(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の螺旋翼を有する第１のスクロール部材、
第２の螺旋翼を有する第２のスクロール部材、
第２のスクロール部材を、上記両螺旋翼が互いに係合した状態の下で第２のスクロール部材が第１のスクロール部材に対し相対的に旋回可能であり、第２のスクロール部材が正転方向に旋回するにつれて容積を変更して行く流体ポケットが両スクロール部材間に形成されるように支持するハウジング、
動力を供給されて回転する回転軸であって、常時は正転方向に回転して第２のスクロール部材を正転方向に旋回させる回転軸、及び
この回転軸の初期逆転動に応動して、圧縮機の引き続いた逆転方向への作動中に上記両螺旋翼を互いに分離させるために、第２のスクロール部材と前記ハウジングとの間に延設したウェッジ形カム部を有する翼分離手段、
を備えたスクロール式圧縮機。
【請求項２】
前記翼分離手段が、第２のスクロール部材の逆転動に対し直接的に応動するものである請求項１のスクロール式圧縮機。
【請求項３】
前記翼分離手段を、前記回転軸に支承させてある請求項１のスクロール式圧縮機。
【請求項４】
前記翼分離手段を、前記回転軸の回転軸線に対し同心的な、前記ハウジングの略円形の壁面に対し接触するものに構成してある請求項１のスクロール式圧縮機。
【請求項５】
前記壁面が、円筒面状のものである請求項４のスクロール式圧縮機。
【請求項６】
前記回転軸がその一端に、第２のスクロール部材を旋回軌道に沿い駆動するための偏心ピンを有しており、前記翼分離手段が、前記回転軸に回転可能に支持され、且つウェッジ形カム部が前記偏心ピンと前記壁面間に配置されている請求項４のスクロール式圧縮機。
【請求項７】
前記両螺旋翼が互いに分離する方向に第２のスクロール部材を移動付勢するスプリングを、前記偏心ピンと第２のスクロール部材間に配置して設けてある請求項６のスクロール式圧縮機。
【請求項８】
前記スプリングのばね荷重を、前記回転軸が正転方向に数回転した後で第２のスクロール部材の遠心力が該スプリングの付勢力に打克つような小さな値に設定してある請求項７のスクロール式圧縮機。
【請求項９】
圧縮機の吸入ガス領域と吐出ガス領域間の漏れ径路であって常時は閉鎖される漏れ径路、及び該漏れ径路を開放するように作用するスプリングを設けてある請求項１の圧縮機。
【請求項１０】
前記スプリングのばね荷重を、前記回転軸が正転方向に数回転した後のガス圧力による力が該スプリングの付勢力に打克つような小さな値に設定してある請求項９のスクロール式圧縮機。
【請求項１１】
前記翼分離手段が、圧縮機の正常稼働中に前記回転軸により駆動されて該回転軸と共に正転方向に回転するものである請求項１のスクロール式圧縮機。
【請求項１２】
前記翼分離手段が、動力による前記回転軸の逆転を阻止しないものである請求項１のスクロール式圧縮機。
【請求項１３】
前記翼分離手段を前記回転軸に対し、空ら動き接続部を含む駆動機構によって接続してある請求項１のスクロール式圧縮機。
【請求項１４】
第１の螺旋翼を有する第１のスクロール部材、
第２の螺旋翼を有する第２のスクロール部材、
第２のスクロール部材を、上記両螺旋翼が互いに係合した状態の下で第２のスクロール部材が第１のスクロール部材に対し相対的に旋回可能であり、第２のスクロール部材が正転方向に旋回するにつれて容積を変更して行く流体ポケットが両スクロール部材間に形成されるように支持するハウジング、
動力を供給されて回転する回転軸であって、常時は正転方向に回転して第２のスクロール部材を正転方向に旋回させる回転軸、及び
上記両螺旋翼を互いに分離させるために、圧縮機の逆転に応動して前記ハウジングと第２のスクロール部材とに係合させるのに適し、前記ハウジングと第２のスクロール部材との係合では、正転方向への第２のスクロール部材の旋回半径に対して、逆転方向への第２のスクロール部材の旋回半径を減少させるカム、
