JPH01290984A - スクロール流体機械 - 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、空調装置や冷凍装置等に利用される密閉形の
スクロール流体機械に関する。

（従来の技術） 従来のスクロール流体機械どして渦巻状のスクロール部
材を用いたスクロールタイプの電動圧縮機がある。

この種の電動圧縮機は、電動機の駆動軸に偏心してクラ
ンク軸が設けられ、このクランク軸に可動側スクロール
部側が連結される。そして、駆動軸の回転に伴って、可
動側スクロール部材が偏心運動し、ケースに固定された
固定側スクロール部材との間に形成される複数の圧縮室
で冷媒ガスの圧縮を行うものである。

また、偏心運動の際に、可動側スクロール部材の回転運
動を防止するために、可動側スクロール部材とケースと
の間に、例えは、ボールベアリングを用いた回転防止機
構か設けられ、これにより、圧縮機駆動時に可動側スク
ロール部材が回転するのを防止している。

上記ボールベアリングを用いた回転防止機構は、ボール
の偏心連動をガイドする二枚のスラストプレートを用い
たものである（例えば、特公昭６０−２２１９９号公報
）。

（発明か解決しようとする課題） ところが、上記ボールベアリングの回転防止機構を用い
た電動圧縮機においては、各々のスラス１−プレー　ト
か単にボールのガイドを行うものであり、ケース側と可
動側スクロール部材との間に作用するスラスト力を、点
接触による各ホ“−ル自体か直接受けることになるため
、各ボールの消耗が著しくなって、ベアリング軸受部の
スムーズな動きを確保することが困難であった。

そこで、本発明では、ピンによる回転防止機構を用い、
ピンに直接作用するスラスト力を緩和し、ピンの損傷や
摩耗を防止し、スラストプレートおよびクランク軸の潤
滑を確保したスクロール流体機械を提供することを目的
としている。

（課題を解決するための手段） 本発明のスクロール流体機械は、密閉されるケース内に
、電動機と、前記ケースに固定され前記電動機の駆動軸
の上部を支持する軸受支持部材と、前記駆動軸に連結さ
れ、駆動軸に対し偏心したクランク軸と、前記ケースに
固定された固定側スクロール部材と、前記クランク軸に
連結されクランク軸の駆動に伴って前記固定側スクロー
ル部材に噛み合いながら偏心連動を行い吸気圧室、中間
圧室および吐出圧室を画成する可動側スクロール部材と
、この可動側スクロール部材の回転を防止する回転阻止
機構と、を有し、この回転阻止機構を、前記軸受支持部
材に固定される環状の固定側スラストプレートと、前記
可動側スクロール部材に固定さねて前記固定側スラスト
プレートに面接触する環状の可動側スラストプレートと
、前記双方のスラストプレートの穴に挿入されるピンと
により構成し、前記可動側スクロール部材の中間圧室か
ら前記クランク軸の軸受部又は前記双方のスラストプレ
ート間へ連通ずる潤滑用の小孔を設けて構成されている
。

（作　用） 電動機の駆動により駆動軸が回転し、これに伴ってクラ
ンク軸が偏心運動を行う。クランク軸の偏心運動により
、クランク軸に連結された可動側スクロール部材か固定
側スクロール部材に噛み合いながら偏心運動を行い、双
方のスクロール部材間に形成される吸入圧室、中間圧室
および吐出圧室で冷媒ガスが順次圧縮される。

この場合、ケース側と可動側スクロール部材間に作用す
るスラスト力は、互いに面接触する双方のスラストプレ
ートにより受けとめられることになり、これらを連結す
るピンには加重されないとともに、中間圧室に設けられ
た小孔を通じてクランク軸および双方のスラストプレー
ト間に中間圧室内に溜められたオイルが供給される。し
たがって、ピンの損傷や摩耗の軽減が図られ、更には中
間圧室からのオイルによりクランク軸支承部および双方
のスラストプレート間に潤滑を充分に行なうことができ
る。

（実施例） 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はスクロールタイプの密閉形電動圧縮機（スクロ
ール流体機械）１を示しており、同図中、３．５は上部
ケースおよび下部ケース、７は軸受支持板である。上記
上部ケース３と下部ケース５は、軸受支持板７およびシ
ム９を介装し複数のボルト１１により内部が密閉状態と
なるように互いに連結されている。上記シム９は軸方向
寸法を調節するために設けられている。

