JP3314561B2

JP3314561B2 - スクロール圧縮機

Info

Publication number: JP3314561B2
Application number: JP29674994A
Authority: JP
Inventors: 定夫河原; 輝行赤澤; 國雄岩波; 雅文福嶋; 昭彦清水; 喜文阿部
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-11-30
Filing date: 1994-11-30
Publication date: 2002-08-12
Anticipated expiration: 2017-08-12
Also published as: JPH08159053A; US5562436A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、空調機、冷凍機等に
使用されるスクロール圧縮機の駆動構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】最近の圧縮機は、小形軽量、高効率、低
騒音などの観点からスクロール圧縮機が主流になってき
ている。スクロール圧縮機は多くの特許や文献に開示さ
れ、その動作原理は良く知られている。

【０００３】典型的なスクロール型圧縮機の構造の従来
例として、特公昭５７−４９７２１号のスクロール形流
体機械があり、渦巻羽根を径方向に追随接触をさせるリ
ンク結合の羽根径方向追随機構の技術が開示されてい
る。

【０００４】また、特公昭５８−１９８７５号のスクロ
ール型圧縮機には、リンク結合の羽根径方向追随機構を
発展させた偏心ブッシュ機構の技術が開示されている。

【０００５】この偏心ブッシュ機構を用いた従来の圧縮
機の断面図を図６に示す。圧縮機ハウジング１０１の後
端部に固定鏡板１０３の上に固定渦巻羽根１０４を形成
した固定渦巻羽根部品１０２が固定され、複数個の圧縮
作業空間１０５を構成するように旋回鏡板１０７の上に
旋回渦巻羽根１０８が形成された旋回渦巻羽根部品１０
６が噛み合わせられている。旋回鏡板１０７の旋回渦巻
羽根１０８とは反対側の背面上に円筒状のボス１０９が
形成され、その内部に旋回軸受１１０が配設されてい
る。偏心穴１１２を有する肉厚の厚い円板状あるいは短
軸状の偏心ブッシュ１１１が旋回渦巻羽根部品１０６の
ボス１０９内に旋回軸受１１０を介して回転可能に支持
されている。主軸１１４の端面から軸方向に偏心延出さ
れた駆動ピン１１５が偏心ブッシュ１１１の偏心穴１１
２に回転可能に嵌合されて、旋回渦巻羽根部品１０６に
旋回運動が与えられる。一方、主軸１１４への回転力の
伝達は、軸封装置１１７を介して圧縮機ハウジング１０
１外に突出した主軸１１４の端部に取り付けられた電磁
クラッチ１１８により外部駆動源（例えば自動車エンジ
ン、図示せず）の回転をベルト等の伝達手段（図示せ
ず）を介して行われる。

【０００６】このような駆動機構の構成においては、主
軸１１４が回転すると流体圧縮ガス力などの作用力によ
り偏心ブッシュ１１１の中心は駆動ピン１１５の中心を
中心として円弧状にスイングする。これにより旋回渦巻
羽根１０８が固定渦巻羽根１０４に追随して接触し圧縮
作業空間１０５の径方向のシール性を良好にする。

【０００７】旋回鏡板１０７の上には高硬度の鋼製の旋
回側レース１１９と旋回側リテーナ１２０が配置され、
圧縮機ハウジング１０１の前部の内壁に設けた段部１２
１の上に固定側レース１２２と固定側リテーナ１２３が
配置され、この両レースと両リテーナで多数個の鋼製の
ボール１２４を軸方向と旋回半径方向に挟持して旋回鏡
板１０７に掛かるスラスト力の支承と旋回渦巻羽根部品
１０６の自転を拘束している。

【０００８】この従来圧縮機は駆動ピン１１５の位置が
限定されており、この位置に限定することにより、始動
時などの急激な加速度の増加変化が発生する場合には、
旋回部品の慣性力が作用して偏心ブッシュ１１１の中心
は両羽根の接触部が離れて圧縮作業空間１０５の圧力が
開放される方向にスイングする。その結果、始動時の異
常音や異常ショックの発生が防げるようになっている。

