JP2529908Y2 - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は車両用空気調和機等に好
適なスクロール型圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクロール型圧縮機の１例が図８
ないし図10に示されている。図８において、１は密閉ハ
ウジングで、カップ状本体２とこれにボルト３によって
締結された 第８図において、１は密閉ハウジングで、
カップ状本体２とこれにボルト３によって締結されたフ
ロントエンドプレート４とこれにボルト５によって締結
された筒状部材６とからなる。この筒状部材６を貫通す
る主軸７はベアリング８及び９を介してハウジング１に
回転自在に支持されている。

【０００３】ハウジング１内には固定スクロール10及び
旋回スクロール14が配設され、この固定スクロール10は
端板11とその内面に立設されたうず巻状ラップ12とを備
え、この端板11をボルト13によってカップ状本体２に締
結することによって固定スクロール10はハウジング１内
に固定されている。端板11の外周面とカップ状本体２の
内周面とを密接させることによってハウジング１内が仕
切られ、端板11の外側には吐出キャビティ31が形成さ
れ、端板11の内側には吸入室28が限界されている。ま
た、端板11の中央には吐出ポート29が穿設され、この吐
出ポート29は端板11の外面にリテーナ35と一緒にボルト
36によって締結された吐出弁30によって開閉されるよう
になっている。旋回スクロール14は端板15とその内面に
立設されたうず巻状ラップ16とを備え、このうず巻状ラ
ップ16は固定スクロール10のうず巻状ラップ12と実質的
に同一形状を有している。

【０００４】旋回スクロール14と固定スクロール10とは
相互に公転旋回半径だけ偏心し、かつ、180゜だけ角度を
ずらせて図示のように噛み合わされる。かくして、うず
巻状ラップ12の先端面に埋設されたチップシール17は端
板15の内面に密接し、うず巻状ラップ16の先端面に埋設
されたチップシール18は端板11の内面に密接し、うず巻
状ラップ12と16の側面は、図10に示すように、点ａ、
ｂ、ｃ、ｄで密接してうず巻の中心に対してほぼ点対称
をなす複数の圧縮室19a、19bが形成される。

【０００５】端板15の外面中央部に突設された円筒状ボ
ス20の内部にはドライブブッシュ21が軸受23を介して回
転自在に嵌合され、このドライブブッシュ21に穿設され
た穴24内には主軸７の内端に偏心して突設された偏心ピ
ン25が回動自在に嵌挿されている。そして、このドライ
ブブッシュ21にはバランスウェイト27が取り付けられて
いる。そして、端板15の外面とフロントエンドプレート
４の内面との間にはスラスト軸受を兼ねる自転阻止機構
26が配置されている。

【０００６】しかして、主軸７を回転させると、偏心ピ
ン25、ドライブブッシュ21、ボス20等からなる旋回駆動
機構を介して旋回スクロール14が駆動され、旋回スクロ
ール14は自転阻止機構26によってその自転を阻止されな
がら公転旋回半径、即ち、主軸７と偏心ピン25との偏心
量を半径とする円軌道上を公転旋回運動する。すると、
うず巻状ラップ12と16との線接触部ａ〜ｄが次第にうず
巻の中心方向へ移動し、この結果、圧縮室19a、19bはそ
の容積を減じながらうず巻の中心方向へ移動する。これ
に伴って、図示しない吸入口を通って吸入室28へ流入し
たガスがうず巻状ラップ12と16の外終端開口部から各圧
縮室19a、19b内へ取り込まれて圧縮されながら中心部に
至り、ここから吐出ポート29を通り吐出弁30を押し開い
て吐出キャビティ31へ吐出され、そこから図示しない吐
出口を経て流出する。

