JP2000130363A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクロール圧縮機の製造原価低減を図る。 【解決手段】 従動クランク機構Ｃを構成するクランク
シャフト１０６の二面幅１０６ｃのうち、圧縮反力が作
用する第１平面１０６ａにのみ研削（研磨）加工を施
し、第１平面１０６ａと反対側の第２平面１０６ｂは、
荒仕上げ加工又は鍛造面そのままとする。これにより、
製造工数を削減することができるので、スクロール圧縮
機の製造原価低減を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクロール型圧縮
機（以下、圧縮機と略す。）に関するもので、冷凍サイ
クル用の圧縮機に適用して有効である。

【０００２】

【従来の技術】スクロール型圧縮機は、周知のごとく、
可動スクロールの渦巻歯部及び固定スクロールの渦巻歯
部とが接触することによって形成される作動室の体積
を、可動スクロールの旋回とともに縮小させることによ
り流体を圧縮するものである。このため、両スクロール
の渦巻歯部の接触圧力が不十分であると、作動室内の流
体が隣合う低圧側の作動室に漏れてしまい、圧縮機の効
率が悪化してしまうという問題が発生してしまう。

【０００３】そこで、可動スクロールに作用する圧縮反
力によって、両渦巻歯部の接触圧力が増大する向きに可
動スクロールが変位させることにより、両渦巻歯部の接
触圧力を増大させる従動クランク機構が知られている。
なお、従動クランク機構は、図３に示すように、シャフ
トの回転中心から偏心した部位に固定されクランクシャ
フト１０６、及びクランクシャフト１０６に形成された
二面幅１０６ｃに対して摺動可能に接触する挿入穴１０
７ａを有し、可動スクロール１０５に対して回転可能に
連結されたブッシング１０７等から構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、クランクシ
ャフトの二面幅は、挿入穴の内壁と摺動可能に接触する
ので、従来から、二面幅に対して研削加工（Ｇｒｉｎｄ
ｉｎｇ）を施しており、製造工数（製造時間）が多く、
圧縮機の製造原価低減を図ることが難しいという問題を
有していた。

【０００５】本発明は、上記点に鑑み、圧縮機の製造原
価低減を図ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１に
記載の発明では、クランクシャフト（１０６）の二面幅
（１０６ｃ）のうち圧縮反力が作用する第１平面（１０
６ａ）の面粗さは、６．３Ｚ以下とし、第１平面（１０
６ａ）と反対側に位置する第平２面（１０６ｂ）の面粗
さは、６．３Ｚ以上とする。

【０００７】これにより、クランクシャフト（１０６）
の製造工数を低減することができるので、圧縮機の製造
原価低減を図ることができる。請求項２に記載の発明で
は、シャフト（１０３）と鍛造にて一体形成されたクラ
ンクシャフト（１０６）の二面幅（１０６ｃ）のうち、
圧縮反力が作用する第１平面（１０６ａ）のみ研削加工
を施して、面粗さを６．３Ｚ以下としたことを特徴とす
る。

【０００８】これにより、クランクシャフト（１０６）
の製造工数を低減することができるので、圧縮機の製造
原価低減を図ることができる。因みに、上記各手段の括
弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段と
の対応関係を示す一例である。

【０００９】

【発明の実施の形態】本実施形態は、本発明に係るスク
ロール型圧縮機を車両用冷凍サイクル用の圧縮機に適用
ものであって、図１は本実施形態に係るスクロール型圧
縮機（以下、圧縮機と略す。）１００の断面図である。
１０１はフロントハウジングであり、このフロントハウ
ジング１０１内には、軸受１０２を介してシャフト１０
３が回転可能に支持されている。なお、本実施形態で
は、シャフト１０３は電磁クラッチ（図示せず）を介し
て車両走行用エンジン（図示せず）により駆動される。

【００１０】１０４はフロントハウジング１０１に対し
て固定された固定スクロール（シェル）であり、この固
定スクロール１０４は、板状の端板部１０４ｂ及び端板
部１０４ｂからフロントハウジング１０１側に突出した
渦巻状の渦巻歯部１０４ａを有している。また、フロン
トハウジング１０１と固定スクロール１０４との間に
は、渦巻歯部１０４ａに接触して噛み合う渦巻状の渦巻
歯部１０５ａ（図２参照）、及び渦巻歯部１０５ａが形
成された端板部１０５ｂを有する可動スクロール１０５
が配設されており、この可動スクロール１０５は、シャ
フト１０３から駆動力を得て固定スクロール１０４に対
して旋回可動する。