【０００９】また、偏心ブッシュ１１１は駆動ピン１１
５の周りに回転可能であるので上記のような半径方向密
封効果を有するが、周囲の部品との干渉等の問題を解消
するために偏心ブッシュ１１１のスイングに伴う回転角
度範囲を制限する必要があり、偏心ブッシュ１１１の回
転角度範囲制限手段として、偏心ブッシュ１１１に規制
ピン１１３を延出させ、主軸１１４に設けた規制穴１１
６に所定量の隙間で嵌入することにより構成している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、小形軽
量、高効率、低騒音の要求とともに、特に車両用の圧縮
機等においては、極端な低速や高速運転、極端な高温や
低温下での運転など過酷な運転条件に対する耐久性が強
く求められる中、上記のような従来の圧縮機の駆動構造
においては駆動ピン１１５の機械的強度が問題となる場
合がある。すなわち、小形軽量構成の中で、極力、円筒
径が小さく設計される偏心ブッシュ１１１の径内に偏心
させて駆動ピン１１５を嵌合させるので、駆動ピン径を
大きくするには限界があり、十分な機械的強度を駆動ピ
ン１１５に持たせられない。特に高速高負荷等の過酷な
運転等においては、駆動ピン１１５が破損する危険性が
高い。

【００１１】さらに、上記構成においては、偏心ブッシ
ュ１１１のスイング運動に伴い回転角度範囲を制限する
回転角度範囲制限手段を別構成で設ける必要があるので
製造面で不利となり、コスト高となる。

【００１２】本発明は、上記従来例の課題を解決するも
ので、高効率で、かつ高速高負荷等の過酷な運転におい
ても高い信頼性を確保し、さらに構造が簡単で低コスト
を実現するスクロール圧縮機の提供を目的とするもので
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の第１の技術的手段は、圧縮機ハウジング内
に、複数個の圧縮作業空間を成すように、固定鏡板の上
に固定渦巻羽根を延出させた固定渦巻羽根部品と、旋回
鏡板の上に旋回渦巻羽根を延出するとともに、この旋回
渦巻羽根の延出面の反対面にボスを形成した旋回渦巻羽
根部品を配設し、前記旋回渦巻羽根部品に旋回運動を与
える駆動機構を、前記旋回渦巻羽根部品のボスの内部に
設けられる旋回軸受と、回転可能に支持される主軸と、
前記主軸の端部から軸に平行に偏心延出した偏心軸と、
前記偏心軸と嵌入結合する嵌入穴をほぼ中央部に有し、
前記旋回渦巻羽根部品のボス内に前記旋回軸受を介して
回転可能に支持される偏心ブッシュと、前記旋回渦巻羽
根部品の自転を拘束して旋回のみをさせる自転拘束部品
とで構成し、前記主軸の軸心と前記偏心軸の軸心を結ぶ
線を第２の座標軸と定義し、この第２の座標軸に直角で
前記偏心軸の軸心を通る線を第１の座標軸と定義し、前
記第１の座標軸と前記第２の座標軸の交点をそれぞれの
座標軸の原点と定義し、前記第２の座標軸を前記第１の
座標軸に対して前記主軸の軸心とは反対側を正、軸心側
を負の領域とし、前記第１の座標軸を前記第２の座標軸
に対して前記主軸の回転方向の順に、前記第２の座標軸
の領域が負から正になる領域を正の領域、反対側を負の
領域とし、前記第１の座標軸が正で第２の座標軸が正の
象限を第１象限、前記第１の座標軸が負で第２の座標軸
が正の象限を第２の象限、前記第１の座標軸が負で第２
の座標軸が負の象限を第３象限、前記第１の座標軸が正
で第２の座標軸が負の象限を第４象限と定義し、前記偏
心軸をほぼ中心対称の長径と短径を持ち、かつ、長径方
向を前記第２象限側と第４象限側にとった非円形状と
し、前記長径の端面をそれぞれ円弧面にするとともに、
前記第２象限側の円弧面の曲率中心を前記第２象限内に
存在させ、前記偏心軸の第２象限側の長径端円弧面に対
応する前記嵌入穴の内端面を、同一の曲率中心でほぼ同
等の曲率半径を有する円弧面とし、前記偏心軸の第４象
限側の長径端円弧面に対応する前記嵌入穴の内端面を、
前記第２象限側の内端円弧面の曲率中心を曲率中心とし
て、この曲率中心から前記偏心軸の第４象限側の長径端
までの距離をほぼ曲率半径とする円弧面とし、前記偏心
軸の短径側に位置させる前記嵌入穴の内端面と前記偏心
軸の短径側端面との間に所定量の隙間を設け、前記偏心
ブッシュが前記偏心軸に対して前記曲率中心を回転中心
にスイングすることを可能としたものである。

