JPH08261165A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、筒状部材を圧縮機ハウジングを構
成するフロントハウジングと一体に形成し、第二カウン
タウエイトを第一カウンタウエイトと主軸受けの間の駆
動軸に取り付けることにより、部品点数の削減と組立行
程の削減及びコスト低減と生産性向上を図ることを目的
としている。 【構成】 圧縮機ハウジング３をフロントハウジング３
１とリアハウジング３５に二分割し、第二カウンタウエ
イト４２を主軸受け１５と第一カウンタウエイト４１の
間の駆動軸９に取り付け、第二カウンタウエイト４２を
旋回スクロール２側から取り付け、取り外しできる構造
とした。この構成により部品点数の削減と組立行程の削
減及び組立上、サービス上の作業性の向上を図ることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、空調用及び冷凍用圧縮
機に適したスクロール圧縮機の組立構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般にこの種のスクロール圧縮機として
は、特公昭６１−１５２７６号公報に示される自動車空
調用圧縮機を例に挙げ、図３から図４を参照してその基
本的構成等について説明する。図３は開放型スクロール
圧縮機の本体の構造を示すもので、旋回鏡板にかかるス
ラスト力の支え方と自転拘束部品を兼用とする、いわゆ
るボール継ぎ手が用いられた例を開示している。エンジ
ンからの駆動力をベルト及び電磁クラッチを介して圧縮
機本体に伝達させる構成は、周知の事実として簡略化し
た。

【０００３】圧縮機本体を構成する主要部品としては、
まず圧縮機本体の外郭を形成する圧縮機ハウジング３は
カップ状ケース３７とフロントエンドプレート３８に分
割されていて、カップ状ケース３７の一端開口３７ａを
フロントエンドプレート３８で閉塞されている。この圧
縮機ハウジング３の内部に、固定鏡板１ａに直立した渦
巻状のラップ１ｂを形成してなる固定スクロール１と、
旋回鏡板２ａに直立した渦巻状のラップ２ｂを形成し、
ラップ１ｂと２ｂとを互いに内側にして固定スクロール
１と噛み合わせてなる旋回スクロール２と、旋回鏡板２
ａとフロントエンドプレート３８との間に旋回鏡板２ａ
と平行に配置されたスラスト軸受け部品と自転拘束部品
とを兼ねたリング状の旋回スクロール側レース７１と、
旋回スクロール側リング７２と、リング状のプレート側
レース７３と、プレート側リング７４と、複数のボール
素子７６と、旋回スクロール２に旋回運動を伝達する駆
動機構からなっている。固定スクロール１はラップ１ｂ
と反対側の固定鏡板１ａ背面に備えられた締結脚１ｄ
と、カップ状ケース３７との間をボルト１９によって締
結されている。固定鏡板１ａの外周部分１ｅのシール溝
１ｆに挿入されたＯリング１８がカップ状ケース３７と
の間に取り付けられ、締結脚１ｄ側の高圧室１１とラッ
プ１ｂ側の低圧室１２とに分断されている。旋回鏡板２
ａとフロントエンドプレート３８との間には、リング状
の旋回スクロール側レース７１を被うように旋回鏡板２
ａに旋回スクロール側リング７２が取り付けられ、リン
グ状のプレート側レース７３を被うように、かつ旋回ス
クロール側リング７２との間にわずかな隙間ができるよ
うにフロントエンドプレート３８にプレート側リング７
４が取り付けられている。旋回スクロール側リング７２
とプレート側リング７４はそれぞれ軸方向に同径の複数
のポケットを形成する穴７５が備えられ、その穴７５に
複数のボール素子７６が常時挟持されることにより、自
転を拘束しながら固定スクロール１に対するその旋回運
動を許容し、かつ旋回スクロール２のスラスト軸受け部
品としての機能も有している。駆動軸９はフロントエン
ドプレート３８に圧入嵌合して取り付けられた主軸受け
１５を介して回転可能に支持されていて、そのフロント
エンドプレート３８に取り付けられた筒状部材３９内に
嵌合された軸封装置１７と副軸受け１６を貫通して圧縮
機ハウジング３の外側へ主軸部分９ｂを延出している。
この駆動軸９の旋回スクロール２側の端部の駆動ピン９
ｂは、駆動伝達機構としての機能を有する旋回ブッシュ
８と連結していて、さらに旋回ブッシュ８は、旋回鏡板
２ａ背面に旋回機構部として形成された円筒状のボス部
２ｃに設けられた旋回軸受け７に挿入されている。この
構成によって旋回スクロール２は固定スクロール１に対
して旋回運動させる駆動機構を備えることができる。カ
ップ状ケース３７の低圧室１２側には作動流体としての
冷媒を吸入する吸入口１３が設けられ、高圧室１１側に
は冷媒を吐出する吐出口１４が備えられている。

