(57)【要約】【課題】旋回スクロールからの押圧力を受けて、キー溝近傍部でオルダムリングと主軸受け部材が接触、振動し、作動音を悪化させるのを防止する。【解決手段】主軸受け部材１９と固定スクロール１１との間に旋回スクロール１２を設け、前記固定スクロールと前記旋回スクロールとは渦巻状のラップを互いに内側にして噛み合わせるとともに、前記主軸受け部材と前記旋回スクロールとの間にはオルダムリング２６を配し、前記オルダムリングのキー部２６ａを前記主軸受け部材のキー溝１９ａに挿入してなるスクロール圧縮機であって、前記主軸受け部材１９のキー溝近傍部と相対するオルダムリングのキー部近傍の摺動面部分に凹部２６ｃを形成した構成としてあり、これによりキー溝１９ａ近傍部でのオルダムリング２６と主軸受け部材１９との接触、振動を抑えることが出来、安価で低騒音のスクロール圧縮機を提供することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主軸受け部材と固定スクロールとの間に旋回スクロールを設け、前記固定スクロールと前記旋回スクロールとは渦巻状のラップを互いに内側にして噛み合わせるとともに、前記主軸受け部材と前記旋回スクロールとの間にはオルダムリングを配し、前記オルダムリングのキー部を前記主軸受け部材のキー溝に挿入してなるスクロール圧縮機であって、前記主軸受け部材のキー溝近傍部と相対するオルダムリングのキー部近傍の摺動面部分に凹部を形成したスクロール圧縮機。
【請求項２】
オルダムリングのキー部近傍の摺動面部分に形成した凹部の範囲を、キー部を基準に左右対称に、オルダムリングの直径に対し約６０％以内の幅で形成した請求項１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、空調及び冷凍装置等に適用されるスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のスクロール圧縮機は、多くの出願がなされており、家庭用ルームエアコンや冷蔵庫等の圧縮機として種々利用されている。また、最近は自動車の空気調和装置用圧縮機としても利用され始めている。
【０００３】
このようなスクロール圧縮機は固定スクロールに対し旋回スクロールを旋回運動させることにより圧縮を行うようになっており、旋回スクロールを旋回運動させるためのスクロール自転防止機構にオルダムリングが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１０は特許文献１に記載されたスクロール圧縮機の要部を示し、１０１は固定スクロール、１０２は旋回スクロール、１０３は旋回スクロール１０２の自転防止機構に用いられているオルダムリングで、旋回スクロール１０２とこの旋回スクロール１０２の背面を覆う主軸受け部材１０４との間に設けられている。なお、この主軸受け部材１０４は本体フレームとなるものである。上記オルダムリング１０３は図１１に示すように一対の平行キー１０５を有し、この平行キー１０５が旋回スクロール１０３に設けたキー溝１０６に摺動自在に嵌合していて、旋回スクロール１０２の自転を防止し、旋回スクロール１０２を旋回運動させるのである。そして、上記オルダムリング１０３の平行キー１０５の根元部に凹部１０７を設け、この凹部１０７を介して潤滑油を供給することにより摺動運動を円滑化させるようになっている。
【０００５】
