JP2024003878A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

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Abstract

【課題】流体の圧縮容量を増大化しつつ静粛性に優れ、かつ、製造コストの低廉化を実現可能なスクロール型圧縮機を提供する。【解決手段】本発明のスクロール型圧縮機は、第2スクロール11が端板11aと、渦巻体11bと、調整部63とを有している。調整部63は、底面63aと周面63bと接続面63cとを有している。周面63bは、底面63aを囲包しつつ駆動軸心O方向に延びている。接続面63cは、底面63aと周面63bとの間に位置しており、底面63aと周面63bとを接続している。周面63bは、端板11aの外周側に位置する第1周面601と、第1周面601よりも駆動軸心O側に位置する第2周面602とを有している。第1周面601の駆動軸心方向Oの長さは、第2周面602の駆動軸心O方向の長さに比べて短い。【選択図】図4

Description

本発明はスクロール型圧縮機に関する。
特許文献1に従来のスクロール型圧縮機が開示されている。このスクロール型圧縮機は、ハウジングと、第1スクロールと、第2スクロールとを備えている。第1スクロールは、ハウジング内に固定されている。第2スクロールはハウジング内に設けられている。第2スクロールは、駆動軸心周りで第1スクロールに対して相対的に回転することにより、第1スクロールとの間に流体を圧縮する圧縮室を形成する。
また、第2スクロールは、端板と、渦巻体と、調整部とを有している。端板は、駆動軸心と直交して円板状に延びている。端板には、第1スクロールに面する第1面及び第1面の反対側に位置する第2面が形成されている。渦巻体は端板と一体をなしており、駆動軸心方向で第1面から第1スクロールに向かって渦巻状に突出している。調整部は、端板に形成されており、第2面から第1面に向かって凹んでいる。つまり、調整部は、端板において渦巻体とは反対側に位置している。なお、調整部は端板に複数形成されている。
このスクロール型圧縮機では、調整部によって第2スクロールの重心を調整することにより、第2スクロールの重心を駆動軸心に可及的に近づけることが可能となっている。これにより、このスクロール型圧縮機では、第2スクロールを駆動軸心周りで好適に回転させることができるため、作動時における騒音が抑制されている。
国際公開2018/003032号公報
この種のスクロール型圧縮機では、流体の圧縮容量の増大化が求められる。そこで、上記従来のスクロール型圧縮機において、渦巻体を駆動軸心方向に長大化し、第1スクロールとの間に形成される圧縮室を大型化することが考えられる。
しかし、渦巻体を駆動軸心方向に長大化させると、第2スクロールの重心が駆動軸心からずれてしまい、第2スクロールが駆動軸心周りで好適に回転できなくなるため、作動時の騒音が大きくなる。このため、渦巻体の駆動軸心方向への長大化に応じて、端板に対して調整部をより深く形成して第2スクロールの重心を調整する必要がある。ここで、調整部を含め、第2スクロールは鋳造によって形成されることが一般的である。このため、調整部を深く形成しようとすると、その分、調整部での溶湯の流動性が低下してしまい、調整部、ひいては第2スクロールの製造が困難となる。これにより、スクロール型圧縮機の製造効率が低下し、製造コストの増大化を招いてしまう。
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、流体の圧縮容量を増大化しつつ静粛性に優れ、かつ、製造コストの低廉化を実現可能なスクロール型圧縮機を提供することを解決すべき課題としている。
本発明の第1のスクロール型圧縮機は、ハウジングと、
前記ハウジング内に設けられた第1スクロールと、
前記ハウジング内に設けられて前記第1スクロールと対向し、駆動軸心周りで前記第1スクロールに対して相対的に回転することにより、前記第1スクロールとの間に流体を圧縮する圧縮室を形成する第2スクロールとを備え、
前記第2スクロールは、前記駆動軸心と交差して円板状に延び、前記第1スクロールに面する第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面が形成された端板と、
前記端板と一体をなし、前記駆動軸心方向で前記第1面から前記第1スクロールに向かって渦巻状に突出する渦巻体と、
前記端板に形成されて前記第2面から前記第1面に向かって凹み、前記第2スクロールの重心を調整する調整部とを有しているスクロール型圧縮機であって、
前記調整部は、前記第2面と平行な底面と、
前記底面を囲包しつつ前記駆動軸心方向に延びる周面と、
前記底面と前記周面との間に位置し、前記底面と前記周面とを接続する接続面とを有し、
前記周面は、前記端板の外周側に位置する第1周面と、前記第1周面よりも前記駆動軸心側に位置して前記第1周面と前記端板の径方向に対向する第2周面とを有し、
前記第1周面の前記駆動軸心方向の長さは、前記第2周面の前記駆動軸心方向の長さに比べて短いことを特徴とする。
本発明の第1のスクロール型圧縮機では、調整部の周面が第1周面と第2周面とを有しており、第1周面は端板の外周側に位置する一方、第2周面は、第1周面よりも駆動軸心側に位置して第1周面と端板の径方向に対向している。そして、第1周面の駆動軸心方向の長さは、第2周面の駆動軸心方向の長さに比べて短い。これにより、第1周面の駆動軸心方向の長さと、第2周面の駆動軸心方向の長さとが構成に場合に比べて、このスクロール型圧縮機では、渦巻体の駆動軸心方向への長大化に応じて調整部を深く形成し、かつ、第2スクロールを鋳造で形成する場合であっても、第1周面における溶湯の流動性を高くすることができる。より具体的には、このスクロール型圧縮機では、端板の外周側から駆動軸心側に向かうように溶湯を流通させて第2スクロールを形成する場合に、溶湯が第1周面を好適に流動できる。このため、調整部を深くしても、第1周面を含め調整部を好適に形成することができる。
これにより、このスクロール型圧縮機では、渦巻体を駆動軸心方向に長大化して圧縮室を大型化できるとともに、調整部によって第2スクロールの重心を好適に調整できる。さらに、このスクロール型圧縮機では、調整部を深く形成しても製造効率が低下し難い。
したがって、本発明の第1のスクロール型圧縮機は、流体の圧縮容量を増大化しつつ静粛性に優れ、かつ、製造コストの低廉化を実現できる。
また、本発明の第1のスクロール型圧縮機において、接続面は、底面と第1周面とを接続する第1接続部を有し得る。そして、第1接続部は、底面と接続しつつ第1周面に向かって湾曲して延びる底面側第1接続部位と、第1周面と接続しつつ底面に向かって湾曲して延びる周面側第1接続部位と、底面側第1接続部位と周面側第1接続部位との間に位置し、平坦に延びつつ底面側第1接続部位と周面側第1接続部位とに接続する第1平坦部位とを有していることが好ましい。
この場合には、第1周面の駆動軸心方向の長さを好適に短くすることができる。また、第1接続部が第1平坦部位を有することにより、第1平坦部位での溶湯の流動性、ひいては第1接続部での溶湯の流動性についても高くすることができる。
また、本発明の第1のスクロール型圧縮機において、第1周面と第2周面と駆動軸心とを通るとともに駆動軸心方向に延びる面での端板の断面は基準断面とされ得る。また、接続面は、底面と第1周面とを接続する第1接続部を有し得る。そして、第1接続部を基準断面で見た場合、第1接続部は円弧状をなしていることも好ましい。この場合には、第1接続部が第2接続部よりも曲率半径の大きい円弧状となる。このため、これによっても、第1周面の駆動軸心方向の長さを好適に短くすることができる。また、第1接続部が曲率半径の大きい円弧状となることにより、第1接続部での溶湯の流動性を高くすることができる。
本発明の第1のスクロール型圧縮機において、周面は、第1周面と第2周面とを接続する第3周面を有し得る。そして、第3周面の駆動軸心方向の長さは、第2周面側から第1周面側に向けて徐々に短くなることが好ましい。この場合には、溶湯が第1周面をより好適に流動できるため、調整部を深くしつつも調整部をより好適に形成することができる。
本発明の第2のスクロール型圧縮機は、ハウジングと、
前記ハウジング内に設けられた第1スクロールと、
前記ハウジング内に設けられて前記第1スクロールと対向し、駆動軸心周りで前記第1スクロールに対して相対的に回転することにより、前記第1スクロールとの間に流体を圧縮する圧縮室を形成する第2スクロールとを備え、
前記第2スクロールは、前記駆動軸心と交差して円板状に延び、前記第1スクロールに面する第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面が形成された端板と、
前記端板と一体をなし、前記駆動軸心方向で前記第1面から前記第1スクロールに向かって渦巻状に突出する渦巻体と、
前記端板に形成されて前記第2面から前記第1面に向かって凹み、前記第2スクロールの重心を調整する調整部とを有しているスクロール型圧縮機であって、
前記調整部は、前記第2面と平行な底面と、
前記底面を囲包しつつ前記駆動軸心方向に延びる周面と、
前記底面と前記周面との間に位置し、前記底面と前記周面とを接続する接続面とを有し、
