JPS6029837B2 - スクロ−ル圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は固定スクロールの下側に揺動スクロール及び
揺動スクロールの駆動源を配設したスクロール圧縮機に
関するものである。

スクロール圧縮機は、文献としては可成り以前から知ら
れたものであるが、製品としては実現されておらず、そ
れだけに原理的には公的であっても、製品化するに当っ
ては種々の未解決の問題が多い。

従来の代表的な或いは可成り詳しく記載されたものとし
て、例えば特開昭５３−３５８４ぴ号公報や米国特許第
３８７４８２７号明細書等がある。

特開昭５３山３５８４ぴ号公報では、特に圧縮室の密封
を完全なものとする手段や揺動スクロールのスラストを
受けるスラスト軸受に関し、改良された具体的構造が提
案されている。また、米国特許第３８７４８２７号明細
書には、部品数を少なくし、コンパクトで安価にするた
めの改良されたスクロール圧縮機が示されている。併し
、特関昭５３−３５８４び号公報のものは、縦形のスク
ロール圧縮機が示されてはいるものの、上記のように圧
縮室の密封手段や揺動スクロールのスラスト軸受に注力
されており、揺動スクロール軸を受ける部分に作用する
こじれに起因するラジアル軸受部の損傷やクランク軸の
スラストを受けるスラスト軸受の片当りによる損傷を少
なくししかもコンパクトに構成することについては具体
的な提案はなされてない。

また、米国特許第３８７４８２７号明細書には、固定ス
クロールの上側に揺動スクロール及びクランク軸を配設
し、クランク軸とバランサ７９を同一部村で形成し、揺
動スクロール軸をクランク軸下端面の孔に鼓したものが
示されているが、上記特開昭５３−３５８４び号公報の
ものと同様、揺動スクロール軸を受ける部分に作用する
こじれに起因するラジアル軸受部の損傷やクランク軸の
スラスト力を受けるスラスト軸受の片当りによる損傷を
少なくすることについては具体的提案はなされていない
。

また、この米国特許に記載のものを仮りに逆さにして、
揺動スクロール及びクランク軸を固定スクロールの下側
に位置させた場合には、バランサ７９がクランク軸の軸
受８０及び揺動スクロール軸７２より上側に位置してい
るため、その分だけ揺動スクロール軸７０が軸方向に長
くなりしかも揺動スクロール軸の軸受７２が揺動スクロ
ール軸７０の下半分の位置に設けられているので、揺動
スクロールが揺動運動した場合にはそのガス負荷力がク
ランク軸を懐ける力として作用しこのクランク軸を懐け
ようとする力が軸受７２に大きなこじれ力として作用し
該軸受７２が損傷する。なお上記クランク軸を懐けるよ
うに作用する現象は、揺動スクロールとクランク軸とを
鞄結合して揺動スクロールを駆動する構造の場合には、
揺動スクロールを仮りにスラスト軸受で支承したとして
も生じやすいことは、発明者等は実測的に確認している
。また、この米国特許のものでは、上記軸受７２，８０
はころがり軸受でありしかも両藤受７２，８０の鞠線方
向中心が軸方向にずれており軸受７２に作用するラジア
ル方向の荷重をクランク軸を介してラジアル方向に直に
軸受８０で受けることが出来ないので、揺動スクロール
の揺動運動に起因する大きなモーメントが軸受８川こ作
用し、軸受８０が損耗しやすい。ましてや、特開昭５３
−３５８４０号では、上記モーメントは、揺動スクロー
ル軸の可成り下方にラジアル軸受１３２を設けているた
め相当大きくなり、該軸受１３２の損耗は避けられない
。この発明は上記従来の実情に鑑みて、上記揺動スクロ
ールの揺動運動に起因してクランク軸に生じるモーメン
トを小さくし揺動スクロール軸の軸受部及びクランク軸
の軸受部のこじれによる損傷あるいは損耗を抑制すると
共に、圧縮機全体を鞄方向にコンパクトに構成すること
を目的としてなされたもので、具体的にはそれぞれ渦巻
状のスクロール歯を有しこれらスクロール歯が相互間に
圧縮室を形成するように互いに組み合わされた固定スク
ロール及び揺動スクロールを備え、上記揺動スクロール
を上記固定スクロールの下側に配設し、上記揺動スクロ
ールより下方に配設された駆動源によりクランク軸を介
して上記揺動スクロ−ルを駆動して冷媒を圧縮するスク
ロール圧縮機において、上記揺動スクロールにその下側
面から下方に延在する揺動スクロール軸を設けると共に
、上記クランク藤を単一部材で形成し、該クランク軸の
上記揺動スクロール側の端面に偏心穴を設けてこの偏心
穴に上記揺動スクロール藤を支承し、上記スクロール軸
を上記クランク軸を介して周万向に取り囲み且つ上記ス
クロール軸をその上下方向中心から上下方向両側に跨る
範囲に亘つて上記クランク軸を介して支承ししかも上記
スクロール軸の上下方向中心から上下方向両側に跨る範
囲に亘つて上記クランク軸をその外側から支承する第１
の軸受を設け、上記クランク軸の上記第１の軸受で支承
される部分を大径部とすると共にこの大蚤部の下側に上
記大径部より小径の小窪部を設けてこの小径部を第２の
軸受で支承し、この第２の軸受と上記第１の軸受との間
にスラスト受を配設すると共にバランサを取り付け、上
記段付部分で上記スラスト軸を介して上記クランク軸の
スラスト荷重を受けるようにしたことを特徴とするスク
ロール圧縮機である。この発明の説明に入る前に、スク
ロール圧縮機の原理について述べる。

