JP2020153240A - 開放型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受部を保持するハウジングを大型化することなく、大型化した軸受部を内部に保持することが可能な開放型圧縮機を提供する。
【解決手段】メイン軸受７を軸線Ｘ上に保持するための凹所３ａが圧縮機構側の端部に形成されたフロントハウジング３と、凹所３ａにメイン軸受７が保持された状態でフロントハウジング３の圧縮機構側の端部に取り付けられた抜け防止部材３１と、を備え、凹所３ａは、軸線Ｘを中心とした第１直径Ｄ１を有する円筒状の第１内周面３ｃを備え、抜け防止部材３１は、軸線Ｘを中心とした第１直径Ｄ１よりも小さい第２直径Ｄ２を有する円筒状の第２内周面３１ｅを備え、メイン軸受７は、第２直径Ｄ２よりも大きい第３直径Ｄ３を有する円筒状の外周面７ｄを備える開放型圧縮機１を提供する。
【選択図】図３

Description

本発明は、開放型圧縮機に関するものである。

従来、ハウジングの内部に軸受を介して回転自在に支持している駆動軸の一端部をハウジングの外部に突出させ、外部から動力を得て駆動される開放型圧縮機が知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１の開放型圧縮機は、旋回スクロールを駆動するクランクシャフトをメイン軸受およびサブ軸受で回転自在に支持している。メイン軸受は、フロントハウジングのスクロール圧縮機構側の端部に圧入された状態で、フロントハウジングによって保持されている。

特開２０１６−１５６３１０号公報

特許文献１の開放型圧縮機は、フロントハウジングのスクロール圧縮機構側の開口からメイン軸受をフロントハウジングへ圧入してフロントハウジングに保持させている。メイン軸受をフロントハウジングへ圧入するために、フロントハウジングのスクロール圧縮機構側の開口は、メイン軸受の外径よりも大きくなっている。メイン軸受を大型化する場合、それに応じてフロントハウジングの開口径を大きくする必要があるため、圧縮機全体が大型化してしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、軸受部を保持するハウジングを大型化することなく、大型化した軸受部を内部に保持することが可能な開放型圧縮機を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明の一態様に係る開放型圧縮機は、以下の手段を採用している。
本発明の一態様に係る開放型圧縮機は、軸線回りに回転する駆動軸により駆動されるとともに吸入口から流入する流体を圧縮して吐出口から吐出する圧縮機構と、前記駆動軸を支持する軸受部と、前記圧縮機構を収容するとともに筒状に形成された第１ハウジングと、前記第１ハウジングの開口部を閉塞するように取り付けられるとともに前記軸受部を前記軸線上に保持するための凹所が前記圧縮機構側の端部に形成された第２ハウジングと、前記凹所に前記軸受部が保持された状態で前記第２ハウジングの前記圧縮機構側の端部に取り付けられた抜け防止部材と、を備え、前記凹所は、前記軸線を中心とした第１直径を有する円筒状の第１内周面を備え、前記抜け防止部材は、前記軸線を中心とした前記第１直径よりも小さい第２直径を有する円筒状の第２内周面を備え、前記軸受部は、前記第２直径よりも大きい第３直径を有する円筒状の外周面を備える。

本発明の一態様に係る開放型圧縮機によれば、軸受部が保持される第２ハウジングの凹所の第１内周面の第１直径よりも、抜け防止部材の第２内周面の第２直径が小さい。第１直径よりも第２直径を小さくすることで、それに伴って抜け防止部材の外周面および第２ハウジングの外周面の直径を小さくすることができる。そのため、軸受部が大型化した場合に、それに伴って第２ハウジングが大型化することを避けることができる。

また、抜け防止部材の第２内周面の第２直径よりも、軸受部の外周面の第３直径が大きい。第２直径よりも第３直径を大きくすることで、軸受部が第２ハウジングから抜けることが抜け防止部材により防止される。このように、本発明の一態様に係る開放型圧縮機によれば、軸受部を保持するハウジングを大型化することなく、大型化した軸受部を内部に保持することが可能となる。

本発明の一態様に係る開放型圧縮機において、前記圧縮機構は、前記第１ハウジングに固定された固定スクロールと、前記駆動軸に対して偏心したクランクピンに連結される旋回スクロールと、を有し、前記固定スクロールに噛み合わされた前記旋回スクロールを公転旋回駆動させることにより流体を圧縮する機構であり、前記旋回スクロールが前記クランクピンに対して回転することを阻止する自転防止機構を備える構成であってよい。

本構成の開放型圧縮機によれば、第１ハウジングに固定される固定スクロールに対して駆動軸に連結される旋回スクロールを公転旋回駆動することにより、固定スクロールと旋回スクロールの間に形成される圧縮室において流体が圧縮される。自転防止機構により、旋回スクロールがクランクピンに対して回転することが阻止されるため、圧縮室により適切に流体を圧縮することができる。