前記周面は、前記端板の外周側に位置する第1周面と、前記第1周面よりも前記駆動軸心側に位置して前記第1周面と前記端板の径方向に対向する第2周面とを有し、
前記第2周面の前記駆動軸心方向の長さは、前記第1周面の前記駆動軸心方向の長さに比べて短いことを特徴とする。
本発明の第2のスクロール型圧縮機では、第2周面の駆動軸心方向の長さが第1周面の駆動軸心方向の長さに比べて短い。これにより、第1周面の駆動軸心方向の長さと、第2周面の駆動軸心方向の長さとが構成に場合に比べて、このスクロール型圧縮機では、渦巻体の駆動軸心方向への長大化に応じて調整部を深く形成し、かつ、第2スクロールを鋳造で形成する場合であっても、第2周面における溶湯の流動性を高くすることができる。より具体的には、このスクロール型圧縮機では、駆動軸心側から端板の外周側に向かうように溶湯を流通させて第2スクロールを形成する場合に、溶湯が第2周面を好適に流動できる。このため、調整部を深くしても、第2周面を含め調整部を好適に形成することができる。
これにより、このスクロール型圧縮機でも、渦巻体を駆動軸心方向に長大化して圧縮室を大型化できるとともに、調整部によって第2スクロールの重心を好適に調整できる。さらに、このスクロール型圧縮機についても、調整部を深く設計しても製造効率が低下し難い。
したがって、本発明の第2のスクロール型圧縮機は、流体の圧縮容量を増大化しつつ静粛性に優れ、かつ、製造コストの低廉化を実現できる。
また、本発明の第2のスクロール型圧縮機において、接続面は、底面と第2周面とを接続する第2接続部を有し得る。そして、第2接続部は、底面と接続しつつ第2周面に向かって湾曲して延びる底面側第2接続部位と、第2周面と接続しつつ底面に向かって湾曲して延びる周面側第2接続部位と、底面側第2接続部位と周面側第2接続部位との間に位置し、平坦に延びつつ底面側第2接続部位と周面側第2接続部位とに接続する第2平坦部位とを有していることが好ましい。
この場合には、第2周面の駆動軸心方向の長さを好適に短くすることができる。また、第2接続部が第2平坦部位を有することにより、第2平坦部位での溶湯の流動性、ひいては第2接続部での溶湯の流動性についても高くすることができる。
また、本発明の第2のスクロール型圧縮機において、第1周面と第2周面と駆動軸心とを通るとともに駆動軸心方向に延びる面での端板の断面は基準断面とされ得る。また、接続面は、底面と第2周面とを接続する第2接続部を有し得る。そして、第2接続部を基準断面で見た場合、第2接続部は円弧状をなしていることも好ましい。この場合には、第2接続部が第1接続部よりも曲率半径の大きい円弧状となる。このため、これによっても、第2周面の駆動軸心方向の長さを好適に短くすることができる。また、第2接続部が曲率半径の大きい円弧状となることにより、第2接続部での溶湯の流動性を高くすることができる。
本発明の第2のスクロール型圧縮機において、周面は、第1周面と第2周面とを接続する第3周面を有し得る。そして、第3周面の駆動軸心方向の長さは、第1周面側から第2周面側に向けて徐々に短くなることが好ましい。この場合には、溶湯が第2周面をより好適に流動できるため、調整部を深くしつつも調整部をより好適に形成することができる。
本発明の第1のスクロール型圧縮機及び第2のスクロール型圧縮機は、流体の圧縮容量を増大化しつつ静粛性に優れ、かつ、製造コストの低廉化を実現できる。
図1は、実施例1のスクロール型圧縮機の断面図である。 図2は、実施例1のスクロール型圧縮機に係り、第2スクロールを前方から見た正面図である。 図3は、実施例1のスクロール型圧縮機に係り、図2のA-A矢視断面図である。 図4は、実施例1のスクロール型圧縮機に係り、調整部を示す図2の要部拡大A-A矢視断面図である。 図5は、実施例1のスクロール型圧縮機に係り、調整部を示す図2の要部拡大B-B矢視断面図である。 図6は、実施例1のスクロール型圧縮機に係り、調整部を示す図2の要部拡大C-C矢視断面図である。 図7は、実施例1のスクロール型圧縮機に係り、第2スクロールの製造工程を示す模式図である。 図8は、実施例2のスクロール型圧縮機に係り、第2スクロールを前方から見た正面図である。 図9は、実施例2のスクロール型圧縮機に係り、図8のD-D矢視断面図である。 図10は、実施例2のスクロール型圧縮機に係り、調整部を示す図8の要部拡大D-D矢視断面図である。 図11は、実施例2のスクロール型圧縮機に係り、調整部を示す図8の要部拡大E-E矢視断面図である。 図12は、実施例2のスクロール型圧縮機に係り、調整部を示す図8の要部拡大F-F矢視断面図である。 図13は、実施例2のスクロール型圧縮機に係り、第2スクロールの製造工程を示す模式図である。 図14は、実施例3のスクロール型圧縮機に係り、調整部を示す図4と同様の要部拡大断面図である。 図15は、実施例4のスクロール型圧縮機に係り、調整部を示す図10と同様の要部拡大断面図である。
以下、本発明を具体化した実施例1~4を図面を参照しつつ説明する。実施例1~4のスクロール型圧縮機(以下、単に圧縮機という。)は、図示しない車両に搭載されており、車両の冷凍回路を構成している。
(実施例1)
図1に示すように、実施例1の圧縮機は、ハウジング1と、駆動軸5と、電動モータ7と、固定スクロール9と、可動スクロール11とを備えている。固定スクロール9は、本発明における「第1スクロール」の一例である。また、可動スクロール11は、本発明における「第2スクロール」の一例である。
本実施例では、図1に示す実線矢印によって圧縮機の前後方向を規定している。また、図3以降では、図1に対応して圧縮機の前後方向を規定している。なお、この前後方向は説明の便宜上のための一例であり、圧縮機は、搭載される車両等に対応して、その姿勢が適宜変更される。
図1に示すように、ハウジング1は、モータハウジング13と、コンプレッサハウジング14と、固定ブロック15とで構成されている。モータハウジング13は、ハウジング1における前方部分を構成しており、コンプレッサハウジング14は、ハウジング1における後方部分を構成している。
モータハウジング13は、前壁13aと第1周壁13bとを有している。前壁13aは、モータハウジング13の前端に位置しており、モータハウジング13の径方向に延びている。第1周壁13bは、前壁13aと接続しており、前壁13aから後方に向かって延びている。これらの前壁13a及び第1周壁13bにより、モータハウジング13は、後方が開口する有底の筒状をなしている。モータハウジング13内には、吸入室17が形成されている。
また、モータハウジング13には、吸入開口13cと支持部13dとが形成されている。吸入開口13cは、第1周壁13bに形成されており、吸入室17と連通している。吸入開口13cは、配管(図示略)によって蒸発器(図示略)と接続されており、蒸発器を経た冷媒ガスを吸入室17内に吸入させる。冷媒ガスは、本発明における「流体」の一例である。
支持部13dは、前壁13aから吸入室17内に突出している。支持部13dは、円筒状をなしており、内部に第1ラジアル軸受19が設けられている。なお、吸入開口13cを前壁13aに形成しても良い。
コンプレッサハウジング14は、後壁14aと第2周壁14bとを有している。後壁14aは、コンプレッサハウジング14の後端に位置しており、コンプレッサハウジング14の径方向に延びている。第2周壁14bは、後壁14aと接続しており、後壁14aから前方に向かって延びている。これらの後壁14a及び第2周壁14bにより、コンプレッサハウジング14は、前方が開口する有底の筒状をなしている。
コンプレッサハウジング14には、油分離室14cと、第1吐出凹部14dと、吐出通路14eと、吐出開口14fとが形成されている。油分離室14cは、コンプレッサハウジング14内において後方側に位置しており、コンプレッサハウジング14の径方向に延びている。第1吐出凹部14dは、コンプレッサハウジング14内において、油分離室14cよりも前方側に位置しており、油分離室14cに向かって凹む形状をなしている。吐出通路14eは前後方向に延びており、油分離室14cと第1吐出凹部14dとを連通させている。吐出開口14fは、油分離室14cの上端と連通しており、コンプレッサハウジング14の外部に向かって開口している。吐出開口14fは、配管によって凝縮器(図示略)と接続されている。
油分離室14c内には、分離筒21が固定されている。分離筒21は、円筒状をなす外周面21aを有している。外周面21aは、油分離室14cの内周面140と同軸をなしている。これらの外周面21a及び内周面140によって、セパレータが構成されている。また、油分離室14c内において、分離筒21よりも下方側には、フィルタ23が設けられている。
固定ブロック15は、モータハウジング13とコンプレッサハウジング14との間に設けられている。そして、モータハウジング13とコンプレッサハウジング14と固定ブロック15とは、コンプレッサハウジング14側から複数のボルト25によって締結されている。こうして、固定ブロック15は、モータハウジング13とコンプレッサハウジング14とに挟持されつつ、モータハウジング13及びコンプレッサハウジング14に固定されている。これにより、固定ブロック15は、前後方向で吸入室17と可動スクロール11との間に位置している。なお、図1では、複数のボルト25のうちの1つのみを図示している。また、モータハウジング13とコンプレッサハウジング14と固定ブロック15との固定方法は、適宜設計可能である。
