JPH01318781A - 油作動コンプライアンス機構をもつスクロール圧縮機 - 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】 本発明は、概して気密スクロール型圧縮機、及び、具体
的には軸方向コンプライアンス機構を備えるような圧縮
機に関し、その場合には軸方向力が回転スクロール部材
で働らき固定スクロール部材に向って前者を偏向しその
ため圧縮操作の間それらの部材の間で適当に密封させる
ものである。

更に明確に言えば、本発明は、排出及び吸入圧の各区域
が回転スクロール部材の底部面で働らき、かつ密封作用
が各圧力区域間でもたらされるような軸方向コンプライ
アンス機構に関する。

代表的スクロール圧縮機は、２つの直面するスクロール
部材から成り、各々がイ／ポリ１−トラップをもってお
シ、その場合各ラップが相互に嵌合して多数の閉鎖ポケ
ットを構成する。それらスクロール部材の一方が他方に
対して回転される場合、それらのポケットは、半径方向
外側吸入ポートと半径方向内側排出ボートとの間で移動
し、冷媒流体を運びかつ圧縮する。

このスクロール型圧縮機が靜しゆく、有効及び低簾保守
運転をいろいろな冷凍装置での用途で潜在的に提供でき
るだろうということが一般に信じられている。しかしな
がらこのスクロール圧縮機に若干の設計問題があシ、そ
れがこの圧縮機の広い市場の受入れ及び商業上の成功達
成の妨げを固持している。例えば、圧縮操作中、圧縮冷
媒の圧力は、それらスクロール部材間の界面で軸方向に
それらの部材を離そうとする傾向がある。それらスクロ
ール部材の軸方向分離は、一方ののスクロール部材のラ
ップ先端と向かい会っているスクロール部材の当シ面と
の間の界面で多数の閉鎖ポケットをして漏洩させるよう
にする。この種の漏洩は、圧縮機の運転効率を減少させ
また、極端な場合では、この圧縮の運転を不可能にする
可能性がある。

大ていのスクロール圧縮機では、固定及び回転スクロー
ル部材が正確に機械加工され、従って各インボリユート
ラップ機素の高さは、大体等しく、それによりてラップ
先端と当シ面との間で適当な密封を保証する。このよう
な圧縮機では、実際上回転スクロール部材が初期に固定
スクロール部材と密封接触するようにしばしば製造組立
される。

これは、各種の機械加工成分、例えば、固定および回転
スクロール部材、フレーム部材、クランク軸、回転スク
ロール部材駆動機構で密着した寸法公差を保持すること
によって遂行できるだろう。

この解決手段の主なる欠陥は、多数の組合わせ部品で累
積する公差を密接に達成しようとする努力に関連する困
難及び費用である。

これと異なシ、それらのスクロール部材は、密封接触を
容易にするため、即ちばね機構酸は弾性密封手段でお互
に対し予荷重を加えてもよい。それらのスクロール部材
が初期に互いに密封接触状態でいる場合、スクロール部
材間の高い摩擦力は、圧縮機を始動している間困難をも
たらす。さらに、固定と回転スクロール部材との間の分
離力に耐えるために高価なスラスト軸受を必要とする。

固定と回転スクロール部材が初めお互いに密封接触する
スクロール圧縮機に関連する製造と操作問題を回避する
努力では、軸方向コムプリアンス機構が開発されておシ
、それでは回転スクロール部材が始め固定スクロール部
材から隔置されかつ次いで固定スクロール部材に向って
軸方向に移動し、圧縮機の始動の後に密封して係合する
。天下外に発行された米国特許筒４．６４５，４３７号
では、排出圧でガス状冷媒を含む環状室は、回転スクロ
ール部材の底部面に対して露出され、若干上方へ上記底
部面を移動させる。一対の半径方向内側と外側密封リン
グは、各テーパ付室壁に沿って軸方向上へ移動し、回転
スクロール部材の底部面と密封接触して維持させるよう
にする。従って、その環状管路は、初め密封されかつ回
転スクロール圧縮機の軸方向移動の間密封されたｉｔで
ある。

すべての前述の軸方向コンプライアンス機構の欠陥は、
この圧縮機が初期に密封圧縮ポケットによるか或は圧縮
ガス冷媒によって急速に駆動される軸方向コンプライア
ンス機構のいづれかにせよ、始動時極めて急速に負荷す
ることを経験する事実である。もし負荷が油でクランク
軸受を潤滑させる前に発生するならば、７ランク軸受の
早期の故障をもたらす可能性がある。また回転スクロー
ル部材が軸方向に移動させられる多数の先行技術スクロ
ール圧縮機は、過剰油速度、即ち冷媒流体に運び去られ
る潤滑油の百分率を経験する。これは、先行技術のスク
ロール圧縮機で普通に使用される差動圧油Ｉンプにおい
て回転スクロール部材の軸方向移動が排出圧区域から吸
入圧区域まで潤滑油の流れに対するよシ少ない拘束を本
たらすという事実によって部分的にひき起される。さら
に、排出と吸入圧でガス冷媒の各区域の間で密封しよう
とする先行技術の試みにも拘わらず、ガス冷媒の密封は
、困難な仕事でありかつ比較的高い圧縮機運転速度時に
よシ低い効率で“乾燥２密封に終る結果となる。

本発明は、スクロール圧縮機の軸方向コンプライアンス
機構に関連する前述の諸問題を除去するように指向され
、この発明では固定スクロール部材に向りた回転スクロ
ール部材の軸方向運動にも拘わらず、回転スクロール部
材の底部面での排出と吸入圧の各区域の間の信頼性のあ
る密封を提供することが望しいものである。

本発明は、排出圧区域から吸入圧区域までの油の流れに
よって作動される密封によって回転スクロール部材の底
部面で働らく排出と吸入圧の各区域の間で密封作用を行
なう改良軸方向コンプライアンス機構を設けることによ
って上述の先行技術スクロール圧縮機の諸欠陥を除去す
るものである。

