(57)【要約】      （修正有）【課題】スクロール型圧縮機において、分割された２つの圧縮室に対する液冷媒の偏りを抑制し、可動スクロールを円滑に作動させる。【解決手段】スクロール型圧縮機において、固定スクロール１８における固定側渦巻壁４０に第１段付部６６と、可動スクロール２０における可動側渦巻壁７２に第２段付部９４とを有し、前記第１及び第２段付部６６、９４と第２及び第１段差部７８、６０との当接作用下に２つの第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２を構成し、車両搭載状態の上下方向を基準とした際、第１及び第２段付部６６、９４と第２及び第１段差部７８、６０とが当接し始める当接開始時の第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２の総容積に対する溜まった液冷媒の合計液量の比率が２０％〜１００％の範囲内にある場合に、前記第１中間圧縮室Ｒ１における液冷媒量と、前記第２中間圧縮室Ｒ２における液冷媒量との差が常に３０％以下となるように当接開始位置を設定する。【選択図】図３
2014211089.tif 000002
【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、
一方のスクロールにおける渦巻壁の外端と、他方のスクロールにおける渦巻壁の外側面とが当接する際に、最も外周側に形成される２つの圧縮室を初期圧縮室とし、前記可動スクロールの旋回作用下に前記初期圧縮室の容積が減少し、且つ、一方のスクロールの段差部と他方のスクロールの段付部とが当接を開始し始める際に形成される２つの圧縮室を当接開始圧縮室とし、
２つの前記当接開始圧縮室が全て液冷媒で満たされたと仮定した際の総液冷媒量をＬｆ、
２つの前記当接開始圧縮室内に溜まった液冷媒の合計液量をＬｓ、
２つの前記当接開始圧縮室のうち、前記液冷媒の溜まり量が多い、一方の当接開始圧縮室の第１液冷媒量をＬ１、
２つの前記当接開始圧縮室のうち、前記液冷媒の溜まり量が少ない、他方の当接開始圧縮室の第２液冷媒量をＬ２とし、
車両搭載時における上下方向を基準とした際、
０．２≦（Ｌｓ／Ｌｆ）≦１の範囲において、０≦（（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１）≦０．３の関係を常に満たすように、前記当接開始圧縮室が形成され始める当接開始位置を設定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、
０．３≦（Ｌｓ／Ｌｆ）≦１の範囲では、０≦（（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１）≦０．２の関係を常に満たすように、前記当接開始位置が設定され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１又は２記載のスクロール型圧縮機において、
０．６≦（Ｌｓ／Ｌｆ）≦１の範囲では、０≦（（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１）≦０．２の関係を常に満たすように、前記当接開始位置が設定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】
このようなスクロール型圧縮機では、例えば、特許文献１に開示されるように、可動壁及び固定壁において高さの異なる段付部をそれぞれ設けると共に、前記可動壁に臨む固定スクロールの固定壁、前記固定壁に臨む可動スクロールの可動壁にそれぞれ前記可動壁及び固定壁が挿入され、前記段付部の接触する段差部を備え、前記段付部と段差部とを係合させるように旋回動作させることで、冷媒等の圧縮比向上を図っているものが知られている。このスクロール型圧縮機では、可動スクロールが旋回し始めてから段差部と段付部とが当接することで圧縮室が２つに分割され、該可動スクロールがさらに旋回することで２つの圧縮室が互いに連通した後、再び２つに分割されるという動作を交互に繰り返しながら冷媒を前記圧縮室内で徐々に圧縮していく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−３０４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したようなスクロール型圧縮機において、例えば、冷媒から液化し、圧縮室内に溜まった液冷媒によって液圧縮が発生した場合、可動スクロールの旋回し始めから圧縮室が２つに分割され始めるまでの行程では、２つの圧縮室が互いに連通しているため、前記圧縮室間の圧力が均等化され、該液圧縮によって生じた過大な圧力に起因した前記可動スクロールの自転トルクは小さいが、前記圧縮室が完全に２つに分割された状態で液圧縮が発生し、一方の圧縮室のみに液冷媒が偏っていた場合に、２つの圧縮室における圧力バランスが崩れて自転トルクが大きくなってしまい、可動スクロールを円滑に作動することができないという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、分割された２つの圧縮室に対する液冷媒の偏りを抑制し、可動スクロールを円滑に旋回させ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】
【０００７】
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、
