WO2012144489A1 - スクロール型流体機械 - Google Patents

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WO2012144489A1
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scroll
thrust plate
movable scroll
pin
fluid machine
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PCT/JP2012/060346
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Inventor
井尻　誠
史雄 赤岩
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サンデン株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0246—Details concerning the involute wraps or their base, e.g. geometry
    • F04C18/0253—Details concerning the base

Definitions

  • the present invention relates to a scroll type fluid machine, for example, a scroll type fluid machine suitable for use in a vehicle air conditioner.
  • a fixed scroll and a movable scroll cooperate to partition a compression chamber or an expansion chamber as a pressure chamber for the working fluid.
  • the movable scroll is supported so as to be capable of revolving at the inner end of the front housing located on the back side of the end plate on which the spiral body of the movable scroll is erected.
  • a thrust plate having a sliding surface that receives a thrust load as the movable scroll slides is disposed.
  • the present invention has been made based on the above-described circumstances, and the object thereof is to improve the durability and noise of the thrust plate while improving the lubrication performance of the scroll unit with a simple configuration, and thus to improve the durability and noise of the rotation prevention mechanism.
  • An object of the present invention is to provide a scroll type fluid machine capable of realizing reduction.
  • a scroll type fluid machine of the present invention is a scroll type fluid machine in which a fixed scroll and a movable scroll cooperate to partition a pressure chamber of a working fluid, and a scroll body of the movable scroll is set up.
  • a support member that supports the movable scroll so as to be capable of revolving on the back side of the end plate provided, and a sliding surface that is disposed between the end plate and the support member and receives the thrust load as the movable scroll slides.
  • the thrust plate has an oil reservoir portion including a concave portion of the sliding surface and a convex portion on the back surface thereof, and the support member has an engaging portion with which the convex portion is engaged.
  • the thrust plate is provided between the end plate and the support member, and includes a pin and a rotation prevention mechanism including a loosely fitting portion in which the pin is loosely fitted, which prevents the rotation of the movable scroll.
  • a rotation prevention mechanism including a loosely fitting portion in which the pin is loosely fitted, which prevents the rotation of the movable scroll.
  • the through hole is not in contact with the pin.
  • the gap between the convex portion and the engaging portion is the allowable movement amount of the thrust plate.
  • the thrust plate has the oil reservoir portion including the concave portion of the sliding surface and the convex portion on the back surface of the sliding surface, and the support member is engaged with the convex portion. Has a joint.
  • the movement of the thrust plate can be regulated by the oil reservoir of the thrust plate. Therefore, it is possible to suppress the rattling of the thrust plate while improving the lubrication performance of the scroll unit without separately providing a fixing means for the thrust plate, so that the durability of the thrust plate is improved with a simple structure and the noise is reduced. Can be realized.
  • the thrust plate has a through hole through which the pin of the rotation prevention mechanism is penetrated, the oil reservoir is engaged with the engaging portion to restrict the movement of the thrust plate, so that the contact range between the through hole and the pin It is possible to regulate the movement of the thrust plate while minimizing the above. Accordingly, unnecessary contact of the pins, and damage and wear of the pins accompanying it, can be prevented, so that durability improvement and noise reduction of both the thrust plate and the rotation prevention mechanism can be realized.
  • the through hole is not in contact with the pin, it is possible to prevent the contact surface of the pin receiving the load from being damaged when the thrust plate is assembled or the movable scroll revolves to prevent the movable scroll from rotating. . Therefore, the durability of the pin, and thus the rotation prevention mechanism can be further effectively improved.
  • the gap between the convex portion and the engaging portion is the allowable movement amount of the thrust plate, the movement amount of the thrust plate can be reliably regulated at least within the range of the gap.
  • FIG. 2 is a plan view of a thrust plate viewed from the AA direction in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a thrust plate and a rotation prevention mechanism as seen from the BB direction of the circular hole of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a thrust plate and a rotation prevention mechanism as seen from the CC direction of the oil reservoir in FIG. 2. It is sectional drawing of the thrust plate and rotation prevention mechanism in the oil reservoir which concerns on the modification of this invention.
  • FIG. 1 shows a scroll compressor (scroll type fluid machine) 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • the compressor 1 is incorporated in a refrigeration circuit for air-conditioning a vehicle, and is used for compression of a refrigerant (working fluid) circulating in the refrigeration circuit.
