JPH0726617B2 - スクロール型流体装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、圧縮機などに用いられる両系回転式のスクロ
ール型流体装置に関し、特に、従動スクロールの支持構
造に係るものである。

（従来の技術） 一般に、この種の両系回転式のスクロール型圧縮機に
は、特開昭62-191685号公報に開示されているように、
各々鏡板の前面に渦巻状のラップが立設されると共に、
背面に駆動軸及び従動軸が連結されて成る駆動スクロー
ルと従動スクロールとが互いに各ラップを噛合して密閉
ケーシング内に並設収納され、上記駆動軸および従動軸
はそれぞれ鏡板背面側に設けられたフレームに回転自在
に嵌合されて各スクロールがフレームに支持されると共
に、該駆動軸及び従動軸の軸心が所定間隔を存するよう
に両スクロールが配設されて構成されている。

そして、上記駆動スクロールを回転すると、該回転に伴
って従動スクロールが同期して回転する一方、上記鏡板
間には両ラップによって密閉室が形成され、該密閉室が
中心方向に移動しつつ収縮して流体を圧縮している。

（発明が解決しようとする課題） 上述したスクロール型流体装置において、各スクロール
は鏡板の背面側にてフレームに支持されているため、駆
動軸とフレーム間の軸受にはケーシング底部の油溜めよ
り駆動軸を介して潤滑油を容易に供給することができ
る。ところが、従動軸とフレーム間の軸受には上記油溜
めとの間に回転機構であるスクロール機構があるので、
給油ポンプより給油管を介して従動側フレームの油溜め
に供給し、該油溜めより従動側軸受に給油している。

しかしながら、これでは給油管を配設しなければなら
ず、構造が複雑になるという問題があった。特に、上記
給油管をケーシングの底部より上部に亘って配設するの
で、ケーシング全体が大型化するという問題があった。

また、各スクロールをそれぞれ別個にフレームに支持し
ているため、各スクロールのスラスト軸受を個別に設け
る必要があり、部品点数が多いという問題があった。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたもので、給油機構
の簡略化を図ると共に、スラスト軸受の減少を図ること
を目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明が講じた手段は従動
スクロールの回転支持部を駆動スクロールの背面側に設
けるようにしたものである。

具体的に、請求項（１）に係る発明が講じた手段は、第
１図に示すように、先ず、各々鏡板（31），（41）の前
面に渦巻状のラップ（32），（42）が立設されて成る駆
動スクロール（３）と従動スクロール（４）とが各ラッ
プ（32），（42）を噛合してケーシング（２）内に並設
されている。そして、該ケーシング（２）には駆動スク
ロール（３）の鏡板（31）背面側に位置してフレーム
（５）が設けられ、該駆動スクロール（３）の鏡板（3
1）背面には駆動軸（33）が連設され、該駆動軸（33）
が上記フレーム（５）に形成された円筒状の固定軸（5
1）に嵌挿されている。更に、上記従動スクロール
（４）における鏡板（41）の外周縁には駆動スクロール
（３）の側方を通り且つ駆動スクロール（３）の鏡板
（31）背面側を駆動軸（33）に向って延びる延長部材
（34）が連設され、該延長部材（43）の内端部に中空状
の従動軸（46）が連設され、該従動軸（46）は駆動軸
（33）の軸心より偏心して上記固定軸（51）に嵌合され
た構成としている。

また、請求項（２）に係る発明が講じた手段は、上記請
求項（１）の発明において、駆動スクロール（３）の鏡
板（31）と従動スクロール（４）の延長部材（43）との
間にはスラスト軸受（６）が設けられた構成としてい
る。

また、請求項（３）に係る発明が講じた手段は、上記請
求項（１）の発明において、駆動スクロール（３）の鏡
板（31）と従動スクロール（４）の延長部材（43）との
間には駆動スクロール（３）の回転を従動スクロール
（４）に伝達すると共にスラスト力を受け止める連結部
材（６）が設けられた構成としている。

（作用） 上記構成により、請求項（１）に係る発明では、駆動軸
（33）を回転すると、駆動スクロール（３）は駆動軸
（33）の軸心を中心に回転し、該駆動スクロール（３）
の回転力が従動スクロール（４）に伝達される。例え
ば、請求項（３）に係る発明では、駆動スクロール
（３）の回転力は連結部材（６）より延長部材（43）を
介して従動スクロール（４）に伝達され、該従動スクロ
ール（４）は駆動スクロール（３）の背面側に設けられ
た従動軸（46）の軸心を中心に駆動スクロール（３）と
同期して回転する。

この両スクロール（３），（４）の回転により両ラップ
（32），（42）間に密閉室（13）が形成されると共に、
該密閉室（13）が、例えば、中心に向って移動しつつ収
縮し、流体を圧縮する。

