これにより、冷媒導入通路が増え、圧力損失がさらに軽減し、その結果、消費動力がさらに低減する。 In the present embodiment, the bearing structure on the one end side (eccentric shaft side) of the crankshaft 21 is integrated in an area inside the slewing bearing 22 that rotatably supports the swing member 23. However, the present invention is not limited to this, and for example, instead of the rear bearing 26, a bearing that supports the movable scroll side end of the crankshaft 21 is provided in the region between the flange portion 21a1 and the electric motor 30, and this bearing is used. A bearing support portion for supporting the above may be provided so as to project from the inner peripheral surface of the housing 10 (center housing 11). Further, one end of the connecting pin 25a is press-fitted into the insertion hole 23b of the swinging member 23, and the other end of the connecting pin 25a is loosely fitted in the hole 3c of the movable scroll 3, but not limited to this. Both ends of the connecting pin 25a may be press-fitted into the corresponding holes (insertion hole 23b, hole 3c), or may be appropriately loosely fitted. Further, the eccentric shaft 21b may be formed integrally with the drive shaft 21a, and the thrust receiving portion 24 may be formed integrally with the housing 10. Further, in order to accommodate the rear bearing 26, the circular hole 21b1 penetrating the eccentric shaft 21b is provided, but the present invention is not limited to this. In addition to the through hole 24a, a hole that communicates between the suction chamber H1 and the space H4 may be formed through the thrust receiving portion 24. As a result, the number of refrigerant introduction passages is increased, pressure loss is further reduced, and as a result, power consumption is further reduced.

また、本実施形態では、スクロール型流体機械100は、いわゆるインバータ一体型の場合を一例に挙げて説明したが、これに限らず、インバータ40と別体であってもよい。また、電動モータ30を内蔵するものとしたが、電動モータ30をハウジング10外に設けてもよい。そして、駆動源として電動モータ30を用いたが、これに限らず、車両のエンジンから駆動軸21aに回転動力を伝達するように構成してもよい。また、各実施形態では、流体は冷媒であるものとしたが、これに限らず、適宜の流体を適用することができる。 Further, in the present embodiment, the scroll type fluid machine 100 has been described by taking the so-called inverter integrated type as an example, but the present invention is not limited to this, and may be a separate body from the inverter 40. Further, although the electric motor 30 is incorporated, the electric motor 30 may be provided outside the housing 10. Although the electric motor 30 is used as the drive source, the present invention is not limited to this, and the rotational power may be transmitted from the engine of the vehicle to the drive shaft 21a. Further, in each of the embodiments, the fluid is the refrigerant, but the fluid is not limited to this, and an appropriate fluid can be applied.

ここで、上記第1実施形態では、クランクシャフト21は一軸であるものとしたが、これに限らず、図10や図11に示すように、二軸であってもよい。図10は、本発明の第2実施形態を示すスクロール型流体機械100’の概略断面図であり、図11は本発明の第3実施形態を示すスクロール型流体機械100”の概略断面図である。まず、第2実施形態のスクロール型流体機械100’について、第1実施形態と同一要素には同一符号を付してあり、主に第1実施形態と異なる部分について、それぞれ簡単に説明する。 Here, in the first embodiment, the crankshaft 21 is uniaxial, but the invention is not limited to this, and it may be biaxial as shown in FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a schematic sectional view of a scroll type fluid machine 100′ showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a schematic sectional view of a scroll type fluid machine 100″ showing a third embodiment of the present invention. First, in the scroll type fluid machine 100' of the second embodiment, the same elements as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the parts different from the first embodiment will be briefly described respectively.

図10に示す第2実施形態にかかるスクロール型流体機械100’は、膨張機である。スクロール型流体機械100’は、互いに噛み合わされる第1スクロール及び第2スクロールの一方のスクロール(図中左側のスクロール)と他方のスクロール(図中右側のスクロール)の両スクロールが公転旋回運動可能に構成されている。つまり、前記一方のスクロールが前記他方のスクロールに対して公転旋回運動し、前記他方のスクロールが前記一方のスクロールに対して公転旋回運動する。なお、以下では、前記一方のスクロールを左スクロール2’といい、前記他方のスクロールを右スクロール3’という。 The scroll type fluid machine 100' according to the second embodiment shown in FIG. 10 is an expander. In the scroll type fluid machine 100', both scrolls of one of the first scroll and the second scroll (the scroll on the left side in the figure) and the other scroll (the scroll on the right side in the figure) that are meshed with each other can revolve. It is configured. That is, the one scroll revolves with respect to the other scroll, and the other scroll revolves with respect to the one scroll. In addition, below, the said one scroll is called the left scroll 2', and the said other scroll is called the right scroll 3'.

スクロール型流体機械100’では、スクロールユニット1は、左スクロール2’及び右スクロール3’の両方のスクロールが公転旋回運動することにより、左スクロール2’と右スクロール3’との間に前記公転旋回運動に伴って容積変化する複数の密閉空間Sを形成する。密閉空間Sは左スクロール2’の第1ラップ2’b及び右スクロール3’の第2ラップ3’bの中央部から渦巻外端部へ向かって移動されることにより、密閉空間Sの容積が増大方向に変化し、第1ラップ2’b及び第2ラップ3’bの中央部側から密閉空間S内に取込まれた流体が膨張される。スクロール型流体機械100’では、流体の膨張エネルギーにより左スクロール2’及び右スクロール3’が二軸のクランクシャフト21により公転旋回運動可能に支持され、この公転旋回運動が回転運動に変換されて外部へ出力されるように構成されている。 In the scroll-type fluid machine 100′, the scroll unit 1 is configured to rotate between the left scroll 2′ and the right scroll 3′ by revolving the left scroll 2′ and the right scroll 3′. A plurality of closed spaces S whose volumes change with movement are formed. The closed space S is moved from the central portion of the first wrap 2'b of the left scroll 2'and the second wrap 3'b of the right scroll 3'to the outer end of the spiral, so that the volume of the closed space S is increased. The fluid changes in the increasing direction, and the fluid taken into the closed space S from the central portion side of the first wrap 2'b and the second wrap 3'b is expanded. In the scroll-type fluid machine 100′, the left scroll 2′ and the right scroll 3′ are supported by a biaxial crankshaft 21 so as to be capable of revolving orbital movement by the expansion energy of the fluid, and this revolving orbital movement is converted into rotational movement and externally It is configured to be output to.

