(57)【要約】  【課題】各チップシールの突出寸法として適正値を取り、各スクロールの破損を防止しつつ運転性能の低下を防止できるスクロール型圧縮機を提供する。  【解決手段】固定壁体１３２と可動壁体１４２とをかみ合わせ各チップシール１３３，１４３を互いに対向する一方の側面に当てた状態で可動スクロール１４を公転旋回運動させるスクロール型圧縮機において、各チップシール１３３，１４３の各壁体１３２，１４２からの突出寸法の最小値を各壁体１３２，１４２の平行度等の加工精度と、可動スクロール１４の中央凹み量等の組立精度と、軸方向荷重、壁倒れ及び熱影響等の運転要素とに基づき設定し、かつ、各チップシール１３３，１４３の各壁体１３２，１４２からの突出寸法の最大値を性能変化率に基づき設定した。【選択図】  図３
2005163671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定側板の一側面に立設した渦巻き状の固定壁体の先端に固定側チップシールを有する固定スクロールと、可動側板の一側面に立設した渦巻き状の可動壁体の先端に可動側チップシールを有する可動スクロールとを備え、該固定壁体と該可動壁体とをかみ合わせ該各チップシールを互いに対向する一方の側面に当てた状態で該可動スクロールを公転旋回運動させるスクロール型圧縮機において、
前記各チップシールの前記各壁体からの突出寸法の最小値を前記各壁体の平行度等の加工精度と、前記可動スクロールの中央凹み量等の組立精度と、軸方向荷重、壁倒れ及び熱影響等の運転要素とに基づき設定した
ことを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項２】
固定側板の一側面に立設した渦巻き状の固定壁体の先端に固定側チップシールを有する固定スクロールと、可動側板の一側面に立設した渦巻き状の可動壁体の先端に可動側チップシールを有する可動スクロールとを備え、該固定壁体と該可動壁体とをかみ合わせ該各チップシールを互いに対向する一方の側面に当てた状態で該可動スクロールを公転旋回運動させるスクロール型圧縮機において、
前記各チップシールの前記各壁体からの突出寸法の最大値を性能変化率に基づき設定した
ことを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項３】
固定側板の一側面に立設した渦巻き状の固定壁体の先端に固定側チップシールを有する固定スクロールと、可動側板の一側面に立設した渦巻き状の可動壁体の先端に可動側チップシールを有する可動スクロールとを備え、該固定壁体と該可動壁体とをかみ合わせ該各チップシールを互いに対向する一方の側面に当てた状態で該可動スクロールを公転旋回運動させるスクロール型圧縮機において、
前記各チップシールの前記各壁体からの突出寸法の最小値を前記各壁体の平行度等の加工精度と、前記可動スクロールの中央凹み量等の組立精度と、軸方向荷重、壁倒れ及び熱影響等の運転要素とに基づき設定し、かつ、前記各チップシールの前記各壁体からの突出寸法の最大値を性能変化率に基づき設定した
ことを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項４】
前記突出寸法の最小値を７０μｍに設定した
ことを特徴とする請求項１又は請求項３記載のスクロール型圧縮機。
【請求項５】
前記突出寸法の最大値を１８０μｍに設定した
ことを特徴とする請求項２又は請求項３記載のスクロール型圧縮機。
【請求項６】
前記突出寸法の最小値を７０μｍに設定し、該突出寸法の最大値を１８０μｍに設定した
ことを特徴とする請求項３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】
本発明はチップシールの突出寸法を改良したスクロール型圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のスクロール型圧縮機として、特許文献に記載されたものが知られている。
【０００３】
このスクロール型圧縮機は、固定側板の一側面に立設した渦巻き状の固定壁体の先端に固定側チップシールを有する固定スクロールと、可動側板の一側面に立設した渦巻き状の可動壁体の先端に可動側チップシールを有する可動スクロールとを備え、可動スクロールの可動壁体が固定スクロールの固定壁体にかみ合わせた構造となっている。また、両壁体がかみ合わせた際、可動壁体の可動チップシールが固定側板の一側面に当接し、固定壁体の固定チップシールが可動側板の一側面に当接した状態となっている。
