(57)【要約】【課題】固定スクロールと揺動スクロールが高い精度で噛合され、圧縮効率が高いスクロール圧縮機、冷凍装置及び空調装置を提供する。【解決手段】スクロール圧縮機１Ａは、円筒状に形成され、内壁に形成された第１位相決め部及び第２位相決め部を有するメインシェル１０Ａと、第１渦巻体２１、第１渦巻体２１が固定された基板２２及び、第１渦巻体２１又は基板２２の外周部に設けられ、第１位相決め部に係合する第１係合部を有する固定スクロール２０Ａと、第１渦巻体２１に噛合された渦巻き状の揺動スクロール３０と、揺動スクロール３０を揺動可能に保持する保持部４２Ｂ及び、保持部４２Ｂの外周部に設けられ、第２位相決め部に係合する第２係合部を有するメインフレーム４０Ａと、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状に形成され、内壁に形成された第１位相決め部と、前記内壁の、前記第１位相決め部と円筒軸の方向にずれた位置に形成された第２位相決め部と、を有するシェルと、
前記第１位相決め部から前記第２位相決め部の方向に向けられた第１渦巻体と、前記第１渦巻体が固定された基板と、前記第１渦巻体又は前記基板の外周部に設けられ、前記第１位相決め部に係合する第１係合部と、を有する固定スクロールと、
前記第２位相決め部から前記第１位相決め部の方向に向けられ、前記第１渦巻体に噛合された第２渦巻体を有する揺動スクロールと、
前記揺動スクロールを揺動可能に保持する保持部と、前記保持部の外周部に設けられ、前記第２位相決め部に係合する第２係合部と、を有するフレームと、
を備えるスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記第１位相決め部及び前記第２位相決め部は、前記内壁から前記シェルの径方向に凹んだ溝であり、
前記第１係合部は、前記固定スクロールの前記外周部から前記径方向に突出する突起であり、
前記第２係合部は、前記保持部の前記外周部から前記径方向に突出する突起である、
請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記第１位相決め部及び前記第２位相決め部は、前記内壁から前記シェルの径方向に突出する突起であり、
前記第１係合部は、前記基板の前記外周部から前記径方向に凹んだ溝であり、
前記第２係合部は、前記保持部の前記外周部から前記径方向に凹んだ溝である、
請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記シェルは、円筒端からその反対側の円筒端に向かって、円筒端の内径よりも小さい内径を有する第１円筒部と、前記第１円筒部よりも小さい内径を有する第２円筒部と、を有する形状に形成され、
前記基板は、前記円筒端に嵌められ、
前記保持部は、前記第１円筒部に嵌められている、
請求項１から３のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記第１円筒部の、前記円筒端側にある端面及び、前記第２円筒部の、前記第１円筒部側にある端面は、前記シェルの円筒軸に対して垂直である、
請求項４に記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
前記第１位相決め部及び前記第２位相決め部は、前記第１円筒部の内壁に形成され、
前記第１係合部は、前記第１渦巻体の外周部に設けられている、
請求項４又は５に記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】
前記第１位相決め部及び前記第２位相決め部は、前記第１円筒部の内壁から前記第１円筒部の径方向に凹み、前記第１円筒部の、前記円筒端の側の端部から前記第２円筒部の側に向かって、前記シェルの円筒軸と平行に延在する溝である、
請求項６に記載のスクロール圧縮機。
【請求項８】
前記第１位相決め部は、前記第１円筒部の内壁に形成され、
前記第２位相決め部は、前記第２円筒部の内壁に形成され、
前記第１係合部は、前記第１渦巻体の外周部に設けられ、
前記第２係合部は、前記保持部の、前記第１位相決め部から前記第２位相決め部へ向かう方向の側に設けられている、
請求項４又は５に記載のスクロール圧縮機。
【請求項９】
前記第１位相決め部は、前記第１円筒部の内壁から前記第１円筒部の径方向に凹み、前記第１円筒部の、前記円筒端の側の端部から前記第２円筒部の側に向かって、前記シェルの円筒軸と平行に延在する溝であり、
前記第２位相決め部は、前記第２円筒部の内壁から前記第２円筒部の径方向に凹み、前記第２円筒部の、前記第１円筒部の側の端部から前記第１円筒部の側と反対側に向かって、前記シェルの円筒軸と平行に延在する溝である、
請求項８に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１０】
前記基板は、前記円筒端に圧接されている、
請求項４に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１１】
前記基板は、前記シェルに嵌め込まれ、全周にわたって前記シェルの内壁に接触している、
請求項１から１０のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１２】
前記保持部は、前記揺動スクロールを揺動可能に保持するスラストプレートを有する、
請求項１から１１のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１３】
前記スラストプレートは、前記固定スクロールの前記基板と前記揺動スクロールの前記第２渦巻体の先端との隙間を調整する、
請求項１２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機を備える冷凍装置。
【請求項１５】
請求項１から１３のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機を備える空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクロール圧縮機、並びに、これを用いる冷凍装置及び空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクロール圧縮機には、渦巻き状の固定スクロールと、固定スクロールに噛合された渦巻き状の揺動スクロールを揺動可能に保持するフレームと、固定スクロールとフレームを収容するメインシェルと呼ばれる円筒状のシェルと、を備えるものがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、固定スクロールが密閉容器の内壁に圧接されたスクロール圧縮機が開示されている。特許文献１に記載のスクロール圧縮機では、フレームは、固定スクロールに設けられた環状壁に、ボルトによって固定されている。
【０００４】
特許文献２には、特許文献１に記載のフレームに相当する構成とケーシング本体が一体化されたスクロール型圧縮機が開示されている。特許文献２に記載のスクロール型圧縮機では、固定スクロールがフランジ部を備え、フランジ部がケーシング本体にボルトによって固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−１５６８６号公報
