(57)【要約】【課題】主軸の芯出しを容易に行え、且つ、全体の軽量化を図ることができるスクロール圧縮機を提供する。【解決手段】スクロール圧縮機は、密閉容器（２）内に収容された圧縮ユニット（１０）及び電動機（３６）とを備え、電動機（３６）のステータ（６４）は圧縮ユニット（１０）の固定スクロール（１２）に締結ボルト（７０）及びナット（７２）を介して締結され、締結ボルト（７０）は電動機（３６）の主軸（３８）と平行に延び、固定スクロール（１２）及びステータ（６４）の外周部をそれぞれ貫通している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の密閉容器と、
前記密閉容器内に収容されたスクロール型の圧縮ユニットであって、前記密閉容器に固定された固定スクロール及びこの固定スクロールに対して旋回運動可能な可動スクロールを含む、圧縮ユニットと、
前記密閉容器内に前記圧縮ユニットの前記可動スクロールに隣接して配置された電動機であって、ステータ、ロータ及びこのロータと一体に回転し、前記可動スクロールに回転動力を付与する主軸とを含む、電動機と、
前記固定スクロール及び前記ステータの外周部同士を互いに締結する締結手段であって、前記固定スクロールから前記ステータに向けて前記主軸と平行に延びる締結ロッド部材を含む、締結手段と
を具備したことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記主軸は前記電動機から突出した両端を有し、
前記電動機は、
前記圧縮ユニットと前記電動機との間に前記密閉容器の径方向でみて前記締結ロッド部材よりも径方向内側に設けられ、前記主軸の一端部を回転自在に支持する第１支持部材と、
前記主軸の他端部を回転自在に支持する第２支持部材と
を更に含むことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記締結ロッド部材は、前記ステータを貫通していることを特徴とする請求項１又は２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記締結手段は、前記ステータに対して前記第２支持部材を更に締結することを特徴とする請求項２又は３に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記固定スクロールに前記第１支持部材を結合する結合手段を更に具備したことを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載のスクロール圧縮機。
【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に係わり、特に電動機を内蔵した電動型のスクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電動型のスクロール圧縮機は圧縮ユニット及び電動機を含み、これら圧縮ユニット及び電動機は密閉容器内にそれぞれ収容されている。即ち、密閉容器は圧縮ユニット及び電動機に対して共通のケーシングを形成している。
圧縮ユニットは固定スクロール及び可動スクロールを有し、一方、電動機はステータ、ロータ及びこのロータと一体に回転する主軸を有する。この主軸はその両端部が電動機からそれぞれ突出し、主軸の一端部はフレームを介して密閉容器の内面に支持され、主軸の他端部は軸受プレートに支持されている。
【０００３】
そして、上述したフレームに対し、電動機のステータ及び圧縮ユニットの固定スクロールの双方がそれぞれ密着した状態で固定されている（特許文献１、図１参照）。
【特許文献１】特開2004-360596号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１のスクロール圧縮機の場合、密閉容器の内面にフレームが密着して固定され、このフレーム固定を基準として固定スクロール及びステータの芯出し、即ち、主軸の芯出しがなされる構造となっている。
このため、正確な芯出しを達成するには、固定フレームとフレームとの間のみならず、フレームとステータとの間においても、これらフレーム及びステータの相互の接合面に高精度な加工が要求され、主軸の芯出しは容易ではない。
【０００５】
