(57)【要約】【課題】ボス部に加わる径方向の力がうず巻体に伝達することを軽減したスクロール部材を備えたスクロール型圧縮機を提供すること。【解決手段】端板１２ｂの一面側にうず巻体１２ａを形成し、他面側に駆動軸として働く偏心ブッシュ２１が嵌入されるボス部１２ｃを形成したスクロール部材１２を使用する。そのスクロール部材に、ボス部に加わる径方向の力がうず巻体に伝達することを軽減する力伝達軽減手段を設ける。力伝達軽減手段は、ボス部の外周面に設けたくびれ部４１であってもよいが、他の様々な構造を採用し得る。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端板と、前記端板の一面側に形成されたうず巻体と、前記端板の他面側に形成され駆動軸が嵌入されるボス部とを有するスクロール部材を含むスクロール型圧縮機であって、前記スクロール部材に、前記ボス部に加わる径方向の力が前記うず巻体に伝達することを軽減する力伝達軽減手段を設けたことを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項２】
前記力伝達軽減手段は、前記ボス部の外周に設けたくびれ部である、請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項３】
前記くびれ部は前記端板の近傍に形成されている、請求項２に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項４】
前記力伝達軽減手段は、前記ボス部の周囲に対応して前記端板に設けた溝である、請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項５】
前記端板と前記ボス部とを別体に形成し、前記端板に筒部を設け、前記筒部を前記ボス部の一部に嵌合させることで前記力伝達軽減手段を構成した、請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項６】
前記端板と前記ボス部は互いに別体に形成されたものであり、前記ボス部は軸方向に突出した小径の凸部を有し、前記端板は前記凸部に嵌合した穴部を有し、前記凸部と前記穴部との嵌合構造により前記力伝達軽減手段を構成した、請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項７】
前記端板と前記ボス部は互いに別体に形成されたものであり、前記端板は軸方向に突出した小径の凸部を有し、前記ボス部は前記凸部に嵌合する穴部を有し、前記凸部と前記穴部との嵌合構造により前記力伝達軽減手段を構成した、請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項８】
前記嵌合構造を複数備えた、請求項６又は７に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、車両用空調装置等に用いられるスクロール型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なスクロール型圧縮機は、端板の一面側にうず巻体を形成してなるスクロール部材を一対含んでいる。これらのスクロール部材はうず巻体が互いにかみ合った状態で対向配置されている。運転時には、それらのスクロール部材を相対的に動かし、スクロール部材間に取り込んだ気体をうず巻体に沿って移動させつつ圧縮する。このようなスクロール型圧縮機は例えば特許文献１に開示されている。
【０００３】
運転時に動かされるスクロール部材を一般に可動スクロールと呼んでいる。特許文献１において、可動スクロールは端板の他面側に筒状のボス部が一体に形成されている。ボス部にはクランクシャフトに係合した偏心ブッシュがベアリングを介して嵌合している。クランクシャフトが駆動されると、偏心ブッシュが駆動軸として働き、可動スクロールに所定の動きを伝える。
【０００４】
図１は従来の可動スクロールの一部を示している。この可動スクロール１において、うず巻体２と一体の端板３は平板状に形成されている。端板３のうず巻体２とは反対側に一体に形成されたボス部４はその内外周面をいずれも円筒状に形成されている。ボス部４の内周面にはベアリング５が備えられている。圧縮機の組み立てに際し、ボス部４の内側にベアリング５を圧入嵌合させる。
【０００５】
ボス部４の内側にベアリング５が圧入嵌合されると、ボス部４に径方向の力即ち拡径力が加わり、ボス部４が僅かながら拡径される。ボス部４に加わる拡径力はそのまま端板３に伝達され、端板３を図２に誇張して示したように変形させる。このときの端板３の変形は４０μｍ程度であるが、端板３と共にうず巻体２も変形するので、可動スクロール１とこれに対向する固定スクロール（図示せず）との間のシール性が不十分になりやすい。シール性が損なわれると、圧縮能力の低減や騒音の増大という問題が起こる。