を備えたスクロール式圧縮機。
【請求項１５】
第１の螺旋翼を有する第１のスクロール部材、
第２の螺旋翼を有する第２のスクロール部材、
第２のスクロール部材を、上記両螺旋翼が互いに係合した状態の下で第２のスクロール部材が第１のスクロール部材に対し相対的に旋回可能であり、第２のスクロール部材が正転方向に旋回するにつれて容積を変更して行く流体ポケットが両スクロール部材間に形成されるように支持するハウジング、
動力を供給されて回転する回転軸であって、常時は正転方向に回転して第２のスクロール部材を正転方向に旋回させる回転軸、
この回転軸の回転軸線と同心的に配置して上記ハウジングに形成してある円筒面状のガイド面、及び
上記回転軸に、該回転軸の回転軸線に対し平行する軸線まわりで回転可能に支持させてある翼分離部材であって、第２のスクロール部材と前記ハウジングとの間に延設したウェッジ形カム部を有し、前記ウェッジ形カム部が、上記回転軸の初期逆転動に応動して上記ガイド面に対し係合し回転軸の引き続いた逆転中に上記両螺旋翼を互いに分離させる表面を有する翼分離部材、
を備えたスクロール式圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はスクロール式圧縮機、特に冷凍、空調及びヒートポンプ系で冷媒を圧縮するために使用される圧縮機とか空気圧縮系で使用される圧縮機の逆転中に通常発生する騒音を無くすこととする手段を備えたスクロール式圧縮機に、関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
スクロール式機械は冷凍用、空調及びヒートポンプ用の圧縮機として、高効率で稼働する能力を有する点を主な理由としてますます多く使用されるようになって来ている。これらの機械は一般に互いに噛合わされた１対の螺旋翼を有し、そのうちの一方の螺旋翼は他方の螺旋翼に対し相対的に、外側の吸入ポートから中心の吐出ポートにかけて移動する間に次第に容積を減少して行く１個又は複数個の流体ポケットを形成するように旋回せしめられる。適当な駆動軸を介し旋回スクロール部材を駆動する電動モータが、設けられている。
【０００３】
スクロール式圧縮機は圧縮用の順次的な流体ポケットを形成する１対の螺旋翼の相対向する翼側面間で流体密封を得るものであることからして、一般に吸入弁及び吐出弁を必要としない。しかし指令を満たすために意図的に、或いは電力の供給が断たれて不測に圧縮機の運転が中断されたとき、加圧された流体ポケットにより、また吐出チャンバーからの圧縮ガスの逆流により、旋回スクロール部材の逆旋回及びそれに伴う駆動軸の逆回転が生ぜしめられる可能性が大である。このような逆転によっては不愉快な騒音が発生することが多く、また圧縮機が損傷を受けることがある。
【０００４】
この発明は普通の形式のスクロール式圧縮機に、全体としての圧縮機の設計を実質的に変更することなく簡単に組込むことができる極く単純な手段により、圧縮機の停止時に旋回スクロール部材の負荷解除、そして吐出ガス圧力の吸入ガス圧力との平衡化を得させて、騒音発生及び機械損傷といった上述の問題点を解消しようとするものである。
【０００５】
【発明の要約】
この発明に係るスクロール式圧縮機は、旋回スクロール部材を旋回駆動するためのクランク軸ないし回転軸の初期逆転動に応動して、圧縮機の引き続いた逆転方向への作動中に両スクロール翼（螺旋翼）を互いに分離させる翼分離手段を備える。該翼分離手段は、旋回スクロール部材と圧縮機の一部を形成している固定壁面との間に配置するのが好ましいウェッジ形カムに構成できる。このウェッジ形カムは普通の形式のスクロール式圧縮機に、全体としての圧縮機の設計を実質的に変更することなく簡単に組込むことができ、圧縮機の停止時に両スクロール翼間を分離させて旋回スクロール部材に対する負荷を解除し、両スクロール翼間の分離により吐出ガス圧力が吸入ガス圧力と平衡化することとする。この発明は吐出ガス圧力によって圧縮機が逆転方向に駆動されることを許容しつつ、ウェッジ形カムによって旋回スクロール部材の螺旋翼（スクロール翼）と非旋回スクロール部材の螺旋翼（スクロール翼）間を分離させて、逆転に通常付随する停止時騒音を無くすものである。
