特許 7216808 スクロール圧縮機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-01-24

(45)【発行日】2023-02-01

(54)【発明の名称】スクロール圧縮機

(51)【国際特許分類】

   F04C 18/02 20060101AFI20230125BHJP

【ＦＩ】

F04C18/02 311F

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021513105

(86)(22)【出願日】2019-04-11

(86)【国際出願番号】 JP2019015731

(87)【国際公開番号】W WO2020208765

(87)【国際公開日】2020-10-15

【審査請求日】2021-10-05

(73)【特許権者】

【識別番号】516299338

【氏名又は名称】三菱重工サーマルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 隆史

(72)【発明者】

【氏名】木全 央幸

(72)【発明者】

【氏名】堀田 陽平

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 創

【審査官】丹治 和幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－２７４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１４／１９６７７４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｃ １８／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線に沿って延びる回転軸と、
前記回転軸を回転させるモータと、
前記回転軸の回転によって冷媒を圧縮するスクロール圧縮部と、
前記回転軸、前記モータ、前記スクロール圧縮部を収容するハウジングと、
を備え、
前記スクロール圧縮部は、
前記ハウジングに固定された固定端板、及び前記固定端板から前記軸線の方向に突出する固定ラップを有する固定スクロールと、
前記回転軸に設けられて前記固定端板に前記軸線の方向に対向して配置された旋回端板、及び、前記旋回端板から前記固定端板に向かって突出して前記固定ラップとともに冷媒の圧縮室を形成する旋回ラップを有する旋回スクロールと、
前記固定端板と前記旋回端板との間に介在されて、前記旋回スクロールを自転することなく前記軸線を基準として旋回するように支持するオルダムリングと、
を有し、
前記オルダムリングは、
前記軸線を囲むように環状をなすリング本体と、
前記リング本体の表面から突出して、前記旋回端板と前記固定端板とに設けられたキー溝にそれぞれ挿入される複数のキーと、
を有し、
前記旋回端板は、
円板状をなして前記旋回ラップが設けられた厚肉部と、
前記厚肉部の径方向外側に一体に設けられて環状をなし、前記厚肉部に比べて前記軸線の方向の厚さ寸法が小さく、前記厚肉部と比べて、前記固定端板側を向く端面が前記固定端板から離れた位置に配置された薄肉部と、
を有し、
前記薄肉部における前記端面上に前記リング本体が載置されて設けられているスクロール圧縮機。

【請求項2】

前記厚肉部における前記固定端板側を向く端面と前記薄肉部における前記固定端板側を向く端面との間の前記軸線の方向の距離よりも、前記リング本体の前記軸線の方向の厚さ寸法の方が大きくなっている請求項１に記載のスクロール圧縮機。

【請求項3】

前記ハウジングに設けられて前記回転軸を回転可能に支持するとともに、前記旋回端板に対して前記軸線の方向に前記圧縮室とは反対側に配置された軸受と、
前記軸受と前記旋回端板との間に設けられて前記旋回端板を前記軸線の方向に支持するスラストプレートと、
をさらに備え、
前記スラストプレートは、前記軸線を取り囲むように環状をなし、少なくとも一部が前記厚肉部を支持する位置に配置されている請求項１又は２に記載のスクロール圧縮機。

【請求項4】

前記旋回端板には前記キーが挿入されるキー溝が設けられ、
前記キー溝は、前記薄肉部と前記厚肉部とにわたって設けられている請求項１から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】

本発明は、スクロール圧縮機に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に記載されているように、空気調和装置や冷凍装置等に用いられ、冷媒を圧縮するスクロール圧縮機が一般的に知られている。このスクロール圧縮機では、オルダムリングによって固定スクロールに対して旋回スクロールを旋回させることで、冷媒の圧縮を行う。

【0003】

ところで現在、環境保全の観点からノンフロン冷媒の使用が求められており、自然冷媒である二酸化炭素を用いた圧縮機の需要が高まっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００９－０３０５１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

