(57)【要約】      （修正有）【課題】オイルの保持性と流動性とを両立することにより高い潤滑信頼性が確保されたスラスト軸受を備えるスクロール型圧縮機を提供する。【解決手段】固定スクロールと可動スクロールとスラスト軸受とを備えるスクロール型圧縮機において、スラスト軸受は、互いに摺接する第１摺動面５４ａ及び第２摺動面であって、いずれか一方が固定されいずれか他方が可動スクロールと共に公転運動をする第１摺動面５４ａ及び第２摺動面と、第１摺動面５４ａから軸方向に凹んで形成され且つ第１摺動面５４ａにより取り囲まれた凹部５４ｃと、を有しており、スラスト軸受は、偏心方向の一方において凹部の周縁５４ｆが第２摺動面の外周縁５５ｅより内周側に位置し、偏心方向の他方において凹部の周縁５４ｆが第２摺動面の外周縁５５ｅより外周側に位置することにより凹部５４ｃを部分的に開放する開口５８が形成されるように構成されている。【選択図】図２
2010048093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１３）に固定された固定スクロール（３８）と、
前記固定スクロール（３８）に対向配置され、前記固定スクロール（３８）に対して公転運動することにより流体を圧縮する可動スクロール（３２）と、
前記可動スクロール（３２）のスラスト荷重を支持するスラスト軸受（５３）と、
前記スラスト軸受（５３）にオイルを供給するオイル供給手段と、を備えるスクロール型圧縮機において、
前記スラスト軸受（５３）は、互いに摺接する第１摺動面（５４ａ）及び第２摺動面（５５ａ）であって、該第１摺動面（５４ａ）及び該第２摺動面（５５ａ）のいずれか一方がハウジング（１３）側に固定されていて、いずれか他方が前記可動スクロール（３２）と共に公転運動をする第１摺動面（５４ａ）及び第２摺動面（５５ａ）と、前記第１摺動面（５４ａ）から軸方向に凹んで形成され且つ前記第１摺動面（５４ａ）により取り囲まれた凹部（５４ｃ）と、を有しており、
前記スラスト軸受（５３）は、可動スクロール（３２）の偏心方向の一方において前記凹部（５４ｃ）の周縁（５４ｆ）が前記第２摺動面（５５ａ）の外周縁（５５ｅ）より内周側に位置し、前記偏心方向の他方において前記凹部（５４ｃ）の前記周縁（５４ｆ）が前記第２摺動面（５５ａ）の前記外周縁（５５ｅ）より外周側に位置することにより前記凹部（５４ｃ）を部分的に開放する開口（５８）が形成されるように構成されていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
【請求項２】
前記スラスト軸受（５３）は、前記凹部（５４ｃ）の底面から突出して前記第２摺動面（５５ａ）に摺接する複数の島状の受圧部（５４ｄ）をさらに有することを特徴とする、請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項３】
前記複数の島状の受圧部（５４ｄ）は、円形であって、千鳥配置されていることを特徴とする、請求項２に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項４】
前記スラスト軸受（５３）が、前記ケーシング（１３）側に固定された第１の部材（５４）と、前記第１の部材（５４）に対向するように前記可動スクロール（３２）に取り付けられた第２の部材（５５）とから構成され、前記第１摺動面（５４ａ）、前記受圧部（５４ｄ）、及び前記凹部（５４ｃ）が前記第１の部材（５４）に形成され、前記第２摺動面（５５ａ）が前記第２の部材（５５）に形成されていることを特徴とする、請求項２または３に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項５】
前記第２の部材（５５）は中心部に中心穴（５５ｂ）を有しており、前記可動スクロール（３２）は、前記第２の部材（５５）に接する面（３２ａ）に溝状の迂回流路（３２ｂ）を有しており、前記迂回流路（３２ｂ）は、前記第２の部材の中心穴（５５ｂ）と可動スクロール（３２）の外側の空間（３１）とが流体連通するように形成されていることを特徴とする、請求項４に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項６】
