(57)【要約】【課題】最適なスラスト軸受部材を用い、軸受各部の耐摩耗性及び耐焼き付き性を向上し、信頼性を高めるとともに、エネルギー効率を向上させたスクロール式流体機械を提供するもの。【解決手段】スクロール圧縮機１００は、ジャーナル軸受部９４及び主軸受部７２を鋼板の表面上に形成された焼結層にカーボンを含む樹脂を含浸させたカーボンバイメタルを適用して構成し、駆動ブッシュ（第１ブッシュ）９５及びブッシュ（第２ブッシュ）７３に表面改質処理を施したことを特徴とする。【選択図】図２
2009074477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡板の一方の面に渦巻状突起を立設した固定スクロールと、
鏡板の一方の面に渦巻状突起を立設し、他方の面における略中心部に旋回スクロールボス部を形成し、この渦巻状突起が前記固定スクロールの前記渦巻状突起と噛み合わされて密閉した圧縮室を形成する旋回スクロールと、
鉛青銅系もしくは青銅系の材料で構成され、前記旋回スクロールの他方の面と摺動するスラスト軸受部材と、
前記旋回スクロールの自転運動を阻止するためのオルダムリングと、
前記旋回スクロールボス部に係合する偏心ピン部を上端面に形成したクランクシャフトと、
前記偏心ピン部を、第１ブッシュを介して軸支するジャーナル軸受部と、
前記クランクシャフトを、第２ブッシュを介して軸支する主軸受部と、
前記主軸受部を設けるための貫通孔が略中心部に形成され、主軸受部及び前記スラスト軸受部材を保持するフレームとを有し、
前記ジャーナル軸受部及び前記主軸受部を鋼板の表面上に形成された焼結層にカーボンを含む樹脂を含浸させたカーボンバイメタルを適用して構成し、
前記第１ブッシュ及び前記第２ブッシュに表面改質処理を施した
ことを特徴とするスクロール式流体機械。
【請求項２】
前記ジャーナル軸受部の内周と前記第１ブッシュの外周との間に形成される軸受隙間δ1 と前記ジャーナル軸受部の内径Ｄ1 との比の最小値を１．８／１０００以上に設定する
ことを特徴とする請求項１に記載のスクロール式流体機械。
【請求項３】
前記主軸受部の内周と前記第２ブッシュの外周との間に形成される軸受隙間δ2 と前記主軸受部の内径Ｄ2 との比の最小値を２．２／１０００以上に設定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のスクロール式流体機械。
【請求項４】
前記第１ブッシュ及び前記第２ブッシュの表面に窒化処理が施されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスクロール式流体機械。
【請求項５】
前記第１ブッシュ及び前記第２ブッシュの表面硬度がＨｖ１０００以上である
ことを特徴とする請求項４に記載のスクロール式流体機械。
【請求項６】
前記クランクシャフトの前記第１ブッシュ及び前記第２ブッシュの内周面と接する部分がクラウニング形状である
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のスクロール式流体機械。
【請求項７】
作動冷媒として二酸化炭素を用いた
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のスクロール式流体機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷媒や空気、その他の作動流体を対象にしたスクロール式流体機械に関し、特にエネルギー効率及び信頼性を向上させたスクロール式流体機械に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保護の観点から、蒸気圧縮式冷凍サイクルに温暖化係数が小さい冷媒（たとえば、自然冷媒等）を適用することが多い。中でも、二酸化炭素（ＣＯ2 ）を適用した蒸気圧縮式冷凍サイクルが年々増加傾向にある。この二酸化炭素は、フロン冷媒と同様のサイクル動作であるが、その動作圧力がフロン冷媒に比べて約４倍と高いという特徴を持っている。そのため、圧縮ガス荷重が、フロン冷媒であるＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）冷媒に対して大幅に増大し、ジャーナル軸受やスラスト軸受を流体潤滑に維持できず、回転軸及び軸受材で金属接触が生じ、摩耗や焼付に至ることになる。
