(57)【要約】【課題】可動スクロールの駆動に全く新しい機構を採用することにより、とくに従来の主軸受部を大幅に小型・軽量化し、全体としても小型・軽量化を可能としたスクロール型圧縮機を提供する。【解決手段】固定スクロールと、旋回運動を行う可動スクロールからなるスクロール機構を有し、可動スクロールに、駆動軸からクランク機構を介して駆動力を伝達するスクロール型圧縮機であって、駆動軸を、スクロール機構を軸方向に貫通するように延設するとともに、該駆動軸を、スクロール機構の両側において軸受により回転自在に両持ち支持したことを特徴とするスクロール型圧縮機。【選択図】図１
2009250127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定スクロールと、回転を阻止された状態で前記固定スクロールに対し旋回運動を行う可動スクロールからなるスクロール機構を有し、前記可動スクロールに、回転駆動される駆動軸からクランク機構を介して駆動力を伝達するスクロール型圧縮機において、前記駆動軸を、前記スクロール機構を軸方向に貫通するように延設するとともに、該駆動軸を、前記スクロール機構の両側において軸受により回転自在に支持したことを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項２】
前記駆動軸に外部からの駆動力を入力する側にフロントハウジングを有し、該フロントハウジング内において前記駆動軸が第１の軸受を介して回転自在に支持されているとともに、前記スクロール機構を間に前記フロントハウジングとは反対側に位置するリア側において前記駆動軸が第２の軸受を介して回転自在に支持されている、請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項３】
前記第２の軸受が、スラスト荷重も受けられる軸受からなる、請求項２に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項４】
軸方向に、前記固定スクロールが前記フロントハウジング側に配置され、前記可動スクロールがリア側に配置されている、請求項２または３に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項５】
前記固定スクロールが前記フロントハウジングと一体に構成されている、請求項４に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項６】
前記可動スクロールと前記第２の軸受との間に、前記クランク機構が配置されている、請求項２〜５のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
【請求項７】
前記クランク機構が、前記駆動軸と一体に回転する回転板と、前記可動スクロールと相対回転自在に係合する偏心ブッシュと、該偏心ブッシュおよび前記回転板の一方から他方に向かって軸方向に延び、他方に形成された孔に回転自在に嵌合されるクランクピンとを有している、請求項１〜６のいずれかに記載のスクロール型圧縮機。
【請求項８】
吐出ポートへと通じる吐出室に圧縮流体を導入する導入孔が設けられているとともに、前記回転板に圧縮流体が通過可能な流通孔が設けられており、前記導入孔と流通孔が、前記回転板の回転に伴って連通／非連通を繰り返すロータリーバルブを構成している、請求項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、スクロール型圧縮機に関し、とくに、全く新しい可動スクロールの駆動方式を採用したスクロール型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、固定スクロールと、回転を阻止された状態で固定スクロールに対し旋回運動を行う可動スクロールからなるスクロール機構を有し、可動スクロールに、回転駆動される駆動軸からクランク機構を介して駆動力を伝達するようにしたスクロール型圧縮機はよく知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
従来のスクロール型圧縮機においては、可動スクロールは、駆動軸に外部からの駆動力を入力する側に設けられたフロントハウジング側に配置され、それとは反対側の後方のハウジング側に設置された固定スクロールに対して旋回運動をする構造に構成されている。そのため、可動スクロールを旋回運動させるために駆動する駆動軸（クランクシャフト）は、片持ち支持される構造となり、そのための軸受がフロントハウジング側に設けられている。片持ち支持であるため、軸受に強度が必要となり、フロントハウジング、クランクシャフトともに大きくなることとなって、小型化、軽量化に限界が生じている。
【特許文献１】特開平８−３１２５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、スクロール型圧縮機、とくに車両用に使用されるスクロール型圧縮機に対しては、低コスト化に加え、小型・軽量化の要求が益々増大してきており、基本的に上記のような従来構造を採用するのでは、対応が難しくなってきた。とくに、クランクシャフトやその周囲の駆動部品の軽量化、簡素化による構造変更等が望まれており、中でも、クランクシャフトとフロントハウジングの間にある主軸受の小型・軽量化が望まれている。
