JPH09195957A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動スクロールの公転にともなう過大な押付
け力を防止して、スクロール型圧縮機の動力損失の低減
を図る。 【解決手段】 可動スクロール７とバランスウェイト５
とは、回転軸１の回転運動に応じて、偏心部８に対して
互いに独立して回転軸１の径方向に変位可能に配置す
る。そして、回転軸１の回転中心周りの両者７、５の慣
性モーメントが等しくし、バランスウェイト５に作用す
る遠心力に対抗する向きに弾性力を作用させるコイルバ
ネ１２ａと、可動スクロール７に作用する遠心力に対抗
する向きに弾性力を作用させるコイルバネ１２ｂとを設
ける。これにより、両者７、５の遠心力を相殺するとと
もに起動時の起動ショックを低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクロール型圧縮
機に関するもので、車両用空調装置の圧縮機に用いて好
適である。

【０００２】

【従来の技術】スクロール型圧縮機は、周知の如く、渦
巻き状の歯部を有してハウジングに対して固定された固
定スクロールと、この固定スクロールの歯部と噛み合う
ように形成された歯部を有する可動スクロールと、この
可動スクロールを公転運動させる回転軸とから構成され
ている。そして、両スクロールの歯部によって形成され
る作動室の体積を可動スクロールの公転運動とともに縮
小させることによって冷媒等の流体を圧縮するものであ
る。したがって、流体を効率良く圧縮させるには、作動
室の密閉性を十分に確保する必要がある。

【０００３】この作動室の密閉性を確保する構造とし
て、可動スクロールとバランスウェイトとを回転軸の径
方向に変位可能に結合したものがある。これは、可動ス
クロールの公転運動とともに可動スクロールに作用する
遠心力によって、可動スクロールの歯部が固定スクロー
ルの歯部に接するまで可動スクロールを公転半径外方向
に変位させ、可動スクロールに作用する圧縮反力を利用
して可動スクロールの歯部を固定スクロールの歯部に押
し付けるものである（いわゆる、従動クランク機構）。

【０００４】しかし、可動スクロールは、回転軸の径方
向に変位可能なので、圧縮反力に加えて可動スクロール
に作用する遠心力が、両スクロールの歯部間に作用して
まうので、可動スクロールの公転回転数の増加ととも
に、可動スクロールの歯部が固定スクロールの歯部を押
し付ける押付け力が増大する。そして、この押付け力が
過大に増大すると、両スクロール歯部間の摩擦抵抗が増
大し、動力損失を招くので、却って、スクロール型圧縮
機の効率が低下する。

【０００５】そこで、可動スクロールと一体的に変位お
よび公転運動し、かつ、回転軸を挟んで可動スクロール
の重心位置と反対側に重心が位置するようなバランスウ
ェイトを設けて、過大な押付け力を抑制している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報記載
のスクロール型圧縮機では、バランスウェイトと可動ス
クロールとは一体的に変位するので、可動スクロールの
公転運動とともに可動スクロールの公転半径は大きくな
っていき、バランスウェイトの公転半径は小さくなって
いく。すなわち、可動スクロールの公転とともに可動ス
クロールの慣性モーメント（回転慣性）は増大し、バラ
ンスウェイトの慣性モーメントは減少していくので、可
動スクロールに作用する遠心力とバランスウェイトに作
用する遠心力の差は、可動スクロールの公転とともに増
大していく。

【０００７】また、可動スクロールの公転半径の最大変
位量を考慮して、予めバランスウェイトの慣性モーメン
トを可動スクロールの慣性モーメントより大きく設定す
る手段が考えられるが、この手段では、バランスウェイ
トに作用する遠心力が可動スクロールに作用する遠心力
より大きくなるので、可動スクロールが公転運動しても
可動スクロールは、回転軸の径外方に向けて変位するこ
とができない。つまり、可動スクロールの歯部は、固定
スクロールの歯部に接することができなくなり、その結
果、作動室の密閉性を確保することができなくなる。

【０００８】なお、一般的にスクロール型圧縮機では、
可動スクロールの慣性モーメントはバランスウェイトの
慣性モーメントより大きくなるように設定されているの
で、可動スクロールの遠心力とバランスウェイトに作用
する遠心力の差は、変位に比例して増大していく。した
がって、上記公報記載のスクロール型圧縮機では、可動
スクロールの公転運動にともなう過大な押付け力を防止
することができない。

【０００９】本発明は、上記点に鑑み、可動スクロール
の公転にともなう過大な押付け力を防止して、スクロー
ル型圧縮機の動力損失の低減を図ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１に
記載の発明では、可動スクロール（７）とバランスウェ
イト（５）とは、回転軸（１）の回転運動に応じて、偏
心部（８）に対して互いに独立して前記回転軸（１）の
径方向に変位可能に構成されている。そして、可動スク
ロール（７）およびバランスウェイト（５）間の相対変
位が最大となったときの、回転軸（１）の回転中心周り
の可動スクロール（７）の慣性モーメントと、回転軸
（１）の回転中心周りのバランスウェイト（５）の慣性
モーメントとが等しいことを特徴とする。

