JPH07247965A - スクロール型圧縮機の容量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バイパスピストンを有するスクロール型圧縮
機の同バイパスピストンのネジ部の耐摩耗性を高める。 【構成】 圧縮室から吸入室への流体の流出を可能にす
るよう固定スクロールの端板に設けられたバイパス孔
と、同バイパス孔を開閉するバイパスピストンと、ネジ
を設けたモータ軸の回転によって前記バイパスピストン
をスライドさせるよう同バイパスピストンに連結された
モータとを備え、同モータの鉄系のネジ軸が装着される
バイパスピストン側のネジ穴をバイパスピストンに装着
された青銅系軸受材料製ブッシュに設けたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスクロール型圧縮機の容
量制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は従来の容量制御装置付きスクロー
ル型圧縮機の第１の例の部分断面図である。図におい
て、１３は筒状のハウジング、４２は同ハウジングに固
定されている固定スクロール、４１は同固定スクロール
の端板、５２は可動スクロール、５８は吸入室、５４は
チップシールである。両スクロールの端板にはそれぞれ
インボリュート曲線状のスクロール歯形が設けられ、両
スクロールを噛み合わせると、圧縮室１１０，１１１，
１１２が形成される。固定スクロール４２に対して可動
スクロール５２を、自転を阻止して公転運動させること
によって、吸入室５８から前記圧縮室へ流体を取り込
み、圧縮し、次第にスクロール中央部へ移動させ、図示
していない吐出ポートから吐出チャンバーへ流体を吐出
する。

【０００３】この圧縮機には圧縮される流体の容量を制
御するために、バイパスピストンを備えた容量制御装置
が設けられている。１２１，１２２は固定スクロールの
端板４１に設けられているバイパス孔、１２３ｘはバイ
パスシリンダ、１２４はバイパスピストン、１２５はバ
ネ、１００はピストン後流室、１０１はバイパスピスト
ンヘッド室、１２６は自動式圧力制御弁である。

【０００４】容量制御は、吸入室５８から圧縮室１１
０，１１１，１１２に吸入した流体を圧縮室に設けたバ
イパス孔１２１，１２２をバイパスピストン１２４によ
り開閉することにより吸入室５８側へバイパスさせるこ
とによって行われる。バイパスピストン１２４の位置制
御は、吐出圧力ガスと吸入圧力ガスから、自動式圧力制
御弁１２６あるいは電気式圧力制御弁により発生させた
制御圧力をバイパスピストンヘッド室１０１に導き、そ
の制御圧力とバネ１２５とバイパスピストン後流室１０
０の圧力（実際には吸入圧力に近似できる）のバランス
により行っている。圧縮機が運転されていない状態で
は、吐出圧力＝吸入圧力＝制御圧力となり、バネ力によ
りバイパス孔は図２のように全開状態となる。

【０００５】然し従来の方法では、吐出圧力ガスと吸入
圧力ガスから制御圧力を発生させる制御弁を用いている
ため、高効率で広範囲な容量制御率を得るためバイパス
孔面積及びバイパス孔位置を十分大きく広く設置した圧
縮機では、低外気温での低回転数起動時において、圧縮
室に吸入した流体のほとんどがバイパス孔から流出し、
吐出圧力≒吸入圧力（吸入圧力≒制御圧力）となり、制
御不能領域が生じる。そこでこの制御不能領域を出来る
だけ狭くするため、実際には効率及び容量制御率を多少
犠牲にすることがあった。また従来の方法では吐出圧力
ガスと吸入圧力ガスから制御圧力を発生させる制御弁を
用いているため、制御弁に流入する吐出圧力ガスの状
態、すなわち油の混入量、吐出圧力脈動等の影響を受
け、制御圧力特性が変化し、必要な制御特性から逸脱す
ることがあった。