【０００４】さて旋回スクロール２が固定スクロール１
に対して旋回運動を始め、圧縮行程が開始されると冷媒
は吸入口１３より圧縮機ハウジング３内の低圧室１２に
取り込まれる。次に固定鏡板１ａとその渦巻状ラップ１
ｂそして旋回鏡板２ａとその渦巻状ラップ２ｂで形成さ
れる密閉空間の流体ポケット１０に送り込まれ、両ラッ
プ１ｂ、２ｂの最外周部から中心部に向かって圧縮され
る。そして圧縮された冷媒ガスは固定鏡板１ａの中心部
の吐出ガス穴１ｃより高圧室１１に吐き出され、さらに
吐出口１４から外へ送り出される。

【０００５】この時、旋回スクロール２の旋回運動と旋
回ブッシュ８の回転運動で生じる遠心力を打ち消すため
に、旋回ブッシュ８に第一カウンタウエイト４１が取り
付けられている。そして駆動軸９には回転自在に嵌合さ
れた主軸受け１５に対し第一カウンタウエイト４１と反
対の副軸受け１６側に第一カウンタウエイトと同じ方向
に遠心力を生じさせる第二カウンタウエイト４２を設け
ている。そして駆動軸９の主軸部分９ｂの外端には電磁
クラッチ５０のアマチュアプレート５３が取り付けられ
ている。電磁クラッチ５０はプーリー５１とコイル５２
とアマチュアプレート５３とで形成され、コイル５２へ
の外部からの通電によってアマチュアプレート５３がプ
ーリー５１に吸着されることにより、プーリー５１の回
転力をアマチュアプレート５３を介して駆動軸９に伝達
させている。このアマチュアプレート５３に第三カウン
タウエイト４３を第一カウンタウエイト４１と反対の方
向に取り付け、この第三カウンタウエイト４３と第二カ
ウンタウエイト４２との遠心力で生じるモーメントで、
旋回スクロール２と旋回ブッシュ８による遠心力で生じ
るモーメントを打ち消すようにそれぞれの重量を配分し
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図３に示される従来の
スクロール圧縮機において、主軸受けとアマチュアプレ
ートとの間の駆動軸回りには、第二カウンタウエイトと
軸封装置と副軸受けが備えられているが、この構成は旋
回スクロールや旋回ブッシュの遠心力を相殺する第一、
第二、第三のカウンタウエイトの遠心力などによる主軸
受けと副軸受けにかかる軸受け荷重は低く抑えられる利
点はあるものの、一度組み立てられたこれらの部品を取
り外さなければならない時、主軸受けがフロントエンド
プレートに圧入嵌合で支持されているため、フロントエ
ンドプレートに取り付けられた筒状部材を別部材で構成
することになる。特に第二カウンタウエイトを取り外す
場合はそれが必要条件となる。従って圧縮機ハウジング
の構成はカップ状ケースとフロントエンドプレートと筒
状部材の三部品で形成される必要があり、フロントエン
ドプレートと筒状部材を組立部材と組立工数の削減によ
るコスト低減のため一体で成形すれば、第二カウンタウ
エイトは取り出せなくなるという組立上及びサービス上
の問題があった。

