JPS59224490A - スクロ−ル型流体装置 - Google Patents

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】

本発明は容積式流体装置、特に−２，１の）す６体を角
度をずらせてかみ合うように壬ね合け、かつうず巻体に
相対的な円運動（公φＩ：運動のみ）４加えて両うず巻
体間に形成される富閉空間を円運動の方向に従ってうず
巻体の外周力日し中心ｙノ向Ｉ＼、あるいはうず巻体の
中心から外周り向へ移動さぜィん体の吸排動作を行なう
スクロール型流体装置に関りるものである。 スクＩ−］−ル型流１体装置の組立の際、最も重要なし
のの一つどじ（、うず流体どうしの相対角度の角数合口
かあげられる。これはうザ巻体間に形成される流体ボグ
ツトは一対のうず巻体の線接触とうり“進体端面のシー
ルにＪ一つで密封されるものであり、うず巻体のかみ合
わされる相対角度が正規の状態から外れた場合、ニ一つ
のうり゛巻体間の線接触がく１じ、曲の側でＣＡＬ中心
に関して片方の側だりて）１′径方向の隙間がく１じ、
これが流体洩れの原因どなって所期の性能が１１７られ
ないという欠陥を生り“る虞があった。このため、これ
よでは二つのうり゛巻体の相対角度を決める各部品の加
工にＪ３りる角１旦り゛れ公差’ａ　Ｉｎ密にしたり、
（１うるいはうり゛巻体のかみ合い角ｌ身を間接的な位
置決め方法によって合Ｕることが１１？案され乙さた。 しかし、前者は部品の加Ｉｆ’ｌあるいはｍ　：＋ロス
１〜にＲ？Ｉる問題を生じ、後右は介在り−る部品の角
度ずれ要因が多く含まれるため決定的な解決法とはなり
得なかった。 ここで、特開昭５７−１９３７９３弓には両スクロール
部材の側板に２ケ所以上のビン孔を穿設し、両方の側板
のビン孔がある（ｉ意の旋回イ装置（クランク角度）で
一致するようにしでおき、前記ビン孔にビンを挿入し位
置を定めておいて固定スクロールをフレームに固定する
ことにより固定スクロールと可動スクロールの位置関係
を合せた後、ビンをぬくという方法により、うず巻体の
かみ合い角度を設定することが示されている。しかし、
このような角度設定方法は回転阻止（戊構として第１図
に示すようなボールカップリング１ｍ　ｌ？’＞を有す
るスクロール型流体装置には適用てきなかつＩＪ０即ち
、ボール７Ｊツブリング我（１４は特開昭５７−１９’
３７９３Ｑ記載のオルダムカップリングＩ幾（Ｍとは異
なり、固定スクＩコールど可動スク］コールとのかみ合
い角度位置が決まったとしてもボールカップリング機構
を４ｊ４成づる固定リンク及び可動リングの孔とボール
の間に遊びが生じ１ワるため、また、ビンをＪ友いてし
まえばボールカップリングとしての回転阻止機能を有す
る角度になつＣしまうため、固定スクロールと可動スク
ロールの間のみで位置決めを行［ｉＨうだ（〕では優れ
たシール性はｊＩＶられないから−Ｃ′ある。また、回
転阻止（幾横としてオルダムカップリングを幾４Ｍを用
いる場合にあつ′Ｃｂ、実用面ではる十の遊びを右する
ことは避けられないため、ピン゛Ｃ１０対角度を合せて
も意味がなく　、　１ｔＩｊ麿のＩＸ′１い角度台ｌを
づ−ることは困ｉｌｌであつ　Ｉこ　。 ここで、一般的なスフ１］−ル型流体装置の構成を圧縮
（幾として用いた場合の実施例を示す第１図を参照して
説明りる。 このＥｆ’芹１ｉｉ　ｔｉｌｔは）］］ント］ニント′
プレート１１とこれに設置されたカップ状部分１２とに
よる圧縮磯ハウジング１０を有している。フロン１−エ
ンドプレー１−１１はハウジング１０の中心軸線上に中
