(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部が中空のハウジングと、
渦巻状の壁体が立設される端板を有し、前記ハウジングに固定して内設される固定スクロールと、
渦巻状の壁体が立設される端板を有し、該壁体が前記固定スクロールの壁体に噛み合わせた状態で自転を阻止されつつ公転旋回可能に前記ハウジング内に支持される旋回スクロールと、
端部に形成される偏心部が前記旋回スクロールに係合されることで該旋回スクロールに駆動力を伝達する駆動軸と、
前記偏心部の前記旋回スクロールの端板と対向する端面と前記旋回スクロールの端板との間に配設される第１の封止手段と、
前記偏心部の前記端面と前記旋回スクロールの端板との間に位置し、前記第１の封止手段によって画成され、内部の圧力が前記旋回スクロールを前記固定スクロール側に押し付けるように作用する背圧室とを備えることを特徴とする、
スクロール圧縮機。
【請求項２】
前記背圧室が前記旋回スクロールの中心部に設けられ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】
前記旋回スクロールから前記駆動軸に作用する押し付け反力を支持する支持手段を備えることを特徴とする、
請求項１又は請求項２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記第１の封止手段は、前記旋回スクロールの端板、又は、前記偏心部の前記端面と摺動可能な摺動面を有し、該摺動面に潤滑油を保持する複数の凹部が形成されることを特徴とする、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記固定スクロールに対して前記旋回スクロールが公転旋回することで、潤滑油を含有した流体を内部で圧縮する圧縮室を備え、
前記圧縮室で圧縮された流体を前記背圧室に導入する圧力導入孔が前記旋回スクロールの端板に形成されることを特徴とする、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項６】
前記固定スクロールに対して前記旋回スクロールが公転旋回することで、潤滑油を含有した流体を内部で圧縮する圧縮室を備え、
前記圧縮室で圧縮され、前記ハウジング内に流動した流体を前記背圧室に導入する圧力導入孔が前記駆動軸に形成されることを特徴とする、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項７】
前記圧力導入孔の出口は、少なくとも一部が前記第１の封止手段の前記摺動面に対向していることを特徴とする、
請求項５又は請求項６に記載のスクロール圧縮機。
【請求項８】
前記第１の封止手段は円環状に形成され、
該第１の封止手段の円周方向に沿った油溝と、該油溝と前記背圧室とを連通する連通溝が、前記摺動面、又は、該摺動面に対向する面に形成され、
前記圧力導入孔の出口は、前記油溝に対向していることを特徴とする、
請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項９】
前記第１の封止手段と前記旋回スクロールの端板との間、又は、前記第１の封止手段と前記偏心部の前記端面との間に配設され、前記第１の封止手段と前記旋回スクロールの端板、又は、前記第１の封止手段と前記偏心部の前記端面との接触状態を調整する接触状態調整手段を備えることを特徴とする、
請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１０】
前記駆動軸は、柱状に形成されるシャフトと、該シャフトの端面に偏心して形成されるピンと、該ピンの外周側を覆うように該ピンに取り付けられるブッシュとを含んで構成され、
前記ピンと前記ブッシュは、前記偏心部を構成し、
前記第１の封止手段は、前記ブッシュと前記旋回スクロールの端板との間に配設され、
さらに、前記ピンと前記ブッシュとの間、又は、前記シャフトの端面と前記ブッシュとの間に第２の封止手段を備えることを特徴とする、
請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項１１】
前記偏心部の前記端面と前記第１の封止手段との間に配設される補助部材と、
前記補助部材の前記第１の封止手段とは反対側にスラスト荷重を支持する軸受を備え、
前記補助部材は、前記旋回スクロールの端板に当該旋回スクロールに対して相対的に回転しないように固定され、
前記背圧室は、前記補助部材と前記旋回スクロールの端板との間に位置することを特徴とする、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項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し、特に、車載用空調装置などに使用されて好適なスクロール圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、冷凍装置や空気調和装置で冷媒ガスなどの圧縮に広く使用されているスクロール圧縮機においては、固定スクロール部材、旋回スクロール部材及び自転阻止機構、旋回スクロール部材を旋回させる駆動軸等を備えることでスクロール圧縮機構を構成しているものがある。該スクロール圧縮機構では、固定スクロール部材は、吸入管及び吐出管を接続したハウジング内に固定された不動のスクロールである。旋回スクロール部材は、固定スクロール部材と噛み合わされた状態でハウジング内に配置され、自転阻止機構により自転が阻止されると共に、電動モータなどの駆動源により、固定スクロール部材に対し公転旋回運動を行うものである。この旋回スクロール部材は、固定スクロール部材と複数の接触点で接触して三日月状の圧縮室を形成し、該圧縮室が外周側より容積を減少させながら内側へ移動することにより、吸入・圧縮・吐出を同時に行うことができる。
【０００３】
このような従来のスクロール圧縮機では、旋回スクロールが回転して、圧縮室の圧力が上昇する際に、この徐々に圧縮される空気の圧力により旋回スクロール部材に固定スクロール部材から離間する力が作用する。すると、旋回スクロールの浮き上がり現象が発生し、その結果、圧縮されたガスの漏れ、圧縮率の低下を招くことがあった。このような問題に対し、旋回スクロール部材の鏡板背面側に高圧雰囲気の背圧室を形成することで、背圧力により旋回スクロール部材を固定スクロール部材側に押し付け、前記浮き上がりを防止し、圧縮率の低下を抑制するスクロール圧縮機があった（例えば、特許文献１、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開平３−９２５０２号公報
【特許文献２】特許第２７５４０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されているスクロール型流体機械や、特許文献２に記載されているスクロール圧縮機では、背圧室をシールする背圧シールは、駆動軸と旋回スクロール部材との間に設けられる旋回軸受の外側あるいは旋回軸受と駆動軸との間に設けられる。特に、冷媒ガスとしてガス圧の高いガスを用いると、旋回軸受が大きくなり、結果的に、背圧室の径も大きくなることで、背圧力が過剰になり旋回スクロール部材の過剰押し付けが生じ、スクロール圧縮機の性能や信頼性の低下を招くことがあった。
【０００６】
