(57)【要約】  本発明は、複数の部分ハウジング（１２，１４，１６）から成るハウジングを備えるスクロール圧縮機（１０）に関し、スクロール圧縮機は、・部分モータハウジング（１２）を含んでおり、部分モータハウジング（１２）内に駆動モータが配置されており、駆動モータは、ハウジングに固定されたステータ（２０）と、第１の主軸ベアリング（２６）によってステータ（２０）の片側に支持された主軸（２４）上に同軸に固定されたロータ（２２）とを備えており、・部分ベアリングハウジング（１４）を含んでおり、部分ベアリングハウジング（１４）は、第１の主軸ベアリング（２６）とは反対の側で部分モータハウジング（１２）に接続し、第２の主軸ベアリング（２８）と、主軸（２４）と偏心して結合された、その回転時に軌道運動する第１のスパイラルディスプレーサ（３２）の軌道ガイド（３４）とを担い、第１のスパイラルディスプレーサ（３２）に、ハウジングに固定して配置された第２のスパイラルディスプレーサ（３６）が軸方向に係合し、・部分ベアリングハウジング（１４）に接続する、ハウジングを閉鎖するハウジングカバー（１６）を含んでいる。本発明は、第２のスパイラルディスプレーサ（３６）が、部分ベアリングハウジング（１４）と直接的に結合されていることを特徴とする。
2021513625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の部分ハウジング（１２，１４，１６）から成るハウジングを備えるスクロール圧縮機（１０）であって、
・部分モータハウジング（１２）を含んでおり、前記部分モータハウジング（１２）内に駆動モータが配置されており、前記駆動モータは、ハウジングに固定されたステータ（２０）と、第１の主軸ベアリング（２６）によって前記ステータ（２０）の片側で支持された主軸（２４）上に同軸に固定されたロータ（２２）とを備えており、
・部分ベアリングハウジング（１４）を含んでおり、前記部分ベアリングハウジング（１４）は、前記第１の主軸ベアリング（２６）とは反対の側で前記部分モータハウジング（１２）に接続し、第２の主軸ベアリング（２８）と、前記主軸（２４）に偏心的に結合された、該主軸の回転時に軌道運動する第１のスパイラルディスプレーサ（３２）の軌道案内部材（３４）とを担持していて、前記第１のスパイラルディスプレーサ（３２）内に、ハウジングに固定して配置された第２のスパイラルディスプレーサ（３６）が軸方向に係合しており、
・前記部分ベアリングハウジング（１４）に接続していて、前記ハウジングを閉鎖するハウジングカバー（１６）を含んでいる、スクロール圧縮機（１０）において、
前記第２のスパイラルディスプレーサ（３６）は、前記部分ベアリングハウジング（１４）と直接的に結合している、
ことを特徴とする、複数の部分ハウジング（１２，１４，１６）から成るハウジングを備えるスクロール圧縮機（１０）。
【請求項２】
前記第２のスパイラルディスプレーサ（３６）は、前記部分ベアリングハウジング（１４）と螺合結合されている、請求項１記載のスクロール圧縮機（１０）。
【請求項３】
前記螺合結合は、前記部分ベアリングハウジング（１４）の壁部を軸方向に貫通して、前記第２のスパイラルディスプレーサ（３６）のねじ穴内にねじ込まれている複数のねじ（３８）によって達成されている、請求項２記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記部分ベアリングハウジング（１４）の外壁は、前記ハウジングの外壁の軸方向部分を形成している、請求項１から３までのいずれか１項記載のスクロール圧縮機（１０）。
【請求項５】
前記ハウジングカバー（１６）は、前記部分ベアリングハウジング（１４）またはその外壁を軸方向に貫通するねじ（１８）によって、前記部分モータハウジング（１２）に固定されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のスクロール圧縮機（１０）。
【請求項６】
一方では前記部分モータハウジング（１２）と前記部分ベアリングハウジング（１４）との間の接触領域および他方では前記部分ベアリングハウジング（１４）と前記ハウジングカバー（１６）との間の接触領域は、それぞれ溝シールによって密閉されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のスクロール圧縮機（１０）。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか１項記載のスクロール圧縮機（１０）を組み立てる方法であって、
