JP2001304155A

JP2001304155A - スクロール型圧縮機

Info

Publication number: JP2001304155A
Application number: JP2000129484A
Authority: JP
Inventors: Michio Kitano; 教夫北野
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2001-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】製造性、耐久性、及び信頼性を向上した潤滑
機構をもつスクロール型圧縮機を提供すること。【解決手段】圧縮要素１４，１５の吸入側に連通した
低圧室１１と、圧縮要素の吐出側に連通しかつ潤滑油を
貯溜した高圧室１ａ，１ｂと、低圧室にラジアル軸受９
ａ等の摺動部を介して連通した中間圧室８ａ，８ｂと、
中間圧室を高圧室に連通させ潤滑油の通路となる連通路
３３とを備える。この連通路の開度を可動なピストンバ
ルブ２１で制御する。連通路を開いた位置でピストンバ
ルブを受け止めるバルブストッパ３５を、中間圧室の室
壁面３６に当接した状態に設けた。ピストンバルブを中
間圧室の室壁面に当接させるようにしてもよい。

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
機に関する。

【０００２】

【従来の技術】様々なタイプのスクロール型圧縮機が提
案されている。例えば特開平８−１７７７６２号公報に
開示されたスクロール型圧縮機は、圧縮要素とこれを収
容した最外部のシェルとを備えている。シェルの内側に
は、圧縮要素の吸入側に連通した低圧室と、圧縮要素の
吸入側に連通しかつ潤滑油を貯溜した高圧室と、低圧室
に摺動部を介して連通した中間圧室と、この中間圧室を
高圧室に連通させ潤滑油の通路となる連通路とを形成し
ている。圧縮機運転時には、潤滑油が高圧室から連通路
及び中間圧室を通して摺動部に供給され、さらに低圧室
から圧縮要素を介して高圧室に戻るように循環する。し
たがって、摺動部が効果的に潤滑される。

【０００３】摺動部に供給される潤滑油は、中間圧室が
比較的高圧であると増加し、比較的低圧であると減少す
る。潤滑油の供給量を制御するため、連通路を開閉する
可動なピストンバルブを設けている。そのピストンバル
ブは、中間圧室が比較的高圧であると連通路を閉じて中
間圧室への潤滑油の供給を断ち、比較的低圧であると連
通路を開いて中間圧室への潤滑油の供給を許す。

【０００４】ピストンバルブを連通路の開放位置に停止
させるため、ピストンバルブの移動を案内する部分に段
部又は肩部を機械加工により形成し、ピストンバルブが
開放位置ではその段部又は肩部に係止されるようにして
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ピスト
ンバルブの移動を案内する部分に段部又は肩部を機械加
工により形成するのは、一般に細かくかつ難かしい作業
を必要とするので好ましくない。

【０００６】また、段部又は肩部はスナップリングを使
用して設けることもできるが、その場合は、組み立て性
が悪化する。特に、小さなスナップリングを使用する場
合には、状況は更に悪化する。さらに、圧縮機運転時の
特殊条件下においては、スナップリング自身の耐久性や
信頼性にも問題がある。

【０００７】それ故に本発明の課題は、製造性、耐久
性、及び信頼性を向上した潤滑機構をもつスクロール型
圧縮機を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、圧縮要
素と、前記圧縮要素の吸入側に連通した低圧室と、前記
圧縮要素の吐出側に連通しかつ潤滑油を貯溜した高圧室
と、前記低圧室に摺動部を介して連通した中間圧室と、
前記中間圧室を前記高圧室に連通させ前記潤滑油の通路
となる連通路と、前記連通路の開度を制御する可動なピ
ストンバルブとを有するスクロール型圧縮機において、
前記ピストンバルブを前記連通路を開いた位置で受け止
めるバルブストッパを、前記中間圧室の室壁面に当接し
た状態に設けたことを特徴とするスクロール型圧縮機が
得られる。

【０００９】前記ピストンバルブと前記バルブストッパ
との合せ面に部分的空所を設けてもよい。

【００１０】本発明によれば、圧縮要素と、前記圧縮要
素の吸入側に連通した低圧室と、前記圧縮要素の吐出側
に連通しかつ潤滑油を貯溜した高圧室と、前記低圧室に
摺動部を介して連通した中間圧室と、前記中間圧室を前
記高圧室に連通させ前記潤滑油の通路となる連通路と、
前記連通路の開度を制御する可動なピストンバルブとを
有するスクロール型圧縮機において、前記ピストンバル
ブを前記連通路を開いた位置で前記中間圧室の室壁面に
当接する状態に設けたことを特徴とするスクロール型圧
縮機が得られる。