【０００６】
ウェッジ形カムであるのが好ましい上記翼分離手段はまた、誤配線された３相モータを動力源とした場合に起き得る、動力供給による圧縮機の逆転継続を、圧縮機の損傷を生じさせることなく受け入れる。
【０００７】
この発明の好ましい実施態様においては翼分離手段を圧縮機駆動機構によって回転駆動されるものに、そして圧縮機の逆転が生じる条件下で、圧縮機の一部を形成している固定壁面（後述する実施例では両スクロール部材とクランク軸とを支持している軸受ハウジングの壁面）と旋回スクロール部材（後述する実施例では該スクロール部材に設けたハブ）との間でくさび作用を奏して逆転中に両スクロール翼が接触するのを物理的に阻止するものに、形成する。この翼分離手段はクランク軸の上端部に支承させたウェッジ形カムに構成でき、極めて単純な構造で望ましい結果を達成する。
【０００８】
この発明の他の特徴と長所は、図面を参照して行う以下の説明から明瞭に理解できる。
【０００９】
【実施例】
図１にはこの発明に従ったスクロール式の冷媒圧縮機の上半部を、縦断面で図示してある。この圧縮機はほぼ円筒形の密閉外殻１０を備え、この外殻１０の上端には、内部に通常の吐出弁を有していてもよい冷媒吐出管接手１４を備えたキャップ１２を溶着固定してある。外殻１０は閉鎖された底（図示せず）をもつ。外殻１０に取付けられた他の構成要素としては、キャップ１２と同一の点で外殻１０に外周端を溶着されているほぼ横向きの仕切り壁１６、任意の適当な方法で外殻１０に取付けられている主軸受ハウジング１８、及び外殻１０の内部に連通させてある吸入ガス入口管接手２０がある。
【００１０】
モータ固定子２２を、外殻１０に適当な方法で固定して設けてある。上端に偏心したクランクピン２６を有するクランク軸２４を、その上端付近で主軸受ハウジング１８内のベアリング２８に支承させると共に下端付近で、外殻１０内の底近くに配置した第２のベアリング（図示せず）に支承させて、回転可能に設けてある。クランク軸２４の低端部は通常のように比較的大径の油ポンプ穴（図示せず）を有し、この油ポンプ穴は該穴からクランク軸２４の上端にかけて上向きに延びており放射方向で傾斜している、より小径の穴３０に連ねられている。外殻１０の低端部分内には通例のように潤滑油を満たしてあり、クランク軸２４低端部の上記油ポンプ穴は主ポンプとして働き二次ポンプとして働く穴３０と共に潤滑油を、潤滑を必要とする圧縮機の種々の構成要素の全てに対し給送する。
【００１１】
クランク軸２４は電動モータによって回転駆動され、同モータは上記固定子２２、該固定子２２を貫通させてある巻線３２、及びクランク軸２４に圧力嵌めしてある回転子（図示せず）を有する。クランク軸２４には釣合い重り３４も取付けてある。普通の形式のモータ保護器３６を巻線３２に近接位置させて、モータが通常の温度範囲を越えると該モータに対する給電を断つように設けてある。図を見やすくするため配線を図示していないが端子ブロック３８を、外殻１０の側壁に支持させて設けてある。
【００１２】