一方のスクロールにおける渦巻壁の外端と、他方のスクロールにおける渦巻壁の外側面とが当接する際に、最も外周側に形成される２つの圧縮室を初期圧縮室とし、前記可動スクロールの旋回作用下に前記初期圧縮室の容積が減少し、且つ、一方のスクロールの段差部と他方のスクロールの段付部とが当接を開始し始める際に形成される２つの圧縮室を当接開始圧縮室とし、
２つの前記当接開始圧縮室が全て液冷媒で満たされたと仮定した際の総液冷媒量をＬｆ、
２つの前記当接開始圧縮室内に溜まった液冷媒の合計液量をＬｓ、
２つの前記当接開始圧縮室のうち、前記液冷媒の溜まり量が多い、一方の当接開始圧縮室の第１液冷媒量をＬ１、
２つの前記当接開始圧縮室のうち、前記液冷媒の溜まり量が少ない、他方の当接開始圧縮室の第２液冷媒量をＬ２とし、
車両搭載時における上下方向を基準とした際、
０．２≦（Ｌｓ／Ｌｆ）≦１の範囲において、０≦（（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１）≦０．３の関係を常に満たすように、前記当接開始圧縮室が形成され始める当接開始位置を設定することを特徴とする。
【０００８】
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、一方のスクロールにおける渦巻壁の外端と、他方のスクロールにおける渦巻壁の外側面とが当接する際に、最も外周側に形成される２つの圧縮室を初期圧縮室とし、前記可動スクロールの旋回作用下に前記初期圧縮室の容積が減少し、且つ、一方のスクロールの段差部と他方のスクロールの段付部とが当接を開始し始める際に形成される２つの圧縮室を当接開始圧縮室とした場合で、前記２つの当接開始圧縮室が全て液冷媒で満たされたと仮定した際の総液冷媒量をＬｆ、２つの前記当接開始圧縮室内に溜まった液冷媒の量を合計液量Ｌｓ、２つの前記当接開始圧縮室のうち、前記液冷媒の溜まり量が多い、一方の当接開始圧縮室の第１液冷媒量をＬ１、２つの当接開始圧縮室のうち、前記液冷媒の溜まり量が少ない、他方の当接開始圧縮室の第２液冷媒量をＬ２として車両搭載時における上下方向を基準とした際に、０．２≦（Ｌｓ／Ｌｆ）≦１の範囲において、０≦（（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１）≦０．３の関係を常に満たすように、前記当接開始圧縮室の形成され始める当接開始位置を設定している。
【０００９】
そして、上述したスクロール型圧縮機では、段付部と段差部とが当接するまで２つの初期圧縮室が互いに連通し、前記段付部及び前記段差部が当接して当接開始圧縮室となることで分離する構成としているため、２つの当接開始圧縮室へと分割し始める当接開始位置を適切に設定することで、作動停止中に冷媒が液化した液冷媒が溜まった場合でも、２つの当接開始圧縮室における液冷媒量の偏りを抑制して略均等に配分することができる。その結果、液冷媒の液量の偏りに起因した液圧縮時における可動スクロールの自転トルクの発生が抑制され、前記スクロール型圧縮機を再始動させる際でも可動スクロールを円滑に旋回動作させることが可能となる。
【００１０】
また、０．３≦（Ｌｓ／Ｌｆ）≦１の範囲において、０≦（（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１）≦０．２の関係を常に満たすように、当接開始位置を設定することにより、スクロール型圧縮機の作動停止中において、冷媒が液化した液冷媒が２つの当接開始圧縮室に溜まった場合でも、一方の当接開始圧縮室と他方の当接開始圧縮室との液冷媒量の差を３０％以下とすることができる。そのため、可動スクロールを作動させた際に２つの当接開始圧縮室内の冷媒を略均等に圧縮することができ、圧力バランスを崩すことなく円滑に圧縮行程を行うことができる。また、可動スクロールの自転トルクも抑制されるため、振動や騒音の発生が防止される。
【００１１】
さらに、０．６≦（Ｌｓ／Ｌｆ）≦１の範囲において、０≦（（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１）≦０．２の関係を常に満たすように、当接開始位置を設定することにより、液圧縮による影響の大きな液冷媒量が多い状態において、２つの当接開始圧縮室における液冷媒の配分量の偏りを低減できるため、可動スクロールにおける自転トルクの影響をさらに抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１３】
すなわち、スクロール型圧縮機において、段付部と段差部とが当接するまで２つの初期圧縮室が互いに連通し、前記段付部及び前記段差部が当接して当接開始圧縮室となることで分離する構成としているため、２つの当接開始圧縮室へと分割し始める当接開始位置を、０．２≦（Ｌｓ／Ｌｆ）≦１の範囲において、０≦（（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１）≦０．３の関係を常に満たすように設定することにより、作動停止中に圧縮室に液冷媒が溜まった場合でも、２つの当接開始圧縮室における液冷媒量の偏りを抑制して略均等に配分することができる。その結果、液量の偏りに起因した液圧縮時における可動スクロールの自転トルクの発生を抑制し、前記スクロール型圧縮機を再始動させる際に可動スクロールを円滑に旋回動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【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が旋回し、第１及び第２段付部が第２及び第１段差部にそれぞれ当接し始めた状態を示す模式平面図である。