スクロール圧縮機の基本要素は、第１図に示されており
第１図において、１は固定スクロール、２は揺動スクロ
ール、３は吐出口、４は圧縮室、０は固定スクロール上
の定点、〇は揺動スクロール上の定点である。

固定スクロールーおよび揺動スクロール２は同一形状の
渦巻で構成されており、その形体は、従来から知られて
いる如く、インポリュートあるいは、円弧等を絹合せた
ものである。次に動作について説明する。

第１図において固定スクロール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と図の
如く組合わされて、その姿勢を空間に対して変化させな
いで、回転運動、即ち揺動を行ない、第１図００、９０
０、１８００、２７００、のように運動する。揺動スク
ロール２の揺動に伴って、固定スクロールー及び揺動ス
クロール２の間に形成される三日月状の圧縮室４は順次
その容積を減じて、圧縮室４に取り込まれた気体は圧縮
されて吐出口３から吐出される。この間第１図○〜０′
の距離は一定に保持されており、渦巻の間隔をａ厚みを
ｔで表わ雌の＝雲−ｔとなつ刊る。ａ綱巻のピッチに相
当している。

スクロール圧縮機の名前で知られる装置の概略は以上の
ようである。

次にこの発明も含めて、スクロール圧縮機の具体的な実
施例の構成作動について詳しく説明しよつ。

第２図はスクロール圧縮機を例えば冷凍あるいは空調に
応用しようとする場合の具体的な実施例であってフロン
等のガス体の圧縮機として構成したものであり、所謂半
密形の形体を有しているものである。

図において、１は固定スクロール、２は揺動スクロール
、３は吐出口、４は圧縮機、５５は揺動スクロール軸、
６はクランク軸、７は軸受支え、８は電動機ロータ、９
は電動機ステータ、１０は第一バランス、１１は第二バ
ランス、１２はキー、１３はスベーサ、１４はキー、１
５はワツシャ、１６は回り止めワツシヤ、１７はロー夕
止めナット、１８はステータ、１９はボルト、２０は吐
出チヤンバ、２１はボルト、２２は○リング、２３はシ
ェル、２４はステー夕止めボルト、２５はワッシャ、２
６は支持リング、２７は底板、２８は吸入用ネジ穴、２
９〜３２はメクラネジ穴、３３は油穴、３４はオルダム
継手、３５はスラスト軸受、３６は軸受メタル、３７は
軸受メタル、３８はスラスト受、３９は軸受メタル、４
０はハーメティック端子、４１はハーメティツク端子、
４２は第３図に示すようにクランク軸６の軸心に対して
偏心したクランク軸偏心穴である。

以上が主な構成要素であり、第３図は第２図のｍ−ｍ線
断面図で、図において、６はクランク軸、７は軸受支え
、３４はオルダム継手、３５はスラスト軸受、３６は軸
受メタル、３７は軸受メタル、４２はクランク軸偏心穴
、４３はオルダムガィド溝、４４は吸入口、４５は○リ
ング溝、４６はボルト用貫通穴、４７はメネジである。

さらに第４図は第２図のＷ−Ｗ線断面図で、図において
は１は固定スクロール、２は揺動スクロール、３は吐出
口、４は圧縮室、４６はボルト用貫通穴、４７はメネジ
、４８は蓮通部である。このように構成されたスクロー
ル圧縮機の各部品の構成について詳述してみよう。第５
図は固定スクロールを示す斜視図であった図においては
、１は固定スクロール、３は吐出口、４９は固定スクロ
ール歯、５０は固定スクロール合板、５１はボルト用貫
通穴、５２は固定スクロール止めボルト座ぐりである。

