JPH0612113B2 - スクロール型圧縮機の回転阻止機構の固定方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はスクロール型圧縮機の回転阻止機構の固定方法
の改良に関する。

［従来の技術］ この種の圧縮機は、一枚の板上にうずまき体を固定した
スクロール部材の二つを、両うずまき体の角度をずらせ
て互いにかみ合せて重ね、一方のスクロール部材を固
定、他方を可能にして該可動スクロール部材の円軌道運
動によって、両スクロール部材間に形成されている流体
ポケットの中心方向への移動とともに容積の減少を生ぜ
しめて流体の圧縮を行なうものであり、可能スクロール
部材の円軌道運動に際してはそれ自体が回転しないよう
に阻止する必要がある。

このような回転阻止機構の一例を、最近提案されたスク
ロール型圧縮機を断面図で示した第１図を参照して説明
する。

図において、この圧縮機１は、フロントエンドプレート
１１とこれに設置されたカップ状部分１２から成る圧縮
機ハウジング１０を有している。

フロントエンドプレート１１は、ハウジング１０の中心
軸線上に中心を有する貫通孔１１１を有し、その中にボ
ールベアリング１３を介して主軸１４を回転自在に支承
している。このため、主軸１４の軸心は、ハウジング１
０の中心軸線と一致することとなる。またフロントエン
ドプレート１１は主軸１４の外周を取り巻くように前方
に突出したスリーブ部１５を有し、該スリーブ部１５内
にはシャフトシール１６を配置している。またスリーブ
部１５の外周上には電磁クラッチ装置１７を配設してお
り、外部駆動源よりの回転運動をＶベルト（図示せず）
を介して電磁クラッチ装置１７のプーリ１７１に伝達
し、励磁コイル１７２への通電制御によって主軸１４へ
の回転運動の伝達を制御している。なお、フロントエン
ドフレート１１はカップ状部分１２の前端開口を閉塞す
るように数箇所ボルト等によって固定されており、Ｏ−
リング１８によって両者の接合面をシールしている。ま
たスリーブ部１５もフロントエンドプレート１１の端面
上にボルト等によって固定され、接合面をＯ−リング１
９によってシールしている。

フロントエンドプレート１１によって開口部を閉塞され
たカップ状部分１２内には固定スクロール部材２０、可
動スクロール部材２１、可動スクロール部材駆動機構及
び回転阻止機構２２が配設されている。

ここで、固定スクロール部材２０は一般に、側板２０１
とその一面上に中心が側板の中心より距離Ror／２（但
し、Rorは可動スクロール部材の円軌道半径）だけ偏心
するよう固定するうずまき体２０２及び該うずまき体２
０２とは反対側の側板２０１上に設けた脚部２０３とよ
り構成され、該脚部２０３をカップ状部分１２の外方よ
り該カップ状部分１２の底部１２１を貫通して螺合する
ボルト２３によって該底部１２１内壁上に固定してい
る。またカップ状部分１２内に固定された固定スクロー
ル部材２０の側板２０１はその外周面とカップ状部分１
２の内壁面間をＯ−リング２４でシールすることによっ
てカップ状部分１２内の空間を吸入室２５を吐出室２６
とに仕切っている。さらに、側板２０１の中央部にはス
クロール部材間に形成された密閉空間と吐出室２６と連
通する連通孔２０４を穿設している。

可動スクロール部材２１は側板２１１とその一面上に中
心が側板の中心より距離Ror／２だけ偏心するように固
定されたうずまき体２１２とより構成され、該うずまき
体２１２は前記固定スクロール部材２０のうずまき体２
０２と１８０゜の角度ずれをもつてかみ合されている。
また可動スクロール部材２１は後述する駆動機構及び回
転阻止機構と連結されていて、主軸１４の回転によって
半径Rorの円軌道上を公転運動し、前述した流体の圧縮
作用を行なう。

