(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各基板の各基面にそれぞれ渦巻き状のラップが対向して形成された固定スクロール及び可動スクロールから成り、前記固定スクロールの軸心周りに前記可動スクロールが公転旋回運動されて前記固定スクロール及び可動スクロールの前記各ラップ間に作動流体の作動室を形成するスクロールユニットと、
前記可動スクロールの基面とは反対側である背面の外周部にて当該可動スクロールを公転旋回運動可能に支持する台座部を有するフレームと、
前記可動スクロールの背面の中心部にて当該可動スクロールを公転旋回運動可能に支持する支持機構とを備え、
該支持機構は、
前記可動スクロールの前記背面に設けられたボスと、
該ボスに摺動且つ回転可能に嵌挿された偏心ブッシュと、
該偏心ブッシュに形成された収納孔内に、当該偏心ブッシュの偏心方向に移動可能に収納されたスライドブッシュと、
前記フレームの底面から突設され、前記スライドブッシュに形成された挿入孔内に摺動且つ回転可能に挿入された固定軸と、
前記収納孔内の前記スライドブッシュと偏心ブッシュ間に介設され、前記スライドブッシュの移動方向に当該スライドブッシュを付勢するバネとから構成され、
前記スライドブッシュには、バネ保持部と、外方に突出した係合突部が形成されており、
前記係合突部は、前記スライドブッシュが前記収納孔内に収納された後、前記バネの付勢力で前記スライドブッシュが移動した状態で前記偏心ブッシュに係合することにより、前記収納孔からの前記スライドブッシュの脱落を阻止すると共に、前記バネ保持部は、前記収納孔からの前記バネの脱落を阻止することを特徴とするスクロール型流体機械。
【請求項２】
前記収納孔は、前記偏心ブッシュに貫通形成され、
前記係合突部は、前記スライドブッシュの両端部に形成されており、
前記バネの付勢力で前記スライドブッシュが移動した状態で、前記各係合突部が前記偏心ブッシュの収納孔の両開口縁部にそれぞれ係合することを特徴とする請求項１に記載のスクロール型流体機械。
【請求項３】
前記収納孔は、前記偏心ブッシュに貫通形成された大径部と偏心方向でそれに連続した小径部とから成り、
前記係合突部は、前記スライドブッシュの両端周縁に形成されており、
前記スライドブッシュが前記収納孔の大径部内に収納された後、前記バネの付勢力で前記スライドブッシュが前記小径部内に移動した状態で、当該移動方向に位置する部分の前記各係合突部が前記収納孔の小径部の両開口縁部にそれぞれ係合すると共に、移動方向とは反対側に位置する部分の前記各係合突部が前記バネ保持部を兼ねることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスクロール型流体機械。
【請求項４】
前記収納孔は、前記偏心ブッシュに貫通形成されており、
前記係合突部は、前記スライドブッシュの他端部に形成され、前記バネの付勢力で前記スライドブッシュが移動した状態で前記収納孔の開口縁部に係合すると共に、
前記スライドブッシュの一端部には、前記収納孔外に位置して前記スライドブッシュとバネの脱落を阻止するための留め具を取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のスクロール型流体機械。
【請求項５】
前記バネ保持部は、前記収納孔の開口方向に向けて低く傾斜する傾斜面を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちの何れかに記載のスクロール型流体機械。
【請求項６】
前記スクロールユニットは、
前記固定スクロール及び可動スクロールの前記各ラップ間に形成された膨張室で作動流体を膨張させることにより、前記可動スクロールを公転旋回運動させて動力を回収する膨張部と、
前記両スクロールの前記各ラップ間に形成された圧縮室において、前記膨張部で回収された動力により前記作動流体を圧縮する圧縮部を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のうちの何れかに記載のスクロール型流体機械。
【請求項７】
前記作動流体として二酸化炭素を使用したことを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちの何れかに記載のスクロール型流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定及び可動スクロールのラップ間に作動流体の作動室を形成するスクロール型流体機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のスクロール型流体機械としては、基面にラップを設けた可動スクロールと、基面にこの可動スクロールのラップと噛合うラップを設けた固定スクロールとから構成されるスクロールユニットを備え、このスクロールユニットの作動室を仕切り壁により圧縮室と膨張室とに仕切って、圧縮部と膨張部とを形成した単板式の圧縮機一体型膨張機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなスクロール型流体機械では、固定スクロールと可動スクロールとのラップ間に極く微小のクリアランスを維持し、或いは、ラップを相互に接触させて運転することが必要であり、各スクロールの部品精度及び組立精度によって各スクロールの芯がずれていると、ラップ間に隙間が発生し、性能が著しく低下してしまう。そこで、可動スクロールのボスに嵌挿される偏心ブッシュ内に、偏心方向に移動可能としたスライドブッシュを設け、このスライドブッシュをバネで付勢することで、各スクロールの芯ずれを防ぐ構造が開発されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２０９７６４号公報
【特許文献２】特許第３６８７２７９号公報
