JP2734408B2 - スクロール圧縮機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はスクロール圧縮機に関
し、更に詳細には冷凍、空調機器に使用されるスクロー
ル圧縮機に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開昭６３−８００８８号公報
に示される従来のスクロール圧縮機は図１７に示される
ように構成されていた。図１７において、１は固定スク
ロール、２は旋回スクロール、３はクランク軸、４は旋
回スクロール２に形成された軸受部２ａに回転可能に装
着された駆動ブッシュ、５はオルダムリング、６は主フ
レーム、６ａは主フレーム６に形成された主軸受、７は
電動機固定子、８は電動機回転子、９は副フレーム、９
ａは副フレーム９に形成された副軸受、１０は密閉容
器、１１は外部より冷媒を導びく吸入管、１２は吐出
管、１３は密閉容器底部に貯溜された潤滑油をそれぞれ
示している。クランク軸３の上端部には偏心軸部３ａが
形成され、この偏心軸部３ａは駆動ブッシュ４を介在さ
せて旋回スクロール２の台板下面に形成された軸受部２
ａに嵌入されている。クランク軸３はその上部側の主軸
部３ｂが主フレーム６の主軸受６ａで支持され且つ下部
側の副軸部３ｃが副フレーム９の副軸受９ａで支持され
ている。なお、１４、１５は電動機回転子８の両側（上
下）に取付けられた上バランスウエイトおよび下バラン
スウエイトである。

【０００３】次に、図１７に示される従来のスクロール
圧縮機の動作について説明する。電動機による回転力
は、電動機回転子８に焼ばめ固定されたクランク軸３に
より伝達され、偏心軸部３ａおよび駆動ブッシュ４を介
して旋回スクロール２に伝えられる。旋回スクロール２
は、自転防止機構であるオルダムリング５により円軌道
を動く公転運動を行ない、固定スクロール１との間に形
成される圧縮室の容積変化に従って冷媒の圧縮が行なわ
れる。

【０００４】冷媒は、吸入管１１により外部冷凍サイク
ルから密閉容器１０内へ流入し、圧縮室内で圧縮された
後、高圧となり、吐出管１２より外部冷凍サイクルへ流
出する。ところで、旋回スクロール２に作用する冷媒の
圧縮荷重のうち、スラスト方向力は主フレーム６の上端
面におけるスラスト軸受面６ｂにより支持され、他方図
１８に示されるようにラジアル方向力Ｆｇは駆動ブッシ
ュ４を介してクランク軸３に伝達され、クランク軸３は
主フレーム６の下部ボス部に設けられた主軸受６ａ、副
フレーム９に設けられた副軸受９ａとにより支持され
る。

【０００５】電動機回転子８の上下に取付けられた上バ
ランスウエイト１４および下バランスウエイト１５は、
旋回スクロール２の公転運動により発生する遠心力Ｆ_C1
とつりあいを取るために設けられ、上バランスウエイト
１４および下バランスウエイト１５により発生する遠心
力Ｆ_C2、Ｆ_C3も主軸受６ａおよび副軸受９ａにより支持
される。なお、密閉容器１０の底部に貯溜された潤滑油
１３はクランク軸３の回転に伴う遠心力により各軸受
部、圧縮室などの摺動部へ送られる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のスクロール圧縮
機は前述したように圧縮行程で旋回スクロールに作用す
るラジアル方向力Ｆｇはクランク軸３の上端部である偏
心軸部３ａに作用する。しかし、この作用点である偏心
軸部３ａは主フレーム６の主軸受６ａから副軸受９ａと
は反対側の突出端部であるため圧縮荷重Ｆｇにより図１
９に示されるようにクランク軸３がたわみ変形を生じ
る。クランク軸３にたわみ変形が生じると、旋回スクロ
ール２の軸受部２ａ内での偏心軸部３ａの傾斜、主フレ
ーム６の主軸受６ａ内での主軸受３ｂの傾斜、又は副フ
レーム９の副軸受９ａ内での副軸部３ｃの傾斜を生じ、
そのため各軸受部の負荷容量が低下し、軸受部の摩耗、
焼付きなどを生じるという問題があった。

【０００７】特に、近年、空調機などにおいてはインバ
ータ制御により圧縮機の可変速運転に伴い圧縮機の運転
範囲が低速から高速まで拡大したことから、低速運転域
においては軸受内油膜が発生しにくく、又高速運転域に
おいては旋回スクロール２、上バランスウエイト１４、
下バランスウエイト１５により発生する遠心力Ｆ_C1、Ｆ
_C2、Ｆ_C3が増大し、クランク軸３のたわみ変形を更に増
大させ、上述の問題が一層顕著に生じ、その解決が望ま
れていた。