  • the compressor 1 includes a rear housing 2 and a front housing (support member) 4, and a scroll unit 6 is sandwiched between the rear housing 2 and the front housing 4.
  • the scroll unit 6 includes a fixed scroll 8 fixed to each of the housings 2 and 4 and a movable scroll 10 assembled so as to mesh with the fixed scroll 8.
  • the compressor 1 is a horizontal scroll compressor in which the orbiting axis of the movable scroll 10 is horizontal, and the scroll unit 6 continuously performs a series of processes from suction of refrigerant to compression through discharge by the orbiting movement of the movable scroll 10. And run.
  • a discharge chamber 12 is formed in the rear housing 2 between its end plate and the fixed scroll 8 of the scroll unit 6, and the discharge chamber 12 is formed in a discharge hole (illustrated) formed in the end plate 8 a of the fixed scroll 8. Not connected to the refrigerant circulation path of the refrigeration circuit via a discharge port (not shown) formed in the rear housing 2.
  • a refrigerant suction port 16 is recessed in the outer peripheral wall 4 a of the front housing 4, and the refrigerant introduced from the refrigerant circulation path via the suction port 16 is sucked into the scroll unit 6.
  • a drive shaft 18 is disposed in the front housing 4, and the drive shaft 18 has a large-diameter end portion 20 and a small-diameter shaft portion 22.
  • the large diameter end portion 20 is rotatably supported by the front housing 4 via a needle bearing 24, and the small diameter shaft portion 22 is rotatably supported by the front housing 4 via a ball bearing 26.
  • a lip seal 28 is disposed between the small diameter shaft portion 22 and the front housing 4, and the lip seal 28 partitions the inside of the front housing 4 in an airtight manner.
  • the drive pulley 30 is rotatably supported by the front housing 4 via a bearing 32. Yes.
  • the driving pulley 30 is connected to an output pulley on the engine side of the vehicle via a belt, and is rotated by receiving power from the engine. Therefore, during driving of the engine, if the electromagnetic clutch in the drive pulley 30 is on, the drive shaft 18 rotates with the drive pulley 30.
  • a crank pin 34 projects from the large-diameter end 20 of the drive shaft 18 toward the movable scroll 10, and the crank pin 34 supports the boss 40 of the movable scroll 10 via an eccentric bush 36 and a needle bearing 38. Yes. Accordingly, when the drive shaft 18 is rotated, the movable scroll 10 undergoes a revolving orbit through the crank pin 34 and the eccentric bush 36. Further, a rotation prevention mechanism 42 (see FIG. 3) is disposed between the front housing 4 and the end plate 10a of the movable scroll 10.
  • the fixed scroll 8 has a fixed spiral body 50 integrally formed with the end plate 8a
  • the movable scroll 10 also has a movable spiral body (spiral body) 52 formed integrally with the end plate 10a.
  • the inner and outer surfaces of the fixed and movable spiral bodies 50 and 52 are formed of involute curved surfaces except for the central end portion thereof.
  • the discharge hole described above is positioned in the vicinity of the central end portion 54 of the fixed spiral body 50, and a certain clearance is secured between the inner surface of the central end portion 54.
  • a fixed tip seal 56 is provided at the tip of the fixed spiral body 50, and a movable tip seal 58 is provided at the tip of the movable spiral body 52.
  • the fixed spiral body 50 and the end plate 10 a are slidably contacted with each other via a fixed chip seal 56, and the movable spiral body 52 and the end plate 8 a are slidably contacted with each other via a movable chip seal 58.
  • the refrigerant introduced from the suction port 16 by the sliding contact between the fixed and movable scrolls 8 and 10 is sucked into the scroll unit 6 and the fixed and movable scrolls 8 and 10 cooperate to fix the fixed and movable spiral bodies.
  • a pressure chamber (compression chamber or expansion chamber) 60 of refrigerant gas containing mist-like lubricating oil is defined between 50 and 52, and the above-described series of processes are continuously performed.
  • the front housing 4 is formed with an inner end 62 of the outer peripheral wall 4 a in an annular shape, and the inner end 62 has an axial direction of the drive shaft 18 on the back surface 64 side of the end plate 10 a of the movable scroll 10.
