(57)【要約】【課題】効果的に小型化を図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】スクロール型圧縮機１００は、固定スクロール２及び可動スクロール３と、可動スクロール３のスラスト力を受けるスラスト受け部２４と、駆動軸２１とを、ハウジング１０内に備える。スラスト受け部２４は、ハウジング１０内を駆動軸２１が延在すると共に外部から流体が導かれる第１領域Ｖ１と固定スクロール２及び可動スクロール３が配置される第２領域Ｖ２とに区画すると共に、第１領域Ｖ１と第２領域Ｖ２におけるラップ２ｂ，３ｂの渦巻外端部付近の流体取込領域Ｈ１とを連通する連通孔２４ａ１を有している。駆動軸２１には、駆動軸２１と一体に回転して第１領域Ｖ１内の流体をスラスト受け部２４側に送り出す羽根車２７が取り付けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
渦巻状のラップをそれぞれ有し互いに噛み合わされる固定スクロール及び可動スクロールと、前記可動スクロールの背面側に設けられ前記可動スクロールのスラスト力を受けるスラスト受け部と、前記可動スクロールに公転駆動力を伝達するための駆動機構の一部を構成する駆動軸とを、ハウジング内に備え、前記可動スクロールが公転して前記固定スクロールとの間に前記公転に伴って容積変化する密閉空間を形成し、該密閉空間により圧縮性の流体を圧縮して吐出するスクロール型圧縮機であって、
前記スラスト受け部は、前記ハウジング内を前記駆動軸が延在すると共に外部から前記流体が導かれる第１領域と前記固定スクロール及び前記可動スクロールが配置される第２領域とに区画すると共に、前記第１領域と前記第２領域における前記ラップの渦巻外端部付近の流体取込領域とを連通する連通孔を有しており、
前記駆動軸には、該駆動軸と一体に回転して前記第１領域内の前記流体を前記スラスト受け部側に送り出す羽根車が取り付けられている、スクロール型圧縮機。
【請求項２】
前記駆動軸は、前記固定スクロールの軸心に合わせた回転軸心周りに回転駆動される主軸、及び、前記主軸の軸方向の一端部に前記回転軸心に対して偏心して設けられる偏心軸を有し、
前記駆動機構は、
前記駆動軸と、
前記偏心軸の外周面に装着される旋回軸受と、
前記旋回軸受の外周面に装着される環状の揺動部材であって、前記可動スクロールとの間に前記スラスト受け部を挟むように配置される揺動部材と、
前記スラスト受け部と、
前記可動スクロールの自転を阻止する自転阻止機構部と、
を含み、
前記スラスト受け部の外縁部には、複数の貫通孔が形成されており、
前記駆動機構は、前記貫通孔を貫通すると共に前記揺動部材の外縁部と前記可動スクロールの外縁部との間を連結する連結ピンを有し、当該連結ピンを介して前記公転駆動力を前記可動スクロールに伝達し、
前記羽根車と前記可動スクロールとの間に、少なくとも、前記スラスト受け部、前記旋回軸受及び前記揺動部材が配置されている、請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項３】
前記羽根車は、該羽根車の外周面と前記ハウジングの内周面との間の隙間が揺動の際の前記揺動部材の外周面と前記ハウジングの内周面との間の最小の隙間よりも小さくなるように形成されている、請求項２に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項４】
前記複数の貫通孔はそれぞれ円形に開口され、
前記連結ピンは前記貫通孔より小径に形成され、
前記自転阻止機構部は、前記貫通孔と前記連結ピンとにより構成され、前記連結ピンの中間部が前記貫通孔の孔壁面に摺接することにより前記可動スクロールの自転を阻止し、
前記連通孔は、前記複数の貫通孔の少なくとも一部からなる、請求項２又は３に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項５】
前記可動スクロールに対する重量バランスを確保するためのカウンターウェイトが、前記羽根車と一体的に設けられている、請求項１〜４のいずれか一つに記載のスクロール型圧縮機。
【請求項６】
前記駆動軸の回転駆動力を発生させる電動モータが前記第１領域内において前記駆動軸と一体に設けられ、
前記ハウジングには、外部から当該ハウジング内に前記流体を導くための吸入ポートが形成され、
前記吸入ポートにおける前記第１領域側の開口端は前記第１領域における前記スラスト受け部と反対側の端部領域に開口されている、請求項１〜５のいずれか一つに記載のスクロール型圧縮機。
【請求項７】
前記羽根車は前記駆動軸における前記電動モータと前記スラスト受け部との間の部位に取り付けられている、請求項６に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項８】
前記羽根車は前記駆動軸における前記スラスト受け部と反対側の端部と前記電動モータとの間の部位に取り付けられている、請求項６に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項９】
前記電動モータの外周面と前記ハウジングの内周面との間の隙間を密封するシール部材を更に含む、請求項８に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項１０】
前記羽根車は、前記駆動軸が嵌合するハブと、前記ハブの外周面から放射状に延びる複数の羽根と、前記複数の羽根の先端部間を接続する円環状のリム部とを有し、
前記リム部の内側面には、前記スラスト受け部側に向うほど前記リム部の外周側に近づくように傾斜した傾斜面が形成されている、請求項１〜９のいずれか一つに記載のスクロール型圧縮機。
【請求項１１】
前記羽根車は、前記駆動軸に取り付けられる円盤状のベースと、前記ベースにおける前記電動モータとは反対側の端面に形成される複数の遠心翼とを有する、請求項８又は９に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項１２】
前記電動モータの駆動を制御するインバータを、
更に含み、
前記ハウジングは、前記第１領域及び前記第２領域を内部に有する筒状の周壁部と、前記周壁部における前記第１領域側の開口を塞ぐ底壁部と、を有し、
前記インバータは、前記底壁部における前記第１領域と反対側の面に固定され、
前記羽根車が回転すると、前記第１領域の前記端部領域内に前記底壁部に沿う前記流体の流れが生じるように構成されている、請求項１１に記載のスクロール型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに噛み合わされる固定スクロール及び可動スクロールを有し、これらにより形成される密閉空間の容積を変化させることで流体を圧縮するスクロール型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクロール型圧縮機は、互いに噛み合わされる固定スクロール及び可動スクロールと、可動スクロールに固定スクロールの軸心周りの公転駆動力を伝達するための駆動機構とをハウジング内に備え、可動スクロールが固定スクロールとの間に公転に伴って容積変化する密閉空間を形成し、この密閉空間により圧縮性の流体を圧縮して吐出している。
【０００３】