【００１１】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のスクロール型圧縮機において、可動スクロール
（７）は、ブッシュ（６）を介して偏心部（８）に対し
て回転軸（１）の径方向に変位可能に構成されている。
そして、ブッシュ（６）およびバランスウェイト（５）
のそれぞれには、ブッシュ（６）およびバランスウェイ
ト（５）が、互いに接してブッシュ（６）およびバラン
スウェイト（５）間の最大相対変位を規制する接触面
（６ｄ、１０ａ）が形成されていることを特徴とする。

【００１２】請求項３に記載の発明では、請求項１また
２に記載のスクロール型圧縮機において、バランスウェ
イト（５）に作用する遠心力（Ｆｂ）に対抗する向きに
弾性力を作用させる第１弾性部材（１２ａ）と、可動ス
クロール（７）に作用する遠心力（Ｆｓ）に対抗する向
きに弾性力を作用させる第２弾性部材（１２ｂ）とを有
することを特徴とする。

【００１３】請求項４に記載の発明では、請求項１また
２に記載のスクロール型圧縮機において、バランスウェ
イト（５）に作用する遠心力（Ｆｂ）に対抗する向きに
弾性力を作用させる弾性部材（３３）と、可動スクロー
ル（７）およびバランスウェイト（５）のいずれか一方
側に配置された磁石（３７）および他方側に配置された
磁性体部（５ａ）とを有している。そして、磁石（３
７）と磁性体部（５ａ）とは、回転軸（１）の径方向に
吸引力が作用するように配置されていることを特徴とす
る。

【００１４】請求項５に記載の発明では、請求項１また
は２に記載のスクロール型圧縮機において、バランスウ
ェイト（５）に作用する遠心力（Ｆｂ）に対抗する向き
に弾性力を作用させる弾性部材（１２ａ）と、可動スク
ロール（７）およびバランスウェイト（５）の間に設け
られ、バランスウェイト（５）の変位のうちバランスウ
ェイト（５）の公転半径を小さくする向きの変位に連動
して、可動スクロール（７）を可動スクロール（７）の
公転半径を小さくする向きに変位させるカム機構（５
ｂ、３８、３９）とを有していることを特徴とする。

【００１５】次に作用効果を述べる。請求項１〜５に記
載の発明によれば、可動スクロール（７）とバランスウ
ェイト（５）とは、回転軸（１）の回転運動に応じて、
偏心部（８）に対して互いに独立して前記回転軸（１）
の径方向に変位可能であるので、可動スクロール（７）
およびバランスウェイト（５）間の相対変位が最大とな
ったときの、回転軸（１）の回転中心周りの前記可動ス
クロール（７）の慣性モーメントと、回転軸（１）の回
転中心周りの前記バランスウェイト（５）の慣性モーメ
ントとを等しくすることができる。

【００１６】したがって、可動スクロール（７）に作用
する遠心力（Ｆｓ）とバランスウェイト（５）に作用す
る遠心力（Ｆｂ）とが相殺されるので、後述するよう
に、両者（５、７）が最大相対変位して両スクロール
７、１８の歯部が互いに接したときに、可動スクロール
（７）の公転運動に伴う過大な両スクロール（７、１
８）の歯部間の押付け力を防止することができる。した
がって、可動スクロール（７）の公転運動に伴う圧縮機
の動力損失の低減を図ることができる。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、バランス
ウェイト（５）に作用する遠心力（Ｆｂ）に対抗する向
きに弾性力を作用させる第１弾性部材（１２ａ）と、可
動スクロール（７）に作用する遠心力（Ｆｓ）に対抗す
る向きに弾性力を作用させる第２弾性部材（１２ｂ）と
を有しているので、スクロール型圧縮機の起動前におい
ては、両弾性部材（１２ａ、１２ｂ）によってバランス
ウェイト（５）および可動スクロール（７）は、共に起
動後の状態よりも回転軸（１）の回転中心側に位置して
いる。したがって、バランスウェイト（５）および可動
スクロール（７）の慣性モーメントが、両者（５、７）
共に起動後の状態よりも小さくなるので、スクロール型
圧縮機を起動した瞬間の起動ショックを低減することが
できる。

【００１８】また、スクロール型圧縮機の起動前におい
ては、可動スクロール（７）は、起動後の状態よりも回
転軸（１）の回転中心側に位置しているので、両スクロ
ール（７、８）の歯部間に隙間が発生している。したが
って、スクロール型圧縮機を起動した瞬間においては、
圧縮反力が小さくなるので、スクロール型圧縮機を起動
した瞬間の起動ショックをさらに低減することができ
る。

【００１９】請求項４に記載の発明によれば、バランス
ウェイト（５）に作用する遠心力（Ｆｂ）に対抗する向
きに弾性力を作用させる弾性部材（３３）と、可動スク
ロール（７）およびバランスウェイト（５）のいずれか
一方側に配置された磁石（３７）および他方側に配置さ
れた磁性体部（５ａ）とを有している。そして、磁石
（３７）と磁性体部（５ａ）とは、回転軸（１）の径方
向に吸引力が作用するように配置されているので、バラ
ンスウェイト（５）および可動スクロール（７）は、共
に起動後の状態よりも回転軸（１）の回転中心側に位置
している。したがって、請求項３と同様な効果を得るこ
とができる。

