JP2016113912A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】スクロール型圧縮機の再運転をスムーズに行うこと。【解決手段】可動スクロール２３の自転が阻止された状態で可動スクロール２３が固定スクロールに対して正方向へ公転運動するときの公転半径は、可動スクロール２３の自転が阻止された状態で可動スクロール２３が固定スクロールに対して正方向とは逆方向へ公転運動するときの公転半径よりも大きい。よって、可動スクロール２３が正方向とは逆方向へ公転運動したとしても、可動スクロール２３の自転が阻止された状態で可動スクロール２３が正方向へ公転運動する場合に比べて、可動側渦巻壁と固定側渦巻壁との間の空間が広がる。したがって、可動側渦巻壁と固定側渦巻壁との間に形成される空間の圧力が均圧化され易くなり、可動スクロール２３における正方向とは逆方向への公転運動が停止し易くなる。【選択図】図４

Description

本発明は、スクロール型圧縮機に関する。

一般に、スクロール型圧縮機は、ハウジング内に固定された固定スクロールと、固定スクロールに対して公転運動する可動スクロールとを有する。固定スクロールは、固定側基板と、固定側基板から立設された固定側渦巻壁とを有するとともに、可動スクロールは、可動側基板と、可動側基板から立設された可動側渦巻壁とを有する。そして、固定側渦巻壁と可動側渦巻壁とが互いに噛み合わされることで、可動スクロールの公転運動に基づいて容積減少して冷媒を圧縮する圧縮室が区画されている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１０−１４１０８号公報

ところで、このようなスクロール型圧縮機においては、可動側渦巻壁が固定側渦巻壁から離れ過ぎてしまうと、圧縮室からの冷媒の漏れが多くなってしまい、圧縮性能が低下してしまう。このため、スクロール型圧縮機の運転時では、可動側渦巻壁は、固定側渦巻壁に対して極力離れていない位置で公転運動している状態が好ましい。

一方、スクロール型圧縮機の運転が停止されて、可動スクロールの公転運動が停止したときに、例えば、圧縮室に冷媒が逆流する等して、可動スクロールが、スクロール型圧縮機の運転時とは逆方向へ公転運動し始める場合がある。この場合、可動スクロールが、スクロール型圧縮機の運転時とは逆方向へ公転運動することにより、逆起電力が発生する。この逆起電力が発生している間は、スクロール型圧縮機の再運転を行うことが困難となる。このため、スクロール型圧縮機の再運転を行うためには、可動スクロールにおけるスクロール型圧縮機の運転時とは逆方向への公転運動が停止するまで待つ必要があり、スクロール型圧縮機の再運転をスムーズに行うことができなくなってしまう虞がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、再運転をスムーズに行うことができるスクロール型圧縮機を提供することにある。

上記課題を解決するスクロール型圧縮機は、固定側渦巻壁を有する固定スクロールと、前記固定側渦巻壁と噛み合う可動側渦巻壁を有する可動スクロールとを有し、前記可動スクロールの自転が自転阻止機構によって阻止されるスクロール型圧縮機であって、前記自転阻止機構は、前記可動スクロール、又は前記可動スクロールに対向配置される対向部材のどちらか一方に設けられる複数のピンと、他方に設けられるとともに前記複数のピンが各々挿入される複数の挿入部とを有し、前記可動スクロールの自転が阻止された状態で前記可動スクロールが前記固定スクロールに対して正方向へ公転運動するときの公転半径は、前記可動スクロールの自転が阻止された状態で前記可動スクロールが前記固定スクロールに対して前記正方向とは逆方向へ公転運動するときの公転半径よりも大きい。

これによれば、スクロール型圧縮機の運転停止後、可動スクロールが正方向とは逆方向へ公転運動したとしても、可動スクロールの自転が阻止された状態で可動スクロールが正方向へ公転運動する場合に比べて、可動側渦巻壁と固定側渦巻壁との間の空間を広げることができる。したがって、可動側渦巻壁と固定側渦巻壁との間に形成される空間の圧力が均圧化され易くなり、可動スクロールにおける正方向とは逆方向への公転運動が停止し易くなり、スクロール型圧縮機の再運転をスムーズに行うことができる。

上記スクロール型圧縮機において、前記複数の挿入部は、前記可動スクロールが前記正方向へ自転しながら前記固定スクロールに対して前記正方向へ公転運動した際、前記ピンが接触し得る第１内周面と、前記可動スクロールが前記正方向とは逆方向へ自転しながら前記固定スクロールに対して前記正方向とは逆方向へ公転運動した際、前記ピンが接触し得る第２内周面と、を有し、前記第１内周面を含む第１仮想円の半径は、前記第２内周面を含む第２仮想円の半径よりも大きいことが好ましい。

これによれば、可動スクロールの自転が阻止された状態で可動スクロールが固定スクロールに対して正方向へ公転運動するときの公転半径よりも、可動スクロールの自転が阻止された状態で可動スクロールが固定スクロールに対して正方向とは逆方向へ公転運動するときの公転半径のほうが小さくなる。そして、挿入部の内周面の一部が円弧状に形成されるため、可動スクロールの公転運動に伴うピン及び挿入部の相対移動をスムーズに行い易くすることができる。

上記スクロール型圧縮機において、前記複数のピンは、前記可動スクロールが前記正方向へ自転しながら前記固定スクロールに対して前記正方向へ公転運動した際、前記挿入部と接触し得る第１外周面と、前記可動スクロールが前記正方向とは逆方向へ自転しながら前記固定スクロールに対して前記正方向とは逆方向へ公転運動した際、前記挿入部と接触し得る第２外周面と、を有し、前記第１外周面を含む第１仮想円の半径は、前記第２外周面を含む第２仮想円の半径よりも小さいことが好ましい。

