JP3975730B2

JP3975730B2 - スクロール圧縮機

Info

Publication number: JP3975730B2
Application number: JP2001361635A
Authority: JP
Inventors: 斉北野; 司法上; 直幸近藤; 康一平井; 和伸中田; 武志矢野
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-11-27
Filing date: 2001-11-27
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2021-11-27
Also published as: JP2003161273A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプとして用いられるスクロール圧縮機に関し、詳しくは可動スクロールと固定スクロールの羽根間の隙間を小さくしてポンプ効率を向上させ、羽根の接触による騒音を低減するのに適したスクロール圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のスクロール圧縮機として、鏡板の一面側に渦巻状の可動羽根を有する可動スクロールと、上記可動羽根と対向する渦巻状の固定羽根を有する固定スクロールとを羽根の側面同士が対向するように配置すると共に、モータの動力をモータシャフトを中心とする可動スクロールの公転運動に変換するための駆動伝達機構と、可動スクロールの公転時に可動スクロールの自転を防止するための自転防止機構とを設け、可動スクロールを自転を伴うことなく公転させることで可動羽根と固定羽根との間に形成される密閉空間を渦巻の外側から中心側へ移動させて容積を逐次縮小させて圧縮した後に吐出口から圧縮空気を吐出させるようにしたものが知られている。
【０００３】
この種のスクロール圧縮機においては、可動スクロールと固定スクロールの羽根間の隙間が大きくなるとポンプの効率が低下するため、上記隙間を小さくするようにしているが、例えばモータに可動スクロールと固定スクロールとを順に組み付ける際に高い組み立て精度が必要となり、隙間を小さくすることはきわめて困難である。
【０００４】
また従来、特開２０００−４６０４６号や、特開平１−１６７７８１号には、可動スクロールの公転を拘束する案内機構を設けて、可動スクロールの公転運動を案内機構の基準により行うようにしたものが開示されている。しかしこのように可動スクロールの公転運動が案内機構の基準により行われる場合にあっては、固定スクロールの取付け基準と可動スクロールの公転基準の誤差を小さくするために、各部品の高い加工精度が必要となる。
【０００５】
また、他の従来例として、特開平１１−２５７２５３号のように、羽根のラジアル方向に板バネによるコンプライアンス機能を持たせることにより、羽根の側面同士を接触させて隙間をなくし、これによりポンプの効率を向上させたものが知られているが、この従来例では、羽根同士の接触は、公転運動の中で、羽根の内側（公転中心側）が接触する時と外側が接触する時があり、連続した接触ではない。そのために羽根同士の衝突音がスクロール圧縮機の騒音の原因となっていた。
【０００６】
更に他の従来例として、実開平４−９１２９２号には、図１２に示すように、固定スクロール３に可動スクロール２の鏡板端面９ａに対向する傾斜防止用ガイド４０を設け、可動スクロール２が公転時に傾斜するのを防止するようにしたものが知られているが、この傾斜防止用ガイド４０にあっては、可動スクロール２をスラスト方向Ｂに傾くのを防止するためのものにすぎず、可動羽根４と固定羽根（図示せず）との接触を防止するものとは異なっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来例の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、各部品の高い組み立て精度や加工精度を必要とせずに、可動スクロールと固定スクロールの羽根同士の接触を容易に防止でき、騒音の低減及びポンプ効率の向上を図ることができるスクロール圧縮機を提供することにある。
【０００８】
