JPH08312544A

JPH08312544A - スクロール型圧縮機

Info

Publication number: JPH08312544A
Application number: JP13874995A
Authority: JP
Inventors: Jiro Iizuka; 二郎飯塚
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 1995-05-12
Filing date: 1995-05-12
Publication date: 1996-11-26

Abstract

(57)【要約】【目的】圧縮機の運転初期段階にあっても流体吸入か
ら吐出に至るまでの全行程において、流体ポケットのシ
ール性を向上してブローバイを防止し、高性能で低騒音
のスクロール型圧縮機を提供する。【構成】一対の、うず巻体１２、１８を有するスクロ
ール部材１０、１６を互いにかみ合せ、かつ、少なくと
も一方のスクロール部材１０、１６のうず巻体１２、１
８の先端面１３、１９にうず巻形状に沿って延びる溝１
４、２０を形成するとともに、溝１４、２０内にシール
部材１５、２１を嵌着したスクロール型圧縮機におい
て、溝１４、２０を、シール部材１５、２１のスクロー
ル１６、１０に対向する先端面１５ａ、２１ａと反対側
に位置する背面１５ｂ、２１ｂと、該背面１５ｂ、２１
ｂと対向する溝１４、２０との間に、常時、うず巻体１
２、１８のうず巻形状に沿って延びる空隙３２、３３を
形成可能な断面形状に形成したスクロール型圧縮機。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用空調装置等に用
いられるスクロール型圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、一対のスクロール部材、たと
えば固定スクロールと可動スクロールとを有するスクロ
ール型圧縮機はよく知られている。このような圧縮機に
おいては、図７に示すように固定スクロール５０のうず
巻体５１と可動スクロール５２のうず巻体５３とを互い
に角度をずらせてかみ合せ、可動スクロール５２の自転
を阻止しつつ、固定スクロール５０に対して可動スクロ
ール５２を旋回運動させて、両スクロール５０、５２の
うず巻体５１、５３の壁でシールされた流体ポケットを
形成し、該流体ポケットを中心側に移動させながらその
容量を減少させ、流体ポケット内の流体（たとえば、冷
媒）を圧縮し、固定スクロール５０の略中心に設けられ
た吐出孔６２から圧縮流体を吐出するようになってい
る。

【０００３】したがって、上記のようなスクロール型圧
縮機においては、流体ポケットは実質的に密閉された空
間として形成する必要がある。このため、流体吸入から
吐出に至るまでの全行程において、うず巻体５１、５３
の壁同士を互いに密に接触させるとともに、両スクロー
ル５０、５２に対向するうず巻体５３、５１の先端面５
３ａ、５１ａを両スクロール５０、５２に確実に接触さ
せることが重要である。

【０００４】このため、両スクロール５０、５２のうず
巻体５１、５３の先端面５１ａ、５３ａに、うず巻体５
１、５３のうず巻形状に沿って延びる溝５４、５５を刻
設し、該溝５４、５５にシール部材５６、５７を嵌着す
る方法が採用されている。

【０００５】そして、シール部材５６、５７のスクロー
ル５２、５０に対向する先端面５６ａ、５７ａを、スク
ロール５２、５０に確実に当接させるため、図８に示す
ようにうず巻体５１、５３の内端部から矢印で示すよう
に流体を取り込み、先端面５６ａ、５７ａの反対側に位
置する背面５６ｂ、５７ｂに背圧を付与するようになっ
ている。

【０００６】なお、図７に示すような圧縮機において
は、可動スクロール５２の環状の突起５８の内部にドラ
イブベアリング５９を固着し、該ベアリング５９の内部
に回転自在に挿入された偏心ブッシュ６０にクランクピ
ン６１を挿通している。そして、クランクピン６１から
伝達される駆動力で偏心ブッシュ６０を回転させ、自転
阻止機構（図示略）により自転が阻止された可動スクロ
ール５２に旋回運動が付与されるようになっている。

