JP4149733B2 - スクロール型圧縮機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動軸によって圧縮機構を駆動して冷媒の圧縮作用を得るスクロール型圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のスクロール型圧縮機としては、ケーシングの内部に固定されている固定スクロール部材と、ケーシングの内部に旋回運動可能に配置された可動スクロール部材とを含むスクロールコンプレッサが知られている。
【０００３】
図６を参照して、スクロールコンプレッサは、一端が開放されている有底筒形のケーシング１と、ケーシング１の開放端を塞ぐように設けられているハウジング２とを有している。ハウジング２には、中央から外側へ突出している軸支持部２ａが設けられている。ハウジング２は複数のネジ（図示せず）によりケーシング１に固定されている。
【０００４】
また、軸支持部２ａには、その中央部に貫通孔２ｃが形成されている。この貫通孔２ｃには、これを貫通するように駆動軸３が配置されている。この駆動軸３は、軸支持部２ａにベアリング４，５を介して回転可能に支持されている。駆動軸３の突出端部には、駆動装置６が取り付けられている。この駆動装置６は軸支持部２ａの突出端部に回転可能に支持されているプーリ７と、このプーリ７の回転力の前記駆動軸３に対する伝達を接続、または遮断する電磁クラッチ８と、プーリ７を回転させるための動力装置（図示せず）と、この動力装置の駆動力をプーリ７に伝える伝達装置（図示せず）とからなる。
【０００５】
ケーシング１とハウジング２との間の空間には、ケーシング１の底部に対向して配されている固定スクロール部材９と、固定スクロール部材９に対峙しているとともにケーシング１の開放側に配されている可動スクロール部材１０とが配置されている。固定スクロール部材９は、複数のボルト１１をケーシング１の底部の外側から挿通することによってネジ締めされケーシング１に固定されている。
【０００６】
固定スクロール部材９は、ケーシング１の底部と協同して吐出室１２を構成する第１の板体１３、及びこの第１の板体１３の一面に形成された固定渦巻体１４を有している。第１の板体１３には、その中央部に吐出口１５が形成されている。吐出口１５は第１の板体１３に設けた吐出弁２０とリテーナ２１とに対向している。
【０００７】
可動スクロール部材１０は、第２の板体１６、及びこの第２の板体１６の一面に形成され、固定渦巻体１４と噛み合う可動渦巻体１７を有している。可動スクロール部材１０は、駆動軸３に対して偏心されて装着され、かつケーシング１の内部で固定スクロール部材９に対して旋回運動可能に配置されている。ここで、ケーシング１の内部においては、吐出室１２に対して可動スクロール部材１０と固定渦巻体１４とが配置されている空間が冷媒を外部から吸入する吸入室２３を構成する。
【０００８】
固定スクロール部材９の第１の板部１３には、ケーシング１の底部へ向けて突出している脚部１３ａが形成されている。ケーシング１の内側の底部には、脚部１３ａに当接するように突出部１ａが形成されている。複数の脚部１３ａに突出部１ａを当接した後に、ケーシング１の突出部１ａに形成した貫通孔１ｃにケーシング１の外側から複数のボルト１１を挿通するという手法によって固定スクロール部材９がボルト１１によってネジ締め固定されている。
【０００９】
ケーシング１の上壁部には、気体状の冷媒を吸入するための吸入穴（図示せず）と冷媒を吐出するための吐出穴（図示せず）とが形成されている。また、吸入穴は吸入室２３に、吐出穴は、吐出室１２にそれぞれ連通されている。
【００１０】
可動スクロール部材１０が駆動軸３の回転力により旋回されると、可動スクロール部材１０と固定スクロール部材９によって構成される圧縮室２３ａ（圧縮空間）にケーシング１の吸入穴から冷媒が吸入室２３へ移動し、圧縮室２３ａに吸入されると共に圧縮される。この圧縮された高圧の冷媒は、固定スクロール部材９の中央部分に形成されている吐出口１５から吐出弁２０を介して吐出室１２に吐出される。さらにこの吐出室１２に吐出した冷媒は、ケージング１の吐出穴から吐出される。
【００１１】
駆動軸３のベアリング４の周囲には、軸受部空間１９が形成されている。この軸受部空間１９は、軸支持部２に形成されている連通孔（図示せず）を介して可動スクロール部材１０の冷媒吸入側空間に連通されている。駆動軸３における可動スクロール部材１０が取り付けられた部分の近くの部分には、駆動軸３に対して偏心されて固定されている偏心ブッシュ２５を介してカウンタウェイト２６が取り付けられている。
【００１２】
上述したスクロールコンプレッサの従来例に基づき、以下に従来技術として各種の構造が異なるスクロールコンプレッサの具体例を説明する。
【００１３】
図７は、従来技術１のスクロールコンプレッサの要部における機構を示している。図７を参照すると、従来技術１のスクロールコンプレッサの構造では、ケーシング１の突出部１ａの端面に固定スクロール部材９の脚部１３ａの端面が対向し、ボルト１１がケーシング１に固定されている。ケーシング１の突出部１ａには、ケーシング１の外面から軸方向にボルト貫通穴１ｄが形成されている。固定スクロール部材９の脚部１３ａの端面から第１の板体１３にはネジ穴１３ｄが形成されている。
【００１４】
ケーシング１の突出部１ａの端面には、固定スクロール部材９の脚部１３ａの端面が当接し、ボルト１１のネジ部１１ｅがネジ穴１３ｄにネジ締め固定されている。ボルト１１の頭部１１ａにおける座面１１ｃとケーシング１の外面との間には、Ｏリングのようなシール部材３１が装着され、大気側と圧縮機の内部との間をシールしている。ボルト１１の座面１１ｃに対向するケーシング１面には、シール部材３１を装着するためのシール溝部１ｇが環状に形成されている。
【００１５】
また、低圧側である吸入室２３と高圧側である吐出室１２との間は、固定スクロール部材９の第１の板体１３とケーシング１の内面との間に設けられているＯリングのようなシール部材３３によってシールされている。第１の板体１３には、ケーシング１の内面に対向する面に、シール部材３３を装着するためのシール溝部１３ｇ′が環状に形成されている。ケーシング１に対向するハウジング２面には、シール部材３７を装着するように、環状のシール溝部２ｇが形成されている。
【００１６】
シール部材３３，３７は、固定スクロール部材９の軸方向への移動を妨げず、かつ移動してもシール部材３３，３７が外れないように、シール溝部２ｇ，１３ｇ′に嵌め込まれている構造としている。
【００１７】
ケーシング１とハウジング２との間には、固定スクロール部材９及び可動スクロール部材１０の軸方向におけるクリアランスを最適に保つように調整するための隙間調整用のシム３５が設けられている。シム３５の近傍には、ケーシング１とハウジング２との間をシールするようにＯリングのようなシール部材３７が設けられている。
【００１８】
さらに、図６及び図７に示したように、可動スクロール部材１０の回転阻止機構として、ボールカップリング４１が用いられている。ボールカップリング４１は、ハウジング２に装着された固定スラストレース４２、固定リング４３、ボール４４、可動スクロール部材１０に装着された可動スラストレース４５、可動リング４６によって可動スクロール部材１０が位置決めされている。なお、ボールカップリング４１の機構については、例えば、特開平８−１２５３４０号公報に詳細に記載されているので、これ以上の説明を省略する。
【００１９】
図８は、従来技術２のスクロールコンプレッサの機構を示している。図２を参照すると、従来技術２のスクロールコンプレッサの機構では、ハウジング２に可動スクロール部材１０が装着され、可動スクロール部材１０をハウジング２と挟み込むように固定スクロール部材９が配置されている。
【００２０】
さらに、固定スクロール部材９及び可動スクロール部材１０の軸方向におけるクリアランスを最適に保つように調整するためのシム５５が、ハウジング２と固定スクロール部材９との間に設けられている。ハウジング２と固定スクロール部材９とは、ボルト５１のネジ部５１ｅによって固定されている。シム５５の近傍には、固定スクロール部材９とハウジング２との間をシールするようにシール部材５６が設けられている。ハウジング２には、ボルト５１のネジ部５１ｃにネジ締めされて固定するためのネジが切られているネジ穴２ｄが形成されている。