【００１４】また、本発明の第２の技術的手段は、偏心
ブッシュのほぼ中心部に嵌入穴と、前記嵌入穴の穴面積
より大なる面積で主軸側に開口する筒状の凹部を形成
し、前記主軸の端部に前記偏心ブッシュの凹部に小隙間
ではめ合う円筒部を設け、前記円筒部の端面から軸に平
行に偏心軸を偏心延出させたものである。

【００１５】さらに、本発明の第３の技術的手段は、偏
心軸端面から偏心軸および主軸の内部を貫通して圧縮機
ハウジング内空間に連通する貫通穴を設けたものであ
る。

【００１６】

【作用】本発明は第１の技術的手段によれば、流体圧縮
ガス力や遠心力の作用力により偏心ブッシュが偏心軸に
対して、第２象限内に位置させた円弧面の曲率中心を回
転中心としてスイングし、旋回半径を可変にするので、
旋回渦巻羽根が固定渦巻羽根に追随接触し、従来の圧縮
機と同様に、圧縮作業空間で径方向の良好なシール性が
得られる。また、始動時など、加速度の急激に増加する
時には、旋回部品の慣性力が作用して偏心ブッシュを両
羽根が離れる方向にスイングさせ、圧縮作業空間の圧力
を開放し、始動時の異常音や異常ショック、液圧縮など
を緩和する効果を有する。

【００１７】また、偏心ブッシュに設ける嵌入穴をほぼ
中央部に形成するので、従来の圧縮機の駆動ピンに比
べ、偏心軸を太く設計でき、機械的強度が高まる。

【００１８】さらに、偏心ブッシュのスイングに伴う回
転規制は、偏心軸の短径側端面と、これに対応する嵌入
穴の内端面との間で行われ、この間に設けられる所定量
の隙間により回転角度範囲が決定される。このため、従
来のような回転角度範囲制限手段を別構成で設ける必要
がなく、構造が簡単となり、製造コストが低減する効果
を有する。

【００１９】本発明の第２の技術的手段によれば、第１
の技術的手段の作用に加え、偏心ブッシュに、嵌入穴の
穴面積より大なる面積で主軸側に開口する筒状の凹部を
設けたので、偏心ブッシュの軸方向の重心が旋回鏡板に
近づくことになる。このため、主軸側の端面に動的アン
バランスを軽減するバランスウエイトが取り付けられた
状態でも、軸方向の重心を旋回軸受の支承面の中央部付
近に位置させることが容易に実現できる。これにより、
旋回運動時の偏心ブッシュ系の傾転を抑制し、旋回軸受
の信頼性を高めることができる。また、偏心ブッシュの
凹部にはめ合う円筒部を主軸の端部に設けることによ
り、偏心軸の延出長を短く構成できるので偏心軸の信頼
性が向上する。

【００２０】本発明の第３の技術的手段によれば、第１
の技術的手段の作用に加え、偏心軸端面から偏心軸およ
び主軸の内部に設けた貫通穴により、旋回軸受への潤滑
油が、旋回渦巻羽根部品のボス内部に抑留されることな
く、貫通穴から圧縮機ハウジング内の空間に還流するよ
うにしたので、旋回軸受への潤滑油は十分確保され、旋
回軸受の信頼性が高まる。

【００２１】

【実施例】本発明の第１の技術的手段を用いた一実施例
として、図１にスクロール圧縮機の断面図、図２に偏心
ブッシュを使用した駆動機構の分解斜視図を示す。

【００２２】低圧側圧力が作用するフロントケーシング
２と高圧側圧力の作用するリヤケーシング３からなる圧
縮機ハウジング１の内部に固定渦巻羽根部品４と複数個
の圧縮作業空間１０を形成するように旋回渦巻羽根部品
７が相互に噛み合わされている。

