| 【発明の名称】 |
スクロール型圧縮機 |
| 【発明者】 |
【氏名】山田 均
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| 【要約】 |
【課題】固定スクロールと可動スクロールとの両うず巻き体のうず巻きの始端近傍において、両うず巻き体側面間の摺動面の潤滑が十充に行われるスクロール型圧縮機を提供すること。
【解決手段】ハウジング内に配設固定された固定スクロールのうず巻き体１６ｂに対して角度をずらして噛み合い、当うず巻き体との間に圧縮空間を形成すべくハウジング内に配設された、うず巻き体２１ｂを有する可動スクロールと、駆動軸の回転によって可動スクロールを公転させるクランク機構と、可動スクロールの自転を阻止する自転防止機構とを備え、固定スクロールのうず巻き体の始端近傍部１６ｂ，１６ｂ２，１６ｂ３の側面の表面粗度が他の部位の側面の表面粗度よりも大きくなるように構成した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ハウジングと、回転自在にハウジングに支承された駆動軸と、中心部に吐出孔が形成された端板と端板の一方の端面に形成されたうず巻き体とを有しハウジング内に配設された固定スクロールと、端板と端板の一方の端面に形成され固定スクロールのうず巻き体に対して角度をずらしてかみ合い固定スクロールのうず巻き体との間にポケットを形成するうず巻き体とを有しハウジング内に配設された可動スクロールと、駆動軸の回転によって可動スクロールを公転させるクランク機構と、可動スクロールの自転を阻止する自転防止機構とを備え、固定スクロールのうず巻き体の始端近傍部の側面の表面粗度が他の部位の側面の表面粗度よりも大きいことを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項２】 ハウジングと、回転自在にハウジングに支承された駆動軸と、中心部に吐出孔が形成された端板と端板の一方の端面に形成されたうず巻き体とを有しハウジング内に配設された固定スクロールと、端板と端板の一方の端面に形成され固定スクロールのうず巻き体に対して角度をずらしてかみ合い固定スクロールのうず巻き体との間にポケットを形成するうず巻き体とを有しハウジング内に配設された可動スクロールと、駆動軸の回転によって可動スクロールを公転させるクランク機構と、可動スクロールの自転を阻止する自転防止機構とを備え、可動スクロールのうず巻き体の始端近傍部の側面の表面粗度が他の部位の側面の表面粗度よりも大きいことを特徴とするスクロール型圧縮機。
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【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ある。
【０００２】
【従来の技術】ハウジングと、回転自在にハウジングに支承された駆動軸と、中心部に吐出孔が形成された端板と端板の一方の端面に形成されたうず巻き体とを有しハウジング内に配設された固定スクロールと、端板と端板の一方の端面に形成され固定スクロールのうず巻き体に対して角度をずらしてかみ合い固定スクロールのうず巻き体との間にポケットを形成するうず巻き体とを有しハウジング内に配設された可動スクロールと、駆動軸の回転によって可動スクロールを公転させるクランク機構と、可動スクロールの自転を阻止する自転防止機構とを備えるスクロール型圧縮機が広く使用されている。上記スクロール型圧縮機においては、固定スクロールのうず巻き体と可動スクロールのうず巻き体との間に形成されるポケットが、可動スクロールの公転運動に伴ってうず巻きの中心部へ移動し、当該移動に伴ってポケットの体積が減少し、ポケット内の冷媒ガスが圧縮される。冷媒ガスに含まれる潤滑オイルのミストが，固定スクロールのうず巻き体の側面と可動スクロールのうず巻き体の側面とに付着し、固定スクロールのうず巻き体の側面と可動スクロールのうず巻き体の側面とが当接して形成する摺動面を潤滑しシールする。