JP4696240B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、スクロール圧縮機に係り、特に、ＨＦＣ系冷媒、自然系冷媒である空気、二酸化炭素及びその他の圧縮性ガスを取扱うと共に、旋回スクロールの背面側を構成する空間を中央部空間と外周部空間とに圧力的に分離する圧力分離手段を備えたスクロール圧縮機に好適なものである。

スクロール圧縮機は、冷凍空調機器用の圧縮機として様々な分野で広く活用されており、他形式の圧縮機に比べて、高効率、高信頼性、静音などの優位性を備えた圧縮機と言われている。

従来のスクロール圧縮機としては、特許第３３４４８４３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のスクロール圧縮機は、旋回スクロールを背圧室の圧力によって支持する構造であり、潤滑油が流入するほぼ吐出圧力の中央部空間と、吸入圧力と吐出圧力との中間の圧力に維持される外周部空間とに分離され、外周部空間へ必要最少限の潤滑油を供給するようにし、中央部空間内の残余の大部分の潤滑油を密閉容器内の圧縮ガスとできるだけ混合しないようにして底部の潤滑油溜りへ戻す構成としている。係る構成とすることにより、信頼性が高く、潤滑油が圧縮されるガスに混入することによる効率低下を防ぐことができ、しかも、圧縮機からの吐出ガスに混入する潤滑油量（油上がり量）が少ないスクロール圧縮機を得ることができる。

また、別の従来のスクロール圧縮機としては、特許第３５４５８２６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のスクロール圧縮機は、シール部材によりほぼ吐出圧力とされた中央部空間から旋回スクロ−ル端板内を通して低圧部側に通じると共に、旋回スクロールの旋回運動により間欠的にその開口部端が開口されるように構成された給油路を備え、前記低圧部側に設けられたオルダムリングの摺動面が前記給油路を介して間欠的に給油される潤滑油により潤滑されるように構成している。係る構成とすることにより、各摺動部に必要十分な潤滑油を給油できると共に、旋回スクロール背面の低圧部に設けたオルダムリングへの給油過多によるスクロール圧縮機の性能低下を防止することのできる。

そして、特許文献１及び特許文献２は、クランク軸の旋回スクロール側部分を回転自在に係合して支持する滑り軸受と、この滑り軸受よりさらに旋回スクロール側で且つ中央部空間側に位置してクランク軸の軸方向の移動に対して支持するスラスト軸受と、を備えて構成されている。

特許第３３４４８４３号公報 特許第３５４５８２６号公報

特許文献１及び特許文献２において、固定スクロールへの旋回スクロール押付け力は、旋回スクロールの背面側に構成する空間であって、ほぼ吐出圧力である高圧の中央部空間とこの中央部空間の圧力より低い低圧の外周部空間とで生成される旋回スクロール押上げ力と、圧縮室で生じる旋回スクロール押下げ力と、のバランスにより決定される。

ここで、ほぼ吐出圧力である高圧の中央部空間の大きさは、その最小値がスラスト軸受部の大きさで制限される。従って、固定スクロールへの旋回スクロール押付けを適正に行うためには、ほぼ吐出圧力である高圧の中央部空間をできるだけ小さく構成できる設計余裕のあることが重要となる。ほぼ吐出圧力である高圧の中央部空間が大き過ぎると、旋回スクロール押付け力が大きくなり過ぎて旋回スクロールと固定スクロールとの機械摺動損失が増大し、エネルギー効率が低下するという問題が生ずる。

しかし、特許文献１及び特許文献２のスクロール圧縮機において、スラスト軸受の外径のみを小さくして中央部空間を小さくしようとすると、スラスト軸受を支持するフレームの支持面積が少なくなってスラスト軸受としての機能が損なわれてしまう問題が発生する。そこで、スラスト軸受の内径も小さくしてフレームの支持面の内径を小さくし、フレームの支持面積を確保することが考えられるが、その場合には、スラスト軸受及びクランク軸の径を縮小する必要があり、スラスト軸受及びクランク軸の機能が損なわれてしまう問題が発生する。

また、特許文献１及び特許文献２では、クランク軸の給油経路から滑り軸受を通して供給された潤滑油は、スラスト軸受の軸受面のみを通して排油路に流れる構成であるため、滑り軸受に十分な給油を行うことが難しかった。

