JP2022083079A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】可動スクロールに発生する自転モーメントの低下を抑制する。【解決手段】スクロール圧縮機１は、固定スクロール２、可動スクロール３、及び、自転阻止機構３０を備える。可動スクロール３の渦巻状の可動ラップ３ｂは、固定スクロール２の渦巻状の固定ラップ２ｂに噛み合う。第１圧縮室Ｃ１は、可動ラップ３ｂの内壁面３ｂ１と固定ラップ２ｂの外壁面２ｂ２とにより形成される。第２圧縮室Ｃ２は、固定ラップ２ｂの内壁面２ｂ１と可動ラップ３ｂの外壁面３ｂ２とにより形成される。可動ラップ３ｂの巻き終わり端部３ｆと固定ラップ２ｂの外壁面２ｂ２とが当接することによって第１圧縮室Ｃ１が密閉された後に、固定ラップ２ｂの巻き終わり端部２ｆと可動ラップ３ｂの外壁面３ｂ２とが当接することによって第２圧縮室Ｃ２が密閉される。【選択図】図７

Description

本発明は、スクロール圧縮機に関する。

特許文献１に開示のスクロール圧縮機は、底板に渦巻状のラップが立設されて底板の中心とラップの基礎円の中心（渦巻中心）とが互いに偏心している固定スクロール及び可動スクロールを、互いのラップを対向して噛み合わせて密閉空間を形成するスクロールユニットと、可動スクロールの自転を阻止する自転阻止機構と、を備えており、自転阻止機構により可動スクロールの自転を阻止しつつ、可動スクロールを固定スクロールの軸心周りに公転旋回運動させて上記密閉空間の容積を変化させている。特許文献１には、自転阻止機構が、可動スクロールの底板の背面に形成された円形穴と、可動スクロールの底板の背面に対向するハウジング壁に突設されて円形穴に係合するピンとにより構成されることが開示されている。また、特許文献１には、スクロール圧縮機による圧縮に伴う圧縮反力によって可動スクロールに自転モーメントが発生し、この自転モーメントによる荷重が自転阻止機構に作用することが開示されている。

特開２０１５－０５９５１７号公報

しかしながら、上述のようなスクロール圧縮機の作動時に、上述の自転モーメントの瞬間的な消失が発生し、その結果、上述のピンが円形穴の内周面から瞬間的に離れた後、円形穴の内周面に再衝突するという現象が発生していることを本発明者が見出した。

そこで、本発明は、可動スクロールに発生する自転モーメントの低下を抑制することを目的とする。

本発明の第１態様及び第２態様によると、スクロール圧縮機は、中央部に吐出孔を有する固定底板、及び、固定底板に立設された渦巻状の固定ラップを有する固定スクロールと、可動底板、及び、可動底板に立設されて固定ラップに噛み合う渦巻状の可動ラップを有する可動スクロールと、可動ラップの内壁面と固定ラップの外壁面とにより形成される第１圧縮室と、固定ラップの内壁面と可動ラップの外壁面とにより形成される第２圧縮室と、可動スクロールの自転を阻止する自転阻止機構と、を備え、自転阻止機構により可動スクロールの自転を阻止しつつ、可動スクロールを固定スクロールの軸心周りに公転旋回運動させて第１圧縮室の容積及び第２圧縮室の容積をそれぞれ変化させることにより、第１圧縮室内の流体及び第２圧縮室内の流体をそれぞれ圧縮して一緒に吐出孔から吐出室へ吐出する。

本発明の第１態様によると、固定ラップの基礎円上の基準点から固定ラップの巻き終わり端部までの伸開角が、可動ラップの基礎円上の基準点から可動ラップの巻き終わり端部までの伸開角よりも小さい。

本発明の第２態様によると、可動ラップの巻き終わり端部と固定ラップの外壁面とが当接することによって第１圧縮室が密閉された後に、固定ラップの巻き終わり端部と可動ラップの外壁面とが当接することによって第２圧縮室が密閉される。

本発明の第１態様及び第２態様によれば、第１圧縮室内の圧力が第２圧縮室内の圧力よりも常に高い状態となるので、可動スクロールに自転モーメントを常に発生させることができ、ひいては、自転モーメントの低下を抑制することができる。

