JPH08338376A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自転防止機構の自転防止ピンに浮上りが発生
するのを防ぐとともに、各自転防止ピンの先端及び自転
防止リングの転動面に強い当りが発生するのを防いで、
自転防止機構の耐久性を向上させる。 【構成】 可動スクロール１８の自転防止機構２７にお
いて、可動スクロール１８の基板１８ａとそれに対向す
るハウジング１２の内壁とに複数対の嵌合孔２８，２９
を形成する。各嵌合孔２８，２９には自転防止ピン３
０，３１を圧入し、各対の自転防止ピン３０，３１の突
出端部間には自転防止リング３２を嵌挿する。各自転防
止ピン３０，３１の両端外周縁には面取り部３０ａ，３
１ａをそれぞれ形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スクロール型圧縮機
に関するもので、特に可動スクロールの自転を防止して
公転を許容する自転防止機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スクロール型圧縮機において
は、ハウジング内に、基板及び渦巻部を有する固定スク
ロールと、基板及び渦巻部を有する可動スクロールと
が、それらの渦巻部において互いに噛み合わせた状態で
配設されている。そして、両スクロール部材間には圧縮
室が形成され、可動スクロールが固定スクロールの軸心
の周りで公転されることにより、この圧縮室が渦巻部の
外周側から中心側に移動されて、ガスが次第に圧縮され
る。

【０００３】従来のこの種のスクロール型圧縮機におい
て、可動スクロールの自転を防止して公転を許容する自
転防止機構としては、例えば特開昭６２−１９９９８３
号公報に示すような構成のものが知られている。この従
来構成では、図５に示すように、可動スクロール４１の
基板４１ａとそれに対向するフロントハウジング４２の
内壁とに複数対の嵌合孔４３，４４が形成されている。
各嵌合孔４３，４４には自転防止ピン４５，４６が圧入
され、各対の自転防止ピン４５，４６の突出端部間には
自転防止リング４７が嵌挿されている。

【０００４】そして、可動スクロール４１が固定スクロ
ールの軸心の周りで公転されるとき、旋回側の自転防止
ピン４５が自転防止リング４７により規制されながら、
固定側の自転防止ピン４６の周りで旋回される。これに
よって、可動スクロール４１の自転が防止されて、公転
運動のみが許容される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
自転防止機構について耐久試験を行ったところ、各自転
防止ピン４５，４６に浮上りが発生するとともに、各自
転防止ピン４５，４６の先端と自転防止リング４７の転
動面との間に強い当りが発生することが判った。そし
て、この浮き上がりが生じると、自転防止ピンの組み付
け強度が低下して、耐久性が低下したり、大きな騒音や
振動が発生したりする。また、各自転防止ピン４５，４
６の先端と自転防止リング４７の転動面との間に強い当
りが生じると、それらの間にこじれが生じたりして、前
記と同様に耐久性が低下し、大きな振動や騒音が発生す
る。

【０００６】自転防止ピン４５，４６の浮き上がりにつ
いては、各ピン４５，４６を嵌合孔４３，４４に圧入す
る際に、かじり及びかじりバリ４８を発生し、ピン４
５，４６の圧入保持力が不足していることが原因である
と判明した。また、自転防止リング４７の転動面等の強
い当たりについては、各ピン４５，４６の先端縁が鋭利
であるため、図５に示すように、自転防止リング４７が
少しでも傾斜すると、接触面圧が異常に高くなることが
原因であると判明した。

【０００７】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、自転防止機構の自転防止ピンに浮上りが
発生するのを防止できるスクロール型圧縮機を提供する
ことにある。