本発明の目的は、適正な旋回スクロール押付け力を確保して旋回スクロールと固定スクロールとの機械摺動損失を低減してエネルギー効率の向上が図れると共に、滑り軸受への給油を十分に確保して信頼性に優れたスクロール圧縮機を提供することにある。

前述の目的を達成するために、本発明は、端板に立設する渦巻状のスクロールラップを有してこのスクロールラップに垂直な面内方向における運動が規制される固定スクロールと、端板に立設する渦巻状のスクロールラップを有して前記固定スクロールと噛合わされ、このスクロールラップに垂直な面内を自転せずに旋回運動して前記固定スクロールとの間に形成される圧縮室の容積を縮小する旋回スクロールと、前記旋回スクロールの軸支持部に係合されてこの旋回スクロールを旋回駆動するクランク軸と、前記旋回スクロールの軸支持部の端面部に位置して、前記旋回スクロールの背面側に形成される空間を吐出圧力にほぼ等しい圧力の中央部空間とこの中央空間より低い圧力の外周部空間とに分離する圧力分離手段と、前記クランク軸の旋回スクロール側部分を回転自在に係合して支持する滑り軸受と、前記滑り軸受を内周面に保持するフレームと、前記滑り軸受よりさらに旋回スクロール側に位置して前記クランク軸の軸方向の移動に対して支持するスラスト軸受と、を備えたスクロール圧縮機であって、前記スラスト軸受を前記滑り軸受及び前記フレームと別部材で構成し、前記スラスト軸受の反軸受面側を前記フレームで構成する支持面により支持し、このフレームの支持面の内径を前記滑り軸受の外径より小さくし、前記クランク軸内を通して潤滑油を供給する給油経路を形成し、前記クランク軸の給油経路から供給された潤滑油を前記旋回スクロールの軸支持部の内側に設けられた旋回軸受を通して排油路に流す第１の給油経路を形成し、前記滑り軸受と前記排油路との間に油通路を設けて前記クランク軸の給油経路から供給された潤滑油を前記滑り軸受から前記油通路を通して前記排油路に流す第２の給油経路を形成し、前記スラスト軸受の外側に前記第１の給油経路の一部を構成する空間を形成し、前記フレームの外周から前記スラスト軸受の外側空間に連通する直線状の貫通孔を形成して前記排油路を構成し、この貫通孔からその軸方向に連続して前記フレームのスラスト軸受支持面及びスラスト軸受押え部に溝を形成して前記第２の給油経路の油通路としたものである。

係る本発明におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
（１）前記スラスト軸受に回り止め部を設け、この回り止め部を前記スラスト軸受押え部の一部に構成した油通路に合わせ込むようにしたこと。

本発明によれば、適正な旋回スクロール押付け力を確保でき、旋回スクロールと固定スクロールとの機械摺動損失を低減してエネルギー効率の向上が図れると共に、滑り軸受への給油を十分に確保して信頼性に優れたスクロール圧縮機を実現できる。

以下、本発明の複数の実施形態について図を用いて説明する。各実施形態の図における同一符号は同一物または相当物を示す。なお、本発明は、それぞれの実施形態を必要に応じて適宜に組み合わせることにより、さらに効果的なものとすることを含むものである。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態のスクロール圧縮機を図１から図５を用いて説明する。

まず、本実施形態のスクロール圧縮機の全体構成に関して図１を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施形態のスクロール圧縮機の縦断面図である。

スクロール圧縮機１は、圧縮部２と駆動部３とを密閉容器１００内に収納して構成されている。圧縮部２は、固定スクロール１１０と旋回スクロール１２０とフレーム１６０を基本要素として構成されている。

固定スクロール１１０は、渦巻状のスクロールラップ１１０ａと端板１１０ｂと吐出口１１０ｅ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１１０ａは端板１１０ｂに垂直に立設されている。この固定スクロール１１０は、少なくともスクロールラップ１１０ａの立設する方向である軸線方向に垂直な面内方向における運動が規制されるように設置され、本実施形態では、フレーム１００にボルトを介して固定されている。