スクロール型流体機械100’では、背圧室H3は、左スクロール2’の底板2’aにおける右スクロール3’とは反対側と、右スクロール3’の底板3’aにおける左スクロール2’とは反対側とに形成される。左スクロール2’用の背圧室H3は、左スクロール2’の底板2’aにおける背面2’a1と、この背面2’a1に対向し左スクロール2’からのスラスト力を受けるスラスト受け面24c’と、背面2’a1とスラスト受け面24c’との間において多重の環状に配置される複数の環状シール部材19とにより複数の領域に区画されている。右スクロール3’用の背圧室H3は、右スクロール3’の底板3’aにおける背面3’a1と、この背面3’a1に対向し左スクロール2’からのスラスト力を受けるスラスト受け面24c’と、背面3’a1とスラスト受け面24c’との間において多重の環状に配置される複数の環状シール部材19とにより区画されている。背圧室H3は、当該背圧室H3内の圧力より低圧の領域との連通が遮断されている。つまり、スクロール型流体機械100’では、背圧室H3と膨張した低圧の流体の排出領域とが直接的に連通しておらず、背圧室H3内の圧力を逃がすための逃がし通路(放圧通路)が積極的に設けられていない。 In the scroll fluid machine 100′, the back pressure chamber H3 is different from the side opposite to the right scroll 3′ in the bottom plate 2′a of the left scroll 2′ and the left scroll 2′ in the bottom plate 3′a of the right scroll 3′. It is formed on the opposite side. The back pressure chamber H3 for the left scroll 2'includes a back surface 2'a1 of the bottom plate 2'a of the left scroll 2'and a thrust receiving surface 24c facing the back surface 2'a1 and receiving thrust force from the left scroll 2'. ', and a plurality of annular seal members 19 arranged in multiple annular shapes between the back surface 2'a1 and the thrust receiving surface 24c' are divided into a plurality of regions. The back pressure chamber H3 for the right scroll 3'includes a back surface 3'a1 of the bottom plate 3'a of the right scroll 3'and a thrust receiving surface 24c facing the back surface 3'a1 and receiving thrust force from the left scroll 2'. ', and a plurality of annular seal members 19 arranged in multiple annular shapes between the back surface 3'a1 and the thrust receiving surface 24c'. The back pressure chamber H3 is cut off from communication with a region having a lower pressure than the pressure inside the back pressure chamber H3. That is, in the scroll type fluid machine 100′, the back pressure chamber H3 and the discharge region of the expanded low-pressure fluid are not in direct communication with each other, and the relief passage (release pressure) for releasing the pressure in the back pressure chamber H3 is released. Passages) are not actively provided.

背面2’a1、背面3’a1、各スラスト受け面24c’は、それぞれ平坦な平面状に形成されている。各スラスト受け面24c’はハウジング10の内面により構成されている。 The back surface 2'a1, the back surface 3'a1, and each thrust receiving surface 24c' are formed in a flat plane shape. Each thrust receiving surface 24 c ′ is formed by the inner surface of the housing 10.

第2実施形態では、左スクロール2’用の環状シール部材19は同心状に二つ設けられ、左スクロール2’用の背圧室H3は二つの領域に区画されている。左スクロール2’の底板2’a用の貫通孔3dは、板厚方向に貫通し、前記二つの領域のそれぞれの領域に対応して開口されている。左スクロール2’において前記二つの領域のそれぞれの領域は、当該領域に対応する貫通孔3dを介して、前記複数の密閉空間Sのうち当該貫通孔3dが開口する密閉空間Sに連通している。 In the second embodiment, two annular seal members 19 for the left scroll 2'are concentrically provided, and the back pressure chamber H3 for the left scroll 2'is divided into two regions. The through hole 3d for the bottom plate 2'a of the left scroll 2'penetrates in the plate thickness direction and is opened corresponding to each of the two regions. In the left scroll 2′, each of the two regions communicates with the closed space S of the plurality of closed spaces S where the through hole 3d opens, through the through hole 3d corresponding to the region. ..

また、右スクロール3’用の環状シール部材19も同心状に二つ設けられている。右スクロール3’の底板3’aの中央部及びハウジング10におけるスラスト受け面24c’の形成部位には、流体としての高圧ガスの導入ポートC1’が開口されている。右スクロール3’用の二つの環状シール部材19のうちの内側の環状シール部材19は、導入ポートC1’を囲むように配置されている。右スクロール3’用の背圧室H3は内側の環状シール部材19と外側の環状シール部材19との間に一つの領域として区画されている。右スクロール3’の底板3’a用の貫通孔3dは、板厚方向に貫通し、前記一つの領域に対応して開口されている。右スクロール3’において前記一つの領域は、貫通孔3dを介して、前記複数の密閉空間Sのうち当該貫通孔3dが開口する外周部の密閉空間Sに連通している。 Further, two annular seal members 19 for the right scroll 3'are also provided concentrically. At the central portion of the bottom plate 3'a of the right scroll 3'and the portion where the thrust receiving surface 24c' of the housing 10 is formed, an introduction port C1' for high pressure gas as a fluid is opened. The inner annular seal member 19 of the two annular seal members 19 for the right scroll 3'is arranged so as to surround the introduction port C1'. The back pressure chamber H3 for the right scroll 3'is defined as a region between the inner annular seal member 19 and the outer annular seal member 19. The through hole 3d for the bottom plate 3'a of the right scroll 3'penetrates in the plate thickness direction and is opened corresponding to the one area. In the right scroll 3', the one region communicates with the sealed space S at the outer peripheral portion of the plurality of sealed spaces S where the through hole 3d opens, through the through hole 3d.