【０００３】
その解決策として、軸、軸受材の適正化、面圧低減を狙った軸受面積拡大ならびに冷凍機油の粘度グレードを高める等の検討がなされている。そのようなものとして、「オルダムリングを揺動スクロールと固定スクロールの各々の渦巻歯の外周側の台板間に配設し、揺動スクロールの背面のボス部を除くほぼ全面と、フレームのスラスト軸受部の凹部を除くほぼ全面を摺接させるようにしたスクロール圧縮機」が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１４６８１３号公報（第５頁、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
二酸化炭素のような高圧冷媒を用いる場合において、軸受の耐摩耗性や耐焼き付き性を向上させるため、軸受面積を拡大すると、機械損失が増大し、性能が低下してしまう。また、軸受部への必要給油量が増し、軸受部と圧縮室とが接近した構造のスクロール圧縮機では、軸受給油が圧縮室内へ流入し、油上りが増大してしまうという課題が生じる。一般的に、ジャーナル軸受の軸受隙間を小さく設定すると最小油膜厚さが厚くなることが知られている。しかしながら、軸受隙間を縮小すると、組み立て時においてジャーナル軸受内にクランクシャフトを挿入する際、こじりが生じ易く、組立性が悪化してしまうという課題が生じる。
【０００６】
また、二酸化炭素を冷媒として用いた場合の運転圧力比は、従来冷媒同等であるものの、固定容積比をもつスクロール圧縮機においては、不足圧縮や過圧縮時の高圧と連通直前の圧縮室内との差圧が従来冷媒に比べ、大幅に増大する。そのため、旋回スクロールの挙動が不安定になり、各軸受部では、局所的な片当たりが生じ、焼き付きが発生してしまうという課題が生じる。このような課題を解決するものとして特許文献１に記載のスクロール圧縮機が提案されているが、高い信頼性を得るために各軸受部に対する最適な材料についての言及はない。
【０００７】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、各軸受部に最適な部材を用い、各軸受部の耐摩耗性及び耐焼き付き性を向上し、信頼性を高めるとともに、エネルギー効率を向上させたスクロール式流体機械を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るスクロール式流体機械は、鏡板の一方の面に渦巻状突起を立設した固定スクロールと、鏡板の一方の面に渦巻状突起を立設し、他方の面における略中心部に旋回スクロールボス部を形成し、この渦巻状突起が前記固定スクロールの前記渦巻状突起と噛み合わされて密閉した圧縮室を形成する旋回スクロールと、鉛青銅系もしくは青銅系の材料で構成され、前記旋回スクロールの他方の面と摺動するスラスト軸受部材と、前記旋回スクロールの自転運動を阻止するためのオルダムリングと、前記旋回スクロールボス部に係合する偏心ピン部を上端面に形成したクランクシャフトと、前記偏心ピン部を、第１ブッシュを介して軸支するジャーナル軸受部と、前記クランクシャフトを、第２ブッシュを介して軸支する主軸受部と、前記主軸受部を設けるための貫通孔が略中心部に形成され、主軸受部及び前記スラスト軸受部材を保持するフレームとを有し、前記ジャーナル軸受部及び前記主軸受部を鋼板の表面上に形成された焼結層にカーボンを含む樹脂を含浸させたカーボンバイメタルを適用して構成し、前記第１ブッシュ及び前記第２ブッシュに表面改質処理を施したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るスクロール式流体機械によれば、表面改質処理した第１ブッシュ及び第２ブッシュと、カーボンバイメタルを適用したジャーナル軸受部及び主軸受部とを組み合わせているため、ジャーナル軸受部及び主軸受部の耐摩耗性及び耐焼付性を向上でき、信頼性及びエネルギー効率の向上が可能になる。