JPH10220367A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自転防止機構の構造が簡単で部品点数を減少
させることができるとともに、自転防止機構におけるピ
ンの外径を太くすることができて、そのピンの加工及び
組み付けを容易に行うことができ、自転防止機構の耐久
性を向上することができるスクロール型圧縮機を提供す
る。 【解決手段】 可動スクロール部材１８の自転を防止し
て公転を許容する機構２６として、可動スクロール部材
１８の基板１８ａとそれに対向するハウジング１２の内
壁とのいずれか一方に、複数の円環孔２７を所定間隔お
きに形成する。可動スクロール部材１８の基板１８ａと
ハウジング１２の内壁との他方には、各円環孔２７に内
接可能なピン２８を突設する。各ピン２８と円環孔２７
との間には、それらに対して滑り接触及び転がり接触可
能な介装部材２９を配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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部材の自転を
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
ロール部材と、基板及び渦巻部を有する可動スクロール
部材とが、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、可動スクロール部材が
固定スクロール部材の軸心の周りで回転軸の内端に偏心
して連結したピンの公転運動により公転されることによ
り、両スクロール部材間に形成される圧縮室が両スクロ
ール部材の外周側に形成された吸入室内のガスを閉じ込
んで、渦巻部の外周側から中心側に容積を減少しつつ移
動される。この行程により圧縮室内でガスが次第に圧縮
され、固定スクロール部材の基板に形成した吐出口から
吐出室へ吐出される。

【０００３】従来のこの種のスクロール型圧縮機におい
て、可動スクロール部材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６２−１９９９
８３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、可動スクロール部材の基板とそれに対
向するフロントハウジングの内壁とに複数対の嵌合孔が
形成されている。各嵌合孔には自転防止ピンが圧入さ
れ、各一対の自転防止ピンの突出端部間には自転防止リ
ングが嵌挿されている。

【０００４】そして、可動スクロール部材が固定スクロ
ール部材の軸心の周りで公転されるとき、可動スクロー
ル部材側の自転防止ピンが自転防止リングにより規制さ
れながら、フロントハウジング（固定）側の自転防止ピ
ンの周りで旋回される。これによって、可動スクロール
部材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
スクロール型圧縮機においては、自転防止機構が複数対
のピンと、各一対のピンの突出端部間に嵌挿されたリン
グとから構成されている。このため、自転防止機構の構
造が複雑で、部品点数が多くなるという問題があった。

【０００６】また、この従来構成の自転防止機構におい
ては、各一対のピンとリングとの係合により、可動スク
ロール部材の自転を防止して公転を許容するようになっ
ている。このため、一対のピンの外径が旋回半径により
規制されて、各ピンの外径を太くすることができず、そ
れらのピンの加工及び組み付けが困難であるという問題
もあった。

【０００７】さらに、従来構成の自転防止機構において
は、各一対のピンの外周面がリングの内周面に滑り接触
するので、摺接面の摩耗が進行して耐久性が低下し、潤
滑油が不足した場合には摺接面に焼き付きが生じるおそ
れもあった。

【０００８】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、自転防止機構の構造が簡単で部品点数を
減少させることができるとともに、自転防止機構におけ
るピンの外径を太くすることができて、そのピンの加工
及び組み付けを容易に行うことができ、ピンと円環孔と
の接触部の摩耗を抑制して自転防止機構の耐久性を向上
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。

【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、可動スクロール部材
を固定スクロール部材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たスクロール型圧縮
機において、前記可動スクロール部材の自転を防止して
公転を許容する機構として、可動スクロール部材の基板
とそれに対向するハウジングの内壁とのいずれか一方に
は、複数の円環孔を所定間隔おきに形成し、可動スクロ
ール部材の基板とハウジングの内壁との他方には、ピン
を突設し、各ピンと円環孔との間には、それらに対して
接触可能な介装部材を配設したものである。

【００１０】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のスクロール型圧縮機において、前記介装部材は円環
孔内においてピンの外周に遊嵌したリングから構成した
ものである。

