JPH02173301A

JPH02173301A - スクロール形流体機械

Info

Publication number: JPH02173301A
Application number: JP32586588A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Nakamura; 啓夫中村; Shigeru Machida; 茂町田; Masayuki Muranaka; 昌幸村中
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1988-12-26
Filing date: 1988-12-26
Publication date: 1990-07-04
Anticipated expiration: 2012-07-30
Also published as: JP2635138B2

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、スクロール形流体機械に係り、さらに詳細に
は、スクロール部材である固定スクロール及び旋回スク
ロールを、プラスチックを主体とする材料により成形し
てなるスクロール圧縮機等のスクロール形流体機械に関
する。

〔従来の技術〕

スクロール圧縮機は、圧縮部が鏡板と該鏡板に垂直で渦
巻状に形成されたラップとから構成された固定スクロー
ルと旋回スクロールとから成り、固定スクロールに対し
て旋回スクロールを旋回運動させることにより圧縮室を
ラップの外側から内側に移動・縮小させてガスの圧縮動
作を行うものである。

スクロール圧縮機における固定スクロールや旋回スクロ
ールの各スクロール部月はミクロン単位の精度が必要で
あり、従来は、鎚鉄を成形、切削加工することにより作
成していた。しかしこの製作方法では、上述のようにス
クロール部材の形状が複雑であることから、製作コスト
が高い、加工時間が長く大量生産が困難である等の問題
がある。

そこで最近、特開昭６１−３８１８７号公報に記載のよ
うに、固定スクロールや旋回スクロールの各スクロール
部材をプラスチックを主体とする材料を用いて精密成形
することにより数ミクロンの精度で製作し、さらには慴
動部に耐摩耗性の材料を一体的に備えた構造のものが検
討されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、ガスの圧縮動作を行う固定スクロールや旋回
スクロールの各スクロール部材の主材料としてプラスチ
ックを用いた場合、次のような課題がある。

（１）材料の剛性や強度が小さいため、例えば鉄の場合
と同一寸法とした場合には、変形により、作動気体の漏
れが増加し、性能が低下したり、さらには寿命が短くな
る。

（２）熱伝導率が金属に比べて非常に小さく、特にスク
ロールラップの中心付近の温度が高くなりやすい。又プ
ラスチックは、温度上昇に対して剛性や強度等の特性の
低下が大きい。

（３）荷重のかかる慴動面にプラスチックを用いること
は、摩耗、耐熱性２強度等の点から大きく制約される。

（４）他材刺と結合するような場合には、信頼性の高い
結合構造とする必要がある。

前記従来技術では、上記（１）〜（４）の課題について
十分な配慮がされておらず、信頼性の面で問題がある。

本発明の目的は、上記（１）〜（４）の課題を解決でき
るような、精密な成形法によりプラスチックを用いて製
作された信頼性の高いスクロール部材を有するスクロー
ル圧縮機等のスクロール形流体機械を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明のスクロール形流体
機械においては、鏡板とこれに垂直に設けられた渦巻状
ラップとから成る固定スクロール及び旋回スクロールを
、プラスチックを主材料として用いた精密インサート成
形技術により、下記（ａ）〜（ｆ）のように構成したも
のである。

（ａ）　　金属（鉄、アルミニウム等）のような剛性・
強度が大きく、熱伝導率の高い材料から成るインサート
部材を、鏡板中あるいは鏡板からラップにかけてのプラ
スチック中に埋め込み一体成形した構造とする。

（ｂ）　　旋回スクロールにおける旋回軸あるいは旋回
軸連結部は、耐摩耗性の高い鋼材等の材料で製作し、こ
れをプラスチック中に埋め込み一体成形する。

（ｃ）　　（ａ）項のインサート部材、（ｂ）項の旋回
軸あるいは旋回軸連結部は、複数個の貫通孔を有し、該
貫通孔の中にもプラスチックが充てんされるように埋め
込まれる。

（ｄ）　　旋回スクロールの鏡板中あるいは鏡板からラ
ップにかけてのプラスチック中に埋め込まれたインサー
ト部材に、旋回スクロールの旋回軸あるいは旋回軸連結
部を一体化して形成する。

（ｅ）　さらには、旋回スクロールの鏡板中に埋め込ま
れたインサート部材のラップと反対側の面をプラスチッ
クで覆わないで外部に露出させ、このプラスチックで覆
わない面を慴動面とする。

（ｆ）　　（ｅ）項の慴動面を有するインサート部材は
、そのプラスチックとの接合面側より慴動面側の方が径
の大きい複数個の貫通孔を有し、該貫通孔の中にもスク
ロールが充てんされるように埋め込まれる。

