JPH01167481A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明はスクロール型圧縮機における自転阻止機能を備
えたスクロール公転機構に関するものである。

（従来の技術） スクロール型圧縮機のスクロール公転機構としては特開
昭５９−２８０８２号公報に開示されるものがある。こ
の公転機構は、回転スクロールを収容するハウジングと
回転スクロールとの両対向面上にレースを介して固定リ
ング及び可動リングを対向止着すると共に、両リングに
複数のポケットを対向して透設し、この対向ポケット間
に円筒軸受け素子を介在して構成されており、回転スク
ロールの公転半径が対向ポケットの一方における円筒軸
受け素子の可動領域の径と他方における円筒軸受け素子
の可動領域の径との和に規制されるようになっている。

この公転機構によれば回転スクロールのスラスト方向荷
重のみならずラジアル方向荷重も受け止めることになり
、これにより回転スクロールの自転阻止が行われる。従
って、この公転機構を備えた圧縮機はスラスト方向荷重
を受け止める機構、と自転防止機構とを別個に設けた圧
縮機に比して機構簡素化及び部品点数低減の上で有利で
ある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、円筒軸受け素子の両端面の高い平行度が
達成されていない場合には円筒軸受け素子の両端側にて
ラジアル方向へ互いに逆向きに作用する回転スクロール
の公転変位力により円筒軸受け素子が傾いてしまい、円
筒軸受け素子の両開縁角部という特定部位とハウジング
及び回転スクロールとの摺動接触により短期間で摩耗損
傷が発生する。又、円筒軸受け素子の両端面の高い平行
度が達成されている場合にも、円筒軸受け素子の周縁角
部とハウジング及び回転スクロールとの摺動接触により
短期間で摩耗損傷が発生する。そのため、固定スクロー
ルの基端壁内面と回転スクロールの渦巻部先端縁との間
にクリアランスが生じ、圧縮効率が大幅に低下する。又
、円筒軸受け素子が回転スクロールの外周近くで圧縮反
力を受けているために回転スクロールの基端壁が撓む場
合があり、この撓みにより回転スクロールに対する円筒
軸受け素子の接触部位が周縁部に集中し、前記と同様の
摩耗損傷が発生する。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） そこで本発明では、回転スクロールの基端壁とこの基端
壁に対向して設けられた固定基板に円形状の公転位置規
制孔をそれぞれ同数設け、各公転位置規制孔内にはこれ
らより小径のシューを収容すると共に、対向するシュー
間にはボールを離脱不能に介在した。

（作用） 即ち、回転スクロールの公転動作に伴う圧縮反力が回転
スクロール、回転リング側のシュー、ボール及び固定リ
ング側のシューを介して固定基板に受け止められ、ボー
ルを離脱不能に挟み込み保持して対向するシューはそれ
ぞれ対向する公転位置規制孔の円環状壁面の反対部位に
接しつつ公転動作に追随して相対的に周回し、回転スク
ロールの自転阻止が行われる。自転不能に公転する回転
スクロールの公転動作に伴い、対向する公転位置規制孔
の円環状壁面に接触するシューには互いに逆方向の力が
作用するが、互いに別体の一対のシューとボールとの組
付構成によりシューが公転位置規制孔内で傾（ようなこ
とはない。又、回転スクロールの基端壁が撓むような場
合にも回転スクロール側のシューがボールを中心に基端
壁の撓み方向に傾動変位し、結果的に回転スクロール側
のシューが公転位置規制孔内で傾くようなことはない。

従って、シューは公転位置規制孔内を円滑に摺動し、回
転スクロールの円滑な公転動作がもたらされる。しかも
、回転スクロール及び固定基板とシューとの受圧面が広
いことから、一対のシューとボールとにより大きなスラ
スト力を受けられるため組付構成される公転機構ユニッ
ト数の低減を図ることができ、これに付随して高い位置
決め精度を要求される公転位置規制孔の加工数を低減す
ることができる。

（実施例） 以下、本発明を具体化した一実施例を第１〜４図に基づ
いて説明する。

第１図に示すようにフロントハウジング１とリヤハウジ
ング２とは環状の固定基板３を挟んで接合固定されてお
り、フロントハウジング１内に収容された回転軸４の大
径内端面上の偏心位置には偏心軸４ａがリヤハウジング
２内に突設されている。偏心軸４ａにはバランスウェイ
ト５及びブツシュ６が回動可能に支持されており、両者
はピン７により相対回動が設定量以下になるように規制
連結されている。ブツシュ６には回転スクロール８が回
動可能に支持されていると共に、リヤハウジング２内周
面には固定スクロール９が回転スクロール８と対向接合
して嵌合固定されており、両者の基端壁８ａ、９ａ及び
渦巻部８ｂ、９ｂにより圧縮室が形成されている。

