(57)【要約】  圧縮機は、密閉容器内に配置された圧縮機構部と、圧縮機構部を駆動する電動機部と、電動機部の駆動力を圧縮機構部に伝達する駆動軸と、駆動軸の上部を支持する主軸受と、駆動軸の下部を支持する副軸受と、副軸受に設けられ、駆動軸のラジアル面を摺動自在に支持するラジアル受面と、駆動軸のスラスト面を摺動自在に支持するスラスト受面と、を備える。スラスト面とスラスト受面との間には、スラスト面とスラスト受面とが曲面で接する接触点と、接触点から径方向外側に向かって連続的に増加する隙間とを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に配置された圧縮機構部と、
前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、
前記電動機部の駆動力を前記圧縮機構部に伝達する駆動軸と、
前記駆動軸の上部を支持する主軸受と、
前記駆動軸の下部を支持する副軸受と、
前記副軸受に設けられ、前記駆動軸のラジアル面を摺動自在に支持するラジアル受面と、
前記駆動軸のスラスト面を摺動自在に支持するスラスト受面と、を備え、
前記スラスト面と前記スラスト受面との間には、前記スラスト面と前記スラスト受面とが曲面で接する接触点と、前記接触点から径方向外側に向かって連続的に増加する隙間とを有する圧縮機。
【請求項２】
前記スラスト受面の径方向外側に潤滑油を貯油する油溜め空間が形成された請求項１記載の圧縮機。
【請求項３】
前記密閉容器は内部に油貯蔵空間を有し、
前記副軸受の下部で前記駆動軸に形成されたポンプ挿入軸に連結され、前記駆動軸の回転によって前記油貯蔵空間の潤滑油を吸い上げる油ポンプを備え、
前記スラスト面と前記スラスト受面との間に、前記駆動軸の径方向に延びる径方向油溝を有し、
前記油ポンプで吸い上げられて前記径方向油溝を通った潤滑油が前記油溜め空間に貯油される請求項２記載の圧縮機。
【請求項４】
前記密閉容器内に配置され、前記副軸受が設けられたサブフレームを備え、
前記油ポンプは、前記サブフレームに取り付けられており、前記サブフレームと前記油ポンプとの互いの取付け面の一方または両方に形成された溝および穴によって、前記油溜め空間の潤滑油を前記油貯蔵空間に出口から排出する油排出流路が形成されており、前記油排出流路の途中に、流路抵抗となる絞り流路が形成されている請求項３記載の圧縮機。
【請求項５】
前記油排出流路の出口は前記油溜め空間より下側に、前記油溜め空間の上端は前記径方向油溝より上側に配置された請求項４記載の圧縮機。
【請求項６】
前記駆動軸は、上端に前記駆動軸の軸心から偏心した偏心軸を備えており、
前記径方向油溝は、前記駆動軸の軸心から前記偏心軸の軸心を結ぶ方向である偏心方向に延びるように形成されている請求項３〜請求項５のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項７】
前記径方向油溝は、前記偏心方向から前記駆動軸の回転方向に、０ｄｅｇ以上４５ｄｅｇ以下の範囲で前記駆動軸の前記スラスト面に配置されている請求項６記載の圧縮機。
【請求項８】
前記スラスト面の下方には、前記ポンプ挿入軸が挿入される貫通穴を中心部に有する環状部材が配置されており、前記環状部材の上面側に前記スラスト受面が形成されている請求項３〜請求項７のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項９】
前記環状部材は、前記油ポンプの外郭部材である請求項８記載の圧縮機。
【請求項１０】
前記環状部材は、前記副軸受が設けられたサブフレームの下側に固定された底板である請求項８記載の圧縮機。
【請求項１１】
前記環状部材の前記スラスト受面の径方向外側が、外方に向かうにしたがって下方に傾斜する傾斜面で形成されて前記油溜め空間が形成されている請求項８〜請求項１０のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１２】
前記環状部材の上面側に前記貫通穴で形成されたスラスト受面の内周部が、曲率半径Ｒｐ０の面取り部となっている請求項８〜請求項１１のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１３】
前記環状部材は、焼入れ鋼帯の表面を磨いて仕上げたものである請求項８記載の圧縮機。
【請求項１４】
前記径方向油溝が、前記スラスト受面に複数、形成されている請求項３〜請求項１３のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１５】
前記駆動軸の前記スラスト面の径方向外側が、外方に向かうにしたがって上方に傾斜する傾斜面で形成されて前記油溜め空間が形成されている請求項２〜請求項６のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１６】
前記駆動軸の前記スラスト面の径方向外周部には、前記スラスト受面と前記接触点で接する面取り部が形成されており、前記面取り部の曲率半径Ｒｓ１が、９０度より小さな円弧角度範囲で形成された請求項１〜請求項１５のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１７】
前記スラスト面の径方向外周部の前記面取り部の曲率半径Ｒｓ１は、
前記スラスト受面の内周側の曲率半径Ｒｐ０より大きい、すなわち、Ｒｓ１＞Ｒｐ０の関係を有する請求項１６記載の圧縮機。
【請求項１８】
前記駆動軸には、
前記駆動軸の軸方向に延びており、潤滑油が流れる給油縦穴と、
前記スラスト面よりも下部で前記給油縦穴に連通し前記駆動軸の径方向に延びており、前記潤滑油を前記スラスト面と前記スラスト受面との間に供給するスラスト給油横穴と、が形成された請求項１〜請求項１７のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１９】
前記駆動軸には、
前記スラスト面よりも上部で前記給油縦穴に連通し前記駆動軸の径方向に延びており、前記潤滑油を前記ラジアル面と前記ラジアル受面との間に供給するラジアル給油横穴と、
前記ラジアル給油横穴に連通して前記駆動軸の外周面に形成され、前記駆動軸の軸方向に延びる軸方向油溝と、が形成されており、
前記軸方向油溝は、前記ラジアル受面と対向しており、前記駆動軸の外周面において前記ラジアル受面と対向する領域のうち、前記軸方向油溝よりも上方の領域は、下方の領域よりも前記駆動軸の軸方向の長さが長く形成されている請求項１８記載の圧縮機。
【請求項２０】
密閉容器内に配置された圧縮機構部と、
前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、
前記電動機部の駆動力を前記圧縮機構部に伝達する駆動軸と、
前記駆動軸の上部を支持する主軸受と、
前記駆動軸の下部を支持する副軸受と、
前記駆動軸のスラスト面を摺動自在に支持するスラスト受面と、
前記駆動軸のラジアル面を摺動自在に支持するラジアル受面とを備え、
前記駆動軸には、
前記駆動軸の軸方向に延びており、前記潤滑油が流れる給油縦穴と、
前記スラスト面よりも下部で前記給油縦穴に連通し、前記駆動軸の径方向に延びており、前記潤滑油を前記スラスト面と前記スラスト受面との間に供給するスラスト給油横穴と、が形成された圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷凍サイクル装置の構成要素の一つとして使用される圧縮機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和装置等の冷凍サイクル装置の構成要素の１つとし、互いに噛み合う揺動スクロールおよび固定スクロールを有する圧縮機構部と、圧縮機構部を駆動する電動機部と、電動機部の駆動力を圧縮機構部に伝達する駆動軸とを備えたスクロール圧縮機がある。駆動軸は、電動機部の上下に設けられた主軸受と副軸受とによって回転自在に支持されている。駆動軸が電動機部によって回転駆動されると、駆動軸の上端部の偏心軸部に設置された揺動スクロールが公転する。これにより、圧縮機構部内の揺動スクロールと固定スクロールの間に設けられた圧縮室で冷媒が圧縮される。圧縮機構部で冷媒が圧縮されると、駆動軸には半径方向のガス荷重が作用し、このガス荷重は主軸受と副軸受で支持される。また、副軸受は、駆動軸の回転を支持すると共に駆動軸の鉛直下向きの自重を支持する。【０００３】
このようなスクロール圧縮機においては、ラジアル方向の荷重（以下、ラジアル荷重という）およびスラスト方向の荷重（以下、スラスト荷重）の双方を同時に支持することを目的として、副軸受に玉軸受が採用されることが多い（たとえば特許文献１参照）。【０００４】
しかしながら、玉軸受はコストが高く、また、内輪と転動球および外輪と転動球がそれぞれ点で接触して荷重を支えるため、長期的な信頼性に劣る等の種々の問題点がある。この対策として、副軸受にすべり軸受の適用したスクロール圧縮機がある（たとえば、特許文献２参照）。【０００５】