固定ブロック15には、前方に向かって突出するボス15aが形成されている。ボス15aの先端には、挿通孔15bが形成されている。また、ボス15a内には、第2ラジアル軸受27と、シール部材29とが設けられている。さらに、固定ブロック15には、吸入通路55が形成されている。吸入通路55は、固定ブロック15において、ボス15aよりも外側に位置しており、固定ブロック15を前後方向に貫通している。なお、吸入通路55の個数は適宜設計可能である。
また、固定ブロック15には、複数の自転阻止ピン31が固定されている。各自転阻止ピン31は、固定ブロック15から後方に向かって延びている。なお、図1では、複数の自転阻止ピン31のうちの一つを図示している。
駆動軸5は、ハウジング1内に設けられている。駆動軸5は前後方向に延びる円柱状をなしている。駆動軸5は、小径部5aと、大径部5bと、テーパ部5cとで構成されている。小径部5aは、駆動軸5の前端側に位置している。大径部5bは、小径部5aの後方に位置しており、小径部5aよりも大径に形成されている。大径部5bの後端には、平面状をなす後端面5dが形成されている。テーパ部5cは、小径部5aと大径部5bとの間に位置している。テーパ部5cは前端で小径部5aと接続している。そして、テーパ部5cは、後方に向かうにつれて拡径しつつ、後端で大径部5bに接続している。
駆動軸5は、小径部5aが第1ラジアル軸受19を介して、モータハウジング13の支持部13dに回転可能に支承されている。また、大径部5bの後端側は、固定ブロック15の挿通孔15bに挿通されており、ボス15a内に進入している。そして、ボス15a内において、大径部5bの後端が第2ラジアル軸受27に回転可能に支承されている。こうして、駆動軸5は、ハウジング1内で回転軸心X周りに回転可能となっている。回転軸心Xは、圧縮機の前後方向と平行に延びている。また、固定ブロック15と駆動軸5との間は、シール部材29によって封止されている。
また、駆動軸5では、大径部5bに偏心ピン50が固定されている。偏心ピン50は、後端面5dにおいて、回転軸心Xから偏心した位置に配置されている。偏心ピン50は、駆動軸5よりも小径をなす円柱状に形成されており、後端面5dから後方に向かって延びている。偏心ピン50の軸心は駆動軸心Oとされている。上述のように、偏心ピン50が回転軸心Xから偏心した位置に配置されているため、駆動軸心Oについても、回転軸心Xから偏心した位置した位置に配置されている。また、駆動軸心Oは、回転軸心Xと平行で前後方向に延びている。偏心ピン50は、大径部5bの後端側が挿通孔15bに挿通されることにより、ボス15a内に進入している。そして、偏心ピン50は、ボス15a内でブッシュ50aに嵌合している。
さらに、駆動軸5において、大径部5bにはバランスウェイト33が一体に形成されている。バランスウェイト33は、大径部5bにおいて、回転軸心Xから偏心した位置に配置されている。より具体的には、バランスウェイト33は、回転軸心Xを挟んで偏心ピン50の反対側となる位置に配置されている。
詳細な図示を省略するものの、バランスウェイト33は、略扇型をなす板状に形成されている。そして、バランスウェイト33は駆動軸5の径方向で大径部5bから離れる方向に延びている。駆動軸5の径方向は、前後方向に直交する方向である。つまり、バランスウェイト33は、大径部5bからモータハウジング13の第1周壁13b側に向かって延びている。バランスウェイト33は、駆動軸5がハウジング1内に設けられることにより、吸入室17内に位置している。より具体的には、バランスウェイト33は、吸入室17内において、固定ブロック15と電動モータ7との間に位置している。なお、バランスウェイト33の形状は適宜設計可能である。
電動モータ7は吸入室17内に収容されている。これにより、吸入室17は電動モータ7を収容するモータ室を兼ねている。電動モータ7は、吸入室17内において、バランスウェイト33よりも前方に位置している。
電動モータ7は、ステータ7aとロータ7bとを有している。ステータ7aは、第1周壁13bの内周面に固定されている。ステータ7aは、モータハウジング13の外部に設けられたインバータ(図示略)と接続されている。
ステータ7aは、ステータコア22とコイルエンド24とを有している。ステータコア22は円筒状に形成されている。ステータコア22には、コイル26が捲回されている。コイルエンド24は、ステータコア22から軸方向で前後に突出する環状をなしている。コイルエンド24は、コイル26の一部によって形成されている。コイルエンド24の後端は、バランスウェイト33との干渉を回避するように内周側が傾斜している。
ロータ7bは、ステータ7a内に配置されている。ロータ7bには、駆動軸5の大径部5bが圧入されている。これにより、駆動軸5がロータ7bに固定されている。ロータ7bは、ステータ7a内で回転することにより、駆動軸5を回転軸心X周りで回転させる。
固定スクロール9は、コンプレッサハウジング14に固定されており、コンプレッサハウジング14内に配置されている。固定スクロール9は、固定端板9aと、固定周壁9bと、固定渦巻体9cとを有している。固定端板9aは、固定スクロール9の後端に位置しており、駆動軸5の径方向に延びる円板状に形成されている。固定端板9aには、前面901と後面902とが形成されている他、第2吐出凹部9dと吐出ポート9eとが形成されている。前面901は前方側、つまり可動スクロール11に面している。後面902は前面901の反対側に位置しており、後方側に面している。
第2吐出凹部9dは、後面902から前方に向かって凹む形状をなしている。第2吐出凹部9dは、固定スクロール9がコンプレッサハウジング14に固定されることにより、第1吐出凹部14dと対向している。こうして、第1吐出凹部14dと第2吐出凹部9dとによって、吐出室35が形成されている。吐出室35は、吐出通路14eを通じて油分離室14cと連通している。吐出ポート9eは固定端板9aを前後方向に貫通しており、吐出室35と連通している。
また、固定端板9aには、ピン37によって、吐出リード弁39とリテーナ41とが取り付けられている。ピン37、吐出リード弁39及びリテーナ41は、吐出室35内に配置されている。吐出リード弁39は、弾性変形することにより、吐出ポート9eの開閉を行う。リテーナ41は、吐出リード弁39の弾性変形量を調整する。
固定周壁9bは、固定端板9aの外周で固定端板9aと接続しており、前方、すなわち可動スクロール11に向かって円筒状に延びている。固定周壁9bには、吸入ポート9fが形成されている。吸入ポート9fは、固定周壁9bを径方向に貫通している。これにより、吸入ポート9fは、コンプレッサハウジング14内に開口している。固定渦巻体9cは、固定端板9aの前面901に形成されており、固定周壁9bの内側で固定周壁9bと一体をなしている。固定渦巻体9cは、前面901から駆動軸心O方向で可動スクロール11に向かって渦巻状に突出している。
また、固定スクロール9には、給油通路43が形成されている。給油通路43は、固定端板9a内及び固定周壁9b内を貫通している。これにより、給油通路43の後端は固定端板9aの後面902に開口しており、給油通路43の前端は固定周壁9bの前端面に開口している。給油通路43は、フィルタ23を通じて油分離室14cと連通している。なお、給油通路43の形状は適宜設計可能である。
可動スクロール11は、コンプレッサハウジング14内に設けられており、固定スクロール9と固定ブロック15との間に位置している。可動スクロール11は、可動端板11aと、可動渦巻体11bとを有している。可動端板11aは本発明における「端板」の一例であり、可動渦巻体11bは本発明における「渦巻体」の一例である。
図2及び図3に示すように、可動端板11aは、可動スクロール11の前端に位置しており、駆動軸5の径方向に延びる円板状に形成されている。換言すれば、可動端板11aは、回転軸心X及び駆動軸心Oに直交して円板状に延びている。可動端板11aには、後面111、前面112及び外周面113が形成されている。後面111は本発明における「第1面」の一例であり、前面112は本発明における「第2面」の一例である。後面111は、後方側、つまり固定スクロール9に面している。前面112は後面111の反対側に位置しており、前方側に面している。外周面113は、後面111と前面112との間に位置している。外周面113は、回転軸心X及び駆動軸心Oに平行に延びているとともに可動端板11aの周方向に一周しており、後面111と前面112とに連続している。これにより、外周面113は可動端板11aの外縁部分を構成している。
また、可動端板11aには、保持部61と、3つの第1調整部63と、6つの収容部65とが形成されている。各第1調整部63は、本発明における「調整部」の一例である。
保持部61は、可動端板11aの中心部分、すなわち可動端板11aにおける駆動軸心O側となる個所に配置されており、前面112から前方に向かって円筒状に突出している。図1に示すように、保持部61内には、第3ラジアル軸受45を介してブッシュ50aが回転可能に支持されている。これにより、可動スクロール11は、ブッシュ50a及び偏心ピン50を通じて、回転軸心Xから偏心した位置で駆動軸5と接続されている。
