JP2004060469A - スクロール型圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】スラスト受け部材の大型化を招くことなく、折曲片のかかりを確実に確保でき、なおかつ、この折曲片の折れを防止することもできるスクロール型圧縮機の提供を課題とする。
【解決手段】スラスト受け部材１１ｂに、切欠１１ｂ１に連続してかつ該切欠１１ｂ１よりもスラスト滑り軸受１００の中心軸線側に向かって面取り１１ｂ２が形成され、各折曲片１０１が、前記中心軸線を含む断面で見た場合に、折り曲げ開始部分１０１ａが、面取り１１ｂ２の位置に対応する位置に配置され、かつ、その曲率が１．２５ｍｍ以上とされている構成を採用した。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和装置や冷凍装置等に具備されるスクロール型圧縮機に関し、特に、旋回スクロール部材のスラスト荷重を受けるスラスト滑り軸受を備えたスクロール型圧縮機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スクロール型圧縮機は、固定スクロール部材と旋回スクロール部材とを、その渦巻き状の壁体どうしを組み合わせて配置し、固定スクロール部材に対して旋回スクロール部材を、自転を阻止した状態で公転旋回運動させることにより、各壁体間に形成される圧縮室の容積を漸次減少させ、この圧縮室内の流体の圧縮を行うものである。そして、このような旋回スクロール部材には圧縮機軸方向にガスの圧縮による圧縮反力が作用する。このような旋回スクロール部材のスラスト荷重支持を目的として、スクロール型圧縮機には、スラスト滑り軸受からなるスラスト支持機構が備えられている。
【０００３】
このスラスト支持機構によれば、スラスト滑り軸受けにより前記スラスト荷重支持がなされるようになっている。
この種の従来のスラスト滑り軸受の一例として、実開平４−８７３８０号公報に開示されているものを図３（ａ）に示す。同図に示すスラスト滑り軸受１は、熱処理薄板鋼板（例えばＳＫ５材）をプレス打ち抜きすることによって製作されており、スラスト受け部材を兼ねる蓋板２（フロントケース）と、前記旋回スクロール部材（図示せず）との間に挟み込まれており、その一側面１ａ側に摺接する前記旋回スクロール部材のスラスト荷重Ｆを、支持するものとなっている。このスラスト滑り軸受１は、その外周に複数の折曲片１ｂを有するリング形状をなしており、各折曲片１ｂを、蓋板２に形成された切欠２ａにそれぞれ嵌合させることで、その回転運動を防止する構造となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記説明の従来のスラスト滑り軸受１は、蓋板の各切欠２ａに対する各折曲片１ｂの係り代を確保しようとすると、下記の問題があった。
（１）スラスト滑り軸受１は、前記旋回スクロール部材との間における摺接による摩耗を防止する観点から、熱処理薄肉鋼鈑などの比較的硬質の材料で製作されており、曲げ性に劣る。
（２）このため、折曲片１ｂの曲げ角度を大きくした場合、図３（ｂ）に示すように、薄肉鋼鈑の折り曲げ時に、この折り曲げ部分にクラックｃが入るため、製作時の曲げ角度を大きくとることができない。
（３）また、組立の際に、曲げ部分を、誤って蓋板２の切欠２ａ以外の平面部分に配置してしまった場合、旋回スクロール部材のスラスト荷重Ｆを受ける平面を損なってしまうため、スムーズに運転することができず、破壊してしまう恐れがある（旋回スクロール部材は、固定スクロール部材と蓋板の間に設置されるが、それらとのクリアランスが３０〜１００μｍと微少であるため。）。
（４）折曲片１ｂの曲げ角度が小さいと、蓋板２に形成されている切欠２ａに係止させた場合、固定するための係り代（すなわち、スラスト滑り軸受１の折曲部２ｂと蓋板２の切欠２ａとの接触部分）が小さくなる。
（５）係り代が少ないと、圧縮機運転中に旋回スクロール部材がスラスト滑り軸受１を回転させようとする力が前記係り代の部分に作用するため、切欠２ａの部分が摩耗するなどして、スラスト滑り軸受１の固定が不可能になる場合がある。
（６）これを防止するためには、必然的に蓋板２の外径を大きくして、切欠２ａの長さ寸法を大きくすることで係り代を確保する必要があったが、この場合、外径が大きくなるという別の問題を生じることになる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、スラスト滑り軸受を用いたスクロール型圧縮機において、スラスト受け部材の大型化を招くことなく、折曲片のかかりを確実に確保でき、なおかつ、この折曲片の折れを防止することもできるスクロール型圧縮機の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１に記載のスクロール型圧縮機は、端板の一側面に立設された渦巻き状の壁体を有する固定スクロール部材と、他の端板の一側面に立設された渦巻き状の他の壁体を有し、前記各壁体どうしをかみ合わせて自転を阻止されつつ公転旋回運動可能に支持された旋回スクロール部材と、該旋回スクロール部材に作用するスラスト荷重を、スラスト滑り軸受を介して支持するスラスト受け部材とを備え、前記スラスト滑り軸受が、熱処理された薄板の鋼鈑からなり、その外周に、前記スラスト受け部材に形成された切欠に係合する折曲片が設けられているスクロール型圧縮機において、前記スラスト受け部材に、前記切欠に連続してかつ該切欠よりも前記スラスト滑り軸受の中心軸線側に向かって面取りが形成され、前記折曲片が、前記中心軸線を含む断面で見た場合に、折り曲げ開始部分が、前記面取りの位置に対応する位置に配置され、かつ、その曲率が１．２５ｍｍ以上とされていることを特徴とする。
