(57)【要約】【課題】公転旋回時に発生し、軸受に負荷される荷重を低減することが可能なスクロール型流体機械を提供することを目的とする。【解決手段】密閉型スクロール圧縮機は、固定スクロール及び旋回スクロールが互いに噛み合わされて、冷媒を密閉する圧縮室が形成される密閉型スクロール圧縮機であって、その一端部にて旋回スクロールに連結され、回転力を旋回スクロールに伝達する回転軸１０と、回転軸１０を回転可能に支持する主軸受及びサブ軸受と、旋回スクロールが受ける公転旋回による遠心力方向を基準として回転軸１０の回転方向に先行して９０°以内の位置において回転軸１０に設けられ、回転軸１０周りに回転するウエイト部２３，２４とを備える。【選択図】図６
2012193652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの端板の一側面に渦巻き状の壁体を立設させた固定スクロール及び旋回スクロールが互いに噛み合わされて、流体を密閉する密閉室が形成されるスクロール型流体機械であって、
その一端部にて前記旋回スクロールに連結され、回転力を前記旋回スクロールに伝達する回転軸と、
前記回転軸を回転可能に支持する少なくとも一つの軸受と、
前記旋回スクロールが受ける公転旋回による遠心力方向を基準として前記回転軸の回転方向に先行して９０°以内の位置において前記回転軸に設けられ、前記回転軸周りに回転するウエイト部と、
を備えるスクロール型流体機械。
【請求項２】
それぞれの端板の一側面に渦巻き状の壁体を立設させた固定スクロール及び旋回スクロールが互いに噛み合わされて、流体を密閉する密閉室が形成されるスクロール型流体機械であって、
その一端部にて前記旋回スクロールに連結され、回転力を前記旋回スクロールに伝達する回転軸と、
前記回転軸を回転可能に支持する少なくとも一つの軸受と、
前記旋回スクロールが受ける公転旋回による遠心力方向を基準として前記回転軸の回転方向に先行して１８０°未満の位置において前記回転軸に設けられ、前記回転軸周りに回転するウエイト部と、
を備え、
前記ウエイト部が前記回転軸周りに回転することによって生じる遠心力は、前記スクロール型流体機械の使用圧力条件下での運転時に前記密閉室で発生した流体の圧縮又は膨張によるガス荷重の１／２以上の荷重を相殺できる荷重に相当するスクロール型流体機械。
【請求項３】
前記ウエイト部のバランス荷重は、前記流体の圧縮又は膨張によって前記旋回スクロールが受けるガス荷重、前記ガス荷重の前記回転軸における入力位置、前記回転軸における前記軸受の位置に基づいて決定される請求項１又は２に記載のスクロール型流体機械。
【請求項４】
前記回転軸は、
前記回転軸の先端にて前記回転軸の軸線から偏芯して設けられ、平滑面が形成されたピン部と、
前記ピン部の平滑面に沿って移動する壁面が形成されつつ前記ピン部が挿入された開口部を有し、前記旋回スクロールと連結されるブッシュ部と、
を備え、
前記ウエイト部は、前記平滑面に対して鉛直方向であって、前記回転軸の軸線を通過する仮想平面上に設けられる請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクロール型流体機械。
【請求項５】
前記回転軸は、
前記回転軸の先端にて前記回転軸の軸線から偏芯して設けられたピン部と、
前記ピン部の軸線周りに回転可能であり、その軸線が前記ピン部の軸線から偏芯して設けられつつ、前記旋回スクロールと連結されるブッシュ部と、
を備え、
前記ウエイト部は、前記旋回スクロールから前記ブッシュ部が受ける公転旋回による遠心力方向に対する反力の方向の力と前記ブッシュ部が受ける前記回転軸の回転方向に対して接線方向の力の合力方向線上に設けられる請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクロール型流体機械。
【請求項６】