  • a thrust load generated by the compression reaction force generated when the compression chamber 60 is partitioned is applied in the orbiting axis direction of the movable scroll 10.
  • a suction hole 68 communicating with the suction port 16 is opened in the inner end surface 66 of the inner end portion 62 facing the back surface 64.
  • the movable scroll 10 is supported at the inner end 62 so as to be capable of revolving.
  • a thrust plate 70 that receives the thrust load of the movable scroll 10 is disposed between the end plate 10 a and the inner end 62.
  • FIG. 2 is a plan view of the thrust plate 70 viewed from the direction AA in FIG.
  • the thrust plate 70 is formed in an annular shape, and has a sliding surface 72 on which the back surface 64 is slid as the movable scroll 10 revolves, and the thrust load of the movable scroll 10 is directly applied to the sliding surface 72.
  • Act on. 3 is a cross-sectional view of the thrust plate 70 and the rotation prevention mechanism 42 when the circular hole 74 formed in the thrust plate 70 is viewed from the BB direction, and FIG. 4 shows the oil reservoir 76 formed in the thrust plate 70.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the thrust plate 70 and the rotation prevention mechanism 42 as seen from the CC direction.
  • the rotation prevention mechanism 42 is disposed between the end plate 10a and the inner end portion 62.
  • the rotation prevention mechanism 42 is disposed between the end plate 10a and the inner end portion 62.
  • four pins 78 and four holes (free fitting portions) for preventing the rotation of the movable scroll 10 are provided.
  • the pin-and-hole mechanism is constituted by 80, and each pin 78 is loosely fitted in each hole 80, thereby allowing the revolving motion of the movable scroll 10 while preventing its rotation.
  • a circular hole 74 is formed through the thrust plate 70 at a position corresponding to each pin 78, and each pin 78 is inserted into each circular hole 74.
  • the circular holes 74 formed at four positions in the up, down, left, and right directions as seen in FIG. 2 have a predetermined gap G between the pin 78 and have a large hole diameter Dh with respect to the pin diameter Dp.
  • the pin 78 erected on the inner end 62 is loosely fitted into a hole 80 recessed in the end plate 10 a in a non-contact state with the circular hole 74.
  • the oil reservoirs 76 formed at four locations between the circular holes 74 as seen in FIG. 2 have circular recesses 82 in the plan view on the sliding surface 72, and circles in plan view on the back surface 83 of the recess 82.
  • a convex portion 84 having a shape is formed.
  • the concave portion 82 and the convex portion 84 which are depressions in which lubricating oil is accumulated, are simultaneously formed by extrusion processing, so that the outer diameter Do of the convex portion 84 is larger than the inner diameter Di of the concave portion 82.
  • circular engagement holes (engaging portions) 86 with which the respective convex portions 84 are engaged are formed on the inner end surface 66 at positions where the respective convex portions 84 face each other. .
  • the engaging hole 86 is formed with a depth longer than the protruding height of the convex portion 84, and the convex portion 84 does not contact the engaging hole 86 even when the back surface 83 is in contact with the inner end surface 66, The entire portion 84 is accommodated in the engagement hole 86.
  • the hole diameter De of the engagement hole 86 is substantially the same as the outer diameter Do of the convex portion 84, the movement amount of the thrust plate 70 relative to the pin 78 is restricted to zero.
  • the thrust plate 70 has the oil reservoir 76 including the concave portion 82 and the convex portion 84, and the convex portion 84 is engaged with the inner end surface 66 of the front housing 4. Therefore, the movement of the thrust plate 70 can be restricted by the oil reservoir 76, and the rotation of the thrust plate 70 accompanying the revolving turning motion of the movable scroll 10 can be suppressed. Therefore, since it is possible to suppress the rattling of the thrust plate 70 while improving the lubrication performance of the scroll unit 6 without separately providing a fixing means for the thrust plate 70, the durability of the thrust plate 70 can be improved with a simple configuration. And noise reduction can be realized.
  • the four oil reservoirs 76 and the engagement holes 86 are provided, so that the lubrication performance of the scroll unit 6 is improved, and the rotation of the thrust plate 70 accompanying the revolution turning motion of the movable scroll 10 and the cause thereof. Since sticking can be reliably prevented, the durability of the thrust plate 70 can be improved and the noise can be reduced more effectively.
