(57)【要約】【課題】高速回転時における固定側渦巻壁と可動側渦巻壁との接触による騒音を低減することができるとともに、低速回転時における圧縮室からの冷媒の漏れを抑制すること。【解決手段】円筒ピン２７ｂに小径部２７１ｂ及び大径部２７２ｂを形成した。そして、遠心バルブ７０及び切替弁８０によって、回転軸２０の回転数の増加に伴って移動部材２８を回転軸２０の軸方向一端側へ移動させ、円筒ピン２７ｂの円環孔２７ａに対する公転半径を小さくすることで、可動スクロール２３の公転半径を減少させるようにした。また、遠心バルブ７０及び切替弁８０によって、回転軸２０の回転数の減少に伴って移動部材２８を回転軸２０の軸方向他端側へ移動させ、円筒ピン２７ｂの円環孔２７ａに対する公転半径を大きくすることで、可動スクロール２３の公転半径を増加させるようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内には、固定側渦巻壁を有する固定スクロールと、可動側渦巻壁を有する可動スクロールとが対向配置されるとともに、前記可動スクロールは、回転軸の回転に伴って自転阻止機構によって自転不能に公転し、前記固定側渦巻壁と前記可動側渦巻壁とが互いに噛み合わされることで、前記可動スクロールの公転運動に基づいて容積減少して冷媒を圧縮する圧縮室が区画されるスクロール型圧縮機であって、
前記ハウジング内には、前記可動スクロールにおける前記固定スクロールとは反対側で前記回転軸を軸支する軸支部材が配設されており、前記軸支部材の内側には、前記可動スクロールに対して前記回転軸の軸方向に接離可能な移動部材が配設されており、
前記自転阻止機構は、前記可動スクロール、又は前記移動部材のどちらか一方に設けられる円筒ピンと、他方に設けられるとともに前記円筒ピンが遊嵌される円環孔と、から構成され、前記円筒ピン及び前記円環孔の少なくとも一方には小径部及び大径部が設けられており、
前記回転軸の回転数の増加に伴って前記移動部材を前記回転軸の軸方向一端側へ移動させて、前記円筒ピンの前記円環孔に対する公転半径を小さくして前記可動スクロールの公転半径を減少させるとともに、前記回転軸の回転数の減少に伴って前記移動部材を前記回転軸の軸方向他端側に移動させて、前記円筒ピンの前記円環孔に対する公転半径を大きくして前記可動スクロールの公転半径を増加させる公転半径切替機構を備えたことを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項２】
前記ハウジング内には、前記可動スクロールを前記固定スクロールに向けて押し付ける押圧力を前記可動スクロールに付与する背圧領域が形成されており、前記移動部材と前記軸支部材との間には圧力作用空間が形成されており、
前記公転半径切替機構は、
前記圧力作用空間に対する連通を、前記背圧領域よりも圧力の低い低圧領域と、前記背圧領域よりも圧力の高い高圧領域とに切り替える切替弁と、
前記回転軸の回転数の増加に伴う遠心力の増加によって前記圧力作用空間に対する連通を前記高圧領域とするとともに、前記回転軸の回転数の減少に伴う遠心力の減少によって前記圧力作用空間に対する連通を前記低圧領域とするために前記切替弁の駆動を制御する遠心バルブと、を有することを特徴とする請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項３】
前記遠心バルブは前記回転軸に搭載されていることを特徴とする請求項２に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項４】
前記円筒ピンは前記移動部材に一体化されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項５】
前記円筒ピンに前記小径部及び前記大径部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項６】
前記軸支部材には、前記円筒ピンに対応する位置に溝部が形成されており、
前記移動部材は、前記溝部内に配設されるとともに前記円筒ピンと前記軸支部材との間に介在される介在部材であり、
前記介在部材に前記円環孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項７】
前記円環孔に前記小径部及び前記大径部が設けられていることを特徴とする請求項６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、スクロール型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スクロール型圧縮機は、ハウジング内に固定された固定スクロールと、この固定スクロールに対して公転運動する可動スクロールとを有する。固定スクロールは、固定側基板と、固定側基板から立設された固定側渦巻壁とを有するとともに、可動スクロールは、可動側基板と、可動側基板から立設された可動側渦巻壁とを有する。そして、固定側渦巻壁と可動側渦巻壁とが互いに噛み合わされることで、可動スクロールの公転運動に基づいて容積減少して冷媒を圧縮する圧縮室が区画されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、スクロール型圧縮機においては、特に、高速回転時には可動スクロールの遠心力が大きくなるため、固定側渦巻壁に対して可動側渦巻壁が接触する際の騒音が増大してしまう。