ここで、円軌道の半径Rorは一般に で与えられる。また、可動スクロール部材２１は、その
うずまき体２１２のうずまき中心が固定スクロール部材
２０のうずまき体２０２のうずまき中心より距離Rorだ
け離れるよう配置されており、主軸１４の回転によって
可動スクロール部材２１が半径Rorの円軌道上を公転運
動することとなる。これによって両うずまき体間に線接
触部が形成され、この線接触部がうずまき体表面に沿っ
て中心方向へ移動し、この結果流体ポケットが容積を減
少しながらうずまき体の中心方向へ移動する。

従って、外部流体回路からハウジング１０の外周上に設
けた吸入ポートを通ってハウジング１０内の吸入室２５
に流入した流体は、両うずまき体の外終端部から流体ポ
ケット中に取り込まれ、圧縮された流体は両うずまき体
の中心部の流体ポケツトから連通孔２０４を通って吐出
室２６へ送り出され、そこからハウジング１０上に設け
た吐出ポートを介して外部流体回路へ流入することとな
る。

次に可動スクロール部材の駆動機構を第１図の外に第２
図をも参照して説明する。

フロントエンドプレート１１の貫通孔１１１を貫通する
主軸１４の内端部には大径部１４１を形成しており、該
大径部１４１をフロントエンドプレート１１の貫通孔１
１１に配設したボールベアリング１３によって支承して
いる。また大径部１４１の先端面には中心から偏心した
位置に駆動ピン１４２が軸方向へ突出するように設けら
れている。

一方、可動スクロール部材２１のうずまき体２１２を固
定した面とは反対側の側板２１１上には、円環状のボス
２１３を形成している。ここで円環状ボス２１３の中心
は側板２１１の中心に一致させている。また、該ボス２
１３中には肉厚の厚い円板状あるいは短軸状のブッシュ
２７が嵌合され、ニードルベアリング２８を介して回転
自在に支承されている。該ブッシュ２７はこれと一体で
半径方向に伸びた円板状のバランスウエイト２７１を有
しているとともに、主軸１４の大径部１４１と対向する
面上の軸方向の穴２７２を有し、該穴２７２中にニード
ルベアリング２９を介して前述した駆動ピン１４２を嵌
合している。このため、可動スクロール部材２１は駆動
ピン１４２上に回転（自転及び旋回）自在に支承される
こととなる。なお、該可動スクロール部材２１は第１図
中２２で示す回転阻止機構によって回転方向の運動は阻
止されている。

ここで、この回転阻止機構を第１図の他に分解図である
第３図をも参照して説明する。

回転阻止機構２２は、可動スクロール部材２１のボス２
１３のフロントエンドプレート１１寄りの外周上に配置
され、かつカップ状部分１２の内壁面上に外周面を接合
したフロントエンドプレート１１の端部にリング状固定
レース２２１を有し、またこの固定レース２２１を被う
ようにその端面に当接された固定リング２２２を有し、
これらはスプリングピン２２３によりフロントエンドプ
レート１１に固定されている。一方、可動スクロール部
材２１の側板２１１寄りのボス２１３の外周には、側板
２１１のうずまき体２１２と反対側の端面にリング状可
動レース２１４を有し、またボール素子２２４を挟持し
た場合固定リング２２２の端面との間にわずかな間隙を
おいて可動レース２１４を被うようにその端面に当接さ
れた可動リング２１５を有し、これらはスプリングピン
２１６により側板２１１に固定されている。

第３図に示されているように、可動リング２１５と固定
リング２２２にはそれぞれ、中心を合せて重ね合せた時
に重なり合う位置に複数のポケット２１５ａ，２２２ａ
が軸方向に穿孔されている。