前記第１摺動面（５４ａ）及び前記第２摺動面（５５ａ）の前記外周縁（５４ｅ、５５ｅ）が円形であり、前記凹部（５４ｃ）の前記周縁（５４ｆ）が前記第１摺動面（５４ａ）の前記外周縁（５４ｅ）と同軸の円形であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項７】
前記開口（５８）の半径方向の幅をｈ、前記公転運動の公転半径をＲとしたとき、下記不等式が満足されていることを特徴とする、請求項６に記載のスクロール型圧縮機。
０．０１Ｒ＜ｈ＜０．３Ｒ
【請求項８】
前記流体からオイルを分離する油分離手段（６３）を備え、
前記オイル供給手段は、前記油分離手段（６３）によって分離されたオイルの圧力と前記スラスト軸受（５３）が配置される部位（３１）の圧力との圧力差によって前記スラスト軸受（５３）にオイルを供給することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項９】
前記流体が二酸化炭素であり、吐出される二酸化炭素の圧力が臨界圧力を超えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のスクロール型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクロール型圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、スクロール型圧縮機は、ハウジングに固定された固定スクロールと、この固定スクロールに対向配置され、回転軸によって固定スクロールに対して旋回する可動スクロールとを有しており、これら固定スクロールと可動スクロールとによって流体を圧縮するようになっている。この可動スクロールは、可動スクロール背面の圧力と、圧縮される流体の圧力との圧力差によってスラスト方向の力を受けているが、このスラスト方向の力は、スラスト軸受によって支持されている。
【０００３】
可動スクロールは公転運動をするため、スラスト軸受をスクロール型圧縮機に用いた場合の摺速は比較的小さい。このため、摺動面におけるオイルの油膜形成が難しく、焼き付き等を起こしやすい。
【０００４】
特に、二酸化炭素冷媒を使用した冷凍サイクルで用いられる圧縮機では、圧縮される冷媒の圧力が高いため、上記スラスト方向の力も大きくなりスラスト軸受の摺動面における油膜の形成がより重要な課題となる。
【０００５】
このような課題を解決するための技術が特許文献１に記載されており、そこには、スラスト軸受の摺動面の内側に、摺動面の相手側部材によって閉じられ得る複数の溝を形成し、前記複数の溝を介してオイルを摺動面に供給する技術が記載されている。これにより、前記複数の溝にオイルが蓄えられるとともに、摺動面からのオイルの流出量が抑えられ、その結果摺動面へのオイルの供給が一時的に中断した状態でスクロール型圧縮機が運転されても、複数の溝に蓄えられたオイルによる摺動面の充分な潤滑が実現される。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されたスラスト軸受は、オイルの保持性が高い反面、オイルの流動が抑えられるため、異物が侵入したときそれを排出できずに、異物噛み込みによる焼き付きが生じること、及び摺動熱を十分に放熱できずに、温度上昇による焼き付きが生じるという問題を有していた。