また、第１ブッシュ及び第２ブッシュのみに表面改質処理を施すため、クランクシャフトの材料の設計自由度を高めることができ、低コスト化設計が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るスクロール圧縮機１００の縦断面図である。図２は、スクロール圧縮機１００の要部を拡大した拡大縦断面図である。図３は、圧縮部２０を分解した状態を示す分解図である。図４は、揺動軸受部９４及び主軸受部７２を拡大して示す拡大縦断面図である。図１〜図４に基づいて、スクロール圧縮機１００の構成及び動作について説明する。このスクロール圧縮機１００は、スクロール式流体機械の代表として、たとえば二酸化炭素（ＣＯ2 ）冷媒を圧縮するスクロール圧縮機を表している。
【００１１】
このスクロール圧縮機１００は、たとえば冷蔵庫や冷凍庫、自動販売機、空気調和器、冷凍装置、給湯器等の冷凍サイクル（ヒートポンプサイクル）の構成要素である。つまり、スクロール圧縮機１００は、冷凍サイクルを循環するＣＯ2 冷媒を吸入し、圧縮して高温高圧の状態として吐出させるものである。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
【００１２】
このスクロール圧縮機１００は、圧縮部２０と駆動部３０とに分類できる。この圧縮部２０及び駆動部３０は、密閉容器（シェル）１０内に収納されている。この密閉容器１０は、圧力容器となっている。図１に示すように、圧縮部２０が密閉容器１０の上側に配置され、駆動部３０が密閉容器１０の下側に配置されている。この密閉容器１０の底部は、冷凍機油１を貯留する油だめ１１となっている。また、密閉容器１０には、ＣＯ2 冷媒ガスを吸入するための吸入側配管１２と、ＣＯ2 冷媒ガスを吐出するための吐出側配管１３とが連接されている。
【００１３】
圧縮部２０は、吸入側配管１２から吸入したＣＯ2 冷媒ガスを圧縮して密閉容器１０内の吐出空間１５に排出する機能を有している。この吐出空間１５に排出されたＣＯ2 冷媒ガスは、吐出側配管１３からスクロール圧縮機１００の外部に吐出されるようになっている。駆動部３０は、圧縮部２０でＣＯ2 冷媒ガスを圧縮するために、圧縮部２０を構成する旋回スクロール５０を駆動する機能を果たすようになっている。つまり、駆動部３０がクランクシャフト４０を介して旋回スクロール５０を駆動することによって、圧縮部２０でＣＯ2 冷媒ガスを圧縮するようになっているのである。
【００１４】
圧縮部２０は、旋回スクロール５０と、固定スクロール６０と、フレーム７０とで概略構成されている。図１に示すように、旋回スクロール５０は下側に、固定スクロール６０は上側に配置されるようになっている。固定スクロール６０は、鏡板６１と、鏡板６１の一方の面に立設された渦巻状突起であるラップ部６２とで構成されている。また、旋回スクロール５０も、鏡板５１と、鏡板５１の一方の面に立設され、ラップ部６２と実質的に同一形状の渦巻状突起であるラップ部５２とで構成されている。旋回スクロール５０及び固定スクロール６０は、ラップ部５２とラップ部６２とを互いに噛み合わせ、密閉容器１０内に装着されている。そして、ラップ部５２とラップ部６２との間には、相対的に容積が変化する圧縮室２１が形成される。
【００１５】
固定スクロール６０は、フレーム７０に図示省略のボルト等によって固定されている。固定スクロール６０の中央部には、圧縮され、高圧となったＣＯ2 冷媒ガスを吐出する吐出ポート６３が形成されている。そして、圧縮され、高圧となったＣＯ2 冷媒ガスは、固定スクロール６０の上部に設けられている吐出空間１５に排出されるようになっている。また、ラップ６２側における鏡板６１の外周部には、後述するオルダムリング８０の突起部８２を収容する収容溝６６が２つ形成されている。