上記ケース３，５内の上下方向には駆動軸１３が配設さ
れ、駆動軸１３の下部が軸受１５を介して下部ケース５
の底部中央に支承され、駆動軸１３の上部が軸受１７を
介して軸受部材７に支承されている。尚、図中の１９は
軸受１７のスｌ−ツバリングである。

一ヒ記駆動軸１３の下端側には積層鉄心からなる柱状の
ロータ２１が固着され、このロータ２１の周面にはＮ極
とＳ極を順次構成する永久磁石２３か取付けられている
。また、永久磁石２３の外周には積層鉄心からなる筒状
の固定子２５が配設され、この固定子２５は下部ケース
５に固定されている。この固定子２５の各突極２５ａに
は、第２図に示すように、励磁コイル２７が巻回され、
これらによりブラシレスの電動機２８を構成している。

上記励磁コイル２７は、第１図に示すように、下部ケー
ス５に固定される支持部材２９に支持され、また励磁コ
イル２７は、支持部材２９およびケース５のブツシュ３
１を貫通ずるり−Ｉく線３３に接続され、リード線３３
はケース５外へ引出されている。

下部ケース５の固定子２５の上側には吸入用のユニオン
３５がケース５を貫通して固着され、このユニオン３５
には吸入パイプ（図示省略）が接続され冷媒が吸入され
る。ユニオン３５にはパイプ３７か接続され、このパイ
プ３７の先端側開口部３７ａが、第１図、第２図に示す
ように、固定子２５の隣り合う突極２５ａ間の空間部３
９に臨むように屈曲されている。

したがって、冷媒ガスは、第１図中の矢印で示すように
、ユニオン３５からパイプ３７を通じて突極２５ａ間の
空間部３９に導かれ、固定子２５およびコイル２７の冷
却が行われる。更に、空間部３９を通過した冷媒ガスは
下部ケース５底部の内表面に衝突し、ロータ２１と固定
子２５との間の隙間を通って上方へ至り、再びモータ２
８の冷却が行われる。この場合、ケース底部に衝突する
冷媒ガスによって、下部ケース５の底部内表面に付着し
たオイルをミスト（粒子状）にし、オイルミストが混入
された冷媒ガスとして」二方に通流される。

上記駆動軸１３の上端側には、第１図に示すように、駆
動軸１３の中心０、から所定寸法立だけその中心０２が
偏心したクランク軸１３Ａが一体に形成されている。こ
のクランク軸１３Ａは、可動側スクロール部材４１の背
面側に凹状に形成された連結挿入部４１ａに対しメタル
軸受４３を介して挿入されており、駆動軸１３の回転に
よりクランク軸１３Ａが旋回し、これによりて可動側ス
クロール部材４１が旋回駆動される。また、クランク軸
１３Ａが駆動軸１３に対して偏心していることから、駆
動軸１３の回転バランスを安定させるため、駆動軸１３
の軸受１７の下方にバランスウェイト４５がねじ４７に
より固着されている。

上記可動側スクロール部材４１と軸受支持板７との間に
は、第３図および第４図に示すように、軸受支持板７に
固着された環状の固定側スラストプレート５３と、可動
側スクロール部材４１の背面部に固着された環状の可動
側スラストプレート５５とが互いに（ａ接可能に面接触
した状態で介設されている。また、これらの両スラスト
プレート５３と５５にはピン５１が介装されている。こ
のピン５１は、第３図に示すように、周方向に等間隔に
４箇所配設されている。また、ピン５１は、第５図およ
び第６図に示すように、大径部５１ａと小径部５１ｂと
からなり、小径部５１ｂの正面円形の外形が大径部５１
ａの正面円形の外形から突出するように、双方の中心を
上記クランク軸１３Ａの偏心量交と同寸法だけずらして
形成されている。そして、各ピン５１の大径部５１ａは
、上記固定側スラストプレート５３に形成された穴部５
３ａに回動可能に嵌め込まれ、他方、各ピン５１の小径
部５１ｂは、上記可動側スラストプレート５５の穴部５
５ａに、メタル軸受５６を介して回動可能に挿入されて
いる。したがって、クランク軸１３Ａの旋回時において
は、周方向に配設された複数のピン５１により可動側ス
クロール部材４１の回転が抑制される。すなわち、ピン
５１、双方のスラストプレート５３．５５およびメタル
軸受５６により回転阻止機構５８が構成されている。