固定スクロールは一様な厚みの円板に渦巻状の溝を設け
た形状となっており、溝を設けた結果として固定スクロ
ール歯４９が形成されている。溝がけずりとられなかっ
た部分は、固定スクロール合板５０となる。固定スクロ
ール合板５０の中央部分には、吐出口３が設けられてお
り、吐出口３の内面には必要に応じて接続が可能なよう
にネジが切られている。

５２の固定スクロール止めボルト座ぐりは第２図の吐出
チャンバ２０を取りつけた時に当該座ぐりにボルトの頭
が沈んであたらないようにするためのものである。

第６図は揺動スクロールを示す斜視図であって図におい
て、２は揺動スクロール、５３は揺動スクロール歯、５
４は揺動スクロール合板、５５は揺動スクロール軸、５
６はオルダム用つめである。

揺動スクロール歯５３は揺動スクロール合板５４と一体
で成形されており、さらにオルダム用つめ５６および、
揺動スクロール軸５５も一体で成形されている。

第７図は、揺動スクロールを背面より見た斜視図であっ
て、図において、２は揺動スクロール、５３は揺動スク
ロール歯、５４は揺動スクロール合板、５５は揺動スク
ロール軸、５６はオルダム用つめ、５７は揺動スクロー
ルバランサ、５８はバランサ止めボルトである。

揺動スクロール軸５５の中心と、揺動スクロール合板５
４の中心とは一致して形成されている。オルダム用つめ
５６は第２図および第３図に示されたオルダム継手３４
に俊合するものであり、揺動スクロール２と固定スクロ
ール３の位置関係を規制するもので、揺動スクロール２
の揺動運動を実現するために必要な部分である。オルダ
ム用つめ５６は中心を通る直線上に配列されている。揺
動スクロール軸５５は、第２図に示された、クランク軸
６のクランク軸偏０六４２に鉄合して、電動機ロータ８
からクランク軸６に伝達される回転力を受けて、揺動ス
クロール２の偏○揺動運動を実現するための部分である
。揺動スクロールバランサ５７は、揺動スクロール２の
揺動スクロール歯５３の重Ｄが、揺動スクロール合板５
４および揺動スクロール軸５５の中心と一致しないこと
から生ずる静的なアンバランスを補正するために設けら
れたもので、これによって揺動スクロール２全体の重心
が、揺動スクロール軸５５の中心と一致するようになっ
ている。バランサ止めボルト５８は揺動スクロールバラ
ンサを揺動スクロール合板４に固定するものである。

第８図は軸受を示す斜視図であって、図において、７は
軸受支え、３１はメクラネジ穴、３３は油穴、３５はス
ラスト軸受、３７は軸受メタル、３８はスラスト受、４
３はオルダムガィド溝、４４は吸入口、４５は○リング
溝、４６はボルト用貫通穴、４７はメネジである。

軸受支え７の軸受メタル３７の部分には、第２図に示さ
れたクランク軸６が鉄合して、クランク軸６の段付部分
がスラスト受３８に乗っかるようになる。

スラスト軸受３５の部分は、揺動スクロール合板５４の
背面を支える機能を有しており、揺動スクロール２から
加わるスラストを受けもつ。また場合によっては、スラ
スト軸受３５の面に油圧等を導入して揺動スクロール２
から加わるスラストに見合う支持力あるいはそれ以上の
力を与え得る機能を果す。オルグムガィド溝４３は第２
図に示されたオルダム継手３４が鉄合する部分で、オル
ダム継手３４が直線往復運動を行なう部分である。吸入
口４４は本実施例においては４ケ設けられており、軸受
支え７を貫通している。軸受支え７の端面には、密封の
ための０リング溝４５が設けられ、軸受支え７と固定ス
クロールーを固定するためのメネジ４７および全体を固
定するためのボルト用貫通穴が設けられている。給油の
ための油穴３３とそれに蓮通するメクラネジ穴３１は例
えば給油圧を測定するような場合に使用される。ボルト
用貫通穴４６、メネジ４７が設けられている端面とスラ
スト軸受３５の面はスラスト軸受３５の面の方が、揺動
スクロール合板５４の厚み分に１０仏の〜５０一肌程度
加えた分だけ沈んでいて、当該端面に固定スクロールー
が固定された場合に、揺動スクロール２が揺動できるよ
うになっている。この状態は第２図において良く理解さ
れる。第９図はオルダム継手を示す斜視図であって、図
において、３４はオルダム継手、５９は軸受鼓合つめ、
６川ま揺動スクロール隊合ガイド溝、６１は円環である
。

