本発明に係るスクロール型圧縮機について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
図1において、参照符号10は、本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機を示す。
このスクロール型圧縮機10は、カップ状に形成されたフロントハウジング12と、前記フロントハウジング12に連結されるリアハウジング(ハウジング)14とを備える。
フロントハウジング12の上部には、例えば、冷媒ガス等からなる流体をその内部へと導入する吸入口16が形成されている。一方、リアハウジング14の上部には、スクロール型圧縮機10により前記流体が圧縮された圧縮流体を、例えば、冷媒循環系へと吐出する吐出口18が形成されている。なお、フロントハウジング12及びリアハウジング14には、スクロール型圧縮機10を、例えば、エンジンや外部機器等に取り付けるための複数の取付部20が設けられている。フロントハウジング12の内部には、その開口した一端部側から固定スクロール22と、該固定スクロール22に対して旋回する可動スクロール24が挿入されて配設される。
この固定スクロール22は、フロントハウジング12とリアハウジング14とによって挟持される固定側基板部26と、該固定側基板部26から可動スクロール24側へと渦巻状に立設される固定側渦巻壁28とからなる。
固定側渦巻壁28は、図2及び図3に示されるように、該固定側渦巻壁28の最外周端から内周端側に向かって半径外方向に徐々に壁厚が厚くなるように形成され、スクロール型圧縮機10における鉛直上方向となる部位が最も厚く形成される。この固定側渦巻壁28における上部には、半径内方向に凹状に窪んだガイド通路30が形成される。
このガイド通路30は、断面略矩形状且つ固定スクロール22の軸線と略平行に形成され、該ガイド通路30と対向する固定側基板部26には給油孔32が形成される。前記給油孔32は、固定側基板部26を貫通した供給通路34と連通し、該供給通路34を介して固定スクロール22の背面(接合面)22a側と連通している(図4参照)。また、ガイド通路30には、該ガイド通路30を中心としてその両側部に半径外方向へと立設された一組の堰止壁36が形成されている(図3参照)。なお、供給通路34も、前記ガイド通路30と同様に固定スクロール22の軸線と略平行に形成されている。これにより、リアハウジング14側から潤滑油(例えば、オイル)が供給通路34へと供給された際に、該潤滑油が前記給油孔32を介してガイド通路30へと吐出され、前記堰止壁36によって固定側渦巻壁28の周方向に流れることが防止されるためガイド通路30に沿って流通する。
一方、固定スクロール22における固定側基板部26の背面22aには、図1及び図2に示されるように、薄板状に形成されたガスケット38を介してリアハウジング14が装着される。この背面22aの略中央部には、圧縮室110からリアハウジング14との間に形成される吐出室40(後述する)へと連通する導出孔42が形成されている。
また、固定スクロール22の背面22aには、前記導出孔42を閉塞し、圧縮室110において圧縮された流体が所定圧となった際に撓曲して開動作する吐出弁44と、該吐出弁44の弁開度を規制するリテーナ46が設けられている。この吐出弁44は、その一端部が導出孔42と対向する位置に配置されると共に、他端部が該導出孔42より所定間隔離間した一直線上にリテーナ46と共にボルト48を介して固着されている(図5及び図6参照)。そして、吐出弁44が導出孔42を閉塞するように着座し、前記導出孔42に導入される圧縮流体の圧力によって吐出弁44が導出孔42から離間することにより、前記流体が導出孔42を通じて吐出室40へと供給される。
リテーナ46は、ボルト48によって固定された端部を基点として前記背面22aより離間する方向に所定角度で傾斜しているため、前記吐出弁44が導出孔42を通じて導出する圧縮流体によって弁開状態となった際に、該吐出弁44がリテーナ46に当接してその弁開度が規制される。
さらに、固定スクロール22の背面22aに開口した供給通路34は、図5及び図6に示されるように、該背面22aの上部に形成され、且つ、導出孔42と略一直線上に配置される。そして、前記背面22aには、導出孔42と供給通路34との間に形成され、所定深さだけ窪んだ第1凹部50と、該第1凹部50と隣接し、油分離管(油分離部材)52が配設される第2凹部(連通路)54と、該背面22aの下部側に形成される第3及び第4凹部56、58を備える。なお、第1〜第4凹部50、54、56、58は、背面22aの表面より略同一の深さだけ窪んで形成されている。
この第1凹部50は、吐出弁44及びリテーナ46と略平行に形成され、リアハウジング14の吐出室40と対向する位置に形成されている。
また、第2凹部54は、導出孔42の中心を通る鉛直線に対して第1凹部50と略対称となる位置に配置され、背面22aの上下方向に延在してリアハウジング14の分離室62及び排出室64(後述する)と対向するように形成される。この第2凹部54の導出孔42側となる一端部には、略円形状に形成された円形凹部60を介して油分離管52が装着される(図7参照)。なお、第2凹部54の深さD1は、前記円形凹部60の深さD2より若干量だけ深く設定されている(D1>D2)(図8参照)。
