JPS6217383A

JPS6217383A - スクロ−ル圧縮機

Info

Publication number: JPS6217383A
Application number: JP15906485A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Suzuki; 鈴木　保幸; Toshiyuki Nakamura; 利之中村; Tadashi Kimura; 正木村; Masahiko Oide; 大井手　正彦
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1985-07-16
Filing date: 1985-07-16
Publication date: 1987-01-26
Anticipated expiration: 2009-05-18
Also published as: JPH0637875B2

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〕この発明は揺動スクロールに公転のみを与えるオルダム
継手を備えたスクロール圧縮機に関するもので、特にオ
ルダム継手のキーの片当りをなくするようにしたもので
ある。

〔従来の技術〕

まず、スクロール流体機械の原理について簡単に述べる
。

第２図はスクロール流体機械を圧縮機として用いた場合
の基本的な構成要素と圧縮原理を示しており、同図にお
いて、１は固定スクロール、２は揺動スクロール、３は
吸入室、４は吐出ボート、５は圧縮室である。また、０
は固定スクロール１の中心である。

上記固定スクロール１及び揺動スクロール２は同一形状
で巻方向が互いに反対の渦巻１ａ、２ａを有し、これら
の渦巻１ａ、２ａ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、円弧等から構成されている。

次に動作について説明する。上記固定スクロール１は空
間に対して静止しており、揺動スフ０−ル２は固定スク
ロール１に対して１８００位相のずれた状態で組合わさ
れ、固定スクロール１の中心０のまわりを自転しない公
転連動を行ない、第２図ａ　〜ｄに示す如く０°、９０
°、１８０°、　２７Ｇ”のように運動する。図中、第
２図ａに示すＯｏの状態で吸入室３のガスの閉じ込みが
完了し、１ａ巻１ｍ。

２ａ間に圧縮室５が形成される。そして、揺動スクロー
ル２の運動に伴い、圧縮室５は順次その容積を減じ、そ
の中のガスは圧縮されて固定スクロール１の中心部に設
けられた吐出ボート４より排出される。

スクロール圧縮機の名前で知られている装置の概略は以
上の通りである。

次に、スクロール圧縮機の具体的な構成及び動作につい
て説明する。第３図は例えば特願昭５９−６４５７１号
に示されるようなスクロール圧縮機の一実施例の構成を
示し、特に、スクロール圧縮機を全密閉形冷媒圧縮機に
応用した場合のものである。同図において、１は渦巻１
ａを台板１ｂの一側に備えた固定スクロール、２は渦巻
２ａを台板２ｂの一側に備えた揺動スクロール、３は吸
入口（吸入室）、４は吐出ボート、５は両渦巻１ａ。

２ａを互いに組合せたとき両渦巻１ａ、２ａ間に形成さ
れる圧縮室、６は主軸、７は吸込ロアａを有し、主軸下
燭と所定空隙をもって主軸下端部を覆うように装着され
たオイル・キャップ、８，９は軸受フレーム、１０はモ
ータ・ロータ、１１はモータ・ステータ、１２はシェル
、１３はオルダム継手、１４は邪魔板、１５はシェル１
２の底８に設けた油溜、１６は吸入管、１７は吐出管、
１８は主軸６に対して偏心し、かつ、台板２ｂの他側に
設けられた揺動スクロール軸２Ｃと回転自在に嵌入され
た揺動スクロール軸受で、主軸６上端部の大径部６ａに
形成した傷心穴６０ａ内に固！されている。１９は主軸
６上部の大径部６ａの外周面６１ｍを支承する第１の主
軸受、２０は主軸６下部の小径部６ｂを支承する第２の
主軸受、２１は揺動スクロール２の白板２ｂにおける下
面２０ｂを軸方向から支承する第１のスラスト軸受、２
２は主軸６の大径部６ａと小径部６ｂ間の段部６Ｃを軸
方向から支承する第２のスラスト軸受、２３は主軸６下
端に開口部２３ａを有し、主軸６内にその軸心より帰心
して設けられた給油孔で、各軸受１．８，２０部へ連通
している。２４は主軸６内に設けられたガス抜孔、２５
，２６は油経路用の返油孔、２７，２８は吸入ガス経路
用の連通孔である。

ここで、揺動スクロール２は、固定スクロール１とかみ
合わされた状態で揺動スクロール軸２Ｃが揺動スクロー
ル軸受１８を介して主軸６に係合され、前記揺動スクロ
ール軸受１８及び軸受フレーム８に配設された第１のス
ラスト軸受２１によって支承されている。更に一１主軸
６はインローなどで互いに結合された軸受フレーム８，
９内に配設された第１の主軸受１９、第２の主軸受２０
、第２のスラスト軸受２１によって支承されている。

