JPH03991A - スクロール流体機械 - Google Patents

スクロール流体機械

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JPH03991A
JPH03991A JP1133822A JP13382289A JPH03991A JP H03991 A JPH03991 A JP H03991A JP 1133822 A JP1133822 A JP 1133822A JP 13382289 A JP13382289 A JP 13382289A JP H03991 A JPH03991 A JP H03991A
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伸和 高木
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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用いられるスクロー
ル流体機械に関する。
（従来の技術） 一般に、従来のスクロール流体機械は、密閉ケース内に
、駆動軸に固着された回転子とこの回転子の外周に配設
された固定子とからなる電動機と、この電動機の駆動軸
に連結され駆動軸に対し偏心したクランク軸と、ケース
側に固定された固定側スクロール部材と、この固定側ス
クロール部材に噛合ように配設され上記クランク軸に連
結された可動側スクロール部材とを備えた構造となって
いる。そして、電動機の駆動軸の回転に伴ってクランク
軸が偏心運動し、これにより可動側スクロール部材が固
定側スクロール部材に噛み合いながら旋回運動を行ない
、双方のスクロール部材より画成される吸気圧室、中間
圧室および吐出圧室において、順次、冷媒の圧縮が行な
われる。
（発明が解決しようとする課題） ところが、従来のスクロール流体機械においては、電動
機の回転出力がクランク軸を介して可動側スクロール部
材に伝達されて旋回運動を生じさせる構造となっていた
ので、構造が複雑となり、またクランク軸に作用する余
分な曲げモーメント等により機械的損失が生じ、全体の
機械効率を向上するには限界を有していた。
また、電動機として、回転子の外周に固定子が配設され
駆動軸およびクランク軸を通じて可動側スクロール部材
を旋回駆動する構造となっていたので、機械の軸方向寸
法が増大し、大形化せざるを得ない欠点を有していた。
（課題を解決するだめの手段） 本発明のスクロール流体機械は、上記課題を解消せんと
してなされたものであり、密閉されるケース内に、この
ケースに固定された固定側スクロール部材と、この固定
側スクロール部材に噛み合いながら旋回運動を行なう可
動側スクロール部材と、この可動側スクロール部材を駆
動する電動機とを備えたスクロール流体機械であって、
前記電動機を、可動側磁石部と固定側コイル部とからな
るリニヤモータにより構成し、前記可動側磁石部と固定
側磁石部とを機械本体の軸方向で対面させて、前記可動
側磁石部を前記可動側スクロール部材に設ける一方、前
記固定側コイル部をケース側に固定した構成としたもの
である。
（作　用） したがって、磁石部とコイル部とが機械本体の軸方向で
対面してそれぞれ配設されるとともに、可動側スクロー
ル部材がリニヤモータにより直接旋回駆動されるのて、
従来の如き電動機駆動軸およびクランク軸が不要となり
、機械的損失か減少し機械効率が向上し、また、機械本
体の軸方向の寸法を大幅に短縮でき、小形化および軽量
化が図られ、更に部品点数が減少し製作コストの低減化
が図られる。
（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図は本実施例のスクロール流体機械１を示す縦断面
図であり、同図中２ａは上部ケース、２ｂは下部ケース
であり、これらのケース２ａ、２ｂは内部が密閉状態と
なるように溶接等により互いに接合されている。
下部ケース２ｂ内には第２図に示すような円板状の固定
部材３が溶接等により固設され、下部ケース２ｂの底部
にオイル溜り４が設けられている。固定部材３の上部に
は、上部および下部ケース２ａ、２ｂに嵌合するように
形成された固定側スクロール部材５が、周方向に亘る複
数箇所でボルト６により締結されている。固定部材３と
固定側スクロール部材５との間には、固定側のスクロー
ル５ａに可動側のスクロール７ａが噛み合うように可動
側スクロール部材７が配設されている。
固定部材３の中央部には、軸受９を介して支軸１０が軸
支されている。支軸１０には、支軸中心０、から寸法文
だけ偏心した支持孔１１が形成され、この支持孔１１内
には、可動側スクロール部材７の背面（図中下面）に上
記同様に寸法文だけ偏心して突設された可動軸１２がメ
タル軸受１３を介して支持されており、固定側のスクロ
ール５ａに可動側のスクロール７ａがＩＩＩ＃み合いな
