JPH0630486U

JPH0630486U - スクロール型圧縮機

Info

Publication number: JPH0630486U
Application number: JP071340U
Authority: JP
Inventors: 康臣松本; 教夫北野; 雄二吉井
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Holdings Corp
Priority date: 1992-09-21
Filing date: 1992-09-21
Publication date: 1994-04-22
Also published as: EP0589236A2; DE69308705D1; AU658530B2; KR940007376A; DE69308705T2; KR100226185B1; CA2105141A1; US5435706A; AU4730393A; EP0589236B1; EP0589236A3; CA2105141C

Abstract

(57)【要約】【目的】可動スクロールの自転を阻止するためのボー
ルカップリング機構を備え、ボールカップリング機構を
構成する可動スクロール側レースと固定側レースとが硬
度の高い材料で構成され、可動スクロール側レースと固
定側レースの自転が許容されたスクロール型圧縮機であ
って、ハウジングと可動スクロールとを硬度の低い材料
で構成した場合にも、ハウジング及び可動スクロールの
摩耗による圧縮性能の低下を生じないスクロール型圧縮
機を提供する。【構成】可動スクロールと可動スクロール側レースと
の間に可動スクロールに対して相対回転不能な可動スク
ロール側耐摩耗板を設け、ハウジングと固定側レースと
の間にハウジングに対して相対回転不能な固定側耐摩耗
板を設け、可動スクロール側耐摩耗板と固定側耐摩耗板
とを硬度の高い材料で構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、スクロール型圧縮機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ハウジングと、板部材の一方の面に形成されたうず巻き体を有しハウジング内に配設、固定された固定スクロールと、ハウジング内に配設され、固定スクロールのうず巻き体に対して角度をずらしてかみ合う板部材の一方の面に形成されたうず巻き体を有し円軌道運動をする可動スクロールと、可動スクロールの板部材の他方の面に形成された環状段部に回転可能に嵌合した環状の可動スクロール側レースと、可動スクロール側レースに重なって且つ可動スクロール側レースから僅かに間隔を隔てて配設され可動スクロールの板部材の他方の面に固定された可動スクロール側リングと、可動スクロールの板部材の他方の面に対峙するハウジングの内面に形成された環状段部に回転可能に嵌合した環状の固定側レースと、固定側レースに重なって且つ固定側レースから僅かに間隔を隔てて配設されハウジングの内面に固定された固定側リングとを備え、可動スクロール側リングと固定側リングとは僅かな間隔を隔てて配設され、可動スクロール側リングと固定側リングとには、それぞれ同一径、同一ピッチ、同一ピッチ円で複数の円形穴が形成され、更に、可動スクロール側レースと固定側レースとにより挟持され、且つ可動スクロール側リングの円形穴と固定側リングの円形穴とに嵌合した状態で、可動スクロール側レースと固定側レースとの間に配設された、可動スクロール側リングの円形穴と同数のボール部材を備えるスクロール型圧縮機が従来知られている。上記スクロール型圧縮機においては、可動スクロール側レース、可動スクロール側リング、ボール部材、固定側リング、固定側レースで構成されるボールカップリング機構により、円軌道運動に伴う可動スクロールの自転が阻止され、圧縮機能が保証される。可動スクロールが円軌道運動をする際に、ボール部材が転動する。ボール部材の転動により、固定側レース、可動スクロール側レースが自転する。上記自転により、固定側レース、可動スクロール側レース上の、ボール部材の転動領域が広がり、該転動領域でのレース面の剥離の発生が阻止される。可動スクロール側レース、固定側レースは、ボール部材との接触部に、流体の圧縮に伴う反力が加わることを勘案し、一般に、硬度の高い鉄合金材料で構成されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上述の従来構造のスクロール型圧縮機において、圧縮機の重量軽減を図るべく、ハウジングと可動スクロールとをアルミ合金、合成樹脂等の、硬度の低い非鉄材料で構成する場合がある。この場合に、硬度の低い非鉄材料製の可動スクロール、ハウジングと、硬度の高い鉄合金材料製の可動スクロール側レース、固定側レースとが摺動係合するため、可動スクロール、ハウジングの摺動係合面が摩耗し、可動スクロールと固定スクロールとの間に新たな隙間が出来て、圧縮性能が低下するという問題があった。本考案は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、可動スクロールの自転を阻止するためのボールカップリング機構を備え、ボールカップリング機構を構成する可動スクロール側レースと固定側レースとが硬度の高い材料で構成され、可動スクロール側レースと固定側レースの自転が許容されたスクロール型圧縮機であって、ハウジングと可動スクロールとを硬度の低い材料で構成した場合にも、ハウジング及び可動スクロールの摩耗による圧縮性能の低下を生じないスクロール型圧縮機を提供すること目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本考案においては、ハウジングと、板部材の一方の面に形成されたうず巻き体を有しハウジング内に配設、固定された固定スクロールと、ハウジング内に配設され、固定スクロールのうず巻き体に対して角度をずらしてかみ合う板部材の一方の面に形成されたうず巻き体を有し円軌道運動をする可動スクロールと、可動スクロールの板部材の他方の面に形成された環状段部に回転不能に嵌合した環状の可動スクロール側耐摩耗板と、可動スクロール側耐摩耗板に重なって可動スクロールの前記環状段部に回転可能に嵌合した環状の可動スクロール側レースと、可動スクロール側レースに重なって且つ可動スクロール側レースから僅かに間隔を隔てて配設され可動スクロールの板部材の他方の面に固定された可動スクロール側リングと、可動スクロールの板部材の他方の面に対峙するハウジングの内面に形成された環状段部に回転不能に嵌合した環状の固定側耐摩耗板と、固定側耐摩耗板に重なってハウジングの前記環状段部に回転可能に嵌合した環状の固定側レースと、固定側レースに重なって且つ固定側レースから僅かに間隔を隔てて配設されハウジングの内面に固定された固定側リングとを備え、可動スクロール側リングと固定側リングとは僅かな間隔を隔てて配設され、可動スクロール側リングと固定側リングとには、それぞれ同一径、同一ピッチ、同一ピッチ円で複数の円形穴が形成され、更に、可動スクロール側レースと固定側レースとにより挟持され、且つ可動スクロール側リングの円形穴と固定側リングの円形穴とに嵌合した状態で、可動スクロール側レースと固定側レースとの間に配設された、可動スクロール側リングの円形穴と同数のボール部材を備え、可動スクロール側耐摩耗板と、可動スクロール側レースと、固定側耐摩耗板と、固定側レースとは、硬度の高い材料で構成されているスクロール型圧縮機を提供する。

