(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
一の端板の一側面に立設された渦巻き状の一の壁体を有する固定スクロールと、
他の端板の一側面に立設された渦巻き状の他の壁体を有し、前記各壁体どうしを噛み合わせて自転を阻止されつつ公転旋回運動可能に支持された旋回スクロールと、
前記筐体および前記旋回スクロールの少なくとも一方に配置され、前記旋回スクロールの自転を阻止するとともに、公転旋回運動を可能に支持する複数の自転阻止部と、を備え、
前記他の壁体の上縁に、渦巻き方向の中心側の高さが低く、かつ、外周端側の高さが高くなる壁体段付部が形成され、
前記一の端板における一側面であって前記壁体段付部に対向する位置に、渦巻き方向の中心側の高さが高く、かつ、外周端側の高さが低くなる端板段差部が形成され、
前記壁体段付部と前記端板段差部とが接触して摺動するとともに、
前記旋回スクロールの中心に対する前記壁体段付部が配置される位相と、前記自転阻止部が配置される位相とが異なることを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記旋回スクロールの中心に対して、それぞれの前記自転阻止部が配置される位相の間隔のうち、少なくとも１つの一の位相の間隔が他の位相の間隔より大きく、
前記壁体段付部または前記端板段差部が、前記一の位相の間隔を形成する前記自転阻止部の間に配置されていることを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記旋回スクロールの中心に対して、前記壁体段付部または前記端板段差部と前記自転阻止部とが、略同一の位相間隔をあけて配置されていることを特徴とする請求項１記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記壁体段付部における前記端板段差部との接触部と、前記端板段差部における前記壁体段付部との接触部とには、耐摩耗性を向上させる表面処理層が設けられたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記壁体段付部における前記端板段差部との接触部には、耐摩耗性を有する部材からなる壁体接触部が設けられ、
前記端板段差部における前記壁体段付部との接触部には、耐摩耗性を有する部材からなる端板接触部が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
前記壁体段付部および前記端板段差部が複数の箇所に設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】
前記固定スクロールは、前記一の端板の一側面が上方を向いて配置され、
前記旋回スクロールは、前記他の端板の一側面が下方を向いて配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項８】
前記固定スクロールおよび前記旋回スクロールは、前記一の端板および前記他の端板が水平面に対して交差するように配置されるとともに、前記壁体段付部および前記端板段差部が、前記一の端板および前記他の端板における下端近傍に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のスクロール圧縮機。
【請求項９】
前記自転阻止部は、前記筐体に配置される円周面を有する筐体側支持部と、前記旋回スクロールに配置される円周面を有するスクロール側支持部と、前記筐体側支持部および前記スクロール側支持部の中心軸線間の距離を、所定距離に拘束する拘束部とを備え、
前記筐体側支持部は、前記筐体または前記拘束部に対して回転可能に支持されるとともに、前記スクロール側支持部は、前記旋回スクロールまたは前記拘束部に対して回転可能に支持されることを特徴とする請求項１から８のいずれか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。
【背景技術】
【０００２】
スクロール圧縮機は、固定スクロールと旋回スクロールとを渦巻き状の壁体どうしを組み合わせて配置し、固定スクロールに対し旋回スクロールを公転旋回運動させることで壁体間に形成される圧縮室の容積を漸次減少させて該圧縮室内の流体の圧縮を行うものである。
このように旋回スクロールの自転を阻止しつつ、旋回スクロールに公転旋回運動をさせる種々の自転阻止機構が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
さらに、このようなスクロール圧縮機においては、圧縮機自体を大型化することなく圧縮比を高めて圧縮能力の向上が可能となるため、スクロール部材に段付形状を採用したものが実用化されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平１１−１３６５７号公報
【特許文献２】特開２００２−５０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スクロール圧縮機において、旋回スクロールの自転を阻止する機構としてピン‐リング式の自転阻止機構を適用するものが知られている。ピン‐リング式の自転阻止機構は、ピンやリングをスクロール圧縮機のケーシングに打ち込む工程が必要され、当該工程において高い加工精度が要求されることから、製造コストが上昇するという問題があった。一方、スクロール圧縮機の製造コスト上昇を防止するために、上記工程において加工精度を低下させると、旋回スクロールの自転阻止性が悪化するという問題があった。
【０００５】
ピン−リング式の自転阻止機構においては、ピン‐リングの対の数が多いほど、ピン負荷荷重が低下する。しかしながら、ピン‐リングの対の数が多くなると、スクロール圧縮機の製造コストが上昇するという問題があった。一方、スクロール圧縮機の製造コスト上昇を防止するために、ピン‐リングの対の数を減らすと、ピンの負荷荷重が増加するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、旋回スクロールの自転を阻止するとともに、製造コストの低下を図ることができるスクロール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】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のスクロール圧縮機は、筐体と、一の端板の一側面に立設された渦巻き状の一の壁体を有する固定スクロールと、他の端板の一側面に立設された渦巻き状の他の壁体を有し、前記各壁体どうしを噛み合わせて自転を阻止されつつ公転旋回運動可能に支持された旋回スクロールと、前記筐体および前記旋回スクロールの少なくとも一方に配置され、前記旋回スクロールの自転を阻止するとともに、公転旋回運動を可能に支持する複数の自転阻止部と、を備え、前記他の壁体の上縁に、渦巻き方向の中心側の高さが低く、かつ、外周端側の高さが高くなる壁体段付部が形成され、前記一の端板における一側面であって前記壁体段付部に対向する位置に、渦巻き方向の中心側の高さが高く、かつ、外周端側の高さが低くなる端板段差部が形成され、前記壁体段付部と前記端板段差部とが接触して摺動するとともに、前記旋回スクロールの中心に対する前記壁体段付部が配置される位相と、前記自転阻止部が配置される位相とが異なることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、複数の自転阻止部の他に、他の壁体に形成された壁体段付部と、一の端板に形成された端板段差部とが接触して摺動するため、壁体段付部および端板段差部が旋回スクロールの自転を阻止することができる。