さらに最近のスクロール圧縮機では図１２に示すようにオルダムリング１０３の主軸受け部材１０４側の面にも一対の平行キー１０８を設けるとともに主軸受け部材１０４側にキー溝１０９を形成し、このキー溝１０９に前記オルダムリング１０３の新たな平行キー１０８を嵌合させることによって、特許文献１で示されたスラスト軸受部材のような部材を削除してコストダウンを図ったものがみられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公平７−４２９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来のスクロール圧縮機は、圧縮動作時に旋回スクロール１０２が旋回スクロール１０２と固定スクロール１０１との間に形成される圧縮室の圧縮圧力変動によって主軸受け部材１０４側に押しつけられ、前記したコストダウン型のスクロール圧縮機では上記旋回スクロール１０２の主軸受け部材１０４側への動きによってオルダムリング１０３も主軸受部材側に押しつけられ、これが圧縮室の圧力変動に伴って瞬間的に繰り返される。その結果、前記主軸受け部材１０４のキー溝１０９近傍部分ではオルダムリング１０３の平行キー１０８近傍部と主軸受け部１０４のキー溝１０９近傍部が接触・離反（振動）を繰り返し、圧縮機全体としての作動音を悪化させるという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、主軸受け部材のキー溝近傍部でのオルダムリングとの接触、振動を抑え、安価で低騒音のスクロール圧縮機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】
前記従来の課題を解決するために、本発明のスクロール圧縮機は、主軸受け部材と固定スクロールとの間に旋回スクロールを設け、前記固定スクロールと前記旋回スクロールとは渦巻状のラップを互いに内側にして噛み合わせるとともに、前記主軸受け部材と前記旋回スクロールとの間にはオルダムリングを配し、前記オルダムリングのキー部を前記主軸受け部材のキー溝に挿入してなるスクロール圧縮機であって、前記主軸受け部材のキー溝近傍部と相対するオルダムリングのキー部近傍の摺動面部分に凹部を形成したものである。
【００１０】
これによって、オルダムリングが主軸受部材側に押しつけられても凹部の存在によって主軸受け部材のキー溝近傍部とオルダムリングのキー部近傍の間には隙間が確保され、両者の接触、振動を抑えることができ、作動音の悪化を防止することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のスクロール圧縮機は、オルダムリングが主軸受け部材側に押しつけられ振動を起こしても、このオルダムリングの振動による音の発生を抑制することができ、安価で低騒音のスクロール圧縮機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の横断面図
【図２】同実施の形態１におけるスクロール圧縮機の主軸受け部材部分を主軸受部材分側から見た分解斜視図
【図３】同実施の形態１におけるスクロール圧縮機の主軸受け部材部分を旋回スクロール側から見た分解斜視図
【図４】同実施の形態１におけるスクロール圧縮機のオルダムリングの斜視図
【図５】同実施の形態１におけるスクロール圧縮機の主軸受け部材にオルダムリングを重ね合わせた時の正面図
【図６】図５のＡ−Ａ断面図
【図７】図５のＢ−Ｂ断面図
【図８】同実施の形態１におけるスクロール圧縮機の主軸受け部材にオルダムリングを重ね合わせた時の正面図
【図９】図８のＣ−Ｃ断面図
【図１０】従来のスクロール圧縮機の要部を示す縦断面図
【図１１】従来のスクロール圧縮機のオルダムリングを示す斜視図
【図１２】従来のスクロール圧縮機のコストダウンタイプの例を示す主軸受け部材部分の分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
第１の発明は、主軸受け部材と固定スクロールとの間に旋回スクロールを設け、前記固定スクロールと前記旋回スクロールとは渦巻状のラップを互いに内側にして噛み合わせるとともに、前記主軸受け部材と前記旋回スクロールとの間にはオルダムリングを配し、前記オルダムリングのキー部を前記主軸受け部材のキー溝に挿入してなるスクロール圧縮機であって、前記主軸受け部材のキー溝近傍部と相対するオルダムリングのキー部近傍の摺動面部分に凹部を形成した構成としたものであり、旋回スクロールからの押圧力を受けて、主軸受け部材のキー溝近傍部でオルダムリングが振動しても、オルダムリングのキー部近傍部分と主軸受け部材のキー部近傍部分間に前記凹部によって隙間が確保されるため、オルダムリングのキー部近傍部分が主軸受け部材と接触せず、その結果接触音の発生を抑制でき、低騒音のスクロール圧縮機を提供することができる。