特許文献２に記載のスクロール圧縮機は、すべり軸受である副軸受が、ラジアル荷重とスラスト荷重とを個別に支持するラジアル軸受およびスラスト軸受などから構成されている。そして、駆動軸の下端部に設けたスラスト面を、副軸受に設けたスラスト受面で受け、駆動軸の副軸部に設けたラジアル面を、副軸受に設けたラジアル受面で受けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０４−２４１７８６号公報
【特許文献２】特許第４３５６３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、スクロール圧縮機の駆動軸には、運転時に圧縮荷重と遠心力とが働き、ラジアル方向に大きな荷重が作用する。このため、駆動軸の軸心は、圧縮機の中心軸に対して傾斜しながら撓む。なお、圧縮機の中心軸は、上下方向に延びる軸を指す。駆動軸の主軸部と副軸部はそれぞれ、主軸受と副軸受に対して傾斜しながら回転する。特許文献１のように、スクロール圧縮機の副軸受に玉軸受を採用すると、転動球および内輪のクリアランスと、転動球および外輪のクリアランスとによって駆動軸の傾斜が吸収されるため、駆動軸と副軸受との間の平行度を確保しやすい。しかし、玉軸受は、上述のようにコスト面および長期的な信頼性の面で劣る。【０００８】
特許文献２のように副軸受にすべり軸受を採用すると、コストおよび長時間寿命で優位性があるものの、傾斜しながら回転する駆動軸がスラスト受面に片当りし、局所的なヘルツ応力が高くなって、スラスト受面での摺動状態が厳しくなる問題があった。しかしながら、特許文献２では、スラスト受面に対する片当りの問題について何ら検討されていない。【０００９】
本発明は、このような点を鑑みなされたもので、副軸受にすべり軸受を用いた圧縮機において、スラスト受面の良好な摺動状態を確保することが可能な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】
【００１０】
本発明に係る圧縮機は、密閉容器内に配置された圧縮機構部と、圧縮機構部を駆動する電動機部と、電動機部の駆動力を圧縮機構部に伝達する駆動軸と、駆動軸の上部を支持する主軸受と、駆動軸の下部を支持する副軸受と、副軸受に設けられ、駆動軸のラジアル面を摺動自在に支持するラジアル受面と、駆動軸のスラスト面を摺動自在に支持するスラスト受面と、を備え、スラスト面とスラスト受面との間には、スラスト面とスラスト受面とが曲面で接する接触点と、接触点から径方向外側に向かって連続的に増加する隙間とを有するものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、スラスト受面の良好な摺動状態を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の断面構成を模式的に示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の要部を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の駆動軸のＺ−Ｘ断面での撓み状態と、径方向油溝の周方向の配置位置との説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の駆動軸のＹ−Ｚ断面での撓み状態と、径方向油溝の周方向の配置位置との説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の駆動軸に作用する荷重および荷重の作用方向の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の変形例１を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の変形例２を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の変形例３を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機の要部を示す図で、副軸受より下端部分を拡大して示す模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機の要部を示す図で、副軸受より下端部分を拡大して示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係る圧縮機の一例としてスクロール圧縮機について図面を参照しながら説明する。ここで、図１を含め、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の断面構成を模式的に示す縦断面図である。図１においてスラスト荷重を矢印ａで、ラジアル荷重を矢印ｂで、それぞれ表している。図２は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の要部を示す図である。図２において（ａ）は、駆動軸の副軸受より下端部分を拡大して示す模式図、（ｂ）は駆動軸のスラスト面の形状を真下から見た模式図である。また、図２において矢印は潤滑油の流れを示している。
【００１５】
このスクロール圧縮機１００は、たとえば冷蔵庫、冷凍庫、自動販売機、空気調和機、冷凍装置または給湯器等の冷凍サイクル装置を構成する冷凍機器の１つとして搭載されるものである。
【００１６】
このスクロール圧縮機１００は、密閉容器１３内に収容されている圧縮機構部Ａと、電動機部Ｂと、電動機部Ｂの駆動力を圧縮機構部Ａに伝達する駆動軸６とを備えている。図１に示すように、圧縮機構部Ａが密閉容器１３の上側に配置され、電動機部Ｂが密閉容器１３の下側に配置されている。そして、電動機部Ｂによって駆動軸６が回転駆動されると、圧縮機構部Ａ内に形成される後述の圧縮室５の容積が縮小され、圧縮室５内の冷媒が圧縮される。
【００１７】
また、密閉容器１３には、冷媒を吸入するための冷媒吸入管１５と、冷媒を吐出するための冷媒吐出管１６とが接続されている。密閉容器１３は圧力容器であり、スクロール圧縮機１００の外郭をなすものである。この密閉容器１３の底部は、潤滑油を貯留する油貯蔵空間１４となっている。油貯蔵空間１４に貯留された潤滑油は、駆動軸６の下端部に設けた油ポンプ９により吸い上げられ、駆動軸６および圧縮機構部Ａの各摺動部に供給されるようになっている。給油経路については後述する。
【００１８】
以下、各構成部について説明する。
【００１９】
［圧縮機構部Ａ］
圧縮機構部Ａは、冷媒吸入管１５から吸入した冷媒を圧縮して、後述の吐出口４および冷媒吐出管１６を介して密閉容器１３の外部に冷媒を吐出する機能を有している。圧縮機構部Ａは、固定スクロール１と、揺動スクロール２と、オルダム継手２５と、で主に構成されている。固定スクロール１は、台板１ａと、台板１ａの下面に設けられた渦巻突起１ｂと、で構成されている。固定スクロール１は、密閉容器１３の内周面に固定されているメインフレーム８ａの上端部に固定されている。なお、固定スクロール１は、ボルト等の締結部材で固定するとよい。
【００２０】
揺動スクロール２も固定スクロール１と同様に、台板２ａと、台板２ａの上面に設けられた渦巻突起２ｂと、で構成されている。揺動スクロール２の台板２ａの底面下側の中心近傍には偏心穴２ｃが形成されており、偏心穴２ｃには揺動軸受１７が圧入されている。揺動軸受１７には、駆動軸６の上端に設けられている偏心軸６ａが摺動自在に連結されている。揺動スクロール２は、揺動スクロール２とメインフレーム８ａとの間に設けられているオルダム継手２５によって、固定スクロール１に対して自転運動することなく公転運動する。また、揺動スクロール２の下面側、つまり揺動スクロール２とメインフレーム８ａとの間には、揺動スラスト軸受１８が設けられている。
【００２１】
固定スクロール１と揺動スクロール２は、互いの渦巻突起が互いに噛み合わせるようにして密閉容器１３内に設けられている。そして、固定スクロール１と揺動スクロール２の互いの渦巻突起の噛み合わせによって、相対的に容積が変化する圧縮室５が形成される。圧縮室５の外周部には、冷媒吸入管１５から密閉容器１３内に吸入された冷媒を圧縮室５に導く吸入口３が形成されており、吸入口３を介して圧縮室５に冷媒が吸入される。そして、圧縮室５内で冷媒は圧縮され、圧縮された冷媒は、固定スクロール１の中心部に形成された吐出口４から吐出される。吐出口４から吐出された冷媒は、冷媒吐出管１６を介して密閉容器１３の外部に吐出される。
【００２２】
［メインフレーム８ａ］
メインフレーム８ａは、その上端部で固定スクロール１を固定すると共に、揺動スラスト軸受１８を介して揺動スクロール２を下方から摺動自在に支持するものである。メインフレーム８ａは、外周面が密閉容器１３の内周面に接触するようにして密閉容器１３内に取り付けられている。また、メインフレーム８ａの中心部近傍には、駆動軸６を貫通させる貫通穴が形成されており、この貫通穴には、駆動軸６の後述の主軸部６ｂを回転自在に支持する主軸受１９が設けられている。すなわち、メインフレーム８ａは、主軸受１９を介して駆動軸６を回転自在に支持する機能も有しているのである。
【００２３】
[サブフレーム８ｂ]