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−５１０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みて、オイルの保持性と流動性とを両立することにより高い潤滑信頼性が確保されたスラスト軸受を備えるスクロール型圧縮機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、ハウジング（１３）に固定された固定スクロール（３８）と、固定スクロール（３８）に対向配置され、固定スクロール（３８）に対して公転運動することにより流体を圧縮する可動スクロール（３２）と、可動スクロール（３２）のスラスト荷重を支持するスラスト軸受（５３）と、スラスト軸受（５３）にオイルを供給するオイル供給手段と、を備えるスクロール型圧縮機において、スラスト軸受（５３）は、互いに摺接する第１摺動面（５４ａ）及び第２摺動面（５５ａ）であって、該第１摺動面（５４ａ）及び該第２摺動面（５５ａ）のいずれか一方がハウジング（１３）側に固定されていて、いずれか他方が可動スクロール（３２）と共に公転運動をする第１摺動面（５４ａ）及び第２摺動面（５５ａ）と、第１摺動面（５４ａ）から軸方向に凹んで形成され且つ第１摺動面（５４ａ）により取り囲まれた凹部（５４ｃ）と、を有しており、スラスト軸受（５３）は、可動スクロール（３２）の偏心方向の一方において凹部（５４ｃ）の周縁（５４ｆ）が第２摺動面（５５ａ）の外周縁（５５ｅ）より内周側に位置し、偏心方向の他方において凹部（５４ｃ）の周縁（５４ｆ）が第２摺動面（５５ａ）の外周縁（５５ｅ）より外周側に位置することにより凹部（５４ｃ）を部分的に開放する開口（５８）が形成されるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
これにより、スラスト軸受内におけるオイルの保持性と流動性を両立することが可能になり、その結果、各摺動面における油膜が維持される一方で、異物の排出能力と摺動摩擦熱の良好な放熱性を備え高い潤滑信頼性を有するスラスト軸受を備えるスクロール型圧縮機が提供され得る。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、スラスト軸受（５３）が、凹部（５４ｃ）の底面から突出して第２摺動面（５５ａ）に摺接する複数の島状の受圧部（５４ｄ）をさらに有することを特徴とするものである。これにより、受圧部（５４ｄ）の間の凹部（５４ｃ）にオイルが保持され易くなる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、スラスト軸受（５３）が、ケーシング（１３）側に固定された第１の部材（５４）と、第１の部材（５４）に対向するように可動スクロール（３２）に取り付けられた第２の部材（５５）とから構成され、第１摺動面（５４ａ）、受圧部（５４ｄ）、及び凹部（５４ｃ）が第１の部材（５４）に形成され、第２摺動面（５５ａ）が第２の部材（５５）に形成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、第２の部材（５５）は中心部に中心穴（５５ｂ）を有しており、可動スクロール（３２）は、第２の部材（５５）に接する面（３２ａ）に溝状の迂回流路（３２ｂ）を有しており、迂回流路（３２ｂ）は、第２の部材の中心穴（５５ｂ）と可動スクロール（３２）の外側の空間（３１）とが流体連通するように形成されていることを特徴とするものである。これにより、オイルに含まれる冷媒ガスは、スラスト軸受（５３）内よりも主に迂回流路（３２ｂ）を通るため、冷媒ガスに起因する摺動面の潤滑性の低下が抑えられる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、第１摺動面（５４ａ）及び第２摺動面（５５ａ）の外周縁（５４ｅ、５５ｅ）が円形であり、凹部（５４ｃ）の周縁（５４ｆ）が第１摺動面（５４ａ）の外周縁（５４ｅ）と同軸の円形であることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、開口（５８）の半径方向の幅をｈ、公転運動の公転半径をＲとしたとき、下記不等式が満足されていることを特徴とするものである。
０．０１Ｒ＜ｈ＜０．３Ｒ