本発明の一実施形態におけるスクロール圧縮機の断面図 固定スクロールの平面図 可動スクロールの平面図 図３のＡ－Ａ断面図 自転阻止機構を構成する自転阻止部の拡大断面図 可動底板における自転阻止機構の自転阻止部の配置図 スクロール圧縮機の作動状態を示す図 スクロール圧縮機の作動状態を示す図 スクロール圧縮機の作動状態を示す図 スクロール圧縮機の作動状態を示す図 スクロール圧縮機の作動状態を示す図 圧縮室内の圧力とクランク角との関係を示す図 ピンに作用する力（自転モーメント）とクランク角との関係を示す図

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１～図６は本発明の一実施形態におけるスクロール圧縮機の構成を示している。図１は、スクロール圧縮機の全体構成を示す断面図である。図２は固定スクロールの平面図である。図３は可動スクロールの平面図である。図４は図３のＡ－Ａ断面図である。図５は、自転阻止機構を構成する自転阻止部の拡大断面図である。図６は、可動底板における自転阻止機構の自転阻止部の配置図である。

スクロール圧縮機１は、中心軸方向に対向配置される固定スクロール２と可動スクロール（旋回スクロール）３とを有するスクロールユニット４を備えている。図２に示すように、固定スクロール２は、固定底板２ａ上に渦巻状の固定ラップ２ｂが一体に立設されている。図３に示すように、可動スクロール３も、同様に、可動底板（旋回底板）３ａ上に渦巻状の可動ラップ（旋回ラップ）３ｂが一体に立設されている。

図２及び図３に示すように、固定ラップ２ｂ及び可動ラップ３ｂは、基礎円（仮想円）２ｃ，３ｃから延びるインボリュート曲線（仮想線）に沿うように形成されている。ここにおいて、図２に示す伸開角θ１とは、基礎円２ｃの中心（固定渦巻中心）２ｄ回りの角度であって、基礎円２ｃ上の基準点（上記インボリュート曲線の始点）２ｅから固定ラップ２ｂの巻き終わり端部２ｆまでの角度である。図３に示す伸開角θ２とは、基礎円３ｃの中心（可動渦巻中心）３ｄ回りの角度であって、基礎円３ｃ上の基準点（上記インボリュート曲線の始点）３ｅから可動ラップ３ｂの巻き終わり端部３ｆまでの角度である。

伸開角θ１は伸開角θ２よりも小さい。本実施形態では、伸開角θ１は８２０°であり、伸開角θ２は８５０°であるが、伸開角θ１，θ２は、これらの値に限らない。伸開角θ２と伸開角θ１との差が大きいほど、後述する第１圧縮室Ｃ１と第２圧縮室Ｃ２との圧力差が大きくなり、ひいては、可動スクロール３に発生する自転モーメントを増大させることができる。

本実施形態では、固定ラップ２ｂは、固定底板２ａの中心（図示せず）に対してその基礎円２ｃの中心２ｄを偏心させて形成されている。また、可動ラップ３ｂは、可動底板３ａの中心（図示せず）に対してその基礎円３ｃの中心３ｄを偏心させて形成されている。これにより、スクロールユニット４の外径を小さくでき、スクロール圧縮機１の胴径を縮小でき、スクロール圧縮機１の小型化を図ることができる。

固定スクロール２と可動スクロール３とは、固定ラップ２ｂと可動ラップ３ｂとを噛み合わせ、固定ラップ２ｂの突出側の端縁が可動底板３ａに接触し、可動ラップ３ｂの突出側の端縁が固定底板２ａに接触するように配設される。尚、固定ラップ２ｂの突出側の端縁と可動ラップ３ｂの突出側の端縁とには、それぞれ、チップシールが設けられている。

また、固定スクロール２と可動スクロール３とは、固定ラップ２ｂと可動ラップ３ｂとで周方向の角度が互いにずれた状態で、固定ラップ２ｂの壁面と可動ラップ３ｂの壁面とが互いに部分的に接触するように配設される。それゆえ、本実施形態では、可動ラップ３ｂの内壁面３ｂ１と固定ラップ２ｂの外壁面２ｂ２とにより三日月状の第１圧縮室Ｃ１が形成され、固定ラップ２ｂの内壁面２ｂ１と可動ラップ３ｂの外壁面３ｂ２とにより三日月状の第２圧縮室Ｃ２が形成される（後述する図７及び図８参照）。