固定スクロールのうず巻き体の側面と可動スクロールのうず巻き体の側面とは、シール性の向上を図るために表面粗度の小さな滑らかな表面に仕上げられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のスクロール型圧縮機においては、滑らかな表面に仕上げられたうず巻き体の側面に潤滑オイルが留まり難いので、固定スクロールのうず巻き体の側面と可動スクロールのうず巻き体の側面との摺動面への潤滑オイルの供給が不足し、ポケットの内圧が高く面圧が高い、うず巻きの始端近傍の前記摺動面が磨耗し、或いは焼き付く可能性があった。本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ハウジングと、回転自在にハウジングに支承された駆動軸と、中心部に吐出孔が形成された端板と端板の一方の端面に形成されたうず巻き体とを有しハウジング内に配設された固定スクロールと、端板と端板の一方の端面に形成され固定スクロールのうず巻き体に対して角度をずらしてかみ合い固定スクロールのうず巻き体との間にポケットを形成するうず巻き体とを有しハウジング内に配設された可動スクロールと、駆動軸の回転によって可動スクロールを公転させるクランク機構と、可動スクロールの自転を阻止する自転防止機構とを備えるスクロール型圧縮機であって、うず巻きの始端近傍において、固定スクロールのうず巻き体の側面と可動スクロールのうず巻き体の側面との摺動面の潤滑が十分に行われるスクロール型圧縮機を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、本発明においては、ハウジングと、回転自在にハウジングに支承された駆動軸と、中心部に吐出孔が形成された端板と端板の一方の端面に形成されたうず巻き体とを有しハウジング内に配設された固定スクロールと、端板と端板の一方の端面に形成され固定スクロールのうず巻き体に対して角度をずらしてかみ合い固定スクロールのうず巻き体との間にポケットを形成するうず巻き体とを有しハウジング内に配設された可動スクロールと、駆動軸の回転によって可動スクロールを公転させるクランク機構と、可動スクロールの自転を阻止する自転防止機構とを備え、固定スクロールのうず巻き体の始端近傍部の側面の表面粗度が他の部位の側面の表面粗度よりも大きいことを特徴とするスクロール型圧縮機を提供する。本発明に係るスクロール型圧縮機においては、固定スクロールのうず巻き体の始端近傍部の側面の表面粗度が他の部位の側面の表面粗度よりも大きいので、前記始端近傍部の側面に付着した潤滑オイルは、当該部に留まることができる。この結果、うず巻きの始端近傍において、固定スクロールのうず巻き体の側面と可動スクロールのうず巻き体の側面との摺動面の潤滑が十分に行われ、当該摺動面の磨耗、焼き付きが防止される。
【０００５】本発明においては、ハウジングと、回転自在にハウジングに支承された駆動軸と、中心部に吐出孔が形成された端板と端板の一方の端面に形成されたうず巻き体とを有しハウジング内に配設された固定スクロールと、端板と端板の一方の端面に形成され固定スクロールのうず巻き体に対して角度をずらしてかみ合い固定スクロールのうず巻き体との間にポケットを形成するうず巻き体とを有しハウジング内に配設された可動スクロールと、駆動軸の回転によって可動スクロールを公転させるクランク機構と、可動スクロールの自転を阻止する自転防止機構とを備え、可動スクロールのうず巻き体の始端近傍部の側面の表面粗度が他の部位の側面の表面粗度よりも大きいことを特徴とするスクロール型圧縮機を提供する。本発明に係るスクロール型圧縮機においては、可動スクロールのうず巻き体の始端近傍部の側面の表面粗度が他の部位の側面の表面粗度よりも大きいので、前記始端近傍部の側面に付着した潤滑オイルは、当該部に留まることができる。