JPH10274176A

JPH10274176A - スクロール型コンプレッサ

Info

Publication number: JPH10274176A
Application number: JP3368998A
Authority: JP
Inventors: Susumu Makihira; 進牧平
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1998-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】吐出のバランスを改善し、圧縮性能を向上さ
せる。【解決手段】固定スクロールの中央側端部の内部に、
該固定スクロールの突出方向に延出する吐出通路を形成
し、該吐出通路と圧縮室の最終端とを連通する連通部を
形成し、前記吐出通路に挿着されて吐出通路から圧縮室
への逆流を防止する吐出弁機構を装着する。

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、自動車用空調装
置の冷凍サイクルに使用されるコンプレッサであって、
渦巻状の旋回スクロールを、この旋回スクロールに噛合
する渦巻状の固定スクロールに対して旋回させることに
よって、前記旋回スクロールと前記固定スクロールで画
成される圧縮室の容積を変化させるようにしたスクロー
ル型コンプレッサに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクロール型コンプレッサとし
て、特開平７−１６７０６７号公報、特開平８−２１０
２７４号公報及び特開平８−２１９０５３号公報に開示
されるスクロール型コンプレッサは、電磁クラッチ等を
介して走行用エンジンの駆動力が伝達された回転する回
転軸と、この回転軸の一端に形成された偏心軸部として
のクランク部と、該クランク部に装着される可動スクロ
ールと、該可動スクロールと噛合して圧縮室を形成する
固定スクロールとによって構成されるもので、前記圧縮
室は前記旋回スクロールの旋回によって外周側から中央
側に漸次容積を減少させて移動し、また中央側から外周
側へ漸次容積を拡大するように移動するものである。

【０００３】これによって、前記圧縮室の外周側に拡大
した状態で冷媒が吸引され、可動スクロールの旋回によ
って前記圧縮室が前記中央側へ移動してその空間を縮小
し、冷媒の圧縮を行なうものである。この圧縮室の中央
部分（最も圧縮室が縮小した位置）は、前記回転軸の軸
方向に前記固定スクロールを貫通して形成される吐出孔
と連通するようになっており、圧縮された冷媒が吐出通
路から吐出されるようになっている。尚、吐出孔の出口
には逆止弁が配され、吐出冷媒の逆流を防止するように
なっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、引例に
示されたようなスクロール型コンプレッサにおいては、
旋回スクロールの圧縮方向と冷媒の吐出方向が垂直とな
ることから吐出のバランスが悪く、可動スクロールが傾
くという不具合が生じる。

【０００５】また、吐出抵抗を低減するためには、可能
な限り吐出孔の径を大きくとる必要があるが、この吐出
通路の径を大きくすると、該吐出孔の径の範囲では圧縮
が不可能であるため圧縮のデッドボリュームが大きくな
るという不具合が生じ、圧縮性能が悪化するという不具
合が生じる。このように、吐出通路の径を大きくすると
圧縮性能が悪化し、吐出通路の径を小さくすると吐出抵
抗が上昇して圧縮性能が悪化するという不具合が生じ
る。

【０００６】さらに、図７（ｂ) に示すように、吐出通
路１３６に圧縮側開口面を旋回スクロール１２２の中央
側先端が摺動することから、旋回スクロール１２２の中
央側先端の軸方向端部であって、吐出通路の開口部と接
する部分（摺動部分：１２２ａ）に、シール部材１２３
を配すると開口周縁によってシール部材１２３のめくれ
等が生じ、摺動抵抗が増大するという不具合が生じるの
で、従来は前記摺動部分１２２ａにはシール部材１２３
を設けないようにしてこの不具合を防止するようにして
いる。しかしながら、摺動部分１２２ａにシール部材１
２３を設けないようにした場合、圧縮行程の最終段階に
おいて漏れ等の不具合が生じるため、圧縮効率が低減す
るという不具合が生じる。

