JPH065069B2 - スクロ−ル型圧縮機における立上りシヨツク緩和機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、車輌空調用のスクロール型圧縮機であって、
同圧縮機の起動時において、エンジン及び圧縮機の各部
に与える衝撃を緩和するための機構、即ち立上りショッ
ク緩和機構に関する。

従来の技術 一般に車輌空調用の圧縮機はエンジンより動力の供給を
得てその運転が行なわれるのであるが、同圧縮機はエン
ジンに対して一定の回転比率にて連結されているため
に、圧縮機を運転させるべく電磁クラッチを接続させた
場合において、同電磁クラッチの接続と同時に、同圧縮
機に対して与えられた能力一杯の圧縮容量にて冷媒ガス
を吐出する状態、即ち１００％稼動の状態が得られる。
しかして、この様に１００％稼動の状態が起動と同時に
得られることは、エンジン及び動力伝達機構の各部に過
負荷を生ずることとなり、例えば走行フィーリングが損
われるこそに加えて液圧縮が発生したり、クラッチの摩
耗を早める等の不具合を生ずることとなる。

しかして、スクロール型の圧縮機において、圧縮機の起
動時にエンジン及び圧縮機の各部に生ずる衝撃を緩和す
る方法としては、圧縮機の停止時において可動スクロー
ル片が固定スクロール片に対して摺接しない状態、即
ち、両スクロール片間に隙間が形成され、圧縮空間が形
成されない状態にある様に設け、この様に圧縮空間が形
成されない状態にて可動スクロール片を揺動回転（公
転）させることによって、起動時において圧縮作用が得
られない様にする方法、換言すれば起動時において可動
スクロール片を通常の運転状態よりも小さい公転半径に
て揺動回転させることにより、０％の圧縮容量で起動さ
せる様にする方法が提案されている。

第８図はその具体的構造を表わす図面であって、主軸ａ
の先端部にバランスウエイトｂを軸架するに、主軸ａの
先端部には大径部ｃが設けられ、同大径部ｃにはその偏
心位置より駆動ピンｄが突設される。そして又、同大径
部ｃには同じく偏心位置に円弧状に形成する凹部ｅが設
けられる。一方、バランスウエイトｂを有する偏心ブッ
シュｉには上記駆動ピンｄと対応させて偏心孔ｆが、又
凹部ｅと相対応させてばね受けｇが夫々設けられ、偏心
孔ｆに対して駆動ピンｄを挿通させるとともに、凹部ｅ
の一端に対してばね受けｇを挿通させ、且つ同凹部ｅに
はその他端とばね受けｇ間に亘ってばねｈを介装させる
ことによって、偏心ブッシュｉを可動スクロール片が固
定スクロール片との間に隙間を形成する方向に向けて付
勢する状態が得られる様に設けられ、起動時において主
軸ａの回転が、ある設定回転数に達するまで可動スクロ
ール片は固定スクロール片に対して摺接することなく、
揺動回転する状態が得られる様に設けられる（特開昭５
８−６７９０３号）のであるが、同構造にあっては、主
軸の先端部に形成する大径部内にばねが介装されるた
め、同ばねの設置スペースに制約をうけ、適正なばねを
介装することが難しくなることに加えて、設定回転数に
達した状態、即ちばねの付勢圧よりも遠心力の力が上回
った状態において、略瞬間的にばねが圧縮されてしまう
ことにより、効果的な衝撃緩和効果が得られない点に問
題点を有する。

発明が解決しようとする問題点 本発明は上記の様な問題点を解決するためにその改善を
試みたものであって、可動スクロール片と固定スクロー
ル片の間に隙間を存して揺動回転する状態より、同可動
スクロール片が固定スクロール片に対して摺接し乍ら揺
動回転する状態への変化を、可動スクロールの自転防止
機構に係わる部材をダンパーを介して移動させることに
より、時間的に余裕を存してゆっくり行なうことが出来
る様にすることによって、その衝撃緩和効果を高めるこ
とにある。