【図４】第１及び第２中間圧縮室における総液冷媒量と液冷媒量との比率と、各中間圧縮室における前記液冷媒の液量の差との関係を示した特性線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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１００の回転シャフト１０２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。
【００１８】
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。
【００１９】
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、前記連結部２４と前記大径部２６の端部に対して第１ロケートピン３２が嵌合された状態で、フロントハウジング１２とリアハウジング１４とが複数の第１締結ボルト３４によって互いに連結される。
【００２０】
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４０との間に形成されたガス吸入室３６へガスが導入される。
【００２１】
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。
【００２２】
固定スクロール１８は、固定側基板部３８と、該固定側基板部３８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４０とを有する。固定側基板部３８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９８からガス吐出室３０へと連通する圧縮ガス導出孔４２が軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に貫通するように形成される。そして、固定側基板部３８は、リアハウジング１４の大径部２６の内部に収納される。
【００２３】
固定側基板部３８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３８の外縁部よりも小径な嵌挿部４４が形成され、前記嵌挿部４４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。
【００２４】
また、嵌挿部４４の端面には、リアハウジング１４との間に第２ロケートピン４６が嵌合され、これにより前記リアハウジング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、この状態で、複数の第２締結ボルト４８を前記リアハウジング１４を通じて嵌挿部４４へと螺合させることで互いに連結される。
【００２５】
この嵌挿部４４の中央には、該嵌挿部４４の端面から固定側基板部３８側（矢印Ａ方向）に向かって窪んだ凹部５０が形成され、前記凹部５０及び固定側基板部３８を貫通するように圧縮ガス導出孔４２が形成される。この凹部５０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４２を閉塞する一方、ガス圧縮室９８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５２が設けられる。
【００２６】
さらに、嵌挿部４４の外周面には、環状溝を介してシールリング５４が装着される。このシールリング５４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４４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。
【００２７】
一方、図１及び図２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３８の表面には、圧縮ガス導出孔４２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５６と、前記第１固定側底面部５６に対して前記固定側渦巻壁４０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５８とを備える。
【００２８】
第２固定側底面部５８は、第１固定側底面部５６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５６と前記第２固定側底面部５８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。
【００２９】
すなわち、固定側基板部３８の表面は、第１固定側底面部５６と第２固定側底面部５８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５６と前記第２固定側底面部５８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６０が形成される。第１段差部６０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。
【００３０】
固定側渦巻壁４０は、固定側基板部３８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４２側に形成された第１固定側壁部６２と、該第１固定側壁部６２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６４とを有する。第２固定側壁部６４は、第１固定側壁部６２に対して固定側基板部３８に対する高さが高く形成される。すなわち、固定側渦巻壁４０は、第１固定側壁部６２及び第２固定側壁部６４から段付状に形成される。
【００３１】