クランクシャフト21は、互いに平行に配置されるメインシャフト21’とサブシャフト21”の二軸からなる。クランクシャフト21は、流体の膨張エネルギーを外部へ出力するため、つまり、スクロールユニット1からの動力を出力するための出力軸として機能する。メインシャフト21’及びサブシャフト21”は、スクロールユニット1の外周部を貫通するようにそれぞれ配置されている。メインシャフト21’は、二つの第1軸受51によりハウジング10内で回転可能に支持されている。サブシャフト21”は、二つの第2軸受52によりハウジング10内で回転可能に支持されている。メインシャフト21’及びサブシャフト21”の一端部はそれぞれハウジング10を貫通している。ハウジング10におけるメインシャフト21’及びサブシャフト21”の貫通部位には、軸シール53がそれぞれ設けられている。メインシャフト21’の一端部にはプーリ60が取付けられている。このプーリ60を介してスクロールユニットからの動力が外部に出力(伝達)される。ハウジング10外において、メインシャフト21’の一端側とサブシャフト21”の一端側は、両シャフトの挙動補正用のタイミングベルト61により連結されている。図では、第1軸受51及び第2軸受52として、転がり軸受が示されているが、これに限らず、すべり軸受でもよい。 The crankshaft 21 is composed of two axes, a main shaft 21' and a sub-shaft 21", which are arranged in parallel with each other. The crankshaft 21 outputs the expansion energy of fluid to the outside, that is, the power from the scroll unit 1 is output. The main shaft 21′ and the sub-shaft 21″ are arranged so as to penetrate the outer peripheral portion of the scroll unit 1, respectively. The main shaft 21 ′ is rotatably supported in the housing 10 by two first bearings 51. The sub-shaft 21 ″ is rotatably supported in the housing 10 by two second bearings 52. One ends of the main shaft 21 ′ and the sub-shaft 21 ″ penetrate the housing 10. Shaft seals 53 are provided respectively at the penetrating portions of the main shaft 21' and the sub-shaft 21" in the housing 10. A pulley 60 is attached to one end of the main shaft 21'. The power from the scroll unit is output (transmitted) to the outside.On the outside of the housing 10, one end side of the main shaft 21' and one end side of the sub shaft 21" are connected by a timing belt 61 for behavior correction of both shafts. Has been done. In the figure, rolling bearings are shown as the first bearing 51 and the second bearing 52, but the present invention is not limited to this, and sliding bearings may be used.

二つの第1軸受51の間においてメインシャフト21’における左スクロール2’及び右スクロール3’の貫通部位には、メインシャフト21’の回転軸心に対して偏心した円柱状の第1偏心部54がそれぞれ設けられている。また、二つの第2軸受52の間においてサブシャフト21”における左スクロール2’及び右スクロール3’の貫通部位には、サブシャフト21”の回転軸心に対して偏心した円柱状の第2偏心部55がそれぞれ設けられている。二つの第1偏心部54は互いに位相を180異ならせて偏心され、二つの第2偏心部55も互いに位相を180異ならせて偏心されている。また、二つの第1偏心部54の位相と二つの第2偏心部55の位相はタイミングベルト61により互いに合わせられている。 A columnar first eccentric portion 54, which is eccentric with respect to the rotation axis of the main shaft 21′, is provided between the two first bearings 51 at a penetrating portion of the left scroll 2′ and the right scroll 3′ of the main shaft 21′. Are provided respectively. In addition, between the two second bearings 52, a second eccentric columnar shape eccentric with respect to the rotation axis of the sub-shaft 21″ is provided in a penetrating portion of the left scroll 2′ and the right scroll 3′ of the sub-shaft 21″. Each part 55 is provided. The two first eccentric portions 54 are eccentric with a phase difference of 180, and the two second eccentric portions 55 are also eccentric with a phase difference of 180. Further, the phases of the two first eccentric portions 54 and the phases of the two second eccentric portions 55 are matched with each other by the timing belt 61.

