JP5072387B2

JP5072387B2 - スクロール圧縮機

Info

Publication number: JP5072387B2
Application number: JP2007043285A
Authority: JP
Inventors: 石川　　雅之; 貴幸萩田; 竹志平野; 貴之渡辺
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2027-02-23
Also published as: JP2008208717A

Description

本発明は、スクロール圧縮器、特にモータにより駆動されるスクロール圧縮機に関する。

一般に、スクロール圧縮機は、固定スクロールと旋回スクロールとの間に気体などの圧縮性流体を圧縮する圧縮室を形成し、旋回スクロールを旋回運動させて圧縮室の容積を減少させることにより、圧縮室内の気体を圧縮している。

スクロール型圧縮機は、圧縮機としての機能および性能を確保するため、気体の圧縮の際に発生する反力を用いて、旋回スクロールを固定スクロールに押し付ける構成を採用している。このような構成とすることで、気体の圧縮時に圧縮室からの流体漏れが防止され、圧縮機としての機能および性能を確保されている。

上述のような構成を採用したスクロール圧縮機においては、圧縮室内に液体などの非圧縮性流体が存在した場合、気体を圧縮した場合と比較して、圧縮の際に発生する反力は大きくなる。すると、旋回スクロールを固定スクロールに押し付ける力も大きくなり、圧縮室内の液体の逃げ通路が確保できないという問題があった。特に、反力が大きくなると、固定スクロールや旋回スクロールなどが破損する恐れがあった。
また、固定スクロールと旋回スクロールとの間に異物が挟まれた場合にも、異物の噛み込みによる反力が発生し、異物の逃げ通路が確保できなくなり、固定スクロールなどが破損する恐れがあった。

上述の問題を解決するため、例えば、固定スクロールなどの破損が起きる恐れがある場合に、発生した反力を利用して旋回スクロールの旋回半径を変更し、液体や異物の逃げ通路を確保する構成（ピンと円弧状溝とから構成される機構、以下スイングリンク機構と表記する。）などが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開昭６１−２１５４８１号公報

上述のスイングリンク機構を用いたスクロール圧縮機は、ピンが円弧状溝に沿って移動することにより、旋回スクロールの旋回半径を変更しているため、ピンが円弧状溝の端部に対して接触離間を繰り返し、例えば「カタカタ」という異音を発生するという問題があった。

所定の状況としては、旋回スクロールの挙動が不安定なスクロール圧縮機の起動時や停止時などが挙げられる。特に起動時には、圧縮室内に液体が溜まっている場合が多く、この液体が圧縮室から抜けるまで、旋回スクロールの旋回半径変更が繰り返され、ピンと円弧状溝の端部との接触離間が繰り返されるため異音が発生していた。

別の所定の状況としては、スクロール圧縮機の形式が挙げられる。つまり、旋回スクロールの公転軸線が水平方向に延びている横置き型のスクロール圧縮機は、鉛直方向に延びている縦置き型のスクロール圧縮機と比較して、上述の異音が発生しやすい。

横置き型スクロール圧縮機は、停止していると旋回スクロールに遠心力が働かないとともに圧縮室内の圧力が抜けて、旋回スクロールを固定スクロールに押し付ける力がなくなり、重力により旋回スクロールは落下して固定スクロールから離間する。その後、スクロール圧縮機が起動されると、固定スクロールに押し付ける力が旋回スクロールに働き、旋回スクロールは固定スクロールに押し付けられる。この際に、ピンと円弧状溝の端部とが衝突し、上述の異音が発生していた。
一方、縦置き型スクロール圧縮機は、スクロール圧縮機が停止しても、重力が働く方向が異なるため、旋回スクロールは固定スクロールから離間しない。そのため、横置き型スクロール圧縮機と比較して、起動時に上述の異音が発生しにくかった。

さらに別の所定の状況としては、スクロール圧縮機の駆動方法が挙げられる。つまり、インバータモータなどの電動機で駆動されるスクロール圧縮機は、自動車のエンジンなどの内燃機関により駆動されるスクロール圧縮機と比較して、上述の異音が発生しやすい。

インバータモータ等は、供給される電流値やインバータモータの体格などにより、発生できる駆動トルクの値が制限される。一方で圧縮室内に溜まった液体を圧縮室から排出するためには、大きな駆動トルクが必要になる。インバータモータ等が発生する駆動トルクが圧縮室から液体を排出するために十分な値でない場合には、液体は圧縮室内に比較的長い期間留まることになる。液体が長い期間圧縮室内に留まると、上述の異音が発生する期間も長くなっていた。
一方エンジン等は、インバータモータ等と比較して、発生できる駆動トルクの値が大きい。そのため、圧縮室から液体を排出するのに要する期間が短くなり、上述の異音が発生する期間も短くなっていた。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、異音の発生を抑制することができるスクロール圧縮機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のスクロール圧縮機は、閉塞された圧縮室を形成する固定スクロールおよび旋回スクロールと、中心軸線周りに回転可能に支持された主軸と、前記旋回スクロールと対向する前記主軸の端部に設けられた円板部と、前記円板部における前記中心軸線から偏心した位置から、前記中心軸線に沿って延びる駆動ピンと、前記旋回スクロールにおける前記主軸と対向した面から、前記中心軸線に沿って延びるボスと、前記駆動ピンが回転可能に挿通される偏心孔が形成され、前記ボスの内部に回転可能に配置されるブッシュと、前記ブッシュにおいて、前記中心軸線から偏心するとともに前記駆動ピンとは異なる位置から、前記中心軸線に沿って前記円板部側に延びるリミットピンと、前記円板部において、前記リミットピンと対向する位置から前記中心軸線に沿って前記リミットピンが挿通されるように延びるとともに、前記リミットピンよりも直径が大きなリミット穴と、前記リミットピンと前記リミット穴との間に、前記リミットピンおよび前記リミット穴に接触して配置される弾性部と、が設けられ、前記弾性部は、その外周面の直径が前記リミット穴の直径以上に形成されていることを特徴とする。
また、前記弾性部は、その内周面の直径が前記リミットピンの直径以下に形成されていることを特徴とする。
さらに、前記弾性部の剛性は、前記旋回スクロールが旋回駆動されていない場合には、前記旋回スクロールの自重を支えて前記リミットピンを前記リミット穴から離間して保持し、前記旋回スクロールが旋回駆動されて遠心力および前記圧縮室において圧縮される冷媒の反力が働いている場合には、つぶされて前記リミットピンと前記リミット穴とが直接接触する程度に設定されていることを特徴とする。

