JP2006104958A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】スクロール圧縮機において、単純且つ安価な構造で、回転軸が変形した場合でも十分な軸受耐力を発揮して優れた信頼性を有するものとすること。
【解決手段】スクロール圧縮機は、密閉容器内に、圧縮機構部、回転軸及び電動機を収納して構成される。すべり軸受２１０を有する旋回スクロール２００と上端部に偏心して設けられたクランクピンを有する回転軸とを備える。回転軸は、上端部のクランクピンをすべり軸受２１０に挿入することで、圧縮機構部に連結される。圧縮機構部で圧縮する流体としてＲ４１０Ａなどの高圧冷媒を用いると共に、すべり軸受２１０の一側の端部内面全周に先端側に拡開するテーパ部２１０ｂを設けている。
【選択図】図１

Description

本発明は、旋回スクロール軸受部にすべり軸受を有するスクロール圧縮機に係わり、特にＲ４１０Ａなどの高圧冷媒を用いる冷凍、空調用のスクロール圧縮機に好適なものである。

従来の流体圧縮機としては、特開平７−２３３７９０号公報（特許文献１）に示されたものがある。

この特許文献１に係るスクロール圧縮機は、流体を圧縮する圧縮機構部と、圧縮機構部に連結される回転軸（クランクシャフト）と、回転軸を駆動する電動機と、これらを収納した密閉容器とを備えて構成されている。

そして、特許文献１のスクロール圧縮機では、電動機の一側で回転軸の主軸部分を支持する２つのすべり軸受がフレームに固着して設けられている。また、圧縮機構部は、台板（鏡板）及びスクロールラップ（渦巻状のラップ）をそれぞれ有する旋回スクロールと固定スクロールとを噛み合わせて構成されている。旋回スクロールの台板の背面側に旋回スクロール軸受部が突出して設けられ、この旋回スクロール軸受部内に回転軸のクランクピン（クランク部）を支持するすべり軸受が設けられている。

さらに、特許文献１のスクロール圧縮機では、旋回スクロール軸受部に固定された薄肉のすべり軸受の両端部分とその背面に対向する旋回スクロール軸受部とが接触しないように、薄肉のすべり軸受の両端に変形可能な張出部分を形成させ、ガス圧縮作用による回転軸の傾斜に軸受両端部が追随して変形するようにしている。

さらに、特許文献１のスクロール圧縮機では、主軸部分を支持するすべり軸受とクランクピンとの間に位置して（換言すれば、クランクピンに近接して）、バランスウエイトが設けられている。

また、従来の流体圧縮機としては、特開２００２−１４７３７７号公報（特許文献２）に示されたものがある。

この特許文献２に係るスクロール圧縮機は、流体を圧縮する圧縮機構部と、圧縮機構部に連結される回転軸（主軸）と、回転軸を駆動する電動機と、これらを収納した密閉容器とを備えて構成されている。

そして、特許文献２のスクロール圧縮機では、電動機の一側で回転軸の主軸部分を支持するすべり軸受がフレームに固着して設けられている。また、圧縮機構部は、旋回スクロールと固定スクロールとを噛み合わせて構成されている。旋回スクロールの一側に旋回スクロール軸受部（ボス部）が突出して設けられ、この旋回スクロール軸受部内に回転軸のクランクピン（偏心軸部）を支持するすべり軸受が設けられている。

さらに、特許文献２のスクロール圧縮機では、旋回スクロール軸受部に固定されたすべり軸受の端部に環状溝を形成して端部の剛性を低下させている。これによって、回転軸のクランクピンにモーメントが加わりすべり軸受内での回転軸の傾斜が生じ、荷重分布がすべり軸受の端部で大きくなった場合には、すべり軸受の端部が変形することにより、回転軸とすべり軸受の端部との接触応力を低減するようにしている。

特開平７−２３３７９０号公報 特開２００２−１４７３７７号公報

上述した特許文献１では、旋回スクロール軸受部に固定されたすべり軸受自身の信頼性の低下やコストアップを招いてしまうという問題があった。すなわち、すべり軸受を回転軸の傾斜に追随して変形するように薄いもので製作しなければならないために、すべり軸受に必要な強度を得ることができる厚さとすることが難しいと共に、薄くて十分な強度を得るためには高価な材料のすべり軸受を用いる必要があった。なお、すべり軸受の張出部分の変形と復元とが運転中に繰返されることにより、張出部分が疲労損傷するおそれがあり、この点からもすべり軸受の信頼性の低下を招くものであった。