問題点を解決するための手段 ハウシング内に固定して配設された固定スクロールと、
該ハウジングに回転自在に支承された駆動軸と、該駆動
軸の端部に偏心ブッシュを介して公転半径が変動出来る
様に装着され、かつ前記固定スクロールに対して揺動回
転可能に咬合する可動スクロールと、該可動スクロール
の背面に設けた複数の円盤穴部及び該円盤穴部と係合す
る複数の係合素子により形成される自転防止機構とを備
えたスクロール型圧縮機において、 円盤穴部にはテーパ面が形成され、該テーパ面を摺接す
る係合素子は可動スクロールの公転半径の変動に呼応し
て軸方向に共動する如く配設され、かつ該係合素子の軸
方向への動きは該係合素子に連結したダンパーによって
調節されるとともに、常時はダンパー内に収納したばね
により、係合素子及び円盤穴部を介して可動スクロール
の公転半径を縮小する方向に付勢する状態にあるように
設ける。

作 用 圧縮機の停止時において、ばねにより係合素子が円盤穴
部のテーパ面を押圧することにより、可動スクロールの
公転半径が縮小する方向に付勢され、固定スクロールと
の間に隙間が保たれた状態にある。

圧縮機が駆動されると、可動スクロールの回転に伴って
生じる遠心力により、円盤穴部のテーパ面を介して係合
素子にばね力に対抗する分力が作用し、該分力により可
動スクロールの公転半径が増大し、可動スクロールと固
定スクロールとの間に生じていた隙間が閉蓋される。そ
の際ダンパーを介することにより時間的に余裕を存して
ゆっくりと可動スクロール片と固定スクロール片が数個
所において摺接し乍ら回転する状態へ移行する。

以下に本発明の具体的な実施例について説明する。

実施例 第１図乃至第６図は第１の実施例を表わす図面であっ
て、１は圧縮機の外郭を構成するハウジングを示す。

同ハウジング１はフロントハウジング２とリヤハウジン
グ３により構成され、フロントハウジング２は前壁部２
ａと、同前壁部２ａの外周縁を囲繞する周壁部２ｂを存
して有底円筒状に形成される。そしてリヤハウジング３
も又後壁部３ａと、同後壁部３ａの外周縁を囲繞する周
壁部３ｂを存して有底円筒状に形成される。即ち、ハウ
ジング１は有底円筒状に形成する両ハウジング２，３の
開口部をボルトナット（図示省略）の螺合を介して一体
に接合することにより構成される。

そしてフロントハウジング２内は、その略中間部に位置
して仕切り盤４が嵌着され、この仕切り盤４によって前
後二室に分割される。即ち、前壁部２ａ側に位置して吸
入室５が設けられ、開口部側に位置して圧縮作用室６が
設けられる。吸入室５と圧縮作用室６間は相互は連通可
能に設けられ、圧縮作用室６には固定スクロール７と後
述する可動スクロール８が設けられ、固定スクロール７
はフロントハウジング２の開口縁に沿ってその内壁面に
嵌着する基盤７ａより渦巻き状に形成するスクロール片
７ｂをフロントハウジング２の前壁部２ａ方向に向けて
突設することにより形成される。吸入室５には周壁部２
ｂに吸入管路（図示省略）に接続する吸入口１０が開口
され、前壁部２ａには軸受け部１１が設けられる。そし
て軸受け部１１には駆動軸１２が回転自在に支承され
る。同駆動軸１２はフロントハウジング２外に突出する
一端を電磁クラッチ（図示省略）に接続一方、フロント
ハウジング２内に突出する他端にはクランク軸部１２’
が設けられる。同クランク軸部１２’には偏心ブッシュ
９が相対回転可能に支承され、かつ該クランク軸部１
２’を中心に一体的に相対回転することが出来る様に設
けられる。即ち、連結ピン９’を前記駆動軸１２の一端
に凹設される係合凹部１２”に緩く係合することによっ
て、偏心ブッシュ９がクランク軸部１２’を中心に微小
幅（１〜２mm）内で回動し得るように設けられ、同偏心
ブッシュ９及びベアリング１７を介して前述の可動スク
ロール８が揺動回転自在に軸架される。