【特許文献２】特開平４−１４３４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のスクロール圧縮機では、フレームがボルトによって固定スクロールに固定されているため、固定スクロールとフレームを高い精度で組み付けることが難しい。このため、固定スクロールと、フレームが揺動可能に保持する揺動スクロールと、を高い精度で噛合させることが難しい。その結果、スクロール圧縮機の圧縮効率を高めることが難しい。
【０００７】
特許文献２に記載のスクロール圧縮機では、固定スクロールがボルトによってケーシング本体に固定されているため、固定スクロールとケーシング本体、すなわち、固定スクロールと特許文献１でいうところのフレームを高い精度で組み付けることが難しい。このため、特許文献１の場合と同様に、固定スクロールと揺動スクロールを高い精度で噛合させることが難しく、スクロール圧縮機の圧縮効率を高めることが難しい。
【０００８】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、固定スクロールと揺動スクロールが高い精度で噛合され、圧縮効率が高いスクロール圧縮機、並びに、これを用いる冷凍装置及び空調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するため、本発明に係るスクロール圧縮機は、円筒状に形成されたシェルと、固定スクロールと、揺動スクロールと、フレームと、を備える。シェルは、内壁に形成された第１位相決め部と、内壁の、第１位相決め部と円筒軸の方向にずれた位置に形成された第２位相決め部と、を有する。固定スクロールは、第１位相決め部から第２位相決め部の方向に向けられた第１渦巻体と、第１渦巻体が固定された基板と、第１渦巻体又は基板の外周部に設けられ、第１位相決め部に係合する第１係合部と、を有する。揺動スクロールは、第２位相決め部から第１位相決め部の方向に向けられ、第１渦巻体に噛合された第２渦巻体を有する。フレームは、揺動スクロールを揺動可能に保持する保持部と、保持部の外周部に設けられ、第２位相決め部に係合する第２係合部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の構成によれば、固定スクロールの第１渦巻体又は基板の外周部に設けられた第１係合部が、シェルの第１位相決め部に係合する。このため、固定スクロールをシェルに対して位相決めすることができる。また、揺動スクロールを揺動可能に保持する、フレームの保持部は、シェルの第２位相決め部に係合する。このため、揺動スクロールを、保持部を介してシェルに対して位相決めをすることができる。その結果、固定スクロールと揺動スクロールの位相が決められ、固定スクロールと揺動スクロールを高い精度で噛合させて、スクロール圧縮機の圧縮効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の斜視図
【図２】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の断面図
【図３】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機が備えるメインシェルの斜視図
【図４】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機が備える固定スクロールの斜視図
【図５】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機が備えるメインフレームの斜視図
【図６】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機が備えるブッシュの斜視図
【図７】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機が備えるクランクシャフトの斜視図
【図８】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機が備えるオルダムリングの斜視図
【図９Ａ】図２に示すIXA領域の拡大断面図
【図９Ｂ】図９Ａに示すIXB領域の拡大断面図
【図９Ｃ】図９Ａに示すIXC領域の拡大断面図
【図１０Ａ】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機のメインシェルの材料となる鋼管の断面図
【図１０Ｂ】図１０Ａに示す鋼管に第１円筒部を形成したときの断面図
【図１０Ｃ】図１０Ｂに示す鋼管に円筒端部を形成したときの断面図
【図１０Ｄ】図１０Ｃに示す鋼管に位相決め溝を形成したときの断面図
【図１１】本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機が備えるメインシェルの斜視図
【図１２】本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機が備えるメインフレームの斜視図
【図１３】本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機の断面図
【図１４】本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機が備えるメインシェルの斜視図
【図１５】本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機が備える固定スクロールの斜視図
【図１６】本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機が備えるメインフレームの斜視図
【図１７】本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機が備えるメインシェルの変形例の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、同一又は同等の部分には同一の符号を付す。図に示す直交座標系ＸＹＺにおいて、スクロール圧縮機の吸入管を右に配置した場合の、左右方向がＸ軸、上下方向がＺ軸、Ｘ軸とＺ軸とに直交する方向がＹ軸である。以下、適宜、この座標系を引用して説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
