JPS6343424Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、容積式流体圧縮機に関するもので、
特に側板上に固定されたうず巻体を有するスクロ
ール部材の二つが両うず巻体が互いに角度をずら
せてかみ合うように重ね合わされており、両うず
巻体間に形成される流体ポケツトが、これらスク
ロール部材の相対的な円軌道運動によつて中心方
向へ移動されかつその容積が減少されて流体の圧
縮が行なわれるようにしたいわゆるスクロール型
圧縮機に関するものである。

このようなスクロール型圧縮機は、米国特許第
801182号明細書を初めとする多くの特許明細書等
に開示されその動作原理は良く知られている。

ところで、このスクロール型圧縮機は、米国特
許第3874827号にも示されている如く、自動車冷
房装置の冷媒圧縮機に用いるのに好適である。こ
の場合、自動車エンジンの出力で圧縮機を駆動す
るために、圧縮機には電磁クラツチを搭載してい
る。

一般的に圧縮機は小型・軽量であることが望ま
しいことであり、特に車輌冷房用の圧縮機のよう
に車輌に搭載して用いる場合には、小型・軽量で
あることが必須である。また電磁クラツチを備え
るものにあつては、その分重量が大となるので、
圧縮機自体の軽量化が望まれる。

したがつて、本考案は構造的に小型・軽量の改
良されたスクロール型圧縮機を提供することを目
的とする。

本考案の他の目的は、圧縮機ハウジングの構
造・形状・組立が簡単なスクロール型圧縮機を提
供することである。

本考案のさらに他の目的は、主軸シール部の冷
却・潤滑を高回転域でも円滑に行なえるスクロー
ル型圧縮機を提供することである。

また本考案のその他の目的は、吐出室内で分離
された潤滑油を吸入室内に戻す循環経路を設ける
ことで、冷凍システム内に封入される潤滑油は少
なくても有効に圧縮機内の潤滑が行なえ、冷凍シ
ステム中の油循環率を低減できるスクロール型圧
縮機を提供することにある。

本考案によれば、圧縮機ハウジングがフロント
エンドプレートとカツプ状ケーシングの２つで構
成され、全体の寸法を小さくでき、しかも、ハウ
ジング外部にハウジング構成部品の組立て締付用
のフランジ状の突起部を多数形成する必要がなく
外形がすつきりとした形になる。

また、フロントエンドプレート上に主軸、駆動
および回転阻止機構、可動スクロール部材の順に
組み上げその上から固定スクロール部材をねじに
よつて内部に固定したカツプ状ケーシングを被せ
て、フロントエンドプレートにカツプ状ケーシン
グを固定することによつて簡単に組み立てを完了
できる。

さらに吸入冷媒の一部を直接主軸シール部に導
入して冷却・潤滑を行なわせているとともに、ハ
ウジング内の潤滑油を有効に各部に給油して潤滑
を行なつているので圧縮機の許容回転数域を高め
ることができる。

以下、本考案を図面に示す実施例を参照して説
明する。

圧縮機は、アルミニウム合金より成るフロント
エンドプレート１１と、これに設置されたカツプ
状ケーシング１２とから成る圧縮機ハウジング１
０を有している。

フロントエンドプレート１１は、主軸１３を挿
通させるための貫通孔１１１をその中心に形成し
ており、背面には貫通孔１１１と同心状の環状突
起１１２が形成されている。一方、カツプ状ケー
シング１２はアルミ合金ダイカストによつて形成
され、その開口部には外側に拡がるフランジ部１
２１を形成している。カツプ状ケーシング１２
は、その開口部内壁をフロントエンドプレート１
１の環状突起１１２上に嵌合し、フランジ部１２
１をフロンドエントプレート１１の裏面に接合し
てボルトーナツト、ビスあるいは他の適当な締結
手段によつて固着している。なおフロントエンド
プレート１１の環状突起１１２とカツプ状ケーシ
ング１２の接合面には０−リング１４が配置さ
れ、該接合面のシールを行なつている。

フロントエンドプレート１１は、主軸１３を取
巻くように前方に伸びたスリーブ１７を有してい
る。スリーブ１７はフロントエンドプレート１１
と一体に形成されても良いが、第１図に示す実施
例では、フロントエンドプレート１１とは別個に
スチールにて形成され、ねじ１８によつてフロン
トエンドプレート１１の前面に取付けられてい
る。主軸１３とスリーブ１７及び貫通孔１１１と
の間にはシヤフトシール室１５が形成され、シヤ
フトシール組立体２０がシヤフトシール室１５を
構成する貫通孔１１１内で主軸１３上に配設され
ている。主軸１３には、外部駆動源（例えば自動
車エンジン）の回転が、スリーブ１７上に配置し
た電磁クラツチ（図示省略）を介して伝達され
る。

