JP6679399B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は冷媒を圧縮する冷凍、空調用の冷媒圧縮機や、空気等の流体を圧縮する流体圧縮機として使用されるスクロール圧縮機に関し、特に、旋回スクロールのボス部に鍔部を有すると共に前記ボス部に旋回軸受を備える構成のスクロール圧縮機に好適なものである。

旋回スクロールのボス部に鍔部を有すると共に、前記ボス部に旋回軸受を備える構成のスクロール圧縮機としては、特開２０１４−１６３３３２号公報（特許文献１）に記載のものがある。この特許文献１のものでは、旋回スクロールのボス部に設けられている旋回軸受の端部に拡開するテーパ部を設けることにより、クランク軸が傾斜しても、片当りを防止して面圧上昇を緩和させ、これによって旋回軸受の信頼性を高めるようにしている。

特開２０１４−１６３３３２公報

上記特許文献１のものでは、クランク軸の傾斜による片当り防止についての配慮は為されているが、軸周速が増えるスクロール圧縮機の高速運転時に、旋回軸受とクランク軸の偏心ピン部との摺動により、発熱量が増加し、旋回スクロールの旋回ボス部の熱変形に伴い、前記旋回軸受も変形することに対しては配慮されていない。即ち、前記旋回ボス部の熱変形に伴い、前記旋回軸受も変形して、軸受摺動面の軸受隙間が局所的に小さくなり、この軸受隙間が小さくなる部分への給油量が減少することで、旋回軸受の摺動性を低下させ、焼き付きを引き起こし易くなって、信頼性を低下させるという課題がある。

この課題を更に詳しく説明する。
スクロール圧縮機においては、軸周速が増える高速運転になると、旋回軸受と前記クランク軸の偏心ピン部との摺動部の発熱量が増加する。ここで、旋回スクロールのボス部に鍔部を有するスクロール圧縮機においては、前記ボス部における鍔部と旋回スクロールの端板部側の肉厚は大きく、前記鍔部と前記端板部間の前記ボス部の肉厚は小さくなっており、旋回スクロールのボス部の肉厚は軸方向に不均一となっている。肉厚の小さい部分では肉厚の大きい部分に比べ、熱による径方向への拡大が大きくなることから、前記ボス部内に設けられている旋回軸受は、前記鍔部側と前記端板部側の内径、即ち両端部側の内径が、中央部側（前記鍔部側と前記端板部側との間の部分）の内径よりも小さくなる。この結果、前記旋回軸受における摺動面とクランク軸の偏心ピン部との軸受隙間が、旋回軸受の前記鍔部側と前記端板部側の部分で局所的に小さくなり、この軸受隙間が小さくなる部分への給油量が減少することで、旋回軸受の摺動性を低下させ、焼き付きを引き起こし易くなる。

本発明の目的は、旋回スクロールの旋回ボス部の熱変形に伴う旋回軸受の変形を抑制して旋回軸受の摺動性低下を抑え、信頼性を向上できるスクロール圧縮機を得ることにある。

上記課題を解決するために、本発明は、固定端板と、該固定端板に立設する渦巻状のラップと、前記固定端板の中心部側に設けられた吐出口を有する固定スクロールと、旋回端板と、該旋回端板に立設する渦巻状のラップと、前記旋回端板の反ラップ側に設けられた旋回ボス部を有する旋回スクロールと、前記旋回ボス部内に設けられた旋回軸受と、前記旋回ボス部内に前記旋回軸受を介して挿入される偏心ピン部を有し、前記旋回スクロールを旋回運動させるクランク軸と、を備えたスクロール圧縮機において、前記旋回ボス部は、前記旋回端板に接続される円筒部と、この円筒部の開放端側に設けられた鍔部を備え、前記旋回軸受は、前記鍔部側の端部が、前記鍔部よりも前記円筒部側に位置するように配設されていることを特徴とする。

本発明の他の特徴は、固定端板と、該固定端板に立設する渦巻状のラップと、前記固定端板の中心部側に設けられた吐出口を有する固定スクロールと、旋回端板と、該旋回端板に立設する渦巻状のラップと、前記旋回端板の反ラップ側に設けられた旋回ボス部を有する旋回スクロールと、前記旋回ボス部内に設けられた旋回軸受と、前記旋回ボス部内に前記旋回軸受を介して挿入される偏心ピン部を有し、前記旋回スクロールを旋回運動させるクランク軸と、を備えたスクロール圧縮機において、前記旋回ボス部は、前記旋回端板に接続される円筒部と、この円筒部の開放端側に設けられた鍔部を備え、前記旋回軸受は、前記鍔部側の端部内周面に、端部に向かって拡開するテーパ部が設けられており、このテーパ部の起点は、前記鍔部よりも前記円筒部側に位置するように配設されていることにある。

本発明の更に他の特徴は、固定端板と、該固定端板に立設する渦巻状のラップと、前記固定端板の中心部側に設けられた吐出口を有する固定スクロールと、旋回端板と、該旋回端板に立設する渦巻状のラップと、前記旋回端板の反ラップ側に設けられた旋回ボス部を有する旋回スクロールと、前記旋回ボス部内に設けられた旋回軸受と、前記旋回ボス部内に前記旋回軸受を介して挿入される偏心ピン部を有し、前記旋回スクロールを旋回運動させるクランク軸と、を備えたスクロール圧縮機において、前記旋回ボス部は、前記旋回端板に接続される円筒部と、この円筒部の開放端側に設けられた鍔部を備え、前記旋回ボス部の前記円筒部外周面に、円周方向の溝を少なくとも１つ形成していることにある。