  • the thrust plate 70 has a circular hole 74 through which the pin 78 of the rotation prevention mechanism 42 is passed, the oil reservoir 76 is engaged with the engagement hole 86 to restrict the movement of the thrust plate 70.
  • the movement of the thrust plate 70 can be restricted while the contact range between the hole 74 and the pin 78 is minimized. Therefore, unnecessary contact of the pin 78 and accompanying damage and wear of the pin 78 can be prevented, so that the durability of both the thrust plate 70 and the rotation prevention mechanism 42 can be improved and noise can be reduced.
  • the contact surface of the pin 78 that receives a load when the movable scroll 10 is prevented from rotating when the thrust plate 70 is assembled or during the revolution of the movable scroll 10 is damaged. It can be prevented from sticking. Accordingly, the durability of the pin 78, and thus the rotation prevention mechanism 42, can be further effectively improved.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made.
  • four sets of pins 78 and holes 80 are formed and four oil reservoirs 76 are also formed, but the present invention is not limited to this configuration.
  • three or more pairs of pins 78 and holes 80 are necessary for the mechanism. If at least one, preferably two or more oil reservoirs 76 are provided, the thrust is provided. The movement of the plate 70 can be reliably regulated.
  • the hole diameter De of the engagement hole 86 is substantially the same as the outer diameter Do of the convex portion 84, so that the movement amount of the thrust plate 70 relative to the pin 78 is restricted to zero. Can do.
  • the present invention is not limited thereto.
  • a gap G1 may be formed between the engagement hole 86 and the convex portion 84. In this case, the gap G1 becomes the allowable movement amount of the thrust plate 70, and the movement amount of the thrust plate 70 can be reliably regulated at least within the range of the gap G1.
  • the gap G1 needs to be formed at least smaller than the gap G in the circular hole 74.