上記構成の開放型圧縮機において、前記自転防止機構は、前記旋回スクロールの前記第２ハウジング側の端部に取り付けられるとともに前記軸線に沿って突出する複数の自転防止ピンと、前記抜け防止部材に形成されるとともに前記自転防止ピンの先端部を収容するための円筒状の内周面を有する複数の自転防止穴と、を有してもよい。
旋回スクロールに取り付けられる複数の自転防止ピンを抜け防止部材に形成される複数の自転防止穴に挿入することで、旋回スクロールがクランクピンに対して回転することを阻止し、圧縮室により適切に流体を圧縮することができる。

上記構成の開放型圧縮機において、前記自転防止機構は、前記抜け防止部材の前記旋回スクロール側の端部に取り付けられるとともに前記軸線に沿って突出する複数の自転防止ピンと、前記旋回スクロールに形成されるとともに前記自転防止ピンの先端部を収容するための円筒状の内周面を有する複数の自転防止穴と、を有してもよい。
抜け防止部材に取り付けられる複数の自転防止ピンを旋回スクロールに形成される複数の自転防止穴に挿入することで、旋回スクロールがクランクピンに対して回転することを阻止し、圧縮室により適切に流体を圧縮することができる。

上記構成の開放型圧縮機において、前記旋回スクロールは、アルミニウムまたはアルミニウム合金により形成されており、前記自転防止ピンは、鋳鉄または鉄鋼材により形成されており、前記自転防止機構は、前記自転防止穴の内周面に保持されるとともに鉄または鉄を含む鋼材により形成された円環状部材を有してもよい。

旋回スクロールをアルミニウム合金により形成し、自転防止ピンを鋳鉄または鉄鋼材により形成した場合、アルミニウム合金の硬度が低い。そのため、これらが直接接触すると旋回スクロールが摩耗してしまう。上記構成の開放型圧縮機においては、自転防止穴の内周面に、鋳鉄または鉄鋼材により形成された円環状部材が保持されるため、旋回スクロールの摩耗を抑制することができる。

本発明の一態様に係る開放型圧縮機において、前記抜け防止部材が取り付けられる前記第２ハウジングの第１取付面には、前記軸線に沿って延びるとともに断面視が円形の棒状部材を挿入可能な第１位置決め穴が形成されており、前記第２ハウジングに取り付けられる前記抜け防止部材の第２取付面には、前記棒状部材を挿入可能な第２位置決め穴が形成されていてもよい。

第２ハウジングの第１取付面に形成された第１位置決め穴に棒状部材の一端を挿入し、抜け防止部材の第２取付面に形成された第２位置決め穴に棒状部材の他端を挿入することにより、抜け防止部材が第２ハウジングに対して位置決めされる。そのため、抜け防止部材が第２ハウジングに対して位置決めされた状態で抜け防止部材を第２ハウジングに固定することができる。

本発明の一態様に係る開放型圧縮機において、前記抜け防止部材は、前記軸線に直交するとともに前記軸受部の前記圧縮機構側の接触面と接触または近接する抜け止め面と、前記軸線に直交するとともに前記旋回スクロールの前記第２ハウジング側の端面と接触または近接する摺動面と、を有する構成としてもよい。
抜け防止部材は、抜け止め面を軸受部の圧縮機構側の接触面と接触させることにより、軸受部が第２ハウジングから抜けることを防止することができる。また、抜け防止部材は、摺動面を旋回スクロールの第２ハウジング側の端面と接触させることにより、別途のスラストプレートを設けることなく、旋回スクロールを駆動軸の軸線に沿った方向（スラスト方向）に支持することができる。

上記構成の開放型圧縮機において、前記抜け防止部材には、前記圧縮機構側へ開口するとともに締結ボルトが挿入される挿入穴が形成されており、前記摺動面は、前記締結ボルトの頭部よりも前記軸線に沿って前記圧縮機構側に配置されていてもよい。
このような開放型圧縮機によれば、摺動面が締結ボルトの頭部よりも圧縮機側に配置されるため、締結ボルトを用いて抜け防止部材を第２ハウジングに締結し、かつ抜け防止部材の摺動面を用いて旋回スクロールを駆動軸の軸線に沿った方向（スラスト方向）に支持することができる。

本発明の一態様に係る開放型圧縮機において、前記抜け防止部材は、鋳鉄または鉄鋼材により形成されており、前記旋回スクロールは、アルミニウムまたはアルミニウム合金により形成されていてもよい。
抜け防止部材が鋳鉄または鉄鋼材により形成されているため、アルミニウムまたはアルミニウム合金に比べ、抜け防止部材と旋回スクロールとが直接的に接触する場合に抜け防止部材が摩耗することを抑制することができる。