可動スクロール８は基盤８ａと、同基盤８ａより前記固
定スクロール７方向に向けて渦巻き状に突出するスクロ
ール片８ｂより成り、同スクロール片８ｂは固定スクロ
ール７側のスクロール片７ｂに対してその巻き方向を相
違させて設けられる。そして同スクロール片８ｂは固定
スクロール７側の基盤７ａに対して、又スクロール片７
ｂは可動スクロール８側の基盤８ａに対して夫々摺接可
能な如く設けられ、且つ両スクロール片７ｂ，８ｂはそ
の間に圧縮空間が形成される如く、複数箇所（少なくと
も２箇所以上）において摺接可能な如く設けられる。

そして又、可動スクロール８の自転防止機構として基盤
８ａの裏面には内壁部にテーパー面１８ａを存して浅底
穴状に形成する複数個の円盤穴部１８，１８が中心位置
より偏寄させて同一円周上に配列させて設けられ、又、
仕切り盤４には上記円盤穴部１８，１８と対向させてオ
イルダンパー１９，１９が固着され、同ダンパー１９，
１９には係合素子である係合ピン２０，２０が進退自在
に嵌挿させて設けられる。更に詳しくは、オイルダンパ
ー１９に形成するダンパー室は、係合ピン２０の基部に
連結するスプール２１によって前後一対のダンパー室２
２ａ，２２ｂに分割させて設けられる。両ダンパー室２
２ａ，２２ｂにはオイルが充填され、同オイルはスプー
ル２１に開口する小孔２４を介して相互に流動すること
が可能な如く設けられる。又、その一方のダンパー室２
２ａには、ばね２５が介装され、常時は係合ピン２０の
頭部を円盤穴部１８方向に向けて付勢する状態にある様
に設けられる。そして同係合ピン２０の頭部はテーパー
面２０ａを存して截頭円錐状に形成され、同テーパー面
２０ａは上記ばね２５の付勢を介して円盤穴部１８に形
成するテーパー面１８ａに対して摺接することが可能な
如く設けられる。尚、ダンパー室２２ａ，２２ｂに対し
てはオイルにかえてガスを充填させることも可能であ
る。一方、前記の様にフロントハウジング２の開口部に
固定スクロール７の基盤７ａが嵌着されることにより、
リヤハウジング３側には同基盤７ａと後壁部３ａ間に吐
出室１３が形成され、同吐出室１３には周壁部３ｂに吐
出管路（図示省略）に接続する吐出口１４が設けられ
る。又基盤７ａにはスクロール片７ｂにより形成される
渦巻きの中央部と相対応して吐出孔１５が開口され、同
吐出孔１５には吐出弁１５’が開閉自在に設けられる。

１６は同吐出弁１５’の開き角度を規制するためのリテ
ーナーを示す。

尚、上記実施例においては、円盤穴部１８と係合ピン２
０の双方にテーパー面１８ａ，２０ａが設けられている
が、必ずしも双方に設けることは必要でなく、少なくと
も円盤穴部に設けられていれば充分であり、係合ピン２
０の頭部は半球状でもよい。

次に上記実施例のその作用について説明する。

第１図は圧縮機がその運転を停止した状態を表わす図面
であって、係合ピン２０はばね２５によって付勢されて
その頭部が円盤穴部１８に対して深く係合した状態にあ
るそしてこの様に円盤穴部１８に対して係合ピン２０の
頭部が深く係合した状態にあることにより、可動スクロ
ール８はその公転半径（駆動軸１２と偏心ブッシュ９の
中心間の距離）は、偏心ブッシュ９のその駆動軸１２中
心に対する変位作用を介してｌ_２の長さに規制された状
態にあり、又両スクロール片７ｂ，８ｂ間にはその全周
面に亘って隙間を生じた状態にある。

