(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、固定スクロールと旋回スクロール等からなる圧縮機構と、圧縮機構を駆動するクランク軸とクランク軸の径方向荷重を支えるフレームを備えたスクロール流体機械において、クランク軸の軸方向荷重を支持するスラスト受け部材を製作し易い形状とし、信頼性と性能を損なわずに、原価を抑えた圧縮機を提供することにある。【解決手段】  前記課題は、クランク軸の軸方向荷重を支持するスラスト受け部材を、鋼板をプレス成形のみで製作できる形状とすることによって達成される。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台板に渦巻き状のラップを有する旋回スクロールと固定スクロールとを互いに組み合わせてなる圧縮室と旋回スクロールに嵌合されたクランク軸と該クランク軸の径方向荷重を支持するフレームとを備えたスクロール圧縮機において、クランク軸の軸方向荷重を支持するスラスト受け部材を鋼鈑で構成し、該スラスト受け部材を前記フレームに固定し、クランク軸とスラスト受け部材の間にスラスト軸受を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
台板に渦巻き状のラップを有する旋回スクロールと固定スクロールとを互いに組み合わせてなる圧縮室と旋回スクロールに嵌合されたクランク軸と該クランク軸の径方向荷重を支持するフレームとを備えたスクロール圧縮機において、クランク軸の軸方向荷重を支持するスラスト受け部材を鋼鈑で構成し、該スラスト受け部材を前記フレームに固定し、スラスト受け部材の一部をクランク軸の摺動面にしたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項３】
請求項２においてスラスト受けのクランク軸との摺動面に油溝を設けたことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項４】
請求項２においてスラスト受けのクランク軸との摺動面に表面処理を施したことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項５】
請求項４においてスラスト受けのクランク軸との摺動面に塩浴軟窒化処理を施したことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項６】
請求項４においてスラスト受けのクランク軸との摺動面にリン酸マンガン化成処理を施したことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項７】
請求項４においてスラスト受けのクランク軸との摺動面に二硫化モリブデンの表面皮膜処理を施したことを特徴とするスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクロール圧縮機構を有するスクロール流体機械において、クランク軸に作用するスラスト荷重をフレームに固定したスラスト受け部材にて支持する構造で形成されたスクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定スクロールと旋回スクロール等からなる圧縮機構と、圧縮機構を駆動するクランク軸とクランク軸の径方向荷重を支えるフレームを備えたスクロール流体機械においては、クランク軸の軸方向荷重を支持するスラスト受け部材を鋳物の削り出し品で構成し、前記スラスト受け部材をフレームに固定し、クランク軸とスラスト受け部材の間にスラスト軸受を設ける構造となっていた。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９３５３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
固定スクロールと旋回スクロール等からなる圧縮機構と、圧縮機構を駆動するクランク軸とクランク軸の径方向荷重を支えるフレームを備えたスクロール流体機械において、クランク軸の軸方向荷重を支持するスラスト受け部材を鋳物の削り出し品で構成し、前記スラスト受け部材をフレームに固定し、クランク軸とスラスト受け部材の間にスラスト軸受を設ける構造のスクロール圧縮機においては、スラスト受け部材を鋳物にし、切削加工が必要な形状としていたために、高価な部品となっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するため、本発明によるスクロール流体機械は、
固定スクロールと旋回スクロール等からなる圧縮機構と、圧縮機構を駆動するクランク軸とクランク軸の径方向荷重を支えるフレームを備えたスクロール流体機械において、