【０００７】固定スクロール10の端板11内には、図９及
び図10に示されるように、一端が吸入室28に連通する一
対のシリンダ32a、32bが穿設され、これら一対のシリン
ダ32a、32bは吐出ポート29の両側に位置して互いに平行
に伸びている。また、この端板11には一対の圧縮室19
a、19b内から圧縮途中のガスを上記シリンダ32a、32bに
バイパスさせるためのバイパスポート33a、33bが穿設さ
れている。そして、これらシリンダ32a、32b内にはバイ
パスポート33a、33bを開閉するためのピストン34a、34b
が封密摺動自在に嵌挿され、これらピストン34a、34bは
これとばね受け40a、40bとの間に圧縮状態で介装された
戻しばね41a、41bの弾発力によって奥の方に押推されて
いる。そして、カップ状本体２の底部にはこれを封密的
に貫通し、１部が外部に突出するコントロールバルブ38
が取り付けられ、このコントロールバルブ38は実開昭１
−３４４８５、実開昭１−１７９１８６号公報等に示さ
れるように、吐出圧力及び吸入圧力を感知してこれらの
圧力の中間の圧力で、かつ、低圧圧力の一次関数として
表せる制御圧力を発生する。

【０００８】しかして、圧縮機のフルロード運転時に
は、コントロールバルブ38で発生した高圧の制御ガスを
通孔39a、39bを経てシリンダ32a、32b内に導入してピス
トン34a、34bの各内端面に作用させ、これを戻しばね41
a、41bの弾発力に抗して前進させることによってバイパ
スポート33a、33bを閉塞する。一方、圧縮機のアンロー
ド運転時には、コントロールバルブ38から発生する制御
ガスの圧力を低下させる。すると、各ピストン34a、34b
は戻しばね41a、41bの弾発力によって後退して図示の位
置を占め、一対の圧縮室19a、19bから圧縮途中のガスが
バイパスポート33a、33bを通り、ピストン34a、34bに穿
設された連通孔42a、42b、盲孔43a、43b、シリンダ32
a、32bを経て吸入室28に流出する。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】上記従来の圧縮機にお
いては、うず巻の中心に対して点対称に圧縮室19a、19b
が形成されるので、これら圧縮室19a、19bからそれぞれ
圧縮途中のガスをバイパスさせるためには端板11に一対
のバイパスポート33a、33b及び一対のシリンダ32a、32b
を形成し、かつ、これら一対のシリンダ32a、32b内にそ
れぞれピストン34a、34b、戻しばね41a、41b、ばね受け
40a、40b等を２組設ける必要があるため、構造が複雑と
なって部品点数及び組立、加工工数が増加するとともに
コスト及び重量が増加するという問題があった。また、
コントロールバルブ38がその一部をハウジング１の外に
突出させてハウジング１に封密的に取り付けられていた
ため、圧縮機の外形寸法が大きくなるのみならず圧縮機
の取扱時にコントロールバルブ38が障害物に当たって破
損するおそれがあった。また、コントロールバルブ38を
取り付けるための取付構造及びシール構造が複雑とな
り、かつ、その取付工数が嵩むのみならずコントロール
バルブ38に吐出圧力及び吸入圧力を導き、かつ、このコ
ントロールバルブ38で発生した制御圧力をシリンダ32
a、32bに導くのが非常に困難で、工数が嵩むという問題
があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本考案は上記課題を解決
するために考案されたものであって、その要旨とすると
ころは、ハウジング内に内蔵された固定スクロールと旋
回スクロールとを互いに角度をずらせて噛み合わせるこ
とにより圧縮室を形成し、上記旋回スクロールを自転阻
止機構によりその自転を阻止しながら旋回駆動機構によ
り公転旋回運動させることによって上記ハウジング内に
形成された吸入室から上記圧縮室内に吸入されたガスを
圧縮して上記ハウジング内に形成された吐出キャビティ
に吐出するスクロール型圧縮機において、上記固定スク
ロールの端板に上記圧縮室に連通するバイパスポートを
穿設し、このバイパスポートを上記吸入室に通するバイ
パス通路及びこのバイパス通路を開閉するピストンバル
ブを内蔵する容量制御ブロックを上記固定スクロールの
端板の外側に固定設置するとともにこの容量制御ブロッ
クに一端が吸入室に開口する腔所を穿設し、この腔所内
に吐出圧力及び吸入圧力を感知して上記ピストンバルブ
を作動させる制御圧力を発生するコントロールバルブを
収容し、このコントロールバルブを制御するための電気
信号が入力される電磁コイルを上記腔所内の吸入ガス雰
囲気中に配置したことを特徴とするスクロール型圧縮機
にある。