冷媒に二酸化炭素を用いる場合には、冷媒を高圧まで圧縮する必要が生じるため圧縮機の構成部品に高圧対応が必要となる。また自然冷媒を用いた圧縮機の大容量化の要求も高まっている。しかしながら、単に高圧対応及び大容量化を図ると、各構成部品の外形寸法だけでなく重量も大きくなり、特に旋回部分である旋回スクロールの重量が重くなると振動増大や、動力増加となり運転効率の低下につながる。

【0006】

そこで本発明は、高圧対応かつ大容量化を図りつつも、効率向上が可能なスクロール圧縮機を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様に係るスクロール圧縮機は、軸線に沿って延びる回転軸と、前記回転軸を回転させるモータと、前記回転軸の回転によって冷媒を圧縮するスクロール圧縮部と、前記回転軸、前記モータ、前記スクロール圧縮部を収容するハウジングと、を備え、前記スクロール圧縮部は、前記ハウジングに固定された固定端板、及び前記固定端板から前記軸線の方向に突出する固定ラップを有する固定スクロールと、前記回転軸に設けられて前記固定端板に前記軸線の方向に対向して配置された旋回端板、及び、前記旋回端板から前記固定端板に向かって突出して前記固定ラップとともに冷媒の圧縮室を形成する旋回ラップを有する旋回スクロールと、前記固定端板と前記旋回端板との間に介在されて、前記旋回スクロールを自転することなく前記軸線を基準として旋回するように支持するオルダムリングと、を有し、前記オルダムリングは、前記軸線を囲むように環状をなすリング本体と、前記リング本体の表面から突出して、前記旋回端板と前記固定端板とに設けられたキー溝にそれぞれ挿入される複数のキーと、を有し、前記旋回端板は、円板状をなして前記旋回ラップが設けられた厚肉部と、前記厚肉部の径方向外側に一体に設けられて環状をなし、前記厚肉部に比べて前記軸線の方向の厚さ寸法が小さく、前記厚肉部と比べて前記固定端板側を向く端面が前記固定端板から離れた位置に配置された薄肉部と、を有し、前記薄肉部における前記端面上に前記リング本体が載置されて設けられている。

【0008】

このようなスクロール圧縮機によれば、旋回スクロールの旋回端板が厚肉部と薄肉部とを有している。また薄肉部は、旋回端板の径方向外側に設けられている。このため、旋回端板の径方向外側の端部の重量を低減することができ、旋回端板が回転軸の軸線回りに旋回した際の慣性モーメントを低減することができる。よってスクロール圧縮機を高圧対応及び大容量化するために旋回端板が大型化したとしても、振動増大や動力増加を抑えることができる。さらに旋回端板の径方向外側の端部では旋回端板の中心部に比べて冷媒を圧縮する際の圧縮荷重の影響が小さいため、薄肉部を設けても強度上も問題は生じにくい。
また、スクロール圧縮機を高圧対応及び大容量化するためにはオルダムリングの強度を上げる必要がある。この際、仮にオルダムリングの軸線の方向の厚さ寸法を大きくしたとしても、旋回端板の薄肉部にオルダムリングのリング本体を載置して設けることにより、オルダムリングが固定スクロール側に飛び出す量を少なくすることができ、固定端板を旋回端板に近づけることができる。よってオルダムリングの厚さ寸法を大きくして強度を確保しつつも、スクロール圧縮部の軸線の方向の寸法を小さくでき、スクロール圧縮部のコンパクト化が可能である。

【0009】

また、上記のスクロール圧縮機では、前記厚肉部における前記固定端板側を向く端面と前記薄肉部における前記固定端板側を向く端面との間の前記軸線の方向の距離よりも、前記リング本体の前記軸線の方向の厚さ寸法の方が大きくなっていてもよい。

【0010】

このような構成によって、リング本体が厚肉部における固定端板側を向く端面から軸線の方向にはみ出すようにオルダムリングを設けることができる。よって、オルダムリングの強度を向上するため、オルダムリングの軸線の方向の厚さ寸法を大きくすることが可能である。

