(57)【要約】【課題】加工が容易で加工精度の高く、高効率のスクロールを持つス両面クロール圧縮機を提供する。【解決手段】台板両面に渦巻き状ラップを持つ旋回スクロールと一対の固定スクロールとを噛み合わせて圧縮室を形成し、クランク軸の偏心軸部の円軌道運動によりオルダムリングを介し、旋回スクロールを自転させずに固定スクロールに対して円軌道運動させて、流体を圧縮する両面スクロール圧縮機。旋回スクロールの台板に軸方向に貫通して台板の両面の対応位置に開口した加工基準貫通孔を一つ以上設けた。位置は旋回スクロールのラップの外側あるいは内側で良く、オルダム継手の摺動溝を軸方向に貫通させたものでもよい。【効果】少ない加工手順で旋回スクロールの両面の渦巻き状ラップの位相精度ズレを無くすことができ、加工精度を高めることができるので、ガス漏れの小さい、両側の圧縮室間の圧力差の無い、高性能の圧縮機が得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
渦巻き状のラップを台板を介して両面に持った旋回スクロールと第１および第２の固定スクロールとを噛み合わせて間に圧縮室を形成するとともに、クランク軸の偏心軸部の円軌道運動によりオルダムリングを介し、旋回スクロールを自転させずに固定スクロールに対して円軌道運動させて、流体の吸入、圧縮、吐出を繰り返し行うスクロール圧縮機において、
旋回スクロールの台板に軸方向に貫通して台板の両面の対応位置に開口した加工基準貫通孔を少なくとも一つ設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
上記加工基準貫通孔が、台板の旋回スクロールのラップの外側に設けられている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】
上記加工基準貫通孔が、台板の旋回スクロールのラップの内側に設けられていることを特徴とする請求項１あるいは２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
台板に回転駆動を規制させるためのオルダム継手の爪を収納する摺動溝を有し、その台板を介して両面に渦巻き状のラップを備えた旋回スクロールにおいて、上記加工基準貫通孔が、上記オルダム継手の摺動溝を軸方向に貫通させて形成した加工基準貫通孔であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項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】
この発明はスクロール圧縮機に関するものであり、特に主として空調、冷凍機器に使用される両面スクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
旋回スクロールに駆動軸を貫通させ、台板の両面に渦巻き状のラップを設け、それぞれ台板両面の上下の固定スクロールと旋回スクロールとを組み合わせて圧縮室を形成し、両面の圧縮室によって圧縮する両面スクロール圧縮機は良く知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この例では、旋回スクロールの加工方法についての例は示されていない。
【０００３】
旋回スクロールの加工方法としては、台板の一方の面に直立する渦巻き状のラップを加工する場合、一方向より実施するのが一般的である（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１−１６７４８２号公報
【特許文献２】特開平７−１３２４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
台板の両面に、渦巻き状のラップを有する旋回スクロールを加工する場合、片方のラップを加工した後、その旋回スクロールを反転させもう片方のラップを加工する。この時にそれぞれのラップに位相ずれがあると、固定および旋回スクロールのラップ間に隙間が生じ、漏れ損失が増大する。このような不都合の発生を防止する為には、加工精度を上げるために正確な加工基準が必要となる。
【０００６】
これまでの加工方法によれば、回転方向の基準は先に加工されたラップとなり、回転方向の端部となるラップ巻き始め、巻き終わり等を高精度に加工しておく必要があった。
【０００７】
また軸受部を加工基準にした場合には、その軸受部を基準にするための治具を軸受内に精度良く挿入する必要があり、そのとき軸受を傷つける可能性があった。
【０００８】
従って、本発明の目的は、上述の従来技術の課題を解決することにあり、加工が容易で加工精度の高く、高効率のスクロールを持つ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】
【０００９】
この発明に係るスクロール圧縮機は、渦巻き状のラップを台板を介して両面に持った旋回スクロールと第１および第２の固定スクロールとを噛み合わせて間に圧縮室を形成するとともに、クランク軸の偏心軸部の円軌道運動によりオルダムリングを介し、旋回スクロールを自転させずに固定スクロールに対して円軌道運動させて、流体の吸入、圧縮、吐出を繰り返し行うスクロール圧縮機において、旋回スクロールの台板に軸方向に貫通して台板の両面の対応位置に開口した加工基準貫通孔を少なくとも一つ設けたことを特徴とするスクロール圧縮機である。
