JP2004293331A

JP2004293331A - スクロール型圧縮機

Info

Publication number: JP2004293331A
Application number: JP2003083102A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Uchida; 和秀内田; Tomohiko Tsuruta; 知彦鶴田; Shigeki Iwanami; 重樹岩波
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2003-03-25
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2004-10-21

Abstract

【課題】スクロール型圧縮機の渦巻き形の羽根部に生じる摩耗を可及的に低減して信頼性と耐久性を高めると共に、全体を従来よりも小型軽量化する。
【解決手段】旋回スクロール６の公転半径を可変とする従動クランク機構を構成しているクランクピン１ａの表面と、それを受け入れるために、旋回スクロール６を支持するブッシュ２の偏心した位置に形成された駆動用穴２ａのような受け入れ部分の内面との間に、円筒形摺動材２１のような摺動接触面を形成する簡単な減摩手段を設ける。この部分の摩擦係数を低減することによって、渦巻き形の羽根部６ｂ及び８ｂの間に作用する押し付け力のピーク値と変動幅が減少することから、摩耗を招く過剰な押し付け力を加える必要がなくなる。しかし、この部分にニードルベアリングのような構造の複雑な減摩手段を設けると、この部分では負荷が非常に大きいために破損して耐久性と信頼性が低下する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスクロール型圧縮機に係り、特に、スクロール型圧縮機に使用される従動クランク機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スクロール型圧縮機において、駆動シャフトに対する旋回スクロールの偏心量を可変として、固定スクロールの渦巻き形の羽根部と、それに向かって押し付けられる旋回スクロールの渦巻き形の羽根部との接触部における押し付け力を適度に調整可能とすることは従来から行なわれている。それによって２つの渦巻き形の羽根部の間に形成される三日月形の作動室のシール状態を維持しながら、接触部における摩耗を低減することができる。この場合は、シャフトに対する旋回スクロールの偏心量が一定ではないから、シャフトと旋回スクロールとの間を連結するために従動クランク機構と呼ぶ偏心量が可変のクランク機構が用いられる。従動クランク機構には、下記の特許文献１に示されているように二重偏心機構を利用するものとか、ブッシュ等に形成された半径方向のスリットと、その中を半径方向に摺動し得るクランクピンとからなるもの等がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開昭５６−１２９７９１号公報（第４−５頁、第２図）
【０００４】
特許文献１に記載されているような二重偏心機構を利用する従動クランク機構においては、駆動シャフトと一体のものとして、その中心軸線に対して偏心した位置に形成された小径の駆動ピンを、旋回スクロールを回転可能に支持しているブッシュの偏心した穴に対して回転可能に係合させる必要がある。シャフトに比べて駆動ピンは小径であるが、それと係合する小径の偏心穴との間で大きい動力を伝達しなければならない。しかも、この部分において大きい摩擦が発生することは望ましくないから、前述の特許文献１に記載されたものでは、シャフトの先端の偏心した位置に形成された小径の駆動ピンと、ブッシュに形成された小径の偏心穴との間に小型の転がり軸受であるニードルベアリングを挿入している。
【０００５】