【００１１】前記中間圧室の室壁面に前記ピストンバル
ブを受けるバルブ受けを設けてもよい。

【００１２】前記ピストンバルブと前記バルブ受けとの
合せ面に部分的空所を設けてもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１及び図２を参照して、本発明
の実施の形態に係るスクロール型圧縮機について説明す
る。

【００１４】図示のスクロール型圧縮機はヒートポンプ
や車両用空調装置などに使用されるものであり、最外殻
を構成するシェル１と、シェル１の一方端側に形成され
ている開口を封止しているフロントハウジング４と、シ
ェル１に収容されている圧縮機本体とを有している。圧
縮機本体は、シェル１及びフロントハウジング４によっ
て囲まれている空間に設けられているメインハウジング
５と、フロントハウジング４からメインハウジング５を
貫通して設けられている駆動軸６と、駆動軸６に連結さ
れている可動スクロール１４と、可動スクロール１４に
組み合わされた固定スクロール１５とを含んでいる。

【００１５】可動スクロール１４は、固定スクロール１
５と対向して旋回可能に配置されている。この可動スク
ロール１４は固定スクロール１５と協働し、所定方向に
旋回されることによりシェル１の上壁部に形成されてい
る吸入穴１６から冷媒を吸入して圧縮する。吸入穴１６
は気体状の冷媒を吸入する部分である。可動スクロール
１４及び固定スクロール１５とを合せて圧縮要素と呼
ぶ。

【００１６】固定スクロール１５とシェル１の有底側の
内壁との間には第１の高圧室１ａが形成されている。第
１の高圧室１ａは圧縮要素の吐出側に連通している。メ
インハウジング５とシェル１の内壁との間には第２の高
圧室１ｂが形成されている。第１及び第２の高圧室１
ａ，１ｂの下部は、互いにメインハウジング５及び固定
スクロール１５間に形成されている連通孔（図示せず）
によって連通されている。これらの高圧室１ａ，１ｂの
下部は潤滑油１７を溜めるための油溜め室１８となって
いる。第２の高圧室１ｂ側のシェル１の上壁部には、冷
媒を吐出する吐出穴１９が形成されている。

【００１７】フロントハウジング４は、シェル１の開口
端面に複数のねじ２４により固定されている。メインハ
ウジング５は、フロントハウジング４に複数のねじ２５
により固定されている。駆動軸６はフロントハウジング
４の外側からフロントハウジング４及びメインハウジン
グ５の中央部を貫通して挿入されている。駆動軸６の挿
入側の先端部には、可動スクロール１４が偏心して旋回
駆動可能に連接されている。駆動軸６のフロントハウジ
ング４から外に突出している部分は、電磁クラッチ２７
を介して回転駆動される。

【００１８】駆動軸６がメインハウジング５を貫通する
部分には、駆動軸６の周りに第１のラジアル軸受（すべ
り軸受）９ａが設けられている。駆動軸６の先端に設け
たクランクピン６ａが偏心ブッシュ１０により囲まれて
いる。この偏心ブッシュ１０の外周に第２のラジアル軸
受（すべり軸受）９ｂが配され、可動スクロール１４の
保持部１４ａに挿入されている。可動スクロール１４の
保持部１４ａの周囲とメインハウジング５との間には低
圧室１１が形成されている。低圧室１１は圧縮要素の吸
入側に連通している。

【００１９】可動スクロール１４とメインハウジング５
との間にはオルダムリング１３が介在している。また、
駆動軸６はボールベアリング２９を介してフロントハウ
ジング４の外向き突出部４ａに回転可能に支持されてい
る。フロントハウジング４と駆動軸６との間の空間に
は、軸シール部材１２が設けられている。軸シール部材
１２は、フロントハウジング４の内向き突出部４ｂの外
側及び内側の中間圧室８ａ，８ｂを外部から遮断してい
る。なお、中間圧室８ａ，８ｂは第１のラジアル軸受９
ａ等の摺動部を介して低圧室１１に連通している。

【００２０】一方、固定スクロール１５の基板部１５ａ
には、その中央部に可動スクロール１４により圧縮され
た冷媒を吐出するための吐出口１５ｂが形成されてい
る。

【００２１】駆動軸６が電磁クラッチ２７を介して回転
駆動されると、可動スクロール１４が旋回されて可動ス
クロール１４と固定スクロール１５との間にシェル１の
吸入穴１６から冷媒が吸入される。この吸入冷媒は圧縮
されて第１及び第２の高圧室１ａ，１ｂに吐出される。
さらに第１及び第２の高圧室１ａ，１ｂの高圧の冷媒が
シェル１の吐出穴１９から吐出される。

