JP2014070598A - スクロール圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】オルダムのキーが摺動するキー溝が固定スクロールに形成され、キー及びキー溝の摺動面で潤滑が確実に行われる、信頼性の高いスクロール圧縮機を提供する。
【解決手段】スクロール圧縮機１０は、固定側鏡板３１１、固定側ラップ３１２及び周縁部３１３を有する固定スクロール３１と、可動側鏡板及び可動側ラップを有する可動スクロールと、リング部及び第２キー部を有するオルダム継手とを備える。固定側ラップと可動側ラップとの間には圧縮室が形成される。可動側鏡板の前面と対向する周縁部には、可動側鏡板の前面と常時接する常時摺動面Ｒ１において、高圧の圧縮室と連通する油溜め空間から油が供給され、保持される第１油溝３１３ｄが形成され、第１油溝より外周側に第２キー部が摺動する第２キー部摺動空間Ｓ２が形成され、第１油溝より外周側であって第２キー部摺動空間よりも内周側に第２キー部摺動空間と連通する第２油溝３１３ｅが形成される。
【選択図】図２

Description

本発明は、固定スクロールにオルダムのキーが摺動するオルダムキー溝が形成されたスクロール圧縮機に関する。

従来、オルダムのキーが摺動するキー溝が固定スクロールに形成されたスクロール圧縮機が知られている（例えば、特許文献１（特開２００７−１６７９０号公報））。

特許文献１のような固定スクロールにキー溝が形成される構造では、可動スクロールの下方に配置されるハウジングにキー溝が形成される場合（例えば、特許文献２（特開２００８−２４０７０９号公報））に比べ、キーが摺動する空間に潤滑のための油が保持されにくい。そのため、固定スクロールにキー溝が形成される場合には、キー及び固定スクロールのキー溝において焼き付きや磨耗などの異常が発生しやすい。しかしながら、固定スクロールにキー溝が形成される場合にも、キーに対して積極的な給油は行われていないことを本願発明者は見い出した。

本発明の課題は、オルダムのキーが摺動するキー溝が固定スクロールに形成される場合に、キー及びキー溝の潤滑が確実に行われる、信頼性の高いスクロール圧縮機を提供することにある。

本発明の第１観点に係るスクロール圧縮機は、固定スクロールと、可動スクロールと、オルダムと、を備える。固定スクロールは、平板状の第１鏡板と、第１鏡板の前面から突出する渦巻状の第１ラップと、第１ラップを囲むスラスト摺動部とを有する。可動スクロールは、平板状の第２鏡板と、第２鏡板の前面から突出する渦巻状の第２ラップと、を有する。オルダムは、環状のリング部と、リング部の前面から突出するキー部とを有し、可動スクロールの自転運動を防止する。第１ラップと第２ラップとは、第１鏡板の前面と第２鏡板の前面とが対向するように組み合わされ、隣接する第１ラップと第２ラップとの間に圧縮室を形成する。第２鏡板の前面と対向するスラスト摺動部には、第２鏡板の前面と常時接する常時摺動面において、高圧の圧縮室と連通する高圧空間から油が供給され油が保持される第１油溝が形成される。また、第２鏡板の前面と対向するスラスト摺動部には、第１油溝より外周側において、キー部が摺動するキー溝空間が形成される。さらに、第１油溝より外周側であってキー溝空間よりも内周側において、キー溝空間と連通する第２油溝が形成される。

ここでは、オルダムのキー部が摺動するキー溝空間が形成された固定スクロールのスラスト摺動部において、高圧空間から油が供給される第１油溝の外周側、かつ、キー溝空間より内周側に、キー溝空間と連通する第２油溝が形成される。第１油溝に供給された油の一部は、第２油溝に捕集され、第２油溝に沿って流れ、キー溝空間に供給される。つまり、第２油溝によりキー溝空間に積極的に油が供給される。その結果、キー溝空間におけるキー部の焼き付き等が確実に防止されやすく、スクロール圧縮機の信頼性を向上させることができる。

本発明の第２観点に係るスクロール圧縮機は、第１観点に係るスクロール圧縮機であって、第２油溝は、少なくともその一部が、常時摺動面に形成される。

ここでは、常時摺動面に設けられた第１油溝に供給される油の一部が、常時摺動面に設けられた第２油溝で捕集されやすい。そのため、キー溝空間に油が確実に供給される。その結果、スクロール圧縮機の信頼性を向上させることができる。

本発明の第３観点に係るスクロール圧縮機は、第２観点に係るスクロール圧縮機であって、第２油溝は、少なくともその一部が、第２鏡板の前面と間欠的に接するスラスト摺動部の間欠摺動面に形成される。

ここでは、第２油溝は、可動スクロールの外周側に配置される空間と間欠的に連通するため、第１油溝に供給された油だけではなく、可動スクロールの外周側の空間に存在する油も第２油溝で捕集される。そのため、キー溝空間で潤滑に使用される油の量が確保されやすい。その結果、キー溝空間に油が確実に供給され、スクロール圧縮機の信頼性を向上させることができる。

本発明の第４観点に係るスクロール圧縮機は、第３観点に係るスクロール圧縮機であって、可動スクロールの第２鏡板の背面側及び外周側に、周縁側の圧縮室と少なくとも一定期間連通する背圧空間が形成される。第２油溝は、背圧空間と常に連通する。

ここでは、第２油溝が可動スクロールの第２鏡板の背面側及び外周側に形成された背圧空間と常に連通するため、キー溝空間を潤滑するための油を背圧空間からも常に確保できる。その結果、キー溝空間に確実に油が供給されやすい。

本発明の第５観点に係るスクロール圧縮機は、第１観点から第４観点のいずれかに係るスクロール圧縮機であって、スラスト摺動部には、第２油溝が複数形成される、
ここでは、第２油溝に油が捕集されやすく、キー溝空間に油が確実に供給されやすい。そのため、スクロール圧縮機の信頼性を高めることができる。