前記回転軸は、前記回転軸の長さ方向に沿って前記回転軸の外周面に設けられ、前記回転軸の外周面に油を給油する給油溝を更に備え、
前記給油溝は、前記ウエイト部の回転による遠心力が作用する領域以外に設けられる請求項１〜５のいずれか１項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、一対の固定スクロール及び旋回スクロールを有し、旋回スクロールが回転軸から受ける回転力によって公転旋回運動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】
一対の固定スクロール及び旋回スクロールを噛み合わせることによって圧縮室を形成しているスクロール圧縮機は、旋回スクロールが回転軸に連結される。そして、旋回スクロールは、回転軸から回転力が伝達されつつ、自転阻止機構によって自転が阻止されることによって公転旋回する。回転軸は、スクロール圧縮機のハウジングに固定された軸受によって回転可能に支持されている。
【０００３】
また、スクロール圧縮機には、旋回スクロールの旋回半径を変化させる可変旋回半径機構を有するものがある。特許文献１には、可変旋回半径機構のうち、いわゆる滑り子式及びスイングリンク式を用いた技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３５５５８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、旋回スクロールは、公転旋回の際に遠心力が発生する。そのため、バランスウエイトが回転軸に設けられ、バランスウエイトの遠心力によって、旋回スクロールは、公転旋回の際に発生する遠心力と均衡が図られている。また、旋回スクロールは、上記遠心力以外に、圧縮室内の冷媒の圧縮によるガス荷重等の荷重を受ける。このガス荷重等の荷重は、回転軸に伝達され、回転軸を支持する軸受に負荷されるため、回転軸は、運転時において軸受から常に負荷を受けている状態になっている。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、公転旋回時に発生し、軸受に負荷される荷重を低減することが可能な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以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係るスクロール型流体機械は、それぞれの端板の一側面に渦巻き状の壁体を立設させた固定スクロール及び旋回スクロールが互いに噛み合わされて、流体を密閉する密閉室が形成されるスクロール型流体機械であって、その一端部にて旋回スクロールに連結され、回転力を旋回スクロールに伝達する回転軸と、回転軸を回転可能に支持する少なくとも一つの軸受と、旋回スクロールが受ける公転旋回による遠心力方向を基準として回転軸の回転方向に先行して９０°以内の位置において回転軸に設けられ、回転軸周りに回転するウエイト部とを備える。
【０００８】
この発明によれば、ウエイト部の荷重が、旋回スクロールが受ける公転旋回による遠心力方向を基準として回転軸の回転方向より遅れて９０°以内の位置にかかる荷重、例えば密閉室で発生した流体の圧縮又は膨張によるガス荷重を低減する。その結果、軸受と接する部分にて回転軸に生じる軸受荷重が、ウエイト部の遠心力によって低減される。例えば、ウエイト部が密閉室で発生した流体の圧縮又は膨張によるガス荷重と均衡するように設けられれば、ウエイト部の遠心力によってガス荷重を原因とする軸受荷重を打ち消すことができる。
【０００９】