実施の形態１に係るスクロール圧縮機では、固定スクロールと揺動スクロールを高精度に噛合させるため、円筒状のメインシェルに形成された位相決め溝に、固定スクロールとメインフレームの係合部を係合させることで、固定スクロールとメインフレームを位相決めしている。まず図１−図７を参照して、スクロール圧縮機の構成について説明する。続いて、図３−図５及び、図９Ａ−図９Ｃを参照して、位相決め溝及び係合部について説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機１Ａの斜視図である。図２は、スクロール圧縮機１Ａの断面図である。図３は本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機１Ａが備えるメインシェル１０Ａの斜視図である。図４は本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機１Ａが備える固定スクロール２０Ａの斜視図である。図５は本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機１Ａが備えるメインフレーム４０Ａの斜視図である。図６は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機１Ａが備えるブッシュ６０の斜視図である。図７は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機１Ａが備えるクランクシャフト５０の斜視図である。図８は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機１Ａが備えるオルダムリング９０の斜視図である。
図１及び図２に示すように、スクロール圧縮機１Ａは、装置の外形を画定するメインシェル１０Ａと、スクロール圧縮機１Ａに供給された冷媒を圧縮する圧縮室を形成する固定スクロール２０Ａ及び揺動スクロール３０と、揺動スクロール３０を揺動可能に保持するメインフレーム４０Ａと、で構成されている。
【００１５】
メインシェル１０Ａは、図２に示すように、＋Ｚ端及び−Ｚ端が開口した円筒の形状に形成されている。そして、メインシェル１０Ａの円筒部には、固定スクロール２０Ａと揺動スクロール３０とが形成する圧縮室に冷媒をスクロール圧縮機１Ａに吸入させるための吸入管１１２が接続されている。一方、メインシェル１０Ａの＋Ｚ端は、圧縮室から圧縮された冷媒を吐出させるための吐出管１１１が接続された半球状のアッパーシェル１１によって塞がれている。メインシェル１０Ａの−Ｚ端は、スクロール圧縮機１Ａを設置箇所にある部材に固定するための固定台１２１が設けられた半球状のロアシェル１２によって塞がれている。メインシェル１０Ａには、固定スクロール２０Ａ、揺動スクロール３０及び、メインフレーム４０Ａが収容されている。
【００１６】
固定スクロール２０Ａは、メインシェル１０Ａ内の＋Ｚ側領域に配置されている。固定スクロール２０Ａは、第１渦巻体２１と、第１渦巻体２１が固定された基板２２と、で構成されている。
【００１７】
第１渦巻体２１は、板が渦巻き状に曲げられた形状に形成されている。第１渦巻体２１の外径は、メインシェル１０Ａの内径よりも小さく、第１渦巻体２１の板面は、基板２２に垂直に配置されている。第１渦巻体２１の＋Ｚ端は、基板２２に固定されている。
【００１８】
基板２２は、第１渦巻体２１の渦巻き中心と同心の円板の形状に形成されている。基板２２の外径は、メインシェル１０Ａの内径よりも焼嵌め可能な程度にやや大きい。そして、基板２２は、板面をＸＹ平面に平行にしてメインシェル１０Ａに焼嵌めされている。これにより、基板２２は、メインシェル１０Ａの内壁全周にわたって密接し、圧縮室で圧縮された冷媒の漏れを防いでいる。
【００１９】
これに対して、揺動スクロール３０は、第２渦巻体３１と、第２渦巻体３１が固定された基板３２と、基板３２に設けられた円筒部３３と、で構成されている。
【００２０】
第２渦巻体３１は、第１渦巻体２１と同様に、板が渦巻き状に曲げられた形状に形成されている。第２渦巻体３１の外径は、メインシェル１０Ａの内径よりも小さく、第２渦巻体３１の板面は、基板３２に垂直である。そして、第２渦巻体３１は、第１渦巻体２１と圧縮室を形成するため、第１渦巻体２１に噛合されている。第２渦巻体３１の−Ｚ端は、基板３２に固定されている。
【００２１】
基板３２は、第２渦巻体３１の渦巻き中心と同心の円板状である。基板３２は、メインシェル１０Ａ内で第２渦巻体３１を揺動可能にするため、メインシェル１０Ａの内径よりも小さい円板の形状に形成されている。基板３２の、−Ｚ側には、揺動位置を規定するため、後述するオルダムリング９０のキー部９２が挿入されるキー溝が形成されている。また、基板３２の、−Ｚ側には、図６に示すブッシュ６０と接続するための円筒部３３が形成されている。ここで、ブッシュ６０とは、後述するクランクシャフト５０と揺動スクロール３０を接続するための部材のことである。
【００２２】
円筒部３３の円筒軸は、図２に示すように、基板３２の円板中心と同心に配置されている。そして、円筒部３３は、ブッシュ６０の筒状のスライダ６１が挿入可能な内径に形成されている。そして、円筒部３３には、ブッシュ６０のスライダ６１が挿入されている。スライダ６１には、クランクシャフト５０の＋Ｚ端が挿入されている。
【００２３】
クランクシャフト５０は、図７に示すように、Ｚ方向に延びる主軸部５１と、主軸部５１の＋Ｚ端に設けられ、主軸部５１に対して偏心した偏心部５２と、を有する形状に形成されている。そして、クランクシャフト５０は、図２に示すように、主軸部５１のシャフト壁に固定されたロータ７１と、メインシェル１０Ａの内壁に固定されたステータ７２と、で構成される駆動機構７０によって、主軸部５１の周方向に回転可能である。一方、メインシェル１０Ａ内の−Ｚ側領域には、サブフレーム８０が配置されている。クランクシャフト５０の主軸部５１の−Ｚ端は、サブフレーム８０に備えられる副軸受８１によって回転可能に支持されている。これに対して、主軸部５１の＋Ｚ端は、メインフレーム４０Ａが備える主軸受部４１に挿通され、回転可能に保持されている。そして、主軸部５１の＋Ｚ端からさらに＋Ｚ方向に延在する偏心部５２は、ブッシュ６０のスライダ６１に挿入されている。そのブッシュ６０は、メインフレーム４０Ａの後述する収容空間４２Ａに配置されている。
【００２４】
メインフレーム４０Ａは、上述した主軸受部４１と、主軸受部４１と一体的に形成された本体部４２と、で構成されている。
【００２５】
主軸受部４１は、クランクシャフト５０の主軸部５１が挿入可能な内径を有する円環の形状に形成されている。そして、主軸受部４１には、主軸部５１が挿通され、上述したように、主軸部５１を回転可能に保持している。主軸受部４１の＋Ｚ側には、本体部４２が配置されている。
【００２６】
本体部４２は、ＸＹ平面中心に配置された収容空間４２Ａと、収容空間４２Ａの外周に沿って形成され、揺動スクロール３０を揺動可能に保持する保持部４２Ｂと、を有している。
【００２７】
収容空間４２Ａは、凹状に形成され、内壁に−Ｚ方向に向かって空間が狭くなる段差を有する。そして、その内部には、ブッシュ６０が収容されている。収容空間４２Ａの−Ｚ側には、主軸受部４１が配置され、収容空間４２Ａは、主軸受部４１の内壁で囲まれた空間と連続している。これにより、クランクシャフト５０の主軸部５１が主軸受部４１を通ると共に、偏心部５２が収容空間４２Ａに収容されたブッシュ６０のスライダ６１まで達している。そして、クランクシャフト５０の主軸部５１が回転することで、偏心部５２が偏心して回転する。これにより、ブッシュ６０が回転する。
【００２８】