【０００６】
うず巻体の軸方向端部に段階的に突出するチップシールを備えることも考えられる。しかし、うず巻体の全体にチップシールを備えることが困難であるため、上述した可動スクロールの変形に対しては十分な効果が得られない。その上、チップシールを備えるための構造が複雑にならざるを得ない。
【特許文献１】特許第３３６９７８６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
それ故に本発明の課題は、ボス部に加わる径方向の力がうず巻体に伝達することを軽減したスクロール部材を備えた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】
本発明によれば、端板と、前記端板の一面側に形成されたうず巻体と、前記端板の他面側に形成され駆動軸が嵌入されるボス部とを有するスクロール部材を含むスクロール型圧縮機であって、前記スクロール部材に、前記ボス部に加わる径方向の力が前記うず巻体に伝達することを軽減する力伝達軽減手段を設けたことを特徴とするスクロール型圧縮機が得られる。
【０００９】
前記力伝達軽減手段は、前記ボス部の外周に設けたくびれ部であってもよい。
【００１０】
前記くびれ部は前記端板の近傍に形成されていてもよい。
【００１１】
前記力伝達軽減手段は、前記ボス部の周囲に対応して前記端板に設けた溝であってもよい。
【００１２】
前記端板と前記ボス部とを別体に形成し、前記端板に筒部を設け、前記筒部を前記ボス部の一部に嵌合させることで前記力伝達軽減手段を構成してもよい。
【００１３】
前記端板と前記ボス部は互いに別体に形成されたものであり、前記ボス部は軸方向に突出した小径の凸部を有し、前記端板は前記凸部に嵌合した穴部を有し、前記凸部と前記穴部との嵌合構造により前記力伝達軽減手段を構成してもよい。
【００１４】
前記端板と前記ボス部は互いに別体に形成されたものであり、前記端板は軸方向に突出した小径の凸部を有し、前記ボス部は前記凸部に嵌合する穴部を有し、前記凸部と前記穴部との嵌合構造により前記力伝達軽減手段を構成してもよい。
【００１５】
前記嵌合構造を複数備えてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のスクロール型圧縮機は、スクロール部材のボス部に加わる径方向の力によるうず巻体の変形が防止若しくは軽減されるので、スクロール部材間のシール性が損なわれる虞は少なく、したがって圧縮能力の低減や騒音の増大を防止できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図３を参照して、本発明の実施例に係るスクロール型圧縮機を説明する。
【００１８】
図示のスクロール型圧縮機は車両用空調装置に使用するのに適したものであり、固定スクロール１１と、これと対になった可動スクロール１２と、これらを内包したケーシング１３と、このケーシング１３の開放端に固定されここを閉塞したフロントハウジング１４とを含んでいる。固定スクロール１１は、固定うず巻体１１ａと、これの軸方向一端に一体に固定された固定端板１１ｂとを含んでいる。可動スクロール１２は、可動うず巻体１２ａと、これの軸方向一端に一体に固定された可動端板１２ｂとを含んでいる。固定うず巻体１１ａと可動うず巻体１２ａが互いにかみ合った状態で固定端板１１ｂと可動端板１２ｂが互いに軸方向で対向し、これらの間に冷媒等の流体を圧縮しつつ移送するための幾つかの圧縮空間１５を形成している。
【００１９】
固定端板１１ｂはケーシング１３に固定され、ケーシング１３との間に吐出室１７を形成している。固定端板１１ｂには、圧縮空間１５で圧縮された流体を吐出室１７に吐出させる吐出口１８が形成されている。
【００２０】
可動端板１２ｂとフロントハウジング１４との間には、可動スクロール１２の自転を阻止するが公転は許すための自転阻止機構１９が備えられている。
【００２１】
さらに可動端板１２ｂの可動うず巻体１２ａとは反対側の面には円筒状の突部即ちボス部１２ｃが一体に形成されている。ボス部１２ｃの内側には駆動軸として働く偏心ブッシュ２１がドライブベアリング２２を介して回転可能に配置されている。
【００２２】
フロントハウジング１４の中央には大径部２３ａをもつ主軸即ちシャフト２３が貫通している。シャフト２３はシャフトベアリング２４で支持され、さらにその大径部２３ａをメインベアリング２５で支持されている。シャフト２３の大径部２３ａは、偏心ブッシュ２１に係合したクランクピン即ち偏心ピン２６を備えている。この結果、偏心ブッシュ２１は偏心ピン２６を中心としてスイング可能であり、これにより可動スクロール１２の旋回半径を可変にしている。なお、偏心ブッシュ２１には、可動スクロール１２の動作時の遠心力に対抗するカウンターウエイト２７が備えられている。