【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、偏心ブッシュは固定軸と可動スクロールに対して摺動且つ回転可能とされているため、運転中にこの偏心ブッシュ内に設けたスライドブッシュやバネが脱落してしまう問題があった。
【０００６】
本発明は、係る従来の技術的課題を解決するために成されたものであり、芯ずれを調整するために偏心ブッシュ内に設けたスライドブッシュやそれを付勢するバネの脱落を簡単な構成で防止したスクロール型流体機械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】
上記課題を解決するために、本発明のスクロール型流体機械は、各基板の各基面にそれぞれ渦巻き状のラップが対向して形成された固定スクロール及び可動スクロールから成り、固定スクロールの軸心周りに可動スクロールが公転旋回運動されて固定スクロール及び可動スクロールの各ラップ間に作動流体の作動室を形成するスクロールユニットと、可動スクロールの基面とは反対側である背面の外周部にて当該可動スクロールを公転旋回運動可能に支持する台座部を有するフレームと、可動スクロールの背面の中心部にて当該可動スクロールを公転旋回運動可能に支持する支持機構とを備え、この支持機構は、可動スクロールの背面に設けられたボスと、このボスに摺動且つ回転可能に嵌挿された偏心ブッシュと、この偏心ブッシュに形成された収納孔内に、当該偏心ブッシュの偏心方向に移動可能に収納されたスライドブッシュと、フレームの底面から突設され、スライドブッシュに形成された挿入孔内に摺動且つ回転可能に挿入された固定軸と、収納孔内のスライドブッシュと偏心ブッシュ間に介設され、スライドブッシュの移動方向に当該スライドブッシュを付勢するバネとから構成され、スライドブッシュには、バネ保持部と、外方に突出した係合突部が形成されており、係合突部は、スライドブッシュが収納孔内に収納された後、バネの付勢力でスライドブッシュが移動した状態で偏心ブッシュに係合することにより、収納孔からのスライドブッシュの脱落を阻止すると共に、バネ保持部は、収納孔からのバネの脱落を阻止することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明のスクロール型流体機械は、上記発明において収納孔は、偏心ブッシュに貫通形成され、係合突部は、スライドブッシュの両端部に形成されており、バネの付勢力でスライドブッシュが移動した状態で、各係合突部が偏心ブッシュの収納孔の両開口縁部にそれぞれ係合することを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明のスクロール型流体機械は、上記各発明において収納孔は、偏心ブッシュに貫通形成された大径部と偏心方向でそれに連続した小径部とから成り、係合突部は、スライドブッシュの両端周縁に形成されており、スライドブッシュが収納孔の大径部内に収納された後、バネの付勢力でスライドブッシュが小径部内に移動した状態で、当該移動方向に位置する部分の各係合突部が収納孔の小径部の両開口縁部にそれぞれ係合すると共に、移動方向とは反対側に位置する部分の各係合突部がバネ保持部を兼ねることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明のスクロール型流体機械は、請求項１の発明において収納孔は、偏心ブッシュに貫通形成されており、係合突部は、スライドブッシュの他端部に形成され、バネの付勢力でスライドブッシュが移動した状態で収納孔の開口縁部に係合すると共に、スライドブッシュの一端部には、収納孔外に位置してスライドブッシュとバネの脱落を阻止するための留め具を取り付けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明のスクロール型流体機械は、上記各発明においてバネ保持部は、収納孔の開口方向に向けて低く傾斜する傾斜面を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明のスクロール型流体機械は、上記各発明においてスクロールユニットは、固定スクロール及び可動スクロールの各ラップ間に形成された膨張室で作動流体を膨張させることにより、可動スクロールを公転旋回運動させて動力を回収する膨張部と、両スクロールの各ラップ間に形成された圧縮室において、膨張部で回収された動力により作動流体を圧縮する圧縮部を備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明のスクロール型流体機械は、上記各発明において作動流体として二酸化炭素を使用したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のスクロール型流体機械は、各基板の各基面にそれぞれ渦巻き状のラップが対向して形成された固定スクロール及び可動スクロールから成り、固定スクロールの軸心周りに可動スクロールが公転旋回運動されて固定スクロール及び可動スクロールの各ラップ間に作動流体の作動室を形成するスクロールユニットと、可動スクロールの基面とは反対側である背面の外周部にて当該可動スクロールを公転旋回運動可能に支持する台座部を有するフレームと、可動スクロールの背面の中心部にて当該可動スクロールを公転旋回運動可能に支持する支持機構とを備え、この支持機構は、可動スクロールの背面に設けられたボスと、このボスに摺動且つ回転可能に嵌挿された偏心ブッシュと、この偏心ブッシュに形成された収納孔内に、当該偏心ブッシュの偏心方向に移動可能に収納されたスライドブッシュと、フレームの底面から突設され、スライドブッシュに形成された挿入孔内に摺動且つ回転可能に挿入された固定軸と、収納孔内のスライドブッシュと偏心ブッシュ間に介設され、スライドブッシュの移動方向に当該スライドブッシュを付勢するバネとから構成され、スライドブッシュには、バネ保持部と、外方に突出した係合突部が形成されており、係合突部は、スライドブッシュが収納孔内に収納された後、バネの付勢力でスライドブッシュが移動した状態で偏心ブッシュに係合することにより、収納孔からのスライドブッシュの脱落を阻止すると共に、バネ保持部は、収納孔からのバネの脱落を阻止するようにしたので、バネの付勢力によるスライドブッシュの偏心方向への移動によって各スクロールの芯ずれを解消することができる。
