JP2005315167A - スクロール型流体機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成にしてスラストベアリングの可動スクロール及びハウジングに対する摺動速度を変更可能なスクロール型流体機械を提供する。
【解決手段】 スクロール型流体機械としての圧縮機は、駆動ケーシング４と可動スクロール３０との間に介装されるスラストベアリング７４を備え、スラストベアリング７４は、駆動ケーシング４及び可動スクロール３０の双方に対する摺動が許容されたスラストプレー７６を有する。スラストプレート７６には、可動スクロール３０の自転を阻止すべく、可動スクロール３０及び駆動ケーシング４に設けられた係合孔８４に所定の径寸法差を存して係合する小突起８２ａ及び大突起８２ｂが設けられている。この径寸法差は、小突起８２ａと大突起８２ｂとの間で異なっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スクロール型流体機械に関する。

この種のスクロール型流体機械として、例えば圧縮機はハウジング内に固定スクロール及び可動スクロールを備え、これら固定スクロール及び可動スクロールは互いに協働して圧力室を形成する。
可動スクロールは、自転阻止手段により自転が阻止された状態で固定スクロールに対して旋回運動され、この旋回運動に伴い作動流体としての冷媒が圧力室に吸い込まれ、圧力室内にて圧縮される。この後、圧縮された冷媒は圧力室から圧縮機の吐出口を通じて吐出される。

上述した冷媒の圧縮工程では、圧力室内における冷媒の圧力が高圧になることから、可動スクロールに大きなスラスト荷重が加わり、このスラスト荷重は可動スクロールを固定スクロールからその軸線方向に離間させるように働く。
このようなスラスト荷重は可動スクロールの円滑な旋回運動を阻害することから、圧縮機は、ハウジングと可動スクロールとの間にスラスト受け手段、即ち、スラストベアリングを備えている。例えば、スラストベアリングとして、受圧素子を有する公転位置規制リングを使用した圧縮機が知られており（特許文献１）、このリングは、ハウジング及び可動スクロールの双方に対して摺動自在である。

また、このリングには、上述した可動スクロールの自転阻止手段として、ハウジング又は可動スクロールに向けて突出する複数の自転阻止ピンが取付けられ、ハウジング及び可動スクロールには、これら自転阻止ピンと係合する回転位置規制孔が設けられている。
この自転阻止手段によれば、可動スクロールの旋回半径をｒとし、自転阻止ピンの径をｄとし、回転位置規制孔の径をＤとしたときに、Ｄ＝ｄ＋ｒで示される関係を満足するようｄ及びＤの値を設定することで可動スクロールの自転が阻止される。この際、公転位置規制リングは、受圧素子を介して可動スクロールに引き摺れら、やはり受圧素子を介してハウジングに対しても摺動する。
特開平６−１６７２８４号公報

上述した公知の圧縮機では、ハウジング側の回転位置規制孔と可動スクロール側の回転位置規制孔が互いに同じ径を有し、また、これらの回転位置規制孔と係合する全ての自転阻止ピンが同じ径を有する。このため、可動スクロールが固定スクロールに対して旋回運動する際、可動スクロールと受圧素子との間での摺動速度と、ハウジングと受圧素子との間での摺動速度とが必ず同一になってしまう。

ここで、摺動速度は、摺動面の材質、面粗度、潤滑状態及び面圧等とともに摩擦係数の大小に影響するので、摺動速度によっては圧縮機の消費動力増大を招くことがある。このため、スラストベアリングの摺動速度が、ハウジング及び可動スクロールの双方に対して必ず同一になってしまうのは、消費動力低減という観点から好ましくない。
そして、摺動速度と面圧との積であるＰＶ値は、スラストベアリングの耐久性の目安ともなることから、摺動速度は適宜変更可能であることが望ましい。