【０００４】
スクロール型圧縮機を運転するときは、可動スクロールが公転旋回運動を行う。この公転旋回運動により両壁体の間に冷媒が吸入され、更に吸入冷媒が順次圧縮されながら各スクロールの中心に向かって移動し、高圧冷媒となって吐出される。
【特許文献１】実開平５−６６２８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、圧縮機運転時には各チップシールは互いに各スクロールの一側面に摺接して、各スクロールの軸方向端面からの冷媒漏れを防止している。  しかしながら、各壁体の加工精度や可動スクロールの組立精度に加え、圧縮機運転時の圧縮負荷による可動スクロールの傾斜により、各壁体の先端周縁が各スクロールの一側面に直接に圧接し（いわゆるカジリの発生）、異音が発生したり、最後には各スクロールが破損するという問題点を有していた。
【０００６】
このような問題点を解決するため、チップシールを各壁体先端から大きく突出させる方法があるが、チップシールが大きく突出している分、各壁体先端でチップシールが設置されていない部位（各壁体の冷媒吸入口より）では、各壁体先端側に大きな隙間が形成され、冷媒漏れが多量となり運転性能を低下させるという問題点を発生していた。
【０００７】
本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、各チップシールの突出寸法として適正値を取り、各スクロールの破損を防止しつつ運転性能の低下を防止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】
【０００８】
本発明は前記課題を解決するため、請求項１の発明は、固定側板の一側面に立設した渦巻き状の固定壁体の先端に固定側チップシールを有する固定スクロールと、可動側板の一側面に立設した渦巻き状の可動壁体の先端に可動側チップシールを有する可動スクロールとを備え、固定壁体と可動壁体とをかみ合わせ各チップシールを互いに対向する一方の側面に当てた状態で可動スクロールを公転旋回運動させるスクロール型圧縮機において、各チップシールの各壁体からの突出寸法の最小値を各壁体の平行度等の加工精度と、可動スクロールの中央凹み量等の組立精度と、軸方向荷重、壁倒れ及び熱影響等の運転要素とに基づき設定した構造となっている。
【０００９】
請求項１の発明によれば、チップシールの突出寸法の最小値を、加工精度及び組立精度に加え、軸方向荷重、壁倒れ及び熱影響等の運転要素を加味して最小値を決定する。これにより、各スクロールのカジリを防止することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、固定側板の一側面に立設した渦巻き状の固定壁体の先端に固定側チップシールを有する固定スクロールと、可動側板の一側面に立設した渦巻き状の可動壁体の先端に可動側チップシールを有する可動スクロールとを備え、固定壁体と可動壁体とをかみ合わせ各チップシールを互いに対向する一方の側面に当てた状態で可動スクロールを公転旋回運動させるスクロール型圧縮機において、各チップシールの各壁体からの突出寸法の最大値を性能変化率に基づき設定した構造となっている。
【００１１】
請求項２の発明によれば、突出寸法の最大値を冷凍能力の性能変化率、例えば性能変化率でその許容値に基づき突出寸法の最大値を決定する。これにより、運転性能の著しい低下を防止することができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１の最小値と請求項２の最大値の両者を設定した構造となっており、カジリ防止と性能低下防止の両者を実現することができる。
【００１３】
なお、最小値を７０μｍ、最大値を１８０μｍとするようにしても良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、スクロール型圧縮機の各スクロールの破損を防止でき、かつ、運転性能の著しい低下を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１乃至図４は本発明に係るスクロール型圧縮機の一実施形態を示すもので、図１はスクロール型圧縮機の断面図、図２は固定スクロールと可動スクロールのかみ合わせ状態を示す平面図、図３は固定スクロールと可動スクロールのかみ合わせ状態を示す断面図、図４は冷凍能力とチップシール突出量との関係を示すグラフである。
