JP2005291209A - スクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】 圧縮機の運転時、回転軸７０と偏心ブッシュ９０とに作用する力を分散させることで偏心ブッシュ９０及び回転軸７０の破損を防止し得るスクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造を提供する。
【解決手段】 スクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造は、旋回スクロール５０と、偏心部７４と、が備えられ、且つ駆動モータの回転力を前記旋回スクロール５０に伝達する回転軸７０と、前記旋回スクロール５０と前記回転軸７０の偏心部７４との間に結合される偏心ブッシュ９０と、から構成されたスクロール圧縮機において、前記偏心ブッシュ９０に所定面積を有する２つの平面接触部Ｆ４が備えられた挿入孔が形成され、前記回転軸７０の偏心部７４に前記偏心ブッシュ９０の平面接触部Ｆ４と面接触されるカッティング面Ｆ３が備えられることで、前記偏心部７４が偏心ブッシュの挿入孔９４に挿入されて構成される。
【選択図】 図２
【解決手段】 スクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造は、旋回スクロール５０と、偏心部７４と、が備えられ、且つ駆動モータの回転力を前記旋回スクロール５０に伝達する回転軸７０と、前記旋回スクロール５０と前記回転軸７０の偏心部７４との間に結合される偏心ブッシュ９０と、から構成されたスクロール圧縮機において、前記偏心ブッシュ９０に所定面積を有する２つの平面接触部Ｆ４が備えられた挿入孔が形成され、前記回転軸７０の偏心部７４に前記偏心ブッシュ９０の平面接触部Ｆ４と面接触されるカッティング面Ｆ３が備えられることで、前記偏心部７４が偏心ブッシュの挿入孔９４に挿入されて構成される。
【選択図】 図２
Description
本発明は、スクロール圧縮機に係るもので、より詳しくは、圧縮機の運転時に、回転軸と偏心ブッシュ間に作用する力を分散させることで、偏心ブッシュ及び回転軸の破損を未然に防止し得るスクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造に関するものである。
一般に、圧縮機は、電気エネルギーを運動エネルギーに変換させ、該運動エネルギーにより冷媒ガスを圧縮するように、冷凍サイクルシステムを構成する核心要素であり、冷媒を圧縮する圧縮メカニズムによって回転式圧縮機(rotary compressor)、スクロール圧縮機(scroll compressor)及び往復動式圧縮機(reciprocal compressor)などの多様な種類に分割されて、冷蔵庫、エアコン、ショーケースなどに使用される。
図４は、従来のスクロール圧縮機偏心ブッシュ結合構造のスクロール圧縮機の正断面図である。図示されたように、前記スクロール圧縮機は、吸入管１１及び吐出管１２を備えたケーシング１０と、該ケーシング１０の内部の上下に所定間隔を置いてそれぞれ固定されたメインフレーム２０及びサブフレーム３０と、該メインフレーム２０の上側の前記ケーシング１０に固定された固定スクロール４０と、該固定スクロール４０と旋回運動可能に噛み合うように前記固定スクロール４０と前記メインフレーム２０と間に位置する旋回スクロール５０と、該旋回スクロール５０と前記メインフレーム２０と間に位置されて前記旋回スクロール５０の自転を防止するオールダムリング６０と、前記メインフレーム２０と前記サブフレーム３０と間に位置するように前記ケーシング１０に固定結合されて駆動力を発生させる駆動モータＭと、該駆動モータＭの駆動力を前記旋回スクロール５０に伝達する回転軸７０と、前記固定スクロール４０の上面に装着されるバルブ組立体８０と、を含んで構成される。
さらに前記メインフレーム２０は、所定形状のフレームボディー部２１と、該フレームボディー部２１に貫設形成されて前記回転軸７０が挿入される軸挿入孔２２と、該軸挿入孔２２に該軸挿入孔２２の内径より大きい内径を有してされたボス挿入溝２３と、前記フレームボディー部２１の上面に形成されて前記旋回スクロール５０が支持されるベアリング面２４と、を含んで構成される。
