JPH0617024Y2

JPH0617024Y2 - スクロ−ル圧縮機

Info

Publication number: JPH0617024Y2
Application number: JP1987101056U
Authority: JP
Inventors: 尚宏前田; 正木村; 利之中村; 浩史中島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1987-07-01
Filing date: 1987-07-01
Publication date: 1994-05-02
Anticipated expiration: 2002-07-01
Also published as: JPS646383U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案はスクロール圧縮機に関し、更に詳細には冷凍装
置、空気調和装置等に使用する冷媒用のスクロール圧縮
機、または空気圧縮用のスクロール圧縮機に関する。

［従来の技術］従来のスクロール圧縮機の具体的な構成、動作を第５
図、第６図、第７図、第８図によって説明する。

第５図（ａ）ないし（ｄ）は、スクロール圧縮機の原理
を示しており、１ｂは固定スクロールの渦巻状側板、２
ｂは揺動スクロールの渦巻状側板、５は固定スクロール
側板１ｂと揺動スクロール側板２ｂとの間隙で形成され
た圧縮室、６は吸入室、３は最内周に形成された吐出室
である。また、Ｏは固定スクロールの中心である。固定
スクロール側板１ｂ及び揺動スクロール側板２ｂはイン
ボリュートあるいは円弧等を組合せた同一形状の渦巻で
あり、互いに１８０°ずらして組合せ、圧縮室５が形成
される。このような形状で、第５図（ａ），（ｂ），
（ｃ），（ｄ）に示されるように揺動スクロール２のみ
を、その姿勢を角度的に一定に保ちながら、即ち、自転
運動をせずに固定スクロール側板１ｂの中心Ｏの回りを
回転運動するいわゆる揺動運動をする。このような揺動
運動に伴い、圧縮室５は順次その容積を減じ、吸入室６
から取込まれた気体は固定スクロール側板１ｂの中央部
の吐出室３から吐出される。

第６図は、特願昭５９−６４５７１号に示されている先
行技術スクロール圧縮機であり、スクロール圧縮機を、
例えば、冷凍装置や、空気調和装置に適用しようとする
場合の具体的な例であって、フロンなどのガス体の圧縮
機として構成したものである。

第６図において、１は固定スクロール、１ａは固定スク
ロール端板、１ｂは固定スクロール側板、２は揺動スク
ロール、２ａは揺動スクロール端板、２ｂは揺動スクロ
ール側板、２ｃは揺動スクロール軸、５は圧縮室、６は
圧縮室５の吸入室、７は固定スクロール１の外周に設け
られた吸入孔、８は吐出管、３は吐出室、９は揺動スク
ロール端板２ａを支承するスラスト軸受、１０は後述す
る主軸受１７を介し、主軸１４を支承する上部軸受支
え、１１は同じく後述する主軸受１８を介して主軸を支
承する下部軸受支え、１１ａは下部軸受支えに設けられ
たバランサ室、１１ｂはバランサ室から油を排出する返
油孔である。

固定スクロール１と軸受支え１０及び軸受支え１１はピ
ン（図示せず）あるいはインロウ部等により各々同軸に
組合され、ボルト（図示せず）等によって締結固定され
ている。１２は揺動スクロール２の自転を防止してこれ
を揺動運動させるためのオルダム継手、１３は軸受支え
２０にあけられた返油孔、１４は揺動スクロール２を駆
動させる主軸、即ち、クランク軸、１５はクランク軸１
４の軸心と偏心し軸方向に貫通して設けられた油孔、１
６はクランク軸１４の上端の所定量だけ偏心して設けら
れた揺動軸受、１７は上部軸受支え１０に圧入等により
固定され、クランク軸１４の上部を回転自在に支承する
上部主軸受、１８は下部軸受支え１１に圧入等により固
定されクランク軸１４下部を回転自在に支承する下部主
軸受、１９は下部軸受支えにボルト等により固定された
電動機ステータ、２０はクランク軸１４に圧入、焼嵌等
により固定された電動機ロータ、２１はクランク軸１４
に焼嵌等により固定された第１バランサ、２２は電動機
ロータ２０の下端に取付けられた第２バランサ、２３は
クランク軸１４の下端に焼嵌等により固定されたオイル
ポンプである。