また、ハウジング側の自転阻止ピンには、可動スクロールに引き摺られて旋回する公転位置規制リングの慣性力も加わることから、可動スクロール側の自転阻止ピンよりも高い強度が求められる。しかしながら、全ての自転阻止ピンの径を同一のまま増大した場合、圧縮機の大型化を招いてしまう。
本発明は上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、簡単な構成にしてスラストベアリングの可動スクロール及びハウジングに対する摺動速度を変更することができるスクロール型流体機械を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明によれば、ハウジング内に収容された固定スクロール及び可動スクロールと、前記固定スクロールと前記可動スクロールとの間に形成された圧力室と、前記固定スクロールに対して前記可動スクロールを旋回運動させ、この旋回運動に伴い前記圧力室の容積を増減させる旋回手段と、前記旋回運動の際、前記可動スクロールの自転を阻止するとともに、前記圧力室の圧力により前記可動スクロールに対して働くスラスト力を前記ハウジングに支持させるスラストベアリングとを具備したスクロール型流体機械において、前記スラストベアリングは、前記ハウジングと前記可動スクロールとの間に介装され、前記ハウジング及び前記可動スクロールの双方に対する摺動が許容されたスラストプレートと、前記ハウジングの摺接面と前記スラストプレートとの間、及び、前記スラストプレートと前記可動スクロールの摺接面との間にそれぞれ設けられ、互いに協働して前記可動スクロールの自転を阻止する第１及び第２の自転阻止手段とを備え前記各自転阻止手段は、前記摺接面及びスラストプレートの一方に設けられ、他方に向けて突出する突起と、前記摺接面及びスラストプレートの他方に設けられ、前記突起との間に所定の径寸法差を有し且つその内周面に沿い前記突起を相対的に摺動させる係合孔とを含み、前記第１及び第２自転阻止手段での前記径寸法差は互いに異なることを特徴とするスクロール型流体機械が提供される。

上記したスクロール型流体機械では、第１及び第２自転阻止手段での径寸法差が異なることにより、可動スクロールの旋回運動の際、ハウジングの摺接面に対するスラストプレートの摺動速度と、可動スクロールの摺接面に対するスラストプレートの摺動速度とが相違する。
具体的には、前記各自転阻止手段の前記突起を前記スラストプレートに設け（請求項２）、前記第１自転阻止手段の前記径寸法差を前記第２自転阻止手段の前記径寸法差よりも小さくする（請求項３）。この場合、前記第１自転阻止手段の前記突起は、前記第２自転阻止手段の前記突起よりも大きな径を有するのが好ましい（請求項４）。

この構成によれば、第１自転阻止手段の突起の径を第２自転阻止手段の突起の径よりも大きくすることにより、可動スクロールに引き摺られてスラストプレートが旋回するとき、スラストプレートの慣性力を受ける第１自転阻止手段の突起の強度を高めることができる。
上記した構成において、前記第１自転阻止手段の前記突起は、前記スラストプレートの径方向でみたときに、前記第２自転阻止手段の前記突起よりも外側に位置付けられているのが好ましい（請求項５）。

この構成によれば、第１自転阻止手段の突起を径方向外側に位置付けることにより、スラストプレートから第１自転阻止手段の突起に加わる前述の慣性力を低減することができる。
上記した構成において、前記各自転阻止手段は、前記スラストプレートの周方向に互いに離間した複数の前記突起を有し、前記第１自転阻止手段の前記突起は、前記第２自転阻止手段の前記突起と周方向位置が異なるのが好ましい（請求項６）。

この構成によれば、複数の突起により可動スクロールの自転を規制するので、各突起に加わる剪断力を小さくすることができ、また、第１自転阻止手段と第２自転手段との間で突起の周方向位置が異なるので、スラストプレートの特定の周方向位置に応力が集中することもない。
上記した構成において、前記係合孔及び突起は互いに合致する雌雄のテーパ面を有しているのが好ましく（請求項７）、この場合、各突起に作用する剪断力を低減することができる。

