(57)【要約】【課題】耐摩耗性を確保しつつ、加工性及び軽量化を図ることができる、スクロール型圧縮機を提供する。【解決手段】本発明に係るスクロール型圧縮機は、可動スクロール５０と、固定スクロール６０と、主軸３１と偏心軸３２を有するシャフト３０と、シャフト３０の主軸３１を軸支し、スラスト面４０ｄに可動スクロール５０が配置されている軸受部材４０と、軸受部材４０のスラスト面４０ｄと、可動スクロール５０の底面５１ｂとの間に配置されているスラスト受け部材８０と、を備え、スラスト受け部材８０は、可動スクロール５０の底面５１ｂと接触するように配置されている第１スラスト受け部材８１と、軸受部材４０のスラスト面４０ｄと接触するように配置されている第２スラスト受け部材８２と、を備え、第１スラスト受け部材８１は、第２スラスト受け部材８２よりも硬度が高くなるように構成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動スクロールと、
固定スクロールと、
主軸と偏心軸を有するシャフトと、
前記シャフトの前記主軸を軸支し、スラスト面に前記可動スクロールが配置されている軸受部材と、
前記軸受部材のスラスト面と、前記可動スクロールの底面との間に配置されているスラスト受け部材と、を備え、
前記スラスト受け部材は、前記可動スクロールの底面と接触するように配置されている第１スラスト受け部材と、前記軸受部材のスラスト面と接触するように配置されている第２スラスト受け部材と、を備え、
前記第１スラスト受け部材は、前記第２スラスト受け部材よりも硬度が高くなるように構成されている、スクロール型圧縮機。
【請求項２】
前記第１スラスト受け部材は、前記第２スラスト受け部材よりも厚みが小さくなるように形成されている、請求項１に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項３】
前記第１スラスト受け部材は、前記第２スラスト受け部材よりも密度が大きくなるように構成されている、請求項１又は２に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項４】
前記第２スラスト受け部材は、予め設定されている所定の平面度となるように形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項５】
前記第１スラスト受け部材は、前記第２スラスト受け部材とは異なる材質で構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項６】
前記第１スラスト受け部材は、前記第２スラスト受け部材と同じ材質で構成されていて、焼入れ処理がなされている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項７】
前記第２スラスト受け部材は、複数のサブスラスト受け部材から構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項８】
複数の前記サブスラスト受け部材のうち、前記第１スラスト受け部材と接触しない前記サブスラスト受け部材には、貫通孔が設けられている、請求項７に記載のスクロール型圧縮機。
【請求項９】
前記貫通孔が複数設けられている、請求項８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ものである。
【背景技術】
【０００２】
スクロール型圧縮機は、固定スクロールと可動スクロールを備えていて、可動スクロールの公転運動により、これらの間に形成される内部空間（圧縮室）の体積が減少することにより、冷媒ガスが圧縮される。圧縮される冷媒の反力により、可動スクロールには、背圧がかかり、可動スクロールの背面と、当該可動スクロールを支持するハウジング（軸受部材）と、が摩耗するおそれがある。
【０００３】
このようなスクロール型圧縮機において、可動スクロール等の摩耗を抑制することを目的としたスクロール型圧縮機が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されているスクロール型圧縮機では、可動スクロールの背面と軸受部材の表面との間に、スラスト受け部材を介装している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＷＯ２０１２／００５１５０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示されているスクロール型圧縮機であっても、スラスト受け部材における加工性及び軽量化の観点から、未だ改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、スラスト受け部材の耐摩耗性を確保しつつ、加工性を向上させ、軽量化を図ることができる、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】
【０００７】
上記従来の課題を解決するために、本発明に係るスクロール型圧縮機は、可動スクロールと、固定スクロールと、主軸と偏心軸を有するシャフトと、前記シャフトの前記主軸を軸支し、スラスト面に前記可動スクロールが配置されている軸受部材と、前記軸受部材のスラスト面と、前記可動スクロールの底面との間に配置されているスラスト受け部材と、を備え、前記スラスト受け部材は、前記可動スクロールの底面と接触するように配置されている第１スラスト受け部材と、前記軸受部材のスラスト面と接触するように配置されている第２スラスト受け部材と、を備え、前記第１スラスト受け部材は、前記第２スラスト受け部材よりも硬度が高くなるように構成されている。