【００１５】
このとき、スライドブッシュに形成したバネ保持部でバネが保持され、同じくスライドブッシュに形成した係合突部がバネの付勢力で偏心ブッシュに係合することでスライドブッシュの脱落も防止される。即ち、簡単な加工で偏心ブッシュからのスライドブッシュとバネの脱落を阻止することができるようになり、生産コストの低減を図ることができるものである。
【００１６】
この場合、請求項２の発明の如く収納孔を、偏心ブッシュに貫通形成すると共に、係合突部を、スライドブッシュの両端部に形成し、バネの付勢力でスライドブッシュが移動した状態で、各係合突部が偏心ブッシュの収納孔の両開口縁部にそれぞれ係合するようにすれば、両端の係合突部の係合でより確実に偏心ブッシュの収納孔からのスライドブッシュの脱落を防止することが可能となる。
【００１７】
また、請求項３の発明の如く収納孔を、偏心ブッシュに貫通形成された大径部と偏心方向でそれに連続した小径部とから構成すると共に、係合突部を、スライドブッシュの両端周縁に形成し、スライドブッシュを収納孔の大径部内に収納した後、バネの付勢力でスライドブッシュが小径部内に移動した状態で、当該移動方向に位置する部分の各係合突部が収納孔の小径部の両開口縁部にそれぞれ係合し、移動方向とは反対側に位置する部分の各係合突部がバネ保持部を兼ねるようにしても、安定的にスライドブッシュとバネを偏心ブッシュの収納孔内に保持して脱落を防止することが可能となる。
【００１８】
また、請求項４の発明の如く収納孔を、偏心ブッシュに貫通形成し、係合突部を、スライドブッシュの他端部に形成し、バネの付勢力でスライドブッシュが移動した状態で収納孔の開口縁部に係合すると共に、スライドブッシュの一端部には、収納孔外に位置してスライドブッシュとバネの脱落を阻止するための留め具を取り付けてもよい。この場合は係合突部をスライドブッシュの他端部のみに形成すればよく、バネを偏心ブッシュとスライドブッシュの間の収納孔内に挿入した後、留め具をスライドブッシュの一端部に取り付ければよいので、組立作業が容易となる効果がある。
【００１９】
更に、請求項５の発明の如くバネ保持部に、収納孔の開口方向に向けて低く傾斜する傾斜面を形成すれば、この傾斜面を利用してバネを偏心ブッシュとスライドブッシュの間の収納孔内に挿入することができるようになり、バネの組み付け作業が極めて容易となる。
【００２０】
そして、上記各発明は、請求項６の発明の如き膨張部と圧縮部とが一体化された単板式のスクロール型流体機械において、請求項７の如き二酸化炭素を作動流体として使用する場合に特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を適用した一実施例のスクロール型流体機械の縦断側面図である。
【図２】図１の固定スクロールを基面側から見た平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１の支持機構部分の拡大図である。
【図５】図１のスライドブッシュが取り付けられた偏心ブッシュの斜視図である（実施例１）。
【図６】図５の偏心ブッシュの平面図である。
【図７】図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線断面図である。
【図９】図１のスクロール型流体機械を用いた一実施例の冷凍サイクルの冷媒回路図である。
【図１０】本発明の他の実施例のスライドブッシュが取り付けられた偏心ブッシュの平面図である（実施例２）。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１２】本発明のもう一つの他の実施例のスライドブッシュが取り付けられた偏心ブッシュの平面図である（実施例３）。
【図１３】図１２のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１４】本発明の更にもう一つの他の実施例のスライドブッシュが取り付けられた偏心ブッシュの斜視図である（実施例４）。
【図１５】図１４の偏心ブッシュの平面図である。
【図１６】図１５のＦ−Ｆ線断面図である。
【図１７】図１６のＧ−Ｇ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【実施例１】
【００２３】
（１）スクロール型流体機械１の全体構造
図１は、実施例のスクロール型流体機械１の縦断側面図を示している。実施例のスクロール型流体機械１は、例えば、縦置き型単板式の圧縮機一体型膨張機であり、高圧側が超臨界圧力となる二酸化炭素を冷媒（作動流体）として使用したヒートポンプ等の冷凍サイクルＲＣに用いられる（図９に示す）。この冷凍サイクルＲＣの構成については後に詳述するが、図示しない空気調和機やヒートポンプ式給湯機等に組み込まれ、実施例のスクロール型流体機械１は冷媒の圧力によって膨張動作を行う後述する膨張部２と、この膨張部２の膨張動作によって圧縮動作を行う後述する圧縮部３（低段側）とを備えている（図２）。
【００２４】
スクロール型流体機械１はハウジング４を備えている。このハウジング４内には、主として固定スクロール６とこの固定スクロール６に対し公転旋回運動される可動スクロール７とから構成されるスクロールユニット８と、可動スクロール７を公転旋回運動可能に支持するメインフレーム（フレーム）９と、このメインフレーム９の底面に固定され、当該メインフレーム９の底面から突出して設けられた固定軸１１とが配設されている。
【００２５】