また、前記固定スクロール４０は、所定形状のボディ部４１と、該ボディ部４１の一方面に所定厚さ及び高さを有するインボリュート曲線形状に形成されるラップ４２と、前記ボディ部４１の中央に貫通形成された吐出孔４３と、前記ボディ部４１の一方側に形成された吸入口４４と、を含んで構成される。
また、前記旋回スクロール５０は、所定の厚さ及び所定の面積を有する円板部５１と、該円板部５１の一方の面に所定の厚さ及び所定の高さを有するインボリュート曲線形状に形成されたラップ５２と、前記円板部５１と対向する面の中央に所定の高さに突出形成されたボス部５３と、該ボス部５３の内部に所定の深さに形成されて前記回転軸７０の一部が挿入される軸挿入溝５４と、を含んで構成される。
ここで、前記旋回スクロール５０は、前記ラップ５２が前記固定スクロール４０のラップ４２と噛み合い、前記ボス部５３が前記メインフレーム２０のボス挿入溝２３に挿入され、前記円板部５１の一方の面が前記メインフレーム２０のベアリング面２４に支持されるように、前記固定スクロール４０と前記メインフレーム２０間に結合される。
また、前記回転軸７０は、所定の長さを有する軸部７１と、該軸部７１の一方の側に該軸部７１の中心と偏心して所定の長さに延長形成された偏心部７２と、前記軸部７１及び偏心部７２に貫通されたオイル通路７３と、を含んで構成される。
ここで、前記回転軸７０は、前記軸部７１が前記駆動モータＭに貫通され、前記軸部７１の一方の側が前記メインフレーム２０の軸挿入孔２２に貫通され、その偏心部７２が前記旋回スクロール５０の軸挿入溝５４に挿入される。
また、前記回転軸７０の偏心部７２に所定形状の偏心ブッシュ９０が挿入され、前記旋回スクロール５０の軸挿入溝５４の内壁に前記偏心ブッシュ９０とすべり接触される固定ブッシュ１００が係合される。
そして、前記ケーシング１０の底面にはオイルが充填される。
未説明の符号１１０は固定子、符号１２０は回転子、符号１３０はバランスウエート、符号１４０はオイルフィーダー、及び符号１５０は高低圧分離板をそれぞれ示したものである。
未説明の符号１１０は固定子、符号１２０は回転子、符号１３０はバランスウエート、符号１４０はオイルフィーダー、及び符号１５０は高低圧分離板をそれぞれ示したものである。
以下、このように構成された従来のスクロール圧縮機の動作を説明する。
スクロール圧縮機に電源が印加されると、駆動モータＭの駆動により該駆動モータＭに駆動力が発生し、該駆動モータＭの駆動力が回転軸７０を通して旋回スクロール５０に伝達される。前記回転軸７０の駆動力が前記旋回スクロール５０に伝達されることで該回転軸７０の偏心部７２に係合された前記旋回スクロール５０が前記回転軸７０の軸中心を基準に旋回運動し、このとき、前記旋回スクロール５０は、オールダムリング６０により自転が防止されながら旋回運動する。
スクロール圧縮機に電源が印加されると、駆動モータＭの駆動により該駆動モータＭに駆動力が発生し、該駆動モータＭの駆動力が回転軸７０を通して旋回スクロール５０に伝達される。前記回転軸７０の駆動力が前記旋回スクロール５０に伝達されることで該回転軸７０の偏心部７２に係合された前記旋回スクロール５０が前記回転軸７０の軸中心を基準に旋回運動し、このとき、前記旋回スクロール５０は、オールダムリング６０により自転が防止されながら旋回運動する。
次いで、前記旋回スクロール５０が旋回運動することで、該旋回スクロール５０のラップ５２が前記固定スクロール４０のラップ４２と噛み合って旋回運動しながら前記旋回スクロール５０のラップ５２及び前記固定スクロールのラップ４２によって複数の圧縮ポケットＰが形成され、該複数の圧縮ポケットＰが前記固定スクロール４０及び前記旋回スクロール５０の中心部に移動すると同時に、容積が変化しながらガスが吸入及び圧縮されて前記固定スクロール４０の吐出孔４３を通して吐出される。
また、前記回転軸７０の回転によって前記ケーシング１０の底面に充填されたオイルが前記回転軸７０のオイル通路７３を通して流動しながら、すべり運動の発生部品に供給される。