これによれば、可動スクロールの自転が阻止された状態で可動スクロールが固定スクロールに対して正方向へ公転運動するときの公転半径よりも、可動スクロールの自転が阻止された状態で可動スクロールが固定スクロールに対して正方向とは逆方向へ公転運動するときの公転半径のほうが小さくなる。そして、ピンの外周面の一部が円弧状に形成されるため、可動スクロールの公転運動に伴うピン及び挿入部の相対移動をスムーズに行い易くすることができる。

上記課題を解決するスクロール型圧縮機は、固定側渦巻壁を有する固定スクロールと、前記固定側渦巻壁と噛み合う可動側渦巻壁を有する可動スクロールとを有し、前記可動スクロールの自転が自転阻止機構によって阻止されるスクロール型圧縮機であって、前記自転阻止機構は、前記可動スクロール、又は前記可動スクロールに対向配置される対向部材のどちらか一方に設けられる複数のピンと、他方に設けられるとともに前記複数のピンが各々挿入される複数の挿入部とを有し、前記複数のピンは、リング部材に挿入された状態で当該リング部材と共に前記挿入部に挿入され、前記複数の挿入部は、前記可動スクロールが正方向へ自転しながら前記固定スクロールに対して前記正方向へ公転運動した際、前記リング部材が接触し得る第１内周面と、前記可動スクロールが前記正方向とは逆方向へ自転しながら前記固定スクロールに対して前記正方向とは逆方向へ公転運動した際、前記リング部材が接触し得る第２内周面と、を有し、前記第１内周面を含む第１仮想円の半径は、前記第２内周面を含む第２仮想円の半径よりも大きい。

これによれば、可動スクロールの自転が阻止された状態で可動スクロールが固定スクロールに対して正方向へ公転運動するときの公転半径よりも、可動スクロールの自転が阻止された状態で可動スクロールが固定スクロールに対して正方向とは逆方向へ公転運動するときの公転半径のほうが小さくなる。よって、スクロール型圧縮機の運転停止後、可動スクロールが正方向とは逆方向へ公転運動したとしても、可動スクロールが正方向へ公転運動している場合に比べて、可動側渦巻壁と固定側渦巻壁との間の空間を広げることができる。したがって、可動側渦巻壁と固定側渦巻壁との間に形成される空間の圧力が均圧化され易くなり、可動スクロールにおける正方向とは逆方向への公転運動が停止し易くなり、スクロール型圧縮機の再運転をスムーズに行うことができる。

上記スクロール型圧縮機において、前記第１仮想円の中心と前記第２仮想円の中心とは一致することが好ましい。
これによれば、挿入部又はピンの製造を容易なものとすることができる。

この発明によれば、スクロール型圧縮機の再運転をスムーズに行うことができる。

実施形態におけるスクロール型圧縮機を示す側断面図。 スクロール型圧縮機の縦断面図。 可動側基板及びピンの縦断面図。 （ａ）及び（ｂ）は自転阻止機構を拡大して示す縦断面図。 冷暖房回路を示す回路図。 （ａ）及び（ｂ）は別の実施形態における自転阻止機構を拡大して示す断面図。 別の実施形態における自転阻止機構を拡大して示す断面図。 （ａ）及び（ｂ）は別の実施形態における自転阻止機構を拡大して示す断面図。

以下、スクロール型圧縮機を具体化した一実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。なお、本実施形態のスクロール型圧縮機は、車両に搭載されるとともに車両空調装置に用いられる。

図１に示すように、スクロール型圧縮機１０のハウジング１１は金属材料製（本実施形態ではアルミニウム製）であるとともに、一端（図１の左端）に開口１２ｈが形成された有底筒状をなすモータハウジング１２と、モータハウジング１２の一端に連結された有底筒状をなす吐出ハウジング１３とから構成されている。モータハウジング１２内には、冷媒を圧縮するための圧縮部１４と、圧縮部１４を駆動させる電動モータ１５とが収容されている。

モータハウジング１２の開口１２ｈ寄りには、円板状の軸支部材２１が固定されている。軸支部材２１の中央部には、挿通孔２１ａが形成されている。そして、この軸支部材２１とモータハウジング１２とにより電動モータ１５が収容されるモータ室１２ａが区画されている。モータハウジング１２内には回転軸２０が収容されている。回転軸２０におけるモータハウジング１２の開口１２ｈ寄りに位置する一端は、軸支部材２１の挿通孔２１ａの内側に位置するとともに軸受Ｂ１を介して軸支部材２１に回転可能に支持されている。回転軸２０におけるモータハウジング１２の底壁１２ｅ寄りに位置する他端は軸受Ｂ２を介してモータハウジング１２の底壁１２ｅに回転可能に支持されている。

電動モータ１５は、回転軸２０と一体的に回転するロータ１６（回転子）と、ロータ１６を取り囲むようにモータハウジング１２の内周面に固定されたステータ１７（固定子）とから構成されている。

圧縮部１４は、固定スクロール２２及び可動スクロール２３により構成されている。固定スクロール２２は、円板状をなす固定側基板２２ａと、固定側基板２２ａから立設される固定側渦巻壁２２ｂとから構成されている。可動スクロール２３は、円板状をなす可動側基板２３ａと、可動側基板２３ａから固定側基板２２ａへ向かって立設される可動側渦巻壁２３ｂとから構成されている。

固定スクロール２２と可動スクロール２３とは対向配置されている。固定側渦巻壁２２ｂと可動側渦巻壁２３ｂとは互いに噛み合わされている。固定側渦巻壁２２ｂの先端面は可動側基板２３ａに接触しているとともに、可動側渦巻壁２３ｂの先端面は固定側基板２２ａに接触している。そして、固定側基板２２ａ及び固定側渦巻壁２２ｂと、可動側基板２３ａ及び可動側渦巻壁２３ｂとによって圧縮室２５が区画されている。