本発明に係るスクロール圧縮機では、オルダムのキー部が摺動するキー溝空間が形成された固定スクロールのスラスト摺動部において、高圧空間から油が供給される第１油溝の外周側、かつ、キー溝空間より内周側に、キー溝空間と連通する第２油溝が形成される。第１油溝に供給された油の一部は、第２油溝に捕集され、第２油溝に沿って流れ、キー溝空間に積極的に供給される。その結果、キー溝空間におけるキー部の焼き付き等が確実に防止されやすく、スクロール圧縮機の信頼性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係るスクロール圧縮機の概略縦断面図である。 図１のスクロール圧縮機の固定スクロールを下方から見た概略平面図である。第２油溝は、常時摺動面を延び、第２固定スクロールキー溝と連通する。 図１のスクロール圧縮機の可動スクロールを上方から見た概略平面図である。 図１のスクロール圧縮機について、偏心部空間から第１油溝に高圧の油を供給するための高圧油流路を説明するための図である。 図１のスクロール圧縮機のオルダム継手の概略斜視図である。 図１のスクロール圧縮機において、固定スクロールの周縁部に形成された連通溝と、可動スクロールの可動側鏡板に形成された連通穴とが連通する動作を説明する図である。 変形例Ａに係るスクロール圧縮機の固定スクロールを下方から見た平面図である。第２油溝は、間欠摺動面及び常時摺動面に形成され、第２固定スクロールキー溝と連通する。 変形例Ａに係るスクロール圧縮機の固定スクロールを下方から見た平面図である。第２油溝は、非摺動面、間欠摺動面及び常時摺動面に形成され、第２固定スクロールキー溝と連通する。 変形例Ｂに係るスクロール圧縮機の固定スクロールを下方から見た平面図である。第２固定スクロールキー溝に連通する第２油溝が複数（２本）形成されている。

〔実施形態〕
本発明のスクロール圧縮機の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

（１）全体構成
本実施形態に係るスクロール圧縮機１０は、冷凍装置の室外機に使用される。

スクロール圧縮機１０は、図１に示されるように、ケーシング２０、スクロール圧縮機構３０、オルダム継手４０、駆動モータ５０、クランク軸６０、及び下部軸受部７０を主に有する。

スクロール圧縮機１０の構成について以下に詳述する。なお、以下の説明では、特に断りの無い場合、図１中の矢印Ｕの方向を上として方向の説明を行う。

（２）詳細構成
（２−１）ケーシング
スクロール圧縮機１０は、縦長円筒状のケーシング２０を有する。ケーシング２０は、上下が開口した略円筒状の円筒部材２１と、円筒部材２１の上端及び下端にそれぞれ設けられた上蓋２２ａ及び下蓋２２ｂと、を有する。円筒部材２１と、上蓋２２ａ及び下蓋２２ｂとは、気密を保つように溶接により固定される。

ケーシング２０には、スクロール圧縮機構３０、オルダム継手４０、駆動モータ５０、クランク軸６０及び下部軸受部７０を含むスクロール圧縮機１０の構成機器が収容される。また、ケーシング２０の下部には、油溜め空間２６が形成される。油溜め空間２６には、スクロール圧縮機構３０等を潤滑するための油Ｌが溜められる。油溜め空間２６は、後述する第１空間Ｓ１と連通する。

ケーシング２０の上部には、スクロール圧縮機構３０の圧縮対象であるガス冷媒を吸入する吸入管２３が、上蓋２２ａを貫通して設けられる。吸入管２３の下端は、後述するスクロール圧縮機構３０の固定スクロール３１に接続される。吸入管２３は、後述するスクロール圧縮機構３０の圧縮室３５と連通する。吸入管２３には、圧縮前の低圧のガス冷媒が流れる。

ケーシング２０の円筒部材２１の中間部には、ケーシング２０外に吐出されるガス冷媒が通過する吐出管２４が設けられる。より具体的には、吐出管２４は、吐出管２４のケーシング２０内側の端部が、スクロール圧縮機構３０のハウジング３３の下方に形成される第１空間Ｓ１に突き出すように配置される。吐出管２４には、スクロール圧縮機構３０により圧縮された高圧のガス冷媒が流れる。

（２−２）スクロール圧縮機構
スクロール圧縮機構３０は、図１に示されるように、主に、ハウジング３３と、ハウジング３３の上方に配置される固定スクロール３１と、固定スクロール３１と組み合わされて圧縮室３５を形成する可動スクロール３２と、を有する。可動スクロール３２とハウジング３３との間には、偏心部空間３７及び背圧空間３６が形成される。

（２−２−１）固定スクロール
固定スクロール３１は、図１及び図２に示されるように、円板状の固定側鏡板３１１と、固定側鏡板３１１の前面（下面３１１ａ）から突出する渦巻状の固定側ラップ３１２と、固定側ラップ３１２を囲む周縁部３１３とを有する。

固定側鏡板３１１の略中央には、後述する圧縮室３５に連通する非円形形状の吐出口３１１ｂが、固定側鏡板３１１を厚さ方向に貫通して形成される。圧縮室３５で圧縮されたガス冷媒は、吐出口３１１ｂから上方に吐出され、固定スクロール３１に形成された冷媒経路３１５及び後述するハウジング３３に形成された冷媒通路３３ｄを通過して第１空間Ｓ１へ流入する。

固定側ラップ３１２は、渦巻き状に形成され、固定側鏡板３１１の下面３１１ａから突出する。固定側ラップ３１２と、後述する可動スクロール３２の可動側ラップ３２２とは、固定側鏡板３１１の下面３１１ａと可動側鏡板３２１の上面３２１ａとが対向するように組み合わされ、隣接する固定側ラップ３１２と可動側ラップ３２２との間に圧縮室３５が形成される。可動スクロール３２は、後述するように、背圧空間３６及び偏心部空間３７に生じる力で固定スクロール３１に押し付けられる。そして、固定側ラップ３１２の可動スクロール３２側の端面と、可動側鏡板３２１の上面３２１ａとが密着する。同様に、可動側ラップ３２２の固定スクロール３１側の端面と、固定側鏡板３１１の下面３１１ａとが密着する。

周縁部３１３は、厚肉のリング状に形成され、固定側ラップ３１２を取り囲むように配置される。周縁部３１３は、後述する可動スクロール３２の可動側鏡板３２１の前面（上面３２１ａ）と対向する下面３１３ａを有する。可動スクロール３２は、後述する背圧空間３６及び偏心部空間３７に生じる力により固定スクロール３１に押し付けられる。その結果、周縁部３１３の下面３１３ａと可動側鏡板３２１の上面３２１ａとの接触部分は密着する。

