JP6007737B2 - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、スクロール型圧縮機に関する。

一般に、スクロール型圧縮機は、ハウジング内に固定された固定スクロールと、この固定スクロールに対して公転運動する可動スクロールとを有する。固定スクロールは、固定側基板と、固定側基板から立設された固定側渦巻壁とを有するとともに、可動スクロールは、可動側基板と、可動側基板から立設された可動側渦巻壁とを有する。そして、固定側渦巻壁と可動側渦巻壁とが互いに噛み合わされることで、可動スクロールの公転運動に基づいて容積減少して冷媒を圧縮する圧縮室が区画されている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１０−１４１０８号公報

ところで、スクロール型圧縮機においては、特に、高速回転時には可動スクロールの遠心力が大きくなるため、固定側渦巻壁に対して可動側渦巻壁が接触する際の騒音が増大してしまう。そこで、可動側渦巻壁を固定側渦巻壁から離間させて非接触とすると、低速回転時において、圧縮室からの冷媒の漏れが増大してしまい、圧縮性能が低下してしまうという問題がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、高速回転時における固定側渦巻壁と可動側渦巻壁との接触による騒音を低減することができるとともに、低速回転時における圧縮室からの冷媒の漏れを抑制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。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ハウジング内には、固定側渦巻壁を有する固定スクロールと、可動側渦巻壁を有する可動スクロールとが対向配置されるとともに、前記可動スクロールは、回転軸の回転に伴って自転阻止機構によって自転不能に公転し、前記固定側渦巻壁と前記可動側渦巻壁とが互いに噛み合わされることで、前記可動スクロールの公転運動に基づいて容積減少して冷媒を圧縮する圧縮室が区画されるスクロール型圧縮機であって、前記ハウジング内には、前記可動スクロールにおける前記固定スクロールとは反対側で前記回転軸を軸支する軸支部材が配設されており、前記軸支部材の内側には移動部材が配設されており、前記自転阻止機構は、複数のピン、前記複数のピンが各々遊嵌される複数の凹部、及び前記複数のピン又は前記複数の凹部のいずれか一方が設けられた前記移動部材よりなり、前記移動部材は、前記回転軸における半径方向の移動が拘束された状態と、該拘束が解除されて前記半径方向に自在に移動可能な状態とが切り替えられることで、前記移動部材における前記回転軸の半径方向の移動範囲を変更して、前記可動スクロールの公転半径を変更することを要旨とする。

この発明によれば、高速回転時においては、移動部材を、回転軸における半径方向の移動を拘束した状態とし、移動部材における回転軸の半径方向の移動範囲を小さくすることで、可動スクロールの公転半径を減少させ、可動側渦巻壁を固定側渦巻壁から離間させて非接触とすることができる。その結果として、高速回転時における固定側渦巻壁と可動側渦巻壁との接触による騒音を低減することができる。また、低速回転時においては、移動部材の拘束を解除して移動部材を自在に移動可能な状態とし、移動部材における回転軸の半径方向の移動範囲を大きくすることで、可動スクロールの公転半径を増加させ、可動側渦巻壁を固定側渦巻壁に対して接触させることができる。その結果として、低速回転時における圧縮室からの冷媒の漏れを抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記軸支部材には弁室が形成されており、前記弁室には、前記移動部材を前記可動スクロール側に押し付ける弁体が収容されていることを要旨とする。

この発明によれば、弁体を可動スクロール側に移動させ、弁体が移動部材を可動スクロール側に押し付けることで、移動部材における回転軸の半径方向の移動を拘束することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記弁室は、前記可動スクロール側の第１空間と、前記可動スクロール側とは反対側の第２空間とに区画されており、前記第２空間に対する連通を、前記第１空間よりも圧力の低い低圧領域と、前記第１空間よりも圧力の高い高圧領域とに切り替える切替弁を備えたことを要旨とする。

この発明によれば、切替弁により第２空間に対する連通を高圧領域とすることで、第１空間の圧力と第２空間の圧力との差によって、弁体が可動スクロール側へ移動する。これにより、弁体が移動部材を可動スクロール側へ押し付け、移動部材における回転軸の半径方向の移動を容易に拘束することができる。また、切替弁により第２空間に対する連通を低圧領域とすることで、第１空間の圧力と第２空間の圧力との差によって、弁体が可動スクロールとは反対側へ移動する。これにより、弁体における移動部材の可動スクロール側への押し付けが解除されて、移動部材における回転軸の半径方向の移動を容易に解除することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記可動スクロールよりも前記移動部材側には、前記可動スクロールを前記固定スクロールに向けて押し付ける押圧力を前記可動スクロールに付与する背圧領域を有し、前記移動部材には、前記背圧領域と前記第１空間とを連通する連通路が設けられていることを要旨とする。

この発明によれば、移動部材に連通路が設けられていない場合に比べて、第１空間を確実に背圧領域とすることができる。その結果として、例えば、切替弁によって、第２空間を吐出圧領域とした場合には、第１空間の圧力と第２空間との圧力との差から弁体を可動スクロール側に確実に移動させることができる。また、例えば、切替弁によって、第２空間を吸入圧領域とした場合には、第１空間の圧力と第２空間との圧力との差から弁体を可動スクロール側とは反対側に確実に移動させることができる。