【０００７】本発明の目的は、図３に示される従来のス
クロール圧縮機における問題点に鑑みてなされたもの
で、圧縮機本体の外郭構造を形成する圧縮機ハウジング
をフロントエンドプレートと筒状部材を一体成形したフ
ロントハウジングとリアハウジングに二分割し、第二カ
ウンタウエイトをフロントハウジングに圧入嵌合された
主軸受けと第一カウンタウエイトの間に位置させて、駆
動軸に取り付け、第二カウンタウエイトを旋回スクロー
ル側から取り付け、取り外しできる構成をとることによ
り、組立上及びサービス上の複雑さや難しさなどの問題
を解決したスクロール圧縮機を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明によるスクロール圧縮機は、圧縮機ハウジン
グの内部に、固定鏡板及びそれに直立した渦巻状のラッ
プを有する固定スクロールと、旋回鏡板及びそれに直立
した渦巻状のラップを有し、ラップを互いに内側にして
前記固定スクロールと噛み合って配置せられた旋回スク
ロールと、該旋回スクロールの渦巻状のラップと反対側
の旋回鏡板背面に形成した旋回機構部と、該旋回スクロ
ールにかかるスラスト力を軸方向に支える平板状のスラ
スト軸受けと、前記圧縮機ハウジングに主軸受けを介し
て回転可能に支持され軸封装置と副軸受けを貫通して該
圧縮機ハウジングの外側へ主軸部分を延出した駆動軸
と、該駆動軸からの駆動力を前記旋回機構部に伝達する
駆動伝達部品と、前記旋回スクロールの自転を拘束して
旋回のみをさせる自転拘束部品とを備え、前記旋回スク
ロールの旋回運動によって両ラップ間で閉塞された流体
ポケットを形成しつつ両ラップの外周から中心に向かっ
て圧縮作用を行うスクロール圧縮機において、前記圧縮
機ハウジングを二分割してフロントハウジングとリアハ
ウジングに分けるとともに、前記フロントハウジングに
前記主軸受けを圧入支持し、前記旋回スクロールと前記
主軸受けとの間に前記駆動伝達部品には前記旋回スクロ
ール及び該駆動伝達部品の旋回及び回転運動による動的
アンバランスを相殺する第一カウンタウエイトを、前記
駆動軸には前記第一カウンタウエイトと同じ向きの遠心
力を生じさせる第二カウンタウエイトを取り付け、前記
主軸外端部に動的アンバランスを打ち消すための遠心力
で生じるモーメントをさらに打ち消す第三カウンタウエ
イトを備えたことを特徴とするスクロール圧縮機であ
る。

【０００９】

【作用】本発明においては、上記に示した構成を採用す
ることにより、圧縮機本体の組立上あるいはサービス上
の複雑さ、難しさや、組立部品点数及び組立工数の増加
等の問題は解消される。