本発明の更に他の特徴は、固定端板と、該固定端板に立設する渦巻状のラップと、前記固定端板の中心部側に設けられた吐出口を有する固定スクロールと、旋回端板と、該旋回端板に立設する渦巻状のラップと、前記旋回端板の反ラップ側に設けられた旋回ボス部を有する旋回スクロールと、前記旋回ボス部内に設けられた旋回軸受と、前記旋回ボス部内に前記旋回軸受を介して挿入される偏心ピン部を有し、前記旋回スクロールを旋回運動させるクランク軸と、を備えたスクロール圧縮機において、前記旋回ボス部は、前記旋回端板に接続される円筒部と、この円筒部の開放端側に設けられた鍔部を備え、前記旋回ボス部の外周部における前記円筒部と前記鍔部とが交わる角部に、この角部をえぐるように円周方向の溝を形成していることにある。

本発明の更に他の特徴は、固定端板と、該固定端板に立設する渦巻状のラップと、前記固定端板の中心部側に設けられた吐出口を有する固定スクロールと、旋回端板と、該旋回端板に立設する渦巻状のラップと、前記旋回端板の反ラップ側に設けられた旋回ボス部を有する旋回スクロールと、前記旋回ボス部内に設けられた旋回軸受と、前記旋回ボス部内に前記旋回軸受を介して挿入される偏心ピン部を有し、前記旋回スクロールを旋回運動させるクランク軸と、を備えたスクロール圧縮機において、前記旋回ボス部は、前記旋回端板に接続される円筒部と、この円筒部の開放端側に設けられた鍔部を備え、前記旋回軸受の前記鍔部側端部の内周面に円周方向の溝を形成していることにある。

本発明によれば、旋回スクロールの旋回ボス部の熱変形に伴う旋回軸受の変形を抑制して旋回軸受の摺動性低下を抑え、信頼性を向上できるスクロール圧縮機を得ることができる。

本発明のスクロール圧縮機の実施例１を示す縦断面図。 図１のＡ部拡大図。 図２に示す旋回ボス部の熱変形を説明する図。 本発明のスクロール圧縮機の実施例２を説明する図で、図２に相当する図。 本発明のスクロール圧縮機の実施例３を説明する図で、図２に相当する図。 図５に示す旋回ボス部の熱変形を説明する図。 本発明のスクロール圧縮機の実施例４を説明する図で、図２に相当する図。 図８に示す旋回ボス部の熱変形を説明する図。 本発明のスクロール圧縮機の実施例５を説明する図で、図２に相当する図。

以下、本発明のスクロール圧縮機の具体的実施例を、図面を用いて説明する。各図において、同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示している。

本発明のスクロール圧縮機の実施例１を、図１〜３を用いて説明する。図１は本実施例１のスクロール圧縮機を示す縦断面図、図２は図１のＡ部拡大図、図３は図２に示す旋回ボス部の熱変形を説明する図である。
まず、図１を用いて本実施例１のスクロール圧縮機の全体構成を説明する。

１は密閉容器で、この密閉容器１内の上部には圧縮機構部２が、その下方には電動機部３が設けられ、前記圧縮機構部２と前記電動機部３はクランク軸４を介して連結されている。また、前記密閉容器１内の底部には、前記圧縮機機構部２の摺動部を潤滑するための潤滑油を溜める油溜り５が設けられている。

前記圧縮機構部２は、固定スクロール６、この固定スクロール６に噛み合いながら旋回運動する旋回スクロール７、前記密閉容器１の内面に固定されるフレーム８、前記旋回スクロール７の自転を防止して旋回運動させるためのオルダム継手９などから構成されている。

前記固定スクロール６は、固定端板６ｂ、該固定端板６ｂに垂直に立設する渦巻状のラップ６ａ、前記固定端板６ｂの中心部側（ラップ６ａの中央部側）に設けられた吐出口６ｃ、前記固定端板６ｂの外周部側に設けられた吸込口６ｄ等を有し、前記フレーム８に複数のボルト１０を介して固定されている。

前記旋回スクロール７は、旋回端板７ｂ、該旋回端板７ｂに垂直に立設する渦巻状のラップ７ａ、前記旋回端板７ｂに形成された背圧孔７ｃ、前記旋回端板７ｂの反ラップ側の中心部側に設けられた旋回ボス部７ｄ等を有し、前記固定スクロール６と噛み合い旋回運動するように構成されている。

前記旋回ボス部７ｄは、前記旋回端板７ｂに接続される径方向の肉厚の小さい円筒部７ｄａと、この円筒部７ｄａの開放端側に設けられた径方向の肉厚の大きい鍔部７ｄｂ等により構成されており、この旋回ボス部７ｄ内には旋回軸受７ｅが設けられている。この旋回軸受７ｅにはすべり軸受を用いることが望ましい。