【０００８】この発明の他の目的は、各自転防止ピンの
先端及び自転防止リングの転動面に強い当りが発生する
のを防止できて、自転防止機構の耐久性を向上させるこ
とができるスクロール型圧縮機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明では、可動スクロールの自
転を防止して公転を許容する機構として、可動スクロー
ルの基板とそれに対向するハウジングの内壁とに複数対
の嵌合孔を形成し、各嵌合孔に自転防止ピンを圧入し、
各対の自転防止ピンの突出端部間に自転防止リングを嵌
挿したスクロール型圧縮機において、前記各自転防止ピ
ンの嵌合孔側の端部外周縁にはピン外周と滑らかにつな
がる面取り部を形成したものである。以下、面取り部と
称する。

【００１０】請求項２においては、請求項１において、
各自転防止ピンの自転防止リング側の端部外周縁には面
取り部を形成したものである。請求項３においては、請
求項２において、面取り部は球面等の滑らかな曲線によ
り構成されている。以下、球面と称する。

【００１１】請求項４においては、請求項１〜３のいず
れかにおいて、前記自転防止リングの内周面と両自転防
止ピンとの間のポケットクリアランスを、４０ミクロン
から１２０ミクロンの範囲内に設定したものである。

【００１２】

【作 用】請求項１に記載のスクロール型圧縮機におい
ては、自転防止機構の各自転防止ピンの嵌合孔側の端部
外周縁に面取り部が形成されている。このため、各自転
防止ピンを嵌合孔に圧入する際に、かじり及びかじりバ
リが発生するのを抑制することができ、各ピンの圧入保
持力を高めることができる。従って、自転防止ピンに浮
き上がりが発生するおそれを防止することができる。

【００１３】請求項２に記載のスクロール型圧縮機にお
いては、請求項１の作用に加えて、圧縮機の運転時に自
転防止リングが僅かに傾斜した場合でも、各自転防止ピ
ンの先端が面取り部において自転防止リングの内周面に
接触する。このため、接触面圧が異常に高くなるのを抑
制することができて、各自転防止ピンの先端及び自転防
止リングの転動面に強い当りが発生するのを防止するこ
とができる。

【００１４】請求項３に記載のスクロール型圧縮機にお
いては、面取り部が球面により構成されているため、か
じり及びかじりバリの発生及び自転防止リングの転動面
に対する強い当りの発生をいっそう抑制できる。

【００１５】請求項４に記載のスクロール圧縮機におい
ては、自転防止リングの内周面と両自転防止ピンとの間
のポケットクリアランスが、４０ミクロンから１２０ミ
クロンの範囲内に設定されている。すなわち、圧縮性能
が低下する下限の４０ミクロンから、バックラッシの増
大により可動スクロールの回転振動が発生する上限の１
２０ミクロンの範囲内に設定されている。従って、所定
の圧縮性能を確保することができるとともに、異常振動
や異常騒音等が発生するおそれを防止することができ
る。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の一実施例を、図面に基づい
て詳細に説明する。図３に示すように、固定スクロール
１１はセンタハウジングを兼用し、その両端面にはフロ
ントハウジング１２及びリヤハウジング１３が固定され
ている。回転軸１４はベアリング１５によりフロントハ
ウジング１２内に回転可能に支持され、その内端には偏
心軸１６が突設されている。ブッシュ１７は偏心軸１６
に回転可能に支持されている。なお、固定スクロール１
１、フロントハウジング１２及びリヤハウジング１３
は、圧縮機全体の軽量化を図るため、アルミニウムまた
はアルミニウム合金により形成されている。

【００１７】可動スクロール１８はその外面の軸受ボス
部１８ｃにおいて、前記ブッシュ１７にベアリング１９
を介して相対回転可能に嵌合支持されている。そして、
この可動スクロール１８は、回転軸１４が回転されたと
き、偏心軸１６によりブッシュ１７及びベアリング１９
を介して、回転軸１４の軸線の周りで公転される。な
お、可動スクロール１８は、公転運動に伴う遠心力を抑
制するとともに、圧縮機全体の軽量化を図るため、アル
ミニウムまたはアルミニウム合金により形成されてい
る。