旋回スクロールは、公転旋回駆動される際に、同時に自転する力を受けている。この自転の回転方向は、一の壁体における渦巻き方向の中心側に向かう回転方向（旋回スクロールが公転旋回する回転方向）である。壁体段付部は、渦巻き方向の中心側の高さが低く、外周端側の高さが高くなるように形成され、端板段差部は、渦巻き方向の中心側の高さが高く、外周端側の高さが低くなるように形成されている。かかる場合に、旋回スクロールが上述の回転方向に自転しようとすると、壁体段付部と端板段差部とが接触し、旋回スクロールの自転を阻止することができる。
旋回スクロールの中心に対する壁体段付部が配置される位相と、自転阻止部が配置される位相とが異なるため、自転阻止部の配置箇所を減らして、製造コストの低下を図ることができる。
上述のように、壁体段付部および端板段差部は旋回スクロールの自転を阻止することができるため、複数の自転阻止部の役割の一部を分担することができる。具体的には、旋回スクロールの中心に対する壁体段付部が配置される位相と、自転阻止部が配置される位相とを異ならせることにより、本来、壁体段付部が配置される位相に設けていた自転阻止部の役割を壁体段付部および端板段差部に分担させて、当該自転阻止部を廃止することができる。そのため、自転阻止部の配置箇所を減らして、製造コストの低下を図ることができる。
【０００９】
上記発明においては、前記旋回スクロールの中心に対して、それぞれの前記自転阻止部が配置される位相の間隔のうち、少なくとも１つの一の位相の間隔が他の位相の間隔より大きく、前記壁体段付部または前記端板段差部が、前記一の位相の間隔を形成する前記自転阻止部の間に配置されていることが望ましい。
【００１０】
本発明によれば、壁体段付部または端板段差部が、一の位相の間隔を形成する自転阻止部の間に配置されているため、旋回スクロールの自転阻止性をより向上させることができる。
壁体段付部および自転阻止部により旋回スクロールの自転を阻止できるのは、壁体段付部または自転阻止部の位相に対して旋回スクロールが所定の偏心位相にあるときのみである。そのため、一の位相の間隔を形成する自転阻止部の間に壁体段付部または端板段差部を設けない場合と比較して、旋回スクロールの自転をより均一に阻止することができ、自転阻止性をより向上させることができる。
【００１１】
上記発明においては、前記旋回スクロールの中心に対して、前記壁体段付部または前記端板段差部と前記自転阻止部とが、略同一の位相間隔をあけて配置されていることが望ましい。
【００１２】
本発明によれば、壁体段付部と自転阻止部とが略同一の位相間隔をあけて配置されているため、旋回スクロールの自転阻止性をより向上させることができる。
壁体段付部および自転阻止部により旋回スクロールの自転を阻止できるのは、壁体段付部または自転阻止部の位相に対して旋回スクロールが、それぞれ所定の偏心位相にあるときのみである。そのため、壁体段付部および自転阻止部を略同一の位相間隔をあけて均等に配置することにより、旋回スクロールの自転を均一に阻止することができ、自転阻止性をより向上させることができる。
【００１３】
上記発明においては、前記壁体段付部における前記端板段差部との接触部と、前記端板段差部における前記壁体段付部との接触部とには、耐摩耗性を向上させる表面処理層が設けられたことが望ましい。
【００１４】
本発明によれば、壁体段付部および端板段差部には、表面処理層が設けられているため、旋回スクロールの自転阻止性の低下を防止することができる。
壁体段付部における端板段差部との接触部、および、端板段差部における壁体段付部との接触部には、耐摩耗性を向上させる表面処理層が設けられているため、壁体段付部および端板段差部の接触部における磨耗を防止することができる。磨耗が防止されることにより、壁体段付部および端板段差部の接触状態を常に一定に保つことができ、壁体段付部および端板段差部による自転阻止性の低下を防止することができる。
【００１５】
上記発明においては、前記壁体段付部における前記端板段差部との接触部には、耐摩耗性を有する部材からなる壁体接触部が設けられ、前記端板段差部における前記壁体段付部との接触部には、耐摩耗性を有する部材からなる端板接触部が設けられていることが望ましい。
【００１６】
本発明によれば、壁体段付部には壁体接触部が設けられ、端板段差部には端板接触部が設けられているため、旋回スクロールの自転阻止性の低下を防止することができる。
壁体段付部における端板段差部との接触部には、耐摩耗性を有する部材からなる壁体接触部が設けられているため、壁対段付部の接触部における磨耗を防止することができる。一方、端板段差部における壁体段付部との接触部には、耐摩耗性を有する部材からなる端板接触部が設けられているため、端板段差部の接触部における磨耗を防止することができる。磨耗が防止されることにより、壁体段付部および端板段差部の接触状態を常に一定に保つことができ、壁体段付部および端板段差部による自転阻止性の低下を防止することができる。
【００１７】
上記発明においては、前記壁体段付部および前記端板段差部が複数の箇所に設けられていることが望ましい。
【００１８】
本発明によれば、壁体段付部および端板段差部が複数の箇所に設けられているため、スクロール圧縮機の製造コストの削減を図ることができる。
壁体段付部および端板段差部を複数の箇所に設けることにより、壁体段付部および端板段差部に旋回スクロールの自転阻止機能を分担させ、ピンおよびリングからなる自転阻止部の数を減らすことができる。自転阻止部の数を減らすことにより、スクロール圧縮機の製造コストの削減を図ることができる。
【００１９】
上記発明においては、前記固定スクロールは、前記一の端板の一側面が上方を向いて配置され、前記旋回スクロールは、前記他の端板の一側面が下方を向いて配置されていることが望ましい。
【００２０】
本発明によれば、固定スクロールは、一の端板の一側面が上方を向くように配置されているため、旋回スクロールの自転阻止性の低下を防止することができる。
固定スクロールは、一の端板の一側面が上方を向いて配置されているため、端板段差部における外周端側の面近傍には、重力および流体の流れ等により潤滑油が溜まる。壁体段付部は、旋回スクロールの公転旋回運動により溜まった潤滑油をかき取り、壁体段付部および端板段差部の接触面は強制給油される。壁体段付部および端板段差部の接触部は強制給油されるため、磨耗や焼付きが防止され、旋回スクロールの自転阻止性の低下を防止することができる。
【００２１】
上記発明においては、前記固定スクロールおよび前記旋回スクロールは、前記一の端板および前記他の端板が水平面に対して交差するように配置されるとともに、前記壁体段付部および前記端板段差部が、前記一の端板および前記他の端板における下端近傍に位置するように配置されていることが望ましい。
【００２２】
本発明によれば、一の端板および他の端板が水平面に対して交差するように配置され、壁体段付部および端板段付部が、一の端板および他の端板における下端近傍に位置するため、旋回スクロールの自転阻止性の低下を防止することができる。
一の端板および他の端板における下端近傍に位置するため、端板段差部の近傍には、重力および流体の流れ等により潤滑油が溜まる。壁体段付部は、旋回スクロールの公転旋回運動により溜まった潤滑油をかき取り、壁体段付部および端板段差部の接触部は強制給油される。壁体段付部および端板段差部の接触部は強制給油されるため、磨耗や焼付きが防止され、旋回スクロールの自転阻止性の低下を防止することができる。
【００２３】
上記発明においては、前記自転阻止部は、前記筐体に配置される円周面を有する筐体側支持部と、前記旋回スクロールに配置される円周面を有するスクロール側支持部と、前記筐体側支持部および前記スクロール側支持部の中心軸線間の距離を、所定距離に拘束する拘束部とを備え、前記筐体側支持部は、前記筐体または前記拘束部に対して回転可能に支持されるとともに、前記スクロール側支持部は、前記旋回スクロールまたは前記拘束部に対して回転可能に支持されることが望ましい。