軸支部材２１は、可動スクロール２３における固定スクロール２２とは反対側に配置されている。よって、本実施形態において、軸支部材２１は、可動スクロール２３における固定スクロール２２とは反対側に対向配置される対向部材である。

回転軸２０における開口１２ｈ寄りの端面には、回転軸２０の回転軸線Ｌに対して偏心した位置から突出する偏心軸２０ａが設けられている。偏心軸２０ａには、バランスウェイト２４ａが一体化されたブッシュ２４が嵌合されている。バランスウェイト２４ａは、可動スクロール２３が公転運動する際に可動スクロール２３に作用する遠心力を相殺する。ブッシュ２４には、ブッシュ２４の中心Ｌ１に対して偏心した位置に偏心穴２４ｈが形成されている。そして、偏心軸２０ａが偏心穴２４ｈに嵌合されることによって、ブッシュ２４は、偏心軸２０ａの周りを回動（スイング）可能になっている。

ブッシュ２４には、可動側基板２３ａが軸受Ｂ３を介してブッシュ２４と相対回転可能に支持されている。ブッシュ２４の中心Ｌ１は、回転軸２０の回転軸線Ｌよりも回転軸２０の径方向外側に位置している。可動側基板２３ａの中心は、ブッシュ２４の中心Ｌ１と一致しており、ブッシュ２４の中心Ｌ１と回転軸２０の回転軸線Ｌとの距離が、可動スクロール２３の公転半径となる。そして、ブッシュ２４が偏心軸２０ａの周りでスイングすることにより、ブッシュ２４の中心Ｌ１と回転軸２０の回転軸線Ｌとの距離が変化するため、可動スクロール２３の公転半径が可変する。このように、偏心軸２０ａ、ブッシュ２４及び軸受Ｂ３は、可動スクロール２３の公転半径を可変させる、所謂、従動クランク機構２６を構成している。このような従動クランク機構２６は既に公知である。

モータハウジング１２には吸入口１２ｓが形成されている。また、モータ室１２ａと圧縮室２５とは、軸支部材２１及び可動側基板２３ａを貫通する吸入通路２８により連通している。さらに、吐出ハウジング１３と固定側基板２２ａとにより吐出室１３ａが区画されている。また、吐出ハウジング１３には吐出口１３ｄが形成されている。

固定側基板２２ａの中央には吐出ポート２２ｈが形成されている。吐出ポート２２ｈは圧縮室２５と吐出室１３ａとを連通する。また、固定側基板２２ａには吐出弁２２ｖが吐出ポート２２ｈを覆うように取り付けられている。

モータハウジング１２の底壁１２ｅにはカバー１８が取り付けられている。カバー１８とモータハウジング１２の底壁１２ｅとによって区画される空間には、電動モータ１５を駆動させるためのモータ駆動回路１９（図１において破線で示す）が収容されている。本実施形態では、回転軸２０の回転軸線Ｌが延びる方向（軸方向）に沿って、圧縮部１４、電動モータ１５及びモータ駆動回路１９がこの順序で並設されている。

図２に示すように、固定側基板２２ａには、インジェクションポート２９が二つ形成されている。各インジェクションポート２９は円孔状に形成されている。各インジェクションポート２９は、固定側基板２２ａにおいて、吐出ポート２２ｈよりも径方向外側に位置している。図１に示すように、各インジェクションポート２９にはインジェクション導入部２９ａが接続されている。

可動側基板２３ａと軸支部材２１との間には、自転阻止機構３０が配設されている。自転阻止機構３０は、可動側基板２３ａにおける可動側渦巻壁２３ｂとは反対側の端面の外周部に設けられた複数（本実施形態では六つ）の円孔状の凹部３１と、軸支部材２１における可動側基板２３ａと対向する側の端面の外周部に突設された複数（本実施形態では六つ）のピン３２と、各凹部３１に嵌着されたリング部材３３とから構成されている。

図３に示すように、複数の凹部３１は、可動側基板２３ａの周方向に一定の間隔を置いて配置されている。各リング部材３３内には各ピン３２が挿入されている。よって、本実施形態において、リング部材３３は、ピン３２が挿入される挿入部である。ピン３２とリング部材３３との間には隙間３４が設けられている。

図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、リング部材３３は、可動スクロール２３が正方向へ自転しながら固定スクロール２２に対して正方向へ公転運動した際、ピン３２が接触し得る第１内周面３３ａを有する。また、リング部材３３は、可動スクロール２３が正方向とは逆方向へ自転しながら固定スクロール２２に対して正方向とは逆方向へ公転運動した際、ピン３２が接触し得る第２内周面３３ｂを有する。第１内周面３３ａ及び第２内周面３３ｂは、円弧状に形成されている。第１内周面３３ａを含む第１仮想円Ｃ１の中心と第２内周面３３ｂを含む第２仮想円Ｃ２の中心とは一致している。第１内周面３３ａ及び第２内周面３３ｂは、第１仮想円Ｃ１の半径ｒ１が第２仮想円Ｃ２の半径ｒ２よりも大きくなるように形成されている。

また、リング部材３３は、第１内周面３３ａの両端と第２内周面３３ｂの両端とをそれぞれ繋ぐ接続部３３ｃを有する。各接続部３３ｃは直線状に延びている。よって、リング部材３３は異形をなしている。なお、本実施形態において、凹部３１の形状も、リング部材３３の外形に沿った異形をなしている。そして、リング部材３３は、凹部３１に嵌め込まれることで、凹部３１に対して位置決めされている。なお、本実施形態では、可動スクロール２３が固定スクロール２２に対して正方向へ公転運動する場合、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂに接触した後で、複数のピン３２のうちの少なくとも一つが第１内周面３３ａに接触するように、各ピン３２及びリング部材３３の寸法や配置位置が設定されている。また、可動スクロール２３が固定スクロール２２に対して正方向とは逆方向へ公転運動する場合、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂに接触する前に、複数のピン３２のうちの少なくとも二つが第２内周面３３ｂと接触するように、各ピン３２及びリング部材３３の寸法や配置位置が設定されている。