  • the rotation prevention mechanism 42 of the above embodiment is a pin and hole type mechanism, but is not limited to this mechanism, and any mechanism including a pin 78 and a loosely fitting portion of the pin 78 may be used, for example, a pin and ring.
  • a mechanism such as a pin and link may be used.
  • the present invention can be applied not only to the horizontal type scroll compressor 1 but also to the vertical type, and the pin 78 is erected on the end plate 10 a and the hole 80 is formed on the inner end 62.
  • the structure of the recessed compressor may be used.
  • the present invention can be applied to scroll-type fluid machines in general such as a scroll expander in which a refrigerant expansion chamber is defined.

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Abstract

　固定スクロール(8)及び可動スクロール(10)が協働して作動流体の圧力室(60)を区画するスクロール型流体機械(1)であって、可動スクロールの渦巻体(52)が立設される端板(10a)の背面(64)側において可動スクロールを公転旋回可能に支持する支持部材(4)と、端板と支持部材との間に配され、可動スクロールの摺動に伴いそのスラスト荷重を受ける摺動面(72)を有したスラストプレート(70)とを備え、スラストプレートは、摺動面の凹部(82)とその背面(83)の凸部(84)とからなる油溜部(76,88)を有し、支持部材は、凸部が係合される係合部(86)を有する。

Description

スクロール型流体機械
　本発明はスクロール型流体機械に関し、例えば車両用空調装置に使用して好適なスクロール型流体機械に関する。
　この種のスクロール型流体機械は、固定スクロール及び可動スクロールが協働して作動流体の圧力室として圧縮室または膨張室を区画する。可動スクロールは、可動スクロールの渦巻体が立設される端板の背面側に位置するフロントハウジングの内側端部において公転旋回可能に支持されている。可動スクロールの端板とフロントハウジングとの間には、可動スクロールの摺動に伴いそのスラスト荷重を受ける摺動面を有したスラストプレートが配置されている。
　そして、スラストプレートの摺動面に潤滑油を供給するための油溜部を形成したスクロール型流体機械が開示されている（例えば特許文献１参照）。
特開平１１－３３６６７６号公報
　しかしながら、上記従来技術の場合には、スラストプレートの固定については格別な配慮がなされておらず、スラストプレートのがたつきに起因するスラストプレートの耐久性低下及び騒音増大が発生するおそれがある。
　また、可動スクロールの端板とフロントハウジングとの間には、スラストプレートと干渉する位置に可動スクロールの自転を阻止する自転阻止機構が配置されるが、上記従来技術の場合には、この点についても格別な配慮がなされていないため、自転阻止機構の耐久性向上及び騒音低減について依然として課題が残されている。
　本発明は上述の事情に基づいてなされ、その目的とするところは、簡単な構成でスクロールユニットの潤滑性能を高めながらスラストプレートの耐久性向上及び騒音低減、ひいては自転阻止機構の耐久性向上及び騒音低減を実現することができるスクロール型流体機械を提供することにある。
　上記の目的を達成するため、本発明のスクロール型流体機械は、固定スクロール及び可動スクロールが協働して作動流体の圧力室を区画するスクロール型流体機械であって、可動スクロールの渦巻体が立設される端板の背面側において可動スクロールを公転旋回可能に支持する支持部材と、端板と支持部材との間に配され、可動スクロールの摺動に伴いそのスラスト荷重を受ける摺動面を有したスラストプレートとを備え、スラストプレートは、摺動面の凹部とその背面の凸部とからなる油溜部を有し、支持部材は、凸部が係合される係合部を有する。
　好ましくは、油溜部及び係合部は複数設けられる。
　好ましくは、端板と支持部材との間に配され、可動スクロールの自転を阻止する、ピン、及び、ピンが遊嵌される遊嵌部からなる自転阻止機構とを備え、スラストプレートは、ピンが貫通される貫通孔を有する。
　好ましくは、貫通孔はピンと非接触である。
　好ましくは、凸部と係合部との隙間がスラストプレートの許容移動量である。