前記クランク軸４は、主軸部４ａ、下方の副軸部４ｂ、上方の偏心ピン部４ｃを備えており、クランク軸４が回転すると前記偏心ピン部４ｃは旋回運動するようになっている。この偏心ピン部４ｃは前記旋回ボス部７ｄ内に前記旋回軸受７ｅを介して挿入され、前記クランク軸４が回転すると、前記偏心ピン部４ｃにより、前記旋回スクロールを旋回運動させる。

前記固定スクロール６と前記旋回スクロール７とが噛合わされて圧縮室２１が形成されており、前記旋回スクロール７が前記固定スクロール６に対して旋回運動することにより、前記圧縮室２１は中央側に移動しながらその容積を減少させて圧縮動作を行うように構成されている。また、この圧縮動作では、前記旋回スクロール７の旋回運動に伴って、作動流体（冷媒等）が、吸込口６ｄから前記圧縮室２１へ吸込まれ、吸込まれた作動流体は圧縮行程を経て、前記固定スクロール６の前記吐出口６ｃから、前記密閉容器１内上部の吐出空間１１に吐出され、その後前記固定スクロール６と前記フレーム８の外周側に形成されている通路(図示せず)から前記電動機部３が設けられている電動機室１４に流入し、更に、吐出管１２から密閉容器１外に吐出される。これによって、前記密閉容器１内の空間は吐出圧力にほぼ等しい高圧に保たれる。

前記旋回スクロール７の旋回端板７ｂの背面７ｂａ側には背圧室１３が形成されており、この背圧室１３と前記圧縮室２１とは前記背圧孔７ｃにより連通されている。また、前記旋回ボス部７ｄの鍔部７ｄｂの下面に対向する前記フレーム８の端面部８ｃには、リング状溝８ａが形成されており、このリング状溝８ａにはシール部材８ｂが配設されている。

前記クランク軸４の主軸部４ａは前記フレーム８に設けた主軸受（この例ではコロ軸受）１５で支持され、また、前記クランク軸４の副軸部４ｂは、軸受ケース１７及び副フレーム１８を介して前記密閉容器１に固定されている副軸受（この例では玉軸受）１６により支持されている。

前記クランク軸４内には軸方向の給油路４ｄが形成されており、また、前記クランク軸４の下端部には、前記給油路４ｄと連通するように給油ポンプ１９が設けられており、密閉容器１内底部の前記油溜り５のほぼ吐出圧力の高圧の油を、前記給油ポンプ１７で吸引して更に昇圧した後、前記給油路４ｄを通して前記偏心ピン部４ｃ上端の前記旋回ボス部内の高圧室２２等に導くように構成されている。

前記高圧室２２は、前記背圧室１３に対しては前記シール部材８ｂでシールされているので、前記給油ポンプ１９によるポンプ作用による昇圧作用と、前記給油路４ｄや軸受部などの隙間部を通過する時に受ける減圧作用により、ほぼ吐出圧力の空間になっている。
前記高圧室２２に導かれた油は前記旋回軸受７ｅを潤滑後、大部分の油は、後述するスラスト軸受２３や前記主軸受１５に流れてこれを潤滑した後、排油パイプ２０を介して前記油溜り５に戻される。

また、前記高圧室２２の油の一部は、前記シール部材８ｂから漏出して前記背圧室１３に流入し、前記オルダム継手９等を潤滑し、前記背圧孔７ｃから前記圧縮室２１に流入する。従って、前記背圧室１３の圧力は、吸込圧力と吐出圧力との間の中間圧力に保たれている。即ち、前記シール部材８ｂは前記背圧室１３と前記高圧室２２とを仕切り、圧力的に分離する機能を有している。

この結果、前記旋回スクロール７は、前記背圧室１３の中間圧力と、前記シール部材８ｂ内側の前記高圧室２２に作用する吐出圧力の合力で、前記固定スクロール６に押し付けられている。

前記副軸受１６への給油は、前記クランク軸４内に設けた給油路４ｄを通して行われる。
なお、前述した給油ポンプ１９を設ける代わりに、クランク軸４に形成する給油路４ｄが偏心回転動作をして遠心ポンプ作用を発生するように構成しても良い。

前記電動機部３は、固定子３ａと回転子３ｂにより構成されている。また、前記旋回スクロール７は、この電動機部３、該電動機部３の回転子３ｂと一体で回転する前記クランク軸４及び前記オルダム継手９等により、旋回駆動される。

次に、図１を参照しつつ図２を用いて、前記旋回軸受７ｅ付近の構成について説明する。図２は、図１のＡ部拡大図である。
旋回ボス部７ｄは、前述したように、円筒部７ｄａと鍔部７ｄｂ等により構成されており、この旋回ボス部７ｄ内には前記旋回軸受７ｅが設けられている。また、前記旋回軸受７ｅはすべり軸受で構成されている。

本実施例１においては、前記旋回軸受７ｅは、その前記鍔部７ｄｂ側の端部が、前記鍔部７ｄｂよりも前記円筒部７ｄａ側に位置するように配設されている。即ち、前記旋回軸受７ｅの下端が前記鍔部７ｄｂの上面よりも上方に位置するように構成されている。また、前記旋回軸受７ｅの上端は、前記旋回端板７ｂの背面７ｂａの位置と、軸方向にほぼ同一位置となるように配設されている。