また、２４は上述の各部材を収納し固定する下部シェ
ル、２５は下部シェル２４の上部に嵌合し、嵌合部を溶
接することにより圧縮機全体を密封する上部シェルであ
り、下部シェル２４と内部各部材の固定は、下部軸受支
え１１の外周部の圧入あるいは焼嵌によっている。２６
は下部シェル２４の側面に設けられ、シェル外部より内
部へ吸入ガスを導入するガス吸入管、２７は下部シェル
２４底部に溜められた油、２８は油２７上方に配設され
下部シェル２４に固定された邪魔板で中央部にクランク
軸１４を貫通させるための穴２８ａが設けられている。
２９は下部シェル２４の下部に溶接等により固定された
圧縮機全体を支える足、３０は上部シェル２５にリング
プロジェクション溶接等により固定されたガラス端子
で、電動機ステータ１９からのリード線（図示せず）が
接続されている。

第７図は、第６図の主要部分の分解斜視図である。

第７図において、２ｄは揺動スクロール端板２ａの裏面
に直径方向に１対設けられたオルダム溝、１２ａはオル
ダム継手１２のリング部材、１２ｂはリング部材１２ａ
の下面側の直径方向に１対設けられたキー部材、１２ｃ
は同じくリング部材１２ａの上面側のキー部材１２ｂと
直交する直径方向に１対設けられたキー部材である。１
０ａは上部軸受支え１０の直径方向に１対設けられたオ
ルダム溝である。

第８図は、オルダム継手１２と上部軸受支え１０との組
立状態を示す上面図である。

第８図において、９ａはスラスト軸受９の上面に放射状
に設けられた油溝、９ｂはスラスト軸受９を上部軸受支
え１０に固定しているネジである。オルダム継手１２
は、第８図に示されるように、１対のキー部材１２ｂが
上部軸受支え１０の１対のオルダム溝１０ａに摺動可能
に嵌合され、他のキー部材１２ｃは揺動スクロール端板
のオルダム溝２ｄに同じく摺動可能に嵌合される。オル
ダム継手１２は上部軸受支え１０に対して第８図実線矢
印方向への往復運動を行ない、また揺動スクロール２は
これと直交方向への運動が許され、この結果揺動スクロ
ール２は上部軸受支え１０に対して角度的に一定の姿勢
を保ちながら運動することができる。

このように構成されたスクロール圧縮機は通電される
と、電動機ステータ１９およびロータ２０の発生する駆
動力により、クランク軸１４に回転が与えられ、揺動ス
クロール２に揺動軸受１６を介して回転が伝達される。
揺動スクロール２に回転力が伝達されると、前述したよ
うに揺動スクロール２は上部軸受支え１０に対して角度
的に一定の姿勢を保ちながら運動するいわゆる揺動運動
を行うため、第５図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に
示されるような圧縮作用が行われる。

このような圧縮作用が行われる間、気体は第６図の破線
矢印で示されるように、吸入管２６から圧縮機内に吸入
され、電動機ステータ１９の上部を冷却した後、上部軸
受支え１０の外周の通路（図示せず）を通って、固定ス
クロール１の吸入孔７から吸入室６に吸入される。さら
に前述のように圧縮されて吐出管８から吐出される。

［考案が解決しようとする問題点］従来のスクロール圧縮機においては、揺動スクロール２
の自動防止機構として前述したようにリング部材１２ａ
の両面にキー部材１２ｂ及び１２ｃが突出した形状のオ
ルダム継手１２を用いていたが、このようなオルダム継
手１２は従来機械加工によって製作されていた。即ち、
キー部材を充分な位置精度、表面精度、及び強度をもっ
て形成するために、リング部材と一体に機械加工によっ
て削り出し、両面を研削等によって仕上げる方法が用い
られていた。しかし、このような機械加工には時間を要
するために、製造コストが高くなるという問題点があっ
た。

そこで、このようなオルダム継手１２を低コストで製作
するために、粉末治金法、いわゆる焼結により製作する
ことが考えられるが、焼結の場合、加工上の問題で形状
に制約を受ける。即ち、第８図に符号１２ｄで示される
ようにキー部材の一部がリング内周側にオーバーハング
している形状には加工できない。このことを第９図を参
照して説明する。

第９図は従来例で示したような形状のオルダム継手１２
を焼結によって製作する場合の型の概略を表した図であ
り、キー部材１２ｃの中心を結ぶ線にそってリング厚さ
方向に切った断面図である。