【０００８】
これにより、第１スラスト受け部材により、耐摩耗性を確保しつつ、第２スラスト受け部材により、加工性及び軽量化を図ることができる。
【０００９】
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施形態の詳細な説明から明らかにされる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るスクロール型圧縮機によれば、第１スラスト受け部材により、耐摩耗性を確保しつつ、第２スラスト受け部材により、加工性及び軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施の形態１に係るスクロール型圧縮機の概略構成を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、図１に示すスクロール型圧縮機の領域Ａを拡大した模式図である。
【図３】図３は、本実施の形態２に係るスクロール型圧縮機における要部の概略構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する場合がある。また、全ての図面において、本発明を説明するための構成要素を抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略する場合がある。さらに、以下の実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１３】
（実施の形態１）
本実施の形態１に係るスクロール型圧縮機は、可動スクロールと、固定スクロールと、主軸と偏心軸を有するシャフトと、シャフトの主軸を軸支し、スラスト面に可動スクロールが配置されている軸受部材と、軸受部材のスラスト面と、可動スクロールの底面との間に配置されているスラスト受け部材と、を備え、スラスト受け部材は、可動スクロールの底面と接触するように配置されている第１スラスト受け部材と、軸受部材のスラスト面と接触するように配置されている第２スラスト受け部材と、を備え、第１スラスト受け部材は、第２スラスト受け部材よりも硬度が高くなるように構成されている。
【００１４】
また、本実施の形態１に係るスクロール型圧縮機では、第１スラスト受け部材は、第２スラスト受け部材よりも厚みが小さくなるように形成されていてもよい。
【００１５】
また、本実施の形態１に係るスクロール型圧縮機では、第１スラスト受け部材は、第２スラスト受け部材よりも密度が大きくなるように構成されていてもよい。
【００１６】
また、本実施の形態１に係るスクロール型圧縮機では、第２スラスト受け部材は、予め設定されている所定の平面度となるように形成されていてもよい。
【００１７】
また、本実施の形態１に係るスクロール型圧縮機では、第１スラスト受け部材は、第２スラスト受け部材とは異なる材質で構成されていてもよい。
【００１８】
さらに、本実施の形態１に係るスクロール型圧縮機では、第１スラスト受け部材は、第２スラスト受け部材と同じ材質で構成されていて、焼入れ処理がなされていてもよい。
【００１９】
以下、本実施の形態１に係るスクロール型圧縮機の一例について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２０】
［スクロール型圧縮機の構成］
図１は、本実施の形態１に係るスクロール型圧縮機の概略構成を模式的に示す断面図である。なお、図１は実施例の説明上、上下方向を定義しているが、スクロール圧縮機の使用状態がこの状態に限定されるわけではない。また、図１においては、主容器の内部構造について、断面で示し、第１及び第２副容器については、その内部構造を示していない。
【００２１】
図１に示すように、本実施の形態１に係るスクロール型圧縮機１００は、主容器１０と、主容器１０の下部に設けられた第１副容器１１と、主容器１０の上部に設けられた第２副容器１２とを備えている。また、主容器１０の内部には、冷媒が封入されている。
【００２２】
主容器１０は、筒状に形成されていて、その内部空間には、回転子２１と固定子２２を有する電動モータ２０、主軸３１と偏心軸３２を有するシャフト３０、軸受部材４０、可動スクロール５０、及び固定スクロール６０が配置されている。具体的には、電動モータ２０が、下方に配置されていて、可動スクロール５０及び固定スクロール６０が上方に配置されている。なお、電動モータ２０には、当該電動モータ２０に供給する電力をインバータ制御するインバータ装置が接続されている。
【００２３】
主容器１０の底面１０ａの中央位置には、上方に突出するようにボス部１０ｂが形成されている。ボス部１０ｂの内周面には、第２ベアリング７２が嵌合されている。第２ベアリング７２は、例えば、ラジアル玉軸受で構成されていてもよい。
【００２４】
第２ベアリング７２には、シャフト３０の主軸３１の先端部（下端部）が嵌挿され、支持されている。主軸３１の周面には、電動モータ２０の回転子２１が固定され、固定子２２はこの回転子２１の周りを囲むようにして設けられている。これにより、シャフト３０は、電動モータ２０が駆動すると、回転子２１の回転に伴って回転することができる。