可動スクロール３は、可動底板３ａの中心（軸心）が固定底板２ａの中心（軸心）に対して偏心して組み付けられ、後述する自転阻止機構３０によって自転が阻止されつつ、駆動機構により固定底板２ａの中心回りに公転旋回運動される。この公転旋回運動の旋回半径は、固定ラップ２ｂと可動ラップ３ｂとの接触により規定され得る。この公転旋回運動によって、第１圧縮室Ｃ１及び第２圧縮室Ｃ２が可動ラップ３ｂの巻き終わり端部３ｆ及び固定ラップ２ｂの巻き終わり端部２ｆから中心部へ向かって移動されることにより、第１圧縮室Ｃ１の容積と第２圧縮室Ｃ２の容積とがそれぞれ縮小方向に変化する。従って、可動ラップ３ｂの巻き終わり端部３ｆ側から第１圧縮室Ｃ１内に取り込まれた流体（例えば冷媒ガス）が圧縮されると共に、固定ラップ２ｂの巻き終わり端部２ｆ側から第２圧縮室Ｃ２内に取り込まれた流体（例えば冷媒ガス）が圧縮される。

図３及び図４に示すように、可動ラップ３ｂの巻き始め端部３ｇには凹部（リセス）３ｈが形成されている。凹部３ｈは、可動ラップ３ｂの巻き始め端部３ｇの内壁面３ｂ１に対して窪んでいる。

図１に示すように、スクロール圧縮機１のハウジングは、スクロールユニット４を内包するセンターハウジング６と、その前側に配置されるフロントハウジング７と、後側に配置されるリアハウジング８とにより構成されている。

センターハウジング６は、本実施形態では、固定スクロール２と一体にスクロールユニット４の筐体部（外殻シェル）として形成されている。但し、固定スクロール２とセンターハウジング６とを別部材として、センターハウジング６内に固定スクロール２を収納固定する構造としてもよい。センターハウジング６は、リア側が固定底板２ａにより閉止され、フロント側が開口している。

フロントハウジング７は、センターハウジング６の開口部側にボルト（図示せず）により締結されている。フロントハウジング７は、可動スクロール３をスラスト方向に支持すると共に、可動スクロール３の駆動機構を収納している。

フロントハウジング７はまた、その内部に、フロントハウジング７の外壁に形成される吸入ポート（図示せず）に接続する上記流体の吸入室９が形成されている。

フロントハウジング７及びセンターハウジング６には、周方向の一部に、膨出部１０が形成されている。膨出部１０の内部には、圧縮機中心軸と平行な方向に延在して、フロントハウジング７側の吸入室９からセンターハウジング６側のスクロールユニット４の固定ラップ２ｂの巻き終わり端部２ｆ付近へ、また、可動ラップ３ｂの巻き終わり端部３ｆ付近へ、上記流体を案内する流体通路空間１１が形成されている。

リアハウジング８は、センターハウジング６の固定底板２ａ側にボルト１２により締結され、固定底板２ａ背面との間に上記流体の吐出室１３を形成している。固定底板２ａの中央部には、圧縮流体の吐出孔１４が形成され、吐出孔１４には、例えば一方向弁である吐出弁１５が付設されている。吐出孔１４は、吐出弁１５を介して吐出室１３に接続される。吐出室１３は、リアハウジング８の外壁に形成される吐出ポート（図示せず）に接続している。

上記流体は、吸入ポートからフロントハウジング７内の吸入室９に導入され、フロントハウジング７及びセンターハウジング６の膨出部１０内側の流体通路空間１１を経由して、スクロールユニット４の外周側から第１圧縮室Ｃ１及び第２圧縮室Ｃ２に取り込まれ、圧縮に供される。第１圧縮室Ｃ１にて圧縮された流体と第２圧縮室Ｃ２にて圧縮された流体とは、一緒になって、固定底板２ａの中央部に穿設された吐出孔１４からリアハウジング８内の吐出室１３に吐出され、そこから吐出ポートを介して外部に導出される。