そこで本発明は、過剰な背圧力を抑制し、適正な背圧力を付加することにより性能や信頼性を向上した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、請求項１に係る発明によるスクロール圧縮機は、内部が中空のハウジングと、渦巻状の壁体が立設される端板を有し、前記ハウジングに固定して内設される固定スクロールと、渦巻状の壁体が立設される端板を有し、該壁体が前記固定スクロールの壁体に噛み合わせた状態で自転を阻止されつつ公転旋回可能に前記ハウジング内に支持された旋回スクロールと、端部に形成された偏心部が前記旋回スクロールに係合されることで該旋回スクロールに駆動力を伝達する駆動軸と、前記偏心部の前記旋回スクロールの端板と対向する端面と前記旋回スクロールの端板との間に配設される第１の封止手段と、前記偏心部の前記端面と前記旋回スクロールの端板との間に位置し、前記第１の封止手段によって画成され、内部の圧力が前記旋回スクロールを前記固定スクロール側に押し付けるように作用する背圧室とを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明によるスクロール圧縮機では、前記背圧室が前記旋回スクロールの中心部に設けられることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明によるスクロール圧縮機では、前記旋回スクロールから前記駆動軸に作用する押し付け反力を支持する支持手段を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明によるスクロール圧縮機では、前記第１の封止手段は、前記旋回スクロールの端板、又は、前記偏心部の前記端面と摺動可能な摺動面を有し、該摺動面に潤滑油を保持する複数の凹部が形成されることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明によるスクロール圧縮機では、前記固定スクロールに対して前記旋回スクロールが公転旋回することで、潤滑油を含有した流体を内部で圧縮する圧縮室を備え、前記圧縮室で圧縮された流体を前記背圧室に導入する圧力導入孔が前記旋回スクロールの端板に形成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る発明によるスクロール圧縮機では、前記固定スクロールに対して前記旋回スクロールが公転旋回することで、潤滑油を含有した流体を内部で圧縮する圧縮室を備え、前記圧縮室で圧縮され、前記ハウジング内に流動した流体を前記背圧室に導入する圧力導入孔が前記駆動軸に形成されることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に係る発明によるスクロール圧縮機では、前記圧力導入孔の出口は、少なくとも一部が前記前記第１の封止手段の前記摺動面に対向していることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に係る発明によるスクロール圧縮機では、前記第１の封止手段は円環状に形成され、該第１の封止手段の円周方向に沿った油溝と、該油溝と前記背圧室とを連通する連通溝が、前記摺動面、又は、該摺動面に対向する面に形成され、前記圧力導入孔の出口は、前記油溝に対向していることを特徴とする。
【００１５】
請求項９に係る発明によるスクロール圧縮機では、前記第１の封止手段と前記旋回スクロールの端板との間、又は、前記第１の封止手段と前記偏心部の前記端面との間に配設され、前記第１の封止手段と前記旋回スクロールの端板、又は、前記第１の封止手段と前記偏心部の前記端面との接触状態を調整する接触状態調整手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に係る発明によるスクロール圧縮機では、前記駆動軸は、柱状に形成されるシャフトと、該シャフトの端面に偏心して形成されるピンと、該ピンの外周側を覆うように該ピンに取り付けられるブッシュとを含んで構成され、前記ピンと前記ブッシュは、前記偏心部を構成し、前記第１の封止手段は、前記ブッシュと前記旋回スクロールの端板との間に配設され、さらに、前記ピンと前記ブッシュとの間、又は、前記シャフトの端面と前記ブッシュとの間に第２の封止手段を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に係る発明によるスクロール圧縮機では、前記偏心部の前記端面と前記第１の封止手段との間に配設される補助部材と、前記補助部材の前記第１の封止手段とは反対側にスラスト荷重を支持する軸受を備え、前記補助部材は、前記旋回スクロールの端板に当該旋回スクロールに対して相対的に回転しないように固定され、前記背圧室は、前記補助部材と前記旋回スクロールの端板との間に位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に係る発明によるスクロール圧縮機によれば、渦巻状の壁体が立設される端板を有し、前記ハウジングに固定して内設される固定スクロールと、渦巻状の壁体が立設される端板を有し、該壁体が前記固定スクロールの壁体に噛み合わせた状態で自転を阻止されつつ公転旋回可能に前記ハウジング内に支持された旋回スクロールを備える。第１の封止手段は、旋回スクロールに駆動力を伝達する駆動軸の端部に形成された偏心部の旋回スクロールの端板と対向する端面と、旋回スクロールの端板との間に配設される。背圧室は、偏心部の端面と旋回スクロールの端板との間に、内部の圧力が旋回スクロールを固定スクロール側に押し付けるように作用するように、この第１の封止手段によって画成される。したがって、背圧室の背圧径を所望の大きさに設定することで所定の背圧力を確保することができ、旋回スクロールの端板に適正な押圧力を付加することができる。よって、過剰な背圧力を抑制し、適正な背圧力を付加することにより性能や信頼性を向上したスクロール圧縮機を提供することができる。
【００１９】
請求項２に係る発明によるスクロール圧縮機によれば、前記背圧室が前記旋回スクロールの中心部に設けられるので、常に旋回スクロールの中心付近に背圧をかけることができ、適正な背圧力を旋回スクロールの端板に対して偏心することなく均等にかけることができる。したがって、より安定した信頼性の高い運転を行うことができる。
【００２０】
請求項３に係る発明によるスクロール圧縮機によれば、旋回スクロールから駆動軸に作用する押し付け反力を支持する支持手段を備えるので、支持手段は、押圧力の反力として駆動軸に作用するスラスト方向の荷重を支持することができる。したがって、駆動軸、第１の封止手段が旋回スクロールから離れる方向に動くことが防止され、背圧室からの流体の漏洩を抑制することができる。
【００２１】
請求項４に係る発明によるスクロール圧縮機によれば、第１の封止手段は、旋回スクロールの端板、又は、駆動軸部の前記偏心部の端面と摺動可能な摺動面を有する。そして、第１の封止手段の該摺動面に潤滑油を保持する複数の凹部を形成するので、第１の封止手段の摺動部分に、潤滑油を確実に供給することができ、スクロール圧縮機の効率的な運転や長寿命化に資することができる。また、凹部に潤滑油が供給されているため、摺動面に油膜が形成されやすくなり、流体潤滑により第１の封止手段の信頼性を向上することができる。
【００２２】
請求項５に係る発明によるスクロール圧縮機によれば、圧縮室は、固定スクロールに対して前記旋回スクロールが公転旋回することで、潤滑油を含有した流体を内部で圧縮する。そして、この流体を旋回スクロールの端板に形成される圧力導入孔を介して背圧室に導入する。したがって、簡単な構造で背圧室に適正な圧力を導入することができ、さらに、潤滑油がいきわたりにくい旋回スクロールと駆動軸との係合部分に対して潤滑油を供給することができる。
【００２３】
請求項６に係る発明によるスクロール圧縮機によれば、圧縮室は、固定スクロールに対して前記旋回スクロールが公転旋回することで、潤滑油を含有した流体を内部で圧縮する。そして、圧縮室で圧縮され、ハウジング内に流動した流体を駆動軸に形成される圧力導入孔を介して背圧室に導入する。したがって、背圧室に適正な圧力を導入することができ、さらに、潤滑油がいきわたりにくい旋回スクロールと駆動軸との係合部分に対して潤滑油を供給することができる。
【００２４】
請求項７に係る発明によるスクロール圧縮機によれば、少なくとも圧力導入孔の出口の一部が、第１の封止手段の摺動面に対向するように形成されるので、流体が背圧室に導入されると共に、この流体中に含有されている潤滑油が第１の封止手段に直接供給される。したがって、第１の封止手段の劣化を防止し、長寿命化させることができる。
【００２５】
請求項８に係る発明によるスクロール圧縮機によれば、第１の封止手段は円環状に形成される。さらに、第１の封止手段の摺動面、又は、この摺動面に対向する面に、第１の封止手段の円周方向に沿った油溝と、この油溝と背圧室とを連通する連通溝が形成される。さらに、圧力導入孔の出口は、油溝に対向するように形成されるので、流体中に含有されている潤滑油は油溝に保持され、流体は連通溝を介して背圧室に導入される。したがって、背圧室に適正な圧力を導入すると共に、第１の封止手段の摺動に伴って、油溝に保持される潤滑油を第１の封止手段に沿ってむらなくいきわたらせることができる。
【００２６】