図５に示すように、上記構成のスクロール型圧縮機１０は、冷暖房回路５０に組み込まれている。冷暖房回路５０は、スクロール型圧縮機１０、配管切換弁５１、第１熱交換器５２、第２熱交換器５３、第１膨張弁５４、第２膨張弁５５及び気液分離器５６から構成されている。

配管切換弁５１は、第１〜第４口５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄを有している。そして、配管切換弁５１は、第１口５１ａと第２口５１ｂとを連通させると同時に、第３口５１ｃと第４口５１ｄとを連通させる第１状態（図５において実線で示す状態）と、第１口５１ａと第３口５１ｃとを連通させると同時に、第２口５１ｂと第４口５１ｄとを連通させる第２状態（図５において破線で示す状態）とに切換可能になっている。

吐出口１３ｄには吐出配管５７の一端が接続されるとともに、吐出配管５７の他端は配管切換弁５１の第１口５１ａに接続されている。配管切換弁５１の第２口５１ｂには第１配管５８の一端が接続されるとともに、第１配管５８の他端は第１熱交換器５２に接続されている。第１熱交換器５２には第２配管５９の一端が接続されるとともに、第２配管５９の他端は第１膨張弁５４に接続されている。

第１膨張弁５４には第３配管６０の一端が接続されるとともに、第３配管６０の他端は気液分離器５６に接続されている。気液分離器５６には第４配管６１の一端が接続されるとともに、第４配管６１の他端は第２膨張弁５５に接続されている。第２膨張弁５５には第５配管６２の一端が接続されるとともに、第５配管６２の他端は第２熱交換器５３に接続されている。第２熱交換器５３には第６配管６３の一端が接続されるとともに、第６配管６３の他端は配管切換弁５１の第３口５１ｃに接続されている。配管切換弁５１の第４口５１ｄには吸入配管６４の一端が接続されるとともに、吸入配管６４の他端は吸入口１２ｓに接続されている。

気液分離器５６には、インジェクション導入部２９ａの一端が接続されるとともに、インジェクション導入部２９ａの他端側は、各インジェクションポート２９に向かって分岐されて各インジェクションポート２９に接続されている。インジェクション導入部２９ａには逆止弁６６が配設されている。

次に、冷暖房回路５０の作用について説明する。
ロータ１６が正回転すると、回転軸２０を介して可動スクロール２３が正方向へ公転運動する。すると、圧縮部１４において圧縮動作及び吐出動作が行われて、冷媒が冷暖房回路５０を循環する。そして、冷媒が吸入口１２ｓを介してモータ室１２ａに吸入される。モータ室１２ａに吸入された冷媒は、吸入通路２８を経由して圧縮室２５に吸入される。圧縮室２５に吸入された低圧の冷媒は、可動スクロール２３の公転運動（吐出動作）によって、圧縮されながら吐出ポート２２ｈから吐出弁２２ｖを押し退けて、吐出ハウジング１３内の吐出室１３ａへ吐出される。吐出室１３ａ内に吐出された高圧の冷媒は吐出口１３ｄを介して吐出配管５７に吐出される。

冷房運転時には、配管切換弁５１は、第１口５１ａと第２口５１ｂとを連通させると同時に、第３口５１ｃと第４口５１ｄとを連通させる第１状態に切り換えられている。これにより、吐出配管５７に吐出された冷媒は、第１口５１ａ、第２口５１ｂ及び第１配管５８を経由して第１熱交換器５２に流れ込む。第１熱交換器５２に流れ込んだ冷媒は、第１熱交換器５２において外気と熱交換されて凝縮する。第１熱交換器５２において凝縮された冷媒は、第２配管５９を経由して第１膨張弁５４に流れ込む。第１膨張弁５４に流れ込んだ冷媒は、第１膨張弁５４により減圧されて、吐出圧力（高圧）と吸入圧力（低圧）との間の中間の圧力（中間圧）となるとともに、第３配管６０を経由して気液分離器５６に流れ込む。気液分離器５６に流れ込んだ冷媒は、気液分離器５６によりガス冷媒と液冷媒とに分離される。

気液分離器５６により分離された液冷媒は、第４配管６１を経由して第２膨張弁５５に流れ込むとともに第２膨張弁５５により減圧される。第２膨張弁５５により減圧された液冷媒は、第５配管６２を経由して第２熱交換器５３に流れ込むとともに、第２熱交換器５３により室内の空気と熱交換されて蒸発することで、室内の空気が冷却される。第２熱交換器５３により蒸発された冷媒は、第６配管６３、第３口５１ｃ、第４口５１ｄ及び吸入配管６４を経由して吸入口１２ｓを介してモータ室１２ａに還流される。

気液分離器５６により分離されたガス冷媒は、インジェクション導入部２９ａに流れ込む。ここで、室内の空気が冷却されるとき（冷房運転時）は、モータ室１２ａに吸入される冷媒の温度及び圧力が高い。このため、スクロール型圧縮機１０側と気液分離器５６側との圧力差によって逆止弁６６がインジェクション導入部２９ａを閉鎖する。これにより、インジェクション導入部２９ａから各インジェクションポート２９を介した圧縮室２５へのガス冷媒の導入が規制されている。