フロントハウジング７は、センターハウジング６の開口部側にボルト（図示せず）により締結される外周部の内側に、可動底板３ａ背面と対向し可動スクロール３からのスラスト力を、スラストプレート１６を介して受けるスラスト受け部１７を有する。

フロントハウジング７は、また、中心部に可動スクロール３の駆動機構の中核をなす駆動軸２０を回転自在に支承している。駆動軸２０の一端部側はフロントハウジング７外に突出しており、ここに電磁クラッチ２１を介してプーリ２２が取付けられている。従って、プーリ２２から電磁クラッチ２１を介して入力される回転駆動力により、駆動軸２０が回転駆動される。駆動軸２０の他端部側は、クランク機構を介して可動スクロール３に連結されている。

上記クランク機構は、本実施形態では、可動底板３ａ背面に突出形成された円筒状のボス部２３と、駆動軸２０の端部に設けたクランク２４に偏心状態で取付けた偏心ブッシュ２５と、を有し、偏心ブッシュ２５はボス部２３の内部に軸受（例えばすべり軸受）２６を介して嵌合している。尚、偏心ブッシュ２５には、可動スクロール３の動作時の遠心力に対向するバランサウェイト２７が取付けられる。

自転阻止機構３０は、図５に示すように、可動底板３ａ背面（フロントハウジング７のスラスト受け部１７に対向する）に形成された円形穴に圧入されるリング３１と、フロントハウジング７のスラスト受け部１７側に突設されてスラストプレート１６を貫通してリング３１の内側に遊嵌されるピン３２とで構成される自転阻止部３３を、図６に示すように、可動底板３ａ背面の外周縁近傍の周方向に沿って等間隔に複数（本実施形態では５個）配置して構成されている。尚、自転阻止部３３は、少なくとも３個以上あれば、可動スクロール３は自転をすることなく固定スクロール２の軸心周りに公転旋回運動することができる。

かかる構成のスクロール圧縮機１の作動について図７～図１３を用いて説明する。図７～図１１はスクロール圧縮機１の作動状態を示す。図１２は、第１圧縮室Ｃ１内の圧力、第２圧縮室Ｃ２内の圧力、及び、最終圧縮室Ｃ４内の圧力と、クランク角との関係を示す図である。図１３は、ピン３２に作用する力（自転モーメント）とクランク角との関係を示す図である。ここで、図１３に示す実線の曲線は、本実施形態のスクロール圧縮機１に対応するものであり、図１３に示す破線の曲線は、従来型のスクロール圧縮機に対応するものである。尚、従来型のスクロール圧縮機では、上述の伸開角θ１と伸開角θ２とを同一としており、また、凹部３ｈの大きさ（少なくとも、可動ラップ３ｂのインボリュート曲線に沿う方向の長さ）が、本実施形態のものに比べて小さい。

外部からの回転駆動力によりプーリ２２が回転すると、電磁クラッチ２１を介して駆動軸２０が回転し、クランク機構を介して可動スクロール３が、自転阻止機構３０により自転が阻止されつつ固定スクロール２の軸心周りに公転旋回運動する。可動スクロール３の公転旋回運動により、流体（冷媒ガス）が吸入ポートから吸入室９及び流体通路空間１１を経由してスクロールユニット４の固定ラップ２ｂ及び可動ラップ３ｂ間の第１圧縮室Ｃ１及び第２圧縮室Ｃ２内に取り込まれる。

ここで、本実施形態では、固定ラップ２ｂの巻き終わり端部２ｆまでの伸開角θ１が可動ラップ３ｂの巻き終わり端部３ｆまでの伸開角θ２よりも小さい。それゆえ、図７に示すように、可動ラップ３ｂの巻き終わり端部３ｆと固定ラップ２ｂの外壁面２ｂ２とが当接することによって第１圧縮室Ｃ１が密閉された後に、図８に示すように、固定ラップ２ｂの巻き終わり端部２ｆと可動ラップ３ｂの外壁面３ｂ２とが当接することによって第２圧縮室Ｃ２が密閉される。これにより、第１圧縮室Ｃ１が第２圧縮室Ｃ２よりも常に先行して上記流体の圧縮を行うので、第１圧縮室Ｃ１内の圧力は第２圧縮室Ｃ２内の圧力よりも常に高い状態になる（図１２におけるクランク角０°～３６０°参照）。それゆえ、発生する自転モーメントが従来型のスクロール圧縮機に比べて常に大きい状態となる（図１３参照）。尚、この自転モーメントの向きは、可動スクロール３の公転旋回運動の向きと一致している。

