JPH07224770A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】優れた耐久性を発揮するとともに、ラジアル軸
受の抜けを確実に防止し、同時に製造コストの低廉化と
車両等への優れた搭載性とを実現する。 【構成・作用】ボス部４３の熱膨脹係数がラジアル軸受
３７より大きいスクロール型圧縮機において、ラジアル
軸受３７をボス部４３内に圧入し、ボス部４３の外周面
には、ボス部４３の熱膨脹係数より小さい熱膨脹係数の
カラー６０を圧入する。これにより、運転中にボス部４
３が高温になっても、ボス部４３はカラー６０によって
拡径が抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスクロール型圧縮機に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のスクロール型圧縮機（以下、単に
圧縮機という。）として、実開昭５９−１４２４８０号
公報記載のものが知られている。この圧縮機では、ハウ
ジング内に固定側板及び固定渦巻体からなる固定スクロ
ールが固定され、この固定スクロールには可動側板及び
可動渦巻体を有する可動スクロールが互いに１８０°位
相をずらして噛合されている。また、ハウジングには駆
動軸が軸受を介して回転自在に支承され、駆動軸の後端
には駆動ピンが突設されている。この駆動ピンには駆動
ブッシュが嵌合され、この駆動ブッシュは可動渦巻体と
背向して可動側板から突出されたボス部内にラジアル軸
受を介して嵌合されている。そして、ハウジングと可動
側板との間には可動スクロールの自転を防止する自転防
止機構が装備されている。

【０００３】ここで、ボス部を含む可動スクロールは軽
量化等の観点からアルミニウム系合金により形成されて
いる一方、ラジアル軸受は鉄系合金により形成されてい
るため、ボス部の熱膨脹係数はラジアル軸受より大きく
されている。そして、ラジアル軸受はボス部内に圧入さ
れ、この圧縮機の特徴的な構成として、ボス部にはラジ
アル軸受の抜け止めが施されている。この抜け止めとし
ては、ボス部の先端を全周あるいは複数箇所かしめる手
段と、ボス部の先端にリング状あるいは略Ｃ形状の止め
金を設ける手段とが開示されている。

【０００４】この圧縮機では、駆動軸が回転されれば、
駆動ブッシュが所定の公転半径で回転する。この回転は
ラジアル軸受を介して可動スクロールに伝達され、可動
スクロールが自転防止機構により自転を防止されている
ことから、可動スクロールは公転運動のみ実行される。
これによって固定スクロールと可動スクロールとの噛合
により形成される圧縮室が順次容積を縮小させながら渦
巻き中心方向へ移動されるため、冷媒ガスを吸入口から
圧縮室内に吸入し、圧縮室内の冷媒ガスを順次圧縮して
吐出室、ひいては吐出口から吐出する。

【０００５】この間、ボス部は可動渦巻体と一体に形成
されており、かつ冷媒ガスの圧縮時に高温・高圧にさら
される可動渦巻体の渦巻き中心近傍に配設されているた
め、ボス部は高温となり易い。このため、ボス部を含む
可動スクロールがアルミニウム系合金で形成される一
方、ラジアル軸受が鉄系合金により形成されているなら
ば、ボス部とラジアル軸受との熱膨張差により、運転中
には両者間の圧入代が少なくなり、極端な場合にはラジ
アル軸受の保持がボス部でできなくなり、ラジアル軸受
の抜けを生じてしまうことがある。かといって、ボス部
とラジアル軸受との圧入代を大きくしてラジアル軸受を
ボス部に無理に圧入するとすれば、ラジアル軸受に軌道
面の変形を生じたり、ボス部の根元内周部に過大な応力
が集中したりし、圧縮機の耐久性を損なう虞れがある。

【０００６】このため、上記圧縮機では、ボス部の先端
をかしめる手段やボス部の先端に止め金を設ける手段に
より、耐久性を損なうことなく、ラジアル軸受の抜けを
防止している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ボス部の先端
をかしめる手段では、塑性変形したかしめ部位近傍に微
細な亀裂が発生してしまう。ここで、ボス部とラジアル
軸受とは、ラジアル軸受の軸心に対してみそ摺り運動を
繰り返すことにより、可動渦巻体の公転運動により発生
する圧縮力と、可動スクロールに作用する遠心力とを受
け、かしめ部には相当な力が作用する。このため、ボス
部にはかしめ部に発生した亀裂により割れが発生し、異
物の生成によりかえって耐久性を損ねたり、ラジアル軸
受の抜けを生じたりするという問題がある。