【００１６】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態につき、図１〜図４を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態におけるスクロール型圧縮機１１を示す縦断面図である。以下二酸化炭素冷媒を使用し、吐出される二酸化炭素の圧力が臨界圧力を超える冷凍回路中で用いられる給湯機用の圧縮機を例にして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１９】
本実施形態におけるスクロール型圧縮機１１は、密閉容器１３内に電動機部２７と圧縮機構部１０とを収容した密閉型電動圧縮機である。
【００２０】
密閉容器１３は、円筒形をなす円筒ケース１３ａと、この円筒ケース１３ａの両端に組みつけられた有底円筒状の電動機側端部ケース１３ｂ及び圧縮機構側端部ケース１３ｃとを備えている。
【００２１】
電動機部２７は、円筒ケース１３ａの内周面に固定された固定子２５と、電動機部２７によって回転駆動されるシャフト２１に固定される回転子２３とを備えている。
【００２２】
圧縮機構部１０は、円筒ケース１３ａ内において上記固定子２５に隣接する位置に固定されたミドルハウジング１５と、ミドルハウジング１５に設けられた主軸受１７によって支持されたクランク機構２８により公転する可動スクロール３２と、ミドルハウジング１５の図中右側において、円筒ケース１３ａに固定され、可動スクロール３２と対向配置されて共に後述する作動室４５を形成する固定スクロール３８とを備えている。
【００２３】
尚、シャフト２１は、円筒ケース１３ａ内において、固定子２５と電動機側端部ケース１３ｂとの間に設けられた円盤状の支持部材１４に固定された副軸受１９と、上記主軸受１７とによって略水平に支持されている。
【００２４】
可動スクロール３２は、略円盤状の可動側板３３と、可動側板３３の端面から固定スクロール３８側に向かってインボリュート曲線状に立設した可動側渦巻４１と、可動側渦巻４１と反対側の端面からミドルハウジング１５側に向かって円筒状に立設したボス部３５を備える。
【００２５】
固定スクロール３８は、ミドルハウジング１５に固定された固定側板３９と、固定側板３９の可動スクロール３２側の端面に設けられた渦巻状の溝によって形成された固定側渦巻４３を備える。
【００２６】
ミドルハウジング１５は、電動機部２７側から固定スクロール３８側に向かって、順次径が大きくなる３段円筒状をなしており、電動機部２７に近い最も小径の円筒１５ａは主軸受１７を構成し、真ん中の円筒１５ｂはクランク機構２８を収容するクランク室２９を構成し、固定スクロール３８に近い最も大径の円筒１５ｃは内部に可動スクロール３２を収容するスクロール収納部３１を形成すると共に、円筒ケース１３ａの内周面に焼き嵌めなどの固定手段によって固定されている。
【００２７】
クランク機構２８は、シャフト２１の圧縮機構部１０側の端部に一体に設けられた偏心軸３７と可動スクロール３２のボス部３５によって構成されている。偏心部３７は、上記主軸受１７及び副軸受１９の軸中心から所定量だけ偏心するように設けられている。
【００２８】
ミドルハウジング１５を構成する上記大径の円筒１５ｃと真ん中の円筒１５ｂとを繋ぐ円板部１５ｄの可動スクロール３２側の端面（以下、円板部スクロール側端面１５ｅと称する）には、図示しないオルダムカップリングが配置されており、可動スクロール３２の自転を防止している。これにより、可動スクロール３２は公転のみが許容されている。圧縮機構部１０は、可動側渦巻４１と固定側渦巻４３の噛み合いによって形成される複数の作動室４５が、可動スクロール３２が固定スクロール３８に対して旋回することで体積を縮小することにより固定側渦巻４３の最外周側に連通する吸入室（図示せず）に供給された冷媒を圧縮する。
【００２９】
また、円板部スクロール側端面１５ｅと、可動スクロール３２のボス部３５が設けられた側の端面（以下、可動スクロール背面３２ａと称する）との間には、スラスト軸受５３が配置されている。このスラスト軸受５３は、冷媒を圧縮する時の圧縮反力と、可動スクロール背面３２ａ側の圧力によるスラスト方向の力との差によって結果として可動側板３３が受ける軸方向の力（本実施形態においては固定スクロール３８側から円板部１５ｄに向けて可動側板３３を押す力）を受けながら可動スクロール背面３２ａを円板部スクロール側端面１５ｅに対して低摩擦で回転させるすべり軸受である。このスラスト軸受５３については後に詳述する。
