KR20140109826A

KR20140109826A - 스크롤형 압축기

Info

Publication number: KR20140109826A
Application number: KR1020140025619A
Authority: KR
Inventors: 노리미치 기이
Original assignee: 가부시키가이샤 도요다 지도숏키
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2014-09-16
Also published as: CN104033384B; US9670927B2; CN104033384A; EP2789856A2; EP2789856A3; EP2789856B1; US20140255231A1; JP6149429B2; KR101581532B1; JP2014173436A

Abstract

스크롤형 압축기는 하우징, 원통형 회전축, 고정 스크롤, 가동 스크롤 및 구동 메커니즘를 구비한다. 구동 메커니즘은 편심 핀 및 밸런서-일체형 부시를 구비한다. 편심 핀은 회전축의 단부로부터 회전축에 평행하게 연장된다. 밸런서-일체형 부시는, 편심 핀과 가동 스크롤 사이에 배치되고, 편심 핀이 삽입되는 편심 구멍을 구비하고, 편심 핀 주위에서 회전하도록 구성되고, 밸런서를 일체로 더 구비하고, 회전축에 대해 회전가능하게 운동하도록 구성된다. 회전축과 편심 핀의 적어도 하나과 밸런서-일체형 부시 사이에 탄성 부재가 배치되고, 탄성 부재는 회전축과 밸런서-일체형 부시의 상대 운동가능 범위를 규제한다.

Description

스크롤형 압축기{SCROLL COMPRESSOR}

본 출원은 스크롤형 압축기에 관한 것이다.

스크롤형 압축기는, 가동 스크롤과 고정 스크롤의 접촉 압력을 적절하게 유지하기 위해서, 가동 스크롤의 공전 반경 (orbital radius) 을 가변으로하는 메커니즘을 채용한다. 상기 메커니즘의 일례가 스윙 링크 메커니즘이다. 일본 특허공개공보 2008-208717 에는, 스윙 링크 메커니즘의 일례로서 부시의 편심 위치에 편심 구멍이 형성되는 스크롤형 압축기가 개시되어 있다. 주축 (main axis) 의 일 단부면에는, 중심축으로부터 편심된 위치에 구동 핀이 배치되고, 구동 핀은 부시의 편심 구멍에 회전가능하게 삽입된다. 그 결과, 주축이 구동되면, 부시에 회전가능하게 지지되는 가동 스크롤이 구동 핀 주위에서 공전하여서, 가동 스크롤의 공전 반경이 변화될 수 있다.

전술한 종래의 스크롤형 압축기의 경우, 스크롤형 압축기가 정지하고 주축의 구동이 정지되는 때에도, 부시는 관성력으로 인해 계속 회전한다. 이때, 부시는 구동 핀 주위에서 회전한다. 따라서, 주축과 부시가 충돌하여 비교적 큰 소음이 발생한다.

본 명세서는, 스크롤형 압축기가 정지하는 때에 발생하는 비정상 소음을 저감하는 기술을 제공한다.

스크롤형 압축기는, 하우징; 상기 하우징에 의해 회전가능하게 지지되는 원통형 회전축; 상기 하우징에 고정된 고정 스크롤; 상기 고정 스크롤에 대향하여 압축 챔버를 형성하는 가동 스크롤; 및 상기 하우징 내에 배치되고, 상기 회전축의 회전에 의해, 상기 가동 스크롤을 공전 운동시킬 수 있도록 구성된 구동 메커니즘을 포함한다. 상기 구동 메커니즘은, 상기 회전축의 단부 부분으로부터 상기 회전축에 평행하게 연장되는 편심 핀, 및 상기 편심 핀과 상기 가동 스크롤 사이에 배치된 밸런서-일체형 부시 (balancer-integrated bush) 로서, 상기 편심 핀이 삽입되는 편심 구멍을 구비하고, 상기 편심 핀 주위에서 회전하도록 구성되고, 밸런서를 일체로 더 구비하고, 상기 회전축에 대해 회전가능하게 운동하도록 구성된 상기 밸런서-일체형 부시를 구비한다. 상기 회전축과 상기 편심 핀의 적어도 하나와 상기 밸런서-일체형 부시 사이에 탄성 부재가 배치되고, 상기 탄성 부재는 상기 밸런서-일체형 부시가 상기 회전축에 대해 상기 회전축 주위에서 회전가능하게 운동하는 상대 운동가능 범위를 규제한다.

이 스크롤형 압축기의 경우, 회전축과 편심 핀의 적어도 하나와 밸런서-일체형 부시 사이에 탄성 부재가 배치된다. 따라서, 스크롤형 압축기의 정지에 따라 회전축이 정지하고, 밸런서-일체형 부시가 관성력으로 인해 회전축의 회전 방향으로 계속 회전하면, 탄성 부재는 밸런서-일체형 부시의 회전을 규제한다. 그 결과, 탄성 부재가 충돌 충격을 흡수하거나 또는 마찰 저항이 되어서, 밸런서-일체형 부시의 회전 속도가 저하되고, 밸런서-일체형 부시의 정지 동안의 충돌 소음이 감소된다. 따라서, 스크롤형 압축기의 정지 동안에 발생하는 비정상 소음을 감소시킬 수 있다. 본 명세서에서의 "회전가능하게 운동" 은 시계방향과 반시계방향 쌍방으로 운동하는 것을 의미한다는 점에 유의한다.

도 1 은 제 1 실시형태의 스크롤형 압축기의 단면도이다.
도 2 는 밸런서-일체형 부시가 회전축과 충돌한 상태에 있어서의 밸런서-일체형 부시 및 회전축의 위치 관계를 나타낸다.
도 3 은 밸런서-일체형 부시가 회전축과 충돌하지 않은 상태에 있어서의 밸런서-일체형 부시 및 회전축의 위치 관계를 나타낸다.
도 4 는 도 1 의 밸런서-일체형 부시 근방의 부분 확대도이다.
도 5 는 제 1 실시형태의 변형예에 따른 스크롤형 압축기에 있어서의, 밸런서-일체형 부시가 회전축과 충돌한 상태의 밸런서-일체형 부시 및 회전축의 위치 관계를 나타낸다.
도 6 은 제 1 실시형태의 다른 변형예에 따른 스크롤형 압축기에 있어서의, 탄성 부재가 배치된 밸런서-일체형 부시의 정면도이다.
도 7 은 제 1 실시형태의 다른 변형예에 따른 스크롤형 압축기의 밸런서-일체형 부시 근방의 부분 확대도이다.
도 8 은 제 2 실시형태에 따른 스크롤형 압축기에 있어서의, 편심 핀이 형성된 측의 회전축의 정면도이다.
도 9 는 제 2 실시형태에 따른 스크롤형 압축기의 밸런서-일체형 부시 근방의 부분 확대도이다.
도 10 은 제 3 실시형태에 따른 스크롤형 압축기의 밸런서-일체형 부시 근방의 부분 확대도이다.
도 11 은 제 4 실시형태에 따른 스크롤형 압축기에 있어서의, 탄성 부재가 배치된 밸런서-일체형 부시의 정면도.
도 12 는 제 4 실시형태에 따른 스크롤형 압축기의 밸런서-일체형 부시 근방의 부분 확대도이다.
도 13 은 제 4 실시형태의 변형예에 따른 스크롤형 압축기에 있어서의, 탄성 부재가 배치된 밸런서-일체형 부시의 정면도이다.

