JP2012184774A - Scroll type compressor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用空気調和装置等に使用可能なスクロール型圧縮機に関する。 The present invention relates to a scroll compressor that can be used in a vehicle air conditioner or the like.
ピン−リング式自転防止機構を備えたスクロール圧縮機としては、例えば、特許文献1に開示された構成を有するものがある。 As a scroll compressor provided with a pin-ring type rotation prevention mechanism, for example, there is one having a configuration disclosed in Patent Document 1.
このようなピン−リング式自転防止機構では、例えば4組のピンリングの組を有する場合には、1回転中に4回、旋回スクロールに作用するモーメントを受け止めるピンが切り替わる。その切り替わりタイミングにおいて、ピンとリングの間で、衝撃接触振動を生じ、騒音増加しているため、騒音低減の必要がある。ピン荷重とケース表面振動の関係を図10に示す。 In such a pin-ring type anti-rotation mechanism, for example, when there are four sets of pin rings, the pin that receives the moment acting on the orbiting scroll is switched four times during one rotation. At the switching timing, impact contact vibration is generated between the pin and the ring, and the noise is increased. Therefore, it is necessary to reduce the noise. The relationship between pin load and case surface vibration is shown in FIG.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、騒音低減を実現するスクロール型圧縮機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a scroll compressor that realizes noise reduction.
請求項1に記載の発明は、固定スクロールを含む固定側と、該固定側に対して相対的に公転旋回運動することにより流体が圧縮される旋回スクロールと、前記旋回スクロール側と前記固定側とのいずれか一方に設けられた凹所と、同他方に設けられ、前記凹所内壁に当接可能なピンとを備え、前記凹所とピンとが当接することにより、前記旋回スクロールの自転が防止される自転防止機構を備えたスクロール型圧縮機において、前記凹所の内壁面またはピン外周面の少なくとも一方に、衝撃吸収皮膜が形成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a fixed side including a fixed scroll, a orbiting scroll in which fluid is compressed by revolving orbiting relative to the fixed side, the orbiting scroll side, and the fixed side. A recess provided in one of the two and a pin provided in the other and capable of contacting the inner wall of the recess, and the rotation of the orbiting scroll is prevented by the contact between the recess and the pin. In the scroll compressor provided with the rotation prevention mechanism, an impact absorbing film is formed on at least one of the inner wall surface of the recess and the outer peripheral surface of the pin.
本発明によれば、凹所の内壁面またはピン外周面の少なくとも一方に衝撃吸収皮膜が形成されていることにより、ピンと凹所との衝撃接触時に、衝撃吸収皮膜の存在により、接触時の衝撃力発生が緩和され、騒音を抑制することができる。 According to the present invention, the impact absorbing coating is formed on at least one of the inner wall surface of the recess or the outer peripheral surface of the pin. Force generation is mitigated and noise can be suppressed.
請求項2に記載の発明は、固定スクロールを含む固定側と、該固定側に対して相対的に公転旋回運動することにより流体が圧縮される旋回スクロールと、前記旋回スクロール側と前記固定側とのいずれか一方に設けられた凹所と、同他方に設けられ、前記凹所内壁に当接可能なピンとを備え、前記凹所とピンとが当接することにより、前記旋回スクロールの自転が防止される自転防止機構を備えたスクロール型圧縮機において、前記凹所の内壁またはピン外周壁の少なくとも一方が衝撃吸収材料により形成されたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a fixed side including a fixed scroll, a orbiting scroll in which fluid is compressed by revolving orbiting relative to the fixed side, the orbiting scroll side, and the fixed side. A recess provided in one of the two and a pin provided in the other and capable of contacting the inner wall of the recess, and the rotation of the orbiting scroll is prevented by the contact between the recess and the pin. In the scroll compressor provided with the anti-rotation mechanism, at least one of the inner wall of the recess and the outer peripheral wall of the pin is formed of a shock absorbing material.
衝撃吸収材料しては、ヤング率の小さな材料、例えば樹脂を選択可能である。これにより、ピンと凹所との衝撃接触時に、接触時の衝撃力発生が緩和され、騒音を抑制することができる。 As the shock absorbing material, a material having a low Young's modulus, such as a resin, can be selected. Thereby, at the time of impact contact between the pin and the recess, generation of impact force at the time of contact is mitigated, and noise can be suppressed.
本発明によれば、ピンが凹所に衝突する際の衝撃が緩和されることにより、騒音を低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce noise by reducing the impact when the pin collides with the recess.
