JP2011174407A

JP2011174407A - Scroll fluid machine

Info

Publication number: JP2011174407A
Application number: JP2010038847A
Authority: JP
Inventors: Hirosato Takasu; 洋悟高須; Susumu Matsuda; 進松田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2011-09-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scroll fluid machine actualizing a cost reduction, common use of components and speeding-up of development to reduce the size and increase the capacity of the scroll fluid machine while solving problems resulting from the deflection and deformation of a crank shaft. <P>SOLUTION: In the scroll fluid machine, a crank pin 12 whose axis is eccentric by a predetermined size is provided at one end of a driving shaft 11 rotatably supported via a bearing member, and a turning scroll member is connected to the outer periphery of the crank pin 12 via a drive bush and/or a turning bearing in a turn-driven manner. At least one circumferential groove 29 is provided around the crank pin 12. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、圧縮機、ポンプ、膨張機等に広範に利用することができるスクロール流体機械に関するものである。 The present invention relates to a scroll fluid machine that can be widely used in compressors, pumps, expanders, and the like.

スクロール流体機械は、少なくとも一対の固定スクロール部材と旋回スクロール部材とから構成される流体吸排機構を備えている。この流体吸排機構を構成する旋回スクロール部材は、ハウジング側に軸受部材を介して回転自在に支持されているクランク軸の一端に設けられているクランクピンに、ドライブブッシュおよび／または旋回軸受を介して連結され、当該クランク軸の回転により旋回駆動されるように構成されている。 The scroll fluid machine includes a fluid intake / exhaust mechanism including at least a pair of a fixed scroll member and a turning scroll member. The orbiting scroll member constituting the fluid intake / exhaust mechanism is connected to a crank pin provided at one end of a crank shaft rotatably supported on the housing side via a bearing member via a drive bush and / or an orbiting bearing. It is connected and is configured to be driven to rotate by rotation of the crankshaft.

このようなスクロール流体機械において、電動機を挟んで主軸受および副軸受により上下２箇所で回転自在に支持されているクランク軸は、圧縮荷重等によりラジアル方向の力を受ける。このクランク軸は、主軸受および副軸受に対して片持ち構造となるため、主軸受と副軸受間で撓み変形を生じ、主に副軸受内で片当たりが生じる。これによって、軸受面において局所面圧が異常上昇し、軸へのメタル転写、軸の粗度悪化、異常摩耗、焼き付き等の原因となることが知られている。 In such a scroll fluid machine, a crankshaft that is rotatably supported at two upper and lower positions by a main bearing and a sub-bearing across an electric motor receives a radial force due to a compressive load or the like. Since the crankshaft has a cantilever structure with respect to the main bearing and the sub-bearing, the crankshaft is deformed flexibly between the main bearing and the sub-bearing, and the one-side contact mainly occurs in the sub-bearing. As a result, it is known that the local surface pressure increases abnormally on the bearing surface, causing metal transfer to the shaft, deterioration of the roughness of the shaft, abnormal wear, seizure, and the like.

そこで、クランク軸が撓み変形することにより生じる副軸受内での片当たりを緩和するため、特許文献１には、副軸受により支持されているクランク軸の一端部分を、微小凸の樽形状または微小傾斜角を有するテーパー形状としたものが提示されている。また、特許文献２には、副軸受に環状溝や薄肉部を設けて当該軸受の剛性を下げたり、軸受面にクラウニングを設けたりしたものが提示されている。 Therefore, in order to relieve the one-side contact in the auxiliary bearing caused by the bending and deformation of the crankshaft, Patent Document 1 discloses that one end portion of the crankshaft supported by the auxiliary bearing has a minute convex barrel shape or a minute amount. A taper shape having an inclination angle is presented. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228667 proposes a sub-bearing provided with an annular groove or a thin wall portion to reduce the rigidity of the bearing or to provide a crowning on the bearing surface.

特許第３１５４６２３号公報Japanese Patent No. 3154623 特開２００３−２０６８７２号公報JP 2003-206872 A

しかしながら、上記特許文献１，２に記載されているものでは、クランク軸を支持する副軸受内での片当たりにより局所面圧が異常上昇することに起因する異常摩耗、焼き付き等の緩和に対しては有効であるが、構造的に大幅な設計変更が必要であり、また、かかる構造では加工面からもコストへの影響は避けられないという課題を有している。更に、上記構成によれば、クランク軸全体の撓み変形に対しては有効であるが、クランクピンと該クランクピンに嵌合されているドライブブッシュおよび／または旋回軸受との間における片当たりに対しては、全く効果が得られないという課題がある。 However, in those described in Patent Documents 1 and 2 above, against abnormal wear, seizure, and the like caused by abnormal increase in local surface pressure due to a single contact in the sub-bearing supporting the crankshaft. Is effective, but requires a significant structural change in structure, and such a structure has a problem that the influence on the cost is unavoidable from the machining surface. Furthermore, according to the above configuration, it is effective for bending deformation of the entire crankshaft, but against a single contact between the crankpin and a drive bush and / or a slewing bearing fitted to the crankpin. However, there is a problem that no effect is obtained.

