JP2817386B2 - Scroll compressor - Google Patents

Scroll compressor

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JP2817386B2
JP2817386B2 JP27638790A JP27638790A JP2817386B2 JP 2817386 B2 JP2817386 B2 JP 2817386B2 JP 27638790 A JP27638790 A JP 27638790A JP 27638790 A JP27638790 A JP 27638790A JP 2817386 B2 JP2817386 B2 JP 2817386B2
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Japan
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scroll
fixed scroll
movable scroll
end plate
side housing
Prior art date
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恭弘 沖
誠一郎 鈴木
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Denso Corp
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Denso Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスクロール型の圧縮機に関するもので、特
に、渦巻体の歯先クリアランスを適正化するために、固
定スクロールの支持構造に改良を加えたものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scroll-type compressor, and particularly to a fixed scroll supporting structure in order to optimize the clearance of the spiral tooth tip. It is a thing.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

スクロール型圧縮機の従来例の一つが特開昭56−1564
92号公報に記載されている。この例に限らず従来におい
ては一般に、固定スクロール又は可動スクロールに形成
された渦巻体の歯先は、組付時に互いに相手方のスクロ
ールの端板表面との間に一定のクリアランスが形成され
るように支持するのが普通である。
One of the conventional scroll type compressors is disclosed in
No. 92. In general, not limited to this example, in general, the tip of the spiral body formed on the fixed scroll or the movable scroll is formed such that a certain clearance is formed between the tip of the scroll and the end plate surface of the other scroll when assembled. It is usual to support.

特殊な従来例として、特開平1−59482号公報には、
スクロールの変形を考慮に入れて、可動スクロールの歯
底面の溝深さを段階的に中央に向って深くし、運転状態
において渦巻体の歯先とスクロールの歯底面との間のク
リアランスが適正値を保つようにするという発明が開示
されている。
As a special conventional example, JP-A-1-59482 discloses that
In consideration of the deformation of the scroll, the groove depth of the bottom surface of the movable scroll is gradually increased toward the center, and the clearance between the tip of the spiral body and the bottom surface of the scroll in the operating state is an appropriate value. Is disclosed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

従来一般のスクロール型圧縮機においては、各スクロ
ールの渦巻体の歯先クリアランスは静止状態において一
定であるから、運転状態において、2つのスクロールの
間に形成される三日月形の流体ポケットが外周部から中
心部へ移行することによって流体が圧縮されるとき、中
心部での流体の圧力が外周部のそれに比べて高くなる結
果、スクロールの端板が中心部において軸方向に撓み、
歯先クリアランスが大となって、中心部にある圧力の高
い流体の漏れ量が大となる。そのため圧縮機の効率が低
下するので、歯先クリアランスを全面的に小さくして対
応すると、こんどは可動スクロールの摺動抵抗が大な
り、消費馬力が増加したり、スクロールの摩耗を生じた
りする。
In a conventional general scroll compressor, the tip clearance of the scroll body of each scroll is constant in a stationary state, so that a crescent-shaped fluid pocket formed between two scrolls is formed from an outer peripheral portion in an operating state. When the fluid is compressed by moving to the center portion, the pressure of the fluid at the center portion becomes higher than that at the outer peripheral portion, so that the end plate of the scroll flexes axially at the center portion,
The tip clearance becomes large, and the leakage of the high pressure fluid at the center becomes large. For this reason, the efficiency of the compressor is reduced. Therefore, if the clearance is reduced entirely, the sliding resistance of the orbiting scroll will increase, the horsepower consumption will increase, and the scroll will wear.

特開平1−159482号公報に記載された発明は、このよ
うな問題に対処したものと思われるが、スクロールの歯
底面の溝深さを段階的に変更することは、製造上の困難
を伴なうばかりか、歯先クリアランスが不連続となり、
不連続の部分に流体の漏れが大となる個所が生じる恐れ
がある。
Although the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-159482 seems to address such a problem, changing the depth of the groove on the bottom surface of the scroll stepwise involves manufacturing difficulties. Not only does the tooth clearance become discontinuous,
There may be places where fluid leakage is large at discontinuous portions.

