JP2016070224A - 圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】回転シャフトがたわみ変形した場合に、回転シャフトを軸支する軸受に局所的に大きな応力が作用しにくい構造を有する、信頼性の高い圧縮機を提供する。
【解決手段】スクロール圧縮機は、クランク軸と、円筒状の上部軸受部８０と、筒状のハウジングと、弾性部７０と、を備える。上部軸受部は、回転シャフトを軸支する。ハウジングは、内部に回転シャフトが配置される。弾性部は、ハウジングと連結され、ハウジングと上部軸受部とを結ぶ。弾性部は、周方向に複数の開口７１ａが形成され、上部軸受部が内部に配置される中空円盤状の薄板部７１を有する。弾性部は、回転シャフトが回転軸に対して傾斜する力を受けたときに、上部軸受部が回転シャフトとともに傾斜するように弾性変形する。
【選択図】図３

Description

本発明は、回転シャフトを軸支する軸受を備えた圧縮機に関する。

圧縮機の圧縮機構の可動部と連結される回転シャフトには、圧縮機の運転中にラジアル荷重が作用し、たわみ変形が生じる場合がある。

従来、回転シャフトにたわみ変形が生じると、回転シャフトを軸支する軸受に、回転シャフトが片当たりするという問題がある。例えば、たわみ変形した回転シャフトＲは、図６Ａに示すように軸受Ｂ１の角部と接触し、軸受面に作用する応力が局所的に増大しやすい。そのため、軸受には極めて大きな耐力が求められる。

このような問題に対し、特許文献１（特開２００３−２０６８７３号公報）や、特許文献２（特開２００９−２７０５６８号公報）のような構造を有する圧縮機が開示されている。

特許文献１（特開２００３−２０６８７３号公報）には、軸受に環状溝を設けた圧縮機が開示されている。特許文献１（特開２００３−２０６８７３号公報）の圧縮機では、回転シャフトにたわみ変形が生じた場合に、軸受の、回転シャフトと接触する部分が変形するため、回転シャフトが軸受の角部とのみ接触することがなくなり、軸受面に作用する応力の局所的な増大を緩和できる。

また、特許文献２（特開２００９−２７０５６８号公報）には、回転シャフトを軸支する円筒状軸受部の中央部分だけをハウジング本体により支持した圧縮機が開示されている。特許文献２（特開２００９−２７０５６８号公報）の圧縮機でも、回転シャフトにたわみ変形が生じた場合に、軸受の、回転シャフトと接触する部分が変形するため、回転シャフトが軸受の角部とのみ接触することがなくなり、軸受面に作用する応力の局所的な増大を緩和できる。

しかしながら、特許文献１（特開２００３−２０６８７３号公報）および特許文献２（特開２００９−２７０５６８号公報）に開示されているような構造の圧縮機には、以下の問題がある。

例えば、特許文献２（特開２００９−２７０５６８号公報）の圧縮機の軸受近傍を模式的に描画した図６Ｂを用いて説明すると、変形した回転シャフトＲは、図６Ｂに示すように軸受Ｂ２の角部とだけ接触することはなくなるものの、依然として回転シャフトＲは軸受Ｂ２と部分的に接触するため、軸受面に作用する応力が局所的に大きくなる。そのため、特許文献２（特開２００９−２７０５６８号公報）のような圧縮機では、軸受に依然として大きな耐力が求められる。

本発明の課題は、回転シャフトがたわみ変形した場合に、回転シャフトを軸支する軸受に局所的に大きな応力が作用しにくい構造を有する、信頼性の高い圧縮機を提供することにある。

本発明の第１観点に係る圧縮機は、回転シャフトと、円筒状の軸受部と、筒状のハウジングと、弾性部と、を備える。軸受部は、回転シャフトを軸支する。ハウジングには、内部に回転シャフトが配置される。弾性部は、ハウジングと連結され、ハウジングと軸受部とを結ぶ。弾性部は、周方向に複数の開口が形成され、軸受部が内部に配置される中空円盤状の薄板部を有する。弾性部は、回転シャフトが回転軸に対して傾斜する力を受けたときに、軸受部が回転シャフトとともに傾斜するように弾性変形する。

