JP2009281280A

JP2009281280A - スクロール型圧縮機

Info

Publication number: JP2009281280A
Application number: JP2008134045A
Authority: JP
Inventors: Eiji Kobayashi; 英司小林; Masanori Taguchi; 正則田口
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2008-05-22
Filing date: 2008-05-22
Publication date: 2009-12-03
Anticipated expiration: 2028-05-22
Also published as: JP5270960B2

Abstract

【課題】ハウジング内を流通する冷媒によって効率的に旋回位置規制機構を冷却することのできるスクロール型圧縮機を提供する。
【解決手段】プレートピン５２を、センタープレート２５を貫通するプレートピン嵌合孔２５ｅに圧入することにより、センタープレート２５に固定したので、プレートピン５２を、旋回スクロール部材２２とセンタープレート２５との間を流通する冷媒によって冷却するとともに、センタープレート２５の電動機３０側の面からプレートピン嵌合孔２５ｅに流入する冷媒によっても冷却することができ、ハウジング１０内を流通する冷媒によって効率的に旋回位置規制機構５０を冷却することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハウジング内に固定された固定スクロール部材と、固定スクロール部材に対して旋回可能に設けられた旋回スクロール部材とを備えたスクロール型圧縮機に関するものである。

従来、この種のスクロール型圧縮機としては、ハウジング内に固定され、一端面に渦巻体が設けられた固定スクロール部材と、固定スクロール部材に対して旋回するように設けられ、固定スクロール部材の渦巻体と噛み合う渦巻体が設けられた旋回スクロール部材と、一端部が旋回スクロール部材に連結され、旋回スクロール部材を旋回させる動力を伝達する駆動シャフトと、旋回スクロール部材の渦巻体と反対の面側に設けられ、駆動シャフトを回転自在に支持するセンタープレートと、旋回スクロール部材の旋回位置を規制する旋回位置規制機構とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、前記旋回位置規制機構として、旋回スクロール部材のセンタープレート側の面に設けられた旋回ピンと、センタープレートの旋回スクロール部材側の面に設けられたプレートピンと、旋回ピンとプレートピンとを連結するための連結部材とから構成したものが知られている。
特開２００７−１９２１８３号公報

従来のスクロール型圧縮機では、ハウジング内に流入する冷媒によってハウジング内の部品を冷却するようになっている。旋回位置規制機構は、構成部品が比較的小さく、圧縮機が駆動している間は常に旋回ピン及びプレートピンに対して連結部材が摺動し続けるため、摩擦熱の影響によって破損するおそれがある。

本発明の目的とするところは、ハウジング内を流通する冷媒によって効率的に旋回位置規制機構を冷却することのできるスクロール型圧縮機を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、ハウジング内に固定され、一端面に渦巻体が設けられた固定スクロール部材と、固定スクロール部材に対して旋回するように設けられ、固定スクロール部材の渦巻体と噛み合う渦巻体が設けられた旋回スクロール部材と、一端部が旋回スクロール部材に連結され、旋回スクロール部材を旋回させる動力を伝達する駆動シャフトと、旋回スクロール部材の渦巻体と反対の面側に設けられ、駆動シャフトを回転自在に支持するセンタープレートと、旋回スクロール部材の旋回位置を規制する旋回位置規制機構とを備えたスクロール型圧縮機において、前記旋回位置規制機構を、旋回スクロール部材のセンタープレート側の面に設けられた旋回ピンと、センタープレートの旋回スクロール部材側の面に設けられたプレートピンと、旋回ピンとプレートピンとを連結する連結部材とから構成し、プレートピンを、センタープレートを貫通する孔に圧入することにより、センタープレートに固定している。

これにより、ハウジング内を流通する冷媒がセンタープレートの旋回スクロール部材と反対側の面から孔に流入することから、プレートピンが、旋回スクロール部材とセンタープレートとの間を流通する冷媒によって冷却されるとともに、センタープレートの旋回スクロール部材と反対側の面から孔に流入する冷媒によっても冷却される。

本発明によれば、プレートピンを、旋回スクロール部材とセンタープレートとの間を流通する冷媒によって冷却するとともに、センタープレートの旋回スクロール部材と反対の面から孔に流入する冷媒によっても冷却することができるので、ハウジング内を流通する冷媒によって効率的に旋回位置規制機構を冷却することが可能となる。

図１及び図２は本発明の一実施形態を示すもので、図１は圧縮機の側面断面図、図２はセンタープレートの正面図、図３は連結部材の平面図である。

本発明のスクロール型圧縮機は、円筒状に形成されたハウジング１０と、冷媒を圧縮するための圧縮部２０と、圧縮部２０を駆動させるための電動機３０と、電動機３０の運転制御を行うための駆動回路部４０とを備えたスクロール型の電動圧縮機であり、冷媒として例えばＨＦＣ−１３４ａや二酸化炭素等が用いられる。