また、上記固定側および可動側スラストプレート５３，
５５の双方には、第３図、第４図に示すように、同形の
略半円形の切欠部５３ｂ、５５ｂがそれぞれ形成されて
いる。この切欠部５３ｂ。

５５ｂは、周方向に等間隔に４箇所形成されている。ま
た、これらの切欠部５３ｂ、５５ｂに対応する軸受支持
板７の各位置には、モータ部空間２６に連通ずる吸入用
ボート（冷媒ガスの流通路）５７が形成され、各吸入用
ボート５７が、各々、双方のスラストプレート５３．５
５の切欠部５３ｂ、５５ｂを通じて後述する第１図のス
クロール部の吸入圧室６５に連通している。したがって
、双方のスラストプレート５３．５５の切欠部５３ｂ、
５５ｂに連通ずるように駆動軸Ｊ３に近づけて各吸入用
ボート５７を設けることができるの゛Ｃ１軸受支持板７
の外径寸法を小さくすることが可能となり、これに伴っ
て圧縮機自体の外径寸法の小径化を図ることができる。

上記固定側スラストプレート５３と可動側スラス１−プ
レート５５は、第３図に示すように、クランク軸１３Ａ
とともに可動側スクロール部材４１の旋回に伴っ°Ｃ旋
回方向に互いに位置がずれるが、位置ずれの際にも径方
向に亘って広い面積で当接しており、可動側スクロール
部材４１に作用するスラスト力を、単位面積当りでは小
さなスラスト力として受けることを可能としている。ま
た、モータ部空間２６の冷媒ガスは各吸入用ボート５７
から双方のスラストプレー１〜５３．５５の切欠部５３
ｂ、５５ｈを通じてスクロール部の吸入圧室６５に通流
されるが、この際、固定側スラストプレート５３と可動
側スラストプレート５５が第３図および第１図のように
位置ずれを生ずるので、固定側スラストプレート５３の
切欠部５３ｂを通過した冷媒ガスが慣性力により可動側
スラストプレート５５の一部の壁部に衝突し、この衝突
に伴って冷媒ガス中のミストオイルが付着し、このイ４
Ｍしたオイルが固定側と可動側のスラス１へプレート５
３と５５の隙間に流入し、これらの間の潤滑が行われ、
互いに摺接する双方のスラストプレート５３と５５の摺
動が円滑となる。同様に、可動側スラストプレート５５
の切欠部５５ｂに通流された冷媒も可動側スクロール部
材４１の背面に衝突し、これに付着したオイルにより、
更に双方のスラストプレート５３．５５間に流入して濶
ン骨を行う。

上記可動側スラストプレート５５の固定側スラストプレ
ートに摺接する摺接面には、第１図、第３図および第７
図（ａ）　（ｂ）に示すように、環状のオイル溝５５ｃ
が形成されている。このオイル溝５５Ｃは全ての上記切
欠部５５ｂおよびピン５１が嵌め込まれる四部５５ｂに
連絡するよう設けられており１更にこの環状のオイル溝
５５ｃは径方向に設けられた４つのオイル溝５５ｄに連
通されている。

したかって、両スラストプレート５３．５５の切欠部５
３ｂ、５５ｂからこれらの間に優入するオイルは、環状
のオイル溝５５ｃを通じて互いの摺接面を潤滑するとと
もに、ピン５１の各様め込み部分を潤滑する。更に径方
向のオイル溝５５ｄを通じて供給されるオイルによりク
ランク軸１３Ａとメタル軸受４３間が潤滑されることに
なり、応力が集中する各部の潤滑を確実なものとするこ
とができる。