主軸１３の内端には、デイスクロータ１３１が
設けられており、該デイスクロータ１３１は環状
突起１１２内に配されたボールベアリング１６に
よつて回転自在に支承されているとともに、主軸
１３はスリーブ１７内に前端部に配されているボ
ールベアリング１９によつて回転自在に支承され
ている。

フロントエンドプレート１１によつて開口部を
閉塞されたカツプ状ケーシング１２内には、固定
スクロール部材２５、可動スクロール部材２６、
可動スクロール部材の駆動機構及び回転阻止機構
が配設されている。

固定スクロール部材２５は一般に側板２５１と
その一面上に設けられたうず巻体２５２とから成
つており、側板２５１のうず巻体２５２を設けた
面とは反対側の側面には、幾本かの脚２５３が軸
方向へ突出するよう形成されている。各脚２５３
はその先端面がカツプ状ケーシング１２の端板部
分１２２の内壁面に当接する状態で、端板部分１
２２の外部から脚２５３へねじ込まれたねじ２７
によつてカツプ状ケーシング１２内に固定されて
いる。このため固定スクロール部材２５はカツプ
状ケーシング１２内に静止・固定されることとな
る。なお、カツプ状ケーシング１２の端板部分１
２２外方より螺入されたねじ２７に沿つてケーシ
ング１２内の流体が漏洩するのを防ぐ為め、脚２
５３の先端面と端板部分１２２の内壁面間にはシ
ールリング２８が配設されている。

カツプ状ケーシング１２内に固定された固定ス
クロール部材２５の側板２５１の外周面とカツプ
状ケーシング１２の内壁面との間にはシールリン
グ２９が配設され、この間〓のシールを行なつて
いる。従つて、カツプ状ケーシング１２内は固定
スクロール部材２５の側板２５１によつて、脚２
５３が存在する吐出室３０とうず巻体２５２が配
置される吸入室３１とに２分割されている。

吸入室３１中には、可動スクロール部材２６が
配置されている。該可動スクロール部材２６は側
板２６１とその一面上に設けられたうず巻体２６
２とから成り、該うず巻体２６２は固定スクロー
ル部材２５のうず巻体２５２と180゜の角度ずれを
もつて噛み合されて両うず巻体間に流体ポケツト
を形成している。可動スクロール部材は後述する
駆動機構及び回転阻止機構と連結されていて、主
軸１３の回転によつて、半径R₀の円軌道上を公
転運動するように駆動され、これによつて前述し
た流体の圧縮が行なわれる。

次に可動スクロール部材の駆動機構を第１図の
外に第２図をも参照して説明する。

フロントエンドプレート１１内に配されたボー
ルベアリング１６で支承されているデイスクロー
タ１３１の端面には、中心からずれた位置に駆動
ピン１３２が軸方向へ突出するように設けられて
いる。

一方、可動スクロール部材２６の側板２６１は
うず巻体２６２を設けた面とは反対側の面に円環
状のボス２６３を形成している。該ボス２６３内
には肉厚の厚い円板状あるいは短軸状のブツシユ
３３がニードルベアリング３４を介して回転自在
に嵌合されている。ブツシユ３３は、これと一体
で半径方向に伸びた半円板状のバランスウエイト
３３１を有している。ブツシユ３３はまた、中心
からずれた位置に、軸方向の穴即ち偏心穴３３２
を有し、該偏心穴３３２中には、駆動ピン１３２
がニードルベアリング３２を介して嵌合されてい
る。ここで主軸１３の中心とブツシユ３３の中心
とは距離R₀だけ偏心している。

このような駆動機構において、ブツシユ３３の
中心は駆動ピン１３２を中心として回動可動とな
る。即ち主軸１３が回転すると、ブツシユ３３が
駆動ピン１３２にひかれて、ブツシユ３３の中心
が、主軸１３の中心から離れようとする力が働
き、可動スクロール部材２６のうず巻体２６２が
固定スクロール部材２５のうず巻体２５２の側壁
に当接する。従つて可動スクロール部材２６の中
心は主軸１３の中心の周りを半径R₀をもつて軌
道運動をする。可動スクロール部材２６の軌道運
動によつて両うず巻体間に形成された流体ポケツ
トが移動して流体の圧縮が行なわれる。なお、圧
縮する流体を吸入室３１に供給するためカツプ状
ケーシング１２上に流体吸入ポート３５を設けて
いる。一方うず巻体間で圧縮された流体を吐出室
３０へ吐出するために固定スクロール部材２５の
側板２５１の中央部に吐出孔２５４を形成し、吐
出室３０を外部流体回路に接続する流体排出ポー
ト３６をカツプ状ケーシング１２上に設けてい
る。