【0011】

また、上記のスクロール圧縮機は、前記ハウジングに設けられて前記回転軸を回転可能に支持するとともに、前記旋回端板に対して前記軸線の方向に前記圧縮室とは反対側に配置された軸受と、前記軸受と前記旋回端板との間に設けられて前記旋回端板を前記軸線の方向に支持するスラストプレートと、をさらに備え、前記スラストプレートは、前記軸線を取り囲むように環状をなし、少なくとも一部が前記厚肉部を支持する位置に配置されていてもよい。

【0012】

このような位置にスラストプレートを設けることで、より圧縮荷重によるスラスト荷重を多く受ける厚肉部をスラストプレートで支持することができる。よって旋回端板に薄肉部を設けたとしても、圧縮荷重に対して十分対応できる。

【0013】

また、上記のスクロール圧縮機では、前記旋回端板における前記キーが挿入されるキー溝は、前記薄肉部と前記厚肉部とにわたって設けられていてもよい。

【0014】

このようにキー溝を設けることで、キーの径方向の寸法を大きくすることができる。従ってキーがキー溝に対して摺動する面の面圧を小さくすることができ、オルダムリングの強度を向上できる。また、キー溝が厚肉部にまで延びていても、厚肉部の軸線の方向の厚さ寸法は薄肉部に比べて大きいため、強度上問題は生じにくい。

【発明の効果】

【0015】

上記のスクロール圧縮機では、高圧対応かつ大容量化を図りつつも、効率化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。

【図2】本発明の実施形態に係るスクロール圧縮機におけるスクロール圧縮部を拡大して示す図である。

【図3】本発明の実施形態に係るスクロール圧縮機における固定スクロールを示す平面図である。

【図4】本発明の実施形態に係るスクロール圧縮機における旋回スクロールを示す平面図である。

【図5】本発明の実施形態に係るスクロール圧縮機におけるオルダムリングを示す平面図である。

【図6】本発明の実施形態に係るスクロール圧縮機におけるオルダムリングを示す図であって、図５のＡ－Ａ断面図である。

【図7】本発明の実施形態に係るスクロール圧縮機におけるオルダムリングを示す図であって、図５のＢ－Ｂ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態におけるスクロール圧縮機１について説明する。
本実施形態ではスクロール圧縮機１として二つの圧縮部４、５を有する縦型の密閉型二段圧縮機を挙げて説明を行うが、スクロール圧縮機１はこのような圧縮機に限定されず、例えば一つのみの圧縮部を有する単段圧縮機であってもよいし、横置き型の圧縮機であってもよい。

【0018】

スクロール圧縮機１は、回転軸２と、回転軸２を回転させるモータ３と、回転軸２の回転によって冷媒を圧縮するロータリ圧縮部４及びスクロール圧縮部５と、を備えている。スクロール圧縮機１は、さらにこれら回転軸２、モータ３、ロータリ圧縮部４、及びスクロール圧縮部５を密閉して収容するハウジング６を備えている。

【0019】

回転軸２は、上下方向に延びる軸線Ｏ１を中心とした円柱状をなしている。回転軸２の上端には、軸線Ｏ１に対して径方向にずれた位置に配置された軸線Ｏ２を中心とした円柱状をなす偏心軸８が一体に設けられている。

【0020】

ハウジング６は、回転軸２の軸線Ｏ１に沿った上下方向に延在する筒状をなしている。ハウジング６は例えば鋳造によって形成されている。ハウジング６は、円筒状をなすハウジング本体１０と、ハウジング本体１０の上方の開口を閉塞する上蓋１１と、ハウジング本体１０の下方の開口を閉塞する下蓋１２とを有する。これによりハウジング６は、上下方向に延びる密閉された空間Ｓを内部に有している。ハウジング本体１０の下部から下蓋１２の底部にわたって、油（潤滑油）が溜められて、この位置に油溜まりＯＬが形成されている。

【0021】

また、ハウジング６の下部には冷媒を外部から空間Ｓ内に導入するための吸入管１３が接続されている。さらにハウジング６の上部には冷媒を空間Ｓから外部に吐出するための吐出管１４が接続されている。