可動スクロール３の公転旋回運動による第１圧縮室Ｃ１の容積の縮小変化によって圧縮された流体は、図９及び図１０を示すように、可動ラップ３ｂの凹部３ｈを介して、中央部に位置する第３圧縮室Ｃ３内の流体と混合する。つまり、図９に示す作動状態以降に、第１圧縮室Ｃ１が可動ラップ３ｂの凹部３ｈを介して第３圧縮室Ｃ３と連通する。ここで、第３圧縮室Ｃ３は、吐出孔１４を含み、かつ、固定ラップ２ｂと可動ラップ３ｂとによって囲まれている。尚、この作動状態の時点では、吐出弁１５は閉じており、第３圧縮室Ｃ３内の圧力は第１圧縮室Ｃ１内の圧力よりも高い。ゆえに、図９に示す作動状態から図１０に示す作動状態に至るまでの間に、第３圧縮室Ｃ３内の高圧の流体が可動ラップ３ｂの凹部３ｈを介して第１圧縮室Ｃ１内に流入（逆流）する。その結果、第１圧縮室Ｃ１内の圧力が急激に上昇する（図１２及び図１３中のクランク角α参照）。尚、本実施形態では、クランク角αは３１０°であるが、この値に限らない。従って、クランク角αにおける第１圧縮室Ｃ１内の圧力の急激な上昇により、第１圧縮室Ｃ１内の圧力と第２圧縮室Ｃ２内の圧力との差が拡大する（図１２におけるクランク角α～３６０°参照）。それゆえ、図１３に示すように、クランク角α～３６０°における自転モーメントの低下を従来型のスクロール圧縮機に比べて抑制することができる。

一方、可動スクロール３の公転旋回運動による第２圧縮室Ｃ２の容積の縮小変化によって圧縮された流体は、図１０及び図１１を示すように、第３圧縮室Ｃ３が合わさった第１圧縮室Ｃ１内の流体と混合する。つまり、図１０に示す作動状態の直後に、第１圧縮室Ｃ１、第２圧縮室Ｃ２、第３圧縮室Ｃ３が合わさって、最終圧縮室Ｃ４が形成されることで、第２圧縮室Ｃ２が吐出孔１４と連通する。この点、図１２は、クランク角３６０°以降にて、最終圧縮室Ｃ４内の流体が圧縮されて圧力が上昇している様子を示している。

最終圧縮室Ｃ４内の圧力が吐出圧に達すると、吐出弁１５が開弁して、最終圧縮室Ｃ４内の流体が、吐出孔１４を通って、吐出室１３に吐出される。

本実施形態のスクロール圧縮機１では、上述したように、可動底板３ａの中心と可動ラップ３ｂの基礎円３ｃの中心３ｄとを互いに偏心させている。この場合、可動スクロール３の１旋回中で、可動スクロール３に作用する圧縮反力の中心と可動底板３ａの中心との間の距離Ｌ（図示せず）が変動する。可動スクロール３に作用する圧縮反力の中心は、第１圧縮室Ｃ１と第２圧縮室Ｃ２とが同圧であれば基礎円２ｃの中心２ｄと基礎円３ｃの中心３ｄとの中点にある。第１圧縮室Ｃ１内の圧力が第２圧縮室Ｃ２内の圧力よりも高いほど、圧縮反力の中心は可動底板３ａの中心から更に遠くなり（つまり、上述の距離Ｌが大きくなり）、逆の場合は、圧縮反力の中心が可動底板３ａの中心に近づく（つまり、上述の距離Ｌが小さくなる）。この点、本実施形態では、例えば図１２及び図１３に示すクランク角０°，３６０°，７２０°の付近で、上述の距離Ｌが最小となる。ここで、上述の自転モーメントは、可動底板３ａの中心回りのモーメントであり、圧縮反力と上述の距離Ｌとの積である。圧縮反力は、可動スクロール３の１旋回中に変動し、例えば図１２及び図１３に示すクランク角０°，３６０°，７２０°の付近で最小となる。従って、上述の距離Ｌが最小となるクランク角と、圧縮反力が最小となるクランク角とが近いため、その角度（クランク角０°，３６０°，７２０°の付近）での自転モーメントの低下が懸念される。