第９図において、１０１はリング部材１２ａの外周部に
接する第１の型、１０２はリング部材１２ａの上面及び
キー部材１２ｃの側面に接する第２の型、１０３はキー
部材１２ｃの上面に接する第３の型、１０４はリング部
材１２ａの内周及びキー部材１２ｃの側面に接する第４
の型、１０５はリング部材１２ａの下面に接する第５の
型、１０６はリング部材１２ａの中でキー部材１２ｃの
裏側に相当する部分に接する第６の型、１０７はキー部
材オーバーハング部１２ｄの上面に接する第７の型、１
０８はキー部材オーバーハング部１２ｄの下面に接する
第８の型である。焼結で所定の強度を有する製品を作る
ためには、製品の密度を均一にしなければならず、その
ためには一つの厚さに対して、その部分を厚さ方向に加
圧する一組の型が必要となる。

即ち、第９図に示されるように、リング部材１２ａの厚
さのみの部分、キー部材１２ｃとリング部材１２ａの厚
さの部分、キー部材１２ｃのオーバーハングによるキー
部材１２ｃの厚さのみの部分と３種類の厚さがある場合
には、各々の厚さの部分を加圧するために第２の型１０
２と第５の型１０５、第３の型１０３と第６の型１０
６、第７の型１０７と第８の型１０８の３組の型が必要
となる。これらのことはキー部材１２ｂに関してもいえ
る。従ってキー部材１２ｂ及び１２ｃがオーバーハング
している場合には、それだけ型の数が増えることになり
コストアップにつながるので、焼結を用いる意味がなく
なる。

そこで、焼結でオルダム継手１２を製作する場合は型の
数を極力少くする必要性から各キー部材１２ｂ，１２ｃ
のリング内周側の面が、リング部材１２ａの内周面と同
一面上にあるような形状にすることになるが、キー部材
１２ｂ，１２ｃの側面は圧縮機運転中に揺動スクロール
２の自転トルクを受けるから、所定の面圧が確保される
だけの大きさが必要であり、キー部材１２ｂ，１２ｃは
小さくできないことになるので、結局、各キー部材が、
その内周側側面がリング部材１２ａの内周面と同一面上
にくるように、外周側に移動した形になる。このような
形状のオルダム継手１２は第１０図に示されている。

第１０図において、実線矢印で指示した破線はリング内
周側にオーバーハングしていた時のキー部材を表わして
おり、この図に示されるように、オーバーハングしてい
る場合と、していない場合とでキー部材の大きさが変っ
てはいけない。このため、型の強度上の問題が生じてく
る。このことを第１１図及び第１２図を用いて説明す
る。

第１１図は第１０図の形状のオルダム継手１２を製作す
る場合の型の概略を表わした図であり、キー部材１２ｃ
の中心を結ぶ線にそってリング厚さ方向に切った断面図
である。図中、１０１〜１０６は第９図と同一または相
当する型を表すが、キー部材がオーバーハングしていな
いので、第９図の第７の型１０７、第８の型１０８に相
当する型はなく、型の数が少くなっている。第１２図
（ａ）〜（ｆ）は各々第１１図の第１の型１０１〜第６
の型１０６をリング面に平行な面で切った断面図を示
す。第１０図に示されるように、キー部材が同じ大きさ
のまま、リング外周側に移動しているので、第１２図
（ｂ）に示されるように第２の型１０２のキー部材に接
する部分と外周との距離ｌが小さくなり、第２の型１０
２の断面積がＢ部で小さくなっている。第２の型１０２
は焼結時に第１１図の実線矢印に示すようなリング方向
への加重をけるので、断面積の小さい第１２図（ｂ）の
Ｂ部で第２の型１０２が破損する可能性がある。Ｂ部の
断面積を大きくする方法として、リング外径を大きくす
ることが考えられるが、オルダム継手１２の重量が増加
して、運転中の振動、騒音が大きくなるという問題点が
あった。

そこで、本考案の目的は、かかる従来のスクロール圧縮
機の問題点を解決して低コストのオルダム継手を提供
し、ひていは低コストのスクロール圧縮機を提供するこ
とにある。

［問題点を解決するための手段］本考案のスクロール圧縮機は、渦巻状の側板を端板面か
ら突設させ、互いの渦巻状側板を組合せることにより圧
縮室（５）を形成する固定スクロール（１）及び揺動ス
クロール（２）と、前記揺動スクロール（２）の揺動ス
クロール軸（２ｃ）回りでの自転を防止して前記揺動ス
クロール（２）を揺動運動させるオルダム継手（１２）
を有するスクロール圧縮機において、前記オルダム継手
（１２）は、粉末治金法にて全体が一体形成された環状
部分からなるリング部材（１２ａ）と、前記リング部材
（１２ａ）にリング厚さ方向で、かつ、前記リング部材
（１２ａ）の中心に対して対称位置に突出させた複数個
のキー部材（１２ｂ，１２ｃ）と、前記リング部材（１
２ａ）の内周面とキー部材（１２ｂ，１２ｃ）の周面を
同一周面とし、かつ、前記リング部材（１２ａ）のキー
部材（１２ｂ，１２ｃ）が位置する前記リング部材（１
２ａ）の中心に対して対称位置の近傍の幅は前記リング
部材（１２ａ）とキー部材（１２ｂ，１２ｃ）とが同一
周面でない側を幅広とした突起部（１２ｇ）とを具備す
るものである。