【0022】

ハウジング６の内部には、回転軸２をハウジング６に対して回転可能に支持するロータリ下部軸受２０、ロータリ上部軸受２１、及びスクロール軸受２２が設けられている。ロータリ下部軸受２０及びロータリ上部軸受２１はロータリ圧縮部４に設けられ、スクロール軸受２２はスクロール圧縮部５に設けられている。

【0023】

モータ３は、ハウジング６の空間Ｓ内のロータリ上部軸受２１の上方で、かつスクロール軸受２２の下方で、ハウジング本体１０によって外周を囲まれるように設けられている。モータ３には、ハウジング６に設けられた端子１５を通じて電源（不図示）が接続されている。モータ３は、電源からの電力によって回転軸２を回転させる。

【0024】

ロータリ圧縮部４は、モータ３の下方で、ロータリ下部軸受２０とロータリ上部軸受２１との間に挟まれて設けられている。より具体的にはロータリ圧縮部４はロータリ下部軸受２０の上部で、かつ、ロータリ上部軸受２１の下部に配置されたシリンダ３０を有している。シリンダ３０は、油溜まりＯＬの中に配置されている。シリンダ３０には吸入管１３が接続されている。シリンダ３０は、吸入管１３から導入された冷媒を圧縮する圧縮室Ｃ１を内側に有している。圧縮室Ｃ１には回転軸２が挿通されている。回転軸２にはピストン３１が設けられている。回転軸２の回転にともなって圧縮室Ｃ１内でピストン３１が回転することで冷媒が圧縮される。ロータリ圧縮部４の圧縮室Ｃ１で圧縮された冷媒は、ロータリ上部軸受２１を通過してモータ３側に向けて上方に流出する。

【0025】

本実施形態のロータリ圧縮部４は、一例としてシリンダ３０が上下に２段に設けられたツインロータリ構造を有しているが、例えばシリンダ３０が一つのみ設けられたシングルロータリ構造を有していてもよい。またロータリ圧縮部４への吸入管１３の接続位置も図１に示す場合に限定されない。

【0026】

次に、図２から図４を参照してスクロール圧縮部５について説明する。
スクロール圧縮部５は、空間Ｓ内でモータ３の上方に配置されている。より具体的には図２に示すようにスクロール圧縮部５は、スクロール軸受２２の上方でハウジング６に固定された固定スクロール４０と、固定スクロール４０とスクロール軸受２２とによって上下に挟まれるようにして設けられた旋回スクロール４３とを有している。
さらにスクロール圧縮部５は、固定スクロール４０及び旋回スクロール４３に係合するオルダムリング５０を有している。

【0027】

固定スクロール４０は、吐出管１４の下方でハウジング６に固定されて軸線Ｏ１を中心として円板状をなす固定端板４１と、固定端板４１から下方に突出するとともに軸線Ｏ１を基準とした渦巻状の固定ラップ４２とを有している。

【0028】

図３に示すように固定端板４１は、固定ラップ４２の径方向の外側で軸線Ｏ１の方向に下方を向くとともに、スクロール軸受２２に面接触する合わせ面４１ａを有している。固定ラップ４２と合わせ面４１ａとの間には軸線Ｏ１を中心とした環状をなす環状溝４１ｂが設けられている。環状溝４１ｂは、合わせ面４１ａと固定ラップ４２の先端の刃先４２ａに対して軸線Ｏ１の方向に上方に凹んでいる。本実施形態では、固定端板４１の合わせ面４１ａと、固定ラップ４２の刃先４２ａとは同一平面上に配置されている。ただし圧縮機１の運転時には固定ラップ４２は熱伸びするため、この熱伸びを許容するように合わせ面４１ａと固定ラップ４２の刃先４２ａとは完全に同一平面上に配置されず、若干、固定ラップ４２の刃先４２ａが合わせ面４１ａよりも上方に配置されてもよい。