【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にあっては、鏡板９の一面側に渦巻状の可動羽根４を有する可動スクロール２と、上記可動羽根４と対向する渦巻状の固定羽根５を有する固定スクロール３とを羽根４，５の側面同士が対向するように配置すると共に、モータ１１の動力をモータシャフト１２を中心とする可動スクロール２の公転運動に変換するための駆動伝達機構８と、可動スクロール２の公転時に可動スクロール２の自転を防止するための自転防止機構７とを設け、可動スクロール２を自転を伴うことなく公転させることで可動羽根４と固定羽根５との間に形成される密閉空間１５を渦巻の外側から中心側へ移動させて容積を逐次縮小させて圧縮した後に吐出口１６から圧縮空気を吐出させるようにしたスクロール圧縮機において、可動スクロール２の公転時に可動羽根４と固定羽根５とが互いに接触しないように可動スクロール２の鏡板端面９ａを案内するための案内部６を固定スクロール３に設けたことを特徴としており、このように構成することで、可動スクロール２の公転時に可動スクロール２と固定スクロール３の羽根４，５の側面同士が接触するのを鏡板端面９ａが案内部６に摺接することによって防止でき、羽根４，５の側面同士の接触による騒音防止を図ることができると共に、案内部６を固定スクロール３に設けたことで、固定スクロール３の固定羽根５と案内部６とを一括して製作できるようになり、羽根４，５間の隙間３５の精度が出しやすくなり、ポンプの効率を向上させることができる。
【０００９】
また上記可動スクロール２の鏡板端面９ａの外周形状を円形にすると共に、固定スクロール３の案内部６の形状を、可動スクロール２の鏡板半径ｒｂと可動スクロール２の公転半径ｒｃとを加えた値を半径ｒａとする円形にしたことを特徴とするのが好ましく、この場合、可動スクロール２の公転時に可動スクロール２の鏡板端面９ａを固定スクロール３の案内部６に対して連続的にしかも確実に摺接させることができるようになる。
【００１０】
また上記可動スクロール２の鏡板端面９ａと固定スクロール３の案内部６との摺接面を、可動スクロール２及び固定スクロール３の板面ｆ，ｆ’と直交する面に対してそれぞれ略等しい角度で傾斜させたことを特徴とするのが好ましく、この場合、可動スクロール２の公転に伴うラジアル方向Ａの移動により鏡板端面９ａが案内部６に摺接する際に、鏡板端面９ａが案内部６に摺接するときの圧力がラジアル方向Ａの力とスラスト方向Ｂの力とに分散され、これによりラジアル方向Ａに移動する鏡板端面９ａと案内部６との摺接面の磨耗を低減できる。
【００１１】
また上記可動スクロール２の鏡板端面９ａ部分を形成する材料と、鏡板端面９ａ部分以外の鏡板本体部分９ｂ及び可動羽根４を形成する材料とが異なる材料からなり、これら異なる材料で鏡板端面９ａ部分と鏡板本体部分９ｂと可動羽根４とを一体化することで可動スクロール２が形成されていることを特徴とするのが好ましく、この場合、案内部６と鏡板端面９ａ部分の摺接面の材料として、例えば耐摩耗性、低摩擦材料を用いれば摺接面の摩耗量を低減を図ることができ、例えば樹脂材料を用いれば、摺接面の密着性を向上させることが可能となる。
【００１２】
また上記可動スクロール２の鏡板端面９ａと固定スクロール３の案内部６と摺接面の少なくとも一方に、可動スクロール２及び固定スクロール３を形成する材料とは異なる材料からなる摺動部材３０をインサート成形したことを特徴とするのが好ましく、この場合、可動スクロール２の鏡板端面９ａ部分に、例えば耐摩耗性、低摩擦材料からなる摺動部材３０をインサート成形することで摩耗量を低減できるようになる。
【００１３】
また上記固定スクロール３に設けられる案内部６は、可動スクロール２の公転に伴うラジアル方向Ａの力を受けるラジアル受け面６ａと、可動スクロール２のスラスト方向Ｂの力を受けるスラスト受け面６ｂとで構成されていることを特徴とするのが好ましく、この場合、可動スクロール２におけるラジアル方向Ａとスラスト方向Ｂのそれぞれの位置規制が同一部品（固定スクロール３）内に一体的に設けられるので、羽根４，５間の隙間３５の管理がしやすくなる。
【００１４】
また上記モータ１１の動力をモータシャフト１２を中心とする可動スクロール２の公転運動に変換するための駆動伝達機構８は、可動スクロール２の公転時に可動スクロール２がラジアル方向Ａのみに移動可能となるように可動スクロール２の駆動軸１０を偏心カム１３に係合させる係合手段２０を備えていることを特徴とするのが好ましく、この場合、モータシャフト１２に対して可動スクロール２はラジアル方向Ａに移動可能に係合しているため、可動スクロール２の公転時にその鏡板端面９ａを固定スクロール３の案内部６に対して確実に摺接させることができる。
【００１５】
また上記係合手段２０は、可動スクロール２の公転時の遠心力により可動スクロール２の鏡板端面９ａが固定スクロール３の案内部６に摺接するように可動スクロール２をモータシャフト１２に係合させることを特徴とするのが好ましく、この場合、可動スクロール２の公転時の遠心力によって可動スクロール２の鏡板端面９ａと固定スクロール３の案内部６とが連続的に摺接することとなり、騒音防止を図ることができる。