クランク軸の軸方向荷重を支持するスラスト受け部材を製作し易い形状とすることで、鋼板を用いたプレス成形品による製作を可能としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、クランク軸の軸方向荷重を支持するスラスト受け部材を製作し易い形状にし、鋼板を用いたプレス成形品にすることにより、切削加工が不要な部品とすることが出来、信頼性と性能を損なわず、原価を抑えたスクロール流体機械を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（実施例１）
図１に本圧縮機構が実施されるスクロール圧縮機の構造を示す。
【０００８】
スクロール圧縮機１は、密閉容器１００内に圧縮機構２と電動機３、副軸受け部４と給油機構とを収納して構成されている。本実施形態では、圧縮機構２と電動機３とを上下に配置した縦型スクロール圧縮機である。
【０００９】
圧縮機構２は旋回スクロール５と固定スクロール６とフレーム７とクランク軸８と旋回軸受け１３と旋回機構９とを備えて構成されている。また、圧縮機構２は固定スクロール６及び旋回スクロール５を組み合わせて圧縮室８１を形成している。
【００１０】
旋回スクロール５は、渦巻き状ラップ１１と鏡版１０と軸支持部（ボス部）５１ａとを備えて構成されている。ラップ１１は鏡版１０の一側に垂直に立設されている。旋回スクロール５の鏡版１０の背面側には、旋回機構９と、クランク軸８のクランク部１２が挿入される旋回軸受１３とが設けられている。
【００１１】
固定スクロール６は渦巻き状ラップ１５と鏡板１４と吸入口１６と吐出口１７とを備えて構成され、フレーム７にボルトを介して固定されている。これによって、固定スクロール６とフレーム７との間には、旋回スクロール５が旋回運動可能に挟持されている。ラップ１５は鏡板１４の一側に垂直に立設されている。固定スクロール６の吸入口１６には、密閉容器１００に設けた吸入管８５が接続されている。さらに、密閉容器１００には、フレーム７と電動機３との間の空間に連通する吐出管２２が設けられている。
【００１２】
フレーム７は、その外周部が密閉容器１００に固定され、その中央部に主軸受６３を支持している。またフレーム７は主軸受け６３をスラスト受け部材８４と供に覆っている。スラスト受け部材８４は主軸受け６３を下方から押さえるようにフレームに着脱可能に取付けられている。スラスト受け部材８４とフレーム７の間にはスラスト軸受８６が設けられており、クランク軸８の軸方向荷重はスラスト軸受８６及びスラスト受け部材８４にて支持されている。
【００１３】
主軸受け６３は、電動機３と旋回スクロール５との間に位置されて設けられている。クランク軸８は、主軸部の上部にクランク部１２を有し、このクランク部１２を旋回スクロール５に連結することにより旋回スクロール５を駆動する。クランク部１２は旋回軸受１３内に挿入されて支持されている。
【００１４】
電動機３は、クランク軸８を介して圧縮機構２を駆動する回転駆動手段を構成するものであり、ステータ１８とロータ１９とを基本要素としている。ステータ１８は密閉容器１００に取付けられている。ステータ１８の外周面は密閉容器１００の内周面にほぼ密着して形成されている。
【００１５】
副軸受け部４は、電動機３の他側でクランク軸８を支持するように設けられている。この副軸受け部４は、副軸受５１と、副軸受５１を挿入した副軸受けハウジング５２と、副軸受けハウジング５２に締結された下フレーム５３とを備えて構成されている。下フレーム５３は密閉容器１００に固定されている。これによって、クランク軸８は、主軸受６３と副軸受５１とにより電動機３の両側で軸支されると共に、旋回軸受１３とにより上端部のクランク部１２が軸支される。
【００１６】
電動機３の回転によりクランク軸８が回転すると、旋回スクロール５は旋回機構９の働きにより姿勢を保ったまま固定スクロール６に対して旋回運動を行なう。その旋回運動により生じる不釣り合い力を打ち消すため、ロータ１９と旋回スクロール５との間にバランスウェイト２０が取り付けられると共に、ロータ１９にロータバランスウェイト２１が取り付けられている。
【００１７】
固定スクロール６と旋回スクロール５を噛合せて構成した圧縮室８１は、旋回スクロール５が旋回運動することにより、その容積が減少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５の旋回運動に伴って、作動流体が吸入口１６から圧縮室８１へ吸込まれ、吸込まれた作動流体が圧縮工程を経て固定スクロール６の吐出口１７から密閉容器１００内の吐出空間に吐出され、さらに吐出口１７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。
【００１８】
給油機構は給油ポンプ８３と給油穴６１と排油パイプ６０とを備えて構成されている。給油ポンプ８３は、油溜め８２に貯留された潤滑用の油を強制的に給油穴６１を通して副軸受５１、旋回軸受１３さらには主軸受６３に供給して潤滑するために設けられている。なお、給油穴６１に供給された油は、旋回スクロール５と固定スクロール６との摺動部にも供給される。給油穴６１には連通する横給油穴が設けられて副軸受５１に給油されるようになっている。