旋回スクロール１２０は、渦巻状のスクロールラップ１２０ａと端板１２０ｂと軸支持部１２０ｅと軸支持部端面１２０ｆ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１２０ａは端板１２０ｂに垂直に立設されている。軸支持部１２０ｅは端板１２０ｂの反スクロールラップ側に突出して形成されている。旋回スクロール１２０は、スクロールラップ１２０ａの立設する方向である軸線方向に垂直な面内を自転せずに旋回運動するように設置されている。

固定スクロール１１０と旋回スクロール１２０とを噛合せて両スクロール１１０、１２０の間に圧縮室１３０が構成される。旋回スクロール１２０が旋回運動することにより、圧縮室１３０の容積を減少して作動流体を圧縮する圧縮動作が行われる。この圧縮動作では、旋回スクロール１２０の旋回運動に伴って、作動流体が吸込口１４０、吸込空間１３５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１１０の吐出口１１０ｅから密閉容器１００内の吐出空間１３６に吐出され、さらに吐出口１５０を経由して密閉容器１００から吐出される。これによって、密閉容器１００内の空間は吐出圧力に保たれる。なお、作動流体としては、ＨＦＣ系冷媒、自然系冷媒である空気、二酸化炭素及びその他の圧縮性ガスが用いられる。

また、設計圧力比より低い低圧力比運転時に生じる過圧縮を防止するために、過圧縮防止手段が設けられている。この過圧縮防止手段は、圧縮室１３０と吐出空間１３６とを連通する通路１３８と、過圧縮になるとこの通路１３８を開く弁１３９とを備えて構成されている。

フレーム１６０は、外周面が密閉容器１００に固定され、内周面に滑り軸受１０４を配設し、滑り軸受１０４を支持した部分の上方にスラスト軸受２０４を配設している。

旋回スクロール１２０を旋回駆動する駆動部３は、ステータ１０８及びロータ１０７と、クランク軸１０１と、旋回スクロール１２０の自転防止機構の主要部品であるオルダムリング１３４と、フレーム１６０と、滑り軸受１０４、１０５と、スラスト軸受２０４と、旋回軸受１０３とを基本要素として構成される。

ここで、ステータ１０８及びロータ１０７は、回転駆動手段４を構成するものであり、回転駆動手段４を電動機とした場合の構成要素である。ステータ１０８の外周は密閉容器１００の固定されている。ロータ１０７は、クランク軸１０１を中心部に装着して、ステータ１０８内で回転される。

クランク軸１０１は主軸部１０１ｂと偏心ピン部１０１ａとを一体に備えて構成される。主軸部１０１ｂはロータ１０７に固着されている。クランク軸１０１内には、上下に貫通する給油経路１０２と、この給油経路１０２から分岐する給油経路１０２ａ、１０２ｂとが設けられている。給油経路１０２は外部給油ポンプ１０６に連通されている。給油経路１０２ａは滑り軸受１０４に潤滑油を供給するように設けられ、給油経路１０２ｂは滑り軸受１０５に潤滑油を供給するように設けられている。

滑り軸受１０４、１０５はクランク軸１０１の主軸部１０１ｂを回転自在に係合する主軸支持部を構成する。滑り軸受１０４、１０５は、回転駆動手段４の圧縮室側と反圧縮室側とにそれぞれ配置される。本発明において、圧縮室側の主軸支持部として滑り軸受１０４を用いることは必須である。しかし、反圧縮室側の主軸支持部としては、図示のような滑り軸受１０５の他、使用条件に適応できる転がり軸受やその他の軸支持部材でも良い。

スラスト軸受２０４は、滑り軸受１０４よりさらに旋回スクロール側で且つ中央部空間側に位置して、クランク軸１０１の軸方向の移動に対して支持するように設けられている。

旋回軸受１０３は、クランク軸１０１の偏芯ピン部１０１ａを回転軸方向に移動可能にかつ回転自在に係合するように、旋回スクロール１２０の軸支持部１２０ｅの内側に備えられている。

オルダムリング１３４は、旋回スクロール１２０とフレーム１６０とにより構成した空間である外周部空間１８２ａに配設される。オルダムリング１３４に形成した直交する２組のキー部分の１組がフレーム１６０に構成したオルダムリング１３４の受け部であるキー溝１４１を滑動し、残りの１組が旋回スクロールラップ１２０ａ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１２０はスクロールラップの立設する方向である軸線方向に垂直な面内を自転せずに旋回運動する。

