(57)【要約】【課題】可動スクロールの自転を阻止するオルダム機構を備えたスクロール型流体機械において、オルダム機構の耐久性を簡単な構成で向上させたスクロール型流体機械を提供する。【解決手段】スクロール型流体機械が備えるオルダム機構は、可動スクロール（３４）の背面から突出する一対の第１ピン（６６）と、主軸フレーム（１８）の端面から突出した一対の第２ピン（６８）と、可動フレーム（３４）の背面と主軸フレーム（１８）の端面との間に挟み込まれ、第１及び第２ピンを受け入れる第１及び第２長孔（６２、６４）を有したオルダム部材、即ち、オルダムクロス（６０１）とを備え、第１及び第２ピンの突出長さはオルダムクロス（６０１）の厚みよりも短い。【選択図】図３
2010163917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に収容され、固定スクロール及び固定スクロールに対して旋回運動する可動スクロールを含むスクロールユニットと、
前記ハウジング内に前記可動スクロールの背面に隣接して配置され、前記可動スクロールを旋回運動させる主軸を支持するとともに、前記可動スクロールの背面に対向する端面を有した支持部材と、
前記支持部材と前記可動スクロールとの間に設けられ、前記可動スクロールの旋回運動中、前記可動スクロールの自転を阻止するオルダム機構と
を備え、
前記オルダム機構は、
前記可動スクロールの前記背面から突出し且つ前記可動スクロールの軸心を挟んで対称な位置に設けられた一対の第１突起と、前記支持部材の前記端面から突出し且つ前記回転軸の軸心を挟んで対称に設けられ、前記一対の第１突起が離間した前記可動スクロールの直径方向とは直交する方向に離間した第２突起と、
前記支持部材の前記端面と前記可動スクロールの前記背面との間に挟み込まれ、前記第１及び第２突起を相対的に摺動自在にして受け入れる第１及び第２長孔を有したオルダム部材とを備えたことを特徴とするスクロール型流体機械。
【請求項２】
前記第１及び第２突起は前記オルダム部材の厚さよりも短い突出長さを有することを特徴とする請求項１記載のスクロール型流体機械。
【請求項３】
前記第１及び第２突起は、円柱状のピンであることを特徴とする請求項１又は２記載のスクロール型流体機械。
【請求項４】
前記オルダム部材は、
前記可動スクロールの前記背面に設けられたボスに嵌合されるリング部と、
前記リング部から径方向外側に延びるとともに周方向に等間隔を存して配置され、前記第１長孔又は前記第２長孔をそれぞれ有する４個のアームと、
を備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のスクロール型流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール型流体機械に係り、詳しくは、可動スクロールの旋回運動中、その自転を防止するオルダムユニットを備えたスクロール型流体機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のスクロール型流体機械は、その密閉容器内に冷媒の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施するスクロールユニットを備えている。詳しくは、このスクロールユニットは互いに噛み合う固定及び可動の各スクロールを有し、固定スクロールは、主軸フレームを介して密閉容器に固定されている。一方、可動スクロールは主軸フレームと固定スクロールとの間に配置され、その旋回運動中の自転がオルダム機構により阻止されるものとなっている。
【０００３】
このオルダム機構は、可動スクロールの背面に圧入固定され、その直径方向に互いに離間した一対のキーと、前記可動スクロールの背面と対向する主軸フレームの面に設けられ、前記直径方向に対して直交する方向に互いに離間した一対の突起部と、可動スクロールと主軸フレームとの間に配置されたオルダムリングとを備え、このオルダムリングはその両面にキー及び突起部が嵌合する溝をそれぞれ有し、可動スクロールの旋回運動中、キー及び突起部は対応する溝内を相対的に摺動し、可動スクロールの自転を阻止する（特許文献１）。
【０００４】
更に、特許文献１には、溝に対するキー及び突起部の相対的な摺動を転がり運動に変更するローラ軸受も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５８−４７１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１のローラ軸受は、オルダム機構の摩耗を低減し、その耐久性を向上するうえで有用であるものの、ローラ軸受が存在する分だけオルダム機構に要求される厚みや、その部品点数の増加を招く。
