(57)【要約】【課題】スクロール型圧縮機において、部品点数の削減を図ると共に小型軽量化を図る。【解決手段】スクロール型圧縮機１０は、固定スクロール１８の固定側基板部４６にリリーフ通路５２ａ、５２ｂが設けられ、ガス圧縮室１１６とガス吐出室３０とを連通自在に形成されると共に、前記リリーフ通路５２ａ、５２ｂの開口部を閉塞可能なリリーフ弁６４が設けられる。そして、可動スクロール２０の旋回作用下に可動側渦巻壁８８と固定スクロール１８の固定側渦巻壁４８との間に形成されるガス圧縮室１１６が、第１中間圧縮室Ｒ１と第２中間圧縮室Ｒ２へと２分割された状態で液圧縮が生じた際、第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２と連通したリリーフ通路５２ａ、５２ｂを通じて液体がガス吐出室３０へと排出される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に設けられる固定スクロールと、前記固定スクロールと噛み合わされる可動スクロールとを有し、前記固定スクロール及び可動スクロールは、基板部の高さを渦巻壁の中心部側で高く該中心部とは反対側となる外端部側で低く形成した段差部と、前記渦巻壁の高さを前記中心部側で低く該中心部とは反対側となる外端部側で高く形成した段付部とを備え、前記段差部と前記段付部とを互いに係合させ旋回動作させるスクロール型圧縮機において、
前記基板部に臨む前記渦巻壁の端部に装着され、該渦巻壁と前記基板部との間のシールを行うシール部材と、
前記固定スクロールにおける渦巻壁の内側面と、前記可動スクロールにおける渦巻壁の外側面とが当接することで形成される第１中間圧縮室と、
前記可動スクロールにおける渦巻壁の内側面と、前記固定スクロールにおける渦巻壁の外側面とが当接することで形成される第２中間圧縮室と、
圧縮された冷媒の吐出される吐出室と前記第１中間圧縮室及び前記第２中間圧縮室とを連通する連通路と、
を備え、
前記固定スクロール及び可動スクロールの渦巻壁の外端から中心部側に向かう所定範囲に前記シール部材の装着されていない非装着領域を設け、
前記第１及び第２中間圧縮室は圧縮行程の進行に伴い、前記非装着領域と隣接する状態から隣接しない状態へと移行し、
前記第１及び第２中間圧縮室がそれぞれ非装着領域と隣接していない状態において、前記連通路の開口の少なくとも一部が前記第１及び第２中間圧縮室内に位置することを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項２】
請求項１記載のスクロール型圧縮機において、
前記可動スクロールの渦巻壁に装着されるシール部材の長さと、前記固定スクロールの渦巻壁に装着されるシール部材の長さとが異なるように設定し、少なくとも前記第１及び第２中間圧縮室のいずれか一方が前記非装着領域と隣接せず、前記連通路の開口の少なくとも一部が前記第１及び第２中間圧縮室内に位置していない状態において、前記段付部と前記段差部とが非噛合状態にあることを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項３】
請求項２記載のスクロール型圧縮機において、
前記可動スクロールの渦巻壁に装着されるシール部材が、前記固定スクロールの渦巻壁に装着されるシール部材に対して長く形成されることを特徴とする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、固定スクロールに対して可動スクロールを旋回させることによりハウジングの内部において冷媒を圧縮するスクロール型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、固定板と該固定板に直立した渦巻状の固定壁を有する固定スクロールと、可動板と該可動板に直立した渦巻状の可動壁を前記固定壁に噛み合わせるように配置した可動スクロールとをハウジングの内部に備え、偏心するクランクピンを介して前記可動スクロールを旋回させることにより、固定スクロールの固定壁及び可動スクロールの可動壁と固定板及び可動板との間に形成される圧縮室で冷媒を圧縮させるスクロール型圧縮機が知られている。
【０００３】
また、このようなスクロール型圧縮機では、固定壁及び可動壁の端部にチップシールが装着され、該チップシールがそれぞれ可動板及び固定板に当接することで、前記固定壁と前記可動壁との間に形成される圧縮室の気密を保持し、該圧縮室において冷媒等のガスの圧縮を行っている。
【０００４】
一方、上述したようなスクロール型圧縮機では、何らかの原因で気化していない液体状態の冷媒が圧縮室に導入されることがあり、この状態で作動させた場合、液体は非圧縮性流体であるため圧縮されずに前記圧縮室内の圧力が瞬間的に急上昇し、それに伴って、可動スクロール及び固定スクロール等に対して過大な負荷がかかり損傷等を招くことがある。
【０００５】
そのため、このような液圧縮時における急激な圧力上昇を緩和するために、例えば、特許文献１に開示されるスクロール型圧縮機では、可動スクロールの背面側に背圧室を設け、該背圧室に潤滑油を供給することで前記可動スクロールを固定スクロール側へと押圧して移動可能な構成としている。そして、液圧縮の生じていない通常運転時には、背圧室に充填された潤滑油によって可動スクロールを固定スクロール側へと押圧して両者を密着させた状態で作動させ、可動壁と固定壁との間の圧縮室において冷媒を圧縮する。一方、液圧縮が生じた場合には、圧縮室内で生じた圧力によって可動スクロールが固定スクロールから離間する方向へ移動し、チップシールの装着されていない可動壁及び固定壁の部位を通じて液体が前記圧縮室から低圧ポートや高圧ポートへと排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３１８９６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１に係るスクロール型圧縮機では、液圧縮の生じていない通常運転時において、可動スクロールと固定スクロールとを密着させるために背圧室や付勢手段等を含む背圧機構が必要となるため、装置の大型化及び部品点数の増加を招くと共に重量が増加してしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、部品点数の削減を図ると共に、小型軽量化を図ることが可能な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】