【０００８】本発明の目的は、かかる従来の問題点を解
決するためになされたもので、圧縮行程で旋回スクロー
ルに作用する圧縮荷重のラジアル方向力によりクランク
軸にたわみ変形を生じた場合でも軸受部の摩耗、焼付き
等の損傷の発生を防止し、信頼性の高いスクロール圧縮
機を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本願発明の請求項１に係
わるスクロ−ル圧縮機は、偏心軸部に嵌合されるととも
に旋回スクロ−ルの軸受部に回転可能に装着され、且つ
クランク軸中心と旋回スクロ−ル中心間の距離を可変と
する駆動ブッシュとを備えるスクロ−ル圧縮機におい
て、偏心軸部がその周面の一部に形成された平坦面部を
備えるかまたはその周面の一部に形成され、クランク軸
の軸線方向に沿ってのみ湾曲した曲面部を備え、駆動ブ
ッシュがその内周面の一部で、前記偏心軸部の平坦面部
に対応する位置にクランク軸の軸線方向に沿ってのみ湾
曲した曲面部を備えるかまたはその内周面の一部で、前
記偏心軸部の曲面部に対応する位置に平坦面部を備え、
平坦面部と曲面部が係合し、駆動ブッシュが偏心軸部の
回転と一体となって回転するものである。

【００１０】また、請求項２に係わるスクロ−ル圧縮機
は、請求項１において、クランク軸の軸線方向に沿って
のみ湾曲した曲面部の頂点が、旋回スクロ−ルの軸受部
のほぼ中央の軸方向位置にあるものである。

【００１１】また、請求項３に係わるスクロ−ル圧縮機
は、請求項１または請求項２において、主軸部及び副軸
部のうち、少なくとも一方に、クランク軸の軸線方向に
沿う、頂点がフレ−ムの軸受部のほぼ中央の軸方向位置
に存在する曲面部を形成し、曲面部の外周に微小隙間を
もって円筒状ブッシュを嵌合し、主軸部あるいは副軸部
と円筒状ブッシュが一体に回転するように連結され、か
つ、円筒状ブッシュがフレ−ムの軸受部に回転可能に嵌
合されるものである。

【００１２】また、請求項４に係わるスクロ−ル圧縮機
は、請求項１または請求項２において、主軸部にクラン
ク軸の軸線方向に沿う曲面部を形成し、曲面部の外周に
微小隙間をもって円筒状ブッシュを嵌合し、主軸部と円
筒状ブッシュが一体に回転するように連結され、かつ、
円筒状ブッシュがフレ−ムの軸受部に回転可能に嵌合さ
れるとともに、副軸部を支持する軸受が転がり軸受のも
のである。また、請求項５に係わるスクロ−ル圧縮機
は、請求項１、請求項２または請求項４において、密閉
容器に嵌着固定された電動機の固定子と、電動機の両端
で、密閉容器に嵌着固定された主フレ−ムと副フレ−ム
と、主フレ−ムと副フレ−ムの軸受部においてそれぞれ
半径方向に支持されるクランク軸の主軸部と副軸部と、
クランク軸に嵌着固定された電動機の回転子と、回転子
の両側に配設された上バランスウエイトと下バランスウ
エイトと、クランク軸の下端側に配設された潤滑油を搬
送するための給油ポンプとを有し、主軸部に全周にわた
って、頂点が主フレ−ムの軸受部のほぼ中央の軸方向位
置に存在する凸となる樽状の帯状部により軸方向に沿う
曲面部を形成し、曲面部の外周に、微小隙間をもって円
筒状ブッシュを嵌合し、主軸部と前記円筒状ブッシュが
連結ピンによって一体に回転するように連結され、か
つ、円筒状ブッシュがフレ−ムの軸受部に回転可能に嵌
合されるとともに、副軸部を支持する軸受が転がり軸受
で構成されているものである。

【００１３】

【作用】本発明のスクロール圧縮機によると、圧縮行程
で旋回スクロールにラジアル方向力が作用し、この力は
クランク軸の上端部である偏心軸部に作用する。これに
より、クランク軸がたわみ変形を生ずる。しかし、クラ
ンク軸の偏心軸部、主軸部又は副軸部が曲面部又は中央
部が全周に亘って凸となる樽状に形成された帯状部等で
構成された軸受装置が採用されているため、この曲面部
又は帯状部によって駆動ブッシュや円筒状のブッシュは
曲面又は樽状面と軸方向に回転と移動が自在に接触して
いるので、各軸受に対して各々平行状態のまま運転する
ことができる。そのため各軸受に対して片当りは起ら
ず、摩耗の発生や焼付きは生じない。また、旋回スクロ
ールに作用する遠心力等により、クランク軸中心と旋回
スクロール中心の偏心方向に、駆動ブッシュが偏心軸部
に対して摺動して、旋回スクロールは固定スクロールの
半径方向に押圧され、これによって、旋回スクロールの
渦巻歯の側面と固定スクロールの渦巻歯の側面に隙間が
生じることが防止できる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明のスクロール圧縮機を各図に示
された実施例について更に詳細に説明する。図１には本
発明の第１の実施例に係るスクロール圧縮機２０が示さ
れている。本実施例のスクロール圧縮機２０を示す図１
において、図１７に示される従来のスクロール圧縮機と
同一又は相当する部分は同一の参照符号を付してその説
明を省略する。