【００１９】
排油パイプ６０は、主軸受６３を潤滑した油を、電動機３のステータ外周の凹部１８ａを通して密閉容器１００の油溜め８２に案内するように設けられている。
【００２０】
排油パイプ６０の水平部６０ａの端部は、フレーム７の主軸受６３を覆っている部分に装着されている。この排油パイプ６０の装着部は円筒形状に形成されており、フレーム７に形成された円形孔に圧入されることによって装着されている。この装着構造によって、排油パイプ６０をフレーム７に簡単にかつ確実に装着することができる。この排油パイプ６０の装着部は、フレーム７内に開口されており、主軸受６３を潤滑した油がこの開口より排油パイプ６０内に導入される。
【００２１】
排油パイプ６０の垂直部６０ｂは、密閉容器１００の内壁面に沿って上下に延び、ステータ１８のエンドコイル部１８ｃと密閉容器１００との間を通り、さらには電動機３のステータ外周の凹部１８ａを通って、電動機３の下方まで延びている。さらに排油パイプ６０の下端部は下フレーム５３に取り付けられたパイプ押さえ６５により固定されている。
【００２２】
次に、スラスト受け部材について説明する。図２に、鋳物を切削加工して製作された従来のスラスト受け部材８７を示す。従来のスラスト受け部材８７は、鋳物地肌の寸法公差が大きいため、８７ａ〜８７ｇを加工して寸法精度を出している。８８はスラスト軸受８６の回り止めである。８７ｂ及び８７ｃはフレーム７との接触面であり、８７ｅ及び８７ｆはスラスト軸受８６との接触面となっている。図３には本発明に相当する鋼板をプレス成形により製作されたスラスト受け部材８４を示す。８４ｂ及び８４ｃがフレーム７との接触面であり、８８はスラスト軸受８６の回り止めである。また、８４ｅ及び８４ｆがスラスト軸受８６との接触面である。この場合、８４ａから８４ｇはプレス成形面であり、成形精度はプレス金型の成形精度により左右さる。金型材質に摩耗しずらい超鋼材を用いることにより、成形精度は向上し、切削加工不要となる。このような形状にすることにより、鋼板一枚を数回に分けてプレス成形することにより実現可能な形状となっている。
（実施例２）
図４には、請求項２に記載のスラスト受け部材の一部をクランク軸の摺動面にしたスラスト受け部材９０を示してある。９０ｅがクランク軸の軸方向荷重を受ける面となる。このような形状とすることにより、スラスト軸受８６は不要となり、部品点数が低減され、組立て時間も短縮することができる。
（実施例３）
スラスト荷重が大きい場合や、クランクジク８を高速回転で使用する場合に、摺動面での潤滑性をさらに向上する必要がある場合には、請求項３に記載したように、摺動面に油溝を施せばよく、その一例を図５に示す。９０ｈが油溝である。
（実施例４）
また、請求項４〜７に記載したように、摺動面に表面処理を施せばさらに潤滑性は向上し、この一例としては図６のような構造が考えられる。図６において、９０ｆが表面処理面である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一の実施例であり、圧縮機断面図を示す。
【図２】鋳物を使用した、従来のスラスト受け部材を示す。
【図３】本発明の第一の実施例であり、スラスト受け部材を示す。
【図４】本発明の第二の実施例であり、スラスト軸受を必要としないスラスト受け部材を示す。
【図５】本発明の第三の実施例であり、スラスト軸受を必要としないスラスト受け部材を示す。
【図６】本発明の第四の実施例であり、スラスト軸受を必要としないスラスト受け部材を示す。
【符号の説明】
【００２４】
１…スクロール圧縮機、２…圧縮機構、３…電動機、４…副軸受部、５…旋回スクロール、５ａ…軸支持部、６…固定スクロール、７…フレーム、８…クランク軸、９…旋回機構、１０…鏡板、１１…ラップ、１２…クランク部、１３…旋回軸受、１４…鏡板、１５…ラップ、１６…吸入口、１７…吐出口、１８…ステータ、１８ａ…切欠き、１９…ロータ、２０…バランスウェイト、２１…ロータバランスウェイト、２２…吐出管、５１…軸受、５２…副軸受けハウジング、５３…下フレーム、５４…バランスウェイトカバ、６０…排油パイプ、６１…給油穴、６２…旋回軸受、６３…主軸受、６５…パイプ押さえ、８１…圧縮室、８２…油溜め、８３…給油ポンプ、８４…スラスト受け部材、８５…吸入管、８６…スラスト軸受、８７…スラスト受け部材、８８…回り止め、９０…スラスト受け部材、１００…密閉容器、１０１…鏡板、１０２…鏡板、１０３…胴、１１０…連通穴、１１１…背圧室、１１２…背圧室、１１３…フレーム溝、１１４…シール材、２０１…連通穴、２０２…連通穴出口、２０３…切欠き溝、２０４…背圧室、２０５…インジェクション用連通穴、２０８…圧縮室、２０９…圧縮室。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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