(57)【要約】【課題】駆動軸に一体形成された偏心軸が、旋回スクロールの円筒ボス部に装着した偏心軸受と片当たりすること。【解決手段】主軸受部材５１の外径と本体ケーシング３の内径の間に弾性体２０を配置したことにより、主軸受部材５１の外径と本体ケーシング３の内径の間に微小な隙間を有していても、主軸受部材５１が本体ケーシング３の一方向に偏ることがなく、全周の隙間が一様になる位置に固定することが可能となり、駆動軸１４の主軸受４２により支持される主軸１４ｂが副軸受４１により支持される副軸１４ｃに対し傾くことがなく、駆動軸１４に一体形成された偏心軸１４ａが、旋回スクロール１２の筒型ボス部１２ｃに装着した偏心軸受４３と片当たりすることがなく、性能が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内にモータと圧縮機構部とを収納し、前記圧縮機構部を、鏡板に渦巻状のラップを直立して形成した旋回スクロールと、前記旋回スクロールと組み合わされ鏡板に渦巻状のラップを直立して形成した固定スクロールと、駆動軸と、前記駆動軸の一端には偏心軸が一体に形成され、前記偏心軸は偏心軸受を介して前記旋回スクロールの筒型ボス部で支持され、前記駆動軸の前記偏心軸側の一端は主軸受を介して主軸受部材で支持され、反対側の一端は副軸受を介して端部壁に支持されたスクロール圧縮機であって、前記主軸受部材の外径が本体ケーシングの内径より小さく、前記主軸受部材の外径と前記本体ケーシングの内径との間に弾性体を配置したことを特徴とするスクロール圧縮機。
【請求項２】
前記主軸受、前記副軸受および前記偏心軸受として、転がり軸受を用いたことを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機。
【請求項３】
前記弾性体として、円筒状の弾性シートを用いたことを特徴とする請求項１または２に記載のスクロール圧縮機。
【請求項４】
前記弾性体として、Ｏリングを用いたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【請求項５】
前記主軸受部材の外径と前記本体ケーシングの内径との直径隙間を０．０４〜０．１ｍｍとしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷暖房空調装置や冷蔵庫等の冷却装置、あるいはヒートポンプ式の給湯装置等に用いられるスクロール圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のスクロール圧縮機は、多くの製造業者等から同様の圧縮機に関するさまざまな出願がなされていると共に、家庭用ルームエアコン用や冷蔵庫用の圧縮機として種々の圧縮機が実際に利用されている。また、最近は自動車用空気調和装置の圧縮機としても利用され始めている。
【０００３】
例えば特許文献１で開示されているように、駆動軸の一端は主軸受を介して主軸受部材で支持され、反対側の一端は副軸受を介して端部壁に支持され、主軸受部材はサブケーシングの内周にボルトなどで固定する方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４２８３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、従来の構成では、主軸受部材はサブケーシングの内周にボルトなどで固定されており、主軸受部材の外径と本体ケーシングの内径との間に微小な隙間を有していた。