上記請求項１に記載のスクロール型圧縮機によれば、スラスト受け部材に、その切欠に連続する面取りを形成したことにより、切欠の長さ寸法（スラスト滑り軸受の中心軸線に垂直な半径方向の長さ寸法）を、見かけ上、長めに確保することができるようになる。これにより、切欠と折曲片との係り代を長く確保することができる。なおかつ、折り曲げ開始部分の曲率を１．２５ｍｍ以上とすることで、折曲片の折れを防止することができるようになる。
【０００７】
請求項２に記載のスクロール型圧縮機は、請求項１に記載のスクロール型圧縮機において、前記スラスト滑り軸受が、ＳＫ材からなることを特徴とする。
上記請求項２に記載のスクロール型圧縮機によれば、スラスト滑り軸受の中でも、ＳＫ材を材質とするものに本発明を適用することで、本発明の効果をより発揮することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のスクロール型圧縮機の一実施形態についての説明を、図面を参照しながら以下に行うが、本発明がこれのみに限定解釈されるものでないことはもちろんである。
なお、図１は、本実施形態のスクロール型圧縮機の全体構成を示す断面図である。また、図２は、同スクロール型圧縮機のスラスト滑り軸受を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【０００９】
本実施形態のスクロール型圧縮機は、スラスト滑り軸受が特に特徴的であるが、まず、スクロール型圧縮機の全体構成についての説明を行った後、前記スラスト滑り軸受の詳細についての説明を続けて行うものとする。
【００１０】
図１において、符号１１はハウジングを示しており、このハウジング１１は、カップ状に形成されたハウジング本体１１ａと、該ハウジング本体１１ａの開口端側に固定されたスラスト受け部材を兼ねる蓋板１１ｂ（フロントケース）とで構成されている。
ハウジング１１の内部には、固定スクロール部材１２および旋回スクロール部材１３からなるスクロール圧縮機構が配設されている。固定スクロール部材１２は、端板１２ａの一側面に渦巻き状の壁体１２ｂが立設された構成となっている。旋回スクロール部材１３は、固定スクロール部材１２と同様に端板１３ａの一側面に渦巻き状の壁体１３ｂが立設された構成となっており、壁体１３ｂは固定スクロール部材１２側の壁体１２ｂと実質的に同一形状をなしている。また、壁体１２ｂ，１３ｂの各上縁には、圧縮室Ｃの気密性を高めるチップシール２７，２８が配設されている。
【００１１】
固定スクロール部材１２は、ボルト１４によってハウジング本体１１ａに締結されている。また、旋回スクロール部材１３は、固定スクロール部材１２に対して相互に公転旋回半径だけ偏心し、かつ１８０゜だけ位相をずらせた状態で、壁体１２ｂ，１３ｂどうしをかみ合わせて圧縮室Ｃを形成するようになっている。そして、この旋回スクロール部材１３は、蓋板１１ｂと端板１３ａとの間に設けられたオルダムリンク１５によって自転を阻止されつつ公転旋回運動可能に支持されている。
【００１２】
蓋板１１ｂには、クランク１６ａを備える回転軸１６が貫通されており、ベアリング１７ａ，１７ｂを介して蓋板１１ｂに回転自在に支持されている。そして、この蓋板１１ｂは、後述のスラスト滑り軸受１００を介して、旋回スクロール部材１３のスラスト力を支持するスラスト受け部材を兼ねている。
旋回スクロール部材１３側の端板１３ａの他端面の中央には、ボス１８が突設されている。ボス１８にはクランク１６ａの偏心部１６ｂが軸受１９およびドライブブッシュ２０を介して回動自在に収容されており、旋回スクロール部材１３は回転軸１６を回転させることによって公転旋回運動するようになっている。また、回転軸１６には、旋回スクロール部材１３に与えられたアンバランス量を打ち消すためのバランスウェイト２１が取り付けられている。
【００１３】
また、ハウジング１１の内部には、固定スクロール部材１２の周囲に吸入室２２が形成され、さらにハウジング本体１１ａ内の底面と端板１２ａの他側面とによって区画された吐出キャビティ２３が形成されている。
ハウジング本体１１ａには、吸入室２２に向けて低圧の流体を導く吸入ポート２４が設けられ、固定スクロール部材１２側の端板１２ａの中央には、容積を漸次減少させながら中心部に移動してきた圧縮室Ｃから吐出キャビティ２３に向けて高圧の流体を導く吐出ポート２５が設けられている。また、端板１２ａの他側面中央（裏面中央）には、所定の大きさ以上の圧力が作用した場合にのみ吐出ポート２５を開く吐出弁２６が設けられている。