第３図は、可動スクロール部材の回転阻止機構
の分解斜視図で、可動スクロール部材をスラスト
支持する機構を備えている。この回転阻止機構３
７は可動スクロール部材２６のボス２６３の周囲
に配置され、フロントエンドプレート１１の環状
突起１１２端面に固定された固定リング３７１を
有している。該固定リング３７１は、可動スクロ
ール部材２６に対向する軸方向端面に、一直径上
に延在する一対のキー溝３７１ａ，３７１ｂを有
している。固定リング３７１と可動スクロール部
材２６の側板２６１との間に摺動リング３７２が
配置されている。この摺動リング３７２は固定リ
ング３７１に対向する面に一直径上に延在する一
対のキー３７２ａ，３７２ｂを有しており、これ
らのキー３７２ａ，３７２ｂは固定リング３７１
のキー溝３７１ａ，３７１ｂにそれぞれ嵌合され
ている。この結果、摺動リング３７２は固定リン
グ３７１に関して回転を阻止されているが、軸に
直角な一方向即ちキー溝及キーの延在方向に摺動
可能となつている。

摺動リング３７２はまた、可動スクロール部材
２６の側板２６１に対向する軸端面に、キー３７
２ａ，３７２ｂの延在方向とは90゜ずれた一直径
上に延在するキー３７２ｃ，３７２ｄを有してい
る。一方、可動スクロール部材２６の側板２６１
は、摺動リング３７２に対向する面上でボス２６
３の両側に、キー３７２ｃ，３７２ｄを受ける一
対のキー溝（第３図では一方のキー溝２６１ａの
みを示し、他方のキー溝はキー溝２６１ａと同一
直径上に延在する。）を有している。この結果、
可動スクロール部材２６は、摺動リング３７２に
関して回転を阻止されているが、キー及びキー溝
の延在方向に摺動可能とされている。

このような構成にて成る回転阻止機構３７にあ
つては、可動スクロール部材２６は摺動リング３
７２とともに一直径方向に摺動可能であり、また
単独で他の直交する一直径方向に摺動可能であ
る。したがつて可動スクロール部材２６は、回転
即ち自転は阻止されるが、直交する二方向への移
動を許されているので、前述した円軌道運動は許
される。

摺動リング３７２は、第３図に示すように軸方
向に穿孔された複数のポケツト３８を等角度間隔
に形成しており、各ポケツト３８中には、軸受け
ボール３９が保持されている。軸受けボール３９
の直径は摺動リング３７２の厚みより大きく、固
定リング３７１の対向面および側板２６１の対向
面に接触し、可動スクロール部材２６の円軌道運
動に従つて転動する。従つて可動スクロール部材
２６は、ボール３９を介して、固定リング３７１
上にスラスト支持される。

第１図を参照して本考案の潤滑機構を説明す
る。

カツプ状ケーシング１２上に外部流体回路と吸
入室３１を連通するように形成された流体吸入ポ
ート３５の管内には、上記フロントエンドプレー
ト１１側がテーパー形状を有する凸部３５１が上
記カツプ状ケーシング１２の側壁上から流体吸入
ポート管軸方向で突設している。さらに、一端開
口が前記凸部のテーパー部に臨み、他端開口がシ
ヤフトシール室１５に臨む通油孔を、ケーシング
側壁に穿孔した通油孔１２４とフロントエンドプ
レート１１に穿孔した通油孔１１３とによつて形
成している。

この構成によれば、外部流体回路より吸入ホル
ート３５内に流入した吸入冷媒は、凸部３５１の
存在でその流れの一部を通油孔１２４側へ分岐す
るのですでに冷媒中から分離し吸入ポート管壁に
付着している潤滑油の一部がこの分岐した流れと
ともに通油孔１２４，１１３を通つてシヤフトシ
ール室１５内へ導かれる。この結果、シヤフトシ
ール室１５内に配されているシヤフトシール組立
体２０は、シヤフトシール室１５内に流入した潤
滑油および吸入冷媒によつて潤滑、冷却される。
その後潤滑油および吸入冷媒はベアリング１６，
３４等を潤滑、冷却して吸入室３１へ到る。