【００２４】
本発明によれば、自転阻止部として、筐体側支持部と、スクロール側支持部と、拘束部とを備え、前記筐体側支持部は、前記筐体または前記拘束部に対して回転可能に支持されるとともに、前記スクロール側支持部は、前記旋回スクロールまたは前記拘束部に対して回転可能に支持されるため、旋回スクロールの自転を阻止することができる。
なお、上記所定距離を旋回スクロールの公転旋回半径と等しくすることが望ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のスクロール圧縮機によれば、複数の自転阻止部の他に、他の壁体に形成された壁体段付部と、一の端板に形成された端板段差部とが接触して摺動するため、壁体段付部および端板段差部が旋回スクロールの自転を阻止することができるとともに、製造コストの低下を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
〔第１の実施の形態〕
以下、本発明の第１の実施の形態について図１から図１８を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るスクロール圧縮機の構成を説明する断面図である。
スクロール圧縮機１は、図１に示すように、ハウジング（筐体）３と、固定スクロール５と、旋回スクロール７と、回転シャフト９と、自転阻止部１１と、を備えている。
【００２７】
ハウジング３は、図１に示すように、内部に固定スクロール５や旋回スクロール７などが配置される密封容器である。ハウジング３には、ディスチャージカバー１３と、吸入管（図示せず）と、吐出管１７と、フレーム（筐体）１９と、が設けられている。ディスチャージカバー１３は、ハウジング３内を高圧室ＨＲと低圧室ＬＲとに分離するものである。吸入管は、外部から流体を低圧室ＬＲに導くものである。吐出管１７は、高圧室ＨＲから流体を外部へ導くものである。フレーム１９は、固定スクロール５および旋回スクロール７を支持するものである。
【００２８】
回転シャフト９は、図１に示すように、ハウジング３内の下方に設けられたモータ（図示せず）の回転駆動力を旋回スクロール７に伝達するものである。回転シャフト９は、ハウジング３内に略垂直に支持されているとともに、回転可能に支持されている。回転シャフト９の上側の端部には、旋回スクロール７を公転旋回駆動する偏心ピン９ａが設けられている。偏心ピン９ａは、回転シャフト９の端面において、回転シャフト９の回転中心から、旋回スクロール７の旋回公転半径ｒだけ偏心した位置に、上記端面から上方へ延びる円柱部である。
【００２９】
固定スクロール５および旋回スクロール７は、図１に示すように、ハウジング３の低圧室ＬＲに流入した流体を圧縮して、高圧室ＨＲに吐出するものである。固定スクロール５および旋回スクロール７は、図１に示すように、固定スクロール５が上側に旋回スクロール７が下側に配置され、両スクロール５,７が噛み合うように配置されている。
固定スクロール５は、フレーム１９に固定支持さることにより、ハウジング３に固定されている。固定スクロール５の端板５ａの背面中央（図１における上側の面中央）には圧縮された流体の吐出ポート２１が設けられている。一方、旋回スクロール７は、フレーム１９に、固定スクロール５に対して公転旋回運動できるように支持されている。旋回スクロール７の端板７ａの背面中央（図１における下側の面中央）には、回転シャフト９の偏心ピン９ａが挿入されるボス２３が設けられている。同じく、端板７ａの背面には、旋回スクロール７の中心から所定半径の円周上に、自転阻止部１１のリング４１が配置される凹部２５が形成されている。凹部２５は、回転シャフト９側から見て、略円状に形成されている。
【００３０】
図２は、図１の固定スクロールの構成を説明する斜視図である。図３は、図１の旋回スクロールの構成を説明する斜視図である。
固定スクロール５は、図２に示すように、端板（一の端板）５ａの一側面に渦巻き状の壁体５ｂが立設された構成となっている。一方、旋回スクロール７は、図３に示すように、固定スクロール５と同様に端板７ａの一側面に渦巻き状の壁体７ｂが立設された構成となっており、特に壁体７ｂは固定スクロール５側の壁体５ｂと実質的に同一形状をなしている。旋回スクロール７は、固定スクロール５に対して相互に公転旋回半径ｒだけ偏心し、かつ、固定スクロール５の位相に対して１８０度だけ位相をずらした状態で配置されている。この状態で、旋回スクロール７と固定スクロール５とは、壁体５ｂ，７ｂ同士を噛み合わせて組み付けられている。
【００３１】
固定スクロール５の端板５ａには、壁体５ｂが立設された一側面に、壁体５ｂの渦方向に沿って中心部側で高く外端側で低くなるよう形成された段差部（端板段差部）２７を備えている。一方、旋回スクロール７側の端板７ａも固定スクロール５の端板５ａと同様に、壁体７ｂが立設された一側面に、壁体７ｂの渦方向に沿って中心部側で高く外端側で低くなるよう形成された段差部２９を備えている。
端板５ａの底面は、段差部２７が形成されていることにより、中心部側に設けられた底の浅い底面５ｆと外端側に設けられた底の深い底面５ｇとの２つの部位に分けられている。隣り合う底面５ｆ，５ｇ間には、段差部２７を構成し、前記底面５ｆ，５ｇを繋いで垂直に切り立つ連結壁面５ｈが存在している。一方、端板７ａの底面も上述した端板５ａと同様に、段差部２９が形成されていることにより、中心部側に設けられた底の浅い底面７ｆと外端側に設けられた底の深い底面７ｇとの２つの部位に分けられている。隣り合う底面７ｆ，７ｇ間には、段差部２９を構成し、前記底面７ｆ，７ｇを繋いで垂直に切り立つ連結壁面７ｈが存在している。
【００３２】
固定スクロール５側の壁体５ｂは、旋回スクロール７の段差部２９に対応し、その渦巻き状の上縁が２つの部位に分割され、かつ、渦の中心部側で低く外端側で高い段付部３１を備えている。一方、旋回スクロール７側の壁体７ｂも壁体５ｂと同様に、固定スクロール５の段差部２７に対応し、渦巻き状の上縁が２つの部位に分割され、かつ、渦の中心部側で低く外端側で高い段付部（壁体段付部）３３を備えている。
具体的には、壁体５ｂの上縁は、中心部寄りに設けられた低位の上縁５ｃと外終端寄りに設けられた高位の上縁５ｄとの２つの部位に分けられ、隣り合う上縁５ｃ，５ｄ間には、両者を繋いで旋回面に垂直な連結縁５ｅが形成されている。一方、壁体７ｂの上縁も上述した壁体５ｂと同様に、中心部寄りに設けられた低位の上縁７ｃと外終端寄りに設けられた高位の上縁７ｄとの２つの部位に分けられ、隣り合う上縁７ｃ，７ｄ間には、両者を繋いで旋回面に垂直な連結縁７ｅが形成されている。
連結縁５ｅは、壁体５ｂを旋回スクロール７の方向から見ると壁体５ｂの内外両側面に滑らかに連続し壁体５ｂの肉厚に等しい直径を有する半円形をなしている。一方、連結縁７ｅも連結縁５ｅと同様に、壁体７ｂの内外両側面に滑らかに連続し壁体７ｂの肉厚に等しい直径を有する半円形をなしている。
連結壁面５ｈは、端板５ａを旋回軸方向から見ると旋回スクロールの旋回に伴って連結縁７ｅが描く包絡線に一致する円弧をなしている。一方、連結壁面７ｈも連結壁面５ｈと同様に、連結縁５ｅが描く包絡線に一致する円弧をなしている。
【００３３】
固定スクロール５の壁体５ｂには、上縁５ｃ，５ｄに連結縁５ｅの近傍で二つに分断されたチップシール３５ａ，３５ｂが設けられている。一方、旋回スクロール７の壁体７ｂには、上縁７ｃ，７ｄに連結縁７ｅの近傍で二つに分断されたチップシール３７ａ，３７ｂが設けられている。
これらのチップシールは、旋回スクロール７と固定スクロール５との間において、上縁（歯先）と底面（歯底）との間に形成されるチップシール隙間をシールして圧縮したガス流体の漏れを最小限に抑えるものである。