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、簡単な構成且つ薄型のオルダム機構を備えたスクロール型流体機械を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成すべく、請求項１記載のスクロール型流体機械は、ハウジング内に収容され、固定スクロール及び固定スクロールに対して旋回運動する可動スクロールが含むスクロールユニットと、ハウジング内に可動スクロールの背面に隣接して配置され、可動スクロールを旋回運動させる主軸を支持するとともに、可動スクロールの背面に対向する端面を有した支持部材と、支持部材と可動スクロールとの間に設けられ、可動スクロールの旋回運動中、可動スクロールの自転を阻止するオルダム機構とを備え、オルダム機構は、可動スクロールの背面から突出し且つ可動スクロールの軸心を挟んで対称な位置に設けられた一対の第１突起と、支持部材の端面から突出し且つ回転軸の軸心を挟んで対称に設けられ、一対の第１突起が離間した可動スクロールの直径方向とは直交する方向に離間した第２突起と、支持部材の端面と可動スクロールの背面との間に挟み込まれ、第１及び第２突起を相対的に摺動自在にして受け入れる第１及び第２長孔を有したオルダム部材とを備えている。
【０００８】
請求項１のスクロール型流体機械によれば、可動スクロールの旋回運動中、可動スクロール側の第１突起及び主軸フレーム側の第２突起はオルダム部材の第１長孔及び第２長孔内にて相対的に摺動し、可動スクロールの自転を阻止する。
請求項１のオルダム部材には第１及び第２長孔を形成するだけで済むことから、オルダム部材、即ち、そのオルダム機構を簡単にして薄型にすることができる。
【０００９】
請求項２記載のスクロール型流体機械は、第１及び第２突起がオルダム部材の厚さよりも短い突出長さを有しているので、可動スクロールの旋回運動にとって第１及び第２突起が大きな抵抗にならず、これら突起や可動スクロール及び支持部材の摩耗を低減でき、オルダム機構やスクロールユニットの耐久性向上を図ることができる。
請求項３記載のスクロール型流体機械は、第１突起及び第２突起が円柱状のピンからなっており、この場合、これらピンは第１及び第２長孔の内周縁に線接触し、その摺動抵抗を減少させる。
【００１０】
請求項４記載のスクロール型流体機械は、オルダム部材は、可動スクロールの背面に設けられたボスに嵌合されるリング部と、リング部から径方向外側に延びるとともに周方向に等間隔を存して配置され、第１長孔又は第２長孔をそれぞれ有する４個のアームとを備えている。
請求項４のスクロール型流体機械の場合、オルダム部材は、可動スクロールの背面や支持部材の端面に対する接触面積を少なくでき、可動スクロールの旋回運動に及ぼす抵抗を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１〜４のスクロール型流体機械は、オルダム部材に要求される厚みを薄くできるので、オルダム機構の薄型化が簡単にして可能となり、また、第１及び第２突起の突出長さがオルダム部材の厚みよりも短くするだけの簡単な構成で、第１及び第２突起のみならず、可動プレート及び支持部材の摩耗を低減でき、この結果、オルダム機構やスクロールユニットの耐久性向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係るスクロール型流体機械としての第１実施例の圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１のスクロールユニットの周辺部の拡大図である。
【図３】第２実施例の圧縮機が備えるオルダム機構を示した分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係るスクロール型流体機械の第１実施例を、図面を参照して説明する。
図１は、スクロール型流体機械としての圧縮機１の縦断面図を示す。
この圧縮機１は縦置きタイプであり、冷凍空調装置やヒートポンプ式給湯機などの冷凍回路に組み込まれる。この冷凍回路は、作動流体の一例である二酸化炭素冷媒（以下、冷媒）を循環させる循環経路を備え、圧縮機１は循環経路から低圧の冷媒を吸入し、圧縮した高圧の媒体を循環経路に向けて吐出する。
【００１４】