また、本発明に係るスクロール型流体機械は、それぞれの端板の一側面に渦巻き状の壁体を立設させた固定スクロール及び旋回スクロールが互いに噛み合わされて、流体を密閉する密閉室が形成されるスクロール型流体機械であって、その一端部にて旋回スクロールに連結され、回転力を旋回スクロールに伝達する回転軸と、回転軸を回転可能に支持する少なくとも一つの軸受と、旋回スクロールが受ける公転旋回による遠心力方向を基準として回転軸の回転方向に先行して１８０°未満の位置において回転軸に設けられ、回転軸周りに回転するウエイト部とを備え、ウエイト部が回転軸周りに回転することによって生じる遠心力は、スクロール型流体機械の使用圧力条件下での運転時に密閉室で発生した流体の圧縮又は膨張によるガス荷重の１／２以上の荷重を相殺できる荷重に相当する。
【００１０】
この発明によれば、ウエイト部が回転軸周りに回転することによって生じる遠心力が、旋回スクロールが受ける公転旋回による遠心力と、スクロール型流体機械の使用圧力条件下での運転時に密閉室で発生した流体の圧縮又は膨張によるガス荷重の１／２以上の荷重を低減する。その結果、軸受と接する部分にて回転軸に生じる軸受荷重が、ウエイト部の遠心力によって低減される。
【００１１】
上記発明において、ウエイト部のバランス荷重は、流体の圧縮又は膨張によって旋回スクロールが受けるガス荷重、ガス荷重の回転軸における入力位置、回転軸における軸受の位置に基づいて決定されてもよい。
【００１２】
この発明によれば、旋回スクロールが流体の圧縮又は膨張によってガス荷重を受けるとき、そのガス荷重の値、ガス荷重の回転軸における入力位置、回転軸における軸受との接触位置によって、ウエイト部のバランス荷重を決定することができる。そして、ガス荷重を原因とする軸受荷重が低減されるように、バランス荷重を決定することによって、ウエイト部の遠心力によって軸受荷重を減少させることができる。
【００１３】
上記発明において、回転軸は、回転軸の先端にて回転軸の軸線から偏芯して設けられ、平滑面が形成されたピン部と、ピン部の平滑面に沿って移動する壁面が形成されつつピン部が挿入された開口部を有し、旋回スクロールと連結されるブッシュ部とを備え、ウエイト部は、平滑面に対して鉛直方向であって、回転軸の軸線を通過する仮想平面上に設けられてもよい。
【００１４】
この発明によれば、ブッシュ部がピン部に対して滑動する滑り子式の可変旋回半径機構を備え、ピン部の平滑面には、旋回スクロールが受ける公転旋回による遠心力以外の荷重、例えば密閉室で発生した流体の圧縮又は膨張によるガス荷重が負荷される。そして、ウエイト部が、平滑面に対して鉛直方向であって、回転軸の軸線を通過する仮想平面上に設けられることによって、ピン部の平滑面を介して回転軸にかかる荷重が、ウエイト部の遠心力によって低減される。
【００１５】
上記発明において、回転軸は、回転軸の先端にて回転軸の軸線から偏芯して設けられたピン部と、ピン部の軸線周りに回転可能であり、その軸線がピン部の軸線から偏芯して設けられつつ、旋回スクロールと連結されるブッシュ部とを備え、ウエイト部は、旋回スクロールからブッシュ部が受ける公転旋回による遠心力方向に対する反力の方向の力とブッシュ部が受ける回転軸の回転方向に対して接線方向の力の合力方向線上に設けられてもよい。
【００１６】
この発明によれば、ピン部から偏芯して設けられたブッシュ部を、ピン部の軸線周りに滑動させるスイングリンク式の可変旋回半径機構を備え、ブッシュ部を介してピン部には、旋回スクロールが受ける公転旋回による遠心力以外の荷重、例えば密閉室で発生した流体の圧縮又は膨張によるガス荷重が負荷される。そして、ウエイト部が、旋回スクロールからブッシュ部が受ける公転旋回による遠心力方向に対する反力の方向の力とブッシュ部が受ける回転軸の回転方向に対して接線方向の力の合力方向線上に設けられることによって、ピン部を介して回転軸にかかる荷重が、ウエイト部の遠心力によって低減される。
【００１７】
上記発明において、回転軸は、回転軸の長さ方向に沿って回転軸の外周面に設けられ、回転軸の外周面に油を給油する給油溝を更に備え、給油溝は、ウエイト部の回転による遠心力が作用する領域以外に設けられてもよい。
【００１８】