　本発明のスクロール型流体機械によれば、スラストプレートは、摺動面の凹部と摺動面の背面の凸部とからなる油溜部を有し、支持部材は凸部が係合される係合部を有する。これにより、スラストプレートの油溜部によってスラストプレートの移動を規制することができる。従って、スラストプレートの固定手段を別途設けなくとも、スクロールユニットの潤滑性能を高めながら、スラストプレートのがたつきを抑制することができるため、簡単な構成でスラストプレートの耐久性向上、及び騒音低減を実現することができる。
　また、油溜部及び係合部は複数設けられることにより、スクロールユニットの潤滑性能を高めながら、可動スクロールの公転旋回運動に伴うスラストプレートの回動とそれに起因するがたつきを確実に防止することができるため、スラストプレートの耐久性向上、及び騒音低減を更に効果的に実現することができる。
　また、スラストプレートは、自転阻止機構のピンが貫通される貫通孔を有することにより、油溜部が係合部に係合されてスラストプレートの移動を規制するため、貫通孔とピンとの接触範囲を最低限にしつつ、スラストプレートの移動を規制可能となる。従って、ピンの不要な接触、それに伴うピンの傷つきや摩耗を防止することができるため、スラストプレート及び自転阻止機構の両方の耐久性向上、及び騒音低減を実現することができる。
　また、貫通孔はピンと非接触であることにより、スラストプレートの組み付け時や可動スクロールの公転旋回時に、可動スクロールの自転阻止に際して荷重を受けるピンの接触面に傷がつくのを防止することができる。従って、ピン、ひいては自転阻止機構の耐久性を更に効果的に向上することができる。
　また、凸部と係合部との隙間がスラストプレートの許容移動量であることにより、スラストプレートの移動量を少なくとも上記隙間の範囲内に確実に規制することができる。
本発明の一実施形態に係るスクロール圧縮機を示した断面図である。 図１のＡ－Ａ方向から見たスラストプレートの平面図である。 図２の円孔のＢ－Ｂ方向から見たスラストプレート及び自転阻止機構の断面図である。 図２の油溜部のＣ－Ｃ方向から見たスラストプレート及び自転阻止機構の断面図である。 本発明の変形例に係る油溜部におけるスラストプレート及び自転阻止機構の断面図である。
　図１は本発明の第１実施形態に係るスクロール圧縮機（スクロール型流体機械）１を示している。圧縮機１は車両を空調するための冷凍回路に組み込まれ、冷凍回路を循環する冷媒（作動流体）の圧縮に使用される。
　圧縮機１はリアハウジング２及びフロントハウジング（支持部材）４を備え、リアハウジング２とフロントハウジング４との間にはスクロールユニット６が挟持されている。スクロールユニット６は各ハウジング２，４に固定された固定スクロール８と、固定スクロール８に対して噛み合うように組付けられた可動スクロール１０とからなる。
　圧縮機１は可動スクロール１０の旋回軸線が水平となる横置き型スクロール圧縮機であって、可動スクロール１０の旋回運動によりスクロールユニット６は冷媒の吸入から圧縮を経て吐出までの一連のプロセスを連続して実行する。
　詳しくは、リアハウジング２内にはその端板とスクロールユニット６の固定スクロール８との間に吐出室１２が形成され、吐出室１２は固定スクロール８の端板８ａに形成された吐出孔（図示しない）にリードバルブタイプの吐出弁１４を介して連通可能である一方、リアハウジング２に形成した吐出ポート（図示しない）を介して冷凍回路の冷媒循環経路に連通されている。
　フロントハウジング４の外周壁４ａには冷媒の吸入ポート１６が凹設され、冷媒循環経路から吸入ポート１６を経て導入された冷媒はスクロールユニット６内に吸入される。
　一方、フロントハウジング４内には駆動軸１８が配置され、駆動軸１８は大径端部２０及び小径軸部２２を有する。大径端部２０はニードル軸受２４を介してフロントハウジング４に回転自在に支持され、小径軸部２２はボール軸受２６を介してフロントハウジング４に回転自在に支持されている。更に、小径軸部２２とフロントハウジング４との間にはリップシール２８が配置され、リップシール２８はフロントハウジング４内を気密に区画している。
　駆動軸１８の小径軸部２２はフロントハウジング４から突出し、この突出端が電磁クラッチを内蔵した駆動プーリ３０に連結され、駆動プーリ３０は軸受３２を介してフロントハウジング４に回転自在に支持されている。駆動プーリ３０はベルトを介して車両のエンジン側の出力プーリに接続され、エンジンからの動力を受けて回転される。従って、エンジンの駆動中、駆動プーリ３０内の電磁クラッチがオン作動されていれば、駆動軸１８は駆動プーリ３０とともに回転される。
　一方、駆動軸１８の大径端部２０からは可動スクロール１０に向けてクランクピン３４が突出され、クランクピン３４は偏心ブッシュ３６及びニードル軸受３８を介して可動スクロール１０のボス４０を支持している。従って、駆動軸１８が回転されると、クランクピン３４及び偏心ブッシュ３６を介して可動スクロール１０が公転旋回運動する。
　更に、フロントハウジング４と可動スクロール１０の端板１０ａとの間には自転阻止機構４２（図３参照）が配置されている。