【００１５】本実施例のスクロール圧縮機２０は、軸方
向ほぼ中間部に電動機の回転子８が焼ばめにより固定さ
れているクランク軸２１を含む。このクランク軸２１
は、旋回スクロール２の軸受部２ａに嵌入され、該旋回
スクロール２に直接旋回力を付与する偏心軸部２２を上
端部に一体的に形成され、またそれより下方側には主フ
レーム６の主軸受部６ａで支持される主軸部２３および
更に下端部には副フレーム９の副軸受部９ａで支持され
る副軸部２４が形成されている。クランク軸２１に形成
されたこれらの偏心軸部２２、主軸部２３、および副軸
部２４を支持する軸受装置即ち軸受構造を順次説明す
る。

【００１６】図２および図３は本実施例に係るスクロー
ル圧縮機２０におけるクランク軸２１の上端部に形成さ
れた偏心軸部２２についての軸受構造を概略的に示す断
面図である。この偏心軸部２２は図２から明らかなよう
にクランク軸２１の中心Ｏ₁に対して所定距離だけずら
した位置を中心点Ｏ₂ とする円を基礎とする外形形状を
有し、２つの中心点Ｏ₁ ・Ｏ₂ を結ぶ線をＹＹ、これに
直交する線をＸＸとする時、偏心軸部２２の周面であっ
てＹＹ線に沿う方向の位置に平坦面部２２ａが形成され
ている。また、偏心軸部２２において平坦面部２２ａと
相反する側の周面には軸方向に沿って外側に凸状に湾曲
した曲面部２２ｂが形成されている。

【００１７】他方、偏心軸部２２に嵌合され且つ旋回ス
クロール２の軸受部２ａに回転可能に装着される駆動ブ
ッシュ２５は、偏心軸部２２が嵌合する穴の内周面にお
ける偏心軸部２２の平坦面部２２ａと曲面部２２ｂとに
それぞれ対応する位置に形成された平坦面部２５ａ、２
５ｂを備えている。このような構成の偏心軸部２２によ
り駆動ブッシュ２５を介して旋回スクロール２を旋回運
動させる時、偏心軸部２２が図４に示されるように傾い
ても曲面部２２ｂが駆動ブッシュ２５の対応する平坦面
部２５ｂに対して軸方向に回転と移動が自在に接触して
いることから駆動ブッシュ２５は旋回スクロール２の軸
受部２ａ内において、偏心軸部２２の傾斜につれて、共
に傾斜することはなく、軸受に対して平行のまま回転し
て偏心軸部２２の軸受機能を発揮する。従って旋回スク
ロール２の軸受部２ａ内で片当りなどの発生がなく、軸
受性能の低下が防止され且つ摩耗の低減や焼付の発生防
止も可能となる。なお、図１、図２および図４から曲面
部２２ｂの頂点が旋回スクロール２の軸受部２ａのほぼ
中央の軸方向位置にある。また、図２おいて、偏心軸部
２２と駆動ブッシュ２５との間に偏心方向であるＹＹ線
方向に隙間があり、駆動ブッシュ２５がＹＹ線方向に動
くことが可能となる。

【００１８】図５はクランク軸２１の上端部に形成され
た偏心軸部についての別の実施例を示す斜視図である。
この偏心軸部２６は、基本的には図２に示された偏心軸
部２２と同様にクランク軸２１の中心Ｏ₁ に対して所定
距離だけずらした位置を中心点Ｏ₂ とする円を基礎とす
る外形形状を有し、２つの中心点Ｏ₁ ・Ｏ₂ を結ぶ線に
沿う方向の位置における周面に形成された平坦面部２６
ａを形成した偏心ピン部２１ａを備えている。そして、
この偏心ピン部２１ａにおいて平坦面部２６ａと相反す
る側の周面には上面からみてコ字形の切欠き部２６ｂが
形成されている。

【００１９】この切欠き部２６ｂには図５から明らかな
ように正面が湾曲面２７ａで且つ裏面が平坦面２７ｂと
された別体の接合部材２７が上方から差し込み装着され
る。この接合部材２７は円筒体の周面の一部をその長手
方向に沿って削ぎ取った形状をし、該接合部材２７は偏
心軸部２６の切欠き部２６ｂにその湾曲面２７ａが偏心
軸部２６の軸方向に沿って外側に凸状になるように装着
される。これにより、実質的に図２に示される偏心軸部
２２と同じ構成となる。なお、この偏心軸部２６に嵌合
される駆動ブッシュは図２に示されるものと同じでよ
く、従ってその説明は省略する。

【００２０】図６にはクランク軸２１の上端部に形成さ
れた偏心軸部に取付けられる駆動ブッシュの別の例が示
されている。この駆動ブッシュ２８は、図２に示された
駆動ブッシュ２５のように基本的に偏心軸部の基礎円に
嵌合する穴２８ａを備え、この穴２８ａは、１つの径方
向中心線に直交する内周面部の一方に平坦面部２８ｂを
備え、且つ他方には切欠き部２８ｃを備えて形成されて
いる。そして、この切欠き部２８ｃには、形状としては
図５に示された別体の接合部材２７とまったく同一の接
合部材をその曲面部２７ａが駆動ブッシュ２８の軸方向
に沿って内側に凸状になるように差し込み装着される。