請求項９に係る発明によるスクロール圧縮機によれば、接触状態調整手段は、前記第１の封止手段と前記旋回スクロールの端板との間、又は、前記第１の封止手段と前記偏心部の端面との間に配設され、前記第１の封止手段の摺動面の接触状態を調整するので、第１の封止手段の接触圧を適正にすることができ、また、この摺動面と対向する面とのに隙間がある場合には、この隙間を適正にコントロールすることができる。したがって、第１の封止手段は、より確実に背圧室の気密性を保持することができる。また、製作過程で生じるある程度の誤差を適宜修正できるので、製作も容易になる。
【００２７】
請求項１０に係る発明によるスクロール圧縮機によれば、シャフトの端面に偏心して形成されるピンに取り付けられるブッシュを備えることでラジアル方向のクリアランスを適宜調整することができる。さらに、第２の封止手段がピンとブッシュとの間、又は、シャフトの端面とブッシュとの間を封止するので、確実に気密性の高い背圧室を形成することができる。
【００２８】
請求項１１に係る発明によるスクロール圧縮機によれば、補助部材は、旋回スクロールに当該旋回スクロールに対して相対的に回転しないように固定されているので、旋回スクロールに対して相対的に回転せず、旋回スクロールと一体になって、偏心部４２に対して相対的に回転する。補助部材と旋回スクロールの端板との間に配設される第１の封止手段も旋回スクロールに対して相対的に回転しないので、第１の封止手段は端板と摺動することはない。さらに、補助部材は、軸受により回転自在に支持されているので、補助部材、偏心部の磨耗は防止される。したがって、背圧室の気密性を保持することができ、さらに、第１の封止手段の劣化を招くこともなく、信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、本発明に係るスクロール圧縮機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例１】
【００３０】
図１は、本発明の実施例１に係るスクロール圧縮機１の断面図である。本図に示すスクロール圧縮機１は、車載用空調装置などに使用されて好適なスクロール圧縮機であり、流体として冷媒ガスが用いられる。スクロール圧縮機１は、内部が中空のハウジング３０と、ハウジング３０に固定して内設される固定スクロール１０と、自転を阻止されつつ公転旋回可能にハウジング３０内に支持された旋回スクロール２０とを備える。固定スクロール１０は、渦巻状の壁体としての固定側渦巻状ラップ１２が立設される端板１１を有する。旋回スクロール２０は、渦巻状の壁体としての旋回側渦巻状ラップ２２が立設される端板２１を有し、該旋回側渦巻状ラップ２２が固定スクロール１０の固定側渦巻状ラップ１２に噛み合わせた状態で前記公転旋回可能に支持される。さらに、スクロール圧縮機１は、端部に形成された偏心部４２が旋回スクロール２０の端版２１に係合することで該旋回スクロール２０に駆動力を伝達する駆動軸４０と、偏心部４２の端面と該端板２１との間に配設される第１の封止手段としての背圧シール５２と、偏心部４２の端面と端板２１との間に、背圧シール５２よって画成される背圧室５３と、駆動軸４０を駆動するモータ６０とを備える。背圧室５３は、内部の圧力が旋回スクロール２０を固定スクロール側に押し付けるように作用するように形成される。
【００３１】
ハウジング３０は、スクロール側ハウジング３１、ミドルハウジング３２、モータ側ハウジング３３の複数の部分に分けれており、該複数の部分が一体となって内部に上述した固定スクロール１０、旋回スクロール２０、駆動軸４０等を収容している。スクロール側ハウジング３１とモータ側ハウジング３３とは、共に一端が閉止された略円筒形状に形成されている。スクロール側ハウジング３１とモータ側ハウジング３３とは、双方の略円筒形の閉止されている側の端部の反対側の端部（開口されている側の端部）同士の間に両端が開口した略円筒形状のミドルハウジング３２を挟み込むようにして、ボルトなどの連結部材５４によって連結される。ハウジング３０は、このようにスクロール側ハウジング３１と、ミドルハウジング３２と、モータ側ハウジング３３とが連結されることにより、一体となって、両端が閉止された略円筒形状に形成されている。
【００３２】
このハウジング３０には、モータ側ハウジング３３に吸入口３４が形成されている。さらに、スクロール側ハウジング３１に吐出口３５が形成されている。吸入口３４及び吐出口３５は、当該スクロール圧縮機１の外部の冷媒ガス経路（不図示）に接続されている。なお、本実施例で説明するスクロール圧縮機１は、ハウジング３０内が低圧雰囲気である、いわゆる低圧ハウジング型のスクロール圧縮機である。
【００３３】
モータ６０は、ハウジング３０におけるモータ側ハウジング３３側の内部に配設されている。該モータ６０は、ロータ６１とステータ６２を含んで構成されている。ロータ６１は、駆動軸４０を構成する回転軸としてのシャフト４１に取り付けられている。ロータ６１は、シャフト４１の軸方向がハウジング３０の形状である略円筒形の中心軸とほぼ一致する方向、及び位置でハウジング３０内に配設けられている。ステータ６２は、ロータ６１の外側のハウジング３０内壁に取り付けられている。
【００３４】
シャフト４１は、略円柱状に形成される。シャフト４１は、偏心部４２とは反対側の端部がモータ側ハウジング３３の閉止側に設けられたベアリング５６に支持されている。さらに、シャフト４１は、ミドルハウジング３２に内設されたベアリング５５によって偏心部４２側が支持されている。シャフト４１は、ベアリング５５、ベアリング５６により、ハウジング３０内に回転可能に支持されており、ロータ６１もこれらのベアリング５５、ベアリング５６により回転可能に支持されている。前記ステータ６２は、このように回転可能に支持されたロータ６１の外周側に設けられており、モータ側ハウジング３３に固定されている。
【００３５】
シャフト４１のベアリング５５側には、上述した固定スクロール１０と旋回スクロール２０とを含んで構成される圧縮機構７０が位置している。該圧縮機構７０は、スクロール側ハウジング３１に内設されており、前記旋回スクロール２０はモータ６０側、前記固定スクロール１０は、スクロール側ハウジング３１の閉止されている側に位置している。
【００３６】
シャフト４１の旋回スクロール２０側の端部には、上述したように、略円筒形状の偏心部４２が形成されている。偏心部４２は、偏心部４２の中心軸線４２ａとシャフト４１の中心軸線４１ａとが平行となり、且つ、中心軸線４２ａが中心軸線４１ａから距離δだけ離れて位置するように形成される。したがって、偏心部４２は、シャフト４１に対して距離δだけ偏心している。
【００３７】
旋回スクロール２０の端板２１の駆動軸４０側の面（旋回側渦巻状ラップ２２が立設されている面とは反対側の面）には、偏心部４２が係合するためのボス部５１が形成されている。ボス部５１は、モータ６０側に突出するように形成される。また、ボス部５１は、内側が空洞の略円筒状の形状に形成される。さらに、ボス部５１は、略円筒形状の中心軸が、略円盤状に形成される旋回スクロール２０の端板２１のおよそ中心を通るように形成される。偏心部４２は、ボス部５１の内側に配設される旋回軸受５０を介して、旋回スクロール２０と偏心部４２とが相対的に回転自在となるようにボス部５１に嵌装されている。
【００３８】
旋回スクロール２０には、モータ６０側の面で、且つ、ボス部５１よりも外側の部分（スクロール側ハウジング３１の内壁寄りの部分）に、モータ６０側に突出した阻止機構（不図示）が複数配設されている。旋回スクロール２０は、この自転防止機構により自転が阻止され、シャフト４１の中心軸線４１ａを公転軸として公転旋回運動可能に、ハウジング３０内に設けられている。
【００３９】
固定スクロール１０は、端板１１の形状が、スクロール側ハウジング３１の内径とほぼ同じ径となる円筒形の形状（スクロール側ハウジング３１の内部の形状）で形成されており、スクロール側ハウジング３１の内部に焼嵌めされている。これにより、固定スクロール１０は、スクロール側ハウジング３１の内部に密着固定されている。なお、固定スクロール１０をスクロール側ハウジング３１に密着固定する方法は、焼嵌め以外に圧入など、固定スクロール１０をスクロール側ハウジング３１に密着固定して内設できる方法であれば、焼嵌め以外の方法でよい。
【００４０】
