JPS61265302A - スクロ−ル流体機械 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、空気圧縮機、冷媒圧縮機などの圧縮機、ポン
プ、膨張機等に用いられるスクロール流体機械の隙間微
調整機構に関するものである。

〔従来の技術〕

スクロール流体機械の名で知られる流体機械の原理は古
くから知られており圧縮４、ポンプ、膨張機など様々な
ものに応用が考えられてきている。

第２６図は、スクロール流体機械の基本的な構成要素を
示すものであり、図において（１）は固定スクロール、
（２）は揺動スクロール、（１ａ）は吐出口、Ｐは圧縮
室、０は固定スクロール（１）上の定点、Ｏは揺動スク
ロール（２）上の定点である。固定スクロール（１）及
び、揺動スクロール（２）は、それぞれ後述する台板上
に巻き方向が反対で同一形状の渦巻側板（１０１）　（
２０１）が一体に形成され、第２５図の如く互いに組み
合わさっておりＢ点各部で渦巻側板（１０１）（２０１
）は互いＣζその軸方向側面を接している。この渦巻側
板（１０１）　（２０１）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等で形成されている。

次に本スクロール流体機械が圧縮機として作動する場合
の動作について説明する。第２６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）と図の如く組み合
わされて、その姿勢を空間に対して、変化させないで回
転運動を行ない、第１図０°。

９０°、１８０°、２７０＠のよう１で運動する。揺よ
スクロール（２）の運動に伴い前記各点Ｂは中心に向っ
て移動し、固定スクロール渦巻側板（１０１）及び揺動
スクロール渦巻側板（２ｏ　１）の間に形成される三明
状の圧縮室（ト）は順次その容積を減じこの圧縮室Ｐ１
ζ取り込まれた気体は圧縮されて吐出口（１ａ）から吐
出される。この間第２５図Ｏ〜０の距離は一定に保持さ
れており渦巻側板（１０１）　（２０１）の間隙を２１
厚みをｔで表わせば、ｏｏ＝Ｚ−ｔとなっている。Ｚは
渦巻側板（１ｏ　ｔ）　（２０１）のピッチに相当して
いる。また第２５図において、揺動スクロール（２）を
逆方向、すなわちθ°、　２７０’　、　１８０’　、
　９０’のように回転させれば、膨張機として作動する
ことは言うまでもない。

この様な、作動原理によって作動するスクロール流体機
械の具体的な構成を第２６図によって説明する。第２６
図はスクロール流体機械を圧縮機として応用した場合の
１つの従来例である。図中（１）は固定スクロール、（
２）は揺動スクロール、（１ａ）は吐出口、［Ｆ］は圧
縮室、（１ｂ）は吸入口、＋３１は主軸、（４１はフレ
ームである。また（１０１）　（２０１）は固定スクロ
ール（１）及び揺動スクロール（２）のそれぞれ渦巻側
板であり、（１０２）（２０２）は固定スクロール（１
）及び揺動スクロール（２）のそれぞれ台板である。ま
たＡは、渦巻側板（１０１）　（２ｏ　ｔ）の端面（１
ｏ　１ａ）　（２０１ａ）と、これ１ζそれぞれ当接す
る相手側台板（２ｏ　２）（１０２）の底面（２０２ａ
）（１ｏ２ａ）との間の軸方向隙間である。

ここで揺動スクロール（２）は台板（２０２）の渦巻側
板（２０１）が形成された面と反対の面をフレーム（４
目ζ支持された状態で固定さ　ロール（１）と第２５図
に示したような状態で組合わされ、固定スクロール（１
）はフレーム（４）に固定される。主軸（３）が矢印の
ように回転すると、これに連結した揺動スクロール（２
）が運動を始める。ここで、揺動スクロール（２）は、
図示しない自転防止装置により自転しない公転運動を行
なう。その結果、吸入口（１ｂ）より被圧縮流体が吸引
され、第２５図に示した作動原理により圧縮され、吐出
口（１ａ）より吐出される。

このような流体機械において、径方向シールすなわち、
隙間Ａを通って渦巻径方向への漏れはその漏れ線長さが
渦巻の長手方向長さに相当するためその流体取り込み容
積に比して相対的に大きく、機械の効率に与える影響は
大きい。この径方向をシールする方法としては、隙間Ａ
を微少にして、例えば、特開昭５５−４６０８１に示さ
れるよう（ζ、吸入口（１ｂ）より被圧縮流体とともに
油を吸引させ、微少隙間Ａ＋ζ油膜を形成させて被圧縮
流体の漏れを防止する手段が考えられるが、このような
微少隙間を均一に設けるためＥζは、固定スクロール（
１）、揺動スクロール（２）、フレーム（４）など各部
の寸法精度が高（要求され、場合によっては組立時に各
部品の選択嵌合をしなければならないなど、工作性、組
立性に問題があった。また、運転時、吐出口（１→近傍
は圧縮された流体により高温になるが、その結果微少隙
間Ａ以上に局部的に熱膨張すると、逃　−げがないため
焼き付きが生ずる。従って、熱膨張量を想定してあらか
じめその分Ａ画全体を均−ｆζその隙間を大きくとらね
ばならないが、このようにすると、効果的な油膜を形成
するのに必要な最適隙間以上になり結果として禰れが大
きくシールの効果をなさない場合が多かった。

一方、こういった非接触シール以外に、渦巻側板（１０
１）（２０１）の端面に、渦巻長手方向に沿って溝を形
成し、この溝にシール材を嵌入して、接触シール（ζよ
って漏れを防止する方法が考えられている。

このようなシール方法としては、古くは１９０５年の米
国特許第８０１１８２号に示されており、また最近のも
のとしては、特開昭５１−１１７８０４号等に開示され
ている。