請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の発明において、前記軸支部材には、前記弁室が前記回転軸の周方向に間隔をおいて複数形成されるとともに、前記軸支部材における前記切替弁と各弁室との間には、各弁室に向けて分岐する分岐通路が設けられていることを要旨とする。

この発明によれば、例えば、軸支部材に弁室が一つしか形成されておらず、一つの弁体によって移動部材における回転軸の半径方向の移動を拘束する場合に比べると、移動部材における回転軸の半径方向の移動を拘束し易くすることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記移動部材には、前記弁体が嵌合可能な嵌合凹部が形成されていることを要旨とする。
この発明によれば、弁体を可動スクロール側に移動させ、弁体を嵌合凹部に嵌合させることで、移動部材における回転軸の半径方向の移動をさらに拘束し易くすることができる。

請求項７に記載の発明は、請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載の発明において、前記可動スクロールと前記移動部材との間には、前記弁体によって前記可動スクロール側に押し付けられた前記移動部材を受け止める受け部材が介在されており、前記受け部材は前記ハウジングに対して固定されていることを要旨とする。

この発明によれば、例えば、移動部材を弁体と可動スクロールとで挟み込んで移動部材における回転軸の半径方向の移動を拘束する場合に比べると、移動部材における回転軸の半径方向の移動を拘束し易くすることができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記軸支部材の内側は、前記可動スクロール側の第１空間と、前記可動スクロール側とは反対側の第２空間とに区画されており、前記軸支部材には凹円錐部が形成されており、前記移動部材には前記凹円錐部に対して接離可能な凸円錐部が形成されており、前記第２空間に対する連通を、前記第１空間よりも圧力の低い低圧領域と、前記第１空間よりも圧力の高い高圧領域とに切り替える切替弁を備えたことを要旨とする。

この発明によれば、例えば、軸支部材に弁室を形成するとともに、当該弁室内に、移動部材を可動スクロール側に押し付ける弁体を収容して、当該弁体を用いて移動部材における回転軸の半径方向の移動を拘束する構成に比べると、弁室及び弁体が不要となり、構成を簡素化することができる。

この発明によれば、高速回転時における固定側渦巻壁と可動側渦巻壁との接触による騒音を低減することができるとともに、低速回転時における圧縮室からの冷媒の漏れを抑制することができる。

第１の実施形態におけるスクロール型圧縮機の側断面図。 自転阻止機構周辺を拡大して示す側断面図。 スクロール型圧縮機の縦断面図。 自転阻止機構周辺を拡大して示す側断面図。 第２の実施形態における自転阻止機構周辺を拡大して示す側断面図。 自転阻止機構周辺を拡大して示す側断面図。

（第１の実施形態）
以下、本発明を車両に搭載されるとともに車両空調装置に用いられるスクロール型圧縮機（以下、単に「圧縮機」と記載する）に具体化した第１の実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。

図１に示すように、圧縮機１０のハウジング１１は金属材料製（本実施形態ではアルミニウム製）であるとともに、一端（図１の左端）に開口１２１ｈが形成された有底筒状をなすモータハウジング１２と、モータハウジング１２の一端に連結された有底筒状をなす吐出ハウジング１３とから構成されている。モータハウジング１２内には、冷媒を圧縮するための圧縮機構部Ｐと、圧縮機構部Ｐの駆動源である電動モータＭとが収容されている。

モータハウジング１２の底側の端壁１２ａの中央部には、円筒状の軸支部１２１ａが突設されている。モータハウジング１２の開口１２１ｈ側には、中央部に挿通孔２１ａが形成された軸支部材２１が固定されている。モータハウジング１２内には回転軸２０が収容されている。回転軸２０におけるモータハウジング１２の開口１２１ｈ側に位置する一端は、軸支部材２１の挿通孔２１ａの内側に位置するとともに軸受Ｂ１を介して軸支部材２１に回転可能に支持されている。回転軸２０におけるモータハウジング１２の端壁１２ａ側に位置する他端は軸受Ｂ２を介して軸支部１２１ａに回転可能に支持されている。軸受Ｂ１，Ｂ２は滑り軸受である。

モータ室１２１は、モータハウジング１２内において軸支部材２１よりも底側に形成されている。モータ室１２１に収容された電動モータＭは、回転軸２０と一体的に回転するロータ１６（回転子）と、ロータ１６を取り囲むようにモータハウジング１２の内周面に固定されたステータ１７（固定子）とから構成されている。ロータ１６は、回転軸２０と一体的に回転可能に回転軸２０に止着されたロータコア１６ａと、ロータコア１６ａに埋設された複数の永久磁石１６ｂとからなる。ステータ１７は、円環状をなすとともにモータハウジング１２の内周面に固定されたステータコア１７ａのティース（図示せず）にコイル１７ｂが巻回されて構成されている。軸支部材２１側のコイルエンドからはＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各リード線Ｒ（図１では１本のみ図示）の始端が引き出されている。

モータハウジング１２内における軸支部材２１よりも開口１２１ｈ側には固定スクロール２２が配設されている。固定スクロール２２は、円板状をなす基板２２ａの外周側に円筒状の外周壁２２ｂが立設されるとともに、基板２２ａにおいて外周壁２２ｂの内周側に固定側渦巻壁２２ｃが立設されてなる。

