JP2022132899A - 圧縮機及び溶接ピン - Google Patents

Abstract

【課題】溶接ピンが、軸受を支える支持部材に圧入され、ケーシングと溶接固定される圧縮機において、溶接時の溶接ピンの塑性変形を抑制し、溶接後の溶接ピンの保持力を大きく維持する。【解決手段】スクロール圧縮機は、駆動軸を回転可能に支持する軸受メタルを支えるハウジング及び下部軸受ハウジング、ハウジング及び下部軸受ハウジングを内部に収容するケーシング、及び溶接ピンを備えている。溶接ピンは、ハウジング及び下部軸受ハウジングに形成されている穴に圧入され、ケーシングと溶接固定されている。圧入前の溶接ピンの本体部６２の外周面６２ａには、溶接ピンの圧入方向視において、溶接ピンの周方向に沿って複数の凸部６４が形成され、山部分６６と谷部分６８とが交互に並ぶ形状となっている。山部分の頂部６６ａの第１曲率半径ρ１は、谷部分の底部６８ａの第２曲率半径ρ２より大きい。【選択図】図６

Description

本開示は、圧縮機及び溶接ピンに関する。具体的には、本開示は、軸受を支える支持部材の外面の穴に溶接ピンが圧入され、溶接ピンとケーシングとが溶接固定されている圧縮機に関する。また、本開示は、この圧縮機に用いられる溶接ピンに関する。

従来、特許文献１（特開２０１７－２５７６２号公報）のように、軸受を支える支持部材の外面に形成された穴に、外周面に複数の凸部を設けた溶接ピンを圧入し、溶接ピンとケーシングとを溶接することで支持部材をケーシングに固定する圧縮機が知られている。

このような圧縮機では、溶接ピンを支持部材に圧入する際に、溶接ピンの外周面の凸部が塑性変形する。また、溶接ピンとケーシングとを溶接する際にも、溶接ピンの熱膨張により溶接ピンの外周面の凸部が支持部材に押し付けられ、溶接ピンの凸部が更に塑性変形する。溶接の際に凸部の塑性変形が進み、凸部の弾性が失われる結果、溶接後の溶接ピンの保持力が低下するおそれがある。なお、溶接ピンの保持力とは、溶接ピンを支持部材に固定する力を意味する。

第１観点の圧縮機は、駆動部と、圧縮機構と、駆動軸と、支持部材と、ケーシングと、溶接ピンと、を備えている。駆動軸は、駆動部の駆動力を圧縮機構に伝達する。支持部材は、駆動軸を回転可能に支持する軸受を支える。支持部材の外面には、穴が形成されている。ケーシングは、駆動軸及び支持部材を内部に収容する。溶接ピンは、平目のローレット目が外周面に形成されている円柱状の本体部を有する。溶接ピンは、支持部材の穴に圧入され、ケーシングと溶接固定されている。圧入前の溶接ピンの本体部の外周面には、溶接ピンの圧入方向視において、溶接ピンの周方向に沿って複数の凸部が形成され、山部分と谷部分とが交互に並ぶ形状となっている。山部分の頂部の曲率半径である第１曲率半径は、谷部分の底部の曲率半径である第２曲率半径よりも大きい。

第１観点の圧縮機では、第１曲率半径が第２曲率半径より大きいことで、第１曲率半径を第２曲率半径以下とする場合に比べ、本体部と支持部材との接触面を大きくとることができる。そのため、第１観点の圧縮機では、溶接時の溶接ピンの塑性変形を抑制し、溶接後の溶接ピンの保持力を大きく維持できる。

第２観点の圧縮機は、第１観点の圧縮機であって、圧入前の溶接ピンにおいて、第１曲率半径は、第２曲率半径の１０倍以上である。

第２観点の圧縮機では、本体部と支持部材との接触面を特に大きくとることが可能で、溶接時の溶接ピンの塑性変形を抑制し、溶接後の溶接ピンの保持力を大きく維持できる。

第３観点の圧縮機は、第１観点又は第２観点の圧縮機であって、圧入前の溶接ピンにおいて、第１曲率半径は、本体部の中心から山部分の頂部までの半径に等しい。

第３観点の圧縮機では、本体部と支持部材との接触面を大きくとることが可能で、溶接時の溶接ピンの塑性変形を抑制し、溶接後の溶接ピンの保持力を大きく維持できる。

第４観点の圧縮機は、第１観点から第３観点のいずれかの圧縮機であって、凸部には、第１の凸部と、第１の凸部に隣接して配置される第２の凸部と、を含む。圧入方向視において、圧入前の溶接ピンの本体部の中心周りに、支持部材に形成されている穴の半径と同半径の仮想円を仮想した場合に、第２距離に対する第１距離の比は、０．５以上３．０以下である。第１距離は、仮想円と第１の凸部の縁部との２つの交点である、第２の凸部の近位側の第１交点と第２の凸部の遠位側の第２交点との間の距離である。第２距離は、第１交点と第３交点との間の距離である。第３交点は、第２の凸部の縁部と仮想円との交点の内、第１の凸部の近くに配置される交点である。

第４観点の圧縮機では、第２距離に対する第１距離の比を０．５以上と大きくすることで、本体部と支持部材との接触面を大きくとることが可能で、溶接時の溶接ピンの塑性変形を抑制し、溶接後の溶接ピンの保持力を大きく維持できる。

また、第４観点の圧縮機では、第２距離に対する第１距離の比が３．０以下であるので、熱膨張時の凸部の変形代を確保し、溶接時の溶接ピンの凸部の塑性変形を抑制することができる。

第５観点の圧縮機では、第１観点から第４観点のいずれかの圧縮機であって、第２値に対する第１値の比は、０．３以上１．６以下である。第１値は、圧入前の溶接ピンにおける本体部の中心から山部分の頂点までの距離から支持部材に形成されている穴の半径を差し引いた値である。第２値は、支持部材に形成されている穴の半径から圧入前の溶接ピンにおける本体部の中心から谷部分の最深部までの距離を差し引いた値である。

第５観点の圧縮機では、本体部と支持部材との接触面を比較的大きく確保しつつ、熱膨張時の凸部の変形代を確保して溶接時の溶接ピンの凸部の塑性変形を抑制し、溶接後にも溶接ピンの保持力を大きく維持できる。

第６観点の圧縮機では、第１観点から第５観点のいずれかの圧縮機であって、圧入方向視において、圧入前の溶接ピンの凸部は、山部分の頂部と谷部分の底部との間を延びる直線部を有する。谷部分を形成する隣接する２つの凸部の直線部のなす角度は、６０°以上９５°未満である。

第６観点の圧縮機では、本体部と支持部材との接触面を比較的大きく確保しつつ、熱膨張時の凸部の変形代を確保して溶接時の溶接ピンの凸部の塑性変形を抑制し、溶接後にも溶接ピンの保持力を大きく維持できる。

第７観点の圧縮機では、第１観点から第６観点のいずれかの圧縮機であって、圧入前の溶接ピンにおける本体部の中心から山部分の頂点までの距離から、圧入前の溶接ピンにおける本体部の中心から谷部分の最深部までの距離を差し引いた値は、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である。

第８観点の圧縮機では、第１観点から第７観点のいずれかの圧縮機であって、支持部材は、軸受を支持する軸受支持部からケーシングに向かって延びるアームを有し、アームの端部の外面に穴が形成されている。

第９観点の溶接ピンは、圧縮機のケーシングと、圧縮機の駆動部の駆動力を圧縮機の圧縮機構に伝達する駆動軸を回転可能に支持する軸受を支える支持部材と、の固定に用いられる。溶接ピンは、円柱状の本体部を備える。本体部には、平目のローレット目が外周面に形成されている。溶接ピンは、支持部材の外面に形成されている穴に圧入され、ケーシングと溶接固定される。圧入前の溶接ピンの本体部の外周面には、溶接ピンの圧入方向視において、溶接ピンの周方向に沿って複数の凸部が形成され、山部分と谷部分とが交互に並ぶ形状となっている。山部分の頂部の曲率半径である第１曲率半径は、谷部分の底部の曲率半径である第２曲率半径よりも大きい。

本開示の一実施形態に係るスクロール圧縮機の概略縦断面図である。 図１のスクロール圧縮機のハウジングの概略側面図である。 図１のスクロール圧縮機のケーシングと溶接ピンとの固定状態を模式的に示した図である。 図１のスクロール圧縮機に用いられる圧入前の溶接ピンを、溶接ピンの圧入方向に直交する方向に沿って見た図である。 図１のスクロール圧縮機に用いられる圧入前の溶接ピンを、溶接ピンの圧入方向に沿って見た図である。 図５の溶接ピンを溶接ピンの圧入方向に沿って見た際の、溶接ピンの本体部の外周面付近の拡大図である。 変形例Ｂの溶接ピンを溶接ピンの圧入方向に沿って見た際の、溶接ピンの本体部の外周面付近の拡大図である。 ＪＩＳ規格の平目のローレット目の形状を説明するための図である。

圧縮機の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

以下では、説明の便宜上、位置や向きを説明するために、「上」、「下」等の表現を用いる場合がある。断りの無い場合、「上」、「下」等の表現の表す位置や向きは、図中の矢印に従う。