一例として特開昭５１−１１７８０４号に示されたもの
を第２７図〜第２９図によって説明する。すなわち第２
７図は固定スクロール（１）台板底面（１０２ａ）と揺
動スクロール（２）渦巻側面端面（２６１ａ）との間の
Ａ部近傍の部分断面図であって、渦巻側板（２０１）の
端面（２０１ａ）の渦巻長手方向に沿って開口する断面
矩形の溝（５）を形成し、この溝（５）内に溝＋５１と
同形状のシール材６Ｄを嵌入している。ここで、溝（５
）側面（５ｂ）とシール材（９）側面ωｘｂ）との間に
は渦巻長手方向に沿って隙間（５０１）、溝（５）底面
（５のとシール材−下面（５１〕との間にはやはり渦巻
長手方向に沿って隙間（５０）が設けられるように溝（
５）及びシール材（６）の寸法は規定され、その結果、
渦巻側板（２０１）の端面（２０１ａ）と台板底面（１
０２ａ）の間に隙間Ａが介在しても、渦巻側板（２０１
）によって仕切られた高圧側圧縮室ＰＨと低圧側圧縮室
ＰＴｉ）間のシールは、高圧側圧縮室Ｐ）１より実線矢
印で示されるように隙間（５０１）　。

（５０２）にガスが流入して、結果として、矢印Ｆのよ
うに力が負荷されるため、シール材（６）は台板底面（
１０２ａ）及び溝（５）側面（５Ｃ）にそれぞれシール
材５Ｄの上面（５１ａ）及び側面（５１Ｃ）が押し付け
られシール材５１１が台板底面（１０２ａ）及び溝側面
（６Ｃ）に密着してガスの漏れは防止される。

このようなシール方法においては、渦巻側板端面と台板
底面の間の隙間Ａを通って渦巻径方向への漏れに対する
シールは効果的に行なえるが、渦巻側板（１０１）（２
０１）同士によって点Ｂで仕切られた各圧縮室２間にお
いては隙間（５０１）　（５０２）を通って渦巻長手方
向に漏れやすい欠点を有している。

すなわち第２８図は、渦巻側板（１０１）（２０１）の
接点Ｂ近傍を上面より見た部分断面図、第２９図は、同
じく部分断面斜視図であるが、高圧側圧縮室ＰＨより実
線矢印で示すように、ガスが隙間（５０１）。

（５００を通って下流側の低圧側圧縮室ＰＬへ漏れる状
態を示している。このように、この形式のシール方法は
径方向へのシールは効果的に行なうが、その手段として
、溝１５）とシール材（６）の間に隙間（５０１）（５
０）を設けねばならないため、その結果として、渦巻長
手方向の漏れは必然的におこり、圧縮効率すなわち性能
の低下はまぬがれない。特に工作精度による隙間（５ｏ
　ｔ）（５ｏωの寸法のバラつきは隙間（５０１）　（
５０２）を通過する漏れの増大やシール材５１１の追従
性自体の低下による径方向への漏れの増大を生ずる可能
性をもっている。

更に、シール材５１）の上面（５１ａ）は、ガスによっ
て台板底面（ｒ　０２　ａ）に押し付けられて摺動する
ため、この部分の摺動ロスや、摩耗も無視できない。

また、このような渦巻長手方向への漏れを防止する手段
として、例えば実開昭５７−ｉ８０１８２においては第
８０図に示すように、シール材６υの巾寸法りと、溝（
５）の巾寸法りを実質量等とし、シール材６℃の厚み寸
法Ｈを溝（５）の深さ寸法Ｈよりも大きくすることによ
り解決しようとしている。しかしこの方法においては、
Ｈ及びＨの寸法管理がむずかしく、もしｆ（−Ｈ）Ａ　
となれば、軸方向の隙間があくことになり半径方向漏れ
を生ずることになり、また、Ｈ−イ〈Ａ　　となればシ
ール材４５１１が同定スクロール（１）と揺動スクロー
ル（２）に挾みこまれた形になり、スムースな回転駆動
が得られなくなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のように従来のスクロール流体機械では、非接触シ
ール方式においては軸方向隙間を均一に微小にするため
には工作精度など精度管理上の問題を有し、更Ｃど隙間
をつめれば、渦巻の歯先が運転中の熱膨張などにより当
接し、焼付きを起こすなどの信頼性に問題があり、これ
を防止するため隙間をあければ性能が低下するという相
反する問題点を持っていた。更に接触シール方式におい
ては、シール材と溝の間に隙間を設けてガス圧等により
追従密封させる場合、上記隙間からの漏れによる性能低
下や、シール材の摩耗が問題となる。

更に、シール材と溝の間に隙間を設けず、シール材によ
りシールする場合、非接触シール方式と同様にきびしい
精度管理を要求されるなど問題があった。

本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもの
で、構造が簡単であり、組立性が容易でしかも工作精度
や運転中の熱変形なども許容でき、運転中の漏れを効果
的普ζ防止して高効率で信頼性の高いスクロール流体機
械の組立微調整機構を提供することを目的としている。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 この発明に係るスクロール流体機械は、夫々インボリュ
ートなどの渦巻側板を台板面に突設して形成された固定
スクロール及び揺動スクロールを互いに組合わせて上記
各渦巻側板及び台板面間に複数の室を形成し、揺動スク
ロールを旋回させることｆζより、上記室に取り込まれ
た流体を圧縮あるいは膨張させるように構成したスクロ
ール流体機械において、上記両スクロールの各渦巻側板
と同形状の渦巻形状を有する微調整用エレメントと上記
両スクロールの渦巻側板端面に沿って形成され、上記微
調整エレメントが圧入されるガイド溝とを備え、上記各
微調整用エレメントの上記各ガイド溝に対する圧入深さ
を調整することＦζより上記各微調整用エレメント端面
とこれに対応する上記各台゛板底面との間の隙間を微調
整しうるように上記ガイド溝の軸方向断面形状を底面溝
巾Ｅζ比べ開口部溝巾を広く形成してテーパ状にしたも
のである。

〔作用〕

上記のようにスクロールの渦巻状の側板端面ｆζ設けた
ガイド溝に、均等に微調整用エレメントを圧入すること
により、上記微調整用エレメントを介して固定スクロー
ル及び揺動スクロールの各渦巻状側板端面と台板底面の
間の軸方向隙間の微調整を行なうことができ固定スクロ
ール、揺動スクロール等の工作精度のバラツキを排除し
、実質隙間のない、あるいは必要最小限の微少隙間ｆビ
調整でき、かつ、ガイド溝が逆台形のテーパ状になって
いるので、運転中、室内の圧力の変動による微調整用エ
レメントの軸方向への移動が防止でき、従って微調整用
エレメントがガイド溝中に陥没することなく安定した状
態で固定される。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図〜第１８図によって
説明する第１図は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一実施例である。