この特許文献１には、使用する流体の種類についての言及はないが、地球環境への影響の少ないＲ４１０Ａなどの高圧冷媒を用いることが重要となっている。このような高圧冷媒を用いた場合には、高圧冷媒の圧縮作用によるガス力が格段に大きくなり、旋回スクロール軸受部に固定されたすべり軸に加わる荷重が極めて大きくなるため、信頼性をさらに向上することが望まれる。

また、上述した特許文献１では、回転軸の主軸部分を支持する主軸用軸受よりもクランクピン側に位置してバランスウエイトが設けられているため、高圧冷媒を用いることによって増大する偏心圧力をバランスウエイトで十分に対応することが難しいという課題があった。換言すれば、主軸用軸受とクランクピンとの間に大きなバランスウエイトを設置するスペースを確保することが難しいという課題があった。そこで、主軸用軸受の反クランクピン側に位置して主軸部分にバランスウエイトを設けることが考えられるが、その場合には、クランクピンからバランスウエイトが離れた分だけバランスが取り難くなり、クランクピンを支持するすべり軸受に加わる圧力が大きくなり易くなるため、この点からもすべり軸受の信頼性を向上させることが必要となる。

一方、上述した特許文献２では、高圧冷媒を用いることによる冷凍機油の耐摩耗・耐焼付き特性の劣化を補う観点で上述した構成を採用しているが、旋回スクロール軸受部に固定されたすべり軸受自身の信頼性の低下やコストアップを招いてしまうという問題があった。すなわち、すべり軸受の端部に環状溝を形成して回転軸の傾斜が大きくなった場合に、すべり軸受の端部が変形するようにしているため、すべり軸受の環状溝の内側部分に必要な強度を得ることができる厚さとすることが難しいと共に、この内側部分に十分な強度を得るためには高価な材料のすべり軸受を用いる必要があった。なお、すべり軸受の環状溝の内側部分の変形と復元とが運転中に繰返されることにより、環状溝の内側部分が疲労損傷するおそれがあり、この点からもすべり軸受の信頼性の低下を招くものであった。

さらに、上述した特許文献１、２では、電動機の一側で回転軸の主軸部分を支持しているため、回転軸の主軸部分が傾き易かった。この傾きを防ぐために、フレームを軸方向に長く設けることが行なわれているが、この場合には、そのすべり軸受による動力損失が増加すると共に、フレームの収容性が低下するという問題が生ずる。そこで、電動機の両側で回転軸の主軸部分を支持する転がり軸受を設けるようにすることが考えられるが、高圧冷媒を用いた場合には、クランクピンに加わるガス圧力の増大により２つの転がり軸受を支点として回転軸が湾曲するように変形し易くなり、旋回スクロール軸受部内に設置したすべり軸受の片当たりが発生し易くなって信頼性が低下するという課題が生ずる。

本発明の目的は、単純且つ安価な構造で、回転軸が変形した場合でも十分な軸受耐力を発揮して優れた信頼性を有するスクロール圧縮機を得ることである。

前記目的を達成するために、本発明の第１の特徴は、流体を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部に連結される回転軸と、前記回転軸を駆動する電動機と、前記圧縮機構部、前記回転軸及び前記電動機を収納した密閉容器と、を備え、前記電動機の少なくとも一側で前記回転軸の主軸部分を支持する主軸用軸受を設け、台板及びスクロールラップをそれぞれ有する旋回スクロールと固定スクロールとを噛み合わせて前記圧縮機構部を構成し、記旋回スクロールの台板の背面側に旋回スクロール軸受部を突出して設け、前記旋回スクロール軸受部内に前記回転軸のクランクピンを支持するすべり軸受を設けたスクロール圧縮機において、前記圧縮機構部で圧縮する流体としてＲ４１０Ａなどの高圧冷媒を用いると共に、前記すべり軸受の一側の端部内面全周に先端側に拡開するテーパ部を設けたことにある。

本発明の第２の特徴は、流体を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部に連結される回転軸と、前記回転軸を駆動する電動機と、前記圧縮機構部、前記回転軸及び前記電動機を収納した密閉容器と、を備え、前記電動機の両側で前記回転軸の主軸部分を支持する転がり軸受を設け、台板及びスクロールラップをそれぞれ有する旋回スクロールと固定スクロールとを噛み合わせて前記圧縮機構部を構成し、前記旋回スクロールの台板の背面側に旋回スクロール軸受部を突出して設け、前記旋回スクロール軸受部内に前記回転軸のクランクピンを支持するすべり軸受を設けたスクロール圧縮機において、前記圧縮機構部で圧縮する流体としてＲ４１０Ａなどの高圧冷媒を用いると共に、前記転がり軸受の反クランクピン側に位置して前記主軸部分にバランスウエイトを設け、前記すべり軸受の一側の端部内面全周に先端側に拡開するテーパ部を設けた構成にしたことにある。