また、以下では、「平行」、「直交」、「水平」、「垂直」、「同一」等の表現を用いる場合があるが、これらの表現は、厳密な意味で「平行」、「直交」、「水平」、「垂直」、「同一」である場合に限定されない。「平行」、「直交」、「水平」、「垂直」、「同一」等の表現は、実質的に「平行」、「直交」、「水平」、「垂直」、「同一」である場合を含む意味で用いられる。

（１）全体構成
本開示の圧縮機の一実施形態に係るスクロール圧縮機１００の概要を、図１を参照しながら説明する。図１は、スクロール圧縮機１００の概略縦断面図である。

スクロール圧縮機１００は、空気調和装置、給湯装置、床暖房装置等の蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用する冷凍装置に用いられる。スクロール圧縮機１００は、例えば、冷凍装置の熱源ユニットに搭載され、冷凍装置の冷媒回路の一部を構成する。

本開示のスクロール圧縮機１００は、全密閉型圧縮機である。スクロール圧縮機１００は、冷凍サイクルにおける低圧（以後、単に低圧と呼ぶ場合がある）の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して冷凍サイクルにおける高圧（以後、単に高圧と呼ぶ場合がある）にして吐出する。冷媒は、例えばＨＦＣ冷媒のＲ３２である。なお、Ｒ３２は冷媒の種類の例示に過ぎず、スクロール圧縮機１００は、Ｒ３２以外のＨＦＣ冷媒や、ＨＦＯ冷媒を圧縮する装置であってもよい。また、例えば、スクロール圧縮機１００は、二酸化炭素等の自然冷媒を圧縮して吐出する装置であってもよい。

スクロール圧縮機１００は、図１に示すように、ケーシング１０、圧縮機構２０、ハウジング５０、モータ７０、駆動軸８０、下部軸受ハウジング９０、及び溶接ピン６０を主に有する。

（２）詳細構成
ケーシング１０、圧縮機構２０、ハウジング５０、モータ７０、駆動軸８０、下部軸受ハウジング９０、及び溶接ピン６０の詳細について説明する。

（２－１）ケーシング
スクロール圧縮機１００は、縦長円筒状のケーシング１０を有する（図１参照）。

ケーシング１０は、円筒部材１２と、上蓋１４ａと、下蓋１４ｂと、を主に有する。円筒部材１２は、中心軸Ｏに沿って延びる上下が開口した円筒状の部材である。上蓋１４ａは、円筒部材１２の上方に設けられ、円筒部材１２の上方の開口を塞ぐ。下蓋１４ｂは、円筒部材１２の下方に設けられ、円筒部材１２の下方の開口を塞ぐ。円筒部材１２と、上蓋１４ａ及び下蓋１４ｂとは、気密を保つように溶接により固定される。

ケーシング１０は、圧縮機構２０、ハウジング５０、モータ７０、駆動軸８０及び下部軸受ハウジング９０を含む、スクロール圧縮機１００を構成する各種部材を内部に収容する（図１参照）。ケーシング１０内の上部には、圧縮機構２０が配置されている。圧縮機構２０の下方には、ハウジング５０が配置されている。ハウジング５０の下方には、モータ７０が配置されている。モータ７０の下方には、下部軸受ハウジング９０が配置されている。ケーシング１０の底部には、油溜空間１６が形成されている。油溜空間１６には、スクロール圧縮機１００の各種摺動部を潤滑するための冷凍機油が溜められている。

モータ７０は、スクロール圧縮機１００の第１空間Ｓ１に配置される。本実施形態では、第１空間Ｓ１は、圧縮機構２０により圧縮された高圧の冷媒が流入する空間である。言い換えれば、本実施形態のスクロール圧縮機１００は、いわゆる高圧ドーム型のスクロール圧縮機である。第１空間Ｓ１は、ケーシング１０の円筒部材１２と後述するモータ７０のステータ７２との間に形成された隙間等を介して、ケーシング１０の下部の油溜空間１６と連通している（図１参照）。

なお、スクロール圧縮機１００は、高圧ドーム型のスクロール圧縮機でなくてもよく、冷凍装置の冷媒回路から低圧の冷媒が流入する空間にモータが配置される、いわゆる低圧ドーム型のスクロール圧縮機であってもよい。

ケーシング１０には、吸入管１８ａ、吐出管１８ｂ及びインジェクション管１８ｃが、ケーシング１０の内部と外部とを連通するように取り付けられている（図１参照）。

吸入管１８ａは、図１のように、ケーシング１０の上蓋１４ａを貫通して設けられる。吸入管１８ａの一端（ケーシング１０の外部の端部）は、冷凍装置の図示しない配管に接続され、吸入管１８ａの他端（ケーシング１０の内部の端部）は、圧縮機構２０の固定スクロール３０の吸入ポート３６ａに接続される。吸入管１８ａは、吸入ポート３６ａを介して後述する圧縮機構２０の外周側の圧縮室Ｓｃと連通する。スクロール圧縮機１００は、吸入管１８ａを介して、冷凍装置の冷凍サイクルにおける低圧の冷媒を吸入する。

吐出管１８ｂは、図１のように、円筒部材１２の上下方向における中央部に、円筒部材１２を貫通して設けられる。吐出管１８ｂの一端（ケーシング１０の外部の端部）は、冷凍装置の図示しない配管に接続され、吐出管１８ｂの他端（ケーシング１０の内部の端部）は、第１空間Ｓ１のハウジング５０とモータ７０との間に配置される。スクロール圧縮機１００は、圧縮機構２０による圧縮後の高圧の冷媒を吐出管１８ｂを介して吐出する。

インジェクション管１８ｃは、図１のように、ケーシング１０の上蓋１４ａを貫通して設けられる。インジェクション管１８ｃの一端（ケーシング１０の外部の端部）は、冷凍装置の図示しない配管に接続され、インジェクション管１８ｃの他端（ケーシング１０の内部の端部）は、圧縮機構２０の固定スクロール３０に接続される。インジェクション管１８ｃは、固定スクロール３０に形成された図示しない通路を介して、圧縮機構２０の圧縮途中の圧縮室Ｓｃと連通している。インジェクション管１８ｃが連通する圧縮途中の圧縮室Ｓｃには、冷凍装置の冷媒回路から、冷凍サイクルにおける中間圧の冷媒が、インジェクション管１８ｃを介して供給される。なお、冷凍サイクルにおける中間圧とは、冷凍サイクルにおける低圧と高圧との中間の圧力を意味する。以後、冷凍サイクルにおける中間圧と記載する代わりに、単に中間圧と呼ぶ場合がある。

（２－２）圧縮機構
圧縮機構２０は、固定スクロール３０と、可動スクロール４０と、を主に有する。固定スクロール３０と可動スクロール４０とは、組み合わされて圧縮室Ｓｃを形成する。圧縮機構２０は、圧縮室Ｓｃで冷媒を圧縮し、圧縮後の冷媒を吐出する。

（２－２－１）固定スクロール
固定スクロール３０は、ハウジング５０上に載置され、図示しない固定手段（例えばボルト）により固定されている。

固定スクロール３０は、図１に示すように、固定側鏡板３２と、固定側ラップ３４と、周縁部３６と、を主に有する。

固定側鏡板３２は、円板状の部材である。固定側ラップ３４は、固定側鏡板３２の前面３２ａ（下面）から可動スクロール４０側に突出する壁状の部材である。固定スクロール３０を下方から見ると、固定側ラップ３４は、固定側鏡板３２の中心付近から外周側に向かって渦巻状（インボリュート形状）に形成されている。周縁部３６は、固定側鏡板３２の前面３２ａから可動スクロール４０側に突出する厚肉円筒状の部材である。周縁部３６は、固定側ラップ３４の周囲を取り囲むように配置される。周縁部３６には、吸入ポート３６ａが形成される。吸入ポート３６ａには、吸入管１８ａの下流端が接続される。

固定スクロール３０の固定側ラップ３４と、後述する可動スクロール４０の可動側ラップ４４とは、組み合わされて圧縮室Ｓｃを形成する。具体的には、固定スクロール３０と可動スクロール４０とは、固定側鏡板３２の前面３２ａと後述する可動側鏡板４２の前面４２ａ（上面）とが対向する状態で組み合わされる。その結果、固定側鏡板３２と、固定側ラップ３４と、可動側ラップ４４と、後述する可動スクロール４０の可動側鏡板４２と、に囲まれた圧縮室Ｓｃが形成される（図１参照）。可動スクロール４０が固定スクロール３０に対して旋回すると、吸入管１８ａから吸入ポート３６ａを介して周縁側の圧縮室Ｓｃに流入した低圧の冷媒は、中央側の圧縮室Ｓｃへと移動するにつれ圧縮されて圧力が上昇する。