ここでは、ハウジングと軸受部とを結ぶ弾性部が周方向に複数の開口が形成された薄板部を有し、回転シャフトのたわみ変形に追随して弾性変形して、軸受部が回転シャフトとともに傾斜するため、回転シャフトがたわんだ場合にも、軸受面に作用する応力が局所的に増大しにくい。そのため、軸受部の損耗が発生しにくく、信頼性の高い圧縮機を実現できる。また、軸受部に局所的に大きな応力が作用しないため、軸受を小型化することが可能で、圧縮機の効率を向上させることができる。

本発明の第２観点に係る圧縮機は、第１観点に係る圧縮機であって、薄板部の径方向の幅は、円筒状の軸受部の肉厚よりも大きい。

ここでは、ハウジングと軸受部とを結ぶ円盤状の薄板部の径方向の幅が、軸受部の肉厚よりも大きいため、回転シャフトのたわみ変形に応じて軸受部が変形するのではなく、回転シャフトのたわみ変形に追随して薄板部が弾性変形しやすい。そのため、回転シャフトがたわんだ場合にも、軸受面に作用する応力が局所的に増大することが抑制される。

本発明の第３観点に係る圧縮機は、第１観点又は第２観点に係る圧縮機であって、各開口の面積、および、周方向において隣接する開口間の周方向の距離、の少なくとも一方が、周方向における位置によって異なる。

通常、回転シャフトに作用する荷重は一定ではなく、回転シャフトが一回転する間に変動する。ここでは、薄板部に設けられる各開口の面積や、開口間の周方向の距離が、周方向における位置によって異なるため、薄板部の弾性特性を、周方向位置によって変化させることができる。そのため、回転シャフトに作用する荷重の変動に応じた、適切な弾性特性の薄板部を実現することができる。

本発明の第４観点に係る圧縮機は、第１観点から第３観点のいずれかに係る圧縮機であって、弾性部は、薄板部と軸受部とを連結する連結部を更に有する。

ここでは、薄板部と軸受部とを、連結部を介して連結することができる。

本発明に係る圧縮機では、ハウジングと軸受部とを結ぶ弾性部が周方向に複数の開口が形成された薄板部を有し、回転シャフトのたわみ変形に追随して弾性変形して、軸受部が回転シャフトともに傾斜するため、回転シャフトがたわんだ場合にも、軸受面に作用する応力が局所的に増大しにくい。そのため、軸受部の損耗が発生しにくく、信頼性の圧縮機を実現できる。また、軸受部に局所的に大きな応力が作用しないため、軸受を小型化することが可能で、圧縮機の効率を向上させることができる。

本発明の圧縮機の一実施形態に係るスクロール圧縮機の縦断面図である。 図１のスクロール圧縮機の上部軸受部周りの拡大縦断面図である。固定スクロールおよび上蓋を省略して描画している。 図１のスクロール圧縮機の弾性部および上部軸受部の平面図である。 図１のスクロール圧縮機の弾性部が弾性変形することで、上部軸受部がクランク軸とともに傾斜した状態を模式的に描画した図である。 変形例Ｄに係る弾性部と、上部軸受部との平面図である。 従来の圧縮機における軸受と回転シャフトとの接触状態を模式的に描画した図である（その１）。 従来の圧縮機における軸受と回転シャフトとの接触状態を模式的に描画した図である（その２）。

本発明の一実施形態に係るスクロール圧縮機を、図面を参照しながら説明する。なお、下記の実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

（１）全体概要
図１に示されるスクロール圧縮機１０は、蒸発器、凝縮器、および膨張機構等とともに冷媒回路を構成し、冷媒回路中を流れる冷媒を圧縮する役割を担う。

スクロール圧縮機１０は、主に、ケーシング２０、圧縮機構３０、上部軸受部８０、弾性部７０、電動機４０、クランク軸５０、および下部軸受部６５を有する（図１参照）。

（２）詳細説明
以下に、スクロール圧縮機１０の構成について詳述する。なお、以下の説明では、方向等を説明するために、「上」、「下」等の表現を用いる場合があるが、ここでは、図１の矢印Ｕの方向を上、矢印Ｕと逆方向を下と呼ぶ。