また、上記軸受支持板７と固定側スラストプレート５３
と可動側スクロール部材４１とで囲まれる空間５９内に
は、ねじにより駆動軸１３に固着されたファン６１が設
けられている。このファン６１は駆動軸１３の回転に伴
って、上記空間５９からベアリング１７等の隙間を通じ
てモータ２８側の空間２６に送風できるように取伺けら
れており、したがって、ファン６１の駆動に伴って上記
空間５９内が負圧となり、負圧に伴う吸引により、上述
した上記双方のスラストプレート５３と５５との間に潤
滑油がより供給されることになり、潤滑の向上が図られ
る。

上記クランク軸１３Ａに支持された可動側スクロール部
材４１は、上部ブース３に複数のボルト６２にて固定さ
れた固定側スクロール部材６３と噛み合っており、例え
ば、第１図および第８図に示すように、吸入圧となる吸
入圧室６５、中間圧に圧縮される中間圧室６７、吐出圧
まで圧縮される吐出圧室６９どに形成され、吐出圧室６
９の中央部には吐出ボート７１が形成され、この吐出ボ
ート７１はリードバルブ７３を介して吐出室７５に連通
している。そして、可動側スクロール部材４１がクラン
ク軸１３Ａの偏心量に従って固定側スクロール部材６３
に摺動し、ＩＩＩｍみ合いにより形成される密閉圧室６
７．６９の容積を次第に減少させ゛Ｃ１吸入圧から中間
圧、更に中間圧から吐出圧へと冷媒を圧縮し、吐出ボー
ト７１より吐出される。尚、図中７６は吐出用ユニオン
を示す。

上記可動側スクロール部材４１には、極小径のオイル孔
７７と７９が設けられている。＝一方のオイル孔７７は
、第１図に示すように、その一端がクランク軸１３Ａ端
面と可動側スクロール部材４１との隙間に連通１ノ、そ
の他端が、第８図に示すように双方のスクロール部材４
１．６３の渦巻状のラップ部４１Ａと６３Ａにより画成
される３種の室６５，６７．６９．のうち、中間圧室６
７に連通している。また、他方のオイル孔７９は、第１
図に示すように、その一端か、固定側スラストプレー１
−５３と可動側スクロール部材４１との隙間に連通し、
その他端側か１．ト記同様中１１！！圧室６７に連通さ
れている。

また、これら双方のオイル孔７７．７９か中間圧室６７
に連通する位買は、固定側スクロール部側６３のラップ
部６３Ａにより断続的に連通される位百を選Ａ、で設け
られている。そして、中間圧室６７の中間圧により中間
圧室６７の内壁面に付着したオイルが、オイル孔７７を
通じてクランク軸１３Ａ端面（軸受部）と可動側スクロ
ール部材４１の隙間に、他方、オイル孔７９を通じて固
定側スラストプレート５３と可動側スクロール部側４１
および可動側スラスｌ−プレート５５との隙間に、それ
ぞれ、断続的に供給されることになり、これら双方の箇
所を確実に潤滑することができる。

更に、上部ケース３とともに吐出室７５を画成する固定
側スクロール部材６３の」二面には、環状のオイル環り
８１が形成されており、このオイル環り８１には吐出室
７５内のオイルが溜められる。他方、可動側スクロール
部材４１の固定側スクロール部材６３と向き合う面４１
ｂには、その周縁に沿う環状のオイル溝８３が形成され
ており、このオイル溝８３には吸入圧室７５内面のオイ
ルが溜められ、このオイルにより、圧縮機駆動時にはラ
ップ部６３Ａ先端の摺接面の潤滑が行われる。

また、上記オイル環り８１には、固定側スクロール部材
６３の可動側スクロール部材４１と向き合う面の周縁部
に至るオイル孔８５が連通されている。このオイル孔８
５にはチエツク弁８７か介装されている。本実施例では
、チエツク弁８７としては、吐出室７５が低圧（吐出圧
以下）のときにオイル孔８５を開通するリードバルブに
より構成されている。したがって、圧縮機駆動時にはオ
イル孔８５が閉止され、他方、圧縮機の停止時にはオイ
ル孔８５が開通されてオイル環り８１のオイルかオイル
孔８５を通じて吸入圧室７５に導かれる。この供給され
たオイルはラップ部４１の壁面を伝わって上記オイル溝
８３に溜められ、圧縮機始動時にラップ部４１Ａ、６３
Ａの潤滑か行われ、始動をスムースにすることかできる
。