【００２３】
フロントハウジング１４の円筒部１４ａの外側にはラジアルベアリング２９を介してロータ３１が回転自在に支持されている。ロータ３１は、例えば、自動車のエンジンにて回転駆動される。ロータ３１は、電磁クラッチ３２を介してシャフト３３に接続されている。したがって、電磁クラッチ３２がオンのときにはシャフト２３はロータ３１と一体になって回転するが、電磁クラッチ３２が切断されるとシャフト２３はロータ３１から切り離される。
【００２４】
シャフト２３が回転すると、偏心ピン２６及び偏心ブッシュ２１及び自転阻止機構１９の作用により、可動スクロール１２が円軌道上で公転する。このとき、可動スクロール１２の自転は自転阻止機構１９により阻止される。結果として、圧縮空間１５が流体を圧縮しつつ中央へ移送され、流体を吐出口１８を通して吐出室１７へ吐出させる。吐出室１７の流体は吐出ポート（図示せず）から冷凍回路に流出し、また吸入ポート（図示せず）からケーシング１３内の吸入空間に戻り、圧縮空間１５に取り込まれる。
【００２５】
図３と共に図４を参照して、スクロール型圧縮機の要部の第１の構造について説明する。
【００２６】
可動スクロール１２のボス部１２ｃはその外周面の一部にリング状溝又はくびれ部４１が形成されている。当然、くびれ部４１の底部はボス部１２ｃの外周面よりも小径である。なお、くびれ部４１は、ドライブベアリング２２に対応した位置に形成されている。
【００２７】
図４の構造によると、ボス部１２ｃに加わる拡径力などの径方向の力は、くびれ部４１により吸収され、可動うず巻体１２ａへの伝達が軽減される。こうして、くびれ部４１が力伝達軽減手段として働く。
【００２８】
図５を参照して、スクロール型圧縮機の要部の第２の構造について説明する。
【００２９】
可動スクロール１２のボス部１２ｃはその外周面の一部に角形のリング状溝又はくびれ部４２が形成されている。当然、くびれ部４２の底部はボス部１２ｃの外周面よりも小径である。なお、くびれ部４２は、ドライブベアリング２２から外れて可動端板１２ｂに隣接して形成されている。
【００３０】
図５の構造によると、ボス部１２ｃに加わる径方向の力は、くびれ部４２により吸収され、可動うず巻体１２ａへの伝達がさらに軽減される。こうして、くびれ部４２が力伝達軽減手段として働く。
【００３１】
図６を参照して、スクロール型圧縮機の要部の第３の構造について説明する。
【００３２】
可動スクロール１２の可動端板１２ｂはボス部１２ｃの外周面に対応した位置でリング状にのびた溝又はくびれ部４３が形成されている。
【００３３】
図６の構造によると、ボス部１２ｃに加わる径方向の力は、くびれ部４３により吸収され、可動うず巻体１２ａへの伝達が軽減される。こうして、くびれ部４３が力伝達軽減手段として働く。
【００３４】
図７を参照して、スクロール型圧縮機の要部の第４の構造について説明する。
【００３５】
可動スクロール１２のボス部１２ｃは可動端板１２ｂ及び可動うず巻体１２ａとは別体に形成されたものである。そして、可動端板１２ｂの可動うず巻体１２ａとは反対側の端面に環状部又は筒部４４を設け、この筒部４４にボス部１２ｃの一部を密着嵌合させる。
【００３６】
図７の構造によると、ボス部１２ｃに加わる径方向の力は、筒部４４とボス部１２ｃとの嵌合構造により吸収され、可動うず巻体１２ａへの伝達が軽減される。こうして、筒部４４とボス部１２ｃとの嵌合構造が力伝達軽減手段として働く。
【００３７】
図８を参照して、スクロール型圧縮機の要部の第５の構造について説明する。
【００３８】
可動スクロール１２のボス部１２ｃは可動端板１２ｂ及び可動うず巻体１２ａとは別体に形成されたものである。そして、可動端板１２ｂの可動うず巻体１２ａとは反対側の端面に一つの凸部４５を設け、一方、ボス部１２ｃの軸方向端面に一つの貫通孔又は穴部４６を設け、穴部４６に凸部４５を密着嵌合させる。なお、穴部４６は凹部であってもよい。
【００３９】
図８の構造によると、ボス部１２ｃに加わる径方向の力は、穴部４６と凸部４５との嵌合構造により吸収され、可動うず巻体１２ａへの伝達が軽減される。こうして、穴部４６と凸部４５との嵌合構造が力伝達軽減手段として働く。
【００４０】
図９を参照して、スクロール型圧縮機の要部の第６の構造について説明する。
【００４１】