【０００７】しかし、ドライブベアリング５９は可動ス
クロール５２の突起５８の内部に圧入されて、該内部に
固着されるようになっている。このため、前記圧入によ
り可動スクロール５２には、該可動スクロール５２を反
固定スクロール側に湾曲させる力が作用することにな
り、たわみが発生するおそれがある。

【０００８】上記のようなたわみが発生すると、シール
部材５６、５７の先端面５６ａ、５７ａが対向するスク
ロール５２、５０に当接しにくくなり、その中央部にお
いて空隙が生じ易くなる。さらに、図９に示すようにシ
ール部材５６、５７の背面５６ｂ、５７ｂと溝５４、５
５の底面とが面同士で接触する構成であるから、圧縮機
の運転初期段階においては、背面５６ｂ、５７ｂ側への
流体の供給が不十分で、効果的に背圧を付与できなくな
るおそれがある。このため、スクロール５０、５２の中
央部において、流体ポケットのシール性が低下し、ブロ
ーバイ（吹き抜け）が発生し易くなる。該ブローバイの
発生は、吐出能力の低下や騒音発生の原因になる。

【０００９】かかる問題を解消すべく、先に本出願人に
より、溝深さ寸法に対してシール部材の厚み寸法を増大
させて、シール性の向上を図った提案（実願昭５６−１
０３２８２号）がなされているが、前記両寸法の設定が
困難であり、量産化に十分に対応できないおそれがあ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点に着目し、圧縮機の運転初期段階にあっても流
体吸入から吐出に至るまでの全行程で、流体ポケットの
シール性を向上することによりブローバイを確実に防止
し、高性能でしかも低騒音のスクロール型圧縮機を提供
することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的に沿う本発明の
スクロール型圧縮機は、一対の、うず巻体を有するスク
ロール部材を互いにかみ合わせ、かつ、少なくとも一方
のスクロール部材のうず巻体の先端面でかつ他方のスク
ロール部材に対向する面に、うず巻体のうず巻形状に沿
って延びる溝を形成するとともに、該溝内にシール部材
を嵌着したスクロール型圧縮機において、前記溝を、前
記シール部材の前記他方のスクロール部材に対向する先
端面と反対側に位置する背面と、該背面と対向する前記
溝の底面との間に、常時、前記うず巻体のうず巻形状に
沿って延びる空隙を形成可能な断面形状としたことを特
徴とするものからなる。

【００１２】上記空隙は、溝のうず巻体のうず巻形状内
端部側で溝外に連通していることが望ましい。

【００１３】また、上記空隙は、溝の底面両側に面取り
部またはＲ部を設け、該面取り部またはＲ部にシール部
材の背面側の両角部を当接させることにより容易に形成
できる。

【００１４】さらに、上記空隙は、溝の底面の幅方向中
央部に形成され、うず巻形状に沿って沿びる凹部から形
成することも可能である。

【００１５】

【作用】上記のようなスクロール型圧縮機においては、
シール部材の背面と、該背圧に対向する溝底面との間に
は、常時、空隙が形成されているので、圧縮機の運転初
期段階にあっても、空隙内に容易に流体を供給でき、シ
ール部材の背面側から十分な背圧を付与できる。したが
って、圧縮機の運転初期段階にあっても、シール部材の
先端面を確実に対向するスクロール部材に当接させるこ
とが可能となり、流体ポケットの優れたシール性が確保
され、ブローバイを確実に防止できる。

【００１６】また、シール部材には、その背面から適度
な背圧が付与され、流体ポケットのシール性が確保され
ているので、シール部材を単に厚くした場合のように先
端面が必要以上に強くスクロール部材に当接され先端面
に過大な面圧が加えられることはない。したがって、シ
ール部材の局部的なへたり（変形）や摩耗を防止できる
ので、シール部材、ひいては圧縮機自体の耐久性を向上
することができる。

【００１７】また、空隙を、溝のうず巻体のうず巻形状
内端部側で、溝外に連通させることにより、該部から空
隙内に高圧の流体が取り込まれることになる。したがっ
て、スクロール部材のひずみが大きい部位に対応するシ
ール部材に効果的に背圧を付与できる。さらに、形成さ
れた流体ポケットがスクロール部材の中心部に移動さ
れ、まさに流体を吐出しようとする状態にある場合のシ
ール性をとくに向上することができるので、圧縮機の吐
出の能力を効果的に向上できる。