この懸念に対処するため、本実施形態では以下〔１〕及び〔２〕の対策を講じている。

〔１〕固定ラップ２ｂの巻き終わり端部２ｆまでの伸開角θ１を可動ラップ３ｂの巻き終わり端部３ｆまでの伸開角θ２よりも小さくする。これにより、図７に示すように、可動ラップ３ｂの巻き終わり端部３ｆと固定ラップ２ｂの外壁面２ｂ２とが当接することによって第１圧縮室Ｃ１が密閉された後に、図８に示すように、固定ラップ２ｂの巻き終わり端部２ｆと可動ラップ３ｂの外壁面３ｂ２とが当接することによって第２圧縮室Ｃ２が密閉される。従って、第１圧縮室Ｃ１が第２圧縮室Ｃ２よりも常に先行して上記流体の圧縮を行うので、第１圧縮室Ｃ１内の圧力は第２圧縮室Ｃ２内の圧力よりも常に高い状態になり（図１２におけるクランク角０°～３６０°参照）、その結果、発生する自転モーメントの底上げを図ることができる（図１３参照）。

〔２〕図９～図１１に示すように、第１圧縮室Ｃ１が可動ラップ３ｂの凹部３ｈを介して第３圧縮室Ｃ３と連通した後に、第２圧縮室Ｃ２が吐出孔１４と連通する。これにより、例えば、図１２及び図１３に示すクランク角α～３６０°において、第１圧縮室Ｃ１内の圧力と第２圧縮室Ｃ２内の圧力との差を拡大することができ（図１２参照）、ひいては、自転モーメントの低下を抑制することができる（図１３参照）。

上記〔１〕及び〔２〕の対策を講じることにより、自転モーメントの低下が抑制されるので、ピン３２をリング３１の内周面に常に当接させることができる。従って、ピン３２がリング３１に衝突することを防止することができるので、自転阻止機構３０での振動・騒音の発生を抑制することができる。

本実施形態によれば、スクロール圧縮機１は、中央部に吐出孔１４を有する固定底板２ａ、及び、固定底板２ａに立設された渦巻状の固定ラップ２ｂを有する固定スクロール２と、可動底板３ａ、及び、可動底板３ａに立設されて固定ラップ２ｂに噛み合う渦巻状の可動ラップ３ｂを有する可動スクロール３と、可動ラップ３ｂの内壁面３ｂ１と固定ラップ２ｂの外壁面２ｂ２とにより形成される第１圧縮室Ｃ１と、固定ラップ２ｂの内壁面２ｂ１と可動ラップ３ｂの外壁面３ｂ２とにより形成される第２圧縮室Ｃ２と、可動スクロール３の自転を阻止する自転阻止機構３０と、を備え、自転阻止機構３０により可動スクロール３の自転を阻止しつつ、可動スクロール３を固定スクロール２の軸心周りに公転旋回運動させて第１圧縮室Ｃ１の容積及び第２圧縮室Ｃ２の容積をそれぞれ変化させることにより、第１圧縮室Ｃ１内の流体及び第２圧縮室Ｃ２内の流体をそれぞれ圧縮して一緒に吐出孔１４から吐出室１３へ吐出する。固定ラップ２ｂは、固定ラップ２ｂの基礎円２ｃに基づくインボリュート曲線によって形成され得る。可動ラップ３ｂは、可動ラップ３ｂの基礎円３ｃに基づくインボリュート曲線によって形成され得る。固定ラップ２ｂの基礎円２ｃ上の基準点２ｅから固定ラップ２ｂの巻き終わり端部２ｆまでの伸開角θ１が、可動ラップ３ｂの基礎円３ｃ上の基準点３ｅから可動ラップ３ｂの巻き終わり端部３ｆまでの伸開角θ２よりも小さい。ゆえに、可動ラップ３ｂの巻き終わり端部３ｆと固定ラップ２ｂの外壁面２ｂ２とが当接することによって第１圧縮室Ｃ１が密閉された後に、固定ラップ２ｂの巻き終わり端部２ｆと可動ラップ３ｂの外壁面３ｂ２とが当接することによって第２圧縮室Ｃ２が密閉される。従って、第１圧縮室Ｃ１内の圧力が第２圧縮室Ｃ２内の圧力よりも常に高い状態となるので、可動スクロール３に自転モーメントを常に発生させることができ、ひいては、自転モーメントの低下を抑制することができる。