この油分離管52は、図6及び図7に示されるように、円筒状に形成される筒部(管部)66と、該筒部66の端部に形成されて半径外方向に拡径した円盤状のフランジ部68とを含む。前記筒部66は、円盤状のフランジ部68の中心に対して偏心して接続され、前記筒部66及びフランジ部68の内部には、軸線方向に貫通した通路(排出口)70が形成されている。
また、このフランジ部68には、その周面から半径内方向に断面略三角形状に窪んだ係合溝72が形成され、前記油分離管52を円形凹部60に装着した際に、前記係合溝72が円形凹部60に形成された係合突部74と係合する。これにより、固定スクロール22に対する油分離管52の位置決めがなされると共に、フランジ部68の円形凹部60内における回転変位が規制される。換言すれば、円形凹部60に形成された係合突部74は、油分離管52の回り止めとして機能している。
さらに、フランジ部68には、円形凹部60と対向する面に筒部66側に向かって窪んだ溝部76が形成され、該円形凹部60にフランジ部68を挿入した際に、前記溝部76が第2凹部54と対向する(図8参照)。すなわち、溝部76を介して油分離管52の通路70と第2凹部54とが連通した状態となる。
そして、油分離管52は、そのフランジ部68が円形凹部60に挿入された状態で固定スクロール22の背面22aにガスケット38を当接し、且つ、該ガスケット38にリアハウジング14を当接させることにより、前記油分離管52が固定スクロール22とリアハウジング14との間に挟持されて保持される。
なお、上述した油分離管52の係合溝72及び円形凹部60の係合突部74を設ける代わりに、図9に示される油分離管52aのフランジ部68を円形凹部60に対して固定ボルト78で固定するようにしてもよい。これにより、油分離管52が固定スクロール22に対して位置決めされた状態で保持され、該油分離管52が固定ボルト78による締付力と固定スクロール22とリアハウジング14とによる挟持力によって一層確実に固定される。
第3凹部56は、図6に示されるように、導出孔42を中心として前記第2凹部54と対称となる位置に配置され、第1凹部50と同様にリアハウジング14の吐出室40と対向する位置に形成されている。
第4凹部58は、吐出弁44及びリテーナ46と一直線上となる位置に配置され、リアハウジング14の貯油室80(後述する)と対向する位置に形成されている。
第2凹部54における円形凹部60と第4凹部58との間には、吐出弁44及びリテーナ46と略平行に第1連通路82が形成され、前記第1連通路82は、背面22aより所定深さだけ窪んで略一直線上に形成される。そして、固定スクロール22をリアハウジング14に対して組み付けた際に、第1連通路82の一端部が、リアハウジング14の分離室62に連通した供給通路34と対向すると共に、その他端部が貯油室80に対向するように配置される。
また、第4凹部58の下部には、吐出弁44及びリテーナ46の軸線と略直交するように第2連通路84が形成され、前記第2連通路84が前記第1連通路82と略同一の深さに窪んで略一直線上に形成される。そして、固定スクロール22をリアハウジング14に対して組み付けた際に、第2連通路84の一端部がフィルタ86が装着されるフィルタ室88(後述する)と対向すると共に、その他端部がリアハウジング14に形成された油供給溝90(後述する)の端部と対向するように配置される。
さらに、固定スクロール22の外周部近傍には、所定間隔離間して複数(例えば、4箇所)の第1ボルト孔92が形成され、該第1ボルト孔92に挿通される複数(例えば、4本)のボルト94が、ガスケット38の第2ボルト孔96及びリアハウジング14の第3ボルト孔98を介してフロントハウジング12のねじ孔100に螺合される。これにより、固定スクロール22が、リアハウジング14及びフロントハウジング12に対して一体的に固着される。この際、固定スクロール22の固定側基板部26には、環状溝を介してOリング102が装着され、該Oリング102によって固定スクロール22とフロントハウジング12とから形成される吸入室104が封止されて気密が保持される(図1参照)。
可動スクロール24は、図1に示されるように、可動側基板部106と、該可動側基板部106から固定スクロール22側へと渦巻状に立設され、前記固定側渦巻壁28に噛み合う可動側渦巻壁108とを有する。
そして、固定スクロール22における固定側基板部26及び固定側渦巻壁28と、可動スクロール24における可動側基板部106及び可動側渦巻壁108とによって圧縮室110が形成される。
この圧縮室110を封止するために、固定側渦巻壁28及び可動側渦巻壁108の各端部には、それぞれ可動側基板部106及び固定側基板部26に摺接するようにシール部材112が装着されている。
