JPH0219674A

JPH0219674A - スクロール圧縮機

Info

Publication number: JPH0219674A
Application number: JP16961288A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nakajima; 浩史中島; Toshiyuki Nakamura; 利之中村; Tadashi Kimura; 正木村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1988-07-07
Filing date: 1988-07-07
Publication date: 1990-01-23
Anticipated expiration: 2010-10-11
Also published as: JPH0794824B2

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〕本発明は冷凍用あるいは空調用に用いられるスクロール
圧縮機に関するものである。

〔従来の技術〕

スクロール流体機械の原理について述べる。第５図はス
クロール流体機械をスクロール圧縮機として用いた場合
の基本的な構成要素と圧縮原理を示しており、同図にお
いて、（１）は固定スクロール、（２）は揺動スクロー
ル、（３）は吸入室、（４）は吐出ポート、（５）は圧
縮室である。また、Ｏは固定スクロール（１）の中心で
ある。

上記固定スクロール（１）及び揺動スクロール（２）は
同一形状で巻方向が互いに反対の渦巻（１ａ）、　（２
ａ）を有し、これらの渦巻（１ａ）、　（２ａ）の形状
は従来から知られている如く、インボリュート曲線、円
弧等から構成されている。

次に動作について説明する。上記固定スクロール（１）
は空間に対して静止しており、揺動スクロール（２）は
固定スクロール（１）に対して１８０°位相のずれた状
態で組合わされ、固定スクロール（１）の中心Ｏのまわ
りを自転しない公転運動を行ない、第１図（ａ）　〜（
ｄ）に示す如く０°、９０°、１８０°、２７０’のよ
うに運動する。図中、第５図（ａ）に示すθ°の状態で
吸入室（３）のガスの閉じ込みが完了し、渦巻（１ａ）
、　（２ａ）間に圧縮室（５）が形成される；そして、
揺動スクロール（２）の運動に伴い、圧縮室（５）は順
次その容積を減じ、その中のガスは圧縮されて固定スク
ロール（１）の中心部に設けられた吐出ポート（４）よ
り排出される。

スクロール圧縮機の名前で知られている装置の概略は以
上のようである。

次に、スクロール圧縮機の具体的な構成及び動作につい
て説明する。第６図は特開昭６１−２６８８８０号に示
された従来の構成を示し、とくに、スクロール圧縮機を
全密閉形冷媒圧縮機に応用した場合の具体的な実施例で
ある。同図において、（１）は固定スクロール、（２）
は揺動スクロール軸ル３）は吸入口（吸入室）　、（４
）は吐出ボート、（５）は圧縮室、（６）は主軸、（７
）は吸込口（７ａ）を有し、主軸（６）下端と所定空隙
をもって主軸（６）下端部を被うように装着されたオイ
ル・ギャップ、（８）は第１のフレーム、（９）は第２
のフレーム、θ旧よモータロータ、ＣＩυはモータ・ス
テータ、（ロ）はシェルで２分割されており、Ｑ２ａ）
はロアーシェル、（１２ｂ：はアッパーシェル、Ｃ４は
オルダム継手、Ｃ５はシェル亜底部に設けた油溜、（１
は吸入管、αηは吐出管、（ト）は主軸（６）に偏心し
て設けられた揺動スクロール軸（２ｂ）と回動自在に嵌
入された揺動軸受、α場は主軸（６）上部の大径部（６
ａ）を支承する第１の主軸受、（ホ）は主軸（６）下部
の小径部（６ｂ）を支承する第２の主軸受、Ｃ２］）は
揺動スクロール（２）の下面の軸方向から支承する第１
のスラスト軸受、（イ）は主軸（６）の大径部（６ａ）
と小径部（６ｂ）間の段部（６Ｃ）を軸方向から支承す
る第２のスラスト軸受、（２）は主軸（６）下端に開口
部（２３ａ）を有し、主軸（６ン内にその細心より偏心
して設けられた給油孔で、各軸受αａ、ｃＩｉＪ部へ連
通している。（ハ）は主軸（６）内に設けられたガス抜
き穴、（ハ）、（ホ）は油経路用の返油孔、（イ）、（
ハ）は吸入ガス経路用の連通孔、（７）は油溜めＣ４の
上方を覆う仕切板である。