回転軸２０における開口１２１ｈ側の端面には、回転軸２０の回転軸線Ｌに対して偏心した位置に偏心軸２０ａが突設されている。偏心軸２０ａにはブッシュ２０ｂが外嵌固定されている。ブッシュ２０ｂには、可動スクロール２３が軸受Ｂ３を介してブッシュ２０ｂと相対回転可能に支持されている。可動スクロール２３は、円板状をなす基板２３ａに、固定スクロール２２の基板２２ａへ向かって可動側渦巻壁２３ｂが立設されてなる。

固定スクロール２２と可動スクロール２３とは、固定側渦巻壁２２ｃと可動側渦巻壁２３ｂとが互いに噛み合わされている。固定側渦巻壁２２ｃの先端面は可動スクロール２３の基板２３ａに接触しているとともに、可動側渦巻壁２３ｂの先端面は固定スクロール２２の基板２２ａに接触している。固定スクロール２２の基板２２ａ及び固定側渦巻壁２２ｃと、可動スクロール２３の基板２３ａ及び可動側渦巻壁２３ｂとによって圧縮室２５が区画されている。

図２に示すように、軸支部材２１における可動スクロール２３側の端面には、収容凹部２１ｈが形成されている。収容凹部２１ｈには、円環状の移動部材２８がブッシュ２０ｂを取り囲むように収容されている。回転軸２０の半径方向において、移動部材２８と軸支部材２１との間にはクリアランスＣ１が形成されている。よって、移動部材２８は、回転軸２０の半径方向において、クリアランスＣ１の範囲内で移動可能になっている。

可動スクロール２３の基板２３ａと軸支部材２１との間には、自転阻止機構２７が配設されている。自転阻止機構２７は、可動スクロール２３の基板２３ａの端面の外周部に複数設けられた凹部としての円環孔２７ａと、移動部材２８の外周部に複数（図１では一つのみ示す）突設され円環孔２７ａに遊嵌されたピン２７ｂとから構成されている。各ピン２７ｂは移動部材２８に一体的に設けられている。

図２及び図３に示すように、軸支部材２１には、回転軸２０の軸方向に延びる円孔状の弁室２１ｂが回転軸２０の周方向に間隔をおいて複数形成されている。各弁室２１ｂにおける可動スクロール２３側は、収容凹部２１ｈ内に開放されるとともに、各弁室２１ｂにおける可動スクロール２３とは反対側は、軸支部材２１におけるモータハウジング１２の端壁１２ａ側の端面に取り付けられる円板状の封止部材２１ｆによって封鎖されている。

各弁室２１ｂには円柱状の弁体２１ｖが収容されている。弁体２１ｖにおける可動スクロール２３側の先端は半球状になっている。弁体２１ｖの外周面には環状のシール部材２１ｓが取り付けられている。そして、このシール部材２１ｓにより、弁体２１ｖと弁室２１ｂとの間がシールされており、弁室２１ｂ内を可動スクロール２３側の第１空間Ｋ１と、可動スクロール２３側とは反対側の第２空間Ｋ２とに区画している。

図２に示すように、軸支部材２１には電磁式の切替弁７０が組み付けられている。また、軸支部材２１における切替弁７０と各弁室２１ｂとの間には、各弁室２１ｂに向けて分岐する分岐通路７１が形成されている。分岐通路７１は、切替弁７０に連通する主通路７１ａと、主通路７１ａと各弁室２１ｂにおける第２空間Ｋ２とを連通するとともに、回転軸２０の周方向に延びる環状通路７１ｂとから形成されている。

移動部材２８における可動スクロール２３側とは反対側の端面であって、各弁室２１ｂに対応する位置には、略円孔状の嵌合凹部２８ｋが形成されている。嵌合凹部２８ｋの内周面は、可動スクロール２３側から移動部材２８における可動スクロール２３側とは反対側の端面に向かうにつれて拡径していくテーパ状に形成されている。また、移動部材２８には、回転軸２０の軸方向に延びるとともに嵌合凹部２８ｋに連通する連通路２８ｒが形成されている。

可動スクロール２３と移動部材２８との間には、円環状で且つ平板状である受け部材２４が介在されている。受け部材２４の外周部は、固定スクロール２２と軸支部材２１との間で挟み込まれており、受け部材２４はモータハウジング１２に対して位置決めされた状態で固定されている。受け部材２４には、各連通路２８ｒと、受け部材２４と可動スクロール２３との間とを連通する連通孔２４ｇが形成されている。

図１に示すように、電動モータＭによって回転軸２０が回転駆動されると、可動スクロール２３が偏心軸２０ａを介して固定スクロール２２の軸心（回転軸２０の回転軸線Ｌ）の周りで自転不能に公転する。このとき、可動スクロール２３は、自転阻止機構２７によって自転が阻止されて、公転運動のみが許容される。この可動スクロール２３の公転運動により、圧縮室２５の容積が減少する。よって、固定スクロール２２及び可動スクロール２３は、冷媒を吸入して吐出する圧縮機構部Ｐを構成する。