〔作用〕

以上のように構成された本発明による固定スクロールや
旋回スクロールの各スクロール部材においては、プラス
チックの中に埋め込まれた金属等から成るインサート部
材の補強作用により、鏡板やラップの剛性や強度が増加
して変形が小さくなると同時に、金属等の高い熱伝導率
により熱を分散させてスクロール部材の中心部の過度の
温度上昇を防止することができるようになり、性能・寿
命の点ですぐれたスクロール部材とすることができる。

また、インサート部材に設けた複数個の貫通孔によりプ
ラスチックとインサート部材とが確実に結合され、お互
いのずれやはく離が無くなる。

さらには、旋回スクロールにおいて、旋回軸部あるいは
旋回軸連結部に鋼材等を使用でき、旋回軸受部分の信頼
度を十分に保てる。

さらにまた、旋回スクロールにおけるラップと反対側の
面を慴動性あるいは耐熱性にすぐれた面構造にでき、慴
動面の信頼性を向上できる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図は、本発明の一実施例に係るスクロール圧縮機の
圧縮部分及びその近傍を示す部分断面図であり、第２図
は、第１図のＡ−Ａ断面を示す図、第３図は、第１図の
Ｂ−Ｂ断面におけるインサート部材（詳細は後述）の上
面図である。

これらの図において、１は、プラスチックを主材料とす
る固定スクロールであり、金属（鉄、アルミニウム等）
のような剛性・強度が大きく熱伝導率の高い材料を用い
て第３図と同様に複数個の貫通孔２ｂを設けた円形板２
ａから成るインサート部材２を内部に埋め込むとともに
中心付近に吐出口１ｅを設けた鏡板１ａと、該鏡板１ａ
に垂直で渦巻状に形成されたラップ１ｂと、吸込口１ｄ
を設けた環状ハウジング部ＩＣとから構成され。

精密インサート成形技術により、プラスチック中に前述
のインサート部材２を貫通孔２ｂ中にもプラスチックが
充てんされた状態で高精度に成形される。

３は、プラスチックを主材料とする旋回スクロールであ
り、固定スクロール１と同様に、金属（鉄、アルミニウ
ム等）のような剛性・強度が大きく熱伝導率の高い材料
を用いて第３図のように複数個の貫通孔４ｂを設けた円
形板４ａから成るインサート部材４を内部に埋め込んだ
鏡板３ａと、該鏡板３ａに垂直で渦巻状に形成されたラ
ップ３ｂと、旋回軸部３ｃとから構成され、精密インサ
ート成形技術により、プラスチック中に前述のインサー
ト部材４を貫通孔４ｂ中にもプラスチックが充てんされ
た状態で高精度に成形される。また第１図において、旋
回スクロール３は、そのラップ３ｂが固定スクロール１
のラップ１ｂと互いにかみ合うように装着されている。

５は、フレームであり、固定スクロール１髪その環状ハ
ウジング部１ｃで固定するための固定スクロール固定部
５ａ、旋回スクロール３をその鏡板３ａの背面（ラップ
３ｂと反対側の面）で支持するための旋回スクロール支
持部５ｂ、及び主軸受支持部５０等から構成されており
、さらに、旋回スクロール支持部５ｂには、旋回スクロ
ール鏡板３ａの背面と向き合う面側にリング状溝６が設
けられている。そして、該リング状溝６の中には、旋回
スクロールに自転を防止して旋回運動を行ねせるだめの
オルダム機構７が設けである。

８は、駆動軸であり、主軸部８ａと旋回軸連結部８ｂと
から構成されている。そして、主軸部８ａは、主軸受９
を介してフレーム５の主軸受支持部５ｃにより支持され
ており、また旋回軸連結部８ｂには、前記主軸部８ｄの
中心に対してＥだけ偏心した穴を設け、その中に旋回軸
受］０と旋回スクロール３の旋回軸部３Ｇを装着しであ
る。

次に、」二足構成のスクロール圧縮機の動作及び本実施
例の効果について説明する。

図示していないモータ等の駆動装置により駆動される駆
動軸８の回転に伴って、旋回スクロール３は、オルダム
機構７により自転を防止された状態で、半径Ｅの旋回運
動を行う。この旋回運動により、作動気体が、固定スク
ロール１の吸込［１１ｄから吸込まれ、まず両スクロー
ル１，３の鏡板１ａ、３ａとラップｌｂ、３ｂとで形成
さ九るラップ最外周部の圧縮室１］−内に閉じ込められ
る。