【００２０】請求項５に記載の発明によれば、バランス
ウェイト（５）に作用する遠心力（Ｆｂ）に対抗する向
きに弾性力を作用させる弾性部材（１２ａ）と、可動ス
クロール（７）およびバランスウェイト（５）の間に設
けられ、バランスウェイト（５）の変位のうちバランス
ウェイト（５）の公転半径を小さくする向きの変位に連
動して、可動スクロール（７）を可動スクロール（７）
の公転半径を小さくする向きに変位させるカム機構（５
ｂ、３８、３９）とを有しているので、バランスウェイ
ト（５）および可動スクロール（７）は、共に起動後の
状態よりも回転軸（１）の回転中心側に位置している。
したがって、請求項３と同様な効果を得ることができ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施の形
態について説明する。 （第１実施形態）図１は、本実施形態に係るスクロール
型圧縮機（以下、単に圧縮機と呼ぶ。）の詳細構造を示
す断面図であり、３はフロントハウジングで、このフロ
ントハウジング３内に圧入された軸受２により回転軸１
が回転可能に支持されている。この回転軸１は一端側に
連結される図示されていない電磁クラッチを介して走行
用エンジンにより駆動力を得て回転するように構成され
ている。なお、回転軸１を電磁クラッチを介さないで直
接電動モータ等によって駆動してもよい。

【００２２】７は渦巻き状の歯部７ｂと端板部７ａとか
ら構成された可動スクロールで、その端板部７ａの略中
心にはボス部７ｃが形成されており、このボス部７ｃに
は軸受１７が圧入されている。なお、この軸受１７は外
輪と、その外輪の内壁面に沿って配置された転動体とか
らなるシェル型（内輪を持たないタイプ）の針状ころ軸
受（ニードルベアリング）である。

【００２３】軸受１７内にはブッシュ６が挿入されてお
り、このブッシュ６に形成された駆動溝６ｂには、回転
軸１に設けられたクランク機構をなす駆動キー８（偏心
部）が挿入されている。この駆動キー８は、回転軸１の
回転中心より所定量偏心した位置に設けられており、可
動スクロール７は、駆動キー８の偏心量を公転半径とし
て、駆動キー８より駆動力を得て回転軸１の回転中心周
りを公転運動する。

【００２４】５は、可動スクロール７の遠心力を相殺す
るバランスウェイトで、このバランスウェイト５の重心
位置は、可動スクロール７の遠心力を相殺するために回
転軸１を挟んで可動スクロールの重心位置と反対側に位
置している。そして、バランスウェイト５も可動スクロ
ール７と同様に、駆動キー８より駆動力を得て回転軸１
の回転中心周りを公転運動し、その角速度は可動スクロ
ールの角速度と等しい。なお、バランスウェイト５と可
動スクロール７とは、共に回転軸１の回転運動に応じ
て、駆動キー８に対して互いに独立して回転軸１の径方
向に変位可能に構成されており、その構成（以下、従動
クランク機構と呼ぶ。）については後述する。

【００２５】また、１６は回転軸１とフロントハウジン
グ３との隙間を密閉して圧縮機内の冷媒（および冷媒に
混合された潤滑油）が圧縮機外に漏れ出すことを閉止す
るリップシールで、図示されていないサークリップ（止
め輪）によってフロントハウジング３内に固定されてい
る。１８は、渦巻き状の歯部１８ｂと端板部１８ａとか
ら構成された固定スクロールで、この固定スクロール１
８は、その歯部１８ｂが可動スクロール７の歯部７ｂと
噛み合うようにしてフロントハウジング８に図示されて
いないボルトにて固定されている。

【００２６】そして、両スクロール７、１８の歯部７
ｂ、１８ｂおよび端板部７ａ、１８ａによって冷媒が吸
入圧縮される複数個の作動室２４が形成される。この作
動室２４は、歯部７ｂ、１８ｂの先端部に組付けられた
図示されていないチップシールによって密閉性が保持さ
れている。１３、１４は等しい直径を有する自転防止用
ピンである。自転防止用ピン１３は、フロントハウジン
グ３の端面３ａに形成された複数の止まり穴３ｂに挿入
され、自転防止用ピン１４は、可動スクロール７の端板
部７ａに形成された複数の止まり穴７ｄに挿入されてい
る。そして、両自転防止用ピン１３、１４の一端側がリ
ング１５内に挿入されて、周知の軸受１７周りの可動ス
クロール７の自転を防止する自転防止機構が構成されて
いる。因みに、リング１５の内径は、可動スクロール７
の公転半径と自転防止用ピン直径の和にほぼ等しい。

【００２７】また、固定スクロール１８の端板部１８ａ
の略中央部には、圧縮された冷媒を作動室２４から吐出
する吐出口２７が形成されており、この吐出口２７の端
板部１８ａ側には、作動室２４内へ冷媒が逆流すること
を防止する吐出弁１９および吐出弁１９の最大開度を規
制する弁ストッパ２０が、ボルト２１によって端板部１
８ａに固定されている。