主軸受を保持する主軸受部材の中心軸が本体ケーシングの中心軸に対し、この隙間分だけずれることから、駆動軸の主軸受により支持される主軸が副軸受により支持される副軸に対し傾きが生じ、駆動軸に一体形成された偏心軸が、旋回スクロールの円筒ボス部に装着した偏心軸受と片当たりし、性能が低下するという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、従来の課題を解決するもので、主軸受部材の外径と本体ケーシングの内径の間に微小な隙間を有していても、主軸受部材が本体ケーシングの一方向に偏ることがなく、全周の隙間が一様になる位置に固定することにより、性能の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、スクロール圧縮機は、容器内にモータと圧縮機構部とを収納し、前記圧縮機構部を、鏡板に渦巻状のラップを直立して形成した旋回スクロールと、前記旋回スクロールと組み合わされ鏡板に渦巻状のラップを直立して形成した固定スクロールと、駆動軸と、前記駆動軸の一端には偏心軸が一体に形成され、前記偏心軸は偏心軸受を介して前記旋回スクロールの筒型ボス部で支持され、前記駆動軸の前記偏心軸側の一端は主軸受を介して主軸受部材で支持され、反対側の一端は副軸受を介して端部壁に支持されたスクロール圧縮機であって、前記主軸受部材の外径が本体ケーシングの内径より小さく、前記主軸受部材の外径と前記本体ケーシングの内径との間に弾性体を配置したことを特徴とする。これにより、駆動軸の主軸受により支持される主軸が副軸受により支持される副軸に対し傾くことがなく、駆動軸に一体形成された偏心軸が、旋回スクロールの円筒ボス部に装着した偏心軸受と片当たりすることがないことから、性能が向上する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のスクロール圧縮機は、駆動軸の主軸受により支持される主軸が副軸受により支持される副軸に対し傾くことがなく、駆動軸に一体形成された偏心軸が、旋回スクロールの円筒ボス部に装着した偏心軸受と片当たりすることがないことから、性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１におけるスクロール圧縮機の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の発明によるスクロール圧縮機は、容器内にモータと圧縮機構部とを収納し、前記圧縮機構部を、鏡板に渦巻状のラップを直立して形成した旋回スクロールと、前記旋回スクロールと組み合わされ鏡板に渦巻状のラップを直立して形成した固定スクロールと、駆動軸と、前記駆動軸の一端には偏心軸が一体に形成され、前記偏心軸は偏心軸受を介して前記旋回スクロールの筒型ボス部で支持され、前記駆動軸の前記偏心軸側の一端は主軸受を介して主軸受部材で支持され、反対側の一端は副軸受を介して端部壁に支持されたスクロール圧縮機であって、前記主軸受部材の外径が本体ケーシングの内径より小さく、前記主軸受部材の外径と前記本体ケーシングの内径との間に弾性体を配置している。
【００１１】
主軸受部材の外径と本体ケーシングの内径の間に弾性体を配置したことにより、主軸受部材の外径と本体ケーシングの内径の間に微小な隙間を有していても、主軸受部材が本体ケーシングの一方向に偏ることがなく、全周の隙間が一様になる位置に固定することが可能となる。また駆動軸の主軸受により支持される主軸が副軸受により支持される副軸に対し傾くことがなく、駆動軸に一体形成された偏心軸が、旋回スクロールの円筒ボス部に装着した偏心軸受と片当たりすることがないことから、性能が向上する。
【００１２】
第２の発明は、特に、第１の発明のスクロール圧縮機において、主軸受、副軸受、偏心軸受として、転がり軸受を用いたことにより、軸の傾き許容量が大きくなるため、信頼性が向上する。
【００１３】
第３の発明は、特に、第１の発明または第２の発明のスクロール圧縮機において、弾性体として、円筒状の弾性シートを用いたことにより、形状が簡素化され、安価に調達することが可能となる。
【００１４】
第４の発明は、特に、第１〜第３のいずれか１つの発明によるスクロール圧縮機において、弾性体として、Ｏリングを用いたことにより、安価かつ容易に調達することが可能となる。
【００１５】