図中（１）は固定スクロール、（２）は揺動スクロール
、（１ａ）は固定スクロール（１）の中央部に穿設され
た吐出口、（１ｂ）は固定スクロール（１）の周壁部（
１ｏ　ａ）に形成された吸入口、Ｄは圧縮室である。又
固定スクロール（１）は円板状の台板（１０２）とこの
台板（１０２）に一体に形成された渦巻状側板（１０１
）とで構成され、揺動スクロール（２）も同様に円板状
の台板（２０２）に一体に形成された渦巻状側板（２０
１）とで形成され、両スクロール（１）　（２１が互い
１ζかみ合わさって台板（１０〕（２０２）と渦巻状側
板（１０１）　（２０１）とで囲まれた圧縮室［Ｆ］が
形成されている。この圧縮室（ト）は複数個形成され、
そのうち最も圧力が高い中央部の圧力室が吐出口（１ａ
）に連通するように構成されている。

上記渦巻状側板（１０１）　、　（２０１）の各端面Ｑ
ｏｘａ）　、　（２ｏｔａ）１ζはそれぞれ渦巻長手方
向に沿って、しかも渦巻方向内端部及び外端部を残して
、ガイド部である溝（５）がそれぞれに形成され、これ
ら谷溝（５）には微調整用エレメント（６）がそれぞれ
嵌合されている。

このエレメント（６）は溝（５）にガイドされ溝（５）
に前記エレメント６）の両側面が渦巻長手方向に完全に
密管状態となるように圧入されている。

又、（３）は主軸、（ａ　Ｏ１）は渦巻状側板Ｑｏｔ）
　ｅ　（２０１）が摩耗してもこれら両側板（１０１）
　、　（２０１）の側面が常時Ｂ部で接触するように揺
動スクロール（２）に押付は力を与える偏心ブツシュ、
菊は外周部面形状が固定スクロール（１）とほぼ同じで
、しかも最大外径が固定スクロール（１）と同じである
上部フレーム、（４Ｉは外周部面形状が固定スクロール
（１）とほぼ同じでしかも最大外径が上部フレーム（４
）より大きな下部フレーム、（４０１）はオルダム継手
、（４０）は圧縮室りの圧力及び揺動スクロール（２）
の自重を受ける環状の上部スラスト軸受、（４１１）は
主軸（３）の自重と主軸（３）ｆζかかる他のスラスト
荷重を受ける環状の下部スラスト軸受、（７０８）は主
軸１３１のラジアル荷重をその上部で受ける上部主軸受
でこの実施例では軸受メタルを使用している。（４１）
は主軸（３）のラジアル荷重をその中間部で受ける下部
主軸受で、この実施例では軸受メタルを使用している。

揺動スクロール（２）の台板（２０２）の背面（２０２
ｂ）中心部には軸心が台板（２０２）の背面（２０２ｂ
）に対して垂直で主軸（３）の軸心に対して平行な軸（
２０８）が一体に形成されており、又、主軸（３）の上
端面には主軸（３）の軸心（回転中心）に平行な軸心を
有する偏心穴（８）が形成されていてこの偏心穴（８ａ
）に回転自在に偏心ブツシュ（８０１）が嵌入されてい
る。この偏心ブツシュ（ａ　Ｏ１）はその外周に対して
偏心し、軸心が主軸（３）の軸心と平行な偏心穴Ｃ８０
１１）を有しており、この偏心穴（ａ　０１　ａ）には
上記軸（２０Ｂ’）が回転自在に嵌入されている。

主軸（３）は、上部フレーム（ａに配設された上部主軸
受（４０８）、下部フレーム（６）に配設された下部１
スラスト軸受（４１１）及び下部主軸受（４１２）によ
って支承されており上部フレームに、下部フレーム暢υ
はいんろう嵌合部などにより上部主軸受（４０８）、下
部主軸受（４１２）が互いに同心になるよう組合わさっ
ている。

また、上部主軸受（４ｏ　ａ）と上部スラスト軸受（４
０）とは同心であり上部主軸受（４ｏ　ａ）軸心と、上
部スラスト軸受（４０２）の軸受面（４０２ａ）とが垂
直であるので、主軸（３）はその軸心が上部スラスト軸
受（４０２）の軸心に対して同心となり、また上部スラ
スト軸受（４００の軸受面（４０２ａ）に対して垂直に
維持される。また、揺動スクロール（２）はその台板（
２０２）の背面（２０２ｂ）で上記上部スラスト軸受（
４０２）軸受面（４０２ａ）により支承されているので
、揺動スクロール（２）の台板（２０）は主軸（３）に
対して垂直な姿勢に維持される。

オルダム継手（４０１）は、揺動スクロール（２）の自
転を防止し、揺動スクロール（２）が主軸（３）の軸心
の周りに公転運動のみをするようにするための継手手段
であり、揺動スクロール（２）の台板（２０２）と、上
部フレーム（社）との間に配設されている。