このように配置される固定スクロール１０と旋回スクロール２０には、共に渦巻状ラップが設けられている。固定スクロール１０には、固定側渦巻状ラップ１２が端板１１の旋回スクロール２０側の面に立設され、旋回スクロール２０には、旋回側渦巻状ラップ２２が端板２１の固定スクロール１０側の面に立設されている。すなわち、固定側渦巻状ラップ１２と旋回側渦巻状ラップ２２とは、固定スクロール１０と旋回スクロール２０の各端板１１、２１の互いに対向する面に形成されている。対向する面に形成された固定側渦巻状ラップ１２と旋回側渦巻状ラップ２２とは、噛み合っている。また、固定スクロール１０と旋回スクロール２０との間に位置し、固定スクロール１０と旋回スクロール２０とによって区画される空間に圧縮室５９が形成されている。圧縮室５９は、固定スクロール１０に対して旋回スクロール２０が公転旋回することで、潤滑油を含有した冷媒ガスを内部で圧縮する。
【００４１】
スクロール側ハウジング３１の内部は、固定スクロール１０が焼嵌めされている部分の内径よりも内径が小さくなっている。この部分は、固定スクロール１０がスクロール側ハウジング３１の内部に焼嵌めされて密着固定されることにより、ハウジング３０内におけるモータ６０側の部分と仕切られている。スクロール側ハウジング３１において閉止している側の端部側の内部に位置し、当該スクロール側ハウジング３１と固定スクロール１０とによって区画された部分は、高圧部３０ａとして形成される。ハウジング３０の内部において旋回スクロール２０よりもモータ６０側に位置している部分は低圧部３０ｂとして形成される。冷媒ガスを圧縮する圧縮室５９は、上述したように、固定スクロール１０と旋回スクロール２０との間の部分に形成されている。固定スクロール１０と旋回スクロール２０との間には、圧縮室５９に圧縮する冷媒ガスを導入する吸入室７３が形成されている。また、モータ側ハウジング３３に形成された吸入口３４は低圧部３０ｂに開口しており、スクロール側ハウジング３１に形成された吐出口３５は高圧部３０ａに開口している。
【００４２】
さらに、固定スクロール１０には、圧縮室５９と高圧部３０ａとを連通する孔である吐出ポート７１が形成されている。また、当該吐出ポート７１の高圧部３０ａ側の面には、吐出ポート７１を開閉する吐出弁７２が設けられている。また、圧縮機構７０の吐出弁７２とは反対側（旋回スクロール２０の端板２１側）に、上述したように、背圧シール５２が配設され、背圧室５３を形成している。
【００４３】
図２は、本発明の実施例１に係るスクロール圧縮機１の旋回スクロール２０及び偏心部４２の部分断面図である。背圧シール５２は、略円環状に形成されている。また、偏心部４２の端板２１と対向する端面４２ｂに、同様に略円環状に溝４２ｃが形成されている。背圧シール５２は、該溝４２ｃに嵌装されて固定されることで、端板２１と端面４２ｂとの間に、溝４２ｃとは反対側の面が端板２１に当接して摺動できるように配設される。背圧シール５２としては、ＯリングやＵ形のシールなどのシールリング、又は、樹脂製のピストンリング、シャフトシール等の接触型のシール、あるいは、ラビリンスシール等の非接触型のシール等を適宜用いればよい。
【００４４】
背圧室５３は、偏心部４２の端面４２ｂと旋回スクロール２０の端板２１との間に位置し、前記背圧シール５２によって画成される略円盤形状の室である。背圧シール５２は、背圧室５３を気密に保持しており、この背圧室５３内部の圧力が前記旋回スクロール２０を前記固定スクロール１０側に押し付けるように作用する。
【００４５】
なお、溝４２ｃ及び背圧シール５２は、円環状の中心が上述した偏心部４２の中心軸線４２ａ上に位置するように形成されている。さらに、略円盤形状に画成される背圧室５３の中心軸も、中心軸線４２ａとほぼ一致している。したがって、溝４２ｃ及び背圧シール５２の円環状の中心、上述した略円盤状に形成される旋回スクロール２０の端板２１の中心は、背圧室５３の中心軸及び偏心部４２の中心軸線４２ａ上に位置している。したがって、常に旋回スクロール２０の中心付近に背圧をかけることができ、適正な背圧力を旋回スクロール２０の端板に対して偏心することなく均等にかけることができる。
【００４６】
旋回スクロール２０の端板２１には、上述した圧縮室５９（図１参照）と背圧室５３とを連通する圧力導入孔２３が形成されている。圧力導入孔２３は、圧縮室５９で圧縮された冷媒ガスの一部を背圧室５３に導入する。
【００４７】
次に、図１及び図２を参照して、本発明の実施例１に係るスクロール圧縮機１の作用について説明する。前記スクロール圧縮機１を運転すると、モータ６０のロータ６１が回転をする。ロータ６１の回転により、当該ロータ６１が取り付けられているシャフト４１も回転する。シャフト４１が回転をすると、シャフト４１の中心軸線４１ａに対して偏心した偏心部４２が該中心軸線４１ａを中心として偏心（自転）運動し、この偏心運動が該偏心部４２に旋回軸受５０を介して接続されている旋回スクロール２０に伝達される。その際に、旋回スクロール２０は、自転阻止機構（不図示）がミドルハウジング３２に設けられているので、自転することなく中心軸線４１ａを公転の中心として公転旋回運動をする。
【００４８】
旋回スクロール２０が、公転旋回運動をすると、旋回スクロール２０に形成されている旋回側渦巻状ラップ２２と固定スクロール１０に形成されている固定側渦巻状ラップ１２との相対的な位置が変化する。この変化により、旋回スクロール２０と固定スクロール１０とによって区画されている圧縮室５９の形状が変化し、圧縮室５９の容積が変化する。この圧縮室５９の容積変化により、低圧部３０ｂは吸入口３４が接続されている冷媒ガス経路に対して負圧になり、冷媒ガス経路内の冷媒ガスが吸入口３４から低圧部３０ｂに吸入される。
【００４９】
吸入口３４から低圧部３０ｂ内に吸入された冷媒ガスは、吸入室７３を介して圧縮室５９に導入される。圧縮室５９に吸入された冷媒ガスは、圧縮室５９の容積変化により圧縮され、圧力が高くなった状態で固定スクロール１０に形成された吐出ポート７１から高圧部３０ａに吐出される。その際に、吐出ポート７１の高圧部３０ａ側には吐出弁７２が設けられているが、この吐出弁７２は、圧縮室５９内における吐出ポート７１付近の冷媒ガスの圧力が、高圧部３０ａ内の冷媒ガスの圧力よりも高くなった場合にのみ開く。これにより、高圧部３０ａ側の冷媒ガスが圧縮室５９側に逆流することがなく、前記モータ６０を回転させることにより、冷媒ガスは低圧部３０ｂ側から高圧部３０ａ側に送られる。圧縮され圧力が高い状態で高圧部３０ａに送られた冷媒ガスは、高圧部３０ａに開口された吐出口３５から外部の冷媒ガス経路に吐出される。
【００５０】
旋回スクロール２０が公転旋回運動をすると、当該旋回スクロール２０と固定スクロール１０とによって区画される圧縮室５９内の圧力が上昇する。この圧力は旋回スクロール２０をモータ６０方向に押す力として作用する。しかしながら、背圧室５３には、圧力導入孔２３を介して、圧縮室５９で圧縮され高圧あるいは中間圧の冷媒ガスが導入される。背圧室５３は背圧シール５２によって気密に保持されているから、圧力導入孔２３を介して圧縮室５９から背圧室５３内に導かれた圧力は、旋回スクロール２０の端板２１に押圧力（背圧力）として作用し、旋回スクロール２０が固定スクロール１０から離れる方向に移動することを阻止して、旋回スクロール２０の浮き上りを防止する。
【００５１】
ここで、冷媒ガスは、当該スクロール圧縮機１の運転時には、上述したように吸入口３４から吸入され、圧縮された状態で吐出口３５から冷媒ガス経路に吐出される。その際、該冷媒ガスには、スクロール圧縮機１の各部を潤滑する潤滑油がミスト状の状態で含有されており、この潤滑油によって、スクロール圧縮機１内の各摺動部は潤滑される。
【００５２】
以上で説明した本発明の実施例１に係るスクロール圧縮機１によれば、背圧シール５２は、偏心部４２の端面４２ｂと、旋回スクロール２０の端板２１との間に配設される。背圧シール５２は、背圧室５３内部の圧力が旋回スクロール２０を固定スクロール１０の方向に押し付ける圧力となるように、該背圧室５３を気密に保持する。例えば、冷媒ガスとして、ＣＯ2ガスなどのガス圧の高いガスを用いることで、旋回スクロールを旋回させる偏心部を支持する旋回軸受等が大きくなる場合でも、背圧室５３の背圧径Ｒ（図２参照）を、旋回軸受の径等に拘束されることなく設定することができ、旋回スクロール２０の端板２１に適正な背圧力（押圧力）を付加することができる。したがって、過剰な背圧力を抑制し、適正な背圧力を付加することにより性能や信頼性を向上したスクロール圧縮機を提供することができる。
【００５３】
なお、偏心部が嵌合されるボス部の内壁と偏心部の外周との間にシールリングを備えるスクロール圧縮機もあるが、クランク軸の外径は旋回軸受及びボス部の内径に応じた径になるので、結局のところ、背圧室５３の背圧径Ｒをクランク軸の径よりも小さくすることができず、背圧力が過剰となることがある。この点、以上で説明した本発明の実施例１に係るスクロール圧縮機１は、偏心部４２の端面４２ｂと、旋回スクロール２０の端板２１との間に背圧シール５２を配設するので、背圧径Ｒをより小さくすることもできるので、より適正な背圧力を付加することができる。
