JPH02218878A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスクロール型圧縮機に関するもので、例えば自
動車用空調装置の冷媒圧縮機として使用して有効である
。

〔従来の技術および問題点〕

従来、スクロール圧縮機としては一対の円板状基板に一
条以上の渦巻状スクロール歯部を有する可動スクロール
部材と固定スクロール部材とを互いに噛み合わせること
によって閉塞された作動空間を形成し、自転防止機構を
用いて前記可動スクロールの自転を拘束しつつ固定スク
ロール部材に対して偏心部を有するシャフトでその円板
状基板の略中心部を駆動し公転運動させることによって
、前記作動空間の容積を減少させポンプ作用を行わせる
構成のものが一般に用いられている。

前記構成によるスクロール型圧縮機は、可動スクロール
部材の円板基板において、偏心部を有するシャフトで駆
動される部分を略中心部とし、自転防止機構をその周囲
に配設する構成としている。

これは、駆動部が自転防止機構より外部に位置した場合
には、自転防止機構による可動スクロールの自転防止作
用が働かなくなり、スムーズなポンプ作用が行われない
ためである。このため、駆動力を受けるシャフト先端部
は、可動及び固定スクロール部材を収納しているハウジ
ングの略中心部に位置することになる。つまり、設計・
装着時の自由度が制限される結果となる。さらに、可動
スクロール部材の円板状基板の略中心部に駆動機構を配
する必要があるということは、この駆動機構が可動スク
ロール部材を支持する際に片持ちとなる。また、自転防
止機構によって可動スクロール部材の公転半径が決定さ
れるため、自転防止機構がスクロール型圧縮機の消費動
力、効率および信幀性に及ぼす影響が大きい。

スクロール型圧縮機の自転防止機構としては特開昭５５
−１５５９１６号公報に示される様なものがある。

即ち、スクロール型圧縮機のハウジングと可動スクロー
ル部材との複数の摺接部に於て、各々の端面に溝を設け
、該溝内にボール或いは円筒ころを嵌入した機構である
。

しかしながら、ボールを用いた自転防止機構では、ボー
ルの点接触により自転を防止しているため、ボール１個
にかかる負荷が大きくなり、ボール１個にかかる負荷を
分散させるために、設けるボールの個数を多くする必要
があり、設けるボールの個数を多くすれば、径方向の体
格が大きくなるという問題点がある。さらに、このよう
な自転防止機構においては、溝の径によって可動スクロ
ール部材の公転半径が決定される。このため、溝の加工
精度が悪いと、スクロール歯部同士が摺接し消費動力や
発熱が大きくなったり、スクロール歯部同士のクリアラ
ンスが大きすぎて効率が悪いという状態になるため、溝
に対して高精度な加工が要求され、コストが高くなると
いう問題点をも有するのである。

〔課題を解決するための手段］ 本発明に係るスクロール型圧縮機は、ハウジング内に設
けられ、第１基板とこの第１基板の一側面に設けられた
渦巻状の第１スクロール歯部とを有する第１スクロール
部材と、前記出向に設けられ、第２基板とこの第２基板
の一側面に設けられて前記第１スクロール歯部と噛合す
る渦巻状の第２スクロール歯部とを有する第２スクロー
ル部材と、１ケ所の偏心部を有し前記第１スクロール部
材の路外径部を貫通して前記ハウジング内に軸支される
とともに、外部駆動力を受けて回転し、前記偏心部で前
記第１スクロール部材を駆動するシャフトとを備えるス
クロール型圧縮機において、端面に案内溝を有し前記ハ
ウジングに回転自在に軸支されるスライダガイドと、前
記第１スクロール部材に配設され、前記スライダガイド
に配設されている案内溝に摺動自在に嵌挿されるスライ
ダとを有することを特徴としている。

〔実施例〕

以下図示実施例により本発明を説明する。

第１図は本発明に係るスクロール型圧縮機の一実施例の
縦断面図であり、第２図は第１図における■−■矢視断
面図である。

ハウジング１１はロータ室１２と後側板１３とから形成
されている。後側部には有底筒状のボス部１８を有し、
このボス部１８内には軸受１１４が配設されている。ま
たハウジング１１には吸入ポート（図示せず）と吐出ボ
ート１９が各々外部に対して開口している。

２１はフロントプレートであり、前記ハウジング１１と
、図示しないボルト等で固定される。フロントプレート
２１には、穴部２２および円形溝２３が配設されており
、円形溝２３内にはＯリング１２２が収納されている。