【００１６】
まず、図１及び図２を参照して、スクロール型圧縮機の概略構造を説明する。スクロール型圧縮機１はリアハウジング１１とリアハウジング１１の開口を閉塞するよう接合したフロントハウジング１２とを有している。リアハウジング１１の内部には固定スクロール１３と可動スクロール１４が設置されている。また、フロントハウジング１２の内側にはスクロール公転機構１５が設置され、フロントハウジング１２の外側には電磁クラッチ１６が設置されている。
【００１７】
固定クロール１３は、図２に示すように、円盤状の固定側板１３１と、固定側板１３１の一側面１３１ａから立設された渦巻き状の固定壁体１３２とを有している。ここで、固定側板１３１の他側面とリアハウジング１１の底部との間には、図１に示すように、冷媒の吐出室１１１を有している。また、固定側板１３１には吐出口１３１ｂが貫通する一方、吐出室１１側には吐出口１３１ｂを開閉する吐出弁１３１ｃが設置されており、固定壁体１３２の中央側で圧縮された冷媒が吐出口１３１ｂを通じて吐出室１１１に吐出されるようになっている。また、固定壁体１３２の先端には、図２に示すように、渦巻き状の固定側チップシール１３３が填め込まれている。
【００１８】
可動スクロール１４は、円盤状の可動側板１４１と、可動側板１４１の一側面１４１ａから立設された渦巻き状の可動壁体１４２とを有している。この可動壁体１４２は、図２に示すように、固定スクロール１３の固定壁体１３２にかみ合わせるよう配置され、固定壁体１３２と可動壁体１４２との間に圧縮空間が形成されている。また、可動壁体１４２の先端には、図２に示すように、渦巻き状の可動側チップシール１４３が填め込まれている。なお、図示しないが可動壁体１４２の外側には冷媒の吸入口を有し、各壁体１３２，１４２の外側周縁側から各壁体１３２，１４２の内側に冷媒を導くようになっている。
【００１９】
スクロール公転機構１５は、カウンタウェイト１５１が固定された駆動ブッシュ１５２と、駆動ブッシュ１５２に偏心ピン１５３を介して連結したクランク１５４と、クランク１５４に連結した主軸１５５と、主軸１５５の先端側に固着されたハブ１５６とを有している。また、駆動ブッシュ１５２は可動側壁１４１の他側面に軸受け１５６ａを介して填り込んでいる。ここで、主軸１５５が回転するとき、この回転力がクランク１５４及び偏心ピン１５３を通じて駆動ブッシュ１５２に伝達され、可動スクロール１４が公転運動を行なう。なお、１５７は可動スクロール１４の自転を規制する自転規制部材である。
【００２０】
電磁クラッチ１６は、環状のロータ１６１内に巻き付けられた電磁コイル１６２と、ロータ１６１に吸着自在のアーマチュア板１６３と、ハブ１５６とアーマチュア板１６３とを連結する板バネ１６４とを有している。また、電磁クラッチ１６のロータ１６１とフロントハウジング１２との間には軸受け１６５が介在され、ロータ１６１を回転自在に支承している。また、ロータ１６１の外面には図示しない自動車エンジンの回転力が図示しないベルトにより伝達され、ロータ１６１が常時回転している。ここで、電磁コイル１６２に通電するときは、ロータ１６１が磁気化してアーマチュア板１６３がロータ１６１に吸着される。これにより、アーマチュア板１６３が回転し、アーマチュア１６３の回転力が板バネ１６４及びハブ１５６を通じて主軸１５５に伝達されるようになっている。
【００２１】
以上のような構成は前記従来のスクロール型圧縮機においても同様であり、可動スクロール１４の公転運動により各壁体１３２，１４２間に冷媒が吸入され、更に各壁体１３２，１４２で取り囲んだ圧縮空間を順次減少させて冷媒の圧力を上昇させるよう構成されている。
【００２２】
本発明に係るスクロール型圧縮機１の特徴点は、各チップシール１３３，１４３の突出寸法を改良した点にある。
【００２３】
ここで、各チップシール１３３，１４３の突出寸法とは、図３に示すように、各壁体１３２，１４２の先端面から突出したチップシール１３３，１４３の突出量Ｗをいい、突出寸法の最小値とは突出量Ｗの許容最小値をいい、突出寸法の最小値とは突出量Ｗの許容最大値をいう。
【００２４】
まず、突出寸法の最小値を説明する。この最小値を設定するに当たり、従来の問題点である各壁体１３２，１４２のカジリの発生原因に着目する。カジリの発生原因として第１番目に部品の加工精度にある。即ち、各壁体１３２，１４２の先端面は完全に面一となるよう加工しなければならないが、その加工精度上、＋６０μｍの公差が必要となる（壁体１３２，１４２の平行度）。