【００２３】固定渦巻羽根部品４は、固定鏡板５の一面
上に固定渦巻羽根６を延出し、この固定鏡板面でリヤケ
ーシング３に締結固定されている。旋回渦巻羽根部品７
は、旋回鏡板８の一面上に旋回渦巻羽根９を延出し、旋
回鏡板８の旋回渦巻羽根９の延出面とは反対側の旋回鏡
板背面の中央部に円筒状ボス１１が突設されており、こ
のボス１１の内部に旋回軸受１２（ニードルベアリン
グ）を配設している。固定渦巻羽根６および旋回渦巻羽
根９の先端面には、それぞれチップシール１３が嵌挿さ
れ、軸方向のシール性を確保している。

【００２４】旋回渦巻羽根部品７の旋回運動は、主軸受
１４と副軸受１５により圧縮機ハウジング１に回転可能
に支持された主軸１６により、後述する偏心ブッシュ１
８を用いた旋回半径可変駆動機構を介してなされる。一
方、主軸１６への回転力の伝達は、軸封装置２７を介し
て圧縮機ハウジング１外に突出した主軸１６の端部に取
り付けられた電磁クラッチ２８により外部駆動源（図示
せず）の回転をベルト等の伝達手段（図示せず）を介し
て行われる。

【００２５】旋回渦巻羽根部品７は、自転拘束部品２０
によってその自転を阻止されながら旋回運動のみをす
る。自転拘束部品２０には、その環状体の端面に互いに
平行な一対のキー２０ａが形成され、これとほぼ９０゜
ずれた位置にある互いに平行な一対のキー２０ｂが形成
されている。キー２０ａは、旋回渦巻羽根部品７の旋回
鏡板８の背面に形成された一対のキー溝８ａに摺動自在
に嵌入され、もう一対のキー２０ｂは、圧縮機ハウジン
グ１内部に嵌入固定され、このキー２０ｂと対応して形
成された一対のキー溝（図示せず）が形成された回転拘
束部品２１に摺動自在に嵌入されている。この回転拘束
部品２１により自転拘束部品２０は、主軸１６の軸に直
角な一方向のみに運動が拘束されている。

【００２６】旋回渦巻羽根部品７の旋回運動により圧縮
作業空間１０はその容積を減じながら渦巻の中心方向へ
移動する。これに伴って、吸入口（図示せず）を通って
圧縮作業空間１０に流入するガスは、圧縮され固定渦巻
羽根部品４に形成された吐出ポート２２から吐出弁２３
を押し開いて吐出キャビティー２４へ吐出され、吐出口
（図示せず）を経て流出する。

【００２７】回転拘束部品２１の端面上に平板状のスラ
スト軸受２５を配設し、このスラスト軸受２５を介し
て、圧縮作業空間１０の圧縮気体の圧力によって発生す
るスラスト力を旋回渦巻羽根部品７の旋回鏡板８の背面
で支承させている。

【００２８】次に、旋回半径を可変とする駆動機構につ
いて説明する。図２の分解斜視図に示すように、旋回渦
巻羽根部品７のボス１１内にほぼ中央部に嵌入穴１９を
有する短軸状の偏心ブッシュ１８が、旋回軸受１２を介
して回転可能に嵌合され、嵌入穴１９には、主軸１６の
端面から軸に平行に旋回半径分の偏心量で偏心延出した
偏心軸１７が嵌入結合される。偏心ブッシュ１８には、
旋回渦巻羽根部品７やこの偏心ブッシュ自体の旋回運動
による動的アンバランスを軽減させる方向に遠心力を発
生させるバランスウエイト２６が取り付けられている。

【００２９】図３に偏心ブッシュの動作説明図を示す
が、この図において、主軸１６の軸心Ｏｓ３２と偏心軸
１７の軸心Ｏｃ３１を結ぶ線を第２の座標軸３４と定義
し、この第２の座標軸３４に直角で偏心軸１７の軸心Ｏ
ｃ３１を通る線を第１の座標軸３３と定義し、第１の座
標軸３３と第２の座標軸３４の交点をそれぞれの座標軸
の原点と定義し、第２の座標軸３４を第１の座標軸３３
に対して主軸１６の軸心Ｏｓとは反対側を正、軸心Ｏｓ
側を負の領域とし、第１の座標軸３３を第２の座標軸３
４に対して主軸１６の回転方向の順に、第２座標軸３４
の領域が負から正になる領域を正の領域、反対側を負の
領域とし、第１の座標軸３３が正で第２の座標軸３４が
正の象限を第１象限３５、第１の座標軸３３が負で第２
の座標軸３４が負の象限を第２象限３６、第１の座標軸
３３が負で第２の座標軸３４が正の象限を第２象限３
６、第１の座標軸３３が負で第２の座標軸３４が負の象
限を第３象限３７、第１の座標軸３３が正で第２の座標
軸３４が負の象限を第４象限３８と定義する。この状態
ではＯｓとＯｃの間距離は前述した旋回半径となる。