また、上述したようにフレームは密閉容器の内面に密着した状態で固定されているために、フレームの大径化、つまり、スクロール圧縮機全体の重量を増加させる大きな要因となっている。
本発明は、上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは主軸の芯出しを容易に行え、しかも、軽量化に大きく貢献することができるスクロール圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、本発明は、円筒形状の密閉容器と、この密閉容器内に収容されたスクロール型の圧縮ユニットであって、密閉容器に固定された固定スクロール及びこの固定スクロールに対して旋回運動可能な可動スクロールを含む、圧縮ユニットと、密閉容器内に圧縮ユニットの可動スクロールに隣接して配置された電動機であって、ステータ、ロータ及びこのロータと一体に回転し、可動スクロールに回転動力を付与する主軸とを含む、電動機と、固定スクロール及び前記ステータの外周部同士を互いに締結する締結手段であって、固定スクロールから前記ステータに向けて主軸と平行に延びる締結ロッド部材を含む、締結手段とを備えている（請求項１）。
【０００７】
具体的には、主軸は電動機から突出した両端を有し、そして、電動機は、圧縮ユニットと電動機との間に密閉容器の径方向でみて締結ロッド部材よりも径方向内側に設けられ、主軸の一端部を回転自在に支持する第１支持部材と、主軸の他端部を回転自在に支持する第２支持部材とを更に含むことができる（請求項２）。
請求項１，２のスクロール圧縮機によれば、電動機のステータは圧縮ユニットの固定スクロールに締結手段の締結ロッド部材を介して締結され、第１支持部材ではなく固定スクロールを介して密閉容器の内面に支持される。
【０００８】
好ましくは、締結ロッド部材はステータを貫通することができ（請求項３）、また、締結手段はステータに対して第２支持部材を更に締結するものであってもよい（請求項４）。この場合、第２支持部材はステータともに固定スクロールに固定される。
更に、スクロール圧縮機は固定スクロールに第１支持部材を結合する結合手段を更に備えることができ（請求項５）、この場合、第１支持部材はステータとともに、固定スクロールを介して密閉容器に固定される。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１〜３のスクロール圧縮機は、圧縮ユニットの固定スクロール及び電動機のステータが締結ロッド部材を介して相互に締結される構成を採用しているので、主軸の正確な芯出しを達成するにあたり、ステータに対する高精度な加工が不要となり、主軸の芯出しを容易に行うことができ、しかも、この場合、主軸の一端部を支持する第１支持部材の小径化が図られ、圧縮機全体の軽量化に大きく寄与する。
【００１０】
請求項４，５のスクロール圧縮機は、固定スクロールに対して第２支持部材が締結され、更にまた第１支持部材もまた結合される構成を有するので、主軸の芯出しは全て固定スクロールを基準として行え、その芯出しを更に容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、第１実施例のスクロール圧縮機を示し、このスクロール圧縮機は冷凍や空調システム、又は、給湯システムに組み込まれ、ＣＯ２等の作動流体の圧縮に好適する。
図１の圧縮機は円筒状の密閉容器２を備え、この密閉容器２は両端が開口した円筒シェル４と、この円筒シェル４の両端をそれぞれ気密に閉塞するエンドキャップ６，８を有する。
【００１２】
密閉容器２の内には図１でみてその右端側、つまり、エンドキャップ６側に圧縮ユニット１０が収容されている。この圧縮ユニット１０は固定スクロール１２及び可動スクロール１４とを含み、これらスクロール１２，１４はエンドキャップ６側から順次配置されている。
より詳しくは、固定スクロール１２は、鏡板と称されるディスク形状の端板１６と、この端板１６の内端面から可動スクロール１４に向けて突出した渦巻壁１８とを有し、一方、可動スクロール１４もまた固定スクロール１２と同様に端板２０及び渦巻壁２２を有する。端板２０は端板１６よりも小径であって、端板１６と対向して配置され、そして、固定及び可動スクロール１２，１４は渦巻壁１８，２２が互いに噛み合うように組み付けられ、これら渦巻壁１８，２２間にて形成される圧縮室を有する。
