(57)【要約】【課題】本発明は、複数のスラストプレートで、傾かせずに、可動スクロールを背面から支えるのを可能にしたスクロール圧縮機を提供する。【解決手段】本発明のスクロール圧縮機は、可動スクロール受け用支持面部１３の平面１３ａ上に、スラストプレート２５を、平面１３ａを基準として、同平面１３ａで支えられるように組み付かせるようにした。同構成により、複数のスラストプレート２５が、高精度に保たれやすい可動スクロール受け用支持面部１３の平面１３ａに支えられるから、可動スクロール４が傾くことがない。【選択図】図１
2008303819.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端壁に渦巻き状のラップが形成されてなる可動スクロールと同じく固定スクロールとを有し、これらスクロールのラップ同士を互い噛み合わせて、前記可動スクロールの旋回運動にしたがい圧縮動作を可能とした圧縮ユニットと、
前記可動スクロールの端壁の背面側に設けられ、当該端壁の背面と向き合う平面を有する可動スクロール受け用支持面部と、
前記可動スクロールの周方向に沿って点在して前記可動スクロール受け用支持面部に配置され、前記可動スクロールの端壁の背面を摺動自在に支え、前記可動スクロールからのスラスト方向の荷重を受ける複数のスラストプレートとを有し、
前記スラストプレートは、前記可動スクロール受け用支持面部の平面上に、当該平面を基準として、同平面で支えられるように組み付く構成としてある
ことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記スラストプレートの前記可動スクロール受け用支持面部への組み付きは、前記平面と向き合うスラストプレートに、前記可動スクロール受け用支持面部の平面へ向って突き出る突起部を設け、前記可動スクロール受け用支持面部の平面に穴部を設け、前記突起部が前記穴部に嵌挿されることによって行われる構成としてある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】
前記スラストプレートの前記可動スクロール受け用支持面部への組み付きは、前記可動スクロール受け用支持面部の平面に、当該平面と向き合うスラストプレートへ向って突き出るピン部材を設け、前記スラストプレートに穴部を設け、前記ピン部材が前記穴部に嵌挿されることによって行われる構成としてあることを特徴とする請求項１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、固定スクロールと可動スクロールとを組み合わせて圧縮動作を可能としたスクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の空調システムや家庭用空調機や冷蔵庫などでは、スクロール圧縮機が用いられる。こうしたスクロール圧縮機の多くは、固定スクロールの渦巻状のラップと可動スクロールの渦巻状のラップとを互いに噛み合わせた圧縮ユニットが用いられる。
同圧縮ユニットは、可動スクロールを旋回運動させると、固定スクロールの渦巻状のラップと可動スクロールの渦巻き状のラップとの間に形成された三日月形の圧縮室の容積が次第に縮小する。このときの圧縮室の挙動を用いて、冷媒など被圧縮流体の圧縮が行われるようにしている。
【０００３】
ところで、圧縮運転中、可動スクロールには、圧縮の反力として、軸方向、すなわちスラスト方向に荷重が作用する。つまり、可動スクロールを固定スクロールから引き離そうとする。そこで、この圧縮性能を損なう挙動を抑えるためにスクロール圧縮機では、可動スクロールのラップを支持する端壁の背面側に、可動スクロール受け用支持面部を形成し、この可動スクロール受け用支持面部に、スラスト荷重を受けるスラスト受け構造を設けることが行われている。
【０００４】
このスラスト受け構造には、圧縮機の小型化を考慮した構造が求められる。
そこで、近時、スラスト受け構造では、特開平２００５−２９１１５１号公報に示されるように可動スクロール受け用支持面部に、埋め込み構造を用いて、円形な薄板の小部品で形成されたスラストプレートを、可動スクロールの周方向に複数、設ける構造が提案されている。これには、可動スクロール受け支持面部のうち、可動スクロールの端壁と対向する平面部分に、当該可動スクロールの周方向に沿って、複数の凹部を形成する。そして、これら凹部内に、それぞれスラストプレートを、上面が、若干、凹部の開口から突き出るように嵌挿させた構造が用いられる。つまり、凹部の底面で支えた各スラストプレートにて、可動スクロールの端壁を受ける構造が用いられている。同構造は、複数の薄板部品を用いることから、スラスト受け構造そのものが小型ですむ利点がある。