上記各部機構部品が上記のような相対関係に組立てられ
た後、固定スクロール（１）及び４３＠スクロール（２
）の谷溝１５）に各微調整用エレメント（６）が谷溝（
５）より大きく突出した状態で装着され上部フレーム（
４Ｑｌ　、下部フレーム１４υ、固定スクロール（１）
とは固定スクロール（１）の周壁部（１ｏ　ａ）と上部
フレーム顛とを貫通し先端のねじ部（４２ａ）が下部フ
レームｒ４１１のみに螺合する複数個のポルドロによっ
て共締めされる。この状態を第２図に示す。ここで、固
定スクロール（１）は周壁部（１０８）の下面（１ｏ　
ａ　ａ）で、上部フレーム（４■の外周部上面に形成さ
れた取付面（４ｏ　ａ）に固定されるが、上部フレーム
囮の取付面（４０ａ）は、上部スラスト軸受（４０）の
軸受面（４０２ａ）と平行であり、揺動スクロール（２
）の台板（２Ｇ　２）の背面（２０２ｂ）と、これと反
対の面である底面（２０２ａ）及び、渦巻側板（２０１
）の端面（２０１ａ）は、それぞれ平行であり、更に固
定スクロール（１）の周壁部下面（１ｏ　ｓ　ａ）と、
渦巻側板（１ｏ　ｔ）の端面（１０１ａ）は同一面上に
あり、上記端面（１０１ａ）と、台板（１０紛の底面（
１０２ａ）は平行であるので、固定スクロール（１）の
渦巻側板端面（１０１ａ）と揺動スクロール（２）の台
板底面（ｌ１２０２ａ）及び、揺動スクロール（２）の
渦巻側板端面（２０１ａ）と固定スクロール（１）の台
板底面Ｑ　０２　ａ）の間はそれぞれ平行に維持される
。そのため、前記各エレメント（６）はそれぞれ固定ス
クロール（１）の台板底面Ｑｏ２ａ）、揺動スクロール
（２）の台板底面（２０２ａ）によって押圧され均一に
前記溝１５）内に圧入される。そして、上記固定スクロ
ール（１）が上記フレーム（掴を介してフレーム（４１
１にボルト（４２により共締めされた状態において上記
固定スクロール（１）の渦巻側板端面（１０１ａ）と揺
動スクロール（２）の台板底面（２０２ａ）及び揺動ス
クロール（２）の渦巻側板端面（２０１ａ）と固定スク
ロール（１）の台板底面（１０２ａ）の間には均一に微
少隙間Ａが形成されるので、この微少隙間Ａだけ谷溝（
５）より均一に突出した状態になるまで前記各エレメン
ト（６）を前記谷溝（５）内に押し込まれたところで止
まる。その結果各渦巻側端面（１０１ａ）（２０１ａ）
と相手方の各台板底面　　−（２０２ａ）（１０２ａ）
の間は上記各エレメント（６）を介して実質隙間がなく
なる。

次に第１図において主軸（３）を回転させるモータの支
持は、モータのロータ嶽が、主軸（３）に焼嵌めなどに
よって固定され、上記ロータ側と適当なエア・ギャップ
を確保調整しなからモータのステータｍ）が下部フレー
ム（４１）にボルト等によって固着されている。

上記各機構部品を上記のような相対関係に組立てた機構
部品（８）、即ち固定スクロール（１）、揺動スクロー
ル（２）、上部フレームけα、下部フレーム（６）、主
軸（３）、ロータ■、ステータ血等々の組立品は密閉容
器であるシェル（９）に収納されている。ここでシェル
（９）は上ぶた（９０１）、中間円筒部（９０２）、底
ぶた（９０８）に三分割され、機構部分（８）は、下部
フレーム（社）外周部において中間円筒部（９０）に焼
嵌めあるいはスポット溶接などにより固定され、上ぶた
（９０　ｉ）、底ぶた（９０　Ｂ）は前記中間円筒部（
９０２）両端面において図のよう憂ζ中間円筒部（９０
２）外周部をおおうように嵌め合わされ、これら嵌め合
わせ部を溶接密封している。（９００はシェル中間円筒
部の周壁に溶漸等により接続され、シェル（９）内部空
間（９ａ）に開口する吸入管、（９０５）はシェル上ぶ
た（９０１）の中央部を貫通してこの中央部に気密に接
続され、更に固定スクロール（１）の吐出口（１ａ）に
連通ずるように延長された吐出管、（９０６）はシェル
上ぶた（９００に溶接、され、図示しないリード線によ
って、モータステータ（２）と電気的に接続された密封
端子、（９０７）はシェル（９）の底部に溜められた潤
滑油である。ここで主軸（３）の下端部は、潤滑油（９
０７）に浸漬している。また前記吐出管（９０５）と吐
出口（１ａ）の接合部はＯリング等によりシールされて
いる。

主軸（３）には、主軸（３）下端部より上端部に形成さ
れた偏心穴（８ａ）まで貫通した偏心給油孔（８ｂ）が
形成され、軸受各部へ給油されるようになっている。

このように構成されたスクロール圧縮機の動作を次に説
明する。密封端子（９０６）を通じて、モータステータ
（社）に通電すると、モータロータ１はトルクを発生し
て、主軸（３）と共に回転する。主軸（３）が回転を始
めると、主軸（３）の偏心穴（８ａ）に嵌入された偏心
ブツシュ（８０１）を介して、揺動スクロール（２）の
軸（２０８）に主軸（３）の回転力が伝えられ、揺動ス
クロール（２）はオルダム継手（４０１）にガイドされ
て自転することなく主軸（３）の軸心を中心とする公転
運動を行ない、第２５図に示す上述したような圧縮作用
が圧縮室Ｐで行なわれる。

この際渦巻状側板（１０１）　、　（２０１）の端面Ｑ
　０１　ａ）、（２０１ａ）と、これらに対面する台板
（２０紛、（１０２１）の底面（２０２の（１０２ａ）
の間の微少隙１！ＩＡを埋めるように溝（５）ｃζ嵌入
されたエレメント（６）が台板底面Ｃ２ｏ２ａ）　Ｑｏ
２ａ）の方向へ実質隙間がない状態で均一に上記端面（
１ｏ　ｔ　ａ）。

（２０１ａ）より突出しているので上記微少隙間Ａを通
して渦巻径方向すなわち相対的に高圧の圧縮室から低圧
の圧縮室への圧縮冷媒ガスの漏れが生じるのを防止する
。更に渦巻状側板（１０１）　、　（２０１）の側面同
志は、［ｉスクロール（２）が偏心回転運動することに
よって生じる遠心力などを利用して偏心ブツシュω０１
）を揺動スクロール（２）の軸（２０８）の周りに揺動
させ、主軸（３）の軸心に対する揺動スクロール（２）
の偏心量を可変にすることにより渦巻状側板（１ｏ　ｔ
）（２０１）の側面同志がＢ部で当接させられ上記相対
的に高圧の圧縮室から低圧の圧縮室への圧縮冷媒の漏れ
が渦巻状側板（１０１）　、　（２０１）の側面間を通
じて渦巻方向に生じるのが防止される。このようにして
圧縮時の漏れはほとんど防止され、圧縮効率の高い運転
を行なうことを可能とする。