図2に示すように、各第1調整部63同士はいずれも同一の構成であり、可動端板11aの周方向に配置されている。各第1調整部63は、前面112から後面111に向かって略矩形状に凹設されている。より具体的には、各第1調整部63は、可動端板11aの最も外周側となる個所が最も駆動軸心O側となる個所に比べて、可動端板11aの周方向に長く延びる矩形状をなしている。換言すれば、各第1調整部63は、可動端板11aの径方向において、最も外周面113側となる個所が最も駆動軸心O側となる個所に比べて、可動端板11aの周方向に長く延びる矩形状をなしている。
各第1調整部63は、それぞれ底面63aと、周面63bと、接続面63cとで構成されている。底面63aは、可動端板11aの径方向で可動端板11aの外周側から駆動軸心O側に向かって延びているとともに、可動端板11aの周方向に延びており、略矩形の平面状をなしている。こうして、底面63aは、第2面112と平行な平面をなしている。底面63aは、第1調整部63における最も後面111側に位置しており、第1調整部63の底部分を構成している。また、底面63aでは、可動端板11aの外周側となる個所が駆動軸心O側となる個所に比べて可動端板11aの周方向に長く延びている。
周面63bは、底面63aの周囲を一周しており、底面63aを囲包している。図3に示すように、周面63bは、駆動軸心O方向で底面63aから離隔するように延びている。つまり、周面63bは、底面63aから前面112に向かって前方に延びている。
図2に示すように、周面63bは、第1周面601と、第2周面602と、第3周面603と、第4周面604とからなる。第1周面601は、周面63bにおいて最も可動端板11aの外周側、すなわち外周面113側となる個所に位置している。第2周面602は、周面63bにおいて最も駆動軸心O側となる個所に位置している。第2周面602は、可動端板11aの径方向で第1周面601と対向している。
第3周面603は、周面63bにおいて第1周面601と第2周面602との間に位置しており、第1周面601と第2周面602とに接続している。第4周面604は、周面63bにおいて、可動端板11aの周方向で第3周面603と対向しており、第1周面601と第2周面602との間に位置している。第4周面604は、第1周面601と第2周面602とに接続している。
周面63bでは、第1周面601が第2周面602に比べて可動端板11aの周方向に長く延びている。また、第3周面603及び第4周面604は、第1周面601側から第2周面602側に向かうにつれて、可動端板11aの周方向で互いに近づくように延びている。
接続面63cは、底面63aと周面63bとの間に位置しており、底面63aと周面63bとを接続している。接続面63cは、第1接続部611と、第2接続部612と、第3接続部613と、第4接続部614とからなる。
図4及び図5に示すように、第1接続部611は、底面63aと第1周面601との間に位置している。図4及び図6に示すように、第2接続部612は、底面63aと第2周面602との間に位置している。図2に示すように、第3接続部613は、底面63aと第3周面603との間に位置している。第4接続部614は、底面63aと第4周面604との間に位置している。接続面63cにおいて、第1接続部611は最も可動端板11aの外周側となる個所に位置しており、第2接続部612は最も駆動軸心O側となる個所に位置している。
図4及び図5に示すように、第1接続部611は、底面側第1接続部位611aと、周面側第1接続部位611bと、第1平坦部位611cとからなる。底面側第1接続部位611aは、底面63aと接続しつつ第1周面601に向かって湾曲して延びている。周面側第1接続部位611bは、第1周面601と接続しつつ底面63aに向かって湾曲して延びている。第1平坦部位611cは、底面側第1接続部位611aと、周面側第1接続部位611bとの間に位置している。第1平坦部位611cは、平坦に延びつつ、底面側第1接続部位611aと周面側第1接続部位611bとに接続している。
これらの底面側第1接続部位611aと、周面側第1接続部位611bと、第1平坦部位611cとにより、第1接続部611は、全体として底面63aから第1周面601に向かって上り傾斜する形状をなしつつ、底面63aと第1周面601とを接続している。換言すれば、第1接続部611は、第1調整部63をA-A断面で見た際、底面63aと第1周面601とを繋ぐ箇所が面取り加工された形状をなしている。A-A断面は、本発明における基準断面の一例である。
一方、図4及び図6に示すように、第2接続部612は、第1接続部611とは異なり、底面側第1接続部位611a、周面側第1接続部位611b及び第1平坦部位611cを有していない。これにより、第2接続部612は、図4に示すように、A-A断面で見た際、所定の曲率半径で円弧状に湾曲する形状をなしており、底面63aと第2周面602とを接続している。
また、図2に示す第3接続部613と第4接続部614とは、可動端板11aの周方向において対称の形状をなしている。そして、第3接続部613は、円弧状に湾曲しつつ底面63aと第3周面603とを接続しており、第4接続部614は、円弧状に湾曲しつつ底面63aと第4周面604とを接続している。さらに、第3接続部613及び第4接続部614は、可動端板11aの径方向で第1接続部611及び第2接続部612の間に位置している。これにより、第3接続部613及び第4接続部614は、それぞれ第1接続部611と第2接続部612とに接続している。
ここで、図4に示すように、A-A断面において、底面63aから可動端板11aの外周側に向かって直線状に延びる第1仮想線Y1と、第1周面601から第1仮想線Y1に向かって直線状に延びる第2仮想線Y2と、第2接続部612と等しい円弧をなす第1仮想円弧R1とを仮想する。そして、第1仮想円弧R1を第1仮想線Y1及び第2仮想線Y2に接しつつ、底面63aと第1周面601との間に配置する。これにより、第1接続部611、より具体的には、底面側第1接続部位611a、周面側第1接続部位611b及び第1平坦部位611cは、第1仮想円弧R1を挟んで第1仮想線Y1と第2仮想線Y2との交点M1の反対側に位置している。
これにより、底面63aと第2周面602とが第2接続部612によって円弧状に接続されるのに比べて、底面63aと第1周面601とは、第1接続部611によってより緩やかに接続されている。なお、詳細な図示を省略するものの、第1接続部611は第3接続部613及び第4接続部614に比べても緩やかな形状をなしている。
このように、第2接続部612が底面63aと第2周面602とを円弧状に接続するのに対し、第1接続部611は、底面63aと第1周面601とをより緩やかに接続することから、第1周面601は、第2周面602に比べて、駆動軸心O方向に短く延びている。具体的には、第2周面602は、底面63aから前面112に向かって第2長さL12で延びているのに対し、第1周面601は、底面63aから前面112に向かって、第2長さL12よりも短い第1長さL11で延びている。
また、上述のように、第3周面603は、第1周面601と第2周面602とに接続している。さらに、第3接続部613は、第1接続部611と第2接続部612とに接続していることから、第3接続部613では、第2接続部612側に比べて、第1接続部611側は底面63aと第3周面603とを緩やかに接続している。これらのため、第3周面603は、第1周面601と接続する個所では、底面63aから前面112に向かって、第1長さL11で延びているのに対し、第2周面602と接続する個所では、底面63aから前面112に向かって、第2長さL12で延びている。つまり、第3周面603の駆動軸心O方向の長さは、第2周面602側から第1周面601側に向けて、第2長さL12から第2長さL12まで徐々に短くなっている。図示を省略するものの、第4周面604の駆動軸心O方向の長さについても、第2周面602側から第1周面601側に向けて、第2長さL12から第1長さL11まで徐々に短くなっている。なお、第3周面603、第4周面604、第3接続部613及び第4接続部614の各形状は適宜設計可能である。
図2に示すように、各収容部65同士はいずれも同一の構成であり、可動端板11aの周方向に配置されている。各収容部65は、前面112から後面111に向かって略円柱状に凹設されている。なお、可動端板11aに形成される第1調整部63及び収容部65の個数は適宜設計可能である。
図3に示すように、可動渦巻体11bは、可動端板11aの後面111に一体に形成されている。可動渦巻体11bは、後面111から後方に向かって、つまり、回転軸心X方向及び駆動軸心O方向で固定スクロール9に向かって渦巻状に突出している。また、図1に示すように、可動渦巻体11bの中心近傍には、可動渦巻体11bの前端に開口しつつ、可動渦巻体11b内を前後方向に延びて可動端板11aまで延びる給気孔11dが貫設されている。なお、図2及び図3では、説明を容易にするため、給気孔11dの図示を省略している。後述する図8及び図9についても同様である。
この可動スクロール11を形成するに当たっては、最初に図7に示す第1成形型81と第2成形型83とを準備する準備工程を行う。第1成形型81には第1形成面81aが形成されており、第2成形型83には第2形成面83aが形成されている。そして、第1形成面81aと第2形成面83aとを対向させつつ第1成形型81と第2成形型83とを型締めすることにより、第1形成面81a及び第2形成面83aによって第1キャビティ85が形成される。