そこで、可動側渦巻壁を固定側渦巻壁から離間させて非接触とすると、低速回転時において、圧縮室からの冷媒の漏れが増大してしまい、圧縮性能が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、高速回転時における固定側渦巻壁と可動側渦巻壁との接触による騒音を低減することができるとともに、低速回転時における圧縮室からの冷媒の漏れを抑制することができるスクロール型圧縮機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ハウジング内には、固定側渦巻壁を有する固定スクロールと、可動側渦巻壁を有する可動スクロールとが対向配置されるとともに、前記可動スクロールは、回転軸の回転に伴って自転阻止機構によって自転不能に公転し、前記固定側渦巻壁と前記可動側渦巻壁とが互いに噛み合わされることで、前記可動スクロールの公転運動に基づいて容積減少して冷媒を圧縮する圧縮室が区画されるスクロール型圧縮機であって、前記ハウジング内には、前記可動スクロールにおける前記固定スクロールとは反対側で前記回転軸を軸支する軸支部材が配設されており、前記軸支部材の内側には、前記可動スクロールに対して前記回転軸の軸方向に接離可能な移動部材が配設されており、前記自転阻止機構は、前記可動スクロール、又は前記移動部材のどちらか一方に設けられる円筒ピンと、他方に設けられるとともに前記円筒ピンが遊嵌される円環孔と、から構成され、前記円筒ピン及び前記円環孔の少なくとも一方には小径部及び大径部が設けられており、前記回転軸の回転数の増加に伴って前記移動部材を前記回転軸の軸方向一端側へ移動させて、前記円筒ピンの前記円環孔に対する公転半径を小さくして前記可動スクロールの公転半径を減少させるとともに、前記回転軸の回転数の減少に伴って前記移動部材を前記回転軸の軸方向他端側に移動させて、前記円筒ピンの前記円環孔に対する公転半径を大きくして前記可動スクロールの公転半径を増加させる公転半径切替機構を備えたことを要旨とする。
【０００７】
この発明によれば、公転半径切替機構によって、回転軸の回転数の増加に伴って移動部材を回転軸の軸方向一端側へ移動させ、円筒ピンの円環孔に対する公転半径を小さくすることで、可動スクロールの公転半径を減少させることができる。その結果、高速回転時においては、可動側渦巻壁を固定側渦巻壁から離間させて非接触とすることができ、高速回転時における固定側渦巻壁と可動側渦巻壁との接触による騒音を低減することができる。また、公転半径切替機構によって、回転軸の回転数の減少に伴って移動部材を回転軸の軸方向他端側へ移動させ、円筒ピンの円環孔に対する公転半径を大きくすることで、可動スクロールの公転半径を増加させることができる。その結果、低速回転時においては、可動側渦巻壁を固定側渦巻壁に対して接触させることが可能となり、低速回転時における圧縮室からの冷媒の漏れを抑制することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記ハウジング内には、前記可動スクロールを前記固定スクロールに向けて押し付ける押圧力を前記可動スクロールに付与する背圧領域が形成されており、前記移動部材と前記軸支部材との間には圧力作用空間が形成されており、前記公転半径切替機構は、前記圧力作用空間に対する連通を、前記背圧領域よりも圧力の低い低圧領域と、前記背圧領域よりも圧力の高い高圧領域とに切り替える切替弁と、前記回転軸の回転数の増加に伴う遠心力の増加によって前記圧力作用空間に対する連通を前記高圧領域とするとともに、前記回転軸の回転数の減少に伴う遠心力の減少によって前記圧力作用空間に対する連通を前記低圧領域とするために前記切替弁の駆動を制御する遠心バルブと、を有することを要旨とする。
【０００９】
この発明によれば、回転軸の回転数の増減に伴う遠心力を利用する遠心バルブによって、圧力作用空間に対する連通を低圧領域と高圧領域とに切り替える切替弁の駆動を制御することができる。よって、例えば、回転軸の回転数の増減を検出して、その検出結果に基づいて切替弁の駆動を制御するといった電気的な制御を行う必要が無く、切替弁の駆動の制御を簡素化することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記遠心バルブは前記回転軸に搭載されていることを要旨とする。
この発明によれば、遠心バルブを回転軸に搭載することで、遠心バルブが回転軸の回転数の増減に伴う遠心力を受け易くすることができ、切替弁の駆動の制御をさらに好適に行うことができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記円筒ピンは前記移動部材に一体化されていることを要旨とする。
この発明によれば、例えば、軸支部材における円筒ピンに対応する位置に溝部が形成されており、当該溝部に、円筒ピンと軸支部材との間に介在される介在部材を配設して、当該介在部材を移動部材として移動させる場合に比べると、構成を簡素化させることができる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記円筒ピンに前記小径部及び前記大径部が設けられていることを要旨とする。
この発明によれば、円環孔に小径部及び大径部を設ける場合に比べて、容易に小径部及び大径部を設けることができる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記軸支部材には、前記円筒ピンに対応する位置に溝部が形成されており、前記移動部材は、前記溝部内に配設されるとともに前記円筒ピンと前記軸支部材との間に介在される介在部材であり、前記介在部材に前記円環孔が形成されていることを要旨とする。
【００１４】
介在部材は、円筒ピンと軸支部材との摩擦を考慮して設けられる既存の部材であり、この既存の部材である介在部材を移動させることで、移動部材を別途設ける必要が無くなり、構成を簡素化させることができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記円環孔に前記小径部及び前記大径部が設けられていることを要旨とする。