また可動リングと固定リングとの関係を可動スクロール
部材側から見た第４図をも参照して、回転阻止はポケッ
ト２１５ａとポケット２２２ａとの内縁で常時ボール素
子２２４を挟むような動作をなさしめることにより行な
っている。すなわち、可動スクロール部材２１が図示さ
れているように半径Rorで時計方向に円軌道運動するよ
うに駆動されると、可動スクロール部材２１には圧縮力
の反力作用点と駆動力作用点とのずれにより図中時計方
向への回転力が生じる。しかしながら第４図の状態で
は、ポケット２１５ａとポケット２２２ａとで挟まれて
いるボール素子２２４のうち、図中上方の９個のボール
素子により可動リング２１５の回転が阻止され、これに
よって可動リング２１５と一体の可動スクロール部材２
１は回転が阻止されることになる。更に圧縮されたガス
力により可動スクロール部材２１へ軸方向に加わる圧力
は、可動レース２１４、ボール素子２２４を介して固定
レース２２１にスラスト支持される。したがって、可動
レース２１４、固定レース２２１の内径及び外径は、ボ
ール素子２２４の転送領域を確保するに足る大きさであ
れば良い。

ここで、回転阻止機構２２を構成する可動リング２１５
及び固定リング２２２は、それぞれ可動スクロール部材
２１の側板２１１及びフロントエンドプレート１１に堅
固に固定されることが必要である。さもないと、回転阻
止機構２２が本来の作用効果を発揮することができな
い。上述したように、従来、回転阻止機構２２は、可動
リング２１５がスプリングピン２１６により可動レース
２１４を介して可動スクロール部材２１の側板２１１の
固定され、固定リング２２２がスプリングピン２２３に
より固定レース２２１を介してフロントエントプレート
１１に固定されている。又、このスプリングピン２１６
及び２２３は、位置決めの役目をも果たしている。

［発明が解決しようとする課題］ 一般に、実際の製造工程に伴う公差等を考慮して、可動
リング２１５の内側と可動スクロール部材２１のボス２
１３の間には、僅かな隙間ができるように、予め設計さ
れている。そのため、スプリングピン２１６及び２２３
には、第４図に示したような可動スクロール部材２１の
円軌道運動（相対的にスプリングピン２１６及び２２３
のすりこぎ運動）により、可動リング２１５及び固定リ
ング２２２の半径方向及び周方向成分の力が作用するこ
とになり、それによりスプリングピン２１６及び２２３
が抜けたり、破損したりするという欠点があつた。

本発明は、上記欠点を解決するためになされたもので、
スプリングピンの抜け及び破損を防止することを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本発明では、可動及び固定リングをそれぞれ
可動スクロール部材の側板及びフロントエンドプレート
に固定するために、スプリングピンのみを使用するので
なく、かしめをも施こしている。そのため、本発明で
は、すりこぎ運動によりスプリングピンに作用する力、
特に、可動及び固定リングの半径方向の力がかしめによ
って大幅に緩和されることになり、スプリングピンの抜
け及び破損を防止することができる。

［実施例］ 以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第５図は本発明の固定方法が適用されたスクロール型圧
縮機の一実施例を示した断面構造図である。図に示され
るように、可動リング２１５′は、可動スクロール部材
２１の側板２１１に形成されたボス２１３にとまりばめ
で嵌合、すなわちいんろう嵌合されている。更に、かし
め２８１が、第１０図に示すように、カシメ治具によっ
て、可動リング２１５′に対してフロントエンドプレー
ト１１側に突出するとともに可動リング２１５′の内側
に設けられ、かつ可動スクロール部材２１の側板２１１
に形成されたボス２１３に、可動リング２１５′を押し
付ける様にこのボス２１３の可動リング２１５′の内側
近傍から可動リング２１５′の内周端面側に施されてい
る。可動リング２１５′には、そのかしめ２８１が施さ
れる内側径の周に沿つた角部が面取りされている。

一方、固定リング２２２′は固定リング２２２′の外側
に設けられたフロントエンドプレート１１の軸方向突出
部１１２にとまりばめで嵌合、すなわちいんろう嵌合さ
れている。更に、かしめ２８２が、第１０図に示すよう
に、カシメ治具によって、固定リング２２２′に対し
て、可動スクロール部材２１の側板２１１側に突出する
とともに固定リング２２２′の外側に設けられたフロン
トエンドプレート１１の軸方向突出部１１２に、固定リ
ング２２２′を押し付ける様にこの軸方向突出部１１２
の固定リング２２２′の外側近傍から固定リング２２
２′の外周端面側に施されている。固定リング２２２′
には、そのかしめ２８２が施される外側径の周に沿った
角部が面取りされている。