固定側鏡板３２の略中心には、圧縮機構２０により圧縮された冷媒を吐出する吐出ポート３３が、固定側鏡板３２を厚さ方向（上下方向）に貫通して形成されている（図１参照）。吐出ポート３３は、圧縮機構２０の中心側（最内側）の圧縮室Ｓｃと連通している。固定側鏡板３２の上方には、吐出ポート３３を開閉する吐出弁２２が取り付けられている。吐出ポート３３が連通する最内側の圧縮室Ｓｃの圧力が、吐出弁２２より上方の吐出空間Ｓａの圧力に比べて所定値以上大きくなった場合、吐出弁２２が開き、最内側の圧縮室Ｓｃの冷媒が吐出ポート３３を通過して固定側鏡板３２の上方の吐出空間Ｓａに流入する。吐出空間Ｓａは、固定スクロール３０及びハウジング５０にわたって形成されている図示しない冷媒通路と連通している。冷媒通路は、吐出空間Ｓａとハウジング５０の下方の第１空間Ｓ１とを連通する通路である。吐出空間Ｓａに流入する圧縮機構２０による圧縮後の冷媒は、冷媒通路を通過して第１空間Ｓ１へ流入する。

（２－２－２）可動スクロール
可動スクロール４０は、図１に示すように、可動側鏡板４２と、可動側ラップ４４と、ボス部４６と、を主に有する。

可動側鏡板４２は、円板状の部材である。可動側ラップ４４は、可動側鏡板４２の前面４２ａ（上面）から固定スクロール３０側に突出する壁状の部材である。可動スクロール４０を上方から見ると、可動側ラップ４４は、可動側鏡板４２の中心付近から外周側に向かって渦巻状（インボリュート形状）に形成されている。ボス部４６は、可動側鏡板４２の背面４２ｂ（下面）からモータ７０側に突出する円筒状の部材である。

スクロール圧縮機１００の運転中には、可動スクロール４０は、可動側鏡板４２の背面４２ｂ側の、後述するクランク室５２及び背圧空間５４の圧力により固定スクロール３０に押し付けられる。可動スクロール４０が固定スクロール３０に押し付けられることで、固定側ラップ３４の歯先と可動側鏡板４２との間の隙間や、可動側ラップ４４の歯先と固定側鏡板３２との間の隙間からの冷媒の漏れが抑制される。

ボス部４６は、ハウジング５０により形成される後述するクランク室５２内に配置される。ボス部４６は、円筒状に形成されている。ボス部４６は、可動側鏡板４２の背面４２ｂから下方に突出するように延びる。円筒状のボス部４６の上部は、可動側鏡板４２により閉じられている。ボス部４６の中空部には、軸受メタル４７が配置される。ボス部４６の中空部には、後述する駆動軸８０の偏心部８４が挿入される（図１参照）。駆動軸８０は、後述するようにモータ７０のロータ７４と連結されているため、モータ７０が運転されてロータ７４が回転すると、可動スクロール４０が旋回する。

なお、モータ７０により旋回させられる可動スクロール４０は、可動スクロール４０の背面４２ｂ側に配置されているオルダム継手２４（図１参照）の働きで、自転することなく、固定スクロール３０に対して公転する。

可動スクロール４０が固定スクロール３０に対して公転させられると、圧縮機構２０の圧縮室Ｓｃ内のガス冷媒が圧縮される。具体的には、可動スクロール４０が公転させられると、吸入管１８ａから吸入ポート３６ａを介して周縁側の圧縮室Ｓｃにガス冷媒が吸引され、その後、圧縮室Ｓｃは圧縮機構２０の中心側（固定側鏡板３２の中心側）に移動する。圧縮室Ｓｃが圧縮機構２０の中心側に移動するにつれ、圧縮室Ｓｃの容積は減少し、圧縮室Ｓｃ内の圧力が上昇する。その結果、中央側の圧縮室Ｓｃは、周縁側の圧縮室Ｓｃに比べ高い圧力になる。圧縮機構２０により圧縮されて高圧となったガス冷媒は、中央側の圧縮室Ｓｃから固定側鏡板３２に形成された吐出ポート３３を通って吐出空間Ｓａに吐出される。吐出空間Ｓａに吐出された冷媒は、固定スクロール３０及びハウジング５０に形成された図示しない冷媒通路を通過して、ハウジング５０の下方の第１空間Ｓ１へ流入する。

（２－３）ハウジング
ハウジング５０について、図２及び図３を更に参照しながら説明する。

図２は、ハウジング５０の概略側面図である。図３は、ケーシング１０と溶接ピン６０との固定状態を模式的に示した図である。

ハウジング５０は、鋳造品である。ハウジング５０は、図１のように、第１部１２０と、上部軸受ハウジング１１０と、を主に含む。第１部１２０は、円筒状の部分である。上部軸受ハウジング１１０も円筒状に形成される。上部軸受ハウジング１１０は、駆動軸８０の軸方向において、第１部１２０よりモータ７０側に配置される。上部軸受ハウジング１１０は、モータ７０より圧縮機構２０の近傍に配置される。

ハウジング５０は、支持部材の一例である。ハウジング５０は、上部軸受ハウジング１１０に設けられる軸受メタル１１２を支持する。

ハウジング５０の第１部１２０には、固定スクロール３０が固定されている。具体的には、固定スクロール３０は、固定スクロール３０の周縁部３６の下面がハウジング５０の上面と対向する状態でハウジング５０に載置され、図示しない固定部材（例えばボルト）によりハウジング５０に固定されている。ハウジング５０は、第１部１２０に固定されている固定スクロール３０を支持する。

また、ハウジング５０は、固定スクロール３０とハウジング５０の第１部１２０との間に配置される可動スクロール４０を支持する。具体的には、ハウジング５０は、可動スクロール４０を、ハウジング５０の上方に配置されているオルダム継手２４を介して下方から支持する。

ハウジング５０の第１部１２０は、円筒状の部材である。ハウジング５０の第１部１２０は、ケーシング１０の円筒部材１２の内周面に固定されている。

具体的には、ハウジング５０は、ケーシング１０の円筒部材１２に圧入されており、第１部１２０の外面１２２は、駆動軸８０の軸方向において部分的に、全周にわたって円筒部材１２の内周面と密接している。

また、ハウジング５０は、更に溶接によってケーシング１０の円筒部材１２に固定されている。溶接によるハウジング５０の円筒部材１２への固定について具体的に説明する。

ハウジング５０の第１部１２０の外面１２２（外側面）には、図２に示すように、溶接ピン６０が圧入される穴１２４が形成されている。穴１２４は、溶接ピン６０を、溶接ピン６０の圧入方向（溶接ピン６０を穴１２４に圧入する方向）に直交する方向に切断した断面と、概ね同一の形状を有する。ただし、圧入前の（後述する凸部６４を含む）溶接ピン６０の直径は、穴１２４の直径よりも大きい。また、後述するように、溶接ピン６０の本体部６２の外周面６２ａには凹凸が設けられているのに対し、穴１２４の内周面には凹凸は設けられていない。本実施形態では、穴１２４の形状は円形である。穴１２４は、ケーシング１０の円筒部材１２の径方向に第１部１２０を貫通していない。言い換えれば、穴１２４は、ハウジング５０を円筒部材１２の径方向に貫通しない凹部である。

寸法を限定するものではないが、本実施形態では穴１２４の直径は１２ｍｍ（半径Ｒは６ｍｍ）で、深さＡは９ｍｍである。穴１２４の深さＡは、第１部１２０の外面１２２から、穴１２４の底部１２５までの、穴１２４の深さを意味する。穴１２４の底部１２５とは、穴１２４の半径が半径Ｒである部分の、円筒部材１２の径方向における内側の壁部を意味する。数を限定するものではないが、ハウジング５０の外面１２２には、合計８カ所に穴１２４が形成されている。また、位置を限定するものではないが、ハウジング５０の外面１２２には、周方向に９０°間隔で４カ所に、駆動軸８０の軸方向（ここでは上下方向）に２カ所ずつ穴１２４が形成されている。

ケーシング１０の円筒部材１２の、円筒部材１２に圧入されるハウジング５０の溶接ピン６０に対応する位置（ハウジング５０の穴１２４に対応する位置）には、図３に示すような貫通穴１２ａが形成されている。そして、貫通穴１２ａの位置において、穴１２４に圧入されている溶接ピン６０と、ケーシング１０の円筒部材１２と、は溶接固定されている。図３中の符号６９で示す部分は、溶接ピン６０と円筒部材１２との溶接部分を示している。ハウジング５０の第１部１２０の穴１２４に圧入されている溶接ピン６０が円筒部材１２と溶接固定される結果、ハウジング５０は、溶接によってもケーシング１０の円筒部材１２に固定される。

なお、ハウジング５０とケーシング１０とが直接溶接されるのではなく、溶接ピン６０とケーシング１０とが溶接されるのは、ハウジング５０が鋳造品で、一般に、鋳造品の溶接は困難であるためである。

ハウジング５０について更に説明する。

ハウジング５０の第１部１２０は、図１に示すように、中央に凹むように配置される第１凹部５６と、第１凹部５６を囲むように配置される第２凹部５８と、を有する。第１凹部５６は、可動スクロール４０のボス部４６が配置されるクランク室５２の側面を囲む。第２凹部５８は、可動側鏡板４２の背面４２ｂ側に環状の背圧空間５４を形成する。

スクロール圧縮機１００の運転時には、クランク室５２に、第１空間Ｓ１と油溜空間１６から冷凍機油が流入する。そのため、スクロール圧縮機１００の定常運転時には（スクロール圧縮機１００の運転が安定した状態では）、クランク室５２の圧力は、冷凍装置の冷凍サイクルにおける高圧になる。その結果、スクロール圧縮機１００の定常運転時には、クランク室５２に面する可動側鏡板４２の背面４２ｂの中央部は、高圧で固定スクロール３０に向かって押される。