【0029】

さらに固定端板４１には、周方向に１８０度間隔をあけて一対の固定側キー溝４１ｃが設けられている。固定側キー溝４１ｃは、固定ラップ４２に近接する位置から、合わせ面４１ａの途中の位置まで径方向に延びている。さらに固定側キー溝４１ｃは環状溝４１ｂよりもさらに軸線Ｏ１の方向に上方に凹んで形成されている。各々の固定側キー溝４１ｃは径方向に直交する断面が矩形状をなしている。各々の固定側キー溝４１ｃは、周方向に間隔をあけて平行に配置されて軸線Ｏ１の方向及び径方向に沿って広がる一対の平面であるキー摺動面４１ｄを有している。

【0030】

また固定端板４１には、固定ラップ４２によって形成された後述する圧縮室Ｃ２に連通する一対の吸入流路４１ｅが形成されている。一対の吸入流路４１ｅは、一対の固定側キー溝４１ｃ同士の間でこれらに干渉しない位置に設けられている。即ち、各々の吐出流路４１ｅは、一対の固定側キー溝４１ｃと周方向に離れた位置で、各々の固定側キー溝４１ｃの間に一つずつ設けられている。各々の吸入流路４１ｅは、軸線Ｏ１の方向に環状溝４１ｂよりもさらに上方に凹むとともに、固定ラップ４２から環状溝４１ｂを通過して合わせ面４１ａまで延び、固定端板４１の外周面に開口している。

【0031】

旋回スクロール４３は、固定端板４１よりも下方に配置されて固定端板４１に対して軸線Ｏ１の方向に対向する旋回端板４４と、旋回端板４４から軸線Ｏ１の方向に上方に固定端板４１に向かって突出する旋回ラップ４５とを有している。

【0032】

旋回端板４４は、偏心軸８の軸線Ｏ２を中心として円板状をなし、偏心軸８に取り付けられている。図２及び図４に示すように旋回端板４４は、偏心軸８の軸線Ｏ２を中心として円板状をなす厚肉部４４ａと、厚肉部４４ａと一体に厚肉部４４ａから径方向外側に突出するフランジ状の薄肉部４４ｂとを有している。

【0033】

厚肉部４４ａは偏心軸８に対して回転可能に偏心軸８に接続されている。具体的には厚肉部４４ａの下部には偏心軸８を外周から覆う円筒部４６が一体に設けられている。円筒部４６の内側には図１に示すように軸受４６ａが設けられており、偏心軸８の軸線Ｏ２回りに円筒部４６とともに厚肉部４４ａが回転するようになっている。

【0034】

薄肉部４４ｂは、偏心軸８の軸線Ｏ２を中心とした環状をなしている。そして薄肉部４４ｂは、厚肉部４４ａに比べて軸線Ｏ１、Ｏ２の方向の厚さ寸法が小さく、厚肉部４４ａと比べて、固定端板４１側を向く端面（上面）が固定端板４１から離れた位置に配置されている。これにより、旋回端板４４は径方向の外側の端部に径方向を向く面を有し、旋回端板４４の径方向外側の端部には段差が設けられている。

【0035】

旋回端板４４には、周方向に１８０度間隔をあけて、一対の旋回側キー溝４４ｃが設けられている。旋回側キー溝４４ｃは、薄肉部４４ｂの外周面に開口するとともに薄肉部４４ｂの外周面から径方向内側に向かって厚肉部４４ａまで延びている。よって旋回側キー溝４４ｃは、薄肉部４４ｂと厚肉部４４ａとの間にわたって設けられている。旋回側キー溝４４ｃは、薄肉部４４ｂを軸線Ｏ１の方向に貫通し、かつ、薄肉部４４ｂの軸線Ｏ１方向の厚さ寸法と同じ軸線Ｏ１の方向の寸法を有して、厚肉部４４ａまで径方向に延びている。よって、旋回端板４４を上方から見た場合、旋回側キー溝４４ｃが厚肉部４４ａの裏側に潜り込むようにして設けられている。各々の旋回側キー溝４４ｃは径方向に直交する断面が矩形状をなしている。各々の旋回側キー溝４４ｃは、周方向に間隔をあけて平行に配置されて軸線Ｏ１の方向及び径方向に沿って広がる一対の平面であるキー摺動面４４ｄを有している。