【００１６】
旋回スクロール５０は、固定スクロール６０に対して自転運動することなく公転旋回運動を行うようになっている。旋回スクロール５０の他方の面、つまり鏡板６１におけるラップ部５２とは反対側面（以下、スラスト面５５と称する）には、ガス荷重を負荷するため、鉛青銅系もしくは青銅系の材料で構成された第１スラスト軸受部材（スラスト軸受部材）９１を設けている。この第１スラスト軸受部材９１は、旋回スクロール５０の公転旋回運動に伴って、フレーム７０に固定される第２スラスト軸受部材９２と摺動するようになっている。また、第２スラスト軸受部材９２には、第１スラスト軸受部材９１と第２スラスト軸受部材９２上面との摺動部に給油するための油流路９３が形成されている。
【００１７】
この油流路９３は、第２スラスト軸受部材９２を鉛直方向に貫通するように複数形成されている。また、旋回スクロール５０のスラスト面５５側の略中心部には、中空円筒形状の旋回スクロールボス部５３が形成されている。この旋回スクロールボス部５３には、後述するクランクシャフト４０の上端に設けられた偏心ピン部４１を軸支する揺動軸受部９４が備えられており、偏心ピン部４１を係合する第１ブッシュである駆動ブッシュ９５が装着されている。つまり、偏心ピン部４１が駆動ブッシュ９５を介して旋回スクロールボス部５３に嵌入（係合）され、揺動軸受部９４に軸支されているのである。
【００１８】
揺動軸受部９４は、鋼板の表面上に形成された焼結層にカーボンを含む樹脂を含浸させたカーボンバイメタルを適用して構成されている。また、駆動ブッシュ９５には、表面改質処理を施している。つまり、駆動ブッシュ９５は、窒化用途の材料を選定し、その材料に窒化処理を施し、その表面硬度をＨｖ１０００以上に設定して構成されている。そして、揺動軸受部９４の内周と駆動ブッシュ９５の外周との間に形成される軸受隙間δ1 と揺動軸受部９４の内径Ｄ1 との比（δ1 ／Ｄ1 ）の最小値（δ1 ／Ｄ1 ｍｉｎ）を、δ1 ／Ｄ1 ｍｉｎ≧１．８／１０００に設定する。また、ラップ部５２側における鏡板５１の外周部には、後述するオルダムリング８０の突起部８１を収容する収容溝５６が２つ形成されている。
【００１９】
フレーム７０は、シェル１０１の内周面に固着されて主軸受部７２と第２スラスト軸受部材９２を保持するようになっている。主軸受部７２は、ジャーナル軸受で構成されており、クランクシャフト４０を軸支するようになっている。つまり、主軸受部７２は、クランクシャフト４０を貫通させるために形成されているフレーム７０の中心部の貫通孔の内周面と接するように設けられている。この主軸受部７２には、別部材で構成されている第２ブッシュであるブッシュ７３が装着されている。そして、クランクシャフト４０がブッシュ７３を介してフレーム７０の中心部を貫通している。
【００２０】
主軸受部７２についても、揺動軸受部９４と同様に、鋼板の表面上に形成された焼結層にカーボンを含む樹脂を含浸させたカーボンバイメタルを適用して構成する。また、ブッシュ７３についても、駆動ブッシュ９５と同様に、表面改質処理が施されており、窒化用途の材料を選定し、その材料に窒化処理を施し、その表面硬度をＨｖ１０００以上に設定して構成する。そして、主軸受部７２の内周と、ブッシュ７３の外周との間に形成される軸受隙間δ2 と主軸受部７２の内径Ｄ2 のと比（δ2 ／Ｄ2 ）の最小値（δ2 ／Ｄ2 ｍｉｎ）を、δ2 ／Ｄ2 ｍｉｎ≧２．２／１０００に設定する。
【００２１】
揺動軸受部９４及び主軸受部７２では、駆動ブッシュ９５及びブッシュ７３がそれぞれ平行軸になっているため隙間小とできるが、隙間小では給油量が不足してしまうので、給油量が不足しないように適度な間隔をあけることが要求される。そこで、揺動軸受部９４及び主軸受部７２を金属系材料で構成することにより、隙間を大きく設定することができる。つまり、揺動軸受部９４及び主軸受部７２を金属系材料で構成すれば、その熱膨張の差を利用して、給油量が不足しない程度の隙間を形成することができる。