【特許文献１】特開２００５−２９１１５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
可動スクロールは、圧縮性能の確保のため、固定スクロールの軸心の周りを平行な姿勢を保ち続けながら旋回することが望ましい。
ところが、特開２００５−２９１１５１号公報に示される構造だと、スラストプレートは、凹部の底面で支えられる構造のため、凹部の加工で生ずるばらつきの影響が、可動スクロールへ至るのが避けられない。
【０００６】
すなわち、凹部は、機械加工により、可動スクロール受け用支持面部の各部に形成する。しかし、同加工は、深さ方向のばらつきが発生しやすい。しかも、スラストプレートは、可動スクロールの周方向に沿って複数配置されて可動スクロールを背面から支える部品であるから、凹部の深さ方向のばらつきは、可動スクロールには傾きとなって表れる。つまり、スラストプレートにより、可動スクロールは、固定スクロールに対し、傾いた状態で噛み合うことになる。
【０００７】
こうした可動スクロールの傾きは、固定スクロールおよび可動スクロールのラップ間で行われる圧縮行程に影響を与えて、圧縮性能の低下を招きやすい。
そこで、本発明の目的は、複数のスラストプレートで、傾かせずに、可動スクロールを背面から支えるのを可能にしたスクロール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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、スラストプレートは、可動スクロール受け用支持面部の平面上に、当該平面を基準として、同平面で支えられるように組み付くようにした。
同構成により、複数のスラストプレートは、特開２００５−２９１１５１号公報のような深さ方向のばらつきが生じやすい凹部の底面で支えられるのではなく、高精度に保たれやすい可動スクロール受け用支持面部の平面に支えられる。これにより、可動スクロールは、スラストプレートにより、傾くことなく、背面から支えられる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、さらに簡単な構造でスラストプレートの組み付けが行えるよう、スラストプレートは、可動スクロール受け用支持面部の平面と向き合うスラストプレートに、可動スクロール受け用支持面部の平面へ向って突き出る突起部を設け、可動スクロール受け用支持面部の平面に穴部を設け、突起部が穴部に嵌挿されることによって、スラストプレートが可動スクロール受け用支持面部で支えられる構成とした。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、同じくスラストプレートは、可動スクロール受け用支持面部の平面に、当該平面と向き合うスラストプレートへ向って突き出るピン部材を設け、スラストプレートに穴部を設け、ピン部材が穴部に嵌挿されることによって、スラストプレートが可動スクロール受け用支持面部の平面で支えられる構成とした。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、高精度に保てるスクロール受け用支持面部の平面で、スラストプレートを支える構造としたことにより、スラストプレートで背面から可動スクロールを、無用な傾きを発生させずに支えることができる。
この結果、可動スクロールの傾きを要因とした圧縮性能の低下を抑えることができ、スクロール圧縮機の圧縮性能の向上を図ることができる。
【００１２】
請求項２、３の発明によれば、簡単な構造で、スラストプレートを傾かせずに、スクロール受け用支持面部の平面上に組み付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を図１〜図４に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
図１はスクロール圧縮機、例えば車両空調用の電動式スクロール圧縮機の正断面を示し、図２は図１中のII−II線に沿う側断面を示し、図３は図２中のIII−III線に沿う部分断面を示し、図４はスラストプレートの組み付け構造をそれぞれ示している。
図１中１はスクロール圧縮機のハウジングを示す。同ハウジング１は、有底の筒形をなした圧縮ユニット用ケーシング１ａと同じく電動ユニット用ケーシング１ｂとを、筒形の中間ケーシング１ｃを挟んで、直列に連結して構成される。