ここで、揺動スクロール（２月よ、固定スクロール（１
）とかみ合わされた状態で揺動スクロール軸（２ｂ）が
揺動軸受（ト）を介して主軸（６）に係合され、前記揺
動軸受０榎及び軸受フレーム（８）に配設された第１の
スラスト軸受Ｃυによって支承されている。更に、主軸
（６）はインロウで互いに結合された第１．第２のフレ
ーム（８）ｉ９）内に配設された第１の主軸受α呻、第
２の主軸受■、第２のスラスト軸受（２）によって支承
さｔしている。また、オルダム継手α剣は揺動スクロー
ル（２）と第１のフレーム（８）との間に配設され、揺
動スクロール（２）の自転を防止し、公転運動のみを行
なわせるように構成されている。このような状態で、固
定スクロール（１）は第１のフレーム（９）及び第２の
フレーム（９）ともにボルトなどにより共線めされる。

また、モータ・ロータＱ０は主軸（６）に、モータ・ス
テータａυは、第２のフレーム（９）に、圧入、焼嵌め
またはねじ止めなどによって固定されている。更に、オ
イル・キャップ（７）は、主軸（６）に圧入、焼嵌めな
どによって固定されている。このようにして組立てられ
た機構部は固定及び揺動スクロール（１）、（２）を上
部に、モータ・ロータ及びステータα０．（１υを下部
にしてシェル（６）内に圧入、焼嵌め等により収容固定
されている。ここで、第１のフレーム（８）と第２フレ
ーム（９）の組立状態について第６図を用いてさらに詳
しく説明する。（８ａ）は第１フレーム（８）の下面側
に設けられたインロウ凸部、Ｑｌは第１の主軸受、（９
ａ）は第２のフレーム（９）の上面側に設けられたイン
ロウ凹部、勾は第２のフレーム（９）に圧入等により固
定された第２の主軸受である。第１の主軸受（１（ｌは
第１のフレーム（３）と、第２の主軸受（ホ）は第２の
フレーム（９）とそれぞれ同心に形成されている。上記
の第１のフレーム（８）と第２のフレーム（９）は、各
々のインロウ部（ｓａ）　（９ａ）が互いにすきまなく
嵌合されており、従って圧縮機を組立てた状態において
は、第１の主軸受Ｑ９と第２の主軸受四の同心は確保さ
れており、双方の軸受αＩ（ホ）により主軸（６）は回
転可能に支承される。

次にこのように構成されたスクロール圧縮機の動作につ
いて説明する。モータ・ロータαＱが回転すると、主軸
（６）及びオルダム継手（至）を介して揺動スクロール
（２）が公転運動を始め、第１図で説明した作動原理に
より圧縮が開始する。この時、冷媒ガスは吸入管ａＱよ
りシェル（２）内に吸入され点線矢印に示すように第２
のフレーム（９）とモータ・ステータαυとの間の連通
孔（ロ）、モータ・ロータ０Ｑとモータ・ステータαＶ
との間のエアギャップなどを通過してモータを冷却した
後、シェル＠と第１のフレーム（８）、及び第２のフレ
ーム（９）との間の連通孔■を通って固定スクロール（
１）に設けた吸入口（３）より圧縮室（５）へ取り込ま
れ圧縮される。圧縮されたガスは、吐出ポート（４）を
経て吐出管αのより圧縮機外へ排出される。また、潤滑
油は、油溜め０句より破線矢印で示すように主軸（６）
に配設されたオイル・キャップ（７）及び給油孔に）に
よる送心ポンプ作用によりオイル・キャップ（７）の吸
込口（７ａ）及び給油孔（２）を通して各軸受（ト）、
（７）を給油し、さらに軸受α緩からは軸受０！υ、０
１．（２）に給油される。潤滑に使用された油は、主に
第１のフレーム（８）、第２のフレーム（９）にそれぞ
れ設けられた返油孔ｑ、（至）を通って仕切板陣の上面
にたまる。ここで、油は返油穴（ＳＯＣ）及び貫通孔（
３０ａ）より油溜め四へ戻される。