上記した構成において、前記スラストプレートの両面には、前記ハウジング及び可動スクロールの前記摺接面と接する接触領域及び前記接触域よりも凹んだ非接触領域が形成され、前記突起は前記非接触領域に形成されているのが好ましく（請求項８）。また、前記突起は、その先端部及び基端部が面取りされているのが好ましい（請求項９）。この構成によれば、突起の耐久性を向上することができる。

上記した構成において、前記スラストプレートの前記接触領域にディンプルが分布されているのが好ましい（請求項１０）。この構成によれば、ディンプルが潤滑油を保持することで、接触領域の焼付きや摩耗を防止して耐久性を向上することができる。また、この構成によれば、ディンプルを設けて面圧を高めることで摩擦係数を低減することもできる。

上記した構成において、前記スラストプレートは、鉄、鉄合金、アルミニウム合金、セラミックス及び合成樹脂のうち何れかからなり（請求項１１）、また、前記スラストプレートは、粉末焼結法、プレス加工法及び射出成形法のうち何れかにより一体に成形するのが好ましい（請求項１２）。そして、この場合、前記スラストプレートは、前記ハウジング及び可動スクロールの前記摺接面と接触する領域に被覆層を有することが好ましい（請求項１３）。この構成によれば、一体成形によりスラストプレートを容易に得ることができ、また、スラストプレートと可動スクロール及びハウジングとが同じ材料からなる場合には、被覆層によりこれらの間での凝着も防止することができる。

請求項１〜１３のスクロール型流体機械によれば、ハウジングに対するスラストプレートの摺動速度と、可動スクロールに対するスラストプレートの摺動速度とを異ならせることができる。従って、この流体機械にあっては、摺動面（摺接面、接触領域）の材質や面粗度、潤滑状態及び面圧等に応じて摺動速度を設定することができ、設計の自由度が高い。このため、この流体機械では、スラストプレートの摩擦係数を容易に低減することができ、もって、消費動力の低減を図ることができる。

特に、請求項４〜９のスクロール型流体機械によれば、突起への剪断力を低減するか又は突起自体の強度を増大することにより突起の寿命が向上し、もって、流体機械の寿命を向上することができる。

図１はスクロール型流体機械としての圧縮機を示し、この圧縮機は例えば車両用空調装置の冷凍回路に組み込まれ、冷凍回路の冷媒（作動流体）を圧縮するために使用される。ここで、冷媒には潤滑油としての冷凍機油が含まれており、この冷凍機油は冷媒とともに圧縮機内の軸受や種々摺動面に供給され、これらを潤滑する。
圧縮機はハウジング２を備え、このハウジング２は駆動ケーシング４及び圧縮ケーシング６からなる。これらケーシング４，６は複数の連結ボルト８により相互に連結されている。

駆動ケーシング４内には駆動軸１０が配置され、この駆動軸１０は圧縮ケーシング６側に大径端部１２を有し、この大径端部１２から小径軸部１４が延びている。大径端部１２はニードル軸受１６を介して駆動ケーシング４に回転自在に支持され、小径軸部１４はボール軸受１８を介して駆動ケーシング４に回転自在に支持されている。更に、小径軸部１４にはボール軸受１８と大径端部１２との間にリップシール２０が取付けられ、このリップシール２０は小径軸部１４に相対的に摺接し、駆動ケーシング４内を気密に区画している。

駆動軸１０における小径軸部１４は駆動ケーシング４から突出し、その突出端に電磁クラッチ２２を内蔵した駆動プーリ２４が取付けられており、この駆動プーリ２４は、軸受２６を介して駆動ケーシング４に回転自在に支持されている。
駆動プーリ２４は車両のエンジンからの動力を受けて回転され、駆動プーリ２４の回転はその電磁クラッチ２２を介して駆動軸１０に伝達可能である。従って、エンジンの駆動中、電磁クラッチ２２がオン作動されれば、駆動軸１０は駆動プーリ２４とともに回転される。