【０００５】

【作用】

本考案にあっては、硬度の高い固定側レースは、ハウジングに回転不能に嵌合した硬度の高い固定側耐摩耗板と摺動係合し、硬度の高い可動スクロール側レースは、可動スクロールに回転不能に嵌合した硬度の高い可動スクロール側耐摩耗板と摺動係合する。従って、ハウジングと可動スクロールとを硬度の低い材料で構成しても、硬度の高い固定側レース、可動スクロール側レースは、硬度の低いハウジング、可動スクロールとは摺動係合せず、ハウジングと可動スクロールとは摩耗しない。

【０００６】

【実施例】本考案の実施例を、添付図に基づいて説明する。図１において、１０は圧縮機のハウジングである。ハウジング１０は、大径の有底円筒体から成るリアハウジング１０ａと、リアハウジング１０ａの開放端に固定された環状のフロントエンドプレート１０ｂと、一端に形成されたフランジを介してフロントエンドプレート１０ｂに固定された小径円筒体から成るフロントノーズ１０ｃとを備えている。リアハウジング１０ａとフロントエンドプレート１０ｂとフロントノーズ１０ｃとは、同心状に配設されている。ハウジング１０の中心軸線Ｘ上に配設されたシャフト１１が、フロントノーズ１０ｃを通って、ハウジング１０内に延びている。シャフト１１は、フロントノーズ１０ｃに包囲された小径部１１ａと、フロントエンドプレート１０ｂに包囲された大径部１１ｂとを備えている。大径部１１ｂの端面には、軸線Ｘに平行に延びる駆動ピン１２（図２参照）が、軸心から偏心して固定されている。シャフト１１は、大径部１１ｂがボールベアリング１３を介してフロントエンドプレート１０ｂにより回転自在に支承され、小径部１１ａがボールベアリング１４を介してフロントノーズ１０ｃにより回転自在に支承されている。