また、主軸（６）に設けられたガス抜き穴■は作動時、
オイル・キャップ（７）内のガスを迅速に軸外へ排出し
、ポンプ効率を高めるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のスクロール圧縮機は、以上説明したように、第１
のフレーム（８）と第２のフレーム（９）の各々のイン
ロウ部（８ａ）と（９ａ）を互いにすきまなく嵌合させ
ることによ−）て第１の主軸受四と第２の主軸受（イ）
の同心を確保しているので、各々のインロウ部は圧入す
る必要があるが、この場合、圧入により、第１のフレー
ム（３）下端のインロウ凸部（８ａ）が締付けられ、第
１のフレーム（８）が第８図のように山なりに変形し、
スラスト軸受シＤも同様に変形するため、スラスト軸受
ンυと揺動スクロール端板（２ａ）は、同図のごとく内
周側で局部的片当りをしだ状態で摺動することになり、
スラスト軸受シυの摩耗や焼付きを生じる原因になって
いた。また、第１のフレーム（８）が山なりに変形する
ため、第１の主軸受（１すも変形し、第１の主軸受（１
９１と第２の主軸受（ホ）の同心が得られに＜＜、主軸
が傾き軸受の負荷容量が減少し焼付きの原因となってい
た。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、第１の主軸受と第２の主軸受の同心が得られ
るとともにスラスト軸受の摩耗や焼付も解消できるので
、高性能、高（Ｇ顕性のスクロール圧縮機が得られる。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るスクロール圧縮機は、第１の主軸受？’
Ｕする第１のフレーム下面部に上記第１の主軸受と同心
に形成されたインロウ凸部か、あるいは第２の主軸受を
有する第２のフレーム上面部に上記第２の主軸受と同心
に形成されたインロウ凹部のどちらか一方の剛性を弱く
したものである。

〔作用〕

この発明においては、上述のように第１のフレームか、
あるいは第２のフレームのインロウ部のどちらか一方の
剛性を弱くしたので、第１のフレームを第２のフレーム
に圧入しても、圧入による締付力を剛性の弱い方のイン
ロウ部で吸収するので、第１のフレーム及び第２のフレ
ームの部品全体に及ぶ変形がなくなり、第１の主軸受と
第２の主軸受の同心が確保できるとともに、スラスト軸
受の片当りをなくすことができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図、第２図（ａ）（ｂ
）、及び第３図、第４図において説明する。第１図にお
いて第５図、第６図と同一符号は相当部分を示している
。この実施例においては、第１の主ｍ受ｏｔ＋を有する
第１のフレーム（８）のインロウ凸部（８ａ）の形状を
下面部に突出した薄肉円筒構造とすることによって剛性
を弱くしたので、第１のフレーム（８）を第２のフレー
ム（９ンに圧入しても第１のフレーム（８）の下面部の
インロウ凸部の薄肉円筒部分が弾性変形して、圧入によ
る締付力を吸収するので、第１のフレーム（３）および
第２のフレーム（９）の部品全体に変形が及ぶようなこ
とがなくなる。

この様子を詳しく説明したのが第２図（ａ）　（ｂ）、
及び第３図である。

第２図（ａ）　（ｂ）において、（８）は第１のフレー
ム、（８ａ）はインロー凸部の薄肉円筒部分である。（
９）は第２のフレーム、（９ａ）はインロー凹部である
。第１のフレーム（８）のインロー凸部の薄肉円筒部分
（８ａ）に図示されている１１は薄肉円筒部の長さ、ｔ
はその厚さである。ここで、長さ１１と厚さｔは、圧入
による締付力に対して、薄肉円筒部（８ａ）の根元部分
の応力が材料の許容応力以下になるように決定されてい
る。また、第２のフレーム（９）のインロー凹部（９ａ
）の上面側は図のようにθの角度を持たせたテーパ状に
してあり、その長さは１２である。この長さ１２は、圧
入による必要締付力が得られる範囲で最大限に長く決定
されている。ここで圧入長さはｌ　−１，である。以上
のように構成された第１のフレーム（８）と第２のフレ
ーム（９）のインロ一部を圧入すると第３図のように第
１のフレーム（８）の長さ１．、厚さｔで構成された薄
肉円筒部分が許容応力以下の範囲で弾性変形して圧入に
よる締付力を吸収している。

従って、スラスト軸受シυと揺動スクロール（２）の端
板（２ａ）は第１図のように適正に当接し、片当りのな
い摺動が可能となり、スラスト軸受？υの片摩耗や焼付
きを未然に防止できる。