本発明の第３の特徴は、流体を圧縮する圧縮機構部と、前記圧縮機構部に連結される回転軸と、前記回転軸を駆動する電動機と、前記圧縮機構部、前記回転軸及び前記電動機を収納した密閉容器と、を備え、前記電動機の両側で前記回転軸の主軸部分を支持する転がり軸受を設け、台板及びスクロールラップをそれぞれ有する旋回スクロールと固定スクロールとを噛み合わせて前記圧縮機構部を構成し、前記旋回スクロールの台板の背面側に旋回スクロール軸受部を突出して設け、前記旋回スクロール軸受部内に前記回転軸のクランクピンを支持するすべり軸受を設け、前記密閉容器内の底部に貯留した潤滑油を、前記回転軸の油通路を通して前記すべり軸受の奥側から前記すべり軸受に供給し、さらに前記すべり軸受の開口側から前記転がり軸受に供給してから前記密閉容器内の底部に戻す給油経路を備えたスクロール圧縮機において、前記圧縮機構部で圧縮する流体としてＲ４１０Ａなどの高圧冷媒を用いると共に、前記すべり軸受の開口側の端部内面全周に先端側に拡開するテーパ部を設けたことにある。

本発明の第４の特徴は、流体を圧縮する圧縮機構部と、この圧縮機構部に連結される回転軸と、前記回転軸を駆動する電動機と、前記圧縮機構部、前記回転軸及び前記電動機を収納した密閉容器と、を備え、前記電動機の少なくとも一側で前記回転軸の主軸部分を支持する主軸用軸受を設け、台板及びスクロールラップをそれぞれ有する旋回スクロールと固定スクロールとを噛み合わせて前記圧縮機構部を構成し、前記旋回スクロールの台板の背面側に旋回スクロール軸受部を突出して設け、前記旋回スクロール軸受部内に前記回転軸のクランクピンを支持するすべり軸受を設けたスクロール圧縮機において、前記圧縮機構部で圧縮する流体としてＲ４１０Ａなどの高圧冷媒を用いると共に、前記すべり軸受を前記クランクピンより軟らかい材質で形成し且つ前記すべり軸受の一側の端部内面全周に段部を有して拡開する拡開円筒部を設けたことにある。

本発明のスクロール圧縮機によれば、単純な構造で、回転軸傾斜時のすべり軸受に生じる局所的な面圧上昇を緩和することにより、十分な軸受耐力を得ることができ、安価で信頼性の優れたものとすることができる。

以下、本発明の複数の実施例について図を用いて説明する。各実施例の図における同一符号は同一物または相当物を示す。

本発明の第１実施例のスクロール圧縮機を、図１および図２を用いて説明する。図１は本発明の第１実施例のスクロール圧縮機の縦断面図、図２は図１のスクロール圧縮機の旋回スクロール及びすべり軸受の断面図、図２Ｂは図２ＡのＡ部拡大図である。

スクロール圧縮機１は、圧縮機構部２と駆動部３と回転軸３００とを密閉容器７００内に収納して構成されている。本実施例では、上から圧縮機構部２、駆動部３及び油溜り７３０の順に配設されており、回転軸３００を介して圧縮機構部２と駆動部３が連結されている縦型スクロール圧縮機である。

圧縮機構部２は、固定スクロール１００と旋回スクロール２００とフレーム４００とを基本要素として構成されている。フレーム４００は密閉容器７００に固定され、転がり軸受４０１を配設する部材を構成している。固定スクロール１００は、台板１０１とスクロールラップ１０２と吸込口１０３と吐出口１０４とを基本構成部分として構成され、フレーム４００にボルト４０５により固定されている。スクロールラップ１０２は台板１０１の一側に垂直に立設されている。旋回スクロール２００は、台板２０１とスクロールラップ２０２と旋回スクロール軸受部２０３と、旋回スクロール軸受部２０３に配設されたすべり軸受２１０と背圧穴とを基本構成部分として構成されている。スクロールラップ２０２は台板２０１の一側に垂直に立設されている。旋回スクロール軸受部２０３は台板２０１の他側（反ラップ側）に垂直に突出して形成されている。旋回スクロール２００は、鋳鉄やアルミニュームなどを材料とする鋳物から各構成部分を加工することにより形成されている。