【００１８】また、上記空隙は、溝の底面側に面取り部
またはＲ部を設け、該面取り部またはＲ部にシール部材
の背面側の両角部を当接させることにより容易に形成す
ることができるので、加工および組付け作業効率が低下
することはない。したがって、量産化が可能になる。ま
た、コストアップを招くおそれもない。

【００１９】さらに、上記空隙は、溝底面の幅方向中央
部に、うず巻体のうず巻形状に沿って延びる凹部を設け
るだけで形成することも可能である。そして、凹部は溝
底面を単に切削加工を施すだけで容易に形成することが
できる。したがって、既存のスクロール型圧縮機に対し
ても容易に本発明を適用することができる。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明のスクロール型圧縮機の望ま
しい実施例を、図面を参照して説明する。図１ないし図
４は、本発明の第１実施例に係るスクロール型圧縮機を
示している。図において、１はコンプレッサを示してい
る。コンプレッサ１は、フロントハウジング２とケーシ
ング３とクラッチ機構２６とから構成されている。

【００２１】フロントハウジング２には、ベアリング４
を介して駆動軸５が回転自在に内挿されている。駆動軸
５の一方の先端にはクランク機構６が設けられており、
クランク機構６のクランクピン６ａは、駆動軸５の回転
中心（軸心）から偏心した位置に設けられた偏心ブッシ
ュ７に挿入されている。

【００２２】偏心ブッシュ７は、可動スクロール１０の
環状の突起８内に固着（圧入）されたドライブベアリン
グ９の内輪に回転自在に挿入されている。

【００２３】可動スクロール１０は、底板１１と、該底
板１１に固着されたうず巻体１２とを有している。うず
巻体１２の先端面１３、即ち、固定スクロール１６に対
向する面には、うず巻体１２のうず巻形状に沿って延び
る溝１４が刻設されており、該溝１４内にはシール部材
としてチップシール１５が嵌着されている。

【００２４】可動スクロール１０のうず巻体１２は、固
定スクロール１６のうず巻体１８に角度をずらせてかみ
合わされている。固定スクロール１６は、底板１７とう
ず巻体１８とを有しており、該うず巻体１８は底板１７
に固着されている。うず巻体１８の可動スクロール１０
に対向する先端面１９には、うず巻体１８のうず巻形状
に沿って延びる溝２０が刻設されており、溝２０にはチ
ップシール２１が嵌着されている。

【００２５】溝１４、２０の底面３０、３１の両側には
面取り部３４、３５が設けられている。そして、チップ
シール１５、２１の先端面１５ａ、２１ａと反対側に位
置する背面１５ｂ、２１ｂの両角部が、面取り部３４、
３５に当接するようになっている。即ち、溝１４、２０
は、背面１５ｂ、２１ｂと対向する底面３０、３１の間
に空隙３２、３３が常時形成されるような断面形状にな
っている（図３）。

【００２６】空隙３２、３３は、うず巻体１２、１８の
うず巻形状に沿って延びている（図２）。また、うず巻
体１２、１８のうず巻形状内端部側には開口部３６、３
７が設けられており、該開口部３６、３７を介して空隙
３２、３３は溝１４、２０の外部と連通されている（図
４）。

【００２７】固定スクロール１６の底板１７には吐出室
２２に連通する吐出孔２３が穿設されている。吐出孔２
３には吐出弁２４が設けられており、吐出弁２４のリフ
ト量はリテーナ２５に当接し規制されるようになってい
る。

【００２８】本実施例に係る圧縮機においては、たとえ
ば自動車用エンジンあるいは駆動モータ等の駆動源（図
示略）からの駆動力が、クラッチ機構２６を介して、駆
動軸５に伝達される。さらに、クランク機構６のクラン
クピン６ａにより偏心ブッシュ７が回転され、ボールカ
ップリング２７により自転が阻止された可動スクロール
１０に旋回運動が付与される。