（２−１）ケーシング
スクロール圧縮機１０は、縦長円筒状のケーシング２０を有する(図１参照)。ケーシング２０は、図１のように、上下が開口した略円筒状の円筒部材２１と、円筒部材２１の上端および下端にそれぞれ設けられた上蓋２２および下蓋２３と、を有する。円筒部材２１と、上蓋２２および下蓋２３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２０には、圧縮機構３０、上部軸受部８０、弾性部７０、電動機４０、クランク軸５０、および下部軸受部６５を含むスクロール圧縮機１０の構成機器および構成部品が収容される（図１参照）。ケーシング２０の下部には、スクロール圧縮機１０の摺動部分を潤滑するための冷凍機油Ｌが溜められる油溜空間２５が形成される（図１参照）。

ケーシング２０の上部には、圧縮機構３０の圧縮対象であるガス冷媒を吸入する吸入管２６が、上蓋２２を貫通して設けられる（図１参照）。吸入管２６の一端は、後述する圧縮機構３０の固定スクロール３１に接続されている（図１参照）。吸入管２６は、後述する圧縮機構３０の圧縮室Ｓｃと連通する（図１参照）。吸入管２６には、圧縮機構３０による圧縮前の低圧のガス冷媒が流れる。

ケーシング２０の円筒部材２１の中間部には、ケーシング２０外に吐出されるガス冷媒が通過する吐出管２７が設けられる（図１参照）。より具体的には、吐出管２７は、吐出管２７のケーシング２０内側の端部が、圧縮機構３０のハウジング３３の下方に突き出すように配置される（図１参照）。吐出管２７には、圧縮機構３０により圧縮された高圧のガス冷媒が流れる。

（２−２）圧縮機構
圧縮機構３０は、主に、固定スクロール３１と、可動スクロール３２と、ハウジング３３と、を有する（図１参照）。固定スクロール３１と可動スクロール３２との間には、冷媒を圧縮する圧縮室Ｓｃが形成される（図１参照）。

（２−２−１）固定スクロール
固定スクロール３１は、固定側鏡板３１ａと、固定側鏡板３１ａの下面から突出する渦巻状の固定側ラップ３１ｂと、固定側ラップ３１ｂを囲む外縁部３１ｃとを有する（図１参照）。

固定側鏡板３１ａの略中央には、圧縮室Ｓｃに連通する非円形形状の吐出口３１ａａが、固定側鏡板３１ａを厚さ方向に貫通して形成される。圧縮室Ｓｃで圧縮されたガス冷媒は、吐出口３１ａａから上方に吐出され、固定スクロール３１およびハウジング３３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３３の下方の空間へと流入する。

外縁部３１ｃは、固定スクロール３１の下部外周縁に形成されるとともに、全周にわたって外周側に突出する。固定スクロール３１は、外縁部３１ｃにおいて、ハウジング３３に固定される。

（２−２−２）可動スクロール
可動スクロール３２は、可動側鏡板３２ａと、可動側鏡板３２ａの上面から突出する渦巻状の可動側ラップ３２ｂと、可動側鏡板３２ａの下面から突出し、円筒状に形成されたボス部３２ｃとを有する（図１参照）。

固定側ラップ３１ｂと可動側ラップ３２ｂとは、固定側鏡板３１ａの下面と可動側鏡板３２ａの上面とが対向するように組み合わされ、隣接する固定側ラップ３１ｂと可動側ラップ３２ｂとの間に圧縮室Ｓｃが形成される（図１参照）。

ボス部３２ｃは、上端の塞がれた円筒状部分である。可動スクロール３２とクランク軸５０とは、ボス部３２ｃに、後述するクランク軸５０の偏心部５１が挿入されることで、連結されている（図１参照）。

可動スクロール３２は、可動側鏡板３２ａの下面側に配置されるオルダムリング３６（図１参照）を介して後述するハウジング３３に支持される。オルダムリング３６は、可動スクロール３２の自転を防止し、公転をさせる部材である。ボス部３２ｃに偏心部５１が連結されたクランク軸５０が回転されると、オルダムリング３６により、可動スクロール３２は固定スクロール３１に対して自転することなく公転し、圧縮室Ｓｃ内の冷媒が圧縮される。