特に、昨今においては、スクロール流体機械に対して、高速化等による小型大容量化のニーズが高く、クランク軸の撓み変形に起因する諸問題がより発生しやすくなる状況下にあって、クランク軸に関しての上記課題を如何にして解決し、低コスト化、部品の共用化並びに開発のスピード化を図るかが課題となっている。 In particular, in recent years, there is a high need for a small size and a large capacity for a scroll fluid machine due to high speed, etc., and various problems due to bending deformation of the crankshaft are more likely to occur. It is a problem how to solve the above-mentioned problems related to the above, and to reduce costs, share parts and speed up development.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、クランク軸の撓み変形に起因する課題の１つを解決できると同時に、スクロール流体機械の小型大容量化に際し、低コスト化、部品の共用化並びに開発のスピード化を図ることができるスクロール流体機械を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and can solve one of the problems caused by the bending deformation of the crankshaft. At the same time, the cost of the scroll fluid machine can be reduced in size and capacity. It is an object of the present invention to provide a scroll fluid machine capable of sharing parts and speeding up development.

上記課題を解決するために、本発明のスクロール流体機械は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるスクロール流体機械は、軸受部材を介して回転自在に支持されている駆動軸の一端に、軸心が所定寸法だけ偏心されているクランクピンが設けられ、該クランクピンの外周にドライブブッシュおよび／または旋回軸受を介して旋回スクロール部材が旋回駆動可能に連結されているスクロール流体機械において、前記クランクピンのピン周りに、少なくとも１以上の円周方向溝が設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the scroll fluid machine of the present invention employs the following means.
That is, the scroll fluid machine according to the present invention is provided with a crank pin whose shaft center is eccentric by a predetermined dimension at one end of a drive shaft that is rotatably supported via a bearing member. In the scroll fluid machine in which the orbiting scroll member is connected so as to be capable of orbiting drive via the drive bush and / or the orbiting bearing, at least one circumferential groove is provided around the pin of the crank pin. It is characterized by.

本発明によれば、軸受部材を介して回転自在に支持されている駆動軸の一端に軸心が所定寸法だけ偏心して設けられ、ドライブブッシュおよび／または旋回軸受を介して旋回スクロール部材が旋回駆動可能に連結されているクランクピンのピン周りに、少なくとも１以上の円周方向溝が設けられているため、クランクピンを含む駆動軸が、ガス圧荷重等によるラジアル方向力や旋回スクロール部材の転倒モーメントを受けたとしても、クランクピンが円周方向溝を設けたことにより剛性が低下し、柔軟性が増して撓み変形しやすくなる結果、クランクピンとドライブブッシュおよび／または旋回軸受とクランクピン間での片当たりによる局所面圧を緩和することができる。従って、軸へのメタル転写、軸の粗度悪化、異常磨耗、焼き付き等を防止し、製品の品質および信頼性の向上を図ることができる。また、スクロール流体機械の小型大容量化に際して、円周方向溝の有無により駆動軸の共用化を図り、低コスト化、開発のスピード化を実現することができる。さらに、クランクピンの周りに溝を設けるだけの構成のため、旋盤加工時に溝を１ないし複数加工するだけよく、加工が容易であり、しかも軸受側の基本形を変える必要がないことから、簡単に実施することができる。 According to the present invention, the shaft center is eccentrically provided by a predetermined dimension at one end of the drive shaft that is rotatably supported via the bearing member, and the orbiting scroll member is orbitally driven via the drive bush and / or the orbiting bearing. Since at least one circumferential groove is provided around the pins of the crank pins that are connected to each other, the drive shaft including the crank pins may cause a radial force due to a gas pressure load, etc. Even if a moment is applied, the rigidity of the crank pin is reduced by providing the circumferential groove, and the flexibility is increased and the bending becomes easy to be deformed. As a result, the crank pin and the drive bush and / or the slewing bearing and the crank pin are It is possible to reduce the local surface pressure due to the contact of each piece. Accordingly, metal transfer to the shaft, deterioration of the roughness of the shaft, abnormal wear, seizure, etc. can be prevented, and the quality and reliability of the product can be improved. In addition, when the scroll fluid machine is reduced in size and capacity, the drive shaft can be shared by the presence or absence of a circumferential groove, so that cost reduction and development speed can be realized. In addition, since the configuration is such that only a groove is provided around the crankpin, it is only necessary to process one or a plurality of grooves at the time of lathe processing, the processing is easy, and there is no need to change the basic shape on the bearing side. Can be implemented.