この密封は、固定スクロール部材に向った回転スクロー
ル部材の軸方向運動によって発生される軸方向スイース
に対して補償することができる。

一般に、本発明は、その形態において、スクロール型圧
縮機は、フレーム部材に対して固着される固定スクロー
ル部材から成り、その際このフレーム部材がスラスト面
を含み、このスラスト面が固定スクロール部材と当面し
かつ一定距離それから１ｉｆｔされる。回転スクロール
部材は、固定スクロール部材とスラスト面の中間に設け
られ、かつ軸方向コンプライアンス力に応動して固定ス
クロール部材に向って軸方向運動を行なうことができる
。この軸方向コンデライアンス力は、回転スクロール部
材とスラスト面との中間に設けられる半径方向内側排出
圧区域及び半径方向外側吸入区間によってもたらされる
。排出圧区域及び吸入圧区域は、排出圧区域から吸入圧
区域まで油の半径方向外方流によって作動されるしなや
かな環状密封によって密封して分離される。この密封は
、固定スクロール部材に向った回転スクロール部材の軸
方向移動から生じる軸方向ス４−スに対しても補償する
。

更に明確には、本発明は、その形態において、気密密封
ハウジング内でフレーム部材に対し固着される固定スク
ロール部材を設ける。回転スクロール部材は、固定スク
ロール部材とフレーム部材のスラスト面との中間に設け
られる。回転可能なリランク軸は、フレーム部材の主軸
受で軸支されかつ回転スクロール部材のクランク軸受で
軸支されるクランク部分を含み回転スクロール圧縮機材
し回転運動を与える。クランク軸は、また回転スクロー
ル部材とスラスト面との間に設けられる半径方向に伸び
る板部分を含む。環状密封は、回転スクロール部材と板
部分との間で構成される頂部界面内、及び板部分とスラ
スト面との間に構成される底部界面内に設けられる。そ
れらの環状密封は、それぞれ頂部と底部界面内で各々が
半径方向内側排出圧区域及び半径方向外側吸入圧区域を
構成する。クランク軸の端の遠心油ポンプは、ハウジン
グの油だめから潤滑油を引き、頂部と底部界面の排出圧
区域へ送出する前に主軸受及びクランク軸受に対して送
出する。

本発明のスクロール圧縮機の第１長所は、固定スクロー
ル部材に向った回転スクロール部材の軸方向運動から生
じる軸方向スペースの存在下操作し、かつ補償すること
ができる軸方向コンプライアンス機構を設けるところに
あシ、それによってそれらの構成部品に対する一層大き
い機械加工公差及び組立中の累積公差を可能にすること
Ｋよってこの圧縮機の製造コストを低下させる。

本発明のスクロール圧縮機の第２長所は、クランク軸の
軸受を潤滑する後まで完全に作動されない軸方向コンプ
ライアンス機構を設けるところにあシ、従ってクランク
軸受が乾燥している時のクランク軸の負荷による軸受の
早期破損を防止する。

本発明のスクロール圧縮機の第３長所は、−層高い圧縮
機運転速度を可能くすると共に回転スクロール部材の底
部面で働らく高及び低圧領域の間で有効密封を維持する
軸方向コンプライアンス機構を設けるところにある。

本発明のスクロール圧縮機の第４長所は、回転スクロー
ル部材が軸方向コンブ２イアンス機構によって固定スク
ロール部材に対して完全に偏向される前に油がスクロー
ルラップ機素へ達するようにさせられているところにあ
る。

本発明のスクロール圧縮機の第５長所は、回転スクロー
ル部材の底部面で高と低圧との区域の間を密封するため
、密封を設けたところにあシ、そのため極めて小さい動
的摩擦を発生しかつこの圧縮機の動力消費量を減少する
。

本発明のスクロール圧縮機の第６長所は、この圧縮機が
始動した後作動される軸方向コンプライアンス機構を設
けたところにあり、従って若干の軸方向コンプライアン
ス機構に関連する始動時の高い摩擦力を防止する。

本発明のスクロール圧縮機は、その形態において、排出
圧の排出圧室及び吸入圧の吸入圧室をその中に含む気密
密封ハウジングを設ける。排出圧室内に油ポンプを設け
る。吸入入口は、ハウジングの外側から吸入圧室まで冷
媒流体を通すために設けられる。同様に排出圧室からハ
ウジングの外側まで冷媒流体を逸すために排出出口を設
ける。

固定スクロール部材は、ハウジング内に設けられかつイ
ンボリュート固定ラップ機素を含む。フレーム部材は、
固定スクロール部材に対して固着され、その場合フレー
ム部材及び固定スクロール部材が吸入圧室を構成する。

フレーム部材は、固定スクロール部材に直面する吸入圧
室内で設けられるスラスト面を含む。このスラスト面は
、固定スクロール部材と固定隔置関係にされる。同様に
吸入圧室内で固定スクロール部材とスラスト面との軸方
向中間に設けられる回転スクロール部材を含む。この回
転スクロール部材は、インゲリ、−ト回転うッゾ機素を
その上に含む頂部面をもつ。このインボリュート回転ラ
ップ機素は、インメジエート固定２７プ機素と互いにか
み合わされる。さらに回転スクロール部材は、スラスト
面に直面する底部面を含み、かつ回転スクロール部材は
、固定スクロール部材に向って回転スクロール部材底部
面で働ら〈コンプライアンス力に応動して固定スクロー
ル部材に向って軸方向の移動ができる。この軸方向移動
は、回転スクロール部材底部面とスラスト面との間の軸
方向スペースをもたらす結果となる０回転可能クランク
軸を含む駆動機構は、回転スクロール部材をして回転さ
せる。クランク軸は、フレーム部材で軸支されかつ回転
スクロール部材底部面とスラスト面との中間に設けられ
る半径方向に伸びるスラスト板を含む。エキセンクラン
ク部分は、スラスト板の頂部面から上方に伸びまた回転
スクロール部材と操作可能に係合し回転運動をこの部材
へ与える。軸方向コンプライアンス機構は、回転スクロ
ール部材底部面で働らくコンプライアンス力をもたらす
。この軸方向コンｆライアンス機構は、半径方向内側排
出圧区域及び半径方向外側吸入圧区域から成る。排出圧
区域に対し油だめから油を供給し、それによって油だめ
の油は大体排出圧である。可撓環状密封機素は、吸入圧
区域から排出圧区域を密封して分離する。

