JPH10246188A - スクロール型コンプレッサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オルダムリングの潤滑性を向上させると共
に、スラストギャップを小さくすることのできるスクロ
ール型コンプレッサを提供する。 【解決手段】 固定スクロール部材及び揺動スクロール
部材はアルミ系合金より形成されると共に、前記固定ス
クロール部材の外周側壁をブロック側へ延出させてブロ
ックとの当接面を旋回スクロール部材とブロックの間の
当接面よりも駆動軸側に位置するようにすると共に、オ
ルダムリングは、軸方向において旋回スクロール部材の
第１のキー溝と摺動自在に係合する第１の爪部と、径方
向において固定スクロール部材の第２のキー溝と摺動自
在に係合する第２の爪部とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、空気調和装置、
冷蔵庫等に使用されるスクロール型コンプレッサに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクロール型コンプレッサとして
実開平５−７５４９３号公報（引用例１）に開示される
ものは、オルダムリング及びスラストガイドへの潤滑を
十分行なうことを目的として、シール部材によってブロ
ックと駆動軸の間の隙間と低圧室２５との間をシール
し、可動スクロール部材（揺動スクロール部材）の接合
面に形成された前記オルダムリングが噛合するオルダム
溝が、前記可動スクロール部材の旋回運動によって移動
した時に、前記オルダム溝の一端が連通するオイルガイ
ド溝を前記ブロックの接合面に形成したものである。

【０００３】また、特開平８−２１９０４３号公報（引
用例２）に開示されるスクロール型コンプレッサは、オ
ルダムリング及びブロック側キー溝への潤滑を効率良く
行なうことを目的として、シールリングによって高圧側
と低圧側を分離し、オルダムリングからキー溝に至る潤
滑油経路を直列に形成すると共に、前記オルダムリング
の一方の側面とオルダムリング収納溝との当接摺動面に
円弧状のオイル迂回路を形成し、ブロック側へのオイル
供給を安定させるようにしたものである。

【０００４】さらに、特開平６−２４１１７８号公報
（引用例３）は、その図２において、固定スクロールと
揺動スクロールの間にオルダムリングが配されることを
開示し、さらに、オルダムリングは揺動スクロールのオ
ルダム案内溝に摺動自在に係合する一対の爪と、固定ス
クロールのオルダム案内溝に摺動自在に係合する一対の
爪とを有することを開示し、旋回スクロールとは軸方向
に、固定スクロールとは径方向に係合していることを開
示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、引用例
１及び２において、オルダムリングが係合するブロック
側キー溝は、揺動スクロール部材とブロックとの間のス
ラスト面よりも上方に位置しているために、オイルガイ
ド溝やオイル迂回路等を形成しなけれればならないとい
う問題点を有している。また、この構成のスクロール型
コンプレッサにおいて、揺動スクロール部材の旋回範囲
に周設するブロックは鉄系の材料によって形成され、ま
た揺動スクロール部材及び固定スクロール部材はアルミ
系の材料によって形成されているために、熱によって変
化する揺動スクロール部材の軸方向の寸法は、ブロック
と揺動スクロール部材間で異なることとなるために、揺
動スクロール部材とブロックとの間のスラストギャップ
を小さくすることができなかった。

【０００６】また、引用例３の場合には、オルダムリン
グを固定スクロール部材及び揺動スクロール部材の間に
配しているために、前記オルダムリングを圧縮室を画成
する揺動スクロール及び固定スクロールの旋回範囲の外
側に設けなければならず、またオルダムリングの爪部と
係合する溝を旋回スクロール部分の外側に設ける必要が
あるため、揺動スクロール部材が大きくなってしまうと
いう不具合が生じる。さらに、オルダムリングが吸入ガ
ス経路上に配されることとなるため、このオルダムリン
グが吸入抵抗となり、性能を低下させる恐れがある。