回転スクロール８と対向する固定基板３の面上には固定
リング１０が止着されており、固定リング１０には円形
状の複数の公転位置規制孔１０ａが等間隔位置に透設さ
れている。回転スクロール８の基端壁８ａ背面には回転
リング１１が固定リング１０と対向して止着されており
、回転リング１１には円形状の公転位置規制孔ＩＬａが
固定リング１０側の公転位置規制孔１０ａと対応して等
間隔位置に透設されている。固定リング１０側の公転位
置規制孔１０ａ内にはこれより小径の略円板形状のシュ
ー１２が収容されていると共に、回転リング１１側の公
転位置規制孔１１ａ内にも同様のシュー１３が収容され
ており、対向するシュー１２．１３間にはボール１４が
介在されている。

第４図に示すようにシュー１２．１３の底面は平面に近
い球面（その半径Ｒ１がボール１４の半径Ｒに比して十
分に大きい）１２ａ、１３ａに形成されており、シュー
１２．１３のボール受け面側にはＲ＞Ｒ２の半径Ｒ２か
らなる球面１２ｂ。

１３ｂが中央側に凹設されていると共に、Ｒ＜Ｒ３の半
径Ｒ３からなる球面１２ｃ、１３ｃが球面１２ｂ。

１３ｂの円周縁に接続して凹設されている。従って、ボ
ール１４は半径の異なる球面１２ｂ、１２ａ間及び球面
１３ｂ、１３Ｃ間の円周状境界にて両シュー１２．１３
に接触し、両スクロール８．９の渦巻部８ｂ、９ｂの先
端面と基端壁８ａ、９ａの内面とが接するように回転ス
クロール８が公転可能である。

回転スクロール８の公転半径は両リング１０゜１１の公
転位置規制孔１０ａ、ｌｌａ内におけるシュー１２．１
．３の円形状可動領域の径の和となっている。そして、
回転軸４の回転に伴う偏心軸４ａの公転によりシュー１
２．１３がボール１４を挟みこんだ状態で公転位置規制
孔１０ａ、ｌｌａ内の円環状壁面の反対部位に接しつつ
周回し、回転スクロール８の自転が阻止される。

自転を阻止されつつ公転する回転スクロール８の公転位
置を規制する固定基板３及び固定リング１０には円弧状
の吸入通路３ａ、１０ｂが貫設されており、フロントハ
ウジング１の入口１ａから吸入室１ｂへ導入された冷媒
ガスが吸入通路３ａ及び両リング１０．１１間を経て圧
縮室内へ入り、吐出弁１５により開放可能に閉塞されて
いる吐出通路９Ｃからリヤハウジング２内の吐出室２ａ
内へ吐出される。シュー１２．１３の球面１２ａ。

１３ａ中央部と球面１２ｂ、１３ｂ中央部との間には孔
１２ｄ、１３ｄが貫設されており、両リング１０．１１
間を通過する冷媒ガス中のミスト状潤滑油が球面１２ａ
と固定基板３との間及び球面１３ａと回転リング１１と
の間のクリアランスから孔１２ｄ、１３ｄへ入り込み、
固定基板３とシュー１２との間、回転リング１１とシュ
ー１３との間及びボール１４とシュー１２．１３との間
の潤滑が効果的に行われる。

回転スクロール８の公転に伴う圧縮反作用及び遠心作用
はシュー１３、ボール１４及びシュー１２を介して固定
基板３及び固定リング１０に受け止められ、シュー１３
にはラジアル方向の力が回転リング１１を介して作用し
、シュー１２にはラジアル方向の反力が固定リング１０
を介して作用する。即ち、両シュー１２．１３には互い
に逆方向のラジアル方向荷重が加わるが、別体のシュー
１２゜１３及びボール１４の組付構成によりシュー１２
゜１３は平面に近い球面１２８．１３ａを介して固定基
板３及び回転スクロール８の対向面上を傾くことな（摺
動する。従って、固定基板３及び回転スクロール８とシ
ュー１２．１３の円周角部といった特定部位との間の摺
動摩耗が発生することはない。これは回転スクロール８
の基端壁８ａが撓むような場合にも同様であり、基端壁
８ａの撓みにより公転位置規制孔１１ａが傾いた場合に
も回礼１１ａ内のシュー１３がボール１４を中心に追随
傾動し、シュー１３が公転位置規制孔１１ａ内で傾くよ
うなことはない。これによりシュー１２の底面からボー
ル１４の中心までの距離及びシュー１３の底面からボー
ル１４の中心までの距離の精度が高ければ圧縮効率に影
響を与える回転スクロール８のスラスト方向の公転位置
が長期にわたって所定位置に保たれ、前記距離の精度出
しは従来の円筒軸受け素子の平行精度出しに比して蟲か
に容易である。