【００１１】なお、Ｐは両スクロール１０４、１０５に
よって形成される作動室であり、この作動室Ｐの体積が
可動スクロール１０５の旋回に伴って拡大縮小すること
により冷媒（流体）が吸入圧縮される。ところで、シャ
フト１０３の可動スクロール１０５側端部のうち、シャ
フト１０３の回転中心軸１０３ａから偏心した部位に
は、可動スクロール１０５を旋回させるクランクシャフ
ト１０６が形成されており、このクランクシャフト１０
６は、図３、４に示すように、シャフト１０３の回転中
心から後述する軸受１０８の中心を通る基準線Ｈに対し
て、可動スクロール１０５の旋回の向きに所定角度αだ
け傾いた平行な第１、２平面１０６ａ、１０６ｂからな
る二面幅１０６ｃが形成されている。

【００１２】また、１０７は、クランクシャフト１０６
が挿入されるとともに、内壁が二面幅１０６ｃに対して
摺動可能に接触する挿入穴１０７ａが形成された略円柱
状のブッシングであり、可動スクロール１０５は、この
ブッシング１０７の外周に配設された軸受１０８を介し
てブッシング１０７に対して回転可能に連結されてい
る。

【００１３】因みに、本実施形態では、軸受１０８は、
図１に示すように、内輪を有していない、いわいるシェ
ル型の針状コロ軸受であり、ブッシング１０７の外周面
に軸受１０８の転動体（針状のコロ）１０８ａが直接に
接触しながら回転する。また、軸受１０８の外輪１０８
ｂは、可動スクロール１０５（端板部１０５ｂ）のボス
部１０５ｃに圧入されている。

【００１４】また、クランクシャフト１０６とブッシン
グ１０７との間には、Ｏリング状に形成されたゴム製の
弾性部材（緩衝部材）１０７ｂが配設されており、この
弾性部材１０７ｂ、クランクシャフト１０６及びブッシ
ング１０７により、両渦巻歯部１０４ａ、１０５ａ間の
接触面圧を増大させる従動クランク機構Ｃが構成されて
いる。

【００１５】ところで、シャフト１０３及びクランクシ
ャフト１０６は鍛造にて一体形成されており、クランク
シャフト１０６の二面幅１０６ｃのうち圧縮反力が作用
する第１平面１０６ａは、面粗さが６．３Ｚ以下となる
ように研削（研磨）加工にて仕上げられている。一方、
第１平面１０６ａと反対側に位置する第２平面１０６ｂ
は、機械加工（仕上げ加工）が施されておらず、その面
粗さは、機械加工（荒仕上げ加工）又は鍛造面（６．３
Ｚ以上相当）そのままである。

【００１６】そして、挿入穴１０７は、図４に示すよう
に、圧縮機１００の稼働時（可動スクロール１０５に圧
縮反力が作用する状態）において、第２平面１０６ｂと
挿入穴１０７の内壁とが所定間隔（本実施形態では約
０．１〜０．４ｍｍ）を有して離隔するように形成され
ている。また、１０９は、シャフト１０３の回転ととも
に、可動スクロール１０５がブッシング１０７周りに自
転することを防止する自転防止機構であり、この自転防
止機構１０９により、シャフト１０３が回転すると、可
動スクロール１０３は自転せずにシャフト１０３の回転
中心１０３ａ周りを旋回可動する。

【００１７】因みに、本実施形態に係る自転防止機構１
０９は、可動スクロール１０５（端板部１０５ｂ）に圧
入固定された可動側ピン１０９ａ、フロントハウジング
１０１に圧入固定された固定側ピン１０９ｂ及び両ピン
１０９ａ、１０９ｂが内接するリング１０９ｃからな
る、いわゆるピン−リング式である。ところで、図１
中、１１０は、可動スクロール１０５の旋回に伴ってシ
ャフト１０３に作用する偏心力（可動スクロール１０５
の遠心力）を相殺するバランサであり、１１１は作動室
Ｐから漏れ出した冷媒が、圧縮機１００外に流出するこ
とを防止すべく、シャフト１０３とフロントハウジング
１０１との隙間を密閉するリップシールである。