【００５４】
さらに、以上で説明した本発明の実施例１に係るスクロール圧縮機１によれば、背圧シール５２は、偏心部４２の端面４２ｂと、旋回スクロール２０の端板２１との間に配設されことから、背圧径Ｒだけでなく、背圧径Ｒの中心位置もより好適な位置に設定することができる。スクロール圧縮機１では、円環状に形成される背圧シール５２の中心、略円盤状に形成される旋回スクロール２０の端板２１の中心は、背圧室５３の中心軸及び偏心部４２の中心軸線４２ａ上に位置している。したがって、常に旋回スクロール２０の中心付近に背圧をかけることができ、適正な背圧力を旋回スクロール２０の端板に対して偏心することなく均等にかけることができるので、より安定した信頼性の高い運転を行うことができる。
【００５５】
さらに、以上で説明した本発明の実施例１に係るスクロール圧縮機１によれば、旋回スクロール２０の端板２１に圧縮室５９と背圧室５３とを連通する圧力導入孔２３が形成されているので、圧縮室５９で圧縮された潤滑油を含有する冷媒ガスを圧力導入孔２３を介して背圧室５３に導入することができる。したがって、背圧室５３に高圧あるいは中間圧の適正な圧力を導入することができ、さらに、例えば、潤滑油がいきわたりにくいボス部５１の内部の端板２１側等に対して潤滑油を供給することができる。
【００５６】
なお、上述した本発明の実施例１に係るスクロール圧縮機１は、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。以上の説明では、背圧シール５２は、偏心部４２の端面４２ｂに形成される溝４２ｃに配設され、溝４２ｃとは反対側の面が端板２１に当接して摺動するように配設されるものとして説明したが、端板２１側に形成される溝に配設され、該溝とは反対側の面が偏心部４２の端面４２ｂに当接して摺動するように配設してもよい。
【実施例２】
【００５７】
図３は、本発明の実施例２に係るスクロール圧縮機２０１の断面図である。実施例２に係るスクロール圧縮機２０１は、実施例１に係るスクロール圧縮機１と略同様の構成であるが、支持手段としてのスラスト軸受２５７を備えている点で実施例１に係るスクロール圧縮機１とは異なる。その他、実施例１と共通する構成、作用については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。
【００５８】
スクロール圧縮機２０１は、さらに、旋回スクロール２０から駆動軸４０に作用する押し付け反力を支持する支持手段としてのスラスト軸受２５７を備える。スラスト軸受２５７は、シャフト４１のベアリング５６側の端面とモータ側ハウジング３３の内壁との間に配設されている。スラスト軸受２５７は、駆動軸４０にかかる軸方向荷重（スラスト荷重）を支持する。シャフト４１は、ベアリング５５、ベアリング５６及びスラスト軸受２５７により、ハウジング３０内に回転可能に支持されており、ロータ６１もこれらのベアリング５５、ベアリング５６により回転可能に支持されている。
【００５９】
以上で説明した本発明の実施例２に係るスクロール圧縮機２０１によれば、背圧室５３の背圧径Ｒ（図２参照）を、旋回軸受の径等に拘束されることなく設定することができ、端板２１に適正な背圧力（押圧力）を付加することができる。したがって、過剰な背圧力を抑制し、適正な背圧力を付加することにより性能や信頼性を向上したスクロール圧縮機を提供することができる。さらに、常に旋回スクロール２０の中心付近に背圧をかけることができ、適正な背圧力を旋回スクロール２０の端板に対して偏心することなく均等にかけることができるので、より安定した信頼性の高い運転を行うことができる。
【００６０】
また、以上で説明した本発明の実施例２に係るスクロール圧縮機２０１によれば、シャフト４１のベアリング５６側の端面とモータ側ハウジング３３の内壁との間にスラスト軸受２５７が配設されているので、背圧力の反力として駆動軸４０に作用するスラスト方向の荷重を支持することができる。また、旋回軸受５０にスラスト方向の荷重が作用するのを防止できる。したがって、駆動軸４０が旋回スクロールから離れる方向に動くことで背圧シール５２の接触圧が低下することが防止され、背圧室からの流体の漏洩を抑制することができる。
【００６１】
なお、上述した本発明の実施例２に係るスクロール圧縮機２０１は、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。以上の説明では、旋回スクロール２０から駆動軸４０に作用する押し付け反力を支持する支持手段としてスラスト軸受２５７を用いるものとして説明したが、該支持手段はラジアル軸受をアンギュラ化したアンギュラ軸受を用いてもよい。また、前記支持手段は、シャフト４１のベアリング５６側の端面とモータ側ハウジング３３の内壁との間に配設するものとして説明したが、駆動軸にかかるスラスト方向荷重を支持するのであればシャフト４１の端面以外の部分に配設してもよい。
【実施例３】
【００６２】
図４は、本発明の実施例３に係るスクロール圧縮機３０１の旋回スクロール２０及び偏心部４２の部分断面図である。実施例３に係るスクロール圧縮機３０１は、実施例１に係るスクロール圧縮機１と略同様の構成であるが、シャフトの端面に偏心して形成されるピンとしての偏心駆動ピン３４３と、偏心駆動ピン３４３の外周側を覆うように該偏心駆動ピン３４３に取り付けられるブッシュ３４４と、第２の封止手段としてのシールリング３７１を備えている点で実施例１に係るスクロール圧縮機１とは異なる。その他、実施例１と共通する構成、作用については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。また、共通する構成については適宜図１を参照する場合がある。
【００６３】
偏心駆動ピン３４３は、シャフト４１の端板２１側の端面４１ｂから突出するように形成される。また、偏心駆動ピン３４３は、略円柱状に形成されており、偏心駆動ピン３４３の中心軸線３４２ａとシャフト４１の中心軸線４１ａとが平行となり、且つ、中心軸線３４２ａが中心軸線４１ａから距離δだけ離れて位置するように形成される。したがって、偏心部４２は、シャフト４１に対して距離δだけ偏心している。
【００６４】
ブッシュ３４４は、略円筒形状をなし、偏心駆動ピン３４３の外周面（中心軸線３４２ａに対して略平行な部分）を覆うように、該偏心駆動ピン３４３に取り付けられる。また、偏心駆動ピン３４３と、ブッシュ３４４とは、ボス部５１に嵌合する偏心部３４２を構成する。したがって、本実施例では、駆動軸４０は、シャフト４１と、偏心駆動ピン３４３と、ブッシュ３４４とを含んで構成されており、駆動軸４０の偏心部３４２は、偏心駆動ピン３４３とブッシュ３４４によって構成される。
【００６５】
スクロール圧縮機３０１では、背圧シール５２は、ブッシュ３４４の端面３４２ｂと旋回スクロール２０の端板２１との間に配設される。さらに具体的には、背圧シール５２は、ブッシュ３４４の端面３４２ｂに略円環状に形成される溝３４２ｃに嵌装されて配設されている。
【００６６】
さらに、スクロール圧縮機３０１は、偏心駆動ピン３４３とブッシュ３４４との間に第２の封止手段としてのシールリング３７１を備える。シールリング３７１は、偏心駆動ピン３４３の外周面と、この外周面と対向するブッシュ３４４の内周面との間に、互いに当接するように配設される。シールリング３７１は、背圧シール５２とともに、背圧室５３内部の圧力が旋回スクロール２０を固定スクロール１０側に押し付けるように作用するように、該背圧室５３を気密に保持する。ブッシュ３４４は、その肉厚などを変更することによって、ラジアル方向のクリアランスを適宜調整し、公転旋回運動の旋回半径を所望の半径に調整する。ブッシュ３４４は、いわゆる、ラジアルコンプライアンス機構（可変旋回半径機構）を構成する。
【００６７】
以上で説明した本発明の実施例３に係るスクロール圧縮機３０１によれば、背圧室５３の背圧径Ｒ（図２参照）を、旋回軸受の径等に拘束されることなく設定することができ、端板２１に適正な背圧力を付加することができる。したがって、過剰な背圧力を抑制し、適正な背圧力を付加することにより性能や信頼性を向上したスクロール圧縮機を提供することができる。さらに、常に旋回スクロール２０の中心付近に背圧をかけることができ、適正な背圧力を旋回スクロール２０の端板に対して偏心することなく均等にかけることができるので、より安定した信頼性の高い運転を行うことができる。