心をイｊりる貫通孔１１１をイｊし、その中にボールベ
アリング１３を介して主軸１４を回転自在に支承してい
る。このため、主軸１／Ｉの軸芯はハウジング１０の中
心軸線と一致り゛ることとなる。まｌζフロン１〜土ン
ドゾレーｌ〜１１は主軸′１４の外周を取り巻くように
前方に突出したスリーブ部１５をイラし、該スリーブ部
１５内にはシャフトシール１６を配置している。フロン
トエンドプレー１〜１１はカップ状部分１２の前端開口
に周方向に間隔をおいて径方向外方に延在するよう形成
された７ワンジ（図示省略）との間でポル１−等にＪ、
つ（固定されており、Ｏリング１８によって両石の接合
面をシールしている。またスリーブ部１５もフロン１ヘ
エンドプレート１１の端面上にポル１〜等によって固定
され、接合面をＯリング１９によ−）′Ｃシールしてい
る。 フロントエンドプレーＩ〜１１ににつて聞［二１部を閉
塞ざ゛れたカップ状部分１２内には固定スクロール部材
２０　、可動スクロール部材２１、可動スクロール部材
の駆動機構及び回転阻止（幾々ｊ４２２が配設されてい
る。 ここで、固定スクロール部＋Ｊ　２０は側板２０１とう
ず巻体２０２及び該−）ず巻体２０２とは反対側の側板
２０１上に設けた脚部２　（’）　３とより構成されて
いる。この固定スクロール部＋Ａ　２０４；１脚部２０
３をカップ状部ｊ）　”ｌ　２の外りより該カップ状部
分１２の底部１２１をＵ１通（）て螺合したポル１〜２
３によ−）−（該底部１２１−１内壁上に固定している
。 また、固定スフ１−１−ル部シΔ２０の側板２０１はそ
の外周面とカップ状部分２０の内壁面間をＯリング２４
でシールＪることによって　）Ｊツブ状部分１２内の空
間を吸入室２５と吐出室２６とに仕切っている１、さら
に側板２０１の中央部にはスクロール部月間に形成され
た密閉空間と吐出室２Ｇを連通Ｊる連通孔２０４を穿設
している。 可動スクロール部側２１は側板２１１とうづ゛巻体２１
２と、ｊ、す（７，ｊ成されている。この可動スフ１コ
ール部材２１１；Ｌうり゛呑１ホ２１２が前記回定スク
Ｄ−ル部＋Ｊ　２０　Ｑ）　・５１”　巡１ホ２０２ど
１８０°の角度り゛れをｂつようにかみ合され−Ｃいる
。また可動スフ１−１−ル部材２１は後述弓−る駆動１
幾横及び回転用Ｉｔ、　！；！　ＪＭと連結されていて
、主軸１４の回転によっ（半径ｌ？ｏｌ・の円軌道−Ｌ
を公転運動を行なう。 ここで′、１＋Ｊ動スクＤ−ル部材の回転阻止）幾横で
ある小−ルノＪツｆリング（幾４１４をその分解斜視図
である第２図をも参照して説明゛す”る。 回転阻止作用２２は固定部、可動部、小−ル索子よりな
り、可動スクロール部材２′１のボス２１３の外周上に
配置される。まず固定部について説明するとフロントエ
ンドプレー１〜１１の端面にリング状固定レース２２１
を右し、まＩ（この固定レース２２１を被うようにその
端面に当接された固定リング２２２を有し、これら（ま
スプリングビン２２３により］［１ンｌ〜１ン１こプレ
ート１１に固定されている。一方、可動部については可
動スクロール部ＩＪ　２１の側板２１１寄りのボス２１
３の外周にリング状可動レース２１／４をイｊし、また
可動レース２１４を被うようにその端面に当接された可
動リング２１５を右し、これらはスプリングビン２１６
により側板２１１に固定されている。 なお固定リング２２２と可動リング２１１３どの間には
わり“かな間隙ができるようにされている。また、可動
リング２１５ど固定リング２２２にはｊれぞれｎいのリ
ングの中心を一致さけた時に小なり合うような複数のポ
ケット２１５ａ、、２２２ａが軸方向に穿設されている
