JPH01237376A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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圧縮機に係り、特に、旋回スクロー
ルの自転防止機構部分の耐高速性、耐久性を向上せしめ
たスクロール圧縮機に関するものである。

〔従来技術〕

従来技術におけるスクロール圧縮機の可動部材である旋
回スクロール部材、および、自転防止部材（オルダムリ
ング部材）は、例えば特願昭５５−１７３２７７号の如
く、一般に鉄系材料で構成きれている。

〔発明が解決しようとする課題〕 スクロール圧縮機は、最近のインバータ駆動技術の進歩
との関係もあり、必第に高速化されてきている。

而して、スクロール圧縮機の高速回転に伴って可動部材
の耐加速度強度および耐摩耗性が問題となる。

本発明は上記の事情に鑑みて為されたもので、高速運転
における信頼性、耐久性を向上せしめたスクロール圧縮
機を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明のスクロール圧縮機
は、遠心応力や加速応力が問題となる可動部材、即ち旋
回スクロール部材とオルダムリング部材とを軽合金で構
成し、その質量を軽減して加速度応力の低下を図る。

〔作用〕

上記の手段を講じたスクロール圧縮機は、ヵロ速も力を
受ける部材の質量が少ないので、高速回転しても過大な
応力を受ける虞れが無い。

加速に要する力、（Ｆ＝ｍαののＦ）が小さくなると、
旋回スクロール部材とオイルダムリング部材との摺動面
の条件も緩和され、かつ、軸受荷重も軽減されるので、
これに加えて材質的な配慮を施すことによって耐久性も
向上せしめ得る。

〔実施例〕

以下、本発明を第１図〜第５図に示す一実施例により説
明する。第１図に本発明を実施した圧縮機の構造を示す
。圧縮機構１を上方にモータ２を下方に配置して、密閉
容器３内に収納した密閉形圧縮機において、圧縮機構は
旋回スクロール部材４、固定スクロール部材５、フレー
ム６、クランク軸７、自転防止用のオルダムリング部材
８よりなる。旋回スクロールは台板４ａ上にうす巻き状
のラップ４ｂを有し、合板の背面側には旋回軸受４Ｃを
有する。また旋回スクロールの背面とラップ内の部分を
連通ずる背圧孔４ｄ、合板の外周部上面に油保持手段４
ｅ、核油保持機構と、前記旋回スクロール部材４の合板
を収納するフレーム６の切欠き部とを連通する通路４ｆ
、連通路開口部４ｇを有する。前記固定スクロール部材
５は合板５ａ上にラップ５ｂを有し、ラップの外方は外
壁５Ｃとなる。外壁部には吸入孔５ｄを、ラップの中心
部には吐出孔５ｅを有する。フレーム６は旋回スクロー
ル４０合板が収納されるキー溝６ａ、前記旋回スクロー
ル部材４の合板の背面に形成される背圧室６ｂ、クラン
ク軸７を支承する軸受６Ｃ１モータを支持する脚柱６ｄ
を有する。また、切欠き部６ａと背圧室６ｂを連通ずる
通路６ｅを有する。クランク軸７Ｆｉ一端にクランク７
ａ、他端に吸油管７ｂを有し、バランスウェイト７ｃが
取りつけられる。また軸内には給油孔６ｄを有する。前
記旋回スクロール部材４と固定スクロール部材５はラッ
プを互いに内側に向けて組合せ、該固定スクロール部材
５をフレーム６に固定することにより旋回スクロール台
板外周部を微小すきまをもって挾持する。

また、前記旋回スクロール部材４の合板外夙部と固定ス
クロール部材５の外壁部は摺動部を形成して前記旋回ス
クロール背面の背圧室６ｂと、前記固定スクロール外壁
内周（吸入室）を分離する。前記旋Ｄｏ　スクロール部
材４の背面にはオルダムリング部材（自転防止機構）８
が設置される。前記クランク軸７は前記フレーム６に支
承され、下方にはモータ２のロータ２ａが設置される。