【００６８】
さらに、以上で説明した本発明の実施例３に係るスクロール圧縮機３０１によれば、シャフト４１の端面４１ｂに偏心して形成される偏心駆動ピン３４３に取り付けられるブッシュ３４４等の旋回半径を調整するラジアルコンプライアンス機構（可変旋回半径機構）を備え、ラジアル方向のクリアランスを適宜調整することができる場合でも、偏心駆動ピン３４３とブッシュ３４４との間を、シールリング３７１により封止することで、確実に気密性の高い背圧室を形成することができる。
【００６９】
なお、上述した本発明の実施例３に係るスクロール圧縮機３０１は、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。以上の説明では、第２の封止手段としてのシールリング３７１は、偏心駆動ピン３４３の外周面と、ブッシュ３４４の内周面との間に、互いに当接するように配設されるものとして説明したが、シャフト４１の端面４１ｂとブッシュ３４４との間に配設されるようにしてもよい。この場合、第２の封止手段は、シャフト４１の端面４１ｂと、該端面４１ｂに対向するブッシュ３４４の端面との間に、互いに当接するように配設すればよい。また、シールリングの代わりにガスケット等や非接触型シールを用いてもよい。
【実施例４】
【００７０】
図５は、本発明の実施例４に係るスクロール圧縮機４０１の旋回スクロール２０及び偏心部４２の部分断面図である。実施例４に係るスクロール圧縮機４０１は、実施例１に係るスクロール圧縮機１と略同様の構成であるが、接触状態調整手段を備えている点で実施例１に係るスクロール圧縮機１とは異なる。その他、実施例１と共通する構成、作用については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。また、共通する構成については適宜図１を参照する場合がある。
【００７１】
接触状態調整手段としての調整プレート４１０は、背圧シール５２と旋回スクロール２０の端板２１との間に配設される。調整プレート４１０は、背圧シール５２の摺動面側に配設されている。調整プレート４１０は、偏心部４２の端面４２ｂのほぼ同じ径の円板状のプレート部材であり、旋回スクロール２０の端板２１に固定される。圧力導入孔２３は、調整プレート４１０も貫通するように形成される。調整プレート４１０は、その厚さを変更することによって、背圧シール５２と端板２１との接触状態を調整し、背圧シール５２の摺動面の接触圧を適正にする。調整プレート４１０は、シムプレートなどを用い、このプレートを複数枚設けることでその厚さを変更するようにしてもよい。
【００７２】
以上で説明した本発明の実施例４に係るスクロール圧縮機４０１によれば、背圧室５３の背圧径Ｒ（図２参照）を、旋回軸受の径等に拘束されることなく設定することができ、端板２１に固定されている調整プレート４１０に適正な背圧力を付加することができる。したがって、過剰な背圧力を抑制し、適正な背圧力を付加することにより性能や信頼性を向上したスクロール圧縮機を提供することができる。さらに、常に旋回スクロール２０の中心付近に背圧をかけることができ、適正な背圧力を旋回スクロール２０の端板に対して偏心することなく均等にかけることができるので、より安定した信頼性の高い運転を行うことができる。
【００７３】
さらに、以上で説明した本発明の実施例４に係るスクロール圧縮機４０１によれば、調整プレート４１０は、背圧シール５２の摺動面と旋回スクロール２０の端板２１との間に配設され、背圧シール５２の摺動面接触状態を調整するので、背圧シール５２の接触圧を適正にすることができ、また、この摺動面と対向する面とのに隙間がある場合には、この隙間を適正にコントロールすることができる。したがって、背圧シール５２は、より確実に該背圧室５３の気密性を保持することができる。また、製作過程で生じるある程度の誤差を適宜修正できるので、製作も容易になる。
【００７４】
なお、上述した本発明の実施例４に係るスクロール圧縮機４０１は、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。以上の説明では、調整プレート４１０は、背圧シール５２と旋回スクロール２０の端板２１との間に配設されるものとして説明したが、背圧シール５２の摺動面が偏心部４２側である場合には、背圧シール５２と偏心部４２の端面４２ｂとの間に配設してもよい。
【実施例５】
【００７５】
図６は、本発明の実施例５に係るスクロール圧縮機５０１の背圧シール５５２の長手方向の部分断面図である。実施例５に係るスクロール圧縮機５０１は、実施例１に係るスクロール圧縮機１と略同様の構成であるが、背面シールの摺動面に複数の凹部が形成されている点で実施例１に係るスクロール圧縮機１とは異なる。その他、実施例１と共通する構成、作用については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。また、共通する構成については適宜図１を参照する場合がある。なお、ここでは、背圧シール５５２の長手方向とは、略円環状に形成されている背圧シール５５２の円周に沿った方向のことをいう。
【００７６】
スクロール圧縮機５０１の背圧シール５５２は、略円環形状をなし、旋回スクロール２０の端板２１と摺動可能な摺動面を有し、該摺動面に潤滑油を保持する複数の凹部としての複数の溝５５２ｂが形成される。複数の溝５５２ｂは、背圧シール５５２の摺動する方向に対して交差する方向、好適には、垂直な方向に形成されている。ここで、背圧シール５５２が摺動する方向は、旋回スクロール２０と偏心部４２とが相対的に回転する方向（略円環状に形成されている背圧シール５５２の円周に沿った方向）である。
【００７７】
複数の溝５５２ｂは、各々、図中矢印で示す背圧シール５５２の摺動方向の上流側にいくにしたがって、該溝５５２ｂの深さが浅くなるように形成される。本実施例では、複数の溝５５２ｂは、本図に示すように、鋸状のテーパとして形成されている。なお、本図では、説明をわかりやすくするために、溝５５２ｂの深さを大きめに図示しているが、実際には、数μ程度のごく微小な溝にすぎないので、背圧室５３の気密性が損なわれることはない。背圧シール５５２の複数の溝５５２ｂには、潤滑油が保持される。複数の溝５５２ｂは、摺動方向の上流側が浅いテーパとして形成されているので、背圧シール５５２の摺動にともなって、潤滑油が摺動面に引き出されやすくなる。
【００７８】
以上で説明した本発明の実施例５に係るスクロール圧縮機５０１によれば、背圧室５３の背圧径Ｒ（図２参照）を、旋回軸受の径等に拘束されることなく設定することができ、端板２１に適正な背圧力を付加することができる。したがって、過剰な背圧力を抑制し、適正な背圧力を付加することにより性能や信頼性を向上したスクロール圧縮機を提供することができる。さらに、常に旋回スクロール２０の中心付近に背圧をかけることができ、適正な背圧力を旋回スクロール２０の端板に対して偏心することなく均等にかけることができるので、より安定した信頼性の高い運転を行うことができる。
【００７９】
さらに、以上で説明した本発明の実施例５に係るスクロール圧縮機５０１によれば、背圧シール５５２の摺動面に該摺動する方向に対して略垂直な方向の複数の溝５５２ｂが形成される。複数の溝５５２ｂは、各々、背圧シール５５２が摺動する方向の上流にいくにしたがって深さが浅くなるように形成されているので、ボス部５１内側の端板２１側のような潤滑油がいきわたりにくい部分にも、潤滑油をいきわたりやすくすることができ、スクロール圧縮機の効率的な運転や長寿命化に資することができる。また、摺動面に油膜が形成されやすくなり、流体潤滑により摺動面の信頼性が向上する。
【００８０】
なお、上述した本発明の実施例５に係るスクロール圧縮機５０１は、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。背圧シール５５２が旋回スクロール２０の端板２１側に配設され、摺動面が偏心部４２側である場合には、該偏心部４２側の摺動面に複数の凹部を設ければよい。また、複数の凹部は、図６で示したテーパ状の溝でなくても、図７に示すような、ステップ状の段差としての溝５５２ｃでもよいし、さらに単純に、複数の穴でもよい。
【実施例６】
【００８１】