この発明によれば、円筒ピンに小径部及び大径部を設ける場合に比べると、円筒ピンの円環孔に対する公転半径の変更をスムーズに行うことができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、高速回転時における固定側渦巻壁と可動側渦巻壁との接触による騒音を低減することができるとともに、低速回転時における圧縮室からの冷媒の漏れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態におけるスクロール型圧縮機の側断面図。
【図２】自転阻止機構周辺を拡大して示す側断面図。
【図３】自転阻止機構周辺を拡大して示す側断面図。
【図４】第２の実施形態における自転阻止機構周辺を拡大して示す側断面図。
【図５】自転阻止機構周辺を拡大して示す側断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、本発明を車両に搭載されるとともに車両空調装置に用いられるスクロール型圧縮機（以下、単に「圧縮機」と記載する）に具体化した第１の実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
【００１９】
図１に示すように、圧縮機１０のハウジング１１は金属材料製（本実施形態ではアルミニウム製）であるとともに、一端（図１の左端）に開口１２１ｈが形成された有底筒状をなすモータハウジング１２と、モータハウジング１２の一端に連結された有底筒状をなす吐出ハウジング１３とから構成されている。モータハウジング１２内には、冷媒を圧縮するための圧縮機構部Ｐと、圧縮機構部Ｐの駆動源である電動モータＭとが収容されている。
【００２０】
モータハウジング１２の底側の端壁１２ａの中央部には、円筒状の軸支部１２１ａが突設されている。モータハウジング１２の開口１２１ｈ側には、中央部に挿通孔２１ａが形成された軸支部材２１が固定されている。モータハウジング１２内には回転軸２０が収容されている。回転軸２０におけるモータハウジング１２の開口１２１ｈ側に位置する一端は、軸支部材２１の挿通孔２１ａの内側に位置するとともに軸受Ｂ１を介して軸支部材２１に回転可能に支持されている。回転軸２０におけるモータハウジング１２の端壁１２ａ側に位置する他端は軸受Ｂ２を介して軸支部１２１ａに回転可能に支持されている。軸受Ｂ１，Ｂ２は滑り軸受である。
【００２１】
モータハウジング１２内において、軸支部材２１よりも底側にはモータ室１２１が形成されている。モータ室１２１に収容された電動モータＭは、回転軸２０と一体的に回転するロータ１６（回転子）と、ロータ１６を取り囲むようにモータハウジング１２の内周面に固定されたステータ１７（固定子）とから構成されている。ロータ１６は、回転軸２０と一体的に回転可能に回転軸２０に止着されたロータコア１６ａと、ロータコア１６ａに埋設された複数の永久磁石１６ｂとからなる。ステータ１７は、円環状をなすとともにモータハウジング１２の内周面に固定されたステータコア１７ａのティース（図示せず）にコイル１７ｂが巻回されて構成されている。軸支部材２１側のコイルエンドからはＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各リード線Ｒ（図１では１本のみ図示）の始端が引き出されている。
【００２２】
モータハウジング１２内における軸支部材２１よりも開口１２１ｈ側には固定スクロール２２が配設されている。固定スクロール２２は、円板状をなす基板２２ａの外周側に円筒状の外周壁２２ｂが立設されるとともに、基板２２ａにおいて外周壁２２ｂの内周側に固定側渦巻壁２２ｃが立設されてなる。固定スクロール２２と軸支部材２１との間には、円環状で且つ平板状をなすプレート２４が介在されている。プレート２４は弾性体（例えばＳＫ材等の金属材料）により形成されている。このプレート２４により固定スクロール２２と軸支部材２１との間がシールされている。固定スクロール２２は、軸支部材２１及びプレート２４と対向するとともに、モータハウジング１２内に嵌入して固定されている。
【００２３】
回転軸２０における開口１２１ｈ側の端面には、回転軸２０の回転軸線Ｌに対して偏心した位置に偏心軸２０ａが突設されている。偏心軸２０ａにはブッシュ２０ｂが外嵌固定されている。ブッシュ２０ｂには、可動スクロール２３が軸受Ｂ３を介してブッシュ２０ｂと相対回転可能に支持されている。可動スクロール２３は、円板状をなす基板２３ａに、固定スクロール２２の基板２２ａへ向かって可動側渦巻壁２３ｂが立設されてなる。
【００２４】
可動スクロール２３は軸支部材２１及びプレート２４と固定スクロール２２との間で旋回可能に収容されている。よって、軸支部材２１は、モータハウジング１２内において、可動スクロール２３における固定スクロール２２とは反対側に配設されている。固定スクロール２２と可動スクロール２３とは、固定側渦巻壁２２ｃと可動側渦巻壁２３ｂとが互いに噛み合わされている。固定側渦巻壁２２ｃの先端面は可動スクロール２３の基板２３ａに接触しているとともに、可動側渦巻壁２３ｂの先端面は固定スクロール２２の基板２２ａに接触している。固定スクロール２２の基板２２ａ及び固定側渦巻壁２２ｃと、可動スクロール２３の基板２３ａ及び可動側渦巻壁２３ｂとによって圧縮室２５が区画されている。
【００２５】
可動スクロール２３の基板２３ａと軸支部材２１との間には、自転阻止機構２７が配設されている。自転阻止機構２７は、可動スクロール２３の基板２３ａの端面の外周部に複数設けられた円環孔２７ａと、軸支部材２１の外周部に複数（図１では一つのみ示す）突設され円環孔２７ａに遊嵌された円筒ピン２７ｂとから構成されている。
【００２６】
図２に示すように、軸支部材２１における可動スクロール２３側の端面には、収容凹部２１ｈが形成されるとともに、収容凹部２１ｈの底面には回転軸２０の軸方向に延びる円環状の環状溝２１ｆが形成されている。また、収容凹部２１ｈの底面における環状溝２１ｆよりも内側には、各円筒ピン２７ｂがそれぞれ挿入可能な挿入孔２１ｇが形成されている。
【００２７】