【００２５】
軸受部材４０は、大径筒部の下部に有底の小径筒部を接続したような構成であり、小径筒部の底面４０ａには、貫通孔４０ｂが形成されている。また、底面４０ａには、第１ベアリング７１が配置されている。そして、シャフト３０の主軸３１の基端部（上端部）が、貫通孔４０ｂ及び第１ベアリング７１を挿通している。これにより、シャフト３０は、第１ベアリング７１を介して、軸受部材４０に軸支される。なお、第１ベアリング７１としては、例えば、ラジアル玉軸受で構成されていてもよい。
【００２６】
軸受部材４０において、大径筒部と小径筒部とを接続する部分には、上方に面を向けた段部４０ｃが形成されている。段部４０ｃのスラスト面４０ｄには、スラスト受け部材８０を介して可動スクロール５０が配置されている。また、軸受部材４０の大径筒部の上端には、固定スクロール６０が配置されている。なお、スラスト受け部材８０の詳細な構成については、後述する。
【００２７】
可動スクロール５０は、円板状の第１基板５１と、第１基板５１の上面に立設されている渦巻き状の第１内壁５２と、を有している。また、固定スクロール６０は、円板状の第２基板６１と、第２基板６１の下面に立設されている渦巻き状の第２内壁６２と、を有している。
【００２８】
そして、可動スクロール５０と固定スクロール６０は、第１内壁５２と第２内壁６２がかみ合うように配置されている。換言すると、可動スクロール５０と固定スクロール６０は、水平方向から見て、第１内壁５２と第２内壁６２が互いに対向するように配置されている。第１内壁５２と第２内壁６２との間に形成される空間が、圧縮室５５を構成する。
【００２９】
可動スクロール５０の下面（正確には、第１基板５１の下面）の略中央部には、上方へ窪んだ第１凹部５１ａが形成されている。第１凹部５１ａには、ラジアル玉軸受などの第３ベアリング７３が嵌合している。一方、上述したシャフト３０は、主軸３１の上端から延びる偏心軸３２を有し、この偏心軸３２は、ブッシュ３３を介して、第３ベアリング７３に挿通している。
【００３０】
従って、電動モータ２０が駆動してシャフト３０が回転すると、該シャフト３０を中心にして、偏心軸３２と共に可動スクロール５０が公転する。そして、可動スクロール５０の公転に伴い、圧縮室５５の容積が変化する。
【００３１】
次に、図２を参照しながら、スラスト受け部材８０について、さらに詳細に説明する。
【００３２】
図２は、図１に示すスクロール型圧縮機の領域Ａを拡大した模式図である。
【００３３】
図２に示すように、スラスト受け部材８０は、第１スラスト受け部材８１と第２スラスト受け部材８２を備えている。第１スラスト受け部材８１は、可動スクロール５０における第１基板５１の底面５１ｂと接触するように配置されていて、第２スラスト受け部材８２は、軸受部材４０のスラスト面４０ｄと接触するように配置されている。
【００３４】
第１スラスト受け部材８１は、第２スラスト受け部材８２よりも硬度が高くなるように構成されている。第１スラスト受け部材８１は、第２スラスト受け部材８２とは異なる材質で構成されていてもよい。この場合、第１スラスト受け部材８１としては、例えば、ＳＫ鋼、ＰＫ鋼、テフロン（登録商標）を用いてもよい。また、第１スラスト受け部材８１は、プレス加工で製造されてもよい。第２スラスト受け部材８２としては、例えば、ステンレス、アルミニウム、マグネシウム、チタンを用いてもよい。
【００３５】
また、第１スラスト受け部材８１は、第２スラスト受け部材８２と同じ材質で構成されていてもよい。この場合、第１スラスト受け部材８１と第２スラスト受け部材８２は、鋼で形成されていてもよく、また、鋼は焼入れ処理をなされていてもよい。第１スラスト受け部材８１が、第２スラスト受け部材８２よりも硬度が高くなるように構成されていれば、
焼入れ処理は、第１スラスト受け部材８１のみに処理されていてもよく、第１スラスト受け部材８１と第２スラスト受け部材８２の両方に処理されていてもよい。
【００３６】
このように構成されている、本実施の形態１に係るスクロール型圧縮機１００では、第１スラスト受け部材８１により、耐摩耗性を充分に確保することができる。このとき、第１スラスト受け部材８１は第２スラスト受け部材８２よりも硬度が高いので、充分な耐摩耗性が得られる限りにおいて第１スラスト受け部材８１を、図２に示すように薄くすることができる。これにより、硬度が高く加工しにくい第１スラスト受け部材８１であっても、プレス加工などにより形成することができる。
【００３７】
また、第１スラスト受け部材８１は、第２スラスト受け部材８２よりも密度が大きくなるように構成されていてもよく、第２スラスト受け部材８２よりも厚みが小さくなるように形成されていてもよい。
【００３８】
これにより、本実施の形態１に係るスクロール型圧縮機１００では、密度の小さい第２スラスト受け部材８２の厚みを第１スラスト受け部材８１よりも大きくすることで、スラスト受け部材８０全体の重量を低減することができる。このため、スクロール型圧縮機１００の軽量化を図ることができる。
【００３９】
さらに、第２スラスト受け部材８２は、予め設定されている所定の平面度となるように形成されていてもよい。ここで、所定の平面度としては、例えば、２０〜４０μｍであってもよい。
【００４０】
これにより、可動スクロール５０の回転時のブレ等を抑制することができる。
【００４１】