しかしながら、このような位置に構造が複雑で華奢なニードルベアリングを設けると、その負荷がきわめて大きくなるために、ニードルベアリングの耐久性に問題が生じ、スクロール型圧縮機全体の信頼性が低下する。また、駆動ピンとニードルベアリングを大径化して対応すると、大径化したニードルベアリングを受け入れるブッシュの偏心穴の直径をその分だけ大径としなければならないので、偏心穴の強度を維持する必要からブッシュの直径が大きくなるため、スクロール型圧縮機全体の体格が大きくなるという結果を招く。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術における前述のような問題に対処して、スクロール型圧縮機の渦巻き形の羽根部に生じる摩耗を可及的に低減し、冷媒のような流体を高圧まで加圧することができるように、スクロール型圧縮機の信頼性と耐久性を高めると共に、高性能のスクロール型圧縮機を従来よりも小型軽量化することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、従来技術における前述のような問題に対応することができる解決手段として、特許請求の範囲の請求項１に記載されたスクロール型圧縮機を提供する。
【０００８】
本発明のスクロール型圧縮機においては、従動クランク機構を構成するクランクピンの表面と、クランクピンを受け入れるためにブッシュに形成された受け入れ部分の内面との間に、少なくとも摺動接触面を形成する簡単な構成の減摩手段が設けられている点に特徴がある。
【０００９】
この減摩手段は、例えば肉厚の薄い円筒形の摺動材や板状の摺動材から構成することができる。この摺動材は、例えば軸受用メタルのような金属材料、フッ素樹脂やポリアミド樹脂のような合成樹脂材料、多孔質で含油性のあるセラミック材料、及び黒鉛の中から選択することができるし、それら複数の材料を複合することにより製作することもできる。
【００１０】
減摩手段は、クランクピンの表面と、ブッシュにおけるクランクピンのための受け入れ部分の内面の少なくとも一方に、表面処理によって形成することができる。具体的には、フッ素樹脂のコーティングや低摩擦金属のメッキ等である。他の減摩手段として、クランクピンの表面と、ブッシュにおけるクランクピンのための受け入れ部分の内面の少なくとも一方に、潤滑油を内部へ導く潤滑油溝を形成してもよい。
【００１１】
本発明のスクロール型圧縮機においては、シャフトに連結される動力源として電動モーターをハウジングに一体化して構成してもよい。本発明のスクロール型圧縮機は、冷凍サイクルにおいて冷媒を圧縮する冷媒圧縮機として使用するのに適している。この場合、従動クランク機構が非常に堅牢なので、冷媒をその臨界圧力以上の高さの圧力まで圧縮するように構成することもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１及び図２を用いて本発明の第１実施例であるスクロール型圧縮機の構造を説明する。図１に示す１はシャフトであって、その右端にはシャフト１の中心軸線Ｃｓに対して所定量だけ偏心したクランクピン１ａが形成されている。クランクピン１ａはシャフト１に比べて小径の円柱状のものである。２は円柱形のブッシュであって、その中心軸線Ｃｂに対して所定量だけ偏心した位置に円筒形の駆動用穴２ａが形成されていて、後に詳しく述べる円筒形の摺動材２１を介して、シャフト１のクランクピン１ａを回転自由に受け入れている。３は圧縮機を覆うハウジングであって、メインベアリング４を介してシャフト１を回転可能に支持している。
【００１３】
６は旋回スクロールであって、概ね円板状の端板部６ａと、それから軸線方向に突出するように形成された渦巻き形の羽根部６ｂと、端板部６ａの背面に形成された円筒状のボス部６ｃ等からなっている。旋回スクロール６の全体は、ボス部６ｃに圧入して取り付けられた旋回スクロール軸受１６と、前述のブッシュ２及び摺動材２１を介して、シャフト１のクランクピン１ａによって回転可能に支持されていて、シャフト１の中心軸線Ｃｓの回りに公転運動をする。７は旋回スクロール６の公転運動のみを許す複数個の自転防止ピンであって、旋回スクロール６の自転運動を阻止する。
【００１４】
８は固定スクロールであって、ハウジング３と一体化される端板部８ａと、旋回スクロール６と同様な形状の渦巻き形の羽根部８ｂを備えていて、旋回スクロール６の渦巻き形の羽根部６ｂと噛み合うように組み付けられている。固定スクロール８の渦巻き形の羽根部８ｂと旋回スクロール６の渦巻き形の羽根部６ｂが噛み合うことによって、それらの羽根部６ｂ及び８ｂの間に軸線方向に見た時に三日月形に見える作動室９が複数個形成される。
【００１５】