【００３０】偏心軸１７は、ほぼ中心対称の長径と短径
を持ち、長径方向が第２象限側と第４象限側となる菱型
形状を成し、長径端をそれぞれ円弧面１７ａ、１７ｂと
し、第２象限側の円弧面１７ａの曲率中心Ｏｄ３９を第
２象限内に位置させている。偏心軸１７の第２象限側の
長径端円弧面１７ａに対応する嵌入穴１９の内端面１９
ａをほぼ同等の曲率半径の円弧面とし、偏心軸１７の第
４象限側の長径端円弧面１７ｂに対応する嵌入穴１９の
内端面１９ｂを曲率中心Ｏｄ３９を同一の曲率中心とし
て、Ｏｄ３９から偏心軸１７の第４象限側の長径端まで
距離をほぼ曲率半径とする円弧面とし、さらに、偏心軸
１７の短径側の両端面１７ｃ、１７ｄと対応する嵌入穴
１９のそれぞれの内端面１９ｃ、１９ｄとの間に所定量
の隙間を設けている。

【００３１】このような構成において、偏心ブッシュ１
８は偏心軸１７に対してスイングが可能となり、偏心ブ
ッシュ１８の中心Ｏｂ４０は、曲率中心Ｏｄ３９を回転
中心としてＯｄとＯｂ間距離を半径とする円弧上を動く
ことになる。

【００３２】この偏心ブッシュ１８のスイング運動に伴
う回転規制は、偏心軸１７の短径側端面１７ｃ、１７ｄ
と、これに対応する嵌入穴１９の内端面１９ｃ、１９ｄ
との間で行え、この間に設けた所定量の隙間が回転角度
範囲を決定する。

【００３３】運転中は、流体圧縮ガス力（接線方向ガス
力Ｆｔ、半径方向ガス力Ｆｒ）と旋回部品の遠心力（旋
回渦巻羽根部品７と偏心ブッシュ１８の遠心力Ｆｓ、バ
ランスウエイト２６の遠心力Ｆｃ）が、偏心ブッシュ中
心Ｏｂ４０に図３に示す方向に作用するものと考えられ
る。これらの作用力が曲率中心Ｏｄ３９の周りに偏心ブ
ッシュ１８を回転させるモーメントに変換されて、前述
のように偏心ブッシュ１８は、偏心軸１７に対して、第
２象限側の円弧面の曲率中心Ｏｄ３９を回転中心として
スイングし、主軸１６の軸心Ｏｓ３１から偏心ブッシュ
中心Ｏｂ４０までの距離に変化を与える。これは、旋回
半径が可変することを意味し、図３より、運転中の回転
モーメントは、偏心ブッシュ１８を旋回半径が大きくな
る方向にスイングさせることが理解できよう。このこと
によって、旋回渦巻羽根９が固定渦巻羽根６の側壁に当
接して圧縮作業空間１０の径方向のシール性を良好にす
る。このときの羽根間の接触荷重は、小さすぎると羽根
間の接触が悪くなって隙間ができ、ガス漏れの原因とな
る。逆に、大きすぎると摩耗の原因となる。第１の座標
軸３３とＯｃとＯｄを結ぶ線とのなす角度を図３に示す
ようにαとしたとき、接触荷重Ｆｗは、前述のガス力
（Ｆｔ，Ｆｒ）および遠心力（Ｆｃ，Ｆｓ）との釣合か
ら決定され、次式で与えられる。

【００３４】Ｆｗ＝Ｆｔ×ｔａｎα＋Ｆｔ−Ｆｒ−Ｆｃ・・・（１）そのため、角度αの選定と接触荷重が高速運転時に過大
とならないようにバランスウエイト２６のウエイト量を
調整する。これにより、羽根間での摩耗を少なくしなが
ら適当なシール力を得て、旋回渦巻羽根部品７の滑らか
な旋回運動を実現している。