前記方法は、
・前記部分ベアリングハウジング（１４）を含んでいるモジュール（１００）を単独で提供し、前記部分ベアリングハウジング（１４）は、事前に組み込まれている前記第２の主軸ベアリング（２８）と、事前に組み込まれている前記主軸（２４）と、前記主軸（２４）上に固定されている前記ロータ（２２）と、事前に組み込まれている前記第１のスパイラルディスプレーサ（３２）と、前記部分ベアリングハウジング（１４）と直接的に結合されている前記第２のスパイラルディスプレーサ（３６）とを備えており、前記部分ベアリングハウジング（１４）を固定した状態で前記主軸（２４）を回転駆動させ、前記モジュール（１００）のバランスとアンバランスとを測定するステップを含んでおり、
・事前に組み込まれている前記ステータ（２０）と事前に組み込まれている前記第１の主軸ベアリング（２６）とを備える前記部分モータハウジング（１２）を提供し、バランスが保たれた前記モジュール（１００）を前記部分モータハウジング（１２）内へ挿嵌するステップを含んでおり、その際に前記主軸（２４）が前記第１の主軸ベアリング（２６）内に挿入されて、前記ロータ（２２）が前記ステータ（２０）内で同心円状にエアギャップを維持するように位置決めされ、
・前記ハウジングカバー（１６）と前記部分モータハウジング（１４）とを螺合結合するステップを含んでおり、ここで前記部分ベアリングハウジング（１４）は、前記部分モータハウジング（１２）と前記ハウジングカバー（１６）との間で密に締め付けられる
請求項１から６までのいずれか１項記載のスクロール圧縮機（１０）を組み立てる方法。
【請求項８】
前記モジュール（１００）のバランスは、前記ロータに固定されたバランスウェイトを取り除くこと、またはバランスウェイトの材料を除去することによって保たれる、請求項７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の部分ハウジングから成るハウジングを備えるスクロール圧縮機に関する。ここでこのスクロール圧縮機は、
・部分モータハウジングを含んでおり、部分モータハウジング内に駆動モータが配置されており、駆動モータは、ハウジングに固定されたステータと、第１の主軸ベアリングによってステータの片側に支持された主軸上に同軸に固定されたロータとを備えており、
・部分ベアリングハウジングを含んでおり、部分ベアリングハウジングは、第１の主軸ベアリングとは反対の側で部分モータハウジングに接続し、第２の主軸ベアリングと、主軸と偏心して結合された、その回転時に軌道運動する第１のスパイラルディスプレーサの軌道ガイドとを担い、第１のスパイラルディスプレーサに、ハウジングに固定して配置された第２のスパイラルディスプレーサが軸方向に係合し、
・部分ベアリングハウジングに接続する、ハウジングを閉鎖するハウジングカバーを含んでいる。
【０００２】
本発明はさらに、このようなスクロール圧縮機の組み立て方法に関する。
【０００３】
この種のスクロール圧縮機は、ＤＥ  １１  ２０１４  ００３  ８６９  Ｔ５から知られている。
【０００４】
スクロール圧縮機は、ガス、特にガス状冷媒を圧縮するために当業者に一般的に知られている。スクロール圧縮機は一般的に冷却設備および特に自動車の空調設備の圧縮機として広く使用される。スクロール圧縮機の基本的な機能は、２つのスパイラルディスプレーサの特別な相互作用に基づいている。スパイラルディスプレーサは、実質的にベースプレートから構成され、このベースプレートかららせん状のリブが立ち上がっている。対応する形状のらせん状のリブを備えたそのような２つのスパイラルディスプレーサは、それらのらせん状のリブが互いに軸方向に係合するように互いに対向して位置付けされている。ここでスパイラルディスプレーサのうちの１つは、ハウジングに固定されて組み立てられている。もう１つのスパイラルディスプレーサは、いわゆる軌道運動を実行し、すなわちこれは中心軸を中心とした円運動を表す。互いに係合するらせん状のリブ間に形成される圧縮空間はここで周期的に変化するため、ガスはスパイラルディスプレーサの半径方向外側の領域に引き込まれ、連続的な圧縮のもとでらせんの中心点に搬送される。ここには、固定されたスパイラルディスプレーサにおいて、そのベースプレートを貫通する圧力リリーフバルブが位置し、これを通じて圧縮ガスが蓄圧チャンバに放出される。蓄圧チャンバから、圧縮ガスが、アプリケーション固有の使用のために転送可能である。
【０００５】