この種のスクロール型圧縮機としては、例えば、特許文献１に記載されたものが一般的に知られている。特許文献１に記載されたスクロール型圧縮機におけるハウジングとしての密閉ケース４は、フロントブロック２とリアブロック３とに分割されている。フロントブロック２内には、駆動機構の一部を構成する駆動軸（詳しくは、回転軸６及び偏心軸１２）が延在しており、リアブロック３内には、可動スクロールとしての揺動スクロール部材２０（以下では、可動スクロールという）と固定スクロールとしての固定スクロール部材３０（以下では、固定スクロールという）とが設けられている。このスクロール型圧縮機は、車両用空調装置の冷媒回路に組み込まれ、冷媒回路の低圧側から導かれた冷媒（流体）を圧縮して吐出する圧縮機であり、リアブロック３に冷媒吸入口４１が形成されている。この冷媒吸入口４１は、可動スクロール及び固定スクロールの渦巻状のラップの渦巻外端部付近に形成された吸入空間４３に連通している。吸入空間４３に導かれた冷媒は、可動スクロールと固定スクロールとの間の密閉空間としての圧縮室４０内に取り込まれて圧縮され、冷媒回路の高圧側に吐出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−４４２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、この種のスクロール型圧縮機は、特許文献１に記載されたスクロール型圧縮機のように車両用空調装置の冷媒回路といった装置に組み込まれ、装置の一部を構成する場合が多い。そのため、この種のスクロール型圧縮機では、装置内における設置スペースについて制約を受けることがあり、小型化についての工夫が求められている。
【０００６】
本発明は上記問題点に着目してなされたものであり、効果的に小型化を図ることができるスクロール型圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面によると、渦巻状のラップをそれぞれ有し互いに噛み合わされる固定スクロール及び可動スクロールと、可動スクロールの背面側に設けられ可動スクロールのスラスト力を受けるスラスト受け部と、可動スクロールに公転駆動力を伝達するための駆動機構の一部を構成する駆動軸とを、ハウジング内に備えたスクロール型圧縮機が提供される。このスクロール型圧縮機では、可動スクロールが公転して固定スクロールとの間に公転に伴って容積変化する密閉空間を形成し、この密閉空間により圧縮性の流体を圧縮して吐出する。スラスト受け部はハウジング内を第１領域と第２領域とに区画する。第１領域は駆動軸が延在すると共に外部から流体が導かれる空間であり、第２領域は固定スクロール及び可動スクロールが配置される空間である。スラスト受け部は第１領域と第２領域における固定スクロール及び可動スクロールのラップの渦巻外端部付近の流体取込領域とを連通する連通孔を有している。駆動軸には、この駆動軸と一体に回転して第１領域内の流体をスラスト受け部側に送り出す羽根車が取り付けられている。
【発明の効果】
【０００８】
前記一側面によるスクロール型圧縮機では、スラスト受け部によって、ハウジング内の空間が、駆動軸が延在すると共に外部から流体が導かれる第１領域と、固定スクロール及び可動スクロールが配置される第２領域とに区画されると共に、スラスト受け部における連通孔によって、第１領域とラップの渦巻外端部付近の流体取込領域とが連通されている。そして、第１領域内の流体は、第１領域内の駆動軸に取り付けられた羽根車によってスラスト受け部側に送り出される。したがって、第１領域内の流体は羽根車によって連通孔を介して流体取込領域に押し込まれて、流体取込領域に取り込まれる。つまり、羽根車と駆動軸とハウジングとからなる送風装置がいわば過給機としての機能を有する。そして、流体取込領域に取り込まれた流体はラップの渦巻外端部を経由して固定スクロールと可動スクロールとの間の密閉空間で圧縮されて吐出される。したがって、前記一側面によるスクロール型圧縮機では、第１領域内の流体を流体取込領域に押し込んでその圧力を高めることができるため、流体取込領域から密閉空間に流入させる流体の量を昇圧させずにそのまま流入させた場合よりも多くすることができ、ひいては、吐出する圧縮後の流体の量を増加させることができる。したがって、圧縮機に求められる能力（例えば吐出ガス量）が同じ場合には、従来よりも密閉空間の容積を小さくすることができるため、従来よりも圧縮機の小型化を図ることができる。また、圧縮機のサイズが従来と同等でよい場合には、圧縮機のサイズを維持しつつ、圧縮機の能力を高めることができる。
【０００９】
このようにして、小型化を図ることができるスクロール型圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態におけるスクロール型圧縮機の概略断面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ矢視の断面図である。
【図３】スクロール型圧縮機の駆動軸の正面図である。
【図４】スクロール型圧縮機の揺動部材の正面図である。
【図５】スクロール型圧縮機のスラスト受け部の正面図である。
【図６】スクロール型圧縮機の可動スクロールの背面図である。
【図７】スクロール型圧縮機の羽根車の正面図である。
【図８】図７に示すＢ−Ｂ矢視の断面図である。
【図９】図７に示すＣ−Ｃ矢視の断面図である。
【図１０】スクロール型圧縮機の変形例を説明するための概略断面図である。
【図１１】スクロール型圧縮機の別の変形例を説明するための概略断面図である。
【図１２】上記別の変形例における羽根車の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。
図１は本実施形態におけるスクロール型圧縮機の全体構成を示す概略の断面図であり、図２は図１に示すＡ−Ａ矢視の断面図である。図３〜図６はそれぞれスクロール型圧縮機の部品図であり、図３は駆動軸の正面図、図４は揺動部材の正面図、図５はスラスト受け部の正面図、図６は可動スクロールの背面図である。
【００１２】
本実施形態におけるスクロール型圧縮機１００は、例えば冷房運転とヒートポンプによる暖房運転とを行うことができる車両用空調装置の冷媒回路に組み込まれ、冷媒回路の低圧側から吸入した圧縮性の流体である冷媒を圧縮して吐出する圧縮機である。このスクロール型圧縮機１００は、スクロールユニット１と、ハウジング１０と、スクロールユニット１に公転駆動力を伝達するための駆動機構２０とを備えている。スクロールユニット１及び駆動機構２０は、ハウジング１０内に備えられている。なお、本実施形態においては、スクロール型圧縮機１００は、スクロールユニット１の駆動源である電動モータ３０をもハウジング１０内に備える。さらに、スクロール型圧縮機１００は、電動モータ３０の駆動を制御するインバータ４０をハウジング１０内に備えており、いわゆるインバータ一体型電動圧縮機である。
【００１３】
スクロールユニット１は、図１に示すように、互いに噛み合わされる固定スクロール２及び可動スクロール３を有する。スクロール型圧縮機１００は、可動スクロール３が固定スクロール２に接しつつ固定スクロール２の軸心Ｘ’周りに公転して固定スクロール２との間に前記公転に伴って容積変化する後述する密閉空間Ｓを形成し、密閉空間Ｓにより冷媒を圧縮して吐出するように構成されている。例えば、固定スクロール２及び可動スクロール３はアルミニウム合金からなる。
【００１４】
具体的には、固定スクロール２は、円盤状に形成されると共に中心部に吐出孔２ａ１が開口された第１底板２ａと、第１底板２ａの一端面に立設される渦巻状の第１ラップ２ｂとを有する。可動スクロール３は、第１底板２ａの一端面と対向する一端面を有する円盤状の第２底板３ａと、第２底板３ａの一端面に立設される渦巻状の第２ラップ３ｂとを有する。また、固定スクロール２の第１底板２ａは可動スクロール３の第２底板３ａより大きな径を有する。なお、本実施形態において、第１ラップ２ｂが本発明に係る「固定スクロール」の「ラップ」に相当し、第２ラップ３ｂが本発明に係る「可動スクロール」の「ラップ」に相当する。
【００１５】
固定スクロール２と可動スクロール３は、第１ラップ２ｂと第２ラップ３ｂとを互いに噛み合わせるように配置される。具体的には、固定スクロール２と可動スクロール３は、第１ラップ２ｂの周方向の角度と第２ラップ３ｂの周方向の角度が互いにずれた状態で、第１ラップ２ｂの側壁と第２ラップ３ｂの側壁が互いに部分的に接触するように配設される。これにより、第１ラップ２ｂと第２ラップ３ｂとの間に、三日月状の密閉空間Ｓが複数形成される。また、固定スクロール２と可動スクロール３は、第１ラップ２ｂの突出端部と第２底板３ａとの間に隙間を有すると共に、第２ラップ３ｂの突出端部と第１底板２ａとの間に隙間を有するように配設される。本実施形態では、第１ラップ２ｂの突出端部に形成される溝部と、第２ラップ３ｂの突出端部に形成される溝部とに、それぞれチップシール部材４が嵌め込まれている。このチップシール部材４により、密閉空間Ｓの気密性が適切に維持され、スクロール型圧縮機１００における冷媒の圧縮性能が維持される。