ハウジング４は、本体となるメインシェル１２と、このメインシェル１２の上部を覆うキャップ状のトップシェル１３と、メインシェル１２の下部を覆うキャップ状のボトムシェル１４とから構成されている。ハウジング４は、トップシェル１３とボトムシェル１４を、Ｏリング等のシール材を介し、メインシェル１２を挟み込むようにしてボルトで互いに締結することにより組み立てられ、外部から内部が密閉されている。そして、メインフレーム９の外周部はメインシェル１２の内側に固定されている。密閉されたハウジング４内には、スクロール型流体機械１の作動流体として冷凍サイクルＲＣから取り込んだ冷媒（二酸化炭素）を圧縮部３にて圧縮した圧力が作用している。
【００２６】
トップシェル１３には、冷凍サイクルＲＣから取り込んだ冷媒を膨張部２に吸入する膨張側吸入管１６が接続されている。メインシェル１２には、膨張部２にて膨張された冷媒を冷凍サイクルＲＣに向けて吐出する膨張側吐出管１７と、圧縮部３にて圧縮された冷媒を冷凍サイクルＲＣに向けて吐出する圧縮側吐出管１８が接続されている。膨張側吸入管１６と膨張側吐出管１７の端部は、固定スクロール６の基板６ａ内に形成された膨張側吸入室１９と膨張側吐出室２１とにそれぞれ開口して連通され、圧縮側吐出管１８の端部はメインシェル１２内に開口し、このメインシェル１２内を介してトップシェル１３の内側に形成された圧縮側吐出室２２に連通されている。
【００２７】
また、メインシェル１２には、冷凍サイクルＲＣから取り込んだ冷媒を圧縮部３に吸入する圧縮側吸入管２３（図３に示す。図１では手前側に位置する。）が接続され、この圧縮側吸入管２３の端部は、固定スクロール６の基板６ａ内に形成された圧縮側吸入室２４に開口され、連通されている。
【００２８】
一方、ボトムシェル１４の内側には潤滑油室２６が形成され、この潤滑油室２６にはスクロールユニット８を潤滑するための潤滑油が貯留される。前述した圧縮側吸入室２３には、固定スクロール６の基板６ａ及びメインフレーム９を貫通する送油孔２７（図２）が開口されており、この送油孔２７を介して潤滑油室２６の潤滑油が圧縮側吸入室２４に送油される構成とされている。
【００２９】
また、固定軸１１内には、固定軸１１の軸方向に沿って給油路２８が穿設されており、この給油路２８の下端は潤滑油室２６に開口し、上端は後述するボス（凹部）３１内の空間に開口されている。
【００３０】
固定スクロール６はメインフレーム９の上面部９ａに固定され、固定スクロール６の基板６ａの前述した圧縮側吸入室２４よりも固定スクロール６の径方向で若干中心側には後述する圧縮側吐出孔３２が貫通して形成されている。この圧縮側吐出孔３２の圧縮側吐出室２２に対する開口部には、冷媒中の潤滑油を分離するオイルセパレータ３３が装着されている。
【００３１】
可動スクロール７は、メインフレーム９の台座部９ｂにオルダムリング等の自転阻止機構３４を介して自転することなく公転旋回運動可能に支持されている。この自転阻止機構３４は台座部９ｂに嵌挿され、可動スクロール７の公転旋回運動に伴い基板７ａの基面７ｂとは反対側の面である背面７ｃに摺動可能に通接される。更に、可動スクロール７の背面７ｃには、後述する偏心ブッシュ３６が摺動且つ回動可能に嵌挿される円筒状の前述したボス３１が突設されている。
【００３２】
ここで、実施形態のスクロールユニット８は、圧縮機一体型膨張機において、一組の固定スクロール６及び可動スクロール７によって冷媒の作動室としての圧縮部３と膨張部２との両方を形成可能な、いわゆる単板式スクロールユニットであり、固定軸１１は、メインフレーム９と共に可動スクロール７を公転旋回運動可能に支持するのみであって、固定軸１１自体が回転駆動されることはない。
【００３３】
詳しくは、図２に示すように、固定スクロール６の基面６ｂには、環状の中間仕切り壁（環状壁）３８と、環状の外側仕切り壁３９とが立設され、中間仕切り壁３８と外側仕切り壁３９との間には渦巻状の外側固定スクロールラップ（ラップ）４０、中間仕切り壁３８よりも中心側には渦巻状の内側固定スクロールラップ（ラップ）４１がそれぞれ立設されている。また、基面６ｂには図示しないシールリングが嵌挿される環状溝４２が中間仕切り壁３８の端面に凹設されている。
【００３４】
固定スクロール６の基板６ａには、前述した圧縮側吸入室２４が外側仕切り壁３９の若干内側の圧縮部３の外周端に形成され、中間仕切り壁３８の若干外側の圧縮部３の内周端に圧縮側吐出孔３２が形成されている。また、基板６ａには、前述した膨張側吐出室２１が中間仕切り壁３８の若干内側の膨張部２の外周端に形成され、前述した膨張側吸入室１９が膨張部２の内周端である中心部に形成されている。更に、基板６ａには、外側仕切り壁３９の若干外側に環状の油溝４３が形成され、油溝４３上に設けられた溝幅よりも大きい直径で所定の深さで座ぐり加工を施して形成した凹部の底面に前述した送油孔２７が形成されている。
【００３５】
一方、可動スクロール７の基面７ｂには、外側固定スクロールラップ４０に噛合う渦巻状の外側可動スクロールラップ（ラップ）４４と、内側固定スクロールラップ４１に噛合う渦巻状の内側可動スクロールラップ（ラップ）４６とが相反する渦巻の方向で立設されている。
【００３６】
上述したスクロールユニット８によれば、中間仕切り壁３８よりも内側に膨張部２が形成され、中間仕切り壁３８と外側仕切り壁３９との間に圧縮部３が形成される。詳しくは、図１中に実線矢印で示すように、膨張側吸入管１６から吸入された冷媒は、膨張側吸入室１９を経て膨張部２に取り込まれ、各スクロール６、７が互いに協働することによって各ラップ４１、４６間に形成された膨張室（作動室）にて膨張される。膨張室は、各スクロール６、７の外周側に向けて移動しながらその容積が増大され、これに伴い可動スクロール７が固定スクロール６の軸心周りに公転旋回運動される。可動スクロール７の公転旋回運動に供した冷媒は、膨張側吐出室２１を経て膨張側吐出管１７を介しハウジング４外の冷凍サイクルＲＣに向けて吐出される。