周縁部３１３の下面３１３ａは、可動スクロール３２が後述するように固定スクロール３１に対して公転する際に、可動側鏡板３２１の上面３２１ａと常に接触する常時摺動面Ｒ１と、間欠的に接触する間欠摺動面Ｒ２と、接触しない非摺動面Ｒ３と、を有する。図２に一点破線で示すように、平面視において、固定スクロール３１の中心側から外周側に向かって、常時摺動面Ｒ１、間欠摺動面Ｒ２、非摺動面Ｒ３の順に配置される。なお、間欠摺動面Ｒ２は、可動側鏡板３２１の上面３２１ａと接触していない時には、後述する背圧空間３６に面する。非摺動面Ｒ３は、常に背圧空間３６に面する。

周縁部３１３の下面３１３ａには、第１固定スクロールキー溝３１３ｂ、第２固定スクロールキー溝３１３ｃ、第１油溝３１３ｄ、第２油溝３１３ｅ、及び、連通溝３１４が形成される。各溝について以下に詳述する。

（２−２−１−１）固定スクロールキー溝
第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃは、図２のように、固定スクロール３１の径方向を長手方向とする溝である。第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃは、常時摺動面Ｒ１と間欠摺動面Ｒ２との境界付近から周縁部３１３の外縁まで、間欠摺動面Ｒ２及び非摺動面Ｒ３にわたって形成される。第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃは、図２のように、平面視において固定スクロール３１の固定側鏡板３１１の中心に対し点対称に配置される。第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃは、上下方向に周縁部３１３を貫通しないように形成される。

第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃ内には、後述するオルダム継手４０の第２キー部４３が嵌り込み、第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃの長手方向に、言い換えれば固定スクロール３１の径方向に摺動する。つまり、第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃ内には、第２キー部４３が摺動する第２キー部摺動空間Ｓ２がそれぞれ形成される。第２キー部摺動空間Ｓ２は、後述する背圧空間３６と常に連通する空間である。

第１固定スクロールキー溝３１３ｂは、後述する第１油溝３１３ｄと略隣接して配置される。一方、第２固定スクロールキー溝３１３ｃは、図２のように、第１油溝３１３ｄと離れて配置される。また、第２固定スクロールキー溝３１３ｃには、図２のように、後述する第２油溝３１３ｅが連通される。つまり、第２油溝３１３ｅは、周縁部３１３に形成される第２キー部摺動空間Ｓ２と連通する。

なお、第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃの短手方向の距離（幅）は、第２キー部４３の周方向の幅とほぼ等しく形成される。より具体的には、第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃの短手方向の距離は、第２キー部４３が第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃ内をスムースに摺動可能な範囲で、第２キー部４３が第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃ内に嵌め合わされた時の隙間ができるだけ小さくなるように形成される。一方、第２キー部４３の上面と、第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃの上面との距離は、第２キー部４３と第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃの短手方向との隙間より長くなるように設定される。

（２−２−１−２）第１油溝
第１油溝３１３ｄは、図２に示されるように、常時摺動面Ｒ１において、常時摺動面Ｒ１と間欠摺動面Ｒ２の境界に沿うように略円弧状に形成される。ただし、第１油溝３１３ｄは、第２固定スクロールキー溝３１３ｃとは距離を空け、第２固定スクロールキー溝３１３ｃ付近では周縁部３１３の内縁側に近づくように、すなわち固定側ラップ３１２に近づくように形成される。第１油溝３１３ｄの断面は略矩形状であるが、これに限定されるものではなく、略三角形状、円弧形状などであってもよい。

第１油溝３１３ｄは、図２のように、固定スクロール３１を下方から見た時に、反時計回りに、後述する連通溝３１４近傍から、固定側ラップ３１２の巻き終わり近傍まで形成される。

第１油溝３１３ｄには、周縁部３１３と可動側鏡板３２１との接触部分を潤滑するために、高圧の油Ｌが供給される。油Ｌは、後述する可動スクロール３２の可動側鏡板３２１に形成された高圧油流路３２１ｇを介して、第１油溝３１３ｄに供給される。

（２−２−１−３）第２油溝
第２油溝３１３ｅは、図２のように、常時摺動面Ｒ１と間欠摺動面Ｒ２との境界付近の常時摺動面Ｒ１側を、周縁部３１３の下面３１３ａ側から見て時計回りに、第２固定スクロールキー溝３１３ｃから連通溝３１４の近傍まで延びる、略円弧状の溝である。第２油溝３１３ｅの断面は略矩形状であるが、これに限定されるものではなく、略三角形状、円弧形状などであってもよい。

（２−２−１−４）連通溝
連通溝３１４は、後述するように可動スクロール３２が固定スクロール３１に対して公転する時に、可動スクロール３２の可動側鏡板３２１に形成された連通穴３２１ｃを介して後述する背圧空間３６と間欠的に連通するように、常時摺動面Ｒ１に形成される。具体的には、連通溝３１４は、図２のように、固定側ラップ３１２の巻き終わりから約１周分内側に形成される。また、連通溝３１４は、周縁側に位置する、中間圧の圧縮室３５と連通する。なお、中間圧とは、吸入圧と吐出圧との中間の圧力を示す。

連通溝３１４は、図２のように、周縁部３１３の内縁から固定スクロール３１の周方向外側に延びる延伸部３１４ａと、延伸部３１４ａの、周縁部３１３の外縁側の端部から延び、固定側鏡板３１１の中心に対して内向きに湾曲するように形成された湾曲部３１４ｂと、を有するＪ字形状の溝である。連通溝３１４は、後述するように可動スクロール３２が固定スクロール３１に対して公転すると、周縁側に位置する、圧縮途中の、中間圧の圧縮室３５と、背圧空間３６とが、連通溝３１４及び連通穴３２１ｃを介して間欠的に連通される。つまり、周縁側に位置する圧縮室３５と、背圧空間３６とは、可動スクロール３２の１公転サイクルに対し少なくとも一定期間連通する。