【００１３】
固定スクロール１２の端板１６は円筒シェル４の内周面に気密を存して嵌合され、円筒シェル４に対し、例えば溶接等の手段により固定されている。それ故、固定スクロール１２の端板１６とエンドキャップ６と間に吐出室２４を形成する。更に、エンドキャップ６には吐出管２６が備えられており、この吐出管２６は吐出室２４を外部の作動流体循環回路に接続するために使用される。
【００１４】
一方、端板１６の中央には吐出孔２８が貫通して形成されており、吐出室２４に面した端壁１６の外面には吐出孔２８を開閉するリード状の吐出弁が取り付けられている。なお、図１中には、吐出弁の開度を規制するバルブリテーナ３０のみが示され、吐出弁は明瞭に図示されていない。
可動スクロール１４はその自転が阻止された状態で、固定スクロール１２に対して旋回運動し、この旋回運動に伴い、公知の如く、前述した圧縮室への作動流体の吸入から作動流体の圧縮、そして、吐出孔２８及び吐出弁を通じて圧縮室から吐出室２４内への圧縮作動流体の吐出に至る一連のプロセスが繰り返される。
【００１５】
なお、密閉容器２内には可動スクロール１４の外側に吸入室３２が確保され、そして、円筒シェル４には吸入室３２と前述した作動流体循環回路と接続する吸入管３４が備えられている。また、図１には明瞭に示されていないが、吸入室３２は可動スクロール１４の外周まで広がり、吸入室３２に対して圧縮室が露出したとき、圧縮室に作動流体が吸引される。
【００１６】
可動スクロール１４に旋回運動を付与する駆動源として、密閉容器２内には電動機３６が収容されており、この電動機３６はエンドキャップ８側の円筒シェル４内に配置されている。
電動機３６は中央に中空の主軸３８を有し、この主軸３８の一端部は可動スクロール１４に向けて突出している。主軸３８の一端は一体の偏心軸４０として形成され、この偏心軸４０は可動スクロール１４のボス４２に軸受（図示しない）を介して回転自在に嵌合されている。なお、ボス４２は、可動スクロール１４における端板２０の外面に突設されている。
【００１７】
主軸３８の両端部は第１支持部材としてメイン軸フレーム４４及びサブ軸フレーム４６のそれぞれに軸受（図示しない）を介して回転自在に支持されている。図１から明らかなように、メイン軸フレーム４４は段付きの円筒形状をなし、その一端部及び固定スクロール１２の端板２０は互いに嵌合されることで、互いに協働して可動スクロール１４及び主軸３８の一端を外側から囲むような囲繞室４８を形成する。
【００１８】
より詳しくは、端板２０の外周部からは可動スクロール１４側に向けて突出し、メイン軸フレーム４４の一端部を嵌入させる受け部が形成されている一方、メイン軸フレーム４４の一端面には前記囲繞室４８を形成する段付き穴が形成され、この段付き穴はメイン軸フレーム４４の一端面に環状端縁５０を残す。なお、囲繞室４８は前述した吸入室３２の一部である。
【００１９】
環状端縁５０は固定スクロール１２の端板１６に当接し、そして、メイン軸フレーム４４及び固定スクロール１２は結合手段としての複数の結合ボルト５２を介して相互に結合されている。具体的には、結合ボルト５２は固定スクロール１２の周方向に等間隔を存して配置され、その先端の螺子部が端板１６の外周部を貫通し、環状端縁５０にねじ込まれている。
【００２０】
上述したメイン軸フレーム４４と固定スクロール１２との結合に伴い、囲繞室４８を形成するメイン軸フレーム４４はその段付き穴の中間底を形成する端面５４と固定スクロール１２の端板１６との間にて可動スクロール１４の端板２０を回転摺動自在に挟持し、そして、端面５４には複数の円孔５６が形成され、これら円孔５６に可動スクロール１４の端板２０から突出したピン５８がそれぞれ配置されている。これら円孔５６及びピン５８は可動スクロール１４の自転を阻止する自転阻止手段を構成する。
【００２１】
一方、前述したサブ軸フレーム４６はディスク形状をなし、その外周部は円筒状のリム６０として形成されている。このリム６０は円筒シェル４に嵌合され、この円筒シェル４に溶接などの手段により固定されている。
前述した電動機３６は、主軸３８に取り付けられたロータ６２と、このローラ６２を外側から囲むステータ６４及びステータ６４に巻回されたコイル６６とを更に含み、ロータ６２はメイン及びサブ軸フレーム４４，４６間に配置され、主軸３８と一体に回転する。