本発明は、より簡単に、また確実にこの問題を解決す
る手段を見出すことを発明の課題としている。
An object of the present invention is to find a means for solving this problem more simply and reliably.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は前記の課題を解決するための手段として、吸
入口を有するシリンダハウジングと、該シリンダハウジ
ングの後方に配置され、吐出口を有するリヤサイドハウ
ジングと、端板上に形成された渦巻体を有し前記端板の
外周部付近を前記シリンダハウジングと前記リヤサイド
ハウジングとの間に挟持された固定スクロールと、端板
上に形成され前記固定スクロールの前記渦巻体と角度を
ずらしてかみ合う渦巻体が形成された可動スクロール
と、前記シリンダハウジングの開口部を覆うように形成
されたフロントサイドハウジングと、前記フロントサイ
ドハウジングに回転自在に支持されたシャフトと、前記
シャフトの端部に偏心して配置され前記可動スクロール
に公転運動を与えるクランク機構と、前記可動スクロー
ル部材の公転のみを許容し自転を阻止する回り止め機構
を有し、前記可動スクロールの公転運動によって前記可
動スクロールと前記固定スクロールの各渦巻体の間に形
成される流体ポケットが、容積を減少しながら渦巻体の
中心方向へ移動することによって流体の圧縮を行うこと
ができると共に、前記固定スクロールの前記端板を前記
可動スクロールの方に向って中高形状となるように弾性
変形させて支持することにより、前記固定スクロールと
前記可動スクロールの各渦巻体の歯先のクリアランスが
外周部よりも中心部において小となるように構成されて
いることを特徴とするスクロール型圧縮機を提供する。
Means for Solving the Problems The present invention comprises, as means for solving the above problems, a cylinder housing having an intake port, a rear side housing disposed behind the cylinder housing and having a discharge port, and a spiral body formed on an end plate. A fixed scroll is formed between the cylinder housing and the rear side housing in the vicinity of an outer peripheral portion of the end plate, and a spiral formed on the end plate and engaged with the spiral of the fixed scroll at an angle. A movable scroll, a front side housing formed so as to cover the opening of the cylinder housing, a shaft rotatably supported by the front side housing, and the movable eccentrically disposed at an end of the shaft. A crank mechanism for orbiting the scroll, and only the orbiting of the movable scroll member A fluid pocket formed between the scrolls of the movable scroll and the fixed scroll by the revolving motion of the movable scroll, the fluid pocket formed in the direction of the center of the scroll while reducing the volume. The fluid can be compressed by moving to the fixed scroll, and the end plate of the fixed scroll is elastically deformed and supported so as to have a middle-to-high shape toward the movable scroll. There is provided a scroll compressor wherein the clearance of the tooth tip of each spiral body of the orbiting scroll is configured to be smaller at a central portion than at an outer peripheral portion.

〔作 用〕(Operation)

スクロール型圧縮機においては、1対のスクロールの
渦巻体の間に形成される1個以上の三日月型の流体ポケ
ットが、可動スクロールの公転によって外周部から次第
に中心部へ移行する際に体積の減少を生じるために、吸
入口からシリンダハウジング内に吸入された流体が、ス
クロール外周部において流体ポケットに捕えられ、中心
部へ移行する間に圧縮されて、中心部から吐出口へ送出
されることによって、流体の圧縮作用が達成される。
In a scroll compressor, one or more crescent-shaped fluid pockets formed between a pair of scroll scrolls decrease in volume as the orbit of the orbiting scroll gradually moves from the outer periphery to the center. The fluid sucked into the cylinder housing from the suction port is caught in the fluid pocket at the outer peripheral portion of the scroll, compressed during the transition to the center portion, and sent out from the center portion to the discharge port. , A fluid compressing action is achieved.

固定スクロールの端板は、その外周部をシリンダハウ
ジングとリヤサイドハウジングによって挟持、締結され
ているから、外周部においては変形を生じないが、中心
部においては圧縮されることによって高圧となった流体
の圧力を受けて軸方向に変形しようとする。もし変形が
許されれば、可動スクロールの渦巻体の歯先とのクリア
ランスが大となり、中心部の流体の圧力が外周部のそれ
よりも高いということもあって、中心部において加圧さ
れた流体の漏れが著しくなる。この漏れは、可動スクロ
ールが外周部を回り止め機構によって支持されている反
面、中心部が支持されていないというスクロール型圧縮
機の一般的構造において、可動スクロールの端板の中心
部が加圧された流体の圧力によって変形すると、2つの
スクロールの中心部における歯先クリアランスの増大と
共に、一層著しいものとなる。
The end plate of the fixed scroll has its outer peripheral portion sandwiched and fastened by the cylinder housing and the rear side housing, so that no deformation occurs at the outer peripheral portion, but at the center portion, the fluid which has been compressed to have a high pressure due to being compressed. Attempts to deform in the axial direction under pressure. If deformation is permitted, the clearance between the scroll scroll and the tooth tip of the scroll becomes large, and the pressure of the fluid at the center is higher than that at the outer periphery. Leakage becomes remarkable. This leakage is caused by the fact that the central portion of the end plate of the movable scroll is pressurized in the general structure of a scroll compressor in which the movable scroll is supported on the outer peripheral portion by a detent mechanism, but the central portion is not supported. Deformation due to the pressure of the applied fluid becomes even more pronounced with increased tip clearance at the center of the two scrolls.

