JP2008133806A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】自転防止用のピンに作用する力を低減可能なスクロール圧縮機を提供する。
【解決手段】スクロール圧縮機において、旋回スクロール２０における重心Ｇと駆動中心軸Ｄの距離Ｌが理論押しのけ量と旋回スクロール２０の質量に基づき設定される所定の許容値より小さくなるように、旋回渦巻き体２４の中心Ｖｃは駆動中心軸Ｄに対してずれている。公転旋回中に旋回スクロール２０に作用する駆動中心軸Ｄを中心とするモーメント力を低減し、旋回スクロール２０の自転防止用のピンに作用する両振りの力を許容できるレベルにまで低減する。
【選択図】図１

Description

本発明は、スクロール圧縮機に関し、詳細には、スクロール圧縮機を構成する部品の構造に関する。

スクロール圧縮機は、一般的に、ハウジングに固定され、端板の表面に渦巻き状の壁体（以下、固定渦巻き体と記す）が立設された固定スクロールと、端板の表面に固定渦巻き体と略同一形状の渦巻き状の壁体（以下、旋回渦巻き体と記す）が立設された旋回スクロールとを有している。固定スクロールと旋回スクロールは、端板の表面が互いに向き合わされ、旋回渦巻き体が固定渦巻き体にかみ合わされた状態でハウジング内に配置される。これにより、スクロール圧縮機は、固定スクロールと旋回スクロールの間に三日月状の圧縮室を形成する。

固定スクロールに対して旋回スクロールが公転旋回するよう駆動して、渦巻き体の間に形成される圧縮室を渦巻き体の外周側から中心側に移動させることで、スクロール圧縮機は、圧縮室の容積を漸次減少させて圧縮室内の流体を圧縮することができる。

この種のスクロール圧縮機では、旋回スクロールを駆動しているときに、その駆動中心軸を中心として旋回スクロールが自転することを防止するために、旋回スクロールの端板と、端板に対向するハウジングにピンとリングをそれぞれ設け、これらを係合させることで旋回スクロールの自転を防止する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

このような自転防止用のピンとリングが設けられたスクロール圧縮機では、旋回スクロールが公転旋回しているとき、旋回スクロールとハウジングのうち、一方に設けられたピンが、他方に設けられたリングの内面に当接して移動することで、固定スクロールに対して旋回スクロールが自転することを防止すると共に、旋回スクロールが公転することを許している。

特開平８−３３８３７５号公報

ところで、上述のようなスクロール圧縮機において、旋回スクロールの駆動中心軸は、旋回スクロールの重心を通っていないことが多い。旋回スクロールの渦巻き体の形状は、円のインボリュート曲線に沿う形状等、渦巻き体の中心に対して点対称な形状ではないことが多い。このため、渦巻き体の中心が旋回スクロールの駆動中心軸上に設定されていると、旋回スクロールの重心と駆動中心軸との間には、ずれが生じることがある。例えば、渦巻き体が円のインボリュート曲線に沿う形状をなしている場合、そのインボリュート基礎円の中心が駆動中心軸上に設定されていると、旋回スクロールの重心と駆動中心軸との間にずれが生じる。

このように旋回スクロールの重心と駆動中心軸との間にずれがあるスクロール圧縮機では、旋回スクロールを公転旋回させると、旋回スクロールの駆動中心軸を中心に作用するモーメント力は、公転旋回中に向きを変えて反転することになる。このとき、旋回スクロールの駆動中心軸周りに配列されている自転防止用のピンとリングの間には、駆動中心軸の周方向に交互に向きを異ならせる力、いわゆる「両振りの力」が作用することになる。自転防止用ピンに作用する両振りの力が大きいと、ピンが疲労して強度が低下してしまう虞がある。