（２−２−３）ハウジング
ハウジング３３は、筒状に形成された部材である。ハウジング３３の内部には、クランク軸５０が配置される。ハウジング３３は、ハウジング本体３４と、ハウジング本体３４の下部に固定される環状部材３５と、を主に有する（図１参照）。

ハウジング本体３４は、筒状に形成されている。ハウジング本体３４は、ケーシング２０の円筒部材２１に圧入されている。ハウジング本体３４の外周面の全周が、円筒部材２１の内周面に固定されている。ハウジング本体３４の上部には、固定スクロール３１の外縁部３１ｃが、密着するように、図示しないボルト等の連結部材により固定されている。

筒状のハウジング本体３４に囲まれた内部空間Ｓｉには、クランク軸５０の偏心部５１が連結された、可動スクロール３２のボス部３２ｃが配置される（図１参照）。言い換えれば、ハウジング本体３４の内部には、クランク軸５０が配置される。また、ハウジング本体３４の内部空間Ｓｉには、後述する上部軸受部８０の一部が配置される（図１参照）。

ハウジング本体３４の上面には、平面視において、内部空間Ｓｉを取り囲むように、凹部３４ａが形成される。凹部３４ａには、オルダムリング３６が配置される。また、ハウジング本体３４の上面には、ハウジング本体３４の上面と可動側鏡板３２ａの下面との間をシールするシールリング（図示せず）を配置するための環状溝３４ｂが、平面視において、内部空間Ｓｉを取り囲むように形成される。環状溝３４ｂは、平面視において、凹部３４ａに取り囲まれる。

環状部材３５は、円環状に形成された部材である（図３参照）。環状部材３５は、ハウジング本体３４の下部に、図示しないボルト等の連結部材により固定される。

なお、環状部材３５は、後述する上部軸受部８０の軸受ハウジング８２と、後述する弾性部７０の薄板部７１および連結部７２と、一体に形成されている（図２参照）。ハウジング３３の一部を形成する環状部材３５と、上部軸受部８０とは、弾性部７０により結ばれている（図２参照）。

環状部材３５、薄板部７１、連結部７２、および軸受ハウジング８２の一体成形品は、金属製であり、例えば鋳造により成形される。ただし、一体成形品の製造方法は例示であり、鋳造以外の各種成形方法が適用されてもよい。

（２−３）上部軸受部
上部軸受部８０は、軸受部の一例である。上部軸受部８０は円筒状に形成されている（図１参照）。上部軸受部８０は、クランク軸５０を軸支する。上部軸受部８０は、すべり軸受である。上部軸受部８０は、軸受ハウジング８２と、軸受メタル８１と、を含む（図２参照）。

軸受ハウジング８２は、円筒状に形成される。軸受ハウジング８２の内部には、軸受メタル８１が配置される。上部軸受部８０は、軸受メタル８１を介して軸受ハウジング８２内部に挿入されるクランク軸５０を、回転自在に軸支する。

上部軸受部８０は、後述する弾性部７０によりハウジング３３と結ばれている（図２参照）。具体的には、上部軸受部８０の軸受ハウジング８２は、後述する弾性部７０の連結部７２と連結されている（図２参照）。そして、連結部７２は、後述する弾性部７０の薄板部７１を介して、ハウジング３３の環状部材３５と連結されている（図２参照）。

軸受ハウジング８２と連結される、後述する弾性部７０の連結部７２は、円筒状に形成されている（図２および図３参照）。連結部７２の内周面は、軸受ハウジング８２の外周面を取り囲むように配置される（図３参照）。つまり、軸受ハウジング８２は、その全周にわたって、連結部７２と連結されている。また、連結部７２は、軸受ハウジング８２の高さ方向における中央部と連結されている（図２参照）。