そして、この圧縮室ＩＪは、旋回スクロールの旋回運動
に伴−うて、ラップの外周部から中心部に向つて本積を
縮小しながら移動し、圧縮室ＩＪ内の作動気体は、徐々
に圧力・温度が高められ、最終的に高温・高圧となって
吐出口１ｅから圧縮室外へ吐出される。

この場合、固定スクロール１と旋回スクロール３は、圧
縮室１−１内のガス圧により、互いに離反する方向に力
を受け、フレーム５の固定スクロール固定部５ａにより
外周の環状ハウジング部１ｃｍ。

で固定された固定スクロール、フレーム５の旋回スクロ
ール支持部５ｂにより背面を支持された旋回スクロール
とも、それらの鏡板１ａ、３ａには中心付近に軸方向の
最大たわみが生じる。そして、スクロール部材の主材料
としてプラスチックを用いた場合には、その剛性や強度
が鉄等の金属に比べて非常に小さいことから比較的大き
なたわみが生じ、作動流体の漏れ増大に起因した性能低
下や強度不足による寿命低下により使用可能な吐出圧力
の上限がかなり低くなってしまう。しかし、第１図の実
施例のように、固定スクロール及び旋回スクロールの鏡
板１．ａ、３ａの中に剛性・強度の大きいインサート部
材２，４を埋め込むことにより、鏡板の剛性・強度を増
大すことができ、固定スクロール１や旋回スクロール３
の主材料としてプラスチックを用いても、比較的高い吐
出圧力のスクロール圧縮機を実現できる。

また、固定スクロール１や旋回スクロール３では、圧縮
動作において、圧縮室１１内の作動気体の温度が外周か
ら中心に向かうにつれて高くなると共に、ラップや鏡板
やフレームのお互いの慴動面では摩擦熱が発生する。そ
して、スクロール部材１，３をプラスチックで作った場
合には、プラスチックは熱伝導率が金属に比べて非常に
小さく、高温になると剛性や強度が大幅に低下すること
から、スクロール部材」、３の中心部では、熱がこもっ
て温度が非常に高くなることから、熱膨張による大きな
寸法変化が生じたり、ガス圧力により鏡板１ａ、３ａの
たわみが増大して、作動流体の漏れによる性能低下が生
じると同時に、鏡板やランプやフレームのお互いの慴動
部では接触圧が強くなり、その結果、摩擦・摩耗が増大
し、寿命が短くなる等の問題が生じる。しかし、第１図
の実施例のように、スクロール部材１，３の鏡板」−ａ
。

３ａの中に金属等のような熱伝導率が大きく高温におけ
る剛性・強度の低下率の低い材料から成るインサート部
材２，４を埋め込むと、スクロール部材１，３において
、中心部で発生する熱が外周に分散されて温度が下がり
、前記した性能低下や寿命低下を防止することができる
。

さらに、第１図における固定スクロール１及び旋回スク
ロール３の鏡板部分１　ａ　、３ａは、インサート部材
２，４にあけた貫通孔２ｂ、　４ｂにもプラスチックを
充てんした構造としであるため。

プラスチックとインサート部材とが強固に結合され、圧
縮動作中の鏡板のたわみに対して十分な信頼性を持って
結合されることになる。そして、こうした構造をもつス
クロール部材１，３は、機械加工に比べて安価な、プラ
スチックを用いた精密インサート成形技術により、十分
な寸法精度を持って迅速に一体成形できる。

さらにまた、第１図において、圧縮室１１内のガス圧に
より固定スクロール１及び旋回スクロール３が受ける互
いに離反する方向の軸方向荷重を支持する手段として、
圧縮過程中の高圧の作動ガスを固定スクロール上面や旋
回スクロール背面（駆動軸３側）に導いて付加する構造
（図示せず）がある。この場合には、圧縮室１１内のガ
ス圧と前記付加圧力とが互いに打ち消し合い、固定スク
ロールや旋回スクロールの鏡板１ａ、３ａのたわみが非
常に低減されるため、インサート部材２゜４としては、
熱伝導性の高い材料による熱の分散を主に考えれば良く
、肉厚を薄くすることもできる。

ここで、先に述べたように、スクロール圧縮機の圧縮動
作では、圧縮室１１内の作動気体はスクロール部材１，
３の外周から中心に向かうにつれて圧縮され圧力・温度
が高くなると共に、慴動部の摩擦熱により作動気体の温
度はさらに上昇するが、これらの圧力上昇や温度上昇は
、固定スクロールや旋回スクロールの鏡板だけでなくラ
ップにも影響し、ラップの倒れ変形がふえたり、特にう
ツブ中心部での温度上昇が大きくなる。ところで、従来
の構造・寸法におけるスクロール部材では、主に圧力に
よる変形は鏡板の方が大きいため、第１図では鏡板にの
みインサート部材２，４をインサートしたが、スクロー
ル部材各部の寸法を大きく変えたり、使用環境条件の変
更や使用吐出圧力を高くする等の場合には、ラップ部分
における剛性・強度の増大や熱伝導率の向上が必要にな
る。