[第1変形例]
以下、本発明に係るスクロール圧縮機の実施形態および変形例について説明する。図1(a)は本発明の第1変形例および後述する他の変形例ならびに実施形態を適用可能なスクロール型圧縮機(以下、単にスクロール圧縮機または圧縮機と呼ぶ。)の構成を示す断面図であり、図1(b)はその部分拡大図である。
[First Modification]
Hereinafter, embodiments and modifications of the scroll compressor according to the present invention will be described. FIG. 1A is a cross-sectional view showing a configuration of a scroll compressor (hereinafter simply referred to as a scroll compressor or a compressor) to which a first modification of the present invention, other modifications described later, and embodiments can be applied. FIG. 1 (b) is a partially enlarged view thereof.
図1に示すように、スクロール圧縮機1は、ハウジング7にボルト(図示せず)で固定された固定スクロール2に対して旋回スクロール3が自転を防止しつつ公転旋回運動することにより冷媒等を圧縮するものである。
旋回スクロール3の背面側(図1において左側)では、フロントケース(固定側)6がハウジング7に対して固定されている。また、フロントケース6は、旋回スクロール3からのスラスト力を指示するように構成されていると共に、フロントケース6の内側端面(すなわち、旋回スクロール3の背面側の端面と接触する略円環状の面)には、複数個(ここでは周方向に90度おきに4個)のリング穴(ピン受け部材収容穴)4が設けられていると共に、それぞれのリング穴4にはリング(ピン受け部材)11が遊嵌されている。リング11は円筒状であり、中空の内部により凹所11aが形成される。
As shown in FIG. 1, the scroll compressor 1 causes the
On the back side (left side in FIG. 1) of the
例えば、具体的な寸法は、リング穴4はφ18(+0.021〜0.0)、リング11の外径は締まり時φ18(+0.067〜+0.054)、すきま時φ17.9(+0.08〜+0.067)である。
For example, the specific dimensions of the ring hole 4 are φ18 (+0.021 to 0.0), the outer diameter of the
旋回スクロール3の背面側(外側)の端面(フロントケース6の内側端面と接触する面)には、ピン5が、対応するリング11内に突出するように挿嵌されている。ピン5はリング穴4の数(ここでは4本)だけあり、ピン5の突出部はリング11に遊挿されている。フロントケース6の内側中心部には、偏心軸9やバランスウェイト8が格納されているクランク室10が設けられている。
そして、旋回スクロール3はピン5がリング11内に遊挿されていることでフロントケース6と係合し、偏心軸9によって公転旋回するときの自転が防止されるようになっている。このときのピン5は、リング11の内周面に沿って旋回スクロール3の公転方向と同一方向に回転するようになっている。
The orbiting
このようなピンリング型自転防止機構を備えた圧縮機においては、1回転中に4回、旋回スクロール3に作用するモーメントを受け止めるピン5が切り替わる。その切り替わりタイミングにおいて、ピン5がリング穴4の内面に対して衝突するが、上記のように、リング穴4がリング11に隙間嵌めされていることにより、ピン5とリング11の衝撃が緩和され、これにより騒音を防止することができる。
In the compressor provided with such a pin ring type anti-rotation mechanism, the
[第2変形例]
次に、本発明の第2変形例について説明する。図2は、本変形例に係る自転防止機構の拡大図であり、(a)は上面図、(b)は側断面図である。なお、圧縮機の全体構成は図1に示したものと同様であり、同様の構成については同一の符号を用い、その説明を省略する。
[Second Modification]
Next, a second modification of the present invention will be described. FIG. 2 is an enlarged view of the rotation prevention mechanism according to the present modification, wherein (a) is a top view and (b) is a side sectional view. In addition, the whole structure of a compressor is the same as that of what was shown in FIG. 1, About the same structure, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted.