さらに、本発明のスクロール流体機械は、上記のスクロール流体機械において、前記円周方向溝は、円弧状の凹溝とされていることを特徴とする。 Furthermore, the scroll fluid machine according to the present invention is characterized in that, in the above scroll fluid machine, the circumferential groove is an arc-shaped concave groove.

本発明によれば、円周方向溝が、円弧状の凹溝とされているため、円周方向溝における応力の集中を緩和することができる。従って、クランクピンの剛性を低下させながら所要の軸強度を確保し、スクロール流体機械の小型大容量化に際しても、駆動軸を共用化することができる。 According to the present invention, since the circumferential groove is an arc-shaped concave groove, stress concentration in the circumferential groove can be reduced. Therefore, the required shaft strength can be ensured while reducing the rigidity of the crankpin, and the drive shaft can be shared when the scroll fluid machine is reduced in size and capacity.

さらに、本発明のスクロール流体機械は、上述のいずれかのスクロール流体機械において、前記円周方向溝は、前記クランクピンの根元側に設けられていることを特徴とする。 Furthermore, the scroll fluid machine according to the present invention is characterized in that, in any of the scroll fluid machines described above, the circumferential groove is provided at a base side of the crank pin.

本発明によれば、円周方向溝が、クランクピンの根元側に設けられているため、クランクピンの先端側に連結されている旋回スクロール部材側からのガス圧荷重や転倒モーメント等に対して、クランクピンを根元側から効果的に撓み変形させることができる。これにより、クランクピンとドライブブッシュおよび／または旋回軸受との間での片当たりを確実に緩和し、局所面圧を効果的に低減して軸の粗度悪化や異常磨耗、焼き付き等を防止することができる。 According to the present invention, since the circumferential groove is provided on the base side of the crankpin, the gas pressure load from the side of the orbiting scroll member connected to the tip side of the crankpin, the overturning moment, etc. The crankpin can be effectively bent and deformed from the root side. As a result, the contact between the crank pin and the drive bush and / or the slewing bearing is reliably reduced, and the local surface pressure is effectively reduced to prevent deterioration of shaft roughness, abnormal wear, seizure, etc. Can do.

さらに、本発明のスクロール流体機械は、上述のいずれかのスクロール流体機械において、前記円周方向溝は、前記クランクピンの根元側であって、前記旋回軸受にかからない位置に設けられていることを特徴とする。 Furthermore, in the scroll fluid machine of the present invention, in any one of the above scroll fluid machines, the circumferential groove is provided at a base side of the crankpin and not on the orbiting bearing. Features.

本発明によれば、円周方向溝が、クランクピンの根元側であって、旋回軸受にかからない位置に設けられているため、クランクピンの先端側に連結されている旋回スクロール部材側からのガス圧荷重や転倒モーメント等に対して、クランクピンを効果的に撓み変形させることができるとともに、円周方向溝を介してのクランクピンとドライブブッシュおよび／または旋回軸受間の摺動面での油膜切れを防止することができる。従って、クランクピンとドライブブッシュおよび／または旋回軸受との間での片当たりを緩和し、局所面圧を効果的に低減できるのみならず、クランクピン周りに対しての潤滑の信頼性をも確保することができる。 According to the present invention, since the circumferential groove is provided at a position on the root side of the crankpin and not on the orbiting bearing, the gas from the orbiting scroll member connected to the tip end side of the crankpin is provided. The crankpin can be flexed and deformed effectively against pressure load, overturning moment, etc., and the oil film breaks on the sliding surface between the crankpin and the drive bush and / or the slewing bearing via the circumferential groove. Can be prevented. Accordingly, not only the contact between the crankpin and the drive bush and / or the slewing bearing can be eased, the local surface pressure can be effectively reduced, but also the reliability of lubrication around the crankpin is ensured. be able to.