固定スクロール１００と旋回スクロール２００を噛み合わせて構成した圧縮室１３０は、旋回スクロール２００が旋回運動することによりその容積が減少する圧縮動作が行なわれる。この圧縮動作では、旋回スクロール２００の旋回運動に伴って、作動流体が吸入管７１１および吸入口１０３を経由して圧縮室１３０へ吸込まれ、吸込まれた作動流体が圧縮行程を経て固定スクロール１００の吐出口１０４から密閉容器７００内に吐出され、さらに吐出管７０１を経由して密閉容器７００から吐出される。これによって、密閉容器７００内の空間は吐出圧力に保たれる。圧縮機構部で圧縮する作動流体として、地球環境に優しいＲ４１０Ａなどの高圧冷媒を用いている。

密閉容器７００は、上キャップ７１０及び下キャップ７２０を有している。上キャップ７１０及び下キャップ７２０は密閉容器の中央筒部に対して外側に被せるように嵌合され、その嵌合端部が溶接トーチにより斜め下方および斜め上方から加熱されて溶着される。密閉容器７００の底面には脚部７２１が取付けられている。下キャップ７２０の内側には、マグネット７２２が取付けられていて、圧縮機内の粉塵を回収する役目を果たしている。

また、密閉容器７００の側面にはハーメ端子７０２及び端子カバー７０３が設けられ、電動機６００に電力を供給できるようになっている。ハーメ端子７０２は、密閉容器７００を貫通して設けられ、ステータ６０１のエンドコイルとフレーム４００との間に位置してバランスウエイト４０７の最大外径部４０７ａに対向している。

また、ハーメ端子７０２と反対側の密閉容器７００の側面には、吐出管７０１が密閉容器７００を貫通して設けられ、ステータ６０１のエンドコイルとフレーム４００との間に位置してバランスウエイト４０７の最大外径部４０７ａに対向している。

旋回スクロール２００を旋回駆動する駆動部３は、ステータ６０１及びロータ６０２からなる電動機６００と、回転軸３００と、ポンプ部９００へ回転軸３００の回転を伝達するポンプ継手３１０と、旋回スクロール２００の自転防止機構の主要部品であるオルダム継手５００と、フレーム４００と、転がり軸受４０１、８０３と、旋回スクロール軸受部２０３と、旋回スクロール軸受部２０３に配設されたすべり軸受２１０とを基本要素として構成されている。

回転軸３００は、主軸部３０２とクランクピン３０１と副軸受支持部３０３とを一体に備えて構成されている。主軸部３０２と副軸受支持部３０３とは、同一軸心に形成され、主軸部分を構成している。さらに、回転軸３００の下端部には、ポンプ継手３１０が圧入されている。転がり軸受４０１、８０３は回転軸３００の主軸部３０２および副軸受支持部３０３を回転自在に係合する回転軸支持部を構成する。旋回スクロール軸受部２０３は、その内径にすべり軸受２１０が圧入され、回転軸３００のクランクピン３０１を回転軸方向であるスラスト方向に移動可能かつ回転自在に係合するように、旋回スクロール２００に備えられている。

転がり軸受４０１は電動機６００の上側に配置され、副軸受部８００の主要部を構成する転がり軸受（副軸受）８０３は電動機６００の下側に配置されている。転がり軸受４０１、８０３は、電動機６００の両側で主軸部分を支持する主軸用軸受を構成する。本実施例では、電動機６００の両側で主軸部分を転がり軸受４０１、８０３により支持しているので、主軸用軸受の動力損失を抑制しつつ、回転軸の主軸部分が傾くことを防止することができる。

転がり軸受８０３は副軸受部８００の主要部を構成するものである。密閉容器７００に固定された下フレーム８０１にハウジング８０２がボルト８０５を介して固定されている。ハウジング８０２に転がり軸受８０３が上方から挿入され、その上方からさらにハウジングカバー８０４が取付けられている。

ポンプ部９００は、ハウジング８０２下端にボルト８０６を介して固定されている。回転軸３００の下端部に配置されたポンプ継手３１０下端部は、トロコイド式ポンプ９００に内挿される。ポンプ機構部は、トロコイド歯型のインナロータ９０１とアウタロータ９０２で構成されており、インナロータ９０１は回転軸３００にポンプ継手３１０を介して嵌合され、回転軸３００の回転がインナロータ９０１に伝達される。インナロータ９０１とアウタロータ９０２の噛合いにより、ポンプ部下端から密閉容器７００の底部の油溜り７３０に貯留する油を吸い込み、昇圧して回転軸３００内に形成されている油通路３１１へ油を供給する構造となっている。