ハウジング１０は、圧縮部２０が収納される第１ハウジング１１と、電動機３０が収納される第２ハウジング１２と、駆動回路部４０が収納される第３ハウジング１３とからなる。

第１ハウジング１１は、一端面が閉鎖され、他端面が第２ハウジング１２の一端面に結合されている。また、第１ハウジング１１の一端面側の周面には図示しない冷媒吐出口が設けられている。

第２ハウジング１２は、一端面が第１ハウジング１１に結合され、他端面が第３ハウジング１３の一端面に結合されている。

第１ハウジング１１及び第２ハウジング１２は、圧縮部２０駆動用の後述する駆動シャフトの一端側を回転自在に支持するための後述するセンタープレートを介してボルト１４によって結合されている。

第３ハウジング１３は、一端面側が第２ハウジング１２に結合され、他端面側が開放可能なように閉鎖板１５によって閉鎖されている。また、第３ハウジング１３の一端面側の周面には図示しない冷媒吸入口が設けられている。更に、第３ハウジング１３は、内部が仕切壁１３ａによって冷媒吸入口を含む一端面側と他端面側とに仕切られており、駆動回路部４０を収納するための駆動回路収納室１３ｂと電動機３０側に連通する冷媒吸入室１３ｃが設けられている。

圧縮部２０は、第１ハウジング１１の一端側に固定された固定スクロール部材２１と、第１ハウジング１１の他端側に設けられ、固定スクロール部材２１に対して旋回可能に設けられた旋回スクロール部材２２とを有している。

固定スクロール部材２１は、第１ハウジング１１内を仕切るように設けられた円板状の部材からなり、旋回スクロール部材２２側の面に渦巻体２１ａが設けられている。また、固定スクロール部材２１の径方向中央部には、圧縮部２０において圧縮した冷媒を吐出するための冷媒吐出孔２１ｂが設けられている。第１ハウジング１１内の一端面と固定スクロール部材２１との間には、冷媒吐出室１１ａが形成され、冷媒吐出室１１ａに冷媒吐出口から吐出される冷媒が流入するようになっている。

旋回スクロール部材２２は、固定スクロール部材２１側の面に渦巻体２２ａが設けられ、その反対側の面に電動機３０の回転力を伝達するための駆動シャフト２３の一端側が駆動ブッシュ２４を介して連結されている。

駆動シャフト２３は、第２ハウジング１２の中心軸に沿って延びるように設けられている。駆動シャフト２３は、駆動ブッシュ２４との連結部２３ａが駆動シャフト２３の回転中心から偏心するように設けられている。また、駆動シャフト２３は、一端側が圧縮部２０と電動機３０の間に設けられたセンタープレート２５にボールベアリング２６を介して回転自在に支持され、他端側が第２ハウジング１２の他端面側に設けられた軸受け１２ａにボールベアリング２７を介して回転自在に支持されている。即ち、駆動シャフト２３は、電動機３０によって回転し、旋回スクロール部材２２を所定の円軌道上を旋回させるようになっている。

センタープレート２５は、ハウジング１０内の圧縮部２０側の空間と電動機３０側の空間を仕切るように設けられ、圧縮部２０側の空間と電動機３０側の空間を連通するための連通孔２５ａが設けられている。また、センタープレート２５には、外周面の周方向に亘ってフランジ部２５ｂが設けられ、フランジ部２５ｂが第１ハウジング１１と第２ハウジング１２との間に狭持されるようになっている。フランジ部２５ｂには、第１ハウジング１１と第２ハウジング１２を結合するボルト１４を通すためのボルト孔２５ｃが複数設けられている。また、センタープレート２５には、駆動シャフト２３を支持するためのシャフト支持部２５ｄが設けられ、シャフト支持部２５ｄにボールベアリング２６が圧入固定されるようになっている。シャフト支持部２５ｄは、センタープレート２５の電動機３０側の面から切削加工によって形成されるようになっている。

電動機３０は、駆動シャフト２３に固定された永久磁石からなるロータ３１と、ロータ３１を囲むように設けられ、第２ハウジング１２内に固定されたステータ３２とを有している。

駆動回路部４０は、基板上にパワー半導体素子を有するインバータ回路４１、平滑コンデンサやノイズフィルタ等のパワー回路部品４２、制御回路４３等からなり、駆動回路収納室１３ｂに収納され、モールド樹脂４４によって駆動回路収納室１３ｂ内に固定されている。

また、この圧縮機は、旋回スクロール部材２２の旋回位置を規制するための旋回位置規制機構５０を備えている。

旋回位置規制機構５０は、旋回スクロール部材２２とセンタープレート２５の間に設けられ、旋回スクロール部材２２に固定された複数の旋回ピン５１と、センタープレート２５に固定された複数のプレートピン５２と、各旋回ピン５１と各プレートピン５２とを連結するための複数の連結部材５３とから構成されている。