第６図〜第８図は、第５図に示された可動リング２１
５′及び固定リング２２２′の詳細を示した図で、第６
図は分解斜視図、第７図は第６図のＡＡ断面図及び第８
図は第６図のＢＢ断面図である。第７図において２１
５′は可動リング２１５′の面取り部を示し、第８図に
おいて２２２′ｂは固定リング２２２′の面取り部を示
している。

このように、第５図及び第１０図に示した本発明のスク
ロール圧縮機１′の回転阻止機構２２′の固定方法にお
いては、可動リング２１５′及び固定リング２２２′を
それぞれ可動スクロール部材２１の側板２１１及びフロ
ントエンドプレート１１に固定する場合、スプリングピ
ン２１６及び２２３のみを使用して固定するだけでな
く、かしめ２８１，２８２も施している。したがって、
すりこぎ運動によってスプリングピン２１６及び２２３
に作用する力、特に、可動リング２１５′及び固定リン
グ２２２′の半径方向の力が、上記かしめ２８１，２８
２によって著しく緩和され、スプリングピン２１６及び
２２３の抜け及び破損を防止することができる。

尚、上記実施例では、可動リング２１５′および固定リ
ング２２２′にそれぞれかしめ２８１および２８２が施
されているが、可動リング２１５′または固定リング２
２２′のどちらか一方にのみかしめが施されるようにし
ても良い。

第９図は、本発明の固定方法が適用される可動及び固定
リングの他の一実施例を示した斜視図である。図におい
て、可動リング２１５″は、かしめ２８１が施される位
置に対応した内側径方向に径方向くぼみ２１５″ｃを有
している。また、固定リング２２２″は、かしめ２８１
が施される位置に対応した外側径方向に径方向くぼみ２
２２″ｃを有している。この場合、かしめ２８１及び２
８２は、径方向くぼみ２１５″ｃ及び２２２″ｃの内部
にまで施されるので、すりこぎ運動によってスプリング
ピン２１６及び２２３に作用する、可動リング２１５″
及び固定リング２２２″の半径方向の力ばかりでなく周
方向の力をも、このかしめ２８１及び２８２により更に
著しく緩和され、より確実に、スプリングピン２１６及
び２２３の抜け及び破損防止を達成することができる。