【００３５】圧縮作業空間１０からの圧縮気体の漏れ量
を支配する軸方向の隙間については、フロントケーシン
グ２とリヤケーシング３の間に挿入するシム（図示せ
ず）の厚さ調節により管理し、また固定渦巻羽根部品４
と旋回渦巻羽根部品７との相対角度の調整は、フロント
ケーシング２に設けられた孔（図示せず）から挿入する
角度合わせ棒（図示せず）により行う。

【００３６】また、圧縮機の動アンバランスによる振動
の抑制については、主軸１６上に設けた、バランスウエ
イト２６と同じ向きに遠心力を発生するバランスウエイ
ト２９と、電磁クラッチ２８に設けた反対向きに遠心力
を発生させるカウンターウエイト３０とにより圧縮機全
体の発生モーメントを釣り合わせている。

【００３７】信頼性の面においては、ゴミかみ発生時に
は旋回半径が可変する機構を備えているため、旋回半径
を減少させながら旋回渦巻羽根９がゴミを乗り越え損傷
を回避する。また、曲率中心Ｏｄ３９、すなわち、偏心
ブッシュ１８のスイングの回転中心が第２象限３６内に
選ばれるので、始動時など、加速度の急激に増加する時
には、旋回部品の慣性力が作用して偏心ブッシュ１８を
両羽根が離れる方向にスイングさせ、圧縮作業空間１０
の圧力を開放し、始動時の異常音や異常ショック、液圧
縮などを緩和する効果を有する。これは、本発明の大き
な特徴の一つであるが、前述のような始動時の信頼性を
考慮しなければ、曲率中心Ｏｄ３９の位置を第４象限内
に選んでも、運転中は、両渦巻羽根の線接触部で接触荷
重が自動的に得られることは、本発明からも容易に推定
できよう。

【００３８】また、偏心ブッシュ１８に設ける嵌入穴１
９をほぼ中央部に形成するので、従来の圧縮機の駆動ピ
ンに比べ、偏心軸１７を太く設計でき、機械的強度が高
まる。

【００３９】さらに、偏心ブッシュ１８のスイングに伴
う回転規制は、偏心軸１７の短径側端面１７ｃ、１７ｄ
と、これに対応する嵌入穴１９の内端面１９ｃ，１９ｄ
との間に行われ、この間に設けられる所定量の隙間によ
り回転角度範囲が決定される。このため、従来のような
回転角度範囲制限手段を別構成で設ける必要がなく、構
造が簡単となり、製造コストが低減する効果を有する。

【００４０】次に、本発明の第２の技術的手段を用いた
一実施例として、図４に示す圧縮機の断面図を参照しな
がら説明する。

【００４１】本発明は、前述の実施例と同様の偏心ブッ
シュを用いた旋回半径可変駆動機構に、嵌入穴１９の穴
面積より大なる面積で主軸１６側に開口する筒状の凹部
４１を設けた偏心ブッシュ１８を用いるものである。偏
心ブッシュ１８に旋回運動を与える主軸１６は、その端
部に偏心ブッシュの凹部４１に小隙間ではめ合う円筒部
４２を設け、円筒部４２の端面から軸に平行に偏心軸１
７が偏心延出している。

【００４２】偏心ブッシュ１８の凹部４２により、偏心
ブッシュ１８の軸方向の重心は旋回鏡板８に近づくこと
になる。このため、主軸側の端面に動的アンバランスを
軽減するバランスウエイト２６が取り付けられた状態で
も、軸方向の重心を旋回軸受１２の支承面の中央部付近
に位置させることが容易に実現できる。これにより、旋
回運動時の偏心ブッシュ系の傾転を抑制し、旋回軸受１
２の信頼性を高めることができる。また、偏心ブッシュ
の凹部４１にはめ合う円筒部４２を主軸端部に設けるこ
とにより、偏心軸１７の延出長を短く構成でき、偏心軸
１７の機械的強度が高まり信頼性が向上する。