二つの第1偏心部54の外周面と左スクロール2’及び右スクロール3’の貫通部位の孔内壁面との間には、それぞれ第1偏心軸受56が設けられている。また、二つの第2偏心部55の外周面と左スクロール2’及び右スクロール3’の貫通部位の孔内壁面との間にも、それぞれ第2偏心軸受57が設けられている。図では、第1偏心軸受56及び第2偏心軸受57として、転がり軸受が示されているが、これに限らず、すべり軸受でもよい。二つの第1軸受51及び二つの第1偏心軸受56により、左スクロール2’が右スクロール3’に対して公転旋回半径r0で公転旋回運動可能に支持され、二つの第2軸受52及び二つの第2偏心軸受57により、右スクロール3’が左スクロール2’に対して公転旋回半径r0で公転旋回運動可能に支持されている。つまり、一方のスクロール(左スクロール2’又は右スクロール3’)が他方のスクロール(右スクロール3’又は左スクロール2’)に対して公転旋回半径r0で公転旋回運動する。ここで、メインシャフト21’の第1偏心部54以外の部位の直径d1と第1偏心部54の直径d2とは、d2=d1+r0の関係を満たし、サブシャフト21”の第2偏心部55以外の部位の直径d3と第2偏心部55の直径d4とは、d4=d3+r0の関係を満たしている。換言すると、左スクロール2’はメインシャフト21’の回転軸心に対してr0の半分の公転旋回半径で公転旋回運動し、右スクロール3’はサブシャフト21”の回転軸心に対してr0の半分の公転旋回半径で公転旋回運動する。したがって、複数の密閉空間Sの全体積が一軸構造の場合と同じであるものとすると、各シャフト21’,21”に対する各スクロール2’,3’が一軸構造における公転旋回半径の半分となる。このため、各スクロール2’,3’の公転旋回運動により発生する遠心力が一軸構造の遠心力の半分となり、スクロールユニット1の軸受構造への負荷が一軸構造の場合よりも低くなる。したがって、一軸構造よりも、許容負荷が小さい軸受構造を採用することができる上、遠心力による各スクロール2’,3’の変形も低減することができる。また、高速の公転旋回運動にも耐え得るスクロールユニット1を提供することができる。 First eccentric bearings 56 are provided between the outer peripheral surfaces of the two first eccentric portions 54 and the inner wall surfaces of the holes at the penetrating portions of the left scroll 2'and the right scroll 3', respectively. Second eccentric bearings 57 are also provided between the outer peripheral surfaces of the two second eccentric portions 55 and the inner wall surfaces of the holes at the penetrating portions of the left scroll 2'and the right scroll 3', respectively. In the figure, rolling bearings are shown as the first eccentric bearing 56 and the second eccentric bearing 57, but the present invention is not limited to this, and sliding bearings may be used. The two first bearings 51 and the two first eccentric bearings 56 rotatably support the left scroll 2'with respect to the right scroll 3'with an orbiting radius r0 so as to be able to orbit. The second eccentric bearing 57 supports the right scroll 3'with respect to the left scroll 2'in such a manner that it can revolve around a revolution radius r0. That is, one scroll (the left scroll 2'or the right scroll 3') revolves around the other scroll (the right scroll 3'or the left scroll 2') with the revolution radius r0. Here, the diameter d1 of the portion of the main shaft 21′ other than the first eccentric portion 54 and the diameter d2 of the first eccentric portion 54 satisfy the relationship of d2=d1+r0, and other than the second eccentric portion 55 of the sub-shaft 21″. The diameter d3 of the portion and the diameter d4 of the second eccentric portion 55 satisfy the relationship of d4=d3+r0. In other words, the left scroll 2'has a half of r0 with respect to the rotation axis of the main shaft 21'. The orbiting orbiting motion is performed at the orbiting orbiting radius, and the right scroll 3'orbits at the orbiting radius of r0 with respect to the rotation axis of the sub-shaft 21". Therefore, assuming that the total volume of the plurality of closed spaces S is the same as in the case of the uniaxial structure, the respective scrolls 2', 3'for the shafts 21', 21" are half the revolution radius of the uniaxial structure. Therefore, the centrifugal force generated by the orbiting motion of each scroll 2', 3'is half the centrifugal force of the uniaxial structure, and the load on the bearing structure of the scroll unit 1 is lower than that of the uniaxial structure. A bearing structure having a smaller allowable load than that of the uniaxial structure can be adopted, and deformation of each scroll 2′, 3′ due to a centrifugal force can be reduced, and a scroll that can endure high-speed orbiting motion. Unit 1 can be provided.

また、左スクロール2’及び右スクロール3’は、メインシャフト21’に二つの第1偏心部54を介して互いに180°位相を異ならせて連結され、サブシャフト21”に二つの第2偏心部55を介して互いに180°位相を異ならせて連結されている。このため、左スクロール2’及び右スクロール3’自体がカウンターウェイトとなり、別途カウンターウェイトを設ける必要はない。また、メインシャフト21’及びサブシャフト21”自体が左スクロール2’及び右スクロール3’の自転防止機構となるため、別途自転防止機構を設ける必要はない。そして、左スクロール2’及び右スクロール3’は、メインシャフト21’とサブシャフト21”との間に配置されており、自転防止機構としては従来のいわゆるピン&ホール方式の自転防止機構と比較するとスクロールユニットの中央部から遠く離れた位置に配置されている。したがって、各軸受51,52,56,57におけるラジアルクリアランスを考慮しても、スクロールユニット1内におけるラップの角度ズレ(位相ズレ)が従来のピン&ホール方式における角度ズレよりも少ない。 Further, the left scroll 2'and the right scroll 3'are connected to the main shaft 21' through two first eccentric parts 54 with 180° different phases, and the sub-shaft 21" has two second eccentric parts. The left scroll 2′ and the right scroll 3′ themselves serve as counterweights, and there is no need to provide a separate counterweight. Since the sub-shaft 21″ itself serves as a rotation preventing mechanism for the left scroll 2′ and the right scroll 3′, it is not necessary to separately provide a rotation preventing mechanism. The left scroll 2'and the right scroll 3'are arranged between the main shaft 21' and the sub-shaft 21", and as a rotation preventing mechanism, compared with a conventional so-called pin & hole type rotation preventing mechanism. The scroll unit is located far away from the central portion of the scroll unit, and therefore, even if the radial clearances of the bearings 51, 52, 56, and 57 are taken into consideration, the angular deviation (phase deviation) of the wraps in the scroll unit 1 is large. Less than the angle deviation in the conventional pin-and-hole method.