一方、前記回転軸７０の偏心部７２は、該回転軸７０の回転によって前記軸部７１の中心と偏心された距離を回転半径として円運動し、前記回転軸７０の偏心部７２の円運動が前記旋回スクロール５０のボス部５３に伝達されて該旋回スクロール５０が旋回運動する。また、前記偏心部７２に挿入された偏心ブッシュ９０は、前記回転軸７０の偏心部７２と前記旋回スクロール５０のボス部７２間の直接的摩擦を防止するだけでなく、前記回転軸７０の回転を安定に維持させる。
図５は、従来の偏心ブッシュの結合構造を示した平面図で、図示されたように、前記回転軸７０の偏心部７２は、所定長さ及び外径を有する円筒状の外周面の一方面に所定平面を有するようにカッティングされたカッティング平面Ｆ１が形成されている。ここで、前記偏心部７２の中心は、前記軸部７１の中心と所定距離に偏心された位置である。
また、前記偏心ブッシュ９０は、所定長さ及び外径を有する環棒状の円筒ボディー部９１と、該円筒ボディー部９１の内部に長さ方向に貫通された挿入孔９２と、を備え、該挿入孔９２は、前記偏心部７２の外径と相応する内径を有して形成され、その内周面の一方の側に所定面積を有する平面部Ｆ２が形成される。前記挿入孔９２の中心は、前記円筒ボディー部９１の中心と所定距離偏心して位置される。前記偏心ブッシュ９０の平面部Ｆ２の面積は、前記回転軸７０の偏心部７２の外周面に形成されたカッティング平面Ｆ１の面積より小さく形成される。
さらに、前記偏心ブッシュ９０は、前記挿入孔９２に前記偏心部７２が挿入されるように前記回転軸７０と結合される。前記偏心ブッシュ９０の挿入孔９２の内周面の一方の側に形成された平面部Ｆ２と前記偏心部７２のカッティング平面Ｆ１は、所定間隔を維持し、その間隔を通してオイルが供給される。
また、前記回転軸７０の偏心部７２に結合された偏心ブッシュ９０は、前記旋回スクロール５０のボス部５３の軸挿入溝５４に挿入される。
そして、前記駆動モータＭの回転力が回転軸７０に伝達されて該回転軸７０の軸部７１が回転すると、前記回転軸７０の偏心部７２が円運動し、該偏心部７２の円運動が偏心ブッシュ９０を通して旋回スクロール５０に伝達されて該旋回スクロール５０が旋回運動をする。
しなしながら、このように構成された従来の偏心ブッシュ結合構造は、圧縮機が起動する時または停止する際、図６に図示したように、回転軸７０の偏心部７２のカッティング平面Ｆ１の縁部が、偏心ブッシュの平面部Ｆ２と線接触されてぶつかるようになるが、このように、前記回転軸７０の偏心部７２と前記偏心ブッシュ９０の衝突が反復されることで相対的に強度の弱い偏心ブッシュ９０の特定部分に反復的な集中応力が作用するため、前記偏心ブッシュ９０にクラックが発生し、ひいては、前記偏心ブッシュ９０が破損されるという不都合な点があった。
本発明は、このような従来の問題点を解決するために提案されたもので、本発明の目的は、圧縮機の運転時、回転軸と偏心ブッシュと間に作用する力を分散させることで偏心ブッシュまたは回転軸の破損を防止し得るスクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造を提供することにある。
このような本発明の目的を達成するために、本発明によるスクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造は、旋回スクロールと、偏心部を有して且つ駆動モータの回転力を前記旋回スクロールに伝達する回転軸と、前記旋回スクロールと前記回転軸の偏心部と間に結合される偏心ブッシュと、から構成されたスクロール圧縮機において、前記偏心ブッシュに所定面積を有する２つの平面接触部が備えられた挿入孔が形成され、前記回転軸の偏心部に前記偏心ブッシュの平面接触部と面接触されるカッティング面が備えられ、前記偏心部が偏心ブッシュの挿入孔に挿合されて構成されるることを特徴とする。