これに対して本発明の圧縮機においては、固定スクロ
ールを弾性変形させた状態で支持し、その端板の中央部
が可動スクロールの方に向って突出する中高形状を保持
しているので、歯先クリアランスは周辺部で大きく中心
部で小さくなっている。そのため、固定スクロールの中
心部が流体の高い圧力によって撓むことが防止される
し、流体圧によって相手方の可動スクロールの中心部が
多少撓んでも、固定スクロールの中高形状により、中心
部の歯先クリアランスが著しく増大することはなく、圧
縮された流体の内部漏れが減少する。
On the other hand, in the compressor of the present invention, the fixed scroll is supported in an elastically deformed state, and the center portion of the end plate holds a middle and high shape protruding toward the movable scroll. The clearance is large at the periphery and small at the center. Therefore, the center portion of the fixed scroll is prevented from bending due to the high pressure of the fluid, and even if the center portion of the movable scroll of the other party is slightly bent due to the fluid pressure, the tip of the center portion is formed by the middle-high shape of the fixed scroll. The clearance does not increase significantly and the internal leakage of the compressed fluid is reduced.

また、スクロールの中心部における歯先クリアランス
を外周部のそれより小さくすることによって、中心部で
の摺動抵抗が大きくなるとしても、中心部の面積は外周
部のそれよりも小さいから、全体の歯先クリアランスを
小さくする場合にくらべて消費馬力の増大は僅小であっ
て、問題を生じることはなく、外周部での摺動抵抗の減
少による消費馬力の低下が、それを補って余りあるもの
となる。
Also, by making the tip clearance at the center of the scroll smaller than that at the outer periphery, even if the sliding resistance at the center is increased, the area of the center is smaller than that of the outer periphery. The increase in horsepower consumption is small compared to the case where the tooth clearance is reduced, and there is no problem. The decrease in horsepower consumption due to the decrease in sliding resistance at the outer peripheral portion more than compensates for this. It will be.

〔実施例〕〔Example〕

第1図に示された本発明によるスクロール型圧縮機の
第1実施例において、フロントサイドハウジング1、シ
リンダハウジング2、リヤサイドハウジング3、及び固
定スクロール4の外周のフランジ部44は数本の通しボル
ト6によって締結されることによって、外殻となるケー
スが形成される。フロントサイドハウジング1に締結さ
れるフロントヘッド7は円筒状ボス部を有しており、そ
の中に挿通されるシャフト8がベアリング11によって回
転自在に支持されている。フロントヘッド7の円筒状ボ
ス部においてシャフト8の周りにはシール機構12が組み
込まれ、ケース内に気密の空間を形成している。前記ボ
ス部の外周上には、図示しないマグネットクラッチが取
付けられ、このマグネットクラッチを介して自動車走行
用エンジンの回転力がシャフト8に伝達される。フロン
トサイドハウジング1は中心部に保持穴を有し、その中
にベアリング10が装着されてシャフト8を回転自在に支
持している。
In the first embodiment of the scroll type compressor according to the present invention shown in FIG. 1, the front side housing 1, the cylinder housing 2, the rear side housing 3, and the outer peripheral flange portion 44 of the fixed scroll 4 have several through bolts. By being fastened by 6, a case serving as an outer shell is formed. The front head 7 fastened to the front side housing 1 has a cylindrical boss portion, and a shaft 8 inserted therein is rotatably supported by a bearing 11. A sealing mechanism 12 is incorporated around the shaft 8 in the cylindrical boss portion of the front head 7 to form an airtight space in the case. A magnet clutch (not shown) is mounted on the outer periphery of the boss portion, and the rotational force of the vehicle driving engine is transmitted to the shaft 8 via the magnet clutch. The front side housing 1 has a holding hole in the center, and a bearing 10 is mounted in the holding hole to rotatably support the shaft 8.

固定スクロール4は、その端板40上に渦巻体を形成さ
れており、端板40の外周のフランジ部44をシリンダハウ
ジング2と、リヤサイドハウジング3によって挟持され
ることによってケース内に固定されており、前述のボル
ト6によってケースと一体に締結されている。また、図
示しないボルトによって、前記リヤサイドハウジング3
の円筒状支持部31に対しても固定されている。そして、
フロントヘッド7、フロントサイドハウジング1、シリ
ンダハウジング2、及び固定スクロール4によって低圧
室を形成すると共に、リヤサイドハウジング3と固定ス
クロール4によって高圧室を形成し、それらの高圧室及
び低圧室に、それぞれ連通する図示しない吐出口及び吸
入口を設けている。
The fixed scroll 4 has a spiral body formed on its end plate 40, and is fixed in the case by sandwiching the flange portion 44 on the outer periphery of the end plate 40 by the cylinder housing 2 and the rear side housing 3. , Are integrally fastened to the case by the bolts 6 described above. Also, the rear side housing 3 is secured by bolts (not shown).
Is fixed also to the cylindrical support portion 31 of FIG. And
A low-pressure chamber is formed by the front head 7, the front side housing 1, the cylinder housing 2, and the fixed scroll 4, and a high-pressure chamber is formed by the rear side housing 3 and the fixed scroll 4, and communicates with the high-pressure chamber and the low-pressure chamber, respectively. A discharge port and a suction port (not shown) are provided.