【００１１】請求項３に記載の発明では、請求項１に記
載のスクロール型圧縮機において、前記介装部材は円環
孔の内周に嵌着したベアリングから構成したものであ
る。請求項４に記載の発明では、請求項１に記載のスク
ロール型圧縮機において、前記介装部材はピンの外周に
嵌着したベアリングから構成したものである。

【００１２】請求項５に記載の発明では、可動スクロー
ル部材を固定スクロール部材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たスクロール型
圧縮機において、前記可動スクロール部材の自転を防止
して公転を許容する機構として、可動スクロール部材の
基板とそれに対向するハウジングの内壁とのいずれか一
方には、複数の円環孔を所定間隔おきに形成し、可動ス
クロール部材の基板とハウジングの内壁との他方には、
ピンを突設し、各ピンと円環孔との間に転がり接触を生
じさせるように、各ピンを可動スクロール部材の基板ま
たはハウジングの内壁上の嵌合孔に対し、ベアリングを
介して回転自在に嵌着したものである。

【００１３】さて、請求項１に記載のスクロール型圧縮
機においては、可動スクロール部材が固定スクロール部
材の軸心の周りで公転されるとき、円環孔により規制さ
れながら、旋回側のピンが固定側の円環孔の内周面に沿
って旋回され、または旋回側の円環孔が固定側のピンの
周りで旋回される。これによって、可動スクロール部材
の自転が防止されて、公転運動のみが許容される。

【００１４】このとき、ピンと円環孔との間には介装部
材が配設されていて、その介装部材により、ピンの外周
面と円環孔の内周面との間に転がり接触が生じる。この
ため、円環孔に対するピンの内接によって、ピン及び円
環孔が早期に摩耗するおそれはない。

【００１５】請求項２に記載のスクロール型圧縮機で
は、介装部材が円環孔内においてピンの外周に遊嵌した
リングから構成されている。そのため、このリングの介
装の下で、ピンの外周面と円環孔の内周面との間に転が
り接触が生じて、ピン及び円環孔の早期摩耗が防止され
る。

【００１６】請求項３に記載のスクロール型圧縮機で
は、介装部材が円環孔の内周に嵌着したベアリングから
構成されている。そのため、このベアリングの介装の下
で、ピンの外周面と円環孔の内周面との間に転がり接触
が生じて、ピン及び円環孔の早期摩耗が防止される。

【００１７】請求項４に記載のスクロール型圧縮機で
は、介装部材がピンの外周に嵌着したベアリングから構
成されている。そのため、このベアリングの介装の下
で、ピンの外周面と円環孔の内周面との間に転がり接触
が生じて、ピン及び円環孔の早期摩耗が防止される。

【００１８】請求項５に記載のスクロール型圧縮機にお
いては、ピンが可動スクロール部材の基板またはハウジ
ングの内壁上の嵌合孔に対し、ベアリングを介して回転
自在に嵌着されている。このため、ピンが円環孔に対し
て相対的に旋回されるとき、ピンが自在に回転されて、
ピンの外周面と円環孔の内周面との間に転がり接触が生
じる。よって、円環孔に対するピンの内接に伴い、ピン
及び円環孔が早期に摩耗するおそれはない。

【００１９】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）以下に、この発明の第１の実施形態
を、図１〜図３に基づいて説明する。

【００２０】図１に示すように、固定スクロール部材１
１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。駆動シャフト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
ル部材１１、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。

【００２１】可動スクロール部材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部材１８は、駆動シャフト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、駆動シャフト１４の軸線の周
りで公転される。なお、可動スクロール部材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。

【００２２】前記固定スクロール部材１１は、基板１１
ａ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、可動スクロール部材１８も、基板１８
ａ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１
１ｂ，１８ｂにおいて互いに噛み合わされ、各渦巻部１
１ｂ，１８ｂの軸線方向の端縁が、対向するスクロール
部材１１，１８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１
１ａ，１８ａ及び渦巻部１１ｂ，１８ｂにて圧縮室２０
が形成される。

【００２３】吸入室２１は前記固定スクロール部材１１
の周壁と可動スクロール部材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
スクロール部材１１の基板１１ａの中心に形成され、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。