前記旋回スクロール７の背面側に形成されている前記背圧室１３は、旋回スクロール７、フレーム８及び固定スクロール６（図１参照）により囲まれて形成されている。
また、図２に示すように、前記旋回ボス部７ｄの鍔部７ｄｂの下面に対向する前記フレーム８の端面部８ｃには、リング状溝８ａとシール部材８ｂが設けられているが、このシール部材８ｂの位置に対応する前記鍔部７ｄｂ下面、即ち旋回ボス部７ｄの端面７ｄｃは前記シール部材８ｂと接するシール面となっており、このため前記鍔部７ｄｂは、旋回ボス部７ｄの円筒部７ｄａよりもよりも大きい径に形成されている。このシール面である前記端面７ｄｃには周方向に複数の小穴７ｄｄが形成されている。

複数の前記小穴７ｄｄのうち、高圧室２２に開口している小穴７ｄｄに対しては前記高圧室２２の高圧の油が流入し、旋回スクロール７の旋回運動に伴い、前記小穴７ｄｄは前記シール部材８ｂを跨いで前記背圧室１３側に移動して、前記高圧の油は背圧室１３に流出する。このようにして高圧室２２と背圧室１３は断続的に連通され、前記背圧室１３に供給される油により、前記オルダム継手９等の潤滑が行われると共に、背圧室は中間圧力に保たれる。

なお、この例では、前記旋回ボス部７ｄの鍔部の端面７ｄｃに小穴７ｄｄを設け、この小穴７ｄｄが前記シール部材８ｂを跨いで移動することにより、高圧室２２の油を断続的に前記背圧室１３に供給するようにしているが、小穴７ｄｄを径方向の長溝形状とし、この長溝の長さを前記シール部材８ｂの幅よりも大きく構成しても良い。

このように長溝形状とすることにより、旋回スクロール７の旋回運動に伴い、前記長溝が断続的に前記シール部材８ｂを跨ぐことにより、前記高圧室２２と前記背圧室１３とを断続的に直接連通させるようにすることもできる。また、前記長溝の長さを更に長くしたり、リング状の溝に構成すれば、前記高圧室２２と前記背圧室１３とを常時連通するように構成することもできる。

なお、図２に示すように、クランク軸４の主軸部４ａと偏心ピン部４ｃとの間には鍔４ｅが設けられており、この鍔４ｅと前記主軸受１５の内輪との間には前述したスラスト軸受２３が配設されている。このスラスト軸受２３により、前記クランク軸４の軸方向の移動が規制される。

前記クランク軸４には、前記旋回スクロール７が旋回運動することによる遠心力、及び前記旋回スクロール７がガスを圧縮する際に発生するガス力により、半径方向の荷重を受けて、微小傾斜を起こす。前記クランク軸４は、前記電動機部３の両側に配置された前記主軸受１５と前記副軸受１６で支持されているので、特に、前記旋回軸受７ｅを介して受ける荷重により前記偏心ピン部４ｃに傾斜が発生し易い。

また、圧縮機運転時においては、前記旋回スクロール７の温度が上昇するが、前記旋回ボス部７ｄの鍔部７ｄｂは肉厚が大きく、円筒部７ｄａは肉厚が小さいので、前記旋回ボス部７ｄの熱膨張は均一にはならない。この現象を、図３を用いて詳しく説明する。図３は図２に示す旋回ボス部７ｄの熱変形を説明する図で、旋回ボス部７ｄの内面における熱膨張による変位量を示している。

図３において、右図が旋回ボス部７ｄの要部の断面図を示し、左図は右図の旋回ボス部内面に対応する位置の熱による半径方向変位量を示す線図である。この図に示すように、旋回ボス部内面における鍔部７ｄｂ付近は、半径方向外側への変位量が小さく、円筒部７ｄａは半径方向外側への変位量が大きくなっている。また、旋回ボス部内面における旋回端板７ｂ付近も、半径方向外側への変位量が小さくなっている。

この理由は、圧縮機の運転が開始され、温度が上昇し、特に高速運転になると、旋回ボス部７ｄの円筒部７ｄａは肉厚が薄い（小さい）ため、前記円筒部７ｄａの温度もすぐに上昇し、熱による半径方向の変位量が大きくなる。これに対し、前記旋回ボス部の鍔部７ｄｂや旋回端板７ｂ付近は肉厚が厚い（大きい）ため、圧縮機の運転が開始され、温度が上昇しても、前記鍔部７ｄｂや旋回端板７ｂの付近の温度はなかなか上昇せず、熱による半径方向の変位量が小さくなっている。

このように、圧縮機の運転を開始し、クランク軸４の軸周速が増加する高速運転時になると、軸受摺動部の発熱量も増加し、旋回ボス部７ｄ内面は図３の左側の線図に示すように変位するが、この旋回ボス部内面には旋回軸受７ｅが配設されているので、この旋回軸受も旋回ボス部内面の形状に沿って変形する。