該モータ２のステータ２ｂはフレーム６の脚柱６ｄに固
定される。前記圧縮機構１は密閉容器３内に圧入され、
容器内を上方の吐出室３ａと下方のモータ室３ｂに分離
する。両者は圧縮機構１の外周部に設けた通路９により
連通される。また、通路９の出口には容器内にガイド１
０が設けられる。該ガイド１０は前記モータ２のコイル
エンド２Ｃの近傍に開口部１０ａを有する。また容器下
方は油溜３Ｃとなる。そして、モータ２の回転によりク
ランク軸７が回転するとオルダムリング部材８の働きで
旋回スクロール部材４が旋回運動を行い、該旋回スクロ
ール部材４と固定スクロール部材５のラップと合板で形
成される空間が中心に移動するに従ってその容積を減少
するので、外方から吸込んだ吸入ガスを圧縮し、吐出ポ
ート５ｅより吐出する。前記旋回スクロール部材４の背
面に形成される背圧室６ｂは、背圧孔４ｄにより吸入圧
より高く吐出圧より低い中間の圧力になり、旋回スクロ
ール部材４を固定スクロール部材５に押し着ける。

前記のオルダムリング部材８は、旋回スクロール部材の
自転を阻止して純旋回動を行わせるための部材で、その
自転防止作用を第２図乃至第４図について説明する。

第２図は、旋回スクロール部材４を、背面（渦巻状ラッ
プの反対側・第１図において下面）側から見たところを
描いである。４ｈはキー溝である第３図はオルダムリン
グ部材８の断面図であって、前記旋回スクロール部材の
キー溝４ｈに嵌合するキー状突起８ａが設けられ、かつ
フレーム６（第１図及び第６図参照）のキー溝と嵌合す
るキー状突起８ｂが設けられている。

上記のキー溝とキー状突起とが摺動自在に嵌合して、旋
回スクロール部材４の自転を阻止しつつ旋回せしめる。

本発明の旋回スクロール部材およびオルダムリーフ一 ング部材は軽合金によって構成する。本発明を実施する
際、上記の櫨合金としては、比較的Ｓｉ含有量の大きい
（例えば１０〜３ｏｓｓｔ）高シリコン系アルミ材が好
適である。

第５図は、前述のキー状突起８ａとキー溝４ｈとの嵌合
部を示す断面図である。

本例の旋回スクロール部材４及びオルダムリング部材８
ろ高シリコン系アルミ材を用い、かつ、オルダムリング
部材８の摺動面に無電解ニッケルメッキ（厚さ２０〜３
０μｍ）を施しである。旋回スクロール部材８の摺動面
には表面処理を施していない。

このようにして、萬シリコン系アルミ材製旋回スクロー
ル部材４と、高シリコン系アルミ材製Ｎｉメツキのオル
ダムリング部材８と、鋳鉄製フレーム６との組み合わせ
で長期寿命テストを行った結果、従来例の６９００　ｒ
ｌＸｎを９００　Ｏｒｐｍに上昇して、加速テスト５０
０時間を行った結果、従来例に比して耐久性が少なくと
も同等であることを確認した。

上記の加速テストとは、製品の仕様条件よりも過酷な条
件で運転して損耗を促進する耐久性試験の意である。

前記の無電解Ｎｉメツキは、後熱処理によって硬度を上
昇せしめるとともに平坦化し得るので本発明の実施に適
用して好適である。また、ＢＮなどの固体潤滑材の適用
も望ましい。

前記と異なる第２の実施例として、軽合金製旋回スクロ
ール部材４に表面硬化処理を施すことも可能である。こ
の場合、旋回スクロール部材４０表面硬度はオルダムリ
ング部材８の表面硬度よりも低くする。その理由は、同
材貞同志の摺動はカジリを生じ易いことが経験的事実と
して知られているため、双方の部材の表面硬度に差をつ
けるものであり、かつ、該双方の部材の中で運転条件の
シビアーな方の高度を高くするものである。

そこで、上記第２の実施例では、旋回スクロール部材４
に硬質アルマイト処理を施して、表面硬度をマイクロビ
ッカースＨＭＶ＝２００〜３００とすると共に、オルダ
ムリング８ｒｉ無電解ニッケルメッキ後熱処理によって
ＨＭＶ＝４００〜５００とした。