主軸受ハウジング１８の上面に環状で平坦なスラスト受け面４０を設けてあり、このスラスト受け面４０上に、通例の螺旋翼４６を上面に有する端板４４を備えた旋回スクロール部材４２を配置してある。旋回スクロール部材４２ないしその端板４４下面の環状で平坦なスラスト面４８をスラスト受け面４０に対し摺動可能に係合させてあり、また端板４４の下面から円筒面状の外面５２を有する円筒状ハブ５０を下向きに突出させてある。ハブ５０は内部にジャーナル軸受５４を備え、このジャーナル軸受５４内に駆動ブッシュ５６を回転可能に配置して、該駆動ブッシュ５６の穴５８内にクランクピン２６を、駆動ブッシュ５６を駆動するように配置してある。図３，５に示すようにクランクピン２６は平坦な駆動面６０を有し、この駆動面６０は穴５８内壁面上の平坦な被駆動面６２に対し、該被駆動面６２を介し駆動ブッシュ５６を回転駆動するように係合させてある。したがってハブ５０は旋回スクロール部材４２ごと、駆動面６０と被駆動面６２間の係合関係を維持しつつこれらの面６０，６２に沿い摺動変位可能であり、これによって本願出願人の米国特許Ｎｏ．４，８７７，３８２に記載されているように旋回スクロール部材４２を旋回軌道に沿い駆動するための、放射方向で融通性ないし可撓性を有する駆動機構が提供されており、ここに該米国特許を引用してその記載を加入する。円筒面状の外面５２を有する上記ハブ５０は、クランク軸２４の回転軸線と同心の円形壁面６６によって区画されている、主軸受ハウジング１８内の凹溝の内部に配置されている。
【００１３】
駆動ブッシュ５６の穴５８に対し潤滑油は、クランク軸２４の穴３０の上端から供給される。穴３０から投げ出される潤滑油は駆動ブッシュ５６の上面に設けた切欠き溝６８（図３，５）中に集められ、そこから、駆動ブッシュ５６の外面に設けた平坦面７０によって形成された接続通路を通し下向きに流れジャーナル軸受５４を潤滑する。本潤滑機構に関するより詳細な説明は、前述した米国特許Ｎｏ．４，８７７，３８２に記載されている。
【００１４】
旋回スクロール部材４２の螺旋翼４６は非旋回スクロール部材７４の螺旋翼７２と噛合わせてあり、非旋回スクロール部材７４は主軸受ハウジング１８により、該スクロール部材７４の制限された軸線方向移動を可能とする（及び回転不能とする）ように、所望の方法で支架されている。そのための支架方式は本発明にとっては重要でないが、図示の実施例では非旋回スクロール部材７４は本願出願人の米国特許Ｎｏ．５，１０２，３１６に詳細に記載されている方式で支架されており、ここに同特許を引用してその記載を加入する。
【００１５】
非旋回スクロール部材７４は、中心に配置された吐出通路７６であって上向きに開口した凹溝７８と連通させてある吐出通路７６を有し、凹溝７８は仕切り壁１６中の開口８０を介し、キャップ１２と仕切り壁１６とにより区画形成されている吐出消音室８２へと連通させてある。開口８０の入口側で仕切り壁１６には、該開口８０を取囲む環状のシート部８４を設けてある。非旋回スクロール部材７４はその上面中に、互いに平行する２つの内側面を有する環状凹溝８６を備えており、この環状凹溝８６内には環状の浮動シール８８を、凹溝８６の両内側面に対し密封的に係合させて摺動可能に配置してある。図１，２からみてとれるように浮動シール８８は凹溝８６内の底部を、部分９０によって吸入ガスから隔離すると共に部分９２によって吐出ガスから隔離し、該凹溝８６内の底部を中間圧力の流体源（両螺旋翼４６，７２間の圧縮作用中の流体ポケット）に対し、非旋回スクロール部材７４に形成した通路９４によって連通させ得ることとする。したがって非旋回スクロール部材７４は、該スクロール部材７４の中心部に作用する吐出圧力に基づく力と凹溝８６の内底面に作用する中間流体圧力に基づく力とによって軸線方向に沿い旋回スクロール部材４２に向け移動付勢されることになり、両スクロール部材４２，７４間の翼先密封が高められる。凹溝７８及び開口８０内の吐出ガスも外殻１０内の吸入圧力のガスから、シート部８４に対し係合することとなる浮動シール８８の部分９６によって密封隔離される。この軸線方向での圧力付勢及び浮動シール８８の機能は本願出願人の米国特許Ｎｏ．５，１５６，５３９により詳細に記載されており、ここに同特許を引用してその記載を加入する。
【００１６】