暖房運転時には、配管切換弁５１は、第１口５１ａと第３口５１ｃとを連通させると同時に、第２口５１ｂと第４口５１ｄとを連通させる第２状態に切り換えられている。これにより、吐出配管５７に吐出された冷媒は、第１口５１ａ、第３口５１ｃ及び第６配管６３を介して第２熱交換器５３に流れ込む。第２熱交換器５３に流れ込んだ冷媒は、第２熱交換器５３において室内の空気と熱交換されて凝縮することで、室内の空気が加熱される。第２熱交換器５３において凝縮された冷媒は、第５配管６２を経由して第２膨張弁５５に流れ込む。第２膨張弁５５に流れ込んだ冷媒は、第２膨張弁５５により減圧されて、吐出圧力と吸入圧力との間の中間の圧力（中間圧）となるとともに、第４配管６１を経由して気液分離器５６に流れ込む。気液分離器５６に流れ込んだ冷媒は、気液分離器５６によりガス冷媒と液冷媒とに分離される。

気液分離器５６により分離された液冷媒は、第３配管６０を経由して第１膨張弁５４に流れ込むとともに第１膨張弁５４により減圧される。第１膨張弁５４により減圧された液冷媒は、第２配管５９を経由して第１熱交換器５２に流れ込むとともに、第１熱交換器５２において外気と熱交換されて蒸発する。第１熱交換器５２により蒸発された冷媒は、第１配管５８、第２口５１ｂ、第４口５１ｄ及び吸入配管６４を経由して吸入口１２ｓを介してモータ室１２ａに還流される。

気液分離器５６により分離されたガス冷媒は、インジェクション導入部２９ａに流れ込む。ここで、室内の空気が加熱されるとき（暖房運転時）は、モータ室１２ａに吸入される冷媒の温度及び圧力が低い。このため、スクロール型圧縮機１０側と気液分離器５６側との圧力差によって逆止弁６６がインジェクション導入部２９ａを開放する。これにより、インジェクション導入部２９ａから各インジェクションポート２９を介した圧縮室２５へのガス冷媒の導入が許容されている。

そして、各インジェクションポート２９を介して圧縮室２５に中間圧のガス冷媒が導入されることで、圧縮室２５に導入されるガス冷媒の流量が増え、暖房運転時のような高負荷運転時におけるスクロール型圧縮機１０の性能が向上する。

次に、本実施形態の作用を説明する。
電動モータ１５によって回転軸２０が正方向へ回転駆動されると、ブッシュ２４が偏心軸２０ａ周りで正方向へスイングし、可動スクロール２３が正方向へ自転しながら固定スクロール２２に対して正方向へ公転運動する。このとき、ブッシュ２４が正方向へスイングするため、可動スクロール２３の公転半径が大きくなっていく。そして、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂに接触し、その後、複数のピン３２のうちの少なくとも一つが第１内周面３３ａと接触する。

以上のように、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂと接触し、且つピン３２が第１内周面３３ａに接触することにより、ブッシュ２４の偏心軸２０ａ周りのスイングが規制され、可動スクロール２３の公転半径が固定される。また、この時点で、可動スクロール２３の自転が阻止される。すなわち、可動側渦巻壁２３ｂと固定側渦巻壁２２ｂとの接触、及び複数のピン３２のうちの少なくとも一つとリング部材３３との接触が行われることにより、可動スクロール２３の自転が阻止されるとともに可動スクロール２３の公転半径が固定される。そして、その後、可動スクロール２３が固定スクロール２２に対して、固定された公転半径で公転運動することで、圧縮室２５が容積減少し、冷媒が圧縮される。このとき、本実施形態においては、可動スクロール２３は、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂに接触しながら公転運動するため、圧縮室２５からの冷媒の漏れが抑制される。

なお、可動スクロール２３が公転運動していく過程では、各ピン３２が、各リング部材３３の第１内周面３３ａに順次接触していく。すなわち、固定スクロール２２に対する可動スクロール２３の相対位置に伴って、六つのリング部材３３のうち、ピン３２と第１内周面３３ａとが接触しているリング部材３３と、ピン３２と第１内周面３３ａとが接触していないリング部材３３とが存在する。ピン３２と第１内周面３３ａとが接触していないリング部材３３においては、第２内周面３３ｂもピン３２とは接触していない。

一方、スクロール型圧縮機１０の運転が停止されて、可動スクロール２３の公転運動が停止したときに、インジェクション導入部２９ａからの中間圧のガス冷媒の残りが各インジェクションポート２９を介して圧縮室２５に導入されると、可動スクロール２３が正方向とは逆方向へ自転しながら固定スクロール２２に対して正方向とは逆方向へ公転運動する。

図４（ｂ）に示すように、可動スクロール２３が正方向とは逆方向へ自転しながら固定スクロール２２に対して正方向とは逆方向へ公転運動すると、複数のピン３２のうちの少なくとも二つが第２内周面３３ｂと接触する。ここで、第２仮想円Ｃ２の半径ｒ２は、第１仮想円Ｃ１の半径ｒ１よりも小さい。よって、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂに接触する前に、複数のピン３２が第２内周面３３ｂと接触し、ブッシュ２４における偏心軸２０ａ周りのスイングが規制され、可動スクロール２３の公転半径が固定される。なお、この時点で、可動スクロール２３の自転が阻止される。

以上のように、本実施形態のスクロール型圧縮機１０によれば、可動スクロール２３の自転が阻止された状態（可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂと接触し、且つピン３２が第１内周面３３ａに接触した状態）で可動スクロール２３が固定スクロール２２に対して正方向へ公転運動するときの公転半径よりも、可動スクロール２３の自転が阻止された状態（可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂに接触せずに、複数のピン３２が第２内周面３３ｂに接触した状態）で可動スクロール２３が固定スクロール２２に対して正方向とは逆方向へ公転運動するときの公転半径のほうが小さくなる。