図８は、本発明の実施例６に係るスクロール圧縮機６０１の旋回スクロール２０及び偏心部４２の部分断面図である。実施例６に係るスクロール圧縮機６０１は、実施例１に係るスクロール圧縮機１と略同様の構成であるが、圧力導入孔６２３の出口の少なくとも一部が背圧シール６５２の前記摺動面に対向している点で実施例１に係るスクロール圧縮機１とは異なる。その他、実施例１と共通する構成、作用については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。また、共通する構成については適宜図１を参照する場合がある。
【００８２】
スクロール圧縮機６０１の圧力導入孔６２３の出口は、少なくとも一部が背圧シール６５２の前記摺動面に対向するように形成される。本実施例では、圧力導入孔６２３の摺動面に対向していない部分は、背圧室５３に開口している。これにより、圧力導入孔６２３を介して導入される冷媒ガスが摺動面にぶつかる際に、この冷媒ガスに含まれている潤滑油が摺動面に付着し、摺動面にぶつかった冷媒ガスはそのまま背圧室５３に導入される。
【００８３】
以上で説明した本発明の実施例６に係るスクロール圧縮機６０１によれば、背圧室５３の背圧径Ｒ（図２参照）を、旋回軸受の径等に拘束されることなく設定することができ、端板２１に適正な背圧力を付加することができる。したがって、過剰な背圧力を抑制し、適正な背圧力を付加することにより性能や信頼性を向上したスクロール圧縮機を提供することができる。さらに、常に旋回スクロール２０の中心付近に背圧をかけることができ、適正な背圧力を旋回スクロール２０の端板に対して偏心することなく均等にかけることができるので、より安定した信頼性の高い運転を行うことができる。
【００８４】
さらに、以上で説明した本発明の実施例６に係るスクロール圧縮機６０１によれば、少なくとも圧力導入孔６２３の出口の一部が、背圧シール６５２の摺動面に対向するように形成されるので、冷媒ガスが圧縮室５９から背圧室５３に導入される際に、この冷媒ガス中に含有されている潤滑油が背圧シール６５２に直接供給される。したがって、背圧シール６５２の摺動面の信頼性を高め、劣化を防止し、長寿命化させることができる。
【実施例７】
【００８５】
図９は、本発明の実施例７に係るスクロール圧縮機７０１の旋回スクロール２０及び偏心部４２の部分断面図である。実施例７に係るスクロール圧縮機７０１は、実施例１に係るスクロール圧縮機１と略同様の構成であるが、円環状の油溝７７４と、該油溝７７４と背圧室５３とを連通する連通溝７７５を備える点で実施例１に係るスクロール圧縮機１とは異なる。その他、実施例１と共通する構成、作用については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。また、共通する構成については適宜図１を参照する場合がある。
【００８６】
背圧シール７５２は、円環状に形成されており、摺動面に該背圧シール７５２の円周方向に沿った油溝７７４と、該油溝７７４と背圧室５３とを連通する連通溝７７５が形成されている。
【００８７】
図１０は、本発明の実施例７に係るスクロール圧縮機７０１の背圧シール７５２を旋回スクロール２０側から見た平面図である。圧力導入孔７２３の出口（図中点線で図示）は、全体が背圧シール７５２によってふさがれないように、油溝７７４に対向するように形成される。圧力導入孔７２３の出口は、圧縮室５９から導入される冷媒ガスが背圧室５３の外部にもれないように、径が背圧シール７５２の幅よりも小さくなるように形成される。圧縮室５９から導入される冷媒ガスは、油溝７７４に供給されるように導入される。圧力導入孔７２３の出口が油溝７７４に対向するように形成されるので、冷媒ガス中に含有されている潤滑油は油溝７７４に直接供給される。油溝７７４は、この供給された潤滑油を保持する。連通溝７７５は、油溝７７４にぶつかった冷媒ガスを背圧室５３に導入する。
【００８８】
以上で説明した本発明の実施例７に係るスクロール圧縮機７０１によれば、背圧室５３の背圧径Ｒ（図２参照）を、旋回軸受の径等に拘束されることなく設定することができ、端板２１に適正な背圧力を付加することができる。したがって、過剰な背圧力を抑制し、適正な背圧力を付加することにより性能や信頼性を向上したスクロール圧縮機を提供することができる。さらに、常に旋回スクロール２０の中心付近に背圧をかけることができ、適正な背圧力を旋回スクロール２０の端板に対して偏心することなく均等にかけることができるので、より安定した信頼性の高い運転を行うことができる。
【００８９】
さらに、以上で説明した本発明の実施例７に係るスクロール圧縮機７０１によれば、背圧シール７５２の摺動面に、背圧シール７５２の円周方向に沿った油溝７７４と、この油溝７７４と背圧室５３とを連通する連通溝７７５が形成される。さらに、圧力導入孔７２３の出口は、油溝７７４に対向するように形成されるので、冷媒ガス中に含有されている潤滑油は油溝７７４に保持され、冷媒ガスは連通溝７７５を介して背圧室５３に導入される。したがって、背圧室５３に適正な圧力を導入すると共に、背圧シール７５２の摺動に伴って、油溝７７４に保持される潤滑油を背圧シール７５２に沿ってむらなくいきわたらせることができる。
【００９０】
なお、上述した本発明の実施例７に係るスクロール圧縮機７０１は、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。以上の説明では、油溝７７４と連通溝７７５は、背圧シール７５２の摺動面に形成するものとして説明したが、該摺動面に対向する面、ここでは旋回スクロール２０の端板２１に形成してもよい。また、油溝７７４と背圧室５３とを連通する連通溝７７５は複数あってもよい。
【実施例８】
【００９１】
図１１は、本発明の実施例８に係るスクロール圧縮機８０１の部分断面図である。実施例８に係るスクロール圧縮機８０１は、実施例１に係るスクロール圧縮機１と略同様の構成であるが、旋回スクロール２０の端板２１に固定される補助部材と、スラスト荷重を支持し、該補助部材に接するように配設される軸受を備えている点で実施例１に係るスクロール圧縮機１とは異なる。その他、実施例１と共通する構成、作用については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。また、共通する構成については適宜図１を参照する場合がある。
【００９２】
スクロール圧縮機８０１は、さらに、偏心部４２の端面４２ｂと、背圧シール８５２との間に配設される補助部材としての補助プレート８１０と、補助プレート８１０の、背圧シール８５２とは反対側にスラスト荷重を支持する軸受としてのスラスト軸受８２０を備えている。
【００９３】
補助プレート８１０は、偏心部４２の径と略等しい径の円盤状に形成されており、旋回スクロール２０の端板２１と対向する面に、図２で上述した溝４２ｃとほぼ同様な、略円環状の溝８４２ｃが形成されている。背圧シール８５２は、該溝８４２ｃに嵌装されて配設されている。補助プレート８１０は、ピン等の回り止め８３０を介して、旋回スクロール２０の端板２１に固定されている。スラスト軸受８２０は、偏心部４２の端面４２ｂの縁部に円環状に形成される凹部にはめ込むようにして偏心部４２に取り付けられ、補助プレート８１０を回転自在に支持する。したがって、補助プレート８１０は、旋回スクロール２０に対して相対的に回転せず、旋回スクロール２０と一体なって、偏心部４２に対して相対的に回転する。補助プレート８１０は、スラスト軸受８２０により回転自在に支持されているので、補助プレート８１０、偏心部４２の磨耗は防止される。
【００９４】
以上で説明した本発明の実施例８に係るスクロール圧縮機８０１によれば、背圧室５３の背圧径Ｒ（図２参照）を、旋回軸受の径等に拘束されることなく設定することができ、端板２１に適正な背圧力（押圧力）を付加することができる。したがって、過剰な背圧力を抑制し、適正な背圧力を付加することにより性能や信頼性を向上したスクロール圧縮機を提供することができる。さらに、常に旋回スクロール２０の中心付近に背圧をかけることができ、適正な背圧力を旋回スクロール２０の端板に対して偏心することなく均等にかけることができるので、より安定した信頼性の高い運転を行うことができる。
【００９５】