【００１６】
また上記係合手段２０は、可動スクロール２の公転時に可動スクロール２をラジアル方向Ａへ押圧して可動スクロール２の鏡板端面９ａと固定スクロール３の案内部６とを摺接状態で保持するための弾性体２１を備えていることを特徴とするのが好ましく、この場合、弾性体２１を設けるだけの簡単な構造で、衝突音をより一層低減できるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
【００１８】
本実施形態のスクロール圧縮機１は、外周側に吸気口（図示せず）、中心部に吐出口１６を配置し、吸気口から吸い込んだ空気を吐出口１６から吐出するようにしたものであり、具体的には図２、図３に示すように、モータ１１の外郭には有底円筒形状をしたハウジング１４が取り付けられており、モータシャフト１２にはモータシャフト１２の中心から所定量偏心した位置に係合孔１７を有する偏心カム１３が取り付けられており、この偏心カム１３の係合孔１７に、可動スクロール２の下面から突出した駆動軸１０が係合している。図２中の１０ａはころであり、駆動軸１０の外周に取り付けられている。この駆動軸１０は可動スクロール２の鏡板９の中心から偏心して設けられており、この駆動軸１０とモータシャフト１２とを偏心カム１３を介して連結することで、モータ１１の動力をモータシャフト１２を中心とする可動スクロール２の公転運動に変換するための駆動伝達機構８が構成されている。つまり伝達機構８は、図２に示すように、モータシャフト１２に取り付けられる偏心カム１３と、可動スクロール２に設けられる駆動軸１０とからなる。
【００１９】
可動スクロール２の鏡板９の上面には渦巻状の可動羽根４が設けられ、固定スクロール３には上記可動羽根４と対向する渦巻状の固定羽根５が設けられており、可動羽根４と固定羽根５との間に密閉空間１５（図１１）が形成されるように、羽根４，５の側面同士が対向して配置されている。なお、固定スクロール３はその外周下面をハウジング１４の外周上面に当てた状態で、固定ネジ（図示せず）によってハウジング１４に固着されている。このハウジング１４は別の固定ネジ１８によってモータ１１の外郭に固着されている。
【００２０】
可動スクロール２とハウジング１４との間には、可動スクロール２の公転時に可動スクロール２の自転を防止するための自転防止機構７としてオルダムリング７ａ（図２）が配置されている。オルダムリング７ａは、図３に示すように、ハウジング１４にラジアル方向Ａに沿って設けたオルダムリング溝１９にスライド自在に係合する下側係合部２３と、可動スクロール２の鏡板９の下面にラジアル方向Ａに沿って設けたオルダムリング溝２４にスライド自在に係合する上側係合部２５とが設けられており、このオルダムリング７ａによって後述のように可動スクロール２の自転運動が防止され、可動スクロール２は公転動作のみが可能となっている。
【００２１】
また、上記固定スクロール３には、図１に示すように、可動スクロール２の鏡板端面９ａを案内するための案内部６が設けられており、可動スクロール２の公転時にその鏡板端面９ａが案内部６に摺接することで、可動羽根４と固定羽根５とが互いに接触しない構造となっている。ここで図４において、可動スクロール２の鏡板端面９ａの寸法と案内部６の寸法の一例を示している。ここでは、可動スクロール２の鏡板端面９ａの外周形状を円形とし、固定スクロール３の案内部６の形状を、可動スクロール２の鏡板半径ｒｂと可動スクロール２の公転半径ｒｃとを加えた値を半径ｒａ（＝ｒｂ＋ｒｃ）とする円形としている。このように、案内部６の半径ｒａを可動スクロール２の鏡板半径ｒｂと可動スクロール２の公転半径ｒｃとを加えた値にすることで、可動スクロール２の鏡板端面９ａを固定スクロール３の案内部６に対して、連続的に摺接させることができるようになっている。ここにおいて案内部６と鏡板端面９ａの摺接面の少なくとも一方を、耐摩耗性材料或いは低摩擦材料を用いて形成するのが望ましい。また、摺接面にグリースや油などの潤滑材の塗布や低摩擦材をコーティングしてもよい。なお、図４では羽根４，５の側面同士が接触した状態を図示しているが、実際は図１（ａ）のように羽根４，５間には隙間３５が形成されているものであり、このことは後述の他の各実施形態を示す図５〜図８においても同様である。
【００２２】
