JP3963027B2 - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、スクロール型圧縮機に関するもので、特に可動スクロール部材の自転を防止して公転を許容する自転防止機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スクロール型圧縮機においては、ハウジング内に、基板及び渦巻部を有する固定スクロール部材と、基板及び渦巻部を有する可動スクロール部材とが、それらの渦巻部において互いに噛み合わせた状態で配設されている。そして、可動スクロール部材が固定スクロール部材の軸心の周りで回転軸の内端に偏心して連結したピンの公転運動により公転されることにより、両スクロール部材間に形成される圧縮室が両スクロール部材の外周側に形成された吸入室内のガスを閉じ込んで、渦巻部の外周側から中心側に容積を減少しつつ移動される。この行程により圧縮室内でガスが次第に圧縮され、固定スクロール部材の基板に形成した吐出口から吐出室へ吐出される。
【０００３】
従来のこの種のスクロール型圧縮機において、可動スクロール部材の自転を防止して公転を許容する自転防止機構としては、例えば特開昭６２−１９９９８３号公報に示すような構成のものが知られている。この従来構成では、可動スクロール部材の基板とそれに対向するフロントハウジングの内壁とに複数対の嵌合孔が形成されている。各嵌合孔には自転防止ピンが圧入され、各一対の自転防止ピンの突出端部間には自転防止リングが嵌挿されている。
【０００４】
そして、可動スクロール部材が固定スクロール部材の軸心の周りで公転されるとき、可動スクロール部材側の自転防止ピンが自転防止リングにより規制されながら、フロントハウジング（固定）側の自転防止ピンの周りで旋回される。これによって、可動スクロール部材の自転が防止されて、公転運動のみが許容される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来のスクロール型圧縮機においては、自転防止機構が複数対のピンと、各一対のピンの突出端部間に嵌挿されたリングとから構成されている。このため、自転防止機構の構造が複雑で、部品点数が多くなるという問題があった。
【０００６】
また、この従来構成の自転防止機構においては、各一対のピンとリングとの係合により、可動スクロール部材の自転を防止して公転を許容するようになっている。このため、一対のピンの外径が旋回半径により規制されて、各ピンの外径を太くすることができず、それらのピンの加工及び組み付けが困難であるという問題もあった。
【０００７】
さらに、従来構成の自転防止機構においては、各一対のピンの外周面がリングの内周面に滑り接触するので、摺接面の摩耗が進行して耐久性が低下し、潤滑油が不足した場合には摺接面に焼き付きが生じるおそれもあった。
【０００８】
この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、自転防止機構の構造が簡単で部品点数を減少させることができるとともに、自転防止機構におけるピンの外径を太くすることができて、そのピンの加工及び組み付けを容易に行うことができ、ピンと円環孔との接触部の摩耗を抑制して自転防止機構の耐久性を向上する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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、可動スクロール部材を固定スクロール部材の軸心の周りで公転させることにより、圧縮室を渦巻部の外周側から中心側に移動させて、ガスの圧縮作用を行うようにしたスクロール型圧縮機において、前記可動スクロール部材の自転を防止して公転を許容する機構として、可動スクロール部材の基板とそれに対向するハウジングの内壁とのいずれか一方には、複数の円環孔を所定間隔おきに形成し、可動スクロール部材の基板とハウジングの内壁との他方には、ピンを突設し、各ピンと円環孔との間には、それらに対して接触可能な介装部材を配設し、前記介装部材は、前記円環孔内において前記ピンの外周に遊嵌するとともに前記円環孔の内周に遊嵌したリングである。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のスクロール型圧縮機において、前記リングは、前記可動スクロール部材の公転に伴い前記ピンが前記円環孔の内周面に沿って旋回するとき、前記ピン及び前記円環孔に対して転がり接触するものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は請求項２に記載のスクロール型圧縮機において、前記リングは、その外径が前記円環孔の半径よりも大きくなるように形成されているものである。
【００１３】
さて、請求項１〜請求項３に記載のスクロール型圧縮機においては、可動スクロール部材が固定スクロール部材の軸心の周りで公転されるとき、円環孔により規制されながら、旋回側のピンが固定側の円環孔の内周面に沿って旋回され、または旋回側の円環孔が固定側のピンの周りで旋回される。これによって、可動スクロール部材の自転が防止されて、公転運動のみが許容される。