【００１６】
より具体的には、固定スクロール２は、第１底板２ａのラップ側の一端面における外縁部に立設される円筒状の円筒部２ｃを有している。円筒部２ｃは、ハウジング１０の後述するセンターハウジング１１の一端側（図１では上側）の開口の内径に合せた外径を有している。固定スクロール２は、第１ラップ２ｂ及び円筒部２ｃをセンターハウジング１１の内側に向けて、センターハウジング１１の一端側の開口を塞ぐように、センターハウジング１１内に嵌め込まれている。
【００１７】
可動スクロール３は、第２ラップ３ｂを第１底板２ａ側に向けた状態で固定スクロール２の円筒部２ｃの開口から円筒部２ｃの内側に嵌め込まれている。この状態で、スクロールユニット１における第１ラップ２ｂ及び第２ラップ３ｂの渦巻外端部付近に流体取込領域Ｈ１が形成されている。この流体取込領域Ｈ１は、スクロールユニット１における第２底板３ａ側の端面において開口している。
【００１８】
可動スクロール３は、駆動機構２０を介して、その自転が阻止された状態で、固定スクロール２の軸心Ｘ’周りに公転可能に構成されている。これにより、スクロールユニット１は、密閉空間Ｓを中央部に移動させつつ、密閉空間Ｓの容積を徐々に減少させる。その結果、スクロールユニット１は、流体取込領域Ｈ１から密閉空間Ｓ内に流入する冷媒を密閉空間Ｓ内で圧縮する。
【００１９】
ハウジング１０は、センターハウジング１１とフロントハウジング１２とリアハウジング１３とを有する。そして、これら（１１，１２，１３）がボルト１４などの締結部材によって一体的に締結されることによって、スクロール型圧縮機１００のハウジング１０が構成される。ハウジング１０は、例えば、アルミニウム合金からなる。
【００２０】
ハウジング１０内の空間は、後述するスラスト受け部２４によって第１領域Ｖ１と第２領域Ｖ２とに区画されている。第１領域Ｖ１内には、駆動機構２０の一部を構成する後述する駆動軸２１が延在すると共に、外部（冷媒回路の低圧側の部分）から吸入ポートＰ１を介して冷媒が導かれる。第２領域Ｖ２内には、スクロールユニット１が配置される。また、本実施形態では、第１領域Ｖ１内には、電動モータ３０も設けられている。
【００２１】
センターハウジング１１は、第１領域Ｖ１及び第２領域Ｖ２を内部に有する概ね円筒状の周壁部１１ａと、周壁部１１ａの長手方向中間の内周面に沿って内側に突設される環状の突設部１１ｂとを有する。センターハウジング１１内には、主に、スクロールユニット１、駆動機構２０、電動モータ３０が収容される。周壁部１１ａの一端部には、リアハウジング１３の外縁部１３ａの端面が当接されている。また、周壁部１１ａの他端側（図１では下側）の開口はフロントハウジング１２の後述する箱底部１２ａにより塞がれている。
【００２２】
前述した吸入ポートＰ１は、特に限定されるものではないが、周壁部１１ａにおける第１領域Ｖ１に対応する部位に形成されている。このように、ハウジング１０（本実施形態では周壁部１１ａ）には、外部からハウジング１０内に冷媒（流体）を導くための吸入ポートＰ１が形成されている。具体的には、吸入ポートＰ１は、周壁部１１ａにおける、電動モータ３０のスラスト受け部２４と反対側の端部に対応する部分に設けられている。本実施形態では、吸入ポートＰ１における第１領域Ｖ１側（つまり、ハウジング１０の内部空間側）の開口端Ｐ１１は、第１領域Ｖ１におけるスラスト受け部２４と反対側の端部領域Ｖ１１に開口されている。この端部領域Ｖ１１に、フロントハウジング１２の後述する箱底部１２ａの第１領域Ｖ１側の面が露出している。そして、冷媒回路の低圧側からの冷媒は、この吸入ポートＰ１を介してハウジング１０（センターハウジング１１）内に吸入される。つまり、吸入ポートＰ１は第１領域Ｖ１に開口しており、第１領域Ｖ１は吸入室として機能している。なお、本実施形態では、吸入ポートＰ１からの冷媒が第１領域Ｖ１内で電動モータ３０の周囲及び電動モータ３０内の隙間等を流通することにより、電動モータ３０が冷却されるように構成されている。そして、図１において、第１領域Ｖ１における電動モータ３０の上側（スラスト受け部２４側）の空間は、第１領域Ｖ１における電動モータ３０の下側（スラスト受け部２４と反対側）の空間（つまり、上述した端部領域Ｖ１１）と連通し、電動モータ３０の下側の空間と共に一つの第１領域（吸入室）Ｖ１を構成する。また、第１領域Ｖ１内には、駆動機構２０等の摺動部位の潤滑のために、適量の潤滑オイルが貯留されている。そのため、第１領域Ｖ１において、冷媒は潤滑オイルとの混合流体として流れている。
【００２３】
突設部１１ｂにおけるリアハウジング１３側の端面１１ｂ１は駆動機構２０の駆動軸２１（詳しくは後述する主軸２１ａ）の回転軸心Ｘと直交する円環状の面として形成されている。この端面１１ｂ１には、駆動機構２０のスラスト受け部２４の外縁部の端面が当接される。スラスト受け部２４とリアハウジング１３との間に、固定スクロール２が挟持されることにより、固定スクロール２がスラスト受け部２４と伴にセンターハウジング１１内に固定されている。
【００２４】
フロントハウジング１２は、全体として一端が開口した箱状に形成されており、センターハウジング１１の周壁部１１ａの他端側の開口を塞ぐ箱底部１２ａと、箱底部１２ａの外縁部に突設される側壁部１２ｂとを有し、内部にインバータ４０を収容する。換言すると、箱底部１２ａは、センターハウジング１１の周壁部１１ａにおける第１領域Ｖ１側の開口を塞いでいる。箱底部１２ａの第１領域Ｖ１側の面の中央部には、主軸２１ａの端部（図１では下端部）を回転可能に支持するフロントベアリング１６を保持する筒状の支持部１２ａ１がセンターハウジング１１の内側に向って突設されている。箱底部１２ａの第１領域Ｖ１と反対側の面に、インバータ４０が固定されている。また、フロントハウジング１２の一端側の開口は、板状に形成されたインバータカバー１５により塞がれている。インバータカバー１５はボルト１４によりフロントハウジング１２の側壁部１２ｂに締結される。このように、本実施形態では、ハウジング１０は、第１領域Ｖ１及び第２領域Ｖ２を内部に有する筒状の周壁部１１ａと、周壁部１１ａにおける第１領域Ｖ１側の開口を塞ぐ箱底部１２ａと、を有している。なお、本実施形態において、箱底部１２ａが本発明に係る「底壁部」に相当する。
【００２５】
リアハウジング１３は、センターハウジング１１の周壁部１１ａの外径に合わせた外径を有する概ね円盤状に形成され、その中央部１３ｂが外方に膨出するように形成されている。そして、このリアハウジング１３は、その外縁部１３ａが周壁部１１ａの一端部に適宜本数のボルト１４などの締結部材によって締結されている。
【００２６】
また、リアハウジング１３の外縁部１３ａにおける径方向の内側部位１３ａ１は、センターハウジング１１の周壁部１１ａの内周面より径方向内側に張り出している。この内側部位１３ａ１の端面が固定スクロール２の第１底板２ａの他端面（ラップ２ｂ側の端面と反対側の端面）のうちの外縁部に当接することにより、固定スクロール２がスラスト受け部２４とリアハウジング１３の外縁部１３ａ（詳しくは、内側部位１３ａ１）との間に挟持される。リアハウジング１３の膨出形成された中央部１３ｂと第１底板２ａとにより、冷媒の吐出室Ｈ２が区画される。固定スクロール２におけるリアハウジング１３の内側部位１３ａ１との当接部位（前記外縁部）には、シール部材１７が設けられている。吐出室Ｈ２は第１底板２ａの中心部に形成された吐出孔２ａ１を経由して密閉空間Ｓに連通する。そして、この吐出室Ｈ２には、一方弁１８が吐出孔２ａ１の開口を覆うように設けられている。この一方弁１８は、冷媒が密閉空間Ｓから吐出室Ｈ２へ流れることを許容すると共に、冷媒が吐出室Ｈ２から密閉空間Ｓへ逆流することを防止する逆止弁である。吐出室Ｈ２内には、密閉空間Ｓで圧縮された冷媒が吐出孔２ａ１及び一方弁１８を介して吐出される。吐出室Ｈ２内の圧縮冷媒はリアハウジング１３に形成される吐出ポート（図示省略）を介して冷媒回路の高圧側に吐出される。