【００３０】
吸入室は、図示されないが、固定側板３９の側面に設けられており、円筒ケース１３ａを貫通し、密閉容器１３外部の冷媒回路から冷媒を吸入する図示されない吸入管が接続されている。
【００３１】
固定側渦巻４３の中心部には、固定側板３９を軸方向に貫通する吐出口４９が設けられている。可動スクロール３２と固定スクロール３８とによって圧縮された冷媒はこの吐出口４９から吐出室５０に吐出される。
【００３２】
吐出室５０は、固定側板３９の反可動スクロール３２側の端面（以下、固定スクロール背面３８ａと称する）に設けられた凹部を吐出室カバー５６によって閉じることにより形成されている。尚、吐出室５０内には吐出された冷媒が逆流することを防止する吐出弁６１が配置されている。
【００３３】
吐出室５０に吐出された高温高圧の冷媒は、吐出室５０の上部から図の右方に延びる冷媒流路５７を経てオイルセパレータ６３に導かれる。
【００３４】
オイルセパレータ６３は、内筒６３ａと外筒６３ｂとを有する遠心分離式のオイルセパレータ６３であり、２重円筒状をなしている。
【００３５】
冷媒流路５７は、遠心分離式のオイルセパレータ６３の内筒６３ａと外筒６３ｂの間の空間に概略接線方向に接続している。内筒６３ａと外筒６３ｂの間の空間に概略接線方向から流入した冷媒は、内筒６３ａと外筒６３ｂの間の空間を旋回し、冷媒に含まれていたオイルが遠心分離された後、内筒６３ａ内を通り、内筒６３ａに一体の吐出管５９を経て密閉容器１３外部の冷媒回路へと送られる。ここで、本実施形態におけるオイルはポリアルキレングリコールまたはポリビニルエーテルまたはポリオールエステルのいずれか一つ、またはこれらのうちの複数を混合したオイルを主成分とすると好ましい。
【００３６】
また、吐出室カバー５６と圧縮機構側端部ケース１３ｃとの間の空間は吐出される冷媒の圧力に比べて低圧の雰囲気となっている。
【００３７】
オイルセパレータ６３によって分離されたオイルは、外筒６３ｂの内壁面に沿って、重力によって下方に移動し、外筒６３ｂを構成する円筒状の穴の下端に設けられた小径孔６４を介して高圧貯油室６５に貯えられる。
【００３８】
高圧貯油室６５は、圧縮機構側端部ケース１３ｃの下部とその内側に溶接された断面略Ｌ字状の貯油室ケース６８とによって形成されている。高圧貯油室６５の底部には、略Ｕ字状の送油管６２の一端が接続されており、送油管６２の他端が固定スクロール３８の固定側板３９の下部に接続されている。
【００３９】
高圧貯油室６５に貯えられたオイルは、送油管６２から固定側板３９の下部に導入され、固定側渦巻４３よりも下方において、固定側板３９を貫通するオイル戻し通路６７を通って可動側板３３内部に設けられたオイル通路６９に導かれる。尚、オイル戻し通路６７の出口には、小径の絞り部６７ａが設けられている。
【００４０】
オイル通路６９の入口は、可動側板３３の可動側渦巻４１が設けられた面に開口しており、このオイル通路６９の入口は、可動スクロール３２の公転運動によってオイル戻し通路６７の出口と間欠的に連通するようになっている。また、オイル通路６９の出口は、シャフト２１の端部とボス部３５の底面との間の空間に連通するようにボス部３５の内壁に開口している。
【００４１】
尚、高圧貯油室６５に蓄えられたオイルは、冷媒の吐出圧力を受けて高圧となっているが、絞り部６７ａおよび可動スクロール３２の公転運動によるオイル戻し通路６７とオイル通路６９との間欠的な連通によって、所望の圧力まで減圧される。また、高圧貯油室から供給されるオイルには通常冷媒が含まれており、この冷媒は各潤滑部に供給される際には減圧されて発泡している。従って、各潤滑部に供給されるオイルは、正確に表現すると、液体のオイルと気体の冷媒からなる気液２相状態の流体である。
【００４２】
シャフト２１の端部とボス部３５の底面との間の空間に導かれたオイルは、シャフト２１内部を軸方向に貫通するオイル通路７１に流入する。