第５の発明は、特に、第１〜第４のいずれか１つの発明によるスクロール圧縮機において、主軸受部材の外径と本体ケーシングの内径との直径隙間を０．０４ｍｍ以上としたことにより、双方の表面加工精度の影響を受けることがなく、生産性が向上する。また直径隙間を０．１ｍｍ以下としたことにより、弾性体のはみ出しを抑えることができることから、信頼性が向上する。
【００１６】
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、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態におけるスクロール圧縮機の断面図である。図１は、スクロール圧縮機１の胴部の周りにある取付け脚２によって横向きに設置される横型のスクロール圧縮機を示している。スクロール圧縮機１は、その本体ケーシング３内に圧縮機構部４およびこれを駆動するモータ５を内蔵し、潤滑油７を貯留する貯液部６を備えている。モ
ータ５は図示しないモータ駆動回路部によって駆動される。取り扱う作動流体はガス冷媒であり、潤滑油７は各摺動部の潤滑を行うとともに圧縮機構部４の摺動部のシールとして用いられ、冷媒に対して相溶性のあるものを用いる。しかし、本発明はこれらに限られることはない。基本的には、作動流体の吸入、圧縮および吐出を行う圧縮機構部４と、この圧縮機構部４を駆動するモータ５と、圧縮機構部４を含む各摺動部の潤滑に供する液を貯留する貯液部６を本体ケーシング３に内蔵し、モータ５をモータ駆動回路部により駆動するスクロール圧縮機１であればよく、以下の説明に限定されるものではない。
【００１８】
圧縮機構部４は、鏡板１２ａに渦巻状のラップ１２ｂを直立して形成した旋回スクロール１２と、旋回スクロール１２と組み合わされ鏡板１１ａに渦巻状のラップ１１ｂを直立して形成した固定スクロール１１と、旋回スクロール１２のラップ先端にチップシール１９を配置するとともにシール部材２４を保持する主軸受部材５１とにより構成される。
【００１９】
固定スクロール１１は、鏡板１１ａの外周部に吸入口１６を、鏡板１１ａの中央部に吐出口３１を形成している。旋回スクロール１２は、背面に筒型ボス部１２ｃを形成している。駆動軸１４の一端には偏心軸１４ａが一体に形成され、偏心軸１４ａは、偏心軸受４３を介して筒型ボス部１２ｃで支持されている。なお、偏心軸１４ａはブッシュ３０を装着している。そして、偏心軸受４３の内輪４３ａは、ブッシュ３０に嵌合されており、偏心軸受４３の外輪４３ｂは、筒型ボス部１２ｃにわずかな隙間をもってルーズに嵌合されている。また駆動軸１４の一端側の主軸１４ｂは、主軸受４２を介して主軸受部材５１で支持されている。
【００２０】
シール部材２４は、旋回スクロール１２の鏡板１２ａの背面に配置される。旋回スクロール１２の鏡板１２ａの背面は、シール部材２４の内側が高圧領域２１、シール部材２４の外側が背圧室２２を形成するようにシール部材２４によって区画されている。
【００２１】
高圧領域２１は、筒型ボス部１２ｃ内部と偏心軸受４３とによって囲まれる第１の高圧領域２１ａと、主軸受部材５１、筒型ボス部１２ｃ外部、偏心軸受４３、及び主軸受４２によって囲まれる第２の高圧領域２１ｂからなる。第２の高圧領域２１ｂの下部は油溜まりを構成する。
【００２２】
旋回スクロール１２の鏡板１２ａには、高圧領域２１から背圧室２２に潤滑油７を供給する背圧室給油経路２５が形成されている。背圧室給油経路２５は、第１の高圧領域２１ａに連通する第１の背圧室給油経路２５ａと、一方の開口２５ｃがシール部材２４を往来する第２の背圧室給油経路２５ｂとから構成され、第１の背圧室給油経路２５ａと第２の背圧室給油経路２５ｂとは連通している。
【００２３】
圧縮室給油経路２６は、旋回スクロール１２の内部に形成された通路２６ａと、固定スクロール１１の鏡板１１ａのラップ底面に形成された凹部２６ｂとから構成され、背圧室２２から圧縮室１０に潤滑油７を供給する。通路２６ａの圧縮室側開口２６ｃは旋回スクロール１２の渦巻状のラップ１２ｂ歯先に形成されており、旋回スクロール１２の旋回運動にあわせて周期的に凹部２６ｂに重なることで、背圧室２２と圧縮室１０が間欠的に連通する。