本発明に係るスクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造は、駆動モータから伝達される回転軸の回転力が偏心ブッシュを通して旋回スクロールに伝達される過程中、前記回転軸の偏心部と前記偏心ブッシュと間に作用する伝達力が面接触により伝達されるようになるため、前記偏心部と前記偏心ブッシュと間に作用する力が分散され、よって、従来のように、偏心部と偏心ブッシュとの所定部位に集中応力が作用することが防止され、ひいては、回転軸の偏心部及び偏心ブッシュの破損が防止されて、製品の信頼性を向上し得るという効果がある。
以下、添付図面に基づいて本発明に係るスクロール圧縮機偏心ブッシュ結合構造の実施形態を詳細に説明するが、従来と同様な構造は同様な符号を付して説明する。
図１は、本発明に係るスクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造の一実施形態を備えたスクロール圧縮機を示した縦断面図であり、且つ図２は、図１の横断面図である。図示されたように、前記スクロール圧縮機は、吸入管１１及び吐出管１２を備えたケーシング１０と、該ケーシング１０の内部に上下方に所定間隔を置いてそれぞれ固定されたメインフレーム２０及びサブフレーム３０と、該メインフレーム２０の上方側の前記ケーシング１０の内部に固定された固定スクロール４０と、該固定スクロール４０と旋回運動可能に噛み合うように前記固定スクロール４０と前記メインフレーム２０と間に位置する旋回スクロール５０と、該旋回スクロール５０と前記メインフレーム２０と間に位置されて前記旋回スクロール５０の自転を防止するオールダムリング６０と、前記メインフレーム２０と前記サブフレーム３０と間に位置するように前記ケーシング１０に固定結合されて駆動力を発生させる駆動モータＭと、該駆動モータＭの駆動力を前記旋回スクロール５０に伝達する回転軸７０と、前記固定スクロール４０の上面に装着されるバルブ組立体８０と、含んで構成される。
このような構成は、従来技術の説明と同様である。
このような構成は、従来技術の説明と同様である。
一方、前記旋回スクロール５０は、所定の厚さ及び所定の面積を有する円板部５１と、該円板部５１の一方の面に所定の厚さ及び所定の高さを有するインボリュート曲線形状にに形成されたラップ５２と、前記円板部５１と対向する面の中央に所定の高さに突出形成されたボス部５３と、該ボス部５３の内部に所定の深さを有して形成されて前記回転軸７０の一部が挿入される軸挿入溝５４と、を含んで構成される。
また、前記回転軸７０は、所定の長さを有する軸部７１と、該軸部７１の一方の側に該軸部７１の中心と偏心して所定の長さに延長形成された偏心部７４と、該軸部７１及び偏心部７４に貫通形成されたオイル通路７３と、を含んで構成される。
前記回転軸７０は、その軸部７１が前記駆動モータＭと結合される。さらに、前記軸部７１の一方の側は、前記メインフレーム２０に貫通挿入されることで、前記偏心部７４が前記旋回スクロールボス部５３の軸挿入溝５４に挿入される。
また、前記回転軸７０の偏心部７４に所定形状の偏心ブッシュ９０が挿入され、前記偏心部７４及び前記偏心ブッシュ９０は、前記回転軸７０の回転時に相互に平面接触されることにより、その回転軸７０の回転力が偏心ブッシュ９０を通して前記旋回スクロール５０に伝達される。
ここで、前記旋回スクロールボス部５３の軸挿入溝５４の内側壁に前記偏心ブッシュ９０とすべり接触される固定ブッシュ１００が固定結合される。
また、前記回転軸７０の偏心部７４は、所定の長さ及び所定の外径を有する円筒状の外周面に前記偏心ブッシュ９０と面接触されるカッティング面Ｆ３が形成され、前記偏心部７４の中心は、前記軸部７１の中心と所定距離偏心された位置である。
前記偏心部７４のカッティング面Ｆ３は、２つの接触平面の第１接触平面ｆ１及び第２接触平面ｆ２によりなる。
それら第１接触平面ｆ１と第２接触平面ｆ２は、連続的に形成される。その第１接触平面ｆ１と第２接触平面ｆ２は、相互に１８０度より小さい角を成すように形成される。
また、前記偏心ブッシュ９０には、所定の長さ及び所定の外径を有する環棒状の円筒ボディー部９３と、該円筒ボディー部９３に所定面積を有する２つの平面接触部Ｆ４が挿入孔９４が貫通形成される。ここで、前記挿入孔９４の半径は、前記回転軸７０の偏心部７４の半径と相応して形成され、前記平面接触部Ｆ４は、前記挿入孔９４の内周面の一方の側に形成される。