サブフレーム８ｂは、電動機部Ｂの下方で密閉容器１３の側壁内面に固定されている。サブフレーム８ｂは、メインフレーム８ａと共にハウジング８を構成している。サブフレーム８ｂは、筒状部８ｂａと、筒状部８ｂａの下端部から外方に延びるフランジ部８ｂｂとから構成されている。
【００２４】
また、サブフレーム８ｂの中心部近傍には、駆動軸６を貫通させる貫通穴が形成されており、この貫通穴には、円筒形状の副軸受１１が設けられている。副軸受１１は、駆動軸６の後述の副軸部６ｃを回転自在に支持するものであり、ラジアル方向の荷重を支持するラジアル軸受である。また、副軸受１１は、俗に「メタル」と呼ばれるすべり軸受で構成されている。
【００２５】
サブフレーム８ｂは、ラジアル荷重に加えて、駆動軸６の自重とロータ磁力とによって発生するスラスト荷重も受ける。このスラスト荷重は、サブフレーム８ｂの下方に配置された、油ポンプ９の後述の上面カバー９ｃで受けており、上面カバー９ｃの上面がスラスト受面１２となっている。
【００２６】
つまり、本実施の形態１のスクロール圧縮機１００は、駆動軸６に作用するラジアル荷重を副軸受１１で支持し、スラスト荷重を油ポンプ９の上面カバー９ｃに設けられたスラスト受面１２で受ける構成となっている。そして、本実施の形態１のスクロール圧縮機１００は、スラスト受面１２の良好な摺動状態を保持する構造を特徴とする。この構造については後述する。
【００２７】
［電動機部Ｂ］
電動機部Ｂは、圧縮機構部Ａで冷媒を圧縮させるために、揺動スクロール２を駆動する機能を有する。電動機部Ｂは、メインフレーム８ａとサブフレーム８ｂとの間に配置されている。電動機部Ｂは、ロータ１０ａとステータ１０ｂとを有する電動機１０で主に構成されている。ロータ１０ａは、駆動軸６の周面に固設されており、ステータ１０ｂへの通電が開始されることにより回転駆動する。ステータ１０ｂは、焼きばめ等によって密閉容器１３の内周面に固定され、ギャップを介してロータ１０ａを囲んでおり、ロータ１０ａを回転させる。
【００２８】
[駆動軸６]
駆動軸６は、電動機部Ｂのロータ１０ａの回転を圧縮機構部Ａの揺動スクロール２に伝達するものである。駆動軸６は、上から順に、偏心軸６ａと、電動機部Ｂのロータ１０ａに固定される主軸部６ｂと、副軸部６ｃと、副軸部６ｃよりも縮径されたポンプ挿入軸６ｄとを有している。偏心軸６ａは、駆動軸６の軸心に対して偏心して設けられており、上述したように揺動軸受１７に摺動自在に連結されている。また、主軸部６ｂには、ロータ１０ａの上側にバランサ２６ａが設けられ、ロータ１０ａの下側にバランサ２６ｂが設けられている。
【００２９】
また、駆動軸６には、駆動軸６の中心部を軸方向に延びる給油縦穴７ａと、給油縦穴７ａから分岐して径方向に延びる、偏心軸給油横穴７ｂ、主軸給油横穴７ｃ、ラジアル給油横穴７ｄおよびスラスト給油横穴７ｅと、が形成されている。さらに具体的には、偏心軸給油横穴７ｂは偏心軸６ａに形成され、主軸給油横穴７ｃは主軸部６ｂに形成され、ラジアル給油横穴７ｄは副軸部６ｃに形成され、スラスト給油横穴７ｅはポンプ挿入軸６ｄに形成されている。
【００３０】
また、駆動軸６の副軸部６ｃの外周面には、軸方向に延びる軸方向油溝７ｆが形成され、ラジアル給油横穴７ｄで給油縦穴７ａに連通している。
【００３１】
副軸部６ｃの底面は中空の円板形状をしており、ポンプ挿入軸６ｄの上端から径方向外側に広がる直交面で形成されたスラスト面６ｆとなっている。駆動軸６の自重と磁力が圧縮機の軸心の下方向に働いて、駆動軸６はスラスト受面１２に押し付けられながら回転する。
【００３２】
スラスト面６ｆには、内周端から外周端まで径方向に延びる径方向油溝７ｇが形成されている。また、副軸部６ｃの下端の外径側角部、言い換えればスラスト面６ｆの径方向外側端部は、回転時のスラスト受面１２との接触角度を緩和するため、曲率半径Ｒｓ１の曲面で形成された面取り部（フィレット）６ｅとなっている。面取り部（フィレット）６の円弧範囲は、９０度より小さな角度範囲で形成されている。
【００３３】
[副軸部６ｃの副軸受１１の材料硬度]
一般的に駆動軸６の主軸部６ｂと副軸部６ｃとは、母材の炭素鋼を焼入れすることで硬化して用いる。図２（ａ）においてドットで示した部分が副軸部６ｃの焼入れ箇所を示している。一方、スラスト面６ｆは硬化しないで用いるため、副軸部６ｃの焼入れ箇所から距離をとることが必要である。副軸受１１のラジアル受面１１ａには、通常、潤滑性に優れた金属メタルが用いられる。ラジアル面と摺動するラジアル受面１１ａの内周表面にはアルミ系合金または銅系合金が用いられ、硬い副軸部６ｃを受ける。一方、スラスト受面１２は表面粗度が細かく、焼入れした硬い鋼材が用いられ、回転するスラスト面６ｆから荷重を受けても摩耗しない。
【００３４】
[油ポンプ９]
油ポンプ９は、内側ロータ９ａａおよび外側ロータ９ａｂを有する可動部９ａと、本体ボディ９ｂと、可動部９ａを覆う上面カバー９ｃとを備え、本体ボディ９ｂ部分でサブフレーム８ｂにネジ２４で固定されている。上面カバー９ｃの上面は上述したようにスラスト受面１２となっており、スラスト受面１２と副軸受１１との直角度精度と十分な剛性とを保つように、油ポンプ９がサブフレーム８ｂに固定されて一体となっている。
【００３５】
上面カバー９ｃは環状部材で構成され、中央部に貫通穴２３が形成されている。この貫通穴２３とその下方に続く空間とで形成された上端開口には、駆動軸６のポンプ挿入軸６ｄが挿入されている。そして、貫通穴２３の上端開口の周囲は、ポンプ挿入軸６ｄと接触しないように曲率半径Ｒｐ０の曲面で形成された面取り部１２ｅとなっている。上面カバー９ｃは、副軸部６ｃの下方に配置されており、本発明の外郭部材に相当する。また、油ポンプ９の下端開口９ｄは、油貯蔵空間１４の潤滑油中に浸漬している。
【００３６】
油ポンプ９は、駆動軸６の回転に伴い可動部９ａが稼働し、油貯蔵空間１４に貯留してある潤滑油を下端開口９ｄから吸い上げて、圧縮機構部Ａの各所に供給する。圧縮機構部Ａの各所とは、揺動軸受１７、揺動スラスト軸受１８、主軸受１９、副軸受１１およびスラスト受面１２などの各種軸受、およびオルダム継手２５の摺動部などが該当する。油ポンプ９で吸い上げられた潤滑油は、給油縦穴７ａから偏心軸給油横穴７ｂおよび主軸給油横穴７ｃを介して揺動軸受１７および主軸受１９に給油される。また、給油縦穴７ａの上側出口あるいは偏心軸給油横穴７ｂから流出した潤滑油の一部が、揺動スラスト軸受１８とオルダム継手２５の摺動部などに供給される。また、油ポンプ９で吸い上げられた潤滑油は、給油縦穴７ａからラジアル給油横穴７ｄを介して副軸受１１に給油されると共に、給油縦穴７ａからスラスト給油横穴７ｅを介してスラスト受面１２に給油される。スラスト受面１２への給油は、本実施の形態１の特徴部分であり、以下に改めて説明する。
【００３７】
[スラスト面６ｆ、スラスト受面１２]
上面カバー９ｃのスラスト受面１２は、径方向内側が平坦面１２ｂ、平坦面１２ｂよりも径方向外側が、外方に向かって緩やかに下方に傾斜する傾斜面１２ｄとなっている。平坦面１２ｂは、副軸受１１の内周面であるラジアル受面１１ａと直角で高さが一様な面である。スラスト受面１２の平坦面１２ｂは内周端で曲率半径Ｒｐ０の面取り部１２ｅと接するようにつながり、平坦面終点１２ｃで曲率半径Ｒｐ１となり傾斜面１２ｄに接するようにつながる。かかる構成により、スラスト面６ｆとスラスト受面１２との間には、スラスト面６ｆとスラスト受面１２とが曲面で接触する接触点１２ｆと、接触点１２ｆから径方向外側に向かって連続的に増加する隙間２０とが形成されている。
【００３８】
最大負荷条件で駆動軸６は圧縮荷重方向に１／１０００［ｒａｄ］から２／１０００［ｒａｄ］程度傾斜する。傾斜面１２ｄの傾斜角度を、最大負荷条件での駆動軸６の傾斜と同レベルに設計すれば、運転条件が最も厳しい最大負荷条件で、スラスト面６ｆはスラスト受面１２とは緩やかに接するような状態で回転することになり、摩耗状態を緩和することができる。
【００３９】
駆動軸６の副軸部６ｃが傾斜するほど、スラスト受面１２と摺動する接触点１２ｆの位置は内周側から外周側に径方向に移動する。
【００４０】
ここで、運転時の駆動軸６の傾斜について説明する。
１）まず、駆動軸６に働くラジアル荷重が微小で、スラスト面６ｆとスラスト受面１２の平坦面１２ｂとがほぼ平行な状態では、平坦面１２ｂ全体で駆動軸６に働くスラスト荷重を受ける。駆動軸６に働くスラスト荷重とは、通常は駆動軸６、ロータ１０ａ、バランサ２６ａおよびバランサ２６ｂのそれぞれの自重と、スラスト下方向の磁力とが該当する。
【００４１】
２）次に、圧縮運転が始まるとラジアル荷重が働いて、駆動軸６が撓み変形し、スラスト面６ｆが傾いて、スラスト受面１２の平坦面終点１２ｃの外側近傍の曲面（曲率半径Ｒｐ１）で接触しながら駆動軸６が回転する。
【００４２】
３）さらに負荷が大きくなり、圧縮荷重と遠心力が増えると、駆動軸６が撓み変形し、スラスト面６ｆがさらに傾いて、スラスト面６ｆはスラスト受面１２とは緩やかに接するような状態で回転する。
【００４３】
４）最後に、最大負荷条件では、駆動軸６が大きく撓み変形し、スラスト面６ｆが、スラスト受面１２の平坦面１２ｂより傾くと、スラスト面６ｆの外周部の面取り部６ｅの曲面（曲率半径Ｒｓ１）が、スラスト受面１２の傾斜面１２ｄに片当たり接触しながら回転する。この場合は、面取り部６ｅの曲率半径Ｒｓ１を大きくとることで、面取り部１２ｅがスラスト受面１２に片当りして局所的なヘルツ応力が大きくなることを抑制する。