また、第2実施形態では、第1実施形態と同様に、ハウジング10の内部に、スクロールユニット1と、スクロールユニット1からの動力を出力するためのクランクシャフト21と、クランクシャフト21を回動可能に支持する軸受(51,52,56,57)が収容されている。また、軸受(51,52,56,57)は、背圧室H3の外に配置されている。したがって、背圧室H3の構造自体には軸受摺動用の潤滑油の供給を考慮する必要がないため、膨張機として特に好適なスクロール型流体機械100’を提供することができる。また、背圧室H3の気密を確保するためにクランクシャフト21とこのシャフトの前記軸受との間の軸シールが不要となるため、この軸シールに起因する動力損失がなくなる。また、複数の環状シール部材19のうち最も外側の環状シール部材(外側シール部材19c)は、ハウジング10内におけるクランクシャフト21の収容領域と背圧室H3の内部との間の連通を遮断している。これにより、背圧室H3の気密性が簡素且つ確実に確保される。 Further, in the second embodiment, as in the first embodiment, the scroll unit 1, the crankshaft 21 for outputting the power from the scroll unit 1, and the crankshaft 21 can be rotated inside the housing 10. Bearings (51, 52, 56, 57) that are supported by are housed. The bearings (51, 52, 56, 57) are arranged outside the back pressure chamber H3. Therefore, since it is not necessary to consider the supply of the lubricating oil for sliding the bearing in the structure of the back pressure chamber H3 itself, it is possible to provide the scroll fluid machine 100' which is particularly suitable as an expander. Further, in order to ensure the airtightness of the back pressure chamber H3, a shaft seal between the crankshaft 21 and the bearing of this shaft becomes unnecessary, so that power loss due to this shaft seal is eliminated. The outermost annular seal member (outer seal member 19c) of the plurality of annular seal members 19 blocks communication between the housing region of the crankshaft 21 in the housing 10 and the inside of the back pressure chamber H3. There is. This ensures the airtightness of the back pressure chamber H3 simply and reliably.

次に、スクロール型流体機械100’における冷媒の流れを説明する。
高圧ガスは、導入ポートC1’を介して渦巻中央部の密閉空間S内に導入され、この密閉空間S内で膨張する。この膨張エネルギーによる左スクロール2’及び右スクロール3’の公転旋回運動に伴って密閉空間S内のガスはさらに膨張しつつ渦巻外端部側へ移動する。膨張して低圧になったガスは、例えば、サブシャフト21”の収容領域に連通する排出ポートC2’を介して外部へ排出又は回収される。また、複数の密閉空間Sにおけるガスの一部は対応する貫通孔3dを介して板厚方向に近接する背圧室H3に流入する。
Next, the flow of the refrigerant in the scroll fluid machine 100' will be described.
The high-pressure gas is introduced into the closed space S at the center of the spiral through the introduction port C1′ and expands in the closed space S. The gas in the closed space S further expands and moves toward the outer end of the spiral due to the revolving movement of the left scroll 2'and the right scroll 3'by the expansion energy. The gas that has expanded to a low pressure is discharged or recovered to the outside through, for example, the discharge port C2′ that communicates with the storage area of the sub-shaft 21″. In addition, a part of the gas in the plurality of closed spaces S is It flows into the back pressure chamber H3 which is adjacent in the plate thickness direction via the corresponding through hole 3d.

第2実施形態によるスクロール型流体機械100’においては、第1実施形態と同様に、エネルギーロスの低減を図ることができると共に、少なくとも左スクロール2’に作用するスラスト方向の荷重と背圧荷重との荷重アンバランスを効果的に低減することができる。 In the scroll type fluid machine 100′ according to the second embodiment, energy loss can be reduced and at least the load in the thrust direction and the back pressure load acting on the left scroll 2′ can be achieved as in the first embodiment. The load imbalance of can be effectively reduced.

図11に示す第3実施形態にかかるスクロール型流体機械100”は、第1実施形態と同様に流体としての冷媒を圧縮して吐出する圧縮機であるが、クランクシャフト21は第2実施形態と同様に二軸構造である。以下では、第2実施形態のスクロール型流体機械100”について、第2実施形態と同一要素には同一符号を付してあり、主に第2実施形態と異なる部分について、それぞれ簡単に説明する。 A scroll type fluid machine 100 ″ according to the third embodiment shown in FIG. 11 is a compressor that compresses and discharges a refrigerant as a fluid similarly to the first embodiment, but the crankshaft 21 is the same as that of the second embodiment. Similarly, in the scroll type fluid machine 100″ of the second embodiment, the same elements as those of the second embodiment are designated by the same reference numerals, and mainly different from the second embodiment. Each of these will be briefly described.

スクロール型流体機械100”では、密閉空間Sは左スクロール2’の第1ラップ2’b及び右スクロール3’の第2ラップ3’bの中央部から渦巻外端部へ向かって移動されることにより、密閉空間Sの容積が減少方向に変化し、第1ラップ2’b及び第2ラップ3’bの中央部側から密閉空間S内に取込まれた流体が圧縮される。スクロール型流体機械100’では、流体の膨張エネルギーにより左スクロール2’及び右スクロール3’が二軸のクランクシャフト21により公転旋回運動可能に支持される。ハウジング10には、メイン駆動シャフト70がメイン軸受71を介して回転可能に支持されており、このメイン駆動シャフト70のハウジング10外に突出された一端部には、図示省略した電動モータやエンジン等の外部駆動源が接続されている。メイン駆動シャフト70の他端部には、メイン歯車80が取付けられている。 In the scroll type fluid machine 100″, the closed space S is moved from the central portion of the first wrap 2′b of the left scroll 2′ and the second wrap 3′b of the right scroll 3′ toward the outer end of the spiral. As a result, the volume of the closed space S changes in a decreasing direction, and the fluid taken into the closed space S from the central side of the first wrap 2'b and the second wrap 3'b is compressed. In the machine 100 ′, the left scroll 2 ′ and the right scroll 3 ′ are supported by the biaxial crankshaft 21 so as to be able to revolve by the expansion energy of the fluid, and the housing 10 has a main drive shaft 70 and a main bearing 71. The main drive shaft 70 is rotatably supported via an external drive source such as an electric motor or an engine (not shown), which is connected to one end of the main drive shaft 70 protruding outside the housing 10. A main gear 80 is attached to the other end of the.