【０００７】フロントエンドプレート１０ｂに隣接して電磁クラッチ１５が配設されている。電磁クラッチ１５は、フロントノーズ１０ｃに回転自在に外嵌すると共に、図示しないＶベルトを介して図示しない外部駆動源に接続されたプーリ１５ａと、フロントエンドプレート１０ｂに固定された励磁コイル１５ｂと、シャフト１１の小径部１１ａの端部に固定された回転伝達板１５ｃとを備えている。電磁クラッチ１５を介して、図示しない外部駆動源によりシャフト１１が回転駆動される。

【０００８】リアハウジング１０ａ内には、固定スクロール１６が配設されている。固定スクロール１６は、リアハウジング１０ａに嵌合する円板状の側板１６ａと、側板１６ａの一方の側面に形成されたうず巻き体１６ｂと、側板１６ａの他方の側面に形成された脚１６ｃとを備えている。側板１６ａの中心部には吐出穴１６ａ₁が形成されている。固定スクロール１６は、脚１６ｃがリアハウジング１０ａの底部１０ａ₁に当接した状態で、ボルト１７により、リアハウジング１０ａに固定されている。固定スクロールの側板１６ａにより、リアハウジング１０ａの内部空間は吸入室１８と吐出室１９とに仕切られている。リアハウジング１０ａ内には、固定スクロール１６に隣接して可動スクロール２０が配設されている。可動スクロール２０は、円板状の側板２０ａと、側板２０ａの一方の側面に形成されたうず巻き体２０ｂと、側板２０ａの他方の側面に形成された環状のボス２０ｃとを備えている。可動スクロール２０のうず巻き体２０ｂは、固定スクロール１６のうず巻き体１６ｂと、１８０°の角度のずれをもってかみ合っている。

【０００９】以下の構成を有する可動スクロール駆動機構が配設されている。図１、２に示すように、ボス２０ｃには、厚肉円板状のブッシュ２１が、ニードルベアリング２２を介して回転自在に内嵌している。ブッシュ２１には、軸線Ｘに平行に延びる貫通穴２１ａが形成され、また、径方向に延びるバランスウエイト２３が固定されている。貫通穴２１ａは、ニードルベアリング２２ａを介して、シヤフト１１の大径部１１ｂに固定された駆動ピン１２を回転可能に収容している。従って、可動スクロール２０は、駆動ピン１２により回動可能に支承されている。この結果、シャフト１１が回転すると、駆動ピン１２に支承された可動スクロール２０は軸線Ｘの回りに公転、すなわち円軌道運動をする。

【００１０】以下の構成を有する可動スクロール自転防止用のボールカップリング機構が配設されている。図１、３に示すように、フロントエンドプレート１０ｂの内端部に形成された環状の段部１０ｂ₁に、径方向外方に延びる爪２４ａが形成された環状の固定側耐摩耗板２４が回転不能に内嵌し、更に、固定側耐摩耗板２４に重なって、環状の固定側レース２５が回転可能に内嵌している。固定側レース２５に重なって、且つ固定側レース２５から僅かの隙間を隔てて、固定側リング２６が、ピン２７によりフロントエンドプレート１０ｂに固定されている。固定側リング２６には、周方向に互いに所定間隔を隔てて複数の円形穴２６ａが形成されている。可動スクロール２０の側板２０ａには、ボス２０ｃが形成された側面に環状の段部２０ａ₁が形成され、該段部に、径方向内方に延びる爪２８ａが形成された環状の可動スクロール側耐摩耗板２８が回転不能に外嵌し、更に、可動スクロール側耐摩耗板２８に重なって、環状の可動スクロール側レース２９が回転可能に外嵌している。可動スクロール側レース２９に重なって、且つ可動スクロール側レース２９から僅かの隙間を隔てて、可動スクロール側リング３０が、ピン３１により側板２０ａに固定されている。可動スクロール側リング３０には、円形穴２６ａと同一の直径、ピッチ、ピッチ円を有する円形穴３０ａが形成されている。固定側リング２６と可動スクロール側リング３０との間には、僅かな間隙が形成されている。固定側レース２５と可動スクロール側レース２９とにより挟持され、且つ固定側リングの円形穴２６ａと可動スクロール側リングの円形穴３０ａとに嵌合した状態で、円形穴３０ａと同数のボール部材３２が、固定側レース２５と可動スクロール側レース２９との間に配設されている。