（２−４）弾性部
弾性部７０（図１参照）は、ハウジング３３と連結され、ハウジング３３と上部軸受部８０とを結ぶ部材である。弾性部７０は、回転軸Ｏ（図１参照）周りを回転するクランク軸５０が、回転軸Ｏに対して傾斜する力を受けたときに、上部軸受部８０がクランク軸５０とともに傾斜するように弾性変形する部材である（図４参照）。言い換えれば、弾性部７０は、クランク軸５０に、クランク軸５０をたわませる力が作用したときに、上部軸受部８０をクランク軸５０とともに傾斜するように弾性変形する部材である。上部軸受部８０が、クランク軸５０とともに傾斜する際、上部軸受部８０の形状は変形しない（図４参照）。なお、ここでの上部軸受部８０の形状が変形しないとは、上部軸受部８０の形状が全く変形しない場合だけではなく、実質的に変形しない場合も含む。

弾性部７０が弾性変形することで、上部軸受部８０が変形すること無くクランク軸５０とともに傾斜するので（図４参照）、上部軸受部８０の軸受面に作用する応力の局所的な増大が防止される。

なお、説明のために用いた図４は、弾性部７０の弾性変形を模式的に描画した図であり、実際の弾性部７０の弾性変形の態様はこれに限定されるものではない。

弾性部７０は、主に、薄板部７１と、連結部７２とを有する（図２参照）。

薄板部７１は、中空円盤状の（環状の）薄板である（図３参照）。薄板部７１には、環状の薄板部７１の周方向に、複数の開口７１ａが設けられている。開口７１ａの大きさは同じ大きさに統一されている。開口７１ａは、他の開口と周方向に一定の距離を離して配置されている。薄板部７１の厚みは、スクロール圧縮機１０の運転中に作用する力により塑性変形を起こさない範囲で、できるだけ薄く形成されることが好ましい。なお、ここでは、薄板部７１は、板厚の最大値が、板厚の最小値の１．１倍以下になるよう形成されている。

連結部７２は、環状の薄板部７１の内側に配置される円筒状の部材である。連結部７２は、薄板部７１と、上部軸受部８０の軸受ハウジング８２と、を連結する。薄板部７１は、ハウジング３３の一部を形成する円環状の環状部材３５の内周面から、連結部７２の外周面まで延びる。円筒状の連結部７２の外周面は、薄板部７１の内側端部（内周面）と連結される。具体的には、薄板部７１は、連結部７２の高さ方向における中央部と連結されている（図２参照）。円環状の薄板部７１の内周面は、連結部７２の外周面を取り囲むように配置される。つまり、連結部７２は、全周にわたって薄板部７１と連結されている。

連結部７２の内周面は、上述のように、軸受ハウジング８２の外周面を取り囲むように配置されている。言い換えれば、連結部７２の内部には、上部軸受部８０が配置される。連結部７２は、薄板部７１の内部に配置されることから、中空円盤状の薄板部７１の内部には、上部軸受部８０が配置される。

なお、薄板部７１は、上部軸受部８０がクランク軸５０のたわみに対応して弾性変形し、クランク軸５０とともに傾斜することが容易となるように、薄板部７１の径方向の幅Ｗが十分に長く確保されることが好ましい。特に、上部軸受部８０が変形すること無くクランク軸５０とともに傾斜するように、薄板部７１の径方向の幅Ｗは、上部軸受部８０の肉厚ｔ（軸受メタル８１と軸受ハウジング８２との厚みの合計）よりも大きいことが好ましい（図２参照）。

（２−５）電動機
電動機４０は、圧縮機構３０を駆動する。電動機４０は、図１のように、ケーシング２０の円筒部材２１の内壁面に固定された環状のステータ４１と、ステータ４１の内側に僅かな隙間（エアギャップ通路）を空けて回転自在に収容されたロータ４２とを有する。

ロータ４２は、円筒状の部材で、内部にクランク軸５０が挿通されている。ロータ４２は、クランク軸５０を介して可動スクロール３２と連結されている。ロータ４２が回転することで、可動スクロール３２が駆動される。

（２−６）クランク軸
クランク軸５０は、回転シャフトの一例である。クランク軸５０は、電動機４０の駆動力を、圧縮機構３０の可動スクロール３２に伝達する。クランク軸５０は、ケーシング２０の円筒部材２１の軸心に沿って上下方向に延びるように配置され、電動機４０のロータ４２と、圧縮機構３０の可動スクロール３２とを連結する（図１参照）。