オルダム継手３４は第１図に示されたように、固定スク
ロール１と揺動スクロール２の相対位置関係を維持する
ためのもので、揺動スクロール２の揺動軌道をクランク
軸６と共に規定する。

軸受隊合つめ５９は、軸受７のオルグムガィド溝４３に
鉄合し、揺動スクロール舷合ガイド溝６０は、揺動スク
。−ル２のオルグム用つめ５６と鉄合する。円環６１は
軸受俵合つめ５９と揺動スクロール鉄合ガイド溝６０を
その中心に関して直交せしめるよう構成されている。ク
ランク軸６の回転により、揺動スク。

ール２が偏心運動を行なう時、オルダム継手３４の軸受
隊合つめ５９は、軸受７のオルダムガィド溝４３に鉄合
して、オルダム継手３４全体は、オルダムガィド溝の方
向に往復直線運動を行なう。その状態でさらに、オルダ
ム継手３４に、揺動スクロール接合ガイド溝６０を介し
て鉄合せる揺動スクロール２が、オルダム継手３４に対
して相対的には往復直線運動を行なう。その結果として
揺動スクロール２は直交する２つの往復直線運動の合成
として偏○揺動運動を実現する。以上がオルダム継手３
４の構成と動作である。第１０図はクランク軸を示す斜
視図であって、図においては、６はクランク髄、３３は
油穴、３６は軸受メタル、４２はクランク軸偏心穴、６
２，６３は油溝、６４，６５はキー溝、６６はクランク
軸大径軸部、６７はロータ取付け部分となり、クランク
軸大径軸部６６よりも小径のクランク軸小蓬軸部で、ク
ランク軸大径軸部６６とによりクランク軸６を構成し、
かつクランク軸大径軸部６６とクランク軸小律軸部６７
との間に段付部分を形成している。

６８は軸鞍合部、６９はステータ止めナット用ネジ、７
０は回り止めワッシヤ用溝である。

クランク軸６は、ロータ取付部分６７に取付けられる電
動機ロー夕８の駆動力を受けて、クランク軸偏０六４２
に鉄合する揺動スクロール２に回転力を与えるものであ
って、揺動スクロール軸５５が接合するクランク軸偏心
穴４２には軸受メタル３６が設けられている。

軸受メタル３６は、通常の軸受合金でもよいし、また針
状ころ軸受所謂ニードルベアリングでもよい。軸受メタ
ル３６には給油のための油溝６３が設けられていて、こ
れは通常、反負荷側に切られている。クランク藤大蓬軸
部６６は、軸受支え７の軸受メタル３７の部分に舷合し
、クランク軸６の段付部分は軸受支え７のスラスト受３
８で支承される。クランク軸大径軸部６６にはやはり油
溝６２が設けられており給油経路を構成している。さら
に油溝６２，６３に接続して油穴３３が図においては２
ケ所設けられており、うち一本はクランク軸６の中心軸
を貫通して軸鉄合部６８の部分に給油できるようになっ
ている。キー溝６４は、第２図に示された第一バランス
を固定するためのものであり、キー溝６５は電動機ロー
タ８を取付ける部分である。藤鉄合部６８は、第２図に
示された底板２７の軸受メタル３７に鉄合する部分であ
って、クランク軸６の半径方向移動を拘束支承する。ス
テータ止めナット用ネジ６９には、第２図に示されたロ
ータ止めナット１７が取付けられ、回り止めワッシヤ用
溝７０には、ロータ止めナット１７の回り止めワッシヤ
１６のッメの部分が入る。第１１図は第１バランスを示
す斜視図であって、図において、１０は第一バランス、
７１はバランスウェイト、７２は同筒部、７４は固定部
、７４はキー溝である。

第一バランスー川ま、第２図より理解されるように、第
二バランス１１と共に、揺動スクロール２の偏心揺動運
動から派生する遠心力に対抗してバランシングを行なう
もので、回転系全体の静粛な運転を保障するものである
。

第一バランス１０は、固定部７３に設けられたキー溝７
４にそう入されるキー１２によってクランク軸６のキー
ー溝６４に固定される。バランスウェイト７１は、圧縮
機全体の小形化のために、軸受支え７と電動機ステータ
９の間に形成される空間に位置するように、円筒部７２
を介して設置されている。また、バランスウェイト７１
の部分を極力揺動スクロール２に軸方向に接近せしめ、
かつ、クランク軸６の中心からできるだけ半径方向に離
すことによって、バランスウェイト７１の部分の質量を
小さくしている。揺動スクロール２を通常使用される鋳
鉄あるいは球状黒鉛鋳鉄等で製作した場合には、その質
量は無視し得ず、バランスウェイト７１の部分の質量も
大きくなるので、上記のような方策をとって圧縮機全体
が軸万向に大きくなり過ぎないようにしている。第一バ
ランス７１は、軸受支え７と電動機ステータ９の間に生
ずる空間をたくみに利用して設置され、全系の小形化に
寄与しているのである。

