(57)【要約】【課題】固定スクロール部材と旋回スクロール部材との隙間を適切な状態に保持することのできるスクロール型流体機械を提供する。【解決手段】第２ハウジング１２と固定プレート２６との間に第２ハウジング１２よりも硬度の高いプレート当接部材２９を設けたので、旋回位置規制機構２５が駆動シャフト３０の回転軸方向に荷重を受けても、固定プレート２６の凸部２６ｂによる第２ハウジング１２の変形を防止することができ、固定スクロール部材２１と旋回スクロール部材２２との隙間を適切な状態に保持することが可能となる。【選択図】図１
2010007474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に固定され、一端面に渦巻体が設けられた固定スクロール部材と、固定スクロール部材に対して旋回するように設けられ、固定スクロール部材の渦巻体と噛み合う渦巻体が設けられた旋回スクロール部材と、旋回スクロール部材の渦巻体と反対側の面とハウジング側の部材との間に設けられ、旋回スクロール部材の旋回位置を規制する旋回位置規制機構とを備えたスクロール型流体機械において、
前記旋回位置規制機構を、ハウジング側の部材側に設けられた環形状の固定プレートと、旋回スクロール部材側に設けられた環形状の旋回プレートと、固定プレートと旋回プレートとの間でそれぞれ所定の円軌道上を転がる複数の鋼球とから構成し、
ハウジング側の部材と固定プレートとの間及び旋回スクロール部材と旋回プレートとの間の一方または両方に、ハウジング側の部材及び旋回スクロール部材よりも硬度の高いプレート当接部材を設けた
ことを特徴とするスクロール型流体機械。
【請求項２】
前記プレート当接部材を、固定スクロール部材と旋回スクロール部材との間隔を所定の間隔とする厚さ寸法に形成した
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジング内に固定された固定スクロール部材と、固定スクロール部材に対して旋回可能に設けられた旋回スクロール部材と、旋回スクロール部材の旋回位置を規制する旋回位置規制機構とを備えたスクロール型流体機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のスクロール型流体機械としては、ハウジング内に固定され、一端面に渦巻体が設けられた固定スクロール部材と、固定スクロール部材に対して旋回するように設けられ、固定スクロール部材の渦巻体と噛み合う渦巻体が設けられた旋回スクロール部材と、旋回スクロール部材の渦巻体と反対側の面とハウジング側の部材との間に設けられ、旋回スクロール部材の旋回位置を規制する旋回位置規制機構とを備え、前記旋回位置規制機構を、ハウジング側の部材側に設けられた環形状の固定プレートと、旋回スクロール部材側に設けられた環形状の旋回プレートと、固定プレートと旋回プレートとの間でそれぞれ所定の円軌道上を転がる複数の鋼球とから構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１６９７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のスクロール型流体機械では、固定スクロール部材と旋回スクロール部材との間を流通する流体によって旋回スクロール部材が旋回中心の軸方向に押されるため、旋回位置規制機構は、旋回スクロール部材の旋回位置を規制する際に、旋回スクロール部材の旋回中心の軸方向の荷重を受ける。
【０００４】
また、従来のスクロール型流体機械では、旋回位置規制機構において、固定プレートと旋回プレートとの間で鋼球が所定の円軌道上を転がるように、固定プレート及び旋回プレートのそれぞれに鋼球を案内する溝を形成している。鋼球を案内する溝は、固定プレート及び旋回プレートを形成する際にプレス加工によって設けられるため、固定プレート及び旋回プレートの溝が形成された面と反対の面には凸部が生じる。
【０００５】