【００２４】
圧縮室１０は、固定スクロール１１の渦巻状のラップ１１ｂと旋回スクロール１２の渦巻状のラップ１２ｂを噛み合わせて形成され、旋回スクロール１２のラップ先端にチップシール１９を配置するとともに、旋回スクロール１２を固定スクロール１１に対し旋回運動をさせたときに、移動を伴い容積を変化させる。外部サイクルから帰還する冷媒ガスは、吸入口１６から圧縮室１０に吸入され、圧縮室１０で圧縮された冷媒ガスは、吐出口３１から吐出室６２に吐出される。
【００２５】
本体ケーシング３には圧縮された冷媒ガスを吐出する吐出口９が設けられ、サブケーシング８０には圧縮する冷媒ガスを吸入する吸入口８が設けられている。本体ケーシング３とサブケーシング８０によって容器が構成される。
【００２６】
さらに、スクロール圧縮機１は、本体ケーシング３内の軸線方向の一方の端部壁３ａ側から順に、ポンプ１３、副軸受４１、モータ５、主軸受４２を持った主軸受部材５１を配置してある。ポンプ１３は端部壁３ａの外面から収容され、蓋体５２で嵌め付け固定される。また、蓋体５２の内側にはポンプ室５３を形成し、ポンプ室５３は吸上げ通路５４を介して貯液部６に通じている。副軸受４１は、端部壁３ａにて支持され、駆動軸１４のポンプ１３に連結している側の副軸１４ｃを支持している。モータ５は、固定子５ａと回転子５ｂから構成され、駆動軸１４を回転駆動する。固定子５ａは本体ケーシング３の内周に焼き嵌めなどにより固定され、回転子５ｂは駆動軸１４に固定されている。
【００２７】
主軸受部材５１はサブケーシング８０の内周にボルト１７などにて固定され、駆動軸１４の圧縮機構部４側を主軸受４２により軸受している。主軸受部材５１の外面には、固定スクロール１１を図示しないボルトなどによって取付け、旋回スクロール１２は主軸受部材５１と固定スクロール１１との間に挟み込まれている。主軸受部材５１と旋回スクロール１２との間には、旋回スクロール１２の自転を防止して旋回運動させるためのオルダムリング５７が設けられている。
【００２８】
圧縮機構部４のサブケーシング８０からの露出部分は、本体ケーシング３により覆われ、主軸受部材５１の外径と本体ケーシング３の内径との間に弾性体２０を配置している。サブケーシング８０は、端部壁３ａと軸線方向に反対側に端部壁８０ａを形成している。本体ケーシング３とサブケーシング８０とはそれぞれの開口どうしを突き合わせてボルト１８にて固定される。圧縮機構部４はサブケーシング８０の吸入口８と本体ケーシング３の吐出口９との間に位置し、固定スクロール１１の吸入口１６がサブケーシング８０の吸入口８と接続され、固定スクロール１１の吐出口３１がリード弁３１ａを介して吐出室６２と接続されている。吐出室６２は固定スクロール１１および主軸受部材５１に形成した連絡通路６３によってモータ５側の空間に通じている。連絡通路６３は、固定スクロール１１および主軸受部材５１と本体ケーシング３との間に形成してもよい。
【００２９】
モータ５は、モータ駆動回路部によって駆動され、駆動軸１４を介して圧縮機構部４を旋回運動させるとともに、ポンプ１３を駆動する。このとき圧縮機構部４はポンプ１３により貯液部６の潤滑油７が供給されて潤滑およびシール作用を受ける。吐出室６２に吐出された冷媒ガスは、連絡通路６３からモータ５を通過し、モータ５を冷却しながら本体ケーシング３の吐出口９から吐出される。容器内において冷媒ガスに含まれる潤滑油７は、衝突や絞り作用によって冷媒ガスから分離し、副軸受４１の潤滑を行う。
【００３０】
本体ケーシング３の貯液部６に貯留されている潤滑油７は、駆動軸１４にてポンプ１３を駆動することで、駆動軸１４内に形成した給油路１５に供給される。給油路１５の出口は偏心軸１４ａの端部に形成されている。なお、給油路１５への潤滑油７の供給は、ポンプ１３の駆動に代えて本体ケーシング３内の差圧を利用してもよい。