両スクロール部材４２，７４間の相対回転は次のようなオルダム継手、すなわち非旋回スクロール部材７４に形成してある直径方向で対向する１対の溝穴１０２（図１に１個のみを図示）内に摺動自在に臨ませてあるところの１対のキー１００（図１に１個のみを図示）と旋回スクロール部材４２に上記溝穴１０２と９０°位相をずらせて形成してある直径方向で対向する１対の溝穴（図示せず）内に摺動自在に臨ませてあるところの他の１対のキー（図示せず）とを有するリング９８を備えたオルダム継手によって、阻止される。オルダム継手の詳細な構造は本願出願人の米国特許Ｎｏ．５，３２０，５０６に記載されており、ここに同特許を引用してその記載を加入する。
【００１７】
図示のスクロール式圧縮機は、吸入ガス入口管接手２０から入る吸入ガスの一部が外殻１０内に逃がされモータの冷却を援ける「側部低圧（ｌｏｗ  ｓｉｄｅ）」型のものである。外殻１０内へ戻される吸入ガスの流れ量が適当である限り、モータは所望の温度制限範囲内に維持される。しかし吸入ガスの流れが中断すると、冷却の不足によってモータ保護器３６が作動し機械が停止される。
【００１８】
以上に説明したスクロール式圧縮機の構造は既に公知であるか、本願出願人の係属中の特許出願の主題とされている。
【００１９】
前述したようにこの発明は極く単純なウェッジ・カム機構を利用するものであって、本カム機構はクランク軸によって回転駆動されるものであると共に、特定の状況下で主軸受ハウジング１８の前記壁面６６と旋回スクロール部材４２のハブ５０の外面５２とに対し係合して旋回スクロール部材４２の逆旋回動中に螺旋翼４６，７２間の接触を物理的に阻止する。この発明は旋回スクロール部材及び非旋回スクロール部材を備えたどのような形式のスクロール式圧縮機にも、翼先密封を向上させる何らかの圧力付勢機構を設けてあるかどうかを問わず適用可能であると信じられる。
【００２０】
図１−１１の実施例において符号１１０で指してあるウェッジ・カム１１０は、図５−８に明瞭に示されている。ウェッジ・カム１１０は環状の基部１１２を備えており、この基部１１２は、該基部１１２からほぼ垂直に延出する湾曲したウェッジ形壁部１１４を有する。
【００２１】
ウェッジ・カム１１０の環状基部１１２には不規則形状の開口１１６を設けてあり、この開口１１６の内周面には平坦な被駆動部１１８と湾曲したほぼ半円形の被駆動部１２０とが形成されている。平坦な被駆動部１１８はクランクピン２６上の平坦な駆動面６０によって駆動されるものに、また湾曲した被駆動部１２０はクランクピン２６の湾曲した駆動部１２２によって駆動されるものに、それぞれ形成されている。カム１１０は、該カム１１０の開口１１６を貫通させるクランクピン２６を有するところの、クランク軸２４の平坦な円形上端部１２４上にのせてある。基部１１２はその下面中に、クランク軸２４の円形上端部１２４と嵌め合い状態でかみ合う円形の凹溝１２６（図７，８）を有する。ほぼ台形の複数個宛の凹溝１２８を基部１１２の上面及び下面中に形成して、基部１１２に対し強度を付与する複数個のリブ１３０を形成してある。基部１１２の外面から１対のつまみ１３２を延出させ、クランク軸２４へのカム１１０の組付け中に利用することとしてある。カム１１０はクランク軸２４に対し、該クランク軸２４が主軸受ハウジング１８に組込まれた後で組付けられる。クランクピン２６がクランク軸２４の中心及びカム１１０の基部１１２中の開口１１６位置からずれていることからしてカム１１０をクランクピン２６上に、クランク軸２４の円形上端部１２４に対し凹溝１２６を嵌め合わせることなしに組付けることが起こり得る。この誤った組付けは、圧縮機の他の諸構成要素が組込まれてしまうまで気づかれないままに残ることがあり得る。この誤った組付けの可能性を排除するためにつまみ１３２は、前記した円形の壁面６６によって区画されているところの主軸受ハウジング１８の凹溝内でカム１１０が心出しされるのを援けて、該カム１１０の凹溝１２６とクランク軸２４の円形上端部１２４間の嵌め合わせを保証するように設けられている。すなわち図３に示すようにカム１１０の壁部１１４がハウジング壁面６６に対し接触させるものに形成されているのに対し、１対の該つまみ１３２は基部１１２の外面の２箇所から放射方向の外向きにハウジング壁面６６付近まで、カム壁部１１４と協力して上記凹溝内でカム１１０を心出しするように突出させてある。つまみ１３２は、円形の壁面６６によって区画されているところの主軸受ハウジング１８の凹溝内での潤滑油の分配を援ける斜面を含む。