【００２２】また、第１の高圧室１ａには、バッフル３
０が吐出口１５ｂと対向するように配置されている。こ
のバッフル３０は、固定スクロール１５の基板部１５ａ
に固定されている。バッフル３０は、冷媒に含まれてい
る霧状の潤滑油を受けて油溜め室１８に導く。したがっ
て、液状の潤滑油１７として油溜め室１８に溜まる。

【００２３】メインハウジング５の下部には、上下方向
に第２の高圧室１ｂ又は油溜め室１８と中間圧室８ａと
を連通するように細い連通孔３３が形成されている。こ
の連通孔３３の作用により、中間圧室８ａ，８ｂの圧力
が第１及び第２の高圧室１ａ，１ｂの圧力より低いと共
に、低圧室１１の圧力よりも高いように設定されてい
る。

【００２４】連通孔３３は、軸方向にのびて中間圧室８
ａに開口した水平部分３３ａと、この水平部分３３ａの
途中から下方にのびて油溜め室１８に開口した垂直部分
３３ｂとを有する。水平部分３３ａには垂直部分３３ｂ
の上端に対応した位置にリング状溝３３ｃが形成されて
いる。

【００２５】連通孔３３の水平部分３３ａにはピストン
バルブ２１がスライド可能に挿入配置されている。ピス
トンバルブ２１には、前端に開口した軸穴２１ａと、軸
穴２１ａの奥部から外周面に等角度間隔をもって貫通し
た複数例えば４個の横孔２１ｂとが形成されている。

【００２６】ピストンバルブ２１の後方には、付勢手段
としてのコイルスプリング２２が介装され、ピストンバ
ルブ２１を前方に付勢している。コイルスプリング２２
の後端は、連通孔３３の水平部分３３ａの後部を小径に
作ることにより形成された段部又は肩部２３に係止され
ている。

【００２７】ピストンバルブ２１の前方にはバルブスト
ッパ３５が配置されている。バルブストッパ３５は、中
間圧室８ａの軸方向に直交する室壁面３６に前面が当接
し、かつ後部を連通路３３の水平部分３３ａに挿入され
ている。バルブストッパ３５は、後端に開口した軸穴３
５ａと、軸穴３５ａの奥部から上下にのびた横孔３５ｂ
とを有している。

【００２８】バルブストッパ３５の固定は、それの大径
部をフロントハウジング４とメインハウジング５との間
に挟み込んだり、それの小径部分を連通孔３３の水平部
３３ａに圧入したり、ネジ止めしたりすることでなし得
る。

【００２９】ピストンバルブ２１はコイルスプリング２
２によりバルブストッパ３５の後端に弾力的に押し付け
られている。この状態では、ピストンバルブ２１の横孔
２１ｂがリング状溝３３ｃに対向している。したがっ
て、第２の高圧室１ｂ又は油溜め室１８は、連通路３３
の垂直部分３３ａ、リング状溝３３ｃ、ピストンバルブ
２１の横孔２１ｂ、ピストンバルブ２１の軸穴２１ａ、
バルブストッパ３５の軸穴３５ａ、及びバルブストッパ
３５の横孔３５ｂを通して、中間圧室８ａに連通する。
即ち、第２の高圧室１ｂを中間圧室８ａに連通させた連
通路が開放される。

【００３０】このスクロール方圧縮機が運転状態におか
れると、第２の高圧室１ｂと中間圧室８ａとの圧力差に
より、油溜め室１８の潤滑油が中間圧室８ａに供給され
る。さらに、中間圧室８ａと低圧室１１との圧力差によ
り、潤滑油は第１のラジアル軸受９ａ等の摺動部を通し
て低圧室１１に送られる。そして、圧縮要素に取り込ま
れ、冷媒と共に第１の高圧室１ａに吐出される。なお、
中間圧室８ａから低圧室１１に至る途中で、潤滑油は第
１のラジアル軸受９ａ以外の摺動部も適宜潤滑すること
になる。

【００３１】ピストンバルブ２１には中間圧室８ａの圧
力と低圧室１１の圧力とが互いに逆向きに作用してい
る。運転状況の変化によって、中間圧室８ａが過剰に昇
圧すると、この圧力がピストンバルブ２１をコイルスプ
リング２２に逆らって後方に移動させる。すると、ピス
トンバルブ２１の横孔２１ｂがリング状溝３３ｃから外
れるため、上述した連通路は閉塞される。この状態にな
ると、中間圧室８ａは徐々に減圧される。中間圧室８ａ
が減圧すると、ピストンバルブ２１が前方へ移動し、連
通路を開放する。こうして、ピストンバルブ２１は連通
路の開度を制御する。

