(57)【要約】      （修正有）【課題】スクロール型圧縮機において、潤滑油を確実且つ円滑に流通させることによって耐久性の向上を図ることができ、しかも、騒音及び振動の発生を抑制する。【解決手段】スクロール型圧縮機を構成する回転シャフトには、その端部に設けられた支持体の端面にクランクピン６８が設けられ、前記クランクピン６８がブッシュ５２の偏心孔７０に挿通される。このクランクピン６８の端部には、第１及び第２平坦部７８、８０を有した係止溝７４が形成され、該係止溝７４には、第１及び第２直線部９０、９２を有した係止リング８４が装着される。そして、係止リング８４は、その開口部８６がクランクピン６８の切欠部と偏心孔７０とからなる油通路７６に臨むと共に、前記第１及び第２平坦部７８、８０と第１及び第２直線部９０、９２との係合作用下にクランクピン６８に対する相対的な回転変位が規制される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、該ハウジング内に設けられた固定スクロールと、該固定スクロールと噛合された可動スクロールと、該ハウジング内に設けられ駆動源の駆動作用下に回転する回転シャフトと、該回転シャフトの軸心に対して偏心したクランクピンと、前記クランクピンが挿通される孔部を有し前記可動スクロールを揺動変位させるブッシュと、前記クランクピンを中心として前記ブッシュをスイング運動させることにより前記可動スクロールを旋回半径可変に旋回させるスイングリンク機構と、前記クランクピンの端部に装着され前記ブッシュに対する前記クランクピンの軸線方向に沿った相対変位を規制する係止リングとを備えたスクロール型圧縮機において、
前記ブッシュと前記クランクピンとの間には潤滑油の流通する油通路が設けられると共に、前記係止リングには前記クランクピンに装着するための開口部を有し、前記係止リングが前記クランクピンに対して装着される際、前記開口部が前記油通路に臨むと共に、前記クランクピンに対する前記係止リングの相対的な回転変位を規制する回転規制する回転規制手段を備えることを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項２】
請求項１記載のスクロール型圧縮機において、
前記回転規制手段は、前記クランクピンの端部において外周面に対して窪み、且つ、平坦部を有し、前記係止リングの装着される溝部と、
前記係止リングに形成され、前記平坦部に係合される直線部と、
からなることを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項３】
請求項１記載のスクロール型圧縮機において、
前記回転規制手段は、前記ブッシュの端面に設けられ、前記係止リングの開口部に当接する凸部であることを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項４】
請求項３記載のスクロール型圧縮機において、
前記凸部には、前記油通路を通じて供給される潤滑油を前記端面へ流通させる通路を有することを特徴とする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、スクロール型圧縮機に関し、一層詳細には、固定スクロールに対して可動スクロールを旋回させることにより圧縮機内部において流体を圧縮するスクロール型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、スクロール型圧縮機は、固定板と該固定板に直立した渦巻状の固定壁を有する固定スクロールと、可動板と該可動板に直立した渦巻状の可動壁を前記固定壁に噛み合わせるように配置した可動スクロールとをハウジングの内部に備え、偏心するクランクピンを介して前記可動スクロールを旋回させることにより、固定スクロールの固定壁及び可動スクロールの可動壁と固定板及び可動板との間で形成される圧縮室を外周部位から徐々に中央部位へと移動させて冷媒を圧縮させる（特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、このようなスクロール型圧縮機では、可動スクロールの旋回半径を可変にする旋回半径可変機構を設けた構成のものが用いられることがある。この旋回半径可変機構を設けることによって液圧縮等による高負荷時での固定壁や可動壁の破損防止や、前記固定壁と前記可動壁との接触性向上等の効果を得ることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、スクロール型圧縮機では、クランク機構、特にブッシュとクランクピン間の潤滑性を向上するために、前記ブッシュとクランクピンの間に油通路を形成し、前記油通路に潤滑油を流通させて潤滑を行うこともある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１５０９４４号公報