一方、圧縮ケーシング６内にはスクロールユニット２８が収容され、このスクロールユニット２８は可動スクロール３０及び固定スクロール３２を備えている。これら可動及び固定スクロール３０，３２は共にアルミニウム合金からなり、端板３４と、この端板３４に一体に形成された渦巻き壁３６とから形成されている。
図１から明らかなように可動及び固定スクロール３０，３２は端板３４同士が互いに対向し、且つ、渦巻き壁３６同士が互いに噛み合うようにして配置され、これにより、渦巻き壁３６間に圧力室３８が形成されている。この圧力室３８の容積は、固定スクロール３２に対する可動スクロール３０の旋回運動に伴い増減され、これにより、圧力室３８内への冷媒の吸込工程及び冷媒の圧縮／吐出工程が実行される。

上述した可動スクロール３０に旋回運動を付与するため、可動スクロール３０の端板３４には駆動ケーシング４内に突出するボス４０を有し、このボス４０はニードル軸受４２を介して偏心ブッシュ４４に回転自在に支持されている。この偏心ブッシュ４４はクランクピン４６に支持されており、このクランクピン４６は駆動軸１０の大径端部１２から偏心した状態で突出している。また、偏心ブッシュ４４にはカウンタウエイト４８が取付けられており、駆動軸１０が回転されると、カウンタウエイト４８によってバランスを保った状態で、クランクピン４６及び偏心ブッシュ４４を介して可動スクロール３０が旋回運動する。

なお、可動スクロール３０の旋回半径は、渦巻き壁３６のピッチの半分から壁厚を引いた値になるよう設定されるが、具体的には、偏心ブッシュ４４と駆動軸１０との間における軸線同士の離間距離により規定される。
一方、固定スクロール３２は圧縮ケーシング６内にて固定されており、固定スクロール３２の端板３４と圧縮ケーシング６の内壁との間にて吐出室６０が形成されている。この吐出室６０は固定スクロール３２の吐出ポート６２及び吐出弁６４を通じて圧力室３８に連通可能である。

より詳しくは、吐出ポート６２は固定スクロール３２における端板３４の中央に貫通して形成され、吐出弁６４により開閉される。吐出弁６４は吐出室６０側から吐出ポート６２を開閉するリード弁体６６と、このリード弁体６６の開度を規制するストッパプレート６８とからなり、これらリード弁体６６及びストッパプレート６８は共に取付けねじ７０を介して固定スクロール３２の端板３４に取付けられている。

圧縮ケーシング６の外周壁とスクロールユニット２８との間には吸入室７２が形成され、そして、図１には示されていないが、圧縮ケーシング６の外周壁には吸入室７２及び吐出室６０のそれぞれに連通する吸込口及び吐出口が形成されている。吸込口は冷凍回路の蒸発器に冷媒管路を介して接続され、吐出口は冷凍回路の凝縮器に接続される。
上述したスクロール型圧縮機によれば、駆動軸１０の回転に伴い可動スクロール３０が旋回運動し、この際、可動スクロール３０の自転は後述する自転阻止手段により阻止された状態にある。可動スクロール３０の旋回運動は前述した圧力室３８を吐出ポート６２に対して接離する方向に周期的に移動させ、これに伴い、圧力室３８の容積が増減される。この結果、吸入室７２から圧力室３８内に冷媒が吸い込まれ、そして、吸い込まれた冷媒は圧力室３８が吐出ポート６２に向けて移動し、その容積が減少していく過程にて圧縮される。そして、圧力室３８が吐出ポート６２に達すると、圧力室３８内の冷媒の圧力は吐出弁６４の締切圧に打ち勝って吐出弁６４を開き、圧縮冷媒が圧力室３８から吐出ポート６２を通じて吐出室６０内に吐出される。

なお、吸入室７２内の冷媒の一部は駆動ケーシング４内にも導かれ、冷媒中の冷凍機油が駆動ケーシング４内の各軸受や後述するスラストベアリング７４の潤滑に供せられる。
上述した冷媒の圧縮／吐出工程において、圧力室３８内の冷媒圧力が高圧になることから、可動スクロール３０は固定スクロール３２から離間する方向へのスラスト荷重を受け、このようなスラスト荷重を受けるため、駆動ケーシング４と可動スクロール３０との間にはスラストベアリング７４が設けられている。