第４図は、上記事情を考慮して、第１図において、さら
に固定スクロールや旋回スクロールのラップ部分にもイ
ンサート部材を入れた場合の、固定スクロールと旋回ス
クロールの断面図である。

第４図において、１５は、固定スクロール１中に埋め込
まれる剛性・強度が大きく熱伝導率の高い材料で作られ
たインサート部材であり、複数個の貫通孔１５ｂを開け
た円形板１５ａに対して、該円形板１５ａに垂直で固定
スクロールラップ１ｂの中に埋め込まれる渦巻板１５ｃ
を取付けた構造を持つ。１６は、固定スクロール１の場
合と同様に、旋回スクロール３中に埋め込まれる剛性・
強度が大きく熱伝導率の高い材料で作られたインサート
部材であり、複数個の貫通孔１６ｂをあけた円形板１６
ａに対して、該円形板１６ａに垂直で旋回スクロールラ
ップ３ｂの中にインサートされる渦巻板１６ｃを取代け
た構造をもつ。また、第１図と同一符号を付した部分は
同一な形状・作用部分を示す。

以上の構成により、第４図の固定スクロール１や旋回ス
クロール３では、鏡板１ａ、３ａからラップｌｂ、３ｂ
にかけて挿入された金属等でできた剛性・強度が大きく
熱伝導率の高いインサート部材１５．１６による補強効
果や熱の分散効果により、特に中心部での、鏡板１ａ、
３ａやラップｌｂ、３ｂの変形や温度上昇を大幅に低減
でき、第１図の実施例に比べて、構造・寸法や使用環境
等においてさらに広い範囲で十分な信頼性を持って使用
できるスクロール圧縮機を実現できる。

第５図は、第４図において、さらにスクロール部材のラ
ップ部でのプラスチックとインサート部材との結合を強
固にするための実施例を示す断面図であり、旋回スクロ
ール３のみを取り出して示しである。

第５図において、鏡板３ａからラップ３ｂにかけて挿入
されるインサート部材１７は、複数個の貫通孔１７ｂを
設けた円形板１７ａと複数個の貫通孔１７ｄを開けた渦
巻板１７ｃとを一体にした構造を持ち、第４図における
旋回スクロールのインサート部材１６に対して、渦巻板
１７ｃに設けた貫通孔１７ｄを追加した構造である。そ
して、貫通孔１７ｄ内にもプラスチックを充てんした成
形構造により、第４図の場合よりもさらにラップ部３ｂ
でのプラスチックとインサート部材との結合を強固にで
き、はく離に対する信頼性を向上できる。また、図示し
ていないが、固定スクロールに対してもインサート部材
における渦巻板に複数個の貫通孔を設けることにより同
様の効果を得ることができる。

これまでに述べたように、固定スクロールや旋回スクロ
ールの各スクロール部材において、主材料としてプラス
チックを用いた場合に特に大きな問題となるのは、中心
部の温度上昇である。第６図は、第４図において、ラッ
プ３ｂ内にインサートする渦巻板を中心部のみにした場
合の旋回スクロールの断面図である。

第６図において、剛性・強度が大きく、高い熱伝導率を
持ったインサート部材１８は、複数個の貫通孔１８ｂを
設けた円形板１８ａとラップ３ｂの中心部にのみインサ
ートする渦巻板１８ｃとを一体にしたものであり、こう
した比較的簡単な構造のインサー１一部材１８でも、旋
回スクロール３の中心部において熱を分散させ温度を十
分下げることができる。また渦巻板Ｌ８ｃに複数個の貫
通孔（図示せず）を設けることにより、ラップ３ｂにお
ける渦巻板１８ｃとプラスチックとの結合を強固に成形
した旋回スクロール３にできる。さらに上記構造は、固
定スクロールにも適用でき、旋回スクロールの場合と同
様の効果を得ることができる。