そして、このスクロール型圧縮機が空調装置の冷媒圧縮機として使用される場合には、図示しない冷凍サイクルから戻って来て吸入ポート３ａから吸入室１４内へ導入される気体冷媒を、外周において作動室９が吸入室１４に向かって開いた時に作動室９の内部へ吸入し、旋回スクロール６が公転をする間に旋回スクロール６と固定スクロール８の中心部に向かって作動室９が半径方向に移動しながら縮小することによって冷媒を圧縮する。最後に作動室９が中心部の作動室９ａに向かって開いた時に、吐出圧に達した冷媒が固定スクロール８の端板部８ａに設けられた吐出孔８ｃを通過して、吐出弁１７を押し開き、端板部８ａと、それに固定されているリアハウジング１８との間に形成された吐出室１５内へ吐出される。
【００１６】
１８ａはリアハウジング１８に形成された吐出ポートであって、図示しない配管によって冷凍サイクルに連通しており、吐出室１５内へ吐出された高圧の冷媒を冷凍サイクルの凝縮器へ導く。なお、図１に示す１０は旋回スクロール６等の偏心した質量に概ね釣り合うように設けられたバランサであって、シャフト１に固定されていてもよいが、この場合はブッシュ２に取り付けられている。また、１２はシャフト１がハウジング３を貫通する部分に設けられたシャフトシールであって、圧縮機内部の冷媒等が外部へ漏れ出るのを防止する。
【００１７】
第１実施例のスクロール型圧縮機はシャフト１のクランクピン１ａとブッシュ２の駆動用穴２ａによって二重偏心型の従動クランク機構を構成しているから、作動状態においては、図３に示すように、シャフト１がその中心軸線Ｃｓの回りに矢印Ｒｓの方向に回転すると、クランクピン１ａがブッシュ２を中心軸線Ｃｓの回りに回転させようとする。その時には、圧縮反力Ｆｐと駆動力Ｆの作用下においてブッシュ２がクランクピン１ａの中心軸線Ｃｐの回りに僅かに回転する。後者の微小な回転、即ちクランクピン１ａとブッシュ２との間の相対回転は、図３の中に小さな矢印Ｒｂによって示されている。ブッシュ２がクランクピン１ａに対して僅かに回転することにより旋回スクロール６の公転半径が微小な量だけ増大し、旋回スクロール６が半径方向の外側に向かって押し出される。そして、旋回スクロール６の渦巻き形の羽根部６ｂが固定スクロール８の渦巻き形の羽根部８ｂに抵触した状態で後者の回転Ｒｂが停まり、公転半径の大きさも決まる。
【００１８】
このように、従動クランク機構を構成するクランクピン１ａとブッシュ２によって、旋回スクロール６が半径方向の外側に向かって押し出されることにより、旋回スクロール６の渦巻き形の羽根部６ｂを固定スクロール８の渦巻き形の羽根部８ｂに向かって押し付ける力ＦＤが発生する。ここでクランクピン１ａの中心軸線Ｃｐとブッシュ２の中心軸線Ｃｂとの間の距離をＬ、クランクピン１ａの半径をＲとすると共に、羽根部６ｂ及び８ｂが接触した状態において決まるブッシュ２とクランクピン１ａとの相対的な回転角度（実質的に一定の値）を、クランクピン１ａの位置角度γとして定義する。更に、作動室９において流体を圧縮することによって発生する圧縮反力を受けている旋回スクロール６が、ボス部６ｃ及び旋回スクロール軸受１６を介してブッシュ２に及ぼす半径方向の力をＦｐとすると、押し付け力ＦＤの値は下記の数式によって与えられる。
【００１９】
【数１】

【００２０】
この数式によって、シャフト１が１回転する間に押し付け力ＦＤがどのように変化するかということを計算した結果を図４に示す。数式の形から、押し付け力ＦＤは定数であるＬ及びＲの値と、実質的に一定の値となるクランクピン１ａの位置角度γと、これも実質的に一定の値となるクランクピン１ａとブッシュ２の駆動用穴２ａとの間の摩擦係数μの値に依存していて、それらの値が小さいほど押し付け力ＦＤの値が小さくなることが分かる。圧縮反力Ｆｐはシャフト１の回転角度θによって大きく変動するので、シャフト１の回転角度θに応じて押し付け力ＦＤが図４に示したように変動する。この変動の幅は摩擦係数μの値によっても大きく変化する。図４においては摩擦係数μの値を３段階に変化させて押し付け力ＦＤの変化を示している。
【００２１】