【００２１】
図９は、従来技術３のスクロールコンプレッサの機構を示している。図９を参照すると、従来技術３のスクロールコンプレッサの機構では、図７に示した従来技術１に示したボールカップリング４１に代わり、可動スクロール部材１０の回転阻止機構としてオルダムカップリング６０を用いている。可動スクロール部材１０は、ハウジング２のスラスト力受面によって直接支持されている。その他の構成は、図７に示した従来技術１の構成と同じである。
【００２２】
なお、オルダムカップリング６０の機構については、例えば、特開２０００−２５７５７１号公報、特開平８−１８０５１６号公報などに詳細に記載されているので、これ以上の説明を省略する。
【００２３】
さらに、その他の従来技術としては、特開平０５−３１２１５８号公報、および特開平０９−１１９３８９号公報があり、液圧縮によって過大な液圧力が発生したときに、その液を、リリーフ弁を介して圧縮室から逃がし、渦巻体の破損を防止しようとするスクロールコンプレッサがある。
【００２４】
さらにまた、特開平０５−２４８３７１号公報には、クランクピンと偏心ブッシュからなる可動渦巻体の固定渦巻体への押し付け機構を用いて、液圧縮によって過大なトルクが発生したときに、可動渦巻体の押し付け力を小さくし、渦巻体の破損を防止しようとするスクロールコンプレッサがある。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスクロールコンプレッサにおいては、固定スクロール部材９が複数のボルト１１によってケーシング１とネジ締めされており、固定スクロール部材９及び可動スクロール部材１０によって構成される圧縮室２３ａ内の圧力は、圧縮室２３ａ内に液が溜まったまま運転されると、通常運転時に比べ異常に上昇する。このとき、異常に上昇した圧力によって、固定スクロール部材及び可動スクロール部材が破損する恐れがあるという問題がある。
【００２６】
また、固定スクロール部材９と可動スクロール部材１０を適切な軸方向隙間になるように管理する必要があるので生産性に劣るという問題がある。
【００２７】
また、液圧縮発生による破損を防止するために、リリーフ弁を設けたり、可動スクロール部材１０の旋回半径を可変にしたりと、各種の対策がなされているが、効果の不完全さ、生産性の低さ、性能低下などに問題がある。
【００２８】
本発明の課題は、簡単な構造によって生産性を悪化させることなく、かつ性能も低下させることなく、液圧縮時における前記固定スクロール部材及び前記可動スクロール部材の破損を防止できる圧縮機を提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、軸方向における一端側が開放されている有底筒形のケーシングと、該ケーシングの開放端を塞ぐように前記ケーシングに一体に設けたハウジングと、前記ケーシングの内部に設けた固定スクロール部材と、前記軸方向に設けた駆動軸と、該駆動軸に偏心されて前記固定スクロール部材に対峙しかつ前記ケーシングの内部で旋回運動可能に配置した可動スクロール部材と、前記固定スクロール部材及び前記ケーシングの底部間に位置している吐出室と、前記可動スクロール部材側でケーシング内に位置している吸入室とを含むスクロール型圧縮機において、前記固定スクロール部材及び前記可動スクロール部材によって構成される圧縮室の圧力が異常に高まったときにのみ前記固定スクロール部材及び前記可動スクロール部材が互いに前記軸方向で離れるように前記固定スクロール部材及び前記ケーシング間に設けた弾性部材を有し、前記固定スクロール部材は、前記ケーシングの底部へ向かって突出している脚部を有し、前記ケーシングの底部には、前記脚部に対向するよう突出している突出部が形成されており、前記脚部には、前記脚部の端面から前記軸方向にピン穴が形成されており、前記突出部には、前記突出部の端面から前記ケーシングの外面へ前記軸方向にボルトを通すボルト貫通ネジ穴が形成されており、前記ボルトが前記ボルト貫通ネジ穴を通して前記ピン穴に挿入されていることを特徴とするスクロール型圧縮機が得られる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る圧縮機の各実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各実施の形態例の圧縮機は、従来技術として図６に示したスクロールコンプレッサとほぼ同様な構成となっているため、本発明の構成要素に説明に必要な部分の構成を除き、従来技術の構成と同じ部分の説明を省略する。
【００３１】
図１は、スクロールコンプレッサの第１実施の形態例を示している。なお、このスクロールコンプレッサは、図６に示した圧縮機の全体構成、図７に従来技術１として示した圧縮機の要部に対応しているため、図６及び図７の構成と同じ部分には、同じ符号を付して説明の一部を省略する。
【００３２】
図１を参照して、第１実施の形態例にけるスクロールコンプレッサでは、ケーシング１の突出部１ａの端面に固定スクロール部材９の脚部１３ａの端面が対向し、ボルト１１がケーシング１に固定されている。ケーシング１の突出部１ａには、ケーシング１の外面から軸方向にボルト貫通ネジ穴１ｂが形成されている。固定スクロール部材９の脚部１３ａの端面から第１の板体１３にはピン穴１３ｃが形成されている。
【００３３】
ケーシング１に固定されるボルト１１は、ボルト１１の頭部１１ａ側に軸方向でネジ部１１ｅがネジ切りされており、ネジ部１１ｅの先端から引き続き軸方向へ延びているピン部１１ｆを有している。ネジ部１１ｅは、ケーシング１のボルト貫通ネジ穴１ｂに形成されているネジ部にネジ締めされている。ピン部１１ｆの先端は、固定スクロール部材９の脚部１３ａの端面から第１の板体１３に形成されているピン穴１３ｃの奥へ入り込んでいる。即ち、固定スクロール部材９の脚部１３ａには、ボルト１１のピン部１１ｆが軸方向に挿入されているので、固定スクロール部材９が軸方向へ移動可能に装着されている。ピン部１１ｆの中間部分は、ケーシング１の突出部１ａの端面と固定スクロール部材９の脚部１３ａの端面との間で吐出部１２に露出している。
【００３４】
ボルト１１の頭部１１ａにおける座面１１ｃとケーシング１の外面との間には、シール部材３１が装着され、大気側と圧縮機の内部との間をシールしている。ボルト１１の座面１１ｃに対向するケーシング１面には、シール部材３１を装着するためのシール溝部１ｇが環状に形成されている。
【００３５】
また、低圧側である吸入室２３と高圧側である吐出室１２との間は、固定スクロール部材９の第１の板体１３とケーシング１の内面との間に設けられているシール部材３３によってシールされている。第１の板体１３には、ケーシング１の内面に対向する面に、シール部材３３を装着するためのシール溝部１３ｇが環状に形成されている。ケーシング１に対向するハウジング２面には、シール部材３７を装着するように、環状のシール溝部２ｇが形成されている。
【００３６】
なお、シール部材３１，３３，３７は、Ｏリングなどの周知なシール部材であればよい。シール部材３３は、固定スクロール部材９の軸方向への移動を妨げず、かつ移動してもシール部材３３が外れないように、シール溝部２ｇ，１３ｇにそれぞれ嵌め込まれている構造としている。また、シール溝部２ｇ，１３ｇは、ケーシング１側に形成してあってもよい。
【００３７】
さらに、このスクロールコンプレッサでは、可動スクロール部材１０の回転阻止機構として、ボールカップリング４１が用いられている。ボールカップリング４１は、ハウジング２に装着されている固定スラストレース４２と固定リング４３、ボール４４、可動スクロール部材１０に装着された可動スラストレース４５と可動リング４６とを有し、可動スクロール部材１０がハウジング２に対して位置決めされている。
【００３８】
固定スクロール部材９の脚部１３ａとケーシング１の突出部１ａとの間には、弾性部材６１もしくは可撓性部材が組み込まれている。なお、この実施の形態例では、弾性部材６１であるコイル状のスプリングが脚部１３ａの端面と突出部１ａの端面との間に、かつ吐出部１２に露出しているピン部１１ｆの中間部分の回りに設けられている。
【００３９】
固定スクロール部材９は、運転時に、弾性部材６１によって軸方向において常に適切な所定の荷重によって、可動スクロール部材１０の軸方向へ移動可能に押し付けられている。
【００４０】