【０００８】また、ボス部の先端に止め金を設ける手段
では、ボス部の突出長さを大きくする限り、ボス部の耐
久性及びラジアル軸受の抜け防止という観点からは問題
ないが、止め金を係合させる溝の加工を要するととも
に、止め金を縮径しつつ加工後の溝に正確に係合させる
作業をも要することから、製造コストの高騰を生じてし
まうという問題がある。

【０００９】さらに、ボス部の先端に止め金を設ける手
段では、ボス部の耐久性及びラジアル軸受の抜け防止を
確保するために溝及び止め金の分だけボス部の突出長さ
を大きくする必要がある。このため、圧縮機の軸長の増
大を生じて車両等への搭載性を損なうことになるととも
に、可動スクロールをいわゆる片持ち構造で支承する主
軸受に作用するモーメントが大きくなり、主軸受の短命
化からやはり耐久性を損なうという問題がある。

【００１０】本発明は、優れた耐久性を発揮するととも
に、ラジアル軸受の抜けを確実に防止し、同時に製造コ
ストの低廉化と車両等への優れた搭載性とを実現するこ
とを解決すべき課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

（１）請求項１の圧縮機では、上記課題を解決するた
め、固定側板及び固定渦巻体を有し、ハウジングに固定
される固定スクロールと、該固定スクロールと噛合して
圧縮室を形成する可動側板及び可動渦巻体を有するとと
もに、該可動渦巻体と背向して該可動側板から突出され
たボス部を有する可動スクロールと、該ハウジングに主
軸受を介して支承された駆動軸と、該ボス部内にラジア
ル軸受を介して嵌合され、該駆動軸の回転により該可動
スクロールを公転可能に支承する駆動ブッシュと、該可
動スクロールの自転を防止する自転防止機構とを備え、
該ボス部の熱膨脹係数が該ラジアル軸受より大きく、該
可動スクロールの公転運動により該圧縮室が渦巻き中心
方向に移動されて容積を縮小するスクロール型圧縮機に
おいて、前記ラジアル軸受は前記ボス部内に圧入され、
該ボス部の外周面には該ボス部の熱膨脹係数より小さい
熱膨脹係数のカラーが圧入されていることを特徴とす
る。

【００１２】（２）請求項２の圧縮機では、請求項１記
載の圧縮機において、カラーは、ボス部先端側で径内方
向に突出し、ラジアル軸受の軸方向への移動を阻止する
適数個の耳部を有することを特徴とする。 （３）請求項３の圧縮機では、請求項１記載の圧縮機に
おいて、カラーは、ボス部先端側で径内方向に突出し、
ラジアル軸受の軸方向への移動を阻止するフランジを有
することを特徴とする。

【００１３】

【作用】

（１）請求項１の圧縮機では、常温時、ラジアル軸受の
圧入による締付力により、ラジアル軸受がボス部に保持
されている。このため、ボス部とラジアル軸受との圧入
代を過大に大きくすることなく、ボス部がラジアル軸受
を保持することができるので、ラジアル軸受に軌道面の
変形を生じず、ボス部の根元内周部に過大な応力が集中
しない。

【００１４】そして、ボス部の熱膨脹係数がラジアル軸
受より大きく、運転中にボス部が高温になっても、カラ
ーの熱膨脹係数がボス部の熱膨脹係数より小さいため、
ボス部はカラーによって拡径が抑制され、ラジアル軸受
とボス部との圧入代が確保されることから、ボス部は確
実にラジアル軸受を保持する。また、この圧縮機では、
ボス部に従来のようなかしめによる亀裂は生じていない
ため、ボス部とラジアル軸受とにみそ摺り運動による圧
縮力及び遠心力からなる力が作用しても、ボス部には割
れが発生せず、異物を生じないとともにラジアル軸受の
抜けを生じない。

【００１５】さらに、この圧縮機では、従来のような止
め金を設ける手段のような溝の加工が不要であり、止め
金の係合作業よりも簡易な作業でカラーを圧入すること
ができる。加えて、この圧縮機では、ラジアル軸受の圧
入及びカラーの圧入の際に加わる力と、みそ摺り運動に
よる圧縮力及び遠心力からなる力とに耐えうる突出長さ
のボス部を設ければ足り、圧縮機の軸長の増大を生じる
ことはなく、主軸受に作用するモーメントも大きくなら
ない。