【０００７】以上のことから、この発明は、スクロール
型コンプレッサの吐出のバランスを改善し、圧縮性能を
向上させることのできるスクロール型コンプレッサを提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】よって、この発明は、回
転力を伝達する駆動軸と、該駆動軸が貫通すると共に該
駆動軸を回動自在に保持する軸受が装着されるブロック
と、前記駆動軸の一端から該駆動軸の中心軸に偏心して
突出する偏心軸と、該偏心軸に装着され前記駆動軸の軸
方向に延出する渦巻状の旋回スクロールを有する旋回ス
クロール部材と、該旋回スクロール部材と前記ブロック
との間に配される旋回スクロール部材の自転防止手段
と、前記ブロックに固着されると共に前記旋回スクロー
ルと噛合して圧縮室を形成する渦巻状の固定スクロール
を有する固定スクロール部材とを具備するスクロール型
コンプレッサにおいて、前記固定スクロールの中央側端
部の内部に形成され、該固定スクロールの突出方向に延
出する吐出通路と、該吐出通路と前記圧縮室の最終端と
を連通する貫通部と、前記吐出通路に挿着されて吐出通
路から圧縮室への逆流を防止する吐出弁機構とを具備す
ることにある。

【０００９】したがって、この発明によれば、固定スク
ロールの中央側端部の内部に、該固定スクロールの突出
方向に延出する吐出通路を形成し、該吐出通路と圧縮室
の最終端とを連通する連通部を形成したことによって、
旋回スクロールの端部がぎりぎりまで圧縮室の容積を減
少させることができるため圧縮効率を上げることができ
ると共に圧縮室のデッドボリュームを削減することがで
きる。さらに、連通部の形状を自由に設定できることか
ら吐出抵抗の削減及び吐出バランスの改善を図ることが
できるので、上記課題を達成することができる。

【００１０】また、前記貫通部は、前記固定スクロール
の最中央側端部近傍であって、前記旋回スクロールの中
央側端部と対峙する側面に形成される吐出孔であり、該
吐出孔は前記旋回スクロールの中央側端部の圧縮行程時
の移動方向に貫通して形成されることが望ましい。これ
によって、圧縮室の最終段の圧縮方向と冷媒の吐出方向
が一致することから吐出バランスが良好となり、旋回ス
クロールの傾きを防止することができる。

【００１１】さらに、前記貫通部は、前記固定スクロー
ルの最中央側端部近傍であって、前記旋回スクロールの
中央側端部と対峙する側面に形成される吐出孔であり、
該吐出孔は、該吐出孔と対峙する前記固定スクロールの
軸方向先端方向に開口するように傾斜して形成されるこ
とが望ましい。前記吐出孔の形成を容易することができ
るからである。

【００１２】さらにまた、前記貫通部は、前記固定スク
ロールの中央部即端部の内部に形成された吐出通路が前
記旋回スクロールの中央側端部と対峙する側面に直接開
口して形成されることが望ましい。これによって、特別
に吐出孔を形成することなく、前記吐出通路と前記圧縮
室を連通することができ、形成も容易となるものであ
る。

【００１３】さらに、前記吐出弁機構は、前記吐出通路
の内面に挿着され前記吐出孔の位置と合致する開口部を
有するホルダと、前記開口部を開閉するロールバルブ
と、前記ホルダとの間にロールバルブを保持すると共に
前記ロールバルブの開度を制限するストッパーによって
構成されるカートリッジバルブであることが望ましい。
これによって、吐出弁機構の着脱が容易となることか
ら、吐出弁機構の組付け工数を削減することができるも
のである。

【００１４】さらにまた、前記吐出弁機構は、前記吐出
通路に嵌挿される吐出パイプによって軸方向に保持され
る。これによって、吐出弁機構を固定する部品を削除す
ることができるために、製造コストを削減することがで
きる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面によって説明する。

【００１６】図１に示すスクロール型コンプレッサ１
は、車両に搭載される空調装置の冷凍サイクルに用いら
れるもので、図示しない走行用エンジンによって駆動さ
れるものである。

【００１７】駆動軸２は、図示しない電磁クラッチを介
して走行用エンジンと連結されるもので、電磁クラッチ
と接続される接続部２ａ、シャフトシール３によってシ
ールされるシール軸部２ｂ、ベアリング４を介してブロ
ック９に回転自在に保持されるメイン軸部２ｃ、及び該
メイン軸部２ｃから偏心して軸方向に突出する偏心軸部
５とによって構成される。尚、前記シャフトシール３は
スナップリング３ａによって、またベアリング４はスナ
ップリング４ａによって前記駆動軸２の軸方向（以下、
単に軸方向という）に保持されるものである。また、前
記ブロック９と固定スクロール部材３０との間にＯリン
グ７１を配し、外部との気密を保っている。