以上のように本考案では、流体吸入ポート管内
へカツプ状ケーシング側壁上から凸部上記流体吸
入ポート管軸方向で穿設させるとともに、一端開
口が該凸部に臨み、他端開口がフロントエンドプ
レート中央部に画成されたシヤフトシール室に臨
む通油孔をカツプ状ケーシングからフロントエン
ドプレートにわたつて穿設しているので、簡単な
構造で潤滑油および吸入冷媒を効率よくシヤフト
シール室へ導け、シヤフトシール組立体の冷却、
潤滑を確実に行えることができる。さらに吸入室
へ戻る途中の前記潤滑油と吸入冷媒によつて駆動
機構が軸受部や回転阻止機構を潤滑、冷却するこ
とができる。

なお、カツプ状ケーシング１２内を２分割する
固定スクロール部材２６の側板２６１中に吸入室
３１と吐出室３０を連通するオリフイス部４０を
穿設すれば、吐出室３０内で吐出冷媒より分離さ
れ吐出室３０の下部に溜つた潤滑油を上記オリフ
イス部４０を介して両室間の圧力差によつて吸入
室３１に戻すことができる。このような潤滑油の
帰還経路を構成すれば、圧縮機内に封入する潤滑
油の油量を少なくしても圧縮機内の潤滑を有効に
行なえるとともに、圧縮機内から流体回路へ流出
する潤滑油量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示すスクロール型圧
縮機の縦断面図、第２図は第１図の圧縮機に用い
ている可動スクロール部材の駆動機構の分解斜視
図、第３図は第１図の圧縮機に用いている回転阻
止機構の分解斜視図である。 １０……圧縮機ハウジング、１１……フロント
エンドプレート、１１１……貫通孔、１１３……
通油孔、１２……カツプ状ケーシング、１２４…
…通油孔、１３……主軸、１５……シヤフトシー
ル室、２０……シヤフトシール組立体、２５……
固定スクロール部材、２６……可動スクロール部
材、３０……吐出室、３１……吸入室、３５……
流体吸入ポート、３５１……凸部、３６……流体
吐出ポート、３７……回転阻止機構、４０……オ
リフイス部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 流体吸入ポートと流体排出ポートとを有する
   カツプ状ケーシングと該カツプ状ケーシングの
   一端開口を閉塞するよう配設したフロントエン
   ドプレートとより成る圧縮機ハウジング、第１
   の板体の一面上に固定された第１のうず巻体を
   有し、上記ハウジング内に固定配置されるとと
   もに該第１の板体によつてカツプ状ケーシング
   内を２分する第１のスクロール部材、第２の板
   体の一面上に固定された第２のうず巻体を有
   し、該第２のうず巻体が上記第１のうず巻体と
   角度をずらされて噛み合い、それらの間に閉塞
   された流体ポケツトを形成するように上記固定
   スクロール部材と重ね合わされた可動スクロー
   ル部材、上記フロントエンドプレートに回転自
   在に支承された主軸を含み、上記可動スクロー
   ル部材に円軌道運動を与えるために該可動スク
   ロール部材と結合された駆動機構、該可動スク
   ロール部材の上記円軌道運動の間該可動スクロ
   ール部材の回転を阻止する回転阻止機構とを有
   し、上記可動スクロール部材の上記円軌道運動
   によつて、上記流体ポケツトが容積を減少しな
   がら上記両うず巻体の中心方向へ移動し、これ
   によつて流体の圧縮が行なわれるスクロール型
   圧縮機において、上記流体吸入ポート管内へ、
   上記カツプ状ケーシング側壁上から凸部を上記
   流体吸入ポート管軸方向で突設させるととも
   に、一端開口が該凸部に臨み、他端開口がフロ
   ントエンドプレート中央部に画成されたシヤフ
   トシール室に臨む通油孔をカツプ状ケーシング
   からフロントエンドプレートにわたつて穿設し
   たことを特徴とするスクロール型圧縮機。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項記載のスクロ
   ール型圧縮機において、上記凸部はフロントエ
   ンドプレート側がテーパー形状を有しているこ
   とを特徴とするスクロール型圧縮機。 (3) 実用新案登録請求の範囲第１項記載のスクロ
   ール型圧縮機において、第１の板体中に該第１
   の板体によつて分割された室間を連通するオリ
   フイス部を穿孔したことを特徴とするスクロー
   ル型圧縮機。