。 さて可動リングと固定リングとの関係を可動スクロール
部材側から見た第３図をも参照して回転阻止作用につい
て説明する。 回転阻止は固定リング２２２のボケッｌ−２２２ａの縁
部と可動リング２１５のポケット２１５ａの縁部とでボ
ール素子２２４を挾むことにより行なわれる。即ち可動
スクロール部材が図中時計方向へ駆動されると可動リン
グ２１５もその中心が半径Ｒｏｒの円を描くように円軌
道運動する。この時可動スクロール部材には圧縮力の反
力作用点と駆動力作用点とのずれにより図中時３１方向
への回転力すなわちモーノ１−が生ずるため、可動スク
ロール部材は可動リング２１５の中心を中心として時ｎ
１方向へ回転しようとする。しかし、図中上方の９個の
ボール素子２２４が固定リング２２２のボケッｔ−２２
２ａの縁部と可動リング２１５のボケツ１〜２１５ａの
縁部とで挾まれるため、可動リングは回転りることがで
きず、これによって可動スクロール部材の回転が阻止さ
れる。なお図示の状態では可動リング２１５の中心が図
中量も右方にあって回転阻止力分布はｆｃ１〜ｆｃ５の
ようになる。このように図中最上部のボール素子が最も
大きく寄与しており、これから離れるにしたがって小さ
くなって図中下半分の９個のボール索子２２４は回転阻
止の用はなしていない。しかし圧縮力の反力により可動
スクロール部材の軸方向に加わる圧力は可動レース２１
４、すべてのボール素子２２４を介して固定レース２２
１にスラスト支持される。 続いて可動スクロール部材の駆動機構である従動クラン
ク機構をその分解図である第４図をも参照して説明する
。 フロントエンドプレート１１の貴通孔′１１１を貫通す
る主軸１４の内端部には大径部１４１を形成しており該
大径部１４１を貫通孔１１１の内周に配設したボールベ
アリング１３によって支承している。また大径部１４１
の先端面には中心から偏心した位置に駆動ビン１４２が
軸方向へ突出づ−るように設（プられている。 一方、ＯＪ動スク

【コール部材２１の側板２１１はうず
巻体２１２どは反対の面に環状のボス２１３を有してい
る。ボス２１３中には肉ｊワの厚い円板状あるいは短軸
状のブツシュ２７が嵌合され、ニードルベアリング２８
を介して回転可能に支持されている。ブツシュ２７はこ
れど一体で半径方向に伸びた円板状のバランスウェーｈ
　２７１を有しているとともに、中心からずれた位置に
軸方向の孔、即ら偏心孔２７２をイＪしている。この偏
心孔２７２中には駆動ピン１４２が嵌合されニードルベ
アリング２９　’ｒ回転可能に支持されている。 このような偏心孔２７２を右するブツシュ２７を用いる
利点を第５図をも参照して以下に説明覆る。 前述のように可動スクロール部祠２１の円軌道運動によ
って流体圧縮が行なわれると、その反作用力がうず巻体
２１２、゛盲Ｊら可動スクロール部材、２１へその円軌
道の接線方向に作用する。この力は結局、プツシ」中心
ＯＣへ第５図の「ｄで示すにうに作用づるものと考える
ことかできる。ところでブツシュ２７は駆動ピン１４２
上で回転可能とされているから駆動ビン１４２の中心Ｏ
ｄの回りに回転するモーメントを力Ｆｄによって受（プ
る。 このモーメントは力Ｆｄの方向とＯＣとＱｄを結ぶ線ど
の角度を第５図に示したようにθとしたときＦｄ　・ε
２ｓｉｎθで表わせる。この結果ブツシュ２７上に支持
された可動スクロール部４４２１は駆動ピン１４２の中
心Ｏｄの回りに回転するし一メントを受【プることとな
り、これによりうず巻体２１２がうず巻体２０２へ押し
イ」けられることになる。この押し付は力をＦ　ｐどす