（２−２−２）可動スクロール
可動スクロール３２は、図１及び図３に示されるように、略円板状の可動側鏡板３２１と、可動側鏡板３２１の前面（上面３２１ａ）から突出する渦巻状の可動側ラップ３２２と、可動側鏡板３２１の背面（下面３２１ｂ）から突出し円筒状に形成されたボス部３２３とを有する。

可動側鏡板３２１の周縁には、平面視において、可動側鏡板３２１の径方向外向きに突出する凸部３２１ｉが２箇所設けられ、それぞれの凸部３２１ｉには、下方に開口する第１及び第２可動スクロールキー溝３２１ｅ，３２１ｆが形成される。

第１及び第２可動スクロールキー溝３２１ｅ，３２１ｆは、図３のように、可動側鏡板３２１の中心に対して対向するように配置される凸部３２１ｉにそれぞれ形成される。第１及び第２可動スクロールキー溝３２１ｅ，３２１ｆは、可動スクロール３２の径方向を長手方向とする略矩形状の溝である。第１及び第２可動スクロールキー溝３２１ｅ，３２１ｆは、可動側鏡板３２１の下面３２１ｂに、可動側鏡板３２１の上下方向（厚み方向）の中央付近まで形成される。第１及び第２可動スクロールキー溝３２１ｅ，３２１ｆは、固定側鏡板３１１に形成された第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃとは、平面視において９０度回転した方向に配置される。後述するオルダム継手４０の第１キー部４２は、第１及び第２可動スクロールキー溝３２１ｅ，３２１ｆ内に嵌り込み、第１及び第２可動スクロールキー溝３２１ｅ，３２１ｆの長手方向に、つまり、可動スクロール３２の径方向に摺動する。第１及び第２可動スクロールキー溝３２１ｅ，３２１ｆの短手方向の距離（幅）は、第１キー部４２の周方向の幅と略等しく形成される。より具体的には、第１及び第２可動スクロールキー溝３２１ｅ，３２１ｆの短手方向の距離は、第１キー部４２が第１及び第２可動スクロールキー溝３２１ｅ，３２１ｆ内をスムースに摺動可能な範囲で、第１キー部４２が第１及び第２可動スクロールキー溝３２１ｅ，３２１ｆ内に嵌め合わされた時の隙間ができる限り小さくなるように形成される。第１キー部４２の上面と、第１及び第２可動スクロールキー溝３２１ｅ，３２１ｆの上面との距離は、第１キー部４２と、第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃの短手方向との隙間の距離よりも長く設定される。

また、可動スクロール３２の可動側鏡板３２１には、固定スクロール３１の周縁部３１３に形成された連通溝３１４と、後述する背圧空間３６とを間欠的に連通する連通穴３２１ｃが、可動側鏡板３２１を厚さ方向に貫通して形成される。連通穴３２１ｃは、可動スクロール３２が固定スクロール３１に対して公転すると、１公転サイクル中の所定期間だけ連通溝３１４と連通するように配置される。連通穴３２１ｃと、連通溝３１４の連通については後述する。

更に、可動スクロール３２の可動側鏡板３２１の内部には、図４のように、固定スクロール３１の周縁部３１３に形成された第１油溝３１３ｄと、後述するクランク軸６０の給油経路６３とを連通するための高圧油流路３２１ｇが形成される。高圧油流路３２１ｇは、その一端が円筒状のボス部３２３の内部の上方で開口し、可動側鏡板３２１内を略径方向に延びるように形成される。言い換えれば、高圧油流路３２１ｇは、その一端が、可動側鏡板３２１の下面３２１ｂであって、クランク軸６０の上端部と対向する部分に開口し、可動側鏡板３２１内を略径方向に延びるように形成される。高圧油流路３２１ｇの他端は、後述するように可動スクロール３２が固定スクロール３１に対して公転する際に、高圧油流路３２１ｇと第１油溝３１３ｄとが少なくとも間欠的に連通する位置に、可動側鏡板３２１の上面３２１ａにおいて開口する。高圧油流路３２１ｇが、第１油溝３１３ｄと連通することで、給油経路６３を流れる高圧の油Ｌが第１油溝３１３ｄに供給される。

ボス部３２３は、上端の塞がれた円筒状部分である。ボス部３２３に、後述するクランク軸６０の偏心部６１が挿入されることで、ボス部３２３と偏心部６１とが連結される。ボス部３２３は、可動スクロール３２と後述するハウジング３３との間に形成される偏心部空間３７内に配置される。

後述するように、偏心部空間３７には、高圧の第１空間Ｓ１と連通する油溜め空間２６から高圧の油Ｌが供給され、その結果、偏心部空間３７は高圧になる。より具体的には、定常時には、偏心部空間３７の圧力は、スクロール圧縮機１０の吐出圧と略等しくなる。偏心部空間３７に作用する圧力により、偏心部空間３７内の可動側鏡板３２１の下面３２１ｂには、可動スクロール３２を固定スクロール３１に向かって上方に押す力が発生する。可動スクロール３２は、偏心部空間３７内の圧力により生じる力と、後述する背圧空間３６内の圧力により生じる力との合力により、固定スクロール３１に密着する。

可動スクロール３２は、後述するオルダム継手４０を介して固定スクロール３１に係合される。オルダム継手４０は、可動スクロール３２の自転を防止し公転させる部材である。ボス部３２３と偏心部６１で接続されたクランク軸６０が回転すると、オルダム継手４０の第１キー部４２が第１及び第２可動スクロールキー溝３２１ｅ，３２１ｆ内を、第２キー部４３が第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃ内を摺動し、可動スクロール３２は固定スクロール３１に対して自転することなく公転し、圧縮室３５内のガス冷媒が圧縮される。より具体的には、圧縮室３５は、可動スクロール３２の公転により、固定側鏡板３１１及び可動側鏡板３２１の中心方向に移動するに連れ容積が減少し、それと共に圧縮室３５内の圧力が上昇する。つまり、周縁側の圧縮室３５よりも、中央側の圧縮室３５の圧力は高圧になる。