【００１４】
このとき、ピンと円環孔との間には介装部材が配設されていて、その介装部材により、ピンの外周面と円環孔の内周面との間に転がり接触が生じる。このため、円環孔に対するピンの内接によって、ピン及び円環孔が早期に摩耗するおそれはない。
【００１５】
とくに、介装部材が円環孔内においてピンの外周に遊嵌するとともに前記円環孔の内周に遊嵌したリングから構成されている。そのため、このリングの介装の下で、ピンの外周面と円環孔の内周面との間に転がり接触が生じて、ピン及び円環孔の早期摩耗が防止される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
以下に、この発明の第１の実施形態を、図１〜図３に基づいて説明する。
【００２０】
図１に示すように、固定スクロール部材１１はセンタハウジングを兼用し、その両端面にはフロントハウジング１２及びリヤハウジング１３が固定されている。駆動シャフト１４はベアリング１５によりフロントハウジング１２内に回転可能に支持され、その内端には偏心軸１６が突設されている。ブッシュ１７は偏心軸１６に回転可能に支持されている。なお、固定スクロール部材１１、フロントハウジング１２及びリヤハウジング１３は、圧縮機全体の軽量化を図るため、アルミニウムまたはアルミニウム合金により形成されている。
【００２１】
可動スクロール部材１８はその外面の軸受ボス部１８ｃにおいて、前記ブッシュ１７にベアリング１９を介して相対回転可能に嵌合支持されている。そして、この可動スクロール部材１８は、駆動シャフト１４が回転されたとき、偏心軸１６によりブッシュ１７及びベアリング１９を介して、駆動シャフト１４の軸線の周りで公転される。なお、可動スクロール部材１８は、公転運動に伴う遠心力を抑制するとともに、圧縮機全体の軽量化を図るため、アルミニウムまたはアルミニウム合金により形成されている。
【００２２】
前記固定スクロール部材１１は、基板１１ａとその内面に一体に形成された渦巻部１１ｂとを備えている。同様に、可動スクロール部材１８も、基板１８ａとその内面に一体形成された渦巻部１８ｂとを備えている。そして、両スクロール部材１１，１８は渦巻部１１ｂ，１８ｂにおいて互いに噛み合わされ、各渦巻部１１ｂ，１８ｂの軸線方向の端縁が、対向するスクロール部材１１，１８の基板１１ａ，１８ａに接合されている。この状態で、両スクロール部材１１，１８の基板１１ａ，１８ａ及び渦巻部１１ｂ，１８ｂにて圧縮室２０が形成される。
【００２３】
吸入室２１は前記固定スクロール部材１１の周壁と可動スクロール部材１８の渦巻部１８ｂの外周部との間に形成されている。そして、フロントハウジング１２に形成された図示しない吸入ポートから、この吸入室２１内に冷媒ガスが吸入される。吐出孔２２は固定スクロール部材１１の基板１１ａの中心に形成され、この吐出孔２２を介して圧縮室２０がリヤハウジング１３内の吐出室２３に連通される。吐出弁２４は吐出孔２２の外端部に配設され、リテーナ２５によりその開放位置が規制される。
【００２４】
図１〜図３に示すように、自転防止機構２６は前記可動スクロール部材１８の基板１８ａと、それに対向するフロントハウジング１２の内壁との間に配設されている。そして、この自転防止機構２６により、可動スクロール部材１８の自転が規制されて、その公転運動のみが許容される。
【００２５】
すなわち、複数の円環孔２７は前記フロントハウジング１２の内壁に、駆動シャフト１４の回転軸線を中心とした同一円周上で所定間隔おきに形成されている。複数のピン２８は、可動スクロール部材１８の基板１８ａに、その軸線を中心とした同一軸線上で所定間隔おきに突設されている。
【００２６】
介装部材としてのリング２９は前記各円環孔２７内においてピン２８の外周に遊嵌され、その外径が円環孔２７の半径よりも小さくなるように形成されている。そして、可動スクロール部材１８の公転に伴い、ピン２８が円環孔２７の内周面に沿って旋回されるとき、このリング２９がピン２８及び円環孔２７に対して滑り接触及び転がり接触しながら、円環孔２７の内周面に沿って旋回される。
【００２７】
次に、前記のように構成されたスクロール型圧縮機について動作を説明する。さて、この圧縮機において、エンジン等の駆動源により駆動シャフト１４が回転されると、可動スクロール部材１８が偏心軸１６を介して、固定スクロール部材１１の軸心の周りで公転される。このとき、自転防止機構２６におけるピン２８がリング２９を介して円環孔２７により規制されながら、その円環孔２７の内周面に沿って旋回される。これによって、可動スクロール部材１８の自転が防止されて、公転運動のみが許容される。
【００２８】
このように、可動スクロール部材１８の公転に伴い、ピン２８が円環孔２７の内周面に沿って旋回されるときには、介装部材としてのリング２９がピン２８及び円環孔２７に対して滑り接触及び転がり接触しながら、円環孔２７の内周面に沿って旋回される。このため、円環孔２７に対するピン２８の内接によって、ピン２８の外周面及び円環孔２７の内周面が早期に摩耗するおそれはない。