可動スクロール１２のボス部１２ｃは可動端板１２ｂ及び可動うず巻体１２ａとは別体に形成されたものである。そして、可動端板１２ｂの可動うず巻体１２ａとは反対側の端面に複数例えば二つの凸部４５を設け、一方、ボス部１２ｃの軸方向端面に複数例えば二つの貫通孔又は穴部４６を設け、穴部４６に凸部４５をそれぞれ密着嵌合させる。なお、各穴部４６は凹部であってもよい。
【００４２】
図９の構造によると、ボス部１２ｃに加わる径方向の力は、穴部４６と凸部４５との嵌合構造により吸収され、可動うず巻体１２ａへの伝達が軽減される。こうして、穴部４６と凸部４５との嵌合構造が力伝達軽減手段として働く。その上、可動端板１２ｂに対するボス部１２ｃの回動が複数の穴部４６と複数の凸部４５との嵌合構造により係止される。
【００４３】
図１０を参照して、スクロール型圧縮機の要部の第７の構造について説明する。
【００４４】
可動スクロール１２のボス部１２ｃは可動端板１２ｂ及び可動うず巻体１２ａとは別体に形成されたものである。そして、可動端板１２ｂの可動うず巻体１２ａとは反対側の端面に一つの凹部又は穴部４７を設け、一方、ボス部１２ｃの軸方向端面に一つの凸部４８を設け、穴部４７に凸部４８を密着嵌合させる。
【００４５】
図１０の構造によると、ボス部１２ｃに加わる径方向の力は、穴部４７と凸部４８との嵌合構造により吸収され、可動うず巻体１２ａへの伝達が軽減される。こうして、穴部４７と凸部４８との嵌合構造が力伝達軽減手段として働く。
【００４６】
図１１を参照して、スクロール型圧縮機の要部の第８の構造について説明する。
【００４７】
可動スクロール１２のボス部１２ｃは可動端板１２ｂ及び可動うず巻体１２ａとは別体に形成されたものである。そして、可動端板１２ｂの可動うず巻体１２ａとは反対側の端面に複数例えば二つの凹部又は穴部４７を設け、一方、ボス部１２ｃの軸方向端面に複数例えば二つの凸部４８を設け、穴部４７に凸部４８をそれぞれ密着嵌合させる。
【００４８】
図１１の構造によると、ボス部１２ｃに加わる径方向の力は、穴部４７と凸部４８との嵌合構造により吸収され、可動うず巻体１２ａへの伝達が軽減される。こうして、穴部４７と凸部４８との嵌合構造が力伝達軽減手段として働く。その上、可動端板１２ｂに対するボス部１２ｃの回動が複数の穴部４７と複数の凸部４８との嵌合構造により係止される。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】図１は従来のスクロール型圧縮機に使用された可動スクロールの一部を示す断面図である。
【図２】図１の可動スクロールの変形状態を誇張して示した断面図である。
【図３】本発明の実施例に係るスクロール型圧縮機の縦断面図である。
【図４】図３のスクロール型圧縮機に使用される可動スクロールの要部の第１の構造を示す断面図である。
【図５】図３のスクロール型圧縮機に使用される可動スクロールの要部の第２の構造を示す断面図である。
【図６】図３のスクロール型圧縮機に使用される可動スクロールの要部の第３の構造を示す断面図である。
【図７】図３のスクロール型圧縮機に使用される可動スクロールの要部の第４の構造を示す断面図である。
【図８】図３のスクロール型圧縮機に使用される可動スクロールの要部の第５の構造を示す断面図である。
【図９】図３のスクロール型圧縮機に使用される可動スクロールの要部の第６の構造を示す断面図である。
【図１０】図３のスクロール型圧縮機に使用される可動スクロールの要部の第７の構造を示す断面図である。
【図１１】図３のスクロール型圧縮機に使用される可動スクロールの要部の第８の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１１  固定スクロール
１１ａ  固定うず巻体
１１ｂ  固定端版
１２  可動スクロール
１２ａ  固定うず巻体
１２ｂ  固定端版
１２ｃ  ボス部
１３  ケーシング
１４  フロントハウジング
１５  圧縮空間
１７  吐出室
１８  吐出口
１９  自転阻止機構
２１  偏心ブッシュ
２２  ドライブベアリング
２３  シャフト
２４  シャフトベアリング
２５  メインベアリング
２６  偏心ピン
２７  カウンターウエイト
２９  ラジアルベアリング
３１  ロータ
３２  電磁クラッチ
４１  くびれ部
４２  くびれ部
４３  くびれ部
４４  筒部
４５  凸部
４６  穴部
４７  穴部
４８  凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2005069069.tif 000010
【図９】
2005069069.tif 000011
【図１０】
2005069069.tif 000012
【図１１】
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