【０００５】
そこで本発明の課題は、上記のような要望に鑑み、可動スクロールの駆動に全く新しい機構を採用することにより、とくに従来の主軸受部を大幅に小型・軽量化し、全体としても小型・軽量化を可能とし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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係るスクロール型圧縮機は、固定スクロールと、回転を阻止された状態で前記固定スクロールに対し旋回運動を行う可動スクロールからなるスクロール機構を有し、前記可動スクロールに、回転駆動される駆動軸からクランク機構を介して駆動力を伝達するスクロール型圧縮機において、前記駆動軸を、前記スクロール機構を軸方向に貫通するように延設するとともに、該駆動軸を、前記スクロール機構の両側において軸受により回転自在に支持したことを特徴とするものからなる。
【０００７】
すなわち、クランク機構を有する、あるいはクランク機構に連結される駆動軸を、従来の片持ち支持から、両持ち支持構造に変え、それを達成するために、駆動軸をスクロール機構を軸方向に貫通するように延設し、スクロール機構の両側において軸受により駆動軸を回転自在に支持させている。両持ち支持であるため、従来のような大径の駆動軸（クランクシャフト）やそれを片持ち支持するための大型の主軸受は不要になり、駆動軸の小径化とともに個々の軸受の大幅な小型・軽量化が可能となり、それによって圧縮機全体としても大幅な小型・軽量化が可能となる。
【０００８】
より具体的な形態として、上記駆動軸に外部からの駆動力を入力する側にフロントハウジングを有し、該フロントハウジング内において上記駆動軸が第１の軸受を介して回転自在に支持されているとともに、上記スクロール機構を間に上記フロントハウジングとは反対側に位置するリア側において上記駆動軸が第２の軸受を介して回転自在に支持されている構造に構成できる。この第２の軸受は、スラスト荷重も受けられる軸受からなることが好ましい。
【０００９】
このような構造においては、後述の実施態様にも示すように、軸方向に、固定スクロールがフロントハウジング側に配置され、可動スクロールがリア側に配置されている構成を採用できる。また、この固定スクロールは、フロントハウジングと一体に構成することも可能であり、構造の簡素化をはかることができる。さらに、可動スクロールを旋回運動させるためのクランク機構は、上記可動スクロールと上記第２の軸受との間に配置することが可能である。
【００１０】
クランク機構としては、例えば、後述の実施態様に示すように、駆動軸と一体に回転する回転板と、可動スクロールと相対回転自在に係合する偏心ブッシュと、該偏心ブッシュおよび前記回転板の一方から他方に向かって軸方向に延び、他方に形成された孔に回転自在に嵌合されるクランクピンとを有する構造に構成できる。この回転板は、バランスウエイトとして機能させることも可能である。
【００１１】
また、上記構成において、吐出ポートへと通じる吐出室に圧縮流体を導入する導入孔が設けられているとともに、上記回転板に圧縮流体が通過可能な流通孔が設けられており、これら導入孔と流通孔が、上記回転板の回転に伴って連通／非連通を繰り返すロータリーバルブを構成している構造とすることも可能である。このような構造においては、流通孔が設けられた回転板は駆動軸と一体に回転するから、１回転に１回決められた位相時に流通孔が導入孔に連通し、吐出通路を形成して圧縮流体を吐出することができる。また、位相が合っていない時には吐出流体の逆流を防止する役目も果たすこととなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るスクロール型圧縮機によれば、駆動軸を両持ち支持にしつつ所望のクランク機構を構成可能としているので、可動スクロールに所定の旋回動作を行わせながら、駆動軸および軸受の大幅な小型・軽量化を達成でき、それによって圧縮機全体としても大幅な小型・軽量化をはかることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１および図２は、本発明の一実施態様に係るスクロール型圧縮機１を示している。スクロール型圧縮機１は、固定スクロール２と、回転を阻止された状態で固定スクロール２に対し旋回運動を行う可動スクロール３からなるスクロール機構４を有しており、スクロール機構４により流体の圧縮動作が行われる。可動スクロール３には、外部駆動源（図示略）からの回転駆動力が駆動軸５を介して伝達され、駆動軸５と可動スクロール３との間には、可動スクロール３を固定スクロール２に対して旋回運動させるためにクランク機構６が介在されている。
【００１４】