（２−２−３）背圧空間
背圧空間３６は、後述するハウジング３３の上方であって、可動スクロール３２の可動側鏡板３２１の背面（下面３２１ｂ）側及び外周側（周縁面３２１ｄ側）に形成される空間である。背圧空間３６は、可動側鏡板３２１の下面３２１ｂ及び周縁面３２１ｄと面する。背圧空間３６は、可動側鏡板３２１の中央付近に形成される偏心部空間３７に対し周縁側に配置される。なお、背圧空間３６と偏心部空間３７とを気密状態で隔てるため、ハウジング３３と可動側鏡板３２１の下面３２１ｂとの間にはシールリング３８が配置される。

背圧空間３６は、前述のように、中間圧の、周縁側に位置する圧縮室３５と間欠的に連通される。背圧空間３６内の圧力により、可動スクロール３２には、可動側鏡板３２１の下面３２１ｂを固定スクロール３１に向かって上方に押す力が発生する。可動スクロール３２は、偏心部空間３７内の圧力により生じる力と、背圧空間３６内の圧力により生じる力との合力により、固定スクロール３１に密着する。

なお、背圧空間３６は、オルダム継手４０の第２キー部４３が摺動する第２キー部摺動空間Ｓ２と連通している。また、背圧空間３６は、固定スクロール３１の上方に形成される上部空間Ｓ３とも連通している。

（２−２−４）ハウジング
ハウジング３３は、円筒部材２１に圧入され、その外周面において周方向の全体に亘って固定されている。また、ハウジング３３と固定スクロール３１とは、ハウジング３３の上端面が、固定スクロール３１の周縁部３１３の下面３１３ａと対向するように配置され、図示しないボルト等により固定されている。

ハウジング３３には、上面中央部に凹むように配置される第２凹部３３ｂと、第２凹部３３ｂの下方に配置される軸受部３３ｃと、第２凹部３３ｂを囲むように配置される第１凹部３３ａと、が形成される。

第２凹部３３ｂは、可動スクロール３２のボス部３２３が配置される偏心部空間３７の側面を囲む。

軸受部３３ｃには、クランク軸６０の主軸６２が挿入され、主軸６２を回転自在に支持する。

第１凹部３３ａは、背圧空間３６を囲む下面及び側面の一部である。

（２−３）オルダム継手
オルダム継手４０は、可動スクロール３２の自転運動を防止するための部材であって、図５に示されるように、主に、リング部４１、第１キー部４２及び第２キー部４３を有する。

リング部４１は、図５に示されるように、略環状の部材であり、４箇所に径方向外向きに突出する突出部４１１を有する。リング部４１の上面４１ａ（前面）及び下面４１ｂ（背面）は互いに平行な略平坦な面であり、リング部４１の上面４１ａは可動側鏡板３２１の下面３２１ｂと、リング部４１の下面４１ｂはハウジング３３の第１凹部３３ａの底面と、それぞれ対向する。

第１キー部４２は、リング部４１の突出部４１１から上方に、可動スクロール３２の第１及び第２可動スクロールキー溝３２１ｅ，３２１ｆまで延びる１対の凸部である。つまり、第１キー部４２は、リング部４１の上面４１ａ（前面）から上方に延びる凸部である。１対の第１キー部４２は、リング部４１の中心に対して点対象に配置される。第１キー部４２は、可動スクロール３２の第１及び第２可動スクロールキー溝３２１ｅ，３２１ｆに嵌め込まれ、第１及び第２可動スクロールキー溝３２１ｅ，３２１ｆ内を摺動する。

第２キー部４３は、リング部４１の突出部４１１から上方に、固定スクロール３１の第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃまで延びる１対の凸部である。つまり、第２キー部４３は、リング部４１の上面４１ａ（前面）から上方に延びる凸部である。１対の第２キー部４３は、リング部４１の中心に対して点対象に配置される。また、平面視において、第２キー部４３は、リング部４１の中心に対し第１キー部４２と９０度回転した位置に配置される。第２キー部４３は、固定スクロール３１の第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃに嵌め込まれ、第１及び第２固定スクロールキー溝３１３ｂ，３１３ｃ内を摺動する。

（２−４）駆動モータ
駆動モータ５０は、円筒部材２１の内壁面に固定された環状のステータ５１と、ステータ５１の内側に僅かな隙間（エアギャップ通路）を空けて回転自在に収容されたロータ５２とを有する。

ロータ５２は、円筒部材２１の軸心に沿って上下方向に延びるように配置されたクランク軸６０を介して、可動スクロール３２と連結される。ロータ５２が回転することで、可動スクロール３２は、固定スクロール３１に対して公転する。

（２−５）クランク軸
クランク軸６０は、駆動モータ５０の駆動力を可動スクロール３２に伝達する。クランク軸６０は、円筒部材２１の軸心に沿って上下方向に延びるように配置され、駆動モータ５０のロータ５２と、スクロール圧縮機構３０の可動スクロール３２とを連結する。

クランク軸６０は、円筒部材２１の軸心と中心軸が一致する主軸６２と、円筒部材２１の軸心に対して偏心した偏心部６１とを有する。

偏心部６１は、前述のように可動スクロール３２のボス部３２３に連結される。

主軸６２は、ハウジング３３の軸受部３３ｃ及び後述する下部軸受部７０により回転自在に支持される。また、主軸６２は、軸受部３３ｃと下部軸受部７０との間で、駆動モータ５０のロータ５２と連結される。

クランク軸６０の内部には、図１のように、スクロール圧縮機構３０等に潤滑のための油Ｌを供給するための給油経路６３が形成されている。給油経路６３は、クランク軸内を軸心に沿って上下に延びる主経路６４と、主経路６４からクランク軸６０の径方向に延びる第１〜第３副経路６５ａ，６５ｂ，６５ｃと、を有する。

主経路６４は、クランク軸６０の下端から上端まで延び、クランク軸６０の上下の端部で開口する。主経路６４の下端側には、給油ポンプ６６が設けられている。給油ポンプ６６の移送力、及び、油溜め空間２６と偏心部空間３７の差圧等によって、油溜め空間２６の高圧の油Ｌは、クランク軸６０の上端の開口まで運ばれる。可動スクロール３２が公転し、高圧油流路３２１ｇと第１油溝３１３ｄとが連通すると、クランク軸６０の上端の開口まで運ばれた油Ｌが、高圧油流路３２１ｇを通って第１油溝３１３ｄに供給される。