ると 「ｐ・ε２ｃｏｓθ−「ｄ・ε２　Ｓ　ｒ　ｎ　ｏであ
るから、Ｆｐ　　＝　Ｆｃｌ　　−ｔａｎ　　θで与え
られる。 即ち、偏心孔２７２を有するプツシ１２７と可動スクロ
ール部材２１を駆動すると、流体Ｊ］−縮の反作用力で
両うず巻体２１２と２０２の線接触部での押し付は力が
自動的に得られ、これにより流体ポケットのシールが確
保される。 さらに、上述のように偏心ブツシュ２７の中心Ｑｃは駆
動ピン１４２の中心Ｏｄの回りに回転可能であるので、
たとえば、うず巻体２０２や２１２の用法誤差によって
うず巻体の肉厚が変って“ｂこれに応じてＱ　ｃ　、　
Ｑ　ｓ間距離が変化できる。即ち、００点は第５図に示
Ｊ゛ようにＱｄを中心にした半径ε　２の円弧上を例え
ばＱｃ　ＬやＱ　ｃ　ＪＬの点に移動可能である。この
結果、そのような寸法誤差があっても可動スクロール部
材２１は滑かな運動を行なうことができる。 このような圧縮（幾を組立る場合、次のような角度ずれ
要因があげられる。叩ち（１）固定うず巻体２０２とカ
ップ状部分１２との角度ずれ、（２：カップ状部分１２
ど）（］ン１〜エンドプレー１〜１１との角度ずれ、（
３）−ノ１コン１〜エンドプレート１１ど固定リング２
２１どの角度ずれ、（４）固定リング２２１の孔の内周
長さとボール２２４の外周長さが異なることにＪ、る角
度ずれ、（５）ボール２２４の外周良さど可動リング２
１４の孔の内周長さが異なることにＪ、る角度ずれ、（
６）可動リング２１／ｌど可動うず巻体２１との角度ず
れ、の合計６ケ所の角度ずれの要因である１、これらの
角度ずれ要因を解消するために、一方のスクロール部材
のうず巻体側壁面に、ある深さをしった孔を形成し、か
つフロントエンドプレー１−の前記孔ど対向する位置に
ハウジング内部とハウジング外部とを貫通ずる孔を形成
し、ハウジング外部から角度調整棒により両うず巻体の
相対角度の調整を行なう方法が知られているが、このよ
うな方法では前述した（１）〜（３）までの角度ずれの
要因を除くことはできるが、残りの（４）へ・（６）ｊ
：での角度ずれの要因は依然どして残るものであった。 即ち、ボールカップリング機構とクランク（幾構を有す
るスクロール型圧縮（幾においｘｌよ、Ｒに可動うず巻
体の位置が一意に決定されない自由度を持つため、前述
の（４）〜（６）の角度ずれ要因を解消させることが必
要であ−）ｌζ。 従って、本発明の目的はうザ巻体の角磨ザれ要因を解消
し、容易でかつ短時間に装置の組立を行なえるスクロー
ル型流体装置を提供することである。 また本ｙで明の他の目的は、装置の組立後において信頼
性の高いスクロール型流体装置を提供することにｄうる
。 即ち本発明ノＪツブ状ケーシング及び該カップ状ケーシ
ングの一端間［」を閉塞するように配設されたフロン１
〜エンドプレー１〜より成るハウジング、該ハウジンク
内に固定配置されるとともに第１の円板状側板ど該側板
の一面上に設けた第１のうず巻体とにり成る固定スクロ
ール部材、第２の円板状側板と該側板の一面上に設けた
第２のうず巻体どＪ、り成り、）［］ンＩ〜エンドプレ
ー１へを貫通する主軸を会む１駆動装置によって旋回運
動を行なう可動スクロール部材及び該可動スクロール部
材の回転運動を■１止づ−る回ｑｌｈ阻止（浅溝をｈす
るスクロール型流（本装置にあって、 （１）前記ケーシングとフ［１ン１〜エンドプレー１−
とを両部に形成した複数の固定孔に各々ボルトを螺入Ｊ
ることによって仮市めし、 （２）前記両うず巻体が形成り−る複数の接触点を結ぶ
線から主軸の回転方向どは反対方向に略９０°ずれｌ〔