すなわち、固定スクロール５に旋回スクロール７を組み付けると、低位の上縁７ｃに設けたチップシール３７ｂは底の浅い底面５ｆに接触し、高位の上縁７ｄに設けたチップシール３７ａは底の深い底面５ｇに接触する。同時に、低位の上縁５ｃに設けたチップシール３５ａは底の浅い底面７ｆに接触し、高位の上縁５ｄに設けたチップシール３５ｂは底の深い底面７ｇに接触する。
この結果、両スクロール５，７間には、互いに向かい合う端板５ａ，７ａと壁体５ｂ，７ｂとに区画された複数の圧縮室Ｃが形成される。
なお、図２においては、固定スクロール５の段付形状を示すため、固定スクロール５の上下を逆にして図示されている。
【００３４】
図４は、図１の自転阻止部が配置されている位置を説明する図であって、旋回スクロールを固定スクロール側から見た図である。図５は、図１の自転阻止部の構成を説明する部分拡大図であって、自転阻止部を回転シャフト側から見た図である。
自転阻止部１１は、図１に示すように、旋回スクロール７の公転旋回運動を許容するとともに、旋回スクロール７の自転を阻止するものである。本実施形態において、自転阻止部１１は、図４に示すように、３箇所に設けられている。３つの自転阻止部１１は、旋回スクロール７の段付部３３とともに、旋回スクロール７の中心に対して、略９０°の位相間隔をあけて設けられている。
自転阻止部１１は、図１に示すように、フレーム１９に配置されるピン（筐体側支持部）３９と、旋回スクロール７の凹部（スクロール側支持部）２５に配置されるリング（拘束部）４１と、を備えている。ピン３９は、フレーム１９に打ち込まれた円柱状の部材であり、フレーム１９から旋回スクロール７に向けて延びるように配置されている。リング４１は、旋回スクロール７に設けられた凹部２５内に配置された円筒状の部材である。リング４１の内周面の半径は、ピン３９の外周面が上記内周面に接触した状態において、ピン３９中心がリング４１中心から旋回スクロール７の公転旋回半径ｒだけ離れる半径に形成されている。
このように自転阻止部１１を、ピン３９とリング４１を用いたピン‐リング式の自転阻止部１１としたことにより、オルダムリンクを自転阻止部として用いた場合と比較して、スクロール圧縮機３の製造コスト低減を図ることができる。
【００３５】
次に、上記の構成からなるスクロール圧縮機１における作用の概要について説明する。
まず、スクロール圧縮機１による流体の圧縮について説明する。
スクロール圧縮機１の回転シャフト９は、図１に示すように、モータにおいて発生された回転駆動力を旋回スクロール７に伝達する。回転シャフト９の偏心ピン９ａと、旋回スクロール７のボス２３とが、ベアリングなどにより相対回転可能に接続されているため、旋回駆動される。旋回スクロール７は、自転阻止部１１と段付部３３および段差部２９とにより自転が阻止されているため、自転が規制された公転旋回運動をする。
【００３６】
図６から図９は、図１のスクロール圧縮機における圧縮室の動きを説明する図である。これらの図は、スクロール圧縮機を回転シャフト側から固定スクロール側を見た図である。
旋回スクロール７が公転旋回されると、図６に示すように、固定スクロール５の壁体５ｂと、旋回スクロール７の壁体７ｂとが接触することにより、２つの圧縮室Ｃ１，Ｃ２が形成される。圧縮室Ｃ１，Ｃ２は、固定スクロール５および旋回スクロール７の外端側に、同時に形成される。形成された圧縮室Ｃ１，Ｃ２内には、低圧室ＬＲ内の流体が取り込まれている。なお、このとき、圧縮室Ｃ１，Ｃ２は、固定スクロール５の底の深い底面５ｇと、旋回スクロール７の底の深い底面７ｇとに挟まれている。
旋回スクロール７が、図６の状態から略１８０°旋回すると、図７に示すように、２つの圧縮室Ｃ１，Ｃ２は、それぞれ渦巻き状の壁体５ｂ，７ｂに沿って中心部側に移動する。２つの圧縮室Ｃの体積は、中心部側に移動するにつれて小さくなり、圧縮室Ｃ１，Ｃ２内の流体は圧縮される。
なお、図６の状態から図７の状態までは、固定スクロール５の段付部３１と、旋回スクロール７の段差部２９とが接触しながら移動している。一方、固定スクロール５の段差部２７と、旋回スクロール７の段付部３３とは、接触または所定間隔を保った状態で移動している。この所定間隔は、圧縮室内の流体がこの所定間隔を通って漏洩しても、漏洩の影響が無視できる間隔であることが望ましい。
旋回スクロール７が、図７の状態から略９０°旋回すると、図８に示すように、２つの圧縮室Ｃ１，Ｃ２は連通して１つの圧縮室Ｃ０となる。つまり、図７の状態から旋回スクロール７が旋回すると、段付部３１と段差部２９とが離れて、その間隔が広がるとともに、段差部２７と段付部３３との間隔も広がる。圧縮室Ｃ１，Ｃ２は、これら段付部３１と段差部２９との間、および、段差部２７と段付部３３との間を通じて連通される。
さらに旋回スクロール７が、図８の状態から略９０°旋回すると、図９に示すように、圧縮室Ｃ０は再び２つの圧縮室Ｃ１，Ｃ２に分離される。つまり、段付部３１と段差部２９とが再び接触するとともに、段差部２７と段付部３３とが接触または上記所定間隔に接近することにより、圧縮室Ｃ０は再び２つの圧縮室Ｃ１，Ｃ２に分離される。このとき、圧縮室Ｃ１，Ｃ２は、固定スクロール５の底の浅い底面５ｆと、旋回スクロール７の浅い底面７ｆとに挟まれる。そのため、圧縮室Ｃ１，Ｃ２の体積は、回転シャフト９の軸線方向においても小さくなり、内部の流体はより高圧に圧縮される。
以後、旋回スクロール７の旋回にともなって、圧縮室Ｃ１，Ｃ２は、それぞれ渦巻き状の壁体５ｂ，７ｂに沿って中心部側に移動する。最後に、固定スクロール５の中央に設けられた吐出ポート２１と、圧縮室Ｃ１，Ｃ２とが連通することにより、圧縮された流体が高圧室ＨＲに吐出される。
【００３７】
次に、本実施形態の特徴である旋回スクロールの自転防止に係る作用について説明する。
旋回スクロール７が、図６の状態にある場合における段付部３３と段差部２９と自転阻止部１１とは、図１０に示す配置になっている。
ここで、３つの自転阻止部１１を区別するため、段付部３３と段差部２９から右回りに自転阻止部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃとする。これに伴い、ピンおよびリングについてもピン３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃおよびリング４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃとする。ピン３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃはフレーム１９に設けられているため、段差部２９は固定スクロール５に設けられているため移動せず、それぞれ、固定スクロール５の中心（図中の一点鎖線の交点）ＦＣに対して略９０°の位相間隔をあけて配置されている。また、旋回スクロール７の中心ＲＣを図中に示している。中心ＲＣは、固定スクロール５の中心ＦＣを中心とした公転旋回半径ｒの円周上を時計回りに公転している。リング４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃおよび段付部３３は、旋回スクロール７に設けられており、旋回スクロール７とともに公転旋回する。
【００３８】
図１０において、旋回スクロール７の中心ＲＣは、段差部２９に最も近づいた位置にいる。この状態において、リング４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃおよび段付部３３に旋回スクロール７を自転させる力ＲＦが働くと、リング４１Ｃを含む自転阻止部１１Ｃにのみ旋回スクロール７の自転を阻止する力ＣＦが働く。つまり、自転阻止部１１Ａ，１１Ｂにおいては、リング４１Ａ，４１Ｂに自転力ＲＦが働くと、それぞれリング４１Ａ，４１Ｂが、中心ＲＣを回転中心として回転移動可能であるため、旋回スクロール７の自転を阻止する力ＣＦが働かない。