第１副経路６５ａは、主経路６４から偏心部６１の外周に向かって径方向に延び、偏心部６１の外周面に開口する。第２副経路６５ｂは、主軸６２内を、主経路６４から軸受部３３ｃの内周面に向かって主軸６２の径方向に延び、主軸６２の外周面に開口する。第３副経路６５ｃは、主軸６２内を、主経路６４から後述する下部軸受部７０の内周面に向かって径方向に延び、主軸６２の外周面に開口する。第１〜第３副経路６５ａ，６５ｂ，６５ｃには、主経路６４を流れる油Ｌの一部が流入し、偏心部６１又は主軸６２の外周面に形成された開口から流出する。

（２−６）下部軸受部
下部軸受部７０は、駆動モータ５０の下方に配置される。下部軸受部７０は、円筒部材２１と固定されている。下部軸受部７０は、クランク軸６０の主軸６２が挿入され、クランク軸６０の主軸６２を回転自在に支持する。

（３）スクロール圧縮機の動作
スクロール圧縮機１０の動作について図１を参照して説明する。

（３−１）圧縮動作
駆動モータ５０が駆動されると、ロータ５２が回転し、ロータ５２と連結されたクランク軸６０も回転する。クランク軸６０が回転すると、オルダム継手４０の働きにより、可動スクロール３２は自転せずに、固定スクロール３１に対して公転する。そして、低圧の（吸入圧の）ガス冷媒が、吸入管２３を通ってケーシング２０内に吸引される。より具体的には、低圧のガス冷媒が、吸入管２３から圧縮室３５へ、圧縮室３５の周縁側から吸引される。可動スクロール３２が公転するのに従い、吸入管２３と圧縮室３５とは連通しなくなり、圧縮室３５の容積が減少するのに伴って、圧縮室３５の圧力が上昇する。ガス冷媒は、周縁側の圧縮室３５から、中央側の圧縮室３５へ移動するにつれ圧力が上昇し、最終的に高圧（吐出圧）になる。周縁側の圧縮途中の圧縮室３５のガス冷媒の圧力は、吸入圧と吐出圧との中間の値（中間圧）である。スクロール圧縮機構３０によって圧縮された高圧のガス冷媒は、固定側鏡板３１１の中央付近に位置する吐出口３１１ｂから吐出される。その後、高圧のガス冷媒は、固定スクロール３１に形成された冷媒通路３１５及びハウジング３３に形成された冷媒通路３３ｄを通過して、第１空間Ｓ１へ流入する。スクロール圧縮機１０の起動後、第１空間Ｓ１の圧力は次第に上昇し、定常時には、略吐出圧に等しくなる。第１空間Ｓ１のガス冷媒は、吐出管２４から吐出される。

次に、スクロール圧縮機１０の運転中の偏心部空間３７及び背圧空間３６の圧力について説明する。

まず、偏心部空間３７の圧力について説明する。偏心部空間３７には、油溜め空間２６から油Ｌが供給されるため、偏心部空間３７の圧力は油溜め空間２６の圧力に略等しくなる。油溜め空間２６は、第１空間Ｓ１と連通しているため、第１空間Ｓ１と略同じ圧力になる。つまり、油溜め空間２６には、通常、高圧の（略吐出圧の）油Ｌが貯留される。そのため、油溜め空間２６から油Ｌが供給される偏心部空間３７も、通常、高圧（略吐出圧）になる。

次に、背圧空間３６の圧力について説明する。可動スクロール３２が公転すると、可動側鏡板３２１の連通穴３２１ｃは、固定スクロール３１の周縁部３１３の連通溝３１４に対し、平面視において図６に二点破線で示した軌跡Ｃに沿って移動する。その結果、可動スクロール３２の公転サイクル中の一定期間、可動側鏡板３２１の連通穴３２１ｃと固定スクロール３１の周縁部３１３の連通溝３１４とが連通し、周縁側に位置する、中間圧の圧縮室３５と、背圧空間３６とが連通する。その結果、背圧空間３６の圧力は中間圧となる。なお、上記のように、圧縮室３５と背圧空間３６とが、連通穴３２１ｃ及び連通溝３１４を介して間欠的に連通されることで、背圧空間３６の圧力を所望の圧力に制御することが容易になる。

（３−２）給油動作
クランク軸６０が回転すると、油溜め空間２６の油Ｌは、給油経路６３の主経路６４に吸い上げられ、クランク軸６０の上端の開口まで上方に流れる。また、主経路６４を流れる油Ｌの一部は、主経路６４から分岐する第１〜第３副経路６５ａ，６５ｂ，６５ｃを流れる。そして、油Ｌは、主経路６４の上端及びクランク軸６０の外周面に形成された第１〜第３副経路６５ａ，６５ｂ，６５ｃの開口から流出する。主経路６４の上端に流出した油Ｌは、可動スクロール３２が公転することで高圧油流路３２１ｇと第１油溝３１３ｄとが連通すると、高圧油流路３２１ｇを介して第１油溝３１３ｄに供給される。主経路６４の上端及び第１〜第２副経路６５ａ，６５ｂの開口から流出する油Ｌは、主に軸受部３３ｃを含むスクロール圧縮機構３０を、第３副経路６５ｃの開口から流出する油Ｌは、主に下部軸受部７０を潤滑する。

なお、ハウジングの偏心部空間３７には、主経路６４の上端の開口、第１副経路６５ａの開口、及び第２副経路６５ｂの開口から流出し、偏心部６１や軸受部３３ｃの潤滑に用いられた油Ｌが流入する。偏心部空間３７内の油Ｌの一部は、可動側鏡板３２１の下面３２１ｂとハウジング３３との間に設けられたシールリング３８の隙間から背圧空間３６へと漏れ出す。背圧空間３６へ流れ込んだ油Ｌの一部は、可動側鏡板３２１の上面３２１ａと周縁部３１３の下面３１３ａとの間を移動し、背圧空間３６よりも圧力の低い圧縮室３５に圧力差により流入する。