次に、第１図において、旋回スクロール３の旋回軸部３
ｃは半径方向に回転荷重のかかる慴動部となるが、こう
した荷重のかかる慴動部にプラスチックを用いることは
、温度、潤滑、寿命等の点からさける必要がある。解決
手段としては、１つは旋回軸部３ｃに鋼材等でできた円
筒状の部材（図示せず）を圧入して、該円筒状部材を荷
重のかかる慴動部材とする方法、もう一つはＭ回軸部３
ｃ全体を鋼材等にする方法が考えられる。これらの方法
のうち、荷重や慴動速度等の点で広い使用範囲を考える
と、後者の方が耐熱温度や寿命等の点ですぐれている。

第７図は、旋回軸部に鋼材等を用いた場合の旋回スクロ
ールの構造の一実施例を示す断面図であり、第８図は、
第７図における旋回軸部の」二面図である。

これらの図において、旋回スクロール３は、プラスチッ
クでできた鏡板３ａやラップ３ｂと、慴動部となる軸部
２０ａ及び複数個の貫通孔２０ｃを設けたフランジ部２
０ｂから成る鋼材等でできた旋回軸部２ｏとから構成さ
れている。そして、旋回軸部２０は、プラスチックにお
ける精密なインサート成形法により、フランジ部２０ｂ
が貫通孔２０ｃ内にもプラスチックが充てんされる形で
鏡板３ａの中に埋め込み一体成形されている。また、例
えば旋回軸部２０の軸部２０ａを基準として成形するこ
とにより、面角度や平行度にすぐれた旋回スクロール３
にできる。

以上の構造、成形法により、第７図の旋回スクロール３
は、軸部２０ａの慴動特性がすぐ九、精度が高く、信頼
性にもすぐれたものにすることができる。

また、第９図は、第１図におｔプるインサート部材挿入
による固定スクロールや旋回スクロールの鏡板の補強効
果や熱分散効果と、第７図における旋回スクロールの旋
回軸部の鋼材化の効果とを狙った実施例で、固定スクロ
ール及び旋回スクロールの断面図である。

すなわち、第９図においては、旋回軸一体形インサート
部利３０が、旋回スクロール鏡板３ａ巾に挿入される複
数個の貫通孔３０ｂをあけた円形板３０ａと旋回軸部３
０ｃとを鋼材等を用いて−（ｚｌ）体に作られている。また、第９図において、第］−図と
同一符号を付けた部分は、同一形状・作用部分を示し、
特に固定スクロール１−は、第１図と全く同一構造であ
る。

以上の構造において、固定スクロール１では、インサー
ト部材２により、鏡板１ａの補強効果と中心部での熱分
散による温度低下の効果が得られ、旋回スクロール３で
は、旋回軸一体形インサート部材３０により、鏡板３ａ
の補強効果と中心部での熱分散による温度低下の効果と
ともに、第７図で述べたような旋回軸部３０ｃの慴動特
性の向上や信頼性の向上、さらには旋回スクロール３の
精度向上といった効果が得られる。

第】−０図は、第９図において、旋回軸一体形インサー
ト部材の旋回スクロールへのインサート部分を、第４図
のように鏡板からラップにかけてインサートするような
構造にした旋回スクロールの断面図であり、第１．０図
において、旋回軸一体形インサート部材３１は、旋回ス
クロール３の鏡板３ａの中に挿入される複数個の貫通孔
３１ｂを設けだ円形板３１ａと、ラップ３ｂの中に挿入
される渦巻板３１ｄと、旋回軸部３１ｃとが鋼材等を用
いて一体に作られている。

以上の構成により、第１０図の旋回スクロール３では、
第９図の実施例の効果に加えて、第４図の実施例の効果
であるラップ３ａにおける補強効果と特にラップ中心部
での熱分散による温度低下の効果が得られる。

第１１図は、さらに第１０図において、旋回スクロール
の中に挿入する旋回軸一体形インサート部材のうちのラ
ップ中に挿入する渦巻板を、第５図のように複数個の貫
通孔を設けた構造にした旋回スクロールの断面図であり
、第１１図において、旋回軸一体形インサート部材３２
は、旋回スクロール３の鏡板３ａの中に挿入される複数
個の貫通孔３２ｂを設けた円形板３２ａと、ラップ３ｂ
の中に挿入される複数個の貫通孔３２ｅを設けた渦巻板
３２ｄと、旋回軸部３２ｃとが鋼材等を用いて一体に作
られている。

以上の構成により、第１１図の旋回スクロールでは、第
１０図の実施例の効果に加えて、第５図の実施例の効果
である、ラップ３ｂにおける渦巻板３２ｄとプラスチッ
クとの結合が強固になるという効果が得られる。