【００３７】
一方、圧縮側吸入管２３から吸入された冷媒は、圧縮側吸入室２４を経て圧縮部３に取り込まれ、上述した膨張室での冷媒の膨張に伴い可動スクロール７が固定スクロール６の軸心周りに公転旋回運動することにより、各スクロール６、７が互いに協働することによって各ラップ４０、４４間に形成された圧縮室（作動室）にて圧縮される。圧縮室は、可動スクロール７の公転旋回運動に伴い各スクロール６、７の中心に向けて移動しながらその容積が減少される。そして、圧縮室の容積の減少に伴い、高圧にされた冷媒は圧縮側吐出孔３２、圧縮側吐出室２２を経て圧縮側吐出管１８を介し、ハウジング４外の冷凍サイクルＲＣに向けて吐出される。
【００３８】
更に、この過程において図１中にて点線矢印で示されるように、圧縮側吐出孔３２から圧縮側吐出室２２に吐出される冷媒は、オイルセパレータ３３を通過する際に冷媒中の潤滑油が分離される。冷媒から分離された潤滑油はメインフレーム９に形成された油戻路４７を経て潤滑油室２６に貯留される。
【００３９】
潤滑油室２６に貯留された潤滑油は、潤滑油室２６と圧縮側吸入室２４の圧力差によって給油路２８を上昇して固定軸１１の上端から吐出され、後述するベアリング４９、軸受４８、ベアリング５１を潤滑した後に、メインフレーム９の台座部９ｂと可動スクロール７の背面７ｃとの間に形成される背圧室５２に至り、送油孔２７を介し、圧縮側吸入室２４に至る。
【００４０】
（２）冷凍サイクルＲＣ
次に、図９は本発明のスクロール型流体機械１を用いた冷凍サイクルＲＣ（実施例）の冷媒回路図を示している。尚、この図では説明のため、スクロール型流体機械１の膨張部２と圧縮部３を分離して示している。スクロール型流体機械１の膨張部２で回収された動力で駆動される圧縮部３は、この冷凍サイクルＲＣにおいて低段側の圧縮機（低段側の圧縮部）を構成する。この圧縮部３の前述した圧縮側吐出管１８は、当該圧縮部３の後段に位置する高段側の圧縮機７０の電動機７０ｂで駆動される高段側の圧縮部７０ａに接続されている。
【００４１】
この圧縮部７０ａの後段には、冷媒を冷却するガスクーラ７１が接続されており、ガスクーラ７１の出口と蒸発器７３の入口間に、スクロール型流体機械１の膨張部２と膨張弁７２が並列に接続されている。このガスクーラ７１からの冷媒は前述した膨張側吸入管１６から膨張部２の膨張側吸入室１９に取り込まれる。また、スクロール型流体機械１の膨張部２からは膨張側吐出管１７を介して冷媒が蒸発器７３に送られる。そして、この蒸発器７３から出た冷媒が圧縮側吸入管２３からスクロール型流体機械１の圧縮部３に吸い込まれる構成とされている。
【００４２】
次にスクロール型流体機械１を含む冷凍サイクルＲＣの動作を説明する。スクロール型流体機械１の膨張部２が駆動する低段側の圧縮部３で昇圧された中間圧の冷媒（二酸化炭素冷媒）は、圧縮側吐出管１８から高段側の圧縮機７０に送られ、電動機７０ｂで駆動される圧縮部７０ａによって更に昇圧され、高圧（超臨界）となる。この高圧の冷媒は超臨界状態のままガスクーラ７１で冷却された後、一部は膨張側吸入管１６からスクロール型流体機械１の膨張部２に取り込まれ、膨張減圧される。
【００４３】
尚、残りの冷媒は膨張弁７２に送られて膨張減圧される。この膨張弁７２はスクロール型流体機械１の膨張部２を通過する冷媒の流量の調整のために設けられているものである。
【００４４】
膨張部２において冷媒が等エントロピ的に膨張することによって可動スクロール７が公転旋回運動し、動力が回収される。この可動スクロール７の公転旋回運動によって圧縮部３が低段側の圧縮機として作動することになる。膨張部２で膨張した冷媒は、蒸発器７３で加熱された後（或いは、それによって対象を冷却）、圧縮側吸入管２３より再びスクロール型流体機械１の圧縮部３に吸引される。
【００４５】
このように、スクロール型流体機械１の圧縮部３で冷凍サイクルＲＣの圧縮過程の一部（低段側）を担い、高段側の圧縮機７０の圧縮部７０ａで圧縮過程の残り（高段側）を担う。圧縮部３における圧縮動力は、膨張部２における回収動力によって賄われることになる。
【００４６】
（３）可動スクロール７の背圧
スクロール型流体機械１の背圧室５２では、潤滑油によって自転阻止機構３４と台座部９ｂ及び可動スクロール７の背面７ｃとの摺動部などが潤滑される。また、ハウジング４内は前述した如く圧縮側吐出孔３２から圧縮側吐出室２２に吐出された圧縮部３の吐出圧力に保たれているので、給油路２８を経て背圧室５２にはこの圧縮部３の吐出圧力に近い圧力に保たれた潤滑油が供給される。従って、背圧室５２から可動スクロール７は、圧縮部３の吐出圧力で固定スクロール６に対して押圧付勢され、押し付けられることになる。係る背圧室５２からの背圧により、固定スクロール６に対する可動スクロール７の円滑な公転旋回運動が可能となる。
【００４７】
このように、スクロール型流体機械１では冷媒の膨張エネルギーによってスクロールユニット８が駆動され、このスクロールユニット８の駆動力によって冷媒の圧縮エネルギーが発生する。この際、上述したように固定軸１１はメインフレーム９と共に可動スクロール７をその背面７ｃの中心部にて公転旋回運動可能に支持する支持機構５４を構成している。
【００４８】
（４）支持機構５４の構成
詳しくは、図４の可動スクロール７の支持機構５４を拡大した断面図に示すように、固定軸１１の上端部はスライドブッシュ５６の挿入孔５７内に、ベアリング４９によって摺動且つ回転可能に挿入されており、このスライドブッシュ５６は偏心ブッシュ３６の中心部に位置する円柱状の嵌挿部３６ａに、その軸方向に貫通形成された収納孔５８内に、当該偏心ブッシュ３６の偏心方向に移動可能に収納されている。即ち、固定軸１１の上端部は、スライドブッシュ５６を介して偏心ブッシュ３６内に挿入されたかたちとされている。
【００４９】