本発明によれば、軸受部を保持するハウジングを大型化することなく、大型化した軸受部を内部に保持することが可能な開放型圧縮機を提供することができる。

本発明の第１実施形態の開放型圧縮機を示す縦断面図である。 図１に示す開放型圧縮機のフロントハウジングおよび抜け防止部材を駆動軸の軸線に沿ってみた図である。 図１に示す開放型圧縮機のフロントハウジングにメイン軸受が圧入された状態を示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態の開放型圧縮機を示す縦断面図である。 図４に示す開放型圧縮機のフロントハウジングおよび抜け防止部材を駆動軸の軸線に沿ってみた図である。 本発明の第３実施形態の開放型圧縮機を示す縦断面図である。 図６に示す開放型圧縮機のフロントハウジングおよび抜け防止部材を駆動軸の軸線に沿ってみた図である。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態の開放型圧縮機１について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態の開放型圧縮機１を示す縦断面図である。図２は、図１に示す開放型圧縮機１のフロントハウジング３および抜け防止部材３１を駆動軸６の軸線Ｘに沿ってみた図である。図２は、図１の矢印Ｈの方向から開放型圧縮機１を視認した図であり、スクロール圧縮機構５およびリアハウジング２を取り外した状態を示している。図１に示す縦断面図は、図２のＡ−Ｘ−Ａ矢視断面図である。図３は、図１に示す開放型圧縮機１のフロントハウジング３にメイン軸受７が圧入された状態を示す縦断面図である。図３は、スクロール圧縮機構５、リアハウジング２、および抜け防止部材３１を取り外した状態を示している。

本実施形態の開放型スクロール圧縮機（開放型圧縮機）１は、図１に示されるように、軸線Ｘ回りの周方向に延在する円筒状のリアハウジング２（第１ハウジング）と、リアハウジング２の前端側に設けられる開口部２ａを閉塞するように取り付けられるフロントハウジング３（第２ハウジング）とを備えている。

また、本実施形態の開放型圧縮機１は、スクロール圧縮機構５と、駆動軸６と、メイン軸受（軸受部）７と、サブ軸受８と、リップシール９と、軸受１０と、プーリ１１と、電磁クラッチ１２と、クランクピン１３と、可変旋回半径機構１４と、固定スクロール１５と、旋回スクロール１６と、バランスウェイト３０と、抜け防止部材３１と、オルダムリンク３２を備える。

リアハウジング２は、後端側が閉塞した形状となっており、前端側の開口部２ａにフロントハウジング３がボルト（図示略）によって固定される。リアハウジング２にフロントハウジング３が固定された状態で内部に密閉空間が形成され、その密閉空間にスクロール圧縮機構５および駆動軸６が収容される。リアハウジング２の外周面には、流体（冷媒ガス）を密閉空間に流入させる吸入口ＩＮと、スクロール圧縮機構５により圧縮された流体を密閉空間から外部へ吐出する吐出口（図示略）とが形成されている。

フロントハウジング３は、メイン軸受７を軸線Ｘ上に保持するための凹所３ａと、サブ軸受８を軸線Ｘ上に保持するための凹所３ｂとが内部に形成され、リアハウジング２側が開口した略筒状の部材である。凹所３ｂは、スクロール圧縮機構５側の端部に形成されている。

駆動軸６は、フロントハウジング３にメイン軸受７およびサブ軸受８を介して回転自在に支持されている。また、フロントハウジング３からリップシール９を介して外部に突出した駆動軸６の前端部には、フロントハウジング３の外周部に軸受１０を介して回転自在に設置されたプーリ１１が電磁クラッチ１２を介して連結されている。このように、駆動軸６は、電磁クラッチ１２を介してプーリ１１を駆動する外部からの動力が伝達され、図１に示す軸線Ｘ回りに回転するようになっている。

駆動軸６の後端には、所定寸法だけ偏心したクランクピン１３が一体に設けられている。また、駆動軸６の後端は、後述するスクロール圧縮機構５の旋回スクロール１６と、その旋回半径を可変とするドライブブッシュを含む公知の可変旋回半径機構１４を介して連結されている。可変旋回半径機構１４には、駆動軸６に対して偏心して取り付けられる旋回スクロール１６との重量バランスをとるためのバランスウェイト３０が取り付けられている。

スクロール圧縮機構５は、軸線Ｘ回りに回転する駆動軸６により駆動されるとともにリアハウジング２の外周面に形成される吸入口ＩＮから流入する流体（冷媒ガス）を圧縮してリアハウジング２に形成される吐出口（図示略）から吐出する機構である。スクロール圧縮機構５は、例えば、アルミニウム合金により形成される固定スクロール１５と旋回スクロール１６を備える。

スクロール圧縮機構５は、一対の固定スクロール１５と旋回スクロール１６とを１８０度位相をずらして噛み合わせ、旋回スクロール１６を軸線Ｘ回りに公転旋回運動させる。スクロール圧縮機構５は、固定スクロール１５と旋回スクロール１６との間に一対の圧縮室を形成し、外周位置から中心位置へと容積を漸次減じながら流体を移動させることにより流体（冷媒ガス）を圧縮する。

固定スクロール１５は、中心部位に圧縮した流体を吐出する吐出ポート（図示略）を備えており、リアハウジング２の底壁面にボルト（図示略）を介して固定されている。また、旋回スクロール１６は、駆動軸６のクランクピン１３に可変旋回半径機構１４を介して連結され、フロントハウジング３の抜け防止部材３１のスクロール圧縮機構５側の面にオルダムリンク３２を介して公転旋回駆動自在に支持されている。クランクピン１３は、駆動軸６の軸線Ｘに対して偏心した位置に配置されている。