【００１８】また、前記駆動軸２の偏心軸部５には旋回
軸６が噛合しており、スナップリング５ａによって前記
偏心軸部５の軸方向に保持され、前記偏心軸部５の旋回
運動と共に旋回するようになっている。旋回軸６の外周
面には、バランスウェイト７が圧入固定され、旋回スク
ロール部材２０のアンバランスを相殺している。この旋
回軸６の外周側面には、ベアリング８を介して下記する
旋回スクロール部材２０が装着される。尚、ベアリング
８は、スナップリング８ａによって旋回スクロール部材
２０の旋回軸受２１に固定される。

【００１９】旋回スクロール部材２０は、前記旋回軸受
２１がベアリング８を介して前記旋回軸６に回動自在に
噛合することで、前記旋回軸６と共に旋回運動を行な
う。この旋回スクロール部材２０の旋回運動は、複数の
自転防止機構１０によってその自転が防止されるもの
で、該自転防止機構１０は、前記ブロック９に固定され
る第１のピン１０ａと、前記旋回スクロール部材２０に
固定された第２のピン１０ｂと、前記第１のピン１０ａ
及び前記第２のピン１０ｂとが共に嵌合する所定の径の
リング１０ｃとによって構成され、前記旋回スクロール
側の第２のピン１０ｂが前記リング１０ｃ内を前記第１
のピン１０ａを中心に回転することによって旋回可能に
その自転が防止されるものである。

【００２０】前記旋回スクロール部材２０の前記旋回軸
受２１と軸方向における反対側には、前記軸方向に垂直
な面に渦巻状である旋回スクロール２２が軸方向に突出
している。

【００２１】固定スクロール部材３０は、前記ブロック
９との間に前記旋回スクロール部材２０を旋回自在の保
持するもので、前記旋回スクロール２２と噛合する固定
スクロール３１を有する。この固定スクロール３１は前
記固定スクロール部材３０から軸方向に前記旋回スクロ
ール２２側へ突出形成されると共に、前記旋回スクロー
ル２２と噛合する方向に渦を巻く渦巻状に形成されてお
り、前記旋回スクロール２２と噛合して圧縮室５２を形
成するようになっている。

【００２２】該圧縮室５２は、吸入側となる外周側端部
５０から吐出側となる中央側端部（最終段）５１にかけ
て前記旋回スクロール部材２０の旋回運動に伴って前記
固定スクロール３１に対して旋回する旋回スクロール２
２によって順次容積が減少する圧縮工程と、容積が拡大
する吸入工程が順次繰り返されて、吸入圧縮作業を行な
うものである。尚、圧縮室５２は、旋回スクロール２２
の先端に装着されたシール部材２３、及び固定スクロー
ル３１の先端に装着されたシール部材３２によって隣り
合う空間が遮断され、圧縮室５２が密閉されるようにな
っているものである。

【００２３】また、前記固定スクロール３１の中央側端
部３３の内部には、吐出通路３５が軸方向に延出して形
成される。この吐出通路３５は前記圧縮室５２の最終段
５１と吐出孔３４を介して連通しており、さらにこの吐
出通路３５には、前記吐出孔３４を開閉する吐出弁機構
４０が挿着されるものである。また、前記吐出孔３４
は、図３に示すように、前記旋回スクロール２２の中央
側端部２４によって前記圧縮室５２の最終段５１が圧縮
される方向に形成されるものである。尚、この第１の実
施の形態において、吐出孔３４が連通部を構成する。

【００２４】前記吐出弁機構４０は、挿着の容易なカー
トリッジタイプのバルブを使用することが望ましい。例
えば、図２及び図３に示すように、前記吐出弁機構４０
は、前記吐出通路３５の内周面に嵌着されると共に前記
貫通孔３４と対応する位置に開口する開口部４１ａを有
するホルダ４１と、該ホルダ４１の内周面に沿って前記
開口部４１ａを覆うように配される開閉部４２ａを有す
るロールバルブ４２と、該ロールバルブ４２を前記ホル
ダ４１との間に保持し、前記開閉部４２ａのリフト量を
制限する制限部４３ａを有するストッパ４３とによって
構成されるものである。また、前記ストッパ４３は前記
４１ホルダ、４２ロールバルブを溶接等で固定する固定
部４３ｂを有する。