ここで、第2形成面83aには、保持部61を形成するための保持部形成部位831と、各第1調整部63を形成するための第1調整部形成部位832と、各収容部65を形成するための収容部形成部位833とが設けられている。
また、第1成形型81には、第1注湯口87が形成されている。第1注湯口87は第1キャビティ85と接続している。この際、第1注湯口87は、第1キャビティ85において、可動端板11aの外周面113となる個所、すなわち可動端板11aの外周側となる個所に接続している。なお、第1注湯口87は、第2成形型83に形成されて可動端板11aの外周側となる個所に接続する構成であっても良い。
次に、鋳造工程を行う。鋳造工程では、図7の実線矢印で示すように、第1注湯口87から溶湯を供給し、第1注湯口87を通じて第1キャビティ85内に溶湯を充填させる。この際、図示しないプランジャによって、溶湯を適宜加圧しつつ第1キャビティ85内に充填させる。また、第1キャビティ85内に充填された溶湯は、図示しないスクイズピンによって局所的に加圧される。
ここで、第1注湯口87は、第1キャビティ85において、可動端板11aの外周側となる個所に接続している。このため、第1注湯口87から供給された溶湯は、第1キャビティ85内を可動端板11aの外周側となる個所から駆動軸心O側、つまり、可動端板11aの中心側に向かって流通する。そして、第1キャビティ85内が溶湯で満たされることにより、溶湯の充填が完了し、鋳造工程が終了する。
次に、完成工程を行う。完成工程では、第1キャビティ85内で溶湯を凝固させ、可動スクロール11の中間体(図示略)を形成する。そして、第1キャビティ85内から中間体を取り出し、さらに、中間体に研磨等の仕上げ処理を施すことにより、可動スクロール11を完成させる。こうして、完成工程が終了する。
このように、実施例1では、可動スクロール11を鋳造することにより、可動端板11a及び可動渦巻体11bだけでなく、保持部61、各第1調整部63及び各収容部65についても、可動端板11aに対して同時に一体に形成されている。つまり、鋳造によって形成された各第1調整部63において、上述のように、第1周面601の駆動軸心O方向の長さが第2周面602の駆動軸心O方向の長さよりも短くなり、第1接続部611が第2接続部612よりも緩やかな形状となり、かつ、第3周面603及び第4周面604の駆動軸心O方向の長さが第2周面602側から第1周面601側に向けて徐々に短くなるように、第2形成面83aの第1調整部形成部位832が形成されている。なお、詳細な説明及び図示を省略するものの、固定スクロール9についても鋳造によって形成されている。
図1に示すように、コンプレッサハウジング14内において、固定スクロール9の固定渦巻体9cと、可動スクロール11の可動渦巻体11bとが互いに噛み合わされている。これにより、固定スクロール9と可動スクロール11との間には、固定端板9a、固定渦巻体9c、可動端板11a及び可動渦巻体11bによって、圧縮室49が形成されている。圧縮室49は、吐出ポート9eと連通している。
また、固定スクロール9及び可動スクロール11と、固定ブロック15との間には、スラストプレート51が設けられている。そして、固定スクロール9及び可動スクロール11は、スラストプレート51を介して固定ブロック15と当接している。スラストプレート51は、金属製の薄板によって形成されている。
また、可動端板11a及びスラストプレート51により、固定ブロック15のボス15a内には、背圧室53が形成されている。背圧室53は給気孔11dと連通している。
また、可動スクロール11では、可動端板11aの各収容部65に対し、円筒状のリング47が各々収容されている。そして、各リング47に対して各自転阻止ピン31の先端を進入させることにより、各リング47と各自転阻止ピン31とが連結されている。これらの各自転阻止ピン31及び各リング47によって、自転防止機構16が構成されている。こうして、自転防止機構16によって、固定ブロック15と、スラストプレート51と、可動スクロール11とが連結されている。
この圧縮機では、インバータによって制御されつつ、電動モータ7が作動することにより、駆動軸5が回転軸心X周りで回転し、可動スクロール11が回転する。この際、自転防止機構16により、可動スクロール11は自転が規制され、回転軸心Xに対して偏心する駆動軸心O周りで公転のみを行う。つまり、可動スクロール11は、固定スクロール9に対して駆動軸心O周りで相対的に回転する。これにより、可動端板11aが固定渦巻体9cの先端を摺動するとともに、固定渦巻体9cに対して可動渦巻体11bが摺動する。このため、吸入室17内の冷媒ガスが吸入通路55を経て吸入ポート9fに流通し、吸入ポート9fから圧縮室49内に吸入される。そして、圧縮室49は、可動スクロール11の回転によって容積を減少させつつ、内部の冷媒ガスを圧縮する。
こうして圧縮室49で圧縮された高圧の冷媒ガスは、吐出ポート9eから吐出室35に吐出され、さらに、吐出室35から、吐出通路14eを経て油分離室14cに至る。そして、この高圧の冷媒ガスは、分離筒21の外周面21aと油分離室14cの内周面140との間を周回する過程で潤滑油を分離しつつ、分離筒21の内部を流通して吐出開口14fから吐出される。
一方、冷媒ガスから分離された潤滑油は、油分離室14c内に貯留される。そして、この潤滑油は、フィルタ23を経て給油通路43を流通することにより、固定スクロール9と可動スクロール11との摺動箇所に供給され、固定スクロール9と可動スクロール11との摺動箇所を潤滑する。また、給油通路43を流通する潤滑油は、第2ラジアル軸受27と駆動軸5との間の他、吸入室17内等にも供給される。
また、圧縮室49で圧縮された高圧の冷媒ガスの一部は、給気孔11dを流通して背圧室53内に供給される。これにより、背圧室53内の圧力が高くなる。この結果、可動スクロール11は、スラストプレート51を介しつつ、背圧室53内の圧力によって圧縮室49側に付勢される。また、可動スクロール11は、スラストプレート51の弾性力によっても圧縮室49側に付勢される。
そして、この圧縮機では、圧縮室49を大型化するために、従来の圧縮機に比べて固定渦巻体9c及び可動渦巻体11bをそれぞれ駆動軸心O方向に長く形成している。これに伴い、可動スクロール11では、可動スクロール11の重心を調整するため、可動端板11aに対して各第1調整部63をより深く形成している。
この圧縮機では、鋳造によって可動スクロール11を形成するに当たり、第1キャビティ85において可動端板11aの外周側となる個所から駆動軸心O側に向かって溶湯を流通させている。つまり、第1周面601は、第2周面602よりも溶湯の流通方向の上流側に位置しており、第1接続部611は、第2接続部612よりも溶湯の流通方向の上流側に位置している。
また、この圧縮機では、各第1調整部63の接続面63cが第1~4接続部611~614を有している。ここで、第1接続部611は、周面63bの第1周面601と底面63aとを接続しているため、接続面63cにおいて最も可動端板11aの外周側に位置している。一方、第2接続部612は、周面63bの第2周面602と底面63aとを接続しているため、接続面63cにおいて最も駆動軸心O側に位置している。そして、上述のように、第1接続部611は、第1仮想円弧R1を挟んで第1仮想線Y1と第2仮想線Y2との交点M1の反対側に位置しており、円弧状をなす第2接続部612よりも緩やかな形状で底面63aと第1周面601とを接続している。
そして、第2周面602は、底面63aから前面112に向かって第2長さL12で延びているのに対し、第1周面601は、底面63aから前面112に向かって、第2長さL12よりも短い第1長さL11で延びている。
これらのため、この圧縮機では、図5の破線矢印で示すように、可動スクロール11を形成する際、第1周面601及び第1接続部611における溶湯の流動性が高くなっている。換言すれば、第1キャビティ85内での第1周面601及び第1接続部611を形成する個所において溶湯が好適に流動する。このため、この圧縮機では、各第1調整部63を深くした場合であっても、第1周面601及び第1接続部611を含め各第1調整部63を好適に形成することが可能となっている。
これにより、この圧縮機では、固定渦巻体9c及び可動渦巻体11bを駆動軸心O方向に長大化して圧縮室49を大型化できるとともに、各第1調整部63によって可動スクロール11の重心を好適に調整できる。さらに、この圧縮機では、第1周面601及び第1接続部611での溶湯の流動性を高くできるため、各第1調整部63を深く形成しても製造効率が低下し難くなっている。
したがって、実施例1の圧縮機は、冷媒ガスの圧縮容量を増大化しつつ静粛性に優れ、かつ、製造コストの低廉化を実現できる。
特に、この圧縮機では、第1接続部611が底面側第1接続部位611aと、周面側第1接続部位611bと、第1平坦部位611cとからなる。これにより、第1調整部63をA-A断面で見た際、底面63aと第1周面601とを繋ぐ箇所である第1接続部611が面取り加工された形状をなしている。そして、第1接続部611では、第1平坦部位611cによって、溶湯の流動性を十分に高くすることが可能となっている。