収容凹部２１ｈには、円環状の移動部材２８がブッシュ２０ｂを取り囲むように収容されている。移動部材２８は、回転軸２０の軸方向に移動可能になっている。移動部材２８における軸支部材２１側の端面の外周部には、回転軸２０の軸方向に延びる環状鍔部２８ｆが突出形成されている。環状鍔部２８ｆの内周面及び外周面には環状のシール部材２８ｓが配設されている。このシール部材２８ｓにより、環状溝２１ｆ内におけるシール部材２８ｓよりもモータハウジング１２の端壁１２ａ側の圧力作用空間Ｋ１と、収容凹部２１ｈ側との間がシールされている。圧力作用空間Ｋ１は、移動部材２８と軸支部材２１との間に形成されている。また、移動部材２８には各円筒ピン２７ｂが貫通しており、移動部材２８と各円筒ピン２７ｂとは一体化されている。
【００２８】
円筒ピン２７ｂは、小径部２７１ｂと、小径部２７１ｂよりも大径の大径部２７２ｂとから形成されている。小径部２７１ｂと大径部２７２ｂとの間には段差部２７３ｂが形成されている。段差部２７３ｂは、円筒ピン２７ｂの軸方向に対して傾斜して直線状に延びている。
【００２９】
図１に示すように、電動モータＭによって回転軸２０が回転駆動されると、可動スクロール２３が偏心軸２０ａを介して固定スクロール２２の軸心（回転軸２０の回転軸線Ｌ）の周りで自転不能に公転する。このとき、可動スクロール２３は、自転阻止機構２７によって自転が阻止されて、公転運動のみが許容される。この可動スクロール２３の公転運動により、圧縮室２５の容積が減少する。よって、固定スクロール２２及び可動スクロール２３は、冷媒を吸入して吐出する圧縮機構部Ｐを構成する。
【００３０】
固定スクロール２２の外周壁２２ｂと可動スクロール２３の可動側渦巻壁２３ｂの最外周部との間には、圧縮室２５に連通する吸入室３１が区画されている。固定スクロール２２の外周壁２２ｂの外周面には凹部２２１ｂが形成されている。凹部２２１ｂとモータハウジング１２の内周面とによって囲まれた領域には、固定スクロール２２の外周壁２２ｂに形成された貫通孔２２１ｈを介して吸入室３１に繋がる吸入通路３２が形成されている。モータ室１２１は、軸支部材２１の外周部に貫通形成された透孔２１１、及びプレート２４の外周部に貫通形成された透孔２４ｈを介して吸入通路３２に接続されている。
【００３１】
モータハウジング１２には吸入口１２２が形成されている。吸入口１２２は、外部冷媒回路１９に接続されており、外部冷媒回路１９から冷媒（ガス）が吸入口１２２を介してモータ室１２１に吸入される。モータ室１２１に吸入された冷媒は、透孔２１１、透孔２４ｈ、吸入通路３２、貫通孔２２１ｈ及び吸入室３１を経由して圧縮室２５に吸入される。よって、モータ室１２１、透孔２１１、透孔２４ｈ、吸入通路３２、貫通孔２２１ｈ及び吸入室３１は吸入圧領域となっている。
【００３２】
圧縮室２５内の冷媒は、可動スクロール２３の旋回（吐出動作）によって、圧縮されながら吐出ポート２２ｅから吐出弁２２ｖを押し退けて、吐出ハウジング１３内の吐出室１３１へ吐出される。
【００３３】
吐出ハウジング１３には室形成壁４１が一体形成されており、吐出ハウジング１３と室形成壁４１との間には油分離室４２が形成されている。油分離室４２は、吐出ハウジング１３に形成された排出ポート４３を介して吐出室１３１に連通しており、吐出室１３１内の冷媒は、排出ポート４３を経由して油分離室４２へ流出する。
【００３４】
油分離室４２には油分離筒４４が設けられている。油分離筒４４には、油分離室４２に嵌合される大径部４４１と、大径部４４１よりも下側にあって油分離室４２の径よりも小径の小径部４４２とが形成されている。排出ポート４３から油分離室４２へ流出した冷媒は、小径部４４２の周囲を旋回した後、小径部４４２の下部開口から油分離筒４４の筒内に流入する。油分離筒４４の筒内に流入した冷媒は、外部冷媒回路１９へ流出してモータ室１２１へ還流する。小径部４４２の周囲を旋回した冷媒からは潤滑油が分離される。冷媒から分離された潤滑油は、油分離室４２の下部に落下する。よって、吐出ポート２２ｅ、吐出室１３１、排出ポート４３及び油分離室４２は吐出圧領域となっている。
【００３５】
モータハウジング１２の端壁１２ａには、金属材料製（本実施形態ではアルミニウム製）のインバータカバー５１が固設されている。そして、モータハウジング１２の端壁１２ａとインバータカバー５１とで区画された空間において、端壁１２ａの外面にはモータ駆動回路５２が固設されている。よって、本実施形態では、圧縮機構部Ｐ、電動モータＭ及びモータ駆動回路５２がこの順序で回転軸２０の回転軸線Ｌの方向に沿って並んで配置されている。
【００３６】
モータハウジング１２の端壁１２ａには貫通孔１２ｂが形成されている。貫通孔１２ｂには密封端子５３が配設されている。密封端子５３には、電動モータＭとモータ駆動回路５２とを電気的に接続するためにモータハウジング１２を貫通している金属端子５４と、この金属端子５４を端壁１２ａに対し絶縁しつつ固定するガラス製の絶縁部材５５とがそれぞれ３本ずつ（図１では一本ずつのみ図示）設けられている。金属端子５４の一端は図示しないケーブルを介してモータ駆動回路５２と電気的に接続されている。金属端子５４の他端はモータハウジング１２内に向けて延びている。
【００３７】
ステータコア１７ａの外周面上には絶縁樹脂製のクラスタブロック５６が止着されている。クラスタブロック５６内には３つの接続端子５６ａ（図１では一つのみ図示）が収容されている。リード線Ｒは、接続端子５６ａを介して金属端子５４に電気的に接続されている。モータ駆動回路５２から金属端子５４、接続端子５６ａ及びリード線Ｒを介してコイル１７ｂへ電力供給が行なわれると、ロータ１６及び回転軸２０が一体的に回転する。
【００３８】
図２に示すように、軸支部材２１の挿通孔２１ａは、回転軸２０の周面に摺接するリング形状のシール部材６１によって、シール部材６１よりも可動スクロール２３側に位置する背圧室６２と、軸受Ｂ１を収容する収容室６３とに区画されている。挿通孔２１ａ内における背圧室６２側の軸支部材２１にはサークリップ６４が取り付けられている。サークリップ６４は、シール部材６１における背圧室６２側への脱落を防止する。