また、固定スクロール１５と旋回スクロール１６は、それぞれ軸線Ｘに直交する面上に配置される端板上に渦巻き状ラップが立設された構成である。固定スクロール１５と旋回スクロール１６との間に、それぞれの端板とそれぞれの渦巻き状ラップとで仕切られる一対の圧縮室が、スクロール中心に対して対称に形成される。また、旋回スクロール１６が固定スクロール１５周りにスムーズに公転旋回駆動するようになっている。

メイン軸受７は、駆動軸６を軸線Ｘ上に支持するものであり、内輪７ａが駆動軸６に圧入されるとともに外輪７ｂがフロントハウジング３のスクロール圧縮機構５側の端部に圧入されている。メイン軸受７は、フロントハウジング３によって軸線Ｘ上に保持されている。メイン軸受７は、サブ軸受８よりもスクロール圧縮機構５側に配置されるとともにサブ軸受８よりも外径が大きいラジアル玉軸受である。メイン軸受７の外輪７ｂのスクロール圧縮機構５側の端面は、抜け防止部材３１と接触または近接する接触面を形成している。接触面は、軸線Ｘに直交する面となっている。

サブ軸受８は、メイン軸受７とともに駆動軸６を軸線Ｘ上に支持するものであり、内輪が駆動軸６に圧入されるとともに外輪がフロントハウジング３に圧入されている。サブ軸受８は、フロントハウジング３によって軸線Ｘ上に保持されている。サブ軸受８は、リップシール９よりもスクロール圧縮機構５側に配置されるとともにメイン軸受７よりも外径が小さいニードル軸受である。

リップシール９（シール部）は、駆動軸６の外周面に接触するとともに駆動軸６に沿った流体の漏出を防止する部材である。リップシール９は、フロントハウジング３の内周面に取り付けられるとともに軸線Ｘ上に保持されている。

抜け防止部材３１は、フロントハウジング３の凹所３ａにメイン軸受７が圧入により保持された状態で、フロントハウジング３のスクロール圧縮機構５側の端部に取り付けられる円環状の部材である。抜け防止部材３１は、例えば、鋳鉄または鋼材により形成されている。

抜け防止部材３１のフロントハウジング３と接触または近接する端面は、軸線Ｘに直交するとともにメイン軸受７の接触面と接触または近接する抜け止め面３１ａとなっている。抜け止め面３１ａは、メイン軸受７の接触面と接触もしくは近接することにより、メイン軸受７が凹所３ａから抜けることを防止する。

図１に示すように、抜け防止部材３１のスクロール圧縮機構５側の端面は、軸線Ｘに直交するとともに旋回スクロール１６のフロントハウジング３側の端面１６ａと接触または近接する摺動面３１ｂとなっている。例えば、摺動面３１ｂは、抜け防止部材３１の素材（例えば、鋳鉄または鉄鋼材）により形成されている。また、例えば、摺動面３１ｂは、抜け防止部材３１の端面に被膜されたＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の樹脂材料により形成されている。

図１および図２に示すように、抜け防止部材３１には、スクロール圧縮機構５側へ開口するとともに抜け防止部材３１をフロントハウジング３に締結する締結ボルト４０が挿入される複数の挿入穴３１ｃが形成されている。図１に示すように、抜け防止部材３１の摺動面３１ｂは、フロントハウジング３に締結された締結ボルトの頭部よりも軸線Ｘに沿ってスクロール圧縮機構５側に配置されている。

オルダムリンク３２は、旋回スクロール１６がクランクピン１３に対して回転することを阻止する自転防止機構を構成する部材である。図３に仮想線で示すように、オルダムリンク３２は、軸線Ｘに直交する軸線Ｙ上に配置される一対の突起部３２ａと、軸線Ｘおよび軸線Ｙに直交する軸線Ｚ上に配置される一対の突起部３２ｂと、を備える。

図２に示すように、一対の突起部３２ａは、抜け防止部材３１側に突出しており、抜け防止部材３１に形成された軸線Ｙ方向に延びる一対の溝部３１ｄと係合している。図１に示すように、一対の突起部３２ｂは、旋回スクロール１６側に突出しており、旋回スクロール１６に形成された軸線Ｚ方向に延びる一対の溝部１６ｂと係合している。

オルダムリンク３２は、一対の突起部３２ａが抜け防止部材３１の一対の溝部３１ｄと係合しているため、抜け防止部材３１に対して軸線Ｙ方向にのみ移動するように移動方向が制限される。また、旋回スクロール１６は、一対の溝部１６ｂにオルダムリンク３２の一対の突起部３２ｂが係合しているため、オルダムリンク３２に対して軸線Ｚ方向にのみ移動するように移動方向が制限される。これにより、旋回スクロール１６は、抜け防止部材３１に対して軸線Ｙ方向の移動と軸線Ｚ方向の移動を組み合わせた方向にのみ移動が制限され、クランクピン１３に対して回転することが阻止される。