また、この圧縮機では、周面63bの第3周面603及び第3周面604について、駆動軸心O方向の長さが第2周面602側から第2周面601側に向けて徐々に短くなっている。この点においても、第1周面601及び第1接続部611での溶湯の流動性が高くなっている。
また、この圧縮機では、各第1調整部63を形成するに当たって、接続面63cでの溶湯の流動性を確保するために必要となる個所、つまり、第1接続部611について緩やかな形状とすることで、第1~4接続部611~614の全てを第1接続部611のような緩やかな形状とする必要がない。これにより、この圧縮機では、上述のように製造効率を高くしつつ、接続面63cの設計の自由度、ひいては各第1調整部63の設計の自由度も高くすることができる。このため、各第1調整部63の形状について、可動スクロール11の重心の調整に適した形状とすることができる。この結果、各第1調整部63によって可動スクロール11の重心を好適に調整でき、可動スクロール11の重心を駆動軸心Oに好適に近づけることが可能となっている。
(実施例2)
実施例2の圧縮機では、可動スクロール11に換えて、図8及び図9に示す可動スクロール12を備えている。可動スクロール12も本発明における「第2スクロール」の一例である。
可動スクロール12は、可動端板12aと、可動渦巻体12bとを有している。可動端板12aも本発明における「端板」の一例であり、可動渦巻体12bも本発明における「渦巻体」の一例である。可動端板12aは、可動スクロール12の前端に位置しており、駆動軸5の径方向に延びる円板状に形成されている。可動端板12aには、後面121、前面122及び外周面123が形成されている。後面121も本発明における「第1面」の一例であり、前面122も本発明における「第2面」の一例である。後面121は固定スクロール9に面している。前面122は後面121の反対側に位置しており、前方側に面している。外周面123は、後面121と前面122との間に位置している。外周面123は、回転軸心X及び駆動軸心Oに平行に延びているとともに可動端板12aの周方向に一周しており、後面121と前面122とに連続している。これにより、外周面123は可動端板12aの外縁部分を構成している。
また、図8に示すように、可動端板12aには、保持部71と、3つの第2調整部73と、6つの収容部75とが形成されている。各第2調整部73も本発明における「調整部」の一例である。保持部71及び各収容部75は、実施例1における保持部61及び各収容部65に比べて小径に形成されている点を除いて、保持部61及び各収容部65と同様の構成である。なお、各第2調整部73及び各収容部75の個数についても適宜設計可能である。
各第2調整部73同士はいずれも同一の構成であり、可動端板12aの周方向に配置されている。各第2調整部73は、前面122から後面121に向かって略矩形状に凹設されている。より具体的には、各第2調整部73は、最も駆動軸心O側となる個所が可動端板12aの最も外周側となる個所に比べて可動端板12aの周方向に長く延びる矩形状をなしている。換言すれば、各第2調整部73は、可動端板12aの径方向において、最も外周面123側となる個所に比べて最も駆動軸心O側となる個所が可動端板12aの周方向に長く延びる矩形状をなしている。
各第2調整部73は、それぞれ底面73aと、周面73bと、接続面73cとで構成されている。底面73aは、可動端板12aの径方向で可動端板12aの外周側から駆動軸心O側に向かって延びているとともに、可動端板12aの周方向に延びており、略矩形の平面状をなしている。こうして、底面73aは、第2面122と平行な平面をなしている。底面73aは、第2調整部73における最も後面121側に位置しており、第2調整部73の底部分を構成している。また、底面73aでは、駆動軸心O側となる個所が可動端板12aの外周側となる個所に比べて可動端板12aの周方向に長く延びている。
周面73bは、底面73aの周囲を一周しており、底面73aを囲包している。図10に示すように、周面73bは、駆動軸心O方向で底面73aから離隔するように延びている。
図8に示すように、周面73bは、第1周面701と、第2周面702と、第3周面703と、第4周面704とからなる。第1周面701は、周面73bにおいて最も可動端板12aの外周側、すなわち外周面123側となる個所に位置している。第2周面702は、周面73bにおいて最も駆動軸心O側となる個所に位置している。第2周面702は、可動端板12aの径方向で第1周面701と対向している。
第3周面703は、周面73bにおいて第1周面701と第2周面702との間に位置しており、第1周面701と第2周面702とに接続している。第4周面704は、周面73bにおいて、可動端板12aの周方向で第3周面703と対向しており、第1周面701と第2周面702との間に位置している。第4周面704は、第1周面701と第2周面702とに接続している。
周面73bでは、第2周面702が第1周面701に比べて可動端板12aの周方向に長く延びている。また、第3周面703及び第4周面704は、第2周面702側から第1周面701側に向かうにつれて、可動端板12aの周方向で互いに近づくように延びている。
接続面73cは、底面73aと周面73bとの間に位置しており、底面73aと周面73bとを接続している。接続面73cは、第1接続部711と、第2接続部712と、第3接続部713と、第4接続部714とからなる。
図10及び図11に示すように、第1接続部711は、底面73aと第1周面701との間に位置している。図10及び図12に示すように、第2接続部712は、底面73aと第2周面702との間に位置している。図8に示すように、第3接続部713は、底面73aと第3周面703との間に位置している。第4接続部714は、底面73aと第4周面704との間に位置している。接続面73cにおいて、第1接続部711は最も可動端板11aの外周側となる個所に位置しており、第2接続部712は最も駆動軸心O側となる個所に位置している。
また、図10及び図12に示すように、第2接続部712は、底面側第2接続部位712aと、周面側第2接続部位712bと、第2平坦部位712cとからなる。底面側第2接続部位712aは、底面73aと接続しつつ第2周面702に向かって湾曲して延びている。周面側第2接続部位712bは、第2周面702と接続しつつ底面73aに向かって湾曲して延びている。第2平坦部位712cは、底面側第2接続部位712aと、周面側第2接続部位712bとの間に位置している。第2平坦部位712cは、平坦に延びつつ、底面側第2接続部位712aと周面側第2接続部位712bとに接続している。
これらの底面側第2接続部位712aと、周面側第2接続部位712bと、第2平坦部位712cとにより、第2接続部712は、全体として底面73aから第2周面702に向かって上り傾斜する形状をなしつつ、底面73aと第2周面702とを接続している。換言すれば、第2接続部712は、第2調整部73をD-D断面で見た際、底面73aと第2周面702とを繋ぐ箇所が面取り加工された形状をなしている。D-D断面も本発明における基準断面の一例である。
一方、図10及び図11に示すように、第1接続部711は、第2接続部712とは異なり、底面側第2接続部位712a、周面側第2接続部位712b及び第2平坦部位712cを有していない。これにより、第1接続部711は、図10に示すように、D-D断面で見た際、所定の曲率半径で円弧状に湾曲する形状をなしており、底面73aと第1周面701とを接続している。
また、図8に示す第3接続部713と第4接続部714とは、可動端板12aの周方向において対称の形状をなしている。そして、第3接続部713は、円弧状に湾曲しつつ底面63aと第3周面703とを接続しており、第4接続部714は、円弧状に湾曲しつつ底面73aと第4周面704とを接続している。さらに、第3接続部713及び第4接続部714は、可動端板12aの径方向で第1接続部711及び第2接続部712の間に位置している。これにより、第3接続部713及び第4接続部714は、それぞれ第1接続部711と第2接続部712とに接続している。
ここで、図10に示すように、D-D断面において、底面73aから駆動軸心O側に向かって直線状に延びる第3仮想線Y3と、第2周面702から第3仮想線Y3に向かって直線状に延びる第4仮想線Y4と、第1接続部711と等しい円弧をなす第2仮想円弧R2とを仮想する。そして、第2仮想円弧R2を第3仮想線Y3及び第4仮想線Y4に接しつつ、底面73aと第2周面702との間に配置する。これにより、第2接続部712、より具体的には、底面側第2接続部位712a、周面側第2接続部位712b及び第2平坦部位712cは、第2仮想円弧R2を挟んで第3仮想線Y3と第4仮想線Y4との交点M2の反対側に位置している。
これにより、底面73aと第1周面701とが第1接続部711によって円弧状に接続されるのに比べて、底面73aと第2周面702とは、第2接続部712によってより緩やかに接続されている。なお、詳細な図示を省略するものの、第2接続部712は第3接続部713及び第4接続部714に比べても緩やかな形状をなしている。
このように、第1接続部711が底面73aと第1周面701とを円弧状に接続するのに対し、第2接続部712は、底面73aと第2周面702とをより緩やかに接続することから、第2周面702は、第1周面701に比べて、駆動軸心O方向に短く延びている。具体的には、第1周面701は、底面703aから前面122に向かって第4長さL14で延びているのに対し、第2周面702は、底面73aから前面122に向かって、第4長さL14よりも短い第3長さL13で延びている。