また、収容空間４２Ａには、図８に示すオルダムリング９０が収容されている。詳細には、収容空間４２Ａの段差は、図５に示すように、環状の形状に形成され、その段差よりも＋Ｚ側の空間にオルダムリング９０が収容される。収容空間４２Ａには、オルダムリング９０の一対のキー部９１が挿入される一対のキー溝４３が形成されている。このキー溝４３内で図８に示すキー部９１がスライドし、さらに、上述した揺動スクロール３０の基板３２の一対のキー溝内で、別の一対のキー部９２がスライドすることで、揺動スクロール３０の、揺動時の自転が防がれている。これにより、偏心部５２の回転運動が揺動スクロール３０の公転運動に変換される。さらに、メインフレーム４０Ａと揺動スクロール３０がオルダムリング９０を介して連結することで、メインフレーム４０Ａに対する揺動スクロール３０の位相が決められる。
【００２９】
図５に戻って、収容空間４２Ａには、返油管４５が接続されている。ロアシェル１２には、エステル系合成油を含む潤滑油が貯留されている。そして、潤滑油は、サブフレーム８０に設けられたオイルポンプによってクランクシャフト５０内の通油路５３に供給される。返油管４５は、収容空間４２Ａに溜まった潤滑油をロアシェル１２側に戻す。
【００３０】
保持部４２Ｂは、＋Ｚ側に、収容空間４２Ａを取り囲む環状の形状に形成された平坦面４４を有する。図示しないが、平坦面４４には、スラスト軸受として機能する、環状のスラストプレートが載置されている。平坦面４４には、スラストプレートとズレた位置に冷媒と潤滑油の吸入ポート４６が形成されている。また、平坦面４４には、スラストプレートの回転を抑制するための、回り止めが形成されている。回り止めは、スラストプレートに設けられた、スラストプレートの厚みよりも突出量が小さい突起が嵌合する溝で構成されている。そして、スラストプレートの＋Ｚ側には、揺動スクロール３０が載置されている。そして、スラストプレートは、固定スクロール２０Ａの基板２２と揺動スクロール３０の第２渦巻体３１の＋Ｚ端との隙間を所望の大きさに調整する厚みに形成されている。これにより、保持部４２Ｂは、揺動スクロール３０を揺動可能に保持すると共に、第１渦巻体２１と第２渦巻体３１のＺ方向の距離を規定している。
【００３１】
保持部４２Ｂには、揺動スクロール３０を高い精度で固定スクロール２０Ａに噛合させるため、メインシェル１０Ａの位相決め溝に係合してメインシェル１０Ａに対するメインフレーム４０Ａの位置を決める係合部を有している。一方、固定スクロール２０Ａの基板２２には、メインシェル１０Ａの別の位相決め溝に係合してメインシェル１０Ａに対する固定スクロール２０Ａの位置を決める係合部を有している。次に、図３−図５のほか、図９Ａ−図９Ｃを参照して、位相決め溝と係合部について説明する。
【００３２】
図９Ａは、図２に示すIXA領域の拡大断面図である。図９Ｂは、図９Ａに示すIXB領域の拡大断面図である。図９Ｃは、図９Ａに示すIXC領域の拡大断面図である。
図３に示すように、メインシェル１０Ａの内壁には、位相決め溝１００が形成されている。
【００３３】
メインシェル１０Ａは、図３に示すように、円筒端部１３Ａと、円筒端部１３Ａよりも内径が小さい第１円筒部１３Ｂと、第１円筒部１３Ｂよりも内径が小さい第２円筒部１３Ｃと、が＋Ｚ側からこの順序で接合された形状に形成されている。ここで、円筒端部１３Ａの内径は、固定スクロール２０Ａの基板２２を焼嵌めするため、基板２２の外径よりも僅かに小さく、第１円筒部１３Ｂの内径は、メインフレーム４０Ａの保持部４２Ｂを焼嵌めするため、保持部４２Ｂの外径よりも僅かに小さい。そして、第１円筒部１３Ｂの＋Ｚ端と第２円筒部１３Ｃの＋Ｚ端は、円筒軸Ａに対して垂直である。
【００３４】
位相決め溝１００は、第１円筒部１３Ｂの＋Ｚ端からその−Ｚ端まで延在している。そして、位相決め溝１００は、径方向に円筒端部１３Ａの内壁と同じ位置まで凹んでいる。位相決め溝１００の底が円筒端部１３Ａの内壁と連続するため、位相決め溝１００の＋Ｚ端は開放されている。位相決め溝１００の＋Ｚ端には、後述する係合突起２００と４００を案内するため、コーナー部がＣ面取り、又はＲ面取りされることで形成された、Ｚ側に向かうに従い溝幅が広くなる案内部１０６が設けられている。これに対して、位相決め溝１００の−Ｚ端は、第２円筒部１３Ｃの＋Ｚ端によって閉鎖されている。
【００３５】
一方、固定スクロール２０Ａには、図４に示すように、第１渦巻体２１の外周部から径方向に向かって延在する係合突起２００が形成されている。
【００３６】
係合突起２００は、−Ｚ側のコーナー部がＣ面取り、又はＲ面取りされた細長い直方体の形状に形成されている。係合突起２００は、固定スクロール２０Ａの基板２２が円筒端部１３Ａに焼嵌めされた状態で、位相決め溝１００の幅Ｗ１に係合する幅Ｗ２に形成されている。また、係合突起２００の高さＨ１は、図３に示す位相決め溝１００の長さＬ１の半分以下である。そして、係合突起２００の径方向の先端は、基板２２の外周部よりも、位相決め溝１００の深さＤよりも小さい距離Ｌ２だけ基板２２の内側に位置している。
【００３７】
図９Ａ及び図９Ｂに示すように、固定スクロール２０Ａは、第１渦巻体２１を−Ｚ方向に向け、かつ基板２２の−Ｚ面を第１円筒部１３Ｂの＋Ｚ端に当接させた状態で、メインシェル１０Ａに焼嵌めによって嵌め合わされている。第１円筒部１３Ｂの＋Ｚ端は、図３に示すように、円筒軸Ａに対して垂直である。第１円筒部１３Ｂの＋Ｚ端には、図９Ｂに示すように、ヌスミとして設けられた凹部１３Ｄが形成されている。このため、基板２２は、ＸＹ平面に平行に円筒端部１３Ａの＋Ｚ端に当接してＺ方向に位置決めされる。一方、係合突起２００は、上記の幅Ｗ２、高さＨ１に形成されている。さらに、係合突起２００は、メインシェル１０Ａの径方向に突出するため、位相決め溝１００に挿入可能である。係合突起２００は、図示しないが、位相決め溝１００に挿入されることで、位相決め溝１００に係合している。これにより、固定スクロール２０Ａの基板２２がメインシェル１０Ａの内周方向に位相決めされている。その結果、第１渦巻体２１の渦巻き方向と角度が規定されている。
ここで、本明細書でいう位置決めとは、メインシェル１０Ａに対して基板２２及び第１渦巻体２１のＸ、Ｙ、Ｚ方向の位置を決めることをいう。また、後述するメインフレーム４０ＡＤでの位置決めとは、メインシェル１０Ａに対して保持部４２ＢのＸ、Ｙ、Ｚ方向の位置を決めることをいう。これに対して、位相決めとは、メインシェル１０Ａの位相決め溝１００に対する第１渦巻体２１の渦巻き方向と角度を決めることである。また、後述するメインフレーム４０Ａでの位相決めとは、メインシェル１０Ａの位相決め溝１００又は第１渦巻体２１に対して第２渦巻体３１の渦巻き方向と角度を決めることをいう。
【００３８】
これに対して、メインフレーム４０Ａには、図５に示すように、保持部４２Ｂの外周部から径方向に向かって延在する係合突起４００が形成されている。
【００３９】
係合突起４００は、−Ｚ方向のコーナー部がＣ面取り、又はＲ面取りされた直方体の形状に形成されている。係合突起４００は、メインフレーム４０Ａが第１円筒部１３Ｂに焼嵌めされた状態で、位相決め溝１００の幅Ｗ１に係合する幅Ｗ２に形成されている。係合突起４００の高さＨ１は、係合突起２００と同じく、図３に示す位相決め溝１００の長さＬ１の半分以下であり、これにより、位相決め溝１００に係合突起２００と４００が係合可能にされている。また、係合突起４００の厚みＤ２は、位相決め溝１００の深さＤよりも小さい。