この発明によれば、ウエイト部の回転によって回転軸に遠心力が作用するところ、給油溝は、遠心力が作用する領域以外に設けられるため、回転軸への荷重負荷による油膜切れを防止することができ、軸受性能を損なうことなく、回転軸に給油可能である。ウエイト部が例えば密閉室で発生した流体の圧縮又は膨張によるガス荷重と均衡するように設けられ、ガス荷重を原因とする軸受荷重が打ち消される場合、給油溝は、例えば、旋回による遠心力方向を基準として回転軸の回転方向に１６０°±４５°先行した位置に設けられる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、公転旋回時に発生し、軸受に負荷される荷重を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る密閉型スクロール圧縮機を示す縦断面図である。
【図２】密閉型スクロール圧縮機を示す部分拡大縦断面図である。
【図３】旋回スクロールを示す概略上面図である。
【図４】滑り子式の回転軸を示す端面図である。
【図５】荷重の伝達を示す説明図である。
【図６】回転軸及びモータロータを示す側面図である。
【図７】主軸受損失比率と回転数の関係を示すグラフである。
【図８】回転軸を示す端面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係るスライドリンク式の回転軸を示す斜視図である。
【図１０】スライドリンク式の回転軸を示す端面図である。
【図１１】従来の滑り子式の回転軸を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１〜図８を用いて説明する。
本実施形態に係る密閉型スクロール圧縮機１は、図１に示すように、ハウジング３，４からなる密閉容器２を備えている。これらのハウジング３，４は、互いに全周溶接されて一体化されることにより密閉容器２を構成している。密閉容器２には、据付け脚６が設けられている。
【００２２】
ハウジング３の中央部には、ステータ８及びモータロータ９からなる電動モータ７がハウジング３に圧入されることによって固定設置されている。回転軸１０は、下端部分がサブ軸受２２に支持され、上端部分が圧縮機３０に連結されるように上下方向に延長されており、中間部分には、電動モータ７のモータロータ９が結合されている。
【００２３】
サブ軸受２２は、密閉容器２に対する回転軸１０の支持部材であり、ハウジング３の下方にて円周上の複数箇所、例えば３箇所で外周側から栓溶接２５によって溶接（又はカシメ）されることで、固定設置されている。
【００２４】
また、電動モータ７の上方側には、圧縮機３０が設けられている。この圧縮機３０は、主軸受３１と、主軸受３１に対し固定設置される固定スクロール３２と、回転軸１０の上端に設けられているクランクピン１０Ａに嵌合されるとともに、固定スクロール３２に噛合されて圧縮室を形成し、回転軸１０の回転によって固定スクロール３２の周りに公転旋回駆動される旋回スクロール３３等から構成される。旋回スクロール３３は、図２に示すように、円板状の端板３７と、端板３７の一面側に立設された渦巻き状ラップ３４と、端板３７の他面側に設けられたボス状のドライブ軸受３８などからなる。
【００２５】
主軸受３１は、図１に示すように、密閉容器２に対する回転軸１０の支持部材であり、圧縮機３０は、主軸受３１を介してハウジング３の上方にて円周上の複数箇所、例えば３箇所で外周側から栓溶接３５にて溶接（またはカシメ）されることで、固定設置されている。圧縮機３０は、外部から吸入配管を経て冷媒を吸入し圧縮した後、ハウジング４内に図示しないディスチャージカバー等を介して区画形成されている吐出チャンバー３６内に冷媒を吐き出し、外部へと送出する。
【００２６】
圧縮機３０は、図２では省略する自転阻止機構、例えばオルダムリンク４０（図５参照）を有する。オルダムリンク４０によって、旋回スクロール３３は、固定されている固定スクロール３２に対して自転が阻止された状態で公転旋回運動を行う。
【００２７】