また、段付部３３においては、段差部２９との間に間隔があり、自転力ＲＦが働くと移動可能であるため、旋回スクロール７の自転を阻止する力ＣＦが働かない。一方、リング４１Ｃの中心は、ピン３９Ｃに対して自転力ＲＦの力の働く方向線上であって、力の向きと反対側に位置する。そのため、リング４１Ｃは自転力ＲＦが働いても中心ＲＣを回転中心として回転移動できない。つまり、リング４１Ｃにおけるピン３９Ｃとの接触部には、自転を阻止する力ＣＦが働く。
【００３９】
次に、旋回スクロール７が略９０°旋回して、中心ＲＣが自転阻止部１１Ａに最も近づいた場合について、図１１を用いて説明する。
この状態においては、自転力ＲＦにより、段付部３３と段差部２９とが接触し、段付部３３における段差部２９との接触部に自転阻止力ＣＦが働く。自転阻止部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃにおいては、リング４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃが、それぞれ自転力ＲＦにより中心ＲＣを回転中心として回転可能であるため、自転阻止力ＣＦは発生しない。
【００４０】
さらに、旋回スクロール７が略９０°旋回して、中心ＲＣが自転阻止部１１Ｂに最も近づいた場合について、図１２を用いて説明する。
この状態においては、自転阻止部１１Ａに自転阻止力ＣＦが発生する。つまり、リング４１Ａは、中心ＲＣを回転中心として回転できないため、リング４１Ａにおけるピン３９Ａとの接触部に自転を阻止する力ＣＦが働く。一方、自転阻止部１１Ｂ，１１Ｃにおいては、リング４１Ｂ，４１Ｃが、それぞれ自転力ＲＦにより中心ＲＣを回転中心として回転可能であるため、自転阻止力ＣＦは発生しない。また、段付部３３においては、段差部２９との間に間隔があるため、旋回スクロール７の自転を阻止する力ＣＦが働かない。
【００４１】
上述の状態から旋回スクロール７がさらに略９０°旋回して、中心ＲＣが自転阻止部１１Ｃに最も近づいた場合について、図１３を用いて説明する。
この状態においては、自転阻止部１１Ｂに自転阻止力ＣＦが発生する。つまり、リング４１Ｂは、自転力ＲＦにより中心ＲＣを回転中心として回転できないため、リング４１Ｂにおけるピン３９Ｂとの接触部に自転を阻止する力ＣＦが働く。一方、自転阻止部１１Ａ，１１Ｃにおいては、リング４１Ａ，４１Ｃが、それぞれ自転力ＲＦにより中心ＲＣを回転中心として回転可能であるため、自転阻止力ＣＦは発生しない。また、段付部３３においては、段差部２９との間に間隔があるため、旋回スクロール７の自転を阻止する力ＣＦが働かない。
【００４２】
上述のように、旋回スクロール７が公転旋回軌道上のどの位相にあっても、リング４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃおよび段付部３３の少なくともいずれか一つに自転阻止力ＣＦが働くため、旋回スクロール７の自転は阻止される。
【００４３】
上記の構成によれば、自転阻止部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの他に、段付部３３と段差部２９とが接触して摺動するため、段付部３３および段差部２９が旋回スクロール７の自転を阻止することができる。
旋回スクロール７は、公転旋回駆動される際に、同時に自転する力ＲＦを受けている。この自転の回転方向は、壁体５ｂにおける渦巻き方向の中心側に向かう回転方向（旋回スクロール７が公転旋回する方向）である。段付部３３は、渦巻き方向の中心側の高さ低く、外周端側の高さが高くなるように形成され、段差部２９は、渦巻き方向の中心側の高さが高く、外周端側の高さが低くなるように形成されている。かかる場合に、旋回スクロール７が上述の回転方向に自転しようとすると、段付部３３と段差部２９とが接触し、旋回スクロール７の自転を阻止することができる。
【００４４】
旋回スクロール７の中心ＲＣに対する段付部３３が配置される位相と、自転阻止部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが配置される位相とが異なるため、自転阻止部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの配置箇所を減らして、製造コストの低下を図ることができる。
上述のように、段付部３３および段差部２９は旋回スクロール７の自転を阻止することができるため、自転阻止部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの役割の一部を分担することができる。具体的には、旋回スクロール７の中心ＲＣに対する段付部３３が配置される位相と、自転阻止部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが配置される位相とを異ならせることにより、本来、段付部３３が配置される位相に設けていた自転阻止部の役割を段付部３３および段差部２９に分担させて、当該自転阻止部を廃止することができる。そのため、自転阻止部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの配置箇所を減らして、製造コストの低下を図ることができる。
【００４５】
段付部３３と自転阻止部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃとが略同一の位相間隔をあけて配置されているため、旋回スクロール７の自転阻止性をより向上させることができる。
段付部３３および自転阻止部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが旋回スクロール７の自転を阻止できるのは、段付部３３または自転阻止部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの位相に対して旋回スクロールが、それぞれ所定の偏心位相にあるときのみである。そのため、段付部３３および自転阻止部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを略同一の位相間隔をあけて均等に配置することにより、旋回スクロール７の自転を均一に阻止することができ、自転阻止性をより向上させることができる。
【００４６】
図１４は、図２および図３の連結壁面５ｈおよび連結縁７ｅにおける別の実施例を説明する図である。図１５は、図２および図３の連結壁面５ｈおよび連結縁７ｅにおける更に別の実施例を説明する図である。
なお、上述のように、段差部２７を構成する連結壁面（端板段差部）５ｈおよび段付部３３を構成する連結縁（壁体段付部）７ｅになんら表面処理を施さなくてもよいし、耐摩耗性を向上させる表面処理を施してもよく、特に限定するものではない。
例えば、固定スクロール５および旋回スクロール７が合金で形成されている場合には、図１４に示すように、連結壁面５ｈおよび連結縁７ｅとその近傍領域に高周波焼入れを施す焼入れ部（表面処理層）４５を設けてもよい。あるいは、図１５に示すように、連結壁面５ｈおよび連結縁７ｅとその近傍領域にセラミックコーティングまたはＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）コーティングからなるコーティング層（表面処理層）４７を設けてもよい。
このような構成とすることで、連結縁７ｅおよび連結壁面５ｈには、焼入れ部４５またはコーティング層４７が設けられているため、旋回スクロール７の自転阻止性の低下を防止することができる。