さらに、シリンダハウジング2内には可動スクロール
5が偏心輪14に対して回動可能に支持されており、その
端板50にも渦巻体が形成されていて、固定スクロール4
に対して角度をずらして渦巻体同士が噛み合うことによ
り、それらの間に三日月形の流体ポケットを形成するよ
うに配置される。可動スクロール5は、鋼球を有する回
り止め機構(自転阻止兼回転支持機構)9に連結されて
おり、自転を規制された状態で公転可能に支持されてい
る。
Further, a movable scroll 5 is rotatably supported in the cylinder housing 2 with respect to the eccentric wheel 14, and a spiral body is also formed on an end plate 50 thereof.
The spiral bodies are arranged so as to form a crescent-shaped fluid pocket between the spiral bodies by engaging with each other at an angle with respect to the spiral bodies. The orbiting scroll 5 is connected to a detent mechanism (rotation prevention and rotation support mechanism) 9 having a steel ball, and is supported so as to be able to revolve with rotation restricted.

可動スクロール5は、偏心輪14を介してシャフト8と
連結され、それによって公転運動を与えられて固定スク
ロール4との間で冷媒ガスの圧縮を行う。また偏心輪14
には可動スクロール5の公転運動による遠心力を相殺す
るバランスウェートが取付けられている。
The orbiting scroll 5 is connected to the shaft 8 via the eccentric wheel 14, thereby being given a revolving motion to compress the refrigerant gas with the fixed scroll 4. Eccentric wheel 14
Is mounted with a balance weight for canceling the centrifugal force caused by the revolving motion of the orbiting scroll 5.

公転運動の半径Rは、両スクロール4及び5の形状に
よって決定されるため、その半径Rだけ両スクロールの
中心が離れており、固定スクロール4の中心の周りを可
動スクロール5の中心が回動するように配置されてい
る。
Since the radius R of the revolving motion is determined by the shapes of both scrolls 4 and 5, the centers of both scrolls are separated by the radius R, and the center of movable scroll 5 rotates around the center of fixed scroll 4. Are arranged as follows.

つまり、シャフト8が回転することにより偏心輪14を
介して可動スクロール5が半径Rの公転運動を行うこと
になる。これによって、両スクロールの間で形成される
接触線が渦巻体形状に沿って中心方向へ移動し、三日月
形の流体ポケットは容積を減少しながら中心方向へ移動
して冷媒の圧縮が行われる。また、固定スクロール4の
中央部には、上記のようにして圧縮された冷媒ガスを高
圧室に吐出するための吐出ポートが穿設されている。さ
らに、吐出された冷媒ガスが高圧室から渦巻体の流体ポ
ケットへ逆流することを防止する図示しない吐出弁及び
該吐出弁のリフト量を規制する図示しないストッパも取
付けられている。
That is, the rotation of the shaft 8 causes the orbiting scroll 5 to revolve around the radius R via the eccentric wheel 14. As a result, the contact line formed between the scrolls moves toward the center along the spiral shape, and the crescent-shaped fluid pocket moves toward the center while reducing the volume to compress the refrigerant. A discharge port for discharging the refrigerant gas compressed as described above to the high-pressure chamber is formed in the center of the fixed scroll 4. Further, a discharge valve (not shown) for preventing the discharged refrigerant gas from flowing back from the high-pressure chamber to the fluid pocket of the spiral body, and a stopper (not shown) for regulating the lift amount of the discharge valve are also provided.

次に、固定スクロール4が中高の形状となる構成につ
いて説明する。固定スクロール4は外周のフランジ部44
を、シリンダハウジング2と、リヤサイドハウジング3
によって挟持されており、ボルト6で締結されている。
また、固定スクロール4の渦巻体の歯とは反対側におい
て端板40に設けられている円筒状支持部43は、リヤサイ
ドハウジング3の底部にある円筒状支持部31と、図示し
ないボルトによって締結されている。ここで固定スクロ
ール4の円筒状支持部43の高さyは、リヤサイドハウジ
ング3の端面32と円筒状支持部31の端面の高低差xより
も、本実施例では100μm高くしてある。
Next, a configuration in which the fixed scroll 4 has a middle-high shape will be described. The fixed scroll 4 has an outer flange portion 44.
To the cylinder housing 2 and the rear side housing 3
And fastened by bolts 6.
Further, the cylindrical support portion 43 provided on the end plate 40 on the side opposite to the teeth of the spiral body of the fixed scroll 4 is fastened to the cylindrical support portion 31 at the bottom of the rear side housing 3 by a bolt (not shown). ing. Here, the height y of the cylindrical support portion 43 of the fixed scroll 4 is set to be 100 μm higher in this embodiment than the height difference x between the end surface 32 of the rear side housing 3 and the end surface of the cylindrical support portion 31.