なお、第１油溝３１３ｄに供給された油Ｌは、可動スクロール３２が公転することにより、周縁部３１３の下面３１３ａ及び可動側鏡板３２１の上面３２１ａにおいて、第１油溝３１３ｄ付近に広がる。また、第１油溝３１３ｄには、定常時には高圧の（吐出圧の）油Ｌが供給されるため、油Ｌは、差圧により、第１油溝３１３ｄの内周側に位置する低圧又は中間圧の圧縮室３５に向かって、固定スクロール３１の略径方向に、周縁部３１３の下面３１３ａ及び可動側鏡板３２１の上面３２１ａを移動する。また、油Ｌは、差圧により、可動スクロール３２の外周側に位置する中間圧の背圧空間３６に向かって、言い換えれば、第１油溝３１３ｄの外周側に向かって、固定スクロール３１の略径方向に、周縁部３１３の下面３１３ａ及び可動側鏡板３２１の上面３２１ａを移動する。

油Ｌが周縁部３１３の下面３１３ａ及び可動側鏡板３２１の上面３２１ａを移動する際に、油Ｌの一部は第２油溝３１３ｅ内に捕集される。そして、捕集された油Ｌは、第２油溝３１３ｅ内を、連通する第２固定スクロールキー溝３１３ｃに向かって流れる。つまり、第１油溝３１３ｄに供給された油Ｌの一部は、第２固定スクロールキー溝３１３ｃ側の第２キー部摺動空間Ｓ２に供給され、オルダム継手４０の第２キー部４３が潤滑される。

なお、第１固定スクロールキー溝３１３ｂについては、第１油溝３１３ｄとほぼ隣接するように配置されるため、第１固定スクロールキー溝３１３ｂ側の第２キー部摺動空間Ｓ２に連通する溝を形成しなくても良好な摺動が行われる。ただし、第１固定スクロールキー溝３１３ｂと第１油溝３１３ｄとが距離を空けて配置される場合には、第１固定スクロールキー溝３１３ｂに連通する第２油溝３１３ｅを形成することが望ましい。

（４）特徴
（４−１）
本実施形態のスクロール圧縮機１０では、固定スクロール３１と、可動スクロール３２と、オルダム継手４０と、を備える。固定スクロール３１は、平板状の固定側鏡板３１１と、固定側鏡板３１１の下面３１１ａ（前面）から突出する渦巻状の固定側ラップ３１２と、固定側ラップ３１２を囲む周縁部３１３とを有する。周縁部３１３は、スラスト摺動部の一例である。可動スクロール３２は、平板状の可動側鏡板３２１と、可動側鏡板３２１の上面３２１ａ（前面）から突出する渦巻状の可動側ラップ３２２と、を有する。オルダム継手４０は、環状のリング部４１と、リング部４１の上面４１ａ（前面）から突出する第２キー部４３を有し、可動スクロール３２の自転運動を防止する。固定側ラップ３１２と可動側ラップ３２２とは、固定側鏡板３１１の下面３１１ａと可動側鏡板３２１の上面３２１ａとが対向するように組み合わされ、隣接する固定側ラップ３１２と可動側ラップ３２２との間に圧縮室３５を形成する。可動側鏡板３２１の上面３２１ａと対向する周縁部３１３には、可動側鏡板３２１の上面３２１ａと常時接する常時摺動面Ｒ１において、高圧の圧縮室３５と第１空間Ｓ１を介して連通する油溜め空間２６から油Ｌが供給され、油Ｌが保持される第１油溝３１３ｄが形成される。また、可動側鏡板３２１の上面３２１ａと対向する周縁部３１３には、第１油溝３１３ｄより外周側において、オルダム継手４０の第２キー部４３が摺動する第２キー部摺動空間Ｓ２が形成される。さらに、第１油溝３１３ｄより外周側であって第２キー部摺動空間Ｓ２よりも内周側において、第２キー部摺動空間Ｓ２と連通する第２油溝３１３ｅが形成される。

このように、本実施形態のスクロール圧縮機１０では、可動側鏡板３２１の上面３２１ａと対向し、オルダム継手４０の第２キー部４３が摺動する第２キー部摺動空間Ｓ２が形成された、固定スクロール３１の周縁部３１３において、高圧の油溜め空間２６から油Ｌが供給される第１油溝３１３ｄの外周側、かつ、第２キー部摺動空間Ｓ２より内周側に、第２キー部摺動空間Ｓ２と連通する第２油溝３１３ｅが形成される。そして、第１油溝３１３ｄに供給された油Ｌの一部は、第２油溝３１３ｅに捕集され、第２油溝３１３ｅに沿って流れ、第２キー部摺動空間Ｓ２に供給される。つまり、第２油溝３１３ｅにより第２キー部摺動空間Ｓ２に積極的に油Lが供給される。その結果、第２キー部摺動空間Ｓ２における第２キー部４３の焼き付き等が確実に防止されやすく、スクロール圧縮機１０の信頼性を向上させることができる。

（４−２）
本実施形態のスクロール圧縮機１０では、第２油溝３１３ｅは、常時摺動面Ｒ１に形成される。

このため、常時摺動面Ｒ１に設けられた第１油溝３１３ｄに供給される油Ｌの一部が、第２油溝３１３ｅで捕集されやすい。そのため、第２キー部摺動空間Ｓ２に油Ｌが確実に供給される。その結果、スクロール圧縮機１０の信頼性を向上させることができる。

（５）変形例
上記実施形態は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

以下に本実施形態の変形例を示す。なお、複数の変形例を適宜組み合わせてもよい。

（５−１）変形例Ａ
上記実施形態では、第２油溝３１３ｅは常時摺動面Ｒ１に形成されるが、これに限定されるものではない。

例えば、図７のように、第２油溝３１３ｅの一部が、可動側鏡板３２１の上面３２１ａと間欠的に接する周縁部３１３の間欠摺動面Ｒ２に形成されてもよい。

また例えば、図８のように、第２油溝３１３ｅは、可動スクロール３２の可動側鏡板３２１の下面３２１ｂ側及び外周側に配置され、周縁側の（中間圧の）圧縮室３５と少なくとも一定期間連通する背圧空間３６と常に連通していてもよい。つまり、第２油溝３１３ｅは、非摺動面Ｒ３、間欠摺動面Ｒ２及び常時摺動面Ｒ１にわたって形成されてもよい。