본 교시의 일 양태에서, 탄성 부재가 상대 운동가능 범위 내에서 회전축과 편심 핀의 적어도 하나 또는 밸런서-일체형 부시와 맞닿지 않는 비인접 (non-adjacent) 상태가 존재할 수도 있다. 상기한 구성에 따르면, 탄성 부재가, 상대 운동가능 범위 내에서 회전축과 편심 핀의 적어도 하나와 밸런서-일체형 부시와 항상 맞닿아 있는 구성에 비해, 밸런서-일체형 부시의 상대 운동가능 범위가 증가한다. 따라서, 밸런서-일체형 부시는, 가동 스크롤의 공전 운동에 의해 생성되는, 고정 스크롤에 가해지는 가동 스크롤의 가압력 (pressing force) 을 적절하게 조절할 수 있다. 특히, 스크롤형 압축기의 고속 회전 동안에 원심력이 증가하는 때에도, 회전축에 대해 회전축 주위에서 회전가능하게 운동하는 밸런서-일체형 부시에 의해, 밸런서-일체형 부시는 가동 스크롤의 원심력, 및 가동 스크롤과 고정 스크롤의 스크롤 벽면들의 가압력의 증가를 상쇄한다.

본 교시의 다른 양태에서, 탄성 부재가, 상대 운동가능 범위 내에서, 회전축과 편심 핀의 적어도 하나 및 밸런서-일체형 부시와 항상 맞닿아 있을 수도 있다. 상기한 구성에 따르면, 탄성 부재로 인해 밸런서-일체형 부시의 회전 저항이 증가한다. 따라서, 회전축이 정지하면, 밸런서-일체형 부시가 점진적으로 감속된 후 정지한다. 따라서, 밸런서-일체형 부시가 정지하는 때의 충돌 소음이 저감된다.

본 교시의 다른 양태에서, 밸런서-일체형 부시는, 본체, 및 상기 본체로부터 회전축을 향해 회전축에 평행하게 돌출하는 돌출부를 포함할 수도 있다. 돌출부는, 회전축의 주변 표면에 대향하는 제 1 대향 표면을 구비할 수도 있다. 본체는, 회전축의 단부 표면에 대향하는 제 2 대향 표면을 구비할 수도 있다. 제 1 대향 표면과 제 2 대향 표면은 회전축의 단부 부분을 수용할 수 있는 오목부를 형성할 수도 있다. 상기의 구성에 따르면, 회전축이 정지하면, 밸런서-일체형 부시는 회전축의 단부 부분과 충돌하여서 정지한다. 이때, 탄성 부재에 의해 충돌시의 충격이 완화되므로, 회전축과 밸런서-일체형 부시의 충돌시의 비정상 소음을 감소시킬 수 있다.

본 교시의 다른 양태에서, 밸런서-일체형 부시는 회전축의 주변 표면에 대향하는 제 1 대향 표면을 구비할 수도 있다. 탄성 부재는 회전축의 주변 표면 내의 제 1 대향 표면에 대향하는 부분 또는 제 1 대향 표면에 부착될 수도 있다. 상기의 구성에 따르면, 밸런서-일체형 부시의 제 1 대향 표면과 회전축의 주변 표면 사이에 탄성 부재가 배치되고, 탄성 부재는, 회전축과 밸런서-일체형 부시가 충돌할 때에, 밸런서-일체형 부시 및 회전축 쌍방과 맞닿게 된다. 그 결과, 회전축과 밸런서-일체형 부시의 충돌시의 충격이 경감된다. 따라서, 회전축과 밸런서-일체형 부시의 충돌시의 비정상 소음을 감소시킬 수 있다.

본 교시의 다른 양태에서, 밸런서-일체형 부시는 회전축의 주변 표면에 대향하는 제 1 대향 표면을 갖는 돌출부를 구비할 수도 있다. 탄성 부재는 링 형상의 탄성 부재일 수도 있다. 링 형상의 탄성 부재는 회전축 또는 돌출부에 부착될 수도 있다. 상기의 구성에 따르면, 고리형의 탄성 부재를 사용함으로써, 탄성 부재는 밸런서-일체형 부시 또는 회전축에 용이하게 부착될 수 있다.

본 교시의 다른 양태에서, 편심 핀이 편심 구멍의 외부로 노출되는 노출부를 구비할 수도 있다. 노출부의 주변 표면에, 링 형상의 탄성 부재가 부착될 수도 있다. 링 형상의 탄성 부재는 밸런서-일체형 부시와 맞닿을 수도 있다. 상기의 구성에 따르면, 편심 핀의 노출부에 링 형상의 탄성 부재가 부착되고, 링 형상의 탄성 부재는 밸런서-일체형 부시에 또한 맞닿게 된다. 상기의 구성에 따르면, 편심 핀에 부착된 탄성 부재와 밸런서-일체형 부시의 사이에 마찰력이 발생되고, 밸런서-일체형 부시가 편심 핀 주위에서 회전하는 동안의 저항이 증가한다. 따라서, 밸런서-일체형 부시의 회전 속도가 감소하고, 스크롤형 압축기가 정지하는 때에 회전축과 충돌하는 밸런서-일체형 부시의 충격이 약화된다. 따라서, 회전축과 밸런서-일체형 부시의 충돌시의 비정상 소음을 감소시킬 수 있다. 더욱이, 스크롤형 압축기가 시작되는 때, 스크롤형 압축기가 정지하는 때의 방향에 반대되는 방향으로 밸런서-일체형 부시가 상대적으로 회전하고, 가동 스크롤의 스크롤 벽면이 고정 스크롤의 스크롤 벽면과 충돌하여서, 비정상 소음을 생성하는 경우가 존재한다. 상기의 구성에 따르면, 스크롤형 압축기가 시작되는 때에, 밸런서-일체형 부시의 회전 속도가 점진적으로 증가하므로, 가동 스크롤과 고정 스크롤 사이의 비정상 소음도 또한 감소시킬 수 있다.

이제, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 대표적이고 비제한적인 예에 대해 더 상세하게 설명할 것이다. 이 상세한 설명은 본 기술분야의 통상의 기술자에게 본 교시의 바람직한 양태를 실시하기 위한 추가 상세를 단지 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다. 더욱이, 이하에서 개시되는 추가적인 특징 및 교시의 각각은 향상된 스크롤형 압축기를 제공하기 위해 개별적으로 또는 다른 특징 및 교시와 조합되어 활용될 수도 있다.

게다가, 이하의 상세한 설명에서 개시되는 특징들 및 단계들의 조합은 가장 넓은 개념으로 본 발명을 실시하는데 필수적이지 않을 수도 있고, 본 발명의 대표적인 예를 특별히 묘사하기 위한 것이다. 더욱이, 다양한 독립 및 종속 청구항뿐만 아니라 전술한 그리고 후술하는 대표적인 예의 다양한 특징은 본 교시의 부가적인 유용한 실시형태를 제공하기 위해 구체적으로 그리고 명시적으로 열거되지 않은 방식으로 조합될 수도 있다.

상세한 설명 및/또는 청구항에 개시된 모든 특징은, 실시형태 및/또는 청구항의 특징들의 조합과 무관하게, 청구되는 주제를 제한하려는 목적뿐만 아니라 본래 기록된 개시의 목적을 위해 개별적으로 그리고 서로 독립적으로 개시되도록 의도된다. 그리고, 개체 (entities) 의 그룹의 모든 값 범위들 또는 표시들은 청구된 주제를 제한하려는 목적뿐만 아니라 본래 기록된 개시의 목적을 위해 모든 가능한 중간 값 또는 중간 개체를 개시하려는 것이다.

(실시형태)

이제, 도 1 을 참조하여 제 1 실시형태에 따른 스크롤형 압축기 (10) 의 전체 구성에 대해 설명한다. 이하의 도면들에서는, 단면도에서 해칭의 일부를 생략한다는 점에 유의해야 한다. 도 1 에 나타낸 바와 같이, 스크롤형 압축기 (10) 는, 하우징 (12), 하우징 (12) 에 의해 회전 가능하게 지지되는 원통형 회전축 (39), 및 하우징 (12) 내에 수용된 전동 모터 (30, 34) 및 압축 유닛 (22) 을 포함한다. 회전축 (39) 의 일 단부 측 (도 1 의 우측 단부 측) 에 전동 모터 (30, 34) 가 배치되고, 회전축 (39) 의 다른 단부 측에 압축 유닛 (22) 이 배치된다. 즉, 전동 모터 (30, 34) 와 압축 유닛 (22) 은, 회전축 (39) 의 축선 방향을 따라 배치된다. 후술하는 바와 같이, 전동 모터 (30, 34) 가 회전축 (39) 을 구동하면, 회전축 (39) 에 의해 압축 유닛 (22) 이 구동된다.