また、上述のように、第3周面703は、第1周面701と第2周面702とに接続している。さらに、第3接続部713は、第1接続部711と第2接続部712とに接続していることから、第3接続部713では、第1接続部711側に比べて、第2接続部712側は底面73aと第3周面703とを緩やかに接続している。これらのため、第3周面703は、第1周面701と接続する個所では、底面63aから前面122に向かって、第4長さL14で延びているのに対し、第2周面702と接続する個所では、底面73aから前面122に向かって、第3長さL13で延びている。つまり、第3周面703の駆動軸心O方向の長さは、第1周面701側から第2周面702側に向けて、第4長さL14から第3長さL13まで徐々に短くなっている。図示を省略するものの、第4周面704の駆動軸心O方向の長さについても、第1周面701側から第2周面702側に向けて、第4長さL14から第3長さL13まで徐々に短くなっている。なお、第3周面703、第4周面704、第3接続部713及び第4接続部714の各形状は適宜設計可能である。
図9に示すように、可動渦巻体12bは、可動端板12aの後面121に一体に形成されている。可動渦巻体12bは、後面121から回転軸心X方向及び駆動軸心O方向で固定スクロール9に向かって渦巻状に突出している。可動渦巻体12bにおける他の構成は、実施例1における可動渦巻体11bと同様であり、詳細な説明を省略する。
実施例1の可動スクロール11と同様、この可動スクロール12についても、準備工程、鋳造工程及び完成工程を経ることによって形成されている。具体的には、準備工程において、図13に示す第3成形型91と第4成形型93とを準備する。第3成形型91には第3形成面91aが形成されており、第4成形型93には第4形成面93aが形成されている。そして、第3形成面91aと第4形成面93aとを対向させつつ第3成形型91と第4成形型93とを型締めすることにより、第3形成面91a及び第4形成面93aによって第2キャビティ95が形成される。
また、第4形成面93aには、保持部71を形成するための保持部形成部位931と、各第2調整部73を形成するための第2調整部形成部位932と、各収容部75を形成するための収容部形成部位933とが設けられている。
また、第4成形型93には、第2注湯口97が形成されている。第2注湯口97は、第2キャビティ95において、駆動軸心O側、すなわち可動端板12aの外周側よりも駆動軸心Oの近傍となる個所に接続している。
そして、鋳造工程を行うことにより、第2注湯口97から溶湯を供給し、第2キャビティ95内に溶湯を充填させる。この際も図示しないプランジャによって、溶湯を適宜加圧しつつ第2キャビティ95内に溶湯を充填させる。また、第2キャビティ95内に充填された溶湯は、図示しないスクイズピンによって局所的に加圧される。
ここで、第2注湯口97は、第2キャビティ95において、駆動軸心O側となる個所に接続している。このため、第2注湯口97から供給された溶湯は、第2キャビティ95内を駆動軸心O側、つまり可動端板12aの中心側となる個所から、可動端板12aの外周側に向かって流通する。そして、第2キャビティ95内で溶湯を凝固させて可動スクロール12の中間体(図示略)を形成する。この後、実施例1の可動スクロール11と同様、この中間体に仕上げ処理を施すことにより、可動スクロール12を完成させる。
このように、実施例2についても、可動スクロール12を鋳造することにより、可動端板12a及び可動渦巻体12bだけでなく、保持部71、各第2調整部73及び各収容部75も可動端板12aに対して同時に一体に形成されている。つまり、鋳造によって形成された各第2調整部73において、上述のように、第2周面702の駆動軸心O方向の長さが第1周面701の駆動軸心O方向の長さよりも短くなり、第2接続部712が第1接続部711よりも緩やかな形状となり、かつ、第3周面703及び第4周面704の駆動軸心O方向の長さが第1周面701側から第2周面702側に向けて徐々に短くなるように、第4形成面93aの第2調整部形成部位932が形成されている。この圧縮機における他の構成は実施例1の圧縮機と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
この圧縮機では、鋳造によって可動スクロール12を形成するに当たり、第2キャビティ95において駆動軸心O側となる個所から可動端板12aの外周側に向かって溶湯を流通させている。このため、周面73bでは第2周面702が第1周面701よりも溶湯の流通方向の上流側に位置しており、接続面73cでは、第2接続部712が第1接続部711よりも溶湯の流通方向の上流側に位置している。ここで、第2接続部712は、第2仮想円弧R2を挟んで第3仮想線Y3と第4仮想線Y4との交点M2の反対側に位置しており、円弧状をなす第1接続部711よりも緩やかな形状で底面73aと第2周面702とを接続している。
そして、第1周面701は、底面73aから前面122に向かって第4長さL14で延びているのに対し、第2周面702は、底面73aから前面122に向かって、第4長さL14よりも短い第3長さL13で延びている。
これらのため、この圧縮機では、図12の破線矢印で示すように、可動スクロール12を形成する際、第2周面702及び第2接続部712における溶湯の流動性が高くなっている。換言すれば、第2キャビティ95内での第2周面702及び第2接続部712を形成する個所において溶湯が好適に流動する。このため、この圧縮機では、各第2調整部73を深くした場合であっても、第2周面702及び第2接続部712を含め各第2調整部73を好適に形成することが可能となっている。
また、この圧縮機では、第2接続部712が底面側第2接続部位712aと、周面側第2接続部位712bと、第2平坦部位712cとからなる。これにより、第2調整部73をD-D断面で見た際、底面73aと第2周面702とを繋ぐ箇所である第2接続部712が面取り加工された形状をなしている。そして、第2接続部712では、第2平坦部位712cによって、溶湯の流動性を十分に高くすることが可能となっている。この圧縮機における他の作用は、実施例1の圧縮機と同様である。
(実施例3)
図14に示すように、実施例3の圧縮機では、接続面63cが第1接続部611に換えて第1接続部615を有している。つまり、この圧縮機では、接続面63cが第1接続部615と第2接続部612と第3接続部613と第4接続部614とからなる。このため、第3接続部613及び第4接続部614は、それぞれ第1接続部615と第2接続部612とに接続している。
第1接続部615は、A-A断面で見た際、第2接続部612よりも大きい曲率半径で円弧状に湾曲する形状をなしつつ、底面63aと第1周面601とを接続している。これにより、第1接続部615は、第1仮想円弧R1を挟んで第1仮想線Y1と第2仮想線Y2との交点M1の反対側に位置している。こうして、第1接続部615は、第2接続部612よりも緩やかに湾曲する形状をなしている。この圧縮機における他の構成は実施例1の圧縮機と同様である。
このように、第1接続部615が第2接続部612よりも緩やかに湾曲する形状をなしていることから、この圧縮機でも、実施例1の圧縮機と同様、第2周面602が底面63aから前面112に向かって第2長さL12で延びているのに対し、第1周面601は、底面63aから前面112に向かって、第2長さL12よりも短い第1長さL11で延びている。さらに、第3接続部613では、第2接続部612側に比べて、第1接続部615側は底面63aと第3周面603とを緩やかに接続している。同様に、第4接続部614でも、第2接続部612側に比べて、第1接続部615側は底面63aと第4周面604とを緩やかに接続している。このため、第3周面603及び第4周面604は、第2周面602側から第1周面601側に向けて、第2長さL12から第1長さL11まで徐々に短くなっている。
この結果、この圧縮機でも、鋳造によって可動スクロール11を形成するに当たり、第1キャビティ85において可動端板11aの外周側となる個所から駆動軸心O側に向かって溶湯を流通させた際、第1周面601及び第1接続部615における溶湯の流動性が高くなっている。この圧縮機における他の作用は実施例1の圧縮機と同様である。
(実施例4)
図15に示すように、実施例4の圧縮機では、接続面73cが第2接続部712に換えて第2接続部715を有している。つまり、この圧縮機では、接続面73cが第1接続部711と第2接続部715と第3接続部713と第4接続部714とからなる。このため、第3接続部713及び第4接続部714は、それぞれ第1接続部711と第2接続部715とに接続している。
第2接続部715は、D-D断面で見た際、第1接続部711よりも大きい曲率半径で円弧状に湾曲する形状をなしつつ、底面73aと第2周面702とを接続している。これにより、第2接続部715は、第2仮想円弧R2を挟んで第3仮想線Y3と第4仮想線Y4との交点M2の反対側に位置している。こうして、第2接続部715は、第1接続部711よりも緩やかに湾曲する形状をなしている。この圧縮機における他の構成は実施例2の圧縮機と同様である。