【０００６】この問題を解決するために、本発明の出願
人は、さきに、バイパスピストンに駆動モータをモータ
軸を介して直接結合し、電気信号によって直接バイパス
ピストンを動作させる構造を、平成５年特許願１０２６
４５号によって出願した。図３は上記提案のスクロール
型圧縮機の部分断面図であり、従来技術の第２の例であ
る。この圧縮機は駆動モータとバイパスピストンを直結
して作動させる容量制御装置付きスクロール型圧縮機で
ある。

【０００７】図において、１２３はバイパスシリンダ、
１３０ｘは同シリンダ内に摺動可能に装着されているバ
イパスピストン、１３０ａは同ピストンに設けられてい
るネジ穴、１３０ｂは回転止め用のピンを挿入するピン
穴、１３１は駆動モータ、１３１ａは同モータの回転軸
であり、バイパスピストンを駆動するために延長され、
同延長部にネジが設けてある。このネジは前記バイパス
ピストンのネジ穴１３０ａに回転可能に螺合している。
上記モータの回転軸は、鉄系の材料で作られている。１
３１ｂは前記モータの偏心位置に取付けてある回転防止
用ピンであり、前記バイパスピストンのピン穴１３０ｂ
に摺動可能に挿入されている。１３２は前記モータのラ
ジアル方向の抜けを防ぎ固定するスナップリング、１３
３は同モータの回転を防ぎ固定する固定部材、１３４及
び１３５は端子、１３６はモータに電流を供給するリー
ド線である。図４は上記バイパスピストン１３０ｘの拡
大断面図である。上記以外の部分の構成は従来技術の第
１の例（図２）と同じである。

【０００８】駆動モータ１３１としてはパルスモータが
用いられ、そのロータの回転位置はパルスの符号と数に
応じて任意に設定可能である。この回転はモータの駆動
軸の回転となり、ネジ穴のネジを介してバイパスピスト
ンのラジアル方向の位置が制御される。これによってバ
イパス孔１２１，１２２の開度が制御される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この様な駆動モータと
バイパスピストンを直結して動作させる容量制御付きス
クロール型圧縮機では、バイパスピストンの材質は運転
中のピストンクリアランスを一定に保つため、バイパス
シリンダを構成している材質と同等の線膨張係数を持っ
た材質が用いられ、通常アルミニウム合金が用いられて
いる。そのためモータの駆動軸と螺合するピストンのネ
ジ穴もアルミニウム合金としてあるため、耐摩耗性が劣
っていた。本発明はこの部分の耐摩耗性を向上した容量
制御装置を提供しようとするものである。

【００１０】本発明はバイパスピストンのネジ部の耐摩
耗性を向上させようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、それぞれ端板とインボリュート曲線
状のスクロール歯形とを有する固定スクロールと可動ス
クロールとを噛み合わせ、両スクロールのスクロール歯
形の間に密閉された圧縮室を形成し、固定スクロールに
対して可動スクロールを自転を阻止して公転運動させる
ことにより、吸入室から前記圧縮室に流体を取り込んで
圧縮しつつ次第にスクロール中心部に移動させ中心部か
ら吐出するスクロール型圧縮機の容量制御装置におい
て、次の特徴を有するスクロール型圧縮機の容量制御装
置に関するものである。 （１）前記圧縮室から吸入室への流体の流出を可能にす
るよう前記固定スクロールの端板に設けられたバイパス
孔と、同バイパス孔を開閉するバイパスピストンと、ネ
ジを設けたモータ軸の回転によって前記バイパスピスト
ンをスライドさせるよう同バイパスピストンに連結され
たモータとを備え、同モータの鉄系のネジ軸が装着され
るバイパスピストン側のネジ穴をバイパスピストンに装
着された青銅系軸受材料製ブッシュに設けたこと。 （２）前記（１）項に記載のスクロール型圧縮機の容量
制御装置において、前記ブッシュをバイパスピストンに
圧入、鋳込み、かしめ、接着、溶接のいずれかによって
装着固定したこと。 （３）前記（１）項に記載のスクロール型圧縮機の容量
制御装置において、前記バイパスピストンがアルミ合金
材よりなること。