하우징 (12) 은, 바닥구비 (bottomed) 원통형의 모터 하우징 (16), 모터 하우징 (16) 내에 장착되는 전방 하우징 (18), 및 모터 하우징 (16) 의 개방 단부 (도 1 의 좌측 단부) 를 폐쇄하는 토출 하우징 (20) 을 포함한다.

모터 하우징 (16) 은, 금속 재료 (예를 들어, 알루미늄 등) 로 형성된다. 모터 하우징 (16) 의 측면에는 흡입구 (16a) 가 형성된다. 흡입구 (16a) 는, 모터 하우징 (16) 의 저벽 (도 1 의 우측 단부) 근방에 위치된다. 모터 하우징 (16) 의 저벽에는, 회전축 (39) 의 일 단부 (도 1 의 우측 단부) 를 회전 가능하게 지지하는 미끄럼 베어링 (47) 이 배치된다. 모터 하우징 (16) 의 저벽에는 커버 (14) 가 장착된다는 것에 유의해야 한다. 모터 하우징 (16) 및 커버 (14) 로 형성되는 수용 공간 (14a) 에는, 모터 구동 회로 (15a) 가 수용된다.

전방 하우징 (18) 은, 금속 재료 (예를 들어, 알루미늄 등) 로 형성된다. 전방 하우징 (18) 이 모터 하우징 (16) 내에 장착되면, 모터 하우징 (16) 내의 공간이, 전동 모터 (30, 34) 를 수용하기 위한 공간 (도 1 에서, 전방 하우징 (18) 의 우측의 공간) 과 압축 유닛 (22) 을 수용하는 공간 (도 1 에서, 전방 하우징 (18) 의 좌측의 공간) 으로 구획된다. 전방 하우징 (18) 에는, 전동 모터 (30, 34) 를 향해 돌출하는 돌출부 (46) 가 형성된다. 돌출부 (46) 에는, 회전축 (39) 의 다른 단부 (도 1 의 좌측 단부) 를 회전 가능하게 지지하는 미끄럼 베어링 (45) 이 배치된다. 전방 하우징 (18) 의 압축 유닛 (22) 측의 면에는 오목부 (44) 가 형성된다. 오목부 (44) 는, 전방 하우징 (18) 과 압축 유닛 (22) 사이에 위치되고, 후술하는 밸런서-일체형 부시 (60) 를 수용한다.

토출 하우징 (20) 은, 바닥구비 원통형 형상으로 형성되고, 금속 재료 (예를 들어, 알루미늄 등) 로 형성된다. 토출 하우징 (20) 에는, 토출구 (20a) 가 형성된다. 모터 하우징 (16) 에 토출 하우징 (20) 이 장착되면, 압축 유닛 (22) 과 토출 하우징 (20) 의 사이에 토출 챔버 (20b) 가 형성된다. 토출 챔버 (20b) 는, 토출구 (20a) 를 통해 외부와 연통된다. 오목부 (44) 의 냉매의 압력은, 흡입구 (16a) 의 냉매의 압력 (저압) 과 토출구 (20a) 의 냉매의 압력 (고압) 사이의 중간의 압력에서 유지되어, 배압 영역이 된다. 그 결과, 가동 스크롤 (24) (후술함) 이 고정 스크롤 (26) (후술함) 에 대해 가압되고, 따라서 냉매의 누출이 방지되고, 가동 스크롤 (24) 의 적절한 동작이 가능해진다.

회전축 (39) 은 하우징 (12) 내에 수용된다. 전술한 바와 같이, 회전축 (39) 의 일 단부는, 하우징 (12) 에 배치된 미끄럼 베어링 (47) 에 의해 회전 가능하게 지지되고, 회전축 (39) 의 다른 단부는, 전방 하우징 (18) 에 배치된 미끄럼 베어링 (45) 에 의해 회전 가능하게 지지된다. 회전축 (39) 의 다른 단부 표면 (41) 에는 편심 핀 (42) 이 배치된다. 편심 핀 (42) 은, 회전축 (39) 의 중심 축선으로부터 편심된 위치에 배치되고, 회전축 (39) 의 다른 단부 표면 (41) 으로부터 압축 유닛 (22) 을 향해 회전축 (39) 에 평행하게 연장된다. 편심 핀 (42) 에는, 밸런서-일체형 부시 (60) 가 회전 가능하게 장착된다. 밸런서-일체형 부시 (60) 는 회전축 (39) 에 대해 회전가능하게 운동할 수 있다.

전동 모터 (30, 34) 는, 모터 하우징 (16) 내의 저벽 측의 공간 (17a, 17b) 에 수용된다. 전동 모터 (30, 34) 는, 회전축 (39) 에 고정되는 로터 (34), 및 로터 (34) 의 외주 측에 배치되고 코일 와이어가 감긴 스테이터 코일 (30) 을 포함한다. 전동 모터 (30, 34) 가 모터 하우징 (16) 의 내벽면에 고정되면, 모터 하우징 (16) 내의 저벽 측의 공간 (17a, 17b) 은, 전동 모터 (30, 34) 를 가로질러 회전축 (39) 의 축선 방향에 있어서의 모터 구동 회로 (15a) 측의 공간 (17a) 과 압축 유닛 (22) 측의 공간 (17b) 으로 구획된다. 로터 (34) 에는 유로 (38) 가 형성된다. 도면으로부터 분명한 것처럼, 유로 (38) 는 공간 (17a) 과 공간 (17b) 을 연통되게 한다.

압축 유닛 (22) 은, 모터 하우징 (16) 내의 개방 단부 측의 공간 (도 1 에서, 전방 하우징 (18) 보다 더 좌측에 있는 공간) 에 수용된다. 압축 유닛 (22) 은, 모터 하우징 (16) 에 고정된 고정 스크롤 (26), 및 고정 스크롤 (26) 에 대향하는 가동 스크롤 (24) 을 포함한다. 고정 스크롤 (26) 의 스크롤 벽면과 가동 스크롤 (24) 의 스크롤 벽면이 서로 맞물리는 결과로서, 고정 스크롤 (26) 과 가동 스크롤 (24) 사이에, 압축 챔버 (22a) 가 형성된다. 압축 챔버 (22a) 의 용적은, 가동 스크롤 (24) 의 공전 운동에 따라 변한다. 압축 챔버 (22a) 는, 공간 (17a) 을 통해 냉매를 흡입하고, 토출 챔버 (20b) 를 통해 냉매를 토출한다. 밸런서-일체형 부시 (60) 에는, 미끄럼 베어링 (28) 을 통해 가동 스크롤 (24) 이 회전 가능하게 장착된다. 전술한 것처럼, 편심 핀 (42) 에는, 밸런서-일체형 부시 (60) 가 장착된다. 따라서, 회전축 (39) 이 회전하면, 편심 핀 (42) 을 통해 가동 스크롤 (24) 이 공전 운동을 한다.

전동 모터 (30, 34) 의 코일 와이어가, 리드 선 (15c), 클러스터 블록 (54) 및 단자 (15b) 를 통해 모터 구동 회로 (15a) 에 접속된다는 것에 유의한다. 클러스터 블록 (54) 은, 스테이터 코일 (30) 의 주변 표면에 고정된다.