尚、上述した双方のスラストブし・−ト５３と５５の板
厚を各種用意し、圧縮機組立ての際に、適切なスラスト
プレート５３．５５を選んで組ト」けることにより、軸
方向の加工寸法誤差があっても、容易に対応することか
可能となり、組立てコストを低減させることができ、前
述したシム９を不要とする構造とすることも可能である
。

このように軸受支持部材と可動側スクロール部材との間
に互いに面摺接するスラス１−プレートを設けたことに
より、これらを連結するピンには小さなスラスｌ−力し
か作用しないので、ピンの損傷等を防止できる。また、
中間圧室とクランク軸受部および双方のスラストプレー
１−とを連通ずる小孔を通じて中間圧室内のオイルがこ
れらの箇所に供給されるので、クランク軸受部の潤滑を
確実なものとすることができるとともに、スラスト力が
作用する双方のスラストプレート間を充分に７１１滑す
ることか可能となった。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、回転阻止機構を
、互いに面接する２枚のスラストプレートと、これらを
連結するピンにより構成したので、ケースと可動側スク
ロール部材とに作用するスラスト力を、双方のスラスト
プレートで受けることになり、スラスト力がピンに直接
作用することを軽減でき、ピンの損傷や摩耗が低減でき
、スクロール流体機械の長寿命化を図ることができる。

また、中間圧室から小孔を通じてクランク軸受部や双方
のスラストプレート間にオイルが供給されるので、これ
らの箇所の潤滑を確保できるとともに、特にスラスト力
が作用する双方のスラストプレート間の充分な潤滑が図
られ、スラストプレートの摩耗の低減を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は、本発明の一実施例に係り、第４
図はスクロール流体機械の縦断面図、第２図は電動機の
要部を示す第１図中のＩＩ　−ＩＩ矢視断面図、第３図
は双方のスラストプレートを示す第１図中のｒｎ−ｍ矢
視断面図、第４図は双方のスラストプレートの配置構造
を示す一部破砕した斜視図、第５図はピンを抽出して示
す側面図、第６図はピンの斜視図、第７図（ａ）はスラ
ストプレートを示す正面図、第７図（ｂ）は第７図（ａ
）中の■−■矢視断面図、第８図は双方のスクロール部
材を示す第１図中の■−■矢視断面図である。 ３．５・・・ケース ７・・・軸受支持部材 １３．１３Ａ・・・駆動軸およびクランク軸２８・・・
電動機 ４１．６３・・・可動側および固定側スクロール部材４
３・・・クランク軸のメタル軸受 ５１・・・ピン ５３ｂ・・・固定側スラストプレー１−の切欠部５５．
５５ａ・・・可動側スラストプレートおよびその穴 ｓ、ｓｂ・・・可動側スラストプレートの切欠部５８・
・・回転阻止機構 ７７．７９・・・潤滑用の小孔 特許出願人　ヂーゼル機器株式会社 特許出願人　　株式会社　玉　　製　　作　　所代　理
　人　　弁理士　　森　　　　　正　　澄！２図　。 ９．３闇 第５図　　　　　第６図 第７図 ５ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　密閉されるケース内に、 電動機と、 前記ケースに固定され前記電動機の駆動軸の上部を支持
   する軸受支持部材と、 前記駆動軸に連結され、駆動軸に対し偏心したクランク
   軸と、 前記ケースに固定された固定側スクロール部材と、 前記クランク軸に連結されクランク軸の駆動に伴って前
   記固定側スクロール部材に噛み合いながら偏心運動を行
   い吸気圧室、中間圧室および吐出室を画成する可動側ス
   クロール部材と、 この可動側スクロール部材の回転を防止する回転阻止機
   構と、 この回転阻止機構を、前記軸受支持部材に固定される環
   状の固定側スラストプレートと、前記可動側スクロール
   部材に固定されて前記固定側スラストプレートに面接触
   する環状の可動側スラストプレートと、前記双方のスラ
   ストプレートの穴に挿入されるピンとにより構成し、 前記可動側スクロール部材の中間圧室から前記クランク
   軸の軸受部又は前記双方のスラストプレート間へ連通す
   る潤滑用の小孔を設けたことを特徴とするスクロール流
   体機械。