本発明によれば、旋回スクロールを固定スクロールに押し付ける力（例えば、旋回スクロールに働く遠心力や圧縮室内で圧縮された圧縮性流体からの反力など）が、弾性部を変形させる程に大きくない場合（例えば、スクロール圧縮機の起動直後や停止している場合など）には、弾性部はリミットピンとリミット穴とを離間させ、所定の相対位置関係に保持する（例えば、リミット穴の中央にリミットピンを保持する）ことができる。

一方、旋回スクロールを固定スクロールに押し付ける力が、弾性部を変形させる程に大きい場合には、弾性部は変形しリミットピンとリミット穴とを接触させることができる。するとブッシュは、駆動ピンを中心として、旋回スクロールの旋回半径が大きくなる方向に回転され、旋回スクロールは固定スクロールに押し付けられる。
旋回スクロールを固定スクロールに押し付ける力が大きくなりすぎた場合（例えば、圧縮室内に非圧縮性流体である液体が存在する場合や、両スクロールの間に異物が噛み込まれた場合など）には、ブッシュは、駆動ピンを中心として旋回スクロールの旋回半径が小さくなる方向に回転され、リミットピンとリミット穴とが離間する。

上記発明においては、前記弾性部は、円筒状に形成されていることが望ましい。

本発明によれば、弾性部とリミットピンとの接触面積、または、弾性部とリミット穴との接触面積を確保することができるため、リミットピンまたはリミット穴への弾性部の固定が容易となる。

上記発明においては、前記弾性部は、前記リミットピンに設けられ、前記リミットピンには、弾性部の少なくとも一部が嵌められる嵌合溝が設けられていることが望ましい。

本発明によれば、弾性部の少なくとも一部を嵌合溝に嵌めることにより、リミットピンから弾性部が外れにくくすることができる。

上記発明においては、前記弾性部は、断面が略円のリング状に形成されていることが望ましい。

本発明によれば、弾性部における内周側の部分が嵌合溝に嵌められるため、弾性部がリミットピンから外れにくくなる。

本発明のスクロール圧縮器によれば、弾性部はリミットピンとリミット穴とを離間させ、所定の相対位置関係に保持することができるため、リミットピンとリミット穴とが接触する際に発生する異音を抑制することができるという効果を奏する。

〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態に係るスクロール圧縮機ついて図１から図６を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るスクロール圧縮機に構成を説明する概略図である。
本実施形態においては、インバータモータにより駆動される横置き型のスクロール圧縮器であって、車両用空気調和機の冷媒を圧縮するスクロール圧縮機に適用して説明する。

スクロール圧縮機１は、図１に示すように、ハウジング３と、車両用空気調和機に用いられる冷媒を圧縮する固定スクロール５および旋回スクロール７と、旋回スクロール７を駆動する主軸９、ドライブブッシュ部１１およびインバータモータ１３と、が設けられている。

ハウジング３は、内部に固定スクロール５や、旋回スクロール７や、主軸９やインバータモータ１３などを収納する筐体であって、ハウジング３には第１ハウジング１５と、第２ハウジング１７と、モータケース１９と、が設けられている。

第１ハウジング１５は、有底円筒状に形成された部材であり、固定スクロール５が底面に固定されている。固定スクロール５と第１ハウジング１５との間には、固定スクロール５および旋回スクロール７により圧縮された冷媒が流入する吐出室２１が形成されている。

第１ハウジング１５には、吐出室２１内の冷媒を外部に導く吐出部（図示せず）と、第１フランジ部２３と、が設けられている。
第１フランジ部２３は、ハウジングボルト２５を用いて第１ハウジング１５、第２ハウジング１７およびモータケース１９を一体に固定する際に用いられるものであって、第１ハウジング１５の開口側の端部に半径方向外側に向かって延びる部材である。

第２ハウジング１７は、図１に示すように、円筒状に形成された側壁部２７と、第１ハウジング１５側の端部から半径方向外側に向かって延びる鍔部２９が設けられた部材である。第２ハウジング１７は、鍔部２９が第１ハウジング１５とモータケース１９との間に挟まれるように配置されている。

