(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回スクロールに結合されて該旋回スクロールに駆動モータの回転力を伝達する回転軸と、
前記旋回スクロールと前記回転軸との間に介在するように前記回転軸の駆動ピン部に結合されて駆動モータの回転力を前記旋回スクロールに伝達すると同時に、前記回転軸との結合部分に該回転軸と面接触する領域が形成されて、その面接触により前記旋回スクロールの後退量を制限する偏心ブッシングとを具備することを特徴とする可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置。
【請求項２】
前記回転軸の駆動ピン部の外周面には切断面が形成され、該切断面に対応する前記偏心ブッシングの内周面には、該偏心ブッシングが前記旋回スクロールと一緒に前記駆動ピン部を中心に角運動を行いながら後退する際、前記駆動ピン部の切断面と面接触して後退量を制限する複数の止め面が形成されることを特徴とする請求項１記載の可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置。
【請求項３】
前記切断面及び前記各止め面は、それらの断面が相互相異する形状に形成されることを特徴とする請求項２記載の可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置。
【請求項４】
前記切断面は、前記駆動ピン部の開始端から終端部までが均一に形成され、前記各止め面は、前記偏心ブッシングの両方端に亘って均一に形成されることを特徴とする請求項３記載の可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置。
【請求項５】
前記切断面は、前記駆動ピン部の回転軸方向に一部だけが形成され、前記各止め面は、前記切断面に対応するように前記偏心ブッシングの一部だけに形成されることを特徴とする請求項３記載の可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置。
【請求項６】
前記切断面は、前記駆動ピン部の端部側に偏って形成されることを特徴とする請求項５記載の可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置。
【請求項７】
前記切断面は、前記駆動ピン部の外周面一方側に単一面に形成され、前記各止め面は、中央部が前記切断面に前記回転軸の軸方向に常に面接触するように、前記偏心ブッシングの内周面に突出して複数面に形成されることを特徴とする請求項２記載の可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置。
【請求項８】
前記回転軸の駆動ピン部の外周面には、中央部が前記回転軸の軸方向に突出して複数の切断面が形成され、該切断面に対応する前記偏心ブッシングの内周面には、該偏心ブッシングが前記旋回スクロールと一緒に前記駆動ピン部を中心に角運動を行いながら後退する際、前記駆動ピン部の切断面の一面と面接触して後退量を制限する単一の止め面が形成されることを特徴とする請求項１に記載の可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置に係るもので、詳しくは、旋回スクロールの後退量を效率的に制限すると共に、部品数及び組立工数を低減し得る、可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、スクロール式圧縮機は、旋回スクロールが圧縮条件の変化に拘わらずに常に同一軌跡を沿って旋回する固定半径式スクロール圧縮機と、液冷媒やオイル若しくは異質物が圧縮室に流入されて圧縮室内の圧力が非正常的に上昇したとき、ラップの破損を防止するために旋回スクロールが半径方向に後退する可変半径式スクロール圧縮機と、に大別され、特に、前記可変半径式スクロール圧縮機において、旋回スクロールの旋回半径を可変させるためには、通常、回転軸と旋回スクロール間にスライドブッシング(bushing)またはスライドブロックを介在させるか、若しくは、偏心ブッシングを介在させる方式が公知されている。
【０００３】
本発明は、前記偏心ブッシングを介在させる可変半径式スクロール圧縮機に関するものである。
従来技術による可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置は、図６に示すように、メーンフレーム１に載置固定され、螺旋形のラップ２ａが形成された固定スクロール２と、該固定スクロール２のラップ２ａに噛合される螺旋形のラップ３ａが形成されて前記メーンフレーム１と固定スクロール２間に配置される旋回スクロール３と、駆動モータ（図示せず）の回転力を前記旋回スクロール３に伝達するように駆動モータ及び旋回スクロール３に結合される回転軸４と、該回転軸４に挿入されて駆動モータの回転力を前記旋回スクロール３に伝達すると同時に、過圧縮の際、前記旋回スクロール３が所定範囲内で後退されるように誘導する偏心ブッシング５とを具備している。