【特許文献２】特開平７−３１７６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一般的に、特許文献１に開示されるような旋回半径可変機構を有するスクロール型圧縮機では、そのクランクピンが円柱状に形成されている。このクランクピンに対して特許文献２に開示されるような油通路を形成した場合、圧縮機を作動させている間にクランクピンとブッシュとを係合する係止リングが回転してしまい、前記係止リングのリング部によって前記油通路の開口部位が塞がれてしまうことにより、前記油通路を流れる潤滑油の流動性が低下し、期待通りの潤滑性能が得られないことがある。
【０００７】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、潤滑油を確実且つ円滑に流通させることによって耐久性の向上を図ることができ、しかも、騒音及び振動の発生を抑制することが可能なスクロール型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】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、ハウジングと、該ハウジング内に設けられた固定スクロールと、該固定スクロールと噛合された可動スクロールと、該ハウジング内に設けられ駆動源の駆動作用下に回転する回転シャフトと、該回転シャフトの軸心に対して偏心したクランクピンと、前記クランクピンが挿通される孔部を有し前記可動スクロールを揺動変位させるブッシュと、前記クランクピンを中心として前記ブッシュをスイング運動させることにより前記可動スクロールを旋回半径可変に旋回させるスイングリンク機構と、前記クランクピンの端部に装着され前記ブッシュに対する前記クランクピンの軸線方向に沿った相対変位を規制する係止リングとを備えたスクロール型圧縮機において、
前記ブッシュと前記クランクピンとの間には潤滑油の流通する油通路が設けられると共に、前記係止リングには前記クランクピンに装着するための開口部を有し、前記係止リングが前記クランクピンに対して装着される際、前記開口部が前記油通路に臨むと共に、前記クランクピンに対する前記係止リングの相対的な回転変位を規制する回転規制する回転規制手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、クランクピンに係止リングを装着し、その開口部をブッシュとクランクピンとの間に設けられ潤滑油の流通する油通路に臨むように配置し、回転規制手段によって前記係止リングが前記クランクピンに対して回転変位することを規制している。
【００１０】
従って、係止リングがクランクピンに対して回転することがないため、常に開口部が油通路に臨む位置に配置された状態とすることができ、それに伴って、前記係止リングによって油通路が塞がれてしまうことが回避され、前記油通路を通じて潤滑油を確実且つ安定的にブッシュ側へと供給することができる。その結果、クランクピンとブッシュとの間の潤滑を確実且つ安定的に行うことができ、スクロール型圧縮機の耐久性を向上できると共に、潤滑不足に起因した騒音及び振動の発生を抑制することができる。
【００１１】
また、回転規制手段は、クランクピンの端部において外周面に対して窪み、且つ、平坦部を有し、係止リングの装着される溝部と、
前記係止リングに形成され、前記平坦部に係合される直線部と、
から構成するとよい。
【００１２】
さらに、回転規制手段は、ブッシュの端面に設けられ、係止リングの開口部に当接する凸部であるとよい。
【００１３】
さらにまた、凸部には、油通路を通じて供給される潤滑油を端面へ流通させる通路を有するとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
すなわち、クランクピンをブッシュの孔部に挿入した状態で、該クランクピンの端部に係止リングを装着すると共に、回転規制手段によって前記クランクピンに対する前記係止リングの相対的な回転変位を規制しているため、前記係止リングがクランクピンに対して相対的に回転変位することが阻止され、該係止リングによってブッシュとの間に形成された油通路が塞がれてしまうことを回避できる。その結果、油通路を通じて供給される潤滑油によってクランクピンとブッシュとの間の潤滑を確実且つ安定的に行うことができ、スクロール型圧縮機の耐久性を向上できると共に、潤滑不足に起因した騒音及び振動の発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機の一部省略縦断面図である。
【図２】図１のスクロール型圧縮機におけるクランクピン近傍を示す拡大断面図である。
【図３】図１に示すスクロール型圧縮機のクランクピン及びブッシュの正面図である。
【図４】図４Ａは、変形例に係るブッシュの正面図であり、図４Ｂは、図４ＡのＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係るスクロール型圧縮機について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１８】