従来のスクロール圧縮機においては、前記旋回軸受７ｅは、旋回ボス部７ｄ内面の鍔部７ｄｂの位置から旋回端板７ｂの下面の位置まで配設されていたため、旋回軸受７ｅも、図３の線図に示すように、大きく変形していた。このため、旋回軸受７ｅと傾斜の生じたクランク軸４の偏心ピン部４ｃとの軸受隙間が、旋回軸受７ｅの下部と上部で非常に小さくなり、この軸受隙間の小さい部分への潤滑油の給油量が減少して潤滑油の油膜が薄くなると共に、接触面圧も大きくなる。このため、偏心ピン部４ｃと旋回軸受７ｅに焼き付きが発生する可能性が大きくなるという問題があることがわかった。実験によれば、特に、前記鍔部７ｄｂの軸方向位置に対応する旋回軸受７ｅ内面に強い接触跡が発生することを確認した。

この課題に対して、本実施例では、前記旋回軸受７ｅの下端を、前記旋回ボス部７ｄの鍔部７ｄｂ上面よりも上方に位置するように配設する構成としている。これにより、圧縮機運転時、特に高速運転時に、旋回ボス部７ｄの円筒部７ｄａと鍔部７ｄｂに熱膨張差が発生して、旋回ボス部７ｄの内面形状が変化しても、旋回軸受７ｅは鍔部７ｄｂに対応する位置には設けられていないため、旋回軸受７ｅの下部も前記円筒部７ｄａの変形に追従する。これにより、圧縮機の高速運転時においても、前記旋回軸受７ｅの変形を抑えることができ、前記偏心ピン部４ｃと前記旋回軸受７ｅとの隙間を適正に保持して、偏心ピン部４ｃと旋回軸受７ｅとの隙間への給油量を、旋回軸受７ｅの全体に亘り十分に保持することができる。従って、偏心ピン部４ｃや旋回軸受７ｅに焼き付きが発生するのを防止でき、スクロール圧縮機の信頼性を向上させることができる。

なお、本実施例では、前記旋回軸受７ｅの下端を、前記旋回ボス部の鍔部７ｄｂの上面よりも上方に位置するように配設しているが、更に、旋回軸受７ｅの上端を旋回スクロール７の前記背面７ｂａよりも下方に位置するように配設すると、前記旋回軸受７ｅの変形を更に抑制することができ、更に好ましい。

本発明のスクロール圧縮機の実施例２を、図４を用いて説明する。図４は、図１のＡ部拡大図である図２に相当する図である。本実施例２は、次に述べる点で実施例１と相違するものであり、その他については実施例１と基本的に同一である。従って、同一部分については説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。

本実施例２においては、旋回軸受７ｅを、旋回ボス部７ｄ内面の鍔部７ｄｂに対応する軸方向の位置から、旋回端板７ｂの下面（背面７ｂａ）に対応する軸方向の位置まで配設している。また、前記旋回軸受７ｅは、前記鍔部７ｄ側の端部（下端部）内周面に、端部に向かって拡開するテーパ部７ｅａが設けられており、このテーパ部７ｅａの起点ｓ１は、前記鍔部７ｄｂよりも前記円筒部７ｄａ側に位置するように構成されている。即ち、前記起点ｓ１は前記鍔部７ｄｂの上面より軸方向の上方に位置するように構成されている。

更に、本実施例においては、前記旋回軸受７ｅの前記旋回端板７ｂ側の端部（上端部）内周面においても、同様に、端部に向かって拡開するテーパ部７ｅｂが設けられており、このテーパ部７ｅｂの起点ｓ２は、前記旋回端板７ｂの背面７ｂａよりも前記円筒部７ｄａ側（下方側）に位置するように構成されている。
前記テーパ部７ｅａの開口角度θ１は穏やかなテーパ角度で形成され、同様に、前記テーパ部７ｅｂの開口角度θ２も穏やかなテーパ角度で形成されている。他の構成は上記実施例１と同様である。

上述したように、本実施例においては、前記旋回軸受７ｅの少なくとも下端部側、好ましくは上下両端部側の内周面に、端部に向かって拡開するテーパ部７ｅａ，７ｅｂを備え、各テーパ部７ｅａ，７ｅｂの起点ｓ１，ｓ２を上述した位置とすることにより、上記実施例１と同様に、旋回軸受７ｅの変形を抑えることができる。従って、圧縮機運転時、特に高速運転時に、クランク軸４が微小傾斜し、旋回ボス部７ｄの円筒部７ｄａと鍔部７ｄｂに熱膨張差が発生して、旋回ボス部７ｄの内面形状が変化しても、前記偏心ピン部４ｃと前記旋回軸受７ｅとの隙間を適正に保持することができる。これにより、前記偏心ピン部４ｃと前記旋回軸受７ｅとの隙間への給油量を、旋回軸受７ｅの全体に亘り十分に保持することができ、偏心ピン部４ｃや旋回軸受７ｅに焼き付きが発生するのを防止してスクロール圧縮機の信頼性を向上できる。

なお、本実施例２においても上記実施例１と同様に、前記旋回軸受７ｅの前記鍔部７ｄｂ側の端部を、前記鍔部７ｄｂよりも前記円筒部７ｄａ側に位置するように配設する構成としても良い。