また本実施形態によれば、可動ラップ３ｂは、可動ラップ３ｂの巻き始め端部３ｇに形成されて巻き始め端部３ｇの内壁面３ｂ１に対して窪んだ凹部３ｈを有する。スクロール圧縮機１は、吐出孔１４を含み、かつ、固定ラップ２ｂと可動ラップ３ｂとによって囲まれる第３圧縮室Ｃ３を更に備える。第１圧縮室Ｃ１が可動ラップ３ｂの凹部３ｈを介して第３圧縮室Ｃ３と連通した後に、第２圧縮室Ｃ２が吐出孔１４と連通する。これにより、第１圧縮室Ｃ１内の圧力と第２圧縮室Ｃ２内の圧力との差を拡大することができ、ひいては、自転モーメントの低下を抑制することができる。

また本実施形態によれば、自転阻止機構３０は、可動底板３ａの背面とこの背面に対向するハウジング壁とのいずれか一方に形成された円形穴に圧入されるリング３１と、他方に突設されてリング３１の内側に遊嵌されるピン３２とを含む。このような構成の自転阻止機構３０での振動・騒音の発生を抑制することができる。

また本実施形態によれば、固定底板２ａの中心と固定ラップ２ｂの基礎円２ｃの中心２ｄとが互いに偏心している。また、可動底板３ａの中心と可動ラップ３ｂの基礎円３ｃの中心３ｄとが互いに偏心している。このような構成のスクロール圧縮機１において、自転阻止機構３０での振動・騒音の発生を抑制することができる。

本実施形態のスクロール圧縮機１を駆動する外部駆動源は、車両エンジン、モータ等であり得る。また、スクロール圧縮機１については、駆動源となるモータが一体的に組み込まれていてもよい。

本実施形態のスクロール圧縮機１は、例えば、車両用空調装置の冷媒回路に組み込まれ、当該冷媒回路の低圧側から吸入した冷媒を圧縮して吐出するように構成され得る。

尚、上述のスクロールユニット４（固定スクロール２及び可動スクロール３）はスクロール膨張機にも適用可能である。このスクロール膨張機は、例えば、車両用ランキンサイクル装置の冷媒回路に組み込まれ、当該冷媒回路から導入した冷媒を膨張させて動力を発生する（上記冷媒から動力を回収する）ように構成され得る。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて更なる変形等が可能であることはもちろんである。

１…スクロール圧縮機、２…固定スクロール、２ａ…固定底板、２ｂ…固定ラップ、２ｂ１…内壁面、２ｂ２…外壁面、２ｃ…基礎円、２ｄ…中心、２ｅ…基準点、２ｆ…巻き終わり端部、３…可動スクロール、３ａ…可動底板、３ｂ…可動ラップ、３ｂ１…内壁面、３ｂ２…外壁面、３ｃ…基礎円、３ｄ…中心、３ｅ…基準点、３ｆ…巻き終わり端部、３ｇ…巻き始め端部、３ｈ…凹部、４…スクロールユニット、６…センターハウジング、７…フロントハウジング、８…リアハウジング、９…吸入室、１０…膨出部、１１…流体通路空間、１３…吐出室、１４…吐出孔、１５…吐出弁、２０…駆動軸、３０…自転阻止機構、３１…リング、３２…ピン、３３…自転阻止部、Ｃ１…第１圧縮室、Ｃ２…第２圧縮室、Ｃ３…第３圧縮室、Ｃ４…最終圧縮室、θ１，θ２…伸開角