そして、上記各スクロール（３），（４）に作用するス
ラスト力は、請求項（２）及び（３）に係る発明では、
鏡板（31）と延長部材（43）との間に設けられた１つの
スラスト軸受（６）又は連結部材（６）によって受け止
められる一方、上記駆動軸（33）と固定軸（51）と従動
軸（46）との間にはケーシング（２）底部の油溜め（2
3）より潤滑油が該駆動軸（33）を介して供給されてい
る。

（発明の効果） 従って、請求項（１）〜（３）に係る発明によれば、従
動スクロール（４）の従動軸（46）を延長部材（43）を
介して駆動スクロール（３）の背面側に設けるようにし
たために、両スクロール（３），（４）の回転支持部が
何れも駆動スクロール（３）の背面側に位置するので、
潤滑油を各駆動軸（33）と固定軸（51）と従動軸（46）
との間に該駆動軸（33）等を通して供給することがで
き、給油機構を簡略化することができることから、装置
全体の小型化を図ることができると共に、潤滑油を確実
に摺動部に供給することができるので、潤滑の信頼性を
向上させることができる。

また、上記両スクロール（３），（４）に作用するスラ
スト力を１つの軸受部材でもって受けとめることができ
るので、部品点数を少なくすることができ、安価なもの
とすることができる。

また、請求項（３）に係る発明によれば、連結部材
（６）が両スクロール（３），（４）間の動力伝達とス
ラスト軸受とを兼用しているので、部品点数の減少を図
ることができると共に、構造を簡素にすることができ
る。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図に示すように、（１）は両系回転式のスクロール
型流体装置であって、冷凍装置における圧縮機に用いら
れ、冷媒ガスを圧縮して吐出するものである。

該スクロール型流体装置（１）は密閉ケーシング（２）
内にスクロール機構（11）が収納されると共に、駆動モ
ータ（12）が収納されて成り、該スクロール機構（11）
は駆動スクロール（３）と従動スクロール（４）とがそ
れぞれ１つのフレーム（５）に支持されて構成されてい
る。該フレーム（５）は略円盤状に形成され、上記駆動
スクロール（３）の背面側に位置して設けられていると
共に、該フレーム（５）は外周面にて上記ケーシング
（２）に固定され、中央部に上記各スクロール（３），
（４）を回転自在に支持する固定軸（51）が上方に突出
して形成されている。該固定軸（51）は円筒状に形成さ
れ、中央の中空孔が駆動スクロール（３）の支持孔（5
2）に、外周面が従動スクロール（４）の回転支持面（5
3）に形成されており、該支持孔（52）と回転支持面（5
3）とは中心(O₁),(O₂)が互いに半径方向に変位して所定
距離を存するように形成されている。

上記両スクロール（３），（４）は、円盤状に形成され
た鏡板（31），（41）の前面に渦巻状（インボリュート
状）に形成されたラップ（32），（42）が立設されて構
成され、該両鏡板（31），（41）の前面を互いに対面さ
せて上記フレーム（５）の上方に並設されると共に、上
記各ラップ（32），（42）が互いに噛合されている。更
に、上記駆動スクロール（３）の鏡板（31）背面（下
面）には駆動軸（33）が連設されており、該駆動軸（3
3）は上記フレーム（５）に形成された固定軸（51）の
支持孔（52）にラジアル軸受（34）を介して回転自在に
嵌挿されている。また、上記駆動軸（33）はケーシング
（２）内の底部にまで延長され、上記駆動モータ（12）
のロータ（12a）に嵌挿されており、該駆動モータ（1
2）のステータ（12b）はケーシング（２）に固定されて
いる。

一方、上記従動スクロール（４）における鏡板（41）の
外周縁には延長部材（43）が連設されており、該延長部
材（43）は、従動スクロール（４）の鏡板（41）より駆
動スクロール（３）の側方を通り、該駆動スクロール
（３）の鏡板（31）下方にまで延びる垂直部（44）と、
該垂直部（44）の下端より駆動スクロール（３）の鏡板
（31）背面側を通り、駆動軸（33）方向に延びる水平部
（45）とより構成されている。そして、上記垂直部（4
4）は上下に分割可能に形成されると共に、円周面と外
周面とに亘って貫通する開口（44a）が複数個穿設さ
れ、上記水平部（45）の内周端には従動軸（46）が連設
されている。該従動軸（46）は中空の円筒状に形成され
て水平部（45）より下方に突出しており、該従動軸（4
6）は上記固定軸（51）の回転支持面（53）にラジアル
軸受（47）を介して回転自在に外嵌されている。そし
て、上記支持孔（52）と回転支持面（53）の中心軸の変
位に対応して、上記駆動軸（33）の軸心(O₁)と従動軸
（46）の軸心(O₂)とが半径方向に互いに偏心している。