【００２４】図１〜図３に示すように、自転防止機構２
６は前記可動スクロール部材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２６により、可
動スクロール部材１８の自転が規制されて、その公転運
動のみが許容される。

【００２５】すなわち、複数の円環孔２７は前記フロン
トハウジング１２の内壁に、駆動シャフト１４の回転軸
線を中心とした同一円周上で所定間隔おきに形成されて
いる。複数のピン２８は、可動スクロール部材１８の基
板１８ａに、その軸線を中心とした同一軸線上で所定間
隔おきに突設されている。

【００２６】介装部材としてのリング２９は前記各円環
孔２７内においてピン２８の外周に遊嵌され、その外径
が円環孔２７の半径よりも小さくなるように形成されて
いる。そして、可動スクロール部材１８の公転に伴い、
ピン２８が円環孔２７の内周面に沿って旋回されると
き、このリング２９がピン２８及び円環孔２７に対して
滑り接触及び転がり接触しながら、円環孔２７の内周面
に沿って旋回される。

【００２７】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駆動シャフト１４が
回転されると、可動スクロール部材１８が偏心軸１６を
介して、固定スクロール部材１１の軸心の周りで公転さ
れる。このとき、自転防止機構２６におけるピン２８が
リング２９を介して円環孔２７により規制されながら、
その円環孔２７の内周面に沿って旋回される。これによ
って、可動スクロール部材１８の自転が防止されて、公
転運動のみが許容される。

【００２８】このように、可動スクロール部材１８の公
転に伴い、ピン２８が円環孔２７の内周面に沿って旋回
されるときには、介装部材としてのリング２９がピン２
８及び円環孔２７に対して滑り接触及び転がり接触しな
がら、円環孔２７の内周面に沿って旋回される。このた
め、円環孔２７に対するピン２８の内接によって、ピン
２８の外周面及び円環孔２７の内周面が早期に摩耗する
おそれはない。

【００２９】そして、可動スクロール部材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。この圧縮された冷媒ガスは、吐出孔２
２から吐出弁２４を押し開いて吐出室２３内に吐出され
た後、図示しない吐出ポートを介して外部冷媒回路に送
り出される。

【００３０】前記の実施形態によって期待できる効果に
ついて、以下に記載する。○ この実施形態のスクロー
ル型圧縮機においては、フロントハウジング１２の内壁
に複数の円環孔２７が所定間隔おきに形成され、可動ス
クロール部材１８の基板１８ａにピン２８が突設されて
いる。また、各ピン２８と円環孔２７との間には、それ
らに対して滑り接触の他に転がり接触可能な介装部材２
９が配設されている。このため、ピン２８が円環孔２７
により規制されながら、その円環孔２７の内周面に沿っ
て旋回されるとき、円環孔２７に対するピン２８の滑り
接触によって、ピン２８及び円環孔２７が早期に摩耗す
るおそを防止することができる。

【００３１】○ この実施形態のスクロール型圧縮機に
おいては、自転防止機構２６が円環孔２７に内接可能な
ピン２８と、ピン２８及び円環孔２７間の介装部材２９
との２部材から構成されている。このため、自転防止機
構２６の構造が簡単で、部品点数を減少させることがで
きる。また、この自転防止機構２６では、各円環孔２７
と対応してピン２８が１本ずつ配設されているため、自
転防止リングに２本のピンを挿入する従来例と比較して
ピン２８の外径を可動スクロール部材１８の旋回半径に
規制されることなく太くすることができて、そのピン２
８の加工及び組み付けを容易に行うことができる。

【００３２】○ この実施形態のスクロール型圧縮機で
は、介装部材が円環孔２７内においてピン２８の外周に
遊嵌したリング２９から構成されている。そのため、こ
のリング２９の介装の下で、ピン２８が円環孔２７の内
周面に沿って旋回されて、ピン２８の外周面と円環孔２
７の内周面との間に滑り接触の他に転がり接触が生じ
る。従って、簡単な構成の介装部材２９にて、ピン２８
及び円環孔２７の早期摩耗や焼き付きを防止し、自転防
止機構２６の耐久性を向上することができる。