【００４４】
例えば、曲率半径１の円筒と曲率半径２の円筒とが長さＬで接触するときのヘルツ応力の式から
ヘルツ応力∝（荷重）×（ヤング率）×Ｌ×｛１／（曲率半径１）２＋（曲率半径２）２｝
が成り立つ。
【００４５】
面取り部６ｅの曲率半径Ｒｓ１は、
Ｒｐ０＜Ｒｓ１＜Ｒｐ１
の大小関係であって、Ｒｓ１は少なくともＲｐ０より大きくし、Ｒｐ１に近づけるように設計することが必要である。
一般的なＲ面取り（フィレット）は、Ｒ０．２〜Ｒ２程度であるのに対して、面取り部６ｅの曲率半径Ｒｓ１は設計許容範囲で大きくとっており、通常Ｒ３以上の大きさである。
【００４６】
また、本実施の形態１では、スラスト受面１２の径方向外側を傾斜面１２ｄとしてスラスト面６ｆから離間させたことで、副軸部６ｃと上面カバー９ｃとが摺動する摺動部が、スラスト受面１２全体ではなく平坦面１２ｂとなる。よって、傾斜面１２ｄを形成せずにスラスト受面１２全体を平坦面１２ｂとした場合に比べて、摺動部の外周位置を径方向内側に寄せることができる。このため、最大摺動速度を抑えることができる。
【００４７】
また、慣らし運転後には、平坦面１２ｂと傾斜面１２ｄとの境界である平坦面終点１２ｃの角がとれていく。このため、平坦面終点１２ｃでのスラスト面６ｆとスラスト受面１２との接触角度も緩やかとなり、摺動部の接触面圧を緩和できる。
【００４８】
［その他の構成］
メインフレーム８ａおよびステータ１０ｂとの間には、駆動軸６の軸方向に延びる返油管２９が配置され、また、ステータ１０ｂには軸方向に延びるように貫通する返油穴２９ａが形成されている。この返油管２９および返油穴２９ａは、圧縮機構部Ａで使用された潤滑油を油貯蔵空間１４に戻す機能を有している。なお、図１では、返油管２９および返油穴２９ａを１つだけ設けた場合を例に示しているが、これに限定するものではない。たとえば、返油管２９および返油穴２９ａを２つ以上設けてもよい。
【００４９】
以上のように、スクロール圧縮機１００は、密閉容器１３内の上部に圧縮機構部Ａを、下部に電動機部Ｂを配置し、電動機部Ｂの駆動力は駆動軸６を介して圧縮機構部Ａの揺動スクロール２に伝達され、揺動スクロール２を回転駆動する。なお、潤滑油の種類は特に限定するものではなく、圧縮機構部Ａの潤滑油として使用できるものであればよい。たとえば、ＰＡＧ（ポリアルキレングレコール）またはＰＯＥ（ポリオールエステル）等を潤滑油として使用するとよい。また、冷媒の種類も特に限定するものではない。
【００５０】
［動作説明］
以下、スクロール圧縮機１００の動作について説明する。
電動機１０を構成するステータ１０ｂに通電が開始されると、ロータ１０ａと共に駆動軸６が回転を開始する。駆動軸６が回転を開始すると、偏心軸６ａに連結されている揺動スクロール２がオルダム継手２５により自転を阻止されながら公転運動を行なう。これにより、圧縮室５が次第に容積を減じながら中心側に移動する。その結果、吸入口３から圧縮室５に吸入された冷媒の圧力は次第に高められる。そして、圧力が上昇した冷媒は、吐出口４および冷媒吐出管１６を通じて機外に吐出され、冷媒吐出管１６に接続されている冷媒配管（図示せず）へ圧送される。
【００５１】
このようにして密閉容器１３内の冷媒が外部へ吐出されるので、密閉容器１３内は負圧となる。このため、機外の冷媒配管（図示せず）からの冷媒は、冷媒吸入管１５を通じて密閉容器１３内に吸入される。そして、密閉容器１３内に吸入された冷媒は、電動機１０を冷却した後、吸入口３から圧縮室５に吸入される。
【００５２】
また、駆動軸６の回転に伴い、油ポンプ９の内側ロータ９ａａが回転し、外側ロータ９ａｂもそれに連れて回転することで、油ポンプ９のポンプ作用により油貯蔵空間１４の潤滑油が給油縦穴７ａを通じて上方へ吸い上げられる。吸い上げられた潤滑油は、副軸受１１、主軸受１９および揺動軸受１７のそれぞれに分配されて、これら各軸受を潤滑する。揺動軸受１７を経由した潤滑油は、揺動スラスト軸受１８およびオルダム継手２５に供給されて、これら摺動部を潤滑する。また、オルダム継手２５に供給された潤滑油は、返油管２９を経て油貯蔵空間１４に戻される。
【００５３】
［サブフレーム８ｂの筒状部８ｂａの変形］
副軸受１１は、スクロール圧縮機１００が稼働されることで発生するラジアル荷重を支持する。副軸受１１が設けられたサブフレーム８ｂの筒状部８ｂａは、フランジ部８ｂｂに比べて径方向の厚さが薄く、薄肉柔構造部となっている。このように筒状部８ｂａを薄肉柔構造部とすることにより、筒状部８ｂａは駆動軸６の傾斜に追従して弾性変形し、駆動軸６のラジアル受面１１ａへの片当りを抑制することが可能である。なお、図２は模式図であるため、筒状部８ｂａが、フランジ部８ｂｂよりは薄肉であるものの、厚肉に形成されているように図示されているが、実際には弾性変形可能な薄肉に形成されている。
【００５４】
［ラジアル荷重およびスラスト荷重］
副軸受１１には、スクロール圧縮機１００の稼働に伴ってラジアル荷重が作用する。すなわち、副軸受１１には、駆動軸６の回転と同期した変動荷重がラジアル方向に付加される。副軸受１１は、上述したようにすべり軸受で構成されている。このように副軸受１１に玉軸受等を採用していない分、長期的な信頼性を確保して駆動軸６の焼付きを防止すると共に、摩耗および摩擦損失の増大を抑制でき、安定した起動性を得ることができる。
【００５５】
また、スクロール圧縮機１００の稼働に伴って、上面カバー９ｃのスラスト受面１２にはスラスト荷重が作用する。すなわち、スラスト受面１２には、鉛直下向きに駆動軸６の自重がスラスト荷重として付加される。駆動軸６の副軸部６ｃのスラスト面６ｆと上面カバー９ｃのスラスト受面１２とを、良好な摺動状態に保持するには、スラスト受面１２に常時安定した油面を確保することが必要である。
【００５６】
そこで、本実施の形態１では、スラスト受面１２の外周側に傾斜面１２ｄを設け、副軸受１１の底面と傾斜面１２ｄとの間であって、スラスト受面１２の径方向外側の領域とスラスト受面１２よりもさらに外側の領域に油溜め空間２２を形成する。油溜め空間２２にはラジアル受面１１ａの下端側の油シール部１１ｄから油が流入するため、上端２２ｂまで貯蔵される油のヘッド圧により、スラスト受面１２の外周側から摺動面に常時安定した油が供給される。一方で、スラスト受面１２の内周側から摺動面には、ポンプ挿入軸６ｄのスラスト給油横穴７ｅから径方向油溝７ｇを通って、常時安定した油が供給される。以下、スラスト受面１２に常時安定した油面を確保するための給油経路について詳細説明する。なお、ここでは油溜め空間２２となる空間を形成するためにスラスト受面１２の径方向外側の領域を傾斜面１２ｄとしたが、傾斜面１２ｄに限られず、平坦面１２ｂの高さ位置よりも低い位置に形成された平面としてもよい。
【００５７】
［スラスト受面１２への給油経路について］
油ポンプ９によって吸い上げられた潤滑油の一部は、ポンプ挿入軸６ｄの外周側に流入し、遠心力で駆動軸６の径方向外側に吐出される。すなわち、ポンプ挿入軸６ｄの外周側に流入した潤滑油は、ポンプ挿入軸６ｄと油ポンプ９の可動部９ａとの隙間を上昇し、さらに、ポンプ挿入軸６ｄと上面カバー９ｃとの隙間を上昇する。そして、ポンプ挿入軸６ｄと上面カバー９ｃとの隙間を上昇した潤滑油は、スラスト受面１２に達する。また、油ポンプ９で昇圧されて給油縦穴７ａに流入した潤滑油の一部も、ポンプ挿入軸６ｄに形成されたスラスト給油横穴７ｅから、遠心力で径方向外側に吐出されてスラスト受面１２に達する。スラスト給油横穴７ｅは、具体的には、ポンプ挿入軸６ｄにおいて、スラスト面６ｆよりも下部で給油縦穴７ａに連通し、駆動軸６の径方向に延びて形成されており、潤滑油をスラスト面６ｆとスラスト受面１２との間に供給する。
【００５８】
そして、スラスト受面１２に達した潤滑油は、スラスト面６ｆに形成された径方向油溝７ｇを内周端から外周端まで流れ、油溜め空間２２に流れる。なお、径方向油溝７ｇを軸方向に切断した流路断面積は、ポンプ挿入軸６ｄと上面カバー９ｃとの間の環状の隙間を軸方向と直交する方向で切断した流路断面積よりも小さく形成されている。このため、ポンプ挿入軸６ｄと上面カバー９ｃとの間の環状の隙間内の潤滑油が、径方向油溝７ｇに集中して流れ込み、径方向油溝７ｇ内は潤滑油で満たされた状態となっている。そして、径方向油溝７ｇは、駆動軸６が回転することで周方向に一周するため、スラスト受面１２の全域に潤滑油が広がる。
【００５９】
また、給油縦穴７ａからラジアル給油横穴７ｄに供給された潤滑油は、軸方向油溝７ｆから、副軸部６ｃの外周面とラジアル受面１１ａとの隙間に供給される。そして、副軸部６ｃの外周面とラジアル受面１１ａとの隙間に供給された潤滑油は、副軸受１１のラジアル受面１１ａの全域に広がり、副軸受１１を潤滑する。
【００６０】