また、可動側基板部106が固定側渦巻壁28に当接することにより、該可動側基板部106によって固定スクロール22のガイド通路30の端部が閉鎖され、前記ガイド通路30と可動側基板部106によって囲繞されることにより潤滑油が所定量だけ貯えられる貯油槽114として機能する(図4参照)。
フロントハウジング12の他端部には、回転シャフト116の一端である軸部118が挿入される。この軸部118は、フロントハウジング12の他端部に保持された第1軸受120を介して回転自在に支持される。また、回転シャフト116の軸部118には、前記吸入室104を封止するための封止部材122が嵌挿される。前記封止部材122は、フロントハウジング12の開口肩部に支持され、例えば、金属材料からなるリング状のコアにゴム系材料、あるいは樹脂系材料を被覆することにより構成される。
一方、回転シャフト116の他端には、一端より拡径した支持体124が備えられている。前記支持体124は、その外周面がフロントハウジング12に保持された第2軸受126に嵌挿されることによって回転自在に支持される。この支持体124には、その軸心に対して偏心したピン128が固着されている。すなわち、回転シャフト116は、第1及び第2軸受120、126によって回転自在に支持されている。
可動スクロール24の可動側基板部106には、第2軸受126側に向かって開口した装着穴130が形成され、前記装着穴130には、旋回軸受132を介してブッシュ134が回転自在に支持されている。前記ブッシュ134には、その軸心に対して偏心した孔部136が形成され、前記孔部136に前記支持体124のピン128が挿入される。
このピン128の先端には、環状溝が形成され、該環状溝に係止リング138が嵌合される。従って、ピン128は前記環状溝に装着された係止リング138によってブッシュ134に対する軸線方向の移動が規制される。また、ブッシュ134の根元近傍には円盤状のバランスウェイト140が装着される。
フロントハウジング12の内部には、可動スクロール24を摺接面によって摺動可能に支持するスラストプレート142と、前記可動スクロール24の自転を規制し、且つ、該可動スクロール24の旋回を許容するオルダムリング144と、回転シャフト116の軸線に対して直交する一方向にオルダムリング144を往復変位可能に支持すると共に、前記可動スクロール24に付与される前記軸線方向のスラスト力を、スラストプレート142を介して受け止めるオルダムベース146とが配設される。
可動スクロール24における可動側基板部106の前面側には、該可動スクロール24を径方向にのみ往復変位可能とする一対の第1係合凹部148が形成されている。前記第1係合凹部148には、オルダムリング144の径方向に突出した一対の第1係合凸部150が摺動可能に係合される。
また、可動スクロール24を前記第1係合凹部148に対して直交する方向にのみ往復変位可能とするために、オルダムリング144には、前記第1係合凸部150に対して直交して径方向に突出した一対の第2係合凸部(図示せず)が形成されている。前記一対の第2係合凸部は、オルダムベース146の径方向に突出した図示しない一対の第2係合凹部に摺動可能に係合される。
さらに、オルダムベース146は、シム152を介して複数(例えば、2本)のボルト154によって締め付けられる。このシム152は、固定スクロール22と可動スクロール24との前記軸線方向の隙間を所定値に調節するために装着されるものであり、前記隙間が適切に調整される場合には、前記シム152を装着しなくてもよい。
フロントハウジング12の他端部には、その外周部に第3軸受156を介してプーリ158が装着されている。このプーリ158に図示しないエンジン等の回転駆動源から回転力が伝達され、該プーリ158の内部に配設される電磁クラッチ160のオン・オフ動作によって前記回転シャフト116への前記回転力の伝達あるいは切り離しが行われる。
図2に示されるように、フロントハウジング12の端面には、一対の第1位置決め孔162が対角線状に所定間隔離間して形成される。前記第1位置決め孔162には、その軸線方向の所定位置に一対の位置決めピン164が挿入されて固定されている。この位置決めピン164は、フロントハウジング12、固定スクロール22、ガスケット38及びリアハウジング14を組み付ける際の位置決め基準として機能する。
すなわち、前記位置決めピン164に対応して、固定スクロール22には一対の貫通した第2位置決め孔166が形成され、また、リアハウジング14には一対の第3位置決め孔168が形成されると共に、ガスケット38には一対の貫通する第4位置決め孔170が形成されている。
なお、位置決めピン164は、固定スクロール22の貫通する第2位置決め孔166内に予め挿入し、あるいは、リアハウジング14の第3位置決め孔168に予め嵌挿して固定させておいてもよい。
リアハウジング14は、図1に示されるように、固定スクロール22及びガスケット38を介してフロントハウジング12に連結される。このリアハウジング14は、固定スクロール22との間にガスケット38が挟持され、図5及び図10に示されるように、該ガスケット38が当接する接合面172側に開口し、圧縮室110において圧縮された流体が導入される吐出室40と、前記吐出室40と連通して前記流体に含有された潤滑油を分離する分離室62と、前記分離された潤滑油が貯えられる貯油室80と、前記潤滑油が分離された後に流体が導入される排出室64が形成される。