【００１１】上記の構成部材中、ハウジング１０、固定スクロール１６、可動スクロール２０は、圧縮機の軽量化を計るべく、アルミニウム合金材料で構成されている。固定側レース２５、可動スクロール側レース２９は、後述の如くボール部材３２との接触部に軸線Ｘ方向の力が加わることを勘案し、硬度の高い鉄合金材料で構成されている。固定側耐摩耗板２４、可動スクロール側耐摩耗板２８も、硬度の高い鉄合金材料で構成されている。固定側耐摩耗板２４と固定側レース２５との当接面、及び可動スクロール側耐摩耗板２８と可動スクロール側レース２９との当接面は表面加工され、表面粗度を小にされている。

【００１２】上記構成を有する本実施例に係るスクロール型圧縮機の作動を説明する。図示しない外部駆動源により、電磁クラッチ１５を介して、シャフト１１が回転駆動される。シャフト１１の回転により、駆動ピン１２に回転可能に支承された可動スクロール２０が軸線Ｘの回りに円軌道運動をする。円軌道運動に伴う可動スクロール２０の自転は、固定側リング２６の円形穴２６ａの縁部と可動スクロール側リング３０の円形穴３０ａの縁部とで挟持されたボール部材３２により阻止される。可動スクロール２０の円軌道運動により、互いにかみ合う可動スクロールのうず巻き体２０ｂと固定スクロールのうず巻き体１６ｂとの間に形成された空間、すなわち加圧室が、その容積を減少させつつ、うず巻きの中心方向へ移動する。この結果、外部流体回路からハウジング１０に形成された吸入ポート１００を通って吸入室１８に流入した流体が、両うず巻きの外周端部から加圧室内に取り込まれ、加圧室内で圧縮され、固定スクロールに形成された吐出穴１６ａ₁を通って、吐出室１９に流出する。吐出室１９に流入した加圧流体は、ハウジング１０に形成された吐出ポート２００を通って、外部流体回路へ流出する。流体を圧縮する際に可動スクロール２０に加わる軸線Ｘ方向の反力は、可動スクロール側レース２９、ボール部材３２、固定側レース２５を介してフロントエンドプレート１０ｂに伝達される。可動スクロール２０が円軌道運動をする際に、ボール部材３２が転動する。ボール部材３２の転動により、固定側レース２５、可動スクロール側レース２９が自転する。上記自転により、固定側レース２５、可動スクロール側レース２９上の、ボール部材３２の転動領域が広がり、該転動領域でのレース面の剥離の発生が阻止される。

【００１３】鉄合金材料製の固定側レース２５は、フロントエンドプレート１０ｂに回転不能に嵌合した鉄合金材料製の固定側耐摩耗板２４と摺動係合し、鉄合金材料製の可動スクロール側レース２９は、可動スクロールの側板２０ａに回転不能に嵌合した鉄合金材料製の可動スクロール側耐摩耗板２８と摺動係合する。すなわち、鉄合金材料製の硬度の高い固定側レース２５、可動スクロール側レース２９は、アルミ合金製の硬度の低いフロントエンドプレート１０ｂ、可動スクロールの側板２０ａとは摺動係合しない。従って、フロントエンドプレート１０ｂ、可動スクロールの側板２０ａは摩耗せず、可動スクロール２０と固定スクロール１６との間には、軸線Ｘ方向に新たな隙間が生ずることはない。これにより、高い圧縮性能が保証される。固定側レース２５と固定側耐摩耗板２４との摺動係合面、可動スクロール側レース２９と可動スクロール側耐摩耗板２８との摺動係合面は、表面加工により表面粗度を小にされているので、固定側レース２５、可動スクロール側レース２９の自転が保証される。