【００１０】

【作用】本考案においては、上記構成を具えているた
め、容量制御ブロックを固定スクロールの端板の外側に
固定設置することによってバイパスポートは容量制御ブ
ロックのバイパス通路を連通する。電気信号を電磁コイ
ルに入力することによりコントロールバルブで発生した
制御圧力をピストンバルブに印加しこのピストンバルブ
を作動させることによりバイパス通路を開閉する。

【００１１】

【実施例】本発明の１実施例が図１ないし図７に示され
ている。固定スクロール10の端板11には圧縮室19a、19b
に連通する一対のバイパスポート33a、33bが穿設されて
いる。固定スクロール10の端板11の外側に設置された容
量制御ブロック50はその内面の外周縁に設けられた凹部
51を端板11の外面外周縁に設けられた凸部10aに嵌合
し、かつ、ボルト13をカップ状本体２及び容量制御ブロ
ック50に穿設されたボルト穴52を貫通させてその先端を
端板11に螺入することによって固定スクロール10と一緒
にハウジング１に固定されている。そして、容量制御ブ
ロック50の後部外周面をカップ状本体２の内周面に封密
的に密接させることによってハウジング１内を吸入室28
と吐出キャビティ31とに仕切っている。容量制御ブロッ
ク50の中央部には吐出ポート29と連通する吐出穴53が穿
設され、この吐出穴53は容量制御ブロック50の外面にリ
テーナ35と一緒にボルト36で締結された吐出弁30によっ
て開閉されるようになっている。吐出穴53の片側には盲
孔状のシリンダ54が穿設され、他側にはシリンダ54と平
行に盲孔状の腔所55がそれぞれ穿設され、これらシリン
ダ54及び腔所55の開口端はそれぞれ吸入室28に連通して
いる。そして、容量制御ブロック50の内面とシリンダ54
とを連通する連通孔89a、89bと92が穿設されている。

【００１２】シリンダ54内にはコップ状のピストンバル
ブ56が封密摺動自在に内臓され、このピストンバルブ56
の片側に制御圧室80が限界され、他側に限界される室81
は吸入室28に連通している。そして、このピストンバル
ブ56はこれとばね受82との間に介装されたコイルスプリ
ング83によってシリンダ54の奥に向かって押推されてい
る。そして、ピストンバルブ56の外周面に穿設された環
状の凹溝93は複数の穴94を介して室81に常時連通するよ
うになっている。

【００１３】一方、腔所55内にはコントロールバルブ58
が嵌装され、この腔所55とコントロールバルブ58との隙
間をＯリング59、60、61、62によって仕切ることにより
大気圧室63、低圧室64、制御圧室65、高圧室66が限界さ
れている。そして、大気圧室63は通孔67及び図示しない
導圧管を介してハウジング１外の大気に連通している。
低圧室64は通孔68を介して吸入室28に連通し、また、制
御圧室65は通孔69、凹溝70、通孔71を介して制御圧室80
に連通し、また、高圧室66は通孔72を介して吐出キャビ
ティ31に連通している。このコントロールバルブ58は吐
出キャビティ31内の高圧圧力HP及び吸入室28内の低圧圧
力LPを感知して、制御圧力APを発生し、この制御圧力AP
は電磁コイル58aに電気信号を入力することによって適
宜変更できるようになっている。そして、この電磁コイ
ル58aは腔所55内の吸入ガス雰囲気中に配置されてい
る。