図2に示したように、本変形例においては、リング11とリング穴4との間に、弾性部材(弾性体)20を介在させる。弾性部材20は、例えばOリングを使用可能である。好ましくは、図3に示したように、リング穴4の内周壁に凹部21を設け、該凹部21の内部に対して、弾性部材20の内側部位が凹部21から突出するように、弾性部材20を収容する。凹部21が設けられていることにより、弾性部材20が脱落しない。また、弾性部材20の変形に起因するリング11とリング穴4との間に形成される隙間22の変動が、数十μm程度以下(少なくとも100μm以下)の範囲となるようにする。この変動量が大きくなるとピン5の旋回半径が設計値からずれることになり、自転防止機能が低下するためである。この調整は、凹部21から突出する弾性部材20の突出量を適切に設定することにより行なう。
As shown in FIG. 2, in this modification, an elastic member (elastic body) 20 is interposed between the
このようなピンリング型自転防止機構を備えた圧縮機においては、1回転中に4回、旋回スクロール3に作用するモーメントを受け止めるピン5が切り替わる。その切り替わりタイミングにおいて、ピン5がリング穴4の内面に対して衝突するが、上記のように弾性部材20が設けられているため、ピン5がリング11に衝突する際の衝撃が弾性部材20により緩和される。したがって、衝撃力及び騒音の発生を抑制することができる。
In the compressor provided with such a pin ring type anti-rotation mechanism, the
弾性部材20としては、図4に示したようにU型シール(弾性体)25でもよい。U型シール25は一般的な構成のものを使用することができ、例えば断面視U字状のフッ素樹脂25a内に収容された同じく断面視U字状のステンレス鋼製バネ25bにより構成されている。
この例においても、ピン5がリング11に衝突する際の衝撃がU型シール25により緩和され、衝撃力及び騒音の発生を抑制することができる。
The
Also in this example, the impact when the
また、図5に示したように、剛性を低下させる弾性体として、リング穴4の周壁面4aから径方向内側に突出する突起32でもよい。突起32はリング穴4の深さ方向における寸法がリング穴4の深さより小さく、リング11に対する接触面積が小さい。このため、リング11が衝突することにより弾性的に変形して衝突の際の衝撃が抑制される。
この例においても、ピン5がリング11に衝突する際の衝撃が突起32により緩和され、衝撃力及び騒音の発生を抑制することができる。
また、図6に示したように、リング11を周方向の一部のみにおいて支持する突起34をリング穴4の内壁に設けてもよい。この例では90度間隔に4箇所突起34が設けられている。これによってもピン5がリング11に衝突する際の衝撃が突起34により緩和され、衝撃力及び騒音の発生を抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 5, a
Also in this example, the impact when the
Further, as shown in FIG. 6, a
[第3変形例]
次に、本発明の第3変形例について説明する。図7は、本変形例に係る自転防止機構の拡大図である。なお、圧縮機の全体構成は図1に示したものと同様であり、同様の構成については同一の符号を用い、その説明を省略する。
[Third Modification]
Next, a third modification of the present invention will be described. FIG. 7 is an enlarged view of the rotation prevention mechanism according to this modification. In addition, the whole structure of a compressor is the same as that of what was shown in FIG. 1, About the same structure, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted.
本変形例においては、リング穴4の周囲に、溝が形成されている。図では、リング穴4の内周壁から所定の肉厚分の厚みdを隔てた位置に、90度弱の円弧状の溝26が、リング穴4を取り囲んで4箇所形成されている。溝26とリング穴4との間の部位27の厚さdはリング穴4と溝26との距離であり、厚さdを制御することにより、リング穴4の内周壁の剛性が調整される。
In this modification, a groove is formed around the ring hole 4. In the figure, arc-shaped
すなわち、本変形例では、ピン5がリング11に衝突すると、溝26とリング穴4との間の部位27が径方向に沿って内外に変形し、これにより衝撃が緩和され、衝撃力及び騒音の発生を抑制することができる。なお、本変形例において、第1変形例で示したようにリング穴4にリング11を隙間嵌めしてもよい。
That is, in this modification, when the
リング穴4中にリング11を配置する代わりに、リング状に配置された壁部をリングの代わりに用いてもよい。図8に示したように、リング穴30の底面30aには、角度90度弱の円弧状壁部31が4個、環状に立設されている。各円弧状壁部31は、その外周側においてリング穴30の周面30bと溝33を挟んで間隔を隔てられているため、円弧状壁部31は径方向に沿って内外に弾性的に揺動可能となっている。円弧状壁部31の内面により、凹所31aが形成される。
Instead of arranging the
本変形例では、ピン5が円弧状壁部31に衝突すると、円弧状壁部31が径方向に沿って内外に弾性変形し、これにより衝撃が緩和され、衝撃力及び騒音の発生を抑制することができる。
In this modification, when the
[第4変形例]
次に、本発明の第4変形例について説明する。図9に示したように、旋回スクロール3の圧縮室Pから各リング穴4に連通する給油孔(連通孔)35を形成する。これにより、ピン5とリング11との接触部に潤滑油が供給される。給油孔35は、旋回スクロール3側からリング穴4に向けて径方向外側を向いているため、旋回スクロール3の公転旋回運動による遠心力により油が誘導され、リング穴4に供給される。
本構成により、本変形例では、ピン5がリング11に衝突すると油の介在によって接触時の衝撃が緩和され、衝撃力及び騒音の発生を抑制することができる。
[Fourth Modification]
Next, a fourth modification of the present invention will be described. As shown in FIG. 9, an oil supply hole (communication hole) 35 that communicates from the compression chamber P of the
With this configuration, in this modification, when the
[第1実施形態]
また、リング11とピン5の少なくともいずれか一方を、衝撃吸収材料としてヤング率の小さな材料(樹脂等)としてもよい。
リング11とピン5の接触剛性Dは、両者のヤング率をE1,E2、ポワソン比をν1,ν2とすれば、
より具体的には、アルミニウム、ポリアミド樹脂などである。また、アルミニウム表面に対してアルロン処理を施すことで、表面強度を上げることができる。
[First Embodiment]
Further, at least one of the
The contact stiffness D of the
More specifically, aluminum, polyamide resin, and the like. Moreover, surface strength can be raised by performing an Arlon process with respect to the aluminum surface.