がら、可動側スクロール部材７が旋回駆動できる構造と
なっている。また、下部ケース２ｂの側部には吸入パイ
プ１５が貫通して設けられ、冷媒が吸入パイプ１５から
固定側スクロール部材５に形成された吸入ボート１６を
通じて吸入される。そして、双方のスクロール５ａ、７
ａ間に形成される吸入圧室１７、中間圧室１８および吐
出圧室１９において冷媒は順次圧縮され、固定側スクロ
ール部材５に形成された吐出ボート２ｏから吐出室２１
を経て、上部ケース２ａに設けられた吐出パイプ２２か
ら吐出される。尚、図中１ＯＡは、可動側スクロール部
材７の旋回運動に伴う回転バランスを補填するために、
支軸１０に一体に設けられたバランスウェイトを示し、
１０ａ、２５ａはそれぞれオイル孔をボす。
また、可動側スクロール部材７の自転を防止するための
自転防止機構２４が設けられている。本実施例では、こ
の機構２４は３つのピン２５により構成されている。こ
れらのビン２５は、第２図、第３図に示すように、周方
向に等間隔に配設され、それぞれピン２５の大径部２５
Ａが固定部材３の大孔２６に回動可能に挿入される一方
、ピン２５の小径部２５ｂが可動側スクロール部材７の
小孔２７に回動可能に挿入されて可動側スクロール部材
７の自転を規制する。
更に、可動側スクロール部材７を旋回駆動する電動機３
０が設けられている。この電動機３０は、−次側の固定
側コイル部３１と二次側の可動側磁石部３２とからなる
６組のりニヤモータにより構成される。コイル部３１と
磁石部３２は、第２図、第３図に示すように、ともに平
面形状が所定幅を有する路間−の長方形状に形成され、
機械本体の軸方向で互いに対面するように、コイル部３
１が固定部材（ケース側）３の上面側に、磁石部３２が
可動側スクロール部材７の下面側にそれぞれ配設されて
いる。
また、上記磁石部３２は、第４図および第５図に示すよ
うに、四角柱状の磁石３３を互いに平行に所定間隔離し
て配列し、コイル部３１との対面側で磁極（Ｎ極とＳ極
）が交互となるように着磁され、支持板３４に支持され
た構造である。
他方、上記コイル部３１は、第４図および第６図に示す
ように、積層鋼板３５の磁石部３２との対面側に、上記
磁石３３の配列に対応してスロット３５ａと突極３５ｂ
が順次形成され、スロット３５ａ内には蛇行状に形成さ
れた巻線３６が挿入されている。したがって、例えば第
６図中の矢印で示すように通電することにより、配列さ
れた突極３５ｂにはＮ極とＳ極が交互に発生し、上記磁
石部３１の磁石３３との間で、同極では反発し、異極で
は吸引するため、磁石部３１を第４図中の矢印Ａの方向
に直線的に推進させる。
これらの複数のコイル部３１と磁石部３２が、第２図お
よび第３図に示すように、磁極配列が接線方向となるよ
うに等間隔に配設されている。
尚、対角のコイル部は同一相で駆動されるため、対角の
りニアモータ２組１対で１相となり、各相は互いに星型
結線されているため駆動方法は、３相の回転型電動機と
同様である。
コイル部３１は固定部材３の上面側に形成された収納部
４１に挿入され、磁石部３２は可動側スクロール部材７
の下面側（背面側）に形成された収納部４２に挿入され
、互いに対面するように収納されている。
そして、このようなスクロール流体機械１においては、
各コイル部３１に通電される三相交流電流を適宜制御す
ることにより、磁石部３２とともに可動側スクロール部
材７が直接旋回駆動される。尚、可動側スクロール部材
７の磁石部３２の位置検出は図示しないホール素子によ
り行ない、このホール素子の検出信号に基づいて通電制
御される。
したがって、本実施例では、可動側ズクロール部材を旋
回駆動する際に、クランク軸を介して電動機回転運動を
偏心運動に変換しないで直接駆動するので、機械的損失
が減少し、機械効率を向上することができる。また、電
動機がリニヤモータにより構成され、−次側のコイル部
と二次側の磁石部が対面構造であるため、従来の如き駆
動軸やクランク軸が不要となり、機械の軸方向寸法を大
幅に短縮できるので、小形化、軽量化が可能となるとと
もに、部品点数が削減でき、構造の簡素化およびコスト
の低減を図ることができる。
次に他の実施例について説明する。
本実施例のスクロール流体機械４４は、第７図〜第９図
に示すように、リニヤモータの可動側磁石部３２を可動
側スクロール部材７の下面側に設ける一方、固定側コイ
ル部３１を固定部材３に設け、自転防止機構２４をスコ
ッチョークにより構成したものである。
すなわち自転防止機械２４は、第７図に示すように、固
定部材３の中央部において下方に延在するボス部３ａが
形成され、このボス部りａ内にはメタル軸受４５を介し
て支軸１０が支承され、更に支軸１０内に形成された偏
心孔１１内には、メタル軸受１３を介して可動軸１２が
貫通するよう挿入されている。上記ボス部りａ内の下端
側には、第１０図に示すように第１摺動溝３ｂか形成さ
れ、この摺動溝３ｂ内には可動部材４６が遊嵌され、こ