【００２８】そして、固定スクロール１８の端板部１８
ａには、リアハウジング２３が図示されていないボルト
によって固定スクロール１８に組付けられており、この
リアハウジング２３および端板部１８ａによって吐出口
１９から吐出した冷媒の圧力脈動を平滑化する吐出室２
２が形成されている。なお、この吐出室２２にて平滑化
された冷媒は、吐出ポート２６より圧縮機から図示され
ていない空調装置の凝縮器に向けて吐出される。また、
図示されていない空調装置の蒸発器を流出した冷媒は、
フロントハウジング３に形成された図示されていない吸
入ポートから吸入され、軸受２と可動スクロール７の端
板部７ａとの隙間を経て歯部７ｂの渦巻き終端部に形成
される吸入室より作動室２４内に吸入される。

【００２９】次に、バランスウェイト５および可動スク
ロール７の従動クランンク機構について詳述する。図２
は回転軸１、バランスウェイト５、ブッシュ６および可
動スクロール７等の分解斜視図であり、回転軸１に設け
られた駆動キー８には、回転軸１の径方向および軸方向
の両者に平行な二面幅８ａが形成されており、ブッシュ
６の駆動溝６ｂには、この二面幅８ａに嵌合するように
平行な２つ平面部６ｃが形成されている。そして、駆動
溝６ｂのうち、この平面部６ｃに平行な部位の寸法Ｌ
は、駆動キー８のうち二面幅８ａに平行な部位の寸法ｌ
より大きくなっており、これによりブッシュ６（可動ス
クロール７）は、駆動溝６ｂの寸法Ｌと駆動キー８の寸
法ｌとの差分だけ回転軸１の径方向に変位可能となる。

【００３０】因みに、駆動キー８の二面幅８ａは、図３
に示すように、可動クロール７の遠心力方向と所定の角
度を有して交差しており、これにより周知のごとく、可
動クロール７に作用する圧縮反力のうち、二面幅８ａ方
向の成分が両スクロール７、１８の歯部間に押付け力と
して作用する。また、ブッシュ６の一端側には、ブッシ
ュ６の径方向断面が矩形状に形成されたスライド部６ａ
が形成されており、一方、バランスウェイト５には、こ
のスライド部６ａが嵌合するスライド溝１０が形成され
ている。バランスウェイト５とブッシュ６とは、スライ
ド部６ａがスライド溝１０に嵌合した状態で互いに相対
変位可能となっており、両者５、６間の最大相対変位量
は、スライド部６ａの外壁面のうち回転軸１の径外方側
の端面６ｄが、スライド溝１０の内壁面のうち回転軸１
の径外方側の端面１０ａに接することによって規制され
ている。

【００３１】また、回転軸１には、ピン９ａ、９ｂが形
成されており、一方、バランスウェイト５には、図３に
示すように、これらのピン９ａ、９ｂがバランスウェイ
ト５に対して摺動することができるように溝１１ａ、１
１ｂが形成されている。そして、ピン９ａとバランスウ
ェイト５との間には、コイルバネ１２ａが配置されてお
り、このコイルバネ１２ａにより、バランスウェイト５
にはバランスウェイト５に作用する遠心力に対抗する弾
性力が作用している。一方、ピン９ｂとブッシュ６のス
ライド部６ａとの間には、コイルバネ１２ｂが配置され
ており、このコイルバネ１２ｂにより、可動スクロール
７には、ブッシュ６を介して可動スクロール７に作用す
る遠心力に対抗する向きに弾性力が作用している。な
お、本実施形態では、弾性部材としてコイルバネを用い
たが、ゴム等の弾性材を用いてもよい。

【００３２】また、コイルバネ１２ａ、１２ｂのバネ定
数は、回転軸１の回転中心周りのバランスウェイト５お
よび可動スクロール７の慣性モーメントが等しい状態を
維持しながら両者５、７が変位するように選定されてお
り、スライド部６ａの端面６ｄが、スライド溝１０の端
面１０ａに接した状態（相対変位が最大となった状態）
においても、両者５、７の慣性モーメントは等しい。

【００３３】次に本実施形態の作動を図３を用いて述べ
る。なお、図３は図１のＡ−Ａ断面図を示しており、
（Ａ）は圧縮機が起動する前の状態を示し、（Ｂ）は圧
縮機が起動した後の状態を示している。コイルバネ１２
ａ、１２ｂは、それぞれ遠心力に対抗する向きに弾性力
を作用させているので、起動前においては図３の（Ａ）
に示すように、バランスウェイト５およびブッシュ６
（可動スクロール７）は、それぞれ起動後の位置より回
転軸１の中心側に位置している。なお、本実施形態で
は、起動前状態においても回転軸１の回転中心周りのバ
ランスウェイト５の慣性モーメントと、回転軸１の回転
中心周りの可動スクロール７の慣性モーメントとが等し
くなるようにバランスウェイト５の質量および重心位置
が設定されている。