連結縁７ｅにおける連結壁面５ｈとの接触部、および、連結壁面５ｈにおける連結縁７ｅとの接触部には、耐摩耗性を向上させる焼入れ部４５またはコーティング層４７が設けられているため、連結縁７ｅおよび連結壁面５ｈの接触部における磨耗を防止することができる。磨耗が防止されることにより、連結縁７ｅおよび連結壁面５ｈの接触状態を常に一定に保つことができ、連結縁７ｅおよび連結壁面５ｈによる自転阻止性の低下を防止することができる。
【００４７】
図１６は、図５の自転阻止部の別の実施例を説明する断面図である。図１７は、図１６の自転阻止部の構成を説明する図である。図１８は、図５の自転阻止部のさらに別の実施例を説明する断面図である。
なお、上述のように、一本のピン３９と１つのリング４１とから構成される自転阻止部１１を用いてもよいし、図１６に示すように、二本のピンとリングに相当する拘束部材とから構成される自転阻止部１１Ｄを用いてもよいし、図１８に示すように、一本の偏心ピンと複数のベアリングなどの回転支持部から構成される自転阻止部１１Ｅを用いてもよく、特に限定するものではない。
自転阻止部１１Ｄは、図１６に示すように、旋回スクロール７に配置された旋回側ピン４９と、フレーム１９に配置された固定側ピン５１と、拘束部材５３とを備えている。拘束部材５３には、図１７に示すように、旋回側ピン４９が挿通される旋回用孔５５と、固定側ピン５１が挿通される固定用孔５７とが形成されている。
自転阻止部１１Ｅは、図１８に示すように、偏心ピン５９と、回転支持部６１とを備えている。回転支持部６１は、偏心ピン５９とフレーム１９との間、および、偏心ピン５９と旋回スクロール７との間に配置されている。
【００４８】
なお、上述のように、旋回スクロール７の段付部３３が下方に配置され、固定スクロール５の段差部２７が上方に配置されていてもよいし、逆に、旋回スクロール７の段付部３３が上方に配置され、固定スクロール５の段差部２７が下方に配置されてもよく、特に限定するものではない。
このように配置することにより、段差部２７における外周端側の面近傍には、重力および流体の流れ等により潤滑油が溜まる。段付部３３は、旋回スクロール７の公転旋回運動により溜まった潤滑油をかき取り、段付部３３および段差部２７の接触面は強制給油される。段付部３３および段差部２７の接触部は強制給油されるため、磨耗や焼付きが防止され、旋回スクロール７の自転阻止性の低下を防止することができる。
【００４９】
なお、上述のように本発明を縦置き型のスクロール圧縮機に適用して説明したが、縦置き型のスクロール圧縮機に限られることなく、横置き型のスクロール圧縮機に適用することもできるものである。本発明を横置き型のスクロール圧縮機に適用した場合には、旋回スクロール７の段付部３３および固定スクロール５の段差部２７が下方に配置されることが望ましい。
このように配置することにより、旋回スクロール７の段付部３３および固定スクロール５の段差部２７の近傍領域に重力および流体の流れ等により潤滑油が溜まる。段付部３３は、旋回スクロール７の公転旋回運動により溜まった潤滑油をかき取り、段付部３３および段差部２７の接触部は強制給油される。段付部３３および段差部２７の接触部は強制給油されるため、磨耗や焼付きが防止され、旋回スクロール７の自転阻止性の低下を防止することができる。
【００５０】
なお、上述のように、スクロール圧縮機１に３つの自転阻止部１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを配置してもよいし、３つ以上、例えば５つや７つの自転阻止部を配置してもよく、特に自転阻止部の数を限定するものではない。
【００５１】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図１９から図２４を参照して説明する。
本実施形態のスクロール圧縮機の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、固定および旋回スクロールの構成と自転阻止部の配置とが異なっている。よって、本実施形態においては、図１９から図２４を用いて固定および旋回スクロールの構成と自転阻止部の配置との周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図１９は、本実施形態のスクロール圧縮機における固定スクロールの構成を説明する図である。図２０は、本実施形態のスクロール圧縮機における旋回スクロールの構成を説明する図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００５２】
スクロール圧縮機１０１の固定スクロール１０５は、図１９に示すように、端板（一の端板）１０５ａの一側面に渦巻き状の壁体（一の壁体）１０５ｂが立設された構成となっている。一方、旋回スクロール１０７は、図２０に示すように、固定スクロール１０５と同様に端板（他の端板）１０７ａの一側面に渦巻き状の壁体（他の壁体）１０７ｂが立設された構成となっている。旋回スクロール１０７は、固定スクロール１０５に対して相互に公転旋回半径ｒだけ偏心し、かつ、固定スクロール１０５の位相に対して１８０度だけ位相をずらした状態で配置されている。この状態で、旋回スクロール１０７と固定スクロール１０５とは、壁体１０５ｂ，１０７ｂ同士を噛み合わせて組み付けられている。
【００５３】
固定スクロール１０５の端板１０５ａには、壁体１０５ｂが立設された一側面に、壁体１０５ｂの渦方向に沿って中心部側で高く外端側で低くなるよう形成された段差部（端板段差部）１２７−１，１２７−２，１２７−３を備えている。一方、旋回スクロール１０７側の端板１０７ａも固定スクロール１０５の端板１０５ａと同様に、壁体１０７ｂが立設された一側面に、壁体１０７ｂの渦方向に沿って中心部側で高く外端側で低くなるよう形成された段差部１２９−１，１２９−２，１２９−３を備えている。
【００５４】
固定スクロール１０５側の壁体１０５ｂは、旋回スクロール１０７の段差部１２９−１，１２９−２，１２９−３に対応する位置に、壁体１０５ｂの渦方向に沿って中心部側で低く外端側で高くなるよう形成された段付部１３１−１，１３１−２，１３１−３を備えている。一方、旋回スクロール１０７側の壁体１０７ｂも壁体１０５ｂと同様に、固定スクロール１０５の段差部１２７−１，１２７−２，１２７−３に対応する位置に、壁体１０７ｂの渦方向に沿って中心部側で低く外端側で高くなるよう形成された段付部（壁体段付部）１３３−１，１３３−２，１３３−３を備えている。
【００５５】
自転阻止部１１は、図２０に示すように、旋回スクロール１０７の公転旋回運動を許容するとともに、旋回スクロール１０７の自転を阻止するものである。本実施形態において、自転阻止部１１は１箇所に設けられている。自転阻止部１１は、旋回スクロール１０７の３つの段付部１３３−１，１３３−２，１３３−３とともに、旋回スクロール１０７の中心に対して、略９０°の位相間隔をあけて設けられている。
【００５６】
次に、上記の構成からなるスクロール圧縮機１０１における作用の概要について説明する。
スクロール圧縮機１０１による流体の圧縮については、第１の実施形態と略同様であるので、その説明を省略する。
【００５７】
次に、本実施形態の特徴である旋回スクロールの自転防止に係る作用について説明する。
図２１から図２４は、段差部および段付部と自転防止部とによる旋回スクロールの自転防止について説明する模式図である。これらの図は、スクロール圧縮機を回転シャフト側から固定スクロール側を見た図である。