［作用］本考案のスクロール圧縮機によれば、オルダム継手（１
２）は、環状部分からなるリング部材（１２ａ）と、前
記リング部材（１２ａ）にリング厚さ方向で、かつ、前
記リング部材（１２ａ）の中心に対して対称位置に突出
させた複数個のキー部材（１２ｂ，１２ｃ）と、前記リ
ング部材（１２ａ）の内周面とキー部材（１２ｂ，１２
ｃ）の周囲を同一周面とし、かつ、前記リング部材（１
２ａ）のキー部材（１２ｂ，１２ｃ）が位置する前記リ
ング部材（１２ａ）の中心に対して対称位置の近傍の幅
は前記リング部材（１２ａ）とキー部材（１２ｂ，１２
ｃ）とが同一周面でない側を幅広とした突起部（１２
ｇ）とを形状としたことにより、粉末治金法にて全体が
一体形成された焼結による製作が実現される。

［実施例］以下、本考案の一実施例を第１図、第２図、第３図及び
第４図によって説明する。

第１図は、本考案の一実施例におけるオルダム継手１２
の斜視図、第２図は同じく平面図である。

図中、１２ａはオルダム継手１２のリング部材、１２ｂ
はリング部材１２ａの下面側に直径方向に１対設けられ
たキー部材、１２ｃは同じくリング部材１２ａの上面側
にキー部材１２ｂの対と直交する直径方向に１対設けら
れたキー部材、１２ｅは各キー部材１２ｂ，１２ｃのリ
ング内周側側面、１２ｆはリング部材１２ａの内周面で
あり、各キー部材の内周側側面１２ｅとリング部材内周
面１２ｆは同一平面上にある。１２ｇはリング中心から
見て各キー部材１２ｂ，１２ｃの後方に４ケ所設けられ
たリング部材１２ａの突起部、１２ｈはリング部材１２
ａの外周部であり、第２図に示すように、各キー部材１
２ｂ，１２ｃとリング外周部１２ｈとの距離ｌが全ての
場所において所定値以上になるように、突起部１２ｇは
適度の大きさを持っている。

第３図及び第４図は第１図及び第２図の形状のオルダム
継手１２を焼結によって製作する場合の型の概略図を表
わすものであり、第３図はキー部材１２ｃの中心を結ぶ
線にそって、リング厚さ方向に切った断面図である。

図において、１０１はリング部材外周部１２ｈに接する
第１の型、１０２はリング部材１２ａの上面及びキー部
材１２ｃの側面に接する第２の型、１０３はキー部材１
２ｃの上面に接する第３の型、１０４はリング部材内周
面１２ｆ及びキー部材内周側側面１２ｅに接する第４の
型、１０５はリング部材１２ａの下面に接する第５の
型、１０６はリング部材１２ａの下面の中でキー部材１
２ｃの裏側に相当する部分に接する第６の型である。ま
た第４図（ａ）〜（ｆ）は第１の型１０１〜第６の型１
０６の各々をリング面と平行な面で切った断面図であ
り、図中の破線は突起部１２ｇがない場合の型を表す。

このように、本実施例のスクロール圧縮機は、渦巻状の
側板を端板面から突設させ、互いの渦巻状側板を組合せ
ることにより圧縮室５を形成する固定スクロール１及び
揺動スクロール２と、前記揺動スクロール２の揺動スク
ロール軸２ｃ回りでの自転を防止して前記揺動スクロー
ル２を揺動運動させるオルダム継手１２を有するスクロ
ール圧縮機において、前記オルダム継手（１２）は、環
状部分からなるリング部材（１２ａ）と、前記リング部
材（１２ａ）にリング厚さ方向で、かつ、前記リング部
材（１２ａ）の中心を通る一直線上に突出させた複数個
のキー部材（１２ｂ，１２ｃ）と、前記リング部材（１
２ａ）の外周面または内周面の一方の周面とキー部材
（１２ｂ，１２ｃ）の周面を同一周面とし、かつ、前記
リング部材（１２ａ）のキー部材（１２ｂ，１２ｃ）が
位置する前記リング部材（１２ａ）の中心を通る一直線
上の幅は前記リング部材（１２ａ）とキー部材（１２
ｂ，１２ｃ）とが同一周面でない側を幅広とした突起部
（１２ｇ）とを具備するものである。