【００２２】
ステータ６４は円筒シェル４の内径よりも若干小さい外径を有し、ステータ６４は締結ロッド部材（締結手段）として複数の締結ボルト７０及びナット７２を介して固定スクロール１２に締結されている。
即ち、図１から明らかなように締結ボルト７０は固定スクロール１２における端板１６の外周部及びステータ６４の外周部をそれぞれ貫通し、そして、その先端に螺合したナット７２の締付けにより、ステータ６４を固定スクロール１２に対して固定する。より詳しくは、締結ボルト７０は、ステータ６４の周方向にコイル６６を避けて配置され、そして、メイン軸フレーム４４の径方向外側を主軸３８と平行に延びている。
【００２３】
上述したようにメイン軸フレーム４４及びステータ６４は共に、固定スクロール１２に対して締結及び結合されているので、主軸３８の芯出しをなすにあたり、ステータ６４及びメイン軸フレーム４４を互いに接合させる必要がなく、これらステータ６４及びメイン軸フレーム４４には高精度な加工を要求する接合面が不要となる。
そして、主軸３８の芯出しは固定スクロール１２のみを基準として、メイン及びサブ軸フレーム４４，４６及びステータ６４を調整すればよく、その芯出しを容易に行うことができる。
【００２４】
本発明は上述の一実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、締結ボルト７０はステータ６４を必ずしも貫通する必要はなく、図２に示されるように、その先端側の螺子部がステータ６４内にねじ込まれるだけであってもよい。この場合、ナット７２の省略が可能となり、部品点数の削減を図ることができる。
また、図３のスクロール圧縮機に示されるように、サブ軸フレーム４６は円筒シェル４の内径よりも小径のリム７４を有することができる。このリム７４はステータ６４まで延長され、その先端にフランジ７６が形成されている。このフランジ７６はリム７４の径方向外側に突出し、ステータ６４に重ね合われている。そして、前述した締結ボルト７０はその先端がフランジ７６をも貫通し、フランジ７６はナット７２とステータ６４との間に挟み込まれている。
【００２５】
この場合、サブ軸フレーム４６はステータ６４に締結されることから、結果的に、ステータ６４とともに固定スクロール１２に固定されることなる。それ故、主軸３８の芯出しをなすにあたり、サブ軸フレーム４６側での調整が不要となり、その芯出しを更に容易に行うことができる。
また、サブ軸フレーム４６がステータ６４に締結される場合、円筒シェル４へのサブ軸フレーム４６の溶接が不要となるので、その分、圧縮機の組立全体でみて溶接工程が削減され、溶接に起因する円筒シェル４等の熱歪みが低減される結果、主軸３８の芯出しをより高精度に実施可能となる。
【００２６】
なお、図３中、図１の圧縮機と同一の部材及び部位には同一の参照符号を付し、それらの説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】一実施例のスクロール圧縮機を示した断面図である。
【図２】変形例のスクロール圧縮機の一部を示した断面図である。
【図３】別の変形例のスクロール圧縮機を示した断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
２              密閉容器
４              圧縮ユニット
１２            固定スクロール
１４            可動スクロール
３６            電動機
３８            主軸
４４            メイン軸フレーム（第１支持部材）
４６            サブ軸フレーム（第２支持部材）
５２            結合ボルト（結合手段）
６２            ロータ
６４            ステータ
７０            締結ボルト（締結ロッド部材：締結手段）
７２            ナット（締結手段）
【図１】
2008088829.tif 000003
【図２】
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【図３】
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