【００３４】そして、圧縮機が起動すると、図３の
（Ｂ）に示すように、バランスウェイト５および可動ス
クロール７に遠心力Ｆｂ、Ｆｓが作用するので、それぞ
れコイルバネ１２ａ、１２ｂの弾性力に逆らって回転軸
１の径外方に向けて変位する。このとき、バランスウェ
イト５の重心位置は、回転軸１を挟んで可動スクロール
の重心位置と反対側に位置しているので、バランスウェ
イト５および可動スクロール７は、両者５、７間の相対
変位が大きくなるように変位する。そして、スライド部
６ａの端面６ｄが、スライド溝１０の端面１０ａに接す
るまで両者５、７間の相対変位が拡大する。なお、最大
相対変位となっとき、両スクロール７、１８の歯部は互
いに接している。

【００３５】因みに、両者５、７間の最大相対変位は、
スライド部６ａとスライド溝１０とのよって規制されて
いるが、駆動キー８に対する両者５、７の変位は規制を
受けていないので、最大相対変位に達した状態であって
も、両者５、７は駆動キー８に対して回転軸１の径方向
に変位可能である。したがって、前述の如く、可動スク
ロール７に作用する圧縮反力に応じて両スクロール７、
１８の歯部間に押付け力が作用する。

【００３６】次に本実施形態の特徴を述べる。バランス
ウェイト５と可動スクロール７とは、圧縮機の起動とと
もに互いに相対変位が拡大するように回転軸１の径外方
に向けて変位する（両者５、７の公転半径が大きくな
る）ので、両者５、７間の相対変位が最大になったとき
（両スクロール７、１８の歯部は互いに接したとき）に
おいても、回転軸１周りの両者５、７の慣性モーメント
を等しくすることができる。したがって、両スクロール
７、１８の歯部は互いに接したときに、バランスウェイ
ト５に作用する遠心力Ｆｂと、可動スクロール７に作用
する遠心力Ｆｓとを相殺することができる。延いては、
両スクロール７、１８の歯部間の押付け力が、過大に増
大することを防止することができるので、圧縮機の動力
損失の低減を図ることができる。

【００３７】また、圧縮機の起動前においては、バラン
スウェイト５および可動スクロール７は、共に起動後の
状態よりも回転軸１の回転中心側に位置しているので、
両者５、７共に慣性モーメントが起動後の状態よりも小
さくなる。したがって、圧縮機を起動した瞬間の起動シ
ョックを低減することができる。また、圧縮機の起動前
においては、可動スクロール７は、起動後の状態よりも
回転軸１の回転中心側に位置しているので、両スクロー
ル７、８の歯部間に隙間が発生している。したがって、
圧縮機を起動した瞬間においては、圧縮反力が小さくな
るので、圧縮機を起動した瞬間の起動ショックをさらに
低減することができる。なお、可動スクロール７は、起
動後、数回転する間に遠心力によって回転軸１の径外方
に向けて変位して、両スクロール７、１８の歯部が接す
るので、作動室２４の密閉不良による動力損失は無視で
きる。

【００３８】また、回転軸１の回転中心周りのバランス
ウエイト５および可動スクロール７の慣性モーメントは
常に等しいので、両者５、７の遠心力は常に釣り合って
いる。したがって、回転軸１および軸受２に不必要な荷
重が作用しないので、圧縮機の耐久性が向上する。とこ
ろで、本実施形態では、駆動キー８から駆動力を得て可
動スクロール７およびバランスウェイト５を公転運動さ
せていたが、駆動キー８を廃止してピン９ａ、９ｂによ
ってバランスウェイト５を駆動し、スライド溝１０とス
ライド部６ａとの嵌合により可動スクロール７を駆動し
てもよい。

【００３９】（第２実施形態）上述の実施形態では、回
転軸１の径方向にスライドする従動クランク機構であっ
たが、本実施形態は、後述する駆動キー８に替えて駆動
ピン２８周りに揺動することによって、可動スクロール
７を回転軸１の径方向に変位可能にする従動クランク機
構を用いたものである。

【００４０】図４は本実施形態に係る圧縮機の軸方向断
面を示しており、本実施形態に係る従動クランク機構
は、ブッシュ６、ブッシュ６に設けられたスイングピン
２９、回転軸１に設けられた駆動ピン２８、およびバラ
ンスウェイト５に設けられたガイドピン３２等から構成
されている。具体的には、図５の（Ａ）に示すように、
駆動ピン２８は円柱状に形成されており、この駆動ピン
２８は、バランスウェイト５に形成された異形溝３０に
挿入されている。異形溝３０のうち駆動ピン２８が挿入
されている部位は、駆動ピン２８の直径を短径として長
円状に形成されている。