本発明によると、クランクピンを含む駆動軸が、ガス圧荷重等によるラジアル方向力や旋回スクロール部材の転倒モーメントを受けたとしても、クランクピンが円周方向溝を設けたことにより剛性が低下し、柔軟性が増して撓み変形しやすくなる結果、クランクピンとドライブブッシュおよび／または旋回軸受とクランクピン間での片当たりによる局所面圧を緩和することができるため、軸へのメタル転写、軸の粗度悪化、異常磨耗、焼き付き等を防止し、製品の品質および信頼性の向上を図ることができる。また、スクロール流体機械の小型大容量化に際して、円周方向溝の有無により駆動軸の共用化を図り、低コスト化、開発のスピード化を実現することができる。さらに、クランクピンの周りに溝を設けるだけの構成のため、旋盤加工時に溝を１ないし複数加工するだけよく、加工が容易であり、しかも軸受側の基本形を変える必要がないことから、簡単に実施することができる。 According to the present invention, even if the drive shaft including the crank pin is subjected to a radial force due to a gas pressure load or the like or a tipping moment of the orbiting scroll member, the rigidity is reduced due to the provision of the circumferential groove in the crank pin. As a result of increasing flexibility and facilitating bending deformation, local surface pressure due to contact between the crank pin and the drive bush and / or the slewing bearing and the crank pin can be reduced, so that metal transfer to the shaft, shaft Roughness deterioration, abnormal wear, seizure, etc. can be prevented, and product quality and reliability can be improved. In addition, when the scroll fluid machine is reduced in size and capacity, the drive shaft can be shared by the presence or absence of a circumferential groove, so that cost reduction and development speed can be realized. In addition, since the configuration is such that only a groove is provided around the crankpin, it is only necessary to process one or a plurality of grooves at the time of lathe processing, the processing is easy, and there is no need to change the basic shape on the bearing side. Can be implemented.

本発明の一実施形態に係るスクロール流体機械（密閉型電動スクロール圧縮機）の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a scroll fluid machine (sealed electric scroll compressor) according to an embodiment of the present invention. 図１に示すスクロール流体機械の駆動軸（クランク軸）の側面図である。It is a side view of the drive shaft (crankshaft) of the scroll fluid machine shown in FIG. 図２に示す駆動軸のクランクピン側の斜視図（Ａ）およびその部分拡大図（Ｂ）である。FIG. 3 is a perspective view (A) and a partially enlarged view (B) of the crankshaft side of the drive shaft shown in FIG. 2.

以下に、本発明にかかる実施形態について、図１ないし図３を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態に係るスクロール流体機械の縦断面図が示されている。なお、本実施形態では、スクロール流体機械の一例を、密閉型電動スクロール圧縮機１を例に説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。
密閉型電動スクロール圧縮機１は、鋼板製で円筒状の上下方向に長い有底の密閉ハウジング２を備えている。密閉ハウジング２の上部は、ディスチャージカバー３および上部カバー４により密閉されており、このディスチャージカバー３と上部カバー４間に、吐出チャンバー５が形成されている。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.
FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of a scroll fluid machine according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, an example of the scroll fluid machine will be described using the hermetic electric scroll compressor 1 as an example, but the present invention is not limited to this.
The hermetic electric scroll compressor 1 includes a hermetic housing 2 that is made of a steel plate and has a bottom shape that is long in the vertical direction. The upper portion of the sealed housing 2 is sealed by a discharge cover 3 and an upper cover 4, and a discharge chamber 5 is formed between the discharge cover 3 and the upper cover 4.

密閉ハウジング２内には、上方部位に上部軸受部材（フレーム部材）６が固定されており、上部軸受部材６を介してスクロール圧縮機構７が設置されるとともに、その下方部位にステータ８とロータ９とからなる電動モータ１０が、ステータ８を密閉ハウジング２に固定することにより設置されている。この電動モータ１０のロータ９には、駆動軸（クランク軸）１１が固定され、該駆動軸１１の上端には、軸心が所定寸法だけ偏心されているクランクピン１２が設けられており、該クランクピン１２をスクロール圧縮機構７に連結することによって、スクロール圧縮機構７が駆動可能とされている。 An upper bearing member (frame member) 6 is fixed in the upper portion of the hermetic housing 2, and a scroll compression mechanism 7 is installed via the upper bearing member 6, and a stator 8 and a rotor 9 are disposed in the lower portion thereof. The electric motor 10 consisting of the following is installed by fixing the stator 8 to the hermetic housing 2. A drive shaft (crank shaft) 11 is fixed to the rotor 9 of the electric motor 10, and a crank pin 12 whose shaft center is eccentric by a predetermined dimension is provided at the upper end of the drive shaft 11. The scroll compression mechanism 7 can be driven by connecting the crank pin 12 to the scroll compression mechanism 7.