이제, 상기한 스크롤형 압축기 (10) 의 동작에 대해 설명한다. 모터 구동 회로 (15a) 가 전동 모터 (30, 34) 에 전력을 공급하면, 로터 (34) 및 회전축 (39) 이 일체로 회전하기 시작한다. 회전축 (39) 이 회전하면, 그 회전이 편심 핀 (42) 및 밸런서-일체형 부시 (60) 를 통해 가동 스크롤 (24) 에 전달된다. 그 결과, 가동 스크롤 (24) 이 공전하고, 가동 스크롤 (24) 과 고정 스크롤 (26) 사이의 압축 챔버 (22a) 의 용적이 변한다.

흡입구 (16a) 로부터 흡입된 냉매는, 모터 하우징 (16) 내의 공간 (17a) 을 통해 유동하고, 스테이터 코일 (30) 의 하나의 코일 단부를 냉각시킨다. 후속하여, 공간 (17a) 내의 냉매는, 로터 (34) 에 형성된 유로 (38) 를 통과하고, 공간 (17b) 으로 유동한다. 유로 (38) 에서 유동하는 냉매에 의해, 로터 (34)가 냉각된다.

공간 (17b) 에 유입된 냉매는, 압축 유닛 (22) 의 압축 챔버 (22a) 내로 흡입된다. 압축 챔버 (22a) 내로 흡입된 냉매는, 가동 스크롤 (24) 의 회전에 따라 압축된다. 압축 챔버 (22a) 에서 압축된 냉매는, 토출 챔버 (20b) 로 토출되고, 토출구 (20a) 에 의해 하우징 (12) 의 외부로 토출된다.

이제, 도 2 ~ 4 를 참조하여 밸런서-일체형 부시 (60) 에 대해 설명한다. 도 2 는, 전동 모터 (30, 34) 가 배치되어 있는 측에서 (즉, x 방향으로부터) 밸런서-일체형 부시 (60) 를 바라본 도면이고, 후술하는 바와 같이, 밸런서-일체형 부시 (60) 의 면 (68) 과 회전축 (39) 의 주변 표면이 점 C (후술함) 에서 충돌하는 상태를 나타낸다. 도 3 은, 면 (68) 과 회전축 (39) 이 충돌하지 않은 상태를 나타낸다. 설명을 용이하게 하기 위해, 도 2 및 도 3 에서는 회전축 (39) 및 회전축 (39) 에 끼워 맞춰진 O링 (100) (후술함) 을 2점 쇄선으로 나타낸다. 도 4 는, 도 1 의 밸런서-일체형 부시 (60) 근방의 부분 확대도이다. 도 2 ~ 도 4 에 나타낸 바와 같이, 밸런서-일체형 부시 (60) 는 부시 (62) 와 밸런서 (65) 로 구성된다. 부시 (62) 와 밸런서 (65) 는 일체로 형성된다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 밸런서-일체형 부시 (60) 를 정면에서 바라보면, 밸런서-일체형 부시 (60) 는 1점 쇄선으로 나타낸 축선 (A) 에 대해 실질적으로 선대칭의 형상이다. 즉, 축선 (A) 에 대해 지면 (plane of paper) 의 좌측 (y 방향) 의 밸런서-일체형 부시 (60) 의 형상은, 축선 (A) 에 대해 지면의 우측 (-y 방향) 의 밸런서-일체형 부시 (60) 의 반전된 형상과 실질적으로 동일하다. 여기서 사용되는 "밸런서-일체형 부시 (60) 의 형상" 이라는 표현은 밸런서-일체형 부시 (60) 를 x 방향으로 정면에서 보았을 때의 밸런서-일체형 부시 (60) 의 윤곽을 가리키고, 부시 (62) 에 형성된 편심 구멍 (64) (후술함) 등은 상기한 형상에 포함되지 않는다는 것에 유의해야 한다.

부시 (62) 는 원통형 형상으로 형성된다. 부시 (62) 의 주변 표면에는, 미끄럼 베어링 (28) 을 통해 가동 스크롤 (24) 이 회전 가능하게 장착된다. 부시 (62) 의 일 면 (63) (회전축 (39) 측의 면) 에는, 편심 구멍 (64) 이 형성된다. 편심 구멍 (64) 은, 부시 (62) 의 회전 축선으로부터 편심되고 또한 축선 (A) 으로부터 분리된 위치에 형성된다. 즉, 편심 구멍 (64) 의 중심 (O3) 은 축선 (A) 상에 위치되지 않는다. 편심 구멍 (64) 에는, 회전축 (39) 에 형성된 편심 핀 (42) 이 삽입된다. 편심 구멍 (64) 의 길이 (즉, 편심 구멍 (64) 의 깊이) 는, 편심 핀 (42) 의 길이보다 더 짧다. 따라서, 편심 구멍 (64) 에 편심 핀 (42) 이 삽입되면, 편심 핀 (42) 의 베이스 단부 부분이 노출된다. 편심 핀 (42) 이 회전축 (39) 의 다른 단부 표면 (41) (즉, 도 2 의 점 O1 을 중심으로 하는 반경 R1 의 원) 에 형성된다는 것에 유의하라. 여기서, 점 O1 은 회전축 (39) 의 축심을 가리킨다. 편심 핀 (42) 은, 회전축 (39) 의 중심 축선으로부터 편심된 위치에 형성된다. 편심 핀 (42) 은, 회전축 (39) 의 다른 단부 표면 (41) 으로부터 중심 축선 방향 (x 방향) 으로 돌출한다. 편심 핀 (42) 은 편심 구멍 (64) 에 회전 가능하게 지지된다.

밸런서 (65) 는, 부시 (62) 보다 회전축 (39) 에 더 가까운 측에 형성된다. 도 2 및 도 4 에 나타낸 바와 같이, 밸런서 (65) 는 판형 부재이며, 본체 (65b) 및 본체 (65b) 로부터 회전축 (39) 을 향해 회전축 (39) 에 평행하게 돌출하는 돌출부 (65a) 로 구성된다. 도 2 에 나타낸 바와 같이, 밸런서 (65) 는 실질적으로 부채꼴 (fan) 형상으로 형성되고, 돌출부 (65a) 는 밸런서 (65) 의 외주부에만 형성된다. 도 4 에 나타낸 바와 같이, 돌출부 (65a) 는 회전축 (39) 보다 아래로 -x 방향으로 길이 L2 만큼 돌출된다. 도 4 에 나타낸 바와 같이, 밸런서 (65) 는, 편심 핀 (42) 의 주변 표면에 대향하는 면 (66), 면 (66) 에 직교하는 면 (67), 면 (67) 에 직교하는 면 (68), 및 면 (68) 에 직교하는 면 (69) 을 포함한다. 면 (66) 은, 회전축 (39) 의 축선 방향에 평행하게 연장된다. 면 (67) 은 회전축 (39) 의 다른 단부 표면 (41) 에 대향한다. 면 (67) 과 다른 단부 표면 (41) 사이에는 약간의 간극이 형성되고, 면 (67) 과 다른 단부 표면 (41) 은 서로 맞닿지 않는다. 면 (68) 은 회전축 (39) 의 주변 표면에 대향한다. 면 (68) 과 회전축 (39) 사이에 약간의 간극이 형성되고, 면 (68) 과 회전축 (39) 은 서로 맞닿지 않는다. 면 (68) 은 회전축 (39) 의 주변 표면을 실질적으로 따르는 형상으로 형성된다. 달리 말하면, 면 (67) 과 면 (68) 에 의해, 회전축 (39) 의 단부를 수용할 수 있는 오목부 (71) 가 형성된다고 할 수 있다. 면 (69) 이 실질적으로 부채꼴 형상으로 형성된 밸런서 (65) 의 외주부에만 형성되므로, 도 2 에 나타낸 바와 같이, 점 O2 를 중심으로 하는 반경 R3 의 부채꼴 형상으로부터, 상기의 부채꼴 형상과 동일한 중심 및 동일한 중심각을 갖는 반경 R2 의 부채꼴 형상을 잘라냄으로써 얻어지는 형상과 실질적으로 동일한 형상으로 형성된다. 면 (66, 67) 은 각각 본체 (65b) 를 구성하는 면이다. 더욱이, 면 (68, 69) 은 각각 돌출부 (65a) 를 구성하는 면이다. 달리 말하면, 돌출부 (65a) 는, 저면에 면 (69) 을 갖고 높이로 길이 L2 를 갖는 원주형 보디이다. 면 (68) 이 "제 1 대향 표면" 의 일례에 상당하고, 면 (67) 이 "제 2 대향 표면" 의 일례에 상당하다는 것에 유의한다.