固定スクロール２２の外周壁２２ｂと可動スクロール２３の可動側渦巻壁２３ｂの最外周部との間には、圧縮室２５に連通する吸入室３１が区画されている。固定スクロール２２の外周壁２２ｂの外周面には凹部２２１ｂが形成されている。凹部２２１ｂとモータハウジング１２の内周面とによって囲まれた領域には、固定スクロール２２の外周壁２２ｂに形成された貫通孔２２１ｈを介して吸入室３１に繋がる吸入通路３２が形成されている。モータ室１２１は、軸支部材２１の外周部及び封止部材２１ｆの外周部に貫通形成された透孔２１１、及び受け部材２４の外周部に貫通形成された透孔２４ｈを介して吸入通路３２に接続されている。

モータハウジング１２には吸入口１２２が形成されている。吸入口１２２は、外部冷媒回路１９に接続されており、外部冷媒回路１９から冷媒（ガス）が吸入口１２２を介してモータ室１２１に吸入される。モータ室１２１に吸入された冷媒は、透孔２１１、透孔２４ｈ、吸入通路３２、貫通孔２２１ｈ及び吸入室３１を経由して圧縮室２５に吸入される。よって、モータ室１２１、透孔２１１、透孔２４ｈ、吸入通路３２、貫通孔２２１ｈ及び吸入室３１は吸入圧領域となっている。

圧縮室２５内の冷媒は、可動スクロール２３の旋回（吐出動作）によって、圧縮されながら吐出ポート２２ｅから吐出弁２２ｖを押し退けて、吐出ハウジング１３内の吐出室１３１へ吐出される。

吐出ハウジング１３には室形成壁４１が一体形成されており、吐出ハウジング１３と室形成壁４１との間には油分離室４２が形成されている。油分離室４２は、吐出ハウジング１３に形成された排出ポート４３を介して吐出室１３１に連通しており、吐出室１３１内の冷媒は、排出ポート４３を経由して油分離室４２へ流出する。

油分離室４２には油分離筒４４が設けられている。油分離筒４４には、油分離室４２に嵌合される大径部４４１と、大径部４４１よりも下側にあって油分離室４２の径よりも小径の小径部４４２とが形成されている。排出ポート４３から油分離室４２へ流出した冷媒は、小径部４４２の周囲を旋回した後、小径部４４２の下部開口から油分離筒４４の筒内に流入する。油分離筒４４の筒内に流入した冷媒は、外部冷媒回路１９へ流出してモータ室１２１へ還流する。小径部４４２の周囲を旋回した冷媒からは潤滑油が分離される。冷媒から分離された潤滑油は、油分離室４２の下部に落下する。よって、吐出ポート２２ｅ、吐出室１３１、排出ポート４３及び油分離室４２は吐出圧領域となっている。

モータハウジング１２の端壁１２ａには、金属材料製（本実施形態ではアルミニウム製）のインバータカバー５１が固設されている。そして、モータハウジング１２の端壁１２ａとインバータカバー５１とで区画された空間において、端壁１２ａの外面にはモータ駆動回路５２が固設されている。よって、本実施形態では、圧縮機構部Ｐ、電動モータＭ及びモータ駆動回路５２がこの順序で回転軸２０の回転軸線Ｌの方向に沿って並んで配置されている。

モータハウジング１２の端壁１２ａには貫通孔１２ｂが形成されている。貫通孔１２ｂには密封端子５３が配設されている。密封端子５３には、電動モータＭとモータ駆動回路５２とを電気的に接続するためにモータハウジング１２を貫通している金属端子５４と、この金属端子５４を端壁１２ａに対し絶縁しつつ固定するガラス製の絶縁部材５５とがそれぞれ３本ずつ（図１では一本ずつのみ図示）設けられている。金属端子５４の一端は図示しないケーブルを介してモータ駆動回路５２と電気的に接続されている。金属端子５４の他端はモータハウジング１２内に向けて延びている。

ステータコア１７ａの外周面上には絶縁樹脂製のクラスタブロック５６が止着されている。クラスタブロック５６内には３つの接続端子５６ａ（図１では一つのみ図示）が収容されている。リード線Ｒは、接続端子５６ａを介して金属端子５４に電気的に接続されている。モータ駆動回路５２から金属端子５４、接続端子５６ａ及びリード線Ｒを介してコイル１７ｂへ電力供給が行なわれると、ロータ１６及び回転軸２０が一体的に回転する。

図２に示すように、軸支部材２１の挿通孔２１ａは、回転軸２０の周面に摺接するリング形状のシール部材６１によって、シール部材６１よりも可動スクロール２３側に位置する背圧室６２と、軸受Ｂ１を収容する収容室６３とに区画されている。挿通孔２１ａ内における背圧室６２側の軸支部材２１にはサークリップ６４が取り付けられている。サークリップ６４は、シール部材６１における背圧室６２側への脱落を防止する。

可動スクロール２３及び受け部材２４には、可動スクロール２３における中心側の可動側渦巻壁２３ｂ、基板２３ａ、及び受け部材２４を貫通する第１油通路６５が形成されている。第１油通路６５の一端は圧縮室２５に開口するとともに、他端は背圧室６２に開口している。そして、圧縮室２５で圧縮された冷媒の一部は第１油通路６５を経由して背圧室６２に供給される。背圧室６２に供給された冷媒は、受け部材２４の内周側を介して、受け部材２４と可動スクロール２３との間、及び円環孔２７ａに流れ込む。この背圧室６２及び円環孔２７ａに供給された冷媒の圧力により、可動スクロール２３が固定スクロール２２に向けて押し付けられる。よって、本実施形態では、受け部材２４と可動スクロール２３との間、円環孔２７ａ、及び背圧室６２は、可動スクロール２３を固定スクロール２２に向けて押し付ける押圧力を可動スクロール２３に付与する背圧領域となっている。