ここで、副軸部６ｃの外周面において副軸受１１と対向する領域のうち、軸方向油溝７ｆよりも上方の領域Ｓ１は、下方の領域Ｓ２よりも軸方向の長さが長くなっている。領域Ｓ１および領域Ｓ２のそれぞれと副軸受１１との隙間は、潤滑油が滞留することで油シール部となっている。領域Ｓ１が領域Ｓ２よりも軸方向の長さが長いことで、上側の油シール部１１ｃの軸方向の長さが、下側の油シール部１１ｄの軸方向の長さより長くなっている。このため、ラジアル給油横穴７ｄから軸方向油溝７ｆに供給された潤滑油が、副軸受１１の上端側から流出して密閉容器１３内に漏れる量を減らし、油溜め空間２２に潤滑油が溜まるようにしている。このように、油溜め空間２２内に潤滑油が潤沢にある状態にして、スラスト面６ｆとスラスト受面１２とを良好な摺動状態に保持できるようにしている。
【００６１】
以上のように、油溜め空間２２には給油縦穴７ａからスラスト給油横穴７ｅを経由した潤滑油と、給油縦穴７ａからラジアル給油横穴７ｄを経由した潤滑油とが合流する。そして、油溜め空間２２で合流した潤滑油は、サブフレーム８ｂの油ポンプ９との互いの取付け面に形成された溝および穴で構成された油排出流路２１を通って油貯蔵空間１４に戻される。油排出流路２１は、上流端が油溜め空間２２の下端２２ａに開口し、下流端の排出穴２１ａは油ポンプ９の本体ボディ９ｂの外面に下向きに開口している。排出穴２１ａは油排出流路２１の出口であって、油溜め空間２２より下側に位置している。そして、油溜め空間２２内の潤滑油が、油排出流路２１を通ってサブフレーム８ｂの外部に排出されるようになっている。なお、図２（ａ）の符号２２ｂは、油溜め空間２２の上端であり、上端２２ｂは径方向油溝７ｇより上側に配置されている。
【００６２】
ここで、改めて油溜め空間２２について定義すると、図２に示すように副軸受１１がサブフレーム８ｂの筒状部８ｂａの内側に設けられることによって、少なくとも副軸受１１の厚み分、副軸受１１の下方に円筒状の空間が形成される。この空間が油溜め空間２２の一部となる。
【００６３】
また、図２では、サブフレーム８ｂの筒状部８ｂａの内周面２２ｃのうち、駆動軸６の副軸部６ｃと対向する領域であって、副軸受１１の下方に位置する領域部分に、径方向の外側に窪んだ壁面部２２ｄが形成されている。このように、サブフレーム８ｂの筒状部８ｂａの内周面２２ｃにさらに壁面部２２ｄを設けたことで、油溜め空間２２がさらに広がる。また、壁面部２２ｄを設けたことで、傾斜しながら回転する駆動軸６の副軸部６ｃの下端部とスラスト受面１２またはラジアル受面１１ａとが接触して、副軸部６ｃ、スラスト受面１２またはラジアル受面１１ａが損傷するおそれを低減することができる。
【００６４】
なお、油排出流路２１の途中には、適切な流路抵抗を与える絞り流路２１ｂが形成されており、絞り流路２１ｂが形成されていることで、油溜め空間２２に潤滑油を一旦貯留させることが可能となっている。また、ラジアル受面１１ａまたはスラスト受面１２に摩耗粉が発生した場合は、摩耗粉を油溜め空間２２に溜めることなく油貯蔵空間１４に排出する必要がある。つまり摩耗粉を油溜め空間２２から油排出流路２１を介して排出する必要がある。このため、絞り流路２１ｂの流路断面を、深さと幅とがそれぞれ０．２ｍｍ〜１ｍｍ程度に設定された流路断面とすることが好ましい。
【００６５】
［径方向油溝７ｇと油溜め空間２２との軸方向の位置関係］
径方向油溝７ｇは、上述したようにスラスト面６ｆに形成されているが、スラスト面６ｆとスラスト受面１２とを良好な油潤滑状態に保持するには、径方向油溝７ｇ内が潤滑油で満たされた状態とする必要がある。油溜め空間２２に溜まった潤滑油の上面が、軸方向油溝７ｆを構成する凹溝の底部よりも下方に位置していると、径方向油溝７ｇ内が潤滑油で満たされなくなる。よって、油溜め空間２２に溜まった油の上面が、軸方向油溝７ｆを構成する凹溝の底部よりも上方に位置するように構成する。具体的には、油溜め空間２２に流入する油量との関係から、油溜め空間２２の体積および絞り流路２１ｂを設計すればよい。
【００６６】
［径方向油溝７ｇの周方向の配置位置］
径方向油溝７ｇはスラスト面６ｆに一箇所、形成されており、駆動軸６の撓み方向を考慮してスラスト面６ｆにおける周方向の配置位置が設定されている。以下、径方向油溝７ｇの周方向の配置位置について、図３および図４を参照して説明する。また、図３および図４の説明に先立って、まず、駆動軸６に作用する荷重および荷重の作用方向について図５を用いて説明する。
【００６７】
図５は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の駆動軸に作用する荷重および荷重の作用方向の説明図である。
Ｙ軸は、駆動軸６を軸心方向から平面的に見て、駆動軸６の軸心から偏心軸６ａの軸心を結ぶ方向（以下、偏心方向という）を＋とする。Ｚ軸は、駆動軸６の軸心で上方向を＋とする。Ｘ軸は、Ｙ軸およびＺ軸に直交する座標軸である。駆動軸６は、上から見て反時計まわりにθ（−Ｘ）方向に回転するが、反対側の＋Ｘ方向にガス荷重を受ける。図５においてＦｘは、圧縮室５で冷媒ガスを圧縮するために必要なガス荷重で主に＋Ｘ方向に働く。また、Ｆ１ｘは主軸受１９に作用するＸ軸方向の荷重である。Ｆ１ｙは主軸受１９に作用するＹ軸方向の荷重である。Ｆ２ｘは副軸受１１に作用するＸ軸方向の荷重である。Ｆ２ｙは副軸受１１に作用するＹ軸方向の荷重である。
【００６８】
また、駆動軸６には、偏心（＋Ｙ）方向に遠心力によって駆動軸６全体を傾けようとするモーメントが働くので、これを打ち消すようにロータ１０ａの上下にバランサ２６ａおよびバランサ２６ｂが取り付けられている。ＦＢＷ１は、バランサ２６ａによって駆動軸６に作用する遠心力による荷重である。ＦＢＷ２はバランサ２６ｂによって駆動軸６に作用する遠心力による荷重である。
【００６９】
図３は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の駆動軸のＺ−Ｘ断面での撓み状態と、径方向油溝の周方向の配置位置との説明図である。図３において（Ａ）は駆動軸６に作用するガス荷重が低負荷運転時の場合、（Ｂ）はガス荷重が高負荷運転時の場合を示している。また、（Ａ）および（Ｂ）のそれぞれにおいて、（ａ）は駆動軸６のＺ−Ｘ断面での撓み状態を示す図、（ｂ）は上から見た駆動軸６の平面図で、駆動軸６に作用する荷重を示した図、（ｃ）は下から見た径方向油溝７ｇの周方向の位置の説明図である。また、図３において円弧状の二重線矢印は、駆動軸６の回転方向を示している。
【００７０】
駆動軸６には、揺動スクロール２等の偏心回転により＋Ｙ方向に遠心力Ｆｃが作用する。しかし、遠心力Ｆｃを固定スクロール１の渦巻突起（歯先ラップ）１ｂで受ける構造を採用する場合には、遠心力Ｆｃは駆動軸６に働かない。ここでは、まず、遠心力を無視できるＺ−Ｘ断面において、駆動軸６には圧縮室５で冷媒ガスを圧縮するために必要なガス荷重Ｆｘが＋Ｘ方向に主荷重として作用し、主軸部６ｂと副軸部６ｃとにはこれに釣り合う反力が作用する。主軸受１９と主軸部６ｂとの間、副軸受１１と副軸部６ｃとの間には、それぞれ流体潤滑を可能とするための直径隙間（通常、軸径の１／１０００程度）がある。このため、駆動軸６は撓んで変形すると共に、主軸受１９では主軸部６ｂが＋Ｘ方向に接近し、副軸受１１では副軸部６ｃが−Ｘ方向に接近するように軸全体が傾斜し、副軸部６ｃの軸心６ｈも圧縮機の軸心（Ｚ軸）６ｇに対して傾く。その結果、図３（Ａ）の低負荷運転時には、スラスト面６ｆはスラスト受面１２に対して、Ｘ軸の−方向が浮き上がり、Ｘ軸の＋方向を押し付けるように傾く。
【００７１】
さらに、高負荷運転時には、図３（Ｂ）に示すように低負荷運転時より駆動軸６が大きく撓んで変形する。このため、副軸部６ｃのスラスト面６ｆはスラスト受面１２に対して、Ｘ軸の＋方向が浮き上がり、Ｘ軸の−方向を押し付けるように傾く。径方向油溝７ｇをスラスト受面１２に押し付けると、径方向油溝７ｇのエッジ付近で局所的に面圧が高くなり摩耗しやすくなることが問題である。よって、径方向油溝７ｇ付近がスラスト受面１２に片当たりしないように、径方向油溝７ｇを±Ｘ方向を避けるように配置するのがよい。一方で、副軸受１１のラジアル受面１１ａでは、副軸部６ｃが−Ｘ方向に接近し荷重が働くので、軸方向油溝７ｆは＋Ｘ側（反荷重側）に設けられる。
【００７２】
次に、図４は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の駆動軸のＹ−Ｚ断面での撓み状態と、径方向油溝の周方向の配置位置との説明図である。図４において（Ａ）は低速運転時、（Ｂ）は高速運転時を示している。また、（Ａ）および（Ｂ）のそれぞれにおいて、（ａ）は駆動軸６のＹ−Ｚ断面での撓み状態を示す図、（ｂ）は上から見た駆動軸６の平面図で、駆動軸６に作用する荷重を示した図、（ｃ）は下から見た径方向油溝７ｇの周方向の位置の説明図である。また、図４において円弧状の二重線矢印は、駆動軸６の回転方向を示している。
【００７３】
駆動軸６には、揺動スクロール２等の偏心回転により遠心力Ｆｃが作用すると、固定スクロール１の渦巻突起（歯先ラップ）１ｂ等に局部的に大きな荷重が作用したり、駆動軸が傾いてロータが振れ回ったりするなどの問題がある。このため、遠心力Ｆｃによる荷重を緩和する機構として、ロータ１０ａの上下にバランサ２６ａおよびバランサ２６ｂが取り付けられ、駆動軸６のＹ−Ｚ断面に働く力とモーメントを釣り合わせる。このとき、撓んで変形しながら傾く駆動軸６は、遠心力Ｆｃの有無により傾斜角は変化するが、副軸部６ｃはほぼ同じ傾向で傾く。