【００２１】このような駆動ブッシュ２８を用いる場
合、これが嵌合装着される偏心軸部は図２に示されたも
のとは異なり、一方の平坦面部２２ａと相反する側の外
周面が曲面ではなく、同じ平坦面部とされたものが使用
される。このことから分ることは、偏心軸部と駆動ブッ
シュとの関係において、クランク軸の中心点Ｏ₁ と偏心
軸部の中心点Ｏ₂ を結ぶ線に沿う方向の位置における各
周面（偏心軸部の外周面と駆動ブッシュの内周面）に形
成された２組の対向係合面部のうち、１組の対向係合面
部は両方共平坦面部（例えば図２のように平坦面部２２
ａ、２５ａ）で構成され、しかし他の１組の対向係合面
部はいずれか一方が上述した曲面部で且つ他方が平坦面
部であればよいということである。

【００２２】図５および図６に示されるように、別体の
接合部材２７を準備して、偏心軸部又は駆動ブッシュに
形成した切欠き部に装着するようにすると、クランク軸
の偏心軸部外周面に軸線に沿う方向に湾曲する曲面部を
直接且つ精度よく加工する困難さおよび駆動ブッシュの
嵌合穴内周面についても同様に生ずる困難さが解消さ
れ、加工性および加工精度の向上が図れるばかりではな
く加工コストをも低減することができる。なお、偏心軸
部と駆動ブッシュとの間の１組の対向係合面部におい
て、いずれか一方に設けられる曲面部の概念には、例え
ば図７に示されるように軸方向と直交して形成された溝
２９に円筒形のころ３０を嵌入することによって形成さ
れるものも含む。

【００２３】図７に示されるような例の場合、円筒形の
ころ３０が一般的な汎用部品の使用を可能にし、加工性
が著しく改善されることから加工コストを低減すること
ができる。また、図８に示されるように１組の対向係合
面部において一方の曲面部（例えば偏心軸部２２の場合
曲面部２２ｂ）と他方の平坦面部（例えば駆動ブッシュ
２５の場合平坦面部２５ｂ）との間に例えば焼入れ鋼な
どの高硬度部材３１を配設すれば、両当接部について十
分な硬度を確保でき、その際駆動ブッシュを焼結素材な
どの比較的硬度の低い材料で形成することができること
から加工コストを低減させながらも信頼性も確保するこ
とができるという利点がある。

【００２４】次に、図９にはスクロール圧縮機２０の主
フレーム６における主軸受部６ａでクランク軸２１の主
軸部２３を支持する軸受構造が示されている。この主軸
部２３には、中央部が全周に亘って凸となる樽状に形成
された帯状部３２が設けられている。そして、この帯状
部３２の中央部における最大突出部と微小隙間をもって
その外周に円筒状ブッシュ３３が嵌合され、この円筒状
ブッシュ３３はクランク軸２１の主軸部下部に形成され
た着座面２１ａに着座されている。なお、図１および図
９より曲面部の頂点である、中央部が全周に亘って凸と
なる樽状に形成された帯状部３２が主軸受部６ａのほぼ
中央の軸方向位置にある。

【００２５】円筒状ブッシュ３３は主フレーム６の主軸
受部６ａ内に回転可能に嵌合されており、クランク軸２
１と一体に回転するものである。そのため、円筒状ブッ
シュ３３の下面３３ａと着座面２１ａとの両方に軸方向
に沿う穴が形成され、この穴に連結ピン３４が圧入され
ている。これにより、円筒状ブッシュ３３はクランク軸
２１と一体に回転するが、クランク軸２１が圧縮荷重Ｆ
ｇを受けると円筒状ブッシュ３３に対して傾むくため連
結ピン３４が圧入されるいずれか一方の穴を径方向に長
い長穴としている。図９に示される例では着座面２１ａ
に形成される穴を長穴としているが、勿論円筒状ブッシ
ュ３３の下面３３ａに形成する穴を長穴としてもよい。

【００２６】このように中央部が全周に亘って凸となる
樽状に形成された帯状部３２を備えるクランク軸２１の
主軸部２３と主フレーム６の主軸受部６ａに配置された
円筒状ブッシュ３３とからなる軸受構造によれば、クラ
ンク軸２１に及ぼされる圧縮荷重Ｆｇと遠心力荷重Ｆ_C1
・Ｆ_C2・Ｆ_C3は方向がほぼ直交し、その大きさは圧縮機
の運転条件により可変するためクランク軸２１のたわみ
方向も可変するが、主軸部２３の帯状部３２における曲
面部と円筒状ブッシュ３３との接点は、クランク軸２１
のたわみ方向およびたわみの大きさに追従して移動する
ことができ、圧縮機の運転条件によらず、常に円筒状ブ
ッシュ３３は主フレーム６の主軸受部６ａに対し平行状
態のまま（円筒状ブッシュ３３の回転中心軸線が主軸受
部６ａの中心軸線に一致した状態を維持したまま）回転
する。