ここで、様々な事情により、圧縮室２３ａ内に液が溜まったまま運転されると、液圧縮によって圧縮室２３ａ内の圧力は通常運転時に比べ異常に上昇する。このとき、固定スクロール部材９は、弾性部材６１の荷重に打ち勝ってケーシング１の底部側へ移動する。固定スクロール部材９が移動することによって、固定スクロール部材９及び可動スクロール部材１０間には隙間ができるため、圧縮室２３ａ内の圧力は下がり、弾性部材６１の荷重によって元の状態に戻る。これら、一連の動作によって液圧縮時に発生する異常圧力が発生しなくなる。
【００４１】
また、固定スクロール部材９は、弾性部材６１によって適正な荷重で可動スクロール部材１０の可動渦巻体に押し付けられているため、ケーシング１とハウジング２との間には図７に示したようなシム３５が不要となる。
【００４２】
また、第１の板体１３の脚部１３ａに形成されているピン穴１３ｃはシリンダの役目も果たす。第１の板体１３の脚部１３ａに形成されているピン穴１３ｃの奥の空間と吐出室１２との間には、液が出入り可能な通路１３ｈが形成されている。即ち、ピン部１１ｆが挿入されるピン穴１３ｃの奥に液が溜まっていても、ピン部１１ｆに対して、脚部１３ａが自在に移動できるように、液が出入り可能な通路１３ｈが吐出室１２に連通するように形成されている。
【００４３】
図２は、スクロールコンプレッサの第２実施の形態例を示している。なお、このスクロールコンプレッサは、図１に示した第１実施の形態例によって説明したボルト１１の代わりにピンを用いて固定スクロール部材９を軸方向へ移動可能とした構成に変更したものである。ここで、第１実施の形態例と異なる部分は、ケーシング１の突出部１ａ′の端面からケーシング１の外面側へ圧入穴１ｂ′が形成されていることにある。この圧入穴１ｂ′には植え込みピン部材７１の一端部側が圧入されている。植え込みピン部材７１の他端側は、第１の板体１３の脚部１３ａに形成されているピン穴１３ｃにスライド可能に挿入されている。突出部１ａ′、圧入穴１ｂ′及び植え込みピン部材７１を除く構成は、第１実施の形態例と同様な構成となっている。したがって、ケーシング１の底部には、図１に示したボルト１１が貫通するボルト貫通ネジ穴１ｂは開いていない。
【００４４】
この第２実施の形態例においても、圧縮室２３ａ内に液が溜まったまま運転されると、液圧縮によって圧縮室２３ａ内の圧力は通常運転時に比べ異常に上昇する。このとき、固定スクロール部材９は、弾性部材６１の荷重に打ち勝ってケーシング１側に移動するが、固定スクロール部材９が移動することによって、固定スクロール部材９及び可動スクロール部材１０間に隙間ができるため圧縮室内圧力は下がり、弾性部材６１の荷重によって元の状態に戻る。
【００４５】
これらの一連の動作によって液圧縮時に発生する異常圧力が発生しなくなる。また、固定スクロール部材９は、弾性部材６１によって適正な荷重で可動スクロール部材１０へ押し付けられているため、図７に示したシム３５が不要となる。
【００４６】
図３は、スクロールコンプレッサの第３実施の形態例を示している。このスクロールコンプレッサの機構では、ハウジング２に固定スクロール部材９が装着され、可動スクロール部材１０をハウジング２と固定スクロール部材９によって挟み込むように固定スクロール部材９が配置されている。ハウジング２と固定スクロール部材９とは、ボルト５１によって固定されている。固定スクロール部材９とこの固定スクロール部材９の外周面に対向しているハウジング２の延長壁部２ｅとの間は、シール部材５６によってシールされている。シール部材５６は、固定スクロール部材９における第１の板体１３の外周面に環状に形成されているシール溝部２ｇ′に嵌め込まれている。なお、シール溝部２ｇ′は、固定スクロール部材９側に形成してあってもよい。
【００４７】
ボルト５１は、頭部５１ａとこの頭部５１ａから一側へ延びているピン部５１ｂと、ピン部５１ｂの先端に引き続き延びているネジ部５１ｃとを有している。固定スクロール部材９における第１の板部１３の吐出室１２（図６を参照）側でケーシング１の底部に対向している外面には段部１ｍが形成されている。ボルト５１は、段部１ｍ側から第１の板部１３に形成されている貫通穴１３ｆにピン部５１ｂが挿通されている。ハウジング２には、ボルト５１のネジ部５１ｃにネジ締めされて固定するためのネジが切られているネジ穴２ｄが形成されている。さらに、貫通穴１３ｆには、シール溝部１３ｐが形成されており、シール溝部１３ｐには、シール部材５４が嵌め込まれピン部５１ｂとの間をシールしている。
【００４８】
軸方向に対して径方向の段部面１ｍ′と、ボルト５１の頭部５１ａの座面５１ｄとの間には、弾性部材６３もしくは可撓性部材が設けられている。なお、この実施の形態例では、弾性部材６３をコイル状のスプリングとしている。
【００４９】
また、可動スクロール部材１０の回転阻止機構として、図１において説明したボールカップリング４１が用いられており、可動スクロール部材１０が位置決めされており、固定スクロール部材９は、ハウジング２にボルト５１と弾性部材６３とによって位置決めされており、適切な荷重で可動スクロール部材１０に押付けられている。
【００５０】
固定スクロール部材９の軸方向に移動可能であり、また、固定スクロール部材９とハウジング２との間は、シール部材５６によって固定スクロール部材９の移動を妨げない構造となっている。
【００５１】
よって、固定スクロール部材９及び可動スクロール部材１０の軸方向におけるクリアランスを最適に保つように調整するために、従来技術において図８に示したようなシム５５をハウジング２と固定スクロール部材９との間に設ける必要がない。
【００５２】
この第３実施の形態例においても、圧縮室２３ａ内に液が溜まったまま運転されると、液圧縮によって圧縮室２３ａ内の圧力は通常運転時に比べ異常に上昇する。このとき、固定スクロール部材９は、弾性部材６１の荷重に打ち勝ってケーシング１側に移動するが、移動して固定スクロール部材９及び可動スクロール部材１０間に隙間ができるため、圧縮室内圧力は下がり、弾性部材６３の荷重によって元の状態に戻る。これら、一連の動作によって液圧縮時に発生する異常圧力が発生しなくなる。また、固定スクロール部材９は、弾性部材６３によって適正な荷重で可動スクロール部材１０に押し付けられている。
【００５３】
上述した図１、図２、図３の各実施の形態例によって説明した固定スクロール部材９は、通常は、適切な荷重で可動スクロール部材１０へ押し付けられているが、液圧縮によって圧縮室２３ａの内圧が異常に上昇しようとすると、固定スクロール部材９が軸方向に押されて可動スクロール部材１０から離れる構造となる。
【００５４】
図４は、スクロールコンプレッサの第４実施の形態例を示している。この第４実施の形態例は、図７に示した第１実施の形態例における構成の一部を変更したものであるので、第１実施の形態例と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００５５】
この実施の形態例におけるスクロールコンプレッサの機構では、可動スクロール部材１０の回転阻止機構として、図１によって説明したボールカップリング４１が用いられており、可動スクロール部材１０を位置決めしている。
【００５６】
ハウジング２と可動スラストレース４２の間には、ゴム、弾性を有するプラスチックなどを用いた弾性部材８１が設けられている。可動スクロール部材１０に大きな軸方向の荷重が働いたときには、ハウジング２と可動スラストレース４２の間に設けられている弾性部材８１によって、可動スクロール部材１０がハウジング２側へ移動する。また、可動スクロール部材１０は、運転時に、弾性部材８１によって軸方向において常に適切な荷重で固定スクロール部材９へスライド可能に押し付けられている。
【００５７】
第４実施の形態例おける構成においても、圧縮室２３ａ内に液が溜まったまま運転されると、液圧縮によって圧縮室２３ａ内の圧力は通常運転時に比べ異常に上昇する。このとき、可動スクロール部材１０は、ハウジング２側へ移動するが、固定スクロール部材９及び可動スクロール部材１０間に隙間ができるため内圧は下がり、弾性部材８１の荷重によって元の状態に戻る。これら、一連の動作によって液圧縮時に発生する異常圧力が発生しなくなる。
【００５８】
また、可動スクロール部材１０は、弾性部材８１によって適正な荷重で固定スクロール部材９に押し付けられているため、ケーシング１には図７に示したシム３５が不要となる。