スクロール型流体機械のハウジングには固定プレートの凸部が接触し、旋回スクロール部材には旋回プレートの凸部が接触しているため、旋回位置規制機構が軸方向の荷重を受けると、ハウジングの固定プレートの凸部が当接する部分や旋回スクロール部材の旋回プレートの凸部が当接する部分に荷重が集中する。このため、旋回位置規制機構が軸方向の荷重を受けることにより、ハウジングが固定プレートの凸部によって変形したり、旋回スクロール部材が旋回プレートの凸部によって変形したりして、固定スクロール部材と旋回スクロール部材との隙間が大きくなり、スクロール型流体機械の出力が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明の目的とするところは、固定スクロール部材と旋回スクロール部材との隙間を適切な状態に保持することのできる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】
本発明は前記目的を達成するために、ハウジング内に固定され、一端面に渦巻体が設けられた固定スクロール部材と、固定スクロール部材に対して旋回するように設けられ、固定スクロール部材の渦巻体と噛み合う渦巻体が設けられた旋回スクロール部材と、旋回スクロール部材の渦巻体と反対側の面とハウジング側の部材との間に設けられ、旋回スクロール部材の旋回位置を規制する旋回位置規制機構とを備えたスクロール型流体機械において、前記旋回位置規制機構を、ハウジング側の部材側に設けられた環形状の固定プレートと、旋回スクロール部材側に設けられた環形状の旋回プレートと、固定プレートと旋回プレートとの間でそれぞれ所定の円軌道上を転がる複数の鋼球とから構成し、ハウジング側の部材と固定プレートとの間及び旋回スクロール部材と旋回プレートとの間の一方または両方に、ハウジング側の部材及び旋回スクロール部材よりも硬度の高いプレート当接部材を設けている。
【０００８】
これにより、固定プレート及び旋回プレートの一方または両方がハウジング側の部材及び旋回スクロール部材よりも硬度の高いプレート当接部材に当接することから、旋回位置規制機構が荷重を受けても、固定プレートによってハウジングが変形したり、旋回プレートによって旋回スクロール部材が変形したりすることはない。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、旋回位置規制機構が荷重を受けても、固定プレートによってハウジングが変形したり、旋回プレートによって旋回スクロール部材が変形したりすることはなく、固定スクロール部材と旋回スクロール部材との隙間を適切な状態に保持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１乃至図２は本発明の一実施形態を示すもので、図１は圧縮機の断面図、図２は旋回位置規制機構を示す圧縮機の要部断面図である。
【００１１】
このスクロール型流体機械としての圧縮機は、ＨＦＣ−１３４ａや二酸化炭素等の冷媒を吸入及び吐出するハウジング１０と、ハウジング１０内に吸入された冷媒を圧縮する圧縮部２０と、圧縮部２０を駆動する駆動シャフト３０と、駆動シャフト３０に外部からの動力を伝達する電磁クラッチ４０とを備えている。
【００１２】
ハウジング１０は、例えばＡＤＣ１２等のアルミニウム合金を鋳造することにより円筒状に形成されており、第１ハウジング１１と第２ハウジング１２とからなる。第１ハウジング１１はハウジング１０の一端面及び側面を形成しており、その内部の一端側には冷媒吐出室１３が設けられている。また、第１ハウジング１１の側面には図示しない冷媒吸入口及び冷媒吐出口が設けられている。第２ハウジング１２はハウジング１０の他端面を形成しており、ボルト１５によって第１ハウジング１１に結合されている。
【００１３】
圧縮部２０は、第１ハウジング１１内の一端側に固定された固定スクロール部材２１と、第１ハウジング１１内の他端側に配置された旋回スクロール部材２２とからなる。
【００１４】
固定スクロール部材２１は、第１ハウジング１１内を仕切るように設けられ、第１ハウジング１１と固定スクロール部材２１との間に冷媒吐出室１３が形成されている。固定スクロール部材２１の旋回スクロール部材２２側の面には渦巻体２１ａが設けられ、固定スクロール部材２１のほぼ中央部には固定スクロール部材２１と旋回スクロール部材２２との間の空間と冷媒吐出室１３とを連通する貫通孔２１ｂが設けられている。また、固定スクロール部材２１の冷媒吐出室１３側の面には貫通孔２１ｂを開閉する板状の吐出バルブ２３が設けられ、吐出バルブ２３は固定スクロール部材２１の他端面に取付けられたリテーナ２４によって所定の開度に規制されるようになっている。