そしてこの様な状態において、駆動軸１２の一端に設け
られる電磁クラッチ（図示省略）の接続操作を介してエ
ンジンの駆動力を駆動軸１２に伝えることにより、同駆
動軸１２のクランク軸部１２’に軸架する可動スクロー
ル８がその自転を規制された状態にて揺動回転（公転）
する状態が得られるのであるが、上記の様に可動スクロ
ール８の公転半径はｌ_２の長さに規制され、両スクロー
ル７ｂ，８ｂ間はその全周面に亘って隙間を生じた状態
にあることにより、圧縮作用は得られない。即ち、０％
の圧縮容量に起動する状態が得られる。

一方、可動スクロール８が揺動回転することにより、同
可動スクロール８には遠心力が発生することとなるので
あるが、同可動スクロール８の回転数が上昇し、その遠
心力により生じるテーパー面１８ａでのダンパー１９方
向への分力がばね２５の付勢圧を上回った状態におい
て、該分力によって係合ピン２０が後退し、その頭部が
円盤穴部１８に対して浅く係合する状態が得られる。そ
してこの様に円盤穴部１８に対して係合ピン２０の頭部
が浅く係合する状態が得られることにより、可動スクロ
ール８においてその公転半径は偏心ブッシュ９の変位作
用を介してｌ_１の長さとなり、両スクロール片７ｂ，８
ｂにおいて複数箇所において摺接する状態が得られる。

即ち、両スクロール片７ｂ，８ｂ間に圧縮空間が形成さ
れ、同圧縮空間において冷媒ガスを圧縮する状態、即ち
通常の運転状態が得られるのであるが、係合ピン２０が
後退する過程において、同係合ピン２０はダンパー１９
に嵌挿するスプール２１に連結されており、同ダンパー
１９においてスプール２１がダンパー室２２ａ内のオイ
ルを小孔２４を経てダンパー室２２ｂ側に送り込み乍
ら、即ちオイルの流動量が小孔２４によって規制された
状態にて、ダンパー室２２ａ方向に向けて移動すること
により、係合ピン２０を時間的に余裕を存してゆっくり
と後退させる作用が得られる。

そしてこの様に係合ピン２０がゆっくりと後退すること
により、可動スクロール８において両スクロール片７
ｂ，８ｂ間に隙間を生じて揺動回転する状態（０％運
転）より、両スクロール片７ｂ，８ｂが複数箇所におい
て摺接し乍ら揺動運転する状態（１００％運転）への変
化を時間的に余裕を存してゆっくり行なう作用、即ち滑
らかな立上り作用を得ることが出来る。

また、スクロール圧縮機の運転が停止されると可動スク
ロール８に作用していた遠心力が消滅し、係合ピン２０
をばね２５の付勢力に抗して後退させていた遠心力の分
力から解放される。そしてこの様に遠心力の分力から解
放されることにより、ダンパー１９内に設けられたスプ
ール２１は前記ばね２５の付勢力によって押上げられ、
スプール２１に固定された係合ピン２０の頭部が再び可
動スクロール８に設けられた円盤穴部１８に対して深く
係合する状態へ復帰する。そして可動スクロールの公転
半径が縮小され、固定スクロールとの間に隙間が形成さ
れる。

さらに本発明を他の自転防止機構に用いた第２の実施例
を、第７図に従って第１の実施例と異なる部分について
のみ説明すると、ダンパー１９のスプール２１はロッド
２１’を介して可動板３０に固定され、該可動板３０の
可動スクロール８に設けられた円盤穴部１８と略対応す
る位置にテーパー孔３１が穿設される。そして、前記円
盤穴部１８及びテーパー孔３１内にボール３２が揺動可
能に挿入され、円盤穴部１８の底面と仕切り板４’によ
って挟持される。

第２の実施例において、第７図は圧縮機がその運転を行
なっている状態を示す図面であって、スプール２１にロ
ッド２１’を介して固定された可動板３０は可動スクロ
ール８の回転に伴う遠心力の軸方向分力により、ばね２
５の付勢力に抗して仕切り板４’に押圧されており、両
スクロール片７ｂ，８ｂの複数箇所において摺接する状
態（１００％運転）が得られている。また圧縮機がそと
運転を停止すると、可動スクロール８に発生していた遠
心力が消滅するため、スプール２１がばね２５の付勢力
により可動スクロール８側へ移動することにより、前記
ボール３２は可動板３０のテーパー面３１’に沿って外
周方向へ移動する。