これにより、リングとピンとの接触時に接触剛性が小さくなり、衝撃力が小さくなる。したがって騒音の発生を抑制することができる。 As a result, the contact rigidity is reduced at the time of contact between the ring and the pin, and the impact force is reduced. Therefore, the generation of noise can be suppressed.
[第2実施形態]
また、ピンの外周面、またはリングの内周面の少なくともいずれか一方に対して、衝撃吸収皮膜としてのコーティングを施す。コーティングは、母材よりも剛性が小さく、かつ、耐摩耗性を有するものであればいかなるものでもよく、例えば、数十μmのリン酸マンガン皮膜などがよい。
これにより、リングとピンの衝撃接触時、コーティング膜の存在により、接触時の衝撃力発生が緩和され、騒音を抑制することができる。
なお、本実施形態において、第1変形例に示したようにリング穴4にリング11を隙間嵌めしてもよい。
[Second Embodiment]
Further, a coating as an impact absorbing film is applied to at least one of the outer peripheral surface of the pin and the inner peripheral surface of the ring. The coating may be any coating as long as it is less rigid than the base material and has wear resistance, such as a manganese phosphate coating of several tens of μm.
Thereby, at the time of impact contact between the ring and the pin, due to the presence of the coating film, generation of impact force at the time of contact is mitigated, and noise can be suppressed.
In the present embodiment, the
なお、上記各実施形態および各変形例では、ピン及びリングが4組設けられたものを例に挙げて示したが、本発明はこの組数に限定されるものではない。 In each of the above embodiments and each modification, an example in which four sets of pins and rings are provided has been described, but the present invention is not limited to this number of sets.
1 スクロール圧縮機
2 固定スクロール
3 旋回スクロール
4 リング穴(ピン受け部材収容穴)
5 ピン
6 フロントケース(固定側)
11 リング(ピン受け部材)
11a 凹所
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
5 pin 6 front case (fixed side)
11 Ring (pin receiving member)
11a recess
Claims (2)
前記凹所の内壁面またはピン外周面の少なくとも一方に、衝撃吸収皮膜が形成されているスクロール型圧縮機。 A fixed side including a fixed scroll; a turning scroll in which fluid is compressed by revolving orbiting relative to the fixed side; and a recess provided on one of the turning scroll side and the fixed side And a scroll type provided with an anti-rotation mechanism that prevents rotation of the orbiting scroll when the recess and the pin are in contact with each other. In the compressor,
A scroll compressor in which an impact absorbing film is formed on at least one of the inner wall surface of the recess or the outer peripheral surface of the pin.
前記凹所の内壁またはピン外周壁の少なくとも一方が衝撃吸収材料により形成されたスクロール型圧縮機。 A fixed side including a fixed scroll; a turning scroll in which fluid is compressed by revolving orbiting relative to the fixed side; and a recess provided on one of the turning scroll side and the fixed side And a scroll type provided with an anti-rotation mechanism that prevents rotation of the orbiting scroll when the recess and the pin are in contact with each other. In the compressor,
A scroll compressor in which at least one of the inner wall of the recess or the outer peripheral wall of the pin is formed of a shock absorbing material.
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