また、圧縮機３０は、滑り子式の可変旋回半径機構を有する。
回転軸１０は、図２に示すように、旋回スクロール３３の連結部分にて、ドライブピン１１と、ドライブブッシュ１２が設けられる。なお、図１に示したクランクピン１０Ａは、ドライブピン１１とドライブブッシュ１２を組み合わせたものに相当する。ドライブピン１１は、ピン部の一例であり、回転軸１０の先端にて回転軸１０の軸線から偏芯して設けられ、図４に示すように、平滑面１１ａが形成されている。
【００２８】
ドライブブッシュ１２は、ブッシュ部の一例であり、図４に示すように、ドライブピン１１の平滑面１１ａに沿って移動する壁面が形成されつつドライブピン１１が挿入された開口部１２ａを有する。ドライブピン１１は、開口部１２ａ内で滑動可能である。ドライブブッシュ１２は、図２に示すように、旋回スクロール３３のドライブ軸受３８に挿入され固定される。
【００２９】
回転軸１０が回転すると、ドライブピン１１は、回転軸１０と一体的に円軌道を描いて回転する。ドライブブッシュ１２は、旋回スクロール３３と共に、開口部１２ａに沿って滑動し、ドライブブッシュ１２と旋回スクロール３３の旋回半径を変化させる。
【００３０】
また、バランスウエイト１３は、ドライブブッシュ１２に固定され、回転による遠心力によって、旋回スクロール３３が公転旋回することによって生じる遠心力と均衡を図る。バランスウエイト１３は、図２に示すように、公転旋回することによって旋回スクロール３３に生じる遠心力の方向と１８０°反対の方向に設けられる。
【００３１】
次に、図３〜図５を参照して、回転軸１０に入力される荷重について説明する。
旋回スクロール３３は、公転旋回時において、固定スクロール３２と接触することによって、渦巻き状ラップ３４が歯面荷重を受ける。また、自転阻止機構のオルダムリンク４０が回転することによって、オルダムリンク４０に遠心力が発生する。オルダムリンク４０は、旋回スクロール３３に設けられた溝内で接触しながら滑動することから、オルダムリンク４０に発生した遠心力が溝を介して旋回スクロール３３に伝達される。
【００３２】
更に、旋回スクロール３３は、公転旋回時に遠心力が発生する。図２及び図３に、遠心力の発生方向を矢印で示した。このとき、旋回スクロール３３の遠心力に均衡するように設けられたバランスウエイト１３の遠心力方向は、図２及び図３に示すように、旋回スクロール３３の遠心力方向とは１８０°反対方向である。
【００３３】
また更に、旋回スクロール３３は、密閉型スクロール圧縮機１の使用圧力条件下での運転時に圧縮室で発生した冷媒の圧縮によるガス荷重を受ける。旋回スクロール３３に入力されたガス荷重及び遠心力は、ドライブ軸受３８を介して、ドライブブッシュ１２に入力される。
【００３４】
ドライブブッシュ１２は、公転旋回時に遠心力が発生する。そして、ドライブピン１１には、旋回スクロール３３が受ける種々の荷重、旋回スクロール３３及びドライブブッシュ１２で発生する遠心力が入力される。以上より、回転軸１０へ入力される荷重は、まずドライブピン１１に集約されることが分かる。
【００３５】
ドライブピン１１には、平滑面１１ａが設けられており、図４に示すように、平滑面１１ａに対して垂直方向にガス荷重などの荷重が入力される。
【００３６】
次に、本実施形態のバランサ２３，２４について説明する。
本実施形態では、図６に示すように、平滑面１１ａに対して垂直方向に入力されるガス荷重などの荷重と均衡を図るようにバランサ２３，２４（ウエイト部）が設けられる。バランサ２３，２４は、例えばモータロータ９に設けられ、モータロータ９が回転軸１０の軸心周りに回転することで、ドライブピン１１から回転軸に入力される荷重と均衡を図ることができる。
【００３７】
バランサ２３，２４が、ドライブピン１１の平滑面１１ａに対して鉛直方向であって、回転軸１０の軸線を通過する仮想平面上に設けられることによって、ドライブピン１１の平滑面１１ａを介して回転軸１０にかかる荷重が、バランサ２３，２４の遠心力によって低減される。