【０００７】このため、この発明は、オルダムリングの
潤滑性を向上させると共に、スラストギャップを小さく
することのできるスクロール型コンプレッサを提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】したがって、この発明
は、入口パイプと出口パイプが装着された密閉ケース
と、該密閉ケース内に配された駆動手段と、該駆動手段
の駆動軸を回動自在に支持するブロックと、前記駆動軸
の軸方向の一端に偏心して装着され、軸方向に延出する
渦巻状の揺動スクロールを有する揺動スクロール部材
と、前記揺動スクロールと噛合して圧縮室を形成する固
定スクロールを有し、前記ブロックとの間に前記揺動ス
クロール部材を揺動自在に挟持して前記ブロックに固定
される固定スクロール部材と、前記駆動軸に回転に伴っ
て揺動する揺動スクロール部材の自転を防止する自転防
止機構とを有するスクロール型コンプレッサにおいて、
前記固定スクロール部材の前記軸方向の外周壁端部と前
記ブロックとの接合面を、前記旋回スクロール部材と前
記ブロックとの摺動面よりも駆動軸側へ位置させると共
に、前記自転防止機構は、前記旋回スクロール部材と前
記ブロックの間に配され、環状に形成されたリング部
と、該リング部の前記軸方向側面から前記軸方向に突出
する第１の爪部と、該第１の爪部の形成された位置と所
定の角度を有する位置に形成され、前記リング部の径方
向外方側面から径方向に突出する第２の爪部とからなる
オルダムリングと、前記旋回スクロール部材のブロック
側側面に形成され、前記第１の爪部が摺動自在に係合さ
れる第１のキー溝と、前記固定スクロール部材の外周壁
に径方向に形成され、前記第２の爪部が摺動自在に係合
される第２のキー溝とからなることにある（請求項
１）。

【０００９】よって、この発明においては、固定スクロ
ール部材及び揺動スクロール部材はアルミ系合金より形
成されると共に、前記固定スクロール部材の外周側壁を
ブロック側へ延出させてブロックとの当接面を旋回スク
ロール部材とブロックの間の当接面よりも駆動軸側に位
置するようにしたことによって、揺動スクロール部材の
周囲には同様の材料により形成された固定スクロール部
材が囲設されるために、揺動スクロール部材と固定スク
ロール部材の軸方向の膨張率を同一とすることができる
ので、従来揺動スクロール部材とブロック（鉄系合金か
らなる）間の膨張率の差を吸収するために形成されてい
たスラストギャップを最小限にすることができる。

【００１０】また、オルダムリングには、オルダムリン
グの軸方向において旋回スクロール部材の第１のキー溝
と摺動自在に係合する第１の爪部と、径方向において固
定スクロール部材の第２のキー溝と摺動自在に係合する
第２の爪部とが形成されることから、揺動スクロール部
材とブロックの間のスラスト面に供給された潤滑油は、
オルダムリングの第１の爪部と揺動スクロール部材に形
成の第１のキー溝との摺動当接部分を潤滑した後、オル
ダムリングの摺動方向に移動するだけで、固定スクロー
ル部材に形成の第２のキー溝とオルダムリングの第２の
爪部との当接摺動面を潤滑できるために、特別にオイル
迂回路やバイパス溝を形成する必要がなくなると共に、
従来問題となっていたオルダムリングの第２の爪部と第
２のキー溝との間への潤滑油の供給を安定して行うこと
ができるようになるものである。

【００１１】さらに、スクロールアッシー（ブロック、
揺動スクロール部材、固定スクロール部材及びオルダム
リング）を組付ける際に、従来は、揺動スクロール部材
とオルダムリングとの間のオルダムクリアランス、オル
ダムリングとブロックとの間のオルダムクリアランス、
ブロックと固定スクロール部材との間のシャフトメイン
クリアランス及びシャフト揺動クリアランスとを考慮す
る必要があったが、揺動スクロール部材とオルダムリン
グ、オルダムリングと固定スクロール部材との間のオル
ダムリングクリアランスのみ、いわゆる両スクロール同
士の芯及び位相出しのみを考慮すればよいため、組付け
作業が簡略化される。

【００１２】また、この発明は、前記ブロックの外周側
壁を固定スクロール側へ延出させ、前記固定スクロール
部材を該外周側壁内に嵌合させて固定したことにある
（請求項２）。これによって、上記構成に加えてブロッ
クの外周側壁内へ固定スクロール部材を嵌合させること
で、スクロールアッシーのすべての芯出しを自動的に行
うことができるので、特別な芯出し工程を不要とするこ
とができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面により説明する。

【００１４】図１及び図２に示すスクロール型コンプレ
ッサ１は、入口パイプ２が装着された円筒ケース３と、
電源端子４及び出口パイプ５が装着された蓋部６と、前
記円筒ケース３の底を閉塞する底部７からなる密閉ケー
ス８を有する。この密閉ケース８の内部には、駆動手段
としてのブラシレスモータ１０及びスクロールアッシー
２０が配される。

【００１５】前記ブラシレスモータ１０は、前記密閉ケ
ース８の内周面に固着され、励磁コイル１４が巻回され
たステータ１１と、前記スクロールアッシー２０に回転
を伝達する駆動軸１２に固着され、永久磁石が装着され
たロータ１３とによって構成され、前記ステータ１１に
巻回された励磁コイル１４に電力を供給することによっ
て前記ステータ１１に回転磁界を発生させ、永久磁石が
装着されたロータ１３が回転するようになっている。