この結果、うず巻きの始端近傍において、固定スクロールのうず巻き体の側面と可動スクロールのうず巻き体の側面との摺動面の潤滑が十分に行われ、当該摺動面の磨耗、焼き付きが防止される。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を説明する。図１において、１０はスクロール型圧縮機のハウジングである。ハウジング１０は、皿状のリアケーシング１０ａ1 と、リアケーシング１０ａ1 に固定された円筒状のセンターケーシング１０ａ2 とを有するリアハウジング１０ａと、大径円筒部１０ｂ1 と小径円筒部１０ｂ2 とを有しリアハウジング１０ａに固定されたフロントハウジング１０ｂとを備えている。リアハウジング１０ａとフロントハウジング１０ｂとは同心状に配設されている。ハウジング１０の中心軸線Ｘ上に配設されたシャフト１１が、フロントハウジングの小径円筒部１０ｂ2 を通って、ハウジング１０内に延びている。シャフト１１は、フロントハウジングの小径円筒部１０ｂ2 に包囲された小径部１１ａと、フロントハウジングの大径円筒部１０ｂ1 に包囲された大径部１１ｂとを備えている。大径部１１ｂの端面には、軸線Ｘに平行に延びるクランクピン１２が、軸心から偏心して固定されている。シャフト１１の大径部１１ｂは、ボールベアリング１３を介してフロントハウジングの大径円筒部１０ｂ1 により回転自在に支承されている。シャフト１１の小径部１１ａを包囲してリップシール１４が配設されている。
【０００７】フロントハウジングの小径円筒部１０ｂ2 を包囲して電磁クラッチ１５が配設されている。電磁クラッチ１５は、フロントハウジングの小径円筒部１０ｂ2 に回転自在に外嵌すると共に、図示しないＶベルトを介して図示しない外部駆動源に接続されたプーリ１５ａと、フロントハウジング１０ｂに固定された電磁石１５ｂと、シャフト１１の小径部１１ａの端部にセレーション結合されたクラッチアーマチュア１５ｃとを備えている。電磁クラッチ１５を介して、図示しない外部駆動源によりシャフト１１が回転駆動される。
【０００８】リアハウジング１０ａ内には、固定スクロール１６が配設されている。固定スクロール１６は、センターケーシング１０ａ2 と一体形成された円板状の端板１６ａと、端板１６ａの一方の端面に形成されたうず巻き体１６ｂとを備えている。端板１６ａの中心部には吐出穴１６ａ1 が形成されている。固定スクロールの端板１６ａにより、リアハウジング１０ａの内部空間は吸入室１７と吐出室１８とに仕切られている。センターケーシング１０ａ2 の側壁に、うず巻き体１６ｂに対峙して吸入ポート１９が形成されている。吸入ポート１９は吸入室１７に連通している。センターケーシング１０ａ2 の側壁に吐出ポート２０が形成されている。吐出ポート２０は吐出室１８に連通している。
【０００９】リアハウジング１０ａ内に、固定スクロール１６に隣接して可動スクロール２１が配設されている。可動スクロール２１は、円板状の端板２１ａと、端板２１ａの一方の端面に形成されたうず巻き体２１ｂと、端板２１ａの他方の端面に形成された環状のボス２１ｃとを備えている。端板２１ａの他方の端面の周縁部が、スラスト受けリング２２を介して、フロントハウジング１０ｂの端面に摺接し、フロントハウジング１０ｂにより、軸線Ｘ方向に支持されている。可動スクロール２１のうず巻き体２１ｂと、固定スクロール１６のうず巻き体１６ｂとは、図２に示すように、１８０°の角度のずれをもってかみ合っている。
【００１０】互いにかみ合う可動スクロールのうず巻き体２１ｂと固定スクロールのうず巻き体１６ｂとの間に複数の空間、すなわちポケット２３が形成されている。ポケット２３は、後述するように可動スクロール２１が固定スクロール１６に対して公転するのに伴って、うず巻きの終端部からうず巻きの始端部へ向かって移動し、当該移動に伴って体積が減少し、ポケット内の冷媒ガスが圧縮される。