次に、図１及び図２を参照しながら、旋回スクロール１２０の背面側に構成する空間を圧力的に分離する圧力分離手段に関して説明する。図２は図１のスクロール圧縮機１のクランク軸１０１の上部付近の拡大図（図１のＡ部）である。

旋回スクロール１２０の背面側に構成される空間は、旋回スクロール１２０とフレーム１６０と固定スクロール１１０とで囲まれて構成される空間である（以下、背圧室という）。圧力分離手段は、旋回軸支持部端面１２０ｆと、これに対面するフレーム１６０の端面部１６４と、この端面部１６４に構成されたリング状溝１６１と、このリング状溝１６１に配設されたシール材１７２とを備えて構成されている。

ここで、旋回軸支持部端面１２０ｆは、旋回軸支持部１２０ｅの反圧縮室側（回転駆動手段側）に形成した端面であり、軸方向に垂直な面で形成されてシール面を構成する。シール材１７２は、背圧室１８０を中央部空間１８１と外周部空間１８２に圧力的に分離する。中央部空間１８１は、旋回軸支持部１２０ｅと偏心ピン部１０１ａとの間に構成された空間である第１の中央部空間１８１ａと、旋回軸支持部端面１２０ｆとフレーム１６０及びクランク軸１０１との間に構成された空間である第２の中央部空間１８１ｂとからなる。

中央部空間１８１は、軸受や摺動部への給油経路１０２と直結しており、外部給油ポンプ１０６のポンプ作用による昇圧作用と軸受部や隙間部通過による減圧作用を受けるものの、ほぼ吐出圧力程度の圧力空間になる。また、外周部空間１８２は、旋回スクロール１２０とフレーム１６０とにより構成された空間である外周部空間１８２ａと、旋回スクロール１２０とフレーム１６０と固定スクロール１１０により構成された空間である外周部空間１８２ｂとからなる。外周部空間１８２ａと連通している外周部空間１８２ｂは、圧縮途中の圧縮室１３０と連通孔１３７を介して断続的あるいは連続的に連通し、吸込圧と吐出圧の間の中間圧力状態となる。

これら中央部空間１８１の吐出圧力と外周部空間１８２の中間圧力は、旋回スクロール端板１２０ｂの背面を固定スクロール１１０方向へ押上げ、圧縮室１３０の気密性を適確に保持するように作用する。なお、スクロール圧縮機１の圧縮部仕様や運転範囲により、必要な旋回スクロール押付力が異なってくるため、外周部空間１８２を、吸込圧と吐出圧との間の中間圧力状態ではなく、吸込圧力状態として構成したほうが良い場合もある。その場合には、外周部空間１８２を吸込側に連通するように構成する。

クランク軸１０１が上方に移動したときの荷重を受けるスラスト受け１９０は、旋回スクロールラップ１２０ａ背面に設けた突起部で構成され、クランク軸１０１とスラスト受け１９０が接触した時に給油経路１０２を閉塞させないように中央部に凹部を設けている。また、クランク軸１０１が最も上方に移動した時に、旋回スクロール１２０の軸支持部端面１２０ｆがクランク軸１０１の鍔部上面１０１ｃと接触せずに、スラスト受け１９０で偏心ピン部１０１ａの端部を受けるように設定することにより、中央部空間１８１ａを構成する軸方向隙間と中央部空間１８１ｂを構成する軸方向隙間とを形成する。

旋回軸受１０３と滑り軸受１０４、１０５への給油は、クランク軸１０１内に設けた給油経路１０２、１０２ａ、１０２ｂと外部給油ポンプ１０６とで行う。即ち、密閉容器１００の下部空間に溜めた潤滑油１３１を外部給油ポンプ１０６で吸引して給油通路１０２、１０２ａ、１０２ｂを通して各部へ供給する。