【００２２】
また、フレーム７０の第２スラスト軸受部材９２との設置面（以下、内側下端面７４と称する）には、第２スラスト軸受部材９２を固定する。第２スラスト軸受部材９２及び第１スラスト軸受部材９１でスラスト軸受部９０を構成している。さらに、フレーム７０には、旋回スクロール５０のスラスト面５５側から軸方向下側に貫通する排油穴７１が形成されており、スラスト面５５を潤滑した冷凍機油１を油だめ１１に戻すようになっている。図１では、排油穴７１が１つだけ形成されている場合を例に示しているが、これに限定するものではない。たとえば、排油穴７１を２つ以上形成してもよい。なお、フレーム７０は、その外周面を焼きばめや溶接等によって密閉容器１０の内周面に固定するとよい。
【００２３】
駆動部３０は、クランクシャフト４０に固定されたロータ（回転子）３１と、密閉容器１０に固定されたステータ（固定子）３２と、駆動軸であるクランクシャフト４０とで構成されている。ロータ３１は、クランクシャフト４０に固定され、ステータ３２への通電が開始することにより回転駆動し、クランクシャフト４０を回転させるようになっている。また、ステータ３２の外周面は焼きばめ等により密閉容器１０に固定されている。すなわち、ロータ３１及びステータ３２で電動機を構成しているのである。
【００２４】
クランクシャフト４０は、作用するガス荷重に対し、許容撓み量を確保できる剛性をもち、切削性が良好であって、低コスト化できる材料を選定して構成するとよい。クランクシャフト４０の上端部は、旋回スクロール５０の旋回スクロールボス部５３と回転自在に嵌合する偏心ピン部４１が形成されている。クランクシャフト４０のブッシュ７３及び駆動ブッシュ９５の内周面と接する部分には、クラウニング加工が施されているものとする。また、クランクシャフト４０の内部には、上端面まで連通している給油流路４２が形成されている。この給油流路４２は、油だめ１１に貯留してある冷凍機油１の流路となるものである。
【００２５】
油だめ１１に溜まっている冷凍機油１は、クランクシャフト４０の回転に伴い、冷凍機油１を吸い上げて給油流路４２を流れて圧縮部２０に給油されるようになっている。給油流路４２は、フレーム７０の主軸受部７２に給油するため、主軸受部７２の高さ位置で分岐し、第１給油孔４４を形成している。また、給油流路４２は、揺動軸受部９４に給油するため、旋回スクロールボス部５３の高さ位置で分岐し、第２給油孔４５を形成している。
【００２６】
旋回スクロール５０と固定スクロール６０との間には、旋回スクロール５０の偏心旋回運動中における自転運動を阻止するためのオルダムリング８０が配設されている。オルダムリング８０は、リング部８３と、旋回スクロール５０側の２つの突起部８１と、固定スクロール６０側の２つの突起部８２とで構成されている。このオルダムリング８０は、旋回スクロール５０と固定スクロール６０との間に配設され、旋回スクロール５０の自転運動を阻止するとともに、公転旋回運動を可能とする機能を果たすようになっている。つまり、オルダムリング８０は、旋回スクロール５０の自転防止機構として機能している。
【００２７】
突起部８１は、オルダムリング８０のリング部８３の旋回スクロール５０側に設けられており、オルダムリング８０の中心に関して対称位置に対向配置されている。また、突起部８２は、オルダムリング８０のリング部８３の固定スクロール６０側に設けられており、オルダムリング８０の中心に関して対称位置に対向配置されている。そして、上述したように、旋回スクロール５０及び固定スクロール６０には、収容溝５６及び収容溝６６が形成されている。
【００２８】