【００２９】
そして、可動スクロール部材１８の公転運動により、圧縮室２０が両スクロール部材１１，１８の渦巻部１１ｂ，１８ｂの外周側から中心側に移動され、吸入室２１を介して圧縮室２０内に取り込まれた冷媒ガスが圧縮される。この圧縮された冷媒ガスは、吐出孔２２から吐出弁２４を押し開いて吐出室２３内に吐出された後、図示しない吐出ポートを介して外部冷媒回路に送り出される。
【００３０】
前記の実施形態によって期待できる効果について、以下に記載する。
○ この実施形態のスクロール型圧縮機においては、フロントハウジング１２の内壁に複数の円環孔２７が所定間隔おきに形成され、可動スクロール部材１８の基板１８ａにピン２８が突設されている。また、各ピン２８と円環孔２７との間には、それらに対して滑り接触の他に転がり接触可能な介装部材２９が配設されている。このため、ピン２８が円環孔２７により規制されながら、その円環孔２７の内周面に沿って旋回されるとき、円環孔２７に対するピン２８の滑り接触によって、ピン２８及び円環孔２７が早期に摩耗するおそを防止することができる。
【００３１】
○ この実施形態のスクロール型圧縮機においては、自転防止機構２６が円環孔２７に内接可能なピン２８と、ピン２８及び円環孔２７間の介装部材２９との２部材から構成されている。このため、自転防止機構２６の構造が簡単で、部品点数を減少させることができる。また、この自転防止機構２６では、各円環孔２７と対応してピン２８が１本ずつ配設されているため、自転防止リングに２本のピンを挿入する従来例と比較してピン２８の外径を可動スクロール部材１８の旋回半径に規制されることなく太くすることができて、そのピン２８の加工及び組み付けを容易に行うことができる。
【００３２】
○ この実施形態のスクロール型圧縮機では、介装部材が円環孔２７内においてピン２８の外周に遊嵌したリング２９から構成されている。そのため、このリング２９の介装の下で、ピン２８が円環孔２７の内周面に沿って旋回されて、ピン２８の外周面と円環孔２７の内周面との間に滑り接触の他に転がり接触が生じる。従って、簡単な構成の介装部材２９にて、ピン２８及び円環孔２７の早期摩耗や焼き付きを防止し、自転防止機構２６の耐久性を向上することができる。
【００３３】
（第２の実施形態）
次に、この発明の第２の実施形態を、前記第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００３４】
さて、この第２の実施形態の自転防止機構２６においは、図４に示すように、介装部材としてのリング２９が各円環孔２７内において、ピン２８の外周に遊嵌されている。そして、このリング２９の外径が円環孔２７の半径よりも大きくなるように形成されている。
【００３５】
従って、この第２の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様に、可動スクロール部材１８の公転に伴い、ピン２８が円環孔２７の内周面に沿って旋回されるとき、リング２９がピン２８及び円環孔２７に対して滑り接触及び転がり接触しながら、円環孔２７の内周面に沿って旋回される。このとき、リング２９が大径に形成されているため、ピン２８に対する内周接触面積及び円環孔２７に対する外周接触面積を大きく確保することができて、自転防止機構２６の耐久性を向上させることができる。
【００３６】
（第３の実施形態）
次に、この発明の第３の実施形態を、前記第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００３７】
さて、この第３の実施形態の自転防止機構２６においは、図５に示すように、円環孔２７の内周に介装部材としてのベアリング３１が嵌着されている。このベアリング３１は、アウタレース３１ａと、インナレース３１ｂと、複数のニードル３１ｃとから構成され、インナレース３１ｂの内周面においてピン２８に接触されている。
【００３８】
従って、この第３の実施形態においては、可動スクロール部材１８の公転に伴い、ピン２８が円環孔２７の内周面に沿って旋回されるとき、ベアリング３１のインナレース３１ｂがアウタレース３１ａに対して相対回転される。これにより、ピン２８の外周面と円環孔２７の内周面との間に転がり接触が生じて、ピン２８及び円環孔２７の早期摩耗が防止され、自転防止機構２６の耐久性を向上させることができる。
【００３９】
（第４の実施形態）
次に、この発明の第４の実施形態を、前記第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００４０】
さて、この第４の実施形態の自転防止機構２６においは、図６に示すように、ピン２８の外周に介装部材としてのベアリング３２が嵌着されている。このベアリング３２は、アウタレース３２ａと、インナレース３２ｂと、複数のニードル３２ｃとから構成され、アウタレース３２ａの外周面において円環孔２７に接触されている。
【００４１】