【００２７】その結果、軸受負荷容量が低下することも
なく軸受の摩耗、焼付き等のおそれのない信頼性の高い
軸受構造を得ることができる。

【００２８】なお、クランク軸２１の主軸部２３におけ
る帯状部曲面上で円筒状ブッシュ３３が接点を移動した
場合、着座面２１ａと円筒状ブッシュ３３の下面３３ａ
との間に隙間を生じさせようとするが、帯状部３２の曲
面部曲率を選択することによりこの隙間を最小におさえ
ることができ、円筒状ブッシュ３３を潤滑するための油
がこの隙間から流出するのを防止することができる。

【００２９】上述したクランク軸主軸部２３の軸受構造
では、円筒状ブッシュ３３に対する着座面２１ａがクラ
ンク軸２１に形成されていたが、図１０に示されるよう
に上バランスウエイト１４の上面１４ａとしてもよい。
この場合、クランク軸２１は全長に亘ってその外径を主
軸部外径以下とすることができることからクランク軸の
機械加工性が向上する。

【００３０】更に、図１１に示されるように、クランク
軸２１の主軸部２３として、圧縮荷重Ｆｇの反力方向と
遠心力荷重Ｆ_C1、Ｆ_C2、Ｆ_C3の反力方向の２面に、中央
部が凸となる曲面部２３ａ、２３ｂを形成し、その外周
に微小隙間をもって、該曲面部２３ａ、２３ｂに対応す
る部分を平坦面３５ａ、３５ｂとした円筒状ブッシュ３
５を嵌合させた場合でも、円筒状ブッシュ３５はクラン
ク軸２１の圧縮荷重Ｆｇ、遠心力荷重Ｆ_C1、Ｆ_C2、Ｆ_C3
によるたわみ変形に追従し、クランク軸２１の主軸部２
３の曲面部２３ａ、２３ｂ上で接点を移動することがで
き、その結果主フレーム６の主軸受部６ａに対し平行状
態のまま回転させることができ、前述した例の軸受構造
と同様な効果を得ることができる。また、この例では２
面ある曲面部２３ａ、２３ｂがクランク軸２１と円筒状
ブッシュ３５との周方向における連結作用も兼ねること
から連結ピンは不要である。

【００３１】次に、図１２にはスクロール圧縮機２０の
副フレーム９における副軸受部９ａでクランク軸２１を
支持する軸受構造が示されている。この軸受構造は、前
述した主フレーム６の主軸受部６ａでクランク軸２１の
主軸部２３を支持する軸受構造とほぼ同様にクランク軸
２１の副軸部２４が中央部を凸にした樽状の帯状部３６
を形成し、その外周に微小隙間をあけて嵌合された円筒
状ブッシュ３７とで構成されている。なお、図１および
図１２より曲面部の頂点である中央部を凸にした樽状の
帯状部３６が副軸受部９ａのほぼ中央の軸方向位置にあ
る。

【００３２】この円筒状ブッシュ３７はクランク軸２１
と一体に回転するように径方向にあけられた穴に一端が
圧入固定された連結ピン３８の他端をクランク軸２１に
形成された軸方向に長い長穴２４ａに係合して周方向に
相互に連結されている。なお、図１および図１２におい
て、符号１６は給油ポンプ部、１７はこの給油ポンプ部
のカバーをそれぞれ示している。

【００３３】このような副フレーム９における副軸受部
９ａでクランク軸２１の副軸部２４を支持する軸受構造
によると、クランク軸２１が図１３に示されるようにた
わみ変形を生じた場合、クランク軸２１の副軸部２４に
形成された中央部が凸となる樽状の帯状部表面上で、外
周に設けられた円筒状ブッシュ３７との接点が移動し、
その結果円筒状ブッシュ３７は副フレーム９のボス部即
ち副軸受部９ａに対し平行状態のまま回転することがで
き、軸受負荷容量が低下することもなく、軸受の摩耗、
焼付き等のおそれのない信頼性の高い軸受構造を得るこ
とができる。

【００３４】なお、前述のクランク軸２１の副軸部２４
を支持する軸受構造では、クランク軸２１の副軸部２４
に中央部が凸となる樽状の帯状部３６を形成し、その外
周に円筒状ブッシュ３７を嵌合した場合についてのもの
であったが、図１４に示されるように内周面に中央部が
凸となる樽状の帯状部３９ａを形成した円筒状ブッシュ
３９をクランク軸２１に嵌合して構成したものであって
もよい。

【００３５】また、クランク軸２１と円筒状ブッシュ３
７との回転方向における連結手段として円筒状ブッシュ
３７の穴に圧入された連結ピン３８をクランク軸２１に
形成された長穴２４ａに係合させたが、図１４に示され
るように円筒状ブッシュ３９に長穴を形成し、この長穴
にクランク軸２１の副軸部２４に形成した穴に圧入固定
した連結ピン３８を係合してもよい。