位置に対向する固定スクロール部材及び可動スクロール
部材に穿設した位置決め孔を一致させ、ケーシングの外
方より位置決め棒を合孔を貫通するように配置し、 （３）フロントエンドプレー１−を主軸の回転方向とは
反対方向に移動が停止するまぐ回転させ、（４）ケーシ
ングとフロン１ヘエンドプレートを固着するボルトを完
全に締結し、 （５）位置決め棒を抜き取る。 の手順によって両スクロール部材の噛み合い角度を設定
づることを特徴とするスフｒ：】−ル型流体装置の組付
は方法により上記目的を達成するものである。 以下、本発明を実施例を示す第６図乃至第９図を参照し
て説明する。 まず、可動スクロール部材４０と固定スフ［］−ル部材
３０の両うず巻体３０１．／１．０’ｌを互いに接触す
るようにかみ合いｍね合わけると、うず巻体間に複数の
接触点が形成される（第６図中この接触点は点Ａ、Ｂ、
Ｃ及びＤで示づ−）。ここで、固定スフ【−１−ル部材
の接触点△、ＢあるいはＣ９Ｄを結ぶ線と直交りる線部
ら、第３図のＹ軸上で、スクロール部材の駆動方向とは
反対方向に９０’回転移動した位置で軸方向に貫通する
固定スクロール部＋Ａ　３０　（１）　ＩＩ′を置決め
孔３０２及び可動スクロール部（Δ４０の位置決め孔４
０２を穿設している。 また、さらに、固定スクロール部側３０の位置決め孔３
０２ど対向するケーシング８０の底部８０１に圧柑１（
戊の内部と外部を連通りるようなケーシング孔５０をＶ
ＫＱしくいる。なｄ３、固定スクロール部４Δ３３０に
′α設した位置決め孔３０２のケーシング８０の底部８
０１側端部にネジ溝が形成されている。、　−１３、〕
］」ン］〜エンドプレート７０の外周部とカップ状ケー
シング８０の端部には両名を固定、結合さけるための固
定孔５０１，５０２が穿設されている。なお、フロン１
〜エンドプレート７０側の固定孔５０１の孔径はケーシ
ング８０側の固定孔５０２　、Ｊ：り人さく設けられて
いる。 次に両スク１−１−ル部月の正しいかみ合い角度位置を
設定づるための手順を説明する。 まず固定スフ【コール部材３０及び可動スフ［゛１−ル
部材４０に穿設した位置決め孔３０２，４０２を一致さ
Ｕた後、ケーシング５０に挿通した位置決め棒５１を上
記位置決め孔３０２．／ｌ−０２内に挿通さＩる。この
結果、可動スフ［］−ル部４Ｊ　／ＩＯの動作は位置決
め棒５１を中心とする一定の角度範囲内での自由度を有
することとなる１、即ち、可動スクロール部材は偏心ブ
ツシュの）ＶｉＵ岱範囲内で動き、この偏心ブツシュの
動作角度範囲と等ｍの角度分だりリング孔も動（ことと
くｒる。（〕かし、リング孔ど位置決め孔は近接した位
置に設りられているため可動スクロール部材の動作にＣ
１にとんと影響を受（プることはない。 続いて、可動スクロール部材４０の回転運動を阻止して
いるボールカップリング機４Ｍ　６０は、前述したよう
に動作時にあっては常に可動リング６０３と固定リング
６０１のボケッ１〜縁部に隙間なく挾まれることにより
、スクロール部４Ａの正しいかみ合い角度位置が決定さ
れるｌこめ、固定リング６０１を固着しているフロン１
〜エンドプレー１〜７０を駆動方向と反対り向に回転移
動さ駄、ボールが固定リング６０１と可動リング６０３
めポケツ１〜縁部に隙間なく挾３Ｊ、れる状態と覆る必
要がある。ここで、フロントエンドプレート７０の固定
１５０１の径はポルｌ−５００の径より大きく穿設され
ているため、ポルｈ　５００をケーシング８０の固定孔
５０２に螺入された状態でフロントエンドプレー１へ７
０を駆動方向と反対方向に回転移動さｌ゛ることかでき