この穴部２２において、スライダガイド１２１が回転自
在に軸支されており、サークリップ１２９で抜止めがな
されて３及び軸封装置１２４が収納されている。さらに
フロントプレート２１にはレース１２５およびスラスト
プレート１２６が、前記ノ＼ウジング１１と対抗する端
面に固定されている。レース１２５には円形溝１２７が
設けられている。フロントプレート２１の、ハウジング
１１と接する面にはＯＩＪソング溝５が全周にわたって
配設されており、０リング溝２５内にはＯリング１２８
が収納されている。

３１は第１スクロール部材であり、第１スクロール部材
３１の一側面には、略渦巻形状の歯部３２が配設されて
いる。第１スクロール部材３１はボス部３３を有してお
り、ボス部３３内には軸受１３１が収納されているやま
た、第１スクロール部材３１の一側面には、スライダ１
３２．レース１３３及びスラストプレート１３４が固定
されている。レース１３３には円形溝１３５が設けられ
ている。

４１は第２スクロール部材であり、第２スクロール部材
４１の一側面には、第１スクロール部材３１の略渦巻形
状を有する歯部３２と噛合する略渦巻形状を有する歯部
４２が配設されている。前記第２スクロール部材４１の
略渦巻形状を有する歯部４２の中心付近には吐出口４３
が穿設されている。また前記第２スクロール部材４１の
略渦巻形状を有する歯部４２が配設されている側面と反
対側の側面には、吐出バルブ１４５およびバルブストッ
パ１４６がボルト１４７によって固定されている。

５１はクランクシャフトであり、クランクシャフト５１
には軸心より所定量だけ偏心した偏心部５２が設けられ
ている。

ハウジング１１とフロントプレート２１とで形成される
空間内には、クランクシャフト５１．第１スクロール部
材３１および第２スクロール部材４１が収納される。第
２スクロール部材４１はノ１ウジング１１に対してボル
ト１１９で固定されている。第１スクロール部材３１は
第２スクロール部材４１に対して、略渦巻形状歯部３２
および４２が噛合した状態でハウジングｌｌ内に収納さ
れ、軸受１３１によってクランクシャフト５１の偏心部
５２で軸支されている。クランクシャフト５１の偏心部
５２の軸方向前後位置には、偏心荷重を有するバランス
ウェイト１５３及び１５４が、その偏心荷重が偏心部５
２と逆方向となるようにクランクシャフト５１に固定さ
れている。そしてクランクシャフト５１は軸受１．１４
および１２３によって回転自在に軸支され、一端が外部
に突出している。

また第１スクローク部材３１のスライダ１３２はフロン
トプレート２１のスライダガイド１２１に摺動自在に嵌
挿されている。

６１は鋼球であり鋼球６１はレース１２５及び１３３に
各々設けられている対向する円形溝１２７及び１３５内
に収納される。

次に本実施例の作動について説明する。

本実施例においては、可動である第１スクロール部材３
１が、固定である第２スクロール部材４１に対してスラ
イダクランク運動を行ない、ポンプ作用をなすものであ
る。第１スクロール部材３１のスライダクランク運動に
より発生したアンバランス力はバランスウェイト１５３
および１５４によって補正がなされている。本実施例は
、駆動シャツ）５１をハウジング１１の中心部以外の部
分に外部に突出させることが可能となり、設計・装着時
の自由度を増すこができる。しかも、スクロール歯部３
２．４２の巻数を減らすことなく、シャフト５１を両持
ち支持とすることができるため、信鯨性の向上を図るこ
とができる。さらに自転防止機構に対する高精度な加工
を必要としないため、信頬性の向上とコスト低減に対し
て有利である。

次にスライダクランク運動を行う一対の運動体によりポ
ンプ作用を行うスクロール形状について第１図及び第４
図を用いて説明する。第４図において、第１スクロール
部材３１はスライダクランク運動の最下点の状態を示す
。この状態より第１スクロール部材３１が、反時計まわ
りにスライダクランク運動を行った場合、第１スクロー
ル部材３１上の点が描く軌跡の一例を示したのが実線の
楕円である。本実施例に示すスクロール形状は、第１図
において第１スクロール部材３１に配設されている略渦
巻形歯部３２をインボリュートスクロール形状とし、こ
の略渦巻形状をした歯部３２および４２のプロフィール
は、前記スライダクランク運動により歯部３２と４２に
よってシール点が生じることによって、密閉空間である
作動室が形成され、そしてこのシール点が前記スライダ
クランク運動によって連続的に歯部外周より中心部に向
かって移動し、外周より吸入した冷媒ガスをその作動室
の容積を減少させつつ圧縮しながら中心部へと圧送し、
吐出口４３より吐出するような形状を求めて、第２スク
ロール部材４１の略渦巻形状歯部４２のプロフィールと
している。第２図に示したプロフィールはその一例であ
り、歯部３２および４２の厚さがほぼ同じとなるよう歯
部３２のインボリュート形状に補正を行っている。同図
中左右方向の歯部肉厚が厚くなっているが、これはスラ
イダクランク運動の特性からくるものである。