이제, 편심 핀 (42) 이 편심 구멍 (64) 에 삽입된 상태에 있어서의 회전축 (39) 과 밸런서-일체형 부시 (60) 의 위치 관계에 대해, 도 4 를 참조하여 설명한다. 밸런서 (65) 의 면 (66) 은, 부시 (62) 의 면 (63) 으로부터 -x 방향으로 길이 L1 의 양만큼 돌출한다. 더욱이, 편심 핀 (42) 의 축선방향 길이는, 편심 구멍 (64) 의 축선방향 길이와 면 (66) 의 길이 L1 의 합보다 약간 더 길다 (엄밀하게는, L2－L3 만큼 더 길다). 따라서, 편심 핀 (42) 이 편심 구멍 (64) 에 삽입되면, 편심 핀 (42) 의 일부 (엄밀하게는, 편심 핀 (42) 의 베이스 부분으로부터 길이 L1＋L2-L3 의 부분) 가 외부에 노출되고, 면 (67) 과 다른 단부 표면 (41) 사이에 간극이 형성된다. 이하의 설명에서, 이 노출된 부분을 "노출부"라고 칭한다.

이제, 회전축 (39) 에 부착되는 O링 (100) 에 대해, 도 4 를 참조하여 설명한다. 회전축 (39) 의 주변 표면과 밸런서 (65) 의 면 (68) 은, 축선방향 (x 방향) 으로 길이 L3 의 양만큼 중첩된다. 길이 L3 는, 길이 L2 보다 약간 더 짧다 (구체적으로는, 회전축 (39) 의 다른 단부 표면 (41) 과 면 (67) 사이의 간극의 양만큼 더 짧다). 회전축 (39) 의 주변 표면에는 홈 (43) 이 형성된다. 홈 (43) 은 회전축 (39) 의 일 단부로부터 길이 L3 의 거리에 있는 부분에 형성된다. 즉, 밸런서 (65) 의 면 (68) 에 대향하는 위치에 홈 (43) 이 형성된다. 홈 (43) 은 회전축 (39) 의 주변 표면 주위에 일주하도록 형성되고, 홈 (43) 에는 O링 (100) 이 끼워 맞춰진다. O링 (100) 의 직경 (즉, O링의 단면의 직경 (본 명세서의 다른 O링에 동일한 정의가 적용됨)) 은, 회전축 (39) 에 대한 밸런서-일체형 부시 (60) 의 회전 운동 동안에, O링 (100) 이 점 C (후술함) 근방에서만 면 (68) 과 맞닿을 수 있게 하는 두께로 설정된다. O링 (100) 은, 스크롤형 압축기 (10) 에서 사용되는 냉매 또는 스크롤형 압축기 (10) 의 윤활유와 양립가능한 수지 또는 고무로부터 형성된다. O링 (100) 의 예로서, HNBR, NBR, 또는 EPDM 이 사용될 수도 있지만, O링 (100) 은 이것으로 한정되지 않고, 상기의 양립가능성을 만족시키는 임의의 재료가 사용될 수 있다. 이는 이하의 실시형태 및 변형예에서 사용되는 탄성 부재에도 적용된다. O링 (100) 은 "고리형의 탄성 부재" 의 일례에 상당하다는 것에 유의한다.

이제, 회전축 (39) 이 밸런서-일체형 부시 (60) 와 충돌하고 있는 상태와 충돌하고 있지 않은 상태에 있어서의 회전축 (39) 과 밸런서-일체형 부시 (60) 의 위치 관계를 각각 설명하고, 본 실시형태의 작동 및 효과를 또한 설명한다.

전술한 것처럼 구성된 밸런서-일체형 부시 (60) 는, 편심 핀 (42) 주위에서 회전한다. 구체적으로는, 회전축 (39) 이 구동되어 도 2 의 화살표 D 로 나타낸 방향 (시계방향 회전) 으로 회전하면, 밸런서-일체형 부시 (60) 는 편심 핀 (42) 주위에서 회전한다. 그 결과, 밸런서-일체형 부시 (60) 에 의해 회전 가능하게 지지되는 가동 스크롤 (24) 이 공전 운동을 한다. 가동 스크롤 (24) 의 공전 운동에 기초하여 가동 스크롤 (24) 에 가해지는 원심력은, 밸런서-일체형 부시 (60) 의 밸런서 (65) 에 의해 상쇄된다. 밸런서 (65) 에 기초하여, 가동 스크롤 (24) 및 고정 스크롤 (26) 의 스크롤 벽면들의 마찰을 감소시키면서, 가동 스크롤 (24) 과 고정 스크롤 (26) 에 의해 형성되는 압축 챔버 (22a) 의 밀봉성이 적절히 유지된다.

스크롤형 압축기 (10) 의 정지에 의해 회전축 (39) 의 구동이 정지되면, 편심 핀 (42) 주위에서 회전하고 있던 밸런서-일체형 부시 (60) 는, 관성력으로 인해 화살표 D 로 나타낸 방향 (시계방향 회전) 으로 회전하고, 회전축 (39) 에 대해 회전가능하게 운동한다. 이때, 밸런서-일체형 부시 (60) 가 편심 회전하고 있으므로, 밸런서 (65) 의 면 (68) 이 도 2 의 점 C 에서 회전축 (39) 의 주변 표면과 충돌하고, 회전축 (39) 에 대한 회전가능 운동이 규제된다 (엄밀하게는, 밸런서 (65) 는 깊이 방향 (x 방향) 으로 점 C 를 통과하는 면 (68) 의 부분에서 회전축 (39) 과 충돌한다). 즉, 밸런서 (65) 의 면 (68) 이 회전축 (39) 과 선 접촉하게 된다. 여기서, 회전축 (39) 의 주변 표면에 O링 (100) 이 부착된다. O링 (100) 의 직경은, O링 (100) 이 면 (68) 의 점 C 근방에서만 맞닿게 할 수 있는 두께로 설정된다. 다시 말해, O링 (100) 의 직경은, 밸런서-일체형 부시 (60) 가 회전축 (39) 과 충돌할 때에 O링 (100) 이 면 (68) 과 맞닿게 하는 두께로 설정된다. 따라서, 밸런서-일체형 부시 (60) 는, 면 (68) 의 점 C 근방에서, O링 (100) 을 통해 회전축 (39) 의 주변 표면과 충돌한다. 그러므로, 밸런서-일체형 부시 (60) 가 회전축 (39) 과 충돌할 때의 충격은 O링 (100) 에 의해 경감되고, 충돌 소음이 감소된다. 결과적으로, 스크롤형 압축기 (10) 가 정지하는 때에 있어서의 회전축 (39) 과 밸런서-일체형 부시 (60) 의 충돌에 의해 생성되는 비정상 소음을 감소시킬 수 있다.