スクロール型流体機械100”では、クランクシャフト21は、第1実施形態と同様に、スクロールユニット1を駆動するための駆動軸(入力軸)として機能する。メインシャフト21’及びサブシャフト21”は、ハウジング10内に配置されている。ハウジング10内の空間は、スラスト受け部24により、クランクシャフト21及びメイン駆動シャフト70の回転軸心方向に二つの領域に区画されている。メインシャフト21’及びサブシャフト21”の一端部はそれぞれスラスト受け部24を貫通し、前記二つの領域のうちのメイン駆動シャフト70側の領域内に位置している。スラスト受け部24におけるメインシャフト21’及びサブシャフト21”の貫通部位には、第1軸受51の一方と第2軸受52の一方とがそれぞれ設けられている。メインシャフト21’及びサブシャフト21”の一端部には、メイン歯車80と噛み合うサブ歯車81がそれぞれ取り付けられている。二つの第1偏心部54の位相と二つの第2偏心部55の位相はサブ歯車81により互いに合わせられている。これにより、前記外部駆動源によりメイン駆動シャフト70が回転駆動されると、この回転力はメイン歯車80及びサブ歯車81を介してメインシャフト21’及びサブシャフト21”に伝達される。そして、伝達された回転力は、第1偏心部54及び第1偏心軸受56と第2偏心部55及び第2偏心軸受57とを介して左スクロール2’及び右スクロール3’の公転旋回力に変換される。また、メイン歯車80の歯数とサブ歯車81の歯数の比に応じて増速させることが可能であり、小型化を図ることができる。 In the scroll type fluid machine 100″, the crankshaft 21 functions as a drive shaft (input shaft) for driving the scroll unit 1 as in the first embodiment. The main shaft 21′ and the sub shaft 21″ are It is arranged in the housing 10. The space inside the housing 10 is divided by the thrust receiving portion 24 into two regions in the rotational axis direction of the crankshaft 21 and the main drive shaft 70. One ends of the main shaft 21 ′ and the sub-shaft 21 ″ respectively penetrate the thrust receiving portion 24 and are located in a region of the two regions on the side of the main drive shaft 70. The main shaft in the thrust receiving portion 24. One of the first bearing 51 and one of the second bearing 52 are provided at the penetrating portions of the sub shaft 21' and the sub shaft 21''. A sub gear 81 that meshes with the main gear 80 is attached to one end of each of the main shaft 21′ and the sub shaft 21″. The phase of the two first eccentric portions 54 and the phase of the two second eccentric portions 55 are the same. They are aligned with each other by a sub gear 81. Accordingly, when the main drive shaft 70 is rotationally driven by the external drive source, this rotational force is transmitted via the main gear 80 and the sub gear 81 to the main shaft 21' and the sub shaft. 21". Then, the transmitted rotational force becomes the revolution revolving force of the left scroll 2′ and the right scroll 3′ via the first eccentric portion 54 and the first eccentric bearing 56 and the second eccentric portion 55 and the second eccentric bearing 57. To be converted. Further, the speed can be increased according to the ratio of the number of teeth of the main gear 80 and the number of teeth of the sub gear 81, and the size can be reduced.

スクロール型流体機械100”では、スクロール型流体機械100’と同様に、各スクロール2’,3’の公転旋回運動により発生する遠心力は一軸構造の遠心力の半分となり、別途カウンターウェイト及び自転防止機構を設ける必要はなく、スクロールユニット1内におけるラップの角度ズレ(位相ズレ)が従来のピン&ホール方式における角度ズレよりも少なく、複数の環状シール部材19により背圧室H3の気密性が簡素且つ確実に確保される。 In the scroll type fluid machine 100″, the centrifugal force generated by the revolving orbiting motion of each scroll 2′, 3′ is half the centrifugal force of the uniaxial structure like the scroll type fluid machine 100′, and the counterweight and rotation prevention are separately provided. There is no need to provide a mechanism, the angle deviation (phase deviation) of the wrap in the scroll unit 1 is smaller than the angle deviation in the conventional pin and hole method, and the airtightness of the back pressure chamber H3 is simple due to the plurality of annular seal members 19. And surely secured.

次に、スクロール型流体機械100”における冷媒の流れを説明する。
冷媒回路の低圧側からの冷媒は、ハウジング10における第2偏心軸受57等が設けられる領域における周方向の所定部位に開口される低圧側ポートC1”を介して吸入室H1に導入され、スクロールユニット1の渦巻外端部付近の空間H4に導かれる。そして、空間H4内の冷媒は、第1ラップ2’bと第2ラップ3’bとの間の密閉空間S内に取り込まれ、この密閉空間S内で圧縮される。圧縮された冷媒は、右スクロール3’の底板3’aの中央部及びハウジング10を貫通する高圧側ポートC2”を介して冷媒回路の高圧側に吐出される。また、複数の密閉空間Sにおけるガスの一部は対応する貫通孔3dを介して板厚方向に近接する背圧室H3に流入する。
Next, the flow of the refrigerant in the scroll fluid machine 100″ will be described.
Refrigerant from the low pressure side of the refrigerant circuit is introduced into the suction chamber H1 via the low pressure side port C1″ that is opened at a predetermined circumferential position in the region of the housing 10 where the second eccentric bearing 57 and the like are provided, and the scroll unit The refrigerant in the space H4 is introduced into the closed space S between the first wrap 2′b and the second wrap 3′b, and is closed. It is compressed in the space S. The compressed refrigerant is discharged to the high pressure side of the refrigerant circuit through the high pressure side port C2″ that penetrates the central portion of the bottom plate 3′a of the right scroll 3′ and the housing 10. Further, a part of the gas in the plurality of closed spaces S flows into the back pressure chamber H3 which is adjacent in the plate thickness direction via the corresponding through hole 3d.