次に冷媒ガスの流れについて説明する。蒸発器（図示せ
ず）からの吸入冷媒ガスは吸入管（９００よりシェル内
空間（９ａ）に流入して、モータロータｆｆｌ。

モータステータ（社）等を冷却すると共に、図示しない
下部フレーム（財）外周部１ζ設けられた吸入通路を通
過して吸入口（１ｂ）より吸入されて圧縮室Ｐ＋ζ取り
込まれ、圧縮された後、高圧冷媒ガスとなって、吐出口
（１ａ）を経て、吐出管（９０５）よりシェル（９）外
へ排出され凝縮器（図示せず）に至る。

次に給油系について説明する。シェル（９）の下部に溜
められた潤滑油（９０７）は、主軸（３）の回転によっ
て生じる遠心ポンプ作用により偏心給油孔（３ｂ）を経
由して、偏心穴（８ａ）に汲み上げられ偏心ブツシュ（
８０１）ｌζ給油される。主軸（３）、偏心ブツシュ（
ａ　Ｏｔ）に設けられた油入、油溝（図示せず）などに
より、上部スラスト軸受（４０２）、下部スラスト軸受
（４１ｔ）、上部主軸受（４０Ｂ）、下部主軸受（４１
）、更にはオルダム継手（４０１）を潤滑した後、一部
は、圧縮室Ｐへ吸入冷媒ガスとともに吸入され、圧縮部
のシール及び潤滑に使用され吐出管（９０５）より排出
され、凝縮器、蒸発器（図示せず）を通過して再び吸入
管（９０４）よりシェル（９）内へ戻ってくるが、大半
は上部フレーム姻、下部フレーム１４１）にそれぞれ設
けられた返油孔（４０ｂ）　、　（４１ａ）を経て、シ
ェル（９）下部に流下し戻される。

第８図は主＠　１３１の偏心穴（３ａ）に挿入される偏
心ブツシュ（ｓ　Ｏ１）の構成を詳細に示す図で、（ａ
）は上面図、（ｂ）は側面断面図、（Ｃ）は下面図であ
る。

（ａ　ｏ　１ｂ）は偏心ブツシュ外周面であり、ＯＢＯ
はその中心である。（ａ　０１　ａ）は偏心ブツシュ内
周面であり、Ｏｎｔはその中心である。中心ＯＢ１は中
心０ＢＯＩζ対してｅだけ偏心している。

（８０１Ｃ）は下端が偏心ブツシュ下端面に開口し、上
端部は偏心ブツシュ上端面に開口しないように閉じた状
態に形成された縦方向に延在する油溝で、上記内周面（
ａ　０１　ａ）に連接している。（８０１のは上記油！
　（８０１Ｃ）と外周面部（ａ　０１　ｂ）とを連通ず
るための油孔、（ａ　０１　ｅ）は上記外周面部（８０
１ｂ）に設けられた切り欠き部で、上記油孔（８０１ｄ
）の径方向外端がこの切り欠き部に開口している。（８
０１ｆ）は偏心ブツシュ（８０１）の肉厚部駈ζおいて
偏心ブツシュ下端面に穿設されたまわり止め用穴である
。なお、偏心ブツシュ（ａ　０１）はアルミ合金、鉛青
銅などの軸受材によって作られる。

第４図は、このような偏心ブツシュ（Ｓ　Ｏ１）を主軸
（３）へ袋口する際の組立順序を説明するための斜視図
である。第４図において、先ず主軸（３）の偏心穴（８
ａ）底部のピン六０１１に、平面形状がＣ形のほぼ筒状
をなすスプリングピン□□□を嵌合した後、このスプリ
ングピン■に偏心ブツシュ（Ｓ　ＯＩ）下部のまわり止
め用穴（８Ｑ　１　ｆ）が合うように、偏心ブツシュ（
８０１）を偏心穴（８ａ）に嵌入する。まわり止め用穴
（ｓｏｘｆ）にスプリングピン□□□が嵌入し偏心ブツ
シュ（ａ　０１）の下端面が偏心穴（８ａ）の底面に当
接した状態でスナップリング（２）を偏心穴（８ａ）側
面円周方向に形成されたスナップリング溝（至）に嵌め
る。スナップリング（至）は細いピアノ線などの弾性線
状をＣ形に形成したものである。

第５図は偏心ブツシュ（ａ　Ｏ１）を主軸（３）に組込
んだ状態を示す図であり、この第６図において、Ｏ８は
主軸（３）の軸心即ち回転中心で、この中心０８と上記
偏心ブツシュ内周面（ａ　０１　ａ）の中心ＯＢ１とを
結ぶ直線と上記中心ＯＢＩと上記偏心ブツシュ外周面（
ｓ　０１　ｂ）の中心とを結ぶ直線とがほぼ直角をなす
位置ｆζ上記中心ＯＥＯが位置するように、スプリング
ピン（至）の位置は決定されている。まわり止め穴（８
０１ｆ）の径はスプリングピン■の径より大きくとられ
、偏心ブツシュ（ａ　Ｏｔ）が周方向にある程度動き得
るようＣζしである。また、偏心ブツシュ（８０１）の
油孔（８０１のと主軸（３）の大径部半径方向に穿設さ
れた油孔（８Ｃ）とが、偏心ブツシュ（８０１）の回動
によっても常に連通ずるように辺り欠き（ｓ　０１　ｅ
）は周方向に所定長さ形成されている。上記油圧（８Ｃ
）は更に主軸（３）大径部外周面軸方向ｆζ設けられた
油溝（８のｆζ連通している。