第２ハウジング１７の側壁部２７内には、主軸９を回転可能に支持するラジアルベアリング３１が設けられ、側壁部２７の壁面内には、主軸９に中心軸線に沿って延びる吸入流路２８が設けられている。
第２ハウジング１７の鍔部２９には、ハウジングボルト２５を用いて第１ハウジング１５、第２ハウジング１７およびモータケース１９を一体に固定する際に用いられる第２フランジ部３３が設けられている。第２フランジ部３３は、鍔部２９から半径方向外側に向かって延びる部材である。

モータケース１９は、図１に示すように、有底円筒状に形成された部材であり、内部にインバータモータ１３のステータ７７が固定されている。モータケース１９には、外部から冷媒が流入する吸入部（図示せず）と、ボックス３５と、ケースフランジ部３７と、が設けられている。

ボックス３５は、モータケース１９の半径方向外側に向かって開口し、内部にインバータモータ１３のインバータ部７９が納められるものである。
ケースフランジ部３７は、ハウジングボルト２５を用いて第１ハウジング１５、第２ハウジング１７およびモータケース１９を一体に固定する際に用いられるものであって、モータケース１９の開口側の端部から半径方向外側に向かって延びる部材である。

固定スクロール５および旋回スクロール７は、図１に示すように、閉塞された圧縮室Ｃを形成して冷媒を圧縮するものである。
固定スクロール５には、固定端板３９と、固定端板３９から旋回スクロール７に向かって延びる渦巻状の固定壁体４１が設けられている。固定スクロール５は第１ハウジング１５の底面に固定されている。
固定端板３９の中心部には吐出孔４３が設けられ、圧縮室Ｃで圧縮された冷媒が、吐出孔４３を介して吐出室２１に吐出される。

一方、旋回スクロール７には、旋回端板４５と、旋回端板４５から固定スクロール５に向かって延びる渦巻状の旋回壁板４７が設けられている。旋回スクロール７は、主軸９および自転防止部４９により公転可能に支持されている。
旋回端板４５における主軸９と対向する面には、主軸９に向かって延びる円筒状のボス部５１が設けられている。ボス部５１には、主軸９による公転駆動力が伝達されるブッシュ６３を回転可能に支持する旋回部ベアリングが配置されている。

図２は、図１の主軸の構成を説明する概略図である。図３は、図２のクランクピンおよびリミット穴の構成を説明する側面視図である。
主軸９は、図１に示すように、インバータモータ１３から旋回スクロール７に向かって延びる円柱状の部材である。主軸９には、図１および図２に示すように、ロータ７５に固定されている円柱状のクランクシャフト５５と、クランクシャフト５５よりも直径の大きな円板部５７と、クランクシャフト５５に中心軸線から偏心した位置から中心軸線に沿って延びるクランクピン（駆動ピン）５９とが設けられている。

クランクシャフト５５は、中心軸線が略水平に配置されているとともに、ステータ７７およびロータ７５により発生された回転駆動力を旋回スクロール７に伝達するものである。
円板部５７は円周面がラジアルベアリング３１に支持される部分であり、クランクピン５９が設けられているとともに、リミットピン６５が挿入されるリミット穴６１が設けられている部分である。

クランクピン５９は、クランクシャフト５５に伝達された回転駆動力を旋回スクロール７に伝達して、旋回スクロール７を旋回駆動する円柱状の部材である。クランクピン５９は、図２および図３に示すように、円板部５７における円板部５７の中心から偏心した位置から、クランクシャフト５５の中心軸線に沿って旋回スクロール７に向かって延びている。

リミット穴６１は、リミットピン６５とともに旋回スクロール７の公転半径を調節するものである。リミット穴６１は、円板部５７におけるクランクシャフト５５とは異なる他の偏心した位置から、クランクシャフト５５の中心軸線に沿ってクランクシャフト５５に向かって延びる穴である。リミット穴６１の直径は、リミットピン６５の直径よりも大きく形成されている。
なお、リミット穴６１は、上述のように穴として形成されていてもよいし、リミットピン６５が挿通される溝として形成されていいてもよく、特に限定するものではない。

クランクピン５９とリミット穴６１との相対位置関係としては、図３に示すように、主軸９をクランクピン５９側から見て、クランクピン５９が１２時方向に配置されている場合に、リミット穴６１が４時から５時方向に配置されている場合を例示できる。

図４は、図１のドライブブッシュ部の構成を説明する概略図である。図５は、図４のドライブブッシュ部の構成を説明する側面視図である。
主軸９と旋回スクロール７との間には、図１に示すように、ドライブブッシュ部１１が設けられている。
ドライブブッシュ部１１には、図４に示すように、ブッシュ６３と、リミットピン６５と、カウンターウエイト６７とが設けられている。

ブッシュ６３は、クランクピン５９とボス部５１との間に配置され、旋回スクロール７に公転駆動力を伝達する略円柱状の部材である。ブッシュ６３におけるブッシュ６３の中心から偏心した位置には、クランクピン５９が挿通されるクランク孔（偏心孔）６９が形成されている。

リミットピン６５は、ブッシュ６３と円板部５７との間に配置され、リミット穴６１とともに旋回スクロール７の公転半径を調節する円柱状の部材である。リミットピン６５は、ブッシュ６３におけるクランクピン５９とは異なる他の偏心した位置から、主軸９の中心軸線に沿って、円板部５７に向かって（図４の左側に向かって）延びて設けられている。
リミットピン６５における円板部５７側の端部近傍には、弾性部７３が嵌められる凹状の嵌合溝７１がリミットピン６５の円周面にわたって形成されている。
なお、リミットピン６５は、上述のように、円柱状の部材として形成されていてもよいし、その他の断面形状を有する柱状の部材として形成されていてもよく、特に限定するものではない。