図４から明らかなように、押し付け力ＦＤの値はクランクピン１ａの表面と、ブッシュ２の駆動用穴２ａの内面との間に作用する摩擦係数μの値の大小によって大きく変動する。クランクピン１ａとブッシュ２の駆動用穴２ａが直接に接触する場合には、それらに通常の材料を使用すると、潤滑油を供給している状態でも摩擦係数μの値が０．１５程度になる。この場合の押し付け力ＦＤのピーク値は、理想的な状態として考えられる摩擦係数μ＝０の場合に比べて、少なくとも０．２ｋＮ程度上昇し、変動幅が１．６倍程度に大きくなる。
【００２２】
羽根部６ｂ及び８ｂの間に形成される作動室９のシール性を保持するのに必要な荷重（押し付け力）が例えば１ｋＮ程度であるとすれば、押し付け力ＦＤの最小値を１ｋＮに設定することによって、シャフト１が１回転する間の殆どの領域において１ｋＮを超える過剰な荷重が羽根部６ｂ及び８ｂの間に作用することになる。それによって、機械損失が増大するだけでなく、羽根部６ｂ及び８ｂの間の接触部における摩耗が増大して、圧縮機の寿命が短くなる。
【００２３】
従って、図４に示すような押し付け力ＦＤの変動のピーク値を低減させて荷重変動の幅をできるだけ小さく抑えることができれば、機械損失が減少して運転効率が高くなるだけでなく、羽根部６ｂ及び８ｂの間の摩耗が少なくなって、圧縮機としての耐久性や信頼性が高くなる。更に、押し付け力ＦＤの最小値を底上げして変動幅を縮小すれば、クランクピン１ａの位置角度γを小さくすることができ、それによっても羽根部６ｂ及び８ｂの間の摩耗を減少させることができる。
【００２４】
このような理由から、シャフト１のクランクピン１ａとブッシュ２の駆動用穴２ａとの間の摩擦係数μを低減させることによって、羽根部６ｂ及び８ｂの間に作用する押し付け力ＦＤの変動幅を可及的に小さくすることができることが分かる。しかしながら、前述の従来技術のように、クランクピン１ａと駆動用穴２ａとの間にニードルベアリングを挿入するというような常識的な対策を講じると、この部分に作用する荷重が非常に大きいために、ニードルベアリングが早期に破損して、却って圧縮機の耐久性や信頼性を低下させるという結果を招くし、クランクピン１ａとニードルベアリングを大径化して対応すると、大径化したニードルベアリングに応じてブッシュ２を更に大径とする必要が生じるために、圧縮機が大型化するという別の問題を生じることになる。
【００２５】
なお、シャフト１の中心軸線Ｃｓとブッシュ２の中心軸線Ｃｂとの距離ｒが旋回スクロール６の幾何学的な公転半径となる。この値は、第１実施例の場合は、図３に示すブッシュ２の図形の第４象限（ＩＶの領域内）にあるクランクピン１ａを中心として、矢印Ｒｂのようにブッシュ２がクランクピン１ａに対して僅かに回転することによって増大する。そして、旋回スクロール６の渦巻き形の羽根部６ｂが固定スクロール８の渦巻き形の羽根部８ｂに対して軽く接触した状態で一定の値となる。しかしながら、実際の公転半径は、羽根部６ｂが羽根部８ｂに接触した後も、押し付け力ＦＤの大きさに応じて羽根部６ｂ及び８ｂが僅かに弾性変形すること等の理由から、幾何学的な公転半径の値を中心として微小な範囲内で増減変化する。因みに、クランクピン１ａが図３に示すブッシュ２の第１象限（Ｉ）及び第３象限（ＩＩＩ）の領域内にある場合には、圧縮反力によって羽根部６ｂを羽根部８ｂに向かって押し付ける正の値の押し付け力ＦＤは発生しない。
【００２６】
本発明の第１実施例の特徴は、図１及び図２に示すように、シャフト１のクランクピン１ａとブッシュ２の駆動用穴２ａとの間に単純な円筒形の、肉厚の薄い摺動材２１を挿入した点にある。摺動材２１は、ホワイトメタルや銅等の軸受用メタルのように、摩擦係数が低くて耐摩耗性が高い金属材料から製作することができる。場合によっては摺動材２１をフッ素樹脂やポリアミド樹脂のような自己潤滑性のある合成樹脂材料とか、多孔質で含油性のあるセラミック材料、或いは黒鉛等から製作してもよい。それらの複数の材料を複合して使用することができることは言うまでもない。
【００２７】
摺動材２１を使用することによって、クランクピン１ａと駆動用穴２ａとの間に作用する摩擦力がきわめて小さくなるので、その部分における動力損失が低減するだけでなく、図４に示す押し付け力ＦＤの変動幅が狭くなるので、作動室９のシール性保持のために必要な最小の押し付け力を超える過剰な押し付け力が作用する領域においても、その値が比較的に小さくなる結果、羽根部６ｂ及び８ｂの接触部における摩耗が少なくなり、摺動材２１が単純な形状であるために、トラブルの発生する恐れが少ないこともあって、圧縮機の耐久性と信頼性を従来よりも高めることができる。