【００１４】上記実施例では、固定側耐摩耗板２４に径方向外方に延びる爪２４ａを形成し、可動スクロール側耐摩耗板２８に径方向内方に延びる爪２８ａを形成して、フロントエンドプレート１０ｂ、可動スクロールの側板２０ａに回転不能に嵌合させたが、爪２４ａ、２８ａを形成することなく、環状の固定側耐摩耗板２４、可動スクロール側耐摩耗板２８を圧入により、フロントエンドプレート１０ｂ、可動スクロールの側板２０ａに回転不能に嵌合させても良い。図４に示すように、固定側耐摩耗板３４を軸線Ｘ方向に延長させてボールベアリング１３を包囲させ、固定側耐摩耗板３４にボールベアリング１３の支持部材としての機能を持たせても良い。一般にボールベアリング１３は鉄合金材料製であるため、前記実施例の構成では、アルミ合金材料製のフロントエンドプレート１０ｂとの熱膨張率の差により、稼働時にボールベアリング１３に対するフロントエンドプレート１０ｂの支持機能が低下するおそれがある。しかし、鉄合金材料製の固定側耐摩耗板３４を軸線Ｘ方向に延長させてボールベアリング１３を包囲させ、固定側耐摩耗板３４によってボールベアリング１３を支持すれば、軸受けと軸受支持部との間の熱膨張率に差が無いので、稼働時にボールベアリング１３を安定して支持することができる。これにより、ボールベアリング１３の寿命が延びる。

【００１５】

【効果】

以上説明したごとく、本考案にあっては、硬度の高い固定側レースは、ハウジングに回転不能に嵌合した硬度の高い固定側耐摩耗板と摺動係合し、硬度の高い可動スクロール側レースは、可動スクロールに回転不能に嵌合した硬度の高い可動スクロール側耐摩耗板と摺動係合する。従って、ハウジングと可動スクロールとを硬度の低い材料で構成しても、硬度の高い固定側レース、可動スクロール側レースは、硬度の低いハウジング、可動スクロールとは摺動係合せず、ハウジングと可動スクロールとは摩耗しない。従って、可動スクロールと固定スクロールとの間には新たな隙間は出来ない。これにより、高い圧縮性能が保証される。従って本考案により、可動スクロールの自転を阻止するためのボールカップリング機構を備え、ボールカップリング機構を構成する可動スクロール側レースと固定側レースとが硬度の高い材料で構成され、可動スクロール側レースと固定側レースの自転が許容されたスクロール型圧縮機であって、ハウジングと可動スクロールとを硬度の低い材料で構成した場合にも、ハウジング及び可動スクロールの摩耗による圧縮性能の低下を生じないスクロール型圧縮機が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係るスクロール型圧縮機
の側断面図である。