次に、図３を参照して、抜け防止部材３１により、メイン軸受７が凹所３ａから抜けることが防止される仕組みについて説明する。図３に示すように、本実施形態の開放型圧縮機１を組み立てる際には、仮想線で示す抜け防止部材３１をフロントハウジング３に取り付ける前に、フロントハウジング３の凹所３ａにメイン軸受７が取り付けられる。

図３に示すように、フロントハウジング３の凹所３ａは、軸線Ｘを中心とした第１直径Ｄ１を有する円筒状の内周面（第１内周面）３ｃを備える。抜け防止部材３１は、軸線Ｘを中心とした第２直径Ｄ２を有する円筒状の内周面（第２内周面）３１ｅを備える。メイン軸受７の外周面７ｄの直径は、凹所３ａに取り付けられる前は、第１直径Ｄ１よりも微小に大きい。メイン軸受７を圧入により凹所３ａに取り付けることにより、メイン軸受７の外周面が有する第３直径Ｄ３は、凹所３ａの内周面３ｃの第１直径Ｄ１と同一となる。

抜け防止部材３１は、凹所３ａにメイン軸受７を圧入により取り付けた後、図３に仮想線で示す位置に取り付けられる。図３に示すように、抜け防止部材３１の第２直径Ｄ２は、凹所３ａの内周面３ｃの第１直径Ｄ１よりも小さく、かつメイン軸受７の内輪７ａの外周面の直径よりも大きい。また、メイン軸受７の外周面７ｄが有する第３直径Ｄ３は、抜け防止部材３１の第２直径Ｄ２よりも大きい。これにより、抜け防止部材３１の抜け止め面３１ａがメイン軸受７の接触面と接触する状態となり、メイン軸受７が凹所３ａから抜けることが防止される。

以上説明した本実施形態の開放型圧縮機１が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の開放型圧縮機１によれば、メイン軸受７が保持されるフロントハウジング３の凹所３ａの内周面３ｃの第１直径Ｄ１よりも、抜け防止部材３１の内周面３１ｅの第２直径Ｄ２が小さい。第１直径Ｄ１よりも第２直径Ｄ２を小さくすることで、それに伴って抜け防止部材３１の外周面およびフロントハウジング３の外周面の直径を小さくすることができる。そのため、メイン軸受７が大型化した場合に、それに伴ってフロントハウジング３が大型化することを避けることができる。また、第２直径Ｄ２を第１直径Ｄ１よりも小さくすることで、抜け防止部材３１にて兼用している旋回スクロール１６を支持するスラスト部分の面積を広くとることができ、耐摩耗性を向上することができる。

また、抜け防止部材３１の内周面３１ｅの第２直径Ｄ２よりも、メイン軸受７の外周面７ｄの第３直径Ｄ３が大きい。第２直径Ｄ２よりも第３直径Ｄ３を大きくすることで、メイン軸受７がフロントハウジング３から抜けることが抜け防止部材３１により防止される。このように、本実施形態の開放型圧縮機１によれば、メイン軸受７を保持するフロントハウジング３を大型化することなく、大型化したメイン軸受７を内部に保持することが可能となる。

また、本実施形態の開放型圧縮機１によれば、抜け防止部材３１は、抜け止め面３１ａをメイン軸受７のスクロール圧縮機構５側の接触面と接触させることにより、メイン軸受７がフロントハウジング３から抜けることを防止することができる。また、抜け防止部材３１は、摺動面３１ｂを旋回スクロール１６のフロントハウジング３側の端面１６ａと接触させることにより、別途のスラストプレートを設けることなく、旋回スクロール１６を駆動軸６の軸線Ｘに沿った方向（スラスト方向）に支持することができる。

また、本実施形態の開放型圧縮機１によれば、抜け防止部材３１の摺動面３１ｂが締結ボルト４０の頭部よりもスクロール圧縮機構５側に配置される。そのため、締結ボルト４０を用いて抜け防止部材３１をフロントハウジング３に締結し、かつ抜け防止部材３１の摺動面３１ｂを用いて旋回スクロール１６を駆動軸６の軸線Ｘに沿った方向（スラスト方向）に支持することができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態の開放型圧縮機１Ａについて、図面を参照して説明する。本実施形態は、第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。

第１実施形態の開放型圧縮機１は、旋回スクロール１６がクランクピン１３に対して回転することを阻止する自転防止機構として、オルダムリンク３２を用いたものであった。それに対して、本実施形態の開放型圧縮機１Ａは、旋回スクロール１６に取り付けられる自転防止ピン５０と抜け防止部材３１に形成される自転防止穴３１ｆを自転防止機構として機能させるものである。

図４は、本実施形態の開放型圧縮機１Ａを示す縦断面図である。図５は、図４に示す開放型圧縮機１Ａのフロントハウジング３および抜け防止部材３１を駆動軸６の軸線Ｘに沿ってみた図である。図５は、図４の矢印Ｉの方向から開放型圧縮機１Ａを視認した図であり、スクロール圧縮機構５およびリアハウジング２を取り外した状態を示している。図４に示す縦断面図は、図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。