図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機を示す。
【００１９】
このスクロール型圧縮機１０は、図１に示されるように、蓋状に形成されたフロントハウジング１２と、カップ状に形成されたリアハウジング１４とを含む。
【００２０】
リアハウジング１４の上部には、例えば、冷媒ガス等からなるガス（図２参照）をその内部へと導入する吸入口１６が形成されている。この吸入口１６は、リアハウジング１４の外周面に開口すると共に、該リアハウジング１４の中心側に向かって貫通して内部と連通している。
【００２１】
また、リアハウジング１４の上部には、スクロール型圧縮機１０によりガスが圧縮された圧縮ガスを、例えば、図示しない冷媒循環系へと吐出する吐出口１８が形成されている。なお、リアハウジング１４には、スクロール型圧縮機１０を、例えば、図示しないエンジンや外部機器等に取り付けるための複数の取付部２０が設けられている。なお、スクロール型圧縮機１０は、例えば、フロントハウジング１２及びリアハウジング１４の軸線が地面と略平行となるように横置きに配置され固定される。
【００２２】
そして、リアハウジング１４の内部には、その開口した一端部側から固定スクロール２２と、該固定スクロール２２に対して旋回する可動スクロール２４が挿入される。
【００２３】
固定スクロール２２は、リアハウジング１４に連結される外周縁部を含む固定側基板部２６と、この固定側基板部２６から可動スクロール２４側へと渦巻状に立設される固定側渦巻壁２８とを有する。
【００２４】
また、固定スクロール２２の背面とリアハウジング１４との間には、吐出口１８に連通するガス吐出室３０が形成されると共に、固定側基板部２６の略中心部には、後述するガス圧縮室３４からガス吐出室３０へと連通する圧縮ガス導出孔３６が形成される。そして、固定側基板部２６は、複数の締結ボルト３８によってリアハウジング１４と互いに連結される。
【００２５】
さらに、固定側基板部２６の背面には、圧縮ガス導出孔３６を閉塞する一方、ガス圧縮室３４において圧縮された圧縮ガスが所定圧となった際に、開動作してガス吐出室３０へ該圧縮ガスを導出する吐出弁４０が備えられている。
【００２６】
可動スクロール２４は、図１に示されるように、可動側基板部４２と、該可動側基板部４２から固定スクロール２２側（矢印Ａ方向）へと渦巻状に立設され、前記固定側渦巻壁２８に噛み合う可動側渦巻壁４４とを有する。
【００２７】
そして、リアハウジング１４内において、可動側渦巻壁４４が固定スクロール２２側（矢印Ａ方向）となるように配置され、前記固定スクロール２２を構成する固定側基板部２６及び固定側渦巻壁２８と、可動スクロール２４を構成する可動側基板部４２及び可動側渦巻壁４４とによってガス圧縮室３４が形成される。このガス圧縮室３４を封止するために、固定側渦巻壁２８及び可動側渦巻壁４４の各端部には、それぞれ可動側基板部４２及び固定側基板部２６に摺接するようにシール部材４６が装着されている。
【００２８】
また、可動側基板部４２には、その前面側に開口した円形凹部４８が中央部に形成され、その内部には、旋回軸受５０を介して回転可能にブッシュ５２が嵌挿される。
【００２９】
駆動部５４は、回転シャフト５６と、前記回転シャフト５６の端部に連結されたブッシュ５２と、前記回転シャフト５６を回転自在に支持する第１及び第２軸受５８、６０と、前記ブッシュ５２を回転自在に支持する旋回軸受５０とを備え、前記回転シャフト５６は、その一端である軸部６２がフロントハウジング１２の端部に設けられた開口に挿入され、第２軸受６０を介して回転自在に支持される。また、軸部６２の外周側には、フロントハウジング１２との間にガス吸入室を封止するための封止部材６４が嵌挿される。
【００３０】
一方、回転シャフト５６の他端には、軸部６２に対して拡径した支持体６６が設けられ、前記支持体６６は、貫通孔に設けられた第１軸受５８に挿通されることによって回転自在に支持される。なお、第１軸受５８はフロントハウジング１２の内部に保持される。支持体６６の端面には、その軸心に対して偏心したクランクピン６８が設けられている。
【００３１】
クランクピン６８は、図１〜図３に示されるように、略一定径の軸状に形成され、支持体６６の端面から所定長さだけ突出するように形成されると共に、ブッシュ５２の軸心に対して偏心した偏心孔７０に挿入される。また、クランクピン６８の外周面には、その一部が断面平面状に切り欠かれた切欠部７２が形成される共に、前記クランクピン６８の先端部近傍には、断面略矩形状で外周面より窪んだ係止溝７４が外周面に沿って形成される。
【００３２】