【００２２】
クランク軸２４の正転中は図９に示すように、クランクピン２６の平坦な駆動面６０がカム１１０の平坦な被駆動部１１８に対し係合する。クランク軸２４の逆転中は図１１に示すように、クランクピン２６の湾曲した駆動部１２２がカム１１０の湾曲した被駆動部１２０に対し係合する。図９に示す状態と図１１に示す状態との間ではカム１１０が駆動を受けず、カム１１０とクランク軸２４ないしクランクピン２６間の接続機構は空ら動き接続（ｌｏｓｔ  ｍｏｔｉｏｎ  ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を含む。
【００２３】
ウェッジ・カム１１０の湾曲したウェッジ形壁部１１４は、湾曲した外面１３４及び湾曲した内面１３６を含む。内面１３６の曲率中心を外面１３６の曲率中心と位置をずらせて壁部１１４の図示ウェッジ形状、つまり図上でみて反時計方向にかけ放射方向での寸法ないし厚さを大として行く形状を得て、図１０，１１について後述するカム作用が与えられることとしている。湾曲した外面１３４は主軸受ハウジング１８の前記円形壁面６６に対し係合させるものに、また湾曲した内面１３６は旋回スクロール部材４２のハブ５０上の前記円形外面５２に対し係合させるものに、それぞれ形成されている。壁部１１４の外面下半部には該壁部１１４の周方向の全長にわたり、凹面領域１３８を設けてある。この凹面領域１３８は円形壁面６６によって区画されているところの主軸受ハウジング１８中の凹溝内から、該ハウジング１８を貫通し外殻１０内底部の油溜まりへと油を導く油排出通路１４０（図１）中への油流れを促す。ウェッジ形壁部１１４の外面１３４にはほぼ三角形状の凹溝１４２も、形成してある。この凹溝１４２は、円形壁面６６によって区画されているところの主軸受ハウジング１８中の凹溝から潤滑油を環状のスラスト受け面４０及びスラスト面４８へ向けて投げ出し、これらの面４０，４８間の界面部の潤滑を促す。
【００２４】
カム１１０は圧縮機の停止時に、旋回スクロール部材４２の負荷解除を得させると共に該スクロール部材４２を負荷解除位置に制止して吐出ガスを吸入ガスと平衡させるように働く。その際にカム１１０は、吐出ガスが圧縮機を逆転駆動するとき両螺旋翼４６，７２間の接触を阻止して、対向する該両螺旋翼４６，７２間の接触に起因する停止時騒音を発生させない。
【００２５】
図９は「正常稼働」状態を示している。図９においてスクロール・ハブ５０とその円形外面５２との中心はｏｓで示してあり、クランク軸２４の回転中心及び前記円形壁面６６の中心はｃｓで示してある。これらの中心ｏｓ，ｃｓ間の間隔ｒは、クランクピン２６の平坦な駆動面６２に対する駆動ブッシュ５６の平坦な被駆動面６２の係合位置に依存する、両スクロール翼の側面接触関係によって決定されるところの旋回スクロール部材４２の旋回半径である。正常稼働中にカム１１０はクランク軸２４と共に図９上でみて時計方向に回転するものであって、平坦な駆動面６０及び被駆動部１１８を介しクランク軸２４によって回転駆動される。このためカム１１０とスクロール・ハブ５０（旋回する。）間に相対回転運動があり、またカム１１０の外面１３４と円形壁面６６（静止している。）間に相対運動がある。カム１１０の外面１３４は円形壁面６６と接触し得るが、円形壁面６６によって区画されているところの主軸受ハウジング１８中の凹溝内の潤滑油、円形壁面６６の面仕上げ加工、及びカム１１０の製作に使用された素材の組成からしてこれらの構成要素間の相対運動に対する限定された量の抵抗が確保される。またカム１１０の正転中に凹溝１４２が潤滑油をスラスト受け面４０及びスラスト面４８上へと投げ出し、一方凹面領域１３８は油排出通路１４０を通しての油流れを促し油を外殻１０内底部の油溜まりへと戻す。