【００３９】
可動スクロール２３には中心側の可動側渦巻壁２３ｂ及び基板２３ａを貫通する第１油通路６５が形成されている。第１油通路６５の一端は圧縮室２５に開口するとともに、他端は背圧室６２に開口している。そして、圧縮室２５で圧縮された冷媒の一部は第１油通路６５を経由して背圧室６２に供給される。背圧室６２に供給された冷媒は、プレート２４の内周側を介して円環孔２７ａに流れ込む。この背圧室６２及び円環孔２７ａに供給された冷媒の圧力により、可動スクロール２３が固定スクロール２２に向けて押し付けられる。よって、本実施形態では、円環孔２７ａ及び背圧室６２は、モータハウジング１２内における可動スクロール２３と移動部材２８との間で、可動スクロール２３を固定スクロール２２に向けて押し付ける押圧力を可動スクロール２３に付与する背圧領域となっている。
【００４０】
回転軸２０には、その半径方向に延びる第１弁室７１が形成されている。第１弁室７１は、第１孔７１ａと、第１孔７１ａに連通するとともに第１孔７１ａよりも小径の小径孔７１ｂと、小径孔７１ｂに連通するとともに小径孔７１ｂよりも大径の中径孔７１ｃと、中径孔７１ｃに連通するとともに第１孔７１ａと略同径の第２孔７１ｄとから形成されている。第１孔７１ａと小径孔７１ｂとの間には座部７１ｇが形成されている。また、第２孔７１ｄと中径孔７１ｃとの間には弁座７１ｅが形成されている。さらに、中径孔７１ｃと小径孔７１ｂとの間にはバネ座７１ｆが形成されている。第２孔７１ｄと収容室６３とは連通している。
【００４１】
第１弁室７１には遠心バルブ７０が配設されている。すなわち、遠心バルブ７０は回転軸２０に搭載されている。遠心バルブ７０は、第１孔７１ａに収容される質量体７０ｗと、第２孔７１ｄに収容される第１弁体７０ａと、質量体７０ｗと第１弁体７０ａとを連結する連結部７０ｂと、第１弁体７０ａを弁座７１ｅから離間させる方向へ付勢する付勢バネ７０ｃとから構成されている。付勢バネ７０ｃは、バネ座７１ｆと第１弁体７０ａとの間に配設されている。第１弁体７０ａ及び連結部７０ｂは、質量体７０ｗよりも軽い材料により形成されている。また、回転軸２０には、その軸方向に延びるとともに背圧室６２と小径孔７１ｂとを連通する連通路７１ｈが形成されている。
【００４２】
軸支部材２１には、回転軸２０の軸方向に延びる第２弁室８１が形成されている。第２弁室８１におけるモータハウジング１２の端壁１２ａ側は、封止部材８１ｆにより封止されている。また、軸支部材２１には、第２弁室８１と環状溝２１ｆ内の圧力作用空間Ｋ１とを連通する第１連通孔８１１及び第２連通孔８１２が形成されている。第１連通孔８１１は、第２連通孔８１２よりもモータハウジング１２の端壁１２ａ側に形成されている。さらに、軸支部材２１には、第２弁室８１とモータ室１２１とを連通する第３連通孔８１３が形成されている。第３連通孔８１３は第１連通孔８１１に対向配置されている。また、第２弁室８１におけるモータハウジング１２の開口１２１ｈ側は、軸支部材２１、プレート２４、固定スクロール２２、及び吐出ハウジング１３に亘って形成された第２油通路６８を介して油分離室４２に連通している。
【００４３】
第２弁室８１内には、圧力作用空間Ｋ１に対する連通を、背圧領域よりも圧力の低い低圧領域である吸入圧領域と、背圧領域よりも圧力の高い高圧領域である吐出圧領域とに切り替える切替弁８０が収容されている。切替弁８０は、第２弁体８０ａと、第２弁体８０ａと封止部材８１ｆとの間に配設されるとともに第２弁体８０ａを封止部材８１ｆから離間させる方向へ付勢する付勢バネ８０ｂとから構成されている。第２弁体８０ａは、第１連通孔８１１、第２連通孔８１２、及び第３連通孔８１３を開閉する第１弁部８０１ａと、第２油通路６８を開閉する第２弁部８０１ｂと、付勢バネ８０ｂを受ける受け部８０１ｃと、第１弁部８０１ａと受け部８０１ｃとを連結する連結部８０１ｄとから形成されている。また、軸支部材２１には、第２弁室８１内における封止部材８１ｆと受け部８０１ｃとの間と、収容室６３とを連通する連通通路２１ｋが形成されている。
【００４４】
次に、第１の実施形態の作用について説明する。
図３に示すように、圧縮機１０において、回転軸２０の回転数が増加することによる高速回転時では、遠心バルブ７０の質量体７０ｗは、遠心力によって座部７１ｇから離間する。この質量体７０ｗに作用する遠心力が付勢バネ７０ｃの付勢力に打ち勝って、第１弁体７０ａが弁座７１ｅに着座する。これにより、連通路７１ｈ、小径孔７１ｂ、中径孔７１ｃ、第２孔７１ｄ、収容室６３、及び連通通路２１ｋを介した背圧室６２と第２弁室８１内における受け部８０１ｃと封止部材８１ｆとの間の連通が遮断される。
【００４５】
このとき、受け部８０１ｃと封止部材８１ｆとの間は、連通通路２１ｋ、収容室６３、及び軸支部材２１と回転軸２０との間を介してモータ室１２１と連通している。その結果、受け部８０１ｃと封止部材８１ｆとの間の冷媒が、連通通路２１ｋ、収容室６３、及び軸支部材２１と回転軸２０との間を介してモータ室１２１に流出して、受け部８０１ｃと封止部材８１ｆとの間が吸入圧領域となる。
【００４６】
そして、油分離室４２から第２油通路６８を介して第２弁室８１に向かう潤滑油による圧力が、付勢バネ８０ｂの付勢力及び受け部８０１ｃと封止部材８１ｆとの間の圧力に打ち勝って、第２弁体８０ａをモータハウジング１２の端壁１２ａ側へ押圧する。すると、第２弁部８０１ｂが第２油通路６８を開放するとともに、第１弁部８０１ａが第２連通孔８１２を開放する。これにより、第２油通路６８を流れる潤滑油が、第２弁室８１及び第２連通孔８１２を介して圧力作用空間Ｋ１に流入し、圧力作用空間Ｋ１が吐出圧領域となる。
【００４７】
