(57)【要約】【課題】渦巻羽根が形成されている固定スクロールと、渦巻羽根が形成されている旋回スクロールと、上記旋回スクロールを旋回運動させる回転軸と、上記回転軸を上記固定スクロールに回転可能に支持させる回転軸受と、上記回転軸の偏心軸部に設けられ旋回スクロールの中心部を旋回可能に支持する旋回スクロール用軸受と、駆動軸の回転力を上記回転軸に伝達するカップリングと、を備えたスクロール圧縮機において、バランサの配置を改良して、スクロール圧縮機のコンパクト化を図ろうとするものである。【解決手段】旋回スクロール用軸受を回転軸の中央部に配置し、カップリングにバランサを設けた。【選択図】          図１
2010077913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
渦巻羽根が形成されている固定スクロールと、
渦巻羽根が形成されている旋回スクロールと、
上記旋回スクロールを旋回運動させる回転軸と、
上記回転軸を上記固定スクロールに回転可能に支持させる回転軸受と、
上記回転軸の偏心軸部に設けられ旋回スクロールの中心部を旋回可能に支持する旋回スクロール用軸受と、
駆動軸の回転力を上記回転軸に伝達するカップリングと、
を備えたスクロール圧縮機において、
旋回スクロール用軸受を回転軸の中央部に配置し、
カップリングにバランサを設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
旋回スクロール用軸受の両側には、軸受の軸方向スラストを規制する位置決め部材を配置すると共に、回転軸の軸心に設けた油路を上記位置決め部材に連通させたことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
上記バランサは円環状に形成され、カップリングの外周に嵌り込むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
上記偏心軸部には軸方向に軽量化孔が形成されると共に、
上記回転軸に対して上記偏心軸部の反対側にバランサを設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール圧縮機に関するものであり、特に回転軸の偏心軸部と旋回スクロールとによって発生する遠心力を打ち消すためのバランサの設置位置と、旋回スクロールのハブ部を偏心駆動するためのニードルベアリングへ向かう潤滑油路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スクロール圧縮機の回転軸の中央部に旋回スクロールのハブ部を支持するニードルベアリングを配置すると共に、バランサをニードルベアリングの両側に配置した例がある（例えば、特許文献１参照。）。この構成では、バランサが旋回スクロールの内側に設けられているため、回転軸に近い位置隣、バランサが軸方向に大型化する。また、この構成では、ニードルベアリングへ潤滑オイルを外部から供給しようとする場合、油路の形成が複雑化する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−８９４７３号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、バランサの配置と、油路の配置を改良して、スクロール圧縮機のコンパクト化と、給油の容易化を図ろうとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決したものであって、請求項１に記載の発明は、
渦巻羽根が形成されている固定スクロールと、
渦巻羽根が形成されている旋回スクロールと、
上記旋回スクロールを旋回運動させる回転軸と、
上記回転軸を上記固定スクロールに回転可能に支持させる回転軸受と、
上記回転軸の偏心軸部に設けられ旋回スクロールの中心部を旋回可能に支持する旋回スクロール用軸受と、
駆動軸の回転力を上記回転軸に伝達するカップリングと、
を備えたスクロール圧縮機において、
旋回スクロール用軸受を回転軸の中央部に配置し、
カップリングにバランサを設けたことを特徴とするスクロール圧縮機に関するものである。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のスクロール圧縮機において、
旋回スクロール用軸受の両側には、軸受の軸方向スラストを規制する位置決め部材を配置すると共に、回転軸の軸心に設けた油路を上記位置決め部材に連通させたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のスクロール圧縮機において、
上記バランサは円環状に形成され、カップリングの外周に嵌り込むことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３に記載のスクロール圧縮機において、