る。この後Ｃ１ポル１〜５００を締めイ」（）ることに
よりフ１」ン１ヘエンドプレ−１へ７０とケーシング８
０を結合、固６リーる。これによってスフ［」−ル部材
の正しいかみ合い角度位置が定まるごとどなる。 なＪ３、ケーシング８０ど）［１ン１〜エンドプレー１
−７０とを結合した後には位置決め棒５１を抜きとり、
その後９−シングの底部８０１外方よりケーシング孔５
０を１通するポル１へ５２を固定スフ［］−ル部４Ａに
穿設した位置決め孔の一部に螺合づ−ることにより、該
両位置決め孔とケーシング孔を閉塞づる。 このように、本発明によれば圧縮（幾を組立てる際、両
うず巻体の正しい角度位置関係を定めた１（に全ての機
構の角度位置を決定するため、シール性の優れた信頼性
の高いスクロール型流体装置を提供できるどどもに、組
立は容易にしかｂ　７．Ｕ時間で完成さゼることが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はスクロール型圧縮機の縦断面図、第２図はボー
ルカップリング機構の分解斜視図、第３図はボールカッ
プリング＋’ｊＡ　４Ｍの動作説明図、第４図は従動ク
ランク機構の分解斜視図、第５図は従動クランク機構の
動作説明図、第６図は本発明の実施例を示す説明図、第
７図及び第８図は本発明の実施例を示す断面図、第９図
は本発明の実施例を示す第８図のＡ−Ａ線断面図である
。 ３０・・・固定スクロール部材 ４０・・・可動スクロール部材 ３０１．４０１・・・うず巻体 ４００・・・側板　　３０２，４０２・・・位置決め孔
６０１・・・固定リング　　６０２・・・ボール−６０
３・・・可動リング　　５０・・・ケーシング孔５１・
・・位置決め棒　　５２．５００・・・ポル１−５０１
．５０２・・・固定孔 ７０・・・フロン１〜エンドプレー１・Ｆ′ＩＯ・・・
９−シンク　　８０１・・・底部＝４９６

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 カップ状ケーシング及び該）Ｊツブ状ケーシングの一端
   開口を閉塞づるように配設されたフロン］−エンドプレ
   ー１−　Ｊ、り成るハウジング、該ハウジング内に固定
   配置されるとともに第１の円板状側板ど該側板の一面十
   に設りた第１のうず巻体とより成る固定スクロール部材
   、負′！２の円板状側板と該側板の一面十に説りた第２
   のうり゛巻体とより成り、フロン１〜エンドプレー１〜
   を貫通する主軸を含む駆動装置にＪ、ってｈ；〔回運動
   表−１−ｊなう可動スフ［］−ル部月及び該可動スフ１
   ］−ル部材の回転運動を■止Ｊる回転阻止（幾４１１１
   をイｊりるスフｌ」−ル型流体装首（、二あって、 （１）前記９−シンクどノロントエンドブレー１〜どを
   両部に形成した筒数の固定孔に各々ボルトを螺入りるこ
   とにＪ、って仮止めし、 （２）前記両うず巻体が形成づる複数の接触点を結ぶ線
   から主軸の回転方向とは反り・１ツノ向に略９０°ずれ
   た位置に対向する固定スクロール部材及び可動スクロー
   ル部材に穿設した位置決め孔を一致させ、ケーシングの
   外方より位置決め棒を各社を貫通するように配置し、 （３）フロントエンドプレート・を主軸の回転方向とは
   反対方向に移動が停止覆るまで回転さけ、（４）ケーシ
   ングとフロントエンミルプレー１へを固着するボルトを
   完全に締結し、 （５）位置決め棒を抜き取る。 の手順によって両スクロール部（Ａの噛み合い角度を設
   定することを特徴とりるスクロール型流体装置の組付は
   方法。