第２固定側壁部６４の端部には、第１固定側壁部６２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６６が形成される。また、第１及び第２固定側壁部６２、６４の上端部にはそれぞれ第１チップシール６８が装着され（図１参照）、可動スクロール２０に組み付けられた際に、可動側基板部７０に摺接することで後述するガス圧縮室９８の気密を保持する。
【００３２】
可動スクロール２０は、図１及び図２に示されるように、可動側基板部７０と、該可動側基板部７０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４０に噛み合う可動側渦巻壁７２とを有する。
【００３３】
可動側基板部７０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７４と、前記第１可動側底面部７４に対して前記可動側渦巻壁７２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７６とを備える。
【００３４】
第２可動側底面部７６は、第１可動側底面部７４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７４と前記第２可動側底面部７６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。
【００３５】
すなわち、可動側基板部７０の表面は、中心部側に形成された第１可動側底面部７４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７６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７４と前記第２可動側底面部７６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７８が形成される。第２段差部７８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。
【００３６】
また、図１に示されるように、可動側基板部７０には、その背面側（矢印Ａ方向）に開口した円形凹部８０が中央部に形成され、その内部には、旋回軸受８２を介して回転可能にブッシュ８４が嵌挿される。
【００３７】
さらに、可動側基板部７０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８６が形成され、該係合凹部８６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８８が摺動可能に係合される。
【００３８】
可動側渦巻壁７２は、図１及び図２に示されるように、可動側基板部７０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９０と、該第１可動側壁部９０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９２とを有する。
【００３９】
第２可動側壁部９２は、第１可動側壁部９０に対して可動側基板部７０に対する高さが高く形成される。すなわち、可動側渦巻壁７２は、第１可動側壁部９０及び第２可動側壁部９２から段付状に形成される。第２可動側壁部９２の端部には、第１可動側壁部９０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９４が形成される。
【００４０】
また、第１及び第２可動側壁部９０、９２の上端部にはそれぞれ第２チップシール９６が装着され（図１参照）、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３８に摺接することで後述するガス圧縮室９８の気密を保持する。
【００４１】
そして、リアハウジング１４内において、可動側渦巻壁７２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３８及び固定側渦巻壁４０と、可動スクロール２０を構成する可動側基板部７０及び可動側渦巻壁７２とによってガス圧縮室９８が形成される。
【００４２】
この際、固定スクロール１８の第１固定側壁部６２が、可動スクロール２０の第１可動側底面部７４に臨み、第２固定側壁部６４が第２可動側底面部７６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９０が、固定スクロール１８の第１固定側底面部５６に臨み、第２可動側壁部９２が第２固定側底面部５８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６６が、可動スクロール２０の第２段差部７８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９４が、前記固定スクロール１８の第１段差部６０に臨むように配置される（図２及び図３参照）。
【００４３】
駆動部１００は、図１に示されるように、回転シャフト１０２と、該回転シャフト１０２の端部に連結されたブッシュ８４と、前記回転シャフト１０２を回転自在に支持する第１及び第２軸受１０４、１０６と、前記ブッシュ８４を回転自在に支持する旋回軸受８２とを備える。回転シャフト１０２は、その一端である軸部１０８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１０４を介して回転自在に支持される。
【００４４】