【００１１】図１に示すように、ボス２１ｃには、厚肉円板状のブッシュ２４が、ラジアルベアリング２５を介して回転自在に内嵌している。ブッシュ２４には、軸線Ｘに平行に延びる貫通穴２６が形成されている。貫通穴２６は、シヤフト１１の大径部１１ｂに固定されたクランクピン１２を収容している。クランクピン１２とブッシュ２４とラジアルベアリング２５とボス２１ｃとにより構成されるクランク機構により、シャフト１１が回転すると可動スクロール２１は軸線Ｘの回りに公転する。
【００１２】フロントハウジング１０ｂと可動スクロール２１との間には、可動スクロール自転防止用のカップリング機構２７が配設されている。
【００１３】固定スクロールのうず巻き体１６ｂ、可動スクロールのうず巻き体２１ｂの側面は、後述する部位を除いて、１．６ｓ〜６．３ｓ（▽▽▽）の表面粗度に仕上げられている。図２に示すように、固定スクロールのうず巻き体１６ｂの始端近傍部１６ｂ1 、１６ｂ2 、１６ｂ3 の側面は、１２．５ｓ〜１００ｓ（▽▽〜▽）の表面粗度に仕上げられている。
【００１４】上記構成を有する本実施例に係るスクロール型圧縮機の作動を説明する。図示しない外部駆動源により、電磁クラッチ１５を介して、シャフト１１が回転駆動される。シャフト１１の回転により、クランクピン１２に支承された可動スクロール２１が軸線Ｘの回りに公転する。公転に伴う可動スクロール２１の自転は、カップリング機構２７により阻止される。図２、３に示すように、可動スクロール２１の公転に伴って、互いにかみ合う可動スクロールのうず巻き体２１ｂと固定スクロールのうず巻き体１６ｂとの間に形成されたポケット２３が、うず巻きの終端部から、うず巻きの始端部へ向かって移動する。吸入ポート１９を通って吸入室１７へ流入した冷媒ガスが、うず巻き体２１ｂの終端部の径方向内側で形成されつつあるポケット２３と、うず巻き体２１ｂの終端から中心角で１８０度始端側ヘ隔たった部位の径方向外側で形成されつつあるポケット２３内へ流入する。ポケット２３がうず巻きの終端部から始端部へ向かって移動すると共に、ポケット２３の体積が減少し、ポケット２３内の冷媒ガスは圧縮される。圧縮された冷媒ガスは、固定スクロールの端板１６ａに形成された吐出穴１６ａ1 を通って、吐出室１８ヘ流出する。吐出室１８ヘ流入した冷媒ガスは、吐出ポート２０を通って、外部冷媒回路へ流出する。
【００１５】図２、３から分かるように、可動スクロール２１の公転角度が１８０°の時に固定スクロールのうず巻き体１６ｂの始端近傍部１６ｂ2 の側面が可動スクロールのうず巻き体２１ｂの始端近傍部の側面に当接し、可動スクロール２１の公転角度が４５０°の時に固定スクロールのうず巻き体１６ｂの始端近傍部１６ｂ3の側面が可動スクロールのうず巻き体２１ｂの始端近傍部の側面に当接し、可動スクロール２１の公転角度が６３０°の時に固定スクロールのうず巻き体１６ｂの始端近傍部１６ｂ1 の側面が可動スクロールのうず巻き体２１ｂの始端近傍部の側面に当接する。
【００１６】本実施例に係るスクロール型圧縮機においては、うず巻き体１６ｂの始端近傍部１６ｂ1 、１６ｂ2 、１６ｂ3 の側面の粗度が他の部位よりも大きいので、当該側面に付着した潤滑オイルは当該側面に留まる。うず巻き体１６ｂの始端近傍部１６ｂ1 、１６ｂ2 、１６ｂ3 の側面が、図２、３に示すように、可動スクロールのうず巻き体２１ｂの側面と当接した時に、うず巻き体１６ｂの始端近傍部１６ｂ1 、１６ｂ2 、１６ｂ3 の側面に留まっていた潤滑オイルが油膜となって当接部の近傍に広がり、うず巻き体１６ｂ、２１ｂの始端近傍部の側面全体が油膜で覆われる。うず巻きの始端近傍ではポケット２３の内圧が高いので、固定スクロールのうず巻き体１６ｂの始端近傍部の側面と可動スクロールのうず巻き体２１ｂの始端近傍部の側面とが当接して形成する摺動面の面圧は高い。しかし、前述のごとく、うず巻き体１６ｂの始端近傍部１６ｂ1 、１６ｂ2 、１６ｂ3 の側面に留まった潤滑オイルによって、うず巻き体１６ｂ、２１ｂの始端近傍部の側面全体が油膜で覆われるので、うず巻き体１６ｂの始端近傍部の側面とうず巻き体２１ｂの始端近傍部の側面とが当接して形成する摺動面は十分に潤滑され、磨耗、焼き付きを起こさない。