本発明のスクロール圧縮機の実施例３を、図５及び図６を用いて説明する。図５は、図１のＡ部拡大図である図２に相当する図、図６は図５に示す旋回ボス部の熱変形を説明する図である。本実施例３は、次に述べる点で実施例１と相違するものであり、その他については実施例１と基本的に同一である。従って、同一部分については説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。

本実施例３においても、上記実施例２と同様に、旋回軸受７ｅを、旋回ボス部７ｄ内面の鍔部７ｄｂに対応する軸方向の位置から、旋回端板７ｂの背面７ｂａに対応する軸方向の位置まで配設している。また、本実施例においては、図５に示すように、旋回ボス部７ｄの円筒部７ｄａ外周面に、断面が半円弧状の円周方向の溝（ザグリ溝）７ｄｅを、１つ或いは軸方向に複数個設けた構成としたものである。

このように、旋回ボス部７ｄの円筒部７ｄａ外周面に円周方向の溝７ｄｅを少なくとも１つ設けることにより、旋回ボス部７ｄの剛性を弱めることができるので、旋回ボス部７ｄの円筒部７ｄａと鍔部７ｄｂとの間に熱膨張による変位量の差が発生しても、前記鍔部７ｄｂを半径方向外側に容易に変形させることができる。

これを図６により説明する。図６は図５に示す旋回ボス部７ｄの熱変形を説明する図で、旋回ボス部７ｄの内面における熱膨張による変位量を示している。図６において、右図が旋回ボス部７ｄの要部の断面図を示し、左図は右図の旋回ボス部内面に対応する位置の熱膨張による変位量を示す線図である。また、この線図において、破線は、溝７ｄｅを設けていない場合の旋回ボス部内面の熱膨張による変位量を示しており、実線は、本実施例３における旋回ボス部内面の熱膨張と変形による変位量を示している。

この図６に示すように、本実施例３の構成とすることにより、旋回ボス部内面における鍔部７ｄｂ付近の半径方向外側への変位量をより大きくすることができるので、円筒部７ｄａの半径方向外側への変位量に近づけることができる。この結果、圧縮機の高速運転時においても、前記旋回軸受７ｅの変形を抑えることができ、前記偏心ピン部４ｃと前記旋回軸受７ｅとの隙間を適正に保持して、偏心ピン部４ｃと旋回軸受７ｅとの隙間への給油量を、旋回軸受７ｅの全体に亘り十分に保持することができる。従って、本実施例のように構成しても、偏心ピン部４ｃや旋回軸受７ｅに焼き付きが発生するのを防止でき、スクロール圧縮機の信頼性を向上できる。

なお、前記溝７ｄｅの形状として、図５に示す例では、旋回ボス部７ｄの円筒部７ｄａ外周面に半円弧状の溝７ｄｅを設ける例を説明したが、前記溝７ｄｅは半円弧状のものには限られず、旋回ボス部７ｄの剛性を弱めることのできる形状であれば、他の溝形状、例えば断面形状を他の円弧形状にしたり、楕円や曲面等の溝形状としても良い。

また、本実施例３においても上記実施例１と同様に、前記旋回軸受７ｅの前記鍔部７ｄｂ側の端部を、前記鍔部７ｄｂよりも前記円筒部７ｄａ側に位置するように配設する構成としても良い。

本発明のスクロール圧縮機の実施例４を、図７及び図８を用いて説明する。図７は、図１のＡ部拡大図である図２に相当する図、図８は図５に示す旋回ボス部の熱変形を説明する図である。本実施例４は、次に述べる点で実施例１と相違するものであり、その他については実施例１と基本的に同一である。従って、同一部分については説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。

本実施例４においても、上記実施例２と同様に、旋回軸受７ｅを、旋回ボス部７ｄ内面の鍔部７ｄｂに対応する軸方向の位置から、旋回端板７ｂの背面７ｂａに対応する軸方向の位置まで配設している。また、本実施例においては、図７に示すように、前記旋回ボス部７ｄの外周部における前記円筒部７ｄａと前記鍔部７ｄｂとが交わる角部に、断面が半円弧よりも大きい円弧形状として、前記角部をえぐるように円周方向の溝（ザグリ溝）７ｄｆを形成しているものである。

なお、前記溝７ｄｆの断面形状は半円弧よりも大きい円弧形状には限られず、半円弧、半円弧よりも小さい円弧、或いは楕円や曲線などの溝形状としても良く、前記角部をえぐるように形成することで、旋回ボス部内面における鍔部７ｄｂ付近の半径方向外側への変位量をより大きくすることができる形状であれば良い。

このように、前記旋回ボス部７ｄの外周部における前記角部に、円周方向の溝７ｄｆを形成することにより、前記鍔部７ｄｂの剛性を弱め、且つ前記角部の肉厚も小さくできるので、旋回ボス部７ｄの円筒部７ｄａと鍔部７ｄｂとの間の熱による変位量の差を小さくでき、且つ、前記鍔部７ｄｂを半径方向外側に容易に変形させることができる。