【００７４】
ロータ１０ａの上側のバランサ２６ａの遠心力ＦＢＷ１は−Ｙ方向に、下側のバランサ２６ｂの遠心力ＦＢＷ２は−Ｙ方向に働くので、副軸受１１のラジアル受面１１ａでは、副軸部６ｃの下側で−Ｙ方向に、より接近するように傾く。その結果、図４（Ａ）の低速運転時および（Ｂ）の高速運転時共に、スラスト面６ｆはスラスト受面１２に対して、Ｙ軸の＋方向が浮き上がり、Ｙ軸の−方向を押し付けるように傾く。よって、径方向油溝７ｇ付近がスラスト受面１２に片当たりしないように、−Ｙ方向を避けるように配置するのがよい。
【００７５】
以上、図３および図４で説明したように、駆動軸６には、主な荷重であるガス荷重と、遠心力とが作用し、スラスト面６ｆが傾くが、全ての運転条件で径方向油溝７ｇが片当たりしにくいのは、Ｙ軸の＋方向つまり偏心方向である。よって、径方向油溝７ｇを偏心方向（＋Ｙ方向）に配置するのがよい。
【００７６】
さらに、最も厳しい高速高負荷の運転条件では、図３（Ｂ）と図４（Ｂ）に示すように、主な荷重であるガス荷重Ｆｘに加えて、常に、ロータ上側のバランサ２６ａの遠心力ＦＢＷ１が−Ｙ方向に、常にロータ下側のバランサの２６ｂの遠心力ＦＢＷ２が＋Ｙ方向に働く。ガス荷重Ｆｘと遠心力ＦＢＷ１との合力Ｆｒは、＋Ｘ軸から上から見て時計回り（反回転方向）に少しずれた角度方向に働いて、駆動軸６が撓んで変形するので、スラスト面６ｆが片当りする角度と、副軸ラジアル荷重の方向も少しずれて働く。これを考慮すると、図３（Ｂ）の（ｃ）と図４（Ｂ）の（ｃ）に記載するように、スラスト面６ｆの径方向油溝７ｇの位置は、Ｙ軸の＋方向（偏心方向）から下から見て反時計回り（反回転方向）に角度αずらして配置した方が、さらによい耐久性が得られる。角度αは、０ｄｅｇ以上４５ｄｅｇ以下の鋭角範囲である。
【００７７】
（発明の効果）
上記の実施の形態１によれば、スラスト面６ｆとスラスト受面１２との間に、接触点１２ｆから径方向外側に向かって連続的に増加する隙間２０を有する。また、スラスト面６ｆの外周側には油溜め空間２２を有し、潤滑油が、径方向油溝７ｇと隙間２０とを通ってスラスト受面１２に供給された後、油溜め空間２２に貯油される構成を有する。このように、油溜め空間２２を設けることで、スラスト面６ｆとスラスト受面１２との間に潤滑油の流れを常時確保することができる。その結果、スラスト受面１２において良好な油潤滑状態と摺動状態とを確保することができ、駆動軸６の異常摩耗および駆動軸６の焼き付きなどを抑制することができる。このように、実施の形態１では、スラスト面６ｆとスラスト受面１２との間に径方向外側に向かって大きくなる隙間と油溜め空間２２を設けるだけの比較的簡便な手段により、圧縮機の寿命と信頼性とを向上することが可能である。
【００７８】
また、油排出流路２１の途中に絞り流路２１ｂを設けたことで、油溜め空間２２内に潤滑油を一旦保持しやすい構成とすることができ、スラスト受面１２の良好な油潤滑を得るために効果的である。
【００７９】
また、油溜め空間２２の具体的な構成としては、スラスト受面１２において径方向の内側よりも径方向外側を、外方に向かうにしたがって下方に傾斜する傾斜面１２ｄとすればよく、簡単に構成できる。
【００８０】
また、スラスト受面１２の径方向外側に油溜め空間２２があることで、スラスト面６ｆとスラスト受面１２とが接触する摺動部の径方向位置を内側に寄せることができる。このため、駆動軸６の傾斜角が大きくなる厳しい摺動条件である高負荷且つ高速運転時に、接触点である平坦面終点１２ｃでの摺動速度を下げることができる。あるいは、接触角度を小さく抑えることができる。
【００８１】
また、上面カバー９ｃの貫通穴２３の上面開口の周囲が、曲面で形成された面取り部１２ｅとなっているので、駆動軸６の回転時にポンプ挿入軸６ｄと接触するのを避けることができる。
【００８２】
また、駆動軸６のスラスト面６ｆの径方向外側端部が、曲面で形成された面取り部６ｅとなっているので、スラスト受面１２との接触角度を緩和することができ、良好な摺動状態を保つことができる。
【００８３】
なお、圧縮機は、図１〜図５に示した構造に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でたとえば以下のように種々の変形例の実施が可能である。
【００８４】
＜実施の形態１の変形例１＞
図６は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の変形例１を示す図で、スクロール圧縮機の副軸受より下端部分を拡大した模式図である。
変形例１は、図２に示した基本構成と比較して、ポンプ挿入軸６ｄのスラスト給油横穴７ｅを無くした点が異なる。また、スラスト受面１２も焼入れ硬化した状態であり、スラスト受面１２と副軸部６ｃ（ラジアル面）の焼入れ箇所との距離が、図２に示した基本構成よりも接近している。また、油溜め空間２２の空間も図２のように内壁面２２ｃａに凹みがないため、容積が小さくなっている点が図２に示した基本構成と異なる。
【００８５】
高速高負荷の運転条件では、スラスト面６ｆは大きく傾いて曲率半径の大きな面取り部（フィレット）６ｅで接触し摺動する。このようにポンプ挿入軸６ｄからスラスト給油横穴７ｅを無くした場合でも、油溜め空間２２にはラジアル受面１１ａの下端側の油シール部１１ｄから油が流入する。このため、上端２２ｂまで貯蔵される油のヘッド圧により、スラスト受面１２の外側に常時安定した油を潤沢に供給することが可能である。一方で、スラスト受面１２の内周側から面取り部６ｅには、油ポンプ９から漏れる潤滑油を、ポンプ挿入軸６ｄと貫通穴２３との間の隙間から径方向油溝７ｇを通って供給することが可能である。しかしながら、後者の油ポンプ漏れによる給油量は回転数が低いほどヘッドが小さくなり減少するので、低速可能範囲に限界がある。
【００８６】
図２で上述したようにポンプ挿入軸６ｄにスラスト給油横穴７ｅを設けた方が、遠心ポンプ作用でスラスト面６ｆの径方向油溝７ｇを介してスラスト受面１２に潤滑油を潤沢にかつ常時安定して供給するには有効な構成である。しかし、低速運転時の課題を除いて、本変形例１でもそれに準ずる効果が得られる。
【００８７】
＜実施の形態１の変形例２＞
図７は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の変形例２を示す図で、スクロール圧縮機の副軸受より下端部分を拡大した模式図である。
変形例２は、図２に示した基本構成と比較して以下の２点が異なる。すなわち、１つは、スラスト受面１２側には傾斜面１２ｄがなく、平坦面１２ｂを径方向外側の終端まで延長させた点である。もう１つは、スラスト面６ｆの径方向外側端部の面取り部６ｅの曲率半径Ｒｓ１を、図２よりも大きくして油溜め空間２２を形成した点である。なお、スラスト受面１２も焼入れ硬化した状態であり、スラスト受面１２と副軸部６ｃの焼入れ箇所との距離は接近しており、油溜め空間２２の空間も図２に比べて小さい。
【００８８】
図２では、スラスト受面１２の平坦面終点１２ｃが、スラスト面６ｆとの接触点であった。これに対し、変形例２では、スラスト受面１２の全体を平坦面としたことで、駆動軸６が傾斜すると、面取り部６ｅの面取り開始位置６ｅａと接触する、スラスト受面１２上の点が接触点１２ｆとなる。そこで、面取り部６ｅの半径Ｒｓを大きくとることで、半径Ｒｓが小さい場合よりも接触点１２ｆがスラスト受面１２の径方向内側に位置するため、接触点１２ｆでの摺動速度を下げることができる。また、面取り部６ｅの半径Ｒｓを大きくとることで、スラスト受面１２全体を平坦面１２ｂとしても、半径Ｒｓが小さい場合よりも接触角度を緩和することができる。
【００８９】
また、変形例２では、接触点１２ｆから駆動軸６の軸心に垂直に下ろした線分を半径とした円（以下、接触摺動円）が、軸方向に見て可動部９ａよりも大きい構成となっている。この構成とすることで、以下の効果が得られる。すなわち、上面カバー９ｃは、外周部が本体ボディ９ｂによって支持され、内周部側は支持されずに浮いた状態となっており、いわゆる片持ち梁状となっている。このため、接触摺動円が、仮に油ポンプ９の可動部９ａよりも内側であると、駆動軸６によって上面カバー９ｃの内周部側が押し下げられ、上面カバー９ｃが撓んでしまう可能性がある。しかし、接触摺動円が可動部９ａよりも大きい構成とすることで、上面カバー９ｃの撓みを防止できる効果がある。
【００９０】
＜実施の形態１の変形例３＞
図８は、本発明の実施の形態１に係るスクロール圧縮機の変形例３を示す図である。図８において（ａ）は、スクロール圧縮機の副軸受より下端部分を拡大した模式図、（ｂ）は、本変形例３のスラスト受面である環状鋼板を真上から見た図である。
変形例３は、変形例２と比較して以下の点が異なる。スラスト受面１２として、厚みが薄くて表面粗度が細かい環状鋼板１２ｇを用いた点が異なる。環状鋼板１２ｇは、油ポンプ９の上面カバー９ｃの上に載せて用いられる。なお、「厚みが薄い」とは、例えば厚みが１ｍｍ以下であり、また、「表面粗度が細かい」とは、例えば表面粗度がｚ１以下であることを指す。環状鋼板１２ｇには、例えば厚み０．５ｍｍのＰＫ鋼板など、市販の焼き入れ薄板鋼材を用いることができる。環状鋼板１２ｇは、本発明の環状部材の一例に相当し、焼入れ鋼帯の表面を磨いて仕上げたものである。