ところで、これまでは旋回スクロール側に旋回軸部を設
けた構造を考えてきたが、旋回スクロール側に旋回軸連
結部を設けた構造とすることもできる。

第１２図は、第９図において、旋回軸部を旋回軸連結部
にした実施例の断面図である。第１２図において、４０
は、旋回スクロール３の鏡板３ａの中に挿入される複数
の貫通孔４０ｂを設けた円形板４０ａと、内部に旋回軸
部４１ｂと旋回軸受４２をはめ込んだ旋回軸連結部４０
ｃとが鋼材等を用いて一体に作られた旋回軸連結部一体
形インサート部材、４１は、主軸部４１ａと旋回軸部４
１ｂとからなる駆動軸である。また第１２図において、
第１図及び第９図と同一符号を付けた部分は同一形状・
作用部分を示し、駆動軸４１による旋回スクロール３の
動作は第１図と同一である。

以上の構造とすることにより、第１２図の実施例では、
第９図の実施例と同様に、固定スクロール１や旋回スク
ロール３における主に鏡板での補強効果や熱分散の効果
ともに、鋼材で作られた旋回軸連結部一体形インサート
部材４０により、旋回軸連結部４０ｃでの慴動特性の向
上や信頼性の向上、さらには旋回スクロール３の精度向
上といった効果が得られる。

さらに、第１２図においても、旋回軸連結部−体形イン
サート部材を第１０図や第１１図のようにラップ３ｂに
渦巻板を挿入できるような構造にすることができ、第１
０図及び第１１図の実施例と同等の効果を得ることがで
きる。

ここで、第９図において、旋回軸一体形インサート部材
３０は、旋回スクロール鏡板３ａ中に挿入する円形板３
０ａの寸法が大きくなるにつれて円形板３０ａと旋回軸
部３０ｃを一体に作ることが大変になる。この場合には
、第１３図に示すように、複数個の貫通孔４５ｂと円形
板４５ａとから成る鏡板３ａへのインサート部材４５と
、軸部４６ａと結合部４６ｂとから成る旋回軸部４６と
を別々に製作して、後で強固に結合することにより、旋
回軸一体形インサー１一部材にでき、該旋回軸一体形イ
ンサート部材を用いても、軸部４６ａを基準として成形
することにより、はとんど精度を落とすことなく旋回ス
クロールを製作できる。

また、第１３図のような別々に作ったインサート部と旋
回軸部とを結合して旋回軸一体形インサート部材を作る
方法は、第９図、第１０図、第１１図の実施例にも適用
でき、さらには第１２図の実施例に適用して、円形板４
０ａと旋回軸連結部を別々に製作した後、結合して旋回
軸連結部−体形インサート部材とすることもできる。

次に、第１図において、旋回スクロール３の背面（第１
図で下面）はフレーム５の旋回スクロール支持部５ａの
上面と慴動している。この慴動面では、圧縮室１１内の
圧力が高いと接触荷重が大きくなり、この場合に慴動面
にプラスチックを用いると摩耗が大きくなって旋回スク
ロールの寿命が短くなる。この結果、スクロール圧縮機
の適用圧力範囲が大きく制限されることになる。

上記のような問題点を解決するための実施例を第１４図
に示す。第１４図において、５０は、上側に比べ下側の
径を大きくした複数個の貫通口５０ｂを設けた円形板５
０ａと旋回軸部５０ｃとを鋼材等を用いて一体に形成し
た旋回軸一体形インサート部材であり、円形板５０ａは
、その下面がフレーム５の旋回スクロール支持部５ｂの
」二面と接し、下床がりの貫通孔５０ｂにはプラスチッ
クが充てんされるように、旋回スクロールの背面側に埋
め込み一体成形されている。また、第１図と同一符号を
付けた部分は、第１−図と同様な形状・作用部分を示す
。

以上の構成において、スクロール圧縮機を運転して圧縮
室１１内の圧力が高まると、旋回スクロールは下方向へ
の力を受けてフレーム５に押し付けられた状態で旋回す
る。この場合、旋回スクロール鏡板３ａの下面とフレー
ム５の旋回スクロール支持部５ｂの上面とが互いに慴動
面となるが、旋回スクロール鏡板３ａの下面は、鋼材で
できた円形板５０ａの下面と貫通孔５０ｂに充てんされ
たプラスチックの面との共存した面となり、主に円形板
５０ａの鋼材下面が慴動面となることから、旋回スクロ
ール３の寿命を十分長くできる。また、前述のように、
鋼製円形板５０ａは、複数個の手広がりの貫通孔５０ｂ
内に充てんされたプラスチックにより旋回スクロール３
の鏡板３ａに強固に結合されているため、はく離等の生
じない信頼性の高い旋回スクロール３となる。なお、第
１４図の旋回スクロール３は、鋼製の旋回軸一体形イン
サート部材５０により、第９図等で述べた、鏡板の補強
効果、中心部の熱の分散効果、精度の向−ト効果も得ら
れる。