【００１４】図７に示すように、容量制御ブロック50の
内面には凹溝70、90、91及び第１の凹所86、第２の凹所
87、第３の凹所88が穿設されている。これら第１、第
２、第３の凹所86、87、88はこれらを囲むランド部84内
に埋設されたシール材85を固定スクロール10の端板11の
外面に密着させることによって容量制御ブロック50の内
面と端板11の外面との間に形成され、かつ、シール材85
によって互いに仕切られている。第１の凹所86は凹溝7
0、通孔69、71を介して制御圧室65及び80に連通し、ま
た、第２の凹所87は一対のバイパスポート33a、33bを介
して圧縮途中の圧縮室19a、19bに連通するとともに連通
孔89a、89bを介してシリンダ54の室81に連通し、また、
第３の凹所88は凹溝90、91を介して吐出穴53に連通する
とともに連通孔92を介してシリンダ54の室81に連通す
る。なお、バイパスポート33a、33bは圧縮室19a，19bが
ガスの吸入を終えて圧縮行程に入りその容積が50％に縮
小するまでの間中この圧縮室19a、19bに連通する位置に
配設されている。他の構成は図８ないし図10に示す従来
のものと同様であり、対応する部材には同じ符号が付さ
れている。

【００１５】しかして、圧縮機のアンロード運転時には
コントロールバルブ58で発生する制御圧力APが低下す
る。この制御圧力APが通孔69、凹溝70、通孔71を経て制
御圧室80に導入されると、ピストンバルブ56はコイルス
プリング83の復元力によって押推されて図３に示す位置
を占める。かくして、連通孔89a、89b及び連通孔92が開
となるので、圧縮室19a、19b内で圧縮途中のガスはバイ
パスポート33a、33b、第２の凹所87、連通孔89a、89bを
介して室81内に入り、一方、うず巻の中央に来たガスは
吐出ポート29、吐出穴53、第３の凹所88、凹溝90、91、
連通孔92を経て室81内に入り、これらは室81内で合流し
て吸入室28に排出され、この結果、圧縮機の能力は零と
なる。圧縮機のフルロード運転時には、コントロールバ
ルブ58が高圧の制御圧力APを発生する。すると、この高
圧の制御圧力APは制御圧室80内に入り、ピストンバルブ
56の内端面を押圧する。かくして、ピストンバルブ56は
コイルスプリング83の弾発力に抗して進出し、その外端
がばね受82に当接した位置、即ち、図２に示す位置を占
める。この状態では連通孔89a、89b及び連通孔92はいず
れもピストンバルブ56によって閉塞されるので、圧縮室
19a、19b内で圧縮されうず巻の中央部に来たガスは吐出
ポート29、吐出穴53を通り、吐出弁30を押し開いて吐出
キャビティ31内に吐出され、次いで、図示しない吐出口
を経て外部に吐出される。圧縮機の能力を０％から100
％の範囲内で変更する場合には、コントロールバルブ58
で発生する制御圧力を適宜変更する。この制御圧力APが
制御圧室80を経てピストンバルブ56の内端面に作用する
と、制御圧力APによる押圧力とコイルスプリング83の弾
発力とが平衡する位置にピストンバルブ56が静止する。
従って、制御圧力APが高い間は連通孔89a、89bのみが開
となり、圧縮室19a、19b内で圧縮途中のガスが連通孔89
a、89bの開度に対応する量だけ吸入室28に排出される。
制御圧力が次第に低下して連通孔89a、89bが全開となる
と圧縮機の能力は50％に減少する。更に、制御圧力APが
低下すると連通孔92が開となり、これが全開すると、圧
縮機の能力は零となる。このようにして、圧縮機の能力
を０％から100％まで変化させることができる。そし
て、コントロールバルブ58の電磁コイル58aに入力され
る電気信号を適宜変更すれば、圧縮機の容量制御特性を
任意に変更できる。上記実施例においては、シリンダ54
の室81、連通孔89a、89b、92等によってバイパス通路を
構成し、このバイパス通路をピストンバルブ56によって
開閉しているが、バイパス通路及びピストンバルブは図
示のものに限らず種々の構造、形状としうることは勿論
である。