【００４１】なお、ブッシュ６には、ブッシュ６の中心
から偏心した位置に図示されていない貫通穴が形成され
ており、駆動ピン２８は、この貫通穴に挿入されてい
る。したがって、ブッシュ６（可動スクロール７）は、
この駆動ピン２８周りに揺動することができる。また、
貫通穴の中心は、可動スクロール７に作用する遠心力Ｆ
ｓの作用線上からずれており、スイングピン２９は、こ
の貫通穴の中心から見て遠心力Ｆｓの作用線側に設けら
れている。したがって、ブッシュ６（可動スクロール
７）は、遠心力Ｆｓ側方向に揺動する。

【００４２】そして、スイングピン２９は、駆動ピン２
８が挿入されている部位より回転軸１の回転中心側の異
形溝３０に挿入されており、このスイングピン２９は、
駆動ピン２８より径が小さい。スイングピン２９が挿入
されている部位の異形溝３０には、バランスウェイト５
に作用する遠心力Ｆｂに対して反対方向に向かうほど、
その溝幅が駆動ピン２８からスイングピン２９側に向か
う向きに拡大するテーパ壁面３０ａが形成されている。

【００４３】なお、スイングピン２９は、圧縮機の起動
とともにテーパ壁面３０ａに沿って、遠心力Ｆｓ側方向
に変位し、バランスウェイト５および可動スクロール７
間の最大相対変位は、異形溝３０の内壁面部位３０ｂに
接することにより規制される。また、バランスウェイト
５の回転軸１側の端面には、ガイドピン３２が形成され
ており、一方、回転軸１には、このガイドピン３２が嵌
合するガイド溝３１が形成されている。このガイド溝３
１の長手方向は、回転軸１の径方向に一致しており、こ
れにより、バランスウェイト５は回転軸１の径方向に変
位するように規制される。

【００４４】そして、図４に示すように、ガイドピン３
２と回転軸１に設けられたピン１ａとの間には、コイル
バネ３３が配置されおり、このコイルバネ３３により、
バランスウェイト５には、バランスウェイト５に作用す
る遠心力Ｆｂに対抗する向きの弾性力が作用している。
なお、コイルバネ３３に替えて、ゴム等の弾性材を用い
てもよい。

【００４５】なお、バランスウェイト５、可動スクロー
ル７およびコイルバネ３３は、常に回転軸１の回転中心
周りのバランスウェイト５および可動スクロール７の慣
性モーメントが等しくなるように設定されている。次
に、本実施形態の作動と、その特徴とを述べる。コイル
バネ３３によりバランスウェイト５には、バランスウェ
イト５に作用する遠心力Ｆｂに対抗する向きの弾性力が
作用しているので、圧縮機起動前においては、バランス
ウェイト５は、図５に示すように、起動後より回転軸１
の回転中心側に位置している。

【００４６】また、バランスウェイト５が、図６の
（Ａ）の状態から図５の（Ａ）の状態へ変位すると、ス
イングピン２９はテーパ壁面３０ａに沿って変位するの
で、可動スクロール７に作用する遠心力Ｆｓ側から駆動
ピン２８側へ（図５の左から右へ）変位する。これによ
り、可動スクロール７は回転軸１の回転中心側に変位す
る。

【００４７】したがって、上記実施形態と同様に、圧縮
機起動時の起動ショックを低減することができる。そし
て、圧縮機が起動すると、バランスウェイト５はコイル
バネ３３の弾性力に逆らって回転軸１の径外方に向けて
変位する。また、可動スクロール７は、駆動ピン２８が
可動スクロール７に作用する遠心力Ｆｓの作用線上に位
置していないので、駆動ピン２８周りに遠心力Ｆｓ側方
向に揺動する。したがって、可動スクロール７も回転軸
１の径外方に向けて変位する。

【００４８】このとき、バランスウェイト５および可動
スクロール７間の相対変位は、上述のように、スイング
ピン２９と異形溝３０の内壁面部位３０ｂとが接するこ
とにより規制され、バランスウェイト５に作用する遠心
力Ｆｂと可動スクロール７に作用する遠心力Ｆｓとが相
殺される。 （第３実施形態）第２実施形態では、スイングピン２９
を異形溝３０のテーパ壁面３０ａに沿って変位させた
が、本実施形態では、ガイドピン３２から伸びるロッド
３６を介してスイングピン２９を変位させるものであ
る。

【００４９】図７に示すように、回転軸１に形成された
スイングピン２９が嵌合するスイング孔３４からガイド
溝３１に連通する連通孔３５が形成され、この連通孔３
５内には、ガイドピン３２とスイングピン２９とに接す
るようにロッド３６が配置されている。このロッド３６
のうち、ロッド３６とスイングピン２９とが接する部位
は、テーパ壁面３０ａと同様なテーパ面が形成されてい
る。

【００５０】したがって、本実施形態は、第２実施形態
と同様な作動を得ることができ、第２実施形態と同様な
効果を得ることができる。 （第４実施形態）本実施形態は、第１実施例において可
動スクロール７に作用する遠心力Ｆｓにに対抗する向き
に弾性力を可動スクロール７に作用させていたコイルバ
ネ１２ｂを廃止したものである。