【００４０】
図９Ａ及び図９Ｃに示すように、メインフレーム４０Ａは、保持部４２Ｂの外周部を第２円筒部１３Ｃの＋Ｚ端に当接した状態で、メインシェル１０Ａに焼嵌めによって嵌め合わされている。このとき、保持部４２Ｂは、＋Ｚ側の平坦面４４に平行な面を外周部かつ−Ｚ側に有する。そして、上述したように、第２円筒部１３Ｃの＋Ｚ端は、図３に示すように、円筒軸Ａに対して垂直である。そして、第２円筒部１３Ｃの＋Ｚ端には、図９Ｃに示すように、ヌスミとして設けられた凹部１３Ｅが形成されている。このため、メインフレーム４０Ａは、ＸＹ平面に平行に、第２円筒部１３Ｃの＋Ｚ端に当接してＺ方向に位置決めされる。一方、係合突起４００は、上記の幅Ｗ２、高さＨ１に形成され、さらにメインシェル１０Ａの径方向に突出するため、係合突起２００と同様に、位相決め溝１００に挿入可能である。係合突起４００は、位相決め溝１００に挿入されることで、位相決め溝１００に係合している。これにより、メインフレーム４０Ａがメインシェル１０Ａの周方向に位相決めされている。その結果、メインフレーム４０Ａを介して、第２渦巻体３１の、第１渦巻体２１に対する位相が決められている。
【００４１】
次に、スクロール圧縮機１Ａの組立方法について説明する。以下の説明では、図１０Ａ−図１０Ｄを参照して、メインシェル１０Ａの製造方法についても説明する。
【００４２】
図１０Ａは、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機のメインシェル１０Ａの材料となる鋼管１１０の断面図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示す鋼管１１０に第１円筒部１３Ｂを形成したときの断面図である。図１０Ｃは、図１０Ｂに示す鋼管１１０に円筒端部１３Ａを形成したときの断面図である。図１０Ｄは、図１０Ｃに示す鋼管１１０に位相決め溝１００を形成したときの断面図である。
まず、上述した構成の固定スクロール２０Ａ、揺動スクロール３０、メインフレーム４０Ａ等の部材を用意する。これらの部材のうち、メインシェル１０Ａは、以下のように、製造する。
【００４３】
図１０Ａに示すメインシェル１０Ａの材料となる鋼管１１０を用意する。
【００４４】
次に、鋼管１１０の内壁に、切削工具であるブラシを挿入して、鋼管１１０の＋Ｚ端から、上述した円筒端部１３Ａと第１円筒部１３ＢのＺ方向長さだけ、鋼管１１０の内壁を切削する。これにより、図１０Ｂに示すように、第１円筒部１３Ｂに相当する内壁と、第２円筒部１３Ｃの＋Ｚ端と、を形成する。このとき、鋼管１１０の内径を上述した位相決め溝１００の深さＤと同じ厚みだけ鋼管１１０を切削する。続けて、第２円筒部１３Ｃの＋Ｚ端には、図９Ｃに示す凹部１３Ｅを形成する。
【００４５】
次に、第２円筒部１３Ｃの＋Ｚ端が形成された鋼管１１０の内壁を、さらに、鋼管１１０の＋Ｚ端から、円筒端部１３ＡのＺ方向長さだけ切削する。鋼管１１０の径方向の切削量は、上述した位相決め溝１００の深さＤと同じである。これにより、図１０Ｃに示すように、円筒端部１３Ａと第１円筒部１３Ｂを形成する。続けて、形成された第１円筒部１３Ｂの＋Ｚ端に、図９Ｂに示す凹部１３Ｄを形成する。
【００４６】
次に、図１０Ｄに示すように、形成された第１円筒部１３Ｂに、位相決め溝１００を形成する。位相決め溝１００は、上述した幅Ｗ１の、Ｚ方向に延在する形状に形成する。これにより、メインシェル１０Ａが完成する。
【００４７】
次に、完成したメインシェル１０Ａに、ステータ７２、サブフレーム８０及びクランクシャフト５０を組み込む。続いて、メインシェル１０Ａを加熱して、加熱された状態の円筒端部１３Ａから、メインフレーム４０Ａを、メインシェル１０Ａの円筒端部１３Ａから挿入する。これにより、第１円筒部１３Ｂに焼嵌めする。このとき、メインフレーム４０Ａの係合突起４００を、位相決め溝１００に係合させ、その状態で、メインフレーム４０Ａを−Ｚ方向へ押し込む。そして、保持部４２Ｂの外周部を、第２円筒部１３Ｃの＋Ｚ端に当接させる。これにより、メインフレーム４０Ａが位相決めされる。なお、焼嵌めに換えて、アークスポット溶接によって、位相決めされたメインフレーム４０Ａをメインシェル１０Ａに本固定してもよい。
【００４８】
続いて、メインフレーム４０Ａが固定されたメインシェル１０Ａに、スラストプレート、揺動スクロール３０、ブッシュ６０、オルダムリング９０、ロアシェル１２、等を組み付ける。
【００４９】
次に、揺動スクロール３０、ブッシュ６０等が組み付けられたメインシェル１０Ａの、円筒端部１３Ａから固定スクロール２０Ａを挿入し、焼嵌めによって固定する。これにより、固定スクロール２０Ａを円筒端部１３Ａに嵌め込む。このとき、固定スクロール２０Ａの係合突起２００を、位相決め溝１００に係合させて、その状態のまま、固定スクロール２０Ａを−Ｚ方向へ押し込んで、固定スクロール２０Ａの基板２２を第１円筒部１３Ｂの＋Ｚ端に当接させる。これにより、固定スクロール２０Ａが位相決めされる。その結果、固定スクロール２０Ａが揺動スクロール３０に高い精度で噛合する。
【００５０】
固定スクロール２０Ａが固定されたメインシェル１０Ａに、アッパーシェル１１を組み付け、溶接して固定する。これにより、スクロール圧縮機１Ａが完成する。
【００５１】
以上のように、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機１Ａは、メインシェル１０Ａに位相決め溝１００が形成されている。そして、位相決め溝１００には、メインフレーム４０Ａが備える係合突起４００と、固定スクロール２０Ａが備える係合突起２００と、が係合している。このため、揺動スクロール３０を揺動可能に保持するメインフレーム４０Ａと固定スクロール２０Ａとが位相決め溝１００にメインシェル１０Ａを介して位相決めされる。その結果、固定スクロール２０Ａに対して揺動スクロール３０が位相決めされ、固定スクロール２０Ａと揺動スクロール３０が高い精度で噛合する。これにより、スクロール圧縮機１Ａの圧縮効率が高い。
【００５２】
スクロール圧縮機１Ａでは、位相決め溝１００に係合突起２００、４００が係合する結果、メインシェル１０Ａと固定スクロール２０Ａ及びメインフレーム４０Ａが仮固定される。スクロール圧縮機１Ａでは、ボルト、ネジ等の締結部材によってメインシェル１０Ａと固定スクロール２０Ａ及びメインフレーム４０Ａが固定されないため、締結部材によって部材が歪むことがない。その結果、固定スクロール２０Ａと揺動スクロール３０の噛合の精度が低下することがない。また、締結部材を使用しないため、締結部材のためにスペースを確保する必要がなく、スクロール圧縮機１Ａを軽量化することができる。
【００５３】
位相決め溝１００に係合突起２００、４００を係合させるだけで、位相決めできるため、スクロール圧縮機１Ａの組立が容易である。
【００５４】