【００１４】
以上に本実施の形態のスクロール圧縮機の全体構成を説明したが、続いて、本発明の特徴である前記スラスト滑り軸受１００及び前記蓋板１１ｂの詳細についての説明を以下に行う。
図２（ａ），（ｂ）に示すように、スラスト滑り軸受１００は、熱処理された薄板の鋼鈑からなるリング形状の薄板であり、ＳＫ材が採用されている。そして、このスラスト滑り軸受１００の外周には、前記蓋体１１ｂに複数（例えば４箇所）形成された切欠１１ｂ１に係合する複数（例えば４箇所）の折曲片１０１が互いに等角度間隔をおいて形成されている。これら折曲片１０１は、スラスト滑り軸受１００の外周縁から中心に向かって所定の間隔を隔てて互いに平行する一対のスリット１０２を入れ、これらスリット１０２間に形成された部分を、スラスト受面１０３（前記旋回スクロール１５が摺接する側の面。）の裏面側に向かって斜めに折り曲げることで形成されている。
【００１５】
そして、このスラスト滑り軸受１００は、ＳＫ材からなる平板を熱処理した後、これを図２（ａ），（ｂ）に示す形状に打ち抜くと同時にプレス成形することで製造される。なお、この製造に際しては、打ち抜きの工程とプレスの工程を分けて行うものとしても良い。
【００１６】
一方、蓋板１１ｂ（スラスト受け部材）には、前記各切欠１１ｂ１に連続してかつこれら切欠１１ｂ１よりもスラスト滑り軸受１００の中心軸線側に向かって形成された傾斜面である面取り１１ｂ２が形成されている。
各折曲片１０１の形状としては、図２（ｂ）に示すように、スラスト滑り軸受１００の中心軸線を含む断面で見た場合に、折り曲げ開始部分１０１ａのスラスト受け面１０３側の曲率ｒを１．２５ｍｍ以上とするのが好ましい。これは、曲率ｒが１．２５ｍｍ未満ではクラックが生じて破損しやすく、一方、１．２５ｍｍ以上ではクラックが生じにくいという理由によるものである。
【００１７】
以上説明の本実施形態のスクロール型圧縮機によれば、各面取り１１ｂ２の形成により、各切欠１１ｂ１と各折曲片１０１との係り代を長く確保することができるので、スラスト受け部材の大型化を招くことなく、折曲片のかかりを確実に確保することが可能となる。
また、折り曲げ開始部分１０１ａの上面側（旋回スクロール部材１３に摺接する側の面）の曲率を１．２５ｍｍ以上とすることで、各折曲片１０１の折れを防止することも可能となる。
【００１８】
なお、本実施形態では、いわゆる開放型スクロール圧縮機を例に説明したが、本発明は、いわゆる密閉型電動圧縮機にも同様に適用することが可能である。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の請求項１または請求項２に記載のスクロール型圧縮機によれば、面取りの形成により、切欠と折曲片との係り代を長く確保することができるので、スラスト受け部材の大型化を招くことなく、折曲片のかかりを確実に確保することが可能となる。また、折り曲げ開始部分の曲率を１．２５ｍｍ以上とすることで、折曲片の折れを防止することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスクロール型圧縮機の一実施形態を示す図であって、全体構成を示す断面図である。
【図２】同スクロール型圧縮機のスラスト滑り軸受を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】従来のスクロール型圧縮機のスラスト滑り軸受の一部を示す図であって、図２（ｂ）に相当する断面図である。
【符号の説明】
１１ｂ・・・蓋体（スラスト受け部材）
１１ｂ１・・・切欠
１２・・・固定スクロール部材
１２ａ，１３ａ・・・端板
１２ｂ，１３ｂ・・・壁体
１３・・・旋回スクロール部材
１００・・・スラスト滑り軸受
１０１・・・折曲片
１０１ａ・・・折り曲げ開始部分
ｒ・・・曲率

Claims (2)

1. 端板の一側面に立設された渦巻き状の壁体を有する固定スクロール部材と、他の端板の一側面に立設された渦巻き状の他の壁体を有し、前記各壁体どうしをかみ合わせて自転を阻止されつつ公転旋回運動可能に支持された旋回スクロール部材と、該旋回スクロール部材に作用するスラスト荷重を、スラスト滑り軸受を介して支持するスラスト受け部材とを備え、
   前記スラスト滑り軸受が、熱処理された薄板の鋼鈑からなり、その外周に、前記スラスト受け部材に形成された切欠に係合する折曲片が設けられているスクロール型圧縮機において、
   前記スラスト受け部材には、前記切欠に連続してかつ該切欠よりも前記スラスト滑り軸受の中心軸線側に向かって面取りが形成され、
   前記折曲片は、前記中心軸線を含む断面で見た場合に、折り曲げ開始部分が、前記面取りの位置に対応する位置に配置され、かつ、その曲率が１．２５ｍｍ以上とされている
   ことを特徴とするスクロール型圧縮機。
2. 請求項１に記載のスクロール型圧縮機において、
   前記スラスト滑り軸受は、ＳＫ材からなる
   ことを特徴とするスクロール型圧縮機。

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