도 3 은, 밸런서-일체형 부시 (60) 가 회전축 (39) 과 충돌하지 않은 상태 (즉, 밸런서-일체형 부시 (60) 가 회전축 (39) 에 대해 회전가능하게 운동하고 있는 상태) 의 일례를 나타낸다. 본 실시형태에서, O링 (100) 의 직경은 밸런서-일체형 부시 (60) 가 회전축 (39) 과 충돌할 때에, O링 (100) 이 면 (68) 과 맞닿게 하는 두께로 설정된다. 따라서, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 밸런서-일체형 부시 (60) 가 회전축 (39) 에 대해 회전가능하게 운동하고 있는 동안, 회전축 (39) 에 부착된 O링 (100) 은 밸런서-일체형 부시 (60) 의 면 (68) 과 비인접 상태에 있다. 상기한 구성에 따르면, 회전축 (39) 에 대한 밸런서-일체형 부시 (60) 의 회전가능 운동 동안에 O링 (100) 이 회전축 (39) 및 면 (68) 과 항상 맞닿는 구성에 비해, 밸런서-일체형 부시 (60) 의 상대 운동가능 범위가 증가한다. 따라서, 밸런서-일체형 부시 (60) 는, 가동 스크롤 (24) 의 공전 운동에 기초하여 발생하는, 고정 스크롤 (26) 에 가해지는 가동 스크롤 (24) 의 가압력을 더 적절하게 조절할 수 있다. 특히, 스크롤형 압축기 (10) 의 고속 회전 동안에 원심력이 증가하는 때에도, 밸런서-일체형 부시 (60) 가 회전축 (39) 에 대해 회전가능 운동하는 결과로서, 밸런서-일체형 부시 (60) 가 가동 스크롤 (24) 의 원심력을 상쇄하고, 스크롤의 스크롤 벽면들의 가압력의 증가를 억제할 수 있다.

(제 1 변형예)

이제, 도 5 를 참조하여 제 1 실시형태의 제 1 변형예에 대해 설명한다. 이하의 설명에서, 제 1 실시형태와 다른 점만 설명하고, 제 1 실시형태와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 5 는 밸런서-일체형 부시 (60) 가 회전축 (39) 과 충돌한 상태를 나타낸다. 제 1 변형예에 따른 스크롤형 압축기에서는, 회전축 (39) 의 홈 (43) 에 O링 (200) 이 끼워 맞춰진다. 도 5 에 나타낸 바와 같이, O링 (200) 의 직경은, O링 (100) 의 직경보다 더 두껍고, O링 (200) 은 주변 방향에 걸쳐 밸런서-일체형 부시 (60) 의 면 (68) 과 맞닿는다. 밸런서-일체형 부시 (60) 는, O링 (200) 이 탄성 변형에 기초하여 회전축 (39) 에 대해 회전가능하게 운동할 수 있다. 따라서, 제 1 변형예의 스크롤형 압축기는, 회전축 (39) 에 대한 밸런서-일체형 부시 (60) 의 회전가능 운동 동안에 O링 (200) 이 회전축 (39) 의 주변 표면과 면 (68) 과 항상 맞닿도록 구성된다.

일반적으로, 스크롤형 압축기의 경우, 압축기를 작동시키면, 밸런서-일체형 부시 (60) 는 압축기가 정지하는 때의 방향에 반대되는 방향으로 편심 핀 (42) 에 대해 편심 핀 (42) 주위에서 회전한다. 결과적으로, 밸런서-일체형 부시 (60) 의 회전에 따라 가동 스크롤 (24) 이 공전하고, 가동 스크롤 (24) 의 스크롤 벽면이 고정 스크롤 (26) 의 스크롤 벽면과 충돌하여, 비정상 소음을 생성하는 경우가 존재한다. 이 비정상 소음은 밸런서-일체형 부시 (60) 의 회전 속도가 빨라질수록 커진다고 생각된다. 제 1 변형예에서는, O링 (200) 의 직경은, 스크롤형 압축기 (10) 가 구동되는 동안에 O링 (100) 이 면 (68) 과 항상 맞닿게 되는 두께로 설정된다. 따라서, 스크롤형 압축기 (10) 가 작동되고 밸런서-일체형 부시 (60) 가 회전하기 시작하면, O링 (100) 과 면 (68) 사이에 발생하는 마찰력에 기초하여 밸런서-일체형 부시 (60) 의 회전 저항이 증가한다. 그 결과, 밸런서-일체형 부시 (60) 의 회전각 가속도가 감소하고, 밸런서-일체형 부시 (60) 의 회전 속도의 증가가 억제된다. 따라서, 가동 스크롤 (24) 의 스크롤 벽면이 고정 스크롤 (26) 의 스크롤 벽면과 충돌할 때의 충격이 약해지고, 스크롤들의 스크롤 벽면들의 충돌 소음이 감소될 수 있다.

(제 2 변형예)

이제, 도 6 및 7 을 참조하여 제 1 실시형태의 제 2 변형예에 대해 설명한다. 이하의 설명에서, 제 1 실시형태와 다른 점만 설명하고, 제 1 실시형태와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제 2 변형예에 따른 스크롤형 압축기의 경우, 회전축 (39) 에 홈 (43) 이 형성되는 대신에, 밸런서-일체형 부시 (60) 의 돌출부 (65a) 에 홈 (70) 이 형성된다. 홈 (70) 은, 돌출부 (65a) 의 면 (68) 을 포함하는 측면 (즉, 면 (69) 으로부터 실질적으로 수직으로 형성되는 면) 주위에서 일주하도록 형성된다. 홈 (70) 에는 원형 링 (100a) 이 끼워 맞춰진다. 도 7 에 나타낸 바와 같이, 원형 링 (100a) 의 직경은, 스크롤형 압축기 (10) 가 구동되는 동안에 원형 링 (100a) 이 회전축 (39) 의 주변 표면과 항상 맞닿지 않게 하는 두께로 설정된다. 더욱이, 도 6 에 나타낸 바와 같이, 원형 링 (100a) 은, 면 (68) 과 회전축 (39) 의 주변 표면이 충돌하는 부분에 배치된다. 따라서, 제 2 변형예에 따른 스크롤형 압축기는, 제 1 실시형태에 따른 스크롤형 압축기 (10) 와 동일한 효과를 발휘한다. 제 2 변형예는 스크롤형 압축기가 구동되는 동안에 원형 링 (100a) 이 회전축 (39) 의 주변 표면과 항상 맞닿지 않도록 구성되지만, 구성은 이것으로 한정되지 않고, 스크롤형 압축기가 구동되는 동안에 원형 링 (100a) 이 회전축 (39) 의 주변 표면에 항상 맞닿는 구성을 또한 채용할 수도 있다는 것에 유의한다.

(제 2 실시형태)