【００１５】
可動スクロール部材２２の固定スクロール部材２１側の面には渦巻体２２ａが設けられ、その反対側の面には第２ハウジング１２側に延びるボス部２２ｂが設けられている。また、可動スクロール部材２２と第２ハウジング１２との間には旋回スクロール部材２２の旋回位置を規制するための旋回位置規制機構２５が設けられている。
【００１６】
旋回位置規制機構２５は、第２ハウジング１２に設けられた環形状の固定プレート２６と、旋回スクロール部材２２に設けられた環形状の旋回プレート２７と、固定プレート２６と旋回プレート２７との間でそれぞれ円軌道上を転がる複数の鋼球２８とから構成されている。
【００１７】
固定プレート２６及び旋回プレート２７は、それぞれ金属板を環状に形成した部材からなり、鋼球２８側の面には各鋼球２８を円軌道上に案内するための複数の環状の溝２６ａ，２７ａが設けられている。溝２６ａ，２７ａは固定プレート２６及び旋回プレート２７をプレス加工することにより形成されるため、固定プレート２６及び旋回プレート２７の溝２６ａ，２７ａの反対側の面には複数の環状の凸部２６ｂ，２７ｂが形成される。
【００１８】
また、第２ハウジング１２の固定プレート２６が接触する面には、例えば冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）等の金属板からなり、環状に形成されたプレート当接部材２９が設けられている。プレート当接部材２９は、第２ハウジング１２の材質よりも硬度の高い部材によって形成されている。また、プレート当接部材２９は、固定スクロール部材２１に対する旋回スクロール部材２２の渦巻体２２ａの先端部（旋回スクロール部材２２に対する固定スクロール部材２１の渦巻体２１ａの先端部）の接触状態を調整するために、圧縮機毎に対応する厚さ寸法ｔに形成されている。
【００１９】
駆動シャフト３０は、一端側がローラベアリング３１を介して第２ハウジング１２に回動自在に支持され、他端側がボールベアリング３２を介して第２ハウジング１２に回動自在に支持されている。駆動シャフト３０の一端面には、その軸心に対して偏心した位置に偏心ピン３３が設けられ、偏心ピン３３は偏心ブシュ３４内に挿入されている。また、偏心ブシュ３４は、ローラベアリング３５を介して可動スクロール部材２２のボス部２２ｂに回転自在に支持されている。
【００２０】
電磁クラッチ４０は、駆動シャフト３０に対して同軸状に回転するロータ４１と、ロータ４１に一体に設けられたプーリ４２と、ロータ４１に対して同軸状に回転するアーマチュア４３と、アーマチュア４３と一体に回転するハブ４４と、ロータ４１及びアーマチュア４３の軸方向の対向面を磁力によって互いに吸着可能な電磁コイル４５とから構成されている。
【００２１】
ロータ４１は、環状に形成された磁性体からなり、ローラベアリング４１ａを介して第２ハウジング１２に回転自在に支持されている。ロータ４１の一端面側には、環状の凹部４１ｂが設けられ、凹部４１ｂ内には電磁コイル４５が収容されている。ロータ４１の他端面は、アーマチュア４３と軸方向に対向しており、電磁コイル４５によってアーマチュア４３を吸着するようになっている。
【００２２】
プーリ４２はロータ４１の外周面に設けられ、図示しないＶベルトが巻き掛けられるようになっている。
【００２３】
アーマチュア４３は、環状の板状部材によって形成された磁性体からなり、一端面がロータ４１の他端面と僅かな間隙を介して対向しており、電磁コイル４５によってロータ４１の他端面に吸着されるようになっている。
【００２４】
ハブ４４は、円板状に形成された金属製の部材からなり、中央に駆動シャフト３０の端部が連結され、駆動シャフト３０がナット４４ａによってハブ４４に固定されている。ハブ４４は連結板４４ｂ及び板バネ４４ｃを介してアーマチュア４３に連結されており、板バネ４４ｃの弾性変形によってアーマチュア４３がロータ４１側へ変位可能になっている。
【００２５】
電磁コイル４５は、絶縁皮膜を施した導線の巻腺からなり、ステータ４５ａの内部にエポキシ等の樹脂部材によってモールド固定されている。ステータ４５ａは環状に形成された断面略コ字状の磁性体からなり、ロータ４１の凹部４１ａ内に固定されている。また、ステータ４５ａは、環状の連結部材４５ｂを介して第２ハウジング１２に連結されている。