そして、クランクピン６８が偏心孔７０に挿通された際、切欠部７２と該偏心孔７０の内周面との間に形成される間隙が、潤滑油の流通する油通路７６となる。詳細には、油通路７６は、断面平面状に形成された切欠部７２と、該切欠部７２に臨む偏心孔７０の内周面の一部とから断面略半円状に形成される（図３参照）。
【００３３】
係止溝７４は、クランクピン６８を偏心孔７０に挿入した際、該偏心孔７０の外側に露呈する位置に形成され、切欠部７２に対して略直交する直線状の第１及び第２平坦部７８、８０と、前記クランクピン６８の中心に対して切欠部７２の反対側に形成され、前記第１及び第２平坦部７８、８０に接合される円弧部８２とからなる。第１平坦部７８と第２平坦部８０は、クランクピン６８の中心を挟んで略平行に形成される。なお、第１及び第２平坦部７８、８０と切欠部７２との間には、それぞれ面取が設けられている。そして、クランクピン６８がブッシュ５２の偏心孔７０に挿入された後、係止溝７４に対して係止リング８４が装着される。これにより、ブッシュ５２が、係止リング８４によりクランクピン６８の軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）への抜け止めがなされた状態で、該クランクピン６８を中心として回転可能となる。
【００３４】
この係止リング８４は、開口部８６を有した断面略Ｕ字状に形成され、係止溝７４における円弧部８２に係合される湾曲部８８と、該湾曲部８８の両端部からそれぞれ延在する直線状の第１及び第２直線部９０、９２とからなる。なお、第１直線部９０と第２直線部９２とは略平行に形成される。
【００３５】
そして、第１直線部９０の先端と第２直線部９２の先端との間に形成された開口部８６がクランクピン６８側となるように係止リング８４を離間させ配置した後、該開口部８６を介して係止溝７４に装着することにより、湾曲部８８が円弧部８２に、第１及び第２直線部９０、９２がそれぞれ第１及び第２平坦部７８、８０に対して装着される。
【００３６】
これにより、係止リング８４は、第１及び第２直線部９０、９２と第１及び第２平坦部７８、８０との係合作用下にクランクピン６８に対する相対的な回転変位が規制される。すなわち、係止リング８４における第１及び第２直線部９０、９２と、クランクピン６８における第１及び第２平坦部７８、８０とが、前記係止リング８４のクランクピン６８に対する相対的な回転変位を規制可能な回転規制手段として機能する。
【００３７】
また、係止リング８４は、開口部８６がクランクピン６８の切欠部７２に臨むように装着され、偏心孔７０と前記切欠部７２との間に形成された油通路７６を覆うことがない（図３参照）。換言すれば、この油通路７６及び開口部８６を通じてブッシュ５２の一端側と他端側とが確実且つ好適に連通している。
【００３８】
ブッシュ５２は、偏心孔７０にクランクピン６８が挿入されることで回転シャフト５６によってスイング運動可能に旋回され、これにより、可動スクロール２４が旋回半径を可変させながら旋回する。なお、クランクピン６８の根元近傍には、ブッシュ５２を介してバランスウェイト９４が装着される。
【００３９】
可動スクロール２４における可動側基板部４２とフロントハウジング１２の内部に形成された支持面との間には、可動スクロール２４を摺接面によって摺動可能に支持するスラストプレート９６が設けられる。
【００４０】
一方、フロントハウジング１２の開口の外周部には、第３軸受９８を介してプーリ１００が装着されている。このプーリ１００に図示しないエンジン等の回転駆動源からベルト等を介して回転力が伝達され、電磁クラッチ１０２のオン／オフ動作によって前記回転シャフト５６への前記回転力の伝達あるいは切り離しが行われる。
【００４１】
本発明の実施の形態に係るスクロール型圧縮機１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００４２】
先ず、電磁クラッチ１０２の動作作用下に、回転シャフト５６に回転力が伝達されると、支持体６６が第１軸受５８を介して回転し、これによって前記支持体６６に固着されたクランクピン６８が回転シャフト５６の軸心に対して偏心した状態で旋回する。これにより、ブッシュ５２が回転して、スラストプレート９６に摺動可能に支持された可動スクロール２４が固定スクロール２２に対して旋回する。
【００４３】
そして、吸入口１６から供給されたガスが、リアハウジング１４の内部に導入され、固定スクロール２２における固定側渦巻壁２８と可動スクロール２４における可動側渦巻壁４４との間で形成されるガス圧縮室３４に導入されると共に、前記ガスの一部が、駆動部５４側へと導かれ該ガス中に含有された潤滑油が、例えば、回転シャフト５６の軸部６２に対して供給される。
【００４４】
この潤滑油は、回転シャフト５６における支持体６６からクランクピン６８の切欠部７２に沿って固定スクロール２２側（矢印Ａ方向）へと流通し、油通路７６を通じて係止リング８４側へと流通した後、偏心孔７０の開口部８６から吐出してブッシュ５２の端面に沿って流れる。これにより、クランクピン６８とブッシュ５２との間の潤滑が潤滑油の供給作用下に確実に行われる。この際、潤滑油は、係止リング８４の開口部８６を通じてブッシュ５２の端面側（矢印Ａ方向）へと流通し、該開口部８６によってその流通が妨げられることが回避される。