【００２６】
図１０は圧縮機が停止された後の状態を示しており、この状態では両スクロール翼４６，７２間の流体ポケット内の圧縮ガス及び／又は吐出消音室８２内から逆流する圧縮ガスによってカム１１０に対するクランクピン２６の反時計方向への回転が生じる。カム１１０は円形壁面６６によって区画されているところの主軸受ハウジング１８中の凹溝内の潤滑油中に浸漬しており、最初はクランクピン２６に対し静止したままに留まる。ハブ５０の円形外面５２とカム１１０の内面１３６間の接触は、クランクピン２６とカム１１０間に４０°から５０°間の相対回転が生じたあたりで起きる。ハブ外面５２とカム内面１３６間の接触が一旦起きるとクランクピン２６とカム１１０間の引き続く相対回転により、反時計方向にかけて厚さを大として行くウェッジ形壁部１１４の形状に基づきハブ５０及び旋回スクロール部材４２がクランクピン２６の平坦駆動面６０に沿い摺動変位して両スクロール翼４６，７２間の分離が生ぜしめられる。
【００２７】
図１１について述べると、クランクピン２６とカム１１０間の相対回転角度は約１０４°といった最大値に達し、クランクピン２６の湾曲駆動部１２２がカム１１０のウェッジ形壁部１１４の半円状被駆動部１２０に対し係合し、ウェッジ形壁部１１４が主軸受ハウジング１８の円形壁面６６とスクロール・ハブ５０の円形外面５２との間に押し込まれる。クランクピン２６の平坦駆動面６０に沿ったハブ５０の摺動変位を生じさせる該くさび作用によって図９に示した間隔ｒが、図１１に示す間隔ｒ’に減らされる。カム１１０のウェッジ形壁部１１４の形状はｒ’がｒよりも小さくなるように設定されており、したがってクランク軸２４の継続した逆転（図でみて反時計方向への回転）が許容されつつスクロール翼４６，７２間の分離が生ぜしめられる。クランク軸２４の逆転は、吐出ガス圧力が吸入ガス圧力と平衡するまで継続する。この逆転中にカム１１０はクランクピン２６の湾曲駆動部１２２により半円状被駆動部１２０を介し逆転方向に駆動され、該カム１１０のウェッジ形壁部１１４がスクロール翼４６，７２との間に隙間を維持して吐出圧力の冷媒が吸入圧力側へ抜ける通路を提供する一方、スクロール翼４６，７２が接触し合わないこととして圧縮機停止時の騒音を発生させない。潤滑油の存在、円形外面５２の面仕上げ加工、及びカム１１０の製作に使用する素材によって、主軸受ハウジング１８に対するカム１１０の比較的自由な回転が保証される。
【００２８】
上述したように圧縮機の逆転時にカム１１０はクランクピン２６が図９の位置から図１１の位置まで逆転する間は駆動されず、逆に図１１の状態から圧縮機が正転方向に駆動され始めると該カム１１０はクランクピン２６が図９の位置まで正転する間、駆動を受けないことになる。すなわち前述したようにカム１１０はクランク軸２４ないしクランクピン２６に対し、空ら動き接続部を含む駆動機構によって接続されている。
【００２９】
カム１１０の設計に係る別の配慮はモータに対し逆転方向に給電することとなる、３相モータに対する誤配線によって生じ得る圧縮機の損傷或いはカム自体の損傷を防止する能力についてのものである。強制逆転駆動についての事情は、図１１に示した停止時における通常の逆転についてと同様である。強制逆転駆動時にカム１１０は逆転を許容し、これにより圧縮機は無効に運転されて過熱しモータ保護器３６が作動して圧縮機が損傷を受けることなく停止される。強制逆転駆動はクランク軸２４によって開始され、それにより他の構成要素（ウェッジ・カム１１０、駆動ブッシュ５６及び旋回スクロール部材４２）の運動が生じる。
【００３０】