図２１において、旋回スクロール１０７の中心ＲＣは、段差部１２９−１に最も近づいた位置にいる。この状態において、リング４１および段付部１３３−１，１３３−２，１３３−３に旋回スクロール１０７を自転させる力ＲＦが働くと、リング４１を含む自転阻止部１１にのみ旋回スクロール７の自転を阻止する力ＣＦが働く。つまり、段付部１３３−１，１３３−２，１３３−３においては、それぞれ段差部１２９−１，１２９−２，１２９−３との間に間隔があり、自転力ＲＦが働くと移動可能であるため、旋回スクロール１０７の自転を阻止する力ＣＦが働かない。一方、リング４１の中心は、ピン３９に対して自転力ＲＦの力の働く方向線上であって、力の向きと反対側に位置する。そのため、リング４１は自転力ＲＦが働いても中心ＲＣを回転中心として回転移動できない。つまり、リング４１におけるピン３９との接触部には、自転を阻止する力ＣＦが働く。
【００５８】
次に、旋回スクロール１０７が略９０°旋回して、中心ＲＣが段差部１２９−２に最も近づいた場合について、図２２を用いて説明する。
この状態においては、自転力ＲＦにより、段付部１３３−１と段差部１２９−１とが接触し、段付部１３３−１における段差部１２９−１との接触部に自転阻止力ＣＦが働く。段付部１３３−２，１３３−３においては、それぞれ段差部１２９−２，１２９−３との間に間隔があり、自転力ＲＦが働くと移動可能であるため、旋回スクロール１０７の自転を阻止する力ＣＦが働かない。また、自転阻止部１１においては、リング４１が、自転力ＲＦにより中心ＲＣを回転中心として回転可能であるため、自転阻止力ＣＦは発生しない。
【００５９】
さらに、旋回スクロール７が略９０°旋回して、中心ＲＣが段差部１２９−３に最も近づいた場合について、図２３を用いて説明する。
この状態においては、自転力ＲＦにより、段付部１３３−２と段差部１２９−２とが接触し、段付部１３３−２における段差部１２９−２との接触部に自転阻止力ＣＦが働く。段付部１３３−１，１３３−３においては、それぞれ段差部１２９−１，１２９−３との間に間隔があり、自転力ＲＦが働くと移動可能であるため、旋回スクロール１０７の自転を阻止する力ＣＦが働かない。また、自転阻止部１１においては、リング４１が、自転力ＲＦにより中心ＲＣを回転中心として回転可能であるため、自転阻止力ＣＦは発生しない。
【００６０】
上述の状態から旋回スクロール７がさらに略９０°旋回して、中心ＲＣが自転阻止部１１に最も近づいた場合について、図２４を用いて説明する。
この状態においては、自転力ＲＦにより、段付部１３３−３と段差部１２９−３とが接触し、段付部１３３−３における段差部１２９−３との接触部に自転阻止力ＣＦが働く。段付部１３３−１，１３３−２においては、それぞれ段差部１２９−１，１２９−２との間に間隔があり、自転力ＲＦが働くと移動可能であるため、旋回スクロール１０７の自転を阻止する力ＣＦが働かない。また、自転阻止部１１においては、リング４１が、自転力ＲＦにより中心ＲＣを回転中心として回転可能であるため、自転阻止力ＣＦは発生しない。
【００６１】
上述のように、旋回スクロール１０７が公転旋回軌道上のどの位相にあっても、リング４１および段付部１３３−１，１３３−２，１３３−３の少なくともいずれか一つに自転阻止力ＣＦが働くため、旋回スクロール１０７の自転は阻止される。
【００６２】
上記の構成によれば、複数の段付部１３３−１，１３３−２，１３３−３および段差部１２９−１，１２９−２，１２９−３が複数の箇所に設けられているため、スクロール圧縮機１０１の製造コストの削減を図ることができる。
複数の段付部１３３−１，１３３−２，１３３−３および段差部１２９−１，１２９−２，１２９−３を設けることにより、段付部１３３−１，１３３−２，１３３−３および段差部１２９−１，１２９−２，１２９−３に旋回スクロール１０７の自転阻止機能を分担させ、ピン３９およびリング４１からなる自転阻止部１１の数を減らすことができる。自転阻止部１１の数を減らすことにより、スクロール圧縮機１０１の製造コストの削減を図ることができる。
【００６３】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態について図２５から図２８を参照して説明する。
本実施形態のスクロール圧縮機の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、旋回スクロールおよび固定スクロールの構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図２５から図２８を用いて旋回スクロールおよび固定スクロール周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図２５は、本実施形態のスクロール圧縮機における固定スクロールの構成を説明する図である。図２６は、本実施形態のスクロール圧縮機における旋回スクロールの構成を説明する図である。
なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６４】
スクロール圧縮機２０１の固定スクロール２０５は、図２５に示すように、端板（一の端板）２０５ａの一側面に渦巻き状の壁体（一の壁体）２０５ｂが立設された構成となっている。一方、旋回スクロール２０７は、図２６に示すように、固定スクロール２０５と同様に端板（他の端板）２０７ａの一側面に渦巻き状の壁体（他の壁体）２０７ｂが立設された構成となっている。旋回スクロール２０７は、固定スクロール２０５に対して相互に公転旋回半径ｒだけ偏心し、かつ、固定スクロール２０５の位相に対して１８０度だけ位相をずらした状態で配置されている。この状態で、旋回スクロール２０７と固定スクロール２０５とは、壁体２０５ｂ，２０７ｂ同士を噛み合わせて組み付けられている。
【００６５】
固定スクロール２０５の端板２０５ａには、図２５に示すように、壁体２０５ｂが立設された一側面に、壁体２０５ｂの渦方向に沿って中心部側で高く外端側で低くなるよう形成された段差部（端板段差部）２２７を備えている。一方、旋回スクロール２０７側の端板２０７ａも、図２６に示すように、固定スクロール２０５の端板２０５ａと同様に、壁体２０７ｂが立設された一側面に、壁体２０７ｂの渦方向に沿って中心部側で高く外端側で低くなるよう形成された段差部２２９を備えている。
【００６６】
図２７は、図２５の固定スクロールの段差部の構成を説明する部分拡大図である。
段差部２２７には、図２７に示すように、耐磨耗性金属またはセラミックスなどから形成された端板接触部２２８が着脱可能に配置されている。端板接触部２２８は、段付部２３３の壁体接触部２３４と接触して摺動するものであって、段差部２２７の磨耗を防止するものである。端板接触部２２８には、壁体接触部２３４と摺動する連結壁面５ｈが形成されている。
なお、端板接触部２２８は、段付部２３３の壁体接触部２３４と接触摺動することにより端板２０５ｂに押し付けられるため、端板２０５ｂに接着剤などを用いて固定する必要がない。
【００６７】
固定スクロール２０５側の壁体２０５ｂは、図２５に示すように、旋回スクロール２０７の段差部２２９に対応する位置に、壁体２０５ｂの渦方向に沿って中心部側で低く外端側で高くなるよう形成された段付部２３１を備えている。一方、旋回スクロール２０７側の壁体２０７ｂも、図２６に示すように、壁体２０５ｂと同様に、固定スクロール２０５の段差部２２７に対応する位置に、壁体２０７ｂの渦方向に沿って中心部側で低く外端側で高くなるよう形成された段付部（壁体段付部）２３３を備えている。
【００６８】
図２８は、図２６の旋回スクロールの段付部の構成を説明する部分拡大図である。
段付部２３３には、耐磨耗性金属またはセラミックスなどから形成された壁体接触部２３４が着脱可能に配置されている。壁体接触部２３４は、段差部２２７の端板接触部２２８と接触して摺動するものであって、段付部２３３の磨耗を防止するものである。壁体接触部２３４には、端板接触部２２８と摺動する連結縁７ｅと、段付部２３３の凹部２３５ｂに嵌め合わされる凸部２３５ａが形成されている。一方、段付部２３３には、壁体接触部２３４の凸部２３５ａが嵌め合わされる凹部２３５ｂが形成されている。