【００１０】

【実施例】以下、図１ないし図２を参照して本発明の実
施例につき詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明の一実施例の基本構成を示
すもので、圧縮機ハウジング３はフロントハウジング３
１とリアハウジング３５に分割されて構成されていて、
その内部に、固定鏡板１ａと固定鏡板１ａに直立した渦
巻状のラップ１ｂを有する固定スクロール１と、旋回鏡
板２ａと旋回鏡板２ａに直立した渦巻状のラップ２ｂを
有し、両ラップ１ｂ、２ｂを互いに内側にして固定スク
ロール１と噛み合った旋回スクロール２が配置せられて
いる。旋回機構部として、旋回スクロール２の渦巻状の
ラップ２ｂと反対側の旋回鏡板２ａの背面に、円筒状の
ボス部２ｃを形成し、そのボス部２ｃに旋回軸受け７を
設けている。駆動軸９はフロントハウジング３１に少な
くとも圧入して取り付けられた主軸受け１５を介して回
転可能に支持され、軸封装置１７と副軸受け１６を貫通
してフロントハウジング３１の外側へ主軸部分９ｂを延
出している。この駆動軸９の旋回スクロール２側の端部
の駆動ピン９ａは、旋回軸受け７に挿入された駆動伝達
機構としての旋回ブッシュ８と連結していて、駆動軸９
からの駆動力を伝達させることにより旋回スクロール２
に旋回運動を与えている。旋回鏡板２ａとフロントハウ
ジング３１との間には、旋回鏡板２ａと平行して旋回ス
クロール２にかかるスラスト力を軸方向に支える平板状
のスラスト軸受け４と、旋回スクロール２の自転を拘束
して旋回のみをさせる自転拘束部品としての機能を有す
るオルダムリング５と、このオルダムリング５に近接し
てオルダムリング５を駆動軸９に直角な一方向のみに運
動を拘束する回転拘束部品６が配置されている。自転拘
束手段として、詳細に説明すると、オルダムリング５と
旋回スクロール２の間には第一の径方向のみに移動可能
とする第一の係合手段として、旋回鏡板２ａに第一の径
方向の一対のキー溝２１と、第一の径方向の一対のキー
溝２１にそれぞれ挿入されてキー溝２１とスラスト軸受
け４に沿って摺動するオルダムリング５の第一の一対の
キー２５と、オルダムリング５と回転拘束部品６との間
には第一の径方向とは直角に角度をとる第二の径方向の
みに移動可能とする第二の係合手段として、回転拘束部
品６に第二の径方向の一対のキー溝２２と、第二の径方
向の一対のキー溝２２にそれぞれ挿入されてキー溝２２
とスラスト軸受け４に沿って摺動するオルダムリング５
の第二の一対のキー２６とを備えている。

【００１２】さて、旋回スクロール２と旋回ブッシュ８
の旋回及び回転運動による動的アンバランスを相殺する
第一カウンタウエイト４１を旋回ブッシュ８に取り付
け、この第一カウンタウエイト４１と同じ向きの遠心力
を生じさせる第二カウンタウエイトを主軸受け１５と第
一カウンタウエイト４１の間の駆動軸９に取り付けてい
る。さらに駆動軸９の主軸部分９ｂの外端に取り付けた
電磁クラッチ５０を取り付け、その電磁クラッチ５０を
構成しているアマチュアプレート５３に動的アンバラン
スを打ち消すための遠心力で生じるモーメントをさらに
打ち消す第三カウンタウエイト４３を取り付けている。

【００１３】さて旋回スクロール２の旋回運動によっ
て、冷媒は圧縮機ハウジング３の外部よりフロントハウ
ジング３１の吸入口１３を通り内部の低圧室１２に取り
込まれ、固定スクロール１と旋回スクロール２の両ラッ
プ１ｂ、２ｂの外周付近に導かれる。そして旋回スクロ
ール２の旋回運動によって両ラップ１ｂ、２ｂの間で閉
塞された流体ポケット１０に吸入され、両ラップ１ｂ、
２ｂの外周から中心に向かって容積を縮小させながら圧
縮され、固定鏡板１ａの吐出ガス穴１ｃを通して高圧室
１１に吐き出されるのは従来と同様である。

【００１４】このような構成をとれば、スラスト軸受け
部品や自転拘束部品等の部品点数を削減することができ
る一方駆動軸及び駆動軸に取り付けられた第二カウンタ
ウエイトの組立及び取り外しは容易に実施することは可
能である。

【００１５】

【発明の効果】本発明は上記に示すような構成にしたの
で、圧縮機本体の組立特に駆動軸回りの組立に関して、
筒状部材を別部品とすることなくフロントハウジングと
一体化が図れ、部品点数の削減と組立行程の削減が可能
となり、コスト低減と生産性の向上が図れる。また第二
カウンタウエイトの取り外しも旋回スクロール側から実
施でき、サービス性に関しても容易に作業することが可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としてのスクロール圧縮機の
断面図