第１２図は電動機ロータを示す斜視図であって、図にお
いては、８は電動機ロータ、１１は第二バランス、７５
はエンドリング、７６はキー溝である。電動機ロータ８
はクランク軸６のキー溝６５に、キー溝７６に接合する
キー１４で固定され、クランク軸６に回転力を与えるも
のである。エンドリング７５の一端には、揺動スクロー
ル２に対抗する第二バランス１１が設けられていて第一
バランス１０と共に全体の振動を小さくしている。第１
３図は第１２図の電動機ロータ８を逆から見た斜視図で
、図においては、８は電動機ロー夕、１１は第二バラン
ス、１８はスターラ、１９はボルト、７５はエンドリン
グ、７６はキー溝、７７はステータ固定ネジ穴である。

第２バランス１１はボルト１９によつて、エンドリング
７５に固定されている。また、スターラ１８はエンドリ
ング７５および第２バランス１１に設けられたステータ
固定ネジ穴７７に固定される。以上のような各部分は、
第１４図の組立図に示れるように組立てられる。

第１４図において、クランク軸６を軸受支え７に鉄合せ
しめ、ついでオルダ・ム継手３４を轍受え７にそう入す
る。

オルダム継手３４の上から勤スクロール２を、クランク
軸６にはめ込み、その上から固定スクロール１をボルト
７８によって、軸受支え７に固定する。クランク軸６の
下。から第一バランス１７を取りつけ、スベーサ１３を
そう入して電動機ロー夕８の藤方向の位置を決め、電動
機ロータ８の下部からワッシャ１５、回り止めワツシヤ
１６を入れて、ロータ止めナット１７で、第一バランス
１０、スべ−サ１３、電動機ロー夕１８を一体としてク
ランク軸６に固定する。第２図からわかるように、第一
バランス１０は、クランク軸６の段付部分にあたってス
トッパの役目を果している。電動機ロータ８には、第二
バランス１１とスターラ１８が取付けられている。第１
５図には、第１４図で組上った圧縮機の内部を全体とし
て粗上げる手順が示されてた組立図である。絹上げられ
た固定スクロール１の上面に、吐出チャンバ２０がボル
ト７９によって固定される。

吐出チャンバ２川こは、密封のために第２図に示される
ように、０リング２２が取付けてある。ボルト７９は固
定スクロールーを貫通してシェル２３の上面に設けられ
たメネジ８川こメジ込まれて固定を実現する。シェル２
３には、第２図に示された、ステータ止めボルト２４に
よって電動機ステータ９が固定されている。シェル２３
の上端面には○リング溝８１に○リング２２が密封のた
めに取付けられている。第１５図に示された８２は電動
機ステータ９のコイルエンドである。第２図からわかる
ように、軸受７の背面にはいんろうが設けられてシェル
２３にはまり込んである。これは、電動機ロータ８と電
動機ステータ９の間に同心状に形成されるェアギャップ
を正確に出すためのものである。シェル２３の外周には
ハーメティツク端子４０，４１熔接されており、例えば
２本ピンのハ−メティック端子４０は電動機ステータ９
の巻線保護回路のためのものであり、３本ピンのハーメ
ティック端子４１は電動機ステータ９に３相交流を給電
するためのもので、シェル２３に対しては絶縁、外気に
対しては密封の役割を行なうものである。

以上のように組上ったものに最後に底板２７をシェル２
３に固定する様子を示した組立図が、第１６図であって
底板２７の軸受８８の軸受メタル３９が、クランク軸６
の軸競合部６８に鉄合する。

この同Ｄを実現するためにいんろう部８７が設けられて
いる。また密封のために０リング簿９川こは０リング２
２がはめ込まれている。この底板２７は、シェル２３の
シェルフランジ８４のメネジ８５とボルト８９によって
シェル２３に固定される。底板２７には吸入用ネジ穴２
８が設けられている。以上のようにして第２図の状態に
粗上がるのである。