【００１６】前記駆動軸１２の一端は、ベアリング１５
を介して前記密閉ケース８に固着される保持プレート１
６に回転自在に保持され、前記駆動軸１２の他端は、前
記スクロールアッシー２０を構成するブロック３０の貫
通孔３１に装着されたメイン軸受３２によって回転自在
に保持されている。この駆動軸の他端の軸方向端部に
は、この駆動軸１２の軸心に偏心して軸方向に突出する
偏心軸６０が形成され、前記駆動軸１２のメイン軸受３
２との当接部分には、外周面に沿って螺旋状のスパイラ
ル溝１８が形成されてメイン軸受３２との当接摺動面に
潤滑油を供給するようになっている。さらに、この駆動
軸１２には、下記する揺動スクロール部材４０との回転
バランスをとるためのバランスウェート１７が形成され
る。

【００１７】前記偏心軸６０は、揺動スクロール部材４
０に形成された揺動軸受４１に摺動自在に嵌合し、前記
駆動軸１２の回転に伴って揺動スクロール部材４０を旋
回運動させるものである。また前記偏心軸６０の周囲に
は、シールベアリング８０が装着され、前記駆動軸１２
を軸方向に支持すると共に、下記するオイル空間６１と
下記する揺動スクロール部材４０が揺動する揺動空間４
６との間を圧力的に遮断するようになっている。尚、前
記偏心軸６０と前記揺動軸受４１との間には、軸受空間
６４が画成されるものである。

【００１８】前記メイン軸受２３の下部に位置するオイ
ル空間６１は、前記スクロールアッシー２０の上部に形
成されたオイル溜６２とオイル通路６５を介して連通し
ており、前記軸受空間６４はこのオイル空間６１と前記
偏心軸６０内を貫通して形成されたオイルガイド孔１９
によって連通している。尚、前記オイル通路６５にはフ
ィルタ６３が配され、各摺動当接部分へ供給される潤滑
油から不純物を除去するものである。

【００１９】前記スクロールアッシー２０は、密閉ケー
ス８の内周面に固着されたブロック３０と、前記偏心軸
６０に摺動自在に装着され、前記駆動軸１２の回転によ
って旋回運動を行う揺動スクロール部材４０と、前記ブ
ロック３０に固定される固定スクロール部材５０、さら
には前記揺動スクロール部材４０の自転を防止する自転
防止機構とによって構成される。

【００２０】ブロック３０は、鉄系合金により形成され
るもので、前記駆動軸１２を回転自在に保持するメイン
軸受３２が装着される貫通孔３１が形成され、前記オイ
ル空間６１となるこの貫通孔３１の一部と前記オイル溜
６２となるブロック上部とを連通するオイル通路６５が
放射方向に形成されるものである。また、ブロック３０
の下端面には、下記する揺動スクロール部材４０を軸方
向に摺動自在に保持するスラスト軸受３３が形成され
る。さらに、このブロック３０の上部には、前記駆動軸
１２に形成されたバランスウェート１７の回転範囲に囲
設される周壁９１を有するカバー９０が設けられる。こ
のカバー９０の脚部９２には冷媒通路９３が形成され
る。

【００２１】揺動スクロール部材４０は、アルミ系合金
により形成されるもので、円盤状に形成された本体４２
と、この本体４２から突出形成された揺動軸受４１を有
し、この揺動軸受４１が形成された面には、図３に示す
ように、自転防止機構としてのオルダムリング７０の揺
動スクロール側爪部（第１の爪部）７１が噛合する第１
のキー溝４４が形成され、さらにこの第１のキー溝４４
が形成された面と反対側の面には渦巻状の揺動スクロー
ル４３が形成される。

【００２２】固定スクロール部材５０は、前記揺動スク
ロール部材４０と同様にアルミ系合金により形成される
もので、円筒状の本体５８と、この本体５８から立設し
て前記揺動スクロール部材４０の揺動スクロール４３と
係合して圧縮室８２を画成する固定スクロール５１と、
この固定スクロール５１を囲むように立設する外周壁５
２とによって構成される。この外周壁５２には、前記冷
媒通路９３と連通して冷媒通路となる貫通孔５３が形成
され、さらに前記外周壁５２及び本体８２には前記固定
スクロール５１の外方向端部側と前記入口パイプ２とを
連通する連通路（吸入側空間）５４が形成される。ま
た、前記固定スクロール部材５０の本体５８には、前記
固定スクロール５１の内方向端部側に吐出孔５５が貫通
形成される。この吐出孔５５には逆止弁５６が配され、
この吐出孔５５の開口端部には逆止弁保持プレート５７
が設けられる。尚、固定スクロール部材５０には、吐出
空間８４を画成するカバー８３が固着され、前記吐出孔
５５と貫通孔５３とを連通するようになっている。