【００１６】

【考案の効果】本考案においては、容量制御ブロックを
固定スクロール端板の外側に固定設置したため、固定ス
クロール及び容量制御ブロックの加工が容易となり、こ
れらのコストを大巾に低減できる。そして、固定スクロ
ールの端板に圧縮室に連通するバイパスポートを穿設
し、容量制御ブロックにバイパスパスポートを吸入室に
連通するバイパス通路と、このバイパス通路を開閉する
ピストンバルブと、吐出圧力及び吸入圧力を感知してピ
ストンバルブを作動させるための制御圧力を発生するコ
ントロールバルブを内蔵させたので、吐出圧力及び吸入
圧力をコントロールバルブに容易に導くことができると
ともにコントロールバルブで発生した制御圧力を容易に
ピストンバルブに導くことができるとともに圧縮機の外
形寸法を小型化できるとともに衝突によるコントロール
バルブの破損を防止でき、また、コントロールバルブの
取付構造及びシール構造を簡素化でき、かつ、その取付
工数を低減できる。更に、容量制御ブロックに穿設され
て一端が吸入室に開口する腔所内にコントロールバルブ
を収容してその電磁コイルを腔所内の吸入ガス雰囲気中
に配置したため、電磁コイルに電気信号が入力されるこ
とにより電磁コイルが発熱してもこれを低温の吸入ガス
によって冷却できるので、コントロールバルブの信頼性
を向上できる。

【００１７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の１実施例を示す部分的縦断面図であ
る。

【図２】図１のII矢に沿う透視図である。

【図３】図６のIII−III線に沿う断面図である。

【図４】図６のIV−IV線に沿う矢視図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。

【図６】図４のVI−VI線に沿う断面図である。

【図７】図５のVII−VII矢に沿う矢視図である。

【図８】従来のスクロール型圧縮機の１例を示す縦断面
図である。

【図９】図８のIX−IX線に沿う横断面図である。

【図10】図９のＸ−Ｘ線に沿う部分的断面図である。

【符号の説明】

１ ハウジング 10 固定スクロール 14 旋回スクロール 19a、19b 圧縮室 28 吸入室 31 吐出キャビティ 33a、33b バイパスポート 50 容量制御ブロック 54、81、89a、89b、92 バイパス通路 56 ピストンバルブ 55 腔所 58 コントロールバルブ 58a 電磁コイル

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に内蔵された固定スクロー
   ルと旋回スクロールとを互いに角度をずらせて噛み合わ
   せることにより圧縮室を形成し、上記旋回スクロールを
   自転阻止機構によりその自転を阻止しながら旋回駆動機
   構により公転旋回運動させることによって上記ハウジン
   グ内に形成された吸入室から上記圧縮室内に吸入された
   ガスを圧縮して上記ハウジング内に形成された吐出キャ
   ビティに吐出するスクロール型圧縮機において、上記固
   定スクロールの端板に上記圧縮室に連通するバイパスポ
   ートを穿設し、このバイパスポートを上記吸入室に通す
   るバイパス通路及びこのバイパス通路を開閉するピスト
   ンバルブを内蔵する容量制御ブロックを上記固定スクロ
   ールの端板の外側に固定設置するとともにこの容量制御
   ブロックに一端が吸入室に開口する腔所を穿設し、この
   腔所内に吐出圧力及び吸入圧力を感知して上記ピストン
   バルブを作動させる制御圧力を発生するコントロールバ
   ルブを収容し、このコントロールバルブを制御するため
   の電気信号が入力される電磁コイルを上記腔所内の吸入
   ガス雰囲気中に配置したことを特徴とするスクロール型
   圧縮機。