この密封機構は、排出圧区域から吸入圧区域までの油流
によって作動できる。この密封機素は、回転スクロール
部材底部面とスラスト板頂部面との中間に設けられ、ま
た半径方向内側部分及び半径方向外側部分を含む。この
密封機素は、それを作動するときしなやかになることが
でき、従って半径方向内側及び外側部分は、軸方向に偏
向され、回転スクロール部材底部面とスラスト面との間
の軸方向スィーパを補償する。

さらに本発明は、その形態では、流体流をほぼ除去しか
つ回転スクロール部材の後部面及びスクロール圧縮機の
密接に隔置されるスラスト面によって構成されるギャッ
プ内の高及び低圧の区域を設定する方向を提供する。こ
のような配置では、この圧縮機の高圧区域から低圧区域
まで漏洩によってひき起されるギャップ内で流体流があ
る。本発明による方法は、下記の諸段階から成る。即ち
、第１に、可撓内側密封機素は、前述の軸方向ギャップ
内で設けられる。この密封機素は、第１部分及び第２部
分をもち、及び湾曲でき、従って第１と第２部分が他方
から一方を軸方向に片寄せする。

第２段階は、上記後部面とスラスト面の片方内に密封溝
を設けることができ、その場合この密封溝が上記密封機
素を受は入れるに適している。第３段階は、上記ギャッ
プ内に密封機素を置き、従って少なくとも密封機素の部
分が密封溝内で受は入れられる。この密封機素をギャッ
プ内に置き、従りて流体流は、この密封機素の第１と第
２部分の一方から他方まである。最後にこの方法は、流
体流による密封機素を作動する段階を含み、従りてこの
密封機素の第１第２部分が軸方向に片寄せされる。この
密封機素は、作動されるとき、後部面とスラスト面との
間で伸びかつ接触する。本発明の方法は、流体流がほぼ
除去され、及びその密封機素がキャップ内の高圧区域と
低圧区域との間に密封分離する結果となる。

添付図面に示されるように、特に第１〜３図を参照する
ことによって本発明の例示した実施例では、圧縮機１０
は、全般的に１２で示されるノークジングを備えて示さ
れる。このハウジングは、頂部カバー板１４、中央部分
１６、及び底部分１８をもち、その場合中央部分１６及
び底部分１８がこれと異なシ一体のシェル部材から成っ
てもよい。

この３つのハウジング部分は、溶接或はろう接によって
のように気密にして一緒に固着される。取り付け７ラン
ジ２０は、底部分１８へ溶接され、そのため面直直立位
置にこの圧縮機を取りつける。

気密密封ハウジング１２内に全般的に２２で示される電
動機が設けられ、ステータ２４及びロータ２６をもつ。

ステータ２４は、巻線２６を備える。

ロータ２６は、その中に中央開口３０を設けておシ、こ
の開口内へ締シ嵌めによってクランク軸３２を固着する
。ターミナルクラスタ３４は、電力源ヘモータ２２を接
続するためハウジング１２の中央部分１６で設けられる
。

圧縮機１０は、はぼ底部分１８で設けられる油だめ３６
を含む。遠心力油すくい上げ管３８は、クランク軸３２
の下方端の端ぐシ４０ヘプレス嵌めされる。油すくい上
げ管３８は、従来構造でまた管の中に囲繞される垂直・
ダドル（図示せず）を含む。すくい上げ管３８の油入口
端４２は、円筒油カツプ４４の開放端内下方へ伸び、こ
のカップが静かな帯域をもたらし、そこから高品質、非
攪拌油を引き上げる。

圧縮機１０は、ハウジング１２内にスクロール圧縮機構
４６を含む。圧縮機構４６は、一般に固定スクロール部
材４８、回転スクロール部材５０゜及び主軸受フレーム
５２から成る。第１で図示されるように、固定スクロー
ル部材４８及びフレーム部材５２は、−緒に固着されか
つ多数の取付はボルト５４の助けをかシて頂部カバー板
１４へ固着される。固定スクロール部材４８とフレーム
部材５２との間の正確な心出しは、一対の位置決めピン
５６によって行なわれる。フレーム部材５２は、多数の
取付はノ量ツド５８を含み、これらノ臂ツドに対しモー
タステータ２４が多数の取付はゲルト６０によって固着
され、従ってステータ２４とロータ２６との間に環状ギ
ャップがある。

固定スクロール部材４８は、当り面６３、この面６３か
ら軸方向に伸びるインボリュート固定ラップ６４をもつ
ほぼ平らな面板６２から成る。同様に回転スクロール部
材５０は、頂部当シ面６７、及びこの面６７から軸方向
に伸びるインゲリ為−ト回転ラップ６８をもつほぼ平ら
な面板６６から成り、固定スクロール部材４８及び回転
スクロール部材５０が一緒に組み立てられ、従って固定
ラップ６４及び回転ラップ６８は、お互いに操作可能に
相互嵌合する。さらに当シ面６３，６７及びラッｆ６４
．６Ｂが製造成は機械加工され、従って圧縮運転中固定
及び回転スクロール部材はお互い向って軸方向に強制さ
れ、ラップ６４．６４の先端は、各対抗する当り面６７
．６３と密封係合する。