駆動軸（クランク軸）１１は、上部軸受部材６のジャーナル軸受部６Ａに上方部が回転自在に支持されるとともに、下端部が密閉ハウジング２の下方部位に設けられているジャーナル下部軸受１３により回転自在に支持されている。この下部軸受１３と駆動軸１１の下端部との間には、公知の如く容積型の給油ポンプ１４が設けられ、密閉ハウジング２の底部に充填されている潤滑油１５を、吸入パイプ１６を介して吸い込み、駆動軸１１中に軸方向に沿って穿設されている給油穴１７に吐出するように構成されている。潤滑油１５は、給油穴１７を介して上部軸受部材６、スクロール圧縮機構７および下部軸受１３等の所要箇所に給油されるようになっている。 The drive shaft (crankshaft) 11 is supported by a journal lower bearing 13 whose upper portion is rotatably supported by the journal bearing portion 6A of the upper bearing member 6 and whose lower end portion is provided at a lower portion of the hermetic housing 2. It is supported freely. As is well known, a positive displacement oil pump 14 is provided between the lower bearing 13 and the lower end of the drive shaft 11, and the lubricating oil 15 filled in the bottom of the hermetic housing 2 is passed through the suction pipe 16. And is discharged into an oil supply hole 17 formed in the drive shaft 11 along the axial direction. The lubricating oil 15 is supplied to required portions such as the upper bearing member 6, the scroll compression mechanism 7, and the lower bearing 13 through the oil supply hole 17.

スクロール圧縮機構７は、上部軸受部材６を構造部品の１つとし、該上部軸受部材６上に固定設置されている固定スクロール部材１８と、上部軸受部材６のスラスト軸受部６Ｂに摺動自在に支持され、固定スクロール部材１８と噛み合わされることにより圧縮室２０を形成する旋回スクロール部材１９と、上部軸受部材６と旋回スクロール部材１９との間に介装され、旋回スクロール部材１９の自転を阻止し、公転旋回運動を許容するオルダムリング等の自転阻止機構２１と、駆動軸１１のクランクピン１２と旋回スクロール部材１９の背面ボスとの間に介装され、旋回スクロール部材１９に駆動軸１１の回転力を伝えるドライブブッシュ２２および旋回軸受（ニードル軸受）２３と、を備え、固定スクロール部材１８の端板中央部がディスチャージカバー３に接続された状態で上部軸受部材６上に設置されている。 The scroll compression mechanism 7 includes the upper bearing member 6 as one of the structural parts, and is slidable on a fixed scroll member 18 fixedly installed on the upper bearing member 6 and a thrust bearing portion 6B of the upper bearing member 6. The revolving scroll member 19 that is supported and meshed with the fixed scroll member 18 to form the compression chamber 20 is interposed between the upper bearing member 6 and the revolving scroll member 19, and prevents the revolving scroll member 19 from rotating. In addition, the rotation preventing mechanism 21 such as an Oldham ring that allows a revolving orbiting motion is interposed between the crank pin 12 of the drive shaft 11 and the rear boss of the orbiting scroll member 19. A drive bush 22 for transmitting rotational force and a slewing bearing (needle bearing) 23, and the center portion of the end plate of the fixed scroll member 18 is a disc. It is installed on the upper bearing member 6 in the connected state Yajikaba 3.

上記スクロール圧縮機構７は、吸入配管２４を介して密閉ハウジング２（低圧ハウジング）内に吸い込まれた冷媒ガスを、密閉ハウジング２内に開口されている吸入口２５から圧縮室２０内に吸い込み、高温高圧のガスに圧縮する。この圧縮ガスは、固定スクロール部材１８の中央部に設けられている吐出口２６およびディスチャージカバー３に設けられている吐出弁２７を介して吐出チャンバー５内に吐出され、更に吐出チャンバー５に接続されている吐出配管２８を介して圧縮機の外部へと送出されるようになっている。 The scroll compression mechanism 7 sucks the refrigerant gas sucked into the sealed housing 2 (low-pressure housing) through the suction pipe 24 into the compression chamber 20 from the suction port 25 opened in the sealed housing 2, and the high temperature. Compress to high pressure gas. This compressed gas is discharged into the discharge chamber 5 through the discharge port 26 provided in the center of the fixed scroll member 18 and the discharge valve 27 provided in the discharge cover 3, and is further connected to the discharge chamber 5. It is sent to the outside of the compressor through the discharge pipe 28.