【００２８】
また、第１実施例のスクロール型圧縮機において採用する摺動材２１は単純な円筒形であるから、製作が容易で安価であるだけでなく、摺動材２１の肉厚が薄いので、ブッシュ２の駆動用穴２ａの内径はシャフト１のクランクピン１ａの外径に比べて僅かに大きくするだけでよく、摺動材２１をクランクピン１ａとブッシュ２の駆動用穴２ａとの間に挿入したことに伴って、ブッシュ２の外径を特に大きくする必要がない。従って、圧縮機全体が大型化するとか、重量が増加するのを避けることができる。
【００２９】
図５に本発明の第２実施例の要部のみを示す。前述の第１実施例の要部を示す図２と比較すれば明らかなように、第２実施例においては摺動材２１のような別の部材を使用しないで、円柱状のクランクピン１ａの表面に摩擦係数μを低減させるのに有効な表面処理２２を施している点に特徴がある。表面処理２２は、クランクピン１ａの表面の相手方となるブッシュ２の駆動用穴２ａの内面に施してもよい。具体的な表面処理２２の例としてはフッ素樹脂等のコーティングや、低摩擦金属のメッキ等の方法がある。
【００３０】
第２実施例の場合は、第１実施例と基本的には同様な作用効果を奏するほか、構成が更に簡単になるのと、表面処理２２の層の半径方向における厚さが摺動材２１よりも薄くなることから、一部において第１実施例よりも優れた作用効果を奏する場合があり得る。
【００３１】
図６に本発明の第３実施例の要部を示す。前述の第２実施例の要部を示す図５と比較すれば明らかなように、第３実施例においても第１実施例における摺動材２１のような別の部材を使用しないで、ブッシュ２に設けられる円筒形の駆動用穴２ａの内面にクランクピン１ａの長手方向に沿った潤滑油溝２３を形成した点に特徴がある。潤滑油溝２３はクランクピン１ａの表面に形成してもよい。
【００３２】
第３実施例における潤滑油溝２３は、潤滑油を駆動用穴２ａの内面とクランクピン１ａの表面との間へ万遍なく導くために有効であって、この摺動接触部分に常に確実に潤滑油膜を形成するので、クランクピン１ａが駆動用穴２ａに直接に摺動接触していても、摺動接触部分における摩擦係数μが低くなり、第１実施例や第２実施例の場合と同様な作用効果を奏することができる。
【００３３】
図７及び図８に本発明の第４実施例の要部を示す。前述の第１実施例における要部の作動状態を示す図２及び図３と比較すれば明らかなように、第４実施例においてはシャフト１のクランクピン１ａを図７におけるブッシュ２の図形の第２象限（ＩＩ）の領域内に設けている点に特徴がある。図８に示すように、この場合もシャフト１のクランクピン１ａとブッシュ２の駆動用穴２ａとの間には、第１実施例の場合と同様な摺動材２１が挿入される。しかしながら、摺動材２１を挿入する代わりに、第２実施例のようにクランクピン１ａや駆動用穴２ａの摺動接触面に表面処理２２を施こすとか、第３実施例のような潤滑油溝２３を設けるというような他の減摩手段を講じることも可能である。
【００３４】
前述のように、図３或いは図７に示す図形の状態において、クランクピン１ａが常にブッシュ２の第２象限（ＩＩ）或いは第４象限（ＩＶ）の領域内にあるように設定されている場合に限って、クランクピン１ａ及びブッシュ２からなる二重偏心型の従動クランク機構が旋回スクロール６の渦巻き形の羽根部６ｂを固定スクロール８の渦巻き形の羽根部８ｂに向かって押し付ける作用をする。従って、第４実施例においてもまた、前述の第１実施例と同様な作用効果を奏する。
【００３５】
図９に本発明の第５実施例の要部を示す。前述の各実施例においては、全て二重偏心型に属する従動クランク機構を使用しており、シャフト１のクランクピン１ａが小径の円柱形であると共に、ブッシュ２の駆動用穴２ａが小径の円筒形となっているが、第５実施例は従動クランク機構のもう１つの代表的な形式である二面幅型（或いはスリット型）の従動クランク機構を使用している点に特徴がある。それによって、第５実施例は、本発明が二重偏心型の従動クランク機構に限らず他の形式の従動クランク機構にも適用可能であることを示すものである。
【００３６】