そこで、本発明は、自転防止用のピンに作用する力を低減することで、信頼性を向上させたスクロール圧縮機を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に係るスクロール圧縮機は、端板に渦巻き状の壁体である固定渦巻き体が立設されている固定スクロールと、端板に渦巻き状の壁体である旋回渦巻き体が立設されており、当該旋回渦巻き体が固定渦巻き体にかみ合わされた状態で圧縮室が形成され、駆動中心軸を中心とする自転がピンにより防止されつつ、固定スクロールに対して公転旋回可能な旋回スクロールとを有し、旋回スクロールにおける重心と駆動中心軸の距離が理論押しのけ量と旋回スクロールの質量に基づき設定される所定の許容値より小さくなるように、旋回渦巻き体の中心が設定されていることを特徴とする。

請求項２に係るスクロール圧縮機は、前記スクロール圧縮機であって、旋回渦巻き体の中心は、駆動中心軸に対してずれているものとする。

請求項３に係るスクロール圧縮機は、前記スクロール圧縮機であって、旋回渦巻き体の最外周部の外面に凹みが形成されているものとする。

請求項４に係るスクロール圧縮機は、前記スクロール圧縮機であって、旋回スクロールの端板の外縁に沿って凹みが形成されているものとする。

請求項５に係るスクロール圧縮機は、端板に渦巻き状の壁体である固定渦巻き体が立設されている固定スクロールと、端板に渦巻き状の壁体である旋回渦巻き体が立設されており、当該旋回渦巻き体が固定渦巻き体にかみ合わされた状態で圧縮室が形成され、駆動中心軸を中心とする自転がピンにより防止されつつ、固定スクロールに対して公転旋回可能な旋回スクロールとを有し、旋回スクロールにおける重心と駆動中心軸の距離が理論押しのけ量と旋回スクロールの質量に基づき設定される所定の許容値より小さくなるように、旋回渦巻き体の最外周部の外面に凹みが形成されているものとする。

請求項６に係るスクロール圧縮機は、前記スクロール圧縮機であって、端板に渦巻き状の壁体である固定渦巻き体が立設されている固定スクロールと、端板に渦巻き状の壁体である旋回渦巻き体が立設されており、当該旋回渦巻き体が固定渦巻き体にかみ合わされた状態で圧縮室が形成され、駆動中心軸を中心とする自転がピンにより防止されつつ、固定スクロールに対して公転旋回可能な旋回スクロールとを有し、旋回スクロールにおける重心と駆動中心軸の距離が理論押しのけ量と旋回スクロールの質量に基づき設定される所定の許容値より小さくなるように、旋回スクロールの端板の外縁に沿って凹みが形成されているものとする。

請求項１に係るスクロール圧縮機によれば、旋回スクロールにおける重心と駆動中心軸の距離が理論押しのけ量と旋回スクロールの質量に基づき設定される所定の許容値より小さくなるように、旋回渦巻き体の中心が設定されるものとしたので、公転旋回中に、旋回スクロールに作用する駆動中心軸を中心とするモーメント力を低減し、自転防止用のピンに作用する両振りの力を許容できるレベルにまで低減することができる。この結果、スクロール圧縮機の信頼性を向上させることができる。

請求項２に係るスクロール圧縮機によれば、旋回渦巻き体の中心は駆動中心軸に対してずれているものとしたので、旋回渦巻き体の外形を変更することなく、公転旋回中において旋回スクロールに作用する駆動中心軸を中心とするモーメント力を低減し、自転防止用のピンに作用する両振りの力を低減することができる。

請求項３に係るスクロール圧縮機によれば、旋回渦巻き体の最外周部の外面に凹みを形成するものとしたので、最外周部における周方向の所定部位が軽量化され、旋回スクロールの重心を駆動中心軸に近づけることができる。これにより、公転旋回中において旋回スクロールに作用する駆動中心軸を中心とするモーメント力を低減し、自転防止用のピンに作用する両振りの力を低減することができる。

請求項４に係るスクロール圧縮機によれば、旋回スクロールの端板の外縁に沿って凹みを形成するものとしたので、旋回渦巻き体の形状を変更することなく、旋回スクロールの重心を駆動中心軸に近づけることができる。これにより、公転旋回中において旋回スクロールに作用する駆動中心軸を中心とするモーメント力を低減し、自転防止用のピンに作用する両振りの力を低減することができる。