次に、上記構成のスクロール圧縮機１の動作を説明すると、モータシャフト１２が回転することにより、偏心カム１３はモータシャフト１２に対して公転運動を行う。このとき、可動スクロール２も偏心カム１３の運動に従い、モータシャフト１２に対して公転運動を行うが、このとき可動スクロール２はオルダムリング７ａによってその自転を抑制されているので、固定スクロール３に対して公転運動のみを行う。この公転運動を繰り返すことにより、図１１に示すように、吸気口から吸引された空気が密閉空間１５で連続的に圧縮されて、可動羽根４と固定羽根５との間に形成される密閉空間１５を渦巻の外側から中心側へ移動させて容積を逐次縮小させて圧縮して、吐出口１６（図２）から圧縮空気を吐出させることができるものである。
【００２３】
しかして、固定スクロール３に設けた案内部６に対して可動スクロール２の鏡板端面９ａを摺接させることで、可動スクロール２と固定スクロール３の羽根４，５の側面同士を接触させないようにしているので、羽根４，５の側面同士の接触による騒音防止を図ることができ、ポンプの騒音を低減できる。さらに図４に示すように、案内部６の半径ｒａを可動スクロール２の鏡板半径ｒｂと可動スクロール２の公転半径ｒｃとを加えた値にすることで、可動スクロール２の鏡板端面９ａを固定スクロール３の案内部６に対して、連続的に摺接させることができるようになり、可動スクロール２と固定スクロール３の衝突音をより一層低減することができる。また、案内部６を固定スクロール３に設けているため、モータ１１に可動スクロール２と固定スクロール３とを順に組み付ける際に高い組み立て精度が必要なくなる。つまり、組み立て精度を高めなくても、固定スクロール３の案内部６によって可動スクロール２の公転に伴うラジアル方向Ａの移動範囲が規制されるため、羽根４，５間の隙間を小さくすることがきわめて容易となる。そのうえ、可動スクロール２の可動羽根４と鏡板本体部分９ｂ及び鏡板端面９ａ部分を一括して製作でき、さらに固定スクロール３の固定羽根５と案内部６とを一括して製作できることから、羽根４，５間の隙間３５の精度が出しやすくなり、これにより羽根４，５間の隙間３５を小さくすることが容易となり、ポンプの効率を一層向上させることができる結果、低騒音で高効率のスクロール圧縮機１を提供できるようになる。
【００２４】
図５は更に他の実施形態として、上記可動スクロール２の鏡板端面９ａと固定スクロール３の案内部６との摺接面を、可動スクロール２及び固定スクロール３の板面ｆ，ｆ’（或いは板面ｆ，ｆ’と直交する面）に対してそれぞれ略等しい角度θ，θ’で傾斜させた場合の一例を示している。他の構成は図１の実施形態と同様であり、異なる点だけを述べる。本例では、可動スクロール２の鏡板端面９ａは上端から下端にいくほど外側に向かって突出するような傾斜角度θでテーパー状に形成されており、固定スクロール３の案内部６は上記鏡板端面９ａと略等しい角度θ’（θ≒θ’）でテーパー状に形成されている。これにより、可動スクロール２の公転に伴うラジアル方向Ａの移動により鏡板端面９ａが案内部６に摺接する際に、鏡板端面９ａが案内部６に摺接するときの圧力がラジアル方向Ａの力とスラスト方向Ｂの力とに分散され、これによりラジアル方向Ａに移動する鏡板端面９ａとこれを受ける案内部６との摺接面の磨耗を効果的に低減できるようになる。
【００２５】
図６は更に他の実施形態として、上記可動スクロール２を形成する材料の一例を示している。他の構成は図１の実施形態と同様であり、異なる点だけを述べる。本例では、可動スクロール２の鏡板端面９ａ部分を形成する材料と、鏡板端面９ａ部分以外の鏡板本体部分９ｂ及び可動羽根４を形成する材料とが異なる材料２ａ，２ｂからなり、これら異なる材料で鏡板端面９ａ部分と鏡板本体部分９ｂと可動羽根４とを一体化することで可動スクロール２が形成されている。ここにおいて、鏡板本体部分９ｂや可動羽根４を形成する材料２ａとしては、例えばアルミや亜鉛等の金属材料や、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂等の合成樹脂を使用することができる。特に量産性に優れている合成樹脂を用いるのが好ましい。この場合、合成樹脂には成形精度を高めたり、使用環境による寸法精度を高めるためにシリカやガラスビーズやガラス繊維等の無機充填材を充填するのが好ましい。一方、案内部６に摺接する鏡板端面９ａ部分の材料２ｂとして、例えば網状に青銅粉末を多孔質に焼結後、ＰＴＦＥを含浸させた材料のようなもの、例えば金属に有機潤滑剤を含浸させた金属材料を使用でき、或いは炭素繊維や四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）や二硫化モリブデン等の潤滑助剤を含有させた合成樹脂を使用できる。このように、固定スクロール３の案内部６に摺接する可動スクロール２の鏡板端面９ａ部分の材料２ｂとして、耐摩耗性、低摩擦材料を使用することで、摺接面の摩耗量を低減でき、寿命の向上させることができるようになり、特に樹脂材料を用いれば、固定スクロール３の案内部６との密着性を向上させることができるものである。