【００１６】（２）請求項２の圧縮機では、ラジアル軸
受が万一軸方向に移動してボス部の先端側から抜けよう
としても、ラジアル軸受はカラーの耳部と当接し、それ
以上の移動が阻止される。 （３）請求項３の圧縮機では、カラーがボス部先端側で
径内方向に突出するフランジを有することから、フラン
ジを有しないカラーと比較して、カラーの圧入による締
付力が大きくなる。このため、ラジアル軸受の圧入によ
る締付力とカラーの圧入による締付力とにより、ラジア
ル軸受がボス部に一層確実に保持されている。

【００１７】そして、運転中にボス部が高温になって
も、カラーがボス部先端側で径内方向に突出するフラン
ジを有することから、フランジを有しないカラーと比較
して、ボス部はカラーによって拡径がより抑制され、ラ
ジアル軸受とボス部との圧入代が確実に確保されること
から、ボス部はさらに確実にラジアル軸受を保持する。
また、この圧縮機では、ラジアル軸受が万一軸方向に移
動してボス部先端側から抜けようとしても、ラジアル軸
受はカラーのフランジと当接し、それ以上の移動が阻止
される。

【００１８】

【実施例】

（実施例１）以下、請求項１を具体化した実施例１を図
１〜３を参照しつつ説明する。この圧縮機は、図１に示
すように、固定側板２１と、この固定側板２１と一体に
形成され外郭を形成するシェル部２２と、固定側板２１
の内側にインボリュート曲線等により形成された固定渦
巻体２３とからなる固定スクロール２が、可動側板４１
と、この可動側板４１の内側にインボリュート曲線等に
より形成された可動渦巻体４２とを有する可動スクロー
ル４と噛合することにより、圧縮室１を形成している。
可動側板４１の外側、つまり可動渦巻体４２と背向する
側にはボス部４３が突出されている。ここで、可動スク
ロール４は熱膨脹係数β＝２２×１０^-6１／℃のアルミ
ニウム系合金からなる。なお、固定渦巻体２３及び可動
渦巻体４２の先端にはＰＴＦＥ製のチップシールが嵌合
されている。

【００１９】固定スクロール２のシェル部２２と締結手
段により結合されたフロントハウジング３０内には、軸
封装置３１及び主軸受３２を介して駆動軸３３が回転自
在に支承されており、駆動軸３３の大径部内端にはスラ
イドキー３４が突設されている。このスライドキー３４
にはカウンタウェイト３５及び駆動ブッシュ３６が嵌合
され、駆動ブッシュ３６にラジアル軸受３７を介して可
動スクロール４のボス部４３が支承されている。

【００２０】ラジアル軸受３７は熱膨脹係数β＝１２×
１０^-6１／℃の鉄系合金により形成されており、図２に
も示すように、ボス部４３内に圧入されており、このボ
ス部４３の外周面には、図３にも示すように、円筒状の
カラー６０が圧入されている。このため、この圧縮機で
は、常温時、ラジアル軸受３７の圧入による締付力によ
り、ラジアル軸受３７がボス部４３に保持されている。
このため、ボス部４３とラジアル軸受３７との圧入代を
過大に大きくすることなく、ボス部４３がラジアル軸受
３７を保持することができるので、ラジアル軸受３７に
軌道面の変形を生じず、ボス部４３の根元内周部に過大
な応力が集中しない。ここで、カラー６０はボス部４３
の熱膨脹係数より小さい熱膨脹係数β＝１２×１０^-6１
／℃の鉄系合金からなる。

【００２１】図１に示すように、フロントハウジング３
０と可動側板４１との間には軸方向に延在する所定数の
自転防止ピン５１ａをもつ可動リング５１が介在され、
自転防止ピン５１ａはフロントハウジング３０に凹設さ
れた規制孔３０ａと可動側板４１に凹設された規制孔４
１ａとにそれぞれライナ３０ｂ、４１ｂを介して係合さ
れ、これにより駆動軸３３及び可動側板４１より作用す
るラジアル方向の力を受承して可動側板４１の自転を防
止している。また、自転防止ピン５１ａが設けられてい
ない可動リング５１の前後面はフロントハウジング３０
及び可動側板４１と当接されており、これにより可動側
板４１より作用するスラスト方向の力が受承されてい
る。