また、受け部材２４と可動スクロール２３との間に流れ込んだ冷媒は、各連通孔２４ｇ及び各連通路２８ｒを介して各弁室２１ｂにおける第１空間Ｋ１に流れ込む。この第１空間Ｋ１に流れ込んだ冷媒の圧力により、第１空間Ｋ１が背圧領域となっている。

切替弁７０は、軸支部材２１、受け部材２４、固定スクロール２２、及び吐出ハウジング１３に亘って形成された第２油通路６８を介して油分離室４２に連通している。さらに、切替弁７０は、軸支部材２１及び封止部材２１ｆに形成された連通通路６９を介してモータ室１２１に連通している。そして、切替弁７０は、圧縮機１０において、高速回転時では、分岐通路７１を介した各弁室２１ｂの第２空間Ｋ２に対する連通を、第２油通路６８との連通にするとともに、圧縮機１０において、低速回転時では、分岐通路７１を介した各弁室２１ｂの第２空間Ｋ２に対する連通を、連通通路６９との連通に切り替えるようになっている。すなわち、切替弁７０は、第２空間Ｋ２に対する連通を、背圧領域である第１空間Ｋ１よりも圧力の低い低圧領域である吸入圧領域と、背圧領域である第１空間Ｋ１よりも圧力の高い高圧領域である吐出圧領域とに切り替える。

次に、第１の実施形態の作用について説明する。
図４に示すように、圧縮機１０において、高速回転時では、切替弁７０によって、分岐通路７１を介した各弁室２１ｂの第２空間Ｋ２に対する連通が、第２油通路６８との連通に切り替えられる。すると、油分離室４２から第２油通路６８を流れる潤滑油が、切替弁７０及び分岐通路７１を介して各弁室２１ｂの第２空間Ｋ２に流入し、各第２空間Ｋ２が吐出圧領域となる。

そして、各弁体２１ｖが、第１空間Ｋ１の圧力と第２空間Ｋ２の圧力との差によって、可動スクロール２３側へ移動する。すると、各弁体２１ｖにおける可動スクロール２３側の先端が、各嵌合凹部２８ｋの内周面に案内されるようにして嵌合凹部２８ｋ内に入り込んで、各弁体２１ｖが移動部材２８を可動スクロール２３側に押し付ける。各弁体２１ｖに押し付けられた移動部材２８は、受け部材２４によって受け止められる。これにより、移動部材２８が各弁体２１ｖと受け部材２４との間で挟み込まれ、移動部材２８が、回転軸２０における半径方向の移動が拘束された状態となる。さらに、各弁体２１ｖと各嵌合凹部２８ｋとの嵌合により、移動部材２８における回転軸２０の半径方向の移動が拘束され易くなっている。その結果、移動部材２８における回転軸２０の半径方向の移動範囲が変更される。よって、移動部材２８の拘束を解除して移動部材２８を自在に移動可能な状態とした場合に比べると、可動スクロール２３の公転半径が減少し、高速回転時において、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｃから離間して非接触となる。したがって、高速回転時における固定側渦巻壁２２ｃと可動側渦巻壁２３ｂとの接触による騒音が低減される。

図２に示すように、圧縮機１０において、低速回転時では、切替弁７０によって、分岐通路７１を介した各弁室２１ｂの第２空間Ｋ２に対する連通が、連通通路６９との連通に切り替えられる。すると、各弁室２１ｂ内の冷媒が、分岐通路７１、切替弁７０、及び連通通路６９を介してモータ室１２１に流出し、各第２空間Ｋ２が吸入圧領域となる。

そして、各弁体２１ｖが、第１空間Ｋ１の圧力と第２空間Ｋ２の圧力との差によって、可動スクロール２３とは反対側へ移動する。各弁体２１ｖと受け部材２４との間での移動部材２８の挟み込み、及び各弁体２１ｖと各嵌合凹部２８ｋとの嵌合が解除されて、移動部材２８が自在に移動可能な状態となる。その結果、移動部材２８における回転軸２０の半径方向の移動範囲が変更される。よって、移動部材２８を、回転軸２０における半径方向の移動が拘束された状態とした場合に比べると、可動スクロール２３の公転半径が増加し、低速回転時において、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｃに対して接触する。したがって、低速回転時における圧縮室２５からの冷媒の漏れが抑制される。

なお、可動スクロール２３の公転半径の増減は、ブッシュ２０ｂが偏心軸２０ａに対してスライド又は回動することによって、可動スクロール２３における半径方向への移動が許容されることで行われる。