背圧空間５４は、スクロール圧縮機１００の運転中に可動スクロール４０が旋回すると、可動スクロール４０が１回転する間に、所定の期間、可動側鏡板４２に形成されている図示しない穴を介して圧縮途中の圧縮室Ｓｃと連通する。そのため、スクロール圧縮機１００の定常運転時には、背圧空間５４の圧力は、冷凍装置の冷凍サイクルにおける中間圧（冷凍装置の冷凍サイクルにおける高圧と低圧との間の圧力）になる。その結果、スクロール圧縮機１００の定常運転時には、背圧空間５４に面する可動側鏡板４２の背面４２ｂの周縁部は、中間圧で固定スクロール３０に向かって押される。

以上のように構成される結果、スクロール圧縮機１００の定常運転時には、可動スクロール４０は、クランク室５２の高圧と、背圧空間５４の中間圧と、により固定スクロール３０に押し付けられる。なお、クランク室５２と背圧空間５４とは、第１凹部５６と第２凹部５８との境界に配置されている環状の壁部５７により隔てられている（図１参照）。可動側鏡板４２の背面４２ｂと対向する壁部５７の上端には、クランク室５２と背圧空間５４との間をシールするように、図示しないシールリングが配置されている。

上部軸受ハウジング１１０は、円筒状に形成されている。円筒状の上部軸受ハウジング１１０の内部には、駆動軸８０を回転可能に支持する軸受メタル１１２が設けられる。軸受メタル１１２は、軸受の一例である。スクロール圧縮機１００の運転中、駆動軸８０には、駆動軸８０を転倒させるようなモーメントが作用する場合がある。駆動軸８０にモーメントが作用した際に上部軸受ハウジング１１０の傾きを許容するように、上部軸受ハウジング１１０と第１部１２０との接続部には弾性溝１１５が形成される。

（２－４）モータ
モータ７０は、駆動部の一例である。モータ７０は、ケーシング１０の円筒部材１２の内壁面に固定された環状のステータ７２と、ステータ７２の内側に配置されたロータ７４と、を有する（図１参照）。

ロータ７４は、ステータ７２の内側に、ステータ７２と僅かな隙間（図示せず）を空けて回転自在に収容される。ロータ７４は、駆動軸８０を介して、圧縮機構２０の可動スクロール４０と連結されている。具体的には、ロータ７４は、駆動軸８０を介して、可動スクロール４０のボス部４６と連結されている（図１参照）。モータ７０は、ロータ７４を回転させることで、可動スクロール４０を旋回させる。

（２－５）駆動軸
駆動軸８０は、モータ７０のロータ７４と、圧縮機構２０の可動スクロール４０とを連結する。駆動軸８０は、上下方向に延びる。駆動軸８０は、モータ７０の駆動力を圧縮機構２０の可動スクロール４０に伝達する。

駆動軸８０は、主軸８２と、偏心部８４と、を主に有する（図１参照）。

主軸８２は、油溜空間１６からクランク室５２まで上下方向に延びる。主軸８２は、上部軸受ハウジング１１０の軸受メタル１１２、及び後述する下部軸受ハウジング９０に配置された軸受メタル９１により、回転自在に支持される。また、主軸８２は、ハウジング５０の上部軸受ハウジング１１０と下部軸受ハウジング９０との間で、モータ７０のロータ７４に挿通され、ロータ７４に連結される。主軸８２の中心軸は、ケーシング１０の円筒部材１２の中心軸Ｏと一致する。

偏心部８４は、主軸８２の上端に配置されている。偏心部８４の中心軸は、主軸８２の中心軸に対して偏心している。偏心部８４は、可動スクロール４０のボス部４６の内部に挿入され、ボス部４６の内部に配置されている軸受メタル４７により回転可能に支持されている。

駆動軸８０には、油通路８６が形成されている。油通路８６は、主経路８６ａと、分岐経路（図示せず）と、を有する。主経路８６ａは、駆動軸８０を軸方向に、駆動軸８０の下端から上端まで延びる。分岐経路は、主経路から、駆動軸８０の軸方向と交差する方向に延びる。油溜空間１６の冷凍機油は、駆動軸８０の下端に設けられたポンプ（図示せず）により汲み上げられ、油通路８６を通って、駆動軸８０と軸受メタル４７，１１２，９１との摺動部や、圧縮機構２０の摺動部等に供給される。

（２－６）下部軸受ハウジング
下部軸受ハウジング９０は、支持部材の一例である。下部軸受ハウジング９０は、駆動軸８０を回転可能に支持する軸受メタル９１（軸受）を支える。

下部軸受ハウジング９０（図１参照）は、モータ７０の下方に配置されている。

下部軸受ハウジング９０は、軸受支持部９２と、複数のアーム９４と、を主に有する。下部軸受ハウジング９０は、鋳造品である。

軸受支持部９２は、円筒状に形成されている。円筒状の軸受支持部９２の内部には、駆動軸８０を回転可能に支持する軸受メタル９１が設けられる。軸受支持部９２は、軸受メタル９１を支持する。

アーム９４は、軸受支持部９２からケーシング１０に向かって延びる。例えば、アーム９４は、軸受支持部９２からケーシング１０の円筒部材１２の径方向に延びる。数を限定するものではないが、下部軸受ハウジング９０は、３本のアーム９４を有する。構造を限定するのではないが、軸受支持部９２には、３本のアーム９４が、ケーシング１０の円筒部材１２の周方向に概ね等間隔離して（約１２０度ずつ離して）設けられている。各アーム９４の端部の外面９４ａ（軸受支持部９２から延びるアーム９４の端部の、ケーシング１０の円筒部材１２と対向する面）には、溶接ピン６０が圧入される穴９６が形成されている。例えば、各アーム９４の端部の外面９４ａには、２つの穴９６が、駆動軸８０の軸方向（ここでは上下方向）に並べて配置されている。なお、２つの穴９６は、駆動軸８０の軸方向に並べて配置されずともよく、ケーシング１０の円筒部材１２の周方向において、位置がずれていてもよい。

なお、本実施形態では、各アーム９４に２カ所ずつ溶接ピン６０が圧入される穴９６が設けられているが、これに限定されるものではない。例えば、各アーム９４に設けられる溶接ピン６０が圧入される穴９６は、１カ所でもよい。また、各アーム９４に設けられる溶接ピン６０が圧入される穴９６は、３カ所以上でもよい。

アーム９４に形成される穴９６の形状や寸法は、ハウジング５０の第１部１２０に形成される穴１２４の形状と同様である。ここでは、説明の重複を避けるため、穴９６の形状や寸法詳細な説明は省略する。

ケーシング１０の円筒部材１２の、下部軸受ハウジング９０の溶接ピン６０に対応する位置（下部軸受ハウジング９０の穴９６に対応する位置）には、図１に示すように貫通穴１２ａが形成されている。図３に描画した態様と同様に、溶接ピン６０は、ケーシング１０の円筒部材１２と、貫通穴１２ａの位置において溶接固定されている。下部軸受ハウジング９０の穴９６に圧入されている溶接ピン６０が円筒部材１２と溶接固定される結果、下部軸受ハウジング９０は、溶接によってケーシング１０の円筒部材１２に固定されている。

なお、下部軸受ハウジング９０とケーシング１０とが直接溶接されるのではなく、下部軸受ハウジング９０に圧入された溶接ピン６０とケーシング１０とが溶接されるのは、下部軸受ハウジング９０が鋳造品で、一般に、鋳造品の溶接は困難であるためである。

（２－７）溶接ピン
溶接ピン６０について、図４～図６を更に参照しながら説明する。

図４は、ハウジング５０の第１部１２０の穴１２４又は下部軸受ハウジング９０のアーム９４の穴９６への圧入前の溶接ピン６０を、溶接ピン６０の圧入方向に直交する方向に沿って見た図である。図５は、ハウジング５０の第１部１２０の穴１２４又は下部軸受ハウジング９０のアーム９４の穴９６への圧入前の溶接ピン６０を、溶接ピン６０の圧入方向に沿って見た図である。図６は、ハウジング５０の第１部１２０の穴１２４又は下部軸受ハウジング９０のアーム９４の穴９６への圧入前の溶接ピン６０を、溶接ピン６０の圧入方向に沿って見た際の、溶接ピン６０の本体部６２の外周面６２ａ付近の拡大図である。なお、溶接ピン６０の圧入方向（以後、単に圧入方向と呼ぶ場合がある）とは、溶接ピン６０が、ハウジング５０の第１部１２０の穴１２４又は下部軸受ハウジング９０のアーム９４の穴９６に圧入される方向を意味する。

溶接ピン６０は、軸受メタル１１２を支えるハウジング５０の第１部１２０の穴１２４、又は、軸受メタル９１を支える下部軸受ハウジング９０のアーム９４の穴９６に圧入される。溶接ピン６０の形状について以下に説明する。なお、特記無き場合、以下の溶接ピン６０の形状の説明は、穴１２４，９６への圧入前の溶接ピン６０の形状を説明するものである。

溶接ピン６０は、図４及び図５から分かるように、略円柱状の部材である。溶接ピン６０は、図５に示すように、圧入方向に沿って見た時に略円形状を有する。なお、圧入方向は、円柱状の溶接ピン６０の軸方向と一致する。