【００１８】また、１１２は圧縮された冷媒を吐出する
吐出ポートであり、１１３は吐出ポート１１２から吐出
された冷媒の脈動を平滑化する吐出室１１４を形成する
リアハウジングである。また、１１５は吐出ポート１１
２から吐出された冷媒が吐出室１１４から作動室Ｐに逆
流することを防止するリード弁状の吐出弁であり、１１
６は吐出弁１１５の最大開度を規制するストッパであ
る。

【００１９】次に、本実施形態の特徴を述べる。本実施
形態では、二面幅１０６ｃのうち圧縮反力が作用する第
１平面１０６ａのみに研削加工を施し、圧縮反力が作用
しない第２平面１０６ｂは、仕上げ加工を施すことな
く、荒仕上げ加工又は鍛造面がそのまま仕上げ面となっ
ているので、従来のように両平面１０６ａ、１０６ｂに
研削加工を施す場合に比べて、シャフト１０３（クラン
クシャフト１０６を含む。）の製造工数を削減すること
ができ、圧縮機１００の製造原価低減を図ることができ
る。

【００２０】ところで、本実施形態では、第２平面１０
６ｂは、仕上げ加工を施すことなく、荒仕上げ加工又は
鍛造面そのままであるので、第２平面１０６ｂの面粗さ
は、両面１０６ａ、１０６ｂに機械加工を施していた従
来の圧縮機に比べて粗い。このため、二面幅１０６ｃと
挿入穴１０７ａとの隙間を従来と同等程度（０．０３２
〜０．０５４ｍｍ）とすると、ブッシング１０７をクラ
ンクシャフト１０６に組み付け難くなるおそれがある。

【００２１】これに対して、本実施形態では、第２平面
１０６ｂと挿入穴１０７０ａとの間に、従来の約１０倍
程度の隙間が設けられているので、ブッシング１０７を
クランクシャフト１０６に容易に組み付けることができ
る。なお、第２平面１０６ｂと挿入穴１０７ａとの間の
隙間が、従来に比べて大きくなっているので、従来に比
べて、ブッシング１０７（可動スクロール１０５）がク
ランクシャフト１０６に対して大きくガタツクおそれが
あるが、ブッシング１０７とクランクシャフト１０６と
の間に弾性部材１０７ｂが配設されているので、実用上
問題になるほど、ブッシング１０７がクランクシャフト
１０６に対して大きくガタツクことはない。

【００２２】ところで、上述の実施形態では、二面幅１
０６ｃのうち圧縮反力が作用する第１平面１０６ａのみ
に研削加工を施し、圧縮反力が作用しない第２平面１０
６ｂは、仕上げ加工を施すことなく、荒仕上げ加工又は
鍛造面そのままとしたが、これに加えて、ブッシング１
０７のうち第２平面１０６ｂと面する部位の研削加工を
廃止してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係るスクロール圧縮機の断面図であ
る。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】従動クランク機構の分解斜視図である。

【図４】従動クランク機構の断面図である。

【符号の説明】

１０３…シャフト、１０６…クランクシャフト、１１０
…バランサ、１０７…ブッシング。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沖 恭弘 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 森本 勉 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 中沢 健自 愛知県刈谷市昭和町１ 丁目１ 番地 株 式会社デンソー内 Ｆターム(参考） 3H039 AA02 AA12 BB07 BB15 CC14 CC17

