JPH0138161B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は固定スクロール部材のうず巻部と可動
スクロール部材のうず巻部とを偏心してかみ合
せ、可動スクロール部材のうず巻部を公転させて
両うず巻部間に形成される密閉空間を中心方向へ
移動させながら容積を減縮して中心部から圧縮流
体を吐出させるようにした容積（スクロール）式
圧縮機、あるいは前記可動スクロール部材の公転
方向を逆にして前記密閉空間を外方へ移動させな
がら容積を膨張するようにした膨張機、さらに前
記圧縮機と逆の原理により圧縮流体を回転運動に
変換するための流体モータ等の容積式流体機械に
関するものである。

従来、スクロール式流体機械においては、第８
図の断面図に示すように可動スクロール部材９の
うず巻部９ｃと固定スクロール部材１５のうず巻
部１５ｂとのそれぞれの端面幅Ｗ１，Ｗ２は同じ
であり、可動スクロール部材９のうず巻部９ｃの
端面を固定スクロール部材１５の基板１５ａに、
そして固定スクロール部材１５のうず巻部１５ｂ
の端面を可動スクロール部材９の基板９ａにそれ
ぞれ接触させるようにしたが、製作面における寸
法公差によつて、いずれか一方の側のうず巻部端
面とその対向する基板との間に間隙Ｇが生じてい
た。

ところが、上記両うず巻部の接合構造は、たと
えその端面に間隙が存していてもそこでのシール
性を確保するため、うず巻部の端面幅を大きくし
ていたので、可動スクロール部材９の重量が大き
くなつてバランスウエイトの重量を大きくしなけ
ればならず、慣性モーメントが大きくなつて消費
動力が多くなり、さらに流体機械の総重量が大き
くなるという欠陥があつた。又、可動スクロール
部材９のうず巻部９ｃ端面の摩耗損失が大きくな
るという欠陥があつた。

本発明の目的はシール性を低下させることな
く、可動スクロール部材、バランスウエイトさら
には機械全体の重量を小さくすることができると
ともに、運動部の慣性モーメントを小さくして起
動トルク及び起動時の衝撃を緩和し、消費動力を
少なくすることができる容積式流体機械を提供す
ることにある。

以下、本発明をスクロール圧縮機に具体化した
一実施例を第１図〜第５図について説明すると、
センタハウジング１の左端部にはフロントハウジ
ング２が一体的に設けられ、右端面にはリヤハウ
ジング３が図示しない複数本の締付ボルトにより
固定されている。

フロントハウジング２の中央部には円筒状のボ
ス部４が一体に形成され、その中心孔４ａには左
右一対のラジアルボールベアリング５により回転
軸６が支承され、外端部において駆動源に接続さ
れる。又、回転軸６とボス部４の間にはシヤフト
シール機構７が介装されており、このシール機構
７を収納するシール室Ｓの上部と連通するように
前記ボス部４の基端上部には冷媒ガスの導入孔４
ｂが設けられている。

前記回転軸６の内端部には偏心軸８が連結され
ており、この偏心軸８上には可動スクロール部材
９を構成する円形状をなす基板９ａの背面中心部
に一体的に形成したボス部９ｂがラジアルニード
ルベアリング１０を介して回転可能に支承されて
いる。前記可動スクロール部材９の前面には第４
図に示すようにうず巻部９ｃが一体的に形成され
ている。

一方、センタハウジング１の内周面には環状の
係止段部１ａが形成され、この段部に対し可動ス
クロール部材９の自動防止を行なう固定リング１
１の外周縁がキー１２により回動不能に係合され
ている。この固定リング１１により前記センタハ
ウジング１内部は２つの室すなわちボス部４側の
吸込室Ａと可動スクロール部材９側の作動室Ｂと
に区画形成されており、吸込室Ａにはフロントハ
ウジング２の外周上部に貫設した吸入口２ａによ
り外部回路から冷媒ガスが導入される。さらに、
固定リング１１の外側部には第２図に示すように
吸込通路１１ｂが４箇所に設けられ、吸込室Ａか
ら作動室Ｂへ冷媒ガスが導入される。

前記可動スクロール部材９の基板９ａ背面には
第１〜３図に示すように上下方向に幅広の自動防
止用のガイド溝９ｄが刻設され、前記固定リング
１１の前面には第２，３図に示すように左右方向
に幅広の自動防止用のガイド溝１１ａが刻設され
ている。そして、前記一方のガイド溝９ｄには第
３図に示すように四角環状をなす自動防止リング
１３の右側面が上下方向の摺動可能に係合され、
他方のガイド溝１１ａには前記自動防止リング１
３の左端面が第２図に示すように左右方向のスラ
イド可能に係合されている。