ｔｇｌと第２図に示されるように、主軸受フレーム部材
５２は、下方に伸びる軸受部分７０から成る。上方軸受
７２及び下方軸受７４から成る従来のスリーブ軸受組立
体は、プレス嵌めによりてのように軸受部分７０内で保
持される。２つのスリープ軸受は、単独の長いスリープ
軸受よシむしろ好ましく、軸受部分７０内へ容品に組立
を行なわせまた２つの軸受７２．７４の間に環状スペー
ス７３を設けさせる。従ってクランク軸３２は、軸受７
２，７４内で回転可能に軸支される。

クランク軸３２は、クランク軸３２の側壁から半径方向
外側に伸びる同心スラスト板７６を含む。

釣合い錘シフ７は、ゲルト７５によってのように、スラ
スト板７６へ固着される。クランク軸３２の頂部でエキ
センクランク機構７８を設ける。好ましい実施例による
とクランク機構７８は、心外れ位置で貫通して伸びる軸
方向孔８１をもつ円筒ローラ８０から成る。クランク軸
３２の上方片寄υ部分を構成するエキセンクランクピン
８２は、孔８１内へ収容され、それによってローラ８０
は、エキセンクランクピン８２のまわシで偏心して軸支
される。回転スクロール部材５０は、下方ハゲ部分８４
を含み、この部分がローラ８０をその中へ受は入れる円
筒縦孔８５を構成する。ローラ８０は、スリープ軸受８
６によって孔８５内で回転するため軸支され、スリープ
軸受が孔８５内へプレス嵌めされる。スリーブ軸受７２
，７４゜８６の各々は、鋼の裏打ちした彎鋼にするのが
好ましい。

クランク軸３２がモータ２２によって回転される場合、
孔８５内のエキセンクランクピン８２及びローラ８０の
操作は、回転スフ四−ル部材５０をして固定スクロール
部材４８に対して回転させる。ローラ８０が若干クラン
クピン８２のまわシに旋回するので、クランク機構７８
は、従来のスイングリング半径方向コンプリアンス機構
として働らき、固定ラップ６４と回転ラップ６８との間
の密封係合を促進する。回転スクロール部材５０は、従
来のオルトハムリング組立体によってそれ自身の軸のま
わシで回転を妨げられ、オルトハム組立体がオルトハム
リング８８、及びそれぞれ回転スクロール部材５０及び
固フレーム部材５２と組み合わされるオルトハムキ一対
９０．９２から成る。

好ましい実施例の圧縮機の運転に当って、吸入圧の冷媒
流体は、吸入管９４を介して導入され、吸入管が頂部カ
バー板１４の端ぐり９６内へ受け入れられかつそこに対
し銀はんだ或ろう付によってのように固着される。吸入
圧室９８は、概して固定スクロール部材４８及びフレー
ム部材５２によって構成される。冷媒は、吸入管９４か
ら頂部カバー板１４の心出し孔（複）によって画定及び
固定スクロール部材４８によって構成される吸入通路１
００を介して室９８へ導入される。回転スクロール部材
５０が回転させられるから、吸入室９８内の冷媒流体は
、固定２ツｆ６４及び回転ラップ６８によって構成され
る複数の閉鎖ポケットを移動することによって半径方向
内側へ圧縮される。

それらラップの間の最内方？ケットの排出圧の冷媒流体
は、固定スクロール部材４８の当り板６２を介して連通
ずる排出ボート１０２を介して上方へ排出される。−−
ト１０２を介して排出される圧縮冷媒は、頂部カバー板
工４の下方側によって構成される排出プレナム室１０４
に入る。頂部カバー板１４及び固定スクロール部材４８
及びフレーム部材５２の側面に沿ってしかも軸方向に伸
びるダクト１０８は、排出プレナム室１０４の圧縮冷媒
をしてハウジング１２内で構成されるハウジング室１１
０内へ導入させる。第２図で示されるように、排出管１
１２は、ハウジング１２の中央部分１６を介して伸びか
つそこで銀はんだ１１４によってのように密封される。

排出管１１２は、ハウジング室１１０内で加圧された冷
媒を圧縮機１０がその中に合体されている冷凍装置（図
示せず）へ送出させる。

圧縮機１０の潤滑装置の一般的説明に対して再び第１，
２及び４図へ言及しよう。軸方向油通路１２０は、クラ
ンク軸３２で設けられ、この通路が管３８と連通しかつ
クランク軸３２の中心軸に宿って上方へ伸びる。クラン
ク軸３２の長さに沿った中央位置で、片寄シしかつ半径
方向に分岐する油通路１２２が通路１２０と交差しかつ
クランク軸３２の頂部でのエキセンクランクピン８２の
頂部上の開口１２４ｔで伸びる。クランク軸３２が回転
するにつれて、油すくい上げ管３８は、潤滑油を油だめ
３６からすくい上げかつこの油をして油通路１２０と１
２２とを介して上方へ送る。

第１と第２図で示されるように上方軸受７２及び下方軸
受７４の潤滑は、それぞれ軸受７２と７４とのほぼ隣接
部で設けられるクランク軸３２の平坦部１２６及び１２
８によって行なわれる。平坦部１２６は片寄り油通路１
２２と半径方向通路１３０によって連通ずるのに、平坦
部１２８は、半径方向通路１３２によって軸方向油通路
１２０と連通ずる。第１と第２図で示されるように、平
坦部１２６と１２８とは、クランク軸３２の長さに溢っ
て軸方向に伸び、また環状スイース７３と重なシかつ連
通するように軸受７２及び７４に対して設けられる。

第４図を参照して、片寄シ油通路１２２を介して上方へ
ポンプ送シされる潤滑油は、エキセンピン８２の頂部で
設けられる開口１２４を介してクランク軸３２を出る。

ローラ８０の頂部面の端ぐ、９１３６は、貯槽を提供し
て、この槽の中へ孔１２４からの油を導入する。端ぐシ
１３６内の潤滑油は、孔８１とクランクピン８２との間
の界面に沿ってそこを潤滑するため流下する傾向がある
。