【００２７】
駆動機構２０は、可動スクロール３に固定スクロール２の軸心Ｘ’周りの公転駆動力を伝達するための機構である。本実施形態では、駆動機構２０は、可動スクロール３の自転を阻止する機能も有している。
【００２８】
図１及び図２に示すように、本実施形態において、駆動機構２０は、駆動軸２１と、旋回軸受２２と、環状の揺動部材２３と、スラスト受け部２４と、自転阻止機構部２５と、リアベアリング２６と、連結ピン２５ａと、を含む。
【００２９】
駆動軸２１は、図１から図３に示すように、主軸２１ａと偏心軸２１ｂとを有する。主軸２１ａは、回転軸心Ｘ周りに回転駆動される。主軸２１ａの回転軸心Ｘは固定スクロール２の軸心Ｘ’に合わせられている。偏心軸２１ｂは主軸２１ａの軸方向の一端部に回転軸心Ｘに対して偏心して設けられる。駆動軸２１は例えば鋼材からなる。
【００３０】
駆動軸２１には、この駆動軸２１と一体に回転して第１領域Ｖ１内の冷媒をスラスト受け部２４側に送り出す羽根車２７が取り付けられている。つまり、第１領域Ｖ１を形成するセンターハウジング１１からなるケーシングと駆動軸２１と羽根車２７とにより送風装置が構成されている。また、本実施形態では、可動スクロール３に対する重量バランスを確保するためのカウンターウェイト２８が、羽根車２７と一体的に設けられている。なお、羽根車２７及びカウンターウェイト２８については後に詳述する。
【００３１】
主軸２１ａの一端部には、フランジ状に形成されたフランジ部２１ａ１が偏心軸２１ｂと一体に設けられている。主軸２１ａの他端部は、縮径され、支持部１２ａ１に嵌合されるフロントベアリング１６によって回転可能に支持されている。
【００３２】
偏心軸２１ｂは、具体的には、主軸２１ａの回転軸心Ｘに対して偏心した軸心を中心とした円形断面を有し、スクロールユニット１側に向って延伸している。
【００３３】
本実施形態では、偏心軸２１ｂには、回転軸心Ｘと同心の円形孔２１ｂ１が形成されている。つまり、偏心軸２１ｂの外径の中心は、主軸２１ａの回転軸心Ｘに対して偏心した軸心上に位置するが、偏心軸２１ｂの内径の中心は、主軸２１ａの回転軸心Ｘ上に位置している。換言すると、偏心軸２１ｂは筒状に形成されており、筒外径の中心は、固定スクロール２の第１ラップ２ｂ及び可動スクロール３の第２ラップ３ｂが適切に摺動するように、筒内径の中心に対して偏心している。
【００３４】
本実施形態では、偏心軸２１ｂは、主軸２１ａと別体で形成されている。具体的には、偏心軸２１ｂの円形孔２１ｂ１は主軸２１ａの外径に合わせた孔径を有して偏心軸２１ｂを貫通している。フランジ部２１ａ１は偏心軸２１ｂの一端部の外周に偏心した鍔状に形成されている。主軸２１ａの一端部が偏心軸２１ｂの円形孔２１ｂ１にリアベアリング２６の収容領域を残して圧入されることにより、偏心軸２１ｂが主軸２１ａの一端部に固定されている。つまり、円形孔２１ｂ１の孔壁面と主軸２１ａの一端部の端面とにより、駆動軸２１の一端部（偏心軸側端部）に、円形凹部が形成される。この円形凹部には、後述するスラスト受け部２４の凸部２４ｂが挿入される。
【００３５】
旋回軸受２２は、偏心軸２１ｂの外周面に装着される軸受であり、例えば、円筒状のすべり軸受からなる。旋回軸受２２は、概ね偏心軸２１ｂのフランジ部２１ａ１のフランジ面からの突設高さに合わせた高さを有している。
【００３６】
揺動部材２３は、旋回軸受２２の外周面に装着される。揺動部材２３は、旋回軸受２２の高さに合わせた厚みを有した円盤状に形成され、例えば、アルミニウム系合金材からなる。揺動部材２３の中心部には、旋回軸受２２の外径に合わせた内径を有する旋回軸受用取付孔２３ａが開口されている。この旋回軸受用取付孔２３ａに、旋回軸受２２が嵌め込まれる。
【００３７】
図４に示すように、揺動部材２３の外縁部における周方向に等間隔に離間した複数（図２及び図４では、６箇所）の部位には、それぞれ、後述する連結ピン２５ａが挿通される孔（以下では、挿通孔という）２３ｂが貫通されている。揺動部材２３は、その外縁部における各挿通孔２３ｂの間の領域がそれぞれ径方向内側に凹むように形成されている。これにより、揺動部材２３の軽量化が図られている。また、揺動部材２３の外縁部の凹みは、後述するスラスト受け部２４の貫通孔２４ａの少なくとも一部である連通孔２４ａ１と伴に、第１領域Ｖ１からスクロールユニット１の第１ラップ２ｂ及び第２ラップ３ｂの渦巻外端部付近に形成される流体取込領域Ｈ１へ冷媒（詳しくは冷媒と潤滑オイルとの混合流体）を導入するための冷媒導入通路として機能することになる。したがって、揺動部材２３の外縁部の凹みにより、冷媒導入通路が十分に確保され、冷媒導入通路の圧損の低減を容易に図ることができる。そして、揺動部材２３の旋回軸受用取付孔２３ａの孔壁面と偏心軸２１ｂの外周面との間に、旋回軸受２２が取り付けられている。これにより、揺動部材２３は、旋回軸受２２を介して偏心軸２１ｂの軸心（つまり、主軸２１ａの回転軸心Ｘに対して偏心した軸心）周りに回動可能に偏心軸２１ｂに取り付けられている。
【００３８】
スラスト受け部２４は、図１に示すように、可動スクロール３の背面側に設けられ、可動スクロール３のスラスト力を受けるものである。本実施形態では、スラスト受け部２４は、可動スクロール３の第２底板３ａと揺動部材２３との間に設けられている。換言すると、揺動部材２３は、当該揺動部材２３と可動スクロール３の第２底板３ａとの間にスラスト受け部２４を挟むように配置されている。
【００３９】
本実施形態では、スラスト受け部２４は、ハウジング１０と別体で形成されている。具体的には、スラスト受け部２４は、例えば、可動スクロール３、揺動部材２３及びハウジング１０に採用される材料（例えば、アルミニウム系合金）よりも良好な耐摩耗性を有する鋼材等の適宜の部材からなる。スラスト受け部２４は、センターハウジング１１の一端側（図１では上側）の開口の内径に合せた外径を有した概ね円盤状に形成されている。スラスト受け部２４の外縁部の端面は前述したようにセンターハウジング１１の突設部１１ｂの端面１１ｂ１に当接している。スラスト受け部２４は、例えば、その外縁部が固定スクロール２の円筒部２ｃの先端面と突設部１１ｂの端面１１ｂ１との間に挟持されることにより、センターハウジング１１内に固定される。固定スクロール２に対するスラスト受け部２４の周方向についての角度位置は、図示省略したピン及びピン穴等の適宜の位置決め手段により定められている。前述したようにハウジング１０（詳しくはセンターハウジング１１の周壁部１１ａ）内の空間は、スラスト受け部２４によって第１領域Ｖ１と第２領域Ｖ２とに区画されている。また、駆動軸２１は、スラスト受け部２４とフロントベアリング１６によって回転軸心Ｘ方向の遊び量が規制されている。
【００４０】
図１及び図５に示すように、スラスト受け部２４の外縁部には、当該外縁部を貫通する複数の貫通孔２４ａが形成されている。本実施形態では、貫通孔２４ａは、円形に開口され、スラスト受け部２４の外縁部における周方向に等間隔に離間した複数（図５では、６箇所）の部位に開口されている。
【００４１】
本実施形態では、スラスト受け部２４の揺動部材側端面の中央部位に、円柱状の凸部２４ｂが突設されている。凸部２４ｂはリアベアリング２６の内径に合せた外径を有する。凸部２４ｂの突出高さは、概ね旋回軸受２２の高さに合わせられている。凸部２４ｂの外周面に、リアベアリング２６が装着される。
【００４２】