従つて、前記回転軸６により偏心軸８が一定の
円軸跡を描きながら第２図において反時計回り方
向へ回転されると、一体的に形成された自動防止
リング１３の上下２辺が固定リング１１のガイド
溝１１ａに規制されているので、自動防止リング
１３はガイド溝１１ａに沿つて左方へ真直ぐに平
行移動され、このため基板９ａのガイド溝９ｄも
上下同じ方向に保持され、可動スクロール部材９
の自動は防止される。

前記回転軸６の内端部には、可動スクロール部
材９の公転運動を円滑に行なうためのバランスウ
エイト１４が固着されている。

前記リヤハウジング３の前端面には、固定スク
ロール部材１５を構成する円形状の基板１５ａの
外周後端縁が当接されている。この基板１５ａの
前面には第４図に示すようにうず巻部１５ｂが前
記可動スクロール部材のうず巻部９ｃと常時２箇
所以上で局部的に接触するように一体的に固着さ
れている。又、前記基板１５ａのほぼ中心部には
リヤハウジング３の中心部において隔壁３ａと同
基板１５ａによつて形成される吐出室Ｃへ圧縮さ
れた冷媒ガスを吐出し得る吐出通路１５ｃが透設
されている。前記吐出室Ｃには前記吐出通路１５
ｃと対応して球状の吐出弁１６がバネ１７によつ
て該通路１５ｃへ圧接保持されている。

従つて、前記偏心軸８により可動スクロール部
材９のうず巻部９ｃが固定スクロール部材１５の
うず巻部１５ｂに局部的に接触しながら第４図時
計回り方向へ公転されると、両うず巻部９ｃ，１
５ｂの接触部がうず巻部１５ｂの内周面上を中心
へ向つて移動し、このため２つの接触部によつて
形成される密閉空間Ｐ１，Ｐ２（第４図点を施し
た部分）が徐々に取り込んだ冷媒ガスを圧縮しな
がら中心部へ移動され、吐出通路１５ｃから吐出
室Ｃへ吐出され、さらにリヤハウジング３の上部
に設けた吐出口３ｂから外部回路へ圧送される。

前記リヤハウジング３の隔壁３ａ外側には、環
状に中間圧室Ｄが設けられていて、該中間圧室Ｄ
と前記密閉空間Ｐ２を連通するように、前記固定
スクロール部材１５の基板１５ａには小孔１５ｄ
が設けられている。

従つて、可動スクロール部材９が公転されて圧
縮作用が行なわれているときには、前記密閉空間
Ｐ２から吸入圧と吐出圧との中間圧の流体が小孔
１５ｄを通つて前記中間圧室Ｄへ圧入され、この
中間圧及び前記吐出室Ｃの吐出圧によつて固定ス
クロール部材１５の基板１５ａが第１図において
フロント側へ押圧され、可動スクロール部材９に
対し固定スクロール部材１５が圧接される。

次に、本発明の要部である可動スクロール部材
９と固定スクロール部材１５の接合構造について
第５図に中心に説明する。

前記可動スクロール部材のうず巻部９ｃの端面
幅Ｗ１は、固定スクロール部材のうず巻部１５ｂ
の端面幅Ｗ２よりも小さく設定されている。又、
前記うず巻部９ｃの基板９ａからの高さＨ１は、
うず巻部１５ｂの基板１５ａからの高さＨ２より
も大きく設定されていて、うず巻部ｃの端面が基
板１５ａに接触し、うず巻部１５ｂの端面と基板
９ａとの間には微小な間隙Ｇが生じるようにして
いる。

従つて、圧縮動作が行なわれているときには、
中間圧室Ｄ及び吐出室Ｃの圧力により可動スクロ
ール部材９に対し固定スクロール部材１５が圧接
されているので、可動側のうず巻部９ｃの端面が
固定側の基板１５ａに強く圧接されてシール性が
高まり、このため第４図において密閉空間Ｐ１か
ら作動室Ｂ側への流体の漏洩が少なくなる。従つ
て、可動側のうず巻部９の厚さを薄くしたことに
よるシール性の低下はない。

又、圧縮作用中は先行する密閉空間Ｐ１から前
記間隙Ｇを通つて後続の密閉空間Ｐ２へ流体が漏
洩しようとするが、これは間隙Ｇの幅（うず巻部
１５ｂ端面幅Ｗ２と同じ）を小さくしていないの
で、シール性が低下することはなく、前記流体の
漏洩はそれほど問題にならない。