図４に示すように、旋回スクロール１６のフロントハウジング３側の端部には、軸線Ｘに沿って突出する複数の自転防止ピン５０が取り付けられている。自転防止ピン５０は、例えば、鋳鉄または鉄鋼材により形成される円柱形状の部材である。図５に仮想線で示すように、自転防止ピン５０は、クランクピン１３の中心軸回りに９０度の間隔で旋回スクロール１６の４か所に取り付けられている。

図４に示すように、抜け防止部材３１の旋回スクロール１６側の端面には、自転防止ピン５０の先端部を収容するための円筒状の内周面を有する複数の自転防止穴３１ｆが形成されている。自転防止穴３１ｆは、自転防止ピン５０の外径よりも大きい内径を有し、軸線Ｘに直交する断面形状が円形となっている。図５に示すように、自転防止穴３１ｆは、軸線Ｘ回りに９０度の間隔で抜け防止部材３１の４か所に形成されている。

図４に示すように、抜け防止部材３１の摺動面３１ｂと旋回スクロール１６の端面１６ａが接触する状態において、自転防止ピン５０の先端部は、自転防止穴３１ｆに挿入された状態となる。そのため、自転防止ピン５０の移動範囲は、自転防止穴３１ｆにより規制される。これにより、旋回スクロール１６は、自転防止穴３１ｆの範囲に移動が制限され、クランクピン１３に対して回転することが阻止される。

図４に示すように、本実施形態の抜け防止部材３１の内周面３１ｅの直径は、抜け防止部材３１側が第１実施形態と同様の第２直径Ｄ２であるのに対し、旋回スクロール１６側が第２直径Ｄ２よりも小さい第４直径Ｄ４となっている。これは、自転防止機構として、第１実施形態のオルダムリンク３２に変えて自転防止ピン５０および自転防止穴３１ｆを採用したため、オルダムリンク３２が存在していた領域を抜け防止部材３１が存在する領域としたためである。旋回スクロール１６側が第２直径Ｄ２よりも小さい第４直径Ｄ４とすることで、旋回スクロール１６の端面１６ａと抜け防止部材３１の摺動面３１ｂの接触面積が増大し、旋回スクロール１６のスラスト力を抜け防止部材３１によりさらに確実に支持することができる。

以上説明した本実施形態の開放型圧縮機１Ａによれば、旋回スクロール１６に取り付けられる複数の自転防止ピン５０を抜け防止部材３１に形成される複数の自転防止穴３１ｆに挿入することで、旋回スクロール１６がクランクピン１３に対して回転することを阻止し、圧縮室により適切に流体を圧縮することができる。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態の開放型圧縮機１Ｂについて、図面を参照して説明する。本実施形態は、第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。

第１実施形態の開放型圧縮機１は、旋回スクロール１６がクランクピン１３に対して回転することを阻止する自転防止機構として、オルダムリンク３２を用いたものであった。それに対して、本実施形態の開放型圧縮機１Ｂは、抜け防止部材３１に取り付けられる自転防止ピン６０と旋回スクロール１６に形成される自転防止穴１６ｃを自転防止機構として機能させるものである。

図６は、本実施形態の開放型圧縮機１Ｂを示す縦断面図である。図７は、図６に示す開放型圧縮機１Ｂのフロントハウジング３および抜け防止部材３１を駆動軸６の軸線Ｘに沿ってみた図である。図７は、図６の矢印Ｊの方向から開放型圧縮機１Ｂを視認した図であり、スクロール圧縮機構５およびリアハウジング２を取り外した状態を示している。図６に示す縦断面図は、図７のＣ−Ｘ−Ｃ矢視断面図である。

図６に示すように、抜け防止部材３１の旋回スクロール１６側の端部には、軸線Ｘに沿って突出する複数の自転防止ピン６０が取り付けられている。自転防止ピン６０は、例えば、鋳鉄または鉄鋼材により形成される円柱形状の部材である。図７に示すように、自転防止ピン６０は、軸線Ｘ回りに９０度の間隔で抜け防止部材３１の４か所に取り付けられている。

図６に示すように、旋回スクロール１６の抜け防止部材３１側の端面１６ａには、自転防止ピン６０の先端部を収容するための円筒状の内周面を有する複数の自転防止穴１６ｃが形成されている。自転防止穴１６ｃは、自転防止ピン６０の外径よりも大きい内径を有し、軸線Ｘに直交する断面形状が円形となっている。図７に仮想線で示すように、自転防止穴１６ｃは、軸線Ｘ回りに９０度の間隔で旋回スクロール１６の４か所に形成されている。

旋回スクロール１６の自転防止穴１６ｃの内周面には、軸線Ｘに直交する断面が円環状の保護リング（円環状部材）１６ｄが保持されている。保護リング１６ｄは、例えば、鋳鉄または鉄鋼材により形成されている。一方、旋回スクロール１６は、アルミニウムまたはアルミニウム合金により形成されている。保護リング１６ｄは、鋳鉄または鉄鋼材により形成された自転防止ピン６０がアルミニウムまたはアルミニウム合金により形成される旋回スクロール１６に接触し、旋回スクロール１６の自転防止穴１６ｃが摩耗することから保護するものである。