【００４３】
オイル通路７１を通過したオイルは、後述する径方向孔７１ｂを通過し密閉容器１３内に導かれる。支持部材１４、固定子２５、ミドルハウジング１５、固定側板３９には、円筒ケース１３ａとの間に図示しない隙間があり、密閉容器１３内に導かれたオイルは、密閉容器１３内の全領域において下方に貯留される。密閉容器１３内の全領域の下方は低圧貯油室６６を構成している。
【００４４】
低圧貯油室６６に貯留されたオイルは、固定側板３９に設けられた図示しないオイル戻し孔を通ってスクロール収納部３１に至る。
【００４５】
オイル通路７１には、主軸受１７及び副軸受１９に対応する部位に径方向孔７１ａ、７１ｂがオイル通路７１から分岐するように設けられている。
【００４６】
径方向孔７１ａの出口はシャフト２１に設けられたシャフト溝２１ａに連通しており、径方向孔７１ａに流入したオイルは、主軸受１７、オイル溝７２、スラスト軸受５３を潤滑した後、スクロール収納部３１に至る。
【００４７】
一方、径方向孔７１ｂに流入したオイルは、副軸受１９を潤滑した後、低圧貯油室６６内に落下し、固定側板３９に設けられた図示しないオイル戻し孔によってスクロール収納部３１に至る。
【００４８】
オイル戻し通路６７、オイル通路６９、７１、径方向穴７１ａは、オイルセパレータ６３によって分離されたオイルの圧力とスラスト軸受５３が配置される部位の圧力との圧力差によってスラスト軸受５３にオイルを供給するオイル供給手段をなしている。
【００４９】
スクロール収納部３１に至ったオイルは、可動スクロール３２と固定スクロール３８の摺動面に供給され、作動室４５で冷媒と共に圧縮され、再びオイルセパレータ６３によって冷媒から分離される。
【００５０】
次に、本実施形態におけるスラスト軸受５３について説明する。本実施形態におけるスラスト軸受５３は、円板部スクロール側端面１５ｅに固定された第１プレート５４と、可動スクロール背面３２ａに固定された第２プレート５５とから構成されている。第１プレート５４と第２プレート５５は互いに摺接する第１摺動面５４ａと第２摺動面５５ａをそれぞれ有している。
【００５１】
第２プレート５５は、可動スクロール３２の可動側板３３とほぼ等しい外径の円板状に形成されており、その中心部に、可動スクロール３２のボス部３５が挿通する中心穴５５ｂを有している。第２プレート５５の第２摺動面５５ａはプレーンな平面として第２プレート５５の一方の側面全域に形成されている。
【００５２】
一方、第１プレート５４は、第２プレートより僅かに大きい外径を有する円板状に形成されており、その中心部には、クランク室２９の径とほぼ同一の内径を有する中心穴５４ｂを有している。また、第１プレート５４の第１摺動面５４ａ側には、図２及び図３に示されるように、軸方向の凹部５４ｃと、その凹部５４ｃの底面から突出した多数の島状の受圧部５４ｄが形成されている。なお、図２は、図１のＡ−Ａから見たスラスト軸受５３の平面図であり、第１プレート５４と第２プレート５５との位置関係を分かりやすくするために第２プレート５５にハッチングを施している。また、図３は図２のＢ−Ｂ断面図である。
【００５３】
第１プレート５４に設けられた凹部５４ｃは、円形の第１プレート５４及び第１摺動面５４ａに同軸の円形で形成され、従って、凹部５４ｃは外周側では第１プレート５４の環状の第１摺動面５４ａによって取り囲まれている。凹部５４ｃは中心側では第１プレート５４の中心穴５４ｂに達するまで延在している。
【００５４】
島状の受圧部５４ｄは３列の同心円状に千鳥配置されている。これら受圧部５４ｄは、互いに或いは第１摺動面５４ａに繋がることなくそれぞれが島状に独立している。また、島状の受圧部５４ｄは、その頂面が第２摺動面５５ａに摺接するように、第１摺動面５４ａと同一の平面に属する高さで形成されている。
【００５５】