第１の実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）軸支部材２１の内側に移動部材２８を配設した。さらに、自転阻止機構２７を、ピン２７ｂ、円環孔２７ａ、及び移動部材２８とから構成した。そして、移動部材２８は、回転軸２０における半径方向の移動が拘束された状態と、該拘束が解除されて半径方向に自在に移動可能な状態とが切り替えられることで、移動部材２８における回転軸２０の半径方向の移動範囲を変更して、可動スクロール２３の公転半径を変更するようにした。これによれば、高速回転時においては、移動部材２８を、回転軸２０における半径方向の移動を拘束した状態とし、移動部材２８における回転軸２０の半径方向の移動範囲を小さくすることで、可動スクロール２３の公転半径を減少させ、可動側渦巻壁２３ｂを固定側渦巻壁２２ｃから離間させて非接触とすることができる。その結果として、高速回転時における固定側渦巻壁２２ｃと可動側渦巻壁２３ｂとの接触による騒音を低減することができる。また、低速回転時においては、移動部材２８の拘束を解除して移動部材２８を自在に移動可能な状態とし、移動部材２８における回転軸２０の半径方向の移動範囲を大きくすることで、可動スクロール２３の公転半径を増加させ、可動側渦巻壁２３ｂを固定側渦巻壁２２ｃに対して接触させることができる。その結果として、低速回転時における圧縮室２５からの冷媒の漏れを抑制することができる。

（２）軸支部材２１に弁室２１ｂを形成するとともに、弁室２１ｂ内に、移動部材２８を可動スクロール２３側に押し付ける弁体２１ｖを収容した。これによれば、弁体２１ｖを可動スクロール２３側に移動させ、弁体２１ｖが移動部材２８を可動スクロール２３側に押し付けることで、移動部材２８における回転軸２０の半径方向の移動を拘束することができる。

（３）軸支部材２１に、第２空間Ｋ２に対する連通を、背圧領域である第１空間Ｋ１よりも圧力の低い吸入圧領域と、第１空間Ｋ１よりも圧力の高い吐出圧領域とに切り替える切替弁７０を配設した。これによれば、切替弁７０により第２空間Ｋ２に対する連通を吐出圧領域とすることで、第１空間Ｋ１の圧力と第２空間Ｋ２の圧力との差によって、弁体２１ｖが可動スクロール２３側へ移動する。これにより、弁体２１ｖが移動部材２８を可動スクロール２３側へ押し付け、移動部材２８における回転軸２０の半径方向の移動を容易に拘束することができる。また、切替弁７０により第２空間Ｋ２に対する連通を吸入圧領域とすることで、第１空間Ｋ１の圧力と第２空間Ｋ２の圧力との差によって、弁体２１ｖが可動スクロール２３とは反対側へ移動する。これにより、弁体２１ｖにおける移動部材２８の可動スクロール２３側への押し付けが解除されて、移動部材２８における回転軸２０の半径方向の移動を容易に解除することができる。

（４）移動部材２８に、背圧領域と第１空間Ｋ１とを連通する連通路２８ｒを設けた。これによれば、移動部材２８に連通路２８ｒが設けられていない場合に比べて、第１空間Ｋ１を確実に背圧領域とすることができる。その結果として、例えば、切替弁７０によって、第２空間Ｋ２を吐出圧領域とした場合には、第１空間Ｋ１の圧力と第２空間Ｋ２との圧力との差から弁体２１ｖを可動スクロール２３側に確実に移動させることができる。また、例えば、切替弁７０によって、第２空間Ｋ２を吸入圧領域とした場合には、第１空間Ｋ１の圧力と第２空間Ｋ２との圧力との差から弁体２１ｖを可動スクロール２３側とは反対側に確実に移動させることができる。

（５）軸支部材２１に、弁室２１ｂを回転軸２０の周方向に間隔をおいて複数形成するとともに、軸支部材２１における切替弁７０と各弁室２１ｂとの間に、各弁室２１ｂに向けて分岐する分岐通路７１を設けた。これによれば、例えば、軸支部材２１に弁室２１ｂが一つしか形成されておらず、一つの弁体２１ｖによって移動部材２８における回転軸２０の半径方向の移動を拘束する場合に比べると、移動部材２８における回転軸２０の半径方向の移動を拘束し易くすることができる。

（６）移動部材２８に、弁体２１ｖが嵌合可能な嵌合凹部２８ｋを形成した。これによれば、切替弁７０によって、第２空間Ｋ２に対する連通を吐出圧領域とし、第１空間Ｋ１の圧力と第２空間Ｋ２の圧力との差から弁体２１ｖを可動スクロール２３側に移動させ、弁体２１ｖを嵌合凹部２８ｋに嵌合させることで、移動部材２８における回転軸２０の半径方向の移動をさらに拘束し易くすることができる。

（７）可動スクロール２３と移動部材２８との間に、弁体２１ｖによって可動スクロール２３側に押し付けられた移動部材２８を受け止めるとともにモータハウジング１２に対して固定された受け部材２４を介在させた。これによれば、例えば、移動部材２８を弁体２１ｖと可動スクロール２３とで挟み込んで移動部材２８における回転軸２０の半径方向の移動を拘束する場合に比べると、移動部材２８における回転軸２０の半径方向の移動を拘束し易くすることができる。

（８）弁体２１ｖにおける可動スクロール２３側の先端を半球状にした。また、嵌合凹部２８ｋの内周面を、可動スクロール２３側から移動部材２８における可動スクロール２３側とは反対側の端面に向かうにつれて拡径していくテーパ状に形成した。これによれば、弁体２１ｖが、第１空間Ｋ１の圧力と第２空間Ｋ２の圧力との差によって、可動スクロール２３側へ移動すると、弁体２１ｖにおける可動スクロール２３側の先端が、嵌合凹部２８ｋの内周面に案内されるようにして嵌合凹部２８ｋ内に入り込むため、弁体２１ｖを嵌合凹部２８ｋに嵌合させ易くすることができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態を図５及び図６にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した第１の実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。