溶接ピン６０は、図４に示すように圧入方向における両端に配置される面取り部６１と、圧入方向において２つの面取り部６１の間に配置される本体部６２と、を含む。限定するものではないが、溶接ピン６０の長さＬは８ｍｍである。

円柱状の本体部６２の外周面６２ａには、平目のローレットが形成されている。具体的には、本体部６２の外周面６２ａには、圧入方向に沿って延びる溝が、複数形成されている。言い換えれば、圧入前の溶接ピン６０の本体部６２の外周面６２ａには、溶接ピン６０の圧入方向視において、圧入方向に沿って延びる凸部６４が、溶接ピン６０の周方向に沿って複数形成されている。このように構成される結果、圧入方向に沿って溶接ピン６０を見た時に、本体部６２の外周面６２ａは、図５に示すように、溶接ピン６０の周方向に沿って山部分６６と谷部分６８とが交互に並ぶ形状となっている。

山部分６６は、溶接ピン６０を圧入方向に沿って見た時に、第１曲率半径ρ１の円弧状に形成されている頂部６６ａを含む（図５参照）。頂部６６ａは、溶接ピン６０の圧入方向視において、略円柱状の本体部６２の中心Ｏ１に対し、最も径方向外側に配置される山部分６６の頂点６６ｂを含む部分である（図５参照）。特にここでは、頂点６６ｂは、溶接ピン６０を圧入方向に沿って見た時の、溶接ピン６０の周方向における各山部分６６の中央部分である。以下では、本体部６２の中心Ｏ１から、山部分６６の頂点６６ｂまでの距離（中心Ｏ１から頂点６６ｂまでの半径）を符号Ｐ１で表す。距離Ｐ１は、（穴９６，１２４の）半径Ｒ＋Ｖ１（Ｖ１＞０）で表せる。

谷部分６８は、溶接ピン６０を圧入方向に沿って見た時に、第２曲率半径ρ２の円弧状に形成されている底部６８ａを含む（図５参照）。底部６８ａは、溶接ピン６０の圧入方向視において、略円柱状の本体部６２の中心Ｏ１に対し、最も径方向内側に配置される谷部分６８の最も深い位置（最深部６８ｂ）を含む部分である（図５参照）。以下では、本体部６２の中心Ｏ１から、谷部分６８の最深部６８ｂまでの距離を符号Ｐ２で表す。距離Ｐ２は、（穴９６，１２４の）半径Ｒ－Ｖ２（Ｖ２＞０）で表せる。

なお、第１曲率半径ρ１は、第２曲率半径ρ２よりも大きい。好ましくは、第１曲率半径ρ１は、第２曲率半径ρ２より１０倍以上大きい。より好ましくは、第１曲率半径ρ１は、第２曲率半径ρ２より１５倍以上大きい。また、好ましくは、第１曲率半径ρ１は、円柱状の本体部６２の中心Ｏ１から山部分６６の頂部６６ａまでの半径（距離Ｐ１）に等しい（図５参照）。形状を限定するものではないが、例えば、第１曲率半径ρ１は、本体部６２の中心Ｏ１から山部分６６の頂部６６ａの半径である６ｍｍ（半径Ｒ）＋０．０５～０．２ｍｍ程度であり、第２曲率半径ρ２は、０．０５～０．２ｍｍ程度である。

また、溶接ピン６０では、溶接ピン６０の圧入方向視において、圧入前の本体部６２の中心Ｏ１周りに、支持部材としてのハウジング５０や下部軸受ハウジング９０に形成されている穴１２４，９６の半径Ｒと同半径の仮想円ＩＣ（図５の二点鎖線参照）を描画した場合に、以下の数値関係が成立することが好ましい。

なお、ここでは説明の便宜上、本体部６２の外周面６２ａに形成されている凸部６４の任意の１つを第１の凸部６４ａと呼び、第１の凸部６４ａに隣接する２つの凸部６４の一方を第２の凸部６４ｂと呼ぶ（図６参照）。

圧入方向視において、仮想円ＩＣは、第１の凸部６４ａの縁部６５と２カ所で交わる（図６参照）。２つの交点のうち、第２の凸部６４ｂの近位側の交点を第１交点Ｘ１と呼び、第２の凸部６４ｂの遠位側の交点を第２交点Ｘ２と呼ぶ。仮想円ＩＣは、第２の凸部６４ｂの縁部６５とも２カ所で交わる（図６参照）。２つの交点のうち、第１の凸部６４ａの近くに配置される交点を第３交点Ｘ３と呼ぶ。

ここでは、交点Ｘ１と交点Ｘ２との間の距離（仮想円ＩＣ上の交点Ｘ１と交点Ｘ２との間の円弧の長さ）である第１距離Ｄ１と、交点Ｘ１と交点Ｘ３との間の距離（仮想円ＩＣ上の交点Ｘ１と交点Ｘ３との間の円弧の長さ）である第２距離Ｄ２との間には、好ましくは、第２距離Ｄ２に対する第１距離Ｄ１の比Ｄ１／Ｄ２が、０．５以上３．０以下であるという条件が成立する。より好ましくは、第２距離Ｄ２に対する第１距離Ｄ１の比Ｄ１／Ｄ２は、０．９以上２．６５以下である。

さらに、溶接ピン６０では、好ましくは、第２値Ｖ２に対する第１値Ｖ１の比Ｖ１／Ｖ２は、０．３以上１．６以下であることが好ましい。より好ましくは、第２値Ｖ２に対する第１値Ｖ１の比Ｖ１／Ｖ２は、０．４以上１．３以下である。

ここでの第１値Ｖ１は、圧入前の溶接ピン６０における本体部６２の中心Ｏ１から山部分６６の頂点６６ｂまでの距離Ｐ１から、穴１２４，９６の半径Ｒを差し引いた値（Ｐ１－Ｒ）である。第２値Ｖ２は、穴１２４，９６の半径Ｒから、圧入前の溶接ピン６０における本体部６２の中心Ｏ１から谷部分６８の最深部６８ｂまでの距離Ｐ２を差し引いた値（Ｒ－Ｐ２）である。

さらに、圧入前の溶接ピン６０における本体部６２の中心Ｏ１から山部分６６の頂点６６ｂまでの距離Ｐ１から、圧入前の溶接ピン６０における本体部６２の中心Ｏ１から谷部分６８の最深部６８ｂまでの距離Ｐ２を差し引いた値は、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることが好ましい。限定するものではないが、例えば、距離Ｐ１から距離Ｐ２を差し引いた値は０．３ｍｍである。ただし、距離Ｐ１から距離Ｐ２を差し引いた値は、この数値範囲を外れるものであってもよい。

さらに、圧入方向視において、圧入前の溶接ピン６０の凸部６４は、山部分６６の頂部６６ａと谷部分６８の底部６８ａとの間を延びる直線部６５ａと、直線部６５ａと頂部６６ａとを滑らかに繋ぐ曲線部６５ｂと、を有する。谷部分６８を形成する隣接する２つの凸部６４の直線部６５ａのなす角度α（図６参照）は、６５°以上９５°未満であることが好ましい。限定するものではないが、本実施形態では、角度αは、７０°である。

なお、このような形状にすることで、以下のような効果が得られる。

まず、従来の溶接ピンにおいて生じる問題について説明する。

ローレット目の形状にはＪＩＳ規格（ＪＩＳＢ０９５１）が存在する。従来、溶接ピンに平目のローレット目を設ける場合には、この規格に則ったローレット目が設けられる。

ＪＩＳ規格におけるローレット目の形状を、図８を参照しながら説明する。例えば、ＪＩＳ規格（ＪＩＳＢ０９５１）では、モジュールｍ（図８中の長さｔ／π）が０．３である場合、図８中の、長さｔ（ピッチ）は０．９４２ｍｍで、山部分の頂部の第１曲率半径ｒ１及び谷部分の底部の第２曲率半径ｒ２は共に０．０９ｍｍで、ｈは０．１９８ｍｍである。要するに、ＪＩＳ規格におけるローレット目は、山部分の頂部の第１曲率半径ｒ１と、谷部分の底部の第２曲率半径ｒ２は同一である。また、モジュールｍが０．２である場合、長さｔ（ピッチ）は０．６２８ｍｍで、山部分の頂部の第１曲率半径ｒ１及び谷部分の底部の第２曲率半径ｒ２は共に０．０６ｍｍで、ｈは０．１３２ｍｍである。また、モジュールｍが０．５である場合、長さｔ（ピッチ）は１．５７１ｍｍで、山部分の頂部の第１曲率半径ｒ１及び谷部分の底部の第２曲率半径ｒ２は共に０．１６ｍｍで、ｈは０．３２６ｍｍである。

また、谷部分を形成する隣接する２つの凸部の直線部のなす角度は９０°である。

要するに、ＪＩＳ規格におけるローレット目は、山部分の頂部の第１曲率半径ｒ１と、谷部分の底部の第２曲率半径ｒ２は同一である。また、本開示の溶接ピン６０の山部分６６の頂部６６ａの第１曲率半径ρ１（穴９６，１２４の半径Ｒ＋Ｖ１）は、ＪＩＳ規格におけるローレット目の山部分の頂部の第１曲率半径ｒ１の数十倍である。