【００３６】更に、前述のクランク軸２１の副軸部２４
を支持する軸受構造では、この副軸部２４もしくは円筒
状ブッシュ３９に中央部が凸となる樽状の帯状部を形成
したものであったが、一般的に副フレーム９の副軸受部
９ａに作用する圧縮荷重や遠心力荷重は偏心軸部２２、
主軸部２３にかかる圧縮荷重や遠心力荷重よりも小さ
く、そのため図１５に示されるようにクランク軸２１の
副軸部２４をころがり軸受４０を使用して副軸受部９ａ
に支持してもよい。このようなころがり軸受４０（図１
５では深溝玉軸受）を使用した場合、スクロール圧縮機
では外輪回転荷重（荷重方向が回転し、内輪が回転、外
輪が静止した状態）となるので、内輪４０ａとクランク
軸２１との間はすきまばめとする。

【００３７】このようなころがり軸受４０でクランク軸
２１の副軸部２４を支持する軸受構造においてクランク
軸２１に荷重が作用すると、図１６に示されるように荷
重方向に対して内輪４０ａが傾きクランク軸２１の傾き
に追従しようとする。このようなクランク軸２１の傾き
に対してころがり軸受４０の負荷能力や信頼性は損なわ
れず、クランク軸２１が傾いても軸受負荷能力や信頼性
が低下することはない。

【００３８】図１に示された本発明の実施例に係るスク
ロール圧縮機では、クランク軸２１の偏心軸部２２、主
軸部２３および副軸部２４を支持する軸受構造が駆動ブ
ッシュ２５又は円筒状ブッシュ３３、３７を配置し、各
軸部の軸受面を各ブッシュに対して平行軸受として作用
するような凸状の曲面とすることにより構成されたが、
クランク軸２１の偏心軸部、主軸部又は副軸部のいずれ
か１つが上述した軸受構造により支持されていればその
軸部における軸負荷容量の低下を防止することができる
ことは言うまでもない。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本願発明の請求項
１に係わるスクロ−ル圧縮機は、偏心軸部に嵌合される
とともに旋回スクロ−ルの軸受部に回転可能に装着さ
れ、且つクランク軸中心と旋回スクロ−ル中心間の距離
を可変とする駆動ブッシュとを備えるスクロ−ル圧縮機
において、偏心軸部がその周面の一部に形成された平坦
面部を備えるかまたはその周面の一部に形成され、クラ
ンク軸の軸線方向に沿ってのみ湾曲した曲面部を備え、
駆動ブッシュがその内周面の一部で、前記偏心軸部の平
坦面部に対応する位置にクランク軸の軸線方向に沿って
のみ湾曲した曲面部を備えるかまたはその内周面の一部
で、前記偏心軸部の曲面部に対応する位置に平坦面部を
備え、駆動ブッシュが偏心軸部の回転と一体となって回
転するものであるので、偏心軸部と駆動ブッシュ間に平
坦面部とクランク軸の軸線方向に沿ってのみ湾曲した曲
面部とからなる係合面部を有することとなり、クランク
軸の広範囲な傾斜に対応して駆動ブッシュは軸受部に対
して平行状態を維持でき、片当りによる軸受の摩耗、損
傷及び焼付き等の恐れのないスクロ−ル圧縮機が得ら
れ、また、前記係合面部において、平坦面部とクランク
軸の軸線方向に沿ってのみ湾曲した曲面部との線接触に
より、偏心軸部と駆動ブッシュとが一体に回転すること
により、曲面部の摩耗が防止でき、信頼性の高い片当り
防止手段を有するスクロ−ル圧縮機が得られる。即ち、
クランク軸の広範囲な傾斜に対する対応性と高い信頼性
とを両立させた片当り防止手段を有するスクロ−ル圧縮
機が得られる。また、旋回スクロ−ルに遠心力等の力が
偏心方向に作用することにより、駆動ブッシュの移動に
より旋回スクロ−ルは固定スクロ−ルに半径方向に押圧
され、これによって、旋回スクロ−ルの渦巻歯の側面と
固定スクロ−ルの渦巻歯の側面に隙間が生じることが防
止でき、効率が高く、かつ信頼性の高いスクロ−ル圧縮
機を得ることができる。

【００４０】また、請求項２に係わるスクロ−ル圧縮機
は、請求項１において、クランク軸の軸線方向に沿って
のみ湾曲した曲面部の頂点が、旋回スクロ−ルの軸受部
のほぼ中央の軸方向位置にあるので、駆動ブッシュに作
用する力の作用点と駆動ブッシュの支持点が一致するの
で、駆動ブッシュが軸線方向に回転しょうとするモ−メ
ントが発生せず、クランク軸が傾いた場合でも、駆動ブ
ッシュはクランク軸とともに傾くことはなく、軸受に対
して平行状態を維持できる。