【００３８】
次に、図６を参照して、バランサ２３，２４の荷重Ｆｘ１，Ｆｘ２の決定方法について説明する。バランサ２３，２４の荷重Ｆｘ１，Ｆｘ２は、冷媒の圧縮によって旋回スクロール３３が受けるガス荷重、ガス荷重の回転軸１０における入力位置、回転軸１０における主軸受３１やサブ軸受２２の位置に基づいて決定される。このとき、ガス荷重を原因とする軸受荷重が低減されるように、バランサ２３，２４の荷重Ｆｘ１，Ｆｘ２を決定することによって、バランサ２３，２４の遠心力によってガス荷重による軸受荷重を減少させることができる。
【００３９】
図６に示すように、ドライブピン１１における入力荷重をＦｐ、主軸受荷重をＲａ、サブ軸受荷重をＲｂ、ドライブピン１１における荷重入力位置から主軸受荷重、サブ軸受荷重の入力位置までの距離をそれぞれＬａ，Ｌｂ、ドライブピン１１における荷重入力位置からバランサ２３，２４までの距離をそれぞれＬｘ１，Ｌｘ２とする。
【００４０】
このとき、ドライブピン１１における入力荷重Ｆｐと、主軸受荷重Ｒａ、サブ軸受荷重Ｒｂ、バランサ２３，２４の荷重Ｆｘ１，Ｆｘ２との釣り合い式は下式の通りとなる（なお、Ｆｐ、Ｒａ、Ｒｂ、Ｆｘ１、Ｆｘ２のベクトル記号は省略した）。
Ｆｐ＋Ｒａ＋Ｒｂ＋Ｆｘ１＋Ｆｘ２＝０
Ｌａ×Ｒａ＋Ｌｘ１×Ｆｘ１＋Ｌｘ２×Ｆｘ２＋Ｌｂ×Ｒｂ＝０
【００４１】
上の二つの釣り合い式でＲａ＝０、Ｒｂ＝０とすることで、主軸受３１やサブ軸受２２にかかる軸受荷重を０にするバランサ２３，２４の荷重Ｆｘ１，Ｆｘ２を算出することができる。
Ｒａ＝０、Ｒｂ＝０を上の二つの釣り合い式に入力すると、
Ｆｐ＋Ｆｘ１＋Ｆｘ２＝０
Ｌｘ１×Ｆｘ１＋Ｌｘ２×Ｆｘ２＝０
となる（なお、Ｆｐ、Ｒａ、Ｒｂ、Ｆｘ１、Ｆｘ２のベクトル記号は省略した）。
【００４２】
以上より、バランサ２３，２４の荷重Ｆｘ１，Ｆｘ２は、
【数１】
2012193652.tif 000003
【数２】
2012193652.tif 000004
となる。
【００４３】
ドライブピン１１における入力荷重Ｆｐを、密閉型スクロール圧縮機１が定格運転しているときに発生するガス荷重に設定すると、回転軸１０が定格運転時の回転数に到達したとき、主軸受３１及びサブ軸受２２における軸受荷重が０となる。図７に、密閉型スクロール圧縮機１の一例における主軸受損失比率と回転数の関係について示した。
【００４４】
図７中の「従来軸受」は、本実施形態と異なり、回転軸１０にバランサ２３，２４を設けなかった場合であり、「荷重キャンセル軸受」は、定格運転時の回転数２５０ｒｐｓに到達したとき、主軸受３１及びサブ軸受２２における軸受荷重が０となるように、回転軸１０にバランサ２３，２４を設けた場合である。
【００４５】
「従来軸受」における回転軸１０の回転数が１２０ｒｐｓの時の損失を１とすると、図７によれば、「従来軸受」では、回転数が上昇するにつれて、主軸受損失比率も高くなることが分かる。一方、「荷重キャンセル軸受」では、回転数１８０ｒｐｓまでは主軸受損失比率が１程度まで高まるものの、その後、回転数２５０ｒｐｓに近づくにつれて主軸受損失比率が０まで低下する。
【００４６】
以上のとおり、本実施形態では、バランサ２３，２４を回転軸１０に設けることで、主軸受３１及びサブ軸受２２にかかる荷重を低減できる。図１では、密閉型スクロール圧縮機１において、圧縮機３０の１台が設けられる場合について示したが、密閉型スクロール圧縮機１に２台の圧縮機を設けて、回転軸１０を共有させる場合は、主軸受３１及びサブ軸受２２における損失は２倍となる。したがって、密閉型スクロール圧縮機１に２台の圧縮機を設ける場合は、本実施形態の構成によって更に有利な効果が得られる。
【００４７】
次に、図８を参照して、本実施形態に係る回転軸１０に設けられる給油溝２６について説明する。本実施形態と異なり、回転軸１０にバランサ２３，２４を設けない場合の従来の回転軸１０に設けられる給油溝２７を図８及び図１１に示した。なお、本実施形態の給油溝２６が設けられる場合は、給油溝２７は回転軸１０に設けられない。