第3実施形態によるスクロール型流体機械100”においても、第1実施形態と同様に、少なくとも左スクロール2’に作用するスラスト方向の荷重と背圧荷重との荷重アンバランスを効果的に低減することができる。 Also in the scroll type fluid machine 100″ according to the third embodiment, similarly to the first embodiment, it is possible to effectively reduce the load imbalance between the load in the thrust direction and the back pressure load acting on at least the left scroll 2′. You can

また、スクロール型流体機械100”では、背圧室H3の気密を確保するためにクランクシャフト21とこのシャフトの前記軸受との間の軸シールが不要である上、クランクシャフト21の全体がハウジング10内に配置されているため、第2実施形態のような軸シール53も不要である。したがって、動力損失をより効果的に低減することができる。なお、例えば、第2実施形態において、クランクシャフト21を回転駆動させる電動モータをハウジング10内に収容することにより、軸シール53が不要となり、第3実施形態と同様に、動力損失が効果的に低減される。 Further, in the scroll type fluid machine 100″, in order to ensure the airtightness of the back pressure chamber H3, a shaft seal between the crankshaft 21 and the bearing of this shaft is not required, and the entire crankshaft 21 is provided in the housing 10. Since it is disposed inside, the shaft seal 53 as in the second embodiment is not necessary, and therefore power loss can be reduced more effectively. By housing the electric motor for rotating 21 in the housing 10, the shaft seal 53 becomes unnecessary, and the power loss is effectively reduced as in the third embodiment.

また、第2実施形態のスクロール型流体機械100’は膨張機であるものとしたが、これに限らず、圧縮機でもよい。この場合、例えば、スクロールユニット1の出力側の構造(プーリ60及びタイミングベルト61等)に代って、第3実施形態のスクロール型流体機械100”の入力側の構造(メイン駆動シャフト70、メイン歯車80及びサブ歯車81等)の構造を適用すればよい。また、第3実施形態のスクロール型流体機械100”は圧縮機であるものとしたが、これに限らず、膨張機でもよい。この場合、例えば、スクロール型流体機械100”の入力側の構造(メイン駆動シャフト70、メイン歯車80及びサブ歯車81等)の構造に代って、第2実施形態のスクロールユニット1の出力側の構造(プーリ60及びタイミングベルト61等)を適用すればよい。 Further, the scroll type fluid machine 100' of the second embodiment is an expander, but the invention is not limited to this and may be a compressor. In this case, for example, instead of the structure on the output side of the scroll unit 1 (the pulley 60, the timing belt 61, etc.), the structure on the input side of the scroll type fluid machine 100 ″ of the third embodiment (main drive shaft 70, main The structure of the gear 80, the sub gear 81, etc. may be applied. Further, although the scroll type fluid machine 100″ of the third embodiment is a compressor, the present invention is not limited to this and may be an expander. In this case, for example, instead of the structure of the input side of the scroll type fluid machine 100″ (main drive shaft 70, main gear 80, sub gear 81, etc.), the output side of the scroll unit 1 of the second embodiment is replaced. A structure (pulley 60, timing belt 61, etc.) may be applied.

また、第2実施形態及び第3実施形態において、左スクロール2’及び右スクロール3”の両スクロールが互いに公転旋回運動するものとしたが、これに限らず、左スクロール2’又は右スクロール3”のみが公転旋回運動してもよい。 Further, in the second embodiment and the third embodiment, both scrolls of the left scroll 2′ and the right scroll 3″ are supposed to orbit each other, but the present invention is not limited to this, and the left scroll 2′ or the right scroll 3″. Only the orbiting orbiting motion may be performed.

以上、本発明の好ましい実施形態について幾つか説明したが、本発明は上記実施形態及び上記変形例に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。 Although some preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modified examples, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention. is there.

2…固定スクロール(他方のスクロール)、2a…第1底板(底板)、2’…左スクロール(一方のスクロール)、2’a…底板、3…可動スクロール(一方のスクロール)、3a…第2底板(底板)、3a1…背面、3d…貫通孔、3’…右スクロール(他方のスクロール)、3’a…底板、10…ハウジング、16…フロントベアリング(軸受)、19…環状シール部材、19a…内側シール部材、19b…中間シール部材、19c…外側シール部材、21…クランクシャフト、21’…メインシャフト(クランクシャフト)、21”…サブシャフト(クランクシャフト)、24c…スラスト受け面、24c’…スラスト受け面、26…リアベアリング(軸受)、51…第1軸受(軸受)、52…第2軸受(軸受)、100…スクロール型流体機械、100’…スクロール型流体機械、100”…スクロール型流体機械、H3…背圧室、H3a…中心領域、H3b…中間領域、H3c…外側領域、S…密閉空間 2... Fixed scroll (other scroll), 2a... First bottom plate (bottom plate), 2'... Left scroll (one scroll), 2'a... Bottom plate, 3... Movable scroll (one scroll), 3a... Second Bottom plate (bottom plate), 3a1... Rear surface, 3d... Through hole, 3'... Right scroll (other scroll), 3'a... Bottom plate, 10... Housing, 16... Front bearing (bearing), 19... Annular seal member, 19a ... inner seal member, 19b... intermediate seal member, 19c... outer seal member, 21... crankshaft, 21'... main shaft (crankshaft), 21"... sub-shaft (crankshaft), 24c... thrust receiving surface, 24c' ... Thrust receiving surface, 26... Rear bearing (bearing), 51... First bearing (bearing), 52... Second bearing (bearing), 100... Scroll type fluid machine, 100'... Scroll type fluid machine, 100"... Scroll Type fluid machine, H3... back pressure chamber, H3a... central region, H3b... intermediate region, H3c... outer region, S... closed space