２部品の外部ハウジングと１部品の内部ハウジングとに分割される３部品のハウジングを備えるスクロールコネクタが、上述した一般的な文献から知られている。外部ハウジングは、部分モータハウジングとハウジングカバーとから成る。部分モータハウジングは実質的に、ハウジングに固定されたステータと回転可能なロータとを備えた、内部回転体として設計された電気モータを収容するために用いられる。ロータは主軸上に固定されており、主軸は、フローティングベアリングとして構成されたラジアルベアリングにおける部分モータハウジングの閉端に支持されている。ドーム型に形成されたハウジングカバーは、部分モータハウジングの開放端に取り付けられ、部分モータハウジングと螺合されている。スパイラルディスプレーサは、ハウジングカバーによって形成されたキャビティ内に配置されている。ここでは第２のスパイラルディスプレーサと称される固定されたスパイラルディスプレーサは、ハウジングカバーと螺合されている。ここでは第１のスパイラルディスプレーサと称される、軌道運動するスパイラルディスプレーサは、ステータを超えて突出する主軸と、偏心して結合されている。このような領域では、主軸は、既知のスクロール圧縮機において内部ハウジングとして形成されている部分ベアリングハウジング内の第２の主軸ベアリングによって支持されている。部分ベアリングハウジングは同時に、軌道運動する第１のスパイラルディスプレーサのガイドを担う。部分ベアリングハウジングは、部分モータハウジングの接触フランジと、固定されたスパイラルディスプレーサの半径方向外側の軸方向延長部との間に挟持されている。半径方向外側では、これは、一方では部分モータハウジングの外壁によって、他方ではハウジングカバーの外壁によってアーチ状にされている。既知のスクロールディスプレーサの欠点は、特に相互に可動であるそのコンポーネントの正確な調整とバランスとに関連するその機能性が、最終的に組み立てられた状態でしか検査できないということである。場合によっては必要になる再調整は、この場合、スクロールディスプレーサ全体の分解を必要とし、これはコストのかかる追加の作業につながる。
【０００６】
本発明の課題は、早期の組み立て段階において既にその機能性を検査することができるように、上位概念に記載されたスクロールディスプレーサ（若しくはスパイラルディスプレーサ）を改良することである。本発明の別の課題は、相応する組み立て方法を提供することである。
【０００７】
上述の課題は、請求項１の上位概念の特徴と関連して、第２のスパイラルディスプレーサが部分ベアリングハウジングと直接的に結合されていることによって解決される。
【０００８】
この構成によって、このようなスクロール圧縮機を組み立てる方法が可能になる。この方法は、
・部分ベアリングハウジングを含んでいるモジュールを単独で提供し、部分ベアリングハウジングを固定した状態で主軸を回転駆動させ、モジュールのバランスとアンバランスとを測定するステップを含んでおり、ここで部分ベアリングハウジングは、事前に組み込まれている第２の主軸ベアリングと、事前に組み込まれている主軸と、主軸上に固定されているロータと、事前に組み込まれている第１のスパイラルディスプレーサと、部分ベアリングハウジングと直接的に結合されている第２のスパイラルディスプレーサとを備えるものであり、
・事前に組み込まれているステータと事前に組み込まれている第１の主軸ベアリングとを備える部分モータハウジングを提供し、バランスが保たれたモジュールを部分モータハウジング内へ挿嵌するステップを含んでおり、ここで主軸が第１の主軸ベアリング内に挿入されて、ロータがステータ内に同心円状にエアギャップを維持しながら位置決めされ、
・ハウジングカバーと部分モータハウジングとを螺合結合するステップを含んでおり、ここで部分ベアリングハウジングは、部分モータハウジングとハウジングカバーとの間で密に締め付けられる。
【０００９】
本発明の好適な実施形態は、従属請求項の対象である。
【００１０】
従来技術とは対照的に、固定された第２のスパイラルディスプレーサは、ハウジングカバーではなく、部分ベアリングハウジングに固定されている。これによって、互いの最終的な相対位置にある２つのスパイラルディスプレーサと、軌道運動する第１のスパイラルディスプレーサと結合され、部分ベアリングハウジング内に支承された主軸とを含むモジュールの構築が可能になる。このようなモジュールはスクロールディスプレーサの中核部分であり、単独で提供され、他のコンポーネントとは無関係に、その機能性、特にその正確な調整に関して検査され得る。これは、有利には、部分ベアリングハウジングを締め付け、仮接続された駆動モータによって主軸を回転駆動させることによって行われ得る。