【００４８】
給油溝２６，２７は、回転軸１０の長さ方向に沿って、回転軸１０の外周面に設けられ、回転軸１０の外周面に油を給油する。給油される油は、回転軸１０の軸内部に設けられた供給路を通過した後、給油穴２８から給油溝２７へ導かれる。本実施形態の給油溝２６も同様の構成を有する。
【００４９】
バランサ２３，２４が設けられない従来の回転軸１０は、旋回スクロール３３の遠心力方向（図８の「旋回方向」）を基準として回転軸１０の回転方向より遅れて１１０°の位置が最大負荷圏になる。そのため、回転軸１０への荷重負荷による油膜切れが給油溝２７で発生しないように、従来の給油溝２７は、図８に示すように、最大負荷圏の１８０°対向側、すなわち旋回方向を基準として回転軸１０の回転方向に７０°進んだ位置から＋４５°までの範囲に設けられていた。
【００５０】
一方、バランサ２３，２４が設けられ主軸受３１及びサブ軸受２２における軸受荷重が低減される本実施形態では、バランサ２３，２４の遠心力がガス荷重よりも大きい範囲で使用されているとき、旋回方向を基準として回転軸１０の回転方向に７０°進んだ位置が最大負荷圏になる。そのため、両者を鑑みて、最大負荷圏とならない回転軸１０の外周面の領域に給油溝２６が設けられる。例えば、給油溝１０は、旋回方向を基準として回転軸の回転方向に１６０°±４５°進んだ位置に設けられる。
【００５１】
これによって、本実施形態でも、給油溝２６にて、回転軸１０への荷重負荷による油膜切れが発生することがなく、軸受性能を損なわないように回転軸１０へ給油可能となる。
【００５２】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図９及び図１１を用いて説明する。
上記の第１実施形態では、可変旋回半径機構が滑り子式である場合について説明したが、可変旋回半径機構は、スイングリンク式でもよい。
【００５３】
回転軸１０は、旋回スクロール３３の連結部分にて、図９及び図１０に示すように、ドライブピン５２と、ドライブブッシュ５３が設けられる。ドライブピン５２は、回転軸１０の先端にて、回転軸１０の軸線から偏芯して設けられる。ドライブブッシュ５３は、ドライブピン５２の軸線周りに回転可能であり、ドライブブッシュ５３の軸線がドライブピン５２の軸線から偏芯して設けられる。ドライブブッシュ５３は、旋回スクロール３３のドライブ軸受３８に挿入され固定される。
【００５４】
回転軸１０が回転すると、ドライブピン５２は、回転軸１０と一体的に円軌道を描いて回転する。ドライブブッシュ５３は、旋回スクロール３３と共に、ドライブピン５２の軸線周りに滑動し、ドライブブッシュ５３と旋回スクロール３３の旋回半径を変化させる。なお、ドライブブッシュ５３と回転軸１０の大径部５１が互いに対向する二つの面には、いずれか一方に突起部が設けられ、他方に突起部が挿入されるガイド溝が設けられる。突起部とガイド溝によって、ドライブブッシュ５３の滑動範囲が制限される。
【００５５】
スライドリンク式を適用した場合、図１０に示すように、旋回スクロール３３が受ける公転旋回による遠心力以外の荷重であって、例えば圧縮室で発生した冷媒の圧縮によるガス荷重が負荷される。
【００５６】
したがって、本実施形態のバランサ（図示せず。）は、旋回スクロール３３からドライブブッシュ５３が受ける公転旋回による遠心力方向に対する反力と、ドライブブッシュ５３が受ける回転軸１０の回転方向に対して接線方向の力の合力方向線上であって、上記ガス荷重をキャンセルする方向に設けられる。これによって、旋回スクロール３３からドライブピン５２を介して回転軸１０に伝達されて発生する軸受荷重が、本実施形態のバランサの遠心力によって低減される。
【００５７】