Claims (5)

互いに噛み合わされる第1スクロール及び第2スクロールを有し、前記第1スクロール及び前記第2スクロールのうちの少なくとも一方のスクロールが他方のスクロールに対して公転旋回運動することにより、前記第1スクロールと前記第2スクロールとの間に前記公転旋回運動に伴って容積変化する複数の密閉空間を形成するスクロールユニットと、
前記一方のスクロールの底板における前記他方のスクロールとは反対側に形成される背圧室と、
を備え、前記一方のスクロールを背圧室内圧力により前記他方のスクロール側に向けて押圧しつつ、前記スクロールユニットにより流体を圧縮又は膨張させる、スクロール型流体機械であって、
前記背圧室は、前記一方のスクロールの前記底板における背面と、該背面に対向し前記一方のスクロールからのスラスト力を受けるスラスト受け面と、前記背面と前記スラスト受け面との間において多重の環状に配置される複数の環状シール部材とにより複数の領域に区画されると共に、当該背圧室内の圧力より低圧の領域との連通が遮断されており、
前記一方のスクロールの前記底板をその板厚方向に貫通する貫通孔が前記複数の領域のそれぞれの領域に対応して開口され、
前記複数の領域のそれぞれの領域は、当該領域に対応する前記貫通孔を介して、前記複数の密閉空間のうち当該貫通孔が開口する密閉空間に連通している、スクロール型流体機械。
It has a first scroll and a second scroll which are meshed with each other, and at least one scroll of the first scroll and the second scroll revolves revolvingly with respect to the other scroll, so that A scroll unit that forms a plurality of sealed spaces that change in volume with the orbiting orbiting motion between the scroll unit and the second scroll;
A back pressure chamber formed on the opposite side of the other scroll in the bottom plate of the one scroll,
Comprising, while pressing the one scroll toward the other scroll side by the back pressure chamber pressure, to compress or expand the fluid by the scroll unit, scroll-type fluid machine,
The back pressure chamber includes a back surface of the bottom plate of the one scroll, a thrust receiving surface that faces the back surface and receives a thrust force from the one scroll, and a plurality of back surface and the thrust receiving surface. While being divided into a plurality of regions by a plurality of annular seal members arranged in an annular shape, communication with a region of a lower pressure than the pressure in the back pressure chamber is blocked.
Through holes penetrating the bottom plate of the one scroll in the plate thickness direction are opened corresponding to respective regions of the plurality of regions,
The scroll-type fluid machine, wherein each region of the plurality of regions communicates with the sealed space in which the through hole opens among the plurality of sealed spaces via the through hole corresponding to the region.
前記背面及び前記スラスト受け面は、それぞれ平坦な平面状に形成されている、請求項1に記載のスクロール型流体機械。 The scroll type fluid machine according to claim 1, wherein the back surface and the thrust receiving surface are each formed in a flat plane shape. 前記複数の環状シール部材は、環状の内側シール部材と、該内側シール部材の外側に環状に配置される外側シール部材と、前記内側シール部材と前記外側シール部材との間に環状に配置される中間シール部材とからなり、
前記背圧室は、前記内側シール部材の内側の中心領域と、前記内側シール部材と前記中間シール部材との間の中間領域と、前記中間シール部材と前記外側シール部材との間の外側領域とに区画されている請求項1又は2に記載のスクロール型流体機械。
The plurality of annular seal members are annularly arranged between the inner seal member, the outer seal member annularly arranged outside the inner seal member, and the inner seal member and the outer seal member. Consisting of an intermediate seal member,
The back pressure chamber has a center region inside the inner seal member, an intermediate region between the inner seal member and the intermediate seal member, and an outer region between the intermediate seal member and the outer seal member. The scroll type fluid machine according to claim 1 or 2, which is partitioned into.
少なくとも、前記スクロールユニットと、該スクロールユニットを駆動するため又は該スクロールユニットからの動力を出力するためのクランクシャフトと、前記クランクシャフトを回動可能に支持する軸受とを内部に収容するハウジングを備え、
前記クランクシャフトを回動可能に支持する軸受は、前記背圧室の外に配置されている、請求項1〜3のいずれか一つに記載のスクロール型流体機械。
At least a housing for accommodating the scroll unit, a crankshaft for driving the scroll unit or for outputting power from the scroll unit, and a bearing for rotatably supporting the crankshaft. ,
The scroll type fluid machine according to claim 1, wherein a bearing that rotatably supports the crankshaft is arranged outside the back pressure chamber.
前記複数の環状シール部材のうち最も外側の環状シール部材は、前記ハウジング内における前記クランクシャフトの収容領域と前記背圧室の内部との間の連通を遮断している、請求項4に記載のスクロール型流体機械。 The outermost annular seal member of the plurality of annular seal members blocks communication between the housing region of the crankshaft in the housing and the inside of the back pressure chamber. Scroll type fluid machine.
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