回転シャフト１０２は、略一定径の軸部１０８と、該軸部１０８の端部に設けられ拡径した支持体１１０とを有し、前記軸部１０８がフロントハウジング１２の一端部側（矢印Ａ方向）、前記支持体１１０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の他端部側（矢印Ｂ方向）となるように配置される。そして、軸部１０８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１０８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１１２によって閉塞される。
【００４５】
支持体１１０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１１０の軸心に対して偏心したクランクピン１１４が設けられている。そして、クランクピン１１４は、後述するブッシュ８４の偏心孔１２２に挿入され、その端部に形成された溝部に係止リング１１６が装着されることにより、前記ブッシュ８４のクランクピン１１４に対する抜け止めがなされる。
【００４６】
ブッシュ８４は、例えば、軸方向に所定長さを有した円盤状の本体部１１８と、該本体部１１８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１２０とを有し、前記本体部１１８には、中心から半径外方向に偏心した位置に偏心孔１２２が形成される。そして、偏心孔１２２には、駆動部１００側（矢印Ａ方向）となる一端面側からクランクピン１１４が挿入される。
【００４７】
このブッシュ８４の偏心孔１２２にクランクピン１１４が挿入されることで回転シャフト１０２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１１０は、フロントハウジング１２の内部に設けられた第２軸受１０６によって回転自在に支持される。
【００４８】
この駆動部１００は、回転シャフト１０２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１０２が回転する。
【００４９】
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説明する。
【００５０】
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１０２に回転力が伝達されると、支持体１１０が第１軸受１０４を介して回転し、これによって前記支持体１１０に固着されたクランクピン１１４が回転シャフト１０２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１１４を介してブッシュ８４が回転し、オルダムリング８８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。
【００５１】
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４０と可動スクロール２０における可動側渦巻壁７２との間で形成されるガス圧縮室９８へ導入される。そして、可動スクロール２０の可動側渦巻壁７２が固定スクロール１８の固定側渦巻壁４０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９８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。
【００５２】
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、固定スクロール１８の第１段付部６６が可動スクロール２０の第２段差部７８に対してまだ当接せず、一方、前記可動スクロール２０の第２段付部９４が、前記固定スクロール１８の第１段差部６０に対してまだ当接していないため、前記第１段付部６６の外周側と可動側渦巻壁７２とで囲まれた第１中間圧縮室Ｒ１と、前記第２段付部９４の外周側と固定側渦巻壁４０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（初期圧縮室）９８とみなすことができる。
【００５３】
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、固定スクロール１８の第１段付部６６が可動スクロール２０の第２段差部７８に接近し始め、同時に、前記可動スクロール２０の第２段付部９４が、前記固定スクロール１８の第１段差部６０の外周側端部に接近し始め、図３に示されるように、前記第１段付部６６が前記第２段差部７８の外周側端部に当接し、一方、前記第２段付部９４が、前記第１段差部６０の外周側端部に当接する。これにより、第１段付部６６の内周側と可動側渦巻壁７２とで囲まれた第１中間圧縮室（当接開始圧縮室）Ｒ１が形成され、第２段付部９４の内周側と固定側渦巻壁４０との間に第２中間圧縮室（当接開始圧縮室）Ｒ２が形成され始めた当接開始状態となる。換言すれば、ガス圧縮室９８は、第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２へと２分割された当接開始圧縮室となる。
【００５４】
この際、可動スクロール２０の第２段付部９４は、固定スクロール１８の第１段差部６０に対して略円形状となる軌跡で移動し、第２段差部７８も、第１段付部６６に対して相対的に略円形状となる軌跡で移動する。
【００５５】
そして、さらなる可動スクロール２０の旋回によって、第１及び第２段付部６６、９４が第２及び第１段差部７８、６０の内端部まで移動し、第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２においてガスを圧縮した後、第１及び第２段付部６６、９４が前記内端部から再び離間し始める。
【００５６】