【００２６】
図７は更に他の実施形態として、上記可動スクロール２の鏡板端面９ａと固定スクロール３の案内部６と摺接面の少なくとも一方に、可動スクロール２及び固定スクロール３を形成する材料とは異なる材料からなる摺動部材３０をインサート成形した場合を示している。他の構造は図１の実施形態と同様であり、異なる点だけを述べる。本例では、可動スクロール２の鏡板端面９ａに可動スクロール２の鏡板本体部分９ｂを形成する材料とは異なる材料からなる摺動部材３０がインサート成形されている。インサート方法としては、あらかじめ作製した可動スクロール２に対して合成樹脂からなる摺動部材３０を射出成形においてインサート成形する方法、或いは可動スクロール２を合成樹脂を用いて金型に射出成形し、続いてその金型を回転させて他のノズルから可動スクロール２の鏡板端面９ａ部分に摺動材料を射出成形して摺動部材３０を形成する方法を用いることができる。しかして、可動スクロール２の鏡板端面９ａ部分に、耐摩耗性、低摩擦材料からなる摺動部材３０をインサート成形することで、摩耗量を低減し、寿命の向上させることができるものであり、特に、金属材料からなる摺動部材３０を用いることで、スクロールを形成する材料との密着性を向上させることができる。なお図７の他例として、固定スクロール３の案内部６側に、固定スクロール３を形成する材料とは異なる材料からなる摺動部材３０をインサート成形してもよいものである。
【００２７】
図８は更に他の実施形態として、上記固定スクロール３に設けられる案内部６が、可動スクロール２の公転に伴うラジアル方向Ａの力を受けるラジアル受け面６ａと、可動スクロール２のスラスト方向Ｂの力を受けるスラスト受け面６ｂとで構成されている場合を示している。他の構成は図１の実施形態と同様であり、異なる点だけを述べる。本例では、図８に示すように、可動スクロール２をスラスト方向Ｂに押圧するためのスラスト力を発生させるコイルバネ３２が設けられている。コイルバネ３２の一端と可動スクロール２の鏡板９下面との間には耐摩耗、低摩擦材料からなる摺動材３１が介在されている。コイルバネ３２の他端はハウジング１４の凹所５０（図２）に挿入されてバネ受け板５１にて支持されている。固定スクロール３の案内部６の上面は、可動スクロール２のスラスト方向Ｂの力を受けるスラスト受け面６ｂとなっており、このスラスト受け面６ｂと摺動材３１との間に鏡板端面９ａ部分が挟まれており、この状態で可動スクロール２が公転するようになっている。また、案内部６の垂直面は、可動スクロール２の公転に伴うラジアル方向Ａの力を受けるラジアル受け面６ａとなっており、可動スクロール２の公転に伴うラジアル方向Ａへの移動を一定範囲内で規制できるようになっている。
【００２８】
しかして、ラジアル受け面６ａとスラスト受け面６ｂとが一体となった案内部６を固定スクロール３に設けることにより、可動スクロール２におけるラジアル方向Ａとスラスト方向Ｂのそれぞれの位置規制が同一部品（固定スクロール３）内に一体的に設けられるようになり、羽根４，５間の隙間３５（図１（ａ））が小さくなるように管理がしやすくなり、ひいてはポンプの効率向上につながる。さらに、固定スクロール３の案内部６のスラスト受け面６ｂに向かって可動スクロール２の鏡板端面９ａ部分を摺動材３１を介してコイルバネ３２で押圧するようにしたので、摩擦による機械ロスを低減しながら、可動スクロール２の安定した公転運動ができるという利点もある。
【００２９】
図９は、本発明の更に他の実施形態であり、図２、図３に示すモータ１１の動力をモータシャフト１２を中心とする可動スクロール２の公転運動に変換するための駆動伝達機構８が、可動スクロール２の公転時に可動スクロール２がラジアル方向Ａのみに移動可能となるように可動スクロール２の駆動軸１０を偏心カム１３に係合させる係合手段２０を設けた場合を示している。他の構成は図２、図３の実施形態と同様であり、異なる点だけを述べる。本例では、モータシャフト１２に取り付けられる偏心カム１３に、可動スクロール２の駆動軸１０が係合する係合孔１７が設けられている。この係合孔１７は偏心カム１３の中心側から外周側に向かって可動スクロール２のラジアル方向Ａと平行に長く延びた長孔からなり、この長孔からなる係合孔１７に沿って可動スクロール２の駆動軸１０がスライド可能に挿入されている。そして、モータシャフト１２（図２）により偏心カム１３が回転して可動スクロール２が公転運動をするとき、可動スクロール２の公転に伴う遠心力により駆動軸１０がラジアル方向Ａに向かって係合孔１７の外端側に移動して可動スクロール２の鏡板端面９ａが固定スクロール３の案内部６に摺接して羽根４，５の側面同士を接触しない状態で保持できるようになっている。