メインシェル１０Ａに形成した位相決め溝１００の、アッパーシェル１１側にある先端には、Ｃ面取り、又はＲ面取りが形成されている。また、固定スクロール２０Ａの係合突起２００の、ロアシェル１２側の先端には、Ｃ面取り、又はＲ面取りが形成されている。さらに、メインフレーム４０Ａの係合突起４００の、ロアシェル１２側にある先端には、Ｃ面取り、又はＲ面取りが形成されている。位相決め溝１００と係合突起２００、４００を嵌合して組みつける際に、上述した面取りがガイドの役割をはたすため、スクロール圧縮機１Ａの組立が容易となり、その組立性能を向上させることができる。
【００５５】
固定スクロール２０Ａは、メインシェル１０Ａの円筒端部１３Ａの内壁面に固定されている。このため、揺動スクロール３０の径方向の最外部に位置する側面とメインシェル１０Ａの内壁面が対向し、かつメインフレーム４０Ａが、基板３２の側面とメインシェル１０Ａの内壁面との間に介在しない構造となる。したがって、特許文献１に示された、固定スクロールを固定するための周壁をメインフレーム４０Ａに形成することなく、固定スクロール２０Ａをメインシェル１０Ａ内へ配置し、図２に示す揺動スクロール３０を配置する冷媒取込空間３４を拡大することができる。このため、例えば、固定スクロール２０Ａの第１渦巻体２１と揺動スクロール３０の第２渦巻体３１を拡大することで、スクロール圧縮機１Ａの体格に対する吐出容量を増やすことができる。
【００５６】
上述した揺動スクロール３０の拡大とあわせて、スラストプレートの直径を大きくすることで、摺動面積を大きくしてスラスト荷重による面圧を低減することができる。その結果、スクロール圧縮機１Ａの信頼性を向上させることができる。
【００５７】
また、位相決め溝１００が形成されていない円筒端部１３Ａの内壁面に、固定スクロール２０Ａを焼嵌めすることで、固定スクロール２０Ａの基板２２の側面を全周加圧することができる。このため、Ｏリング等のシール材を使用することなく、メインシェル１０Ａの内部を高圧空間と低圧空間に分けることができる。その結果、スクロール圧縮機１Ａを低コスト化することができる。
【００５８】
また、メインフレーム４０Ａを圧入、または、焼嵌めでメインシェル１０Ａに保持するため、特に調整することなくメインフレーム４０Ａの中心をあわせることができる。このため、組立が簡易になり、スクロール圧縮機１Ａを低コスト化することができる。さらに、スクロール圧縮機１Ａの性能を向上させることができる。
【００５９】
また、固定スクロール２０Ａは、基板２２の第１渦巻体２１が設けられた側の面を、メインシェル１０Ａが備える第１円筒部１３Ｂの＋Ｚ端面に接触させることで位置決めされている。このため、固定スクロール２０Ａの基板２２に高圧がかかった場合であっても、基板２２が第１円筒部１３Ｂの＋Ｚ端面に押さえつけられて、固定スクロール２０Ａがより強固に保持される。その結果、固定スクロール２０Ａの並進移動を抑制できる。さらに、高圧がかかって、メインシェル１０Ａの内径が拡大して焼嵌め代が減った場合でも、メインシェル１０Ａの位相決め溝１００に固定スクロール２０Ａの係合突起２００が係合しているため、固定スクロール２０Ａの回転移動も抑制できる。その結果、スクロール圧縮機１Ａの信頼性を向上させることができる。
【００６０】
また、メインシェル１０Ａの、固定スクロール２０Ａの基板２２を位置決めする第１円筒部１３Ｂの＋Ｚ端面と、メインフレーム４０Ａの保持部４２Ｂを位置決めする第２円筒部１３Ｃの＋Ｚ端面と、を一方向から連続して加工することができるので、両端面の平行度を向上させることができる。その結果、固定スクロール２０Ａとメインフレーム４０Ａの組立精度、位置精度を向上させて、スクロール圧縮機１Ａの性能を向上させることができる。また、一方向からの加工であるため、メインシェル１０Ａの製造が容易となり、製造時間を短縮することができる。その結果、スクロール圧縮機１Ａを低コスト化することができる。
【００６１】
さらに、メインシェル１０Ａの＋Ｚ端側からメインフレーム４０Ａを挿入して固定した後、メインシェル１０Ａをその姿勢のままにして、順次、揺動スクロール３０、固定スクロール２０Ａ等を挿入して固定することができる。すなわち、一方向からの組立が可能となる。このため、スクロール圧縮機１Ａの組立が容易となり、スクロール圧縮機１Ａを低コスト化することができる。
【００６２】
また、あらかじめ各部品の寸法を測定しておくことで、固定スクロール２０Ａと揺動スクロールの渦巻先端と基板間のすきま(歯先すきま)をスラストプレートで調整することができる。このため、簡易な構成で、漏れ損失を低減させて、スクロール圧縮機１Ａの効率を向上させることができる。
【００６３】
（実施の形態２）
実施の形態２に係るスクロール圧縮機は、メインシェル１０Ｂに、２つの位相決め溝が形成されている。また、メインフレーム４０Ｂ、固定スクロール２０Ａには、位相決め溝それぞれに係合する係合突起が設けられている。以下に、図１１及び図１２を参照して実施の形態２に係るスクロール圧縮機を説明する。実施の形態２では、実施の形態１と異なる構成について説明する。
【００６４】
図１１は、本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機が備えるメインシェル１０Ｂの斜視図である。図１２は、本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機が備えるメインフレーム４０Ｂの斜視図である。
メインシェル１０Ｂの内壁には、図１１に示すように、位相決め溝１０１、１０２が形成されている。一方、メインフレーム４０Ｂには、図１２に示すように、保持部４２Ｂの外周部から−Ｚ方向に延在する係合突起４０１を備えている。
【００６５】
位相決め溝１０１、１０２それぞれは、図１１に示すように、実施の形態１で説明した位相決め溝１００と同じ幅Ｗ１、深さＤを有している。そして、位相決め溝１０１は、第１円筒部１３Ｂの＋Ｚ端から−Ｚ方向に延在している。また、位相決め溝１０２は、第２円筒部１３Ｃから−Ｚ方向に延在している。位相決め溝１０１と１０２は、Ｚ方向に並んで形成されている。
【００６６】
これに対して、係合突起４０１は、図１２に示すように、保持部４２Ｂの外周部が有する、図示しない−Ｚ側の平面に形成されている。係合突起４０１は、その平面からさらに−Ｚ方向に突出している。係合突起４０１は、保持部４２Ｂが焼嵌めされた状態で、位相決め溝１０２の長さＬ３に係合可能な高さＨ１に形成されている。これにより、係合突起４０１は、位相決め溝１０２に係合可能である。
【００６７】
図示しないが、メインフレーム４０Ｂは、実施の形態１の場合と同様に、保持部４２Ｂに保持された揺動スクロール３０を＋Ｚ側に配置した状態で、第１円筒部１３Ｂに焼嵌めによって嵌め合わされる。そして、係合突起４０１は、位相決め溝１０２に係合される。これにより、メインフレーム４０Ｂがメインシェル１０Ｂに対して位相決めされる。その結果、揺動スクロール３０がメインフレーム４０Ｂを介して位相決めされる。
【００６８】