【００３３】（第２の実施形態）次に、この発明の第２
の実施形態を、前記第１の実施形態と異なる部分を中心
に説明する。

【００３４】さて、この第２の実施形態の自転防止機構
２６においは、図４に示すように、介装部材としてのリ
ング２９が各円環孔２７内において、ピン２８の外周に
遊嵌されている。そして、このリング２９の外径が円環
孔２７の半径よりも大きくなるように形成されている。

【００３５】従って、この第２の実施形態においても、
前述した第１の実施形態と同様に、可動スクロール部材
１８の公転に伴い、ピン２８が円環孔２７の内周面に沿
って旋回されるとき、リング２９がピン２８及び円環孔
２７に対して滑り接触及び転がり接触しながら、円環孔
２７の内周面に沿って旋回される。このとき、リング２
９が大径に形成されているため、ピン２８に対する内周
接触面積及び円環孔２７に対する外周接触面積を大きく
確保することができて、自転防止機構２６の耐久性を向
上させることができる。

【００３６】（第３の実施形態）次に、この発明の第３
の実施形態を、前記第１の実施形態と異なる部分を中心
に説明する。

【００３７】さて、この第３の実施形態の自転防止機構
２６においは、図５に示すように、円環孔２７の内周に
介装部材としてのベアリング３１が嵌着されている。こ
のベアリング３１は、アウタレース３１ａと、インナレ
ース３１ｂと、複数のニードル３１ｃとから構成され、
インナレース３１ｂの内周面においてピン２８に接触さ
れている。

【００３８】従って、この第３の実施形態においては、
可動スクロール部材１８の公転に伴い、ピン２８が円環
孔２７の内周面に沿って旋回されるとき、ベアリング３
１のインナレース３１ｂがアウタレース３１ａに対して
相対回転される。これにより、ピン２８の外周面と円環
孔２７の内周面との間に転がり接触が生じて、ピン２８
及び円環孔２７の早期摩耗が防止され、自転防止機構２
６の耐久性を向上させることができる。

【００３９】（第４の実施形態）次に、この発明の第４
の実施形態を、前記第１の実施形態と異なる部分を中心
に説明する。

【００４０】さて、この第４の実施形態の自転防止機構
２６においは、図６に示すように、ピン２８の外周に介
装部材としてのベアリング３２が嵌着されている。この
ベアリング３２は、アウタレース３２ａと、インナレー
ス３２ｂと、複数のニードル３２ｃとから構成され、ア
ウタレース３２ａの外周面において円環孔２７に接触さ
れている。

【００４１】従って、この第４の実施形態においては、
可動スクロール部材１８の公転に伴い、ピン２８が円環
孔２７の内周面に沿って旋回されるとき、ベアリング３
２のアウタレース３２ａがインナレース３２ｂに対して
相対回転される。これにより、ピン２８の外周面と円環
孔２７の内周面との間に転がり接触が生じて、ピン２８
及び円環孔２７の早期摩耗が防止され、自転防止機構２
６の耐久性を向上させることができる。

【００４２】（第５の実施形態）次に、この発明の第５
の実施形態を、前記第１の実施形態と異なる部分を中心
に説明する。

【００４３】さて、この第５の実施形態の自転防止機構
２６においは、図７に示すように、可動スクロール部材
１８の基板１８ａに、ピン２８よりも大径の複数の嵌合
孔３３が形成されている。そして、これらの嵌合孔３３
内にピン２８が、ニードルベアリング３４を介して回転
自在に嵌着されている。ニードルベアリング３４はアウ
タレース３４ａと、インナレース３４ｂと、複数のニー
ドル３４ｃとから構成されている。

【００４４】従って、この第５の実施形態においては、
可動スクロール部材１８の公転に伴い、ピン２８が円環
孔２７の内周面に沿って旋回されるとき、ピン２８がニ
ードルベアリング３４を介して自在に回転される。これ
により、ピン２８の外周面と円環孔２７の内周面との間
に滑り接触及び転がり接触が生じて、ピン２８及び円環
孔２７の早期摩耗が防止され、自転防止機構２６の耐久
性を向上させることができる。