そして、この様にボール３２が外周方向へ移動すること
により、両スクロール片７ｂ，８ｂ間に隙間を生じ、起
動時にはスクロール間に隙間を生じて揺動回転する状態
（０％運転）から運転が開始され、ダンパー１９の働き
により時間的余裕を存して、両スクロール片７ｂ，８ｂ
が複数箇所において摺接し揺動回転する状態（１００％
運転）へと移行し、滑らかな立上り作用を得ることが出
来る。

発明の効果 本発明は以上の様に構成されるものであり、上記の様に
構成したことにより、可動スクロールが固定スクロール
との間に隙間を生じて揺動回転する状態より、同可動ス
クロールが固定スクロールとの間に複数箇所において摺
接し乍ら揺動回転する状態への変化を、時間的に余裕を
存してゆっくりと行なうことが出来、これにより起動時
における立上りショックを効果的に緩和することが出来
るに至った。又、可動スクロールは固定スクロールに対
して隙間を生じた状態にて起動することにより、先の運
転において圧縮空間内に冷媒ガスが液化された状態にて
残留していることに起因する液圧縮の発生を効果的に解
消することが出来るに至った。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は第１の実施例を表わす図面であっ
て、第１図はスクロール型圧縮機の全体を表わす側断面
図、第２図は同作用状態を表わす要部の側断面図、第３
図はＡ−Ａ線断面図、第４図はＢ−Ｂ線断面図、第５図
はＣ−Ｃ線断面図、第６図は偏心ブッシュ部の動きを表
わす作用説明図である。第７図はは第２の実施例を表わ
す図面であって、スクロール型圧縮機の全体を表わす側
断面図である。又、第８図は従来構造の分解斜視図であ
る。 １はハウジング、２フロントハウジング、２ａ前壁部、
２ｂ周壁部、３リヤハウジング、３ａ後壁部、３ｂ周壁
部、４仕切り盤、５吸入室、６圧縮作用室、７固定スク
ロール、７ａ基盤、７ｂスクロール片、８可動スクロー
ル、８ａ基盤、８ｂスクロール片、９偏心ブッシュ、
９’連結ピン、１０吸入口、１１軸受け部、１２駆動
軸、１２’クランク軸部、１２”係合凹所、１３吐出
室、１４吐出口、１５吐出孔、１５’吐出弁、１６リテ
ーナー、１７ベアリング、１８円盤穴部、１８ａテーパ
ー面、１９オイルダンパー、２０係合ピン、２０ａテー
パー面、２１スプール、２２ａ，２２ｂダンパー室、２
４小孔、２５ばね、３０可動板、３１テーパー孔、３２
ボール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジング１内に固定して配設された固定
   スクロール７と、該ハウジング１に回転自在に支承され
   た駆動軸１２と、該駆動軸１２の端部に偏心ブッシュ９
   を介して公転半径が変動出来る様に装着され、かつ前記
   固定スクロール７に対して揺動回転可能に咬合する可動
   スクロール８と、該可動スクロール８の背面に設けた複
   数の円盤穴部１８及び該円盤穴部１８と係合する複数の
   係合素子２０により形成される自転防止機構とを備えた
   スクロール型圧縮機において、前記円盤穴部１８にはテ
   ーパ面１８ａが形成され、該テーパ面１８ａを摺接する
   係合素子２０は前記可動スクロール８の公転半径の変動
   に呼応して軸方向に共動する如く配設され、かつ該係合
   素子２０の軸方向への動きは該係合素子２０に連結した
   ダンパー１９によって調節されるとともに、常には前記
   ダンパー１９内に収納したばね２５により、前記係合素
   子２０及び円盤穴部１８を介して前記可動スクロール８
   の公転半径を縮小する方向に付勢するよう構成して成る
   スクロール型圧縮機における立上りショック緩和機構。