従って、この第４の実施形態においては、可動スクロール部材１８の公転に伴い、ピン２８が円環孔２７の内周面に沿って旋回されるとき、ベアリング３２のアウタレース３２ａがインナレース３２ｂに対して相対回転される。これにより、ピン２８の外周面と円環孔２７の内周面との間に転がり接触が生じて、ピン２８及び円環孔２７の早期摩耗が防止され、自転防止機構２６の耐久性を向上させることができる。
【００４２】
（第５の実施形態）
次に、この発明の第５の実施形態を、前記第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【００４３】
さて、この第５の実施形態の自転防止機構２６においは、図７に示すように、可動スクロール部材１８の基板１８ａに、ピン２８よりも大径の複数の嵌合孔３３が形成されている。そして、これらの嵌合孔３３内にピン２８が、ニードルベアリング３４を介して回転自在に嵌着されている。ニードルベアリング３４はアウタレース３４ａと、インナレース３４ｂと、複数のニードル３４ｃとから構成されている。
【００４４】
従って、この第５の実施形態においては、可動スクロール部材１８の公転に伴い、ピン２８が円環孔２７の内周面に沿って旋回されるとき、ピン２８がニードルベアリング３４を介して自在に回転される。これにより、ピン２８の外周面と円環孔２７の内周面との間に滑り接触及び転がり接触が生じて、ピン２８及び円環孔２７の早期摩耗が防止され、自転防止機構２６の耐久性を向上させることができる。
【００４５】
なお、前記各実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。・ 前記第１〜第５の実施形態の自転防止機構２６において、円環孔２７を可動スクロール部材１８の基板１８ａ側に形成し、ピン２８をフロントハウジング１２の内壁側に突設すること。
【００４６】
・ 前記第１〜第５の実施形態の自転防止機構２６において、円環孔２７の形成個数及びピン２８の突設個数を２個、３個あるいは５個以上の適宜個数に変更すること。
【００４７】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１〜請求項３に記載の発明によれば、自転防止機構の構造が簡単で、部品点数を減少させることができる。また、自転防止機構におけるピンの外径を旋回半径に規制されることなく太くすることができて、そのピンの加工及び組み付けを容易に行うことができる。さらに、ピンと円環孔との接触部の摩耗を抑制して自転防止機構の耐久性を向上することできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 スクロール型圧縮機の第１の実施形態を示す断面図。
【図２】 図１の１−１線における断面図。
【図３】 図２の一部を拡大して示す部分断面図。
【図４】 スクロール型圧縮機の第２の実施形態を示す部分断面図。
【図５】 スクロール型圧縮機の第３の実施形態を示す部分断面図。
【図６】 スクロール型圧縮機の第４の実施形態を示す部分断面図。
【図７】 スクロール型圧縮機の第５の実施形態を示す部分断面図。
【符号の説明】
１１…センタハウジングを兼用する固定スクロール部材、１１ａ…基板、１１ｂ…渦巻部、１２…フロントハウジング、１３…リヤハウジング、１４…駆動シャフト、１６…偏心軸、１８…可動スクロール部材、１８ａ…基板、１８ｂ…渦巻部、２０…圧縮室、２６…自転防止機構、２７…円環孔、２８…ピン、２９…第１及び第２の実施形態の介装部材を構成するリング、３１…第３の実施形態の介装部材を構成するベアリング、３２…第４の実施形態の介装部材を構成するベアリング、３３…第５の実施形態における嵌合孔、３４…第５の実施形態のニードルベアリング。

Claims (3)

1. ハウジング内に、基板及び渦巻部を有する固定スクロール部材と、基板及び渦巻部を有する可動スクロール部材とを、それらの渦巻部において互いに噛み合わせた状態で配設して、両スクロール部材間に圧縮室を形成し、前記可動スクロール部材を前記固定スクロール部材の軸心の周りで公転させることにより、前記圧縮室を前記渦巻部の外周側から中心側に移動させて、ガスの圧縮作用を行うようにしたスクロール型圧縮機において、
   前記可動スクロール部材の自転を防止して公転を許容する機構として、前記可動スクロール部材の基板とそれに対向する前記ハウジングの内壁とのいずれか一方には、複数の円環孔を所定間隔おきに形成し、前記可動スクロール部材の基板と前記ハウジングの内壁との他方には、ピンを突設し、各ピンと前記円環孔との間には、それらに対して接触可能な介装部材を配設し、前記介装部材は、前記円環孔内において前記ピンの外周に遊嵌するとともに前記円環孔の内周に遊嵌したリングであるスクロール型圧縮機。
2. 前記リングは、前記可動スクロール部材の公転に伴い前記ピンが前記円環孔の内周面に沿って旋回するとき、前記ピン及び前記円環孔に対して転がり接触する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. 前記リングは、その外径が前記円環孔の半径よりも大きくなるように形成されている請求項１又は請求項２に記載のスクロール型圧縮機。

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