オルダム継手５００は、旋回スクロール２００の台板２０１の背面に配設されている。オルダム継手５００に形成した直交する２組のキー部分の１組がフレーム４００に構成したオルダム継手５００の受け部であるキー溝を滑動し、残りの１組が旋回スクロールラップ２０２の背面側に構成したキー溝を滑動する。これによって、旋回スクロール２００はスクロールラップ２０２の立設する方向である軸線方向に垂直な面内を固定スクロール１００に対して自転せずに旋回運動する。

圧縮機構部２は、電動機６００に連結した回転軸３００の回転によりクランクピン３０１が偏心回転すると、旋回スクロール２００がオルダム継手５００の自転防止機構により固定スクロール１００に対し自転せずに旋回運動を行い、ガスを吸入管７１１および吸入口１０３を介してスクロールラップ１０２および２０２で形成される圧縮室１３０に吸入する。旋回スクロール２００の旋回運動により、圧縮室１３０は中央部へ移動しながら容積を減少してガスを圧縮し、圧縮ガスを吐出口１０４より吐出室に吐出する。吐出室に吐出されたガスは、圧縮機構部３および電動機６００の周囲を循環したのち吐出管７０１から圧縮機外へ放出される。

なお、旋回スクロール２００の台板２０１には、圧縮室１３０と旋回背面の背圧室４１１とを連通させる背圧穴（図示せず）が設けられており、背圧室４１１の圧力を吸入圧力と吐出圧力の中間の圧力（中間圧力）に保っている。旋回スクロール２００の背面側に構成される背圧室４１１は、旋回スクロール２００とフレーム４００と固定スクロール１００とで囲まれて形成される空間である。したがって、フレーム４００は背圧室４１１を形成する部材を兼ねている。

フレーム４００の溝に設けられたシールリング４１０は背圧室４１１への吐出ガス流入を防いでいる。旋回スクロール２００は背圧室４１１の中間圧力とシールリング４１０の内側に作用する吐出圧力との合力で固定スクロール１００に押し付けられている。

ここで、シールリング４１０の内径は転がり軸受４０１の外径より小さくなっている。このような構成を採用できるようにするために、本実施例では、転がり軸受４０１をフレーム４００の回転駆動手段側からフレーム４００へ挿入し、挿入した転がり軸受４０１をフレームカバー４０３で固定する構成となっている。フレームカバー４０３にはスラスト軸受４０２が設けられている。フレームカバー４０３はフレーム４００と別体に形成されている。フレームカバー４０３はフレーム４００にボルト４０６により固定されている。このようにボルト固定とすることで、フレームカバー４０３とフレーム４００との間隙を的確にシールできることから、給油経路からの油漏れを抑制することができる。なお、フレームカバー４０３は、フレーム４００の内側に挿入されて転がり軸受４０１を押さえる部分と、フレーム４００の回転駆動手段側端面に当接してこれに固定される部分とから構成されている。

バランスウエイト４０７は、主軸用軸受である転がり軸受４０１より電動機側（反クランクピン側）に位置して回転軸３００に設けられている。この構成によれば、主軸用軸受よりクランクピン側にバランスウエイト４０７が位置している構造に比較して、適切な大きさのバランスウエイト４０７を容易に設置することができる。なお、本実施例ではバランスウエイト４０７は回転軸３００とは別体に形成されて回転軸３００に圧入されて固着されているが、バランスウエイト４０７が回転軸３００と一体に形成されて設けられていてもよい。バランスウエイト４０７の最大外径部４０７ａはステータ６０１のコイルエンドの端面側に突出して設けられ、コイルエンドの内径より大径となっている。

金属製のバランスウエイトカバー４０４は、底壁と側壁とからなる筒状に形成され、バランスウエイト４０７の最大外径部４０７ａの外周を覆って設けられている。このバランスウエイトカバー４０４はフレームカバー４０３の共締めでフレーム４００へボルト４０６にて固定されている。バランスウエイトカバー４０４の側壁は、吐出管７０１とバランスウエイト４０７の最大外径部４０７ａとの間に設けられると共に、ハーメ端子７０２とバランスウエイト４０７の最大外径部４０７ａとの間に設けられることとなる。

このようにして、バランスウエイトカバー４０４は、フレーム４００とステータ６０１のエンドコイルの端面との間の空間を閉鎖している。すなわち、バランスウエイト４０７の最大外径部４０７ａの外方空間は、バランスウエイトカバー４０４によって実質的に閉鎖されている。