【００３０】
しかして、可動スクロール２の公転時の遠心力によって可動スクロール２の鏡板端面９ａが固定スクロール３の案内部６に必ず摺接することとなり、しかもこの摺接は連続的なものとなるので、可動スクロール２と固定スクロール３との衝突音をなくすことができ、スクロール圧縮機１の低騒音化を図ることができる。しかも駆動軸１０を係合する係合孔１７を長孔に形成するだけでよいので、構造が簡単になるという利点もある。ちなみに従来では、羽根４，５間の隙間の精度を高めるためには、可動スクロール２と固定スクロール３の加工精度を高めたり、モータ１１に対する固定スクロール及び可動スクロールの組み立て精度を高める必要がある。これに対して本発明では、羽根４，５間の隙間を管理する案内部６を固定スクロール３に設けているため、可動スクロール２と固定スクロール３の加工精度を高めるだけで、羽根４，５間の隙間精度を容易に高めることができるものであり、組み立て精度は要求されないという利点がある。
【００３１】
図１０は、図９の変形例であり、可動スクロール２の公転時に可動スクロール２をラジアル方向Ａへ押圧して可動スクロール２の鏡板端面９ａと固定スクロール３の案内部６とを摺接状態で保持するための弾性体２１を備えている場合を示している。他の構成は図９の実施形態と同様であり、異なる点だけを述べる。本例では、偏心カム１３の係合孔１７内には、可動スクロール２の駆動軸１０を係合孔１７の外周側に向かって弾性押圧するためのコイルバネからなる弾性体２１が設けられている。しかして、可動スクロール２の鏡板端面９ａは弾性体２１のバネ力によって常に固定スクロール３の案内部６と摺接する方向に押圧されて鏡板端面９ａと案内部６とが必ず摺接されるようになり、これによって可動スクロール２と固定スクロール３との摺接が連続的なものなり、固定スクロール３と可動スクロール２との衝突音を低減できるものであり、さらに係合孔１７に弾性体２１を取り付けるだけでよいので、より簡単な構造で低騒音化を達成できるものである。
【００３２】
【発明の効果】
上述のように請求項１記載の発明にあっては、可動スクロールの公転時に可動羽根と固定羽根とが互いに接触しないように可動スクロールの鏡板端面を案内するための案内部を固定スクロールに設けたので、可動スクロールの公転時に可動スクロールと固定スクロールの羽根の側面同士が接触するのを鏡板端面と案内部との摺接によって防止でき、羽根の側面同士の接触による騒音防止を図ることができ、ポンプの騒音を低減できる。しかも案内部を固定スクロールに設けているため、固定スクロールの固定羽根と案内部とを一括して製作できるようになり、羽根間の隙間の精度が出しやすくなり、これにより羽根間の隙間が小さくできて、ポンプの効率を向上させることができる結果、低騒音で高効率のスクロール圧縮機を提供できるものである。
【００３３】
また請求項２記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記可動スクロールの鏡板端面の外周形状を円形にすると共に、固定スクロールの案内部の形状を、可動スクロールの鏡板半径と可動スクロールの公転半径とを加えた値を半径とする円形にしたので、可動スクロールの公転時には可動スクロールの鏡板端面を固定スクロールの案内部に対して連続的にしかも確実に摺接させることができるようになり、可動スクロールと固定スクロールの衝突音を一層低減することができる。
【００３４】
また請求項３記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記可動スクロールの鏡板端面と固定スクロールの案内部との摺接面を、可動スクロール及び固定スクロールの板面と直交する面に対してそれぞれ略等しい角度で傾斜させたので、可動スクロールの公転に伴うラジアル方向の移動により鏡板端面が案内部に摺接する際に、鏡板端面が案内部に摺接するときの圧力がラジアル方向の力とスラスト方向の力とに分散され、これによりラジアル方向に移動する鏡板端面と案内部との摺接面の磨耗を低減できる結果、可動スクロール及び固定スクロールの長寿命化を図ることができる。
【００３５】