この圧縮動作により、駆動軸１１には、圧縮荷重や旋回スクロール部材１９に作用する転倒モーメントによる荷重が負荷され、クランクピン１２および駆動軸１１が撓み変形される。本実施形態では、このクランクピン１２の撓み変形により発生するドライブブッシュ２２および／または旋回軸受２３内での片当たりによる局所面圧の異常上昇を緩和するため、図２および図３に示されるように、クランクピン１２の根元側にピン周りの円周方向溝２９を設けることによって、クランクピン１２の剛性を低下させ、柔軟性を増加するようにしている。 By this compression operation, the drive shaft 11 is loaded with a compression load or a load due to the overturning moment acting on the orbiting scroll member 19, and the crank pin 12 and the drive shaft 11 are bent and deformed. In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, in order to mitigate an abnormal increase in local surface pressure due to a single contact within the drive bush 22 and / or the slewing bearing 23 caused by the bending deformation of the crank pin 12. Further, by providing a circumferential groove 29 around the pin on the base side of the crankpin 12, the rigidity of the crankpin 12 is lowered and the flexibility is increased.

この円周方向溝２９は、適用機種により最適な剛性が得られるように、溝数または溝深さ等が調整されるようになっている。また、円周方向溝２９は、クランクピンの根元側であって、ドライブブッシュ２２および／または旋回軸受２３にかからない位置に設けることが望ましく、特に溝の断面形状は、応力集中による軸強度の低下を回避するため、図３（Ｂ）に示されるように、円弧状の凹溝とされている。 The number of grooves or the depth of the circumferential groove 29 is adjusted so that optimum rigidity can be obtained depending on the application model. Further, it is desirable that the circumferential groove 29 is provided at a position on the base side of the crankpin and not on the drive bush 22 and / or the slewing bearing 23. Particularly, the cross-sectional shape of the groove is a reduction in shaft strength due to stress concentration. In order to avoid this, as shown in FIG.

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
電動モータ１０が回転駆動されると、ロータ９の回転と共に駆動軸１１が回転され、クランクピン１２に連結されている旋回スクロール部材１９が、自転阻止機構２１により自転を阻止されつつ、固定スクロール部材１８に対して公転旋回駆動される。このスクロール圧縮機構７の駆動により、吸入配管２４を介して密閉ハウジング２内に吸入された冷媒ガスは、密閉ハウジング２内に開口されている吸入口２５を経て圧縮室２０内に吸い込まれる。圧縮室２０は、外周側から中心側に移動されるにしたがって容積が減少され、この間に冷媒ガスを圧縮する。圧縮された高温高圧の冷媒ガスは、固定スクロール部材１８の中央部に設けられている吐出口２５および吐出弁２６を経て吐出チャンバー５内へと吐出され、吐出配管２７を介して圧縮機の外部へと送出される。 With the configuration described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
When the electric motor 10 is rotationally driven, the drive shaft 11 is rotated together with the rotation of the rotor 9, and the orbiting scroll member 19 connected to the crank pin 12 is prevented from rotating by the rotation preventing mechanism 21, and the fixed scroll member. 18 is revolved and rotated. By driving the scroll compression mechanism 7, the refrigerant gas sucked into the sealed housing 2 through the suction pipe 24 is sucked into the compression chamber 20 through the suction port 25 opened in the sealed housing 2. The compression chamber 20 is reduced in volume as it moves from the outer peripheral side to the center side, and compresses the refrigerant gas during this time. The compressed high-temperature and high-pressure refrigerant gas is discharged into the discharge chamber 5 through the discharge port 25 and the discharge valve 26 provided in the central portion of the fixed scroll member 18, and is discharged to the outside of the compressor through the discharge pipe 27. Is sent to.

スクロール圧縮機構７により、上記の如く圧縮作用が行われると、圧縮荷重によるラジアル方向力や旋回スクロール部材１９に作用する転倒モーメント等による力がドライブブッシュ２２および／または旋回軸受２３を介してクランクピン１２および駆動軸１１に負荷される。これによって、クランクピン１２および駆動軸１１が撓み変形を生じ、クランクピン１２とドライブブッシュ２２および／または旋回軸受２３との間において、片当たりが発生する。 When the scroll compression mechanism 7 performs the compression action as described above, the radial force due to the compression load, the force due to the overturning moment acting on the orbiting scroll member 19, etc. are applied to the crank pin via the drive bush 22 and / or the orbiting bearing 23. 12 and the drive shaft 11 are loaded. As a result, the crankpin 12 and the drive shaft 11 are bent and deformed, and one-sided contact occurs between the crankpin 12 and the drive bush 22 and / or the slewing bearing 23.