弾性部７３は、リミットピン６５における円板部５７側の端部近傍に設けられ、リミットピン６５とリミット穴６１とに接触して配置された略円筒状の弾性部材である。弾性部７３を形成する材料としては、車両用空気調和機に用いられる冷媒や、スクロール圧縮機１等の潤滑油に対して適合性を備えるとともに膨潤しないゴムが望ましい。具体的には、ＨＮＢＲ（水素化ニトリルゴム）などを例示できるが、使用される冷媒や潤滑油に応じて適したゴムを使用することができる。

弾性部７３は、外周面の直径がリミット穴６１の直径以上に形成されるとともに、内周面の直径がリミットピン６５の直径以下に形成されている。弾性部７３の内周面には、嵌合溝７１と嵌合する畝状の凸部が内周面にわたって設けられている。
弾性部７３は、旋回スクロール７が旋回駆動されていない場合には、旋回スクロール７の自重を支え、リミットピン６５をリミット穴６１から離間して保持する剛性を少なくとも備えている。一方、弾性部７３の剛性は、旋回スクロール７が旋回駆動され、遠心力および冷媒の圧縮による反力が働いている場合には、つぶされてリミットピン６５とリミット穴６１とが直接接触する程度に抑えられている。

クランク孔６９とリミットピン６５との相対位置関係は、図５に示すように、ドライブブッシュ部１１をカウンターウエイト６７側（図５の左側）から見て、クランク孔６９が２時方向に配置されている場合に、リミットピン６５が８時方向に配置されている場合を例示できる。

カウンターウエイト６７は、固定スクロール５に対する旋回スクロール７の押し付け力を調節するとともに、バランスをとる部材である。カウンターウエイト６７は、図４および図５に示すように、ブッシュ６３における主軸９側の円周面から半径方向外側に向かって、半円状に延びる鍔状の部材である。カウンターウエイト６７が延びる範囲は、図５に示すように、クランク孔６９が２時方向に配置されている場合に、３時方向から９時方向の間の範囲であり、カウンターウエイト６７は、ブッシュ６３の中心を通る線から６時方向にオフセットされて設けられている。

図６は、図１の主軸とドライブブッシュ部との組み合わせを説明する概略図である。図７は、図６の主軸とドライブブッシュ部とをドライブブッシュ部側から見た図である。
主軸９とドライブブッシュ部１１とは、図６および図７に示すように、クランクピン５９がクランク孔６９に挿通されるとともに、リミットピン６５がリミット穴６１に挿通されるように組み合わされる。リミットピン６５の弾性部７３は、リミットピン６５とともにリミット穴６１の内部に挿入され、リミット穴６１の内周面と接触している。
このように組み合わされているため、ドライブブッシュ部１１は、クランクピン５９を回転中心として、リミットピン６５およびリミット穴６１に規制される範囲内で回転可能とされている。

インバータモータ１３は、周波数制御された交流電流により回転駆動されるモータであり、旋回スクロール７を公転旋回駆動する電動部である。
インバータモータ１３には、図１に示すように、主軸９およびドライブブッシュ部１１を介して旋回スクロール７を公転旋回させるロータ７５およびステータ７７と、ステータ７７に供給する交流電流を制御するインバータ部７９と、が設けられている。

ロータ７５は、ステータ７７により形成された交流磁場により回転駆動力を発生するものであって、円筒状に形成された永久磁石である。ロータ７５には主軸９のクランクシャフト５５が固定されている。
ステータ７７は、インバータ部７９から供給された交流電流に基づいて、交流磁場を形成してロータ７５を回転させるものである。ステータ７７は、モータケース１９の内周面に焼き嵌めなどの固定方法を用いて固定されている。

インバータ部７９は、ステータ７７に供給する交流電流を制御するものであり、ボックス３５内に配置されている。インバータ部７９には、キャパシタ（コンデンサ）８１と、パワートランジスタ８３などの電子素子を備える複数の基板８５と、端子８７と、が設けられている。

キャパシタ８１は電流を一時的に蓄電するものである。基板８５に備えられたパワートランジスタ８３などの電子素子は、外部から供給された交流電流の周波数を制御するものである。端子８７はステータ７７に交流電流を供給するものである。
パワートランジスタ８３が備えられた基板８５は、ボックス３５内のモータケース１９と接触して固定され、パワートランジスタ８３から発生した熱をモータケース１９に逃がすように構成されている。その他の基板８５は、モータケース１９から離れた位置に固定されている。言い換えると、基板８５は積層した状態で固定されている。
端子８７は、パワートランジスタ８３などにより制御された交流電流をステータ７７に供給するものである。

なお、上述のようにインバータモータ１３を電動部として用いてもよいし、その他の公知なモータを電動部として用いてもよく、特に限定するものではない。

次に、上記の構成からなるスクロール圧縮機１における冷媒の圧縮について説明する。
インバータ外部から供給された直流電流は、図１に示すように、インバータ部７９のパワートランジスタ８３などの電子素子により周波数が制御され、ステータ７７に供給される。
ステータ７７は周波数が制御された交流電流に基づいて交流磁界を形成し、ロータ７５は、形成された交流磁界との相互作用により回転駆動力を発生する。ロータ７５により発生された回転駆動力は、主軸９に伝達される。