【００１２】

【作用】本発明ではバイパスピストンを作動させるネジ
部分に摺動性の良い、耐摩耗性、耐焼付性に優れた青銅
系軸受材料製ブッシュを用いているので、信頼性の向上
を図ることができる。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係るバイパスピス
トンの断面図である。図において、１３０はバイパスピ
ストン、１４０は同ピストンに装着固定されているブッ
シュ、１４１は同ブッシュに設けられているネジ穴であ
り、モータの回転軸の延長部のネジが螺合する部分であ
る。

【００１４】バイパスピストン１３０のネジ穴１４１を
構成する部位には、青銅系軸受材料からなるブッシュ１
４０が、圧入、鋳込み、かしめ、接着、溶接等によりピ
ストン１３０と一体に装着されており、同ブッシュにネ
ジ穴１４１が設けられている。このバイパスピストン１
３０は容量制御付きスクロール型圧縮機に図３と同じよ
うに内蔵される。上記以外の部分の構成は従来技術の第
２の例（図３）と同じである。

【００１５】本実施例においては、バイパスピストンを
作動させるネジ部分に摺動性が良く、耐摩耗性、耐焼付
性に優れた材質を用いており、信頼性の向上を図ること
ができる。

【００１６】

【発明の効果】本発明のスクロール型圧縮機の容量制御
装置においては、圧縮室から吸入室への流体の流出を可
能にするよう固定スクロールの端板に設けられたバイパ
ス孔と、同バイパス孔を開閉するバイパスピストンと、
ネジを設けたモータ軸の回転によって前記バイパスピス
トンをスライドさせるよう同バイパスピストンに連結さ
れたモータとを備え、同モータの鉄系のネジ軸が装着さ
れるバイパスピストン側のネジ穴をバイパスピストンに
装着された青銅系軸受材料製ブッシュに設け。あるい
は、前記ブッシュをバイパスピストンに圧入、鋳込み、
かしめ、接着、溶接のいずれかによって装着固定したの
で、バイパスピストンのネジ部の耐摩耗性を高め、信頼
性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るバイパスピストンの断
面図。

【図２】従来の容量制御装置付きスクロール型圧縮機の
第１の例の部分断面図。

【図３】従来の容量制御装置付きスクロール型圧縮機の
第２の例の部分断面図。

【図４】従来の容量制御装置付きスクロール型圧縮機の
第２の例のバイパスピストンの部分断面図。

【符号の説明】 １３０ バイパスピストン １４０ ブッシュ １４１ ネジ穴

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ端板とインボリュート曲線状の
   スクロール歯形とを有する固定スクロールと可動スクロ
   ールとを噛み合わせ、両スクロールのスクロール歯形の
   間に密閉された圧縮室を形成し、固定スクロールに対し
   て可動スクロールを自転を阻止して公転運動させること
   により、吸入室から前記圧縮室に流体を取り込んで圧縮
   しつつ次第にスクロール中心部に移動させ中心部から吐
   出するスクロール型圧縮機の容量制御装置において、前
   記圧縮室から吸入室への流体の流出を可能にするよう前
   記固定スクロールの端板に設けられたバイパス孔と、同
   バイパス孔を開閉するバイパスピストンと、ネジを設け
   たモータ軸の回転によって前記バイパスピストンをスラ
   イドさせるよう同バイパスピストンに連結されたモータ
   とを備え、同モータの鉄系のネジ軸が装着されるバイパ
   スピストン側のネジ穴をバイパスピストンに装着された
   青銅系軸受材料製ブッシュに設けたことを特徴とするス
   クロール型圧縮機の容量制御装置。
2. 【請求項２】 前記ブッシュをバイパスピストンに圧
   入、鋳込み、かしめ、接着、溶接のいずれかによって装
   着固定したことを特徴とする請求項１に記載のスクロー
   ル型圧縮機の容量制御装置。
3. 【請求項３】 前記バイパスピストンがアルミ合金材よ
   りなることを特徴とする請求項１に記載のスクロール型
   圧縮機の容量制御装置。