更に、上記駆動スクロール（３）の鏡板（31）と従動ス
クロール（４）における延長部材（43）の水平部（45）
との間には両スクロール（３），（４）の連結部材
（６）が設けられており、該連結部材（６）は複数のボ
ール（61）を一対の挾持板（62），（62）で上下に挾持
して成り、駆動スクロール（３）の回転力を従動スクロ
ール（４）に伝達し、該駆動スクロール（３）の回転に
従って従動スクロール（４）が回転し、相対的に一方の
スクロール（３）又は（４）が他方のスクロール（４）
又は（３）に対して公転のみ行うように構成されてい
る。そして、上記連結部材（６）はスラスト軸受を兼用
しており、駆動スクロール（３）に作用する下方向のス
ラスト力と、従動スクロール（４）に作用する上方向の
スラスト力とを１部材でもって受け止めるようにしてい
る。

また、上記各ラップ（32），（42）は先端面が相対面す
る鏡板（31），（41）に接すると共に、内周側面及び外
周側面が複数箇所で接触し、この接触間が密閉室（13）
に形成され、該密閉室（13）が両スクロール（３），
（４）の中心に向って移動しつつ収縮するように構成さ
れている。

上記ケーシング（２）内はフレーム（５）上方が低圧室
（2a）に形成されており、上記ケーシング（２）の側面
には吸入管（21）が低圧室（2a）に連通して接続され、
該吸入管（21）より導入した低圧冷媒ガスが低圧室（2
a）より密閉室（13）に流入するように構成されてい
る。更に、上記従動スクロール（４）の鏡板（41）には
中心部に吐出口（48）が穿設され、該吐出口（48）には
ケーシング（２）を貫通して設けられた吐出管（22）の
一端がシール部材（22a）を介して接続され、上記密閉
室（13）より高圧冷媒ガスが吐出管（22）に流出するよ
うに構成されている。

更にまた、上記ケーシング（２）内の底部は潤滑油の油
溜め（23）に成っており、上記駆動軸（33）は下端部が
油溜め（23）に浸漬されると共に、給油路（35）が形成
されており、図示しない給油ポンプによって潤滑油が駆
動軸（33）と固定軸（51）との間に供給されると同時
に、該固定軸（51）にも給油路（54）が穿設されて潤滑
油が固定軸（51）と従動軸（46）との間に供給されるよ
うに構成されている。

次に、このスクロール型流体装置（１）の圧縮動作につ
いて説明する。

先ず、駆動モータ（12）を駆動して駆動軸（33）を回転
すると、駆動スクロール（３）が駆動軸（33）の軸心(O
₁)を中心に回転し、該駆動スクロール（３）の鏡板（3
1）より駆動スクロール（３）の回転力が連結部材
（６）を介して従動スクロール（４）に伝達される。そ
して、該従動スクロール（４）は従動軸(O₂)の軸心(O₂)
を中心に回転し、しかも、該従動スクロール（４）は駆
動スクロール（３）に同期して回転し、この同期回転に
従って一方のスクロール（３）又は（４）に対して他方
のスクロール（４）又は（３）が相対的に公転のみ行う
ことになる。この公転に伴ってラップ（32），（42）の
接続箇所が中心に向って移動すると共に、ラップ（3
2），（42）間に密閉室（13）が該ラップ（32），（4
2）の外周端より形成され、該密閉室（13）が中心の吐
出口（48）に向って渦巻上に移動しつつ収縮することに
なる。

一方、低圧冷媒ガスは吸入管（21）よりケーシング
（２）内の低圧室（2a）に流入し、上記従動スクロール
（４）における延長部材（43）の開口（44a）を通って
上記密閉室（13）に流入する。そして、該密閉室（13）
の収縮により低圧冷媒ガスが圧縮されて高圧冷媒ガスに
なり、該高圧冷媒ガスは吐出口（48）を通り、吐出管
（22）より吐出される。

この圧縮動作中において、駆動スクロール（３）には下
方向にスラスト力が、従動スクロール（４）には上方向
にスラスト力が作用することになり、該両スクロール
（３），（４）のスラスト力は１つの連結部材（６）で
受け止められている。また、油溜め（23）の潤滑油は、
給油ポンプ（図示省略）によって駆動軸（33）の給油路
（35）及び固定軸（51）の給油路（54）を通り、駆動軸
（33）と固定軸（51）間、及び固定軸（51）と従動軸
（46）間の各ラジアル軸受（34），（47）に供給され、
各軸（33），（51），（46）間の潤滑を行っている。