すると、移動部材２８が、背圧室６２内の圧力と圧力作用空間Ｋ１との圧力との差によって、モータハウジング１２の開口１２１ｈ側（回転軸２０の軸方向一端側）へ移動する。これにより、各円筒ピン２７ｂの円環孔２７ａに対する接触部位が、段差部２７３ｂを介して大径部２７２ｂに変更され、各円筒ピン２７ｂの円環孔２７ａに対する公転半径が小さくなる。その結果、各円筒ピン２７ｂの円環孔２７ａに対する接触部位が小径部２７１ｂである場合に比べると、可動スクロール２３の公転半径が減少し、高速回転時において、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｃから離間して非接触となる。したがって、高速回転時における固定側渦巻壁２２ｃと可動側渦巻壁２３ｂとの接触による騒音が低減される。
【００４８】
図２に示すように、圧縮機１０において、回転軸２０の回転数が減少することによる低速回転時では、遠心バルブ７０の質量体７０ｗは、遠心力により座部７１ｇから離間せずに座部７１ｇに着座している。よって、第１弁体７０ａは、付勢バネ７０ｃの付勢力によって弁座７１ｅから離間している。これにより、背圧室６２内の冷媒が、連通路７１ｈ、小径孔７１ｂ、中径孔７１ｃ、第２孔７１ｄ、収容室６３、及び連通通路２１ｋを介して第２弁室８１内における受け部８０１ｃと封止部材８１ｆとの間に流入して、受け部８０１ｃと封止部材８１ｆとの間が背圧領域となる。
【００４９】
この第２弁室８１内における受け部８０１ｃと封止部材８１ｆとの間に流入した冷媒の圧力、及び付勢バネ８０ｂの付勢力が、油分離室４２から第２油通路６８を介して第２弁室８１に向かう潤滑油による圧力に打ち勝って、第２弁体８０ａが、モータハウジング１２の開口１２１ｈ側に移動する。すると、第１弁部８０１ａが第１連通孔８１１及び第３連通孔８１３を開放するとともに第２連通孔８１２を閉鎖し、さらには、第２弁部８０１ｂが第２油通路６８を閉鎖する。これにより、圧力作用空間Ｋ１内の冷媒が第１連通孔８１１、第２弁室８１、及び第３連通孔８１３を介してモータ室１２１に流出して、圧力作用空間Ｋ１が吸入圧領域となる。
【００５０】
すると、移動部材２８が、背圧室６２内の圧力と圧力作用空間Ｋ１との圧力との差によって、モータハウジング１２の端壁１２ａ側（回転軸２０の軸方向他端側）へ移動する。これにより、各円筒ピン２７ｂの円環孔２７ａに対する接触部位が、段差部２７３ｂを介して小径部２７１ｂに変更され、各円筒ピン２７ｂの円環孔２７ａに対する公転半径が大きくなる。その結果、各円筒ピン２７ｂの円環孔２７ａに対する接触部位が大径部２７２ｂである場合に比べると、可動スクロール２３の公転半径が増加し、低速回転時において、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｃに対して接触する。したがって、低速回転時における圧縮室２５からの冷媒の漏れが抑制される。
【００５１】
よって、遠心バルブ７０は、回転軸２０の回転数の増加に伴う遠心力の増加によって圧力作用空間Ｋ１に対する連通を吐出圧領域とするとともに、回転軸２０の回転数の減少に伴う遠心力の減少によって圧力作用空間Ｋ１に対する連通を吸入圧領域とするために切替弁８０の駆動を制御している。そして、本実施形態では、遠心バルブ７０及び切替弁８０によって公転半径切替機構が構成されている。なお、可動スクロール２３の公転半径の増減は、ブッシュ２０ｂが偏心軸２０ａに対してスライド又は回動することによって、可動スクロール２３における半径方向への移動が許容されることで行われる。
【００５２】
第１の実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）円筒ピン２７ｂを、小径部２７１ｂと、小径部２７１ｂよりも大径の大径部２７２ｂとから形成した。そして、遠心バルブ７０及び切替弁８０によって、回転軸２０の回転数の増加に伴って移動部材２８を回転軸２０の軸方向一端側へ移動させ、円筒ピン２７ｂの円環孔２７ａに対する公転半径を小さくすることで、可動スクロール２３の公転半径を減少させるようにした。これによれば、高速回転時においては、可動側渦巻壁２３ｂを固定側渦巻壁２２ｃから離間させて非接触とすることができ、高速回転時における固定側渦巻壁２２ｃと可動側渦巻壁２３ｂとの接触による騒音を低減することができる。また、遠心バルブ７０及び切替弁８０によって、回転軸２０の回転数の減少に伴って移動部材２８を回転軸２０の軸方向他端側へ移動させ、円筒ピン２７ｂの円環孔２７ａに対する公転半径を大きくすることで、可動スクロール２３の公転半径を増加させるようにした。これによれば、低速回転時においては、可動側渦巻壁２３ｂを固定側渦巻壁２２ｃに対して接触させることが可能となり、低速回転時における圧縮室２５からの冷媒の漏れを抑制することができる。
【００５３】
（２）遠心バルブ７０及び切替弁８０によって公転半径切替機構を構成した。これによれば、回転軸２０の回転数の増減に伴う遠心力を利用する遠心バルブ７０によって、圧力作用空間Ｋ１に対する連通を吸入圧領域と吐出圧領域とに切り替える切替弁８０の駆動を制御することができる。よって、例えば、回転軸２０の回転数の増減を検出して、その検出結果に基づいて切替弁８０の駆動を制御するといった電気的な制御を行う必要が無く、切替弁８０の駆動の制御を簡素化することができる。
【００５４】
（３）遠心バルブ７０を回転軸２０に搭載した。これによれば、遠心バルブ７０を回転軸２０に搭載することで、遠心バルブ７０が回転軸２０の回転数の増減に伴う遠心力を受け易くすることができ、切替弁８０の駆動の制御をさらに好適に行うことができる。
【００５５】
（４）移動部材２８と各円筒ピン２７ｂとを一体化した。これによれば、例えば、軸支部材２１における各円筒ピン２７ｂに対応する位置に溝部がそれぞれ形成されており、当該各溝部に各円筒ピン２７ｂと軸支部材２１との間に介在される介在部材を配設して、当該各介在部材を移動部材として移動させる場合に比べると、構成を簡素化させることができる。