図１２には、この発明の第２の実施例を示してある。図１２の実施例は上述した実施例と同様に構成されているが特に、クランクピン２６と駆動ブッシュ５６間にスプリング１６４を配設している。このスプリング１６４は駆動ブッシュ５６、したがって旋回スクロール部材４２をクランクピン２６の中心から遠ざかる方向に、そしてクランク軸２４の中心に向けて移動付勢する。旋回スクロール部材４２の該付勢により旋回半径が減少されようとし両スクロール部材４２，７４の翼４６，７２が分離されてカム１１０に加わる負荷が減少されようとする一方、圧縮機の起動中に両スクロール翼４６，７２が分離状態に留められる。このことは、単相モータによって駆動される圧縮機について特に有利である。スプリング１６４のばね荷重は、クランク軸２４が正転方向に数回転した後で旋回スクロール部材４２の遠心力が該スプリング１６４の付勢力に打克つような小さな値、或いはクランク軸２４が正転方向に数回転した後のガス圧力による力が該スプリング１６４の付勢力に打克つような小さな値に、設定されている。
【００３１】
この発明の好ましい実施例について説明してきたが、特許請求の範囲を適正に解釈した範囲内で実施例の構造に変形或いは修正を加えて本発明を実施可能であることは、容易に理解される通りである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に従ったウェッジ・カムを設けてあるスクロール式圧縮機の上半部を示す縦断面図である。
【図２】図１に示してある浮動シールの部分を拡大して図示した縦断面図である。
【図３】図１の３−３線に沿った断面図である。
【図４】図１の４−４線に沿った断面図である。
【図５】図１に示してあるクランク軸及びクランクピン、ウェッジ・カム並びに駆動ブッシュを示す分解斜視図である。
【図６】図１に示してあるウェッジ・カムの平面図である。
【図７】同ウェッジ・カムの底面図である。
【図８】同ウェッジ・カムの側面図である。
【図９】圧縮機の正常稼働中に上記ウェッジ・カムがどのように作用するかを説明するための模式的な横断面図である。
【図１０】圧縮機の逆転初期に上記ウェッジ・カムがどのように作用するかを説明するための模式的な横断面図である。
【図１１】圧縮機の逆転継続により上記ウェッジ・カムがどのように作用するかを説明するための模式的な横断面図である。
【図１２】図３に類似の断面図であって、この発明の第２の実施例を示している。
【符号の説明】
１０          外殻
１６          仕切り壁
１８          主軸受ハウジング
２４          クランク軸
２６          クランクピン
４２          旋回スクロール部材
４６          螺旋翼
５０          ハブ
５２          ハブ５０の外面
５６          駆動ブッシュ
６０          平坦な駆動面
６２          平坦な被駆動面
６６          主軸受ハウジング１８の円筒面状壁面
７２          螺旋翼
７４          非旋回スクロール部材
１１０        ウェッジ・カム
１１２        基部
１１４        ウェッジ形壁部
１１６        開口
１１８        平坦な被駆動部
１２０        湾曲した被駆動部
１２２        湾曲した駆動部
１２４        クランク軸２４の円形上端部
１２６        凹溝
１３４        ウェッジ形壁部１１４の外面
１３６        ウェッジ形壁部１１４の内面
１６４        スプリング
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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