【０００９】
前記の目的を達成するために、本発明は、ハウジング内に設けられる固定スクロールと、前記固定スクロールと噛み合わされる可動スクロールとを有し、前記固定スクロール及び可動スクロールは、基板部の高さを渦巻壁の中心部側で高く該中心部とは反対側となる外端部側で低く形成した段差部と、前記渦巻壁の高さを前記中心部側で低く該中心部とは反対側となる外端部側で高く形成した段付部とを備え、前記段差部と前記段付部とを互いに係合させ旋回動作させるスクロール型圧縮機において、
前記基板部に臨む前記渦巻壁の端部に装着され、該渦巻壁と前記基板部との間のシールを行うシール部材と、
前記固定スクロールにおける渦巻壁の内側面と、前記可動スクロールにおける渦巻壁の外側面とが当接することで形成される第１中間圧縮室と、
前記可動スクロールにおける渦巻壁の内側面と、前記固定スクロールにおける渦巻壁の外側面とが当接することで形成される第２中間圧縮室と、
圧縮された冷媒の吐出される吐出室と前記第１中間圧縮室及び前記第２中間圧縮室とを連通する連通路と、
を備え、
前記固定スクロール及び可動スクロールの渦巻壁の外端から中心部側に向かう所定範囲に前記シール部材の装着されていない非装着領域を設け、
前記第１及び第２中間圧縮室は圧縮行程の進行に伴い、前記非装着領域と隣接する状態から隣接しない状態へと移行し、
前記第１及び第２中間圧縮室がそれぞれ非装着領域と隣接していない状態において、前記連通路の開口の少なくとも一部が前記第１及び第２中間圧縮室内に位置することを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、固定スクロール及び可動スクロールの基板部に段差部を設け、渦巻壁に前記段差部に係合される段付部を有したスクロール型圧縮機において、前記渦巻壁の端部にシール部材を設け、基板部との間のシールを行うと共に、前記固定スクロールにおける渦巻壁の内側面と、前記可動スクロールにおける渦巻壁の外側面とが当接することで形成される第１中間圧縮室と、前記可動スクロールにおける渦巻壁の内側面と、前記固定スクロールにおける渦巻壁の外側面とが当接することで形成される第２中間圧縮室と、圧縮された冷媒の吐出される吐出室と前記第１及び第２中間圧縮室を連通する連通路を備え、前記固定スクロール及び可動スクロールの渦巻壁の外端から中心部側に向かう所定範囲に前記シール部材の装着されていない非装着領域を設ける。
【００１１】
そして、第１中間圧縮室が、固定スクロールの渦巻壁においてシール部材の装着されていない非装着領域と隣接し、前記第２中間圧縮室が、前記可動スクロールの渦巻壁においてシール部材の装着されていない非装着領域と隣接した状態では、液圧縮が生じた場合に前記第１及び第２中間圧縮室から非装着領域を通じて渦巻壁の外側へと液体状態の冷媒を逃がすことが可能となる。また、第１及び第２中間圧縮室は圧縮行程の進行に伴い、前記非装着領域と隣接状態から隣接しない状態へと移行し、第１及び第２中間圧縮室がそれぞれ非装着領域と隣接せずに完全に密閉された状態では、連通路の開口の少なくとも一部が第１及び第２中間圧縮室内に位置しているため、前記第１及び第２中間圧縮室における冷媒を、連通路を通じて吐出室へと確実に排出することができる。
【００１２】
従って、第１及び第２中間圧縮室と吐出室とを連通する連通路を設け、その少なくとも一部を前記第１及び第２中間圧縮室に開口させるという簡素な構成で、第１及び第２中間圧縮室と非装着領域とが隣接しない状態において、液圧縮時における冷媒を確実且つ容易に吐出室へと逃がすことができるため、背圧機構を設けることで液圧縮時における冷媒の排出を行っていた従来技術と比較し、部品点数を低減できると共に、小型軽量化を図ることが可能となる。
【００１３】
換言すれば、液圧縮が発生した場合でも、スクロール型圧縮機の作動全域にわたって液体状態の冷媒を第１及び第２中間圧縮室（圧縮室）から外部へと確実に排出できるため、固定スクロール及び可動スクロールに過大な負荷がかかることがなく、円滑に作動させることができる。
【００１４】
また、可動スクロールの渦巻壁に装着されるシール部材の長さと、固定スクロールの渦巻壁に装着されるシール部材の長さとが異なるように設定し、少なくとも前記第１及び第２中間圧縮室のいずれか一方が前記非装着領域と隣接せず、前記連通路の開口の少なくとも一部が前記第１及び第２中間圧縮室内に位置していない状態において、前記段付部と前記段差部とを非噛合状態とするとよい。これにより、段付部と段差部とが非噛合状態である場合には、第１中間圧縮室と第２中間圧縮室とが連通しているため、少なくとも前記第１及び第２中間圧縮室のいずれか一方が、非装着領域に隣接していれば、液圧縮時において冷媒を非装着領域を通じて確実に外部へと排出することができる。また、シール部材の長さを異ならせることで、固定スクロール及び可動スクロールのいずれか一方の非装着領域を減らすことができるため、２つの渦巻壁で構成されるガス圧縮室の圧縮効率を向上させることができる。
【００１５】