各旋回ピン５１及び各プレートピン５２は、それぞれ金属製の棒状部材からなる。各旋回ピン５１は、旋回スクロール部材２２のセンタープレート２５側の面の中心点からの距離が等しい円周上に互いに間隔をおいて設けられた旋回ピン嵌合孔２２ｂに圧入固定され、センタープレート２５側に向かって延びるように設けられている。また、各プレートピン５２は、センタープレート２５に設けられたプレートピン嵌合孔２５ｅに圧入固定され、旋回スクロール部材２２側に延びるように設けられている。各プレートピン嵌合孔２５ｅは、ハウジング１０内の圧縮部２０側の空間と電動機３０側の空間を連通するように、センタープレート２５を貫通している。また、各プレートピン嵌合孔２５ｅは、センタープレート２５の電動機３０側の面から切削加工によって形成されるようになっている。

連結部材５３は、図３に示すように、旋回ピン５１が回転自在に挿入される連結孔５３ａと、プレートピン５２が回転自在に挿入される連結孔５３ｂが設けられている。

以上のように構成されたスクロール型圧縮機において、電動機３０に通電して駆動シャフト２３を回転させると、圧縮部２０において固定スクロール部材２１に対して旋回スクロール部材２２が旋回運動する。このとき、旋回位置規制機構５０においては、連結部材５３がプレートピン５２を中心に回転し、旋回ピン５１の移動を所定の円軌道上に規制することから、固定スクロール部材２１に対する旋回スクロール部材２２の回転位置が規制される。これにより、冷媒吸入口からハウジング２０内に流入する冷媒は、冷媒吸入室１３ｃの仕切壁１３ａを介して駆動回路部４０のインバータ回路４１を冷却し、第２ハウジング１２内を流通して電動機３０を冷却する。第２ハウジング１２内を流通した冷媒は、センタープレート２５の連通孔２５ａを介して旋回スクロール部材２２とセンタープレート２５との間を流通し、旋回位置規制機構５０を冷却した後、圧縮部２０に流入する。圧縮部２０において圧縮された冷媒は、冷媒吐出孔２１ｂから冷媒吐出室１１ａに流入し、冷媒吐出口から吐出される。

また、旋回位置規制機構５０のプレートピン５２は、旋回スクロール部材２２とセンタープレート２５との間を流通する冷媒によって冷却されるとともに、センタープレート２５の電動機３０側の面からプレートピン嵌合孔２５ｅに流入する冷媒によっても冷却される。

このように、本実施形態のスクロール型圧縮機によれば、プレートピン５２を、センタープレート２５を貫通するプレートピン嵌合孔２５ｅに圧入することにより、センタープレート２５に固定したので、プレートピン５２を、旋回スクロール部材２２とセンタープレート２５との間を流通する冷媒によって冷却するとともに、センタープレート２５の電動機３０側の面からプレートピン嵌合孔２５ｅに流入する冷媒によっても冷却することができ、ハウジング１０内を流通する冷媒によって効率的に旋回位置規制機構５０を冷却することが可能となる。

また、センタープレート２５のシャフト支持部２５ｄ及びプレートピン嵌合孔２５ｅを、共にセンタープレート２５の電動機３０側の面から同一の行程において加工することができるので、シャフト支持部２５ｄ及びプレートピン嵌合孔２５ｅの位置精度が向上するという利点もある。

本発明の一実施形態を示す圧縮機の側面断面図センタープレートの正面図連結部材の平面図

符号の説明

１０…ハウジング、１１…第１ハウジング、１２…第２ハウジング、１３…第３ハウジング、２１…固定スクロール部材、２１ａ…渦巻体、２２…旋回スクロール部材、２２ａ…渦巻体、２３…駆動シャフト、２５…センタープレート、２５ｅ…プレートピン嵌合孔、５０…旋回位置規制機構、５１…旋回ピン、５２…プレートピン、５３…連結部材。

Claims

ハウジング内に固定され、一端面に渦巻体が設けられた固定スクロール部材と、固定スクロール部材に対して旋回するように設けられ、固定スクロール部材の渦巻体と噛み合う渦巻体が設けられた旋回スクロール部材と、一端部が旋回スクロール部材に連結され、旋回スクロール部材を旋回させる動力を伝達する駆動シャフトと、旋回スクロール部材の渦巻体と反対の面側に設けられ、駆動シャフトを回転自在に支持するセンタープレートと、旋回スクロール部材の旋回位置を規制する旋回位置規制機構とを備えたスクロール型圧縮機において、
前記旋回位置規制機構を、旋回スクロール部材のセンタープレート側の面に設けられた旋回ピンと、センタープレートの旋回スクロール部材側の面に設けられたプレートピンと、旋回ピンとプレートピンとを連結する連結部材とから構成し、
プレートピンを、センタープレートを貫通する孔に圧入することにより、センタープレートに固定した
ことを特徴とするスクロール型圧縮機。