【００９１】
環状鋼板１２ｇは、円形外周の一部に、外方に突出した耳状の突起箇所１２ｇａを有しており、油ポンプ９の本体ボディ９ｂの切り欠いた箇所に、耳状の突起箇所１２ｇａが挿入されて回転しないように固定してある。
【００９２】
本変形例３においては、環状鋼板１２ｇを用いることで、環状鋼板１２ｇがスラスト面６ｆの挙動に追従するため、摺動性が向上する。また、環状鋼板１２ｇとして市販の焼き入れ薄板鋼材を用いることで、加工が簡便で済むメリットがある。
【００９３】
実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２に係るスクロール圧縮機の要部を示す図で、副軸受より下端部分を拡大して示す模式図である。
本実施の形態２は、図２に示した基本構成と比較して、径方向油溝７ｇの形成位置を、スラスト面６ｆ側からスラスト受面１２側に替えると共に、径方向油溝７ｇの本数を複数本、好ましくは３本以上に増やした点が異なる。また、スラスト受面１２側は、圧縮機の軸心６ｇに直交する平坦面１２ｂのみで形成され、傾斜面１２ｄはない。代わって、スラスト面６ｆ側は軸心６ｇ（圧縮機の軸心基準）との直交面より傾斜した傾斜面６ｆａで形成される点が異なる。スラスト面６ｆは軸心６ｇから径方向外側に向かうにしたがって上方に傾斜する。スラスト面６ｆの傾斜角度を、高負荷且つ高速運転で撓んだ副軸部６ｃの軸心６ｈの傾斜角度θｓと同程度に設計することによって、スラスト面６ｆとスラスト受面１２との接触角度を小さく保つことができる。なお、「高負荷且つ高速運転で撓んだ軸心６ｇの傾斜角度」は、１／１０００〜２／１０００ｒａｄ程度である。
【００９４】
図２のように、径方向油溝７ｇをスラスト面６ｆに形成した構成では、駆動軸６が回転することにより径方向油溝７ｇの位置が回転して遠心ポンプ作用が発生し、スラスト受面１２の全面に潤滑油を広げる効果があった。これに対し、本実施の形態２のように径方向油溝７ｇをスラスト受面１２に形成した構成では、径方向油溝７ｇの位置は回転しないため、径方向油溝７ｇ内の潤滑油は流れにくく、スラスト受面１２に広がりにくい。そこで、本実施の形態２では、径方向油溝７ｇの本数を複数本に増やすことで流路抵抗を小さくし、潤滑油をスラスト受面１２の全面に広げる効果を得られるようにした。
【００９５】
但し、径方向油溝７ｇの流路断面積は、ポンプ挿入軸６ｄと上面カバー９ｃとの間の環状の隙間で構成された流路の流路断面積より小さくする。これにより、径方向油溝７ｇを流れる潤滑油がスラスト受面１２の上面側に溢れでて、スラスト面６ｆが回転することで全体に広がって、潤滑状態を良好に保つことができる。
【００９６】
また、傾斜面６ｆａを設けることで、傾斜面６ｆａを設けずスラスト面６ｆとスラスト受面１２とを共に平坦面とする場合に比べて接触点１２ｆが径方向内側に位置する。このため、接触点１２ｆにおける摺動速度の低減と、接触点１２ｆにおける接触角度の緩和とを図ることができる。
【００９７】
径方向油溝７ｇの形成位置は、図２で上述したようにスラスト面６ｆとした方が、遠心作用でスラスト受面１２に潤滑油を潤沢に供給できる。しかし、本実施の形態２のように、径方向油溝７ｇの形成位置をスラスト受面１２としても、径方向油溝７ｇを適切に設計すれば、実施の形態１に準ずる効果が得られる。
【００９８】
また、副軸受１１のラジアル受面１１ａの駆動軸６の軸方向の両端部のうち、少なくとも一方の端部が曲面で形成されている。これにより、曲面で形成された端部と駆動軸６との接触による損傷を抑制することができる。なお、図９には、副軸受１１のラジアル受面１１ａの駆動軸６の軸方向の両端部が曲面で形成された構成を示している。
【００９９】
実施の形態３．
図１０は、本発明の実施の形態３に係るスクロール圧縮機の要部を示す図で、副軸受より下端部分を拡大して示す模式図である。
サブフレーム８ｂは、ラジアル荷重に加えて、駆動軸６の自重とロータ磁力とによって発生するスラスト荷重も受ける。図２では、このスラスト荷重をサブフレーム８ｂの下方に配置された油ポンプ９の上面カバー９ｃで受けており、上面カバー９ｃの上面がスラスト受面１２となっている。本実施の形態３では、スラスト荷重をサブフレーム８ｂの底にボルト４０で固定された底板８ｂｃで受けており、底板８ｂｃの上側表面がスラスト受面１２となっている点が異なる。スラスト受面１２の形状は図２とほぼ同様である。スラスト面６ｆの形状も図２と同様である。
【０１００】
底板８ｂｃは、中心部に貫通孔が形成された環状の円形台板であって、底板８ｂｃの外径は、サブフレーム８ｂの筒状部８ｂａの外径より大きい。底板８ｂｃにはボルト穴が複数本あけられており、ボルト穴にボルト４０が通されてサブフレーム８ｂに設けたネジ穴に螺合されることで、底板８ｂｃがサブフレーム８ｂに固定されている。また、ポンプ挿入軸６ｄは底板８ｂｃの厚み分だけ、図２より長くなっている。底板８ｂｃは、本発明の環状部材の一例に相当する。
【０１０１】
本実施の形態３によれば、スラスト受面１２を、油ポンプ９の上面カバー９ｃとは別体の底板８ｂｃで形成するため、油ポンプ９の設計制約を受けないで底板８ｂｃの材料および厚みを選定できる。よって、スラスト受面１２の表面硬度および曲げ強度を、油ポンプ９の設計制約を受けることなく、容易に強くすることが容易である。
【０１０２】
また、上記実施の形態１、変形例１〜変形例３、実施の形態２および実施の形態３のそれぞれの特徴的な構成について、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜組み合わせてもよい。たとえば、実施の形態２の特徴的な構成である、スラスト受面１２に径方向油溝７ｇを複数本設ける構成は、傾斜面６ｆａをスラスト面６ｆに設ける構成と組み合わせて用いることに限られない。例えば、図２に示した傾斜面１２ｄをスラスト受面１２に設ける構成と組み合わせてもよい。また、変形例２の面取り部６ｅの曲率半径Ｒｓ１を大きくする構成を実施の形態２と組み合わせてもよい。また、変形例３の環状鋼板１２ｇを、実施の形態２および実施の形態３に組み合わせてもよい。
【０１０３】
また、上記実施の形態１〜３では、副軸受１１とサブフレーム８ｂとが別体で構成されていたが一体で構成し、一体化した構成部材を、駆動軸６の副軸部６ｃのラジアル面を支持する副軸受としてもよい。
【０１０４】
また、上記実施の形態１〜３では、スラスト受面が形成される部材が、油ポンプ９の上面カバー９ｃ、環状鋼板１２ｇ、または、サブフレーム８ｂの底に固定された底板８ｂｃであり、ラジアル受面１１ａが形成される副軸受１１とは別体で構成されていた。しかし、上述したように副軸受１１をサブフレーム８ｂと一体とした上でさらに、スラスト受面が形成される部材も一体とし、一体化した構成部材を、駆動軸６の副軸部６ｃのラジアル面とスラスト面とを支持する副軸受としてもよい。
【０１０５】
また、上記説明では、圧縮機がスクロール圧縮機である構成を説明したが、これに限らず、ロータリー圧縮機等、他の形式の圧縮機としてもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１  固定スクロール、１ａ  台板、１ｂ  渦巻突起、２  揺動スクロール、２ａ  台板、２ｂ  渦巻突起（歯先ラップ）、２ｃ  偏心穴、３  吸入口、４  吐出口、５  圧縮室、６  駆動軸、６ａ  偏心軸、６ｂ  主軸部、６ｃ  副軸部、６ｄ  ポンプ挿入軸、６ｅ  面取り部、６ｅａ  面取り開始位置、６ｆ  スラスト面、６ｆａ  傾斜面、６ｇ  圧縮機の軸心、６ｈ  副軸部の軸心、７ａ  給油縦穴、７ｂ  給油横穴、７ｃ  給油横穴、７ｄ  給油横穴、７ｅ  給油横穴、７ｆ  軸方向油溝、７ｇ  径方向油溝、８  ハウジング、８ａ  メインフレーム、８ｂ  サブフレーム、８ｂａ  筒状部（副軸受メタル）、８ｂｂ  フランジ部、８ｂｃ  底板、９  油ポンプ、９ａ  可動部、９ａａ  内側ロータ、９ａｂ  外側ロータ、９ｂ  本体ボディ、９ｃ  上面カバー、９ｄ  下端開口、１０  電動機、１０ａ  ロータ、１０ｂ  ステータ、１１  副軸受、１１ａ  ラジアル受面、１１ｃ  油シール部、１１ｄ  油シール部、１２  スラスト受面、１２ｂ  平坦面、１２ｃ  平坦面終点、１２ｄ  傾斜面、１２ｅ  面取り部、１２ｆ  接触点、１２ｇ  環状鋼板、１２ｇａ  突起箇所、１３  密閉容器、１４  油貯蔵空間、１５  冷媒吸入管、１６  冷媒吐出管、１７  揺動軸受、１８  揺動スラスト軸受、１９  主軸受、２１  油排出流路、２１ａ  排出穴、２１ｂ  絞り流路、２２  油溜め空間、２２ａ  下端、２２ｂ  上端、２２ｃ  内周面、２２ｃａ  壁面部、２３  貫通穴、２４  ネジ、２５  オルダム継手、２６ａ  バランサ、２６ｂ  バランサ、２９  返油管、２９ａ  返油穴、４０  ボルト、１００  スクロール圧縮機、Ａ  圧縮機構部、Ｂ  電動機部。
【図１】
2019171427.tif 000003
【図２】
2019171427.tif 000004