【００３１】
この構成によれば、主軸受部材５１の外径と本体ケーシング３の内径の間の隙間が全周で一様になる位置に固定することができることから、主軸受部材５１が本体ケーシング３に接触することで発生する異音を防ぐことが可能となる。また駆動軸１４の主軸受４２により支持される主軸１４ｂが副軸受４１により支持される副軸１４ｃに対し傾くことがなく、駆動軸１４に一体形成された偏心軸１４ａが、旋回スクロール１２の筒型ボス部１２ｃに装着した偏心軸受４３と片当たりすることがなくなることから、性能が向上する。
【００３２】
また、本実施の形態の主軸受４２、副軸受４１、偏心軸受４３として、転がり軸受を用いたことにより、軸受が許容する軸の傾き量が大きくなるため、軸受機能が安定し、信頼性が向上する。
【００３３】
また、本実施の形態の弾性体２０として、円筒状の弾性シートを用いたことにより、形状が簡素化され、安価に調達することが可能となる。主軸受部材５１の外径と本体ケーシング３の内径の間の空間にそのまま挿入できることから、主軸受部材５１の外径もしくは本体ケーシング３の内径に溝などを加工する必要がなく、生産性が向上する。
【００３４】
また、本実施の形態の弾性体２０として、Ｏリングを用いたことにより、市販の規格品が使用できることから、安価かつ容易に調達することが可能となる。
【００３５】
また、本実施の形態の主軸受部材５１の外径と本体ケーシング３の内径との直径隙間を０．０４ｍｍ以上としたことにより、主軸受部材５１の外径寸法公差および円筒度、本体ケーシング３の内径寸法公差および円筒度などの加工精度の影響を受けることがなく、生産性が向上する。また直径隙間を０．１ｍｍ以下としたことにより、弾性体２０のはみ出しを抑えることができることから、主軸受部材５１の固定状態が安定し、信頼性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上のように、本発明にかかるスクロール圧縮機は、駆動軸の主軸受により支持される主軸が副軸受により支持される副軸に対し傾くことがなく、駆動軸に一体形成された偏心軸が、旋回スクロールの円筒ボス部に装着した偏心軸受と片当たりすることがないことから、性能が向上するので、作動流体を冷媒と限ることなく、空気スクロール圧縮機、真空ポンプ、スクロール型膨張機等のスクロール流体機械の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００３７】
１  スクロール圧縮機
２  取付け脚
３  本体ケーシング
３ａ  端部壁
４  圧縮機構部
５  モータ
５ａ  固定子
５ｂ  回転子
６  貯液部
７  潤滑油
８  吸入口
９  吐出口
１０  圧縮室
１１  固定スクロール
１１ａ  鏡板
１１ｂ  渦巻状のラップ
１２  旋回スクロール
１２ａ  鏡板
１２ｂ  渦巻状のラップ
１２ｃ  筒型ボス部
１３  ポンプ
１４  駆動軸
１４ａ  偏心軸
１４ｂ  主軸
１４ｃ  副軸
１５  給油路
１６  吸入口
１７  ボルト
１８  ボルト
１９  チップシール
２０  弾性体
２１  高圧領域
２１ａ  第１の高圧領域
２１ｂ  第２の高圧領域
２２  背圧室
２４  シール部材
２５  背圧室給油経路
２５ａ  第１の背圧室給油経路
２５ｂ  第２の背圧室給油経路
２５ｃ  開口
２６  圧縮室給油経路
２６ａ  通路
２６ｂ  凹部
２６ｃ  圧縮室側開口
３０  ブッシュ
３１  吐出口
３１ａ  リード弁
４１  副軸受
４２  主軸受
４３  偏心軸受
４３ａ  内輪
４３ｂ  外輪
５１  主軸受部材
５２  蓋体
５３  ポンプ室
５４  吸上げ通路
５７  オルダムリング
６２  吐出室
６３  連絡通路
８０  サブケーシング
８０ａ  端部壁
【図１】
2013185532.tif 000003