ここで、場合によって生じるアンバランスは、直接的に修正可能であり、この際に、これに対する分解の手間、特に問題になっているコンポーネントへのアクセスを困難にするハウジングを分解する手間は不要である。特に有利には、すなわち本発明の方法では、そのような機能検査は、ロータが既に主軸上に固定されている状態で実行される。すなわち、その質量のため、ロータは既にそれだけで、無視できないアンバランスの潜在性をシステム内にもたらす。したがって、ロータの製造中にバランスウェイトをロータに設けることが知られている。このバランスウェイトは、上で説明した機能検査の範囲において必要に応じて取り除かれる、または材料除去によって小さくされる。これはすべて、最終的な組み立ての前に、上述した単独のモジュールについて行うことができる。次に、バランスが保たれたモジュールを、ステータおよび第１の主軸ベアリングとともに、提供された部分モータハウジングに挿入することができる。部分モータハウジングが正しく事前に組み立てられている場合、僅かなエアギャップを維持しながらステータ内で、同軸的に回転できるように、ロータが自動的に位置決めされる。次にハウジングカバーを載置し、固定することができる。
【００１１】
スパイラルディスプレーサと部分ベアリングハウジングとの間の本発明による結合は、有利には、螺合結合によって行われる。特に好適には、螺合結合は、部分ベアリングハウジングの壁部を軸方向に貫通し、第２のスパイラルディスプレーサのねじ穴にねじ込まれている複数のねじによって実現されている。すなわちこのような実施形態では、ねじ頭部は、最終組み立て状態において、部分モータハウジングの方向を向いている。したがって、最終的に組み立てられたスクロール圧縮機からハウジングカバーのみが取り外された場合、これらにアクセスすることはできない。しかし、これは欠点ではない。なぜなら、上述のように、第２のスパイラルディスプレーサと部分ベアリングハウジングとの結合は、説明したコアモジュールの形成のために、いずれにせよ、早期の組み立て段階において行われ、調整およびバランス調整後にはさらなる変更は不要だからである。この点で、ねじの好適な配向を、モジュールの、誤りから起こる分解を回避するための有利な手段と見なすことができる。上述した配向の別の利点は、設置スペースの関係にもある。これは、基本的に同様に可能である、ねじの逆の配向の場合には、より不利になるだろう。
【００１２】
本発明の好適な構成では、部分ベアリングハウジングの外壁が（全体的に）ハウジングの壁部の軸方向部分を形成する。言い換えれば、最終的に組み立てられたスクロール圧縮機のハウジング外壁は、ハウジングカバー、部分ベアリングハウジング、部分モータハウジングによって（この順番で）形成される３つの軸方向部分から構成されている。基本的には、ハウジングカバーおよび／または部分モータハウジングが部分ベアリングハウジングを軸方向に沿って半径方向外側でアーチ状に覆い、これによって、部分ベアリングハウジングが従来技術のように内側ハウジングとして形成される態様も可能であるが、半径方向の構造スペースの関係を考慮すると、これは、本発明の好適な構成よりも有利とは云えない。
【００１３】
いずれの場合にも、部分ベアリングハウジングは、有利には、ハウジングカバーと部分モータハウジングとの間で部分ベアリングハウジングを挟持することによって固定される。これは、特に、ハウジングカバーが、部分ベアリングハウジングまたはその外壁を軸方向に貫通するねじによって、部分モータハウジングに固定されていることによって実現可能である。
【００１４】
個々の部分ハウジング間の接合部、すなわち、一方では部分モータハウジングと部分ベアリングハウジングとの間の接触領域および他方では部分ベアリングハウジングとハウジングカバーとの間の接触領域は、好適にはそれぞれ溝シール（溝とシールリングの組合せ）によって密閉されている。このようなシールによって、僅かな製造公差も補償可能である。さらに、２である溝シールの数は、組み立ての容易さと、密閉の確実性との間の有利な妥協点を表している。
【００１５】
本発明のさらなる特徴および利点は、以下の特別な説明および図面から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】最終組み立て状態にある本発明のスクロール圧縮機の断面図を示している。
【図２】９０°オフセットされた断面における、図１のスクロール圧縮機の断面図を示している。
【図３】図１および図２のスクロール圧縮機のコアモジュールの断面図を示している。
【００１７】