なお、リアハウジング14は、吐出室40と貯油室80とが第1境界壁(分割壁)174によって分離され、前記吐出室40と排出室64とが第2境界壁(分割壁)176によって分離されると共に、前記貯油室80と排出室64とが第3境界壁(分割壁)178で分離されている。また、分離室62は、該分離室62の周囲に形成された環状壁(分割壁)180によって吐出室40、貯油室80及び排出室64に対して分離されている。
吐出室40は、図11に示されるように、リアハウジング14に対して固定スクロール22を組み付けた際に、該固定スクロール22の導出孔42、第1及び第3凹部50、56と対向する位置に形成され、リアハウジング14の軸線方向に沿って所定深さだけ窪んで形成される。
この吐出室40は、前記リアハウジング14の接合面172においてその表面積の約半分となる大きさに形成されている。なお、吐出室40の内部には、吐出弁44及びリテーナ46が挿入される。
分離室62は、環状壁180を介して吐出室40及び排出室64に隣接して設けられ、リアハウジング14に対して固定スクロール22を組み付けた際に、油分離管52と対向する位置に形成される(図12参照)。この分離室62は、図10及び図11に示されるように、断面略円形状でリアハウジング14の軸線方向に沿って所定深さで形成される。この分離室62には、吐出室40との間に環状壁180が切り欠かれた第1及び第2導入通路182、184が形成され、前記第1及び第2導入通路182、184を通じて吐出室40の流体が分離室62の内部へと導入される。第1及び第2導入通路182、184は、互いに略直交するように所定間隔離間して形成されると共に、分離室62の内周面に対してそれぞれ接線方向となるように形成される。そのため、第1及び第2導入通路182、184から分離室62へと導入された流体が、前記分離室62内においてその内周面に沿って旋回しながら流通する。
また、分離室62には、図12に示されるように、接合面172側となる開口部位から離間した底部62aに導出通路186が形成され、該導出通路186は、前記分離室62の軸線に対して所定角度傾斜し、前記接合面172に向かって延在している。詳細には、前記導出通路186は、その一端部が前記底部62aにおいて鉛直下方向となる内周面との境界部位に接続され、前記底部62aから所定角度下方に傾斜した状態で延在し、その他端部が接合面172の第1境界壁174に開口している(図10参照)。すなわち、導出通路186を通じて分離室62の内部と接合面172とが連通した状態にある。なお、この導出通路186は、第1境界壁174における環状壁180との接合部位近傍に接続されている。
導出通路186には、図11及び図12に示されるように、固定スクロール22の第1連通路82の一端部が対向し、該第1連通路82の他端部は貯油室80に対向している。
さらに、分離室62には油分離管52の筒部66が挿入され、前記筒部66と前記分離室62の内周面との間には所定間隔のクリアランス188が設けられている。すなわち、吐出室40から分離室62へと導入された流体が、前記クリアランス188を介して底部62a側へと流通した後に、前記筒部66の通路70を通じて油分離管52のフランジ部68側へと流通し、該油分離管52の溝部76を介して第2凹部54へと導出される。
貯油室80は、リアハウジング14における下部側に設けられ、該リアハウジング14に対して固定スクロール22を組み付けた際に、該固定スクロール22の第4凹部58と対向する位置に形成されている。
また、貯油室80の下部には、図13に示されるように、潤滑油中の塵埃等を除去可能なフィルタ86が装着されるフィルタ室88が設けられ、該フィルタ室88は、軸線方向に沿って所定深さで有底状に形成されている。なお、前記フィルタ室88は、貯油室80に対して独立して形成されている。
このフィルタ86は、円筒状に形成され、メッシュ状に形成された網目を有する濾過部材190と、該濾過部材190を保持してフィルタ室88へと装着する保持ケース192とを含む。そして、図10に示されるように、フィルタ室88と貯油室80との間に形成された一組の第3及び第4導入通路194a、194bを介して潤滑油が前記フィルタ室88へと連通し、前記潤滑油が濾過部材190の外周側から内周側へと通過することにより、該潤滑油に含有される塵埃(例えば、鉄粉)が除去される。この際、前記塵埃が、有底状に形成されたフィルタ室88の内部に保持されることとなる。
図13に示されるように、第3及び第4導入通路194a、194bの深さD3は、フィルタ室88の軸線方向に沿った深さD4より浅く形成される(D3<D4)と共に、前記第3及び第4導入通路194a、194bにおける貯油室80側の深さは、前記第3及び第4導入通路194a、194bにおけるフィルタ室88側の深さより浅く形成されている。これにより、フィルタ室88へと進入した塵埃等が第3及び第4導入通路194a、194bを通じて再び貯油室80へと戻ることが防止され、且つ、第3及び第4導入通路194a、194bの深さはフィルタ室88側がより深くなるように形成されているため、該第3及び第4導入通路194a、194b内において塵埃がフィルタ室88側へと導かれ、前記塵埃をフィルタ室88で好適に収集することが可能となる。