クランク軸５０は、円筒部材２１の軸心と中心軸が一致する主軸５２と、円筒部材２１の軸心に対して偏心した偏心部５１とを有する（図１参照）。クランク軸５０の内部には、油流路５３が形成されている（図１参照）。

偏心部５１は、主軸５２の上端に配置され、可動スクロール３２のボス部３２ｃに連結される。

主軸５２は、上部軸受部８０および後述する下部軸受部６５により、回転自在に支持される。また、主軸５２は、上部軸受部８０と下部軸受部６５との間で、電動機４０のロータ４２と連結される。

クランク軸５０は、鉛直方向に延びる主軸５２の中心軸を回転軸Ｏとして回転する。ただし、クランク軸５０は、可動スクロール３２に作用する力の影響で、回転軸Ｏに対して傾斜する（たわむ）場合がある。クランク軸５０が回転軸Ｏに対して傾斜する場合に、上部軸受部８０が、クランク軸５０の傾きに追随して傾斜することは上述の通りである。

油流路５３は、スクロール圧縮機１０の摺接部分に潤滑のための冷凍機油Ｌを供給するための油流路である。摺接部分には、偏心部５１と可動スクロール３２のボス部３２ｃとの摺接部分、上部軸受部８０、下部軸受部６５、固定スクロール３１と可動スクロール３２との摺接部分を含む。油流路５３は、クランク軸５０の軸方向に、クランク軸５０の下端から上端まで延び、クランク軸５０の上下の端部で開口する（図１参照）。油流路５３には、クランク軸５０の下端が配置される油溜空間２５の冷凍機油Ｌが供給される。油流路５３に供給された冷凍機油Ｌは、クランク軸５０の上端の開口まで運ばれ、その後固定スクロール３１と可動スクロール３２との摺接部分に供給される。また、油流路５３は、ボス部３２ｃ、上部軸受部８０および下部軸受部６５に冷凍機油Ｌが供給されるように、クランク軸５０の径方向にも延びる（図１参照）。

（２−７）下部軸受部
下部軸受部６５（図１参照）は、電動機４０の下方に配置され、クランク軸５０の主軸５２の下部側を回転自在に軸支する。下部軸受部６５は、下部ハウジング６０に固定されている（図１参照）。下部ハウジング６０は、円筒部材２１と固定されている。

（３）スクロール圧縮機の動作説明
スクロール圧縮機１０の動作について説明する。

電動機４０が駆動されると、ロータ４２が回転し、ロータ４２と連結されたクランク軸５０が回転する。クランク軸５０が回転することで、可動スクロール３２が駆動される。可動スクロール３２は、オルダムリング３６の働きにより、自転せず、固定スクロール３１に対して公転する。

可動スクロール３２の公転に伴い、圧縮機構３０の圧縮室Ｓｃの容積は周期的に変化する。圧縮室Ｓｃの容積が増加する際に、低圧のガス冷媒が、吸入管２６を通って圧縮室Ｓｃに供給される。より具体的には、最周縁側の圧縮室Ｓｃの容積が増加する際に、吸入管２６から供給される低圧のガス冷媒が、最周縁側の圧縮室Ｓｃに供給される。一方、圧縮室Ｓｃの容積が減少する際に、圧縮室Ｓｃ内でガス冷媒が圧縮され、最終的に高圧のガス冷媒となる。高圧のガス冷媒は、固定スクロール３１の上面の中心付近に位置する吐出口３１ａａから吐出される。その後、高圧のガス冷媒は、固定スクロール３１およびハウジング３３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３３の下方の空間へ流入する。高圧のガス冷媒は、最終的に吐出管２７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１０は、回転シャフトとしてのクランク軸５０と、円筒状の上部軸受部８０と、筒状のハウジング３３と、弾性部７０と、を備える。上部軸受部８０は、クランク軸５０を軸支する。ハウジング３３には、内部にクランク軸５０が配置される。弾性部７０は、ハウジング３３と連結され、ハウジング３３と上部軸受部８０とを結ぶ。弾性部７０は、周方向に複数の開口７１ａが形成され、上部軸受部８０が内部に配置される中空円盤状の薄板部７１を有する。弾性部７０は、クランク軸５０が回転軸Ｏに対して傾斜する力を受けたときに、上部軸受部８０がクランク軸５０とともに傾斜するように弾性変形する。