このように凸部２３５ａと凹部２３５ｂとを嵌め合わせることにより、壁体２０７ｂと壁体接触部２３４との位置関係を定めることができるとともに、旋回スクロール７の公転旋回により壁体接触部２３４の配置位置がずれることを防止することができる。
なお、壁体接触部２３４は、段差部２２７の端板接触部２２８と接触摺動することにより壁体２０７ｂに押し付けられるため、壁体２０７ｂに接着剤などを用いて固定する必要がない。
【００６９】
次に、上記の構成からなるスクロール圧縮機２０１における作用の概要について説明する。
スクロール圧縮機２０１による流体の圧縮については、第１の実施形態と略同様であるので、その説明を省略する。また、本実施形態の特徴である旋回スクロールの自転防止に係る作用についても、第１の実施形態と略同様であるので、その説明を省略する。
【００７０】
上記の構成によれば、段付部２３３には壁体接触部２３４が設けられ、段差部２２７には端板接触部２２８が設けられているため、旋回スクロール２０７の自転阻止性の低下を防止することができる。
段付部２３３における段差部２２７との接触部には、耐摩耗性を有する部材からなる壁体接触部２３４が設けられているため、段付部２３３の接触部における磨耗を防止することができる。一方、段差部２２７における段付部２３３との接触部には、耐摩耗性を有する部材からなる端板接触部２２８が設けられているため、段差部２２７の接触部における磨耗を防止することができる。磨耗が防止されることにより、段付部２３３および段差部２２７の接触状態を常に一定に保つことができ、段付部２３３および段差部２２７による自転阻止性の低下を防止することができる。また、壁体接触部２３４は段付部２３３に対して着脱可能であり、端板接触部２２８は段差部２２７に対して着脱可能であるため、壁体接触部２３４および端板接触部２２８を交換することにより、段付部２３３および段差部２２７の接触状態を常に一定に保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【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構成を説明する断面図である。
【図２】図１の固定スクロールの構成を説明する斜視図である。
【図３】図１の旋回スクロールの構成を説明する斜視図である。
【図４】図１の自転阻止部が配置されている位置を説明する図である。
【図５】図１の自転阻止部の構成を説明する部分拡大図である。
【図６】図１のスクロール圧縮機における圧縮室の動きを説明する図である。
【図７】図１のスクロール圧縮機における圧縮室の動きを説明する図である。
【図８】図１のスクロール圧縮機における圧縮室の動きを説明する図である。
【図９】図１のスクロール圧縮機における圧縮室の動きを説明する図である。
【図１０】段差部および段付部と自転防止部とによる旋回スクロールの自転防止について説明する模式図である。
【図１１】段差部および段付部と自転防止部とによる旋回スクロールの自転防止について説明する模式図である。
【図１２】段差部および段付部と自転防止部とによる旋回スクロールの自転防止について説明する模式図である。
【図１３】段差部および段付部と自転防止部とによる旋回スクロールの自転防止について説明する模式図である。
【図１４】図２および図３の連結壁面および連結縁における別の実施例を説明する図である。
【図１５】図２および図３の連結壁面および連結縁における更に別の実施例を説明する図である。
【図１６】図５の自転阻止部の別の実施例を説明する断面図である。
【図１７】図１６の自転阻止部の構成を説明する図である。
【図１８】図５の自転阻止部のさらに別の実施例を説明する断面図である。
【図１９】本発明の第２の実施形態のスクロール圧縮機における固定スクロールの構成を説明する図である。
【図２０】本発明の第２の実施形態のスクロール圧縮機における旋回スクロールの構成を説明する図である。
【図２１】段差部および段付部と自転防止部とによる旋回スクロールの自転防止について説明する模式図である。
【図２２】段差部および段付部と自転防止部とによる旋回スクロールの自転防止について説明する模式図である。
【図２３】段差部および段付部と自転防止部とによる旋回スクロールの自転防止について説明する模式図である。
【図２４】段差部および段付部と自転防止部とによる旋回スクロールの自転防止について説明する模式図である。
【図２５】本発明の第３の実施形態のスクロール圧縮機における固定スクロールの構成を説明する図である。
【図２６】本発明の第３の実施形態のスクロール圧縮機における旋回スクロールの構成を説明する図である。
【図２７】図２５の固定スクロールの段差部の構成を説明する部分拡大図である。
【図２８】図２６の旋回スクロールの段付部の構成を説明する部分拡大図である。
【符号の説明】
【００７２】
１，１０１，２０１  スクロール圧縮機
３  ハウジング（筐体）
５，１０５，２０５  固定スクロール
７，１０７，２０７  旋回スクロール
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ  自転阻止部
１９  フレーム（筐体）
５ａ，１０５ａ，２０５ａ  端板（一の端板）
５ｂ，１０５ｂ，２０５ｂ  壁体（一の壁体）
５ｈ  連結壁面（端板段差部）
７ａ，１０７ａ，２０７ａ  端板（他の端板）
７ｂ，１０７ｂ，２０７ｂ  壁体（他の壁体）
７ｅ  連結縁（壁体段付部）
２５  凹部（スクロール側支持部）
２７，１２７−１，１２７−２，１２７−３，２２７  段差部（端板段差部）
３３，１３３−１，１３３−２，１３３−３，２３３  段付部（壁体段付部）
３９  ピン（筐体側支持部）
４１  リング（拘束部）
４５  焼入れ部（表面処理層）
４７  コーティング層（表面処理層）
端板接触部２２８
壁体接触部２３４
【図１】
0004813938.tif 000002
【図２】
0004813938.tif 000003
【図３】
0004813938.tif 000004
【図４】
0004813938.tif 000005
【図５】
0004813938.tif 000006
【図６】
0004813938.tif 000007
【図７】
0004813938.tif 000008
【図８】
0004813938.tif 000009
【図９】
0004813938.tif 000010
【図１０】
0004813938.tif 000011
【図１１】
0004813938.tif 000012
【図１２】
0004813938.tif 000013
【図１３】
0004813938.tif 000014
【図１４】
0004813938.tif 000015
【図１５】
0004813938.tif 000016
【図１６】
0004813938.tif 000017
【図１７】
0004813938.tif 000018
【図１８】
0004813938.tif 000019
【図１９】
0004813938.tif 000020
【図２０】
0004813938.tif 000021
【図２１】
0004813938.tif 000022
【図２２】
0004813938.tif 000023
【図２３】
0004813938.tif 000024
【図２４】
0004813938.tif 000025
【図２５】
0004813938.tif 000026
【図２６】
0004813938.tif 000027
【図２７】
0004813938.tif 000028
【図２８】
0004813938.tif 000029