【0036】

旋回端板４４とスクロール軸受２２との間には、スクロール圧縮部５からの軸線Ｏ１方向の荷重、即ち、スラスト荷重を受けるスラストプレート４７が設けられている。スラストプレート４７は、図２に示すように回転軸２の軸線Ｏ１を取り囲むように環状をなしている。スラストプレート４７は薄肉部４４ｂと厚肉部４４ａとの間にわたって設けられている。即ち、スラストプレート４７の少なくとも一部は厚肉部４４ａを軸線Ｏ１方向の下方から支持する位置に設けられている。

【0037】

より具体的には、スラストプレート４７の内径をｄｉｎとし、外径をｄｏｕｔとし、厚肉部４４ａの外径をＤとした場合、ｄｉｎ＜Ｄ≦ｄｏｕｔの関係が成立している。

【0038】

旋回ラップ４５は、固定ラップ４２に対して径方向に対向するように径方向に重なって設けられている。旋回ラップ４５と固定ラップ４２との間の空間は、冷媒が圧縮される圧縮室Ｃ２となっている。圧縮室Ｃ２へは、ロータリ圧縮部４の圧縮室Ｃ１から流出した冷媒が、モータ３周り、及びスクロール軸受２２を通過した後に導入される。

【0039】

次に図５から図７を参照してオルダムリング５０について説明する。
オルダムリング５０は、回転軸２の軸線Ｏ１を囲むように環状をなすリング本体５１と、リング本体５１に設けられた一対の固定側キー５２及び一対の旋回側キー５３とを有している。

【0040】

リング本体５１は、ほぼ一定の厚さ、即ちほぼ一定の軸線Ｏ１方向の寸法を有している。リング本体５１は、旋回端板４４の薄肉部４４ｂの固定端板４１側を向く端面（上面）に載置されて設けられている。リング本体５１が旋回端板４４の薄肉部４４ｂに載置された状態では、リング本体５１における固定端板４１側を向く表面（上面）が厚肉部４４ａの固定端板４１側を向く表面（上面）よりも上方に位置していることで、リング本体５１の一部が厚肉部４４ａから上方にはみ出した状態となっている。

【0041】

厚肉部４４ａから上方にはみ出したリング本体５１の一部は、固定端板４１の環状溝４１ｂ内に配置されている。またリング本体５１の固定端板４１側を向く表面（上面）と、環状溝４１ｂの底面との間には微小隙間ＳＳが設けられていることで、リング本体５１の表面と環状溝４１ｂの底面とは間隔をあけて設けられている。

【0042】

一対の固定側キー５２は、周方向に１８０度間隔をあけて、リング本体５１の上方を向く表面から上方に突出する断面矩形状の部材である。各々の固定側キー５２は、リング本体５１の径方向の幅寸法と同等の径方向の寸法を有し、リング本体５１から径方向に、ほぼはみ出さない状態でリング本体５１と一体に設けられている。一対の固定側キー５２は、固定端板４１に設けられた一対の固定側キー溝４１ｃにそれぞれ挿入されて係合している。各々の固定側キー５２は、固定側キー溝４１ｃのキー摺動面４１ｄに対して摺動する平面状の側面５２ａを周方向の両側に有している。固定側キー５２は固定側キー溝４１ｃ内で径方向に往復動するようになっている。

【0043】

一対の旋回側キー５３は、周方向に１８０度間隔をあけて、かつ、固定側キー５２とは周方向に９０度ずれた位置で、リング本体５１の下方を向く表面から下方に突出する断面矩形状の部材である。各々の旋回側キー５３は、リング本体５１の径方向の幅寸法よりも大きな径方向の寸法を有し、リング本体５１から径方向内側にはみ出した状態でリング本体５１と一体に設けられている。各々の旋回側キー５３の径方向外側の端面とリング本体５１の径方向外側の端面とはほぼ同じ位置に配置されている。よって、各々の旋回側キー５３はリング本体５１から径方向外側には、ほぼはみ出さない状態でリング本体５１に設けられている。一対の旋回側キー５３は、旋回端板４４に設けられた一対の旋回側キー溝４４ｃにそれぞれ挿入されて係合している。各々の旋回側キー５３は、旋回側キー溝４４ｃのキー摺動面４４ｄに対して摺動する平面状の側面５３ａを周方向の両側に有している。旋回側キー５３は旋回側キー溝４４ｃ内で径方向に往復動するようになっている。