【００１４】
第２の発明は、特に第１の発明のオルダムリングのキー部近傍の摺動面部分の凹部の範囲を、キー部を基準に左右対称に、オルダムリングの直径に対し約６０％以内の幅で形成したものであり、旋回スクロールからの押圧力を受けた時にオルダムリングが揺動して主軸受け部材と接触するようなことを防止でき、その結果接触音が発生せず、低騒音のスクロール圧縮機を提供することができる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、本発明では横向き設置型のスクロール圧縮機を例にして説明するが、他の形態のものであってもよいものである。
【００１６】
（実施の形態１）
図１〜図８は実施の形態１のスクロール圧縮機で、スクロール圧縮機１の胴部の周りにある取付け脚２によって横向きに設置される横型のスクロール圧縮機の一例を示している。
【００１７】
スクロール圧縮機１はその本体ケーシング３内に圧縮機構部４およびこれを駆動するモータ５を内蔵し、圧縮機構部４を含む各摺動部の潤滑に供する液を貯留する貯液部６を備え、モータ５を図示しないモータ駆動回路部によって駆動するようにしている。上記モータ５は本体ケーシング３内に固定されるステータ５ａと、駆動軸１４と一体となって回転するロータ５ｂとで構成される。
【００１８】
取り扱う冷媒はガス冷媒であり、各摺動部の潤滑や圧縮機構部４の摺動部のシールに供する液としては潤滑油７などの液を採用している。また、潤滑油７は冷媒に対して相溶性のあるものである。ただし、本発明では潤滑油であればこれらに限られることはない。
【００１９】
また、本実施の形態ではスクロールを有する圧縮機について説明するが、基本的には、冷媒の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部４と、この圧縮機構部４を駆動するモータ５と、圧縮機構部４を含む各摺動部の潤滑に供する液を貯留する貯液部６を本体ケーシング３に内蔵し、モータ５をモータ駆動回路部により駆動するスクロール圧縮機であればよい。
【００２０】
また、本体ケーシング３内には、本体ケーシング３の軸線方向における一方の端部壁側からポンプ１３、副転がり軸受２１、モータ５、主転がり軸受２２を持った主軸受け部材１９、を配置してある。ポンプ１３は端部壁の外面から収容してその後に嵌め付けた蓋体１６との間に保持し、蓋体１６の内側に貯液部６に通じるポンプ室１７を形成して吸上げ通路１８を介し貯液部６に通じるようにしてある。副転がり軸受２１は端部壁にて支持し、駆動軸１４のポンプ１３に連結している側を軸受するようにしてある。モータ５はステータ５ａを本体ケーシング３の内周に固定し、駆動軸１４の途中まわりに固定したロータ５ｂとによって駆動軸１４を回転駆動できるようにしている。
【００２１】
主軸受け部材１９はサブケーシング２８の内周にボルトなどにて固定し、駆動軸１４の圧縮機構部４側を主転がり軸受２２により軸受している。主軸受け部材１９の外面には前記固定スクロール１１を図示しないボルトなどによって取付け、これら主軸受け部材１９と固定スクロール１１との間に旋回スクロール１２を挟み込み、かつ、固定スクロール１１と前記旋回スクロール１２とを、渦巻状のラップを互いに内側にして噛み合わせることによってスクロール圧縮機を構成している。主軸受け部材１９と旋回スクロール１２との間には旋回スクロール１２の自転を防止して旋回運動させるためのオルダムリング２６が設けられている。
【００２２】