【００５９】
図５は、スクロールコンプレッサの第５実施の形態例を示している。この第５実施の形態例は、第４実施の形態例によって説明したボールカップリング４１に代えて、図９によって説明したオルダムカップリング６０に変更し、オルダムカップリング６０に対応した構成とした点で異なるので、第４実施の形態例と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００６０】
この実施の形態例におけるスクロールコンプレッサの機構では、可動スクロール部材１０の回転阻止機構としてオルダムカップリング６０を用いている。可動スクロール部材１０は、ハウジング２のスラスト力受面によって直接支持されている。
【００６１】
ハウジング２とオルダムカップリング６０との間には、オルダムカップリング６０と直接接触する摺動板９１と、摺動板９１とハウジング２との間に弾性部材９２とが設けられている。したがって、可動スクロール部材１０に大きな軸方向の荷重が働いたときには、ハウジング２側に移動することができる。
【００６２】
第５実施の形態例においても、圧縮室２３ａ内に液が溜まったまま運転されると、液圧縮によって圧縮室２３ａ内の圧力は通常運転時に比べ異常に上昇する。このとき、可動スクロール部材１０は、ハウジング２側へ移動するが、固定スクロール部材９及び可動スクロール部材１０間に隙間ができるため内圧は下がり、弾性部材９２の荷重によって元の状態に戻る。これら、一連の動作によって液圧縮時に発生する異常圧力が発生しなくなる。
【００６３】
また、可動スクロール部材１０は、弾性部材９２によって適正な荷重で固定スクロール部材９に押し付けられているため、ケーシング１には図１に示したシム３５が不要となる。 このように、図４、図５に示した可動スクロール部材１０は、通常は、適切な荷重で固定スクロール部材９に押し付けられているが、液圧縮によって圧縮室２３ａの内圧が異常に上昇しようとすると、可動スクロール部材１０が軸方向に押されて固定スクロール部材９から離れる構造となっている。
【００６４】
なお、この実施の形態例ではスクロールコンプレッサにより説明したが、ケーシング１内を吸入室２３と吐出室１２とを固定スクロール部材によって仕切り、シールするような構成の圧縮機であれば、本発明の構成を応用できる。
【００６５】
【発明の効果】
以上、実施の形態例で説明したように、本発明の圧縮機によれば、固定スクロール部材をケーシングに固定したボルトのピン部、もしくはピンによって軸方向にスライド可能とし、固定スクロール部材とケーシングとの間、もしくは可動スクロール部材とハウジングとの間に適切な弾性部材や弾性をもつ可撓性部材を設け、通常運転時は、弾性体の荷重で可動及び固定スクロール部材を適切な荷重で押し付け合うような構造としたことによって、液圧縮によって圧縮室内の圧力が通常運転時に比べ異常に上昇することを防止でき、固定スクロール部材及び可動スクロール部材の破損も防止することができる。
【００６６】
また、固定スクロール部材又は可動スクロール部材は、弾性部材によって適正な荷重で押し付けられているため、ケーシングにシムが不要となり、生産性も著しく向上する。
【００６７】
また、液圧縮による圧縮室の圧力の異常上昇による固定スクロール部材及び可動スクロール部材の破損を、リリーフ弁や複雑なクランク機構を用いることなく、簡便な構造によって防止できるため、生産性が向上し、リリーフ弁による性能低下の防止でき、低コスト化が達成できる。
【００６８】
また、ボルトでの大気側と圧縮機の内部とをシールする機構が廃止できる構造も採り得るため、生産性の向上や低コスト化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスクロール型圧縮機としてのスクロールコンプレッサにおける第１実施の形態例を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係るスクロール型圧縮機としてのスクロールコンプレッサにおける第２実施の形態例を示す縦断面図である。
【図３】本発明に係るスクロール型圧縮機としてのスクロールコンプレッサにおける第３実施の形態例を示す縦断面図である。
【図４】本発明に係るスクロール型圧縮機としてのスクロールコンプレッサにおける第４実施の形態例を示す縦断面図である。
【図５】本発明に係るスクロール型圧縮機としてのスクロールコンプレッサにおける第５実施の形態例を示す縦断面図である。
【図６】従来のスクロール型圧縮機としてのスクロールコンプレッサを示す縦断面図である。
【図７】従来のスクロール型圧縮機としてのスクロールコンプレッサの従来技術１を示す縦断面図である。
【図８】従来のスクロール型圧縮機としてのスクロールコンプレッサの従来技術２を示す縦断面図である。
【図９】従来のスクロール型圧縮機としてのスクロールコンプレッサの従来技術３を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ ケーシング
１ａ，１ａ′ 突出部
１ｂ ボルト貫通ネジ穴
１ｂ′ 圧入穴
２ ハウジング
３ 駆動軸
９ 固定スクロール部材
１０ 可動スクロール部材
１１，５１ ボルト
１１ｅ，５１ｃ，５１ｅ ネジ部
１１ｆ ピン部
１ｇ，２ｇ，２ｇ′，１３ｇ，１３ｇ′ シール溝部
１２ 吐出室
１３ 第１の板体
１３ａ 脚部
１３ｃ ピン穴
１３ｆ 貫通穴
１３ｈ 通路
１４ 第１の渦巻体
１５ 吐出口
１６ 第２の板体
１７ 第２の渦巻体
２３ 吸入室
２３ａ 圧縮室
３１，３３，３７，５６ シール部材（Ｏリング）
４１ ボールカップリング
４２ 固定スラストレース
４４ ボール
４５ 可動スラストレース
４６ 可動リング
３５，５５ シム
６０ オルダムカップリング
６１，６３，８１，９２ 弾性部材
７１ 植え込みピン部材
９１ 摺動板
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動軸によって圧縮機構を駆動して冷媒の圧縮作用を得るスクロール型圧縮機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のスクロール型圧縮機としては、ケーシングの内部に固定されている固定スクロール部材と、ケーシングの内部に旋回運動可能に配置された可動スクロール部材とを含むスクロールコンプレッサが知られている。
【０００３】
図６を参照して、スクロールコンプレッサは、一端が開放されている有底筒形のケーシング１と、ケーシング１の開放端を塞ぐように設けられているハウジング２とを有している。ハウジング２には、中央から外側へ突出している軸支持部２ａが設けられている。ハウジング２は複数のネジ（図示せず）によりケーシング１に固定されている。
【０００４】
また、軸支持部２ａには、その中央部に貫通孔２ｃが形成されている。この貫通孔２ｃには、これを貫通するように駆動軸３が配置されている。この駆動軸３は、軸支持部２ａにベアリング４，５を介して回転可能に支持されている。駆動軸３の突出端部には、駆動装置６が取り付けられている。この駆動装置６は軸支持部２ａの突出端部に回転可能に支持されているプーリ７と、このプーリ７の回転力の前記駆動軸３に対する伝達を接続、または遮断する電磁クラッチ８と、プーリ７を回転させるための動力装置（図示せず）と、この動力装置の駆動力をプーリ７に伝える伝達装置（図示せず）とからなる。
【０００５】
ケーシング１とハウジング２との間の空間には、ケーシング１の底部に対向して配されている固定スクロール部材９と、固定スクロール部材９に対峙しているとともにケーシング１の開放側に配されている可動スクロール部材１０とが配置されている。固定スクロール部材９は、複数のボルト１１をケーシング１の底部の外側から挿通することによってネジ締めされケーシング１に固定されている。
【０００６】
固定スクロール部材９は、ケーシング１の底部と協同して吐出室１２を構成する第１の板体１３、及びこの第１の板体１３の一面に形成された固定渦巻体１４を有している。第１の板体１３には、その中央部に吐出口１５が形成されている。吐出口１５は第１の板体１３に設けた吐出弁２０とリテーナ２１とに対向している。
【０００７】