圧縮機１はハウジング（密閉容器）２を備えており、ハウジング２は円筒状の胴部４と、この胴部４の上下を閉じる上蓋６及び下蓋８とを有する。これら上蓋６及び下蓋８は胴部４にそれぞれ気密に嵌合され、ハウジング２内は密閉された状態にある。また、胴部４からは吸入管１０が延び、この吸入管１０は循環経路に接続されている。一方、上蓋６の適宜位置からは吐出管１２が延び、この吐出管１２もまた循環経路に接続されている。
【００１５】
胴部４内には電気モータ（電動機、以下、モータ）１４が収容され、このモータ１４は主軸、即ち、回転軸１６を有する。また、回転軸１６はモータ１４のケースから上下に突出し、回転軸１６の上端は軸受１７を介して主軸フレーム（支持部材）１８に回転自在に支持され、また、その下端は軸受２０を介して副軸フレーム２２に回転自在に支持されている。
【００１６】
胴部４内には、主軸フレーム１８の上側にスクロールユニット３０が配置され、このスクロールユニット３０は冷媒の吸入、圧縮及び吐出の一連のプロセスを実施する。詳しくは、このスクロールユニット３０は、可動スクロール３４及び固定スクロール３６から構成されている。これら可動及び固定スクロール３４、３６は端板４７、４８をそれぞれ備え、これら端板４７、４８には互いに噛み合う渦巻きラップが一体に形成されている。可動スクロール３４の端板４７にはその背面にボス４４が一体的に形成され、このボス４４は回転軸１６の上端、即ち、偏心端４６に軸受を介して回転自在に支持されている。それ故、モータ１４、即ち、その回転軸１６が回転されると、可動スクロール３４はその自転が阻止された状態で、回転軸１６の軸線回りに旋回運動する。
【００１７】
一方、固定スクロール３６の端板４８は上蓋６との間に吐出室５４を形成しており、この吐出室５４は吐出管１２のみならず、ハウジング２内に連通した状態にある。そして、端板４８の中央部分には、吐出孔５６が貫通して穿設されており、この吐出孔５６は吐出弁５８により開閉可能となっている。この吐出弁５８は端板４８の背面に配置されている。また、吐出弁５８は吐出カバー５０で覆われており、この吐出カバー５０は、吐出弁５８の開弁時に発生する音の伝播を抑制する。
【００１８】
上述した可動スクロール３４の旋回運動は、可動スクロール３４及び固定スクロール３６の渦巻きラップ間にて圧縮室を形成し、この圧縮室は渦巻きラップの径方向外周側から中心に向けて移動し、この際、その容積が徐々に減少する。より詳しくは、渦巻ラップの径方向外側にて発生した圧縮室は、前述した吸入管１０を通じてハウジング２内に導き出された低圧の冷媒を吸入して閉じ込め、この吸入冷媒は、圧縮室が渦巻ラップの中心に向けて移動する過程で圧縮される。この後、圧縮室が吐出孔５６に達すると、圧縮室内の冷媒圧が吐出弁５８の締切り力に打ち勝って吐出弁５８を開かせ、圧縮室から高圧の冷媒が吐出孔５６を通じて吐出室５４内に吐出される。吐出室５４内の高圧の冷媒は吐出管１２を通じて循環経路に送出される一方、吐出室５４からモータ１４側のハウジング２内に充満し、可動スクロール３４の端板４７に背圧を作用させる。
【００１９】
一方、モータ１４の回転軸１６内には給油孔２８が形成され、この給油孔２８は回転軸１６の全長に亘って延びている。回転軸１６の下端にはオイルポンプ２４が装着されており、そして、ハウジング２内の下部は潤滑油Ｌの貯油室２６として形成されている。オイルポンプ２４は回転軸１６の回転により駆動され、貯油室２６内の潤滑油Ｌを吸引し、吸引した潤滑油Ｌを回転軸１６の給油孔２８内に送出する。それ故、潤滑油Ｌは、給油孔２８を経て回転軸１６の各摺動部分や前述した軸受等の潤滑をなすとともに、摺動面のシールとして機能する。
【００２０】
なお、貯油室２６の潤滑油Ｌの油面には前述したように冷媒の吐出圧が作用しているので、この冷媒の吐出圧はオイルポンプ２４の負荷を軽減する。
また、副軸フレーム２２の適宜位置には潤滑油Ｌの戻り口３２が形成されており、各摺動部分や軸受に供給された潤滑油Ｌは、戻り口３２を介して貯油室２６に戻される。
次に、前述した可動スクロール３４の自転を阻止する機構、即ち、オルダム機構に関し、図２を参照しながら説明する。
【００２１】
図２は、オルダム機構を含むスクロールユニット３０の周辺部の拡大図である。
図２に示されるように、オルダム機構は、可動スクロール３４と主軸フレーム１８との間に配置された、オルダムリング６０を備え、このオルダムリング６０は可動スクロール３４のボス４４に取り付けられている。