【図３】
2019171427.tif 000005
【図４】
2019171427.tif 000006
【図５】
2019171427.tif 000007
【図６】
2019171427.tif 000008
【図７】
2019171427.tif 000009
【図８】
2019171427.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2019171427.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和2年6月17日(2020.6.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明に係る圧縮機は、密閉容器内に配置された圧縮機構部と、圧縮機構部を駆動する電動機部と、電動機部の駆動力を圧縮機構部に伝達する駆動軸と、駆動軸の上部を支持する主軸受と、駆動軸の下部を支持する副軸受と、副軸受に設けられ、駆動軸のラジアル面を摺動自在に支持するラジアル受面と、駆動軸のスラスト面を摺動自在に支持するスラスト受面と、密閉容器内に配置され、副軸受が設けられたサブフレームと、副軸受の下部で駆動軸に形成されたポンプ挿入軸に連結され、駆動軸の回転によって密閉容器内部の油貯蔵空間の潤滑油を吸い上げる油ポンプと、を備え、スラスト面とスラスト受面との間には、スラスト面とスラスト受面とが曲面で接する接触点と、接触点から径方向外側に向かって連続的に増加する隙間とを有し、スラスト面とスラスト受面との間には、駆動軸の径方向に延びる径方向油溝が設けられており、油ポンプで吸い上げられて径方向油溝を通った潤滑油が、スラスト受面の径方向外側に形成された油溜め空間に貯油されるようになっており、油ポンプは、サブフレームに取り付けられており、サブフレームと油ポンプとの互いの取付け面の一方または両方に形成された溝および穴によって、油溜め空間の潤滑油を油貯蔵空間に出口から排出する油排出流路が形成されており、油排出流路の途中に、流路抵抗となる絞り流路が形成されているものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内に配置された圧縮機構部と、
前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、
前記電動機部の駆動力を前記圧縮機構部に伝達する駆動軸と、
前記駆動軸の上部を支持する主軸受と、
前記駆動軸の下部を支持する副軸受と、
前記副軸受に設けられ、前記駆動軸のラジアル面を摺動自在に支持するラジアル受面と、
前記駆動軸のスラスト面を摺動自在に支持するスラスト受面と、
前記密閉容器内に配置され、前記副軸受が設けられたサブフレームと、
前記副軸受の下部で前記駆動軸に形成されたポンプ挿入軸に連結され、前記駆動軸の回転によって前記密閉容器内部の油貯蔵空間の潤滑油を吸い上げる油ポンプと、を備え、
前記スラスト面と前記スラスト受面との間には、前記スラスト面と前記スラスト受面とが曲面で接する接触点と、前記接触点から径方向外側に向かって連続的に増加する隙間とを有し、
前記スラスト面と前記スラスト受面との間には、前記駆動軸の径方向に延びる径方向油溝が設けられており、前記油ポンプで吸い上げられて前記径方向油溝を通った潤滑油が、前記スラスト受面の径方向外側に形成された油溜め空間に貯油されるようになっており、
前記油ポンプは、前記サブフレームに取り付けられており、前記サブフレームと前記油ポンプとの互いの取付け面の一方または両方に形成された溝および穴によって、前記油溜め空間の潤滑油を前記油貯蔵空間に出口から排出する油排出流路が形成されており、前記油排出流路の途中に、流路抵抗となる絞り流路が形成されている圧縮機。
【請求項２】
前記油排出流路の出口は前記油溜め空間より下側に、前記油溜め空間の上端は前記径方向油溝より上側に配置された請求項１記載の圧縮機。
【請求項３】
前記駆動軸は、上端に前記駆動軸の軸心から偏心した偏心軸を備えており、
前記径方向油溝は、前記駆動軸の軸心から前記偏心軸の軸心を結ぶ方向である偏心方向に延びるように形成されているに請求項１又は請求項２記載の圧縮機。
【請求項４】
前記径方向油溝は、前記偏心方向から前記駆動軸の回転方向に、０ｄｅｇ以上４５ｄｅｇ以下の範囲で前記駆動軸の前記スラスト面に配置されている請求項３記載の圧縮機。
【請求項５】
前記スラスト面の下方には、前記ポンプ挿入軸が挿入される貫通穴を中心部に有する環状部材が配置されており、前記環状部材の上面側に前記スラスト受面が形成されている請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項６】
前記環状部材は、前記油ポンプの外郭部材である請求項５記載の圧縮機。
【請求項７】
前記環状部材は、前記副軸受が設けられた前記サブフレームの下側に固定された底板である請求項５記載の圧縮機。
【請求項８】
前記環状部材の前記スラスト受面の径方向外側が、外方に向かうにしたがって下方に傾斜する傾斜面で形成されて前記油溜め空間が形成されている請求項５〜請求項７のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項９】
前記スラスト受面の内周部が、曲率半径Ｒｐ０の面取り部となっている請求項５〜請求項８のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１０】
前記環状部材は、焼入れ鋼帯の表面を磨いて仕上げたものである請求項５記載の圧縮機。
【請求項１１】
前記径方向油溝が、前記スラスト受面に複数、形成されている請求項１〜請求項１０のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１２】
前記駆動軸の前記スラスト面の径方向外側が、外方に向かうにしたがって上方に傾斜する傾斜面で形成されて前記油溜め空間が形成されている請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１３】
前記駆動軸の前記スラスト面の径方向外周部には、前記スラスト受面と前記接触点で接する面取り部が形成されており、前記面取り部の曲率半径Ｒｓ１が、９０度より小さな円弧角度範囲で形成された請求項１〜請求項１２のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１４】
前記スラスト面の径方向外周部の前記面取り部の曲率半径Ｒｓ１は、
前記スラスト受面の内周側の曲率半径Ｒｐ０より大きい、すなわち、Ｒｓ１＞Ｒｐ０の関係を有する請求項１３記載の圧縮機。
【請求項１５】
前記駆動軸には、
前記駆動軸の軸方向に延びており、潤滑油が流れる給油縦穴と、
前記スラスト面よりも下部で前記給油縦穴に連通し前記駆動軸の径方向に延びており、前記潤滑油を前記スラスト面と前記スラスト受面との間に供給するスラスト給油横穴と、が形成された請求項１〜請求項１４のいずれか一項に記載の圧縮機。
【請求項１６】
前記駆動軸には、
前記スラスト面よりも上部で前記給油縦穴に連通し前記駆動軸の径方向に延びており、前記潤滑油を前記ラジアル面と前記ラジアル受面との間に供給するラジアル給油横穴と、
前記ラジアル給油横穴に連通して前記駆動軸の外周面に形成され、前記駆動軸の軸方向に延びる軸方向油溝と、が形成されており、
前記軸方向油溝は、前記ラジアル受面と対向しており、前記駆動軸の外周面において前記ラジアル受面と対向する領域のうち、前記軸方向油溝よりも上方の領域は、下方の領域よりも前記駆動軸の軸方向の長さが長く形成されている請求項１５記載の圧縮機。
【請求項１７】
密閉容器内に配置された圧縮機構部と、
前記圧縮機構部を駆動する電動機部と、
前記電動機部の駆動力を前記圧縮機構部に伝達する駆動軸と、
前記駆動軸の上部を支持する主軸受と、
前記駆動軸の下部を支持する副軸受と、
前記副軸受に設けられ、前記駆動軸のラジアル面を摺動自在に支持するラジアル受面と、
前記駆動軸のスラスト面を摺動自在に支持するスラスト受面と、
前記副軸受の下部で前記駆動軸に形成されたポンプ挿入軸に連結され、前記駆動軸の回転によって前記密閉空間内部の油貯蔵空間の潤滑油を吸い上げる油ポンプと、
前記スラスト面の下方に配置され、前記ポンプ挿入軸が挿入される貫通穴を中心部に有する環状部材とを備え、
前記スラスト面と前記スラスト受面との間には、前記スラスト面と前記スラスト受面とが曲面で接する接触点と、前記接触点から径方向外側に向かって連続的に増加する隙間とを有し、
前記環状部材の上面側に前記スラスト受面が形成されており、前記スラスト受面の径方向外側が、外方に向かうにしたがって下方に傾斜する傾斜面で形成されて油溜め空間が形成されており、
前記スラスト受面には、前記駆動軸の径方向に延びる径方向油溝が複数、設けられており、前記油ポンプで吸い上げられて前記径方向油溝を通った潤滑油が前記油溜め空間に貯油されるようになっている圧縮機。
【国際調査報告】
2019171427.tif 000013
2019171427.tif 000014
2019171427.tif 000015
2019171427.tif 000016