【００１８】前記固定スクロール１１は、基板１１ａと
その内面に一体に形成された渦巻部１１ｂとを備えてい
る。同様に、可動スクロール１８も、基板１８ａとその
内面に一体形成された渦巻部１８ｂとを備えている。そ
して、両スクロール部材１１，１８は渦巻部１１ｂ，１
８ｂにおいて互いに噛み合わされ、各渦巻部１１ｂ，１
８ｂの軸線方向の端縁が、対向するスクロール部材１
１，１８の基板１１ａ，１８ａに接合されている。この
状態で、両スクロール部材１１，１８の基板１１ａ，１
８ａ及び渦巻部１１ｂ，１８ｂにて圧縮室２０が形成さ
れる。

【００１９】吸入室２１は前記固定スクロール１１の周
壁と可動スクロール１８の渦巻部１８ｂの外周部との間
に形成されている。そして、フロントハウジング１２に
形成された図示しない吸入ポートから、この吸入室２１
内に冷媒ガスが吸入される。吐出孔２２は固定スクロー
ル１１の基板１１ａの略中心部に形成され、この吐出孔
２２を介して圧縮室２０がリヤハウジング１３内の吐出
室２３に連通される。吐出弁２４は吐出孔２２の外端部
に配設され、リテーナ２５によりその開放位置が規制さ
れる。

【００２０】リング状の固定プレート２６は前記フロン
トハウジング１２の内壁面に配設され、可動スクロール
１８の基板１８ａの外面に接合されている。そして、前
記圧縮室２０内でのガス圧縮に伴って作用する圧縮反力
のうちで、可動スクロール１８に対しその軸線方向に沿
って作用する圧縮反力が、この固定プレート２６によっ
て受け止められる。この固定プレート２６は鉄系金属よ
りなる。

【００２１】図１〜図３に示すように、自転防止機構２
７は前記可動スクロール１８の基板１８ａと、それに対
向するフロントハウジング１２の内壁との間に配設され
ている。そして、この自転防止機構２７により、可動ス
クロール１８の自転が規制されて、その公転運動のみが
許容される。

【００２２】すなわち、複数対の嵌合孔２８，２９は、
前記可動スクロール１８の基板１８ａ及びフロントハウ
ジング１２の内壁にそれぞれ対向して形成されている。
自転防止ピン３０，３１は各嵌合孔２８，２９にそれぞ
れ圧入され、各一対のピン３０，３１の突出端部が可動
スクロール１８の公転半径に相当する所定ピッチＰ１を
おいて近接配置されている。自転防止リング３２は各一
対のピン３０，３１の突出端部間にそれぞれ嵌挿され、
この自転防止リング３２の内周面と旋回側の自転防止ピ
ン３０との間、及び自転防止リング３２の内周面と固定
側の自転防止ピン３１との間には所定の間隙Ｓ１，Ｓ２
が形成されている。自転防止ピン３０，３１及び自転防
止リング３２は鉄系金属よりなる。

【００２３】球面からなる面取り部３０ａ，３１ａは、
前記各自転防止ピン３０，３１の嵌合孔２８，２９側の
端部及び自転防止リング３２側の端部、すなわち両端の
外周縁にそれぞれ形成されている。そして、各自転防止
ピン３０，３１を嵌合孔２８，２９に圧入する際に、ピ
ン３０，３１の内端がこの面取り部３０ａ，３１ａの案
内作用で嵌合孔２８，２９内へスムーズに進入して、か
じり及びかじりバリが発生するのを抑制できるようにな
っている。また、図１に示すように、圧縮機の運転時に
自転防止リング３２が僅かに傾斜した場合でも、各自転
防止ピン３０，３１の外端がこの面取り部３０ａ，３１
ａにおいて自転防止リング３２の内周面に接触して、接
触面圧が異常に高くなるのを抑制できるようになってい
る。