図５に示すように、移動部材２８における可動スクロール２３側とは反対側の端面には、凸円錐部８１が形成されている。凸円錐部８１には、可動スクロール２３側とは反対側に向かうにつれて縮径するとともに、ブッシュ２０ｂを包囲する凸円錐面８１ａが形成されている。また、移動部材２８の外周面には円環状のシール部材２８ｓが配設されている。シール部材２８ｓの外周面は、移動部材２８の外周面よりも回転軸２０の半径方向外側に位置している。よって、回転軸２０の半径方向において、移動部材２８と軸支部材２１との間には、クリアランスＣ２が形成されている。移動部材２８は、回転軸２０の半径方向において、シール部材２８ｓが弾性変形することで、クリアランスＣ２の範囲内で移動可能になっている。

さらに、収容凹部２１ｈにおいて、移動部材２８における可動スクロール２３側とは反対側の端面と対向する部位には、軸支部材２１と移動部材２８との間をシールするチップシール２９が取り付けられている。また、移動部材２８における可動スクロール２３側とは反対側の端面には、チップシール２９を収容可能な収容溝２８ｇが形成されている。そして、収容凹部２１ｈ内は、可動スクロール２３側の第１空間Ｋ１と、可動スクロール２３側とは反対側であって、シール部材２８ｓ及びチップシール２９により区画される第２空間Ｋ２とに区画されている。

切替弁７０と第２空間Ｋ２とは連通流路８３を介して連通している。また、第１空間Ｋ１は、背圧室６２と連通する第１油通路６５に連通している。よって、本実施形態では、第１空間Ｋ１は背圧領域となっている。

軸支部材２１における移動部材２８に対向する側には、凹円錐部８２が形成されている。凹円錐部８２には、移動部材２８側とは反対側に向かうにつれて拡径するとともに、ブッシュ２０ｂを包囲する凹円錐面８２ａが形成されている。凸円錐部８１は、凹円錐部８２に対して接離可能になっている。

次に、第２の実施形態の作用について説明する。
図６に示すように、圧縮機１０において、高速回転時では、切替弁７０によって、連通流路８３を介した第２空間Ｋ２に対する連通が、連通通路６９との連通に切り替えられる。すると、第２空間Ｋ２内の冷媒が、連通流路８３、切替弁７０、及び連通通路６９を介してモータ室１２１に流出し、第２空間Ｋ２が吸入圧領域となる。

そして、移動部材２８が、第１空間Ｋ１の圧力と第２空間Ｋ２の圧力との差によって、可動スクロール２３とは反対側へ移動する。これにより、凸円錐部８１と凹円錐部８２とが接近するとともに凸円錐面８１ａと凹円錐面８２ａとが接触して、凸円錐部８１が凹円錐部８２の内側に嵌合する。この凸円錐部８１と凹円錐部８２との嵌合により、移動部材２８が、回転軸２０における半径方向の移動が拘束された状態となる。その結果、移動部材２８における回転軸２０の半径方向の移動範囲が変更される。よって、移動部材２８の拘束を解除して移動部材２８を自在に移動可能な状態とした場合に比べると、可動スクロール２３の公転半径が減少し、高速回転時において、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｃから離間して非接触となる。したがって、高速回転時における固定側渦巻壁２２ｃと可動側渦巻壁２３ｂとの接触による騒音が低減される。

図５に示すように、圧縮機１０において、低速回転時では、切替弁７０によって、連通流路８３を介した第２空間Ｋ２に対する連通が、第２油通路６８との連通に切り替えられる。すると、油分離室４２から第２油通路６８を流れる潤滑油が、切替弁７０及び連通流路８３を介して第２空間Ｋ２に流入し、第２空間Ｋ２が吐出圧領域となる。

そして、移動部材２８が、第１空間Ｋ１の圧力と第２空間Ｋ２の圧力との差によって、可動スクロール２３側へ移動する。これにより、凸円錐部８１と凹円錐部８２とが離間して、移動部材２８が自在に移動可能な状態となる。その結果、移動部材２８における回転軸２０の半径方向の移動範囲が変更される。よって、移動部材２８を、回転軸２０における半径方向の移動が拘束された状態とした場合に比べると、可動スクロール２３の公転半径が増加し、低速回転時において、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｃに対して接触する。したがって、低速回転時における圧縮室２５からの冷媒の漏れが抑制される。

したがって、第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）と同様の効果に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
（９）第２の実施形態によれば、第１の実施形態のような弁室２１ｂ及び弁体２１ｖが不要になり、構成を簡素化することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第１の実施形態において、移動部材２８に嵌合凹部２８ｋを形成しなくてもよい。この場合、例えば、移動部材２８における可動スクロール２３とは反対側の端面に、各弁体２１ｖを押し付けることにより、各弁体２１ｖと移動部材２８との間の摩擦によって、移動部材２８における回転軸２０の半径方向の移動を拘束するようにしてもよい。

○ 第１の実施形態において、連通路２８ｒを削除してもよい。この場合であっても、背圧室６２の冷媒が、移動部材２８と軸支部材２１との間を介して第１空間Ｋ１に流入することで、第１空間Ｋ１を背圧領域とすることが可能となる。