揺動スクロール（２）の揺動軸００８）は、偏心ブツシ
ュ’　（８０１）内に揺動軸（２０８）外周面が内周面
（８０１ωと摺動可能なように嵌入されるので、上記偏
心ブツシュ内周面（ｓ　ｏ　１ａ）の中心ＯＢｉは揺動
中心すなわち揺動スクロール（２）の重心と一致してい
る。従って矢印Ｗ方向に主軸（３）が回転すると、上記
主軸（３）の回転中心Ｏ８と上記偏心ブツシュ内周面（
８０Ｘ　ａ）の中心ＯＢＩとを結ぶ直線上に矢印Ｇ方向
に遠心力が発生し、偏心ブツシュ（８０１）は上記偏心
ブツシュ外周面（ｇ　０１　ｂ）の中心ＯＢＯを中心に
矢印Ｍ方向にモーメントが生ずる。従って、もし固定ス
クロール（１）と揺動スクロール（２）の渦巻側板（１
０１）　、　（２０１）の間に隙間がある場合、これら
両側板（１０１）（２０１）が互いに接するまで揺動ス
クロール（２）が移動するように、偏心ブツシュ（８０
１）は上記偏心ブツシュ外周面（ａ　ｏ　１ｂ）の中心
ＯＢＯを中心に矢印Ｍ方向に回転する。

第６図により上記中心位置の変化を説明する。

すなわち、偏心ブツシュ外周面（８０１ｂ）の中心ＯＢ
Ｑを中心ｆζして偏心ブツシュＣｓ　０１）は矢印Ｍ方
向ｆζ回転し、偏心ブツシュ内周面（８０１ａ）の中心
ＯＢｔは渦巻側板（１０１）　＃　（２０１）が互いに
接する点ｏＢ１まで移動する。すなわち揺動スクロール
（２）の公転半径は０ＥＩＯＢ　１＝Ｒより０ｓＯＢｉ
＝Ｒまで変化する。また逆蛋ζ工作苗度により公転半径
がＲより小さい場合は矢印Ｍと反対方向に偏心ブツシュ
は回転する。これは液パツクや、両渦巻側板（１０１）
　（２ｏ　ｔ）への異動かみ込みなどの場合にも生ずる
。

このように偏心ブツシュ１５１は工作精度のバラツキを
吸収し、組立性を容易にして、しかも圧縮時に両渦巻側
板（１０１）（２０１）間を通じて渦巻方向へ圧縮冷媒
ガスが漏れるのを防止して圧縮効果　向上させ、また液
バツクや異物のかみ込みに対しても耐力があり信頼性の
向上にも役立つものである。

次をζ本発明の詳細かつ具体的な説明を行なう。

第７図は、前記エレメント（６）を揺動スクロール（２
）の渦巻側板（２０１）の端面（２０１ａ）に開口し、
渦巻長手方向に沿って形成された溝（５）に圧入する状
態を示す組立時の斜視図である。溝（５）は渦巻側板（
２０１）の端面（２ｏ　１ａ）に開口し、しかも渦巻方
向内端部（２０１６及び外端部（２０Ｉ　Ｃ）を残して
渦巻長手方向に沿って形成され、この溝（５）を埋める
ようにひも状のエレメント（６）を溝（５）開口面に垂
直に圧入する。ここでは揺動スクロール（２）の例を示
すが、固定スクロール（１）についても同様に実施され
ることは言うまでもない。以下揺動スクロール（２）に
限って説明していく。

第８図は、このような状態における局部断面図であり、
上記溝（５）及びエレメント（６）はここでは断面矩形
の形状をとっている。ここでエレメント（６）の巾寸法
りは、溝の巾寸法すと実質同等以上の寸法を有しており
、またエレメント（６）の厚み寸法Ｈは、溝（５）の深
さ寸法Ｈと実質量等か、それよりも小さい値となってい
る。Ｄ）Ｄである場合は、エレメント（６）は巾方向に
弾性変形ないし塑性変形しやすい材質でなければならず
、従って、エレメント（６）としては、そのような性質
を有するものが使用される。ある程度の弾塑性可撓性が
ありかつ自己潤滑性のある四ふつ化エチレン樹脂（ＰＴ
ＦＥ）等は最適である。また、鉛、ハンダのような軟質
で塑性変形しやすい金属や、ゴムのように弾性力の大き
い材質にＰＴＦＥを複合させた材料なども良い。

第９図はこのようなエレメント（６）をｍ＋５＋内に挿
入した状態を示す局部断面図であり、エレメント（６）
は弾性変形（塑性変形しても良い）して両側面（ｅｂ）
　、　（６Ｃ）が溝（５）の両側面（５ｂ）　、　（ｓ
ｃ）と密着した状態で渦巻側板端面（２ｏ　１ａ）より
突出した状態、従ってエレメント（６）の下面（６ｄ）
と、４５１の底面（５ψの間に空隙ω０１）がある状態
で止まっている。こめ空隙（５０２）の軸方向寸法をδ
とする。

第１Ｏ図は、このような揺動スクロール（２）に、第２
図で説明したような組立法で固定スクロールをかぶせて
、固定した状態を示す局部断面図である。固定スクロー
ル（１）の台板底面（１０２ａ）によって上述した渦巻
側板端面（２０１ａ）より突出したエレメント（６）は
、溝（５）内へ矢印のように下向に押し込まれ、上記台
板底面Ｑ　Ｏ２ａ）と渦巻側板端面（２０１ａ）の間（
ζ第１図Ｃζて上述した設定された微少隙間Ａができる
位置まで押し込まれたところで止まる。この時、上記空
隙（５０１）の軸方向寸法δは、δ〈δとなるのは言う
までもない。ここで上記寸法δは、圧縮機が運転中特に
渦巻中心側が高温となるため、中心側板が軸方向に熱膨
張によって局部的に伸び、微少隙＠Ａの寸法が局部的に
縮まり、相手側台板底面によってエレメント（６）が局
部的に押えられたとしても、相手側台板底面によってエ
レメント（６）が更に溝（５）内下方へ軸方向に押され
て移動し、この熱膨張による寸法変化を吸収できるよう
に逃げ部として設定されている。

もしエレメント（６）に軸方向に弾性力が働き、従つて
第１０図の状態においてエレメント（６）の上面ωａ）
が台板底面（１ｏ２ａ）に対して弾性力による押付けが
過大に作用する場合は第１１図に示すように台板（１０
２）を矢印方向に戻してエレメント（６）の上面（６ａ
）と台板底面Ｑ　０２　ａ）の間に所定の微少隙間Ａが
あ（ようにオフセットすれば良い。