【００５６】
（５）円筒ピン２７ｂに小径部２７１ｂ及び大径部２７２ｂを設けた。これによれば、円環孔２７ａに小径部及び大径部を設ける場合に比べて、容易に小径部及び大径部を設けることができる。
【００５７】
（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態を図４及び図５にしたがって説明する。なお、以下に説明する実施形態では、既に説明した第１の実施形態と同一構成について同一符号を付すなどして、その重複する説明を省略又は簡略する。
【００５８】
図４に示すように、可動スクロール２３における軸支部材２１側の端面には、円筒ピン２７Ｂが複数（図４では一本のみ図示）突設されている。軸支部材２１における可動スクロール２３側の端面には、各円筒ピン２７Ｂに対応する位置に溝部９０がそれぞれ形成されている。各溝部９０内には、介在部材９１がそれぞれ配設されている。各介在部材９１は、各溝部９０内において回転軸２０の軸方向に移動可能になっている。よって、本実施形態において、各介在部材９１は、移動部材に相当する。
【００５９】
各介在部材９１には円環孔９１１が形成されている。円環孔９１１は、小径部９１ａと、小径部９１ａよりも大径の大径部９１ｂと、小径部９１ａと大径部９１ｂとの間に設けられた段差部９１ｃとから形成されている。大径部９１ｂは小径部９１ａよりも開口側に位置している。段差部９１ｃは、回転軸２０の軸方向に対して傾斜して直線状に延びている。各介在部材９１は、各円筒ピン２７Ｂと軸支部材２１との間に介在されており、各円筒ピン２７Ｂと軸支部材２１とが直接接触して各円筒ピン２７Ｂと軸支部材２１との間で摩擦が発生してしまうことを防止している。
【００６０】
各介在部材９１の外周面には環状のシール部材９１ｓが配設されている。このシール部材９１ｓにより、溝部９０内におけるシール部材９１ｓよりもモータハウジング１２の端壁１２ａ側の圧力作用空間Ｋ２と、背圧室６２側との間がシールされている。圧力作用空間Ｋ２は、介在部材９１と軸支部材２１との間に形成されている。
【００６１】
軸支部材２１には、第２弁室８１と各溝部９０内の圧力作用空間Ｋ２とを連通する第１連通流路９５及び第２連通流路９６がそれぞれ形成されている。第１連通流路９５は、第２連通流路９６よりもモータハウジング１２の端壁１２ａ側に形成されている。さらに、軸支部材２１には、第２弁室８１とモータ室１２１とを連通する第３連通孔９１３が形成されている。第３連通孔９１３は第１連通流路９５に対向配置されている。
【００６２】
第１連通流路９５は、第２弁室８１に連通する第１流路９５ａと、第１流路９５ａに連通するとともに各溝部９０を取り囲む円環状の第１環状流路９５ｂと、第１環状流路９５ｂに連通するとともに各溝部９０に対応してそれぞれ形成される第１通路９５ｃとから形成されている。第２連通流路９６は、第２弁室８１に連通する第２流路９６ａと、第２流路９６ａに連通するとともに各溝部９０を取り囲む円環状の第２環状流路９６ｂと、第２環状流路９６ｂに連通するとともに各溝部９０に対応してそれぞれ形成される第２通路９６ｃとから形成されている。
【００６３】
次に、第２の実施形態の作用について説明する。
図５に示すように、圧縮機１０において、回転軸２０の回転数が増加することによる高速回転時では、遠心バルブ７０の質量体７０ｗは、遠心力によって座部７１ｇから離間する。この質量体７０ｗに作用する遠心力が付勢バネ７０ｃの付勢力に打ち勝って、第１弁体７０ａが弁座７１ｅに着座する。これにより、連通路７１ｈ、小径孔７１ｂ、中径孔７１ｃ、第２孔７１ｄ、収容室６３、及び連通通路２１ｋを介した背圧室６２と第２弁室８１内における受け部８０１ｃと封止部材８１ｆとの間の連通が遮断される。
【００６４】
このとき、受け部８０１ｃと封止部材８１ｆとの間は、連通通路２１ｋ、収容室６３、及び軸支部材２１と回転軸２０との間を介してモータ室１２１と連通している。その結果、受け部８０１ｃと封止部材８１ｆとの間の冷媒が、連通通路２１ｋ、収容室６３、及び軸支部材２１と回転軸２０との間を介してモータ室１２１に流出して、受け部８０１ｃと封止部材８１ｆとの間が吸入圧領域となる。
【００６５】
そして、油分離室４２から第２油通路６８を介して第２弁室８１に向かう潤滑油による圧力が、付勢バネ８０ｂの付勢力及び受け部８０１ｃと封止部材８１ｆとの間の圧力に打ち勝って、第２弁体８０ａをモータハウジング１２の端壁１２ａ側へ押圧する。すると、第２弁部８０１ｂが第２油通路６８を開放するとともに、第１弁部８０１ａが第２連通流路９６を開放する。これにより、第２油通路６８を流れる潤滑油が、第２弁室８１、第２流路９６ａ、第２環状流路９６ｂ、及び各第２通路９６ｃを介して各圧力作用空間Ｋ２に流入し、各圧力作用空間Ｋ２が吐出圧領域となる。
【００６６】
すると、各介在部材９１が、背圧室６２内の圧力と圧力作用空間Ｋ２との圧力との差によって、モータハウジング１２の開口１２１ｈ側（回転軸２０の軸方向一端側）へ移動する。これにより、各円筒ピン２７Ｂの各介在部材９１の円環孔９１１に対する接触部位が、段差部９１ｃを介して小径部９１ａに変更され、各円筒ピン２７Ｂの円環孔９１１に対する公転半径が小さくなる。その結果、各円筒ピン２７Ｂの各介在部材９１の円環孔９１１に対する接触部位が大径部９１ｂである場合に比べると、可動スクロール２３の公転半径が減少し、高速回転時において、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｃから離間して非接触となる。したがって、高速回転時における固定側渦巻壁２２ｃと可動側渦巻壁２３ｂとの接触による騒音が低減される。
【００６７】