可動スクロール部材１０は、第２の板体１６、及びこの第２の板体１６の一面に形成され、固定渦巻体１４と噛み合う可動渦巻体１７を有している。可動スクロール部材１０は、駆動軸３に対して偏心されて装着され、かつケーシング１の内部で固定スクロール部材９に対して旋回運動可能に配置されている。ここで、ケーシング１の内部においては、吐出室１２に対して可動スクロール部材１０と固定渦巻体１４とが配置されている空間が冷媒を外部から吸入する吸入室２３を構成する。
【０００８】
固定スクロール部材９の第１の板部１３には、ケーシング１の底部へ向けて突出している脚部１３ａが形成されている。ケーシング１の内側の底部には、脚部１３ａに当接するように突出部１ａが形成されている。複数の脚部１３ａに突出部１ａを当接した後に、ケーシング１の突出部１ａに形成した貫通孔１ｃにケーシング１の外側から複数のボルト１１を挿通するという手法によって固定スクロール部材９がボルト１１によってネジ締め固定されている。
【０００９】
ケーシング１の上壁部には、気体状の冷媒を吸入するための吸入穴（図示せず）と冷媒を吐出するための吐出穴（図示せず）とが形成されている。また、吸入穴は吸入室２３に、吐出穴は、吐出室１２にそれぞれ連通されている。
【００１０】
可動スクロール部材１０が駆動軸３の回転力により旋回されると、可動スクロール部材１０と固定スクロール部材９によって構成される圧縮室２３ａ（圧縮空間）にケーシング１の吸入穴から冷媒が吸入室２３へ移動し、圧縮室２３ａに吸入されると共に圧縮される。この圧縮された高圧の冷媒は、固定スクロール部材９の中央部分に形成されている吐出口１５から吐出弁２０を介して吐出室１２に吐出される。さらにこの吐出室１２に吐出した冷媒は、ケージング１の吐出穴から吐出される。
【００１１】
駆動軸３のベアリング４の周囲には、軸受部空間１９が形成されている。この軸受部空間１９は、軸支持部２に形成されている連通孔（図示せず）を介して可動スクロール部材１０の冷媒吸入側空間に連通されている。駆動軸３における可動スクロール部材１０が取り付けられた部分の近くの部分には、駆動軸３に対して偏心されて固定されている偏心ブッシュ２５を介してカウンタウェイト２６が取り付けられている。
【００１２】
上述したスクロールコンプレッサの従来例に基づき、以下に従来技術として各種の構造が異なるスクロールコンプレッサの具体例を説明する。
【００１３】
図７は、従来技術１のスクロールコンプレッサの要部における機構を示している。図７を参照すると、従来技術１のスクロールコンプレッサの構造では、ケーシング１の突出部１ａの端面に固定スクロール部材９の脚部１３ａの端面が対向し、ボルト１１がケーシング１に固定されている。ケーシング１の突出部１ａには、ケーシング１の外面から軸方向にボルト貫通穴１ｄが形成されている。固定スクロール部材９の脚部１３ａの端面から第１の板体１３にはネジ穴１３ｄが形成されている。
【００１４】
ケーシング１の突出部１ａの端面には、固定スクロール部材９の脚部１３ａの端面が当接し、ボルト１１のネジ部１１ｅがネジ穴１３ｄにネジ締め固定されている。ボルト１１の頭部１１ａにおける座面１１ｃとケーシング１の外面との間には、Ｏリングのようなシール部材３１が装着され、大気側と圧縮機の内部との間をシールしている。ボルト１１の座面１１ｃに対向するケーシング１面には、シール部材３１を装着するためのシール溝部１ｇが環状に形成されている。
【００１５】
また、低圧側である吸入室２３と高圧側である吐出室１２との間は、固定スクロール部材９の第１の板体１３とケーシング１の内面との間に設けられているＯリングのようなシール部材３３によってシールされている。第１の板体１３には、ケーシング１の内面に対向する面に、シール部材３３を装着するためのシール溝部１３ｇ′が環状に形成されている。ケーシング１に対向するハウジング２面には、シール部材３７を装着するように、環状のシール溝部２ｇが形成されている。
【００１６】
シール部材３３，３７は、固定スクロール部材９の軸方向への移動を妨げず、かつ移動してもシール部材３３，３７が外れないように、シール溝部２ｇ，１３ｇ′に嵌め込まれている構造としている。
【００１７】
ケーシング１とハウジング２との間には、固定スクロール部材９及び可動スクロール部材１０の軸方向におけるクリアランスを最適に保つように調整するための隙間調整用のシム３５が設けられている。シム３５の近傍には、ケーシング１とハウジング２との間をシールするようにＯリングのようなシール部材３７が設けられている。
【００１８】
さらに、図６及び図７に示したように、可動スクロール部材１０の回転阻止機構として、ボールカップリング４１が用いられている。ボールカップリング４１は、ハウジング２に装着された固定スラストレース４２、固定リング４３、ボール４４、可動スクロール部材１０に装着された可動スラストレース４５、可動リング４６によって可動スクロール部材１０が位置決めされている。なお、ボールカップリング４１の機構については、例えば、特開平８−１２５３４０号公報に詳細に記載されているので、これ以上の説明を省略する。
【００１９】
図８は、従来技術２のスクロールコンプレッサの機構を示している。図２を参照すると、従来技術２のスクロールコンプレッサの機構では、ハウジング２に可動スクロール部材１０が装着され、可動スクロール部材１０をハウジング２と挟み込むように固定スクロール部材９が配置されている。
【００２０】
さらに、固定スクロール部材９及び可動スクロール部材１０の軸方向におけるクリアランスを最適に保つように調整するためのシム５５が、ハウジング２と固定スクロール部材９との間に設けられている。ハウジング２と固定スクロール部材９とは、ボルト５１のネジ部５１ｅによって固定されている。シム５５の近傍には、固定スクロール部材９とハウジング２との間をシールするようにシール部材５６が設けられている。ハウジング２には、ボルト５１のネジ部５１ｃにネジ締めされて固定するためのネジが切られているネジ穴２ｄが形成されている。
【００２１】
図９は、従来技術３のスクロールコンプレッサの機構を示している。図９を参照すると、従来技術３のスクロールコンプレッサの機構では、図７に示した従来技術１に示したボールカップリング４１に代わり、可動スクロール部材１０の回転阻止機構としてオルダムカップリング６０を用いている。可動スクロール部材１０は、ハウジング２のスラスト力受面によって直接支持されている。その他の構成は、図７に示した従来技術１の構成と同じである。
【００２２】
なお、オルダムカップリング６０の機構については、例えば、特開２０００−２５７５７１号公報、特開平８−１８０５１６号公報などに詳細に記載されているので、これ以上の説明を省略する。
【００２３】
さらに、その他の従来技術としては、特開平０５−３１２１５８号公報、および特開平０９−１１９３８９号公報があり、液圧縮によって過大な液圧力が発生したときに、その液を、リリーフ弁を介して圧縮室から逃がし、渦巻体の破損を防止しようとするスクロールコンプレッサがある。
【００２４】
さらにまた、特開平０５−２４８３７１号公報には、クランクピンと偏心ブッシュからなる可動渦巻体の固定渦巻体への押し付け機構を用いて、液圧縮によって過大なトルクが発生したときに、可動渦巻体の押し付け力を小さくし、渦巻体の破損を防止しようとするスクロールコンプレッサがある。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のスクロールコンプレッサにおいては、固定スクロール部材９が複数のボルト１１によってケーシング１とネジ締めされており、固定スクロール部材９及び可動スクロール部材１０によって構成される圧縮室２３ａ内の圧力は、圧縮室２３ａ内に液が溜まったまま運転されると、通常運転時に比べ異常に上昇する。このとき、異常に上昇した圧力によって、固定スクロール部材及び可動スクロール部材が破損する恐れがあるという問題がある。
【００２６】
また、固定スクロール部材９と可動スクロール部材１０を適切な軸方向隙間になるように管理する必要があるので生産性に劣るという問題がある。
【００２７】
また、液圧縮発生による破損を防止するために、リリーフ弁を設けたり、可動スクロール部材１０の旋回半径を可変にしたりと、各種の対策がなされているが、効果の不完全さ、生産性の低さ、性能低下などに問題がある。
【００２８】