【００２２】また、フロントハウジング３０には冷凍回
路と通じる図示しない吸入口が貫設され、吸入口は可動
リング５１の開口により吸入段階の圧縮室１内に連通さ
れている。固定スクロール２の固定側板２１と締結手段
により結合されたリアハウジング３９内には吐出室３９
ａが形成されており、この吐出室３９ａは固定側板２１
の中央部分に貫設された吐出口２と吐出弁３ａを介して
連通され、吐出弁３ａはリテーナ３ｂにより変位が規制
されている。そして、吐出室３９ａは図示しない吐出口
で冷凍回路と連通されている。

【００２３】以上のように構成されたこの圧縮機では、
図１に示す駆動軸３３が車両用エンジンから電磁クラッ
チ等を介して回転される。これにより、スライドキー３
４が駆動軸３３の軸心を中心として駆動され、駆動ブッ
シュ３６が可動リング５１、自転防止ピン５１ａ及び規
制孔３０ａ、４１ａとの協働により可動スクロール４を
軸心を中心として公転円に沿って公転させる。そして、
固定側板２１、固定渦巻体２３、可動側板４１及び可動
渦巻体４２により形成される圧縮室１は順次容積を縮小
させながら渦巻き中心方向へ移動されるため、冷凍回路
より冷媒ガスが吸入口から吸入段階の圧縮室１に吸入さ
れる。その後、圧縮室１の移動によって圧縮された冷媒
ガスは、吐出口２、吐出弁３ａを介して吐出室３９ａへ
吐出される。

【００２４】この間、この圧縮機では、ボス部４３の熱
膨脹係数がラジアル軸受３７より大きく、運転中にボス
部４３が高温になっても、カラー６０の熱膨脹係数がボ
ス部４３の熱膨脹係数より小さいため、ボス部４３はカ
ラー６０によって拡径が抑制され、ラジアル軸受３７と
ボス部４３との圧入代が確保されることから、ボス部４
３は確実にラジアル軸受３７を保持する。

【００２５】また、この圧縮機では、ボス部４３に従来
のようなかしめによる亀裂は生じていないため、ボス部
４３とラジアル軸受３７とにみそ摺り運動による圧縮力
及び遠心力からなる力が作用しても、ボス部４３には割
れが発生せず、異物を生じないとともにラジアル軸受３
７の抜けを生じない。さらに、この圧縮機では、従来の
ような止め金を設ける手段のような溝の加工が不要であ
り、止め金の係合作業よりも簡易な作業でカラー６０を
圧入することができる。

【００２６】加えて、この圧縮機では、ラジアル軸受３
７の圧入及びカラー６０の圧入の際に加わる力と、みそ
摺り運動による圧縮力及び遠心力からなる力とに耐えう
る突出長さのボス部４３を設ければ足り、圧縮機の軸長
の増大を生じることはなく、主軸受３２に作用するモー
メントも大きくならない。したがって、この圧縮機で
は、優れた耐久性を発揮するとともに、ラジアル軸受３
７の抜けを確実に防止し、同時に製造コストの低廉化と
車両等への優れた搭載性とを実現することができる。 （実施例２）次に、請求項１、２を具体化した実施例２
を図４及び図５を参照しつつ説明する。

【００２７】この圧縮機では、図５に示すように、円筒
状の本体６１ａのボス部４３の先端側で径内方向に突出
する３個の耳部６１ｂを有するカラー６１を採用してい
る。ラジアル軸受３７は、図４に示すように、ボス部４
３内に圧入されており、このボス部４３の外周面にかか
るカラー６１が圧入されている。他の構成は実施例１と
同一である。

【００２８】この圧縮機では、ラジアル軸受３７が万一
軸方向に移動してボス部４３の先端側から抜けようとし
ても、ラジアル軸受３７はカラー６１の耳部６１ｂと当
接し、それ以上の移動が阻止される。したがって、この
圧縮機では、実施例１と同様の作用・効果を奏すること
ができるとともに、ラジアル軸受３７の抜けを一層確実
に防止することができる。 （実施例３）また、請求項１、３を具体化した実施例３
を図６及び図７を参照しつつ説明する。

【００２９】この圧縮機では、図７に示すように、円筒
状の本体６２ａのボス部４３の先端側で径内方向に突出
するフランジ６２ｂを有するカラー６２を採用してい
る。ラジアル軸受３７は、図６に示すように、ボス部４
３内に圧入されており、このボス部４３の外周面にかか
るカラー６２が圧入されている。他の構成は実施例１と
同一である。