回転駆動力は主軸９のクランクシャフト５５および円板部５７に伝達され、円板部５７の回転によりクランクピン５９が旋回駆動される。クランクピン５９の旋回運動は、ブッシュ６３およびボス部５１を介して旋回スクロール７に伝達される。旋回スクロール７は自転防止部４９により自転運動が規制された状態で公転駆動される。

旋回スクロール７が公転駆動されると、固定スクロール５との間に形成された圧縮室Ｃが、モータケース１９からスクロール圧縮機１内に流入した冷媒を取り込み圧縮する。具体的には、圧縮室Ｃは、固定スクロール５および旋回スクロール７の外周端で冷媒を取り込む。そして、旋回スクロール７の公転により、圧縮室Ｃは固定壁体４１および旋回壁板４７に沿って外周端から中心側に向かって移動するにつれて容積が小さくなり、取り込んだ冷媒を圧縮する。
圧縮室Ｃに圧縮された冷媒は、固定スクロール５の吐出孔４３を介して吐出室２１に吐出され、吐出室２１内から第１ハウジング１５の外部に吐出される。

旋回スクロール７には、公転旋回による遠心力と、圧縮室Ｃにより圧縮された冷媒の圧縮反力とが、公転旋回半径を広げる方向に働く。これらの力により、旋回スクロール７およびドライブブッシュ部１１は、クランクピン５９を中心として回転して公転旋回半径が広がる。
旋回スクロール７およびドライブブッシュ部１１が回転すると、クランクピン５９およびクランク孔６９は弾性部７３を押しつぶしながら接近して互いに接触する。クランクピン５９およびクランク孔６９は接触することにより、クランクピン５９を中心とした旋回スクロール７およびドライブブッシュ部１１の回転範囲を規制する。
なお、旋回スクロール７に働く遠心力や圧縮反力は、弾性部７３を押しつぶすのに十分な大きさであり、例えば、数千Ｎ程度の力の大きさを例示できる。

例えば、圧縮室Ｃ内に液体の冷媒（以後、液冷媒と表記する。）が存在したり、旋回スクロール７と固定スクロール５との間に異物が噛み込まれたりした場合には、旋回スクロール７は公転旋回半径が小さくなり、液冷媒や異物の逃げ通路が形成される。つまり、液冷媒を圧縮する際に発生する液圧縮反力や、異物を噛み込んだ際に発生する抵抗力により、旋回スクロール７およびドライブブッシュ部１１が、クランクピン５９を中心に公転旋回半径を小さくする方向に回転する。この回転により、旋回スクロール７および固定スクロール５との間に逃げ通路が形成される。

次に、本実施形態の特徴であるカタカタ音発生の抑制について説明する。
スクロール圧縮機１の運転が停止され、旋回スクロール７の公転旋回が止まると、旋回スクロール７に働いていた遠心力や圧縮反力が消え、旋回スクロール７の公転半径を大きくする力が消える。旋回スクロール７は鉛直方向下方に働く重力により、クランクピン５９を中心として回転移動し、リミットピン６５とリミット穴６１とが離間する。遠心力等によりリミットピン６５とリミット穴６１との間でつぶされていた弾性部７３も、つぶれた形状から元の形状に戻る力によりリミットピン６５とリミット穴６１とを離間させる。

さらに、弾性部７３は、リミットピン６５をリミット穴６１から離間した状態に保持する。弾性部７３には、旋回スクロール７およびドライブブッシュ部１１に作用する重力により、弾性部７３をつぶす力が働くが、その大きさが数Ｎ程度であって遠心力および圧縮反力と比較して小さいため、弾性部７３はリミットピン６５をリミット穴６１から離間した状態に保持できる。
そのため、スクロール圧縮機１の運転が停止された際に、リミットピン６５とリミット穴６１とが接触して発生するカタカタ音が抑制される。

また、圧縮室Ｃに液冷媒が存在する場合には、上述のように、旋回スクロール７の公転半径が小さくなる。つまり、リミットピン６５とリミット穴６１とが離間して旋回スクロール７の公転半径が小さくなる。
このとき、弾性部７３は、リミットピン６５がリミット穴６１の内周面における所定領域から離間して反対側の領域に接触（衝突）する際に、その形状が変形されてリミットピン６５とリミット穴６１とが接触する際の勢いを低減させる。そのため、圧縮室Ｃに液冷媒が存在する場合におけるリミットピン６５とリミット穴６１とが接触して発生するカタカタ音が抑制される。

旋回スクロール７の公転旋回半径が安定していない場合や、異物が旋回スクロール７および固定スクロール５の間に噛みこまれた場合におけるカタカタ音も、弾性部７３によって同様に抑制される。

上記の構成によれば、旋回スクロール７を固定スクロール５に押し付ける力（例えば、旋回スクロール７に働く遠心力や圧縮反力など）が、弾性部７３を変形させる程に大きくない場合、例えば、スクロール圧縮機の起動直後や停止している場合などには、弾性部７３はリミットピン６５とリミット穴６１とを離間させ、リミット穴６１の中央にリミットピン６５を保持する。そのため、リミットピン６５とリミット穴６１とが接触して発生するカタカタ音を抑制することができる。