上記オフセットの一方法を第１２図に示す。すなわち第
６図で説明した組立方法によって組立だ後ボルト（転）
をはずして固定スクロール（１）を上部フレーム（４ω
より取り固定スクロール（１）周壁部底面（１０８ａ）
と上部フレームはＯの取り付は面（４０ａ）の間に厚み
が均一でその寸法がＡである環状のシムを挾み込んだ状
態で再びボルト（転）を締めつけることによりシルの厚
さＡだけ固定スクロール（１）、揺動スクロール（２）
の各エレメント（６）の上面（６ａ）とこれに対応する
台板底面（２０２ａ）（１０２ａ）の間に微少隙間Ａが
均一に形成される。

第１８図において、このようなオフセット組立方法の他
の例について説明する。固定スクロール（１）及び揺動
スクロール（２）の渦巻側板（１０１）（２０１）端面
（１ｏ　１色（２０１ａ）の溝（５）には、あらかじめ
エレメント（６）を所定の微少隙間Ａ以上に突出させて
おく。このような状態で、上部フレーム（碩をその下面
（４０ｂ）が合うようｆζ堅固な平面（１２ａ）を有す
る台υよｆζ置き、上部フレーム（４■上面に固定され
た上部スラスト軸受（４０〕の軸受面（４０２ａ）上に
厚みが均一でその寸法がにである上記上部スラスト軸受
（４０２）とほぼ同径の内外径を有する環状のシム（Ｉ
Ｇを敷く、そしてこの上に揺動スクロール（２）をその
台板背面（２０２ｂ）と、上記スラスト軸受（４０）で
、上記シム（１■を挾み込むようにしてのせる。このよ
うｆζして、上記揺動スクロール（２）の渦巻側板（２
０１）と固定スクロール（１）の渦巻状側板（１ｏ　１
）が互いにかみ合うようにして固定スクロール（１）を
かぶせる。次にこのような状態で、上記固定スクロール
（１）の上面Ｑｏ２ｂ）平板間を介してブレスアームｆ
１３によって台Ｕの平面（１２＋に対して垂直に押し付
ける。その結果固定スクロール（１）、揺動スクロール
（２）の各エレメント（６）は、それぞれの溝（５）内
にζ相手方の台板底面（２０２ａ）（１０２ａ）によっ
て圧入され所定隙間Ａよりシム１１Ｇの厚みＡを引いた
寸法すなわちＫだけ均一に谷溝（５）より突出した状態
で止まる。その後シムｕＯを取り除いて、再び第６図で
説明した組立方法により組立てると上記各エレメント６
）の上面（６ａ）とそれと対応する相手方の台板底面（
１０２ａ）（２０２ａ）の間には均一に微少隙間Ａが形
成できる。

以上のように組立において、各スクロールの渦巻側板端
面にアジヤスティングエレメント（６）とこれを挿入す
る溝）５）からなる軸方向隙間微調整機構を設けたこと
をこより各渦巻側板端面とそれに対応する台板底面との
間は、上記エレメント６）を介して実質隙間を無くした
状態あるいは工作精度の／＜うつきを排除した必要最小
限の微少隙間に容易にセットすることができ、圧縮時に
おける渦巻半径方向の冷媒ガスの漏れを押えることがで
きる。更１ζ、エレメント６）と溝（５）の当接する側
面（６ｂ）　（ｅ　ｃ）及び（５ｂ）　（５ｃ）は実質
隙間がないので、この部分を通して渦巻下流側への漏れ
も生じない。

またエレメント（６）は溝（５）内に圧入などにより固
定されているので、本質的に台板底面に対するエレメン
ト（６）の上面（６ａ）の押し付けは発生せず、従って
、正常に運転されている場合、エレメント６）の上面（
６ａ）の摩耗は生じない。更に上記押し付は力が台板底
面Ｅζ発生しないということはここでの摩擦抵抗は無く
、従って前記偏心ブツシュ（１０１）の作動をスムーズ
に行なうことができる。すなわち偏心ブツシュ（８０１
）の揺動運動によって、これに嵌入した揺動スクロール
（２）は、その軸心が主軸（３）の軸心に対して移動す
る。そして、この揺動運動は揺感スクロール（２）自体
の遠心力等によって生ずる。

ところが、固定スクロール（１）及び揺動スクロール（
２）の渦巻側板端面（Ｉｏｔａ）　、　（２０１ａ）ｆ
ζ過大な力が作用するとこの部分の摩擦抵抗とともに、
揺動スクロール（２）のスラスト方向の力を支承する上
部スラスト軸受（４０２）にも過大な力が負荷され、結
果として、これら摺動部の摩擦抵抗は、上述した遠心力
などによる偏心ブツシュ（ｌｏｔ）の揺回動をでともな
って揺動スクロール（２）の渦巻側板（２０１）の側面
が固定スクロール（１）の渦巻側板Ｑ　０１）の側面に
押し付けられる方向に揺動スクロール（２）が移動しよ
うとするのを妨げる様に動き、上記側板間の適切な接触
が行なわれず、これらの部分からの漏れが増大し、性能
劣化をまねく、更に負荷が増大すると前記上部スラスト
軸受（４０凶などの焼付きが発生する。

本発明では、上述したように、エレメント（６）上面（
６ａ）の台板各部底面Ｑｏ２ａ）（、ｑｏ２ａ）への押
し付けが本質的に発生しないので上部スラスト軸受（４
０２）への負担はかからず、従って偏心ブツシュ（８０
１）の作動をスムースに行なうことができ、それに伴う
渦巻側板Ｑ　ｏ　ｔ）　（２０１）側面間のシールを効
果的に行なう　　−ことができる。

更に圧接時Ｅζおける渦巻中心側の局部的な熱膨張差に
よる隙間Ａの減少により台板底面によるエレメント（６
）への局部的な押付けが発生してもエレメント（６）の
溝１５）への局部的な移動Ｃζより吸収でき、これにと
もなう焼付事故なども防止できる。