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体を吸入圧縮するスクロール型圧縮機
   であって、 ハウジング（１０１）と、 前記ハウジング（１０１）内に回転可能に支持されたシ
   ャフト（１０３）と、 前記ハウジング（１０１）に対して固定され、渦巻状の
   渦巻歯部（１０４ａ）を有する固定スクロール（１０
   ４）と、 前記渦巻歯部（１０４ａ）と接触して噛み合う渦巻状の
   渦巻歯部（１０５ａ）を有するとともに、前記シャフト
   （１０３）から駆動力を得て前記固定スクロール（１０
   ４）に対して旋回可動する可動スクロール（１０５）
   と、 前記シャフト（１０３）の回転中心から偏心した部位に
   設けられ、前記可動スクロール（１０４）に作用する圧
   縮反力により、前記両渦巻歯部（１０４ａ、１０５ａ）
   の接触圧力が増大する向きに前記可動スクロール（１０
   ５）が変位することを許容する従動クランク機構（Ｃ）
   とを備え、 前記従動クランク機構（Ｃ）は、 前記シャフト（１０３）のうち前記シャフト（１０３）
   の回転中心から偏心した部位に設けられ、平行な第１、
   ２平面（１０６ａ、１０６ｂ）からなる二面幅（１０６
   ｃ）が形成されたクランクシャフト（１０６）と、 前記クランクシャフト（１０６）が挿入されるととも
   に、内壁が前記二面幅（１０６ｃ）のうち少なくとも一
   方側の面（１０６ａ）に対して摺動可能に接触する挿入
   穴（１０７ａ）を有し、かつ、前記可動スクロール（１
   ０５）に対して回転可能に連結されたブッシング（１０
   ７）と、 前記クランクシャフト（１０６）と前記ブッシング（１
   ０７）との間に配設された弾性部材（１０７ｂ）とを有
   して構成されており、 前記二面幅（１０６ｃ）のうち前記圧縮反力が作用する
   第１平面（１０６ａ）の面粗さは、６．３Ｚ以下であ
   り、 前記第１平面（１０６ａ）と反対側に位置する第平２面
   （１０６ｂ）の面粗さは、６．３Ｚ以上であり、 さらに、前記第２平面（１０６ｂ）は、前記可動スクロ
   ール（１０５）に圧縮反力が作用する状態においては、
   前記挿入穴（１０７ａ）の内壁と所定間隔を有して離隔
   していることを特徴とするスクロール型圧縮機。
2. 【請求項２】 流体を吸入圧縮するスクロール型圧縮機
   であって、 ハウジング（１０１）と、 前記ハウジング（１０１）内に回転可能に支持されたシ
   ャフト（１０３）と、 前記ハウジング（１０１）に対して固定され、渦巻状の
   渦巻歯部（１０４ａ）を有する固定スクロール（１０
   ４）と、 前記渦巻歯部（１０４ａ）と接触して噛み合う渦巻状の
   渦巻歯部（１０５ａ）を有するとともに、前記シャフト
   （１０３）から駆動力を得て前記固定スクロール（１０
   ４）に対して旋回可動する可動スクロール（１０５）
   と、 前記シャフト（１０３）の回転中心から偏心した部位に
   設けられ、前記可動スクロール（１０４）に作用する圧
   縮反力により、前記両渦巻歯部（１０４ａ、１０５ａ）
   の接触圧力が増大する向きに前記可動スクロール（１０
   ５）が変位することを許容する従動クランク機構（Ｃ）
   とを備え、 前記従動クランク機構（Ｃ）は、 前記シャフト（１０３）のうち前記シャフト（１０３）
   の回転中心から偏心した部位に設けられ、平行な第１、
   ２平面（１０６ａ、１０６ｂ）からなる二面幅（１０６
   ｃ）が形成されたクランクシャフト（１０６）と、 前記クランクシャフト（１０６）が挿入されるととも
   に、内壁が前記二面幅（１０６ｃ）のうち少なくとも一
   方側の面（１０６ａ）に対して摺動可能に接触する挿入
   穴（１０７ａ）を有し、かつ、前記可動スクロール（１
   ０５）に対して回転可能に連結されたブッシング（１０
   ７）と、 前記クランクシャフト（１０６）と前記ブッシング（１
   ０７）との間に配設された弾性部材（１０７ｂ）とを有
   して構成されており、 前記シャフト（１０３）、前記クランクシャフト（１０
   ６）及び前記二面幅（１０６ｃ）は、鍛造にて一体形成
   されており、 前記二面幅（１０６ｃ）のうち前記圧縮反力が作用する
   第１平面（１０６ａ）のみに、その面粗さが６．３Ｚ以
   下となるように研削加工が施されており、 さらに、前記第１平面（１０６ａ）と反対側に位置する
   第平２面（１０６ｂ）は、前記可動スクロール（１０
   ５）に圧縮反力が作用する状態において、前記挿入穴
   （１０７ａ）の内壁と所定間隔を有して離隔しているこ
   とを特徴とするスクロール型圧縮機。