【００１４】
このうち圧縮ユニット用ケーシング１ａの内部には、圧縮ユニット５が設置されている。圧縮ユニット５は、ケーシング１ａの底側に設けた固定スクロール３と、開口側に設けた可動スクロール４とを組み合わせた構造が用いられている。具体的には、固定スクロール３、可動スクロール４は、いずれも例えば円形の端壁７に渦巻き状のラップ８を設けた構造が用いられる。このうち可動スクロール４の端壁７の背面中央には、偏心ブッシュ１０を回転自在に収めた筒形のボス部１１がある。そして、固定スクロール３のラップ８と可動スクロール４のラップ８とは互いに噛み合い、両ラップ８間に、可動スクロール４の旋回動作にしたがい容積が変化する三日月形の圧縮室１２を形成する構造としている。
【００１５】
中間ケーシング１ｃには、可動スクロール４の端壁７と近接するように張り出す筒形の張出し部が形成され、同張出し部を、可動スクロール４を受ける可動スクロール受け用支持面部１３（以下、単に支持面部１３という）としている。支持面部１３の先端面は、固定スクロール３や可動スクロール４の端壁７と平行な環状の平面１３ａで形成されている。むろん、平面１３ａは、端壁７の背面７ａと向き合う（近接）。
【００１６】
電動ユニット用ケーシング１ｂの内部には、開口側に位置して、回転子１５および固定子１６を組み合わせてなる電動ユニット１７が設置されている。また底側に位置して、電動ユニット制御用のインバータユニット１８が設置されている。そして、回転子１５のシャフト１５ａの両端部が、電動ユニット用ケーシング１ｂや中間ケーシング１ｃに設けた軸受部１９，２０で回転自在に支持してある。なお、シャフト１５のうち、中間ケーシング１ｃで支持したシャフト１０ａの軸端からは、偏心した地点に偏心ピン部２１が設けてある。
【００１７】
この偏心ピン部２１が、可動スクロール４の偏心ブッシュ１０の偏心した地点に有る偏心孔に差し込まれている。これにより、回転子１５の回転が、偏心ブッシュ１０を通じて、可動スクロール４へ伝達されると、可動スクロール４が、固定スクロール３の軸心の周りを旋回運動して、三日月形の圧縮室１２の容積を変化させ、被圧縮流体、例えば冷媒が圧縮されるようにしている。なお、可動スクロール４は、図１および図２に示されるように可動スクロール４の端壁７と支持面部１３との間に設けた４つのピン式の自転抑制具２２にて、自転せず、旋回運動だけが行えるようにしてある。
【００１８】
一方、図１および図２に示されるように可動スクロール４の端壁７の背面７ａと環状の平面１３ａとの間には、可動スクロール４の周方向に沿って、複数のスラストプレート２５が点在してある。これらスラストプレート２５は、いずれも薄形の円形部材（例えば直径が１０mm、厚み２mm程度）で形成されている。
これらスラストプレート２５の組み付けには、いずれも精度が確保しやすい、支持面部１３の平面１３ａを基準面として用いて、スラストプレート２５の全体を支える構造が用いられている。同構造には、図３および図４に示されるようなスラストプレート２５の下面２５ａ（平面１３ａに向き合う一側面）および支持面部１３の平面１３ａ（下面２５ａに向き合う面）のうちの一方に、突起部、例えば短柱状の突起部２８を形成し、他方に穴部、例えば突き出た突起部２８の全体を収める穴部、具体的には嵌挿穴２９を形成した構造が用いられる。
【００１９】
同構造を詳述すると、例えば図３および図４に示されるように各スラストプレート２５の下面２５ａの中央（略中心）には、短円柱状の突起部２８が一体に突設してある。また同突起部２８と対応する平面１３ａ上の各地点には、有底の孔で形成される円筒状の嵌挿穴２９が形成してある。嵌挿穴２９は、いずれも突起部２８の外径に応じた内径寸法と、突起部２８の突出長さより深い寸法をもつ。図３中のＨは、この嵌挿穴２９の深さ寸法を示している。この嵌挿穴２９に突起部２８が摺動自在（回転自在）に嵌挿され、下面２５ａから突き出た突起部２８の全体を嵌挿穴２９内に収めている。これで、スラストプレート２５は、所定の地点に位置決められる。と共にスラストプレート２５の下面２５ａは、平面１３ａ上に突き当たる。これにより、スラストプレート２５は、平面１３ａと重なり合うように配置（載置）される。これで、スラストプレート２５の全体は、支持面部１３の平面１３ａで下側から支えられて、所定位置に位置決められる。つまり、スラストプレート２５は、平面１３ａを基準に、平面１３ａ上に組み付く。
【００２０】
そして、この平面１３ａで支えられるスラストプレート２５にて、可動スクロール４の端壁７を背面側から支えて、可動スクロール４に作用するスラスト方向の荷重を受け止めている。