ここでは、ハウジング３３と上部軸受部８０とを結ぶ弾性部７０が周方向に複数の開口７１ａが形成された薄板部７１を有し、クランク軸５０のたわみ変形に追随して弾性変形して、上部軸受部８０がクランク軸５０とともに傾斜するため、クランク軸５０がたわんだ場合にも、上部軸受部８０の軸受面に作用する応力が局所的に増大しにくい。そのため、上部軸受部８０の損耗が発生しにくく、信頼性の高いスクロール圧縮機１０を実現できる。また、上部軸受部８０に局所的に大きな応力が作用しないため、軸受を小型化することが可能で、スクロール圧縮機１０の効率を向上させることができる。

（４−２）
本実施形態のスクロール圧縮機１０では、薄板部７１の径方向の幅Ｗは、円筒状の上部軸受部８０の肉厚ｔよりも大きい。

ここでは、ハウジング３３と上部軸受部８０とを結ぶ円盤状の薄板部７１の径方向の幅Ｗが、上部軸受部８０の肉厚ｔよりも大きいため、クランク軸５０のたわみ変形に応じて上部軸受部８０が変形するのではなく、クランク軸５０のたわみ変形に追随して薄板部７１が弾性変形しやすい。そのため、クランク軸５０がたわんだ場合にも、上部軸受部８０の軸受面に作用するが局所的に増大することが抑制される。

（４−３）
本実施形態のスクロール圧縮機１０では、弾性部７０は、薄板部７１と上部軸受部８０とを連結する連結部７２を更に有する。

ここでは、薄板部７１と上部軸受部８０とを、連結部７２を介して連結することができる。

（５）変形例
以下に本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、複数の組み合わされてもよい。

（５−１）変形例Ａ
上記実施形態では、弾性部７０に連結部７２が含まれ、薄板部７１と上部軸受部８０の軸受ハウジング８２とが連結部７２により連結されるが、これに限定されるものではない。例えば、薄板部７１と軸受ハウジング８２とが直接結ばれるように構成されてもよい。

（５−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、ハウジング３３の環状部材３５と、弾性部７０の薄板部７１および連結部７２と、上部軸受部８０の軸受ハウジング８２と、が一体に成形されるが、これに限定されるものではない。

例えば、ハウジング３３は、環状部材３５を有さず、ハウジング本体３４と、弾性部７０の薄板部７１および連結部７２と、上部軸受部８０の軸受ハウジング８２と、が一体に成形されてもよい。

また、環状部材３５、薄板部７１、連結部７２、および軸受ハウジング８２の一部又は全部が、他の構成と別部材として構成され、これらが、ボルト等の連結部材により、あるいは、溶接や、接着等により連結されるよう構成されてもよい。また、この場合、環状部材３５、薄板部７１、連結部７２、および軸受ハウジング８２の一部又は全部が、他の構成と別の材質で製造されてもよい。

（５−３）変形例Ｃ
上記実施形態では、連結部７２は、上部軸受部８０の軸受ハウジング８２の外周面と、軸受ハウジング８２の高さ方向の中央部において連結される。また、薄板部７１は、連結部７２の外周面と、連結部７２の高さ方向の中央部において連結される。

ただし、これに限定されるものではなく、連結部７２の軸受ハウジング８２との連結位置は、上部軸受部８０を弾性部７０の弾性変形によってクランク軸５０とともに傾斜させる上で適切な位置に決定されればよい。また、薄板部７１の連結部７２との連結位置も、上部軸受部８０を弾性部７０の弾性変形によってクランク軸５０とともに傾斜させる上で適切な位置に決定されればよい。

例えば、連結部７２は、上部軸受部８０の軸受ハウジング８２の外周面と、軸受ハウジング８２の高さ方向の下部において連結されてもよい。また、薄板部７１も、連結部７２の外周面と、連結部７２の高さ方向の下部において連結されてもよい。

（５−４）変形例Ｄ
上記実施形態では、環状の薄板部７１の周方向に、同じ大きさの開口７１ａが、等間隔で配置されているが、これに限定されるものではない。

例えば、図５に示す弾性部１７０のように、周方向における位置によって、薄板部１７１に設けられる開口１７１ａの面積が異なってもよい。また、周方向において隣接する開口１７１ａ間の周方向の距離が、周方向における位置によって異なってもよい（図５参照）。