Claims (7)

1. 中央部に吐出孔を有する固定底板、及び、前記固定底板に立設された渦巻状の固定ラップを有する固定スクロールと、
   可動底板、及び、前記可動底板に立設されて前記固定ラップに噛み合う渦巻状の可動ラップを有する可動スクロールと、
   前記可動ラップの内壁面と前記固定ラップの外壁面とにより形成される第１圧縮室と、
   前記固定ラップの内壁面と前記可動ラップの外壁面とにより形成される第２圧縮室と、
   前記可動スクロールの自転を阻止する自転阻止機構と、
   を備え、前記自転阻止機構により前記可動スクロールの自転を阻止しつつ、前記可動スクロールを前記固定スクロールの軸心周りに公転旋回運動させて前記第１圧縮室の容積及び前記第２圧縮室の容積をそれぞれ変化させることにより、前記第１圧縮室内の流体及び前記第２圧縮室内の流体をそれぞれ圧縮して一緒に前記吐出孔から吐出室へ吐出するスクロール圧縮機であって、
   前記固定ラップの基礎円上の基準点から前記固定ラップの巻き終わり端部までの伸開角が、前記可動ラップの基礎円上の基準点から前記可動ラップの巻き終わり端部までの伸開角よりも小さい、スクロール圧縮機。
2. 前記可動ラップの巻き終わり端部と前記固定ラップの外壁面とが当接することによって前記第１圧縮室が密閉された後に、前記固定ラップの巻き終わり端部と前記可動ラップの外壁面とが当接することによって前記第２圧縮室が密閉される、請求項１に記載のスクロール圧縮機。
3. 中央部に吐出孔を有する固定底板、及び、前記固定底板に立設された渦巻状の固定ラップを有する固定スクロールと、
   可動底板、及び、前記可動底板に立設されて前記固定ラップに噛み合う渦巻状の可動ラップを有する可動スクロールと、
   前記可動ラップの内壁面と前記固定ラップの外壁面とにより形成される第１圧縮室と、
   前記固定ラップの内壁面と前記可動ラップの外壁面とにより形成される第２圧縮室と、
   前記可動スクロールの自転を阻止する自転阻止機構と、
   を備え、前記自転阻止機構により前記可動スクロールの自転を阻止しつつ、前記可動スクロールを前記固定スクロールの軸心周りに公転旋回運動させて前記第１圧縮室の容積及び前記第２圧縮室の容積をそれぞれ変化させることにより、前記第１圧縮室内の流体及び前記第２圧縮室内の流体をそれぞれ圧縮して一緒に前記吐出孔から吐出室へ吐出するスクロール圧縮機であって、
   前記可動ラップの巻き終わり端部と前記固定ラップの外壁面とが当接することによって前記第１圧縮室が密閉された後に、前記固定ラップの巻き終わり端部と前記可動ラップの外壁面とが当接することによって前記第２圧縮室が密閉される、スクロール圧縮機。
4. 前記可動ラップは、前記可動ラップの巻き始め端部に形成されて該巻き始め端部の内壁面に対して窪んだ凹部を有する、請求項１～請求項３のいずれか１つに記載のスクロール圧縮機。
5. 前記吐出孔を含み、かつ、前記固定ラップと前記可動ラップとによって囲まれる第３圧縮室を更に備え、
   前記第１圧縮室が前記凹部を介して前記第３圧縮室と連通した後に、前記第２圧縮室が前記吐出孔と連通する、請求項４に記載のスクロール圧縮機。
6. 前記自転阻止機構は、前記可動底板の背面と該背面に対向するハウジング壁とのいずれか一方に形成された円形穴に圧入されるリングと、他方に突設されて前記リングの内側に遊嵌されるピンとを含む、請求項１～請求項５のいずれか１つに記載のスクロール圧縮機。
7. 前記固定底板の中心と前記固定ラップの基礎円の中心とが互いに偏心しており、
   前記可動底板の中心と前記可動ラップの基礎円の中心とが互いに偏心している、請求項１～請求項６のいずれか１つに記載のスクロール圧縮機。

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