【０００４】
詳しくは、前記回転軸４の先端面には、前記偏心ブッシング５が挿入されて駆動モータから発生する回転力を前記旋回スクロール３に伝達する駆動ピン部４ａが前記回転軸４の軸心から偏心して前記メーンフレーム１側に突成され、前記駆動ピン部４ａと所定間隔を有して後述するストッパーピン６の下方端が挿合されるピン溝（図示せず）が刻設されている。
【０００５】
前記偏心ブッシング５は、一方側に前記回転軸４の駆動ピン部４ａが挿合されるピン孔５ａが穿孔形成されると同時に、該ピン孔５ａと所定間隔を有して前記ストッパーピン６が挿合されるピン溝５ｂが形成されている。
【０００６】
前記ストッパーピン６は、その上半部は前記偏心ブッシング５のピン溝５ｂに挿合され、その下半部は前記回転軸４の先端面に形成されたピン溝（図示せず）に前記回転軸４の円周方向に回動可能に挿合されている。
【０００７】
前記偏心ブッシング５の外周面と前記メーンフレーム１の下端部に形成されたボス部３ｂの内周面間には、前記回転軸４の駆動力を前記メーンフレーム１に伝達させる駆動ブッシュ７が結合される。
【０００８】
なお、参照符号２ｂは吐出口、２ｃは吸入口、Ｐは圧縮空間、をそれぞれ示したものである。
以下、このように構成された従来技術による可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置の作用を説明する。
【０００９】
先ず、電源が投入されて駆動モータ（図示せず）が回転軸４と一緒に回転すると、旋回スクロール３が偏心距離だけ旋回されるので、該旋回スクロール３のラップ３ａと固定スクロール２のラップ２ａ間に複数個の圧縮空間（Ｐ）が形成され、それら圧縮空間（Ｐ）は、前記旋回スクロール３の持続的な旋回運動によって中心部に移動しながらその体積が次第に減少して、冷媒ガスを吸入、圧縮して吐出するようになっている。
【００１０】
この時、圧縮空間（Ｐ）に流入する冷媒ガスが正常状態を維持する場合は、前記旋回スクロール３のラップ３ａと前記固定スクロール２のラップ２ａとが線接触するので、両方側の圧縮室が密閉空間を形成しながら偏心ブッシング５及びストッパーピン６が自分の位置を維持する。
【００１１】
一方、圧縮空間（Ｐ）に流入する冷媒ガスに所定量以上の液冷媒やオイルまたは他の異質物が混合してある場合は、圧縮空間（Ｐ）の圧力が非正常的に上昇するので前記旋回スクロール３が後退または逆回転される傾向が発生され、このような傾向が前記旋回スクロール３のボス部３ｂに挿合された前記偏心ブッシング５に伝達されて、該偏心ブッシング５が前記旋回スクロール３の逆回転方向に回転され、この過程で、図８に示すように、前記旋回スクロール３のラップ３ａと前記固定スクロール２のラップ２ａとが離隔して、高圧側の圧縮空間（ＨＰ）の圧縮ガスが低圧側の圧縮空間（ＬＰ）に漏洩されて、過圧縮による前記各ラップ２ａ、３ａの破損を予め防止するようになっている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、このような従来技術による可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置では、別途のストッパーピン６を備えた後に組立てすべきであるため、部品数及び組立工数が増加して、生産コストが増加するという問題がある。
【００１３】
また、ストッパーピン６が、回転軸４及び偏心ブッシング５の各ピン溝に線接触して旋回スクロール３の後退を制限するが、接触面積が狭く前記旋回スクロール３の後退量の制限には限界があるという問題がある。
更に、上述したような後退メカニズムが反復的に適用されると、前記ストッパーピン６の機構的耐性が脆くなるという問題がある。
【００１４】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、部品数及び組立工数を低減して生産コストを節減し得る可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置を提供することを目的とする。
【００１５】
また、本発明は、旋回スクロールの後退量を安定的に制限し得る、可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置を提供することを目的とする。