　固定スクロール８はその端板８ａと一体成形された固定渦巻体５０を有し、可動スクロール１０もその端板１０ａと一体成形された可動渦巻体（渦巻体）５２を有している。固定及び可動渦巻体５０，５２の内外面はその中央端部を除き、インボリュート曲面から形成されている。なお、上述した吐出孔は、固定渦巻体５０の中央端部５４の近傍に位置付けられ、この中央端部５４の内面との間には一定のクリアランスが確保されている。
　固定渦巻体５０の先端部には固定チップシール５６が設けられ、可動渦巻体５２の先端部には可動チップシール５８が設けられている。固定渦巻体５０及び端板１０ａは固定チップシール５６を介して互いに摺接され、可動渦巻体５２及び端板８ａは可動チップシール５８を介して互いに摺接される。固定及び可動スクロール８，１０間でのこれらの摺接により吸入ポート１６から導入された冷媒がスクロールユニット６内に吸入され、固定及び可動スクロール８，１０が協働することにより固定及び可動渦巻体５０，５２間にはミスト状の潤滑油を含む冷媒ガスの圧力室（圧縮室または膨張室）６０が区画して形成され、上述した一連のプロセスが連続して実行される。
　フロントハウジング４には、外周壁４ａの内側端部６２が円環状に形成され、内側端部６２には、可動スクロール１０の端板１０ａの背面６４側にて駆動軸１８の軸線方向、換言すると可動スクロール１０の旋回軸線方向に、圧縮室６０の区画形成に伴い発生する圧縮反力によって生じたスラスト荷重が作用する。また、背面６４と対向する内側端部６２の内側端面６６には、吸入ポート１６に連通する吸入孔６８が開口されている。そして、可動スクロール１０は、内側端部６２において公転旋回可能に支持され、端板１０ａと内側端部６２との間には、可動スクロール１０のスラスト荷重を受けるスラストプレート７０が配置されている。
　図２は図１のＡ－Ａ方向から見たスラストプレート７０の平面図である。スラストプレート７０は円環状をなして形成され、可動スクロール１０の公転旋回運動に伴い背面６４が摺動される摺動面７２を有し、摺動面７２には可動スクロール１０のスラスト荷重が直接に作用する。
　図３はスラストプレート７０に形成される円孔７４をＢ－Ｂ方向から見たスラストプレート７０及び自転阻止機構４２の断面図であり、図４はスラストプレート７０に形成される油溜部７６をＣ－Ｃ方向から見たスラストプレート７０及び自転阻止機構４２の断面図である。自転阻止機構４２は、スラストプレート７０と同様に端板１０ａと内側端部６２との間に配置され、例えば可動スクロール１０の自転を阻止する４つのピン７８、及び４つのホール（遊嵌部）８０から構成されたピン＆ホール式の機構であり、各ピン７８がそれぞれ各ホール８０に遊嵌されることにより可動スクロール１０の自転を阻止しつつその公転旋回運動を可能とする。
　そして、スラストプレート７０には各ピン７８に対応する位置に円孔７４が貫通して形成され、各円孔７４にはそれぞれ各ピン７８が挿入されている。
　詳しくは、図２で見て上下左右４箇所に形成される円孔７４は、ピン７８との間に所定の隙間Ｇを存し、ピン径Ｄｐに対して大きな孔径Ｄｈを有している。図３に示すように内側端部６２に立設されたピン７８は、円孔７４に非接触状態で端板１０ａに凹設されたホール８０に遊嵌される。
　一方、図２で見て各円孔７４間の４箇所に形成される油溜部７６は、摺動面７２に平面視円形状の凹部８２を有し、凹部８２の背面８３に平面視円形状の凸部８４を有して形成されている。油溜部７６では、潤滑油が溜まる窪みである凹部８２と凸部８４とが押し出し加工によって同時に形成されるため、凸部８４の外径Ｄｏは凹部８２の内径Ｄｉよりも大きくなっている。
　図４に示すように、内側端面６６には、各凸部８４が対向する位置に、各凸部８４が係合される円形状の係合穴（係合部）８６がそれぞれ形成されている。係合穴８６は凸部８４の突設高さよりも長い深さで形成され、背面８３が内側端面６６に当接した状態であっても凸部８４は係合穴８６に接触せず、凸部８４の全体が係合穴８６に収容される。本実施形態では、係合穴８６の穴径Ｄｅは凸部８４の外径Ｄｏと略同じであるため、ピン７８に対するスラストプレート７０の移動量は０に規制されている。
　以上のように本実施形態の圧縮機１では、スラストプレート７０は凹部８２と凸部８４とからなる油溜部７６を有し、フロントハウジング４の内側端面６６には凸部８４が係合される係合穴８６が形成されるため、油溜部７６によってスラストプレート７０の移動を規制し、可動スクロール１０の公転旋回運動に伴うスラストプレート７０の回動を抑制することができる。従って、スラストプレート７０の固定手段を別途設けなくとも、スクロールユニット６の潤滑性能を高めながら、スラストプレート７０のがたつきを抑制することができるため、簡単な構成でスラストプレート７０の耐久性向上、及び騒音低減を実現することができる。