以上の構成により、固定スクロール4とリヤサイドハ
ウジング3がボルト6等によて締め付けられると、固定
スクロールの端板40は可動スクロール5に向って軸方向
に弾性変形を起こし、その結果、組み付け前は平坦であ
った固定スクロール4の歯底面42は中高形状となる。そ
の中高量(外周部と中心部との高低差)は、約50μmと
なる。この状態で他の部品を組み付け、例えば、渦巻体
(歯)の中央部の歯先クリアランス(固定スクロール4
の歯底面42と可動スクロール5の渦巻体の歯先51とのす
き間、あるいは、可動スクロール5の歯底面52と固定ス
クロール4の渦巻体の歯先41とのすき間)を30μmに調
整した場合、渦巻体(歯)の外周部の歯先クリアランス
は30μm+50μm=80μmとなる。
With the above configuration, when the fixed scroll 4 and the rear side housing 3 are tightened with the bolts 6 or the like, the end plate 40 of the fixed scroll undergoes elastic deformation in the axial direction toward the movable scroll 5, and as a result, before assembly, The tooth bottom surface 42 of the fixed scroll 4 which has been flat becomes a middle-high shape. The intermediate height (difference between the outer peripheral portion and the central portion) is about 50 μm. In this state, other parts are assembled, for example, the tip clearance (fixed scroll 4) at the center of the spiral body (teeth).
When the gap between the tooth bottom surface 42 of the movable scroll 5 and the tip 51 of the spiral body of the movable scroll 5 or the gap between the tooth bottom 52 of the movable scroll 5 and the tooth tip 41 of the spiral body of the fixed scroll 4) is adjusted to 30 μm, The tip clearance at the outer periphery of the spiral body (teeth) is 30 μm + 50 μm = 80 μm.

前述のように、図示実施例のスクロール型圧縮機は、
図示しないエンジンからベルトを介してシャフト8へ回
転トルクを受け、偏心輪14を介して、可動スクロール5
へ回転トルクを伝達する。可動スクロール5は、自転阻
止兼回転支持機構9の作用により、公転運動を行ない、
可動スクロール5と固定スクロール4が摺動しながら冷
媒の圧縮を行う。したがって、固定スクロール4と可動
スクロール5との間に形成される流体ポケット(圧縮
室)からの圧縮ガスの漏れは、圧縮機の効率に大きく影
響を及ぼす。
As described above, the scroll compressor of the illustrated embodiment is
A rotary torque is applied to the shaft 8 from an engine (not shown) via a belt, and the movable scroll 5
To transmit rotational torque to the motor. The orbiting scroll 5 revolves by the action of the rotation preventing and rotating support mechanism 9,
The movable scroll 5 and the fixed scroll 4 slide and compress the refrigerant. Therefore, leakage of the compressed gas from the fluid pocket (compression chamber) formed between the fixed scroll 4 and the movable scroll 5 greatly affects the efficiency of the compressor.

そこで固定スクロール4と可動スクロール5の間の歯
先クリアランスを小さくして漏れを減少させようとすれ
ば、それによって生じる摺動抵抗の増加は、消費馬力の
増加に直接影響してくるので、効率低下の原因となる。
従って、固定スクロール4と可動スクロール5の歯先ク
リアランスの調整は効率の向上のためには重要な問題で
ある。
Therefore, if the tip clearance between the fixed scroll 4 and the movable scroll 5 is reduced to reduce the leakage, the resulting increase in sliding resistance directly affects the increase in horsepower consumption. It causes a decline.
Therefore, adjustment of the clearance between the fixed scroll 4 and the movable scroll 5 is an important issue for improving the efficiency.

この場合、固定スクロール4と可動スクロール5の中
心付近では圧縮ガスが高圧となるため、同じ程度の歯先
クリアランスであっても、外周部よりも漏れが多くな
る。また、固定スクロール4及び可動スクロール5の外
周部は中心付近に比べて摺動部の面積が広いため、歯先
クリアランスが不足していると摺動抵抗が増大し、消費
馬力増加の原因となる。従って、歯先クリアランスは中
心付近で小さく外周部で大きくすることが望ましい。
In this case, the pressure of the compressed gas becomes high near the center of the fixed scroll 4 and the movable scroll 5, so that even with the same degree of tooth tip clearance, leakage is greater than in the outer peripheral portion. Further, since the outer peripheral portions of the fixed scroll 4 and the movable scroll 5 have a larger sliding area than the vicinity of the center, if the tooth clearance is insufficient, the sliding resistance increases, which causes an increase in horsepower consumption. . Therefore, it is desirable that the tip clearance be small near the center and large near the outer periphery.