このように、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９８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（図３参照）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（図２参照）とを変化させながら、徐々にガス圧縮室９８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４２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。
【００５７】
上述したスクロール型圧縮機１０では、作動を停止させた後に、ガス圧縮室９８に残存した冷媒が液化し、前記ガス圧縮室９８内に溜まってしまうことがある。この液冷媒は、スクロール型圧縮機１０において重力作用下に車両搭載方向の下方から溜まっていくが、前記スクロール型圧縮機１０を再始動させ、可動スクロール２０の旋回作用下に圧縮行程を始めた際に、２つに分割された第１中間圧縮室Ｒ１及び第２中間圧縮室Ｒ２にそれぞれ溜まった液冷媒の液量に偏りがあると、圧力バランスが崩れ前記可動スクロール２０を回転させる方向に自転トルクが生じることとなり、それに伴って、該可動スクロール２０を円滑に旋回させることができず、さらには、騒音や振動発生の原因にもなる。
【００５８】
なお、第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２のうち、一方の圧縮室に溜まった液冷媒の液量と、他方の圧縮室に溜まった液冷媒の液量との差（Ｌ１−Ｌ２/Ｌ１）を、例えば、３０％以内に抑制することで、上述した自転トルクを防止して可動スクロール２０を円滑に旋回動作させることができる。
【００５９】
そのため、スクロール型圧縮機１０においては、第１中間圧縮室Ｒ１と第２中間圧縮室Ｒ２における液冷媒の液量に偏りがないように、可動スクロール２０を旋回し始める際に第１及び第２段付部６６、９４と第２及び第１段差部７８、６０とが当接し始める当接開始位置を適切に設定し、自転トルクの発生を抑制する必要がある。
【００６０】
次に、この当接開始位置を設定する場合について、図３及び図４を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、図３に示されるように、第１及び第２段付部６６、９４がそれぞれ第２及び第１段差部７８、６０に当接し始め、第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２が分割され始めた時点（当接開始位置）において、第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２内に全て液冷媒が満たされたと仮定した総液冷媒量をＬｆとし、２つの第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２にそれぞれ溜まった液冷媒の合計液量をＬｓとして説明する。
【００６１】
また、図３は、固定スクロール１８に対して可動スクロール２０の可動側渦巻壁７２を組み合わせた状態を示す模式平面図であり、前記固定スクロール１８を実線、前記可動スクロール２０を破線で図示すると共に、第１及び第２段差部６０、７８の外端部に対して第２及び第１段付部９４、６６が当接し始め、第１中間圧縮室Ｒ１と第２中間圧縮室Ｒ２とが完全に分割し始める際の当接点をそれぞれ当接点Ｐ１、Ｐ２とし、この当接点Ｐ１と当接点Ｐ２とを結ぶ仮想線を基準線Ｋとする。
【００６２】
例えば、車両搭載時においてスクロール型圧縮機１０は、その内部に溜まった液冷媒の液面Ｌｖ１が、図３に示されるように、基準線Ｋに対して第１傾斜角度θ１で傾斜するように配置されたと仮定した際、図４において実線で示される特性線から、総液冷媒量Ｌｆに対する第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２に溜まった液冷媒の合計液量Ｌｓの比率（Ｌｓ/Ｌｆ）が２０％から１００％まで徐々に増えた場合（０．２≦（Ｌｓ/Ｌｆ）≦１）でも、２つの第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２のうち、内部に溜まった液冷媒の液量が多い一方の中間圧縮室の液量（第１液冷媒量）Ｌ１と、該液冷媒の液量が少ない他方の中間圧縮室の液量（第２液冷媒量）Ｌ２との差が、常に３０％以内（（Ｌ１−Ｌ２）/Ｌ１≦０．３）であることが諒解される。
【００６３】
具体的には、この液面Ｌｖ１が、基準線Ｋに対して第１傾斜角度θ１となるように略水平に搭載された場合には、総液冷媒量Ｌｆに対する合計液量Ｌｓの比率（Ｌｓ/Ｌｆ）が約３０％〜１００％の範囲内である時に、両者の液量の差（（Ｌ１−Ｌ２）/Ｌ１）が２０％以下となっていることが諒解される。また、この比率（Ｌｓ/Ｌｆ）が約３５％、約６０％、１００％の場合には、両者の液の差（Ｌ１＝Ｌ２）がなく、第１中間圧縮室Ｒ１における液冷媒の液量と、第２中間圧縮室Ｒ２における液冷媒の液量とが略同等となっていることが諒解される。なお、図３中における液面Ｌｖ１は、基準線Ｋに対して第１傾斜角度θ１で傾斜し、総液冷媒量Ｌｆに対する合計液量Ｌｓの比率（Ｌｓ/Ｌｆ）が約３５％となった場合の液面を示している。
【００６４】