本発明の課題は、簡単な構造によって生産性を悪化させることなく、かつ性能も低下させることなく、液圧縮時における前記固定スクロール部材及び前記可動スクロール部材の破損を防止できる圧縮機を提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、軸方向における一端側が開放されている有底筒形のケーシングと、該ケーシングの開放端を塞ぐように前記ケーシングに一体に設けたハウジングと、前記ケーシングの内部に設けた固定スクロール部材と、前記軸方向に設けた駆動軸と、該駆動軸に偏心されて前記固定スクロール部材に対峙しかつ前記ケーシングの内部で旋回運動可能に配置した可動スクロール部材と、前記固定スクロール部材及び前記ケーシングの底部間に位置している吐出室と、前記可動スクロール部材側でケーシング内に位置している吸入室とを含むスクロール型圧縮機において、前記固定スクロール部材及び前記可動スクロール部材によって構成される圧縮室の圧力が異常に高まったときにのみ前記固定スクロール部材及び前記可動スクロール部材が互いに前記軸方向で離れるように前記固定スクロール部材及び前記ケーシング間に設けた弾性部材を有し、前記固定スクロール部材は、前記ケーシングの底部へ向かって突出している脚部を有し、前記ケーシングの底部には、前記脚部に対向するよう突出している突出部が形成されており、前記脚部には、前記脚部の端面から前記軸方向にピン穴が形成されており、前記突出部には、前記突出部の端面から前記ケーシングの外面へ前記軸方向にボルトを通すボルト貫通ネジ穴が形成されており、前記ボルトが前記ボルト貫通ネジ穴を通して前記ピン穴に挿入されていることを特徴とするスクロール型圧縮機が得られる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る圧縮機の各実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、各実施の形態例の圧縮機は、従来技術として図６に示したスクロールコンプレッサとほぼ同様な構成となっているため、本発明の構成要素に説明に必要な部分の構成を除き、従来技術の構成と同じ部分の説明を省略する。
【００３１】
図１は、スクロールコンプレッサの第１実施の形態例を示している。なお、このスクロールコンプレッサは、図６に示した圧縮機の全体構成、図７に従来技術１として示した圧縮機の要部に対応しているため、図６及び図７の構成と同じ部分には、同じ符号を付して説明の一部を省略する。
【００３２】
図１を参照して、第１実施の形態例にけるスクロールコンプレッサでは、ケーシング１の突出部１ａの端面に固定スクロール部材９の脚部１３ａの端面が対向し、ボルト１１がケーシング１に固定されている。ケーシング１の突出部１ａには、ケーシング１の外面から軸方向にボルト貫通ネジ穴１ｂが形成されている。固定スクロール部材９の脚部１３ａの端面から第１の板体１３にはピン穴１３ｃが形成されている。
【００３３】
ケーシング１に固定されるボルト１１は、ボルト１１の頭部１１ａ側に軸方向でネジ部１１ｅがネジ切りされており、ネジ部１１ｅの先端から引き続き軸方向へ延びているピン部１１ｆを有している。ネジ部１１ｅは、ケーシング１のボルト貫通ネジ穴１ｂに形成されているネジ部にネジ締めされている。ピン部１１ｆの先端は、固定スクロール部材９の脚部１３ａの端面から第１の板体１３に形成されているピン穴１３ｃの奥へ入り込んでいる。即ち、固定スクロール部材９の脚部１３ａには、ボルト１１のピン部１１ｆが軸方向に挿入されているので、固定スクロール部材９が軸方向へ移動可能に装着されている。ピン部１１ｆの中間部分は、ケーシング１の突出部１ａの端面と固定スクロール部材９の脚部１３ａの端面との間で吐出部１２に露出している。
【００３４】
ボルト１１の頭部１１ａにおける座面１１ｃとケーシング１の外面との間には、シール部材３１が装着され、大気側と圧縮機の内部との間をシールしている。ボルト１１の座面１１ｃに対向するケーシング１面には、シール部材３１を装着するためのシール溝部１ｇが環状に形成されている。
【００３５】
また、低圧側である吸入室２３と高圧側である吐出室１２との間は、固定スクロール部材９の第１の板体１３とケーシング１の内面との間に設けられているシール部材３３によってシールされている。第１の板体１３には、ケーシング１の内面に対向する面に、シール部材３３を装着するためのシール溝部１３ｇが環状に形成されている。ケーシング１に対向するハウジング２面には、シール部材３７を装着するように、環状のシール溝部２ｇが形成されている。
【００３６】
なお、シール部材３１，３３，３７は、Ｏリングなどの周知なシール部材であればよい。シール部材３３は、固定スクロール部材９の軸方向への移動を妨げず、かつ移動してもシール部材３３が外れないように、シール溝部２ｇ，１３ｇにそれぞれ嵌め込まれている構造としている。また、シール溝部２ｇ，１３ｇは、ケーシング１側に形成してあってもよい。
【００３７】
さらに、このスクロールコンプレッサでは、可動スクロール部材１０の回転阻止機構として、ボールカップリング４１が用いられている。ボールカップリング４１は、ハウジング２に装着されている固定スラストレース４２と固定リング４３、ボール４４、可動スクロール部材１０に装着された可動スラストレース４５と可動リング４６とを有し、可動スクロール部材１０がハウジング２に対して位置決めされている。
【００３８】
固定スクロール部材９の脚部１３ａとケーシング１の突出部１ａとの間には、弾性部材６１もしくは可撓性部材が組み込まれている。なお、この実施の形態例では、弾性部材６１であるコイル状のスプリングが脚部１３ａの端面と突出部１ａの端面との間に、かつ吐出部１２に露出しているピン部１１ｆの中間部分の回りに設けられている。
【００３９】
固定スクロール部材９は、運転時に、弾性部材６１によって軸方向において常に適切な所定の荷重によって、可動スクロール部材１０の軸方向へ移動可能に押し付けられている。
【００４０】
ここで、様々な事情により、圧縮室２３ａ内に液が溜まったまま運転されると、液圧縮によって圧縮室２３ａ内の圧力は通常運転時に比べ異常に上昇する。このとき、固定スクロール部材９は、弾性部材６１の荷重に打ち勝ってケーシング１の底部側へ移動する。固定スクロール部材９が移動することによって、固定スクロール部材９及び可動スクロール部材１０間には隙間ができるため、圧縮室２３ａ内の圧力は下がり、弾性部材６１の荷重によって元の状態に戻る。これら、一連の動作によって液圧縮時に発生する異常圧力が発生しなくなる。
【００４１】
また、固定スクロール部材９は、弾性部材６１によって適正な荷重で可動スクロール部材１０の可動渦巻体に押し付けられているため、ケーシング１とハウジング２との間には図７に示したようなシム３５が不要となる。
【００４２】
また、第１の板体１３の脚部１３ａに形成されているピン穴１３ｃはシリンダの役目も果たす。第１の板体１３の脚部１３ａに形成されているピン穴１３ｃの奥の空間と吐出室１２との間には、液が出入り可能な通路１３ｈが形成されている。即ち、ピン部１１ｆが挿入されるピン穴１３ｃの奥に液が溜まっていても、ピン部１１ｆに対して、脚部１３ａが自在に移動できるように、液が出入り可能な通路１３ｈが吐出室１２に連通するように形成されている。
【００４３】
図２は、スクロールコンプレッサの第２実施の形態例を示している。なお、このスクロールコンプレッサは、図１に示した第１実施の形態例によって説明したボルト１１の代わりにピンを用いて固定スクロール部材９を軸方向へ移動可能とした構成に変更したものである。ここで、第１実施の形態例と異なる部分は、ケーシング１の突出部１ａ′の端面からケーシング１の外面側へ圧入穴１ｂ′が形成されていることにある。この圧入穴１ｂ′には植え込みピン部材７１の一端部側が圧入されている。植え込みピン部材７１の他端側は、第１の板体１３の脚部１３ａに形成されているピン穴１３ｃにスライド可能に挿入されている。突出部１ａ′、圧入穴１ｂ′及び植え込みピン部材７１を除く構成は、第１実施の形態例と同様な構成となっている。したがって、ケーシング１の底部には、図１に示したボルト１１が貫通するボルト貫通ネジ穴１ｂは開いていない。
【００４４】
この第２実施の形態例においても、圧縮室２３ａ内に液が溜まったまま運転されると、液圧縮によって圧縮室２３ａ内の圧力は通常運転時に比べ異常に上昇する。このとき、固定スクロール部材９は、弾性部材６１の荷重に打ち勝ってケーシング１側に移動するが、固定スクロール部材９が移動することによって、固定スクロール部材９及び可動スクロール部材１０間に隙間ができるため圧縮室内圧力は下がり、弾性部材６１の荷重によって元の状態に戻る。