更に、本発明は、反復的な後退メカニズムが適用されても機構的耐性が強い可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するため、本発明に係る可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置は、旋回スクロールに結合されて該旋回スクロールに駆動モータの回転力を伝達する回転軸と、前記旋回スクロールと前記回転軸との間に介在するように前記回転軸の駆動ピン部に結合されて駆動モータの回転力を前記旋回スクロールに伝達すると同時に、前記回転軸との結合部分に該回転軸と面接触する領域が形成されて、その面接触により前記旋回スクロールの後退量を制限する偏心ブッシングとを具備する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に対し、図面を用いて説明する。
本実施形態による可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置は、図１〜３に示すように、旋回スクロール（図６参照）３に結合されて、該旋回スクロール３に駆動モータ（図示せず）の回転力を伝達する回転軸１００と、該回転軸１００の駆動ピン部１１０に結合されて、駆動モータの回転力を旋回スクロール３に伝達すると同時に、該旋回スクロール３の後退量を制限する偏心ブッシング２００と、を備えて構成されている。
【００１８】
詳しくは、回転軸１００は、メーンフレーム（図６参照）１の貫通孔（図示せず）を貫通して支持され、回転軸１００の上端面には旋回スクロール３を偏心回転させる駆動ピン部１１０が、回転軸１００の軸心から偏心して形成されている。ここで、駆動ピン部１１０は、できればピンの厚さを増して安全な駆動を行うために、回転軸１００の軸心から最大限離れて中心部が位置するように形成することが好ましい。
【００１９】
そして、駆動ピン部１１０は、一方側面に後述する偏心ブッシング２００の各止め面２１１、２１２と面接触するように一個の切断面１１１が形成されて、駆動ピン部１１０の全体断面形状が「Ｄ形(D-shape)」をなすように形成される。
【００２０】
偏心ブッシング２００には、回転軸１００の直径とほぼ類似するように形成されて、回転軸１００の駆動ピン部１１０が滑り挿入される駆動ピン結合孔２１０が回転軸１００の軸心から偏心して穿孔形成される。
【００２１】
ここで、駆動ピン結合孔２１０の内周面において、駆動ピン部１１０の切断面１１１に対応する位置には複数個の止め面２１１、２１２が形成され、それら止め面２１１、２１２は、駆動ピン部１１０の切断面１１１と線接触した状態で回転軸１００の回転力を伝達するか、または、旋回スクロール３の後退量を制限するように、平面投影時に、その中間部が半径方向に突出した「く」の字状に形成されることが好ましい。
【００２２】
以下、このように構成された本発明に係る可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置の作用を説明する。
先ず、駆動モータ（図示せず）に電源が投入されて回転軸１００が回転すると、該回転軸１００に偏心して結合された旋回スクロール３が所定軌跡を沿って旋回運動を行う過程で該旋回スクロール３のラップ３ａと固定スクロール２のラップ２ａ間に形成される圧縮空間（Ｐ）は、旋回運動の中心部に連続的に移動しながら体積が次第に減少されて冷媒ガスを吸入、圧縮して吐出する。
【００２３】
この時、圧縮空間（Ｐ）に流入する冷媒ガスが正常状態を維持する場合は、偏心ブッシング２００が回転軸１００の駆動ピン部１１０を中心に遠心力を受けて偏心回転を行いながら旋回スクロール３を旋回させるので、該旋回スクロール３のラップ３ａと固定スクロール２のラップ２とが相互に線接触し、よって、軸心を中心に両方側に形成される圧縮空間（Ｐ）が密閉空間を形成するようになる。
【００２４】
一方、圧縮空間（Ｐ）に流入する冷媒ガスが所定量以上の液冷媒やオイルまたはその他の異物を含んでいる場合は、圧縮空間（Ｐ）の圧力が非正常的に上昇するので、旋回スクロール３が圧縮空間（Ｐ）内の過圧縮されたガス圧力に押されて半径方向を沿って後退される傾向が発生して、図３に示すように、旋回スクロール３のボス部３ｂに挿合された偏心ブッシング２００に伝達され、従って、偏心ブッシング２００の何れか一方側の止め面２１１が駆動ピン部１１０の切断面１１１に線接触していた状態から、圧縮機回転方向の逆方向に、前記線接触から外れて逆回転されるので、偏心ブッシング２００の何れか一方側の止め面２１２が駆動ピン部１１０の切断面１１１に面接触するようになって、偏心ブッシング２００の後退が制限される。
【００２５】
同時に、偏心ブッシング２００が旋回スクロール３と一緒に半径方向に後退した分だけ、該旋回スクロール３のラップ３ａが固定スクロール２のラップ２ａから離隔されて各圧縮空間（Ｐ）が開放され、それら開放された圧縮空間（Ｐ）間で圧縮ガスの漏洩が発生して、図８に示すように、過圧縮された冷媒ガスが高圧側の圧縮空間（ＨＰ）から低圧側の圧縮空間（ＬＰ）に移動して圧縮空間（Ｐ）の過圧縮を防止するようになる。