給油経路１０２から供給された潤滑油１３１は、偏心ピン部１０１ａの上方の中央部空間１８１ａに達した後、旋回軸受１０３を潤滑し、中央部空間１８１ｂへ流出する。中央部空間１８１ｂへ流出した潤滑油は、旋回軸支持部端面１２０ｆに設けたシール部により、微量の潤滑油１３１が外周部空間１８２へ供給されるものの、ほとんどの潤滑油１３１は、クランク軸１０１の鍔部１０１ｄの外周部とそのフレーム対抗面１６６との間に形成される給油経路１８３、フレーム１６０に設けた排油路１８４、排油パイプ１８５を経て、油溜め１３１へ戻される。なお、給油経路１８３は、スラスト軸受２０４の外側に全周にわたって形成され、中央部空間１８１ｂの一部を構成する。

給油経路１０２から分岐した給油経路１０２ａより供給される潤滑油１３１は、滑り軸受１０４を潤滑し、フレーム１６０の一部１６３とクランク軸１０１の主軸部１０１ｂとの間に形成した給油経路１８６へ流出する。給油経路１８６は、スラスト軸受２０４の内側に全周にわたって形成されている。給油経路１８６へ流出された潤滑油１３１は、スラスト軸受２０４の内周面から、スラスト軸受２０４の軸受面に形成された油通路２０４ｂ及びスラスト軸受２０４の反軸受面に形成された油通路２０４ｄを通して、給油経路１８３に至り、旋回軸受１０３を潤滑した潤滑油と合流してフレーム１６０に設けた排油路１８４に流入する。また、給油経路１８６へ流出された潤滑油１３１は、フレーム１６０に設けた油通路１８４ａを通して排油路１８４に合流する。排油路１８４に流入した潤滑油１３１は、排油パイプ１８５を通過して、油溜め１３１へ戻される。これによって、旋回スクロールの軸支持部１０３とクランク軸１０１の軸支持部１０４を潤滑する潤滑油１３１を吸込口１４０通過後の作動流体と直接混合しないようにすることができる。なお、給油ポンプとして、クランク軸１０１に構成する偏芯回転動作により実現する遠心ポンプ作用を用いても良い。

外周部空間１８２ａ内に配設したオルダムリング１３４等の摺動部を中央部空間１８１ｂへ供給した潤滑油で潤滑するために、中央部空間１８１ｂと外周部空間１８２ａとを断続的あるいは連続的に連通させる小孔１７０、１７１が旋回軸支持部端面１２０ｆに設けられている。なお、スクロール圧縮機１の使用条件にもよるが、シール材１７２を介した給油だけで必要油量を確保できる場合には、小孔１７０、１７１は必要としない。小孔１７０、１７１は必要油量を確保できる個数であれば良い。また、常に給油することが必要な場合には、小孔１７０、１７１の大きさをシール材１７２のシート幅を超えた大きさとすることで、常に給油することが可能である。

次に、図２から図５を参照しながら、クランク軸１０１が下方に移動したときの荷重を受けるスラスト軸受２０４について説明する。図３は図２のフレームを上面（図２のＢ−Ｂ線）から見た図、図４は図２のスラスト軸受２０４の上面図、図５は図２のスラスト軸受２０４の側面図である。なお、図３では、クランク軸１０１、スラスト軸受２０４を省略して示してある。

スラスト軸受２０４は、フレーム１６０に設けたスラスト軸受支持面１６２と、スラスト軸受２０４の径方向移動を制限するスラスト軸受押え部１６５と、から構成するスラスト軸受支持部に配設されている。スラスト軸受支持面１６２と滑り軸受１０４の上端面との間に構成したフレーム１６０の一部１６３は、一方で（下部で）滑り軸受１０４の圧縮室側端部端面を受け、他方で（上部で）スラスト軸受支持面１６２を構成する。フレーム１６０の一部１６３を滑り軸受１０４とスラスト軸受支持部１６２の間に配設する構成が、本発明の特徴の１つである。

本実施形態では、フレーム１６０の内周面に反旋回スクロール側が開放された拡大部１６０ａを形成し、この拡大部１６０ａ内に滑り軸受１０４の外周部分が収納された状態で、滑り軸受１０４をフレーム１６０に装着している。係る構成により、滑り軸受１０４を所定位置に容易に取付けることができる。

給油経路１０２ａより供給される潤滑油１３１の流れを妨げないために、給油経路１０２ａとフレーム１６０に設けた排油路１８４とを連通する油通路１８４ａを、フレーム１６０のスラスト軸受支持面１６２及びスラスト軸受押え部１６５の一部に形成している。