さらに、圧縮機の作動中は固定スクロール4及び可動
スクロール5の中心付近に高いガス圧が作用してあるの
に対し、自転阻止兼回転支持機構9は、可動スクロール
の外周部でスラスト荷重を受けているため、可動スクロ
ール5の中心付近は端板50が軸方向に変形して中凹とな
り、中心付近での漏れの原因となる。
Further, during operation of the compressor, a high gas pressure acts near the center of the fixed scroll 4 and the movable scroll 5, whereas the rotation preventing and rotating support mechanism 9 receives a thrust load on the outer peripheral portion of the movable scroll. As a result, the end plate 50 is deformed in the axial direction near the center of the orbiting scroll 5 and becomes concave, which causes leakage near the center.

そこで本実施例では固定スクロール4の円筒状支持部
43の高さyをリヤサイドハウジング3の端面の高低差x
よりも大となし、弾性変形によって固定スクロール4を
中高とすることにより、作動時に可動スクロール5の中
央部がガス圧によって変形した状態でも、歯先のクリア
ランスを中央部で小さく、外周部で大きくし、内部漏れ
を低減させかつ消費馬力を低減させている。
Therefore, in this embodiment, the cylindrical support portion of the fixed scroll 4 is provided.
The height y of 43 is the height difference x of the end face of the rear side housing 3.
By setting the fixed scroll 4 to a middle height by elastic deformation, even when the center of the movable scroll 5 is deformed by gas pressure during operation, the clearance of the tooth tip is small at the center and large at the outer periphery. In addition, the internal leakage is reduced and the horsepower consumption is reduced.

このようにして、高圧となる固定スクロール4及び可
動スクロール5の中央部で歯先のクリアランスを小さく
することができるため、中央部のシール性が向上し、内
部漏れを低減することができる。また、低圧で漏れの少
ない固定スクロール4の外周部においては歯先のクリア
ランスが比較的大きいため、歯先51(41)と歯底面42
(52)との摺動による消費馬力を低減することもでき
る。一方、可動スクロール5は、スラスト方向荷重を、
歯とは反対側の外周部にある自転阻止兼スラスト支持機
構9によって支持されているため、作動中に中央部に高
圧が作用すると変形し、中央部の歯先のクリアランスが
増大して内部漏れの原因となるところであるが上記のよ
うに固定スクロール4が中高となっている状態では、中
央部での歯先のクリアランスは小さく抑えられ、上記の
ような漏れを防止することができる。
In this manner, the clearance of the tooth tip can be reduced at the central portion of the fixed scroll 4 and the movable scroll 5 where the pressure is high, so that the sealing performance at the central portion is improved and the internal leakage can be reduced. In addition, since the clearance of the tooth tip is relatively large in the outer peripheral portion of the fixed scroll 4 with low pressure and little leakage, the tooth tip 51 (41) and the tooth bottom 42
Horsepower consumed by sliding with (52) can also be reduced. On the other hand, the movable scroll 5 applies a load in the thrust direction,
Because it is supported by the rotation prevention and thrust support mechanism 9 on the outer peripheral side opposite to the teeth, it deforms when high pressure acts on the central part during operation, and the clearance of the tooth tip in the central part increases and internal leakage occurs. However, in the state where the fixed scroll 4 has the middle height as described above, the clearance of the tooth tip at the central portion can be suppressed small, and the above-described leakage can be prevented.

次に、固定スクロール4を中高に弾性変形させた時の
効果を、実験データに基づき説明する。前述のように、
固定スクロール4の円筒状支持部43とフランジ部44との
距離をy、リヤサイドハウジング3の端面31aと外周部
端面32との高低差をxとすれば、弾性変形量はy−xと
なる。
Next, the effect when the fixed scroll 4 is elastically deformed to a middle height will be described based on experimental data. As aforementioned,
If the distance between the cylindrical support portion 43 of the fixed scroll 4 and the flange portion 44 is y, and the height difference between the end surface 31a of the rear side housing 3 and the outer peripheral end surface 32 is x, the amount of elastic deformation is y-x.

第2図は、固定スクロール4(あるいは可動スクロー
ル5)の歯先の最高点と相手側の歯先とのクリアランス
を50μmに調節した場合の、それぞれの弾性変形量(y
−x)における性能を示した。
FIG. 2 shows the amount of elastic deformation (y) when the clearance between the highest point of the tip of the fixed scroll 4 (or the movable scroll 5) and the tip of the counterpart is adjusted to 50 μm.
-X).