さらに、可動スクロールの渦巻壁に装着されるシール部材を、固定スクロールの渦巻壁に装着されるシール部材に対して長く形成することにより、可動スクロールの旋回時に、固定スクロールの渦巻壁が可動スクロールにおける基板部の外周側にはみ出した場合、そのはみ出した部位にシール部材が装着されていると、該基板部との接触によって損傷しやすくなる。そのため、固定スクロールに装着されるシール部材の長さを予め短く設定しておくことで、その損傷を防止して耐久性を向上できると共に、非装着領域を設けて液圧縮時における過大な圧力付与を防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１７】
すなわち、固定スクロールにおける渦巻壁の内側面と、可動スクロールにおける渦巻壁の外側面とが当接することで形成される第１中間圧縮室と、前記可動スクロールにおける渦巻壁の内側面と、前記固定スクロールにおける渦巻壁の外側面とが当接することで形成される第２中間圧縮室と、圧縮された冷媒の吐出される吐出室と前記第１及び第２中間圧縮室とを連通する連通路を備え、前記第１及び第２中間圧縮室が非装着領域と隣接した状態では、液圧縮が生じた場合に前記第１及び第２中間圧縮室から非装着領域を通じて渦巻壁の外側へと液体状態の冷媒を逃がすことが可能となる。一方、第１及び第２中間圧縮室は圧縮行程の進行に伴い、前記非装着領域と隣接状態から隣接しない状態へと移行し、第１及び第２中間圧縮室がそれぞれ非装着領域と隣接せずに完全に密閉された状態では、連通路の開口の少なくとも一部が第１及び第２中間圧縮室内に位置しているため、前記第１及び第２中間圧縮室における冷媒を、連通路を通じて吐出室へと確実に排出することができる。
【００１８】
その結果、第１及び第２中間圧縮室と吐出室とを連通する連通路を設けるという簡素な構成で、第１及び第２中間圧縮室と非装着領域とが隣接しない状態において、液圧縮時における冷媒を確実且つ容易に吐出室へと逃がすことができるため、背圧機構を設けることで液圧縮時における冷媒の排出を行っていた従来技術と比較し、部品点数の低減を図ることができると共に、小型軽量化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機の全体断面図である。
【図２】図１に示すスクロール型圧縮機において、固定スクロールに対して可動スクロールの可動側渦巻壁を組み合わせた状態を示す模式平面図である。
【図３】図２のスクロール型圧縮機における可動スクロールが旋回し、第１及び第２段付部がそれぞれ第２及び第１段差部から離間し、第１中間圧縮室と第２中間圧縮室とが互いに連通した状態を示す模式平面図である。
【図４】図３のスクロール型圧縮機における可動スクロールがさらに旋回し、ガス圧縮室が第１中間圧縮室と第２中間圧縮室とに分割された状態を示す模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係るスクロール型圧縮機について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機を示す。
【００２１】
このスクロール型圧縮機１０は、図１に示されるように、蓋状に形成されたフロントハウジング１２と、カップ状に形成されたリアハウジング１４とを含み、前記リアハウジング１４の外周側には、例えば、冷媒等からなるガスを内部へと導入する吸入ポート１６と、前記リアハウジング１４の内部で圧縮された圧縮ガスが導出される吐出ポート（図示せず）とが形成される。そして、リアハウジング１４の内部には、その開口した一端部側（矢印Ａ方向）から固定スクロール１８と、該固定スクロール１８に対して旋回する可動スクロール２０が挿入される。
【００２２】
フロントハウジング１２は、その一端部に形成され後述する駆動部１１７の回転シャフト１１８を支持する円筒部２２と、該円筒部２２に対して拡径しリアハウジング１４に連結される連結部２４とを有する。
【００２３】
リアハウジング１４は、例えば、有底筒状に形成され、その開口した一端部側（矢印Ａ方向）に形成される大径部２６と、該大径部２６に対して他端部側（矢印Ｂ方向）に形成され縮径した小径部２８と、該小径部２８に隣接して他端部に形成されたガス吐出室３０とを有する。なお、ガス吐出室３０は、図示しない吐出ポートと連通している。
【００２４】
大径部２６は、例えば、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って略一定径となる内周面を有し、その先端部には前記フロントハウジング１２の連結部２４が当接すると共に、第１ロケート孔３２を介して第１ロケートピン３４が嵌合される。そして、リアハウジング１４に第１ロケートピン３４の一端部が圧入された状態で、第１ロケートピン３４の他端部をフロントハウジング１２の連結部２４に形成された第１嵌合孔３６に嵌合させることで、リアハウジング１４に対するフロントハウジング１２の周方向への位置決めがなされる。この位置決めされた状態で、フロントハウジング１２とリアハウジング１４とが第１締結ボルト３８によって互いに連結される。
【００２５】
一方、大径部２６に形成される外周面には、内周側に向かって貫通した吸入ポート１６が形成され、固定スクロール１８の固定側渦巻壁４８との間に形成されたガス吸入室４０へガスが導入される。
【００２６】
小径部２８は、大径部２６の内周径に対して小径で軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って延在した内周面を有し、前記軸方向に沿って所定深さで形成される。すなわち、大径部２６と小径部２８とは、その内周面が径方向に段差を有した段付状に形成される。
【００２７】
また、リアハウジング１４には、ガス吐出室３０の外周側となる位置に、該リアハウジング１４の軸方向に延在する第２ロケート孔４２が形成され、第２ロケートピン４４の一端部が圧入される。