【００２５】この吐出弁機構４０は、前記吐出通路３５
に挿着された後、吐出パイプ６０が前記吐出通路３５に
挿入されることによって前記軸方向に保持固定されるも
ので、前記吐出パイプ６０はボルト７０によって固定ス
クロール部材３０に固定されるものである。

【００２６】以上の構成のスクロール型コンプレッサ１
において、圧縮室５２に吸引された冷媒は、圧縮室の最
終段５１において前記旋回スクロール２２の中央側端部
２４によって圧縮され、その圧縮方向に沿って前記吐出
孔３４から吐出通路３５へロールバルブ４２の開閉部４
２ａを押し開いて吐出される。この吐出された冷媒は、
吐出通路３５から吐出パイプ６０の通路６１を介して次
ぎ成る工程へ圧送される。これによって、圧縮室の最終
段５１の吐出バランスは、吐出方向が圧縮方向と一致し
ていることから良好な状態にすることができるものであ
る。

【００２７】また、図４で示す第２の実施の形態におい
て示される連通部としての吐出孔３４Ａは、前述した第
１の実施の形態の場合と同様に、前記旋回スクロール２
２の中央側端部２４と対峙する前記固定スクロール３１
の中央側端部３３の側面に形成されると共に前記吐出通
路３５の周壁の所定の位置から前記吐出孔３４Ａが形成
される側面と対峙する最も近い固定スクロール３１の部
分３１Ａの軸方向先端部分に対する方向、具体的には図
中の一点鎖線で示す方向に形成されるものである。

【００２８】これによって、固定スクロール部材３０の
形成後に吐出孔３４Ａの形成が可能となることから、固
定スクロール部材３０の形成を容易に行うことができる
ようになるものである。また、この吐出孔３１Ａの数に
対応して前記吐出弁構造４０は、開口部４１ａ、該開口
部４１ａを開閉するロールバルブ４２の開閉部４２ａ、
及びこの開閉部４２ａのリフト量を制限する制限部４３
ａはそれぞれ一つ形成されるものである。また、この実
施の形態において、８０は特に高速運転時において旋回
スクロール部材３０にかかる転覆力を抑制するために設
けられたスラスト軸受である。尚、この実施の形態及び
下記する実施の形態において、前記第１の実施の形態と
同様の箇所、及び同様の効果を奏する箇所には同一の符
号を付してその説明を省略する。

【００２９】図５及び図６で示す第３の実施の形態は、
前記吐出通路３５を、前記固定スクロール３１の中央側
端部３３に形成するに当たり、前述した第１及び第２の
実施に形態に開示された位置よりも、前記圧縮室の最終
段５１側にずらし、前記吐出通路３５の最終段５１側に
所定の開口部３４Ｂが開口するように形成するようにし
たものである。これによって、前記吐出弁構造４０を前
記吐出通路３５に挿着した場合、前記吐出弁構造４０の
開口部４１ａが直接圧縮室の最終段５１に開口して連通
部を形成できるために、連通部の形成が容易となるもの
である。

【００３０】また、上述したように、固定スクロール３
１の中央側端部３３内に吐出通路３５を形成したことに
よって、従来のように旋回スクロール２２の中央側端部
２４が吐出孔の開口部に対して摺動しないことから、図
７（ａ）で示すように旋回スクロール２２の全般に渡っ
てシール部材２３を装着することができるようになるも
のである。これによって、旋回スクロール２２の端部に
おいても、圧縮室間のシール性を向上させることができ
るので、スクロール型コンプレッサの圧縮効率を向上さ
せることができるものである。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
圧縮工程の最終段となる固定スクロールの中央側端部内
に吐出通路を設けると共に、前記圧縮室の最終段と前記
吐出通路を連通する吐出孔を前記圧縮室の最終段に面す
る前記固定スクロールの側面に形成したことによって、
冷媒の吐出バランスの改善を行なうことができ、旋回ス
クロールの手折れを低減することができ、コンプレッサ
の信頼性を向上させることができる。

【００３２】また、圧縮室のデッドボリューム及び吐出
抵抗の低減を図ることができるので、コンプレッサ性能
を向上させることができ、さらに吐出弁機構の装着を容
易にすることができるので、組付け工数を低減させるこ
とができる。また、吐出パイプで吐出弁機構を保持する
ようにしたことによって、吐出パイプを着脱することに
よって容易に吐出弁を着脱することができるので、吐出
弁のメンテナンスを容易に行なうことができるものであ
る。