つまり、第２仮想円Ｃ２の半径ｒ２は、可動スクロール２３が正方向とは逆方向へ自転しながら固定スクロール２２に対して正方向とは逆方向へ公転運動するときに、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂに接触する前に、複数のピン３２と第２内周面３３ｂとが接触することが可能となるように設定されている。したがって、スクロール型圧縮機１０の運転停止後、可動スクロール２３が正方向とは逆方向へ公転運動したとしても、可動スクロール２３の自転が阻止された状態で可動スクロール２３が正方向へ公転運動する場合の可動側渦巻壁２３ｂと固定側渦巻壁２２ｂとの間の空間に比べて、可動側渦巻壁２３ｂと固定側渦巻壁２２ｂとの間の空間を広げることができる。このため、可動側渦巻壁２３ｂと固定側渦巻壁２２ｂとの間に形成される空間の圧力が均圧化され易くなり、可動スクロール２３における正方向とは逆方向への公転運動が停止し易くなる。

上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）可動スクロール２３の自転が阻止された状態で可動スクロール２３が固定スクロール２２に対して正方向へ公転運動するときの公転半径は、可動スクロール２３の自転が阻止された状態で可動スクロール２３が固定スクロール２２に対して正方向とは逆方向へ公転運動するときの公転半径よりも大きい。よって、スクロール型圧縮機１０の運転停止後、可動スクロール２３が正方向とは逆方向へ公転運動したとしても、可動スクロール２３の自転が阻止された状態で可動スクロール２３が正方向へ公転運動する場合に比べて、可動側渦巻壁２３ｂと固定側渦巻壁２２ｂとの間の空間を広げることができる。したがって、可動側渦巻壁２３ｂと固定側渦巻壁２２ｂとの間に形成される空間の圧力が均圧化され易くなり、可動スクロール２３における正方向とは逆方向への公転運動が停止し易くなり、スクロール型圧縮機１０の再運転をスムーズに行うことができる。

（２）第１内周面３３ａを含む第１仮想円Ｃ１の半径ｒ１は、第２内周面３３ｂを含む第２仮想円Ｃ２の半径ｒ２よりも大きい。これによれば、可動スクロール２３の自転が阻止された状態で可動スクロール２３が固定スクロール２２に対して正方向へ公転運動する際の公転半径よりも、可動スクロール２３の自転が阻止された状態で可動スクロール２３が固定スクロール２２に対して正方向とは逆方向へ公転運動する際の公転半径のほうが小さくなる。そして、リング部材３３の内周面の一部が円弧状に形成されるため、可動スクロール２３の公転運動に伴うピン３２及びリング部材３３の相対移動をスムーズに行い易くすることができる。

（３）第１仮想円Ｃ１の中心と前記第２仮想円の中心とは一致する。これによれば、リング部材３３の製造を容易なものとすることができる。すなわち、リング部材３３の内周面の形状を容易に形成することができる。

（４）本実施形態によれば、スクロール型圧縮機１０の運転停止後、可動スクロール２３が正方向とは逆方向へ公転運動したとしても、可動側渦巻壁２３ｂと固定側渦巻壁２２ｂとが接触しない状態で固定スクロール２２に対して正方向とは逆方向へ公転運動させることができる。このため、スクロール型圧縮機１０の運転が停止しているにも拘わらず、可動側渦巻壁２３ｂと固定側渦巻壁２２ｂとの接触による異音が生じてしまうことを防止することができる。また、可動側渦巻壁２３ｂと固定側渦巻壁２２ｂとが摩耗してしまうことを防止することができ、耐久性を向上させることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、例えば、凹部３１及びリング部材３３が真円状であるとともに、ピン３２が異形であってもよい。ピン３２は、可動スクロール２３が正方向へ自転しながら固定スクロール２２に対して正方向へ公転運動した際、リング部材３３と接触し得る第１外周面３２ａを有する。また、ピン３２は、可動スクロール２３が正方向とは逆方向へ自転しながら固定スクロール２２に対して正方向とは逆方向へ公転運動した際、リング部材３３と接触し得る第２外周面３２ｂを有する。第１外周面３２ａ及び第２外周面３２ｂは、円弧状に形成されている。第１外周面３２ａを含む第１仮想円Ｃ１１の中心と第２外周面３２ｂを含む第２仮想円Ｃ１２の中心とは一致している。第１外周面３２ａ及び第２外周面３２ｂは、第１仮想円Ｃ１１の半径ｒ１１が第２仮想円Ｃ１２の半径ｒ１２よりも小さくなるように形成されている。また、ピン３２は、第１外周面３２ａの両端と第２外周面３２ｂの両端とをそれぞれ繋ぐ接続部３２ｃを有する。各接続部３２ｃは直線状に延びている。よって、ピン３２は異形をなしている。

図６の実施形態では、電動モータ１５によって回転軸２０が正方向へ回転駆動されると、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂと接触し、且つピン３２の第１外周面３２ａがリング部材３３に接触する。これにより、ブッシュ２４の偏心軸２０ａ周りのスイングが規制され、可動スクロール２３の公転半径が固定される。なお、この時点で、可動スクロール２３の自転が阻止される。すなわち、可動側渦巻壁２３ｂと固定側渦巻壁２２ｂとの接触、及び複数のピン３２のうちの少なくとも一つとリング部材３３との接触が行われることにより、可動スクロール２３の自転が阻止されるとともに可動スクロール２３の公転半径が固定される。

一方、可動スクロール２３が正方向とは逆方向へ自転しながら固定スクロール２２に対して正方向とは逆方向へ公転運動したとき、可動側渦巻壁２３ｂと固定側渦巻壁２２ｂとが接触する前に複数のピン３２のうちの少なくとも二つの第２外周面３２ｂがリング部材３３と接触する。ここで、第２仮想円Ｃ１２の半径ｒ１２は、第１仮想円Ｃ１１の半径ｒ１１よりも大きい。よって、可動スクロール２３の自転が阻止された状態（可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂと接触し、且つピン３２の第１外周面３２ａがリング部材３３に接触した状態）で可動スクロール２３が固定スクロール２２に対して正方向へ公転運動するときの公転半径よりも、可動スクロール２３の自転が阻止された状態（可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂに接触せずに、複数のピン３２の第２外周面３２ｂがリング部材３３に接触した状態）で可動スクロール２３が固定スクロール２２に対して正方向とは逆方向へ公転運動するときの公転半径のほうが小さくなる。そして、ピン３２の外周面の一部が円弧状に形成されるため、可動スクロール２３の公転運動に伴うピン３２及びリング部材３３の相対移動をスムーズに行い易くすることができる。