請求項５に係るスクロール圧縮機によれば、旋回スクロールにおける重心と駆動中心軸の距離が所定の許容値より小さくなるように旋回渦巻き体の中心は駆動中心軸に対してずれているものとしつつ、旋回渦巻き体の最外周部の外面に凹みを形成するものとしたので、公転旋回中において旋回スクロールに作用する駆動中心軸を中心とするモーメント力を低減し、自転防止用のピンに作用する両振りの力を許容できるレベルにまで低減することができる。この結果、スクロール圧縮機の信頼性を向上させることができる。

請求項６に係るスクロール圧縮機によれば、旋回スクロールにおける重心と駆動中心軸の距離が所定の許容値より小さくなるように旋回渦巻き体の中心は駆動中心軸に対してずれているものとしつつ、旋回スクロールの端板の外縁に沿って凹みを形成するものとしたので、公転旋回中において旋回スクロールに作用する駆動中心軸を中心とするモーメント力を低減し、自転防止用のピンに作用する両振りの力を許容できるレベルにまで低減することができる。この結果、スクロール圧縮機の信頼性を向上させることができる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

まず、本実施例に係るスクロール圧縮機の全体構成について図１〜図３を用いて説明する。図１は、旋回スクロールを表面から見た図である。図２は、スクロール圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。図３は、固定スクロール及び旋回スクロールの斜視図である。図４は、図３に示す旋回スクロールを裏面から見た図である。

図２に示すように、スクロール圧縮機１０には、ハウジング１２に固定されている固定スクロール１４と、ハウジング１２及び固定スクロール１４に対して公転旋回する旋回スクロール２０が設けられている。ハウジング１２は、カップ状に形成されたハウジング本体１２ａと、ハウジング本体１２ａの開口に蓋をするフロントケース１２ｃから構成されている。

固定スクロール１４は、端板１６においてボルト１５によりハウジング本体１２ａに固定されている。一方、旋回スクロール２０は、端板２２が後述する公転駆動機構により支持されており、端板２２の裏面２３がフロントケース１２ｃのスラスト面１２ｅに対して接しており摺動可能となっている。旋回スクロール２０は、固定スクロール１４に対して公転旋回可能となっている。

固定スクロール１４は、図３に示すように、略円板状の端板１６と、端板１６に立設される渦巻き状の壁体１８（以下、固定渦巻き体と記す）とを有している。固定渦巻き体１８は、端板１６の表面１６ａから垂直に突出して延設されている。固定渦巻き体１８の端面であるチップ面１７には、シール部材１９（図３に二点鎖線で示す）が配設されている。固定スクロール１４の端板１６の略中央には、圧縮された空気を端板１６の裏側に吐き出すための吐出口１６ｃが形成されている。

旋回スクロール２０は、固定スクロール１４と同様に、略円板状の端板２２と、端板２２に立設される渦巻き状の壁体２４（以下、旋回渦巻き体と記す）とを有している。旋回渦巻き体２４は、端板２２の表面２２ａから垂直に突出して延設されている。旋回渦巻き体２４の端面であるチップ面２７には、シール部材２５（図３には二点鎖線で示す）が配設されている。

また、旋回スクロール２０において、図１に示すように、旋回渦巻き体２４は、円のインボリュート曲線（伸開線）に沿った形状となっている。なお、固定スクロール１４の固定渦巻き体１８の形状は、旋回渦巻き体２４の形状を径方向に１８０度反転させたものとなっており、その他については略共通の形状となっている。

これら旋回スクロール２０と固定スクロール１４は、図３に示すように、旋回渦巻き体２４が固定渦巻き体１８にかみ合うようにハウジング１２内に配設される。このように配設された状態において、旋回渦巻き体２４のシール部材２５が固定スクロール１４の端板１６の表面１６ａに接しており、且つ固定渦巻き体１８のシール部材１９が旋回スクロール２０の端板２２の表面２２ａに接している。これにより旋回スクロール２０と固定スクロール１４との間には、複数の圧縮室Ｂが形成される。

旋回スクロール２０が固定スクロール１４に対して公転旋回するよう駆動されると、圧縮室Ｂは径方向Ｒを内向きに移動すると共に、その容積が減少して圧力が上昇し、圧縮室Ｂにある気体が圧縮される。圧縮された気体は、固定スクロール１４の端板１６に形成されている吐出口１６ｅから吐き出される。