より詳しくは、スラストベアリング７４は環状をなす鉄製のスラストプレート７６を有し、スラストプレート７６は、駆動ケーシング４の支持面５２と可動スクロール３０の端板３４との間に挟まれている。図２及び図３に示したように、スラストプレート７６の各面には、周方向に離間して複数の摺動領域（接触領域）７８が区画され、各摺動領域７８は円弧形状をなして駆動ケーシング４の支持面５２又は可動スクロール３０の端板３４に摺動自在である。また、スラストプレート７６の各面において、摺動領域７８同士の間には、摺動領域７８よりも凹んだ非摺動領域（非接触領域）８０が設けられている。非摺動領域８０は、その周方向長さが摺動領域７８よりも短く、略矩形形状をなしている。

ここで、スラストプレート７６の各非摺動領域８０には、可動スクロール３０の自転阻止手段を構成する突起が１つずつ設けられている。以下の説明では、これら突起のうち可動スクロール３０に向けて突出しているものを小突起と称して符号８２ａを付し、駆動ケーシング４に向けて突出しているものを大突起と称して符号８２ｂを付す。
図４及び５に示したように、これら小突起８２ａ及び大突起８２ｂは、それぞれ円筒状をなすけれども、その先端縁及び基端のすみがＲ面取りされている。小突起８２ａ及び大突起８２ｂのスラストプレート７６における周方向位置は互いに異なっており、また、大突起８２ｂは小突起８２ａよりも径方向外側に位置付けられている。このような小突起８２ａ及び大突起８２ｂの配置に対応して、駆動ケーシング４の支持面５２及び可動スクロール３０の端板３４には係合孔８４が形成されている。係合孔８４の内径は、小突起８２ａ及び大突起８２ｂの外径よりも大きく、小突起８２ａ及び大突起８２ｂの各々は係合孔８４の内周面に内接している。そして、係合孔８４に対して大突起８２ｂが内接する周方向位置と、係合孔８４に対して小突起８２ａが内接する周方向位置とは、互いに１８０°ずれている。なお、全ての係合孔８４は同じ内径を有するけれども、大突起８２ｂは小突起８２ａよりも外径が大きいので、大突起８２ｂと係合孔８４との径寸法の差は、小突起８２ａと係合孔８４との径寸法の差よりも小さい。

上述したスラストベアリング７４によれば、可動スクロール３０は、その旋回運動中、スラストプレート７６の摺動領域７８に対して端板３４が摺動する。このため、可動スクロール３０は、圧力室３８の圧力上昇により駆動ケーシング４側に向かって付勢されても、スラストプレート７６を介して駆動ケーシング４の支持面５２によって支持され、固定スクロール２８からの離間が防止される。

そして、この旋回運動中、スラストプレート７６は、可動スクロール３０の端板３４に引き摺られて駆動ケーシング４の支持面５２に対しても摺動する。従って、スラストプレート７６は、摺動領域７８を介して可動スクロール３０及び駆動ケーシング４の双方に対して摺動する。この際、スラストプレート７６の小突起８２ａ及び大突起８２ｂが、互いに周方向に１８０°ずれた状態にて、係合孔８４の内周面に沿って摺動しながらその内部を周回し、可動スクロール３０の自転が阻止される。

ここで、可動スクロール３０に対するスラストプレート７６の摺動速度と、駆動ケーシング４に対するスラストプレート７６の摺動速度との比をα：１００−αとし、小突起８２ａの外径をｄ１とし、大突起８２ｂの外径をｄ２とし、係合孔８４の内径をＤとし、可動スクロール３０の旋回半径をｒとすると、これらの間には、次の式（１）及び（２）で示す関係が存在する。
Ｄ＝ｄ１＋α×２ｒ／１００ …（１）
Ｄ＝ｄ２＋（１００−α）×２ｒ／１００ …（２）
このスラストベアリング７４では、大突起８２ｂの方が小突起８２ａよりも外径が大きいことから（ｄ１＜ｄ２）、式（１）及び（２）より、次式（３）で示される関係も成立する。
α＞（１００−α） …（３）
この式（３）から明らかなように、ｄ１＜ｄ２の場合、αの値は５０よりも大きくなる。具体的には、本実施例ではαの値が５５になるよう、Ｄ，ｄ１，ｄ２，ｒの値が設定されており、可動スクロール３０に対する摺動速度の方が、駆動ケーシング４に対する摺動速度よりも速くなっている。