次に、第１プレート５４と第２プレート５５との間の、及び従って第１摺動面５４ａと第２摺動面５５ａとの間の位置関係を図２及び３を参照して説明する。本実施形態のスクロール型圧縮機においては、可動スクロール３２は、前述したとおりミドルハウジング１５を介してハウジング１３に固定された固定スクロール３８に対して所定の公転半径で公転するように構成されている。従って可動スクロール３２に固定された第２プレート５５は、ミドルハウジング１５を介してハウジング側に固定された第１プレート５４に対して同様に公転する。公転半径は、シャフト２１に対する偏心軸３７の偏心量Ｒ、即ち図２に示される第１摺動面５４ａの中心Ｃ1と第２摺動面５５ａの中心Ｃ2間の距離Ｒに一致する。また、本明細書では公転半径が延びる方向、つまり図２の場合はｙ軸に一致する方向を偏心方向と呼ぶ。
【００５６】
第２摺動面５５ａは、その中心Ｃ2が前述したとおり第１摺動面５４ａの中心Ｃ1から偏心方向にＲだけ偏心して公転するものであるが、図２の場合そのｙ軸方向に一致する偏心方向の一方である上側では、第２摺動面の外周縁５５ｅより内周側に第１摺動面の外周縁５４ｅ及び従って凹部５４ｃの周縁５４ｆが位置し、前記偏心方向の他方である下側では、第２摺動面の外周縁５５ｅより外周側に凹部５４ｃの周縁５４ｆが位置する。従って偏心方向の一方（上側）では、凹部５４ｃは、第１摺動面５４ａと第２摺動面５５ａの接触によって閉じられているが、偏心方向の他方（下側）では、第２摺動面の外周縁５５ｅと凹部５４ｃの周縁５４ｆとの間には半径方向の隙間ｈ及びこの隙間ｈに対応した細い三日月状の開口５８が形成されるので部分的に開放される。このように、凹部５４ｃは、第２プレート５５の公転運動中に、その大部分は第２摺動面５５ａと環状の第１摺動面５４ａとの接触によって閉じられているが、一部が細い三日月状の開口５８によって開放されている。また勿論、三日月状の開口５８の位置は、第２プレート５５の公転にともなって円周方向に移動していく。
【００５７】
スラスト軸受をこのように構成することにより、スクロール型圧縮機の運転中にクランク室２９に流入したオイルは、第１プレート５４の中心穴５４ｂから凹部５４ｃに流入して保持されるとともに、そこから第２摺動面５５ａと受圧部５４ｄとの間及び第２摺動面５５ａと第１摺動面５４ａとの間に供給されてそれらの間に油膜を形成する一方で、一部のオイルが三日月状の開口５８から外へ、つまりスクロール収納部３１の空間へ流れ出るようになる。
【００５８】
三日月状の開口５８から流れ出るオイルの流れは、異物の排出性及び摺動摩擦熱の放熱性を高めるが、それが過剰であると、スラスト軸受内でのオイルの保持性が低下することにより潤滑性が低下するという問題が生じる。従って、開口５８からのオイルの漏れ量は、スラスト軸受におけるオイルの保持性と流動性を両立できる適切な範囲にあることが求められる。
【００５９】
ところで、本実施形態のように三日月状の開口５８が形成される場合、前記開口５８からのオイルの漏れ量は下式で表わされる。
【数１】
2010048093.tif 000003
ここで、Ｑは開口からの漏れ量、ｆ（ｈ／Ｒ）は開口の等化面積を表す関数、ｈは隙間、Ｒは公転半径、Δｐは開口の前後の差圧、ρoilはオイルの密度、Ｃは流量係数、である。また上式に基づいて、図４のグラフを作成することができ、このグラフは、縦軸が開口５８からの漏れ量であり、横軸は隙間ｈと公転半径Ｒの比である。
【００６０】
本発明の発明者は、開口５８からの適切な漏れ量Ｑが、開口５８の隙間ｈと公転半径Ｒとに基づいて定められ得ること、及び隙間ｈと公転半径Ｒが、下記不等式
０．０１Ｒ＜ｈ＜０．３Ｒ
を満足するとき漏れ量Ｑが好適であることを見出した。
【００６１】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態のスクロール型圧縮機をその圧縮機構部１０とスラスト軸受５３の縦断面図である図５を参照して説明する。第２の実施形態のスクロール型圧縮機は、可動スクロール３２の背面３２ａ、即ち第２プレート５５が接する面３２ａに、半径方向に延びる溝状の迂回流路３２ｂが形成されている点において、第１の実施形態と異なっている。迂回流路３２ｂは、前記背面３２ａの内周端、即ちボス部３５に接する部分、から外周端に達するまで延びている。このため、クランク室２９及び前記中心穴５５ｂとスクロール収納部３１の空間とが迂回流路３２ｂを介して流体連通されている。また、迂回流路３２ｂは、その流路面積が開口５８の面積に比べて充分大きくなるように構成されている。このため、本実施形態では迂回流路３２ｂは１本設けられているが、流路面積を拡大するために複数本設けられてもよい。