なお、図６の実施形態において、回転軸２０が正方向へ回転駆動される際、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂに接触する前に、複数のピン３２のうちの少なくとも二つの第１外周面３２ａがリング部材３３に接触するようにしてもよい。すなわち、可動スクロール２３の自転が阻止された状態で可動スクロール２３が固定スクロール２２に対して正方向へ公転運動するときの公転半径よりも、可動スクロール２３の自転が阻止された状態で可動スクロール２３が固定スクロール２２に対して正方向とは逆方向へ公転運動するときの公転半径のほうが小さくなれば、可動側渦巻壁２３ｂと固定側渦巻壁２２ｂとが接触しない状態で可動スクロール２３の正方向への自転が阻止されるようにしてもよい。

○ 図７に示すように、リング部材３３は、第１内周面３３ａの両端と第２内周面３３ｂとの両端とをそれぞれ繋ぐ接続凹部３３Ｃを有していてもよい。要は、リング部材３３の形状は特に限定されるものではない。

○ 実施形態において、凹部３１が真円状に形成されており、その凹部３１内にリング部材３３が挿入されていてもよい。この場合、リング部材３３が凹部３１内で移動しないように位置決めされている必要がある。

○ 実施形態において、リング部材３３を削除してもよい。また、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、凹部３１をリング部材３３のような異形に形成するとともに、凹部３１が第１内周面３１ａ及び第２内周面３１ｂを有するようにしてもよい。この場合、凹部３１は、ピン３２が挿入される挿入部である。さらに、このような実施形態において、凹部３１とピン３２との間に真円状のリング部材３３Ａを介在させてもよい。すなわち、ピン３２は、リング部材３３Ａに挿入された状態でリング部材３３Ａと共に凹部３１に挿入されていてもよい。この場合、第１内周面３１ａには、可動スクロール２３が正方向へ自転した際、リング部材３３Ａが接触し得る。また、第２内周面３１ｂには、可動スクロール２３が正方向とは逆方向へ自転した際、リング部材３３Ａが接触し得る。

電動モータ１５によって回転軸２０が正方向へ回転駆動し、可動スクロール２３が正方向へ自転しながら固定スクロール２２に対して正方向へ公転運動した場合、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂと接触し、且つリング部材３３Ａが第１内周面３１ａに接触することにより、ブッシュ２４の偏心軸２０ａ周りのスイングが規制され、可動スクロール２３の公転半径が固定される。なお、この時点で、可動スクロール２３の自転が阻止される。すなわち、可動側渦巻壁２３ｂと固定側渦巻壁２２ｂとの接触、及び複数のリング部材３３Ａのうちの少なくとも一つと凹部３１との接触が行われることにより、可動スクロール２３の自転が阻止されるとともに可動スクロール２３の公転半径が固定される。

一方、可動スクロール２３が正方向とは逆方向へ自転しながら固定スクロール２２に対して正方向とは逆方向へ公転運動した場合、複数のリング部材３３Ａのうちの少なくとも二つが第２内周面３１ｂと接触する。ここで、第２仮想円Ｃ２の半径ｒ２は、第１仮想円Ｃ１の半径ｒ１よりも小さい。よって、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂに接触する前に、複数のリング部材３３Ａと第２内周面３１ｂとが接触し、ブッシュ２４における偏心軸２０ａ周りのスイングが規制され、可動スクロール２３の公転半径が固定される。なお、この時点で、可動スクロール２３の自転が阻止される。

これによれば、可動スクロール２３の自転が阻止された状態（可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂと接触し、且つリング部材３３Ａが第１内周面３１ａに接触した状態）で可動スクロール２３が固定スクロール２２に対して正方向へ公転運動するときの公転半径よりも、可動スクロール２３の自転が阻止された状態（可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂに接触せずに、複数のリング部材３３Ａが第２内周面３１ｂに接触した状態）で可動スクロール２３が固定スクロール２２に対して正方向とは逆方向へ公転運動するときの公転半径のほうが小さくなる。

なお、図８の実施形態において、回転軸２０が正方向へ回転駆動される際、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂに接触する前に、複数のリング部材３３Ａのうちの少なくとも二つが第１内周面３１ａに接触するようにしてもよい。すなわち、可動スクロール２３の自転が阻止された状態で可動スクロール２３が固定スクロール２２に対して正方向へ公転運動するときの公転半径よりも、可動スクロール２３の自転が阻止された状態で可動スクロール２３が固定スクロール２２に対して正方向とは逆方向へ公転運動するときの公転半径のほうが小さくなれば、回転軸２０が正方向へ回転駆動される際、可動側渦巻壁２３ｂと固定側渦巻壁２２ｂとが接触しないようにしてもよい。

○ 実施形態において、スクロール型圧縮機１０には、圧縮室２５に中間圧の冷媒を導入するインジェクションポート２９が設けられていなくてもよい。この場合であっても、スクロール型圧縮機１０の運転が停止されて、可動スクロール２３の公転運動が停止したときに、例えば、圧縮室２５に冷媒が逆流する等して、可動スクロール２３が、スクロール型圧縮機１０の運転時とは逆方向へ公転運動し始める場合がある。このような場合においても、上記構成のスクロール型圧縮機１０によれば、可動スクロール２３が正方向へ自転しながら固定スクロール２２に対して正方向へ公転運動している場合に比べて、可動側渦巻壁２３ｂと固定側渦巻壁２２ｂとの間の空間を広げることができる。したがって、可動側渦巻壁２３ｂと固定側渦巻壁２２ｂとの間に形成される空間の圧力が均圧化し易くなり、可動スクロール２３における正方向とは逆方向への公転運動が停止し易くなり、スクロール型圧縮機１０の再運転をスムーズに行うことができる。