第２図に示されたスクロール圧縮機全体としての作用動
作の説明を簡単に述べよう。

ハーメティック端子４１を通じて、電動機ステータ９に
例えば３相交流を給電すると、電動機ロータ８はトルク
を発生して、クランク軸６とともに回転する。

クランク敏６が回転を始めると、クランク軸偏心穴４２
に隊合せる揺動スクロール軸５５に回転力が伝えられ、
揺動スクロール２は軸受支え７に取付けられたオルダム
継手３４にガイドされて、偏心揺動運動を実現する。そ
うすると第１図に示されたような圧縮作用を行ない、圧
縮された気体は吐出口３から吐出される。吸入される例
えばフロン等の気体は底板２７の吸入用ネジ穴２８から
流入し電動機ロータ８と電動機ステータ９のェァギャッ
プ、電動機ステータ９とシェル２３のすき間を経て、軸
受支え７に設けられた吸入口４４（第３図参照）から、
蓮通部４８を経て揺動スク。ール２と固定スクロール１
の間の圧縮室４に取り込まれる。これが作動の大略であ
り、給油系は、例えば吐出チャンバ２０１こ図示されな
いオイルセパレータが内蔵されているとすれば吐出チャ
ンバ２０で分離された油は、固定スクロール１に設けら
れた油穴３３、軸受支え７に設けられた油穴３３を経て
軸受メタル３７に到る。さらに第１０図に示された油穴
、油溝６２，６３を経てスラスト軸受３５、軸受メタル
３９、スラスト受３８の各部にも給油される。スラスト
軸受３５を経や油は吸入されるガスと一体となって圧縮
室に取込まれる。スラスト受３８、軸受メタル３９を経
た油は、シェル２３内に流出し、吸入ガスの流速および
、スターラ１８の作用によって霧化されて、吸入ガスと
一体となって圧縮室にとり込まれる。吸入ガスと一体に
なって圧縮室４にとり込まれた油は固定スクロール歯４
９（第５図参照）と揺動スクロール歯５３の間の半径方
向および藤方向のすき間に充満して漏れを最小におさえ
る作用をする。スラスト軸受３５から流出した油はオル
ダム継手３４の各摺動面も潤滑する。このようにして再
び吐出チャンバ２０に流入した油は、図示されないオイ
ルセパレータで分離されて給油ラインに、吐出気体の圧
力によって圧送される。この間オアルセパレータで分離
されない油分は例えば冷凍機として使用した場合には、
冷凍サイクルを循環して吸入ガスといつしよに吸入用ネ
ジ穴２８にもどってくることになる。また、オイルセパ
レー外ま吐出チャンバ２０内になくとも外部に別体とし
てあってもよい。ハーメテック端子４０によって接続さ
れている電動機の保護装置は、電動機ステータ９の過負
荷あるいは異常運転時等の温度上昇を検知し、電動機ス
テータ９に給電されている例えば三相交流電源を遮断し
て保護を行なうものである。

さて、上言己実施例のスラスト軸受の構成作動によって
さらに詳述してみよう。

第２図において、揺動スクロール２と軸受支え７のスラ
スト軸受３５の接触部Ｐに流入する油は、図示されない
オイルセパレ−夕から吐出ガス圧によって圧送されてく
るもので、油経路の圧力損失を設計によって適当な値に
することにより、規定の圧力を有している。

この圧力をスラスト軸受３５全体にわたって積分した力
は、揺動スクロール２が圧縮室４で派生した圧力のスラ
スト力と対抗することになる。油圧を積分した圧力が、
スラスト力より小さいかあるいは等しい場合は、第２図
で軸万向にすき間が生じ得る面Ｒ，Ｓは設計時に設定さ
れた値１０〜５０山肌程度あいた状態で運転されること
になる。

また固定スクロール１の端面と揺動スクロール２の揺動
スクロール合板５４の上端面の対抗面Ｑにも同様のすき
間が生じている。この状態で運転する場合は、Ｒ，Ｓの
面の鞠方向密封は圧縮室４に取込まれる油によって得ら
れることになる。

この場合においてはスラスト力はもっぱらスラスト軸受
３５で受けもつことになる。実験によれば、油のシール
効果によって実用に耐え得る程度の流量は確保されてい
る。この状態では起動あるいは停止時の潤滑不良状態の
スラスト軸受３５の摩耗が軸方向すき間の維持に対して
問題となるがこれは材料の選択によって解決される。ま
た、油圧を積分した値がスラスト力より大きくなるよう
に設計した場合には、揺動スクロール２は上方に押し上
げられて、第２図においてＲあるいはＳあるいはＱの面
で摺動することになる。