【００２８】
固定スクロール１８は、固定側基板部４６と、該固定側基板部４６から可動スクロール２０側（矢印Ａ方向）に立設して渦巻状に形成される固定側渦巻壁４８とを有する。固定側基板部４６は、例えば、所定厚さを有した円盤状に形成され、その略中心部には後述するガス圧縮室１１６からガス吐出室３０へと連通する圧縮ガス導出孔５０が軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通するように形成されると共に、該圧縮ガス導出孔５０と略平行な複数のリリーフ通路５２ａ、５２ｂが形成される。このリリーフ通路５２ａ、５２ｂは、圧縮ガス導出孔５０に対して半径外方向に所定間隔離間して形成され、固定側基板部４６の表面から背面まで貫通すると共に、前記圧縮ガス導出孔５０を中心として半径外方向に等距離だけ離間した位置に一対ずつ形成される（図２参照）。そして、固定側基板部４６は、リアハウジング１４の大径部２６の内部に収納される。
【００２９】
固定側基板部４６の背面には、軸方向（矢印Ｂ方向）に沿って所定高さで突出し、該固定側基板部４６の外縁部よりも小径な嵌挿部５４が形成され、前記嵌挿部５４がリアハウジング１４の小径部２８に挿入されると共に、その端面がリアハウジング１４の内壁面に当接する。
【００３０】
また、嵌挿部５４の端面には、リアハウジング１４側（矢印Ｂ方向）に向かって開口した第２嵌合孔５６が形成され、該リアハウジング１４の第２ロケート孔４２に圧入された第２ロケートピン４４の他端部が嵌合される。これにより、リアハウジング１４に対する固定スクロール１８の周方向への位置決めがなされ、この位置決めされた状態で、リアハウジング１４の他端側からボルト孔へと挿通された複数の第２締結ボルト５８が、嵌挿部５４に螺合されることで互いに連結される。
【００３１】
この嵌挿部５４の中央には、該嵌挿部５４の端面から固定側基板部４６側（矢印Ａ方向）に向かって窪んだ凹部６０が形成され、前記凹部６０及び固定側基板部４６を貫通するように圧縮ガス導出孔５０が形成される。この凹部６０は、リアハウジング１４のガス吐出室３０に臨むように設けられ、その内部には、圧縮ガス導出孔５０を閉塞する一方、ガス圧縮室１１６において圧縮された圧縮ガスが所定圧となった際に、開動作してガス吐出室３０へ該圧縮ガスを導出する吐出弁６２が設けられる。
【００３２】
また、凹部６０の底面には、リリーフ通路５２ａ、５２ｂの一端部が開口し、その開口部にはリリーフ弁６４が開閉自在に設けられる。このリリーフ弁６４は、吐出弁６２と同様に、一端部が凹部６０の底面にボルト６６で固定され他端部側が傾動自在に設けられる。そして、リリーフ弁６４の他端部がリリーフ通路５２ａ、５２ｂの開口部に当接して閉塞することでリリーフ通路５２ａ、５２ｂを通じて凹部６０（ガス吐出室３０）とガス圧縮室１１６との連通が遮断される。一方、ガス圧縮室１１６を通じてリリーフ通路５２ａ、５２ｂに所定圧力のガスが導入された際、その圧力によってリリーフ弁６４の他端部が凹部６０の底面から離間する方向に押圧され、ガス圧縮室１１６とガス吐出室３０とが連通する。
【００３３】
さらに、嵌挿部５４の外周面には、軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った略中央近傍に環状溝が形成され、該環状溝に環状のシールリング６８が装着される。このシールリング６８は、例えば、ゴム等の弾性材料から断面円形状に形成され、リアハウジング１４における小径部２８の内周面に当接することで、固定スクロール１８の嵌挿部５４とリアハウジング１４の小径部２８との間を通じた圧縮ガスの流通が遮断される。
【００３４】
一方、図１〜図４に示されるように、可動スクロール２０に臨む固定側基板部４６の表面には、圧縮ガス導出孔５０を有した中心部から外端部側に向かって所定範囲に形成された第１固定側底面部７０と、前記第１固定側底面部７０に対して前記固定側渦巻壁４８に沿った外端部側（図２中、矢印Ｄ方向）に形成された第２固定側底面部７２とを備える。第２固定側底面部７２は、第１固定側底面部７０に対して背面側（矢印Ｂ方向）に所定高さだけ窪んで形成され、前記第１固定側底面部７０と前記第２固定側底面部７２とは、固定スクロール１８の軸方向と直交する方向に延在し、互いに略平行に形成される。
【００３５】
すなわち、固定側基板部４６の表面は、第１固定側底面部７０と第２固定側底面部７２とによって軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）において段付状に形成され、前記第１固定側底面部７０と前記第２固定側底面部７２との境界部位には、中心部側（図２中、矢印Ｃ方向）に向かって断面半円状に膨出した第１段差部７４が形成される。第１段差部７４は、固定スクロール１８の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って立設した壁面で形成される。
【００３６】
固定側渦巻壁４８は、固定側基板部４６の中心部から半径外方向に向かって徐々に拡径するように渦巻状に形成され、前記中心部となる圧縮ガス導出孔５０側に形成された第１固定側壁部７６と、該第１固定側壁部７６と連続し外端部側（図２中、矢印Ｄ方向）に形成された第２固定側壁部７８とを有する。第２固定側壁部７８は、第１固定側壁部７６に対して固定側基板部４６に対する高さが高く形成される。すなわち、固定側渦巻壁４８は、第１固定側壁部７６及び第２固定側壁部７８から段付状に形成される。第２固定側壁部７８の端部には、第１固定側壁部７６側（図２中、矢印Ｃ方向）に向かって断面略半円状に膨出した第１段付部８０が形成される。また、第１及び第２固定側壁部７６、７８の上端部にはそれぞれ第１及び第２チップシール（シール部材）８２、８４がそれぞれ装着され、可動スクロール２０に組み付けられた際に、可動側基板部８６に摺接することで後述するガス圧縮室１１６の気密を保持する。