なお、本実施の形態１においては、スクロール型圧縮機１００をシャフト３０の主軸３１の軸心が鉛直方向に向いている形態を採用したが、これに限定されず、主軸３１の軸心が水平方向に向いている形態を採用してもよい。
【００４２】
（実施の形態２）
本実施の形態２に係るスクロール型圧縮機は、実施の形態１に係るスクロール型圧縮機において、第２スラスト受け部材が、複数のサブスラスト受け部材から構成されている。
【００４３】
また、本実施の形態２に係るスクロール型圧縮機では、複数のサブスラスト受け部材のうち、第１スラスト受け部材と接触しないサブスラスト受け部材には、貫通孔が設けられていてもよい。
【００４４】
また、本実施の形態２に係るスクロール型圧縮機では、第１スラスト受け部材と接触しないサブスラスト受け部材に、貫通孔が複数設けられていてもよい。
【００４５】
以下、本実施の形態２に係るスクロール型圧縮機の一例について、図３を参照しながら、説明する。
【００４６】
［スクロール型圧縮機の構成］
図３は、本実施の形態２に係るスクロール型圧縮機における要部の概略構成を模式的に示す断面図である。
【００４７】
図３に示すように、本実施の形態２に係るスクロール型圧縮機１００は、実施の形態１に係るスクロール型圧縮機１００と基本的構成は同じであるが、第２スラスト受け部材８２は、複数（ここでは、２つ）のサブスラスト受け部材８２ａ、８２ｂから構成されている点が異なる。
【００４８】
サブスラスト受け部材８２ａ、８２ｂは、第２スラスト受け部材８２全体として、第１スラスト受け部材８１よりも硬度が小さくなるように構成されていれば、それぞれ、同じ硬度で構成されていてもよく、異なる硬度で構成されていてもよい。また、サブスラスト受け部材８２ａ、８２ｂは、第２スラスト受け部材８２全体として、第１スラスト受け部材８１よりも硬度が小さくなるように構成されていれば、それぞれ、同じ材質で構成されていてもよく、異なる材質で構成されていてもよい。
【００４９】
また、サブスラスト受け部材８２ａ、８２ｂは、第２スラスト受け部材８２全体として、第１スラスト受け部材８１よりも密度が小さくなるように構成されていれば、それぞれ、同じ密度となるように構成されていてもよく、異なる密度となるように構成されていてもよい。
【００５０】
さらに、サブスラスト受け部材８２ａ、８２ｂは、第２スラスト受け部材８２全体として、第１スラスト受け部材８１よりも厚みが小さくなるように形成されていれば、それぞれ、同じ厚みとなるように形成されていてもよく、異なる厚みとなるように形成されていてもよい。
【００５１】
このように構成された、本実施の形態２に係るスクロール型圧縮機１００であっても、実施の形態１に係るスクロール型圧縮機１００と同様の作用効果を奏する。
【００５２】
また、薄く形成される第１スラスト受け部材８１と直接接触するサブスラスト受け部材８２ｂは、第１スラスト受け部材８１の平面度を保つために、所定の平面度となるように形成されているが、スラスト面４０ｄに接触するサブスラスト受け部材８２ａは、第１スラスト受け部材８１とは接触しない。
【００５３】
そのため、サブスラスト受け部材８２ａに貫通孔を設けて、サブスラスト受け部材８２ａを軽量化する構成としてもよい。また、可動スクロール５０が公転する際に、サブスラスト受け部材８２ａに印加される応力が分散されるように、サブスラスト受け部材８２ａに直径が数ミリメートル程度の小径の貫通孔が複数、設けられる構成としてもよい。
【００５４】
なお、本実施の形態２に係るスクロール型圧縮機１００では、第２スラスト受け部材８２が、２つのサブスラスト受け部材８２ａ、８２ｂで構成されている形態を採用したが、これに限定されず、第２スラスト受け部材８２が、３つ以上のサブスラスト受け部材で構成されている形態を採用してもよい。
【００５５】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良及び他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の要旨を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明に係るスクロール型圧縮機は、耐摩耗性を確保しつつ、加工性及び軽量化を図ることができるため、有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  主容器
１０ａ  底面
１０ｂ  ボス部
１１  第１副容器
１２  第２副容器
２０  電動モータ
２１  回転子
２２  固定子
３０  シャフト
３１  主軸
３２  偏心軸
３３  ブッシュ
４０  軸受部材
４０ａ  底面
４０ｂ  貫通孔
４０ｃ  段部
４０ｄ  スラスト面
５０  可動スクロール
５１  第１基板
５１ａ  第１凹部
５１ｂ  底面
５２  第１内壁
５５  圧縮室
６０  固定スクロール
６１  第２基板
６２  第２内壁
７１  第１ベアリング
７２  第２ベアリング
７３  第３ベアリング
８０  スラスト受け部材
８１  第１スラスト受け部材
８２  第２スラスト受け部材
８２ａ  サブスラスト受け部材
８２ｂ  サブスラスト受け部材
１００  スクロール型圧縮機
【図１】
2019138218.tif 000003
【図２】
2019138218.tif 000004
【図３】
2019138218.tif 000005