また、オルダム継手１３は揺動スクロール２と軸受フレ
ーム８との間に配設され、揺動スクロール２の自転を防
止し、公転運動のみを行なわせるように構成されている
。このような状態で、固定スクロール１は軸受フレーム
８，９とともにボルトなどにより共線めされる。また、
モータ・ロータ１０は主軸６に、モータ・ステータ１１
は軸受フレーム９に、それぞれ圧入、焼嵌めまたはねじ
止めなどによって固定されている。更に、オイル・キャ
ップ７は、主軸６に圧入、焼嵌めなどによって固定され
ている。このようにして組立てられた機械部は固定及び
揺動スクロール１，２を上部に、モータ・ロータ１０及
びステータ・ロータ１１を下部にしてシェル１２内に圧
入、焼嵌め等により収容固定されている。

次にこのように構成されたスクロール圧縮機の動作につ
いて説明する。モータ・ロータ１０が回転すると、主軸
６及びオルダム継手１３を介して揺動スクロール２が公
転連動を始め、第２図で説明した作動原理により圧縮が
開始する。この時、冷媒ガスは吸入管１６よりシェル１
２内に吸入され、第３図の実線矢印に示すように軸受フ
レーム９とモータ・ステータ１１との間の連通孔２７、
モータ・ロータ１０とモータ・ステータ１１との間のエ
アギャップなどを通過してモータを冷却した後、シェル
１２と軸受フレーム８，９との間の連通孔２８を通って
固定スクロール１に設けた吸入口３より圧縮室６へ取り
込まれ圧縮されろ。圧縮されたガスは、吐出ポート４を
経て吐出管１７より圧縮機外へ排出される。また、潤滑
油は、油溜１５より破線矢印で示すように主軸６に配設
されたオイル”・キャップ７及び給油孔２３による遠心
ポンプ作用によりオイル・キャップ７の吸込ロアａ及び
給油孔２３を通して各軸受１８．２０に給油され、さら
に軸受１８からは軸受２１，１９゜２２の順に給油され
る。潤滑に使用された油は、主に軸受フレーム８，９に
設けられた返油孔２５゜２６を通って油溜１５に戻され
る。前記軸受２１等から漏れ出た油が直接吸入口（吸入
室）３へ吸引されないよう邪魔板１４が軸受フレーム８
と揺動スクロール２の外周面との間の隙間を閉鎖するよ
うに設けられ、邪魔板１４と揺動スフ四−ル２により吸
入口（吸入室）３と揺動機械部とを分離している。また
、主軸６に設けられたガス抜孔２４は、作動時、オイル
・キャップ７内のガスを迅速に軸外へ排出し、ポンプ効
率を高めるためのものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このようなスクロール圧縮機において、揺動スクロール
２に作用する負荷及びそれに伴う各部軸受の負荷反力を
説明する。第４図は、揺動スクロール２及びその軸受部
の部分詳細図であって、運転時に、揺動スクロール２に
は、半径方向のガス負荷と遠心力が作用し、この力をＦ
ｒとすると、揺動スクロール２Ｃを介して揺動スクロー
ル軸受１８に反力Ｐｒが生ずる。また、軸方向ガス負荷
Ｆｔに対しては、揺動スクロール２の台板２ｄを介して
スラスト軸受２１に反力ｐｔが生ずる。また、ガス圧縮
に伴って揺動スクロール２には自転トルクが生ずるが、
これは第５図ａ、ｂに示すような形状のオルダム継手１
３によって係止される。

即ち、オルダム継手１３は、環状のオルダム・リング１
３ａの上面に互いに平行な一対のキー１３ｂが形成され
、これと９０°ずれた位置にあって、下面に互いに平行
なもう一対のキー１３ｂが形成されている。第６図はオ
ルダム継手１３が揺動スクロール２に組まれた状態を示
すが、オルダム・リング１３ａの上面に形成された一対
のキー１３ｂは、揺動スクロール台板２ｂ面上に上記一
対のキー１３ｂと対応して形成された一対のキー溝２ｄ
に摺動自在に嵌入され、もう一対のキー１３ｂは、フレ
ーム８に形成された一対のキー溝（図示せず）にやはり
摺動自在に嵌入されている。このような状態で、揺動ス
クロール２に自転トルクＭが生ずると、オルダム継手１
３を介して揺動スクロール２に伝えられ、キー溝２ｄに
は矢印のような反力ＦＭが生ずる。

次に、オルダム継手１３のキー１３ｂ及び揺動スクロー
ル台板２ｂの面上に形成されたキー溝２ｄの嵌入状態に
ついて説明する。

第７図は、スクロール圧縮機停止状態におけるキー１３
ｂとキー溝２ｄとの嵌入状態の拡大図であって、キー１
３ｂの幅をＷ１、キー溝２ｄの幅をＷ２、キー１３ｂの
長さをＬとした、ここでキー１３ｂとキー溝２ｄは、キ
ー１３ｂを摺動自在とするためにＷ２−Ｗ１＝８となる
、ある適当な隙間が設けである。