これを図８により説明する。図８は図７に示す旋回ボス部７ｄの熱変形を説明する図で、旋回ボス部７ｄの内面における熱膨張による変位量を示している。図８において、右図が旋回ボス部７ｄの要部の断面図を示し、左図は右図の旋回ボス部内面に対応する位置の熱膨張による変位量を示す線図である。また、この線図において、破線は、溝７ｄｆを設けていない場合の旋回ボス部内面の熱膨張による変位量を示しており、実線は、本実施例４における旋回ボス部内面の熱膨張と変形による変位量を示している。

この図８に示すように、本実施例４の構成とすることにより、旋回ボス部内面における鍔部７ｄｂ付近の半径方向外側への変位量を、円筒部７ｄａと同等以上に大きくすることができ、特に偏心ピン部が強く接触する旋回軸受下端部側の変形量をより増大できる。この結果、圧縮機の高速運転時においても、前記旋回軸受７ｅの変形を抑えることができ、前記偏心ピン部４ｃと前記旋回軸受７ｅとの隙間を適正に保持して、偏心ピン部４ｃと旋回軸受７ｅとの隙間への給油量を、旋回軸受７ｅの全体に亘り十分に保持することができる。従って、本実施例のように構成しても、偏心ピン部４ｃや旋回軸受７ｅに焼き付きが発生するのを防止でき、スクロール圧縮機の信頼性を向上できる。

なお、本実施例４においても上記実施例１と同様に、前記旋回軸受７ｅの前記鍔部７ｄｂ側の端部を、前記鍔部７ｄｂよりも前記円筒部７ｄａ側に位置するように配設する構成としても良い。

本発明のスクロール圧縮機の実施例４を、図９を用いて説明する。図９は、図１のＡ部拡大図である図２に相当する図である。本実施例５は、次に述べる点で実施例１と相違するものであり、その他については実施例１と基本的に同一である。従って、同一部分については説明を省略し、異なる部分を中心に説明する。

本実施例５においても、上記実施例２と同様に、旋回軸受７ｅを、旋回ボス部７ｄ内面の鍔部７ｄｂに対応する軸方向の位置から、旋回端板７ｂの背面７ｂａに対応する軸方向の位置まで配設している。また、本実施例においては、図９に示すように、前記旋回軸受７ｅの前記鍔部７ｄｂ側端部（下端部）の内周面に円周方向の溝７ｅｃを形成しているものである。また、本実施例では、前記円周方向の溝７ｅｃは、前記旋回ボス部７ｄの外周部における前記円筒部７ｄａと前記鍔部７ｄｂとが交わる角部（旋回スクロール鍔部７ｄｂ上面）に対応する位置に形成されている。

このように、旋回軸受７ｅの下端部側内周面に、円周方向の溝７ｅｃを形成することにより、圧縮機運転時、特に高速運転時に、クランク軸４が微小傾斜し、旋回ボス部７ｄの円筒部７ｄａと鍔部７ｄｂに熱膨張差が発生して、旋回ボス部７ｄの内面形状が変化しても、旋回軸受７ｅと偏心ピン部４ｃとが強く接触する部分に、前記円周方向の溝７ｅｃが形成されているので、この部分の偏心ピン部４ｃと旋回軸受７ｅとの軸受隙間を適正に保持することができる。これにより、前記偏心ピン部４ｃと前記旋回軸受７ｅとの隙間への給油量を、旋回軸受７ｅの全体に亘り十分に保持することができ、偏心ピン部４ｃや旋回軸受７ｅに焼き付きが発生するのを防止してスクロール圧縮機の信頼性を向上できる。

また、本実施例において、前記旋回軸受７ｅにおける前記円周方向の溝７ｅｃと、前記旋回軸受７ｅの鍔部側端面（下端）を連通するように、回転方向に沿って、端面方向に向かって傾斜する傾斜溝（本実施例では下向きの傾斜溝）(図示せず)を設けることにより、圧縮機の運転中に前記円周方向の溝７ｅｃに堆積するごみ等を、前記旋回軸受７ｅの下方に排出することができるので、好ましい。

なお、本実施例５においても上記実施例１と同様に、前記旋回軸受７ｅの前記鍔部７ｄｂ側の端部を、前記鍔部７ｄｂよりも前記円筒部７ｄａ側に位置するように配設する構成としても良い。

以上述べた本発明の各実施例によれば、簡易な手段により、圧縮機の高速運転時においても、旋回軸受の変形を抑えることができ、偏心ピン部と前記旋回軸受との隙間を適正に保持して、偏心ピン部と旋回軸受との隙間への給油量を、旋回軸受の全体に亘り十分に保持することができる。従って、偏心ピン部や旋回軸受に焼き付きが発生するのを抑制して、スクロール圧縮機の信頼性を向上できる効果が得られる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１…密閉容器、２…圧縮機構部、３…電動機部、３ａ…固定子、３ｂ…回転子、
４…クランク軸、４ａ…主軸部、４ｂ…副軸部、４ｃ…偏心ピン部、
４ｄ…給油路、４ｅ…鍔、５…油溜り、
６…固定スクロール、６ａ…ラップ、６ｂ…固定端板、６ｃ…吐出口、６ｄ…吸込口、
７…旋回スクロール、７ａ…ラップ、７ｂ…旋回端板、７ｂａ…背面、
７ｃ…背圧孔、７ｄ…旋回ボス部、７ｄａ…円筒部、７ｄｂ…鍔部、７ｄｃ…端面、
７ｄｄ…小穴、７ｄｅ，７ｄｆ…溝、
７ｅ…旋回軸受、７ｅａ，７ｅｂ…テーパ部、７ｅｃ…溝、
８…フレーム、８ａ…リング状溝、８ｂ…シール部材、８ｃ…端面部、
９…オルダム継手、１０…ボルト、１１…吐出空間、１２…吐出管、
１３…背圧室、１４…電動機室、
１５…主軸受、１６…副軸受、１７…軸受ケース、１８…副フレーム、
１９…給油ポンプ、２０…排油パイプ、
２１…圧縮室、２２…高圧室、２３…スラスト軸受。