【００４３】次に、本発明の第３の技術的手段を用いた
一実施例を、図５に示す圧縮機の断面図を参照しながら
説明する。

【００４４】本発明は、前述の実施例と同様の偏心ブッ
シュを用いた旋回半径可変駆動機構に、偏心軸端面から
偏心軸１７および主軸１６の内部に設けた貫通穴４３を
設けたものである。この貫通穴４３により、旋回軸受１
２への潤滑油は、旋回渦巻羽根部品のボス１１の内部に
抑留されることなく、圧縮機ハウジング１の内空間へ還
流するので、旋回軸受１２は、潤滑油が十分確保される
ようになり、信頼性が高まる。

【００４５】以上、本発明を開放型で圧縮機ハウジング
内が低圧となる車両用のスクロール圧縮機の実施例につ
いて説明したが、本発明は、このような実施例に限定さ
れるものではなく、電動機を内蔵する密閉型圧縮機や圧
縮機ハウジング内が高圧となる高圧タイプの圧縮機な
ど、本発明の範囲内で種々の設計が可能であることは言
うまでもない。

【００４６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、流体圧縮ガス力や遠心力の作用力により偏心ブッシ
ュが偏心軸に対して、円弧面の曲率中心を回転中心とし
てスイングし、旋回半径を可変にするので、旋回渦巻羽
根が固定渦巻羽根に追随接触し、圧縮作業空間で径方向
のシールを良好にする。また、前記回転中心を定義座標
の第２象限内に位置させることで、始動時など、加速度
の急激に増加する時には、旋回部品の慣性力が作用して
偏心ブッシュを両羽根が離れる方向にスイングさせ、圧
縮作業空間の圧力を開放し、始動時の異常音や異常ショ
ック、液圧縮などを緩和する。

【００４７】また、偏心ブッシュに設ける嵌入穴をほぼ
中央部に形成するので、従来の圧縮機の駆動ピンに比
べ、偏心軸を太く設計でき、機械的強度が高まる。

【００４８】さらに、偏心ブッシュのスイングに伴う回
転規制は、偏心軸の短径側端面と、これに対応する嵌入
穴の内端面との間で行われ、この間に設けられる所定量
の隙間により回転角度範囲が決定される。このため、従
来のような回転角度範囲制限手段を別構成で設ける必要
がなく、構造が簡単となり、製造コストが低減できる。

【００４９】また、本発明は、偏心ブッシュに、嵌入穴
の穴面積より大なる面積で主軸側に開口する筒状の凹部
を設けたので、偏心ブッシュの軸方向の重心が旋回鏡板
に近づき、主軸側の端面に動的アンバランスを軽減する
バランスウエイトが取り付けられた状態でも、軸方向の
重心を旋回軸受の支承面の中央部付近に位置させること
が容易に実現できる。これにより、旋回運動時の偏心ブ
ッシュ系の傾転を抑制し、旋回軸受の信頼性を高めるこ
とができる。また、偏心ブッシュの凹部にはめ合う円筒
部を主軸の端部に設けることにより、偏心軸の延出長を
短く構成できるので偏心軸の信頼性が向上する。

【００５０】また、本発明は、偏心軸端面から偏心軸お
よび主軸の内部に貫通穴を設けることにより、旋回軸受
への潤滑油を、旋回渦巻羽根部品のボス内部に抑留させ
ることなく圧縮機ハウジングの内空間に還流させ、旋回
軸受への潤滑油供給を確実に行い、旋回軸受の信頼性を
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の手段を用いた本発明の一実施例を示すス
クロール圧縮機の断面図