クランクビン８２での平坦部（図示せず）は、潤滑を増
すため設けてもよい。

孔１２４から送出される潤滑油が端ぐシ１３６を充満す
るのみならず、またローラ８０及びクランクビン８２を
含んで孔８５の底部面１４０及びクランク機構７８の頂
部面によって構成される孔８５内の室１３８をも同様充
満する。室１３８内の油は、ローラ８０とスリーブ軸受
８６との間の界面に后ってそれを潤滑するため流下する
傾向がある。ローラ８０の外側円筒面で潤滑を増すため
平坦部（図示せず）を設けてもよい。

さらに圧縮機１０の潤滑装置は、油だめ３６から端ぐり
１３６及び室１３８までポンプ送する油を油だめ３６ま
で戻すはけ孔を含む。明確には軸方向に伸びるはけ孔１
４２をローラ８０で設け、この孔がローラの頂部面と底
部面を連通ずる。軸方向はけ通路１４４は、スラスト板
７６の頂部面から環状スイース７３に隣接するクランク
軸３２の長さに沿った位置までクランク軸３２を介して
軸方向に伸びる。半径方向はけ通路１４６は、軸方向通
路１４４から環状スイース７３を部分的に画定するクラ
ンク軸３２の外側面まで半径方向に伸びる。さらに軸受
部分７０を介して環状スペース７３とハウジング室１１
０との間の連通を行なわせるためはけ孔１４８を設ける
。

圧縮機１０の潤滑装置の油が通りている間、潤滑油は、
遠心油すくい上げ管３８の操作によって軸方向油通路１
２０及び片寄り油通路１２２を介して上方へポンプ送シ
される。開口１２４を介して通路１２２を離れる時、潤
滑油は、端ぐシ１３６及び室１３８に集まフかつはけ孔
１４２を介して下方へもはかされる。はけ孔１４２１ｉ
、ローラ８０とスラスト板７６との間の界面で軸方向は
け通路１４４の上方部分とほぼ心合わせされる。従って
、はけ孔１４２を介して流下する油は、はけ通路１４４
を介して流れ続け、かつ次いで半径方向はけ通路１４６
を介して環状スペース７３へ半径方向外方に流れ続ける
。環状スペース７３内に含まれる油は、はけの結果とし
てか或は軸受７２及び７４の予じめ説明した潤滑の結果
としてにしろ、はけ孔１４８を介してハウジング室１１
０へ計測して戻される。

好ましい実施例のスィングリンク半径方向コンブ２イア
ンス機構に関して予じめ説明したように、ローラ８０は
、クランクピン８２に関して若干旋回し、固定スクロー
ル部材４８に対して回転スクロール部材５０の半径方向
コンプライアンスを行なう。従って、はけ孔１４２と軸
方向はけ通路１４４との間でほぼ心合わせ連通を維持す
るためスラスト板７６の頂部面に隣接する通路１４４の
上方部分は、はけ孔１４２のそれよシも大きい直径をも
つポケット１５０から成る。このようにして、ローラ８
０は、限定される旋回運動を経験する可能性があるのに
はけ孔１４２と軸方向油通路１４４との間で流体連通を
維持する。第４図で示されるように、中空ロールピン１
５２は、はけ孔１４２ヘゲレス嵌めされかつローラ８ｏ
の底部面からポケット１５０によって画定される空洞内
へ伸びる。油は、ロールピン１５２を介して流れ続け、
はけ孔１４２と軸方向通路１４４との間の流体連通を維
持し、しかしながら、ロー２８０は、クランクピン８２
のまわシで完全に旋回することから拘束される。旋回に
対するこの拘束は、回転スクロール部材５０及び固定ス
クロール部材４８の容易な組立を確保するため一定範囲
の位置内にローラ８０を維持するため主として組立中側
用される。

本発明の好ましい実施例に従った圧縮機１０の軸方向コ
ンプライアンスの説明に対し第４図を参照するに、排出
圧の潤滑油は、回転スクロール部材５０の下方側に対し
この部材の縦孔８５内で前述の潤滑装置によって供給さ
れる。更に明確には、この潤滑油が室１３８を充満する
場合、上向き力は、固定スクロール部材４８に向って回
転スクロール部材へ働らく。この上向き力の大きさは、
底部面１４０の表面積によりて決定される。回転スクロ
ール部材５０上で上向き力を増加するために、浅い端ぐ
ｐ１５４は、縦孔８５にすぐ隣接し、即ち、周辺隣接し
て回転スクロール部材５０の底部面１５６で設けられる
。端ぐシ１５４は、底部面１５６で追加表面積を設け、
この面積に対し排出圧の潤滑油を露出させてもよく、回
転スクロール部材５０の上向き力を発生させる。

クランク軸３２で働ら〈諸刃を実質的に平衡に保つ、即
ち同一圧に対しクランク軸の頂部面及び底部面を露出す
るために、軸受部分７０の開口にすぐ隣接即ち周辺隣接
して主軸受フレーム部材５２の頂部スラスト面で端ぐｆ
ｉ１５８を設ける。

このようにして、スラスト板７６の頂部面１６２及び底
部面１６４の等面積は、それぞれ端ぐシ１５４及び端ぐ
り１５８内で排出圧の潤滑油に対し露出される。加つる
に、圧力均等化ポート１６５は、スラスト板７６で設け
てもよく、端ぐシ１５４及び１５８内の油が同一圧にあ
るように保証する。

ボート１６５は、頂部面１６２及び底部面１６４の間で
伸びかつ端ぐ、９１５４及び１５８の間の連通を行なう
。

本発明の軸方向コンプライアンス機構の適当な操作に対
して、端ぐり１５４．１５８内の排出圧の潤滑油は、そ
れから半径方向外方に置かれる吸入圧室９８から密封分
離される。更に具体的に１それぞれ頂部面１６２及び底
部面１５６によって構成される頂部界面１６６内、及び
底部面１６４及び頂部面１６０によって構成される底部
界面１６８内で多数の密封を設ける。本発明の特定の密
封は、以下説明されるように、端ぐ、９１５４゜１５８
から半径方向外方への油流、或は油及冷媒流体によって
作動可能である。