平目のローレット目を設けた溶接ピンでは、穴１２４，９６に圧入される際、溶接ピンの山部分が部分的に塑性変形を起こす。さらにケーシング１０の円筒部材１２との溶接時の入熱により溶接ピンは膨張し、溶接ピンの山部分は圧入先の穴１２４，９６の内面に押し付けられるため、溶接ピンの山部分は溶接時に更に塑性変形する。溶接中に熱膨張した溶接ピンは、溶接後には収縮することから、塑性変形により山部分の弾性が低下した溶接ピンのハウジング５０の第１部１２０や下部軸受ハウジング９０のアーム９４に対する保持力は、溶接前に比べ低減する。なお、ここで溶接ピンのハウジング５０の第１部１２０や下部軸受ハウジング９０のアーム９４に対する保持力とは、圧入されている溶接ピンに、溶接ピンの圧入方向とは逆向きの力を作用させた際に、溶接ピンが圧入方向とは逆向きに動かない最大の力の大きさを意味する。

なお、駆動軸８０の回転時には、駆動軸８０にモーメントが作用し、駆動軸８０を軸支する軸受メタル１１２，９１が設けられた上部軸受ハウジング１１０や下部軸受ハウジング９０にもモーメントが作用する。その結果、スクロール圧縮機１００の運転中に、ハウジング５０の第１部１２０や下部軸受ハウジング９０には、少なくとも部分的に、ケーシング１０から引き離される向きに繰り返し力が作用するおそれがある。溶接ピンの保持力が小さ過ぎる場合には、モーメントの影響で溶接ピンが圧入方向とは反対向きにずれ、ハウジング５０や下部軸受ハウジング９０のケーシング１０の円筒部材１２に対する固定力が低下する等の不具合が生じる可能性がある。

本願開示者は、ＪＩＳ規格における平目のローレット目を設けた溶接ピン（以後、ＪＩＳ溶接ピンと呼ぶ場合がある）を用いる場合には、溶接後の溶接ピンの保持力が小さくなりすぎる場合があることが見出した。本願開示者は、一方で、上記実施形態のような形状の平目のローレット目が設けられた溶接ピン６０を用いる場合には、溶接後の溶接ピン６０のハウジング５０の第１部１２０や下部軸受ハウジング９０のアーム９４に対するに保持力の低下が抑制されることを見出した。

実際に、どの程度、保持力の低下が抑制されるかが、ハウジング５０の第１部１２０の穴１２４に圧入される溶接ピン６０の溶接後の保持力と、ハウジング５０の第１部１２０の穴１２４に圧入されるＪＩＳ規格（モジュールｍ＝０．３）に則って平目のローレット目が外面に形成されている溶接ピンの溶接後の保持力と、の間で比較された。

説明の前提として、溶接ピンのハウジング５０に対する圧入後の（ケーシング１０に対する溶接前の）保持力の平均値をＦで表す。なお、本開示の溶接ピン６０を用いる場合も、ＪＩＳ溶接ピンを用いる場合も、溶接ピンのハウジング５０に対する圧入後の（ケーシング１０に対する溶接前の）保持力の平均値Ｆは概ね同一である。

溶接ピン６０を用いる場合、溶接ピン６０の溶接後の保持力は、ばらつきはあるものの平均０．４Ｆで表せる。これに対し、ＪＩＳ溶接ピンを用いる場合の、溶接ピンの溶接後の保持力は、ばらつきはあるものの平均０．１Ｆ程度まで低下する。要するに、この実験結果によれば、溶接ピン６０を用いることで、溶接後の溶接ピン６０の保持力を、ＪＩＳ溶接ピンを用いる場合の４倍程度確保することが可能となっている。

溶接ピン６０を用いることで、ＪＩＳ溶接ピンを用いる場合に比べ、溶接後の溶接ピン６０のハウジング５０の第１部１２０や下部軸受ハウジング９０のアーム９４に対するに保持力の低下を抑制できる理由は、以下のように推定される。

まず、第１曲率半径ρ１が第２曲率半径ρ２より大きいことで、第１曲率半径ｒ１及び第２曲率半径ｒ２の値が等しいＪＩＳ溶接ピンを用いる場合に比べ、溶接ピン６０の山部分６６と圧入先の穴１２４，９６の内周面との接触面を大きくとることができる。その結果、溶接ピン６０の各山部分６６に作用する面圧が低下するため、溶接ピン６０の山部分６６の塑性変形が抑制されやすい。

なお、溶接ピン６０の山部分６６と圧入先の穴１２４，９６の内周面との接触面を大きくとる上では、溶接ピン６０の谷部分６８をできるだけ小さくすることが考えられる。しかし、この場合には、溶接ピン６０の山部分６６に作用する面圧は低下するものの、山部分６６が圧入先の穴１２４，９６の内周面に接触して変形した時に、山部分６６が弾性変形可能な隙間が小さいため、山部分６６の塑性変形が進むおそれがある。

そこで、例えば、第２距離Ｄ２に対する第１距離Ｄ１の比Ｄ１／Ｄ２を上記の範囲にすることで、溶接ピン６０の山部分６６が弾性変形可能なスペースを確保して、溶接後の溶接ピン６０のハウジング５０や下部軸受ハウジング９０に対する保持力の低下を更に抑制できる。また、これに加えて又はこれに代えて、例えば、第２値Ｖ２に対する第１値Ｖ１の比Ｖ１／Ｖ２を上記の範囲にしたりすることで、溶接ピン６０の山部分６６が弾性変形可能なスペースを確保して、溶接後の溶接ピン６０のハウジング５０や下部軸受ハウジング９０に対する保持力の低下を更に抑制できる。

（３）スクロール圧縮機の動作
スクロール圧縮機１００の動作について説明する。なお、ここでは、定常状態（運転を開始して、運転が安定した状態）のスクロール圧縮機１００の動作について説明する。

モータ７０が駆動されると、ロータ７４が回転し、ロータ７４と連結された駆動軸８０も回転する。駆動軸８０が回転すると、オルダム継手２４の働きにより、可動スクロール４０は、自転せずに固定スクロール３０に対して公転する。そして、吸入管１８ａから流入した冷凍装置の冷凍サイクルにおける低圧の冷媒は、吸入ポート３６ａを介して圧縮機構２０の周縁側の圧縮室Ｓｃに吸入される。そして、可動スクロール４０が公転し、圧縮室Ｓｃの容積が減少するのに伴って、圧縮室Ｓｃの圧力が上昇する。また、圧縮途中の圧縮室Ｓｃには、インジェクション管１８ｃから、適宜、冷凍装置の冷凍サイクルにおける中間圧（低圧と高圧との間の圧力）の冷媒がインジェクションされる。冷媒が、周縁側（外側）の圧縮室Ｓｃから、中央側（内側）の圧縮室Ｓｃへ移動するに連れて冷媒の圧力は上昇し、最終的に冷凍装置の冷凍サイクルにおける高圧となる。圧縮機構２０によって圧縮された冷媒は、固定側鏡板３２の中央付近に位置する吐出ポート３３から吐出され、固定スクロール３０及びハウジング５０に形成されている図示しない冷媒経路を通過して第１空間Ｓ１に流入する。第１空間Ｓ１の冷凍サイクルにおける高圧の冷媒は、吐出管１８ｂから吐出される。

（４）特徴
（４－１）
本実施形態のスクロール圧縮機１００は、駆動部の一例としてのモータ７０と、圧縮機構２０と、駆動軸８０と、ハウジング５０及び下部軸受ハウジング９０と、ケーシング１０と、溶接ピン６０と、を備えている。ハウジング５０及び下部軸受ハウジング９０は、支持部材の例である。駆動軸８０は、モータ７０の駆動力を圧縮機構２０に伝達する。ハウジング５０は、駆動軸８０を回転可能に支持する軸受の一例としての軸受メタル１１２を支える。下部軸受ハウジング９０は、駆動軸８０を回転可能に支持する軸受の一例としての軸受メタル９１を支える。ハウジング５０の第１部１２０の外面１２２には、穴１２４が形成されている。下部軸受ハウジング９０のアーム９４の外面９４ａには、穴９６が形成されている。ケーシング１０は、駆動軸８０、ハウジング５０及び下部軸受ハウジング９０を内部に収容する。溶接ピン６０は、平目のローレット目が外周面６２ａに形成されている円柱状の本体部６２を有する。溶接ピン６０は、ハウジング５０の穴１２４及び下部軸受ハウジング９０の穴９６に圧入され、ケーシング１０と溶接固定されている。圧入前の溶接ピン６０の本体部６２の外周面６２ａには、溶接ピン６０の圧入方向視において、溶接ピン６０の周方向に沿って複数の凸部６４が形成され、山部分６６と谷部分６８とが交互に並ぶ形状となっている。山部分６６の頂部６６ａの曲率半径である第１曲率半径ρ１は、谷部分６８の底部６８ａの曲率半径である第２曲率半径ρ２よりも大きい。

本実施形態のスクロール圧縮機１００では、第１曲率半径ρ１が第２曲率半径ρ２より大きいことで、溶接ピン６０の本体部６２と支持部材（ハウジング５０及び下部軸受ハウジング９０）との接触面を大きくとることができる。そのため、溶接時の溶接ピン６０の塑性変形を抑制し、溶接後の溶接ピン６０の保持力を比較的大きく維持できる。