一方、固定スクロール２０Ａは、実施の形態１と同じ構成を備える。このため、図示及び説明を省略する。なお、図４に示す、固定スクロール２０Ａの係合突起２００は、焼嵌めされた状態で、実施の形態２の位相決め溝１０１の長さＬ３に係合可能な高さＨ１に形成されている。このため、係合突起２００は、焼嵌めのときに、位相決め溝１０１に係合可能である。係合突起２００は、固定スクロール２０Ａの基板２２が、第１渦巻体２１を−Ｚ方向に向けた状態で、円筒端部１３Ａに嵌め込まれたときに、位相決め溝１０１に係合して、固定スクロール２０Ａをメインシェル１０Ｂに対して位相決めする。
【００６９】
なお、スクロール圧縮機の組立方法は、メインフレーム４０Ｂに上述した位相決め溝１０１、１０２を形成し、メインフレーム４０Ｂに係合突起４０１を設けること以外、実施の形態１の場合と同様である。このため、説明を省略する。
【００７０】
以上のように、実施の形態２に係るスクロール圧縮機では、メインシェル１０Ｂに位相決め溝１０１、１０２が形成されている。そして、位相決め溝１０１と１０２には、固定スクロール２０Ａの係合突起２００とメインフレーム４０Ｂの係合突起４０１が係合する。これにより、固定スクロール２０Ａとメインフレーム４０Ｂがメインシェル１０Ｂに対して位相決めされ、その結果、固定スクロール２０Ａと揺動スクロール３０が高い精度で噛合する。
【００７１】
メインシェル１０Ｂの２箇所に、位相決め溝１０１と１０２を形成することで、位相決め溝１０１、１０２の長さを、固定スクロール２０Ａに形成する係合突起２００、メインフレームに形成する係合突起４０１を嵌合させるために必要な長さにすることができる。これにより、位相決め溝１０１、１０２の長さを短くすることができるため、メインシェル１０Ｂの加工時間を短縮させて、スクロール圧縮機を低コスト化することができる。また、位相決め溝１０１、１０２自体の長さを短くすると、加工による溝の倒れを抑制することができるため、位相決め溝１０１、１０２の位置精度が向上する。これにより、固定スクロール２０Ａとメインフレーム４０Ｂの位相ずれを抑制することができる。その結果、スクロール圧縮機の信頼性を向上させることができる。さらに、位相決め溝１０１、１０２の長さが短くなるため、メインシェル１０Ｂの剛性低下を抑制することができる。これにより、スクロール圧縮機の信頼性を向上させることができる。
【００７２】
（実施の形態３）
実施の形態３に係るスクロール圧縮機１Ｃでは、メインシェル１０Ｃに、２つの位相決め突起が設けられている。また、メインフレーム４０Ｃ、固定スクロール２０Ｃには、係合溝がそれぞれ形成されている。以下に、図１３−図１６を参照して実施の形態３に係るスクロール圧縮機１Ｃを説明する。実施の形態３では、実施の形態１及び２と異なる構成について説明する。
【００７３】
図１３は、本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機１Ｃの断面図である。図１４は、本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機１Ｃが備えるメインシェル１０Ｃの斜視図である。図１５は、本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機１Ｃが備える固定スクロール２０Ｃの斜視図である。図１６は、本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機１Ｃが備えるメインフレーム４０Ｃの斜視図である。
図１３及び図１４に示すように、スクロール圧縮機１Ｃでは、メインシェル１０Ｃに位相決め突起１０３、１０４が形成されている。図１５に示すように、固定スクロール２０Ｃの基板２２に係合溝２０３が形成されている。また、図１６に示すように、メインフレーム４０Ｃの保持部４２Ｂに係合溝４０４が形成されている。
【００７４】
位相決め突起１０３と１０４は、図１４に示すように、メインシェル１０Ｃの円筒端部１３Ａの−Ｚ端に接する位置と、第１円筒部１３Ｂの−Ｚ端に接する位置と、に形成されている。位相決め突起１０３と１０４は、円柱状のピンで構成されている。位相決め突起１０３と１０４は、メインシェル１０Ｃを貫通する孔にピンが差し込まれることで形成されている。円筒端部１３Ａと第１円筒部１３Ｂの内壁から径方向に延在し、径方向の先端は、面取りされている。
【００７５】
これに対して、係合溝２０３は、図１５に示すように、基板２２の−Ｚ面に形成されている。係合溝２０３は、基板２２の外周部から径方向に延在している。係合溝２０３は、位相決め突起１０３が圧入可能な幅Ｗ２に形成されている。その深さＤ１と長さＬ４も、同様に、位相決め突起１０３が圧入可能な大きさである。これにより、係合溝２０３には、基板２２の−Ｚ面を位相決め突起１０３に向けた状態で、基板２２が円筒端部１３Ａに嵌め込まれたときに、位相決め突起１０３が係合可能である。係合溝２０３の−Ｚ側の開口には、位相決め突起１０３の挿入を容易にするため、面取りが施されている。すなわち、係合溝２０３の開口は、−Ｚ側に向かうに従って溝幅が大きい。
【００７６】
また、係合溝４０４は、図１６に示すように、保持部４２Ｂの外周部の−Ｚ面側に形成されている。保持部４２Ｂの外周部の−Ｚ面側は、平面状に形成されており、この外周部の−Ｚ面側から、＋Ｚ側に向かって一定の深さ、幅で径方向に延在している。係合溝４０４の深さは、係合溝２０３の深さＤ１と同じであり、係合溝４０４の幅は、係合溝２０３の幅と同じ幅Ｗ２である。係合溝４０４の長さは、係合溝２０３の長さと同じ長さＬ４である。これにより、係合溝４０４には、保持部４２Ｂの−Ｚ面側を位相決め突起１０４に向けた状態で、メインフレーム４０Ｃが第１円筒部１３Ｂに嵌め込まれたときに、位相決め突起１０４が係合可能である。係合溝２０３の−Ｚ側開口は、位相決め突起１０３の挿入を容易にするため、係合溝２０３と同様に、面取りが施されている。
【００７７】
図１３に戻って、スクロール圧縮機１Ｃでは、メインシェル１０Ｃに固定スクロール２０Ｃとメインフレーム４０Ｃが嵌め込まれている。そして、メインシェル１０Ｃの位相決め突起１０３は、固定スクロール２０Ｃの係合溝２０３に係合している。これにより、固定スクロール２０Ｃがメインシェル１０Ｃに対して位相決めされている。また、メインシェル１０Ｃの位相決め突起１０４は、メインフレーム４０Ｃの係合溝４０４に係合している。これにより、メインフレーム４０Ｃがメインシェル１０Ｃに対して位相決めされている。その結果、メインフレーム４０Ｃを介して揺動スクロール３０が位相決めされ、実施の形態１及び２と同様に、揺動スクロール３０が固定スクロール２０Ｃに高い精度で噛合する。
【００７８】
なお、スクロール圧縮機１Ｃの組立方法は、メインシェル１０Ｃに貫通孔を形成し、その貫通孔に位相決め突起１０３、１０４となる円柱ピンを圧入し、溶接すること、固定スクロール２０Ｃに上述した係合溝２０３を形成し、メインフレーム４０Ｃに上述した係合溝４０４を形成すること以外、実施の形態１及び２と同様であるため、説明を省略する。
【００７９】