詳しくは、オルダムリング６０にはその中央にボス４４が嵌合されるセンタ孔７０を有し、そして、その外周部には４つの長孔が形成されている。これら長孔はオルダムリング６０の周方向に等間隔を存して配置され、可動スクロール３４の旋回半径に相当する長さだけオルダムリング６０の径方向に延びている。それ故、４つの長孔は、オルダムリング６０の第１の直径方向に離間した一対の第１長孔６２と、前記第１の直径方向とは直交する第２の直径方向に離間した一対の第２長孔６４とに分けることができる。
【００２２】
一方、可動スクロール３４の端板４７にはその背面から突出する一対の第１突起、具体的には円柱状の第１ピン６６が設けられており、これら第１ピン６６は可動スクロール３４の軸心を挟んで対称な位置に位置付けられ、オルダムリング６０の第１長孔６４内に位置付けられている。また、オルダムリング６０側の主軸フレーム１８の端面からも一対の第２突起、具体的には円柱状の第２ピン６８が突出しており、これら第２ピン６８は回転軸１６の軸線を挟んで対称な位置に位置付けられ、オルダムリング６０の第２長孔６６内に位置付けられている。
【００２３】
第１及び第２ピン６６、６８の突出長さはオルダムリング６０の厚みよりも短く、それ故、図２に示されるようにオルダムリング６０が可動スクロール３４の端板４７と主軸フレーム１８の前記端面との間に挟み込まれた状態にあっても、第１ピン６６の先端が主軸フレーム１８の前記端面に接触することはなく、また、第２ピン６８の先端もまた可動スクロール３４の端板４７に接触することはない。
【００２４】
上述したオルダム機構によれば、可動スクロール３４の旋回運動中、第１及び第２ピン６６、６８がオルダムリング６０の第１及び第２長孔６２、６４内を相対的に摺動することで、可動スクロール３４の自転を阻止する。
前述したように第１及び第２ピン６６、６８は、主軸フレーム１８の端面及び可動スクロール３４の端板４７に接触することがないので、第１及び第２ピン６６、６８が可動スクロール３４の旋回運動に大きな抵抗になることはなく、これらピン６６、６８の摩耗を低減することができ、オルダム機構やスクロールユニット３０の耐久性向上を図ることができる。
【００２５】
また、オルダムリング６０には第１及び第２長孔６２、６４が形成されているだけであるので、オルダムリング６０の厚さを薄くすることができ、オルダム機構の部品点数が増加することもない。
なお、第１及び第２ピン６６、６８は第１及び第２長孔６２、６４の内周縁に線接触するだけであるから、この点も、可動スクロール３４の旋回運動にとって大きな抵抗とならず、第１及び第２ピン６６、６８やオルダムリング６０の摩擦を低減することができる。
【００２６】
次に、図３を参照して第２実施例を説明する。
第２実施例の圧縮機は、図３に示されるオルダム機構を備えている。このオルダム機構は前述のオルダムリング６０に代えて、オルダムクロス６０１を備えている。このオルダムクロス６０１は、オルダムリング６０と対比したとき、その形状のみが異なる。即ち、オルダムクロス６０１はその中央に貫通孔７０を有するリング部７２と、このリング部７２から径方向外側に向けて延びる４つのアーム７４を有する。これらアーム７４は十字形に位置され、その各々に第１長孔６２又第２長孔６４が形成されている。
【００２７】
第２実施例の場合のオルダム機構もまた、第１実施例でのオルダム機構と同様な機能を発揮するが、オルダムクロス６０１は、オルダムリング６０に比べて、可動スクロール３４の端板４７及び主軸フレーム１８の端面に対する接触面積が少ないので、可動スクロール３４の旋回運動にとって、その摩擦抵抗を更に小さくすることができ、オルダム機構やスクロールユニット３０の耐久性向上を図ることができる。
【００２８】
以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施形態を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
【符号の説明】
【００２９】
１    圧縮機
２    ハウジング（密閉容器）
４    胴部
１４  モータ
１６  回転軸
１８  主軸フレーム（支持部材）
３０  スクロールユニット
３４  可動スクロール
３６  固定スクロール
６０  オルダムリング
６０１  オルダムクロス
６２  第１長孔
６４  第２長孔
６６  第１ピン
６８  第２ピン
７０  貫通孔
７２  リング部
７４  アーム
【図１】
2010163917.tif 000003
【図２】
2010163917.tif 000004
【図３】
2010163917.tif 000005