【００１７】固定スクロールのうず巻き体１６ｂの始端近傍部の側面と可動スクロールのうず巻き体２１ｂの始端近傍部の側面とが当接して形成する摺動面で発生するスラッジが、うず巻き体１６ｂの始端近傍部１６ｂ1 、１６ｂ2 、１６ｂ3 の粗度の大きな側面の微小凹部内に留められる。この結果、前記スラッジによって前記摺動面の磨耗が助長される可能性が減少する。
【００１８】以上本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されない。上記実施例においては、固定スクロールのうず巻き体１６ｂの始端近傍部１６ｂ1 、１６ｂ2 、１６ｂ3 の側面の粗度を他の部位に比べて大きくしたが、始端近傍の任意の１又は複数の箇所の側面の粗度を他の部位に比べて大きくしても良く、或いは始端近傍の所望の巻き角度範囲、例えば０°〜３００°の巻き角度範囲の全域の側面の粗度を他の部位に比べて大きくしても良い。固定スクロールのうず巻き体１６ｂの径方向内方の側面の粗度を大きくしても良く、径方向外方の側面の粗度を大きくしても良く、両側の側面の粗度を大きくしても良い。可動スクロールのうず巻き体２１ｂの始端近傍部の側面の粗度を他の部位に比べて大きくしても良い。固定スクロールのうず巻き体１６ｂの始端近傍部の側面の粗度と、可動スクロールのうず巻き体１６ｂの始端近傍部の側面の粗度を共に、他の部位に比べて大きくしても良い。いずれの場合でも、うず巻き体の側面同志の摺接面のシール性を阻害しない範囲で、粗度を大きくする必要がある。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明に係るスクロール型圧縮機においては、固定スクロールのうず巻き体の始端近傍部の側面の表面粗度が他の部位の側面の表面粗度よりも大きいので、前記始端近傍部の側面に付着した潤滑オイルは、当該部に留まることができる。この結果、うず巻きの始端近傍において、固定スクロールのうず巻き体の側面と可動スクロールのうず巻き体の側面との摺動面の潤滑が十分に行われ、当該摺動面の磨耗、焼き付きが防止される。本発明に係るスクロール型圧縮機においては、可動スクロールのうず巻き体の始端近傍部の側面の表面粗度が他の部位の側面の表面粗度よりも大きいので、前記始端近傍部の側面に付着した潤滑オイルは、当該部に留まることができる。この結果、うず巻きの始端近傍において、固定スクロールのうず巻き体の側面と可動スクロールのうず巻き体の側面との摺動面の潤滑が十分に行われ、当該摺動面の磨耗、焼き付きが防止される。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８４５
【氏名又は名称】サンデン株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年９月３日（１９９９．９．３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９５２４５
【弁理士】
【氏名又は名称】坂口 嘉彦
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| 【公開番号】 |
特開２００１−７３９７１（Ｐ２００１−７３９７１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年３月２１日（２００１．３．２１） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２５０８３８ |
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