以上のように、実施の形態３に係るスクロール圧縮機１Ｃでは、メインシェル１０Ｃに位相決め突起１０３、１０４が設けられている。そして、位相決め突起１０３と１０４は、固定スクロール２０Ｃの係合溝２０３とメインフレーム４０Ｃの係合溝４０４に係合している。これにより、固定スクロール２０Ｃとメインフレーム４０Ｃがメインシェル１０Ｃに対して位相決めされ、その結果、固定スクロール２０Ｃと揺動スクロール３０が高い精度で噛合する。
【００８０】
メインシェル１０Ｃに位相決め突起１０３、１０４、固定スクロール２０Ｃに係合溝２０３、メインフレーム４０Ｃに係合溝４０４、をそれぞれ形成することで、メインシェル１０Ｃの薄肉部を無くしつつ、メインフレーム４０Ｃと固定スクロール２０Ｃの位相を合わせることが可能となる。これにより、メインシェル１０Ｃの剛性低下を抑制できる。その結果、スクロール圧縮機１Ｃの信頼性を向上することができる。
【００８１】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、実施の形態３では、位相決め突起１０３と１０４が円柱のピン状である。しかし、本発明はこれに限定されない。メインシェル１０Ａ−１０Ｃに、２つの位相決め部、換言すると、第１位相決め部と第２位相決め部とが設けられ、固定スクロール２０Ａ、２０Ｃに、第１位相決め部に係合する第１係合部が設けられ、メインフレーム４０Ａ−４０Ｃに、第２位相決め部に係合する第２係合部が設けられていればよい。この場合、第２位相決め部は、固定スクロール２０Ａ、２０Ｃと揺動スクロール３０とを噛合させるためのスペースが必要であるため、第１位相決め部と円筒軸Ａ方向にずれて配置されていればよい。従って、本発明では、固定スクロール２０Ａ、２０Ｃの第１係合部、インフレーム４０Ａ−４０Ｃの第２係合部が係合可能である限りにおいて、位相決め突起１０３と１０４の形状は任意である。
【００８２】
図１７は、本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機が備えるメインシェル１０Ｃの変形例の斜視図である。
図１７に示すように、メインシェル１０ＤにＺ方向に一定の幅かつ、径方向に一定の高さで突出する直方体状の位相決め突起１０５が設けられていてもよい。この場合、＋Ｚ側の端面に面取りが施されてもよい。図示しないが、固定スクロール２０Ａ、２０Ｃとメインフレーム４０Ａ−４０Ｃには、位相決め突起１０５が−Ｚ方向から挿入されて係合可能な係合溝が形成されるとよい。
【００８３】
このように、位相決め突起１０３と１０４の形状、すなわち、本明細書でいうところの、第１位相決め部と第２位相決め部の形状は、固定スクロール２０Ａ、２０Ｃの第１係合部、インフレーム４０Ａ−４０Ｃの第２係合部が係合可能である限りにおいて任意である。図１７に示す形状のほか、第１位相決め部と第２位相決め部の形状は、凹凸状であってもよい。例えば、溝と突起が隣合う形状であってもよい。
【００８４】
なお、本発明では、メインシェル１０Ａ−１０Ｃに、第１位相決め部と第２位相決め部とが設けられていればよいと説明しているが、実施の形態１で説明した位相決め溝１００と同様に、第１位相決め部と第２位相決め部が連続して設けられていてもよい。すなわち、第１位相決め部と第２位相決め部は一体的に設けられてもよい。ここで、実施の形態１の場合、位相決め溝１００の＋Ｚ側が固定スクロール２０Ａの係合突起２００が係合する第１位相決め部に相当し、位相決め溝１００の−Ｚ側がメインフレーム４０Ａの係合突起４００が係合する第１位相決め部に相当する。
【００８５】
また、実施の形態３では、位相決め突起１０３と１０４が同じ外径、同じ長さで径方向に延在している。位相決め突起１０３と１０４は、異なる外径、異なる長さに形成されてもよい。実施の形態２では、位相決め溝１０１と１０２が同じ幅、同じ深さ、同じ長さに形成されているが、位相決め溝１０１と１０２は、異なる外径、異なる長さに形成されてもよい。
【００８６】
上記の実施の形態１−３では、固定スクロール２０Ａの第１渦巻体２１の板が−Ｚ方向に向けられ、揺動スクロール３０の第２渦巻体３１の渦巻き状の板が＋Ｚ方向に向けられている。しかし、本発明はこれに限定されない。本発明では、第１渦巻体２１と第２渦巻体３１が噛合すればよい。上述した、メインシェル１０Ａ−１０Ｃに第１位相決め部と第２位相決め部、固定スクロール２０Ａ、２０Ｃに第１係合部、メインフレーム４０Ａ−４０Ｃに第２係合部、が設けられている場合、第１渦巻体２１が第１位相決め部から第２位相決め部の方向に向けられ、第２渦巻体３１が反対方向の、第２位相決め部から第１位相決め部の方向に向けられていればよい。
【００８７】
上記の実施の形態１−３では、固定スクロール２０Ａの基板２２の外径が焼嵌め可能な程度に円筒端部１３Ａの内径よりも僅かに大きく、メインフレーム４０Ａの保持部４２Ｂの外径が焼嵌め可能な程度に第１円筒部１３Ｂの内径よりも僅かに大きい。しかし、本発明はこれに限定されない。本発明では、固定スクロール２０Ａの基板２２が、円筒端部１３Ａに嵌めることが可能であればよい。また、メインフレーム４０Ａの保持部４２Ｂが第１円筒部１３Ｂに嵌めることが可能であればよい。例えば、固定スクロール２０Ａの基板２２は、第１円筒部１３Ｂの内径よりも大きく円筒端１３Ａの内径以下の内径を有していればよい。保持部４２Ｂは、第２円筒部１３Ｃの内径よりも大きく第１円筒部１３Ｂの内径以下の内径を有していればよい。このような構成であれば、スクロール圧縮機１Ａ、１Ｃのスラスト荷重が高い場合でも、基板２２が第１円筒部１３Ｂの＋Ｚ端に引っ掛かり、かつ保持部４２Ｂが第２円筒部１３Ｃの＋Ｚ端に引っ掛かることで、その荷重に耐えることができる。
【００８８】
実施の形態１−３に係るスクロール圧縮機１Ａ−１Ｃは、冷凍装置に適用可能である。その他、空調装置に適用されてもよい。
【符号の説明】
【００８９】
１Ａ，１Ｃ  スクロール圧縮機、１０Ａ−１０Ｄ  メインシェル、１１  アッパーシェル、１２  ロアシェル、１３Ａ  円筒端部、１３Ｂ  第１円筒部、１３Ｃ  第２円筒部、１３Ｄ，１３Ｅ  凹部、２０Ａ，２０Ｃ  固定スクロール、２１  第１渦巻体、２２  基板、３０  揺動スクロール、３１  第２渦巻体、３２  基板、３３  円筒部、３４  冷媒取込空間、４０Ａ−４０Ｃ  メインフレーム、４１  主軸受部、４２  本体部、４２Ａ  収容空間、４２Ｂ  保持部、４３  キー溝、４４  平坦面、５０  クランクシャフト、５１  主軸部、５２  偏心部、５３  通油路、６０  ブッシュ、６１  スライダ、７０  駆動機構、７１  ロータ、７２  ステータ、８０  サブフレーム、８１  副軸受、９０  オルダムリング、９１，９２  キー部、１００−１０２  位相決め溝、１０３−１０５  位相決め突起、１０６  案内部、１１０  鋼管、１１１  吐出管、１１２  吸入管、１２１  固定台、２００  係合突起、２０３  係合溝、４００，４０１  係合突起、４０４  係合溝、Ａ  円筒軸、Ｄ  深さ、Ｈ１  高さ、Ｄ，Ｄ１，Ｄ２  深さ、Ｌ１，Ｌ３，Ｌ４  長さ、Ｌ２  距離、Ｒ  外径、Ｗ１，Ｗ２  幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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