図６に示すように、抜け防止部材３１の摺動面３１ｂと旋回スクロール１６の端面１６ａが接触または近接する状態において、自転防止ピン６０の先端部は、自転防止穴１６ｃに挿入された状態となる。そのため、自転防止ピン６０の移動範囲は、自転防止穴１６ｃにより規制される。これにより、旋回スクロール１６は、自転防止穴１６ｃの範囲に移動が制限され、クランクピン１３に対して回転することが阻止される。

図６に示すように、本実施形態の抜け防止部材３１の内周面３１ｅの直径は、抜け防止部材３１側が第１実施形態と同様の第２直径Ｄ２であるのに対し、旋回スクロール１６側が第２直径Ｄ２よりも小さい第４直径Ｄ４となっている。これは、自転防止機構として、第１実施形態のオルダムリンク３２に変えて自転防止ピン６０および自転防止穴１６ｃを採用したため、オルダムリンク３２が存在していた領域を抜け防止部材３１が存在する領域としたためである。旋回スクロール１６側が第２直径Ｄ２よりも小さい第４直径Ｄ４とすることで、旋回スクロール１６の端面１６ａと抜け防止部材３１の摺動面３１ｂの接触面積が増大し、旋回スクロール１６のスラスト力を抜け防止部材３１によりさらに確実に支持することができる。

次に、フロントハウジング３に抜け防止部材３１を取り付ける際に、フロントハウジング３および抜け防止部材３１が同一の軸線Ｘ上に配置されるように位置決めする機構について説明する。この位置決め機構は、フロントハウジング３に形成される第１位置決め穴３ｅと、抜け防止部材３１に形成される第２位置決め穴３１ｈにより構成される。

図６に示すように、抜け防止部材３１が取り付けられるフロントハウジング３の取付面（第１取付面）３ｄには、軸線Ｘに沿って延びる第１位置決め穴３ｅが形成されている。図７に示すように、第１位置決め穴３ｅは、軸線Ｘに直交する断面が円形の有底穴であり、軸線Ｘ回りに１８０度の間隔で２か所に形成されている。第１位置決め穴３ｅには、穴径と略同径で断面視が円形の位置決めピン（棒状部材）７０が挿入可能である。

図６に示すように、フロントハウジング３に取り付けられる抜け防止部材３１の取付面（第２取付面）３１ｇには、軸線Ｘに沿って延びる第２位置決め穴３１ｈが形成されている。図６に示すように、第２位置決め穴３１ｈは、軸線Ｘに直交する断面が円形の有底穴であり、軸線Ｘ回りに１８０度の間隔で２か所に形成されている。第２位置決め穴３１ｈには、位置決めピン７０が挿入可能である。

開放型圧縮機１Ｂを組み立てる作業者は、フロントハウジング３に抜け防止部材３１を取り付ける前に、２か所の第１位置決め穴３ｅのそれぞれに位置決めピン７０を挿入する。その後、作業者は、取付面３ｄから突出する位置決めピン７０が抜け防止部材３１の第２位置決め穴３１ｈに挿入されるように位置合わせの作業を行う。作業者は、位置決めピン７０が第１位置決め穴３ｅと第２位置決め穴３１ｈの双方に挿入された状態で、挿入穴３１ｃに締結ボルト４０を挿入し、抜け防止部材３１をフロントハウジング３に固定する。これにより、組立作業性の向上が図れるとともに、使用時の回転方向の位置ずれをより防止することができる。

以上説明した本実施形態の開放型圧縮機１Ｂによれば、抜け防止部材３１に取り付けられる複数の自転防止ピン６０を旋回スクロール１６に形成される複数の自転防止穴１６ｃに挿入することで、旋回スクロール１６がクランクピン１３に対して回転することを阻止し、圧縮室により適切に流体を圧縮することができる。

また、本実施形態の開放型圧縮機１Ｂによれば、フロントハウジング３の取付面３ｄに形成された第１位置決め穴３ｅに位置決めピン７０の一端を挿入し、抜け防止部材３１の取付面３１ｇに形成された第２位置決め穴３１ｈに位置決めピン７０の他端を挿入することにより、抜け防止部材３１がフロントハウジング３に対して位置決めされる。そのため、抜け防止部材３１がフロントハウジング３に対して位置決めされた状態で抜け防止部材３１をフロントハウジング３に固定することができる。

本実施形態において、抜け防止部材３１に形成する第２位置決め穴３１ｈは有底穴であるものとしたが、貫通穴としてもよい。この場合、位置決めピン７０を第２位置決め穴３１ｈから突出する長さとし、抜け防止部材３１をフロントハウジング３に固定した後に位置決めピン７０を抜くようにしてもよい。このようにすることで、位置決めのために用いた位置決めピン７０を、最終製品から取り除くことができる。