また、スクロール圧縮機１０には、旋回スクロール２０が固定スクロール１４に対して公転旋回するよう駆動する公転機構として、外部から機械的動力が入力される入力軸３０（図中、軸心を一点鎖線Ｃで示す）と、ベアリング３１を介して旋回スクロール２０を回転可能に支持するブッシュ３２と、入力軸３０とブッシュ３２を係合して入力軸３０の回転をブッシュ３２の公転運動に変換するドライブピン３４とを有している。

旋回スクロール２０の端板２２の中心軸Ｄとブッシュ３２の中心軸は一致しており、以下、この中心軸を「駆動中心軸」と記して一点鎖線Ｄで示す。ドライブピン３４は、入力軸３０の軸心Ｃ及び駆動中心軸Ｄに対して偏心して設けられている。入力軸３０を回転駆動すると、軸心Ｃ周りをブッシュ３２すなわち駆動中心軸Ｄが公転する。

このときブッシュ３２は、固定スクロール１４に対して姿勢を変えながら公転する。一方、ブッシュ３２に回転可能に支持されている旋回スクロール２０は、自転防止機構により駆動中心軸Ｄを中心とする自転が防止されているため、固定スクロール１４に対して姿勢を保ったまま軸心Ｃ周りを公転することになる。このような公転運動を、以下に「公転旋回」と記す。このようにして旋回スクロール２０は、固定スクロール１４に対して公転旋回可能となっている。

また、スクロール圧縮機１０には、旋回スクロール２０が軸心Ｃ周りを公転旋回しているときに旋回スクロール２０が駆動中心軸Ｄを中心に自転してしまうことを防止する自転防止機構として、ハウジング１２と旋回スクロール２０との間に、複数対の自転防止ピン４０と自転防止リング４４が設けられている。

自転防止ピン４０は、図２に示すように、半分がフロントケース１２ｃのスラスト面１２ｅに嵌挿されて固定されており、残り半分が旋回スクロール２０の端板２２側に突出している。一方、端板２２には、円柱状のリング穴４３が形成されており、ここに円環状の自転防止リング４４が設けられている。自転防止ピン４０の突出している部分は、自転防止リング４４の内側に接している。

自転防止ピン４０及び自転防止リング４４は、図４に示すように、旋回スクロール２０の端板２２の中心軸すなわち駆動中心軸Ｄの周方向に所定の間隔で配列されている。旋回スクロール２０が公転旋回すると、自転防止ピン４０は、自転防止リング４４に接しながら矢印Ｅで示すように移動することとなる。つまり、旋回スクロール２０の自転防止リング４４は、自転防止ピン４０により移動が規制されている。これにより旋回スクロール２０は、駆動中心軸Ｄを中心とする自転が防止されつつ、入力軸３０の軸心Ｃ周りを公転旋回することが可能となっている。

以上のようなスクロール圧縮機１０において、旋回スクロール２０の重心は、旋回スクロール２０の駆動中心軸Ｄからずれており、この場合、旋回スクロールを公転旋回させると、自転防止ピン４０には両振りの力が作用している。以下に図１及び図５を用いて説明する。図５は、旋回スクロールの公転旋回中に、駆動中心軸Ｄ周りに作用するモーメント力を説明する図である。

図１に示すように、旋回スクロール２０において、旋回渦巻き体２４は、円のインボリュート曲線に沿う形状となっている。インボリュート曲線の基礎円を図に破線Ｖで示し、基礎円の中心を点Ｖｃで示す。旋回渦巻き体２４は、その中心Ｖｃに対して点対称な形状とはなっていない。このため、旋回スクロール２０は、旋回渦巻き体２４の質量、特に最外周部２４ａの質量により、その重心Ｇが端板２２の中心軸すなわち駆動中心軸Ｄに比べて最外周部２４ａ側にずれている。