こうしたスクロール圧縮機は、電動ユニット１７を励磁させると、回転子１５が回転し、同回転がシャフト１５ａから、偏心ピン部２１を通じて、可動スクロール４へ伝達される。これにより、可動スクロール４は、固定スクロール３の軸心の周りを旋回運動し、ラップ８，８間の圧縮室１２の容積の変化から、被圧縮流体、例えば冷媒を圧縮させる。
【００２１】
この圧縮運転中、可動スクロール４に作用するスラスト方向の荷重は、端壁７を支える複数のスラストプレート２５によって受け止めている。
このとき、スラストプレート２５は、平面１３ａと重なり合っている。つまり、スラストプレート２５は、平面１３ａを基準に位置決められている。
それ故、たとえ凹部加工によって嵌挿穴２９に深さ方向のばらつきが発生していたとしても、そのばらつきがスラストプレート２５には影響を与えることはない。つまり、スラストプレート２５には傾かせるような挙動は生じない。これは、スラストプレート２５が載る平面１３ａが、高精度が確保されやすい部分であることにもよる。
【００２２】
したがって、可動スクロール４は、どの地点のスラストプレート２５からでも、平面１３ａを基準に適正に支えられるから、固定スクロール３に対して傾くことはなく、常に所定の姿勢、すなわち圧縮に適した適正な定姿勢に保持させることができる。この結果、可動スクロール４は、固定スクロール３との協同により、十分に所期の圧縮性能を発揮させることができる。
【００２３】
しかも、スラストプレート２５の組み付けには、突起部２８、嵌挿穴２９を組み合わせた嵌挿構造を用いたので、簡単ですむ。
図５および図６は、本発明の第２の実施形態を示す。
本実施形態は、第１の実施形態とは反対に、支持面部１３の平面１３ａに突起部として、ピン部材３５を突設し、スラストプレート２５の下面中央（略中心）に、穴部として、厚み方向に突き抜ける貫通孔３６を形成して、スラストプレート２５を平面１３ａ上に載置させたものである。
【００２４】
具体的には、ピン部材３５は、スラストプレート２５の下面へ向って突き出ていて、貫通孔３６は、ピン部材３５の外径に応じた内径寸法をもつ。そして、図５および図６に示されるように貫通孔３６にピン部材３５が摺動自在（回転自在）に嵌挿され、平面１３ａａから突き出たピン部材３６の全体を貫通孔３６内に収めている。これにより、第１の実施形態と同様、スラストプレート２５は、所定の地点に位置決められる。と共にスラストプレート２５の全体は、第１の実施形態と同様、支持面部１３の平面１３ａを基準に下側から支えられる。
【００２５】
それ故、ピン部材３５、貫通孔３６を組み合わせた第１の実施形態とは反対となる構造でも、第１の実施形態と同様、簡単な構造で、可動スクロール４の傾きの発生を防ぐことができる。
但し、図５および図６において、第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略した。
【００２６】
なお、本発明は上述した第１，２の実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば上述した実施形態では、スラストプレートの下面に突起部や貫通孔を形成し、平面に穴部やピン部材を形成した構造を挙げたが、これに限らず、他の支持面部の平面を基準に、スラストプレートを位置決める構造でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るスクロール圧縮機の正断面図。
【図２】図１中のII−II線に沿う断面図。
【図３】図１中のIII−III線に沿う断面図。
【図４】スラストプレートの組み込み構造を示す分解斜視図。
【図５】本発明の第２の実施形態の要部の異なるスラストプレートの組み込み構造を示す断面図。
【図６】同じく分解斜視図。
【符号の説明】
【００２８】
３    固定スクロール
４    可動スクロール
５    圧縮ユニット
７    端壁
８    ラップ
１３  可動スクロール用支持面部
１３ａ平面
２５  スラストプレート
２８  突起部
２９  嵌挿穴（穴部）
３５  ピン部材
３６  貫通孔（穴部）
【図１】
2008303819.tif 000003
【図２】
2008303819.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2008303819.tif 000007
【図６】
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