【００４５】なお、前記各実施形態は、次のように変更
して具体化することも可能である。・ 前記第１〜第５
の実施形態の自転防止機構２６において、円環孔２７を
可動スクロール部材１８の基板１８ａ側に形成し、ピン
２８をフロントハウジング１２の内壁側に突設するこ
と。

【００４６】・ 前記第１〜第５の実施形態の自転防止
機構２６において、円環孔２７の形成個数及びピン２８
の突設個数を２個、３個あるいは５個以上の適宜個数に
変更すること。

【００４７】

【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〜請求項５
に記載の発明によれば、自転防止機構の構造が簡単で、
部品点数を減少させることができる。また、自転防止機
構におけるピンの外径を旋回半径に規制されることなく
太くすることができて、そのピンの加工及び組み付けを
容易に行うことができる。さらに、ピンと円環孔との接
触部の摩耗を抑制して自転防止機構の耐久性を向上する
ことできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 スクロール型圧縮機の第１の実施形態を示す
断面図。

【図２】 図１の１−１線における断面図。

【図３】 図２の一部を拡大して示す部分断面図。

【図４】 スクロール型圧縮機の第２の実施形態を示す
部分断面図。

【図５】 スクロール型圧縮機の第３の実施形態を示す
部分断面図。

【図６】 スクロール型圧縮機の第４の実施形態を示す
部分断面図。

【図７】 スクロール型圧縮機の第５の実施形態を示す
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部
材、１１ａ…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…駆動シャフ
ト、１６…偏心軸、１８…可動スクロール部材、１８ａ
…基板、１８ｂ…渦巻部、２０…圧縮室、２６…自転防
止機構、２７…円環孔、２８…ピン、２９…第１及び第
２の実施形態の介装部材を構成するリング、３１…第３
の実施形態の介装部材を構成するベアリング、３２…第
４の実施形態の介装部材を構成するベアリング、３３…
第５の実施形態における嵌合孔、３４…第５の実施形態
のニードルベアリング。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 清宏 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 (5)

【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
   る固定スクロール部材と、基板及び渦巻部を有する可動
   スクロール部材とを、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、可動スクロール部材を固定スクロール部材
   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
   うようにしたスクロール型圧縮機において、 前記可動スクロール部材の自転を防止して公転を許容す
   る機構として、可動スクロール部材の基板とそれに対向
   するハウジングの内壁とのいずれか一方には、複数の円
   環孔を所定間隔おきに形成し、可動スクロール部材の基
   板とハウジングの内壁との他方には、ピンを突設し、各
   ピンと円環孔との間には、それらに対して接触可能な介
   装部材を配設したスクロール型圧縮機。
2. 【請求項２】 前記介装部材は円環孔内においてピンの
   外周に遊嵌したリングである請求項１に記載のスクロー
   ル型圧縮機。
3. 【請求項３】 前記介装部材は円環孔の内周に嵌着した
   ベアリングである請求項１に記載のスクロール型圧縮
   機。
4. 【請求項４】 前記介装部材はピンの外周に嵌着したベ
   アリングである請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
5. 【請求項５】 ハウジング内に、基板及び渦巻部を有す
   る固定スクロール部材と、基板及び渦巻部を有する可動
   スクロール部材とを、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、可動スクロール部材を固定スクロール部材
   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
   うようにしたスクロール型圧縮機において、 前記可動スクロール部材の自転を防止して公転を許容す
   る機構として、可動スクロール部材の基板とそれに対向
   するハウジングの内壁とのいずれか一方には、複数の円
   環孔を所定間隔おきに形成し、可動スクロール部材の基
   板とハウジングの内壁との他方には、ピンを突設し、各
   ピンと円環孔との間に転がり接触を生じさせるように、
   各ピンを可動スクロール部材の基板またはハウジングの
   内壁上の嵌合孔に対し、ベアリングを介して回転自在に
   嵌着したスクロール型圧縮機。