さらに第１５図の実施例は、第１４図において旋回スク
ロールの下側部分にインサー１〜される円形板に設けた
貫通孔の形状を変更したものである。

すなわち、第Ｊ−５図において、旋回軸一体形インサー
ト部材５］−は、段階的に下側径を大きくした貫通孔５
］−ｂを複数個設けた円形板５１ａと旋回軸部５　］、
　ｃとを一体に形成した構造をもち、段階的径の貫通孔
５１ｂにプラスチックを充てんする形で円形板５１ａを
旋回スクロールの鏡板３ａの下側に埋め込み一体成形し
たものである。そして、以上の構成にしても、第１４図
の実施例と同様の効果が得られる。

また、第１４図及び第１５図においては、旋回軸一体形
インサート部材の旋回スクロール中にインサートする部
分を、第１−０図や第１１図のように、鏡板中たけでな
くラップ中にも旋回軸一体形インサート部材に一体とな
った鋼製の渦巻板あるいは貫通孔をあけた渦巻板を埋め
込む構造にすることにより、さらに第１０図や第１１図
の実施例と同様の効果も得られる。

さらにまた、第１０図、第１」図等において、スクロー
ルラップの中にインサートする渦巻板を、使用条件に応
じて第６図のようにスクロール部材の中心部のみに設け
た構造としてもよく、この場合には第６図と同様にスク
ロール部材中に入れるインサート部材の形状を簡単化で
きる。

ところで、第１図、第１２図、第１４図においては、旋
回軸部と旋回軸連結部の間に１０あるいは４２の旋回軸
受を設けた旋回軸受部構造としであるが、旋回軸部や旋
回軸連結部を、第７図、第９図、第１０図、第１１図、
第１２図、第１３図。

第１４図、第１５図のように鋼材化することにより、旋
回軸受部をすべり軸受とすることが可能となり、この場
合には１０あるいは４２の旋回軸受が不要になる。

なお、これまでは圧縮機を対象にして本発明を説明して
きたが、これに限らず、各実施例は、真空ポンプ、ブロ
ワ、膨張機等も含めてスクロール形の流体機械全般に対
して適用可能である。

〔発明の効果〕

本発明は、固定スクロールや旋回スクロールのプラスチ
ック化を狙ったスクロール圧縮機等のスクロール形流体
機械において、固定スクロールや旋回スクロールを十分
実用性のある構造にするようにしたものであり、具体的
には；（ｉ）　　固定スクロールや旋回スクロールの鏡板ある
いは鏡板からラップにかけてのブラスチンり中に、金属
等でできた剛性・強度が大きく熱伝導率の高いインサー
ト部材を埋め込み一体成形することにより、プラスチッ
クを主材料としたスクロール部材を補強して変形を小さ
くできると共に、熱を分散させてスクロール部材の中心
部の過度の温度上昇を防止できる。

（■）旋回スクロールにおいては、鋼材等でできた旋回
軸部あるいは旋回軸連結部を、これら単独か又は（１）
項のインサート部材と一体構造にして、インサート成形
して固定することにより、慴動性、耐熱性、寿命等の点
で十分実用性のある旋回軸部あるいは旋回軸連結部にす
ることができる。

（ｉ）項あるいは（ｉｉ）項におけるインサート部材に
複数個の貫通孔を設け、該貫通孔にもプラスチックが充
てんされるようにインサート成形することにより、イン
サート部材とプラスチックとを強固に結合できる。

（ｉｖ）　　旋回スクロールの鏡板中に埋め込まれたイ
（ｉｉｉ）ンサート部材のラップと反対側の面を外部に露出させて
慴動面とすることにより、旋回スクロールの寿命を十分
長くできる。