そして、偏心ブッシュ３６の嵌挿部３６ａは、軸受４８を介してボス３１に摺動且つ回転可能に嵌挿されている。軸受４８は、可動スクロール７の公転旋回運動に伴い偏心ブッシュ３６に作用するラジアル荷重を受容する。また、偏心ブッシュ３６の嵌挿部３６ａの下端には、ボス３１の径よりも大きく拡径された鍔部３６ｂが形成され、鍔部３６ｂとメインフレーム９との間にベアリング５１が配設されている。更に、鍔部３６ｂには断面Ｌ字状のバランスウエイト５９が一体に形成され、バランスウエイト５９は可動スクロール７とメインフレーム９との間の空間において可動スクロール７の公転旋回運動に伴い回転される。
【００５０】
このように、固定軸１１はベアリング４９、スライドブッシュ５６、偏心ブッシュ３６、軸受４８、ベアリング５１を介して可動スクロール７を公転旋回運動可能に支持しており、支持機構５４は、上記ボス３１、偏心ブッシュ３６、スライドブッシュ５６、固定軸１１と、後述するバネ６１により構成される。
【００５１】
（５）偏心ブッシュ３６、スライドブッシュ５６、及び、バネ６１の構成
次に、図５〜図８を参照しながら、上記支持機構５４を構成する偏心ブッシュ３６とスライドブッシュ５６、及び、バネ６１の一実施例について詳述する。偏心ブッシュ３６の収納孔５８は、当該偏心ブッシュ３６の中心部に位置する嵌挿部３６ａに貫通形成されており、各図に示すように偏心ブッシュ３６の偏心方向に長い断面形状を呈している。この場合、収納孔５８には偏心方向に延在して対向する一対の平坦面５８ａが形成されている。また、収納孔５８の両開口縁部には、偏心方向における一端に位置して係合凹所５８ｂが段落形成されている。
【００５２】
一方、スライドブッシュ５６は中心部に前述した収納孔５８が貫通形成された略筒状を呈しており、前記ベアリング４９はこの収納孔５８の内壁面に取り付けられている。スライドブッシュ５６の収納孔５８の軸方向の両端部には、前記偏心ブッシュ３６の偏心方向における一端に位置して係合突部５６ａが外方に突出して形成されている。また、他端には軸方向の両端部を残して凹陥されたバネ保持部５６ｂが形成されている。更に、偏心ブッシュ３６の偏心方向に位置するスライドブッシュ５６の両側壁は一対の平坦面５６ｃとされている。
【００５３】
また、バネ６１は図８に示すような断面形状の板バネから構成されており、スライドブッシュ５６の凹陥されたバネ保持部５６ｂ内に設けられる。このようにバネ６１をバネ保持部５６ｂ内に設けた状態で、スライドブッシュ５６は偏心ブッシュ３６の嵌挿部３６ａに貫通形成された収納孔５８内に取り付けられる。その際、スライドブッシュ５６は先ずバネ６１を圧縮させて偏心ブッシュ３６の偏心方向における他端側に寄せて収納孔５８内に挿入される。
【００５４】
このとき、スライドブッシュ５６のバネ保持部５６ｂの両端の壁の外端から係合突部５６ａの外端までの寸法は収納孔５８の、当該方向の寸法よりも小さい。また、スライドブッシュ５６の平坦面５６ｃは、収納孔５８の平坦面５８ａの内側に摺動自在に当接する寸法とされている。また、バネ６１は収納孔５８内においてスライドブッシュ５６と偏心ブッシュ３６間に介設されるかたちとなり、これによって、スライドブッシュ５６は偏心ブッシュ３６の偏心方向に移動自在に収納孔５８内に挿入される。
【００５５】
このようにしてスライドブッシュ５６を収納孔５８内に収納した後、バネ６１の圧縮を解除すると、バネ６１は復元力によってスライドブッシュ５６を偏心ブッシュ３６の偏心方向に付勢するので、当該方向にスライドブッシュ５６が移動し、偏心方向の一端側の両係合突部５６ａが偏心ブッシュ３６の収納孔５８の開口縁の両係合凹所５８ｂ内に進入してそれぞれ係合する（図７の状態）。
【００５６】
この状態でスライドブッシュ５６は偏心ブッシュ３６の収納孔５８内に、当該偏心ブッシュ３６の偏心方向に移動可能に収納されると共に、バネ６１によりスライドブッシュ５６は偏心ブッシュ３６の偏心方向に常時付勢されることになる。また、スライドブッシュ５６の両係合突部５６ａは、収納孔５８の係合凹所５８ｂ内に係合するので、スライドブッシュ５６が偏心ブッシュ３６から脱落することが阻止される。更に、バネ６１はスライドブッシュ５６のバネ保持部５６ｂ内に位置し、また、偏心ブッシュ３６との間で突っ張った状態となるので、バネ６１が偏心ブッシュ３６から脱落することも阻止される。
【００５７】
そして、このようにして偏心ブッシュ３６に取り付けられたスライドブッシュ５６の挿入孔５７内側のベアリング４９内に、固定軸１１の上端が挿入され、スライドブッシュ５６の挿入孔５７に対して摺動且つ回転可能とされることになる。図２に示すＸ１は固定スクロール６と固定軸１１（スライドブッシュ５６）の軸心であり、図６に示すＬ１はこの軸心Ｘ１を通る線である。図６に示すＬ２は可動スクロール７と偏心ブッシュ３６の軸心を通る線であり、Ｌ１とＬ２の差が固定スクロール６に対する可動スクロール７の偏心量となる（以下の実施例も同様）。
【００５８】
そして、スライドブッシュ５６がバネ６１により付勢されながら偏心ブッシュ３６の偏心方向に移動することで、固定スクロール６及び固定軸１１に対する可動スクロール７の偏心量が調整され、固定スクロール６に対する可動スクロール７の芯ずれが解消されることになる。また、運転中の係るスライドブッシュ５６の移動によっても係合突部５６ａと係合凹所５８ｂとの係合は解除されない寸法関係とされているものとする（以下の実施例でも同様）。
【００５９】