○ 実施形態において、可動スクロール２３に複数のピン３２が一体的に設けられるとともに、軸支部材２１に各ピン３２が各々遊嵌される複数の凹部３１が設けられていてもよい。

○ 実施形態において、凹部３１及びピン３２の数は特に限定されるものではない。
○ 実施形態において、対向部材は、軸支部材２１とは別部材のものであってもよい。
○ 実施形態において、回転軸２０が正方向へ回転駆動し、可動スクロール２３が正方向へ自転しながら固定スクロール２２に対して正方向へ公転運動した場合、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂに接触する前に、複数のピン３２のうちの少なくとも二つが第１内周面３３ａに接触するようにしてもよい。すなわち、回転軸２０が正方向へ回転駆動される際、可動側渦巻壁２３ｂと固定側渦巻壁２２ｂとが接触しないようにしてもよい。

○ 実施形態において、可動スクロール２３が固定スクロール２２に対して正方向へ公転運動する場合、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｂに接触したと同時に、複数のピン３２のうちの少なくとも一つが第１内周面３３ａに接触するように、各ピン３２及びリング部材３３の寸法や配置位置が設定されていてもよい。

○ 実施形態において、カバー１８がモータハウジング１２の周壁に固設されており、モータハウジング１２の周壁とカバー１８とによって区画される空間にモータ駆動回路１９が収容されていてもよい。

○ 実施形態において、スクロール型圧縮機１０は、車両空調装置に用いられなくてもよく、その他の空調装置に用いられてもよい。
○ 実施形態において、スクロール型圧縮機１０は、電動モータ１５ではなくエンジン等の駆動源によって直接駆動されるタイプであってもよい。

Ｃ１，Ｃ１１…第１仮想円、Ｃ２，Ｃ１２…第２仮想円、１０…スクロール型圧縮機、２１…対向部材である軸支部材、２２…固定スクロール、２２ｂ…固定側渦巻壁、２３…可動スクロール、２３ｂ…可動側渦巻壁、３０…自転阻止機構、３１ａ，３３ａ…第１内周面、３１ｂ，３３ｂ…第２内周面、３２…ピン、３２ａ…第１外周面、３２ｂ…第２外周面、３３…挿入部であるリング部材。

Claims (5)

1. 固定側渦巻壁を有する固定スクロールと、前記固定側渦巻壁と噛み合う可動側渦巻壁を有する可動スクロールとを有し、前記可動スクロールの自転が自転阻止機構によって阻止されるスクロール型圧縮機であって、
   前記自転阻止機構は、前記可動スクロール、又は前記可動スクロールに対向配置される対向部材のどちらか一方に設けられる複数のピンと、他方に設けられるとともに前記複数のピンが各々挿入される複数の挿入部とを有し、
   前記可動スクロールの自転が阻止された状態で前記可動スクロールが前記固定スクロールに対して正方向へ公転運動するときの公転半径は、前記可動スクロールの自転が阻止された状態で前記可動スクロールが前記固定スクロールに対して前記正方向とは逆方向へ公転運動するときの公転半径よりも大きいことを特徴とするスクロール型圧縮機。
2. 前記複数の挿入部は、前記可動スクロールが前記正方向へ自転しながら前記固定スクロールに対して前記正方向へ公転運動した際、前記ピンが接触し得る第１内周面と、前記可動スクロールが前記正方向とは逆方向へ自転しながら前記固定スクロールに対して前記正方向とは逆方向へ公転運動した際、前記ピンが接触し得る第２内周面と、を有し、
   前記第１内周面を含む第１仮想円の半径は、前記第２内周面を含む第２仮想円の半径よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
3. 前記複数のピンは、前記可動スクロールが前記正方向へ自転しながら前記固定スクロールに対して前記正方向へ公転運動した際、前記挿入部と接触し得る第１外周面と、前記可動スクロールが前記正方向とは逆方向へ自転しながら前記固定スクロールに対して前記正方向とは逆方向へ公転運動した際、前記挿入部と接触し得る第２外周面と、を有し、
   前記第１外周面を含む第１仮想円の半径は、前記第２外周面を含む第２仮想円の半径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
4. 固定側渦巻壁を有する固定スクロールと、前記固定側渦巻壁と噛み合う可動側渦巻壁を有する可動スクロールとを有し、前記可動スクロールの自転が自転阻止機構によって阻止されるスクロール型圧縮機であって、
   前記自転阻止機構は、前記可動スクロール、又は前記可動スクロールに対向配置される対向部材のどちらか一方に設けられる複数のピンと、他方に設けられるとともに前記複数のピンが各々挿入される複数の挿入部とを有し、
   前記複数のピンは、リング部材に挿入された状態で当該リング部材と共に前記挿入部に挿入され、
   前記複数の挿入部は、前記可動スクロールが正方向へ自転しながら前記固定スクロールに対して前記正方向へ公転運動した際、前記リング部材が接触し得る第１内周面と、前記可動スクロールが前記正方向とは逆方向へ自転しながら前記固定スクロールに対して前記正方向とは逆方向へ公転運動した際、前記リング部材が接触し得る第２内周面と、を有し、
   前記第１内周面を含む第１仮想円の半径は、前記第２内周面を含む第２仮想円の半径よりも大きいことを特徴とするスクロール型圧縮機。
5. 前記第１仮想円の中心と前記第２仮想円の中心とは一致することを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。