排出室64には、図10及び図14Aに示されるように、該排出室64の内壁面に外部と連通した弁孔64aが形成され、該弁孔64aには前記排出室64内の流体を外部に排出する開放弁(安全弁)89が装着されている。この開放弁89は、有底円筒状に形成されるボディ89aと、該ボディ89aに形成されたポート89bに対して着座可能に設けられる弁体89cと、該弁体89cを前記ポート89b側に向かって付勢するスプリング89dと、該スプリング89dの端部を保持する保持部89eとを含む。
このボディ89aは、その外周面に刻設されたねじを介して弁孔64aに螺合され、該ボディ89aの一端部側に形成されたポート89bが排出室64の内部に配置される。そして、排出室64内に流体が供給され、該流体の圧力が予め設定された所定値以上となった際に、前記流体がポート89bを通じてボディ89a内に流入することにより、前記流体の圧力によって弁体89cが押圧され、該弁体89cのシート部89fがスプリング89dの弾発力に抗してポート89bから離間する方向に変位する(図14B参照)。これにより、流体がポート89bから弁体89cの外周面に形成された複数のスリットを通じてボディ89aの内部を流通し、該ボディ89aの他端部から外部へと排出される。
そして、排出室64内の圧力が低下して所望の圧力値となることにより、該圧力に対してスプリング89dの弾発力が打ち勝って再び弁体89cがシート部89fを介してポート89bに着座して該ポート89bが閉塞される。このように、排出室64の内部における圧力の大きさに応じて弁体89cが開閉することにより、前記排出室64の圧力が所望の圧力値に保持される。
一方、リアハウジング14の接合面172には、図10に示されるように、フィルタ86が装着されるフィルタ室88の近傍から該接合面172における吐出室40の外周部位に沿って延在し、該吐出室40と排出室64との間の第2境界壁176の端部近傍まで延在する油供給溝90が形成されている。この油供給溝90は、接合面172から所定深さだけ窪んで形成される。また、油供給溝90は、図11に示されるように、前記リアハウジング14に対して固定スクロール22を組み付けた際に、その一端部が固定スクロール22の背面22aに形成された第2連通路84の一端部と対向すると共に、他端部が供給通路34と対向した位置となる。
すなわち、この第2連通路84は、フィルタ室88の中心と油供給溝90にそれぞれ対向するように接続されているため、前記フィルタ室88において塵埃が除去された潤滑油が、前記第2連通路84から油供給溝90へと流通して供給通路34から給油孔32へと供給される。
ガスケット38は、図11及び図15に示されるように、固定スクロール22の背面22a及びリアハウジング14の接合面172に対応した形状に形成され、略一定の厚さからなる薄板状に形成される。
このガスケット38には、リアハウジング14の接合面172に当接させた際に、吐出室40と略同一形状に開口した吐出開口部196と、貯油室80と略同一形状に開口した貯油開口部198と、排出室64と対向した位置に形成される排出開口部200と、分離室62と対向した位置に形成され、該分離室62の一部を閉塞する分離開口部202とを含む。
排出開口部200は、該排出開口部200と隣接して該排出室64の一部を閉塞する第1隔壁部(第1封止部)204が形成されている。
分離開口部202は、油分離管52の筒部66が挿通されるように形成され、前記分離開口部202には、前記筒部66の外周側となる分離室62を閉塞する第2隔壁部(第2封止部)206が隣接して形成される。なお、分離開口部202の直径は、筒部66の外周径と略同等に形成されるため、前記筒部66が挿通された後に分離室62が第2隔壁部206によって閉塞される。
また、フィルタ室88と対向する位置には、フィルタ86の中心部と対向する部位が開口したフィルタ開口部208が形成され、前記フィルタ開口部208の外周部位には、フィルタ室88の一部を閉塞する第3隔壁部210が形成される。この第3隔壁部210は、フィルタ86における保持ケース192の端面に当接するように配置されている。
さらに、吐出開口部196と貯油開口部198との間には、リアハウジング14の導出通路186と対向する位置に、該導出通路186の通路径より縮径した絞り孔212が形成される。すなわち、導出通路186は、絞り孔212を通じて第1連通路82と連通している(図12参照)。この絞り孔212は、例えば、ガスケット38に対する打抜き加工等によって形成され、前記絞り孔212の直径は、該絞り孔212を介して流通させる所望の流量に応じて任意に設定される。