【００６２】
このような迂回流路３２ｂが設けられた第２の実施形態のスクロール型圧縮機では、クランク室２９に流れ込んだオイルは、第１の実施形態の場合と同様に第１プレートと第２プレートとの間の各摺動面から開口５８を通る第１の経路Ｐ1に加えて、第２プレートの中心穴５５ｂから可動スクロールの迂回流路３２ｂを通る第２の経路Ｐ2も通ってスクロール収納部３１に流れる。
【００６３】
その結果、スラスト軸受内でのオイルの保持性を確保するために開口５８を比較的小さくした場合でも、クランク室２９からスクロール収納部３１へ無理なくオイルを流すことが可能になる。また、スラスト軸受５３内の各摺動面に流入する冷媒ガスの量を低下させることも可能になるが、その理由を以下に述べる。
【００６４】
各潤滑部に供給されるオイルは、前述したとおり、液体のオイルと気体の冷媒からなる気液２相状態の流体として各潤滑部に供給されるが、冷媒ガスが摺動面に侵入すると油膜が切られて潤滑不良が生じ易くなるという問題がある。このため、第２の実施形態では、クランク室２９に流入したオイルに含まれる冷媒ガスが主に迂回流路３２ｂを通るようにしている。冷媒ガスが主に迂回流路３２ｂを流れるのは、一つには冷媒ガスと液体のオイルの密度を比べたときオイルの方が５倍程度大きいため、同じ流路面積を同じ差圧で流れる場合、冷媒ガスの体積流量はオイルの２．２倍になり、その結果大量の冷媒ガスが迂回流路３２ｂを通る一方で開口５８を通る冷媒ガスは少量となるためであり、二つ目には、可動スクロールとともに旋回運動をするクランク室２９内の冷媒ガスと液体オイルに働く遠心力が、重い液体オイルを外側に及び軽い冷媒ガスを内側に集め、内側に集められた冷媒ガスは内周側に入り口のある迂回流路３２ｂの方により多く流入するためと考えられる。
【００６５】
（その他の実施形態）
前述の実施形態では、第１プレート５４に凹部５４ｃが形成されたが、第１プレート５４をプレーンな平板にして、第２プレート５５に凹部を形成してもよい。
【００６６】
前述の実施形態のスクロール型圧縮機のスラスト軸受５３は島状の受圧部５４ｄを備えていたが、本発明のスクロール型圧縮機のスラスト軸受５３は島状の受圧部５４ｄを備えなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１の実施形態によるスクロール型圧縮機を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図であり、前記スクロール型圧縮機のスラスト軸受の平面図を示す図である。
【図３】図２のＢ−Ｂ断面図であり、前記スラスト軸受の部分縦断面図である。
【図４】開口からのオイルの漏れ量をグラフで示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態によるスクロール型圧縮機のスラスト軸受及び圧縮機構部を含む部分縦断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
５３    スラスト軸受
５４    第１プレート
５４ａ    第１摺動面
５４ｃ    凹部
５４ｄ    受圧部
５４ｅ    第１プレートの外周縁
５４ｆ    凹部の周縁
５５    第２プレート
５５ａ    第２摺動面
５５ｅ    第２プレートの外周縁
５８    開口
ｈ    開口の半径方向の隙間
Ｒ    公転半径
【図１】
2010048093.tif 000004
【図２】
2010048093.tif 000005
【図３】
2010048093.tif 000006
【図４】
2010048093.tif 000007
【図５】
2010048093.tif 000008