【００４５】
一方、固定スクロール２２における固定側渦巻壁２８と可動スクロール２４における可動側渦巻壁４４との間で形成されるガス圧縮室３４が外周部位から徐々に中央部位へと進行し、シール部材４６の封止作用下にガス吸入室に導入されたガスが徐々に圧縮されていく。その後、圧縮された圧縮ガスが、圧縮ガス導出孔３６からガス吐出室３０へと導出され、吐出口１８を介して図示しない冷媒循環系へと吐出される。
【００４６】
以上のように、本実施の形態では、断面平面状の切欠部７２を外周面に備えたクランクピン６８において、その先端に、第１及び第２平坦部７８、８０を有した係止溝７４を設けると共に、前記第１及び第２平坦部７８、８０に係合される第１及び第２直線部９０、９２を有した係止リング８４を前記係止溝７４に対して装着している。これにより、クランクピン６８がブッシュ５２の偏心孔７０に挿通された状態で、係止リング８４によって軸線方向の変位が規制されると共に、係止リング８４が前記クランクピン６８に対して相対的に回転変位してしまうことが阻止される。また、係止リング８４は、その開口部８６がクランクピン６８の切欠部７２に臨むように装着されている。
【００４７】
従って、係止リング８４がクランクピン６８に対して回転することがないため、切欠部７２と偏心孔７０との間に形成された油通路７６が前記係止リング８４によって塞がれてしまうことが回避され、前記油通路７６及び開口部８６を通じて潤滑油を確実且つ安定的にブッシュ５２の端面側へと供給することができる。その結果、クランクピン６８とブッシュ５２との間の潤滑を確実且つ安定的に行うことができ、スクロール型圧縮機１０の耐久性を向上できると共に、潤滑不足に起因した騒音及び振動の発生を抑制することが可能となる。
【００４８】
また、図４Ａ及び図４Ｂに示されるブッシュ５２ａのように、その端面から突出し、且つ、偏心孔７０の開口部８６に対する外側に配置されるストッパ壁１０４を設け、係止リング８４ａの開口部８６を前記ストッパ壁１０４に対して当接させるようにしてもよい。なお、この場合、係止リング８４ａは、第１及び第２直線部９０、９２を有していない断面略Ｃ字状に形成される一般的なリングを用いることができ、クランクピン６８ａの先端部に形成される係止溝７４ａにも、第１及び第２平坦部７８、８０を設けることなく、前記係止リング８４ａの回転変位を規制することが可能となる。
【００４９】
また、ストッパ壁１０４は、ブッシュ５２ａの端面から所定高さだけ突出し、偏心孔７０の中心と一直線上となる位置に断面Ｖ字状に窪んだ溝部１０６を有し、前記溝部１０６が、ブッシュ５２ａの外周方向に向かって延在している。そのため、例えば、偏心孔７０の一部から構成される油通路７６から潤滑油が導出された際、該潤滑油が、前記溝部１０６に沿ってブッシュ５２ａの外周側に向かって供給されることとなる。
【００５０】
なお、本発明に係るスクロール型圧縮機は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００５１】
１０…スクロール型圧縮機            １２…フロントハウジング
１４…リアハウジング                ２２…固定スクロール
２４…可動スクロール                ２６…固定側基板部
２８…固定側渦巻壁                  ４２…可動側基板部
４４…可動側渦巻壁                  ５０…旋回軸受
５２、５２ａ…ブッシュ              ５４…駆動部
５６…回転シャフト                  ６２…軸部
６６…支持体                        ６８…クランクピン
７０…偏心孔                        ７２…切欠部
７４、７４ａ…係止溝                ７６…油通路
７８…第１平坦部                    ８０…第２平坦部
８２…円弧部                        ８４、８４ａ…係止リング
８６…開口部                        ８８…湾曲部
９０…第１直線部                    ９２…第２直線部
１００…プーリ                      １０２…電磁クラッチ
１０４…ストッパ壁                  １０６…溝部
【図１】
2012062820.tif 000003
【図２】
2012062820.tif 000004
【図３】
2012062820.tif 000005
【図４】
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