次に、給油経路について説明する。回転軸３００が回転されると、ポンプ部９００により油溜り７３０の油が回転軸内の油通路３１１に昇圧して供給される。油通路３１１に送られた油の一部は横穴３１２を通って転がり軸受である副軸受８０３に流れた後、油溜り７３０に戻る。油通路３１１を通ってクランクピン３０１の上部に到達した油はすべり軸受２１０を通り、さらには転がり軸受４０１へ流れる。転がり軸受４０１を潤滑した油は、その殆どが排油パイプ４０８を通り、油溜り７３０に戻る。転がり軸受４０１を潤滑した油の一部は、フレームカバー４０３と回転軸３００との間の隙間を通ってバランスウエイト４０７に至り、バランスウエイト４０７で飛散されるが、バランスウエイトカバー４０４の側壁の内面に付着されて回収され、電動機６００へ流下するなどして油溜り７３０に戻る。

また、旋回スクロール２００の旋回スクロール軸受部２０３の端面には給油ポケット２０５が設けられており、旋回スクロール２００が旋回運動することにより、給油ポケット２０５がシールリング４１０の外側と内側を往復し、旋回軸受２１０と軸受４０１の間にある油の一部を背圧室４１１に搬送する。搬送された油はオルダム継手５００に給油された後、固定スクロールの鏡板面１０５と旋回スクロール２００の台板２０１の摺動面に給油される。

背圧室４１１に搬送された油は、背圧穴を通って、または鏡板摺動面の微小隙間を通って圧縮室１３０に流入する。圧縮室１３０に流入した油は圧縮された冷媒ガスと共に吐出口１０４から吐出され、密閉容器７００内で冷媒ガスと分離され油溜り７３０に戻る。

また回転軸３００は、電動機６００のロータ６０２に固着された主軸部３０２と、この主軸部３０２の上端部に偏心して設けられ圧縮機構部２に連結されたクランクピン３０１と、主軸部３０２の下端部に設けられ副軸受８０３で支持された小径の副軸受支持部３０３とを一体に有しているので、回転軸３００に必要な強度を確保しつつ、副軸受８０３で副軸受支持部３０３を精度よく軸支することができる。

次に、本実施例のすべり軸受２１０に関して図２を参照しながら説明する。図２は本実施例のスクロール圧縮機のすべり軸受部の説明図で、図２Ａは旋回スクロールの断面図、図２Ｂは図２ＡのＡ部拡大図である。

すべり軸受２１０は、旋回スクロール２００の旋回スクロール軸受部２０３内に配設されている。すべり軸受２１０の外周面は旋回スクロール軸受部２０３の内周面と全面的に密着している。また、すべり軸受２１０は、必要な強度を確保できる厚さで構成されている。

回転軸３００の上端部に偏心して設けられたクランクピン３０１は、旋回スクロール軸受部２０３に配設されたすべり軸受２１０に連結されて支持されている。クランクピン３０１は、回転による旋回スクロール２００の遠心力により、及び、旋回スクロール２００がガスを圧縮する際にすべり軸受２１０を介して受ける軸径方向の荷重により微小傾斜を起こす。特に、Ｒ４１０Ａなどの高圧冷媒を用いたこと、バランスウエイト４０７をランクピン側に位置して設けたこと、電動機６００の両側に位置して転がり軸受４０１、８０３で回転軸３００の主軸部分を支持するようにしたことなどにより、クランクピン３０１の傾斜が生じ易い。

そこで、本実施例では、すべり軸受２１０の開口側の端部内面全周に、円筒内面部２１０ａから先端側に拡開するテーパ部２１０ｂを設けている。すべり軸受２１０のテーパ部２１０ｂは、軸方向の寸法をｍｍオーダー、径方向の寸法を十μｍオーダーとする緩やかなテーパ角度で形成されている。すべり軸受２１０の下端部にテーパ部２１０ｂを設けるという単純な構造によって、クランクピン３０１が微小傾斜した場合においても、クランクピン３０１の根元がすべり軸受２１０の下端で片当たりすることなく、ある程度滑らかに面で接することができ、クランクピン３０１の根元部の片当たりによるすべり軸受下端部の面圧上昇を緩和させることができ、すべり軸受の信頼性を高めることができる。

次に、本発明の第２実施例について図３を用いて説明する。図３は本発明の第２実施例のスクロール圧縮機のすべり軸受部の説明図で、図３Ａは旋回スクロールの断面図、図３Ｂは図３ＡのＢ部拡大図である。この第２実施例は、次に述べる点で第１実施例と相違するものであり、その他の点については第１実施例と基本的には同一である。