【００４５】
これらの一連の動作によって液圧縮時に発生する異常圧力が発生しなくなる。また、固定スクロール部材９は、弾性部材６１によって適正な荷重で可動スクロール部材１０へ押し付けられているため、図７に示したシム３５が不要となる。
【００４６】
図３は、スクロールコンプレッサの第３実施の形態例を示している。このスクロールコンプレッサの機構では、ハウジング２に固定スクロール部材９が装着され、可動スクロール部材１０をハウジング２と固定スクロール部材９によって挟み込むように固定スクロール部材９が配置されている。ハウジング２と固定スクロール部材９とは、ボルト５１によって固定されている。固定スクロール部材９とこの固定スクロール部材９の外周面に対向しているハウジング２の延長壁部２ｅとの間は、シール部材５６によってシールされている。シール部材５６は、固定スクロール部材９における第１の板体１３の外周面に環状に形成されているシール溝部２ｇ′に嵌め込まれている。なお、シール溝部２ｇ′は、固定スクロール部材９側に形成してあってもよい。
【００４７】
ボルト５１は、頭部５１ａとこの頭部５１ａから一側へ延びているピン部５１ｂと、ピン部５１ｂの先端に引き続き延びているネジ部５１ｃとを有している。固定スクロール部材９における第１の板部１３の吐出室１２（図６を参照）側でケーシング１の底部に対向している外面には段部１ｍが形成されている。ボルト５１は、段部１ｍ側から第１の板部１３に形成されている貫通穴１３ｆにピン部５１ｂが挿通されている。ハウジング２には、ボルト５１のネジ部５１ｃにネジ締めされて固定するためのネジが切られているネジ穴２ｄが形成されている。さらに、貫通穴１３ｆには、シール溝部１３ｐが形成されており、シール溝部１３ｐには、シール部材５４が嵌め込まれピン部５１ｂとの間をシールしている。
【００４８】
軸方向に対して径方向の段部面１ｍ′と、ボルト５１の頭部５１ａの座面５１ｄとの間には、弾性部材６３もしくは可撓性部材が設けられている。なお、この実施の形態例では、弾性部材６３をコイル状のスプリングとしている。
【００４９】
また、可動スクロール部材１０の回転阻止機構として、図１において説明したボールカップリング４１が用いられており、可動スクロール部材１０が位置決めされており、固定スクロール部材９は、ハウジング２にボルト５１と弾性部材６３とによって位置決めされており、適切な荷重で可動スクロール部材１０に押付けられている。
【００５０】
固定スクロール部材９の軸方向に移動可能であり、また、固定スクロール部材９とハウジング２との間は、シール部材５６によって固定スクロール部材９の移動を妨げない構造となっている。
【００５１】
よって、固定スクロール部材９及び可動スクロール部材１０の軸方向におけるクリアランスを最適に保つように調整するために、従来技術において図８に示したようなシム５５をハウジング２と固定スクロール部材９との間に設ける必要がない。
【００５２】
この第３実施の形態例においても、圧縮室２３ａ内に液が溜まったまま運転されると、液圧縮によって圧縮室２３ａ内の圧力は通常運転時に比べ異常に上昇する。このとき、固定スクロール部材９は、弾性部材６１の荷重に打ち勝ってケーシング１側に移動するが、移動して固定スクロール部材９及び可動スクロール部材１０間に隙間ができるため、圧縮室内圧力は下がり、弾性部材６３の荷重によって元の状態に戻る。これら、一連の動作によって液圧縮時に発生する異常圧力が発生しなくなる。また、固定スクロール部材９は、弾性部材６３によって適正な荷重で可動スクロール部材１０に押し付けられている。
【００５３】
上述した図１、図２、図３の各実施の形態例によって説明した固定スクロール部材９は、通常は、適切な荷重で可動スクロール部材１０へ押し付けられているが、液圧縮によって圧縮室２３ａの内圧が異常に上昇しようとすると、固定スクロール部材９が軸方向に押されて可動スクロール部材１０から離れる構造となる。
【００５４】
図４は、スクロールコンプレッサの第４実施の形態例を示している。この第４実施の形態例は、図７に示した第１実施の形態例における構成の一部を変更したものであるので、第１実施の形態例と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００５５】
この実施の形態例におけるスクロールコンプレッサの機構では、可動スクロール部材１０の回転阻止機構として、図１によって説明したボールカップリング４１が用いられており、可動スクロール部材１０を位置決めしている。
【００５６】
ハウジング２と可動スラストレース４２の間には、ゴム、弾性を有するプラスチックなどを用いた弾性部材８１が設けられている。可動スクロール部材１０に大きな軸方向の荷重が働いたときには、ハウジング２と可動スラストレース４２の間に設けられている弾性部材８１によって、可動スクロール部材１０がハウジング２側へ移動する。また、可動スクロール部材１０は、運転時に、弾性部材８１によって軸方向において常に適切な荷重で固定スクロール部材９へスライド可能に押し付けられている。
【００５７】
第４実施の形態例おける構成においても、圧縮室２３ａ内に液が溜まったまま運転されると、液圧縮によって圧縮室２３ａ内の圧力は通常運転時に比べ異常に上昇する。このとき、可動スクロール部材１０は、ハウジング２側へ移動するが、固定スクロール部材９及び可動スクロール部材１０間に隙間ができるため内圧は下がり、弾性部材８１の荷重によって元の状態に戻る。これら、一連の動作によって液圧縮時に発生する異常圧力が発生しなくなる。
【００５８】
また、可動スクロール部材１０は、弾性部材８１によって適正な荷重で固定スクロール部材９に押し付けられているため、ケーシング１には図７に示したシム３５が不要となる。
【００５９】
図５は、スクロールコンプレッサの第５実施の形態例を示している。この第５実施の形態例は、第４実施の形態例によって説明したボールカップリング４１に代えて、図９によって説明したオルダムカップリング６０に変更し、オルダムカップリング６０に対応した構成とした点で異なるので、第４実施の形態例と同じ部分には同じ符号を付して説明を省略する。
【００６０】
この実施の形態例におけるスクロールコンプレッサの機構では、可動スクロール部材１０の回転阻止機構としてオルダムカップリング６０を用いている。可動スクロール部材１０は、ハウジング２のスラスト力受面によって直接支持されている。
【００６１】
ハウジング２とオルダムカップリング６０との間には、オルダムカップリング６０と直接接触する摺動板９１と、摺動板９１とハウジング２との間に弾性部材９２とが設けられている。したがって、可動スクロール部材１０に大きな軸方向の荷重が働いたときには、ハウジング２側に移動することができる。
【００６２】
第５実施の形態例においても、圧縮室２３ａ内に液が溜まったまま運転されると、液圧縮によって圧縮室２３ａ内の圧力は通常運転時に比べ異常に上昇する。このとき、可動スクロール部材１０は、ハウジング２側へ移動するが、固定スクロール部材９及び可動スクロール部材１０間に隙間ができるため内圧は下がり、弾性部材９２の荷重によって元の状態に戻る。これら、一連の動作によって液圧縮時に発生する異常圧力が発生しなくなる。
【００６３】
また、可動スクロール部材１０は、弾性部材９２によって適正な荷重で固定スクロール部材９に押し付けられているため、ケーシング１には図１に示したシム３５が不要となる。 このように、図４、図５に示した可動スクロール部材１０は、通常は、適切な荷重で固定スクロール部材９に押し付けられているが、液圧縮によって圧縮室２３ａの内圧が異常に上昇しようとすると、可動スクロール部材１０が軸方向に押されて固定スクロール部材９から離れる構造となっている。
【００６４】
なお、この実施の形態例ではスクロールコンプレッサにより説明したが、ケーシング１内を吸入室２３と吐出室１２とを固定スクロール部材によって仕切り、シールするような構成の圧縮機であれば、本発明の構成を応用できる。
【００６５】
【発明の効果】