第５実施例の二面幅型の従動クランク機構においては、シャフト１の末端に、二面幅形の、即ち板状或いは四角柱形のクランクピン１ｂが、シャフト１に対して実質的に半径方向に、しかし、クランクピン１ｂの長手方向（半径方向）の中央部分が中心軸線Ｃｓに対して偏っているように設けられる。これに対して、旋回スクロール６を回転可能に支持するブッシュ２は、板状のクランクピン１ｂを摺動可能に受け入れるために実質的に同じ幅を有すると共に、半径方向の長さがクランクピン１ｂのそれよりも若干長い二面幅形の溝、即ちスリット２ｂが形成されている。従って、シャフト１の板状のクランクピン１ｂと、ブッシュ２のスリット２ｂによって従来周知の二面幅型の従動クランク機構が構成される。
【００３７】
一般的な二面幅型の従動クランク機構の作用はよく知られているので、ここでは詳しい説明を省略するが、ブッシュ２が半径方向に長いスリット２ｂによってシャフト１の板状のクランクピン１ｂに摺動接触しているため、旋回スクロール６がブッシュ２に対して半径方向に可動となっていると共に、二面幅型の従動クランク機構を介して動力が伝達される時に、圧縮反力に応じて旋回スクロール６を半径方向の外方に向かって押し出す力が発生するため、前述の二重偏心型の従動クランク機構の場合と同様に、旋回スクロール６の渦巻き形の羽根部６ｂが、固定スクロール８の渦巻き形の羽根部８ｂに向かって押し付けられる。
【００３８】
本発明の第５実施例の特徴として、この従動クランク機構を設けられた圧縮機が回転駆動される際に動力伝達面となる側の板状のクランクピン１ｂの一面と、それに対向しているスリット２ｂの一方の内面との間に、軸受用メタルのように摩擦係数が低くて耐摩耗性が高い材料や、フッ素樹脂或いはポリアミド樹脂のような自己潤滑性のある合成樹脂材料、更には多孔質のセラミック材料等から製作された単なる板状の薄い摺動材２４が減摩手段として挿入されている。減摩手段としては前述の各実施例に見られるように、動力伝達面に表面処理を施すとか、潤滑油溝を形成するというように他の手段を用いることも可能である。第５実施例においては、二面幅型の従動クランク機構における動力伝達面に、板状の摺動材２４のようなきわめて簡単な構成の減摩手段を設けたので、実質的に前述の各実施例と同様な作用効果を奏する。
【００３９】
図１０に本発明の第６実施例として、モーター一体型のスクロール型圧縮機を例示する。一端部が閉じた形状のモーターハウジング２５の開口端部には、ミドルハウジング２６を介して、第１実施例のそれと同様な形状の固定スクロール８の端板部８ａが取り付けられている。ミドルハウジング２６の内部に、前述の各実施例の場合と同様な従動クランク機構等が設けられる。駆動のためのシャフト１はモーターハウジング２５の内部へ長く伸びていて、その前端部がモーターハウジング２５の内部に設けられたフロント軸受２７によって軸支される。モーターハウジング２５の内部において、シャフト１の周囲には電動モーター２８が構成されている。この場合の吸入ポート８ｄは、例えば固定スクロール８の端板部８ａに形成される。その他の構成は図１に示す第１実施例と同様である。
【００４０】
第６実施例のモーター一体型のスクロール型圧縮機においては、圧縮機部分がそれに一体化された動力源としてのモーター２８によって直接に回転駆動されるので、シャフト１がハウジングを貫通する必要がないから、図１に示すシャフトシール１２や動力伝達機構のようなものが不要になることによって構成が簡単になる。また、動力源や動力伝達機構の部分を含めた全体を小型軽量化することができるという利点もある。詳細な説明は省略するが、第６実施例においても従動クランク機構は前述の各実施例と同様な構成を有しており、従動クランク機構における本発明の特徴と作用効果も同様である。
【００４１】
以上の説明から明らかなように、本発明のスクロール型圧縮機は従来のスクロール型圧縮機に比べて小型軽量でありながら非常に堅牢なものとなるため、冷媒のような被圧縮流体を従来よりも高い圧力まで圧縮することができる。従って、二酸化炭素（ＣＯ２）のような流体を冷媒とする空調装置の冷媒圧縮機として使用するのに適しており、そのような冷媒を、例えば、その臨界圧力よりも高い圧力まで加圧することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の圧縮機を示す縦断面図である。
【図２】第１実施例の要部を拡大して示す斜視図である。
【図３】第１実施例の要部の作動状態を示す側面図である。