加工基準貫通孔は、台板の旋回スクロールのラップの外側に設けられていてもよく、台板の旋回スクロールのラップの内側に設けられていてよい。また、加工基準貫通孔が、オルダム継手の摺動溝を軸方向に貫通させて形成した貫通孔であってもよい。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のスクロール圧縮機は、台板を介して渦巻き状ラップを両面に持った旋回スクロール台板に軸方向に貫通した加工基準貫通孔を１コ以上設けるように構成したので、同じ加工基準貫通孔を加工基準として機械加工することができるので、対になるラップを同一条件で加工でき、精度の良い同一形状のラップを加工することが可能になる。よって両方の渦巻において旋回スクロールと固定スクロールとのガス漏れを最小に抑えることができる。また、加工基準貫通孔を通して均圧化ができるので旋回スクロールの両側の圧縮室間の圧力差をなくし、圧力不均衡により発生するスラスト力を抑制するという効果を有する。更に、旋回スクロールを貫通したオルダム溝を用いることにより、新たな別個の加工基準を設けることなく、両面の渦巻き状ラップの位相精度ズレを無くすことができ加工手順が少なくなるという効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
本発明の実施の形態として、冷凍空調用に縦向き設置される密閉型のスクロール圧縮機を一例として説明するが、本発明はこれに限られることなく、設置の向きや密閉型か否を問うものではなく、旋回スクロールをオルダムリングに自転防止機構を介してクランク軸により円軌道運動するように旋回駆動し、固定スクロールとの間で冷媒に吸入、圧縮、吐出を繰り返し行うスクロール圧縮機全般に適用できるものである。
【００１２】
図１はこの発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機全体構造を示す断面図である。密閉容器１内には、第１の固定スクロール３、台板の両面にラップを直立した旋回スクロール２および第２の固定スクロール４が組み合わされていわゆる両面スクロール圧縮機が設けられている。旋回スクロール２を駆動するクランク軸５は偏心軸部５ａを持ち、偏心軸部５ａが旋回スクロール２を貫通して揺動させる。クランク軸５はまた偏心軸部５ａの両側で第１の固定スクロール３の台板と第２の固定スクロール４の台板とをそれぞれ貫通している。
【００１３】
第２の旋回スクロール２は、旋回スクロールの下部ラップ２ｂの台板２ｃの外周部と第２の固定スクロール４の外周部の間に設けられた、オルダムリング６により自転を拘束され、クランク軸５の回転により偏心軸部５ａを介して旋回（揺動）駆動される。クランク軸５には旋回スクロール２の遠心力を打ち消して振動の発生を防止するために、第１バランサ７および第２バランサ８が取り付けられている。ガスは吸入管９から吸入され、第１の固定スクロール３と旋回スクロール２で形成される第１の圧縮室である上部圧縮室１０で圧縮されて、旋回スクロール台板内に設けられた連通路１２を通り吐出孔１３から吐出管１４を介して密閉容器１外に吐出される。同じように第２の固定スクロール４と旋回スクロール２で形成される第２の圧縮室である下部圧縮室１１で圧縮されて吐出孔１３から密閉容器１外に吐出される。
【００１４】
図５（ａ）乃至（ｄ）にはスクロール圧縮機の圧縮原理を示す。圧縮機は固定スクロール３、４と旋回スクロール２の組み合せからなり、旋回スクロール２はオルダムリング６により同じ姿勢を保ったままでクランク軸５の軸芯回りを回転運動する。この回転運動で、圧縮空間に封じ込められたガスは、旋回運動に伴う圧縮室の縮小により、渦の中心に向かって圧縮され圧縮空間は中心部で最小となり、ガスは最高に圧縮されて、中心部にある吐出孔１３から外へ押し出され圧縮作用する。この時、上部圧縮室１０の内一対の圧縮室が下部圧縮室１１の同位相で形成される面対象位置の一対の圧縮容積がほぼ等しくなるように、上部圧縮室１０を形成する第１のラップである上部ラップ２ａと、下部圧縮室を形成する第２のラップである下部ラップ２ｂは、渦巻き形状が同じで、ラップの高さ比が密閉容積比にほぼ等しくなるように設定され、かつ両室を連通する連通路１２が設けられており、上部の圧縮比と下部の圧縮比が同一とされる。
【００１５】
図２（ａ）乃至（ｃ）はこの発明の実施の形態１における旋回スクロール２の詳細を示すものである。これらの図において台板２ｃの両面に設けられた上部および下部ラップ２ａおよび２ｂよりも径方向外側の部分である台板２ｃの外周部に軸方向に直線的に貫通した加工基準貫通孔１５が設けられている。基準貫通穴１５は旋回スクロール２の中心軸心に正確に平行で台板２ｃの両面で高精度に対応した位置に同一寸法形状の開口を持つ貫通孔である。図示の例では径方向に離れた２つの対称位置に設けられた２つの円形断面の真っ直ぐな孔である。
【００１６】