クランク軸５０に作用する力の大きさは、クランク軸５０が一回転する間、常に一定であるわけではなく、クランク軸５０が連結された可動スクロール３２と固定スクロール３１との位置関係等に応じて、クランク軸５０が一回転する中で定期的に変動する。

ここでは、薄板部１７１に設けられる各開口１７１ａの面積、および、隣接する開口１７１ａ間の周方向の距離が、周方向における位置によって異なるため、薄板部１７１の弾性特性を、周方向における位置によって変化させることができる。そのため、クランク軸５０に作用する荷重の変動に応じた、適切な弾性特性の薄板部１７１を実現することができる。

なお、図５の例では、薄板部１７１に設けられる開口１７１ａの面積と、周方向において隣接する開口１７１ａ間の周方向の距離とが、いずれも周方向における位置によって異なるが、これに限定されるものではなく、いずれか一方だけが周方向における位置によって変化するように構成されてもよい。

（５−５）変形例Ｅ
上記実施形態では、上部軸受部８０がクランク軸５０とともに傾斜するように弾性部７０が設けられたが、これに限定されるものではない。

例えば、下部軸受部を、上記実施形態における上部軸受部８０と同様の構成とし、下部軸受部と、内部にクランク軸５０が配置される下部ハウジング６０と、を結ぶ弾性部を設けることで、下部軸受部がクランク軸５０とともに傾斜するように構成されてもよい。

また、例えば、可動スクロール３２のボス部３２ｃ内に上記実施形態における上部軸受部８０と同様の構造の軸受部を設け、その軸受部とボス部３２ｃとを結ぶ弾性部を設けることで、ボス部３２ｃ内の軸受部がクランク軸５０とともに傾斜するように構成されてもよい。

（５−６）変形例Ｆ
上記実施形態では、圧縮機はスクロール圧縮機１０であるが、圧縮機のタイプはこれに限定されるものではなく、例えばロータリー圧縮機等の軸受に、上記実施形態と同様の構成が適用されてもよい。

本発明に係る圧縮機は、回転シャフトがたわみ変形した場合に、回転シャフトを軸支する軸受に局所的に大きな応力が作用しにくい構造を有する、信頼性の高い圧縮機として有用である。

１０ スクロール圧縮機（圧縮機）
３３ ハウジング
５０ クランク軸（回転シャフト）
７０，１７０ 弾性部
７１，１７１ 薄板部
７２ 連結部
７１ａ，１７１ａ 開口
８０ 上部軸受部（軸受部）
Ｏ 回転軸
Ｗ 薄板部の径方向の幅
ｔ 上部軸受部の肉厚（軸受部の肉厚）

特開２００３−２０６８７３号公報 特開２００９−２７０５６８号公報

Claims (4)

1. 回転シャフト（５０）と、
   前記回転シャフトを軸支する円筒状の軸受部（８０）と、
   内部に前記回転シャフトが配置される筒状のハウジング（３３）と、
   前記ハウジングと連結され、前記ハウジングと前記軸受部とを結ぶ弾性部（７０，１７０）と、
   を備え、
   前記弾性部は、周方向に複数の開口（７１ａ，１７１ａ）が形成され前記軸受部が内部に配置される中空円盤状の薄板部（７１，１７１）を有し、前記回転シャフトが回転軸（Ｏ）に対して傾斜する力を受けたときに、前記軸受部が前記回転シャフトとともに傾斜するように弾性変形する、
   圧縮機（１０）。
2. 前記薄板部の径方向の幅（Ｗ）は、円筒状の前記軸受部の肉厚（ｔ）よりも大きい、
   請求項１に記載の圧縮機。
3. 各前記開口（１７１ａ）の面積、および、前記周方向において隣接する前記開口間の前記周方向の距離、の少なくとも一方が、前記周方向における位置によって異なる、
   請求項１又は２に記載の圧縮機。
4. 前記弾性部は、前記薄板部と前記軸受部とを連結する連結部（７２）を更に有する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の圧縮機。

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