【００３２】ピストンバルブ２１とバルブストッパ３５
との合せ面に部分的空所を設け、この部分的空所により
ピストンバルブ２１に油圧を効果的に作用させることは
好ましい。この部分的空所は、例えば、合せ面の面粗度
を互いに異ならせたり、合せ面に切欠きや溝を設けた
り、テーパーをつけたりすることで、容易に形成でき
る。

【００３３】なお、連通路３３の垂直部分３３ｂを上方
に延長して中間圧室８ａに開口させ、この垂直部分３３
ｂの途中をピストンバルブ２１により開閉するようにし
てもよい。これによれば、バルブストッパ３５に潤滑油
の通路となる孔を形成することは不要になる。

【００３４】また、図３に示すように、ピストンバルブ
２１を前方に延長し、上述した連通路を開いた位置で中
間圧室８ａの室壁面３６に当接する状態に設けてもよ
い。この場合、ピストンバルブ２１に軸孔２１ａの前端
に接続した横孔２１ｃを設ける。これによれば、バルブ
ストッパ３５は不要になる。なお、ピストンバルブ２１
と中間圧室８ａの室壁面３６との合せ面に、上述と同様
な部分的空所を設けることは好ましい。

【００３５】また、図４に示すように、中間圧室８ａの
室壁面３６が材質的な問題からストッパとしての機能を
果たせない場合には、室壁面３６にピストンバルブ２１
を受けるバルブ受け３７を埋め込み固定してもよい。バ
ルブ受け３７の材質は、硬度や耐摩耗性などの観点から
選択されると良い。バルブ受け３７の固定は、フロント
ハウジング４にネジ止めしたり圧入したりすればよい。
なお、ピストンバルブ２１とバルブ受け３７との合せ面
に、上述と同様な部分的空所を設けることは好ましい。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスクロー
ル型圧縮機は、スナップリングを使用しないため、組立
性と組立作業の信頼性が向上する。また、ピストンバル
ブストッパとしての剛性が上がるため、特に過酷・特殊
な運転条件下においても、ストッパ部の変形・破損が発
生しにくくなり、結果として耐久性、信頼性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るスクロール型
圧縮機の縦断面図である。

【図２】図１のスクロール型圧縮機の要部の拡大図であ
る。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係るスクロール型
圧縮機の図２と同様な図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態に係るスクロール型
圧縮機の図２と同様な図である。

【符号の説明】

１シェル１ａ第１の高圧室１ｂ第２の高圧室４フロントハウジング５メインハウジング６駆動軸８ａ，８ｂ中間圧室９ａ，９ｂラジアル軸受１０偏心ブッシュ１１低圧室１２軸シール部材１４可動スクロール１５固定スクロール２１ピストンバルブ２１ａ軸孔２１ｂ横孔２１ｃ横孔２２コイルスプリング２３段部又は肩部３３連通孔３３ａ水平部分３３ｂ垂直部分３３ｃリング状溝３５バルブストッパ３５ａ軸穴３５ｂ横孔３６中間圧室の室壁面３７バルブ受け

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮要素と、前記圧縮要素の吸入側に連
通した低圧室と、前記圧縮要素の吐出側に連通しかつ潤
滑油を貯溜した高圧室と、前記低圧室に摺動部を介して
連通した中間圧室と、前記中間圧室を前記高圧室に連通
させ前記潤滑油の通路となる連通路と、前記連通路の開
度を制御する可動なピストンバルブとを有するスクロー
ル型圧縮機において、前記ピストンバルブを前記連通路
を開いた位置で受け止めるバルブストッパを、前記中間
圧室の室壁面に当接した状態に設けたことを特徴とする
スクロール型圧縮機。
【請求項２】前記ピストンバルブと前記バルブストッ
パとの合せ面に部分的空所を設けた請求項１に記載のス
クロール型圧縮機。
【請求項３】圧縮要素と、前記圧縮要素の吸入側に連
通した低圧室と、前記圧縮要素の吐出側に連通しかつ潤
滑油を貯溜した高圧室と、前記低圧室に摺動部を介して
連通した中間圧室と、前記中間圧室を前記高圧室に連通
させ前記潤滑油の通路となる連通路と、前記連通路の開
度を制御する可動なピストンバルブとを有するスクロー
ル型圧縮機において、前記ピストンバルブを前記連通路
を開いた位置で前記中間圧室の室壁面に当接する状態に
設けたことを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項４】前記中間圧室の室壁面に前記ピストンバ
ルブを受けるバルブ受けを設けた請求項３に記載のスク
ロール型圧縮機。
【請求項５】前記ピストンバルブと前記バルブ受けと
の合せ面に部分的空所を設けた請求項４に記載のスクロ
ール型圧縮機。