【００４１】また、請求項３に係わるスクロ−ル圧縮機
は、請求項１または請求項２において、主軸部及び副軸
部のうち、少なくとも一方に、クランク軸の軸線方向に
沿う、頂点がフレ−ムの軸受部のほぼ中央の軸方向位置
に存在する曲面部を形成し、曲面部の外周に微小隙間を
もって円筒状ブッシュを嵌合し、主軸部あるいは副軸部
と円筒状ブッシュが一体に回転するように連結され、か
つ、円筒状ブッシュがフレ−ムの軸受部に回転可能に嵌
合されるので、クランク軸が傾いた場合に、主軸部また
は副軸部の軸受部の摩耗、損傷及び焼付が防止できる。

【００４２】また、請求項４に係わるスクロ−ル圧縮機
は、請求項１または請求項２において、主軸部にクラン
ク軸の軸線方向に沿う曲面部を形成し、曲面部の外周に
微小隙間をもって円筒状ブッシュを嵌合し、主軸部と円
筒状ブッシュが一体に回転するように連結され、かつ、
円筒状ブッシュがフレ−ムの軸受部に回転可能に嵌合さ
れるとともに、副軸部を支持する軸受が転がり軸受のも
のであるので、クランク軸が傾いた場合に、主軸部の軸
受部の摩耗、損傷及び焼付きが防止できるとともに、副
軸部では転がり軸受の内輪が傾き、副軸部の傾きに追従
するので、軸受の摩耗、損傷及び焼付きが防止でき、ま
た、一般的な汎用部品の転がり軸受を用いることにより
コスト低減ができる。また、請求項５に係わるスクロ−
ル圧縮機は、請求項１、請求項２または請求項４におい
て、密閉容器に嵌着固定された電動機の固定子と、電動
機の両端で、密閉容器に嵌着固定された主フレ−ムと副
フレ−ムと、主フレ−ムと副フレ−ムの軸受部において
それぞれ半径方向に支持されるクランク軸の主軸部と副
軸部と、クランク軸に嵌着固定された電動機の回転子
と、回転子の両側に配設された上バランスウエイトと下
バランスウエイトと、クランク軸の下端側に配設された
潤滑油を搬送するための給油ポンプとを有し、主軸部に
全周にわたって、頂点が主フレ−ムの軸受部のほぼ中央
の軸方向位置に存在する凸となる樽状の帯状部により軸
方向に沿う曲面部を形成し、曲面部の外周に、微小隙間
をもって円筒状ブッシュを嵌合し、主軸部と前記円筒状
ブッシュが連結ピンによって一体に回転するように連結
され、かつ、円筒状ブッシュがフレ−ムの軸受部に回転
可能に嵌合されるとともに、副軸部を支持する軸受が転
がり軸受で構成されているので、前記請求項４の発明と
同様な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係るスクロール圧縮機を
示す縦断面図である。

【図２】 図１に示されるスクロール圧縮機におけるク
ランク軸上端の偏心軸部に駆動ブッシュを嵌合して示す
上面図である。

【図３】 駆動ブッシュを偏心軸部に嵌合した図２の実
施例を旋回スクロールの軸受部に装着した状態で図２の
ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って得た断面図である。