【００２６】
以上のように構成された圧縮機においては、エンジンの動力が電磁クラッチ４０のプーリ４２に入力されると、プーリ４２と一体にロータ４１が回転する。その際、電磁コイル４５の通電停止時は、ロータ４１とアーマチュア４３の軸方向の対向面が互いに間隔をおいて保持されているため、ロータ４１がアーマチュア４３に対して空転し、ロータ４１の回転力はアーマチュア４３に伝達されない。また電磁コイル４５が通電されると、電磁コイル４５の磁力によってアーマチュア４３がロータ４１側に吸引され、ロータ４１とアーマチュア４３が互いに圧着して摩擦係合する。これにより、ロータ４１の回転力が伝達され、アーマチュア４３の回転力が駆動シャフト３０に伝達される。
【００２７】
駆動シャフト３０が回転すると、圧縮部２０の旋回スクロール部材２２が偏心ブシュ３４の回転によって所定の旋回運動を行う。これにより、ハウジング１０に設けられた冷媒吸入口から第１ハウジング１１内に流入した冷媒は、旋回スクロール部材２２の渦巻体２２ａと固定スクロール部材２１の渦巻体２１ａとの間に吸入され、各渦巻体２１ａ，２２ａ間で圧縮され、冷媒吐出口から吐出される。
【００２８】
また、駆動シャフト３０が回転すると、旋回位置規制機構２５では、各鋼球２８が固定プレート２６の溝２６ａと旋回プレート２７の溝２７ａに沿って転がることにより、固定プレート２６に対して旋回プレート２７の旋回位置が規制される。また、旋回位置規制機構２５は、固定スクロール部材２１と旋回スクロール部材２２との間で圧縮される冷媒の反発力を駆動シャフト３０の回転軸方向に受ける。固定プレート２６の凸部２６ｂは第２ハウジング１２よりも硬度の高いプレート当接部材２９に当接しているので、固定プレート２６の凸部２６ｂによって第２ハウジング１２が変形することはなく、固定スクロール部材２１に対する旋回スクロール部材２２の渦巻体２２ａの先端部（旋回スクロール部材２２に対する固定スクロール部材２１の渦巻体２１ａの先端部）の接触状態が保持される。
【００２９】
本実施形態によれば、第２ハウジング１２と固定プレート２６との間に第２ハウジング１２よりも硬度の高いプレート当接部材２９を設けたので、旋回位置規制機構２５が駆動シャフト３０の回転軸方向に荷重を受けても、固定プレート２６の凸部２６ｂによる第２ハウジング１２の変形を防止することができ、固定スクロール部材２１に対する旋回スクロール部材２２の渦巻体２２ａの先端部（旋回スクロール部材２２に対する固定スクロール部材２１の渦巻体２１ａの先端部）の接触状態を適切な状態に保持することが可能となる。
【００３０】
また、プレート当接部材２９を、固定スクロール部材２１と旋回スクロール部材２２との間隔を所定の間隔とする厚さ寸法ｔに形成したので、第１ハウジング１１と第２ハウジング１２との間に挿入するシムを必要とすることなく、固定スクロール部材２１に対する旋回スクロール部材２２の渦巻体２２ａの先端部（旋回スクロール部材２２に対する固定スクロール部材２１の渦巻体２１ａの先端部）の接触状態を適切な状態に保持することができ、製造コストの低減を図ることが可能となる。
【００３１】
尚、前記実施形態では、プレート当接部材２９を第２ハウジング１２と固定プレート２６との間に設けたものを示したが、プレート当接部材２９を旋回スクロール部材２２と旋回プレート２７との間に設けても、前記実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。また、プレート当接部材２９を、第２ハウジング１２と固定プレート２６との間と、旋回スクロール部材２２と旋回プレート２７との間にそれぞれ設けても、前記実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態を示す圧縮機の断面図
【図２】旋回位置規制機構を示す圧縮機の要部断面図
【符号の説明】
【００３３】
１２…第２ハウジング、２１…固定スクロール部材、２２…旋回スクロール部材、２５…旋回位置規制機構、２６…固定プレート、２６ａ…溝、２６ｂ…凸部、２７…旋回プレート、２７ａ…溝、２７ｂ…凸部、２８…鋼球、２９…プレート当接部材。
【図１】
2010007474.tif 000003
【図２】
2010007474.tif 000004