従って、従動スクロール（４）の従動軸（46）を延長部
材（43）を介して駆動スクロール（３）の背面側に設け
るようにしたために、両スクロール（３），（４）の回
転支持部が何れも駆動スクロール（３）の背面側に位置
するので、潤滑油を各駆動軸（33）と固定軸（51）と従
動軸（46）との間に該駆動軸（33）の給油路（35）等を
通して供給することができ、給油機構を簡略化すること
ができることから、装置全体の小型化を図ることができ
ると共に、潤滑油を確実に摺動部に供給することができ
るので、潤滑の信頼性を向上させることができる。

また、上記両スクロール（３），（４）に作用するスラ
スト力を１つの連結部材（６）でもって受け止めること
ができるので、部品点数を少なくすることができ、安価
なものとすることができる。

また、上記連結部材（６）が両スクロール（３），
（４）間の動力伝達とスラスト軸受とを兼用しているの
で、部品点数の減少を図ることができると共に、構造を
簡素にすることができる。

第２図は他の実施例を示しており、ケーシング（２）内
がフレーム（５）によって該フレーム（５）の上方が低
圧室（2a）に、下方が高圧室（2b）に区画形成されてい
る。そして、上記ケーシング（２）の下部側面には吐出
管（22）が高圧室（2b）に連通して接続される一方、駆
動スクロール（３）には吐出通路（36）が形成されてい
る。該吐出通路（36）は駆動軸（33）から鏡板（31）に
亘って形成されており、上端が鏡板（31）の中央部に開
口して高圧の密閉室（13）に連通する一方、下端がフレ
ーム（５）下方における駆動軸（33）側面に開口して高
圧室（2b）に連通している。

従って、上記各ラップ（32），（42）の密閉室（13）で
高圧に圧縮された冷媒ガスは吐出通路（36）を通り、高
圧室（2b）に流入した後、吐出管（22）より吐出され
る。

この実施例によれば、前実施例の如く吐出管（22）と鏡
板（41）間のシール部材（22a）を省略することができ
るので、部品点数を少なくすることができる。その他の
構成並びに作用・効果は前実施例と同様である。

尚、本実施例のスクロール型流体装置（１）は、冷凍装
置における圧縮機に用いたが、本発明はその他の圧縮機
やブロア，膨張機等に適用してもよい。

また、上記連結部材（６）に代えて駆動スクロール
（３）の鏡板（31）と従動スクロール（４）の延長部材
（43）との間にスラスト軸受を設ける一方、両スクロー
ル（３），（４）の動力伝達機構を別個に設けるように
してもよく、例えば、両鏡板（31），（41）間に連結ピ
ンを設けるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はスクロール型流
体装置の縦断面図、第２図は他の実施例を示す同縦断面
図である。 （１）……スクロール型流体装置 （２）……ケーシング （３）……駆動スクロール （４）……従動スクロール （５）……フレーム （６）……連結部材（スラスト軸受） （31），（41）……鏡板 （32），（42）……ラップ （33）……駆動軸 （43）……延長部材 （46）……従動軸 （51）……固定軸

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各々鏡板（31），（41）の前面に渦巻状の
   ラップ（32），（42）が立設されて成る駆動スクロール
   （３）と従動スクロール（４）とが各ラップ（32），
   （42）を噛合してケーシング（２）内に並設され、 該ケーシング（２）には駆動スクロール（３）の鏡板
   （31）背面側に位置してフレーム（５）が設けられ、該
   駆動スクロール（３）の鏡板（31）背面には駆動軸（3
   3）が連設され、該駆動軸（33）が上記フレーム（５）
   に形成された円筒状の固定軸（51）に嵌挿される一方、 上記従動スクロール（４）における鏡板（41）の外周縁
   には駆動スクロール（３）の側方を通り且つ駆動スクロ
   ール（３）の鏡板（31）背面側を駆動軸（33）に向って
   延びる延長部材（43）が連設され、該延長部材（43）の
   内端部に中空状の従動軸（46）が連設され、該従動軸
   （46）は駆動軸（33）の軸心より偏心して上記固定軸
   （51）に嵌合されていることを特徴とするスクロール型
   流体装置。
2. 【請求項２】請求項（１）記載のスクロール型流体装置
   において、駆動スクロール（３）の鏡板（31）と従動ス
   クロール（４）の延長部材（43）との間にはスラスト軸
   受（６）が設けられていることを特徴とするスクロール
   型流体装置。
3. 【請求項３】請求項（１）記載のスクロール型流体装置
   において、駆動スクロール（３）の鏡板（31）と従動ス
   クロール（４）の延長部材（43）との間には駆動スクロ
   ール（３）の回転を従動スクロール（４）に伝達すると
   共にスラスト力を受け止める連結部材（６）が設けられ
   ていることを特徴とするスクロール型流体装置。