ここで、前記偏心ブッシュ９０の２つの平面接触部Ｆ４である第１平面接触部Ｆ４及び第２平面接触部Ｆ４は、連続的に形成される。前記第１平面接触部Ｆ４と第２平面接触部Ｆ４は、相互に１８０度より大きい角を成すように形成される。
前記挿入孔９４の中心は、円筒ボディー部９３の中心と所定距離偏心して位置される。
また、前記偏心ブッシュ９０は、前記挿入孔９４に前記偏心部７４が挿入されるように前記回転軸７０と結合され、前記偏心ブッシュ９０の平面接触部Ｆ４及び前記偏心部７４のカッティング面Ｆ３が相互に対面されることで、前記平面接触部Ｆ４と前記カッティング面Ｆ３と間に所定間隔が形成される。該間隔を通してオイルが供給される。
また、前記偏心ブッシュ９０は、前記挿入孔９４に前記偏心部７４が挿入されるように前記回転軸７０と結合され、前記偏心ブッシュ９０の平面接触部Ｆ４及び前記偏心部７４のカッティング面Ｆ３が相互に対面されることで、前記平面接触部Ｆ４と前記カッティング面Ｆ３と間に所定間隔が形成される。該間隔を通してオイルが供給される。
また、前記回転軸７０の偏心部７４に結合された前記偏心ブッシュ９０は、前記旋回スクロール５０のボス部５３に形成された軸挿入溝５４に挿入される。
以下、このように構成された本発明に係るスクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造の作用効果を説明する。
以下、このように構成された本発明に係るスクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造の作用効果を説明する。
まず、スクロール圧縮機の動作は、前述したように、駆動モータＭから発生した回転力が回転軸７０を通して旋回スクロール５０に伝達され、前記回転軸７０の回転力が前記旋回スクロール５０に伝達されることで、前記回転軸７０の偏心部７４に結合された前記旋回スクロール５０が、前記回転軸７０の軸中心を基準に旋回運動し、このとき、前記旋回スクロール５０は、オールダムリング６０により自転が防止されながら旋回運動される。
次いで、前記旋回スクロール５０が旋回運動することで該旋回スクロール５０のラップ５２が、固定スクロール４０のラップ４２と噛み合って旋回運動しながらガスを圧縮させる。
次いで、前記旋回スクロール５０が旋回運動することで該旋回スクロール５０のラップ５２が、固定スクロール４０のラップ４２と噛み合って旋回運動しながらガスを圧縮させる。
次いで、前記回転軸７０の回転によってケーシング１０の底面に充填されたオイルが、回転軸のオイル通路７３を通して流動されながらすべり運動の発生する部品に供給される。
このように、前記駆動モータＭの駆動力が前記回転軸７０に伝達されることで該回転軸７０の軸部７１が回転すると、該回転軸の偏心部７４が円運動され、該偏心部７４の円運動が偏心ブッシュ９０を通して前記旋回スクロール５０に伝達されることで該旋回スクロール５０が旋回運動される。次いで、前記回転軸７０の偏心部７４が前記偏心ブッシュ９０を通して前記旋回スクロール５０に回転力を伝達する時、図３に示したように、前記偏心部７４のカッティング面Ｆ３の一方側の接触平面が該接触平面と対面された平面接触部Ｆ４と面接触されることで回転力を伝達され、このように、前記回転軸７０の偏心部７４と前記偏心ブッシュ９０とが面接触することで前記回転軸７０の回転力が前記偏心ブッシュ９０を通して前記旋回スクロール５０に伝達されるため、前記回転軸７０の偏心部７４と前記偏心ブッシュ９０に作用する力が一部分に集中されずに分散される。
このように、前記駆動モータＭの駆動力が前記回転軸７０に伝達されることで該回転軸７０の軸部７１が回転すると、該回転軸の偏心部７４が円運動され、該偏心部７４の円運動が偏心ブッシュ９０を通して前記旋回スクロール５０に伝達されることで該旋回スクロール５０が旋回運動される。次いで、前記回転軸７０の偏心部７４が前記偏心ブッシュ９０を通して前記旋回スクロール５０に回転力を伝達する時、図３に示したように、前記偏心部７４のカッティング面Ｆ３の一方側の接触平面が該接触平面と対面された平面接触部Ｆ４と面接触されることで回転力を伝達され、このように、前記回転軸７０の偏心部７４と前記偏心ブッシュ９０とが面接触することで前記回転軸７０の回転力が前記偏心ブッシュ９０を通して前記旋回スクロール５０に伝達されるため、前記回転軸７０の偏心部７４と前記偏心ブッシュ９０に作用する力が一部分に集中されずに分散される。