駆動軸１４の旋回スクロール側端部には偏心軸１４ａが一体形成されており、偏心軸１４ａにはブッシュ２０が嵌合して支持されている。ブッシュ２０には旋回スクロール１２が固定スクロール１１と対向するように偏心転がり軸受２３を介して旋回運動可能に支持されている。旋回スクロール１２の背面に、偏心転がり軸受２３は収容されている。圧縮機構部４のサブケーシング２８からのモータ側露出部分は、サブケーシング２８と開口同士を突き合わせて図示しないボルトにて固定した本体ケーシング３により覆っている。
【００２３】
圧縮機構部４はサブケーシング２８の吸入口８と本体ケーシング３の吐出口９との間に位置し、自身の図示しない吸入口がサブケーシング２８の吸入口８と接続され、自身の吐出口２４がリード弁２４ａを介して圧縮ガスを吐出室２５へ開口する。吐出室２５は固定スクロール１１および主軸受け部材１９ないしはこれらと本体ケーシング３との間に形成した連絡通路２７を通じて圧縮機構部４と端部壁との間の、吐出口９を持ったモータ５側に通じている。
【００２４】
また、主軸受け部材１９と旋回スクロール１２との間に設けられて旋回スクロール１２の自転防止機構を構成するオルダムリング２６は、図２、図３に示すようにその両面の互いに直行する位置に一対の第１キー部２６ａと第２キー部２６ｂを有し、第１キー部２６ａを主軸受け部材１９に設けたキー溝１９ａに、そして第２キー部２６ｂを旋回スクロール１２のキー溝１２ａにそれぞれ摺動自在に嵌合させて、旋回スクロールの自転を防止しこれを旋回運動させるようになっている。
【００２５】
ここで上記オルダムリング２６は焼結等による製造方法で作成されており、その製法上の理由から図２、図３に示すキー部２６ａ、２６ｂの左右両側近傍の平面度は悪く、旋回スクロール側のキー部２６ｂの裏側は平面度が良い傾向になる。従って主軸受け部材１９上をオルダムリング２６が摺動する際、主軸受け部材１９側のキー溝１９ａ近傍部ではオルダムリング２６のキー部２６ａの左右両側近傍が主軸受け部材１９のオルダムリング摺動面１９ｘと接触しやすくなっている。
【００２６】
そのため、上記オルダムリング２６の摺動面２６ｄにはキー部２６ａを基準にしてその左右対称部分に幅約５０ｍｍ、深さ０．４ｍｍの凹部２６ｃが形成してあり、前記オルダムリング２６のキー部２６ａ左右近傍の平面度の悪さによる当該部分の主軸受け部材１９のオルダムリング摺動面１９ｘへの当たりを吸収すべく、これら両者間に隙間を形成するようにしてある。
【００２７】
以上のように構成されたスクロール圧縮機１について、その動作、作用を説明する。
【００２８】
まず、モータ５はモータ駆動回路部によって駆動され、駆動軸１４を介して圧縮機構部４の旋回スクロール１２を旋回運動させるとともに、ポンプ１３を駆動する。スクロール圧縮機１の圧縮機構部４は、固定スクロール１１と旋回スクロール１２の渦巻状ラップを互いに噛み合わせて形成した圧縮空間１０が、旋回スクロール１２をモータ５により駆動軸１４を介して固定スクロール１１に対し旋回運動をさせたときに、移動を伴い容積を変化させることにより、外部サイクルから帰還する冷媒の吸入、圧縮および外部サイクルへの吐出を、サブケーシング２８に設けた吸入口８および本体ケーシング３に設けた吐出口９を通じて行う。
【００２９】
これに併せ、本体ケーシング３の貯液部６に貯留されている潤滑油７がポンプ１３などを駆動軸１４にて駆動するか、本体ケーシング３内の差圧を利用するなどして、駆動軸１４の駆動軸給油経路１５を通じ旋回スクロール１２の旋回駆動に伴い旋回スクロール１２の背面に供給される。
【００３０】
このとき圧縮機構部４は、ポンプ１３により貯液部６の潤滑油７が供給されて潤滑およびシール作用を受けながら、サブケーシング２８の吸入口８さらに自身の固定スクロール１１に設けた吸入口を通じ冷凍サイクルからの帰還冷媒を吸入して、圧縮し、自身の吐出口２４から吐出室２５に吐出する。吐出室２５に吐出された冷媒は連絡通路２７を通じてモータ５側に入り、モータ５を冷却しながら本体ケーシング３の吐出口９から吐出される。この過程で、冷媒は衝突、絞りなどの気液分離を図って潤滑油７の分離を受けながらも、随伴している一部潤滑油７によって副転がり軸受２１の潤滑も行う。
【００３１】