このように、このスラストベアリング７４では、同一径の係合孔９４に対して係合する小突起８２ａ及び大突起８２ｂに互いに異なる外径を付与し、係合孔８４の内径と小突起８２ａ及び大突起８２ｂの外径との径寸法差を相違させることで、スラストプレート７６を可動スクロール３０及び駆動ケーシング４に対して互いに異なる摺動速度で摺動させることができる。このため、例えば、可動スクロール３０の端板３４と駆動ケーシング４の支持面５２との間で面粗度が異なるような場合でも、スラストプレート７６の可動スクロール３０及び駆動ケーシング４に対する摺動速度を変化させることで、スラストプレート７６と可動スクロール３０及び駆動ケーシング４との間における摩擦係数を低減し、圧縮機の消費動力の低減を図ることができる。あるいは、摺動速度を変化させることでＰＶ値を変更し、スラストベアリング７４の耐久性を向上することもできる。

また、上述したスラストベアリング７４では、駆動ケーシング４の係合孔８４に、小突起８２ａよりも大きな径を有する大突起８２ｂが係合している。この構成によれば、大突起８２ｂは十分な強度を有し、可動スクロール３０に引き摺られて旋回するスラストプレート７６の慣性力が加えられても破損することがなく、圧縮機の寿命が向上する。また、小突起８２ａの径を大突起８２ｂの径よりも小さくしたことで、スラストプレート７６の幅を増大させる必要がなく、圧縮機の大型化を招くことがない。

そして、上述したスラストベアリング７４では、大突起８２ｂが小突起８２ａよりもスラストプレート７６の径方向外側に位置付けられている。このため、可動スクロール３０に引き摺られて旋回するスラストプレート７６から大突起８２ｂが受ける慣性力を低減することができるので、大突起８２ｂの寿命が向上し、もって圧縮機の寿命も向上する。
更に、上述したスラストベアリング７４では、スラストプレート７６に複数の小突起８２ａ及び大突起８２ｂが設けられ、小突起８２ａと大突起８２ｂとの間で周方向位置が異なっている。このため、係合孔８４を介して小突起８２ａ及び大突起８２ｂの各々に加えられる剪断力が分散されて小さくなるとともに、スラストプレート７６の特定の周方向位置に応力が集中することもないので、小突起８２ａ、大突起８２ｂ及びスラストプレート７６の寿命を向上することができる。

そして、上述したスラストベアリング７４では、スラストプレート７６の非摺動領域８０に小突起８２ａ及び大突起８２ｂが形成されているが、これらの小突起８２ａ及び大突起８２ｂは、その先端縁及び基端のすみに面取りが施されているので、耐久性が向上している。なお、面取りはＣ面取りであってもよい。
本発明は上述の一実施例に制約されるものではなく種々の変形が可能である。

例えば、上述した一実施例では、スラストプレート７６に突起を設け、駆動ケーシング４及び可動スクロール３０の端板３４に係合孔８４を設けたけれども、駆動ケーシング４及び可動スクロール３０の端板３４に突起を設け、スラストプレート７６に係合孔を設けても良い。また、大突起８２の数は、小突起８２ａの数と異なっていても良い。
そして、大突起８２ｂを駆動ケーシング４の係合孔８４に係合させたけれども、大突起を可動スクロールの係合孔に係合させ、可動スクロール３０とスラストプレート７６との間の摺動速度を速くしても良い。