予じめ説明したように、固定スクロール部材４８及びフ
レーム部材５２は、−緒に固着されかつ吸入室９８を構
成し、この室内で回転スクロール部材５０が操作可能に
配設される。本発明の好ましい実施例では、頂部面１６
０が固定スクロール部材４８から一定距離で隔置され、
従って回転スフセール部材５０及びスラスト板７６は、
軸方向移動をほぼ０５１８インチに限定することができ
る。従りて軸方向コンプライアンス力が回転スフら−ル
部材５０をして固定スクロール部材４８に向って移動さ
せる場合。軸方向スペースは、底部面１５６及び頂部［
１［Ｈ１６０の中間になる。従って生じる軸方向スペー
スを補償する頂部界面１６６及び底部界面１６８内に多
数の密封を設けることが必要である。

さて第４図を参照するに、頂部密封組立体１７０及び底
部密封組立体１７２は、それぞれ頂部界面１６６及び底
部界面１６８に設けられ、排出圧での油を含む端ぐＩ）
１５４及び１５８と、また頂部及び底部界面１６６及び
１６８の半径方向外方に設けられる吸入圧室９８との間
でほぼ密封する。

第４と第６図で示されるように、回転スクロール部材５
０は、シリングによってのように底部面１５６内に形成
される環状段付密封溝１７４を含む。環状ランド１７６
は、端ぐシ１５４と段付密封孔１７４との間で半径方向
に配設される。同様に段付密封溝１７８は、第４と第５
図で示されるように、フレーム部材５２の頂部面１６０
で形成される。環状ランド部分１８０は、端ぐシ１５８
と密封５１７８との間で半径方向に配設される。

さて第７と８図を参照して、環状密封機素１８２は、頂
部密封溝１７４内で設けられかつ環状密封機素１８４は
、底部密封溝１７８で設けられる。

好ましい実施例では、密封溝１７４，１７８の軸方向深
さ及び密封機素１８２，１８４の厚さは、各密封機素が
その合溝から軸方向にほぼ０．０　Ｏ６インチ伸びるよ
うにされ、従って前に説明したように０．００６インチ
軸方向スペースを残す。頂部密封９１７４及び環状密封
機素１８２を頂部密封組立体１７０を詳しく説明するた
め言及しよう。

前述の解説は、底部密封組立体１７２に対し同様に適用
でき上記組立体が頂部密封組立体１７０のａ！僧である
。

もう−度第７と８図へ参照するに、頂部密封溝１７４は
、浅い管路部分１８６、深い管路部分１８８、及びそれ
らの間に設けられる棚部分１９０から成る。圧縮機１０
が組み立てられかつ休止している場合、密封機素１８２
は、第７図で示されるように平らな非作動状態である。

しかしながら、圧縮機１０が始動する場合、端ぐシ１５
４内の排出圧の潤滑油は、頂部界面１６６内で半径方向
外方へ移動し始める。初期に、この油は、密封機素１８
２の頂部と底部両面のまわシに半径方向外方へ流れる。

密封１８２は、密封機素１８２と密封溝１７４との間の
油流の管路効果が密封機素１８２をしてそこで逆って強
制させる場合、しなやかに作動される。さらに密封機素
１８２の半径方向最内部分は、深い管路部分１８８内へ
移動し続け、それによって密封機素１８２をして第８図
に示されるように棚部分１９０のまわシで旋回させる。

同時に、密封機素１８２は、端ぐり１５４内の排出圧の
油と吸入圧室９８との間の差圧のために１頂部界面１６
６に浴って半径方向外方へ強制される。従って、第８図
に示されるように、密封機素１８２に対する密封接触の
多数の主要点は、棚１９０における旋回点、密封溝１７
４の半径方向最内部分１９２及びスラスト板７６の頂部
面１６２の環状密封接触区域１９４である。

第９図は、環状密封機素１８２及び１８４の別の実施例
を示し、それでは密封機素１８２′及び１８４′がＬ字
形状横断面構成を含んでいる。更に明確には、各軸方向
突起１９６及び１９８は、それぞれ接触面２００及び２
０２をもつ密封１８２′及び１８４′をもたらす。密封
機素１８２′及び１８４′の操作は、既に説明した密封
機素１８２及び１８４の操作と同様である。しかしなが
ら、・接触面２００及び２０２を設けることは、環状密
封接触区域の全接触面積をして平らな密封機素１８２及
び１８４で経験したよシもよ）小さくさせる。従って、
よシ低い摩擦は、第９図で示されるように、環状密封機
素の別の実施例による圧縮機の運転している間経験され
る。

第１０図は、ロー２８０に関してスラスト板７６の頂部
面１６２での環状密封機素１８４の同心配向を示す。更
に具体的には、圧力均等化ポート１６５は、環状密封機
素１８２とローラ８０との間で半径方向外方に示され、
そのため頂部密封組立体１７０から半径方向内側へ排出
圧で潤滑油を保持させるようにする。

本明細書で開示される環状密封機素は、テフロン材料か
ら構成されるのが好ましい。更に具体的にはｆ！２ス充
満テフロン、或はテフロン、炭素及びライドンの混合物
は、差圧のために隙間へ押し込まれるのに抵抗する所要
剛性をもつ密封機素を供給するため好ましい。さらにテ
フロン密封が接触する表面は、青銅であるのが好ましい
。