上記偏心軸部には軸方向に軽量化孔が形成されると共に、上記回転軸に対して上記偏心軸部の反対側にバランサを設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明において、
バランサが固定スクロールの外側に配置されるため、バランサを回転軸から離して配置することができ、さらにカップリングに一体に設けられるため、バランサとカップリングを含めた圧縮機のレイアウトをコンパクトにすることができる。
【００１０】
請求項２の発明によって、
位置決め部材により、旋回スクロール用軸受のスラストを容易に規制できるだけでなく、回転軸の軸心に設けた油路を位置決め部材に連通させることによって、容易に潤滑オイルを供給することができる。
【００１１】
請求項３の発明によって、
カップリングに対する位置決めが容易となると共に、回転軸の回転質量を増やすことができる。
【００１２】
請求項４の発明によって、
回転軸およびバランサを軽量化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は本発明の第１実施形態に係るスクロール圧縮機１を車両用エンジンの後部に備えたパワーユニット２の後部の縦断面図である。上記車両は、４輪鞍乗型車両であって、エンジンのクランク軸３は車両の進行方向に平行に設けてある。クランク軸３はボールベアリング４によって回転可能に支持されている。クランク軸３の後部には、交流発電機５が設けてある。なお、エンジンの出力軸（図示なし）も車両の進行方向と平行であって、ユニバーサルジョイントを介して後方へ延出した駆動軸によって、後輪が駆動される。クランク軸３の上方には、スタータモータ６が取付けてあり、スタータモータ６の回転軸６ａの駆動力は、歯車列７によって、クランク軸３に設けてある始動用被動ギヤ８、ワンウエイクラッチ９、および交流発電機のロータ５ａを介してクランク軸３に伝達される。
【００１４】
上記クランク軸３の後端に、カップリング12を介してスクロール圧縮機１が接続されている。上記スクロール圧縮機１は、エアクリーナを経た清浄空気を吸入管13および吸入ポート14を介して吸入し、スクロール圧縮機１の内部へ取り込み、圧縮して、中央部の吐出ポート15および吐出管16を経由してパワーユニット２のスロットルボディへ送り出す装置である。即ち、このスクロール圧縮機１は過給機として用いられている。
【００１５】
スクロール圧縮機１の殻体は一対の固定スクロール17、18である。互いに向き合う固定スクロール17、18の間に旋回スクロール19が装着されている。前側固定スクロール17は、パワーユニット２の固定部に固定され、後側固定スクロール18は前側固定スクロール17に固定されている。前側固定スクロール17は、平板部17ａとその一面に立設された渦巻羽根17ｂからなっている。後側固定スクロール18も、平板部18ａとその一面に立設された渦巻羽根18ｂからなっている。一対の固定スクロール17、18は、渦巻羽根17ｂ、18ｂを内側にして向き合っている。外側の平板部17ａ、18ａは、スクロール圧縮機１のハウジングを兼ねている。旋回スクロール19には、平板部19ａの前後に渦巻羽根19ｂが設けてあり、且つ中心部にボス部19ｃが設けてある。旋回スクロール19の渦巻羽根19ｂは、固定スクロール17、18の渦巻羽根17ｂ、18ｂの間に噛み合うようにして、且つ旋回可能に組み立てられている。
【００１６】
スクロール圧縮機１は、中心部に１本の第１回転軸21と、周囲部に３本の第２回転軸22を備えている。これらはそれぞれ回転軸21、22に平行な偏心軸部21ａ、22ａを備えている。第１回転軸21はボールベアリング23とニードルベアリング24によって回転可能に支持されている。第１回転軸21の偏心軸部21ａは２連のニードルベアリング25を介して、旋回スクロール19の中央のボス部19ｃの内周に当接し、旋回スクロール19を支えると共に偏心駆動する。第２回転軸22は２連のボールベアリング26によって前側固定スクロール17に回転可能に支持されている。第２回転軸22の偏心軸部22ａは、２連のボールベアリング27によって、旋回スクロール19の外周部を支えると共に偏心駆動する。上記第１回転軸21と第２回転軸22によって、旋回スクロール19は、第１回転軸21の回転軸線の回りを旋回する。即ち自転することなく公転する。なお、第１回転軸21には中心油路40が穿設され、偏心軸部21ａには、軽量化孔46が穿設されている。
【００１７】