以上、本実施形態によれば、バランサが回転軸に設けられ、バランサの荷重が調整される。その結果、旋回スクロール３３からドライブ軸受３８を介して回転軸１０に加わるガス荷重成分を、バランサの遠心力によって低減できる。また、バランサが設けられた際の回転軸１０にかかる最大負荷圏を考慮して給油溝２６が回転軸１０上に設けられることによって、回転軸１０上の給油溝２６における油膜切れを防止できる。
【００５８】
なお、上記第１、第２実施形態では、本発明をスクロール圧縮機に適用した例について説明したが、スクロール膨張機にも同様に適用できる。また、バランサ２３，２４をモータロータ９上に設置した場合について説明したが、本発明はこの例に限定されない。ウエイト部（バランサ２３，２４）は、回転軸に連結されていればよく、モータロータ９以外の部分に設けられてもよい。また、ウエイト部（バランサ２３，２４）は、図６に示すように主軸受とサブ軸受の間に設けられなくてもよく、主軸受３１又はサブ軸受２２より回転軸の端部側に設けられてもよい。
【００５９】
また、本発明のウエイト部（バランサ２３，２４）は、旋回スクロールが受ける公転旋回による遠心力と均衡するバランスウエイトと兼用した一体化した部品としてもよい。このとき、ウエイト部が回転軸周りに回転することによって生じる遠心力は、スクロール型流体機械の使用圧力条件下での運転時に密閉室で発生した流体の圧縮又は膨張によるガス荷重の１／２以上の荷重を相殺できる荷重に相当するようにする。これにより、ウエイト部が回転軸周りに回転することによって生じる遠心力が、旋回スクロールが受ける公転旋回による遠心力と、スクロール型流体機械の使用圧力条件下での運転時に密閉室で発生した流体の圧縮又は膨張によるガス荷重の１／２以上の荷重を低減する。その結果、軸受と接する部分にて回転軸に生じる軸受荷重が、ウエイト部の遠心力によって低減される。
【００６０】
また、上記実施形態では、バランサ２３，２４を設けることによって、定格運転時に、旋回スクロール３３からドライブ軸受３８を介して回転軸１０に加わるガス荷重成分を０にする（キャンセルする）例について説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、定格運転時以外を基準としてウエイト部（バランサ２３，２４）による均衡を図るとしてもよいし、旋回スクロール３３の遠心力及びガス荷重成分以外に回転軸１０にかかる荷重を低減するようにウエイト部（バランサ２３，２４）が設けられてもよい。更に、上記実施形態では、所定の回転数に到達したとき、軸受荷重が０になるように設定する場合について説明したが、本発明は、軸受荷重が低減できればよく、所定の回転数に到達したとき、軸受荷重が０になるように設定される場合に限定されない。
【００６１】
したがって、ウエイト部（バランサ２３，２４）は、旋回スクロール３３が受ける公転旋回による遠心力方向を基準として回転軸の回転方向に先行して１８０°未満の位置において回転軸に設けられればよい。
【００６２】
この発明によれば、ウエイト部（バランサ２３，２４）の荷重が、旋回スクロール３３が受ける公転旋回による遠心力以外の荷重も低減する。その結果、主軸受３１、サブ軸受２２と接する部分にて回転軸１０に生じる軸受荷重が、ウエイト部（バランサ２３，２４）の遠心力によって低減される。
【符号の説明】
【００６３】
１  密閉型スクロール圧縮機
１０  回転軸
１１，５２  ドライブピン
１２，５３  ドライブブッシュ
１３  バランスウエイト
２２  サブ軸受
２３，２４  バランサ（ウエイト部）
２７  給油溝
２８  給油穴
３１  主軸受（軸受）
３２  固定スクロール
３３  旋回スクロール
３４  渦巻き状ラップ
３７  端板
３８  ドライブ軸受
５１  大径部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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