（４－２）
スクロール圧縮機１００では、好ましくは、圧入前の溶接ピン６０において、第１曲率半径ρ１は、第２曲率半径ρ２の１０倍以上である。

このようなスクロール圧縮機１００では、溶接ピン６０の本体部６２と支持部材（ハウジング５０及び下部軸受ハウジング９０）との接触面を特に大きくとることが可能で、溶接時の溶接ピン６０の塑性変形を抑制し、溶接後の溶接ピン６０の保持力を大きく維持できる。

（４－３）
スクロール圧縮機１００では、好ましくは、圧入前の溶接ピン６０において、第１曲率半径ρ１は、溶接ピン６０の本体部６２の中心Ｏ１から山部分６６の頂部６６ａまでの半径（距離Ｐ１）に等しい。

このようなスクロール圧縮機１００では、溶接ピン６０の本体部６２と支持部材（ハウジング５０及び下部軸受ハウジング９０）との接触面を大きくとることが可能で、溶接後の溶接ピン６０の保持力を大きく維持できる。

（４－４）
スクロール圧縮機１００では、溶接ピン６０の凸部６４には、第１の凸部６４ａと、第１の凸部６４ａに隣接して配置される第２の凸部６４ｂと、を含む。なお、第１の凸部６４ａは、任意の凸部６４である。圧入方向視において、圧入前の溶接ピン６０の本体部６２の中心Ｏ１周りに、ハウジング５０に形成されている穴１２４及び下部軸受ハウジング９０に形成されている穴９６の半径Ｒと同半径の仮想円ＩＣを仮想した場合に、第２距離Ｄ２に対する第１距離Ｄ１の比（Ｄ１／Ｄ２）は、０．５以上３．０以下であることが好ましい。

なお、第１距離Ｄ１は、仮想円ＩＣと第１の凸部６４ａの縁部６５との２つの交点である、第２の凸部６４ｂの近位側の第１交点Ｘ１と第２の凸部６４ｂの遠位側の第２交点Ｘ２との間の距離である。第２距離Ｄ２は、第１交点Ｘ１と第３交点Ｘ３との間の距離である。第３交点Ｘ３は、第２の凸部６４ｂの縁部６５と仮想円ＩＣとの交点の内、第１の凸部６４ａの近くに配置される交点である。

スクロール圧縮機１００では、第２距離Ｄ２に対する第１距離Ｄ１の比Ｄ１／Ｄ２を０．５以上と大きくすることで、溶接ピン６０の本体部６２と支持部材（ハウジング５０及び下部軸受ハウジング９０）との接触面を大きくとることが可能で、溶接時の溶接ピン６０の塑性変形を抑制し、溶接後の溶接ピン６０の保持力を大きく維持できる。

なお、溶接ピン６０の本体部６２と支持部材（ハウジング５０や下部軸受ハウジング９０）との接触面を大きくとる上では、第２距離Ｄ２に対する第１距離Ｄ１の比Ｄ１／Ｄ２を大きくすることが好ましい。しかし、比Ｄ１／Ｄ２があまり大きいと、言い換えれば谷部分６８の幅があまり小さくなると、熱膨張時の凸部６４の変形代（凸部６４が変形した際に張り出すことが可能なスペース）が減り、弾性変形が規制され、凸部６４の塑性変形が進むおそれがある。これに対し、ここでは、比Ｄ１／Ｄ２が３．０以下であるので、熱膨張時の凸部６４の変形代を確保し、溶接時の溶接ピン６０の凸部６４の塑性変形を抑制することができる。

（４－５）
スクロール圧縮機１００では、第２値Ｖ２に対する第１値Ｖ１の比Ｖ１／Ｖ２は、０．３以上１．６以下であることが好ましい。第１値Ｖ１は、圧入前の溶接ピン６０における本体部６２の中心Ｏ１から山部分６６の頂点６６ｂまでの距離Ｐ１から支持部材（ハウジング５０及び下部軸受ハウジング９０）に形成されている穴１２４，９６の半径Ｒを差し引いた値である。第２値Ｖ２は、穴１２４，９６の半径Ｒから圧入前の溶接ピン６０における本体部６２の中心Ｏ１から谷部分６８の最深部６８ｂまでの距離Ｐ２を差し引いた値である。

このようなスクロール圧縮機１００では、溶接ピン６０の本体部６２と支持部材（ハウジング５０及び下部軸受ハウジング９０）との接触面を比較的大きく確保しつつ、熱膨張時の凸部６４の変形代を確保して溶接時の溶接ピン６０の凸部６４の塑性変形を抑制し、溶接後にも溶接ピン６０の保持力を大きく維持できる。

（４－６）
スクロール圧縮機１００では、圧入方向視において、圧入前の溶接ピン６０の凸部６４は、山部分６６の頂部６６ａと谷部分６８の底部６８ａとの間を延びる直線部６５ａを有する。谷部分６８を形成する隣接する２つの凸部６４の直線部６５ａのなす角度αは、６０°以上９５°未満であることが好ましい。

このようなスクロール圧縮機１００では、溶接ピン６０の本体部６２と支持部材（ハウジング５０及び下部軸受ハウジング９０）との接触面を比較的大きく確保しつつ、熱膨張時の凸部６４の変形代を確保して溶接時の溶接ピン６０の凸部６４の塑性変形を抑制し、溶接後にも溶接ピン６０の保持力を大きく維持できる。

（４－７）
スクロール圧縮機１００では、圧入前の溶接ピン６０における本体部６２の中心Ｏ１から山部分６６の頂点６６ｂまでの距離Ｐ１から、圧入前の溶接ピン６０における本体部６２の中心Ｏ１から谷部分６８の最深部６８ｂまでの距離Ｐ２を差し引いた値は、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下であることが好ましい。

（４－８）
本実施形態のスクロール圧縮機１００では、下部軸受ハウジング９０は、軸受メタル９１を支持する軸受支持部９２からケーシング１０に向かって延びるアーム９４を有し、アーム９４の端部の外面９４ａに穴９６が形成されている。

（４－９）
本実施形態の溶接ピン６０は、スクロール圧縮機１００のケーシング１０と、スクロール圧縮機１００のモータ７０の駆動力をスクロール圧縮機１００の圧縮機構２０に伝達する駆動軸８０を回転可能に支持する軸受メタル１１２，９１を支えるハウジング５０及び下部軸受ハウジング９０と、の固定に用いられる。溶接ピン６０は、円柱状の本体部６２を備える。本体部６２には、平目のローレット目が外周面６２ａに形成されている。溶接ピン６０は、ハウジング５０及び下部軸受ハウジング９０の外面に形成されている穴１２４，９６に圧入され、ケーシング１０と溶接固定される。圧入前の溶接ピン６０の本体部６２の外周面６２ａには、溶接ピン６０の圧入方向視において、溶接ピン６０の周方向に沿って複数の凸部６４が形成され、山部分６６と谷部分６８とが交互に並ぶ形状となっている。山部分６６の頂部６６ａの曲率半径である第１曲率半径ρ１は、谷部分６８の底部６８ａの曲率半径である第２曲率半径ρ２よりも大きい。

（５）変形例
以下に上記実施形態の変形例を示す。なお、以下の変形例は、互いに矛盾しない範囲で適宜組み合わされてもよい。

（５－１）変形例Ａ
上記実施形態では、スクロール圧縮機１００を例に圧縮機を説明したが、圧縮機の種類はスクロール圧縮機に限定されるものではない。本開示の、駆動軸を回転可能に支持する軸受を支える支持部材に低剛性領域を設ける構成は、支持部材に溶接ピンを圧入する穴が設けられ、溶接ピンとケーシングとが溶接により固定される圧縮機に広く適用可能である。例えば、本開示の圧縮機は、ロータリ圧縮機であってもよい。

（５－２）変形例Ｂ
上記実施形態で図６を参照して説明した溶接ピン６０の形状は例示に過ぎず、他の形状、例えば図７に示すような形状であってもよい。図７は、変形例Ｂの溶接ピン６０を、溶接ピン６０の圧入方向に沿って見た際の、溶接ピン６０の本体部６２の外周面６２ａ付近の拡大図である。なお、変形例Ｂの溶接ピン６０の説明では、上記実施形態の溶接ピン６０と同様の構成に同じ符号を使用している。

変形例Ｂの溶接ピン６０では、第１曲率半径ρ１（＝距離Ｐ１）は、第２曲率半径ρ２の約７０倍である。変形例Ｂの溶接ピン６０では、Ｖ１／Ｖ２の値は、０．７５である。距離Ｐ１から距離Ｐ２を差し引いた値は、０．３５ｍｍである。変形例Ｂの溶接ピン６０では、圧入方向視において、圧入前の溶接ピン６０の凸部６４は、山部分６６の頂部６６ａと谷部分６８の底部６８ａとの間を延びる直線部６５ａを有し、谷部分６８を形成する隣接する２つの凸部６４の直線部６５ａのなす角度αは９０°である。

（５－３）変形例Ｃ
上記実施形態では、ハウジング５０の第１部１２０には、ケーシング１０の円筒部材１２の周方向において４カ所それぞれに、駆動軸８０の軸方向に沿って２カ所に穴１２４が設けられている。