Ｒ面で酒勤した場合には、揺動スクロール２の揺動スク
ロール歯５３（第６図参照）の先端面と、固定スクロー
ル２の固台スクロール合板５０（第５図参照）の圧縮室
側の底面とが摺動することになり、この場合でも揺動ス
クロール歯５３の先端面の受圧面積は十分確保できるの
で運転可能である。両摺動面は圧縮室４に取込まれる油
で潤滑される。Ｓ面で情動した場合は固定スクロール１
の固定スクロール歯４９の先端面と揺動スクロール２の
揺動スクロール合板５４の上面が情動することになり、
前述の場合と同じく運転、潤滑とも可能である。

揺動スクロール２の揺動スクロール合板５４の上面周辺
部の寸法を少し厚くして第２図のＱの面で酒動させる場
合には、Ｒ，Ｓの部分に設計値で微少なクリアランスを
生じ、スラスト軸受３５の代り‘こ、固定スクロール１
の端面外周部で揺動スクロール合板５４の上面周辺部と
が酒動することになり、この場合も潤滑、運転、シール
とも可能である。

スラスト力がこのように上向きになるようにした場合に
はＰの部分はクリアランスをある値に保って運転される
。

これらを満足するように設計されたスラスト軸受３５に
おいては、負荷変動が生じてスラスト力の合計の方向が
変化しても運転可能である。

なお、この発明において第２図の半径方向部分Ｔは一定
のクリアランス１０〜５０山肌を有し油でシールされて
いる。上記実施例について改良された重要な部分を集約
して説明すると、それぞれ渦巻状のスクロール歯を有し
これらスクロール歯が相互間に圧縮室４を形成するよう
に互いに組み合わされた固定スクロール１及び揺動スク
ロール２を備え、上記揺動スクロール２を上記固定スク
ロールーの下側に配設し、上記揺動スクロール２より下
方に配設された駆動源８，９によりクランク軸６を介し
て上記揺動スクロール２を駆動して袷煤を圧縮するスク
ロール圧縮機において、上記揺動スクロール２にその下
側面から下方に延在する揺動スクロール軸５５を設ける
と共に、上記クランク軸６を単一部材で形成し、該クラ
ンク軸６の上記揺動スクロール２側の端面に偏心穴４２
を設けてこの偏○穴４２に上記揺動スクロール軸５５を
支承し、上記スクロ−ル軸５５を上記クランク軸６を介
して周万向に取り囲み且つ上記スクロール軸５５をその
上下方向中心から上下方向両側に跨る範囲に亘つて上言
己クランク軸６を介して支承ししかも上記スクロール軸
５５の上下方向中心から上下方向両側に跨る範囲に亘っ
て上記クランク軸６をその外側から支承する第１の軸受
３７を設け、上記クランク軸６の上記第１の軸受３７で
支承される部分を大径部６６の下側に上記大径部６６よ
り小径の小径部６７を設けてこのイ・軽部６７を第２の
軸受３９で支承し、この第２の軸受３９と上記第１の軸
受３７との間にスラスト受３８を配設すると共にバラン
サ１０を取り付け、上記段付部分で上記スラスト受３８
を介して上記クランク軸６のスラスト荷重を受けるよう
にした構造としたスクロール圧縮機を示してある。上記
構成であるが故に、揺動スクロール軸５５を支承する部
分即ち偏心孔４２の周壁部（具体的には軸受メタル３６
）に負荷力が作用する点及びクランク軸６の上端部外周
を支持する第１の軸受３７に負荷力から作用する点の双
方を揺動スクロール２に近づけることができると共に、
上記双方の作用点を鞠方向に近づけることができるので
、クランク軸６を傾けようとするモーメントが抑制され
、従ってスクロール軸５５を支承する部分及びクランク
軸６の上端外周を支承する第１の軸受３７の部分でのこ
じれが抑制されその部分の損傷や損耗が抑制される。併
せて、クランク軸６のスラスト荷重をスラスト受け３８
を介して大蚤部６６と小後部６７との段付部を利用して
受けるようにしたので構造が簡単になると共にスラスト
受３８の外径を小さくできスラスト受３８回りをコンパ
クトに構成できる上、スラスト受３８の片当りも、上記
クランク軸６を懐けようとするモーメントが抑制される
ので抑制されるのである。以上のようにこの発明によれ
ば、それぞれ渦巻状のスクロール歯を有しこれらスクロ
ール歯が相互間に圧縮室を形成するように互いに組み合
わされた固定スクロールおよび揺動スクロールを備え、
上記揺動スクロールを上記固定スクロールの下側に配設
し、上記揺動スクロールより下方に配談された駆動源に
よりクランク軸を介して上記揺動スクロールを駆動して
冷煤を圧縮するスクロール圧縮機において、上記揺動ス
クロールにその下側面から下方に延在する揺動スクロー