【００５１】すなわち、図１０に示すように、可動スク
ロール７のボス部７ｃに永久磁石３７を配置し、バラン
スウェイト５のうち、この永久磁石３７に対抗する部位
５ａを鉄等の磁性体としたものである。これにより、バ
ランスウェイト５と可動スクロール７との間には、回転
軸１の径方向に吸引力が作用する。なお、永久磁石をバ
ランスウェイト５に配置し、ボス部を鉄等の磁性体とし
てもよい。

【００５２】本実施形態によれば、圧縮機の起動前は、
バランスウェイト５は、第１実施形態と同様にコイルバ
ネ１２ａにより回転軸１の回転中心側に位置している。
このため、永久磁石３７が部位５ａ接近するので、可動
スクロール７は、永久磁石３７と部位５ａとの間に作用
する吸引力により回転軸１の回転中心側に変位する。そ
して、圧縮が起動すると、バランスウエイト５は、バラ
ンスウエイト５に作用する遠心力Ｆｂにより回転軸１の
径外方に向けて変位し、可動スクロール７も可動スクロ
ール７に作用する遠心力Ｆｓによって、永久磁石３７と
部位５ａとの間に作用する吸引力に逆らって回転軸１の
径外方に向けて変位する。

【００５３】したがって、本実施形態は、第１実施形態
と同様な作動をするので、第１実施形態と同様な効果を
得ることができる。 （第５実施形態）本実施形態も、第１実施例において可
動スクロール７に作用する遠心力Ｆｓにに対抗する向き
に弾性力を可動スクロール７に作用させていたコイルバ
ネ１２ｂを廃止したものである。

【００５４】すなわち、コイルバネ１２ｂに替えて、図
１１に示すように、バランスウェイト５に設けられたテ
ーパ突起部５ｂおよびテーパ突起部５ｂのテーパ面に沿
って変位するテーパピン３８等からなるカム機構を設け
たものである。具体的には、図１２に示すように、端面
１０ａ側に回転軸１の回転中心側から径外方に向かうほ
ど可動スクロール７から遠去るようなテーパ面５ｃが形
成されたテーパ突起部５ｂが形成されている。そして、
テーパピン３８は、回転軸１に設けられてピン保持部３
９に挿入され、このピン保持部３９によりテーパピン３
８の回転軸１の径方向変位が規制されている。

【００５５】また、テーパピン３８はピン保持部３９に
挿入された状態で、回転軸１の軸方向両端側にテーパ面
３８ａ、３８ｂが形成されている。そして、テーパ面３
８ａは、テーパ突起部５ｂのテーパ面５ｃに沿うように
回転軸１の回転中心側から径外方に向かうほど可動スク
ロール７に近づくように形成され、テーパ面３８ｂは、
回転軸１の回転中心側から径外方に向かうほど可動スク
ロール７から遠去るように形成されている。また、テー
パピン３８のテーパ面３８ｂは、図１１に示すように、
可動スクロール７のボス部７ｃに形成されたテーパ面７
ｄに接している。

【００５６】そして、圧縮機起動前においては、テーパ
突起部５ｂは、図１３の（Ａ）に示すように、回転軸１
の径外方に向けて変位する。したがって、ピン保持部３
９によって回転軸１の径方向変位を規制されたテーパピ
ン３８は、可動スクロール７側（紙面手前側）に変位す
るので、可動スクロール７はテーパ面３８ｂ（７ｄ）に
沿って回転軸１の回転中心側に変位する。

【００５７】圧縮機起動後においては、バランスウェイ
ト５に作用する遠心力Ｆｂによって回転軸１の径外方に
向けて変位する。これにより、テーパ突起部５ｂは、図
１３の（Ｂ）に示すように、回転軸１の回転中心側に向
けて変位する。したがって、テーパピン３８が反可動ス
クロール７側に変位可能となるので、可動スクロール７
は、可動スクロール７に作用する遠心力Ｆｓによって回
転軸１の径外方に向けて変位する。

【００５８】したがって、本実施形態は、第１実施形態
と同様な作動をするので、第１実施形態と同様な効果を
得ることができる。ところで、第２〜第５実施形態で
は、コイルバネの弾性力をバランスウェイト５に作用さ
せてバランスウェイト５の変位に従動させて可動スクロ
ール７を変位させていたが、コイルバネの弾性力を可動
スクロール７に作用させて可動スクロール７の変位に従
動させてバランスウェイト５を変位させても本発明を実
施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るスクロール型圧縮
機の軸方向断面図である。