また、小突起８２ａ及び大突起８２ｂを非摺動領域８０に形成したけれども、小突起８２ａ及び大突起８２ｂを摺動領域７８に設けても良く、またスラストプレート７６に非摺動領域８０を設けなくても良い。
一方、上述の一実施例では、全ての係合孔８４の内径を同一にしたけれども、可動スクロール３０及び駆動ケーシング４の係合孔に互いに異なる内径を付与してもよい。この場合、可動スクロール３０における係合孔の内径をＤ１とし、駆動ケーシング４における係合孔の内径をＤ２としたときに、前記した式（１）及び式（２）は、次の式（４）及び（５）のようになる。
Ｄ１＝ｄ１＋α×２ｒ／１００ …（４）
Ｄ２＝ｄ２＋（１００−α）×２ｒ／１００ …（５）
これらの式（４）及び（５）から分かるように、この場合も、係合孔と突起との間における径寸法差に応じて、スラストベアリングと駆動ケーシング及び可動スクロールとの間の摺動速度を変えることができる。ただし、係合孔には高い寸法精度が要求されるので、全ての係合孔の内径を同一にし、突起の外径により径寸法差を変えるのが好ましい。

そして、小突起８２ａ及び大突起８２ｂの形状は全て円筒形状であったけれども、図６及び７に示したように、小突起８２ａ及び大突起８２ｂの周壁８６並びにこれらに対応する係合孔８４の内周面８８に雄雌のテーパをつけてもよい。このようにすれば、突起に加わる剪断力Ｆを、突起の周壁に垂直な成分Ｆ１と周壁に沿う成分Ｆ２とに分散させることができ、突起の寿命を長くすることができる。

また、スラストプレート７６の摺動領域７８は平坦であったけれども、図８及び９に示したように、摺動領域７８にディンプル９０を分布させてもよい良い。これらディンプル９０が潤滑油を保持することで、摺動領域７８の焼付きや摩耗を防止して圧縮機の耐久性を向上することができる。また、この構成によれば、ディンプル９０を設けたことで摺動領域７８の面圧が上昇して摩擦係数が低減され、この結果、圧縮機の消費動力低減も図ることもできる。

更に、スラストプレート７６は鉄製であったけれども、鉄合金、アルミニウム合金、セラミックス又は合成樹脂等からなるスラストプレートも用いることができる。これらの材質からなるスラストプレートは、粉末焼結法、プレス加工法又は射出成形法等の方法により一体に成形することができ、容易に得られるので好ましい。ただし、スラストプレートと駆動ケーシング又は可動スクロールとが同じ材質の場合には、凝着を防止するために、図１０に示したように、これらと異なる材質であってなお且つ良好な摺動特性を有する被覆層９２を摺動領域７８に形成するのが好ましい。また、この場合、図１１に示したように、スラストプレート７６の両側に、例えば良好な摺動特性を有する樹脂製のスラスト板９４を更に介装して凝着を防止してもよい。この変形例では、各スラスト板９４を駆動ケーシング４の支持面５２及び可動スクロール３０の端板３４に固定し、これらスラスト板９４に係合孔８４を形成すればよい。

スクロール型流体機械としての圧縮機を示した縦断面図である。 図１の圧縮機に適用される駆動ケーシング、スラストプレート及び可動スクロールを分解して示した組立図である。 図２のスラストプレートの平面図である。 図１中、スラストプレートの小突起周辺を拡大して示した断面図である。 図１中、スラストプレートの大突起周辺を拡大して示した断面図である。 変形例の小突起周辺を拡大して示した断面図である。 変形例の大突起周辺を拡大して示した断面図である。 他の変形例のスラストプレートの一部を示した平面図である。 図８中、線IX−IXに沿う断面図である。 更に他の変形例のスラストプレートにおける大突起近傍の断面図である。 図２のスラストプレートの両側にスラスト板を介装した組立図である。