【００２４】そして、この実施例においては、前記自転
防止リング３２の内周面と各自転防止ピン３０，３１と
の間に形成された間隙Ｓ１，Ｓ２の合計値よりなるポケ
ットクリアランスＳ１＋Ｓ２が、４０ミクロンから１２
０ミクロンの範囲内に設定されている。ちなみに、この
ポケットクリアランスと圧縮性能との関係を試験したと
ころ、図４のグラフに示すような結果が得られた。

【００２５】同図から明らかなように、ポケットクリア
ランスＳ１＋Ｓ２が４０ミクロンよりも小さくなると、
圧縮性能が急激に低下することが判明した。また、ポケ
ットクリアランスＳ１＋Ｓ２が１２０ミクロンよりも大
きくなると、バックラッシが増大して、可動スクロール
１８が中心軸線の周りで自転され始めて、異常振動及び
異常騒音が発生することが判明した。

【００２６】次に、前記のように構成されたスクロール
型圧縮機について動作を説明する。さて、この圧縮機に
おいて、エンジン等の駆動源により回転軸１４が回転さ
れると、可動スクロール１８が偏心軸１６を介して、固
定スクロール１１の軸心の周りで公転される。このと
き、自転防止機構２７における旋回側の自転防止ピン３
０が自転防止リング３２により規制されながら、固定側
の自転防止ピン３１の周りで旋回される。これによっ
て、可動スクロール１８の自転が防止されて、公転運動
のみが許容される。そして、可動スクロール１８の公転
運動により、圧縮室２０が両スクロール部材１１，１８
の渦巻部１１ｂ，１８ｂの外周側から中心側に移動さ
れ、吸入室２１を介して圧縮室２０内に取り込まれた冷
媒ガスが圧縮される。

【００２７】さて、この実施例のスクロール型圧縮機に
おいては、自転防止機構２７の各自転防止ピン３０，３
１の両端外周縁に面取り部３０ａ，３１ａが形成されて
いる。このため、組み立てに際して各自転防止ピン３
０，３１を嵌合孔２８，２９に圧入する場合、この面取
り部３０ａ，３１ａの案内作用により、ピン３０，３１
の内端が嵌合孔２８，２９内へスムーズに進入して、か
じり及びかじりバリが発生するのを抑制することができ
る。従って、各自転防止ピン３０，３１の圧入保持力を
高めることができ、圧縮運転時にそれらのピン３０，３
１に浮き上がりが発生するおそれを防止することができ
る。

【００２８】また、この実施例のスクロール型圧縮機に
おいては、図１に示すように、圧縮運転時に自転防止リ
ング３２が僅かに傾斜した場合でも、各自転防止ピン３
０，３１の外端が面取り部３０ａ，３１ａにおいて自転
防止リング３２の内周面に接触する。このため、接触面
圧が異常に高くなるのを抑制することができて、各自転
防止ピン３０，３１の先端及び自転防止リング３２の転
動面に強い当りが発生するのを防止することができる。
従って、この実施例の圧縮機によれば、自転防止ピン３
０，３１の両端外周縁に面取り部３０ａ，３１ａを形成
するという簡単な構造変更により、自転防止機構２７の
耐久性を向上させることができる。

【００２９】しかも、この実施例のスクロール型圧縮機
においては、面取り部３０ａ，３１ａがそれぞれ球面に
より構成されているため、かじり及びかじりバリの発生
や、接触面圧が高くなるのをいっそう有効に抑制でき
る。

【００３０】さらに、この実施例のスクロール型圧縮機
においては、自転防止リング３２の内周面と両自転防止
ピン３０，３１との間のポケットクリアランスＳ１＋Ｓ
２が、４０ミクロンから１２０ミクロンの範囲内に設定
されている。すなわち、圧縮性能が低下する下限の４０
ミクロンから、バックラッシの増大により可動スクロー
ル１８の回転振動が発生する上限の１２０ミクロンの範
囲内に設定されている。従って、所定の圧縮性能を確保
することができるとともに、異常振動や異常騒音等が発
生するおそれを防止することができる。