この第２実施例では、すべり軸受２１０の円筒内面部２１０ａからテーパ部２１０ｂに至る部分を滑らかな曲線で形成されている。このように、すべり軸受２１０の円筒内面部とテーパ部が滑らかな曲線で形成されることにより、クランクピン３０１が微小傾斜した場合において、クランクピン３０１の根元がすべり軸受２１０の下端部で片当たりすることなく、テーパ加工だけのものよりさらに滑らかに面で接することができ、クランクピン３０１の根元部の片当たりによるすべり軸受下端部の面圧上昇をさらに緩和させることができ、すべり軸受の信頼性をさらに高めることができる。

次に、本発明の第３実施例について図４を用いて説明する。図４は本発明の第３実施例のスクロール圧縮機のすべり軸受部の説明図で、図４Ａは旋回スクロールの断面図、図４Ｂは図４ＡのＣ部拡大図である。この第３実施例は、次に述べる点で第１実施例と相違するものであり、その他の点については第１実施例と基本的には同一である。

この第３実施例では、すべり軸受２１０をクランクピン３０１より軟らかい材質で形成し且つすべり軸受２１０の一側の端部内面全周に段部を有して拡開する拡開円筒部２１０ｃを設けている。すなわち、すべり軸受２１０の下端部は、断面でみると１段の矩形形状で加工され、擬似的なテーパ部を形成している。

すべり軸受２１０は、クランクピン３０１に対し柔かい材質の為、荷重が作用した場合段付き部は押し潰され、実用上テーパ形状と等価となる。すべり軸受２１０の下端部が１段の段付き加工されることにより、クランクピン３０１が微小傾斜した場合においても、クランクピン３０１の根元がすべり軸受２１０の下端部で片当たりを軽減させることができ、クランクピン３０１の根元部の片当たりによる、すべり軸受下端部の面圧上昇を緩和させることができる。すべり軸受２１０の段付け加工は、テーパ加工に比べ加工性、品質管理の点から見ても有利であり、且つすべり軸受２１０の信頼性を高めることができる。

本発明の第１実施例のスクロール圧縮機の縦断面図である。 本実施例のスクロール圧縮機に用いる旋回スクロールの縦断面である。 図２ＡのＡ部拡大図である。 本発明の第２実施例のスクロール圧縮機に用いる旋回スクロールの縦断面である。 図３ＡのＢ部拡大図である。 本発明の第３実施例のスクロール圧縮機に用いる旋回スクロールの縦断面である。 図４ＡのＣ部拡大図である。

符号の説明

１…スクロール圧縮機、２…圧縮機構部、３…駆動部、１００…固定スクロール、１０１…台板、１０２…ラップ、１０３…吸入口、１０４…吐出口、１０５…鏡板面、１３０…圧縮室、２００…旋回スクロール、２０１…台板、２０２…ラップ、２０３…旋回スクロール軸受、２０５…給油ポケット、２１０…すべり軸受、２１０ａ…円筒内面部、２１０ｂ…テーパ部、３００…回転軸、３０１…クランクピン、３０２…主軸部、３０３…副軸受支持部、３１０…ポンプ継手、３１１…油通路、３１２…横穴、４００…フレーム、４０１…転がり軸受、４０２…スラスト軸受、４０３…フレームカバー、４０４…バランスウエイトカバー、４０５…ボルト、４０６…ボルト、４０７…バランスウエイト、４０７ａ…最大外径部、４０８…排油パイプ、４１０…シールリング、４１１…背圧室、５００…オルダム継手、６００…電動機、６０１…ステータ、６０２…ロータ、７００…密閉容器、７０１…吐出管、７０２…ハーメ端子、７０３…端子カバー、７１０…上キャップ、７１１…吸入管、７２０…下キャップ、７２１…脚部、７２２…マグネット、７３０…油溜り、８００…副軸受部、８０１…下フレーム、８０２…ハウジング、８０３…転がり軸受（副軸受）、８０４…ハウジングカバー、８０５…ボルト、８０６…ボルト、９００…ポンプ部、インナロータ…９０１、９０２…アウタロータ。

Claims (7)