試験項目 Q:冷房能力(kcal/hr/PS) L:消費馬力(PS) Q/L:単位消費馬力当りの冷房能力(kcal/hr/PS) ηv:体積効率(%) 第2図より、冷房能力Qは、弾性変形量y−xが50μ
mの時に最高となっており、y−xが増加するにつれて
圧縮ガスの漏れのために減少している。一方、消費馬力
Lは、y−xが0〜100μmの範囲ではy−xの増加に
つれて両スクロールの摺動抵抗が減少するため減少し、
y−x=100μm以上では一定となっている。その結
果、効率の目安となるQ/Lは、y−x=100μmにおいて
Q/L=1240kcal/hr/PSという値を示して最高になってお
り、y−xが0μmの時に比べて3%向上している。こ
の時、固定スクロール4の歯先の中高量は、実測では約
50μmとなる。したがって、効率が最高値を示したy−
x=100μmの時が中高の適正値であり、その時の中高
量は約50μmである。
Test item Q: Cooling capacity (kcal / hr / PS) L: Power consumption (PS) Q / L: Cooling capacity per unit power consumption (kcal / hr / PS) η v : Volumetric efficiency (%) From Fig. 2 The cooling capacity Q is such that the elastic deformation amount yx is 50 μm.
It is highest at m and decreases due to compressed gas leakage as y-x increases. On the other hand, the consumed horsepower L decreases when yx is in the range of 0 to 100 μm because the sliding resistance of both scrolls decreases as yx increases.
It is constant when y−x = 100 μm or more. As a result, Q / L, which is a measure of efficiency, is obtained when yx = 100 μm.
It shows the value of Q / L = 1240 kcal / hr / PS, which is the highest, and is 3% higher than when y-x is 0 μm. At this time, the middle height of the fixed scroll 4 is approximately
It becomes 50 μm. Therefore, y-
When x = 100 μm, the appropriate value for the middle height is about 50 μm.

第3図に、第2の実施例を示す。本実施例では、固定
スクロール4の円筒状支持部43にプレート15が配置さ
れ、プレート15の固定スクロール4とは反対側には、調
節ねじ16の先端が当接している。調節ねじ16は、リヤサ
イドハウジング3の雌ねじ穴に外部からねじ込まれてお
り、調節ねじ16を回転させることにより、その位置を前
後方向へ調節することができる。調節ねじ16をねじ込む
と、プレート15が図中左方へ押圧されるので、固定スク
ロール4の中央部分も可動スクロール5側へ押圧され
る。したがって、固定スクロール4を中高の形状に弾性
変形させることができる。この時、調節ねじ16のねじ込
み量を調節すれば、固定スクロール4の中高の程度(弾
性変形量)を適切な値に自由に調節することができる。
なお、調節ねじ16はプレート15を介して固定スクロール
4を押し出しているが、プレート15を介することなく、
直接固定スクロール4と調節ねじ16を当接させてもよ
い。
FIG. 3 shows a second embodiment. In this embodiment, the plate 15 is disposed on the cylindrical support portion 43 of the fixed scroll 4, and the tip of the adjusting screw 16 is in contact with the plate 15 on the side opposite to the fixed scroll 4. The adjusting screw 16 is screwed into the female screw hole of the rear side housing 3 from the outside. The position of the adjusting screw 16 can be adjusted in the front-rear direction by rotating the adjusting screw 16. When the adjusting screw 16 is screwed in, the plate 15 is pressed to the left in the drawing, so that the central portion of the fixed scroll 4 is also pressed to the movable scroll 5 side. Therefore, the fixed scroll 4 can be elastically deformed into a middle-high shape. At this time, if the screwing amount of the adjusting screw 16 is adjusted, the middle height (the amount of elastic deformation) of the fixed scroll 4 can be freely adjusted to an appropriate value.
The adjusting screw 16 pushes out the fixed scroll 4 via the plate 15, but without the plate 15,
The fixed scroll 4 and the adjusting screw 16 may be directly contacted.

また、第1の実施例において、リヤサイドハウジング
3の後部より締めるボルトは、必要がなければ廃止して
もよい。また、フロントヘッド7、フロントサイドハウ
ジング1、シリンダハウジング2は、場合によっては一
体形とすることができる。
Further, in the first embodiment, the bolts to be tightened from the rear of the rear side housing 3 may be omitted if unnecessary. In addition, the front head 7, the front side housing 1, and the cylinder housing 2 may be integrally formed in some cases.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明においては、圧縮された流体の高い圧力が作用
しているスクロールの中心部における歯先クリアランス
を外周部のそれよりも小とするものであって、それが固
定スクロールを弾性変形した状態に支持することによっ
て達成されるため、きわめて簡単な構造により実現する
ことができ、製造コストの面からも有利である。
In the present invention, the tip clearance at the center of the scroll where the high pressure of the compressed fluid is acting is made smaller than that at the outer periphery, and this makes the fixed scroll elastically deformed. Since this is achieved by supporting, it can be realized by a very simple structure, which is also advantageous in terms of manufacturing cost.

漏れの生じやすいスクロールの中心部のシール性が向
上するのに対し、外周部では歯先クリアランスが若干大
となるが、外周部は加圧される流体の圧力が低い部分で
あるから漏れが大きくなることはなく、しかも、面積の
広い外周部での歯先クリアランスが大きいことにより、
摺動抵抗が少くなって消費馬力が低減するという利点が
生じる。
While the sealability at the center of the scroll, which is likely to leak, is improved, the tip clearance is slightly larger at the outer periphery, but the outer periphery is a part where the pressure of the fluid to be pressurized is low, so the leakage is large. And the tooth clearance at the outer periphery with a large area is large,
There is an advantage that the sliding resistance is reduced and the horsepower consumption is reduced.