第８図は、スクロール圧縮機運転状態におけるキー１３
ｂとキー溝２ｄとの嵌入状態の拡大図である。スクロー
ル圧縮機運転時においては、揺動スクロール２に自転ト
ルクＭが生じ、揺動スクロール２が主軸６の回転方向へ
回転しようとするが、オルダム継手１３は、オルダム・
リング１３ａの反対面に９０°ずれた位置に形成された
キー１３ｂが軸受フレーム８のキー溝８ａに嵌入されて
いるため回転することができず、上記キー１３ｂとキー
溝２ｄの隙間８の間である角度αをもって嵌入された状
態となり、片当り摺動となる。ここで角度αは、オルダ
ム・リング１３ａの外径をＲとすると、Ｗ　２　＝　Ｒ
５ｉｎｃｒ　十Ｗ　１　ｅｏｓαを満足する角度となる
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような従来のスクロール圧縮機では、オルダム・
リング１３ａの上下面に円周方向に９０”の位相差をも
って形成した一対ずつの２組のキー１３ｂと、これらに
対向し形成された揺動スクロール台板２ｂ上面のキー溝
２ｄ及び軸受フレーム８のキー溝８ａとは摺動自在に嵌
合されるものであるため、キー１３ｂとこれが嵌合する
キー溝２ｄ。

８ａとの間には、両者間のスムーズな摺動を行わせるた
めの隙間（Ｗ２−Ｗ１＝８）が形成されており、従って
、揺動スフルール２に自転トルクＭが生じると、上記キ
ー１３ｂとキー溝２ｂ、８ａとは隙間のために平行摺動
せずに片当り摺動し、反力ＦＭを小さな接触面積で受け
ることになる。

このため、片当りに起因してキー１３ｂ及びキー溝２ｄ
、８ａの焼付き、異常摩耗が発生する問題があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、オルダム継手のキーと、揺動スクロール台板
及びフレームに形成したキー溝との片当りをなりシ、キ
ー及びキー溝の焼付き及び異常摩耗のないスクロール圧
縮機を提供することを目的とする。

〔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圧縮機は、揺動スクロールに
自転しない公転運転を付与するためのオルダム継手のリ
ング部に形成されたキー及び、これが揺動可能に係合す
る揺動スクロール台板及び軸受フレームのキー溝のいず
れか一方、もしくはキーの一部及びこれ以外のキーと対
応するキー溝を揺動スクロールの自転トルクを受ける負
荷方向に所定量変位させたものである。

〔作　用〕

この発明においては、キー又はキー溝あるいはキーの一
部及びこれ以外のキーと対応するキー溝を揺動スクロー
ルの自転トルクを受ける負荷方向に微小量オフセットす
ることにより、揺動スクロールに自転トルクが作用して
もキーとキー溝とは片当りすることなく平行に摺動する
ことになり、キー及びキー溝の焼付き、異常摩耗を防止
する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図について説明する。

第１図において、第３図〜第８図と同一の部分には同一
符号を付してその説明を省略し、異なる部分を重点に述
べる。

即ち、この実施例にあっては、キー１３ｂとキー溝２ｄ
、８ａとを片当りなく平行に摺動させるために、オルダ
ム継手のオルダム・リング１３ａの上面及び下面に形成
されたキー１３ｂを、オルダム・リング１３ａの中心を
通って直交する直線３０．３１に対して揺動スクロール
２の自転トルクＭを受ける負荷方向にＰなる値をもって
オフセットしたものである。

上記のように構成されたスクロール圧縮機において、オ
ルダム継手１３のオルダム・リング１３ａの上面及び下
面に形成したキー１３ｂのオフセット値Ｐは、キー１３
ｂの幅をＷ１、キー溝２ｄ。

８ａの幅をＷ２　　（Ｗｌ＜Ｗ２）とすると、となる。

１３ｂとキー溝２ｄ、Ｂａ間にガタッキがな（なり、揺
動スクロール２に自転トルクＭが作用してもオルダム継
手１３のキー１３ｂと揺動スクロール圧縮機２ｂのキー
溝２ｄ及び軸受フレーム８のキー溝８ａとは片当すせず
、キー１３ｂの全面でキ−４１２ｄ、８ａと摺動し、こ
れにより揺動スクロール２に生じる自転トルクＭによる
反力ＦＭはキー１３ｂの全面で受けろことになり、キー
とキー溝間の単位接触面ば小さくなる、従って、キー及
びキー溝の焼付き及び異常摩耗を防止できる。