然るに、本実施形態によれば、ドライブブッシュ２２および／または旋回軸受２３が嵌合されているクランクピン１２の根元側に円周方向溝２９が設けられ、クランクピン１２の剛性を低下させて柔軟性を増すようにしているため、クランクピン１２とドライブブッシュ２２および／または旋回軸受２３との間での片当たりによる局所面圧の異常上昇を緩和することができる。 However, according to the present embodiment, the circumferential groove 29 is provided on the base side of the crankpin 12 to which the drive bush 22 and / or the slewing bearing 23 are fitted, and the rigidity of the crankpin 12 is reduced to be flexible. Therefore, it is possible to mitigate an abnormal increase in local surface pressure due to a single contact between the crankpin 12 and the drive bush 22 and / or the slewing bearing 23.

従って、軸へのメタル転写、軸の粗度悪化、異常磨耗、焼き付き等を防止し、製品の品質および信頼性を向上することができる。また、スクロール流体機械１の小型大容量化に際しても、円周方向溝２９の有無により駆動軸１１の共用化を図り、低コスト化、開発のスピード化を実現することができる。さらに、クランクピン１２の周りに溝２９を設けるだけの構成のため、旋盤加工時に溝２９を１ないし数箇所加工するだけよく、加工が極めて容易であり、しかも軸受側の基本形を変える必要がないことから、簡単に実施することができる。 Accordingly, it is possible to prevent metal transfer to the shaft, deterioration of the roughness of the shaft, abnormal wear, burn-in, and the like, and improve the quality and reliability of the product. In addition, when the scroll fluid machine 1 is reduced in size and capacity, the drive shaft 11 can be shared by the presence / absence of the circumferential groove 29, so that cost reduction and development speed can be realized. Furthermore, since only the groove 29 is provided around the crankpin 12, it is only necessary to process the groove 29 at one or several places during lathe processing, the processing is extremely easy, and there is no need to change the basic shape on the bearing side. Therefore, it can be easily implemented.

特に、スクロール圧縮機１では、通常、クランクピン１２が、旋回スクロール部材１９の背面に設けられているボス部内に、ドライブブッシュ２２および／または旋回軸受２３を介して連結された構成のため、軸受側での対応が実質的に困難であることから、軸側で対応できる本実施形態は有効である。また、上記円周方向溝２９は、円弧状の凹溝とされているため、円周方向溝２９において応力の集中がなく、従って、クランクピンの剛性を低下させながら所要の軸強度を十分に確保することができるため、スクロール流体機械１の小型大容量化に際しても、駆動軸１１を共用化することができる。 In particular, in the scroll compressor 1, the crankpin 12 is usually connected to a boss portion provided on the back surface of the orbiting scroll member 19 via the drive bush 22 and / or the orbiting bearing 23. Since the correspondence on the side is substantially difficult, the present embodiment that can cope on the shaft side is effective. Further, since the circumferential groove 29 is an arc-shaped concave groove, there is no concentration of stress in the circumferential groove 29. Therefore, the required axial strength can be sufficiently obtained while reducing the rigidity of the crankpin. Therefore, even when the scroll fluid machine 1 is reduced in size and capacity, the drive shaft 11 can be shared.

さらに、本実施形態によれば、円周方向溝２９が、クランクピン１２の根元側の位置であって、ドライブブッシュ２２および／または旋回軸受２３にかからない軸方向位置に設けられている。このため、クランクピン１２の先端側に連結されている旋回スクロール部材１９からの圧縮荷重や転倒モーメントの力等に対して、クランクピン１２を効果的に撓み変形させることができるとともに、円周方向溝２９を介してのクランクピン１２とドライブブッシュ２２および／または旋回軸受２３間の摺動面での油膜切れを防止することができる。 Furthermore, according to the present embodiment, the circumferential groove 29 is provided at a position on the root side of the crankpin 12 and at an axial position not on the drive bush 22 and / or the swing bearing 23. For this reason, the crankpin 12 can be effectively bent and deformed against the compressive load, the force of the overturning moment, etc. from the orbiting scroll member 19 connected to the tip end side of the crankpin 12, and the circumferential direction Oil film breakage on the sliding surface between the crank pin 12 and the drive bush 22 and / or the slewing bearing 23 via the groove 29 can be prevented.

これによって、クランクピン１２とドライブブッシュ２２および／または旋回軸受２３との片当たり確実に緩和し、局所面圧を効果的に低減することができるのみならず、クランクピン１２周りに対しての潤滑の信頼性をも確保することができる。 As a result, not only can the contact between the crankpin 12 and the drive bush 22 and / or the slewing bearing 23 be surely reduced, the local surface pressure can be effectively reduced, but also the lubrication around the crankpin 12 can be achieved. Can also be ensured.