第６図は本発明になるスクロール型圧縮機における作動
流体の圧縮過程をクランクシャフト回転角π／　２　（
ｒａｄ）ごとに示した図である。第１スクロール部材３
１はスライダガイドの回転中心Ｂ点を支点とし、クラン
クシャフトの中心Ａ点から偏心した回転中心Ｃ点がＡ点
まわりを回転することによりスライダクランク運動を行
う。これにより（ａ）→（ｂ）→（Ｃ）→（ｄ）→（ａ
）→・・・の順で作動流体は中心に向かってその容積を
減少させつつ移動し圧縮が行なわれるものである。

次に本発明に係る第２実施例について第３図を用いて説
明する。

なお、前記第１実施例と同一部分については同一番号を
付けて示し、説明を省略する。

クランクシャフト５１にボルト１５２によって固定され
た第２歯車１５１と第１歯車１８１は歯数比が１＝１で
あり、ドライブシャフト８１とクランクシャフト５１は
同一回転数で回転される。

ドライブシャフト８１の端面にバランスウェイト１８２
が配設され、ポル）１８４で固定されている。また第１
歯車１８１にはバランスウェイト１８３が配設されてい
る。第１歯車１８１と第２歯車１５１が噛合した状態で
、バランスウェイト１８２の偏心方向はクランクシャフ
ト５１の偏心部５２の偏心方向と反対側であり、バラン
スウェイト１８３の偏心方向は偏心部５２の偏心方向と
同じ方向となっている。本実施例は前記第１実施例の効
果に加え、前面投影面積を小さくできる効果を有する。

次に本発明筒３の実施例について第５図を用いて説明す
る。本実施例についても前記第１実施例と同一部分につ
いては、同一番号を付けて示し説明を省略する。

本実施例では、クランクシャツＩ・５１は第１スクロー
ル部材３１を貫通せず、軸受１２３によって回転自在に
軸支される片持ちの状態である。

本実施例のスクロール型圧縮機は、前記第１および第２
実施例と同様、クランクシャフト５１によって第１スク
ロール部材３１に対して偏心運動が与えられ、第１スク
ロール部材３１が第２スクロール部材４１に対してスラ
イダクランク運動を行ないポンプ作用をなすものである
。

本実施例は、クランクシャフト５１を第１スクロール部
材３１を貫通しない片持ち方式とすることにより、軸受
等部品点数の低減、省スペースなどの利点を有するため
、より簡便な構成としたものである。

〔発明の効果〕

このように本発明によれば、圧縮効率や吸入・吐出脈動
において従来のスクロール型圧縮機と同等の技術的効果
を有し、さらにシャフトを可動スクロール部材の略中心
より離れた位置から外部に突出させることができ、設計
・装着時の自由度が増すとともに、さらに自転防止機構
に対する高精度な加工を必要としない、簡便な構成で信
頼性の高いスクロール型圧縮機が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示す縦断面図、第２図は
第１図■−■線に沿う横断面図、第３図は本発明の第２
実施例を示す縦断面図、第４図はスライダクランク運動
を説明するために、第１スクロール部材および第２スク
ロール部材を模式的に表した図、第５図は本発明の第３
実施例を示す縦断面図、第６図（ａ）乃至（ｄ）は本発
明第１実施例によるスクロール型圧縮機における作動流
体の圧縮過程を、クランクシャフト回転角π／２（ｒａ
ｄ）ごとに示した図である。 ３１・・・第１スクロール部材、４１・・・第２スクロ
ール部材、５Ｌ・・・クランクシャフト、１２１・・・
スライダガイド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　ハウジング内に設けられ、第１基板とこの第１基
   板の一側面に設けられた渦巻状の第１スクロール歯部と
   を有する第１スクロール部材と、前記ハウジング内に設
   けられ、第２基板とこの第２基板の一側面に設けられて
   前記第１スクロール歯部と噛合する渦巻状の第２スクロ
   ール歯部とを有し、前記ハウジング内に固定される第２
   スクロール部材と、 偏心部を有し、前記ハウジング内に軸支され、外部駆動
   力を受けて回転するシャフトとを備えるスクロール型圧
   縮機において、 前記シャフトは、前記偏心部で前記第１スクロール部材
   を駆動するとともに、一端に案内溝を有し、前記ハウジ
   ングに回転自在に軸支されるスライダガイドと、 前記第１スクロール部材に配設され、前記スライダガイ
   ドの案内溝に摺動自在に嵌挿されるスライダとを有する
   ことを特徴とするスクロール型圧縮機。