なお、上記実施例では、オルダム継手１３のキー１３ｂ
をオフセットした場合について説明したが、これに代え
て揺動スクロール２のキー溝２ｄ及び軸受フレーム８の
キー溝８ａを上記実施例と同様にオフセットしても良い
。また、各キー１３ｄとキー溝２ｄ、８ａの選択的組合
せ、例えばオルダム・リングＬ３ｍの上面に形成したキ
ー１３ｂのみをオフセットし、そしてオルダム・リング
１３ａの下面側キー溝１３ｂと対応する軸受フレーム８
のキー溝８ａのみをオフセットしても同様な効果が得ら
れる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、オルダム継手
のオルダム・リングの上面及び下面に形成したキーある
いは揺動スクロール及び軸受フレームに形成したキー溝
、もしくは互いに係合するキー及びキー溝の一方を揺動
スクロールの自転トルクを受ける負荷方向に所定量変位
させたので、キーとキー溝の片当りが防止でき、かつキ
ー及びキー溝の焼付き、異常摩耗現象を生じにくくする
とともに、信頼性の高いスクロール圧縮機を提供できる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のに係るスクロール圧縮機の一例を示
すオルダム継手と揺動スクロール部分の下面図、第２図
はスクロール圧縮機の作動原理図、第３図乃至第８図は
従来例を示すもので、第３図はスクロール圧縮機の全体
の縦断面図、第４図はｍ動スクロールとその軸受部分の
断面図、第５図ａはオルダム継手の平面図、第５図すは
その側面図、第６図は揺動スクロールとオルダム継手の
組立状態を示す下面図、第７図及び第８図はスクロール
圧縮機停止時及び運転時のキー及びキー溝の嵌合状態を
示す説明図である。１・・・固定スクロール、２・・揺動スクロール、２ｂ
　・揺動スクロール台板、２ｄ　・キー溝、６・・・主
軸、８．９・・軸受フレーム、８ｂ・・・キー溝、１３
・オルダム継手、１３ａ・・・オルダム・リング、１３
ｂ・・キーである。なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。代理人　大　岩　増　雄（外２名）第１図１３ｂ：キ− 第２図（リ　　　　　　　　（め第３図第４図第５図　　　　６７第７ｍ第ｇ図手続補正書（自発）１．事件の表示　　　特願昭６０−１５９０６４号２、
発明の名称　　　スクロール圧縮機３、補正をする者事件との関係　特許出願人住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名
　称　　（６０１）三菱電機株式会社代表者志岐守哉４、代理人住　所　　　　東京都千代田区丸の内二丁目２番３号５
、補正の対象（１）明細書の発明の詳細な説明の欄（２）図　面６、補正の内容（１）明細書節６頁８行目に「スラスト軸受２１」とあ
るのを「スラスト軸受２２」と補正する。（２）同第７頁１行目に「ステータ・ロータ」とあるの
を「モータ・ステータ」と補正する。（３）同第７頁１６行目に「圧縮室６」とあるのを「圧
縮室５」と補正する。（４）同第１０頁１４行目にｒＷ２−Ｗ１＝８Ｊとある
のをｒＷ２−Ｗ１＝δ（デルタ）」と補正する。（５）同第１１頁５行目に「隙間８」とあるのを「＃！
間δ（デルタ）」と補正する。（６）同第１１頁１９行目にｒ　（Ｗ２−Ｗ１＝８）Ｊ
とあるのを「（Ｗ２−Ｗ１＝δ）」と補正する。（７）同第１２頁１７行目に「揺動可能」とあるのを「
摺動可能」と補正する。（８）図回第３図を別紙のように補正する。（ａｔ２２
−４ｈ）７、添付書類（１）補正図面　　　　　　　　　　」通第ｊ図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）インボリュートなどよりなる一対の渦巻を互いに
偏心させて組合せることにより圧縮室を形成する固定ス
クロール及び揺動スクロールと、上記揺動スクロールを
自転運動する主軸と、上記主軸を駆動するモータと、上
記揺動スクロール及び上記主軸を支承する揺動軸受フレ
ームと、上下面にそれぞれ複数のキーを形成したオルダ
ム・リングを有するとともに上記揺動スクロールの台板
及び上記軸受フレームに形成したキー溝に上記キーを揺
動可能に係合することにより上記揺動スクロールを自転
しないように公転連動させるオルダム継手とを有するス
クロール圧縮機において、上記オルダム継手のキーまた
はこれが係合する上記キー溝もしくは上記キーの一部及
びこれ以外のキーと対応するキー溝を揺動スクロールの
自転トルクを受ける負荷方向に所定量オフセットさせた
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
（２）キー及びキー溝は負荷方向に平行にオフセットさ
れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
スクロール圧縮機。
（３）キーの幅をＷ＿１、キー溝の幅をＷ＿２とした時
、そのオフセット値が、Ｐ＝（Ｗ＿２−Ｗ＿１）／２としたことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載のスクロール圧縮機。