図中の同じ参照番号は、同じまたは類似の要素を示している。
【００１８】
図１および図２は、本発明によるスクロール圧縮機１０を、それぞれ９０°ずらした断面図で示している。スクロール圧縮機１０のハウジングは、３つの部分ハウジング、すなわち、部分モータハウジング１２、部分ベアリングハウジング１４およびハウジングカバー１６から構成される。図２から見て取れるように、上述の部分ハウジングは、図示の実施形態では長いねじ１８によって互いに固定されている。長いねじ１８は、ここでハウジングカバー１６および部分ベアリングハウジング１４の外壁を貫通し、部分モータハウジング１２の対応するねじ孔にねじ込まれる。このようにして、部分ベアリングハウジング１４は、部分モータハウジング１２とハウジングカバー１６との間に挟持された状態で保持される。個々の部分ハウジング間のインターフェースは、詳細に示されていない様式で、それぞれ溝シールによって密閉されている。
【００１９】
電気モータは部分モータハウジング１２内に位置付けされており、そのステータ２０はハウジングに固定されており、そのロータ２２は同心円状に支持された主軸２４に固定されており、それによってこれはステータ２０内で回転運動するように配置されている。主軸２４は、第１の主軸ベアリング２６を介して部分モータハウジング１２内に支持され、第１の主軸ベアリング２６は、フローティングベアリングとして部分モータハウジング１２の閉鎖側（図１および図２の左側）に配置されている。第２の主軸ベアリング２８が部分ベアリングハウジング１４内に配置されており、その中を主軸２４が延在している。
【００２０】
主軸２４は、その前端に、軌道運動する第１のスパイラルディスプレーサ（螺旋押退け体）３２を備えた偏心カップリング３０を有している。第１のスパイラルディスプレーサ３２は、主軸２４が回転するときの軌道運動を確実にするために、部分ベアリングハウジング１４の対応する案内部材３４内で案内される。第１のスパイラルディスプレーサ３２のらせん状のリブは、固定された第２のスパイラルディスプレーサ３６のらせん状のリブ内に軸方向に突出している。第２のスパイラルディスプレーサ３６は、短いねじ３８によって部分ベアリングハウジング部１４に直接的に結合されている。
【００２１】
これによって、スクロール結合部のコア部分を形成する、図３に個別に示されているモジュール１００を事前に組み立てることが可能になる。すべての重要な調整作業およびバランス作業は、このモジュール１００において単独で実行可能である。次に、調整され、バランスが保たれたモジュール１００を、ステータ２０および第１の主軸ベアリング２６を事前に組み込んだ部分モータハウジング１２内に挿入し、ハウジングカバー１６を載置した後に、長いねじ１８を使用して固定することができる。図示の実施形態では、重要な機能ユニットであるハウジングカバー１６は、スパイラルディスプレーサ３２、３６の間で圧縮されたガスが導かれる蓄圧チャンバ４０のみを有している。
【００２２】
当然、上記特定の説明において論じられ、図示された実施形態は、本発明の実施例を例示的に示すものに過ぎない。本明細書の開示の範囲において、当業者には、可能な幅広い変化態様が提示される。特に、部分ベアリングハウジング１４を内側ハウジングとして構成することも考えられる。このような内側ハウジングは、半径方向外側から、互いに直接当接する部分モータハウジング１２および／またはハウジングカバー１６によって軸方向に沿ってアーチ状に覆われることになる。このような構成では、部分ハウジング間の密閉すべき接合部を省くことができる。他方で、このような変化態様は、図１〜図３に示された変化態様よりも、半径方向の構成空間の点では好ましくない。
【符号の説明】
【００２３】
１０  スクロール圧縮機
１２  部分モータハウジング
１４  部分ベアリングハウジング
１６  ハウジングカバー
１８  長いねじ
２０  ステータ
２２  ロータ
２４  主軸
２６  第１の主軸ベアリング
２８  第２の主軸ベアリング
３０  偏心カップリング
３２  第１のスパイラルディスプレーサ
３４  ガイド
３６  第２のスパイラルディスプレーサ
３８  短いねじ
４０  蓄圧チャンバ
【図１】
2021513625.tif 000003
【図２】
2021513625.tif 000004
【図３】
2021513625.tif 000005
【国際調査報告】
2021513625.tif 000006
2021513625.tif 000007
2021513625.tif 000008
2021513625.tif 000009