ただし、これに限定されるものではなく、ハウジング５０の第１部１２０には、ケーシング１０の円筒部材１２の周方向において４カ所それぞれに、１カ所だけ穴１２４が設けられてもよい。

また、ハウジング５０の第１部１２０には、ケーシング１０の円筒部材１２の周方向において４カ所それぞれに、３個以上の穴１２４が設けられてもよい。

（５－４）変形例Ｄ
上記実施形態では、ハウジング５０の第１部１２０には、ケーシング１０の円筒部材１２の周方向において４カ所それぞれに、駆動軸８０の軸方向に並ぶように２カ所に穴１２４が設けられている。

ただし、これに限定されるものではなく、ハウジング５０の第１部１２０の下方に配置される穴１２４と、ハウジング５０の第１部１２０の上方に配置される穴１２４とは、ケーシング１０の円筒部材１２の周方向において異なる位置に配置されてもよい。

（５－５）変形例Ｅ
上記実施形態では、ハウジング５０は、圧入と溶接により固定される。ただし、これに限定されるものではなく、ハウジング５０は、溶接によってのみ（第１部１２０の穴１２４に圧入される溶接ピン６０とケーシング１０との溶接によってのみ）ケーシング１０に固定されてもよい。

（５－６）変形例Ｆ
上記実施形態では、駆動軸８０の軸方向が鉛直方向である縦型のスクロール圧縮機を例に説明しているが、圧縮機は、駆動軸８０の軸方向が水平方向である横型の圧縮機であってもよい。

（５－７）変形例Ｇ
上記実施形態では、ハウジング５０及び下部軸受ハウジング９０は、それぞれ、軸受の一例としての軸受メタル１１２及び軸受メタル９１を支持するが、これに限定されるものではない。ハウジング５０及び下部軸受ハウジング９０は、軸受メタル１１２，９１に代えて玉軸受のような転がり軸受を支持するものであってもよい。

（５－８）変形例Ｈ
上記実施形態では、全ての溶接ピン６０において、第１曲率半径ρ１が第２曲率半径ρ２より大きい。ただし、これに限定されるものではない。

例えば、スクロール圧縮機１００の運転中に特に大きな力が作用する溶接ピンにのみ、第１曲率半径ρ１が第２曲率半径ρ２より大きい溶接ピンが用いられてもよい。

＜付記＞
以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

本開示は、軸受を支える支持部材の外面の穴に溶接ピンが圧入され、溶接ピンとケーシングとが溶接固定されている圧縮機、及び、この圧縮機に使用される溶接ピンに広く適用でき有用である。

１０ ケーシング
２０ 圧縮機構
５０ ハウジング（支持部材）
６０ 溶接ピン
６２ 本体部
６２ａ 外周面
６４ 凸部
６４ａ 第１の凸部（凸部）
６４ｂ 第２の凸部（凸部）
６５ 縁部
６５ａ 直線部
６６ 山部分
６６ａ 頂部
６６ｂ 頂点
６８ 谷部分
６８ａ 底部
６８ｂ 最深部
７０ モータ（駆動部）
８０ 駆動軸
９０ 下部軸受ハウジング（支持部材）
９１ 軸受メタル（軸受）
９２ 軸受支持部
９４ａ 外面
９６ 穴
１００ スクロール圧縮機（圧縮機）
１１２ 軸受メタル（軸受）
１２２ 外面
１２４ 穴
Ｄ１ 第１距離
Ｄ２ 第２距離
ＩＣ 仮想円
Ｏ１ 本体部の中心
Ｐ１ 本体部の中心から山部分の頂点までの距離，本体部の中心から山部分の頂部までの半径
Ｐ２ 本体部の中心から谷部分の最深部までの半径
Ｒ 穴の半径
Ｖ１ 第１値
Ｖ２ 第２値
Ｘ１ 第１交点
Ｘ２ 第２交点
Ｘ３ 第３交点
α 角度
ρ１ 第１曲率半径
ρ２ 第２曲率半径

特開２０１７－２５７６２号公報

Claims (9)

1. 駆動部（７０）と、
   圧縮機構（２０）と、
   前記駆動部の駆動力を前記圧縮機構に伝達する駆動軸（８０）と、
   前記駆動軸を回転可能に支持する軸受（１１２，９１）を支える、外面（１２２，９４ａ）に穴（１２４，９６）が形成されている支持部材（５０，９０）と、
   前記駆動軸及び前記支持部材を内部に収容するケーシング（１０）と、
   平目のローレット目が外周面（６２ａ）に形成されている円柱状の本体部（６２）を有し、前記支持部材の前記穴に圧入され、前記ケーシングと溶接固定されている溶接ピン（６０）と、
   を備え、
   圧入前の前記溶接ピンの前記本体部の前記外周面には、前記溶接ピンの圧入方向視において、前記溶接ピンの周方向に沿って複数の凸部（６４）が形成され、山部分（６６）と谷部分（６８）とが交互に並ぶ形状となっており、前記山部分の頂部（６６ａ）の曲率半径である第１曲率半径（ρ１）は、前記谷部分の底部（６８ａ）の曲率半径である第２曲率半径（ρ２）よりも大きい、
   圧縮機（１００）。
2. 圧入前の前記溶接ピンにおいて、前記第１曲率半径は、前記第２曲率半径の１０倍以上である、
   請求項１に記載の圧縮機。
3. 圧入前の前記溶接ピンにおいて、前記第１曲率半径は、前記本体部の中心（Ｏ１）から前記山部分の前記頂部までの半径（Ｐ１）に等しい、
   請求項１又は２に記載の圧縮機。
4. 前記凸部には、第１の凸部（６４ａ）と、前記第１の凸部に隣接して配置される第２の凸部（６４ｂ）と、を含み、
   前記圧入方向視において、圧入前の前記本体部の中心（Ｏ１）周りに、前記支持部材に形成されている前記穴の半径（Ｒ）と同半径の仮想円（ＩＣ）を仮想した場合に、
   前記仮想円と前記第１の凸部の縁部（６５）との２つの交点である、前記第２の凸部の近位側の第１交点（Ｘ１）と前記第２の凸部の遠位側の第２交点（Ｘ２）との間の距離を第１距離（Ｄ１）とし、
   前記第１交点と、前記第２の凸部の縁部（６５）と前記仮想円との交点の内、前記第１の凸部の近くに配置される第３交点（Ｘ３）との間の距離を第２距離（Ｄ２）とすると、
   前記第２距離に対する前記第１距離の比（Ｄ１／Ｄ２）は、０．５以上３．０以下である、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の圧縮機。
5. 圧入前の前記溶接ピンにおける前記本体部の中心から前記山部分の頂点（６６ｂ）までの距離（Ｐ１）から前記支持部材に形成されている前記穴の半径（Ｒ）を差し引いた値を第１値（Ｖ１）とし、
   前記支持部材に形成されている前記穴の半径から圧入前の前記溶接ピンにおける前記本体部の中心から前記谷部分の最深部（６８ｂ）までの距離（Ｐ２）を差し引いた値を第２値（Ｖ２）とすると、
   前記第２値に対する前記第１値の比（Ｖ１／Ｖ２）は、０．３以上１．６以下である、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮機。
6. 前記圧入方向視において、圧入前の前記溶接ピンの前記凸部は、前記山部分の前記頂部と前記谷部分の前記底部との間を延びる直線部（６５ａ）を有し、前記谷部分を形成する隣接する２つの前記凸部の前記直線部のなす角度（α）は、６０°以上９５°未満である、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の圧縮機。
7. 圧入前の前記溶接ピンにおける前記本体部の中心から前記山部分の頂点（６６ｂ）までの距離（Ｐ１）から、圧入前の前記溶接ピンにおける前記本体部の中心から前記谷部分の最深部（６８ｂ）までの距離（Ｐ２）を差し引いた値は、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下である、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の圧縮機。
8. 前記支持部材（９０）は、前記軸受（９１）を支持する軸受支持部（９２）から前記ケーシングに向かって延びるアーム（９４）を有し、前記アームの端部の外面（９４ａ）に前記穴（９６）が形成されている、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の圧縮機。
9. 圧縮機（１００）のケーシング（１０）と、前記圧縮機の駆動部（７０）の駆動力を前記圧縮機の圧縮機構（２０）に伝達する駆動軸（８０）を回転可能に支持する軸受（１１２，９１）を支える支持部材（５０，９０）と、の固定に用いられる溶接ピンであって、
   平目のローレット目が外周面（６２ａ）に形成されている円柱状の本体部（６２）を備え、
   前記溶接ピンは、前記支持部材の外面（１２２，９４ａ）に形成されている穴（１２４，９６）に圧入され、前記ケーシングと溶接固定され、
   圧入前の前記溶接ピンの前記本体部の前記外周面には、前記溶接ピンの圧入方向視において、前記溶接ピンの周方向に沿って複数の凸部（６４）が形成され、山部分（６６）と谷部分（６８）とが交互に並ぶ形状となっており、前記山部分の頂部（６６ａ）の曲率半径である第１曲率半径（ρ１）は、前記谷部分の底部（６８ａ）の曲率半径である第２曲率半径（ρ２）よりも大きい、
   溶接ピン（６０）。

Images