さらに、以上で説明した本発明の実施例８に係るスクロール圧縮機８０１によれば、補助プレート８１０は、旋回スクロール２０に固定されているので、旋回スクロール２０に対して相対的に回転せず、旋回スクロール２０と一体になって、偏心部４２に対して相対的に回転する。補助プレート８１０と旋回スクロール２０の端板２１との間に配設される背圧シール８５２も旋回スクロール２０に対して相対的に回転しないので、背圧シール８５２は端板２１と摺動することはない。さらに、補助プレート８１０は、スラスト軸受８２０により回転自在に支持されているので、補助プレート８１０、偏心部４２の磨耗は防止される。したがって、背圧室５３の気密性を保持することができ、さらに、背圧シール８５２の劣化を招くこともなく、信頼性が向上する。
【実施例９】
【００９６】
図１２は、本発明の実施例９に係るスクロール圧縮機９０１の断面図である。実施例５に係るスクロール圧縮機９０１は、実施例１に係るスクロール圧縮機１と略同様の構成であるが、実施例１に係るスクロール圧縮機１がいわゆる低圧ハウジング型のスクロール圧縮機であったのに対して、実施例９に係るスクロール圧縮機９０１は、ハウジング３０内が高圧雰囲気である、いわゆる高圧ハウジング型のスクロール圧縮機である点で実施例１に係るスクロール圧縮機１とは異なる。その他、実施例１と共通する構成、作用については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。
【００９７】
高圧ハウジング型のスクロール圧縮機９０１では、ハウジング３０全体が圧縮機構７０で圧縮された高圧のガス圧力に耐えうる圧力容器となるように構成される。そして、ハウジング３０のスクロール側ハウジング３１には、圧縮する冷媒ガスを導入する吸入口９３４が、直接に圧縮機構７０の内部の吸入室７３と貫通するように形成されている。さらに、モータ側ハウジング３３には、圧縮機構７０で圧縮された高圧の冷媒ガスを外部へ導く吐出口９３５が形成されており、高圧ハウジング３０内の高圧ガス雰囲気中に開口している。これらの吸入口９３４及び吐出口９３５は、当該スクロール圧縮機９０１の外部の冷媒ガス経路（不図示）に接続されている。図１で説明した低圧ハウジング型のスクロール圧縮機１における高圧部３０ａ（図１参照）と低圧部３０ｂ（図１参照）とは、高圧ハウジング型のスクロール圧縮機９０１では、通路等（不図示）を介して互いに連通している。スクロール圧縮機９０１は、ミドルハウジング３２とシャフト４１との間に仕切りシール９７８を備える。仕切りシール９７８は、低圧となる吸入室７３側の空間と高圧となるモータ側ハウジング３３側の空間とをシールする。さらに、スクロール圧縮機９０１は、図１で説明した圧縮室５９と背圧室５３とを連通する圧力導入孔２３の代わりに、駆動軸４０の内部を貫通して、ハウジング３０内のモータ側ハウジング３３側の空間と背圧室５３とを連通させる圧力導入孔９２３を備える。圧力導入孔９２３は、圧縮室５９で圧縮され、ハウジング３０内に流動した冷媒ガスを背圧室５３に導入する。
【００９８】
スクロール圧縮機９０１によれば、モータ６０を駆動させることにより、旋回スクロール２０が自転阻止機構（不図示）により自転が阻止された状態で、固定スクロール１０に対して公転旋回運動を行う。この結果、吸入口９３４から圧縮室５９に吸入された冷媒ガスが、その容積の減少に伴って圧縮され、高圧の冷媒ガスとなる。この高圧の冷媒ガスは、吐出ポート７１から吐出弁７２を押し開いてスクロール側ハウジング３１内に流出し、前記通路等（不図示）を介してモータ側ハウジング３３側にも充満することで、高圧雰囲気となり、吐出口９３５から外部へと吐出されていく。また、圧力導入孔９２３を介して、高圧雰囲気であるモータ側ハウジング３３側の空間から背圧室５３に、旋回スクロール２０を固定スクロール１０の方向に押し付ける圧力が導入される。
【００９９】
なお、本実施例の場合、背圧シール９５２は、旋回スクロール２０の端面側に配設するとより好適である。このように構成すると、背圧シール９５２は、偏心部４２の端面４２ｂ（図２参照）と摺動することになる。すなわち、偏心部４２側の面が摺動面となる。このようにすることで、例えば、図８で上述したのとほぼ同様に、圧力導入孔９２３の一部を背圧シール９５２の摺動面に対向させることができ、冷媒ガス中のミスト状の潤滑油を背圧シール９５２の摺動面に直接供給することが可能となる。したがって、背圧シール９５２の劣化を防止し、長寿命化させることができる。
【０１００】
以上で説明した本発明の実施例９に係るスクロール圧縮機９０１によれば、背圧室５３の背圧径Ｒ（図２参照）を、旋回軸受の径等に拘束されることなく設定することができ、端板２１に適正な背圧力を付加することができる。したがって、過剰な背圧力を抑制し、適正な背圧力を付加することにより性能や信頼性を向上したスクロール圧縮機を提供することができる。さらに、常に旋回スクロール２０の中心付近に背圧をかけることができ、適正な背圧力を旋回スクロール２０の端板に対して偏心することなく均等にかけることができるので、より安定した信頼性の高い運転を行うことができる。
【０１０１】
以上で説明した本発明の実施例９に係るスクロール圧縮機９０１によれば、そして、圧縮室５９で圧縮され、ハウジング３０内に流動した冷媒ガスを駆動軸４０に形成される圧力導入孔９２３を介して背圧室５３に導入するので、背圧室５３に適正な圧力を導入することができ、さらに、潤滑油がいきわたりにくい旋回スクロール２０と駆動軸４０との係合部分等に対して潤滑油を供給することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明に係るスクロール圧縮機は、過剰な背圧力を抑制し、適正な背圧力を付加することにより性能や信頼性の向上を図ったものであり、内部に一対のスクロールを有する圧縮機に適用して有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の実施例１に係るスクロール圧縮機の断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係るスクロール圧縮機の旋回スクロール及び偏心部の部分断面図である。
【図３】本発明の実施例２に係るスクロール圧縮機の断面図である。
【図４】本発明の実施例３に係るスクロール圧縮機の旋回スクロール及び偏心部の部分断面図である。
【図５】本発明の実施例４に係るスクロール圧縮機の旋回スクロール及び偏心部の部分断面図である。
【図６】本発明の実施例５に係るスクロール圧縮機の背圧シールの長手方向の部分断面図である。
【図７】本発明の実施例５に係るスクロール圧縮機の変形例を示す図である。
【図８】本発明の実施例６に係るスクロール圧縮機の旋回スクロール及び偏心部の部分断面図である。
【図９】本発明の実施例７に係るスクロール圧縮機の旋回スクロール及び偏心部の部分断面図である。
【図１０】本発明の実施例７に係るスクロール圧縮機の背圧シールを旋回スクロール側から見た平面図である。
【図１１】本発明の実施例８に係るスクロール圧縮機の部分断面図である。
【図１２】本発明の実施例９に係るスクロール圧縮機の断面図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１、８０１、９０１    スクロール圧縮機
１０    固定スクロール
２０    旋回スクロール
２３、６２３、７２３、８２３、９２３    圧力導入孔
３０    ハウジング
４０    駆動軸
４１    シャフト
４２、３４２    偏心部
５０    旋回軸受
５１    ボス部
５２、５５２、６５２、７５２、８５２、９５２    背圧シール
５３    背圧室
２５７、８２０    スラスト軸受
５９    圧縮室
６０    モータ
２１０    調整プレート
３４３    偏心駆動ピン
３４４    ブッシュ
３７１    シールリング
４１０    調整プレート
７７４    油溝
７７５    連通溝
８１０    補助プレート
Ｒ    背圧径
【図１】
0004727468.tif 000002
【図２】
0004727468.tif 000003
【図３】
0004727468.tif 000004
【図４】
0004727468.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004727468.tif 000007
【図７】
0004727468.tif 000008
【図８】
0004727468.tif 000009
【図９】
0004727468.tif 000010
【図１０】
0004727468.tif 000011
【図１１】
0004727468.tif 000012
【図１２】
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