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。スクロール圧縮機１の上部に吸入ポート14が設けてある。図は前側固定スクロール17の渦巻羽根17ｂと旋回スクロール19の渦巻羽根19ｂが噛み合っている状態を示している。図示していない後側固定スクロール18と旋回スクロール19の羽根の形状および噛合い状態も同様である。図において、スクロール圧縮機１の中心に、第１回転軸21が貫通している。図示されている偏心軸部21ａは、ニードルベアリング25を介して旋回スクロール19のボス部19ｃを貫通している。第１回転軸21の偏心軸部21ａの中心Ｃ2は、偏心値εをもって、第１回転軸21の回転中心Ｃ1から離れている。周囲部の第２回転軸22の偏心軸部22ａも同じ偏心値εをもって偏心している。
【００１８】
固定渦巻羽根17ｂおよび旋回渦巻羽根19ｂは共にインボリュート曲線で形成され、相手側スクロールの平板部19ａ、17ａに、それぞれの羽根の縁部のシール材28（図１）を介して当接している。中心部の第１回転軸21と、周囲部の３本の第２回転軸22とによって、旋回スクロール19が旋回運動をすると、固定渦巻羽根17ｂと、旋回渦巻羽根19ｂと、対向するスクロールの平板部17ａ、19ａとに囲まれて形成された圧縮室29は、その容積を減少しながら順次外周から中央へ移動してゆく。最外周の圧縮室29に吸入された空気は徐々に圧縮されて、最終的に中央部で高圧となって後側固定スクロール18の中央部の吐出ポート15（図１、図３）から吐出される。
【００１９】
図３は、後側固定スクロール18の後面図である。上部に吸入ポート14が見える。中央部に第１回転軸21の後部をニードルベアリング24（図１）を介して支える後部軸受部31が、４本の支柱32によって支えられている。支柱32と支柱32の間は吐出ポート15となっている。中央のボス部57から周囲部に向けて複数のリブ58が放射状に設けてある。４本の支柱32のうちの１本の支柱32と、それに続く１本のリブ58は太く形成してあり、外部から上記後部軸受部31へ潤滑オイルを供給するリブ支柱部油路33が設けてある。潤滑オイルの供給先については後述する。
【００２０】
図４は、前側固定スクロール17の前面図である。上部に吸入ポート14の終端部14ａが見えている。中心部に、第１回転軸挿通孔60と、第１回転軸21をボールベアリング23で支える軸受部61と、その周囲にボス部62が設けてある。周囲３箇所に第２回転軸支持部63が設けてある。ボス部62から周囲部へ向かって放射状に複数のリブ64が設けてある。１本のリブ64は太く形成され、そのリブ64に、外周部から上記軸受部61に達するリブ部油路45が形成してある。この油路45は中心油路40に供給された潤滑オイルの余ったものを排出する油路である。
【００２１】
図５は上記スクロール圧縮機１の拡大縦断面図である。第１回転軸21の偏心軸部21ａには、旋回スクロール19の円筒状のボス部19ｃを偏心駆動するために、２連のニードルベアリング25が設けてある。また、上記ニードルベアリング25の位置決め部材34として、ニードルベアリング25の前後に銅ブッシュ35とシム36が装着され、その前後にサークリップ37が設けられ、スクロール圧縮機１内の圧力変動に起因するスラストによる、ニードルベアリング25の移動が阻止されている。前後のサークリップ37の軸方向外側にはそれぞれオイルシール38が装着され、潤滑オイルの漏出を防ぐようになっている。
【００２２】
第１回転軸21の後端の後部軸受部31には、図３で示したリブ支柱部油路33が設けてある。リブ支柱部油路33から供給された潤滑オイルはニードルベアリング24の外側を回って第１回転軸21の後端部に至り、第１回転軸21の中心油路40へ流入する。第１回転軸21には、第１回転軸後部ニードルベアリング24向け油路41、第１回転軸偏心軸部ニードルベアリング25向け油路42、第１回転軸偏心軸部ニードルベアリング位置決め部材34向け油路43、第１回転軸前部ボールベアリング23向け油路44、が設けてあり、それぞれの箇所を潤滑する。余った潤滑オイルは、前側固定スクロール17の外面のリブの一つに設けられたリブ部油路45を経て排出される。偏心軸部21ａには軽量化孔46が穿設されている。
【００２３】
ボールベアリング23の固定スクロール17側にオイルシール66が設けてあり、固定スクロール17と、回転軸21と、ボールベアリング23と、オイルシール66とによって囲まれる空間68が形成されている。この空間68の回転軸21側は、第１回転軸前部ボールベアリング23向け油路44に連通し、この空間の外周側は、リブ部油路45に連通している。上記ボールベアリング23の従動カプラ49側には、取付けボルト70を介して、ボールベアリング23の軸方向の位置を規制するセットプレート67が取付けられている。上記セットプレート67によって、上記ボールベアリング23の従動カプラ49側を覆うオイルシール69が保持されている。上記空間68は潤滑オイルの通り道となるが、ボールベアリング23の両側にオイルシール66、69が設けてあるので、潤滑オイルが漏れ出ることはない。
【００２４】