【図２】その主要部品の構成展開図

【図３】従来例としてのボール継ぎ手を有するスクロー
ル圧縮機の断面図

【図４】その従来機の主要部品の構成展開図

【符号の説明】

１ 固定スクロール １ａ 固定鏡板 １ｂ 固定スクロールの渦巻状のラップ １ｃ 吐出ガス穴 １ｄ 締結脚 １ｅ 固定鏡板外周部分 １ｆ シール溝 ２ 旋回スクロール ２ａ 旋回鏡板 ２ｂ 旋回スクロールの渦巻状のラップ ２ｃ ボス部 ３ 圧縮機ハウジング ４ スラスト軸受け ５ オルダムリング ６ 回転拘束部品 ７ 旋回軸受け ８ 旋回ブッシュ ９ 駆動軸 ９ａ 駆動ピン ９ｂ 主軸部分 １０ 流体ポケット １１ 高圧室 １２ 低圧室 １３ 吸入口 １４ 吐出口 １５ 主軸受け １６ 副軸受け １７ 軸封装置 １８ Ｏリング １９ ボルト ２１ 第一の径方向のキー溝 ２２ 第二の径方向のキー溝 ２５ 第一の径方向のキー ２６ 第二の径方向のキー ３０ フロントハウジング ３５ リアハウジング ３７ カップ状ケース ３７ａ 一端開口 ３８ フロントエンドプレート ３９ 筒状部材 ４１ 第一カウンタウエイト ４２ 第二カウンタウエイト ４３ 第三カウンタウエイト ５０ 電磁クラッチ ５１ アマチュアプレート ５２ プーリー ５３ コイル ７１ 旋回スクロール側レース ７２ 旋回スクロール側リング ７３ プレート側レース ７４ プレート側リング ７５ 穴 ７６ 複数のボール素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山村 道生 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機ハウジングの内部に、固定鏡板及び
   その固定鏡板に直立した渦巻状のラップを有する固定ス
   クロールと、旋回鏡板及びその旋回鏡板に直立した渦巻
   状のラップを有し、前記ラップを互いに内側にして前記
   固定スクロールと噛み合って配置せられた旋回スクロー
   ルと、該旋回スクロールの渦巻状のラップと反対側の旋
   回鏡板背面に形成した旋回機構部と、該旋回スクロール
   にかかるスラスト力を軸方向に支える平板状のスラスト
   軸受けと、前記圧縮機ハウジングに主軸受けを介して回
   転可能に支持され軸封装置と副軸受けを貫通して該圧縮
   機ハウジングの外側へ主軸部分を延出した駆動軸と、該
   駆動軸からの駆動力を前記旋回機構部に伝達する駆動伝
   達部品と、前記旋回スクロールの自転を拘束して旋回の
   みをさせる自転拘束部品とを備え、前記旋回スクロール
   の旋回運動によって両ラップ間で閉塞された流体ポケッ
   トを形成しつつ両ラップの外周から中心に向かって圧縮
   作用を行うスクロール圧縮機において、前記圧縮機ハウ
   ジングを二分割してフロントハウジングとリアハウジン
   グに分けるとともに、前記フロントハウジングに前記主
   軸受けを圧入支持し、前記旋回スクロールと前記主軸受
   けとの間に前記駆動伝達部品には前記旋回スクロール及
   び該駆動伝達部品の旋回及び回転運動による動的アンバ
   ランスを相殺する第一カウンタウエイトを、前記駆動軸
   には前記第一カウンタウエイトと同じ向きの遠心力を生
   じさせる第二カウンタウエイトを取り付け、前記主軸外
   端部には動的アンバランスを打ち消すための遠心力で生
   じるモーメントをさらに打ち消す第三カウンタウエイト
   を備えたことを特徴とするスクロール圧縮機。