オルダムリング８０は、突起部８１が旋回スクロール５０の収容溝５６に収容（係合）されることによって所定方向（２つの収容溝５６を結ぶ直線方向）に往復運動（摺動）することができるようになっている。また、オルダムリング８０は、突起部８２が固定スクロール６０の収容溝６６に収容（係合）されることによって所定方向（２つの収容溝６６を結ぶ直線方向、つまり収容溝５６を結ぶ直線方向と直交する直線方向）に往復運動（摺動）することができるようになっている。
【００２９】
ここで、スクロール圧縮機１００の動作について説明する。
電動機を構成するロータ３１は、ステータ３２が発生する回転磁界からの回転力を受けて回転する。それに伴って、ロータ３１に固定されたクランクシャフト４０が回転駆動する。旋回スクロール５０は、クランクシャフト４０の偏心ピン部４１に係合されており、旋回スクロール５０の自転回転運動がオルダムリング８０の自転防止機構によって公転旋回運動に変換される。このクランクシャフト４０の回転駆動によって、密閉容器１０内のＣＯ2 冷媒ガスが固定スクロール６０のラップ部６２と旋回スクロール５０のラップ部５２とにより形成される圧縮室２１内へ流れ、吸入過程が開始する。
【００３０】
圧縮室２１内にＣＯ2 冷媒ガスが吸入されると、偏心させられた旋回スクロール５０の公転旋回運動で、圧縮室２１の容積を減少させる圧縮過程へと移行する。つまり、圧縮部２０では、旋回スクロール５０が公転旋回運動すると、ＣＯ2 冷媒ガスが吸入口となる旋回スクロール５０のラップ部５２及び固定スクロール６０のラップ部６２の最外周開口部から取り込まれて、旋回スクロール５０の回転とともに徐々に圧縮されながら中心部に向かうようになっている。なお、冷凍サイクルを循環してきた低圧状態のＣＯ2 冷媒は、吸入側配管１２から密閉容器１０内に流入するようになっている。
【００３１】
この圧縮過程では、圧縮室２１内のＣＯ2 冷媒の圧力が上昇する。このガス荷重及び旋回運動に伴う遠心力が、旋回軸受部９０及び主軸受部７２に作用する。このとき、旋回スクロール５０には、軸方向のガス荷重が作用するため、旋回スクロール５０のスラスト面５５に設けた鉛青銅系もしくは青銅系の第１スラスト軸受部材９１は、第２スラスト軸受部材９２に押付けられて摺動する。スクロール圧縮機１００では作動冷媒に二酸化炭素を用いているので、動作圧及び第２スラスト軸受部材９２で受ける荷重（以後、スラスト荷重と称する）が高くなるが、オルダムリング８０を固定スクロール６０と旋回スクロール５０との間に配設しているため、スラスト面５５側を有効利用できる。
【００３２】
そして、圧縮室２１で圧縮されたＣＯ2 冷媒ガスは、吐出過程に移行する。つまり、ＣＯ2 冷媒ガスは、固定スクロール６０の吐出ポート６３を通過し、吐出空間１５を経由してからスクロール圧縮機１００の外部へと吐出されるのである。吐出空間１５に連通直後の圧縮室２１内の圧力が吐出空間１５内の圧力より低い場合には、逆流が生じ、吐出空間１５内から圧縮室２１内にＣＯ2 冷媒が流入し、圧縮室２１内の圧力が上昇する。吐出空間１５に連通直後の圧縮室２１内の圧力と吐出空間１５内の圧力との差圧が増大すると、径方向やスラスト方向のガス荷重変動が拡大する。ＣＯ2 冷媒においては、そのガス荷重変動の平均荷重レベルが高いが、その変動レベルも、従来冷媒より大幅に増大する。その後、ステータ３２への通電を停止するとスクロール圧縮機１００は停止する。
【００３３】
次に、冷凍機油１の流れについて説明する。
密閉容器１０の油だめ１１に貯留されている冷凍機油１は、クランクシャフト４０が回転すると図示省略のポンプによってクランクシャフト４０の給油流路４２内を汲み上げられる。そして、フレーム７０の主軸受部７２の高さ位置でクランクシャフト４０の径方向に設けられた第１給油孔４４と、クランクシャフト４０の上端面側とに分流する。第１給油孔４４に流入した冷凍機油１は、フレーム７０の主軸受部７２に給油され、主軸受部７２を潤滑する。
【００３４】