また、可動スクロールが主として中心部において流体
の高い圧力により変形しても、固定スクロールは可動ス
クロールに向って中高となるように弾性変形を与えられ
て支持されているので、中心部における歯先クリアラン
スが著しく大きくなることはなく、漏れは最少限に押え
られる。
Also, even if the movable scroll is deformed mainly by the high pressure of the fluid at the center, the fixed scroll is elastically deformed and supported so as to have a middle height toward the movable scroll, so that the tooth tip clearance at the center is provided. Is not significantly increased and leakage is minimized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の1実施例を示すスクロール型圧縮機の
断面図、第2図は固定スクロールの弾性変形量と性能の
変化を示す線図、第3図は他の実施例を示すスクロール
型圧縮機の断面図である。 1……フロントサイドハウジング、 2……シリンダハウジング、 3……リヤサイドハウジング、 31……円筒状支持部、31a……端面、 32……端面、4……固定スクロール、 40……端板、41……渦巻体の歯先、 42……歯底面、43……円筒状支持部、 5……可動スクロール、50……端板、 51……渦巻体の歯先、52……歯底面、 6……ボルト、7……フロントヘッド、 8……シャフト、 9……自転阻止兼回転支持機構、 10,11,13……ベアリング、 12……シール機構、14……偏心輪、 44……フランジ部。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a scroll compressor showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the amount of elastic deformation of a fixed scroll and a change in performance, and FIG. 3 is a scroll showing another embodiment. It is sectional drawing of a mold compressor. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Front side housing, 2 ... Cylinder housing, 3 ... Rear side housing, 31 ... Cylindrical support part, 31a ... End face, 32 ... End face, 4 ... Fixed scroll, 40 ... End plate, 41 …… the tip of the spiral body, 42 …… the bottom face, 43 …… the cylindrical support part, 5 …… the movable scroll, 50 …… the end plate, 51 …… the tip of the spiral body, 52 …… the bottom face, 6 ... Bolt, 7 ... Front head, 8 ... Shaft, 9 ... Rotation prevention and rotation support mechanism, 10, 11, 13 ... Bearing, 12 ... Seal mechanism, 14 ... Eccentric ring, 44 ... Flange Department.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】吸入口を有するシリンダハウジングと、該
シリンダハウジングの後方に配置され、吐出口を有する
リヤサイドハウジングと、端板上に形成された渦巻体を
有し前記端板の外周部付近を前記シリンダハウジングと
前記リヤサイドハウジングとの間に挟持された固定スク
ロールと、端板上に形成され前記固定スクロールの前記
渦巻体と角度をずらしてかみ合う渦巻体が形成された可
動スクロールと、前記シリンダハウジングの開口部を覆
うように形成されたフロントサイドハウジングと、前記
フロントサイドハウジングに回転自在に支持されたシャ
フトと、前記シャフトの端部に偏心して配置され前記可
動スクロールに公転運動を与えるクランク機構と、前記
可動スクロール部材の公転のみを許容し自転を阻止する
回り止め機構を有し、前記可動スクロールの公転運動に
よって前記可動スクロールと前記固定スクロールの各渦
巻体の間に形成される流体ポケットが、容積を減少しな
がら渦巻体の中心方向へ移動することによって流体の圧
縮を行うことができると共に、前記固定スクロールの前
記端板を前記可動スクロールの方に向って中高形状とな
るように弾性変形させて支持することにより、前記固定
スクロールと前記可動スクロールの各渦巻体の歯先のク
リアランスが外周部よりも中心部において小となるよう
に構成されていることを特徴とするスクロール型圧縮
機。
1. A cylinder housing having a suction port, a rear side housing disposed behind the cylinder housing and having a discharge port, and a spiral body formed on an end plate, the vicinity of an outer peripheral portion of the end plate being provided. A movable scroll having a fixed scroll sandwiched between the cylinder housing and the rear side housing; a movable scroll formed on an end plate and formed with a spiral body which meshes with the spiral body of the fixed scroll at an offset angle; and the cylinder housing. A front side housing formed so as to cover the opening of the shaft, a shaft rotatably supported by the front side housing, and a crank mechanism arranged eccentrically at an end of the shaft to provide a revolving motion to the movable scroll. Has a detent mechanism that allows only the revolution of the movable scroll member and prevents rotation. A fluid pocket formed between the scrolls of the movable scroll and the fixed scroll by the orbital motion of the movable scroll is moved toward the center of the scroll while reducing the volume, thereby compressing the fluid. And by elastically deforming and supporting the end plate of the fixed scroll toward the movable scroll so that the end plate has a middle-high shape, the tooth tip of each spiral body of the fixed scroll and the movable scroll is formed. A scroll compressor wherein a clearance is configured to be smaller at a central portion than at an outer peripheral portion.
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