【図２】図１に示すスクロール型圧縮機の、可動スクロ
ール駆動機構の分解斜視図である。

【図３】図１に示すスクロール型圧縮機の、可動スクロ
ール自転防止用のボールカップリング機構の分解斜視図
である。

【図４】本考案の第２実施例に係るスクロール型圧縮機
の側断面図である。

【符号の説明】

１０ハウジング１６固定スクロール２０可動スクロール２４固定側耐摩耗板２５固定側レース２８可動スクロール側耐摩耗板２９可動スクロール側レース３４固定側耐摩耗板

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ハウジングと、板部材の一方の面に形成
されたうず巻き体を有しハウジング内に配設、固定され
た固定スクロールと、ハウジング内に配設され、固定ス
クロールのうず巻き体に対して角度をずらしてかみ合う
板部材の一方の面に形成されたうず巻き体を有し円軌道
運動をする可動スクロールと、可動スクロールの板部材
の他方の面に形成された環状段部に回転不能に嵌合した
環状の可動スクロール側耐摩耗板と、可動スクロール側
耐摩耗板に重なって可動スクロールの前記環状段部に回
転可能に嵌合した環状の可動スクロール側レースと、可
動スクロール側レースに重なって且つ可動スクロール側
レースから僅かに間隔を隔てて配設され可動スクロール
の板部材の他方の面に固定された可動スクロール側リン
グと、可動スクロールの板部材の他方の面に対峙するハ
ウジングの内面に形成された環状段部に回転不能に嵌合
した環状の固定側耐摩耗板と、固定側耐摩耗板に重なっ
てハウジングの前記環状段部に回転可能に嵌合した環状
の固定側レースと、固定側レースに重なって且つ固定側
レースから僅かに間隔を隔てて配設されハウジングの内
面に固定された固定側リングとを備え、可動スクロール
側リングと固定側リングとは僅かな間隔を隔てて配設さ
れ、可動スクロール側リングと固定側リングとには、そ
れぞれ同一径、同一ピッチ、同一ピッチ円で複数の円形
穴が形成され、更に、可動スクロール側レースと固定側
レースとにより挟持され、且つ可動スクロール側リング
の円形穴と固定側リングの円形穴とに嵌合した状態で、
可動スクロール側レースと固定側レースとの間に配設さ
れた、可動スクロール側リングの円形穴と同数のボール
部材を備え、可動スクロール側耐摩耗板と、可動スクロ
ール側レースと、固定側耐摩耗板と、固定側レースと
は、硬度の高い材料で構成されているスクロール型圧縮
機。
【請求項２】可動スクロール側耐摩耗板と可動スクロ
ール側レースとの当接摺動面と、固定側耐摩耗板と固定
側レースとの当接摺動面とは、表面加工により表面粗度
を小にされている請求項１に記載のスクロール型圧縮
機。
【請求項３】ハウジングと、板部材の一方の面に形成
されたうず巻き体を有しハウジング内に配設、固定され
た固定スクロールと、ハウジング内に配設され、固定ス
クロールのうず巻き体に対して角度をずらしてかみ合う
板部材の一方の面に形成されたうず巻き体を有し円軌道
運動をする可動スクロールと、可動スクロールを駆動す
る駆動軸と、可動スクロールの板部材の他方の面に形成
された環状段部に回転不能に嵌合した環状の可動スクロ
ール側耐摩耗板と、可動スクロール側耐摩耗板に重なっ
て可動スクロールの前記環状段部に回転可能に嵌合した
環状の可動スクロール側レースと、可動スクロール側レ
ースに重なって且つ可動スクロール側レースから僅かに
間隔を隔てて配設され可動スクロールの板部材の他方の
面に固定された可動スクロール側リングと、可動スクロ
ールの板部材の他方の面に対峙するハウジングの内面に
形成された環状段部に回転不能に嵌合した環状の固定側
耐摩耗板と、固定側耐摩耗板に重なってハウジングの前
記環状段部に回転可能に嵌合した環状の固定側レース
と、固定側レースに重なって且つ固定側レースから僅か
に間隔を隔てて配設されハウジングの内面に固定された
固定側リングとを備え、可動スクロール側リングと固定
側リングとは僅かな間隔を隔てて配設され、可動スクロ
ール側リングと固定側リングとには、それぞれ同一径、
同一ピッチ、同一ピッチ円で複数の円形穴が形成され、
更に、可動スクロール側レースと固定側レースとにより
挟持され、且つ可動スクロール側リングの円形穴と固定
側リングの円形穴とに嵌合した状態で、可動スクロール
側レースと固定側レースとの間に配設された、可動スク
ロール側リングの円形穴と同数のボール部材を備え、固
定側耐摩耗板は駆動軸の軸受を包囲するように形成さ
れ、可動スクロール側耐摩耗板と、可動スクロール側レ
ースと、固定側耐摩耗板と、固定側レースとは、鉄合金
材料で構成されているスクロール型圧縮機。