ここで、このスクロール圧縮機では、オルダムリング２６のキー部２６ａを基準にその左右対称部分の摺動面２６ｄに幅約５０ｍｍ、深さ０．４ｍｍで凹部２６ｃが形成してあるため、旋回スクロール１２からの押圧力を繰り返し受けて、主軸受け部材１９のキー溝１９ａ近傍部でオルダムリング２６が振動しても、高精度の平面が出にくいオルダムリング２６の第２キー部２６ａ近傍部と主軸受け部材１９のキー溝１９ａの左右部分との間にはオルダムリング２６の凹部２６ｃによって隙間が確保されているため、オルダムリング２６が主軸受け部材１９と接触せず、接触音が発生しない。
【００３２】
上記オルダムリング２６の凹部２６ｃの深さはオルダムリング２６の振動を吸収できる程度の深さであればよく、実験の結果では０．２ｍｍ〜０．５ｍｍ程度あれば振動音の発生を抑制することが確認できた。また、上記凹部２６ｃの幅は、実験の結果、オルダムリング２６の直径の約６０％以内、好ましくは４５％以内であればよいことがわかった。凹部２６ｃの幅が６０％以上になると、オルダムリング２６の凹部２６ｃ以外の摺動面２６ｄの面積が少なくなって、オルダムリング２６が旋回スクロール１２からの押圧力を受けたときに、この凹部２６ｃ以外の摺動面２６ｄ部分を支点とするような揺動振動を起こし、凹部２６ｃを設けているのにもかかわらずオルダムリング２６の第２キー部２６ａ近傍が主軸受け部材１９のオルダムリング摺動面１９ｘに接触するような形となって接触音を発生する恐れがあるが、６０％以内にすればオルダムリング摺動面１９ｘとの接触面積が十分確保されて当該部分を支点とするようなオルダムリング２６の揺動振動による音発生を抑制でき、確実に接触音を防止できる。
【００３３】
以上のように、本実施の形態においては、オルダムリング２６の主軸受け部材１９側の面に設けたキー部２６ａの左右摺動面２６ｄ部分に、キー部２６ａを基準として左右対称に幅約５０ｍｍ、深さ０．４ｍｍで、凹部２６ｃを形成しているため、オルダムリング２６のキー部２６ａ近傍部分が主軸受け部材１９と接触せず、接触音が発生しない。従って、圧縮機を低騒音にすることができ、車両用の空気調和機の圧縮機等に好適となる。
【００３４】
なお、上記各実施の形態では本体ケーシング内にモータを内蔵したもので説明したが、モータを内蔵していなくても、また別の駆動源によって駆動するものであってもよいものである。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、主軸受け部材のキー溝近傍部でのオルダムリングの主軸受け部材との接触、振動を抑え、安価で低騒音のスクロール圧縮機を提供することができ、作動流体を冷媒と限ることなく、空気スクロール圧縮機、真空ポンプ、スクロール型膨張機等のスクロール流体機械の用途に広く適用できる。
【符号の説明】
【００３６】
１  スクロール圧縮機
２  取付け脚
３  本体ケーシング
４  圧縮機構部
５  モータ
５ａ  ステータ
５ｂ  ロータ
６  貯液部
７  潤滑油
８  吸入口
９  吐出口
１０  圧縮空間
１１  固定スクロール
１２  旋回スクロール
１３  ポンプ
１４  駆動軸
１４ａ  偏心軸
１５  駆動軸給油経路
１６  蓋体
１７  ポンプ室
１８  吸上げ通路
１９  主軸受け部材
１９ａ  主軸受け部材のキー溝
１９ｘ  主軸受け部材のオルダムリング摺動面
２０  ブッシュ
２１  副転がり軸受
２２  主転がり軸受
２３  偏心転がり軸受
２４  固定スクロールの吐出口
２４ａ  リード弁
２５  吐出室
２６  オルダムリング
２６ａ、２６ｂ  オルダムリングのキー部
２６ｃ  オルダムリング摺動面の凹部
２６ｄ  オルダムリングの摺動面
２７  連絡通路
２８  サブケーシング
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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