本実施形態では、フレーム１６０の外周からスラスト軸受２０４の外側空間である給油経路１８３に連通する直線状の貫通孔を形成して排油路１８４を構成し、この貫通孔からその軸方向に連続してフレーム１６０の支持面に溝を形成して油通路１８４としている。係る構成によって、油通路１８４を容易に設けることができると共に、給油経路１８３から油通路１８４を通してより一層スムースに潤滑油１３１を流すことができる。

さらに、給油経路１０２ａより供給される潤滑油１３１の流れを妨げないために、スラスト軸受２０４の反軸受面２０４ｃに油通路２０４ｄを形成している。スラスト軸受２０４の焼付き防止のために、スラスト軸受２０４とクランク軸１０１の鍔部下面１０１ｅの摺接面２０４ａ上に油通路２０４ｂを形成している。

本実施形態では、スラスト軸受２０４の内側空間１８６と外側空間１８３とを連通する溝２０４ｂ、２０４ｄを、スラスト軸受２０４の軸受面２０４ａ及び反軸受面２０４ｃの両側に複数箇所（図示例では４箇所）形成して、滑り軸受１０４から排油路１８４に流す油通路としたので、滑り軸受１０４を潤滑する潤滑油１３１の量をさらに増大することができる。

上述した構成において、固定スクロール１１０への旋回スクロール１２０の押付け力は、旋回スクロール１２０の背面側に構成する空間１８０であって、ほぼ吐出圧力である中央部空間１８１とほぼ吐出圧力とほぼ吸込圧力の間の圧力あるいはほぼ吸込圧力である外周部空間１８２とにより生成する旋回スクロール押上げ力と、圧縮室１３０で生じる旋回スクロール押下げ力とのバランスにより決定される。ここで、ほぼ吐出圧力が作用する中央部空間１８１の大きさは、クランク軸１０１の鍔部１０１ｄの径の大きさ（換言すればスラスト軸受２０４の大きさ）で最小値が制限される。従って、広範な運転範囲において、固定スクロール１１０へ旋回スクロール１２０を適正に押付けるためには、高圧の中央部空間１８１を小さく構成できる設計余裕があることが重要である。

本実施の形態の構成であれば、クランク軸１０１の鍔部１０１ｄの外周部のフレーム対抗面１６６の径を最小に構成でき、広範囲にわたる運転範囲で適正な固定スクロール１１０への旋回スクロール１２０の押付け力設定が可能となる。さらに、焼付き防止のためにスラスト軸受摺接面２０４ａに油通路を構成し、給油経路１０２ａより供給される潤滑油の流れを妨げないためのスラスト軸受２０４上の油通路２０４ｃや、スラスト軸受支持面１６２とスラスト軸受押え部１６５の一部に排油路１８４を構成するので、滑り軸受１０４、スラスト軸受２０４への給油を的確に行うことができる。

以上より、旋回スクロール１２０と固定スクロール１１０の機械摺動損失を的確に適正化し高いエネルギー効率の確保を図れ、旋回スクロール１２０と固定スクロール１１０の機械摺動部の過剰押付けを抑制でき、さらに滑り軸受１０４、スラスト軸受２０４への給油を的確に行うことから高い信頼性を確保するに好適なスクロール圧縮機を実現できる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図６を用いて説明する。図６は本発明の第２実施形態のスクロール圧縮機に用いるスラスト軸受２１２の上面図である。この第２実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。

この第２実施形態では、スラスト軸受２１２に回り止め部２１２ｅを設け、この回り止め部２１２ｅをスラスト軸受押え部１６５の一部に構成した油通路１８４に合わせ込むようにしたものである。係る構成により、スラスト軸受２１２がクランク軸１０１の回転につられて回ることを防ぎ、スラスト軸受２１２の異常摩耗を防止することができる。

なお、クランク軸１０１の鍔下面部１０１ｅとの摺接面２１２ａ及び油通路２１２ｂは、第１の実施の形態と同じ作用を有する。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図７を用いて説明する。図７は本発明の第３実施形態のスクロール圧縮機のフレーム１６０を上面から見た図で、図３に対応する図である。この第２実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。