이제, 도 8 및 도 9 를 참조하여 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 이하의 설명에서, 제 1 실시형태와 다른 점만 설명하고, 제 1 실시형태와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제 2 실시형태에 따른 스크롤형 압축기의 경우, 회전축 (39) 의 일 단부에 O링 (100) 을 부착하는 대신에, 회전축 (39) 의 다른 단부 표면 (41) 과 밸런서 (65) 의 면 (67) 사이에 그리고 회전축 (39) 의 주변 표면과 면 (68) 사이에 고무 시트 (100b) 가 배치된다. 시트 (100b) 는, yz 평면에 퍼지는 시트 부분 (100b1) 및 시트 부분 (100b1) 으로부터 -x 방향으로 연장되는 시트 부분 (100b2) 으로 구성된다. 시트 부분 (100b1) 은 1점 쇄선으로 나타낸 축선 (B) 에 대해 실질적으로 선대칭의 형상을 갖는다. 시트 부분 (100b1) 에는, 편심 핀 (42) 의 직경과 실질적으로 동일한 직경을 갖는 구멍이 형성되고, 구멍의 중심은 축선 (B) 상에 위치된다. 더욱이, 시트 부분 (100b1) 의 외주 가장자리는, 회전축 (39) 의 주변 표면을 따르는 원형 형상을 갖고, 이 원형 형상의 반경 (R4) 은 회전축 (39) 의 반경 (R1) 보다 약간 더 크다. 시트 부분 (100b1) 에 형성된 상기의 구멍은, 편심 핀 (42) 이 이 구멍에 삽입된 때에, 시트 부분 (100b1) 의 원호를 갖는 원의 중심과 회전축 (39) 의 다른 단부 표면 (41) 의 중심 (O1) 이 겹치도록 하는 위치에 형성된다. 시트 부분 (100b2) 은 시트 부분 (100b1) 의 원형 부분으로부터 원호를 따라 -x 방향으로 연장된다. 시트 부분 (100b2) 의 두께는, 반경 R4 와 반경 R1 사이의 차이와 실질적으로 동일하다. 본 실시형태에서는, 시트 부분 (100b2) 의 -x 방향 길이는 길이 L2 보다 더 길다. 시트 부분 (100b1) 은, 편심 핀 (42) 이 부시 (62) 의 편심 구멍 (64) 에 삽입된 때에 있어서의 회전축 (39) 의 다른 단부 표면 (41) 과 면 (67) 사이의 간극 (L3 - L2) 이상의 두께를 갖는다. 더욱이, 시트 부분 (100b2) 의 두께는, 상기의 경우에 회전축 (39) 의 주변 표면과 면 (68) 사이의 간극 (즉, R4 - R1) 이상이다. 따라서, 시트 부분 (100b1) 의 상기의 구멍에 편심 핀 (42) 이 삽입되면, 시트 부분 (100b1) 의 양면이 회전축 (39) 의 다른 단부 표면 (41) 및 면 (67) 과 맞닿게 되고, 시트 부분 (100b2) 의 양면이 회전축 (39) 의 주변 표면과 면 (68) 과 맞닿게 된다. 밸런서-일체형 부시 (60) 는, 시트 (100b) 의 탄성 변형에 기초하여 회전축 (39) 에 대해 회전가능하게 운동할 수 있다. 시트 부분 (100b1) 에 형성된 구멍에 편심 핀 (42) 이 삽입되는 결과로서, 시트 (100b) 는 다른 단부 표면 (41) 에 대해 용이하게 위치결정될 수 있다.

제 2 실시형태에 따른 스크롤형 압축기의 경우에도, 제 1 실시형태의 제 1 변형예에 따른 스크롤형 압축기와 동일한 효과가 얻어진다. 그리고, 본 실시형태에서, 회전축 (39) 의 다른 단부 표면 (41) 이 면 (67) 에 대향하는 부분에도 시트 (100b) 가 배치된다. 따라서, 더 큰 마찰력이 생성되고, 충돌시의 충격이 약화될 수 있고, 비정상 소음이 감소될 수 있다. 더욱이, 축선방향에 있어서의 회전축 (39) 과 밸런서-일체형 부시 (60) 의 충돌에 의한 충격도 경감될 수 있다. 본 실시형태는 다른 단부 표면 (41) 이 면 (67) 에 대향하는 부분에도 시트 (100b) 가 배치되도록 구성되었지만, 구성은 이것으로 한정되지 않고, 회전축 (39) 의 주변 표면이 면 (68) 에 대향하는 부분에만 시트가 배치되는 구성도 또한 채용될 수도 된다. 더욱이, 본 실시형태는 시트 부분 (100b2) 이 회전축 (39) 의 주변 표면 및 면 (68) 과 항상 맞닿도록 구성되었지만, 구성은 이것으로 한정되지 않고, 스크롤형 압축기가 구동되는 동안에 시트 부분 (100b2) 이 회전축 (39) 의 주변 표면 및 면 (68) 과 항상 맞닿을 필요는 없다.

(제 3 실시형태)

이제, 도 10 을 참조하여 제 3 실시형태에 대해 설명한다. 이하의 설명에서, 제 1 실시형태와 다른 점만 설명하고, 제 1 실시형태와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제 3 실시형태에 따른 스크롤형 압축기의 경우, 회전축 (39) 의 일 단부에 O링 (100) 이 부착되는 대신에, 편심 핀 (42) 의 베이스 부분에 O링 (100c) 이 끼워 맞춰진다. O링 (100c) 의 직경은, 스크롤형 압축기가 구동되는 동안에 O링 (100c) 이 밸런서 (65) 의 면 (66) 에 맞닿게 하는 두께로 설정된다. 더욱이, O링 (100c) 의 x 방향 폭은 길이 L2 와 길이 L3 사이의 차이보다 더 길게 되도록 설정된다. 따라서, O링 (100c) 이 편심 핀 (42) 의 베이스 부분에 부착되면, O링 (100c) 은 밸런서 (65) 의 면 (66) 에 맞닿게 된다. 밸런서-일체형 부시 (60) 는, O링 (100c) 의 탄성 변형에 기초하여 회전축 (39) 에 대해 회전가능하게 운동할 수 있다. 다시 말해, 제 3 실시형태에 따른 스크롤형 압축기는, 스크롤형 압축기가 정지하는 때에 밸런서-일체형 부시 (60) 가 회전축 (39) 과 충돌하는 부분에 O링 (100c) 이 배치되지 않는다는 점에서 제 1 실시형태에 따른 스크롤형 압축기 (10) 와 다르다. 상기의 구성에 따르면, 스크롤형 압축기가 구동되는 동안에, O링 (100c) 과 밸런서 (65) 의 면 (66) 사이에 마찰력이 생성되어, 밸런서-일체형 부시 (60) 가 회전축 (39) 과 충돌하는 때의 회전 속도가 감소된다. 따라서, 밸런서 (65) 의 면 (68) 이 회전축 (39) 의 주변 표면과 충돌하는 때의 충격이 약해지고, 충돌시에 생성되는 비정상 소음이 감소된다. 본 실시형태에서는 편심 핀 (42) 의 베이스 부분에 O링 (100c) 이 부착되었지만, 구성은 이것으로 한정되지 않는다. 스크롤형 압축기가 구동되는 동안에 O링 (100c) 이 면 (66) 과 맞닿게 되는 구성인 한, O링 (100c) 은 편심 핀 (42) 의 노출부에 있어서의 임의의 지점에 부착되어도 된다. 더욱이, 본 실시형태에서는, 스크롤형 압축기가 구동되는 동안에 O링 (100c) 이 면 (66) 과 끊임없이 맞닿게 되도록 구성되었지만, 구성은 이것으로 한정되지 않는다. 회전축 (39) 과의 충돌시에 밸런서-일체형 부시 (60) 의 회전 속도가 저하되도록 밸런서-일체형 부시 (60) 가 구성되는 한, O링 (100c) 은 스크롤형 압축기가 구동되는 동안에 면 (66) 과 항상 맞닿을 필요는 없다.

(제 4 실시형태)

이제, 도 11 및 도 12 를 참조하여 제 4 실시형태에 대해 설명한다. 이하의 설명에서, 제 1 실시형태와 다른 점만 설명하고, 제 1 실시형태와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제 4 실시형태에 따른 스크롤형 압축기의 경우, 밸런서 (65) 의 돌출부 (65a) 에 2 개의 홈 (72) 이 형성된다. 구체적으로, 돌출부 (65a) 의 4 개의 측면 중, 평면으로서 구성되는 2 개의 면에, 홈 (72) 이 1 개씩 형성된다. 홈 (72) 은, 상기의 면에서 x 방향을 따라 임의의 깊이로 형성된다. 홈 (72) 의 x 방향 길이는 각 면의 x 방향 길이 (L2) 와 실질적으로 동일하도록 될 수 있다. 2 개의 홈 (72) 에는, 수지 시트 (100d) 의 양 단부가 각각 걸린 상태로 정지된다. 시트 (100d) 는, 홈 (72) 의 x 방향 길이와 실질적으로 동일한 폭을 갖는 직사각형 시트이고, 시트 (100d) 가 2 개의 평면 및 면 (68) 의 형상을 따라 끼워 맞춰지도록 미리 처리된다. 시트 (100d) 의 양 단부가 홈 (72) 에 걸리는 결과로서, 시트 (100d) 가 면 (68) 을 덮도록 돌출부 (65a) 에 끼워 맞춰진다. 시트 (100d) 의 두께는, 스크롤형 압축기가 구동되는 동안에 시트 (100d) 가 회전축 (39) 의 주변 표면과 항상 맞닿도록 설정된다. 밸런서-일체형 부시 (60) 는, 시트 (100d) 의 탄성 변형에 기초하여 회전축 (39) 에 대해 회전가능하게 운동할 수 있다. 또한, 이 구성에 기초하여, 제 1 실시형태의 제 1 변형예와 동일한 효과가 얻어진다. 본 실시형태에서는 시트 (100d) 의 x 방향 길이가 길이 L2 와 실질적으로 동일하지만, 시트 (100d) 가 회전축 (39) 의 주변 표면에 대향하는 부분에 배치되는 한, 시트 (100d) 의 길이는 이것으로 한정되지 않는다는 것에 유의한다. 더욱이, 본 실시형태는 스크롤형 압축기가 구동되는 동안에 시트 (100d) 가 회전축 (39) 의 주변 표면과 항상 맞닿도록 구성되지만, 구성은 이것으로 한정되지 않고, 스크롤형 압축기가 구동되는 동안에 시트 (100d) 가 회전축 (39) 의 주변 표면과 항상 맞닿을 필요는 없다.