といった効果が得られるため、プラスチックを用いても
十分信頼性の高い固定スクロール及び旋回スクロールを
実現できることになる。

そしてこの結果、比較的構造の複雑な固定スクロールや
旋回スクロールを安く多量に生産できることになる。ま
た、プラスチックは鉄等に比べて非常に軽いため、旋回
スクロールの旋回に伴う遠心力等の慣性力が小さくなり
、よりいっそう低振動・低騒音のスクロール形流体機械
を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例に係るスクロール圧縮機
の圧縮部近傍の構成を示す部分断面図、第２図は第１図
のＡ−Ａ断面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ断面における
インサート部材の上面図、第４図は本発明の第２の実施
例に係る固定スクロールと旋回スクロールの断面図、第
５図は本発明の第３の実施例に係る旋回スクロールの断
面図、第６図は本発明の第４の実施例に係る旋回スクロ
ールの断面図、第７図は本発明の第５の実施例に係る旋
回スクロールの断面図、第８図は第７図における旋回軸
部の上面図、第９図は本発明の第６の実施例に係る固定
スクロールと旋回スクロールの断面図、第１０図は本発
明の第７の実施例に係る旋回スクロールの断面図、第１
１図は本発明の第８の実施例に係る旋回スクロールの断
面図、第１２図は本発明の第９の実施例に係るスクロー
ル圧縮機の圧縮部近傍の構成を示す部分断面図、第１３
図は本発明の第１０の実施例に係る旋回軸−体形インサ
ート部材の断面図、第１４図は本発明の第１１の実施例
に係るスクロール圧縮機の圧縮部近傍の構成を示す部分
断面図、第１５図は本発明の第１２の実施例に係る旋回
スクロールの断面図である。１・・固定スクロール、３・・・旋回スクロール、ｌａ
。３　ａ−鏡板、ｌｂ、３ｂ−ラップ、２，４，１５゜１
６．１７．１８・・インサー１〜部材、３０，３１゜３
２．４５，５０．５１・・旋回軸一体形インサート部材
、４０・・・旋回軸連結部一体形インサー１へ部材、３
ｃ、２０，３０ｃ、３１ｃ、３２ｃ、４１ｂ　、　４６
　、５０　ｃ　、　５１　ｃ−旋回軸部、２ｂ。４ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂ、１８ｂ、２０ｃ。３０ｂ、３１ｂ、３２ｂ、４０ｂ、４５ｂ、５０ｂ・・
・貫通孔、１７ｄ、３２ｅ・・・貫通孔、５・・・フレ
ーム、５ａ・・固定スクロール固定部、５ｂ・・・旋回
スクロール支持部、８・・・駆動軸、８ｂ、４０ｃ・・
・旋囁図シ第目、／ぐヌマ謝〉、釆図第山第５図＋ｌ）インザーＹ′１ｆ＃１ｔｌＶｔ）、−’＠碓孔垢乙図２０・党回軸郡１、、．１霧ＪＩＪ図犯図３０　名ぜ１回寺市−４オ領クイ〉鴻声ト音丁木十洗靜
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Claims

【特許請求の範囲】

１．鏡板とこれに垂直に設けられた渦巻状ラップとから
成る固定スクロール及び旋回スクロールを、プラスチッ
クを主材料として、それよりも剛性・強度が大きく、熱
伝導率の高い材料から成るインサート部材を、鏡板中あ
るいは鏡板からラップにかけてのプラスチック中に埋め
込み一体成形して構成したことを特徴とするスクロール
形流体機械。
２．前記ラップ中のインサート部材は、固定スクロール
あるいは旋回スクロールの中心近傍にのみ埋め込まれて
いることを特徴とする請求項１記載のスクロール形流体
機械。
３．前記インサート部材は、複数個の貫通孔を有し、該
貫通孔の中にもプラスチックが充てんされるように埋め
込まれていることを特徴とする請求項１記載のスクロー
ル形流体機械。
４．旋回スクロールの鏡板中あるいは鏡板からラップに
かけてのプラスチック中に埋め込まれたインサート部材
に、旋回スクロールの旋回軸あるいは旋回軸連結部を一
体化して形成したことを特徴とする請求項１記載のスク
ロール形流体機械。
５．旋回スクロールの鏡板中に埋め込まれたインサート
部材のラップと反対側の面をプラスチックで覆わないで
外部に露出させ、このプラスチックで覆わない面を慴動
面としたことを特徴とする請求項４記載のスクロール形
流体機械。
６．前記慴動面を有するインサート部材は、そのプラス
チックとの接合面側より慴動面側の方が径の大きい複数
個の貫通孔を有し、該貫通孔にもプラスチックが充てん
されるように埋め込まれていることを特徴とする請求項
５記載のスクロール形流体機械。
７．旋回スクロールを、プラスチックを主材料として、
それよりも耐摩耗性の高い鋼材等の材料から成る旋回軸
あるいは旋回軸連結部をプラスチック中に埋め込み一体
成形して構成したことを特徴とするスクロール形流体機
械。
８．前記旋回軸あるいは、旋回軸連結部は、そのプラス
チック中に埋め込まれた部分に複数個の貫通孔を通し、
該貫通孔にもプラスチックが充てんされるように埋め込
まれていることを特徴とする請求項７記載のスクロール
形流体機械。