符号の説明

２ ハウジング
４ 駆動ケーシング
３０ 可動スクロール
３２ 固定スクロール
３８ 圧力室
５２ 支持面
７４ スラストベアリング
７６ スラストプレート
７８ 摺動領域
８０ 非摺動領域
８２ａ 小突起
８２ｂ 大突起
８４ 係合孔

Claims (13)

1. ハウジング内に収容された固定スクロール及び可動スクロールと、
   前記固定スクロールと前記可動スクロールとの間に形成された圧力室と、
   前記固定スクロールに対して前記可動スクロールを旋回運動させ、この旋回運動に伴い前記圧力室の容積を増減させる旋回手段と、
   前記旋回運動の際、前記可動スクロールの自転を阻止するとともに、前記圧力室の圧力により前記可動スクロールに対して働くスラスト力を前記ハウジングに支持させるスラストベアリングと
   を具備したスクロール型流体機械において、
   前記スラストベアリングは、
   前記ハウジングと前記可動スクロールとの間に介装され、前記ハウジング及び前記可動スクロールの双方に対する摺動が許容されたスラストプレートと、
   前記ハウジングの摺接面と前記スラストプレートとの間、及び、前記スラストプレートと前記可動スクロールの摺接面との間にそれぞれ設けられ、互いに協働して前記可動スクロールの自転を阻止する第１及び第２の自転阻止手段と
   を備え
   前記各自転阻止手段は、
   前記摺接面及びスラストプレートの一方に設けられ、他方に向けて突出する突起と、
   前記摺接面及びスラストプレートの他方に設けられ、前記突起との間に所定の径寸法差を有し且つその内周面に沿い前記突起を相対的に摺動させる係合孔と
   を含み、
   前記第１及び第２自転阻止手段での前記径寸法差は互いに異なる
   ことを特徴とするスクロール型流体機械。
2. 前記各自転阻止手段の前記突起は、前記スラストプレートに設けられていることを特徴とする請求項１記載のスクロール型流体機械。
3. 前記第１自転阻止手段の前記径寸法差は、前記第２自転阻止手段の前記径寸法差よりも小さいことを特徴とする請求項２記載のスクロール型流体機械。
4. 前記第１自転阻止手段の前記突起は、前記第２自転阻止手段の前記突起よりも大きな径を有することを特徴とする請求項３記載のスクロール型流体機械。
5. 前記第１自転阻止手段の前記突起は、前記スラストプレートの径方向でみたときに、前記第２自転阻止手段の前記突起よりも外側に位置付けられていることを特徴とする請求項４記載のスクロール型流体機械。
6. 前記各自転阻止手段は、前記スラストプレートの周方向に互いに離間した複数の前記突起を有し、
   前記第１自転阻止手段の前記突起は、前記第２自転阻止手段の前記突起と周方向位置が異なることを特徴とする請求項５記載のスクロール型流体機械。
7. 前記係合孔及び突起は、互いに合致可能な雌雄のテーパ面を有することを特徴とする請求項６記載のスクロール型流体機械。
8. 前記スラストプレートの両面には、前記ハウジング及び可動スクロールの前記摺接面に接する接触領域及び前記接触領域よりも凹んだ非接触領域が形成され、
   前記突起は前記非接触領域に形成されていることを特徴とする請求項６記載のスクロール型流体機械。
9. 前記突起は、その先端部及び基端部が面取りされていることを特徴とする請求項８記載のスクロール型流体機械。
10. 前記スラストプレートの前記接触領域にディンプルが分布されていることを特徴とする請求項８記載のスクロール型流体機械。
11. 前記スラストプレートは、鉄、鉄合金、アルミニウム合金、セラミックス及び合成樹脂のうち何れかからなることを特徴とする請求項８記載のスクロール型流体機械。
12. 前記スラストプレートは、粉末焼結法、プレス加工法及び射出成形法のうち何れかにより一体に成形されていることを特徴とする請求項１１記載のスクロール型流体機械。
13. 前記スラストプレートは、前記ハウジング及び可動スクロールの前記摺接面と接する領域に被覆層を有することを特徴とする請求項１１記載のスクロール型流体機械。

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