また、第１のフレーム（８）が変形しないので、第１の
主軸受０１と第２の主軸受（ホ）の同心が確保され主軸
が傾くことがなくなり、高性能、高信頼性が得られる。

さらにこの実施例では、第２のフレーム（ａ）の上面部
のインロウ凹部（９ａ）に上方に向かって徐々に径を大
きくしたテーパ状部分を設けたので、圧入しやすくなり
、組立性も向上している。

なお、上記実施例では、第１のフレーム（８）の下面部
のインロウ凸部（８ａ）の形状を下方に突出した薄肉円
筒構造とすることによって剛性を弱くしたが、別に薄肉
円筒構造でなくても良く、たとえば第４図（ａ）　（ｂ
）のように第１のフレーム（８）のインロウ部（８ａ）
にスリット（８ｂ）を設けて第２フレームのインロウ部
（９ａ）よりも剛性を弱くして圧入による締付力を吸収
できる構造であれば良い。

また、第１のフレーム（８）のインロウ部（ｓａ）の剛
性を弱くする代わりに、第２のフレーム（９ンのインロ
ウ部（９ａ）の剛性を弱くしても良い。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、第１のフレーム下面
部のインロウ凸部か、あるいは第２のフレーム上面部の
インロウ凹部のどちらか一方の剛性を弱くすることによ
Ｑ、第１のフレームを第２のフレームに圧入しても、剛
性の弱い方のインロウ部で、圧入による締付力を吸収す
ることができ、第１のフレームと第２のフレームがとも
に変形しないので、第１の主軸受と第２の主軸受の同心
が確保され、したがって主軸の傾きが抑制され、主軸受
の焼付きが防止できる。また、第１のフレームが変形し
ないので、スラスト軸受も変形することがなくなり、ス
ラスト軸受が歪んで揺動スクロールの端板と片当りする
のを防止することができるとともに、スラスト軸受の異
常摩耗や焼付き事故を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例によるスクロール圧縮機
の要部を示す断面図、第２図（ａ）、及び第２図（ｂ）
はそれぞれ第１図に示すスクロール圧縮機を構成する第
１のフレーム及び第２のフレームの要部詳細図、第３図
は第１図に示すスクロール圧縮機の要部詳細図、第４図
（ａ’）　（ｂ）はこの発明の他の実施例による第１の
フレームの断１面図及び下面図、第５図はスクロール圧
縮機の作動原理を示す説明図、第６図は従来におけるス
クロール圧縮機の断面図、第７図は同じ〈従来のスクロ
ール圧縮機の要部断面図、第８図は従来装置に関する説
明用断面図である。これらの図において、（ＩＨ，を固定スクロール、（２
）は揺動スクロール、（６）は主軸、（８）は第１フレ
ーム、（８ａ）はインロウ凸部、（９）は第２フレーム
、（９ａ）はインロウ凹部、α旧ま第１の主軸受、（７
）は第２の主軸受、シυはスラスト軸受である。なお、各図中、同一符号は同一　または相当部分を示す
。代理人大岩増雄第３図第４図（＋２）第１図？ａイン口・フ凸麿Ｐ第６図第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】

　インボリュートなどの渦巻状の側板を端板面に突設し
て構成され、上記側板を互いに組合わせることにより圧
縮室を構成する固定スクロールおよび揺動スクロールと
、この揺動スクロールの側板と反対側に設けられた揺動
スクロールの軸を所定量だけ偏心して設けられた偏心孔
により支承し、上記揺動スクロールを揺動運動させる主
軸と、上記揺動スクロールをスラスト軸受を介して支承
するとともに、上記固定スクロールを保持しかつ上記主
軸の上端部を回転可能に支承する第１の主軸受を有する
第１のフレームと、この第１のフレームの下面部に位置
し、上記第１の主軸受と同心に形成されたインロウ凸部
に嵌合する凹部を有するとともに該凹部と同心に形成さ
れ、上記主軸の大端部を回転可能に支承する第２の主軸
受を有する第２のフレームを備えたスクロール圧縮機に
おいて、上記第１のフレーム下面部のインロウ凸部か、
あるいは第２のフレームのインロウ凹部のどちらか一方
の剛性を弱くしたことを特徴とするスクロール圧縮機。