(제 1 변형예)

이제, 도 13 을 참조하여 제 4 실시형태의 제 1 변형예에 대해 설명한다. 이하의 설명에서, 제 4 실시형태와 다른 점만 설명하고, 제 4 실시형태와 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제 1 변형예에 따른 스크롤형 압축기의 경우, 면 (68) 의 깊이 방향 (즉, 도 2 의 점 O2 를 중심으로 하는 원의 반경 방향과 실질적으로 동일한 방향) 으로 면 (68) 에 복수의 홈 (74) 이 형성된다. 홈 (74) 의 x 방향 길이는 길이 L2 와 실질적으로 동일하다. 면 (68) 으로부터 약간 돌출하도록 홈 (74) 에 고무 (100e) 가 충전된다. 고무 (100e) 가 면 (68) 으로부터 돌출하는 높이는, 스크롤형 압축기가 구동되는 동안에 고무 (100e) 의 상면이 회전축 (39) 의 주변 표면과 항상 맞닿도록 설정된다. 밸런서-일체형 부시 (60) 는 고무 (100e) 의 탄성 변형에 기초하여 회전축에 대해 회전가능하게 운동할 수 있다. 이 구성으로도, 제 1 실시형태의 제 1 변형예와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 제 1 변형예에서는 홈 (74) 의 x 방향 길이가 길이 L2 와 실질적으로 동일하지만, 고무 (100e) 가 회전축 (39) 의 주변 표면에 대향하는 부분에 배치되는 한, 홈 (74) 의 길이는 이것으로 한정되지 않는다는 것에 유의한다. 더욱이, 제 1 변형예는 스크롤형 압축기가 구동되는 동안에 고무 (100e) 가 회전축 (39) 의 주변 표면과 항상 맞닿도록 구성되지만, 구성은 이것으로 한정되지 않고, 스크롤형 압축기가 구동되는 동안에 고무 (100e) 가 회전축 (39) 의 주변 표면과 항상 맞닿을 필요는 없다.

본 명세서에 개시된 기술의 실시형태에 대해 위에서 상세하게 설명하였지만, 본 개시는 이러한 실시형태들로 제한되지 않고, 본 명세서에 개시된 스크롤형 압축기는 상기의 실시형태들의 다양한 변형 및 변경을 포함한다. 예를 들어, 상기의 실시형태 및 변형예에서는, 탄성 부재가 회전축 (39), 편심 핀 (42) 및 밸런서-일체형 부시 (60) 중 하나에 배치되었지만, 구성은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 탄성 부재는 회전축 (39) 과 밸런서-일체형 부시 (60) 쌍방에 배치거나, 또는 회전축 (39) 과 편심 핀 (42) 쌍방에 배치되거나, 또는 회전축 (39), 편심 핀 (42) 및 밸런서-일체형 부시 (60) 에 배치될 수도 있다.

Claims

스크롤형 압축기로서,
하우징;
상기 하우징에 의해 회전가능하게 지지되는 원통형 회전축;
상기 하우징에 고정된 고정 스크롤;
상기 고정 스크롤에 대향하여 압축 챔버를 형성하는 가동 스크롤; 및
상기 하우징 내에 배치되고, 상기 회전축의 회전에 의해, 상기 가동 스크롤을 공전 (orbital) 운동시킬 수 있도록 구성된 구동 메커니즘
을 포함하고,
상기 구동 메커니즘은,
상기 회전축의 단부 부분으로부터 상기 회전축에 평행하게 연장되는 편심 핀, 및
상기 편심 핀과 상기 가동 스크롤 사이에 배치된 밸런서-일체형 부시 (balancer-integrated bush) 로서, 상기 편심 핀이 삽입되는 편심 구멍을 구비하고, 상기 편심 핀 주위에서 회전하도록 구성되고, 밸런서를 일체로 더 구비하고, 상기 회전축에 대해 회전가능하게 운동하도록 구성된 상기 밸런서-일체형 부시
를 구비하고,
상기 회전축과 상기 편심 핀의 적어도 하나와 상기 밸런서-일체형 부시 사이에 탄성 부재가 배치되고,
상기 탄성 부재는 상기 밸런서-일체형 부시가 상기 회전축에 대해 상기 회전축 주위에서 회전가능하게 운동하는 상대 운동가능 범위를 규제하는, 스크롤형 압축기.
제 1 항에 있어서,
상기 탄성 부재가 상기 상대 운동가능 범위 내에서 상기 회전축과 상기 편심 핀의 적어도 하나 또는 상기 밸런서-일체형 부시와 맞닿지 않는 비인접 (non-adjacent) 상태가 존재하는, 스크롤형 압축기.
제 1 항에 있어서,
상기 탄성 부재가 상기 상대 운동가능 범위 내에서 상기 회전축과 상기 편심 핀의 적어도 하나 및 상기 밸런서-일체형 부시와 항상 맞닿는, 스크롤형 압축기.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밸런서-일체형 부시는, 본체, 및 상기 본체로부터 상기 회전축을 향해 상기 회전축에 평행하게 돌출하는 돌출부를 포함하고,
상기 돌출부는, 상기 회전축의 주변 표면에 대향하는 제 1 대향 표면을 구비하고,
상기 본체는, 상기 회전축의 단부 표면에 대향하는 제 2 대향 표면을 구비하고,
상기 제 1 대향 표면과 상기 제 2 대향 표면은 상기 회전축의 단부 부분을 수용할 수 있는 오목부를 형성하는, 스크롤형 압축기.
제 4 항에 있어서,
상기 탄성 부재는 상기 회전축의 상기 주변 표면 내의 상기 제 1 대향 표면에 대향하는 부분 또는 상기 제 1 대향 표면에 부착되는, 스크롤형 압축기.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밸런서-일체형 부시는, 상기 회전축의 주변 표면에 대향하는 제 1 대향 표면을 구비하고,
상기 탄성 부재는 상기 회전축의 상기 주변 표면 내의 상기 제 1 대향 표면에 대향하는 부분 또는 상기 제 1 대향 표면에 부착되는, 스크롤형 압축기.
제 6 항에 있어서,
상기 밸런서-일체형 부시는 상기 회전축의 주변 표면에 대향하는 제 1 대향 표면을 갖는 돌출부를 구비하고,
상기 탄성 부재는 링 형상의 탄성 부재이고,
상기 링 형상의 탄성 부재는 상기 회전축 또는 상기 돌출부에 부착되는, 스크롤형 압축기.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 편심 핀은, 상기 편심 구멍의 외부로 노출되는 노출부를 구비하고,
상기 노출부의 주변 표면에는 링 형상의 탄성 부재가 부착되고,
상기 링 형상의 탄성 부재는 상기 밸런서-일체형 부시와 맞닿는, 스크롤형 압축기.