このように、可動スクロール７を公転旋回運動可能に支持するための支持機構５４を、可動スクロール７の背面に設けられたボス３１と、このボス３１に摺動且つ回転可能に嵌挿された偏心ブッシュ３６と、この偏心ブッシュ３６に形成された収納孔５８内に、当該偏心ブッシュ３６の偏心方向に移動可能に収納されたスライドブッシュ５６と、フレーム９の底面から突設され、スライドブッシュ５６に形成された挿入孔５７内に摺動且つ回転可能に挿入された固定軸１１と、収納孔５８内のスライドブッシュ５６と偏心ブッシュ３６間に介設され、スライドブッシュ５６の移動方向に当該スライドブッシュ５６を付勢するバネ６１とから構成し、スライドブッシュ５６には、バネ保持部５６ｂと、外方に突出した係合突部５６ａを形成し、係合突部５６ａが、スライドブッシュ５６が収納孔５８内に収納された後、バネ６１の付勢力でスライドブッシュ５６が移動した状態で偏心ブッシュ３６の収納孔５８の係合凹所５８ｂに係合することにより、収納孔５８からのスライドブッシュ５６の脱落を阻止すると共に、バネ保持部５６ｂが、収納孔５８からのバネ６１の脱落を阻止するようにしたので、バネ６１の付勢力によるスライドブッシュ５６の偏心方向への移動によって各スクロール６、７の芯ずれを解消することができる。
【００６０】
このとき、スライドブッシュ５６に形成したバネ保持部５６ｂでバネ６１が保持され、同じくスライドブッシュ５６に形成した係合突部５６ａがバネ６１の付勢力で偏心ブッシュ３６の収納孔５８に形成された係合凹所５８ｂに係合することでスライドブッシュ５６の脱落も防止される。即ち、スライドブッシュ５６にバネ保持部５６ｂを凹陥形成し、係合突部５６ａを突設するという簡単な加工で、偏心ブッシュ３６からのスライドブッシュ５６とバネ６１の脱落を阻止することができるようになり、生産コストの低減を図ることができる。
【００６１】
特に、この実施例では収納孔５８を偏心ブッシュ３６の嵌挿部３６ａに貫通形成すると共に、係合突部５６ａを、スライドブッシュ５６の両端部に形成し、バネ６１の付勢力でスライドブッシュ５６が移動した状態で、各係合突部５６ａが偏心ブッシュ３６の収納孔５８の両開口縁部に形成された係合凹所５８ｂにそれぞれ係合するようにしているので、両端の係合突部５６ａの係合でより確実に偏心ブッシュ３６の収納孔５８からのスライドブッシュ５６の脱落を防止することが可能となる。
【実施例２】
【００６２】
（６）スライドブッシュ５６の他の実施例
次に、図１０及び図１１を参照しながら、スライドブッシュ５６の他の実施例について説明する。尚、偏心ブッシュ３６とバネ６１の形状は前記実施例１（図５〜図８）と同様である。この場合のスライドブッシュ５６は、バネ保持部５６ｂを構成する軸方向の一端部の壁（図１０、図１１に５６ｄで示す）に、収納孔５８の開口方向に向けて低く傾斜した傾斜面６２が形成されている。
【００６３】
また、壁５６ｄの高さも低く形成されており、これにより、壁５６ｄは収納孔５８の開口方向に向けて尖る鏃状とされている。他の構成は前記実施例１の場合と同様である。このような傾斜面６２を形成したことで、バネ６１をバネ保持部５６ｂ内に取り付ける際、この傾斜面６２を利用してバネ６１をスライドブッシュ５６と偏心ブッシュ３６間の収納孔５８内に押し込むことが可能となる。
【００６４】
即ち、この実施例によれば、スライドブッシュ５６を偏心ブッシュ３６の収納孔５８内に収納した後、壁５６ｄの傾斜面６２を利用してバネ６１を偏心ブッシュ３６とスライドブッシュ５６の間の収納孔５８内に挿入することができるようになる。挿入されたバネ６１は壁５６ｄの傾斜面６２とは反対側の縦壁面に係合するので、脱落も防止される。これにより、前記実施例の如くバネ６１をバネ保持部５６ｂ内に設けた状態でスライドブッシュ５６を収納孔５８内に収納する場合に比して、スライドブッシュ５６とバネ６１の組み付け作業が極めて容易となる。
【実施例３】
【００６５】
（７）偏心ブッシュ３６、スライドブッシュ５６、及び、バネ６１の更に他の実施例
次に、図１２及び図１３を参照しながら、偏心ブッシュ３６、スライドブッシュ５６と、バネ６１の更に他の実施例について説明する。この場合、バネ６１の形状は図１２に示すような円弧状に潰された筒状とされている。この場合も偏心ブッシュ３６の収納孔５８は嵌挿部３６ａの軸方向に貫通形成されているが、この実施例では収納孔５８は、内径の大きい円形の孔である大径部６３ａと、それよりも内径の小さい円形の孔である小径部６３ｂとから構成されており、小径部６３ｂは偏心ブッシュ３６の偏心方向（スライドブッシュ５６の移動方向）で大径部６３ａに連続している。また、係合凹所５８ｂは、小径部６３ｂの両開口縁部に対応する部分に段落形成されている。
【００６６】
一方、スライドブッシュ５６は円筒状を呈しており、その軸方向の両端周縁に係合突部５６ａがフランジ状に外方に突出形成されている。スライドブッシュ５６の外径は収納孔５８の小径部６３ｂの内径より小さく、係合突部５６ａの外径は、収納孔５８の大径部６３ａの内径よりも十分余裕をもって小さく、小径部６３ｂの内径よりも大きい。また、係合凹所５８ｂの内径は、係合突部５６ａの外径よりも大きいものとされている。他の構成は前述した実施例と同様である。
【００６７】
また、バネ６１は図１３に示すように小径部６３ｂとは反対側（移動方向とは反対側）となるように両端の係合突部５６ａ間に圧縮状態で設けられる。このようにバネ６１を両端の係合突部５６ａ間に設けた状態で、スライドブッシュ５６は収納孔５８の大径部６３ａ内に挿入される。
【００６８】
このとき、スライドブッシュ５６の係合突部５６ａの外径は収納孔５８の大径部６３ａの内径より十分小さいので、当該大径部６３ａ内に支障無く挿入することができる。
【００６９】
このようにしてスライドブッシュ５６を収納孔５８内に収納した後、バネ６１を挿入すると、バネ６１は復元力によってスライドブッシュ５６を偏心ブッシュ３６の偏心方向に付勢するので、小径部６３ｂ内にスライドブッシュ５６が移動し、偏心方向の一端側の両係合突部５６ａが小径部６３ｂの開口縁の両係合凹所５８ｂ内に進入してそれぞれ係合する（図１２、図１３の状態）。
【００７０】
この状態でスライドブッシュ５６は偏心ブッシュ３６の収納孔５８内に、当該偏心ブッシュ３６の偏心方向に移動可能に収納されると共に、バネ６１によりスライドブッシュ５６は偏心ブッシュ３６の偏心方向に常時付勢されることになる。また、スライドブッシュ５６の両係合突部５６ａは、小径部６３ｂの係合凹所５８ｂ内に係合するので、スライドブッシュ５６が偏心ブッシュ３６から脱落することが阻止される。更に、バネ６１はスライドブッシュ５６の小径部６３ｂとは反対側の係合突部５６ａ間に位置し、また、偏心ブッシュ３６との間で突っ張った状態となるので、バネ６１が偏心ブッシュ３６から脱落することも阻止される。