【図４】 図３に示される本発明の実施例に係るクラン
ク軸偏心軸部の軸受構造においてクランク軸に傾きが生
じた状態を示す断面図である。

【図５】 クランク軸偏心軸部の軸受構造における別の
構成例を示す斜視図である。

【図６】 クランク軸偏心軸部の軸受構造における更に
別の構成例を示す斜視図である。

【図７】 クランク軸偏心軸部の軸受構造における更に
他の構成例を示す断面図である。

【図８】 クランク軸偏心軸部の更に他の軸受構造を示
す断面図である。

【図９】 本発明の一実施例に係るスクロール圧縮機に
おいて、クランク軸の主軸部を支持する軸受構造を示す
断面図である。

【図１０】 クランク軸主軸部の軸受構造における他の
構成例を示す断面図である。

【図１１】 クランク軸主軸部の軸受構造における更に
他の構成例を示す分解斜視図である。

【図１２】 本発明の一実施例に係るスクロール圧縮機
においてクランク軸の副軸部を支持する軸受構造を示す
断面図である。

【図１３】 図１２に示されるクランク軸副軸部の軸受
構造においてクランク軸に傾きが生じた状態を概略的に
示す断面図である。

【図１４】 クランク軸副軸部の軸受構造における別の
構成例を示す断面図である。

【図１５】 クランク軸副軸部の軸受構造における更に
他の構成例を示す断面図である。

【図１６】 図１５に示されるクランク軸副軸部の軸受
構造においてクランク軸に傾きが生じた状態を概略的に
示す断面図である。

【図１７】 従来のスクロール圧縮機を示す縦断面図で
ある。

【図１８】 スクロール圧縮機におけるクランク軸に作
用する圧縮荷重およびバランスウエイトの遠心力の方向
を示す説明図である。

【図１９】 スクロール圧縮機におけるクランク軸の傾
きの状態を概略的に示す説明図である。

【符号の説明】

１ 固定スクロール、２ 旋回スクロール、２ａ 軸受
部、６ 主フレーム、６ａ 主軸受部、８ 電動機回転
子、９ 副フレーム、９ａ 副軸受部、１０密閉容器、
１４ 上バランスウエイト、１５ 下バランスウエイ
ト、２０ スクロール圧縮機、２１ クランク軸、２２
偏心軸部、２３ 主軸部、２４ 副軸部、２５ 駆動
ブッシュ、３２ 帯状部、３３ 円筒状ブッシュ、３６
帯状部、３７ 円筒状ブッシュ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小川 博史 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株 式会社 静岡製作所内 (72)発明者 小林 教秀 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株 式会社 静岡製作所内 (72)発明者 白藤 好範 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株 式会社 静岡製作所内 (72)発明者 山本 隆史 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株 式会社 静岡製作所内 (72)発明者 境野 恵樹 静岡市小鹿三丁目18番１号 三菱電機株 式会社 静岡製作所内 (56)参考文献 特開 平１−159480（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−126094（ＪＰ，Ｕ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 端部に偏心軸部を持つ回転可能なクラン
   ク軸と、 固定スクロ−ルと、 流体を圧縮するために前記固定スクロ−ルと協働する旋
   回スクロ−ルと、 前記偏心軸部に嵌合されるとともに前記旋回スクロ−ル
   の軸受部に回転可能に装着され、且つ前記クランク軸中
   心と前記旋回スクロ−ル中心間の距離を可変とする駆動
   ブッシュと、 を備えるスクロ−ル圧縮機において、 前記偏心軸部がその周面の一部に形成された平坦面部を
   備えるかまたはその周面の一部に形成され、クランク軸
   の軸線方向に沿ってのみ湾曲した曲面部を備え、 前記駆動ブッシュがその内周面の一部で、前記偏心軸部
   の平坦面部に対応する位置にクランク軸の軸線方向に沿
   ってのみ湾曲した曲面部を備えるかまたはその内周面の
   一部で、前記偏心軸部の曲面部に対応する位置に平坦面
   部を備え、 平坦面部と曲面部が係合し、 前記駆動ブッシュが前記偏
   心軸部の回転と一体となって回転することを特徴とする
   スクロ−ル圧縮機。
2. 【請求項２】 クランク軸の軸線方向に沿ってのみ湾曲
   した曲面部の頂点が、旋回スクロ−ルの軸受部のほぼ中
   央の軸方向位置にあることを特徴とする請求項１記載の
   スクロ−ル圧縮機。
3. 【請求項３】 フレ−ムを備え、 前記フレ−ムの軸受部において半径方向に支持されるク
   ランク軸の主軸部及び副軸部を有し、 前記主軸部及び副軸部のうち、少なくとも一方に、クラ
   ンク軸の軸線方向に沿う、頂点が前記フレ−ムの軸受部
   のほぼ中央の軸方向位置に存在する曲面部を形成し、 前記曲面部の外周に微小隙間をもって円筒状ブッシュを
   嵌合し、 前記主軸部あるいは副軸部と前記円筒状ブッシュが一体
   に回転するように連結され、かつ、前記円筒状ブッシュ
   が前記フレ−ムの軸受部に回転可能に嵌合されることを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載のスクロ−ル
   圧縮機。
4. 【請求項４】 フレ−ムを備え、 前記フレ−ムの軸受部において半径方向に支持されるク
   ランク軸の主軸部及び副軸部を有し、 前記主軸部にクランク軸の軸線方向に沿う曲面部を形成
   し、 前記曲面部の外周に微小隙間をもって円筒状ブッシュを
   嵌合し、 前記主軸部と前記円筒状ブッシュが一体に回転するよう
   に連結され、かつ、前記円筒状ブッシュが前記フレ−ム
   の軸受部に回転可能に嵌合されるとともに、 前記副軸部を支持する軸受が転がり軸受であることを特
   徴とする請求項１または請求項２に記載のスクロ−ル圧
   縮機。
5. 【請求項５】 密閉容器と、 前記密閉容器に嵌着固定された電動機の固定子と、 前記電動機の両端で、前記密閉容器に嵌着固定された主
   フレ−ムと副フレ−ムと、 前記主フレ−ムと副フレ−ムの軸受部においてそれぞれ
   半径方向に支持されるクランク軸の主軸部と副軸部と、 前記クランク軸に嵌着固定された電動機の回転子と、 前記回転子の両側に配設された上バランスウエイトと下
   バランスウエイトと、 前記クランク軸の下端側に配設された潤滑油を搬送する
   ための給油ポンプとを有し、 前記主軸部に全周にわたって、頂点が前記主フレ−ムの
   軸受部のほぼ中央の軸方向位置に存在する凸となる樽状
   の帯状部により軸方向に沿う曲面部を形成し、 前記曲面部の外周に、微小隙間をもって円筒状ブッシュ
   を嵌合し、 前記主軸部と前記円筒状ブッシュが連結ピンによって一
   体に回転するように連結され、かつ、前記円筒状ブッシ
   ュが前記フレ−ムの軸受部に回転可能に嵌合されるとと
   もに、 前記副軸部を支持する軸受が転がり軸受で構成されてい
   ることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項４
   のいずれか１項に記載のスクロ−ル圧縮機。