また請求項４記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記可動スクロールの鏡板端面部分を形成する材料と、鏡板端面部分以外の鏡板本体部分及び可動羽根を形成する材料とが異なる材料からなり、これら異なる材料で鏡板端面部分と鏡板本体部分と可動羽根とを一体化することで可動スクロールが形成されているので、例えば案内部と鏡板端面部分の摺接面の材料として、耐摩耗性、低摩擦材料を使用すれば、摺接面の摩耗量を低減を図ることができ、例えば樹脂材料を使用すれば、摺接面の密着性を向上させることができるものである。
【００３６】
また請求項５記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記可動スクロールの鏡板端面と固定スクロールの案内部と摺接面の少なくとも一方に、可動スクロール及び固定スクロールを形成する材料とは異なる材料からなる摺動部材をインサート成形したので、可動スクロールの鏡板端面部分に、例えば耐摩耗性、低摩擦材料からなる摺動部材をインサート成形することで、摩耗量を低減し、寿命の向上させることができるものとなる。
【００３７】
また請求項６記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記固定スクロールに設けられる案内部は、可動スクロールの公転に伴うラジアル方向の力を受けるラジアル受け面と、可動スクロールのスラスト方向の力を受けるスラスト受け面とで構成されているので、可動スクロールにおけるラジアル方向とスラスト方向のそれぞれの位置規制が同一部品（固定スクロール）内に一体的に設けられるようになり、羽根間の隙間の管理がしやすくなり、ひいてはポンプの効率向上につながる。さらに、固定スクロールの案内部のスラスト受け面に向かって可動スクロールの鏡板端面部分を押圧する構造とすることで、可動スクロールのより安定した公転運動が可能となる。
【００３８】
また請求項７記載の発明は、請求項１記載の効果に加えて、上記モータの動力をモータシャフトを中心とする可動スクロールの公転運動に変換するための駆動伝達機構は、可動スクロールの公転時に可動スクロールがラジアル方向のみに移動可能となるように可動スクロールの駆動軸を偏心カムに係合させる係合手段を備えているので、モータシャフトに対して可動スクロールはラジアル方向に移動可能に係合しているため、可動スクロールの鏡板端面と固定スクロールの案内部とを確実に摺接させることができ、可動スクロールと固定スクロールとの衝突音をなくすことができ、騒音防止に一層効果的となる。また、従来のように駆動軸を偏心カムに圧入により取り付ける構造の場合は、可動スクロールの公転に伴うラジアル方向の移動範囲が偏心カムによって固定されてしまうために、可動スクロールの鏡板端面を固定スクロールの案内部に対して確実に摺接させるためには、可動スクロールと固定スクロールの加工精度を高める必要となるが本発明では可動スクロールをラジアル方向に移動可能となるように可動スクロールの駆動軸を偏心カムに係合させているので、可動スクロールの鏡板端面を固定スクロールの案内部に対して確実に摺接させることが可能となり、可動スクロールと固定スクロールの加工精度を高める必要がないという効果もある。
【００３９】
また請求項８記載の発明は、請求項７記載の効果に加えて、上記係合手段は、可動スクロールの公転時の遠心力により可動スクロールの鏡板端面が固定スクロールの案内部に摺接するように可動スクロールをモータシャフトに係合させるので、可動スクロールの公転時の遠心力によって可動スクロールの鏡板端面と固定スクロールの案内部とが連続的に摺接することとなり、可動スクロールと固定スクロールとの衝突音をなくすことができ、スクロール圧縮機の低騒音化を図ることができる。
【００４０】
また請求項９記載の発明は、請求項７記載の効果に加えて、上記係合手段は、可動スクロールの公転時に可動スクロールをラジアル方向へ押圧して可動スクロールの鏡板端面と固定スクロールの案内部とを摺接状態で保持するための弾性体を備えているので、可動スクロールの公転運動時には弾性体のバネ力によって可動スクロールの鏡板端面と固定スクロールの案内部とを確実に摺接させることができ、弾性体を設けるだけの簡単な構造で、衝突音をより一層低減できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の一例を示し、（ａ）は可動スクロールと固定スクロールの羽根間が接触しない状態にある場合の説明図、（ｂ）は可動スクロールの鏡板と固定スクロールの案内部を下面側から見た説明図である。
【図２】同上のスクロール圧縮機の側面断面図である。
【図３】同上のスクロール圧縮機の分解斜視図である。