このように旋回スクロール２０の重心Ｇが駆動中心軸Ｄからずれている場合、旋回スクロール２０には、公転旋回中に、駆動中心軸Ｄ周りに向きの異なるモーメント力が作用することとなる。詳細に説明すると、図５に示すように、旋回スクロール２０が軸心Ｃ周りを公転旋回して、駆動中心軸がＤ１の位置にある時、この時点における旋回スクロール２０−１の重心Ｇ１には遠心力Ｆ１が作用している。この遠心力Ｆ１の作用により、旋回スクロール２０−１には、駆動中心軸Ｄ１を中心とする時計回りのモーメント力Ｍ１が生じている。

さらに、旋回スクロール２０が軸心Ｃ周りを１８０度公転旋回し、駆動中心軸がＤ２の位置にある時、この時点における旋回スクロール２０−２の重心Ｇ２には、遠心力Ｆ１と等しく且つ逆向きの遠心力Ｆ２が作用している。この遠心力Ｆ２の作用により、旋回スクロール２０−２には、駆動中心軸Ｄ２を中心とする反時計回りのモーメント力Ｍ２が生じる。

このように旋回スクロール２０（２０−１；２０−２）には、公転旋回中に、駆動中心軸Ｄを中心として向きの異なるモーメント力Ｍ１とモーメント力Ｍ２が作用する。駆動中心軸Ｄ（Ｄ１；Ｄ２）を中心として向きの異なるモーメント力が作用すると、駆動中心軸Ｄの周方向に配列されている自転防止ピン４０には、駆動中心軸Ｄの周方向に交互に向きを異ならせる力、いわゆる「両振りの力」が作用することとなる。

なお、旋回スクロール２０（２０−１；２０−２）には、上述の力だけではなく、公転旋回中に、圧縮室Ｂ内で圧縮されている気体の圧縮反力に起因するモーメント力Ｓが駆動中心軸Ｄを中心に反時計回りに作用している。旋回スクロール２０の公転旋回速度が小さく、モーメント力Ｍ１及びモーメント力Ｍ２がモーメント力Ｓに比べて小さい場合、モーメント力Ｍ１は、モーメント力Ｓに相殺される。これにより、公転旋回速度が小さい場合、駆動中心軸Ｄ（Ｄ１；Ｄ２）を中心とする向きの異なるモーメント力が作用することはなく、自転防止ピン４０に両振りの力が作用することはない。しかし、公転旋回速度が大きくなり、モーメント力Ｍ１がモーメント力Ｓより大きくなると、上述のように、自転防止ピン４０には、両振りの力が作用することとなる。

自転防止ピン４０に作用する両振りの力が大きいと、自転防止ピン４０が疲労して強度が低下してしまう虞がある。そこで、本実施例に係るスクロール圧縮機１０では、旋回スクロール２０の重心Ｇと駆動中心軸Ｄとの距離が所定の許容値より小さくなるよう、旋回渦巻き体２４の中心Ｖｃが駆動中心軸Ｄに対してずれており、以下に図１を用いて説明する。

旋回スクロール２０において、旋回スクロール２０の重心Ｇと駆動中心軸Ｄとの距離（図１に寸法Ｌで示す）が理論押しのけ量と旋回スクロールの質量に基づき設定される所定の許容値より小さくなるように、旋回渦巻き体２４の中心であるインボリュート基礎円Ｖの中心Ｖｃは、端板２２の中心軸でもある駆動中心軸Ｄに対して、最外周部２４ａがある方向とは逆方向にずれるように設定されている。

重心Ｇと駆動中心軸Ｄとの距離Ｌの許容値Ｌg は、旋回スクロール２０の質量Ｍsc［ｇ］と、スクロール圧縮機１０の理論押しのけ量Ｖth［ｍｌ/ｒｅｖ］に基づき、以下の式により算出される。
Ｌg＝９×Ｖth／Ｍsc
なお、旋回スクロール２０の質量には、上述のシール部材２５の質量およびベアリング３１の質量が含まれている。