【図４】押し付け力の変動を示す線図である。
【図５】第２実施例の要部を拡大して示す斜視図である。
【図６】第３実施例の要部を拡大して示す斜視図である。
【図７】第４実施例の要部の作動状態を示す側面図である。
【図８】第４実施例の要部を拡大して示す斜視図である。
【図９】第５実施例の要部を拡大して示す斜視図である。
【図１０】本発明の第６実施例の圧縮機を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…シャフト
１ａ…円柱形のクランクピン
１ｂ…板状のクランクピン
２…ブッシュ
２ａ…円筒形の駆動用穴
２ｂ…スリット
６…旋回スクロール
６ａ…端板部
６ｂ…渦巻き形の羽根部
６ｃ…ボス部
８…固定スクロール
８ａ…端板部
８ｂ…渦巻き形の羽根部
９…作動室
２１…円筒形の摺動材
２２…表面処理
２３…潤滑油溝
２４…板状の摺動材
２５…モーターハウジング

Claims

ハウジングと、前記ハウジングによって軸支されていると共に一部にクランクピンを有するシャフトと、渦巻き形の羽根部及び端板部を有し前記クランクピンによって駆動されることにより公転運動をする旋回スクロールと、前記ハウジングに固定されると共に前記旋回スクロールと噛み合う渦巻き形の羽根部及び端板部を有する固定スクロールとを備えていて、前記旋回スクロールが公転運動をすることにより、前記旋回スクロールの羽根部と前記固定スクロールの羽根部との間に形成される複数個の作動室が外周部から中心部に向かって移動する間に、該作動室の容積が連続的に縮小することにより該作動室内において流体を圧縮するように構成されており、更に前記旋回スクロールの公転半径が可変となっていて、前記旋回スクロールを公転運動させる動力が、前記クランクピンと前記旋回スクロールを支持するブッシュとを含む従動クランク機構を介して前記シャフトから前記旋回スクロールへ伝達されるように構成されたスクロール型圧縮機において、
前記従動クランク機構を構成する前記クランクピンの表面と、前記クランクピンを受け入れるために前記ブッシュに形成された受け入れ部分の内面との間に、摺動接触面を形成する減摩手段が設けられていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
請求項１において、前記減摩手段が肉厚の薄い円筒形の摺動材からなることを特徴とするスクロール型圧縮機。
請求項１において、前記減摩手段が肉厚の薄い板状の摺動材からなることを特徴とするスクロール型圧縮機。
請求項２又は３において、前記摺動材が、軸受用メタルのような金属材料、フッ素樹脂やポリアミド樹脂のような合成樹脂材料、多孔質で含油性のあるセラミック材料、及び黒鉛の中から選択され、或いはそれら複数の材料を複合することにより製作されていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
請求項１において、前記減摩手段が、前記クランクピンの表面と、前記ブッシュにおける前記クランクピンのための前記受け入れ部分の内面との少なくとも一方に、表面処理によって形成されていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
請求項５において、前記表面処理が、フッ素樹脂のコーティング及び低摩擦金属のメッキのいずれかであることを特徴とするスクロール型圧縮機。
請求項１において、前記減摩手段として、前記クランクピンの表面と、前記ブッシュにおける前記クランクピンのための前記受け入れ部分の内面との少なくとも一方に、潤滑油を内部へ導く潤滑油溝が形成されていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
請求項１ないし７のいずれかにおいて、前記シャフトに連結される動力源として、電動モーターが前記ハウジングに一体化されていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
請求項１ないし８のいずれかにおいて、それ自体が冷凍サイクルにおいて冷媒を圧縮する冷媒圧縮機として適用されていることを特徴とするスクロール型圧縮機。
請求項９において、冷媒をその臨界圧力以上の高さの圧力まで圧縮し得るように構成されていることを特徴とするスクロール型圧縮機。