【図２】偏心ブッシュを使用した駆動機構の分解斜視図

【図３】偏心ブッシュの動作説明図

【図４】第２の手段を用いた本発明の一実施例を示すス
クロール圧縮機の断面図

【図５】第３の手段を用いた本発明の一実施例を示すス
クロール圧縮機の断面図

【図６】従来例を示すスクロール圧縮機の断面図

【符号の説明】

１圧縮機ハウジング４固定渦巻羽根部品５固定鏡板６固定渦巻羽根７旋回渦巻羽根部品８旋回鏡板９旋回渦巻羽根１０圧縮作業空間１１ボス１２旋回軸受１６主軸１７偏心軸１７ａ偏心軸の長径側円弧面１７ｂ偏心軸の長径側円弧面１７ｃ偏心軸の短径側端面１７ｄ偏心軸の短径側端面１８偏心ブッシュ１９嵌入穴１９ａ嵌入穴の長径側内端円弧面１９ｂ嵌入穴の長径側内端円弧面１９ｃ嵌入穴の短径側内端面１９ｄ嵌入穴の短径側内端面２０自転拘束部品３１主軸の軸心Ｏｓ３２偏心軸の中心Ｏｃ３３第１の座標軸３４第２の座標軸３５第１象限３６第２象限３７第３象限３８第４象限３９円弧面１７ａ、１９ａの曲率中心Ｏｄ４０偏心ブッシュの中心Ｏｂ４１偏心ブッシュの凹部４２主軸の円筒部４３貫通穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福嶋雅文大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者清水昭彦大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者阿部喜文大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開平６−280759（ＪＰ，Ａ) 特開平５−86801（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−265301（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04C 18/02 311 F04C 29/02 311

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】圧縮機ハウジング内に、複数個の圧縮作業
空間を成すように、固定鏡板の上に固定渦巻羽根を延出
させた固定渦巻羽根部品と、旋回鏡板の上に旋回渦巻羽
根を延出するとともに、この旋回渦巻羽根の延出面の反
対面にボスを形成した旋回渦巻羽根部品を配設し、前記
旋回渦巻羽根部品に旋回運動を与える駆動機構を、前記
旋回渦巻羽根部品のボスの内部に設けられる旋回軸受
と、回転可能に支持される主軸と、前記主軸の端部から
軸に平行に偏心延出した偏心軸と、前記偏心軸と嵌入結
合する嵌入穴をほぼ中央部に有し、前記旋回渦巻羽根部
品のボス内に前記旋回軸受を介して回転可能に支持され
る偏心ブッシュと、前記旋回渦巻羽根部品の自転を拘束
して旋回のみをさせる自転拘束部品とで構成し、前記主
軸の軸心と前記偏心軸の軸心を結ぶ線を第２の座標軸と
定義し、この第２の座標軸に直角で前記偏心軸の軸心を
通る線を第１の座標軸と定義し、前記第１の座標軸と前
記第２の座標軸の交点をそれぞれの座標軸の原点と定義
し、前記第２の座標軸を前記第１の座標軸に対して前記
主軸の軸心とは反対側を正、軸心側を負の領域とし、前
記第１の座標軸を前記第２の座標軸に対して前記主軸の
回転方向の順に、前記第２座標軸の領域が負から正にな
る領域を正の領域、反対側を負の領域とし、前記第１の
座標軸が正で第２の座標軸が正の象限を第１象限、前記
第１の座標軸が負で第２の座標軸が正の象限を第２象
限、前記第１の座標軸が負で第２の座標軸が負の象限を
第３象限、前記第１の座標軸が正で第２の座標軸が負の
象限を第４象限と定義し、前記偏心軸をほぼ中心対称の
長径と短径を持ち、かつ、長径方向を前記第２象限側と
第４象限側にとった非円形状とし、前記長径の端面をそ
れぞれ円弧面にするとともに、前記第２象限側の円弧面
の曲率中心を前記第２象限内に存在させ、前記偏心軸の
第２象限側の長径端円弧面に対応する前記嵌入穴の内端
面を、同一の曲率中心でほぼ同等の曲率半径を有する円
弧面とし、前記偏心軸の第４象限側の長径端円弧面に対
応する前記嵌入穴の内端面を、前記第２象限側の内端円
弧面の曲率中心を曲率中心として、この曲率中心から前
記偏心軸の第４象限側の長径端までの距離をほぼ曲率半
径とする円弧面とし、前記偏心軸の短径側に位置させる
前記嵌入穴の内端面と前記偏心軸の短径側端面との間に
所定量の隙間を設け、前記偏心ブッシュが前記偏心軸に
対して前記曲率中心を回転中心にスイングすることを可
能としたスクロール圧縮機。
【請求項２】偏心ブッシュのほぼ中央部に嵌入穴と、前
記嵌入穴の穴面積より大なる面積で主軸側に開口する筒
状の凹部を形成し、前記主軸の端部に前記偏心ブッシュ
の凹部に小隙間ではめ合う円筒部を設け、前記円筒部の
端面から軸に平行に偏心軸を偏心延出させた請求項１記
載のスクロール圧縮機。
【請求項３】偏心軸端面から偏心軸および主軸の内部を
貫通して圧縮機ハウジング内空間に連通する貫通穴を設
けてなる請求項１記載のスクロール圧縮機。