【図２】第１実施形態に係る従動クランク機構の分解斜
視図である。

【図３】第１実施形態の作動を説明するための説明図
（図１のＡ−Ａ断面図）である。

【図４】本発明の第２実施形態に係るスクロール型圧縮
機の軸方向断面図である。

【図５】第２実施形態に係る圧縮機起動前状態を示す説
明図であり、（Ａ）は図４のＣ−Ｃ断面図であり、
（Ｂ）は図４のＢ−Ｂ断面図である。

【図６】第２実施形態に係る圧縮機起動後状態を示す説
明図であり、（Ａ）は図４のＣ−Ｃ断面図であり、
（Ｂ）は図４のＢ−Ｂ断面図である。

【図７】本発明の第３実施形態に係るスクロール型圧縮
機の軸方向断面図である。

【図８】第３実施形態に係る圧縮機起動前状態を示す説
明図であり、（Ａ）は図７のＣ−Ｃ断面図であり、
（Ｂ）は図４のＤ−Ｄ断面図である。

【図９】第３実施形態に係る圧縮機起動後状態を示す説
明図であり、（Ａ）は図７のＣ−Ｃ断面図であり、
（Ｂ）は図４のＤ−Ｄ断面図である。

【図１０】本発明の第４実施形態に係るスクロール型圧
縮機の軸方向断面図である。

【図１１】本発明の第５実施形態に係るスクロール型圧
縮機の軸方向断面図である。

【図１２】第５実施形態に係る従動クランク機構の分解
斜視図である。

【図１３】第５実施形態の作動を説明するための説明図
（図１２のＦ−Ｆ断面図）である。

【符号の説明】

１…回転軸、２…軸受、３…フロントハウジング、５…
バランスウェイト、６…ブッシュ、６ａ…スライド部、
６ｂ…駆動溝、７…可動スクロール、８…駆動キー（偏
心部）、９ａ、９ｂ…ピン、１０…スライド溝、１１
ａ、１１ｂ…溝、１２ａ、１２ｂ…コイルバネ。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング（３）と、 前記ハウジング（３）内に回転可能に配置された回転軸
   （１）と、 前記回転軸（１）の回転中心から偏心した位置に設けら
   れた偏心部（８）と、 渦巻き状の歯部（７ｂ）を有し、前記偏心部（８）から
   駆動力を得て前記回転軸（１）の回転中心周りを公転運
   動する可動スクロール（７）と、 前記可動スクロール（７）の歯部（７ｂ）と噛み合う歯
   部（１８ｂ）を有し、前記ハウジング（３）に固定され
   た固定スクロール（１８）と、 前記回転軸（１）を挟んで前記可動スクロール（７）の
   重心位置と反対側に重心が位置し、前記偏心部（８）か
   ら駆動力を得て前記回転軸（１）の回転中心周りを公転
   運動するバランスウェイト（５）とを備え、 前記可動スクロール（７）と前記バランスウェイト
   （５）とは、前記回転軸（１）の回転運動に応じて、前
   記偏心部（８）に対して互いに独立して前記回転軸
   （１）の径方向に変位可能であり、 前記可動スクロール（７）および前記バランスウェイト
   （５）間の相対変位が最大となったときの、前記回転軸
   （１）の回転中心周りの前記可動スクロール（７）の慣
   性モーメントと、前記回転軸（１）の回転中心周りの前
   記バランスウェイト（５）の慣性モーメントとが等しい
   ことを特徴とするスクロール型圧縮機。
2. 【請求項２】 前記可動スクロール（７）と前記偏心部
   （８）との間に介在し、前記可動スクロール（７）を支
   持するブッシュ（６）を有し、 前記可動スクロール（７）は、前記ブッシュ（６）を介
   して前記偏心部（８）に対して前記回転軸（１）の径方
   向に変位可能であり、 さらに、前記ブッシュ（６）および前記バランスウェイ
   ト（５）のそれぞれには、前記ブッシュ（６）および前
   記バランスウェイト（５）が、互いに接して前記ブッシ
   ュ（６）および前記バランスウェイト（５）間の最大相
   対変位を規制する接触面（６ｄ、１０ａ）が形成されて
   い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。
3. 【請求項３】 前記バランスウェイト（５）に作用する
   遠心力（Ｆｂ）に対抗する向きに弾性力を作用させる第
   １弾性部材（１２ａ）と、 前記可動スクロール（７）に作用する遠心力（Ｆｓ）に
   対抗する向きに弾性力を作用させる第２弾性部材（１２
   ｂ）とを有することを特徴とする請求項１また２に記載
   のスクロール型圧縮機。
4. 【請求項４】 前記バランスウェイト（５）に作用する
   遠心力（Ｆｂ）に対抗する向きに弾性力を作用させる弾
   性部材（３３）と、 前記可動スクロール（７）および前記バランスウェイト
   （５）のいずれか一方側に配置された磁石（３７）およ
   び他方側に配置された磁性体部（５ａ）とを有し、 前記磁石（３７）と前記磁性体部（５ａ）とは、前記回
   転軸（１）の径方向に吸引力が作用するように配置され
   ていることを特徴とする請求項１また２に記載のスクロ
   ール型圧縮機。
5. 【請求項５】 前記バランスウェイト（５）に作用する
   遠心力（Ｆｂ）に対抗する向きに弾性力を作用させる弾
   性部材（１２ａ）と、 前記可動スクロール（７）および前記バランスウェイト
   （５）の間に設けられ、前記バランスウェイト（５）の
   変位のうち前記バランスウェイト（５）の公転半径を小
   さくする向きの変位に連動して、前記可動スクロール
   （７）を前記可動スクロール（７）の公転半径を小さく
   する向きに変位させるカム機構（５ｂ、３８、３９）と
   を有していることを特徴とする請求項１または２に記載
   のスクロール型圧縮機。