1. 流体を圧縮する圧縮機構部と、
   前記圧縮機構部に連結される回転軸と、
   前記回転軸を駆動する電動機と、
   前記圧縮機構部、前記回転軸及び前記電動機を収納した密閉容器と、を備え、
   前記電動機の少なくとも一側で前記回転軸の主軸部分を支持する主軸用軸受を設け、
   台板及びスクロールラップをそれぞれ有する旋回スクロールと固定スクロールとを噛み合わせて前記圧縮機構部を構成し、
   前記旋回スクロールの台板の背面側に旋回スクロール軸受部を突出して設け、
   前記旋回スクロール軸受部内に前記回転軸のクランクピンを支持するすべり軸受を設けたスクロール圧縮機において、
   前記圧縮機構部で圧縮する流体としてＲ４１０Ａなどの高圧冷媒を用いると共に、
   前記すべり軸受の一側の端部内面全周に先端側に拡開するテーパ部を設けた
   ことを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 流体を圧縮する圧縮機構部と、
   前記圧縮機構部に連結される回転軸と、
   前記回転軸を駆動する電動機と、
   前記圧縮機構部、前記回転軸及び前記電動機を収納した密閉容器と、を備え、
   前記電動機の両側で前記回転軸の主軸部分を支持する転がり軸受を設け、
   台板及びスクロールラップをそれぞれ有する旋回スクロールと固定スクロールとを噛み合わせて前記圧縮機構部を構成し、
   前記旋回スクロールの台板の背面側に旋回スクロール軸受部を突出して設け、
   前記旋回スクロール軸受部内に前記回転軸のクランクピンを支持するすべり軸受を設けたスクロール圧縮機において、
   前記圧縮機構部で圧縮する流体としてＲ４１０Ａなどの高圧冷媒を用いると共に、
   前記転がり軸受の反クランクピン側に位置して前記主軸部分にバランスウエイトを設け、
   前記すべり軸受の一側の端部内面全周に先端側に拡開するテーパ部を設けた
   ことを特徴とするスクロール圧縮機。
3. 流体を圧縮する圧縮機構部と、
   前記圧縮機構部に連結される回転軸と、
   前記回転軸を駆動する電動機と、
   前記圧縮機構部、前記回転軸及び前記電動機を収納した密閉容器と、を備え、
   前記電動機の両側で前記回転軸の主軸部分を支持する転がり軸受を設け、
   台板及びスクロールラップをそれぞれ有する旋回スクロールと固定スクロールとを噛み合わせて前記圧縮機構部を構成し、
   前記旋回スクロールの台板の背面側に旋回スクロール軸受部を突出して設け、
   前記旋回スクロール軸受部内に前記回転軸のクランクピンを支持するすべり軸受を設け、
   前記密閉容器内の底部に貯留した潤滑油を、前記回転軸の油通路を通して前記すべり軸受の奥側から前記すべり軸受に供給し、さらに前記すべり軸受の開口側から前記転がり軸受に供給してから前記密閉容器内の底部に戻す給油経路を備えたスクロール圧縮機において、
   前記圧縮機構部で圧縮する流体としてＲ４１０Ａなどの高圧冷媒を用いると共に、
   前記すべり軸受の開口側の端部内面全周に先端側に拡開するテーパ部を設けた
   ことを特徴とするスクロール圧縮機。
4. 請求項３に記載のスクロール圧縮機において、前記回転軸の反クランクピン側の端部に前記密閉容器内の底部に貯留した潤滑油を前記給油経路に昇圧して供給するポンプ部を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
5. 請求項４に記載のスクロール圧縮機において、前記すべり軸受のテーパ部は、軸方向の寸法をｍｍオーダー、径方向の寸法を十μｍオーダーとする緩やかなテーパ角度で形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
6. 請求項１から５の何れかに記載のスクロール圧縮機において、前記すべり軸受の円筒内面部から前記テーパ部へ滑らかな曲線でつながっていることを特徴とするスクロール圧縮機。
7. 流体を圧縮する圧縮機構部と、
   この圧縮機構部に連結される回転軸と、
   前記回転軸を駆動する電動機と、
   前記圧縮機構部、前記回転軸及び前記電動機を収納した密閉容器と、を備え、
   前記電動機の少なくとも一側で前記回転軸の主軸部分を支持する主軸用軸受を設け、
   台板及びスクロールラップをそれぞれ有する旋回スクロールと固定スクロールとを噛み合わせて前記圧縮機構部を構成し、
   前記旋回スクロールの台板の背面側に旋回スクロール軸受部を突出して設け、
   前記旋回スクロール軸受部内に前記回転軸のクランクピンを支持するすべり軸受を設けたスクロール圧縮機において、
   前記圧縮機構部で圧縮する流体としてＲ４１０Ａなどの高圧冷媒を用いると共に、
   前記すべり軸受を前記クランクピンより軟らかい材質で形成し且つ前記すべり軸受の一側の端部内面全周に段部を有して拡開する拡開円筒部を設けた
   ことを特徴とするスクロール圧縮機。
   

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