Claims (9)

1. 固定端板と、該固定端板に立設する渦巻状のラップと、前記固定端板の中心部側に設けられた吐出口を有する固定スクロールと、
   旋回端板と、該旋回端板に立設する渦巻状のラップと、前記旋回端板の反ラップ側に設けられた旋回ボス部を有する旋回スクロールと、
   前記旋回ボス部内に設けられた旋回軸受と、
   前記旋回ボス部内に前記旋回軸受を介して挿入される偏心ピン部を有し、前記旋回スクロールを旋回運動させるクランク軸と、を備えたスクロール圧縮機において、
   前記旋回ボス部は、前記旋回端板に接続される円筒部と、この円筒部の開放端側に設けられた鍔部を備え、前記鍔部は、前記旋回ボス部から外側全周方向に延出し、該鍔部の肉厚が前記旋回ボス部の肉厚より大きい形状であり、
   前記旋回軸受は、前記鍔部側の端部が、前記鍔部よりも前記円筒部側に位置するように配設されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
2. 請求項１に記載のスクロール圧縮機において、前記旋回軸受は、その上端を旋回スクロールの背面よりも下方に位置するように配設していることを特徴とするスクロール圧縮機。
3. 固定端板と、該固定端板に立設する渦巻状のラップと、前記固定端板の中心部側に設けられた吐出口を有する固定スクロールと、
   旋回端板と、該旋回端板に立設する渦巻状のラップと、前記旋回端板の反ラップ側に設けられた旋回ボス部を有する旋回スクロールと、
   前記旋回ボス部内に設けられた旋回軸受と、
   前記旋回ボス部内に前記旋回軸受を介して挿入される偏心ピン部を有し、前記旋回スクロールを旋回運動させるクランク軸と、を備えたスクロール圧縮機において、
   前記旋回ボス部は、前記旋回端板に接続される円筒部と、この円筒部の開放端側に設けられた鍔部を備え、前記鍔部は、前記旋回ボス部から外側全周方向に延出し、該鍔部の肉厚が前記旋回ボス部の肉厚より大きい形状であり、
   前記旋回軸受は、前記鍔部側の端部内周面に、端部に向かって拡開するテーパ部が設けられており、このテーパ部の起点は、前記鍔部よりも前記円筒部側に位置するように配設されている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、前記旋回軸受の前記旋回端板側の端部内周面にも、端部に向かって拡開するテーパ部を設けていることを特徴とするスクロール圧縮機。
5. 請求項１に記載のスクロール圧縮機において、
   前記旋回ボス部の前記円筒部外周面に、円周方向の溝を少なくとも１つ形成していることを特徴とするスクロール圧縮機。
6. 請求項１に記載のスクロール圧縮機において、
   前記旋回ボス部の外周部における前記円筒部と前記鍔部とが交わる角部に、この角部をえぐるように円周方向の溝を形成していることを特徴とするスクロール圧縮機。
7. 固定端板と、該固定端板に立設する渦巻状のラップと、前記固定端板の中心部側に設けられた吐出口を有する固定スクロールと、
   旋回端板と、該旋回端板に立設する渦巻状のラップと、前記旋回端板の反ラップ側に設けられた旋回ボス部を有する旋回スクロールと、
   前記旋回ボス部内に設けられた旋回軸受と、
   前記旋回ボス部内に前記旋回軸受を介して挿入される偏心ピン部を有し、前記旋回スクロールを旋回運動させるクランク軸と、を備えたスクロール圧縮機において、
   前記旋回ボス部は、前記旋回端板に接続される円筒部と、この円筒部の開放端側に設けられた鍔部を備え、前記鍔部は、前記旋回ボス部から外側全周方向に延出し、該鍔部の肉厚が前記旋回ボス部の肉厚より大きい形状であり、
   前記旋回軸受の前記鍔部側端部の内周面に円周方向の溝を形成していることを特徴とするスクロール圧縮機。
8. 請求項７に記載のスクロール圧縮機において、前記旋回軸受内周面に形成する円周方向の前記溝は、前記旋回ボス部の外周部における前記円筒部と前記鍔部とが交わる角部に対応する位置に形成されていることを特徴とするスクロール圧縮機。
9. 請求項７または８に記載のスクロール圧縮機において、前記旋回軸受における前記円周方向の溝と、前記旋回軸受の鍔部側の端面を連通するように、回転方向に沿って、端面方向に向かって傾斜する傾斜溝を設けることを特徴とするスクロール圧縮機。

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