図４に示すように、圧縮機１０において、回転軸２０の回転数が減少することによる低速回転時では、遠心バルブ７０の質量体７０ｗは、遠心力により座部７１ｇから離間せずに座部７１ｇに着座している。よって、第１弁体７０ａは、付勢バネ７０ｃの付勢力によって弁座７１ｅから離間している。これにより、背圧室６２内の冷媒が、連通路７１ｈ、小径孔７１ｂ、中径孔７１ｃ、第２孔７１ｄ、収容室６３、及び連通通路２１ｋを介して第２弁室８１内における受け部８０１ｃと封止部材８１ｆとの間に流入して、受け部８０１ｃと封止部材８１ｆとの間が背圧領域となる。
【００６８】
この第２弁室８１内における受け部８０１ｃと封止部材８１ｆとの間に流入した冷媒の圧力、及び付勢バネ８０ｂの付勢力が、油分離室４２から第２油通路６８を介して第２弁室８１に向かう潤滑油による圧力に打ち勝って、第２弁体８０ａが、モータハウジング１２の開口１２１ｈ側に移動する。すると、第１弁部８０１ａが第１連通流路９５及び第３連通孔９１３を開放するとともに第２連通流路９６を閉鎖し、さらには、第２弁部８０１ｂが第２油通路６８を閉鎖する。これにより、各圧力作用空間Ｋ２内の冷媒が各第１通路９５ｃ、第１環状流路９５ｂ、第１流路９５ａ、第２弁室８１、及び第３連通孔９１３を介してモータ室１２１に流出して、各圧力作用空間Ｋ２が吸入圧領域となる。
【００６９】
すると、各介在部材９１が、背圧室６２内の圧力と圧力作用空間Ｋ２との圧力との差によって、モータハウジング１２の端壁１２ａ側（回転軸２０の軸方向他端側）へ移動する。これにより、各円筒ピン２７Ｂの各介在部材９１の円環孔９１１に対する接触部位が、段差部９１ｃを介して大径部９１ｂに変更され、各円筒ピン２７Ｂの円環孔９１１に対する公転半径が大きくなる。その結果、各円筒ピン２７Ｂの各介在部材９１の円環孔９１１に対する接触部位が小径部９１ａである場合に比べると、可動スクロール２３の公転半径が増加し、低速回転時において、可動側渦巻壁２３ｂが固定側渦巻壁２２ｃに対して接触する。したがって、低速回転時における圧縮室２５からの冷媒の漏れが抑制される。
【００７０】
したがって、第２の実施形態によれば、第１の実施形態の効果（１）〜（３）と同様の効果に加えて、以下に示す効果を得ることができる。
（６）各介在部材９１を回転軸２０の軸方向に移動させた。各介在部材９１は、各円筒ピン２７Ｂと軸支部材２１との摩擦を考慮して設けられる既存の部材であり、この既存の部材である各介在部材９１を移動させることで、移動部材を別途設ける必要が無くなり、構成を簡素化させることができる。
【００７１】
（７）各介在部材９１の円環孔９１１に小径部９１ａ及び大径部９１ｂを設けた。これによれば、円筒ピン２７Ｂに小径部及び大径部を設ける場合に比べると、円筒ピン２７Ｂの円環孔９１１に対する公転半径の変更をスムーズに行うことができる。
【００７２】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  第１の実施形態において、円環孔２７ａに小径部及び大径部を形成してもよい。要は、円筒ピン２７ｂ及び円環孔２７ａの少なくとも一方に小径部及び大径部が形成されていればよい。
【００７３】
○  第１の実施形態において、円筒ピン２７ｂを小径部２７１ｂ及び大径部２７２ｂとから形成し、２段の切替えとしたが、小径部２７１ｂと大径部２７２ｂとの間に中間径部を設けて３段以上に切替えてもよい。
【００７４】
○  第２の実施形態において、円筒ピン２７Ｂに小径部及び大径部を形成してもよい。要は、円筒ピン２７Ｂ及び介在部材９１の円環孔９１１の少なくとも一方に小径部及び大径部が形成されていればよい。
【００７５】
○  第２の実施形態において、介在部材９１の円環孔９１１を小径部９１ａ及び大径部９１ｂとから形成し、２段の切替えとしたが、小径部９１ａと大径部９１ｂとの間に中間径部を設けて３段以上に切替えてもよい。
【００７６】
○  第２の実施形態において、全ての介在部材９１に小径部及び大径部を形成しなくてもよい。
○  上記各実施形態において、段差部２７３ｂ，９１ｃは、円筒ピン２７ｂの軸方向、又は回転軸２０の軸方向に対して弧状に湾曲するように延びていてもよい。
【００７７】
○  上記各実施形態において、遠心バルブ７０の搭載位置は、回転軸２０の回転数の増減に伴う遠心力を受けることができる位置であれば、特に限定されるものではない。
○  上記各実施形態において、例えば、回転軸２０の回転数の増減を検出して、その検出結果に基づいて切替弁８０の駆動を制御するようにしてもよい。
【００７８】
○  上記各実施形態において、圧力作用空間Ｋ１，Ｋ２に対する連通は、吸入圧領域又は吐出圧領域に限らず、背圧領域よりも圧力の低い低圧領域、又は背圧領域よりも圧力の高い高圧領域であればよい。
【００７９】
○  上記各実施形態において、第２弁室８１に流入するのは、油分離室４２から第２油通路６８を介して導かれる潤滑油としたが、第２弁室８１を吐出室１３１に連通し、吐出圧の冷媒を第２弁室８１に導いてもよい。
【００８０】
○  本発明を、電動モータＭでなくエンジン等の駆動源によって直接駆動されるタイプに具体化してもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１０…圧縮機（スクロール型圧縮機）、１１…ハウジング、２０…回転軸、２１…軸支部材、２２…固定スクロール、２２ｃ…固定側渦巻壁、２３…可動スクロール、２３ｂ…可動側渦巻壁、２５…圧縮室、２７…自転阻止機構、２７ａ，９１１…円環孔、２７ｂ，２７Ｂ…円筒ピン、２８…移動部材、７０…公転半径切替機構を構成する遠心バルブ、８０…公転半径切替機構を構成する切替弁、９０…溝部、９１…移動部材に相当する介在部材、９１ａ，２７１ｂ…小径部、９１ｂ，２７２ｂ…大径部、Ｋ１，Ｋ２…圧力作用空間。
【図１】
2014098316.tif 000003
【図２】
2014098316.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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