駆動軸５は、スクロール機構４を軸方向に貫通するように延設されており、駆動軸５は、スクロール機構４の両側において、第１の軸受７と第２の軸受８により両持ち支持されて、回転自在に支持されている。駆動軸５に外部からの駆動力を入力する側にはフロントハウジング９が設けられており、このフロントハウジング９内に第１の軸受７が配置されている。本実施態様では、このフロントハウジング９と固定スクロール２とは一体化された部材として構成されている。一方、スクロール機構４、クランク機構６はリアハウジング１０内に収容されており、第２の軸受８はリアハウジング１０内に配置されている。この第２の軸受８は、スラスト荷重も受けられる軸受からなる。リアハウジング１０の後面側は、エンドカバー１１によって閉塞されており、内部に吐出ポート１２へと通じる吐出室１３が形成されている。
【００１５】
可動スクロール３と第２の軸受８との間に配置されたクランク機構６は、駆動軸５と一体に形成され一体に回転される、カウンターウエイト機能を兼ね備えた回転板１４と、可動スクロール３内にベアリング１５を介して収容され可動スクロール３と相対回転自在に係合する偏心ブッシュ１６と、該偏心ブッシュ１６から回転板１４に向かって軸方向に延び、回転板１４に形成された孔１７に回転自在に嵌合されるクランクピン１８とを有している。可動スクロール３の外周側面部とそれに対向するリアハウジング１０の環状部分との間には、可動スクロール３の回転（自転）動作を阻止する回転阻止機構１９が設けられており、この回転阻止機構１９には、オルダムカップリングやボールカップリング、ピンリング等の周知の機構を使用できる。
【００１６】
吐出室１３に対しては、スクロール機構４側から吐出室１３に向けて開口し、吐出室１３内に圧縮流体を導入する導入孔２０が設けられており、回転板１４には、圧縮流体が通過可能な流通孔２１が設けられている。これら導入孔２０と流通孔２１は、回転板１４の回転に伴って連通／非連通を繰り返すロータリーバルブ２２を構成している。
【００１７】
上記のように構成されたスクロール型圧縮機１においては、図１に示すように、吸入ポート２３から吸入された吸入流体は、スクロール機構４に吸入され、スクロール機構４内で固定スクロール２に対する可動スクロール３の旋回動作によって圧縮された後、圧縮流体が、スクロール機構４の中央部から偏心ブッシュ１６の中央隙間を通して、さらに流通孔２１と導入孔２０を通して吐出室１３内に送られ、そこから吐出ポート１２を通して外部回路へと送られる。
【００１８】
このスクロール型圧縮機１においては、可動スクロール３に所望の旋回運動を行わせるためのクランク機構６を構成しつつ、そのクランク機構６に連結される駆動軸５を、スクロール機構４を軸方向に貫通するように延設してスクロール機構４の両側において第１、第２の軸受７、８により両持ち支持させているので、従来構造のような大径の駆動軸（クランクシャフト）やそれを片持ち支持するための大型の主軸受は全く不要になり、駆動軸５の小径化、それに伴う駆動軸５の軽量化を達成できるとともに、軸受、とくに従来構造において主軸受として機能していた第１の軸受７の大幅な小型・軽量化が可能となる。その結果、圧縮機全体としても大幅な小型・軽量化が可能となる。
【００１９】
また、固定スクロール２とフロントハウジング９とを一体構成としているので、この部分の構造の簡素化をはかることもできる。また、可動スクロール３を旋回運動させるためのクランク機構６を、可動スクロール３と第２の軸受８との間に配置しており、従来構造における可動スクロールの背面側（フロントハウジング側）に配置する場合の構造の複雑化、大型化を回避でき、第２の軸受８側にて余裕をもって簡素な構造に構成することが可能になる。
【００２０】
さらに、上記実施態様では、回転板１４に形成した流通孔２１とリアハウジング１０に形成した導入孔２０とでロータリーバルブ２２を構成しているので、１回転に１回決められた位相時に吐出室１３側に圧縮流体を吐出し、位相が合っていない時は吐出流体の逆流を防止する役目も果たすという、従来にない新しい機能を有するロータリーバルブ２２として機能させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明に係るスクロール型圧縮機は、あらゆる用途に展開可能であり、とくに小型・軽量化、低コスト化の要求の強い車両用圧縮機（例えば、車両空調装置用圧縮機）として好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施態様に係るスクロール型圧縮機の縦断面図である。
【図２】図１のスクロール型圧縮機の分解縦断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  スクロール型圧縮機
２  固定スクロール
３  可動スクロール
４  スクロール機構
５  駆動軸
６  クランク機構
７  第１の軸受
８  第２の軸受
９  フロントハウジング
１０  リアハウジング
１１  エンドカバー
１２  吐出ポート
１３  吐出室
１４  回転板
１５  ベアリング
１６  偏心ブッシュ
１７  孔
１８  クランクピン
１９  回転阻止機構
２０  導入孔
２１  流通孔
２２  ロータリーバルブ
２３  吸入ポート
【図１】
2009250127.tif 000003
【図２】
2009250127.tif 000004