一方、ガスケット38の外周部位には、図13に示されるように、固定スクロール22の第1ボルト孔92、リアハウジング14の第3ボルト孔98に対向した第2ボルト孔96が形成され、該第2ボルト孔96より半径内方向には、ガスケット38の外周部位に沿って環状のビード214が形成される。このビード214が、ガスケット38の軸線方向に若干だけ膨出し、リアハウジング14における油供給溝90の内周側、第1及び第2境界壁174、176、環状壁180と対向する部位にそれぞれ形成されている。これにより、ガスケット38が固定スクロール22とリアハウジング14との間に挟持された際に、前記ビード214をガスケット38を固定スクロール22及びリアハウジング14に対して確実に当接させることができるためそのシール性を高めることが可能となる。
本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、固定スクロール22、ガスケット38及びリアハウジング14を組み付ける場合について説明する。
先ず、可動スクロール24に対して噛み合わされた固定スクロール22の背面22aに、吐出弁44及びリテーナ46が装着され、且つ、円形凹部60にフランジ部68を介して油分離管52が予め装着された状態とする(図5参照)。そして、この背面22aに対してガスケット38の分離開口部202を油分離管52の筒部66に挿通させるように該ガスケット38を装着する。
この際、ガスケット38の吐出開口部196が、図11に示されるように、固定スクロール22の導出孔42、第1及び第3凹部50、56と対向し、且つ、その内部に吐出弁44及びリテーナ46が挿入されると共に、排出開口部200が第2凹部54と対向し、貯油開口部198が第4凹部58と対向した位置となる。
また、ガスケット38の絞り孔212が第1連通路82の一端部側に対向し、フィルタ開口部208が第2連通路84の一端部に対向している。
次に、固定スクロール22の背面22aにガスケット38が装着された状態で、該固定スクロール22の油分離管52が分離室62の内部に挿入されるようにリアハウジング14の接合面172を該ガスケット38に当接させる。これにより、ガスケット38の第2隔壁部206が、分離室62の開口部を覆うように当接して該分離室62が閉塞される。また、第2隔壁部206を介して油分離管52のフランジ部68が挟持されるため、該フランジ部68を介して前記油分離管52が固定スクロール22とリアハウジング14との間に保持される。
この際、リアハウジング14の吐出室40が、ガスケット38の吐出開口部196を介して固定スクロール22の導出孔42、第1及び第3凹部50、56と対向し、分離室62が分離開口部202を介して油分離管52と対向すると共に、貯油室80が貯油開口部198を介して第4凹部58と対向した位置となる。
また、排出室64は、排出開口部200を介して第2凹部54と対向し、供給通路34の開口部位が絞り孔212を介して第1連通路82の一端部と対向した位置となる。なお、排出室64の一部は、ガスケット38の第1隔壁部204によって覆われている。
さらに、フィルタ室88が、フィルタ開口部208を介して第2連通路84の一端部と対向した位置となり、前記フィルタ室88に設けられたフィルタ86の保持ケース192が第3隔壁部210によって覆われている。これにより、保持ケース192が第3隔壁部210によって押圧された状態で固定スクロール22による押圧力によってフィルタ86がフィルタ室88に保持される。
さらにまた、油供給溝90の一端部がガスケット38を介して第2連通路84の他端部と対向し、前記油供給溝90の他端部が供給通路34と対向した位置となる。
そして、リアハウジング14の第3ボルト孔98からボルト94をガスケット38側へと挿通させ、該ボルト94をガスケット38の第2ボルト孔96、固定スクロール22の第1ボルト孔92へと順次挿通させた後に、フロントハウジング12のねじ孔100へと螺合することにより、前記リアハウジング14、ガスケット38及び固定スクロール22が前記フロントハウジング12に対して一体的に組み付けられる。
このように、吐出室40、分離室62、貯油室80、排出室64及びフィルタ室88を、全てリアハウジング14の軸線方向に窪むように設けているため、前記吐出室40、分離室62、貯油室80及び排出室64を加工する際に前記リアハウジング14の接合面172側から同一方向にのみ加工を行えばよく、前記リアハウジング14に対する加工工程を短縮化させ、該リアハウジング14の生産効率を向上させることができる。
また、吐出室40と分離室62とを連通する第1及び第2導入通路182、184、貯油室80とフィルタ室88とを連通する第3及び第4導入通路194a、194bを、それぞれリアハウジング14の接合面172を臨む位置に形成している。一方、前記分離室62と貯油室80とを連通する第1連通路82、前記フィルタ室88と油供給溝90とを連通する第2連通路84を、固定スクロール22の背面22aに形成している。これにより、吐出室40等の各区画室間を連通する各通路を固定スクロール22の背面22a及びリアハウジング14の接合面172に対して加工によって形成することが容易である。