クランクシャフト４０の上端面側に流入した冷凍機油１は、旋回スクロールボス部５３の高さ位置でクランクシャフト４０の径方向に設けられた第２給油孔４５と、クランクシャフト４０の上端面側とに分流する。第２給油孔４５に流入した冷凍機油１は、揺動軸受部９４に給油され、揺動軸受部９４を潤滑し、揺動軸受部９４の下方からフレーム７０の内周を流れて、フレーム７０の内側下端面７４へと流れ落ちる。また、第２スラスト軸受部材９２には設けた油流路９３が形成されているので、冷凍機油１が油流路９３を下側から上側へと流れてスラスト面５５と第１スラスト軸受部材９１との摺動を潤滑する。
【００３５】
クランクシャフト４０の上端面側へ分流した冷凍機油１を、旋回スクロール５０の公転旋回運動に伴い旋回スクロール５０のラップ部５２側表面の外周へも流れるようにしておけば、旋回スクロール５０とオルダムリング８０のリング部８３との摺動をも潤滑することが可能になる。その後、冷凍機油１は、排油穴７１を経由して油だめ１１と戻るようになっている。なお、旋回スクロール５０とオルダムリング８０のリング部８３との潤滑は、ＣＯ2 冷媒中に含有されている冷凍機油１で行われてもいる。
【００３６】
以上のように、スクロール圧縮機１００では、ＣＯ2 のような動作圧の高い冷媒に対し、窒化処理した駆動ブッシュ９５とカーボンバイメタルを適用した揺動軸受部９４とを組み合わせるとともに、軸受隙間δ1 の最適値を設定しているため、揺動軸受部９４の耐摩耗性及び耐焼付性が向上することになる。また、表面処理の対象を駆動ブッシュ９５のみとするため、クランクシャフト４０の材料の設計自由度を高めることができ、低コスト化設計が可能になる。
【００３７】
さらに、駆動ブッシュ９５の内面の表面硬度をも高く設定するため、従来適用していた駆動ブッシュプレートを不要化でき、構造の簡素化を実現することができる。スラスト荷重も同様に増大するが、オルダムリング８０を固定スクロール６０と旋回スクロール５０との間に配置し、スラスト面圧を低減するとともに、第１スラスト軸受部材９１に鉛青銅系もしくは青銅系材料を適用するため、旋回軸受部９０での焼き付き性を向上することが可能になる。なお、実施の形態では、スクロール式流体機械の一例としてスクロール圧縮機１００について説明したが、他のスクロール式流体機械、たとえばポンプ等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施の形態に係るスクロール圧縮機の断面構成を示す縦断面図である。
【図２】スクロール圧縮機の要部を拡大した状態を示す拡大縦断面図である。
【図３】圧縮部を分解した状態を示す分解図である。
【図４】ジャーナル軸受部及び主軸受部を拡大して示す拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  冷凍機油、１０  密閉容器、１１  油だめ、１２  吸入側配管、１３  吐出側配管、１５  吐出空間、２０  圧縮部、２１  圧縮室、３０  駆動部、３１  ロータ、３２  ステータ、４０  クランクシャフト、４１  偏心ピン部、４２  給油流路、４４  第１給油孔、４５  第２給油孔、５０  旋回スクロール、５１  鏡板、５２  ラップ部、５３  旋回スクロールボス部、５５  スラスト面、５６  収容溝、６０  固定スクロール、６１  鏡板、６２  ラップ部、６３  吐出ポート、６６  収容溝、７０  フレーム、７１  排油穴、７２  主軸受部、７３  ブッシュ、７４  内側下端面、８０  オルダムリング、８１  突起部、８２  突起部、８３  リング部、９０  旋回軸受部、９１  第１スラスト軸受部材、９２  第２スラスト軸受部材、９３  油流路、９４  揺動軸受部、９５  駆動ブッシュ、１００  スクロール圧縮機。
【図１】
2009074477.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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