ラジアル方向の過大な荷重がシュー１２．１３に作用し
た場合にも、スラスト方向の荷重が球面１２ｂと球面１
２ｃとの間の境界部及び球面１３ｂと球面１３ｃとの間
の境界部にて前記ラジアル方向荷重に逆方向作用として
対抗し、両シュー１２゜１３間からのボール１４の脱落
が確実に回避される。

シュー１２．１３の底部は曲面とはいえ平面に非常に近
いために圧縮反力に対する面圧は直接ボール接触の従来
機構に比して受圧面積が広いために低く、シュー１２．
１３及びボール１４からなるユニット数の低減化を図る
ことができる。これに付随して高い位置決め精度を要求
される公転位置規制孔１０ａ、ｌｌａの加工点数が減り
、部品点数減少及び加工点数の減少によるコスト的な有
利性が著しい。前記面圧の低減化は公転機構ユニットの
必要な数を確保した上で（耐摩耗性に劣る）アルミニウ
ムにより固定基板３及び回転スクロール８を形成するこ
とも可能とし、これにより圧縮機の軽量化も可能となる
。

本発明は勿論前記実施例にのみ限定されるものではなく
、例えばシュー１２．１３のボール受け面をボール１４
の半径Ｒよりも大きい半径の球面としてもよく、このよ
うにしても冷媒ガス中の潤滑油がボール受け面の球面部
中心まで入り込み、ボール１４とシュー１２．１３との
間の潤滑が十分に行われる。又、シュー１２．１３の底
面を平面に設定してもよく、このようにしても公転位置
規制孔１０ａ、ｌｌａの底面のかなりの部分が露出する
ことがらシュー１２と固定基板３との間の潤滑及びシュ
ー１３と回転スクロール８との間の潤滑は十分に行われ
る。

発明の効果 以上詳述したように本発明は、対向する公転位置規制孔
内のシュー及びボールからなる複数の公転機構ユニット
を介してスラスト荷重及び回転スクロールの自転力を受
け止めるようにしたので、部品点数の低減化を図りつつ
摺動部位間の摺動摩耗を回避することができ、これによ
り低コスト化及び円滑な公転動作を達成し得るという優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を具体化した一実施例を示し、第１図は側
断面図、第２図は要部分解斜視図、第３図は第１図のＡ
−Ａ線断面図、第４図は要部拡大側断面図である。 固定基板３、回転スクロール８、基端壁８ａ、固定スク
ロール９、固定リング１０、公転位置規制孔１０ａ、ｌ
ｌａ、回転リング１１、シュ１２゜１３、ボール１４゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ハウジング内に収容された固定スクロールと、この
   固定スクロールに対向して自転不能かつ公転可能に収容
   支持された回転スクロールとの間の相対回転に基づいて
   両スクロール間に圧縮室を形成するスクロール型圧縮機
   において、前記回転スクロールの基端壁と該基端壁に対
   向して設けられた固定基板に、円形状の公転位置規制孔
   をそれぞれ同数設け、各公転位置規制孔内にはこれらよ
   り小径のシューを収容し、対向するシュー間にボールを
   離脱不能に介在したスクロール型圧縮機。 ２　前記シューの底面は平面に近い球面に設定されてい
   ると共に、ボール受け面は中央側をボール径より小径の
   球面に、かつ周縁側をボール径より大径の球面に設定さ
   れており、シューの底面から小径球面のボール受け面に
   かけて潤滑用孔が透設されている特許請求の範囲第１項
   に記載のスクロール型圧縮機。 ３　前記公転位置規制孔は基端壁および固定基板とは別
   体に形成かつ止着された固定リングおよび回転リングに
   透設された円形孔からなる特許請求の範囲第１項に記載
   のスクロール型圧縮機。