【００３７】
可動スクロール２０は、図１に示されるように、可動側基板部８６と、該可動側基板部８６から固定スクロール１８側（矢印Ｂ方向）へと立設して渦巻状に形成され、前記固定側渦巻壁４８に噛み合う可動側渦巻壁８８とを有する。
【００３８】
可動側基板部８６は、例えば、所定厚さを有した円盤状に形成され、固定スクロール１８に臨む表面には、中心部から外端部側に向かって所定範囲に形成された第１可動側底面部９０と、前記第１可動側底面部９０に対して前記可動側渦巻壁８８に沿った外端部側（図２中、矢印Ｄ方向）に形成された第２可動側底面部９２とを備える。第２可動側底面部９２は、第１可動側底面部９０に対して固定スクロール１８から離間する方向（矢印Ａ方向）に所定高さだけ窪んで形成され、前記第１可動側底面部９０と前記第２可動側底面部９２とは、可動スクロール２０の軸方向と直交する方向に延在し、互いに略平行に形成される。
【００３９】
すなわち、可動側基板部８６の表面は、中心部側に形成された第１可動側底面部９０と外端部側（図２中、矢印Ｄ方向）に形成された第２可動側底面部９２とによって軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）において段付状に形成され、前記第１可動側底面部９０と前記第２可動側底面部９２との境界部位には、中心部側（図２中、矢印Ｃ方向）に向かって断面半円状に膨出した第２段差部９４が形成される。第２段差部９４は、可動スクロール２０の軸方向（図１中、矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って立設した壁面で形成される。
【００４０】
また、図１に示されるように、可動側基板部８６には、その背面側（矢印Ａ方向）に開口した円形凹部９６が中央部に形成され、その内部には、旋回軸受９８を介して回転可能にブッシュ１００が嵌挿される。
【００４１】
さらに、可動側基板部８６の背面側（矢印Ａ方向）には、該可動スクロール２０を径方向にのみ往復変位可能とする一対の係合凹部１０２が形成され、該係合凹部１０２には、可動スクロール２０の自転を規制し、且つ、該可動スクロール２０の旋回を許容するオルダムリング１０４が摺動可能に係合される。
【００４２】
可動側渦巻壁８８は、図１〜図４に示されるように、可動側基板部８６の中心部から半径外方向に向かって徐々に拡径するように渦巻状に形成され、前記中心部側に形成された第１可動側壁部１０６と、該第１可動側壁部１０６と連続し外端部側（図２中、矢印Ｄ方向）に形成された第２可動側壁部１０８とを有する。第２可動側壁部１０８は、第１可動側壁部１０６に対して可動側基板部８６に対する高さが高く形成される。すなわち、可動側渦巻壁８８は、第１可動側壁部１０６及び第２可動側壁部１０８から段付状に形成される。第２可動側壁部１０８の端部には、第１可動側壁部１０６側（図２中、矢印Ｃ方向）に向かって断面略半円状に膨出した第２段付部１１０が形成される。
【００４３】
また、第１及び第２可動側壁部１０６、１０８の上端部にはそれぞれ第３及び第４チップシール（シール部材）１１２、１１４が装着され、固定スクロール１８に対して組み付けられた際に、固定側基板部４６に摺接することで後述するガス圧縮室１１６の気密を保持する。なお、第４チップシール１１４は、固定スクロール１８に設けられる第２チップシール８４より長く形成される。
【００４４】
そして、リアハウジング１４内において、可動側渦巻壁８８が固定スクロール１８側（矢印Ｂ方向）となるように配置され、前記固定スクロール１８を構成する固定側基板部４６及び固定側渦巻壁４８と、可動スクロール２０を構成する可動側基板部８６及び可動側渦巻壁８８とによってガス圧縮室１１６が形成される。
【００４５】
この際、固定スクロール１８の第１固定側壁部７６が、可動スクロール２０の第１可動側底面部９０に臨み、第２固定側壁部７８が第２可動側底面部９２に臨むように配置され、一方、前記可動スクロール２０の第１可動側壁部１０６が、固定スクロール１８の第１固定側底面部７０に臨み、第２可動側壁部１０８が第２固定側底面部７２に臨むように配置される。また、固定スクロール１８の第１段付部８０が、可動スクロール２０の第２段差部９４に臨むように配置され、前記可動スクロール２０の第２段付部１１０が、前記固定スクロール１８の第１段差部７４に臨むように配置される（図２参照）。
【００４６】
駆動部１１７は、図１に示されるように、回転シャフト１１８と、該回転シャフト１１８の端部に連結されたブッシュ１００と、前記回転シャフト１１８を回転自在に支持する第１及び第２軸受１２０、１２２と、前記ブッシュ１００を回転自在に支持する旋回軸受９８とを備える。回転シャフト１１８は、その一端である軸部１２４がフロントハウジング１２の円筒部２２に挿入され、第１軸受１２０を介して回転自在に支持される。
【００４７】
回転シャフト１１８は、略一定径の軸部１２４と、該軸部１２４の端部に設けられ拡径した支持体１２６とを有し、前記軸部１２４がフロントハウジング１２の一端側（矢印Ａ方向）、前記支持体１２６が固定スクロール１８側となる前記フロントハウジング１２の他端側（矢印Ｂ方向）となるように配置される。そして、軸部１２４は、フロントハウジング１２の一端部から所定長さだけ突出してプーリ（図示せず）が装着される。また、フロントハウジング１２の円筒部２２は、軸部１２４の外周側とフロントハウジング１２との間に装着されるカバー部材１２８によって閉塞される。
【００４８】