【００２３】さらにまた、前記圧縮室８２の途中部分に
は、前記本体５８を貫通して前記圧縮室８２と吐出空間
８４とを連通するバイパス孔９４が形成され、このバイ
パス通路９４の吐出空間側開口端は、前記逆止弁保持プ
レート５７によって固定されたリリ−フ弁９５によって
開閉されるようになっている。また、固定スクロール部
材５０の外周壁５２の上端面５９であって前記ブロック
４０との間の当接面には、第２のキー溝７３が形成され
る。

【００２４】前記自転防止機構としてのオルダムリング
７０は、リング状に形成された本体部７４と、該本体部
７４の厚さ方向に突出する一対の爪部（第１の爪部）７
１と、該第１の爪部７１と所定の角度（本実施の形態に
おいては９０°）の位置から径方向へ突出する一対の爪
部（第２の爪部）７２とからなり、前記第１の爪部７１
は軸方向において前記揺動スクロール部材４０の第１の
キー溝４４に摺動自在に係合し、さらに第２の爪部７２
は径方向において前記固定スクロール部材５０に形成さ
れた第２のキー溝７３に摺動自在に係合するものであ
る。

【００２５】これによって、揺動スクロール部材４０は
自転が防止されて、前記固定スクロール部材５０に対し
て旋回運動を行ない、揺動スクロール４３及び固定スク
ロール５１によって画成された圧縮室８を、外方から内
方にかけて漸次縮小して圧縮作業を行なうものである。
そして、吐出孔５５から吐出された高圧の冷媒は、吐出
空間８４から冷媒通路（貫通孔５３、冷媒通路９３）を
通過して前記ブラシレスモータ１０が配された空間（高
圧空間）２５に至り、出口パイプ５から次ぎ成る工程に
吐出されるものである。

【００２６】さらに、上記構成のスクロール型コンプレ
ッサにおいて、オイル溜６２に滞留する潤滑油は、前記
高圧空間２５と圧縮室８２の吸入側空間５４の圧力差及
びスパイラル溝１９のポンプ作用により、オイル通路６
５からオイル空間６１に至る。このオイル空間６１に至
った潤滑油は、一方ではスパイラル溝１９のポンプ作用
によって前記メイン軸受３２と駆動軸１２との摺動当接
面を潤滑しながら上昇し、メイン軸受３２の上端部分か
らオイル溜６２に回帰する循環経路を流れる。

【００２７】また、オイル空間６１に至った潤滑油は、
他方では前記高圧空間２５と吸入側空間５４との圧力差
によって、オイルガイド孔１９から軸受空間４３に至
り、偏心軸６０と揺動軸受４１との間を潤滑して揺動空
間９４に至り、ブロック３０と揺動スクロール部材４０
の当接摺動部分であるスラスト軸受３３を潤滑し、そし
てオルダムリング７０と揺動スクロール部材４０との当
接摺動部分及び前記オルダムリング７０の第１の爪部７
１と第１のキー溝４４との摺動部分を潤滑するものであ
る。そして、固定スクロール部材４０に形成の第２のキ
ー溝７３と前記オルダムリング７０の第２の爪部７２と
の間の潤滑を行なって、前記吸入側空間５４に至り、冷
媒と共に高圧空間２５に至り、オイル分離されてオイル
溜６２に回帰する循環経路を流れるものである。

【００２８】本発明によれば、オルダムリング７０の第
２の爪部７２がオルダムリング７０の径方向に突出して
形成されているために、第２の爪部７２と第２のキー溝
７３との当接摺動部分への潤滑油は水平方向の移動だけ
で済むため、従来の構造に比べて潤滑性能を向上させる
ことができるものである。

【００２９】また、固定スクロール部材５０の外周壁５
２は、揺動スクロール部材４０の側方からブロック側へ
延出するように形成されているために、揺動スクロール
部材４０と固定スクロール部材５０の膨張率を同一とす
ることができるために、揺動スクロール部材４０とスラ
スト軸受３３との間のギャップ（従来はブロック３０と
揺動スクロール部材４０との膨張率の差による寸法の変
動を吸収していた）を最小にすることが可能となるた
め、圧縮室８２のシール性を向上させることができるも
のである。