【００２６】
以上のように、偏心ブッシング２００に各止め面２１１、２１２を一体に形成すると、旋回スクロール３の後退量を調節するための別途のストッパー部材を備える必要がなく、従って、部品数及び組立工数を低減して生産コストを節減することができる。
【００２７】
また、回転軸１００の切断面１１１と偏心ブッシング２００の各止め面２１１、２１２の何れか一方側とが常に面接触するので、接触面積が広くなって偏心ブッシング２００の後退量を安定的に制限して、圧縮機の過圧縮時に旋回スクロールの後退を円滑に制御することができる。
【００２８】
そして、本発明に係る可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置の変形例として、図４に示すように、切断面１１１は駆動ピン部１１０の上半部だけに形成し、切断面１１１に対応される各止め面２１１、２１２は偏心ブッシング２００の駆動ピン結合孔２１０の内周面の上半部だけに形成することも可能で、この場合、圧縮機の正常運転時、回転軸１００の回転力を旋回スクロール３に伝達する時、駆動ピン部１１０の開始端における応力集中が低減して回転軸１００の耐久性が向上される。
【００２９】
また、本発明に係る可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置の他の変形例としては、回転軸１００の駆動ピン部１１０に単一面の切断面１１１を形成し、偏心ブッシング２００の駆動ピン部結合孔２１０の内周面に複数個の止め面２１１、２１２を形成した前記実施例とは異なって、図５に示すように、回転軸１００の駆動ピン部１１０′にその半径方向を沿って外側に「く」の字状に形成された複数個の切断面１１１′、１１２′を形成し、それら切断面１１１′、１１２′に面接触するように偏心ブッシング２００′の駆動ピン部結合孔２１０′に単一面の止め面２１１′を形成することもできる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置においては、駆動ピン部の外周面に少なくとも一つ以上の切断面を形成し、該切断面に対応する偏心ブッシングの駆動ピン結合孔の内周面には、前記偏心ブッシングが旋回スクロールと一緒に駆動ピン部を中心に角運動しながら後退する時、前記駆動ピン部の切断面と面接触して後退量を制限する止め面を少なくとも二個以上形成して構成することで、別途のストッパー部材を必要とせずに部品数及び組立工数を低減させて生産コストを節減し得ると共に、前記回転軸の切断面と偏心ブッシングの止め面とが常に面接触するので、偏心ブッシングまたは旋回スクロールの後退を安定的に制限し得るという効果を奏する。
【００３１】
また、切断面を前記駆動ピン部の上半部だけに形成し、止め面を前記偏心ブッシングの駆動ピン結合孔の上半部だけに形成すると、前記駆動ピン部の開始端における応力集中が減少して耐久性が向上されるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置を示した斜視図である。
【図２】図１の矢視線I-Iに沿う縦断面図である。
【図３】図１の偏心ブッシングの組立状態を示した平面図である。
【図４】本発明に係る可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置の変形例を示した縦断面図である。
【図５】本発明に係る可変半径式スクロール圧縮機の可変量調節装置の他の変形例を示した平面図である。
【図６】従来技術による可変半径式スクロール圧縮機を示した部分縦断面図である。
【図７】図６の偏心ブッシングの組立状態を示した平面図である。
【図８】従来技術による可変半径式スクロール圧縮機において、旋回スクロールが後退した時の圧縮空間の変化状態を示した概略図である。
【符号の説明】
２…固定スクロール
２ａ…固定スクロールのラップ
３…旋回スクロール
３ａ…旋回スクロールのラップ
１００…回転軸
１１０…駆動ピン部
１１１…切断面
１１１′…切断面
１１２′…切断面
２００…偏心ブッシング
２１０…駆動ピン結合孔
２１０′…駆動ピン結合孔
２１１…止め面
２１１′…止め面
２１２…止め面
【図１】
0003848182.tif 000002
【図２】
0003848182.tif 000003
【図３】
0003848182.tif 000004
【図４】
0003848182.tif 000005
【図５】
0003848182.tif 000006
【図６】
0003848182.tif 000007
【図７】
0003848182.tif 000008
【図８】
0003848182.tif 000009