次に、上述したスクロール型圧縮機１０の車両搭載状態が変わり、内部に溜まった液冷媒の液面Ｌｖ２が、図３に示されるように、基準線Ｋに対して第１傾斜角度θ１より大きな第２傾斜角度θ２で傾斜するように該スクロール型圧縮機１０が配置された際（θ２＞θ１）、図４において一点鎖線で示される特性線から、総液冷媒量Ｌｆに対する液冷媒の合計液量Ｌｓの比率（Ｌｓ/Ｌｆ）が２０％から１００％まで徐々に増えた場合（０．２≦（Ｌｓ/Ｌｆ）≦１）でも、液冷媒の液量が多い中間圧縮室の液量Ｌ１と、液冷媒の液量が少ない方の中間圧縮室の液量Ｌ２との差が常に３０％以内（（Ｌ１−Ｌ２）/Ｌ１≦０．３）であることが諒解される。
【００６５】
具体的には、この液面Ｌｖ２が、基準線Ｋに対して第２傾斜角度θ２となるように略水平に搭載された場合には、総液冷媒量Ｌｆに対する液冷媒の合計液量Ｌｓの比率（Ｌｓ/Ｌｆ）が約６０％〜１００％の範囲内である時に、両者の液量の差（（Ｌ１−Ｌ２）/Ｌ１）が２０％以下となっていることが諒解される。また、この比率（Ｌｓ/Ｌｆ）が２０％、約８０％、１００％の場合には、両者の液量の差がなく（Ｌ１＝Ｌ２）、第１中間圧縮室Ｒ１における液冷媒の液量と、第２中間圧縮室Ｒ２における液冷媒の液量とが略同等となっていることが諒解される。
【００６６】
なお、図３中において、基準線Ｋよりも下方に示された液面Ｌｖ２は、総液冷媒量Ｌｆに対する合計液量Ｌｓの比率（Ｌｓ/Ｌｆ）が２０％となった場合の液面を示し、前記基準線Ｋよりも上方に示された液面Ｌｖ２は、前記比率（Ｌｓ/Ｌｆ）が８０％となった場合の液面を示している。
【００６７】
最後に、さらにスクロール型圧縮機１０の車両搭載状態が変わり、その内部に溜まった液冷媒の液面Ｌｖ３が、図３に示されるように、基準線Ｋに対して第２傾斜角度θ２よりさらに大きな第３傾斜角度θ３で傾斜するように配置された際（θ３＞θ２＞θ１）、図４の破線で示される特性線から、総液冷媒量Ｌｆに対する第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２に溜まった液冷媒の合計液量Ｌｓの比率（Ｌｓ/Ｌｆ）が約２０％の場合に、内部に溜まった液冷媒の液量が多い一方の中間圧縮室の液量Ｌ１と、該液冷媒の液量が少ない他方の中間圧縮室の液量Ｌ２との差（（Ｌ１−Ｌ２）/Ｌ１）が約６５％近くとなり、該比率が徐々に増えるに従って、前記液量の差が徐々に減少していくことが諒解される。
【００６８】
そして、総液冷媒量Ｌｆに対する合計液量Ｌｓの比率（Ｌｓ/Ｌｆ）が約７０％以上となることで、両者の液量の差が３０％以内となり、さらに約８０％となることで両者の液量の差が２０％以内となっていることが諒解される。また、この比率（Ｌｓ/Ｌｆ）が約９５％の場合には、両者の液量の差がなく（Ｌ１＝Ｌ２）、第１中間圧縮室Ｒ１における液冷媒の液量と、第２中間圧縮室Ｒ２における液冷媒の液量とが略同等となっていることが諒解される。
【００６９】
なお、図３中における液面Ｌｖ３は、基準線Ｋに対して第３傾斜角度θ３で傾斜し、総液冷媒量Ｌｆに対する合計液量Ｌｓの比率（Ｌｓ/Ｌｆ）が約９５％となった場合の液面を示している。
【００７０】
すなわち、図４に示される各特性からも諒解されるように、基準線Ｋに対する液面Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３の傾斜角度が大きいほど（例えば、第３傾斜角度θ３）、第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２に溜まった液冷媒の液量が少ない場合の２つの中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２における液冷媒の液量の差が大きく、一方、前記傾斜角度が小さいほど（例えば、第１及び第２傾斜角度θ１、θ２）、２つの中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２における液冷媒の液量の差が小さく、しかも、第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２に溜まった液冷媒の液量が少ない場合（例えば、２０％）から多い場合（１００％）まで安定して差が小さく維持されることが諒解される。
【００７１】
このような結果から、スクロール型圧縮機１０を車両に搭載する場合には、重力下方向と直交する液冷媒の液面Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３に対して、２つの当接点を結ぶ基準線Ｋの傾斜角度が大きくならないように設置することで、第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２に溜まる液冷媒の液量にかかわらず、前記第１中間圧縮室Ｒ１における液冷媒の液量と、前記第２中間圧縮室Ｒ２における液冷媒の液量との差（（Ｌ１−Ｌ２）/Ｌ１）を、例えば、３０％以内とすることができる。
【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４０に第１段付部６６と、可動スクロール２０における可動側渦巻壁７２に第２段付部９４とを有し、前記第１及び第２段付部６６、９４と第２及び第１段差部７８、６０との当接作用下に２つの第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２を構成するスクロール型圧縮機１０において、車両搭載状態の上下方向を基準とした際、可動スクロール２０が旋回し始め、第１及び第２段付部６６、９４と第２及び第１段差部７８、６０とが当接し始める当接開始時の第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２の総容積（Ｌｆ）に対する溜まった液冷媒の合計液量Ｌｓの比率が２０％〜１００％（０．２≦（Ｌｓ/Ｌｆ）≦１）の範囲内にある場合に、前記第１中間圧縮室Ｒ１における液冷媒量と、前記第２中間圧縮室Ｒ２における液冷媒量との差が常に３０％以下（０≦（Ｌ１−Ｌ２）/Ｌ１≦０．３）となるように当接開始位置を設定している。