さらに、固定スクロール22の背面22aとリアハウジング14の接合面172との間にガスケット38を挟持することにより、前記リアハウジング14及び固定スクロール22に形成される各区画室及び各通路の気密を単一のガスケット38で確実に保持することができる。
さらにまた、固定スクロール22とリアハウジング14をガスケット38を介して連結した際に、吐出室40と対向する位置には該吐出室40とは反対方向に窪んだ第1及び第3凹部50、56が形成されているため、前記吐出室40の容量を簡便に増大させることができ、同様に、排出室64と対向する位置に該排出室64と反対方向に窪んだ第2凹部54を設けると共に、貯油室80と対向する位置に該貯油室80と反対方向に窪んだ第4凹部58を設けることにより、前記排出室64及び貯油室80の容量を増大させることができる。
次に、このように組み付けられたスクロール型圧縮機10の動作並びに作用効果について説明する。
電磁クラッチ160の動作作用下に、回転シャフト116に回転力が伝達されると、支持体124が第2軸受126を介して回転し、これによって支持体124に固着されたピン128が回転シャフト116の軸心に対して偏心した状態で旋回する。
そして、前記ピン128を介してブッシュ134が回転してオルダムリング144が摺動し且つその自転が規制され、さらにスラストプレート142の摺接面による摺動支持されているため、可動スクロール24が自転を拘束された状態で固定スクロール22に対して旋回する。
その結果、固定スクロール22と可動スクロール24との間で形成される圧縮室110が外周部位から徐々に中央部位へと進行し、シール部材112の封止作用下に吸入室104に導入された流体が徐々に圧縮される。そして、圧縮された流体がその圧力作用下に吐出弁44を導出孔42より離間させて該導出孔42から吐出室40へと導出される。
次いで、前記流体が、吐出室40から第1及び第2導入通路182、184を通じて分離室62に導入される。この際、流体は、分離室62の内周面に対して接線方向に導入されるため、油分離管52の筒部66と前記内周面との間のクリアランス188の内部を該内周面に沿って旋回しながら流通する。これにより、流体中に含有された潤滑油が、その流体の旋回流によって生じる遠心力によって該流体から遠心分離されて前記内周面側へと分離される。
この潤滑油が分離された流体は、分離室62と筒部66との間のクリアランス188から油分離管52の通路70を通じてフランジ部68側へと流通し、一旦、固定スクロール22の第2凹部54に流通した後に、リアハウジング14の排出室64へと導入される。その結果、流体が前記排出室64と連通した吐出口18を介して図示しない冷媒循環系へと吐出される。
一方、流体から分離された潤滑油は、図12に示されるように、分離室62の内周面に沿って流動した後に、その底部62aに形成された導出通路186を通じて接合面172側へと流動し、前記導出通路186と対向したガスケット38の絞り孔212によってその流量が所定量に絞られる。そして、絞り孔212と対向した固定スクロール22の第1連通路82を通じてリアハウジング14の貯油室80に導入されて貯えられる。この際、貯油室80に導入される潤滑油の流量は、導出通路186を流通する流量に対して絞り孔212によって減少しているため、前記貯油室80に対して緩やかに導入させることができ、該貯油室80内の潤滑油の油面を乱すことなく常に安定した状態とすることができる。
次に、貯油室80に貯えられた潤滑油は、一組の第3及び第4導入通路194a、194bを通じて該貯油室80に隣接したフィルタ室88へと流通し、該フィルタ室88に設けられた濾過部材190によって該潤滑油中に含有される塵埃等が除去される。このフィルタ86によって除去された塵埃等は、フィルタ室88の内部に残存するため、前記塵埃が再び貯油室80内に進入することが防止される。
そして、フィルタ86によって濾過された潤滑油は、フィルタ開口部208、固定スクロール22の第2連通路84を通じてリアハウジング14の油供給溝90へと供給され、該油供給溝90に沿って流通することにより、該油供給溝90の他端部に接続された供給通路34へと流通する。
最後に、供給通路34から給油孔32を介して潤滑油がガイド通路30内に吐出され、該ガイド通路30に沿って可動スクロール24側へと流通する。この際、前記可動スクロール24の可動側基板部106と固定側渦巻壁28との摺動面に供給され、前記摺動面が潤滑される。
また、ガイド通路30の両側に設けられた堰止壁36及び該ガイド通路30と対向する可動スクロール24の可動側基板部106によって囲繞された貯油槽114に潤滑油が徐々に貯えられ、その油面高さが上昇する。そして、前記可動スクロール24の旋回作用下に可動側基板部106の端面が、前記油面高さより低い位置に変位した際(図4中、二点鎖線形状参照)に、潤滑油が前記可動側基板部106を乗り越えて前記可動スクロール24の外壁面に沿ってブッシュ134及び回転シャフト116側へと流通する。これにより、ブッシュ134及び回転シャフト116等が前記潤滑油によって潤滑される。