この第３実施形態では、スラスト軸受支持面１６２に設けた油通路２４０に特徴がある。油通路２４０は、排油路１８４を加工する際に、排油路１８４の軸線方向と一致するように加工し、スラスト軸受支持面１６２とスラスト軸受押え部１６５の一部に構成することに特徴がある。このように油経路２４０を加工することで、加工が容易となり、低コストでスラスト軸受支持面１６２上に油通路を構成することができる。油通路２４１は、給油経路１０２ａより供給される潤滑油の流れを妨げないために、必要に応じて設ければよい。
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図８及び図９を用いて説明する。図８は本発明の第４実施形態のスクロール圧縮機のクランク軸１０１の上部付近の拡大図で、図２に対応する図である。図９は図８のフレーム１６０を上面から見た図で、図３に対応する図である。

この第４実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。換言すれば、スラスト軸受支持面３６２、３８８と、スラスト軸受支持面３６２、３８８と滑り軸受１０４の間に構成したフレーム１６０の一部３６３と、フレーム１６０に構成した排油路３８４と、排油路３８４へ合流する油通路３８７、３８９と、給油経路３８６の構造以外は第１実施形態と同様であり、異なる部分のみを説明する。

この第４実施形態では、スラスト軸受支持面３８８を残したままでフレーム１６０の一部３６３内に油通路３８７を構成する点に特徴がある。給油経路１０２ａより供給される潤滑油１３１は、滑り軸受１０４を潤滑し、クランク軸１０１の主軸部１０１ｂとスラスト軸受支持面３６２、３８８と滑り軸受１０４の間に構成したフレーム１６０の一部３６３との間に構成する給油通路３８６に流入し、油通路３８７を経て、フレーム１６０に配設する排油路３８４へ合流し、排油パイプ１８５を通過して、油溜め１３１へ戻される。

一方、給油経路１０２から供給される潤滑油は、旋回軸受１０３を潤滑した後に、ほとんどがクランク軸１０１の鍔部１０１ｄの外周部とそのフレーム対抗面１６６の間に形成する給油経路１８３を経て、フレーム１６０に配設した油通路３８９を通過し、排油路３８４に合流する。

給油経路１０２ａより供給される潤滑油の流れを妨げないために、スラスト軸受支持面３６２、３８８に、油通路３４１を設けることが好ましい。

この第４実施形態によれば、給油経路１０２ａより供給される潤滑油１３１を、スラスト軸受２０４とクランク軸１０１の鍔部上面１０１ｃとの摺設面と、スラスト軸受２０４とクランク軸１０１の鍔部下面１０１ｅとの接地面とに一層適正に分配することが可能となり、スラスト軸受２０４の摺接面が焼付くことを防止できると共に、滑り軸受１０４へ潤滑油１３１を十分供給することが可能となる。さらに、スラスト軸受支持面３６２、３８８が切欠かれた形状にならないことから、スラスト荷重をより的確に支持することが可能になる。
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図１０を用いて説明する。図１０は本発明の第５実施形態のスクロール圧縮機のクランク軸１０１の上部付近の拡大図で、図２に対応する図である。この第５実施形態は、次に述べる点で第１実施形態と相違するものであり、その他の点については第１実施形態と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。

この第５実施形態では、スラスト軸受部がフレーム１６０と一体に形成したことに特徴がある。第１実施形態と異なりスラスト軸受支持面は存在せず、代わりにスラスト軸受面４６２、４８８がフレーム１６０と一体で構成される。フレーム１６０の材料としては、鋳物など自己潤滑性のある材料を用いる。

この第５実施形態によれば、スラスト荷重が大きくない仕様のスクロール圧縮機において、簡単で低コストに構成することができる。

本発明の第１実施形態のスクロール圧縮機の縦断面図である。 図１のＡ部拡大図である。 図２のフレームを上面（図２のＢ−Ｂ線）から見た図である。 図２のスラスト軸受の上面図である。 図２のスラスト軸受の側面図である。 本発明の第２実施形態のスクロール圧縮機のスラスト軸受の上面図である。 本発明の第３実施形態のスクロール圧縮機のフレームを上面から見た図である。 本発明の第４実施形態のスクロール圧縮機のクランク軸の上部付近の拡大図である。 図８のフレームを上面から見た図である。 本発明の第５実施形態のスクロール圧縮機のクランク軸の上部付近の拡大図である。