【００７３】
具体的には、液冷媒の液面（Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３）に対する基準線Ｋの傾斜角度が所定範囲内となるように、スクロール型圧縮機１０を車両に搭載することで、当接開始位置を適切な位置とすることができる。
【００７４】
これにより、第１及び第２段付部６６、９４、第１及び第２段差部６０、７８を有したスクロール型圧縮機１０では、段付部と段差部とが当接するまで２つの第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２が互いに連通しているため、前記段付部及び前記段差部が当接してガス圧縮室９８を第１中間圧縮室Ｒ１と第２中間圧縮室Ｒ２とに分割し始める当接開始位置を適切に設定することで、第１中間圧縮室Ｒ１と第２中間圧縮室Ｒ２における液冷媒の液量に偏りを生じさせることなく、略均等に配分することができる。
【００７５】
その結果、スクロール型圧縮機１０において、作動停止中にガス圧縮室９８に冷媒の液化した液冷媒が溜まった場合でも、第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２における液冷媒の液量に偏りを生じることが抑制されるため、該偏りに起因した液圧縮時における可動スクロール２０の自転トルクの発生が抑制され、スクロール型圧縮機１０を再始動させる際でも可動スクロール２０を円滑に旋回動作させることが可能となる。また、可動スクロール２０の自転トルクを抑制することで、振動や騒音の発生も低減させることができる。
【００７６】
また、第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２を全て液冷媒が満たしたと仮定した際の総液冷媒量Ｌｆと第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２に溜まる液冷媒の合計液量Ｌｓとの比率が、例えば、３０％〜１００％の範囲では、第１中間圧縮室Ｒ１に溜まる液量と第２中間圧縮室Ｒ２に溜まる液量との差が２０％以下となるように、前記第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２に溜まる液冷媒の液面（Ｌｖ１、Ｌｖ２、Ｌｖ３）に対する基準線Ｋの傾斜角度を設定し、スクロール型圧縮機１０を車両に搭載することで、該スクロール型圧縮機１０における第１及び第２段差部６０、７８と第２及び第１段付部９４、６６とが当接し始める２つの当接点Ｐ１、Ｐ２の位置を適切に設定することが可能となる。
【００７７】
これにより、スクロール型圧縮機１０の作動停止中において、ガス圧縮室９８内に冷媒の液化した液冷媒が溜まった場合でも、第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２における液冷媒の液量差を３０％以下とすることができるため、可動スクロール２０を作動させた際に第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２内の冷媒を略均等に圧縮することができ、圧力バランスを崩すことなく円滑に圧縮行程を行うことができる。また、可動スクロール２０の自転トルクも抑制されるため、振動や騒音の発生が防止される。
【００７８】
さらに、当接開始時における第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２の総容積（Ｌｆ）に対する溜まった液冷媒の合計液量Ｌｓの比率が６０％〜１００％（０．６≦（Ｌｓ/Ｌｆ）≦１）の範囲内にある場合には、前記第１中間圧縮室Ｒ１における液冷媒量と、前記第２中間圧縮室Ｒ２における液冷媒量との差が常に２０％以下（０≦（Ｌ１−Ｌ２）/Ｌ１≦０．２）となるように当接開始位置を設定することで、液圧縮による影響が大きな液冷媒量（液量）の多い状態において、第１及び第２中間圧縮室Ｒ１、Ｒ２のそれぞれに対する液冷媒の配分量の偏りを低減できるため、自転トルクの影響をさらに抑制することが可能となる。
【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            １８…固定スクロール
２０…可動スクロール                ３０…ガス吐出室
３６…ガス吸入室                    ３８…固定側基板部
４０…固定側渦巻壁                  ５６…第１固定側底面部
５８…第２固定側底面部              ６０…第１段差部
６２…第１固定側壁部                ６４…第２固定側壁部
６６…第１段付部                    ７０…可動側基板部
７２…可動側渦巻壁                  ７４…第１可動側底面部
７６…第２可動側底面部              ７８…第２段差部
９０…第１可動側壁部                ９２…第２可動側壁部
９４…第２段付部                    ９８…ガス圧縮室
１００…駆動部                      １０２…回転シャフト
１１４…クランクピン                Ｒ１…第１中間圧縮室
Ｒ２…第２中間圧縮室
【図１】
2014211089.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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