【００３０】この圧縮機では、カラー６２がボス部４３
の先端側で径内方向に突出するフランジ６２ｂを有する
ことから、フランジ６２ｂを有しない実施例１のカラー
６０と比較して、カラー６２の圧入による締付力が大き
くなる。このため、ラジアル軸受３７の圧入による締付
力とカラー６２の圧入による締付力とにより、ラジアル
軸受３７がボス部４３に一層確実に保持されている。

【００３１】そして、運転中にボス部４３が高温になっ
ても、カラー６２がボス部４３の先端側で径内方向に突
出するフランジ６２ｂを有することから、実施例１のカ
ラー６０と比較して、ボス部４３はカラー６２によって
拡径がより抑制され、ラジアル軸受３７とボス部４３と
の圧入代が確実に確保されることから、ボス部４３はさ
らに確実にラジアル軸受３７を保持する。

【００３２】また、この圧縮機では、ラジアル軸受３７
が万一軸方向に移動してボス部４３の先端側から抜けよ
うとしても、ラジアル軸受３７はカラー６２のフランジ
６２ｂと当接し、それ以上の移動が阻止される。したが
って、この圧縮機においても、実施例１と同様の作用・
効果を奏することができるとともに、ラジアル軸受３７
の抜けを一層確実に防止することができる。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜３の圧
縮機では、各請求項記載の構成を採用しているため、次
のような優れた効果を奏することができる。 （１）請求項１の圧縮機では、優れた耐久性を発揮する
とともに、ラジアル軸受の抜けを確実に防止し、同時に
製造コストの低廉化と車両等への優れた搭載性とを実現
することができる。

【００３４】（２）請求項２の圧縮機では、ラジアル軸
受の抜けを一層確実に防止することができる。 （３）請求項３の圧縮機では、ラジアル軸受の抜けを一
層確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の圧縮機の縦断面図である。

【図２】実施例１の圧縮機に係り、可動スクロールの断
面図である。

【図３】実施例１の圧縮機に係り、カラーの斜視図であ
る。

【図４】実施例２の圧縮機に係り、可動スクロールの断
面図である。

【図５】実施例２の圧縮機に係り、カラーの斜視図であ
る。

【図６】実施例３の圧縮機に係り、可動スクロールの断
面図である。

【図７】実施例３の圧縮機に係り、カラーの斜視図であ
る。

【符号の説明】

２…固定スクロール ２１…固定側板 ２３…
固定渦巻体 ４…可動スクロール ４１…可動側板 ４２…
可動渦巻体 ３０…フロントハウジング ３８…リアハウジン
グ １…圧縮室 ４３…ボス部 ３２…
主軸受 ３３…駆動軸 ３７…ラジアル軸受 ３６…
駆動ブッシュ ５１ａ、５１、３０ａ、４１ａ…自転防止機構（５１ａ
…自転防止ピン、５１…可動リング、３０ａ、４１ａ…
規制孔） ６０、６１、６２…カラー ６１ｂ…耳部 ６２ｂ…フランジ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定側板及び固定渦巻体を有し、ハウジン
   グに固定される固定スクロールと、該固定スクロールと
   噛合して圧縮室を形成する可動側板及び可動渦巻体を有
   するとともに、該可動渦巻体と背向して該可動側板から
   突出されたボス部を有する可動スクロールと、該ハウジ
   ングに主軸受を介して支承された駆動軸と、該ボス部内
   にラジアル軸受を介して嵌合され、該駆動軸の回転によ
   り該可動スクロールを公転可能に支承する駆動ブッシュ
   と、該可動スクロールの自転を防止する自転防止機構と
   を備え、該ボス部の熱膨脹係数が該ラジアル軸受より大
   きく、該可動スクロールの公転運動により該圧縮室が渦
   巻き中心方向に移動されて容積を縮小するスクロール型
   圧縮機において、 前記ラジアル軸受は前記ボス部内に圧入され、該ボス部
   の外周面には該ボス部の熱膨脹係数より小さい熱膨脹係
   数のカラーが圧入されていることを特徴とするスクロー
   ル型圧縮機。
2. 【請求項２】カラーは、ボス部先端側で径内方向に突出
   し、ラジアル軸受の軸方向への移動を阻止する適数個の
   耳部を有することを特徴とする請求項１記載のスクロー
   ル型圧縮機。
3. 【請求項３】カラーは、ボス部先端側で径内方向に突出
   し、ラジアル軸受の軸方向への移動を阻止するフランジ
   を有することを特徴とする請求項１記載のスクロール型
   圧縮機。