本発明による軸方向コン′ｆ′フイアンス機構の操作を
説明するに、軸方向スペースは、回転スクロール部材の
回転ラッグチップ先端と固定スクロール部材の当シ板と
の間に存在し、その場合この圧縮機が初期に休止してい
る。この圧縮機が先づ始動する場合、それらのスクロー
ル部材間の界面で若干の漏洩が発生し、しかしながら、
若干の圧縮が発生し、それがハウジング内の排出室を加
圧し始める。同時に遠心油ポンプは、クランク軸受を介
して回転スクロール部材とフレームスラスト式面との中
間で半径方向内側排出圧区域に対して油を送出する。排
出圧区域内の油が軸方向コンデ２イアンスカを供給する
のみならず、また環状密封を作動するように吸入圧室に
向りて排出圧区域から半径方向外方へ油も流れる。

特に圧縮機始動時多くの操作上の長所が本発明の軸方向
コンプライアンス機構から生じることが理解されるだろ
う。例えば、それらの密封が最初に多数のクランク軸受
を潤滑するため使用される油によって作動されるから、
それらの軸受は、クランク軸で任意の有効な負荷を加え
られる前に潤滑され、従って軸受の寿命を長くする。さ
らに、この油作動密封部は、固定スクロール部材に対し
回転スクロール部材の軸方向コンブ乏イアンスの前にそ
れらのスクロールラップに対しそれらを潤滑するため初
期に油を漏洩させる。最終的にそれらの作動密封は、薄
い油膜上に乗シ、それによってそれらの密封に対し損傷
を発生させることなく一層高い圧縮機運転速度を可能に
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第３図の１−１線に活って矢視方向に見た本
発明に関する型の圧縮機の縦断面図；第２図は、第３図
の２−２線に活って矢視方向に見た第１図の圧縮機の縦
断面図； 第３図は、第１図の圧縮機の拡大頂面図：第４図は、第
１図の圧縮機の拡大断片的断面図；第５図は、第１図の
圧縮機の主軸受フレーム部材の拡大頂面図； 第６図は、第１図の圧縮機の回転スクロール部材の拡大
底面図； 第７図は、特に不作動状態の環状密封機素を示す第１図
の圧縮機の拡大断片断面図； 第８図は、特に作動状態の環状密封機素を示す第１図の
圧縮機の拡大断片断面図； 第９図は、特に環状密封機素の別の実施例を示す第１図
の圧縮機の拡大断片断面図： 第１Ｏ図は、特にクランク軸スラスト板の頂部面での頂
部環状密封の位置を示す第４図の１０−１０線に浴って
矢視方向に見た第１図の圧縮機の拡大断片的断面図であ
る。 １０・・・圧縮機、１２・・・ハウジング、４８・・・
固定スクロール部材、５０・・・回転スクロール部材、
６４．６８・・・イン〆す為−トラップ機素、６３゜６
７・・・当シ面、１５６・・・後部面、１６０．１６２
・・・スラスト面、１６６・・・軸方向ギャップ、１７
゜・・・密封手段、１８２・・・可続環状密封様素。 Ｆ下ロー　２ □−７Ｆ了；−８ □−４