一方、前記回転軸７０の内部に形成されたオイル通路７３を通して流出されたオイルは、前記回転軸７０の偏心部７４のカッティング面Ｆ３と前記偏心ブッシュ９０の平面接触部Ｆ４間の間隔を通して流動される。
５０ 旋回スクロール
７０ 回転軸
７４ 偏心部
９０ 偏心ブッシュ
９４ 挿入孔
Ｆ３ カッティング面
Ｆ４ 平面接触部
f１、f２ 接触平面
Ｍ 駆動モータ
７０ 回転軸
７４ 偏心部
９０ 偏心ブッシュ
９４ 挿入孔
Ｆ３ カッティング面
Ｆ４ 平面接触部
f１、f２ 接触平面
Ｍ 駆動モータ
Claims (10)
- 旋回スクロールと、
偏心部が備えられ且つ駆動モータの回転力を前記旋回スクロールに伝達する回転軸と、
前記旋回スクロールと前記回転軸の偏心部と間に係合された偏心ブッシュと、から構成されたスクロール圧縮機において、
前記偏心ブッシュに所定面積を有する２つの平面接触部が備えられた挿入孔が形成され、前記回転軸の偏心部に前記偏心ブッシュの平面接触部と面接触されるカッティング面が備えられ、前記偏心部が偏心ブッシュの挿入孔に挿合されて形成されることを特徴とするスクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造。 - 前記偏心ブッシュの２つの平面接触部は、連続的に形成されることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造。
- 前記２つの平面接触部は、相互に１８０度より大きい角を成すように形成されることを特徴とする請求項２に記載のスクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造。
- 前記偏心部のカッティング面は、２つの接触平面から形成されることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造。
- 前記２つの接触平面は、連続的に形成されることを特徴とする請求項４に記載のスクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造。
- 前記２つの接触平面は、相互に１８０度よりも小さい角を成すように形成されることを特徴とする請求項４に記載のスクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造。
- 前記偏心ブッシュの挿入孔の半径と前記回転軸の偏心部の半径は、同一であることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造。
- 前記偏心ブッシュの平面接触部と前記偏心部のカッティング面と間に所定大きさの間隔が形成されることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造。
- 前記偏心ブッシュの挿入孔の中心と該偏心ブッシュの中心とは、所定距離偏心されてあることを特徴とする請求項１に記載のスクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造。
- 旋回スクロールと、
偏心部が備えられ、且つ駆動モータの回転力を前記旋回スクロールに伝達する回転軸と、
前記旋回スクロールと前記回転軸の偏心部と間に係合された偏心ブッシュと、から構成されたスクロール圧縮機において、
前記回転軸の回転時、該回転軸の偏心部と前記偏心ブッシュとが、相互に平面接触されることにより駆動力が伝達されることを特徴とするスクロール圧縮機の偏心ブッシュ結合構造。
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