［発明の効果］ 以上の説明で明らかなように、本発明の固定方法による
と、可動及び／又は固定リングをそれぞれ可動スクロー
ル部材の側板及び／又はフロントエンドプレートに固定
する手段としてスプリングピンだけでなくかしめをも用
いているので、スプリングピンの抜け及び破損を防止で
き、回転阻止機構の信頼性が高いという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスクロール型圧縮機の一例を示した断面
構造図、第２図は第１図に示した駆動機構の分解斜視
図、第３図は第１図に示した回転阻止機構の分解斜視
図、第４図は回転阻止の原理を説明するための図、第５
図は本発明の固定方法が適用されたスクロール型圧縮機
の一実施例を示した断面構造図、第６図〜第８図は第５
図に示した可動及び固定リングの詳細を示した図、第９
図は本発明による固定方法が適用される可動及び固定リ
ングの他の一実施例を示した斜視図、第１０図は本発明
の固定方法を説明するための図である。 １，１′はスクロール型圧縮機、１０は圧縮機ハウジン
グ、１１はフロントエンドプレート、１２はカップ状部
分、１４は主軸、２０は固定スクロール部材、２１は可
動スクロール部材、２２，２２′は回転阻止機構、１１
２は軸方向突出部、２１４は可動レース、２１５，２１
５′，２１５″は可動リング、２２１，２２１′は固定
レース、２２２，２２２′，２２２″は固定リング、２
８１，２８２はかしめをそれぞれあらわしている。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機ハウジングの一部を構成するフロン
   トエンドプレートと前記圧縮機ハウジング内に流体圧縮
   を行なうために設けられた可動スクロール部材の側板と
   の間に設けられ、前記可動スクロール部材が円軌道運動
   する間該可動スクロール部材の回転を阻止するために、
   前記可動スクロール部材の側板に支承される可動リング
   と、該可動リングとの間にわずかな隙間ができるように
   前記フロントエンドプレートに支承される固定リング
   と、前記可動及び固定リングをそれぞれ前記可動スクロ
   ール部材の側板およびフロントエンドプレートに固定す
   る手段を有し、前記可動及び固定リングはそれぞれ軸方
   向に穿孔された複数のポケットを各リングの中心を一致
   させた時重なり合うことが可能な周方向の各位置に有す
   るスクロール型圧縮機の回転阻止機構において、前記固
   定手段の１つとして、前記可動リングに対して、前記フ
   ロントエンドプレート側に突出するとともに前記可動リ
   ングの内側に設けられ、かつ前記可動スクロール部材の
   側板に形成されたボス部に、前記可動リングを押し付け
   る様に該ボス部の前記可動リングの内側近傍から該可動
   リングの内周端面側にかしめを施すことを特徴とするス
   クロール型圧縮機の回転阻止機構の固定方法。
2. 【請求項２】前記可動リングが、該可動リングの前記か
   しめが施される内側径の周に沿った角を面取りされてい
   る特許請求の範囲第１項記載のスクロール型圧縮機の回
   転阻止機構の固定方法。
3. 【請求項３】前記可動リングが、前記可動スクロール部
   材の側板に形成された前記ボス部にとまりばめに嵌合さ
   れている特許請求の範囲第２項記載のスクロール型圧縮
   機の回転阻止機構の固定方法。
4. 【請求項４】前記可動リングが、該可動リングの前記か
   しめが施される位置に対応した内側径方向に少なくとも
   １個の径方向くぼみを有する特許請求の範囲第１項又は
   第２項又は第３項記載のスクロール型圧縮機の回転阻止
   機構の固定方法。
5. 【請求項５】圧縮機ハウジングの一部を構成するフロン
   トエンドプレートと前記圧縮機ハウジング内に流体圧縮
   を行なうために設けられた可動スクロール部材の側板と
   の間に設けられ、前記可動スクロール部材が円軌道運動
   する間該可動スクロール部材の回転を阻止するために、
   前記可動スクロール部材の側板に支承される可動リング
   と、該可動リングとの間にわずかな隙間ができるように
   前記フロントエンドプレートに支承される固定リング
   と、前記可動及び固定リングをそれぞれ前記可動スクロ
   ール部材の側板およびフロントエンドプレートに固定す
   る手段を有し、前記可動及び固定リングはそれぞれ軸方
   向に穿孔された複数のポケットを各リングの中心を一致
   させた時重なり合うことが可能な周方向の各位置に有す
   るスクロール型圧縮機の回転阻止機構において、前記固
   定手段の１つとして、前記固定リングに対して、前記可
   動スクロール部材の側板側に突出するとともに前記固定
   リングの外側に設けられた前記フロントエンドプレート
   の軸方向突出部に、前記固定リングを押し付ける様に該
   軸方向突出部の前記固定リングの外側近傍から該固定リ
   ングの外周端面側にかしめを施すことを特徴とするスク
   ロール型圧縮機の回転阻止機構の固定方法。
6. 【請求項６】前記固定リングが、該固定リングの前記か
   しめが施される外側径の周に沿った角を面取りされてい
   る特許請求の範囲第５項記載のスクロール型圧縮機の回
   転阻止機構の固定方法。
7. 【請求項７】前記固定リングが、前記フロントエンドプ
   レートの前記軸方向突出部にとまりばめに嵌合されてい
   る特許請求の範囲第６項記載のスクロール型圧縮機の回
   転阻止機構の固定方法。
8. 【請求項８】前記固定リングが、該固定リングの前記か
   しめが施される位置に対応した外側径方向に少なくとも
   １個の径方向くぼみを有する特許請求の範囲第５項又は
   第６項又は第７項記載のスクロール型圧縮機の回転阻止
   機構の固定方法。