【００２５】
第２番目に部品の組立精度にある。即ち、可動スクロール１４を固定スクロール１３に組み立てる際、各チップシール１３３，１４３が各一側面１３１ａ，１４１ａに完全に接触状態で組立なければならないが、可動スクロール１４を組み立てる際に中央側が多少窪み、その組立精度上、１０μｍ程、壁体１３２の一側面１３１ａから離れる。
【００２６】
第３番目に可動スクロール１４４の運転に起因する誤差がある。即ち、冷媒の圧縮時に可動スクロール１４には圧縮反力が加わっているため、可動スクロール１４の軸方向に荷重が加わる（軸方向荷重）。また、可動スクロール１４がスクロール公転機構１５に対して片持ち状態で支持されているため、運転時に径方向に傾くことがある（いわゆる壁倒れ；図３の２点鎖線で示す）。更に、各壁体１３２，１４２が冷媒圧縮時に発生する熱により熱膨張する（熱影響）。これら運転時のクリアランス変化を総合すると、各壁体１３２，１４２が２０μｍの突出変化となる。
【００２７】
以上の点から、各チップシール１３３，１４３の突出寸法の最小値を計算するならば、
（６０μｍ＋２０μｍ）−１０μｍ＝７０μｍ
となり、チップシール１３３，１４３の突出寸法の最小値として７０μｍが求められる。
【００２８】
次に、突出寸法の最大値を説明する。ところで、各チップシール１３３，１４３は各壁体１３２，１４２全体に設けられているものではなく、図２に示すように、各壁体１３２，１４２のうち、外寄りの部位（冷媒の吸入初期の部分）１３２ａ，１４２ａにはチップシール１３３，１４３が設けられていない。従って、いわゆるカジリを防止するためにチップシール１３３，１４３の突出寸法を過剰に大きくするときは、部位１３２ａ，１４２ａからの冷媒漏れが過剰となり、スクロール型圧縮機１の運転性能が著しく低下する。
【００２９】
そこで、図４に示すように、冷凍能力とチップシール突出量との関係から性能変化近似線を取り、性能変化が許容される性能変化率、これを５％として最大値を求めた。これにより、チップシール１３３，１４３の突出寸法の最大値として１８０μｍに設定することが最適であることが分かった。従って、本実施形態に係るスクロール型圧縮機１においては、図４に示すように、
７０μｍ＜Ｗ＜１８０μｍ
で設定するとき、最適な運転が行われることとなる。
【００３０】
また、チップシール１３３，１４３の突出寸法はチップシール１３３，１４３が填め込まれている溝深さを変更することにより、或いは、チップシール１３３，１４３の厚さ寸法を管理することにより簡単に調整できる。また、この寸法範囲を満足させるため手段として、特殊な加工技術や厳しい部品精度も要求されることがない。
【００３１】
なお、図示しないが各壁体先端が段付き溝で加工され、この段付き溝にチップシールが設置される場合もあるが、前記実施形態と同様の範囲でチップシール突出量を設定すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】スクロール型圧縮機の断面図
【図２】固定スクロールと可動スクロールのかみ合わせ状態を示す平面図
【図３】固定スクロールと可動スクロールのかみ合わせ状態を示す拡大断面図
【図４】冷凍能力とチップシール突出量との関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００３３】
１…スクロール型圧縮機、１３…固定スクロール、１４…可動スクロール、１３１…固定側板、１３２…固定壁体、１３３…固定側チップシール、１４１…可動側板、１４２…可動壁体、１４３…可動側チップシール。
【図１】
2005163671.tif 000003
【図２】
2005163671.tif 000004
【図３】
2005163671.tif 000005
【図４】
2005163671.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成16年4月14日(2004.4.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
ここで、各チップシール１３３，１４３の突出寸法とは、図３に示すように、各壁体１３２，１４２の先端面から突出したチップシール１３３，１４３の突出量Ｗをいい、突出寸法の最小値とは突出量Ｗの許容最小値をいい、突出寸法の最大値とは突出量Ｗの許容最大値をいう。