　また、油溜部７６及び係合穴８６は４組設けられることにより、スクロールユニット６の潤滑性能を高めながら、可動スクロール１０の公転旋回運動に伴うスラストプレート７０の回動とそれに起因するがたつきを確実に防止することができるため、スラストプレート７０の耐久性向上、及び騒音低減を更に効果的に実現することができる。
　更に、スラストプレート７０は自転阻止機構４２のピン７８が貫通される円孔７４を有することにより、油溜部７６が係合穴８６に係合されてスラストプレート７０の移動を規制するため、円孔７４とピン７８との接触範囲を最低限にしつつ、スラストプレート７０の移動を規制可能となる。従って、ピン７８の不要な接触、それに伴うピン７８の傷つきや摩耗を防止することができるため、スラストプレート７０及び自転阻止機構４２の両方の耐久性向上、及び騒音低減を実現することができる。
　更にまた、円孔７４はピン７８と非接触であることにより、スラストプレート７０の組み付け時や可動スクロール１０の公転旋回時に、可動スクロール１０の自転阻止に際して荷重を受けるピン７８の接触面に傷がつくのを防止することができる。従って、ピン７８、ひいては自転阻止機構４２の耐久性を更に効果的に向上することができる。
　本発明は、上述の実施形態に制約されるものではなく種々の変形が可能である。
　例えば、上記実施形態ではピン７８及びホール８０は４組形成され、油溜部７６も４つ形成されているが、この構成に限定されない。但し、可動スクロール１０の自転阻止を行うためには３組以上のピン７８及びホール８０が機構上必要であり、最低でも１つ、好ましくは２つ以上の油溜部７６を設ければ、スラストプレート７０の移動を確実に規制することができる。
　また、上記実施形態では図４に示すように係合穴８６の穴径Ｄｅは凸部８４の外径Ｄｏと略同じであるため、ピン７８に対するスラストプレート７０の移動量を０に規制することができる。しかし、これに限らず、例えば図５の本発明の変形例に係る油溜部８８の断面図に示すように、係合穴８６の穴径Ｄｅを凸部８４の外径Ｄｏよりも大きくし、係合穴８６と凸部８４との間に隙間Ｇ１を形成しても良い。この場合には、隙間Ｇ１はスラストプレート７０の許容移動量となり、スラストプレート７０の移動量を少なくとも隙間Ｇ１の範囲内に確実に規制することができる。なお、隙間Ｇ１は少なくとも円孔７４における隙間Ｇよりも小さく形成する必要がある。
　更に、上記実施形態の自転阻止機構４２はピン＆ホール式の機構であるが、この機構に限定されず、ピン７８とピン７８の遊嵌部から構成される機構であれば、例えばピン＆リング、ピン＆リンク等の機構であっても良い。
　最後に、本発明は、横置き型のスクロール圧縮機１のみならず、縦置き型にも適用可能であり、また、ピン７８を端板１０ａに立設し、ホール８０を内側端部６２に凹設した圧縮機の構成でも良い。更に、冷媒の膨張室が区画形成されるスクロール膨張機などのスクロール型流体機械全般に適用できることは勿論である。
　　　１　　スクロール圧縮機（スクロール型流体機械）
　　　４　　フロントハウジング（支持部材）
　　　８　　固定スクロール
　　１０　　可動スクロール
　１０ａ　　端板
　　４２　　自転阻止機構
　　５２　　可動渦巻体（渦巻体）
　　６０　　圧力室（圧縮室または膨張室）
　　６４　　（可動スクロールの端板の）背面
　　７０　　スラストプレート
　　７２　　摺動面
　　７４　　円孔（貫通孔）
７６，８８　油溜部
　　７８　　ピン
　　８０　　遊嵌部
　　８２　　凹部
　　８３　　（凹部の）背面
　　８４　　凸部
　　８６　　係合部

３９０５ＷＯ＜ＦＰＳＮ－１６２５ＰＣ＞

Claims (5)

  1. 　固定スクロール及び可動スクロールが協働して作動流体の圧力室を区画するスクロール型流体機械であって、
    　前記可動スクロールの渦巻体が立設される端板の背面側において前記可動スクロールを公転旋回可能に支持する支持部材と、
    　前記端板と前記支持部材との間に配され、前記可動スクロールの摺動に伴いそのスラスト荷重を受ける摺動面を有したスラストプレートとを備え、
    　前記スラストプレートは、前記摺動面の凹部とその背面の凸部とからなる油溜部を有し、
    　前記支持部材は、前記凸部が係合される係合部を有することを特徴とするスクロール型流体機械。
  2. 　前記油溜部及び前記係合部は複数設けられることを特徴とする請求項１に記載のスクロール型流体機械。
  3. 　前記端板と前記支持部材との間に配され、前記可動スクロールの自転を阻止する、ピン、及び、前記ピンが遊嵌される遊嵌部からなる自転阻止機構とを備え、
    　前記スラストプレートは、前記ピンが貫通される貫通孔を有す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流体機械。
  4. 　前記貫通孔は前記ピンと非接触であることを特徴とする請求項３に記載のスクロール型流体機械。
  5. 　前記凸部と前記係合部との隙間が前記スラストプレートの許容移動量であることを特徴とする請求項１に記載のスクロール型流体機械。
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