【0044】

そして旋回側キー５３と旋回側キー溝４４ｃとの往復動、及び固定側キー５２と固定側キー溝４１ｃとの往復動によって旋回スクロール４３が自転することなく、回転軸２の軸線Ｏ１回りに旋回し、固定ラップ４２と旋回ラップ４５との相対移動により圧縮室Ｃ２内の冷媒が圧縮されるようになっている。

【0045】

以上説明した本実施形態のスクロール圧縮機１では、旋回スクロール４３の旋回端板４４が厚肉部４４ａと薄肉部４４ｂとを有している。また薄肉部４４ｂは、旋回端板４４の径方向外側に設けられている。このため、旋回端板４４の径方向外側の端部の重量を低減することができ、旋回端板４４が回転軸２の軸線Ｏ１回りに旋回した際の慣性モーメントを低減することができる。よってスクロール圧縮機１を高圧対応及び大容量化するために旋回端板４４が大型化したとしても、モータ３の大型化を抑えることができる。この結果、スクロール圧縮機１の高圧対応かつ大容量化を図りつつも、効率向上を図ることができる。

【0046】

ここで旋回端板４４の径方向外側の端部では旋回端板４４の中心部に比べて圧縮荷重の影響が小さい。このため、旋回端板４４に薄肉部４４ｂを設けても強度上も問題は生じにくい。

【0047】

また、スクロール圧縮機１を高圧対応及び大容量化するためにはオルダムリング５０の強度を上げる必要がある。この際、仮にオルダムリング５０の軸線Ｏ１の方向の厚さ寸法を大きくしたとしても、旋回端板４４の薄肉部４４ｂにオルダムリング５０のリング本体５１を載置して設けることにより、オルダムリング５０が旋回端板４４から固定スクロール４０側に飛び出す量を少なくすることができる。よって固定端板４１を旋回端板４４に近づけることができる。このため、オルダムリング５０の厚さ寸法を大きくして強度を確保しつつも、スクロール圧縮部５の軸線Ｏ１の方向の寸法を小さくでき、スクロール圧縮部５のコンパクト化が可能である。よって高圧対応かつ大容量化を図りつつも、スクロール圧縮機１全体のコンパクト化を図ることが可能である。

【0048】

特に本実施形態では、リング本体５１が厚肉部４４ａにおける固定端板４１側を向く端面から軸線Ｏ１の方向にはみ出すようにオルダムリング５０を設け、さらに固定端板４１の環状溝４１ｂ内に前記リング本体５１の一部が配置されている。このため、高圧対応かつ大容量化のためにオルダムリング５０の軸線Ｏ１の方向の厚さ寸法を大きくしたとしても、固定端板４１を旋回端板４４にさらに近づけて配置することができる。よってスクロール圧縮部５を軸線Ｏ１の方向にさらにコンパクトにすることができる。

【0049】

また、潤滑油がスクロール圧縮部５に導入された際には、この環状溝４１ｂに潤滑油を保持でき、スクロール圧縮部５の動作を円滑化でき、さらなる効率向上につながる。

【0050】

また、スラストプレート４７の少なくとも一部が旋回端板４４の厚肉部４４ａを支持する位置に設けられていることで、より圧縮荷重によるスラスト荷重を多く受ける厚肉部４４ａをスラストプレート４７で支持することができる。よって旋回端板４４に薄肉部４４ｂを設けたとしても、薄肉部４４ｂのみに荷重が作用することがなくなり、圧縮荷重に対して十分対応できる。