支持体１２６の端面には、可動スクロール２０側（矢印Ｂ方向）に突出し、前記支持体１２６の軸心に対して偏心したクランクピン１３０が設けられている。そして、クランクピン１３０は、後述するブッシュ１００の偏心孔１３８に挿入され、その端部に形成された溝部に係止リング１３２が装着されることにより、前記ブッシュ１００のクランクピン１３０に対する抜け止めがなされる。
【００４９】
ブッシュ１００は、例えば、軸方向に所定長さを有した円盤状の本体部１３４と、該本体部１３４の外周面から半径外方向に延在したバランスウェイト部１３６とを有し、前記本体部１３４には、中心から半径外方向に偏心した位置に偏心孔１３８が形成される。そして、偏心孔１３８には、駆動部１１７側（矢印Ａ方向）となる一端面側からクランクピン１３０が挿入される。
【００５０】
このブッシュ１００の偏心孔１３８にクランクピン１３０が挿入されることで回転シャフト１１８によってスイング運動可能に旋回され、これにより、可動スクロール２０が旋回半径を可変させながら旋回する。また、支持体１２６は、フロントハウジング１２の内部に設けられた第２軸受１２２によって回転自在に支持される。
【００５１】
この駆動部１１７は、回転シャフト１１８の一端部に装着されるプーリ（図示せず）に、エンジン等の回転駆動源からベルトを介して回転力が伝達されることで、前記回転シャフト１１８が回転する。
【００５２】
本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について図１〜図４を参照しながら説明する。なお、図２〜図４では、固定スクロール１８における固定側渦巻壁４８と可動スクロール２０における可動側渦巻壁８８との噛合状態を示す模式平面図であり、前記固定スクロール１８の形状を実線、前記可動スクロール２０の形状を破線で示している。
【００５３】
先ず、電磁クラッチの動作作用下に、図１に示される回転シャフト１１８に回転力が伝達されると、支持体１２６が第１軸受１２０を介して回転し、これによって前記支持体１２６に固着されたクランクピン１３０が回転シャフト１１８の軸心に対して偏心した状態で旋回する。これにより、クランクピン１３０を介してブッシュ１００が回転し、オルダムリング１０４が摺動し且つその自転が規制されているため、可動スクロール２０が自転を拘束された状態で固定スクロール１８に対して旋回する。
【００５４】
そして、吸入ポート１６から供給されたガスが、リアハウジング１４の内部に導入され、固定スクロール１８における固定側渦巻壁４８と可動スクロール２０における可動側渦巻壁８８との間で形成されるガス圧縮室１１６へ導入され、可動スクロール２０の可動側渦巻壁８８が固定スクロール１８の固定側渦巻壁４８に対して接触しながら旋回することで、その間に形成されたガス圧縮室１１６内のガスを圧縮しながら中心部側（図２中、矢印Ｃ方向）に向かって進行させていく。
【００５５】
例えば、可動スクロール２０の旋回作用下にガスを圧縮する過程において、図２に示される状態では、第１及び第２段付部８０、１１０がそれぞれ第２及び第１段差部９４、７４に対して離間しているため、前記第１段付部８０の外周側と可動側渦巻壁８８とで囲まれた第１中間圧縮室Ｒ１と、前記第２段付部１１０の外周側と固定側渦巻壁４８とで囲まれた第２中間圧縮室Ｒ２とが分割されておらず、互いに連通した状態にある。すなわち、第１中間圧縮室Ｒ１と第２中間圧縮室Ｒ２は、環状で単一のガス圧縮室１１６とみなすことができる。
【００５６】
また、固定スクロール１８における第２チップシール８４の外端部８４ａが、第２固定側壁部７８の外端部７８ａより内端部側（矢印Ｃ方向）となる位置に配置されているため、第１中間圧縮室Ｒ１の外周側において、その一部となる領域Ｔ１で前記第２チップシール８４の装着されていない非装着領域Ｓ１と隣接している。そのため、第２固定側壁部７８と第２可動側底面部９２との間には領域Ｔ１において微小な隙間が生じている。
【００５７】
同様に、可動スクロール２０における第４チップシール１１４の外端部１１４ａが、第２可動側壁部１０８の外端部１０８ａより内端部側（矢印Ｃ方向）となる位置に配置されているため、第２中間圧縮室Ｒ２の外周側において、その一部となる領域Ｔ２で前記第４チップシール１１４の装着されていない非装着領域Ｓ２と隣接している。そのため、第２可動側壁部１０８と第２固定側底面部７２との間には領域Ｔ２において微小な隙間が生じている。
【００５８】
次に、可動スクロール２０が固定スクロール１８に対してさらに旋回すると、図３に示されるように、第２段付部１１０が第１段差部７４に対してさらに離間し、同時に、第２段差部９４が第１段付部８０に対してさらに離間する。この際、可動スクロール２０の第２段付部１１０は、固定スクロール１８の第１段差部７４に対して略円形状となる軌跡で移動し、第２段差部９４も、第１段付部８０に対して相対的に略円形状となる軌跡で移動する。
【００５９】
そして、可動スクロール２０の旋回によって、第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２においてガスが圧縮されていくと共に、第４チップシール１１４の外端部１１４ａの位置において、第２可動側壁部１０８が第２固定側壁部７８の外周側に当接することで、非装着領域Ｓ２と第２中間圧縮室Ｒ２とが隣接しなくなるため、第２中間圧縮室Ｒ２の外周側が第４チップシール１１４によってシールされた状態となる。換言すれば、第２中間圧縮室Ｒ２と固定側渦巻壁４８の外周側とが微小な隙間で連通した領域Ｔ２がなくなる。
【００６０】
一方、固定スクロール１８における非装着領域Ｓ１は、まだ第１中間圧縮室Ｒ１と隣接した位置にあるため、領域Ｔ３の範囲において第２固定側壁部７８と第２可動側底面部９２との間に微小な隙間が生じている。
【００６１】