弾性部７３を略円筒状に形成することにより、弾性部７３とリミットピン６５との接触面積を確保することができ、弾性部７３をリミットピン６５に固定しやすくなる。具体的には、リミットピン６５の嵌合溝７１に嵌め合わせる畝状の凸部を設ける面積を確保することができ、リミットピン６５に弾性部７３を固定しやすくなる。
リミットピン６５に設けた嵌合溝７１に弾性部７３の畝状の凸部を嵌め合わせることにより、リミットピン６５から弾性部７３が外れにくくすることができる。

〔第１の実施形態の第１変形例〕
次に、本発明の第１の実施形態の第１変形例に係るスクロール圧縮機ついて図８を参照して説明する。
本変形例のスクロール圧縮機の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、リミットピンおよび弾性部の構成が異なっている。よって、本変形例においては、図８を用いてリミットピンおよび弾性部の周辺構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図８は、本変形例のスクロール圧縮機にかかるリミットピンおよび弾性部の周辺構成を説明する模式図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を省略する。

スクロール圧縮機１のドライブブッシュ部１１には、図８に示すように、ブッシュ６３と、リミットピン６５Ａと、弾性部７３Ａと、カウンターウエイト６７と、が設けられている。
リミットピン６５Ａは、ブッシュ６３と円板部５７との間に配置され、リミット穴６１とともに旋回スクロール７の公転半径を調節する円柱状の部材である。リミットピン６５Ａは、ブッシュ６３におけるクランクピン５９とは異なる他の偏心した位置から、主軸９の中心軸線に沿って、円板部５７に向かって（図８の左側に向かって）延びて設けられている。

リミットピン６５Ａにおける円板部５７側の端部近傍には、弾性部７３Ａの内周部が嵌められる凹状の嵌合溝７１Ａがリミットピン６５Ａの円周面にわたって形成されている。嵌合溝７１Ａは、深さが弾性部７３Ａにおける断面の直径よりも短く、幅が広くても断面の直径程度の長さに形成されている。

弾性部７３Ａは、リミットピン６５Ａにおける円板部５７側の端部近傍に設けられ、リミットピン６５Ａとリミット穴６１とに接触して配置された弾性部材である。弾性部７３Ａは、断面が略円状にリング形状に形成された、いわゆるＯリングである。
弾性部７３Ａを形成する材料としては、第１の実施形態と同様に、車両用空気調和機に用いられる冷媒や、スクロール圧縮機１等の潤滑油に対して適合性を備えるとともに膨潤しないゴムが望ましい。具体的には、ＨＮＢＲ（水素化ニトリルゴム）などを例示できるが、使用される冷媒や潤滑油に応じて適したゴムを使用することができる。

弾性部７３Ａは、最外径がリミット穴６１の直径以上に形成されるとともに、最内径が少なくともリミットピン６５Ａの直径より小さく形成されている。
弾性部７３Ａは、旋回スクロール７が旋回駆動されていない場合には、旋回スクロール７の自重を支え、リミットピン６５Ａをリミット穴６１から離間して保持する剛性を少なくとも備えている。一方、弾性部７３Ａの剛性は、旋回スクロール７が旋回駆動され、遠心力および冷媒の圧縮による反力が働いている場合には、つぶされてリミットピン６５Ａとリミット穴６１とが直接接触する程度に抑えられている。

リミットピン６５Ａとクランク孔６９との相対位置関係は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

上記の構成からなるスクロール圧縮機１における冷媒の圧縮、および、カタカタ音発生の抑制に係る作用ついては、第１の実施形態と同様であるのでその説明を省略する。

上記の構成によれば、弾性部７３Ａにおける内周側の部分が嵌合溝７１Ａに嵌められるため、弾性部７３Ａがリミットピン６５Ａから外れにくくなる。
弾性部７３ＡがいわゆるＯリングであって、第１の実施形態の弾性部７３のような特殊な形状を有しないため、弾性部７３Ａの形成が容易となる。あるいは、市販品を弾性部７３Ａとして用いることができる。

〔第１の実施形態の第２変形例〕
次に、本発明の第１の実施形態の第２変形例に係るスクロール圧縮機ついて図９から図１１を参照して説明する。
本変形例のスクロール圧縮機の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、リミットピンおよび弾性部の構成が異なっている。よって、本変形例においては、図９から図１１を用いてリミットピンおよび弾性部の周辺構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図９は、本変形例のスクロール圧縮機にかかるドライブブッシュ部の構成を説明する模式図である。図１０は、図９のドライブブッシュ部と主軸との組み合わせを説明する図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を省略する。

スクロール圧縮機１のドライブブッシュ部１１には、図９に示すように、ブッシュ６３と、リミットピン６５Ｂと、弾性部７３Ｂと、カウンターウエイト６７と、が設けられている。
リミットピン６５Ｂは、ブッシュ６３と円板部５７との間に配置され、リミット穴６１とともに旋回スクロール７の公転半径を調節する円柱状の部材である。リミットピン６５Ｂは、ブッシュ６３におけるクランクピン５９とは異なる他の偏心した位置から、主軸９の中心軸線に沿って、円板部５７に向かって（図９の左側に向かって）延びて設けられている。