○ 第１の実施形態において、弁室２１ｂの数は特に限定されるものではない。
○ 第１の実施形態において、受け部材２４を削除してもよい。この場合、例えば、移動部材２８を弁体２１ｖと可動スクロール２３とで挟み込んで移動部材２８における回転軸２０の半径方向の移動を拘束するようにしてもよい。

○ 第１の実施形態において、弁体２１ｖが、例えば球状であってもよく、弁体２１ｖの形状は特に限定されるものではない。
○ 第１の実施形態において、嵌合凹部２８ｋの内周面が、例えば、回転軸２０の軸方向に延びていてもよい。

○ 上記各実施形態において、第２空間Ｋ２に対する連通は、吸入圧領域又は吐出圧領域に限らず、背圧領域よりも圧力の低い低圧領域、又は背圧領域よりも圧力の高い高圧領域であればよい。

○ 上記各実施形態において、第２空間Ｋ２に流入するのは、油分離室４２から第２油通路６８を介して導かれる潤滑油としたが、第２空間Ｋ２を吐出室１３１に連通し、吐出圧の冷媒を第２空間Ｋ２に導いてもよい。

○ 上記各実施形態において、可動スクロール２３に複数のピンが一体的に設けられるとともに、移動部材２８に各ピンが各々遊嵌される複数の凹部としての円環孔が設けられていてもよい。

○ 本発明を、電動モータＭでなくエンジン等の駆動源によって直接駆動されるタイプに具体化してもよい。

１０…圧縮機（スクロール型圧縮機）、１１…ハウジング、２０…回転軸、２１…軸支部材、２１ｂ…弁室、２１ｖ…弁体、２２…固定スクロール、２２ｃ…固定側渦巻壁、２３…可動スクロール、２３ｂ…可動側渦巻壁、２４…受け部材、２５…圧縮室、２７…自転阻止機構、２７ａ…凹部としての円環孔、２７ｂ…ピン、２８…移動部材、２８ｋ…嵌合凹部、２８ｒ…連通路、７０…切替弁、７１…分岐通路、８１…凸円錐部、８２…凹円錐部、Ｋ１…第１空間、Ｋ２…第２空間。

Claims (8)

1. ハウジング内には、固定側渦巻壁を有する固定スクロールと、可動側渦巻壁を有する可動スクロールとが対向配置されるとともに、前記可動スクロールは、回転軸の回転に伴って自転阻止機構によって自転不能に公転し、前記固定側渦巻壁と前記可動側渦巻壁とが互いに噛み合わされることで、前記可動スクロールの公転運動に基づいて容積減少して冷媒を圧縮する圧縮室が区画されるスクロール型圧縮機であって、
   前記ハウジング内には、前記可動スクロールにおける前記固定スクロールとは反対側で前記回転軸を軸支する軸支部材が配設されており、前記軸支部材の内側には移動部材が配設されており、前記自転阻止機構は、複数のピン、前記複数のピンが各々遊嵌される複数の凹部、及び前記複数のピン又は前記複数の凹部のいずれか一方が設けられた前記移動部材よりなり、
   前記移動部材は、前記回転軸における半径方向の移動が拘束された状態と、該拘束が解除されて前記半径方向に自在に移動可能な状態とが切り替えられることで、前記移動部材における前記回転軸の半径方向の移動範囲を変更して、前記可動スクロールの公転半径を変更することを特徴とするスクロール型圧縮機。
2. 前記軸支部材には弁室が形成されており、
   前記弁室には、前記移動部材を前記可動スクロール側に押し付ける弁体が収容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型圧縮機。
3. 前記弁室は、前記可動スクロール側の第１空間と、前記可動スクロール側とは反対側の第２空間とに区画されており、
   前記第２空間に対する連通を、前記第１空間よりも圧力の低い低圧領域と、前記第１空間よりも圧力の高い高圧領域とに切り替える切替弁を備えたことを特徴とする請求項２に記載のスクロール型圧縮機。
4. 前記可動スクロールよりも前記移動部材側には、前記可動スクロールを前記固定スクロールに向けて押し付ける押圧力を前記可動スクロールに付与する背圧領域を有し、
   前記移動部材には、前記背圧領域と前記第１空間とを連通する連通路が設けられていることを特徴とする請求項３に記載のスクロール型圧縮機。
5. 前記軸支部材には、前記弁室が前記回転軸の周方向に間隔をおいて複数形成されるとともに、前記軸支部材における前記切替弁と各弁室との間には、各弁室に向けて分岐する分岐通路が設けられていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のスクロール型圧縮機。
6. 前記移動部材には、前記弁体が嵌合可能な嵌合凹部が形成されていることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
7. 前記可動スクロールと前記移動部材との間には、前記弁体によって前記可動スクロール側に押し付けられた前記移動部材を受け止める受け部材が介在されており、前記受け部材は前記ハウジングに対して固定されていることを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
8. 前記軸支部材の内側は、前記可動スクロール側の第１空間と、前記可動スクロール側とは反対側の第２空間とに区画されており、
   前記軸支部材には凹円錐部が形成されており、
   前記移動部材には前記凹円錐部に対して接離可能な凸円錐部が形成されており、
   前記第２空間に対する連通を、前記第１空間よりも圧力の低い低圧領域と、前記第１空間よりも圧力の高い高圧領域とに切り替える切替弁を備えた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。