上述の条件を満たすように旋回渦巻き体２４の中心Ｖｃを設定すると、中心Ｖｃが駆動中心軸Ｄに対してずれている距離（図１に寸法Ｆで示す）は、旋回スクロール２０の端板２２の直径が８５ｍｍ〜１０５ｍｍである場合、約１〜２ｍｍとなる。このように中心Ｖｃを設定することで、旋回スクロール２０の重心Ｇを駆動中心軸Ｄに近づけている。これにより、公転旋回中に、旋回スクロール２０に作用するモーメント力を低減して、自転防止ピン４０に作用する両振りの力を許容できるレベルにまで低減することができる。

以上に説明したように本実施例においては、旋回スクロール２０において重心Ｇと駆動中心軸Ｄの距離が理論押しのけ量と旋回スクロールの質量に基づき設定される所定の許容値より小さくなるように、旋回スクロール２０の渦巻き体２４の中心であるインボリュート基礎円Ｖの中心Ｖｃは、駆動中心軸Ｄに対してずれている。このようにして旋回スクロール２０の重心Ｇを駆動中心軸Ｄに近づけている。これにより公転旋回中に、旋回スクロール２０に作用する駆動中心軸Ｄを中心とするモーメント力を低減し、自転防止ピン４０に作用する両振りの力を許容できるレベルにまで低減することができる。この結果、自転防止ピン４０に緩みや折損が生じることがなく、スクロール圧縮機の信頼性を向上させることができる。

本実施例に係るスクロール圧縮機について、図２、図６〜図８を用いて説明する。図６は、旋回スクロールの斜視図であり、図７は、図６のＪ−Ｊ線による断面図であり、図８は、図７のＫ−Ｋ線による断面図である。本実施例に係るスクロール圧縮機は、旋回スクロールの旋回渦巻き体の外面に凹みが形成されている点で、実施例１に係るスクロール圧縮機と異なり、以下に詳細を説明する。なお、実施例１に係るスクロール圧縮機と略共通の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。

図６に示すように、本実施例に係る旋回スクロール２０Ｂは、旋回渦巻き体２４Ｂの最外周部５２の外面５４に、凹み（キャビティ）５０が形成されている。凹み５０は、最外周部５２の外面５４から径方向Ｒを内向きに凹むように形成されている。つまり、旋回渦巻き体２４の最外周部５２のうち凹み５０が形成されている部分は、隣接する部分５２ａ，５２ｃに比べて肉が削られて薄肉化されている。このように凹み５０を形成することで、旋回渦巻き体２４の最外周部５２の所定部位が軽量化されている。これにより、旋回スクロール２０Ｂの重心Ｇを駆動中心軸Ｄに極力近づけている。なお、旋回渦巻き体２４Ｂの最外周部５２の外面５４は、図１及び図２に示すように、固定渦巻き体１８とかみ合うことがない。したがって、最外周部５２の外面５４に凹み５０を形成することで、圧縮室Ｂの形成に影響を与えることなく、旋回スクロール２０Ｂの重心Ｇを駆動中心軸Ｄに近づけることができる。

また、凹み５０は、図７に示すように、旋回渦巻き体２４Ｂの最外周部５２のうち、チップ面２７に隣接する端部５５を除いて形成されており、駆動中心軸Ｄに沿う方向に延設されている。凹み５０の底面５８と端部５５との間には、段差６０が形成される。このように端部５５を除いて凹み５０を形成することで、端部５５においてシール部材２５を保持する溝２５ｃを形成可能な歯厚Ｔを確保しつつ、旋回スクロール２０Ｂの重心Ｇを駆動中心軸Ｄに近づけることができる。なお、凹み５０は、旋回渦巻き体２４Ｂだけでなく、端板２２にまで、くい込むように延設されていても良い。

また、凹み５０は、図８に示すように、旋回巻き体２４Ｂの最外周部５２のうち駆動中心軸Ｄに対して重心Ｇがずれている側に形成されている。これにより、旋回スクロール２０Ｂの重心Ｇを効率よく駆動中心軸Ｄに近づけている。なお、旋回渦巻き体２４Ｂのうち終端６２を有する部分５２ａには形成されていない。この部分５２ａは最外周部５２の他の部分に比べて歯厚が薄いためであり、この部分５２ａに凹み５０を形成しても旋回スクロール２０の重心Ｇを駆動中心軸Ｄに近づけるのにさほど寄与しないからである。このように終端６２を有する部分５２ａを除いて凹み５０を形成することで、旋回渦巻き体２４Ｂの剛性を確保しつつ、旋回スクロール２０Ｂの重心Ｇを駆動中心軸Ｄに近づけることができる。