【0051】

また、旋回側キー溝４４ｃを旋回端板４４の薄肉部４４ｂと厚肉部４４ａとにわたって設けることで、旋回側キー５３の径方向の長さ寸法を大きくすることができる。従って、旋回側キー溝４４ｃのキー摺動面４４ｄに対して摺動する旋回側キー５３の側面５３ａの面圧を小さくすることができ、オルダムリング５０の強度を向上できる。本実施形態では旋回側キー溝４４ｃが厚肉部４４ａにまで延びているが、厚肉部４４ａの軸線Ｏ１の方向の厚さ寸法は薄肉部４４ｂに比べて大きいため、強度上問題は生じにくい。

【0052】

また固定側キー溝４１ｃは、環状溝４１ｂから固定端板４１の環状溝４１ｂの径方向外側まで延びて設けられている。このため、例えば環状溝４１ｂの径方向外側の位置で固定端板４１にドリルで穴をあけ、穴にエンドミルを挿入することで固定側キー溝４１ｃを設ける場合には、エンドミルの加工開始点はドリルの外形にならって円弧状に形成されてしまう。しかし、環状溝４１ｂの径方向外側の位置まで固定側キー溝４１ｃを形成すれば、環状溝４１ｂの中では固定側キー溝４１ｃのキー摺動面４１ｄは径方向に沿った平面状に形成できる。このため、環状溝４１ｂ内に平面状のキー摺動面４１ｄを容易に形成することができる。

【0053】

固定側キー溝４１ｃの加工開始点となる環状溝４１ｂの径方向外側の位置では、固定端板４１の軸線Ｏ１の方向の肉厚は、環状溝４１ｂが形成された位置での軸線Ｏ１の方向の肉厚に比べて大きい。このため、固定側キー溝を環状溝４１ｂの径方向外側にまで延びるように形成しても強度上の問題は生じにくい。

【0054】

また環状溝４１ｂの底面とリング本体５１の表面とは、軸線Ｏ１の方向に間隔をあけて設けられていている。このため、スクロール圧縮機１の運転中に環状溝４１ｂの底面にリング本体５１の表面が接触しにくくなる。よってオルダムリング５０と固定端板４１との間の摩擦損失を低減することができる。

【0055】

また固定端板４１の合わせ面４１ａと、固定ラップ４２の刃先４２ａとが同一平面上に配置されていることで、これらの加工が容易になる。

【0056】

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、請求の範囲によってのみ限定される。

【0057】

例えば、オルダムリング５０のリング本体５１は、厚肉部４４ａよりも軸線Ｏ１の方向に上方にはみださないような寸法を有していてもよい。

【0058】

旋回側キー溝４４ｃは、薄肉部４４ｂのみに形成されていてもよい。

【0059】

固定側キー溝は環状溝内のみに形成されていてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0060】

上記のスクロール圧縮機によれば、高圧対応かつ大容量化を図りつつも、効率向上が可能である。

【符号の説明】

【0061】

１ スクロール圧縮機
２ 回転軸
３ モータ
４ ロータリ圧縮部
５ スクロール圧縮部
６ ハウジング
８ 偏心軸
１０ ハウジング本体
１１ 上蓋
１２ 下蓋
１３ 吸入管
１４ 吐出管
１５ 端子
２０ ロータリ下部軸受
２１ ロータリ上部軸受
２２ スクロール軸受
３０ シリンダ
３１ ピストン
４０ 固定スクロール
４１ 固定端板
４１ａ 合わせ面
４１ｂ 環状溝
４１ｃ 固定側キー溝
４１ｄ キー摺動面
４１ｅ 吸入流路
４２ 固定ラップ
４２ａ 刃先
４３ 旋回スクロール
４４ 旋回端板
４４ａ 厚肉部
４４ｂ 薄肉部
４４ｃ 旋回側キー溝
４４ｄ キー摺動面
４５ 旋回ラップ
４６ 円筒部
４６ａ 軸受
４７ スラストプレート
５０ オルダムリング
５１ リング本体
５２ 固定側キー
５２ａ 側面
５３ 旋回側キー
５３ａ 側面
Ｓ 空間
ＳＳ 微小隙間
ＯＬ 油溜まり
Ｏ１ 軸線
Ｏ２ 軸線
Ｃ１ 圧縮室
Ｃ２ 圧縮室

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】