【００７１】
このように実施例３では収納孔５８を、偏心ブッシュ３６に貫通形成された大径部６３ａと偏心方向でそれに連続した小径部６３ｂとから構成すると共に、係合突部５６ａを、スライドブッシュ５６の両端周縁に形成し、スライドブッシュ５６を収納孔５８の大径部６３ａ内に収納した後、バネ６１の付勢力でスライドブッシュ５６が小径部６３ｂ内に移動した状態で、当該移動方向に位置する部分の各係合突部５６ａが収納孔５８の小径部６３ｂの両開口縁部に形成された係合凹所５８ｂ内にそれぞれ係合し、移動方向とは反対側に位置する部分の各係合突部５６ａがバネ６１を保持するバネ保持部を兼ねるようにしたので、安定的にスライドブッシュ５６とバネ６１を偏心ブッシュ３６の収納孔５８内に保持して脱落を防止することが可能となる。また、スライドブッシュ５６は円筒状になるため、加工コストの低減になる。
【実施例４】
【００７２】
（８）偏心ブッシュ３６、スライドブッシュ５６、及び、バネ６１の更に他の実施例
次に、図１４〜図１７を参照しながら、偏心ブッシュ３６、スライドブッシュ５６、及び、バネ６１の更に他の実施例について説明する。この実施例では、図１２及び図１３の実施例３の小径部６３ｂと同じ径の長円状の収納孔５８が偏心ブッシュ３６の嵌挿部３６ａに形成されている。尚、この長円は偏心ブッシュ３６の偏心方向に長い。また、スライドブッシュ５６の軸方向の一端部周囲の係合突部５６ａが削除されている。その代わりに、この軸方向のスライドブッシュ５６の一端部が図１６に示す如く収納孔５８外に突出している。そして、この突出した部分の周囲に溝６４が凹陥形成されている。この溝６４には図１４、図１５に示すようなＣ形状の留め具（クリップ）６６が嵌着される構造とされている。また、偏心ブッシュ３６の収納孔５８の軸方向の一端側の係合凹所５８ｂも形成されていない。他の構成は前述した実施例と同様である。
【００７３】
そして、この実施例の場合にはバネ６１を設けること無く、先ず、スライドブッシュ５６を収納孔５８の他端側から当該収納孔５８内に挿入する。その後、軸方向の一端部側からバネ６１を図１７に示すように移動方向とは反対側となるよう、他端の係合突部５６ａと溝６４の間に圧縮状態で挿入する。バネ６１を挿入すると、当該バネ６１の復元力によってスライドブッシュ５６は偏心ブッシュ３６の偏心方向に付勢されるので、スライドブッシュ５６が移動し、偏心方向の一端側の係合突部５６ａが開口縁の係合凹所５８ｂ内に進入して係合する（図１６の状態）。
【００７４】
このようにバネ６１を挿入した状態で、スライドブッシュ５６の溝６４は収納孔５８外に位置している。その状態で留め具６６を溝６４に嵌着する。留め具６６はスライドブッシュ５６の軸方向の一端側の偏心ブッシュ３６に係合するかたちとなり、スライドブッシュ５６の移動によってもこの係合関係は解除されない。また、留め具６６はバネ６１の一端側に位置するので、他端側に位置する係合突部５６ａと共にバネ保持部を構成することになる。これにより、スライドブッシュ５６とバネ６１の脱落は阻止されることになる。
【００７５】
このように収納孔５８を偏心ブッシュ３６に貫通形成し、係合突部５６ａをスライドブッシュ５６の他端部に形成し、バネ６１の付勢力でスライドブッシュ５６が移動した状態で収納孔５８の開口縁部の係合凹所５８ｂに係合すると共に、スライドブッシュ５６の一端部には、収納孔５８外に位置してスライドブッシュ５６とバネ６１の脱落を阻止するための留め具６６を取り付けたので、係合突部５６ａをスライドブッシュの他端部のみに形成すればよく、バネ６１を偏心ブッシュ３６とスライドブッシュ５６の間の収納孔５８内に挿入した後、留め具６６をスライドブッシュ５６の一端部に取り付ければよいので、組立作業が容易となる。
【００７６】
尚、実施例では所謂単板式の圧縮機一体型スクロール膨張機をスクロール型流体機械の例に採り上げて本発明を適用したが、請求項１乃至請求項５の発明ではそれに限らず、膨張部と圧縮部とが駆動軸によって連結されたかたちのスクロール型流体機械等にも本発明は有効である。
【符号の説明】
【００７７】
１  スクロール型流体機械
２  膨張部
３  圧縮部（低段側）
６  固定スクロール
７  可動スクロール
８  スクロールユニット
９  メインフレーム
１１  固定軸
３１  ボス
３６  偏心ブッシュ
４０、４１、４４、４６  ラップ
４９  ベアリング
５４  支持機構
５６  スライドブッシュ
５６ａ  係合突部
５７  挿入孔
５８  収納孔
５８ｂ  係合凹所
６１  バネ
６３ａ  大径部
６３ｂ  小径部
６６  留め具
ＲＣ  冷凍サイクル
【図１】
0006393115.tif 000002
【図２】
0006393115.tif 000003
【図３】
0006393115.tif 000004
【図４】
0006393115.tif 000005
【図５】
0006393115.tif 000006
【図６】
0006393115.tif 000007
【図７】
0006393115.tif 000008
【図８】
0006393115.tif 000009
【図９】
0006393115.tif 000010
【図１０】
0006393115.tif 000011
【図１１】
0006393115.tif 000012
【図１２】
0006393115.tif 000013
【図１３】
0006393115.tif 000014
【図１４】
0006393115.tif 000015
【図１５】
0006393115.tif 000016
【図１６】
0006393115.tif 000017
【図１７】
0006393115.tif 000018