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．インボリユート固定ラップ機素（６４）を含む固定
   スクロール部材（４８）；及び当り面（６７）及び後部
   面（１５６）をもつ板部分（６６）を含む回転スクロー
   ル部材（５０）、上記当り面がインボリユート回転ラッ
   プ機素（６８）をその上にもっており、上記固定及び回
   転ラップ機素が互いにかみ合わされ上記固定スクロール
   部材に関して上記回転スクロール部材の回転運動によっ
   て圧縮される少なくとも１つの冷媒流体ポケットを構成
   するものから成る冷媒流体を圧縮するスクロール圧縮機
   において、 上記回転スクロール部材後部面に近接しかつ軸方向ギャ
   ップ（１６６）をその間に構成するようそれから隔置さ
   れるスラスト面（１６２，１６０）；上記ギャップを横
   切って差圧を設定する手段（４６）、上記差圧が初期に
   上記ギャップ内で作動流体を流れさせており；及び上記
   ギャツプ内で排出圧区域と吸入圧区域との間に設定及び
   密封分離するため作動流体の上記初期流によって作動可
   能な密封手段（１７０）、上記密封手段が上記ギャップ
   内に設けられる可撓環状密封機素（１８２）から成り、
   上記密封機素が半径方向内側部分及び半径方向外側部分
   をもっておりまた上記密封手段の作動の時可撓になるこ
   とができるようにされており、従って上記半径方向内側
   及び外側部分が軸方向に片寄りすることを特徴とするス
   クロール圧縮機。
2. ２．上記回転スクロール部材（５８）後部面（１５６）
   が環状密封溝（１７４）を含み、この溝で上記密封機素
   （１８２）が部分的に設けられていることを特徴とする
   請求項１のスクロール圧縮機。
3. ３．上記密封機素（１８２′）の上記半径方向外側部分
   が上記スラスト面（１６２，１６０）に向って軸方向に
   伸びる突起（１９６）を含み、上記突起が上記スラスト
   面（１６２）に直面する接触面（２００）をもっている
   ことを特徴とする請求項２のスクロール圧縮機。
4. ４．上記密封溝（１７４）が半径方向内側溝部分（１８
   ８）及び半径方向外側溝部分（１８６）を含み、上記半
   径方向内側溝部分が上記半径方向外側溝部分より大きい
   軸方向深さをもっていることを特徴とする請求項２のス
   クロール圧縮機。
5. ５．上記密封機素（１８２）が上記半径方向外側溝部分
   （１８６）の軸方向深さより大きい軸方向厚さをもつこ
   とを特徴とする請求項４のスクロール圧縮機。
6. ６．上記回転スクロール部材（５０）をして回転させる
   回転可能なリランク軸（３２）を含む駆動手段（７８）
   から成り、上記クランク軸が上記回転スクロール部材と
   上記スラスト面（１６０）との軸方向中間に設けられる
   半径方向に伸びるスラスト板（７６）をもつており、上
   記排出及び吸入圧区域（１１０，９８）が上記回転スク
   ロール底部面（１５６）と上記スラスト板の頂部面（１
   ６２）との中間で設けられていることを特徴とする請求
   項１のスクロール圧縮機。
7. ７．上記予じめ引用された多数の部材をその中で取り囲
   む気密密封ハウジング（１２）、上記ハウジングがその
   中に排出圧室（１１０）を含んでおり；及び上記排出圧
   室内の油だめ（３６）、その場合上記作動流体が上記油
   だめからの油から成ることを特徴とする請求項１のスク
   ロール圧縮機。
8. ８．排出圧の排出圧室（１１０）及び吸入圧の吸入圧室
   （９８）をその中に含む気密密封ハウジング（１２）； 上記排出圧室内の油だめ（３６）；上記ハウジングの外
   側から上記吸入圧室まで冷媒流体を通す吸入入口手段（
   ９４，９６，１００）：上記排出圧室から上記ハウジン
   グの外側まで冷媒流体を通す排出出口手段（１１２）；
   インボリユート固定ラップ機素（６４）を含む上記ハウ
   ジング内の固定スクロール部材（４８）；上記固定スク
   ロール部材に対し固着されるフレーム部材（５２）、上
   記フレーム部材及び上記固定スクロール部材が上記吸入
   圧室を構成し、上記フレーム部材が上記固定スクロール
   部材に直面するスラスト面（１６０）を上記吸入室内に
   含み、上記スラスト面が上記固定スクロール部材と固定
   隔置関係にされており；及び上記吸入圧室内で上記固定
   スクロール部材と上記スラスト面との軸方向中間に設け
   られる回転スクロール部材（５０）、上記回転スクロー
   ル部材が頂部面（６７）をもち及びインボリュート回転
   ラップ機素（６８）を上記頂部面で含み、上記インボリ
   ユート回転ラップ機素が上記インボリユート固定ラップ
   機素と互いに噛み合わされており、上記回転スクロール
   部材が上記スラスト面に直面する底部面（１５６）を含
   むものから成る冷媒流体を圧縮するスクロール圧縮機に
   おいて、 上記回転スクロール部材が上記固定スクロール部材に向
   って上記回転スクロール部材底部面で働らくコンプライ
   アンス力に応動して上記固定スクロール部材に向つて軸
   方向移動を可能にさせており、上記軸方向移動が上記回
   転スクロール部材底部面と上記スラスト面との間の軸方
   向スペース（１６６，１６８）で生じており；エキセン
   クランク部分（８２）、軸部分、及び上記クランク部分
   と上記軸部分との間で半径方向に伸びる板部分（７６）
   をもつ回転可能なフランク軸（３２）、上記板部分が上
   記回転スクロール部材底部面と上記スラスト面との中間
   に設けられており、上記クランク部分が上記板部分の頂
   部面（１６２）から上方へ伸びておりまた上記クランク
   軸が回転されるとき、上記回転スクロール部材へ回転運
   動を与えるため上記部材と操作可能に係合窃れており、
   上記回転スクロール部材底部面が上記板部分頂部面に隣
   接されそのためそれらの間で頂部界面（１６６）をつく
   り、及び上記板部分が上記スラスト面に隣接する底部面
   （１６４）をもち、そのためそれらの間で底部界面（１
   ６　８）をつくり；上記回転スクロール部材底部面で働
   らくよう上記コンプライアンス力をもたらす軸方向コン
   プライアンス手段、上記軸方向コンプライアンス手段が
   上記頂部及び底部界面の各各内で半径方向内側排出圧区
   域（１５４，１５８）及び半径方向外側吸入圧区域（１
   ７４，１７８）から成り：上記油だめから供給される上
   記油が上記クランク部分及び上記軸部分を潤滑するよう
   に上記頂部界面排出圧区域（１５４）及び上記底部界面
   排出圧区域（１５８）に対し上記、油だめから油を供給
   する手段（３８，１２０，１２２）；及び上記吸入圧区
   域から上記排出圧区域を密封して分離するため上記各頂
   部及び底部界面の各々内で上記排出圧区域から上記吸入
   圧区域に対し油の半径方向外向き流によって作動可能な
   密封手段（１７０，１７２）、上記密封手段が上記各頂
   部及び底部界面の各々内で設けられる可撓環状密封機素
   （１８２，１８４）から成り、各上記密封機素が半径方
   向内側部分及び半径方向外側部分をもち、各上記密封機
   素が上記密封手段の作動の時可撓性にされ、従つて上記
   半径方向内側及び半径方向外側部分が軸方向に片寄せに
   され、上記回転スクロール部材底部面と上記スラスト面
   との間の上記軸方向スペースを補償させるようにするこ
   とを特徴とするスクロール圧縮機。
9. ９．上記回転スクロール部材底部面（１５６）及び上記
   スラスト面（１６０）がそれぞれ環状密封溝（１７４，
   １７８）を含み，この溝で各上記密封機素（１８２，１
   ８４）が部分的に配設されることを特徴とする請求項８
   のスクロール圧縮機。
10. １０．上記密封機素（１８２，１８４）の各々の上記半
    径方向外側部分が上記板部分（７６）に逆って乗り、そ
    れらの間に軸膜をもつことを特徴とする請求項８のスク
    ロール圧縮機。
11. １１．各上記密封機素（１８２，１８４）の上記半径方
    向外側部分が上記板部分（７６）に向って軸方向に伸び
    る突起（１９６，１９８）を含み、上記突起が上記板部
    分に直面する接触面（２００，２０２）をもつことを特
    徴とする請求項９のスクロール圧縮機。
12. １２．各上記密封溝（１７４，１７８）が半径方向内側
    溝部分（１８８）及び半径方向外側溝部分（１８６）を
    含み、上記半径方向内側溝部分が上記半径方向外側溝部
    分より大きい軸方向深さをもつことを特徴とする請求項
    ９のスクロール圧縮機。