弾性部７３Ｂは、リミットピン６５Ｂにおける円板部５７側の端部近傍に設けられ、図９および図１０に示すように、リミットピン６５Ｂとリミット穴６１とに接触して配置された弾性部材である。弾性部７３Ｂは、略円筒状に形成された弾性部材である。
弾性部７３Ｂを形成する材料としては、第１の実施形態と同様に、車両用空気調和機に用いられる冷媒や、スクロール圧縮機１等の潤滑油に対して適合性を備えるとともに膨潤しないゴムが望ましい。具体的には、ＨＮＢＲ（水素化ニトリルゴム）などを例示できるが、使用される冷媒や潤滑油に応じて適したゴムを使用することができる。

弾性部７３Ｂは、外周面の直径がリミット穴６１の直径以上に形成されるとともに、内周面の直径がリミットピン６５Ｂの直径と同等か小さく形成されている。
弾性部７３Ｂは、旋回スクロール７が旋回駆動されていない場合には、旋回スクロール７の自重を支え、リミットピン６５Ｂをリミット穴６１から離間して保持する剛性を少なくとも備えている。一方、弾性部７３Ｂの剛性は、旋回スクロール７が旋回駆動され、遠心力および冷媒の圧縮による反力が働いている場合には、つぶされてリミットピン６５Ｂとリミット穴６１とが直接接触する程度に抑えられている。

リミットピン６５Ｂとクランク孔６９との相対位置関係は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

上記の構成によれば、弾性部７３Ｂを略円筒状とすることにより、弾性部７３Ｂとリミットピン６５Ｂとの接触面積を確保することができ、リミットピン６５Ｂへの弾性部７３Ｂの固定が容易となる。
弾性部７３Ｂの形状が、第１の実施形態の弾性部７３のような特殊な形状を有しないため、弾性部７３Ｂの形成が容易となる。
弾性部７３Ｂをリミットピン６５Ｂに取り付けるため、リミット穴６１Ｂへ弾性部７３Ｂを取り付ける方法と比較して、弾性部７３Ｂの取付けが容易となる。

図１１は、図９のドライブブッシュ部の他の構成を説明する模式図である。
なお、上述の変形例のように、弾性部７３Ｂを略円筒状の部材に形成して、リミットピン６５Ｂに配置してもよいし、図１１に示すように、有底円筒状の弾性部７３Ｃをリミットピン６５Ｃに配置してもよく、特に限定するものではない。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態にかかるスクロール圧縮機ついて図１２から図１５を参照して説明する。
本実施形態のスクロール圧縮機の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、リミットピン、リミット穴および弾性部の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図１２から図１５を用いてリミットピン、リミット穴および弾性部の周辺構成のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図１２は、本実施形態のスクロール圧縮機にかかるドライブブッシュ部の構成を説明する模式図である。図１３は、本実施形態のスクロール圧縮機にかかる主軸の構成を説明する部分拡大図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付して、その説明を省略する。

スクロール圧縮機１のドライブブッシュ部１１には、図１２に示すように、ブッシュ６３と、リミットピン６５Ｄと、カウンターウエイト６７と、が設けられている。
一方、スクロール圧縮機１の主軸９には、図１３に示すように、クランクシャフト５５と、円板部５７と、クランクピン５９と、リミット穴６１Ｄと、弾性部７３Ｄと、が設けられている。

リミットピン６５Ｄは、図１２に示すように、ブッシュ６３と円板部５７との間に配置され、リミット穴６１Ｄとともに旋回スクロール７の公転半径を調節する円柱状の部材である。リミットピン６５Ｄは、ブッシュ６３におけるクランクピン５９とは異なる他の偏心した位置から、主軸９の中心軸線に沿って、円板部５７に向かって（図１２の左側に向かって）延びて設けられている。

リミットピン６５Ｄとクランク孔６９との相対位置関係は、第１の実施形態と同様であるので、その説明を省略する。

リミット穴６１Ｄは、リミットピン６５Ｄとともに旋回スクロール７の公転半径を調節するものである。リミット穴６１Ｄは、円板部５７におけるクランクシャフト５５とは異なる他の偏心した位置から、クランクシャフト５５の中心軸線に沿ってクランクシャフト５５に向かって延びる穴である。リミット穴６１Ｄの直径は、リミットピン６５Ｄの直径よりも大きく形成されている。

図１４は、図１２および図１３のドライブブッシュ部と主軸との組み合わせを説明する図である。
弾性部７３Ｄは、リミット穴６１Ｄの内周面に設けられ、リミットピン６５Ｄとリミット穴６１Ｄとに接触して配置された弾性部材である。弾性部７３Ｄは、略円筒状に形成された弾性部材である。
弾性部７３Ｄを形成する材料としては、第１の実施形態と同様に、車両用空気調和機に用いられる冷媒や、スクロール圧縮機１等の潤滑油に対して適合性を備えるとともに膨潤しないゴムが望ましい。具体的には、ＨＮＢＲ（水素化ニトリルゴム）などを例示できるが、使用される冷媒や潤滑油に応じて適したゴムを使用することができる。

弾性部７３Ｄは、外周面の直径がリミット穴６１Ｄの直径程度に形成されるとともに、内周面の直径がリミットピン６５Ｄの直径と同等か小さく形成されている。
弾性部７３Ｄは、旋回スクロール７が旋回駆動されていない場合には、旋回スクロール７の自重を支え、リミットピン６５Ｄをリミット穴６１Ｄから離間して保持する剛性を少なくとも備えている。一方、弾性部７３Ｄの剛性は、旋回スクロール７が旋回駆動され、遠心力および冷媒の圧縮による反力が働いている場合には、つぶされてリミットピン６５Ｄとリミット穴６１Ｄとが直接接触する程度に抑えられている。