旋回スクロール２を製造する際には、先ず削りだし前のブランクの台板２ｃの外周部に軸方向に貫通した加工基準貫通孔１５をドリル装置等で加工する。その後、台板２ｃの上面に開いた加工基準貫通孔１５の開口を加工基準として軸受中心部１８を加工し、次に上部ラップ２ａを適当な回転工具により削り出す。次に台板２ｃの下面の加工基準貫通孔１５の開口を加工基準として下部ラップ２ｂを加工する。上部ラップ２ａの加工と下部ラップ２ｂの加工の順番は重要ではなく、場合によっては上部ラップ部２ａの加工と下部ラップ２ｂの加工を同時に行うこともできる。このように加工基準貫通孔１５を利用して加工を行えば、軸受中心部１８を固定して軸受面を損傷してしまう虞もなく、極めて高い精度を保ち、上部ラップ２ａと下部ラップ２ｂの位相角度精度が向上し、両面の旋回ラップの形状が等しくなり、旋回スクロール２と第一固定スクロール３および第二固定スクロール４との間のガス漏れを最小に抑えられ、高性能を発揮するスクロール圧縮機を得ることができる。
【００１７】
実施の形態２．
図３（ａ）乃至（ｃ）には本発明の別の実施の形態のスクロール圧縮機を示す。このスクロール圧縮機に於いては、図２に示す実施の形態と異なり、台板２ｃの外周部に軸方向に貫通する加工基準貫通孔１５を設けるのではなく、台板２ｃのラップ２ａ、２ｂの径方向内側、即ちラップが摺動する内部に軸方向に貫通する加工基準貫通孔１６が設けられている。
【００１８】
この例では、台板２ｃの摺動する内部に軸方向に貫通する加工基準貫通孔１６設けているので、実施の形態１のような効果が得られるのと、さらに台板２ｃの摺動する内部に孔を設けているので、旋回スクロール２と第一固定スクロール３および第二固定スクロール４の間の上部圧縮室１０と下部圧縮室１１間の均圧をすることが出来るので不用なスラスト力が発生するのを防止することが出来る。なお、この例では加工基準貫通孔１６はスクロールの軸心に関して１８０°離れて対称にラップの各巻回につき一つ設けられていて、合計４つの加工基準貫通孔１６がある。その他の構成は図２に示すものと同様である。
【００１９】
実施の形態３．
図４（ａ）乃至（ｃ）には本発明の更に別の実施の形態を示す。図２および図３に示す先の実施の形態では、台板２ｃのラップに対して外周部あるいは内周部に軸方向に貫通する加工基準貫通孔１５または１６を設けたものであるが、この実施の形態では、台板２ｃのオルダム溝１７利用し、オルダム溝１７を軸方向に貫通させた加工基準貫通溝である加工基準貫通孔１９が設けられている。図示の例では、台板２ｃのオルダム溝１７の底壁を切除して同じ断面形状をもって軸方向に貫通させた加工基準貫通孔１９であり、台板２ｃの周縁で開いたほぼＵ字型断面の溝である。しかしながら、この基準貫通溝１９は、台板２ｃの各主面上の互いに対応する位置に同じ形状寸法の開口が形成されている点で、精度の高い加工基準として使用することができ、また台板２ｃの両面に開口を持っている点で先の実施の形態の加工基準貫通孔１５、１６と同様に加工基準貫通孔と呼ぶこともできる。
【００２０】
以上のように、台板２ｃのオルダム溝１７を貫通させた基準貫通孔１９を設けることにより、加工の際加工基準貫通孔１９を加工した後、この加工基準貫通孔１９により渦巻き位相に対する位置決めを行い、その後はオルダム溝としての本来の機能を利用できる。この様にすることにより新たな加工基準を設けることなく、オルダム溝１７を変形することにより精度の高い加工基準を得ることができ、上部ラップ２ａと下部ラップ２ｂの加工での位相精度のズレを無くすことが出来る。
【００２１】
これまで説明した様々な実施の形態の特徴は、図示の例ではそれぞれ単独で用いられているが、適当に組み合わせて用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明のスクロール圧縮機の全体構造断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による旋回スクロールを示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２による旋回スクロールを示す図である。
【図４】この発明の実施の形態３による旋回スクロールを示す図である。
【図５】この発明における圧縮機の作動原理を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  密閉容器、２  旋回スクロール、２ａ  上部ラップ、２ｂ  下部ラップ、２ｃ  台板、３  第１固定スクロール、４  第２固定スクロール、５  クランク軸、６  オルダムリング、７  第１バランサ、８  第２バランサ、９  吸入管、１０  上部圧縮室、１１  下部圧縮室、１２  連通路、１３  吐出孔、１４  吐出管、１５  加工基準貫通孔、１６  加工基準貫通孔、１７  オルダム溝、１８  軸受中心、１９  基準貫通溝（加工基準貫通孔）。
【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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