ル軸を設けると共に、上記クランク軸を単一部材で形成
し、該クランク軸の上記揺動スクロール側の端面に偏心
穴を設けてこの偏心穴に上記播動スクロール軸を支承し
、上記スクロール軸を上記クランク軸を介して周方向に
取り囲み且つ上記スクロール軸をその上下方向中心から
上下方向両側に跨る範囲に百つて上記クランク軸を介し
て支承ししかも上記スクロール軸の上下方向中心から上
下方向両側に跨る範囲に亘つて上記クランク軸をその外
側から支承する第１の軸受を設け、上記クランク軸の上
記第１の軸受で支承される部分を大蚤部とすると共にこ
の大蓬部の下側に上記大径部より小径の小径部を設けて
この小径部を第２の軸受で支承し、この第２の軸受と上
記第１の軸受との間にスラスト受を配設すると共にバラ
ンサを取り付け、上記段付部分で上記スラスト受を介し
て上言己クランク軸のスラスト荷重を受けるようにした
構造としたので、クランク軸を支承する第１の軸受及び
揺動スクロール軸を受ける部分（偏心穴の周壁、実施例
では軸受）を揺動スクロールに最大限に近づけることが
でき、従って、揺動スクロールの揺動運動に起因してク
ランク軸を懐けようとするモーメントを最小に抑制でき
、その結果上記揺動スクロール軸を受ける部分及びクラ
ンク軸を支承する第１及び第２の軸受でのこじれが抑制
されその損傷あるいは損耗を抑制できる上、クランク軸
のスラスト受での片当りによりスラスト受の損傷あるい
は損耗を抑制でき、しかも軸方向の全体長が短か〈なる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はスクロール圧縮機の作動原理図、第２図はこの
発明のスクロール圧縮機の一実施例を示す断面図、第３
図は第２図のｍ−ｍ線断面図、第４図は第２図のＮ−Ｗ
線断面図、第５図は固定スクロールを示す斜視図、第６
図は揺動スクロールを示す斜視図、第７図は揺動スクロ
ールを示す斜視図、第８図は軸受を示す斜視図、第９図
はオルダム継手を示す斜視図、第１０図はクランク軸を
示す斜視図、第１１図は第一バランスを示す斜視図、第
１２図、第１３図は電動機ロータを示す斜視図、第１４
図は圧縮機組立図、第１５図、第１６図はシェルを含め
た圧縮機全体の組立図である。 図において、１は固定スクロール、２は揺動スクロール
、４は圧縮機、６はクランク軸、７は軸受支え、８は電
動機ロータ、３７，３９は軸受メタル、２８はスラスト
受、６６はクランク軸大径軸部、６７はクランク軸小蚤
部である。 なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。第１図 第２図 第９図 第３図 第４図 第１６図 第５図 第６図 第１３図 第７図 第８図 第１０図 第１１図 第１２図 第１４図 第１５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ それぞれ渦巻状のスクロール歯を有しこれらスクロ
   ール歯が相互間に圧縮室を形成するように互いに組み合
   わされた固定スクロール及び揺動スクロールを備え、上
   記揺動スクロールを上記固定スクロールの下側に配設し
   、上記揺動スクロールより下方に配設された駆動源によ
   りクランク軸を介して上記揺動スクロールを駆動して冷
   媒を圧縮するスクロール圧縮機において、上記揺動スク
   ロールにその下側面から下方に延在する揺動スクロール
   軸を設けると共に、上記クランク軸を単一部材で形成し
   、該クランク軸の上記揺動スクロール側の端面に偏心穴
   を設けてこの偏心穴に上記揺動スクロール軸を支承し、
   上記スクロール軸を上記クランク軸を介して周方向に取
   り囲み且つ上記スクロール軸をその上下方向中心から上
   下方向両側に跨る範囲に亘つて上記クランク軸を介して
   支承ししかも上記スクロール軸の上下方向中心から上下
   方向両側は跨る範囲に亘つて上記クランク軸をその外側
   から支承する第１の軸受を設け、上記クランク軸の上記
   第１の軸受で支承される部分を大径部とすると共にこの
   大径部の下側に上記大径部より小径の小径部を設けてこ
   の小径部を第２の軸受で支承し、この第２の軸受と上記
   第１の軸受との間にスラスト受を配設すると共にバラン
   サを取り付け、上記段付部分で上記スラスト受を介して
   上記クランク軸のスラスト荷重を受けるようにしたこと
   を特徴とするスクロール圧縮機。