【００３０】図４に示すものは、ブロック３０の外周端
部から下方へ延出する外壁部３４を形成し、この外壁部
３４に、前記固定スクロール部材５０を嵌め込んで固定
したものである。これによって、固定スクロール部材５
０と揺動スクロール部材４０の芯、及び位相を容易に決
定できるので、上記実施の形態と同様の効果を奏すると
共に、スクロールアッシー２０を組み立てるだけで揺動
スクロール部材４０及び固定スクロール部材５０に対す
る駆動軸１２及びメイン軸受３２の芯出しを簡単に行な
うことができるものである。尚、図４において、同一の
箇所及び同一の作用を奏するものは、同一の符号を付し
てその説明を省略する。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、オルダムリングの爪部が係合するキー溝を水平方向
（固定スクロール部材に形成のキー溝）及び下方（揺動
スクロール部材に形成のキー溝）に形成できるために、
オルダムリングの摺動部分への潤滑油の供給を安定して
行なうことができるため、オルダムリングの耐久性を向
上させることができる。

【００３２】また、固定スクロール部材の外周壁が揺動
スクロール部材を囲むように延出されるので、同一部材
で形成される揺動スクロール部材と固定スクロール部材
の軸方向の熱膨張率が同一となり、ブロックと揺動スク
ロール部材の間にギャップを最小とすることができるの
で、圧縮室の漏れ隙間を低減することができ、コンプレ
ッサの性能を向上させることができる。

【００３３】さらに、固定スクロール部材をブロックに
係合させるようにしたことによって、スクロール芯出し
を安定化させることができ、コンプレッサの性能のばら
つきを抑制することができる。また、駆動軸の芯出しを
ブロック−固定スクロール部材の外径で行うことができ
るので、ブロック組み付け性を向上させることができ、
製造工程を簡略化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本願発明の実施の形態に係るスクロー
ル型コンプレッサの断面図である。

【図２】図２は、上記スクロール型コンプレッサの部分
拡大断面図である。

【図３】図３は、自転防止機構の構成を示した分解斜視
図である。

【図４】図４は、固定スクロール部材をブロックに組み
込むようにしたスクロール型コンプレッサの部分拡大断
面図である。

【符号の説明】

１ スクロール型コンプレッサ ８ 密閉ケース １０ ブラシレスモータ １２ 駆動軸 ２０ スクロールアッシー ３０ ブロック ４０ 揺動スクロール部材 ４４ 第１のキー溝 ５０ 固定スクロール部材 ６０ 偏心軸 ７０ オルダムリング ７１ 第１の爪部 ７２ 第２の爪部 ７３ 第２のキー溝 ８０ シールベアリング ８２ 圧縮室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入口パイプと出口パイプが装着された密
   閉ケースと、該密閉ケース内に配された駆動手段と、該
   駆動手段の駆動軸を回動自在に支持するブロックと、前
   記駆動軸の軸方向の一端に偏心して装着され、軸方向に
   延出する渦巻状の揺動スクロールを有する揺動スクロー
   ル部材と、前記揺動スクロールと噛合して圧縮室を形成
   する固定スクロールを有し、前記ブロックとの間に前記
   揺動スクロール部材を揺動自在に挟持して前記ブロック
   に固定される固定スクロール部材と、前記駆動軸に回転
   に伴って揺動する揺動スクロール部材の自転を防止する
   自転防止機構とを有するスクロール型コンプレッサにお
   いて、 前記固定スクロール部材の前記軸方向の外周壁端部と前
   記ブロックとの接合面を、前記旋回スクロール部材と前
   記ブロックとの摺動面よりも駆動軸側へ位置させると共
   に、 前記自転防止機構は、 前記旋回スクロール部材と前記ブロックの間に配され、
   環状に形成されたリング部と、該リング部の前記軸方向
   側面から前記軸方向に突出する第１の爪部と、該第１の
   爪部の形成された位置と所定の角度を有する位置に形成
   され、前記リング部の径方向外方側面から径方向に突出
   する第２の爪部とからなるオルダムリングと、 前記旋回スクロール部材のブロック側側面に形成され、
   前記第１の爪部が摺動自在に係合される第１のキー溝
   と、 前記固定スクロール部材の外周壁に径方向に形成され、
   前記第２の爪部が摺動自在に係合される第２のキー溝と
   からなることを特徴とするスクロール型コンプレッサ。
2. 【請求項２】 前記ブロックの外周側壁を固定スクロー
   ル側へ延出させ、前記固定スクロール部材を該外周側壁
   内に嵌合させて固定したことを特徴とする請求項１記載
   のスクロール型コンプレッサ。