この場合、第１油溝３１３ｄに供給される油Ｌだけではなく、背圧空間３６に存在する油Ｌも、第２油溝３１３ｅで捕集できる。その結果、第２キー部摺動空間Ｓ２の潤滑に使用される油Ｌの量を確保しやすくなり、第２キー部摺動空間Ｓ２における第２キー部４３の焼き付き等を防止しやすい。

また、スクロール圧縮機１０の起動時等においては、一時的に、偏心部空間３７の圧力、つまり第１油溝３１３ｄに供給される油Ｌの圧力が、背圧空間３６の圧力よりも低くなる可能性がある。この場合には、差圧の関係で、第１油溝３１３ｄに供給された油Ｌは、より高圧の背圧空間３６側、すなわち第２油溝３１３ｅ側に供給されにくい。そのため、第２油溝３１３ｅに捕集される油Ｌの量が減少する可能性がある。しかし、第２油溝３１３ｅの一部が、間欠摺動面Ｒ２又は非摺動面Ｒ３にまで延びて形成される場合には、第２油溝３１３ｅは間欠的に、又は常時、背圧空間３６と連通されるため、油Ｌが第２キー部摺動空間Ｓ２に確実に供給されやすい。

（５−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、第２油溝３１３ｅは１つであるが、これに限定されるものではない。固定スクロール３１の周縁部３１３には、第２油溝３１３ｅが複数形成されてもよい。

例えば、図９のように、第２固定スクロールキー溝３１３ｃと連通する第２油溝３１３ｅが複数設けられてもよい。

これにより、油Ｌが第２油溝３１３ｅにより確実に捕集されやすくなり、キー溝空間に油Ｌを供給することが容易になる。その結果、第２キー部摺動空間Ｓ２における第２キー部４３の焼き付き等を防止することが容易になる。

また必要に応じ、第１固定スクロールキー溝３１３ｂと連通する第２油溝３１３ｅが１本又は複数設けられてもよい。

これにより、第１固定スクロールキー溝３１３ｂ内の第２キー部摺動空間Ｓ２にも油Ｌが確実に供給されやすくなり、オルダムのキー部の焼き付き等を確実に防止しやすい。

（５−３）変形例Ｃ
上記実施形態では、可動スクロール３２の可動側鏡板３２１の下面３２１ｂ側に配置される背圧空間３６は、中間圧の圧縮室３５と一定期間連通するが、これに限定されるものではない。

可動スクロール３２の可動側鏡板３２１の下面３２１ｂ側及び外周側の空間を圧縮室３５とは連通させず（連通溝３１４及び連通穴３２１ｃは形成されず）、低圧の空間としてもよい。つまり、いわゆる高低圧側のスクロール圧縮機あってもよい。

本発明では、固定スクロールにオルダムのキーが摺動するオルダムキー溝が形成されたスクロール圧縮機において適用することが可能である。

１０ スクロール圧縮機
２６ 油溜め空間（高圧空間）
３１ 固定スクロール
３１１ 固定側鏡板（第１鏡板）
３１１ａ 固定側鏡板の下面（第１鏡板の前面）
３１２ 固定側ラップ（第１ラップ）
３１３ 周縁部（スラスト摺動部）
３１３ｄ 第１油溝
３１３ｅ 第２油溝
３２ 可動スクロール
３２１ 可動側鏡板（第２鏡板）
３２１ａ 可動側鏡板の上面（第２鏡板の前面）
３２２ 可動側ラップ（第２ラップ）
３５ 圧縮室
３６ 背圧空間
４０ オルダム継手（オルダム）
４１ リング部
４３ 第２キー部（キー部）
Ｌ 油
Ｒ１ 常時摺動面
Ｒ２ 間欠摺動面
Ｓ２ 第２キー部摺動空間（キー溝空間）

特開２００７−１６７９０号公報 特開２００８−２４０７０９号公報

Claims (5)

1. 平板状の第１鏡板（３１１）と、前記第１鏡板の前面（３１１ａ）から突出する渦巻状の第１ラップ（３１２）と、前記第１ラップを囲むスラスト摺動部（３１３）と、を有する固定スクロール（３１）と、
   平板状の第２鏡板（３２１）と、前記第２鏡板の前面（３２１ａ）から突出する渦巻状の第２ラップ（３２２）と、を有する可動スクロール（３２）と、
   環状のリング部（４１）と、前記リング部の前面から突出するキー部（４３）とを有し、前記可動スクロールの自転運動を防止するオルダム(４０)と、
   を備え、
   前記第１ラップと前記第２ラップとは、前記第１鏡板の前記前面と前記第２鏡板の前記前面とが対向するように組み合わされ、隣接する前記第１ラップと前記第２ラップとの間に圧縮室（３５）を形成し、
   前記第２鏡板の前記前面と対向する前記スラスト摺動部には、
   前記第２鏡板の前記前面と常時接する常時摺動面（Ｒ１）において、高圧の前記圧縮室と連通する高圧空間（２６）から油（Ｌ）が供給され前記油が保持される第１油溝（３１３ｄ）が形成され、
   前記第１油溝より外周側において、前記キー部が摺動するキー溝空間（Ｓ２）が形成され、
   前記第１油溝より外周側であって前記キー溝空間よりも内周側において、前記キー溝空間と連通する第２油溝（３１３ｅ）が形成される、
   スクロール圧縮機（１０）。
2. 前記第２油溝は、少なくともその一部が、前記常時摺動面に形成される、
   請求項１に記載のスクロール圧縮機。
3. 前記第２油溝は、少なくともその一部が、前記第２鏡板の前記前面と間欠的に接する前記スラスト摺動部の間欠摺動面（Ｒ２）に形成される、
   請求項２に記載のスクロール圧縮機。
4. 前記可動スクロールの前記第２鏡板の背面側及び外周側に、周縁側の前記圧縮室と少なくとも一定期間連通する背圧空間（３６）が形成され、
   前記第２油溝は、前記背圧空間と常に連通する、
   請求項３に記載のスクロール圧縮機。
5. 前記スラスト摺動部には、前記第２油溝が複数形成される、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のスクロール圧縮機。

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