この場合も、２つの第１中間圧縮室Ｒ１と第２中間圧縮室Ｒ２とが完全に分割されておらず互いに連通した状態にあるため、第１中間圧縮室Ｒ１を介して第２中間圧縮室Ｒ２が固定側渦巻壁４８の外周側と連通している。
【００６２】
上述した図３に示される状態から可動スクロール２０がさらに固定スクロール１８に対して旋回すると、図４に示されるように、第１及び第２段付部８０、１１０が第２及び第１段差部９４、７４の外端部に対して当接し始め、前記第１段付部８０の内周側と可動側渦巻壁８８とで囲まれた第１中間圧縮室Ｒ１と、前記第２段付部１１０の内周側と固定側渦巻壁４８とで囲まれた第２中間圧縮室Ｒ２へと完全に２分割され、前記第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２において内部のガスがさらに圧縮される。
【００６３】
この際、第１中間圧縮室Ｒ１も固定スクロール１８における非装着領域Ｓ１と隣接しなくなるため、該第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２が第２及び第４チップシール８４、１１４によって完全にシールされた密閉状態となると共に、前記第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２にそれぞれ一対のリリーフ通路５２ａ、５２ｂが開口した状態となる。
【００６４】
このスクロール型圧縮機１０では、固定スクロール１８に対する可動スクロール２０の旋回作用下にガス圧縮室１１６が第１中間圧縮室Ｒ１及び第２中間圧縮室Ｒ２に２分割された状態と、該第１中間圧縮室Ｒ１及び第２中間圧縮室Ｒ２が互いに連通して一体化された状態を変化させながら、徐々にガス圧縮室１１６を中心部側（矢印Ｃ方向）に向かって進行させ、その内部に供給されたガスを圧縮していく。その後、圧縮された圧縮ガスが、圧縮ガス導出孔５０からガス吐出室３０へと導出され、図示しない吐出ポートを介して図示しない冷媒循環系へと吐出される。
【００６５】
なお、上述したようなスクロール型圧縮機１０の通常運転時には、図１に示されるように、リリーフ弁６４の他端部が凹部６０の底面に当接し、リリーフ通路５２ａ、５２ｂの開口端部を閉塞しているため、ガス圧縮室１１６とガス吐出室３０とが連通することがない。
【００６６】
次に、ガス圧縮室１１６内に液体状態の冷媒が導入された液圧縮時における動作について図２〜図４を参照しながら説明する。なお、スクロール型圧縮機１０の動作については上述した説明と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
【００６７】
先ず、図２に示されるスクロール型圧縮機１０の動作初期状態では、ガス圧縮室１１６を構成する第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２は、その外周側にそれぞれ第２及び第４チップシール８４、１１４の装着されていない非装着領域Ｓ１、Ｓ２が隣接し、且つ、２つの第１中間圧縮室Ｒ１と第２中間圧縮室Ｒ２とが完全に分割されておらず互いに連通した状態にある。
【００６８】
そのため、液圧縮が生じた場合には、第２固定側壁部７８と第２可動側底面部９２との間、第２可動側壁部１０８と第２固定側底面部７２との間の微小な隙間を通じて液体状態にある冷媒を固定側渦巻壁４８の外側となるガス吸入室４０へと排出することができる。
【００６９】
次に、図３に示されるスクロール型圧縮機１０の動作状態では、第２中間圧縮室Ｒ２は、非装着領域Ｓ２と隣接しておらず、第２可動側壁部１０８と第２固定側底面部７２との間に微小な隙間のない状態であるが、第１中間圧縮室Ｒ１が非装着領域Ｓ１とまだ隣接しており、第２固定側壁部７８と第２可動側底面部９２との間に微小な隙間を有している。また、この状態では、第１及び第２段付部８０、１１０がそれぞれ第２及び第１段差部９４、７４に当接していないため、２つの第１中間圧縮室Ｒ１と第２中間圧縮室Ｒ２とが完全に分割されておらず、互いに連通した状態にある。
【００７０】
そのため、液体状態にある冷媒は、第１中間圧縮室Ｒ１から隙間を通じて固定側渦巻壁４８の外側へと排出されると共に、第２中間圧縮室Ｒ２から前記第１中間圧縮室Ｒ１を経て固定側渦巻壁４８の外側へと排出された後、ガス吸入室４０を通じて外部へと排出される。
【００７１】
最後に、図４に示されるように、可動スクロール２０の旋回作用下に第１中間圧縮室Ｒ１と第２中間圧縮室Ｒ２とが完全に２分割され、且つ、前記第１中間圧縮室Ｒ１及び第２中間圧縮室Ｒ２と非装着領域Ｓ１、Ｓ２とが隣接していない場合には、該第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２とリリーフ通路５２ａ、５２ｂとがそれぞれ連通しているため、冷媒を前記リリーフ通路５２ａ、５２ｂを通じてガス吐出室３０側へと流通させ、リリーフ弁６４の他端部を離間させ開放することで前記冷媒が前記ガス吐出室３０へと排出される。
【００７２】
以上のように、本実施の形態では、固定スクロール１８における固定側渦巻壁４８に第１段付部８０を有し、可動スクロール２０における可動側渦巻壁８８に第２段付部１１０を有したスクロール型圧縮機１０において、前記固定スクロール１８の固定側基板部４６に、ガス吐出室３０と連通可能な複数のリリーフ通路５２ａ、５２ｂを形成し、可動スクロール２０の旋回作用下に２つに分割された第１中間圧縮室Ｒ１と第２中間圧縮室Ｒ２とが完全に密閉状態となった際に、前記リリーフ弁６４を弁開状態とすることで、前記第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２と前記ガス吐出室３０とを連通させることが可能となる。
【００７３】