図１に示すように、可動スクロール３の第２底板３ａの背面である他端面（つまり、スラスト受け部側端面）には、シール部材１９が配置される。環状のシール部材１９により、第２底板３ａの背面とスラスト受け部２４の可動スクロール側端面との間に区画される背圧室Ｈ３の気密性が保たれる。背圧室Ｈ３は、シール部材１９のつぶし代等により定まる主軸２１ａの回転軸心Ｘ方向についての隙間高さ（例えば、０．５ｍｍ未満）を有しており、図１ではこの隙間高さは現れていない。可動スクロール３の第２底板３ａの中央部には、密閉空間Ｓと背圧室Ｈ３とを連通する連通路３ｄが開口されている。また、背圧室Ｈ３は、この背圧室Ｈ３内の圧力より低圧の領域との連通が遮断されている。したがって、圧縮動作により得た高圧の冷媒の一部を背圧形成のために連通路３ｄを介して背圧室Ｈ３へ供給したとしても、その冷媒が背圧室Ｈ３内の圧力より低圧の領域へ垂れ流されることはない。その結果、エネルギーロスの低減を図ることができる。
【００４３】
可動スクロール３の第２底板３ａの背面には、シール部材１９を取り付けるための溝部３ｅが形成されている。図１及び図６に示すように、可動スクロール３が固定スクロール２の軸心Ｘ’周りに公転旋回運動する際に、シール部材１９がスラスト受け部２４における複数の貫通孔２４ａの領域に入り込まないように、溝部３ｅの形成経路が定められている。
【００４４】
また、スラスト受け部２４は、第１領域Ｖ１と第２領域Ｖ２における第１ラップ２ｂ及び第２ラップ３ｂの渦巻外端部付近の流体取込領域Ｈ１とを連通する連通孔２４ａ１を有している。連通孔２４ａ１の開口は、流体取込領域Ｈ１のうちスクロールユニット１における第２底板３ａ側の端面において開口した部分に対向するようにスラスト受け部２４に形成されている。本実施形態では、連通孔２４ａ１は、複数の貫通孔２４ａの少なくとも一部（例えば、一つの貫通孔２４ａ）からなり、流体取込領域Ｈ１へ冷媒を導入するための冷媒導入通路として機能する。
【００４５】
図１及び図６に示すように、可動スクロール３の第２底板３ａの外縁部には、複数の孔３ｃが開口されている。この可動スクロール３の孔３ｃは、揺動部材２３に開口される挿通孔２３ｂの開口位置と同一の位置に開口されている。
【００４６】
自転阻止機構部２５は、可動スクロール３の自転を阻止するための機構である。本実施形態では、自転阻止機構部２５は、スラスト受け部２４の外縁部を貫通する前述した複数の貫通孔２４ａと、貫通孔２４ａを貫通すると共に揺動部材２３の外縁部と可動スクロール３の第２底板３ａの外縁部との間を連結する連結ピン２５ａとにより構成されている。連結ピン２５ａは、その中間部が貫通孔２４ａの孔壁面に摺接することにより、可動スクロール３の自転を阻止すると共に可動スクロール３の公転駆動力を可動スクロール３に伝達する。つまり、本実施形態では、連結ピン２５ａは、公転駆動力の伝達機能と可動スクロール３の自転阻止機能とを兼ね備えている。揺動部材２３における挿通孔２３ｂ及び可動スクロール３における孔３ｃは、貫通孔２４ａに対応した位置に形成されている。貫通孔２４ａの内径は、挿通孔２３ｂ及び孔３ｃの内径より大きく、例えば、可動スクロール３の必要とする公転旋回半径に応じて定められる。連結ピン２５ａは、例えば、スラスト受け部２４と同様に鋼材からなり、貫通孔２４ａより小径の円柱状に形成されている。このようにして、連結ピン２５ａの中間部が貫通孔２４ａの孔壁面に摺接することにより、可動スクロール３の自転を阻止する自転阻止機構部２５が構成されている。また、自転阻止機構部２５を備える駆動機構２０は、連結ピン２５ａを有し、当該連結ピン２５ａを介して公転駆動力を可動スクロール３に伝達している。
【００４７】
リアベアリング２６は、スラスト受け部２４の凸部２４ｂの外周面と偏心軸２１ｂの円形孔２１ｂ１の内周面との間に嵌め込まれ、駆動軸２１における一端部である偏心軸２１ｂを回転軸心Ｘ周りに回転可能に支持する軸受である。リアベアリング２６は、例えば、リアベアリング２６の外周面が円形孔２１ｂ１の内周面に対して摺動すると共に、リアベアリング２６の内周面が凸部２４ｂの外周面に対して摺動可能に、凸部２４ｂの外周面と円形孔２１ｂ１の内周面との間に嵌め込まれている。リアベアリング２６は、例えば、旋回軸受２２と同様に円筒状のすべり軸受からなる。これにより、駆動軸２１における一端部（偏心軸側端部）は、リアベアリング２６により回転可能に支持され、駆動軸２１における他端部（インバータ側端部）は、支持部１２ａ１内に嵌め込まれるフロントベアリング１６によって回転可能に支持され、駆動軸２１の両端部がハウジング１０内において回動可能に支持される。また、駆動軸２１の一端部はスラスト受け部２４の凸部２４ｂを介して回転可能に支持されている。つまり、本実施形態では、駆動軸２１における一端部である偏心軸２１ｂ（換言すると、駆動軸２１におけるスラスト受け部２４側の端部）は、スラスト受け部２４によって回転軸心Ｘ周りに回転可能に支持されている。
【００４８】
電動モータ３０は、スクロールユニット１の駆動源であり、駆動軸２１（詳しくは主軸２１ａ）の回転駆動力を発生させるものである。電動モータ３０は、ハウジング１０の第１領域Ｖ１内において駆動軸２１と一体に設けられている。電動モータ３０は、ロータ３１と、ロータ３１の径方向外側に配置されるステータコアユニット３２とを含んで構成される。例えば車両のバッテリー（図示省略）からの直流電流が、インバータ４０により交流電流に変換され、電動モータ３０へ給電される。ロータ３１は、その径方向中心に形成された軸孔に嵌合（例えば圧入）される主軸２１ａを介して、ステータコアユニット３２の径方向内側で回転可能に支持される。インバータ４０からの給電によりステータコアユニット３２に磁界が発生すると、ロータ３１に回転動力が作用して主軸２１ａが回転駆動される。また、駆動軸２１のフランジ部２１ａ１は、第１領域Ｖ１内における電動モータ３０とスラスト受け部２４との間に配置されている。
【００４９】
そして、電動モータ３０は、ステータコアユニット３２の外周面とハウジング１０（センターハウジング１１）の周壁部１１ａの内周面との間において、周方向に間隔をあけて設けられる複数の保持部材３３によって、ハウジング１０に対して保持されている。各保持部材３３の間には隙間があけられている。したがって、冷媒は電動モータ３０の周囲を流れ得る。
【００５０】
以上のように構成されたスクロール型圧縮機１００では、電動モータ３０により主軸２１ａが回転駆動されると、偏心軸２１ｂが旋回軸受２２、揺動部材２３と伴に固定スクロール２の軸心Ｘ’周りに公転し、この公転駆動力は、連結ピン２５ａを介して可動スクロール３へ伝達される。このとき、可動スクロール３は、連結ピン２５ａを介して揺動部材２３と一体に結合されて、揺動部材２３と一体的に公転旋回運動する。スクロール型圧縮機１００は、この公転旋回運動により、固定スクロール２と可動スクロール３との間の密閉空間Ｓに流入する冷媒を圧縮する。
【００５１】
次に、羽根車２７とカウンターウェイト２８について、図１、図２及び図７から図９を参照して詳述する。図７は羽根車２７の正面図、図８は図７に示すＢ−Ｂ矢視の断面図、図９は図７に示すＣ−Ｃ矢視の断面図である。
【００５２】
本実施形態では、羽根車２７は、駆動軸２１が嵌合するハブ２７ａと、ハブ２７ａの外周面から放射状に延びる複数の羽根２７ｂと、複数の羽根２７ｂの先端部間を接続する円環状のリム部２７ｃとを有する。羽根車２７は、その回転軸心（つまり主軸２１ａの回転軸心Ｘ）の延伸方向の一端側から流体を吸い込み他端側に向って流体を送り出すいわゆる軸流ファン用の羽根車である。ハブ２７ａは例えば円筒状に形成されている。各羽根２７ｂは、例えば、その回転方向Ｒ（図１及び図７参照）の前端部が吸込み側（図１、図８及び図９では下側）に傾くように傾斜し、正面視（平面視）で概ね扇形のプロペラ状に形成されている。リム部２７ｃは、ハブ２７ａと同心円状に設けられている。
【００５３】
本実施形態では、羽根車２７は駆動軸２１における電動モータ３０とスラスト受け部２４との間の部位に取り付けられている。具体的には、羽根車２７は、駆動軸２１の偏心軸２１ｂと一体に形成されたフランジ部２１ａ１の外周面に装着されている。つまり、羽根車２７のハブ２７ａの内側にフランジ部２１ａ１が嵌め込まれており、羽根車２７は、第１領域Ｖ１内における電動モータ３０とスラスト受け部２４との間の領域に配置されている。そして、本実施形態では、羽根車２７と可動スクロール３との間に、少なくとも、スラスト受け部２４、旋回軸受２２及び揺動部材２３が配置されている。また、羽根車２７のリム部２７ｃは、フランジ部２１ａ１の厚みと同等の厚みを有し、フランジ部２１ａ１のフランジ面と概ね面一になるように配置されている。