以上に説明したように本実施例では、旋回渦巻き体２４Ｂの最外周部５２の外面５４に凹み５０が形成されている。このように凹み５０を形成して最外周部５２の所定部位を軽量化することで、旋回スクロール２０Ｂの重心Ｇを駆動中心軸に近づけることができる。これにより、公転旋回中において旋回スクロール２０Ｂに作用する駆動中心軸Ｄを中心とするモーメント力を低減し、自転防止ピン４０に作用する両振りの力を低減することができる。この結果、自転防止ピン４０に緩みや折損が生じることがなく、スクロール圧縮機の信頼性を向上させることができる。

本実施例に係るスクロール圧縮機について、図９及び図１０を用いて説明する。図９は、旋回スクロールの端板を裏面から見た図であり、図１０は、図９のＮ−Ｎ線による断面図である。本実施例に係るスクロール圧縮機は、旋回スクロールの端板に凹みが形成されている点で、実施例１に係るスクロール圧縮機と異なり、以下に詳細を説明する。なお、実施例１に係るスクロール圧縮機と略共通の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。

図９に示すように、本実施例に係る旋回スクロール２０Ｃは、端板２２ｃの裏面２３側の外縁６６に沿って、凹み（キャビティ）７０が形成されている。凹み７０は、旋回渦巻き体２４の最外周部２４ａに対応する位置に設けられている。より詳細には、凹み７０は、端板２２ｃのうち端板２２ｃの中心である駆動中心軸Ｄに対して旋回スクロール２０Ｃの重心Ｇがずれている側に形成されている。このように凹み７０を形成して軽量化することで、旋回渦巻き体２４の形状を変更することなく、旋回スクロール２０Ｃの重心Ｇを駆動中心軸Ｄに近づけることができる。

また、凹み７０は、図１０に示すように、端板２２ｃの裏面２３から駆動中心軸Ｄに沿う方向を旋回渦巻き体２４に向けて凹むように形成されている。換言すれば、凹み７０は、端板２２ｃの側面５６から径方向Ｒを内向きに凹むように形成されている。旋回スクロール２０Ｃの端板２２ｃの側面５６は、図２に示すように、ハウジング１２に接することがない。加えて、端板２２ｃの裏面２３は、ハウジング１２のスラスト面１２ｅとの摺接面であるが、凹み７０を形成しても摺接面が僅かに減少するだけである。したがって、凹み７０を端板２２ｃの裏面２３側の外縁６６に沿って設けることで、スクロール圧縮機の諸元に影響を与えることなく、旋回スクロール２０Ｃの重心Ｇを駆動中心軸Ｄに近づけることができる。

以上に説明したように本実施例では、旋回スクロール２０Ｃの端板２２ｃの外縁６６に沿って凹み７０が形成されている。このように凹み７０を形成して軽量化することで、旋回渦巻き体２４の形状を変更することなく、旋回スクロール２０Ｃの重心Ｇを駆動中心軸Ｄに近づけることができる。これにより、公転旋回中において旋回スクロール２０Ｃに作用する駆動中心軸Ｄを中心とするモーメント力を低減し、自転防止ピン４０に作用する両振りの力を低減することができる。この結果、自転防止ピン４０に緩みや折損が生じることがなく、スクロール圧縮機の信頼性を向上させることができる。

なお、上述した実施例では、固定渦巻き体１８及び旋回渦巻き体（２４；２４Ｂ）は、円のインボリュート曲線に沿う形状としたが、渦巻き体の形状は、これに限定されるものではない。例えば、渦巻き体が正多角形のインボリュート曲線に沿う形状のものであっても、本発明を適用することができる。