【００２９】吸入ポート２８から、コンプレッサ１内に
吸入された流体（たとえば、冷媒）は、うず巻体１２、
１８の先端部の空隙からうず巻体内部へ取り込まれる。
そして、可動スクロール１０の旋回運動に伴い形成され
た流体ポケットが、その容量を減少しながら中央部に向
かって移動され、圧縮流体が吐出孔２３から吐出室２２
内へ吐出され、吐出ポート２９から圧縮機外部へ送られ
るようになっている。

【００３０】そして、本実施例に係るスクロール型圧縮
機においては、チップシール１５、２１の背圧１５ｂ、
２１ｂと、該背面１５ｂ、２１ｂに対向する溝１４、２
０の底面３０、３１との間には、常時、空隙３２、３３
が形成されるようになっている。また、空隙３２、３３
は、うず巻体１２、１８のうず巻形状内端部側に設けら
れた開口部３６、３７を介して、溝１４、２０の外部と
連通している。したがって、開口部３６、３７を介して
容易に流体を空隙３２、３３内に供給することができ
る。つまり、圧縮機の運転初期段階のように、ハウジン
グ内に流体が十分に存在しない状態においても、空隙３
２、３３内へ容易に流体を供給することができ、背面１
５ｂ、２１ｂに効率よく背圧を付与できる。

【００３１】また、開口部３６、３７をうず巻体１２、
１８のうず巻形状の内端部側に設けることにより、スク
ロール部材の中心部に対応するチップシール１５、２１
の背面１５ｂ、２１ｂに効率よく背圧を付与できる。つ
まり、スクロールのひずみの大きい部分でも流体ポケッ
トのシール性を確保できる。

【００３２】したがって、圧縮機の運転初期段階にあっ
ても、流体吸入から吐出に至るまでの全行程において、
流体ポケットのシール性が確保されるので、ブローバイ
が確実に防止され、高性能で低騒音のスクロール型圧縮
機を得ることができる。

【００３３】さらに、チップシール１５、２１の先端面
１５ａ、２１ａは背面１５ｂ、２１ｂに加わる背圧によ
って対向する底板１７、１１に当接されるのであるか
ら、チップシールの厚みを増大した場合のように過大な
面圧が先端面１５ａ、２１ａに作用することはない。し
たがって、チップシール１５、２１の摩耗等が防止さ
れ、チップシール１５、２１、ひいては圧縮機の耐久性
を向上できる。

【００３４】また、空隙３２、３３は、チップシール１
５、２１の背面１５ｂ、２１ｂの両角部で面取り部３
４、３５に当接することにより簡単に形成できるので、
作業効率の低下を招くことはなく、量産化にも十分対応
できる。

【００３５】なお、本実施例においては、溝１４、２０
の底面３０、３１両側に面取り部３４、３５を設け、該
面取り部３４、３５にチップシール１５、２１の背面１
５ｂ、２１ｂの両角部を当接させて空隙３２、３３が形
成されている。しかし、これに限定されるものではな
く、図５に示すように、底面３０、３１の両側にＲ部３
８、３９を設け、Ｒ部３８、３９にチップシール１５、
２１の背面１５ｂ、２１ｂ両角部を当接させて空隙３
２、３３を形成することも可能である。

【００３６】図６は、本発明の第２実施例に係るスクロ
ール型圧縮機を示している。本実施例においては、溝１
４、２０の底面３０、３１の幅方向中央部に凹部４０、
４１が形成されている。また、該凹部４０、４１は、う
ず巻体１２、１８のうず巻形状に沿って延びている。

【００３７】本実施例においては、凹部４０、４１内に
流体が供給されて、チップシール１５、２１の背面１５
ｂ、２１ｂに背圧が付与されるので、圧縮機の運転初期
段階においても、流体ポケットのシール性が確保される
ことになる。したがって、ブローバイが確実に防止さ
れ、高性能で低騒音のスクロール型圧縮機を得ることが
できる。