【００５４】
本実施形態では、リム部２７ｃの内側面には、スラスト受け部２４側に向かうほどリム部２７ｃの外周側に近づくように傾斜した傾斜面２７ｃ１が形成されている。
【００５５】
本実施形態では、羽根車２７は、この羽根車２７（詳しくはリム部２７ｃ）の外周面とハウジング１０（詳しくはセンターハウジング１１）の内周面との間の隙間が揺動の際の揺動部材２３の外周面とハウジング１０の内周面との間の最小の隙間よりも小さくなるように形成されている。つまり、羽根車２７はハウジング１０の内周面との間に、羽根車２７が回転可能な隙間を有しており、この隙間は例えば１ｍｍ未満、好ましくは０．５ｍｍ未満になるように設定されている。本実施形態では、羽根車２７は、センターハウジング１１の内側に突設される環状の突設部１１ｂの内側に配置されており、この突設部１１ｂの内周面とリム部２７ｃとの間の隙間が、揺動部材２３の外周面とハウジング１０の内周面との間の最小の隙間よりも小さくなるように形成されている。
【００５６】
本実施形態では、カウンターウェイト２８は、羽根車２７と一体的に設けられている。具体的には、カウンターウェイト２８は、リム部２７ｃにおける回転軸心Ｘに対する偏心軸２１ｂの偏心方向と反対側の周方向の角度位置において、リム部２７ｃの内側に張り出すように設けられている。また、リム部２７ｃの傾斜面２７ｃ１はこのカウンターウェイト２８の内側にも形成されており、全体として環状に形成されている。
【００５７】
次に、スクロール型圧縮機１００における冷媒の流れを説明する。
駆動軸２１が回転すると、可動スクロール３が固定スクロール２の軸心Ｘ’周りに公転旋回運動すると共に、羽根車２７が回転する。この羽根車２７の回転により、第１領域Ｖ１内には、スラスト受け部２４と反対側の端部領域Ｖ１１側からスラスト受け部２４側に向かう冷媒の流れが発生する。そして、冷媒回路の低圧側からの冷媒は、吸入ポートＰ１を介して第１領域Ｖ１（端部領域Ｖ１１）に導入され、電動モータ３０内及び電動モータ３０の周囲（具体的には、モータ巻き線間の隙間やティース部の隙間や各保持部材３３間の隙間等）を通過して電動モータ３０を冷却し、その後、羽根車２７の各羽根２７ｂの間を流れて、スラスト受け部２４側に送り出される。したがって、本実施形態では、羽根車２７は、電動モータ３０を基準とすると冷媒の流れ方向について電動モータ３０よりも下流側に設けられている。冷媒は概ね羽根車２７の回転軸心の延伸方向に沿ってスラスト受け部２４側に向かって送り出されるが、冷媒の一部は遠心力によって各羽根２７ｂに沿って羽根車２７の径方向外側に流れてリム部２７ｃの傾斜面２７ｃ１に衝突する。この傾斜面２７ｃ１に衝突した冷媒は、傾斜面２７ｃ１によってスラスト受け部２４側に送り出される。羽根車２７から送り出された冷媒は、その後、冷媒導入通路としての連通孔２４ａ１や揺動部材２３の外縁部の凹みを介してスクロールユニット１の渦巻外端部付近の流体取込領域Ｈ１に押し込まれて流体取込領域Ｈ１に取り込まれる。そして、流体取込領域Ｈ１に取り込まれた冷媒は、第１ラップ２ｂと第２ラップ３ｂの渦巻外端部を経由して密閉空間Ｓ内で圧縮される。圧縮された冷媒は、吐出孔２ａ１及び一方弁１８を経由して吐出室Ｈ２に吐出され、その後、吐出室Ｈ２から図示省略した吐出ポートを介して冷媒回路の高圧側に吐出される。つまり、本実施形態では、吸入ポートＰ１から第１領域Ｖ１内に流入した冷媒は、ハウジング１０内の電動モータ３０を冷却しつつ、羽根車２７の送風作用により連通孔２４ａ１を経由して流体取込領域Ｈ１に押し込まれて昇圧されている。
【００５８】
本実施形態によるスクロール型圧縮機１００では、スラスト受け部２４によって、ハウジング１０内の空間が第１領域Ｖ１と第２領域Ｖ２とに区画されると共に、スラスト受け部２４における連通孔２４ａ１によって、第１領域Ｖ１と流体取込領域Ｈ１とが連通されている。そして、第１領域Ｖ１内の冷媒は、第１領域Ｖ１内の駆動軸２１に取り付けられた羽根車２７によってスラスト受け部２４側に送り出される。したがって、第１領域Ｖ１内の冷媒は羽根車２７によって連通孔２４ａ１を介して流体取込領域Ｈ１に押し込まれて、流体取込領域Ｈ１に取り込まれる。つまり、羽根車２７と駆動軸２１とハウジング１０とからなる送風装置がいわば過給機としての機能を有する。そして、流体取込領域Ｈ１に取り込まれた冷媒は第１ラップ２ｂ及び第２ラップ３ｂの渦巻外端部を経由して密閉空間Ｓで圧縮されて吐出される。したがって、スクロール型圧縮機１００では、第１領域Ｖ１内の冷媒を流体取込領域Ｈ１に押し込んでその圧力を高めることができるため、流体取込領域Ｈ１から密閉空間Ｓに流入させる流体の量（質量流量）を昇圧させずにそのまま流入させた場合よりも多くすることができ、ひいては、吐出する圧縮後の冷媒の量を増加させることができる。したがって、圧縮機に求められる能力（例えば吐出ガス量）が同じ場合には、従来よりも密閉空間Ｓの容積を小さくすることができるため、従来よりも圧縮機の小型化を図ることができる。また、圧縮機のサイズが従来と同等でよい場合には、圧縮機のサイズを維持しつつ、圧縮機の能力を高めることができる。このようにして、効果的に小型化を図ることができるスクロール型圧縮機１００を提供することができる。
【００５９】
ここで、従来のスクロール型圧縮機において、暖房運転における冷媒回路の低圧側からスクロール型圧縮機に吸入される冷媒の圧力（冷媒の吸入圧）は冷房運転の場合の冷媒の吸入圧よりも低くなるという傾向があり、このままでは、十分な暖房能力（例えば吐出ガス量）を得ることが困難な場合がある。この点、本実施形態に係るスクロール型圧縮機１００は、暖房運転において、圧力の低い、つまり、密度の低い冷媒を吸入したとしても、吸入した冷媒の圧力を羽根車２７により昇圧させることができ、ひいては、吐出する圧縮後の冷媒の量を増加させることができる。つまり、スクロール型圧縮機１００は、暖房運転可能な冷媒回路に好適な圧縮機である。
【００６０】
本実施形態では、羽根車２７のリム部２７ｃの内側面には、スラスト受け部２４側に向かうほどリム部２７ｃの外周側に近づくように傾斜した傾斜面２７ｃ１が形成されている。これにより、いわゆる軸流ファン用の羽根車２７において、遠心力によって羽根車２７の径方向外側に向かう冷媒流れが生じたとしても、傾斜面２７ｃ１によってその冷媒流れの向きを変えてスラスト受け部２４側（つまり羽根車の回転軸心方向）に流れるように冷媒をガイドすることができる。
【００６１】
本実施形態では、スラスト受け部２４の外縁部には、複数の貫通孔２４ａが形成されており、駆動機構２０は、貫通孔２４ａを貫通すると共に揺動部材２３の外縁部と可動スクロール３の第２底板３ａの外縁部との間を連結する連結ピン２５ａを有している。したがって、主軸２１ａが回転駆動されると、偏心軸２１ｂが旋回軸受２２及び揺動部材２３と伴に固定スクロール２の軸心Ｘ’周りに公転し、この公転駆動力は、連結ピン２５ａを介して可動スクロール３へ伝達される。このように、可動スクロール３を固定スクロール２の軸心Ｘ’周りの公転させる公転駆動力は、連結ピン２５ａにより安定して伝達されるため、公転駆動力の伝達構造に起因した可動スクロール３の第２底板３ａの歪みは抑制又は防止され、ひいては、圧縮機の性能低下の抑制又は防止を図ることができる。
【００６２】
本実施形態では、羽根車２７と可動スクロール３との間に、少なくとも、スラスト受け部２４、旋回軸受２２及び揺動部材２３が配置される構造としたため、駆動軸２１以外の駆動機構２０の構成部材を羽根車２７と可動スクロール３との間に集約させることができる。その結果、圧縮機の小型化をより効率的に図ることができる。
【００６３】