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、クランクピン１２での片当たりによる局所面圧を低減する例について説明したが、駆動軸１１を支持する下部軸受１３内で片当たりが発生するようであれば、前述した従来例の軸受側に環状溝や薄肉部を形成したり、軸側に樽形状部やテーパー部を設けたりする代わりに、駆動軸１１の下部軸受１３で支持される径が少し細くされている部位１１Ａ（図２参照）の根元部側であって、下部軸受１３にかからない位置に上記実施形態と同様の円周方向溝２９Ａ（図２参照）を１ないし複数条設けた構成としてもよい。 In addition, this invention is not limited to the invention concerning the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably. For example, in the above-described embodiment, the example in which the local surface pressure due to the one-side contact at the crank pin 12 is reduced has been described. Instead of forming an annular groove or thin portion on the bearing side of the conventional example, or providing a barrel-shaped portion or a tapered portion on the shaft side, the diameter supported by the lower bearing 13 of the drive shaft 11 is slightly reduced. One or a plurality of circumferential grooves 29A (see FIG. 2) similar to those of the above-described embodiment may be provided on the base portion side of the portion 11A (see FIG. 2) and not on the lower bearing 13.

また、上記実施形態では、密閉型電動スクロール圧縮機１に適用した例について説明したが、圧縮機としては、密閉型である必要はなく、開放型のスクロール圧縮機にも同様に適用することができる。また、圧縮機以外にもポンプ、膨張機等にも適用できることは云うまでもない。さらに、機種により最適な剛性を実現するための調整に際して、円周方向溝２９の数により調整するか、該溝２９の深さにより調整するかは、適用するスクロール流体機械の構成等を考慮して決定すればよい。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the example applied to the sealed electric scroll compressor 1, as a compressor, it does not need to be a sealed type and can be applied similarly to an open type scroll compressor. it can. Needless to say, the present invention can be applied to a pump, an expander and the like in addition to the compressor. Furthermore, when adjusting to achieve optimum rigidity depending on the model, whether to adjust by the number of circumferential grooves 29 or the depth of the grooves 29 depends on the configuration of the scroll fluid machine to be applied. To decide.

１密閉型電動スクロール圧縮機（スクロール流体機械）
６上部軸受部材（フレーム部材）
７スクロール圧縮機構
１１駆動軸（クランク軸）
１２クランクピン
１３下部軸受
１８固定スクロール部材
１９旋回スクロール部材
２２ドライブブッシュ
２３旋回軸受
２９円周方向溝
1 Sealed electric scroll compressor (scroll fluid machine)
6 Upper bearing member (frame member)
7 Scroll compression mechanism 11 Drive shaft (crankshaft)
12 Crankpin 13 Lower bearing 18 Fixed scroll member 19 Orbiting scroll member 22 Drive bush 23 Orbiting bearing 29 Circumferential groove

Claims

軸受部材を介して回転自在に支持されている駆動軸の一端に、軸心が所定寸法だけ偏心されているクランクピンが設けられ、該クランクピンの外周にドライブブッシュおよび／または旋回軸受を介して旋回スクロール部材が旋回駆動可能に連結されているスクロール流体機械において、
前記クランクピンのピン周りに、少なくとも１以上の円周方向溝が設けられていることを特徴とするスクロール流体機械。 A crank pin whose shaft center is eccentric by a predetermined dimension is provided at one end of a drive shaft that is rotatably supported via a bearing member, and a drive bush and / or a swivel bearing is provided on the outer periphery of the crank pin. In a scroll fluid machine in which orbiting scroll members are connected so as to be capable of orbiting driving,
A scroll fluid machine, wherein at least one circumferential groove is provided around a pin of the crank pin.

前記円周方向溝は、円弧状の凹溝とされていることを特徴とする請求項１に記載のスクロール流体機械。 The scroll fluid machine according to claim 1, wherein the circumferential groove is an arc-shaped concave groove.

前記円周方向溝は、前記クランクピンの根元側に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のスクロール流体機械。 The scroll fluid machine according to claim 1, wherein the circumferential groove is provided on a base side of the crank pin.

前記円周方向溝は、前記クランクピンの根元側であって、前記旋回軸受にかからない位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のスクロール流体機械。
4. The scroll fluid machine according to claim 1, wherein the circumferential groove is provided at a position on a base side of the crank pin and not on the slewing bearing. 5.