また、第１２図乃至第１８図の組立方法において、組立
た場合エレメント（６）の溝（５）への挿入性が悪くエ
レメント（６）両側面２ζバリが生じるなど問題があ′
】た。そこで、第１４図に示すごとくガイド溝１５）を
底面（５６）の溝巾寸法Ｄ＋より上面開口部の溝巾寸法
（Ｉ）２）が大きくなるように側面（５ｂ）　（５ｃ）
をテーパ形状にし、エレメントの巾寸法りがＤ＋　＜Ｄ
＜Ｄ２となるようにしたところエレメント（６）のガイ
ド溝（５）への挿入性が改善された。

更ｆζ、このようにして圧入組立てられた状態を第１６
図（ａ）に示すが、エレメント（６）は溝テーパ部（５
ｂ）　（５ｃ）　Ｈζより同側面が変形させられている
のがわかる。このような意味でエレメント６）の材質は
四ふり化エチレンのような可撓性のある材質が良い。

ここで力の釣り合いを考えると以下のようになる。

すなわち第１５図（６）に示すように溝１５）のテーパ
部の片側（５Ｃ）の角度をθ、エレメント（６）を溝１
，５）に圧入した時の圧縮応力Ｐ１エレメント（６）を
落ち込ませる軸方向力をＦ、Ｅに対向してエレメント（
６）が溝（５）の側面（５Ｃ）をすべろうとした時に発
生する摩擦力をＲ１エレメント６）の摩擦係数をμとし
た時、（５Ｃ）　（５ｂ）の角度は等しくθとした時力
のつり合りは下式となる　Ｆ　＝　２Ｐｓｉｎａｃｏｓ
θ−２Ｒｃｏｓθ＝　２ＰＣＯ８θ（ｓｉｎθ＋μｃｏ
ｓθ）ここで、上式の左辺〉右辺の時エレメント（６）
は落込むことになる。従って、θは左辺く右辺になるよ
うに決定される。また左辺〈右辺にな−】た場合エレメ
ント（６）が浮上ってくることが予想されるが、この場
合軸方向隙間ＡはＯにねってエレメント（６）が相手材
の底面（１０１ａ）　、　（２０１ａ）へそれぞれ密着
した状態になり、より一層のシール効果が期待できるも
のである。

〔発明の効果〕

以上のようにしてこの発明に係るスクロール流体機械は
、夫々インボリュートなどの渦巻側板を台板面に突設し
て形成された固定スクロール及び揺動スクロールを互い
に組合わせて上記各渦巻側板及び台板面間に複数の室を
形成し、揺動スクロールを旋回させることζζより、上
記室に取り込まれた流体を圧縮あるいは膨張させるよう
に構成したスクロール流体機械において、上記両スクロ
ールの各渦巻側板と同形状の渦巻形状を有する微調整用
エレメントと、上記両スクロールの渦巻側板端面に沿っ
て形成され、上記微調整用エレメントが圧入されるガイ
ド溝とを備え、上記各微調整用エレメントの上記各ガイ
ド溝に対する圧入深さを調整することにより、上記各微
調整用エレメント端面とこれに対応する上記各台板底面
の間の隙間を微調整しうるように上記ガイド溝の軸方、
同断面形状を底面溝巾に比べ開口部溝巾を広く形成して
テーパ状にしたことを特徴とするものである。すなわち
、スクロールの渦巻状の側板端面Ｉζ設けたガイド溝に
、均等に微調整用エレメントを圧入することにより、上
記微調整用エレメントを介して固定スクロール及び揺動
スクロールの各渦巻状側板端面と台板底面の間の軸方向
隙間の微調整を行なうことができ固定スクロール、揺動
スクロール等の工作精度のバラツキを排除し、実質隙間
のない、あるいは必要最小限の微少隙間に調整でき、か
つ、ガイド溝が逆台形のテーパ状になっているので、運
転中、室の圧力の変動による微調整用エレメントの軸方
向下方への移動が防止でき、従って微調整用エレメント
がガイド溝中に陥没することなく安定した状態で固定さ
れ、漏れの少ない信頼性の高い隙間微調整機構が提供さ
れるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるシール・微調整組立
機構を備えたスクロール圧縮機の断面図、第２図は同組
立図、第８図〜第６図は偏心ブツシュの構成と作動を説
明する部分詳細要因、第７図はこの発明の一実施例を揺
動スクロールに採用した場合の組立斜視図、第８図〜第
１８図は他の組立方法を説明する部分要因、第１４図は
この発明の一実施例を示す部分断面図、第１６図は本実
施例の力の釣り合いの説明図、第１６図はスクロール流
体機械の作動原理図、第１７図は従来例の断面図、第１
８図〜第２１図は他の従来例の局部断面図である。 図中、（１）は固定スクロール、（２）は揺動スクロー
ル、（５）は溝、（６）は微調整用エレメント、（１０
１）　（１０２）は渦巻状側板、（１ｏｔａ）（ｇｏｔ
ａ）は端面、（１ｏ　２）（２０２）は台板、（ａ　ｂ
）（５Ｃ）はテーパ側面である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）夫々インボリユートなどの渦巻側板を台板面に突
   設して形成された固定スクロール及び揺動スクロールを
   互いに組合わせて、上記各渦巻側板及び台板面間に複数
   の室を形成し、揺動スクロールを旋回させることにより
   上記室に取り込まれた流体を圧縮あるいは膨張させるよ
   うに構成したスクロール流体機械において、上記両スク
   ロールの各渦巻側板と同形状の渦巻形状を有する微調整
   用エレメントと、上記両スクロールの渦巻側板端面に沿
   つて形成され、上記微調整用エレメントが圧入されるガ
   イド溝とを備え、上記各微調整用エレメントの上記各ガ
   イド溝に対する圧入深さを調整することにより、上記各
   微調整用エレメント端面とこれに対応する上記各台板底
   面との間の隙間を微調整しうるように上記ガイド溝の軸
   方向断面形状を底面溝巾に比べ、開口部溝巾を広く形成
   してテーパ状にしたことを特徴とするスクロール流体機
   械。
2. （２）微調整用エレメントが可撓性材料で断面が矩形で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の
   スクロール流体機械。
3. （３）微調整用エレメントの巾寸法がガイド溝の底面溝
   巾よりも大きく、開口部溝巾よりも小さいことを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項記載のスクロール流体機
   械。