以上のように、本実施の形態では、圧縮された流体を排出する排出通路として機能し、分離室62と排出室64とを連通する第2凹部54を、固定スクロール22の背面22aに対して溝状に加工することにより、前記固定スクロール22の内部に孔加工等で通路を形成する場合と比較して簡便に前記第2凹部54を形成することが可能となるため、前記固定スクロール22に対する加工性を向上させることができる。
また、固定スクロール22とリアハウジング14とを接合させるだけで、前記第2凹部54を介して前記分離室62と排出室64とを連通させることが可能となるため、該分離室62と排出室64とを連通させるための煩雑な作業が不要であり、スクロール型圧縮機10の組付性を向上させることができる。
さらに、固定スクロール22の内部に流通路を設けていた従来のスクロール型圧縮機に対して、排出通路として機能する第2凹部54を背面22aに溝状に設けることにより固定スクロール22の軸線方向への厚さ寸法を抑制することができるため、従来のスクロール型圧縮機と比較して前記固定スクロール22の小型軽量化を図ることが可能となる。
さらにまた、リアハウジング14の内部には、該リアハウジング14の軸線方向に沿った第1〜第3境界壁174、176、178及び環状壁180が形成され、吐出室40、分離室62、貯油室80、排出室64及びフィルタ室88をそれぞれ分割している。この第1〜第3境界壁174、176、178及び環状壁180は、リアハウジング14においてリブ状に形成されているため、該リアハウジング14の剛性を向上させることができる。
またさらに、ガスケット38に、排出室64をシールする第1隔壁部204と、分離室62をシールする第2隔壁部206とをそれぞれ備えることにより、前記排出室や分離室に対応して複数の封止部材をそれぞれ設ける場合と比較し、単一のガスケット38で排出室64及び分離室62の封止を行うことが可能となる。そのため、部品点数及び製造コストの削減を図ることができ、且つ、その組付性を向上させることができる。
さらにまた、排出室64に、該排出室64の内部における前記流体の圧力が所定値以上となった場合に開弁する開放弁89を配設している。すなわち、圧縮室110と連通した吐出室40に開放弁を設けた従来のスクロール型圧縮機と比較し、前記吐出室40に対して流体の圧力がより安定した排出室64に開放弁89を設けることにより、前記流体の急激な圧力変化による前記開放弁89の誤作動を防止し、前記開放弁89を所定の圧力で確実に作動させることが可能となる。これにより、この開放弁89を介して排出室64内の圧力を所定の圧力値に確実に保持することができ、過大な圧力となった流体が、排出室64を通じて吐出口18から吐出されることを防止できる。
さらにまた、分離室62を、リアハウジング14において吐出室40及び排出室64の両方に隣接した位置に配置しているため、前記分離室62と吐出室40との離間距離、該分離室62と排出室64との離間距離が小さくなり、前記分離室62と吐出室40とを連通させる第1及び第2導入通路182、184、前記分離室62と排出室64とを連通させる第2凹部54の長さを可及的に短く設定することができる。その結果、第1及び第2導入通路182、184、第2凹部54を加工する際の工数を低減させ、製造コストの削減を図ることが可能となる。
なお、上述したスクロール型圧縮機10では、分離室62からの流体が導入される排出室64が、リアハウジング14の軸線方向に沿った所定容量を有する空間状に形成される場合について説明したが、前記排出室64はこのような空間状に形成される場合に限定されるものではなく、単に分離室62と吐出口18との間を連通する通路状としてもよい。
次に、固定スクロール22の背面22aに設けられる油分離管の変形例について説明する。なお、上述した本実施の形態に係るスクロール型圧縮機10と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図16に示されるように、第1変形例に係る油分離管250では、リアハウジング14側に該油分離管250のフランジ部68を挿入可能な円形凹部252を設け、前記円形凹部252に前記フランジ部68を挿入した状態で該フランジ部68の端面にガスケット38を当接させ、前記リアハウジング14と固定スクロール22との間に挟持している。
このように構成することにより、油分離管250を固定スクロール22又はリアハウジング14に対して固定する固定手段を設ける必要がなく、前記油分離管250を前記固定スクロール22とリアハウジング14との間に挟持して簡便且つ確実に保持することができる。
第2変形例に係る油分離管260では、図17に示されるように、該油分離管260をガスケット262に一体的に成形している。詳細には、ガスケット262における分離室62と対向する部位を、該分離室62側に向かって円筒状に突出させている。
このように構成することにより、ガスケット262と油分離管260とを単一の部品から構成することができるため、スクロール型圧縮機10における部品点数の削減を図ることができると共に、前記ガスケット262を固定スクロール22とリアハウジング14との間に挟持するという簡単な作業のみで油分離管260を分離室62に対向する位置に確実に配設することが可能となる。