【図４】（ａ）は他の実施形態の説明図、（ｂ）は鏡板の半径と案内部の半径との関係を説明する説明図である。
【図５】（ａ）は更に他の実施形態の説明図、（ｂ）は鏡板端面と案内部の角度を説明する説明図である。
【図６】更に他の実施形態の説明図である。
【図７】更に他の実施形態の説明図である。
【図８】更に他の実施形態の説明図である。
【図９】（ａ）は更に他の実施形態の説明図、（ｂ）は可動スクロールの側面図である。
【図１０】更に他の実施形態の説明図である。
【図１１】（ａ）〜（ｄ）は同上のスクロール圧縮機の動作原理の説明図である。
【図１２】従来例の説明図である。
【符号の説明】
１スクロール圧縮機
２可動スクロール
３固定スクロール
４可動羽根
５固定羽根
６案内部
６ａラジアル受け面
６ｂスラスト受け面
７自転防止機構
８駆動伝達機構
９鏡板
９ａ鏡板端面
９ｂ鏡板本体部分
１１モータ
１２モータシャフト
１５密閉空間
２０係合手段
２１弾性体
３０摺動部材
３５隙間
Ａラジアル方向
Ｂスラスト方向
ｒａ案内部の半径
ｒｂ可動スクロールの半径
ｒｃ公転半径

Claims

鏡板の一面側に渦巻状の可動羽根を有する可動スクロールと、上記可動羽根と対向する渦巻状の固定羽根を有する固定スクロールとを羽根の側面同士が対向するように配置すると共に、モータの動力をモータシャフトを中心とする可動スクロールの公転運動に変換するための駆動伝達機構と、可動スクロールの公転時に可動スクロールの自転を防止するための自転防止機構とを設け、可動スクロールを自転を伴うことなく公転させることで可動羽根と固定羽根との間に形成される密閉空間を渦巻の外側から中心側へ移動させて容積を逐次縮小させて圧縮した後に吐出口から圧縮空気を吐出させるようにしたスクロール圧縮機において、可動スクロールの公転時に可動羽根と固定羽根とが互いに接触しないように可動スクロールの鏡板端面を案内するための案内部を固定スクロールに設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
上記可動スクロールの鏡板端面の外周形状を円形にすると共に、固定スクロールの案内部の形状を、可動スクロールの鏡板半径と可動スクロールの公転半径とを加えた値を半径とする円形にしたことを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
上記可動スクロールの鏡板端面と固定スクロールの案内部との摺接面を、可動スクロール及び固定スクロールの板面と直交する面に対してそれぞれ略等しい角度で傾斜させたことを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
上記可動スクロールの鏡板端面部分を形成する材料と、鏡板端面部分以外の鏡板本体部分及び可動羽根を形成する材料とが異なる材料からなり、これら異なる材料で鏡板端面部分と鏡板本体部分と可動羽根とを一体化することで可動スクロールが形成されていることを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
上記可動スクロールの鏡板端面と固定スクロールの案内部の少なくとも一方に、可動スクロール及び固定スクロールを形成する材料とは異なる材料からなる摺動部材をインサート成形したことを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
上記固定スクロールに設けられる案内部は、可動スクロールの公転に伴うラジアル方向の力を受けるラジアル受け面と、可動スクロールのスラスト方向の力を受けるスラスト受け面とで構成されていることを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
上記モータの動力をモータシャフトを中心とする可動スクロールの公転運動に変換するための駆動伝達機構は、可動スクロールの公転時に可動スクロールがラジアル方向のみに移動可能となるように可動スクロールの駆動軸を偏心カムに係合させる係合手段を備えていることを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
上記係合手段は、可動スクロールの公転時の遠心力により可動スクロールの鏡板端面が固定スクロールの案内部に摺接するように可動スクロールをモータシャフトに係合させることを特徴とする請求項７記載のスクロール圧縮機。
上記係合手段は、可動スクロールの公転時に可動スクロールをラジアル方向へ押圧して可動スクロールの鏡板端面と固定スクロールの案内部とを摺接状態で保持するための弾性体を備えていることを特徴とする請求項７記載のスクロール圧縮機。