１，１Ａ，１Ｂ 開放型圧縮機
２ リアハウジング（第１ハウジング）
３ フロントハウジング（第２ハウジング）
３ａ 凹所
３ｂ 凹所
３ｃ 内周面（第１内周面）
３ｄ 取付面（第１取付面）
３ｅ 第１位置決め穴
５ スクロール圧縮機構
６ 駆動軸
７ メイン軸受（軸受部）
７ａ 内輪
７ｂ 外輪
７ｄ 外周面
１３ クランクピン
１５ 固定スクロール
１６ 旋回スクロール
１６ａ 端面
１６ｂ 溝部
１６ｃ 自転防止穴
１６ｄ 保護リング（円環状部材）
３１ 抜け防止部材
３１ａ 抜け止め面
３１ｂ 摺動面
３１ｃ 挿入穴
３１ｄ 溝部
３１ｅ 内周面（第２内周面）
３１ｆ 自転防止穴
３１ｇ 取付面（第２取付面）
３１ｈ 第２位置決め穴
３２ オルダムリンク（自転防止機構）
４０ 締結ボルト
５０ 自転防止ピン
６０ 自転防止ピン
７０ 位置決めピン
Ｄ１ 第１直径
Ｄ２ 第２直径
Ｄ３ 第３直径
ＩＮ 吸入口
Ｘ，Ｙ，Ｚ 軸線

Claims (9)

1. 軸線回りに回転する駆動軸により駆動されるとともに吸入口から流入する流体を圧縮して吐出口から吐出する圧縮機構と、
   前記駆動軸を支持する軸受部と、
   前記圧縮機構を収容するとともに筒状に形成された第１ハウジングと、
   前記第１ハウジングの開口部を閉塞するように取り付けられるとともに前記軸受部を前記軸線上に保持するための凹所が前記圧縮機構側の端部に形成された第２ハウジングと、
   前記凹所に前記軸受部が保持された状態で前記第２ハウジングの前記圧縮機構側の端部に取り付けられた抜け防止部材と、を備え、
   前記凹所は、前記軸線を中心とした第１直径を有する円筒状の第１内周面を備え、
   前記抜け防止部材は、前記軸線を中心とした前記第１直径よりも小さい第２直径を有する円筒状の第２内周面を備え、
   前記軸受部は、前記第２直径よりも大きい第３直径を有する円筒状の外周面を備える開放型圧縮機。
2. 前記圧縮機構は、前記第１ハウジングに固定された固定スクロールと、前記駆動軸に対して偏心したクランクピンに連結される旋回スクロールと、を有し、前記固定スクロールに噛み合わされた前記旋回スクロールを公転旋回駆動させることにより流体を圧縮する機構であり、
   前記旋回スクロールが前記クランクピンに対して回転することを阻止する自転防止機構を備える請求項１に記載の開放型圧縮機。
3. 前記自転防止機構は、
   前記旋回スクロールの前記第２ハウジング側の端部に取り付けられるとともに前記軸線に沿って突出する複数の自転防止ピンと、
   前記抜け防止部材に形成されるとともに前記自転防止ピンの先端部を収容するための円筒状の内周面を有する複数の自転防止穴と、を有する請求項２に記載の開放型圧縮機。
4. 前記自転防止機構は、
   前記抜け防止部材の前記旋回スクロール側の端部に取り付けられるとともに前記軸線に沿って突出する複数の自転防止ピンと、
   前記旋回スクロールに形成されるとともに前記自転防止ピンの先端部を収容するための円筒状の内周面を有する複数の自転防止穴と、を有する請求項２に記載の開放型圧縮機。
5. 前記旋回スクロールは、アルミニウム合金により形成されており、
   前記自転防止ピンは、鋳鉄または鉄鋼材により形成されており、
   前記自転防止機構は、前記自転防止穴の内周面に保持されるとともに鋳鉄または鉄鋼材により形成された円環状部材を有する請求項４に記載の開放型圧縮機。
6. 前記抜け防止部材が取り付けられる前記第２ハウジングの第１取付面には、前記軸線に沿って延びるとともに断面視が円形の棒状部材を挿入可能な第１位置決め穴が形成されており、
   前記第２ハウジングに取り付けられる前記抜け防止部材の第２取付面には、前記棒状部材を挿入可能な第２位置決め穴が形成されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の開放型圧縮機。
7. 前記抜け防止部材は、
   前記軸線に直交するとともに前記軸受部の前記圧縮機構側の接触面と接触または近接する抜け止め面と、
   前記軸線に直交するとともに前記旋回スクロールの前記第２ハウジング側の端面と接触または近接する摺動面と、を有する請求項２から請求項５のいずれか一項の記載の開放型圧縮機。
8. 前記抜け防止部材には、前記圧縮機構側へ開口するとともに前記抜け防止部材を前記第２ハウジングに締結する締結ボルトが挿入される挿入穴が形成されており、
   前記摺動面は、前記締結ボルトの頭部よりも前記軸線に沿って前記圧縮機構側に配置されている請求項７に記載の開放型圧縮機。
9. 前記抜け防止部材は、鋳鉄または鉄鋼材により形成されており、
   前記旋回スクロールは、アルミニウム合金により形成されている請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の開放型圧縮機。

Images