【００３８】なお、本実施例においては、凹部４０、４
１が第１実施例における空隙３２、３３の機能を果して
いる。そして、凹部４０、４１は、単に溝１４、２０に
切削加工を施すことにより容易に形成することができる
ので、既存のスクロール型圧縮機に対しても容易に適用
することができる。

【００３９】さらに、上記第１、第２実施例において
は、両スクロール１０、１６に対して本発明を適用した
ものを示しているが、いずれか一方のスクロールにのみ
本発明を適用した場合でも、圧縮機の運転初期段階の流
体吸入から吐出に至る全行程において流体ポケットに優
れたシール性を付与することができる。

【００４０】また、上記第１、第２実施例においては、
可動スクロール１０と固定スクロール１６とを有するス
クロール型圧縮機に本発明を適用したものを示している
が、これに限定されるものではなく、たとえば両スクロ
ールが共に回転する、いわゆる全回転型スクロール型圧
縮機に適用することも可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスクロー
ル型圧縮機によるときは、圧縮機の運転初期段階にあっ
ても、流体吸入から吐出に至るまでの全行程において流
体ポケットに優れたシール性を付与できるので、高性能
で低騒音のスクロール型圧縮機を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るスクロール型圧縮機
の断面図である。

【図２】図１のスクロール型圧縮機のうず巻体内端部の
平面図である。

【図３】図２のうず巻体の溝の拡大縦断面図である。

【図４】図２のうず巻体の溝の拡大横断面図である。

【図５】図３の溝とは別の態様の溝の拡大縦断面図であ
る。

【図６】本発明の第２実施例に係るスクロール型圧縮機
のうず巻体の溝の拡大縦断面図である。

【図７】従来のスクロール型圧縮機の部分断面図であ
る。

【図８】図７のスクロール型圧縮機のうず巻体の溝の拡
大横断面図である。

【図９】図７のスクロール型圧縮機のうず巻体の溝の拡
大縦断面図である。

【符号の説明】

１コンプレッサ２フロントハウジング３ケーシング４ベアリング５駆動軸６クランク機構６ａクランクピン７偏心ブッシュ８環状の突起９ドライブベアリング１０可動スクロール１１底板１２うず巻体１３先端面１４溝１５チップシール１５ａ先端面１５ｂ背面１６固定スクロール１７底板１８うず巻体１９先端面２０溝２１チップシール２１ａ先端面２１ｂ背面２２吐出室２３吐出孔２４吐出弁２５リテーナ２６クラッチ機構２７ボールカップリング２８吸入ポート２９吐出ポート３０底面３１底面３２空隙３３空隙３４面取り部３５面取り部３６開口部３７開口部３８Ｒ部３９Ｒ部４０凹部４１凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一対の、うず巻体を有するスクロール部
材を互いにかみ合わせ、かつ、少なくとも一方のスクロ
ール部材のうず巻体の先端面でかつ他方のスクロール部
材に対向する面に、うず巻体のうず巻形状に沿って延び
る溝を形成するとともに、該溝内にシール部材を嵌着し
たスクロール型圧縮機において、前記溝を、前記シール
部材の前記他方のスクロール部材に対向する先端面と反
対側に位置する背面と、該背面と対向する前記溝の底面
との間に、常時、前記うず巻体のうず巻形状に沿って延
びる空隙を形成可能な断面形状としたことを特徴とする
スクロール型圧縮機。
【請求項２】前記空隙が、前記溝のうず巻体のうず巻
形状内端部側で溝外に連通している、請求項１のスクロ
ール型圧縮機。
【請求項３】前記空隙が、前記溝の底面両側に面取り
部またはＲ部を設け、該面取り部またはＲ部に前記シー
ル部材の背面側の両角部を当接させることにより形成さ
れている、請求項１または２のスクロール型圧縮機。
【請求項４】前記空隙が、前記溝の底面の幅方向中央
部に形成され、前記うず巻形状に沿って延びる凹部によ
って形成されている。請求項１または２のスクロール型
圧縮機。