本実施形態では、羽根車２７は、リム部２７ｃの外周面とハウジング１０（センターハウジング１１の突設部１１ｂ）の内周面との間の隙間が揺動の際の揺動部材２３の外周面とハウジング１０（突設部１１ｂ）の内周面との間の最小の隙間よりも小さくなるように形成されている。これにより、羽根車２７からスラスト受け部２４側に送り出された冷媒がリム部２７ｃの外周面とハウジング１０（センターハウジング１１の突設部１１ｂ）の内周面との間の隙間を介して第１領域Ｖ１に逆流することを防止又は抑制することができる。その結果、冷媒を流体取込領域Ｈ１に効果的に押し込むことができる。
【００６４】
本実施形態では、自転阻止機構部２５は、貫通孔２４ａと連結ピン２５ａとにより構成され、連結ピン２５ａの中間部が貫通孔２４ａの孔壁面に摺接することにより、可動スクロール３の自転を阻止する構成であるため、貫通孔２４ａの孔壁面における孔深さ方向の全体（つまり、本実施形態では、スラスト受け部２４の厚み全体）に亘って貫通孔２４ａの孔壁面を連結ピン２５ａの摺接用の面として有効に用いることができる。また、駆動機構２０の連結ピン２５ａは、公転駆動力の伝達機能に加えて、可動スクロール３の自転阻止機能も有している。これにより、駆動機構２０の構造を簡素化することができる。
【００６５】
本実施形態では、第１領域Ｖ１と第２領域Ｖ２における流体取込領域Ｈ１とを連通する連通孔２４ａ１は、複数の貫通孔２４ａの少なくとも一部からなる。つまり、貫通孔２４ａの一部は、自転阻止機構部２５としての機能だけでなく、第１領域Ｖ１から流体取込領域Ｈ１へ冷媒を導入するための冷媒導入通路としての機能も有している。したがって、冷媒導入通路をハウジング１０等に別に形成する必要がなく、スクロール型圧縮機１００の生産性等を向上させることができる。また、揺動部材２３の外縁部の前記凹みについても冷媒導入通路としての機能を有し、貫通孔２４ａと同様の効果を奏する。
【００６６】
本実施形態では、電動モータ３０が第１領域Ｖ１において駆動軸２１（主軸２１ａ）と一体に設けられ、吸入ポートＰ１における第１領域Ｖ１側の開口端Ｐ１１は第１領域Ｖ１におけるスラスト受け部２４と反対側の端部領域Ｖ１１に開口されている。これにより、第１領域Ｖ１内に設けられた羽根車２７を回転させると、第１領域Ｖ１内に、スラスト受け部２４と反対側の端部領域Ｖ１１側からスラスト受け部２４側に向かう冷媒の流れを発生させることができる。したがって、ハウジング１０内に電動モータ３０内及びその周囲を通過する冷媒の流れを形成することができ、冷媒によって、電動モータ３０を効率的に冷却することができる。また、本実施形態では、羽根車２７は駆動軸２１における電動モータ３０とスラスト受け部２４との間の部位に取り付けられている。これにより、冷媒の流れ方向について電動モータ３０よりも下流側に、羽根車２７が配置される構造を構築することができる。
【００６７】
本実施形態では、カウンターウェイト２８が羽根車２７と一体に形成されている。これにより、カウンターウェイト２８の製造コストを低減することができる。カウンターウェイト２８が羽根車２７の最外径部位であるリム部２７ｃに形成されている。したがって、リム部２７ｃの外径を可能な範囲で大きくするだけで、カウンターウェイト２８の重心位置を主軸２１ａの回転軸心Ｘから遠ざけることができる。その結果、カウンターウェイト２８を効果的に軽量化することができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、背圧室Ｈ３は、第２底板３ａの背面とスラスト受け部２４の可動スクロール側端面と一つの環状のシール部材１９とにより、一つの空間として区画されるものとしたが、これに限定されるものではない。背圧室Ｈ３は、スクロール型圧縮機１００の変形例を説明するための概略断面図である図１０に示すように、複数の領域に区画されてもよい。この場合、背圧室Ｈ３は、第２底板３ａの背面と、スラスト受け部２４の可動スクロール側端面と、第２底板３ａの背面とスラスト受け部２４の可動スクロール側端面との間において多重の環状に配置される複数（図１０では二つ）のシール部材１９、１９により複数（図１０では二つ）の領域に区画される。そして、可動スクロール３の第２底板３ａを貫通して、密閉空間Ｓと背圧室Ｈ３とを連通する連通路３ｄは、背圧室Ｈ３の複数の領域のそれぞれの領域に対応して開口される。この背圧室Ｈ３の複数の領域のそれぞれの領域は、当該領域に対応する連通路３ｄを介して、複数の密閉空間Ｓのうちこの連通路３ｄが開口する密閉空間Ｓに連通している。これにより、第２底板３ａの背面に作用する背圧全体の圧力分布を、第２底板３ａの密閉空間Ｓ側の端面に作用する複数の密閉空間Ｓの全体の圧力分布に概ね合わせることができる。また、連通路３ｄは単に第２底板３ａを板厚方向に貫通しているだけであるため、その流路長が短いと共に流路経路が簡素である。したがって、連通路３ｄを介した冷媒の流通過程における圧力損失が低く抑えられる。これらにより、図１０に示すスクロール型圧縮機１００では、可動スクロール３に作用するスラスト方向の荷重と背圧荷重との荷重アンバランスを効果的に低減することができる。
【００６９】
また、本実施形態では、羽根車２７は、複数の羽根２７ｂの先端部間を接続する円環状のリム部２７ｃを有するものとしたが、リム部２７ｃを有さなくてもよい。また、羽根２７ｂは概ね扇形のプロペラ状に形成されるものとしたが、羽根２７ｂの形状はこれに限らない。また、リム部２７ｃの内側面に傾斜面２７ｃ１が形成され、この傾斜面２７ｃ１により冷媒の流れをガイドする構成としたが、これに限らず、冷媒の流れをガイドする部材を羽根車２７と別に設けてもよい。また、旋回軸受２２及びリアベアリング２６はすべり軸受からなるものとしたが、これに限らず、転がり軸受であってもよい。また、偏心軸２１ｂは一部品により構成されているが、これに限らず、偏心ブッシュとカラーの二部品により構成されていてもよい。カウンターウェイト２８は羽根車２７に一体に形成されるものとしたが、これに限らず、駆動軸２１と一体に形成されてもよいし、羽根車２７や駆動軸２１と別部品で羽根車２７や駆動軸２１に取り付けられていてもよい。自転阻止機構部２５は、貫通孔２４ａと連結ピン２５ａとにより構成されるものとしたが、これに限らない。例えば、自転阻止機構部２５として、オルダムカップリング方式を採用してもよいし、可動スクロール３の第２底板３ａの背面とスラスト受け部２４との間にボールカップリングを設けたボールカップリング方式を採用してもよい。
【００７０】
図１１はスクロール型圧縮機１００の別の変形例を説明するための概略断面図であり、図１２は図１１に示す変形例における羽根車２７の正面図である。本実施形態では、羽根車２７は、駆動軸２１における電動モータ３０とスラスト受け部２４との間の部位に取り付けられているが、これに限定されるものではなく、図１１に示すように、駆動軸２１におけるスラスト受け部２４と反対側の端部２１１と電動モータ３０との間の部位に取り付けられてもよい。この場合、羽根車２７は、電動モータ３０を基準とすると冷媒の流れ方向について電動モータ３０よりも上流側に設けられている。
【００７１】
具体的には、図１１に示すように、羽根車２７は、電動モータ３０におけるスラスト受け部２４と反対側の端面と、フロントハウジング１２の箱底部１２ａにおけるインバータ４０と反対側の面（第１領域Ｖ１側の面）との間に位置している。換言すると、羽根車２７は、冷媒の流れ方向について電動モータ３０よりも上流側であり、且つ、第１領域Ｖ１におけるインバータ４０側の端部領域Ｖ１１に配置されている。
【００７２】
また、羽根車２７は軸流ファン用のものに限定されるものではない。例えば、図１１及び図１２に示すように、羽根車２７は遠心ファン用のものでもよい。具体的には、遠心ファン用の羽根車２７は、駆動軸２１に取り付けられる円盤状のベース２７１と、ベース２７１における電動モータ３０とは反対側の端面に形成される複数の遠心翼２７２とを有する。ベース２７１の径方向の中央部には、円筒状のボス部２７３が設けられる。このボス部２７３に、駆動軸２１が嵌め込まれる。そして、羽根車２７は、ベース２７１における遠心翼２７２側の端面が箱底部１２ａに対向するように、駆動軸２１に取り付けられている。
【００７３】