上記の構成によれば、弾性部７３Ｄを略円筒状とすることにより、弾性部７３Ｄとリミット穴６１Ｄとの接触面積を確保することができ、リミット穴６１Ｄへの弾性部７３Ｄの固定が容易となる。
弾性部７３Ｄの形状が、第１の実施形態の弾性部７３のような特殊な形状を有しないため、弾性部７３Ｄの形成が容易となる。

弾性部７３Ｄをリミット穴６１Ｄに取り付けるため、リミットピン６５Ｄに弾性部７３Ｄを取り付ける方法比較して、リミットピン６５Ｄをリミット穴６１Ｄに挿入する際に弾性部７３Ｄの配置位置がずれる恐れが少なく、組み立てが容易となる。

図１５は、図１２のリミットピン、リミット穴および弾性部の他の変形例を説明する模式図である。
なお、上述の変形例のように、弾性部７３Ｄを略円筒状の部材に形成して、リミット穴６１Ｄの内部に配置してもよいし、図１５に示すように、有底円筒状の弾性部７３Ｅをリミット穴６１Ｅの内部に配置してもよく、特に限定するものではない。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記の実施の形態においては、この発明を車両用空気調和機に用いられるスクロール圧縮機に適用して説明したが、この発明は車両用空気調和機に用いられるスクロール圧縮機に限られることなく、その他各種のスクロール圧縮機に適応できるものである。

本発明の第１の実施形態に係るスクロール圧縮機に構成を説明する概略図である。図１の主軸の構成を説明する概略図である。図２のクランクピンおよびリミット穴の構成を説明する側面視図である。図１のドライブブッシュ部の構成を説明する概略図である。図４のドライブブッシュ部の構成を説明する側面視図である。図１の主軸とドライブブッシュ部との組み合わせを説明する概略図である。図６の主軸とドライブブッシュ部とをドライブブッシュ部側から見た図である。本発明の第１の実施形態の第１実施例のスクロール圧縮機にかかるリミットピンおよび弾性部の周辺構成を説明する模式図である。本発明の第１の実施形態の第２変形例のスクロール圧縮機にかかるドライブブッシュ部の構成を説明する模式図である。図９のドライブブッシュ部と主軸との組み合わせを説明する図である。図９のドライブブッシュ部の他の構成を説明する模式図である。本発明の第２の実施形態のスクロール圧縮機にかかるドライブブッシュ部の構成を説明する模式図である。本発明の第２の実施形態のスクロール圧縮機にかかる主軸の構成を説明する模式図である。図１２および図１３のドライブブッシュ部と主軸との組み合わせを説明する図である。図１２のリミットピン、リミット穴および弾性部の他の変形例を説明する模式図である。

符号の説明

１スクロール圧縮機
５固定スクロール
７旋回スクロール
９主軸
１１ドライブブッシュ部
５７円板部
５９クランクピン（駆動ピン）
６１，６１Ｄ，６１Ｅリミット穴
６３ブッシュ
６５，６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃ，６５Ｄリミットピン
６９クランク孔（偏心孔）
７１，７１Ａ嵌合溝
７３，７３Ａ，７３Ｂ，７３Ｃ，７３Ｄ，７３Ｅ弾性部

Claims

閉塞された圧縮室を形成する固定スクロールおよび旋回スクロールと、
中心軸線周りに回転可能に支持された主軸と、
前記旋回スクロールと対向する前記主軸の端部に設けられた円板部と、
前記円板部における前記中心軸線から偏心した位置から、前記中心軸線に沿って延びる駆動ピンと、
前記旋回スクロールにおける前記主軸と対向した面から、前記中心軸線に沿って延びるボスと、
前記駆動ピンが回転可能に挿通される偏心孔が形成され、前記ボスの内部に回転可能に配置されるブッシュと、
前記ブッシュにおいて、前記中心軸線から偏心するとともに前記駆動ピンとは異なる位置から、前記中心軸線に沿って前記円板部側に延びるリミットピンと、
前記円板部において、前記リミットピンと対向する位置から前記中心軸線に沿って前記リミットピンが挿通されるように延びるとともに、前記リミットピンよりも直径が大きなリミット穴と、
前記リミットピンと前記リミット穴との間に、前記リミットピンおよび前記リミット穴に接触して配置される弾性部と、
が設けられ、
前記弾性部は、その外周面の直径が前記リミット穴の直径以上に形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
前記弾性部は、その内周面の直径が前記リミットピンの直径以下に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
前記弾性部の剛性は、前記旋回スクロールが旋回駆動されていない場合には、前記旋回スクロールの自重を支えて前記リミットピンを前記リミット穴から離間して保持し、前記旋回スクロールが旋回駆動されて遠心力および前記圧縮室において圧縮される冷媒の反力が働いている場合には、つぶされて前記リミットピンと前記リミット穴とが直接接触する程度に設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスクロール圧縮機。
前記弾性部は、円筒状に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
前記弾性部は、前記リミットピンに設けられ、
前記リミットピンには、弾性部の少なくとも一部が嵌められる嵌合溝が設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
前記弾性部は、断面が略円のリング状に形成されていることを特徴とする請求項５に記載のスクロール圧縮機。