の可動部材４６は、上記可動側スクロール部材７と平行
な面上で一方向Ｘに摺動溝３ｂ内を移動できる。
また、可動部材４６には、上記第１摺動溝３ｂと直交す
る方向に第２摺動溝４７が形成され、この摺動溝４７内
には、上記可動軸１２の下端側に形成された係合部１２
Ａが遊嵌されており、この係合部１２Ａは、第１摺動溝
３ｂと直交する方向Ｙて摺動溝４７内を移動することが
できる。
したがって、先の実施例と同様、偏心運動する可動側ス
クロール部材の自転が防止でき、先の実施例と同等の効
果を得ることができる。
尚、上述した双方の実施例では、リニヤモータの可動側
磁石部３２を可動側スクロール部材７の下面側（背面側
）に設け、固定側コイル部３１を固定部材３の上面に設
けたが、これに限らず、第１１図に示すように、可動側
磁石部３２を可動側スクロール部材７の上面側に設け、
固定側コイル部３１を固定側スクロール部材５の下面側
に設けることも可能であり、機械軸方向で互いに対面す
るように配設すれば、同等の効果を得ることができる。
また、本実施例においては、コイル部と磁石部とが軸方
向て互いに吸引されるのて、双方のスクロール間に形成
される圧縮室のシール性か高まるとともに、スラスト方
向の抵抗か減少し、耐久性が向上するという効果も有す
る。
また、リニヤモータを３相としたが、適宜、任意の相数
に設定することが可能であり、また各相のりニアモータ
を２組以上の個数にすることも可能である。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、可動側スクロー
ル部材を旋回駆動する電動機をリニヤモータにより構成
したことにより、リニヤモータの可動側磁石部と固定側
磁石部とが機械本体の軸方向で対面するよう配設でき、
リニヤモータにより可動側スクロール部材が直接旋回駆
動されるので、従来の電動機駆動軸およびクランク軸が
不要となり、これに伴う機械的損失が減少し機械効率が
向上し、その上、機械の軸方向寸法を大幅に短縮でき、
機械全体の小形化および軽量化を図ることができる。ま
た、駆動軸やクランク軸が不要となるので、部品点数が
減少し、コストの低減を図ることができる。更に、磁石
部とコイル部との間で軸方向に吸引力が作用することに
より、圧縮室のシール性が高まって圧縮効率が向上し、
その上スラスト方向の抵抗も減少し、機械の耐久性を向
上することが可能となる等の利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第６図は本発明の一実施例に係り、第１図
はスクロール流体機械の縦断面図、第２図はコイル部の
配設状態を示す第１図中のＨ−Ｈ矢視断面図、第３図は
磁石部の配設状態を示す第１図中の■−■矢視断面図、
第４図は電動機を示す第６図中のＩＶ−ＩＶ矢視断面図
、第５図は磁石部の斜視図、第６図はコイル部を示す第
４図中のＶＩ−ＶＩ矢視図、第７図ないし第１０図は本
発明の他の実施例に係り、第７図はスクロール流体機械
の縦断面図、第８図は第７図中の■−■矢視断面図、第
９図は第７図中のＩＸ−ＩＸ矢視断面図、第１０図は自
転防止機構を示す第７図中のＸ−Ｘ矢視断面図、第１１
図は本発明のその他の実施例に係るスクロール流体機械
の半枠断面図である。 １．４４・・・スクロール流体機械 ２ａ、２ｂ・・・ケース ５・・・固定側スクロール部材 ７・・・可動側スクロール部材 ３０・・・電動機 ３１・・・固定側コイル部 ３２・・・可動側磁石部 特許出願人ヂーゼル機器株式会社 特許出願人セイコーエプソン株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 密閉されるケース内に、このケースに固定された固定側
    スクロール部材と、この固定側スクロール部材に噛み合
    いながら旋回運動を行なう可動側スクロール部材と、こ
    の可動側スクロール部材を駆動する電動機とを備えたス
    クロール流体機械において、 前記電動機を、可動側磁石部と固定側コイル部とからな
    るリニヤモータにより構成し、前記可動側磁石部と固定
    側磁石部とを機械本体の軸方向で対面させて、前記可動
    側磁石部を前記可動側スクロール部材に設ける一方、前
    記固定側コイル部をケース側に固定したことを特徴とす
    るスクロール流体機械。
JP1133822A 1989-05-26 1989-05-26 スクロール流体機械 Expired - Lifetime JP2710827B2 (ja)

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JP1133822A JP2710827B2 (ja) 1989-05-26 1989-05-26 スクロール流体機械
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