以上、実施の形態例で説明したように、本発明の圧縮機によれば、固定スクロール部材をケーシングに固定したボルトのピン部、もしくはピンによって軸方向にスライド可能とし、固定スクロール部材とケーシングとの間、もしくは可動スクロール部材とハウジングとの間に適切な弾性部材や弾性をもつ可撓性部材を設け、通常運転時は、弾性体の荷重で可動及び固定スクロール部材を適切な荷重で押し付け合うような構造としたことによって、液圧縮によって圧縮室内の圧力が通常運転時に比べ異常に上昇することを防止でき、固定スクロール部材及び可動スクロール部材の破損も防止することができる。
【００６６】
また、固定スクロール部材又は可動スクロール部材は、弾性部材によって適正な荷重で押し付けられているため、ケーシングにシムが不要となり、生産性も著しく向上する。
【００６７】
また、液圧縮による圧縮室の圧力の異常上昇による固定スクロール部材及び可動スクロール部材の破損を、リリーフ弁や複雑なクランク機構を用いることなく、簡便な構造によって防止できるため、生産性が向上し、リリーフ弁による性能低下の防止でき、低コスト化が達成できる。
【００６８】
また、ボルトでの大気側と圧縮機の内部とをシールする機構が廃止できる構造も採り得るため、生産性の向上や低コスト化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスクロール型圧縮機としてのスクロールコンプレッサにおける第１実施の形態例を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係るスクロール型圧縮機としてのスクロールコンプレッサにおける第２実施の形態例を示す縦断面図である。
【図３】本発明に係るスクロール型圧縮機としてのスクロールコンプレッサにおける第３実施の形態例を示す縦断面図である。
【図４】本発明に係るスクロール型圧縮機としてのスクロールコンプレッサにおける第４実施の形態例を示す縦断面図である。
【図５】本発明に係るスクロール型圧縮機としてのスクロールコンプレッサにおける第５実施の形態例を示す縦断面図である。
【図６】従来のスクロール型圧縮機としてのスクロールコンプレッサを示す縦断面図である。
【図７】従来のスクロール型圧縮機としてのスクロールコンプレッサの従来技術１を示す縦断面図である。
【図８】従来のスクロール型圧縮機としてのスクロールコンプレッサの従来技術２を示す縦断面図である。
【図９】従来のスクロール型圧縮機としてのスクロールコンプレッサの従来技術３を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１ ケーシング
１ａ，１ａ′ 突出部
１ｂ ボルト貫通ネジ穴
１ｂ′ 圧入穴
２ ハウジング
３ 駆動軸
９ 固定スクロール部材
１０ 可動スクロール部材
１１，５１ ボルト
１１ｅ，５１ｃ，５１ｅ ネジ部
１１ｆ ピン部
１ｇ，２ｇ，２ｇ′，１３ｇ，１３ｇ′ シール溝部
１２ 吐出室
１３ 第１の板体
１３ａ 脚部
１３ｃ ピン穴
１３ｆ 貫通穴
１３ｈ 通路
１４ 第１の渦巻体
１５ 吐出口
１６ 第２の板体
１７ 第２の渦巻体
２３ 吸入室
２３ａ 圧縮室
３１，３３，３７，５６ シール部材（Ｏリング）
４１ ボールカップリング
４２ 固定スラストレース
４４ ボール
４５ 可動スラストレース
４６ 可動リング
３５，５５ シム
６０ オルダムカップリング
６１，６３，８１，９２ 弾性部材
７１ 植え込みピン部材
９１ 摺動板
Claims (6)
- 軸方向における一端側が開放されている有底筒形のケーシングと、該ケーシングの開放端を塞ぐように前記ケーシングに一体に設けたハウジングと、前記ケーシングの内部に設けた固定スクロール部材と、前記軸方向に設けた駆動軸と、該駆動軸に偏心されて前記固定スクロール部材に対峙しかつ前記ケーシングの内部で旋回運動可能に配置した可動スクロール部材と、前記固定スクロール部材及び前記ケーシングの底部間に位置している吐出室と、前記可動スクロール部材側でケーシング内に位置している吸入室とを含むスクロール型圧縮機において、
前記固定スクロール部材及び前記可動スクロール部材によって構成される圧縮室の圧力が異常に高まったときにのみ前記固定スクロール部材及び前記可動スクロール部材が互いに前記軸方向で離れるように前記固定スクロール部材及び前記ケーシング間に設けた弾性部材を有し、前記固定スクロール部材は、前記ケーシングの底部へ向かって突出している脚部を有し、前記ケーシングの底部には、前記脚部に対向するよう突出している突出部が形成されており、前記脚部には、前記脚部の端面から前記軸方向にピン穴が形成されており、前記突出部には、前記突出部の端面から前記ケーシングの外面へ前記軸方向にボルトを通すボルト貫通ネジ穴が形成されており、前記ボルトが前記ボルト貫通ネジ穴を通して前記ピン穴に挿入されていることを特徴とするスクロール型圧縮機。 - 請求項１記載のスクロール型圧縮機において、前記ボルトは、前記ボルトの頭部側のネジ部が前記ボルト貫通ネジ穴にネジ締め固定されており、前記ネジ部の先端から引き続き前記軸方向へ延びているピン部の先端部分が前記ピン穴の奥へ入り込んでおり、前記弾性部材が前記脚部の端面と前記脚部の端面と対向する前記突出部の端面との間に設けられていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
- 請求項１又は２項に記載のスクロール型圧縮機において、前記ケーシングの内面と前記ケーシングの内面に対向している前記固定スクロール部材との間をシールするシール部材を有し、前記シール部材は前記ケーシングもしくは前記固定スクロール部材に形成したシール溝部に嵌め込まれていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
- 請求項１乃至３のいずれか１項に記載のスクロール型圧縮機において、前記ピン穴には前記ピン穴の奥の空間と前記吐出室との間で冷媒が出入り可能な通路が形成されていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
- 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のスクロール型圧縮機において、通常の運転時に前記固定スクロール部材及び前記可動スクロール部材のうちのいずれか一方が前記弾性部材の前記軸方向へ所定の荷重によって前記固定スクロール部材及び前記可動スクロール部材のうちのいずれか他方に押し付けられていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
- 軸方向における一端側が開放されている有底筒形のケーシングと、該ケーシングの開放端を塞ぐように前記ケーシングに一体に設けたハウジングと、前記ケーシングの内部に設けた固定スクロール部材と、前記軸方向に設けた駆動軸と、該駆動軸に偏心されて前記固定スクロール部材に対峙しかつ前記ケーシングの内部で旋回運動可能に配置した可動スクロール部材と、前記固定スクロール部材及び前記ケーシングの底部間に位置している吐出室と、前記可動スクロール部材側でケーシング内に位置している吸入室とを含むスクロール型圧縮機において、
前記固定スクロール部材及び前記可動スクロール部材によって構成される圧縮室の圧力が異常に高まったときにのみ前記固定スクロール部材及び前記可動スクロール部材が互いに前記軸方向で離れるよう前記固定スクロール部材に設けた弾性部材を有し、前記ハウジングと前記固定スクロール部材によって前記可動スクロール部材を挟み込むように前記固定スクロール部材が前記ハウジングに装着されており、前記ハウジングと前記固定スクロール部材とがボルトによって固定されており、前記ボルトは、前記ボルトの頭部から一側へ延びているピン部と、該ピン部の先端に引き続き延びているネジ部とを有し、前記ボルトは前記固定スクロール部材の前記軸方向に形成されているボルト貫通穴に前記ピン部が挿通されており、前記ハウジングには、前記ボルトの前記ネジ部にネジ締めされて固定す るネジ穴が形成されており、前記ボルトの頭部と前記吐出部側の前記固定スクロール部材面との間に前記弾性部材が設けられており、前記ハウジングの内面と前記ハウジングの内面に対向している前記固定スクロール部材との間をシールするシール部材を有し、前記シール部材が前記ハウジングもしくは前記固定スクロール部材に形成したシール溝部に嵌め込まれていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
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