本発明を実施する際、軽合金製の可動部材（旋回スクロ
ール部材、及びオルダムリング部材）に表面硬化処理を
施すことが望ましい旨は上述の如くであるが、これと関
連して、固定例の部材（フレームなど）には表面硬化処
理を施さないことが望ましい。応力的に厳しい可動部材
よりも応力的に楽な固定部材の硬度を下げることにより
、該可動部材を間接的に保護するためである。

〔発明の効果〕

本発明のスクロール圧縮機は、高速運転を行っても信頼
性、耐久性に問題を生じないという、優れた実用的効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はスクロール圧縮機の縦断面図、第２図は旋回ス
クロール部材の背面図、第３図はオルダムリング部材の
断面図、第４図はフレームの平面図、第５図は旋回スク
ロール部材のキー溝とオルダムリング部材のキー状突起
部との嵌合状態を示す断面図である。 １・・−圧縮機　　２・・・モータ　　３・・・密閉容
器４・・・旋回スクロール部材　　４ａ・・・台板４ｂ
・・・ラップ　　４Ｃ・・・旋回軸受　　４ｄ・・・背
圧孔　　４ｈ・・・キー溝　　５・・・固定スクロール
部材５ａ・・・台板　　５ｂ・・・ラップ　　５ｄ・・
・吸入孔５ｅ・・・吐出孔　　６・・・フレーム　　６
ａ・・・キー溝　　６麺・・・背圧室　　６Ｃ・・・軸
受　　６ｄ・・・脚柱　　７・・・クランク軸　　８・
・・オルダムリング部材（自転防止機構）　　　８ａ・
・・キー状突起　　８ｂ・・・キー状突起　　８Ｃ・・
・表面処理。 亀 七一 稙 ン ・今シ Ｒ〔 飄−） 毫 も ムノ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．（ａ）鏡板に渦巻状ラップを直立せしめて連設した
   固定スクロール部材と、同じく旋回スクロール部材とを
   設け、 （ｂ）上記双方のスクロール部材のラップを相互に噛み
   合わしめて対向せしめると共に、該双方のスクロール部
   材をガス圧によって密着せしめ、（ｃ）上記の旋回スク
   ロールの旋回動を許容して自転を阻止するオルダムリン
   グ部材を設けたスクロール圧縮機において、 （ｄ）前記旋回スクロール部材、及びオルダムリング部
   材を軽合金によって構成したことを特徴とするスクロー
   ル圧縮機。
2. ２．前記の軽合金はアルミ材であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載のスクロール圧縮機。
3. ３．前記の旋回スクロール部材及びオルダムリング部材
   の内、少なくとも何れか一方の摺動面に、耐摩耗性表面
   処理を施したことを特徴とする特許請求の範囲第１項又
   は同第２項に記載のスクロール圧縮機。
4. ４．前記少なくとも何れか一方とは、オルダムリング部
   材であることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載
   のスクロール圧縮機。
5. ５．前記オルダムリング部材の表面処理硬度を、旋回ス
   クロール部材の表面処理硬度よりも高くしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第３項に記載のスクロール圧縮機
   。
6. ６．前記の表面処理は、無電解ニッケルメッキ、及び硬
   質アルマイトであることを特徴とする特許請求の範囲第
   ４項に記載のスクロール圧縮機。
7. ７．前記オルダムリング部材の表面処理は無電解ニッケ
   ルメッキであり、かつ、前記旋回スクロール部材の表面
   処理は硬質アルマイトであることを特徴とする特許請求
   の範囲第５項に記載のスクロール圧縮機。
8. ８．前記の旋回スクロール部材及びオルダムリング部材
   をアルミ材で構成するとともに、前記固定スクロール部
   材には表面硬化処理を施さないものとし、かつ、該固定
   スクロール部材の表面硬度を、旋回スクロール部材表面
   硬度及びオルダムリング部材表面硬度よりも小さくした
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のスクロ
   ール圧縮機。