第１図及び第２図に示されるようなキー部材１２ｂ，１
２ｃが内周側にオーバーハングしていない形状では、第
３図及び第４図に示されるように、オーバーハング部を
加圧するための型が必要ないので型の数が少くてすみ、
また各キー部材１２ｂ，１２ｃの後方に突起部１２ｇを
設けたため、第４図（ｂ）に示されるように第２の型１
０２のＢ部の断面積が大きくなり、焼結時の荷重に耐え
得るようになる。しかも、リング部材１２ａの外径を大
きくした場合に比べ重量増加が少ないので、振動、騒音
に影響しない。また、焼結の場合、機械加工と違って、
突起部１２ｇを有する形状であっても、型の製作時に工
程が増えるだけで、製品自体の製作時間は変らないか
ら、大量生産すればコスト増にはならない。したがっ
て、第１図及び第２図に示される形状にすれば、圧縮機
の性能を下げることなく、低コストのオルダム継手１２
を得ることができる。なお、オルダム継手１２の作動自
体は、従来例と同じであるので説明は省略する。

［考案の効果］以上説明したように、本考案のスクロール圧縮機によれ
ば、オルダム継手は、環状部分からなるリング部材と、
前記リング部材にリング厚さ方向で、かつ、前記リング
部材の中心に対して対称位置に突出させた複数個のキー
部材と、前記リング部材の内周面とキー部材の周面を同
一周面とすることで型の数を少なくすることができ、粉
末治金法にて全体が一体形成できるので、安価なスクロ
ール圧縮機を得ることができる。かつ、前記リング部材
のキー部材が位置する前記リング部材の中心に対して対
称位置の近傍の幅は、前記リング部材とキー部材とが同
一周面でない側を幅広とした突起部とを形状することに
より、焼結時の型の破損が防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例によるスクロール圧縮機を
構成するオルダム継手の斜視図、第２図は第１図に示さ
れたオルダム継手を示す平面図、第３図及び第４図は、
第１図及び第２図に示されたオルダム継手を焼結によっ
て製作する場合の型の概略をそれぞれ示す断面図、第５
図はスクロール圧縮機の原理説明図、第６図は従来のス
クロール圧縮機の全体構造を示す断面図、第７図は従来
のスクロール圧縮機の主要部を分解して示す斜視図、第
８図は従来のスクロール圧縮機にオルダム継手を組込ん
で示す断片的な上面図、第９図、第１０図、第１１図及
び第１２図はそれぞれオルダム継手を焼結によって製作
する場合の問題点を説明するための概略的な説明図であ
る。図において、１２：オルダム継手１２ａ：リング部材１２ｂ，１２ｃ：キー部材１２ｇ：リング突起部１０１〜１０６：焼結型なお、図中、同一符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】渦巻状の側板を端板面から突設させ、互い
の渦巻状側板を組合せることにより圧縮室（５）を形成
する固定スクロール（１）及び揺動スクロール（２）
と、前記揺動スクロール（２）の揺動スクロール軸（２
ｃ）回りでの自転を防止して前記揺動スクロール（２）
を揺動運動させるオルダム継手（１２）を有するスクロ
ール圧縮機において、前記オルダム継手（１２）は、粉末治金法にて全体が一
体形成された環状部分からなるリング部材（１２ａ）
と、前記リング部材（１２ａ）にリング厚さ方向で、か
つ、前記リング部材（１２ａ）の中心に対して対称位置
に突出させた複数個のキー部材（１２ｂ，１２ｃ）と、
前記リング部材（１２ａ）の内周面とキー部材（１２
ｂ，１２ｃ）の周面を同一周面とし、かつ、前記リング
部材（１２ａ）のキー部材（１２ｂ，１２ｃ）が位置す
る前記リング部材（１２ａ）の中心に対して対称位置の
近傍の幅は前記リング部材（１２ａ）とキー部材（１２
ｂ，１２ｃ）とが同一周面でない側を幅広とした突起部
（１２ｇ）とを具備することを特徴とするスクロール圧
縮機。