さて、本発明実施例においては、可動スクロー
ル部材のうず巻部９ｃ端面幅Ｗ１を固定スクロー
ル部材のうず巻部１５ｂ端面幅Ｗ２よりも小さく
するとともに、うず巻部９ｃの高さＨ１をうず巻
部１５ｂの高さＨ２よりも高くし、かつ圧縮作用
時に固定スクロール部材１５を可動スクロール部
材９へ押圧するようにしたのでシール性を低下さ
せることなく可動スクロール部材９の重量を小さ
くすることができる。このためバランスウエイト
１４の重量も小さくして可動部の総重量を小さく
でき、慣性モーメントを小さくして動力損失を少
なくでき、又うず巻部９ｃ端面の接触面を少なく
して摩擦抵抗を少くしこの点からも消費動力をダ
ウンさせることができる。

なお、本発明は次のような実施例で具体化する
ことも可能である。

(1) 第６図に示すように、固定側のうず巻部１５
ｂ端面に対し、うず巻方向に溝１５ｅを設け、
該溝１５ｅにシール部材１８を収容して可動側
の基板９ａに接触させること。このようにすれ
ば、間隙Ｇのシール性が向上するものとなる。

(2) 第７図に示すようにうず巻部９ｃの端面中間
部に溝９ｅを設けて、有効端面幅Ｗ１を小さく
したりすること。なおこのときうず巻部９ｃと
うず巻部１５ｂの厚さは等しくしても、また前
者の方を薄くしても実施可能である。

(3) 前述したスクロール圧縮機以外に膨張機ある
いは流体モータ等に応用すること。

以上詳述したように本発明は、可動スクロール
部材のうず巻部の端面幅を固定スクロール部材の
うず巻部の端面幅よりも小さくするとともに、可
動側うず巻部の高さを固定側うず巻部の高さより
も若干高くして固定側うず巻部の端面と可動スク
ロール部材の基板との間に微小間隙を設け、さら
に固定スクロール部材と可動スクロール部材とを
互に接圧させたことにより、シール性を低下させ
ることなく、可動スクロール部材、可動スクロー
ル部材、バランスウエイトさらには機械全体の重
量を小さくすることができるとともに、運動部の
慣性モーメントを小さくして起動トルク及び起動
時の衝撃を緩和し、消費動力を少なくすることが
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をスクロール圧縮機に具体化し
た一実施例を示す中央部縦断面図、第２図は第１
図のＸ―Ｘ線断面図、第３図は固定リング、自転
防止リング及び可動スクロール部材の縮小分解斜
視図、第４図は第１図のＹ―Ｙ線断面図、第５図
は可動及び固定側のうず巻部の接合構造を示す断
面図、第６図及び第７図はうず巻部の接合構造の
別例を示す断面図、第８図は従来のうず巻部の接
合構造の別例を示す断面図である。 可動スクロール部材……９、基板……９ａ、う
ず巻部……９ｃ、固定スクロール部材……１５、
基板……１５ａ、うず巻部……１５ｂ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハウジングのフロント側端面ほぼ中心部に回
   転軸を回転可能に貫通支承し、この回転軸の内端
   に固着された偏心軸に対し可動スクロール部材を
   相対回転可能に支承し、前記ハウジング内には前
   記可動スクロール部材の自転防止用固定リングを
   配設し、さらにハウジングのリヤ側には固定スク
   ロール部材を設置してそのうず巻部と可動スクロ
   ール部材のうず巻部を少なくとも２箇所以上で部
   分接触した状態で重ね合せ、流体の圧縮・膨張あ
   るいは流体圧力を回転運動に変換し得るようにし
   た容積式流体機械において、前記可動スクロール
   部材のうず巻部の端面幅を固定スクロール部材の
   うず巻部の端面幅よりも小さくするとともに、可
   動側うず巻部の高さを固定側うず巻部の高さより
   も若干高くして固定側うず巻部の端面と可動スク
   ロール部材の基板との間に微小間隙を設け、さら
   に固定スクロール部材と可動スクロール部材とを
   互に接圧させたことを特徴とする容積式流体機
   械。 ２ 可動スクロール部材のうず巻部の端面幅は、
   その幅方向両側縁を切欠いて幅狭に形成されてい
   る特許請求の範囲第１項記載の容積式流体機械。 ３ 可動スクロール部材のうず巻部の端面幅は、
   その中央部に凹設したうず巻方向の溝によつて実
   質的に幅狭に形成されている特許請求の範囲第１
   項記載の容積式流体機械。 ４ 固定スクロール部材のうず巻部の端面は、そ
   の中央部にうず巻方向の溝を有し、該溝には可動
   スクロール部材の基板に接触するシール材が収容
   されている特許請求の範囲第１項記載の容積式流
   体機械。 ５ 固定スクロール部材はリヤハウジング側に設
   けられた中間圧室及び吐出室の圧力によつて可動
   スクロール部材に圧接されている特許請求の範囲
   第１項記載の容積式流体機械。