【００３１】なお、この発明は、次のように変更して具
体化することも可能である。 （１） 自転防止ピン３０，３１の面取り部３０ａ，３
１ａの形状を、前記実施例の球面の外に、クラウニン
グ、アール、楕円等に変更して構成すること。 （２） 自転防止リング３２の外周縁に面取りを施すこ
と。

【００３２】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るため、次のような効果を奏する。請求項１に記載の発
明によれば、自転防止機構の自転防止ピンに浮上りが発
生するのを防止できて、耐久性を向上できるとともに、
振動・騒音を抑制できる。

【００３３】請求項２に記載の発明によれば、各自転防
止ピンの先端及び自転防止リングの転動面に強い当りが
発生するのを防止することができ、耐久性を向上させる
ことができるとともに、振動・騒音を抑制できる。

【００３４】請求項３に記載の発明によれば、耐久性向
上及び振動・騒音の抑制がいっそう確実に行われる。請
求項４に記載の発明によれば、所定の圧縮性能を確保す
ることができるとともに、異常振動や異常騒音等が発生
するおそれを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明のスクロール型圧縮機の一実施例を
示す部分断面図。

【図２】 図１の２−２線における部分断面図。

【図３】 スクロール型圧縮機の全体を示す断面図。

【図４】 ポケットクリアランスと圧縮性能との関係を
示すグラフ。

【図５】 従来のスクロール型圧縮機を示す部分断面
図。

【符号の説明】

１１…センタハウジングを兼用する固定スクロール、１
１ａ…基板、１１ｂ…渦巻部、１２…フロントハウジン
グ、１３…リヤハウジング、１４…回転軸、１６…偏心
軸、１８…可動スクロール、１８ａ…基板、１８ｂ…渦
巻部、２０…圧縮室、２７…自転防止機構、２８…嵌合
孔、２９…嵌合孔、３０…旋回側の自転防止ピン、３０
ａ…面取り部、３１…固定側の自転防止ピン、３１ａ…
面取り部、３２…自転防止リング、Ｓ１…間隙、Ｓ２…
間隙、Ｓ１＋Ｓ２…ポケットクリアランス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 真也 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 吉田 哲夫 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内 (72)発明者 井口 雅夫 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に、基板及び渦巻部を有す
   る固定スクロールと、基板及び渦巻部を有する可動スク
   ロールとを、それらの渦巻部において互いに噛み合わせ
   た状態で配設して、両スクロール部材間に圧縮室を形成
   し、可動スクロールを固定スクロールの軸心の周りで公
   転させることにより、圧縮室を渦巻部の外周側から中心
   側に移動させて、ガスの圧縮作用を行うようにし、前記
   可動スクロールの自転を防止して公転を許容する機構と
   して、可動スクロールの基板とそれに対向するハウジン
   グの内壁とに複数対の嵌合孔を形成し、各嵌合孔に自転
   防止ピンを圧入し、各対の自転防止ピンの突出端部間に
   自転防止リングを嵌挿したスクロール型圧縮機におい
   て、 前記各自転防止ピンの嵌合孔側の端部外周縁にはピン外
   周と滑らかにつながる面取り部を形成したスクロール型
   圧縮機。
2. 【請求項２】 各自転防止ピンの自転防止リング側の端
   部外周縁にはピン外周と滑らかにつながる面取り部を形
   成した請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
3. 【請求項３】 面取り部は球面等の滑らかな曲線により
   構成されている請求項２に記載のスクロール型圧縮機。
4. 【請求項４】 前記自転防止リングの内周面と両自転防
   止ピンとの間のポケットクリアランスを、４０ミクロン
   から１２０ミクロンの範囲内に設定した請求項１〜３の
   いずれかに記載のスクロール型圧縮機。