従って、第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２が、第２及び第４チップシール８４、１１４の装着されていない非装着領域Ｓ１、Ｓ２と隣接せず、完全に密閉された状態において、液圧縮が発生した場合でも、圧力上昇に伴ってリリーフ弁６４を弁開状態とし、液体状態の冷媒を、少なくともその一部が第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２に開口した各リリーフ通路５２ａ、５２ｂを通じてガス吐出室３０へと排出することができる。その結果、固定スクロール１８にリリーフ通路５２ａ、５２ｂ及びリリーフ弁６４を設けるという簡素な構成で、液圧縮時においてガス圧縮室１１６内で過大な圧力が生じた場合でも、確実且つ容易に外部へと逃がすことができるため、背圧機構を設けることで液圧縮時における冷媒の排出を行っていた従来技術と比較し、部品点数を低減できると共に、小型軽量化を図ることが可能となる。
【００７４】
また、第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２の少なくともいずれか一方が、非装着領域Ｓ１、Ｓ２に隣接している場合には、固定側渦巻壁４８及び可動側渦巻壁８８の端部に微小な隙間が生じているため、液圧縮が発生した場合でも、前記隙間を通じて冷媒を固定側渦巻壁４８及び可動側渦巻壁８８の外周側へと逃がし、ガス吸入室４０へと排出することができる。
【００７５】
以上のように、上述したスクロール型圧縮機１０では、液圧縮が発生した場合でもその作動全域にわたって液体状態の冷媒を第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２（ガス圧縮室１１６）からガス吸入室４０やガス吐出室３０へと確実に排出できるため、固定スクロール１８及び可動スクロール２０に過大な負荷がかかることがなく、円滑に作動させることができる。
【００７６】
また、固定スクロール１８における第２固定側壁部７８の内壁面と可動スクロール２０における第２可動側壁部１０８の外壁面とが当接して形成される第１中間圧縮室Ｒ１と非装着領域Ｓ１との隣接状態が完了するタイミングと、前記第２可動側壁部１０８の内壁面と前記第２固定側壁部７８の外壁面とが当接して形成される第２中間圧縮室Ｒ２と非装着領域Ｓ２との隣接状態が完了するタイミングとに時間差を設け、且つ、前記第１中間圧縮室Ｒ１と非装着領域Ｓ１との隣接状態、又は、第２中間圧縮室Ｒ２と非装着領域Ｓ２との隣接状態のいずれか一方のみが完了した状態で、リリーフ通路５２ａ、５２ｂの少なくとも一部を第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２内となるように配置するとよい。
【００７７】
これにより、第１及び第２段付部８０、１１０が第２及び第１段差部９４、７４に対して当接していない状態では、第１中間圧縮室Ｒ１と第２中間圧縮室Ｒ２とが連通した状態となるため、少なくとも前記第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２のいずれか一方が、非装着領域Ｓ１、Ｓ２に隣接していれば、液圧縮時に冷媒を隙間を通じて確実に外部へと排出することができる。また、可動側渦巻壁８８に設けられた第４チップシール１１４の長さと、固定側渦巻壁４８に設けられた第２チップシール８４の長さとを異ならせることで、固定スクロール１８及び可動スクロール２０のいずれか一方の非装着領域Ｓ１、Ｓ２を減らすことができるため、前記固定側渦巻壁４８と可動側渦巻壁８８との間に形成されるガス圧縮室１１６における圧縮効率を向上させることが可能となる。
【００７８】
さらに、可動側渦巻壁８８に設けられた第４チップシール１１４を、固定側渦巻壁４８に設けられた第２チップシール８４に対して長く形成することで、可動スクロール２０の旋回時に、前記固定側渦巻壁４８が可動スクロール２０における可動側基板部８６の外周側にはみ出す場合、そのはみ出した部位にチップシールが装着されていると、該可動側基板部８６との接触によって損傷しやすくなる。そのため、固定スクロール１８側の第２チップシール８４の長さを予め短く設定しておくことで、その損傷を防止して耐久性を向上できると共に、非装着領域Ｓ１を設けて液圧縮時における過大な圧力付与を防止することができる。
【００７９】
なお、本発明に係るスクロール型圧縮機は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００８０】
１０…スクロール型圧縮機            １２…フロントハウジング
１４…リアハウジング                １８…固定スクロール
２０…可動スクロール                ３０…ガス吐出室
４０…ガス吸入室                    ４６…固定側基板部
４８…固定側渦巻壁                  ５２ａ、５２ｂ…リリーフ通路
６４…リリーフ弁                    ７４…第１段差部
７８ａ、８４ａ、１０８ａ、１１４ａ…外端部
８０…第１段付部                    ８２…第１チップシール
８４…第２チップシール              ８６…可動側基板部
８８…可動側渦巻壁                  ９４…第２段差部
１１０…第２段付部                  １１２…第３チップシール
１１４…第４チップシール            １１６…ガス圧縮室
Ｒ１…第１中間圧縮室                Ｒ２…第２中間圧縮室
Ｓ１、Ｓ２…非装着領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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