符号の説明

１…スクロール圧縮機、２…圧縮部、３…駆動部、４…回転駆動手段、１００…密閉容器、１０１…クランク軸、１０１ａ…偏心ピン部、１０１ｂ…主軸部、１０１ｃ…鍔部上面、１０１ｄ…鍔部、１０１ｅ…鍔部下面、１０２、１０２ａ、１０２ｂ…クランク軸の給油経路、１０３…旋回軸受、１０４、１０５…滑り軸受、１０６…外部給油ポンプ、１０７…ロータ、１０８…ステータ、１１０…固定スクロール、１１０ａ…スクロールラップ、１１０ｂ…端板、１１０ｅ…吐出口、１２０…旋回スクロール、１２０ａ…スクロールラップ、１２０ｂ…端板、１２０ｆ…軸支持部端面、１３０…圧縮室、１３１…潤滑油、１３４…オルダムリング、１３５…吸込空間、１３６…吐出空間、１３７…連通孔、１４０…吸込口、１５０…吐出口、１６０…フレーム、１６１…リング状溝、１６２、３６２、３８８…スラスト軸受支持面、１６３、３６３…フレームの一部、１６４…フレーム端面部、１６５…スラスト軸受押え部、１６６…対抗面、１７０、１７１…小孔、１７２…シール材、１８０…背圧室、１８１…中央部空間、１８２…外周部空間、１８３、１８６、３８６…給油経路、１８４、３８４…排油路、１８５…排油パイプ、１９０…スラスト受け、２０４、２１２…スラスト軸受、２０４ａ、２１２ａ…スラスト軸受の軸受面（摺接面）、２０４ｂ、２０４ｄ、２１２ｂ…油通路、２０４ｃ…スラスト軸受の反軸受面、２１２ｅ…回り止め部、２４０、２４１、３８７、３８９…油通路

Claims (2)

1. 端板に立設する渦巻状のスクロールラップを有してこのスクロールラップに垂直な面内方向における運動が規制される固定スクロールと、
   端板に立設する渦巻状のスクロールラップを有して前記固定スクロールと噛合わされ、このスクロールラップに垂直な面内を自転せずに旋回運動して前記固定スクロールとの間に形成される圧縮室の容積を縮小する旋回スクロールと、
   前記旋回スクロールの軸支持部に係合されてこの旋回スクロールを旋回駆動するクランク軸と、
   前記旋回スクロールの軸支持部の端面部に位置して、前記旋回スクロールの背面側に形成される空間を吐出圧力にほぼ等しい圧力の中央部空間とこの中央空間より低い圧力の外周部空間とに分離する圧力分離手段と、
   前記クランク軸の旋回スクロール側部分を回転自在に係合して支持する滑り軸受と、
   前記滑り軸受を内周面に保持するフレームと、
   前記滑り軸受よりさらに旋回スクロール側に位置して前記クランク軸の軸方向の移動に対して支持するスラスト軸受と、を備えたスクロール圧縮機であって、
   前記スラスト軸受を前記滑り軸受及び前記フレームと別部材で構成し、前記スラスト軸受の反軸受面側を前記フレームで構成する支持面により支持し、このフレームの支持面の内径を前記滑り軸受の外径より小さくし、
   前記クランク軸内を通して潤滑油を供給する給油経路を形成し、前記クランク軸の給油経路から供給された潤滑油を前記旋回スクロールの軸支持部の内側に設けられた旋回軸受を通して排油路に流す第１の給油経路を形成し、前記滑り軸受と前記排油路との間に油通路を設けて前記クランク軸の給油経路から供給された潤滑油を前記滑り軸受から前記油通路を通して前記排油路に流す第２の給油経路を形成し、
   前記スラスト軸受の外側に前記第１の給油経路の一部を構成する空間を形成し、前記フレームの外周から前記スラスト軸受の外側空間に連通する直線状の貫通孔を形成して前記排油路を構成し、この貫通孔からその軸方向に連続して前記フレームのスラスト軸受支持面及びスラスト軸受押え部に溝を形成して前記第２の給油経路の油通路とした
   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、前記スラスト軸受に回り止め部を設け、この回り止め部を前記スラスト軸受押え部の一部に構成した油通路に合わせ込むようにしたことを特徴とするスクロール圧縮機。

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