このように、第2接続部715が第1接続部711よりも緩やかに湾曲する形状をなしていることから、この圧縮機でも、実施例2の圧縮機と同様、第1周面702が底面73aから前面122に向かって第4長さL14で延びているのに対し、第2周面702は、底面73aから前面122に向かって、第4長さL14よりも短い第3長さL13で延びている。さらに、第3接続部713では、第1接続部711側に比べて、第2接続部715側は、底面73aと第3周面703とを緩やかに接続している。同様に、第4接続部714でも、第1接続部711側に比べて、第2接続部715側は、底面73aと第4周面704とを緩やかに接続している。このため、第3周面703及び第4周面704は、第1周面702側から第2周面702側に向けて、第4長さL14から第3長さL13まで徐々に短くなっている。
この結果、この圧縮機でも、鋳造によって可動スクロール12を形成するに当たり、第2キャビティ95において駆動軸心O側から可動端板12aの外周側となる個所に向かって溶湯を流通させた際、第2周面702及び第2接続部715における溶湯の流動性が高くなっている。この圧縮機における他の作用は実施例1の圧縮機と同様である。
以上において、本発明を実施例1~4に即して説明したが、本発明は上記実施例1~4に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施例1~4の圧縮機では固定スクロール9を本発明における「第1スクロール」としている。しかし、これに限らず、回転軸心X周りで回転する第1スクロールを採用し、可動スクロール11、12が駆動軸心O周りで第1スクロールに相対回転する構成としても良い。
また、実施例1、3の圧縮機において、第1周面601の駆動軸心O方向の長さが第2周面602の駆動軸心O方向の長さに比べて短くなっていれば、第1接続部611、615及び第2接続部612の形状は適宜設計可能である。同様に、実施例2、4の圧縮機において、第2周面702の駆動軸心O方向の長さが第1周面701の駆動軸心O方向の長さに比べて短くなっていれば、第1接続部711及び第2接続部712、715の形状は適宜設計可能である。
また、実施例1、3の圧縮機において、第3周面603及び第4周面604は、第2周面602側から第1周面601側に向けて、駆動軸心O方向の長さが段階的に短くなる構成であっても良い。同様に、実施例2、4の圧縮機において、第3周面703及び第4周面704は、第1周面701側から第2周面702側に向けて、駆動軸心O方向の長さが段階的に短くなる構成であっても良い。
また、実施例1~4の圧縮機では、複数のリング47と複数の自転阻止ピン31とによって自転防止機構16を構成している。しかし、これに限らず、自転防止機構16を他の構成としても良い。
また、実施例1~4の圧縮機では、流体としての冷媒ガスを圧縮室49で圧縮しているが、これに限らず、燃料電池に供給する空気等の流体を圧縮室49で圧縮しても良い。
本発明は車両等の空調装置に利用可能である。
1…ハウジング
5…駆動軸
9…固定スクロール(第1スクロール)
11…可動スクロール(第2スクロール)
11a…可動端板(端板)
11b…可動渦巻体(渦巻体)
12…可動スクロール(第2スクロール)
12a…可動端板(端板)
12b…可動渦巻体(渦巻体)
63…第1調整部(調整部)
63a…底面
63b…周面
63c…接続面
73…第2調整部(調整部)
73a…底面
73b…周面
73c…接続面
111…後面(第1面)
112…前面(第2面)
121…後面(第1面)
122…前面(第2面)
601…第1周面
602…第2周面
603…第3周面
611…第1接続部
611a…底面側第1接続部位
611b…周面側第1接続部位
611c…第1平坦部位
612…第2接続部
615…第1接続部
701…第1周面
702…第2周面
703…第3周面
711…第1接続部
712…第2接続部
712a…底面側第2接続部位
712b…周面側第2接続部位
712c…第2平坦部位
715…第2接続部
O…駆動軸心

Claims (8)

  1. ハウジングと、
    前記ハウジング内に設けられた第1スクロールと、
    前記ハウジング内に設けられて前記第1スクロールと対向し、駆動軸心周りで前記第1スクロールに対して相対的に回転することにより、前記第1スクロールとの間に流体を圧縮する圧縮室を形成する第2スクロールとを備え、
    前記第2スクロールは、前記駆動軸心と交差して円板状に延び、前記第1スクロールに面する第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面が形成された端板と、
    前記端板と一体をなし、前記駆動軸心方向で前記第1面から前記第1スクロールに向かって渦巻状に突出する渦巻体と、
    前記端板に形成されて前記第2面から前記第1面に向かって凹み、前記第2スクロールの重心を調整する調整部とを有しているスクロール型圧縮機であって、
    前記調整部は、前記第2面と平行な底面と、
    前記底面を囲包しつつ前記駆動軸心方向に延びる周面と、
    前記底面と前記周面との間に位置し、前記底面と前記周面とを接続する接続面とを有し、
    前記周面は、前記端板の外周側に位置する第1周面と、前記第1周面よりも前記駆動軸心側に位置して前記第1周面と前記端板の径方向に対向する第2周面とを有し、
    前記第1周面の前記駆動軸心方向の長さは、前記第2周面の前記駆動軸心方向の長さに比べて短いことを特徴とするスクロール型圧縮機。
  2. 前記接続面は、前記底面と前記第1周面とを接続する第1接続部を有し、
    前記第1接続部は、前記底面と接続しつつ前記第1周面に向かって湾曲して延びる底面側第1接続部位と、前記第1周面と接続しつつ前記底面に向かって湾曲して延びる周面側第1接続部位と、前記底面側第1接続部位と前記周面側第1接続部位との間に位置し、平坦に延びつつ前記底面側第1接続部位と前記周面側第1接続部位とに接続する第1平坦部位とを有している請求項1記載のスクロール型圧縮機。
  3. 前記第1周面と前記第2周面と前記駆動軸心とを通るとともに前記駆動軸心方向に延びる面での前記端板の断面は基準断面とされ、
    前記接続面は、前記底面と前記第1周面とを接続する第1接続部を有し、
    前記第1接続部を前記基準断面で見た場合、前記第1接続部は円弧状をなしている請求項1記載のスクロール型圧縮機。
  4. 前記周面は、前記第1周面と前記第2周面とを接続する第3周面を有し、
    前記第3周面の前記駆動軸心方向の長さは、前記第2周面側から前記第1周面側に向けて徐々に短くなる請求項1乃至3のいずれか1項記載のスクロール型圧縮機。
  5. ハウジングと、
    前記ハウジング内に設けられた第1スクロールと、
    前記ハウジング内に設けられて前記第1スクロールと対向し、駆動軸心周りで前記第1スクロールに対して相対的に回転することにより、前記第1スクロールとの間に流体を圧縮する圧縮室を形成する第2スクロールとを備え、
    前記第2スクロールは、前記駆動軸心と交差して円板状に延び、前記第1スクロールに面する第1面及び前記第1面の反対側に位置する第2面が形成された端板と、
    前記端板と一体をなし、前記駆動軸心方向で前記第1面から前記第1スクロールに向かって渦巻状に突出する渦巻体と、
    前記端板に形成されて前記第2面から前記第1面に向かって凹み、前記第2スクロールの重心を調整する調整部とを有しているスクロール型圧縮機であって、
    前記調整部は、前記第2面と平行な底面と、
    前記底面を囲包しつつ前記駆動軸心方向に延びる周面と、
    前記底面と前記周面との間に位置し、前記底面と前記周面とを接続する接続面とを有し、
    前記周面は、前記端板の外周側に位置する第1周面と、前記第1周面よりも前記駆動軸心側に位置して前記第1周面と前記端板の径方向に対向する第2周面とを有し、
    前記第2周面の前記駆動軸心方向の長さは、前記第1周面の前記駆動軸心方向の長さに比べて短いことを特徴とするスクロール型圧縮機。
  6. 前記接続面は、前記底面と前記第2周面とを接続する第2接続部を有し、
    前記第2接続部は、前記底面と接続しつつ前記第2周面に向かって湾曲して延びる底面側第2接続部位と、前記第2周面と接続しつつ前記底面に向かって湾曲して延びる周面側第2接続部位と、前記底面側第2接続部位と前記周面側第2接続部位との間に位置し、平坦に延びつつ前記底面側第2接続部位と前記周面側第2接続部位とに接続する第2平坦部位とを有している請求項5記載のスクロール型圧縮機。
  7. 前記第1周面と前記第2周面と前記駆動軸心とを通るとともに前記駆動軸心方向に延びる面での前記端板の断面は基準断面とされ、
    前記接続面は、前記底面と前記第2周面とを接続する第2接続部を有し、
    前記第2接続部を前記基準断面で見た場合、前記第2接続部は円弧状をなしている請求項5記載のスクロール型圧縮機。
  8. 前記周面は、前記第1周面と前記第2周面とを接続する第3周面を有し、
    前記第3周面の前記駆動軸心方向の長さは、前記第1周面側から前記第2周面側に向けて徐々に短くなる請求項5乃至7のいずれか1項記載の記載のスクロール型圧縮機。
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