また、旋回渦巻き体の中心が駆動中心軸に対してずれるように設定した上で、さらに旋回渦巻き体の最外周部の外面に凹みを形成する、又は旋回スクロールの端板の外縁に沿って凹みを形成することも好適である。旋回スクロールの重心Ｇを、駆動中心軸Ｄにより近づけることができる。

以上のように、本発明は、旋回スクロールの駆動中心軸を中心とする自転がピンにより防止されるスクロール圧縮機に有用である。

実施例１に係る旋回スクロールを表面から見た図である。 実施例１に係るスクロール圧縮機の全体構成を示す縦断面図である。 実施例１に係る固定スクロール及び旋回スクロールの斜視図である。 実施例１に係る旋回スクロールを裏面から見た図である。 旋回スクロールの公転旋回中に、駆動中心軸周りに作用するモーメント力を説明する図である。 実施例２に係る旋回スクロールの斜視図である。 図６のＪ−Ｊ線による断面図である。 図７のＫ−Ｋ線による断面図である。 実施例３に係る旋回スクロールの端板を裏面から見た図である。 図９のＮ−Ｎ線による断面図である。

符号の説明

１０ スクロール圧縮機
１２ ハウジング
１２ａ ハウジング本体
１２ｃ フロントケース
１２ｅ スラスト面
１４ 固定スクロール
１７ チップ面
１８ 固定渦巻き体
２０，２０Ｂ，２０Ｃ 旋回スクロール
２２，２２ｃ 端板
２３ 端板の裏面
２４，２４Ｂ 旋回渦巻き体
２４ａ，５２ 最外周部
２５ シール部材
２７ チップ面
３０ 入力軸
３４ ドライブピン
４０ 自転防止ピン
４３ リング穴
４４ 自転防止リング
５０，７０ 凹み
６６ 外縁

Claims (6)

1. 端板に渦巻き状の壁体である固定渦巻き体が立設されている固定スクロールと、
   端板に渦巻き状の壁体である旋回渦巻き体が立設されており、当該旋回渦巻き体が固定渦巻き体にかみ合わされた状態で圧縮室が形成され、駆動中心軸を中心とする自転がピンにより防止されつつ、固定スクロールに対して公転旋回可能な旋回スクロールと、
   を有し、
   旋回スクロールにおける重心と駆動中心軸の距離が理論押しのけ量と旋回スクロールの質量に基づき設定される所定の許容値より小さくなるように、旋回渦巻き体の中心が設定されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 請求項１に記載のスクロール圧縮機であって、
   旋回渦巻き体の中心は、駆動中心軸に対してずれていることを特徴とするスクロール圧縮機。
3. 請求項１又は２に記載のスクロール圧縮機であって、
   旋回渦巻き体の最外周部の外面に凹みが形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
4. 請求項１又は２に記載のスクロール圧縮機であって、
   旋回スクロールの端板の外縁に沿って凹みが形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
5. 端板に渦巻き状の壁体である固定渦巻き体が立設されている固定スクロールと、
   端板に渦巻き状の壁体である旋回渦巻き体が立設されており、当該旋回渦巻き体が固定渦巻き体にかみ合わされた状態で圧縮室が形成され、駆動中心軸を中心とする自転がピンにより防止されつつ、固定スクロールに対して公転旋回可能な旋回スクロールと、
   を有し、
   旋回スクロールにおける重心と駆動中心軸の距離が理論押しのけ量と旋回スクロールの質量に基づき設定される所定の許容値より小さくなるように、旋回渦巻き体の最外周部の外面に凹みが形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
6. 端板に渦巻き状の壁体である固定渦巻き体が立設されている固定スクロールと、
   端板に渦巻き状の壁体である旋回渦巻き体が立設されており、当該旋回渦巻き体が固定渦巻き体にかみ合わされた状態で圧縮室が形成され、駆動中心軸を中心とする自転がピンにより防止されつつ、固定スクロールに対して公転旋回可能な旋回スクロールと、
   を有し、
   旋回スクロールにおける重心と駆動中心軸の距離が理論押しのけ量と旋回スクロールの質量に基づき設定される所定の許容値より小さくなるように、旋回スクロールの端板の外縁に沿って凹みが形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。

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