また、図１１に示すように、吸入ポートＰ１は、例えば、羽根車２７のベース２７１に対向するフロントハウジング１２の箱底部１２ａに形成されてもよい。この場合においても、吸入ポートＰ１における第１領域Ｖ１側の開口端Ｐ１１は、第１領域Ｖ１におけるスラスト受け部２４と反対側の端部領域Ｖ１１に開口されている。具体的には、吸入ポートＰ１における第１領域Ｖ１側の開口端Ｐ１１は、羽根車２７のベース２７１における遠心翼２７２側の端面に対向している。そして、吸入ポートＰ１における第１領域Ｖ１側の開口端Ｐ１１は、羽根車２７の外周面よりも径方向について内側に位置しているとよい。詳しくは、吸入ポートＰ１は、箱底部１２ａの外周面から中心側（支持部１２ａ１側）に向かって伸びる径方向流路部と、支持部１２ａ１内を駆動軸２１の回転軸心Ｘと平行に伸びる軸心方向流路部を有している。本実施形態では、吸入ポートＰ１における第１領域Ｖ１側の開口端Ｐ１１は、径方向について駆動軸２１の近傍に開口している。これにより、吸入ポートＰ１からの冷媒が効率的に羽根車２７に取り込まれる。
【００７４】
また、図１１に示すように、羽根車２７が冷媒の流れ方向について電動モータ３０よりも上流側に配置される場合には、スクロール型圧縮機１００は、電動モータ３０の外周面とハウジング１０の内周面（センターハウジング１１の周壁部１１ａの内周面）との間の隙間を密封するシール部材３４を更に含むとよい。このシール部材３４は、電動モータ３０の外周面と周壁部１１ａの内周面との間の隙間を埋めるように形成されており、例えば、筒状に形成され、電動モータ３０の外周面と周壁部１１ａの内周面との間において周方向の全周に亘って存在している。
【００７５】
次に、図１１に示す変形例における冷媒の流れ（図１１に白抜き矢印で示す）を説明する。羽根車２７が回転すると、冷媒回路の低圧側からの冷媒は、吸入ポートＰ１を介して第１領域Ｖ１におけるスラスト受け部２４と反対側の端部領域Ｖ１１に導かれる。吸入ポートＰ１における第１領域Ｖ１側の開口端Ｐ１１から端部領域Ｖ１１内に導かれた冷媒は、羽根車２７の回転により生じる遠心力によって、ベース２７１における径方向中心側から径方向外側に向かって流れる。この時、吸入ポートＰ１内を流れる冷媒及び端部領域Ｖ１１内を流れる冷媒によって、箱底部１２ａが冷却され、その結果、インバータ４０が冷却される。具体的には、第１領域Ｖ１の端部領域Ｖ１１内においては、箱底部１２ａに沿い、且つ、径方向中心側から径方向外側に向かう冷媒の流れが発生している。つまり、羽根車２７が回転すると、第１領域Ｖ１の端部領域Ｖ１１内に箱底部１２ａに沿う冷媒（流体）の流れが生じるように構成されている。この冷媒の流れによって、インバータ４０がより効果的に冷却されている。ここで、羽根車２７が回転すると、冷媒に速度エネルギーが付与される。そして、隣り合う遠心翼２７２、２７２によって構成される冷媒の流路の幅は径方向外側に向かうほど広くなっている。したがって、冷媒は上記流路において径方向外側に向かうほど減速すると共に上記速度エネルギーが圧力エネルギーに変換され、その結果、端部領域Ｖ１１内に導かれた冷媒の圧力が羽根車２７により昇圧される。そして、図１１に示す変形例では、羽根車２７が冷媒の流れ方向について電動モータ３０よりも上流側に配置されているため、羽根車２７によって圧縮された冷媒は、羽根車２７と周壁部１１ａとの間の隙間を通じて、積極的に電動モータ３０側に送り出される。その結果、電動モータ３０側に積極的に送り出された冷媒は、電動モータ３０内を通過して電動モータ３０（詳しくは、モータ巻き線等）を効果的に冷却する。そして、冷媒は、電動モータ３０におけるスラスト受け部２４側の端面から流出して、スラスト受け部２４側に流れる。スラスト受け部２４側に流れた冷媒は、その後、冷媒導入通路としての連通孔２４ａ１や揺動部材２３の外縁部の凹みを介してスクロールユニット１の渦巻外端部付近の流体取込領域Ｈ１に押し込まれて流体取込領域Ｈ１に取り込まれる。つまり、図１１に示す変形例においても、吸入ポートＰ１から第１領域Ｖ１内に流入した冷媒は、羽根車２７の送風作用により連通孔２４ａ１を経由して流体取込領域Ｈ１に押し込まれて昇圧されている。したがって、図１１に示す変形例においても、羽根車２７と駆動軸２１とハウジング１０とからなる送風装置がいわば過給機としての機能を有している。
【００７６】
ここで、図１１に示す変形例では、電動モータ３０の外周面とセンターハウジング１１の周壁部１１ａの内周面との間にはシール部材３４が設けられているため、電動モータ３０におけるスラスト受け部２４側の端面から流出した冷媒が電動モータ３０と周壁部１１ａとの間の隙間を介して端部領域Ｖ１１に逆流することを防止又は抑制することができる。その結果、冷媒を流体取込領域Ｈ１に効果的に押し込むことができる。また、シール部材３４が設けられることによって、冷媒が電動モータ３０内をより効果的に流れるようになるため、電動モータ３０をより効果的に冷却することができる。また、図１１に示す変形例では、羽根車２７は冷媒の流れ方向について電動モータ３０よりも流れ方向で上流側に設けられているため、電動モータ３０によって加熱される前の冷媒が羽根車２７に取り込まれる。したがって、羽根車２７は、加熱により比容積が大きくなる（密度が低くなる）前の冷媒を取り込んで圧縮している。その結果、図１１に示すスクロール型圧縮機１００は、羽根車２７が電動モータ３０よりも流れ方向で下流側に設けられた図１に示すスクロール型圧縮機１００よりも、流体取込領域Ｈ１から密閉空間Ｓに流入させる流体の量（質量流量）を多くすることができ、ひいては、吐出する圧縮後の冷媒の量をより効果的に増加させることができる。なお、図１１に示す変形例では、シール部材３４が電動モータ３０の外周面とセンターハウジング１１の周壁部１１ａの内周面との間に設けられているが、シール部材３４は設けられなくてもよい。
【００７７】
上記の説明では、スクロール型圧縮機１００は一つの羽根車２７を有するものとしたが、これに限定されるものでなく、複数の羽根車２７を有してもよい。つまり、羽根車２７は多段に設けられてもよい。具体的には、羽根車２７は、電動モータ３０よりも流れ方向で上流側と下流側とのいずれか一方に限らず、電動モータ３０の流れ方向で上流側と下流側との両方に設けられてもよい。
【００７８】
また、スクロール型圧縮機１００は、いわゆるインバータ一体型の場合を一例に挙げて説明したが、これに限らず、インバータ４０と別体であってもよい。また、電動モータ３０を内蔵するものとしたが、電動モータ３０をハウジング１０外に設けてもよい。そして、駆動源として電動モータ３０を用いたが、これに限らず、車両のエンジンから主軸２１ａに回転動力を伝達するように構成してもよい。また、流体は冷媒であるものとしたが、これに限らず、適宜の流体を適用することができる。
【００７９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態及び上記変形例に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００８０】
２…固定スクロール、２ｂ…第１ラップ（ラップ）、３…可動スクロール、３ｂ…第２ラップ（ラップ）、１０…ハウジング、１１ａ…周壁部、１２ａ…箱底部（底壁部）、２０…駆動機構、２１…駆動軸、２１ａ…主軸、２１ｂ…偏心軸、２２…旋回軸受、２３…揺動部材、２４…スラスト受け部、２４ａ…貫通孔、２４ａ１…連通孔、２５…自転阻止機構部、２５ａ…連結ピン、２７…羽根車、２７ａ…ハブ、２７ｂ…羽根、２７ｃ…リム部、２７ｃ１…傾斜面、２７１…ベース、２７２…遠心翼、２８…カウンターウェイト、３０…電動モータ、３４…シール部材、４０…インバータ、１００…スクロール型圧縮機、Ｈ１…流体取込領域、Ｐ１…吸入ポート、Ｐ１１…開口端、Ｓ…密閉空間、Ｖ１…第１領域、Ｖ１１…端部領域、Ｖ２…第２領域、Ｘ…回転軸心、Ｘ’…固定スクロールの軸心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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