図６は、図５の第１回転軸の前側にボルト55によって取付けられている従動カプラ49の断面図、図７は、図６のＶＩＩ矢視図である。図６は、図７のＶＩ−ＶＩ断面を示している。従動カプラ49は、カップリング12の従動側に設けられるものであり、円板部49ａと湾曲凸部49ｂとが一体的に形成されている。従動カプラ49は、クランク軸３の後端にボルト54を介して取付けられている駆動カプラ48（図１）と、両カプラの間に装着される緩衝材としてのゴム等弾性部材50（図１）と共に組み合わされて、カップリング12（図１）を構成するものである。駆動カプラ48は、従動カプラ49とほぼ同様の形状であって、互いに向き合わせて側面視で両方のカプラが重なる位置まで接近させ、それぞれのカプラ48、49の対向する湾曲凸部の間に形成される空間に、弾性部材50を挟んで用いられる（図１）。弾性部材50の存在によって、衝撃的な駆動が緩和される。従動カプラ49の周囲部には、後述のバランサ52を取付けるネジ51（図５）のためのネジ挿通孔49ｃが設けてある。
【００２５】
図８は、図５において、従動カプラの円板部49ａにネジ51（図５）で取付けられるバランサ52の断面図、図９は、図８のＩＸ矢視図である。図８は、図９のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を示している。このバランサ52は、回転軸線に対する偏心軸部や旋回スクロールの質量のアンバランスを解消するために、偏心方向とは反対の側に質量を付加するためのものである。バランサ52は、固定スクロール17の外側に配置されるため、バランサ52を第１回転軸21から離して配置することができ、さらにカップリング12に一体に設けられるため、バランサ52とカップリング12を含めたスクロール圧縮機１のレイアウトをコンパクトにすることができる。また、バランサ52は円環状に形成され、従動カプラ49の外周に嵌め込み、従動カプラ49のネジ挿通孔49ｃに挿通されたネジ51（図５）をバランサ52のネジ孔52ａに螺着して固定される。取付けの際に従動カプラ49の外周にバランサ52を嵌め込むので、バランサ52の位置決めが容易である。
【００２６】
以上詳述したように、本実施形態においては、次の効果がもたらされる。
（１）バランサが固定スクロールの外側に配置されるため、バランサを回転軸から離して配置することができ、さらにカップリングに一体に設けられるため、バランサとカップリングを含めた圧縮機のレイアウトをコンパクトにすることができる。
（２）位置決め部材により、旋回スクロール用軸受のスラストを容易に規制できるだけでなく、回転軸の軸心に設けた油路を位置決め部材に連通させることによって、容易に潤滑オイルを供給することができる。
（３）カップリングに対する位置決めが容易となると共に、回転軸の回転質量を増やすことができる。
（４）偏心軸部に軸方向に軽量化孔を形成すると共に、回転軸に対して偏心軸部の反対側にバランサを設けたので、回転軸およびバランサを軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスクロール圧縮機を備えたパワーユニットの後部の縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】後側固定スクロールの後面図である。
【図４】前側固定スクロールの前面図である。
【図５】上記スクロール圧縮機の拡大縦断面図である。
【図６】従動カプラの断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ矢視図である。
【図８】バランサの断面図である。
【図９】図８のＩＸ矢視図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…スクロール圧縮機、12…カップリング、14…吸入ポート、15…吐出ポート、17…前側固定スクロール、18…後側固定スクロール、19…旋回スクロール、21…第１回転軸、21ａ…偏心軸部、22…第２回転軸、22ａ…偏心軸部、29…圧縮室、31…軸受部、32…支柱、33…リブ支柱部油路、34…位置決め部材、40…第１回転軸の中心油路、46…軽量化孔、48…駆動カプラ、49…従動カプラ、50…弾性部材、51…ネジ、52…バランサ
【図１】
2010077913.tif 000003
【図２】
2010077913.tif 000004
【図３】
2010077913.tif 000005
【図４】
2010077913.tif 000006
【図５】
2010077913.tif 000007
【図６】
2010077913.tif 000008
【図７】
2010077913.tif 000009
【図８】
2010077913.tif 000010
【図９】
2010077913.tif 000011