【００３３】さらに、旋回スクロールの中央側端部に
も、シール部材を設けることができるようになるので、
圧縮室間のシール性を向上させることができ、スクロー
ル型コンプレッサの圧縮効率を向上させることができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の係るスクロール型
コンプレッサの断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態の係るスクロール型
コンプレッサの一部拡大断面図である。

【図３】本発明の実施の形態の係るスクロール型コンプ
レッサの一部拡大断面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態の係るスクロール型
コンプレッサの断面図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態の係るスクロール型
コンプレッサの断面図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態の係るスクロール型
コンプレッサの一部拡大断面図である。

【図７】（ａ）は旋回スクロールの中央側端部を示した
説明図であり、（ｂ）は従来の状態を説明した説明図で
ある。

【符号の説明】

１スクロール型コンプレッサ２駆動軸５偏心軸部６旋回軸９ブロック２０旋回スクロール部材２２旋回スクロール２４旋回スクロールの中央側端部３０固定スクロール部材３１固定スクロール３３固定スクロールの中央側端部３４，３４Ａ吐出孔３４Ｂ開口部３５吐出通路４０吐出弁機構４１ホルダ４２ロールバルブ４３ストッパ５１圧縮室の最終段５２圧縮室６０吐出パイプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転力を伝達する駆動軸と、該駆動軸が
貫通すると共に該駆動軸を回動自在に保持する軸受が装
着されるブロックと、前記駆動軸の一端から該駆動軸の
中心軸に偏心して突出する偏心軸と、該偏心軸に装着さ
れ前記駆動軸の軸方向に延出する渦巻状の旋回スクロー
ルを有する旋回スクロール部材と、該旋回スクロール部
材と前記ブロックとの間に配される旋回スクロール部材
の自転防止手段と、前記ブロックに固着されると共に前
記旋回スクロールと噛合して圧縮室を形成する渦巻状の
固定スクロールを有する固定スクロール部材とを具備す
るスクロール型コンプレッサにおいて、前記固定スクロールの中央側端部の内部に形成され、該
固定スクロールの突出方向に延出する吐出通路と、該吐出通路と前記圧縮室の最終端とを連通する貫通部
と、前記吐出通路に挿着されて吐出通路から圧縮室への逆流
を防止する吐出弁機構とを具備することを特徴とするス
クロール型コンプレッサ。
【請求項２】前記貫通部は、前記固定スクロールの最
中央側端部近傍であって、前記旋回スクロールの中央側
端部と対峙する側面に形成される吐出孔であり、該吐出
孔は前記旋回スクロールの中央側端部の圧縮行程時の移
動方向に貫通して形成されることを特徴とする請求項１
記載のスクロール型コンプレッサ。
【請求項３】前記貫通部は、前記固定スクロールの最
中央側端部近傍であって、前記旋回スクロールの中央側
端部と対峙する側面に形成される吐出孔であり、該吐出
孔は、該吐出孔と対峙する前記固定スクロールの軸方向
先端方向に開口するように傾斜して形成されることを特
徴とする請求項１記載のスクロール型コンプレッサ。
【請求項４】前記貫通部は、前記固定スクロールの中
央部即端部の内部に形成された吐出通路が前記旋回スク
ロールの中央側端部と対峙する側面に直接開口して形成
されることを特徴とする請求項１記載のスクロール型コ
ンプレッサ。
【請求項５】前記吐出弁機構はカートリッジバルブで
あり、該カートリッジバルブは、前記吐出通路の内面に
嵌着されると共に前記吐出孔の位置と整合する開口部を
有するホルダと、該開口部を開閉するロールバルブと、
前記ホルダとの間にロールバルブを保持固定すると共に
前記ロールバルブの開度を制限するストッパーとによっ
て構成されることを特徴とする請求項１乃至４記載のス
クロール型コンプレッサ。
【請求項６】前記吐出弁機構は、前記吐出通路に嵌挿
される吐出パイプによって軸方向に保持されていること
を特徴とする請求項１乃至５記載のスクロール型コンプ
レッサ。
【請求項７】前記固定スクロール及び前記旋回スクロ
ールの各々の軸方向端面には、その端面に沿って略全体
に渡ってシール部材が配されることを特徴とする請求項
１乃至６記載のスクロール型コンプレッサ。